JP5196958B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被写体を透過したＸ線をＸ線検出器を内蔵する撮影部により検出することにより画像情報を得るＸ線撮影装置に関するものである。

一般に、Ｘ線撮影装置はＸ線発生部から離れた位置にＸ線検出器を内蔵する撮影部を配置し、Ｘ線発生部と撮影部との間に撮影対象である人体等の被写体を配置して撮影している。そして、Ｘ線発生部及び被写体に対して、撮影部の位置決めをした後に、Ｘ線発生部からＸ線を曝射することにより撮影を行い、必要な画像を取得している。

近年、画像処理装置の高速化が著しく、二次元の静止画像の取得に加えて、三次元画像や動画像を取得する装置も普及しつつある。

従来では、三次元画像を取得するためには、コンピューテッドトモグラフィ（ＣＴ）装置を用いて三次元画像を取得する方法が主流であった。しかし、最近ではイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）、二次元平面検出器等の二次元センサを用いて二次元画像から演算により三次元画像を取得する方法も利用されている。

また、Ｃアーム撮影装置を利用した撮影方法においては、ベッド等の被写体支持部に載置された被写体の周囲を、Ｃアームにより支持されたＸ線発生部及び撮影部を回転動作させ、被写体のＸ線投影像を多角的に取得している。

特許文献１においては、ターンテーブル上に載置された被写体を回転させながら、Ｘ線発生部からＸ線を曝射することにより、被写体のＸ線投影像を多角的に取得するＸ線撮影装置が開示されている。撮影系と被写体との間に、相対運動が生ずることを利用して多数の二次元のＸ線投影像を取得し、この得られたＸ線投影像を基に演算により三次元画像を生成している。

なお、鮮明な画像を取得するためには、撮影部に収納されているＸ線検出器を可能な限り被写体に近付けることが重要である。また、被写体の広範囲を１つの画像として取得するためには、Ｘ線検出器の面積を大きくする必要があり、Ｘ線検出器を収納する撮影部の大きさが比較的大きいものとなる。その結果、撮影系と被写体とが相対運動する撮影装置においては、撮影部の一部が被写体と接触又は衝突し、撮影に必要な相対運動の妨げとなったり、被写体を損傷させる等の危害を発生させる虞れがある。

そこで、被写体と撮影部との衝突時の衝撃を緩和すると共に、接触したことを検知すると運動部分の動作を停止させることにより、危害を最低限に抑えるための作動部及び検知手段を有する安全機構を備えたＸ線撮影装置が知られている。

例えば、特許文献２においては、安全機構の一例である接触検知機構の構成について開示されており、このような装置においては、被写体と撮影部とが接触しない状態で撮影が行われることが想定されている。

一方、Ｘ線撮影装置の最も一般的な用途の１つとしては、一般静止画撮影において、被写体である胸部等の人体の各部に対して、二次元の静止画を得る場合がにある。この一般静止画撮影においては、被写体を撮影部に可能な限り接近させ、撮影部の外装部分に被写体の胸や顎等を接触させて撮影を行う。これによりＸ線検出器の検出領域を最大限に活用でき、解像度が良好な撮影画像を得ることができる。

特許文献３においては、ターンテーブル上に載置された被写体を回転させながら、Ｘ線を曝射するＸ線撮影装置が開示されている。このＸ線撮影装置においては、被写体の３６０度全ての方向からのＸ線投影像を得る第１の撮影モードと、被写体の二次元の静止画を得るための撮影である第２の撮影モードの２通りの撮影モードを備えている。

上述の撮影部に作動部と検知手段を有する安全機構を備えたＸ線撮影装置においては、被写体と撮影部を接触させ撮影を行う際に、被写体と撮影部との位置決めが困難である問題を有している。

この問題を解決するために、撮影部に対し、作動部と検知手段を含む接触検出器を着脱することが可能な構成にすることにより、位置決めのし易い状態に変更できるＸ線撮影装置も開示されている。

特開２０００−１１６６３５号公報 特公平３−５６１号公報 特開２０００−２０５０８２号公報

しかしながら接触検知手段を含む接触検出器は、より多くの部分における接触、衝突に対応できるように、撮影部の大部分を覆う大きなサイズとなっている。また、剛性も必要なために重量も重くなり、着脱の作業が大変煩わしいものとなっている。

更に、取り外した接触検出器を、次の使用時まで仮保管しておくためのスペース、棚等が必要となり、広い撮影環境を有していない施設においては、スペースの活用上大きな負担となっている。

また、接触検出器本体は精密機器であり、手荒な扱いをされると故障してしまう虞れがあり、着脱作業及び取り外した接触検出器の取り扱いも注意深く行う必要があり、ユーザへの使用上の負担となっている。更に、外装部分を二重に構成する必要があり、部品点数が増加しコストアップとなる。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、接触や衝突に対する安全機構を備えながらも一般静止画撮影時に被写体と撮影部との位置決めを行い易く、取り扱いの利便性を向上させたＸ線撮影装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、Ｘ線検出器を内蔵する撮影部を備え、被写体を透過したＸ線を検出して画像データを得るＸ線撮影装置において、前記撮影部の底部に配置し弾性的に作動する緩衝作動部と、該緩衝作動部の作動を規制するための制動手段とを有し、該制動手段は、前記緩衝作動部の作動が規制されてなく前記撮影部の撮影ができる第１の状態と前記緩衝作動部の作動が規制されており前記撮影部の撮影ができない第２の状態とを選択可能としたことを特徴とする。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、緩衝作動部の状態の選択、維持を可能としたことにより、装置の一部が回転運動する場合における安全性を確保したまま、被写体を立位状態で撮影部に近接配置する際の位置決めがし易くなる。

また、接触検出器の煩わしい着脱作業が不要となり、接触検知手段の機構部分も外装カバーの内部に収められているため、取り扱いも容易でユーザへの使用上の負担も少ない。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施例１のＣＴ撮影モードにおけるＸ線撮影装置の構成図を示している。被写体搭載部１には、駆動部２により駆動されるターンテーブル３が回転中心Ｏを中心として回転自在に配置されており、ターンテーブル３の角度位置及び回転速度を検出する図示しない検出機構が設けられている。ターンテーブル３上には、被写体Ｓを回転軸Ｏに略一致する位置に支持固定するための被写体支持具４が設置されている。この被写体支持具４のうち、Ｘ線照射領域内に配置される部位はＸ線透過性の良好な材料により製作されている。

そして、被写体Ｓの前方にはＸ線発生部であるＸ線管５が配置されている。被写体Ｓの後方に位置する架台６には、周知のシンチレ−タ、光検出素子、電気回路等から成りＸ線像を検出するＸ線受像部であるＸ線検出器７と、接触を検知する接触検知手段８を内蔵した撮影部９とが構設されている。Ｘ線管５とＸ線検出器７は、互いに対向するように配置されて撮影系を構成している。Ｘ線管５は図示しない支持機構により支持され、Ｘ線照射の向きや高さ等の位置を調整可能に構成されている。また、架台６は撮影部９を少なくとも上下方向に移動可能にする機構を備え、Ｘ線管５や被写体Ｓに対する位置決めに対応している。

Ｘ線検出器７には、取得されたＸ線画像データを格納するためのデータ収集部１０が接続され、このデータ収集部１０の出力は収納された画像データの演算処理を行う再構成部１１を介して演算処理された画像を表示する表示部１２に接続されている。表示部１２は一般にはコンピュータディスプレイのようなものであるが、それ以外にも他の電光掲示手段、又は音声によるメッセージ伝達手段等に代えても、或いは併用しても同等の効果が得られる。

Ｘ線撮影装置には、撮影装置全体を集中制御するシステム制御部１３が設けられ、駆動部２、Ｘ線管５、Ｘ線検出器７、接触検知手段８、データ収集部１０、再構成部１１、表示部１２と電気的に接続されている。またシステム制御部１３には、接触検知手段８の設定、撮影モードの選択、各種パラメータの設定や撮影開始等を指令するため入力部１４の出力が接続されている。

図２はＸ線撮影装置における別の撮影形態である一般静止画撮影モードにおける構成図を示している。図１に示すＣＴ撮影モードにおける撮影形態から、被写体支持具４の取り外しを可能とし、又は一時的に退避可能な構成となっている。Ｘ線照射範囲から被写体支持具４を取り外した後に、被写体Ｓを立位状態で撮影部９に近接して配置し、この状態において被写体Ｓの全身の任意位置での一般静止画撮影が可能となる。Ｘ線管５からのＸ線照射が錐状に拡がって進むために、通常では被写体Ｓを撮影部９に接触するほど近付けることが好ましい。被写体ＳがＸ線検出器７に近いほど、Ｘ線検出器７の検出領域を最大限に活用でき、解像度の良好な画像を得ることができる。

図３は撮影部９の内部構成を示す正面から見た断面図であり、図４は上方から見た断面図である。Ｘ線検出器７はフレーム２１に固定されており、フレーム２１は架台６に取り付けられており、Ｘ線検出器７の検出面がＸ線管５に対向するように支持されている。Ｘ線検出器７、フレーム２１等の内部部材を保護するためにフレーム２１の外側を覆うように、緩衝作動部としても弾性的に作動するカバー２２が設けられている。そして、フレーム２１の外縁のカバー２２との間に、ばね等から成る弾性部材２３が取り付けられており、通常ではカバー２２はこの弾性部材２３のみによって支持されている。弾性部材２３はカバー２２に外部からの力が掛っていないときには、カバー２２を可動範囲の略中央の弾性力の総和の釣り合った位置に保持している。

なお、この弾性部材２３は圧縮ばねでも引張りばねでもよく、又はゴム等の素材によるものでも支障はない。なお、図３においては、複数個の弾性部材２３が設けられているが、単体で大きなサイズとすることもできる。また、フレーム２１の上下左右の側面及びフレーム２１の前面には、例えばフォトインタラプタ等の光を利用したセンサや、カバー２２に接触したときに反応するマイクロスイッチ等の素子から成る接触検知手段８ａ〜８ｄ及び８ｅが設けられている。

更に、フレーム２１をカバー２２に連結する制動手段として、フレーム２１には合成樹脂製の連結部２５が設けられていると共に、カバー２２にはこの連結部２５と連結する合成樹脂製の被連結部２６が設けられている。連結部２５はＣ字状部分を有し、被連結部２６の先端には例えば球状の突起を有しており、連結部２５に嵌合して連結するように構成され、連結部２５と被連結部２６から成る制動手段は対になって設けられている。また、連結部２５、被連結部２６はカバー２２のサイズに応じて複数対を設ける場合が多い。

そして、撮影部９に対して外部物体の接触や衝突が生ずると、先ずカバー２２が弾性部材２３の弾性力に抵抗しながら接触方向に移動し、これにより接触や衝突の衝撃を多少なりとも緩和することができる。また、カバー２２が移動すると、接触検知手段８ａ〜８ｅのうちの少なくとも１つがカバー２２の接近、接触を検出し、検出信号をシステム制御部１３に送信する。

接触や衝突の状態が解除されると、弾性部材２３の弾性力により、カバー２２が初期位置に復帰すると共に、接触検知手段８ａ〜８ｅの検出信号の送信も停止され、次の撮影の開始に備えることができる。

このように、カバー２２の主要機能は防塵、保護等のための外装部材であるが、衝撃を緩和するための緩衝作動部としても機能し、また、接触検知手段８ａ〜８ｅのための作動部としても機能し、Ｘ線撮影装置の安全性向上に寄与している。

本実施例１においては、弾性を有する合成樹脂により製造された連結部２５と、この連結部２５と連結する先端が球状の突起を有する被連結部２６の例を示したが、別の形態の把持部、受け部を用いることも可能である。例えば、金属ばねや吸盤やマグネット等の吸着力を利用したものでもよい。また、連結部２５と被連結部２６が、互いにフレーム２１側とカバー２２側の逆側に設けられていても同様の作用が得られる。

フレーム２１に対してカバー２２がＸ線検出器７の検出面に近付く方向に移動すると、フレーム２１に設けられた弾性部材２３の弾性力による抵抗を受け、最終的に図４の状態から図５の状態にすることができる。即ち、連結部２５が被連結部２６と連結した状態が保持されるが、この際の弾性部材２３の弾性力は連結部２５を引き離すことができる引張力よりも小さいことが条件である。フレーム２１に対してカバー２２を連結するには、カバー２２の一部に手を掛けて押し込む力を掛けることできる。また、操作者が連結部２５と被連結部２６を引き離す向きに引張力を掛けることにより、図４の状態に復帰させることもできる。

上述したように図５の状態においては、カバー２２がフレーム２１に対する位置が保持された状態となる。また、外部からの操作により図４の状態と図５の状態の選択が可能となる。即ち、図４に示す制動手段により緩衝作動部であるカバー２２の作動が規制されていない第１の状態、及び図５に示すカバー２２の作動が規制されている第２の状態の２つの状態を任意に選択可能となる。

更に、図５の状態においては、フレーム２１の前面に設けた接触検知手段８ｅが、カバー２２の接触、接近を検出した状態を維持している。この状態において、カバー２２に対する物体の接触、衝突が生じても検知することはない。しかし、既に接触検知手段８ｅが検出信号を送信していることにより、システム制御部１３はターンテーブル３の回転動作及びＸ線の照射を停止を継続しており、ターンテーブル３の回転及びＸ線の照射を許可することはない。

なお、この作用を利用して、一般静止画撮影モードでの撮影の場合には、接触検知手段８ｅがカバー２２の連結を検出している場合のみ撮影を許可するという制御を加えることもできる。これにより、一般静止画撮影モードの際に、何らかのエラーによりターンテーブル３が回転してしまう危険を減ずることができる。

図６は第１の撮影モードであるＣＴ撮影モードの基本撮影工程のフローチャート図を示している。ステップＳ１において、入力部１４により撮影モードとしてＣＴモードを選択し、各種撮影パラメータの設定等が行われ、Ｘ線撮影装置側の準備が整えられると共に、被写体Ｓは被写体支持具４を用いて被写体搭載部１の所定位置に乗る。ステップＳ２において、操作者が入力部１４から撮影開始指令を入力されたか否かを判断し、撮影開始指令が入力されるとステップＳ３に進み、撮影開始指令が入力されない場合には撮影開始指令が入力されるまでステップＳ２を繰り返す。

ステップＳ３において、駆動部２がターンテーブル３の回転駆動を開始させターンテーブル３を加速する。続いて、ステップＳ４において、ターンテーブル３が所定の回転速度に達したか否か判断し、所定の回転速度に達したと判断された場合にはステップＳ５に進む。所定の回転速度に達していないと判断された場合には、所定の回転速度に達するまでステップＳ４を繰り返す。

ステップＳ５において、Ｘ線管５から被写体Ｓに向けて所定の照射条件によるＸ線が照射される。続いて、ステップＳ６において、Ｘ線検出器７によるＸ線投影像の検出が開始され、Ｘ線照射領域内に配置された被写体Ｓの部位及び被写体支持具４のＸ線画像デ−タを、ターンテーブル３の所定角度毎に次々と取得する。続いて、ステップＳ７において、被写体Ｓの撮影が開始されてからターンテーブル３が３６０°回転し、１回の撮影における全てのＸ線投影像の検出が終了したか否かを判断する。終了したと判断した場合にはステップＳ８に進み、未だ終了していないと判断された場合にはステップＳ６に進み、Ｘ線検出器７によるＸ線投影像の検出を継続する。ステップＳ８においては、直ちにＸ線の照射を停止すると共に、駆動部２がターンテーブル３の回転を減速、停止し、一連の撮影フローを終了する。

一方、ステップＳ６において、ターンテーブル３の所定角度毎に検出された多数のＸ線投影像である画像データは、ステップＳ１１において順次にデータ収集部１０に送信、格納される。そして、ステップＳ１２において、再構成部１１によって画像データの再構成処理が行われる。続いて、ステップＳ１３において、ステップＳ１２において再構成処理された所定の断層画像や三次元画像を表示部１２に表示し、操作者は診断、観察等に必要な情報を得ることができる。

また、ステップＳ１において、撮影モードとしてＣＴモードの選択が行われると、ステップＳ２に進むと同時にステップＳ２１にも進み、接触検知手段８ａ〜８ｅからの信号の受け入れを開始し、接触を検知したか否かを判断する。接触を検知した場合にはステップＳ２２に進み、接触を検知しない場合にはステップＳ２３に進む。そして、ステップＳ２３においては、上述したステップＳ１〜Ｓ８までの撮影フローが終了するまで、ステップＳ２１を繰り返すことにより接触したか否かの監視を続け、撮影フローが終了すると監視を中止する。

もしステップＳ２１において、被写体Ｓ或いは被写体支持具４の一部による接触や衝突を検出した場合は、ステップＳ２２に進み接触や衝突による検出信号をシステム制御部１３に送信する。続いて、ステップＳ２４において、システム制御部１３は緊急停止をする判断を行い、Ｘ線管５へＸ線照射停止命令、駆動部２に回転駆動停止命令を送信する。ステップＳ２５において、Ｘ線照射の停止及びターンテーブル３の回転を直ちに停止し終了する。また、ターンテーブル３が停止中の場合には停止状態を維持し、またＸ線照射が停止中の場合においては停止状態を維持する。

接触検知手段８ａ〜８ｅ及びステップＳ２１〜Ｓ２５までのフローによる安全機構を設けたことにより、物体が回転運動を行うＣＴ撮影モードにおける被写体Ｓ或いは被写体支持具４の接触や衝突により損傷等の被害を減ずることができる。これにより、安全なＸ線撮影装置の運用が実現することができる。

上述の説明においては、静止しているＸ線管５及び撮影部９から成る撮影系を用いて、ターンテーブル３上の被写体Ｓを回転運動させて撮影するＣＴ撮影の形態について説明した。しかし、ＣＴ撮影は撮影系と被写体Ｓとの相対運動が行われることによっても同様に成立するため、撮影系を回転させてもよい。つまり、被写体Ｓ側が静止状態であって、Ｘ線管５と撮影部９の双方を支持する例えばＣアームに代表される支持体を回転運動させてもよい。この場合には、被写体Ｓを固定するターンテーブル３は不要で、駆動部２はＸ線管５と撮影部９を共に支えている支持体に接続されていて回転動力を伝達させる。実際に、Ｃアーム型の撮影装置を利用したＣＴ撮影も一般的であり、本実施例はその場合においても適用可能である。

一般静止画撮影モードの動作フローは、図６に示すＣＴ撮影モードの動作フローとは異なり、ステップＳ１に相当する撮影モードの選択、各種撮影パラメータの設定等が行われた後に、Ｘ線照射、画像取得、Ｘ線照射の停止で終了する。

本実施例１においては、一般静止画撮影モードで被写体Ｓを立位状態で撮影部９に近接配置する際に、フレーム２１に対してカバー２２がＸ線検出器７の検出面に近付く方向に位置を変えて固定することができる。これは、既に説明したように、被写体ＳがＸ線検出器７に近いほど、解像度の良好な画像を得ることができるという点において有利である。

本実施例１の変形例として、フレーム２１に対してカバー２２は別の方向に位置を変えて固定する構成としてもよい。図７はこの変形例を示し、撮影部９を側方から見た状態の断面図であり、上下方向が被写体Ｓの体軸方向と一致している。

図４に示す撮影部９の断面図と異なることは、連結部３１と被連結部３２の形状である。また、カバー２２に設けられた連結部３１は鉤状部３１ａを有しており、フレーム２１に設けられた被連結部３２はリング状の凹部３２ａを有している。図８に示すように、連結部３１の鉤状部３１ａの先端部分が、被連結部３２の凹部３２ａと連結するようになっている。

カバー２２をフレーム２１に対して押し込んだだけでは、被連結部３２と連結部３１は連結せず、カバー２２を押し込んだ後に、カバー２２を被写体Ｓの体軸方向下向きに押し下げることにより連結する。そして、一旦連結がなされると弾性部材２３の弾性力によって自然に初期位置に戻ることはない。操作者が連結させた時と逆の順序で、カバー２２を上方から力を掛けることにより、弾性部材２３の作用によりカバー２２を初期位置に戻すことができる。

一般静止画撮影モードで、被写体Ｓの胸部を撮影部９に近接させた被写体Ｓの肺野全体の画像を得たい場合には、肩部まで検出領域に収めなくてはならず、撮影部９のカバー２２の一部が被写体Ｓの顎と干渉してしまう虞れがある。

このために、撮影部９の構造としては、Ｘ線検出器７とカバー２２との距離がより接近している方が好ましい。従って、フレーム２１に対してカバー２２の位置を変えて固定するときに、連結部３１と被連結部３２を用いて、被写体Ｓの体軸方向下向きに移動させて固定することによる利点が生ずる。

このような構成にすることにより、一般静止画撮影で胸部を撮影する場合には、Ｘ線検出器７とカバー２２との距離がより接近しているため、被写体Ｓの顎とカバー２２との干渉を低減することができる。これにより、肩部まで検出領域に収められて、被写体Ｓの肺野全体の画像が得易くなる。

ＣＴ撮影モードで撮影する場合に、カバー２２をＸ線検出器７に近付ける向きに物体の接触、衝突した際に、カバー２２の押し込まれる量が大きい場合には、図４に示す構成の装置では、連結部２５と被連結部２６が連結してしまう。外部物体との接触、衝突したときの検出は可能ではあるが、その後に初期状態に復帰させるためには、操作者が手動でカバー２２を元の位置に戻す手間が必要である。

しかし、図７に示す撮影部９によれば、２つの方向の力が一致した順序でカバー２２に掛からない限り、連結部３１と被連結部３２が連結することはなく、カバー２２を元の位置に戻すために、操作者の手間を要する場合が圧倒的に少なくなる。

図５、図８に示す何れの撮影部９も、カバー２２がフレーム２１に固定され、接触検知手段８ａ〜８ｅの何れかが作動を検出している状態である。これにより、緩衝作動部であるカバー２２が固定されていることをシステム制御部１３が認識できる。

従って、このようにカバー２２による衝撃緩和機能及び接触検知手段８による安全機構が作動していない状態において、ターンテーブル３の回転動作やＣＴ撮影を禁止する制御が可能であり、安全な装置の運用に非常に有用である。

上述した本実施例１においては、カバー２２を固定する際に、操作者がカバー２２を手動で直接操作したが、レバー、リンク等の機構を介してカバー２２の操作を行ってもよい。また、電気モータ、油圧等のアクチュエータにより操作することもできる。

図９は実施例２における撮影部９の内部構成を示す正面から見た断面図を示し、実施例１と同一の部材には同一の符号を付している。Ｘ線検出器７はフレーム４１に固定されており、Ｘ線検出器７、フレーム４１の外側を覆うようにカバー４２が設けられている。フレーム４１とカバー４２は弾性部材４３により弾性的に支持され、弾性部材４３はカバー４２に外部からの力が掛かっていないときには、カバー４２を左右の自由なストロークで、弾性力の総和が釣り合った位置に保持している。フレーム４１の周囲には、カバー２２との接触を検知するための接触検知手段８ｆ、８ｇが固定されている。カバー４２の内側にはガイド４４ａ、４４ｂが設けられ、フレーム４１にはローラ４５ａ〜４５ｄが設けられ、ガイド４４ａと４４ｂはローラ４５ａ、４５ｂと４５ｃ、４５ｄにより挟持されている。これにより、カバー４２は矢印方向に自由度を持ちながらフレーム４１に支持される。

本実施例２におけるカバー４２は、図９に示す矢印方向への衝撃緩和機能における緩衝作動部として作用する。弾性部材４３としては、実施例１と同様に圧縮ばねでも引張りばねでもよく、又はゴム等の素材によるものでもよい。

カバー４２の一部が接近或いは接触した場合には、接触検知手段８ｆ、８ｇにより検出し、検出信号をシステム制御部１３に送信する。この接触検知手段８ｆ、８ｇとしては、実施例１と同様に例えばフォトインタラプタ等の光を利用したセンサや、接触したときに反応するマイクロスイッチ等の素子が利用できる。

撮影部９に対して外部物体の接触や衝突が生ずると、先ずカバー４２が弾性部材４３の弾性力に抵抗しながら移動する。カバー４２に対して外部から矢印方向右向き、或いは左向きに力が掛かった場合には、ガイド４４ａ、４４ｂとローラ４５ａ〜４５ｄにより案内されながら、カバー４２は力の向きに移動する。カバー４２が右へ移動したときは接触検知手段８ｆが検出を行い、カバー４２が右へ移動したときは接触検知手段８ｇが検出を行う。

撮影部９においては、２つの接触検知手段８ｆ、８ｇが設けられているが、１つの作動検出手段のみでカバー４２の左右両方の向きへの移動を検出できるような素子を用いることも可能である。外部からの力が解放された際には、弾性部材４３の作用によりカバー４２は弾性部材４３の弾性力のみで釣り合う初期位置に復帰すると共に、接触検知手段８ｆ、８ｇの検出信号の送信も停止され、次の撮影に備えることができる。

本実施例２においては、カバー４２の全体が緩衝作動部となっているが、カバー４２のうち最も接触、衝突の発生し易い右側面部、左側面部の一部分のみが可動部となって、それぞれが独立して矢印方向に移動可能な構成にしてもよい。ただし、本実施例２におけるカバー４２の全部分が緩衝作動部となっている撮影部９では、右側面部、左側面部のみの接触、衝突のみでなく、カバー４２の前面、上面、底面へ物体が接触した場合においても、緩衝効果が得られる。つまり、摩擦によってカバー４２が同調して矢印方向左右の向きに移動させられることによって緩衝効果が得られ、かつ接触の検知が可能であり、危害を低減する効果がある。

実施例１に対して本実施例２においては、カバー４２が矢印方向の両向き、即ち左右の向きに作動したときのみ検知が行われる。これは撮影部９とターンテーブル３との相対運動を考えた際に、ターンテーブル３の回転方向の接線方向と矢印方向が一致するため、発生し得る接触、衝突の方向と一致することから決定されている。他の方向からの接触、衝突は、ターンテーブル３が回転運動することによっては生じないために、矢印方向のみに限定している。これにより、他の方向についてのカバー４２の接触検知手段を設ける必要がなくなり、撮影部９のサイズを小型で軽量とすることができ、Ｘ線検出器７とカバー４２との距離を近付け易くなる。

また、例えば撮影時にターンテーブル３が回転する向きが単一であるような装置の場合等において、矢印方向の片側の方向のみに接触、衝突が生じないことが確実であれば、接触検知手段を単数のみとすることができる。これにより、更に装置を簡素化でき、より低コストで製造することができることになる。

なお、本実施例２においては、ローラ４５ａ〜４５ｄとそれに挟持されるガイド４４ａ、４４ｂで構成される案内手段としたが、例えば軸と直動軸受等の別の案内手段を利用してもよい。また、例えばターンテーブル３の回転方向と一致する円弧状の軌道を形成するガイドであって、回転軸Ｏに略一致した中心を有する円周上の回転方向に緩衝作動部が移動可能になっている構成でも同様の効果が得られる。

図１０は図９のＢの部位に設けた制動手段の構成図を示しており、図１０（ａ）は図９と一致する方向から見た部分断面図を示している。また、図１０（ｂ）と（ｃ）は側方から見た部分断面図であり、（ｂ）と（ｃ）は異なる状態をそれぞれ示している。

フレーム４１にはレバー軸５１が設けられており、このレバー軸５１には制御手段の有効と無効を切換えるための操作レバー５２が取り付けられている。操作レバー５２はレバー軸５１の軸中心を支点にして回動し、操作レバー５２の力点であるハンドル部５２ａは、カバー４２の外側に露出していて外部から手動操作できるようになっている。また、操作レバー５２には突起部５２ｂが設けられており、一方でカバー４２の内側には、操作レバーの突起部５２ｂと嵌合する幅に構成された溝５３が設けられている。

なお、操作レバー５２に隣接する位置のフレーム４１には、操作レバー５２によりカバー４２の作動が規制された状態か否かを検知する例えばフォトインタラプタを用いた状態検知手段５４が設けられている。本実施例においては、操作レバー５２に設けられたチョッパ５２ｃが光路を開閉することにより、操作レバー５２の回動位置を検出可能に構成する例を示しているが、フォトインタラプタ以外にもメカニカルなスイッチ等の別な種類の素子を用いてもよい。

状態検知手段５４は撮影部９への接触、衝突を検出する接触検知手段８ｆ、８ｇと同様に、システム制御部１３に電気的に接続されている。操作レバー５２の位置情報から得られる制動手段により、カバー４２の作動が規制されていない第１の状態であるか、或いは制動手段によりカバー４２の作動が規制されている第２の状態であるかの状態検知をしてシステム制御部１３に送信する。

図１０（ｂ）の状態においては、操作レバー５２のハンドル部５２ａが下側に倒されており、溝５３に突起部５２ｂが嵌合している。この際には、カバー４２の矢印方向への移動が制約され、左右に力を掛けられた場合でもカバー４２が作動しない固定のための第２の状態となる。一方、図１０（ｃ）の状態においては、操作レバー５２のハンドル部５２ａが上側に倒され、突起部５２ｂは溝５３と嵌合していないため、カバー４２が図９に示す矢印方向に作動可能な第１の状態となる。

この制動手段により、カバー４２の作動が規制されていない第１の状態と、カバー４２の作動が規制されている第２の状態とに状態選択が可能となる。制動手段が作用しカバー４２の作動が規制されている第２の状態であれば、一般静止画撮影を行う場合において、撮影部９と被写体Ｓを接触させたとしても、被写体Ｓの位置決めが困難となることはない。

図１１は本実施例２の基本撮影工程のフローチャート図を示しており、実施例１のフローチャート用と異なる部分についてのみを説明する。

ステップＳ１の後に、ステップＳ１’において、駆動部２がターンテーブル３の回転動作を開始する前に、カバー４２が固定されている状態であるか否かを確認する。カバー４２の作動が規制されていない第１の状態であると判断されるとステップＳ２へ進む。

ステップＳ１’において、カバー４２の作動が規制されている第２の状態であると判断された場合は、その状態ではカバー４２への外部物体の接触、衝突を検出することができないため、駆動部２の駆動制限を行い駆動を許可しない。そして、ステップＳ１”に進み、システム制御部１３から表示部１２に操作者に向けて、操作レバー５２の操作喚起を促すメッセージを表示しステップＳ１’に戻る。操作者により操作レバー５２の操作が行われ、カバー４２について作動が規制されていない第１の状態に変移すれば、ステップＳ２に進むことができる。

このような制御を行うことにより、カバー４２による衝撃緩和機能や、接触検知手段８ｆ、８ｇによる安全機構が働いていないカバー４２が規制されている第２の状態であった場合において、駆動部２の動作を禁止することができる。これにより、被写体Ｓ等が撮影部９に接触して危害を発生する危険性を低減することが可能である。また、操作者に向けてのメッセージを表示部１２に表示することにより、ターンテーブル３が回転禁止状態になっていることを操作者が把握して、速やかにその状態を脱して第１の状態に移行して撮影を再開させられる助力として有効である。

上述の構成では、操作レバー５２は手動により操作するものとして説明したが、電気モータや油圧等のアクチュエータを接続して、システム制御部１３からの指示で制動手段を切換えることが可能である。その場合には、ステップＳ１”において、システム制御部１３から表示部１２に操作者に向けて、レバー操作の切換えのメッセージを表示する代りに、システム制御部１３からアクチュエータに指示信号を送信する。これにより、自動で操作レバー５２の操作を行う装置を構成することも可能となり、速やかに撮影を再開することができる。

図１２は本実施例２における第２の変形例を示しており、撮影系を上方から見た構成図を示している。撮影部９には、カバー固定検知手段のセンサ６１〜６３が設けられ、これらのセンサ６１〜６３の出力はシステム制御部１３に接続されている。

センサ６１はカバー４２の固定を検知し、カバー４２の作動が規制されていない第１の状態であればオフの信号を、カバー４２の作動が規制されている第２の状態であればオンの信号をシステム制御部１３に送信する。

センサ６２はカバー４２の作動を検出し、カバー４２が矢印方向右向きに移動したことを検出し、上述の実施例の接触検知手段８ｆに相当する。センサ６２は通常はオフの状態であり、カバー４２が矢印方向右向きに移動し、センサ６２に接近したときのみオンの信号をシステム制御部１３に送信する。カバー４２が矢印方向左向きに移動したときはオフの状態のままである。

更に、センサ６３はカバー４２の作動を検出し、カバー４２が矢印方向左向きに移動したことを検出し、上述の実施例の接触検知手段８ｇに相当する。センサ６２は通常はオフの状態であり、カバー４２が矢印方向左向きに移動し、センサ６３に接近したときのみオンの信号をシステム制御部１３に送信する。カバー４２が矢印方向右向きに移動したときはオフの状態のままである。

システム制御部１３はセンサ６１〜６３からの信号を受信し、ターンテーブル３の回転動作に際して駆動部２の制御をするときに、それぞれのセンサ６１〜６３の状態に応じた制御を行う。それぞれの場合におけるターンテーブル３の回転動作に関する制御内容は表１に示す通りである。

表１
センサの状態 制御内容
センサ６１ センサ６２ センサ６３
状態ア オフ オフ オフ 回転動作許可
状態イ オフ オフ オン ＣＷのみ回転許可、ＣＣＷ停止
状態ウ オフ オン オフ ＣＣＷのみ回転許可、ＣＷ停止
状態エ オフ オン オン （起こりえない）
状態オ オン オフ オフ 回転動作不可、停止制御
状態カ オン オフ オン （起こりえない）
状態キ オン オン オフ （起こりえない）
状態ク オン オン オン （起こりえない）

表１による状態アのとき、ターンテーブル３の回転動作を許可し、入力部１４から回転動作開始の指示がされると、駆動部２へ駆動開始の制御信号を送信する。なお、回転の方向は問わず許可する。

状態イのとき、即ち状態アからセンサ６３がオンに変ったとき、これはカバー４２が矢印方向左向きに作動している場合であって、カバー４２の右側面に外部物体が接触、衝突している可能性がある。従って、この場合にはカバー４２の右側面に接触している物体との接触を増長する向き、即ちターンテーブル３のＣＣＷへの回転を停止するよう制御する。

ターンテーブル３がＣＣＷに回転動作中であれば、回転停止信号を駆動部２に送信し、又はターンテーブル３が停止している状態であった場合で、ＣＣＷに回転動作を開始するような指示があった場合は、回転を許可しない制御を行う。逆に、ＣＷへ回転動作を開始するようにとの指示は、カバー４２の右側面に接触している物体との接触を解除する段階において有用であるため、回転動作を許可し、指示通り駆動部２に回転動作開始の制御信号を送信する。

状態ウのとき、即ち状態アからセンサ６２がオンに変わったとき、これはカバー４２が矢印方向右向きに作動している場合であって、カバー４２の左側面に外部物体が接触している可能性がある。従って、この場合には、カバー４２の左側面に接触している物体との接触を増長する向き、即ちターンテーブル３のＣＷへの回転を停止するよう制御する。ターンテーブル３がＣＷに回転動作中であれば、回転停止信号を駆動部２に送信し、又はターンテーブル３が停止している状態であった場合で、ＣＷへ回転動作を開始するように指示があった場合は、回転を許可しない制御を行う。逆に、ＣＣＷへ回転動作を開始するようにとの指示は、カバー４２の左側面に接触している物体との接触を解除する段階において有用であるため、回転動作を許可し、指示通り駆動部２へ回転動作開始の制御信号を送信する。

状態オのとき、接触検知作動部であるカバー４２の作動が規制されている第２の状態であるため、外部物体の接触、衝突が起きても検出できないので、ターンテーブル３の何れの向きへの回転動作も許可をしない。また、ターンテーブル３が回転動作中であれば、何れの向きへの回転動作も停止するよう駆動部２に制御信号を送信する。

状態エ、カ、キ、クについて、本実施例のＸ線撮影装置については、機構の制限により、起こり得ない状態である。

このような制御を行うことにより、撮影部９に被写体Ｓ等の物体が接触や衝突して危害が発生する虞れがある場合に、ターンテーブル３の回転動作を停止する。これにより、危害の度合いを低減するだけでなく、停止した後に接触、衝突後の状態を解除し易くすることが可能になる。接触を解除するために、回転動作開始の指示を出す際に、誤って接触を増長する向きに回転動作を開始してしまう虞れがなくなり、より安全性の増したＸ線撮影装置を構成可能となる。

実施例１のＣＴ撮影モードにおけるＸ線撮影装置の構成図である。 一般静止画撮影モードにおけるＸ線撮影装置の構成図である。 正面から見た撮影部の断面図である。 カバーをフレームにより支持した状態の撮影部の上方から見た断面図である。 カバーをフレームに連結した状態の撮影部の上方から見た断面図である。 ＣＴ撮影モードの基本撮影工程のフローチャート図である。 カバーをフレームにより支持した状態の撮影部の側方から見た断面図である。 カバーをフレームに連結した状態の側方から見た断面図である。 実施例２の撮影部の正面から見た断面図である。 制動手段の構成図である。 ＣＴ撮影モードの基本撮影工程のフローチャート図である。 変形例におけるＸ線撮影装置の構成図である。

符号の説明

１ 被写体搭載部
２ 駆動部
３ ターンテーブル
４ 被写体支持具
５ Ｘ線管
６ 架台
７ Ｘ線検出器
８、８ａ〜８ｇ 接触検知手段
９ 撮影部
１０ データ収集部
１１ 再構成部
１２ 表示部
１３ システム制御部
１４ 入力部
２１、４１ フレーム
２２、４２ カバー
２３、４３ 弾性部材
２５、３１ 連結部
２６、３２ 被連結部
４４ａ、４４ｂ ガイド
４５ａ〜４５ｄ ローラ
５１ レバー軸
５２ 操作レバー
５２ａ ハンドル部
５２ｂ 突起部
５２ｃ チョッパ
５３ 溝
５４ 状態検知手段
６１〜６３ センサ

Claims (15)

1. Ｘ線検出器を内蔵する撮影部を備え、被写体を透過したＸ線を検出して画像データを得るＸ線撮影装置において、前記撮影部の底部に配置し弾性的に作動する緩衝作動部と、該緩衝作動部の作動を規制するための制動手段とを有し、該制動手段は、前記緩衝作動部の作動が規制されてなく前記撮影部の撮影ができる第１の状態と前記緩衝作動部の作動が規制されており前記撮影部の撮影ができない第２の状態とを選択可能としたことを特徴とするＸ線撮影装置。
2. Ｘ線検出器を内蔵する撮影部を備え、被写体を透過したＸ線を検出して画像データを得るＸ線撮影装置において、
   前記撮影部の外縁に配置し弾性的に作動する緩衝作動部と、
   前記緩衝作動部の作動が規制されていない第１の状態と前記緩衝作動部の作動が規制されている第２の状態とを選択可能に規制するための制動手段と、を有し、
   前記緩衝作動部の作動を検出する検出手段の出力に基づいて前記撮影部に外部の物体が接触したことを検知する接触検知手段を構成したことを特徴とするＸ線撮影装置。
3. 前記Ｘ線検出器の検出面に対向した側に被写体を搭載する被写体搭載部を備え、前記撮影部又は前記被写体搭載部の何れか一方を回転するための駆動部を有し、前記接触検知手段により前記撮影部に外部の物体が接触したことを検知すると、前記駆動部の駆動を禁止する駆動制限手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
4. Ｘ線検出器を内蔵する撮影部を備え、被写体を透過したＸ線を検出して画像データを得るＸ線撮影装置において、
   前記撮影部の外縁に配置し弾性的に作動する緩衝作動部と、
   前記緩衝作動部の作動が規制されていない第１の状態と前記緩衝作動部の作動が規制されている第２の状態とを選択可能に規制するための制動手段と、を有し、
   前記撮影部に被写体を接触させず、駆動部により前記撮影部と被写体とを相対運動させながら撮影を行う第１の撮影モードと、前記撮影部と被写体とを静止させたまま撮影を行う第２の撮影モードとの少なくとも２通りの撮影モードを備え、前記第２の撮影モードでは、前記制動手段は前記第２の状態を選択することを特徴とするＸ線撮影装置。
5. Ｘ線検出器を内蔵する撮影部を備え、被写体を透過したＸ線を検出して画像データを得るＸ線撮影装置において、
   前記撮影部の外縁に配置し弾性的に作動する緩衝作動部と、
   前記緩衝作動部の作動が規制されていない第１の状態と前記緩衝作動部の作動が規制されている第２の状態とを選択可能に規制するための制動手段と、を有し、
   前記緩衝作動部が前記第１の状態であるか前記第２の状態であるかを検知する状態検知手段を設けたことを特徴とするＸ線撮影装置。
6. 前記Ｘ線検出器の検出面に対向した側に被写体を搭載する被写体搭載部と、前記撮影部又は前記被写体搭載部の何れか一方を回転するための駆動部と、を更に有し、
   前記状態検知手段は前記緩衝作動部が前記第２の状態であることを検知したとき、前記駆動部の駆動を禁止する駆動制限手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載のＸ線撮影装置。
7. 前記緩衝作動部が前記第２の状態である場合に、前記接触検知手段が接触を検知する位置で前記緩衝作動部を固定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
8. 前記緩衝作動部が前記第２の状態である場合に、前記緩衝作動部を前記Ｘ線検出器に近付く方向に移動した位置で固定することを特徴とする請求項７に記載のＸ線撮影装置。
9. 前記緩衝作動部が前記第２の状態である場合に、前記緩衝作動部を撮影時の被写体の体軸方向下向きに移動した位置で固定することを特徴とする請求項７に記載のＸ線撮影装置。
10. 前記緩衝作動部は少なくとも２つの方向に変移させた位置で固定することを特徴とする請求項７に記載のＸ線撮影装置。
11. 前記接触検知手段は複数の向きの接触を検知するよう構成し、それぞれの向きの接触に対して、前記駆動制限手段は前記駆動部の駆動制限について異なる制限をすることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
12. 前記緩衝作動部の作動の方向は前記撮影部又は前記被写体搭載部の何れかによる回転の方向と略一致する方向であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
13. 前記緩衝作動部の作動の方向は前記撮影部又は前記被写体搭載部の何れかによる回転方向の接線方向と略一致する方向であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
14. 前記緩衝作動部が前記第２の状態である場合に、前記第１の撮影モードが選択すると、
    前記第１の状態へ移行させるための操作を促すメッセージを表示する表示手段を有することを特徴とする請求項４に記載のＸ線撮影装置。
15. 前記緩衝作動部の制動手段の有効と無効を切換えるためのアクチュエータを備え、前記緩衝作動部が前記第２の状態において前記第１の撮影モードが選択されると、前記アクチュエータにより前記緩衝作動部の制動手段を無効に切換える制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載のＸ線撮影装置。

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