JP6079873B2 - 回診用ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、病室を回診してＸ線撮影を行う回診用Ｘ線撮影装置に関する。

従来の回診用Ｘ線撮影装置１００は、図８に示すように、台車１１０と、前記台車１１０の後方上部に設けられた操作ハンドル１２０と、当該操作ハンドル１２０で検出された操作に基づいて、台車１１０を自在に走行させる走行制御部とを有している。

当該走行制御部は、台車１１０の後方下側に設けられた一対の駆動車輪１３１と、台車１１０の前方下側に設けられた一対のキャスター１３２と、当該駆動車輪１３１の軸に連結されたモータと、前記操作ハンドル１２０からの信号を受けて当該モータを制御するモータ駆動制御回路とを有している。

また、台車１１０には、Ｘ線管保持部が設けられている。当該Ｘ線管保持部は、台車１１０の前方に回転可能に保持された支柱１４１と、一端を当該支柱１４１に上下方向に移動可能に保持された伸縮可能なアーム１４２と、当該アーム１４２の他端にアーム１４２の軸と直交する軸周りに回転可能に保持されたＸ線管１４３と、当該Ｘ線管１４３のＸ線出射口に保持されたコリメータ１４４とを有している。

このように構成された従来の回診用Ｘ線撮影装置１００は、台車１１０に対して、操作ハンドル１２０が、ハンドル位置調整手段１２２を介して取り付けられており、当該ハンドル位置調整手段１２２は、台車１１０に対してスライドさせて位置を固定できるように構成されることで、操作ハンドル１２０の高さを変更できるようになっている。この構成により、操作者の身長に応じて、操作ハンドル１２０の高さを自由に調整して使用することができるようになっている（例えば特許文献１）。

また、台車１１０の前後から操作できるように、台車１１０の後方に配置された操作ハンドル１２０とは別に、支柱１４１に第２の操作ハンドルを設け、かつ、当該第２のハンドルを上下方向に移動可能に構成した発明が知られている（例えば特許文献２）。

特開２０１１−２１２４９７号公報 特開２００８−０６１９４４号公報

しかしながら、操作ハンドル１２０を、台車１１０に対して高さ調整可能とするためには、複雑な機構が必要となり、ハンドル位置調整手段１２２を保持する部分の台車１１０の幅が大きくなる。特に、回診用Ｘ線撮影装置は、狭い病室を往来する必要性から、装置の小型化が求められている。更に、台車１１０の上面には、操作ハンドル１２０の保持機構とともに、撮影した画像やＸ線条件などを表示するディスプレイや入力手段が設けられており、ディスプレイ等の占有面積を確保するために、操作ハンドル１２０及びその保持部分の占有領域を極力小さくすることが望まれている。
また、特許文献２のように、支柱１４１に第２の操作ハンドルを設けた場合、支柱１４１に近い位置で操作することになるため、支柱１４１により視界が遮られる。また、一般に、回診用Ｘ線撮影装置では、キャスター１３２は、前方に配置されるのが通常であるところ、キャスター１３２側は左右方向への移動量が大きくなる結果、カーブを曲がる際に大幅に横方向に移動する必要があり、操作性に問題があった。

本件発明は、上記課題を解決し、装置を大型化させることなく、操作ハンドルを操作者の身長に応じた高さに調節できる回診用Ｘ線撮影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願発明にかかる回診用X線撮影装置は、台車と、操作力の方向と大きさを検出し、当該操作力の方向と大きさに対応した信号を出力する操作ハンドルと、前記台車に設けられ、前記信号に応じたトルクを出力する走行制御部と、前記台車に設けられたX線管保持部とを有し、当該X線管保持部は、台車の前方に回転可能に保持された支柱と、当該支柱に上下方向に移動可能に保持されたアームと、当該アームに保持されたX線管とを有しており、前記操作ハンドルは、前記アームに対して直接または間接的に保持され、かつ、前記X線管近傍に配置されていることを特徴とする。

なお、「アームに対して直接または間接的に保持」とは、アームに機械的に固定されている場合の他、アームに対して取り付けられている構造物（例えばＸ線管やコリメータ、これらの保持枠など）に機械的に固定されていることをも包含する。その他、アームと共に上下方向に連れ動く構造である限り、「アームに対して直接または間接的に保持」されている状態に含まれる。

また、「Ｘ線管近傍に配置されている」とは、アームの一端が支柱に保持され、他端にＸ線管などが取り付けられていることを前提として、アームの他端側に配置されていることを意味するものである。

［作用効果］
本件発明は、操作ハンドルをアームに連れて上下させることにより、その高さを容易に変更することができる。この上下させる機構は、本来Ｘ線管の高さを変更するために設けられた機構であるため、新たな機構を追加することなく、操作ハンドルを操作者に最適な高さに調整することが可能となり、かつ、装置が大型化することがない。また、Ｘ線管側から操作できるので、病室に到着したときに、すぐさまＸ線管を患者が横たわるベッドの上へ移動させて、Ｘ線撮影の準備をすることができる。

また、前記Ｘ線管保持部は、前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動並びに伸縮により、前記Ｘ線管を移動させる際に使用するＸ線管移動用ハンドルを有し、当該Ｘ線管移動用ハンドルは、前記操作ハンドルを兼ねることとしてもよい。

［作用効果］
Ｘ線管移動用ハンドルが前記操作ハンドルを兼ねることにより、病室のベッドサイドに到着したら、そのままＸ線管の移動動作に移ることができる点で好適である。

また、前記Ｘ線管保持部は、前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動により、前記Ｘ線管を移動させる際に使用するＸ線管移動用ハンドルを有し、当該Ｘ線管移動用ハンドルは、前記操作ハンドルとは別に設けられていることとしてもよい。

［作用効果］
操作ハンドルは、操作を検知するためのセンサ等を構成部品に含むため、走行のための操作とは異なる方向への圧力をかける操作を頻繁に行うと、耐久性の面から好ましくない場合もある。Ｘ線管移動用ハンドルを別途設けることとすれば、耐久性の面から有利である。

前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動並びに伸縮の可否を制御する電磁ロックと、当該電磁ロックの状態を変更するためのロック解除スイッチとを有し、当該ロック解除スイッチは、前記操作ハンドルを握ったままでも、押下可能な位置に配置されていることが望ましい。
その場合、前記ロック解除スイッチは、前記操作ハンドルを操作中には、アームの上下方向の移動の電磁ロックのみを解除することとしてもよい。

［作用効果］
ロック解除スイッチが操作ハンドルを握ったままでも押下可能な位置に配置されていれば、高さを容易に変更できるため好ましい。
その際、ロック解除スイッチが、走行中には、アームの上下方向の移動の電磁ロックのみを解除するように機能すれば、走行中にアームが回転したり、伸縮したりすることを防止することができ、安全性の面から好ましい。

前記アームが最も縮んだ状態や、アームが後方に向いているときのみ、前記操作ハンドルが機能するように構成することとしてもよい。

［作用効果］
更に、アームが後方に向いているときや、アームが最も縮んだ状態でのみ操作ハンドルが機能するように構成されていれば、不用意に装置が動作してしまう不都合を抑制できるため、安全性の面から更に好ましい。

前記操作ハンドルとは別に、同様の機能を有する第２の操作ハンドルを前記台車の後方に設けたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の回診用Ｘ線撮影装置。

［作用効果］
なお、台車後方に従来から設けていた操作ハンドルを設けないこととすれば、台車上面のスペースが広がり、レイアウトの自由度が高まるので好適である。ただし、スペースの問題を考慮しない場合は、従来の操作ハンドルを、第２の操作ハンドルとして別途備えることとしても良い。

本件発明は、操作ハンドルをアームに連れて上下させることにより、高さを容易に変更することができる。この上下させる機構は、本来Ｘ線管の高さを変更するために設けられた機構であるため、新たな機構を追加することなく、操作ハンドルを操作者に最適な高さに調整することが可能となり、かつ、装置が大型化することがない。
また、Ｘ線管側から操作できるので、病室に到着したときに、すぐさまＸ線管を患者が横たわるベッドの上へ移動させて、Ｘ線撮影の準備をすることができる。

実施例にかかる回診用Ｘ線撮影装置を説明するための図である。 実施例のアーム上下動を説明するための図である。 実施例の操作ハンドル２０の詳細を説明するための図である。 実施例のロック制御回路５０における制御を示すフローチャートである。 実施例のアーム４２の回転方向及び伸縮の状態検出を説明するための図である。 実施例の走行制御回路３４における制御を示すフローチャートである。 実施例の装置上面の配置を説明するための図である。 従来の回診用Ｘ線撮影装置を説明するための図である。

本発明にかかる回診用Ｘ線撮影装置の一実施例について以下説明する。
当該Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように、台車１０と、台車に内蔵されたバッテリ１１と、台車の走行を制御する走行制御部３０と、Ｘ線管を保持するＸ線管保持部４０とを有している。

台車１０の後方下側に設けられた一対の駆動車輪３１と、台車１０の前方下側に設けられた一対のキャスター３２と、当該駆動車輪３１の軸に連結されたモータ３３と、前記操作ハンドル２０からの信号を受けて当該モータ３３を制御するモータ駆動制御回路３４とを有している。なお、回診用Ｘ線撮影装置の前方・後方は、台車１０を基準として、支柱４１が配置されている方を前方、その逆を後方という。したがって、通常は、図１のように、キャスター３２が前方に配置され、駆動車輪３１が後方に配置されている。

また、台車１０には、Ｘ線管保持部４０が設けられている。当該Ｘ線管保持部４０は、台車１０の前方に回転可能に保持された支柱４１と、一端を当該支柱４１に上下方向に移動可能に保持された伸縮可能なアーム４２と、当該アーム４２の他端にアーム４２の軸及び当該軸と直交する軸周りに回転可能に保持されたＸ線管４３と、当該Ｘ線管４３のＸ線出射口に保持されたコリメータ４４と、Ｘ線管４３の下側かつコリメータ４４の側方に設けられたＸ線管移動用ハンドル４５と、前記アーム４２が直上に存在するかどうか検出することにより、アーム４２が後方を向いているかどうかを判定するアーム検出手段６０と、を有している。

回診用Ｘ線撮影装置１は、更に、Ｘ線管４３の両側方に取り付けられた操作ハンドル保持部材２２と、当該操作ハンドル保持部材２２に両端を保持された操作ハンドル２０とを有している。

次に、図２（ａ）を参照して、支柱４１に対してアーム４２を上下方向に移動させるための機構について説明する。
支柱４１内部には、滑車５６と、当該滑車５６に掛けられたワイヤ５３と、当該ワイヤ５３の一端にワイヤ止め５４を介して接続されたカウンターウエイト５７と、当該ワイヤ５３の他端にワイヤ止め５５を介して接続されたアーム４２とが配置されている。また、カウンターウエイト５７及びアーム４２は、ガイドレール５８に沿って上下方向に移動可能に構成されているが、アーム４２にはアーム上下電磁ロック４６が設けられている。通常はアーム上下電磁ロック４７がガイドレール５８に吸着して、アーム４２が支柱４１に対して上下方向に移動できないように構成されており、アーム上下電磁ロック４６に通電されるとアーム上下電磁ロック４６がガイドレール５８から離れることによりロックが解除されて、アーム４２を支柱４１に対して上下方向に自在に移動させることができるようになる。

次に、図２（ｂ）を参照して、支柱４１の回転機構について説明する。支柱４１と台車１０との間には、支柱旋回電磁ロック４７が設けられており、通常は支柱旋回電磁ロック４７が作動して、支柱４１が台車１０に対して回転しないように構成され、支柱旋回電磁ロックに通電されるとロックが解除されて、支柱４１を台車１０に対して自在に回転させることができるようになる。

次に、図２（ｃ）を参照して、アーム４２の伸縮機構について説明する。アーム４２は、支柱４１に対して上下に保持されている筒状の第１アーム４２１と、第１アーム４２１の内部に設けられたレール４２１ｉと、第１アーム４２１の筒の内径より細い外径を有し、レール４２１ｉに沿って摺動する筒状の第２アーム４２２と、第２アーム４２２の内部に設けられたレール４２２ｉと、第２アーム４２２の筒の内径より細い外径を有し、レール４２２ｉに沿って摺動する第３アーム４２３とを有している。
第２アーム４２２及び第３アーム４２３におけるレール４２１ｉ及びレール４２２ｉとの摺動面には、アーム伸縮電磁ロック４８が内蔵されており、通常はアーム伸縮電磁ロック４８が作動して、レール４２１ｉ及びレール４２２ｉに吸着することにより、アーム４２が伸縮できないように構成されているが、アーム伸縮電磁ロック４８に通電されると、当該吸着が解除され、アーム４２が伸縮できるようになる。

なお、これらのロック解除の制御は、図２（ｂ）に図示したように、ロック制御回路５０により行われる。ロック制御回路５０は、アーム上下電磁ロック４６、支柱旋回電磁ロック４７、アーム伸縮電磁ロック４８に接続され、これらが有する電磁石への通電を制御することで、ロックの制御を行うことができる。

次に、操作ハンドル２０の詳細について図３を参照して説明する。図３（ａ）は、図１で説明した回診用Ｘ線撮影装置１におけるＸ線管４３近傍を回診用Ｘ線撮影装置１の後方側から見た図である。また、図３（ｂ）は、操作ハンドル保持部材２２と、操作ハンドル２０とを水平断面で見た図である。

図３（ｂ）のように、操作ハンドル２０は、その両端が操作ハンドル保持部材２２に対して圧力センサ２１を介して保持されている。圧力センサ２１は、弾性部材と当該弾性部材を介して押圧されたときに抵抗値が変化するフィルムとから構成されており、操作ハンドル２０を前後に押した操作力が、前後左右４箇所の圧力センサ２１により電気信号として検出される。当該検出された電気信号は、モータ駆動制御回路３４へと伝達され、操作力操作の方向と大きさが算出される。モータ駆動制御回路３４は、当該操作の方向と大きさに応じたトルクが出力されるように、バッテリ１１から、モータ３３に流れる電流を制御する。

また、図３（ａ）に示すように、Ｘ線管４３には、ロック解除スイッチ４９が設けられている。当該ロック解除スイッチ４９で検出された信号は、ロック制御回路５０(図2(b)参照)に入力される。これにより、押下されている間、上述のアーム上下電磁ロック４６、支柱旋回電磁ロック４７、及びアーム伸縮電磁ロック４８の全てに通電されることにより、支柱４１の回転、アーム４２の上下及び伸縮を自在に行うことができるようになる。

このロック解除スイッチ４９は、Ｘ線管移動用ハンドル４５を握った状態でも、例えば親指で押下できる位置に配置されている。また、操作ハンドル２０を握った状態でも、人差し指などで押下できる位置に配置されている。このような位置に配置されていることで、どちらの操作を行っているときでも、ハンドルから手を離すことなくロックを解除することができる。
なお、図３（ａ）において、Ｘ線管移動用ハンドル４５の上端部から斜め上に３０〜５０ｍｍ程度の距離にロック解除スイッチ４９を配置すれば、Ｘ線管移動用ハンドル４５を握った状態でも、親指で押下できる。また、操作ハンドル２０と当該ロック解除スイッチ４９との距離が３０〜１００ｍｍ程度であれば、人差し指などで押下できる。

操作者は、操作ハンドル２０を握った状態でロック解除スイッチ４９を押下すると、アーム４２の高さを変更することが可能となる。好みの高さになったところでロック解除スイッチ４９の入力を解除すると、その位置でアーム４２が上下方向にロックされる。これにより、操作ハンドル２０がその高さで固定されることになる。
このように、操作者は、操作ハンドル２０の高さを好みの位置に容易に設定することが可能となる。

当該操作ハンドル２０の高さを変更する際の好ましい制御について、図４を参照して説明する。
図４は、ロック制御回路５０におけるロック解除スイッチ４９を操作した際の制御を示すフローチャートである。ロック制御回路５０は、操作ハンドル２０及び走行制御部３０にも接続されており、操作ハンドル２０を操作していると判断した場合、あるいは、台車１０が走行していると判断された場合には、ロック解除スイッチ４９を押下したときに、アーム上下電磁ロック４６、支柱旋回電磁ロック４７、及びアーム伸縮電磁ロック４８のうち、アーム上下電磁ロック４６のみが解除されて、操作ハンドル２０の高さを変更することができるが、支柱旋回電磁ロック４７及びアーム伸縮電磁ロック４８のロック状態は維持される。一方、それ以外の状態でロック解除スイッチ４９を操作すると、ロック制御回路５０は、アーム上下電磁ロック４６、支柱旋回電磁ロック４７、及びアーム伸縮電磁ロック４８の全てが解除されるように制御する。

このように制御することにより、走行中等に不用意に支柱４１が旋回したり、アーム４２が伸びたりして、走行操作に支障をきたす恐れをなくすることが可能となり、かつ、操作ハンドル２０の高さを容易に変更することが可能となる。

次に、アーム４２の状態によって、台車１０の走行制御を変更する構成について図５及び図６を用いて説明する。図５（ａ）は、アーム４２の状態を検出するための構成を説明する図である。台車１０の上面中央付近には、アーム検出手段６０が設けられている。当該アーム検出手段６０は、超音波等を上方へ放出し、反射波を検出する機能を有している。このような構成によって、アーム４２がアーム検出手段６０の直上に存在するか否か、すなわち、アーム４２が後方を向いているかどうかを検出することができる。

また、図５（ｂ−１）、図５（ｂ−２）は、アーム４２の伸縮を検出するための構成を説明する図である。図５（ｂ−１）に示すように、アーム４２は、第１アーム４２１の内部に接触センサ４８ａが設けられている。また、第２アーム４２２の内部に接触センサ４８ｂが設けられている。この状態で、アーム４２を最も縮んだ状態とすると、図５（ｂ−２）の状態となる。この状態では、第２アーム４２２の先端がセンサ接触４８ａに接触し、第３アーム４２３の先端が接触センサ４８ｂに接触する。これにより、アーム４２が最も縮んだ状態になっているか否かが検出される。

このようにしてアーム４２の回転方向及び伸縮の状態が検出された結果、走行制御回路３４は、図６のフローチャートに示すように動作する。
すなわち、走行制御回路３４は、アーム４２が最も縮んだ状態でかつ後方を向いているときには、操作ハンドル２０からの信号に基づいて、モータ３３を制御するが、それ以外の状態では、操作ハンドル２０からの信号に関わらず、モータ３３の駆動を行わない。

このように構成することで、支柱４１が旋回した状態で不用意に台車１０が走行することを防止することが可能となる。

また、操作ハンドル２０の機能を停止させることに代えて、モータ駆動制御回路３４によって、走行速度を制限するようにしてもよい。これにより、撮影準備中などにアーム４２が旋回している状態でも、装置をゆっくり移動させることが可能となる。

なお、「操作ハンドル２０を操作している場合」には、操作ハンドル２０に圧力が加わっている場合の他、操作ハンドル２０に別途ブレーキ解除スイッチを設けて、ブレーキ解除スイッチが押されている状態をも含む。

次に、図７を参照して、台車１０上部の構成について説明する。図７は、本実施例にかかる回診用Ｘ線撮影装置を上から見た図である。台車１０の上部には、アーム検出手段６０と、図示しない画像検出器Ｆにより撮影された画像や、患者情報などを表示するモニタＭと、Ｘ線条件を表示及び設定するＸ線条件設定用パネルＸと、電源操作パネルＰとが配置されている。

従来と異なり、台車１０の後方上部に操作ハンドル２０が備えられていないため、台車１０の上部のスペースを有効に活用することが可能となる。

なお、本実施例では、台車１０の後方上部に従来の操作ハンドルを設けない構成としたが、スペースの利点を得られないものの、従来どおり操作ハンドルをも併設してもよい。

本実施例では、操作ハンドル２０とＸ線管移動用ハンドル４５とを個別に設けることとしたが、これらの一方を廃止し、残るハンドルに、双方の機能を持たせるようにしてもよい。また、双方共に操作ハンドル２０の機能を持たせることとしても良い。

１ 回診用Ｘ線撮影装置
１０ 台車
１１ バッテリ
２０ 操作ハンドル
２１ 圧力センサ
２２ 操作ハンドル保持部材
３０ 走行制御部
３１ 駆動車輪
３２ キャスター
３３ モータ
３４ モータ駆動制御回路
４０ Ｘ線管保持部
４１ 支柱
４２ アーム
４３ Ｘ線管
４４ コリメータ
４５ Ｘ線管移動用ハンドル
４６ アーム上下電磁ロック
４７ 支柱旋回電磁ロック
４８ アーム伸縮電磁ロック
４９ ロック解除スイッチ
５０ ロック制御回路
５３ ワイヤ
５４ ワイヤ止め
５５ ワイヤ止め
５６ 滑車
５７ カウンターウエイト
５８ ガイドレール
６０ アーム検出手段
Ｆ ＦＰＤ
Ｍ モニタ
Ｘ Ｘ線条件設定用パネル
Ｐ 電源操作パネル

Claims (8)

1. 台車と、操作力の方向と大きさを検出し、当該操作力の方向と大きさに対応した信号を出力する操作ハンドルと、前記台車に設けられ、前記信号に応じたトルクを出力する走行制御部と、台車の前方に回転可能に保持された支柱と、当該支柱に上下方向に移動可能に保持されたアームと、当該アームに保持されたX線管とを有し前記操作ハンドルは、前記アームに対して直接または間接的に保持され、かつ、前記X線管近傍に配置されていることを特徴とする回診用X線撮影装置。
2. 前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動により、前記X線管を移動させる際に使用するX線管移動用ハンドルを有し、当該X線管移動用ハンドルは、前記操作ハンドルを兼ねることを特徴とする、請求項１記載の回診用X線撮影装置。
3. 前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動により、前記X線管を移動させる際に使用するX線管移動用ハンドルを有し、当該X線管移動用ハンドルは、前記操作ハンドルとは別に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の回診用X線撮影装置。
4. 前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動並びに伸縮の可否を制御する電磁ロックと、当該電磁ロックの状態を変更するためのロック解除スイッチとを有し、当該ロック解除スイッチは、前記操作ハンドルを握ったままでも、押下可能な位置に配置されていることを特徴とする、請求項２又は３記載の回診用X線撮影装置。
5. 台車と、当該台車に設けられた走行制御部と、前記走行制御部に操作に対応した信号を出力する操作ハンドルと、台車の前方に回転可能に保持された支柱と、当該支柱に上下方向に移動可能に保持されたアームと、当該アームに保持されたX線管と、前記支柱の回転及び前記アームの上下方向の移動並びに伸縮の可否を制御する電磁ロックと、当該電磁ロックの状態を変更するためのロック解除スイッチとを有し、前記操作ハンドルは、前記アームに対して直接または間接的に保持され、かつ、前記X線管近傍に配置され、前記ロック解除スイッチは、前記操作ハンドルを握ったままでも、押下可能な位置に配置され、走行中には、アームの上下方向の移動の電磁ロックのみを解除することを特徴とする回診用X線撮影装置。
6. 前記アームは伸縮可能に構成されており、当該アームが最も縮んだ状態でのみ、前記操作ハンドルが機能することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の回診用X線撮影装置。
7. 当該アームが前記台車の後方を向いているときのみ、前記操作ハンドルが機能することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の回診用X線撮影装置。
8. 前記操作ハンドルとは別に、同様の機能を有する第２の操作ハンドルを前記台車の後方に設けたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の回診用X線撮影装置。

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