(57)【要約】【課題】撮像位置・方向を、簡単な構成で容易に再現できるように改善する。【解決手段】Ｃ型アーム２５は、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各方向で動くことが可能に保持装置２６によって保持されており、このＣ型アームを動かして所望の位置・方向にセットしＸ線画像を記録するとき、その各方向の動き（位置）が位置検出器により検出されてその画像とともに記録される。この記録されたＸ線画像を読み出すと位置データも読み出され、Ｃ型アームを動かしていくときに得られる位置データと比較され、ある動き方向においてそれらが一致するとき、電磁ロック装置が働いてその方向での動きがロックされることが矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのすべての動き方向においてなされ、このロックされた状態で、先にＸ線画像を記録したときと完全に一致する位置・方向でのＸ線画像を得ることができる。【選択図】        図１
2005013490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生装置と、Ｘ線受像装置と、これらＸ線発生装置とＸ線受像装置とが対向するようその両端において固定されているＣ型アームと、このＣ型アームを種々の方向に動かすことができるよう保持する保持装置と、各々の動き方向での位置を検出して位置データを得る位置検出器と、各々の動き方向での動きをロックする電磁ロック装置と、上記Ｃ型アームを所望の位置および方向とした状態で得たＸ線画像とともにそのときの位置データを記録する記録装置と、該記録装置からＸ線画像を読み出すときに同時に読み出した位置データと現在の位置データとを比較して両者が一致したときに電磁ロック装置を作動させることを各動き方向のすべてにおいて行う制御装置とを備えることを特徴とするＣアーム形Ｘ線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線による透視や撮影を行うＸ線撮像装置に関し、とくに外科手術室において手術支援のために使用される、いわゆるＣアーム形Ｘ線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、外科手術室において手術支援のために使用されるＸ線透視およびＸ線撮影可能なＸ線撮像装置として、Ｃ型アームの両端にそれぞれＸ線発生装置とＸ線受像装置とが固定されたＸ線撮像装置が知られている。このＣ型アームを用いたＸ線撮像装置は、ＪＩＳではＣアーム形Ｘ線装置と呼ばれている。
【０００３】
このＣアーム形Ｘ線装置では、下記の特許文献１に示されるように、Ｃ型アームの円弧に沿ってＣ型アーム自体が移動可能で、かつＣ型アームの鉛直軸および水平軸方向での位置およびそれら各軸周りの角度が調整可能となっていて、被検体（手術を受ける患者）に対するＸ線画像が、あらゆる位置（高さ方向および水平方向）で、あらゆる方向（鉛直軸周りの方向および互いに直交する２つの水平軸周りでの方向）から取得可能となっており、これにより、種々の部位に対してなされる多様な手術を有効に支援することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４３９９４公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣアーム形Ｘ線装置では、Ｘ線撮像の方向・位置をあらゆるものにすることができて実際のいかなる手術にも有効に対応できる反面、その撮像方向・位置の再現性がないため、一度ある位置・方向で撮像した後、その位置・方向を変え、さらに再び同じ位置・方向に戻そうとする場合に、同じ位置・方向とすることが難しいという問題があった。そのため、手術の進行に応じて撮像位置・方向を変化させていった後、最初の位置・方向に戻って、同じ位置・方向からの画像を再度得て、先の同位置・方向からの画像と比較するような場合に困難をきたしていた。
【０００６】
この発明は、上記に鑑み、簡単な構成で容易に、撮像位置・方向を再現できるよう改善したＣアーム形Ｘ線装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるＣアーム形Ｘ線装置においては、Ｘ線発生装置と、Ｘ線受像装置と、これらＸ線発生装置とＸ線受像装置とが対向するようその両端において固定されているＣ型アームと、このＣ型アームを種々の方向に動かすことができるよう保持する保持装置と、各々の動き方向での位置を検出して位置データを得る位置検出器と、各々の動き方向での動きをロックする電磁ロック装置と、上記Ｃ型アームを所望の位置および方向とした状態で得たＸ線画像とともにそのときの位置データを記録する記録装置と、該記録装置からＸ線画像を読み出すときに同時に読み出した位置データと現在の位置データとを比較して両者が一致したときに電磁ロック装置を作動させることを各動き方向のすべてにおいて行う制御装置とが備えられることが特徴となっている。
【０００８】
Ｃ型アームは、種々の方向において自由に動かすことができるようになっており、このようにして動かすことによって、望む方向・位置でＸ線画像を得ることができる。そして、その各動き方向での位置（角度も含む）は位置検出器によってそれぞれ検出され、その位置データが出力されるようになっている。上記のように望む方向・位置でＸ画像を得てこれを記録するとき、同時にそのときの位置データも記録される。この記録されたＸ線画像を読み出すと同時に位置データも読み出される。読み出された位置データは、現に位置検出器によって検出された位置データと比較され、両者が一致したときに電磁ロック装置が作動させられる。そのため、Ｃ型アームを動かして撮像方向・位置をセットしようとするときに、ある動き方向において位置データの一致が見られるとその方向での動きがロックされる。すべての動き方向においてこのような位置データ比較とそれに基づいた動きのロックがなされるので、記録画像と完全に一致した方向・位置で再びＸ線画像を得ることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す。この図１において、被検者１０は手術台（天板）１１に横たえられており、この被検者１０を挟むようにＸ線発生装置であるＸ線管２１と、Ｘ線受像装置たるイメージインテンシファイア２２およびＴＶカメラ２３とが対向配置される。ここでＴＶカメラ２３は撮像管やＣＣＤカメラなどからなる。入射したＸ線透過像がイメージインテンシファイア２２により変換されて光学像として出力され、この光学像がＴＶカメラ２３によって映像信号に変換される。
【００１０】
Ｘ線管２１はＣ型アーム２５の一端に、イメージインテンシファイア２２およびＴＶカメラ２３は他端にそれぞれ固定されている。Ｃ型アーム２５は保持装置２６によって保持され、この保持装置２６はスタンド２７に取り付けられている。このスタンド２７にはキャスターが取り付けられて手術室などの床上で移動可能とされているが、ストッパによって床上の所望の位置で固定されるようになっている。
【００１１】
Ｃ型アーム２５は、保持装置２６によって、スタンド２７に対して、矢印で示すように種々の方向および位置に移動可能とされている。まず、矢印Ａに示すように上下動可能とされて鉛直軸方向の位置（高さ）が調整できるようになっており、また鉛直軸周りの回転方向（矢印Ｂ）での方向調整が可能である。さらに、水平軸方向（矢印Ｃ）での位置調整ができるとともに、その水平軸周りの回転方向（矢印Ｄ）での方向調整ができるようにされている。また、Ｃ型アーム２５はその円弧方向（矢印Ｅ）で移動可能に保持されていて矢印Ｅ方向に回転できるようになっている。つまり、矢印Ｄ方向で角度が決められた平面内で矢印Ｅに示すような回転方向の動きが可能となっている。
【００１２】
これらの各方向の動きを可能とするために図示しないが、保持装置２６には、矢印Ａ方向についての上下動機構、矢印Ｂ方向についての鉛直軸周り回転機構、矢印Ｃ方向についての左右動機構、矢印Ｄ方向についての水平軸周り回転機構、および矢印Ｅ方向についてのアーム円弧方向回転機構が備えられている。これらの各機構は機械的な機構であって各方向での動きを手動で自由に行えるようになっている。
【００１３】
そして、これらの各機構には、図２に示すように、それぞれ、ポテンショメータなどの位置検出器と、可動部を特定の位置・方向（角度）で固定する電磁ロック装置とが備えられている。すなわち、上下動機構４０にはＡ方向の位置を検出する位置検出器４１とＡ方向で固定する電磁ロック装置４２とが備えられ、鉛直軸周り回転機構５０には、Ｂ方向の位置（角度）を検出する位置検出器５１と、Ｂ方向で固定する電磁ロック装置５２とが備えられている。さらに左右動機構６０にはＣ方向の位置を検出する位置検出器６１とＣ方向で固定する電磁ロック装置６２とが備えられ、水平軸周り回転機構７０には、Ｄ方向の位置（角度）を検出する位置検出器７１と、Ｄ方向で固定する電磁ロック装置７２とが備えられ、アーム円弧方向回転機構８０にはＥ方向の位置（角度）を検出する位置検出器８１とＥ方向で固定する電磁ロック装置８２とが備えられている。
【００１４】
スタンド２７内には、Ｘ線管２１に高電圧電力を供給する電源装置が納められているともに、図２に示す撮像回路２４や制御装置３０、表示装置３２、記録装置３３などが収められている。イメージインテンシファイア２２、ＴＶカメラ２３および撮像回路２４から得られた映像信号は制御装置３０を経て表示装置３２に送られ、別の筐体に搭載された画像モニター装置３１によりＸ線透視像などが表示される。
【００１５】
手術を行う医師は、その手術のために最も適切な位置・方向から所望の部位についてのＸ線画像が得られるようにＣ型アーム２５を各方向に動かして、撮像方向・位置を定める。このときのＸ線透視像が画像モニター装置３１に現れるので、これを観察しながら手術を行っていくことができる。また、医師の必要に応じてそのＸ線画像を撮影して記録装置３３に記録することもできる。この記録装置３３はハードディスク記録装置や、光磁気ディスク装置などのリムーバブルな媒体を用いた記録装置などからなる。
【００１６】
このようにＸ線画像を記録するとき、撮像方向・位置を表わす位置データもその画像に添付されて記録される。すなわち、上記のようにＣ型アーム２５の方向・位置を定めたとき、その各方向・位置を表わす位置信号が位置検出器４１、５１、６１、７１および８１より制御装置３０に送られてきており、これらの位置データがＸ線画像とともに記録される。
【００１７】
手術が進行して撮像方向・位置を順次変化させていった後で、再び同じ撮像方向・位置での画像を観察する必要が生じた場合には、記録装置３３に記録されていた画像を読み出して画像モニター装置３１で表示させる。すると、その画像を撮影した方向・位置に関する位置データも読み出されて制御装置３０に取り込まれる。
【００１８】
この状態で医師等がＣ型アーム２５を手動により各方向に動かすと、そのときの各位置が位置検出器４１、５１、６１、７１、８１によって検出されて位置信号が制御装置３０に送られる。制御装置３０では、この検出された位置データと上記の読み出した位置データとを比較し、両者が一致したとき電磁ロック装置４２、…に指令を送りその機構をロックさせる。たとえばＥ方向に動かしている場合、位置検出器８１から出力されるその時点のＥ方向位置信号がＥ方向の記録データと一致したときに、電磁ロック装置８２に指令が送られてアーム円弧方向回転機構８０のロックがなされ、Ｅ方向での動きが固定され、以降、そのＥ方向では手動で動かすことができなくなる。こうして順次各方向での移動およびロックを行い、すべての動き方向でロックがなされるなら、そのロックされた撮像方向・位置は、先に記録した画像を撮影した方向・位置と完全に一致することになる。そのため、まったく同じ方向・位置でＸ線画像を得ることができるので、先に撮像した画像との有益な比較を行うことが可能となる。
【００１９】
なお、上記において、Ｘ線受像装置としてイメージインテンシファイア２２とＴＶカメラ２３とを組み合わせたものを用いたが、いわゆるＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）と呼ばれる、Ｘ線透過像を直接電気的な画像信号に変換する半導体Ｘ線検出器を用いることもできる。また、Ｃ型アーム２５の保持装置２６の構成や、可動型のスタンド２７に取り付けられている点や、画像モニター装置３１が別筐体に搭載されている構成なども限定されない。その他の構成についても種々に変更可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のＣアーム形Ｘ線装置によれば、各方向での動きを可能とする機構のそれぞれに位置検出器と電磁ロック装置とを備えるという簡単な構成で、先に記録したＸ線画像と同じ撮影方向・位置を再現して、同じ撮影方向・位置でのＸ線画像を容易に得ることができる。そのため、２つのＸ線画像を比較する際に、その撮影方向・位置の同一性が確保されることになるので、医学的に意味のある有益な比較が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の外観を示す概略正面図。
【図２】同実施形態の信号系統を示すブロック図。
【符号の説明】
１０        被検者
１１        手術台
２１        Ｘ線管
２２        イメージインテンシファイア
２３        ＴＶカメラ
２４        撮像回路
２５        Ｃ型アーム
２６        保持装置
２７        スタンド
３０        制御装置
３１        画像モニター装置
３２        表示装置
３３        記録装置
４０        上下動機構
４１        上下方向の位置検出器
４２        上下方向の電磁ロック装置
５０        鉛直軸周り回転機構
５１        鉛直軸周りの位置（角度）検出器
５２        鉛直軸周りの電磁ロック装置
６０        左右動機構
６１        左右方向の位置検出器
６２        左右方向の電磁ロック装置
７０        水平軸周り回転機構
７１        水平軸周りの位置（角度）検出器
７２        水平軸周りの電磁ロック装置
８０        アーム円弧方向回転機構
８１        アーム円弧方向の位置（角度）検出器
８２        アーム円弧方向の電磁ロック装置
【図１】
2005013490.tif 000003
【図２】
2005013490.tif 000004