JP2023061785A - Ｘ線診断装置及びｘ線診断装置用のアーム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線診断装置の画質の低下を抑制すること。【解決手段】実施形態に係るＸ線診断装置は、アームと、複数のローラと、を備える。アームは、円周方向に沿って延び、Ｘ線管及びＸ線検出器を支持する。ローラは、円周方向に沿ってスライド移動可能にアームを支持する。アームは、その側面に支持面を有する。支持面は、円周方向に沿って延び、複数のローラと接触する。支持面は、傾斜面を有する。傾斜面は、円周方向における支持面の端部に配置される。傾斜面は、アームのスライド移動に伴ってローラに生じる負荷の変動を低減する。【選択図】図１

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線診断装置及びＸ線診断装置用のアームに関する。

従来、Ｘ線管及びＸ線検出器を支持する円弧状のアームを備えたＸ線診断装置が知られている。このＸ線診断装置では、円弧状のアームを被検体の周囲で回動、回転あるいは移動することによって、任意の角度から被検体をＸ線撮影することが可能である。従来のＸ線診断装置は、アームを支持する複数のローラを有する保持部を備える。アームは、複数のローラで支持されながら、円弧に沿ってスライド移動することができる。複数のローラは、例えばアームが延びる円弧に沿って配列される。

図２１に、従来のＸ線診断装置３００のアーム３１５及び保持部３４０の一例を示す。アーム３１５は、Ｘ線管３１２及びＸ線検出器３１６を支持している。Ｘ線診断装置３００において、アーム３１５を円周方向に大きく移動させるために、図２２に示すように、アーム３１５における移動方向の後方に位置する端部が複数のローラ３４１のうちの一部のローラ３４１の支持から外れるように、アーム３１５を移動させることがある。図２２に示された例では、アーム３１５は、６つのローラ３４１のうち５つのローラ３４１で支持されるようになる。すなわち、アーム３１５を支持するローラ３４１の数が減少する。その後、アーム３１５を反対方向に移動させる際には、一部のローラ３４１の支持から外れていたアーム３１５の端部が、再度当該ローラ３４１で支持されるようになる。アーム３１５の端部がローラ３４１による支持から外れる瞬間や、アーム３１５を支持するローラ３４１が増える瞬間に、アーム３１５を支持するための負荷が複数のローラ３４１間で移動する。複数のローラ３４１間において負荷が急激に移動することにより、Ｘ線診断装置３００に振動が生じ得る。この振動は、Ｘ線診断装置３００の画質の低下の原因となり得る。また、ローラ３４１に衝撃が生じることにより、ローラ３４１が破損するおそれがある。

特開２０１３－１２１３９４号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、Ｘ線診断装置の画質の低下を抑制することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係るＸ線診断装置は、アームと、複数のローラと、を備える。アームは、円周方向に沿って延び、Ｘ線管及びＸ線検出器を支持する。ローラは、円周方向に沿ってスライド移動可能にアームを支持する。アームは、その側面に支持面を有する。支持面は、円周方向に沿って延び、複数のローラと接触する。支持面は、傾斜面を有する。傾斜面は、円周方向における支持面の端部に配置される。傾斜面は、アームのスライド移動に伴ってローラに生じる負荷の変動を低減する。

図１は、実施形態に係るＸ線診断装置の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。 図３は、Ｘ線診断装置のアーム及び保持部の一例を示す図である。 図４は、図３のＡ－Ａ線に対応する断面図である。 図５は、図３のＢ－Ｂ線に対応する断面図である。 図６は、アームの支持面の一例を示す図である。 図７は、アームの支持面の他の例を示す図である。 図８は、図３のＣ－Ｃ線に対応する断面図であって、アームの支持面のさらに例を示す図である。 図９は、図３のＣ－Ｃ線に対応する断面図であって、アームの支持面のさらに例を示す図である。 図１０は、アームの動作を説明する図である。 図１１は、アームの動作を説明する図である。 図１２は、アームの動作を説明する図である。 図１３は、アーム及び保持部の一変形例を示す図である。 図１４は、図１３のＤ－Ｄ線に対応する断面図である。 図１５は、図１３のＥ－Ｅ線に対応する断面図である。 図１６は、アームの支持面の一例を示す図である。 図１７は、アームの支持面の他の例を示す図である。 図１８は、アームの支持面のさらに他の例を示す図である。 図１９は、アームの支持面のさらに他の例を示す図である。 図２０は、Ｘ線診断装置の他の例を示す斜視図である。 図２１は、従来のＸ線診断装置の一例を示す図である。 図２２は、従来のＸ線診断装置の一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１は、実施形態に係るＸ線診断装置１００の一例を示す斜視図である。Ｘ線診断装置１００は、一端にＸ線管１２を保持し、他端にＸ線検出器１６を保持するアーム１５と、アーム１５を保持する保持部４０とを含む支持器を備える。図１に示されたＸ線診断装置１００は、１組のＸ線管１２及びＸ線検出器１６を備え、被検体Ｐを１方向から撮影する、いわゆるシングルプレーン撮影を行うことができる。なお、これに限られず、図２０を参照して後述するように、Ｘ線診断装置１００は、２組のＸ線管１２及びＸ線検出器１６を備え、被検体Ｐを互いに異なる２方向から同時に撮影する、いわゆるバイプレーン撮影を行うことができるＸ線診断装置であってもよい。実施形態では、アーム１５は、円弧に沿って延びている。アーム１５は、保持部４０によって保持された状態で、当該アーム１５が延びる方向に沿って、スライド移動することができる。このスライド移動は、回転軸線周りの回転移動である。

本明細書において、軸線方向ｄａ、径方向ｄｒ及び円周方向ｄｃを定義する。軸線方向ｄａは、アーム１５の回転軸線が延びる方向である。径方向ｄｒは、軸線方向ｄａと直交する方向である。円周方向ｄｃは、軸線方向ｄａを中心とした円弧が延びる方向である。したがって、本実施形態では、アーム１５は、円周方向ｄｃに沿って延びている。また、アーム１５は、円周方向ｄｃに沿ってスライド移動することができる。図示された例では、アーム１５は全体として「Ｃ」に似た形状を有する。したがって、本実施形態では、アーム１５をＣアーム１５とも呼ぶ。

Ｃアーム１５は、天板１４を挟んで対向する位置にＸ線管１２とＸ線検出器１６とをそれぞれ支持する。そして、Ｃアーム１５は、図１に示すように、水平方向を回転軸として矢印３１の方向に回転可能に軸支される。すなわち、Ｃアーム１５が矢印３１の方向に回転することで、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１６が矢印３４の方向に回転することとなる。ここで、支持器は、鉛直方向を回転軸として矢印３２の方向に回転可能に構成される。すなわち、Ｃアーム１５は、支持器によって、鉛直方向を回転軸として矢印３２の方向に回転可能に軸支される。さらに、支持器は、矢印３５に沿って床回転可能に構成される。

図１では、Ｘ線診断装置１００の外観として、Ｘ線管１２とＸ線検出器１６とを支持するＣアーム１５を含む支持器及び天板１４のみを示しているが、実際には、天板１４を支持する寝台装置や、ディスプレイなどがＸ線診断装置１００に含まれる。また、図１では、床置き型のＣアームを示しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｃアーム１５は、天吊り型のＣアームであってもよい。

天板１４は、図１に示すように、長手方向、短手方向、及び、上下方向にそれぞれ移動可能に構成される。このように、Ｘ線診断装置１００は、支持器及び天板１４が種々の方向に移動することができる。これにより、Ｘ線診断装置１００は、天板１４上に横臥する被検体Ｐに対して様々な角度からＸ線を照射することができ、様々な角度のＸ線画像を収集することができる。

以下、Ｘ線診断装置１００の詳細について説明する。図２は、実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成の一例を示す図である。図２に示すように、実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｘ線高電圧装置１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線絞り１３と、天板１４と、Ｃアーム１５と、Ｘ線検出器１６と、Ｃアーム回転・移動機構１７と、天板移動機構１８と、Ｃアーム・天板機構制御回路１９と、絞り制御回路２０と、処理回路２１と、入力インターフェース２２と、ディスプレイ２３と、画像データ生成回路２４と、記憶回路２５とを有する。

図２に示すＸ線診断装置１００においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路２５へ記憶されている。Ｃアーム・天板機構制御回路１９、絞り制御回路２０、処理回路２１、及び、画像データ生成回路２４は、記憶回路２５からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。

Ｘ線高電圧装置１１は、処理回路２１による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する高電圧電源である。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、インバータ回路、高電圧を生成する高電圧トランス、及び高圧整流回路などにより構成される。Ｘ線管１２は、Ｘ線高電圧装置１１から供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。

Ｘ線絞り１３は、絞り制御回路２０による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線絞り１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。Ｘ線絞り１３は、絞り制御回路２０による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、開口の形状、サイズ、位置を任意に変化させる。このように、Ｘ線絞り１３によって開口のサイズ及び位置が調整されることで、Ｘ線検出器１６の検出面へのＸ線照射領域のサイズ及び位置が調整される。すなわち、Ｘ線管１２が発生したＸ線が、Ｘ線絞り１３の開口によって絞り込まれ、被検体Ｐに照射される。なお、Ｘ線絞り１３の絞り羽根は、例えば、操作者によって設定された関心領域のみにＸ線が照射されるようにスライド移動される。また、Ｘ線絞り１３は、線質を調整するための付加フィルタを備えることができる。付加フィルタは、例えば、検査に応じて設定される。

天板１４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台装置の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１００に含まれない。

Ｘ線検出器１６は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１６は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を画像データ生成回路２４に送信する。

Ｃアーム１５は、Ｘ線管１２、Ｘ線絞り１３及びＸ線検出器１６を保持する。Ｃアーム１５は、支持器に設けられたモータなどのアクチュエータにより、複数の軸で個別に回転する。

Ｃアーム回転・移動機構１７は、支持器に設けられたモータなどを駆動することによって、Ｃアーム１５を回転及び移動させるための機構である。天板移動機構１８は、天板１４を移動させるための機構である。例えば、天板移動機構１８は、アクチュエータが発生させた動力を用いて、天板１４を移動させる。

Ｃアーム・天板機構制御回路１９は、処理回路２１による制御の下、Ｃアーム回転・移動機構１７及び天板移動機構１８を制御することで、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。絞り制御回路２０は、処理回路２１による制御の下、Ｘ線絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで開口の形状、サイズ、位置を変化させ、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６によってＸ線から変換された電気信号を用いて投影データを生成し、生成した投影データを記憶回路２５に格納する。例えば、画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換やＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換、パラレル・シリアル変換を行い、投影データを生成する。そして、画像データ生成回路２４は、生成した投影データを記憶回路２５に格納する。

記憶回路２５は、画像データ生成回路２４によって生成された投影データを受け付けて記憶する。また、記憶回路２５は、図２に示す各回路によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。一例を挙げると、記憶回路２５は、処理回路２１によって読み出されて実行される制御機能２１１に対応するプログラム、検出機能２１２に対応するプログラム及び判定機能２１３に対応するプログラムを記憶する。なお、図２においては単一の記憶回路２５が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路が分散して配置され、処理回路２１などの各種回路が個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。

入力インターフェース２２は、所定の領域（例えば、部分透視における関心領域）などの設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等や、Ｘ線の照射などを行うためのフットスイッチ等によって実現される。

入力インターフェース２２は、処理回路２１に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換し処理回路２１へと出力する。なお、本明細書において入力インターフェース２２は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。

ディスプレイ２３は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、処理回路２１によって生成された種々の画像を表示する。また、ディスプレイ２３は、処理回路２１による種々の処理結果を表示する。

処理回路２１は、制御機能２１１、検出機能２１２及び判定機能２１３を実行することで、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。具体的には、処理回路２１は、装置全体を制御するための制御機能２１１に対応するプログラムを記憶回路２５から読み出して実行することにより、種々の処理を実行する。例えば、制御機能２１１は、入力インターフェース２２から転送された操作者の指示に従ってＸ線高電圧装置１１を制御し、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、例えば、制御機能２１１は、操作者の指示に従ってＣアーム・天板機構制御回路１９を制御し、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。また、例えば、制御機能２１１は、操作者の指示に従って絞り制御回路２０を制御し、Ｘ線絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

制御機能２１１は、操作者の指示に従って、画像データ生成回路２４による投影データ生成処理を制御する。また、制御機能２１１は、投影データに対する画像処理や、解析処理などを制御する。例えば、制御機能２１１は、記憶回路２５が記憶する投影データに対して各種画像処理を行うことでＸ線画像を生成する。或いは、制御機能２１１は、画像データ生成回路２４から直接投影データを取得し、取得した投影データに対して各種画像処理を行うことでＸ線画像を生成する。なお、制御機能２１１は、画像処理後のＸ線画像を、記憶回路２５に格納することも可能である。例えば、制御機能２１１は、移動平均（平滑化）フィルタ、ガウシアンフィルタ、メディアンフィルタ、リカーシブフィルタ、バンドパスフィルタなどの画像処理フィルタによる各種処理を実行することが可能である。

また、制御機能２１１は、回転撮影によって収集された投影データから再構成データ（ボリュームデータ）を再構成して、再構成したボリュームデータを記憶回路２５に格納することもできる。さらに、画像処理回路２６は、ボリュームデータから３次元画像を生成することも可能である。

また、制御機能２１１は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや記憶回路２５が記憶する画像、処理回路２１による処理結果などを、ディスプレイ２３に表示するように制御する。

検出機能２１２は、Ｘ線管１２の姿勢を検出する。また、判定機能２１３は、入力インターフェース２２を介して入力された操作に基づいて、Ｘ線管１２の姿勢の変化の有無を判定する。

図３は、Ｘ線診断装置１００のアーム１５及び保持部４０の一例を示す図である。図４は、図３のＡ－Ａ線に対応する断面図である。図５は、図３のＢ－Ｂ線に対応する断面図である。

Ｘ線診断装置１００は、アーム（Ｃアーム）１５と、保持部４０とを備える。アーム１５は、円周方向ｄｃに沿って延びている。換言すると、アーム１５は、円弧形状を有している。アーム１５は、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１６を支持する部材である。図示された例では、アーム１５の一端にＸ線管１２が支持され、アーム１５の他端にＸ線検出器１６が支持されている。

図４及び図５に示された例では、アーム１５の主断面は矩形の形状を有している。ここで、主断面とは、アーム１５における、円周方向ｄｃと直交する断面を指す。主断面は、アーム１５における、径方向ｄｒに沿った断面でもある。アーム１５は、４つの側面１５１を有している。アーム１５の４つの側面１５１は、軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１と、径方向ｄｒに対向する一対の側面１５１と、を含む。軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１のそれぞれは、軸線方向ｄａに対して直交する方向に延びる。すなわち、軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１のそれぞれは、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びる。径方向ｄｒに対向する一対の側面１５１のそれぞれは、径方向ｄｒに対して直交する方向に延びる。すなわち、径方向ｄｒに対向する一対の側面１５１のそれぞれは、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びる。

図示された例では、４つの側面１５１のうち、軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１のそれぞれが、溝部１５３を含んでいる。溝部１５３は、アーム１５の一端から他端まで、アーム１５が延びる方向に沿って延びている。すなわち、溝部１５３は、円周方向ｄｃに沿って延びている。溝部１５３は、第１側面１５３ａ、第２側面１５３ｂ及び底面１５３ｃを含んでいる。

第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂは、径方向ｄｒに対面する。第２側面１５３ｂは、第１側面１５３ａに対して径方向ｄｒの外側に位置する。第１側面１５３ａは、径方向ｄｒの外側を向く面であり、第２側面１５３ｂは、径方向ｄｒの内側を向く面である。なお、径方向ｄｒにおいて、アーム１５が延びる円弧の中心から離れる方向が外側であり、円弧の中心へ近づく方向が内側である。第１側面１５３ａは、後述する第１ローラ４１ａに接触して第１ローラ４１ａに支持される支持面である。第２側面１５３ｂは、後述する第２ローラ４１ｂに接触して第２ローラ４１ｂに支持される支持面である。第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂは、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びてもよい。これに限られず、第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂは、軸線方向ｄａに対して傾斜した方向に延びてもよい。

底面１５３ｃは、第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂを接続する。底面１５３ｃは、後述する第３ローラ４１ｃに接触して第３ローラ４１ｃに支持される支持面である。底面１５３ｃは、軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１と平行に延びてもよい。すなわち、底面１５３ｃは、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びてもよい。これに限られず、底面１５３ｃは、例えば径方向ｄｒに対して傾斜した方向に延びてもよい。

保持部４０は、アーム１５を保持する。本実施形態の保持部４０は、複数のローラ４１を有している。ローラ４１は、アーム１５を、円周方向ｄｃに沿ってスライド移動可能に支持する。本実施形態では、複数のローラ４１は、第１ローラ４１ａ、第２ローラ４１ｂ及び第３ローラ４１ｃを含んでいる。複数のローラ４１は、円周方向ｄｃに沿って配列された複数の第１ローラ４１ａを含んでもよい。複数のローラ４１は、円周方向ｄｃに沿って配列された複数の第２ローラ４１ｂを含んでもよい。複数のローラ４１は、円周方向ｄｃに沿って配列された複数の第３ローラ４１ｃを含んでもよい。

第１ローラ４１ａは、アーム１５の溝部１５３の第１側面（支持面）１５３ａに接触して、アーム１５を支持する。第１ローラ４１ａは、軸線方向ｄａに対して平行に延びる回転軸線の周りに回転可能である。第２ローラ４１ｂは、アーム１５の溝部１５３の第２側面（支持面）１５３ｂに接触して、アーム１５を支持する。第２ローラ４１ｂは、軸線方向ｄａに対して平行に延びる回転軸線の周りに回転可能である。第３ローラ４１ｃは、アーム１５の溝部１５３の底面（支持面）１５３ｃに接触して、アーム１５を支持する。第３ローラ４１ｃは、径方向ｄｒに延びる回転軸線の周りに回転可能である。

Ｘ線診断装置において、アームを円周方向に大きく移動させるために、アームにおける移動方向の後方に位置する端部が複数のローラのうちの一部のローラの支持から外れるように、アームを移動させることがある。アームの端部がローラによる支持から外れる瞬間や、アームを支持するローラが増える瞬間に、アームを支持するための負荷が複数のローラ間で移動する。複数のローラ間において負荷が急激に移動することにより、Ｘ線診断装置に振動が生じ得る。この振動は、Ｘ線診断装置の画質の低下の原因となり得る。また、ローラに衝撃が生じることにより、ローラが破損するおそれがある。本件発明者らは、この問題について鋭意検討した結果、アーム１５の支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの少なくとも１つに傾斜面１５７を設けることにより、アーム１５の円周方向ｄｃのスライド移動に伴ってローラ４１に生じる負荷の変動を低減することができることを知見した。

図６は、アーム１５の支持面の一例を示す図である。図７は、アーム１５の支持面の他の例を示す図である。図８及び図９は、それぞれ図３のＣ－Ｃ線に対応する断面図である。図８は、アーム１５の支持面のさらに例を示す図である。図９は、アーム１５の支持面のさらに例を示す図である。図６及び図７は、図３のアーム１５の上端側（Ｘ線検出器１６を支持する側）の一部を拡大して示す。なお、図６～図１２において、Ｘ線検出器１６の図示は省略している。

図６～図９に示された例では、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは、円周方向ｄｃの端縁１５５を含む端部ｅｐと、端部ｅｐに隣接して位置する中央部ｃｐとを含んでいる。したがって、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは、２つの端部ｅｐと、２つの端部ｅｐの間に位置する中央部ｃｐとを含んでいる。支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは、その端部ｅｐに配置された傾斜面１５７を有している。

傾斜面１５７は、アーム１５の円周方向ｄｃのスライド移動に伴ってローラ４１に生じる負荷の変動を低減する機能を有する。図６～図９に示された例では、傾斜面１５７は、円周方向ｄｃにおける支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの端縁１５５に向かうにつれて、中央部ｃｐを円周方向ｄｃに延長した仮想面１５９に対して、当該支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃに対応するローラ４１から離れるように延びる。また、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃに対応するローラ４１とは、中央部ｃｐの少なくとも一部において当該支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃに接触するローラ４１を指す。すなわち、第１側面１５３ａに対応するローラ４１は第１ローラ４１ａであり、第２側面１５３ｂに対応するローラ４１は第２ローラ４１ｂであり、底面１５３ｃに対応するローラ４１は第３ローラ４１ｃである。

図６及び図７に示された例では、溝部１５３の第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂの端部ｅｐに、傾斜面１５７が配置されている。第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂの中央部ｃｐは、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びており、この中央部ｃｐを円周方向ｄｃに延長した仮想面１５９も、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びる。第１側面１５３ａの傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して第２側面１５３ｂから離れるように延びている。また、第２側面１５３ｂの傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して第１側面１５３ａから離れるように延びている。

図６に示された例では、傾斜面１５７は、平面である。換言すると、傾斜面１５７は、仮想面１５９に対して傾斜したテーパ面である。図７に示された例では、傾斜面１５７は、曲面である。傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において円弧形状を有してもよい。これに限られず、傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において他の曲線形状を有してもよい。

図８及び図９に示された例では、溝部１５３の底面１５３ｃの端部ｅｐに、傾斜面１５７が配置されている。底面１５３ｃの中央部ｃｐは、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びており、この中央部ｃｐを円周方向ｄｃに延長した仮想面１５９も、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びる。アーム１５は、２つの溝部１５３を有している。２つの溝部１５３は、一方の溝部１５３及び他方の溝部１５３を含む。一方の溝部１５３の底面１５３ｃの傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して他方の溝部１５３に近づくように延びている。また、他方の溝部１５３の底面１５３ｃの傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して一方の溝部１５３に近づくように延びている。

図８に示された例では、傾斜面１５７は、平面である。換言すると、傾斜面１５７は、仮想面１５９に対して傾斜したテーパ面である。図９に示された例では、傾斜面１５７は、曲面である。傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において円弧形状を有してもよい。これに限られず、傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において他の曲線形状を有してもよい。

本実施形態では、傾斜面１５７は、第１側面１５３ａ、第２側面１５３ｂ及び底面１５３ｃの少なくとも１つに設けられる。傾斜面１５７は、第１側面１５３ａ、第２側面１５３ｂ及び底面１５３ｃの全てに設けられてもよい。傾斜面１５７は、１つの支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの一方の端部ｅｐ又は他方の端部ｅｐのいずれか一方のみに設けられてもよい。また、傾斜面１５７は、１つの支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの一方の端部ｅｐ又は他方の端部ｅｐの両方に設けられてもよい。

図１０～図１２を参照して、アーム１５の動作について説明する。図１０～図１２は、図３のアーム１５のうちＸ線検出器１６を支持する側の端部の一部を拡大して示す。なお、図１０～図１２における上下方向は、図３における上下方向と必ずしも一致していない。図１０～図１２では、アーム１５の一部及び複数の第２ローラ４１ｂのうちの２つを示し、第１ローラ４１ａ、第３ローラ４１ｃ等の他の要素の図示は省略している。

図１０～図１２に示された例では、アーム１５は、第１側面１５３ａ及び第２側面１５３ｂの端部ｅｐに、図６を参照して説明した傾斜面１５７と同様の傾斜面１５７を有している。図１０に示された状態では、第２側面（支持面）１５３ｂの中央部ｃｐが２つの第２ローラ４１ｂに接触している。アーム１５は、２つの第２ローラ４１ｂにより、円周方向ｄｃに沿ってスライド移動可能に支持されている。アーム１５が、円周方向ｄｃに沿って図１０における左側に向かって移動すると、図１１に示されているように、第２側面１５３ｂの端部ｅｐが、第２ローラ４１ｂの１つに対面して位置するようになる。アーム１５が、円周方向ｄｃに沿って図１１における左側に向かってさらに移動すると、図１２に示されているように、第２ローラ４１ｂの１つが第２側面１５３ｂと対面しなくなる。

図１０に示された状態から図１２に示された状態へ遷移する間に、アーム１５は、第２ローラ４１ｂの１つの支持から外れる。すなわち、アーム１５を支持する第２ローラ４１ｂの数が１つ減少する。これにより、アーム１５を支持するために負荷が複数の第２ローラ４１ｂの間で移動する。このとき、第２側面１５３ｂが端部ｅｐに傾斜面１５７を有していることにより、アーム１５が円周方向ｄｃに沿って移動する際に、第２ローラ４１ｂの１つにおける支持負荷が、ゆっくりと他の第２ローラ４１ｂに移動する。これにより、複数の第２ローラ４１ｂの間で、アーム１５を支持するための負荷が急激に移動することを抑制することができる。

図１２に示された、アーム１５が第２ローラ４１ｂの１つの支持から外れている状態から、アーム１５が、円周方向ｄｃに沿って図１２における右側に向かって移動すると、図１１に示されているように、第２側面１５３ｂの端部ｅｐが、第２ローラ４１ｂの１つに対面して位置するようになる。アーム１５が、円周方向ｄｃに沿って図１１における右側に向かってさらに移動すると、図１０に示されているように、２つの第２ローラ４１ｂが、第２側面１５３ｂの中央部ｃｐに接触してアーム１５を支持するようになる。

図１２に示された状態から図１０に示された状態へ遷移する間に、アーム１５を支持する第２ローラ４１ｂの数が１つ増加する。これにより、アーム１５を支持するために負荷が複数の第２ローラ４１ｂの間で移動する。このとき、第２側面１５３ｂが端部ｅｐに傾斜面１５７を有していることにより、アーム１５が円周方向ｄｃに沿って移動する際に、第２ローラ４１ｂの１つに、他の第２ローラ４１ｂにおける支持負荷が、ゆっくりと移動する。これにより、複数の第２ローラ４１ｂの間で、アーム１５を支持するための負荷が急激に移動することを抑制することができる。

したがって、複数の第２ローラ４１ｂ間において負荷が急激に移動することによってＸ線診断装置１００に振動が生じることを抑制することができる。これにより、振動によってＸ線診断装置１００の画質が低下することを効果的に抑制することができる。また、第２ローラ４１ｂに衝撃が生じることによって第２ローラ４１ｂが破損することを抑制することができる。

図１０～図１２では、アーム１５の第２側面１５３ｂを複数の第２ローラ４１ｂで支持する例について説明した。アーム１５の第１側面１５３ａを複数の第１ローラ４１ａで支持する場合のアーム１５の動作、及び、アーム１５の底面１５３ｃを複数の第３ローラ４１ｃで支持する場合のアーム１５の動作も同様であるので、重複する説明を省略する。

本実施形態のＸ線診断装置１００は、円周方向ｄｃに沿って延び、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１６を支持するアーム１５と、円周方向ｄｃに沿ってスライド移動可能にアーム１５を支持する複数のローラ４１と、を備え、アーム１５は、円周方向ｄｃに沿って延び複数のローラ４１と接触する支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃを側面に有し、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは、円周方向ｄｃにおける支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの端部ｅｐに配置され、アーム１５のスライド移動に伴ってローラ４１に生じる負荷の変動を低減する傾斜面１５７を有する。

本実施形態のアーム１５は、円周方向ｄｃに沿って延び、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１６を支持し、円周方向ｄｃに沿ってスライド移動可能に複数のローラ４１で支持される、Ｘ線診断装置用のアーム１５であって、アーム１５は、円周方向ｄｃに沿って延び複数のローラ４１と接触する支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃを側面に有し、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは、円周方向ｄｃにおける支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの端部ｅｐに配置され、アーム１５のスライド移動に伴ってローラ４１に生じる負荷の変動を低減する傾斜面１５７を有する。

このようなＸ線診断装置１００及びアーム１５によれば、アーム１５の端部が複数のローラ４１のうちの一部のローラ４１の支持から外れるように、アーム１５を移動させる際に、複数のローラ４１の間で、アーム１５を支持するための負荷が急激に移動することを抑制することができる。したがって、複数のローラ４１間において負荷が急激に移動することによってＸ線診断装置１００に振動が生じることを抑制することができる。これにより、振動によってＸ線診断装置１００の画質が低下することを効果的に抑制することができる。また、ローラ４１に衝撃が生じることによってローラ４１が破損することを抑制することができる。

本実施形態のＸ線診断装置１００では、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは、端部ｅｐと、端部ｅｐに隣接して位置する中央部ｃｐとを含み、傾斜面１５７は、円周方向ｄｃにおける支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃの端縁１５５に向かうにつれて、中央部ｃｐを円周方向ｄｃに延長した仮想面１５９に対して、ローラ４１から離れるように延びる。

本実施形態のＸ線診断装置１００では、傾斜面１５７は、平面である。

本実施形態のＸ線診断装置１００では、傾斜面１５７は、曲面である。

このようなＸ線診断装置１００によれば、アーム１５が円周方向ｄｃに沿って移動する際に、支持面１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃがローラ４１からゆっくりと離れるようになる。したがって、複数のローラ４１の間で、アーム１５を支持するための負荷が急激に移動することを、さらに効果的に抑制することができる。

上述した実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

図１３は、アーム１５及び保持部４０の一変形例を示す図である。図１４は、図１３のＤ－Ｄ線に対応する断面図である。図１５は、図１３のＥ－Ｅ線に対応する断面図である。

図１４及び図１５に示された例では、アーム１５の主断面は矩形の形状を有している。アーム１５は、４つの側面１５１を有している。アーム１５の４つの側面１５１は、軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１と、径方向ｄｒに対向する一対の側面１５１と、を含む。軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１のそれぞれは、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びる。径方向ｄｒに対向する一対の側面１５１のそれぞれは、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びる。径方向ｄｒに対向する一対の側面１５１は、第１側面１６１及び第２側面１６２を含む。第１側面１６１は、径方向ｄｒの内側に向く面であり、第２側面１６２は、径方向ｄｒの外側に向く面である。第１側面１６１は、第１ローラ４１ａに接触して第１ローラ４１ａに支持される支持面である。第２側面１６２は、第２ローラ４１ｂに接触して第２ローラ４１ｂに支持される支持面である。

保持部４０は、複数のローラ４１を有している。ローラ４１は、アーム１５を、円周方向ｄｃに沿ってスライド移動可能に支持する。本変形例では、複数のローラ４１は、第１ローラ４１ａ、第２ローラ４１ｂ及び第３ローラ４１ｃを含んでいる。複数のローラ４１は、円周方向ｄｃに沿って配列された複数の第１ローラ４１ａを含んでもよい。複数のローラ４１は、円周方向ｄｃに沿って配列された複数の第２ローラ４１ｂを含んでもよい。複数のローラ４１は、円周方向ｄｃに沿って配列された複数の第３ローラ４１ｃを含んでもよい。

第１ローラ４１ａは、アーム１５の第１側面（支持面）１６１に接触して、アーム１５を支持する。第１ローラ４１ａは、軸線方向ｄａに対して平行に延びる回転軸線の周りに回転可能である。第２ローラ４１ｂは、アーム１５の第２側面（支持面）１６２に接触して、アーム１５を支持する。第２ローラ４１ｂは、軸線方向ｄａに対して平行に延びる回転軸線の周りに回転可能である。第３ローラ４１ｃは、アーム１５における軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１のそれぞれに接触して、アーム１５を支持する。第３ローラ４１ｃは、径方向ｄｒに延びる回転軸線の周りに回転可能である。

図１６は、アーム１５の支持面の一例を示す図である。図１７は、アーム１５の支持面の他の例を示す図である。図１８は、アーム１５の支持面のさらに他の例を示す図である。図１９は、アーム１５の支持面のさらに他の例を示す図である。図１６～図１９は、図１３のアーム１５の上端側（Ｘ線検出器１６を支持する側）の一部を拡大して示す。なお、図１６～図１９において、Ｘ線検出器１６の図示は省略している。

図１６及び図１７に示された例では、第１側面１６１及び第２側面１６２の端部ｅｐに、傾斜面１５７が配置されている。第１側面１６１及び第２側面１６２の中央部ｃｐは、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びており、この中央部ｃｐを円周方向ｄｃに延長した仮想面１５９も、円周方向ｄｃ及び軸線方向ｄａに対して平行に延びる。第１側面１６１の傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して第２側面１６２に近づくように延びている。また、第２側面１６２の傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して第１側面１６１に近づくように延びている。

図１６に示された例では、傾斜面１５７は、平面である。換言すると、傾斜面１５７は、仮想面１５９に対して傾斜したテーパ面である。図１７に示された例では、傾斜面１５７は、曲面である。傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において円弧形状を有してもよい。これに限られず、傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において他の曲線形状を有してもよい。

図１８及び図１９に示された例では、軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１のそれぞれの端部ｅｐに、傾斜面１５７が配置されている。軸線方向ｄａに対向する各側面１５１の中央部ｃｐは、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びており、この中央部ｃｐを円周方向ｄｃに延長した仮想面１５９も、円周方向ｄｃ及び径方向ｄｒに対して平行に延びる。軸線方向ｄａに対向する一対の側面１５１は、一方の側面１５１及び他方の側面１５１を含む。一方の側面１５１の傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して他方の側面１５１に近づくように延びている。また、他方の側面１５１の傾斜面１５７は、端縁１５５に向かうにつれて、仮想面１５９に対して一方の側面１５１に近づくように延びている。

図１８に示された例では、傾斜面１５７は、平面である。換言すると、傾斜面１５７は、仮想面１５９に対して傾斜したテーパ面である。図１９に示された例では、傾斜面１５７は、曲面である。傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において円弧形状を有してもよい。これに限られず、傾斜面１５７は、軸線方向ｄａに直交する断面において他の曲線形状を有してもよい。

本変形例では、傾斜面１５７は、アーム１５の４つの側面１５１の少なくとも１つに設けられる。傾斜面１５７は、アーム１５の４つの側面１５１の全てに設けられてもよい。傾斜面１５７は、１つの支持面（側面）１５１の一方の端部ｅｐ又は他方の端部ｅｐのいずれか一方のみに設けられてもよい。また、傾斜面１５７は、１つの支持面（側面）１５１の一方の端部ｅｐ又は他方の端部ｅｐの両方に設けられてもよい。

図２０は、Ｘ線診断装置１００の他の例を示す斜視図である。図示された例では、Ｘ線診断装置１００は、２組のＸ線管１２及びＸ線検出器１６を備え、被検体Ｐを互いに異なる２方向から同時に撮影する、いわゆるバイプレーン撮影を行うことができるＸ線診断装置である。

Ｘ線診断装置１００は、一端にＸ線管１２ａを保持し、他端にＸ線検出器１６ａを保持するアーム１５ａを含む第１の支持器と、一端にＸ線管１２ｂを保持し、他端にＸ線検出器１６ｂを保持するアーム１５ｂを含む第２の支持器とを備える。アーム１５ａは全体として「Ｃ」に似た形状を有する。したがって、本変形例では、アーム１５ａをＣアーム１５ａとも呼ぶ。また、アーム１５ｂは全体として「Ω」に似た形状を有する。したがって、本変形例では、アーム１５ｂをΩアーム１５ｂとも呼ぶ。

Ｃアーム１５ａは、天板１４を挟んで対向する位置にＸ線管１２ａとＸ線検出器１６ａとをそれぞれ支持する。そして、Ｃアーム１５ａは、図２０に示すように、水平方向を回転軸として矢印３１の方向に回転可能に軸支される。すなわち、Ｃアーム１５ａが矢印３１の方向に回転することで、Ｘ線管１２ａ及びＸ線検出器１６ａが矢印３４の方向に回転することとなる。ここで、第１の支持器は、鉛直方向を回転軸として矢印３２の方向に回転可能に構成される。すなわち、Ｃアーム１５ａは、第１の支持器によって、鉛直方向を回転軸として矢印３２の方向に回転可能に軸支される。さらに、Ｃアーム１５ａは、図２０に示すように、矢印３３の方向にスライド移動することができる。さらに、第１の支持器は、矢印３５に沿って床回転可能に構成される。

また、Ωアーム１５ｂは、円弧状を成す天井吊り式で形成され、天板１４を挟んで対向する位置にＸ線管１２ｂとＸ線検出器１６ｂとをそれぞれ支持する。そして、Ωアーム１５ｂは、図２０に示すように、鉛直方向を回転軸として矢印３６の方向に回転可能に構成される。また、Ωアーム１５ｂは、図２０に示すように、矢印３７の方向にスライド移動することができる。さらに、Ωアーム１５ｂは、Ｘ線管１２ｂ側及びＸ線検出器１６ｂ側のそれぞれに昇降機構を有する。そして、Ωアーム１５ｂは、Ｘ線管１２ｂ側が矢印３８の方向に沿って伸縮し、Ｘ線検出器１６ｂ側が矢印３９の方向に沿って伸縮する。

本変形例において、Ｃアーム１５ａが傾斜面１５７を有してもよい。また、Ωアーム１５ｂが傾斜面１５７を有してもよい。さらに、Ｃアーム１５ａ及びΩアーム１５ｂが傾斜面１５７を有してもよい。

以上説明した少なくとも１つの実施形態又は変形例によれば、アーム１５，１５ａ，１５ｂの端部が複数のローラ４１のうちの一部のローラ４１の支持から外れるように、アーム１５，１５ａ，１５ｂを移動させる際に、複数のローラ４１の間で、アーム１５，１５ａ，１５ｂを支持するための負荷が急激に移動することを抑制することができる。したがって、複数のローラ４１間において負荷が急激に移動することによってＸ線診断装置１００に振動が生じることを抑制することができる。これにより、振動によってＸ線診断装置１００の画質が低下することを効果的に抑制することができる。また、ローラ４１に衝撃が生じることによってローラ４１が破損することを抑制することができる。

いくつかの実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態及び変形例同士の組み合わせを行うことができる。これらの実施形態及び変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１２ Ｘ線管
１５ アーム
１５ａ Ｃアーム
１５ｂ Ωアーム
１５１ 側面
１５３ 溝部
１５３ａ 第１側面
１５３ｂ 第２側面
１５３ｃ 底面
１５５ 端縁
１５７ 傾斜面
１５９ 仮想面
１６ Ｘ線検出器
１６１ 第１側面
１６２ 第２側面
４０ 保持部
４１ ローラ
４１ａ 第１ローラ
４１ｂ 第２ローラ
４１ｃ 第３ローラ
１００ Ｘ線診断装置
ｃｐ 中央部
ｅｐ 端部
Ｐ 被検体
ｄａ 軸線方向
ｄｒ 径方向
ｄｃ 円周方向

Claims (5)

1. 円周方向に沿って延び、Ｘ線管及びＸ線検出器を支持するアームと、
   前記円周方向に沿ってスライド移動可能に前記アームを支持する複数のローラと、を備え、
   前記アームは、前記円周方向に沿って延び前記複数のローラと接触する支持面を側面に有し、
   前記支持面は、前記円周方向における前記支持面の端部に配置され、前記アームのスライド移動に伴って前記ローラに生じる負荷の変動を低減する傾斜面を有する、Ｘ線診断装置。
2. 前記支持面は、前記端部と、前記端部に隣接して位置する中央部とを含み、
   前記傾斜面は、前記円周方向における前記支持面の端縁に向かうにつれて、前記中央部を前記円周方向に延長した仮想面に対して、前記ローラから離れるように延びる、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記傾斜面は、平面である、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記傾斜面は、曲面である、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
5. 円周方向に沿って延び、Ｘ線管及びＸ線検出器を支持し、前記円周方向に沿ってスライド移動可能に複数のローラで支持される、Ｘ線診断装置用のアームであって、
   前記アームは、前記円周方向に沿って延び前記複数のローラと接触する支持面を側面に有し、
   前記支持面は、前記円周方向における前記支持面の端部に配置され、前記アームのスライド移動に伴って前記ローラに生じる負荷の変動を低減する傾斜面を有する、アーム。

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