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JPH04336042A - X線診断装置 - Google Patents

X線診断装置

Info

Publication number
JPH04336042A
JPH04336042A JP3105461A JP10546191A JPH04336042A JP H04336042 A JPH04336042 A JP H04336042A JP 3105461 A JP3105461 A JP 3105461A JP 10546191 A JP10546191 A JP 10546191A JP H04336042 A JPH04336042 A JP H04336042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manual
column
rotation
position data
deviation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3105461A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Futamata
二又 紳一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3105461A priority Critical patent/JPH04336042A/ja
Priority to US07/880,221 priority patent/US5291540A/en
Publication of JPH04336042A publication Critical patent/JPH04336042A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4464Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to ceiling
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm

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  • Molecular Biology (AREA)
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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はX線管及び検出器を含む
撮影手段が支柱機構によって支えられ、この支持機構が
支柱を介して回転可能に懸吊されたX線診断装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】被検体の循環器を診断対象としたX線診
断装置として図2の構造のものが知られている。このX
線診断装置は、床面に配置された寝台11上の被検体1
2に対して、X線管13及び検出器14が各々C状アー
ム15の端部に対向するように設けられており、このC
状アーム15は支持機構16によって水平に支持されて
いる。またこの支持機構16は支柱17を介して天井か
ら懸吊されるようになっている。
【0003】支柱17は天井に固定されたレール(図示
せず)に沿って水平面内で横手方向LA及び長手方向L
Oに移動可能に構成され、またθ方向に回転可能に構成
されている。
【0004】図3は支柱17を介して支持機構16によ
って横手動されたときのC状アーム15の動き、すなわ
ちこのアーム両端に一体化されているX線管13及び検
出器14の動きを示しており、被検体12に対して矢印
のように横手方向LAに移動する。
【0005】図4は同様に支柱17を介して長手動され
たときのC状アーム15の動きを示しており、X線管1
3及び検出器14は被検体12に対して矢印のように長
手方向LOに移動する。図5は同様に支柱17を介して
回転されたときのC状アーム15の動きを示しており、
被検体12に対してこの上面を矢印のようにθ方向に移
動する。
【0006】ここで図4に示したように、X線管13と
検出器14とを結ぶ破線の仮想線はアイソセンタ(IC
)と称され、被検体12の患部をX線撮影するときはそ
の患部は必ずこのIC上に位置決めされるように調整し
なければならない。
【0007】また、C状アーム15は支持機構16に内
蔵されている駆動手段によって、図6のようにX軸方向
にスライド可能なように構成され、更に図7のようにY
軸方向に回転可能(主回転)なように構成されている。 このように撮影するにあたっては、図3乃至図7に示し
た各動きを調整することにより、前記ICに被検体12
の被撮影部を位置決めすることが行われる。
【0008】ここで図5のように支柱17を介してC状
アーム15をθ方向に回転させると、図から明らかなよ
うにICは被検体12からその外側にずれた位置に移動
してしまうので撮影が不可能となってしまう。すなわち
、このようにC状アーム15をθ方向に回転させる場合
でも、結果としてICは被撮影部に位置決めされるよう
に調整されなければならない。換言すると支柱17を回
転させるときは、見かけ上図7に示したようにICをキ
ープしたZ軸を回転中心(アイソセントリック回転中心
)とした回転が行われねばならない。
【0009】このようなアイソセントリック回転は支柱
17の長手動及び横手動を組み合わせることにより可能
となる。図8はこの様子を説明するもので、支柱17を
介して支持機構16を長手動及び横手動させることによ
り、実質的にZ軸を回転中心としたアイソセントリック
回転が行われることを示している。このようにアイソセ
ントリック回転が可能になったときは、X,Y,Z軸は
一点0で交叉し、各軸がどのように回転しても常にこの
交叉点0はキープされるようになる。Mは支柱回転中心
を示している。なお図8はX線管13と検出器14とは
上下位置が図2と逆の位置に配置された例で示してある
【0010】ここで従来においてこのようなアイソセン
トリック回転を行わせるには、予め支柱回転の回転角に
応じた長手動及び横手動の速度データを計算しておき、
この速度データを用いたオープンループ制御が行われて
いる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来のX線診
断装置では、回転角に応じた長手動及び横手動の速度デ
ータに基いたオープンループ制御が行われているので、
常にアイソセンタを正確にキープするのが困難になると
いう問題がある。すなわち、負荷変動や回転開始初期位
置によってはアイソセンタがずれるおそれがあり、被撮
影部が対象視界から外れてしまうので撮影が不可能にな
ってしまう。また重量のある支持機構に支えられたC状
アームのアイソセンタがずれることは、次に駆動される
とき不規則な動きをする場合があるのでオペレータに対
して危険である。
【0012】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、常にアイソセンタを正確にキープすること
ができるX線診断装置を提供することを目的とするもの
である。 [発明の構成]
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、各々端部にX線管及び検出器が対向するよ
うに設けられたC状アームを水平に支える支持機構が支
柱を介して水平面内で回転可能に懸吊され、水平面内に
おける長手動及び横手動を組み合わせることにより前記
支柱を所望の角度回転させるX線診断装置において、予
め支柱回転角度に応じた長手動及び横手動の軌跡を得る
ための位置データが計算されて格納されているデータ格
納手段と、支柱の回転開始後現在の回転角度を検出しこ
の角度に応じた長手動及び横手動の現在位置を求める手
段と、前記データ格納手段を参照してこの中の位置デー
タに対する現在位置の偏差を算出して次式に示した速度
信号に基いて支柱を長手動及び横手動に駆動する手段と
、 V=KE+a    E=Pt−Pc 但し、V:速度信号          K:系の利得
E:偏差              a:オフセット
Pt:軌跡位置データ  Pc:現在位置データを備え
たことを特徴とするものである。
【0014】
【作用】予め支柱回転角度に応じた長手動及び横手動の
軌跡を得るための位置データを計算してデータ格納手段
に格納しておく。次に支柱の回転を開始しその都度現在
の回転角度を検出してこれに応じた長手動及び横手動の
現在位置を求める。そして前記データ格納手段から位置
データを読出してこれと現在位置との偏差を算出し、こ
れに基いて前記式で示された速度データを駆動モータに
与えることにより支柱を長手動及び横手動させる。前記
式に基いて駆動することにより、現在位置と予め用意さ
れた位置データとの偏差がリアルタイムで算出されなが
らポジションサーボ制御が行われるので、常にアイソセ
ンタがキープされる。
【0015】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0016】図1は本発明のX線診断装置の実施例を示
すブロック図で、1は支柱回転用モータで図2の支柱1
7をθ方向に回転させるためのもので、この支柱回転用
モータ1は後述の制御手段9の制御の基に駆動手段8に
よって駆動される。2は第1のロータリーエンコーダで
支柱回転用モータ(M1)1の回転角度を検出するため
のものである。3は長手動用モータ(M2)で図2の支
柱17を長手方向LOに移動するためのもので、この動
きは第2のエンコーダ4によって検出される。5は横手
動用モータ(M3)で図2の支柱17を横手動LAに移
動するためのもので、この動きは第3のエンコーダ6に
よって検出される。長手動用モータ3及び横手動用モー
タ5は共に駆動手段8によって駆動される。また第1,
第2及び第3のエンコーダ2,4,6によって検出され
た各データはカウンタ7に出力されてここで計数される
【0017】カウンタ7は第1のエンコーダ2から入力
された回転角度のデータを計数し、第2のエンコーダ4
から入力された長手動のデータを計数し、第3のエンコ
ーダ6から入力された横手動のデータを計数してこの結
果を制御手段9に出力する。駆動手段8は制御手段9に
よる制御の基に支柱回転用モータ1,長手動用モータ3
及び横手動用モータ5を駆動して所望の動作を行わせる
【0018】9は制御手段でMPU(演算処理装置)か
ら構成され、全体の制御動作を司っている。この制御手
段9はメモリ9Mを有しておりこのメモリ9Mには、予
め支柱回転角度に応じた長手動及び横手動の軌跡を得る
ための位置データPtがテーブルとして格納されている
。10はアイソセントリック回転を開始する操作スイッ
チである。
【0019】制御手段9は支柱17の回転開始後に前記
カウンタ7からその都度現在の回転角度が検出されて入
力されることにより、この角度に応じた長手動及び横手
動の現在の位置データPcを求める。続いてメモリ9M
を参照してこの中から軌跡位置データPtを読出して、
この位置データPtに対する前記現在の位置データPc
の偏差Eを次式のように算出する。 E=Pt−Pc  …(1) 但し、E:偏差 Pt:軌跡位置データ Pc:現在位置データ 次に式(1) の結果に基いて次式のように速度信号V
を求めてこのデータを駆動手段8に与えて長手動用モー
タ3及び横手動用モータ5を駆動させる。 V=KE+a  …(2) 但し、V:速度信号 K:系の利得 a:オフセット このように式(1),(2) に基いて長手動用モータ
3及び横手動用モータ5を駆動することにより、ポジシ
ョンサーボ制御が行われる。次に本実施例の作用を説明
する。
【0020】制御手段9のメモリ9M内に予め支柱回転
角度に応じた長手動及び横手動の軌跡を得るための位置
データPtを計算して格納した状態で、操作スイッチ1
0をオンして支柱回転用モータ1によって支柱17の回
転を開始する。支柱17がθ方向に回転を開始すると、
その都度現在の回転角度が第1のエンコーダ2によって
検出され、このデータがカウンタ7を介して制御手段9
に送られる。
【0021】これに基いて制御手段9は現在の位置デー
タPcを求め、メモリ9M内に格納されている軌跡位置
データPtを読出して、この位置データPtに対する前
記現在の位置データPcの偏差Eを前記式(1) によ
って算出する。次にこの偏差Eに応じて前記式(2) 
によって速度信号Vを求めて、駆動手段8を介して長手
動用モータ3及び横手動用モータ5に加えて駆動する。
【0022】これによって支柱17はポジションサーボ
制御が施され、前記偏差Eが0になるように制御される
ことにより、アイソセンタがキープされように長手動及
び横手動の組み合せによる回転が行われる。このような
制御動作は支柱回転用モータ1によって支柱17が回転
されるごとに行われ、各回転角度ごとに偏差がリアルタ
イムで算出されながら制御される。
【0023】従ってこのような本実施例によれば、従来
のようなオープンループ制御でなくポジションサーボ制
御が行われるので、常にアイソセンタがキープされるよ
うに支柱回転を行わせることができる。これによって負
荷変動に関係なく、また回転開始初期位置がアイソセン
タからずれた位置にあっても、支柱回転開始後は必ずア
イソセンタにキープされるのでオペレータに対して危険
を及ぼすようなおそれはなくなる。またこのように必ず
アイソセンタにキープされるような制御動作が行われる
ことにより、オペレータに対する負担を軽減することが
できるのでオペレータは診断に専念することができるよ
うになり診断能を向上することができる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、予め
支柱回転角度に応じた長手動及び横手動の軌跡を位置デ
ータとして持ち、現在位置データが検出されるごとに偏
差をリアルタイムで算出してポジションサーボ制御を行
うようにしたので、常にアイソセンタをキープした支柱
回転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線診断装置の実施例を示すブロック
図である。
【図2】本発明が適用されるX線診断装置の構成を示す
側面図である。
【図3】図2のX線診断装置の横手動の動きの説明図で
ある。
【図4】図2のX線診断装置の長手動の動きの説明図で
ある。
【図5】図2のX線診断装置の回転の動きの説明図であ
る。
【図6】図2のX線診断装置のC状アームのX軸方向の
回転の動きの説明図である。
【図7】図2のX線診断装置のC状アームのY軸方向の
回転の動きの説明図である。
【図8】図2のX線診断装置におけるアイソセントリッ
ク回転の説明図である。
【符号の説明】
1  支柱回転用モータ 3  長手動用モータ 5  横手動用モータ 7  カウンタ 8  駆動手段 9  制御手段 13  X線管 14  検出器 15  C状アーム 16  支持機構 17  支柱

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  各々端部にX線管及び検出器が対向す
    るように設けられたC状アームを水平に支える支持機構
    が支柱を介して水平面内で回転可能に懸吊され、水平面
    内における長手動及び横手動を組み合わせることにより
    前記支柱を所望の角度回転させるX線診断装置において
    、予め支柱回転角度に応じた長手動及び横手動の軌跡を
    得るための位置データが計算されて格納されているデー
    タ格納手段と、支柱の回転開始後現在の回転角度を検出
    しこの角度に応じた長手動及び横手動の現在位置を求め
    る手段と、前記データ格納手段を参照してこの中の位置
    データに対する現在位置の偏差を算出して次式に示した
    速度信号に基いて支柱を長手動及び横手動に駆動する手
    段と、 V=KE+a    E=Pt−Pc 但し、V:速度信号          K:系の利得
    E:偏差              a:オフセット
    Pt:軌跡位置データ  Pc:現在位置データを備え
    たことを特徴とするX線診断装置。
JP3105461A 1991-05-10 1991-05-10 X線診断装置 Pending JPH04336042A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3105461A JPH04336042A (ja) 1991-05-10 1991-05-10 X線診断装置
US07/880,221 US5291540A (en) 1991-05-10 1992-05-08 Servo controlled isocenter diagnostic x-ray examination apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3105461A JPH04336042A (ja) 1991-05-10 1991-05-10 X線診断装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04336042A true JPH04336042A (ja) 1992-11-24

Family

ID=14408224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3105461A Pending JPH04336042A (ja) 1991-05-10 1991-05-10 X線診断装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5291540A (ja)
JP (1) JPH04336042A (ja)

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