JP7107076B2

JP7107076B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP7107076B2
Application number: JP2018147336A
Authority: JP
Inventors: 友美渡; 幸司吉田; 圭大渥美
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2022-07-27
Anticipated expiration: 2038-08-06
Also published as: CN110801240A; US20200041424A1; CN110801240B; JP2020022527A; US11143602B2

Description

この発明は、Ｘ線管と被検者を載置可能な天板との距離を変更可能なＸ線撮影装置に関する。

このようなＸ線撮影装置として、透視撮影台と呼称されるものがある。このようなＸ線撮影装置は、Ｘ線管の支持機構により支持されたＸ線管と、このＸ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを有する撮影系と、Ｘ線管とＸ線検出器の間に配置され表面に被検者を載置可能な天板と、支持機構により支持されたＸ線管を移動させることによりＸ線管と天板との距離を変更するＸ線管移動機構と、撮影系と天板とを水平方向を向く軸を中心に互いに同期して回動させる回動機構と、を備えている。

このようなＸ線撮影装置においては、ＳＩＤ（ＳｏｕｒｃｅＩｍａｇｅｒｅｃｅｐｔｏｒＤｉｓｔａｎｃｅ）を変更するために天板に対してＸ線管を移動させるときには、Ｘ線管の支持機構を構成する支柱機構に沿ってＸ線管を移動させている。すなわち、支柱機構は固定支柱と移動支柱を備え、固定支柱に対して移動支柱を移動させることによりＸ線管を移動させる構成を有する。移動支柱と固定支柱は、美観を確保し、または、安全性を確保するため、その外周部をカバーにより覆われている。

特許文献１においては、天井からＸ線管を懸垂する懸垂保持機構を備えたＸ線撮影装置において、懸垂保持機構として入れ子（テレスコープ）構造を採用した構成が開示されている。

特開２００７－２４４５６９号公報

固定支柱の外周部に固定カバーを配設するとともに、移動支柱の外周部に移動支柱とともに移動する移動カバーを配設した構成を採用した場合においては、ＳＩＤを大きく設定するために移動支柱が大きく移動したときには、移動カバーも大きなサイズにしないと、移動カバーと固定カバーとの間に隙間が生じてしまう。一方、移動カバーを大きなサイズとした場合には、移動支柱の移動領域が制限を受け、移動支柱を十分移動させることができない。例えば、移動支柱を下降させようとしても、その下降量が制限されるという問題が生ずる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線管を含む撮影系を水平方向を向く軸を中心に回動させる構成において、ＳＩＤを大きく設定した場合においても、固定支柱と移動支柱の外周部をカバーにより覆うことが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、支持機構により支持されたＸ線管と、前記Ｘ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを有する撮影系と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器の間に配置され、表面に前記被検者を載置可能な天板と、前記支持機構により支持された前記Ｘ線管を移動させることにより前記Ｘ線管と前記天板との距離を変更するＸ線管移動機構と、前記撮影系と前記天板とを、水平方向を向く軸を中心に互いに同期して回動させる回動機構と、を備えたＸ線撮影装置において、前記支持機構は、固定支柱と、前記固定支柱に対して移動可能な移動支柱と、前記固定支柱を囲う固定カバーと、前記移動支柱を囲い、前記移動支柱とともに移動する移動カバーと、前記固定カバーと前記移動カバーとの間に配設され、前記移動カバーと同一方向に移動可能な中間カバーと、前記移動カバーにおける前記固定カバー側の端部付近に配設され、前記中間カバーにおける前記移動カバー側の端部付近に配設された第２係合部材と係合することにより、前記中間カバーを前記移動カバーの移動方向と同一方向に移動させるための第１係合部材と、前記中間カバーを前記固定カバー側に付勢する付勢機構と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記付勢機構は、一端が前記中間カバーに固定され、他端が前記固定支柱または前記固定カバーに固定された定荷重バネである。

請求項１に記載の発明によれば、固定カバーと移動カバーとの間に中間カバーを配設したことにより、ＳＩＤを大きく設定した場合においても、固定支柱と移動支柱の外周部をカバーにより覆うことが可能となる。この時、付勢機構の作用により、支持機構の姿勢にかかわらず、固定カバーと中間カバーと移動カバーとの位置関係を一定に維持することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、定荷重バネを使用することにより、中間カバーを固定カバー側に付勢する付勢力が小さくなることを、長い時間にわたって防止することが可能となる。

この発明に係るＸ線撮影装置の斜視図である。この発明に係るＸ線撮影装置の斜視図である。支柱機構１７を、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびアーム１９とともに示す一部断面概要図である。支柱機構１７を、Ｘ線管１１およびコリメータ１２とともに示す一部断面概要図である。支柱機構１７を、Ｘ線管１１およびコリメータ１２とともに示す一部断面概要図である。定荷重バネ４１の概要図である。第２実施形態に係る支柱機構１７を、Ｘ線管１１およびコリメータ１２とともに示す一部断面概要図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、この発明に係るＸ線撮影装置の斜視図である。なお、図１は、天板１３の表面が水平方向を向いて配置された状態を示し、図２は、天板１３の表面が略鉛直方向を向いて配置された状態を示している。また、図２においては、後述する主支柱１５、保持部１６、支持部１８および基台２１の図示を省略している。

このＸ線撮影装置は、基台２１上に立設された支持部１８に連結される主支柱１５と、この主支柱１５に対して昇降可能に配設された保持部１６と、この保持部１６に回動可能に連結された支持枠２２と、支持枠２２上に配設された天板１３と、Ｘ線管１１およびコリメータ１２を支持するアーム１９の端部に連結される支柱機構１７と、天板１３の表面の下方におけるＸ線管１１と対向する位置に配設されたフラットパネルディテクタ等のＸ線検出器１４とを備える。天板１３の表面には、被検者が起立するための踏み台２４が配設されている。

保持部１６は、主支柱１５に沿って昇降可能となっている。また、天板１３および支持枠２２は、天板１３の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心として回動する。また、支柱機構１７とＸ線検出器１４とは、天板１３の長手方向に互いに同期して往復移動する。さらに、Ｘ線管１１およびコリメータ１２は、アーム１９とともに、支柱機構１７に沿って昇降する。そして、支柱機構１７は、天板１３および支持枠２２と同期して、天板１３の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心として回動する。この支柱機構１７の回動に伴って、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１４を有する撮影系も回動することになる。

以上のような構成を有するＸ線撮影装置において、被検者に対するＸ線透視またはＸ線撮影を実行するときには、図２に示すように、天板１３を、その表面が略鉛直方向を向く位置に配置する。このときには、天板１３の表面は、水平方向に対して８８度の交差角となっている。この状態において、被検者を踏み台２４上に起立させ、天板１３をＸ線透視またはＸ線撮影に必要な角度まで傾斜させる。そして、支柱機構１７を伸縮させることにより、天板１３の表面とＸ線管１１およびコリメータ１２との距離を変更し、Ｘ線管１１の焦点とＸ線検出器１４の検出面との距離であるＳＩＤを設定する。

次に、この発明の特徴部分である支柱機構１７の構成について説明する。図３は、支柱機構１７を、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびアーム１９とともに示す一部断面概要図である。また、図４および図５は、支柱機構１７を、Ｘ線管１１およびコリメータ１２とともに示す一部断面概要図である。なお、図３は、支柱機構１７を側面から見た図であり、図４および図５は、支柱機構１７を正面から見た図である。ここで、図３は、支柱機構１７が鉛直方向を向いた状態を示しており、図４および図５は、支柱機構１７が水平方向を向いた状態を示している。また、図３および図４は、移動カバー３１と固定カバー３３とが離隔した状態を示しており、図５は、移動カバー３１と固定カバー３３とが近接した状態を示している。

この支柱機構１７は、アーム１９を介してＸ線管１１およびコリメータ１２を支持する支持機構として機能するものであり、固定支柱３４と、この固定支柱３４に対して移動可能な移動支柱３５と、駆動用のモータやラックアンドピニオン機構等を備え、移動支柱３５を移動させるための移動機構３６（図３参照）とを備える。固定支柱３４の外周部には、固定カバー３３が配設されている。また、移動支柱３５の外周部には、移動支柱３５とともに移動する移動カバー３１が配設されている。そして、固定カバー３３と移動カバー３１との間には、移動カバー３１と同一方向に移動可能な中間カバー３２が配設されている。これらの移動カバー３１、中間カバー３２および固定カバー３３は、入れ子（テレスコープ）構造を構成する。

図３に拡大して示すように、移動カバー３１における固定カバー３３側の端部付近には、第１係合部材３８が配設されている。また、中間カバー３２における移動カバー３１側の端部付近には第２係合部材３９が配設されている。第１係合部材３８は、第２係合部材３９と係合することにより、中間カバー３２を移動カバー３１の移動方向と同一方向に移動させる。

図４および図５に示すように、固定支柱３４と移動カバー３１の間には、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢する付勢機構としての定荷重バネ４１が配設されている。

図６は、定荷重バネ４１の概要図である。

この定荷重バネ４１は、コンストンバネ（「ＣＯＮＳＴＯＮ＼コンストン」はサンコースプリング株式会社の登録商標）とも呼称されるものであり、軸体４２に金属製の薄板状のバネ材を巻回した構成を有する。この定荷重バネ４１は、そのバネ力(付勢力)を長い期間維持することができるという特徴を有する。

この定荷重バネ４１の軸体４２は、固定支柱３４に固定される。また、この定荷重バネ４１のバネ材の先端部は、孔部４３を利用して中間カバー３２に固定される。この定荷重バネ４１の作用により、中間カバー３２が固定カバー３３側に付勢される。なお、軸体４２は、固定支柱３４ではなく、固定カバー３３に固定されてもよい。また、この定荷重バネ４１は、ガイド部材等の他の部材を介して移動カバー３１や、固定支柱３４または固定カバー３３に固定されてもよい。

このような構成を有する支柱機構１７において、ＳＩＤが小さく設定され、アーム１９がＸ線管１１およびコリメータ１２とともに天板１３に近接配置されたときには、図５に示すように、入れ子構造を有する移動カバー３１、中間カバー３２および固定カバー３３が互いに重なり合い、移動カバー３１と固定カバー３３とが近接した状態となる。一方、ＳＩＤが大きく設定され、アーム１９がＸ線管１１およびコリメータ１２とともに天板１３から離隔したときには、図３および図４に示すように、入れ子構造を有する移動カバー３１、中間カバー３２および固定カバー３３の重なりが小さくなり、移動カバー３１と固定カバー３３が離隔した状態となる。これらのいずれの状態においても、固定支柱３４および移動支柱３５は、その外周部を移動カバー３１、中間カバー３２および固定カバー３３により完全に囲まれた状態となる。

なお、図１に示す天板１３の表面が水平方向を向いて配置された状態においては、移動カバー３１は、自重で固定カバー３３方向に移動しようとするが、図２に示す天板１３の表面が略鉛直方向を向いて配置された状態においては、そのような作用は生じない。しかしながら、この支柱機構１７においては、固定支柱３４と移動カバー３１の間に、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢する付勢機構としての定荷重バネ４１が配設されている。このため、支柱機構１７が水平方向を向いた状態においても、中間カバー３２の任意の移動を防止することが可能となる。

次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係る支柱機構１７を、Ｘ線管１１およびコリメータ１２とともに示す一部断面概要図である。なお、図４に示す支柱機構１７と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図４に示す実施形態においては、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢する付勢機構として、定荷重バネ４１を使用している。これに対して、この実施形態においては、定荷重バネ４１に変えてコイルバネ４４を使用している。

すなわち、この実施形態においては、移動カバー３１と中間カバー３２とにわたり、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢するコイルバネ４４を配設している。このような構成を採用した場合においても、支柱機構１７が水平方向を向いた状態においても、中間カバー３２の任意の移動を防止することが可能となる。

なお、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢するこの発明に係る付勢機構として、上述した第１実施形態においては、一端が中間カバー３２に固定され、他端が固定支柱３４または固定カバー３３に固定された定荷重バネ４１を採用し、第２実施形態においては、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢するコイルバネ４４を採用している。しかしながら、この発明に係る付勢機構としては、中間カバー３２を固定カバー３３側に付勢することができる構成であれば、バネに限らず、その他の各種の機構を採用することができる。

１１Ｘ線管
１２コリメータ
１３天板
１４Ｘ線検出器
１５主支柱
１６保持部
１７支柱機構
１８支持部
１９アーム
２１基台
３１移動カバー
３２中間カバー
３３固定カバー
３４固定支柱
３５移動支柱
３６移動機構
４１定荷重バネ
４４コイルバネ

Claims

支持機構により支持されたＸ線管と、前記Ｘ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを有する撮影系と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器の間に配置され、表面に前記被検者を載置可能な天板と、
前記支持機構により支持された前記Ｘ線管を移動させることにより前記Ｘ線管と前記天板との距離を変更するＸ線管移動機構と、
前記撮影系と前記天板とを、水平方向を向く軸を中心に互いに同期して回動させる回動機構と、
を備えたＸ線撮影装置において、
前記支持機構は、
固定支柱と、
前記固定支柱に対して移動可能な移動支柱と、
前記固定支柱を囲う固定カバーと、
前記移動支柱を囲い、前記移動支柱とともに移動し、移動方向に沿った長さが前記移動支柱の長さよりも短い移動カバーと、
前記固定カバーと前記移動カバーとの間に配設され、前記移動カバーと同一方向に移動可能な中間カバーと、
前記移動カバーにおける前記固定カバー側の端部付近に配設され、前記中間カバーにおける前記移動カバー側の端部付近に配設された第２係合部材と係合することにより、前記中間カバーを前記移動カバーの移動方向と同一方向に移動させるための第１係合部材と、
前記中間カバーを前記固定カバー側に付勢する付勢機構と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記付勢機構は、一端が前記中間カバーに固定され、他端が前記固定支柱または前記固定カバーに固定された定荷重バネであるＸ線撮影装置。