【手続補正書】
【提出日】平成17年10月21日(2005.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  Ｘ線透視撮影装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板に乗った被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、このＸ線照射手段と前記被検体を挟んで対向配置され前記被検体の透過Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、このＸ線検出手段から出力された透過Ｘ線信号を画像表示する表示手段と、を備えたＸ線透視撮影装置において、
前記天板及び前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線受信手段の各位置情報を検出する位置検出手段と、この位置検出手段によって検出された位置情報に基づいて前記天板及び前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段をそれぞれ接触させないように、且つ前記天板が床面からの高さが常に一定となるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医学的な診断に用いられるＸ線診断装置に関して、広範囲に撮影するように映像系を位置決めできるＸ線透視撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線透視撮影装置は、診断の分野においては欠かせないものとなっているが、近年、診断のみならず治療にも使用されるようになっている。この治療は、Ｘ線透視下で、先端にさまざまな器具を取り付けたカテーテルを被検体に挿入し行うものであり、従来の外科的な手術による治療に対して、被検体に与える苦痛を少なくでき、安価に治療ができるという大きなメリットを持つため、急速に普及している。このような治療方法は、ＩＶＲ（INTERVENTIONAL RADIOLOGY）と呼ばれている。
【０００３】
このＸ線透視撮影装置は、Ｘ線映像系とこれを移動可能とする保持機構部を有し、また被検体を寝載する天板とこれを移動可能とする機構部を構成している。これらは映像系及び天板の動作により相互に接触するおそれがあるため、各々の動作により判定を行い、操作者の操作に応じて減速、停止または自動退避動作を行わせることにより接触することがないように回避動作を行っている（例えば、特許文献１）。この従来技術は、接触防止のための退避動作を行わず単に動作範囲を制限するだけとするか、接触防止のための退避動作を行うかを、状況や医師等の意図によりその都度任意に選択できるように改善したＸ線透視撮影装置である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０１７４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、操作者はその操作に対して動作を停止した場合、接触を回避させるために軸を動作させた後、再度動作させたい軸を操作したり、接触回避スイッチなるスイッチを選択することにより接触を回避する操作を行わなくてはならない。例えばＣアームを体軸方向に動作させたとき、所望位置の手前で天板と接触が生じた場合、操作者は一旦Ｃアームの体軸方向への動作を中断し、天板を接触しない位置まで上下動させる。そして、Ｃアームを再度操作し、所望位置まで動作させた後、天板高さを手技が行い易い高さに再設定するべくＣアームと天板を支持する支柱高さを変更していた。
【０００６】
本発明の目的は、各機構部及び位置関係により接触しそうな床や天井等との接触により動作停止をさせずに一回の操作で診断したい部位まで映像系を移動可能にし、床からの天板の高さを常に一定にして、検査、診断、治療をスピーディかつ円滑に行うことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、天板に乗った被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、このＸ線照射手段と前記被検体を挟んで対向配置され前記被検体の透過Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、このＸ線検出手段から出力された透過Ｘ線信号を画像表示する表示手段と、を備えたＸ線透視撮影装置において、前記天板及び前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線受信手段の各位置情報を検出する位置検出手段と、この位置検出手段によって検出された位置情報に基づいて前記天板及び前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段をそれぞれ接触させないように、且つ前記天板が床面からの高さが常に一定となるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
図１にＸ線透視撮影装置の構成の概要を示す。Ｘ線透視撮影装置は、一種のＣアーム型であり、循環器の検査等で用いられる。Ｘ線を可視化させるための、イメージ・インテンシファイア或は平面検出器からなる映像装置１と、被検体を寝載する天板２を持つ天板機構部３と、Ｘ線を発生させるＸ線管装置４と、Ｃアームを保持するＣアームスライド部５及びＣアーム回転部６と、Ｃアームを被検体の長手方向に移動させるＣアーム走行レール部７と、天板全体を昇降、起倒する機構部８とからなる透視撮影台９と、この透視撮影台９の操作を行う操作卓１０と、映像装置１により出力されるＸ線透視撮影像信号を可視化する透視撮影モニタ１６からＸ線透視撮影装置は構成される。映像装置１は内蔵された駆動部を用いて被検体への接近方向及び退避方向の動作をする。天板機構部３は天板２を上下方向に動作させる昇降機構を備えている。また、Ｃアーム走行レール部７を用いて、被検体の長手方向及び横手方向の動作をする。機構部８はＣアーム及び天板の起倒動作を行うための駆動機構及び天板全体の昇降機構を備えている。動作を行う各駆動部は位置検出器により位置の検出が可能であり、その位置情報は演算装置に取込まれる。
【０００９】
図２に第１の実施形態の制御装置のブロック図を示す。操作卓１０からの動作指令は制御回路を介してＣＰＵ１２へ伝達され、ＣＰＵ１２により動作指令対象の軸の駆動装置１３へ動作指令を出力しモータ１４を動作させる。モータ１４には各動作軸の位置を分からせるためのロータリーエンコーダ等の位置検出器１５が備えられており、装置各機構間の相互接触はこの位置検出器からの位置情報をもとにＣＰＵ１２で接触を監視して、操作卓１０からの動作指令に対して駆動装置への動作指令出力を制限する。天板の位置検出では、天板の上下位置を天板に備えられたポジションセンサ（図示しない）によって検出する。ポジションセンサはＸ線管装置４が天板２の真下にある時、天板２とＸ線管装置４が同じ高さになる位置を原点とし、検出した寝台位置情報を制御回路１１に送る。送られてきた位置情報は、メモリ等に格納され、この位置情報をもとにＣＰＵ１２で接触を監視する。機構部８、Ｃアームスライド部５及びＣアーム回転部６にも同様にポジションセンサが備えられており、それぞれ位置情報は、メモリ等に格納され、接触を監視する。
【００１０】
Ｃアームを被検体回りに回転させる（スライド）操作を行いＸ線管装置４が天板と接触したと判定した場合、従来では図５に示すように、Ｃアームの動作にはインタロックがかかるためこの操作を続けることはできない（ｇ）。またこの場合、操作者は天板を任意の位置まで上方向に動作させて接触を回避させた後（ｈ）、再度Ｃアームのスライド操作を行い診断したい位置、方向付け操作を行う（ｉ）。また、天板を上方向に動作させるという操作により医師の作業高が高くなるため場合によっては天板全体を下方向に動作させ、作業高を下げなければならない場合もある。このような操作は操作者にとっては煩雑な操作となり検査時間もかかってしまう。そこで、機構部及び位置関係による相互間の接触を判定した場合、天板上下動と天板上下動を組合せた動作を行わせることにより天板高さを変えずに接触を回避させて操作を継続できるような制御を行うことにより上記一連の煩雑な操作を避け、簡易な操作で診断したい部位への位置決めできる操作をさせられるようになる。この時、目的の操作軸以外の動作をさせているため操作者には注意を促すため操作パネル上には複合動作中であることのメッセージが表示されるようになっている。
【００１１】
ここで、図４に本発明による接触回避動作を示す。動作を行う各駆動部のポジションセンサを用いて機構部等のメモリ等に蓄えられた位置情報に基づいて相互位置関係から接触判定を行う。Ｃアームのスライド操作（図  ４（ａ））によりＸ線管装置４と天板が接触したと判定した場合（図４（ｂ））、Ｘ線管装置４は天板２下側で接触していると判断できるため、接触を回避させるため天板２を上方向に動作させる。この時、天板２とＸ線管装置４の最接近部の隙間を一定に保つ計算を行いながらＣアームスライド操作をし、接触回避処理のために上げた天板高分を天板２を下方向に動作させる（図４（ｃ））。Ｃアームと天板２は、天板機構部３を介して一体となっており、機構部８を用いて天板２を上方向に動作させると共に、天板機構部３を用いて天板２を下方向に動作させることにより、床面からの天板２高を常に一定に保つことができる。この一連の処理である天板の上方向の動作と天板の下方方向の動作の組合せ動作及びＣアームスライド操作を同時動作させながら操作させることも可能であり、この場合天板の上動作と天板下動作を同速度に動作させることにより床面からの天板高を常時一定に保持することができる。したがって、接触回避動作をするために、その都度操作者が操作レバー又はスイッチをＯＮ，ＯＦＦすることなく、ポジションセンサからの位置情報を蓄えたメモリ等の記憶手段に基づいてソフトウェア上で接触判定、回避動作を行うことができる。そのため操作者の操作手順が、その分少なくなる。
【００１２】
図３に第１の実施形態の動作のステップを示す。操作者が任意の位置へ映像系を動作するために操作（Ｓ１）すると、ＣＰＵではメモリ等に蓄えられた位置情報から動作軸に対応した相互の接触判定のための計算を行う（Ｓ２）。このとき接触だと判定する（Ｓ３）と、操作中に天板高さが一定となるように天板上下動の速度及び方向を設定する（Ｓ４）。操作軸に対しても同様に動作指令が出力可能となるため速度を設定して動作指令を出力し（Ｓ５）、（Ｓ６）、操作が停止されたときに全ての動作指令出力を停止する。接触ではないと判定した場合には動作制限を行う必要性がないため動作指令を出力し続け、操作者の操作が停止されたときに操作軸に対応した動作指令出力を停止する。
【００１３】
なお、上記の説明は一つの例に関するものでこの発明の趣旨を逸脱しない範囲で種種に変更可能である。
【００１４】
例えば、Ｃアームと天板との接触時だけに適用されるのではなく、Ｃアームの動作と床及び天井との接触にも同様に適用でき、映像系装置と天板及び床、天井との接触にも応用できる。また、動作範囲制限回路を別に設けて別個のハードウェア上で構成してもよい。図１に示したＣアーム型Ｘ線透視撮影装置だけでなくほかのタイプのＸ線透視撮影装置にも適用できる。
【００１５】
次に第２の実施形態として、接触回避機構にオートポジショニング機構を備えた。表示装置１６、操作卓１０及びポジションセンサが制御回路１１に接続されており、制御回路１１の制御のもとで、操作者がコマンド等の入力をすることによって、オートポジショニングが実現される。ここで、オートポジショニング機構とは、Ｃアームの姿勢に応じて、イメージ・インテンシファイア或は平面検出器からなる映像装置１を自動的に回転及びスライドさせ、天板２に対する接触を回避させ、最適な撮影位置に移動させる機構である。例えば頭部撮影の場合、天板２に頭部位置を決めておき、その頭部位置を予め制御回路１１を含むコンピュータを通して設定しておく。その設定情報から自動的にＣアームを自動的に回転及びスライド天板を上げ、Ｃアームを下げて一連の動作をする。つまり、１回の操作で、頭部撮影の最適なポジションに映像装置１及びＸ線管装置４を天板２との接触を避けて設定することができる。また、オートポジショニング機構には、操作者が頭部撮影をすると設定したときに、頭部撮影に適したＸ線を照射するように映像装置１及びＸ線管装置４を自動的にスライドさせ、被曝を避けるため撮影範囲だけＸ線を照射させるようにＸ線管装置４の絞りを調整する機能も含まれている。
【００１６】
以上述べたように、各機構部の位置関係を計算して接触判定を行い、接触だと判定すると、被検体が寝載する天板、Ｘ線映像系及びＸ線管装置が動作する際にそれぞれ接触を回避し、天板高さが一定となるように制御する。このようにして、各機構部の相互の接触を回避させ、天板高さを常に一定に保持することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明により、Ｘ線管支持装置の操作において動作軸の相互の接触により停止させることなく継続した操作が可能となり目的の位置まで一回の操作で動作させることが可能となる。また、天板高さを変更しないため操作者が動作前後で違和感なく検査、診断、治療を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するＸ線透視撮影装置を示す概要図。
【図２】本発明の駆動系を示すブロック図。
【図３】本発明の動作に関するフローチャート図。
【図４】本発明を実施するＸ線透視撮影装置の動作を示す図。
【図５】従来のＸ線透視撮影装置の動作を示す図。
【符号の説明】
１  映像装置
２  天板
３  天板機構部
４  Ｘ線管装置
５  Ｃアームスライド部
６  Ｃアーム回転部
７  Ｃアーム走行レール部７
８  機構部
９  透視撮影台
１０  操作卓
１１  制御回路
１２  ＣＰＵ
１３  駆動装置
１４  モータ
１５  位置検出器
１６  透視撮影モニタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004141385.tif 000001