JP2009018162A - Ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｃアーム式Ｘ線装置のＣアームの内部での昇降機の容積を減少させて、Ｘ線装置の移動部材が放射線検査時に患者の周りで占める位置、及び検査角度を拡大する。
【解決手段】回転式平坦型昇降機（３１）を含む放射線検査装置（１０）に関する。この装置が正しく動作するためには、全ての入射角について、Ｘ線管の焦点、被観測要素及び検出器の完全な整列を得て保つことが必要である。この幾何学的必須要件は、本発明においては補償システム（３３）によって達成される。補償システムは、昇降機の自由端に装着されたカム（３５）を含んでいる。補償システムは、カムのプロファイルに接触しているレバー（３６）を含んでいる。レバーは、昇降機に連結された検出器（１３）又は管（１２）に接触している。このようにして、昇降機が回転すると、カムはレバーを押圧し、続いて管又は検出器を整列させるためにこれら管又は検出器を押圧する。
【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線装置に関する。本発明の目的は、管の焦点、被観測要素及び検出器の整列精度を高めつつＸ線装置の管又は検出器を担持する昇降機の容積を低減することにある。本発明は、排他的な意味でなく医用撮像の分野での応用に特に有利である。本発明は、例えば放射線撮影法又は放射線透視法又はマンモグラフィを実行するのに用いられ得る。

患者を中心として様々な方向に回動することが可能な移動部材を含む可動式Ｘ線装置が公知である。これにより、これらの移動部材は患者の身体の所与の部分を解析するようにＸ線ビームを配向させることが可能である。

これらの移動部材は、空間の三つの次元において移動することが可能である。これらの移動部材は、一端にＸ線管を含み他端に検出器を含むガントリで全体的に構成される。管は、Ｘ線ビームを放出方向に沿って放出することを可能にする。

検出器は、放出方向において管の反対側でガントリに結合されている。検出器又は管は、検出器又は管を放出方向において上下に昇降させることを可能にする線形昇降機に連結されている。
米国特許第６７４２９２９号明細書

しかしながら、昇降機はかなりの容積を有するため、Ｘ線装置の移動部材が放射線検査時に患者の周囲の可能な位置の全てを占有することができない。これにより、検査角度はこの容積によって制限される。同様に、昇降機の速度は、この容積のため一定の閾値を超えることができない。

本発明の正確な目的は、上で背景技術の節に述べた欠点を改善することにある。このことを行なうために、本発明は、背景技術の節に述べたような水平移動を有しない非線形回転式昇降機を提案する。

米国特許第６７４２９２９号明細書は、検出器を回転する態様で変位させることを教示している。この変位は検出器の平面において生じ、換言すると水平に生ずる。しかしながら、この明細書は、検出器又は管を上下に昇降させることを可能にしていない。さらに、この明細書によれば、医師によって観察される画像は誤った情報を含むため、最早診断には適しない。実際に、検出器は円弧に沿って変位する。結果として、検出器は最早、Ｘ線管と完全には整列しなくなる。この検出器によって供給される画像は、医師が正しい診断を下すことを可能にしない。

この問題を解決するために、本発明に記載する装置は、検出器、管の焦点及び被観測要素を昇降機の回転時に同じ整列として配置することが可能な補償手段を含んでいる。

Ｃアームの内部での昇降機の回転式昇降移動は、昇降機の容積を減少させることを可能にする。この昇降機の容積の減少によって、Ｘ線装置の移動部材が放射線検査時に患者の周りで占める位置を拡大することが可能になる。このことにより、検査角度が拡大する。また、この昇降機の回転移動は、昇降機の速度を高めることも可能にする。

従って、本発明は、
放出方向に沿ってＸ線ビームを放出するＸ線管と、
放出方向において放出器に対向する態様で設置されているＸ線検出器と、
回転軸の周りで回転を行なうことができ、管及び検出器の空間内変位を確保するアームと、
アーム、及び検出器又は管に連結されており、検出器又は管をＸ線ビームの放出方向に昇降させることが可能な昇降機と、
を備えたＸ線装置に関するものであり、
昇降機は、アームの内部での回転移動によって上述の検出器又は管を昇降させ、
昇降機の回転時に、昇降機に連結された管又は検出器を、管の焦点、装置のアイソセンタ及び検出器の中心を通る整列線に整列した状態に保つことが可能な補償システムを含んでいるＸ線装置に関する。

また、本発明は以下の特性の一つを含み得る。すなわち、
補償システムは、
昇降機の自由端に装着されているカムと、
カムのプロファイルに接触しているレバーと
を含んでいること、
レバーは、昇降機に連結されている検出器又は管に接触していること、
カムは外部プロファイル・カムであること、
カム及びレバーは、平行四辺形を形成するように接触していること、
補償システムは、少なくとも一つのパントグラフ又は直列に並んだ複数のパントグラフを含んでいること、
昇降機は平坦であること、
アームは回転軸の周りを３６０°にわたって回転すること、
アームが０°に位置するときに、整列線は回転軸に垂直であること、並びに
昇降機は、電動機又はギア・アセンブリによって回転させられること
である。

本発明は、以下の詳細な記載を添付図面と共に参照することにより最も十分に理解されよう。これらの図面は表示のためにのみ掲げられたものであって、本発明の範囲を制限するものではない。

図１は、本発明に記載されているようなＸ線装置の空間的表現を示す。さらに正確に述べると、装置１０は、血管撮影形式の装置として公知の装置であり、特に、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１３を含んでいる。管１２は、放出方向１５に沿ってＸ線ビーム１４を放出する。

管１２及び検出器１３の両者は、Ｃ字形アーム１６の両側で両端に結合されている。実際に、検出器１３は、放射線ビーム１４を受光するように、放出方向１５において管１２に対向してアーム１６に結合されている。さらに、アーム１６は、中間アーム１８を補助としてＬ字形支柱１７に連結されている。検出器１３の内部に設置されているコリメータが、管１２によって放出されたＸ線ビーム１４に一定の形状を与えることを可能にし得る。このようにして、このコリメータは、特にビーム１４の幅を変更することができる。

患者２０を載置した寝台１９が、フレーム１１に固定されて結合されている。寝台１９はＣ字形アーム１６の内部に配置されているので、管１２は寝台１９の下方に配置され、検出器１３は寝台１９の上方に配置される。行なわれる検査が如何なるものであっても、管２及び検出器３は好ましくは常にこの空間的構成を保つ。検査によっては、管２が検査テーブル９の上方に配置され、検出器３が検査テーブル９の下方に配置されていてもよい。

これらの条件の下で、患者の身体の部分を通過したビーム１４を受光すると、検出器１３は受光された放射線の強度に対応する電気信号を放出する。次いで、これらの電気信号は、図示しない有線接続を介してコンピュータ２２へ伝達され得る。これらの電気信号は、コンピュータ２２が、解析されている身体の部分に対応する画像を形成することを可能にし得る。画像は、放射線透視法の環境内ではコンピュータ２２のスクリーンによって観察されてもよいし、放射線撮影法の環境内ではシートに印刷されてもよい。

患者２０の身体の各々の部分を検査するのを可能にすることを目的として、ビーム１４は患者の周りで多数の方向に配向され得る。実際に、管１２及び検出器１３の位置は利用者によって変更され得る。この目的のために、Ｌ字形支柱１７、中間アーム１８及びＣ字形アーム１６は全て、互いに対してヒンジ式で連結されている。

さらに正確に述べると、Ｌ字形支柱１７は、第一の中空モータ２３を介して床面（固定されたフレーム１１と同等）の周りにヒンジ式で連結されている。これにより、モータ２３は、支柱１７が上下軸２４の周りで回転することを可能にする。

加えて、中間アーム１８は、第二の中空モータ２６を介して支柱１７の周りにヒンジ式で連結されている。これにより、第二のモータ１６は、中間アーム１８が支柱１７の一面に垂直な水平軸２７の周りを回転することを可能にする。

Ｃ字形アーム１６に関して述べると、Ｃ字形アーム１６はリンク２８の周りを摺動することができる。これにより、アーム１６は、並列配置されたＣ字の２本の腕が描く円板の中心を通る軸３０の周りを回動する。さらに、軸３０は、図示の位置について軸１７及び軸１４に垂直である。

３本の軸２４、２７及び３０の周りでの回転移動を組み合わせることにより、放射線ビーム１４は、球面の内部に含まれるＸ線の全ての放出方向を描くことができる。これにより、モータ２３及び２６、並びにリンク２８によって、ビーム１４は多数の可能な配向に沿って患者の各々の部分を通過し得るようになる。

検出器１３は、当該検出器１３を放出方向１４に昇降させることを可能にする昇降機３１の一端に連結されている。昇降機３１はアーム１６に連結されている。Ｘ線装置は、第一の点をＣ字形アーム１６に固定して第二の点を昇降機３１に固定した状態で、昇降機が回転移動を有することを可能にする動力化（図示されていない）を含んでいる。

この動力化は、電動機又はギア・アセンブリによって得られる。

ここでは、Ｘ線装置１０は血管撮影形式のものであるが、マンモグラフィ形式又は放射線透視法形式又は他形式のものであってもよい。ここでは血管撮影形式の装置１０はＣ字形アーム１６について記載されている。しかしながら、代替的な実施形態では、アーム１６はＵ字形のような他の形状を有していてもよい。さらに、昇降機は、管１２に連結されていてもよい。この場合には、検出器１３はアーム１６に直接固定される。

図２は、本発明に記載されているような血管撮影装置のガントリの断面図を示す。回転式昇降機を含む放射線検査装置が正しく動作するためには、全ての入射角について、Ｘ線管の焦点、被観測要素及び検出器の良好な精度での完全な整列を得て保つ必要がある。この幾何学的必須要件は、本発明において補償システム３３によって達成される。

補償システム３３は、管１２又は検出器１３が、焦点、装置のアイソセンタ及び検出器１３の中心を通る整列線３４に整列した状態を保つことを可能にする。管のアイソセンタは、ビームの中心軸と、Ｘ線管１２の回転移動又は曲線移動の軸との交点に設けられた点である。整列線３４は、アーム１６が０°に位置するときに軸３０に垂直である。

好適実施形態では、補償システム３３は、昇降機の自由端に装着されたカム３５を含んでいる。カム３５は、昇降機の回転移動を並進移動へ変換することを目的とした機械的な構成要素である。カム３５は、シャフトによって回転駆動される可変半径を有する円筒である。

補償システム３３は、一方においてカム３５のプロファイルに接触しているレバー３６を含んでいる。レバー３６は、他方においては検出器１３に接触している。カム３５が移動し始めたら直ちに、レバー３６が続けて並進運動を始める。

好適実施形態では、カム３５は外部プロファイル・カムである。この形式のカムは、駆動推力を発生することを可能にする。この場合には、昇降機が回転すると、カム３５はレバーを押圧し、続いて検出器を押圧して検出器を整列線３４に整列させる。

カム３５及びレバー３６は、平行四辺形を形成するように接触させられる。カム３５及びレバー３６のこの形態は、検出器１３を適正な移動軌跡位置に保つことを可能にする。

代替的な実施形態では、補償システム３３は、少なくとも一つのパントグラフ又は直列に並んだ複数のパントグラフによって形成され得る。このパントグラフは、ヒンジ式装置であって、検出器１３を変位させるのに用いられる変形自在の平行四辺形の原理に基づくものである。

昇降機が回転すると、昇降機は円３７を描く。ここでは参照番号３８〜４０によって示すような昇降機の各々の位置において、検出器１３は角度４１だけ整列線３４から偏位する。本発明の補償システム３３は、この角度４１を補償することを可能にする。

本発明の補償システム３３は、昇降機に連結された検出器又は管を、球面における昇降機の任意の位置において整列線３４に整列させることを目的とする。システム３３は、平坦型昇降機の利用を可能にする。このようにして昇降機の容積を減少させるという事実によって、検査角度が拡大する。実際に、昇降機の容積を減少させることにより、昇降機は、移動している間であってもＣ字形アーム１６の内部に常に位置する。このことから、Ｃ字形アームが軸３０の周りで３６０°にわたって回転することが可能になり、これにより検査角度が拡大する。

本発明の回転式昇降機は、背景技術の節に記載された線形昇降機に比較して雑音の少ない高速昇降機である。本発明の回転式昇降機は、線形速度の上昇を可能にする。なお、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本発明に記載されているような血管撮影形式のＸ線装置の空間的表現の図である。 本発明に記載されているような血管撮影形式の装置のガントリの断面模式図である。

符号の説明

１０ Ｘ線装置
１１ フレーム
１２ Ｘ線管
１３ Ｘ線検出器
１４ Ｘ線ビーム
１５ 放出方向
１６ Ｃ字形アーム
１７ Ｌ字形支柱
１８ 中間アーム
１９ 寝台
２０ 患者
２２ コンピュータ
２３ 第一の中空モータ
２４ 上下軸
２６ 第二の中空モータ
２７ 水平軸
２８ リンク
３０ 軸
３１ 昇降機
３３ 補償システム
３４ 線
３５ カム
３６ レバー
３７ 円
３８、３９、４０ 位置
４１ 角度

Claims (9)

1. 放出方向（１５）に沿ってＸ線のビーム（１４）を放出するＸ線管（１２）と、
   前記放出方向において前記放出器に対向する態様で設置されているＸ線検出器（１３）と、
   回転軸（３０）の周りの回転を行なうことができ、前記管及び前記検出器の空間内変位を確保するアーム（１６）と、
   該アーム、及び前記検出器又は前記管に連結されており、前記検出器又は前記管を前記Ｘ線のビーム（１４）の放出の方向（１５）に昇降させることが可能な昇降機（３１）と
   を備えたＸ線装置（１０）であって、
   前記昇降機は、前記アームの内部での回転移動により前記検出器又は前記管を上下に昇降させ、
   前記昇降機が回転したときに、前記昇降機に連結された前記管又は前記検出器を、前記管の焦点、当該装置のアイソセンタ及び前記検出器の中心を通る整列線（３４）に整列した状態に保つことが可能な補償システム（３３）を含んでいる
   Ｘ線装置（１０）。
2. 前記補償システムは、
   前記昇降機の自由端に装着されているカム（３５）と、
   該カムのプロファイルに接触しているレバー（３６）と
   を含んでおり、
   前記レバーは、前記昇降機に連結されている前記検出器又は前記管に接触している、
   請求項１に記載のＸ線装置。
3. 前記カムは外部プロファイル・カムである、請求項２に記載のＸ線装置。
4. 前記カム及び前記レバーは、平行四辺形を形成するように接触している、請求項２又は請求項３に記載のＸ線装置。
5. 前記補償システムは、少なくとも一つのパントグラフ又は直列に並んだ複数のパントグラフを含んでいる、請求項１に記載のＸ線装置。
6. 前記昇降機は平坦である、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のＸ線装置。
7. 前記アームは前記回転軸の周りを３６０°にわたって回転する、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のＸ線装置。
8. 前記アームが０°に位置するときに、前記整列線は前記回転軸に垂直である、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のＸ線装置。
9. 前記昇降機は電動機又はギア・アセンブリにより回転させられる、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のＸ線装置。

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