(57)【要約】【課題】Ｘ線装置の旋回可能なＣアーチの位置調節をより容易にする。【解決手段】旋回装置は、Ｘ線装置の旋回可能なＣアーチ（８）を旋回させるために設けられている。旋回装置は、モータ駆動の駆動ユニット（２４）と、Ｃアーチ（８）にその旋回軸（Ａ）と同心的に、取り外し可能なように取り付け可能なアダプタ（２０）と、を有する。Ｃアーチ（８）は、アダプタ（２０）を介して、駆動ユニット（２４）に駆動可能に結合され得る。旋回装置は、Ｃアーチ（８）の旋回角を検出する角度位置検出器を更に有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線装置の旋回可能なＣアーチ（８）を旋回させる旋回装置であって、
モータ駆動の駆動ユニット（２４）と、
前記Ｃアーチ（８）にその旋回軸（Ａ）と同心的に、取り外し可能なように取り付けられるアダプタ（２０）と、を含んで構成され、
前記Ｃアーチ（８）を、前記アダプタ（２０）を介して、前記駆動ユニット（２４）に駆動可能に結合可能であり、
前記Ｃアーチ（８）の旋回角を検出する角度位置検出器（５０）を更に含んで構成される、旋回装置。
【請求項２】
前記角度位置検出器（５０）は、前記アダプタ（２０）に結合可能な前記駆動ユニット（２４）の部品の回転角を検出するように配置される、請求項１に記載の旋回装置。
【請求項３】
前記角度位置検出器（５０）はポテンショメータであり、そのワイパーは、前記アダプタ（２０）に結合可能な前記駆動ユニット（２４）の部品に、好ましくはベルト伝動装置によって運動結合され、更に好ましくは歯付きベルト伝動装置によって運動結合される、請求項２に記載の旋回装置。
【請求項４】
前記角度位置検出器（５０）はポテンショメータであり、そのワイパーは、前記アダプタ（２０）に結合可能な前記駆動ユニット（２４）の部品に、好ましくは歯車結合によって運動結合される、請求項２に記載の旋回装置。
【請求項５】
電気モータ（３２）の駆動軸（３４）が、前記アダプタ（２０）に結合可能な前記駆動ユニット（２４）の部品に、ウォーム伝動装置を介して運動結合される、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の旋回装置。
【請求項６】
前記アダプタ（２０）に結合可能な前記駆動ユニット（２４）の部品は嵌合要素を有し、該嵌合要素は、前記アダプタ（２０）の対応する嵌合要素と嵌合するように設けられる、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の旋回装置。
【請求項７】
前記駆動ユニット（２４）の駆動モータと前記アダプタ（２０）との間には、滑りクラッチが配置される、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の旋回装置。
【請求項８】
前記アダプタ（２０）に結合可能な前記駆動ユニット（２４）の部品は、滑りクラッチの一部を構成する、請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の旋回装置。
【請求項９】
前記駆動ユニット（２４）は、前記Ｘ線装置に取り付けられる旋回アーム（２６）に配置される、請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の旋回装置。
【請求項１０】
前記アダプタ（２０）は、クランプ装置によって前記Ｃアーチ（８）に取り付けられる、請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の旋回装置。
【請求項１１】
前記アダプタ（２０）は、一側が開いたクリップに配置され、該クリップは、前記Ｘ線装置の前記Ｃアーチ（８）にクランプ固定される、請求項１０に記載の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線装置の旋回可能なＣアーチを旋回させる旋回装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上に述べた種類の診断用Ｘ線装置は、治療前及び場合により治療途中に体内の治療場所を正確に位置特定するために、特に治療装置との関連で用いられている。例えばこのようなＸ線装置は、腎臓結石や尿結石のような結石を体外治療する場合に利用される。この場合においては、結石を破砕するために使用される超音波源の焦点が、Ｘ線装置により事前に位置特定された治療点に合致するようにされる。治療点を位置特定するために、処置を受ける予定の患者は、まずＸ線装置によって２つの異なる平面で走査される。このために、Ｘ線放射源と画像増幅器とが互いに直接的に向かい合うように配置されたＸ線装置のＣアーチ（換言すれば、Ｃアーム）が、一般には旋回可能に構成されている。それゆえ、患者を、例えば、まず鉛直面で走査し、次にＣアーチを手動で旋回させることにより、鉛直面に対して傾いた平面で走査することができ、これに基づいて、これら両方の平面における光路の交点で治療点を位置特定することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
治療点の位置特定にあたってのＣアーチの正確な調節は比較的複雑な作業であり、ある程度の技巧を必要とする。このことが特に該当するのは、超音波源が治療場所に焦点合わせされた後にＣアーチがその位置を保たなくてはならないが、誤って、又は治療上の理由により意図的に動かされ、このために、再び元の位置に戻すように旋回させなくてはならない場合である。
【０００４】
以上を背景として、本発明の課題は、Ｃアーチのより正確な調節を可能にする装置を提供することであり、また、この装置を用いて、Ｘ線装置の旋回可能なＣアーチの調節をより容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、請求項１に記載の構成要件を備える旋回装置によって解決される。この旋回装置の好ましい発展形態は、従属請求項、以下の説明、及び図面から明らかとなる。従って、本発明では、従属請求項に記載されている各構成要件はそれぞれ単独でも組み合わせとしても、請求項１に記載の本発明による解決法を発展させて構成することができる。
【０００６】
Ｘ線装置の特に側方へ旋回可能なＣアーチのための本発明の旋回装置は、モータ駆動の（換言すれば、モータ式の）駆動ユニットと、Ｃアーチにその旋回軸と同心的に取り付けられるアダプタと、を有する。このアダプタを介して、Ｃアーチを駆動ユニットに駆動可能に結合可能であり（換言すれば、駆動結合可能であり）、すなわち、駆動ユニットをアダプタによりＣアーチに結合させて、これにより、駆動ユニットの特に回転駆動装置として構成されるモータ駆動装置の運動が、Ｃアーチへ伝達されるようにすることができる。この場合に、駆動ユニットは、Ｃアーチとは異なり定置に構成されているＸ線装置の部品に取り付けられるのが好都合であり、これにより、Ｃアーチは当該部品に対して相対的に旋回可能となる。駆動装置は、駆動モータの駆動軸の回転運動がＣアーチに直接伝達されるダイレクトドライブ（直結駆動）であってもよい。しかしながら、Ｃアーチを旋回させるのに必要なトルクが、Ｃアーチの前段に配置される伝動装置（例えば、ギアボックス）を介してＣアーチに伝達されることが好ましく、この場合に、駆動モータの回転数を減速させる伝動装置は、Ｃアーチの特に正確な角度位置決めを可能にする。
【０００７】
Ｃアーチの正確な旋回角を検出するために、本発明の旋回装置では、角度位置検出器又は回転角検知器が設けられている。ここで、Ｃアーチは、特に少なくとも６０°の角度範囲内に位置することができ、好ましくはＣアーチの鉛直標準位置を起点として互いに反対を向く２つの方向へ鉛直標準位置に対して横向きに少なくとも３０°の角度範囲内に位置することができる。この角度位置検出器は少なくとも１つの角度表示装置に信号接続されている。これに加えて、角度位置検出器と制御装置との間の信号接続を行う手段を備えてもよく、この場合に、制御装置は角度表示器も含むことができ、駆動ユニットを制御する役目を果たすことができるのが好ましい。角度位置検出器により、Ｃアーチの旋回時にＣアーチの角度位置を連続して検出することができ、これにより、本発明の旋回装置を備えるＸ線装置の操作者は、Ｃアーチの現在の角度位置を常時知ることができる。このことは特に、既に使用場所に合わせてアライメントされたＣアーチが誤って動いてしまった場合に有利であり、この場合に、使用場所に合わせてアライメントしたときの正確な角度位置が既知であるので、それに応じて、当該使用場所に合わせて容易に再アライメントすることができる。この関連で、必要があれば、角度位置検出器に接続される制御装置を介して、駆動ユニットを対応させて制御することも可能であり、これにより、Ｃアーチを駆動ユニットによりいわば自動的に目標位置へ再び戻るように移動させることができる。
【０００８】
使用される角度位置検出器は、例えば、非接触型で直接的にＣアーチの角度位置を検出することが可能なセンサ等であり得る。しかしながら、好ましくは、アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品の回転角を検出するように配置される角度位置検出器を使用することが意図される。このことは、駆動ユニットのハウジングの内部で防護された状態で角度位置検出器を配置できるという意味から好ましい。
【０００９】
アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品は、Ｃアーチに取り付けられるアダプタに直接的に結合されることが好ましく、これにより、当該部品の回転角はＣアーチの旋回角と一致する。角度位置検出器が、アダプタに結合される部品の回転角位置又は少なくとも回転角変化量を検出することができさえすれば、検出器の種類については原則として任意である。従って、使用される角度位置検出器は、角度位置又は角度変化量を、デジタル式又はアナログ式で、相対的又は絶対的に検出するセンサであり得る。回転角検出器としては、ポテンショメータが使用されるのが好ましく、このポテンショメータのワイパー又はスライド接点が、アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品に、運動結合（kinetically coupled）される（換言すれば、連動可能に接続される）。アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品とワイパーとを運動結合させるために、好ましくは、ベルト伝動装置が設けられる。このベルト伝動装置としては、歯付きベルト伝動装置が特に好適である。また、アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品とワイパーとを歯車結合によって運動結合させることが好ましい場合もある。
【００１０】
更に別の好ましい実施形態において、本発明による旋回装置では、駆動ユニットのモータ駆動装置の駆動軸（好ましくは、電気モータの駆動軸）は、アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品に、ウォーム伝動装置を介して結合され得る。ウォーム伝動装置の使用は、モータの駆動軸の回転軸と、アダプタに結合可能な部品の回転軸と、を互いに垂直に配置させることを可能にし、これにより、比較的コンパクトな駆動ユニットの設計形態を実現することができる。これに加えて、ウォーム伝動装置により、比較的大幅な回転数減速を実現することができ、これにより、本発明の旋回装置によって特別に良好なＣアーチの位置決め精度を実現することができる。
【００１１】
駆動ユニットからＣアーチへの確実なトルク伝達を可能にするために、アダプタに結合可能な駆動ユニットの部品は、嵌合要素（例えば、ポジティブ・ロック要素）を有し得ることが好ましく、この嵌合要素は、アダプタの対応する嵌合要素と嵌合するように設けられ得る。大抵は、逆にアダプタに嵌合要素（例えば、ポジティブ・ロック要素）が構成されていてもよく、この嵌合要素を駆動ユニットの対応する嵌合要素に嵌合させることが可能である。駆動ユニット側及びアダプタ側に構成される嵌合要素は、通常は、アダプタとこれに結合可能な駆動ユニットの部品とによる少なくとも１つの嵌合結合（例えば、ポジティブ・ロック結合）を、当該部品の回転方向に対して横向きに（例えば、垂直方向に）成立させるように構成される。
【００１２】
本発明による旋回装置の発展形態では、旋回装置は、Ｃアーチが手動で迅速に旋回されることが可能なように構成されてもよく、これにより、治療場所へのアクセス性が向上され得る。このためには、駆動ユニットの駆動モータとアダプタとの間に配置される滑りクラッチ（摩擦クラッチ）が設けられ得る。この滑りクラッチは、アダプタと駆動モータとの間の駆動ユニットの駆動系統を、手動によるＣアーチの旋回によって一時的に分断させることを可能にする。このためには、アダプタに結合可能な部品は、滑りクラッチの一部を構成することが好ましい。
【００１３】
Ｃアーチをさほど正確にアライメントしなくてもよい場合において、本発明による旋回装置を使わなくてもＸ線装置を使用できるようにするために、駆動ユニットは、アダプタから取り外された後に、Ｘ線装置操作者の作業を妨げることがない位置へと可動であるのが好都合である。この目的のために、駆動ユニットは、Ｘ線装置に取り付けられる旋回アームに配置され得、これにより、駆動ユニットは、必要に応じて、Ｃアーチから離れるように旋回され得る。Ｘ線装置に設けられた鉛直方向に伸縮自在な支柱にＣアーチが高さ調節可能に取り付けられているＸ線装置の場合には、駆動ユニットを支持する旋回アームは、この支柱又は支柱と共に移動可能なコンポーネントに取り付けられているのが好都合であり、これにより、駆動ユニットが、Ｃアーチの高さ調節に関わりなく、Ｃアーチに取り付けられたアダプタに結合され得る。
【００１４】
アダプタは、好ましくは、クランプ装置によってＣアーチに取り付けられ得る。このクランプ装置は、好ましくは、様々な断面寸法のＣアーチにアダプタを取り付け可能なように構成される。このことは、様々な製造者によって製造される多数かつ広範囲にわたるＸ線装置にて本発明の旋回装置を使用することを可能にする。クランプ装置は、一側が開いており、かつ、アダプタが配置されるクリップを含むことが好ましく、この場合に、アダプタは、適切なクランプ手段によってＣアーチが取り囲まれる位置でＣアーチにクランプ固定される。このようなクランプ装置では、クリップによって取り囲まれる空間の広さが、クランプ装置を取り付け可能なＣアーチの種類を制限するただ１つの要因となり得る。
【００１５】
以下に、図面に示す実施形態を参照しながら、本発明による旋回装置を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】Ｃアーチと、Ｃアーチを旋回させる旋回装置と、を備えるＸ線装置を示す斜視図である。
【図２】Ｃアーチと、Ｃアーチに取り付けられた図１のＸ線装置の旋回装置と、を示す拡大詳細斜視図である。
【図３】図２のＣアーチであるが、旋回装置の駆動ユニットがＣアーチから取り外された状態を示す図である。
【図４】図１〜図３に示す旋回装置の駆動ユニットについて、ハウジングを開けた状態を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すＸ線装置は、移動可能なベースワゴン２を備えており、鉛直方向に伸縮自在な支柱４が、この装置の上面より鉛直方向に突出している。支柱４には、屈曲したアーム６を介して、Ｘ線装置のＣアーチ（換言すれば、Ｃアーム）８が、高さ調節可能なように取り付けられている。Ｃアーチ８の下端部には、Ｘ線放射源１０が通常の手法で設置されている一方、Ｃアーチ８の上端部には、画像増幅器１２が通常の手法で設置されている。
【００１８】
Ｃアーチ８が取り付けられるアーム６は、２つの部分で構成されており、支柱４の長手方向に対して垂直方向に向いて延びるアーム部分（アームセグメント）１４と、これに対して斜め下方に向いて延びるアーム部分（アームセグメント）１６と、を有している。アーム部分１６は、アーム部分１４の長軸Ａを中心として旋回可能なようにアーム１４に枢支されている（例えば、関節のような結合形態で取り付けられている）。従って、アーム部分１６に取り付けられるＣアーチ８も、アーム部分１４の長軸Ａを中心として旋回可能である。それゆえ、長軸Ａは、Ｃアーチ８の旋回軸Ａも形成している。Ｃアーチ８を旋回させるために旋回装置１８が設けられており、その構造と機能形態とは、図２〜図４に明示されており、以下にこれら図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１９】
旋回装置１８はアダプタ２０を有している（図３）。このアダプタ２０は、Ｘ線装置のＣアーチ８に取り付け可能なクリップ状（例えば、ヨーク状）のクランプコンポーネント２２（クランプ装置）の一部であり、このクランプコンポーネントは、アダプタ２０が、Ｃアーチ８のうち凹面状に湾曲してアーム６と反対を向いている側で、Ｃアーチ８の旋回軸も形成する長軸Ａに対して同心的に配置されるように、Ｃアーチ８を取り囲んでいる。アダプタ２０は、Ｃアーチ８を、旋回装置１８の駆動ユニット２４に運動結合させる役目をする（換言すれば、連動可能に接続させる役目をする）。
【００２０】
駆動ユニット２４は旋回アーム２６に取り付けられており、この旋回アーム２６は、ジョイント２８を介して、Ｘ線装置のアーム部分１４の側面に枢支されている（例えば、関節のような結合形態で取り付けられている）。それゆえ、駆動ユニット２４はＣアーチ８と共に高さ調節可能である。旋回アーム２６を旋回させることで、駆動ユニット２４は、Ｃアーチ８がアダプタ２０を介して駆動ユニット２４に駆動結合される位置へと移動可能であり（図２）、また、Ｃアーチ８と駆動ユニット２４との駆動結合が成立しない位置へと移動可能である（図３）。
【００２１】
駆動ユニット２４は実質的に直方体状のハウジング３０を有しており、このハウジング３０は、旋回アーム２６の長手方向に対して横向きに延びるように、旋回アーム２６に取り付けられている。駆動ユニット２４のハウジング３０の内部には、電気モータ３２が備えられている。電気モータ３２は、電気モータ３２の駆動軸３４がハウジング３０の長手方向に延びるように、ハウジング３０内に配置されている。
【００２２】
電気モータ３２は、その駆動軸３４が２つの反対向きの方向に回転可能であるように、図示しない制御装置によって駆動され得る。また、電気モータ３２は、アダプタ２０に結合可能であり、かつ、電気モータ３２の駆動軸３４の回転運動をＣアーチ８に伝達する駆動輪３６を、駆動する役目をする。ハウジング３０の内部にて駆動輪３６は、その回転軸が電気モータ３２の駆動軸３４の長手方向に対して間隔を空け、かつ、垂直に向くように配置されて支持されている。駆動軸３４の回転運動を駆動輪３６に伝達するために、ウォーム伝動装置が設けられている。このウォーム伝動装置は、電気モータ３２の駆動軸３４に配置されたウォーム３８を有しており、このウォーム３８には、図４に示す駆動輪３６の下方で駆動輪３６に回転可能に結合されたウォームホイール（図示せず）が噛み合っている。
【００２３】
駆動ユニット２４をアダプタ２０に取り付けるために、駆動輪３６は中央の孔４０を有しており、この孔４０はハウジング３０の壁部を貫通して延びており、Ｃアーチ８と反対を向いている側のハウジング３０の外面にて開口している。孔４０に対応して、アダプタ２０も長軸Ａに対して同心的に配置された孔４２を有している。孔４０，４２は、駆動ユニット２４をアダプタ２０に固定するねじ４３を収容する役目をする。駆動ユニット２４とアダプタ２０との間の固定状態を迅速に手動で成立又は解除できるようにするために、ねじ４３は星形グリップを有していることが好ましい。
【００２４】
駆動輪３６からアダプタ２０への確実なトルク伝達を可能にするために、駆動輪３６は、アダプタ２０に駆動ユニット２４が取り付けられた場合に、アダプタ２０との嵌合結合（例えば、ポジティブ・ロック結合）を形成する。このために駆動輪３６は、互いに間隔を空けて向き合う２つのリングセグメント状（換言すれば、弧状）の突起４４，４６を正面側に有しており、突起４４，４６は、駆動輪３６がアダプタ２０上に配置された場合に、アダプタ２０に設けられている突起４８を取り囲む。
【００２５】
図４には図示されていないが、駆動輪３６は、ウォーム伝動装置とアダプタ２０との間に配置される滑りクラッチ（摩擦クラッチ）の一部であり、それゆえ、駆動輪３６にある程度以上のトルクが作用した場合には、駆動ユニット２４の残りの駆動系統から切り離すことができる。これにより、通常であれば駆動ユニット２４により旋回可能であるＣアーチ８を、必要に応じて手動でも旋回させることができる。
【００２６】
Ｃアーチの旋回位置を一義的に（すなわち、高精度かつ高信頼度で）特定できるようにするために、旋回装置は角度位置検出器５０を有している。この角度位置検出器は、駆動輪３６の回転位置を検出するものであり、それゆえ、駆動輪３６に運動結合されるＣアーチ８の旋回角を検出する役目をする。この角度位置検出器はポテンショメータ５０であり、これは、駆動ユニット２４のハウジング３０の内部に配置されている。ポテンショメータ５０は、そのワイパーが連動するシャフト５２を有しており、このシャフト５２は、ベルト５４（ベルト伝動装置）によって駆動輪３６に運動結合されている。図４に示す構成の別案として、シャフト５２は、歯車結合によって駆動輪３６に運動結合されてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
２  ベースワゴン
４  支柱
６  アーム
８  Ｃアーチ
１０  Ｘ線放射源
１２  画像増幅器
１４  アーム部分
１６  アーム部分
１８  旋回装置
２０  アダプタ
２２  クランプコンポーネント
２４  駆動ユニット
２６  旋回アーム
２８  ジョイント
３０  ハウジング
３２  電気モータ
３４  駆動軸
３６  駆動輪
３８  ウォーム
４０  孔
４２  孔
４３  ねじ
４４  突起
４６  突起
４８  突起
５０  角度位置検出器，ポテンショメータ
５２  シャフト
５４  ベルト
５６  コネクタ
５８  コネクタ
Ａ  長軸，旋回軸
【図１】
2011152424.tif 000003
【図２】
2011152424.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011152424.tif 000006