JP2014033877A - X-ray imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、病院等で用いられるX線撮影装置に関わり、特に、X線管装置を天井から吊り下げて移動させる構造のX線撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus used in a hospital or the like, and more particularly to an X-ray imaging apparatus having a structure in which an X-ray tube apparatus is moved by being suspended from a ceiling.
X線撮影装置は、被検体にX線を照射し、透過X線をX線検出器もしくはX線フィルムで検出することで被検体のX線信号を得る。画像処理部は、X線信号を処理することにより、X線画像を生成し、表示装置に表示する。 The X-ray imaging apparatus obtains an X-ray signal of a subject by irradiating the subject with X-rays and detecting transmitted X-rays with an X-ray detector or an X-ray film. The image processing unit generates an X-ray image by processing the X-ray signal and displays it on the display device.
このようなX線撮影装置としては、種々の構造のものがあるが、例えば、特許文献1に開示されているように、X線管が内蔵されたX線管装置を天井から吊り下げた天井走行式のX線撮影装置がある。この装置は、天井に配置されたレールに沿って、X線管装置を2方向に直線移動させたり、上下方向に直線移動させたり、垂直軸や水平軸を中心に回転移動させることが可能である。これにより、立位や臥位の被検体の所望の撮影領域にX線照射方向を向けて撮影を行うことができる。その際、X線管装置に取り付けられた操作ハンドルを操作者がつかみ、操作ハンドル近傍に設けられた操作スイッチを押すことで、移動ロックを解除し、手動で各方向に移動させることができるように構成されている。
Such an X-ray imaging apparatus has various structures. For example, as disclosed in
X線管は、X線照射中に陽極(ターゲット)を回転させる回転機構を備えている。これにより、陽極の同じ位置に電子線が連続照射されないように構成されている。X線撮影後は、陽極は惰性で回り続け、徐々に回転数が低下して停止する。このため、X線撮影後、次の撮影のためにX線管装置を直線移動や回転移動させると、陽極の回転軸が惰性で回転しているために、ジャイロ効果により移動方向に対して直交する方向にコリオリの力が作用する。このコリオリの力により、陽極の回転軸が軸受けに押しつけられて摩耗し、陽極の寿命を縮めてしまうという問題がある。 The X-ray tube includes a rotation mechanism that rotates the anode (target) during X-ray irradiation. Thereby, it is comprised so that an electron beam may not be continuously irradiated to the same position of an anode. After X-ray imaging, the anode continues to rotate by inertia, and the rotational speed gradually decreases and stops. For this reason, when the X-ray tube apparatus is linearly moved or rotated for the next imaging after X-ray imaging, the axis of rotation of the anode rotates by inertia, so that it is orthogonal to the moving direction due to the gyro effect. Coriolis force acts in the direction. Due to the Coriolis force, there is a problem that the rotating shaft of the anode is pressed against the bearing and is worn, thereby shortening the life of the anode.
本発明の目的は、ジャイロ効果による陽極回転軸の摩耗を防ぎ、X線管装置の長寿命化を図ることにある。 An object of the present invention is to prevent wear of the anode rotation shaft due to the gyro effect and to extend the life of the X-ray tube apparatus.
上記課題を解決するために、本発明のX線撮影装置は、X線管のX線の照射後の惰性による陽極回転数が予め定めた値より低い場合、ブレーキの解除を許可するように構成する。 In order to solve the above problems, the X-ray imaging apparatus of the present invention is configured to permit the release of the brake when the anode rotation speed due to inertia after X-ray irradiation of the X-ray tube is lower than a predetermined value. To do.
本発明によれば、X線照射後に惰性で陽極が回転している場合、その回転数が予め定めた値以上であれば、X線管装置の移動が許可されないため、陽極の軸がジャイロ効果によりコリオリ力で軸受に押しつけられるのを防止できる。よって、軸の摩耗を防ぐことができる。 According to the present invention, when the anode rotates by inertia after X-ray irradiation, the movement of the X-ray tube device is not permitted if the rotation speed is equal to or greater than a predetermined value. Therefore, it is possible to prevent the bearing from being pressed against the bearing by Coriolis force. Therefore, shaft wear can be prevented.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本発明のX線撮影装置は、陽極、陰極、および、陽極を回転駆動する回転駆動部を有するX線管を備える。回転駆動部により陽極を回転駆動させると共に陽極と陰極間に電圧を印加することで被検体に照射するX線を発生させる。さらに、X線撮影装置は、X線管を移動可能に保持する保持部と、保持部によるX線管の移動を制限するブレーキと、ブレーキによるX線管の移動の制限を解除する移動許可部を備えている。移動許可部は、陽極の回転数が、予め定めた値より低い場合、ブレーキの解除を許可する。
(First embodiment)
The X-ray imaging apparatus of the present invention includes an X-ray tube having an anode, a cathode, and a rotation driving unit that rotationally drives the anode. The anode is rotated by the rotation driving unit and a voltage is applied between the anode and the cathode to generate X-rays to be irradiated to the subject. Further, the X-ray imaging apparatus includes a holding unit that holds the X-ray tube in a movable manner, a brake that restricts movement of the X-ray tube by the holding unit, and a movement permission unit that releases restriction on movement of the X-ray tube by the brake. It has. The movement permission unit permits release of the brake when the rotation speed of the anode is lower than a predetermined value.
以下、本発明の第1の実施形態のX線撮影装置について図1〜図6を用いて具体的に説明する。 The X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS.
図1は、本実施形態のX線撮影装置の全体構成を示す説明図、図2は、X線管6の構成を示す説明図である。図3は、操作部4の正面図、図4は、保持装置2の機能ブロック図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the X-ray imaging apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the
図1のように、X線撮影装置は、撮影台9と、X線管装置3と、X線管装置3を天井から吊り下げて保持する保持装置2と、X線管装置3の操作部4と、絞り装置5と、X線高電圧発生装置1と、X線検出部10と、画像処理部11と、画像記憶部12と、画像表示部13とを備えている。
As shown in FIG. 1, the X-ray imaging apparatus includes an imaging table 9, an X-ray tube apparatus 3, a
X線管装置3は、装置筐体24の内部に、図2の構造のX線管6を収容した構成である。装置筐体24には、X線出射開口が設けられている。X線管6は、図2に示すように、陽極(ターゲット)15と、陰極(フィラメント)17と、陽極15の軸23を回転可能に支える回転軸受け16と、これらを収容するX線管容器18と、軸23を回転駆動する回転駆動部44と、陽極15の回転数を検出する陽極回転数検出部52とを備えている。回転駆動部は、X線照射時には陽極15の軸23を高速に回転駆動し、X線照射後は回転駆動を行なわない。X線照射終了後は、陽極15およびその軸23は、惰性で回り続けて徐々に回転数が低下した後停止する。陽極回転数検出部52は、陽極15の回転数を検出する。また、X線管装置3には、特定のエネルギーのX線を選択的に透過させるX線フィルタなどを配置することもできる。
The X-ray tube device 3 has a configuration in which the
撮影台9は、図1では臥位の被検体8を支持した状態のみが示されているが、臥位の他に立位や斜め等の所望の向きで被検体を支持することができる。
Although only the state where the imaging stand 9 supports the subject 8 in the supine position is shown in FIG. 1, the
保持装置2は、天井など固定部に取り付けられた前後方向および左右方向のレール21と、レール21に沿って前後方向および左右方向に移動可能な本体25と、上下伸縮アーム26と、旋回アーム27と、回転アーム28とを備えている。上下伸縮アーム26は、その軸20に沿って上下方向に伸縮可能な構造を備えたアームであり、上端が本体25の下部に固定されている。旋回アーム27は、軸方向が水平方向に向けられたアームであり、一端が上下方向アーム26の下端に取り付けられ、上下伸縮アーム26の軸20を中心に旋回可能である。旋回アーム27の先端には、回転アーム28が取り付けられている。回転アーム28は、旋回アーム27の軸に平行な軸14を中心に回転可能である。これにより、保持装置2は、前後、左右、上下、旋回、回転の各方向の移動が可能である。
The
また、図1には図示していないが、保持装置2には、前後、左右、上下、旋回および回転方向の移動をそれぞれ停止させるためのディスクブレーキ等のブレーキ43と、これらのブレーキ43の動作をそれぞれ制御する(オン/オフ(制動/解除)する)ブレーキ制御部42が備えられている(図4)。ブレーキ制御部42は、ディスクブレーキ等のブレーキ43の駆動部の動作を制御し、ブレーキのオン/オフを制御する。撮影時にX線管装置3が各方向に自重等で移動するのを防ぐため、各方向のブレーキ43は通常状態ではオン(制動)状態である。
Although not shown in FIG. 1, the holding
さらに、保持装置2には、図4のように、X線管装置3を前後、左右、上下、旋回および回転方向の移動の速度(または回転数)を検出するための検出部45〜49と、ブレーキ制御部にブレーキの解除を許可する信号をブレーキ制御部42に出力する移動許可部50とを備えている。例えば、保持装置2は、演算部と記憶部を有し、記憶部に予め格納されたプログラムを演算部が読み込んで実行することにより、移動許可部50として機能する構成である。
Further, as shown in FIG. 4, the holding
X線高電圧発生装置1は、X線管装置3に電力供給を行なう。また、X線高電圧発生装置1内には、図1のように、X線管6にX線高電圧発生装置1から供給する管電圧や管電流の値や、陽極15の回転駆動部の制御等を行うX線管制御部51が配置されている。
The X-ray
操作部4は、装置筐体24の正面に取り付けられている。操作部4は、図3のように操作者が掴んでX線管装置3を前後、左右、上下、旋回および回転方向に手動で移動させるためのハンドル31と、複数のブレーキ解除スイッチ32〜38と、表示部39とを備えている。複数のブレーキ解除スイッチ32〜38はそれぞれ、操作者からブレーキ解除の操作を受け付ける。複数のブレーキ解除スイッチ32〜38には、保持装置2の各移動方向のうち一つの方向のブレーキを解除するか、もしくは、2以上を同時に解除するように割り当てられている。ブレーキ解除スイッチ32〜38のいずれかを操作者が押下すると、移動許可部50から移動許可信号が出力されていることを条件に、そのブレーキ解除スイッチ32〜38に割り当てられている移動方向のブレーキ43がブレーキ制御部42により解除される。よって、操作者は、ハンドル31を掴んで、X線管装置3をブレーキが解除された方向に手動で移動させることができる。これにより、撮影台9に搭載された被検体8の位置及び向きに応じて、被検体8に対向する位置にX線管装置3のX線出射開口を移動させ、被検体8の方向に向けることができる。
The
絞り装置5は、X線管装置3が発生したX線の照射範囲を制限する。具体的には、絞り装置5は、X線管装置3から発生したX線を遮蔽するX線遮蔽用鉛板を複数有し、複数のX線遮蔽用鉛板をそれぞれ移動することにより、被検体8に対するX線照射領域を決定する。
The
X線検出部10は、被検体8を挟んでX線管装置3と対向する位置(撮影台9の下部)に配置され、被検体8を透過したX線を検出する。具体的には例えば、X線検出部10は、X線を検出する複数の検出素子が二次元アレイ状に配置されて構成することができ、それぞれの検出素子がX線管装置3から照射され、被検体8を透過したX線の入射量に応じたX線信号を出力する。また、X線検出部10には、X線照射されると発光する感光板と、その輝度に応じて感光するフィルムなどを合わせたものを用いてもよい。
The
画像処理部11は、X線検出部10から出力されたX線信号に対して画像再構成処理や画像処理を行なって、X線画像を生成する。画像処理は、ガンマ変換、階調変換処理、画像の拡大・縮小等を行うことができる。画像記憶部12は、画像処理部11から出力されたX線画像(透視画像を含む)を記憶する。画像表示部13は、画像処理部11から出力されたX線画像(透視画像を含む)、又は画像記憶部12に記憶されたX線画像を表示する。
The
次に移動許可部50の動作について図5、図6を用いて説明する。
Next, the operation of the
X線管装置3の陽極15は、図5のように撮影中には所定の回転数で回転駆動され、撮影終了後は惰性で回転し、徐々に回転数が低下して停止する。このため、撮影終了後に別の位置や向きで撮影を行うために、X線管装置3の前後、左右、上下、旋回および回転方向の1以上の方向に手動で移動させると、陽極15が惰性で高速回転している場合には、ジャイロ効果によりコリオリの力が陽極15の軸23に直交する方向に作用し、回転軸受け16に軸23が押しつけられて摩耗する恐れがある。
As shown in FIG. 5, the
そこで本実施形態では、移動許可部50が図6のフローのように動作し、ブレーキ制御部42に移動許可信号を出力する。ブレーキ制御部42は、ブレーキ解除スイッチ32〜38がオンされ、かつ、移動許可50部から移動許可信号を受け取っている場合には、ブレーキ43を解除する。これにより、移動許可信号が出力されている期間のみX線管装置3の移動が可能になる。
Therefore, in the present embodiment, the
具体的には、図6のように、移動許可部50は、X線管制御部51の動作を検出することによりX線管6がX線を照射中かどうかを判断し(ステップ61)、X線を照射中である場合には、X線管装置3の移動を許可する信号(移動許可信号)をオフにし、ステップ61に戻る(ステップ62)。ステップ61において、X線を照射中でない場合には、X線管装置3内の陽極回転数検出部52から陽極回転数を受け取り(ステップ63)、陽極回転数が予め定めた値よりも小さい場合には、移動許可信号を出力し、ステップ61に戻る(ステップ64、65)。一方、陽極回転数が予め定めた値以上である場合には、移動許可信号をオフにし、ステップ61に戻る(ステップ64,66)。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
このように移動許可部50は、X線照射中や陽極回転数が予め定めた値以上である場合は、移動許可信号を出力しない。X線照射終了後に陽極回転数が予め定めた値よりも小さくなった場合には移動許可信号を出力する。
As described above, the
ブレーキ制御部42は、移動許可部50から受け取る移動許可信号がオンであり、かつ、操作者により複数のブレーキ解除スイッチ32〜38のいずれかがオンされた場合には、オンされたブレーキ解除スイッチ32〜38に割り当てられている移動方向のブレーキ43を解除する。したがって、移動許可部50からの移動許可信号がオフである期間は、操作者がブレーキ解除スイッチ32〜38をオンしても、ブレーキ43が解除されないため、操作者は、X線管装置3を移動させることはできない。
The
これにより、X線管6の陽極15の軸23がジャイロ効果により回転軸受16に押しつけられて摩耗するのを防止でき、X線管6の長寿命化を図ることができる。
As a result, the
なお、図5では、ステップ64で用いる上記予め定めた陽極回転数の値がほぼゼロに設定されている場合の移動許可信号と陽極回転数の関係を示しているため、陽極回転がほぼ停止してから移動許可信号をオンにしている例であるが、本発明はこの例に限定されるものではなく、陽極回転数がゼロよりも高い予め定めた値まで低下した場合には、移動許可信号をオンにする構成にすることができる。
FIG. 5 shows the relationship between the movement permission signal and the anode rotation speed when the value of the predetermined anode rotation speed used in
また、移動許可部50は、ブレーキの解除を許可しない場合、操作者にX線管装置3の移動が許可されない状態であることを知らせる表示をすることも可能である。具体的には、ステップ62およびステップ66で移動許可信号をオフにする場合には、操作部4の表示部39に、X線管装置3を移動させることができないことを操作者に知らせるメッセージを表示することができる。操作者は、この表示を見て移動できない状態であることを把握できる。
Moreover, the
(第2の実施形態)
本発明では、陽極の回転数が予め定めた値より低い場合、ブレーキの解除を間欠的に許可するように構成することもできる。これを第2の実施形態として、図7を用いて説明する。具体的には、第2の実施形態のX線撮影装置の構成は、第1の実施形態のX線撮影装置と同様であるが、移動許可部50の動作の一部が、第1の実施形態とは異なる。
(Second Embodiment)
In this invention, when the rotation speed of an anode is lower than a predetermined value, it can also comprise so that cancellation | release of a brake may be permitted intermittently. This will be described as a second embodiment with reference to FIG. Specifically, the configuration of the X-ray imaging apparatus of the second embodiment is the same as that of the X-ray imaging apparatus of the first embodiment, but part of the operation of the
第2の実施形態では、図6の移動許可部50の動作フローにおいて、ステップ64において陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロより高い場合には、ステップ65において移動許可信号を間欠的に出力する。すなわち、一定時間でオンオフを繰り返す。ステップ64において、陽極回転数がゼロになった場合には、ステップ65において移動許可信号を連続オンにする。他のステップ61〜63、66は第1の実施形態と同じであるので説明を省略する。
In the second embodiment, in the operation flow of the
移動許可信号を間欠的にオンになっている期間に、操作者が操作部4のブレーキ解除スイッチ32〜38のいずれかがオンされている場合、ブレーキ制御部42はそのスイッチに対応する移動方向のブレーキ43を解除する。これにより、間欠的に移動許可信号がオンになっている期間に限って、操作者はX線管装置3を移動させることができる。すなわち、陽極15が惰性で回転している期間に、操作者は、X線管装置3を間欠的に移動させることができる。
If the operator turns on any of the brake release switches 32 to 38 of the
この構成では陽極15が惰性で回転している期間に、X線管装置3を移動させることができる時間は短時間で間欠的であるため、X線管装置3の移動速度が抑制され、陽極15の軸23に作用するコリオリ力を抑えられる。よって、軸23の摩耗を防止しながら、X線管装置3を間欠的に移動させることができ、操作者の利便性が向上する。
In this configuration, since the time during which the X-ray tube apparatus 3 can be moved during the period in which the
なお、陽極15が停止した後には、移動許可信号が連続的にオンになるため、X線管装置3を連続的に移動させることができる。
Since the movement permission signal is continuously turned on after the
また、第2の実施形態においてステップ65で移動許可信号を間欠的にオンにする場合には、操作部4の表示部39に、X線管装置3を間欠的に移動させることができることを操作者に知らせるメッセージを表示することができる。操作者は、この表示を見て間欠的に少しずつ移動できる状態であることを把握できる。
Further, in the second embodiment, when the movement permission signal is intermittently turned on in
他の構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
(第3の実施形態)
本発明では、間欠的にブレーキの解除を許可する時間を、陽極の回転数が低いほど長くすることも可能である。これを第3の実施形態として、図8を用いて説明する。
(Third embodiment)
In the present invention, the time for intermittently permitting the release of the brake can be made longer as the rotational speed of the anode is lower. This will be described as a third embodiment with reference to FIG.
第3の実施形態のX線撮影装置は、第2の実施形態と同様に移動許可部50は、陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロより高い場合には、移動許可信号を間欠的に出力するが、第3の実施形態では、間欠の周期を陽極回転数に応じて変化させるという点で第2の実施形態と異なる。
In the X-ray imaging apparatus of the third embodiment, similarly to the second embodiment, the
すなわち、図8に示すように、図6のステップ64において、陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロより高い場合、この範囲内で相対的に陽極回転数の値が高ければ、移動許可信号を間欠的にオンにする時間を短く、陽極回転数の値が相対的に低ければ、移動許可信号を間欠的にオンにする時間を長くする。これを実現するには、ステップ64において、陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロより高い場合、ステップ65において、陽極回転数の値に応じて予め定めたオン時間を設定し、設定した時間だけ移動許可信号をオンにし、設定した時間が経過したならば移動許可信号をオフにし、ステップ61に戻る。ステップ65において設定されるオン時間が、陽極回転数が低ければ長くなるように予め定めておく。
That is, as shown in FIG. 8, when the anode rotation speed is lower than the predetermined value P and higher than zero in
このように、陽極回転数に応じて、移動許可信号を間欠的にオンにする時間を変化させることにより、陽極15が惰性で回転している期間に、操作者がX線管装置3を間欠的に移動させることができる時間が、陽極回転数が低下するにつれ長くなる。陽極15が停止した後には、移動許可信号が連続的にオンになるため、X線管装置3を所望の速度で移動させることができる。
Thus, by changing the time during which the movement permission signal is intermittently turned on according to the number of anode rotations, the operator intermittently operates the X-ray tube device 3 during the period in which the
このように陽極回転数に応じて間欠的にオンする時間を変化させることにより、コリオリの力は陽極回転数が高いほど大きいため、陽極15の軸23に作用するコリオリ力を抑えて軸23の摩耗を防止しながら、X線管装置3の移動時間を設定でき、操作者の利便性がより向上する。
As described above, since the Coriolis force increases as the anode rotational speed increases by changing the intermittent ON time according to the anode rotational speed, the Coriolis force acting on the
他の構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
(第4の実施形態)
本発明は、ブレーキ解除度合いを連続的また段階的に変化可能な構造のブレーキを用い、陽極の回転数が予め定めた値より低い場合、陽極の回転数が低いほどブレーキの解除度合いを大きくすることも可能である。これを第4の実施形態として、図9を用いて説明する。
(Fourth embodiment)
The present invention uses a brake having a structure capable of changing the brake release degree continuously or stepwise, and when the anode rotation speed is lower than a predetermined value, the brake release degree is increased as the anode rotation speed is lower. It is also possible. This will be described as a fourth embodiment with reference to FIG.
第4の実施形態では、移動許可部50の出力する移動許可信号が単なるオンオフではなく、信号強度を連続的または多段階に調節可能である。移動許可信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号で移動許可信号の大きさ情報を出力する構成であってもよい。ブレーキ制御部42は、移動許可部50の移動許可信号の強度に応じてブレーキ解除度合いを変化させる。すなわち、移動許可信号の強度が大きければブレーキ43の解除度合いを大きくし、移動許可信号の強度が小さければブレーキ43の解除度合いを小さくするように構成されている。例えば、ブレーキ43がディスクブレーキの場合、ディスクブレーキに供給する電圧を変化させて、ディスクブレーキの移動軸(レール等)への押しつけ度合い(解除度合い)を調節する。
In the fourth embodiment, the movement permission signal output from the
このような構成において、第4の実施形態では、図9に示すように移動許可部50は、図6のステップ64において、陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロ以上の範囲で、陽極回転数が相対的に高い場合には移動許可信号の強度を小さく、陽極回転数が相対的に低い場合には移動許可信号の強度を大きく出力する。ステップ64において陽極回転数がゼロの場合には、移動許可信号は最大になる。
In such a configuration, in the fourth embodiment, as illustrated in FIG. 9, the
ブレーキ制御部42は、移動許可信号が出力され、かつ、ブレーキ解除スイッチ32〜38のいずれかが押下されている場合には、押下されているブレーキ解除スイッチ32〜38に割り当てられている移動方向のブレーキ43を解除する。このとき、移動許可信号の強度が小さければブレーキ43の解除度合いを小さく、強度が大きければ解除度合いを大きくする。
When a movement permission signal is output and any one of the brake release switches 32 to 38 is pressed, the
これにより、陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロ以上の範囲内において、陽極回転数が相対的に高ければブレーキ43の解除度合いは小さいため、操作者はX線管装置3を移動させようとしてもゆっくりと少しずつしか移動できない。一方、陽極回転数が相対的に低くなればブレーキ43の解除度合いが大きくなるため、操作者やX線管装置3を比較的自由に移動させることができる。陽極回転数がゼロになった場合には、X線管装置3を自由に移動させることができる。
Thus, since the degree of release of the
本実施形態では、ブレーキ解除の度合いを陽極回転数に応じて連続的に変化させることができるため、コリオリ力を抑えて軸23の摩耗を防止しながら、操作者の操作性を向上させることができる。
In this embodiment, since the degree of brake release can be continuously changed according to the number of anode rotations, the operability of the operator can be improved while suppressing the Coriolis force and preventing the
他の構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
(第5の実施形態)
本発明では、ブレーキの解除を許可した場合に、X線管装置の移動速度を検出し、検出した移動速度が予め定めた値以上である場合、前記許可を取り消す構成としてもよい。これを第5の実施形態として、図10を用いて説明する。
(Fifth embodiment)
In the present invention, when the release of the brake is permitted, the moving speed of the X-ray tube device is detected, and when the detected moving speed is equal to or higher than a predetermined value, the permission may be canceled. This will be described as a fifth embodiment with reference to FIG.
第5の実施形態では、図10のように、第2の実施形態の図6のステップ61〜66と同様に、陽極回転数が予め定めた値Pよりも低く、かつ、ゼロより高い場合には、ステップ65において移動許可信号を間欠的に出力する。間欠的に移動許可信号がオンになっている短い期間は、第2の実施形態で説明したように操作者はX線管装置を移動させることができる。しかしながら、この期間は陽極15が惰性で回転している期間であるため、移動許可信号がオンの短い期間に、操作者が大きな速度でX線管装置3を移動させた場合、大きなコリオリの力が陽極15の軸23に作用する。そこで、第5の実施形態では、移動許可部50がステップ65の後に、図10のようにステップ67〜70を行って、操作者が大きな速度でX線管装置3が移動させないようにする。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 10, when the anode rotation speed is lower than a predetermined value P and higher than zero, as in
具体的には、移動許可部50は、ステップ65において間欠的に移動許可信号をオンにしたならば、ブレーキ制御部42がいずれかの移動方向のブレーキ43を解除したかどうかをブレーキ制御部42の出力信号から検出する(ステップ67)。解除している場合には、保持装置2に備えられている検出部45〜49から、X線管装置3の前後、左右、上下、旋回および回転方向の移動の速度(または回転数)を検出し、いずれかの方向の移動速度が、その方向に予め設定された速度以上の場合には、移動許可信号をオフにし、ステップ61に戻る(ステップ68〜70)。一方、ステップ69で、X線管装置3の移動速度が、予め設定された速度未満の場合は、ステップ61に戻る。
Specifically, if the
このように、第5の実施形態では、陽極が惰性で回転中に間欠的に移動許可信号をオンにして、短時間ずつX線管装置3を移動可能にする場合に、操作者が短時間の間に急激に大きな速度でX線管装置3を移動させた場合に移動許可信号をオフにする。移動許可信号がオフになると、ブレーキ制御部42がブレーキ43をかけるため、急激なX線管装置3の移動を停止させることができる。すなわち、間欠的にオンになった期間を強制的に終了させてオフにする。これにより、陽極15の軸23に作用するコリオリ力を抑え、回転軸受け16に押しつけられることによる摩耗を防ぐことができる。
As described above, in the fifth embodiment, when the anode is coasting and the movement permission signal is intermittently turned on while rotating, the X-ray tube apparatus 3 can be moved little by little for a short time. When the X-ray tube apparatus 3 is moved suddenly at a high speed during this period, the movement permission signal is turned off. When the movement permission signal is turned off, the
本実施形態においてステップ65で移動許可信号を間欠的にオンにする場合には、操作部4の表示部39に、X線管装置3をゆっくり移動させるように操作者に促すメッセージや、急激なX線管装置3の移動ができないことを操作者に知らせるメッセージを表示してもよい。
In the present embodiment, when the movement permission signal is intermittently turned on in
なお、X線管装置3の移動方向が陽極15の軸23の方向と一致している場合、コリオリの力は生じないため、ステップ68において検出部45〜49の検出したX線管装置3の前後、左右、上下、旋回および回転方向の移動の速度(または回転数)から、X線管装置3の移動方向が軸23の方向と一致しているかどうかを判別することも可能である。移動方向が軸23の方向と一致している場合には、コリオリの力は生じないため、ステップ70において移動許可信号をオフにせず、ステップ61に戻るように構成してもよい。
In addition, when the moving direction of the X-ray tube apparatus 3 coincides with the direction of the
なお、図10のステップ65において、移動許可信号を間欠的にオンにする動作は、図7のように一定時間で交互にオンオフする動作であってもよいし、図8のように陽極回転数に応じて間欠的にオンになる時間を調整する動作であってもよい。また、ステップ65において間欠的にオンオフせず、図6のように予め定めた陽極回転数より低い場合に移動許可する場合に、図10のステップ67〜70を行う構成にしてもよい。この場合も、陽極回転中の急激なX線管装置3の移動を停止させることができるため、陽極15の軸23の摩耗を防止できる。
In
他の構成は、第2の実施形態と同様であるので説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the description thereof is omitted.
(第6の実施形態)
本発明は、第1〜第5の実施形態のように陽極の回転数を検出し、検出した回転数を用いてブレーキの許可を判断する構成であってもよいが、陽極の回転数をX線管のX線照射の終了からの経過時間により判断する構成としてもよい。すなわち、第1〜第5の実施の形態では、X線照射終了を検出した後、陽極回転数を検出し(ステップ61,63)、その回転数によって移動許可信号を出力しているが、X線照射終了後の惰性による陽極回転数は、毎回ほぼ同じ下降曲線を描いて減少していく。そこで、第6の実施形態では、陽極回転数を検出せず、X線照射終了から経過時間により、移動許可信号をオンにする。具体的には、X線照射終了からの経過時間と惰性の陽極回転数との関係を予め求めておき、所定の陽極回転数となる経過時間により移動許可信号をオンにする。
(Sixth embodiment)
The present invention may be configured to detect the rotation speed of the anode as in the first to fifth embodiments, and to determine whether to permit the brake using the detected rotation speed. The determination may be made based on the elapsed time from the end of the X-ray irradiation of the tube. That is, in the first to fifth embodiments, after detecting the end of X-ray irradiation, the anode rotation speed is detected (
例えば、図11のように、移動許可部50は、図6のステップ64に代えてステップ164を行い、ステップ63は行わない動作フローにする。図11のフローでは、ステップ61においてX線照射が終了している場合は、ステップ164においてX線照射終了から経過時間が予め定めた経過時間に達しているか判断し、達している場合には、ステップ66に進んで移動許可信号を出力する。これにより、その予め定めた経過時間に対応する陽極回転数未満で移動許可信号がオンになるため、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
For example, as shown in FIG. 11, the
なお、X線照射終了からの経過時間により、第2の実施形態および第3の実施形態の間欠的な移動許可信号をオンにする動作にすることも可能である。この場合、図7および図8のように移動許可信号をオンオフする複数のタイミングを予め定めておき、そのタイミングに達すると移動許可信号をオンオフすれば実現できる。 In addition, it is also possible to make it the operation | movement which turns on the intermittent movement permission signal of 2nd Embodiment and 3rd Embodiment by the elapsed time after completion | finish of X-ray irradiation. In this case, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of timings for turning on / off the movement permission signal are determined in advance, and when the timing is reached, the movement permission signal is turned on / off.
他の構成は、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
(第7の実施形態)
第7の実施形態のX線撮影装置は、第1〜第6の実施形態と異なり、陽極15の回転駆動部44は、X線照射後(非照射時)も回転駆動を停止させず、次のX線照射まで一定速度で連続的に回転駆動する。このような構成のX線撮影装置では、常に陽極15が回転しているため、X線照射後にX線管装置3を移動させると、コリオリの力により軸23が回転軸受16に押しつけられて摩耗する。そこで、移動許可部は、X線の非照射時にブレーキの解除を間欠的に許可する。
(Seventh embodiment)
In the X-ray imaging apparatus of the seventh embodiment, unlike the first to sixth embodiments, the
具体的には、第7の実施形態では、図12に示すように、X線照射終了後、次のX線照射までの期間に、第6の実施形態と同様に、間欠的に移動許可信号をオンオフする。すなわち、X線照射後の経過時間に応じて移動許可信号をオンオフする複数のタイミングを予め定めておき、X線照射終了からの経過時間がそのタイミングに達すると移動許可信号をオンオフする。これを、次にX線照射が開始するまで継続する。 Specifically, in the seventh embodiment, as shown in FIG. 12, during the period from the end of the X-ray irradiation to the next X-ray irradiation, the movement permission signal is intermittently input as in the sixth embodiment. Turn on and off. That is, a plurality of timings at which the movement permission signal is turned on / off according to the elapsed time after X-ray irradiation is determined in advance, and the movement permission signal is turned on / off when the elapsed time from the end of X-ray irradiation reaches that timing. This is continued until the next X-ray irradiation starts.
このように、陽極15をX線照射終了後も一定速度で連続回転するX線撮影装置において、X線照射終了後に間欠的に移動許可信号をオンオフすることにより、X線管装置3を移動させることができる時間は短時間で間欠的であるため、X線管装置3の移動速度が抑制される。よって、陽極15の軸23に作用するコリオリ力が抑えられ、軸23の摩耗を防止できるという効果が得られる。
As described above, in the X-ray imaging apparatus in which the
1:X線高電圧発生装置、2:保持装置、3:X線管装置、4:操作部、5:絞り装置、6:X線管、8:被検体、9:撮影台、10:X線検出部、11:画像処理部、12:画像記憶部、13:画像表示部、15:陽極(ターゲット)、16:回転軸受、17:陰極(フィラメント)、18:X線管容器、21:レール、23:軸、25:保持装置本体、26:上下伸縮アーム、27:旋回アーム、28:回転アーム、31:ハンドル、32〜38:ブレーキ解除スイッチ、39:表示部、42:ブレーキ制御部、43:ブレーキ、45:前後方向移動速度の検出部、46:左右方向移動速度の検出部、47:上下方向移動速度の検出部、48:旋回方向の移動(回転)速度の検出部、49:回転方向の移動(回転)速度の検出部、50:移動許可部、51:X線管制御部、52:陽極回転数検出部 1: X-ray high voltage generator, 2: holding device, 3: X-ray tube device, 4: operation unit, 5: diaphragm device, 6: X-ray tube, 8: subject, 9: imaging table, 10: X Line detection unit, 11: Image processing unit, 12: Image storage unit, 13: Image display unit, 15: Anode (target), 16: Rotary bearing, 17: Cathode (filament), 18: X-ray tube container, 21: Rail: 23: Shaft, 25: Holding device body, 26: Vertical telescopic arm, 27: Swivel arm, 28: Rotating arm, 31: Handle, 32-38: Brake release switch, 39: Display unit, 42: Brake control unit 43: Brake, 45: Front-rear direction movement speed detection unit, 46: Left-right direction movement speed detection unit, 47: Up-down direction movement speed detection unit, 48: Turning direction movement (rotation) speed detection unit, 49 : Movement (rotation) speed detector in the rotation direction, 50: Dynamic authorization unit, 51: X-ray tube controller, 52: anode rotation speed detector
Claims (10)
前記X線管を移動可能に保持する保持部と、
前記保持部による前記X線管の移動を制限するブレーキと、
を備えるX線撮影装置において、
前記ブレーキによる前記X線管の移動の制限を解除する移動許可部を有し、
前記移動許可部は、前記陽極の回転数が予め定めた値より低い場合、前記ブレーキの解除を許可することを特徴とするX線撮影装置。 An X-ray that has an anode, a cathode, and a rotation drive unit that rotationally drives the anode, and that irradiates the subject by rotating the anode by the rotation drive unit and applying a voltage between the anode and the cathode An X-ray tube that generates
A holding part for holding the X-ray tube in a movable manner;
A brake for restricting movement of the X-ray tube by the holding unit;
In an X-ray imaging apparatus comprising:
A movement permission unit for releasing restriction of movement of the X-ray tube by the brake;
The movement permitting unit permits the release of the brake when the rotation speed of the anode is lower than a predetermined value.
前記移動許可部は、前記陽極の回転数が前記予め定めた値より低い場合、前記陽極の回転数が低いほど前記ブレーキの解除度合いを大きくすることを特徴とするX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the brake has a structure capable of changing a brake release degree continuously or stepwise.
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein when the rotation speed of the anode is lower than the predetermined value, the movement permission unit increases the degree of release of the brake as the rotation speed of the anode is lower.
前記移動許可部は、前記ブレーキ制御部に前記ブレーキの解除を許可する移動許可信号を出力し、
前記ブレーキ制御部は、前記ブレーキ解除スイッチがオンされ、かつ、前記移動許可部から移動許可信号を受け取っている場合に、前記ブレーキを解除することを特徴とするX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1, further comprising: a brake control unit that controls the operation of the brake; and a brake release switch that receives a brake release operation from an operator;
The movement permission unit outputs a movement permission signal for permitting release of the brake to the brake control unit,
The X-ray imaging apparatus, wherein the brake control unit releases the brake when the brake release switch is turned on and a movement permission signal is received from the movement permission unit.
前記移動許可部は、前記ブレーキの解除を許可しない場合、操作者に前記X線管の移動が許可されない状態であることを知らせる表示を前記表示部に表示させることを特徴とするX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1, further comprising a display unit,
The movement permission unit displays an indication on the display unit notifying the operator that movement of the X-ray tube is not permitted when release of the brake is not permitted. .
前記X線管を移動可能に保持する保持部と、
前記保持部による前記X線管の移動を制限するブレーキと、
を備えるX線撮影装置において、
前記ブレーキによる前記X線管の移動の制限を解除する移動許可部を有し、
前記移動許可部は、前記X線の非照射時に前記ブレーキの解除を間欠的に許可することを特徴とするX線撮影装置。 An anode, a cathode, and a rotation drive unit that continuously rotates the anode during X-ray irradiation and non-irradiation, and applies X-rays to the subject by applying a voltage between the anode and the cathode. An X-ray tube to be generated;
A holding part for holding the X-ray tube in a movable manner;
A brake for restricting movement of the X-ray tube by the holding unit;
In an X-ray imaging apparatus comprising:
A movement permission unit for releasing restriction of movement of the X-ray tube by the brake;
The movement permission unit intermittently permits the release of the brake when the X-ray is not irradiated.
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