JP4503385B2 - X線撮影装置 - Google Patents

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本発明はX線撮影装置に関する。特に、X線管装置側に、撮影条件を設定するタッチパネル付表示器を設けたX線撮影装置に関する。
一般のX線撮影装置として、臥位撮影台と立位撮影台を組み合わせたシステムが知られている(例えば特許文献1)。このシステムは、被検体にX線を照射するX線管装置と、X線管装置の下方に配された臥位撮影台と、X線管装置の側方に配された立位撮影台とを有している。X線管装置は、例えば天井から支持装置により支持され、この支持装置に対して回転自在に連結されている。また、X線管装置には、撮影条件を設定する操作ボタンや設定した撮影条件が表示されるタッチパネル付表示器が設けられている。
上記のシステムにおいて、臥位撮影台を使用した撮影では、X線を下方に向けて照射し、撮影台上の被検体にX線を照射する。また、撮影手技によっては、臥位撮影台を使用した撮影でもX線管装置を所定角度回転して撮影することがある。一方、立位撮影台を使用した撮影では、X線管装置を90°回転し、立位撮影台とX線管装置との間に位置する被検体に対してX線を水平方向に照射する。
いずれの場合も、臥位撮影台または立位撮影台には、フィルムやイメージングプレートの入った撮影用カセッテが設置され、このフィルムやイメージングプレートで被検者の透過X線を受像してX線画像を得ている。
特開2003-47608号公報
しかし、上記の従来技術では、表示パネルの視認性や撮影条件の設定作業の操作性に劣るという問題がある。
立位撮影のようにX線管装置を90°回転して使用すると、X線管装置と一体のタッチパネル付表示器も一緒に回転し、表示内容も90°回転した状態になる。このため、この表示器の表示文字が90°回転して視認性が悪化するだけでなく、操作ボタンの配置も90°回転した状態で操作することになり操作性も悪化する。同様に、立位撮影以外でもX線管装置を回転して撮影する手技では視認性、操作性が悪化する。
従って、本発明の主目的は、立位撮影などX線管装置を回転して撮影する手技においても視認性、操作性を悪化させることなく使用できるX線撮影装置を提供することにある。
本発明では、X線管装置の回転に伴って、タッチパネル付表示器の表示内容を回転して切替表示したり、タッチパネル付表示器自体あるいは表示内容を回転させることで上記の目的を達成する。
まず、本発明の第一の構成からなるX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管装置と、被検体を透過したX線を受像するX線受像装置と、X線管装置を回転自在に支持する支持機構と、X線管装置に設けられて撮影条件の設定を行う操作部と、操作部に設けられて撮影条件の設定手段と撮影条件とを表示するタッチパネル付表示器とを有する。そして、前記X線管装置の回転角度を検出する角度検出センサと、この角度検出センサの検出結果に基づいて、タッチパネル付表示器の表示内容を横表示操作画面または縦表示操作画面に切り替える切替制御手段とを有することを特徴とする。
この第一の構成によれば、X線管装置の回転に伴って、タッチパネル付表示器の表示内容を横表示操作画面または縦表示操作画面に切り替えることができる。そのため、X線管装置が回転したときでも、表示器の表示内容の視認性や設定作業の操作性を損なうことがない。
上記のX線撮影装置において、切替制御手段は、さらにタッチパネル付表示器の表示内容を上下反転表示画面にも切替可能であることが好ましい。X線撮影装置は、X線管装置を±180°回転できるように設計されていることが多い。その場合、X線管装置は基準方向から上下逆転した位置まで回転されるため、タッチパネル付表示器の表示内容を上下反転した表示画面とすることで、X線管装置が上下逆転したときでも、表示器の表示内容の視認性や設定作業の操作性を損なうことがない。
また、横表示操作画面と縦表示操作画面の表示情報が実質的に同様のレイアウトであることが望ましい。横表示操作画面と縦表示操作画面のレイアウトが同様であれば、両操作画面が切り替わった場合でも違和感なくX線撮影装置の操作を行なうことができる。
特に、横表示操作画面と縦表示操作画面は、各画面での表示内容の各々を実質的に同一サイズとし、かつ実質的に共通するレイアウトに再配列して切り替えられることが好ましい。単に横表示操作画面と縦表示操作画面との切り替えを行った場合、表示器が長方形であれば、表示内容の一部が欠けたり、何も表示されない無効部分が大きくなる。表示内容の一部が欠けることを回避するには、表示内容を全体的に縮小表示することなども考えられるが、その場合は表示内容が小さくなって視認性を低下させることになる。そこで、横表示操作画面と縦表示操作画面は、各画面での表示内容を実質的に同一のサイズとすれば、両操作が切り替わった際に違和感なく操作することができる。より具体的には、両操作画面を実質的に共通するレイアウトに再配列して表示する。例えば、横表示操作画面から縦表示操作画面に切り替わる場合は、各表示内容の配置間隔を幅方向に圧縮すると共に縦方向に伸張して再配列し、縦表示操作画面から横表示操作画面に切り替わる場合は、その逆に再配列して画面の切り替えを行うことで、長方形の表示器の表示エリアを有効に使用することができる。
とりわけ、タッチパネル付表示器の縦横のドット数を同一とすることが好ましい。タッチパネル付表示器は、通常、縦横に多数のドットが座標状に配された構成となっている。このドットを縦と横で同一数とすることで、横表示操作画面の場合と縦表示操作画面の場合のいずれも全く同一の表示画面とすることが可能で、一層操作性を高めることができる。
また、本発明の第二の構成からなるX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管装置と、被検体を透過したX線を受像するX線受像装置と、X線管装置を回転自在に支持する支持機構と、X線管装置に設けられて撮影条件の設定を行う操作部と、操作部に設けられて撮影条件の設定手段と撮影条件とを表示するタッチパネル付表示器とを有する。そして、前記X線管装置の回転角度を検出する角度検出センサと、X線管装置に対して操作部を回転自在に支持する回転連結機構と、角度検出センサの検出結果に基づいて、X線管装置の回転角度に関わらず操作部を常に基準方向に保持するように回転連結機構を制御する回転制御部とを有することを特徴とする。
この第二の構成によれば、X線管装置の回転に伴って、同装置の回転方向と逆方向にタッチパネル付表示器を回転させることが可能で、見かけ上、タッチパネル表示器を回転しないようにできる。これにより、常時タッチパネル付表示器を基準方向に保持することができ、表示文字の視認性が確保でき、操作ボタンの配置も変わらないため操作性が悪化することも回避できる。
この第二の構成では、支持機構に対してX線管装置が回転自在に装着され、さらにX線管装置に対して操作部(タッチパネル付表示器)が回転自在に装着されている。X線管装置に対する操作部の回転は、例えばモータを用いて行えばよい。支持機構に対してX線管装置が回転された際、その逆方向にX線管装置の回転角度と同じ角度だけ操作部をX線管装置に対して回転させる。この回転は、X線管装置の回転角度を角度検出センサで検出し、その検出結果から操作部の回転方向と回転角度を求め、モータに対して求められた回転方向と回転角度を指令することにより行なうことができる。
さらに、本発明の第三の構成からなるX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管装置と、被検体を透過したX線を受像するX線受像装置と、X線管装置を回転自在に支持する支持機構と、X線管装置に設けられて撮影条件の設定を行う操作部と、操作部に設けられて撮影条件の設定手段と撮影条件とを表示するタッチパネル付表示器とを有する。そして、前記X線管装置の回転角度を検出する角度検出センサと、角度検出センサの検出結果に基づいて、X線管装置の回転角度に関わらずタッチパネル付表示器の表示内容を常に基準方向に保持するように制御する表示回転制御部とを有することを特徴とする。
この第三の構成によれば、X線管装置の回転に伴って、タッチパネル付表示器の表示内容を回転させる。それにより、見かけ上、タッチパネル表示器の表示内容を回転しないようにできる。そのため、X線管装置が回転したときでも、表示器の表示内容の視認性や設定作業の操作性を損なうことがない。
この第三の構成では、一般的な矩形のタッチパネル表示器を用い、その表示器の画面内で円形の表示ウィンドウを形成し、その表示ウィンドウを回転するようにしてもよいが、タッチパネル表示器自体を円形のものとすることが好ましい。表示ウィンドウあるいはタッチパネル表示器自体が円形であれば、違和感なく表示内容を任意の角度に回転することができる。
上記第一・第二・第三のいずれの構成においても、X線撮影装置は、X線管装置に撮影条件の設定を行う操作部が設けられ、この操作部にタッチパネル付表示器が設けられているものであれば、特に限定されない。
X線管装置を支持する支持機構も、X線管装置を回転自在に支持できるものであれば、天井に設置されている支持機構でも良いし、X線撮影装置自体に設けられたアームなどであってもよい。
X線受像機構も種々の構成が利用できる。フィルムやイメージングプレートの入った撮影用カセッテが設置された撮影台を有するものはもちろん、イメージインテンシファイヤとTVカメラとを組み合わせてX線画像を出力する構成や、フラットパネルディテクタ(FPD)を備えてX線画像を出力する構成が利用できる。
タッチパネル付表示器の表示内容には、X線撮影装置の操作に必要な操作ボタンや撮影に際して設定する必要のある種々の条件などが含まれ、特定の内容に限定されるわけではない。例えば、撮影台切替ボタン、X線管保持装置の設定ボタンとその設定情報、撮影条件設定ボタンとその設定条件、アナトミカルプログラムボタン、X線照射結果、拡張機能操作ボタンなどが含まれる。撮影条件には、管電圧、管電流、撮影時間または管電流時間積などが含まれる。
本発明X線撮影装置によれば、X線管装置の回転角度に応じてタッチパネル上の操作ボタンと表示情報を回転、再配列表示したり、タッチパネル自体あるいはタッチパネルの表示内容が見かけ上回転しないようにすることができる。そのため、臥位撮影や立位撮影などX線管装置の向きが異なっていても視認性、操作性を損なうことなく撮影条件の設定を行うことができる。
また、単に回転させるのではないので、長方形の表示器の表示エリアを有効に使用できる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は病院のX線検査室に設置した本発明装置の概略図である。このX線検査室は操作室1と撮影室2よりなる。この二つの操作室1と撮影室2とは、鉛ガラスよりなる窓3を有するX線に対する防護壁4により隔離されている。
操作室1には、撮影のX線条件を設定する操作卓7と、後述する撮影室2に設置されたデジタルX線受像装置10、18からデータを取り込んで撮影画像を作成する画像処理装置51と、撮影画像を表示するモニター54が配置される。この操作卓7は、床面5から支持台8により支持され、撮影用ハンドスイッチ52が設けられている。
撮影室2には、臥位撮影台11および立位撮影台19が設置され、各撮影台にはFPD等デジタルX線受像装置10、18が内蔵されている。デジタルX線受像装置10、18は被検体を透過したX線を可視画像データに変換出力する。臥位撮影台11のX線受像装置10は水平面沿いに、立位撮影台19のX線受像装置18は垂直面沿いに配置されている。そして、臥位撮影台11には、撮影用フットスイッチ53が接続されている。
一方、臥位撮影台11の上方で立位撮影台19の側方には、X線管装置13が対向配置される。X線管装置13はX線管を備え、このX線管に撮影室2内に設置されるX線高電圧制御装置9から所定の高電圧を供給して、そのX線管から撮影台11の上または撮影台19の前方に位置する被検体にX線を照射する。このX線管装置13は、さらにX線の照射野を規定する可動絞り装置12が設けられている。
このようなX線管装置13は撮影室2の天井6から支持機構16を介して支持されている。支持機構16は、伸縮自在の支柱部14と、天井6に設置したレール17により支柱部14を前後左右に移動可能な台車部15とからなる。支柱部14は、その先端にX線管装置13を回転自在に支持する。
さらに、X線管装置13には、支持機構16と可動絞り装置12の操作ならびに撮影条件の設定を行う操作部20と、X線管装置13を所定の向きに変える際に把持するハンドル24が設けられている。操作部20は、可動絞り操作ボタン22および支持機構操作ボタン23と共にタッチパネル付表示器21を有する。このタッチパネル付表示器21からの操作で、操作室1の操作卓7と同様に撮影条件も設定することができる。また、この操作部20とハンドル24を操作してX線管装置13(可動絞り装置12)を、撮影手技に応じて−180°〜+180°の範囲で回転させることができるようになっている。この回転角度は、操作部20に設けられた角度検出器25により検出される。
図2は本発明装置の機能ブロック図である。まず、操作室1の操作卓7は、撮影室2のX線高電圧制御装置9に接続され、同装置9に接続されているX線管装置13のX線照射条件を操作可能になっている。
次に、撮影室2内のX線装置に設けられた操作部20は、支柱部14や台車部15を通してX線高電圧装置9と接続され、支持機構16の操作だけでなく、X線照射条件の操作も可能にしている。これら操作部20および支持機構16を含めてX線管保持装置とする。
また、操作部20には、X線管装置13の回転角度を検出する角度検出器25が設けられ、この検出器25の検出結果に伴って、切替制御部26でタッチパネル付表示器21に表示される操作画面の切替制御を行う。
さらに、操作部20は可動絞り装置12とも接続され、可動絞り操作ボタン22により、絞りの開閉やX線照射野を確認するためのランプの点灯操作をすることができる。
そして、撮影室2のFPD10、18は、操作室1の画像処理装置51に接続され、取り込んだデータを画像処理装置51に送り、同装置51で画像を作成する。この画像は画像処理装置51に接続したモニター54に表示される。そして、臥位撮影台11および立位撮影台19を支持機構16と連動動作させる場合は、撮影台11、19と支持機構16とを接続する。
次に、本発明装置の動作を図1〜図6に基づいて説明する。図3は臥位撮影を行う場合のX線管装置周辺の概略構成図である。臥位撮影を行う場合、オペレータはタッチパネル表示器21にある撮影台切り替えボタン32(図4参照)にて臥位撮影台11を選択し、操作部20の支持機構操作ボタン23とハンドル24を操作して、臥位撮影台11とX線管装置13との位置関係を設定する。つまり、図3のように、X線管装置13は下方の臥位撮影台11に向けて照射できる向きに配置され、タッチパネル付表示器21も横長の方向に配置される。ここでは、このタッチパネル付表示器21の向きを基準方向とする。
この時、タッチパネル付表示器21には横表示操作画面が表示される。図4に示すように、横表示操作画面では、使用する撮影台を選択する撮影台切り替えボタン32と、撮影部位から撮影条件を一括して設定するアナトミカルプログラムボタン33と、撮影条件表示とその設定ボタン34と、X線照射結果表示35と、X線管保持装置情報表示と設定ボタン36と、自動露出設定など拡張機能操作ボタン37を横長に表示する。
次に、被検体を臥位撮影台11の上に寝かせ、アナトミカルプログラムボタン33または撮影条件表示と設定ボタン34による撮影条件の設定と、支持機構操作ボタン23およびハンドル24の操作による撮影位置の位置決めを行う。そして、撮影用ハンドスイッチ52または撮影用フットスイッチ53により撮影を行う。
立位撮影を行う場合は、撮影台切り替えボタン32にて立位撮影台19を選択し、支持機構操作ボタン23とハンドル24を操作してX線管装置13を90°回転させる。それにより、図5に示すように、デジタルX線受像装置18にX線管装置13が対向される。
この回転によりX線管装置13の回転角度を角度検出器25が検出すると、タッチパネル付表示器21の表示内容を縦表示操作画面31に切り替えて表示する。すなわち、図6に示すように、撮影台切り替えボタン32、アナトミカルプログラムボタン33、撮影条件表示と設定ボタン34、X線照射結果表示35、X線管保持装置情報表示と設定ボタン36および拡張機能操作ボタン37の各表示内容は再配列されて、縦長の縦表示操作画面31として表示される。
次に、被検体を撮影台19の前に立たせ、撮影条件の設定と撮影位置の位置決めを行い撮影する。この時、縦表示操作画面31は、標準の表示情報と操作ボタン(符号32〜37)の位置関係を横表示操作画面30とほぼ同一としているので、横表示操作画面30と縦表示操作画面31が切り替わっても違和感なく撮影条件の設定操作をすることができる。
さらにX線管装置13を回転して−180°または+180°の回転位置に近接した場合、タッチパネル付表示器21は上下が反転した横表示操作画面(図示せず)を表示する。上下反転横表示操作画面は、図4の横表示操作画面30の上下が逆転した表示である。
続いて、上述した本発明装置における切替制御部の動作手順を図7のフローチャートに従って説明する。このフローチャートに示す処理は、角度検出器25で角度の変化を検出すると起動して実行される。
ステップ501:
角度検出器25によりX線管装置13の回転を検出すると処理を開始する。
ステップ502:
X線管装置13の角度を判定し、その角度が−46°〜−135°ならステップ503へ、−45°〜+45°ならステップ504へ、+46°〜+135°ならステップ505へ、−136°〜−180°または+136°〜+180°ならステップ506へ進む。
ステップ503:
X線管装置13が図3の基準方向から右回りに旋回されているため、基準方向におけるタッチパネル付表示器21の左辺を上とし、表示内容を図4の横表示操作画面30から左に90°回転された縦表示操作画面31(図6)に表示を切り替える。
ステップ504:
基準方向の横表示操作画面30(図4)に表示を切り替える。
ステップ505:
X線管装置13が基準方向から左回りに旋回されているため、基準方向におけるタッチパネル付表示器21の右辺を上とし、表示内容を図4の横表示操作画面30から右に90°回転された縦表示操作画面31(図6)に表示を切り替える。
ステップ506:
タッチパネル付表示器の下辺を上とし、上下が逆転した横操作画面(図4)に表示を切り替える。
ステップ507:
処理を終了する。
次に、タッチパネル付表示器自体をX線管装置に対して回転させる構成を説明する。前記実施例1ではタッチパネル付表示器の表示内容を切り替えて回転させたが、本例では表示内容は切り替えず、X線管装置13に対してタッチパネル付表示器21を回転する回転連結機構(図示せず)を設ける(図1)。
この実施例2は、切替制御部を用いて表示内容を回転させる代わりに回転連結機構を用いている点を除いて、X線撮影装置の構成は実施例1と同様であるため、相違点を中心に説明する。
本例でも、支持機構16に対してX線管装置13が回転し、その回転角度が角度検出器により検出される点は実施例1と同様である。但し、本例では、さらにX線管装置13に対して操作部20が回転する。この操作部20の回転に回転連結機構が用いられる。回転連結機構は、モータにより、X線管装置13に対して操作部を回転させる。
X線管装置13が回転されると、その回転角度が角度検出器で検出され、その検出結果は、前記モータの回転制御部に出力される。回転制御部では、X線管装置13の回転角度と同じ角度で、回転方向が逆向きとなる駆動を操作部20に与えられるようにモータへの制御指令を出力する。この制御指令により、例えばX線管装置13が支持機構16に対して左回りに90°回転した場合、操作部をX線管装置に対して右回りに90°回転させる。これにより、操作部20は見かけ上回転せず、基準方向を保持するため、表示内容は図4に示した横表示画面のままで何ら支障なく操作を行うことができる。X線管装置13の回転状態が上記具体例と異なる場合も、操作部の回転が行われることで、X線管装置13の回転状態に関わらず、常に操作部20の向きを基準方向に保持することができるため、高い視認性と操作性を実現することができる。
次に、タッチパネル付表示器の表示画面を円形とし、表示内容をX線管装置に対して回転させる構成を説明する。前記実施例2ではタッチパネル付表示器自体をX線管装置13に対して回転する回転連結機構を設けたが、本例ではタッチパネル付表示器はX線管装置13に対して回転せず、同表示器の表示内容だけがX線管装置の回転角度に応じて回転する。
この実施例3は、回転連結機構を用いて表示器自体を回転させる代わりに表示回転制御部(図示せず)を用いて表示器中の表示内容を回転させる点を除いて、X線撮影装置の構成は実施例2と同様であるため、相違点を中心に説明する。
本例でも、支持機構16に対してX線管装置13が回転し、その回転角度が角度検出器により検出される点は実施例2と同様である。但し、本例では、操作部に円形のタッチパネル付表示器が設けられ、この表示器の表示内容を表示回転制御部の指令に基づきX線管装置の回転角度に応じて回転させ、常に表示内容が基準位置を保持するように制御する。
本例で用いる表示器の表示内容の一例を図8に示す。この図に示すように、円形の表示器内には、図4や図6と若干レイアウトが異なるがほぼ同様の内容が表示される。
X線管装置13が回転されると、その回転角度が角度検出器で検出され、その検出結果は、表示回転制御部に出力される。表示回転制御部では、X線管装置13の回転角度と同じ角度で、回転方向が逆向きとなるように表示内容を回転する制御指令を出力する。この制御指令により、例えばX線管装置13が支持機構16に対して左回りに90°回転した場合、表示内容をX線管装置に対して右回りに90°回転させる。これにより、表示内容は見かけ上回転せず、基準方向を保持するため、何ら支障なく操作を行うことができる。その際、表示内容が回転されても、表示器は円形であるため、回転前後の表示レイアウトは全く同一であり、何らの違和感なくX線撮影装置を操作することができる。X線管装置13の回転状態が上記具体例と異なる場合も、表示内容の回転が行われることで、X線管装置13の回転状態に関わらず、常に表示内容の向きを基準方向に保持することができるため、高い視認性と操作性を実現することができる。
本発明X線撮影装置は、特に医療用X線撮影装置として好適に利用することができる。
本発明装置の全体構成を示す概略図である。 本発明装置の機能ブロック図である。 本発明装置で臥位撮影する際のX線管装置と撮影台の配置関係を示す説明図である。 臥位撮影における横表示操作画面を示す説明図である。 本発明装置で立位撮影する際のX線管装置と撮影台の配置関係を示す説明図である。 立位撮影における縦表示操作画面を示す説明図である。 本発明装置の切替制御手段の処理手順を示すフローチャートである。 実施例3における円形の操作画面を示す説明図である。
符号の説明
1 操作室 2 撮影室 3 窓 4防護壁 5 床 6 天井
7 操作卓 8 支持台 9 X線高電圧制御装置
10 デジタルX線受像装置 11 臥位撮影台 12 可動絞り装置
13 X線管装置 14 支柱部 15 台車部 16 支持機構
17 レール 18デジタルX線受像装置 19 立位撮影台
20 操作部 21 タッチパネル付表示器
22 可動絞り操作ボタン 23 支持機構操作ボタン
24 ハンドル 25 角度検出器
30 横表示操作画面 31 縦表示操作画面
32 撮影台切り替えボタン 33 アナトミカルプログラムボタン
34 撮影条件表示とその設定ボタン 35 X線照射結果表示
36 X線管保持装置情報表示とその設定ボタン
37 拡張機能操作ボタン
56 撮影台切り替えボタン 57 アナトミカルプログラムボタン
58 撮影条件表示と設定ボタン 59 X線照射結果表示
60 X線管保持装置情報表示と設定ボタン 61 拡張機能操作ボタン
51 画像処理装置 52 撮影用ハンドスイッチ
53 撮影用フットスイッチ 54 モニター

Claims (3)

  1. 被検体にX線を照射するX線管装置と、前記被検体を透過したX線を受像するX線受像装置と、前記X線管装置を回転自在に支持する支持機構と、前記X線管装置に設けられて撮影条件の設定を行う操作部と、前記操作部に設けられて前記撮影条件を表示する表示器とを有するX線撮影装置において、
    前記X線管装置の回転角度を検出する角度検出センサと、前記X線管装置に対して操作部を回転自在に支持する回転連結機構と、前記角度検出センサの検出結果に基づいて、前記X線管装置の回転角度に関わらず操作部を基準方向に保持するように回転連結機構を制御する回転制御部とを有す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線管装置と、前記被検体を透過したX線を受像するX線受像装置と、前記X線管装置を回転自在に支持する支持機構と、前記X線管装置に設けられて撮影条件の設定を行う操作部と、前記操作部に設けられて前記撮影条件を表示する表示器とを有するX線撮影装置において、
    前記X線管装置の回転角度を検出する角度検出センサと、前記角度検出センサの検出結果に基づいて、前記X線管装置の回転角度に関わらず前記表示器の表示内容を基準方向に保持するように制御する表示回転制御部とを有することを特徴とするX線撮影装置。
  3. 前記表示器の形状が円形であることを特徴とする請求項2に記載のX線撮影装置。
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