(57)【要約】【課題】放射線撮影装置において、従来では困難であった撮影形態に対応可能とし、同時に、被検者が無理の少ない撮影姿勢を取れる撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】被検者を横臥させる天板と、該天板の下方に配置した放射線受像部と、該放射線受像部を前記天板の短手に沿う方向に移動可能とする第１の案内手段と、前記天板から露出した前記放射線受像部を略鉛直状態に向けて回転可能とする第２の案内手段と、天板横で鉛直状態とした前記放射線受像部を、前記放射線受像部が天板の下方に位置した時の受像範囲中心位置を回転中心として水平方向に回動可能とする受像部回転手段とを備える。【選択図】        図１
2005000371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者を横臥させる天板と、該天板の下方に配置した放射線受像部と、該放射線受像部を前記天板の短手に沿う方向に移動可能とする第１の案内手段と、前記天板から露出した前記放射線受像部を略鉛直状態に向けて回転可能とする第２の案内手段と、天板横で鉛直状態とした前記放射線受像部を、前記放射線受像部が天板の下方に位置した時の受像範囲中心位置を回転中心として水平方向に回動可能とする受像部回転手段とを備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記受像部回転手段は、放射線受像部と第１の案内手段と第２の案内手段とを一体で回転させるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
被検者に放射線を照射する管球と、前記管球を支持する管球支持部と、被検者を横臥させる天板と、該天板の下方に配置した放射線受像部と、該放射線受像部を前記天板の短手に沿う方向に移動可能とする第１の案内手段と、前記天板から露出した前記放射線受像部を略鉛直状態に向けて回転可能とする第２の案内手段と、天板横で鉛直状態とした前記放射線受像部を、天板の下方に位置した時の受像範囲中心位置を回転中心として水平方向に回動可能とする受像部回転手段とを備えた放射線撮影装置において、
前記放射線受像部の前記天板の短手方向での位置を検出する検出手段と、前記放射線受像部の姿勢を検出する検出手段と、前記受像部回転手段の回転量を検出する検出手段と、前記３つの検出手段の出力に基づいて前記管球の位置と向きを前記放射線受像部の受像範囲中心位置と対向合致させる手段とを備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項４】
前記請求項３において、前記受像部回転手段を駆動する駆動手段を有することにより、天板横で鉛直状態にある放射線受像部と前記管球とが同期して回転運動するように構成したことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項５】
被検者を横臥させる天板と、該天板の下方に配置した放射線受像部と、該放射線受像部を前記天板の短手に沿う方向に移動可能とする第１の案内手段と、前記天板から露出した前記放射線受像部を略鉛直状態に向けて回転可能とする第２の案内手段と、天板横で鉛直状態とした前記放射線受像部を、前記放射線受像部が天板の下方に位置した時の受像範囲中心位置を回転中心として水平方向に回動可能とする受像部回転手段と、前記放射線受像部と前記第１の案内手段と前記第２の案内手段と前記回転手段とを一体で天板の長手に沿う方向に移動可能とする第３の案内手段とを備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーブル、ベッド等の天板に横臥させた被検者にＸ線等の放射線を投射し、被検者を透過した放射線を天板の下方又は側方に配置した放射線受像部により受像する放射線撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放射線撮影装置は、被検者の医療診断、物質の非破壊検査等の多様な分野に使用されており、増感紙と放射線写真フィルムを密着させて使用する所謂放射線写真法を採用している。この放射線撮影装置において、放射線が被検者を透過して増感紙に入射すると、増感紙に含まれている蛍光体が放射線エネルギを吸収して蛍光を発生する。そして、この蛍光により放射線写真フィルムが感光し、放射線像を可視像として記録する。
【０００３】
近年、蓄積性蛍光体から成る放射線検出器を備えた画像記録再生装置が考案されている。この画像記録再生装置においては、放射線が被写体を透過して蓄積性蛍光体に入射すると、蓄積性蛍光体は放射線エネルギの一部を蓄積する。そして、蓄積性蛍光体に可視光等の光を照射すると、蓄積性蛍光体は蓄積した放射線エネルギに応じた輝尽発光を示す。つまり、蓄積性蛍光体は被写体の放射線画像情報を蓄積し、走査手段が蓄積性蛍光体をレーザー光等の励起光により走査し、信号読取手段が輝尽発光光を光電的に読み取り、写真感光材料等の記録材料又はＣＲＴ等の表示手段が可視像として記録又は表示する。
【０００４】
また、半導体プロセス技術の進歩により、放射線をリアルタイムで直接にデジタル出力する放射線デジタル検出器が提案され、例えば特開平８ー１１６０４４号公報に記載されている。この放射線デジタル検出器はシンチレータと固体光検出器を積層した構成となっており、シンチレータは放射線を可視光に変換し、固体光検出器は可視光を光電変換するようになっている。固体光検出器は石英ガラスから成る基板上に、透明導電膜と導電膜から成る固体光検出素子をアモルファス半導体膜で挟んでマトリクス状に配列することにより製作が可能となっている。
【０００５】
そして、この種の放射線デジタル検出器は数ｍｍの厚さの平面パネル状であるため、この放射線デジタル検出器を採用した放射線受像部は薄型軽量化が容易となっている。また、放射線受像部はフィルムや蓄積性蛍光体シート等の消耗部材を用いることなくデジタル画像を直接に得ることができるため、従来では必要であった繰り返し作業、即ち放射線受像部にフィルム又は蓄積性蛍光体シートを収容したカセッテを設定する作業や、撮影した後にカセッテを取り出して現像する作業が不要となり、撮影技師を煩雑な作業から解放している。
【０００６】
例えば、図１１は被検者Ｓの四肢、頭部、腹部等を単純撮影する際に使用可能なブッキー撮影台を示し、この撮影台では被検者Ｓを横臥させる天板１が支持台２に四隅の支柱３を介して支持されている。天板１の下方で支持台２の上面にはＸ線受像部４が配置され、このＸ線受像部４内の空間４ａには前述のＸ線検出器が組み込まれている。そして、天板１上に仰臥又は伏臥した被検者Ｓを撮影する際には、被検者Ｓの上方に位置する管球ＴからＸ線を投射し、被検者Ｓを透過したＸ線をＸ線受像部４により受像する。
【０００７】
また、図１２に示すように天板１上に仰臥又は伏臥した被検者Ｓの側面を撮影する場合には、天板１の下に配置したＸ線受像部４を使用する代りに、フィルム又は蓄積性蛍光体シートを収容したカセッテ５を、被検者Ｓの側方において天板１の上に立て、被検者Ｓの側方に位置する管球Ｔ’からＸ線を投射し、被検者Ｓを透過したＸ線をカセッテ５により受像する。
【０００８】
これに対し、カセッテ５の代りにＸ線検出器を使用することが期待され、図１３に示すようなＸ線受像部４の姿勢を変換し得る撮影台が提案されている。この撮影台では、Ｘ線受像部４を天板１の短手に沿う方向に案内するガイドレール６ａと、天板１から露出したＸ線受像部４を鉛直方向に回転可能とする回転軸６ｂとから構成されている。この撮影台では、Ｘ線受像部４の姿勢を水平状態から鉛直状態に変換できるので、被検者Ｓを１つのＸ線受像部４によって異なる方向から容易に撮影できるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、Ｘ線受像部を水平に移動したり、鉛直状態に姿勢変換したりすることにより、一つのＸ線受像部を要求される様々な撮影形態に対して最適の位置に設定することが可能となる。
【００１０】
しかし、従来の構成では、側面撮影において、被検部への水平方向において角度を付けた入射Ｘ線に対して、Ｘ線受像部を垂直に置き投射する撮影手法には対応することができなかった。また、撮影部の位置に合わせて被検部の位置、角度を設定する必要があり、体の不自由な人や重病人等にとってはこの動作は負担となっていた。そこで、本発明の第一の目的は、従来では困難であった撮影形態に対応可能な撮影装置を提供すること、同時に、被検者が無理の少ない撮影姿勢を取れる撮影装置を提供することにある。
【００１１】
また、近年Ｘ線受像部の改良により、同様の原理で、単純撮影だけではなく長時間撮影、高速連続撮影や透視撮影が可能となってきた。これにより従来のＩ．Ｉ等を用いた大掛かりな透視撮影装置を使用せず、前述の単純撮影のシステムを使用することにより、より情報量の多い撮影手法が可能となっている。そこで、本発明の第２の目的は、これら拡張された新たな撮影手法にも有用な撮影装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、前記課題を解決するために、被検者を横臥させる天板と、該天板の下方に配置した放射線受像部と、該放射線受像部を前記天板の短手に沿う方向に移動可能とする第１の案内手段と、前記天板から露出した前記放射線受像部を略鉛直状態に向けて回転可能とする第２の案内手段と、天板横で鉛直状態とした前記放射線受像部を、前記放射線受像部が天板の下方に位置した時の受像範囲中心位置を回転中心として水平方向に回動可能とする受像部回転手段とを備えることにより、撮影手法、撮影部位に合わせて、受像部に角度をつけて撮影することを可能とした。
【００１３】
また、前記回転手段を、放射線受像部と第１の案内手段と第２の案内手段とを一体で回転させるように配置することにより、放射線受像部が天板の下方に位置した状態と、放射線受像部が天板の短手方向に露出した状態でも、回転手段を使用でき、これにより撮影に適した撮影範囲の設定や、被検者が自然な無理の少ない撮影姿勢を取ることを可能とした。
【００１４】
更に、前述の構成に、放射線受像部の前記天板の短手方向での位置を検出する検出手段と、前記放射線受像部の姿勢を検出する検出手段と、前記受像部回転手段の回転量を検出する検出手段と、前記３つの検出手段の出力に基づいて前記管球の位置と向きを前記放射線受像部の受像範囲中心位置と対向合致させる手段とを備えることにより、様々に位置変更可能な放射線受像部に対して、管球の位置合わせを容易としたものである。
【００１５】
なお、その他の実施形態、効果については、以下に述べる実施例の中で説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照にして詳細に説明していく。
【００１７】
図１は第１の実施例の一部を切欠した要部斜視図であり、支持台１０１の上方に天板１０２が例えば四隅の支柱１０３を介して略水平状態に支持されている。天板１０２は被検者を横臥させるものとされ、アクリル板、カーボン板、木材等から形成されている。天板１０２の下方で支持台１０１の上面には、Ｘ線デジタル検出器を内蔵したＸ線受像部１０４が配置され、このＸ線受像部１０４は第１の案内機構１０５により天板１０２の短手方向に沿う方向に移動すること、天板１０２から露出した後に第２の案内機構１０６により鉛直方向に回転すること、鉛直状態になった受像部を水平回転機構１２１により水平方向に回転することが可能とされている。
【００１８】
図２は図１において水平回転機構１２１を天板１０２の短手方向であるＡ方向から見た部分拡大図であり、水平回転機構１２１は支持台１０１の上面に固定された基台１２２と、前述の第１の案内機構１０５を保持する保持板１２３と、基台１２２と保持板１２３とを回転可能に支持する回転軸受１２４とから構成されている。そして、保持板１２３を基台１２２に対して回転しないようにロックするロックレバー１２４が、基台１２２に螺合等により取り付けられている。この様に水平回転機構１２１の上部に第１の案内機構１０５と第２の案内機構１０６を配置することにより、水平回転機構１２１の回転により第１の案内機構１０５と第２の案内機構１０６が同時に回転することになる。また、水平回転機構１２１の回転中心１２１ａは、Ｘ線受像部１０４が天板１０２の下に水平に収納された状態の撮像範囲中心位置に一致させてある。
【００１９】
図３、４を用いて、本発明を使用した撮影手順について説明する。図３、４は図１において天板１０２上方（Ｂ方向）より見た図であり、本実施例で実現可能なＸ線受像部１０４の位置変更及び姿勢変更を表している。まず天板１０２の上方に配置したＸ線管球により被検者を撮影する際には、Ｘ線受像部１０４を水平状態にして天板１０２下方の１０４ａの位置に配置し、被検者を天板１０２上に仰臥又は伏臥させ、Ｘ線管球からＸ線を投射してＸ線受像部１０４ａにより受像する。また、この状態で、水平回転機構１２１を使用しＸ線受像部１０４ａを回転して使用することができる。例えば、脚部等できるだけ長い範囲を撮影したい場合、受像部１０４ａを１０４ｂの位置に回転させる。このように対角方向で使用することにより、従来２回の投射に分割する必要があった撮影を１回の撮影で済ませることが可能となり、技師の作業性の向上、被検者への放射線被爆の低減をはかる事ができる。
【００２０】
次に、Ｘ線受像部１０４ａを第１の案内機構１０５を用いて天板１０２横に引き出して１０４ｃの位置に配置する。天板横に配置することにより、天板によるＸ線吸収、散乱の無い良好な画像を得ることができる。この時も図３の様に回転機構１２１を使用してＸ線受像部１０４ｃの位置を１０４ｄや１０４ｅの様に変更することができる。これにより、撮影台横又は天板上に位置した被検者がＸ線受像部上面に被検部位を載せる時のポジショニングの自由度が増し、被検者が自然な無理の少ない撮影姿勢を取ることが可能となる。
【００２１】
そして、天板１０２の側方に配置したＸ線管球Ｔにより被検者を撮影する際には、Ｘ線受像部１０４を第２の案内機構１０６を用いて水平状態１０４ｃから鉛直状態１０４ｆに姿勢変更し、側方に配置したＸ線管球Ｔから投射してＸ線受像部１０４ｆにより受像する。更に、図４のように水平方向斜めに配置した管球Ｔ’からＸ線を投射したい場合、水平回転機構１２１を用いてＸ線受像部１０４の水平角度を調節し、Ｘ線受像部１０４をＸ線照射方向に対して垂直する位置１０４ｇに配置する。
【００２２】
以上の様に本発明の第１の実施例では、一つのＸ線受像部を有効に利用しながら、複数の方向から最適な状態で撮影でき、診断に有効なＸ線像が得られる。
【００２３】
図５〜７は第２の実施例であり、図５は、Ｘ線撮影装置とＸ線管球の全体構成図、図６、７は、図３、４で示したＸ線受像部の位置及び姿勢変更とＸ線管球との位置関係を説明した図である。第２の実施例では、第１の実施例で述べたＸ線受像部の位置、姿勢変更に合わせて連動するＸ線管球を構成に加えたものである。これにより、撮影技師の位置合わせの作業を軽減し、また位置合わせの不具合による撮影の失敗を未然に防ぐことができる。
【００２４】
図５において、天板１０２上方には、Ｘ線管球１３１が管球保持部１３２により支持されている。管球保持部１３２は、Ｘ線管球１３１の向きを変更可能とする３つの関節部１３３〜１３５、伸縮運動を行う２つの伸縮部１３６、１３７、前記関節部１３３〜１３５と伸縮部１３６、１３７とを一体で水平方向に回動させる管球回転部１３８から構成され、管球回転部１３８の固定側１３８ａは天井Ｃに取り付けられている。更に、関節部１３３〜１３５、伸縮部１３６、１３７、管球回転部１３８には各々モータ及びこれを駆動するドライバ等の駆動手段１４１〜１４６が組み込まれており、管球位置制御手段１４７から送られてくる信号によりＸ線管球１３１の位置を任意の位置に移動することが可能となっている。また、回転部１３８の回転中心は、Ｘ線受像部１０４の水平回転機構１２１の回転中心と一致させてある。
【００２５】
一方、第１の案内機構１０５にはＸ線受像部１０４の位置を検出する位置検出手段１５１、第２の案内機構１０６にはＸ線受像部１０４の鉛直状態への姿勢変更を検出する姿勢検出手段１５２、水平回転機構１２１にはＸ線受像部１０４の回転移動量を検出する回転量検出手段１５３が各々設けられている。これらの検出結果は、管球位置制御手段１４７に伝えられている。
【００２６】
このような構成で、Ｘ線受像部１０４が天板１０２下に収納された状態１０４ａでは、Ｘ線管球は１３１ａの位置に配置される。この状態でＸ線受像部を回転させると、回転量が回転量検出手段１５３により計測され、管球位置制御手段１４７に伝えられる。管球位置制御手段１４７からは、水平回転機構１２１の回転量と同じ量、Ｘ線管球１３１が回転するように、管球回転部１３８の駆動手段１４６に信号が伝えられる。これによりＸ線管球１３１の照射野中心が撮像範囲の中心と一致した状態で回転し、撮影範囲とＸ線照射野とを常に一致させることができる。
【００２７】
次に、Ｘ線受像部１０４を天板１０２横に引き出した１０４ｃの位置に移動した場合、まず、Ｘ線受像部１０４の位置変更を位置検出手段１５１が検出して、管球位置制御手段１４７に伝える。管球位置制御手段１４７からは、制御信号が駆動部１４３、１４４、１４５に送られ、関節部１３４、１３５及び伸縮部１３７を制御してＸ線管球１３１は１３１ｂの位置に移動する。更に、この状態でＸ線受像部１０４を１０４ｄの位置に回転させた場合、回転量が回転量検出手段１５３により計測され、管球位置制御手段１４８に伝えられる。管球位置制御手段１４８からは、水平回転機構１２１の回転量と同じ量、伸縮部１３７が回転するように管球回転部１３８の駆動手段１４６に信号が伝えられ、図６の様にＸ線受像部１０４ｄの撮像範囲とＸ線管球の中心位置及び傾きとが一致した位置１３１ｄまでＸ線管球が移動する。
【００２８】
そして、被検者を側方から撮影する為に、Ｘ線受像部１０４を水平状態から鉛直状態１０４ｆに姿勢を変えた場合、Ｘ線受像部の姿勢変更を姿勢検出手段１５２が検出して、管球位置制御手段１４７に伝える。管球位置制御手段１４７からは、制御信号が駆動部１４１、１４２、１４３、１４４、１４５に送られ、関節部１３３、１３４、１３５及び伸縮部１３６、１３７を制御してＸ線管球１３１は１３１ｃの位置に移動する。更に、この状態でＸ線受像部１０４を回転させると、前述と同様に回転量が回転量検出手段１５３により計測され、管球位置制御手段１４７に伝えられる。管球位置制御手段１４７からは、水平回転機構１２１の回転量と同じ量、Ｘ線管球が回転するように管球回転部１３８の駆動手段１４６に信号が伝えられる。これにより、Ｘ線受像部１０４を任意の位置（例えば、図８において１０４ｇ、１０４ｈの位置）に変更しても、常にＸ線受像部１０４とＸ線管球１３１とが中心を一致させたまま一定の間隔Ｌをあけて対向状態を維持できる。
【００２９】
図８は、第３の実施例の説明図である。第２の実施例では、Ｘ線受像部の移動、回転に合わせてＸ線管球の位置を一致させる構成であるが、第３の実施例では、この構成に鉛直状態にあるＸ線受像部の回転移動を自動で行う手段を追加したものである。前述の様に、近年同様の原理からなるＸ線受像部により、単純撮影だけでなく、連続撮影、透視撮影等が可能になってきた。第３の実施例では、このようなＸ線受像部を応用した撮影装置を提案するものであり、本発明により側面からの回転断層撮影が可能となる。
【００３０】
図８の構成における、図５からの変更点は、水平回転手段１２１を駆動する回転駆動手段１６１が追加され、これを制御する信号が管球制御手段１４７から出されていることである。これにより、Ｘ線管球１３１とＸ線受像部１０４が対向状態のまま同期して回転することが可能となる。
【００３１】
本実施例を用いた撮影手順は、例えば次のようにすることができる。まず、Ｘ線受像部１０４を天板下に水平で位置させ、上部に配置したＸ線管球１３１ａから低線量の透視撮影を行い、被検者の関心部位が撮像範囲の中心になるように被検者の位置決めを行う。この場合、天板１０２がフローティング可能な機構を有していると位置合わせが容易となる。その後、Ｘ線受像部を引き出し、鉛直状態に設定する。そして、Ｘ線受像部、Ｘ線管球を同期回転させながら撮影を行う。Ｘ線受像部とＸ線管球との回転中心に、関心部位を一致させている為、正確に関心部位の断層画像を得ることが可能となる。
【００３２】
図９は、第４の実施形態の説明図であり、天板１０２の長手方向から見た部分拡大図である。第４の実施例では、第１の実施例の構成に、天板１０２の長手方向に移動可能な第３の案内機構を付加している。図９において、水平回転機構１２１と支持台１０１の間に、第３の案内機構である直動ガイド１６２が天板１０２の長手方向に沿う方向に移動可能となるように対で取り付けられている。直動ガイド１６２上に前記第１の案内機構１０５、第２の案内機構１０６、水平回転機構１２１が載っている為、Ｘ線受像部１０４が天板１０２下の収納した状態、引き出した状態、鉛直にした状態、更に各々の状態でＸ線受像部１０４を回転させた状態のいずれの状態でも、天板１０２長手方向に移動させることが可能となる。これにより、天板１０２上方から見たＸ線受像部１０４の配置図である図１０の様に、天板下、天板横の様々な場所に様々な姿勢でＸ線受像部１０４の配置が可能となり、要求される撮影形態にフレキシブルに対応することが可能となる。
【００３３】
なお、以上述べた実施例では、放射線受像部に放射線検出器を用いた例を示したが、これに限定されるわけではない。例えば、Ｘ線受像部にフィルムまたは蓄積性蛍光体シートを入れたカセッテを用いても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係わる放射線撮影装置は、水平状態または鉛直状態に設定された放射線受像部に回転手段を追加したことにより、より柔軟に要求される様々な撮影形態に対応できると共に、被検者の撮影姿勢への制約を軽減する効果が得られる。また、回転移動に合わせてＸ線管球の位置を移動させる手段を有することにより、撮影技師の負担を軽減し、また位置合わせの不具合による撮影の失敗を未然に防ぐことができる。更に、断層撮影等、より情報量の多い撮影を可能とし診断に有効な放射線像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる放射線撮影装置の第１の実施例を示す。
【図２】本発明に係わる放射線撮影装置の第１の実施例を示す。
【図３】本発明に係わる放射線撮影装置の第１の実施例を示す。
【図４】本発明に係わる放射線撮影装置の第１の実施例を示す。
【図５】本発明の第２の実施例である。
【図６】本発明の第２の実施例である。
【図７】本発明の第２の実施例である。
【図８】本発明の第３の実施例である。
【図９】本発明の第４の実施例である。
【図１０】本発明の第４の実施例である。
【図１１】従来の実施例を示す図である。
【図１２】従来の実施例を示す図である。
【図１３】従来の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０１  支持台
１０２  天板
１０３  支柱
１０４  Ｘ線受像部
１０５  第１の案内機構
１０６  第２の案内機構
１２１  水平回転機構
１２２  基台
１２３  保持板
１２４  ロックレバー
１３１  Ｘ線管球
１２２  管球保持部
１４７  管球位置制御手段
１５１  位置検出手段
１５２  姿勢検出手段
１５３  回転量検出手段
【図１】
2005000371.tif 000003
【図２】
2005000371.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005000371.tif 000007
【図６】
2005000371.tif 000008
【図７】
2005000371.tif 000009
【図８】
2005000371.tif 000010
【図９】
2005000371.tif 000011
【図１０】
2005000371.tif 000012
【図１１】
2005000371.tif 000013
【図１２】
2005000371.tif 000014
【図１３】
2005000371.tif 000015