JPH08280668A - X線診断装置 - Google Patents
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Abstract
支持機構或いはX線像検出器等の移動対象物を手動操作
の感覚を保持しながら、一定の軽い力で容易に移動操作
することを可能とする。 【構成】 被検体テーブル又は支持機構或いはX線像検
出器などの移動対象物の移動制御機構部にて該移動対象
物の所定箇所に取り付けられた操作ハンドルに、操作者
の手による移動操作力を検出する力検出器23を設け、
この力検出器23で検出した移動操作力を位置の量に変
換して、位置検出器13で検出した位置情報を位置指令
値の入力部に負帰還するところへ正帰還させるようにし
たものである。これにより、被検体テーブル又は支持機
構或いはX線像検出器等の移動対象物を手動操作の感覚
を保持しながら一定の軽い力で容易に移動操作すること
ができる。
Description
した被検体にX線を放射しその透過X線を検出して診断
部位のX線像を得るX線診断装置に関し、特に被検体テ
ーブル又は支持機構或いはX線像検出器等の移動対象物
を手動操作の感覚を保持しながら一定の軽い力で容易に
移動操作することができるX線診断装置に関する。
環器撮影システムは、図3に示すように、被検体1を寝
載する被検体テーブル2と、この被検体テーブル2を間
にして対向配置されたX線管装置3a,3b及びX線像
検出器4a,4bを支持する支持機構5a,5bと、上
記X線管装置3a,3b及びX線像検出器4a,4bで
収集したX線像を表示する表示装置6と、上記被検体テ
ーブル2又は支持機構5a,5b或いはX線像検出器4
a,4bをそれぞれ電動で移動操作するために位置指令
値を与えると共に移動の位置情報を検出し且つ速度情報
を検出して負帰還して位置制御する移動制御機構部7
と、上記各構成要素に操作指令を送出する操作部8とを
有して成っていた。なお、上記X線像検出器4a,4b
は、イメージインテンシファイヤと呼ばれるものであ
る。そして、この例では二つの映像撮影系を有し、第一
のX線管装置3aと第一のX線像検出器4aとが対向配
置されると共に、第二のX線管装置3bと第二のX線像
検出器4bとが対向配置され、それぞれ支持機構5a,
5bで支持されて被検体1に対して異なった位置、方向
からX線像を収集するようになっている。
部、腹部などの血管の造影検査を行うための装置であ
る。特に、心臓や頭部の造影検査において、被検体1に
対して大腿静脈などからカテーテルを挿入し、その進み
具合をX線透視により表示装置6で確認しながら進めて
行く際に、上記被検体1に対する透視方向を変えて別の
角度で見ることにより血管の走行状態を確認して進めて
いた。また、撮影している場所の視野を広げたり、或い
は大きく映すためにX線像検出器4a,4bを被検体1
に向けて前進又は後退させることがあった。一方、被検
体テーブル2は、被検体1の体軸方向に矢印A,Bのよ
うに移動が可能であり、さらに高さ方向にも矢印C,D
のように昇降可能とされている。このように、多方向か
ら上記二つの映像撮影系の位置決めを行い、体内を複雑
に走行する血管からカテーテルを挿入すべき目的の血管
を選択することができる。そして、目的の血管を選択し
カテーテルを挿入して位置決めが終わると、造影剤をそ
のカテーテルを通して注入し、心臓や頭部の撮影を行っ
ていた。
ステムにおいて、近年、インターベンショナル・ラジオ
ロジー(以下「IVR」と略称する)と呼ばれるカテー
テルを利用した治療法が盛んに行われるようになってき
た。これは、例えば環状動脈の中に梗塞があり、これを
治療する場合、大動脈などからカテーテルを挿入し、こ
のカテーテルをX線透視下において目的とする血管まで
進め、その目的部位においてバルーンカテーテルやアテ
レクトミーカテーテルを使用し、血管の狭窄部の開大を
行うものである。このようなIVR手技では、X線透視
下で目的の血管を見つけ、この目的の血管に対し早くカ
テーテルを挿入する必要があるが、そのためにはX線透
視下において映像撮影系(3a,4a;3b,4b)や
支持機構5a,5bを移動させたり、被検体テーブル2
を移動させる必要があった。このような動作は、従来の
造影検査でも行われていたが、IVR手技により一層必
要となった動作である。
来のX線診断装置においては、図3に示すような大掛り
な装置であり、被検体テーブル2も映像撮影系の支持機
構5a,5bも電動で駆動する移動制御機構部7で移動
操作するようになっていた。例えば、被検体テーブル2
を矢印A,Bのように移動するには、操作部8に設けら
れた操作スイッチの操作によりモータ駆動により移動操
作していた。そして、そのモータ駆動による移動操作
は、例えば図4に示すような制御ブロック図で表される
位置制御系で行われていた。すなわち、この位置制御系
は、操作部8で入力された位置指令値を増幅する増幅器
9と、この増幅器9からの位置指令値を入力して回転駆
動されるモータ10と、このモータ10の回転駆動によ
り移動操作される負荷としての移動対象物11と、この
移動対象物11の移動量を積分する積分器12と、この
積分器12からの出力を取り込んで移動の位置情報を検
出して位置指令値の入力部へ負帰還する位置検出器13
と、上記移動対象物11の移動の速度情報を検出して上
記増幅器9の次段へ負帰還する速度検出器14とから成
る。
テーブル2の移動操作は、図3に示す操作部8に設けら
れた操作スイッチの操作により行っていた。この場合、
操作者は、操作部8においてスイッチ操作を行うだけで
あり、操作力はほとんど感じず、手で直接動かすような
微妙な操作はできなかった。従って、大きく速く動かし
たり、細かくゆっくり動かしたりするような操作者の意
のままの微妙な移動操作ができず、カテーテルの位置合
わせがなかなか思うようにはできなかった。
モータ駆動ではなく手動で移動操作するものもあるが、
この場合は、操作者の手動操作力は小さく、被検体1の
体重が掛かった重い被検体テーブル2を容易に移動する
ことができない半面、動かしたときはその慣性力の影響
で所望位置より行き過ぎてしまうことがあり、移動操作
が難しいものであった。特に、図5に示すように、被検
体1の体重変化などにより実線Eで示すように負荷が変
動すると、操作者の発揮する操作力も変化して更に操作
がしにくくなるものであった。
持機構5a,5bを移動操作する場合も同じであり、同
様の問題点を有していた。
処し、被検体テーブル又は支持機構或いはX線像検出器
等の移動対象物を手動操作の感覚を保持しながら一定の
軽い力で容易に移動操作することができるX線診断装置
を提供することを目的とする。
に、本発明によるX線診断装置は、被検体を寝載する被
検体テーブルと、この被検体テーブルを間にして対向配
置されたX線管装置及びX線像検出器を支持する支持機
構と、上記X線管装置及びX線像検出器で収集したX線
像を表示する表示装置と、上記被検体テーブル又は支持
機構或いはX線像検出器をそれぞれ電動で移動操作する
ために位置指令値を与えると共に移動の位置情報を検出
し且つ速度情報を検出して負帰還して位置制御する移動
制御機構部と、上記各構成要素に操作指令を送出する操
作部とを有して成るX線診断装置において、上記それぞ
れの移動対象物の移動制御機構部にて該移動対象物の所
定箇所に取り付けられた操作ハンドルに、操作者の手に
よる移動操作力を検出する力検出手段を設け、この力検
出手段で検出した移動操作力を位置の量に変換して上記
検出した位置情報を位置指令値の入力部に負帰還すると
ころへ正帰還させるようにしたものである。
検出手段で検出した移動操作力を位置の量に変換する際
の係数を可変とした力帰還利得器を設けてもよい。
れの移動対象物の移動制御機構部にて該移動対象物の所
定箇所に取り付けられた操作ハンドルに設けた力検出手
段で操作者の手による移動操作力を検出し、この力検出
手段で検出した移動操作力を位置の量に変換して上記移
動対象物について検出した位置情報を位置指令値の入力
部に負帰還するところへ正帰還させるように動作する。
これにより、被検体テーブル又は支持機構或いはX線像
検出器等の移動対象物を手動操作の感覚を保持しながら
一定の軽い力で容易に移動操作することができる。
詳細に説明する。図1は本発明によるX線診断装置の要
部を示す斜視説明図である。まず、本発明に係るX線診
断装置の全体構成は、図3に示す従来例と同じであるの
で、以下に図3を参照してその構造を説明する。すなわ
ち、本発明に係るX線診断装置、例えば循環器撮影シス
テムは、図3に示すように、被検体テーブル2と、支持
機構5a,5bと、表示装置6と、移動制御機構部7
と、操作部8とを有して成る。
するもので、所定の幅の細長い板状に形成され、後述の
移動制御機構部7により被検体1の体軸方向に矢印A,
Bのように移動されると共に、高さ方向に矢印C,Dの
ように昇降可能とされている。
ル2を間にして対向配置されたX線管装置3a,3b及
びイメージインテンシファイヤなどのX線像検出器4
a,4bを支持するもので、一方の支持機構5aで第一
のX線管装置3aと第一のX線像検出器4aとを支持
し、他方の支持機構5bで第二のX線管装置3bと第二
のX線像検出器4bとを支持している。そして、一方の
支持機構5aは例えば天井面15から吊下されて被検体
テーブル2の長手方向に沿って移動可能とされ、他方の
支持機構5bは床面上に設置されてX線管装置3bとX
線像検出器4bとを上記被検体テーブル2の長手方向の
軸を中心としてその周りに回転可能とされている。これ
らの支持機構5a,5bで支持された2系統のX線管装
置3a,3bとX線像検出器4a,4bとで、被検体テ
ーブル2上の被検体1に対して異なった位置、方向から
X線像を収集するようになっている。
a,3b及びX線像検出器4a,4bで収集したX線像
を表示するもので、例えば複数台のテレビモニタから成
り、操作部8の近傍に設けられている。
2又は支持機構5a,5b或いはX線像検出器4a,4
bを移動対象物としてそれぞれ電動で移動操作するため
に位置指令値を与えると共に移動の位置情報を検出し且
つ速度情報を検出して負帰還して位置制御するもので、
被検体テーブル2を支える台座の内部に組み込んであ
る。この移動制御機構部7による位置制御は、図2に示
すような制御ブロック図で表される位置制御系で行われ
る。すなわち、この位置制御系は、操作部8で入力され
た位置指令値を増幅する増幅器9と、この増幅器9から
の位置指令値を入力して回転駆動されるモータ10と、
このモータ10の回転駆動により移動操作される負荷と
しての移動対象物11と、この移動対象物11の移動量
を積分する積分器12と、この積分器12からの出力を
取り込んで移動の位置情報を検出して位置指令値の入力
部へ負帰還する位置検出器13と、上記移動対象物11
の移動の速度情報を検出して上記増幅器9の次段へ負帰
還する速度検出器14とを有して成る。
を送出するもので、上記被検体テーブル2を移動可能に
支える保持枠などの前面に設けられ、各種の操作スイッ
チが配列されている。なお、図3において、符号16は
透視撮影の操作をするフットスイッチを示している。
の移動対象物の移動制御機構部7にて該移動対象物の所
定箇所に取り付けられた操作ハンドルに、操作者の手に
よる移動操作力を検出する力検出手段を設け、この力検
出手段で検出した移動操作力を位置の量に変換して上記
検出した位置情報を位置指令値の入力部に負帰還すると
ころへ正帰還させるように構成されている。以下、一例
として被検体テーブル2を移動対象物とし、これに本発
明を適用した実施例について図1及び図2を参照して説
明する。
部の1箇所には例えば棒状に形成された操作ハンドル1
7が取り付けられている。この操作ハンドル17は、被
検体テーブル2を矢印A,Bのように水平方向に直線移
動させるための把手となるもので、該被検体テーブル2
の長手方向に直交して突出している。そして、この操作
ハンドル17の被検体テーブル2への取付部には、操作
者の手による移動操作力を検出する力検出手段として、
例えば歪ゲージ又はたわみ検出器などが設けられている
(図示せず)。従って、操作者が上記操作ハンドル17
を握って、被検体テーブル2を矢印A方向又はB方向に
動かそうとして力を加えると、該操作ハンドル17の取
付部がたわんでその部位に設けられた歪ゲージ又はたわ
み検出器などで移動操作力を検出することができる。
移動させる駆動機構の構造は、駆動源としてのモータ1
0と、このモータ10の回転軸に取り付けられたエンコ
ーダ又はポテンショメータ等の位置検出器13と、同じ
く上記回転軸に取り付けられた速度検出器14と、上記
位置検出器13が設けられたプーリ及び上記被検体テー
ブル2の保持枠に設けられた第一のプーリ18の間に掛
け回された第一の動力伝達ベルト19と、上記第一のプ
ーリ18及び被検体テーブル2の保持枠の他の箇所に設
けられた第二のプーリ20の間に掛け回された第二の動
力伝達ベルト21と、上記モータ10の駆動を制御する
制御回路部22とから成る。この場合、上記第一のプー
リ18又は第二のプーリ20又は第二の動力伝達ベルト
21のそれぞれの一部が被検体テーブル2の側辺部又は
下面に係合しており、この係合によりモータ10の回転
による駆動力を上記被検体テーブル2へ伝達して、該被
検体テーブル2を移動するようになっている。上記の係
合手段は、上記プーリ18,20に取り付けられた歯車
でもよいし、第二の動力伝達ベルト21の1箇所又は数
箇所に取り付けられた結合具でもよい。
図1に示す操作ハンドル17の取付部に設けられた歪ゲ
ージ又はたわみ検出器などの力検出手段は、力検出器2
3としてモータ10の後段から増幅器9の前段への帰還
回路上に設けられている。さらに、上記帰還回路上にて
上記力検出器23の次段には、該力検出器23で検出し
た移動操作力を位置の量に変換する際の係数を可変とし
た力帰還利得器24が設けられている。
における移動制御機構部7の動作について説明する。ま
ず、操作者は、図1において、被検体1の寝載された被
検体テーブル2を例えば矢印A方向に移動させようとし
て操作ハンドル17を握る。そして、矢印A方向に移動
させるべく、上記操作ハンドル17に所要の力を加えて
移動操作する。すると、上記被検体テーブル2はそのま
まの位置にとどまろうとするので、上記操作ハンドル1
7の取付部には移動操作力によってたわみが発生する。
従って、操作ハンドル17の取付部に設けられた歪ゲー
ジ又はたわみ検出器などの力検出器23で、操作者の手
による移動操作力が検出される。
検出した移動操作力の信号は、次段の力帰還利得器24
へ入力する。すると、この力帰還利得器24は、上記入
力した移動操作力の信号を位置の量に変換して、後述す
る位置検出器13で検出した位置情報を位置指令値の入
力部に負帰還するところへ正帰還させる。すなわち、位
置偏差量として上記位置指令値に足している。これは、
上記力検出器23で検出した移動操作力を正帰還し、移
動操作力がゼロとなるように目標指令をモータ10に与
えるものである。例えば、ある力を操作ハンドル17に
加えたとき、力を加えた方向に上記操作ハンドル17の
たわみがゼロとなるように被検体テーブル2を移動させ
ると、そのときの操作ハンドル17から受ける力はゼロ
となる。すなわち、力の偏差量を位置偏差量に変換して
正帰還することにより、力のフィードバックを実現して
いる。これにより、操作者の移動操作力に相当する力を
補償することができる。なお、このとき、上記力帰還利
得器24で移動操作力を位置の量に変換する際の係数を
変化させることにより、操作ハンドル17に加える力を
補償する量を可変できる。
制御することから、図2に示す位置制御系の外側の帰還
ループには位置のフィードバックループが必要となる。
そのため、図1に示す位置検出器13で被検体テーブル
2の現在位置を検出する。すなわち、モータ10の回転
軸に取り付けられた位置検出器13で上記回転軸の回転
角度量を検出することにより、被検体テーブル2の現在
位置を検出し、その位置情報を図2に示すように位置指
令値の入力部に負帰還する。これと同時に、図1に示す
速度検出器14で被検体テーブル2の移動速度を検出
し、その速度情報を図2に示すように増幅器9の次段へ
負帰還する。なお、この速度情報の検出は、上記位置検
出器13で検出した位置情報を時間微分することにより
求めることもできる。このように、被検体テーブル2の
移動の位置検出及び速度検出を行うことにより、上記被
検体テーブル2の位置制御及び速度制御を行い、現在位
置の保持及び速度オーバーの防止などの基本的な制御が
可能となる。
構部7の動作による負荷変動と操作力との関係を示す
と、図6のグラフのようになる。すなわち、被検体1が
変わることによる体重変化等により、図2に示す位置制
御系にかかる負荷は実線Eで示すように変動する。この
負荷変動に対し、操作者が図1に示す操作ハンドル17
を移動操作することにより図2に示す力検出器23で検
出される操作力がやや変化し、そのときのモータ10へ
の指令値が変化する。これにより、モータ10は負荷の
変動に対応した力を出力し、図6に示す補償力Fを発揮
する。従って、操作者は、被検体1の変化(体重変化
等)によらず、常に一定の軽い操作力Gで被検体テーブ
ル2を移動操作することができる。この結果、操作者
は、負荷の大小にかかわらず、一定の軽い操作力Gのみ
でほとんど力を感じることなく上記被検体テーブル2を
移動することができる。
として被検体テーブル2を取り上げた場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、図3に示すX線像検出器
4a,4b又は支持機構5a,5bを移動対象物とした
場合も同様に適用できる。X線像検出器4a,4bを移
動対象物とした場合は、該X線像検出器4a,4bの側
面に図1に示す操作ハンドル17に相当するハンドルを
突出させ、このハンドルを操作者が手で握って上記X線
像検出器4a,4bを被検体テーブル2側に向けて前進
又は後退させるように構成すればよい。また、一方の支
持機構5aを移動対象物とした場合は、例えば第一のX
線管装置3aの取付基部の側面に図1に示す操作ハンド
ル17に相当するハンドルを突出させ、このハンドルを
手で握って上記支持機構5aの全体を被検体テーブル2
の長手方向に沿って移動させるように構成すればよい。
さらに、他方の支持機構5bを移動対象物とした場合
は、例えば第二のX線管装置3bの取付基部の側面に図
1に示す操作ハンドル17に相当するハンドルを突出さ
せ、このハンドルを手で握って上記支持機構5bの全体
を被検体テーブル2の長手方向の軸を中心としてその回
りに回転させるように構成すればよい。上記いずれの場
合も、図2に示す位置制御系は全く同様に構成されてい
る。
設けた力帰還利得器24は、図1に示す操作ハンドル1
7に加える力を補償する量を可変とする必要がない場合
は省略してもよい。
それぞれの移動対象物の移動制御機構部にて該移動対象
物の所定箇所に取り付けられた操作ハンドルに設けた力
検出手段で操作者の手による移動操作力を検出し、この
力検出手段で検出した移動操作力を位置の量に変換して
上記移動対象物について検出した位置情報を位置指令値
の入力部に負帰還するところへ正帰還させることができ
る。これにより、被検体テーブル又は支持機構或いはX
線像検出器等の移動対象物を手動操作の感覚を保持しな
がら一定の軽い力で容易に移動操作することができる。
従って、各移動対象物を操作者の意のままに大きく速く
動かしたり、細かくゆっくり動かしたりして微妙な移動
操作をすることができ、例えばIVR手技においてカテ
ーテルの位置合わせを容易として、その操作性を向上す
ることができる。
明図である。
御系を示す制御ブロック図である。
成を示す斜視説明図である。
御系を示す制御ブロック図である。
作力との関係を示すグラフである。
変動と操作者の操作力との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 被検体を寝載する被検体テーブルと、こ
の被検体テーブルを間にして対向配置されたX線管装置
及びX線像検出器を支持する支持機構と、上記X線管装
置及びX線像検出器で収集したX線像を表示する表示装
置と、上記被検体テーブル又は支持機構或いはX線像検
出器をそれぞれ電動で移動操作するために位置指令値を
与えると共に移動の位置情報を検出し且つ速度情報を検
出して負帰還して位置制御する移動制御機構部と、上記
各構成要素に操作指令を送出する操作部とを有して成る
X線診断装置において、上記それぞれの移動対象物の移
動制御機構部にて該移動対象物の所定箇所に取り付けら
れた操作ハンドルに、操作者の手による移動操作力を検
出する力検出手段を設け、この力検出手段で検出した移
動操作力を位置の量に変換して上記検出した位置情報を
位置指令値の入力部に負帰還するところへ正帰還させる
ようにしたことを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項2】 上記力検出手段の次段には、この力検出
手段で検出した移動操作力を位置の量に変換する際の係
数を可変とした力帰還利得器を設けたことを特徴とする
請求項1記載のX線診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11101595A JP3578513B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | X線診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11101595A JP3578513B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | X線診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08280668A true JPH08280668A (ja) | 1996-10-29 |
JP3578513B2 JP3578513B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=14550242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11101595A Expired - Fee Related JP3578513B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | X線診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3578513B2 (ja) |
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1995
- 1995-04-13 JP JP11101595A patent/JP3578513B2/ja not_active Expired - Fee Related
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