JP5979839B2 - X線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
また、前記装置の小型・軽量化が進められることで可搬型のものも実用化されている(特許文献1)。任意の姿勢での撮影が可能となり、一般病室や屋外などでのX線画像撮影に好んで用いられている。この可搬型のX線画像撮影装置においては、運搬する際などに、不注意によって落下させたりする場合がある。テーブルの高さや、持ち運び時の保持高さを考慮して、0.5〜1m程度の高さからの落下が想定される。そのため、十分な機械的強度を確保する必要がある。一方で、センサを駆動するための電気回路などを内部に収納するために、重量は一般的に2.5kg以下にすることは難しく、落下時の衝撃エネルギーは大きくなってしまう。また、撮影時にX線画像撮影装置を被験者下に配置する場合があり、その際の被験者の不快感低減等のために、厚さ15mm程度の薄型の製品が一般的になっており、剛性を高めて落下耐性を上げることも困難である。そのため、十分な強度を確保するために、X線画像撮影装置の側面に緩衝材を配して衝撃を吸収する構造が用いられている(特許文献2)。また、緩衝材を用いると外形サイズが大きくなるため、運搬等の際に筺体外部に装着して使用する保護用フレームも考案されている(特許文献3)。
本発明は、可搬性を有するX線画像撮影装置において、外形サイズの増加を抑えつつ、十分な機械的強度を確保することを目的とする。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
以下、1辺に把持部を有するX線画像撮影装置における実施例を説明する。把持部を有することで、運搬時に負荷が低減され、可搬性の向上につながる。図3は、本実施例におけるX線画像撮影装置200を示す図である。図中上側に、把持部201、開口部202を有しており、把持部201を握ってX線画像撮影装置200を持ち運び出来る。
次に、筺体の側面と前面及び後面との角部がR処理されている場合について説明する。図6は、本実施例におけるX線画像撮影装置の断面図である。ユーザーの持ちやすさや美観性などを考慮して、筺体角部に曲率半径1.0〜3.0mm程度のR処理がなされている。この曲率半径が、前平面部111、後平面部121の板厚よりも厚い場合、側面や角部からの衝撃荷重を前平面部111と後平面部121だけで受けることは出来ず、筺体側壁に曲げモーメントが生じる。ここで、前筺体110の外側角の曲率半径の大きさをR1とし、X線画像撮影装置の前面窪みまでの距離をX1としたとき、前記曲げモーメントはX1+R1に比例する。窪みを大きくし、X1を小さくすることで、曲げモーメントの低減が可能である。後筺体120についても同様であるため、ここでは前筺体側を用いて詳細を説明する。B1を筺体の強度をあらわす係数、C1を要求する耐衝撃仕様をあらわす係数としたとき、X1+R1≦B1/C1を満たすと、必要な機械的強度を満足する形状と言える。ここで、B1は前筺体を形成する材料や形状、前平面部の板厚、側壁の板厚などで決められ、C1は要求する落下時の衝撃エネルギーによって決められる。B1は、シミュレーションや実験によって求められ、簡易的には、板厚の3乗に比例して計算される。また、C1は、落下時の高さ、X線画像撮影装置の重量に比例して計算される。たとえば、重量3kgで1mの高さから落下させる仕様において、筺体の材料がマグネシウムで、筺体の平面部の板厚が約1.5mm、側壁部の板厚が約2.0mmであるとき、実験によってB1/C1は約6mmであることが求められる。つまり、X1+R1が6mm以上であるとき、筺体の塑性変形が生じてしまい、筺体内部に光が入って良好な画像が取得することが出来なくなったり、厚みが一部分だけ増すことで架台に収納出来なくなったりする恐れが生じる。また、C1は落下高さに比例するため、落下高さの仕様を1/2にするとB1/C1は2倍になり、X1+R1が12mm以下であれば必要な落下強度を満足することが可能となる。
Claims (7)
- X線を画像信号に変換するX線センサと、前記X線センサを支持する支持部材と、前記X線センサと前記支持部材とを内部に有する筺体とを有するX線画像撮影装置であって、
前記筺体は、前記X線画像撮影装置のX線入射前面を覆う前筺体と、前記X線入射前面の反対面の後面を覆う後筺体とを有し、
前記前筺体と前記後筺体との接合部には、前記筺体の外部における前記筺体の角部と側面に窪みが形成され、
前記筺体の角部の窪みは、前記筺体の側面の窪みよりも深く形成されていることを特徴とするX線画像撮影装置。 - 前記X線画像撮影装置は、少なくとも1つの側面に可搬用の把持部を有し、前記把持部を有する側面、及び、該側面側の角部の窪みは、前記把持部を有する側面に対向する側面、及び、該側面側の角部の窪みよりも浅く形成されていることを特徴とする請求項1に記載のX線画像撮影装置。
- 前記支持部材と前記X線センサとは、前記筺体の角部において、筺体側壁内側の面と離間していることを特徴とする請求項1もしくは2に記載のX線画像撮影装置。
- 前記支持部材と前記X線センサとは、前記筺体の内部において、前記筺体に対して移動可能に保持されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のX線画像撮影装置。
- 前記前筺体もしくは前記後筺体の平面部から前記窪みまでの距離は、前記前筺体もしくは前記後筺体の角部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のX線画像撮影装置。
- 前記前筺体もしくは前記後筺体の角部の曲率半径をR、製造工程により決まる係数をA、筺体の強度を示す係数をB、要求される耐衝撃仕様を示す係数をCとした場合、前記前筺体もしくは前記後筺体の平面部から前記窪みまでの距離Xは、R+A≦X≦B/C−Rを満たすことを特徴とする請求項5に記載のX線画像撮影装置。
- 前記前筺体は、前平面部と側壁部を有し、
前記後筺体は、後平面部と側壁部を有し、
前記筺体の角部の窪みにおける前記X線画像撮影装置の厚み方向の長さは、前記前筺体と前記後筺体のそれぞれの側壁部を重ね合わせて形成される部分における前記X線画像撮影装置の厚み方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のX線画像撮影装置。
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