(57)【要約】【課題】地磁気補正用コイルを使用して簡便に消磁を行うことができるＩ．Ｉ装置を提供する。【解決手段】地磁気センサ１２は地磁気の強度に応じた検出信号を出力する。Ｉ．Ｉ装置１は、制御部１３のスイッチ３３を切り換えることにより、補正コイル１４へ直流電流または交流電流のいずれかを出力する。スイッチ３３が比例回路３１側へ切り換えられると、比例回路３１より補正コイル１４へ地磁気に比例した直流電流を供給して地磁気補正を行う。スイッチ３３が交流回路３２側へ切り換えられると、交流回路３２より補正コイル１４へ交流電流を供給して交番磁場を発生させ、この交番磁場の強度を徐々に減少させる。このようにして、補正コイル１４の周辺部材の消磁を行う。【選択図】図２
2004298389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置において、
地磁気を検出する検出手段と、
電流により磁界を発生する磁界発生手段と、
前記検出手段により検出された地磁気の強度に基づいて、前記磁界発生手段が発生する磁界により前記地磁気が打ち消されるよう、前記磁界発生手段に直流電流を供給する直流電流供給手段と、
前記磁界発生手段に交流電流を供給し、前記磁界発生手段が前記直流電流により発生する磁界によって着磁された部位を消磁する交流電流供給手段と、
前記磁界発生手段が供給される電流を、前記直流電流または前記交流電流のどちらかに切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とするＸ線イメージインテンシファイア装置。
【請求項２】
Ｘ線による透視像を画像表示するＸ線診断装置において、
地磁気を検出する検出手段と、
Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置とを備え、
前記Ｘ線イメージインテンシファイア装置は、
電流により磁界を発生する磁界発生手段と、
前記検出手段により検出された地磁気の強度に基づいて、前記磁界発生手段が発生する磁界により前記Ｘ線イメージインテンシファイア装置が受ける地磁気が打ち消されるよう、前記磁界発生手段に直流電流を供給する直流電流供給手段と、
前記磁界発生手段に交流電流を供給し、前記磁界発生手段が前記直流電流により発生する磁界によって着磁された部位を消磁する交流電流供給手段と、
前記磁界発生手段が供給される電流を、前記直流電流または前記交流電流のどちらかに切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項３】
Ｘ線による透視像を画像表示するＸ線診断装置において、
Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置と、
地磁気を検出する検出手段と、
電流により磁界を発生する磁界発生手段と、
前記検出手段により検出された地磁気の強度に基づいて、前記磁界発生手段が発生する磁界により前記Ｘ線イメージインテンシファイア装置が受ける地磁気が打ち消されるよう、前記磁界発生手段に直流電流を供給する直流電流供給手段と、
前記磁界発生手段に交流電流を供給し、前記磁界発生手段が前記直流電流により発生する磁界によって着磁された部位を消磁する交流電流供給手段と、
前記磁界発生手段が供給される電流を、前記直流電流または前記交流電流のどちらかに切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項４】
請求項３のＸ線診断装置において、
前記Ｘ線イメージインテンシファイア装置が取り付けられたアームと、
前記アームを動かすことにより前記Ｘ線イメージインテンシファイア装置の位置を移動する回転駆動手段と、
前記アームの姿勢を検出する姿勢検出手段とをさらに備え、
前記検出手段は、前記アーム以外の場所に取り付けられ、
前記直流電流供給手段は、前記検出手段により検出された地磁気の強度および前記姿勢検出手段により検出された前記アームの姿勢に基づいて、前記Ｘ線イメージインテンシファイア装置が受ける地磁気が打ち消されるよう、前記磁界発生手段に直流電流を供給することを特徴とするＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置（以下、Ｉ．Ｉ装置という）に関し、特に、地磁気による出力可視光像の磁気歪みを防止する機能を有するＩ．Ｉ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入射されるＸ線に応じて光電子を出力し、その光電子により蛍光体を可視発光することで、Ｘ線像を可視光像に変換するＩ．Ｉ装置がある。このＩ．Ｉ装置において、地磁気の影響により生じるローレンツ力によって出力された光電子の進路が歪められ、可視光像が歪んだものとなることがある。これを解決するため、地磁気センサにより地磁気の大きさや方向を検出し、検出された地磁気を打ち消すようにして、補正コイルより磁界を発生するＩ．Ｉ装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−６５７５６号公報
【０００４】
特許文献１に記載のＩ．Ｉ装置では、通常の使用状態における地磁気の変化は小さいため、補正コイルより発生する磁界はほぼ一定となる。このようにほぼ一定の磁界をかけ続けることにより、補正コイル周辺にある鉄などの金属構造物が着磁されて地磁気の補正効果が薄れることがあるため、このＩ．Ｉ装置では定期的に消磁を行う必要がある。この消磁を行うための装置が必要であり、手間がかかっている。
【０００５】
本発明は、消磁用コイルを使用することなく、簡便に消磁を行うことができるＩ．Ｉ装置およびＸ線診断装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置において、地磁気を検出する検出手段と、電流により磁界を発生する磁界発生手段と、検出手段により検出された地磁気の強度に基づいて、磁界発生手段が発生する磁界により地磁気が打ち消されるよう、磁界発生手段に直流電流を供給する直流電流供給手段と、磁界発生手段に交流電流を供給し、磁界発生手段が直流電流により発生する磁界によって着磁された部位を消磁する交流電流供給手段と、磁界発生手段が供給される電流を、直流電流または交流電流のどちらかに切り換える切り換え手段とを備えるものである。
請求項２の発明は、Ｘ線による透視像を画像表示するＸ線診断装置において、地磁気を検出する検出手段と、Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置とを備え、Ｘ線イメージインテンシファイア装置は、電流により磁界を発生する磁界発生手段と、検出手段により検出された地磁気の強度に基づいて、磁界発生手段が発生する磁界によりＸ線イメージインテンシファイア装置が受ける地磁気が打ち消されるよう、磁界発生手段に直流電流を供給する直流電流供給手段と、磁界発生手段に交流電流を供給し、磁界発生手段が直流電流により発生する磁界によって着磁された部位を消磁する交流電流供給手段と、磁界発生手段が供給される電流を、直流電流または交流電流のどちらかに切り換える切り換え手段とを備えるものである。
請求項３の発明は、Ｘ線による透視像を画像表示するＸ線診断装置において、Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア装置と、地磁気を検出する検出手段と、電流により磁界を発生する磁界発生手段と、検出手段により検出された地磁気の強度に基づいて、磁界発生手段が発生する磁界によりＸ線イメージインテンシファイア装置が受ける地磁気が打ち消されるよう、磁界発生手段に直流電流を供給する直流電流供給手段と、磁界発生手段に交流電流を供給し、磁界発生手段が直流電流により発生する磁界によって着磁された部位を消磁する交流電流供給手段と、磁界発生手段が供給される電流を、直流電流または交流電流のどちらかに切り換える切り換え手段とを備えるものである。
請求項４の発明は、請求項３のＸ線診断装置において、Ｘ線イメージインテンシファイア装置が取り付けられたアームと、アームを動かすことによりＸ線イメージインテンシファイア装置の位置を移動する回転駆動手段と、アームの姿勢を検出する姿勢検出手段とをさらに備え、検出手段はアーム以外の場所に取り付けられ、直流電流供給手段は、検出手段により検出された地磁気の強度および姿勢検出手段により検出されたアームの姿勢に基づいて、Ｘ線イメージインテンシファイア装置が受ける地磁気が打ち消されるよう、磁界発生手段に直流電流を供給するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明によるＸ線診断装置の一実施例を図１に示す。このＸ線診断装置に備えられるＩ．Ｉ装置１は、地磁気による透視画像の歪みを補正するための補正コイル１４（図２参照）を有している。さらに、この補正コイル１４が発生する磁界により補正コイル１４の周辺部材が着磁されたとき、これを消磁する。図１のＸ線診断装置は、Ｉ．Ｉ装置１、Ｘ線管２、Ｃ型アーム３、スライド装置４、スタンド５を有しており、その出力がモニタ６に接続されている。Ｉ．Ｉ装置１とＸ線管２はＣ型アーム３の両端にそれぞれ対向して取り付けられている。Ｃ型アーム３はスライド装置４によってスタンド５に取り付けられており、Ｃ型アーム３とスライド装置４はスタンド５によって支持されている。
【０００８】
Ｉ．Ｉ装置１は、Ｘ線管２より出力されて被検体１０を通過したＸ線を受け、そのＸ線像による被検体１０の透視画像をモニタ６へ出力する。なお、Ｘ線管２は直流の高電圧と電流を供給されることにより、Ｘ線を出力する。この直流高電圧と電流は、たとえば、図示しないＸ線高電圧装置によって供給される。
【０００９】
Ｃ型アーム３は、その湾曲に沿ってスライド装置４により矢印Ｓ方向にスライドする。また、スライド装置４は、スタンド５内に設けた図示しない回転駆動装置により、矢印Ｒ方向にＣ型アーム３を回転させる。これらの動作によって、被検体１０に対してＩ．Ｉ装置１とＸ線管２を様々な位置へ移動することができ、被検体１０を移動することなく、被検体１０の様々な部位の透視画像を得ることができる。
【００１０】
被検体１０の透視画像を得るとき、Ｉ．Ｉ装置１は、入射されるＸ線に応じて光電子を出力し、その光電子により蛍光体を可視発光することでＸ線像を可視光像に変換して、その可視光像を撮像する。このとき、地磁気の影響により生じるローレンツ力によって出力された光電子の進路が歪められることにより、可視光像が歪んだものとなって、得られる透視画像が歪んでしまう。そのため、Ｉ．Ｉ装置１は、以下に説明するようにして自身が受ける地磁気を打ち消し、透視画像の歪みを防止する。
【００１１】
Ｉ．Ｉ装置１は、たとえば図２に示すような構成となっており、Ｉ．Ｉ装置本体１１、地磁気センサ１２、制御部１３、補正コイル１４、撮像カメラ１５を有している。Ｉ．Ｉ装置１に入力されたＸ線像は、Ｉ．Ｉ装置本体１１により可視光像に変換され、撮像カメラ１５により撮像される。この撮像画像がモニタ６へ出力されて、被検体１０の透視画像を得ることができる。地磁気センサ１２は、Ｉ．Ｉ装置本体１１が受ける地磁気を検出して、制御部１３へ地磁気の強度に応じた検出信号を出力する。
【００１２】
Ｉ．Ｉ装置１を被検体１０、すなわち図１に示す矢印Ａの方向から見たときの例を、図３に示す。Ｉ．Ｉ装置本体１１の端面は円形になっており、その中心部にＸ線を受けるための受光部１１Ａを備えている。このＩ．Ｉ装置本体１１の周囲に、補正コイル１４が収納されたカバー２０が配置されている。また、地磁気センサ１２がＩ．Ｉ装置本体１１の端面に設置されている。この実施の形態では、地磁気センサ１２は、補正コイル１４による磁気補正により検出信号が変動しないような位置に設置されるものとする。なお、図２の制御部１３と撮像カメラ１５は、図３において、Ｉ．Ｉ装置本体１１の背後に位置している。
【００１３】
制御部１３は、比例回路３１、交流回路３２およびスイッチ３３を有しており、地磁気センサ１２より制御部１３へ出力された地磁気強度の検出結果は、比例回路３１へ入力される。比例回路３１は、この地磁気強度に基づいて、Ｉ．Ｉ装置本体１１が受ける地磁気を打ち消すように、Ｉ．Ｉ装置本体１１の周囲に配置された補正コイル１４へ直流電流を出力する。このとき出力する直流電流の強度は、補正コイル１４が発生する磁界の強度が地磁気強度と等しくなってこれを打ち消すよう、あらかじめ設定された電流強度と発生する磁界強度との比例関係に基づいて決定される。このようにしてＩ．Ｉ装置本体１１が受ける地磁気を打ち消すことで、地磁気により透視画像が歪むことを防止できる。
【００１４】
このように、補正コイル１４より発生する磁界によってＩ．Ｉ装置本体１１が受ける地磁気を打ち消し、透視画像の歪みを防止する。このとき、通常の使用状態においてＩ．Ｉ装置本体１１が受ける地磁気の変化は小さいため、補正コイル１４より発生する磁界は変化せず、ほぼ一定となる。このようにほぼ一定の磁界をかけ続けると、補正コイル１４の周辺に鉄などの金属構造物がある場合などに、補正コイル１４の周辺が着磁される。すると、着磁されたことにより発生する磁界によって、補正コイル１４より発生する磁界が妨げられ、透視画像の歪みを防止する効果が薄れることがある。このように着磁によって透視画像の歪みの防止効果が薄れるのを解消するため、Ｉ．Ｉ装置１は、以下に説明するようにして消磁を行う。
【００１５】
図２の制御部１３は、スイッチ３３を切り換えることにより、交流回路３２からの交流電流を補正コイル１４へ出力して、補正コイル１４へ交番磁場を発生させる。交流回路３２は商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続されており、この商用電源によって起きる交流電流を補正コイル１４へ出力する。このとき、出力する交流電流を徐々に減少させていき、補正コイル１４が発生する交番磁場の強度を徐々に減少させることで、補正コイル１４の周辺部材を消磁することができる。このようにすることで、比例回路３１より出力される直流電流により補正コイル１４が発生する磁界によって補正コイル１４の周辺が着磁されたときに、これを消磁することができる。なお、交流回路３２はサーミスタを有するのが好ましい。このサーミスタを用いることにより、交流回路３２は、通電時の温度変化によってその抵抗値を変化させ、出力する交流電流を徐々に減少することができる。
【００１６】
交流電流の値は、周辺構造物を消磁するに十分な交番磁場、すなわち、構造物の磁性特性である保磁力と残留磁化、および補正コイル１４の巻き数と電流に関係する。この実施の形態では、補正コイル１４の巻き数を１０００ターン、１アンペア以下の電流で十分に消磁できることを確認した。また、消磁機能に必要な交番電流の周波数はとくに制限はないが、Ｘ線診断装置で使用されるＩ．Ｉ装置１の周辺構造物の交番磁場による鉄損を考慮すると、数ヘルツ〜１ｋヘルツが望ましい。したがって、上述したように、商用交流電源の５０ヘルツまたは６０ヘルツの周波数数を使用できる。
【００１７】
以上説明したように、Ｉ．Ｉ装置１は、制御部１３のスイッチ３３を切り換えることにより、補正コイル１４へ直流電流または交流電流のいずれかを出力することができる。これにより、地磁気による透視画像の歪みを防止するとともに、着磁した部位の消磁を行うことができ、着磁によって透視画像の歪みの防止効果が薄れるのを解消することができる。
【００１８】
なお、スイッチ３３の切り換えは、着磁されて透視画像の歪みが生じてきたと判断されたときに、ユーザが手動により行う。スイッチ３３を交流回路３２側に切り換えることにより、交流回路３２が動作し、補正コイル１４へ交番磁場を発生させ、その交番磁場の強度を徐々に減少させて、消磁を行うことができる。消磁を行った後は、スイッチ３３を比例回路３１側へ戻すようにする。あるいは、このようなスイッチ３３の切り換えによる消磁を、設定された条件を満たすときに自動的に行うようにしてもよい。このとき設定する条件は、たとえば、Ｘ線診断装置の合計使用時間が所定時間を越えることや、所定の日時を越えることなどとする。それらの条件を満たすと、Ｘ線診断装置が使用中でない状態において、自動的にスイッチ３３が切り換えられ、消磁が行われる。
【００１９】
以上説明したＸ線診断装置によれば、スイッチ３３を切り換えることにより、交流回路３２より補正コイル１４へ交流電流を供給して交番磁場を発生させ、この交番磁場の強度を徐々に減少させることとした。このようにしたので、消磁用コイルを用意することなく、補正コイル１４に交流電力を供給する交流回路３２とスイッチ３３を設けるだけで簡便に消磁を行うことができる。
【００２０】
以上説明した実施の形態において、地磁気センサ１２の取付位置を図３に示すように、Ｉ．Ｉ装置本体１１の近傍でかつ補正コイル１４の磁界の影響を受けない位置としたが、これ以外の位置としてもよい。さらに、地磁気センサ１２がＩ．Ｉ装置１の構成に含まれず、Ｉ．Ｉ装置１と同期して移動する他の位置、たとえば、Ｃ型アーム３のいずれかの位置に取り付けられることとしてもよい。このとき、Ｉ．Ｉ装置本体１１が受ける地磁気を補正コイル１４により発生する磁界によって打ち消すことができるよう、地磁気センサ１２の取付位置に応じて、地磁気強度の検出結果と比例回路３１より出力する電流強度との関係が設定される。あるいは、地磁気センサ１２がＣ型アーム３以外、たとえば、スタンド５などに取り付けられることとしてもよい。このとき、Ｃ型アーム３の姿勢変化をスライド装置４などにおいて検出し、その検出結果と地磁気センサ１２により検出した地磁気の強度に基づいて、比例回路３１より出力する電流強度を決定する。
【００２１】
以上説明した実施の形態において、Ｉ．Ｉ装置１は地磁気センサ１２、制御部１３、補正コイル１４、撮像カメラ１５を有することとしたが、本発明はこの内容に限定されない。たとえば、Ｉ．Ｉ装置がＩ．Ｉ装置本体１１に相当する構成のみを有し、地磁気センサ１２、制御部１３、補正コイル１４、撮像カメラ１５のそれぞれに相当する構成は、Ｘ線診断装置の他の構成に含まれるものとしてもよい。この場合、Ｘ線診断装置の製造メーカによって、Ｉ．Ｉ装置本体１１の周囲に補正コイル１４が組み付けられるとともに、Ｉ．Ｉ装置本体１１の可視像を撮像する撮像カメラ１５がＩ．Ｉ装置本体１１の背面に組み付けられる。さらに、制御ブーム１３が適所に取り付けられる。
【００２２】
以上説明した実施の形態において、地磁気センサ１２により検出された地磁気の強度に応じて、比例回路３１において出力する直流電流の強度を決定する、フィードフォワード制御の例について説明したが、本発明はこの内容に限定されない。たとえば、地磁気センサ１２を補正コイル１４の近傍、すなわち、補正コイル１４の磁界の影響を受けない箇所に配置し、この地磁気センサ１２により地磁気と補正コイル１４により発生する磁界との差を検出し、検出される磁界の強度がゼロとなるようにフィードバック制御してもよい。
【００２３】
以上の実施の形態では、検出手段を地磁気センサ１２、磁界発生手段を補正コイル１４、直流電流供給手段を比例回路３１、交流電流供給手段を交流回路３２、切り換え手段をスイッチ３３によりそれぞれ実現し、アームをＣ型アーム３、回転駆動手段および姿勢検出手段をスライド装置４や図示しない回転駆動装置により実現している。しかし、これらはあくまで一例であり、本発明の特徴が損なわれない限り、各構成要素は上記実施の形態に限定されない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、地磁気の影響を抑制する装置を利用して簡便に消磁を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線診断装置の一実施形態を示す図
【図２】Ｉ．Ｉ装置の構成例を示す図
【図３】Ｉ．Ｉ装置を被検体の方向から見たときの例を示す図
【符号の説明】
１：Ｉ．Ｉ装置（Ｘ線イメージインテンシファイア装置）
２：Ｘ線管                        ３：Ｃ型アーム
４：スライド装置                  ５：スタンド
６：モニタ                      １０：被検体
１１：Ｉ．Ｉ装置（Ｘ線イメージインテンシファイア装置）本体
１２：地磁気センサ                １３：制御部
１４：補正コイル                  １５：撮像カメラ
３１：比例回路                    ３２：交流回路
３３：スイッチ
【図１】
2004298389.tif 000003
【図２】
2004298389.tif 000004
【図３】
2004298389.tif 000005