JP2009022760A - バイプレーンｘ線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイプレーンＸ線装置の可能性を拡張する。
【解決手段】バイプレーンＸ線装置において、Ｘ線放射源（２０）およびＸ線検出器（２２）からなる少なくとも一対の移動のためにロボット（１６）が使用される。ロボットがＸ線Ｃアームを支持す多関節アームロボット（１６）であるとよい。Ｘ線放射源（４０）およびＸ線検出器（４２）がそれぞれロボットアーム（３６，３８）により室内天井（３４）に吊下げられていてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、バイプレーンＸ線装置に関する。良く知られているように、このようなバイプレーンＸ線装置は２つのＸ線画像撮影装置を含み、Ｘ線画像撮影装置はそれぞれＸ線放射源と、Ｘ線検出器と、Ｘ線放射源およびＸ線検出器の移動手段とを含む。

従来において、両Ｘ線画像撮影装置ではＸ線Ｃアームが使用される。第１のＸ線画像撮影装置は一般に通常の床据付け式のＸ線Ｃアームシステムであり、第２の画像撮影装置は揺動可能なＸ線Ｃアームを有する天井吊下げ台を有する。天井吊下げ台は移動可能であり、したがって第１のＸ線画像撮影装置は単独で、すなわちモノプレーン装置として使用可能である。

バイプレーンＸ線装置の使用時には装置の名前どおりに２つの画像平面が定められる。一般に、前もって両画像平面の互いの相対的位置、例えば一般に９０°の付近にある傾斜角が定められ、それ以降この相対的位置が維持される。これは、第１のＸ線画像撮影装置のＸ線放射源およびＸ線検出器が、第２のＸ線画像撮影装置のＸ線放射源およびＸ線検出器と協調して移動させられなければならないことを意味する。一方ではＸ線Ｃアームシステムの機械装置によって、他方では第２のＸ線Ｃアームが天井吊下げ台に配置されているという事実によって、制限された移動可能性がもたらされる。これは、あらゆる任意の画像組合せが撮影可能であるというわけではないことを意味する。従来のシステムでは、例えばＸ線Ｃアームのいわゆるアイソセンタが変更不可である。いわゆる完全条件を満たすような走査軌道を移動することができない。完全条件は、一緒に撮影される画像の総数が完全な解析を可能にするか否かを意味する。

本発明の課題は、バイプレーンＸ線装置の可能性を拡張し、しかも特に上述の欠点を克服することにある。

この課題は、少なくとも一方の画像撮影装置の移動手段が少なくとも１つのロボットを含むことによって解決される。

モノプレーン装置に関しては既に以前にロボットの使用が考えられた。例えば、本発明の出願日の後に公開された独国特許出願第１０２００６０６１１７８．０号明細書に、Ｘ線Ｃアームが配置されている６軸多関節アームロボットが記載されている。

本発明によって、今やバイプレーンＸ線装置においてもロボットが使用される。ロボット、まさに同様に例えば（６軸）多関節アームロボットの使用は、移動可能性のフレキシビリティを著しく高める。多くの自由度が存在し、例えばアイソセンタが今やバイプレーンＸ線装置においても可変であるので、とりわけ作業高さが調整可能である。

特に簡単な実施態様では、上述の従来のバイプレーンＸ線装置から出発して、第１のＸ線画像撮影装置において今や床据付け式のロボットが使用されるのに対して、第２のＸ線画像撮影装置は変更されないままであり、すなわち天井吊下げ式の、好ましくは移動可能なＸ線Ｃアーム支持台が使用される。

この実施態様は、特に経済的に、既に開発されているロボット付きモノプレーン装置を更なる開発を要しないＸ線Ｃアーム支持台と結合する。

他の有利な実施形態ではロボットが両Ｘ線画像撮影装置に設けられ、しかも両ロボットが床据付け式であるか、両ロボットが天井吊下げ式であるか、または一方のロボットが床据付け式で他方のロボットが天井吊下げ式である。

天井吊下げ式のロボットの場合には、同様に従来の多関節アームロボットを使用することができる。

しかしながら、空間状況への特別な適合化のために、天井に配置されたＸ線画像撮影装置が、Ｘ線放射源が固定されている第１のロボットアームと、Ｘ線検出器が固定されている第２のロボットアームとを有していてもよい。Ｘ線Ｃアームの放棄によって付加的なフレキシビリティが得られる。ロボットアームは、特に、例えば適切な関節を装備することによって、天井の方向（もしくは天井）へのＸ線放射源およびＸ線検出器の引上げを可能にするように構成されているとよい。両個別ロボットアームを使用する場合には、これらを互いに相対的に移動可能に構成することもできる。全体の回転は排除されず、むしろロボットアームが回転可能な台板に吊るされているとよい。Ｘ線Ｃアームを有する従来の支持台からは知られていない付加的な自由度が得られるように、台板が傾斜可能でもあるとよい。Ｘ線放射源およびＸ線検出器も、それぞれのロボットアームにおいて、特にそれぞれのロボットアーム端に適切な関節を装備することによって傾斜可能であるとよい。

ロボットアームの運動つまりロボットアームにおける運動を制御する手段は、Ｘ線検出器が常にＸ線放射源から出る放射を受信するように、すなわち運動が連結されて行なわれるように構成されているべきであることは自明のことである。

両Ｘ線画像撮影装置がロボットを有する上述の全ての実施態様は、両Ｘ線画像撮影装置がバイプレーンＸ線装置の枠内で協働することを必ずしも必要としないという利点を有する。むしろ、両Ｘ線画像撮影装置が互いに独立に同時にモノプレーン装置として使用されることが考えられ得る。従来のバイプレーンＸ線装置の場合には、単に一方のＸ線画像撮影装置だけが、すなわち一般には床据付け式のＸ線Ｃアーム装置だけがモノプレーン装置として使用され、これに対してＸ線Ｃアーム吊下げ台は離れた位置に移動されて個別には使用可能でない。

特に高いフレキシビリティは、Ｘ線Ｃアームが取外し可能に固定されているロボットを有する実施態様において得られる。ロボットは他の任務のためにも使用可能である。例えば、一方のロボットにＸ線放射源が固定され、他方のロボットにＸ線検出器が固定され、これらの両ロボットが協調のとれた動きをする、つまり協調して動くとよい。バイプレーンＸ線装置のために準備された２つのロボットに基づいて、特に高度にフレキシビリティのあるモノプレーン装置が得られる。

一方のロボットにＸ線Ｃアームをそのまま保持させ、他方のロボットを患者用テーブルの移動のために患者用テーブルユニットに連結することもできる。その際にロボットは協調の取れた動きをする、つまり協調して動くことができ、従来のモノプレーン装置に比べて更に加えられた自由度、すなわち患者用テーブルの移動性に関連する自由度によって、装置利用の新しい可能性が得られる。

バイプレーンＸ線装置によって提供された可能性を利用することによって、このようなバイプレーンＸ線装置の調達が特に有益となる。

以下において、図面を参照しながら本発明の有利な実施形態を説明する。図面において、
図１は本発明の第１の実施形態によるバイプレーンＸ線装置を示し、
図２は本発明の第２の実施形態によるバイプレーンＸ線装置を示し、
図３は本発明の第３の実施形態によるバイプレーンＸ線装置を示し、
図４は本発明の他の実施形態についてのＸ線画像撮影装置を示す。

図１に示され全体として１０を付されたバイプレーンＸ線装置は、第１のＸ線画像撮影装置１２および第２のＸ線画像撮影装置１４を含む。第１のＸ線画像撮影装置１２は６軸多関節アームロボット１６を含み、多関節アームロボット１６には、Ｘ線放射源２０およびＸ線検出器２２を支持するＣアーム１８が固定されている。第２のＸ線画像撮影装置１４は、レール２３上を移動可能な支持台２４を含む従来のＸ線画像撮影装置であり、支持台２４は移動可能なＸ線Ｃアーム２６を支持し、Ｘ線Ｃアーム２６には同様にＸ線放射源２８およびＸ線検出器３０が固定されている。バイプレーンＸ線装置１０はロボット１６の使用によって従来のバイプレーンＸ線装置とは相違する。ロボット１６は従来のＸ線Ｃアームシステムよりも遥かに多くの自由度を持つ。それにより、Ｘ線放射源２０およびＸ線検出器２２の定められた位置が、特にＸ線放射源２８およびＸ線検出器３０に対して相対的にも可能にされ、したがって、バイプレーンＸ線装置１０の画像撮影可能性が従来のバイプレーンＸ線装置に比べて拡張される。

図２は本発明の第２の実施形態を示す。ここに示されたバイプレーンＸ線装置１０’はロボット１６を備えた第１のＸ線画像撮影装置１２を有し、この第１のＸ線画像撮影装置１２はいずれにせよ第１の実施形態のバイプレーンＸ線装置１０を有している。更に、バイプレーンＸ線装置１０’は第２のＸ線画像撮影装置として同一の構成のＸ線画像撮影装置１２'を有し、これはロボット１６'、Ｃアーム１８'、Ｘ線放射源２０'およびＸ線検出器２２'を備えている。同じ２つのロボット１６，１６'の使用によってバイプレーンＸ線装置１０に比べてバイプレーンＸ線装置１０'の場合には移動可能性が更に拡張される。完全動作を満たす画像走査が比較的短い時間で行なわれ、これによって造影剤が節約される。両Ｘ線画像撮影装置１２，１２'は互いに独立に使用可能である。図２には１つの患者用テーブル３２しか示されていないが、第１のＸ線画像撮影装置１２をこの患者用テーブル３２に割り当て、第２のＸ線画像撮影装置１２'を約１８０°の大きな角度だけ回転させて、したがって図２に示されていない他の患者用テーブルに割り当てることも可能である。したがって、バイプレーンＸ線装置１０'の両Ｘ線画像撮影装置１２および１２'は、個別にモノプレーンＸ線装置として使用可能である。

ロボット１６，１６’が床上にある図２による実施形態の変化形において、第２のＸ線画像撮影装置１２’を室内天井３４に固定したバイプレーンＸ線装置１０”が図３に示されている。室内天井３４へのロボット１６’の固定は、第１のＸ線画像撮影装置１２がモノプレーンＸ線装置として使用される場合に第１のＸ線画像撮影装置１２の動作をロボット１６’が妨害しないようにするために、天井３４の方向へのロボット１６’の簡単な座屈を可能にする。室内天井３４へのＸ線画像撮影装置１２’の固定は、この第２のＸ線画像撮影装置１２’が同時に第１のＸ線画像撮影装置１２と共にモノプレーンＸ線装置として使用されることを排除しない。

Ｘ線放射源およびＸ線検出器を備えたＣアームを支持する唯一の多関節アームロボットが絶対に使用されなければというわけではない。２つの個別のロボットアーム３６，３８を使用することも考えられ得る。これを図４に示す。特に天井に固定されたシステムの場合に、第１のロボットアーム３６にＸ線放射源４０が固定され、第２のロボットアーム３８に第２のＸ線放射源４２が固定されている。ロボットアーム３６，３８は多数の動きを可能にする。Ｘ線放射源４０およびＸ線検出器４２は、一方ではロボットアーム３６，３８に、それらが矢印４４，４６にしたがってロボットアーム３６，３８に対して相対的に往復移動可能（傾斜可能）であるように固定されるべきである。

ロボットアームのほぼ中央には、矢印５０，５２に応じたロボットアーム３６，３８の回動を可能にする関節４７，４８が設けられている。したがって、Ｘ線放射源４０およびＸ線検出器４２を室内天井３４の方向に折り畳んで引上げることができる。第２のＸ線画像撮影装置がＸ線画像撮影装置１２のように床上に立っている場合、ロボットアーム３６，３８は、Ｘ線画像撮影装置１２がモノプレーンＸ線装置として動作することを妨害しない。

ロボットアーム３６，３８は台板５４に吊るされ、しかも矢印５６，５８に応じて回転可能に吊るされている。台板５４には、矢印６０，６２に応じて相互に近づくもしくは相互に離れるロボットアーム３６，３８の相対的移動を可能にするレール２３が設けられている。それに加えて台板５４は回転可能であり（矢印６４参照）、独自の特徴として矢印６６に応じて傾斜可能である特性を有するので、室内天井３４に吊るされている場合にＸ線画像撮影装置１４のような従来のＸ線画像撮影装置が持っていない自由度が得られる。

更に台板５４は全体としてレール２３”において室内天井３４に沿った矢印６８に応じて移動可能である。

多様な動きを制御するための手段は、バイプレーン撮影が望まれる場合にＸ線管４０およびＸ線検出器４２の相互に協調のとれた動きが進行するように設計されているべきである。

本発明の第１の実施形態によるバイプレーンＸ線装置を示す斜視図 本発明の第２の実施形態によるバイプレーンＸ線装置を示す斜視図 本発明の第３の実施形態によるバイプレーンＸ線装置を示す斜視図 本発明の他の実施形態についてのＸ線画像撮影装置を示す斜視図

符号の説明

１０ バイプレーンＸ線装置
１０’ バイプレーンＸ線装置
１０” バイプレーンＸ線装置
１２ 第１のＸ線画像撮影装置
１２’ 第２のＸ線画像撮影装置
１４ 第２のＸ線画像撮影装置
１６ ６軸折畳みロボット
１６’ ６軸折畳みロボット
１８ Ｃアーム
１８’ Ｃアーム
２０ Ｘ線放射源
２０’ Ｘ線放射源
２２ Ｘ線検出器
２２’ Ｘ線検出器
２３ レール
２３’ レール
２３" レール
２４ 移動台
２６ Ｘ線Ｃアーム
２８ Ｘ線放射源
３０ Ｘ線検出器
３２ 患者用テーブル
３４ 室内天井
３６ ロボットアーム
３８ ロボットアーム
４０ Ｘ線管
４２ Ｘ線検出器
４４ 矢印
４６ 矢印
４７ 関節
４８ 関節
５０ 矢印
５２ 矢印
５４ 台板
５６ 矢印
５８ 矢印
６０ 矢印
６２ 矢印
６４ 矢印
６６ 矢印
６８ 矢印

Claims (14)

1. Ｘ線放射源（２０）、Ｘ線検出器（２２）、Ｘ線放射源（２０）およびＸ線検出器（２２）の移動手段（１６）を含む第１のＸ線画像撮影装置（１２）と、Ｘ線放射源（２０’，２８）、Ｘ線検出器（２２’，３０）、Ｘ線放射源（２０’，２８）およびＸ線検出器（２２’，３０）の移動手段（１６’，２６）を含む第２のＸ線画像撮影装置（１２’，１４）とを備え、
   少なくとも１つのＸ線画像撮影装置（１２，１２’ ，１４）の移動手段が少なくとも１つのロボット（１６，１６'，３６，３８）を含むバイプレーンＸ線装置。
2. 各ロボット（１６，１６’）が多関節アームロボットである請求項１記載のバイプレーンＸ線装置。
3. 第１のＸ線画像撮影装置（１２）の移動手段が床据付式のロボット（１６）を含み、第２のＸ線画像撮影装置の移動手段が天井吊下げ式のＸ線Ｃアーム支持台（２４）を含む請求項１又は２記載のバイプレーンＸ線装置。
4. 第１のＸ線画像撮影装置（１２）の移動手段および第２のＸ線画像撮影装置（１２’）の移動手段が床据付式または天井吊下げ式のロボット（１６，１６’）を含む請求項１又は２記載のバイプレーンＸ線装置。
5. 第１のＸ線画像撮影装置（１２）の移動手段が床据付式のロボット（１６）を含み、第２のＸ線画像撮影装置（１２’）の移動手段が少なくとも１つの天井吊下げ式のロボット（１６’）を含む請求項１記載のバイプレーンＸ線装置。
6. 天井（３４）に吊下げられたロボット（１６’）が多関節アームロボットである請求項５記載のバイプレーンＸ線装置。
7. 第２のＸ線画像撮影装置の移動手段が、Ｘ線放射源（４０）が固定されている第１のロボットアーム（３６）と、Ｘ線検出器（４２）が固定されている第２のロボットアーム（３８）とを含む請求項５記載のバイプレーンＸ線装置。
8. ロボットアーム（３６，３８）が天井（３４）の方向へのＸ線放射源（４０）およびＸ線検出器（４２）の引上げを可能にする請求項７記載のバイプレーンＸ線装置。
9. ロボットアーム（３６，３８）が互いに相対的に移動可能である請求項７又は８の記載のバイプレーンＸ線装置。
10. ロボットアーム（３６，３８）が、回転可能および／または傾斜可能である台板（５４）に吊り下げられている請求項７乃至９の１つに記載のバイプレーンＸ線装置。
11. Ｘ線放射源（４０）および／またはＸ線検出器（４２）がそれぞれのロボットアーム（３６，３８）において傾斜可能である請求項７乃至１０の１つに記載のバイプレーンＸ線装置。
12. 両ロボット（１６，１６’）にそれぞれＸ線Ｃアーム（１８，１８’）が取外し可能に固定されている請求項４又は５記載のバイプレーンＸ線装置。
13. 両ロボット（１６，１６’）のＸ線Ｃアーム（１８，１８’）がそれぞれ取り外され、一方のロボットにＸ線放射源が固定され、他方のロボットにＸ線検出器が固定され、ロボットが協調のとれた動きをする請求項１２記載のバイプレーンＸ線装置。
14. 両ロボット（１６，１６’）のうちの一方からＸ線Ｃアーム（１８，１８’）が取り外され、このロボットに患者用テーブルユニットが固定され、ロボットが協調のとれた動きをする請求項１２記載のバイプレーンＸ線装置。

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