JP2016007422A - X線撮影装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】C形アームを任意の複数の回動位置へ連続して回動させ、多方向からのX線撮影を効率的に行うことのできるX線撮影装置を提供する。
【解決手段】回動経路算出部41は押下されたメモリスイッチに対応する目的回動位置の情報とメモリスイッチを押下する順番に基づいてC形アーム9の回動経路を算出する。そして回動実行スイッチを押下することにより、主制御部37は、算出されたC形アーム9の回動経路に沿って、C形アーム9を連続で回動させる。そのため回動実行スイッチを押下するという単純な操作により、C形アーム9は目的回動位置の全てを連続して順番に回動する。従って、X線撮影に係る操作が平易となるのでX線画像の撮影に要する時間を短縮できる。また被検体に投与する造影剤の量を低減することができるので、X線撮影において被検体が受ける負担を抑制できる。
【選択図】図2

Description

本発明は、X線管とX線検出器とを対向させて支持した状態で、被検体の体軸方向および体軸周りに回動させて、多方向からのX線撮影を行うX線撮影装置に関する。
医療現場において、X線を被検体に照射することによって被検体のX線画像を撮影するX線撮影装置が用いられている。X線撮影装置には、被検体に対してX線を照射するX線管と、被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを対向させた状態で支持するC型アームを備えるものがある。このようなX線撮影装置では、C形アームを被検体の体軸方向および体軸周り(以下、「回動方向」と称する)へ所定の回動角度で回動させる。そのため被検体の関心部位に対して多方向からX線撮影を行うことができる。X線検出器としては、近年ではフラットパネル型X線検出器(FPD)が用いられる。
従来のX線撮影装置において、C形アームの回動位置(回動方向および回動角度)にリンク付けされた複数個のメモリスイッチに、X線を照射する際にC型アームが目的とする回動位置を記憶させる機能(ダイレクトメモリ機能)を有するものがある(例えば、特許文献1参照)。ダイレクトメモリ機能を有する従来のX線撮影装置は、図14に示すような操作盤101を備えており、操作盤101には複数個のメモリスイッチ103a〜103iと、記憶実行スイッチ105と、回動実行スイッチ107が付設されている。
このX線撮影装置では、まず撮影前に予め次のように回動位置の情報を記憶させる。まず図示しない回動位置指定キーに対して、位置に応じた所定の数値を入力することにより、回動位置を指定する。そしてメモリスイッチ103a〜103iのうち、指定した回動位置に対応するメモリスイッチを押下する。ここでは一例としてメモリスイッチ103aを押下するものとする。操作者はメモリスイッチ103aを押下した後、記憶実行スイッチ105を押下する。記憶実行スイッチ105の押下により、指定した回動位置の情報がメモリスイッチ103aと対応させて記憶される。次いで、メモリスイッチ103b〜103iの各々についても同様の操作を行い、9個の回動位置の各々を、メモリスイッチ103b〜103iの各々と対応して記憶する。
そしてX線撮影時において、操作者はX線撮影を行う位置へC形アームを回動させる際に、目的とする回動位置の情報と対応付けられたメモリスイッチを押下する(図15、S1)。ここでは一例としてメモリスイッチ103aを押下するものとする。メモリスイッチ103aの押下によって、メモリスイッチ103aに対応して記憶されていた回動位置(以下、回動位置Aとする)の情報が図示しない回動制御部へ読み出される(図15、S2)。
操作者は回動位置Aの情報が読み出された後、回動実行スイッチ107を押下する(図15、S3)。移動実行スイッチ107を押下することにより、回動制御部は読み出された回動位置Aの情報に基づいて、C形アームが回動位置Aへ回動するよう制御する(図15、S4)。C形アームが回動位置Aへ回動した後、操作者は必要に応じて被検体に造影剤を投与し、X線管からX線を照射させてX線画像を取得する(図15、S5)。
そして回動位置Aと異なる回動位置においてX線撮影を行う必要がある場合、操作者は所望する回動位置の情報に対応するメモリスイッチを押下し、ステップS1からステップS5までの工程を順次繰り返す。このように、ダイレクトメモリ機能を有する従来のX線撮影装置では複数の回動位置へC形アームを順次回動させて多方向からX線撮影を行う。
またC形アームを備える従来のX線撮影装置において、C形アームが歳差運動を行いながらX線撮影を行う機能(以下、「歳差撮影機能」とする)を有するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。歳差撮影機能を有する従来のX線撮影装置では、操作者が回動を開始させることにより、C形アームは歳差運動を行う。その結果、C形アームに設けられたX線管およびX線検出器の各々は円軌道上(または楕円軌道上)を移動する。例えば図16に示すように、X線管201の移動軌跡は円C1となり、X線検出器203の移動軌跡は円C2となる。そして円C1の軌道上を移動するX線管201から被検体Mの関心部位Sへ断続的にX線201aを照射させることにより、被検体Mの関心部位Sに対して多方向からX線撮影を行うことができる。
特開平8−150137号公報 特開平8−322827号公報
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来のダイレクトメモリ機能を有するX線撮影装置は、目的とする回動位置(目的回動位置)ごとに図15に示されるステップS1からステップS5の工程を繰り返す必要がある。そのため目的回動位置が複数ある場合、C形アームを目的回動位置の各々へ連続で回動させてX線撮影を行うことができない。
ここで回動位置Aと、メモリスイッチ103bに対応する回動位置(回動位置Bとする)とにおいてX線画像を撮影する場合を例として、従来のX線撮影装置に係る問題点を具体的に説明する。操作者はC形アームを回動位置Aへ回動させてX線画像を撮影した後、C形アームを回動位置Bへ回動させる前にメモリスイッチ103bを押下する必要がある。そしてメモリスイッチ103bの押下によって回動位置Bの情報が読み出され、さらに回動実行スイッチ107が押下されなければC形アームを回動位置Bへ回動させることができない。
すなわち、C形アームを回動位置Aから回動位置Bへ回動させる間に、少なくともメモリスイッチの押下、回動位置情報の読み出し、および回動実行スイッチの押下の手間と時間がかかる。その結果、X線撮影に係る作業が煩雑となるので、C形アームを全ての回動位置へ回動させてX線画像を撮影するために要する時間が長くなる。また、全ての回動位置においてX線画像を撮影するための所要時間が長くなるので、被検体に複数回造影剤を投与する場合がある。この場合、造影剤の使用量が増大するので被検体の負担が大きくなるという問題も懸念される。
また、歳差運動機能を有する従来のX線撮影装置では、歳差運動を行うC形アームが回動する軌道は限定される。そのため場合によっては操作者が所望する複数の回動位置へC形アームを連続で回動させることができない。例えば図16に示すようにX線管201の移動軌跡が円C1となるようにC形アームが歳差運動を行っている場合、X線管201は円C1の軌道上の位置P1から、円C1の軌道上の位置P2へ連続して移動できる。
しかし、X線管201は円C1の軌道上の位置P1から、円C1の軌道から外れた位置Q1へと連続で移動することはできない。すなわち所望する複数の回動位置の各々について、X線管201が移動する位置の全てが同一の円軌道(または楕円軌道)の上に位置しない場合、X線管201は全ての位置を辿るように連続で移動することができない。さらに歳差運動を行うC形アームの振り角度の上限は15°程度であるので、X線管201およびX線検出器203の移動軌跡は限られる。従って、X線管201およびX線検出器203が連続して移動できる位置の範囲は限定される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、C形アームを任意の複数の回動位置へ連続して回動させ、多方向からのX線撮影を効率的に行うことのできるX線撮影装置を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成手段と、前記X線源と前記X線検出手段とを対向させて支持し、直交する2軸それぞれの軸周りに回動可能な支持手段と、前記支持手段の各軸周りの回動位置の情報を検出する回動位置検出手段と、前記支持手段の目的とする回動位置である目的回動位置の情報を入力する回動位置入力手段と、対応付けられた前記目的回動位置の情報を指令する複数個の位置指令手段と、前記回動位置入力手段が入力する前記目的回動位置の情報を前記位置指令手段に対応付けて記憶する回動位置記憶手段と、前記位置指令手段が操作された際に、操作された前記位置指令手段の順番および操作された前記位置指令手段に対応する前記目的回動位置の情報に基づいて前記支持手段の回動経路を算出する回動経路算出手段と、前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の回動位置が、前記回動経路算出手段が算出する前記回動経路に沿うように前記支持手段を連続で回動させる回動制御手段とを備えることを特徴とする
ものである。
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、回動経路算出手段は操作された位置指令手段の順番および操作された位置指令手段に対応する目的回動位置の情報に基づいて支持手段の回動経路を算出する。回動経路とは、操作された位置指令手段の順番に応じて支持手段の目的とする複数の回動位置を順に辿る経路である。従って、目的回動位置に対応する位置指令手段を順に操作することにより、支持手段の目的とする複数の回動位置の全てを所望する順に辿る回動経路が算出される。
そして回動制御手段は、支持手段の回動位置が支持手段の回動経路に沿うように、支持手段を連続で回動させる。支持手段は回動制御手段によって、目的とする複数の回動位置の全てを順に辿るように連続で回動する。そのため、目的回動位置へ回動させるたびに次の目的回動位置に対応する位置指令手段を操作する必要がない。その結果、X線撮影に係る操作が平易となるのでX線画像の撮影に要する時間を短縮できる。また支持手段は全ての目的回動位置を連続で順に辿るので、被検体に投与する造影剤の量を低減することができる。そのため、X線撮影において被検体が受ける負担を抑制することが可能となる。
さらに本発明に係るX線撮影装置では、支持手段を回動経路に沿って連続で回動させる間に、X線画像を連続で撮影する。すなわち目的回動位置のみならず、目的回動位置の周辺を含む、回動経路の軌道上における任意の回動位置からX線画像を連続で撮影できる。従って、より品質の高い一連のX線画像を被検体の関心部位に対してより多くの方向から撮影できるので、一連のX線画像による診断能をより向上させることができる。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成手段と、前記X線源と前記X線検出手段とを対向させて支持し、直交する2軸それぞれの軸周りに回動可能な支持手段と、前記支持手段の各軸周りの回動位置の情報を検出する回動位置検出手段と、前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の各軸周りの回動位置の情報を目的回動位置として記憶する回動位置記憶手段と、前記回動位置記憶手段が記憶した前記目的回動位置の内容および、前記回動位置記憶手段が前記目的回動位置を記憶した順番に基づいて前記支持手段の回動経路を算出する回動経路算出手段と、前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の回動位置が、前記回動経路算出手段が算出する前記回動経路に沿うように前記支持手段を連続で回動させる回動制御手段とを備えることを特徴とするものである。
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、回動経路算出手段は回動位置記憶手段が記憶した目的回動位置の内容および、回動位置記憶手段が目的回動位置を記憶した順番に基づいて支持手段の回動経路を算出する。回動経路とは、回動位置記憶手段が記憶した順番に応じて、支持手段の目的とする複数の回動位置を順に辿る経路である。従って、支持手段の目的とする複数の回動位置の全てを所望する順に辿る回動経路が算出される。
そして回動制御手段は、支持手段の回動位置が支持手段の回動経路に沿うように、支持手段を連続で回動させる。支持手段は回動制御手段によって、目的とする複数の回動位置の全てを順に辿るように連続で回動する。そのため、目的回動位置へ回動させるたびに次の目的回動位置を記憶させる必要がない。その結果、X線撮影に係る操作が平易となるのでX線画像の撮影に要する時間を短縮できる。また支持手段は全ての目的回動位置を連続で順に辿るので、被検体に投与する造影剤の量を低減することができる。そのため、X線撮影において被検体が受ける負担を抑制することが可能となる。
また、上述した発明において、前記回動経路算出手段が算出する前記支持手段の回動経路を表示する回動経路表示手段を備えることが好ましい。
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、回動経路表示手段は回動経路算出手段が算出する支持手段の回動経路を表示する。操作者は回動経路表示手段を参照することにより、回動経路算出手段が算出する支持手段の回動経路が、操作者の所望する回動経路と一致していることを容易に確認することができる。
また、上述した発明において、前記回動位置入力手段は前記支持手段の前記目的回動位置の情報と、前記天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とを入力し、前記回動位置記憶手段は前記回動位置入力手段が入力する前記目的回動位置の情報と、前記天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とを前記位置指令手段に対応付けて記憶し、前記回動経路算出手段は操作された前記位置指令手段の順番と、操作された前記位置指令手段に対応する前記目的回動位置の情報と、操作された前記位置指令手段に対応する前記天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とに基づいて前記支持手段の回動経路および前記天板の回動経路を算出することが好ましい。
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、回動位置入力手段は支持手段の目的回動位置の情報に加えて、天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とを入力する。目的回動位置記憶手段は回動位置入力手段が入力する目的回動位置の情報と、天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とを位置指令手段に対応付けて記憶する。回動経路算出手段は操作された位置指令手段の順番と、操作された位置指令手段に対応する目的回動位置の情報と、操作された位置指令手段に対応する天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とに基づいて支持手段および天板の回動経路を算出する。
そのため、天板の位置や傾斜角度を順次変更させる場合において、支持手段および天板の各々を回動経路に沿って連続して回動できる。すなわち天板を傾斜させて造影剤の滞留する位置を変更させる場合や、天板を移動させて被検体Mの関心部位とX線管5との距離を変更させる場合においても、関心部位に対して多方向からX線画像を効率的に撮影することが可能となる。
また、上述した発明において、前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の回動位置が、前記支持手段の回動経路における最初の目的回動位置と一致するように前記回動制御手段を制御する回動準備手段を備えることが好ましい。
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、回動準備手段は回動位置検出手段が検出する支持手段の回動位置が、支持手段の回動経路における最初の目的回動位置と一致するように回動制御手段を制御する。操作者は支持手段が最初の目的回動位置へ回動した後に被検体へ造影剤を投与し、X線照射を開始する。従って、造影剤の使用量をより小さくすることができるので、X線撮影において被検体の受ける負担を抑制できる。
本発明に係るX線撮影装置によれば、回動経路算出手段は操作された位置指令手段の順番および操作された位置指令手段に対応する目的回動位置の情報に基づいて支持手段の回動経路を算出する。回動経路とは、操作された位置指令手段の順番に応じて支持手段の目的とする複数の回動位置を順に辿る経路である。従って、目的回動位置に対応する位置指令手段を順に操作することにより、支持手段の目的とする複数の回動位置の全てを所望する順に辿る回動経路が算出される。
そして回動制御手段は、支持手段の回動位置が支持手段の回動経路に沿うように、支持手段を連続で回動させる。支持手段は回動制御手段によって、目的とする複数の回動位置の全てを順に辿るように連続で回動する。そのため、目的回動位置へ回動させるたびに次の目的回動位置に対応する位置指令手段を操作する必要がない。その結果、X線撮影に係る操作が平易となるのでX線画像の撮影に要する時間を短縮できる。また支持手段は全ての目的回動位置を連続で順に辿るので、被検体に投与する造影剤の量を低減することができる。そのため、X線撮影において被検体が受ける負担を抑制することが可能となる。
さらに本発明に係るX線撮影装置では、支持手段を回動経路に沿って連続で回動させる間に、X線画像を連続で撮影する。すなわち目的回動位置のみならず、目的回動位置の周辺を含む、回動経路の軌道上における任意の回動位置からX線画像を連続で撮影できる。従って、より品質の高い一連のX線画像を被検体の関心部位に対してより多くの方向から撮影できるので、一連のX線画像による診断能をより向上させることができる。
実施例1に係るX線撮影装置の構成を説明する正面図である。 実施例1に係るX線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例1に係るC形アームの回動方向を説明する模式図である。 実施例1に係る入力部の構成を説明する平面図である。 (a)は実施例1において、C形アームの目的回動位置をメモリスイッチに対応させて記憶する工程を説明するフローチャートであり、(b)はその変形例を示すフローチャートである。 実施例1に係るC形アームの回動位置を説明する図である。(a)は各々の回動位置について、回動方向および回動角度を示す表であり、(b)は各々の回動位置と、対応するメモリスイッチの関係を示す表である。 実施例1に係るX線撮影装置において、C形アームの回動位置を示す図である。(a)は回動位置F1におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)であり、(b)は回動位置F2におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)であり、(c)は回動位置F3におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)である。 実施例1に係るX線撮影装置において、C形アームの回動位置を示す図である。(a)は回動位置F4におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)であり、(b)は回動位置F5におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)であり、(c)は回動位置F6におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)である。 実施例1に係るX線撮影装置において、C形アームの回動位置を示す図である。(a)は回動位置F7におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)であり、(b)は回動位置F8におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)であり、(c)は回動位置F9におけるX線撮影装置の正面図(左)および側面図(右)である。 (a)は実施例1に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートであり、(b)は実施例2に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 従来例に係るX線撮影装置において、複数の目的回動位置についてX線撮影を行う動作のフローチャートである。 実施例1に係るX線撮影装置において、複数の目的回動位置についてX線撮影を行う動作のフローチャートである。 変形例に係るX線撮影装置の構成を説明する正面図である。 従来例に係る操作盤の構成を説明する模式図である。 従来例に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 従来例に係る歳差運動機能を有するX線撮影装置において、X線管およびX線検出器の軌道を説明する模式図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
<全体構成の説明>
実施例1に係るX線撮影装置1は、図1に示すように、水平姿勢の被検体Mを載置させる天板3を挟んで、X線管5とFPD7が対向配置されている。X線管5は被検体Mに対してX線5aを照射する。FPD7はX線管5から被検体Mに照射されて透過したX線5aを検出して電気信号に変換させ、X線検出信号として出力させる。X線管5は本発明におけるX線源に相当し、X線検出器7は本発明におけるX線検出手段に相当する。
X線管5とFPD7は、C形アーム9の一端と他端にそれぞれ設けられている。C形アーム9はアーム保持部材11に保持されており、符号RAで示されるC型アーム9の円弧経路に沿ってスライド移動するように構成される。符号RAで示す方向にスライド移動することによって、C形アーム9は被検体Mの体軸に水平面内で直交する軸周り(以下、「体軸方向」ともいう)に回動する。C形アーム9は本発明における支持手段に相当する。
アーム保持部材11は支柱13の側面部に配設されており、x方向(天板3の長手方向)に平行な水平軸RBの軸周り(以下、「体軸周り」ともいう)に回転可能となるように構成される。アーム保持部材11に保持されているC形アーム9は、アーム保持部材11の回転に従って被検体Mの体軸周りに回動する。以上のように実施例1において、C型アーム9は、水平面内で直交する2軸周り(例えば、被検体Mの体軸方向および体軸周り)に各々独立して回動する。なお、被検体Mの体軸方向および体軸周りとなる方向を以下、「回動方向」と称する。
支柱13は床面に配設された支持基台15に支持されており、y方向(天板3の短手方向)に水平移動が可能となるように構成される。支柱13に支持されているアーム支持部材11およびC形アーム9は、支柱13の水平移動に従ってy方向へ移動する。コリメータ17はX線管5の下方に設けられており、X線管5から照射されるX線5aを、例えば角錐となっているコーン状に制限する。
次に、C形アーム9の回動機構について説明する。C形アーム9の被検体Mの体軸方向の回動は、アーム保持部材11の内部の駆動機構によって実現される。アーム保持部材11の内部には、C形アーム9に両端部を固定しているベルト19の一部が収納されており、ベルト19はガイドローラ21を介して駆動ローラ23に架け渡されている。
アーム保持部材11の内部には駆動モータM1とロータリーエンコーダR1が付設されている。駆動モータM1は駆動ローラ23を回動させる。ロータリーエンコーダR1は駆動モータM1の回転方向および回転量を検出する。回動モータM1の回転により、ベルト
19を介してC形アーム9は被検体Mの体軸方向に回動するように構成される。なお説明の便宜上、図1において駆動モータM1とロータリーエンコーダR1はアーム保持部材11の外部に示されている。
C形アーム9の被検体Mの体軸周りの回動は、アーム支持部材11を水平軸RBの軸周り、すなわち被検体Mの体軸周りに回動させることで実現される。アーム保持部材11の基部、すなわちC形アーム9を保持している側と反対側の端部は、支柱13の側面部に回動可能に支持されており、その支持面付近にはギヤ25が固定されている。
ギヤ25はピニオンギヤ27と噛合され、ピニオンギヤ27は支柱13の内部に設けられている駆動モータM2の出力軸に取り付けられている。C形アーム9は駆動モータM2の回転によって、アーム保持部材11とともに被検体Mの体軸周りに回動する。駆動モータM2の回転方向および回転量はロータリーエンコーダR2によって検出される。
次に、X線撮影装置1の制御系について説明する。図2はX線撮影装置1の構成を説明する機能ブロック図である。X線照射制御部28はX線管5に高電圧を出力するように構成されている。そして、X線照射制御部28が与えた高電圧出力に基づいて、X線管5が照射するX線量、およびX線を照射するタイミングが制御される。画像生成部29はFPD7の後段に設けられており、FPD7から出力されたX線検出信号に基づいて、X線画像を生成する。画像表示モニタ31は画像生成部29の後段に設けられ、画像生成部29が生成するX線画像を表示する。画像生成部29は本発明における画像生成手段に相当する。
モータ制御部MD1は駆動モータM1の上流に設けられており、駆動モータM1の回転方向および回転量を制御する。モータ制御部MD2は駆動モータM2の上流に設けられており、駆動モータM2の回転方向および回転量を制御する。
回動位置検出部33はロータリーエンコーダR1が検出する駆動モータM1の回転方向および回転量と、ロータリーエンコーダR2が検出する駆動モータM2の回転方向および回転量に基づいてC形アーム9の回動位置を検出する。C形アーム9の回動位置は、C形アーム9の回動方向および回動角度によって特定される。回動位置検出部33は本発明における回動位置検出手段に相当する。
C形アーム9の回動方向は次のように表されている。図3に示すように、被検体Mの体軸方向のうち、頭部側の方向を以下「CRAN」(Cranial)と表し、足部側の方向を以下「CAUD」(Caudal)と表す。そして被検体Mの体軸周り方向のうち、頭部側から見て左側への回転方向を以下「LAO」(Left Anterior Oblique)と表し、頭部側から見て右側への回転方向を以下「RAO」(Right Anterior Oblique)と表す。
C形アーム9の回動方向は、被検体Mの体軸方向のうちC形アーム9が回動している方向(CRANまたはCAUD)と、被検体Mの体軸周り方向のうちC形アーム9が回動している方向(LAOまたはRAO)の組み合わせによって表される。そしてC形アーム9の回動角度は、被検体Mの体軸方向にC形アーム9が回動する角度と、被検体Mの体軸周り方向にC形アーム9が回動する角度の組み合わせによって表される。
回動位置検出部33はロータリーエンコーダR1が送信する、駆動モータM1の回転方向および回転量の情報に基づいて、被検体Mの体軸方向にC形アーム9が回動する方向および回動する角度の情報を算出する。そして回動位置検出部33はロータリーエンコーダR2が送信する、駆動モータM2の回転方向および回転量の情報に基づいて、被検体Mの体軸周りにC形アーム9が回動する方向および回動する角度の情報を検出する。そしてこれらの情報に基づいて、C形アーム9の回動方向および回動角度が算出される。
入力部35は図4に示すように、回動方向キー45と、回動角度キー47と、回動位置記憶スイッチ49と、回動位置指令スイッチ50と、回動経路設定スイッチ51と、回動準備スイッチ53と、回動試行スイッチ55と、回動実行スイッチ57を備えている。入力部35の構成の例として、入力用スイッチ、キーモード入力式パネル、またはタッチ入力式パネルを備えた操作盤などが挙げられる。
回動方向キー45は4つの回動方向スイッチ45a〜45dによって構成される。そして操作者は回動方向スイッチ45a〜45dのいずれかを押下することによってC形アーム9の回動方向を指定する。例えば回動方向スイッチ45aを押下することにより、CRAN方向を指定する信号が送信される。但し回動方向キー45の構成はこれに限られず、十字キーによって回動方向を指定する構成としてもよい。
回動角度キー47は一例としてダイヤル式のスイッチであり、操作者は回動角度キー47を左右に回転することによって回動角度を設定する。回動方向キー45によって指定される回動方向、および回動角度キー47によって設定される回動角度によって、C形アーム9が目的とする回動位置、すなわち目的回動位置が特定される。回動位置記憶スイッチ49は回動方向キー45および回動角度キー47によって特定されたC形アーム9の目的回動位置の情報を記憶するように指示する。回動方向キー45および回動角度キー47は本発明における回動位置入力手段に相当する。
回動位置指令スイッチ50は9つのメモリスイッチ50a〜50iによって構成される。但し、メモリスイッチの数はこれに限られるものではない。メモリスイッチ50a〜50iの各々は、後述する機構によって目的回動位置の情報と対応付けがされる。回動経路設定スイッチ51は押下するメモリスイッチ50a〜50i、および押下するメモリスイッチの順番に基づいて、C形アーム9の回動経路を算出するように指示する。メモリスイッチ50a〜50iは本発明における位置指令手段に相当する。
回動準備スイッチ53は、C形アーム9の回動を開始させるための準備を行うように指示する。回動試行スイッチ55は、算出された回動経路に沿ってC形アーム9を低速で回動させて回動テストを行うように指示する。回動実行スイッチ57は、算出された回動経路に沿ってC形アーム9を回動させてX線画像の撮影を行うように指示する。回動準備スイッチ53は本発明における回動準備手段に相当する。
回動位置記憶部39は回動方向キー45および回動角度キー47によって特定されたC形アーム9の目的回動位置の情報を、メモリスイッチ50a〜50iの各々と対応付けて記憶する。回動経路算出部41は押下するメモリスイッチ50a〜50i、および押下するメモリスイッチの順番に基づいて、C形アーム9の回動経路を算出する。回動位置表示モニタ43はC形アーム9の現時点における回動位置(現回動位置)、C形アーム9の目的回動位置、およびC形アーム9の回動経路などの情報を表示する。
回動位置記憶部39は本発明における回動位置記憶手段に相当し、回動経路算出部41は本発明における回動経路算出手段に相当する。また回動位置表示モニタ43は本発明における回動経路表示手段に相当する。
主制御部37はX線照射制御部28、画像生成部29、画像表示モニタ31、回動位置記憶部39、および回動位置表示モニタ43、モータ制御部MD1、およびモータ制御部MD2を統括制御する。また主制御部37は回動実行スイッチ53の押下により、C形アーム9の現回動位置とC形アーム9の目的回動位置が一致するように、モータ制御部MD1およびモータ制御部MD2の制御を行う。主制御部37は本発明における回動制御手段に相当する。
<回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶する機構の説明>
次に実施例1において、回動位置記憶部39がC形アーム9の目的回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶する機構について説明する。図5(a)はC形アーム9の目的回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶する工程を説明するフローチャートである。
ところで、C形アームを備えるX線撮影装置を用いたX線撮影では、図6(a)に示す9つの回動位置F1〜F9からX線画像を撮影することが一般的である。回動位置F1〜F9の回動位置は、被検体Mの体軸方向については頭部側(CRAN)に30°傾斜した方向と、鉛直方向(0°)と、足部側(CAUD)に30°傾斜した方向のいずれかを用いて表される。そして被検体Mの体軸周りについては左側(LAO)に30°傾斜した方向と、鉛直方向(0°)と、右側(RAO)に30°傾斜した方向のいずれかを用いて表される。
実施例1では、メモリスイッチ50a〜50iに対応させて記憶する回動位置は回動位置F1〜F9であるものとする。また、ここではメモリスイッチ50aに回動位置F1を目的回動位置として記憶させる操作を例として説明する。
まず、操作者は入力部35を操作して、回動位置記憶モードの状態に設定する(ステップP1)。そして回動位置設定モードの状態で回動方向キー45および回動角度キー47を操作して、C形アーム9を回動させる目的の回動位置である、目的回動位置の情報を設定する(ステップP2)。
ステップP2に係る操作を具体的に説明する。操作者はまず回動方向スイッチ45aを押下し、回動角度キー47を左右に調節して目的回動位置がCRAN方向に30°となるように目的回動位置を設定する。次いで、回動方向スイッチ45cを押下し、回動角度キー47を左右に調節してLAO方向に30°となるように設定する。これらの操作によって、目的回動位置は回動位置F1(CRAN方向に30°,LAO方向に30°)となるように設定される。回動位置F1におけるC形アーム9の回動方向および回動角度は図7(a)に示す通りである。
目的回動位置の情報を設定する際に、回動方向や回動角度などの情報は回動位置表示モニタ43に表示される。そのため、操作者は設定する回動方向や回動角度が、所望する目的回動位置に一致しているか否かを容易に確認できる。
目的回動位置を設定した後、操作者は回動位置指令スイッチ50のうち、目的回動位置に対応付けて記憶させるメモリスイッチを押下する(ステップP3)。ここではメモリスイッチ50aを押下する。この操作により、目的回動位置に対応させるメモリスイッチが決定される。
目的回動位置に対応させるメモリスイッチを押下した後、操作者は回動位置記憶スイッチ49を再び押下する。回動位置記憶スイッチ49を押下することにより、回動位置F1の情報は制御信号とともに回動位置記憶部39へ送信される。回動位置記憶部39は制御信号に基づいて、回動位置F1の情報をメモリスイッチ50aに対応付けて記憶する(ステップP4)。なお、ステップP4に係る工程は、回動位置記憶スイッチ49を押下する代わりに、対応するメモリスイッチ(ここではメモリスイッチ50a)を一定時間押下し続けることによって行う構成としてもよい。
ステップP4の終了後、目的回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶する操作を終了するか否かを判断して処理を分岐する。さらに記憶させる目的回動位置がある場合はステップP2に戻って処理を続ける。操作を終了する場合、操作者は入力部35を操作して回動位置記憶モードを終了する。回動位置記憶モードを終了することにより、目的回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶する工程は全て終了する。
なお、C形アーム9の目的回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶する工程としては図5(b)に示すフローチャートに従って行ってもよい。図5(b)に示すフローチャートは、ステップP2において、図5(a)に示すフローチャートと相違する。すなわち図5(a)に示すフローチャートでは、回動位置記憶モードの状態に設定した後、ステップP2において、回動方向キー45および回動角度キー47を操作して、C形アーム9の目的回動位置の情報を設定する。
一方、図5(b)に示すフローチャートでは、回動位置記憶モードの状態に設定した後、ステップP2において、C形アーム9を目的回動位置として所望する位置へ実際に回動させる。そして対応するメモリスイッチを押下し(ステップP3)、さらに回動位置記憶スイッチ49を押下することにより、現在C形アーム9が回動している位置の情報を目的回動位置の情報として記憶させる(ステップP4)。
<動作の説明>
次に実施例1に係るX線撮影装置1の動作について説明する。図10(a)は実施例1に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。ここでは心血管造影検査におけるX線撮影を例として用いて説明する。
なお図6(b)に示すように、X線撮影を行う前に、回動位置記憶部39は予め回動位置F1〜F9の情報をメモリスイッチ50a〜50iの各々に対応付けて記憶しているものとする。回動位置F1〜F9の各々におけるC形アーム9の回動方向および回動角度は図7〜図9の各々に示す通りである。また実施例1において、回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順番にC形アーム9を回動させてX線撮影を行う場合を例にとって説明する。
ステップS1(メモリスイッチの押下)
まず、操作者はメモリスイッチ50a〜50iの中から、目的回動位置の情報に対応するメモリスイッチを選択して押下する。この例では回動位置F1が最初の目的回動位置である。そして図6(b)に示すように、回動位置F1の情報に対応するメモリスイッチはメモリスイッチ50aである。そこで操作者はメモリスイッチ50aを押下する。
ステップS2(目的回動位置情報の読み出し)
目的回動位置に対応するメモリスイッチを押下することにより、主制御部37は回動位置記憶部39が記憶している回動位置の情報を読み出す。この例ではメモリスイッチ50aを押下しているので、メモリスイッチ50aに対応する回動位置F1の情報(CRAN方向に30°、LAO方向に30°)が回動位置記憶部39から読み出される。読み出された目的回動位置の情報は回動経路算出部41へ送信されるとともに、主制御部37を介して回動位置表示モニタ43に表示される。
ステップS2の終了後、目的回動位置を読み出す操作を終了するか否かを判断して処理を分岐する。さらに読み出す必要のある目的回動位置の情報がある場合はステップS1に戻って処理を続ける。操作を終了する場合、次のステップに進む。
この例では、回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順番にC形アーム9を回動させるので、回動位置F1の情報を読み出した後、さらに回動位置F3および回動位置F8の情報を順に読み出す必要がある。そこでステップS1に戻り、メモリスイッチ50cを押下する。メモリスイッチ50cの押下により、メモリスイッチ50cに対応する回動位置F3の情報が読み出される。そして回動位置F3の情報を読み出した後、さらにステップS1に戻ってメモリスイッチ50hを押下し、回動位置F8の情報を読み出す。
ステップS3(回動経路の算出)
必要とする回動位置の情報を全て読み出した後、回動経路の算出を行う。すなわち操作者は回動経路設定スイッチ51を押下し、回動経路算出部41に回動経路(C形アーム9を回動させる経路)を算出させる。回動経路算出部41は、回動位置記憶部39から送信される目的回動位置の情報と、目的回動位置の情報が送信される順番とに基づいて、回動経路を算出する。
この例ではメモリスイッチ50a、50c、および50hを順に押下することにより、回動位置F1、回動位置F3、および回動位置F8の情報がこの順に送信されている。そのため回動経路算出部41はC形アーム9が回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順に回動する経路を回動経路として算出する。
算出された回動経路の情報は主制御部37へ送信される。さらに回動経路の情報は主制御部37を介して回動位置表示モニタ43に表示される。操作者は回動位置表示モニタ43を参照することにより、回動経路算出部41が算出する回動経路が所望する目的の回動経路と一致していることを容易に確認できる。
ステップS4(C形アームの回動テスト)
回動経路の算出が終了した後、C形アームの回動テストを行う。まず操作者は回動準備スイッチ53を押下する。回動準備スイッチ53の押下により、主制御部37はモータ制御部MD1およびモータ制御部MD2へ制御信号を出力する。モータ制御部MD1およびモータ制御部MD2は制御信号に従って、C形アーム9が回動準備位置(回動経路における最初の目的回動位置)へ回動するように、駆動モータM1および駆動モータM2の回転方向および回転量を制御する。この例では回動準備位置は回動位置F1である。そのためC形アーム9は回動準備スイッチ53の押下により、回動位置F1へ回動する。
回動位置F1への回動制御は具体的には以下の通りである。主制御部37は駆動モータM1を回転駆動させてロータリーエンコーダR1が検出する回動角度がCRAN方向に30°となるように制御する。そして駆動モータM1の回転駆動制御とともに、駆動モータM2を回転駆動させてロータリーエンコーダR2が検出する回動角度がLAO方向に30°となるように制御する。
C形アーム9を回動準備位置へ回動させた後、操作者は回動試行スイッチ55を押下し、テストランモードの状態に設定する。テストランモードの設定により、主制御部37は回動経路算出部41から送信される回動経路に基づいて、モータ制御部MD1およびモータ制御部MD1へ制御信号を送信する。モータ制御部MD1およびモータ制御部MD2は制御信号に従って、C形アーム9が回動経路に沿って低速で回動するように、駆動モータM1および駆動モータM2の回転方向および回転量を制御する。また、C形アーム9の回動と連動して、X線管5から比較的線量の低いX線を被検体Mに対して照射させる。すなわちC形アーム9の回動と連動してX線透視を行う。
この例では主制御部37の制御に従って、C形アーム9はまず回動位置F1から回動位置F3へ低速で回動する。そして回動位置F3へ回動したC形アーム9は、続けて回動位置F3から回動位置F8へ低速で回動する。このように、回動経路に沿ってC形アーム9の回動テストを行う。回動テストを行うことにより、操作者は所望の回動経路の軌道上に障害物があるか否かなど、回動経路の適否を確認できる。
また、回動テストにおいてX線管5から低線量のX線を照射させてX線透視を行うことにより、被検体Mの被曝量を抑えつつ、X線管5から照射されるX線が被検体Mの関心領域を捉え続けることができているか否かを確認することもできる。なおステップS4の工程は省略してもよい。すなわちステップS3の工程が終了した後、ステップS5の工程に進んでもよい。
ステップS5(X線画像の撮影)
C形アームの回動テストが終了した後、X線画像の撮影を行う。操作者はまず回動準備スイッチ53を押下してC形アーム9を回動準備位置へ回動させる。この例では回動準備スイッチ53の押下により、C形アームは回動位置F1へ回動する。C形アーム9を回動準備位置へ回動させた後、操作者は被検体Mに造影剤を注入するとともに回動実行スイッチ57を押下する。
回動実行スイッチ57の押下により、主制御部37はモータ制御部MD1、モータ制御部MD2、およびX線照射制御部28へ制御信号を出力する。モータ制御部MD1およびモータ制御部MD2は制御信号に基づいて、C形アーム9が回動経路に沿って低速で回動するように、駆動モータM1および駆動モータM2の回転方向および回転量を制御する。その結果、C形アーム9は回動位置F1から回動位置F3を経由して回動位置F8へ回動する。
X線照射制御部28は主制御部37の制御信号に基づいて、X線管5から被検体Mの関心部位へX線を照射させる。X線の照射は、C形アーム9が回動経路に沿って回動位置F1から回動位置F3を経由して回動位置F8へ回動する間、断続的に行われる。FPD7は被検体Mを透過するX線を検出してX線検出信号を送信する。画像生成部29はFPD7から送信されるX線検出信号に基づいてX線画像を生成する。生成されたX線画像の各々は画像表示モニタ31に表示される。C形アーム9が回動経路における最後の目的回動位置、すなわち回動位置F8へ回動することにより、X線撮影に係る工程は全て終了する。
<実施例1の構成による効果>
このように、実施例1に係るX線撮影装置1では、C形アーム9を回動経路に沿って連続で回動させつつ、回動経路上の様々な位置から関心部位に対してX線画像を撮影することができる。以下、実施例1に係る構成による効果について説明する。
心血管造影検査を行う場合、C形アームを有するX線撮影装置を用いて、関心部位に対して多方向からX線撮影を行うことが一般的である。この場合、複数の撮影位置からX線撮影を行うので全X線撮影に要する時間が長くなる。そのためX線撮影を行った後、次のX線撮影を行うための所定の位置へC型アームを迅速に回動させることが重要である。
従来のX線撮影装置では、予めC形アームの目的回動位置ごとに、目的回動位置の情報をメモリスイッチと対応付けて記憶させるダイレクトメモリ機能を備えているものがある。この場合、メモリスイッチを押下することによってC形アームは対応する目的回動位置へ回動するので、X線撮影においてC型アームを目的回動位置へ迅速に回動させることができる。
しかしこのような従来のダイレクトメモリ機能を有するX線撮影装置では、C形アームの目的回動位置が複数ある場合、迅速かつ好適なX線撮影を行うことが困難となる。ここで回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順番にC形アームを回動させてX線撮影を行う場合を例にとって従来の問題点を説明する。
従来のX線撮影装置では、目的回動位置へ回動させるたびにメモリスイッチの押下、回動位置情報の読み出し、および回動実行スイッチの押下を繰り返す必要がある。そのため図11に示すように、回動位置F1においてX線画像を撮影した後、回動位置F3に対応するメモリスイッチ50cを押下して回動位置F3の情報を読み出し、さらに回動実行スイッチを押下する必要がある。そして回動位置F3においてX線画像を撮影した後、回動位置F8に対応するメモリスイッチ50cを押下して回動位置F8の情報を読み出し、さらに回動実行スイッチを押下する必要がある。
その結果、X線撮影に係る操作が煩雑となるのでX線画像の撮影に要する時間が長くなる。また各々の回動位置で撮影する準備が長くなる場合、X線画像の各々を撮影する直前(符号Rで示すタイミング)に造影剤を投与する必要がある。この場合、造影剤の使用量が増大するので被検体にかかる負担が大きくなる。さらに目的回動位置でX線画像を撮影した後、次の目的回動位置へ回動する前にメモリスイッチの押下などの操作を行う必要がある。そのため、C形アームを途中で停止させずに回動位置F1から回動位置F8へ回動させることができない。従って、C形アームを回動位置F1から回動位置F8へ回動させる間にX線照射を途中で止める必要があるので、X線画像を連続で撮影することができない。
一方、実施例1に係るX線撮影装置1ではメモリスイッチを押下する順に応じて回動経路算出部41はC形アームの回動経路を算出する。そして回動実行スイッチ57の押下により、C形アーム9は算出された回動経路に沿って回動する。すなわち図12に示すように、目的回動位置の各々についてメモリスイッチの押下と回動位置情報の読み出しを繰り返すことにより、全ての目的回動位置を辿る回動経路が算出される。そして回動実行スイッチ57を押下するという単純な操作により、C形アーム9は回動位置F1から回動位置F3を経由して回動位置F8まで連続して回動する。従って、X線撮影に係る操作が平易となるのでX線画像の撮影に要する時間を短縮できる。
また実施例1に係るX線撮影装置1において、C形アーム9は算出される回動経路に基づいて全ての目的回動位置を辿るように連続で回動する。被検体Mに対する造影剤の投与は、回動実行スイッチ57を押下する直前(符号Rで示すタイミング)に1回行うだけで済むので、被検体が受ける負担の増大を回避できる。そしてC形アーム9は回動経路に沿って連続で回動するので、C形アームを回動位置F1から回動位置F8へ回動させる間にX線画像を連続で撮影できる。すなわち、メモリスイッチの押下により設定した回動位置F1、回動位置F3、および回動位置F8のみならず、目的回動位置の周辺を含む、回動経路の軌道上における任意の回動位置からX線画像を連続で撮影できる。従って、より品質の高い一連のX線画像を被検体の関心部位に対してより多くの方向から撮影できるので、一連のX線画像による診断能をより向上させることができる。
さらに実施例1に係るX線撮影装置1において、回動経路はメモリスイッチに対応づけて記憶された目的回動位置の情報に基づいて算出される。そしてメモリスイッチに対応づける目的回動位置の回動方向と回動角度は、回動方向キー45および回動角度キー47によって任意に決定できる。従って、歳差運動機能を有する従来のX線撮影装置と異なり、実施例1に係るX線撮影装置1では、C形アーム9が任意の目的回動位置を全て連続で回動するように回動経路を設定することができる。
また実施例1に係るX線撮影装置1は回動準備スイッチ53を備えている。回動実行スイッチ57を押下してX線撮影を行う前に回動準備スイッチ53を押下することにより、C形アーム9は現回動位置から回動位置F1(回動経路における最初の目的回動位置)へ回動して停止する。操作者はC形アーム9が回動位置F1へ回動した後に被検体Mへ造影剤を投与し、回動実行スイッチ57を押下してX線照射を開始する。従って、造影剤の使用量をより小さくすることができるので、被検体Mの受ける負担を抑制することが可能となる。
次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。なお、実施例2に係るX線撮影装置の構成は、実施例1に係るX線撮影装置1と同様であるので、詳細な説明については省略する。但し、動作の工程のうち、ステップS1およびステップS2については実施例1と実施例2は相違する。
実施例1に係るX線撮影装置では、ステップP1〜P4に係る工程によって、動作の開始前に予め全ての目的回動位置をメモリスイッチに対応付けて記憶させておく。そして対応するメモリスイッチを押下し(ステップS1)、予め記憶した目的回動位置の情報を読み出させる(ステップS2)。一方、実施例2では、動作の開始後にステップS1およびステップS2において、目的回動位置の各々を決定し、各々の目的回動位置の情報を登録する。なお、実施例1および実施例2のいずれも、ステップS3以降の工程は共通する。
以下、図を用いて実施例2に係るX線撮影装置の動作の工程を詳細に説明する。図10(b)は実施例2に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。なお実施例2では実施例1と同様に、回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順番にC形アーム9を回動させてX線撮影を行う場合を例にとって説明する。
ステップS1(目的回動位置への回動)
まず、操作者は入力部35を操作してC形アーム9を目的回動位置へ移動させる。上述した通り、最初の目的回動位置は回動位置F1である。そこで操作者は入力部35を操作してC形アーム9を回動位置F1へ回動させる。
ステップS2(目的回動位置の登録)
C形アーム9を目的回動位置へ回動させた後、操作者は回動位置記憶スイッチ49を押下して目的回動位置の情報を登録する。すなわち回動位置記憶スイッチ49を押下することにより、回動位置F1の情報は制御信号とともに回動位置記憶部39へ送信される。回動位置記憶部39は制御信号に基づいて、回動位置F1の情報を記憶する。
ステップS2の終了後、全ての目的回動位置を登録したか否かを判断して処理を分岐する。さらに目的回動位置を登録する必要がある場合はステップS1に戻って処理を続ける。必要とする全ての目的回動位置を登録した場合、次のステップに進む。
この例では、回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順番にC形アーム9を回動させるので、回動位置F1の情報を登録した後、さらに回動位置F3および回動位置F8の情報を順に登録する必要がある。そこでステップS1に戻り、C形アーム9を回動位置F3へ回動させる。C形アーム9を回動位置F3へ回動させた後に回動位置記憶スイッチ49を押下することにより、回動位置F3の情報が登録される。そして回動位置F3の情報を登録した後、さらにステップS1に戻ってC形アーム9を回動位置F8へ回動させ、回動位置記憶スイッチ49を押下して回動位置F8の情報を登録する。
ステップS3(回動経路の算出)
必要とする回動位置の情報を全て登録した後、回動経路の算出を行う。すなわち操作者は回動経路設定スイッチ51を押下し、回動経路算出部41に回動経路(C形アーム9を回動させる経路)を算出させる。回動経路算出部41は、回動位置記憶部39から送信される目的回動位置の情報と、目的回動位置の情報が送信される順番とに基づいて、回動経路を算出する。
この例では回動位置F1、回動位置F3、回動位置F8の順に情報が登録されているので、回動位置F1、回動位置F3、および回動位置F8の情報がこの順に回動位置記憶部39から回動経路算出部41へ送信される。そのため回動経路算出部41はC形アーム9が回動位置F1→回動位置F3→回動位置F8の順に回動する経路を回動経路として算出する。
ステップS4(C形アームの回動テスト)、ステップS5(X線画像の撮影)
回動経路の算出が終了した後、C形アームの回動テストを行う。すなわち操作者は回動準備スイッチ53を押下してC形アーム9を回動位置F1へ回動させる。そして回動試行スイッチ55を押下してC形アーム9を回動経路に沿って低速で回動させつつ、X線透視を行う(ステップS4)。C形アームの回動テストが終了した後、回動実行スイッチ57を押下してC形アーム9を回動経路に沿って回動させつつ、X線画像の撮影を行う(ステップS5)。
このように実施例2に係るX線撮影装置では動作の開始後に複数の目的回動位置について登録を行い、全ての目的回動位置を所望する順に辿る回動経路を算出させる。そして回動実行スイッチ57の押下により、C形アーム9は算出された回動経路に沿って回動する。すなわち回動実行スイッチ57を押下するという単純な操作により、C形アーム9は回動位置F1から回動位置F3を経由して回動位置F8まで連続して回動する。従って、X線撮影に係る操作が平易となるのでX線画像の撮影に要する時間を短縮できる。
また、回動経路の軌道上における任意の位置からX線画像を連続で撮影できるので、より品質の高い一連のX線画像を被検体の関心部位に対してより多くの方向から撮影できる。その結果、X線画像の診断能を向上することができる。さらに、被検体Mに対する造影剤の投与は、回動実行スイッチ57を押下する直前(符号Rで示すタイミング)に1回行うだけで済むので、被検体が受ける負担の増大を回避できる。
そして実施例2においては、動作の開始前に予め目的回動位置を登録する必要がないので、事前に目的回動位置を登録する時間および手間を省くことができる。そのため、操作者の負担を軽減することができる。また、撮影条件を変更する必要が生じた場合や、緊急に治療行為を要する場合において、事態に対して柔軟に対応し、より適切に治療行為を行うことが可能となる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した各実施例では、ステップS5において回動実行スイッチ57を押下することによりC形アーム9の回動およびX線の照射を開始する構成としているがこれに限られない。すなわち回動実行スイッチ57を省略する構成としてもよい。この場合、図示しないX線曝射スイッチをONの状態とすることにより、X線の連続照射が開始されるとともに、C形アーム9は回動経路を辿って回動を開始する。そしてC形アーム9が回動経路を全て辿った場合、またはX線曝射スイッチをOFFの状態とした場合に、X線の照射およびC形アーム9の回動は停止する。
このような変形例に係るX線撮影装置では、X線曝射スイッチの操作によって、C形アーム9が回動経路を辿るように回動させつつ、X線を連続で照射させる構成を実現できる。X線曝射スイッチは従来のX線撮影装置において搭載される構成であるので、従来構成のX線撮影装置に回動実行スイッチ57などの新たな構成を設けることなく本発明の効果を達成することができる。従って、本発明の効果を達成できるX線撮影装置を、より低い製造コストで実現することが可能となる。
(2)上述した各実施例では、回動位置記憶部39がメモリスイッチ50a〜50iの各々に対応付けて記憶する情報はC形アーム9の回動位置、すなわちC形アーム9の回動方向および回動角度の情報としたが、これに限られない。すなわちC形アーム9の回動位置と、天板3の空間的位置および傾斜角度の情報との組み合わせをメモリスイッチ50a〜50iの各々に対応づけて記憶する構成としてもよい。なお、天板3の空間的位置および傾斜角度を以下、天板3の回動位置とする。
この場合、回動経路算出部41は押下されたメモリスイッチの順番と、各々のメモリスイッチに対応するC形アーム9の回動位置の情報および天板3の回動位置の情報との組み合わせとに基づいてC形アーム9の回動経路および天板3の回動経路を算出する。そして各々の回動経路が算出された後に回動実行スイッチ57を押下することにより、C形アーム9および天板3は回動経路に沿って回動する。すなわちC形アーム9が回動方向および回動角度を順次変更するとともに、天板3は空間的位置や傾斜角度を順次変更する。
このような構成を有することにより、変形例に係るX線撮影装置では、天板3の位置や傾斜角度を順次変更させる場合においても、C形アーム9を回動経路に沿って連続して回動できるので、関心部位に対して多方向からX線画像を効率的に撮影できる。すなわち天板3を傾斜させて造影剤の滞留する位置を変更させる場合や、天板3を移動させて被検体Mの関心部位とX線管5との距離を変更させる場合においても、各実施例の構成に係る効果を奏することが可能となる。
(3)上述した各実施例では、支柱13はy方向に水平移動する構成としたがこれに限られない。すなわち図13に示すように、支柱13は天井から吊り下げられる構成であってもよい。このような変形例に係るX線撮影装置1Aにおいて、支柱13は回転駆動アーム61の一端に支持される。回転駆動アーム61の他端側は天井面に配設された基台63に支持されている。回転駆動アーム61はz方向(鉛直方向)に平行な鉛直軸RCの軸周りに回転可能となるように構成される。
基台63が回転駆動アーム61を支持する支持部付近にはギヤ65が固定されている。ギヤ65はピニオンギヤ67と噛合され、ピニオンギヤ67は基台63の内部に設けられている駆動モータM3の出力軸に取り付けられている。回転駆動アーム61は駆動モータM2の回転によって、支柱13や支柱13に保持されるC形アーム9とともに、被検体Mの周囲を鉛直軸RCの軸周りに回動する。駆動モータM3の回転方向および回転量はロータリーエンコーダR3によって検出される。
(4)上述した各実施例において、ステップS4に係るテストランモードにおいてC形アーム9を回動させる際に、主制御部37はX線照射制御部28へ制御信号を送信する構成としてもよい。この場合、X線照射制御部28は制御信号に基づいて、C形アーム9が回動経路に沿って回動する間、被検体Mの関心部位へ低線量のX線が照射されるようにX線管5を制御する。FPD7は被検体Mを透過するX線を検出してX線検出信号を送信する。
画像生成部29はFPD7から送信されるX線検出信号に基づいてX線透視画像を断続的に生成し、X線透視画像は画像表示モニタ31に表示される。操作者は画像表示モニ31に表示されるX線透視画像を参照することにより、C形アーム9の回動経路が所望するX線画像を取得できる経路であるか否かを確認できる。
(5)上述した各実施例では、ステップS4において回動準備スイッチ53を押下してC形アーム9を回動位置F1へ回動させた後、回動試行スイッチ55を押下して回動テストを行ったが、回動準備スイッチ53を省略した構成であってもよい。すなわちステップS4において回動準備スイッチ53を押下せず、回動試行スイッチ55を押下して回動テストを行ってもよい。この場合、C形アーム9は回動経路に沿って現回動位置から回動位置F1へ回動し、続けて回動位置F1から回動位置F3を経由して回動位置F8へ連続して回動する。
また、ステップS5において回動準備スイッチ53を押下してC形アーム9を回動位置F1へ回動させた後、回動実行スイッチ57を押下する構成としたが、同様に回動準備スイッチ53を押下する工程を省略してもよい。回動準備スイッチ53を省略する構成を採用する場合、X線撮影において回動準備スイッチ53を押下する工程、および現回動位置から回動経路における最初の目的回動位置へC形アーム9を回動させる工程が省略される。従って操作者の行う作業がより単純かつ簡略なものとなるので、より効率的にX線画像の撮影を行うことができる。
(6)上述した各実施例では、天板3の長手方向がx方向、天板3の短手方向がy方向となるように天板3を配設しているがこれに限られない。すなわち天板3の短手方向がx方向、天板3の長手方向がy方向となるように天板3を配設してもよい。
1 …X線撮影装置
3 …天板
5 …X線管(X線源)
7 …FPD(X線検出手段)
9 …C形アーム(支持手段)
11 …アーム保持部材
13 …支柱
17 …コリメータ
29 …画像生成部(画像生成手段)
33 …回動位置検出部(回動位置検出手段)
35 …入力部
37 …主制御部(回動制御手段)
39 …回動位置記憶部(回動位置記憶手段)
41 …回動経路算出部(回動経路算出手段)
43 …回動位置表示モニタ(回動経路表示手段)
50a〜50i…メモリスイッチ(位置指令手段)
53 …回動準備スイッチ(回動準備手段)
55 …回動試行スイッチ
57 …回動実行スイッチ
M1,M2…駆動モータ
R1,R2…ロータリーエンコーダ

Claims (5)

  1. 被検体にX線を照射するX線源と、
    前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
    前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成手段と、
    前記X線源と前記X線検出手段とを対向させて支持し、直交する2軸それぞれの軸周りに回動可能な支持手段と、
    前記支持手段の各軸周りの回動位置の情報を検出する回動位置検出手段と、
    前記支持手段の目的とする回動位置である目的回動位置の情報を入力する回動位置入力手段と、
    対応付けられた前記目的回動位置の情報を指令する複数個の位置指令手段と、
    前記回動位置入力手段が入力する前記目的回動位置の情報を前記位置指令手段に対応付けて記憶する回動位置記憶手段と、
    前記位置指令手段が操作された際に、操作された前記位置指令手段の順番および操作された前記位置指令手段に対応する前記目的回動位置の情報に基づいて前記支持手段の回動経路を算出する回動経路算出手段と、
    前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の回動位置が、前記回動経路算出手段が算出する前記回動経路に沿うように前記支持手段を連続で回動させる回動制御手段とを備えることを特徴とするX線撮影装置。
  2. 被検体にX線を照射するX線源と、
    前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
    前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成手段と、
    前記X線源と前記X線検出手段とを対向させて支持し、直交する2軸それぞれの軸周りに回動可能な支持手段と、
    前記支持手段の各軸周りの回動位置の情報を検出する回動位置検出手段と、
    前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の各軸周りの回動位置の情報を目的回動位置として記憶する回動位置記憶手段と、
    前記回動位置記憶手段が記憶した前記目的回動位置の内容および、前記回動位置記憶手段が前記目的回動位置を記憶した順番に基づいて前記支持手段の回動経路を算出する回動経路算出手段と、
    前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の回動位置が、前記回動経路算出手段が算出する前記回動経路に沿うように前記支持手段を連続で回動させる回動制御手段とを備えることを特徴とするX線撮影装置。
  3. 請求項1に記載のX線撮影装置において、
    前記回動位置入力手段は前記支持手段の前記目的回動位置の情報と、前記天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とを入力し、
    前記回動位置記憶手段は前記回動位置入力手段が入力する前記目的回動位置の情報と、前記天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とを前記位置指令手段に対応付けて記憶し、
    前記回動経路算出手段は操作された前記位置指令手段の順番と、操作された前記位置指令手段に対応する前記目的回動位置の情報と、操作された前記位置指令手段に対応する前記天板の目的とする位置および傾斜角度の情報とに基づいて前記支持手段の回動経路および前記天板の回動経路を算出するX線撮影装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のX線撮影装置において、
    前記回動経路算出手段が算出する前記支持手段の回動経路を表示する回動経路表示手段を備えるX線撮影装置。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のX線撮影装置において、
    前記回動位置検出手段が検出する前記支持手段の回動位置が、前記支持手段の回動経路における最初の目的回動位置と一致するように前記回動制御手段を制御する回動準備手段を備えるX線撮影装置。
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