JP2006280626A - 天井走行懸垂x線管保持装置 - Google Patents

天井走行懸垂x線管保持装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 操作者一人でハンドルと操作パネルを操作して、X線管を手間を取らずに正確に撮影高さ位置にセットできるようにした天井走行懸垂X線管保持装置を提供する。
【解決手段】 操作パネル38の操作ボタンを操作してX線管7を下方に移動させると、支柱4の伸縮に応じてその変位を検出器35が検出し、信号がA/D変換器36bからCPU33に入力され、床からの高さHに換算される。次に、X線管焦点面位置をカセッテのフイルム面の高さ位置Hrにあわせ、操作パネル38の入力ボタン32aを押して、その高さ位置Hrを記憶部32bに記憶させる。X線管7を撮影位置に移動させるとCPU33で(H−Hr)が演算され、表示部30にカセッテのフイルム面とX線管焦点面間の距離SIDが自動表示される。操作者は表示部30に表示された距離SIDを見ながら操作する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、天井から支柱を介してX線管を保持するX線管保持装置に係わり、特に装置の操作パネルに設けられた操作ボタンとハンドルを操作して、X線管を水平移動、上下動させ、及び回動(旋回)、回転させて撮影位置にセットする天井走行懸垂X線管保持装置に関する。
天井走行懸垂式のX線管保持装置は、天井にレールを設け、これに懸架した台車から伸縮可能な支柱を吊設し、その下端に管球保持金具を介してX線管を取り付けたもので、左右・前後走行、上下移動、及び、X線管の回動(垂直軸回り)、回転(水平軸回り)などが可能な装置である。この天井走行懸垂式のX線管保持装置を用いれば、床に構造物が無いため、床面を有効に利用することができ、リーダ撮影台、ブッキー撮影台、X線透視撮影台等と組み合わせて診断することができる(例えば、特許文献1参照。)。
図4に、従来の天井走行懸垂X線管保持装置の一例を示し、(a)は天井走行部からX線管7が懸垂され走行する装置の外観を示し、(b)はX線管7の前面に取り付けられた操作パネル8の正面図を示す。(a)はX線照射方向が床面方向に向けられ、操作パネル8の正面が固定レール1の方向にセットされた状態を示す。
天井走行懸垂X線管保持装置は、天井に固定された固定レール1上で長手方向(X方向)に移動でき、その下部に短手方向(Y方向)に移動レール2を備え、その移動レール2上をY方向に移動できるように、キャリッジ部3が取り付けられ、X−Y方向に移動することができる。そして、下部に上下方向(Z方向)に伸縮する支柱4を備え、下端に管球保持金具5を介しコリメータ10付きのX線管7が取り付けられ、X線管7の前面側の管球保持金具5に、ハンドル9を設けた操作パネル8が取付けられ、X線管7が懸垂される。
操作パネル8には、天井のキャリッジ部3の長手動フリーボタン13a、短手動フリーボタン13b、および支柱4の伸縮による上下動フリーボタン12、及び、X線管7の水平軸回転フリーボタン11a及び垂直軸回転フリーボタン11b、3方向動フリーボタン12aなどの操作ボタンが設けられ、これらの操作ボタンを解除してから天井のキャリッジ部3の移動、及び支柱4の伸縮、または、X線管7を管球保持金具5を介して水平軸回りに回転し、また垂直軸回りに特定の角度まで回動することができる。
操作パネル8は、円形状のハンドル9を備え、操作パネル8の周囲に、操作ボタンなどが配置され、中央部に、SID(焦点受像面間距離)などを表示する表示部20が設けられ、下部にコリメータ10の照射野ランプボタン21が設けられている。
そして、制御部40は操作パネル8の裏面に設けられ、操作ボタンを操作してキャリッジ部3に懸垂された支柱4の移動、上下動のロック、及びX線管7の回動及び回転のロックの解除を制御する。また、表示部20にSID(焦点受像面間距離)を表示するために、支柱4の下部に検出器35が設けられ、制御部40にSIDを演算するCPU31と記憶部32cが設けられている。
図5に、天井走行懸垂X線管保持装置の焦点受像面間距離(SID)を表示部20に表示できる機能を備えた装置の制御系統のブロック図を示す。
操作パネル8の操作ボタンを操作して、制御部40のX線管7の回転・回動のロック解除回路を作動させ、X線管7を回転・回動させることができ、また支柱4の移動・上下動のロック解除回路を作動させ、支柱4を移動・上下動させることができる。そして、支柱4の伸縮による変位量が下記する図6に示す検出機構によって検出される。そして、制御部40に設けられた直流安定化電源36aから検出器35のポテンショメータ35cの両端のP、Q端子に基準電圧が供給され、ポテンショメータ35cの摺動子から高さ情報が電気信号として出力される。そして、その信号がA/D変換器36bでデジタル信号に変換され、CPU31に入力される。
CPU31は、記憶部32cに収納されたX線管7の焦点面の床からの高さHの換算式(下記する式(1))と、メジャーなどで測定された受像面からの高さを減算する演算式(下記する式(2))とを読み出し、受像面(例えば、カセッテのフイルム面)からX線管7の焦点面までの距離(SID)が演算され、表示部20に表示される。
図6に、支柱4の伸縮による変位量を検出する検出機構を示す。
検出機構は、支柱4内に、X線管7などの重量にバランスするバランスウエイト34aと、支柱4の上部のキャリッジ部3内に固定された滑車34cと、支柱4の下部に設けられ支柱4の伸縮によって回転し上下動する滑車34dと、一端がキャリッジ部3のワイヤ固定部34eに固定され滑車34dと滑車34cに掛けられ他端をバランスウエイト34aに接続されたワイヤ34bとから構成される。そして、滑車34dの回転から支柱4の伸縮による上下動の変異量が検出器35で検出される。
検出器35は、歯車伝達部35aとポテンショメータ35cとから構成される。歯車伝達部35aは滑車34dの軸に連結されるピニオン35dとそれに噛み合った大歯車35eからなり、大歯車35eの回転軸がポテンショメータ35cの摺動子Sの回転軸に連結される。ポテンショメータ35cは、摺動面を有する抵抗素子からなり、その両端の2箇所(P、Q)に所定の直流電圧、例えば5Vが印加され、その抵抗素子上を摺動子Sが摺動する。そして摺動子Sの位置で分圧された電位差(アナログ値)が検出信号として出力される。
図7に、水平撮影台16を用い、ブッキー撮影装置17にカセッテ6を装着して撮影を行う状態を示す。
X線管焦点7a面の床からの高さHは、式(1)に示す換算式で算出される。
H={(Hh−Hl)/(Vh−Vl)}×(V−Vl)+Hl・・・・(1)
ここで、図4に示すX線管7の上限位置での検出器35の出力電圧をVh、X線管7の上限位置での床からのX線管焦点7a面の高さをHh、X線管7の下限位置での検出器35の出力電圧をVl、X線管7の下限位置での床からのX線管焦点7a面の高さをHl、X線管7の現在位置での検出器35の出力電圧をV、X線管7の現在位置での床からのX線管焦点7a面の高さをHとする。
また、メジャー18などによって測定された受像面位置の床からの高さをHrとすると、受像面からX線管焦点7a面までの距離SIDの算出は、式(2)に示す演算式で算出される。
SID=H−Hr・・・・(2)
式(1)および式(2)の演算に必要な定数(Vh、Vl)は、X線管7の上限位置、下限位置でのポテンショメータ35cの出力電圧を測定し、また、定数(Hh、Hl、Hr)は、X線管7の上限位置、下限位置、及び受像面の床からの高さを、メジャー18などを用いて据付作業者が現場で測定する。
そして、定数に関しては、装置が据え付けられる現場で、据付作業者によって登録される。その方法は、予め装置内に準備されたプログラムを走らせると、例えば、パーソナルコンピュータと通信をすることができ、そこに登録できるメニュー画面がパーソナルコンピュータのモニタ画面に表示される。その画面で定数を設定し、記憶部32cのEEPROMに登録される。
天井走行懸垂X線管保持装置を操作して、水平撮影台16で撮影を行う手順を説明する。
操作者がX線管7の近傍に位置する操作パネル8のハンドル9を握り、操作パネル8に設けられた図4(b)に示す長手動フリーボタン13a、短手動フリーボタン13b、および、上下動フリーボタン12を操作することで、X、Y、Z方向の電磁ロックが解除され、キャリッジ部3から懸垂された支柱4を、固定レール1、移動レール2上でX−Y方向に移動させ、X線管7を被検者の撮影部位の真上の位置にセットする。
次に、X線管焦点7aからカセッテ6のフイルムまでの距離SIDを、図4(b)に示す表示部20で確認する。X線管焦点7a面から基準面(カセッテ6のフイルム面)までの距離が表示部20に表示されるので、その表示を見て、目標値の距離にX線管7を上下動しセットする。
焦点受像面間距離(SID)を自動計測する機能を備えていない天井走行懸垂X線管保持装置では、X線管7に装着されたメジャー18などによりX線管焦点7a面からカセッテ6のフイルム面までの距離を計測して、目標とする距離になるようにX線管7を上下動しセットする。
そして、図4(b)に示す照射野ランプボタン21を押してX線照射野の照準ランプを点灯させ照射野と撮影中心を確認する。撮影中心がずれている時は、X線管7を左右、前後に移動させ再セッティングし、コリメータ10の絞りを調節して照射野サイズを合わせる。上記の操作が完了すればX線撮影を行う。
特開平6−165773号公報 (第6頁、第6図)
従来の天井走行懸垂X線管保持装置は以上のように構成されているが、支柱4の伸縮により支柱4の上下動の移動量を検出する検出器35が支柱4の下部に装備され、基準面からX線管焦点7a面までの高さが計測され、ブッキー撮影装置17などの機構を装備した水平撮影台16では、カセッテ6の受像面の位置が、床面から一定の高さであるため、装置の検出器35は受像面の位置が基準面と設定され、受像面とX線管焦点7a面までの距離(SID)を検出することができる。即ち専用のテーブルの受像面の高さに対してのみ、検出器35による自動計測機能が可能であった。
しかし、ストレッチャーなどの上に固定置き台を載せ、その上にカセッテ6を置いて撮影する場合や、車椅子などに乗った被検者の下にカセッテ6を置いて撮影する場合、X線管焦点7a面からカセッテ6のフイルム面までの距離測定は、メジャー18を用いて測定する方法が取られている。この方法で上下方向の位置あわせを行うとき、フイルム位置にメジャー18の片側を当て、所望する位置にX線管7を操作するのは、操作者一人では難しく、そのため位置合わせも不正確になったりするという問題がある。操作者が一人で撮影を行はなければならない病院施設では、これらの手間で撮影に時間を要することにもなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、操作者一人でハンドルと操作パネルを操作して、X線管を手間を取らずに正確に撮影高さ位置にセットできるようにした天井走行懸垂X線管保持装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の天井走行懸垂X線管保持装置は、天井走行部から懸垂された支柱の下方部に取り付けられたX線管と、前記X線管の移動の操作を行う操作パネルとを備え、前記X線管を移動させ、X線を受像部に向けて照射できる天井走行懸垂X線管保持装置において、予め設定された基準面から前記X線管のX線管焦点面までの距離を検出する検出手段と、前記検出手段の出力を取込む入力手段と、前記受像部の受像部面と同一の位置に前記X線管焦点面が位置するときに前記入力手段により取込んだ前記基準面から前記受像部面までの距離を記憶する記憶部と、前記検出手段で検出された基準面からX線管焦点面までの距離と前記記憶部に記憶された基準面から受像部面までの距離から前記受像部面と前記X線管焦点までの距離を演算する演算部と、演算された前記受像部面から前記X線管焦点面までの距離を表示する表示部とを設け、前記操作パネルを操作し及び前記表示部に表示された距離を参照して前記X線管をセッティングできるようにしたものである。
本発明の天井走行懸垂X線管保持装置は上記のように構成されており、支柱の伸縮又は支柱の移動による変位量を検出する検出器を、支柱の下方部または天井走行のキャリッジ部に設ける。そして、予め設定された基準面からのX線管焦点面までの距離を検出器で検出しCPUで演算できるようにする。
そして、操作パネルに検出器からのX線管位置信号を取込むための入力ボタンを設ける。操作パネルを操作してX線管を移動させ、X線管焦点面位置をカセッテなどの受像面と同一の高さまたは距離に位置させ、入力ボタンを押し、その時に取込まれたX線管位置信号を記憶部に記憶させる。
そして、CPUが、検出器の出力信号値から記憶部に記憶されたX線管位置信号値を減算する差分演算を行う。CPUで演算されたX線管焦点面から受像面までの距離(SID)を操作パネルの表示部に表示させる。このようにして、操作パネルを操作し及び表示部に表示された距離を参照しながら目標値にX線管をセッティングできるようにする。
本発明の天井走行懸垂X線管保持装置は上記のように構成されているので、検査室に据え付けられた専用の撮影テーブルを使用しないで、受像面の高さの異なったテーブルやストレッチャー、車椅子などに乗った患者の撮影を行うとき、操作者がX線管を上下移動させ、X線管焦点面位置を受像面(カセッテのフイルム面)位置と同一の高さに位置させ、操作パネルの入力ボタンを押し、受像面の高さ位置を記憶部に記憶させ、記憶された受像面の高さ位置と現在位置との差分が計算され、受像面からX線管焦点面までの距離(SID)が表示部に自動表示される。そのため、操作者は、従来から行われてきたメジャーによる測定から開放され、簡単なボタン操作とX線管の上下動によって、所望の距離にX線管を容易にセッティングすることができる。装置を一人でセッティングしなければならない病院施設でも、この結果、手間を取ることがなく正確に位置決めすることができる。
本発明が提供する天井走行懸垂X線管保持装置は次のような特徴を有している。その特徴はユーザーが必要に応じて高さの異なる受像面と同じ高さ位置にX線管を移動させ、受像面の高さ位置を記憶部に記憶させ、CPUで現在位置のX線管焦点面から受像面までの距離(SID)を自動表示できるように構成された点である。
したがって最良の形態の基本的な構成は、高さの異なる受像面と同じ高さ位置にX線管を移動させ、受像面の高さ位置を記憶する機能と、記憶された高さからCPUで現在位置のX線管焦点面から受像面までの距離(SID)を演算する機能を具備する天井走行懸垂X線管保持装置である。
本発明の天井走行懸垂X線管保持装置の1実施例を、図1、図2、図4(a)を参照しながら説明する。図1は本装置の制御系統ブロック図を示し、図2は本発明の天井走行懸垂X線管保持装置の操作パネル38の正面図を示す。
本発明の天井走行懸垂X線管保持装置は、図4(a)に示す天井レール(固定レール1、移動レール2)を走行するキャリッジ部3と、そのキャリッジ部3から伸縮自在に上下動し管球保持金具5を介してコリメータ10を備えたX線管7を保持する支柱4と、支柱4の下部に設けられ支柱4の伸縮による図3に示すX線管焦点7a面の上下動の変位量を検出する検出器35と、X線管7および支柱4の図2に示すロック解除用のそれぞれの操作ボタン(13a、13b、12、12a、11a、11b)及び表示部30、入力ボタン32a、照射野ランプボタン21を備え、周囲にハンドル9を有し管球保持金具5に取付けられた図2に示す操作パネル38と、操作パネル38の背面に設けられ、図1に示すX線管7及び支柱4のロックを解除する回路、検出器35用の直流安定化電源36a、A/D変換器36b、CPU33、記憶部32bを内蔵する制御部41とから構成される。
X線管7の回転・回動及び支柱4の移動・上下動の操作、及び、支柱4の伸縮による変位量を検出する検出機構は、従来装置と同じである。
次に、天井走行懸垂X線管保持装置の従来装置と異なる部分を説明する。
図4(b)に示す操作パネル8に対し、図2に示す操作パネル38は下方に入力ボタン32aが新設されている。入力ボタン32aは、X線管焦点7a面を受像面(カセッテ6)と同一の高さに位置させ、検出器35からのX線管位置信号を基準値として取込むためのタイミングを入力するボタンである。
据付時に据付作業者は、従来装置では換算式(上記する式(1))及び演算式(上記する式(2))の定数(Vh、Vl、Hh、Hl、Hr)を、現場で記憶部32bのEEPROMに記憶させていたが、本装置では、定数Hr以外の定数(Vh、Vl、Hh、Hl)を現場でEEPROMに記憶させている。
使用時に操作者が行う基準高さ設定作業は、従来装置では図7に示す受像面高さHrを専用テーブル(水平撮影台16)のみの一箇所だけをメジャー18などによって据付作業者が測定して記憶させていたが、本装置では図2に示す入力ボタン32aの操作により、受像面高さHrを記憶部32bのRAMに記憶させている。
次に、天井走行懸垂X線管保持装置の操作に付いて図3を参照しながら説明する。(a)はカセッテ6の高さ位置を計測する状態を示し、(b)はX線管7を撮影位置にセッティングする状態を示す。
X線管7が検査室の天井走行懸垂式の保持装置に保持されており、任意の高さに停止されている。被検者(図示せず)を載せたストレッチャー14が検査室に搬送され、操作者は被検者の撮影部位を持上げ、その下部に固定置き台15を載せカセッテ6を被検者の撮影部位との間に挿入する。
そして、(a)では、操作者はX線管7をカセッテ6と同じ高さまで下げ、X線管焦点7a面がカセッテ6のフイルム面の高さ位置になるようにセットする。そして、操作者は図2に示す操作パネル38の入力ボタン32aを押す。操作パネル38の表示部30に表示されたSIDは、記憶部32bにHrが記憶され、現在の高さHもHrになるので0を示し、カセッテ6の高さHrが基準位置として図1に示す記憶部32bに記憶される。
そして、(b)では、操作者はX線管7を撮影部位上方に移動させると、ストレッチャー14上の固定置き台15上に載せられたカセッテ6のフイルム面からX線管7のX線管焦点7a面までの距離SIDが、図1に示すCPU33で演算され、操作パネル38の表示部30に表示される。図2に示す操作パネル38の照射野ランプボタン21を押して、コリメータ10の照準光を点灯させ、カセッテ6上の被検者に照射された照射野とセンターを確認し、操作者は表示部30の距離を見ながらX線管7を上下に位置決めする。
上記の実施例では、X線管焦点7a面の床面からの距離Hと任意の受像面(カセッテ6)の高さHrを基準面として演算する方法について説明したが、本発明の天井走行懸垂X線管保持装置が検査室に据付けられ、立位スタンドの方向についても、検出器35を天井走行部のキャリッジ部3などに設けて、水平方向の移動距離を計測することで同様に転用可能になる。例えば、テーブルに被検者が乗って体を起こして背中や腕の部分にカセッテ6を固定して撮影を行うような場合がある。
また、記憶部32bをバッテリバックアップ方式にしても良い。毎回同じブッキー撮影装置を備えたテーブル固定台を使用する場合に、X線管のX線管焦点面の位置を毎回受像面位置に位置させる作業が不要になり特に有効である。
X線管を保持するX線管保持装置に係わり、特に、天井などから吊設されたX線管を、操作パネルに設けられた操作ボタンとハンドルで前後左右に走行させ、上下移動させ、垂直軸回りに回動(旋回)及び水平軸回りに回転させて撮影位置にセットする天井走行懸垂X線管保持装置に関する。
本発明の天井走行懸垂X線管保持装置の1実施例を示した図である。 本発明の天井走行懸垂X線管保持装置の操作パネルを示す図である。 本発明の天井走行懸垂X線管保持装置の操作手順を示す図である。 従来の天井走行懸垂X線管保持装置の外観と操作パネルを示す図である。 従来の天井走行懸垂X線管保持装置の制御系統ブロック図である。 天井走行懸垂X線管保持装置の支柱の伸縮による変位量を検出する機構を示す図である。 従来の天井走行懸垂X線管保持装置の操作を説明するための図である。
符号の説明
1 固定レール
2 移動レール
3 キャリッジ部
4 支柱
5 管球保持金具
6 カセッテ
7 X線管
7a X線管焦点
8、38 操作パネル
9 ハンドル
10 コリメータ
11a 水平軸回転フリーボタン
11b 垂直軸回転フリーボタン
12 上下動フリーボタン
12a 3方向動フリーボタン
13a 長手動フリーボタン
13b 短手動フリーボタン
14 ストレッチャー
15 固定置き台
16 水平撮影台
17 ブッキー撮影装置
18 メジャー
20 表示部
21 照射野ランプボタン
30 表示部
31、33 CPU
32a 入力ボタン
32b、32c 記憶部
34a バランスウエイト
34b ワイヤ
34c、34d 滑車
35 検出器
35a 歯車伝達部
35c ポテンショメータ
36a 直流安定化電源
36b A/D変換器
40、41 制御部

Claims (1)

  1. 天井走行部から懸垂された支柱の下方部に取り付けられたX線管と、前記X線管の移動の操作を行う操作パネルとを備え、前記X線管を移動させ、X線を受像部に向けて照射できる天井走行懸垂X線管保持装置において、予め設定された基準面から前記X線管のX線管焦点面までの距離を検出する検出手段と、前記検出手段の出力を取込む入力手段と、前記受像部の受像部面と同一の位置に前記X線管焦点面が位置するときに前記入力手段により取込んだ前記基準面から前記受像部面までの距離を記憶する記憶部と、前記検出手段で検出された基準面からX線管焦点面までの距離と前記記憶部に記憶された基準面から受像部面までの距離から前記受像部面と前記X線管焦点までの距離を演算する演算部と、演算された前記受像部面から前記X線管焦点面までの距離を表示する表示部とを設け、前記操作パネルを操作し及び前記表示部に表示された距離を参照して前記X線管をセッティングできるようにしたことを特徴とする天井走行懸垂X線管保持装置。
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