JP5989510B2

JP5989510B2 - Ｘ線測定補助具

Info

Publication number: JP5989510B2
Application number: JP2012246545A
Authority: JP
Inventors: 宮本　高敬; 高敬宮本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: JP2014094095A

Description

本発明はＸ線測定補助具に関し、特に、ベッド上に配置されて被検者の体肢の姿勢を固定するためのＸ線測定補助具に関する。

被検者へのＸ線の照射による一般撮影、骨密度測定等においては、必要に応じて、補助具が使用される。腰椎を測定する場合には、一般に、撮影台上に被検者が仰向けで寝かされる。その場合、両足の膝を曲げた姿勢が求められる。膝を曲げた姿勢とすれば、腰椎を伸ばして腰椎の湾曲度合いを小さくできるからである。従来、そのような膝曲げ姿勢が自然に生じるようにするため、より具体的には、大腿部の傾斜角度がベッド面に対して４５度以上の角度になるようにするため、台形又は三角形の断面を有するクッション等の腰椎測定専用の補助具が膝下に差し込まれる（特許文献１参照）。

大腿骨を測定する場合にも、撮影台上に被検者が仰向けで寝かされる。その場合、両足のつま先が互いに内側へ回転するように（互いに近付くように）、各足を捻転させることが求められる。そのような捻転姿勢を形成しまた維持するために大腿骨測定専用の補助具が利用される。かかる補助具は両足の間に挟まれる２つの斜面を有する。各足の内側を斜面上に当接させることによって各足が捻転姿勢となる。その捻転姿勢を維持するために各足がベルト等によって固定される。

前腕骨（主に橈骨）を測定する場合、撮影台上に前腕骨測定専用の補助具が設置され、それは被検者によって握られるグリップを有する（特許文献２参照）。そのような補助具を用いて、前腕が撮影台上に水平に載せられる。その状態で前腕に対してＸ線が照射される。

特開平１−２２３９３９号公報特開２００４−１６３９２号公報

以上のように、従来においては、測定対象部位ごとに専用の補助具が用意されており、測定対象部位が異なる場合には補助具の入れ替えが必要であるために煩雑であった。また、複数種類の補助具を用意しておく必要があることから、それらを保管するために大きな保管スペースを確保する必要があった。

本発明の目的は、多機能型補助具を実現することにある。あるいは、本発明の目的は、１台の補助具で被検者における複数の部位の固定を行えるようにすることにある。

本発明は、被検体のＸ線測定を補助する器具において、腰椎測定時に水平方向に連結され、大腿骨測定時に垂直方向に連結される第１ブロック及び第２ブロックを含み、前記腰椎測定時に、水平方向に連結された前記第１ブロックと前記第２ブロックとからなる水平連結体が少なくとも１つの下肢の下側に差し込まれて当該下肢が屈曲姿勢に維持されるようにし、前記大腿骨測定時に、垂直方向に連結された前記第１ブロックと前記第２ブロックとからなる垂直連結体が捻転姿勢にある少なくとも１つの下肢における遠位端部を保持する、ことを特徴とするものである。

上記構成によれば、腰椎測定時に第１ブロック及び第２ブロックが水平方向に連結されて水平連結体が構成され、それによって下肢の膝曲げ姿勢を補助することができる。大腿骨測定時に第１ブロック及び第２ブロックが垂直方向に連結されて垂直連結体が構成され、それによって下肢の捻転姿勢を保持することができる。このように、補助具における連結態様を変化させて、補助具をして複数の固定機能を発揮させることが可能となる。垂直連結体を構成すれば、補助具の非使用時において保管スペースを小さくすることもできる。水平連結体を椅子として又は踏み台として利用することも可能である。上記の遠位端部は基本的に踵からつま先までの部分である。上記構成により、複数の固定機能を有する補助具を実現できる。なお、水平連結体が構成されている場合にその内部に測定室が形成されるようにし、そこで前腕の保持、固定を行うようにしてもよい。

望ましくは、前記第１ブロック及び前記第２ブロックはいずれも台形を有する垂直断面を有する。この構成によれば、補助具全体として、前面側に連結斜面が構成され、後面側にも連結斜面が構成される。仰向け状態にある被検者が膝曲げ姿勢をとっている場合、前面側の連結斜面が大腿部の裏側に接し、後面側の連結斜面がふくらはぎに接する。

望ましくは、前記第１ブロックは、前記遠位端部における踵が収容される窪みと、前記下肢を捻転姿勢とするために前記遠位端部における内側側面が当てられる斜面と、を含み、前記第２ブロックは、前記遠位端部の傾斜状態を維持するために前記遠位端部におけるつま先の開き運動を制限する拘束部材を含む。この構成によれば、第１ブロックに形成された窪み及び斜面と、第２ブロックに形成された拘束部材と、の協働により、捻転姿勢にある遠位端部を確実に固定できる。

望ましくは、前記拘束部材は、前記遠位端部におけるつま先を収容するカバー部材である。カバー部材を昇降させる機構を設けるようにしてもよい。拘束部材がベルト等により構成されてもよい。いずれにしても斜面に対して遠位端部が接触した状態が維持されるように構成するのが望ましい。望ましくは、前記カバー部材の内部に前記つま先に接触して前記つま先を斜面側へ押す内側斜面が設けられる。この構成によればカバーを被せると、その内側斜面が遠位端部の小指側（あるいは外側側面）に当たって遠位端部の内側側面が斜面側へ自然に押し付けられる。つまり、遠位端部が拘束される。

望ましくは、前記垂直連結体は、前記第１ブロックの上に倒立姿勢にある前記第２ブロックが積み上げられたものである。この構成によれば、第１ブロックの上面と第２ブロックの上面とを接合させることにより、垂直連結体を構成できる。両者の上面を例えば同じ矩形形状にしておけば面接合時にはみ出しが生じない。第２ブロックを転倒運動させるために第１ブロックと第２ブロックとの間に蝶番等を設けるようにしてもよい。第１ブロックと第２ブロックの水平連結状態及び垂直連結状態を形成するために面状ファスナ、機械的係合構造、マグネット等を利用することができる。

望ましくは、前記垂直連結体が捻転姿勢にある左右の下肢における左右の遠位端部を保持し、前記第１ブロックは、前記左右の遠位端部における左右の踵が収容される第１及び第２の窪みと、前記左右の下肢を捻転姿勢とするために前記左右の遠位端部における左右の内側側面が当てられる第１及び第２の斜面と、を含み、前記第２ブロックは、前記左右の遠位端部の傾斜状態を維持するために前記左右の遠位端部における左右のつま先の開き運動を制限する部材を含む。

本発明によれば、多機能型補助具を実現できる。あるいは、１台の補助具で被検者における複数の部位の固定を行える。

本発明に係るＸ線測定補助具が適用される骨密度測定装置を示すブロック図である。本発明に係る補助具の好適な実施形態を示す図であり、水平連結状態を示す図である。図２に示した補助具の垂直連結状態を示す図である。図２に示した補助具の第１使用例を示す図である。図２に示した補助具の第２使用例を示す図である。図２に示した補助具の第３使用例を示す図である。図２に示した補助具の収納状態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には本発明に係るＸ線測定補助具（以下、単に補助具という）が適用される骨評価装置がブロック図として示されている。この骨密度測定装置は、医療機関に設置され、被検体としての人体の腰椎、大腿骨、橈骨等に対してＸ線を照射することにより骨密度（骨塩量）を測定する装置である。補助具は一般レントゲン撮影において利用されてもよく、他の測定で利用されてもよい。後述するように、本実施形態に係る補助具は、両下肢の膝曲げ状態及び両下肢の内側捻転状態を形成する場合に利用されるものであって、複合的機能を有するものである。

図１において、骨密度測定装置は、測定ユニット１０と制御ユニット１２とを備えている。測定ユニット１０は、フロア面上に設置されたベッド１３を有し、ベッド１３は載置台（載置プレート）１４と、それを支持する脚部１５と、を有する。ベッド１３における載置台１４上には被検者１６が例えば仰向けの姿勢で載せられる。符号１６Ａは測定対象骨を示しており、例えばそれは腰椎である。腰椎を測定する場合、それが自然に伸びた状態となるように、両足が膝曲げ状態とされ、それを形成しまた維持するための両足の下に補助具が差し込まれる。一方又は両方の足の大腿骨を測定する場合、両方の足が捻転状態とされ、そのために各足の踵とつま先とを保持又は固定するために補助具が利用される。前腕が測定対象となる場合、被検者が椅子に腰掛けた状態で、被検者の前腕が載置台１４上に載せられる。腕を位置決めるために、またその姿勢を維持するために補助具が利用さされる。本実施形態では、１つの補助具が３つの部位の姿勢を選択的に形成し維持する機能を発揮する。

載置台１４の下側にはＸ線発生器１８が設けられ、載置台１４上の被検者収容空間２０の上側にはＸ線検出器２２が設けられている。Ｘ線発生器１８は、図示の例において、Ｘ線ビームとして、二次元の末広がり形状を有するファンビームを生じさせる。円錐状のコーンビームが形成されてもよい。Ｘ線発生器１８は、高エネルギーＸ線と低エネルギーＸ線とを交互に生成するものである。Ｘ線検出器２２は、一次元配列された複数のＸ線センサにより構成される。二次元配列された複数のセンサが利用されてもよい。Ｘ線発生器１８が被検者１６の上方に設けられ、Ｘ線検出器２２が被検者１６の下方に設けられてもよい。本実施形態では、スライド機構２４によってＸ線発生器１８及びＸ線検出器２２が保持されている。スライド機構２４は、Ｘ方向に伸長したアーム２４Ａ、Ｚ方向に伸長した支柱２４Ｂ及びＸ方向に伸長したアーム２４Ｃを有する。アーム２４ＡにＸ線発生器１８が固定されており、アーム２４ＣにＸ線検出器２２が固定されている。スライド機構２４は、Ｘ方向に直交する水平方向としてのＹ方向にスライド運動するものである。それが更にＸ方向にスライド運動してもよい。

制御部２６は、図１に示される各構成の動作の制御を行う。特に、Ｘ線発生器１８及びスライド機構２４の動作を制御している。画像形成部２８は、Ｘ線検出データに基づいて骨塩量の二次元分布を表す画像を生成するモジュールである。そのような画像が表示部３０に表示される。また、表示部３０には平均骨密度等が数値として表示される。

図２には、本実施形態に係る補助具の斜視図が示されている。補助具４０は、ｙｚ面において台形状の形態を有し、ｘｚ面においてほぼ矩形の形態を有する。補助具４０は、複数の固定機能を実現するものであり、本実施形態においては、両足の膝曲げ姿勢を維持する機能、及び、両足の捻転姿勢を維持する機能を有している。補助具４０は、図２において、ｘ方向に並んだ第１ブロック４２及び第２ブロック４４からなるものである。図２においては、それらの水平連結状態が示されており、後に示す図３においては、それらの垂直連結状態が示されている。それらのブロック４２，４４は樹脂等のＸ線透過部材により構成される。それらがＸ線遮蔽部材で構成されてもよい。各ブロック４２，４４の内部が空洞であってもよい。

図２に示す水平連結状態において、補助具４０は、前後に並んだ斜面４６、５２を有する。各斜面４６、５２の倒れ込み角度（傾斜角度）は例えば４５〜６０度の範囲内に設定される。それらの斜面４６，５２は膝曲げ姿勢を形成する際に利用され、例えば、斜面４６には２つの足の太ももの裏側が当接され、斜面５２には２つの足のふくらはぎが当接される。斜面４６は、ｘ方向に並んだ２つの斜面４８，５０の連結面であり、斜面５２も、ｘ方向に並んだ２つ斜面の連結面である。２つのブロック４２，４４の結合面４５には機械的な固定機構（係合構造）が設けられる。面状ファスナ等によって連結状態が形成されてもよい。結合面４５の上辺に蝶番を設けるようにしてもよい。補助具４０の上面は、２つの上面６０，６２の連結面であって、それは水平面である。

補助具４０における一方端部、具体的には第１ブロック４２の端部には保持構造６６が設けられている。保持構造６６は、右足保持部７０と左足保持部７２とからなるものである。両者間には中間壁７４が設けられている。右足保持部７０は、右足の踵を収容する窪み７６を有し、また親指側の内側面が当接される斜面７４Ｒを有する。その斜面７４Ｒは中間壁７４の一方側面である。斜面７４Ｒの倒れ込み角度（傾斜角度）は例えば２０度である。つまり、右足が内側に捻転した姿勢が形成される。切り立った面８０は右足における遠位端部（踵からつま先まで）の裏が当接される面である。窪み７６の外側に隆起部８４が形成されている。上記と同じく、左足保持部７２は、左足の踵を収容する窪み７８を有し、また親指側の内側面が当接される斜面７４Ｌを有する。その斜面７４Ｌは中間壁７４の他方側面である。斜面７４Ｌの倒れ込み角度（傾斜角度）は例えば２０度である。つまり、左足が内側に捻転した姿勢が形成される。切り立った面８２は左足における遠位端部（踵からつま先まで）の裏が当接される面である。窪み７８の外側に隆起部８６が形成されている。隆起部８４，８６の上方は開放されており、その空間を通じて２つの足の２つの遠位端部を２つの保持部７０，７２にセットすることが可能である。中間壁７４の上部にはテーパー面７４Ｈが形成されている。中間壁７４は下方から上方にかけて先細の形状（ｙｚ面においておおよそ三角形の形状）を有している。

一方、補助具４０の他方端部、つまり第２ブロック４４の端部にはカバー構造６８が形成されている。カバー構造６８は、第２ブロック４４が正立状態にある場合に上方へ開いたカバー部材（キャップ部材）８８を有する。カバー部材８８は、ＹＺ面において、上方から下方にかけて先細の三角形形状を有する。カバー部材８８の外部形状と内部形状はほぼ相似形である。内部形状においてはｙ方向の両端面が内側斜面を構成している。カバー部材８８は中空部材であり、その内部が収容部９０である。その上方は開口となっている。

図３には、図２に示した補助具の垂直連結状態が示されている。すなわち第１ブロック４２に対して、倒立した第２ブロック４４が載せられている。そのような垂直連結状態にある補助具４０Ａにおいては、保持構造６６とカバー構造６８とが組み合わされて使用される。具体的には、右足保持部７０及び左足保持部７２の上方空間がカバー部材８８によって覆われており、カバー部材８８の内部空間である収容部内に２つの足のつま先が収容される。２つの保持部７０，７２は上述したように中間壁に形成された２つの斜面７０Ａ，７０Ｂを有している。

図３に示した垂直連結状態と図２に示した水平連結状態とを形成するため、すなわち状態変更を行うために、２つのブロック間に蝶番を設けるようにしてもよいし、上述したように面状ファスナ等の他の係合部材を設けるようにしてもよい。本実施形態においては、第２ブロック４４に対してカバー部材８８が固定されているが、第２ブロック４４の本体に対してカバー部材８８が上下方向に運動するように構成してもよく、その場合においてはそのような本体に対してカバー部材８８が図３において下方に付勢されるように構成してもよい。

図４には、図２に示した補助具４０の第１使用例が示されている。被検者９４における２つの足の下側に補助具４０が差し込まれている。それが有する２つの斜面４６，５２の作用により、２つの足が自然に膝曲げ状態となっており、具体的には太もも９４Ａの裏側が斜面４６に当接しており、膝下部位９４Ｂにおける裏側すなわちふくらはぎが斜面５２に当接されている。もちろん、それらの斜面に対して足が常に当接していない場合であっても、補助具４０が台形を有する垂直断面となっているため、膝曲げ姿勢を自然に形成、維持することが可能である。膝下部位９４Ｂがより上方に引き上げられるような姿勢となってもよい。このような補助具４０は実際には載置台上に設置される。

図５には図２に示した補助具の第２使用例が示されている。右足９６における遠位端部が右足保持部７０によって保持されている。具体的には、踵が窪みに落とし込まれ、親指側の内側側面が斜面に当接されている。そのような姿勢を維持するためにカバー部材６８の内側斜面６８Ｒが機能しており、すなわちその内側斜面６８Ｒが小指側を斜め下方に押しつけている。これにより内側へ捻転した姿勢が維持される。同様に、左足９８においても、踵が窪みに落とし込まれ、親指側の内側側面が斜面に当接されている。そのような姿勢を維持するために、カバー部材６８内の内側斜面６８Ｌが機能しており、すなわちその内側斜面６８Ｌが左足の小指側を斜め下方に押圧している。カバー部材６８の内部に弾性作用を有するクッション材等を収容するようにしてもよい。上記構成によれば、第１ブロック４２に対して第２ブロック４４を転倒姿勢で連結させるだけで、足のつま先を収容及び保持する構造を形成することが可能である。

図６には、図２に示した補助具４０の第３使用例が示されている。例えば天板５８の中央部分には緩やかな窪みが形成され、補助具４０を椅子として機能させることが可能である。補助部４０はフロア面９８上に設置されるものである。このような補助具４０に座った被検者９４において、その前腕９６が載置台１４上に載せられ、そのような姿勢において前腕に対するＸ線測定が実行される。

図７には、垂直連結状態にある補助具４０Ａが示されており、図示のように垂直連結状態においては設置面積が最小化されるので、例えば載置台１４上の空きスペースを使って補助具４０Ａを保管等することが可能である。図７においてベッド１３上には被検者９４が仰向けで寝ており、その周囲に生じるデッドスペースを利用して補助具４０Ａが設置されている。

上述した実施形態によれば、単一の補助具を多機能化することが可能である。特に、組み合わせ方を変えることにより、その機能を変化させることができる。具体的には、水平連結状態においては２つの下肢の下側に差し込まれて膝曲げ姿勢を自然に形成することが可能である。また垂直連結状態を形成すれば、上述した保持構造とカバー構造との組み合わせにより２つの足を捻転姿勢に形成、維持することが可能である。更に、補助具を椅子あるいは踏み台として機能させることも可能である。

４０補助具（Ｘ線測定補助具）、４６，５２斜面、４２第１ブロック、４４第２ブロック、６６保持構造、６８カバー構造、７０右足保持部、７２左足保持部、８８カバー部材。

Claims

被検体のＸ線測定を補助する器具において、
腰椎測定時に水平方向に連結され、大腿骨測定時に垂直方向に連結される第１ブロック及び第２ブロックを含み、
前記腰椎測定時に、水平方向に連結された前記第１ブロックと前記第２ブロックとからなる水平連結体が少なくとも１つの下肢の下側に差し込まれて当該下肢が屈曲姿勢に維持されるようにし、
前記大腿骨測定時に、垂直方向に連結された前記第１ブロックと前記第２ブロックとからなる垂直連結体が捻転姿勢にある少なくとも１つの下肢における遠位端部を保持する、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。
請求項１記載のＸ線測定補助具において、
前記第１ブロック及び前記第２ブロックはいずれも台形を有する垂直断面を有する、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。
請求項１又は２記載のＸ線測定補助具において、
前記第１ブロックは、
前記遠位端部における踵が収容される窪みと、
前記下肢を捻転姿勢とするために前記遠位端部における内側側面が当てられる斜面と、
を含み、
前記第２ブロックは、前記遠位端部の傾斜状態を維持するために前記遠位端部におけるつま先の開き運動を制限する拘束部材を含む、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。
請求項３記載のＸ線測定補助具において、
前記拘束部材は、前記遠位端部におけるつま先を収容するカバー部材である、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。
請求項４記載のＸ線測定補助具において、
前記カバー部材の内部に前記つま先に接触して前記つま先を斜面側へ押す内側斜面が設けられた、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線測定補助具において、
前記垂直連結体は、前記第１ブロックの上に倒立姿勢にある前記第２ブロックが積み上げられたものである、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。
請求項１又は２記載のＸ線測定補助具において、
前記垂直連結体は捻転姿勢にある左右の下肢における左右の遠位端部を保持し、
前記第１ブロックは、
前記左右の遠位端部における左右の踵が収容される第１及び第２の窪みと、
前記左右の下肢を捻転姿勢とするために前記左右の遠位端部における左右の内側側面が当てられる第１及び第２の斜面と、
を含み、
前記第２ブロックは、前記左右の遠位端部の傾斜状態を維持するために前記左右の遠位端部における左右のつま先の開き運動を制限する部材を含む、
ことを特徴とするＸ線測定補助具。