JP4609346B2

JP4609346B2 - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP4609346B2
Application number: JP2006057197A
Authority: JP
Inventors: 充梅田; 啓史井上
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-03-03
Also published as: JP2007229334A

Description

この発明は、診断および治療用のＸ線画像を得るためのＸ線診断装置に係り、特には、操作者が装置（被検者）の近くで装置を操作するＸ線診断装置に関する。

この種のＸ線診断装置として、Ｘ線透視およびＸ線撮影をすることができるＣアーム型Ｘ線装置がある。このＣアーム型Ｘ線装置は、天板に載架された被検者を挟んでＸ線管と撮像器（イメージインテンシファイアやテレビカメラ、ＦＰＤなど）とをＣ型アームの両端に対向固定させて構成されている。

ところで、上記Ｃアーム型Ｘ線装置では、Ｃ型アームの円弧に沿ってＣ型アーム自体が移動可能で、かつＣ型アームの鉛直軸および水平軸方向での位置およびそれら各軸周りの角度が調整可能となっていて、被検者に対するＸ線画像が、あらゆる位置（高さ方向および水平方向）で、あらゆる方向（鉛直軸周りの方向および互いに直交する２つの水平軸周りでの方向）から取得可能となっている。

上記Ｃアーム型Ｘ線装置は、診断のみならず治療にも用いられるようになっており、これに伴い撮像装置を広範囲に、高速で移動させてＸ線による透視、撮影をする必要性が生じている。この移動速度の高速化に伴い、撮像装置の被検者や操作者、あるいは付属装置等（以下、これらを障害物と称する）への衝突は避けなければならない。このために、機械式の接触検出器を用いて、前記撮像装置に障害物が接触したとき前記機械式接触検出器で検出して前記撮像装置の移動を停止させる方法がある。しかし、この方法により、障害物に接触してから撮像装置を減速させて停止させる場合、撮像装置の移動速度が速いために、減速、停止させるのに長い距離を必要とし、上記高速化への要求に対応できない。

そこで、撮像装置が障害物に接近して、これらが所定の距離になったとき、すなわち障害物に接触する状態になったときは、該障害物を検出する非接触障害物検出器を設け撮像装置を減速、停止させる方法が採用されている。この検出器は、静電容量型距離センサであって、送信電極と受信電極を撮像装置の周囲に取り付け、送信電極より一定の電磁界を発生させ、この電磁界内に障害物が入ると送信電極と受信電極間の静電容量が大きくなって前記電磁界の強度が低下することにより、これを受信電極で検出して前記障害物を非接触で検出する。

上記の静電容量型距離センサは、撮像装置と障害物との距離検出の精度向上のため以下の構造を採用したものがある。すなわち、送信電極から電磁波を放射して電磁界を形成し、受信電極により前記電磁界の強度を検出して前記受信電極の周囲の物体の存在を検出する静電容量型距離センサにおいて、前記送信電極と受信電極を対向配置し、かつ前記受信電極に中空部を設ける。この構成の静電容量型距離センサは、送信電極と受信電極を対向配置し、かつ前記受信電極に中空部を設けたので、該中空部で遮られていた前記送信電極からの電磁界の強度は、障害物検出領域で一様になる。したがって、前記受信電極の検出感度が上がると共に障害物検出領域で一様で安定した出力が得られる。（例えば特許文献１参照）
特開２００１−２０８５０４号公報

上記のように、静電容量型距離センサは、撮像装置が障害物に接触する前に、これを検出し、前記障害物に接触しない距離で前記撮像装置を停止させる非接触型距離センサとして有効であるが、つぎの問題を有している。Ｘ線診断装置においては、撮像装置の側面に操作スイッチを設け、被検者の近くでＩＶＲ（ＩｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌＲａｄｉｏｌｏｇｙ）を行いながら、前記操作スイッチを操作し前記撮像装置を移動させることがあり、前記操作スイッチは、被検者の近傍に設置する必要があることから前記撮像装置に設けられている前記非接触型距離センサの近傍に配設される。このため、前記操作スイッチを操作して前記撮像装置を移動させようとしたとき、前記操作スイッチを操作する手を前記非接触型距離センサが障害物として検出し、前記撮像装置の移動ができない事態が生起し得る。

したがって、上記従来の非接触型距離センサを備えたＸ線診断装置においては、操作スイッチを押す手を障害物として検出することがあるため、操作者の意図する通りに撮像装置を円滑に作動させ得ない場合が生じる。本発明の目的は、操作スイッチを押す手を障害物として検出することなく、操作者の意図する通りに撮像装置を動かすことができるＸ線診断装置を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するために、Ｘ線撮影による被検者の撮像を行う撮像装置を備えるとともに、この撮像装置を被検者に対して進退駆動させる駆動装置を備えたＸ線診断装置において、前記撮像装置は、前記駆動装置の進退駆動を指示するためのスイッチと、当該撮像装置が被検者に接近したことを検知する非接触型距離センサを有し、前記非接触型距離センサが、前記スイッチを操作する操作者の手を検知する程度に前記スイッチに近接して付設され、前記スイッチが操作された場合に前記非接触型距離センサの検知感度を下げる感度調整手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、非接触型距離センサを備えたＸ線診断装置において、撮像装置を移動させる時、撮像装置に設けられている操作スイッチを押す手を障害物として検出することなく、操作者の意図する通りに撮像装置を動かすことができ、診断、治療の効率を向上するという効果がある。

操作スイッチは、前記撮像装置をＸ、Ｙ方向にそれぞれ前進させたいとき操作する押しボタンスイッチと後退させたいとき操作する押しボタンスイッチの４個、および、Ｚ方向に上昇させたいとき操作する押しボタンスイッチと下降させたいとき操作する押しボタンスイッチの２個からなり、該押しボタンスイッチには移動方向が表示されている。

前記操作スイッチが傾動レバー式の場合は、前記撮像装置を任意の水平方向に移動させたいときその方向に倒すレバーと垂直方向に移動させたいときその方向に倒すレバーを備え、該レバーの倒れた方向に前記撮像装置を移動させるようにする。操作者が前記レバーを倒す圧力に呼応して、前記撮像装置の移動スピードを変化させる。

以下、本発明の実施例を説明する。図１は本発明の構成を概略的に示す図である。この図１は発明の原理を示し、実際に設置すべきＣ型アーム方式のＸ線診断装置は図示していない。図１において、１は撮像器１ａとスイッチ・センサ取付枠１ｂからなる撮像装置、２は前記撮像装置１を前進させるときに操作する前進スイッチ、３は前記撮像装置１を後退させるときに操作する後退スイッチである。４は前記前進スイッチ２と後退スイッチ３の近傍に設けられ非接触で被検者Ｍなどの障害物を検知する非接触型距離センサ、５は前記前進スイッチ２と後退スイッチ３から離れて設けられ非接触で被検者Ｍなどの障害物を検出する非接触型距離センサである。撮像装置１はＣ型アーム８（図２参照）により支持され、制御部６からの制御信号で制御されるＣ型アーム駆動装置７（図２参照）により所定の方向に移動および停止をする。制御部６は、操作検知器６ａ、感度調整器６ｂ、感度調整器６ｃ、駆動回路６ｄで構成される。感度調整器６ｂおよび感度調整器６ｃは感度変更の指令により増幅率が切り替えられる演算回路と該演算回路の出力信号を基準値と比較する回路より構成され、前記感度変更の指令がある場合は増幅率（感度）が低くなり非接触型距離センサが障害物を検知しても演算回路の出力信号は前記基準値と比較しより小さいため、障害物として検出せず、移動禁止の指令を駆動回路６ｄへ送信することはなく、前記感度変更の指令がない場合は増幅率（感度）が高くなり非接触型距離センサが障害物を検知した場合演算回路の出力信号は前記基準値と比較しより大きいため、障害物として検出し、移動禁止の指令を駆動回路６ｄへ送信する。また、非接触型距離センサが障害物を検知しない場合は前記感度変更の指令の有無に関係なく移動禁止の指令を駆動回路６ｄへ送信することはない。

前記操作検知器６ａは、前記前進スイッチ２と後退スイッチ３からの操作信号を受信すると、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の前進又は後退の指令を送信すると同時に、前記感度調整器６ｂへ感度変更の指令を送信する。前記感度調整器６ｂは、前記非接触型距離センサ４から操作中の手を障害物として検知する信号を受信するが、前記感度変更の指令により感度が下げられ、障害物として検出せず、前記撮像装置１の移動禁止の指令を前記駆動回路６ｄへ送信しない。前記感度調整器６ｃは、感度変更の指令信号の入力が無く、前記非接触型距離センサ５から被検者Ｍ等の障害物の検知信号を受信した場合、障害物として検出し、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の移動禁止の指令を送信する。

前記操作検知器６ａは、前記非接触型距離センサ５近傍の前進スイッチと後退スイッチ（図示しない）からの操作信号を受信すると、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の前進又は後退の指令を送信すると同時に、前記感度調整器６ｃへ感度変更の指令を送信する。前記感度調整器６ｃは、前記非接触型距離センサ５から操作中の手を障害物として検知する信号を受信するが、前記感度変更の指令により感度が下げられ、障害物として検出せず、前記撮像装置１の移動禁止の指令を前記駆動回路６ｄへ送信しない。前記感度調整器６ｂは、感度変更の指令信号の入力が無く、前記非接触型距離センサ４から被検者Ｍ等の障害物の検知信号を受信した場合、障害物として検出し、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の移動禁止の指令を送信する。

前記操作検知器６ａは、前記非接触型距離センサ５近傍の前進スイッチと後退スイッチ（図示しない）からの操作信号および前進スイッチ２と後退スイッチ３からの操作信号を同時に受信すると、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の前進又は後退の指令を送信することを停止し、同時に操作者に操作エラーの警報を発信し、前記感度調整器６ｃと前記感度調整器６ｂへ感度変更の
指令を送信する。前記感度調整器６ｃと前記感度調整器６ｂは前記非接触型距離センサ５および前記非接触型距離センサ４から操作中の手を障害物として検知する信号を受信するが、前記感度変更の指令により感度が下げられ、共に障害物として検出せず、前記撮像装置１の移動禁止の指令を前記駆動回路６ｄへ送信しない。しかし、前述のとおり前記駆動回路６ｄへの前進又は後退の指令の送信が停止されている。前記駆動回路６ｄは、前記操作検知器６ａからの前記前進又は後退の指令を受信し、前記移動禁止の指令が無い場合のみ、前記Ｃ型アーム駆動装置７へ前進又は後退の駆動の制御信号を送信する。

図２は、本発明のより具体的な構成を示す図である。このＸ線診断装置は、天板１０に載架された被検者Ｍを挟んでＸ線照射手段に相当するＸ線管９と撮像装置１とをＣ型アーム８の両端に対向配置させて構成されている。Ｃ型アーム８は制御部６の制御信号で制御されるＣ型アーム駆動装置７により移動駆動される。撮像装置１は、Ｘ線透視像を撮影するイメージインテンシファイアやＦＰＤなどの撮像器１ａおよびスイッチ・センサ取付枠１ｂなどから構成されている。なお、撮像器１ａがイメージインテンシファイアの場合はテレビカメラ（図示されていない）が取り付けられる。前進スイッチ２、後退スイッチ３、非接触型距離センサ４および非接触型距離センサ５などはスイッチ・センサ取付枠１ｂに設けられる。

本発明は以上の構成であるから、操作者が撮像装置１を被検者Ｍに近接させるために前進スイッチ２を操作すると、非接触型距離センサ４が操作者の手を障害物として検知するが、操作検知器６ａは前進スイッチ２が操作中の信号を受信したときは、感度調整器６ｂへ感度変更の指令を送信する。感度調整器６ｂは、前記感度変更の指令により、感度が下げられ前記手を障害物として検出せず、駆動回路６ｄへ撮像装置１の移動禁止の指令を送信しない。駆動回路６ｄは、操作検知器６ａから送信される撮像装置１の前進の指令に従いＣ型アーム駆動装置７へ駆動信号を送信し、撮像装置１は前記操作者の意図通りに移動を続行する。一方、操作されている前進スイッチ２から離れて設けられている非接触型距離センサ５の信号は、感度調整器６ｃにより受信されている。該感度調整器６ｃは、感度変更の指令信号の入力が無く、感度は下がらないため、撮像装置１が被検者Ｍの所定距離まで接近したとき障害物として検出し、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の移動禁止の指令を送信し、移動が停止し、安全が保持できる。

また、操作者が撮像装置１を被検者Ｍに近接させるために非接触型距離センサ５近傍の前進スイッチを操作すると、非接触型距離センサ５が操作者の手を障害物として検知するが、感度調整器６ｃは感度が下げられ操作する手を障害物として検出せず、駆動回路６ｄへ撮像装置１の移動禁止の指令を送信しない。駆動回路６ｄは、操作検知器６ａから送信される撮像装置１の前進の指令に従いＣ型アーム駆動装置７へ駆動信号を送信し、撮像装置１は前記操作者の意図通りに移動を続行する。一方、非接触型距離センサ４の信号は感度調整器６ｂにより受信されており、該感度調整器６ｂへは感度変更の指令信号の入力が無く感度は下がらないため、撮像装置１が被検者Ｍの所定距離まで接近したとき障害物として検出し、前記駆動回路６ｄへ前記撮像装置１の移動禁止の指令を送信し、移動が停止し、安全が保持できる。

さらに、非接触型距離センサ５近傍の前進スイッチと前進スイッチ２が同時に操作されると、操作検知器６ａは駆動回路６ｄへ撮像装置１の前進又は後退の指令を送信することを停止し、同時に感度調整器６ｃと感度調整器６ｂへ感度変更の指令を送信する。感度調整器６ｃと感度調整器６ｂは感度が下げられ、共に障害物を検出せず、撮像装置１の移動禁止の指令を駆動回路６ｄへ送信しない。しかし、駆動回路６ｄへの前進又は後退の指令の送信が停止されているため撮像装置１の移動が停止し、被検者Ｍの安全が保持できる。

図１に示す実施例においては撮像装置がフラット型検出器による直方体となっているが、旧来からのイメージインテンシファイアなどからなる撮像装置を備えたＸ線診断装置においても本発明は適用可能であり、装置は図示例に限定されない。また、図示例では撮像装置がＣ型アームに支持されており、Ｃ型アーム駆動装置を移動可能な枠体で示したが、この構成に限定されるものでもなく、種々の構成とすることができる。本発明はこれら変形例を包含する。

本発明の構成を示す図である。本発明の構成部品の概略の配置を示す図である。

符号の説明

１撮像装置１ａ撮像器１ｂスイッチ・センサ取付枠２前進スイッチ３後退スイッチ４非接触型距離センサ５非接触型距離センサ６制御部６ａ操作検知器６ｂ感度調整器６ｃ感度調整器６ｄ駆動回路７Ｃ型アーム駆動装置８Ｃ型アーム９Ｘ線管１０天板Ｍ被検者

Claims

Ｘ線撮影による被検者の撮像を行う撮像装置を備えるとともに、この撮像装置を被検者に対して進退駆動させる駆動装置を備えたＸ線診断装置において、
前記撮像装置は、前記駆動装置の進退駆動を指示するためのスイッチと、当該撮像装置が被検者に接近したことを検知する非接触型距離センサを有し、
前記非接触型距離センサが、前記スイッチを操作する操作者の手を検知する程度に前記スイッチに近接して付設され、
前記スイッチが操作された場合に前記非接触型距離センサの検知感度を下げる感度調整手段が設けられていることを特徴とするＸ線診断装置。