JP2012070885A - 可搬型放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】可搬性に優れ、在宅診療などにおいて簡単にＸ線画像を立体視可能にする。
【解決手段】Ｘ線撮影システム１０を、Ｘ線発生装置１１、電子カセッテ１２、保持アーム１３、ＰＣ１４、及び制御装置１５から構成する。Ｘ線発生装置１１を、Ｘ線源１７、高電圧発生器１８、及び照射スイッチ１９から構成する。保持アーム１３をアーム本体２５と支柱２６とから構成する。アーム本体２５の水平部にＸ線源１７を取り付ける。支柱２６に位置決め機構２２を形成し、アーム本体２５の水平部２５ｂを入射面１２ａと平行な面内で移動させる。Ｘ線源１７が常に入射面１２ａから一定距離の範囲で移動し、この状態でＸ線を照射して、Ｒ視点画像及びＬ視点画像を得るため、立体視が違和感なく行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線により被検体の撮影を行う可搬型放射線撮影システムに関する。

医療分野において、画像診断を行うために、放射線、例えば、Ｘ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、被検体にＸ線を照射（曝射）するＸ線源と、被検体（患者）を透過したＸ線の照射を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置とからなる。また、Ｘ線撮影システムの中には、来院が困難な患者の自宅で行う在宅診療や救急出動先における応急処置においてＸ線撮影を可能とするために可搬型のものも各種提案されている。

たとえば、特許文献１に示すように、台車に設けられた支柱に、Ｘ線源とＸ線画像検出装置を対向させた姿勢で保持する略Ｃ字状の保持アームを設けた、いわゆる回診車が知られている。回診車では、保持アームは、支柱に対して回動自在に設けられており、保持アームを移動させることで、Ｘ線源やＸ線画像検出装置の位置や向きを変化させることができる。保持アームの移動により、被検体の撮影部位に応じて、Ｘ線源及びＸ線画像検出装置との相対的な位置を調節するポジショニングがしやすく、また、照射位置を変化させながら複数回の撮影を行い、各撮影により得た画像を繋ぎ合わせて長尺画像を得るパノラマ撮影なども可能である。

特許文献２には、上端部で回動可能に連結された２組の支持脚を有し、上端部の連結部分にＸ線源を設けた、全体として脚立形状のＸ線源装置と、可搬型のＸ線画像検出装置である電子カセッテとを組み合わせた可搬型Ｘ線撮影システムが開示されている。特許文献２のＸ線源装置は、撮影時には２組の支持脚を開脚させることで起立状態が保たれる。また、２本の支持脚は畳むことができるので、持ち運び時にはコンパクトなサイズにすることができる。

特許文献３には、特許文献１と同様の略Ｃ字状の保持アームを有する回診車を用いたＸ線診断装置が開示されている。このＸ線診断装置では、保持アームのポジショニングを可能とする各可動部を固定するために、各可動部に電磁ブレーキを設け、Ｘ線発生部に前記電磁ブレーキのブレーキを解除し、最適な位置にポジショニングするための各ブレーキ解除スイッチを設けている。これにより、最適なポジショニングを術者本人が行うことができ、術者の視差方向とＸ線発生部の焦点方向とを一致させて、術者の見ている方向とモニタ装置に表示される手術対象部位の表示方向とのズレをなくして、対象部位を立体視することができる。

特開平１１−２９９７７３号公報 特開２０１０−５７５４６号公報 特開平１０−２２５４５０号公報

特許文献１の回診車は、台車によって移動させることができるので、院内の病棟の回診には適しているが、在宅診療や救急出動先の応急処置には可搬性の点で不利である。また、Ｘ線画像での立体視に対応することができない。

特許文献２のシステムは、回診車と比べて可搬性には優れているものの、Ｘ線画像での立体視に対応することができないという問題がある。

特許文献３の診断装置では、術者の視差方向とＸ線発生部の焦点方向とを一致させて、術者の見ている方向とモニタ装置に表示される手術対象部位の表示方向とのズレをなくして違和感のない立体視画像が得られるものの、各可動部に電磁ブレーキと、このブレーキ操作を行うブレーキスイッチを設ける必要があり、構成が複雑になる他に、台車及び支柱など、保持アームを支持するための堅牢な構成が必要となる。また、特許文献１の回診車と同じように、保持アーム自体もＸ線源とＸ線画像検出装置の両方を保持するため、堅牢な作りにならざるを得ない。そのため、大型化、重量増加が避けられず、在宅診療や救急出動先の応急処置には可搬性の点で不利である。したがって、在宅診療などにおいて、簡便にＸ線画像を立体視することができないという問題がある。

また、在宅診療や緊急出動先での診療は一次診療という位置づけであり、精度はあまり求められていない反面、可搬容易性、セッティング迅速性、コンパクトな装置構成などが要求されるものであり、上記従来の大がかりな装置構成では対応が困難であるという問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、可搬性に優れ、立体視も可能な可搬型放射線撮影システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の可搬型放射線撮影システムは、放射線を被検体に照射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を受けて前記被検体の放射線画像を検出する放射線画像検出器、及び一面に前記放射線が入射する入射面が形成され前記放射線画像検出器を収容する筐体を有する可搬型の電子カセッテと、前記入射面に対して前記放射線源が対向配置されるように前記放射線源を保持し、該放射線源を、立体視可能な視差を有する右眼用のＲ視点画像と左眼用のＬ視点画像の１組の画像のそれぞれを得るための右眼用照射位置及び左眼用照射位置に変位させる可搬型の保持アームと、前記放射線源を前記右眼用照射位置と左眼用照射位置の各位置に位置決めする位置決め機構とを備えている。

前記保持アームは、前記放射線源が取り付けられるアーム本体と、前記放射線源が前記右眼用照射位置と左眼用照射位置の各位置に選択的に変位するように前記アーム本体が変位自在に取り付けられる支柱とを有しており、前記位置決め機構は、前記アーム本体の変位を規制して前記放射線源の位置決めを行う。

前記アーム本体は、前記放射線源が取り付けられる端部とは反対側の端部を支点として前記入射面と平行な面内で回転し、前記放射線源を前記右眼用照射位置と前記左眼用照射位置との間で変位させる。また、前記アーム本体は、前記支点から前記放射線源が取り付けられる取付位置までの長さが前記視差の１／２の長さを有しており、前記右眼用照射位置と前記左眼用照射位置の一方から他方への回転角度が１８０度であることが好ましい。さらに、前記右眼用照射位置と前記左眼用照射位置の各位置において、前記放射線源の照射方向が前記各位置の間の中心に向けて傾斜するように、前記アーム本体は、前記照射方向が前記支点に向けて傾いた状態で前記放射線源を取り付ける首振り機構を有することが好ましい。

前記保持アームは、前記放射線源が一端に取り付けられるアーム本体と、前記アーム本体の他端が取り付けられ、前記電子カセッテの近傍に配置されて、前記入射面に垂直な面内で揺動する支柱とを有しており、前記位置決め機構は、前記支柱の揺動を規制して前記放射線源の位置決めを行う。

前記位置決め機構は、さらに、前記右眼用照射位置及び左眼用照射位置の中間に位置する基準位置に前記放射線源を位置決めすることが好ましい。前記保持アームは、前記放射線源を前記入射面との間隔が変化するように高さを調節する高さ調節機構と、前記放射線源を前記入射面と平行な方向に移動させて水平方向の位置を調節する水平位置調節機構とを含むことが好ましい。また、前記保持アームは、前記筐体に着脱自在に取り付けられることが好ましい。また、前記保持アームは、自立型の三脚部を備えることが好ましい。前記保持アーム及び前記筐体に設けられる水準器と、前記三脚部に設けられ、前記右眼用照射位置及び左眼用照射位置の各位置での放射線源が同一水平面となるようにレベル調節するための三脚側アジャスト機構と、前記筐体に設けられ、前記入射面が水平面となるようにレベル調節するための筐体側アジャスト機構とを備えることが好ましい。

本発明の可搬型放射線撮影システムは、放射線源から照射され被検体を透過した放射線を受けて前記被検体の放射線画像を検出する放射線画像検出器、及び一面に前記放射線が入射する入射面が形成され前記放射線画像検出器を収容する筐体を有する可搬型の電子カセッテと、前記入射面に対して前記放射線源が対向配置されるように前記放射線源を保持し、該放射線源を、立体視可能な視差を有する右眼用のＲ視点画像と左眼用のＬ視点画像の１組の画像のそれぞれを得るための右眼用照射位置及び左眼用照射位置に変位させる可搬型の保持アームと、前記放射線源を前記右眼用照射位置と左眼用照射位置の各位置に位置決めする位置決め機構とを備えている。なお、前記保持アームは、前記放射線源を着脱自在に取り付け可能であることが好ましい。

本発明は、放射線源を、立体視可能な視差を有する右眼用のＲ視点画像と左眼用のＬ視点画像の１組の画像のそれぞれを得るための右眼用照射位置及び左眼用照射位置に変位させる可搬型の保持アームを備えるから、可搬型の放射線撮影システムにおいて、簡単に立体視可能な視差を有する画像を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る可搬型Ｘ線撮影システムの概略斜視図である。 支柱に設けた位置決め機構を示す分解斜視図である。 電子カセッテのＦＰＤの構成を示すブロック線図である。 電子カセッテから離して保持アームを配置した第２実施形態を示す全体斜視図である。 同側面図である。 アーム本体を１８０度は反転させるようにした第３実施形態を示す平面図である。 同正面図である。 アーム本体を鉛直面内で揺動するようにした第４実施形態を示す斜視図である。 同正面図である。

（第１実施形態）
図１において、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影システム１０は、在宅診療や救急出動先で使用するのに適した可搬型のシステムである。Ｘ線撮影システム１０は、Ｘ線発生装置１１と、電子カセッテ１２と、保持アーム１３と、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１４と、制御装置１５と、これらを接続するケーブル１６とから構成される。

これらＸ線発生装置１１、電子カセッテ１２、保持アーム１３、ＰＣ１４及び制御装置１５のそれぞれは分離して持ち運ぶことが可能であり、在宅診断を受ける患者の自宅や救急患者がいる現場等に持ち運び、その現場で組立やケーブル１６の接続などを行って、Ｘ線撮影を行うことができる。

Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線源１７と、Ｘ線源１７に高電圧を供給する高電圧発生器１８と、照射スイッチ１９とからなる。Ｘ線源１７は、電子を放出する陰極（カソード）と、電子を受けてＸ線を発生する陽極（アノード）とからなるＸ線管（図示せず）と、Ｘ線管の焦点から放射状に照射されるＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）とかなる。コリメータは、例えば、Ｘ線を遮蔽する複数枚の鉛板を井桁状に配置した構成を有しており、鉛板を移動させることによりＸ線が透過する中央の照射開口の大きさを変化させることで、Ｘ線の照射野を限定する。

Ｘ線管としては、特許第３０９０９１０号公報に記載されているような、陽極が固定された固定陽極型の小型のＸ線管が使用される。固定陽極型のＸ線管は、陽極を回転させる陽極回転型のＸ線管と比べて、陽極を回転させるための駆動機構が不要な分、小型化が可能である。

また、特許第３０９０９１０号公報にも記載されているように、陰極として冷陰極を使用したＸ線管が好ましい。冷陰極を使用するＸ線管は、フィラメントをヒータで加熱して熱電子を放出させる熱陰極を使用するＸ線管と比べて、フィラメントやヒータが不要となる分、小型化が可能である。また、フィラメントやヒータによる予熱も不要なため、迅速にＸ線を照射でき、救急出動のときなど一刻を争う緊急の場面では利便性が高い。こうした冷陰極を使用するＸ線管としては、カーボンナノチューブ構造体を冷陰極として使用し、乾電池による駆動も可能とした超小型のＸ線管があり、例えば独立行政法人産業技術総合研究所などにより開発されている。冷陰極を使用したＸ線管の中でも、このような超小型のＸ線管を使用することが好ましい。

高電圧発生器１８は、Ｘ線源１７とケーブル１６を介して接続されており、Ｘ線源１７に高電圧を供給する。高電圧発生器１８は、照射されるＸ線のエネルギーを決定する管電圧や管電流、及び照射時間といった撮影条件を制御装置１５から与えられて、撮影条件に応じた電気エネルギーをＸ線源１７に供給する。また、高電圧発生器１８には、照射開始の指示を入力する照射スイッチ１９が接続されており、照射スイッチ１９が押下されたときに出力する開始信号を受け取り、開始信号に基づいてＸ線源１７への電気エネルギーの供給を開始する。照射スイッチ１９から入力される開始信号は、高電圧発生器１８から制御装置１５に対して送信される。

制御装置１５は、高電圧発生器１８からの開始信号を受信すると、電子カセッテ１２に対してＸ線の照射が開始されることを通知して、Ｘ線源１７と電子カセッテ１２の動作を同期させる同期制御を行う。また、制御装置１５は、ＰＣ１４から入力される撮影条件を高電圧発生器１８及び電子カセッテ１２に対して出力する。

ＰＣ１４は、撮影条件の設定を行うためのソフトウエアや、電子カセッテ１２から受信する撮影画像のデータに対して画像処理を施し、撮影画像をＰＣ１４の表示部１４ａに表示するソフトウエアなどがインストールされており、Ｘ線撮影システム１０のコンソールとして機能する。ＰＣ１４において、撮影条件の設定を行う操作画面には、胸部撮影や腹部撮影といった撮影部位に応じた撮影メニューを選択する選択画面が表示される。キーボードやマウスなどの操作部１４ｂの操作により、選択画面において撮影メニューが選択されると、それに応じた撮影条件が設定される。

また、後述するように、Ｘ線撮影システム１０は、立体視用の視差を有する１組の視差画像を得るステレオ撮影が可能となっている。ＰＣ１４は、ステレオ撮影をするステレオ撮影モードが選択された場合には、そのモードが選択中に撮影された１組の視差画像を関連付けて記録する。立体視の方法としては、周知のように液晶シャッターメガネ方式、偏光メガネ方式、及びメガネを用いないインテグラルイメージング方式（光線再生方式）などがあり、いずれを選択してもよい。ＰＣ１４は、関連付けて記録された立体視用の１組の視差画像を選択された方式に応じた方法で表示部１４ａに表示する。

電子カセッテ１２は、Ｘ線源１７から照射され被検体Ｐを透過したＸ線を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出器であるＦＰＤ３９（図３参照）と、一面にＸ線が入射する入射面１２ａが形成され、ＦＰＤ３９を収容する略偏平な形状の筐体１２ｂとを有している。筐体１２ｂは、例えば、ステンレスなどのＸ線を遮蔽する材料で形成され、入射面１２ａに対応する部分に開口部が形成された枠体と、カーボンなどのＸ線を透過する材料で形成され、開口部に嵌め込まれて入射面１２ａを構成する透過板とからなる。筐体１２ｂは、略矩形板状に形成されている。その一辺には、可搬に便利なように把手部２４が形成されており、把手部２４には、指が入る開口２４ａが形成されている。

保持アーム１３は、Ｘ線源１７を入射面１２ａと平行な面上で移動自在に保持する。この保持アーム１３は、被検体Ｐを配置する間隔を空けた状態で、入射面１２ａに対してＸ線源１７を対向配置する。

保持アーム１３は、Ｘ線源１７を一端部に有するアーム本体２５と、このアーム本体２５を前記入射面１２ａと平行な面内で揺動自在に保持する支柱２６とを有する。この支柱２６は、電子カセッテ１２の近傍で鉛直方向に配置されており、前記アーム本体２５を揺動自在に取り付けるための揺動軸２２ａ（図２参照）を含む。

支柱２６には、位置決め機構２２が設けられている。位置決め機構２２は、支柱２６を上下方向に上側支柱２６ｂと、下側支柱２６ｃとに二分割にした部分に構成されている。この位置決め機構２２は、立体視が可能な視差を有する右眼用のＲ視点画像と左眼用のＬ視点画像の１組の視差画像を撮影するステレオ撮影がしやすいように、Ｘ線源１７をステレオ撮影用の各照射位置ＲＰ，ＬＰに位置決めする。なお、右眼用照射位置ＲＰは、Ｒ視点画像を得るためのＸ線照射位置である。また、左眼用照射位置ＬＰは、Ｌ視点画像を得るためのＸ線源照射位置である。

図２に示すように、上側支柱２６ｂには、中心に揺動軸２２ａが形成されており、この軸周りにはストッパ２２ｂが突出して形成されている。また、下側支柱２６ｃには、前記揺動軸２２ａを回転自在に保持する揺動孔２２ｃと、この揺動孔２２ｃの周りに形成され、前記ストッパ２２ｂの移動を規制するための扇形状の移動規制溝２２ｄとが形成されている。移動規制溝２２ｄには、アーム本体２５の第１方向への揺動を規制するために、前記右眼用照射位置ＲＰにセットする第１移動規制端２２ｅと、前記第１方向とは反対の第２方向への前記アーム本体２５の揺動を規制して前記左眼用照射位置ＬＰにセットする第２移動規制端２２ｆとが形成されている。

ストッパ２２ｂの外周面と移動規制溝２２ｄの内周面とにはクリック係止機構が設けられている。クリック係止機構は、ストッパ２２ｂの外周面に配置され、内部のコイルバネにより外方に付勢されている係止球２２ｇと、移動規制溝２２ｄの内周面に形成される係止穴とから構成されており、ストッパ２２ｂを前記各照射位置ＲＰ，ＬＰと、これら各照射位置ＲＰ，ＬＰの中間位置（基準位置ＢＰ）に位置決めする。これにより、ステレオ撮影時にＸ線源１７の簡便な位置決めが可能となる。特に、各照射位置ＲＰ，ＬＰの中間に位置する基準位置ＢＰに位置決めすることができるので、被検体Ｐの撮影部位とＸ線源１７との相対位置の位置合わせがしやすくなる。

図１に示すように、基準位置ＢＰは、保持アーム１３に取り付けられるＸ線源１７の初期位置であり、標準的な撮影を行う際の基準となる位置である。この基準位置ＢＰは、保持アーム１３を筐体１２ｂの把手部２４に取り付けたときに、Ｘ線源１７の照射野の中心が、筐体１２ｂの入射面１２ａの中心と一致する位置に配置されるように設定されている。このため、保持アーム１３を筐体１２ｂに取り付けときに、Ｘ線源１７を基準位置ＢＰに合わせると、Ｘ線源１７の照射野の中心と入射面１２ａの中心を一致させることができる。なお、各照射位置ＲＰ,ＬＰの距離は例えば４０ｃｍであるが、これに限定されるものではない。

アーム本体２５は垂直部２５ａと水平部２５ｂとからＬ字形状に形成されている。垂直部２５ａは、支柱２６の上端部に嵌合されて、鉛直方向でスライド自在に取り付けられる。水平部２５ｂの先端には、Ｘ線源取付筒２７により、Ｘ線源１７が着脱自在に且つ水平方向でスライド自在に取り付けられる。また、水平部２５ｂ内には、クリック係止機構３７が設けられる。このクリック係止機構３７は、用いる電子カセッテ１２の入射面１２ａのサイズが変更されたときに、Ｘ方向にＸ線源１７を動かし、各サイズに対応した基準位置に入射面の中心を迅速に合わせるためのものであり、これら各基準位置に停止させることができる。これらスライド部とクリック係止機構３７とにより、Ｘ線源１７を入射面１２ａに平行な方向に移動させて水平方向の位置を調節する水平位置調節機構として機能する。

支柱２６の下部には嵌合部２６ａが形成されている。この嵌合部２６ａは、電子カセッテ１２の把手部２４の開口２４ａに挿入されて嵌合するように、開口形状に一致した形状に構成されている。この嵌合により、支柱２６は筐体１２ｂの入射面１２ａに対し垂直に取り付けられる。また、保持アーム１３は、嵌合部２６ａ及び把手部開口２４ａを介して、筐体１２ｂに着脱自在に取り付けられる

把手部２４にはねじ孔２８が形成してある。このねじ孔２８は、把手部開口２４ａまで貫通している。ねじ孔２８には、ロックねじ２９が螺合する。ねじ孔２８にロックねじ２９を螺合することで、ロックねじ２９の先端が嵌合部２６ａに係止し、把手部開口２４ａから支柱２６が脱落することがなくなる。このねじ孔２８とロックねじ２９とにより保持アームロック装置３０が構成される。

保持アーム１３は筐体１２ｂに取り付けられるので、筐体１２ｂが保持アーム１３を支持する台座として機能する。筐体１２ｂが台座として機能する分、保持アーム１３の構成を簡素化することができる。また、保持アーム１３を筐体１２ｂに取り付けた状態で、保持アーム１３が起立姿勢を安定して保つことができるように、保持アーム１３及び筐体１２ｂの重量配分や形状は決定されている。さらに、撮影時には、被検体Ｐは入射面１２ａ上に載置されるので、被検体Ｐの体重が保持アーム１３の起立状態を保つためのバランス用の重しにもなる。したがって、保持アーム１３の安定性もより向上する。しかも、被検体Ｐの体重をバランス用重しとして積極的に利用するため、その分だけ台座となる電子カセッテ１２を重くする必要もなく、可搬性が向上する。

アーム本体２５と支柱２６とは円筒から形成されており、アーム本体２５の垂直部２５ａと支柱２６とは、図示しない回転規制部材（例えばキーとキー溝）により回転することなくスライド可能にされている。このスライド部分には、ラックアンドピニオン（図示せず）からなるアジャスト機構３５が取り付けられている。アジャスト機構３５は、支柱２６に取り付けられるピニオンと、アーム本体２５に取り付けられラックと、ピニオンを回すためのダイヤル３６とから構成されている。そして、ダイヤル３６を回すことにより、ピニオンを回転させ、ピニオンに噛み合っているラックを昇降させることで、アーム本体２５が昇降する。また、ダイヤル３６には図示しない係止機構が設けられており、アーム本体２５を任意または所定の昇降位置で停止させることができる。このアジャスト機構により、入射面１２ａとＸ線源１７との間の距離であるＳＩＤ（Source Image Distance）を変更することができ、高さを調節する高さ調節機構として機能する。

コリメータの照射開口によって規制されるＸ線源１７の最大投影角（Ｘ線管の焦点を頂点として、照射開口の両端を結ぶ直線を底辺とした場合に形成される二等辺三角形の頂角）は、約１２°程度である場合が多く、照射開口のサイズを変えずに、Ｘ線の照射野を変化させたい場合には、アーム本体２５の昇降によりＳＩＤが調節される。

図３において、ＦＰＤ３９は、Ｘ線を電気信号に変換して画像データを生成する。ＦＰＤ３９は、受像部４０、走査制御部４１、信号変換部４２、及び画像データ送信部４３から構成されている。受像部４０は、アクティブマトリクス基板上に画素を構成する複数の検出素子４５をＸＹ方向に沿って２次元配列して構成されている。受像部４０は、筐体１２ｂ内において入射面１２ａに対応する位置に配置されており、入射面１２ａの中心と受像部４０の中心は一致している。検出素子４５は、Ｘ線を電荷に変換して蓄積する。走査制御部４１は、受像部４０からの電荷の読み出しタイミングを制御する。信号変換部４２は、受像部４０の各検出素子４５に蓄積された電荷を読み出し、画像データに変換して記憶する。画像データ送信部４３は、画像データをＰＣ１４の画像処理部に送信する。受像部４０は、例えば、約４３ｃｍ×４３ｃｍの矩形状であり、検出素子４５の配列ピッチは、ＸＹ方向にそれぞれ約２００μｍである。

走査制御部４１と各検出素子４５とは、検出素子４５の行毎に走査線４６によって接続されており、信号変換部４２と各検出素子４５とは、検出素子４５の列毎に信号線４７によって接続されている。なお、行はＸ方向、列はＹ方向に対応する。

検出素子４５としては、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の変換層でＸ線を入射線量に応じた電荷に直接変換し、変換された電荷を変換層の下部の電極に接続されたキャパシタに蓄積する直接変換型のものが用いられている。各検出素子４５には、ＴＦＴスイッチ（図示せず）が接続され、ＴＦＴスイッチのゲート電極が走査線４６、ソース電極がキャパシタ、ドレイン電極が信号線４７に接続されている。

ＴＦＴスイッチは、Ｘ線源１７がＸ線を照射している間、ＯＦＦされており、その間、Ｘ線の入射線量に応じた信号電荷が検出素子４５に蓄積される。Ｘ線の照射が終了すると、走査制御部４１が走査線４６に対してライン単位に順次駆動パルスを供給する。駆動パルスによってＴＦＴスイッチがＯＮ状態になると、キャパシタに蓄積された電荷が信号線４７に出力される。

信号変換部４２は、積分アンプ回路４２ａ、Ａ／Ｄ変換器４２ｂ、画像メモリ４２ｃから構成されている。積分アンプ回路４２ａは、各信号線４７の電荷を積分して電圧信号（画像信号）に変換し、Ａ／Ｄ変換器４２ｂに入力する。Ａ／Ｄ変換器４２ｂは、入力された画像信号をデジタルの画像データに変換して画像メモリ４２ｃに入力する。

なお、本形態では、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層を有する直接変換型のＦＰＤ３９を使用しているが、ガドリニウムオキシサルファイド（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等の蛍光体（シンチレータ）でＸ線を一旦可視光に変換し、変換された可視光をフォトダイオードで電荷に変換して蓄積する間接変換型のものを用いてもよい。

以下、上記構成による作用について説明する。Ｘ線撮影システム１０は、Ｘ線源１７、保持アーム１３、電子カセッテ１２が分離された状態で保管されている。在宅診療や救急出動時にＸ線撮影システム１０を使用する場合には、Ｘ線源１７、保持アーム１３、電子カセッテ１２は分離した状態で運ばれる。各部を分離したコンパクトな状態で運べるため、運びやすい。この他に、ＰＣ１４、制御装置１５及び接続用のケーブル１６も運ばれる。

現場において、撮影準備として、Ｘ線撮影システム１０のセットアップが行われる。図１に示すように、保持アーム１３にＸ線源１７を取り付けて、保持アーム１３の支柱２６を電子カセッテ１２の把手部開口２４ａに嵌合させ、ロックねじ２９により固定して取り付ける。この取り付けによって、筐体１２ｂの入射面１２ａとＸ線源１７が対向配置された状態でＸ線源１７と電子カセッテ１２が一体化される。次に、ケーブル１６を介して、電子カセッテ１２、ＰＣ１４、制御装置１５、Ｘ線源１７、高電圧発生器１８及び照射スイッチ１９を接続する。

Ｘ線撮影システム１０のセットアップが完了すると、被検体Ｐと電子カセッテ１２のポジショニングが行われる。被検体Ｐの撮影部位が入射面１２ａに載置されるように被検体Ｐの体勢が整えられる。保持アーム１３により、電子カセッテ１２とＸ線源１７は対向配置された姿勢で一体化されているため、電子カセッテ１２と被検体Ｐの位置を合わせれば、Ｘ線源１７も電子カセッテ１２と一緒に移動するので、特許文献２に記載のシステムのように、電子カセッテとＸ線源が分離した状態で使用されるシステムと比較して、電子カセッテ１２とＸ線源１７の位置合わせがしやすい。

また、保持アーム１３を取り付けたときに、Ｘ線源取付筒２７の位置を基準位置ＢＰに合わせれば、Ｘ線源１７の照射野の中心と入射面１２ａの中心が一致するので、被検体Ｐの撮影部位と電子カセッテ１２のポジショニングもしやすい。特に、電子カセッテ１２の入射面１２ａ上に被検体Ｐが載置された状態では、入射面１２ａが被検体Ｐによって覆われてしまうため、入射面１２ａの中心を確認することが困難になってしまうが、本形態のような構成であれば、被検体Ｐで入射面１２ａが隠れてしまっていても、Ｘ線源１７の位置によって、入射面１２ａの中心がどこにあるかのおおよその見当がつけられるので、撮影部位を入射面１２ａの中心に合わせやすい。

もちろん、据え置き型のＸ線源のように、レーザ光などの照明光を被検体Ｐに向けて照射して被検体Ｐの体表上で照射野を視認するための照準器をＸ線源１７に設けてもよい。しかし、本形態の構成によれば、こうした照準器を設けなくても済むため、Ｘ線源１７を小型化する場合に有利である。

Ｘ線源１７の水平方向の位置は、Ｘ線源取付筒２７のスライドにより調節される。また、照射野の大きさの変更は、コリメータの照射開口の調節によって行われる他、アーム本体２５を昇降させてＸ線源１７の高さを調節することにより行われる。このように、保持アーム１３を筐体１２ｂに取り付けた状態でＸ線源１７を変位させることができるので、撮影部位のポジショニングがしやすい。

撮影部位のポジショニングが終了すると、技師により、ＰＣ１４の操作部１４ｂから撮影部位に応じた撮影条件が入力される。ＰＣ１４から制御装置１５を介して高電圧発生器１８と電子カセッテ１２とに撮影条件が設定される。これにより、撮影準備が完了する。

撮影準備が完了して、技師により照射スイッチ１９が押下されると、Ｘ線源１７からＸ線が照射される。被検体Ｐを透過したＸ線は入射面１２ａに入射して、ＦＰＤ３９によって被検体Ｐの撮影画像が検出される。ＦＰＤ３９は、ＰＣ１４に撮影画像を出力し、ＰＣ１４は撮影画像に対して画像処理を施し、処理済みの撮影画像を表示部１４ａに表示する。こうして１回の撮影が行われる。撮影部位を変更する場合は、被検体Ｐの体勢を変更したり、Ｘ線源取付筒２７のスライドによってＸ線源１７の水平方向の位置を調節することで、撮影部位のポジショニングをし直して、撮影を行う。

ステレオ撮影を行う場合には、ＰＣ１４の操作部１４ｂからステレオ撮影モードが選択される。ステレオ撮影モードを選択後に、アーム本体２５を反時計方向に回転させ、Ｘ線源１７を、右眼用照射位置ＲＰにセットして撮影を行う。次に、アーム本体２５を時計方向に回転させ、Ｘ線源１７を左眼用照射位置ＬＰにセットして撮影を行う。右眼用照射位置ＲＰと左眼用照射位置ＬＰでは位置決め機構２２が作動するので、ステレオ撮影時のＸ線源１７の位置決めが簡単に行える。電子カセッテ１２は、各照射位置ＲＰ、ＬＰで撮影されたＲ視点画像とＬ視点画像をＰＣ１４に出力する。ＰＣ１４は、ステレオ撮影モードで撮影されたＲ視点画像とＬ視点画像の１組の視差画像を関連付けて記録し、立体視の方式に従って、各画像を表示部１４ａに表示する。これにより、撮影画像を立体視で観察することができる。

この第１実施形態では、アーム本体を入射面に並行な面内で回転させているので、常にＳＩＤを一定に保った状態で立体視用の各画像を撮影することができる。したがって、各眼用画像を用いて立体視したときに、違和感を与えることがない。

また、本形態では、電子カセッテ１２の把手部開口２４ａに支柱２６を嵌合することで、Ｘ線源１７を電子カセッテ１２の上方で所定位置にセットすることができ、撮影を簡単に行うことができる。また、Ｘ線源１７を有する保持アーム１３と、電子カセッテ１２と、ＰＣ１４との３つの主要部に分けて運ぶことができ、楽に持ち運ぶことができる。もちろん、これらの部品をケースに一括して詰め込んで運搬してもよい。

しかも、把手部開口２４ａを利用して保持アーム１３を電子カセッテ１２に取り付けているため、特別な取付手段を電子カセッテ１２側に設ける必要がなく、構成が簡単になる。なお、保持アームロック装置３０は、把手部開口２４ａから支柱２６が脱落することがないようにしたものであればよく、例えば、ロック穴と、このロック穴に出没自在なロックピンと、ロックピンの出没機構とから構成したものであってもよい。

また、保持アーム１３は、アーム本体２５を昇降自在に保持するとともに、Ｘ線源取付筒２７をアーム本体２５の水平部２５ｂから引き出し自在に設けることにより、Ｘ線源１７の高さや水平方向の照射位置を簡単に変更することができる。これらのＸ線源１７を変位させるための保持アーム１３は、上述のとおり撮影部位のポジショニングやステレオ撮影時のＸ線源１７の位置調節に使用される。また、こうした保持アーム１３は、入射面１２ａのサイズが異なる電子カセッテ１２を使用する場合にも利用することができる。電子カセッテ１２の入射面１２ａのサイズが異なれば、それに応じて照射野も変更しなければならないが、Ｘ線源１７の高さ調節を行えば、ＳＩＤが変化して照射野の大きさを変更することができる。また、保持アーム１３は、電子カセッテ１２の筐体１２ｂの端部に取り付けられるので、電子カセッテ１２の入射面１２ａのサイズが変わると、入射面１２ａの中心位置も変わる。その場合には、Ｘ線源１７を水平方向に移動させることで対応が可能である。

なお、第１実施形態では、基準位置ＢＰを１つだけ設けた例で説明したが、入射面１２ａのサイズが異なる複数種類の電子カセッテ１２に応じた複数の基準位置ＢＰを設けてもよい。そして、各基準位置ＢＰにおいてクリック係止機構３７を作動させるようにすれば、電子カセッテ１２のサイズが変わっても位置決めを簡単に行うことができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、電子カセッテ１２の把手部開口２４ａに、支柱２６の嵌合部２６ａを挿入することで嵌合し、電子カセッテ１２に保持アーム１３を一体化させるようにしたが、これに代えて、図４及び図５に示すように、支柱２６に三脚部５０を用いて、独自に配置してもよい。この場合には、第１実施例のように、保持アーム１３によって電子カセッテ１２とＸ線源１７とが一体化されないので、保持アーム５１及び電子カセッテ１２それぞれに、水準器５２，５３とアジャスト機構５４，５５とを設け、Ｘ線源１７の移動面と、電子カセッテ１２の入射面１２ａとが平行になるように調節する。なお、本形態以降の各実施形態において、第１実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。

水準器５２は、保持アーム５１には、例えばアーム本体２５の上面に設ける。また、電子カセッテ１２では、把手部２４に設ける。アジャスト機構５４は、保持アーム５１では、三脚部５０の各脚５０ａの末端に設けたアジャストボルト５８から構成する。また、電子カセッテ１２では、筐体１２ｂの裏面に設けた少なくとも３箇所のアジャストボルト５９から構成する。そして、水準器５２，５３を見ながら、各アジャストボルト５８，５９を回転させることにより、アーム本体２５の移動面と、入射面１２ａとを水平にすることができる。これらが水平になることにより、アーム本体２５のＸ線源の移動面と、入射面１２ａとが平行になり、ＳＩＤを一定に保持した状態で両眼用画像が得られる。なお、図示は省略したが、三脚部５０の二つの脚５０ａが位置決めされるブラケットを筐体１２ｂに設けることで、保持アーム５１の電子カセッテ１２に対する位置決めを容易に行うことができる。

なお、水準器５２，５３やアジャスト機構５４，５５は、アーム本体２５や入射面１２ａを水平にすることができるものであればよく、図示例のものに限定されることなく、種々の態様が可能である。

（第３実施形態）
図６及び図７に示すように、本形態では、反転アーム６０を電子カセッテ１２の入射面１２ａの中心位置上方で、入射面１２ａの中心を通る鉛直線を回転中心として１８０度の角度で反転可能に構成している。この場合には、図７に示すように反転アーム６０の回転中心線ＣＬ上に、レーザーポインタ６１を設けて、このポインタ６１の指し示す点を入射面１２ａの中心位置に合わせるように、位置合わせする。支柱は、図１に示すような把手嵌合タイプ、図４に示すような三脚タイプのいずれかでも採用が可能である。なお、把手嵌合タイプを用いることにより、嵌合によって両者の位置合わせが完了するため、ポジショニングを簡単に行うことができる。

Ｘ線源１７は反転アーム６０に首振り機構６２を介して取り付けられている。反転アーム６０の中心が入射面１２ａの中心に位置決めされているので、Ｘ線源１７の照射域の中心を両眼用照射位置ＲＰ，ＬＰのいずれかで一方で、首振り機構６２により首振り角度を調節することにより、１８０度反転させた他方の照射位置では再度首振り角度を再調節する必要がなく、調節を簡単に行うことができる。しかも、各眼用照射位置ＲＰ、ＬＰへの入射面１２ａに対する首振り傾斜角度を各照射位置ＲＰ，ＬＰで同じ角度にすることができ、ＳＩＤのみならず照射角度も常に同じになるので、立体視したときに観察者に違和感を与えることがなくなる。本形態では、反転アーム６０が１８０度回転して位置を変えるので、各位置が見た目に判りやすい。また、Ｘ線源１７を傾けることができるので、各照射位置ＲＰ，ＬＰの距離（反転アーム６０の長さ）を短くすることができる他に、各位置における照射範囲が重なる重複領域を大きくとることができ、その分だけ立体視可能領域を広げることができる。

（第４実施形態）
図８及び図９に示すように、本形態では、保持アーム６５の下端に、揺動軸６７を介して取付ブラケット６６を設け、この取付ブラケット６６を電子カセッテ１２の把手部２４及び筐体１２ｂの縁部に取り付けたものである。これにより、揺動軸６７を中心として保持アーム６５を入射面１２ａに直交する面内で揺動することができる。

取付ブラケット６６は２枚の挟持板７０，７１を有しており、これら挟持板７０，７１は、上下から電子カセッテ１２の把手部２４及び筐体１２ｂの縁部を挟持する。また、取付ブラケット６６はロックねじ７３により把手部２４に固定される。なお、ロックねじ７３に代えて、係止機構により取付ブラケット６６を電子カセッテ１２に固定してもよい。

取付ブラケット６６には、１対の保持板７５，７６が立設され、これら保持板７５，７６で支柱７７が挟持される。さらに、これらを貫通するように揺動軸６７が水平方向に取り付けられる。

図９に示すように、取付ブラケット６６の内側面には、回転規制用のストッパ８０，８１が取り付けられている。この回転規制用ストッパ８０，８１は、右眼用照射位置ＲＰ及び左眼用照射位置ＬＰに保持アーム６５を位置決めする。これら回転規制用ストッパ８０，８１は、揺動軸６７を中心とする同心円上で位置調整可能なアジャスト機能を備えることにより、各眼用照射位置ＲＰ，ＬＰの位置を微調整することもできる。

保持板７５，７６と支柱７７との間には、図示しないクリック係止機構またはフリクション係止機構が設けられている。これら係止機構は、各照射位置ＲＰ，ＬＰの中間位置である基準位置ＢＰにＸ線源１７を停止させる。なお、回転規制用ストッパ８０，８１で各眼用照射位置ＲＰ，ＬＰへの位置決めを行う代わりにまたは加えて、上記クリック係止機構により、右眼用照射位置ＲＰ及び左眼用照射位置ＬＰの各位置にＸ線源１７を停止させてもよい。

本形態では、基準位置ＢＰ、各照射位置ＲＰ，ＬＰへのセットは、保持アーム６５の入射面１２ａと直交する面内での揺動運動により行うことで、各照射位置へのＸ線源１７の配置を簡単に行うことができる。また、基準位置ＢＰにてＸ線源１７の照射中心を、電子カセッテ１２の受像部４０の中心に位置決めすると、保持アーム６５の揺動中心が受像部４０の近くにあるため、どの揺動位置でも、Ｘ線源１７の照射中心が受像部４０のほぼ中心に位置することになり、Ｘ線源１７の首振り角度の調節などが不要になる。なお、保持アーム６５の揺動角度の変化に関わらず、Ｘ線源１７の照射中心を入射面１２ａの中心に常に一致させたい場合には、保持アーム６５の揺動中心（揺動軸６７の中心）を、入射面１２ａを含む水平面上に位置させればよい。

上記各実施形態では、Ｘ線源１７を保持アーム１３，５１，６５に着脱自在に取り付けたが、固定して取り付けてもよい。ただし、保持アーム１３，５１，６５に着脱自在にＸ線源１７を取り付ける場合には、持ち運ぶ現場の状況や撮影部位に応じて、最適なＸ線源を選択して取り付けることができるので、多様な撮影態様に簡単に対応することができる。また、Ｘ線源は既存のものを用いてもよい。この場合には、製品としては、Ｘ線源を省略してＸ線源を着脱自在に取り付けるための取付部を有する保持アームと、電子カセッテとの組み合わせで提供してもよい。

上記実施形態では、Ｌ字型のアーム本体２５を有し、全体がＬ字型に構成されているが、Ｘ線源１７を保持することができる形状であればよく、例えば円弧状に湾曲したものでもよい。また、支柱は１個に限られず、複数設けてもよい。この場合にも、各支柱を電子カセッテ１２に着脱自在に取り付ける。

上記実施形態では、放射線としてＸ線を例に説明したが、本発明は、γ線など、Ｘ線以外の放射線を使用するものでもよい。

１０ Ｘ線撮影システム
１１ Ｘ線発生装置
１２ 電子カセッテ（Ｘ線画像検出器）
１３ 保持アーム
１４ ＰＣ
１５ 制御装置
１７ Ｘ線源
１８ 高電圧発生器
２２ 位置決め機構
２４ 把手部
２４ａ 把手部開口
２５ アーム本体
２６ 支柱
５０ 三脚部
５１ 保持アーム
５２，５３ 水準器
５４，５５ アジャスト機構
６５ 保持アーム
６７ 揺動軸

Claims (13)

1. 放射線を被検体に照射する放射線源と、
   前記被検体を透過した放射線を受けて前記被検体の放射線画像を検出する放射線画像検出器、及び一面に前記放射線が入射する入射面が形成され前記放射線画像検出器を収容する筐体を有する可搬型の電子カセッテと、
   前記入射面に対して前記放射線源が対向配置されるように前記放射線源を保持し、該放射線源を、立体視可能な視差を有する右眼用のＲ視点画像と左眼用のＬ視点画像の１組の画像のそれぞれを得るための右眼用照射位置及び左眼用照射位置に変位させる可搬型の保持アームと、
   前記放射線源を前記右眼用照射位置と左眼用照射位置の各位置に位置決めする位置決め機構とを備えていることを特徴とする可搬型放射線撮影システム。
2. 前記保持アームは、前記放射線源が取り付けられるアーム本体と、前記放射線源が前記右眼用照射位置と左眼用照射位置の各位置に選択的に変位するように前記アーム本体が変位自在に取り付けられる支柱とを有しており、
   前記位置決め機構は、前記アーム本体の変位を規制して前記放射線源の位置決めを行うことを特徴とする請求項１記載の可搬型放射線撮影システム。
3. 前記アーム本体は、前記放射線源が取り付けられる端部とは反対側の端部を支点として前記入射面と平行な面内で回転し、前記放射線源を前記右眼用照射位置と前記左眼用照射位置との間で変位させることを特徴とする請求項２記載の可搬型放射線撮影システム。
4. 前記アーム本体は、前記支点から前記放射線源が取り付けられる取付位置までの長さが前記視差の１／２の長さを有しており、
   前記右眼用照射位置と前記左眼用照射位置の一方から他方への回転角度が１８０度であることを特徴とする請求項３記載の可搬型放射線撮影システム。
5. 前記右眼用照射位置と前記左眼用照射位置の各位置において、前記放射線源の照射方向が前記各位置の間の中心に向けて傾斜するように、前記アーム本体は、前記照射方向が前記支点に向けて傾いた状態で前記放射線源を取り付ける首振り機構を有することを特徴とする請求項４記載の可搬型放射線撮影システム。
6. 前記保持アームは、前記放射線源が一端に取り付けられるアーム本体と、前記アーム本体の他端が取り付けられ、前記電子カセッテの近傍に配置されて、前記入射面に垂直な面内で揺動する支柱とを有しており、
   前記位置決め機構は、前記支柱の揺動を規制して前記放射線源の位置決めを行うことを特徴とする請求項１記載の可搬型放射線撮影システム。
7. 前記位置決め機構は、さらに、前記右眼用照射位置及び左眼用照射位置の中間に位置する基準位置に前記放射線源を位置決めすることを特徴とする請求項１，２，３，６いずれか１項記載の可搬型Ｘ線撮影システム。
8. 前記保持アームは、前記放射線源を前記入射面との間隔が変化するように高さを調節する高さ調節機構と、前記放射線源を前記入射面と平行な方向に移動させて水平方向の位置を調節する水平位置調節機構とを含むことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の可搬型放射線システム。
9. 前記保持アームは、前記筐体に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の可搬型放射線撮影システム。
10. 前記保持アームは、自立型の三脚部を備えることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の可搬型放射線撮影システム。
11. 前記保持アーム及び前記筐体に設けられる水準器と、前記三脚部に設けられ、前記右眼用照射位置及び左眼用照射位置の各位置での放射線源が同一水平面となるようにレベル調節するための三脚側アジャスト機構と、前記筐体に設けられ、前記入射面が水平面となるようにレベル調節するための筐体側アジャスト機構とを備えることを特徴とする請求項１０記載の可搬型放射線撮影システム。
12. 放射線源から照射され被検体を透過した放射線を受けて前記被検体の放射線画像を検出する放射線画像検出器、及び一面に前記放射線が入射する入射面が形成され前記放射線画像検出器を収容する筐体を有する可搬型の電子カセッテと、
    前記入射面に対して前記放射線源が対向配置されるように前記放射線源を保持し、該放射線源を、立体視可能な視差を有する右眼用のＲ視点画像と左眼用のＬ視点画像の１組の画像のそれぞれを得るための右眼用照射位置及び左眼用照射位置に変位させる可搬型の保持アームと、
    前記放射線源を前記右眼用照射位置と左眼用照射位置の各位置に位置決めする位置決め機構とを備えていることを特徴とする可搬型放射線撮影システム。
13. 前記保持アームは、前記放射線源を着脱自在に取り付け可能であることを特徴とする請求項１２記載の可搬型放射線撮影装置。

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