JP4311165B2 - Ｃアーム形ｘ線装置 - Google Patents

Description

この発明は、Ｘ線による透視や撮影を行うＸ線撮像装置に関し、とくに外科手術室において手術支援のために使用される、いわゆるＣアーム形Ｘ線装置に関する。

従来より、外科手術室において手術支援のために使用されるＸ線透視およびＸ線撮影可能なＸ線撮像装置として、Ｃ型アームの両端にそれぞれＸ線発生装置とＸ線受像装置とが取り付けられたＸ線撮像装置が知られている。このＣ型アームを用いたＸ線撮像装置は、ＪＩＳではＣアーム形Ｘ線装置と呼ばれている。

このＣアーム形Ｘ線装置では、下記の特許文献１に示されるように、台車上にＣ型アームが各軸方向に移動および回転自在に保持されるとともに、台車が手術室等の床面に自在に移動できるようになっている。そのため、手術を受ける患者に対して、あらゆる位置・方向から、Ｘ線画像を取得することが可能となっており、これにより、種々の部位に対してなされる多様な手術を有効に支援することができる。
特開２００１−４３９９４公報

このＣアーム形Ｘ線装置の台車は、キャスタによって床上を自在に移動させることができるようになっている。すなわち、手動で押したり引いたりすることにより任意方向に動かすことができる。そして、ストッパを作動させることによって、所定の位置で固定する。

しかしながら、従来のＣアーム形Ｘ線装置では、台車を動かす際、全体の重量が２００ｋｇを超えるため、いったん移動し始めると、停止させるのが容易ではない、という問題がある。そのため、台車の移動については、手術台や患者に接触・衝突しないように細心の注意を払う必要があるとともに、相当の腕力を必要とする。

移動している台車を停止させるためのブレーキ機構を備えていないものが多く、備えていたとしてもその操作は容易ではなく、患者等に衝突させないようにする気疲れは同じである。

この発明は、上記に鑑み、容易な操作で簡単に台車の移動を停止させることができるように改善した、Ｃアーム形Ｘ線装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、この発明によるＣアーム形Ｘ線装置においては、Ｘ線発生装置と、Ｘ線受像装置と、これらＸ線発生装置とＸ線受像装置とが対向するようその両端において取り付けられているＣ型アームと、このＣ型アームを種々の方向に動かすことができるよう保持する保持装置と、該保持装置が搭載されており、キャスタにより床面上を自在に移動することができる台車と、該台車に備えられた操作ハンドルと、該操作ハンドルの操作方向を検出する操作方向検出器と、上記キャスタの動きから台車の移動方向を検出する移動方向検出器と、上記キャスタにブレーキをかけるブレーキ装置と、上記操作方向検出器からの操作方向検出信号と上記移動方向検出器からの移動方向検出信号を受け、これら移動方向と操作方向とを比較し、これら両方向が反対になっていることを判定して上記ブレーキ装置を作動させるよう制御するブレーキ制御回路とが備えられていることが特徴となっている。

台車がある方向に移動しているとき、その移動方向が移動方向検出器によって検出される。このとき、その方向とは反対方向に操作ハンドルを操作すると、この操作方向が操作方向検出器によって検出され、これらの方向が互いに逆であるとブレーキ制御装置によって判定されて、ブレーキ装置が作動することになる。したがって、台車がある方向に移動しているとき、その方向とは反対方向に操作ハンドルを操作するだけで、非常に重いＣアーム形Ｘ線装置の移動を停止させることができる。このように、台車の移動操作を、操作者の意思通りにスムーズかつ容易に行い、停止位置のずれなどを少なくすることができる。手術台や患者に衝突することを確実に回避でき、安全性が高まる。

つぎに、この発明を実施したＣアーム形Ｘ線装置について図面を参照して説明する。

図１はこの発明の実施例を示す。この図１において、Ｘ線発生装置であるＸ線管２１と、Ｘ線受像装置たるイメージインテンシファイア２２およびＴＶカメラ２３とが対向配置される。ここでＴＶカメラ２３は撮像管やＣＣＤカメラなどからなる。入射したＸ線透過像がイメージインテンシファイア２２により変換されて光学像として出力され、この光学像がＴＶカメラ２３によって映像信号に変換される。このＸ線管２１とイメージインテンシファイア２２との間に、手術を受ける患者が配置されて、そのＸ線画像が撮像される。

Ｘ線管２１はＣ型アーム２５の一端に、イメージインテンシファイア２２およびＴＶカメラ２３は他端にそれぞれ固定されている。Ｃ型アーム２５は保持装置２６によって保持され、この保持装置２６は台車３１に取り付けられている。この保持装置２６は、Ｃ型アーム２５を台車３１に対して、矢印で示すように種々の方向および位置に移動可能に保持するものである。台車３１にはキャスタ３２、３３等が取り付けられて手術室などの床上で移動可能とされているが、ストッパ３４によって床上の所望の位置で固定することも可能である。

台車３１内には、Ｘ線管２１に高電圧電力を供給する電源装置（バッテリおよびＸ線制御装置など）が納められているともに、ＴＶカメラ２３からの映像信号を受ける回路などが収められている。図示しないが、画像モニター装置は別の台車上に搭載され、上記の映像信号が送られ、Ｘ線透視像などを表示する。

さらに、この台車３１には、操作ハンドル３５が設けられており、台車３１を移動する場合、この操作ハンドル３５を把持して希望の方向に押したり、引いたりする。そして、操作ハンドル３５の操作方向を検出する操作方向検出器３６と、キャスタ３２の向きおよび回転方向から移動方向を検出する移動方向検出器３７と、キャスタ３２の回転を停止させるブレーキ装置３８と、このブレーキ装置３８を制御するブレーキ制御装置３９とが台車３１内に収められている。

操作ハンドル３５を押したり引いたりして操作すると、その操作方向が操作方向検出器３６によって検出される。操作ハンドル３５の基部にかかる圧力を検出する圧力検出器を各方向に配置するなどして、操作方向検出器３６を構成する。

キャスタ３２、３３は、取り付け軸（鉛直方向の軸）の周りに自在に回転することによって移動の方向を自在とすることができ、その方向でキャスタ３２、３３が正回転すればその方向の前方に進み、逆回転すればその方向の後方に進む。移動方向検出器３７は、メインのキャスタ３２の正回転か逆回転かを検出する検出器と、キャスタ３２の向きを検出する検出器とからなる。これらの検出器はそれぞれポテンショメータなどの回転検出器により構成することができる。

ブレーキ装置３８は、電磁的な機構によりブレーキパッドをキャスタ３２に押し付ける構成のものなどからなり、ブレーキ制御回路３９からの制御信号に応じて、ブレーキの作動がなされる。

ブレーキ制御回路３９には、操作方向検出器３６からの検出信号と、移動方向検出器３７からの検出信号とが送られてきている。これら両検出信号の比較を行い、その比較結果として操作方向と移動方向とが反対方向であると判定したときにブレーキ作動の制御信号を生じる。

停止している台車３１を前方（図では左方向）に移動させて、その後停止させる場合を説明すると、まず、医師等がストッパ３４を解除し、手で操作ハンドル３５を握り、これを前方に押す。すると、その左方向の圧力により、操作方向検出器３６が操作方向が左方向であることを検出する。移動する前では移動方向検出器３７は移動方向を検出できない。そのため、ブレーキ制御装置３９は操作方向と移動方向とが反対であると判定せず、ブレーキを作動させない（ブレーキを解除する）。そのため、操作ハンドル３５にかかる力で、キャスタ３２，３３が前方に向き、正回転して前方に移動し始める。このとき移動方向検出器３７が前方に移動していることを検出するので、ブレーキ制御装置３９は操作方向と移動方向とが反対であると判定することはなく、ブレーキの解除状態が続く。

こうして所望の距離だけ前方に移動したとき、操作ハンドル３５を手前に引いて台車３１を止めようとする。操作ハンドル３５が手前に引かれたことを操作方向検出器３６が検出する。つまり操作方向が後方であることが検出される。このとき、まだ台車３１は前方に移動しており、移動方向検出器３７は移動方向が前方であることを検出しているため、ブレーキ制御回路３９は操作方向と移動方向とが反対であると判定し、ブレーキ作動の制御信号をブレーキ装置３８に送る。

したがって、前方に動いている台車３１を停止させるときは、操作ハンドル３５をその方向とは逆の後方に操作するだけで、ブレーキ装置３８が作動して台車３１が停止することになり、２００ｋｇ以上もあるＣアーム形Ｘ線装置の全体がその慣性で移動し続けるのを停止させるのに、大きな力を要することなく、簡単にこれを実現できる。そのため、移動しているＣアーム形Ｘ線装置が患者等にぶつかりそうになったときの対応が容易である。こうして停止したとき、ストッパ３４を作動させ、完全に固定する。

ブレーキ装置３８は、停止したときに解除されるようにしてもよいが、そのままブレーキ作動状態に保つようにしてもよい。ブレーキ作動状態が保たれる場合は、移動開始時の操作ハンドル３５の操作に応じてブレーキを解除するよう構成する。

操作ハンドル３５を引いて後方（図の右方向）に移動させる場合や、操作ハンドル３５を左または右（図の紙面に直角な方向）に押してその方向に移動させる場合も、移動方向とは反対方向に操作ハンドル３５を操作するだけで、ブレーキ装置３８が作動し、速やかに停止することも同様である。さらに、斜め方向（左前方、左後方など）への移動・停止も同様である。

なお、上記の構成はひとつの例であって、この発明がこれに限定される趣旨ではないことはもちろんである。たとえば、操作方向検出器３６は、操作ハンドル３５にかかる力（の方向）を検出しているので、操作者が誤って操作ハンドル３５から手を離してしまった場合にその力がなくなったことが検出できる。そこで、ブレーキ制御装置３９が、この場合にもブレーキ装置３８を作動させるように構成できる。このように構成すれば、操作者の誤動作に対して安全側に働き、より安全性を高めることができる。その他、イメージインテンシファイア２２およびＴＶカメラ２３の代わりにいわゆるＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）と呼ばれる２次元半導体Ｘ線検出器をＸ線受像装置として用いることなど、具体的な構成などは種々に変更可能である。

この発明によれば、台車の移動操作を、操作者の意思通りにスムーズかつ容易に行い、停止位置のずれなどを少なくすることができ、手術台や患者に衝突することを確実に回避でき、安全性を高めたＣアーム形Ｘ線装置が得られる。

この発明の一実施例を概略的に示す側面図。

符号の説明

２１ Ｘ線管
２２ イメージインテンシファイア
２３ ＴＶカメラ
２５ Ｃ型アーム
２６ 保持装置
３１ 台車
３２、３３ キャスタ
３５ 操作ハンドル
３６ 操作方向検出器
３７ 移動方向検出器
３８ ブレーキ装置
３９ ブレーキ制御回路

Claims (1)

1. Ｘ線発生装置と、Ｘ線受像装置と、これらＸ線発生装置とＸ線受像装置とが対向するようその両端において取り付けられているＣ型アームと、このＣ型アームを種々の方向に動かすことができるよう保持する保持装置と、該保持装置が搭載されており、キャスタにより床面上を自在に移動することができる台車と、該台車に備えられた操作ハンドルと、該操作ハンドルの操作方向を検出する操作方向検出器と、上記キャスタの動きから台車の移動方向を検出する移動方向検出器と、上記キャスタにブレーキをかけるブレーキ装置と、上記操作方向検出器からの操作方向検出信号と上記移動方向検出器からの移動方向検出信号を受け、これら移動方向と操作方向とを比較し、これら両方向が反対になっていることを判定して上記ブレーキ装置を作動させるよう制御するブレーキ制御回路とを備えることを特徴とするＣアーム形Ｘ線装置。

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