JP2006081694A - Radiographic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiographic apparatus capable of carrying out position adjustment automatically to achieve a preferable SID (source image distance) when performing oblique incidence radiography, or the like, at an arbitrary photographing angle. <P>SOLUTION: A vertical supporting device 13 suspended from a ceiling rail 14 can move parallel to the ceiling face in right and left and backward and forward directions and is stretchable in the downward direction. An X-ray tube device 11 is attached to the lower end of the supporting device rotatably (swingably). By such a configuration, the X-ray tube device 11 is supported by the supporting device so that the X-ray tube device can take any positions/angles freely in the four-axis directions. A drive mechanism comprising a motor, a clutch, a braking device and a position/angle detector is mounted in each of the four-axis directions. When an angle for oblique incidence radiography is determined, a controller housed within the vertical supporting device 13 calculates the transfer amount necessary for a preferable SID. Each of the motors, or the like, is controlled on the basis of the calculation result, and the X-ray tube device is moved automatically. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、医療診断等に使用されるX線撮影装置に関し、とくに被検体に対するX線撮影位置および角度の調整可能なX線撮影装置に関する。   The present invention relates to an X-ray imaging apparatus used for medical diagnosis and the like, and more particularly to an X-ray imaging apparatus capable of adjusting an X-ray imaging position and angle with respect to a subject.

X線発生装置(X線管装置)を天井走行式懸垂装置などで保持する一般X線撮影装置では、通常、被検体に対する撮影位置および角度を自在に調整するため移動および回転が自在にできるようにX線発生装置を保持している。操作者は、ブレーキを解除して自由に移動・回転できる状態とした上で、操作ハンドルを操作してX線発生装置を移動・回転させ、所望の位置・角度にできたらブレーキを作動させてその状態に固定し、X線撮影を行う。   In general X-ray imaging apparatuses that hold an X-ray generator (X-ray tube apparatus) with an overhead traveling suspension system or the like, it is usually possible to freely move and rotate in order to freely adjust the imaging position and angle with respect to the subject. The X-ray generator is held. The operator releases the brake and sets it in a state where it can move and rotate freely. Then, the operator operates the operating handle to move and rotate the X-ray generator, and activates the brake when the desired position and angle are achieved. The X-ray imaging is performed with this state fixed.

しかし、こうした手動操作によると、被検体正面からX線撮影する場合には操作が容易で全体の検査時間を短縮することができるものの、被検体の斜め方向からX線を照射する斜入撮影の場合にSID(X線焦点からX線フィルムなどのX線受像手段までの距離)を所定の値にしようとすると、操作が難しく、位置・角度の調整・設定に時間がかかるという問題がある。SIDは病院などの施設ごとに通常決まっており、この予め定まったSIDでのX線撮影への要望が強いため、このことが大きな問題となっている。   However, according to such manual operation, when X-ray imaging is performed from the front of the subject, the operation is easy and the entire examination time can be shortened. However, oblique imaging for irradiating X-rays from an oblique direction of the subject is possible. In this case, if the SID (distance from the X-ray focal point to the X-ray image receiving means such as the X-ray film) is set to a predetermined value, the operation is difficult, and it takes time to adjust and set the position and angle. The SID is usually determined for each facility such as a hospital, and since there is a strong demand for X-ray imaging with this predetermined SID, this is a big problem.

なお、下記の特許文献1には、被検体の関心領域へX線照射範囲を設定するためのX線管装置の位置決めに関する技術が見られるが、斜入撮影の場合にSID調整が困難であることの問題についてはなんら触れていない。
特開2003−116845号公報
In Patent Document 1 below, a technique related to positioning of an X-ray tube apparatus for setting an X-ray irradiation range to a region of interest of a subject can be seen, but SID adjustment is difficult in the case of oblique imaging. There is no mention of this problem.
JP 2003-116845 A

この発明の課題は、斜入撮影等の場合のSID調整を容易化したX線撮影装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus that facilitates SID adjustment in the case of oblique imaging.

上記の目的を達成するため、この発明による請求項1記載のX線撮影装置においては、X線発生手段と、X線受像手段と、X線照射位置および角度を定めるために上記X線発生手段を自在に移動および回転できるよう保持する保持手段と、該保持手段における移動および回転を停止させて固定するブレーキ手段と、このブレーキを解除して移動および回転可能な状態とするブレーキ解除手段と、ブレーキ解除され上記保持手段により移動および回転可能な状態で保持されたX線発生手段を強制的に移動および回転させる駆動手段と、上記X線発生手段の位置および角度を検出する検出手段と、角度が定められかつ決められたSID下でX線撮影する場合にX線発生手段の位置および角度の検出出力に応じてX線発生手段の移動距離および移動方向を計算し、それに基づき上記駆動手段を制御して上記X線発生手段を移動させる制御手段とが備えられることが特徴となっている。   In order to achieve the above object, in the X-ray imaging apparatus according to claim 1 of the present invention, an X-ray generating means, an X-ray receiving means, and the X-ray generating means for determining an X-ray irradiation position and angle. Holding means for freely moving and rotating, brake means for stopping and fixing the movement and rotation of the holding means, brake releasing means for releasing the brake to move and rotate, Driving means for forcibly moving and rotating the X-ray generation means released from the brake and held in a movable and rotatable state by the holding means; detection means for detecting the position and angle of the X-ray generation means; The distance and movement of the X-ray generation means according to the detection output of the position and angle of the X-ray generation means when X-ray imaging is performed under the determined SID The direction is calculated, which is characterized that the basis by controlling the drive means and control means for moving the X-ray generating means which is provided.

請求項1記載のX線撮影装置によれば、ブレーキを解除すれば、X線発生手段を自由に移動および回転することができるので、手動で操作して、X線発生手段の位置および角度を定めることができる。決められたSIDで斜入撮影する場合、その角度を定めれば、制御手段が、X線発生手段の位置および角度の検出出力に基づいてX線発生手段の移動距離および移動方向を計算し、その計算結果に応じて駆動手段を制御してX線発生手段を移動させることができるので、そのSIDとなるようX線発生手段の位置を自動的に定めることができる。そのため、決められたSIDで斜入撮影しようとする場合などに、X線発生手段の位置・角度の調整・設定がきわめて容易となり、その作業に要する時間が短縮され、検査の能率が向上する。   According to the X-ray imaging apparatus of the first aspect, if the brake is released, the X-ray generation means can be freely moved and rotated, so that the position and angle of the X-ray generation means can be manually operated. Can be determined. When oblique imaging is performed with the determined SID, if the angle is determined, the control means calculates the moving distance and moving direction of the X-ray generating means based on the detection output of the position and angle of the X-ray generating means, Since the X-ray generation means can be moved by controlling the driving means in accordance with the calculation result, the position of the X-ray generation means can be automatically determined so as to be the SID. For this reason, when obliquely photographing with a determined SID, adjustment and setting of the position / angle of the X-ray generation means becomes extremely easy, the time required for the work is shortened, and the inspection efficiency is improved.

つぎに、この発明を実施したX線撮影装置について図面を参照して説明する。   Next, an X-ray imaging apparatus embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明の一実施例を模式的に示すものである。この図において、X線管装置11にはX線を絞るためのX線コリメータ12と操作ハンドル17とが取り付けられており、懸垂保持装置13によって保持されている。この懸垂保持装置13は天井レール14に懸架されており、矢印に示すように天井面に沿って左右および前後方向(図の左右方向および紙面に直角な方向)に自由に移動できるようにされている。また、この懸垂保持装置13は矢印で示すように上下方向(図の縦方向)に伸縮自在となっており、X線管装置11を上下方向の自由な位置に移動させることができる。X線管装置11およびX線コリメータ12は、懸垂保持装置13の下端で矢印に示すように、X線焦点を中心に回転(首振り)自在に取り付けらている。   FIG. 1 schematically shows an embodiment of the present invention. In this figure, an X-ray collimator 12 and an operation handle 17 for focusing X-rays are attached to an X-ray tube device 11 and held by a suspension holding device 13. The suspension holding device 13 is suspended on the ceiling rail 14 and is freely movable in the left and right and front and rear directions (the right and left direction in the figure and the direction perpendicular to the paper surface) along the ceiling surface as indicated by arrows. Yes. Further, the suspension holding device 13 can be expanded and contracted in the vertical direction (vertical direction in the figure) as indicated by an arrow, and the X-ray tube device 11 can be moved to a free position in the vertical direction. The X-ray tube device 11 and the X-ray collimator 12 are attached so as to be rotatable (oscillated) around the X-ray focal point as indicated by an arrow at the lower end of the suspension holding device 13.

X線管装置11から発生したX線はX線コリメータ12を経て、検査台15上の被検者21に向けて照射される。被検者21の背面にはX線フィルムを収納したブッキー部16が配置されており、被検者21と透過したX線がブッキー部16内のX線フィルムに入射するようになっている。なお、X線フィルムを収納したブッキー部16の代わりに、半導体X線検出素子を平面状に多数並べたフラットパネル型X線検出器や、イメージインテンシファイアとX線TVカメラとを組み合わせたX線受像装置を配置することもできる。   X-rays generated from the X-ray tube device 11 are irradiated toward the subject 21 on the examination table 15 through the X-ray collimator 12. A bucky portion 16 containing an X-ray film is disposed on the back of the subject 21 so that X-rays transmitted through the subject 21 are incident on the X-ray film in the bucky portion 16. Instead of the bucky unit 16 containing the X-ray film, a flat panel X-ray detector in which a large number of semiconductor X-ray detection elements are arranged in a plane, or an X in which an image intensifier and an X-ray TV camera are combined. A line image receiving device can also be arranged.

この実施例のX線撮影装置では、このように、X線管装置11は、左右、前後、上下および回転方向の4軸方向に自在に移動・回転可能に保持されていて、被検者および受像部(ブッキー部16)に対して自由な位置決めおよび角度設定ができる。すなわち、操作者は、基本的には、X線管装置11の操作ハンドル17を手で持って4軸方向に自在に動かし、位置および角度を定めることになる。   In the X-ray imaging apparatus of this embodiment, the X-ray tube apparatus 11 is held so as to be freely movable and rotatable in the four axial directions of right and left, front and rear, up and down, and rotational direction. Free positioning and angle setting can be performed with respect to the image receiving unit (bucket unit 16). That is, the operator basically determines the position and angle by holding the operation handle 17 of the X-ray tube apparatus 11 and moving it freely in the four axis directions.

そして、ここではそのような手動による動作に加えて、その4軸の各方向ごとに設けられた駆動機構(図示しない)によって、強制的な駆動、ブレーキおよび位置ないし角度の検出がなされるようになっている。その制御系は図2に示すようになっており、その4軸の各方向ごとの駆動機構41〜44は、強制駆動用のモータ51〜54、そのモータの回転を伝えあるいは遮断するクラッチ61〜64、ブレーキ装置71〜74および位置(ないし角度)を検出する検出器81〜84を含み、これらが制御装置31に接続される。この制御装置31には、強制駆動スイッチ32が接続されるとともに、各軸のブレーキをそれぞれ解除するためのブレーキ解除スイッチ91〜94が接続される。この強制駆動スイッチ32は、SIDが設定値となるように強制的に移動させるためのものである。   Here, in addition to such manual operation, forcible driving, braking, and position / angle detection are performed by a driving mechanism (not shown) provided for each of the four axes. It has become. The control system is as shown in FIG. 2, and the drive mechanisms 41 to 44 for each of the four axis directions are forcibly driven motors 51 to 54, and clutches 61 to transmit or cut off the rotation of the motors. 64, brake devices 71 to 74 and detectors 81 to 84 for detecting positions (or angles), which are connected to the control device 31. The control device 31 is connected to a forced drive switch 32 and brake release switches 91 to 94 for releasing the brakes of the respective axes. The forcible drive switch 32 is for forcibly moving the SID so that it becomes a set value.

手動による操作の場合、たとえば図3の(a)の点線に示すようにX線管装置11を位置決めして被検者21の正面から設定SIDでのX線撮影を行った後、矢印A方向に懸垂保持装置13の全体を移動させ、矢印Bで示すようにX線管装置13を回転させて斜入撮影の角度を定める。図4のフローチャートをも参照しながら説明すると、強制駆動スイッチ32がオフになっていることを確認し、すべてのブレーキ解除スイッチ91〜94をオンにして4軸すべてのブレーキ装置71〜74を非動作状態(ブレーキ解除された状態)とした上で、操作ハンドル17を手で操作することにより、上記のA方向の移動およびB方向の回転を行って斜入撮影のための位置決めをする。このとき、強制駆動スイッチ32がオフになっていることから、各軸のモータ41〜44はすべて駆動停止した状態となり、クラッチ61〜64もすべて連結解除された状態となる。そしてブレーキ解除スイッチ91〜94の各々ごとにそれがオンになっているかの判定を制御装置31が行ってオンになっていれば、ブレーキ装置71〜74のうちのそれに対応するものが解除される。ここでは上記のようにすべてのブレーキ解除スイッチ91〜94がオンにされ4軸すべてのブレーキ装置71〜74が解除されているので、4軸すべてで手動による自由な位置決めおよび角度設定が可能となる。こうした手動による設定がなされたときブレーキ解除スイッチ91〜94をすべてオフにし、ブレーキ作動させてその設定状態に固定する。   In the case of manual operation, for example, as shown by the dotted line in FIG. 3A, the X-ray tube apparatus 11 is positioned and X-ray imaging is performed with the set SID from the front of the subject 21, and then the direction of arrow A Then, the entire suspension holding device 13 is moved and the X-ray tube device 13 is rotated as indicated by an arrow B to determine the angle of oblique imaging. Referring to the flowchart of FIG. 4 as well, it is confirmed that the forcible drive switch 32 is turned off, and all the brake release switches 91 to 94 are turned on to turn off all the brake devices 71 to 74 on the four axes. After setting the operating state (the state in which the brake is released), the operation handle 17 is operated by hand to perform the above-described movement in the A direction and rotation in the B direction to perform positioning for oblique shooting. At this time, since the forcible drive switch 32 is turned off, the motors 41 to 44 of the respective axes are all stopped and the clutches 61 to 64 are all disconnected. If the control device 31 determines whether each of the brake release switches 91 to 94 is turned on and is turned on, the corresponding one of the brake devices 71 to 74 is released. . Here, since all the brake release switches 91 to 94 are turned on and all the brake devices 71 to 74 are released as described above, manual positioning and angle setting can be manually performed on all four axes. . When such a manual setting is made, all the brake release switches 91 to 94 are turned off, the brake is operated, and the set state is fixed.

こうして斜入撮影のための設定を行うが、この場合、SIDは先の設定値より大きなものとなっているので、斜入撮影でも同じ設定SIDで撮影を行いたい場合は、強制駆動スイッチ32をオンにし、斜入撮影の角度は同じままで自動的なSID調整が行われるようにする。強制駆動スイッチ32がオンになることにより、まず制御装置31は、SIDが設定値となるようにするための各方向での移動量を計算する。そのため、検出器81〜84のすべての検出信号より、各軸方向(左右・前後・上下・回転方向)での現在の位置および角度情報を取り込む。SIDの設定値に関する情報は制御装置31の内部のメモリなどに保持されており、これと上記の角度情報と位置情報とに基づいて、各方向の移動量の計算がなされる。   In this way, the setting for the oblique shooting is performed. In this case, since the SID is larger than the previous setting value, the forced drive switch 32 is set to perform the shooting with the same setting SID even in the oblique shooting. It is turned on, and the SID adjustment is performed automatically while maintaining the same oblique shooting angle. When the forcible drive switch 32 is turned on, the control device 31 first calculates the amount of movement in each direction so that the SID becomes a set value. Therefore, the current position and angle information in each axial direction (left / right / front / rear / up / down / rotation direction) is fetched from all the detection signals of the detectors 81 to 84. Information on the set value of the SID is held in a memory or the like inside the control device 31 and the amount of movement in each direction is calculated based on this, the angle information, and the position information.

その計算結果に基づき、制御装置31により図3の(b)に示す矢印C方向およびD方向での移動が行われる。制御装置31が、それらの各方向のブレーキ装置を解除しクラッチを連結した上でそれらの方向のモータの駆動を行う。矢印C、D方向での計算された移動量の移動が行われたことが検出器の出力信号によって確認されたとき、それらの方向のモータ駆動を停止するとともにクラッチの連結を解除しブレーキ装置を作動させて固定する。   Based on the calculation result, the control device 31 moves in the directions of arrows C and D shown in FIG. The control device 31 releases the brake device in each direction and connects the clutch, and then drives the motor in those directions. When the detector output signal confirms that the calculated amount of movement in the directions of arrows C and D has been performed, the motor drive in those directions is stopped and the clutch is disengaged to release the brake device. Operate and fix.

こうして、先に手動で定めた斜入撮影の角度を保ったまま、SIDが設定値となるような移動が自動で行われることになる。かりにこのような自動的な移動がなされないならば、同様な移動を手動で行わなければならないので、どの程度移動させたらよいのかの計算も含めてかなり面倒な作業となり、時間もかかることになるが、上記のような自動化によりこの作業の負担が軽減され、短時間で設定でき、検査能率が向上する。   In this way, the movement is performed automatically so that the SID becomes the set value while maintaining the previously determined oblique shooting angle. If such an automatic movement is not made, the same movement must be done manually, so it will be quite troublesome work including calculation of how much it should be moved, and it will take time. However, the automation as described above reduces the burden of this work, allows setting in a short time, and improves inspection efficiency.

なお、この発明はこれらの構成に限定されることなく、具体的な構造などは種々に構成できることはもちろんである。たとえば、制御装置31は懸垂保持装置13の内部に設置することができ、また強制駆動スイッチ32やブレーキ解除スイッチ91〜94等のスイッチ類は、操作ハンドル17の近傍などに配置することができるが、これらに限定されない。さらにここでは、X線管装置11を、天井レール14に沿って移動する懸垂保持装置13によって保持させているが、床走行式保持装置に保持させることなども可能である。   It is to be noted that the present invention is not limited to these configurations, and the specific structure and the like can be variously configured. For example, the control device 31 can be installed inside the suspension holding device 13, and switches such as the forced drive switch 32 and the brake release switches 91 to 94 can be arranged near the operation handle 17. However, it is not limited to these. Furthermore, although the X-ray tube apparatus 11 is held here by the suspension holding device 13 that moves along the ceiling rail 14, it can also be held by a floor traveling type holding device.

この発明のX線撮影装置によれば、撮影角度を任意に定めた斜入撮影等の場合に、所望のSIDとなるような位置調整が自動化されるので、位置・角度の設定作業が容易となり、操作者の負担を軽減し、作業時間を短縮して検査の能率を向上させることができる。   According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, position adjustment is facilitated because position adjustment to achieve a desired SID is automated in oblique insertion imaging with an imaging angle arbitrarily determined. It is possible to reduce the burden on the operator, shorten the work time, and improve the inspection efficiency.

この発明の一実施例にかかるX線撮影装置を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an X-ray imaging apparatus according to one embodiment of the present invention. 同実施例の制御系統を示すブロック図。The block diagram which shows the control system of the Example. 移動する状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which moves. 動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement.

符号の説明Explanation of symbols

11 X線管装置
12 X線コリメータ
13 懸垂保持装置
14 天井レール
15 検査台
16 ブッキー部
17 操作ハンドル
21 被検者
31 制御装置
32 強制駆動スイッチ
41〜44 駆動機構
51〜54 モータ
61〜64 クラッチ
71〜74 ブレーキ装置
81〜84 検出器
91〜94 ブレーキ解除スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 X-ray tube apparatus 12 X-ray collimator 13 Suspension holding apparatus 14 Ceiling rail 15 Inspection stand 16 Bucky part 17 Operation handle 21 Subject 31 Control apparatus 32 Forced drive switch 41-44 Drive mechanism 51-54 Motor 61-64 Clutch 71 -74 Brake device 81-84 Detector 91-94 Brake release switch

Claims (1)

X線発生手段と、X線受像手段と、X線照射位置および角度を定めるために上記X線発生手段を自在に移動および回転できるよう保持する保持手段と、該保持手段における移動および回転を停止させて固定するブレーキ手段と、このブレーキを解除して移動および回転可能な状態とするブレーキ解除手段と、ブレーキ解除され上記保持手段により移動および回転可能な状態で保持されたX線発生手段を強制的に移動および回転させる駆動手段と、上記X線発生手段の位置および角度を検出する検出手段と、角度が定められかつ決められたSID下でX線撮影する場合にX線発生手段の位置および角度の検出出力に応じてX線発生手段の移動距離および移動方向を計算し、それに基づき上記駆動手段を制御して上記X線発生手段を移動させる制御手段とを有するX線撮影装置。   X-ray generation means, X-ray image receiving means, holding means for holding the X-ray generation means so that the X-ray generation position and angle can be freely moved and rotated, and stopping movement and rotation in the holding means The brake means for releasing the brake, the brake release means for releasing the brake and making it movable and rotatable, and the X-ray generating means for releasing the brake and being held movable and rotatable by the holding means. Driving means for moving and rotating automatically, detection means for detecting the position and angle of the X-ray generation means, and the position of the X-ray generation means when X-ray imaging is performed under a SID where the angle is determined and determined The movement distance and direction of the X-ray generation means are calculated in accordance with the angle detection output, and the driving means is controlled based on the calculated distance and direction of movement to control the X-ray generation means. X-ray imaging device having a unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008104703A (en) * 2006-10-26 2008-05-08 Shimadzu Corp Ceiling suspending x-ray tube supporting device
KR101389939B1 (en) 2013-01-21 2014-04-30 삼성전자주식회사 X-ray image apparatus
CN106859687A (en) * 2017-04-26 2017-06-20 明峰医疗系统股份有限公司 It is a kind of can accurate adjustment position bulb

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