(57)【要約】【課題】放射線撮影装置において、３６０度以上回転可能なＣアームの現在の回転角度及び回転角度範囲を認識した上で操作可能とすることを課題とする。【解決手段】Ｘ線管及びＸ線検出器とを連結する、Ｃアームの前記アームの現在の回転角度及び前記角度範囲を表示するための表示手段を備える。あるいは、現在の回転位置から前記角度範囲の終端までの回転範囲を表す、回転可能範囲のうち、少なくとも一方の回転可能範囲を表示するための表示手段を備える。【選択図】        図２（ａ）
2016077503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、被検体を透過した前記放射線を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出信号をもとに、画像を生成する画像生成手段と、前記放射線源及び前記検出手段とを保持するアームと、前記アームを所定の角度範囲で回転可能に保持する保持手段と、を備える放射線撮影装置であって、前記アームの現在の回転角度及び前記角度範囲を表示するための表示手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記保持手段は、前記アームを３６０度以上の角度範囲で回転可能であって、前記表示手段は、前記角度範囲を、図形で表示するとともに、前記現在の回転角度を、前記図形上に表すことを特徴とする、請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記表示手段は、前記角度範囲を、渦巻き状の曲線で表すことにより、前記角度範囲と、前記現在の回転角度とを表示することを特徴とする、請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記角度範囲を円で表し、前記現在の回転角度を前記円上に表すとともに、前記現在の回転角度が前記角度範囲の両終端のいずれに近いかによって、前記現在の回転角度を区別して表示すること特徴とする、請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
放射線を照射する放射線源と、被検体を透過した前記放射線を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出信号をもとに、画像を生成する画像生成手段と、前記放射線源及び前記検出手段とを保持するアームと、前記アームを所定の角度範囲で回転可能に保持する保持手段と、を備える放射線撮影装置であって、現在の回転位置から前記角度範囲の終端までの回転範囲を表す、回転可能範囲のうち、少なくとも一方の回転可能範囲を表示するための表示手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記回転可能範囲を、数字により表示することを特徴とする、請求項６に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記回転可能範囲を、左右いずれの回転方向についても表示することを特徴とする、請求項５または６に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記画像を表示するための画像表示部、または、術者による操作に関する指示を入力するための入力部、のいずれか少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１〜７に記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線源および検出手段を備えるＣアームを回転させることにより撮影を行う放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、図４に示すように、一端でＸ線管１０１を保持し、他端でＸ線検出器１０２を保持する湾曲状に形成されたＣアーム１０３を備えた、Ｘ線撮影装置がある（例えば、特許文献１）。このＣアーム１０３は、図４（ａ）の正面図に示すように、Ｃアーム１０３自身に沿って被検体Ｍの体軸ｚの軸心周りに（矢印ＲＡ方向に）回転することで、Ｃアーム１０３に保持されたＸ線管１０１およびＸ線検出器１０２も同方向に回転することが可能である。さらに、図４（ｂ）の側面図に示すように、Ｃアーム１０３は体軸ｚと直交する回転中心軸ｘの軸心周りに（矢印ＲＢ方向に）回転することで、Ｘ線管１０１およびＸ線検出器１０２も同方向に回転することが可能である。
【０００３】
図４（ｂ）のように、回転中心軸ｘの軸心周りに（矢印ＲＢ方向に）Ｘ線管１０１およびＸ線検出器１０２を回転させると、回転中心に対して互いに異なる方向（投影角度）からＸ線を照射する。
【０００４】
ここで、ＣアームのＲＢ方向の回転角度は、Ｘ線撮影装置を操作する医師や放射線技師の利便性を考慮し、所定角度に制限されている。例えば、図５のように、初期位置Ｓから、一方向（Ｕ方向）に１２０度、他方向（Ｖ方向）３００度以上回転しないように構成されるものがある。このように、回転角度に制限が設けられている理由としては、Ｘ線管および検出器に電力や信号を供給するためのケーブルを無制限に伸ばすことができないことが挙げられる。また、ケーブルの長さが有限である場合、回転角度に制限を設けなければ、ケーブルが巻き付いてしまう。その一方で、スリップリングを設けて回転角度制限を設けないことも考えられるが、スリップリングは高価であるため、コスト面でデメリットが大きいことも挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５８５３２号公報
【特許文献２】特開２０１３−５２０７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１９２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の回転角度に制限を設ける構成では、操作者は、操作中、図５に示されるように、回転可能な範囲（始点ＳからＵ方向の回転限界ＥＵ、及びＶ方向の回転限界ＥＶ）を認識できないため、例えば、Ｃアーム１０３をＶ方向に２８０度程度回した状態では、更に後４０度Ｖ方向に回転させたい場合でも、Ｖ方向には残り２０度しか回転させることができず、操作者は、３００度まで回転させて初めて、それ以上回転させることができないことにより、回転角度の限界に到達したことを認識し、反対のＵ方向に３８０度回転させなければならず、操作の無駄が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この問題を解決するために、本願請求項１に係る発明では、放射線を照射する放射線源と、被検体を透過した前記放射線を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出信号をもとに、画像を生成する画像生成手段と、前記放射線源及び前記検出手段とを保持するアームと、前記アームの現在の回転角度及び前記角度範囲を表示するための表示手段を備える構成を採用する。
【０００８】
また、請求項２に対応する構成として、前記保持手段は、アームを３６０度以上の角度範囲で回転可能であって、前記表示手段は、前記角度範囲を、図形で表示するとともに、前記現在の回転角度を、前記図形上に表す構成としてもよい。当該図形の具体例として、請求項３に記載の、渦巻き状の曲線や、請求項４に記載の、円が挙げられ、請求項４の円で角度範囲を表す場合には、現在の回転角度を円上に表すとともに、前記現在の回転角度が前記角度範囲の両終端のいずれに近いかによって、前記現在の回転角度を区別して表示する構成とすることが挙げられる。
【０００９】
あるいは、請求項５に対応する構成として、放射線を照射する放射線源と、被検体を透過した前記放射線を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出信号をもとに、画像を生成する画像生成手段と、前記放射線源及び前記検出手段とを保持するアームと、前記アームを所定の角度範囲で回転可能に保持する保持手段と、を備える放射線撮影装置であって、現在の回転位置から前記角度範囲の終端までの回転範囲を表す、回転可能範囲のうち、少なくとも一方の回転可能範囲を表示するための表示手段を備える構成としてもよい。この場合、請求項６に対応する構成として、現在の回転角度及び角度範囲または回転可能範囲を図形により表示する構成に替えて、またはこれと同時に、回転可能範囲を数字により表示する構成とすることができる。そして、請求項７の構成に対応し、回転可能範囲は、左右いずれの回転方向についても表示する態様とすることもできる。
【００１０】
また、請求項８に対応する構成として、前記表示手段は、前記画像を表示するための画像表示部、または、術者による操作に関する指示を入力するための入力部、のいずれか少なくとも一方に設けられる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１または請求項５に係る発明によれば、回転可能な範囲を操作者が認識して操作することができるため、上記のように回転限界までＣアームを回転させて初めて、回転限界を認識するのではなく、予め回転限界を認識した上で操作することができ、操作の無駄を省くことができる。
【００１２】
さらに、請求項２に係る発明によれば、回転角度範囲が図形によって表示され、当該図形上に現在の回転角度が表示されることにより、操作者は、回転角度が３６０°を超える場合であっても、直感的に回転可能範囲を認識することができるため、好ましい。さらに、請求項３の構成によれば、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を渦巻き状に配置した場合、３６０°以上回転する領域を、発光色を変えるなどして、他の領域と区別する必要はなく、簡単な構成で回転可能領域を表示することが可能なる。一方、請求項４の構成によれば、例えば、ＬＥＤの発光素子を円形に配置した場合、渦巻き状に配置する場合に比べて、ＬＥＤの個数を少なくすることができる。
【００１３】
また、請求項６のように、回転可能範囲を数字により表示することにより、操作者は、より正確な回転可能範囲を把握することができる。また、請求項７のように、回転可能範囲を左右両方向に表示することで、左右いずれの回転方向についても、より正確に回転可能な範囲を認識することができる。また、請求項８は、表示手段の位置を特定したものであるが、例えば、複数の場所に表示手段を設ける場合には、操作者の立ち位置によらず、回転可能な範囲を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、実施例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示した正面図であって、（ａ）は、被検体Ｍの体軸ｚをＣアーム５の回転軸ｘと一致させた場合、（ｂ）は、体軸ｚとＣアーム５の回転軸ｘとを直交させた場合を示す。
【図２】（ａ）は、本発明に係るＸ線撮影装置の回転可能範囲及び現在の回転角度を表す模式図、（ｂ）は、表示手段に現在の回転角度を表示させるための制御系統を表した、ブロック図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、変形例に係る表示手段の模式図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は従来のＸ線撮影装置の概略図である。
【図５】従来のＸ線撮影装置の回転可能範囲を表す模式図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  …   天板
２  …  Ｘ線管
３  …  Ｘ線検出器
４  …  映像系
５  …  Ｃアーム
ｘ  …  回転中心軸
ｚ  …  体軸
Ｍ  …  被検体
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施例１］
以下、図面を参照して本発明によるＸ線撮影装置の実施例を説明する。図１は、実施例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示した正面図である。本実施例では、Ｘ線撮影装置として、Ｃアームごと映像系を自在に移動させる移動式のＸ線撮影装置を例に採って説明する。
【００１７】
本実施例に係るＸ線撮影装置は、図１（ａ）に示すように、被検体Ｍを載置する天板１に対して独立して動くように構成されている。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管２およびＸ線検出器３からなる映像系４を備えている。
【００１８】
この他に、Ｘ線撮影装置は、一端でＸ線管２を保持し、他端でＸ線検出器３を保持するＣアーム５を備えている。Ｃアーム５は、湾曲状に形成されており、図１（ａ）において、被検体Ｍの体軸ｚの軸心周りに（ＲＢ方向に）回転することで、Ｃアーム５に保持されたＸ線管２およびＸ線検出器３も同方向に回転することが可能である。また、図１（ｂ）のように、アーム保持部９に対してＣアーム５を被検体Ｍの体軸ｚの軸心周りに（矢印ＲＡ方向に）保持することで、Ｃアーム５ごと映像系４を体軸ｚの軸心周りに回転させることができる。
【００１９】
具体的に、Ｃアーム５は、キャスター６ａ付きの台車６に保持され、床面に対してＣアーム５ごと映像系４を自在に移動させることができる。また、Ｃアーム５は、支柱７、水平支持部８およびアーム保持部９を介して、上述の台車６に保持されている。支柱７は鉛直方向に上下に昇降移動可能であり、支柱７に保持されたＣアーム５ごと映像系４を昇降移動させることができる。水平支持部８は、回転中心軸ｘ方向に平行な水平方向に進退移動可能であり、水平支持部８に保持されたＣアーム５ごと映像系４を進退移動させることができる。
【００２０】
また、水平支持部８に対してアーム保持部９を回転中心軸ｘの軸心周りに回転可能に保持することで、アーム保持部９に保持されたＣアーム５ごと映像系４を回転中心軸ｘの軸心周りに回転させることができる。
【００２１】
また、Ｃアーム５には、手動操作用のハンドル１０を設けており、オペレータが手動操作用のハンドル１０を握って、Ｃアーム５ごと映像系４（Ｘ線管２およびＸ線検出器３）を体軸ｚの軸心周りに（矢印ＲＡ方向に）手動で回転させ、Ｃアーム５ごと映像系４（Ｘ線管２およびＸ線検出器３）を回転中心軸ｘの軸心周りに（矢印ＲＢ方向に）手動で回転させることができる。また、支柱７を鉛直方向に上下に手動で昇降移動させて、支柱７に保持されたＣアーム５ごと映像系４（Ｘ線管２およびＸ線検出器３）を手動で昇降移動させ、水平支持部８を水平方向に手動で進退移動させて、水平支持部８に保持されたＣアーム５ごと映像系４（Ｘ線管２およびＸ線検出器３）を手動で進退移動させることができる。
【００２２】
ここでは、Ｃアーム５および映像系４（Ｘ線管２およびＸ線検出器３）を手動で回転あるいは移動させる構成について説明したが、モータや駆動軸やピニオン等（いずれも図示省略）を備えて、Ｃアーム５および映像系４を自動で回転あるいは移動させてもよい。また、手動と自動とを両方組み合わせて、手動または自動のいずれかを選択あるいはモータ等により手動をアシスト（支援）するように構成してもよい。同様に、台車６についてもモータ等により自動で移動させて、台車６に保持されたＣアーム５および映像系４を自動で移動させてもよいし、手動と自動とを両方組み合わせて、手動または自動のいずれかを選択あるいはモータ等により手動をアシスト（支援）するように構成してもよい。
【００２３】
図２（ａ）に、ＲＢ方向に回転する場合における、映像系４の回転可能角度及び現在の位置角度Ｎを模式的に表す。映像系４は、初期地点Ｓを始点として、時計回り（Ｖ方向）に３００°、反時計回り（Ｕ方向）に１２０°回転可能である。Ｖ方向の回転限界位置をＥＶ、Ｕ方向の回転限界をＥＵとする。本発明では、図２（ｂ）のように、Ｃアーム５のＲＢ方向における現在の回転角度を検出するための回転角度検出部１１を有している。回転角度検出部の例としては、回転角度に比例して抵抗が変化する、ポテンショメーター等が挙げられる。回転角度検出部１１から出された検出信号は、回転角制御部１２に伝達され、回転制御部１２は、回転角度検出部１１から検出された現在の回転角度を、現在の回転位置Ｎから前記角度範囲の終端ＥＵ、ＥＶまでの回転範囲を表す、回転可能範囲とともに表示するよう、制御信号を回転角表示部１３に伝達する。回転角表示部１３は、制御信号を受けて、図２（ａ）のような映像系４の現在の回転位置角度Ｎ及び回転可能角度を示す図を、Ｘ線撮影装置の台車６上に設けられた、入力部（操作パネル）１３中や、Ｘ線撮影画像を表示する、画像表示部中に表示する。
【００２４】
本発明では、図２（ａ）のような、映像系４の現在の回転位置角度Ｎ及び回転可能角度を示す図を表示するための表示手段を備えていることにより、操作者は、映像系４の現在の回転位置及び回転可能角度を認識した上で操作することができる。このため、従来のように、操作者がアームを回転操作する中で、回転不能となる回転限界ＥＶ、ＥＵに到達して初めて、回転限界であることを認識し、映像系をいったん初期位置Ｓに戻した上で、所望の回転位置に回転させるという、無駄な操作を回避することができる。
［実施例２］
【００２５】
実施例１では、表示手段が操作パネル上、あるいは画像表示部等の液晶パネル上に電磁的に表示される例を示したが、図３のように、ＬＥＤ等の発光素子を渦巻き状の回転可能な角度範囲に配置し、現在の角度位置に最も近いＬＥＤ１４を点灯させることにより、現在の角度位置Ｎを表示するようにしてもよい。
【００２６】
あるいは、図３（ｂ）のように、円周状にＬＥＤ１４を配置し、Ｖ方向とＵ方向とが重複する領域Ｆにおいて、角度範囲の両終端である回転限界ＥＶ、ＥＵのいずれに近いかによって、点灯させる色を変化させたり、回転限界に近づいた場合に（例えば、２０°未満）、点灯させる色を変化させたり、ＬＥＤ１４を点滅させたりすることも考えられる。例えば、図３（ｃ）のように、領域Ｆ内においては、内側に赤色のＬＥＤ１４Ｒを、外側に緑色のＬＥＤ１４Ｇを複数配置しておき、回転角制御部１２が、現在の回転角度が領域Ｆ内にあって、回転限界ＥＶに近いと判断した場合には、赤色のＬＥＤ１４Ｒを発光させ、ＥＵに近い場合には、緑色のＬＥＤ１４Ｇを発光させる構成や、回転角制御部１２が、現在の回転角度が回転限界に近づいた（例えば、２０°以内）であると判断した場合に、現在の角度位置に最も近いＬＥＤ１４を点滅させる構成が考えられる。
【００２７】
このような表示手段を設ける場所としては、操作者が視認しやすい、撮影装置の台車６上等が考えられるが、外科手術の際には、手術台やＸ線撮影装置の配置によっては、操作者から視認しづらい状況も考えられるため、第一実施例で示した、電磁的な表示を複数個所に設けたり、第一実施例の電磁的表示に加えて、第二実施例で示した、ＬＥＤ等の点灯モジュールを設けて、組み合わせるようにしたりすることで、操作者が手術室内のどこにいても、現在の回転位置と、回転範囲を認識できるようにすることが望ましい。
【００２８】
なお、本実施例では、Ｖ方向に３００°、Ｕ方向に１２０°としたが、合計で３６０°以上回転可能であれば、この範囲に限られない。
【００２９】
本発明では、映像系の回転可能範囲と、現在の回転位置とが図形により表されていることから、操作者が回転可能範囲を直感的に認識することができるため、従来のように、アームが回転不能となることによって初めて回転限界を認識し、アームを初期位置Ｓまで戻した上で、反対方向にアームを回転させるという、無駄な操作をなくすことができる。
【００３０】
また、上述の実施例１、２の通り、映像系の回転可能範囲と現在の回転位置とを図形により表現する構成に替えて、または、実施例１，２の構成に加えて、回転可能範囲を、文字によって表示するようにしてもよい。たとえば、時計回り（Ｖ方向）に残り３０°回転可能な場合、回転角表示部１３に、「＋３０°、−３９０°」と表示し、反時計回り（Ｕ方向）に残り３０°回転可能な場合は、回転角表示部１３に、「＋３９０°、−３０°」等と表示する態様も考えられる。この場合、ＬＥＤの配置の個数が少ない場合であっても、詳細な回転角度を認識することができる。
【図１（ａ）】
2016077503.tif 000003
【図１（ｂ）】
2016077503.tif 000004
【図２（ａ）】
2016077503.tif 000005
【図２（ｂ）】
2016077503.tif 000006
【図３（ａ）】
2016077503.tif 000007
【図３（ｂ）】
2016077503.tif 000008
【図３（ｃ）】
2016077503.tif 000009
【図４】
2016077503.tif 000010
【図５】
2016077503.tif 000011