JP5338005B2 - Ｘ線撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線撮像装置に係り、特に被検体を搭載する部分を複数の可動軸について回転可能で、かつ、可動範囲の大きいＸ線透視撮像装置に関する。

Ｘ線撮像装置は、例えば特許文献１および非特許文献１に記載されているように、被検体を搭載する天板と対向する位置にＸ線管装置を配置し、天板の支持枠内に映像系部（例えば、Flat Panel Ditection：ＦＰＤ)を内蔵する。Ｘ線撮像装置は、複数の可動軸を有し、天板およびＸ線管装置を共に、またはそれぞれ独立して大きく移動させる複雑な駆動機構を備えている。例えば、Ｘ線管装置と天板との位置関係を維持した状態で、これらを水平軸を中心に約１８０°回転させる天板起倒動、Ｘ線管装置を天板に対して傾斜させる支柱回転動、Ｘ線管装置と映像系部との位置関係を維持した状態で天板の長手方向に移動させる映像系長手動、天板を左右方向に移動させる天板左右動、天板の上下動等が可能である。

これらの複数の可動軸についての駆動を可能にするため、天板に対してＸ線管装置を支持する支柱、天板の支持枠、Ｘ線撮像装置のスタンド部には、駆動機構が配置されている。また、スタンド部には、各駆動部の電源や制御部が備えられ、各駆動部に対して電源ケーブル、制御ケーブルによって接続されている。また、スタンド内の電源および制御部は、支持枠内の映像系部およびＸ線管装置に対してもそれぞれ電源ケーブル、制御・信号ケーブルによって接続されている。

スタンド部の電源および制御部と、各駆動部、映像系部およびＸ線管装置とを接続する電源ケーブルや制御・信号ケーブルは、すべて装置の内部空間に引き回して配線することができればケーブルの引き回しの観点からは好ましいが、実際には、コンパクトな装置が求められるため、すべてのケーブルを引き回すことができる内部空間を確保することは困難である。また、スタンド部と天板支持の境界、天板支持枠と支柱との境界等、天板支持枠と天板との境界、天板支持枠と映像系部との境界等に可動機構部が配置され、可動機構部の内部にケーブルを引き回すことは容易ではない。そのため、従来は、スタンド部と天板支持枠、天板支持枠と映像系部、映像系部と支柱部とをそれぞれ外側から結ぶダクトホースを配置し、可動機構部を迂回するようにダクトホース内に制御・電源ケーブルを配置している（例えば、非特許文献２の掲載写真）。
特開２００３‐３３３３９号公報 http://www.hitachi-medical.co.jp/product/x/fpd/crea.html http://202.191.28.4/gifu_hospital/_contents/annai/bukyoku/?unit=bu_c_housyasenbu（Ｘ線テレビ撮影装置）

しかしながら、従来の非特許文献２の掲載写真に記載された装置では、ダクトホースが長く、外側に張り出すように垂れ下がっているため、医師や介添え者の立ち位置を制限している。また、天板位置を下げるとダクトホースが床に接触する場合もあった。

本発明の目的は、ケーブルを配置するダクトホースが短く、コンパクトな構成のＸ線撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明によれば、以下のようなＸ線撮像装置が提供される。すなわち、Ｘ線発生部と、被検者を搭載する天板と、天板を支持する支持枠と、支持枠上にＸ線発生部を支持する支柱部と、支持枠を支持するスタンド部とを有するＸ線撮像装置であって、スタンド部と支柱部との間には、これらを接続するダクトホースを配置する。ダクトホースの中には、スタンド部内に配置された電源装置とＸ線発生部とを接続するケーブルを少なくとも配置する。これにより電源ケーブルを配置するダクトホースを短くすることができる。

支柱部の基部と支持枠との間には、支柱部を支持枠に対して相対的に移動させる可動部を配置することが可能である。この場合、ダクトホースの一端は、支柱部の基部に接続し、ダクトホースの他端は、スタンド部の側面であって、ダクトホースの一端よりも高い位置に接続することが好ましい。可動部の近くにダクトホースの一端を接続することにより、ダクトホースをさらに短く配置できる。

ダクトホースの一端が接続されている支柱の面は、スタンド部の側面であってダクトホースの他端が接続されている面と対向する面であることが好ましい。

ダクトホースの一端が接続されている支柱からダクトホースが引き出されている向きは、支柱部が垂直である場合に鉛直方向に対して横向きであって、かつ、ダクトホースの他端に向かう向きであり、ダクトホースの他端が接続されているスタンド部側面から該ダクトホースが引き出されている向きは、鉛直下向きであることが好ましい。これにより、ダクトホースのねじれを防ぎスムーズな動きが可能になる。

支持枠をスタンド部に接続する部分には、支持枠を回転させるための駆動機構が配置することが可能であり、この場合支持枠を回転させた際に、ダクトホースが接触する部分は、曲面または傾斜面に加工されているが好ましい。これにより、ダクトホースの引っ掛かりを防止し、内部のケーブルの負担を軽減できる。

本発明によれば、ダクトホースが短く、かつ、スタンドと支柱の間にダクトホースを収めることができるため、立ち位置の妨げにならず、コンパクトな装置を提供できる。

本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。

まず、本実施形態のＸ線撮像装置の全体構成を図１および図２を用いて説明する。このＸ線撮像装置は、被検者１３を搭載する天板９と、天板９を支持する支持枠２１と、被検者１３にＸ線を照射するＸ線管装置１０と、Ｘ線管装置１０を支持枠２１上に支持する支柱部８とを備えている。Ｘ線管装置１０は、Ｘ線管球１０ａと、絞り装置１１を内蔵している。

支柱部８と支持枠２１との接続部には、支柱可動部２６が備えられ、支柱部８を支持枠２１に対して、図１の矢印５の方向に回転動可能に接続している。支柱部８内には、図２のように支柱駆動部２７が配置されている。支柱駆動部２７は、支柱可動部２６を介して支柱部８を支持枠２１に対して所定の角度範囲で回転動、すなわち傾斜させる。これにより、支柱部８に支持されているＸ線管装置１０は、天板９に対して所望の角度で傾斜し、Ｘ線を斜め方向から被検者１３に照射することが可能になる。

支持枠２１内には、図２に示したようにフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）を含む受像器４７が配置されている。受像器４７は、被検者１３を透過したＸ線を受け、電気信号に変換することにより受像する。

支持枠２１には、受像器４７を天板９の主平面に平行な面内で矢印６（図１および図２参照）のように回転させるためのＦＰＤ回転可動部２８と、これを駆動するＦＰＤ回転駆動部２９が備えられている。ＦＰＤ回転駆動部２９がＦＰＤ回転可動部２８を介して受像器４７を回転させることにより、天板９に対してＦＰＤの向きを所望の向きに配置することができる。

支持枠２１には、支柱部８と受像器４７との位置関係を維持した状態で、両者を天板９の長手方向（体軸方向：図１の矢印３の方向）に移動させるための映像系長手動可動部３１と、これを駆動する映像系長手動駆動部３２が配置されている。映像系長手動駆動部３２が、支柱部８と受像器４７とを長手方向に移動させることにより、Ｘ線管装置１０と受像器４７との位置関係を維持した状態で、被検者１３における撮像部位を体軸方向にずらすことができる。

支持枠２１には、天板９を図１および図２のように被検者１３の左右方向（矢印４方向）に移動可能にする左右動可動部３３と、天板左右動駆動部３４とが配置されている。天板左右動駆動部３４が、左右動可動部３３を介して天板９を左右動させることにより、被検者１３の左右方向の撮像位置を調整することができる。

一方、支持枠２１は、図２のように、支持枠２１をスタンド部７に対して上下動可能にする上下動可動部２２と、支持枠２１をスタンド部７に対して回転可能にする起倒動可動部２３とを介してスタンド部７に支持されている。

スタンド部７内には、天板昇降駆動部２４が配置されている。天板昇降駆動部２４は、上下動可動部２２を介して支持枠２１を上下動させることにより、Ｘ線管装置１０およびスタンド部７を搭載した状態の支持枠２１全体を図１および図２の矢印１の方向に上下動させることができる。これにより、Ｘ線管装置１０と支持枠２１との位置関係を維持した状態で支持枠２１を上下動させることができる。

また、支持枠２１内には天板起倒動駆動部２５が配置されている。天板起倒動駆動部２５は、起倒動可動部２３を介して支持枠２１をスタンド部７に対して回転させる。起倒動可動部２３の可動範囲は、初期状態から時計回りに約９０°、反時計回りに約９０°、合計約１８０°である。天板９および支持枠２１は、初期状態では、図３（ａ）〜（ｄ）に上面図、正面図、斜視図および側面図をそれぞれ示したように天板９が水平状態にある。例えばこの状態で、図１に示した向きで被検者１３を搭載した場合、天板起倒動駆動部２５が天板９を正面から見て時計回りに約９０°回転させることにより、図４（ａ）〜（ｄ）に上面図、正面図、斜視図および側面図を示したように、天板９が垂直な状態になり、被検者を直立させた状態で撮像することができる。逆に天板起倒動駆動部２が天板９を正面から見て反時計回りに約９０°回転させることにより、図５（ａ）〜（ｄ）に上面図、正面図、斜視図および側面図を示したように、天板９が逆向きに垂直な状態となり、被検者を倒立させた状態で撮像することができる。

スタンド部７には、図１のように撮像時に被検者１３を圧迫するための圧迫装置１２が供えられている。

図１および図２に図示していないが、Ｘ線撮像装置には、この他に操作装置、画像処理装置、画像表示装置等が備えられている。

スタンド部７には、天板昇降駆動部２４の他に、装置全体を制御する制御部３５と、装置の各部に電力を供給する電源装置３６が配置されている。

図２では図示を一部省略しているが、制御部３５および電源装置３６は、Ｘ線管装置１０、支柱駆動部２７、ＦＰＤ回転駆動部、受像器４７、映像系長手動駆動部３２、天板左右動駆動部３４、天板起倒動駆動部２５および天板昇降駆動部２４に対して、制御信号線３７および電源線３８によってそれぞれ接続する必要がある。また、受像器２８は、画像出力信号線３９によって、不図示の画像処理装置に接続する必要がある。このため、多数の制御信号線３７、電源線３８および画像出力信号線３９（以下ケーブルと総称する）を、スタンド部７から支持枠２１および支柱部８に敷設する必要がある。

ケーブル３７，３８，３９はすべてスタンド部７、支持枠２１および支柱部８の筺体の内部に配置することが望ましいが、実際には、これらの筺体内部にケーブル３７等の引き回しの空間を確保することが難しい。また、スタンド部７と支持枠２１との接続部には可動部２２，２３が配置され、支持枠２１と支柱部８との接続部には可動部２６が配置されており、多く動作軸を有するため、可動を実現しながら、多くのケーブルを通すことは容易ではない。そのため、従来は、例えば比較例として図６（ａ）〜（ｄ）に上面図、正面図、斜視図、側面図を図示したように、スタンド部７の側面と支持枠２１の側面とを接続するダクトホース６１と、支持枠２１の下部と支持枠２１の上部とを結ぶダクトホース６２と、支持枠２１の上部と支柱部８とを結ぶダクトホース６３を配置し、装置の筺体内に配置しきれないケーブル３７をダクトホース６１，６２，６３内に配置していた。

しかしながら、天板起倒動により支持枠２１は、支柱部８およびＸ線管装置１０を搭載した状態で、図３、図４および図５に示したように、約１８０°の可動範囲で大きく変位するため、従来スタンド部７の側面と支持枠２１の側面とを接続するダクトホース６１およびその中のケーブルは、約１８０°の変位を許容するのに十分な長さが必要であった。このため比較例では、図６（ｂ）〜（ｄ）から明らかなように、天板を水平に保った状態でダクトホース６１が床面近くまで垂れ下がった形状となり、スタンド部７の周囲の空間の一角を占める。ダクトホース６１が垂れ下がり、空間を占める形状となるのは、視覚的に優れないだけでなく、ダクトホース６１が占める空間には医師や介添え者が立てず、作業空間を狭める要因となる。また、床面近くにダクトホース６１が垂れ下がり汚れやすい。垂れ下がっていた部分は、天板起倒動の際には上部に巻き上げられるため、衛生面からみても好ましくない。

そこで、本実施形態では、ダクトホースの長さを極力短くするように配置する。具体的には、図１および図３〜図５に示したように、最も太い電源ケーブルが必要になるスタンド部７内の電源装置３６からＸ線管装置１０への電源線３８を最短で配置するため、スタンド部７と支柱部８との間にダクトホース４１を配置する。ダクトホース４１には、スタンド部７内から支柱部８および支持枠２１に向かうすべてのケーブル３７、３８、３９を配置する。

このとき、ダクトホース４１が必要最低限の長さになるように、ダクトホース４１の支柱部８への接続部４３を支柱部８の基部、すなわち回転可動部２３に近接する部分に配置する。これにより、ダクトホース４１の一端が支柱部８の回転動（矢印５）および支持枠２１の天板起倒動（矢印２）の回転中心の近くに配置されるため、支柱部回転動および天板起倒動時の接続部４３の変位が小さくなり、支柱回転動および天板起倒動によりダクトホース４１の必要な長さを短くすることができる。

一方、ダクトホース４１のスタンド部７への接続部４２は、スタンドの上部に配置する。これによりダクトホース４１の長さを上記必要な長さに設定した場合であっても、ダクトホース４１の垂れ下がった下端が床に接触しない。

さらに、接続部４２および接続部４３は、図１、図３〜図５に示したように支柱部８とスタンド部７が対向する面にそれぞれ配置する。また、接続部４２から出るダクトホース４１の向きは下向き、接続部４３から出るダクトホース４１の向きは横向き（接続部４２の方に向く）に配置する。これにより、ダクトホース４１の長さをさらに短くすることができるのみならず、ダクトホース４１がスタンド部７と支柱部８との間の空間に収まり、スタンド部７から周囲の空間に張り出さない。よって、医師や介添え者は、スタンド部７の端部側面付近に立つことが可能になる。

支柱部８の接続部４３から内部に入ったケーブル３７、３８、３９は、支柱部８の内部を通って配線される。これにより、Ｘ線管装置１０に接続する最も太いケーブルは、スタンド部７の電源装置３６から最短の引き回しで接続することができる。また、支柱回動部２７にも電源線３７、制御信号線３８が接続される。

支持枠２１内のＦＰＤ回転駆動部２９、受像器４７、映像系長手駆動部３２、天板左右駆動部３４、天板起倒動駆動部２５への電源線３７および制御信号線３８等は、ダクトホース４１、接続部４３、支柱部８を経由した後、支柱部８の内部から可動部２６を通って、支持枠２１内へ配線される。これらの電源線３７および制御信号線３８等は、Ｘ線管装置１０への電源線３７と比較すると細いため、可動部２６を通すことが可能である。

また、本実施形態の形態では、ダクトホース４１が支柱部２８等の移動や天板起動等の際にスムーズな動きをするように、ダクトホース４１が接触する部分の筺体の形状を以下のようにしている。

映像系長手動駆動部３２が、支柱部８を可動部３１により、天板９の長手方向に移動させる際に、図７（ａ）、（ｂ）のように垂れ下がったダクトホース４１が、支持枠２１とスタンド部７との接続部分を覆う筺体（ケース７１）と接触する。そこでダクトホース４１が、ケース７１の角部に引っ掛かり、支柱部８の移動の妨げにならないように、ケース７１の角部をＲの大きな曲面としている。これにより、図７(ａ)の状態から図７（ｂ）の状態への移動がスムーズに行われる。

また、天板起倒動により天板を垂直な状態（図５(ａ)〜（ｄ））へ回転させ、支持枠２１の下面をスタンド部７の端部側面側から見た図を図８（ａ）および（ｂ）に示す。図８（ａ）は、図７（ａ）、（ｂ）において、支柱部８を天板９の長手方向の最も手前まで移動させ、映像系部カバー８１が支持枠２１とスタンド部７との連結部８２よりも張り出した状態で、起倒動させた状態を示している。図８（ａ）では、映像系部カバー８１にダクトホース４１が乗り上げており、ダクトホース４１が引っ張られ、ケーブル３７等に負担がかかるが可能性があるが、本実施形態では、映像系部カバー８１を図８（ａ）のように傾斜させた形状にしているため、ダクトホース４１は必ず低いケース７１側に滑り落ちる。このように映像系部カバー８１に傾斜をつけたことにより起倒動時のダクトホース４１の内部のケーブルに負担がかからない。

また、図８（ｂ）は、支柱部８が図７（ａ）または（ｂ）の位置で、天板起倒動により、垂直な状態（図５（ａ）〜（ｄ））に回転させた状態を示す。この場合、映像系部カバー８１は連結部８２よりも突出していないため、図８（ｂ）のように、連結部８２の端部の方が、ケース７１の端部よりも低い。本実施形態ではケース７１の端部を傾斜させた形状にしているため、ダクトホース４１は、連結部８２側に滑り落ち、ダクトホース４１の内部のケーブルに負担がかからない。

上述してきたように、本実施形態では、ケーブル３の引き回しを考慮し、ダクトホース４１を最短な長さにする構成であるため、ダクトホース４１がコンパクトで医師等の立ち位置の邪魔にならず、かつ、床に接触しないため衛生的であり、視覚的にも優れたＸ線撮像装置を提供できる。また、天板起倒動等により、大きく変位させた場合にも、ダクトホースの内部のケーブルに負担をかけない。

本実施形態のＸ線撮像装置の斜視図。 図１のＸ線撮像装置のブロック図。 図１のＸ線撮像装置の（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）斜視図、（ｄ）側面図。 図１のＸ線撮像装置の天板を正面から見て時計方向に約９０°回転させた場合の（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）斜視図、（ｄ）側面図。 図１のＸ線撮像装置の天板を正面から見て反時計方向に約９０°回転させた場合の（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）斜視図、（ｄ）側面図。 比較例のＸ線撮像装置の（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）斜視図、（ｄ）側面図。 （ａ）および（ｂ）図１の装置において、支柱部８を天板９の長手方向に移動させた状態の斜視図。 （ａ）および（ｂ）図１の装置において、支柱部８を天板９の長手方向に移動させ、反時計回りに約９０°起倒動させた状態の斜視図。

符号の説明

９…天板、７…スタンド、８…支柱部、１０…Ｘ線管装置、２１…支持枠、２６…支柱可動部、２７…支柱駆動部、２８…ＦＰＤ回転可動部、２９…ＦＰＤ回転駆動部、３１…映像系長手動可動部、４１…ダクトホース、４２…接続部、４３…接続部。

Claims (4)

1. Ｘ線発生部と、被検者を搭載する天板と、前記天板を支持する支持枠と、前記支持枠上に前記Ｘ線発生部を支持する支柱部と、前記支持枠を支持するスタンド部とを有し、
   前記スタンド部と前記支柱部との間には、これらを接続するダクトホースが配置され、該ダクトホースの中には、前記スタンド部内に配置された電源装置と前記Ｘ線発生部とを接続するケーブルが少なくとも配置され、
   前記支柱部の基部と前記支持枠との間には、前記支柱部を支持枠に対して相対的に移動させる可動部が配置され、前記ダクトホースの一端は、前記支柱部の基部に接続され、前記ダクトホースの他端は、前記スタンド部の側面であって、前記ダクトホースの一端よりも高い位置に接続されていることを特徴とするＸ線撮像装置。
2. 請求項１に記載のＸ線撮像装置において、前記ダクトホースの一端が接続されている前記支柱の面は、前記ダクトホースの他端が接続されている前記スタンド部の側面と対向している面であることを特徴とするＸ線撮像装置。
3. 請求項１または２に記載のＸ線撮像装置において、前記ダクトホースの一端が接続されている前記支柱から該ダクトホースが引き出されている向きは、前記支柱部が垂直である場合に鉛直方向に対して横向きであって、かつ、前記ダクトホースの他端に向かう向きであり、前記ダクトホースの他端が接続されている前記スタンド部側面から該ダクトホースが引き出されている向きは、鉛直下向きであることを特徴とするＸ線撮像装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置において、前記支持枠を前記スタンド部に接続する部分には、前記支持枠を回転させるための駆動機構が配置され、前記支持枠を回転させた際に、前記ダクトホースが接触する部分は、曲面または傾斜面に加工されていることを特徴とするＸ線撮像装置。

Images