JP6267931B2

JP6267931B2 - Ｘ線診断装置

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Publication number: JP6267931B2
Application number: JP2013228314A
Authority: JP
Inventors: 宮本　高敬; 高敬宮本; 花岡　茂; 茂花岡; 龍太郎足立
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2033-11-01
Also published as: CN104605870B; CN104605870A; JP2015085115A

Description

本発明は、被検体を載置する撮影台と組み合わせて使用される、移動式のＸ線診断装置に関する。

従来から、被検体を載置する撮影台とは、完全に別装置として構成された、移動式のＸ線診断装置が知られている。例えば、特許文献１，２には、撮影台の下側に入り込む下部ユニットと、撮影台の上側にせり出す上部ユニットと、下部ユニットおよび上部ユニットの片側端部を連結する連結ユニットと、を備えたＸ線診断装置が開示されている。そして、下部ユニットには、キャスターが設けられており、Ｘ線診断装置は、撮影台に対して自由に移動できる仕組みになっている。こうした移動式のＸ線診断装置では、既存のベッド、例えば、他のＸ線診断装置に組み込まれたベッド等を、撮影台として利用する。かかる構成とすることで、移動式のＸ線診断装置のサイズを大幅に低減できる。

特開２００３−３２５４９７号公報特開２０１０−２４４８７３号公報

ところで、移動式のＸ線診断装置では、被検体を診断するにあたって、予め、Ｘ線診断装置を被検体に対して位置決めする必要がある。この位置決めのために、従来のＸ線診断装置の下部ユニットには、Ｘ線の走査領域の中心線を示すマークが付与されていた。作業者は、この下部ユニットに付されたマークに基づいて、Ｘ線診断装置を撮影台に対して位置決めを行う。すなわち、撮影台は、通常、その大部分が透明であり、その下方に位置する下部ユニットが視認できるようになっている。また、撮影台にも、被検体の中心位置等を示すマークが付されており、撮影台に付されたマークと下部ユニットに付されたマークを一致させることで、撮影台に対するＸ線診断装置の位置決めが図られていた。撮影台に対するＸ線診断装置の位置決めができれば、続いて、撮影台のマークに基づいて、被検体を規定の位置に載置する。このように、従来では、撮影台に対するＸ線診断装置の位置決め、撮影台に対する被検体の位置決めの両方を行うことで、結果的に、被検体に対する撮影台の位置決めが図られていた。

換言すれば、従来のＸ線診断装置では、Ｘ線診断装置に対する被検体の位置決めは、撮影台を介した間接的な位置決めであった。この場合、位置決め処理を二回行わなければならず、煩雑であった。また、撮影台に対するＸ線診断装置の位置決めをした後、撮影台に何らかの衝撃が加わり（例えば被検体が撮影台にぶつかる等）、撮影台の位置がずれると、その後、撮影台に対する被検体の位置を正確に調整しても、Ｘ線診断装置に対する被検体の位置はずれることになる。このずれを修正するためには、撮影台に対するＸ線診断装置の位置決めから、やり直さなければならず、非常に手間であった。さらに、撮影台の形態は様々であり、撮影台の中心に合わせてＸ線診断装置の位置を調整しても、被検体に対するＸ線診断装置の位置が適切に調整できない場合もあった。

そこで、被検体に対するＸ線診断装置の位置を直接調整することも考えられる。しかし、既述した通り、従来のＸ線診断装置では、そのＸ線照射範囲等を示すマークが、撮影台の下側に位置する下部ユニットにしか付されていなかった。この下部ユニットに付されたマークは、撮影台が透明であったとしても、当該撮影台に被検体が横たわると、被検体の体で見えなくなる。そのため、従来のＸ線診断装置では、被検体に対するＸ線診断装置の位置を直接調整することは困難であった。

そこで、本発明では、被検体に対する位置決めをより容易に行える移動式のＸ線診断装置を提供することを目的とする。

本発明のＸ線診断装置は、被検体を載置する撮影台と組み合わせて使用される、移動式のＸ線診断装置であって、少なくとも、前記撮影台の上側にせり出す上部ユニットと、装置較正のためにＸ線照射される１以上の較正用物質と、前記１以上の較正用物質を収容する収容ボックスであって、前記撮影台の上側にせり出す収容ボックスと、を有し、前記上部ユニットには、前記被検体に対するＸ線診断装置の位置決めに用いられる１以上の位置決めマークが設けられており、前記収容ボックスには、前記較正用物質の設置範囲を示す１以上の較正用マークが設けられている、ことを特徴とする。

好適な態様では、前記位置決めマークは、Ｘ線の走査領域の中心を示すセンターマークを含む。他の好適な態様では、前記位置決めマークは、前記Ｘ線の走査領域の始端または終端の少なくとも一方を示す端部マークを含む。他の好適な態様では、前記位置決めマークは、上部ユニットの周面または底面の少なくとも一方に付された図形、または、下方に向かって照射される光線である。

本発明によれば、上部ユニットに位置決めマークが設けられているため、被検体に対する位置決めをより容易に行える。

本発明の実施形態であるＸ線骨塩量測定装置の斜視図である。Ｘ線骨塩量測定装置の全体構成を示すブロック図である。Ｘ線骨塩量測定装置の使用状態での側面図である。Ｘ線骨塩量測定装置を下方からみた斜視図である。Ｘ線骨塩量測定装置の要部拡大図である。他のＸ線骨塩量測定装置の側面図である。他のＸ線骨塩量測定装置の側面図である。大腿骨測定の様子を示すイメージ図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態であるＸ線骨塩量測定装置１０の斜視図である。また、図２は、Ｘ線骨塩量測定装置１０の構成を示すブロック図である。

このＸ線骨塩量測定装置１０は、キャスターで自由に移動できる移動式であり、被検体１０２が横たわる撮影台１００、例えば、ブッキーテーブル等とともに用いられる。Ｘ線骨塩量測定装置１０は、側面視で略コ字状となっており、水平方向に延びる下部ユニット１２および上部ユニット１４の片側端部が、垂直方向に延びる連結ユニット１６に連結されている。骨塩量を測定する際には、被検体１０２が横たわる撮影台１００が、この下部ユニット１２および上部ユニット１４の間の空間に位置するように配置される。撮影台１００は、通常、被検体１０２が載置する面が、透明アクリル等の透光性材料から構成されており、撮影台１００の下側に位置する下部ユニット１２が視認できる構成となっている。また、アクリル製の載置面の周縁には、通常、金属製フレーム１００ａが配されている。

下部ユニット１２には、測定用のＸ線を照射するＸ線照射器２０が内蔵されている。モータや伝達機構等を含む移動機構２４は、このＸ線照射器２０を、所定の走査方向に移動させる。本実施形態では、下部ユニット１２の長尺方向が走査方向となっている。以下では、このＸ線の走査方向をＸ軸方向、このＸ軸方向に直交かつ水平な方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向に直交する方向（垂直方向）をＺ軸方向と呼ぶ。

Ｘ線照射器２０は、上方に向かって、Ｘ線を照射する。Ｘ線は、Ｘ線照射器２０から離れるほどＹ軸方向の幅（走査方向に直交する面内での幅）が大きくなるファンビーム状となっている。このＸ線の広がり角度（ファン角）は、撮影台高さにおけるＸ線の幅が、被検体１０２の測定範囲をカバーできる程度の幅となるように設定されている。

下部ユニット１２には、さらに、暗電流測定のために、Ｘ線の透過を阻害する遮蔽体３２が設けられている。遮蔽体３２は、Ｘ線を遮蔽する物質、例えば鉛等からなる。被検体１０２の骨塩量を測定する際には、被検体１０２へのＸ線照射に先だって、この遮蔽体３２に対してＸ線を照射し、そのとき、Ｘ線検出器２２で得られる検出値に基づいて、暗電流を測定する。

下部ユニット１２の上面には、Ｘ線の照射範囲を示す窓３４が形成されている。この窓３４は、暗電流やＸ線検出器２２の感度測定（装置の較正）のためにＸ線が照射されるキャリブレーション領域Ｅ４（図１において濃墨ハッチング箇所）と、被検体１０２の骨塩量測定のためにＸ線が照射される走査領域Ｅ１（図１において薄墨ハッチング箇所）と、に大別される。走査領域Ｅ１には、その走査方向中心を示すセンターラインＬｃが施されている。

測定装置の上部ユニット１４には、Ｘ線照射器２０から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器２２が内蔵されている。移動機構２４は、このＸ線検出器２２を、Ｘ線照射器２０と連動して走査方向に移動させる。したがって、Ｘ線検出器２２とＸ線照射器２０は、常に、間隔をあけて正対し続けることになる。なお、この上部ユニット１４は、図６に示すように、ＸＺ平面内で回動し、上方に跳ね上がることが可能となっている。

連結ユニット１６は、垂直方向に延びる柱状物で、上部ユニット１４と下部ユニット１２の片側端部に連結している。この連結ユニット１６のうち、被検体側の側面には、収容ボックス４２が取り付けられている。収容ボックス４２の内部には、Ｘ線検出器２２の感度測定（装置較正）のために使用される較正用物質４０が複数収容されている。また、収容ボックス４２の被検体側の側面には、ファンビーム状のＸ線の広がり範囲を示すマーカー４４が形成されており、収容ボックス４２の内部には、このマーカー４４を照射するＬＥＤや、その配線等も収容されている。

較正用物質４０は、Ｘ線検出器２２の経年変化等に起因する測定値誤差を補正するために用いられる。被検体１０２の骨塩量を測定する際には、被検体１０２へのＸ線照射に先だって、これら三つの較正用物質４０に対してＸ線を照射し、そのとき得られるＸ線減衰量および基準減衰量等に基づいて、被検体１０２にＸ線照射したときに得られる測定値を補正する。

制御部２６は、本装置の動作制御を行うものであり、各種演算処理等も行う。記憶部２８には、各種のデータが保存され、その中には、上記した測定値補正のための基準減衰量も含まれる。記憶部２８は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ等で構成される。表示器３０には、制御部２６における演算結果等が表示される。

以上の構成のＸ線骨塩量測定装置１０を用いて被検体１０２の骨塩量を測定する場合には、予め、測定装置１０の被検体１０２に対する位置、および、撮影台１００に対する位置を調整しておく必要がある。すなわち、適切に骨塩量を測定するためには、被検体１０２の正中線と、走査領域Ｅ１のセンターラインＬｃと、がほぼ一致するように、被検体１０２に対する測定装置１０の位置を調整する必要がある。特に、図８に示すように、大腿骨の骨塩量を測定する場合は、左右足区分があり、走査領域Ｅ１の中心位置と被検体の正中線が一致することが重要となる。また、通常、撮影台の周縁には、金属製フレーム１００ａが設けられていることが多い。較正用物質４０とＸ線照射器２０との間に、この金属製フレーム１００ａが位置していると、較正用物質の減衰量を適切に測定できず、ひいては、被検体の測定値を適切に補正できなくなる。そのため、較正用物質４０が、撮影台１００の金属製フレーム１００ａより内側に位置するように、測定装置１０の位置も調整しておかなければならない。

従来の測定装置では、こうした位置合わせのために、撮影台１００に付されたセンターラインと、測定装置１０の下部ユニット１２に付されたセンターラインＬｃを用いて、撮影台１００に対する測定装置１０の位置決めを行い、その後、撮影台１００に付されたセンターラインに被検体１０２の正中線を一致するように被検体１０２を載置し、これにより、被検体１０２に対する測定装置１０の位置決めを行っていた。しかし、こうした従来の位置決め方法は、撮影台１００を介した間接的な位置決めであり、被検体１０２に対する測定装置１０の位置を直接的に位置決めするものではなかった。この場合、位置決め作業を２回行う必要があり、手間であるだけでなく、最終的に位置決めしたい被検体１０２に対する測定装置１０の位置決め精度を高く保つことが困難という問題があった。また、従来の方法では、撮影台１００に対する測定装置１０の位置決めを行った後に、撮影台１００に何らかの衝撃が加わり（例えば被検体１０２の体の一部が当たるなど）、撮影台１００の位置がずれると、再度、撮影台１００に対する測定装置１０の位置決めを行わなければならず、非常に手間がかかっていた。

また、本実施形態の測定装置１０は、他の装置に組み込まれた撮影台１００を流用するため、当該測定装置１０に組み合わされる撮影台１００の形態（全体の幅や、金属製フレーム１００ａの幅等）は、一律ではない。そのため、撮影台１００の種類によっては、撮影台１００に付されたセンターラインに基づいて、測定装置１０、被検体１０２の位置決めを行ったとしても、較正用物質４０や被検体１０２を適切に測定できない場合があった。

かかる問題を避けるために、撮影台１００を介さず、被検体１０２に対する測定装置１０の位置を直接的に位置決めすることも考えられるが、従来の測定装置１０は、位置決めのためのセンターラインＬｃが、下部ユニット１２に付されていた。このセンターラインＬｃは、撮影台１００に被検体１０２が載置されていなければ、透明アクリルを介して視認することができる。しかし、撮影台１００の上に被検体１０２が横たわると、被検体１０２の体によって、下部ユニット１２の視認が妨げられるため、このセンターラインＬｃに基づく被検体１０２の位置決めは困難であった。また、較正用物質４０は、透光性のない材料からなる収容ボックス４２内に収容されており、その設置範囲を外部から確認することは困難であったため、撮影台１００の金属製フレーム１００ａに対する較正用物質４０の位置決めも困難であった。

そこで、本実施形態では、こうした問題を避けるために、測定装置１０の上部ユニット１４および収容ボックス４２に位置決めのためのマーカーを設けている。これについて、図３〜図５を参照して説明する。図３は、本実施形態の測定装置１０の使用状態での側面図であり、図４は、測定装置１０を下方からみた斜視図である。また、図５は、収容ボックス４２周辺の拡大図である。

図３、図４に示すとおり、本実施形態では、上部ユニット１４のうち、走査領域Ｅ１の走査方向の中心位置に対応する位置にセンターマークＭｃを付している。センターマークＭｃは、上部ユニット１４の側面から底面にかけて延びるラインであり、この側面から底面に至る角部は、図４に示す通り、円弧状となっている。したがって、センターマークＭｃは、側面からでも、下方からでも視認できるようになっている。換言すれば、センターマークＭｃは、撮影台１００に横たわった被検体１０２と同時に見ることができる位置に設けられている。また、センターマークＭｃは、上部ユニット１４のＹ方向両側に設けられており、被検体１０２の頭側、または足側のいずれから見ても視認できるようになっている。このセンターマークＭｃは、通常の塗料で描かれてもよいし、例えば、暗部で発光する夜光塗料など描かれてもよい。また、塗料で描くのではなく、上部ユニット１４のうち、センターマークＭｃとなるべき位置に凹凸を形成したり、当該位置だけ異素材を用いたりして、センターマークＭｃを描くようにしてもよい。いずれにしても、撮影台１００に横たわった被検体１０２と同時に視認できる位置に、走査領域Ｅ１の中心線を示すセンターマークＭｃを設けられていればよい。

さらに、本実施形態では、較正用物質４０が収容された収容ボックス４２の側面に、較正用物質４０の設置範囲を示す較正用マークＭｋを設けている。この較正用マークＭｋは、収容ボックス４２の側面のうち、較正用物質４０の設置範囲の端部付近に設けられたラインである。この較正用マークＭｋは、視認できるのであれば、塗料で描かれてもよいし、凹凸形成や異素材利用で描かれてもよい。また、本実施形態では、較正用マークＭｋを、較正用物質４０の設置範囲端部を示す「ライン」としているが、較正用物質４０の設置範囲が分かるのであれば、他の形態であってもよい。例えば、収容ボックス４２のうち、較正用物質４０の設置範囲に対応する範囲全体を他の部分と異なる色に着色する等して、設置範囲を示してもよい。

以上のような構成の測定装置１０の位置決めについて説明する。測定装置１０を使用する場合には、まず、作業者は、測定装置１０を撮影台１００の近傍まで移動させる。走査領域Ｅ１の中心と撮影台１００の中心が一致するように位置調整する。ただし、この位置調整は、大まかに行えばよく、厳密に位置決めする必要はない。また、この時点で、較正用マークＭｋが、撮影台１００の金属製フレーム１００ａよりも内側に位置するように、撮影台１００に対する測定装置１０の位置を調整しておくことが望ましい。

続いて、撮影台１００の上に被検体１０２を載置する。この被検体１０２の載置作業時には、図７に示すように、上部ユニット１４を上方に跳ねあげた状態で行ってもよく、その場合、被検体１０２を載置した後は、上部ユニット１４を水平状態に戻す。そして、その後、作業者は、この被検体１０２の正中線と、上部ユニット１４のセンターマークＭｃが一致するように、測定装置１０または被検体１０２の位置を調整する。このとき、上述したように、センターマークＭｃは、撮影台１００に横たわる被検体１０２と同時に見られる位置に設けられているため、作業者は、センターマークＭｃと被検体１０２を見比べながら、測定装置１０または被検体１０２の位置調整ができる。また、センターマークＭｃは、Ｙ方向両側に設けられているため、被検体１０２に対する測定装置１０の傾き等も容易に修正することができる。

被検体１０２の正中線とセンターマークＭｃが一致し、かつ、較正用マークＭｋが金属製フレーム１００ａより内側に位置するように測定装置１０の位置決めができれば、測定装置１０に設けられたストッパーで測定装置１０の位置を固定する。そして、その後は、通常の手順に従い、被検体１０２の骨塩量を測定すればよい。

以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、測定装置１０に設けられたセンターマークＭｃと被検体１０２の位置を見比べて調整することで、被検体１０２に対する測定装置１０の位置決めを図っている。そのため、撮影台１００を介して、被検体に対する測定装置１０の位置決めを行っていた従来の方法に比べて、非常に簡易に、測定装置の位置決めを行うことができる。また、被検体１０２とセンターマークＭｃとの直接比較によって位置決めすることにより、撮影台１００の形態に関わらず、常に、被検体１０２を適切な位置に位置決めすることができる。

また、従来では、撮影台１００に対する較正用物質４０の位置を認識することは困難であった。しかし、本実施形態では、較正用物質４０の設置範囲を示す較正用マークＭｋを設けているため、較正用物質４０を、簡易に適切な位置（金属製フレーム１００ａよりも内側）に配置することができる。

なお、これまで説明した形態は一例であり、上部ユニットには、被検体１０２に対するＸ線診断装置の位置決めに用いられる１以上の位置決めマークが設けられるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、位置決めマークを、上部ユニットの描かれる図形としているが、図形に替えて、走査領域Ｅ１の中心位置を示す光線を照射する構成にしてもよい。すなわち、図６に示すように、上部ユニットの底面のうち走査領域Ｅ１の中心に対応する位置に、光源を配置し、この光源から、中心位置を示す光線を照射するようにしてもよい。

また、本実施形態では、走査領域Ｅ１の中心位置を示すセンターマークＭｃのみを付しているが、図６に示すように、走査領域Ｅ１の始端や終端を示す始端マークＭｓ、終端マークＭｅ等も設けてもよい。このように、走査領域Ｅ１の始端および終端を示すマークＭｓ，Ｍｅを設けることにより、測定対象部位が、走査領域内に位置するかを容易に判断することができる。

また、既述した通り、上部ユニット１４は、図７に示すように、上方に跳ねあげ可能となっている。この跳ねあげた状態でも、被検体１０２に対する測定装置１０の位置決めができるように、補助マークＭａを設けてもよい。補助マークＭａは、例えば、上部ユニット１４を跳ね上げた状態で、走査領域Ｅ１の中心に対応する位置に付されたラインである。かかる補助マークＭａを設けることで、上部ユニット１４を跳ね上げた状態のまま、被検体１０２に対する測定装置１０の位置決めもできる。また、本実施形態の技術は、被検体にＸ線を照射する移動式のＸ線診断装置であれば、Ｘ線骨塩量測定装置以外の装置に適用されてもよい。

１０Ｘ線骨塩量測定装置、１２下部ユニット、１４上部ユニット、１６連結ユニット、２０Ｘ線照射器、２２Ｘ線検出器、２４移動機構、２６制御部、２８記憶部、３０表示器、３２遮蔽体、３４窓、４０較正用物質、４２収容ボックス、４４マーカー、１００撮影台、１００ａ金属製フレーム、１０２被検体。

Claims

被検体を載置する撮影台と組み合わせて使用される、移動式のＸ線診断装置であって、
少なくとも、前記撮影台の上側にせり出す上部ユニットと、
装置較正のためにＸ線照射される１以上の較正用物質と、
前記１以上の較正用物質を収容する収容ボックスであって、前記撮影台の上側にせり出す収容ボックスと、
を有し、
前記上部ユニットには、前記被検体に対するＸ線診断装置の位置決めに用いられる１以上の位置決めマークが設けられており、
前記収容ボックスには、前記較正用物質の設置範囲を示す１以上の較正用マークが設けられている、
ことを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１に記載のＸ線診断装置であって、
前記位置決めマークは、Ｘ線の走査領域の中心を示すセンターマークを含む、ことを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１または２に記載のＸ線診断装置であって、
前記位置決めマークは、前記Ｘ線の走査領域の始端または終端の少なくとも一方を示す端部マークを含む、ことを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置であって、
前記位置決めマークは、上部ユニットの周面または底面の少なくとも一方に付された図形であることを特徴とするＸ線診断装置。
請求項４に記載のＸ線診断装置であって、
前記上部ユニットは、周面と底面を接続する角部が円弧状である、ことを特徴とするＸ線診断装置。