JP4617857B2

JP4617857B2 - 放射線撮影装置

Info

Publication number: JP4617857B2
Application number: JP2004350098A
Authority: JP
Inventors: 武志井上; 正康高瀬; 寛朗八木
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: JP2006158443A

Description

この発明は、医用Ｘ線診断などに用いられる放射線撮影装置に係り、特に、放射線を照射する放射線検出手段、および照射された放射線を検出して受像を行う受像系を含んで構成された映像系を移動させる技術に関する。

放射線撮影装置として、Ｃ型アームのＸ線診断装置を例に採って説明する。従来、Ｃ型アームのＸ線診断装置は、Ｃ型アームの一端に支持されたＸ線管（放射線照射手段）と他端に支持されたイメージインテンシファイア（受像系）とを備えている。これらＸ線管およびイメージインテンシファイア（以下、『Ｉ．Ｉ』と略記する）を含んで映像系を構成しており、Ｘ線管あるいはＩ．Ｉを操作するために複数本のケーブルを配設している。Ｘ線制御装置からＣ型アームを支持する支柱にまで上述したケーブルを延ばし、その支柱にケーブルを導入配線し、支柱から映像系を支持するＣ型アームにまでケーブルを延ばしている。そして、これらのケーブルを束ねて蛇腹状の管で覆って保持している関係で、この管も支柱からＣ型アームにまで延ばして配設している。

このように蛇腹状の管でケーブルを支持した場合には、管については動作の方向に制限がないので、Ｃ型アームによってＸ線管およびＩ．Ｉが被検体の体軸周りに回転したり、体軸と水平方向に直交する軸心周りに回転して映像系が移動すると、ケーブルが重力によって管ごと下方向に常に垂れ下がる。また、被検体への処置の邪魔になる可能性もある。また、これら映像系の回転によってケーブルにねじれが生じることでケーブルに大きな負担がかかり、断線する恐れもある。

そこで、被検体への処置の邪魔や、ケーブルへの負担を低減させるために、支柱から導出されたケーブルを、支柱とＣ型アームとをつなぐアーム支持部に直交してケーブル中継部で固定して、アーム支持部から映像系までは、アーム支持部に対して導出部分とは逆側にケーブルを引きまわす診断装置がある（例えば、特許文献１参照）。この装置は、図１０に示すような構成となる。図１０（ａ）は右斜視図であり、図１０（ｂ）は左斜視図である。図１０中の符号１０１はイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ）、符号１０２はＣ型アーム、符号１０３はＸ線管、符号１０４は映像系側の蛇腹状の管、符号１０５はアーム支持部、符号１０６は導入部分側の蛇腹状の管、符号１０７はケーブル中継部、符号１０８は天井から懸垂された支柱である。
特開２０００−２２５１１２号公報（第３−４頁、図１−４）

しかしながら、このような構成を有する装置の場合でも、ケーブル中継部を除けば管については動作の方向に制限がないので、ケーブル中継点から映像系へとわたって、ケーブルが重力によって管ごと下方向に常に垂れ下がる。したがって、被検体への処置の邪魔や、ケーブルへの負担は依然として残る。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体への処置の邪魔や、ケーブルへの負担をなくすことができる放射線撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射線を照射する放射線照射手段、および照射された放射線を検出して受像を行う受像系を含んで構成された映像系と、前記放射線照射手段を一端に、前記受像系を他端に支持するＣ型アームと、前記Ｃ型アームを円弧状に摺動可能に支持するアーム支持部と、前記放射線照射手段あるいは前記受像系を操作するためのケーブルとを備え、前記映像系によって放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、前記Ｃ型アームの外部に設けられ、全体が同一平面上で動作する多関節リンクで構成され、前記ケーブルを内部に収容するケーブル保持手段を備え、前記ケーブル保持手段を構成する多関節リンクについて、各リンクが同一方向の回転角度の制限を加えられたリンク群と、各リンクが前記リンク群とは異なる方向の回転角度の制限を加えられた別のリンク群とが組み合わせられたことを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、ケーブル保持手段は、多関節リンクで構成されており、リンク全体が同一平面上で動作するように構成されている。そのケーブル保持手段でケーブルを覆って保持して、映像系の移動に伴ってケーブル保持手段は軌道を確保しながら移動する。リンク全体が同一平面上で動作するように構成されているので、ケーブル保持手段は同一平面上での動作の制限を受けつつ軌道を確保しながら移動する。したがって、重力によってケーブルが垂れ下がっても、軌道を確保したケーブル保持手段がそのケーブルを保持するので、ケーブルの垂れ下がる力を吸収して、ケーブル保持手段が垂れ下がり難くなる。その結果、撮影の対象となる被検体への処置の邪魔や、ケーブルへの負担をなくすことができる。

上述した発明において、ケーブル保持手段を構成する各リンクについて、回転角度に制限を加えたリンクを組み合わせることで、映像系の移動によらずケーブル保持手段は所定の軌道を確保しながら移動するのが好ましい。リンクの回転角度に制限を加えることで、このケーブル保持手段の軌道を所定に予め設計することが可能になる。これによって、ケーブルの負担をより一層なくすことができる。

この発明に係る放射線撮影装置によれば、全体が同一平面上で動作する多関節リンクで構成されたケーブル保持手段を備え、そのケーブル保持手段でケーブルを覆って保持して、映像系の移動に伴ってケーブル保持手段は軌道を確保しながら移動するので、撮影の対象となる被検体への処置の邪魔や、ケーブルへの負担をなくすことができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１〜図６は、実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図であり、図７は、ケーブル保持機構を構成する各リンクの概略図であり、図８は、図３の態様において従来の蛇腹状の管を用いた際の比較図であり、図９は、回転角度に制限を加えたリンクを組み合わせたときの各態様を示した概略図である。図１〜図３は、イメージインテンシファイア（以下、『Ｉ．Ｉ』と略記する）を被検体の上方に配置し、対向するＸ線管を天板の下方に配置したときの態様であって、図４〜図６は、Ｘ線管を被検体の上方に配置し、対向するＩ．Ｉを天板の下方に配置したときの態様である。なお、本実施例では、放射線撮影装置として、Ｃ型アームのＸ線診断装置を例に採って説明する。

本実施例装置は、図１〜図６に示すように、Ｃ型アーム１の一端に支持されたＸ線管２と他端に支持されたイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ）３とを備えている。Ｘ線管２から照射されたＸ線が被検体Ｍを透過して、Ｉ．Ｉ３が検出して受像を行うように、被検体Ｍを載置する天板４を挟んでＸ線管２とＩ．Ｉ３とは互いに対向配置されている。Ｘ線管２は、この発明における放射線照射手段に相当し、Ｉ．Ｉ３は、この発明における受像系に相当する。また、Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３を含んで、この発明における映像系を構成している。

天板４は、鉛直方向（図中のｚ軸の方向）に昇降移動、水平（図中のｘｙ平面）方向に移動可能に構成されている。Ｃ型アーム１は、図示を省略する支柱によって、保持枠で形成されたアーム支持部５を介して支持されている。なお、支柱は天井から懸垂されていてもよいし、床面から立設されていてもよい。Ｃ型アーム１は、アーム支持部５に対して被検体Ｍの体軸（図中のｙ軸）の軸心周りに摺動可能に構成されており、Ｃ型アーム１の移動によって映像系（Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３）も対向配置を保ったまま移動する。アーム支持部５は、Ｃ型アーム１ごと体軸と水平方向に直交する軸（図中のｘ軸）心周りに回転可能に構成されている。この回転によって、映像系（Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３）も対向配置を保ったまま回転する。例えば、図１の態様において１８０°回転すれば、図４の態様となり、図２の態様において１８０°回転すれば、図５の態様となり、図３の態様において１８０°回転すれば、図６の態様となる。後述するケーブル保持機構７は、１８０°の回転によってＣ型アーム１やアーム支持部５の背面に隠れるが、図４〜図６では、説明の便宜上、Ｃ型アーム１やアーム支持部５の前面に図示することにする。

なお、Ｃ型アーム１や天板４やアーム支持部５などの移動については、特に限定されない。例えば、Ｃ型アーム１やアーム支持部５ごと、鉛直方向にも昇降移動、水平方向にも進退移動させてもよい。また、アーム支持部５を鉛直軸心周りに回転させて、Ｃ型アーム１ごと旋回させてもよい。また、天板４を図中のｙ軸の軸心周りに回転させてもよい。このようにして、映像系（Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３）や天板４を移動させて、Ｘ線管２から照射されて被検体Ｍを透過したＩ．Ｉ３が検出して受像を行うことで、被検体ＭのＸ線撮影を行う。

Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３を操作するために複数本のケーブル６（図７を参照）を配設している。これらのケーブル６は、Ｘ線管２に管電圧を供給する管電圧ケーブルや、Ｘ線管２の回転陽極（図示省略）を回転させるための電源ケーブルや、Ｘ線管２からのＸ線照視野を制御するコリメータ（図示を省略）用のケーブルや、Ｉ．Ｉ３の電源および信号線ケーブルや、Ｘ線検出側とは逆側にＩ．Ｉ３に取り付けられた撮像カメラ（図示省略）の信号ケーブルなどで構成されている。

図示を省略するＸ線制御装置からＣ型アーム１から支柱（図示省略）およびアーム支持部５にまで上述したケーブル６を延ばし、支柱およびアーム支持部６にケーブル６を導入配線し、アーム支持部５から映像系であるＸ線管２あるいはＩ．Ｉ３の付近にまでケーブル６を延ばしている。本実施例では、図１〜図６に示すように、Ｘ線管２とＩ．Ｉ３との間の位置に相当するＣ型アーム１の箇所にまでケーブル６を延ばしている。

これらのケーブル６を束ねて、図７に示すように、ケーブル保持機構７で覆って保持している。このケーブル保持機構７は、図１〜図７に示すように、全体が同一平面上で動作する多関節リンクで構成されている。本実施例では、各リンク７ａ（図７を参照）が図中のｚｘ平面上でそれぞれ動作する。互いに隣接するリンク７ａ間では、図７に示すように軸７ｂを配設しており、この軸７ｂによって各リンク７ａが図中のｚｘ平面上でそれぞれ動作する。各リンク７ａは中が空洞になっており、この空洞にケーブル６が収容される。また、リンク７ａの側面には図示を省略する開閉部を配設しており、この開閉部を開閉して、ケーブル６を各リンク７ａ内に収容する。このような多関節リンクで構成されたケーブル保持機構７は、Ｉ．Ｉ３を被検体Ｍの上方に配置し、対向するＸ線管２を天板４の下方に配置したときには、図１〜図３に示す態様で移動し、Ｘ線管２を被検体Ｍの上方に亜配置し、対向するＩ．Ｉ３を天板４の下方に配置したときには、図４〜図６に示す態様で移動する。なお、Ｘ線制御装置（図示省略）から支柱（図示省略）までのケーブルについても、ケーブル保持機構７で覆って保持する。ケーブル保持機構７は、この発明におけるケーブル保持手段に相当する。

本実施例では、図１〜図６に示すように、アーム支持部５の所定箇所よりも被検体Ｍ側とは逆（図中では左）側にケーブル保持機構７およびケーブル６が移動しないように、アーム支持部５の所定箇所に軌道補助ガイド８を配設している。

また、Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３が水平位置に並び、Ｃ型アーム１が上方に位置するときには、ケーブル保持機構７およびケーブル６は、図３の態様となる。この態様において従来の蛇腹状の管を用いた際の比較図は、図８に示すとおりである。すなわち、図８の態様では、ケーブル６が重力によって管９ごと下方向に垂れ下がる。この図８の態様に対して、多関節リンクで構成されたケーブル保持機構７を管９の替わりに用いた場合には、図３に示すようにケーブル保持機構７が垂れ下がり難くなる。

なお、ケーブル保持機構７を構成する各リンク７ａについて、回転角度に制限を加えたリンク７ａを組み合わせてもよい。例えば、リンク７ａの側面にストッパーなどに代表される規制部材（図示省略）を配設し、配設された規制部材の方向に関して所定角度以上の回転角度については制限を加える。回転角度に制限を加えたリンク７ａを組み合わせたときの一態様は、例えば図９に示すとおりである。

図９（ａ）は、図４の態様のケーブル保持機構７を拡大した図である。各リンク７ａを、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃに区分する。領域Ａ内のリンク７ａについては、図中の矢印のうち、図中の右方向の回転については制限を加えず（図中の『○』印を参照）、図中の左方向の回転については制限を加えている（図中の『×』印を参照）。逆に、領域Ｂ内のリンク７ａについては、図中の左方向の回転については制限を加えず（図中の『○』印を参照）、図中の右方向の回転については制限を加えている（図中の『×』印を参照）。領域Ｃ内のリンク７ａについては、領域Ａと同様の制限を加えている。図９（ａ）に示すリンク７ａの回転角度に制限を加えることで、図４の態様から図５の態様にケーブル保持機構７およびケーブル６を移動させることが可能になる。

図９（ｂ）は、図６の態様のケーブル保持機構７を拡大した図である。図９（ａ）と同様に、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃに区分して、領域Ａ内のリンク７ａについては、図中の左方向の回転については制限を加えず、図中の右方向の回転については制限を加え、領域Ｃ内のリンク７ａについては、図中の右方向の回転については制限を加えず、図中の左方向の回転については制限を加える。特に、領域Ｃ内の端にあるリンク７ａを水平方向にした状態で、領域Ｃ内の残りのリンク７ａについて、このような制限を加えることで、領域Ｃ内の各リンク７ａによってケーブル保持機構７は水平よりも上方向に軌道を描く。Ｃ型アーム１がｙ軸心周りに図６の図面からみて左方向に回転する場合には、もしケーブル保持機構７が領域Ｃ内で水平あるいは水平方向よりも下方向に軌道を描くときに、Ｃ型アーム１の回転により座屈する恐れがある。これに対して、領域Ｃ内にかかる制限を加えることで、Ｃ型アーム１の回転による力がケーブル保持機構７に直接加わり難くなり、上述した座屈を防止することができる。

上述した本実施例に係るＸ線診断装置によれば、ケーブル保持機構７は、多関節リンクで構成されており、リンク７ａ全体が同一平面（本実施例では図中のｚｘ平面）上で動作するように構成されている。そのケーブル保持機構７でケーブル６を覆って保持して、映像系（Ｘ線管２およびＩ．Ｉ３）の移動に伴ってケーブル保持機構７は軌道を確保しながら移動する。リンク７ａ全体が同一平面上で動作するように構成されているので、ケーブル保持機構７は同一平面上での動作の制限を受けつつ軌道を確保しながら移動する。したがって、重力によってケーブル６が垂れ下がっても、軌道を確保したケーブル保持機構７がそのケーブル６を保持するので、ケーブル６の垂れ下がる力を吸収して、例えば図３に示すようにケーブル保持機構７が垂れ下がり難くなる。その結果、撮影の対象となる被検体Ｍへの処置の邪魔や、ケーブル６への負担をなくすことができる。

また、図９に示すように、リンク７ａの回転角度に制限を加えることで、このケーブル保持機構７の軌道を所定に予め設計することが可能になる。これによって、ケーブル６の負担をより一層なくすことができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、Ｘ線診断装置を例に採って説明したが、この発明は、例えば非破壊検査装置に適用してもよい。特に、映像系（放射線照射手段、受像系）を回転移動させながら撮影を行う装置に、この発明は有用である。なお、Ｘ線を照射して撮影する装置であれば、これに限定されない。

（２）上述した実施例では、Ｘ線を照射して撮影する装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばγ線を照射して撮影を行う装置に適用してもよい。なお、放射線を照射して撮影を行う装置であれば、特に限定されない。

（３）上述した実施例では、Ｘ線管２などに代表される放射線照射手段およびＩ．Ｉ（イメージインテンシファイア）３などに代表される受像系をともに操作するためのケーブル６について、多関節リンクで構成されたケーブル保持機構７で覆って保持して、この発明は適用したが、放射線照射手段を操作するケーブルと、受像系を操作する別のケーブルとを、それぞれケーブル保持機構７で覆って保持して、この発明は適用してもよい。また、放射線照射手段のみを操作するケーブルについてのみ、この発明は適用してもよいし、受像系のみを操作するケーブルについてのみ、この発明は適用してもよい。

（４）上述した実施例では、図示を省略するＸ線制御装置から映像系までのケーブルを、ケーブル保持機構７で覆って保持したが、例えばアーム支持部５が回転などを含めて移動しない場合には、Ｘ線制御装置（図示省略）から支柱（図示省略）までのケーブルについては、ケーブル保持機構７で覆って保持する必要はない。

（５）上述した実施例では、リンク７ａ全体が動作する同一平面上の例として、ｚｘ平面を例に採って説明したが、撮影態様に応じて平面を適宜変更することができる。

（６）上述した実施例では、回転角度に制限を加えたリンク７ａを組み合わせてケーブル保持機構７を構成したが、必ずしも回転角度に制限を加えたリンク７ａを組み合わせる必要はない。上述した軌道補助ガイド８（図１〜図６を参照）などを設けて軌道を確保してもよい。

実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図である。実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図である。実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図である。実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図である。実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図である。実施例に係るＣ型アームによる撮影の態様を示した概略側面図である。ケーブル保持機構を構成する各リンクの概略図である。図３の態様において従来の蛇腹状の管を用いた際の比較図である。回転角度に制限を加えたリンクを組み合わせたときの各態様を示した概略図であり、（ａ）は、図４の態様のケーブル保持機構を拡大した図であり、（ｂ）は、図６の態様のケーブル保持機構を拡大した図である。（ａ）は、従来のＸ線診断装置の概略を示す右斜視図であり、（ｂ）は、左斜視図である。

符号の説明

２ … Ｘ線管
３ … イメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ）
６ … ケーブル
７ … ケーブル保持機構
７ａ … リンク
Ｍ … 被検体

Claims

放射線を照射する放射線照射手段、および照射された放射線を検出して受像を行う受像系を含んで構成された映像系と、前記放射線照射手段を一端に、前記受像系を他端に支持するＣ型アームと、前記Ｃ型アームを円弧状に摺動可能に支持するアーム支持部と、前記放射線照射手段あるいは前記受像系を操作するためのケーブルとを備え、前記映像系によって放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、前記Ｃ型アームの外部に設けられ、全体が同一平面上で動作する多関節リンクで構成され、前記ケーブルを内部に収容するケーブル保持手段を備え、前記ケーブル保持手段を構成する多関節リンクについて、各リンクが同一方向の回転角度の制限を加えられたリンク群と、各リンクが前記リンク群とは異なる方向の回転角度の制限を加えられた別のリンク群とが組み合わせられたことを特徴とする放射線撮影装置。
請求項１に記載の放射線撮影装置において、前記放射線照射手段と前記受像系との間で被検体を載置する天板と、前記アーム支持部に、前記ケーブル保持機構が前記天板側とは逆側に移動するのを阻止するガイドとを備えることを特徴とする放射線撮影装置。