JP2006149426A - Radiographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、被検体を透過した透過X線を可視化するX線撮像手段を備えたX線撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus including an X-ray imaging unit that visualizes transmitted X-rays transmitted through a subject.
従来、この種の装置として、X線管から照射されて被検体を透過した透過X線を可視化する撮像部と、X線の照射時間を制御するフォトタイマと、撮像部の前面で揺動されるグリッドとを備えているX線撮影装置が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of apparatus, an imaging unit that visualizes transmitted X-rays irradiated from an X-ray tube and transmitted through a subject, a phototimer that controls the irradiation time of the X-rays, and a front surface of the imaging unit are swung. An X-ray imaging apparatus provided with a grid (see, for example, Patent Document 1).
このような装置では、グリッドを動作させるとともにX線を照射し、フォトタイマが作動することによりX線照射が遮断されて撮影が完了する。グリッドの移動速度は、撮影者により設定されたX線の照射時間に応じて自動的に決められ、照射時間が長い場合には遅く、照射時間が短い場合には速く設定される。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、フォトタイマの作用により撮像部における露出が一定化できるものの、体厚が薄い場合にはフォトタイマが早く作動するので、グリッドの移動停止がX線の照射停止よりも早くなる。また、体厚が厚い場合にはフォトタイマが遅く動作するので、グリッドの移動停止がX線の照射停止より遅くなる。その結果、グリッドと撮像部との干渉縞が発生し、撮像品質が低下するという問題がある。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, in the conventional apparatus, although the exposure in the imaging unit can be made constant by the action of the phototimer, the phototimer operates faster when the body thickness is thin, so the grid movement stop is earlier than the X-ray irradiation stop. Become. Further, when the body thickness is thick, the phototimer operates late, so that the grid movement stop is slower than the X-ray irradiation stop. As a result, there is a problem in that interference fringes between the grid and the imaging unit are generated and imaging quality is deteriorated.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、体厚に応じてグリッドの移動を調整することにより、グリッドの移動に起因する干渉縞を防止して撮影品質を高めることができるX線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and by adjusting the movement of the grid in accordance with the body thickness, it is possible to prevent interference fringes caused by the movement of the grid and improve the photographing quality. An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of performing the above.
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、X線照射手段から照射されて被検体を透過した透過X線を検知するX線撮像手段と、X線の照射時間を制御する照射時間制御手段と、X線撮像手段の前面で揺動されるグリッドとを備えているX線撮影装置において、被検体の体厚を測定する体厚測定手段と、測定された体厚に応じて、撮影ごとに前記グリッドの移動速度を調整するグリッド速度制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention according to
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、体厚測定手段で被検体の体厚を測定し、その体厚に応じて、グリッド速度制御手段が撮影ごとにグリッドの移動速度を調整する。したがって、グリッドの移動を照射時間制御手段の作動に連動させることができる。よって、グリッドの移動に起因する干渉縞を防止して撮影品質を高めることができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、この発明において、グリッド速度制御手段は、撮影条件に応じて決められた移動速度を基準として、体厚が厚い場合には移動速度を遅くし、体厚が薄い場合には移動速度を速くすることが好ましい(請求項2)。体厚が厚いと照射時間制御手段の作動までの時間が長くなるので、撮影条件に応じて決められた移動速度よりも遅くする。一方、体厚が薄いと照射時間制御手段の作動までの時間が短くなるので、撮影条件に応じて決められた移動速度よりも速くする。これによりグリッドの移動を照射時間制御手段の作動に連動させることが可能となる。 In the present invention, the grid speed control means slows the moving speed when the body thickness is thick, and increases the moving speed when the body thickness is thin, based on the moving speed determined according to the photographing conditions. (Claim 2). When the body thickness is thick, the time until the operation of the irradiation time control means becomes long, so that it is slower than the moving speed determined according to the imaging conditions. On the other hand, when the body thickness is thin, the time until the irradiation time control means operates is shortened, so that it is faster than the moving speed determined according to the imaging conditions. Thereby, the movement of the grid can be linked to the operation of the irradiation time control means.
また、この発明において、体厚測定手段は、超音波式距離計を備えていることが好ましい(請求項3)。非接触で被検体の体厚を測定することができ、効率的に測定を行うことができる。 In the present invention, the body thickness measuring means preferably includes an ultrasonic distance meter. The body thickness of the subject can be measured without contact, and the measurement can be performed efficiently.
この発明に係るX線撮影装置によれば、体厚測定手段で被検体の体厚を測定し、その体厚に応じて、グリッド速度制御手段が撮影ごとにグリッドの移動速度を調整するので、グリッドの移動を照射時間制御手段の作動に連動させることができる。よって、グリッドの移動に起因する干渉縞を防止して撮影品質を高めることができる。 According to the X-ray imaging apparatus according to the present invention, the body thickness of the subject is measured by the body thickness measuring means, and the grid speed control means adjusts the moving speed of the grid for each imaging according to the body thickness. The movement of the grid can be linked to the operation of the irradiation time control means. Therefore, it is possible to prevent the interference fringes resulting from the movement of the grid and improve the photographing quality.
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図1は、実施例に係るX線撮影装置の概略構成を示すブロック図であり、図2は、撮像部の概略構成を示す縦断面図であり、図3は、グリッドの概略構成を示す図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray imaging apparatus according to the embodiment, FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an imaging unit, and FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a grid. It is.
この実施例では、被検体Mが立位で撮影する立位スタンドを例に採って説明する。
床面には、被検体Mに対するX線撮影を行うための撮影用スタンド1が立設されている。この撮影用スタンド1は、X線を検出するための撮像部3を備えている。撮像部3は、ベース部材5により、撮影用スタンド1から突出した姿勢で設けられており、撮影用スタンド1側からフォトタイマ7と、X線フラットパネル検出器9と、グリッド機構11とを内蔵している。
In this embodiment, an explanation will be given by taking a standing stand as an example in which the subject M is imaged in a standing position.
An imaging stand 1 for performing X-ray imaging of the subject M is erected on the floor surface. The
ベース部材5には基台13が取り付けられており、この基台13は、フォトタイマ7と、X線フラットパネル検出器9と、グリッド機構11を備えている。これらは、内部カバー15で覆われており、さらに二点鎖線で示した外部カバー17で基台13ごと覆われている。これらの内部カバー15及び外部カバー17は、X線を透過する材料で構成されている。
A
フォトタイマ7は、X線の曝射量を検出するためのものであり、検出したX線量を出力する。X線フラットパネル検出器9は、半導体技術を用いて構成されたX線の検出器である。このX線フラットパネル検出器9の前面(図1の右側)には、グリッド機構11が設けられている。
The
なお、上記のX線フラットパネル検出器9が本発明におけるX線撮像手段に相当し、フォトタイマ7が本発明における照射時間制御手段に相当する。
The X-ray flat panel detector 9 corresponds to the X-ray imaging means in the present invention, and the
グリッド機構11は、内部カバー15内で水平軸周りに回動自在に設けられた4個の軸受19を備えており、これらの軸受19はグリッド21の上辺と下辺とを把持してグリッド21を起立姿勢に保っている。グリッド21の下部には揺動プレート23の上部が連結されており、この揺動プレート23の下部には、ベルト25が連結されている。ベルト25は、下部に配設されている軸受19の下方に配備され、鉛直軸周りに回転自在に設けられた従動プーリ27,29とに架け渡されているとともに、基台13の撮影用スタンド1側に配備された、鉛直軸周りに回転される主動プーリ31に架け渡されている。主動プーリ31は、モータ33によって回転駆動される。
The
グリッド機構11は、上記のように構成されており、モータ33を正逆回転駆動することにより、グリッド21を水平方向へ揺動することができる。揺動のその移動開始及び停止並びに速度等は、後述するように制御部(40)からの制御に従う。
The
なお、上述した撮像部3は、撮影用スタンド1に対して昇降可能に構成されている。
Note that the imaging unit 3 described above is configured to be movable up and down with respect to the photographing
被検体Mを挟んだ撮影用スタンド1の反対側には、X線照射部35が配備されている。このX線照射部35は、X線を照射するX線管37を備えているとともに、図示しない操作スイッチや操作パネルを備えている。この操作スイッチは、後述する制動を解除し、X線照射部35を所望の位置に移動させるために使用される。また、操作パネルは撮影条件等を指示するために使用される。
An
X線照射部35には、X線の照射方向に合わせて超音波式距離計39が設けられている。超音波式距離計39は、超音波を発してから戻ってくるまでの時間に基づいて測距を行うものであり、制御部40からの指示に応じて所定時間だけ超音波を発し、その方向における距離を計測距離信号SLとして制御部40に出力する。制御部40は、例えば、X線照射部35の位置情報(X方向)と、既知である撮影用スタンド1から撮像部3の表面までの距離と、既知である撮影用スタンド1の位置(X方向)と、計測距離信号SLとに基づいて被検体Mの体厚を求める。
The
なお、X線照射部35がこの発明におけるX線照射手段に相当し、超音波式距離計39が体厚測定手段に相当し、制御部40がグリッド速度制御手段に相当する。
The
天井面には、水平移動機構41が配設されている。
この水平移動機構41には、X線照射部35を垂直方向に昇降自在に保持する懸垂保持機構43の上端が取り付けられている。懸垂保持機構43の下端には、X線照射部35が取り付けられている。懸垂保持機構43は、X線照射部35を昇降自在に保持するとともに、水平移動機構41により図1の左右方向X及び紙面方向Yに対して移動可能である。また、X線照射部35は、昇降によりZ方向に移動される。
A
The
図4及び図5を参照する。なお、図4は図1のA−A矢視断面図であり、図5は図4と直交する方向の断面図である。 Please refer to FIG. 4 and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view in a direction orthogonal to FIG.
水平移動機構41は、天井に固定された固定レール45を備え、これにはX線撮影のX方向の撮影中心CXを示す切片47がネジで固定されている。移動レール49には、X線撮影のX方向の撮影中心CXを示すマイクロスイッチ51がL字状の支持部材53を介して取り付けられている。このマイクロスイッチ51は、その検出片が切片47に当接する位置に調節されている。また、移動レール49には、X線撮影のY方向の撮影中心CYを示す切片55がネジで取り付けられている。懸垂部57には、X線撮影のY方向の撮影中心CYを示すマイクロスイッチ59がL字状の支持部材61を介して取り付けられている。マイクロスイッチ59は、その検出片が切片55に当接する位置に調節されている。
The
なお、固定レール45のコの字状の案内面には、移動レール支持部材63に支持されたコロ64が取り付けられている。したがって、移動レール49は懸垂部57とともにX方向に移動可能に支持されている。また、固定レール45に直交するように配置されている移動レール49のコの字状の案内面には、懸垂部57に立設されている懸垂部支持部材65に配設されたコロ67が配置されている。したがって、懸垂部57は、X線照射部35とともにY方向に移動可能に支持されている。
A
なお、上記のX方向の撮影中心CXと、Y方向の撮影中心CYとは、図示しない寝台に対して設定されている。 The X-direction imaging center CX and the Y-direction imaging center CY are set for a bed (not shown).
次に、図6を参照する。この図6は、制動機構の構成を示す図である。なお、X方向及びY方向の制動機構は同様の構成であるので、X方向の制動機構を例に採って説明する。 Reference is now made to FIG. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the braking mechanism. Note that the X-direction and Y-direction braking mechanisms have the same configuration, and therefore the X-direction braking mechanism will be described as an example.
X方向の制動機構67は、移動レール支持部材63内に設けられている。具体的な構成は、ソレノイドSOL1のオン・オフに応じて伸縮するロッド69の先端部に、揺動支点71を中心として揺動されるレバー73の一端側が連結され、そのレバー73の他端側には、ゴム等の摩擦係数が大きな制動部材75が先端部に取り付けられた制動軸77が取り付けられている。また、ロッド69の先端部は、引張コイルバネ79により伸長する方向に付勢されている。
The
ソレノイドSOL1がオンになると、ロッド69が収縮し、レバー73を揺動させて、制動軸77を固定レール45と反対側に移動させることにより、固定レール45に押圧されていた制動部材75が、固定レール45に対して離れる。つまり、制動部材75による制動が解除される。また、ソレノイドSOL1がオフになると、ロッド69が引張コイルバネ79により引っ張られ、レバー73を揺動させて、制動軸77を固定レール45側に押し出すことにより、制動部材75が固定レール45に押圧されて制動が行われる。
When the solenoid SOL1 is turned on, the
図7を参照する。この図7は、懸垂部の内部構成を示す図である。 Please refer to FIG. FIG. 7 shows the internal structure of the suspension part.
一端側がロープ支持部材81に支持され、プーリ82〜85を介して、プーリ86に巻回され、懸垂部57の先端部のフック87に掛けられ、プーリ88に巻回され、プーリ89〜92を介してロープ支持部材93に他端側が支持されているロープ94によって懸垂57は懸垂支持されている。懸垂部57を伸縮、つまりX線照射部35をZ方向に昇降させると、プーリ84,86,88,90は回転し、プーリ83,85,89,91は前後動(図中のa,b方向に移動)する。このとき、プーリ83,85,89,91は、図示しないバネ部材によりa方向に付勢されている。このバネ部材は、懸垂部57が下端部に支持するX線照射部35がどの高さにあってもその重力と釣り合ってプーリ83,85,89,91をa方向に付勢するように設計されている。また、プーリ84,86,88,90と連動して回転するドラム95が配設されている。
One end side is supported by the
上記構成において、ソレノイドSOL3をオンすると、ブレーキ部材97とドラム95との接触が解かれ、プーリ56,58,60,62の回動が可能になり、懸垂部27の伸縮のブレーキが解除されることになる。また、ソレノイドSOL3をオフすると、ブレーキ部材68をドラム67に押圧することにより、プーリ84,86,88,90の回動が抑止されてブレーキがかかる。
In the above configuration, when the solenoid SOL3 is turned on, the contact between the
上述した各ソレノイドSOL1等の作動/非作動を行うのが、X線照射部35に付設されている操作スイッチ(図示省略)である。撮影者は、操作スイッチを操作して、各方向の制動を解除し、X線照射部35を所望の位置にまで手動で移動させる。なお、マイクロスイッチ51,59が作動した場合には、自動的に制動がかかり、XY方向の中心で一旦はX線照射部35が停止される。
The operation switches (not shown) attached to the
上述した水平移動機構41等からは位置信号が出力されており、これが位置検出部99に与えられる。位置検出部99は、位置信号に基づきX線照射部35の位置を求めて制御部40に出力する。制御部40は、図示しない操作部から入力された撮影者による撮影条件に基づいて高電圧装置101を制御する。その制御対象は、管電圧、管電流、曝射時間などである。制御部40は、撮影条件に基づいてフォトタイマ7やグリッド機構11を制御するとともに、X線フラットパネル検出器9からの信号を取り込んでモニタ103に出力する。X線の曝射開始の指示は、例えば、床面に配置されたフットスイッチ105を操作することで行われる。
A position signal is output from the above-described
また、制御部40は、X線の曝射に先立ち、超音波式距離計39を作動させ、その計測距離信号SL等に基づいて被検体Mの体厚を求める。そして、曝射時間を含む撮影条件を考慮し、グリッド機構11のグリッド21の移動速度を撮影ごとに制御する。
Further, prior to the X-ray exposure, the
具体的には、体厚が厚い場合には、フォトタイマ7で検出される規定値のX線量に達するまでの時間が規定時間よりも長くなるので、曝射時間に応じて決められる規定速度よりもモータ33の駆動速度を遅くし、体厚が薄い場合には、フォトタイマ7で検出されるX線量に達するまでの時間が規定時間よりも短くなるので、曝射時間に応じて決められる規定速度よりもモータ33の駆動速度を遅くするという制御を行う。規定速度を基準としてどの程度調整するかは、予め各種体厚の被検体Mで実験を行い、調整データを収集しておき、調整データに基づいて最適なモータ33の駆動速度を求めておくことが好ましい。
Specifically, when the body thickness is thick, the time until reaching the prescribed X-ray dose detected by the
次に、図8を参照して、上述した構成の装置について動作説明を行う。なお、図8は、動作説明に供するフローチャートである。 Next, with reference to FIG. 8, the operation of the apparatus configured as described above will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation.
ステップS1
撮影者は、被検体Mを撮影用スタンド1に沿って立たせるとともに、撮像部3に対向する位置へX線照射部35を移動させる。その際には、X線照射部35に付設されている図示しない各操作スイッチを操作して、XYZの各方向に対する制動を解除して各方向への移動を手動で行う。さらに、X線照射部35に付設されている操作パネル(図示省略)を操作し、撮影条件を入力する。撮影条件としては、例えば、高電圧装置101に対する指示である管電圧、管電流、撮影時間などである。
Step S1
The photographer stands the subject M along the photographing
ステップS2
撮影に先立ち、超音波式距離計39から超音波を発生させるとともに、その計測距離信号SLに基づいて制御部40は、被検体Mの体厚を求める。この実施例では、超音波式距離計39を用いて非接触で被検体Mの体厚を測定するので、効率的に測定を行うことができる。
Step S2
Prior to imaging, ultrasonic waves are generated from the
ステップS3
制御部40は、ステップS1にて入力された撮影時間に基づくグリッド機構11の移動速度(モータ33の駆動速度)を、求めた被検体Mの体厚に基づいて補正し、グリッド機構11を駆動する移動速度(駆動信号SD)を求める。
Step S3
The
このとき、制御部40は、撮影条件によって規定される規定速度でグリッド機構11を作動させるのではなく、ステップS2で求めた体厚を考慮する。つまり、体厚が厚い場合には、フォトタイマ7で検出される規定値のX線量に達するまでの時間が規定時間よりも長くなるので、曝射時間に応じて決められる規定速度よりも駆動速度を遅くし、体厚が薄い場合には、フォトタイマ7で検出されるX線量に達するまでの時間が規定時間よりも短くなるので、曝射時間に応じて決められる規定速度よりも駆動速度を速くするという制御を行う。
At this time, the
ステップS4
撮影者がフットスイッチ105を操作すると、制御部40はモータ33を駆動信号SDで駆動開始してグリッド21の揺動を始めるとともに、高電圧装置101を撮影条件に応じた条件で作動させる。これによりグリッド21を揺動させつつX線が曝射される。
Step S4
When the photographer operates the
ステップS5
制御部40は、フォトタイマ7からの信号に基づいてX線照射部35からのX線曝射を停止するとともに、グリッド機構11に対する駆動を停止する信号を出力する。これにより被検体Mに対するX線の曝射が停止されるとともに、グリッド機構11の作動があわせて停止される。
Step S5
The
ステップS6
制御部40は、X線フラットパネル検出器9からの信号に基づいて透過X線像をモニタ103に表示する。
Step S6
The
上述したように、この実施例におけるX線撮影装置は、被検体Mの体厚を測定し、その体厚に応じて、制御部40が撮影ごとにグリッド21の移動速度を調整する。したがって、グリッド21の移動をフォトタイマ7の作動に連動させることができる。よって、グリッド21の移動に起因する干渉縞を防止して撮影品質を高めることができる。
As described above, the X-ray imaging apparatus in this embodiment measures the body thickness of the subject M, and the
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、立位スタンドとして説明したが、寝台を備えている装置であってもこの発明を適用することができる。 (1) In the above-described embodiment, the stand is described as a standing stand, but the present invention can be applied even to an apparatus having a bed.
(2)上述した実施例では、X線撮像手段としてX線フラットパネル検出器を採用しているが、これにかえてX線フィルム等であってフォトタイマを備えた装置であればこの発明を適用できる。 (2) In the embodiment described above, an X-ray flat panel detector is employed as the X-ray imaging means. However, if the apparatus is an X-ray film or the like and is provided with a phototimer, the present invention is used. Applicable.
(3)上述した実施例装置では、超音波式距離計39をX線照射部35に付設してあるが、これをX線照射部35と別体の構成としてもよい。また、超音波式に代えて光式や電磁式を採用してもよい。
(3) In the above-described embodiment apparatus, the
(4)上述した実施例では、フォトタイマ7とX線フラットパネル検出器9とを別体の構成としているが、X線フラットパネル検出器9などのX線撮像手段でX線の照射量を検知するフォトタイマ一体型の構成を採用してもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
M … 被検体
1 … 撮影用スタンド
3 … 撮像部
7 … フォトタイマ
9 … X線フラットパネル検出器(X線撮像手段)
11 … グリッド機構
21 … グリッド
35 … X線照射部(X線照射手段)
39 … 超音波式距離計(体厚測定手段)
40 … 制御部(制御手段)
99 … 位置検出部
101 … 高電圧装置
103 … モニタ
M ... subject 1 ... imaging stand 3 ... imaging
DESCRIPTION OF
39 ... Ultrasonic distance meter (body thickness measuring means)
40: Control unit (control means)
99 ...
Claims (3)
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the body thickness measuring means includes an ultrasonic distance meter.
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