JP6858666B2 - 移動型ｘ線装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動型Ｘ線装置に関する。

医療用Ｘ線装置として、病院内等での移動が可能な移動型Ｘ線装置がある。移動型Ｘ線装置（以下、「回診車」ともいう）は、主に病室や手術室で動くことができない患者や緊急患者などのＸ線撮影をするために用いられている。

例えば特許文献１に開示される移動型Ｘ線装置は、台車、台車に搭載された本体、被検体にＸ線を照射するＸ線発生部、Ｘ線発生部を可動自在に本体に支持する支持機構（アーム等）を備えている。

特開２０１１−１９３９９６号公報

特許文献１のような回診車では、その備えるＸ線照射機構により被検体へＸ線照射を行い、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）で被検体を透過したＸ線を検出し、検出した透過Ｘ線量よりＰＣ（Personal Computer）により画像処理を行うことで、Ｘ線撮影を行う。一般的に、回診車とＦＰＤやＰＣとは別体であり、使用者（病院等）が適宜選択したＦＰＤやＰＣを用いることができる。このため、回診車には画像処理用のＰＣを置くためのＰＣ台が回診車本体に設けられていることが多い。

回診車は小回りが利くようコンパクトに構成されることが好まれ、ＰＣ台は、回診車の移動中には邪魔にならないよう引き込まれ、Ｘ線撮影時にはその画面が見やすいように操作者の手前に引き出し可能になっている。このため、回診車の移動やＸ線発生部のポジショニング操作時の反動によりＰＣ台が動いてしまったり、走行姿勢に戻す時やスタンドの操作時にＸ線発生部をＰＣにぶつけてしまったりするおそれがある。

ＰＣは使用者が選択するため、回診車の設計段階では使用されるＰＣのサイズを特定することはできない。本発明は、事後的に任意に選択される画像処理用のＰＣを安全に扱うことができる移動型Ｘ線装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の一実施例においては、支持機構の動作軸に設けられ、Ｘ線発生部及びＸ線可動絞りの位置を検出するセンサからの出力情報により、Ｘ線発生部及びＸ線可動絞りの位置があらかじめ設定された注意領域に入ったことを判定する接触判定部を設けるとともに、注意領域は、本体及び本体上の構造物とともに、ＰＣ台のスライドに伴いＰＣ台上に載置される計算機位置及び計算機のディスプレイの可動域を含めて設定される。

操作者の操作性を損なわず、安全性の高い移動型Ｘ線装置を実現することができる。

移動型Ｘ線装置の外観図である。 実施例１の衝突抑止機構のブロック図である。 衝突抑止機構に設定される注意領域を説明するための図である。 計算機の形状変化を説明するための図である。 計算機の形状変化を考慮した注意領域の設定方法を説明するための図である。 簡易保持機構の例（鳥瞰図）である。 簡易保持機構の例（断面図）である。 実施例２のＰＣ台の外観図である。 実施例２の走行モード制御機構のブロック図である。 実施例３のＰＣ台の外観図である。 実施例３の衝突抑止機構のブロック図である。

図１に移動型Ｘ線装置の外観図を示す。本体１と、本体１からの制御によりＸ線を発生するＸ線発生部２と、Ｘ線発生部２が発生させるＸ線の照射野を調整するＸ線可動絞り３とを具えている。本体１は台車４上に固定され、台車４を移動するための車輪８を駆動するモータを内蔵するとともに、撮影条件を設定するための操作パネル（図示せず）を具えている。Ｘ線発生部２は、Ｘ線管と高電圧発生部を有し、操作パネルで設定された撮影条件に応じてＸ線を発生する。Ｘ線可動絞り３は２対の可動制限羽根を有し、各対の可動制限羽根がＸ方向およびＹ方向に開閉することでＸ線の照射野を調整する。Ｘ線可動絞り３はＸ線発生部２の直下に回転自在に装着されて、Ｘ線発生部２とともにアーム５を介して支柱６にスライド自在に支持されている。すなわち、Ｘ線発生部２及びＸ線可動絞り３は、支柱６とアーム５で構成される支持機構により、具体的には、支柱６の回転１１、支柱６沿いの昇降１２およびアーム５の伸縮１３によりＸ線撮影時に所定の位置に移動される（なお、Ｘ線発生部２、Ｘ線可動絞り３、アーム５を包括してスタンドという）。

Ｘ線撮影時には、患者等の被検体を載せる天板上に、ＦＰＤのようなＸ線検出器が被検体を挟んでＸ線発生部２に対向するように設置される。Ｘ線検出器に蓄積された潜像はＰＣ台９上に置かれた画像処理用計算機１０に無線により転送され、画像処理用計算機１０により画像処理され、そのディスプレイに表示される。ＰＣ台は手前方向（図１の左側）にスライド可能に支持されている。操作者はＸ線撮像時のように画像処理用計算機１０を操作する時には、ＰＣ台９を手前方向に引出して操作を行う。一方、病室から病室への移動をするときにはＰＣ台９を元の収納状態にし、アーム５に設置されているピン（図示せず）をキャッチ支柱７に差し込むことで、アーム５を固定する。図１は移動型Ｘ線装置を移動させる場合の走行姿勢の状態を示している。

実施例１の移動型Ｘ線装置は、Ｘ線発生部２及びＸ線可動絞り３の位置を検出するセンサを備え、画像処理用計算機１０への接触の危険を判定するものである。図２に、操作者がＸ線発生部２及びＸ線可動絞り３を操作しているときに、これらが画像処理用計算機１０に衝突するのを抑止する機構を示す。Ｘ線発生部２及びＸ線可動絞り３の位置を検出するための支持器位置センサ２０をアーム５及び支柱６の各動作軸に配置する。本体１に設けられた接触判定部２１は支持器位置センサ２０の情報を元にＸ線発生部２及びＸ線可動絞り３と画像処理用計算機１０との接触の危険性を判断し、接触判定部２１が接触の危険を検知した場合には、制御部２５が所定の動作を行う。

前述したように、画像処理用計算機１０は通常、使用者の選択により決定されるので、移動型Ｘ線装置は、画像処理用計算機１０の外形の情報を元来は持っていない。そこで、本体に画像処理用計算機１０の外形の情報を認識させるため、操作パネル２３を操作して初期設定する。あるいはＣＡＤデータを本体に読み込むことにより実現してもよい。画像処理用計算機１０の外形の情報は初期設定記憶部２４に蓄積され、スタンドの操作時に接触判定部２１が支持器位置センサ２０と初期設定記憶部２４の情報から接触を判定する。

具体的には、図３に示すように、外形からオフセットした領域である注意領域１４を設定し、初期設定記憶部２４に注意領域１４として記憶する。特に、画像処理用計算機１０としては小型のノートブック型計算機が使用されることが多く、この場合、ディスプレイを開け閉めされることで外形が変化することも考慮して注意領域１４が設定される必要がある。

図４Ａに示すように、画像処理用計算機１０は、本体１０ａとディスプレイ１０ｂとが回転中心を中心として開閉可能であり、奥行きL1、本体１０ａの厚みL2、ディスプレイ１０ｂの厚みL3をもっている。画像処理用計算機１０に係る注意領域１４を設定するために考慮すべき形状変化としては、図４Ａに示すディスプレイの開閉に伴う変化に加えて、ＰＣ台９の引き出し／収納状態に伴う変化とがある。

図４Ｂを用いて計算機に係る注意領域の設定方法について説明する。画像処理用計算機４１はＰＣ台９を引き出した状態でＰＣ台９上に載置された状態を示しており、画像処理用計算機４２はＰＣ台９を収納した状態でＰＣ台９上に載置された状態を示している。このため、画像処理用計算機４１と４２とはＰＣ台９の引き出し／収納状態に伴うLsrだけずれた位置にある。図に示すように、画像処理用計算機の載置位置、及びそれぞれの載置位置におけるディスプレイ１０ｂの可動域から、ＰＣ台に載置される画像処理用計算機の可動域４３が求まる。この可動域４３に対して、所定のオフセット幅L_offsetを有するオフセット域４４を加えることにより画像処理用計算機に係る注意領域４５を設定する。このように設定される画像処理用計算機に係る注意領域を、移動型Ｘ線装置の本体１や本体上の構造物、例えば、キャッチ支柱７に占める領域に対してオフセット域を加えて得られる移動型Ｘ線装置の構造物に係る注意領域にマージすることで、注意領域１４を設定することができる。

接触判定部２１（図２参照）は、支持器位置センサ２０からのセンサ情報と初期設定記憶部２４の注意領域情報とから、画像処理用計算機１０や移動型Ｘ線装置の構造物とスタンドとが干渉するかどうかを判定する。制御部２５では接触判定部２１での判定に応じて、例えば、安全領域（注意領域１４以外の領域）から注意領域１４に入った時、ブザーやアラーム２８を鳴らす。もしくは一旦スタンドの動きに対して電磁ブレーキ２６をかけることで操作者に接触のリスクがあることを認識させる。また、何らかの表示部２７を設置し、注意領域１４に入ったことを表示させてもよい。これらの手段を１又は複数実装することにより、画像処理用計算機１０へのスタンドの接触を避け、破損のリスクを低減できる。また、操作者は通常の状態ではスタンドとの接触を意識することなく、計算機１０を安全に扱うことができる。

さらに、ＰＣ台９はスライド可能に支持されているため、そもそもＰＣ台９が操作者の意図しないスライドをしないようにすることが望ましい。例えば、操作者がＰＣ台を引き出した状態で移動型Ｘ線装置のポジショニング操作をすると、ポジショニング操作に伴う慣性力がＰＣ台に加わり、ＰＣ台が収納状態にスライドしてしまうといったことが生じうる。このため、ＰＣ台９に簡易保持機構を設ける。簡易保持機構の例として、図５Ａ，図５Ｂに板バネを用いた簡易保持機構を示す。図５Ａが鳥瞰図、図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ’における断面図である。スライドレール５１，５２の間に板バネ５４ａ、スライドレール５２，５３の間に板バネ５４ｂを設け、板バネ５４によるＰＣ台の保持力＞慣性力に設計することで、ＰＣ台の引出し後のポジショニング操作においてもＰＣ台が不慮の動きをすることなく、保持できる。ＰＣ台を収納する時は、保持力に打ち勝って操作者が操作を行うことで簡易保持を解除し、収納できる。これにより、ＰＣ台を引き出し状態で回診車を操作しても、ＰＣ台が動くことなく保持でき、計算機が破損するといったリスクを減らすことができる。なお、簡易保持機構は図５の例に限られず、ゴムなどをスライドの保持に用いてもよい。

実施例２を図６及び図７を用いて説明する。図６に実施例２のＰＣ台９の構成を示す。画像処理用計算機１０を設置するための台６１の両端に第１のスライドレール６２が取り付けられ、第２のスライドレール６３が移動型Ｘ線装置の本体１に固定されるベース６４に固定されることで台６１がスライド可能に支持される。台６１にはブレーキ解除スイッチ付き取っ手６５が取り付けられ、ベース６４には電磁ブレーキ６６が固定されている。操作者がＰＣ台をスライドさせるために取っ手６５を握ることによりブレーキ解除スイッチがＯＮとなって電磁ブレーキが解除され、台６１はベース６４から脱着可能となり、台６１はスライド可能となる。逆に操作者が取っ手６５に触れていないときは、ブレーキ解除スイッチがＯＦＦとなって電磁ブレーキが動作し、台６１はベース６４に吸着することで任意の引き出し位置で保持される。

図７を用いて実施例２の走行モード制御機構について説明する。実施例２ではＰＣ台９の状態に応じて走行モードを制御する。ＰＣ台９の台６１にＰＣ引出し位置センサ７０が設置され、台６１の引き出し位置を検出する。

ＰＣ引出し位置センサ７０により、台６１が引き出されていると判定された時は、走行モード判定部７１は移動型Ｘ線装置の走行モードを半速モードや速度制限モードに設定する。これらの制限モードが設定されると制御部２５は走行モータ７２に流れる電流を抑制することで、通常の走行と異なる（走行速度を制限する）制御を行う。これにより、ＰＣ台９及び計算機１０に係る慣性力が抑えられ、計算機１０を安全に保持できる。また、走行モード判定部７１が半速モードや速度制限モードに設定されている時に走行のためのハンドルブレーキ７３が解除されると、ブザーやアラーム２８を鳴らすことで操作者に危険を知らせてもよい。

実施例２のＰＣ台によれば、台６１を引き出した時、引き出しの程度に依らず、あらゆる位置で確実にその状態を保持することが可能にある。さらに走行モードの設定と連携することで台６１が引き出された状態で安全な速度に制限できる。

図８に実施例３のＰＣ台９の構成を示す。実施例３のＰＣ台はＰＣ枠を有しており、ＰＣ枠が自動的に閉じてスタンドとの接触を回避できるようにするものである。ＰＣ台９は、画像処理用計算機１０のディスプレイを取り付けるＰＣ枠８１を有している。ＰＣ枠８１には歯車が画像処理用計算機１０のディスプレイの回転中心（図４Ａ参照）と同軸となるように取り付けられている。一方、台６１にはエンコーダ付きのモータ８２が取り付けられ、ＰＣ枠８１の歯車と噛み合うように歯車が取り付けられている。

次に図９を用いて実施例３におけるスタンドと画像処理用計算機との衝突抑制制御について説明する。実施例３においては、ＰＣ開閉角度センサ９０が設けられ、ＰＣ枠の開閉角度を検出することにより、搭載された画像処理用計算機の開閉角度（図４Ａに示す本体１０ａとディスプレイ１０ｂとのなす角度）を計測している。ＰＣ引出し位置センサ７０及びＰＣ開閉角度センサ９０により、接触判定部２１ではリアルタイムに画像処理用計算機１０の搭載位置及び外形を把握することができる。それにオフセット領域を付することで、実状況に応じた注意領域を設定でき、スタンドとの接触判定をより正確に行うことができる。さらに、接触判定部２１はスタンドを安全領域から注意領域に移動させた時、本実施例ではＰＣ開閉モータ８２を駆動させてＰＣ枠８１を閉じて、画像処理用計算機１０を保護することができる。

１：本体、２：Ｘ線発生部、３：Ｘ線可動絞り、４：台車、５：アーム、６：支柱、７：キャッチ支柱、８：車輪、９：ＰＣ台、１０：画像処理用計算機、１４：注意領域、６１：台、６２，６３：スライドレール、６４：ベース、６５：ブレーキ解除スイッチ付き取っ手、６６：電磁ブレーキ、８１：ＰＣ枠、８２：モータ。

Claims (8)

1. Ｘ線発生部と、
   前記Ｘ線発生部が発生させるＸ線の照射野を調整するＸ線可動絞りと、
   前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線可動絞りを可動に支持する支持機構と、
   前記支持機構の動作軸に設けられ、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線可動絞りの位置を検出する第１のセンサと、
   本体と、
   前記本体上にスライド可能に設けられたＰＣ台とを有し、
   前記本体は、前記第１のセンサからの出力情報により、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線可動絞りの位置があらかじめ設定された注意領域に入ったことを判定する接触判定部を有し、
   前記注意領域は、前記本体及び前記本体上の構造物とともに、前記ＰＣ台のスライドに伴い前記ＰＣ台上に載置される計算機の位置及び前記計算機のディスプレイの可動域を含めて設定される移動型Ｘ線装置。
2. 請求項１において、
   移動のための台車を有し、
   前記本体は前記台車に固定されており、
   前記ＰＣ台は簡易保持機構を有し、
   前記簡易保持機構による前記ＰＣ台の保持力が前記台車の移動による慣性力より大きい移動型Ｘ線装置。
3. 請求項１において、
   前記本体は、前記接触判定部の判定に基づき、警告を発する制御部を有する移動型Ｘ線装置。
4. 請求項１において、
   前記本体は、前記接触判定部の判定に基づき、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線可動絞りの動きにブレーキをかける制御部を有する移動型Ｘ線装置。
5. 請求項１において、
   前記ＰＣ台は、前記計算機のディスプレイを取り付けるＰＣ枠と、
   前記ＰＣ枠を開閉するＰＣ開閉モータと、
   前記ＰＣ台の引き出し位置を検出する第２のセンサと、
   前記ＰＣ枠の開閉角度を検出する第３のセンサとを有し、
   前記接触判定部は、前記第２のセンサ及び前記第３のセンサからの出力情報により、前記計算機の実搭載及び実形状に基づく注意領域を設定する移動型Ｘ線装置。
   
6. 請求項５において、
   前記本体は、前記接触判定部の判定に基づき、前記ＰＣ枠を閉じるよう前記ＰＣ開閉モータを駆動する制御部を有する移動型Ｘ線装置。
7. 移動型Ｘ線装置であって、
   移動のための台車と、
   前記台車に搭載される本体と、
   前記本体上にスライド可能に設けられたＰＣ台と、
   前記ＰＣ台に設けられ、前記ＰＣ台を任意の引き出し位置で保持する電磁ブレーキと、
   前記ＰＣ台の引き出し位置を検出するセンサとを有し、
   前記本体は、前記センサからの出力情報により、前記ＰＣ台が引き出されていると判定される場合には、前記台車の走行速度を制限する走行モード判定部を有する移動型Ｘ線装置。
8. 請求項７において、
   前記ＰＣ台はブレーキ解除付き取っ手を有し、
   操作者が前記ブレーキ解除付き取っ手を握ることにより前記電磁ブレーキが解除されて前記ＰＣ台がスライド可能とされ、操作者が前記ブレーキ解除付き取っ手を離すことにより前記電磁ブレーキが動作されて前記ＰＣ台が任意の引き出し位置で保持される移動型Ｘ線装置。

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