JP2010240028A - Ｘ線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線撮像時においても、操作者により容易にＸ線撮像条件を変更することが可能なＸ線撮像装置を提供する。
【解決手段】 高画質が必要な診断や治療を行うときには、操作者は自らの足によりフットスイッチ１４、１５または１６を操作し、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を増加させる。これにより、被検者２に照射される単位時間あたりのＸ線量が増加し、高画質の撮影画像または透視画像を得ることができる。これに対して、例えば、カテーテルを目的部まで導く場合等においては、操作者は自らの足によりフットスイッチ１４、１５または１６を操作し、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を減少させる。これにより被検者２に照射される単位時間あたりのＸ線量が減少し、被検者２に対する被曝量を低減させることが可能となる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、Ｘ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管と対向配置されたＸ線検出器とを備え、被検体を透過したＸ線を検出することによりＸ線撮像を行うＸ線撮像装置に関する。

このようなＸ線撮像装置においては、患者にＸ線を照射することから、できるだけ低被曝であることが要求されている。このため、重要な部位の撮影時には、高Ｘ線量、高パルスレートで高画質の撮影が要求されるが、例えば、カテーテルを目的部位まで導くような場合には、さほどの画質は要求されないことから、画質が低い低被曝の透視、撮影モードを選択することが低被曝の観点から重要である。このようなＸ線による撮像条件は、操作者の操作により変更される。

特許文献１には、Ｘ線による撮像を実行する前に、操作卓に配設された操作レバーを操作することにより、Ｘ線による撮像条件を変更するＸ線診断装置が開示されている。また、特許文献２には、フットスイッチが踏まれている間Ｘ線を照射するようにしたＸ線透視撮影装置が開示されており、特許文献３には、ハンドスイッチを押すことにより撮影を開始するディジタルアンギオグラフィ装置が開示されている。

特開平１０−１９１１６６号公報 特開２００６−２７１７６６号公報 特開平４−３８０８２号公報

Ｘ線撮像時においては、特許文献１に記載されたように、撮像装置から離隔した位置に操作レバーが配置されていた場合には、操作者が操作レバーを操作することは不可能である。また、操作者が医師でカテーテル治療等を実行している状態においては、両手がふさがっているため、操作レバー等の操作をすることができない。

このように、従来の装置においては、操作レバー等の操作が煩雑であることから、さほどの画質が要求されないような場合においても、線量が高く画質がよいモードを選択してしまうという問題が生ずる。

また、フットスイッチやハンドスイッチの利用が有効ではあるが、特許文献２や特許文献３に記載されたフットスイッチやハンドスイッチは、あくまで、撮影を開始するためのものに過ぎない。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線撮像時においても、操作者により容易にＸ線撮像条件を変更することが可能なＸ線撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、Ｘ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管と対向配置されたＸ線検出器とを備え、被検体を通過したＸ線を検出することによりＸ線撮像を行うＸ線撮像装置であって、Ｘ線撮像時において、操作者による操作量の変化を多段階または連続的に検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、Ｘ線撮像条件を変更する制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検出手段は、操作者による押圧力または押圧量の変化を検出するフットスイッチまたはハンドスイッチである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、被検体に照射するＸ線量を、多段的または連続的に変更する。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、Ｘ線管の管電圧、Ｘ線管の管電流、Ｘ線のパルスレート、Ｘ線のパルス幅のうちの少なくとも一つを、多段的または連続的に変更する。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、複数の軟線除去フィルタを選択的に使用する。

請求項６に記載の発明は、請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、複数のＸ線撮像条件を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記記憶手段に記憶したＸ線撮像条件の一つを選択する。

請求項７に記載の発明は、請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、画像表示部と、前記Ｘ線検出器で検出されたＸ線に基づく映像信号を利用して、前記画像表示部にＸ線透視像を表示する画像処理部とをさらに備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像処理部による画像処理条件を変更する。

請求項１に記載の発明によれば、操作者による操作量の変化を多段階または連続的に検出する検出手段の検出結果に基づいてＸ線撮像条件を変更することができることから、Ｘ線撮像時においても操作者により容易にＸ線撮像条件を変更することが可能となる。このため、高画質が要求されないような場合に、被曝線量が低いモードを容易に選択することができ、被曝線量の低減を実現することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、操作者による押圧力または押圧量の変化を検出するフットスイッチまたはハンドスイッチを使用することから、操作者がフットスイッチまたはハンドスイッチを操作することで、容易にＸ線撮像条件を変更することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、操作者がフットスイッチまたはハンドスイッチを操作することで、被検体に照射するＸ線量を、多段的または連続的に変更することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、操作者がフットスイッチまたはハンドスイッチを操作することで、Ｘ線管の管電圧、Ｘ線管の管電流、Ｘ線のパルスレート、Ｘ線のパルス幅のうちの少なくとも一つを、多段的または連続的に変更することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、操作者がフットスイッチまたはハンドスイッチを操作することで、複数の軟線除去フィルタを選択的に使用することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、操作者がフットスイッチまたはハンドスイッチを操作することで、複数のＸ線撮像条件を記憶する記憶手段に記憶したＸ線撮像条件の一つを選択してＸ線撮像を実行することが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、操作者がフットスイッチまたはハンドスイッチを操作することで、画像表示部にＸ線透視像を表示するための画像処理部の画像処理条件を変更することが可能となる。

この発明に係るＸ線撮像装置の斜視図である。 Ｘ線照射部３に内蔵されたフィルタ選択部６０をＸ線管６７とともに示す概要図である。 フットスイッチ１４の構成を示す概要図である。 この発明に係るＸ線撮像装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。 フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量と管電圧および管電流の関係とを示すグラフである。 フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量とＸ線管から照射されるＸ線のパルスレートとの関係とを示すグラフである。 この発明の第２実施形態に係るＸ線撮像装置に使用するハンドスイッチの概要図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮像装置の斜視図である。

このＸ線撮像装置は、その内部に後述するＸ線管６７を備え、検診台１上の被検体としての被検者２に対してＸ線を照射するＸ線照射部３と、被検者２を通過したＸ線を検出するＸ線検出器４と備える。Ｘ線照射部３とＸ線検出器４とは、略Ｕ字状のアーム５により支持されている。このアーム５は、天井９に固定されたガイド部材７に案内されることにより一方向に移動するキャリッジ６に支持されている。また、複数のモニター１１とガード部材１２を備えた画像表示部８が天井９から懸垂されている。この画像表示部８は、懸垂機構３０を介して懸垂されており、天井９に配設されたレール２０により案内されて移動可能となっている。さらに、検診台１の支持部１３付近の床には、このＸ線撮像装置の操作を操作者の足によって実行するための複数のフットスイッチ１４、１５、１６が載置されている。

図２は、Ｘ線照射部３に内蔵されたフィルタ選択部６０をＸ線管６７とともに示す概要図である。

このフィルタ選択部６０は、複数の異なる軟線除去フィルタを備えた開口部６３、６４、６５と、フィルタのない開口部６６とを有する回転板６２を備える。この回転板６２は、図示しないモータの駆動により、軸６１を中心に回転する。開口部６３、６４、６５に配設されるフィルタとしては、銅やアルミニウムのようにその材質が異なり、かつ、その厚みが異なるものが使用される。この回転板６２の回転角度位置は、後述するフィルタ制御部７４により決定される。

このため、フィルタ制御部７４により回転板６２の回転角度位置を制御して、Ｘ線管６７と開口部６３、６４、６５とを対向配置することにより、Ｘ線管６７から照射されたＸ線は、異なるフィルタを介して被検者２に照射される。また、この回転板６２の回転角度位置を制御して、Ｘ線管６７と開口部６６とを対向配置した場合には、Ｘ線管６７から照射されたＸ線は、フィルタを介することなく被検者２に照射される。

図３は、上述したフットスイッチ１４の構成を示す概要図である。なお、他のフットスイッチ１５、１６も、このフットスイッチ１４と同様の構成を有する。

このフットスイッチ１４は、本体４１に配設された軸４３を中心に揺動するペダル部４２を備える。このペダル部４２は、本体４１との間に配設されたトーションバネ４８の作用により、本体４１から開放される方向に付勢されるとともに、その一端が本体と係止することにより、図３に示す位置で停止している。ペダル部４２の下面には、ラック部４４が、下方を向く形で立設されている。このラック部４４には、ピニオン４５が噛合している。このピニオン４５は、ポテンショメータ４６の検出軸４７に配設されている。

操作者がこのフットスイッチ１４におけるペダル部４２を踏み込んだときには、その踏み込みによる押圧量が、ラック４４の移動量、すなわちピニオン４５の回転量としてポテンショメータ４６により検出される。この検出値は、ケーブル４９を介して、後述する制御部７０に送信される。

図４は、この発明に係るＸ線撮像装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。

この発明に係るＸ線撮像装置は、装置全体を制御する制御部７０を備える。この制御部７０は、上述したＸ線検出器４およびフットスイッチ１４、１５、１６と接続されている。また、この制御部７０は、図１に示す画像表示装置８の各モニター１１と、画像処理部７２を介して接続されている。この画像処理部７２は、Ｘ線検出器４で検出されたＸ線に基づく映像信号を利用して、画像表示部８にＸ線透視像を表示する。また、この制御部７０は、図１に示すＸ線照射部３内に配設されたＸ線管６７（図２参照）と、Ｘ線管制御部７３を介して接続されている。さらに、この制御部７０は、図２に示すフィルタ選択部６０と、フィルタ制御部７４を介して接続されている。

また、この制御部７０は、テーブル７１とも接続されている。このテーブル７１には、複数のＸ線撮像条件が記憶されている。すなわち、このテーブル７１には、被検体に照射するＸ線量の情報、Ｘ線管の管電圧、Ｘ線管の管電流、Ｘ線のパルスレート、Ｘ線のパルス幅の情報、複数の軟線除去フィルタの情報、画像処理部７２による画像処理条件等の情報が、フットスイッチ１４、１５、１６の押圧量との関係で記憶されている。

次に、上述したこの発明に係るＸ線撮像装置による撮像動作について説明する。まず、被検体や診断の種類に応じてＸ線管６７の管電圧や管電流を変更して被検体に対するＸ線量を変更する実施形態について説明する。図５は、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量と管電圧および管電流の関係とを示すグラフである。

このグラフに示すように、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を増加させると、Ｘ線管制御部７３の制御により、Ｘ線管６７の管電流と管電圧が、２ｍＡ−５０ｋＶから順次増加し、被検体に照射される単位時間あたりのＸ線量も増加する。このときのＸ線管６７の管電流と管電圧との関係は、テーブル７１に記憶されている。管電流が２０ｍＡ程度になれば、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量が増加しても管電流は減少するが、このときにも管電圧が増加することによりＸ線量は増加している。また、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を減少させた場合には、これとは逆に、被検体に照射される単位時間あたりのＸ線量が減少する。

このため、高画質が必要な診断や治療を行うときには、操作者は自らの足によりフットスイッチ１４、１５または１６を操作し、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を増加させる。これにより、被検体に照射される単位時間あたりのＸ線量が増加し、高画質の撮影画像または透視画像を得ることができる。これに対して、例えば、カテーテルを目的部まで導く場合等においては、操作者は自らの足によりフットスイッチ１４、１５または１６を操作し、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を減少させる。これにより被検体に照射される単位時間あたりのＸ線量が減少し、被検者２に対する被曝量を低減させることが可能となる。

なお、操作者によるフットスイッチ１４、１５または１６の押圧量が連続的に変化した場合に、上述した実施形態のように、Ｘ線量を図５に示すグラフに従って連続的に変更するかわりに、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を何段階かに区分し、その押圧量に応じて、Ｘ線量を多段階に変更させてもよい。

ところで、上述したように、被検体に照射するＸ線量を変化させた場合には、画像表示部８のモニター１１に表示される画像が暗くなる。このため、この発明に係るＸ線照射装置においては、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量に応じて、画像処理部７２による画像処理条件を変更している。すなわち、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量が小さく、画像表示部８のモニター１１に表示される画像が暗くなる場合には、画像処理部７２における画像処理条件を変更し、表示パラメータをモニター１１上の画像が明るくなるように変更する。これにより、ノイズは若干増加するが、高画質を必要としない場合において十分な表示画像を得ることができる。

次に、被検体や診断の種類に応じてＸ線管６７のパルスレートを変更する場合について説明する。図６は、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量とＸ線管から照射されるＸ線のパルスレートとの関係とを示すグラフである。

このグラフに示すように、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を増加させると、Ｘ線管制御部７３の制御により、Ｘ線管６７から照射されるＸ線のパルスレートが段階的に変更される。すなわち、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量が順次増加するに従って、Ｘ線管６７から照射されるＸ線のパルスレートは、７．５ｆｐｓ、１５．０ｆｐｓ、３０．０ｆｐｓと段階的に大きくなる。これらの、パルスレートの情報は、テーブル７１に、フットスイッチ１４、１５、１６の押圧量との関係で記憶されている。

このため、例えば、心臓のような動きの速い部位を透視する場合には、１５．０ｆｐｓや、必要に応じて３０．０ｆｐｓのような高速パルスレートを利用して透視を行う。一方、心臓へカテーテルを導く場合等においては、７．５ｆｐｓにパルスレートを変更する。これにより、被検者２に対する被曝量を低減させることが可能となる。

なお、図６においては、Ｘ線のパルスレートを段階的に変更しているが、Ｘ線のパルスレートを連続的に変更するようにしてもよい。また、これと同様に、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量に応じてＸ線のパルス幅を変更することにより、管電流時間積を変更するようにしてもよい。

次に、被検体や診断の種類に応じて、軟線除去フィルタを選択的に使用する場合について説明する。

図２に示すように、フィルタ選択部６０は、複数の異なる軟線除去フィルタを備えた開口部６３、６４、６５と、フィルタのない開口部６６とを有する回転板６２を備える。この回転板６２は、フットスイッチ１４、１５または１６の押圧量に基づいて、フィルタ制御部７４からの信号で回転する。このため、操作者がフットスイッチ１４、１５または１６の押圧量を変更することにより、被検体の厚みや部位、あるいは診断の種類に応じて、最も適切な軟線除去フィルタを使用し、あるいは、これらの軟線除去フィルタを使用しないでＸ線撮像を実行することが可能となる。このため、被検者に対する被曝量を制御しながら、適切なＸ線撮像を実行することが可能となる。

次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係るＸ線撮像装置に使用するハンドスイッチ５０の概要図である。

上述した第１実施形態においては、操作者による操作量をフットスイッチ１４、１５、１６により検出していたが、この第２実施形態においては、操作者による操作量をハンドスイッチ５０により検出している。また、上述した第１実施形態においては、操作者による操作量をフットスイッチ１４、１５、１６の押圧量により検出していたが、この第２実施形態においては、操作者による操作量をハンドスイッチ５０の押圧力により検出している。

このハンドスイッチ５０は、操作者が手で把持する把持部５１と、二段階に配設されたスタートスイッチ５２およびメインスイッチ５３とを備える。操作者がスタートスイッチ５２を押圧したときには、Ｘ線撮像の準備がなされる。そして、操作者がさらに押圧を継続することにより、メインスイッチ５３を押圧すれば、Ｘ線撮像が開始される。このときの操作者によるメインスイッチ５３の押圧力は、圧力ゲージ５４により検出される。この検出値は、ケーブル５５を介して、上述した制御部７０に送信される。

この第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様、ハンドスイッチ５０に対する押圧力を検出することにより、第１実施形態と同様の動作により、被検体や診断の種類に応じてＸ線管６７の管電圧や管電流を変更して被検体に対するＸ線量が変更され、あるいは、Ｘ線管６７から照射されるＸ線のパルスレートやパルス幅が変更される。

１ 検診台
２ 被検者
３ Ｘ線照射部
４ Ｘ線検出器
５ アーム
６ キャリッジ
７ ガイド部材
８ 画像表示部
９ 天井
１１ モニター
１２ ガード部材
１４ フットスイッチ
１５ フットスイッチ
１６ フットスイッチ
２０ レール
３０ 懸垂機構
４１ 本体
４２ ペダル部
４３ 軸
４４ ラック部
４５ ピニオン
４６ ポテンショメータ
４７ 検出軸
５０ ハンドスイッチ
５１ 把持部
５２ スタートスイッチ
５３ メインスイッチ
５４ 圧力ゲージ
６０ フィルタ選択部
６１ 軸
６２ 回転板
６７ Ｘ線管
７０ 制御部
７１ テーブル
７２ 画像処理部
７３ Ｘ線管制御部
７４ フィルタ制御部

Claims (7)

1. Ｘ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管と対向配置されたＸ線検出器とを備え、被検体を通過したＸ線を検出することによりＸ線撮像を行うＸ線撮像装置であって、
   Ｘ線撮像時において、操作者による操作量の変化を多段階または連続的に検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、Ｘ線撮像条件を変更する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするＸ線撮像装置。
2. 請求項１に記載のＸ線撮像装置において、
   前記検出手段は、操作者による押圧力または押圧量の変化を検出するフットスイッチまたはハンドスイッチであるＸ線撮像装置。
3. 請求項２に記載のＸ線撮像装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、被検体に照射するＸ線量を、多段的または連続的に変更するＸ線撮像装置。
4. 請求項２に記載のＸ線撮像装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、Ｘ線管の管電圧、Ｘ線管の管電流、Ｘ線のパルスレート、Ｘ線のパルス幅のうちの少なくとも一つを、多段的または連続的に変更するＸ線撮像装置。
5. 請求項２に記載のＸ線撮像装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、複数の軟線除去フィルタを選択的に使用するＸ線撮像装置。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のＸ線撮像装置において、
   複数のＸ線撮像条件を記憶する記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記記憶手段に記憶したＸ線撮像条件の一つを選択するＸ線撮像装置。
7. 請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のＸ線撮像装置において、
   画像表示部と、前記Ｘ線検出器で検出されたＸ線に基づく映像信号を利用して、前記画像表示部にＸ線透視像を表示する画像処理部とをさらに備え、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像処理部による画像処理条件を変更するＸ線撮像装置。