JP2007007285A - Ｘ線透視撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 平面検出器を用いたX線透視撮影装置において、平面撮影と側面撮影のいずれもが可能で、かつ被検者を動かすことなく平面検出器と被検者との距離を調整して、精度の高い画像を得ることができるX線透視撮影装置を提供する。
【解決手段】 被検者の載せられる天板12と、この被検者にX線を照射するX線発生部20と、被検者を透過したX線を画像信号に変換出力する平面検出器（FPD30）とを有するX線透視撮影装置である。天板12の下方と天板12に載せられた被検者の側方との間で前記平面検出器を移動自在に支持する位置可変機構14を有する。そして、この位置可変機構14に装着されて、平面検出器と被検者との距離を調整する間隔調整機構15とを備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、X線透視撮影装置に関するものである。特に、被検者の載る天板の上方にX線管が配されるオーバチューブ型のX線透視撮影装置において、平面撮影と側面撮影のいずれであっても高精度の撮影を可能とするX線透視撮影装置に関する。

従来のオーバチューブ型のX線透視撮影装置は、被検者の載る天板を挟んで、その上方にX線管が、下方に撮像装置が配されている。撮影時、X線管と撮像装置の各々を単独でまたは連動させて上下左右前後に移動あるいは回転させ、被検者の関心部位に対して適切な位置合わせが行われる。そして、X線管で発生したX線を天板上の被検者に照射し、被検者を透過したX線を撮像装置で画像信号に変換してX線透視画像を得ている。

この撮影装置で正面撮影を行う場合、被検者は天板上に仰向けに載り、X線管からX線を下方に向けて照射して撮影を行う。側面撮影を行う場合、天板上で被検者の体勢を横向きにすることで撮影装置の各部の配置は変えずに撮影を行う。体勢を変えられないような被検者の場合は、カセッテを天板の側面に配置すると共に、X線を側方に向けて照射して側面撮影を行う。

この種のX線透視撮影装置では、撮像装置としてイメージインテンシファイア（以下、I.I.）が広く用いられてきたが、最近では平面検出器（Flat Panel Detector：以下FPD）を用いた撮影装置も登場している。

FPDを用いた透視撮影装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この撮影装置は、いわゆるオーバチューブ型のX線透視台において、FPDを天板の短手方向に引き出すことができるスライド機構と、天板の長手方向と平行なFPDの１辺を軸として回転する回転軸とを有する。そして、通常の撮影時（平面撮影時）にはFPDを天板の裏面にセットし、側面撮影時には、FPDをスライド機構で天板の短手方向に引き出すと共に、回転軸を中心として90°回転させて、FPDを天板上に載せられた被検者の側面に位置させる。このように、FPDはI.I.と比較して小型かつ軽量であるため、1個のFPDの位置移動によって平面撮影と側面撮影の両方に対応することが可能である。

特開2002-191588号公報

しかし、この機構では、特に側面撮影の場合に、高精度の画像を得ることが難しいという問題があった。

X線透視撮影時の画像は、FPDが被検者の撮像部位に近ければ近いほど高い精度で撮影できる。ところが、上記の機構では、側面撮影時、FPDは天板の幅（短手）方向の外側に位置することになる。通常、被検者は天板の中央に載るため、この状態ではFPDと被検者との間に隙間ができ、この隙間の分だけ精度が落ちてしまい、高精度の画像を得ることができない。そのため、この画質の低下を防ぐには、被検者自身に天板の端に移動してもらうか、自力で移動が困難な被検者の場合、補助者が被検者を移動させるという面倒な作業を行なわなければならなかった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、平面検出器を用いたX線透視撮影装置において、平面撮影と側面撮影のいずれもが可能で、かつ被検者を動かすことなく平面検出器と被検者との距離を調整して、精度の高い画像を得ることができるX線透視撮影装置を提供することにある。

本発明X線透視撮影装置は、被検者の載せられる天板と、この被検者にX線を照射するX線発生部と、被検者を透過したX線を画像信号に変換出力する平面検出器とを有するX線透視撮影装置である。ここで、この天板の下方と天板に載せられた被検者の側方との間で前記平面検出器を移動自在に支持する位置可変機構を有する。そして、この位置可変機構に装着されて、平面検出器と被検者との距離を調整する間隔調整機構とを備えることを特徴とする。

位置可変機構を用いることで、平面検出器を天板の下方に位置させることで平面撮影が行え、平面検出器を天板に載せられた被検者の側方に位置させることで側面撮影を行うことができる。

また、間隔調整機構を有することで、特に側面撮影の場合に、被検者と平面検出器の距離を適切に調整することができる。それに伴い、平面検出器を被検者に近接させて撮影を行うことで、高精度の画像を得ることができる。

本発明透視台において、位置可変機構は、ガイドと、ガイドに対してスライドするスライダとを有し、このガイドおよびスライダの少なくとも一方は円弧状に形成することが好ましい。この機構により、比較的簡易な構成にて平面検出器の位置移動を行なうことができる。その際、平面検出器は、間隔調整機構を介してスライダに保持されて、スライダのスライドにより天板の下方と天板に載せられた被検者の側方との間で移動可能に構成される。

より具体的な位置可変機構としては、次の構成例が挙げられる。

(1)円弧状のスライダを非円弧状のガイドに対してスライドさせる構成
例えば、円弧状のスライダと、このスライダをスライド自在に保持すると共に天板に固定される適宜な形状のガイドを用い、このガイドに対して円弧状のスライダをスライドさせる。その際、円弧状のスライダの一端に間隔調整機構を介して平面検出器を取り付けておき、スライダの一端がガイドに近接した際に平面検出器が被検者の下方に位置し、スライダの他端がガイドに近接した際に平面検出器が被検者の側方に位置するようにすればよい。

(2)円弧状のガイドに沿って非円弧状のスライダをスライドさせる構成
例えば、円弧状のガイドと、このガイドの外側に嵌め合わされると共にガイドに沿ってスライドする適宜な形状のスライダを用いる。その際、スライダの一端に間隔調整機構を介して平面検出器を取り付けておき、スライダがガイドの一端に近接した際に平面検出器が被検者の下方に位置し、スライダがガイドの他端に近接した際に平面検出器が被検者の側方に位置するようにすればよい。

(3)円弧状のガイドに円弧状のスライダをスライドさせる構成
例えば、円弧状のガイドに対して、円弧状のスライダをはめ合わせ、このガイドからスライダを伸縮させる。より特定的には、いわゆる入れ子式の位置可変機構とし、径の大きな円弧状パイプの中に順次径の小さい円弧状のパイプを収納しておく。そして、径の小さいパイプに間隔調整機構を介して平面検出器を取り付けておき、径の小さいパイプを径の大きいパイプ内に収納したときに平面検出器が被検者の下方に位置し、径の小さいパイプを引き出したときに平面検出器が被検者の側方に位置するようにすればよい。

上記のいずれの構成においても、ガイドとスライダの相対的な移動は、モータ或いはシリンダなどの適宜なアクチュエータを用い、自動式とすることが好適である。

その他、特許文献1に示されるように、FPDを天板の短手方向に引き出すことができるスライド機構と、天板の長手方向と平行なFPDの１辺を軸として回転する回転軸とを有する位置可変機構としてもよい。

一方、間隔調整機構は、平面検出器とスライダとの間隔を可変するパンタグラフ機構を有することが好ましい。パンタグラフ機構を用いることで、FPDをスライダに近接した状態としたり、スライダから離れた状態とすることが容易にできる。

このパンタグラフ機構の駆動も、モータ或いはシリンダなどの適宜なアクチュエータを用い、自動式とすることが好適である。

本発明によれば、平面検出器の位置可変機構を用いることで、平面検出器を天板の下方に位置させることで平面撮影が行え、平面検出器を天板に載せられた被検者の側方に位置させることで側面撮影を行うことができる。

また、間隔調整機構を有することで、特に側面撮影の場合に、被検者と平面検出器の距離を適切に調整することができる。それに伴い、平面検出器を被検者に近接させて撮影を行うことで、高精度の画像を得ることができる。

そのため、被検者にFPDに近づくように天板上で移動してもらう必要はなく、かつFPDと被検者との間に隙間ができることに伴う画像精度の低下を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（装置構成）
図1に示すように、このX線透視撮影装置は、撮影台10と、X線発生部20と、撮像装置30とを備えている。被検者は、撮影台10の天板12上に載り、X線発生部20からX線を照射される。そして、被検者を透過したX線を撮像装置30で捉え、画像信号に変換出力し、この信号に基づいて透視画像が作成される。ここでは、撮像装置30にFPDを用いている。

透視台10は、支持台座11、天板12、水平移動機構13、位置可変機構14および間隔調整機構15を有する。

支持台座11は、上部に天板12が装着されると共に、天板12の下方に空間を有し、この空間内に、水平移動機構13、位置可変機構14および間隔調整機構15を内蔵している。

天板12は被検者の載る矩形板である。天板12上に載せられた被検者に向けて後述するX線発生部20よりX線が照射される。

水平移動機構13は、図2(A)、(C)、図3(A)、(C)に示すように、FPD30を支持する位置可変機構14ごと支持台座11上を天板12の長手方向に沿って移動させる。つまり、この水平移動機構13の駆動により、天板12上に載せられた被検者の体軸方向にFPD30を移動させることができる。この水平移動は、図2(A)、(C)に示すように、平面撮影時はもちろん、図3(A)、(C)に示すように、側面撮影時においても行なうことができる。また、この水平移動は、図示しないモータにより電動で動作することができる。

位置可変機構14は、図４に示すように、円弧ガイド14A、第一スライダ14B、第二スライダ14C、連結支持部14Dを有する。

円弧ガイド14Aは、断面が[型で円弧状に延びる長尺部材である。この円弧ガイド14Aは水平移動機構を介して支持台座に固定されている。また、第一スライダ14Bは円弧ガイドの内側に配されて、断面が矩形で円弧状に延びる長尺部材である。さらに、第二スライダ14Cは、第一スライダ14Bを挟んで円弧ガイド14Aと反対側に位置し、円弧ガイド14Aと同様に[型の断面を有して、円弧状に延びる長尺部材である。そして、円弧ガイド14A、第一スライダ14B、第二スライダ14Cの各々は、FPDよりも若干広い間隔を開けて一対ずつ用いられ、その第二スライダ14Cの間に連結支持部14Dが取り付けられている。この連結支持部14Dは、断面が[型で、第二スライダ14Cに取り付けられる両側縁が折り曲げられて、中間が平面に形成されている板状部材である。

これらの円弧ガイド14A、第一スライダ14B、第二スライダ14Cは互いに重なった状態にできると共に、円弧ガイド14Aに対して第一スライダ14Bがスライドし、さらに第一スライダ14Bに対して第二スライダ14Cがスライドする構成となっている。そのため、平面撮影の場合、円弧ガイド14A、第一スライダ14B、第二スライダ14Cは互いに重なった状態で天板の下方に収納され、天板幅方向に突出することもない。一方、側面撮影の場合は、円弧ガイド14Aから第一スライダ14B、第二スライダ14Cを引き出すことで、FPDを被検者の側面に位置させることができる。このスライドも図示しないモータにより電動とすることが好ましい。

間隔調整機構15は、FPD支持部15Aとパンタグラフ15Bとを有している。FPD支持部15Aは、断面が[型で、第二スライダ14Cに取り付けられる両側縁が折り曲げられて、中間が平面に形成されている板状部材である。この平面箇所にFPD30がはめ込まれる。その際、FPD30は、FPD支持部15Aの側縁に沿った方向、つまり天板12の短手方向にスライド自在に配置され、図2(B)、(D)に示すように、このスライドによりFPD30を天板12の幅方向に移動させることができる。同様に、側面撮影の際は、図3(B)、(D)に示すように、FPD30をFPD支持部15Aに対してスライドすることで、上下方向にFPD30を移動させることができる。

パンタグラフ15Bは、２本の金属片を×状に交差して、その交差箇所で各金属片を回転自在に軸支した構成を1組とし、これを２組用いて、連結支持部14DとFPD支持部15Aとを連結している（図４）。より具体的には、連結支持部14Dの側縁に長孔14DHと丸孔を設け、一方の金属片の一端を長孔14AHに、他方の金属片の一端を丸孔に軸支する。また、FPD支持部15Aの側縁にも長孔15AHと丸孔を設け、他方の金属片の一端を長孔15AHに、一方の金属片の他端を丸孔に軸支する。そして、一方の金属片の支軸を長孔14DH、15AH沿いにスライドさせることで、金属片の交差角度を変え、連結支持部14DとFPD支持部15Aとの間隔を調整可能に構成している。このパンタグラフ15Bの進退動作も図示しないモータにより電動とすることが好ましい。例えば、モータの回転運動を適宜な動力伝達機構で往復運動に変換し、その往復運動により支軸を長孔14DH、15AH沿いに進退動作可能にすればよい。

一方、X線発生部20（図１）は、被検者に向けてX線を照射する箇所で、例えば天井に支持アーム21を介して取り付けられていたり、透視台に支持アーム21を介して取り付けられていたりする。このX線発生部20は、X線を発生するX線管22と、X線管から照射されるX線の照射野を制限するX線絞り23とを有する。また、このX線発生部20は、首振り機構を有し、通常の平面撮影の場合は下方の天板に向けてX線を照射でき、側面撮影の場合は天板上にて天板幅方向にX線を照射することができる。さらに、X線発生部20は、天板方向への伸縮機構および天板長手方向への移動機構も具えられている。このX線発生部20の天板長手方向への移動は、独立して或いは透視台10の水平移動機構13に連動して動作させることができる。その他、本例ではX線発生部20に首振り機構を設けているが、その代わりに、天板12の上部に平面撮影用のX線発生部20を設け、さらに天板の側方に別置きのX線発生部（図示せず）を設けて、この別置きのX線発生部を用いて側面撮影を行うようにしてもよい。

そして、撮像装置30は、被検者を透過したX線を捉えて画像信号に変換する。撮像装置として用いられるFPD30は、上述したFPD支持部15Aにはめ込まれている。

その他、図示していないが、FPD30から出力された画像信号に所定の画像処理を施す画像処理装置や、画像処理後の画像を表示するモニタも本例のX線透視撮影装置に設けられている。

（撮影手順）
以上のようなX線透視撮影装置による撮影手順を主として図５、図６に基づいて説明する。

まず、通常の平面撮影を行う場合、天板12上に被検者を載せる。

次に、X線発生部20を、下方にX線を照射できる向きにしておき、その状態で被検者の関心部位に対応した位置にX線発生部20を位置合わせする。

続いて、透視台10の水平移動機構13を操作して（図２(A)、(C)）、X線発生部20に対向する位置にFPD30を移動させる。

さらに間隔調整機構15（FPD支持部15A）を動作して、FPD30を天板12の裏面に近接させる（図５(A)、図６(A)）。

そして、X線条件を設定して、X線発生部30よりX線を照射する。被検者を透過したX線はFPD30によって検出され、画像信号に変換出力され、さらにその画像信号に所定の画像処理が施されて透視画像が作成される。

撮影が完了したら、間隔調整機構15を動作してFPD支持部15Aを連結支持部14Dに近接する位置に動作し、FPD30を天板12から離れた位置に収納する（図５(B)、図６(B)）。これによって次述する側面撮影時に第一スライダ14B・第二スライダ14Cをスライドする際、天板1とFPD2の接触を回避することができる。

一方、側面撮影を行う場合、X線発生部20の首振り機構を動作して、X線を天板12の幅方向に照射できる方向にX線発生部20を向けておく。

次に、位置可変機構14を動作して、第一スライダ14Bおよび第二スライダ14Cを円弧ガイド14Aから伸長する（図５(C)、図６(C)）。それに伴い、FPD30は天板12上の被検者の側面に位置される。その際、必要に応じて、水平移動機構でFPDを天板沿いに移動し、被検体の関心部位に位置合わせする（図３(A)、(C)）。

次に、間隔調整機構15（FPD支持部15A）を動作して、FPD30を被検者に近接させる（図５(D)、図６(D)）。

その状態でX線条件を設定して、X線発生部20よりX線を照射して撮像を行う。

このように、本発明装置によれば、FPDの位置可変機構を用いてFPDを天板の下方に位置させることで平面撮影が行え、FPDを天板に載せられた被検者の側方に位置させることで側面撮影を行うことができる。特に、本例の装置では、円弧ガイド14A、第一スライダ14B、第二スライダ14Cを重ねることで天板の下方に収納できるため、装置をコンパクト化できる。

また、間隔調整機構を有することで、側面撮影の場合でも、被検者とFPDの距離を適切に調整することができる。それに伴い、FPDを被検者に近接させて撮影を行うことで、高精度の画像を得ることができる。

そのため、被検者にFPDに近づくように天板上で移動してもらう必要はなく、かつFPDと被検者との間に隙間ができることに伴う画像精度の低下を解消することができる。

次に、実施例１と異なる位置可変機構を有するX線透視撮影装置を説明する。本例は、位置可変機構の構成が実施例１と相違する点を除いて、他の構成は実施例１と共通である。以下、相違点を中心に説明する。

図７に示すように、この位置可変機構14は、円弧状のスライダ14Eと、スライダ14Eがはめ込まれるガイド14Fとを有している。

スライダ14Eは円弧状に形成された断面が矩形の棒状材で、この棒状材を一対用い、これら棒状材の間に実施例１と同様に連結支持部14Dを取り付け、さらに連結支持部14Dにパンタグラフ15Bを介してFPD支持部15Aが設けられている。FPD支持部15AにFPD30が保持されていることも実施例１と同様である。

一方、ガイド14Fは、支持台座11に固定されると共に、スライダ14Eに貫通されるブロック材である。このガイド14Fは、図示しないモータにより駆動されるローラを有し、このローラでスライダ14Eを挟み込んでいる。そして、モータの駆動によりローラを回転させることで、ガイド14Fに対してスライダ14Eをスライドすることができる。特に、本例のガイド14Fの形態であれば、スライダ14Eを駆動するためのモータなどを配置あるいは収納しやすい。

この装置での撮像も平面撮影、側面撮影のいずれの場合も実施例１と同様に行えばよい。つまり、平面撮影の場合はFPD30を天板の下方に、側面撮影の場合はFPD30を被検者の側面に位置させて撮影を行う。

本発明撮影装置や、平面撮影と側面撮影の双方が可能なX線透視撮影装置として好適に利用することができる。

実施例に示すX線透視撮影装置の概略模式図である。 実施例１の平面撮影時における水平移動機構の動作状態を示す説明図である。 実施例１の側面撮影時における水平移動機構の動作状態を示す説明図である。 実施例１におけるFPDの位置可変機構を示す斜視図である。 実施例１における平面撮影時と側面撮影時の本発明装置の動作状態を示す説明図である。 実施例１における平面撮影時と側面撮影時の位置可変機構の動作状態を示す説明図である。 実施例２における平面撮影時と側面撮影時の本発明装置の動作状態を示す説明図である。

符号の説明

10 撮影台 11 支持台座 12 天板 13 水平移動機構
14 位置可変機構
14A 円弧ガイド 14B 第一スライダ 14C 第二スライダ
14D 連結支持部 14E スライダ 14F ガイド 14DH 長孔
15 間隔調整機構
15A FPD支持部 15B パンタグラフ 15AH 長孔
20 X線発生部 21 支持アーム 22 X線管 23 X線絞り
30 撮像装置（FPD）

Claims (3)

1. 被検者の載せられる天板と、この被検者にX線を照射するX線発生部と、被検者を透過したX線を画像信号に変換出力する平面検出器とを有するX線透視撮影装置において、
   前記天板の下方と天板に載せられた被検者の側方との間で前記平面検出器を移動自在に支持する位置可変機構と、
   この位置可変機構に装着されて、平面検出器と被検者との距離を調整する間隔調整機構とを備えることを特徴とするX線透視撮影装置。
2. 前記位置可変機構は、ガイドと、ガイドに対してスライドするスライダとを有し、このガイドおよびスライダの少なくとも一方は円弧状に形成され、
   前記平面検出器は、間隔調整機構を介してスライダに保持されて、スライダのスライドにより天板の下方と天板に載せられた被検者の側方との間で移動可能に構成されることを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
3. 前記間隔調整機構は、平面検出器とスライダとの間隔を可変するパンタグラフ機構を有することを特徴とする請求項２に記載のX線透視撮影装置。

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