JP2008110164A

JP2008110164A - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP2008110164A
Application number: JP2006296408A
Authority: JP
Inventors: Ayumi Baba; 歩馬場
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: JP4807227B2

Abstract

【課題】操作者が照射野を決める際、操作部だけに注意を集中して操作でき、撮影台の周りを移動して操作する場合、表示される透視画像の方向が操作者の目で見る被検体の向きと自動的に一致する操作性の良好なＸ線撮影装置を提供する。
【解決手段】操作部１５には透視画像表示モニター１６が配設され、操作に必要な情報（ＳＩＤなどＸ線管１４の位置情報または透視画像）が操作上必要なときに切り替えられて表示される。また、透視画像処理装置５は、垂直軸近傍に配設されるポテンショメータ１７により検出されるＸ線管１４および操作部１５の垂直軸周り回転の角度信号により、透視画像表示モニター１６に表示される透視画像の向きを、操作部１５に向かって操作する状態で被検体Ｍを見た向きと同一になるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般撮影で使用されるＸ線撮影装置に整形外科などで利用される透視機能を付加した装置に関し、特には透視画像を表示する画像表示手段を備えたＸ線管保持装置に関する。

Ｘ線管保持装置と撮影台を備えた一般撮影で使用されるＸ線撮影装置に、整形外科などで利用される透視機能を付加したＸ線撮影装置では、被検体の照射野を遠隔操作で位置決めする映像系のリモート制御機能が備えられていない。従来、前記透視機能を付加したＸ線撮影装置で、被検体の体位に対する照射野の位置は、操作者がＸ線管保持装置を操作することによって決められ、被検体自身の移動または撮影台天板の移動により照射野を決めるのは被検体への負荷が多くなり望ましくない。また、照射野の最終確認は、操作者が別途配設される透視画像表示モニターに表示される透視画像を確認することによって行われる。

Ｘ線管保持装置において、Ｘ線管の長手・短手の各水平移動、垂直移動はＸ線管の位置を決定するファクターである。また、Ｘ線管の水平軸周り移動によってＸ線管は水平軸を回転軸として回転しＸ線照射方向を変えるので、Ｘ線管の水平軸周り回転角はＸ線管の向きを決定するファクターであり、Ｘ線管の垂直軸周り移動によってＸ線管は垂直軸を回転軸として回転しＸ線照射方向を変えるので、Ｘ線管の垂直軸周り回転角もＸ線管の向きを決定するファクターである。具体的には、Ｘ線管の長手・短手の各水平移動、垂直移動、水平軸周り移動および垂直軸周り移動の内必要な移動をロックしているブレーキを解除するブレーキ解除用スイッチを押しながら、操作ハンドルを押したり、引いたり、あるいは、回したりしてＸ線管を移動させることによってＸ線管の位置や向きを調整する。（例えば特許文献１参照）

図４は、従来のＸ線撮影装置の概略を示す図である。Ｘ線管保持装置２０は、図４に示すように、天井に配置された固定レール２１に沿って長手方向の水平移動と可動レール２２沿って短手方向（紙面に直角方向）の水平移動とが可能に懸垂された垂直方向の伸縮移動が可能な支柱２３の先端側に、Ｘ線管２４と操作部２５が保持されている。Ｘ線管２４と操作部２５は、水平軸ＨＡを回転軸とする回転（水平軸周り移動）と垂直軸ＶＡを回転軸とする回転（垂直軸周り移動）がそれぞれ可能に支持されている。操作部２５には、長手・短手の各水平移動および伸縮移動と、Ｘ線管２４および操作部２５の水平軸周り移動および垂直軸周り移動などそれぞれの移動・固定を操作するためのブレーキ解除スイッチや操作ハンドル（図示しない）およびＳＩＤ（線源受像面間距離）などＸ線管２４の位置情報の表示器（図示しない）が配設されている。

被検体Ｍは、撮影台１を構成し、水平移動可能に保持された撮影台天板２に載置される。被検体Ｍに対する照射野の位置は、操作者が操作部２５を操作しＸ線管２４を移動すること、または撮影台天板２を移動するによって決められる。Ｘ線管２４は、高電圧発生装置３より高電圧を供給され、被検体Ｍの照射野にＸ線を照射する。被検体Ｍを透過したＸ線は例えばフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）などで構成されるＸ線検出器４で検出され、透視画像処理装置３５で画像データにされ透視画像表示モニター３６に透視画像として表示される。照射野の最終確認は、操作者が透視画像表示モニター３６に表示される透視画像を確認することによって行われる。
特開２００５−１８５７６５号公報

図４に示す従来のＸ線撮影装置においては、操作者は、照射野を決める際、透視画像表示モニター３６に表示される透視画像を確認しながら離れた場所にある操作部２５を操作する必要があり、操作がし難くいという問題がある。また、Ｘ線管２４と操作部２５を、垂直軸ＶＡを回転軸とし１８０度回転し、操作者が撮影台１の反対側で操作する場合、透視画像表示モニター３６に表示される透視画像の向きと操作者から被検体Ｍを見た向きが逆となり、方向に対し無意識に操作して照射野の決定をすることが困難である。これらの操作上の問題点を改善したＸ線撮影装置を提供する。

水平移動および垂直移動可能にＸ線管を支持するＸ線管保持装置と、被検体を載置する撮影台と、Ｘ線検出器と高電圧発生装置を有するＸ線撮影装置において、透視画像を表示する画像表示手段が配設された操作部を有するＸ線管保持装置を備える。

画像表示手段に表示される透視画像の向きは、撮影台に対するＸ線管保持装置の操作部の方向に応じて自動的に変更される透視画像方向変更手段を備える。

透視画像方向変更手段は、撮影台に対するＸ線管保持装置の操作部の方向が１８０度変化するときその変化を検出する検出手段と、この検出手段からの出力信号に基づいて透視画像を１８０度変換する画像１８０度変換手段で構成される。

画像表示手段は、透視画像の他にＸ線管位置情報などの透視画像以外の情報を切り替えて表示する。

Ｘ線管位置情報などの透視画像以外の情報表示と、透視画像表示は、透視の開始と、Ｘ線管または撮影台天板の移動操作をトリガーにして切り替えられる。

透視画像を表示する画像表示手段が操作部に配設されているため、操作者は操作部だけに注意を集中して照射野の決定をすることができ、操作性が向上し短時間で操作を終了することができる。また、撮影台の近傍の床に画像表示手段を配設する必要がないため、被検体の撮影台へのアプローチに際し、あるいは操作者の操作に際し、障害物が少なくなる。

画像表示手段に表示される透視画像の向きは、撮影台に対するＸ線管保持装置の操作部の方向に応じて自動的に変更されるので、Ｘ線管の移動方向と透視画像中の被検体上の照射野の移動方向が常時同一になり、直感的な操作で照射野を決定することができる。

操作部に配設される画像表示手段は、操作に必要な情報（ＳＩＤなどＸ線管の位置情報または透視画像）を操作上必要なときに切り替えて表示するので、操作者は操作部だけに注意を集中して照射野の決定をすることができ、操作性が向上する。

Ｘ線管保持装置の操作部に配設される画像表示手段は、垂直移動（高さの変化）に応じて、操作者が見やすいように、その表示面の角度が変更される。

Ｘ線管および操作部の水平軸周り移動（水平軸周り回転）および垂直軸周り移動（垂直軸周り回転）それぞれの回転角度は、水平軸および垂直軸に配設されるポテンショメータにより検出される。

垂直軸に配設されるポテンショメータにより検出されるＸ線管および操作部の垂直軸周り回転の角度信号は、透視画像処理装置に入力され、画像表示手段に表示される透視画像の向きを制御する。

以下、本発明の実施例について図１、２、３を参照して説明する。図１は、本発明のＸ線撮影装置の概略を示す図である。図２は、本発明の透視画像方向変更手段の概要を示すブロック図である。図３は、本発明の透視画像表示方向変換の例を説明する図である。Ｘ線管保持装置１０は、図１、２に示すように、天井に配置された固定レール１１に沿って長手方向の水平移動と可動レール１２沿って短手方向（紙面に直角方向）の水平移動とが可能に懸垂された垂直方向の伸縮移動が可能な支柱１３の先端側に、Ｘ線管１４と操作部１５が保持されている。操作部１５には透視画像表示モニター１６が配設されている。

Ｘ線管１４と操作部１５は、水平軸ＨＡを回転軸とする回転（水平軸周り移動）と垂直軸ＶＡを回転軸とする回転（垂直軸周り移動）がそれぞれ可能に支持されている。Ｘ線管１４および操作部１５の水平軸周り移動（水平軸周り回転）および垂直軸周り移動（垂直軸周り回転）それぞれの回転角度は、水平軸近傍に配設されるポテンショメータ（図示しない）および垂直軸近傍に配設されるポテンショメータ１７により検出され、Ｘ線管１４の位置情報の一部として透視画像表示モニター１６で表示される。

操作部１５には、長手・短手の各水平移動および伸縮移動と、Ｘ線管１４および操作部１５の水平軸周り移動および垂直軸周り移動などそれぞれの移動・固定を操作するためのブレーキ解除スイッチや操作ハンドル（図示しない）が配設されている。

被検体Ｍは、撮影台１に、水平移動可能に保持された撮影台天板２に載置される。被検体Ｍに対する照射野の位置は、操作者が操作部１５を操作しＸ線管１４を移動すること、または撮影台天板２を移動することによって決められる。Ｘ線管１４は、高電圧発生装置３より高電圧を供給され、被検体Ｍの照射野にＸ線を照射する。被検体Ｍを透過したＸ線は例えばフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）などで構成されるＸ線検出器４で検出され、透視画像処理装置５で画像データにされ、透視画像として透視画像表示モニター１６に表示される。

透視画像方向変更手段は、図２に示すように、垂直軸近傍に配設されるポテンショメータ１７と、操作部１５に配設されるＡ／Ｄ変換器１８と、透視画像処理装置５に格納さる画像表示方向変更部１９で構成される。操作部１５より電圧＋Ｖが供給されているポテンショメータ１７の回転軸は、Ｘ線管１４および操作部１５の垂直軸周りの回転とともに回転し、ポテンショメータ１７の出力電圧は前記垂直軸周りの回転の角度とともに変化する角度信号となる。このアナログの角度信号はＡ／Ｄ変換器１８でデジタル化される。画像表示方向変更部１９は、デジタル化された角度信号に基づいて、透視画像表示モニター１６に表示される透視画像の向きを、操作部１５に向かって操作する状態で被検体Ｍを見た向きと同一になるように変換するソフトウェアで構成される。

透視画像表示モニター１６に表示される透視画像の表示方向変更の代表例として、操作者が撮影台１の反対側に回って操作する場合がある。この場合、撮影台１に対するＸ線管保持装置１０の操作部１５の方向が１８０度変化する。この角度変化をポテンショメータ１７が検出し角度信号（１８０度変化）として出力する。この角度信号（１８０度変化）はＡ／Ｄ変換器１８でデジタル化され、画像表示方向変更部１９に入力する。画像表示方向変更部１９は、デジタル化された角度信号（１８０度変化）に基づいて、透視画像の向きを、操作部１５に向かって操作する状態で被検体Ｍを見た向きと同一になるように１８０度変換する。この場合、画像表示方向変更部１９は画像１８０度変換手段として機能する。

図３において、操作者が撮影台１の反対側に回って操作する場合、（ｃ）に示すような向きに被検体Ｍが見える。この場合、撮影台１に対するＸ線管保持装置１０の操作部１５および透視画像表示モニター１６の方向が１８０度変化している。画像表示方向変更部１９が機能していない場合は、透視画像表示モニター１６に表示される透視画像は（ａ）に示す向きである。画像表示方向変更部１９が機能していれば、透視画像表示モニター１６に表示される透視画像の向きは１８０度変換されて（ｂ）に示す状態になり、（ｃ）と同一方向で表示され、照射野確認などの操作が容易になる。

透視画像表示モニター１６は、Ｘ線管１４または撮影台天板２の位置を移動し照射野の変更をする場合にＳＩＤ（線源受像面間距離）などＸ線管１４の位置情報を表示し、照射野の最終確認や透視が開始されたあとは透視画像を表示する。

透視画像表示モニター１６に表示される情報は、Ｘ線管１４または撮影台天板２の位置の移動をトリガーにして透視画像以外のＳＩＤ（線源受像面間距離）などＸ線管１４の位置情報の表示に切り替えられ、照射野の最終確認や透視の開始をトリガーにして透視画像の表示に切り替えられる。

本発明は以上の構成であるから、透視画像を表示する透視画像表示モニター１６が操作部１５に配設されているため、操作者は操作部１５だけに注意を集中して照射野の決定をすることができ、操作性が向上し短時間で操作を終了することができる。また、撮影台１の近傍の床に画像表示手段を配設する必要がないため、被検体Ｍの撮影台１へのアプローチに際し、あるいは操作者の操作に際し、障害物が少なくなる。

透視画像表示モニター１６に表示される透視画像の向きは、操作部１５に向かって操作する状態で被検体Ｍを見た向きと同一になるように制御されるので、Ｘ線管１４の移動方向と透視画像中の被検体Ｍ上の照射野の移動方向が常時同一になり、直感的な操作で照射野を決定することができる。

また、操作部１５に配設されている透視画像表示モニター１６は、操作に必要な情報（ＳＩＤなどＸ線管１４の位置情報または透視画像）を操作上必要なときに切り替えて表示するため、操作者は操作部１５だけに注意を集中して操作することができ、操作者の負荷が軽減される。

図１に示す実施例においては、Ｘ線管保持装置１０は天井走行式であるが、これを床走行式Ｘ線管保持装置で置き換えても本発明は適用可能である。また、図１に示す実施例におけるＸ線検出器４はフラットパネル型Ｘ線検出器で構成されるが、これをイメージインテンシファイアやテレビカメラで構成されるＸ線検出器で置き換えても本発明は適用可能であり装置は図示例に限定されない。

本発明のＸ線撮影装置の概略を示す図である。本発明の透視画像方向変更手段の概要を示すブロック図である。本発明の透視画像表示方向変換の例を説明する図である。従来のＸ線撮影装置の概略を示す図である。

符号の説明

１撮影台
２撮影台天板
３高電圧発生装置
４Ｘ線検出器
５透視画像処理装置
１０Ｘ線管保持装置
１１固定レール
１２可動レール
１３支柱
１４Ｘ線管
１５操作部
１６透視画像表示モニター
１７ポテンショメータ
１８Ａ／Ｄ変換器
１９画像表示方向変更部
２０Ｘ線管保持装置
２１固定レール
２２可動レール
２３支柱
２４Ｘ線管
２５操作部
３５透視画像処理装置
３６透視画像表示モニター
Ｍ被検体

Claims

水平移動および垂直移動可能にＸ線管を支持するＸ線管保持装置と、被検体を載置する撮影台と、Ｘ線検出器と高電圧発生装置を有するＸ線撮影装置において、透視画像を表示する画像表示手段が配設された操作部を有するＸ線管保持装置を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
画像表示手段に表示される透視画像の向きは、撮影台に対するＸ線管保持装置の操作部の方向に応じて自動的に変更される透視画像方向変更手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
透視画像方向変更手段は、撮影台に対するＸ線管保持装置の操作部の方向が１８０度変化するときその変化を検出する検出手段と、この検出手段からの出力信号に基づいて透視画像を１８０度変換する画像１８０度変換手段で構成されることを特徴とする請求項２記載のＸ線撮影装置。
画像表示手段は、透視画像の他にＸ線管位置情報などの透視画像以外の情報を切り替えて表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
Ｘ線管位置情報などの透視画像以外の情報表示と、透視画像表示は、透視の開始と、Ｘ線管または撮影台天板の移動操作をトリガーにして切り替えられることを特徴とする請求項４記載のＸ線撮影装置。