JP5658352B2 - 移動式ｘ線装置のためのカウンタウェイト - Google Patents

Description

本発明は一般に、放射線撮影法、詳細には携帯型放射線造影機器の分野に関する。より具体的には本発明は、放射線撮影コンポーネントの高さを調整するためのカウンタウェイトを含む支持コラムを有する移動式放射線撮影機器に関する。

移動式Ｘ線機器は、集中治療室（ＩＣＵ）、および放射線画像の適時取得が重要となる他の環境で、特に有用である。ＩＣＵまたは他の区域の辺りを車椅子で移送され、患者のベッドサイドに直接持ち込むことができるため、移動式Ｘ線機器は、担当医師または臨床医に患者の状態についての最新情報を与え、患者を放射線施設内の固定設備へ移動させることに伴うリスクを低減させる一助となる。

図１の斜視図には、コンピュータ式放射線撮影法（ＣＲ）および／またはディジタル式放射線撮影法（ＤＲ）に用いられうる従来の移動式Ｘ線機器の例を示している。移動式放射線撮影ユニット６００は、得られた画像および関連のデータを表示するためのディスプレイ６１０と、得られた画像の保存、送信、修正、および印刷などの機能を可能にする制御パネル６１２と、を含むフレーム６２０を有する。

可動性のために、ユニット６００は、１つ以上の車輪６１５と、典型的には腰、腕、または手の高さで提供されて、ユニット６００を予定の位置へ案内するのを支援する１つ以上のハンドルグリップ６２５と、を有する。典型的には、自己内蔵型電池パックが電源を提供しているため、電源出力付近で操作する必要性がない。

フレーム６２０に搭載されているのは、ブーム機器７０（より簡潔にブーム７０とも呼ばれる）上に搭載されたＸ線源６４０（Ｘ線チューブ、チューブヘッド、または発生装置とも呼ばれる）を支持する支持部材６３５である。示された実施形態において、支持部材６３５は、固定された高さの垂直コラム６４を有する。ブーム７０は、画像を得るために、支持部材６３５から可変的距離だけ外側へ伸長し、コラム６４を所望の高さまで上下へ移動させる。ブーム７０は、固定された距離だけ外側へ延在していてもよく、または可変的距離にわたり伸長可能であってもよい。Ｘ線源６４０のための高さ設定は、足および下肢を造影する場合の低い位置から、患者の上半身部分を様々な位置で造影する場合の肩の高さ以上までの範囲であってもよい。他の従来の実施形態において、Ｘ線源のための支持部材は、固定されたコラムではなく、むしろ接続機構の位置で屈曲して垂直および水平位置の一定範囲にわたりＸ線源を移動させる接合部材である。

支持部材の設計において取り組まれるべき一問題は、ブーム上に搭載されたＸ線源の配置の容易さに関係する。様々な条件下で操作を容易にするために、技術者は、両手を必要とせず、追加の道具を必要とせず、付近の職員による支援を必要とせずに、Ｘ線源を容易に配置および適応させることができなければならない。これには、Ｘ線源を運搬中に用いられるドッキング位置から造影位置まで移動させることが含まれる。配置の容易さを提供することの機械的問題は、Ｘ線源の重量により、そして垂直軸から外側へそれが延在することにより、複雑になる。

ユニット６００として記載された従来の移動式Ｘ線機器は、複数の適用例において携帯型造影能力を提供するが、既存の設計には、一部の環境にこの装置を配備することを困難にしうる欠点が存在する。従来の設計に共通する問題の１つは、必要となる移動式Ｘ線機器の相対的移動性および移動範囲を一部の原因とする。

図２の側面図は、固定された垂直構造であるコラム６４を用いる移動式放射線撮影ユニット６２として示された移動式放射線撮影システムを運搬する際に生じる重大な問題を示している。Ｘ線源６８の運搬を提供し、造影位置にある場合には通常ユニット６２から外側へ伸長されるブーム７０は、運搬のために技術者６６の方へ折り返される。この運搬位置は、Ｘ線源を移動時の損傷または妨害誘発から防御する一助となる。しかしコラム６４は、ユニットを１つの場所から他の場所へ移動させる際に技術者６６の視界を妨害するため、ユニット６２の前端部付近に存在する物体またはユニットの直ぐ前に存在する物体が、容易に見られなくなる。技術者は、運搬時にコラム周囲を凝視することが必要となり、病棟または他の場所にある他の設備または障害物への衝突または追突を起こし易くなる可能性がある。固定された垂直コラム６４は、付属設備、備品、または患者の支持設備の傍を通過または移動する際にも問題を表わす場合がある。視界が妨害されるため、技術者は緩やかに移動しなければならず、生産性および反応時間に大きく影響を及ぼす。事故または災害を招く可能性がある。

図２に関連して記載された問題を緩和するための解決策の１つが、Ｗｅｎｄｌａｎｄｔ他の名前で２０１０年４月１３日に出願の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願Ｓ／Ｎ６１／３２３，５０３（整理番号９５００１）に記載された通り、折りたたみ可能なコラム６４を提供することである。しかし、コラム６４が固定されているか、折りたたみ可能であるかに関わらず、少なからぬ揚上労力を必要とせずにブーム７０を容易に操作させるという機械上の課題が、依然として存在する。

こうして、ブーム運搬機構の移動を容易にする、移動式Ｘ線機器設計における改善が求められている。

本発明の目的は、移動式放射線撮影法の技術分野を発展させることである。本発明の別の目的は、垂直位置の間でブームアセンブリの移動を容易にする移動式放射線撮影ユニットの要求に取り組むことである。

これらの目的は、例示的な実施例によってのみ示され、そのような目的は、本発明の１つ以上の実施形態の模範であってもよい。開示された発明により本来実現される他の所望の目的および利点は、当業者に想起されるか、または明白となるであろう。

一態様から、本発明は、携帯型運搬フレームと、前記フレーム上に搭載され、垂直軸を画定し、前記垂直軸に関して固定された垂直位置を有するベース区分と、前記垂直軸に沿って可変的な垂直位置に移動可能である少なくとも１つの可動性区分と、を含む分割垂直コラムと、Ｘ線源を支持し、可動性区分から外側へ伸長し、Ｘ線源を配置するために垂直軸に関して調整可能な高さを有するブーム機器と、ブーム機器に結合して動作し、可動性区分に沿った複数の垂直位置のいずれかへのブーム機器の変位を支持するカウンタウェイトであって、ブーム機器の移動と協働して、垂直コラムの可動性区分内を延在するシャフトに沿って移行するカウンタウェイトと、を含み、ブーム機器の高さ位置の一ヶ所以上で、カウンタウェイトの一部が分割垂直コラムのシャフトの上で上方へ延在する、移動式放射線撮影機器を提供する。

別の態様から、本発明は、携帯型運搬フレームと、フレーム上に搭載され、垂直軸を画定し、前記垂直軸に関して固定された垂直位置を有するベース区分と、前記垂直軸に沿って可変的な垂直位置に移動可能である少なくとも１つの第一の可動性区分と、を含む分割垂直コラムと、第一の可動性区分上にあり、第一の可動性区分の少なくとも一部に沿って移動することにより、ある高さ位置へ調整するよう作動可能であるブーム運搬機構と、Ｘ線源を支持し、ブーム運搬機構に結合し、分割垂直コラムに対して外側へ伸長するブーム機器と、ブーム機器の移動と協働して、垂直コラムの第一の可動性区分内を延在するシャフトに沿って、複数の垂直位置のいずれかへ変位するためにブーム運搬機構に結合して動作するカウンタウェイトと、を含み、前記カウンタウェイトが、カウンタウェイトの内部を移行し、第一の可動性区分の移動を提供する２つ以上の滑車の間に延在するケーブルを受け留めるように配設された垂直空洞を有する、移動式放射線撮影機器を提供する。

本発明の前述および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面に示された通り、以下の本発明の実施形態のより詳細な記載から明白となろう。図面の要素は、必ずしも、互いに比例した寸法ではない。

Ｘ線源を配置させるための固定された長さの垂直コラムを用いた従来の移動式放射線撮影ユニットの斜視図を示す。 Ｘ線源を配置させるための固定された垂直コラムを含む従来の移動式放射線撮影ユニットの側面図を示す。 本発明の一実施形態による、分割垂直コラムを含む移動式放射線撮影ユニットの斜視図を示す。 移行のための形態をとる、分割垂直コラムを含む移動式放射線撮影ユニットの斜視図を示す。 本発明の一実施形態による、分割垂直コラムを含む移動式放射線撮影ユニットの側面図を示す。 分割垂直コラムを有し移行のための形態をとる、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 分割垂直コラムを有し造影用にセットアップされている、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 患者の造影のために完全に伸長されている分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 Ｘ線源のための伸長されたブームを含む、患者の造影のために完全に伸長されている分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 患者の下肢造影のために折りたたまれている分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 Ｘ線ブームが垂直コラムの最上部の周りを回転する別の実施形態を示す側面図である。 最上部の垂直区分の長さに沿ったブームの垂直移動のためのブーム運搬機構を有する別の実施形態を示す側面図である。 低位置を造影するためにブーム運搬機構がブームを下降させる方法を示す側面図である。 中間区分から伸長するブームを含む分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 最上区分よりも短い中間区分から伸長するブームを含む分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 単一の可動性区分を含む分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 固定された外側のベース区分内を移行する単一の可動性区分を含み折りたたまれている分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 固定された外側のベース区分内を移行する単一の可動性区分を含み伸長されている分割垂直コラムを有する、移動式放射線撮影ユニットを示す側面図である。 固定された外側のベース区分内の可動性区分を示す、分割垂直コラムの上面断面図（ｔｏｐ ｖｉｅｗ ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ）である。 可視性のためにブーム部分が除去されている、図２４の分割垂直コラムの斜視図である。 ブーム運搬部が上方位置にある、折りたたみ可能なコラムの上部区分のブーム運搬部を示す斜視図である。 ブーム運搬部が中央位置にある、折りたたみ可能なコラムの上部区分のブーム運搬部を示す斜視図である。 ブーム運搬部が下方位置にある、折りたたみ可能なコラムの上部区分のブーム運搬部を示す斜視図である。 一実施形態におけるブーム運搬部のキャレジ機構を示す上面図である。 図２４Ａの実施形態においてブーム運搬部のキャレジ機構を示す側面図である。 分割垂直コラムを用いる本発明の実施形態において、ブーム機器の揚力を提供するためにカウンタウェイトを配備する方法を略図で示す。 分割垂直コラムを用いる本発明の実施形態において、ブーム機器の揚力を提供するためにカウンタウェイトを配備する方法を略図で示す。 高位置にあるブーム機器を含む、本発明の一実施形態により延長されているカウンタウェイトの使用を略図で示す。 低位置にあるブーム機器を含む、本発明の一実施形態により延長されているカウンタウェイトの使用を略図で示す。 高位置および低位置にあるブーム機器を示し、ブームが下降している時に上方へ延在するカウンタウェイトを示す斜視図である。 高位置および低位置にあるブーム機器を示し、ブームが下降している時に上方へ延在するカウンタウェイトを示す斜視図である。 延長したカウンタウェイトを含む実施形態を用いてブーム機器の同じ高さを実現するための複数の可能な組み合わせを示す略図である。 延長したカウンタウェイトを含む実施形態を用いてブーム機器の同じ高さを実現するための複数の可能な組み合わせを示す略図である。 延長したカウンタウェイトを含む実施形態を用いてブーム機器の同じ高さを実現するための複数の可能な組み合わせを示す略図である。 カウンタウェイトと、ブーム機器を揚上するための支持コンポーネントとを示す部分切取り図である。 カウンタウェイトと、ブーム機器を揚上するための支持コンポーネントとを示す部分切取り図である。 カウンタウェイトと、ブーム機器を揚上するための支持コンポーネントとを示す部分切取り図である。 ブーム機器を上昇および下降させるために用いられる内部コンポーネントを示す斜視図である。 ブーム機器を上昇および下降させるために用いられる内部コンポーネントを示す斜視図である。 ブーム機器を上昇および下降させるために用いられる内部コンポーネントを示す上面図である。 本発明の実施形態によるカウンタウェイトの斜視図である。 図３０Ａに示されたカウンタウェイトの断面図である。 カウンタウェイト内の空洞を通るコラム運搬機器ケーブルの通路を示す、図３０Ｂに示されたカウンタウェイトの断面図である。 図３０Ａおよび３０Ｂに示されたカウンタウェイトの上面図である。 ハンドルの高さの調整を示す、携帯型放射線撮影システムのフレームの側面図である。 ハンドル伸長の調整を示す、携帯型放射線撮影システムのフレームの側面図である。 ドッキング位置にあるブーム機器を含む、携帯型放射線撮影機器の正面図である。 ドッキング位置にあるブーム機器を含む、携帯型放射線撮影機器の側面図である。 ドッキング位置にあるブーム機器および異なる高さのハンドルを含む、携帯型放射線撮影機器の側面図を示す。

以下は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明であり、図の参照にあたっては、複数の図のそれぞれにおける同一参照番号が、構造の同じ要素を同定するものとする。

用語「第一」、「第二」などが用いられる場合、それらは必ずしも任意の序列または優先性の関係を示しているのではなく、１つの要素または時間間隔を他とより明確に区別するために用いられる場合がある。

本発明の機器および方法は、垂直コラムを用いる従来の移動式放射線撮影設備の多くのタイプに共通する物理的または視覚的妨害を有さず、処置施設内で１つの場所から他の場所へ容易に手で押して移送することができる放射線撮影ユニットのための要求に取り組む。これまで留意された通り、そのようなシステムのＸ線源は、成人の肩の高さ付近またはそれより上の高さから、足首または足付近の非常に低い位置まで、広い垂直移動範囲にわたり上昇が可能でなければならない。この範囲の移動を実現する１つの方法が、先に記載された接続支持部材の使用である。若干簡潔にされた機械設計が、コラムから水平方向に外側へ伸長し、コラムの上下を垂直方向に移行するブームに搭載されたＸ線源を含む、図１および２に示された固定された垂直コラムの使用である。２つの自由度、つまり垂直方向に沿った、即ち垂直軸に沿った移動と、垂直軸の周りの回転とが、垂直コラムに関するブーム７０に必要となる。ブーム７０は、典型的には垂直軸に関する方向で、可変的な水平長にも伸長するが、固定された長さのブームを本発明の移動式放射線撮影機器において用いうることに、留意しなければならない。

図３の斜視図は、一実施形態による、分割垂直コラム３０に結合したブーム７０を有する移動式放射線撮影ユニット２０を示している。図３は、造影するための位置にあり、垂直軸Ｖと直角を成している水平軸Ｈに沿って外側へ伸長し、ブーム７０に支持されているＸ線源６８を含むユニット２０を示している。図４は、折りたたまれた分割垂直コラム３０とユニットの上面にすり付けられたＸ線源６８とを含む、移行用の形態をとる別のドッキング配列のユニット２０を示している。図５の側面図は、移行用の形態をとるユニット２０を示し、このドッキング位置で折りたたまれたコラムを用いて、技術者の可視性がこれまで図１および２に示された従来の固定垂直コラム配列よりも改善される方法を示している。

図３〜１８およびそれ以降に示された実施形態それぞれにおいて、移動式放射線撮影ユニット２０は、これまで図１に関連して記載された通り、車輪付き運搬フレーム２２を有し、操作に必要となるディスプレイおよび制御パネルコンポーネントを有する。フレーム２２に搭載された分割コラム３０は、垂直軸Ｖを画定し、フレーム２２と接触して収容されているベース区分３２を有し、軸Ｖに関して第一の垂直位置、つまり一実施形態において固定された垂直位置を有する。１つ以上の可動性区分３４および３６は、垂直軸Ｖに沿って伸長するように移動可能であるため、ブーム７０は、可能な高さ設定の範囲で適切な高さに設定することができる。各実施形態において、Ｘ線源６８は、可変的な垂直および水平位置に設定することができ、そして垂直軸Ｖに対して角度のある位置の範囲に設定することができる。

図６〜１０に示された実施形態において、分割垂直コラム３０は、２つの可動性区分、つまり３６と標識された第一の最上部可動性区分および第二の中央の可動性区分３４を有する。区分３４および３６は、固定されたベース区分３２に対してはめ込み式に可動性である。ブーム７０は、分割垂直コラム３０から外側へ伸長し、垂直軸Ｖの周りの位置に回転可能であってもよい。軸Ｖの周りの回転は、複数の方法で実現することができる。図６〜１０に示された実施形態において、分割垂直コラム３０そのものが、運搬フレーム２２に関して回転する。図１１は、コラム３０そのものが回転せず、最外側の可動性区分３６の最上部に搭載されたブーム７０が垂直区分３６の周りを回転することにより垂直軸Ｖの周りを枢動する別の実施形態を更に側面から示している。更に別の実施形態において、最外側の可動性区分３６のみが、取り付けられたブーム７０と共に回転する。これらの実施形態のそれぞれにおいて、垂直軸Ｖの周りの回転と、垂直軸に沿った垂直変位の両方を、同時に実施することができる。

図６の移行またはドッキング形態において、分割垂直コラム３０は、折りたたまれ、ブーム７０は、Ｘ線源６８を移動させる、例えば１つの患者区域から別の区域へ移送するために、安定した位置に収容するよう内側へ回転させる。図７は、ユニットを配備する準備ができている、分割垂直コラム３０の、移行位置から上方への初期上昇を示している。図８は、完全に伸長した垂直コラム３０を、外側に向けられたブーム７０と先端まで移行した可動性区分３４および３６と共に示している。図９は、この位置で造影する準備ができている、水平軸Ｈに沿った分割垂直コラム３０から外側へ直交方向に伸長されたＸ線ブーム７０を示している。

図３〜１１に示された形態により、Ｘ線源の最低の位置は、最外側の可動性区分３６の長さおよびその長さに沿ったブーム７０の位置により決定される。例として、図１０は、ほぼ完全に折りたたみ位置にあり、Ｘ線源６８を垂直移行範囲の最低位置付近の低い位置に設定している、分割垂直コラム３０を示している。このタイプの設計を利用すれば、垂直移行の下端部は、最外側区分にあるブーム７０の位置およびこの区分の長さにより制約を受ける。より低い位置は、可動性区分の数を増加させて、それぞれの長さを短縮させることにより実現することができる。可動性区分が特定数を超えると、部品点数の増加および対応する機械的複雑さにより、垂直移行距離を特定の高さ未満まで拡大させるこのタイプの解決策の実効性にある程度の限界が課される可能性があることは、理解されよう。

造影技術者の肩の高さを超える位置から、患者の足または足首を造影するのに有利となりうるような相対的に低い位置まで、携帯型システム内のＸ線源の垂直高さを最も完全な可能範囲にすることが有利となる。示された通り、この所望の高さ範囲は、はめ込み式コラム設計の問題を提示している。図１０に関連して記載された通り、はめ込み式コラムが完全に折りたたまれている時に、最外側可動性コラムに取り付けられたブーム７０は、もはや下方へ移動することはできない。この移動限界により、携帯型放射線撮影システムで、はめ込み式配列があまり望ましくないものとなる可能性がある。

本発明の実施形態は、はめ込み式の分割垂直コラムと機械的に協働するブーム運搬機構を用いて、Ｘ線ブームを広範囲にわたる高さ設定で変位させることにより、この難題に取り組む。有利にはオペレータは、高さ範囲内の任意のレベルへの高さ調整に実質的に均一な量の労力が必要となるよう、機械的に均衡のとれたコラムおよびブームコンポーネントの重量を用いて、Ｘ線ブームの高さを容易に調整することができる。

図１２および１３の側面図は、ブーム運搬機構４０が最外側可動性区分３６に搭載されていて、図１０に示された実施形態を用いた場合に完全に折りたたまれている分割垂直コラム３０を用いれば典型的には実行可能となる範囲未満の低い位置で線源６８により造影するのに必要となる追加の垂直範囲を提供するように作動可能である、移動式放射線撮影ユニット２０の別の実施形態を示す。ブーム運搬機構４０がブーム７０の垂直変位の第二の様式を可能にすることで、ブーム７０が垂直方向に折りたたみ可能なコラムに搭載されているだけでなく、その垂直方向の移行が最外側可動性区分の長さに沿った距離について更に許容される。

本発明の機器が異なる実施形態において複数の変形例を認めることは、理解されよう。図１４の実施形態において、例えばブーム機器７０は、最上部の可動性区分３６ではなく中間の可動性区分３４に結合されている。例えば、ディスプレイ画面、警告燈、またはホールダなどの任意の付属品７４が、可動性区分３６に結合されている。最上部の可動性区分３６は、異なる実施形態において変動する長さＬ２を有する。図１４に示された実施形態において、長さＬ２は、中間の可動性区分３４の長さＬ１よりも短い。図１５において、長さＬ２は、長さＬ１を超えている。

図１６の実施形態は、例えば図６〜１３の実施形態に示された通り、ベース区分３２の外側に取り付けられた唯一の単一可動性区分３４を有する移動式放射線撮影ユニット２０を示している。図１７および１８に示された別の実施形態において、１つ以上の可動性区分３６は、ベース区分３２の内部にあり、１つだけの可動性区分３６が、これらの図に示されている。図１７は、この分割垂直コラム３０の配列を折りたたみ形態で示している。図１８は、この分割垂直コラム３０の配列を伸長形態で示している。図１９は、固定された外側のベース区分３２の内部にブーム機器７０を支持するキャレジ４４を含む可動性区分３６を示す、図１８および１９の実施形態における分割垂直コラム３０の上面断面図を示している。

図２０は、可視性をより良好にするためにブーム部分が除去されている、図１８の分割垂直コラムの斜視図である。可動性区分３６が図１７〜１９のようにベース区分３２の内部を移行する場合、垂直方向の開口部７２が、ベース区分３２内に提供される。開口部７２は、折りたたまれたコラム形態にある場合に、ブーム機器７０をベース区分３２の長さに沿って移行させる。一実施形態において、ゴムまたはプラスチックなどの弾性材料で形成された、またはブラシもしくは他の適切な材料を用いて形成されたスリーブ７６が、開口部に沿ってブーム機器７０を移行させる開口部７２の保護カバーを提供する。

移動式放射線撮影ユニット２０の有用性を決める設計上の重要な判断考慮は、Ｘ線源６８を患者およびＸ線検出器パネルに関して適切な位置に配置させるのに必要となる移動の容易さである。これは、幾つかのシステムでは１００ポンド（約４５ｋｇ）を超えることもあるＸ線チューブおよびそのコリメータの重量を一部の原因とする、複雑な機械的問題である。オペレータは、過度な努力がなくともＸ線源６８を必要となる垂直および水平位置まで容易に移動させることができなければならない。加えて、Ｘ線源６８の上昇を調整するのに必要な労力の量が、垂直変位の全範囲にわたって均衡がとれていることで、ある高さから別の高さまで調整するのに追加の労力が実質的に必要とならないようにしなければならない。

図２１、２２および２３の斜視図は、上部の区分３６に沿って異なる垂直位置にあるブーム運搬機構４０およびキャレジ機構４４を示している。これらの図において、ブーム運搬機構４０は、トラック内を移動可能である車輪付きキャレジ機構４４により区分３６へ結合されている。

それぞれ図２４Ａおよび２４Ｂの上面図および側面図に概ね詳細に示されたブーム運搬機構４０は、トラック４２内を回転して垂直変位を提供する一連の車輪５４を有する。図２４Ａおよび２５Ｂに示された実施形態では、４つの車輪が、この機能に用いられている。垂直軸に関するブーム７０の不適当な左右の移動を制限するために、２つの追加的な車輪５８の対が、センタリングブロック６０に対して直交方向に回転する。例えば１つ以上のリニアベアリングの使用など、別の実施形態をブーム運搬機構の移動に用いうることは、理解されよう。

図２５Ａおよび２５Ｂは、分割垂直コラムを用いる本発明の実施形態において、ブーム機器７０の揚力を提供するためにカウンタウェイト８０を配備する方法を、略図で示している。カウンタウェイト８０は、ブーム機器７０に結合して動作し、複数の垂直位置のいずれかへのブーム機器７０の変位を支持する。図２５Ａは、例えば患者の足または下肢を造影するために用いられるような、折りたたまれた区分コラムを含む低い位置のブーム機器７０を示している。図２５Ｂは、ベース区分３２から伸長された可動性区分３４および最大の高さに向かって上昇したブーム機器７０を含む、伸長位置にあるコラムを示している。カウンタウェイト８０は、滑車８２およびケーブル９０の手段によりブーム機器７０と結合して動作する。カウンタウェイト８０は、ブーム機器７０の移動と協働して、シャフト７８に沿って、コラム内を延在する空洞を垂直軸Ｖの方向に垂直変位する。

図２５Ａおよび２５Ｂに示された実施形態において、力Ｓは、モータ８８もしくは他の駆動部により、またはばねにより提供されて、可動性区分３４を垂直位置へ揚上するカウンタバランス力を提供する。この力を提供するために、ケーブル９２が滑車８４の周りと、車輪８６からモータ８８または他の駆動部へ送られている。可動性区分３４への機械的接地が、Ｇで示されている。

図２５Ａおよび２５Ｂは、コンポーネントの相互関連および原理を略図で示しているが、示された理想的配列には幾つかの実践的問題が存在する。これらの難点の１つが、寸法上の限界である。カウンタウェイト８０は、分割コラムの内部にあるシャフト内を移行し、コラムは携帯用に寸法を合わせている。これにより、重量がコンポーネントの材料の体積および質量の両方に依存する、この重いカウンタウェイト８０コンポーネントには、許容されうる全体的な幅寸法（即ち、垂直軸Ｖに対して直交方向の寸法）に幾つかの制約が設定される。従来から、鉛がカウンタウェイトに用いられているが、追加の体積が提供される場合には、危険性が低いと考えられる他の高密な材料が好ましくは、それを用いることができる。体積上の制約に加えて、オペレータを、ブームまたはコラムの移動に関連する内部滑車、ケーブル、および関連の移動コンポーネントなどの移動部品への可能な偶発的接触から保護することが好ましい。図２５Ａおよび２５Ｂに示された実施形態は、分割垂直コラムに関するものであるが、同じカウンタウェイト変位の取合わせを、コラム高さが固定されている単一コラム要素を用いる実施形態に適用することができる。

図２６Ａおよび２６Ｂに略図で、そして対応する図２６Ｃおよび２６Ｄの斜視図に示された通り、本発明の実施形態は、カウンタウェイト８０の長さを垂直方向に延在させることにより、限定された幅寸法の問題に取り組む。単一鋳物の一部などカウンタウェイト８０の一部として形成された延在区分８１は、カウンタウェイト８０に対して垂直方向に上方へ体積を追加する。図２６Ａおよび２６Ｂは、ベース区分３２のみからなり可動性区分を有さない一実施形態において、垂直コラム３８を示す。ブーム７０が下降している図２６Ｂおよび２６Ｄに示される通り、カウンタウェイト８０の延在区分８１は、最上端部が垂直コラム３８の最上端部７９により画定される、シャフト７８の上に突出または延在していてもよい。任意のキャップ８３は、図２６Ｃおよび２６Ｄの実施形態においてシャフト７８を覆うように提供されている。図２６Ｂは、シャフト７８が固定コラム３２を通して完全に伸長している実施形態において、シャフト高Ｈ２を示している。別の実施形態において、シャフト７８は、コラム３２を通して途中までのみに延在している。複数の区分を含む配列において、シャフト７８の最上部は、コラムの最上区分の最上端部７９により画定される。

カウンタウェイト８０の高いものを利用することは、垂直コラムが１つ以上の可動性区分を有する実施形態において、特別な有用性を有する。図２７Ａ、２７Ｂ、および２７Ｃは、ベース区分３２および可動性区分３４を含む分割垂直コラム３０を用いた別の実施形態を示している。これらの図が示す通り、様々なコラム高と様々なカウンタウェイト８０位置とを組合わせれば、ブーム機器７０で同一の高さＨ１を実現するのに複数の可能な組み合わせが得られる。例えば図２７Ａにおいて、可動性区分３４は、上方へ伸長されており、カウンタウェイト８０の延在する区分８１は、高さＨ１に達した場合の距離Ｄ１だけシャフト７８の最上部から突出している。図２７Ｂにおいて、可動性区分３４が若干短く伸長しながら、同じ高さＨ１に達しており、この場合、カウンタウェイト８０の延在する区分８１は、シャフト７８の最上部からより短い距離Ｄ２だけ突出している。図２７Ｃにおいて、コラムは折りたたまれており、ブーム７０は可動性区分３４に関して示された位置にあり、カウンタウェイト８０は、シャフト７８内に完全に封入されており、最上端部７９から突出した部分はない。この実施例から理解できるように、分割垂直コラム３０を含むブーム機器７０の中間の高さを実現するのに用いられる可能なコラムとカウンタウェイト８０コンポーネントとの取合わせが、任意の数存在することができる。作動の際に可動性区分３４の垂直移動を制約または予防する、任意のブレーキ５２も提供される。

図２５Ａ〜２７Ｃに関しては、例えば、コンポーネント重量および滑車形態の別の配置、ならびにカウンタウェイトまたは様々なタイプの電気機械式もしくは液圧式駆動部を用いた機械的形態が可能であることは、理解されよう。先に与えられた実施例に示された通り、垂直コラム３０は、それが固定された高さとなるよう１つの区分のみを有することができ、または変動的な高さが可能なように１つ以上の可動性区分を有することができる。様々なタイプの機械的ブレーキ形態も可能であり、それらが、コラム区分またはブーム機器７０そのものの垂直移動の安定化を支援するために提供されてもよい。

図２８Ａ、２８Ｂ、および２８Ｃの部分切取り図は、ブーム機器７０の揚上および下降を支持する分割垂直コラム３０の内部コンポーネントを示しており、シャフト７８内の複数の異なる移行位置にあるカウンタウェイト８０を示している。図２８Ａにおいて、ブーム機器７０は、伸長されていない場合にはほぼ垂直コラム３０の高さである。カウンタウェイト８０は、示された実施形態において、シャフト７８のかなりの部分を超えて垂直方向に伸長している。図２８Ｂにおいて、ブーム機器７０は、最低の移行ポイント付近まで下降しているため、伸長区分８１は、コラムの最上部から突出している。図２８Ｃは、可動性区分３４に関して最高位置付近まで上昇したブーム機器７０を含む、伸長された可動性区分３４を示している。図２８Ａ、２８Ｂおよび２８Ｃに示された実施形態は、次により詳細に示される通り、２つの対応するケーブル９０を用いてカウンタウェイト８０を揚上および下降させるために２つの滑車を有する。

図２９Ａ、２９Ｂ、および２９Ｃは、分割コラム３０について滑車、ケーブル、およびカウンタウェイトコンポーネントをより詳細に示す斜視図である。図２９Ａは、上昇位置にあるブーム機器７０および伸長される分割垂直コラム３０を含む、この機能のためのコンポーネントを示す。カウンタウェイト８０を低下させることで、滑車８２およびケーブル９０の可視性をより良好にしている。ブーム機器７０の滑車８２は、例えば図２９Ｂに示す通り、カウンタウェイト８０に少なくとも部分的に滑車を通過させるために、互いに対して斜め向きに配設されている。カウンタウェイト８０は、シャフト内でカウンタウェイト８０に滑車８２を通過して移行させ、シャフト内でのケーブル９０を垂直移行させることができる、次により詳細に示される複数の垂直溝を有することを特徴とする。図２９Ｃの上面図は、滑車８２のこの斜め向きの配列および可動性区分３４を揚上する機器の一部である滑車８４の相対的位置を示している。この配列により、２つの滑車８２および滑車８４は、シャフト７８も通って移行する対応するケーブル９０および９２を支持することができる。ケーブル９０は、このコンポーネントの底部に向かってカウンタウェイト８０に結合されている。

図２８Ａ〜２９Ｃに示されたケーブル９２および滑車８４の機械的配列が、垂直軸Ｖの周りの分割垂直コラム３０の回転を可能にすることに、留意しなければならない。コラムの形状が許容するならば、この配列は、先に留意された通り、ベース区分３２の周りの可動性区分３４の少なくとも部分的な回転も可能にする。

図２９Ａ〜２９Ｃの分割垂直コラムの実施形態において、コンポーネントを包装する要件は非常に厳密であり、可動性区分３６のカウンタバランス成分と共に、カウンタウェイトの移行、カウンタウェイトの体積の増加、そして区分３６の垂直移動の支持を同時に可能にするために、カウンタウェイトおよび滑車要素は、互いの周囲に取り付けなければならない。従来設計のアプローチを用いれば、区分３６を移動させるのに必要となるケーブル９２の経路が、シャフト７８内のカウンタウェイト８０に利用できる体積を制約することになり、垂直溝の１つをカウンタウェイト８０の全長に延在させる必要がある。これは、カウンタウェイト８０の経路が滑車８４の位置を通過して延在しない場合でも、必要となろう。図２９Ａおよびそれ以降に示されたカウンタウェイト８０の実施形態は、この問題に取り組んでおり、各滑車を通過して作動させるのに用いられるような全長の垂直溝は必要とならない。代わりに、ケーブル９２は、カウンタウェイト８０内に形成された穴を通って延在するため、経路はカウンタウェイト８０のそばではなくカウンタウェイトの内部を通る。この特徴により、ブーム７０へ運搬のカウンタウェイト力を、そして可動性区分３６へ移動のカウンタバランス力を両者とも提供して、シャフト７８の狭い範囲内で互いに妨害せずに作業することができるコンポーネントが可能になる。

図３０Ａは、単一鋳物として形成された、本発明の実施形態と一致するカウンタウェイト８０の斜視図である。垂直溝４６および４８が、部分的にカウンタウェイト８０を通して、最上部からシェルフ９６まで延在する。この配列を用いれば、例えば図２９Ｂに示される通り、垂直溝４６および４８により、滑車８２を通過した延在部分８１の少なくとも一部をシャフト内で上方へ垂直移動させることができる。カウンタウェイト８０の反対側に沿って延在する垂直溝４７により、図２９Ｂにも示される通り、滑車８４を通過した伸長部分８１の少なくとも一部を上方へ垂直移動させることができる。

図３０Ｂは、図３０Ａに示された区分線Ｑ−Ｑに沿って得られた、図３０Ａに示されたカウンタウェイトの断面図である。破線Ｌにより示される通り、滑車８４からのケーブル９２は、カウンタウェイト８０の垂直移動時に、カウンタウェイト８０内に形成された溝９８を通り、カウンタウェイト８０の内部を移行する。図３０Ｃは、一ヶ所でのカウンタウェイト８０に関するケーブル９２の経路の一部を示しており、空洞９８を通るケーブル９２の経路が示されている。空洞９８を含むこの配列により、別法による、カウンタウェイト８０の長さ全体にわたり垂直溝４７を延在させてケーブル９２を収容する設計よりも、カウンタウェイト８０の体積を増加させることができる。図３０Ｄは、図３０Ａおよび３０Ｂに示されたカウンタウェイトの上面図である。一実施形態により、カウンタウェイト８０をケーブル９０に結合させる穴５６が、示されている。

更に、コラム３０が固定された高さであるか否か、または高さの変動が可能な可動性区分３４を有するか否かに関わらず、ブーム機器７０の移行コンポーネントを用いうることに、留意しなければならない。

調整可能なハンドル形態について説明する。設備の携帯性および高さ調整に概ね関連する別の問題は、技術者のためのドライブハンドルグリップ６２５（図１）の高さの調整である。携帯型放射線撮影装置が、コンパクトであるにしろ、例えば１０００ポンド（約４５４ｋｇ）を超えることがある、かなりの重量を有することに留意するのは、有益である。オペレータの制御に反応する支持運搬ドライブシステムは、オペレータによる過度な労力がなくとも、移動式放射線撮影ユニット２０を容易に前方および後方へ移動させることができる。この目的で、ドライブハンドルグリップ６２５は、オペレータによりハンドルグリップ６２５に加えられる力に反応する様々なセンサと連結して動作し、移動式放射線撮影機器の操縦および移動のために加えられる力を解釈する作用がある。

本発明の実施形態は、好ましくは道具を用いずに、技術者にドライブハンドルの高さを調整させる。例えば図３１に示された通りハンドルグリップ６２５を枢動させることにより、簡単な高さ調整を複数の方法で実施することができる。この実施形態において、オペレータは、フレーム６２０の背面６５２にある取っ手６５０をゆるめ、ハンドルを適切な高さまで上方または下方へ枢動させ、その後、取っ手を締め直す。様々な他のタイプの戻り止め機構を用いることで、オペレータによって、ハンドルグリップ６２５を運搬ドライブシステム６７０の制御のための二ヶ所以上の高さ位置へ調整させることができるのは、理解されよう。運搬ドライブシステム６７０は、手動的要素と論理制御的要素の組合せ、モータ、ブレーキ要素、センサ、車輪、ならびに可動性機器の移動および操縦のための関連コンポーネントを含む。好ましくはオペレータの調整は、直観的であるため、オペレータは、この調整を容易に短時間内に実施することができる。

枢動機構のよく知られた一例は、戻り止めの位置として働く一連の穴を含む環状要素を用いている。これは、ばね付勢された戻り止めロッキングピンと組合わせることができる。環状要素は、円周に沿った線の中の一連の戻り止め穴を含む円筒の外観であってもよい。あるいは環状要素が、環状パターンで位置する一連の戻り止め穴を含むシート表面の形態をとってもよい。ハンドルを所望の回転位置に連動させるために、ばね付勢された戻り止めロッキングピンを、手により手動で抜き取ることができる。

図３２は、ハンドルグリップ６２５の、フレーム６２０から外側への様々な水平伸長を可能にする、移動式放射線撮影ユニット２０をより容易に運搬するための別の調整を示している。一実施形態において、取っ手６５０が、図３１と同様に枢動および図３２と同様に伸長の両方のために用いられる。複数の異なるタイプの調整可能な機械的連結のいずれかを、ハンドルグリップ６２５の伸長に用いうることは、理解されよう。

図３３Ａ、３３Ｂ、および３４は、フレーム６２０上の別個のハンドルグリップ６２５が必要ではなく任意とする、運搬ドライブシステム制御のための別の実施形態を示している。この実施例において、オペレータは、ドッキング位置にある、ブーム７０および関連のチューブヘッド１００を含む運搬ドライブシステム６７０を通して、フレーム６２０の移動を制御する。その後オペレータは、チューブヘッド１００の両側にあるチューブヘッドハンドル６６０を用いる。チューブヘッドアセンブリがドッキングされていない時、ハンドル６６０は、配置を支援し、ブームアセンブリ７０を水平方向、垂直方向へ、順序どおり伸長させる。それぞれ図３３Ａおよび３３Ｂの正面図および側面図に示される通り、チューブヘッドアセンブリ１００がドッキングされている時には、ハンドル６６０は、運搬ドライブ制御に用いることができる。チューブヘッドハンドル６６０に搭載されたボタンまたは他の制御装置６６２を運搬ドライブシステム６７０の制御要素として用いて、操縦では適切な速度でカートを前方および後方へ運転し、そして緩やかな速度または精密な位置への運搬を提供することができる。

こうして本発明の実施形態は、運搬ドライブハンドルの特徴をチューブヘッドアセンブリ上に直接組込むことで、ハンドル６６０からの運搬ドライブ制御を提供する。この特徴は、オペレータの好みに応じて、二者択一で図３１および３２のハンドルグリップ６２５を交換または補充することができる。制御装置６６０は、ハンドル６６０が用いられる場合には操縦のためにスロットルおよび方向感知を提供する。速度および方向を設定するための制御用取っ手またはピストルグリップ形スイッチなど、運搬用の追加的制御装置を提供することができる。ブーム機器７０がドッキング位置にある場合を除き、フレーム６２０の移動を防ぐために、ロックアウトの切替えが提供される。

図３４は、運搬ドライブ制御のためのハンドル６６０を用いることで得られる追加の利点を示している。フレーム６２０を運搬する技術者は、可変的な高さおよび伸長でブーム機器７０をドッキングすることができ、その後、操縦および他の運搬ドライブ制御機能にハンドル６６０を用いることができる。有利には、ブームの調整は、道具を用いずに実施することができる。ハンドルによるインクリメンタルな位置調整およびロッキングの方法としては、非限定的に戻り止め機構が挙げられる。

２０ 移動式放射線撮影ユニット、２２ 運搬フレーム、３０ 分割垂直コラム、３２ ベース区分、３４，３６ 可動性区分、３８ 垂直コラム、４０ ブーム運搬機構、４２ トラック、４４ キャレジ、４６，４７，４８ 溝、５０ プレート、５２ ブレーキ、５４ 車輪、５６ 穴、５８ 車輪、６０ ブロック、６２ 移動式放射線撮影ユニット、６４ コラム、６６ 技術者、６８ Ｘ線源、７０ ブーム機器、７２ 開口部、７４ 付属品、７６ スリーブ、７８ シャフト、７９ 最上端部、８０ カウンタウェイト、８１ 延在区分、８２ 滑車、８３ キャップ、８４ 滑車、８６ 車輪、８８ モータ、９０，９２ ケーブル、９６ シェルフ、９８ 空洞、１００ チューブヘッド、６００ 移動式放射線撮影ユニット、６１０ ディスプレイ、６１２ 制御パネル、６１５ 車輪、６２０ フレーム、６２５ ハンドルグリップ、６３５ 支持部材、６４０Ｘ線源、６５０ 取っ手、６５２ フレーム、６６０ ハンドル、６６２ 制御装置、６７０ 運搬ドライブシステム、Ｄ１，Ｄ２ 距離、Ｇ 機械的接地、Ｈ 水平軸、Ｈ１ 高さ、Ｈ２ シャフト高、Ｌ 線、Ｌ１，Ｌ２ 長さ、Ｓ 力、Ｖ 垂直軸。

Claims (2)

1. 携帯型運搬フレームと、
   前記フレーム上に搭載され、垂直軸を画定し、前記垂直軸に関して第一の垂直位置を有するベース区分と、前記垂直軸に沿って可変的な垂直位置に移動可能である少なくとも１つの可動性区分と、を含む分割垂直コラムと、
   Ｘ線源を支持し、可動性区分から外側へ伸長し、Ｘ線源を配置するために垂直軸に関して調整可能な高さを有するブーム機器と、
   ブーム機器に結合して動作し、可動性区分に沿った複数の垂直位置のいずれかへのブーム機器の変位を支持するカウンタウェイトであって、ブーム機器の移動と協働して、垂直コラムの可動性区分内を延在するシャフトに沿って移行するカウンタウェイトと、
   を含み、
   ブーム機器の高さ位置の一ヶ所以上で、カウンタウェイトの一部が分割垂直コラムのシャフトの上で上方へ延在する、移動式放射線撮影機器。
2. ブーム機器を少なくとも１つの可動性区分に結合させ、第一の可動式区分の少なくとも一部に沿った垂直移動を提供するように作動可能であるブーム運搬機構と、
   コラムの内部にあり、ブーム機器と少なくとも１つの可動性区分との同時垂直移動を提供するように協働する第一の複数の滑車、または垂直軸に関してブーム機器を同時に垂直運動および回転運動させる第二の複数の滑車およびケーブルと、
   移動および操縦のためのオペレータ制御に反応するドライブハンドルを含む運搬ドライブシステムであって、前記ドライブハンドルが、高さおよび伸長の少なくとも一方について調整可能であり、ブーム上に搭載されていて、移動および操縦のためのオペレータ制御に反応する、運搬ドライブシステムと、
   第一の可動性区分の垂直移動を提供するように配設されたモータと、
   を更に含み、
   区分された垂直コラムが、第一の可動性区分の片側、ベース区分の片側、またはベース区分と第一の可動性区分の間にある少なくとも１つの追加の区分を更に含み、前記少なくとも１つの追加の区分が、垂直軸に沿って可変的な垂直位置に移動可能であり、
   前記カウンタウェイトが、カウンタウェイトの内部を移行し、第一の可動性区分の移動を提供する２つ以上の滑車の間に延在するケーブルを受け留めるように配設された垂直空洞を有し、
   シャフトの上で上方へ延在するカウンタウェイトの一部の高さが、ブームの垂直変位および可動性区分の垂直位置の両方に依存する、請求項１に記載の機器。
   

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