JP5819136B2

JP5819136B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP5819136B2
Application number: JP2011180017A
Authority: JP
Inventors: 充小川; 篤弘大池
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2011-08-20
Filing date: 2011-08-20
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2031-08-20
Also published as: JP2013042766A

Description

本発明は、同一の撮影室内に2つのX線管球を備えたX線撮影装置に関し、特に、2つのX線管球の何れか一方を選択して電力を供給する1つのX線高電圧発生装置の制御に関する。

被検体に対し、臥位でのX線撮影、及び立位でのX線撮影を円滑に行なうため、同一の撮影室内に、臥位撮影に用いるX線管球と、立位撮影に用いるX線管球の2つのX線管球を備え、各々の体位でのX線管球の位置合わせを容易にするX線撮影装置がある。

特許文献1には、2つのX線管球を備えたX線発生装置について開示されている。また、前記文献には、電源ユニットとX線管球との電気的な接続を切り替える高圧切替えタンクと、この高圧切替えタンクを制御するX線発生コントローラについての記載がされている。

また、通常、操作者の無効被曝防止の観点から、X線管球にX線照射等を指示する操作部は、X線管球が設置されている撮影室とは別体に設けられた操作室に設置されており、2つのX線管球と、この2つのX線管球に供給する1つのX線高電圧発生装置を備えたX線撮影装置では、何れのX線管球に電力を供給するかを選択するスイッチが前記操作部に備えられている。

特開平8-94547号公報

しかしながら、従来のように、何れのX線管球に電力を供給するかを選択するスイッチを操作室に設置された操作部に備えたX線撮影装置を用いて、被検体の臥位及び立位でのX線撮影を行なう場合、次のような課題があった。

撮影室にて被検体の臥位でのX線撮影後、立位にてX線撮影を行う際、操作者は、同一撮影室内における別途所定の位置に被検体を誘導した後、立位撮影用のX線管球の位置あわせを行なう。この場合、操作者は、撮影室にて位置あわせを行なった後、操作室に移動し、スイッチ操作によりX線高電圧発生装置からの電力供給先を今まで供給していた臥位撮影用のX線管球から立位撮影用のX線管球に変更した後、被検体に対しX線照射を行なうため、被検体を所定の位置に配置してから、X線照射を行なうまでの間に、X線管球に電力を投入してからX線照射が可能になるまでの準備時間が必要となり、その間、同一姿勢を維持している被検体に対し、我慢を強いることになっていた。

また、撮影室にて被検体の臥位でのX線撮影後、立位にてX線撮影を行う際、操作者が、先に、撮影室から操作室に移り、スイッチ操作によりX線高電圧発生装置からの電力供給先を今まで供給していた臥位撮影用のX線管球から立位撮影用のX線管球に変更した後、撮影室に戻り、所定の位置に被検体を誘導した後、立位撮影用のX線管球の位置あわせを行い、再度、操作室に戻りX線照射を行なうという手順では、操作者は操作室と撮影室間を繰り返し行き来する必要があるため、X線撮影を行なうまでの手順が煩雑になる。

そこで、本発明の目的は、同一の撮影室内に2つのX線管球を有し、この2つのX線管球の何れか一方を選択して電力を供給する1つのX線高電圧発生装置を備えたX線撮影装置において、2つの管球を順次用いて行なうX線撮影を容易に実施することが可能なX線撮影装置を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の様に構成される。

同一のX線撮影室内に被検体にX線を照射する2つのX線管球と、2つのX線管球を各種方向に自在に移動し支持するX線管移動機構部と、X線管移動機構部の移動方向を制御する2つのX線管球にそれぞれ備えた操作部と、2つのX線管球に電力を供給する1つのX線高電圧発生部と、を備えたX線撮影装置において、X線高電圧発生部は、それぞれの操作部に備えられたスイッチから出力される信号に基づいて2つのX線管球のうち何れか一方のX線管球を電力の供給先として切り替える切り替え部を有し、切り替え部は、更に、信号を出力したスイッチを有する操作部が配置されたX線管球を電力の供給先として切り替える。

本発明によれば、同一の撮影室内に2つのX線管球を有し、この2つのX線管球の何れか一方を選択して電力を供給する1つのX線高電圧発生装置を備えたX線撮影装置において、2つのX線管球を順次用いて行なうX線撮影を容易に実施することが可能なX線撮影装置を提供することができる。

本発明の全体を示すブロック図本発明を説明するためのブロック図本発明の動作を説明するためのフローチャート

以下、添付図面に従って本発明のX線撮影装置について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。図1は、本発明のX線撮影装置の構成例を示す図である。

図1に示すX線撮影装置は、被検体100にX線を照射し撮影するX線撮影室1内に、主に臥位での撮影を目的とする第一のX線照射装置101と、立位での撮影を目的とする第二のX線照射装置102の2つのX線照射装置を備えており、前記2つのX線照射装置は同一の構成により形成されている。よって、ここでは、第一のX線照射装置101を主として詳細に説明する。

第一のX線照射装置101は、天板103に載せた被検体100に対しX線を照射するX線管球104と、被検体100に対するX線照射領域を設定するX線絞り装置105と、X線絞り装置105によってX線が照射される領域を可視光にて確認するための照射ランプ106と、X線管球104及びX線絞り装置105を支持する支持器107と、X線管球104及びX線絞り装置105を、天板103に載せた被検体100の体軸方向である天板103の長手方向(以後、X軸方向と呼称)と、X方向に直交する天板103の短手方向(以後、Y軸方向と呼称)と、X及びY軸方向に直交し被検体100を載せる天板103の面に対し鉛直となる方向(以後、Z軸方向と呼称)と、Y軸を軸として回転する方向(以後、回転方向と呼称)とに、特に図示しない天井に設置されたレール等を用いて各種方向に自在に移動し支持するX線管移動機構部109と、X線管移動機構部109の移動方向を制御するX線管球104に設置された操作部108と、X線管球104及びX線絞り装置105の前記各XYZ及び回転方向の移動をそれぞれ個別に静止する電磁ブレーキ110と、を有し、さらに、操作部108には、照射ランプ106の点灯及び消灯の指示を行なう照射ランプスイッチ111と、電磁ブレーキ110の解除指示を行なう電磁ブレーキスイッチ112と、後述する本発明の実施例1にて詳説するX線高電圧発生部114の電力供給先の切り替えを指示する高圧電源切替えスイッチ113と、を備える。

X線撮影室1内には、X線管球104に、X線を発生する為に必要な電力を供給するX線高電圧発生部114と、前記X線を発生する為以外に第一のX線照射装置101が必要とする照射ランプ106、電磁ブレーキ110、照射ランプスイッチ111、電磁ブレーキスイッチ112、高圧電源切替えスイッチ113、などに電力を供給する電圧発生部115を備え、さらに、X線管球104と対向する位置に配置され、被検体100を透過したX線を検出するX線検出器116が設置されている。X線撮影室1とは別体に設けられたX線操作室2には、X線検出器116から出力されたX線信号に対して画像処理を行なうX線画像処理部117と、X線画像処理部117から出力されたX線画像を記憶する外部記憶部118と、X線画像処理部117によって画像処理されたX線画像等を表示する表示部119と、上記各構成要素を制御する制御部120と、制御部120に対して指令を行なう操作卓121と、を備えている。X線撮影室1とX線操作室2の間にはX線を通さない鉛を含んだ壁122によって仕切られ、X線撮影室1内で発生したX線はX線操作室2に入ることがない。

X線管球104は、その内部に特に図示しない陰極としてのフィラメントと陽極としての円盤状の回転陽極とを備え、フィラメントと回転陽極間に電圧を印加すると共にフィラメントを熱し、フィラメントから放出される電子を回転陽極に衝突させることでX線を発生させる。陽極を円盤状として回転させるのは、この衝突の際に生じる熱で陽極が損傷することを防ぐためである。X線管球104に電力を投入してからX線が照射可能になるまで一定の時間を要する。この時間とは、つまり、フィラメントが所定の温度に到達するまでの時間、または、回転陽極の回転速度が一定になるまで時間を示すものである。前記フィラメント及び回転陽極にはX線高電圧発生部114から電力が供給される。

X線絞り装置105は、X線管球104から発生したX線を遮蔽するX線遮蔽用鉛板を複数有し、複数のX線遮蔽用鉛板をそれぞれ移動させることでX線絞り開口形状を形成し、被検体100に対するX線照射領域を決定する。

X線検出器116は、例えば、X線を検出する複数の検出素子が二次元アレイ状に配置されて構成されており、X線管球104から照射され被検体100を透過したX線の入射量に応じたX線信号を検出する機器である。

X線画像処理部117は、X線検出器116から出力されたX線信号を画像処理し、画像処理されたX線画像を出力する。画像処理は、ガンマ変換、階調変換処理、画像の拡大・縮小等である。

表示部119は、X線画像処理部117から出力される各種画像の他、外部記憶部118に保存された各種画像も表示する。

操作卓121は、キーボードやマウス等を備え、これらを用いて操作者は、制御部120に対して指令を行なう。

次に、本発明の動作の詳細につき、図1，図2を用いて説明する。図2は、本発明を説明するためのブロック図である。

本発明のX線撮影装置は、操作者が第一のX線照射装置101の操作部108に設置された高圧電源切替えスイッチ113を一度押し圧することで、制御部120は、高圧電源切替えスイッチ113からの入力信号を受信し、X線高電圧発生部114に対し、X線管球104に、X線を発生する為に必要な電力を供給するよう制御信号を送信する。X線高電圧発生部114は、制御部120から前記制御信号を受信すると、X線高電圧発生部114内に設置された切り替え部201が、S0の状態からS1の状態に切り替わる。

S0の状態とは、X線を発生する為に必要な電力を発生するX線高電圧電源202の出力先が、第一のX線照射装置101のX線管球104、及び、第二のX線照射装置102のX線管球104a、の何れにも接続されていない状態を示す。X線撮影装置の電源立ち上げ時のデフォルト設定としてS0はある。

これに対し、S1の状態とは、X線高電圧電源202の出力先が、第一のX線照射装置101のX線管球104に接続されている状態を示す。また、X線高電圧電源202の出力先が、第二のX線照射装置102のX線管球104aに接続されている状態はS2として示す。切り替え部201はリレー等で構成され、本実施例の場合は、前記3つの状態を備えている。X線高電圧発生部114から供給される電力は、X線管球104とX線管球104aの何れか一方になっている。

これに対し、電圧発生部115は、第一のX線照射装置101及び第ニのX線照射装置102の双方に同時に電力を供給している。高圧電源切替えスイッチ113を一度押し圧した後、繰り返しスイッチ113を押し圧してもX線高電圧発生部114から供給される電力は遮断されることはない。これによって、操作者の誤操作によりX線管球104への電力供給が遮断されることがない。

高圧電源切替えスイッチ113により、X線高電圧発生部114内に設置された切り替え部201が、S0の状態からS1の状態に切り替わった後、制御部120は、このスイッチング動作に連動してX線管球104内のフィラメントの加熱動作、及び回転陽極の回転動作を開始する。操作者は、操作部108に設置された高圧電源切替えスイッチ113を一度押し圧した後、同様に操作部108に設置された照射ランプスイッチ111及び電磁ブレーキスイッチ112と、操作部108を用いてX線管球104の位置合わせを行なった後、操作室2に移動し、操作卓121に備えられたX線照射スイッチを用いて被検体100に対しX線を照射しX線撮影を行なう。

この際、既にX線管球104内部のフィラメント及び回転陽極は、X線を照射可能な状態になっているため、X線管球104がX線照射可能になるまでの間、被検体100を同一姿勢のままで待たせる必要がない。撮影終了後、操作者はX線撮影室1に移動し、第ニのX線照射装置102を用いて被検体100の立位でのX線撮影を行なう。この際、操作者は第ニのX線照射装置102の操作部108aに設置された高圧電源切替えスイッチ113aを一度押し圧することで、制御部120は、X線高電圧発生部114に対し、X線管球104aに、X線を発生する為に必要な電力を供給するよう制御信号を送信する。X線高電圧発生部114は、制御部120から前記制御信号を受信すると、X線高電圧発生部114内に設置された切り替え部201が、S1の状態からS2の状態に切り替わる。高圧電源切替えスイッチ113aも高圧電源切替えスイッチ113と同様に高圧電源切替えスイッチ113aを一度押し圧した後、繰り返しスイッチ113aを押し圧してもX線高電圧発生部114から供給される電力は遮断されることはない。以後の動作は臥位でのX線撮影と同様であるので説明を省略する。

次に、本発明の高圧電源切替え動作につき、図3を用いて説明する。図3は、本発明を説明するためのフローチャート図である。

ステップS301では、まずX線撮影装置が起動する。この際、X線高電圧発生部114内に設置された切り替え部201はS0の状態であり、X線管球104，104aの何れにも電力の供給を行なっていない。

次に、ステップS302では、制御部120により、高圧電源切替えスイッチ113，113aの状態監視が開始される。操作者によって高圧電源切替えスイッチ113が押し圧されると、ステップS303へ、高圧電源切替えスイッチ113aが押し圧されると、ステップS304へ進む。

次に、ステップS303では、制御部120が、X線高電圧発生部114に対し、X線管球104に、X線を発生する為に必要な電力を供給するよう制御信号を送信する。また、電力が供給された後、X線管球104内のフィラメントの加熱動作、及び回転陽極の回転動作を開始する。

次に、ステップS304では、制御部120が、X線高電圧発生部114に対し、X線管球104aに、X線を発生する為に必要な電力を供給するよう制御信号を送信する。また、電力が供給された後、X線管球104a内のフィラメントの加熱動作、及び回転陽極の回転動作を開始する
。

次に、ステップS305では、制御部120が、X線撮影装置が停止信号を監視し、X線撮影装置の停止信号を受信したらステップS306へ、受信しなければステップS302へ戻る。X線撮影装置が停止信号は、操作者により操作卓121を用いて行なわれる。

次に、ステップS306では、制御部120が、X線高電圧発生部114内に設置された切り替え部201はS0の状態に戻しX線撮影装置を停止させる。

以上、本発明のX線撮影装置によれば、第一のX線照射装置101の操作部108に設置された高圧電源切替えスイッチ113及び、第ニのX線照射装置102の操作部108aに設置された高圧電源切替えスイッチ113aを用いて、適宜、X線高電圧発生部114からの電源供給先を切り替えることができるので、その都度、操作室に戻る必要がなく、また、使用するX線照射装置101，102にそれぞれ、高圧電源切替えスイッチ113，113aが付いているので意図していない方のX線管球に電源を供給してしまうことがない。

また、本発明のX線撮影装置はこれに限定されることなく、高圧電源切替えスイッチ113，113aの代わりに、それぞれ第一のX線照射装置101の操作部108に設置された照射ランプスイッチ111または電磁ブレーキスイッチ112、及び、第ニのX線照射装置102の操作部108aに設置された照射ランプスイッチ111aまたは電磁ブレーキスイッチ112a、の動作に連動するようにしてもよい。

電磁ブレーキスイッチ112，112aは、押し圧することでX線管球104，104aの各種方向の移動を可能にし、電磁ブレーキスイッチ112，112a、を離すことで、再度ブレーキがかかる。これにより、新たに高圧電源切替え用のスイッチを設ける必要がなくなる。また、X線管球の位置合わせの際に必ず照射ランプスイッチ、電磁ブレーキスイッチは用いるので、操作者が特別に意図することなく、使用するX線管球に電源が投入されるので、X線撮影装置の利便性が増す。

また、これら各スイッチ(高圧電源切替えスイッチ，照射ランプスイッチ，電磁ブレーキスイッチ)は、操作部108,108aに設置したが、該設置位置はX線管球の近くであればよい。また、本実施例ではX高電圧発生部114をX線撮影室1に設置したが、X線操作室2に設置してもよい。

1 X線撮影室、2 X線操作室、100 被検体、101 第一のX線照射装置、102 第二のX線照射装置、103 天板、104，104a X線管球、105 X線絞り装置、106 照射ランプ、107 支持器、108，108a 操作部、109 X線管移動機構部、110 電磁ブレーキ、111，111a 照射ランプスイッチ、112，112a 電磁ブレーキスイッチ、113，113a 高圧電源切替えスイッチ、114 X線高電圧発生部、115 電圧発生部、116 X線検出器、117 X線画像処理部、118 外部記憶部、119 表示部、120 制御部、121 操作卓、122 壁、201 切り替え部、202 X線高電圧電源

Claims

同一のＸ線撮影室内に被検体にＸ線を照射する２つのＸ線管球と、前記２つのＸ線管球を各種方向に自在に移動し支持するＸ線管移動機構部と、前記Ｘ線管移動機構部の移動方向を制御する前記２つのＸ線管球にそれぞれ備えた操作部と、前記２つのＸ線管球に電力を供給する１つのＸ線高電圧発生部と、を備えたＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線高電圧発生部は、それぞれの前記操作部に備えられたスイッチから出力される信号に基づいて前記２つのＸ線管球のうち何れか一方のＸ線管球を前記電力の供給先として切り替える切り替え部を有し、
前記切り替え部は、更に、前記信号を出力したスイッチを有する操作部が配置されたＸ線管球を前記電力の供給先として切り替えること、
を特徴とするＸ線撮影装置。
前記スイッチは、前記Ｘ線の照射領域を可視光にて確認するための照射ランプを操作するための照射ランプスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
前記スイッチは、前記Ｘ線管球の各種方向に対するブレーキをかける電磁ブレーキを操作するための電磁ブレーキスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。