JP7115249B2

JP7115249B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP7115249B2
Application number: JP2018220844A
Authority: JP
Inventors: 光毅吉田; 大輔村上; 大廣▲瀬▼; 拓小川
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2038-11-27
Also published as: JP2020081410A

Description

この発明は、Ｘ線照射部とＸ線検出部とを対向する状態で支持するアームを備えたＸ線撮影装置に関する。

例えば、被検者の血管をＸ線透視するＸ線撮影装置は、Ｘ線管とコリメータとを備えたＸ線照射部と、フラットパネルディテクタ等のＸ線検出器を備えたＸ線検出部とを対向する状態で支持するＣ型アームを備える。このＣ型アームは、アーム移動機構により、鉛直軸周りに回転させる旋回動作と、水平軸周りに回転させる回転動作と、Ｘ線照射部とＸ線検出部との中央部周りに回転させるスライド動作とを実行することができる。また、このＸ線撮影装置は、被検者を載置する天板を備えた検診台を有する。この検診台の天板は、被検者を載置した状態で、水平方向に移動可能となっている（特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００７－１８１５４５号公報特開２０１７－１１８９１０号公報

このようなＸ線撮影装置においては、Ｃ型アームと天板とは、個別に移動する構成となっている。このため、オペレータは、Ｃ型アームと天板とを個別に移動操作する必要がある。

例えば、Ｃ型アームを天板上の被検者の頭側から進入させた状態でＸ線透視を行う場合において、カテーテルの挿入時に被検者の鼠径部のＸ線透視を行い、しかる後に、被検者の患部のＸ線透視を行う場合においては、天板を被検者の頭部方向に水平移動させるときに、天板とＣ型アームの干渉を避けるためにＣ型アームが一旦退避した状態で天板を移動させて鼠径部のＸ線透視を行い、しかる後、天板を元の位置に復帰させるときにＣ型アームも元の位置に復帰させることになる。このような場合には、オペレータはＣ型アームの移動動作と天板の移動動作を、繰り返し、個別に実行する必要があり、操作が煩雑なものとなる。

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、アームの移動動作と天板の移動動作を関連付けて実行することにより、オペレータによる移動操作を簡易なものとすることが可能な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、被検者を載置する天板を備えた検診台と、前記天板を水平方向に移動させる天板移動機構と、円弧状の形状を有し、Ｘ線照射部とＸ線検出部とを対向する状態で支持するアームと、前記アームを、鉛直軸周りに回転させる旋回動作と、水平軸周りに回転させる回転動作と、前記円弧に沿ってスライドさせるスライド動作と、水平方向に移動させる水平移動動作とを実行するアーム移動機構と、を備えたＸ線撮影装置において、前記天板移動機構による前記天板の水平方向への移動動作に連動して、前記アームに、前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つを実行させる制御部を備えることを特徴とする。

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、前記天板が予め設定された領域外に移動したときに、前記制御部は、前記アームに、前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つを開始させる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御部は、前記アームが所定の目的位置となるように、前記アームに、前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つを開始させる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記天板が予め設定された領域内に移動したときに、前記制御部は、前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つを行った前記アームを元の位置に復帰させる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記天板の水平方向への移動動作と前記アームの前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つとを同期させて実行する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制御部は、前記天板の水平方向への移動動作の速度と、前記アームの前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つの速度とが比例するように制御する。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記天板移動機構による前記天板の水平方向への移動動作に連動して、前記アームに、前記旋回動作、前記回転動作、前記スライド動作、前記水平移動動作の少なくとも一つを実行させる連動モードと、これらを連動して実行させない非連動モードとを切り替え可能である。

請求項１に記載の発明によれば、天板移動機構による天板の水平方向への移動動作に連動して、アームに、旋回動作、回転動作、スライド動作、水平移動動作の少なくとも一つを実行させることから、オペレータによる移動操作を簡易なものとすることが可能となる。

請求項２から請求項４に記載の発明によれば、天板が予め設定された領域の内外に亘って水平方向に移動したときに、アームを天板の水平方向への移動に対応付けて自動的に移動させることが可能となる。

請求項５および請求項６に記載の発明によれば、アームの移動と天板の移動とが同期することから、アームと天板とを安全に移動させることが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、Ｘ線撮影の態様により、連動モードと非連動モードを切り替えることが可能となる。

この発明に係るＸ線撮影装置を正面側から見た斜視図である。この発明に係るＸ線撮影装置を側面側から見た斜視図である。この発明に係るＸ線撮影装置を斜め後方から見た斜視図である。Ｃ型アーム２８の旋回動作と天板１１の水平動作を示す説明図である。Ｃ型アーム２８の回転動作とスライド動作を示す説明図である。この発明に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。

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は、この発明に係るＸ線撮影装置を正面側から見た斜視図である。図２は、この発明に係るＸ線撮影装置を側面側から見た斜視図である。図３は、この発明に係るＸ線撮影装置を斜め後方から見た斜視図である。なお、このＸ撮影装置は、被検者の血管をＸ線透視するために使用されるものである。

この発明に係るＸ線撮影装置は、検診台１とＸ線撮影部２とを備える。

検診台１は、基台１３と、被検者を載置した状態でこの基台１３に対して水平方向に移動する天板１１とを備える。

Ｘ線撮影部２は、Ｘ線管とコリメータとを備えるＸ線照射部３１と、このＸ線照射部３１から照射され検診台１上の被検者を透過したＸ線を検出するフラットパネルディテクタ等のＸ線検出器を有するＸ線検出部３２とを備える。また、このＸ線撮影部２は、円弧状の形状を有しＸ線照射部３１とＸ線検出部３２とを対向する状態で支持する略Ｃ型形状を有するＣ型アーム２８と、このＣ型アーム２８における案内部と係合することによりＣ型アーム２８を円弧に沿ってスライド可能に支持するスライド部２７と、このスライド部２７を回転可能に支持する回転部２９と、この回転部２９を支持するための支持部２６とを備える。

支持部２６は、第１移動部材２４に対して鉛直方向を向く軸を中心に回転する回転部材２５を介して支持されている。第１移動部材２４は、図１に示すように、第２移動部材２２の下面に配設された一対のレール２３に沿って図１に示すＹ方向に移動可能となっている。そして、第２移動部材２２は、検査室の天井に配設された一対のレール２１に沿って、図１に示すＸ方向に移動可能となっている。これにより、Ｃ型アーム２８は、Ｘ、Ｙ方向に水平移動する。

図４は、Ｃ型アーム２８の旋回動作と天板１１の水平動作を示す説明図である。なお、この図においては、天板１１とＸ線検出部３２とを模式的に図示している。

検診台１における天板１１は、被検者１０を載置した状態で、図４に矢印Ｄで示す方向に水平移動する。また、Ｃ型アーム２８は、Ｘ線照射部３１およびＸ線検出部３２とともに、レール２３に沿って図１に示すＹ方向に水平移動するとともにレール２１に沿って図１に示すＸ方向に水平移動し、さらに、回転部材２５の作用により鉛直軸方向を中心に回転することにより、図４において矢印Ａで示すように、互いに対向配置されたＸ線照射部３１およびＸ線検出部３２を中心として鉛直軸周りに回転する旋回動作を実行する。

図５は、Ｃ型アーム２８の回転動作とスライド動作を示す説明図である。なお、この図においては、天板１１とＸ線照射部３１とＸ線検出部３２とを模式的に図示している。

Ｃ型アーム２８は、Ｘ線照射部３１およびＸ線検出部３２とともに、回転部２９の作用により、図５において矢印Ｃで示すように、水平軸周りに回転する回転動作を実行する。また、Ｃ型アーム２８は、Ｘ線照射部３１およびＸ線検出部３２とともに、スライド部２７の作用により、図５において矢印Ｂで示すように、Ｘ線照射部３１とＸ線検出部３２との中央部周りに回転するスライド動作を実行する。

図６は、この発明に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。

この発明に係るＸ線撮影装置は、検診台１およびＸ線撮影部２を制御する制御部３を備える。この制御部３は、ソフトウエアがインストールされたコンピュータから構成される。この制御部３に含まれる各部の機能は、コンピュータにインストールされているソフトウエアを実行することで実現される。この制御部３は、検診台１において天板１１を水平移動させるための天板移動機構４１を制御する。また、この制御部３は、Ｘ線撮影部２においてＣ型アーム２８に対して旋回動作、回転動作、スライド動作および水平移動動作を実行させるためのアーム移動機構４２を制御する。また、この発明に係るＸ線撮影装置は、天板１１およびＣ型アーム２８の移動のための操作を実行する操作部４を備える。

次に、この発明に係るＸ線撮影装置による天板１１とＣ型アーム２８との移動動作について説明する。

なお、このＸ線撮影装置は、制御部３の制御により、天板移動機構４１による天板１１の水平方向への移動動作に連動して、Ｃ型アーム２８に、旋回動作、回転動作、スライド動作、水平移動動作の少なくとも一つを実行させる連動モードと、これらを連動して実行させない非連動モードとを切り替え可能となっている。このため、Ｘ線撮影の態様に応じて、連動モードと非連動モードを切り替えることが可能となる。この連動モードと非連動モードとの切り替えは、オペレータが操作部４を操作することにより実行することができる。なお、この切り替えを、選択されたアナトミカルプログラムに基づく撮影条件等の、各種の条件に応じて自動的に実行するようにしてもよい。

最初に、被検者１０の鼠径部から被検者１０の体内にカテーテルを挿入した後、Ｘ線透視位置を被検者１０の患部に対向する位置に移動させるときの天板１１とＣ型アーム２８との移動動作について説明する。

この場合においては、Ｃ型アーム２８は、例えば、図３および図４に示すように、天板１１上の被検者１０の頭側に配置されている。この状態から、被検者１０の鼠径部のＸ線透視を実行するときには、オペレータが操作部４を使用して天板１１の移動動作を実行する。これにより、制御部３が天板移動機構４１を制御して天板１１をＣ型アーム２８側（図４に示す上側）に移動させる。天板１１が移動を継続し、天板１１とＣ型アーム２８とが干渉しない領域の外側まで移動したときには、制御部３がアーム移動機構４２を制御することにより、Ｃ型アーム２８に対して、鉛直軸周りに回転させる旋回動作を実行させる。

この時には、制御部３は、天板１１の移動動作とＣ型アーム２８の旋回動作とを同期させて実行させる。すなわち、オペレータが操作部４を操作して天板１１を移動させているときにＣ型アーム２８もこれと同期して移動し、天板１１を停止させたときにはＣ型アーム２８も停止する。そして、天板１１の移動動作の速度とＣ型アーム２８の旋回動作の速度とを比例させる。すなわち、天板１１が高速で移動すればＣ型アーム２８も高速で移動し、天板１１が低速で移動すればＣ型アーム２８も低速で移動する。これにより、天板１１とＣ型アーム２８とを、オペレータの操作に従って安全に移動させることが可能となる。

そして、この天板１１の水平移動動作に連動するＣ型アーム２８の旋回動作により、Ｃ型アーム２８は図４において破線で示す位置まで旋回する。これにより、天板１１とＣ型アーム２８との衝突が防止できる。なお、この位置は、天板１１とＣ型アーム２８との衝突を防止することができるＣ型アーム２８の目的位置として、予め設定され記憶された位置である。

そして、天板１１が被検者１０の鼠径部を透視可能な位置まで移動し、被検者１０の体内にカテーテルを挿入した後、Ｘ線透視位置を被検者１０の患部に対向する位置に移動させるときには、オペレータが再度操作部４を使用して天板１１の逆方向への移動動作を実行する。これにより、制御部３が天板移動機構４１を制御して天板１１をＣ型アーム２８とは逆側（図４に示す下側）に移動させる。

そして、天板１１が移動を継続し、天板１１とＣ型アーム２８とが干渉しない領域の内側まで移動したときには、制御部３がアーム移動機構４２を制御することにより、Ｃ型アーム２８に対して、鉛直軸周りに回転させる旋回動作を実行させることにより、Ｃ型アーム２８を図４において実線で示す元の位置に復帰させる。このときにも、制御部３は、天板１１の移動動作とＣ型アーム２８の旋回動作とを同期させて実行させる。

このように、オペレータが天板１１の移動操作を行うだけで、Ｃ型アーム２８が自動的に天板１１とＣ型アーム２８との衝突を防止する位置まで移動することから、オペレータによる移動操作を簡易なものとすることが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、天板１１を被検者１０の頭側に移動させるときの天板１１とＣ型アーム２８との干渉を防止するため、Ｃ型アーム２８が旋回動作を実行しているが、旋回動作にかえて、Ｃ型アームがＸ、Ｙ方向に移動する水平移動動作を実行することにより、天板１１とＣ型アーム２８との干渉を防止してもよい。

次に、被検者１０の脚部の血管をＸ線透視するときの天板１１とＣ型アーム２８との移動動作について説明する。

被検者１０の脚部の血管は、脚部の上下方向に移動するに従い、脚部の表面に沿って旋回するように配置されている。被検者１０の脚部の血管に対してＸ線透視を実行するときには、最初に、Ｃ型アーム２８を図１および図２に示すように、天板１１上の被検者１０の側方から天板１１と対向する位置に侵入させる。そして、Ｘ線透視を開始し、オペレータが操作部４を使用して天板１１の移動動作を実行する。これにより、制御部３が天板移動機構４１を制御して天板１１を被検者１０の体軸方向に移動させる。この天板１１の移動に伴って、制御部３がアーム移動機構４２を制御することにより、Ｃ型アーム２８に対して、Ｘ線照射部３１とＸ線検出部３２との中央部周りに回転させるスライド動作を実行させる。この時には、制御部３は、天板１１の移動動作とＣ型アーム２８のスライド動作とを同期させて実行させる。Ｃ型アーム２８のスライド動作は、Ｃ型アーム２８が予め設定された目的位置に配置されたときに停止する。

これにより、被検者１０の脚部の表面に沿って旋回するように配置された血管を、連続してＸ線透視することが可能となる。この時には、オペレータが天板１１の移動操作を行うだけで、Ｃ型アーム２８が自動的に旋回動作を実行することから、オペレータによる移動操作を簡易なものとすることが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、Ｘ線照射部３１とＸ線検出部３２とを対向する状態で支持するアームとして、略Ｃ字状のＣ型アーム２８を使用した場合について説明したが、略Ｕ字状のアーム等のように、円弧状の形状を有する領域をその一部に備え、Ｘ線照射部３１とＸ線検出部３２とを対向する状態で支持するその他の形状のアームを使用してもよい。

１検診台
２Ｘ線撮影部
３制御部
４操作部
１０被検者
１１天板
１２フレーム
１３基台
２１レール
２２第２移動部材
２３レール
２４第１移動部材
２６支持部
２７スライド部
２８Ｃ型アーム
２９回転部
３１Ｘ線照射部
３２Ｘ線検出部
４１天板移動機構
４２アーム移動機構

Claims

被検者を載置する天板を備えた検診台と、
前記天板を水平方向に移動させる天板移動機構と、
円弧状の形状を有し、Ｘ線照射部とＸ線検出部とを対向する状態で支持するアームと、
前記アームを鉛直軸周りに回転させる旋回動作を実行するアーム移動機構と、
を備えたＸ線撮影装置において、
前記天板移動機構による前記天板の水平方向への移動動作に連動して、前記アームに、前記旋回動作を実行させる制御部を備え、
前記天板が予め設定された領域に移動したときに、前記制御部は、前記アームに、前記旋回動作を開始させ、
前記制御部は、前記アームが、前記天板と前記アームとの衝突を防止できる、所定の目的位置となるように、前記アームに、前記旋回動作を開始させるＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記天板が前記領域の外に移動したときに、前記制御部は、前記旋回動作を行った前記アームを元の位置に復帰させるＸ線撮影装置。
請求項１又は２に記載のＸ線撮影装置において、
前記制御部は、前記天板の水平方向への移動動作と前記アームの前記旋回動作とを同期させて実行するＸ線撮影装置。
請求項３に記載のＸ線撮影装置において、
前記制御部は、前記天板の水平方向への移動動作の速度と、前記アームの前記旋回動作の速度とが比例するように制御するＸ線撮影装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記制御部は、前記天板移動機構による前記天板の水平方向への移動動作に連動して、前記アームに、前記旋回動作を実行させる連動モードと、これらを連動して実行させない非連動モードとを切り替え可能であるＸ線撮影装置。