JP2007159838A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線検出器の前後動の移動範囲を狭めることなく、駆動部を含めたＸ線検出器を小さくし、Ｃアーム等の保持装置の移動可能範囲を大きくする。
【解決手段】
X線検出器を円弧状アームの半径方向に所定範囲で前後動させる移動機構が、駆動モータと、前記駆動モータの回転軸に連結され且つ所定の回転比で駆動するウォームギアと、前記ウォームギアとかみ合い且つ所定距離移動するウォームホイールと、前記ウォームホイールと同軸上で固定されるピニオンギアと、前記ピニオンギアにかみ合う前記支持体側に固定される第１のラックギアと、前記ピニオンギアにかみ合い且つ前記ピニオンギアを介して第１のラックギア上を所定距離移動可能に配置される第２のラックギアとを備え、前記第１のラックギアと前記第２のラックギアの長さが同じであることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、Ｘ線源及びＸ線検出部を保持するＣアーム型等の保持装置を用いたＸ線診断装置に係り、特にＣアーム型の保持装置に対しＸ線検出器を前後動させる駆動機構に関する。

臨床の場では、天板上に載せた患者を挟んでX線源とX線検出器を互いに対向して保持するCアーム型の保持装置を用いたX線診断装置が知られている。このX線診断装置の一例を図４に示す。

図４に示すX線診断用Cアーム型保持装置１００は、X線管装置（X線源）１０１及びX線絞り１０２、その他方に受像系としてX線検出器１０３を保持するCアーム１０４で構成されている。

このX線診断用Cアーム型保持装置１００は、臨床上必要な各種ポジションをとるため、図４に示すように、Cアーム１０４の長手動、横手動、回転、円弧動とCアーム１０４に対するX線検出器１０３の前後動との各種動作が可能となっている。

この内、X線検出器１０３をCアーム１０４に対し、前後動させる駆動部（機構部）は、例えば一対のプーリー（原動プーリー及び従動プーリー）間にチェーンをループ状に廻した機構によりそのチェーンに取り付けたX線検出器１０３を駆動したり、ラックとピニオンを用いた機構によりそのラックに取り付けたX線検出器１０３を駆動したりするものが知られている。

このような従来のＸ線診断用Ｃアーム型保持装置１００では、Ｃアーム１０４の深い角度付けに対応するべく、Ｘ線検出器１０３の前後動ストロークを延長した場合、プーリー間の距離やラックが延長されるため、Ｘ線検出器部が前後動方向に対して必然的に肥大する。結果、臨床中の術者の作業空間を狭める恐れがある。

このような問題点を解消するために、例えば、これらを解決するための方法として、ラックピニオンとプーリーを併用した２段スライド機構が挙げられる。この方法によれば、Ｘ線検出器の前後動の移動範囲を小さくすることなく、Ｘ線検出器の移動方向に対する機構を小さく抑えることができる。これにより、Ｃアーム等の円弧状アームの保持装置の動作制限を緩和でき、その移動可能範囲を大きく取ることが出来る。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３５７９８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＸ線診断装置では、Ｘ線検出器の移動機構がギアを３枚持つ２段スライド機構であり、Ｃアーム側のギアとＸ線検出器側のギアの間にもギアを挟み込んでいるため、Ｃアームの延長方向に厚みが出てしまう。そのため、アームを回転させて深い角度付けをする場合、Ｘ線検出器の移動機構に厚みがあるためにＸ線検出器を被検体の目的とする撮影部位に近づけるための制御が困難になる。つまり、操作者は厚みをも考慮して角度付けをしなければならないという問題があった。

そこで本発明は、Ｘ線検出器の前後動の移動範囲を狭めることなく、駆動部を含めたＸ線検出器を小さくし、Ｃアーム等の保持装置の移動可能範囲を大きくすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のＸ線診断装置は、天板上に載置された被検体を挟んで互いに対向する位置にX線源およびX線検出器を保持する円弧状アームと、前記円弧状アームにその半径方向内側または端部で支持される一つの支持体と、前記支持体に対して前記X線検出器を移動させる移動機構と、前記移動機構を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、Ｘ線検出器の前後動の移動範囲を狭めることなく、駆動部を含めたＸ線検出器を小さくし、Ｃアーム等の保持装置の移動可能範囲を大きくすることができる。

以下に、本発明による自動分析装置の実施例を図１乃至図３を参照して説明する。

図１乃至図３を参照して、実施例１を説明する。

図１は、本発明に係るＸ線診断装置の全体構成を示している。このＸ線診断装置は、被検体Ｍを乗せる天板１と、この天板１上の被検体を挟む位置の一方に被検体ＭにX線を照射するＸ線源２及びＸ線源２で発生したＸ線を絞って被検体Ｍの不要部位への照射を防ぐためのＸ線絞り３を、またその他方にＸ線検出部としてのＦＰＤ４をそれぞれ保持する円弧状アームとしてのＣアーム５と、Cアーム５を支持するために床上に立設される支柱６と、Cアーム５と電気的に接続され、Ｃアーム５を制御するCアーム制御部７と、Cアーム制御部７と電気的に接続される操作部８及びＸ線絞り３を制御するＸ線絞り制御部９と、ＦＰＤ４を被検体Ｍに対して上下に移動する駆動部１０及び操作部８と電気的に接続され、駆動部１０を制御する駆動制御部１１と、ＦＰＤ４と電気的に接続される画像処理部１２と、画像処理部１２と電気的に接続される表示部１３とを有する。

画像処理部１２は、ＦＰＤ４から出力された電気信号を診断に供するように画像処理し、その画像処理されたX線画像を出力する。この画像処理は、ガンマ変換、階調変換処理の他、画像の拡大、縮小、画像の上下、左右反転、ネガポジ反転等である。

表示部１３は、画像処理部１２から出力された電気信号を被検者ＭのX線画像として表
示する。

操作部８は、各種操作量を設定、入力するものである。この各種操作量は、例えば、X線源２へのX線発生条件、Cアーム制御部７への被検者の所望の部位にCアーム５を合せるような制御量、ＦＰＤ４を被検体Ｍに対して前後に移動する駆動部１０の操作、画像処理部１２で行う画像処理の条件などである。

図２は、本発明に係るＸ線診断装置の詳細な構成を示している。

実施例１のＸ線診断装置には、ＦＰＤ４を前後動させる駆動部１０を有し、この駆動部１０は、Ｃアーム５により支持される固定側フレーム２０と、この固定側フレーム２０に対してＦＰＤ４をＣアーム５の半径方向に所定範囲で前後動させる移動機構２１とを備える。

移動機構２１は、固定側フレーム２０に配置された駆動源としての駆動モータ２２と、この駆動モータ２２の回転軸に連結されたウォームギア２３と、このウォームギア２３にかみ合い且つその回転に応じて所定距離移動するウォームホイール２４と、このウォームホイール２４と同軸で固定されるピニオンギア２５と、このピニオンギア２５にかみ合う固定側フレーム２０に固定される第１のラックギア２６と、ピニオンギア２５にかみ合い且つ第１のラックギア２６上を所定距離移動可能に配置された検出器側フレーム２７に固定される第２のラックギア２８とを備える。検出器側フレーム２７は、背面合わせしたガイド３０を介して固定側フレーム２０に固定される。ＦＰＤ４は、検出器側フレーム２７に固定される。

図３は、実施例のＦＰＤ４の移動距離を説明するものである。

ＦＰＤ４の移動距離Ａは、第１のラックギア２６と第２のラックギア２８がほぼ同じ長さであり、且つ第１のラックギア２６上をピニオンギア２５を介して第２のラックギア２８が移動することにより、最大で第１のラックギアと第２のラックギアを合わせた距離分、つまりラックギアのほぼ２倍の移動距離を得ることができる。

次に、本発明の実施例１における動作について説明する。

撮影に先立ってＸ線診断装置装置の操作者は操作部８において撮影の条件を設定し、駆動制御部１１及びＣアーム制御部７を介してＸ線絞り制御部９に対し、Ｘ線源２とＦＰＤ４が被検体Ｍの撮影部位に位置するように指示する。

駆動制御部１１からの指示によりＦＰＤの移動については、駆動モータ２２の駆動により、ウォームギア２３が回転し、ウォームギア２３の回転によりウォームホイール２４が回転するとともに所定の回転比でウォームギア２３上を移動する。このウォームホイール２４の動作により、ウォームホイール２４と同軸で固定されるピニオンギア２５が、固定側フレーム２０側の第１のラックギア２６と検出器側フレーム２７側の第２のラックギア２８の間で、回転移動する。ピニオンギア２５が回転移動することで、第２のラックギア２８に検出器側フレーム２７を介して固定されたＦＰＤ４が前後動し、設定された条件の位置で固定される。

次に、操作者は操作部８よりＸ線透過画像の撮影開始コマンドを入力し、このコマンドが操作部８よりＸ線絞り制御部９を介してＸ線源２に送られると、Ｘ線絞り３が照射野を調節し、その後被検Ｍに向けてＸ線が照射される。被検体Ｍを透過したＸ線はＸ線源２と対向した位置に配置されたＦＰＤ４によって検出される。

検出されたＸ線から画像処理部１２にて対応する画像データが生成され、その後表示部１３に表示される。

Ｃアーム５保持側とＦＰＤ４（Ｘ線検出器）側にそれぞれに固定された２本のラックギア２６，２８間を介するピニオンギア２５が回転移動する機構を採用することで、ＦＰＤ４の前後動の移動範囲を小さくすることなく、Ｘ線検出器の駆動部１０を１段スライドでコンパクトに構築でき、Ｃアーム５の移動可能範囲を大きくするとともに術者の作業空間の拡大を図れる。

なお、本実施例ではＦＰＤ４の移動機構２１として、ウォームギア２３とウォームホイール２４を組み合せた機構を例示したが、その他の機構として、例えばボールねじとボールねじナットの組み合せ、あるいはリードスクリューとリードスクリューナットの組み合せなども上記と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るＸ線診断装置の全体構成を示す図。 本発明の実施の形態に係るＸ線診断装置の詳細な構成を示す図。 本発明の実施の形態に係るＸ線検出器の移動距離を示す図。 従来例のＸ線診断装置を示す斜視図。

符号の説明

４ ＦＰＤ
５ Ｃアーム
２２ 駆動モータ
２３ ウォームギア
２４ ウォームホイール
２５ ピニオンギア
２６ 第１のラックギア
２８ 第２のラックギア

Claims (4)

1. 天板上に載置された被検体を挟んで互いに対向する位置にX線源およびX線検出器を保持する円弧状アームと、前記円弧状アームにその半径方向内側または端部で支持される一つの支持体と、
   前記支持体に対して前記X線検出器を移動させる移動機構と、
   前記移動機構を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とするX線診断装置。
2. 前記移動機構は、前記支持体側に配置される駆動モータと、
   前記駆動モータの回転軸に連結され且つ所定の回転比で駆動するウォームギアと、
   前記ウォームギアとかみ合い且つ所定距離移動するウォームホイールと、
   前記ウォームホイールと同軸上で固定されるピニオンギアと、
   前記ピニオンギアにかみ合う前記支持体側に固定される第１のラックギアと、
   前記ピニオンギアにかみ合い且つ前記ピニオンギアを介して第１のラックギア上を所定距離移動可能に配置される第２のラックギアとを備え、
   前記第１のラックギアと前記第２のラックギアの長さがほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載のX線診断装置。
3. 前記移動機構は、前記支持体側に配置される前記駆動モータと、
   前記駆動モータの回転軸に連結され且つ所定の回転比で駆動するボールねじと、
   前記ボールねじとかみ合い且つ所定距離移動するボールねじナットと、
   前記ボールねじナットに固定される前記ピニオンギアと、
   前記ピニオンギアにかみ合う前記支持体側に固定される前記第１のラックギアと、
   前記ピニオンギアにかみ合い且つ前記ピニオンギアを介して第１のラックギア上を所定距離移動可能に配置される第２のラックギアとを備え、
   前記第１のラックギアと前記第２のラックギアの長さがほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載のX線診断装置。
4. 前記移動機構は、前記支持体側に配置される前記駆動モータと、
   前記駆動モータの回転軸に連結され且つ所定の回転比で駆動するリードスクリューと、
   前記リードスクリューとかみ合い且つ所定距離移動するリードスクリューナットと、
   前記リードスクリューナットに固定される前記ピニオンギアと、
   前記ピニオンギアにかみ合う前記支持体側に固定される前記第１のラックギアと、
   前記ピニオンギアにかみ合い且つ前記第１のラックギア上を所定距離移動可能に配置される前記第２のラックギアとを備え、
   前記第１のラックギアと前記第２のラックギアの長さがほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載のX線診断装置。

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