JP2011143018A - X-ray imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、X線一般撮影に用いられるX線撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus used for general X-ray imaging.
X線撮影装置は一般に、X線管装置(X線絞り装置を含む)とこれを保持するX線管保持装置、X線検出器とこれを保持するX線検出器保持装置、X線発生装置、画像処理装置、画像表示装置(入力装置を含む)などで構成され、それぞれ個別ユニットとして専用施設(撮影室や操作室)に設置される。X線管保持装置には、天井走行式、床−壁走行式、床固定式等があり、特に天井走行式や床−壁走行式の場合、専用の走行レールを必要とし、走行レールの設置条件をクリアするために撮影室内では事前の施設工事を要する場合がある。 An X-ray imaging apparatus generally includes an X-ray tube device (including an X-ray diaphragm device), an X-ray tube holding device that holds the X-ray tube device, an X-ray detector, an X-ray detector holding device that holds the X-ray detector, and an X-ray generation device , An image processing device, an image display device (including an input device), etc., each installed in a dedicated facility (photographing room or operation room) as an individual unit. X-ray tube holding devices include a ceiling traveling type, a floor-wall traveling type, a floor fixed type, etc. Especially in the case of a ceiling traveling type and a floor-wall traveling type, a dedicated traveling rail is required, and the traveling rail is installed. In order to clear the conditions, there may be a need for prior facility construction in the shooting room.
撮影は一般に胸部・腹部・骨等が行われ、これら複数の撮影方法に対応するために撮影室内に複数のX線管装置、X線検出器を設ける場合、そのほとんどがX線管保持装置にX線管装置が保持されたユニットとしてそれぞれ個別設置を要する。通常、X線管装置を保持したX線管保持装置と、X線管装置に被検体へ照射すべきX線を発生させるX線発生装置とは、撮影室内で離間させ、或いは撮影室と操作室とに離間させて設置され、これらはケーブルにより有機的電気的に接続されることでX線撮影可能な環境となる(例えば特許文献1,2参照)。こうした従来手法において、ユニット間、特にX線管装置とX線発生装置を接続するケーブルは、ユニット配置方法、X線管保持装置の動作範囲等を考慮し、その長さに比較的余裕(冗長性)を持たせる場合が多い。
In general, radiography is performed on the chest, abdomen, bones, etc. When a plurality of X-ray tube devices and X-ray detectors are provided in the imaging room to cope with these multiple imaging methods, most of them are in the X-ray tube holding device. Individual installation is required for each unit holding the X-ray tube device. Usually, the X-ray tube holding device that holds the X-ray tube device and the X-ray generation device that generates X-rays to be irradiated to the subject on the X-ray tube device are separated from each other in the imaging room or operated with the imaging room. They are installed separately from the room, and these become an environment in which X-ray imaging can be performed by being organically and electrically connected by a cable (see, for example,
しかしながら、上述した従来手法のように、ユニット間のケーブルに冗長性を持たせた場合、システム全体の電気的効率が悪化し、その結果、省電力化や発熱量削減といった側面から作動費用の削減に寄与し得ず、作動効率に関し課題を有していた。 However, if the cables between the units are made redundant as in the conventional method described above, the electrical efficiency of the entire system deteriorates. As a result, the operating cost is reduced in terms of power saving and heat generation reduction. It has a problem with respect to operating efficiency.
発明が解決しようとする課題は、作動効率に優れたX線撮影装置を提供することである。 The problem to be solved by the invention is to provide an X-ray imaging apparatus excellent in operating efficiency.
この発明は、被検体(100)にX線を照射するX線管装置(7)と、X線管装置(7)を保持し、X線管装置(7)を任意位置に移動させるX線管保持装置(2)と、ケーブル(30)を介してX線管装置(7)と電気的に接続され、被検体(100)へ照射すべきX線をX線管装置(7)に発生させるX線発生装置(20)とを備え、X線管装置(7)とX線発生装置(20)はX線管保持装置(2)を介して一体化されているX線撮影装置(1)によって上記課題を解決する。 According to the present invention, an X-ray tube device (7) for irradiating a subject (100) with X-rays and an X-ray tube device (7) are held and the X-ray tube device (7) is moved to an arbitrary position. The tube holding device (2) is electrically connected to the X-ray tube device (7) via the cable (30), and X-rays to be irradiated to the subject (100) are generated in the X-ray tube device (7). An X-ray imaging apparatus (1), wherein the X-ray tube apparatus (7) and the X-ray generation apparatus (20) are integrated via an X-ray tube holding apparatus (2). ) To solve the above problem.
なお、上記解決手段では、発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。 In the above-described solution means, the reference numerals corresponding to the drawings showing the embodiments of the invention are given and described, but these reference signs are only for facilitating the understanding of the invention and are not intended to limit the invention. .
上記発明によれば、X線管保持装置を介してX線管装置とX線発生装置を一体化することで、X線撮影システムのコンパクトでシンプルなレイアウトを実現し、省スペース化および設置作業の簡便化を可能とすると共に、一体化によりユニット間のケーブル長を短縮し、電気的効率の改善による省電力化および発熱量削減に寄与し、X線撮影装置を作動効率に優れたものとすることができる。 According to the above invention, the X-ray tube device and the X-ray generator are integrated via the X-ray tube holding device, thereby realizing a compact and simple layout of the X-ray imaging system, saving space and installing work. It is possible to simplify the X-ray imaging system and to improve the efficiency of the operation by reducing the cable length between the units, contributing to power saving and heat generation reduction by improving the electrical efficiency. can do.
以下に、本発明の一実施形態に係る床固定式のX線管保持装置を備えたX線撮影装置を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an X-ray imaging apparatus including a floor-fixed X-ray tube holding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
《第1実施形態》
図1〜図3に示すように、本実施形態に係るX線撮影装置1は、X線管装置7と、X線管保持装置2と、X線発生装置20とを含む。X線管装置7とX線発生装置20はX線管保持装置2を介して一体化されている。ここで言う「一体化」とは、X線撮影装置1を構成する各装置同士が機械的且つ電気的に接続されることを意味する。
<< First Embodiment >>
As shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、X線撮影装置1は、これら以外に、X線検出器やこれを保持するX線検出器保持装置、画像処理装置、画像表示装置(入力装置を含む)なども含んで構成されるが、これらの説明は割愛する。
The
X線管装置7は、撮影室内で静止する被検体100に対して所定強度のX線を照射する。X線管装置7は、ケーブル30(例えば高圧リード線など)を介してX線管発生装置20と有機的電気的に接続されている。
The
X線管保持装置2は、X線管装置7を保持し、これを任意位置や任意姿勢に移動させるものである。
The X-ray
X線発生装置20は、高電圧(X線管電圧)を生成し、これをX線管保持装置2に保持されるX線管装置7に対しケーブル30を通じて供給する。その結果、X線管装置7から所定強度のX線が被検体100に向けて照射され、X線一般撮影を行うことが可能となる。以下、詳細を説明する。
The
本実施形態で用いるX線管保持装置2は、撮影室内の基準壁面の一つである床面に直交する方向(垂直方向、Z方向)に突出する第1回動部3(第1の回動部)を有する。
The X-ray
第1回動部3の上端には、角柱状の回動アーム4(回動部材)の長手方向中央付近が支持されている。回動アーム4は、その長手方向に伸縮移動可能な入子式状に形成されており、その長手方向中央付近を貫き、Z方向に直交する水平方向(X方向)に延びる水平軸Laを中心とする垂直旋回(水平軸La周り移動)が可能に支持されている。なお、回動アーム4の形状は角柱状に限定されず、円柱状であってもよい。
At the upper end of the
回動アーム4の長手方向一端には、第2回動部5(第2の回動部)を介して、被検体100の撮影領域に照射されるX線の照射野を制限するX線可動絞り6が取り付けられたX線管装置7の一端が連結されている。これによりX線管保持装置2とX線管装置7とが機械的に接続されるようになっている。なお、回動アーム4の一端側の側面には内部にケーブル孔41が形成されており、X線発生装置20からのケーブル30がここを通ることが可能となっている。
At one end in the longitudinal direction of the rotating
第2回動部5は、それ自身が水平軸Laを中心とする垂直旋回と、水平軸Laと直交する垂直軸Vaを中心とする水平旋回とがそれぞれ可能となるように、入子式状の回動アーム4の一端に支持されている。その結果、回動アーム4の一端で、X線管装置7は、第2回動部5を介して、水平軸Laを中心とする垂直旋回と、垂直軸Vaを中心とする水平旋回とが許容される。なお、X線管装置7の、水平軸Laを中心とする回転は管軸回転であり、垂直軸Vaを中心とする回転は管球回転を意味する。
The second
X線管装置7の他端には、第3回動部8(第3の回動部)を介して被検者100の前方(図4参照)からX線管装置7の回転及び作動を操作するための主操作器9(第1の操作器)が取り付けられている。主操作器9は、各種の操作スイッチや表示器などを備えた操作パネルと、この操作パネルに連結されX線管装置7に一体的に取り付けられる操作ハンドルと、制御部とを含んで構成される。
At the other end of the
回動アーム4の他端、つまり主操作器9に対し回動アーム4を挟んで反対側には、第4回動部10(第4の回動部)及びアームバランス部11を介して、被検者100の後方(図5参照)である遠方から、X線管装置7の回転及び作動を操作するための補助用操作器12(第2の操作器)が取り付けられている。アームバランス部11は、第4回動部10の下流側に取り付けられ、回動アーム4の一端側に取り付けられるX線管装置7を任意位置及び任意姿勢で静止させることが可能なバランスウェイトである。補助用操作器12は、回動アーム4の一端側のX線管装置7の他端に取り付けられる主操作器9と連動しており、X線管装置7に対して同一の操作が可能となるように構成されている。この補助用操作器12の構成は、主操作器9と略同様であるので(操作パネル,操作ハンドル。ただし制御部は含まない。)、その説明を省略する。
The other end of the rotating
なお、本実施形態では、回動アーム4の一端側、すなわちX線管装置7が連結される側の伸縮量を大きいものとする一方、回動アーム4の他端側、すなわちアームバランス部11側の伸縮量を小さいものとしている。ただし、回動アーム4の伸縮量はこれに限定されない。
In this embodiment, the amount of expansion / contraction on one end side of the
主操作器9及び補助用操作器12は、その操作ハンドルが被検者100の体幹方向に直交する方向に沿った手前側と奥側とで操作することが可能となるように取り付けられている。
The
各操作パネルに設けられる操作スイッチには、各種ロック/解除制御用の操作スイッチや、X線可動絞り6の照準光点灯用の照射野ランプボタンなどが含まれる。ロック/解除制御用の操作スイッチには、ロック解除によって、回動アーム4の長手方向への伸縮を許容する伸縮動フリーボタン、第1回動部3の垂直軸Vaを中心とする水平旋回を許容する第1旋回フリーボタン、回動アーム4の水平軸Laを中心とする垂直旋回を許容する第2旋回フリーボタン、第2回動部5,第4回動部10の水平軸Laを中心とする垂直旋回を許容する第3旋回フリーボタン、X線管装置7の水平軸Laを中心とする垂直旋回を許容する第4旋回フリーボタンなどが含まれる。その結果、回動アーム4は、伸縮動フリーボタンのロックを解除することで長手方向に伸縮可能となる。第1回動部3は、第1旋回フリーボタンのロックを解除することで垂直軸Vaを中心として水平旋回が可能となる。回動アーム4は、第2旋回フリーボタンのロックを解除することで水平軸Laを中心として垂直旋回が可能となる。第2回動部5,第4回動部10は、第3旋回フリーボタンのロックを解除することで水平軸Laを中心として垂直旋回が可能となる。X線管装置7は、第4旋回フリーボタンのロックを解除することで水平軸Laを中心として垂直旋回が可能となる。
The operation switches provided on each operation panel include operation switches for various lock / release controls, irradiation field lamp buttons for turning on the aiming light of the X-ray
各操作パネルに設けられる表示器は、X線撮影の条件、X線管装置7の回転角度、FFDなどをデジタル表示することができる。
The display provided in each operation panel can digitally display X-ray imaging conditions, the rotation angle of the
制御部は、本実施形態では主操作器9の操作パネルの背面にのみ配置され、主操作器9または補助用操作器12の操作スイッチを操作したとき、回動アーム4の動作、第1回動部3,回動アーム4,第2回動部5,第4回動部10,X線管装置7の旋回(回動)及び旋回のロック/解除の制御を行う機能と、表示器の表示項目を制御する機能を有する。主操作器9と補助用操作器12の操作の切換は、自動的に、操作した方の操作スイッチが優先するように主操作器9の制御部でコントロールすることにより行うことができる。
In the present embodiment, the control unit is disposed only on the back surface of the operation panel of the
なお、両操作器9,12は、連動手段(例えばスプロケットなどを介して無端状チェーンで連結するなど)により、補助用操作器12で行われる各操作が主操作器9へと連動するように構成することができる。
It should be noted that the
本実施形態では、X線管保持装置2の第1回動部3の下端には、X線発生装置20が接続してある。これによりX線管保持装置2とX線発生装置20とが機械的に接続されるようになっている。X線発生装置20からは、X線管装置7に高電圧(X線管電圧)を供給するケーブル30が延びており、そのケーブル30は、X線管保持装置2の回動アーム4の一端側に形成されたケーブル孔41を通り、X線管装置7へ有機的電気的に接続される。ケーブル30の長さは必要最小限に抑えられており、X線発生装置とX線管保持装置を離間させて設置していた従来構成と比較して、X線発生装置と、X線管保持装置に保持されるX線管装置とを接続するケーブルの冗長性が低減されている。
In the present embodiment, an
次に、X線撮影装置1の操作を説明する。
Next, the operation of the
まず、一般的な撮影状況における場合の、X線管装置7の位置決め操作を説明する。ここでは、例えば図4に示すように、被検者100の前方(手前側)から主操作器9の操作が可能な場合や、整形などで被検者100の操作者200側(手前側)を撮影する場合を説明する。
First, the positioning operation of the
この場合、操作者200は、臥位撮影台(撮影テーブル)300に載せられた被検者100の前方から、主操作器9の操作パネルに設けられた操作スイッチの各種ロック解除ボタンを押しながら、操作ハンドルを押したり、引いたり、下げたり、上げたり、あるいは、回したりしてX線管装置7を移動させ、これによりX線管装置7の位置や向きを適切に調整する。
In this case, the
具体的には、操作者200は、主操作器9の操作パネルに設けられている操作スイッチの伸縮動フリーボタン及び第1〜第4の各旋回フリーボタンのすべてのロックを解除(ロックOFF)した後、操作ハンドルを握り、X線管装置7をX線撮影の室内床面に固定配置された臥位撮影台300に載せられた被検者100の所定部位付近に移動させる。次に操作者200は、操作ハンドルを握った状態で、伸縮動フリーボタン及び第1旋回フリーボタンのロックを有効にするとともに(ロックON)、第2〜第4の各旋回フリーボタンのロックOFFを維持し、第2回動部5,第4回動部10,X線管装置7を水平軸Laを中心として垂直旋回させ、これによりX線管装置7の位置や向きを適切に調整した後、X線撮影を行う。
Specifically, the
次に、特定の撮影状況における場合の、X線管装置7の位置決め操作を説明する。ここでは、例えば図5に示すように、被検者100の前方(手前側)から主操作器9の操作が困難な場合、例えば、撮影室室内の天井高が高い場合や、長尺撮影を行うためにX線管装置7を天井に近づける必要がある場合の他、整形などで被検者100の操作者200とは反対側(奥側)を撮影する場合などの位置決め操作を説明する。
Next, the positioning operation of the
この場合、操作者200は、被検者100を挟んでそれとは反対側に配置される補助用操作器12側に回り込み、被検者100の後方である遠方から、補助用操作器12の操作パネルに設けられた操作スイッチの各種ロック解除ボタンを押しながら、操作ハンドルを押したり、引いたり、下げたり、上げたり、あるいは、回したりしてX線管装置7を移動させ、これによりX線管装置7の位置や向きを適切に調整する。
In this case, the
具体的には、操作者200は、補助用操作器12の操作パネルに設けられている操作スイッチの伸縮動フリーボタン及び第1〜第4の各旋回フリーボタンのすべてをロックOFFした後、操作ハンドルを握り、主操作器9側のX線管装置7をX線撮影の室内床面に固定配置された臥位撮影台300に載せられた被検者100の所定部位付近に移動させる。次に操作者200は、操作ハンドルを握った状態で、伸縮動フリーボタン及び第1旋回フリーボタンをロックONするとともに、第2〜第4の各旋回フリーボタンのロックOFFを維持し、第2回動部5,第4回動部10,X線管装置7を水平軸Laを中心として垂直旋回させ、これによりX線管装置7の位置や向きを適切に調整した後、X線撮影を行う。
Specifically, the
本実施形態では、X線管保持装置2とX線発生装置20とが一体化されており、X線管保持装置2に保持されるX線管装置7とX線発生装置20との両ユニットを有機的電気的に繋ぐケーブル30の冗長性がほとんどない。すなわち、大きな電力を要するX線管装置7とX線発生装置20が短いケーブル長で接続され、ケーブルによる電力損失が改善される。その結果、撮影システム全体の電気的効率がよく、省電力化や発熱量削減といった側面から作動費用の削減に寄与し得、最終的な作動効率に優れるものである。
In this embodiment, the X-ray
また設置という面では、X線管保持装置2とX線発生装置20を一体化することで、設置ユニット数が削減され、撮影室内での必要スペースを小さくすることができる。また、天井走行式のX線保持装置のように走行レールの設置やそのための施設側の事前工事も不要である。
Further, in terms of installation, by integrating the X-ray
さらに本実施形態の構成によれば、被検者100前方から主操作器9の操作が困難な場合でも、被検者100後方の補助用操作器12側に回り込み補助用操作器12を操作することで、操作者200の身体を臥位撮影台300側に乗り出すことなしに、被検者100後方から容易にX線管装置7の位置決め操作を行うことができる効果も有する。
Furthermore, according to the configuration of the present embodiment, even when it is difficult to operate the
《第2実施形態》
図1〜図5に示すように、回動アーム4の他端側に第4回動部10及びアームバランス部11を介して補助用操作器12が取り付けられる場合を例示した第1実施形態とは異なり、本実施形態では、図6及び図7に示すように、回動アーム4の他端にアームバランス部としてのバランス機構11aによってバランス保持することで、回動アーム4の一端側に取り付けられるX線管装置7を任意位置に静止することができるようにし、かつ補助用操作器12の配置を回動アーム4の他端側からX線発生装置20の側面に移動した場合を例示する。
<< Second Embodiment >>
As shown in FIGS. 1 to 5, the first embodiment exemplifying a case where an
なお、以降の説明において、第1実施形態と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 In the following description, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
バランス機構11aとしては、例えばワイヤ・螺旋滑車を利用したスプリングバランサなどで構成することができ、これに代え、バランス制御装置(例えば油圧シリンダ部と制御部)を用いることもできる。
As the
第1実施形態のX線撮影装置1では、補助用操作器12を使用する場合に撮影位置によって操作位置も変わるため、使い勝手がよいとは言えず、また操作スペースを広く確保しておく必要もある。
In the
これに対し、本実施形態のX線撮影装置1aでは、第1実施形態での作用効果に加え、補助用操作器12の位置は固定であるため、使い勝手が向上すると共に、操作スペースを広く確保する必要がないため、よりコンパクトに配置が可能となる。また、アームバランス部11(図1〜3参照)を組み込まないことで装置質量の削減ができ、高所の重量物がなくなるため装置の安定性が向上するなど、メリットが大きい。
On the other hand, in the
《その他の実施形態》
以上説明した実施形態は、上記発明の理解を容易にするために記載されたものであって、上記発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、上記発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
<< Other Embodiments >>
The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the invention, and are not described for limiting the invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the above invention.
1,1a…X線撮影装置、2…X線管保持装置、3…第1回動部(第1の回動部)、4…回動アーム(回動部材)、41…ケーブル孔、5…第2回動部、6…X線可動絞り、7…X線管装置、8…第3回動部、9…主操作器(第1の操作器)、10…第4回動部、11…アームバランス部、11a…バランス機構、12…補助用操作器(第2の操作器)、20…X線発生装置、30…ケーブル、100…被検者、200…操作者、300…臥位撮影台
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記X線管装置を保持し、前記X線管装置を任意位置に移動させるX線管保持装置と、
ケーブルを介して前記X線管装置と電気的に接続され、前記被検体へ照射すべきX線を前記X線管装置に発生させるX線発生装置とを備えたX線撮影装置において、
前記X線管装置と前記X線発生装置は前記X線管保持装置を介して一体化されていることを特徴とするX線撮影装置。 An X-ray tube device for irradiating the subject with X-rays;
An X-ray tube holding device that holds the X-ray tube device and moves the X-ray tube device to an arbitrary position;
An X-ray imaging apparatus comprising: an X-ray generation apparatus that is electrically connected to the X-ray tube apparatus via a cable and causes the X-ray tube apparatus to generate X-rays to be irradiated to the subject.
The X-ray imaging apparatus, wherein the X-ray tube apparatus and the X-ray generation apparatus are integrated via the X-ray tube holding apparatus.
前記X線管保持装置は、
室内の基準壁面に直交する方向に突出する第1の回動部と、
前記第1の回動部の上端で、回動可能に支持された伸縮移動可能な柱状の回動部材とを有し、
前記回動部材の長手方向一端には、前記X線管装置と、前記X線管装置の作動を操作可能な第1の操作器とが備えられており、
前記回動部材の他端には、前記X線管装置の作動を操作可能な第2の操作器が備えられており、
前記X線発生装置は、前記第1の回動部の下端に配置されていることを特徴とするX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The X-ray tube holding device is
A first rotating portion protruding in a direction orthogonal to the indoor reference wall surface;
A columnar rotation member capable of extending and contracting supported rotatably at the upper end of the first rotation portion;
One end in the longitudinal direction of the rotating member is provided with the X-ray tube device and a first operating device capable of operating the X-ray tube device,
The other end of the rotating member is provided with a second operating device capable of operating the operation of the X-ray tube device,
The X-ray generator is arranged at a lower end of the first rotating unit.
前記X線管保持装置は、
室内の基準壁面に直交する方向に突出する第1の回動部と、
前記第1の回動部の上端で、回動可能に支持された伸縮移動可能な柱状の回動部材とを有し、
前記回動部材の長手方向一端には、前記X線管装置と、前記X線管装置の作動を操作可能な第1の操作器とが備えられており、
前記回動部材の他端には、前記回動部材の一端側に取り付けられる前記X線管装置を任意位置及び任意姿勢で静止可能なバランス機構のみが備えられており、
前記X線発生装置は、前記第1の回動部の下端に配置されるとともに、前記X線発生装置の側面に前記X線管装置の作動を操作可能な第2の操作器が備えてあることを特徴とするX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The X-ray tube holding device is
A first rotating portion protruding in a direction orthogonal to the indoor reference wall surface;
A columnar rotation member capable of extending and contracting supported rotatably at the upper end of the first rotation portion;
One end in the longitudinal direction of the rotating member is provided with the X-ray tube device and a first operating device capable of operating the X-ray tube device,
At the other end of the rotating member, only the balance mechanism capable of stopping the X-ray tube device attached to one end side of the rotating member at an arbitrary position and an arbitrary posture is provided.
The X-ray generator is disposed at a lower end of the first rotation unit, and a second operation device capable of operating the operation of the X-ray tube device is provided on a side surface of the X-ray generator. An X-ray imaging apparatus characterized by that.
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