(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管装置と、
前記Ｘ線管装置を保持し、前記Ｘ線管装置を任意位置に移動させるＸ線管保持装置と、
ケーブルを介して前記Ｘ線管装置と電気的に接続され、前記Ｘ線を発生させるための電力を前記Ｘ線管装置へ供給するＸ線発生装置と、を備えたＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線管装置と前記Ｘ線発生装置は前記Ｘ線管保持装置を介して一体化され、
前記Ｘ線管保持装置は、
室内の床面に直交する方向に突出する第１の回動部と、
前記第１の回動部の上端で回動可能に支持された伸縮移動可能な柱状の回動部材とを有し、
前記回動部材の長手方向一端には、前記Ｘ線管装置と、前記Ｘ線管装置の作動を操作可能な第１の操作器とが備えられており、
前記回動部材の他端には、前記Ｘ線管装置の作動を操作可能な第２の操作器が備えられており、
前記Ｘ線発生装置は、前記第１の回動部の下端に配置されていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管装置と、
前記Ｘ線管装置を保持し、前記Ｘ線管装置を任意位置に移動させるＸ線管保持装置と、
ケーブルを介して前記Ｘ線管装置と電気的に接続され、前記Ｘ線を発生させるための電力を前記Ｘ線管装置へ供給するＸ線発生装置と、を備えたＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線管装置と前記Ｘ線発生装置は前記Ｘ線管保持装置を介して一体化され、
前記Ｘ線管保持装置は、
室内の床面に直交する方向に突出する第１の回動部と、
前記第１の回動部の上端で回動可能に支持された伸縮移動可能な柱状の回動部材とを有し、
前記回動部材の長手方向一端には、前記Ｘ線管装置と、前記Ｘ線管装置の作動を操作可能な第１の操作器とが備えられており、
前記回動部材の他端には、前記回動部材の一端側に取り付けられる前記Ｘ線管装置を任意位置及び任意姿勢で静止可能なバランス機構のみが備えられており、
前記Ｘ線発生装置は、前記第１の回動部の下端に配置されるとともに、前記Ｘ線発生装置の側面に前記Ｘ線管装置の作動を操作可能な第２の操作器が備えてあることを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線一般撮影に用いられるＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮影装置は一般に、Ｘ線管装置（Ｘ線絞り装置を含む）とこれを保持するＸ線管保持装置、Ｘ線検出器とこれを保持するＸ線検出器保持装置、Ｘ線発生装置、画像処理装置、画像表示装置（入力装置を含む）などで構成され、それぞれ個別ユニットとして専用施設（撮影室や操作室）に設置される。Ｘ線管保持装置には、天井走行式、床−壁走行式、床固定式等があり、特に天井走行式や床−壁走行式の場合、専用の走行レールを必要とし、走行レールの設置条件をクリアするために撮影室内では事前の施設工事を要する場合がある。
【０００３】
撮影は一般に胸部・腹部・骨等が行われ、これら複数の撮影方法に対応するために撮影室内に複数のＸ線管装置、Ｘ線検出器を設ける場合、そのほとんどがＸ線管保持装置にＸ線管装置が保持されたユニットとしてそれぞれ個別設置を要する。通常、Ｘ線管装置を保持したＸ線管保持装置と、Ｘ線管装置に被検体へ照射すべきＸ線を発生させるＸ線発生装置とは、撮影室内で離間させ、或いは撮影室と操作室とに離間させて設置され、これらはケーブルにより有機的電気的に接続されることでＸ線撮影可能な環境となる（例えば特許文献１，２参照）。こうした従来手法において、ユニット間、特にＸ線管装置とＸ線発生装置を接続するケーブルは、ユニット配置方法、Ｘ線管保持装置の動作範囲等を考慮し、その長さに比較的余裕（冗長性）を持たせる場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８７６３９号公報
【特許文献２】特開２００３−４７６０８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、上述した従来手法のように、ユニット間のケーブルに冗長性を持たせた場合、システム全体の電気的効率が悪化し、その結果、省電力化や発熱量削減といった側面から作動費用の削減に寄与し得ず、作動効率に関し課題を有していた。
【０００６】
発明が解決しようとする課題は、作動効率に優れたＸ線撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、被検体（１００）にＸ線を照射するＸ線管装置（７）と、Ｘ線管装置（７）を保持し、Ｘ線管装置（７）を任意位置に移動させるＸ線管保持装置（２）と、ケーブル（３０）を介してＸ線管装置（７）と電気的に接続され、被検体（１００）へ照射すべきＸ線をＸ線管装置（７）に発生させるＸ線発生装置（２０）とを備え、Ｘ線管装置（７）とＸ線発生装置（２０）はＸ線管保持装置（２）を介して一体化されているＸ線撮影装置（１）によって上記課題を解決する。
【０００８】
なお、上記解決手段では、発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【０００９】
上記発明によれば、Ｘ線管保持装置を介してＸ線管装置とＸ線発生装置を一体化することで、Ｘ線撮影システムのコンパクトでシンプルなレイアウトを実現し、省スペース化および設置作業の簡便化を可能とすると共に、一体化によりユニット間のケーブル長を短縮し、電気的効率の改善による省電力化および発熱量削減に寄与し、Ｘ線撮影装置を作動効率に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一例に係るＸ線撮影装置を示す正面図である。
【図２】図２は図１の平面図である。
【図３】図３は図１の斜視図である。
【図４】図４は図１〜３に示すＸ線撮影装置の操作例を説明する図である。
【図５】図５は図１〜３に示すＸ線撮影装置の操作例を説明する図である。
【図６】図６は本発明の他の例に係るＸ線撮影装置を示す正面図である。
【図７】図７は図６の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の一実施形態に係る床固定式のＸ線管保持装置を備えたＸ線撮影装置を図面に基づいて説明する。
【００１２】
《第１実施形態》
図１〜図３に示すように、本実施形態に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線管装置７と、Ｘ線管保持装置２と、Ｘ線発生装置２０とを含む。Ｘ線管装置７とＸ線発生装置２０はＸ線管保持装置２を介して一体化されている。ここで言う「一体化」とは、Ｘ線撮影装置１を構成する各装置同士が機械的且つ電気的に接続されることを意味する。
【００１３】
なお、Ｘ線撮影装置１は、これら以外に、Ｘ線検出器やこれを保持するＸ線検出器保持装置、画像処理装置、画像表示装置（入力装置を含む）なども含んで構成されるが、これらの説明は割愛する。
【００１４】
Ｘ線管装置７は、撮影室内で静止する被検体１００に対して所定強度のＸ線を照射する。Ｘ線管装置７は、ケーブル３０（例えば高圧リード線など）を介してＸ線管発生装置２０と有機的電気的に接続されている。
【００１５】
Ｘ線管保持装置２は、Ｘ線管装置７を保持し、これを任意位置や任意姿勢に移動させるものである。
【００１６】
Ｘ線発生装置２０は、高電圧（Ｘ線管電圧）を生成し、これをＸ線管保持装置２に保持されるＸ線管装置７に対しケーブル３０を通じて供給する。その結果、Ｘ線管装置７から所定強度のＸ線が被検体１００に向けて照射され、Ｘ線一般撮影を行うことが可能となる。以下、詳細を説明する。
【００１７】
本実施形態で用いるＸ線管保持装置２は、撮影室内の基準壁面の一つである床面に直交する方向（垂直方向、Ｚ方向）に突出する第１回動部３（第１の回動部）を有する。
【００１８】
第１回動部３の上端には、角柱状の回動アーム４（回動部材）の長手方向中央付近が支持されている。回動アーム４は、その長手方向に伸縮移動可能な入子式状に形成されており、その長手方向中央付近を貫き、Ｚ方向に直交する水平方向（Ｘ方向）に延びる水平軸Ｌａを中心とする垂直旋回（水平軸Ｌａ周り移動）が可能に支持されている。なお、回動アーム４の形状は角柱状に限定されず、円柱状であってもよい。
【００１９】
回動アーム４の長手方向一端には、第２回動部５（第２の回動部）を介して、被検体１００の撮影領域に照射されるＸ線の照射野を制限するＸ線可動絞り６が取り付けられたＸ線管装置７の一端が連結されている。これによりＸ線管保持装置２とＸ線管装置７とが機械的に接続されるようになっている。なお、回動アーム４の一端側の側面には内部にケーブル孔４１が形成されており、Ｘ線発生装置２０からのケーブル３０がここを通ることが可能となっている。
【００２０】
第２回動部５は、それ自身が水平軸Ｌａを中心とする垂直旋回と、水平軸Ｌａと直交する垂直軸Ｖａを中心とする水平旋回とがそれぞれ可能となるように、入子式状の回動アーム４の一端に支持されている。その結果、回動アーム４の一端で、Ｘ線管装置７は、第２回動部５を介して、水平軸Ｌａを中心とする垂直旋回と、垂直軸Ｖａを中心とする水平旋回とが許容される。なお、Ｘ線管装置７の、水平軸Ｌａを中心とする回転は管軸回転であり、垂直軸Ｖａを中心とする回転は管球回転を意味する。
【００２１】
Ｘ線管装置７の他端には、第３回動部８（第３の回動部）を介して被検者１００の前方（図４参照）からＸ線管装置７の回転及び作動を操作するための主操作器９（第１の操作器）が取り付けられている。主操作器９は、各種の操作スイッチや表示器などを備えた操作パネルと、この操作パネルに連結されＸ線管装置７に一体的に取り付けられる操作ハンドルと、制御部とを含んで構成される。
【００２２】
回動アーム４の他端、つまり主操作器９に対し回動アーム４を挟んで反対側には、第４回動部１０（第４の回動部）及びアームバランス部１１を介して、被検者１００の後方（図５参照）である遠方から、Ｘ線管装置７の回転及び作動を操作するための補助用操作器１２（第２の操作器）が取り付けられている。アームバランス部１１は、第４回動部１０の下流側に取り付けられ、回動アーム４の一端側に取り付けられるＸ線管装置７を任意位置及び任意姿勢で静止させることが可能なバランスウェイトである。補助用操作器１２は、回動アーム４の一端側のＸ線管装置７の他端に取り付けられる主操作器９と連動しており、Ｘ線管装置７に対して同一の操作が可能となるように構成されている。この補助用操作器１２の構成は、主操作器９と略同様であるので（操作パネル，操作ハンドル。ただし制御部は含まない。）、その説明を省略する。
【００２３】
なお、本実施形態では、回動アーム４の一端側、すなわちＸ線管装置７が連結される側の伸縮量を大きいものとする一方、回動アーム４の他端側、すなわちアームバランス部１１側の伸縮量を小さいものとしている。ただし、回動アーム４の伸縮量はこれに限定されない。
【００２４】
主操作器９及び補助用操作器１２は、その操作ハンドルが被検者１００の体幹方向に直交する方向に沿った手前側と奥側とで操作することが可能となるように取り付けられている。
【００２５】
各操作パネルに設けられる操作スイッチには、各種ロック／解除制御用の操作スイッチや、Ｘ線可動絞り６の照準光点灯用の照射野ランプボタンなどが含まれる。ロック／解除制御用の操作スイッチには、ロック解除によって、回動アーム４の長手方向への伸縮を許容する伸縮動フリーボタン、第１回動部３の垂直軸Ｖａを中心とする水平旋回を許容する第１旋回フリーボタン、回動アーム４の水平軸Ｌａを中心とする垂直旋回を許容する第２旋回フリーボタン、第２回動部５，第４回動部１０の水平軸Ｌａを中心とする垂直旋回を許容する第３旋回フリーボタン、Ｘ線管装置７の水平軸Ｌａを中心とする垂直旋回を許容する第４旋回フリーボタンなどが含まれる。その結果、回動アーム４は、伸縮動フリーボタンのロックを解除することで長手方向に伸縮可能となる。第１回動部３は、第１旋回フリーボタンのロックを解除することで垂直軸Ｖａを中心として水平旋回が可能となる。回動アーム４は、第２旋回フリーボタンのロックを解除することで水平軸Ｌａを中心として垂直旋回が可能となる。第２回動部５，第４回動部１０は、第３旋回フリーボタンのロックを解除することで水平軸Ｌａを中心として垂直旋回が可能となる。Ｘ線管装置７は、第４旋回フリーボタンのロックを解除することで水平軸Ｌａを中心として垂直旋回が可能となる。
【００２６】
各操作パネルに設けられる表示器は、Ｘ線撮影の条件、Ｘ線管装置７の回転角度、ＦＦＤなどをデジタル表示することができる。
【００２７】
制御部は、本実施形態では主操作器９の操作パネルの背面にのみ配置され、主操作器９または補助用操作器１２の操作スイッチを操作したとき、回動アーム４の動作、第１回動部３，回動アーム４，第２回動部５，第４回動部１０，Ｘ線管装置７の旋回（回動）及び旋回のロック／解除の制御を行う機能と、表示器の表示項目を制御する機能を有する。主操作器９と補助用操作器１２の操作の切換は、自動的に、操作した方の操作スイッチが優先するように主操作器９の制御部でコントロールすることにより行うことができる。
【００２８】
なお、両操作器９，１２は、連動手段（例えばスプロケットなどを介して無端状チェーンで連結するなど）により、補助用操作器１２で行われる各操作が主操作器９へと連動するように構成することができる。
【００２９】
本実施形態では、Ｘ線管保持装置２の第１回動部３の下端には、Ｘ線発生装置２０が接続してある。これによりＸ線管保持装置２とＸ線発生装置２０とが機械的に接続されるようになっている。Ｘ線発生装置２０からは、Ｘ線管装置７に高電圧（Ｘ線管電圧）を供給するケーブル３０が延びており、そのケーブル３０は、Ｘ線管保持装置２の回動アーム４の一端側に形成されたケーブル孔４１を通り、Ｘ線管装置７へ有機的電気的に接続される。ケーブル３０の長さは必要最小限に抑えられており、Ｘ線発生装置とＸ線管保持装置を離間させて設置していた従来構成と比較して、Ｘ線発生装置と、Ｘ線管保持装置に保持されるＸ線管装置とを接続するケーブルの冗長性が低減されている。
【００３０】
次に、Ｘ線撮影装置１の操作を説明する。
【００３１】
まず、一般的な撮影状況における場合の、Ｘ線管装置７の位置決め操作を説明する。ここでは、例えば図４に示すように、被検者１００の前方（手前側）から主操作器９の操作が可能な場合や、整形などで被検者１００の操作者２００側（手前側）を撮影する場合を説明する。
【００３２】
この場合、操作者２００は、臥位撮影台（撮影テーブル）３００に載せられた被検者１００の前方から、主操作器９の操作パネルに設けられた操作スイッチの各種ロック解除ボタンを押しながら、操作ハンドルを押したり、引いたり、下げたり、上げたり、あるいは、回したりしてＸ線管装置７を移動させ、これによりＸ線管装置７の位置や向きを適切に調整する。
【００３３】
具体的には、操作者２００は、主操作器９の操作パネルに設けられている操作スイッチの伸縮動フリーボタン及び第１〜第４の各旋回フリーボタンのすべてのロックを解除（ロックＯＦＦ）した後、操作ハンドルを握り、Ｘ線管装置７をＸ線撮影の室内床面に固定配置された臥位撮影台３００に載せられた被検者１００の所定部位付近に移動させる。次に操作者２００は、操作ハンドルを握った状態で、伸縮動フリーボタン及び第１旋回フリーボタンのロックを有効にするとともに（ロックＯＮ）、第２〜第４の各旋回フリーボタンのロックＯＦＦを維持し、第２回動部５，第４回動部１０，Ｘ線管装置７を水平軸Ｌａを中心として垂直旋回させ、これによりＸ線管装置７の位置や向きを適切に調整した後、Ｘ線撮影を行う。
【００３４】
次に、特定の撮影状況における場合の、Ｘ線管装置７の位置決め操作を説明する。ここでは、例えば図５に示すように、被検者１００の前方（手前側）から主操作器９の操作が困難な場合、例えば、撮影室室内の天井高が高い場合や、長尺撮影を行うためにＸ線管装置７を天井に近づける必要がある場合の他、整形などで被検者１００の操作者２００とは反対側（奥側）を撮影する場合などの位置決め操作を説明する。
【００３５】
この場合、操作者２００は、被検者１００を挟んでそれとは反対側に配置される補助用操作器１２側に回り込み、被検者１００の後方である遠方から、補助用操作器１２の操作パネルに設けられた操作スイッチの各種ロック解除ボタンを押しながら、操作ハンドルを押したり、引いたり、下げたり、上げたり、あるいは、回したりしてＸ線管装置７を移動させ、これによりＸ線管装置７の位置や向きを適切に調整する。
【００３６】
具体的には、操作者２００は、補助用操作器１２の操作パネルに設けられている操作スイッチの伸縮動フリーボタン及び第１〜第４の各旋回フリーボタンのすべてをロックＯＦＦした後、操作ハンドルを握り、主操作器９側のＸ線管装置７をＸ線撮影の室内床面に固定配置された臥位撮影台３００に載せられた被検者１００の所定部位付近に移動させる。次に操作者２００は、操作ハンドルを握った状態で、伸縮動フリーボタン及び第１旋回フリーボタンをロックＯＮするとともに、第２〜第４の各旋回フリーボタンのロックＯＦＦを維持し、第２回動部５，第４回動部１０，Ｘ線管装置７を水平軸Ｌａを中心として垂直旋回させ、これによりＸ線管装置７の位置や向きを適切に調整した後、Ｘ線撮影を行う。
【００３７】
本実施形態では、Ｘ線管保持装置２とＸ線発生装置２０とが一体化されており、Ｘ線管保持装置２に保持されるＸ線管装置７とＸ線発生装置２０との両ユニットを有機的電気的に繋ぐケーブル３０の冗長性がほとんどない。すなわち、大きな電力を要するＸ線管装置７とＸ線発生装置２０が短いケーブル長で接続され、ケーブルによる電力損失が改善される。その結果、撮影システム全体の電気的効率がよく、省電力化や発熱量削減といった側面から作動費用の削減に寄与し得、最終的な作動効率に優れるものである。
【００３８】
また設置という面では、Ｘ線管保持装置２とＸ線発生装置２０を一体化することで、設置ユニット数が削減され、撮影室内での必要スペースを小さくすることができる。また、天井走行式のＸ線保持装置のように走行レールの設置やそのための施設側の事前工事も不要である。
【００３９】
さらに本実施形態の構成によれば、被検者１００前方から主操作器９の操作が困難な場合でも、被検者１００後方の補助用操作器１２側に回り込み補助用操作器１２を操作することで、操作者２００の身体を臥位撮影台３００側に乗り出すことなしに、被検者１００後方から容易にＸ線管装置７の位置決め操作を行うことができる効果も有する。
【００４０】
《第２実施形態》
図１〜図５に示すように、回動アーム４の他端側に第４回動部１０及びアームバランス部１１を介して補助用操作器１２が取り付けられる場合を例示した第１実施形態とは異なり、本実施形態では、図６及び図７に示すように、回動アーム４の他端にアームバランス部としてのバランス機構１１ａによってバランス保持することで、回動アーム４の一端側に取り付けられるＸ線管装置７を任意位置に静止することができるようにし、かつ補助用操作器１２の配置を回動アーム４の他端側からＸ線発生装置２０の側面に移動した場合を例示する。
【００４１】
なお、以降の説明において、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４２】
バランス機構１１ａとしては、例えばワイヤ・螺旋滑車を利用したスプリングバランサなどで構成することができ、これに代え、バランス制御装置（例えば油圧シリンダ部と制御部）を用いることもできる。
【００４３】
第１実施形態のＸ線撮影装置１では、補助用操作器１２を使用する場合に撮影位置によって操作位置も変わるため、使い勝手がよいとは言えず、また操作スペースを広く確保しておく必要もある。
【００４４】
これに対し、本実施形態のＸ線撮影装置１ａでは、第１実施形態での作用効果に加え、補助用操作器１２の位置は固定であるため、使い勝手が向上すると共に、操作スペースを広く確保する必要がないため、よりコンパクトに配置が可能となる。また、アームバランス部１１（図１〜３参照）を組み込まないことで装置質量の削減ができ、高所の重量物がなくなるため装置の安定性が向上するなど、メリットが大きい。
【００４５】
《その他の実施形態》
以上説明した実施形態は、上記発明の理解を容易にするために記載されたものであって、上記発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、上記発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１ａ…Ｘ線撮影装置、２…Ｘ線管保持装置、３…第１回動部（第１の回動部）、４…回動アーム（回動部材）、４１…ケーブル孔、５…第２回動部、６…Ｘ線可動絞り、７…Ｘ線管装置、８…第３回動部、９…主操作器（第１の操作器）、１０…第４回動部、１１…アームバランス部、１１ａ…バランス機構、１２…補助用操作器（第２の操作器）、２０…Ｘ線発生装置、３０…ケーブル、１００…被検者、２００…操作者、３００…臥位撮影台
【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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