JP4461666B2

JP4461666B2 - Ｘ線透視撮影装置

Info

Publication number: JP4461666B2
Application number: JP2002193318A
Authority: JP
Inventors: 克裕増尾; 貴由岡村; 三紀彦加藤; 浩孝磯野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP2004033420A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管装置とＸ線像検出部からなる映像系を天板に平行移動させ、起倒回転させてＸ線透視・撮影を行うＸ線透視撮影装置に係わり、特に、起倒回転によって動作範囲が制限されるＸ線透視撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線透視撮影装置は、制御部と透視撮影台からなり、Ｘ線を放射するＸ線管装置と天板上に載せられた被検者のＸ線透過像を受像するＸ線像検出部（スポット撮影装置やイメージングシステムなど）が天板を挟んで対向して配置され、Ｘ線管装置から放射したＸ線が、天板に載せられた被検者の診断部位を透過し、そのＸ線透過像がイメージインテンシファイアなどのＸ線像検出部に受像されて透視及び撮影される。
透視撮影台は、Ｘ線管装置が天板の上にありＸ線像検出部が天板の下に配置されたオーバテーブルチューブタイプのものと、Ｘ線管装置が天板の下にありＸ線像検出部が天板の上にあるアンダテーブルチューブタイプのものがある。
オーバテーブルチューブタイプ透視撮影台は、Ｘ線管装置が天板より離れた位置にあるため、天板の上部空間が大きく、被検者の観察も容易であり、さらに被検者の体位変換なども行いやすい。そのため、被検者に対する多種の診断（例えば、ミエログラフィやＩＶＲ）を行う場合や、他の診断（例えば内視鏡診断や超音波診断など）を併用する場合に便利である。また、重いスポット撮影装置を保持しやすいという特徴がある。そして、装置の動作時、被検者とＸ線管装置との干渉にあまり注意を払わなくてもよいため、遠隔操作式透視撮影台として、集団検診などに用いられる。
アンダテーブルチューブタイプ透視撮影台は、スポット撮影装置を被検者に密着させることができ、より鮮明な画像が得られる。また、Ｘ線管装置とスポット撮影装置の距離がオーバテーブルチューブ式に比べ短いため、Ｘ線管装置の容量が小さくてすむ。そして、スポット撮影装置を被検者から遠ざけることにより拡大撮影が行いやすいという特徴がある。そのため、近接操作式透視撮影台として用いられる。
いずれのタイプの透視撮影台でも、消化管診断に用いられる場合は、天板に載せられて造影剤を飲んだ被検者の上部から、胃などの患部を圧迫して診断する圧迫法がもちいられ、上部に圧迫筒が位置するように構成され、診断部位に圧迫される。
【０００３】
従来、バリウムなどの造影剤を用いた消化管の造影検査で使用する透視撮影台では、天板の起倒動作を行う機構には駆動モータを１台用いる場合と、２台用いる場合があった。駆動モータを２台用いる場合には、モータを天板の昇降動作駆動と天板回転動作駆動とに各１台を用い、天板起倒動作にはこの二つの駆動軸の連動動作にて行うことが一般的である。２つの駆動軸の連動動作にて天板起倒動作を実現する場合の利点としては、起倒角度が０度、つまり天板が水平な場合に天板昇降駆動軸だけを駆動して床面‐天板表面間が低くなるようにした場合に被検者の乗降が容易になる点が挙げられる。
【０００４】
図５に、オーバテーブルチューブタイプのＸ線透視撮影装置を示す。Ｘ線透視撮影装置は、透視撮影台１５と操作卓２０から構成され、操作卓２０は内部に制御部１６を、上面に操作盤１７を備えている。透視撮影台１５は、基台６に主支柱５が立てられ、その主支柱５上を保持部５ａが保持部駆動機構５ｂによって上下に移動し、保持部５ａが前方水平に取り付けられた金具を介して装置全体を保持し、その軸を中心にして天板４が天板回転機構４ａによって起倒回転する。そして、天板４を挟んで支柱２の上部にＸ線管装置１とそれに対向して下部にＸ線像検出部３が取り付けられ、支柱駆動機構２ａ及びＸ線像検出部駆動機構３ａにより天板４の長手方向に移動することができる。天板４は独立して天板上下左右移動機構４ｂによって平面状で移動することができる。さらに、Ｘ線管装置１をＸ線管回転機構１ａによって回転させ、Ｘ線像検出部３をＸ線像検出部駆動機構３ａによって移動させ、斜めからのＸ線照射を行うこともできる。そして、支柱２の側面に筐体１１ａが取り付けられおり、内部に圧迫筒８が収納され、必要により被検者側に倒しだされて被検者の診断部位を、操作卓２０の操作盤１７から操作して、圧迫することができる。
【０００５】
天板起倒動作を行う場合には、従来から透視撮影台１５が保持するＸ線管装置１やＸ線像検出部３、天板４の長手方向の端部が床面や天井などに衝突しないように各部の動作に制限をかけて駆動するのが一般的である。この動作制限の範囲内で、対向するＸ線管装置１とＸ線像検出部３で構成する映像系の移動範囲をできるだけ広く取るようにすることが一般的である。
【０００６】
図６に、従来の透視撮影台１５の（ａ）水平位の状態、（ｂ）傾斜位の状態を示す。透視撮影台１５は主支柱５の昇降可能な回転中心２０を中心にして、天板４が回転し（ａ）水平位（θ_０）の状態から（ｂ）傾斜位（θ_１）の状態にすることができる。そして、Ｘ線管装置１とＸ線像検出部３とからなる映像系を天板に平行に移動させることができる。その移動量は水平位でｙ_０、傾斜位でｙ_１とすると、ｙ_０＝ｙ_１にするためには、Ｘ線像検出部３のイメージインテンシファイアやＣＣＤカメラが床面と干渉するのを回避するために、回転中心２０の床からの高さを水平位のｈ_０から、傾斜位のｈ_１に高くしなければならない。即ち、ｈ_１＞ｈ_０となる。このような関係を保ちながら天板４の傾斜を、映像系（Ｘ線管装置１‐Ｘ線像検出部３）の移動量ｙ_１（ｙ_１＝ｙ_０）を優先した回転軌跡で透視撮影台１５が駆動される。
【０００７】
図７に、透視撮影台１５の天板回転角度（起倒角度）θと回転中心２０の天板昇降高さｈとの関係を示す。映像系（Ｘ線管装置１‐Ｘ線像検出部３）の移動量ｙ_１を優先し、透視撮影台１５が起倒しても映像系の下部が床につかえないように回転中心２０が上方に駆動される。その駆動関係式は図７に示すように所定の制限高さまで直線的に変化して上昇される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＸ線透視撮影装置は以上のように構成されているが、検査の多様化に伴って透視撮影台１５の検査対象が、消化管の造影検査以外の検査などに拡大してくると共に、天板起倒動作の動作軌跡にも、検査者の意向に添わないことが起きるようになってきた。例えば、被検者に検査器具を取り付けている場合や、介助の必要のある被検者の場合には、透視撮影台１５の側に検査者や介助者や検査器具を支えて介助を行っている状態で、被検者の載った天板４を起倒する場合がある。このとき、起倒動作に伴って検査器具や被検者の位置（床からの高さ）が、水平位置から起倒動作の起きる方向への動作をするに従って、大きく位置が変わってしまい、介助が困難になってしまうという問題がある。
これは、床面や天井に衝突しない範囲で映像系の移動範囲をできるだけ広く取るように起倒動作の制限や起倒動作の軌跡を制御していることに起因するものである。
【０００９】
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、被検者の載った天板を水平位置から起倒動作させるにしたがって、被検者の床からの高さ位置が大きく変化しないようにしたＸ線透視撮影装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、Ｘ線管装置とＸ線像検出部からなる映像系を被検者を載せた天板を挟んで対向配置し、前記映像系を前記天板に平行移動させ、前記天板を起倒回転させてＸ線透視・撮影を行うＸ線透視撮影装置であって、優先動作切替スイッチと、前記優先動作切替スイッチをＯＮすることで、前記天板を起倒回転させた場合に前記映像系が床と干渉することがないよう前記映像系の前記天板に対する移動範囲を制限すると共に、前記被検者を載せた天板を水平位の状態から床面と干渉が生じない範囲で起倒回転させ、その後、同干渉が生じないよう、前記天板を起倒回転させると共に、その回転角度に応じて前記天板を昇降させる制御部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明のＸ線透視撮影装置は上記のように構成されており、制御部のメモリに起倒軌跡動作プログラム及び軌跡データを記憶させ、透視撮影台に回転角度検出器及び昇降高さ検出器を設け、操作盤に設けられた優先動作切替スイッチをＯＮすることで、設定された軌跡データをメモリから読み出し、起倒軌跡動作制御プログラムに沿って、回転角度検出器及び昇降高さ検出器からの信号を帰還して自動制御し、透視撮影台を起倒させる。そのため、制限される動作軸の軌跡データを切り替えて起倒回転中心の床からの高さと起倒回転角度を変化させるので、被検者の載った天板を水平位置から起倒動作させるにしたがって、被検者の床からの高さ位置を大きく変化させることなく起倒することができる。
そして、映像系の移動範囲をできるだけ広く取るようにする従来通りの動作制御を許して天板起倒動を行う方法と、映像系の移動範囲を制限することで、天板昇降動作の移動量を少なく抑えて天板起倒を行う方法とを、検査対象（検査内容）に応じて切り替えることができる。
また、優先動作切替スイッチをＯＮすることで、映像系の動作可能範囲が制限されるため、天板回転角度によっては起倒動作時の天板昇降動作を実行しないため、天板の高さが変わらなくなる。そのため、課題に合ったような介護の場合に、介護者に無理がかからなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のＸ線透視撮影装置の一実施例を、図１を参照しながら説明する。図１は本発明のＸ線透視撮影装置の制御系統を示す図である。
本発明のＸ線透視撮影装置は、操作盤１７に設けられた、天板起倒操作スイッチ１７ａと、映像系の移動量ｙを制限し天板回転角度θに応じて天板昇降高さｈを低く優先動作させる優先動作切替スイッチ１７ｂと、制御部１６に設けられた、ＣＰＵ１６ａ及びハードディスク１６ｂと、起倒の軌跡データ１９ａとそれを実行するための起倒軌跡動作制御プログラム１９ｂとを記憶したメモリ１９と、透視撮影台１５に設けられた、映像系を駆動する映像系駆動モータ１５ｅと、天板を回転させる天板回転駆動モータ１５ａと、天板を昇降させる天板昇降駆動モータ１５ｃと、天板回転角度θを検出する天板回転角度検出器１５ｂと、天板昇降高さｈを検出する天板昇降高さ検出器１５ｄとから構成される。
【００１３】
本Ｘ線透視撮影装置は、図５で示すものと外観は同じで、基台６上に主支柱５を立て保持部５ａに、天板４と先端にＸ線管装置１を具備した支柱２と、天板４の下方に設けられたＸ線像検出部３とが保持されている。保持部５ａは、図１に示す天板昇降駆動モータ１５ｃによる保持部駆動機構５ｂにより矢印のように移動する。保持部５ａが保持する天板４は、図１に示す天板回転駆動モータ１５ａによる天板回転機構４ａにより矢印のように回転する。
本Ｘ線透視撮影装置は、天板昇降方向の動作と天板回転方向の動作を組み合わせることで起倒動作を行っている。起倒動作は、天板４が床面に対して水平方向から垂直方向に、あるいはその逆に、動作することである。起倒動作は天板回転機構４ａで行うことができるが、天板４の床面からの高さによって、回転が進むと天板４と床面との干渉が生じる。このため、起倒動作は、天板４を回転させると同時に、干渉が生じないように、天板回転角度θに応じて天板昇降高さｈを変えるように動作させる。
【００１４】
本Ｘ線透視撮影装置と従来の装置と異なる点は、水平位の天板４の高さが、従来の装置では、装置が起倒するに応じてリニアに増加し高くなるが、本装置では、操作盤１７に設けられた優先動作切替スイッチ１７ｂをＯＮすることで、所定の角度まで変化することなく水平位の高さを保ち、それ以上起倒するに応じてリニアに増加するが、従来の装置よりも同一の角度では天板４の高さが低くなる点である。また、優先動作切替スイッチ１７ｂをＯＦＦすることで、従来の装置と同じ操作をすることが出来る。
【００１５】
本Ｘ線透視撮影装置の制御系統の各構成部について機能及び動作を説明する。
天板起倒操作スイッチ１７ａは、操作盤１７に設けられ、このスイッチを押すことにより天板回転駆動モータ１５ａが回転し、透視撮影台１５を起倒させる。通常、このスイッチは左右に倒す操作レバーが用いられ、左に倒すと透視撮影台１５が水平方向に、右に倒すと立位方向に起倒する。
優先動作切替スイッチ１７ｂは、本Ｘ線透視撮影装置の固有のもので、押しボタン式のスイッチが操作盤１７に設けられ、このスイッチを押すことによって映像系の移動量ｙを制限し、天板回転角度θに応じて天板昇降高さｈを低く優先動作させる。
図２に、（ａ）本装置と（ｂ）従来装置を比較するために、同一の天板回転角度θ_２＝θ_１のときの、天板昇降高さｈと映像系の移動量ｙの相違を示す。
本装置は、図１に示す操作盤１７の優先動作切替スイッチ１７ｂをＯＮし、天板起倒操作スイッチ１７ａを操作して、水平位の状態（天板回転角度θ_０）から図２（ａ）に示す天板回転角度θ_２に起倒すると、天板昇降高さｈはｈ_２となる。これに対して、従来装置では天板回転角度θを同一の天板回転角度θ_１＝θ_２に起倒すると、天板昇降高さｈはｈ_１＞ｈ_２となり、本装置の天板昇降高さｈ_２より高くなる。本装置では映像系の移動量ｙ_２を小さくして、天板昇降高さｈ_２を低く制御している。これに対し従来装置では映像系の移動量ｙ_１を水平位の移動量ｙ_０と同一にし、天板昇降高さｈ_１を高くして、本装置の移動量ｙ_２よりも大きく制御している。その移動量ｙの比は、ｙ_１：ｙ_２＝３：２程度の大きさで、昇降制限の軌跡を実現する。すなわち、イメージインテンシファイアやＣＣＤカメラとの干渉を回避できる天板回転角度θは、天板昇降高さｈ_２をｈ_０で保つことができる角度まで可能となる。
【００１６】
図３に、天板回転角度（起倒角度）θと天板昇降高さｈの関係を示す。
本装置では天板昇降高さｈ_２を優先した回転軌跡で装置を制御する昇降制限制御を採用し、従来装置では映像系（Ｘ線管装置１‐Ｘ線像検出部３）の移動量ｙ_１を優先した回転軌跡で装置を制御する映像系優先制御を採用している。本装置の昇降制限制御では、天板回転角度（起倒角度）θが２２度までは、昇降動作することなく天板昇降高さｈが水平位の高さｈ_０と同じに制御され、その状態から６７度まではリニアに増加し、それ以上の天板回転角度θでは一定の高さに保持される。これに対し従来装置の映像系優先制御では、天板昇降高さｈは水平位の高さｈ_０からリニアに増加し、６７度以上の天板回転角度θでは一定の高さに保持される。この制御の違いにより、特に天板回転角度θが小さい時は天板昇降高さｈが従来の装置よりも低くなり、被検者の介助も楽な姿勢で低い位置で行うことができる。
そして、本装置では図１に示す操作盤１７に設けられた優先動作切替スイッチ１７ｂをＯＮすると装置を昇降制限制御によって操作することができ、ＯＦＦして解除することで従来装置と同じ映像系優先制御を行うことができる。
【００１７】
ＣＰＵ１６ａ及びハードディスク１６ｂは、制御部１６に設けられ、ハードディスク１６ｂに制御プログラムを収納し、Ｘ線高電圧発生装置（図示せず）及び透視撮影台１５を制御する。
メモリ１９は、軌跡データ１９ａと起倒軌跡動作制御プログラム１９ｂを記憶し、軌跡データ１９ａは、透視撮影台１５が起倒回転する軌跡のデータであり、起倒軌跡動作制御プログラム１９ｂは、軌跡データ１９ａを実行するプログラムである。
透視撮影台１５の駆動系には、映像系を駆動する映像系駆動モータ１５ｅと、天板を回転させる天板回転駆動モータ１５ａと、天板を昇降させる天板昇降駆動モータ１５ｃが透視撮影台１５に設けられている。
また、透視撮影台１５の検出系には、天板回転角度θを検出する天板回転角度検出器１５ｂと、天板昇降高さｈを検出する天板昇降高さ検出器１５ｄとが設けられている。
【００１８】
そして、操作者が検査対象に応じて操作盤１７の優先動作切替スイッチ１７ｂをＯＮすることで、選択された起倒動作に応じて軌跡データ１９ａ及び起倒軌跡動作制御プログラム１９ｂがメモリ１９から読み出される。そして、天板起倒操作スイッチ１７ａの操作を行うことで、選択された起倒軌跡動作制御プログラム１９ｂが実行され、映像系駆動モータ１５ｅと天板昇降駆動モータ１５ｃと天板回転駆動モータ１５ａに出力される信号が切り替えられ、図３に示す昇降制限制御の軌跡特性のデータに沿って制御される。この動作では天板昇降高さｈを検出する天板昇降高さ検出器１５ｄと天板回転角度θを検出する天板回転検出器１５ｂが透視撮影台１５に取り付けられており、ＣＰＵ１６ａがその位置（移動量）の検出データを取り込むことで位置を認識しながら、予めメモリ１９に記憶されている軌跡データ１９ａの位置になるようにモータ駆動を行っている。
【００１９】
また、映像系の位置が動作可能範囲の移動量ｙを超えている場合に、優先動作切替スイッチ１７ｂをＯＮした時は、このスイッチ動作を受け付けられないというメッセージ、あるいは映像系を動作可能な範囲まで動作させるよう促すメッセージを操作盤１７に表示するようにする。
【００２０】
上記の実施例では、優先動作切替スイッチ１７ｂを単独で動作させたが、操作盤１７に検査する内容を選択するスイッチを設け、そのスイッチと連動させてもよい。例えば、Ｘ線撮影条件が肺や腹部など検査部位ごとに予め制御部１６のメモリ１９に記憶させてあり、これらのＸ線撮影条件を検査時に読み出すときに、使う検査部位ごとの撮影条件選択スイッチの機能に対応して、起倒軌跡動作制御プログラム１９ｂを予め記憶させておいてもよい。
【００２１】
また、実施例では、図５で示す透視撮影台１５で説明したが、図４で示すＣアーム透視台についても適用することができる。本装置は、ベース部２５に主支柱２６が固定され、Ｘ線管装置２１とＸ線像検出部２２が上下端に取り付けられたＣアーム２７ａを保持するＣアーム保持部２７と、天板２３が天板回転支持部２８ａを介して取り付けられた天板昇降支持部２８とが、スライド板２６ａに取り付けられ、スライド板２６ａが主支柱２６上を上下に昇降する。そして、遠隔操作卓２４及び近接操作卓２４ａから各部の駆動部、及び、ケーブル２９を介して映像系が制御される。
そして、本装置は、（１）起倒動、（２）テーブル昇降動、（３）天板左右動、（４）天板長手動、（５）天板ローリング、（６）天板昇降動、（７）Ｃアーム回転、（８）Ｃアームスライド、（９）Ｃアーム長手動、（１０）Ｘ線像検出部前後動などの動作機構を有している。特に、（２）テーブル昇降動と映像系の（１）起倒動と（７）Ｃアーム回転の関係は、本Ｘ線透視撮影装置の天板昇降高さｈと天板回転角度θとの関係に相当し、同様に適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のＸ線透視撮影装置は上記のように構成されており、多目的かつ多様な術式に対応し検査内容に応じて、操作盤に設けられた優先動作スイッチを切り替えて、映像系の移動範囲を制限して天板昇降動作の移動量を少なく抑え、天板の高さを低くした新しい天板起倒方法と、映像系の移動範囲をできるだけ広く取るように動作制御した従来の天板起倒方法とを選択することができる。
そして、優先動作スイッチをＯＮすることで、制限される動作軸の軌跡データを切り替え、起倒回転中心の床からの高さと起倒回転角度を変化させ、映像系の動作可能範囲を制限し、天板起倒角度によっては起倒動作時の天板昇降動作を実行しないため、天板の高さが変化しない。そのため、被検者の介護者の負担や周囲に配置された検査器具の位置を大きく変えることなく、介助を容易にし、検査効果をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線透視撮影装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明のＸ線透視撮影装置の天板昇降高さｈと映像系移動量ｙの関係を示す図である。
【図３】本発明のＸ線透視撮影装置の制御方法を示す図である。
【図４】本発明のＸ線透視撮影装置の他の実施例を示す図である。
【図５】従来のオーバテーブルチューブ方式のＸ線透視撮影装置を示す図である。
【図６】従来のＸ線透視撮影装置の天板昇降高さｈと映像系移動量ｙの関係を示す図である。
【図７】従来のＸ線透視撮影装置の制御方法を示す図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線管装置
１ａ…Ｘ線管回転機構
２…支柱
２ａ…支柱駆動機構
３…Ｘ線像検出部
３ａ…Ｘ線像検出部駆動機構
４…天板
４ａ…天板回転機構
４ｂ…天板上下左右移動機構
５…主支柱
５ａ…保持部
５ｂ…保持部駆動機構
６…基台
８…圧迫筒
１１ａ…筐体
１５…透視撮影台
１５ａ…天板回転駆動モータ
１５ｂ…天板回転角度検出器
１５ｃ…天板昇降駆動モータ
１５ｄ…天板昇降高さ検出器
１５ｅ…映像系駆動モータ
１６…制御盤
１６ａ…ＣＰＵ
１６ｂ…ハードディスク
１７…操作盤
１７ａ…天板起倒操作スイッチ
１７ｂ…優先動作切替スイッチ
１９…メモリ
１９ａ…軌跡データ
１９ｂ…起倒軌跡動作制御プログラム
２０…回転中心
２１…Ｘ線管装置
２２…Ｘ線像検出部
２３…天板
２４…遠隔操作卓
２４ａ…近接操作卓
２５…ベース部
２６…主支柱
２６ａ…スライド板
２７…Ｃアーム保持部
２８…天板昇降支持部
２８ａ…天板回転支持部
２９…ケーブル

Claims

Ｘ線管装置とＸ線像検出部からなる映像系を被検者を載せた天板を挟んで対向配置し、前記映像系を前記天板に平行移動させ、前記天板を起倒回転させてＸ線透視・撮影を行うＸ線透視撮影装置であって、
優先動作切替スイッチと、前記優先動作切替スイッチをＯＮすることで、前記天板を起倒回転させた場合に前記映像系が床と干渉することがないよう前記映像系の前記天板に対する移動範囲を制限すると共に、前記被検者を載せた天板を水平位の状態から床面と干渉が生じない範囲で起倒回転させ、その後、同干渉が生じないよう、前記天板を起倒回転させると共に、その回転角度に応じて前記天板を昇降させる制御部を設けたことを特徴とするＸ線透視撮影装置。