(57)【要約】【課題】一般撮影を行うにあたって、被曝の低減、画質の向上及び視野の拡大を実現することができるＸ線診断装置を提供する。【解決手段】Ｘ線診断装置１において、被検体が載置される載置面２ａを有する天板２と、Ｘ線を照射する第１のＸ線管３ａと、Ｘ線が入射する検出面Ｍ１を有しその検出面Ｍ１に入射したＸ線を検出する平面検出器４ａと、第１のＸ線管３ａ及び平面検出器４ａを天板２を間にして対向させて保持する保持アーム５と、天板２と保持アーム５とを天板２の載置面２ａに沿う方向に相対移動させる移動機構６ｃと、平面検出器４ａの検出面に沿う方向に伸びる回転軸を中心として保持アーム５を回転させる回転機構６ａと、Ｘ線を照射する第２のＸ線管７ａとを備え、平面検出器４ａはその検出面Ｍ１が第２のＸ線管７ａに対向可能に保持アーム５に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が載置される載置面を有する天板と、
Ｘ線を照射する第１のＸ線管と、
前記Ｘ線が入射する検出面を有し、前記検出面に入射した前記Ｘ線を検出する平面検出器と、
前記第１のＸ線管及び前記平面検出器を前記天板を間にして対向させて保持する保持アームと、
前記天板と前記保持アームとを前記天板の載置面に沿う方向に相対移動させる移動機構と、
前記平面検出器の検出面に沿う方向に伸びる回転軸を中心として前記保持アームを回転させる回転機構と、
Ｘ線を照射する第２のＸ線管と、
を備え、
前記平面検出器は、前記検出面が前記第２のＸ線管に対向可能に前記保持アームに設けられていることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記平面検出器は、前記保持アームの回転方向と同じ方向に回転可能に前記保持アームに設けられていることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記平面検出器は、前記保持アームの外側に向かって回動可能に前記保持アームに設けられていることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記平面検出器は、前記第１のＸ線管及び前記平面検出器を通る直線方向に沿う回転軸を中心として前記保持アームに回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記平面検出器は、前記検出面が前記天板の載置面と同じ高さになる位置まで移動可能に形成されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記保持アームが前記天板の端部に位置するように前記天板と前記保持アームとを相対移動させ、
前記回転機構は、前記保持アームが前記天板の端部に位置した場合、前記平面検出器が前記天板に対向しない位置まで前記保持アームを回転させ、
前記平面検出器は、前記検出面が前記第２のＸ線管に対向する位置まで回転することを特徴とする請求項２記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記移動機構は、前記天板が前記第１のＸ線管と前記平面検出器との間に存在しない位置まで前記天板と前記保持アームとを相対移動させ、
前記平面検出器は、前記天板が前記第１のＸ線管と前記平面検出器との間に存在しない位置にある場合、前記検出面が前記天板の載置面と同じ高さになる位置まで移動することを特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記第２のＸ線管は天井から吊り下げられていることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線診断装置に関し、特に、Ｘ線を検出する平面検出器を備えるＸ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置は、Ｘ線管により天板上の被検体（例えば、患者や受検者など）に対してＸ線を照射し、Ｘ線検出器により被検体を透過したＸ線量を検出して被検体の投影データを収集する装置である。なお、Ｘ線管及びＸ線検出器は天板を間にして対向させてＣアームにより保持されている。このＸ線診断装置としては、例えば、循環器系の医用画像を撮影するＸ線透視撮影装置などが挙げられる。
【０００３】
Ｘ線透視撮影装置の中には、Ｘ線検出器として平面検出器を搭載した多目的Ｘ線透視撮影装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この平面検出器を搭載した多目的Ｘ線透視撮影装置では、消化管検査や血管造影検査以外にも、腹部や骨などを撮影する一般撮影、すなわち単純撮影（造影剤を必要としない撮影）が行われる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１６１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の多目的Ｘ線透視撮影装置では、一般撮影を行うにあたって以下の問題がある。
【０００６】
１．患者と平面検出器との間に天板が入ってしまい、天板が写る線量を入れる必要があるため、患者の被曝量が増加してしまう。
【０００７】
２．Ｘ線管及び平面検出器はＣアームにより保持されているため、十分なＳＩＤ（Source to Image Distance：線源受像面間距離）がとりにくく拡大率が大きくなり、鮮明な画像が得られない。
【０００８】
３．正確な距離計測のため、観察部位はなるべく１枚の画像に収まることが望ましいが、下肢のように長細い部位は、大型の平面検出器を使用しても複数の画像を張り合わせる必要があり、操作が複雑なうえ精度も出しにくい。
【０００９】
なお、観察部位を１枚の画像に収めるため、フィルムカセッテを斜めに置いて、その対角方向を利用して撮影してもよいが、その後の画像の電子化が困難であり、さらに、その画像電子化には高額なＣＲ（Computed Radiography）やカセッテタイプの平面検出器システムが必要になってしまう。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、一般撮影を行うにあたって、被曝の低減、画質の向上及び視野の拡大を実現することができるＸ線診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明の特徴は、Ｘ線診断装置において、被検体が載置される載置面を有する天板と、Ｘ線を照射する第１のＸ線管と、Ｘ線が入射する検出面を有し、検出面に入射したＸ線を検出する平面検出器と、第１のＸ線管及び平面検出器を天板を間にして対向させて保持する保持アームと、天板と保持アームとを天板の載置面に沿う方向に相対移動させる移動機構と、平面検出器の検出面に沿う方向に伸びる回転軸を中心として保持アームを回転させる回転機構と、Ｘ線を照射する第２のＸ線管とを備え、平面検出器は、検出面が第２のＸ線管に対向可能に保持アームに設けられていることである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一般撮影を行うにあたって、被曝の低減、画質の向上及び視野の拡大を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の一形態に係るＸ線診断装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すＸ線診断装置が備えるＸ線検出部の概略構成を示す側面図である。
【図３】図２に示すＸ線検出部の下方からの概略構成を示す平面図である。
【図４】図１に示すＸ線診断装置の概略構成を示す正面図であって、第１の一般撮影動作を説明するための説明図である。
【図５】図１に示すＸ線診断装置の概略構成を示す正面図であって、第２の一般撮影動作を説明するための説明図である。
【図６】図５に示すＸ線診断装置の上方からの概略構成を示す平面図である。
【図７】図１に示すＸ線診断装置の概略構成を示す正面図であって、第３の一般撮影動作を説明するための説明図である。
【図８】第３の一般撮影動作における視野の拡大を説明するための説明図である。
【図９】図１に示すＸ線診断装置の概略構成を示す正面図であって、第４の一般撮影動作を説明するための第１説明図である。
【図１０】図１に示すＸ線診断装置の概略構成を示す正面図であって、第４の一般撮影動作を説明するための第２説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の一形態に係るＸ線診断装置１は、患者等の被検体Ｐが載置される載置面２ａを有する長尺形状の天板２と、その天板２上の被検体Ｐに対してＸ線を照射する第１のＸ線照射部３と、天板２上の被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出部４と、第１のＸ線照射部３及びＸ線検出部４を対向させて保持する保持アーム５と、天板２及び保持アーム５を移動させる移動機構６と、Ｘ線を照射する第２のＸ線照射部７と、その第２のＸ線照射部７を天井などから保持する保持機構８とを備えている。このようなＸ線診断装置１としては、例えば、被検体Ｐの血管等の医用画像を撮影するＸ線透視撮影装置などがある。
【００１６】
第１のＸ線照射部３は、Ｘ線を出射する第１のＸ線管３ａ及びその第１のＸ線管３ａから出射されたＸ線を絞る第１のＸ線絞り器３ｂなどを備えている。第１のＸ線絞り器３ｂとしては、例えばコリメータなどが用いられる。この第１のＸ線照射部３は、第１のＸ線管３ａによりＸ線を出射し、そのＸ線を第１のＸ線絞り器３ｂによって絞って天板２上の被検体Ｐに照射する。
【００１７】
なお、第１のＸ線照射部３は、高電圧発生部を介して制御部（いずれも図示せず）に電気的に接続されている。高電圧発生部は、第１のＸ線照射部３に供給する高電圧を発生させる装置であり、制御部から与えられた電圧を昇圧及び整流し、その電圧を第１のＸ線照射部３に供給する。なお、制御部は、第１のＸ線照射部３に所望のＸ線を発生させるため、高電圧発生部に与える電圧の波形、すなわち振幅やパルス幅等の各種条件を制御する。
【００１８】
Ｘ線検出部４は、Ｘ線が入射する検出面Ｍ１を有する平面検出器（ＦＰＤ）４ａ及びその平面検出器４ａを移動させる検出器移動機構４ｂなどを備えている。なお、平面検出器４ａとしては、例えば、Ｘ線投影情報を電気信号に間接変換する間接変換方式の平面検出器やＸ線投影情報を電気信号に直接変換する直接変換方式の平面検出器などが用いられる。このＸ線検出部４も制御部に電気的に接続されており、制御部により制御される。
【００１９】
保持アーム５は、例えばＣ字形状のＣアームであり、そのアームが伸びる方向（円弧状方向）にスライド移動可能（往復移動可能）に形成されている。この保持アーム５の長手方向の両端部には、第１のＸ線照射部３及びＸ線検出部４が対向するように設けられている。
【００２０】
移動機構６は、保持アーム５を回転させるアーム回転機構６ａと、天板２をその長手方向、短手方向及び上下方向に移動させる天板移動機構６ｂと、保持アーム５をアーム回転機構６ａと共に天板２の長手方向に移動させるアーム移動機構６ｃと、天板移動機構６ｂ及びアーム移動機構６ｃを保持する起倒機構６ｄと、その起倒機構６ｄを回転可能及び移動可能に保持する架台６ｅとにより構成されている。なお、図１中の矢印は各部の移動方向を示している。この移動機構６も制御部に電気的に接続されており、制御部により制御される。
【００２１】
アーム回転機構６ａは、保持アーム５をそのアームが伸びる方向にスライド移動可能に支持し、アーム移動機構６ｃに回転可能に設けられている。また、天板移動機構６ｂは、保持アーム５に保持された第１のＸ線照射部３及びＸ線検出部４の間に天板２を位置付けて保持する。アーム移動機構６ｃはアーム回転機構６ａを支持し、起倒機構６ｄの長手方向に沿って移動する。起倒機構６ｄは回転可能にさらに図１中の上下方向に移動可能に架台６ｅに設けられている。なお、架台６ｅは床面に固定して設置されている。
【００２２】
第２のＸ線照射部７は、前述の第１のＸ線照射部３と同様に、Ｘ線を出射する第２のＸ線管７ａ及びその第２のＸ線管７ａから出射されたＸ線を絞る第２のＸ線絞り器７ｂなどを備えている。第２のＸ線絞り器７ｂとしては、例えばコリメータなどが用いられる。このような第２のＸ線照射部７は、第２のＸ線管７ａによりＸ線を出射し、そのＸ線を第２のＸ線絞り器７ｂによって絞って照射する。この第２のＸ線照射部７も制御部に電気的に接続されており、制御部により制御される。
【００２３】
保持機構８は、第２のＸ線照射部７を天井から吊り下げて保持する機構である。この保持機構８は天井面に沿うレールなどに移動可能に設けられている。この保持機構８も制御部に電気的に接続されており、制御部により制御される。
【００２４】
なお、制御部は、各部を制御するマイクロプロセッサなどのコントローラや、各種プログラム及び各種データを記憶する記憶部などを備えている。この制御部は、記憶部に記憶された各種プログラムや各種データなどに基づいて各部を制御する。特に、制御部は、各種のプログラムに基づいて、各種データの計算又は加工等を行う一連のデータ処理、及び医用画像等の画像を表示する画像表示処理なども実行する。
【００２５】
次いで、前述のＸ線検出部４について詳しく説明する。
【００２６】
図２及び図３に示すように、Ｘ線検出部４の平面検出器４ａは、Ｌ字形状の第１支持体１１にベアリング１２を介して回転軸Ａを中心として回転可能に設けられている。このベアリング１２には、環状の歯車１３が嵌められており、その歯車１３に噛み合う歯車１４と、その歯車１４を回転させるモータ１５とが設けられている。モータ１５は第１支持体１１に固定されている。このような機構が平面検出器４ａを回転軸Ａを中心として回転させる。なお、回転軸Ａは平面検出器４ａの中心軸であり、天板２に直交する方向に沿う軸である（図１参照）。
【００２７】
第１支持体１１は、直方体形状の第２支持体１６の端部（図２中の下端部）に回転軸Ｂを中心として回動可能に設けられている。これにより、第１支持体１１と共に平面検出器４ａは保持アーム５の外側に向かって回動し、例えば９０度回動した状態で固定される。第１支持体１１はネジなどの固定部材１６ａにより第２支持体１６に固定されており、その固定部材１６ａは第１支持体１１を回動させる際に取り除かれる。なお、回転軸Ｂは、天板２の長手方向に沿う軸である（図１参照）。
【００２８】
第２支持体１６は、移動板１７にベアリング１８を介して回転軸Ｃを中心として回転可能に設けられている。このベアリング１８には、環状の歯車１９が嵌められており、その歯車１９に噛み合う歯車２０と、その歯車２０を回転させるモータ２１とが設けられている。モータ２１は移動板１７に固定されている。このような機構が平面検出器４ａを回転軸Ｃを中心として回転させる。なお、回転軸Ｃは、天板２の短手方向に沿う軸である（図１参照）。
【００２９】
移動板１７は、保持アーム５に固定された第３支持体２２に一対のレール２３及び一対のスライダ２４を介して設けられている。この移動板１７の端部には、平板状の棒に歯切りをしたラックなどの板歯車２５が設けられており、その板歯車２５に噛み合う歯車２６と、その歯車２６を回転させるモータ２７とが設けられている（図３参照）。モータ２７は第３支持体２２に固定されている。このような機構が平面検出器４ａを回転軸Ａと平行な方向、すなわち保持アーム５に保持された第１のＸ線照射部３及びＸ線検出部４を通る直線方向に移動させる（図１参照）。
【００３０】
次に、前述のＸ線診断装置１の一般撮影動作について説明する。なお、図１に示すよな装置状態が初期状態とされ、この初期状態から各部が移動することになる。
【００３１】
第１の一般撮影では、図４に示すように、まず、保持アーム５が天板移動機構６ｂ側と反対側（図４中の左側）に向かって天板２の長手方向に移動し、天板２の端部に位置する。次いで、Ｘ線検出部４の平面検出器４ａが天板２の下方から外に出る位置まで保持アーム５が回転する。次に、平面検出器４ａが回転軸Ｃを中心として回転し、平面検出器４ａの検出面Ｍ１が天板２と平行にされる。その後、第２のＸ線照射部７が平面検出器４ａに合わされて配置される。この状態で平面検出器４ａの検出面Ｍ１上に被検体Ｐの手や腕などが載せられ、第２のＸ線照射部７を用いた撮影が行われる。
【００３２】
第２の一般撮影では、図５及び図６に示すように、まず、天板２が立位状態（又は逆立位状態）にされる。次いで、平面検出器４ａが装置手側（図６中の下側）に移動するように保持アーム５がスライド移動する。次に、平面検出器４ａが回転軸Ｂを中心として９０度程度回動する。その後、第２のＸ線照射部７が平面検出器４ａに合わされて配置される。この状態で平面検出器４ａの検出面Ｍ１の手前に被検体Ｐが立ち、第２のＸ線照射部７を用いた撮影が行われる。
【００３３】
このように第１及び第２の一般撮影では、天板２が平面検出器４ａと第２のＸ線照射部７との間にない状態で撮影が行われるので、天板２が平面検出器４ａと第２のＸ線照射部７との間にある場合に比べ、天板２が写る線量を入れる必要がなくなるため、被検体Ｐの被曝量を低減させることができる。また、第２のＸ線照射部７を用いることでＳＩＤ（Source to Image Distance：線源受像面間距離）を大きく取ることが可能となり、さらに、観察部位と平面検出器４ａとを近づけて拡大率を小さくすることが可能となるので、画質の向上及び視野の拡大を実現することができる。
【００３４】
第３の一般撮影では、図７に示すように、まず、保持アーム５が天板移動機構６ｂ側と反対側（図７中の左側）に向かって天板２の長手方向に移動し、天板２の端部に位置する。次いで、Ｘ線検出部４の平面検出器４ａが天板２の下方から外に出る位置まで保持アーム５が回転する。次に、平面検出器４ａが回転軸Ｃを中心として回転し、平面検出器４ａの検出面Ｍ１が天板２と平行にされ、天板２の載置面２ａと同じ高さに位置し、さらに、平面検出器４ａが回転軸Ａを中心として９０度程度回転する。その後、第２のＸ線照射部７が平面検出器４ａに合わされて配置される。この状態で平面検出器４ａの検出面Ｍ１上に被検体Ｐの足などが載せられ、第２のＸ線照射部７を用いた撮影が行われる。
【００３５】
このように第３の一般撮影では、平面検出器４ａが回転軸Ａを中心として９０度程度回転することによって、図８に示すように、視野が拡大する。図８に示す各領域Ｒ１、Ｒ２が拡大した分の視野領域（図８中の太線による三角領域）である。これにより、被検体Ｐの足を撮影する撮影領域が拡大する。なお、第３の一般撮影でも、第１及び第２の一般撮影と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
第４の一般撮影では、図９に示すように、まず、保持アーム５が天板移動機構６ｂ側と反対側（図９中の左側）に向かって天板２の長手方向に移動し、天板２の端部に位置する。次いで、天板２が保持アーム５側と反対側（図９中の右側）に向かって移動し、第１のＸ線照射部３とＸ線検出部４との間から退避する。次に、平面検出器４ａが図９中の上方向に移動し、図１０に示すように、その検出面Ｍ１が天板２の載置面２ａと同じ高さにされ、平面検出器４ａが回転軸Ａを中心として９０度程度回転する。この状態で平面検出器４ａの検出面Ｍ１上に被検体Ｐの足などが載せられ、第１のＸ線照射部３を用いた撮影が行われる。
【００３７】
このように第４の一般撮影でも、第３の一般撮影と同様、平面検出器４ａが回転軸Ａを中心として９０度程度回転することによって、視野が拡大する（図８参照）。これにより、被検体Ｐの足を撮影する撮影領域が拡大する。なお、第４の一般撮影でも、ＳＩＤを大きく取ることが可能になることによる効果を除いて、第１及び第２の一般撮影と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、平面検出器４ａをその検出面Ｍ１が第２のＸ線照射部７に対向可能に保持アーム５に設けることによって、一般撮影を行う場合、保持アーム５に保持された平面検出器４ａと第２のＸ線照射部７とが対向し、第２のＸ線照射部７を用いた撮影を行うことが可能となる。これにより、天板２が平面検出器４ａと第２のＸ線照射部７との間にない状態で撮影を行うことが可能な形態をとることができ、その結果、天板２が平面検出器４ａと第２のＸ線照射部７との間にある場合に比べ、天板２が写る線量を入れる必要がなくなるため、被曝量の低減を実現することができる。さらに、ＳＩＤを大きく取ることが可能となり、加えて、観察部位と平面検出器４ａとを近づけて拡大率を小さくすることが可能となるので、画質の向上及び視野の拡大を実現することができる。
【００３９】
また、平面検出器４ａの検出面Ｍ１を第２のＸ線照射部７に対向可能にするため、平面検出器４ａは保持アーム５の回転方向と同じ方向に回転可能に保持アーム５に設けられている。加えて、平面検出器４ａは保持アーム５の外側に向かって回動可能に保持アーム５に設けられている。これにより、一般撮影を様々な形態で行う場合でも、天板２が平面検出器４ａと第２のＸ線照射部７との間にない状態で撮影を行うことが可能な形態をとることができる。
【００４０】
また、平面検出器４ａは、第１のＸ線照射部３及び平面検出器４ａを通る直線方向に沿う回転軸Ａを中心として保持アーム５に回転可能に設けられていることから、平面検出器４ａが回転軸Ａを中心として例えば９０度程度回転し、視野を拡大することができる。
【００４１】
また、平面検出器４ａは、その検出面Ｍ１が天板２の載置面２ａと同じ高さになる位置まで移動可能に形成されていることから、その位置にある平面検出器４ａの検出面Ｍ１上に被検体Ｐの肢体が載せられて第１のＸ線照射部３により撮影されるので、第１のＸ線照射部３による一般撮影を行う場合でも、天板２が平面検出器４ａと第１のＸ線照射部３との間にない状態で撮影を行うことが可能な形態をとることができる。さらに、観察部位と平面検出器４ａとを近づけて拡大率を小さくすることもできる。
【００４２】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１    Ｘ線診断装置
２    天板
２ａ  載置面
３ａ  第１のＸ線管
４ａ  平面検出器
５    保持アーム
６ａ  回転機構（アーム回転機構）
６ｂ  移動機構（天板移動機構）
６ｃ  移動機構（アーム移動機構）
７ａ  第２のＸ線管
Ｍ１  検出面
Ｐ    被検体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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