JP5431104B2

JP5431104B2 - 踵ホルダー

Info

Publication number: JP5431104B2
Application number: JP2009237040A
Authority: JP
Inventors: 高敬宮本
Original assignee: Hitachi Aloka Medical Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-10-14
Also published as: JP2011083359A

Description

本発明は、被検者の踵を支える踵ホルダーに関する。

Ｘ線や超音波を利用して骨の性状を評価する技術が従来から知られており、例えば、特許文献１には超音波などを利用して骨を評価する骨評価装置が記載されており、特許文献２には超音波を利用して骨密度などを測定する技術が記載されている。

骨の性状の評価においては、被検者の腕や足などの様々な部位の骨が測定対象とされる。特許文献１，２には、被検者の足の骨を評価する技術が記載されている。例えば、特許文献１には、２つの測定部を近接させた際に、一方の測定部が踵に接触した段階から載置台がスライド移動を始め、自動的に足の中心線を振動子間中心線に一致させる骨評価装置が記載されている。また、特許文献２には、Ｖ字型に形成されたフットプレートのＶ字の底に穴を設け、測定部位置調整用治具をその穴に組み付けることにより、測定部位を毎回同じ箇所とするフットプレートが記載されている。

特開平９−１５４８４２号公報特開２００７−７５４２１号公報

上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、被検者の踵の骨を評価する際の改良技術について研究開発を重ねてきた。特に、骨の性状を評価する場合に様々な部位の骨が測定対象とされることに鑑み、踵の骨を測定する際に利用される踵に適した測定用の治具について研究開発を重ねてきた。

本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、Ｘ線撮像装置に対する着脱が自在な踵ホルダーを提供することにある。

上記目的にかなう好適な踵ホルダーは、Ｘ線撮像装置に対する着脱が自在な踵ホルダーであって、被検者の踵を受ける踵受けと、前記被検者の足裏を載せる足裏プレートと、Ｘ線撮像装置に取り付けられた当該踵ホルダーのＸ線撮像装置に対する傾斜を確認するための傾斜確認部材と、を有し、前記傾斜確認部材は、当該踵ホルダーが取り付けられたＸ線撮像装置から照射されるＸ線の照射方向に沿って伸長された形状であり、当該Ｘ線を介して撮像されて前記傾斜の確認に利用される、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記傾斜確認部材は、互いに異なる径の複数の円柱を前記照射方向に沿って積み重ねた形状である、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記傾斜確認部材は、前記照射方向に沿って伸長された円筒形状である、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記傾斜確認部材は、前記照射方向に沿って伸長された角柱形状である、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記傾斜確認部材は、前記照射方向に沿って互いに離れて配置された複数の円盤部材を備える、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記傾斜確認部材は、均一な素材で形成される、ことを特徴とする。

また、上記目的にかなう好適な踵ホルダーを有するＸ線撮像システムは、Ｘ線撮像装置と当該Ｘ線撮像装置に対する着脱が自在な踵ホルダーとを有するＸ線撮像システムであって、前記Ｘ線撮像装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生器と、複数のＸ線検出器からなる検出器列と、検出器列から得られるＸ線の検出結果に基づいてＸ線画像を形成する画像形成部と、を備え、前記踵ホルダーは、被検者の踵を受ける踵受けと、前記被検者の足裏を載せる足裏プレートと、前記Ｘ線の照射方向に沿って伸長された形状の傾斜確認部材と、を備え、前記Ｘ線発生器は、前記検出器列の列方向に対して直交する方向に沿って移動しつつＸ線を発生させ、前記検出器列は、Ｘ線発生器に追従して移動しつつＸ線を検出することにより、当該検出器列の列方向に沿った１ラインごとに複数のラインに亘って２次元的にＸ線を検出し、前記画像形成部は、前記検出器列から複数のラインに亘って得られるＸ線の検出結果に基づいて、前記傾斜確認部材の画像を含んだ２次元のＸ線画像を形成する、ことを特徴とする。

本発明により、Ｘ線撮像装置に対する着脱が自在な踵ホルダーが提供される。

本発明の実施において好適な踵ホルダー１０の斜視図である。本発明の実施において好適な踵ホルダー１０の側面図である。撮像された傾斜確認部材１８の画像を説明するための図である。踵ホルダーが取り付けられるＸ線撮像装置１００を示す図である。Ｘ線撮像装置１００の踵測定状態を示す図である。Ｘ線撮像装置の内部構成を示す機能ブロック図である。Ｘ線検出器列１１２による検出信号の収集を説明するための図である。

以下に本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は、本発明の実施において好適な踵ホルダー１０の斜視図であり、図２は、その踵ホルダー１０の側面図である。図１および図２に示す踵ホルダー１０は、ベースプレート１１と足裏プレート１２と補助プレート１６と傾斜確認部材１８と備えている。なお、図１および図２には、踵ホルダー１０によって支えられる被検者の足３０と、足３０に対して照射されるＸ線ファンビーム２０も示されている。

足裏プレート１２は、足３０を足裏から支えるプレートであり、例えば、足３０のつま先から踵付近まで、足裏を全体的に載せることができる大きさであることが望ましい。また、足裏プレート１２は、例えば、足３０の踵付近において屈曲された形状であり、足３０の踵側においてベースプレート１１に固定的に接続される。

補助プレート１６は、足３０をアキレス腱側から支えるプレートである。補助プレート１６は、例えば、足３０の踵付近において屈曲された形状であり、足３０の踵側においてベースプレート１１に固定的に接続される。

足裏プレート１２と補助プレート１６は、図２に示すように側面から見ておよそＶ字型となるように、ベースプレート１１に固定される。そして、そのＶ字型の底の部分において、足裏プレート１２と補助プレート１６とベースプレート１１とにより、足３０の踵を受ける踵受け１４が形成される。踵受け１４において、ベースプレート１１上に足３０の踵が載せられる。例えば、ベースプレート１１の踵と接触する部分に、踵の形状に応じた窪みなどが形成されてもよい。

傾斜確認部材１８は、踵ホルダー１０がＸ線撮像装置に取り付けられた際に、踵ホルダー１０のＸ線撮像装置に対する傾斜を確認するための部材である。傾斜確認部材１８は、踵ホルダー１０が取り付けられたＸ線撮像装置から照射されるＸ線ファンビーム２０の照射方向に沿って伸長された形状である。例えば、図１および図２に示すように、傾斜確認部材１８は、互いに異なる径の複数の円柱を照射方向に沿って積み重ねた形状である。そして、Ｘ線ファンビーム２０の中心線（照射原点である頂点を通りＸ線ファンビーム２０を２等分する直線）が傾斜確認部材１８を通るように、傾斜確認部材１８が位置決めされて足裏プレート１２に固定される。

傾斜確認部材１８は、Ｘ線ファンビーム２０を介して撮像されて傾斜の確認に利用される。図１に示すように平面的に末広がり状に照射されるＸ線ファンビーム２０は、その平面に直交する方向にスキャン（走査）され、足３０の踵や傾斜確認部材１８を含む領域が撮像される。そして、撮像された傾斜確認部材１８の画像から、Ｘ線ファンビーム２０に対する傾斜確認部材１８の傾きの程度、つまりＸ線撮像装置に対する踵ホルダー１０の傾きの程度が確認される。

図３は、撮像された傾斜確認部材１８の画像を説明するための図である。図１および図２に示したＸ線ファンビーム２０がスキャンされる過程においてＸ線ファンビーム２０の中心線と傾斜確認部材１８の中心軸が重なるようにスキャンされると、図３（Ａ）に示すように、同心円状の傾斜確認部材１８の画像１８ａが得られる。一方、Ｘ線ファンビーム２０の中心線と傾斜確認部材１８の中心軸がずれていると、図３（Ｂ）に示すように、複数の円の中心が互いにずれた傾斜確認部材１８の画像１８ｂが得られる。

図１および図２に示した踵ホルダー１０がＸ線撮像装置に対して正確に取り付けられた際に、図３（Ａ）の画像１８ａが得られるように、予め傾斜確認部材１８の位置や方向が固定されている。そのため、例えば、図３（Ｂ）の画像１８ｂのような画像が得られた場合には、踵ホルダー１０がＸ線撮像装置に対して傾いて取り付けられていることがわかる。例えば、ユーザが傾斜確認部材１８の画像を目視で確認して、傾斜確認部材１８が傾いているか否かを評価する。なお、装置が図３に示す画像を画像処理して、傾斜確認部材１８の傾きを評価してもよい。

図４は、踵ホルダー１０（図１）が取り付けられるＸ線撮像装置１００を示す図である。Ｘ線撮像装置１００は、踵以外の部位の骨を撮像することができる。例えば、被検者の前腕の骨が撮像される。図４は、Ｘ線撮像装置１００の前腕測定状態を示しており、厚さ方向（Ｚ軸方向）が上下方向（鉛直方向）となるようにＸ線撮像装置１００が設置される。そして、被検者の前腕がＸ線撮像装置１００の測定エリア１１０に挿入され、測定エリア１１０内で下から上へ向かって形成されるＸ線ファンビーム２０（図１）がＸ軸方向に沿ってスキャンされて前腕が撮像される。

図５は、Ｘ線撮像装置１００の踵測定状態を示す図である。踵の測定において、Ｘ線撮像装置１００は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、厚さ方向（Ｚ軸方向）が水平方向となるように配置され、測定エリア１１０（図４）が上向きにされる。そして、その測定エリア１１０内に踵ホルダー１０が取り付けられる。さらに、被検者の足３０が踵ホルダー１０に支えられ、測定エリア１１０内でＺ軸の負側から正側へ向かって形成されるＸ線ファンビーム２０（図１）がＸ軸方向に沿ってスキャンされて踵が撮像される。

図６は、Ｘ線撮像装置１００（図５）の内部構成を示す機能ブロック図である。Ｘ線発生器１１０は、被検者の足３０に対してＸ線ファンビーム２０を照射する。Ｘ線ファンビーム２０は、Ｘ線発生器１１０側を頂点としてＸ線検出器列１１２側へ向かって徐々に扇状に広がる２次元的なファンビームである。なお、踵ホルダー１０（図１）の傾斜確認部材１８もＸ線ファンビーム２０を介して撮像される。

Ｘ線検出器列１１２は、１次元的に配列された複数のＸ線検出器によって構成され、Ｘ線発生器１１０から発生して足３０を透過したＸ線ファンビーム２０を検出する。Ｘ線検出器列１１２によって検出されたＸ線ファンビーム２０に関する検出信号は、Ｘ線画像形成部１２０へ出力される。

Ｘ線画像形成部１２０は、Ｘ線ファンビーム２０の検出信号に基づいて、足３０内の骨や傾斜確認部材１８を映し出したＸ線画像の画像データを形成する。画像データの形成には、周知の技術が利用される。そして、Ｘ線画像形成部１２０において形成された画像データに対応するＸ線画像は表示部１２２に表示される。なお、Ｘ線撮像装置内の各部は、制御部１３０によって制御される。

図７は、Ｘ線検出器列１１２による検出信号の収集を説明するための図である。Ｘ線検出器列１１２は、直線状に配列された複数のＸ線検出器（Ｘ線検出素子）で構成されている。例えば、１チャンネル（ｃｈ）から１０００チャンネル（ｃｈ）までの１０００個のＸ線検出器でＸ線検出器列１１２が形成されている。

足３０の踵を測定する際には、図５に示したように、足３０が踵ホルダー１０に支えられ、足３０を間に挟んで対向して配置されたＸ線発生器１１０とＸ線検出器列１１２が、互いの相対的な位置関係を固定しつつ、図５に示すＸ軸方向に沿って移動する（走査される）。

その移動（走査）の過程において、図７に示すように、Ｘ軸方向に並ぶ複数のラインに亘って、例えば１ラインから１０００ラインまで、各ラインごとに複数のＸ線検出器の各々によりＸ線カウント数が計数される。そして、Ｙ軸方向に配列された例えば１０００個のＸ線検出器により、Ｘ軸方向の例えば１ラインから１０００ラインまで、Ｘ線カウント数が２次元的に計数される。こうして２次元的に計数されたＸ線カウント数に基づいて２次元のＸ線画像５０が形成される。

Ｘ線画像５０内には、傾斜確認部材１８の画像が含まれており、この画像に基づいて、傾斜確認部材１８の傾き、つまり、踵ホルダー１０の傾きが確認される（図３参照）。なお、領域５２は、Ｘ線が足３０などを透過せず空気のみを透過して計数される領域、つまりエアバリューが計測される領域である。

さらに、傾斜確認部材１８を均一な素材（均一物質、均一な材料）で形成し、傾斜確認部材１８の厚さが既知であれば、傾斜確認部材１８を利用して次式に基づいてＸ線の強さを確認してもよい。

特に、図１および図２に示した傾斜確認部材１８の形状であれば、厚さが段階的に変化する形状であるため、一度の撮像で複数の厚さに関する測定が可能であり、数１式の傾きμの測定精度を高めることができる。

なお、傾斜確認部材１８の形状は、図１および図２のものに限定されない。傾斜確認部材１８は、例えば、Ｘ線の照射方向に沿って伸長された円筒形状であってもよいし、Ｘ線の照射方向に沿って伸長された角柱形状であってもよい。また、傾斜確認部材１８は、Ｘ線の照射方向に沿って互いに離れて配置された複数のコイン状の部材（円盤部材）で形成されてもよい。

図１および図２に示した踵ホルダー１０は、被検者の足３０を支持して固定するため、踵の軟部組織と接触している。Ｘ線撮像装置に対して踵ホルダー１０が正確に取り付けられている場合には、Ｘ線ファンビーム２０の照射経路上において、踵の軟部組織に重ならないように踵ホルダー１０の形状などが設計される。そのため、Ｘ線撮像装置に対して踵ホルダー１０が正確に取り付けられている場合には、例えば、踵の骨密度などが極めて高い精度で測定できる。本実施形態においては、傾斜確認部材１８により、踵ホルダー１０が正確に取り付けられているか傾いているかが確認できるため、踵ホルダー１０の正確な取り付けが容易になり、踵の骨密度などを高い精度で測定することが容易になる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１０踵ホルダー、１１ベースプレート、１２足裏プレート、１４踵受け、１６補助プレート、１８傾斜確認部材、１００Ｘ線撮像装置。

Claims

Ｘ線撮像装置に対する着脱が自在な踵ホルダーであって、
被検者の踵を受ける踵受けと、
前記被検者の足裏を載せる足裏プレートと、
Ｘ線撮像装置に取り付けられた当該踵ホルダーのＸ線撮像装置に対する傾斜を確認するための傾斜確認部材と、
を有し、
前記傾斜確認部材は、当該踵ホルダーが取り付けられたＸ線撮像装置から照射されるＸ線の照射方向に沿って伸長された形状であり、当該Ｘ線を介して撮像されて前記傾斜の確認に利用され、且つ、前記傾斜確認部材は、均一な素材で形成され、当該傾斜確認部材の厚さに基づいて前記Ｘ線の強さが確認される、
ことを特徴とする踵ホルダー。
請求項１に記載の踵ホルダーであって、
前記傾斜確認部材は、互いに異なる径の複数の円柱を前記照射方向に沿って積み重ねて厚さを段階的に変化させた形状である、
ことを特徴とする踵ホルダー。
請求項１に記載の踵ホルダーであって、
前記傾斜確認部材は、前記照射方向に沿って伸長された円筒形状である、
ことを特徴とする踵ホルダー。
請求項１に記載の踵ホルダーであって、
前記傾斜確認部材は、前記照射方向に沿って伸長された角柱形状である、
ことを特徴とする踵ホルダー。
請求項１に記載の踵ホルダーであって、
前記傾斜確認部材は、前記照射方向に沿って互いに離れて配置された複数の円盤部材を備える、
ことを特徴とする踵ホルダー。
Ｘ線撮像装置と当該Ｘ線撮像装置に対する着脱が自在な踵ホルダーとを有するＸ線撮像システムであって、
前記Ｘ線撮像装置は、
Ｘ線を発生するＸ線発生器と、
複数のＸ線検出器からなる検出器列と、
検出器列から得られるＸ線の検出結果に基づいてＸ線画像を形成する画像形成部と、
を備え、
前記踵ホルダーは、
被検者の踵を支える踵受けと、
前記被検者の足裏を載せる足裏プレートと、
前記Ｘ線撮像装置に取り付けられた当該踵ホルダーのＸ線撮像装置に対する傾斜を確認するための傾斜確認部材と、
を備え、
前記Ｘ線発生器は、前記検出器列の列方向に対して直交する方向に沿って移動しつつＸ線を発生させ、
前記検出器列は、Ｘ線発生器に追従して移動しつつＸ線を検出することにより、当該検出器列の列方向に沿った１ラインごとに複数のラインに亘って２次元的にＸ線を検出し、
前記画像形成部は、前記検出器列から複数のラインに亘って得られるＸ線の検出結果に基づいて、前記傾斜確認部材の画像を含んだ２次元のＸ線画像を形成し、
前記傾斜確認部材は、当該踵ホルダーが取り付けられたＸ線撮像装置から照射されるＸ線の照射方向に沿って伸長された形状であり、当該Ｘ線を介して撮像されて前記傾斜の確認に利用され、且つ、前記傾斜確認部材は、均一な素材で形成され、当該傾斜確認部材の厚さに基づいて前記Ｘ線の強さが確認される、
ことを特徴とするＸ線撮像システム。