JP4466442B2

JP4466442B2 - 天井走行懸垂ｘ線管保持装置

Info

Publication number: JP4466442B2
Application number: JP2005104884A
Authority: JP
Inventors: 浩孝磯野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2006280626A

Description

本発明は、天井から支柱を介してＸ線管を保持するＸ線管保持装置に係わり、特に装置の操作パネルに設けられた操作ボタンとハンドルを操作して、Ｘ線管を水平移動、上下動させ、及び回動（旋回）、回転させて撮影位置にセットする天井走行懸垂Ｘ線管保持装置に関する。

天井走行懸垂式のＸ線管保持装置は、天井にレールを設け、これに懸架した台車から伸縮可能な支柱を吊設し、その下端に管球保持金具を介してＸ線管を取り付けたもので、左右・前後走行、上下移動、及び、Ｘ線管の回動（垂直軸回り）、回転（水平軸回り）などが可能な装置である。この天井走行懸垂式のＸ線管保持装置を用いれば、床に構造物が無いため、床面を有効に利用することができ、リーダ撮影台、ブッキー撮影台、Ｘ線透視撮影台等と組み合わせて診断することができる（例えば、特許文献１参照。）。

図４に、従来の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の一例を示し、（ａ）は天井走行部からＸ線管７が懸垂され走行する装置の外観を示し、（ｂ）はＸ線管７の前面に取り付けられた操作パネル８の正面図を示す。（ａ）はＸ線照射方向が床面方向に向けられ、操作パネル８の正面が固定レール１の方向にセットされた状態を示す。
天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は、天井に固定された固定レール１上で長手方向（Ｘ方向）に移動でき、その下部に短手方向（Ｙ方向）に移動レール２を備え、その移動レール２上をＹ方向に移動できるように、キャリッジ部３が取り付けられ、Ｘ−Ｙ方向に移動することができる。そして、下部に上下方向（Ｚ方向）に伸縮する支柱４を備え、下端に管球保持金具５を介しコリメータ１０付きのＸ線管７が取り付けられ、Ｘ線管７の前面側の管球保持金具５に、ハンドル９を設けた操作パネル８が取付けられ、Ｘ線管７が懸垂される。

操作パネル８には、天井のキャリッジ部３の長手動フリーボタン１３ａ、短手動フリーボタン１３ｂ、および支柱４の伸縮による上下動フリーボタン１２、及び、Ｘ線管７の水平軸回転フリーボタン１１ａ及び垂直軸回転フリーボタン１１ｂ、３方向動フリーボタン１２ａなどの操作ボタンが設けられ、これらの操作ボタンを解除してから天井のキャリッジ部３の移動、及び支柱４の伸縮、または、Ｘ線管７を管球保持金具５を介して水平軸回りに回転し、また垂直軸回りに特定の角度まで回動することができる。
操作パネル８は、円形状のハンドル９を備え、操作パネル８の周囲に、操作ボタンなどが配置され、中央部に、ＳＩＤ（焦点受像面間距離）などを表示する表示部２０が設けられ、下部にコリメータ１０の照射野ランプボタン２１が設けられている。
そして、制御部４０は操作パネル８の裏面に設けられ、操作ボタンを操作してキャリッジ部３に懸垂された支柱４の移動、上下動のロック、及びＸ線管７の回動及び回転のロックの解除を制御する。また、表示部２０にＳＩＤ（焦点受像面間距離）を表示するために、支柱４の下部に検出器３５が設けられ、制御部４０にＳＩＤを演算するＣＰＵ３１と記憶部３２ｃが設けられている。

図５に、天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の焦点受像面間距離（ＳＩＤ）を表示部２０に表示できる機能を備えた装置の制御系統のブロック図を示す。
操作パネル８の操作ボタンを操作して、制御部４０のＸ線管７の回転・回動のロック解除回路を作動させ、Ｘ線管７を回転・回動させることができ、また支柱４の移動・上下動のロック解除回路を作動させ、支柱４を移動・上下動させることができる。そして、支柱４の伸縮による変位量が下記する図６に示す検出機構によって検出される。そして、制御部４０に設けられた直流安定化電源３６ａから検出器３５のポテンショメータ３５ｃの両端のＰ、Ｑ端子に基準電圧が供給され、ポテンショメータ３５ｃの摺動子から高さ情報が電気信号として出力される。そして、その信号がＡ／Ｄ変換器３６ｂでデジタル信号に変換され、ＣＰＵ３１に入力される。
ＣＰＵ３１は、記憶部３２ｃに収納されたＸ線管７の焦点面の床からの高さＨの換算式（下記する式（１））と、メジャーなどで測定された受像面からの高さを減算する演算式（下記する式（２））とを読み出し、受像面（例えば、カセッテのフイルム面）からＸ線管７の焦点面までの距離（ＳＩＤ）が演算され、表示部２０に表示される。

図６に、支柱４の伸縮による変位量を検出する検出機構を示す。
検出機構は、支柱４内に、Ｘ線管７などの重量にバランスするバランスウエイト３４ａと、支柱４の上部のキャリッジ部３内に固定された滑車３４ｃと、支柱４の下部に設けられ支柱４の伸縮によって回転し上下動する滑車３４ｄと、一端がキャリッジ部３のワイヤ固定部３４ｅに固定され滑車３４ｄと滑車３４ｃに掛けられ他端をバランスウエイト３４ａに接続されたワイヤ３４ｂとから構成される。そして、滑車３４ｄの回転から支柱４の伸縮による上下動の変異量が検出器３５で検出される。
検出器３５は、歯車伝達部３５ａとポテンショメータ３５ｃとから構成される。歯車伝達部３５ａは滑車３４ｄの軸に連結されるピニオン３５ｄとそれに噛み合った大歯車３５ｅからなり、大歯車３５ｅの回転軸がポテンショメータ３５ｃの摺動子Ｓの回転軸に連結される。ポテンショメータ３５ｃは、摺動面を有する抵抗素子からなり、その両端の２箇所（Ｐ、Ｑ）に所定の直流電圧、例えば５Ｖが印加され、その抵抗素子上を摺動子Ｓが摺動する。そして摺動子Ｓの位置で分圧された電位差（アナログ値）が検出信号として出力される。

図７に、水平撮影台１６を用い、ブッキー撮影装置１７にカセッテ６を装着して撮影を行う状態を示す。
Ｘ線管焦点７ａ面の床からの高さＨは、式（１）に示す換算式で算出される。
Ｈ＝｛（Ｈｈ−Ｈｌ）／（Ｖｈ−Ｖｌ）｝×（Ｖ−Ｖｌ）＋Ｈｌ・・・・（１）
ここで、図４に示すＸ線管７の上限位置での検出器３５の出力電圧をＶｈ、Ｘ線管７の上限位置での床からのＸ線管焦点７ａ面の高さをＨｈ、Ｘ線管７の下限位置での検出器３５の出力電圧をＶｌ、Ｘ線管７の下限位置での床からのＸ線管焦点７ａ面の高さをＨｌ、Ｘ線管７の現在位置での検出器３５の出力電圧をＶ、Ｘ線管７の現在位置での床からのＸ線管焦点７ａ面の高さをＨとする。
また、メジャー１８などによって測定された受像面位置の床からの高さをＨｒとすると、受像面からＸ線管焦点７ａ面までの距離ＳＩＤの算出は、式（２）に示す演算式で算出される。
ＳＩＤ＝Ｈ−Ｈｒ・・・・（２）
式（１）および式（２）の演算に必要な定数（Ｖｈ、Ｖｌ）は、Ｘ線管７の上限位置、下限位置でのポテンショメータ３５ｃの出力電圧を測定し、また、定数（Ｈｈ、Ｈｌ、Ｈｒ）は、Ｘ線管７の上限位置、下限位置、及び受像面の床からの高さを、メジャー１８などを用いて据付作業者が現場で測定する。
そして、定数に関しては、装置が据え付けられる現場で、据付作業者によって登録される。その方法は、予め装置内に準備されたプログラムを走らせると、例えば、パーソナルコンピュータと通信をすることができ、そこに登録できるメニュー画面がパーソナルコンピュータのモニタ画面に表示される。その画面で定数を設定し、記憶部３２ｃのＥＥＰＲＯＭに登録される。

天井走行懸垂Ｘ線管保持装置を操作して、水平撮影台１６で撮影を行う手順を説明する。
操作者がＸ線管７の近傍に位置する操作パネル８のハンドル９を握り、操作パネル８に設けられた図４（ｂ）に示す長手動フリーボタン１３ａ、短手動フリーボタン１３ｂ、および、上下動フリーボタン１２を操作することで、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の電磁ロックが解除され、キャリッジ部３から懸垂された支柱４を、固定レール１、移動レール２上でＸ−Ｙ方向に移動させ、Ｘ線管７を被検者の撮影部位の真上の位置にセットする。
次に、Ｘ線管焦点７ａからカセッテ６のフイルムまでの距離ＳＩＤを、図４（ｂ）に示す表示部２０で確認する。Ｘ線管焦点７ａ面から基準面（カセッテ６のフイルム面）までの距離が表示部２０に表示されるので、その表示を見て、目標値の距離にＸ線管７を上下動しセットする。
焦点受像面間距離（ＳＩＤ）を自動計測する機能を備えていない天井走行懸垂Ｘ線管保持装置では、Ｘ線管７に装着されたメジャー１８などによりＸ線管焦点７ａ面からカセッテ６のフイルム面までの距離を計測して、目標とする距離になるようにＸ線管７を上下動しセットする。
そして、図４（ｂ）に示す照射野ランプボタン２１を押してＸ線照射野の照準ランプを点灯させ照射野と撮影中心を確認する。撮影中心がずれている時は、Ｘ線管７を左右、前後に移動させ再セッティングし、コリメータ１０の絞りを調節して照射野サイズを合わせる。上記の操作が完了すればＸ線撮影を行う。
特開平６−１６５７７３号公報（第６頁、第６図）

従来の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は以上のように構成されているが、支柱４の伸縮により支柱４の上下動の移動量を検出する検出器３５が支柱４の下部に装備され、基準面からＸ線管焦点７ａ面までの高さが計測され、ブッキー撮影装置１７などの機構を装備した水平撮影台１６では、カセッテ６の受像面の位置が、床面から一定の高さであるため、装置の検出器３５は受像面の位置が基準面と設定され、受像面とＸ線管焦点７ａ面までの距離（ＳＩＤ）を検出することができる。即ち専用のテーブルの受像面の高さに対してのみ、検出器３５による自動計測機能が可能であった。

しかし、ストレッチャーなどの上に固定置き台を載せ、その上にカセッテ６を置いて撮影する場合や、車椅子などに乗った被検者の下にカセッテ６を置いて撮影する場合、Ｘ線管焦点７ａ面からカセッテ６のフイルム面までの距離測定は、メジャー１８を用いて測定する方法が取られている。この方法で上下方向の位置あわせを行うとき、フイルム位置にメジャー１８の片側を当て、所望する位置にＸ線管７を操作するのは、操作者一人では難しく、そのため位置合わせも不正確になったりするという問題がある。操作者が一人で撮影を行はなければならない病院施設では、これらの手間で撮影に時間を要することにもなる。
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、操作者一人でハンドルと操作パネルを操作して、Ｘ線管を手間を取らずに正確に撮影高さ位置にセットできるようにした天井走行懸垂Ｘ線管保持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、本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は、天井走行部から懸垂された支柱の下方部に取り付けられたＸ線管と、前記Ｘ線管の移動の操作を行う操作パネルとを備え、前記Ｘ線管を移動させ、Ｘ線を受像部に向けて照射できる天井走行懸垂Ｘ線管保持装置において、予め設定された基準面から前記Ｘ線管のＸ線管焦点面までの距離を検出する検出手段と、前記検出手段の出力を取込む入力手段と、前記受像部の受像部面と同一の位置に前記Ｘ線管焦点面が位置するときに前記入力手段により取込んだ前記基準面から前記受像部面までの距離を記憶する記憶部と、前記検出手段で検出された基準面からＸ線管焦点面までの距離と前記記憶部に記憶された基準面から受像部面までの距離から前記受像部面と前記Ｘ線管焦点までの距離を演算する演算部と、演算された前記受像部面から前記Ｘ線管焦点面までの距離を表示する表示部とを設け、前記操作パネルを操作し及び前記表示部に表示された距離を参照して前記Ｘ線管をセッティングできるようにしたものである。

本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は上記のように構成されており、支柱の伸縮又は支柱の移動による変位量を検出する検出器を、支柱の下方部または天井走行のキャリッジ部に設ける。そして、予め設定された基準面からのＸ線管焦点面までの距離を検出器で検出しＣＰＵで演算できるようにする。
そして、操作パネルに検出器からのＸ線管位置信号を取込むための入力ボタンを設ける。操作パネルを操作してＸ線管を移動させ、Ｘ線管焦点面位置をカセッテなどの受像面と同一の高さまたは距離に位置させ、入力ボタンを押し、その時に取込まれたＸ線管位置信号を記憶部に記憶させる。
そして、ＣＰＵが、検出器の出力信号値から記憶部に記憶されたＸ線管位置信号値を減算する差分演算を行う。ＣＰＵで演算されたＸ線管焦点面から受像面までの距離（ＳＩＤ）を操作パネルの表示部に表示させる。このようにして、操作パネルを操作し及び表示部に表示された距離を参照しながら目標値にＸ線管をセッティングできるようにする。

本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は上記のように構成されているので、検査室に据え付けられた専用の撮影テーブルを使用しないで、受像面の高さの異なったテーブルやストレッチャー、車椅子などに乗った患者の撮影を行うとき、操作者がＸ線管を上下移動させ、Ｘ線管焦点面位置を受像面（カセッテのフイルム面）位置と同一の高さに位置させ、操作パネルの入力ボタンを押し、受像面の高さ位置を記憶部に記憶させ、記憶された受像面の高さ位置と現在位置との差分が計算され、受像面からＸ線管焦点面までの距離（ＳＩＤ）が表示部に自動表示される。そのため、操作者は、従来から行われてきたメジャーによる測定から開放され、簡単なボタン操作とＸ線管の上下動によって、所望の距離にＸ線管を容易にセッティングすることができる。装置を一人でセッティングしなければならない病院施設でも、この結果、手間を取ることがなく正確に位置決めすることができる。

本発明が提供する天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は次のような特徴を有している。その特徴はユーザーが必要に応じて高さの異なる受像面と同じ高さ位置にＸ線管を移動させ、受像面の高さ位置を記憶部に記憶させ、ＣＰＵで現在位置のＸ線管焦点面から受像面までの距離（ＳＩＤ）を自動表示できるように構成された点である。
したがって最良の形態の基本的な構成は、高さの異なる受像面と同じ高さ位置にＸ線管を移動させ、受像面の高さ位置を記憶する機能と、記憶された高さからＣＰＵで現在位置のＸ線管焦点面から受像面までの距離（ＳＩＤ）を演算する機能を具備する天井走行懸垂Ｘ線管保持装置である。

本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の１実施例を、図１、図２、図４（ａ）を参照しながら説明する。図１は本装置の制御系統ブロック図を示し、図２は本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の操作パネル３８の正面図を示す。
本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置は、図４（ａ）に示す天井レール（固定レール１、移動レール２）を走行するキャリッジ部３と、そのキャリッジ部３から伸縮自在に上下動し管球保持金具５を介してコリメータ１０を備えたＸ線管７を保持する支柱４と、支柱４の下部に設けられ支柱４の伸縮による図３に示すＸ線管焦点７ａ面の上下動の変位量を検出する検出器３５と、Ｘ線管７および支柱４の図２に示すロック解除用のそれぞれの操作ボタン（１３ａ、１３ｂ、１２、１２ａ、１１ａ、１１ｂ）及び表示部３０、入力ボタン３２ａ、照射野ランプボタン２１を備え、周囲にハンドル９を有し管球保持金具５に取付けられた図２に示す操作パネル３８と、操作パネル３８の背面に設けられ、図１に示すＸ線管７及び支柱４のロックを解除する回路、検出器３５用の直流安定化電源３６ａ、Ａ／Ｄ変換器３６ｂ、ＣＰＵ３３、記憶部３２ｂを内蔵する制御部４１とから構成される。
Ｘ線管７の回転・回動及び支柱４の移動・上下動の操作、及び、支柱４の伸縮による変位量を検出する検出機構は、従来装置と同じである。

次に、天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の従来装置と異なる部分を説明する。
図４（ｂ）に示す操作パネル８に対し、図２に示す操作パネル３８は下方に入力ボタン３２ａが新設されている。入力ボタン３２ａは、Ｘ線管焦点７ａ面を受像面（カセッテ６）と同一の高さに位置させ、検出器３５からのＸ線管位置信号を基準値として取込むためのタイミングを入力するボタンである。
据付時に据付作業者は、従来装置では換算式（上記する式（１））及び演算式（上記する式（２））の定数（Ｖｈ、Ｖｌ、Ｈｈ、Ｈｌ、Ｈｒ）を、現場で記憶部３２ｂのＥＥＰＲＯＭに記憶させていたが、本装置では、定数Ｈｒ以外の定数（Ｖｈ、Ｖｌ、Ｈｈ、Ｈｌ）を現場でＥＥＰＲＯＭに記憶させている。
使用時に操作者が行う基準高さ設定作業は、従来装置では図７に示す受像面高さＨｒを専用テーブル（水平撮影台１６）のみの一箇所だけをメジャー１８などによって据付作業者が測定して記憶させていたが、本装置では図２に示す入力ボタン３２ａの操作により、受像面高さＨｒを記憶部３２ｂのＲＡＭに記憶させている。

次に、天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の操作に付いて図３を参照しながら説明する。（ａ）はカセッテ６の高さ位置を計測する状態を示し、（ｂ）はＸ線管７を撮影位置にセッティングする状態を示す。
Ｘ線管７が検査室の天井走行懸垂式の保持装置に保持されており、任意の高さに停止されている。被検者（図示せず）を載せたストレッチャー１４が検査室に搬送され、操作者は被検者の撮影部位を持上げ、その下部に固定置き台１５を載せカセッテ６を被検者の撮影部位との間に挿入する。
そして、（ａ）では、操作者はＸ線管７をカセッテ６と同じ高さまで下げ、Ｘ線管焦点７ａ面がカセッテ６のフイルム面の高さ位置になるようにセットする。そして、操作者は図２に示す操作パネル３８の入力ボタン３２ａを押す。操作パネル３８の表示部３０に表示されたＳＩＤは、記憶部３２ｂにＨｒが記憶され、現在の高さＨもＨｒになるので０を示し、カセッテ６の高さＨｒが基準位置として図１に示す記憶部３２ｂに記憶される。
そして、（ｂ）では、操作者はＸ線管７を撮影部位上方に移動させると、ストレッチャー１４上の固定置き台１５上に載せられたカセッテ６のフイルム面からＸ線管７のＸ線管焦点７ａ面までの距離ＳＩＤが、図１に示すＣＰＵ３３で演算され、操作パネル３８の表示部３０に表示される。図２に示す操作パネル３８の照射野ランプボタン２１を押して、コリメータ１０の照準光を点灯させ、カセッテ６上の被検者に照射された照射野とセンターを確認し、操作者は表示部３０の距離を見ながらＸ線管７を上下に位置決めする。

上記の実施例では、Ｘ線管焦点７ａ面の床面からの距離Ｈと任意の受像面（カセッテ６）の高さＨｒを基準面として演算する方法について説明したが、本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置が検査室に据付けられ、立位スタンドの方向についても、検出器３５を天井走行部のキャリッジ部３などに設けて、水平方向の移動距離を計測することで同様に転用可能になる。例えば、テーブルに被検者が乗って体を起こして背中や腕の部分にカセッテ６を固定して撮影を行うような場合がある。
また、記憶部３２ｂをバッテリバックアップ方式にしても良い。毎回同じブッキー撮影装置を備えたテーブル固定台を使用する場合に、Ｘ線管のＸ線管焦点面の位置を毎回受像面位置に位置させる作業が不要になり特に有効である。

Ｘ線管を保持するＸ線管保持装置に係わり、特に、天井などから吊設されたＸ線管を、操作パネルに設けられた操作ボタンとハンドルで前後左右に走行させ、上下移動させ、垂直軸回りに回動（旋回）及び水平軸回りに回転させて撮影位置にセットする天井走行懸垂Ｘ線管保持装置に関する。

本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の１実施例を示した図である。本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の操作パネルを示す図である。本発明の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の操作手順を示す図である。従来の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の外観と操作パネルを示す図である。従来の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の制御系統ブロック図である。天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の支柱の伸縮による変位量を検出する機構を示す図である。従来の天井走行懸垂Ｘ線管保持装置の操作を説明するための図である。

符号の説明

１固定レール
２移動レール
３キャリッジ部
４支柱
５管球保持金具
６カセッテ
７Ｘ線管
７ａＸ線管焦点
８、３８操作パネル
９ハンドル
１０コリメータ
１１ａ水平軸回転フリーボタン
１１ｂ垂直軸回転フリーボタン
１２上下動フリーボタン
１２ａ３方向動フリーボタン
１３ａ長手動フリーボタン
１３ｂ短手動フリーボタン
１４ストレッチャー
１５固定置き台
１６水平撮影台
１７ブッキー撮影装置
１８メジャー
２０表示部
２１照射野ランプボタン
３０表示部
３１、３３ＣＰＵ
３２ａ入力ボタン
３２ｂ、３２ｃ記憶部
３４ａバランスウエイト
３４ｂワイヤ
３４ｃ、３４ｄ滑車
３５検出器
３５ａ歯車伝達部
３５ｃポテンショメータ
３６ａ直流安定化電源
３６ｂＡ／Ｄ変換器
４０、４１制御部

Claims

天井走行部から懸垂された支柱の下方部に取り付けられたＸ線管と、前記Ｘ線管の移動の操作を行う操作パネルとを備え、前記Ｘ線管を移動させ、Ｘ線を受像部に向けて照射できる天井走行懸垂Ｘ線管保持装置において、予め設定された基準面から前記Ｘ線管のＸ線管焦点面までの距離を検出する検出手段と、前記検出手段の出力を取込む入力手段と、前記受像部の受像部面と同一の位置に前記Ｘ線管焦点面が位置するときに前記入力手段により取込んだ前記基準面から前記受像部面までの距離を記憶する記憶部と、前記検出手段で検出された基準面からＸ線管焦点面までの距離と前記記憶部に記憶された基準面から受像部面までの距離から前記受像部面と前記Ｘ線管焦点までの距離を演算する演算部と、演算された前記受像部面から前記Ｘ線管焦点面までの距離を表示する表示部とを設け、前記操作パネルを操作し及び前記表示部に表示された距離を参照して前記Ｘ線管をセッティングできるようにしたことを特徴とする天井走行懸垂Ｘ線管保持装置。