(57)【要約】【課題】  経時変化に伴う圧迫筒による圧迫力の調整作業を不要としたＸ線検査装置を提供する。【解決手段】  制御部４０は、モータ３４を駆動するモータコントローラ４４と、装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数と、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータとの関係を記憶する第１記憶部４２と、装置の稼働時間または圧迫筒機構の駆動回数を記憶する第２記憶部４１と、第１記憶部４２に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数とモータ３４の駆動力を制御するためのパラメータとの関係と、第２記憶部４１に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数とに基づいて、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータを変更するパラメータ変更部４３と、を備える。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、前記Ｘ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記被検者の診断部位付近を圧迫する圧迫筒を有する圧迫筒機構と、を備えたＸ線検査装置において、
前記圧迫筒を支持するアームと連結され、前記圧迫筒を移動させる無端状の索体と、
前記索体に連結され、前記索体を回動させるモータと、
前記モータを駆動するモータコントローラと、
装置の稼働時間または前記圧迫筒機構の駆動回数と、前記モータの駆動力を制御するためのパラメータとの関係を記憶する第１記憶部と、
装置の稼働時間または前記圧迫筒機構の駆動回数を記憶する第２記憶部と、
前記第１記憶部に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構の駆動回数と前記モータの駆動力を制御するためのパラメータとの関係と、前記第２記憶部に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構の駆動回数とに基づいて、前記モータの駆動力を制御するためのパラメータを変更するパラメータ変更部と、
を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線検査措置において、
前記無端状の索体は、一対のギア間に巻回されたチェーンであるＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検者の診断部位付近を圧迫する圧迫筒を備えたＸ線透視撮影台等のＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検者の消化器の透視や撮影を行ってＸ線検査を実行する場合には、被検者の腹部等の診断部位付近を圧迫する圧迫筒が使用される。この圧迫筒は、非使用時には検査の障害となるため、装置から取り外される。また、この圧迫筒を、使用時には被検者を圧迫する位置に配置するとともに、非使用時には収納部に収納するようにしたＸ線検査装置も提案されている(特許文献１および特許文献２参照)。さらに、この圧迫筒を、使用時には被検者を圧迫する位置に配置するとともに、非使用時には退避位置に移動するようにしたＸ線撮影装置も提案されている(特許文献３参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５９８８４号公報
【特許文献２】特開平０７−２７５２３８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／０７４０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、圧迫筒は、アームにより支持されている。このアームは、一対のギアに巻回されたチェーンに連結されており、モータによりギアを回転させることで回動する。Ｘ線検査装置の搬入時には、一対のギアに巻回されたチェーンのテンションが一定となるように調整した上で、チェーンを回動させるモータに供給する駆動信号である電圧指令値をフィードバック制御している。より具体的には、圧迫筒で被検者を圧迫した際にモータに生ずる過電流と装置制御部で定めている閾値とを比較することで、駆動信号である電圧指令値を変更して圧迫力が目標値となるよう制御している。そして、閾値を変更するためのパラメータを微調整することにより、圧迫筒による圧迫力の強弱を調整している。
【０００５】
しかしながら、装置の稼働時間が長くなったり、圧迫筒の駆動回数が多くなったりした場合には、経年変化で圧迫筒の圧迫力が変化する。チェーンを利用した駆動機構を有する圧迫筒機構を使用した場合においては、一般的に、経年変化に伴ってチェーンが伸びてテンションが低下した場合には、後述するように、回転軸に対するラジアル方向への力が減少してメカニカルロスが小さくなり、圧迫筒による被検者の患部付近への圧迫力が強くなるという傾向がある。
【０００６】
このため、モータを駆動するときの駆動力を制御するためのパラメータを変更することで、圧迫力の変化を補正するような調整を行うことも可能ではあるが、再調整を行うために煩雑な作業が必要となり、また、人為的ミスによる圧迫力の調整不良が発生する可能性がある。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、経時変化に伴う圧迫筒による圧迫力の調整作業を不要としたＸ線検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管と、前記Ｘ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記被検者の診断部位付近を圧迫する圧迫筒を有する圧迫筒機構と、を備えたＸ線検査装置において、前記圧迫筒を支持するアームと連結され、前記圧迫筒を移動させる無端状の索体と、前記索体に連結され、前記索体を回動させるモータと、前記モータを駆動するモータコントローラと、装置の稼働時間または前記圧迫筒機構の駆動回数と、前記モータの駆動力を制御するためのパラメータとの関係を記憶する第１記憶部と、装置の稼働時間または前記圧迫筒機構の駆動回数を記憶する第２記憶部と、前記第１記憶部に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構の駆動回数と前記モータの駆動力を制御するためのパラメータとの関係と、前記第２記憶部に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構の駆動回数とに基づいて、前記モータの駆動力を制御するためのパラメータを変更するパラメータ変更部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記無端状の索体は、一対のギア間に巻回されたチェーンである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、モータを駆動するときの駆動力を制御するためのパラメータを自動的に変更することができ、経時変化に伴う圧迫筒による圧迫力の調整作業を不要とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】天板１３が臥位位置に配置されたときのＸ線検査装置の正面図である。
【図２】天板１３が臥位位置に配置されたときのＸ線検査装置の側面図である。
【図３】圧迫筒機構２０の概要図である。
【図４】圧迫筒機構２０の概要図である。
【図５】Ｘ線検査装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】圧迫力等の経時変化を示すグラフである。
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、天板１３が臥位位置に配置されたときのＸ線検査装置の正面図であり、図２は、天板１３が臥位位置に配置されたときのＸ線検査装置の側面図である。なお、図１においては、圧迫筒機構２０が収納された状態を示し、図２においては、圧迫筒機構２０が圧迫筒２１により被検者の診断部位付近を圧迫する圧迫位置に配置された状態を示している。
【００１３】
このＸ線検査装置は、Ｘ線透視撮影台と呼称されるものであり、天板１３と、この天板１３に連結された支柱１５と、この支柱１５の先端に配設されたＸ線管１１と、天板１３に対してＸ線管１１の逆側に配設されたＸ線検出器１２とを備える。
【００１４】
これらの天板１３、支柱１５およびＸ線管１１は、図示しないモータを内蔵した回動機構１６の作用により、図１および図２に示す天板１３の表面が水平方向を向く臥位位置と、図示を省略した天板１３の表面が鉛直方向を向く立位位置との間を回動可能となっている。また、回動機構１６自体は、ベースプレート１８上に立設された支持部材１７に対して昇降可能となっている。
【００１５】
天板１３が臥位位置にあるときには、臥位状態の被検者に対して透視あるいは撮影が行われる。このときには、被検者は天板１３上に載置される。そして、被検者の消化器の透視や撮影を行うときには、必要に応じ、図２に示すように、圧迫筒機構２０における圧迫筒２１により被検者の患部が圧迫される。また、天板１３が立位位置にあるときには、立位状態の被検者に対して透視あるいは撮影が行われる。このときには、被検者は天板１３の正面に起立する。そして、被検者の消化器の透視や撮影を行うときには、必要に応じ、圧迫筒機構２０における圧迫筒２１により被検者の患部が圧迫される。
【００１６】
図３および図４は、圧迫筒機構２０の概要図である。なお、図３は、圧迫筒機構２０が圧迫位置にある状態を、また、図４は、圧迫筒機構２０が収納位置にある状態を示している。
【００１７】
この圧迫筒機構２０は、圧迫筒２１が先端に配設された第１アーム２２と、この第１アーム２２に対し、各々軸を介して連結された第２アーム２３および第３アーム２４とから成るリンク構造を有する。また、この圧迫筒機構２０は、図３および図４において上下方向に延びる直線部分と、そこから湾曲した湾曲部分とを有するガイドレール２５と、このガイドレール２５に当接する複数個のベアリング２７を備え、ガイドレール２５に沿ってスライド可能なスライド部材２６を備える。第３アーム２４の第１アーム２２とは逆側の端部は、スライド部材２６に対して軸を介して揺動可能に固定されている。また、第２アーム２３の第１アーム２２とは逆側の端部には、ガイドレール２５に当接する当接部２８が配設されている。この第２アーム２３も、スライド部材２６に対して軸を介して揺動可能に固定されている。また、第２アーム２３における当接部２８は、バネ２９の作用により、常にガイドレール２５の端面に当接する構成となっている。
【００１８】
また、圧迫筒機構２０は、モータ３４の駆動により回転する駆動ギア３２と、従動ギア３１と、これらの駆動ギア３２および従動ギア３１に巻回されたチェーン３３とを備える。そして、第１、第２、第３アーム２２、２３、２４を支持するスライド部材２６は、このチェーン３３に連結されている。このため、スライド部材２６は、モータ３４の駆動により、ガイドレール２５の直線部分に沿って昇降する。
【００１９】
スライド部材２６の昇降により第２アーム２３の端部に配設された当接部２８がガイドレール２５における直線部分と当接している状態においては、図３に示すように、第２アーム２３を時計方向に回動させる力が働き、第１アーム２２と第２アーム２３とが略直線状に伸びる状態となる。このときには、圧迫筒２１により被検者の患部を圧迫することが可能となる。そして、この状態でモータ３４の駆動によりスライド部材２６が昇降した場合には、当接部２８がガイドレール２５における直線部分と当接している範囲内においては、圧迫筒２１が上下方向に昇降することになる。これにより、圧迫筒２１による被検者の患部の圧迫状態を変更することが可能となる。
【００２０】
一方、スライド部材２６の昇降により第２アーム２３の端部に配設された当接部２８がガイドレール２５における湾曲部分と当接している状態においては、図４に示すように、第２アーム２３を反時計方向に回動させる力が働き、第１アーム２２と第２アーム２３とが互いに屈曲する状態となる。この状態においては、圧迫筒２１が第１、第２、第３アーム２２、２３、２４とともに、収納位置に配置されることになる。
【００２１】
図５は、この発明に係るＸ線検査装置の制御系を示すブロック図である。
【００２２】
このＸ線検査装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭおよび論理演算を実行するＣＰ等から構成され、装置全体を制御する制御部４０を備える。この制御部４０は、後述するように、モータ３４を駆動するモータコントローラ４４と、装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数とモータ３４の駆動力を制御するためのパラメータとの関係を記憶する第１記憶部４２と、装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数を記憶する第２記憶部４１と、第１記憶部４２に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数とモータ３４の駆動力を制御するためのパラメータとの関係と、第２記憶部４１に記憶した装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数とに基づいて、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータを変更するパラメータ変更部４３と、を備える。また、このＸ線検査装置は、制御部４０と接続され、モータ３４から発生する過電流を検出するための過電流検出機構４５を備える。
【００２３】
駆動ギア３２を介してチェーン３３を回動させるためのモータ３４は、モータコントローラ４４から駆動信号としての電圧指令を付与されて回転する。そして、チェーン３３が回動することにより圧迫筒２１が下降して被検者の患部を圧迫することによりモータ３４に負荷が生じた場合には、モータ３４により過電流が発生する。この過電流は過電流検出機構４５により検出される。一方、過電流検出機構４５には、制御部４０におけるモータコントローラ４４から過電流の閾値が送信される。過電流検出機構４５は、モータ３４による過電流とモータコントローラ４４からの過電流の閾値とを比較して、フィードバック信号をモータコントローラ４４に送信する。これにより、圧迫筒２１による被検者への圧迫力が制御される。
【００２４】
このため、過電流の閾値により圧迫筒２１による押圧力が変化する。この過電流の閾値は、モータコントローラ４４によりモータ３４を駆動するときのモータ３４の駆動力を制御するための制御信号として機能する。そして、この過電流の閾値は、制御部４０において圧力調整用のパラメータにより制御される。すなわち、制御部４０は、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータによって過電流の閾値を変更する。このパラメータを利用した過電流の閾値の変更により、被検者に対する圧迫筒２１による押圧力が、例えば、６０Ｎ〜１００Ｎの範囲で調整される。
【００２５】
ところで、このＸ線検査装置においては、装置の稼働時間が長くなったり、圧迫筒機構２０の駆動回数が多くなったりした場合には、経年変化で圧迫筒２１による圧迫力が変化するという現象が発生する。このＸ線検査装置のように、チェーン３３を利用した圧迫駆動機構を有する圧迫筒機構２０においては、一般的に、経年変化に伴ってチェーン３３が伸びてテンションが低下した場合には、圧迫筒２１による圧迫力が強くなるという傾向がある。この理由は、チェーン３３に対するテンションが強い状態では、回転軸に対してラジアル方向に力が働くことからメカニカルロスが生じ、モータ３４の駆動力に対するメカニカルロスが大きいのに対して、チェーン３３に対するテンションが小さい状態ではモータ３４に対するメカニカルロスが小さくなり、これによってモータ３４の出力が同じであっても圧迫力が大きくなることによるものと考えられる。また、その他の理由により、経時的に圧迫筒２１による押圧力が変化する場合がある。
【００２６】
このため、このＸ線検査装置においては、第１記憶部４２に予め記憶された装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数と、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータとの関係と、第２記憶部４１に記憶された現在の実際の装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数とに基づいて、制御部４０におけるパラメータ変更部４３により、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータを経時的に変更する構成を採用している。なお、装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数と、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータとの関係は、予め実験的に測定され、第１記憶部４２に記憶されている。
【００２７】
図６は、圧迫力等の経時変化を示すグラフである。この図において、破線はチェーン３３のテンションの変化を示し、実線は圧迫筒２１による圧迫力の変化を示し、黒丸はモータ３４の駆動力を制御するためのパラメータの変化を示している。なお、この図において横軸は時間を示し、縦軸は、チェーン３３のテンション、圧迫筒２１による圧迫力およびパラメータの大きさを示している。また、符号Ｔは、パラメータの変更間隔を示している。
【００２８】
この図に示すように、チェーン３３のテンションは、時間の経過とともに、徐々に小さくなる。これに伴って、圧迫筒２１による圧迫力は、時間Ｔの間に徐々に大きくなる。しかしながら、上述したように、制御部４０におけるパラメータ変更部４２の作用により、一定時間Ｔが経過する毎に、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータが変更される。これにより、一定時間Ｔ毎に圧迫筒２１による圧迫力は調整され、圧迫筒２１による圧迫力の変動は一定の範囲内で維持される。このため、被検者の患部を適切な圧迫力で圧迫することが可能となる。従って、経時変化に伴う圧迫筒２１による圧迫力の調整作業を省略した場合においても、被検者の患部付近への圧迫力を、Ｘ線検査に適した適正範囲内に維持することが可能となる。
【００２９】
なお、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータの変更間隔Ｔは、チェーン３３のテンションの変化等による圧迫力の変化の速度に応じて、適宜、変更または設定すればよい。このパラメータの変更間隔Ｔとしては、例えば、三ヶ月毎あるいは半年毎という時間間隔や、５００回毎あるいは１０００回毎という圧迫筒機構２０の使用回数、あるいは、これらを組み合わせたものを採用することができる。
【００３０】
上述した説明においては、モータ３４の駆動力を制御するためのパラメータの変更のために、装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数を利用している。この場合に、装置の稼働時間または圧迫筒機構２０の駆動回数のいずれか一方を利用してもよく、装置の稼働時間および圧迫筒機構２０の駆動回数の両方を利用してもよい。このとき、装置の稼働時間としては、装置に電源が投入されている装置の実際の稼働時間のみを計算してもよく、また、装置が設置されてからの時間を計算してもよい。
【００３１】
また、上述した実施形態においては、この発明に係る索体として、従動ギア３１および駆動ギア３２間に巻回された無端状のチェーン３３を使用しているが、ベルトやワイヤー等のその他の索体を使用してもよい。
【００３２】
さらに、上述した実施形態においては、天板１３と、この天板１３に連結された支柱１５と、この支柱の先端に配設されたＸ線管１１と、天板１３に対してＸ線管の逆側に配設されたＸ線検出器１２とを備えるＸ線透視台にこの発明を適用した場合について説明したが、圧迫筒機構を備えたその他のＸ線検査装置に対してこの発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１１      Ｘ線管
１２      Ｘ線検出器
１３      天板
１５      支柱
１６      回動機構
１７      支持部材
１８      ベースプレート
２０      圧迫筒機構
２１      圧迫筒
２２      第１アーム
２３      第２アーム
２４      第３アーム
２５      ガイドレール
２６      スライド部材
２７      ベアリング
２８      当接部
２９      バネ
３１      従動ギア
３２      駆動ギア
３３      チェーン
３４      モータ
４０      制御部
４１      第２記憶部
４２      第１記憶部
４３      パラメータ変更部
４４      モータコントローラ
４５      過電流検出機構
【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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