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公開番号2021010541
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210204
出願番号2019125919
出願日20190705
発明の名称X線診断装置
出願人株式会社日立製作所
代理人特許業務法人 山王坂特許事務所
主分類A61B 6/08 20060101AFI20210108BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】所望のX線照射範囲、照光範囲および明るさを容易に得ることができるX線診断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】X線診断装置1は、被検体100に向けてX線を出射するX線管装置104と、被検体100に照射されるX線の照射領域を制限するX線絞り羽根21を備えているX線絞り装置200とを備えている。X線絞り装置200は、X線の照射範囲を照らす照射光を出射する照射野照明部22と、X線絞り羽根21および照射野照明部22を収納し、X線および照射光の通路となる開口を有しているX線遮蔽箱23と、X線遮蔽箱23の開口側の外周面に配置されている発光部30と、を備えている。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項1】
被検体に向けてX線を出射するX線管装置と、
被検体に照射されるX線の照射領域を制限するX線絞り羽根を備えているX線絞り装置と、を備え、
前記X線絞り装置は、
X線の照射範囲を照らす照射光を出射する照射野照明部と、
前記X線絞り羽根および前記照射野照明部を収納し、X線および前記照射光の通路となる開口を有しているX線遮蔽箱と、
前記X線遮蔽箱の前記開口側の外周面に配置されている発光部と、
を備えていることを特徴とするX線診断装置。
続きを表示(約 1,600 文字)【請求項2】
前記X線遮蔽箱は、
X線を遮蔽するX線遮蔽機能と、前記発光部により発せられた熱を放出する放熱機能とを有していることを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項3】
前記X線遮蔽箱は、X線を遮蔽するX線遮蔽層と、前記X線遮蔽層の外周に配置されて前記X線遮蔽層よりも放熱性の高い放熱層と、の複数層構造を有していることを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項4】
前記X線遮蔽層は鉛から構成されており、前記放熱層はアルミニウムから構成されていることを特徴とする請求項3に記載のX線診断装置。
【請求項5】
前記アルミニウムの表面には、乱反射防止層が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のX線診断装置。
【請求項6】
前記発光部は、前記X線遮蔽箱の前記開口側の外周面の複数箇所に設けられ、前記被検体を複数方向から照らすことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項7】
前記照射野照明部及び前記発光部の点灯状態を制御する照明制御部を更に備え、
前記照明制御部は、前記照射野照明部の点灯時には前記発光部を消灯させることを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項8】
前記発光部の点灯状態を制御する照明制御部と、
前記発光部の照度情報の入力を受け付ける調整器を更に備え、
前記照明制御部は、前記調整器が受け付けた入力に基づいて前記発光部の照度を調整することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項9】
前記発光部として色温度の異なる複数を備え、前記照明制御部は、前記調整器が受け付けた入力に基づいて前記複数の前記発光部それぞれの照度を調整することにより、前記発光部の発する光の色温度を調整することを特徴とする請求項8に記載のX線診断装置。
【請求項10】
前記発光部の点灯状態を制御する照明制御部と、
前記被検体に対する手技の種類に応じた前記発光部の照度が格納されているメモリと、
前記手技の種類の入力を受け付ける入力部とを更に備え、
前記照明制御部は、前記入力部が手技の種類の入力を受け付けると、当該手技の種類に応じた前記発光部の照度を前記メモリから読み出して、前記発光部の照度を調整することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項11】
前記照明制御部は、前記手技の開始時に前記発光部を点灯させ、当該手技の終了時に前記発光部を消灯させることを特徴とする請求項10に記載のX線診断装置。
【請求項12】
前記発光部の点灯状態を制御する照明制御部と、
非接触による前記発光部の点灯状態の指示の入力を受け付ける操作部と、を更に備え、
前記照明制御部は、前記操作部が受け付けた入力に基づいて前記発光部の点灯状態を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項13】
前記操作部は、前記被検体の周囲の音声による入力を受け付ける音声認識素子を備え、前記照明制御部は、前記音声認識素子が受け付けた音声に基づいて前記発光部の点灯状態を制御することを特徴とする請求項12に記載のX線診断装置。
【請求項14】
前記発光部の点灯状態を制御する照明制御部と、
ユーザの足による入力を受け付けるフットスイッチを更に備え、前記照明制御部は、前記フットスイッチが受け付けた入力に基づいて前記発光部の点灯状態を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
【請求項15】
前記発光部の点灯状態を制御する照明制御部と、
周囲の温度を検出する温度センサとを更に備え、
前記温度センサが所定以上の温度を検出すると、前記照明制御部は、前記発光部を消灯させることを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明はX線診断装置に関し、特に、寝台上の被検体を照らして術者の手技を支援する技術に関する。
続きを表示(約 5,400 文字)【背景技術】
【0002】
X線診断装置は、X線を発生するX線管と、X線管から被検体に向けて照射されるX線の範囲を絞るX線絞り装置とを備えている。X線絞り装置は、X線を遮蔽する鉛等の材料から形成されたX線絞り羽根を備えており、ユーザがX線絞り羽根の開口サイズを調整することで、被検体に対するX線の照射範囲が変更される。
【0003】
X線絞り装置の内部に、被検体へ照射されるX線の照射野を照らすための照明(照射野照明)を備えたX線診断装置が知られている(例えば、特許文献1)。このようなX線診断装置では、照射野照明によりX線の照射野が可視化されるため、被検体に対して各種手技を行う術者は、X線の照射野を実際に見て確認することができる。
【0004】
特許文献1に開示されているX線診断装置は、照射野照明がX線管から照射されるX線と光学的に等価な位置に配置されており、照射野照明が発した可視光が、鏡などの光学部を用いて屈折された後X線絞り羽根で絞られて、X線照射範囲と同じ範囲を照らすような構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2003−175030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、X線絞り装置に照射野照明が搭載されている特許文献1など従来のX線診断装置では、上述のように、X線絞り羽根の調整により照射野照明の照光範囲とX線照射範囲とが一緒に変わるため、術者がX線の照射範囲をある範囲に定めたときに、所望の範囲を十分に照らせなかったり、所望の明るさを得られなかったりすることがあった。また従来のX線診断装置では、所望の範囲や明るさを照らすように照射野照明の照光範囲を定めると、X線の照射範囲を所望の範囲にすることができないことがあった。
【0007】
本発明は、所望のX線照射範囲、照光範囲および明るさを容易に得ることができるX線診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のX線診断装置は、被検体に向けてX線を出射するX線管装置と、被検体に照射されるX線の照射領域を制限するX線絞り羽根を備えているX線絞り装置とを備えている。X線絞り装置は、X線の照射範囲を照らす照射光を出射する照射野照明部と、X線絞り羽根および照射野照明部を収納し、X線および照射光の通路となる開口を有しているX線遮蔽箱と、X線遮蔽箱の開口側の外周面に配置されている発光部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、所望のX線照射範囲、照光範囲および明るさを、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
X線診断装置1の全体構成を示す側面図。
X線診断装置1の構成例を示すブロック図。
X線絞り装置200の構成例を示す断面図。
X線絞り装置200を底面からみた図。
実施形態1のX線診断装置1Aの構成を示す側面図。
X線診断装置1Aの構成例を示すブロック図。
X線診断装置1Aが実施する動作のフローチャート。
X線診断装置1Aの変形例の構成を示すブロック図。
X線診断装置1Aの変形例が実施する動作のフローチャート。
実施形態2のX線診断装置1Bの構成を示す側面図。
X線診断装置1Bの構成を示すブロック図。
実施形態3のX線診断装置1Cの構成を示すブロック図。
手技の種類を入力する際に表示UIに表示される内容の例。
X線診断装置1Cが実施する動作のフローチャート。
実施形態4のX線診断装置1DのX線絞り装置200の構成を示す断面図。
X線診断装置1Dの構成を示すブロック図。
X線診断装置1Dが実施する動作のフローチャート。
変形例のX線診断装置が実施する動作のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
【0012】
まず、本発明のX線診断装置1の全体構成について説明する。X線診断装置1は、図1に示すように、被検体100を載せる寝台102と、寝台102上の被検体100に対してX線を照射するX線管装置104と、X線管装置104から発せられるX線の照射範囲を制限するX線絞り装置200と、寝台102に固定されてX線管装置104を寝台102上で支持する支柱部50とを備えている。
【0013】
X線管装置104は、X線を発生させるX線管を有している。X線管装置104は、特定のエネルギーのX線を選択的に透過させるX線フィルタなどを有していてもよい。
【0014】
X線絞り装置200は、複数のX線遮蔽板から構成されているX線絞り羽根21と、X線の照射野を照らして可視光(照射光)Bを出射する照射野照明部22と、X線絞り羽根21および照射野照明部22を収納しX線および照射光Bの通路を有しているX線遮蔽箱23と、X線遮蔽箱23の外周面に配置されて手元光Cを出射する発光部30とを有している。発光部30は複数備えられており、被検体100と術者の手元とを複数方向から照らす。各発光部30は、発光素子を有しており、発光時に熱を発する。X線絞り装置200の具体的な構成については後で詳しく説明する。
【0015】
X線診断装置1は、図2に示すように、X線絞り装置200など各構成要素を制御する装置制御部120と、X線管装置104に電力供給を行いX線を発生させる高電圧発生部110と、高電圧発生部110の制御をしてX線管装置104から出射されるX線量を調整するX線制御部123と、照射野照明部22および発光部30の点灯状態を制御する照明制御部124と、をさらに備えている。
【0016】
またX線診断装置1は、被検体100を透過したX線を検出し、検出したX線量に応じたX線信号を生成する不図示のX線検出部と、X線検出部から出力されたX線信号に対して画像処理を行なう画像処理部116と、照射野照明部22および発光部30のオン・オフの指示と、X線照射の指示とを受け付ける操作部40と、術者の各種選択操作を受け付ける操作UI122と、画像処理部116により処理されたX線画像などの各種情報や照射野照明部22の点灯時間等を記憶する記憶部114と、画像処理部116により処理されたX線画像を表示する表示部118とを備えている。
【0017】
装置制御部120は、CPU或いはGPUに搭載されるソフトウェアとしてその機能が実現される。また装置制御部120の、一部または全部の機能は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programable Gate Array)などのハードウェアで実現することも可能である。
【0018】
以下、X線絞り装置200の具体的な構成の例について説明する。以下、X線絞り装置200に対してX線管装置104が設けられている側を上側とし、寝台102が設けられている側を下側として説明する。
【0019】
X線絞り装置200は、図3に示すように、X線絞り羽根21、X線遮蔽箱23、照射野照明部22、および発光部30に加え、照射野照明部22から出射された照射光Bを屈折させてX線絞り羽根21側に導く反射鏡などの光学部24と、X線遮蔽箱23および発光部30の外周を覆うように配置された外枠部25とを備えている。
【0020】
X線絞り羽根21は、公知のX線絞り羽根と同様の構成であってよく、複数のX線遮蔽板で囲まれた隙間(開口)kを、X線管装置104から出射されたX線と照射野照明部22から発せられた照射光Bとが通ることができるように構成されている。X線絞り羽根21は、装置制御部120から通知される開度情報に従って開口kのサイズを変更することで、被検体100に対するX線の照射範囲と照射光Bの照光範囲とを同時に同範囲になるように変更する。X線絞り羽根21のX線遮蔽板は、X線を遮蔽可能な材料(例えば鉛)から構成されている。
【0021】
X線遮蔽箱23は、X線を遮蔽するX線遮蔽機能と、発光部30により発せられた熱を放出する放熱機能とを有している。具体的には、X線遮蔽箱23は、X線を遮蔽するX線遮蔽層231と、X線遮蔽層231の外周に配置されてX線遮蔽層231よりも放熱性の高い放熱層232との複数層構造を有している。X線遮蔽層231と放熱層232は、例えば接着剤により接着されている。
【0022】
またX線遮蔽箱23は、X線管装置104に向かい合う側(上側)の壁部と、その壁部に対向して被検体100に向かい合う側(下側)の壁部にそれぞれ、開口23a、23bを有している。上側の開口23aは、X線遮蔽箱23に対するX線の入射通路となり、X線絞り羽根21の開口kの直上の位置に配置されている。下側の開口23bは、X線遮蔽箱23からX線が出射する通路となり、開口kの直下に配置されている。
【0023】
X線遮蔽箱23のX線遮蔽層231は、X線遮蔽箱23の内部を通過するX線が開口23b以外から外部に漏れることを防ぎ、術者や被検体などに不必要なX線が照射されることを防ぐ。X線遮蔽層231は、鉛などのX線を遮蔽する材料から構成されている。
【0024】
放熱層232は、発光部30が点灯時に発熱するため、発光部30の発した熱を効率よく放出するために設けられており、アルミニウムやアルミニウム合金、鉄など、放熱性の高い材料から構成されている。特に放熱層232は、軽量化や小型化を考慮すると、アルミニウムから構成されていることが好ましい。
【0025】
放熱層232がアルミニウムから構成されている場合、その表面に、発光部30の発する光のX線絞り装置200内での乱反射を防ぐ乱反射防止層(例えばアルマイト層)が形成されていることがより好ましい。乱反射防止層により放熱層232の表面は、黒色または黒みを帯びた色を有していることが好ましい。乱反射防止層により、術者の手元を照らす明るさが光の乱反射により所定の明るさから変わってしまうことを防げる上に、散乱光により術者の手の影が増えることを防ぐことができる。
【0026】
X線遮蔽箱23の下面には、開口23bを覆う透明板(例えばアクリル板)235が固定されていてもよい。またこの透明板235には、図4に示すように、十字の印が刻まれていてもよい。照射光Bが透明板235を通過すると、照射野の中心が分かるような十字の印が被検体100に投影される。
【0027】
照射野照明部22は、X線管から照射されるX線と光学的に等価な位置で照射光Bを照射するように、かつ、X線管装置104から出射されたX線の経路を遮らない位置に配置されている。
【0028】
光学部24は、X線遮蔽箱23内に収納されており、X線および照射光Bの経路上の、X線絞り羽根21よりも上流側に配置されている。照射野照明部22は、術者が操作部40を操作することによりその点灯状態が変更される。
【0029】
X線管装置104から出射されX線遮蔽箱23に入射したX線は、光学部24を透過可能であり、光学部24を透過した後、X線絞り羽根21の開口kを通ってX線遮蔽箱23の下部の開口23bからX線遮蔽箱23の外に出射される。一方、照射野照明部22から発せられた照射光Bは、光学部24に到達するとX線の進路とぶつかり、光学部24により、X線遮蔽箱23内を通るX線の進路と同じ方向に進むように屈折される。光学部24により屈折された照射光Bは、光学部24によりX線絞り羽根21の開口kに導かれ、X線絞り羽根21により絞られて、X線の照射範囲と同等の範囲を照らす。そのため術者は、照射光BによりX線の照射範囲を目で見て確認することができる。
【0030】
照射野照明部22は、1つの発光素子から構成されていることが好ましい。照射野照明部22が1つの発光素子から構成されていると、X線遮蔽箱23に十字の刻まれた透明板235が設けられている場合、照射野照明部22により被検体100に投影される十字の印が影になり、かつ十字の印以外の箇所が明るく投影されて十字の模様のエッジが立つため、術者が照射野を認識しやすくなる。照射野照明部22に用いられる発光素子は、1つの発光素子で十分に十字模様のエッジが立つ程度の光度を有していることが好ましい。
(【0031】以降は省略されています)

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