WO2005065546A1

WO2005065546A1 - X線撮影装置

Info

Publication number: WO2005065546A1
Application number: PCT/JP2005/000045
Authority: WO
Inventors: Toshikazu Kita; Tomokazu Soejima
Original assignee: Hitachi Medical Corporation
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2005-07-21
Also published as: JPWO2005065546A1; JP4393462B2

Abstract

　X線を照射するX線管部と、前記X線管部に対向配置したX線受像部と、前記X線管部と前記X線受像部とを搭載して移動可能なアームと、前記アームを保持する本体と、前記X線受像部が受像した画像からX線画像を得る画像処理部と、撮影装置全体の操作を行う撮影装置操作部と、を備えたX線撮影装置であって、前記撮影装置操作部は、被検体の立位、座位、及び臥位の何れの方向からも前記被検体を撮影できるように前記アームを移動する。

Description

明細書

X線撮影装置

技術分野

[0001] 本発明は、被検体の様々な部位を一台の装置で撮影可能な X線撮影装置に関する。

背景技術

[0002] 特許文献 1に示すような従来の X線撮影装置では、通常、胸部以外の殆どの部位を、腹臥位または背臥位の体位で撮影する。この X線撮影装置は、 X線焦点と X線受像面間の距離 (以下、 SIDと称す)が所定値、つまり、 lm程度となるよう設計される。また、その X線検出部は、天板上のいずれの部位も撮影可能に天板の裏側を移動可能に設計される。したがって、被検者が腹臥位または背臥位で天板上にある場合、全身のいずれの部位も X線焦点のある一方向から撮影できる。

[0003] ところで、被検者の胸部を撮影する場合は、通常、立位で行う。この胸部撮影を行うためには、胸部の全体を視野に入れるために必要な X線照射野 (例えば 40cm X 40cm)を確保するために、 SIDは 1.8m— 2m程度に長くする必要がある。し力し、上記従来の X線撮影装置の X線源では、上述のように胸部を除く殆どの部位の撮影の容易化のために SIDを lm程度に固定しており、 SIDを 1.8m— 2m程度と長くすることはできない。そこで、胸部を撮影する際は、天板を垂直にするとともに、別の天井吊り下げ式 X線源などを用意して 1.8m— 2m程度の SIDを実現している。

特許文献 1：特開 2002-17712号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 上述のように、胸部以外の撮影から胸部撮影に切り替える場合やその逆の場合には、 X線管の切り替えと配置変更、 X線検出部と天板の配置変更をその都度しなければならない。このような切り替えと配置変更には、多分の時間と手間を要し、迅速さが要求される撮影には適さない。また、 X線技師は、装置の操作、撮影手法、被検者の撮影体位設定等の撮影ポジショニングに熟練してヽなくてはならな、。 [0005] また、臥位テーブルに寝ることができない症状の被検者を、車椅子やストレッチヤーに載置した状態で撮影する場合もある。このような場合には、上記従来の X線撮影装置の天板裏にある X線検出部は使用できず、別の撮影装置一式を用意しなければならない。

[0006] 本発明は力かる従来の問題を改善するためになされたもので、 1台の撮影装置で胸部と他の部位、例えば四肢等の撮影が可能な X線撮影装置を提供することを目的とするちのである。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明によれば、 X線を照射する X線管部と、前記 X線管部に対向配置された X線受像部と、前記 X線管部と前記 X線受像部を保持し、前記 X線管部と前記 X線受像部の中心を結ぶ X線中心線について、少なくとも前記 X線中心線の垂直面上の方向と位置または前記 X線中心線の長さの一方を変更可能な保持部と、前記 X線受像部が受像した画像から X線画像を得る画像処理部と、を備えたことを特徴とする X線撮影装置を提供できる。

[0008] また、前記保持部には、前記 X線管部と前記 X線受像部とを搭載して移動可能なァームと、前記アームを保持する本体と、を含み、前記 X線中心線の垂直面上の方向と位置を変更することで、被検体の立位、座位、及び臥位の何れの方向からも被検体を撮影できるように前記アームを移動する撮影装置操作部を備えたことを特徴とするまた、前記アームにはその両端側に前記 X線管装置及び前記 X線受像装置が対向するよう設けられ、前記アームを前記本体の側方において回転させるアーム回転駆動手段と前記アームを上下方向へ駆動するアーム上下動駆動手段と、をさらに備えたことを特徴とする。

また、前記アームは長手方向に伸縮可能に組み合わされた複数の部分力構成され、前記アームを長手方向に伸縮させることで、前記 X線管焦点と受像装置間の距離 (SID)を変更する X線管前後駆動手段と、をさらに備えたことを特徴とする。

また、前記アーム回転駆動手段と前記アームとの間に設けられ、前記アームの回転方向と直交する方向へ前記アームを揺動させることにより前記アームの角度調整を行うアーム角度調整手段と、を備えたことを特徴とする。

[0009] また、前記 X線管部を前記アームの伸縮方向と直交する方向へスライドさせる X線管部スライド手段と、を設けたことを特徴とする。

また、前記 X線管部を前記アームの回転方向へ回転させる X線管回転手段をさらに設けたことを特徴とする。

また、前記 X線受像部は前記アームの回転軸と同軸で回転可能に搭載され、前記アームには、前記 X線受像部を回転させる回転駆動手段を備えたことを特徴とする。

[0010] また、前記アームは前記本体上の垂直方向に移動可能なスライダに保持され、前記アーム上下動駆動手段は、前記スライダを前記本体が設置された床面より

0.3mから 1.6mの範囲内で上下調整可能であることを特徴とする。

また、前記アーム回転駆動手段は、前記アームを水平位置力も上下方向へ少なくとも 180度回転可能としたことを特徴とする。

[0011] また、前記 X線管前後動駆動手段は、前記 X線管焦点と前記 X線受像面との間の距離 (SID)を少なくとも 1. lmカゝら 2mのいずれかの範囲内で調整可能としたことを特徴とする。

また、前記 X線管スライド手段は、前記 X線焦点を前記受像面中心に対して 0.13mまでの範囲内で移動調整できるようにしたことを特徴とする。

また、前記 X線受像部の回転駆動手段は、前記 X線受像部を ±45度までの範囲内で回転可能としたことを特徴とする。

[0012] また、前記撮影装置操作部は、前記アーム回転駆動手段による前記アームの回転と、前記 X線受像部回転駆動手段による X線受像部の回転とを組み合わせることで、前記 X線管部と前記 X線受像部とが対面する角度を一定とすることを特徴とする。

[0013] さらに、 X線を照射する X線管部と、前記 X線管部に対向配置された X線受像部と、前記 X線受像部が受像した画像から X線画像を得る画像処理部と、両端側に前記 X 線管部及び前記 X線受像部が対向するように設けられ、かつ X線管前後駆動手段により伸縮することにより、前記 X線管部と前記 X線受像部との間の距離 SIDが調整自在なアームと、前記アームを回転自在に支持する本体と、前記本体に上下動自在に設けられたスライダにより水平方向に支承され、かつ前記本体の側方へ突設された端部に前記アームが固着された回転軸及び前記回転軸を正逆回転させる電動機とからなるアーム回転駆動手段と前記 X線管部、前記 X線受像部、前記画像処理部の操作を行う撮影装置操作手段と、前記スライダを上下方向へ駆動するアーム上下動駆動手段と、を備えた X線撮影装置を提供する。

[0014] また、前記 X線受像部を前記アームの回転中心を中心に回転させる X線受像部回転駆動手段と、前記アーム回転駆動手段と前記アームとの間に設けられ、前記ァームの回転方向と直交する方向へ前記アームを揺動させることにより、前記アームの角度調整を行うアーム角度調整手段と、前記 X線管部を前記アームの伸縮方向と直交する方向へスライドさせる X線管部スライド手段と、前記 X線管部を前記アームの回転方向へ回転させる X線管部回転手段と、

を備えたことを特徴とする。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、 1台の X線撮影装置だけで、被検者の立位、座位、及び臥位の何れの方向からも被検者が撮影できるため、胸部撮影や四肢等その他の部位の撮影への切り替えのためポジショニング変更を簡単迅速に行なえる。また、胸部用 X線撮影装置と、その他の汎用 X線撮影装置の 2台の装置を設置する必要がないため、設置スペースやコストの削減が図れるようになる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置の前面側の斜視図である。

[図 2]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置の後面側の斜視図である。

[図 3]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置の全体的な制御ブロック図である。

[図 4]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置の X線管上下駆動部及びアーム回転部の斜視図である。

[図 5]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置の X線管前後駆動部の一部を透視した斜視図である。

[図 6]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置の X線受像部の回転駆動部の部分斜視図である。 [図 7]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置により被検者の胸部を撮影する際の設定を説明する図である。

[図 8]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置により被検者の腰部を撮影する際の設定を説明する図である。

[図 9]本発明の実施例 1に記載の X線撮影装置により座位の被検者を撮影する際の設定を説明する図である。

[図 10]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置の後面側の斜視図である。

[図 11]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置の前面側の斜視図である。

[図 12]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置の全体的な制御ブロック図である。

[図 13]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置のアーム角度調整部の斜視図である

[図 14]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置の X線管回転部の要部断面図である

[図 15]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置の一つの設定を説明する図である。

[図 16]本発明の実施例 2に記載の X線撮影装置の一つの設定を説明する図である。符号の説明

1 装置本体

4 アーム上下動駆動部

5 アーム回転駆動部

6 アーム

7 X線管前後駆動部

8 X線管スライド駆動部

9 X線受像部回転駆動部

10 X線管部

11 絞り部

12 X線受像部

14 撮影装置操作部

17 画像処理部 25 アーム角度調整部

30 X線管回転部

発明を実施するための最良の形態

[0018] [実施例 1]

以下、本発明の実施例 1を図面を参照して説明する。

図 1は X線撮影装置の前面側の斜視図、図 2は同後面側の斜視図、図 3は X線撮影装置の全体的構成を示すブロック図、図 4はアーム上下動駆動部及びアーム回転駆動部の斜視図、図 5は X線管前後駆動部の一部を透視した斜視図、図 6は X線受像装置回転駆動部の斜視図、図 7ないし図 9は体位に応じた設定を説明する図である。

[0019] X線撮影装置の装置本体 1は、図 1及び図 2に示すように床面上に設置された箱状の本体ケース laを有している。本体ケース laの底部には、装置本体 1を床面に載置する基板 lbが図 4に示すように設けられている。基板 lb上には、一対の支柱 2が立設されている。

これら支柱 2の前面と外側面には、ガイドレール 3が縦方向に布設される。上下方向にリニアに摺動自在なスライダ 4aが、これらガイドレール 3に支承されている。

[0020] 次に、アーム上下動駆動手段の一例としてのアーム上下動駆動部 4を説明する。ァーム上下動駆動部 4は、前記ガイドレール 3によって支柱 2の上下方向へ案内される。上記アーム上下動駆動部 4は、支柱 2に縦方向に布設されたラックと、このラックに嚙合するピ-オンと、ピ-オンを回転駆動する電動機 (何れも図示せず)と、を有し、スライダ 4aに取り付けられた電動機 5cを正転または逆転することにより、スライダ 4bに取り付けられたアームを移動させる。スライダ 4aは基板 lbより約 0.3m上方の最下部位置から、基板 lbより約 1.6m上方の最上部位置の範囲で上下調整できるようになっている。なお、約 0.3mから約 1.6mの範囲はあくまで例示的な距離に過ぎず、 0mから 3m でもよいし、 0.5mから 1.6mでもよいし、 0.3mから 3mでもよいし、 0.5mから lmであってもょ、。その数字は実装が現実的である限り限定されな、。

アーム上下動駆動部 4のスライダ 4aには、アーム 6を図 4に示す b方向へ回転させるアーム回転駆動部 5が設けられて、る。

[0021] アーム回転駆動手段の一例としてアーム回転駆動部 5の構成を説明する。図 4に示すように、アーム回転駆動部 5がアーム 6を保持する。つまり、アーム回転駆動部 5の一端に設けられた軸受け部材 5bは、アーム 6の基端部に固着された回転軸 5aを水平に支承するようになっている。なお、前記軸受け部材 5bは、スライダ 4aの前面上部に取り付けられており、スライダの上下動に伴い上下動する。また、回転駆動源となる電動機 5cも、スライダ 4aの前面で、軸受け部材 5bの下方に固着されている。電動機 5cは減速機 5dに接続されて、て、減速機 5dにより電動機 5cの回転が減速されるようになっている。減速機 5dの出力軸 5eにはギヤ 51¾固着されていて、このギヤ 5fは回転軸 5aの他端部に固着されたギヤ 5gに嚙合される。

[0022] アーム回転駆動部 5が取り付けられたスライダ 4aは、本体ケース laの前面にある。ァーム回転駆動部 5の全体は外部へ露出しないようカバー 4bにより覆われている。また、スライダ 4aより横方向に突設された回転軸 5aの一端側は、本体ケース laの側面よりさらに外側に突出される。この外側に突出された回転軸 5aの一端部にアーム 6の基端部が固着されるので、アーム回転駆動部 5が回転軸 5aを介してアーム 6を b方向へ約 180度回転した場合でも、アーム 6が本体ケース laと干渉しないようになっている。例えば使用範囲が 360度であっても干渉しないようにできる。また、 90度回転して干渉しなければ十分であるのならば、 90度でも差し支えな、。

[0023] 次に、アーム 6の構成を説明する。アーム 6は、図 5に示すようにほぼ U字形となっている。アーム 6は、長手方向に伸縮できるように第 1アーム 6aと第 2アーム 6bと力もなる。第 1アーム 6a及び第 2アーム 6bは略角筒状に形成されていて、第 1アーム 6aの一端側に第 2アーム 6bの一端側が伸縮自在に嵌挿される。

[0024] 図 5に示すようにアーム 6の基端部側を構成する第 1アーム 6aの他端部には、アーム 6の基端部を回転軸 5aに固定する固定筒 6cが設けられている。第 1アーム 6aの内部には、 X線管前後駆動手段が設けられる。

X線管前後駆動手段の一例として、 X線管前後駆動部 7の構成を図 5をもとに説明する。第 1アーム 6aの内部には、長手方向に布設された複数本のガイドレール 7aが設けられる。これらガイドレール 7aには、第 2アーム 6bの一端側に固着されたスライド部材 7bが摺動自在に支承されている。こうして、第 1アーム 6aに対し第 2アーム 6bが滑らかに c方向へ伸縮するようになっている。 [0025] さらに、各ガイドレール 7aの間には、各ガイドレール 7aと平行して配置されたボールねじ軸 7cが設けられている。このボールねじ軸 7cの一端側は第 1アーム 6a内に設けられた軸受け 7dに回転自在に支承されている。さらに、ボールねじ軸 7cの一端部には、プーリ 7eが固着される。

また、第 1アーム 6aの他端側内部には電動機 71 ^設置されていて、この電動機 7fに設けられたプーリ 7gとボールねじ軸 7cの一端部に固着されたプーリ 7eの間に無端べルト 7hが捲装されて、る。この無端ベルト 7hを介して電動機 7fの回転がボールねじ軸 7cに伝導される。

[0026] ボールねじ軸 7cの他端側は、第 2アーム 6bの一端側内部に設けられたボールナット 7iに螺合されて、る。電動機 7fにより無端ベルト 7hを介してボールねじ軸 7cを両方向へ回転させることにより、第 2アーム 6b力 ^軸方向へ伸縮する。これにより、第 2アーム 6bの他端側に取り付けられた X線管部 10と後述する X線平面センサ等力なる X線受像部 12との間の距離を、 1.1m— 2mの範囲で前後へ調整できるようになつている。なお、上記 1.1m— 2mは一例であり、この SIDは 0.5から 3mの範囲で調整可能であってもよいし、 0.5から 2mの範囲で調整可能であってもよいし、 1.1mから 3mの範囲で調整可能であってもよいし、 1.3mから 1.8mの範囲で調整可能であってもよい。その数字は実装が現実的である限り限定されな!、。

[0027] X線管部 10は、 X線管スライド駆動部 8を介してアーム 6の先端部に取り付けられている。 X線管スライド駆動部 8には、長方体状のケース 8a内に X線管部 10をアーム 6の伸縮方向（c軸）と直交する d軸方向へスライドさせる電動機が設置される。この電動機によりスライド機構（ともに図示せず)を介して X線管部 10が d軸方向へ ± 130mm程度オフセットできるようになって!/、る。

X線管部 10は、内部に X線管（図示せず）が収容されていて、この X線管より発生された X線は、 X線管部 10の前面に設けられた絞り手段を介して X線受像部 12へ照射されるようになっている。

[0028] 次に、絞り手段の一例としての絞り部 11の構成について説明する。絞り部 11には、 X 線照射野の絞り調整を行う絞り羽根やフィルター（ともに図示せず)が内装されている。絞り部 11は、 X線管スライド駆動部 8により、 X線管部 10とともに d方向へ移動自在となっている。

また、本体 1内には、アーム上下動駆動部 4、アーム回転駆動部 5、 X線管前後駆動部 7、 X線管スライド駆動部 8、及び後述する X線受像部の回転駆動部 9との動作 (ポジショユング）を制御する制御ユニット 13が設置されて、る。

制御ユニット 13に指令等を行う撮影装置操作手段は、本体 1の近傍に設置されていて、制御ユニット 13とケーブル 15により接続されている。

[0029] 撮影装置操作手段の一例として、撮影装置操作部 14の構成を説明する。撮影装置操作部 14には、 X線管部 10に印加する高電圧を制御する X線発生部 16や前記絞り部 11も接続されている。従って、撮影装置操作部 14によって X線の照射を制御したり、絞り部 11の絞り羽根やフィルターの制御が行える。

一方、前記 X線受像部 12には、最近普及している X線平面センサを使用してもよいし、既に広く普及しているイメージングプレート（IP)を用いた CR (Computed

Radiography)を使用してもよ!ヽ。

[0030] CRは、フィルムと同一形状の IPに X線像を記憶させ、専用の読み取り手段を使用してデジタル画像を読み取るようになつている。 X線平面センサを用いる場合の X線受像部 12は、蛍光体層とアモルファスシリコンセンサ等とから構成されていて、照射された X線を蛍光体で光に変換してアモルファスシリコンセンサ等力もなるセンサにより X 線画像を読み取るようになつている。その厚さは、 10cm以下と薄くすることができる。 X 線受像部 12は図 1や図 2に示すように扁平な箱形に形成されていて、前面に平面センサ（ともに図示せず)の受像面 12aが位置する。 X線受像部 12の側面の中央部は、 X 線受像部の回転駆動部 9を介してアーム 6の基端部に取り付けられる。

[0031] X線受像部 12の回転駆動部 9は、アーム 6を支持する回転軸 5aの反対側へ突出する別の回転軸 9aを有している。この回転軸 9aの一端側は X線受像部 12の側面に固着されていて、回転軸 9aを中心に X線受像部 12が e方向へ回転自在となっている。回転軸 9aの他端側は、アーム 6の基端部内に設けられた軸受け（図示せず）に、回転軸 5a とその中心が一致するよう回転自在に支承されて!、る。

[0032] 図 6に示すように、回転軸 9aにはプーリ 9bが固着されている。このプーリ 9bと電動機 9cに設けられたプーリ 9dと間には無端ベルト 9eが捲装され、電動機 9cの回転を回転軸 9aに伝えるようになって!/、る。

電動機 9cはアーム 6の基端部内に設置されて、て、図示しな、減速機を介してプーリ 9dを正逆回転可能である。これにより X線受像部 12を e方向に回転できる。制御ュニット 13により、同軸上にあるアーム回転駆動部 5と X線受像部の回転駆動部 9とを同時に制御して、アーム 6の回転方向 bと同じ方向へ X線受像部 12を回転させる。別の言葉で言えば、 X線管部と X線受像部とが対面する角度を一定とすることができる。こうすることで、被検体と X線受像部 12の平行状態を維持したまま、アーム 6とともに X線管部 10を回転して、斜め方向から被検者を撮影するができる。

[0033] また、 X線受像部 12の受像面 12aには、図示しないグリッドも着脱自在に取り付けられている。さらに、 X線受像部 12には画像処理手段 17及び画像表示手段 18が接続されていて、撮影した X線画像をリアルタイムで画像表示部 18に表示できる。 X線画像を画像処理部 17により後処理することにより、画像の強調等も行える。

[0034] 次に、本実施例 1に記載の X線撮影装置を使用して被検者の胸部撮影を行う場合のポジショニングを説明する。被検者の胸部撮影を行う場合、拡大率を低く抑えて広い領域を撮影するために SIDを 1.8— 2mにする。これは、胸部以外の部位を撮影する場合の SIDが 1. lm程度であるのに対して大きな距離となる。

[0035] 被検者の胸部撮影に当っては、まず図 1に示すようにアーム上下動駆動部 4によりスライダ 4aを a方向に移動して、 X線受像部 12の高さを被検者のほぼ胸部位置に調整する。その後、アーム回転駆動部 5によりアーム 6を b方向に回転し、アーム 6をほぼ水平位置で停止させる。この位置では、アーム 6の一端に設けられた X線管部 10及び絞り部 11と、アーム 6の他端側に設けられた X線受像部 12とは、本体ケース laの側面よりも外側で対向するように配置される。これにより、装置本体 1に邪魔されることなぐ被検者の撮影部位を X線受像部 12の受像面 12a中心にて捕らえることができる。

[0036] 次に、図 3に示す装置本体 1の近傍に設置した撮影装置操作部 14を操作して、図 5 に示すように X線管前後駆動部 7に設けられた電動機 7fにより第 2アーム 6bを第 1ァーム 6aから所定距離だけ離れる方向に移動させる。こうして、 X線管部 10を X線受像部 12から離間させることにより SIDを約 1.8— 2mに調整する。

[0037] そして、この状態で被検者 20を図 7に示すように X線受像部 12の前に立たせる。撮影装置操作部 14を操作してアーム上下動駆動部 4によりスライダ 4aを上下動し、被検体 20の胸部が正しく X線管部 10と X線受像部 12の間に位置するように X線受像部 12 の高さを微調整すると共に、絞り部 11に内蔵された絞り羽根の開閉による X線照射野の調整やフィルターなどの位置調整も行う。

[0038] また、高さ調整された X線受像部 12は装置本体 1の近傍にあって、 X線受像部 12の撮影面は本体ケース laの前面とほぼ同一平面となるため、 X線管部 10と X線受像部 12との間には、本体ケース laによって制約されることがない十分な空間が確保される。し力も、 X線管部 10及び絞り部 11は装置本体 1から十分離れた位置で X線受像部 12 と対向する。このため、 X線管部 10と X線受像部 12との間に被検体 20が容易に立つことができると共に、撮影中は本体ケース laにより圧迫感を受けることも少ない。

[0039] 以上のようにして撮影の準備が完了したら、撮影装置操作部 14を操作して X線撮影を開始する。被検体 20を透過して X線受像部 12の受像面 12aに照射された X線は、 X 線受像部 12により X線画像として読み取られる。その後、この画像は画像処理部 17により処理されて、リアルタイムで画像表示手段 18に表示される。また、この画像は、図示しない記録部に記録されると共に、 X線発生部 16が、図示しない病院内ネットヮークにより医師の使用する端末に接続されている場合は、医師からの撮影オーダーに合わせて X線発生部 16のポジショニングのみならず、 X線の条件や X線照射野等の設定も可能になる。

[0040] また、撮影装置操作部 14からの指令により、同軸上にあるアーム回転駆動部 5と X 線受像部の回転駆動部 9を同時に制御して、アーム 6の回転方向 bと同一の方向へ X 線受像装置 12を同期回転させる。別の言葉で言えば、 X線管部と X線受像部とが対面する角度を一定とすることができる。こうすることで、被検体 20と X線受像装置 12の平行状態を維持したまま、アーム 6とともに X線管部 10を回転して、斜め方向から被検体 20を撮影することもできる。

[0041] 一方、図 8は、専用の移動テーブル 21を使用して被検体 20の腰部側面を X線撮影する場合を示すものである。以下にその動作を説明する。

被検体 20の腰部側面を X線撮影するにあたっては、まず撮影装置操作部 14を操作して、アーム上下動駆動部 4のスライダ 4aを適当な高さ位置まで上下動する。その後、アーム回転駆動部 4によりアーム 6を b方向の時計方向に回転してほぼ水平な状態にする。その後、被検体 20を腹臥位または背臥位にして載せた移動テーブル 21を X 線管部 10と X線受像部 12間に、図 8に示すように移動させる。

[0042] このときアーム 6は、回転軸 5aを中心に回転するため、アーム 6の先端部に取り付けられた X線受像部の水平方向の位置は殆ど変化しない。このため、本体ケース laの正面力 X線受像部 12が著しく突出することはない。アーム 6がほぼ水平な状態にあつても X線管部 10と X線受像部 12との間には本体ケース laにより制約されることのない十分な空間が確保され、この空間により X線管部 10と X線受像装置 12との間に移動テ一ブル 21を容易に移動させることができるので、このとき本体ケース laに移動テープル 21を衝突させるというトラブルも避けることができる。

[0043] 図 8に示すように、移動テーブル 21の移動が完了して被検体 20の腰部が X線管部 10と X線受像装置 12間に位置したら、撮影装置操作部 14を操作する。撮影装置移動部 14は、アーム上下動駆動部 4により X線管部 10と X線受像部 12間に被検体 20の腰部が正しく位置するようにアーム 6を高さ調整する。これと同時に X線管部 10と X線受像装置 12間の SIDを例えば 1.1mに調整する。腰部側面を撮影する時は、まずアーム上下動駆動部 4によってアーム 6の高さを調整する。また、アーム回転駆動部 5によつてアーム 6をほぼ水平状態に保持して、 X線管部 10と X線受像部 12とを対向配置したまま、アーム 6を伸縮して X線管部 10と X線受像装置 12間の SIDを任意の距離に調整する。このように、一台の X線撮影装置で胸部以外の部位撮影においてもポジショ- ングを簡単に行なうことができる。

[0044] また、胸部以外の部位撮影時では、被検体 20が腹臥位または背臥位状態となる場合がある。アーム 6は、ほぼ逆 U字状またはこれに類する形状であり、アーム 6をほぼ水平にしたとき、 X線管部 10及び X線受像装置 12間に位置する部分のアーム 6が、 X 線管部 10と X線受像装置 12の上面より上方へ突出するように配置可能である。このため、 X線管部 10及び X線受像装置 12を被検体 20の腰部に対向する位置で対向させても、アーム 6の中央部が被検体 20に接触することはな、。

[0045] このように本実施例に係る X線撮影装置は、キャスター付の移動テーブル 21、またはストレッチヤー (移動寝台）との組み合わせが可能である。さらに、被検体 20を移動テーブル 21上に腹臥位または背臥位状態にしての側面撮影もできる。また、被検体 20の体位を変えることで、股関節軸位、肩関節軸位等の撮影にも対応できる。従来、ポータブル式力セッテを使用しなければ撮影できなカゝつた部位でも、本実施例に記載の装置によってデジタル撮影が可能となる。

[0046] 次に、 X線が斜入状態となるように照射して、被検体 20の下顎骨斜位撮影や腰椎及び脊椎撮影を行う場合について、図 9を参照して説明する。図 9に示すようにアーム 6 をほぼ垂直な状態にして、上方部に X線管部 10を、また下方部に X線受像部 12を位置させた状態とする。被検体 20は移動テーブル 21上に腹臥位または背臥位状態にして、 X線管部 10と X線受像部 12間に配置する。この位置を基準とすると、 X線受像部の回転駆動部 9によるアーム 6に対する X線受像部 12の回動範囲は ±45度であるから、 X線のあらゆる斜入状態を作り出すことができるようになる。こうして下顎骨斜位撮影や腰椎及び脊椎撮影を容易に行うことが可能である。なお、回動範囲は ±45度に限らず ±5度でも ±90度でもよい。その数字は実装が現実的である限り限定されない。

[0047] 被検体 20を移動テーブル 21に載せた状態で肩部または肘部の撮影を行う場合、被検体 20の頭部に X線を照射することなく肩部または肘部を適切な位置に配置するポジショユング作業は大変面倒な作業である。前述したように X線管部 10はアーム 6の長軸方向に対して直交する方向、つまり d方向に X線管スライド駆動部 8によってそれぞれ上下 0.13mオフセット可能である。通常、肘部を撮影する場合は、他の部分撮影時が大角 430mm X 430mmであるのに対して 4つ切りサイズで行われる。 4つ切りサイズで撮影の場合、 X線管部 10を X線管スライド駆動部 8によって ±0.13mオフセットすることで対応できる。これによつて、 X線受像部力も画像読み出しを行う時間が短縮できる。但し、オフセット量は、 ±0.13mに限らず、 ± 0.05mであっても ± 0.30mであってもよ V、。その数字は実装が現実的である限り限定されな!、。

[0048] 次に、車椅子に乗った座位の姿勢で被検体 20の足首などの撮影を行う場合について説明する。このような場合に対応するために、アーム上下動駆動部 4のスライダ 4を装置本体 1の底面力も約 0.3mまで下降させることができるようになつている。つまり、回転軸 5aから X線受像部 12の下端までの長さを約 0.3mとすることができる。さらに、ァーム回転駆動部 5を回転させて、アームを水平とする。こうして、 X線管部 10と X線受像部 12とをほとんど X線撮影装置の設置面において対向して設置させることができる。このため、被検体 20の足を車椅子のステップに乗せた状態で足首などの撮影が可能となる。

[0049] このように、本装置は、アーム上下動駆動部 4によりアーム 6の高さを任意に設定したり、アーム回転駆動部 5によりアーム 6の傾きを任意に設定することができるので、被検体 20が車椅子に座った状態でも足首や肘等の四肢の撮影を行うことができる上、アーム 6は 180度にわたって回転することができるため、斜め 45度力他方の斜め 45 度までの傾斜撮影も可能である。

[0050] なお、胸部用に大視野を撮影することを意図した X線受像部で、そのサイズが

430mm X 430mm程度のものでは、足が自由に動かない被検体 20の足首や小児の肘などが撮影できないことがある。これは、 X線受像装置 12の受像面 12aの中心まで撮影部位が届力ないためである。そのような場合は、アーム 6の一端に設けた X線管スライド駆動部 8により X線管部 10を図 5に示す d方向へスライドさせて、 X線焦点を受像面 12aの中心に対してオフセットさせ、絞り部 11により X線照射野を制御し、さらに X線受像部 12の画像取り込み範囲を前記 X線照射野に連動させることで、足首や小児の肘などの撮影を効率良く行うことができる。

[0051] さらに、このスライド方向を X線受像部 12の前面に配置された図示しない着脱式のグリッドの格子方向と一致させる。グリッドは主に大人の撮影時に散乱線の悪影響をなくす目的で使用されるが、本装置においては、 X線管のスライド方向とグリッドの格子方向が一致しているので、 X線管の位置はオフセットして撮影しても、 X線画像上にグリッドによるモアレ状の影が現れるようなことはない。通常、被曝の影響を避けるため 50— 70KV以下と低、管電圧で行われる小児の撮影などでは、散乱線の影響が小さいためグリッドを取り外すことが多い。また、小児の胸部撮影時にも、撮影範囲の中心と X線受像部 12の受像面 12aの中心の補正が行いやすい。

[0052] [実施例 2]

以下、本発明の実施例 2を図面を参照して説明する。図 10ないし図 16は実施例 2を示す。なお、実施例 1と同一の部分には同一符号を付して、その説明は省略する。実施例 2に記載の X線撮影装置は、実施例 1に記載の X線撮影装置に、さらに後述するアーム角度調整手段と X線管回転部 30を追加したものである。アーム角度調整手段により、アーム 6の回転方向 bと直交する方向 fへアーム 6の角度が調整できるようにすることにより、 2方向の角度設定 (ダブルアングル）が可能となる。また、アーム 6をほぼ水平にした状態で X線管部 10を回転することにより、力セッテなどを使用して臥位の被検体 20の X線撮影も可能である。

[0053] 以下、アーム角度調整手段の一例として、アーム角度調整部 25の構成について説明する。図 10と 11において、アーム角度調整部 25は、アーム 6を上下動するスライダ 4aの側方に突設された回転軸 5aの先端に取り付けられる。アーム角度調整部 25は、回転軸 5aと一体に b方向に回転可能でほぼコ字形の形状を有する支持アーム 25aと、この支持アーム 25aの側面に突設されたブラケット 25bと力もなる。図 10において、支持アーム 25aの開放端部 25c間には、回転軸 5aと直交する方向に設けられた支持軸 25dの両端側が回転自在に支承されており、開放端部 25cより上下方向に突出された支持軸 25dの上下端部は、アーム 6の背面に突設されたブラケット 6d, 6eに固着されている。アーム 6は、支持軸 25dを中心に仿向へ揺動できるようになつている。支持ァーム 25aにアーム 6を回動させるアーム駆動手段が設けられている。

[0054] 次に、アーム駆動手段の一例として、アーム駆動部 26の構成について説明する。

アーム駆動部 26は図 13に示すように、支持アーム 25aの側面に取り付けられた可逆回転モータを含む回動駆動源 26aと、ウォーム減速機を含む減速部 26bと、回動駆動源 26aと減速部 26bとの間を接続するべベルギヤボックス 26cと力もなる。減速部 26bのウォーム軸 26dに固着されたウォーム（図示せず）が支持軸 25dに固着されたウォームホイール（図示せず）に嚙合されている。回動駆動源 26aによりべベルギヤボックス 26c を介してウォーム軸 26dを正逆回転することにより、支持軸 25dを中心にアーム 6¾ΐ^ 向へ角度調整できるようになって!/、る。

[0055] また、減速部 26bの下方には、アーム 6の回転角を検出するロータリエンコーダや、アーム 6を所定の角度に停止させるリミットスィッチ等の位置検出部 27が設けられる。さらに、支持軸 25dの回転を制動することにより、アーム 6を角度調整位置に固定する電磁ブレーキよりなる制動部 28が設けられて、る。ウォーム軸 26dの先端は減速部 26bの側方に突設されて!/、て、このウォーム軸 26dの先端に図示しな!、ノヽンドルを取り付ければ、ウォーム軸 26dを手動で回転させることができる。従って、非常停止時や停電時には、手動でアーム 6を回動できる。

[0056] 次に、 X線管回転手段の一例として X線管回転部 30の構成を説明する。 X線管回転部 30は、図 14に示すように、スライド部 8のケース 8aと X線管部 10の間に設けられていて、ケース 8aに取り付けられたハウジング 30a内に回転軸 30bの一端側が軸受け 30cを介して回転自在に支承されて!、る。

軸受け 30cは、含油ブッシュ 30dとスラストヮッシャ 30eとより構成されていて、回転軸 30bを回転自在に支承しており、ハウジング 30aより突出された回転軸 30bの他端側に X線管部 10が固着されている。ハウジング 30a内には図示しない電動機よりなる回転駆動部が設けられていて、この回転駆動部により減速ギヤ 301^介して回転軸 30bを正逆回転させる。これにより、回転軸 30bを中心として g方向に X線管部 10をほぼ 180 度回動できるようになって!/、る。

[0057] 次に、実施例 2の X線撮影装置の作用を説明する。被検体 20が立位や臥位の姿勢での X線撮影については、実施例 1と同様なのでその説明は省略する。

整形外科等で X線撮影装置を使用する場合、関節等の関心部位を正面から撮影する場合がある。この際、座位または臥位の姿勢力被検体 20の体の向きを変えて撮影する。もし被検体 20の姿勢に無理があって撮影に耐えられないならば、三角形や R状の撮影補助具を被検体 20に当てて、 X線照射方向に関心部位を固定することが行われる。しかし、この方法では関心部位を所定位置に固定するのに時間がかかつて撮影の効率が悪い。

[0058] このような場合の本実施例 2に係る X線撮影装置の設定を説明する。図 11は本実施例 2に係る X線撮影装置を示したものである。まず、アーム回転駆動部 5によりアーム 6 を b方向に回転して所定位置に位置決めする。次にアーム角度調整部 25によりァーム 6を ί軸方向に揺動する。

すなわち b軸方向の回転と 1#方向の回転を組み合わせることにより、図 15に示すような角度 αと角度 j8の 2方向の角度調整 (ダブルアングル）による撮影が可能となる。これによつて撮影補助具を使用せずに関心部位の撮影が行なうことができるようになる。こうすると作業能率が向上する上、被検体 20に無理な姿勢を強いる必要がなくなり、被検体 20の負担も軽減できる。

[0059] アーム 6の仿向の角度調整は、アーム角度調整部 25に設けられた回転駆動源 26a により減速手段 26bを介して支持軸 25dを揺動させることにより行う。回転駆動源 26aによりアーム 6を回転させている間は、支持軸 25dに設けられた電磁ブレーキよりなる制動部 28に通電されて支持軸 25dが解放されてヽる。アーム 6が調整位置に停止されると制動部 28の通電がオフとなって、制動部 28はその位置で支持軸 25dを固定する。このため、 X線撮影中にアーム 6が不用意に動くことがなくなる。回転駆動源 26a側ではなぐ支持軸 25d側に制動部 28を設けることにより、 X線撮影装置の電源 26aをオフ〖こしたり、停電時でも制動部 28により支持軸 25dが制動状態にあれば、アーム 6が不用意に回転することがな、。こうして高、安全性が得られる。

[0060] しかし、アーム 6を ί方向に調整している際、 X線管部 10と X線受像部 12の間に被検体 20がいる場合には、アーム角度調整部 25や装置本体 1が緊急停止する場合がある。あるいは、停電時に装置本体 1が運転できないこともある。このような場合には、減速部 26bのウォーム軸 26dにハンドルを取り付けて、ハンドルによりウォーム軸 26dを手動で回転する。こうすることによりアーム 6を回転させることができるため、 X線管部 10と X線受像部 12を手動で元の位置に復帰できる。

[0061] 次に、医師等から指示された撮影部位のオーダーが立位から臥位、また臥位から立位等と頻繁に変る撮影の場合について説明する。撮影部位が体位とともに変化する場合、図 11において、その都度アーム 6を b方向へ回転させていては撮影に時間が力かって作業能率が悪い。

このような場合、立位及び臥位ともアーム 6を図 16に示すようにほぼ水平に保持し、臥位での撮影時には X線装置回転手段 30の回転駆動手段により X管装置 10をほぼ 90度回転させて、 X線照射方向を下向きにする。

そして X線受像部 12の代わりに別途用意するポータブル式力セッテを使用して撮影を行うことにより、アーム 6を回転させることなく臥位姿勢の被検体 20を撮影することができる。こうすることで、撮影時間がさらに短縮できる。また、このような方法により、 X 線撮影装置の動作範囲を超えた撮影も可能となる。

[0062] 以上説明したように、実施例 2に記載した X線撮影装置によれば、 2方向の角度調整 (ダブルアングル）による撮影が可能となり、アーム 6をほぼ水平に保持した状態でも、立位及び臥位で X線撮影可能となる。

なお、実施例 1においても実施例 2においても、天井が低い部屋に X線撮影装置を設置した場合には、スライダ 4aを比較的低い位置に支持した状態で、アーム回転駆動部 5によりアーム 6を b方向に回転してほぼ水平になるようにし、その後アーム上下動駆動部 4によってスライダ 4aを上方の胸部位置まで駆動するようにする。この手順により、比較的に天井が低い部屋でもアーム 6の操作を支障無く行うことができる。

[0063] また、本発明に係る X線撮影装置を、院内ネットワークへ接続することにより、撮影ポジショニングの自動化が達成可能となる。デジタル X線受像装置は一般に高価ではあるが、他の装置や器具を用いずに、本体だけで胸部から四肢までの撮影を行うことが可能となる。このため、設置スペースの縮小化が図れるようになる。また、 X線技師は、 X線撮影装置の移動のために長い導線を移動したり、ポータブル式力セッテのサイズ選択、持ち運び、現像などを行う作業時間を、被検体 20に接する時間及び診断画像の確認など本来あるべき業務に当てることができるようになる。

なお、前記本発明の実施例に記載した X線撮影装置では、デジタル X線受像装置として FPDを用いた。しかし、その他のデジタル X線受像装置にも本発明を同様に適用することができる。

産業上の利用可能性

[0064] 一台の X線撮影装置を備えるだけで、あらゆる形態の撮影ニーズにこたえることができ、診断の低コスト化と所要時間短縮、ならびに設置スペースの省スペース化並びに収納に貢献する。さらに、同 X線診断装置は、遠隔診断、院内ネットワーク (HIS)、及び放射線科内ネットワーク (RIS)等にも対応可能である。

Claims

請求の範囲

[1] X線を照射する X線管部と、

前記 X線管部に対向配置された X線受像部と、

前記 X線管部と前記 X線受像部を保持し、前記 X線管部と前記 X線受像部の中心を結ぶ X線中心線について、少なくとも前記 X線中心線の垂直面上の方向と位置または前記 X線中心線の長さの一方を変更可能な保持部と、

前記 X線受像部が受像した画像カゝら X線画像を得る画像処理部と、を備えたことを特徴とする X線撮影装置。

[2] 前記保持部には、前記 X線管部と前記 X線受像部とを搭載して移動可能なアームと

、前記アームを保持する本体と、を含み、

前記 X線中心線の垂直面上の方向と位置を変更することで、被検体の立位、座位、及び臥位の何れの方向からも被検体を撮影できるように前記アームを移動する撮影装置操作部を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の X線撮影装置。

[3] 前記アームにはその両端側に前記 X線管装置及び前記 X線受像装置が対向するよう設けられ、

前記アームを前記本体の側方において回転させるアーム回転駆動手段と前記アームを上下方向へ駆動するアーム上下動駆動手段と、

をさらに備えたことを特徴とする請求項 2に記載の X線撮影装置。

[4] 前記アームは長手方向に伸縮可能に組み合わされた複数の部分力構成され、前記アームを長手方向に伸縮させることで、前記 X線管焦点と受像装置間の距離（

SID)を変更する X線管前後駆動手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項 2または 3に記載の X線撮影装置。

[5] 前記アーム回転駆動手段と前記アームとの間に設けられ、前記アームの回転方向と直交する方向へ前記アームを揺動させることにより前記アームの角度調整を行うァーム角度調整手段と、を備えたことを特徴とする請求項 2ないし 4のいずれかに記載の X線撮影装置。

[6] 前記 X線管部を前記アームの伸縮方向と直交する方向へスライドさせる X線管部スライド手段と、を設けたことを特徴とする請求項 4または 5に記載の X線撮影装置。

[7] 前記 X線管部を前記アームの回転方向へ回転させる X線管回転手段をさらに設けたことを特徴とする請求項 2な、し 6の何れかに記載の X線撮影装置。（図 16)

[8] 前記 X線受像部は前記アームの回転軸と同軸で回転可能に搭載され、

前記アームには、前記 X線受像部を回転させる回転駆動手段を備えたことを特徴とする請求項 2ないし 7の何れかに記載の X線撮影装置。

[9] 前記アームは前記本体上の垂直方向に移動可能なスライダに保持され、

前記アーム上下動駆動手段は、前記スライダを前記本体が設置された床面より 0.3mから 1.6mの範囲内で上下調整可能であることを特徴とする請求項 2ないし 8に記載の X線撮影装置。

[10] 前記アーム回転駆動手段は、前記アームを水平位置から上下方向へ少なくとも 180 度回転可能としたことを特徴とする請求項 3に記載 X線撮影装置。

[11] 前記 X線管前後動駆動手段は、前記 X線管焦点と前記 X線受像面との間の距離（

SID)を少なくとも 1. lm力も 2mのいずれかの範囲内で調整可能としたことを特徴とする請求項 4に記載の X線撮影装置。

[12] 前記 X線管スライド手段は、前記 X線焦点を前記受像面中心に対して 0.13mまでの範囲内で移動調整できるようにしたことを特徴とする請求項 6記載の X線撮影装置。

[13] 前記 X線受像部の回転駆動手段は、前記 X線受像部を ±45度までの範囲内で回転可能としたことを特徴とする請求項 8記載の X線撮影装置。

[14] 前記撮影装置操作部は、前記アーム回転駆動手段による前記アームの回転と、前記 X線受像部回転駆動手段による X線受像部の回転とを組み合わせることで、前記 X 線管部と前記 X線受像部とが対面する角度を一定とすることを特徴とする請求項 8または 13に記載の X線撮影装置。

[15] X線を照射する X線管部と、

前記 X線管部に対向配置された X線受像部と、

前記 X線受像部が受像した画像から X線画像を得る画像処理部と、

両端側に前記 X線管部及び前記 X線受像部が対向するように設けられ、かつ X線管前後駆動手段により伸縮することにより、前記 X線管部と前記 X線受像部との間の距離 SIDが調整自在なアームと、前記アームを回転自在に支持する本体と、

前記本体に上下動自在に設けられたスライダにより水平方向に支承され、かつ前記本体の側方へ突設された端部に前記アームが固着された回転軸及び前記回転軸を正逆回転させる電動機とからなるアーム回転駆動手段と、

前記 X線管部、前記 X線受像部、前記画像処理部の操作を行う撮影装置操作手段と、

前記スライダを上下方向へ駆動するアーム上下動駆動手段と、

を備えた X線撮影装置。

前記 X線受像部を前記アームの回転中心を中心に回転させる X線受像部回転駆動手段と、

前記アーム回転駆動手段と前記アームとの間に設けられ、前記アームの回転方向と直交する方向へ前記アームを揺動させることにより、前記アームの角度調整を行うアーム角度調整手段と、

前記 X線管部を前記アームの伸縮方向と直交する方向へスライドさせる X線管部スライド手段と、

前記 X線管部を前記アームの回転方向へ回転させる X線管部回転手段と、を備えたことを特徴とする請求項 15に記載の X線撮影装置。