專(zhuān)利名稱(chēng)：X射線診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行造影檢查的X射線診斷裝置的領(lǐng)域，尤其涉及在X射線照射 單元和X射線檢測(cè)單元相對(duì)的狀態(tài)下，使這兩個(gè)單元在各自不同的平行平面上的圓形或者 橢圓形軌跡上進(jìn)行行進(jìn)的動(dòng)作(進(jìn)動(dòng))的同時(shí)收集動(dòng)態(tài)圖像的技術(shù)。
背景技術(shù)：
如圖8所示，在循環(huán)器官的造影檢查中使用的X射線診斷裝置具有C形臂103， 其保持X射線照射單元101和X射線像檢測(cè)單元102并使兩者相對(duì)；保持單元104，其保持 C形臂103使其能夠滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)；保持單元105，其對(duì)保持單元104進(jìn)行保持使其能夠繞Y軸 (與該滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸正交的水平軸)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元113，其使C形臂103滑動(dòng)旋 轉(zhuǎn)；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元114，其使保持單元104旋轉(zhuǎn)。并且，設(shè)有對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元113、114進(jìn) 行控制的驅(qū)動(dòng)控制單元106。在這樣構(gòu)成的X射線診斷裝置中，為了獲得立體的動(dòng)態(tài)圖像，該X射線診斷裝置進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)使C形臂103以a· sin (t)的角速度旋轉(zhuǎn)，使保持單元104以b· cos (t)的角速度 旋轉(zhuǎn)，使進(jìn)行所謂進(jìn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行連拍，所說(shuō)進(jìn)動(dòng)是指使X射線照射單元101和X射線像檢 測(cè)單元102在相互平行的平面內(nèi)的圓形或者橢圓形軌跡上移動(dòng)，這種技術(shù)已被公知(例如 參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利3500778號(hào)但是，在以往的X射線診斷裝置中，雖然在穩(wěn)定狀態(tài)下是在圓形或者橢圓形軌跡 上移動(dòng)，但是沒(méi)有考慮如何進(jìn)行成為這種穩(wěn)定狀態(tài)前的助動(dòng)(助走)。圖9是表示以往的X射線診斷裝置的C形臂103及保持單元A的旋轉(zhuǎn)角速度的曲 線圖。橫軸表示時(shí)刻t，縱軸表示角速度。C形臂103及保持單元A的旋轉(zhuǎn)角速度是保持 JI /2的相位差的三角函數(shù)，因此在穩(wěn)定狀態(tài)下不可能雙方的角速度都為零。并且，C形臂 103及保持單元104保持X射線照射單元101和X射線像檢測(cè)單元102等重量體，所以不能 瞬時(shí)加速。另外，如果快速加速，則裝置整體振動(dòng)，所以存在如下問(wèn)題，不僅該振動(dòng)會(huì)對(duì)被檢 體帶來(lái)恐懼感，而且在助動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)仍會(huì)殘留到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，成為造成連拍的圖像晃 動(dòng)的原因。另外，在X射線診斷裝置的周?chē)嬖诔休d被檢體的承載板、用于向被檢體注入造 影劑的設(shè)備、點(diǎn)滴臺(tái)等各種外部設(shè)備。如果在助動(dòng)期間中相比于穩(wěn)定狀態(tài)下的圓周軌跡更 突出到外側(cè)，則存在有可能與這些外部設(shè)備或者被檢體、操作者等接觸發(fā)生危險(xiǎn)的問(wèn)題。另外，還有想要在進(jìn)行進(jìn)動(dòng)之前，通過(guò)透視來(lái)確認(rèn)來(lái)自進(jìn)動(dòng)軌跡上的一個(gè)地點(diǎn)的 圖像的請(qǐng)求。即，期望將助動(dòng)的開(kāi)始位置設(shè)定在今后前進(jìn)的進(jìn)動(dòng)軌跡上，由此預(yù)先通過(guò)透視 圖像來(lái)確認(rèn)觀察血管造影的角度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)發(fā)明的目的在于，安全且迅速地進(jìn)行進(jìn)動(dòng)。
為了達(dá)到這種目的，本發(fā)明采取如下所述的結(jié)構(gòu)。S卩，本發(fā)明的特征在于，具有X 射線照射單元；χ射線像檢測(cè)單元；第1保持單元，其將所述X射線照射單元和所述X射線 像檢測(cè)單元保持為使兩者相對(duì)；第2保持單元，其將所述第1保持單元保持為使其能夠繞第 1軸旋轉(zhuǎn)；第1驅(qū)動(dòng)單元，其對(duì)所述第1保持單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第3保持單元，其將所述第 2保持單元保持為使其能夠繞與所述第1軸正交的第2軸旋轉(zhuǎn)；第2驅(qū)動(dòng)單元，其對(duì)所述第 2保持單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng)控制單元，其控制所述第1驅(qū)動(dòng)單元和所述第2驅(qū)動(dòng)單 元的驅(qū)動(dòng)速度，所述驅(qū)動(dòng)控制單元將所述第1驅(qū)動(dòng)單元和所述第2驅(qū)動(dòng)單元控制為，(A)在穩(wěn)定狀態(tài)下，使所述第1保持單元或者所述第2保持單元中任一方的保持單 元以a· sin (t)的角速度旋轉(zhuǎn)，使另一方的保持單元以b· cos (t)的角速度旋轉(zhuǎn)，由此進(jìn)行 使所述X射線照射單元和所述X射線檢測(cè)單元分別在圓形或者橢圓形軌跡上移動(dòng)的進(jìn)動(dòng)，(B)當(dāng)使所述一方的保持單元從初始角度Ct1以角速度f(wàn) (t)助動(dòng)At1時(shí)間，且使 所述另一方的保持單元從初始角度Φ2以角速度g(t)助動(dòng)At2時(shí)間，由此當(dāng)在時(shí)刻t = T 的時(shí)間點(diǎn)達(dá)到所述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，把Δ T作為參數(shù)，使得全部滿足下式2的關(guān)系[式2]
TTj/Q)^= Ja-sin(0^
I-T-AT1t-T-M
TT
tool 6] \g(t)dt = |6· cos(i)^
t=T-hTzt=T-ATf (T) = a · sin (T)，f (T-AT1) = 0g (T) = b · cos (T), g (Τ- Δ T2) = 0^/(^ < |α| (Γ-AT1 <t< Τ)
<\b\ [T-M2 <t<T)Φ! = -a · cos (Τ-Δ Τ)Φ2 = b · sin(T-AT)。[作用]使得滿足式2的關(guān)系的技術(shù)意義如下所述。(l)f(t)、g(t)的積分值的技術(shù)意義f(t)的積分值相當(dāng)于所述一方的保持單元在時(shí)刻t = T-AT1 T的助動(dòng)期間旋 轉(zhuǎn)的角度。同樣，g(t)的積分值相當(dāng)于所述另一方的保持單元在時(shí)刻t = T-AT2 T的助動(dòng) 期間旋轉(zhuǎn)的角度。(2) a · sin(t)、b · cos(t)的積分值以及Δ T的技術(shù)意義a-sin(t)的積分值相當(dāng)于所述一方的保持單元在時(shí)刻t = T-Δ T T的區(qū)間中，
"bo在假設(shè)為在穩(wěn)定狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述一方的保持單元旋轉(zhuǎn)的角度。同樣，b-cos(t)的積分值相當(dāng)于所述另一方的保持單元在時(shí)刻t = Τ-ΔΤ T的 區(qū)間中，在假設(shè)為在穩(wěn)定狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述一方的保持單元旋轉(zhuǎn)的角度。(3)所述(1)、(2)的積分值相等的條件式的技術(shù)意義相當(dāng)于如果使所述一方的保持單元和另一方的保持單元同時(shí)而且瞬時(shí)以穩(wěn)定狀 態(tài)的角速度旋轉(zhuǎn)，則各個(gè)保持單元在ΔΙ\、δ T2的期間以f(t)、g(t)的速度特性，旋轉(zhuǎn)與在 ΔΤ的期間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度相當(dāng)?shù)慕嵌取?4) f (T-AT1) = 0、f (T) = a · sin (T)、g (Τ- Δ T2) = 0、g (T) = b · cos (T)的技術(shù)
眉、上述各式分別相當(dāng)于助動(dòng)開(kāi)始時(shí)的角速度為零、以及在助動(dòng)結(jié)束時(shí)(t = T)與穩(wěn) 定狀態(tài)的角速度相同。(5) f (t)、g (t)的微分值的絕對(duì)值比a、b的絕對(duì)值小的技術(shù)意義相當(dāng)于助動(dòng)期間中的加速度不超過(guò)穩(wěn)定狀態(tài)下的最大加速度的條件。(6) (^1 = a · C0s(T-AT)、Φ2 = b · sin (Τ-Δ Τ)的技術(shù)意義相當(dāng)于把助動(dòng)開(kāi)始角度設(shè)在圓形或者橢圓形軌跡上，同時(shí)使助動(dòng)開(kāi)始角度在時(shí)刻 T是與此時(shí)的角速度對(duì)應(yīng)的圓周軌跡上的角度的條件。在全部滿足上述(1) (6)的情況下，從圓形或者橢圓形軌跡上開(kāi)始助動(dòng)，以不超 過(guò)穩(wěn)定狀態(tài)下的最大加速度的加速度進(jìn)行助動(dòng)，并在時(shí)刻T轉(zhuǎn)移到進(jìn)入進(jìn)行進(jìn)動(dòng)的穩(wěn)定狀 態(tài)。另外，本發(fā)明的特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制單元控制所述第1驅(qū)動(dòng)單元和所述第2驅(qū) 動(dòng)單元，使得所述χ射線照射單元和所述χ射線檢測(cè)單元在所述助動(dòng)期間，在所述穩(wěn)定狀態(tài) 下的圓形或者橢圓形軌跡的內(nèi)側(cè)移動(dòng)。如根據(jù)以上的說(shuō)明所明確的那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制在從進(jìn)動(dòng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài) 時(shí)的助動(dòng)期間中產(chǎn)生振動(dòng)，排除振動(dòng)對(duì)攝影圖像的影響，同時(shí)降低對(duì)被檢體帶來(lái)的恐懼感。另外，能夠?qū)⑴c位于X射線診斷裝置周?chē)某休d被檢體的承載板、用于向被檢體 注入造影劑的設(shè)備、點(diǎn)滴臺(tái)等各種外部設(shè)備、或者被檢體、操作者等接觸的危險(xiǎn)性抑制在最 小限度。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的X射線診斷裝置的結(jié)構(gòu)概況的圖。圖2是說(shuō)明本發(fā)明中的進(jìn)動(dòng)的概略構(gòu)成的圖。圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的助動(dòng)速度的圖。圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的助動(dòng)期間中的旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的圖。圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的X射線檢測(cè)單元的軌道的圖。圖6是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的助動(dòng)期間中的旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的圖。圖7是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的X射線檢測(cè)單元的軌跡的圖。圖8是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的X射線診斷裝置的結(jié)構(gòu)概況的圖。圖9是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明
5
1 =X射線管；2 =X射線像檢測(cè)單元；3 =C形臂；4 保持單元；5 保持單元；6 驅(qū)動(dòng) 控制部；7 天井導(dǎo)軌；8 電壓產(chǎn)生裝置；9 圖像處理裝置；10 監(jiān)視器；11 控制單元；12 操作板；121 輸入裝置；122 攝影開(kāi)關(guān)；123 腳踏開(kāi)關(guān)；124 顯示器；13 伺服電機(jī)；14 伺 服電機(jī)；41 小齒輪；31 齒條；M 被檢體；T 承載板；101 :X射線照射單元；102 :X射線像 檢測(cè)單元；103 :C形臂；104 保持單元；105 保持單元；113 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元；114 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 單元；106 驅(qū)動(dòng)控制單元。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。(實(shí)施例1)圖1是說(shuō)明本發(fā)明的X射線診斷裝置的結(jié)構(gòu)概況的圖。X射線診斷裝置具有C形臂3，其以使兩者相對(duì)的方式來(lái)保持X射線管1和X射 線像檢測(cè)單元2 ；保持單元4，其保持C形臂3，使其能夠滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)；保持單元5，其保持保持 單元4，使其能夠繞旋轉(zhuǎn)軸Y進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；伺服電機(jī)13，其使C形臂3滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)；以及伺服電機(jī) 14，其使保持單元4旋轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)13的旋轉(zhuǎn)軸與設(shè)于保持單元4的小齒輪41相接合，該 小齒輪41嚙合在設(shè)于C形臂3的齒條31上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在使伺服電機(jī)13旋轉(zhuǎn)時(shí)，小齒 輪41旋轉(zhuǎn)，通過(guò)該旋轉(zhuǎn)，C形臂3進(jìn)行滑動(dòng)動(dòng)作。并且，X射線診斷裝置設(shè)有控制伺服電機(jī)13、14的驅(qū)動(dòng)控制部6。該伺服電機(jī)13、14分別相當(dāng)于本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元。并且，驅(qū)動(dòng)控制部6相當(dāng) 于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制單元。但是，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制單元不限于伺服電機(jī)，也可以是單純的DC電機(jī)、AC電機(jī) 等不內(nèi)置反饋控制的電機(jī)，只要是能夠使C形臂3或者保持單元4以指定的角速度旋轉(zhuǎn)的 電機(jī)，就能夠構(gòu)成本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制單元?？墒牵绻捎盟欧姍C(jī)，則能夠高精度地進(jìn)行進(jìn)動(dòng)。另外，該保持單元5被保持為能夠相對(duì)于天井導(dǎo)軌7平行移動(dòng)。另外，不限于被保 持在天井導(dǎo)軌7上，也可以配置在地面上，還可以借助其他部件配置在天井導(dǎo)軌或者地面 上。尤其是還可以設(shè)置對(duì)保持單元5進(jìn)行保持使其能夠繞與旋轉(zhuǎn)軸X、Y正交的旋轉(zhuǎn)軸Z旋 轉(zhuǎn)的保持單元，并將該保持單元配置在上述天井導(dǎo)軌7或者地面上。另一方面，被檢體M被承載在承載板T上，使承載板T或者C形臂3移動(dòng)，以使被 檢體M的患部位于X射線照射單元1和X射線像檢測(cè)單元2之間。另外，X射線診斷裝置還 具有高電壓產(chǎn)生裝置8，其向X射線照射單元1提供預(yù)定條件的高電壓；圖像處理裝置9， 其對(duì)從X射線像檢測(cè)單元2輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，生成圖像；以及未圖示的監(jiān)視器10， 其顯示所生成的圖像。另外，X射線診斷裝置還設(shè)有控制單元11，其向驅(qū)動(dòng)控制部6、高電壓產(chǎn)生裝置8、 圖像處理裝置9輸出綜合指令，在控制單元11上還連接有操作板12。該操作板12具有 輸入裝置121，其用于進(jìn)行攝影類(lèi)型的設(shè)定、X射線條件設(shè)定以及C形臂3的定位操作等；攝 影開(kāi)關(guān)122，其用于進(jìn)行X射線攝影開(kāi)始操作；腳踏開(kāi)關(guān)123，其用于進(jìn)行X射線透視；以及 顯示器124，其顯示X射線條件等各種信息；等等。在輸入裝置121中設(shè)有用于到達(dá)進(jìn)動(dòng)的初始位置的移動(dòng)開(kāi)關(guān)。在按下該開(kāi)關(guān)后，從控制單元11向驅(qū)動(dòng)控制部6輸出指示，使C形臂3向預(yù)先登記的進(jìn)動(dòng)的初始位置移動(dòng)。 接收到指令的驅(qū)動(dòng)控制部6構(gòu)成為向伺服電機(jī)13、14輸出指令，使C形臂向初始位置移動(dòng)。操作者操作輸入裝置121選擇進(jìn)動(dòng)模式作為攝影類(lèi)型。并且，設(shè)定X射線條件(透 視條件、攝影條件)。然后，通過(guò)操作輸入裝置121上的用于到達(dá)進(jìn)動(dòng)的初始位置的移動(dòng)開(kāi) 關(guān)，使C形臂3向初始位置移動(dòng)。在該狀態(tài)下，操作者腳踩腳踏開(kāi)關(guān)123，使得從控制單元11向高電壓產(chǎn)生裝置8輸 出X射線照射的指令，同時(shí)指示圖像處理裝置9對(duì)從X射線像檢測(cè)單元2輸出的圖像信號(hào) 進(jìn)行處理，生成圖像。高電壓產(chǎn)生裝置8向X射線照射單元1輸出與透視條件對(duì)應(yīng)的高電 壓。從X射線照射單元1照射與該高電壓對(duì)應(yīng)的X射線。該照射的X射線透過(guò)被檢體M的 關(guān)注區(qū)域，入射到X射線像檢測(cè)單元2。X射線像檢測(cè)單元2輸出與入射X射線對(duì)應(yīng)的圖像 信號(hào)。圖像處理裝置9接受來(lái)自控制單元11的指令，對(duì)從X射線像檢測(cè)單元2輸出的圖像 信號(hào)進(jìn)行處理，生成圖像，并且顯示在顯示器10上。操作者確認(rèn)顯示在監(jiān)視器10上的透視圖像，以便確認(rèn)關(guān)注區(qū)域位于大致圖像中 心，以及在注入造影劑來(lái)觀察血管像的情況下，確認(rèn)造影劑到達(dá)了關(guān)注區(qū)域附近，然后按下 攝影開(kāi)關(guān)122。于是，從控制單元11向驅(qū)動(dòng)控制部6輸出進(jìn)動(dòng)開(kāi)始的指令。(助動(dòng)控制)驅(qū)動(dòng)控制部6接受來(lái)自控制單元11的指令，控制伺服電機(jī)13、14開(kāi)始助動(dòng)。關(guān)于 該助動(dòng)的控制，將參照?qǐng)D2進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2(a)是表示X射線管1和X射線像檢測(cè)器2 的軌跡的立體圖。圖2(b)是從圖2(a)中的Z的正方向觀察時(shí)的圖。在該坐標(biāo)系中，在C 形臂3的旋轉(zhuǎn)角度Φ ！ = 0、而且保持單元4的旋轉(zhuǎn)角度Φ 2 = 0時(shí)，從X射線管1到X射 線像檢測(cè)器2的矢量與Z軸一致。另外，C形臂3的旋轉(zhuǎn)角度Ct1相對(duì)于X軸沿順時(shí)針?lè)?向(圖中的的箭頭的朝向)為正，保持單元4的旋轉(zhuǎn)角度Φ2相對(duì)于Y軸沿逆時(shí)針?lè)较?(圖中的Φ2的箭頭的朝向)為正。(i)初始位置S及穩(wěn)定狀態(tài)開(kāi)始位置E的確定把C形臂3、保持單元4的初始位置(圖2 (a)的S)分別設(shè)為φ Osi = - π /6 (-30 度)、ΦOs2 = 0。假設(shè)使行進(jìn)相當(dāng)于穩(wěn)定狀態(tài)下的一個(gè)周期的1/4的距離作為助動(dòng)距離，在到達(dá)開(kāi) 始穩(wěn)定動(dòng)作的位置(圖2(a)的Ε，Φ0Ε1 = 0, ΦΕ2 = π/6)之前，使C形臂3旋轉(zhuǎn)π/6的 同時(shí)使保持單元4旋轉(zhuǎn)π/6。另外，根據(jù)初始位置等而確定的X射線照射單元1、二維放射線檢測(cè)器2在圓形或 者橢圓形軌跡中的長(zhǎng)軸與短軸之比，相當(dāng)于本發(fā)明中的a與b之比。在本實(shí)施例中，ΦOsi = π/6對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的a，Φ 0Ε2 = π/6對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的b。因此，X射線照射單元1、二 維放射線檢測(cè)器2在圓形軌跡上行進(jìn)。(ii)根據(jù)助動(dòng)距離計(jì)算助動(dòng)所需要的時(shí)間此時(shí)，在使C形臂3以f(t)的速度移動(dòng)AT1時(shí)間直到時(shí)刻T的情況下，下述的關(guān) 系成立。[式4]
ττ\fit)dt = ^= f
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另外，在使保持單元4以g(t)的速度移動(dòng)ΔΤ2時(shí)間直到時(shí)刻T的情況下，下述的 關(guān)系成立。[式5]
TΓ JgCf^i = J = J J' COS(t)dt
t=T-0Jt“ <=Τ-ΔΓ “另外，本發(fā)明中的t的單位不一定是秒，也可以是按照實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)下的進(jìn)動(dòng)位 置周期以所需的時(shí)間進(jìn)行歸一化得到的單位。在上述設(shè)定中，相當(dāng)于以相當(dāng)于穩(wěn)定狀 態(tài)下的一個(gè)周期的1/4時(shí)間的距離作為助動(dòng)距離來(lái)行進(jìn)，所以ΔΤ= π/2。(ii)根據(jù)助動(dòng)距離計(jì)算助動(dòng)所需要的時(shí)間上述式4、5中的f(t)、g(t)可以在所有情況下都是固定的函數(shù)，也可以構(gòu)成為根 據(jù)情況而變化。在本實(shí)施例中，假設(shè)采用圖3所示的函數(shù)。這些各個(gè)函數(shù)滿足下述的條件。 即，滿足在助動(dòng)期間中不進(jìn)行超過(guò)各自的最大加速度的速度變動(dòng)的條件。由此，能夠排除裝 置的振動(dòng)對(duì)圖像的不良影響，并且給被檢體帶來(lái)放心感。[式6]~/( )| < I— (T ~ AT1 <t<T){T-^t^T)在這種情況下，計(jì)算滿足這些條件的AT” AT20驅(qū)動(dòng)控制部6根據(jù)該計(jì)算出的 AT1, Δ T2，向伺服電機(jī)13、14輸出速度指令。圖4表示在按照上面所述進(jìn)行控制的情況下的助動(dòng)期間中的角速度與旋轉(zhuǎn)角度 之間的關(guān)系。圖4(a)是表示C形臂3的旋轉(zhuǎn)角速度的變化的圖。圖中的單點(diǎn)劃線表示穩(wěn) 定狀態(tài)下的速度，f(t)表示助動(dòng)期間中的速度。并且，圖4(b)左側(cè)是表示把在助動(dòng)期間中 旋轉(zhuǎn)的角度作為積分值(斜線部)的圖。圖4(b)右側(cè)是表示把以與穩(wěn)定狀態(tài)相同的旋轉(zhuǎn) 角速度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的角度作為積分值(斜線部)的圖。以使圖4(b)左右側(cè)示出的斜線部 的面積相等的方式來(lái)確定f (t)。在本實(shí)施例中，設(shè)為C形臂3在助動(dòng)期間中的旋轉(zhuǎn)角速度 與穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)相同。同樣，圖4(c)、(d)是表示保持單元4在助動(dòng)期間中的角速度及旋轉(zhuǎn)角度的圖，以 使圖4(b)左右側(cè)示出的斜線部的面積相等的方式來(lái)確定g(t)。在本實(shí)施例中，設(shè)為g(t) =b/2cos(t+AT2)。在t = T時(shí)，到達(dá)圖2中的位置Ε。在本實(shí)施例中，使保持單元4先以g(t)的速度 開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，然后使C形臂3以f(t)的速度旋轉(zhuǎn)。(穩(wěn)定動(dòng)作)在助動(dòng)動(dòng)作結(jié)束的同時(shí)，從控制單元11向高電壓產(chǎn)生裝置8輸出X射線照射的指 令，同時(shí)指示圖像處理裝置9對(duì)從X射線像檢測(cè)單元2輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行處理生成圖像。 此時(shí)，C形臂3已經(jīng)結(jié)束助動(dòng)，并以穩(wěn)定狀態(tài)在進(jìn)動(dòng)軌跡上移動(dòng)。高電壓產(chǎn)生裝置8按照預(yù) 先設(shè)定的條件向X射線管1施加高電壓，使從X射線管1照射X射線。該照射的X射線透 過(guò)被檢體M的關(guān)注區(qū)域，入射到X射線像檢測(cè)單元2。X射線像檢測(cè)單元2輸出與入射X射
8線對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)。圖像處理裝置9接受來(lái)自控制單元11的指令，對(duì)從X射線像檢測(cè)單元 2輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，生成圖像，并且顯示在顯示器10上。另外，圖像處理裝置9在 內(nèi)部具有圖像存儲(chǔ)單元91，用于記錄所收集的一系列圖像組。該一系列的動(dòng)作是通過(guò)利用 伺服電機(jī)13、14驅(qū)動(dòng)C形臂3和保持單元4，伴隨穩(wěn)定的進(jìn)動(dòng)而連續(xù)進(jìn)行的，所以在監(jiān)視器 10上顯示立體的動(dòng)態(tài)圖像。另外，從控制單元11向高電壓產(chǎn)生裝置8輸出X射線照射的指令的時(shí)機(jī)，不需要 與助動(dòng)動(dòng)作的結(jié)束同時(shí)，也可以在助動(dòng)動(dòng)作之前或之后。并且，如果在開(kāi)始助動(dòng)時(shí)同時(shí)輸出 X射線管1的預(yù)熱用的信號(hào)(所謂準(zhǔn)備信號(hào))，則能夠在指令照射X射線后馬上照射X射線， 所以比較適合。(攝影結(jié)束)在操作者停止攝影開(kāi)關(guān)122的輸入后，控制單元11向高電壓產(chǎn)生裝置8輸出X射 線照射停止的指令。并且，向圖像處理裝置9輸出圖像的收集結(jié)束的指示。另外，向驅(qū)動(dòng)控 制單元6輸出C形臂的停止指令。在這種情況下，在C形臂停止時(shí)，與上述的助動(dòng)控制相同， 優(yōu)選緩慢減速而停止。但是，即使裝置在振動(dòng)，但如果在下一次攝影之前振動(dòng)能夠平息，則 不需要以與助動(dòng)時(shí)相同程度的加速度來(lái)進(jìn)行減速，當(dāng)然更優(yōu)選在不使被檢體M產(chǎn)生不安感 的狀態(tài)下盡快停止。但是，為了確保安全性，優(yōu)選控制旋轉(zhuǎn)速度，以使X射線管1或者X射 線像檢測(cè)器2不會(huì)移動(dòng)到圓周軌跡的外部，這一點(diǎn)與助動(dòng)時(shí)相同。圖5表示在進(jìn)行上述控制的情況下的X射線管1在X-Y平面上的軌跡。由于先使 保持單元4旋轉(zhuǎn)，所以使得在穩(wěn)定狀態(tài)的橢圓形軌跡的外側(cè)行進(jìn)。如果在外側(cè)行進(jìn)，將存在 有可能與配置于周?chē)狞c(diǎn)滴臺(tái)、心電儀或者造影劑注入裝置干涉的問(wèn)題。因此，下面說(shuō)明進(jìn)行控制使在圓形或橢圓形軌跡的內(nèi)側(cè)通過(guò)的另一個(gè)實(shí)施例(實(shí) 施例2)。(實(shí)施例2)除了驅(qū)動(dòng)控制部6的助動(dòng)功能之外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，所以省略說(shuō)明。(ii)根據(jù)助動(dòng)距離計(jì)算助動(dòng)所需要的時(shí)間上述式4、5中的f(t)、g(t)可以在所有情況下都是固定的函數(shù)，也可以構(gòu)成為根 據(jù)情況而變化。在本實(shí)施例中，假設(shè)采用圖6所示的函數(shù)。圖6中包含的各個(gè)附圖的意思 與圖4相同。這些各個(gè)函數(shù)滿足下述的條件。即，滿足在助動(dòng)期間中不進(jìn)行超過(guò)各自的最 大加速度的速度變動(dòng)的條件，而且先使C形臂3以f (t)的速度旋轉(zhuǎn)，然后使保持單元4以 g(t)的速度旋轉(zhuǎn)。由此，如圖7所示，能夠排除裝置的振動(dòng)對(duì)圖像的不良影響，并且對(duì)被檢 體帶來(lái)放心感，此外能夠在助動(dòng)期間中使X射線照射單元1及二維放射線檢測(cè)器2在穩(wěn)定 動(dòng)作的圓周軌跡中移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)控制部6根據(jù)該計(jì)算出的Δ \、Δ T2，向伺服電機(jī)13、14輸出速度指令。圖4 表示把橫軸設(shè)為時(shí)刻t，并重疊顯示f (t)、g(t)。在t = T時(shí)，到達(dá)圖2中的位置E。在本實(shí)施例中，先是ΔΤ2比較大，所以先使保持單元4以g(t)的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)， 然后使C形臂3先以f(t)的速度旋轉(zhuǎn)。這樣，在本發(fā)明中，包括使兩個(gè)軸的動(dòng)作開(kāi)始時(shí)機(jī)不同，由此以預(yù)期的加速度進(jìn)行 動(dòng)作的情況。但是，根據(jù)f(t)、g(t)的不同，也存在同時(shí)開(kāi)始動(dòng)作的情況。
權(quán)利要求
一種X射線診斷裝置，其特征在于，該X射線診斷裝置具有X射線照射單元；X射線像檢測(cè)單元；第1保持單元，其將所述X射線照射單元和所述X射線像檢測(cè)單元保持為使兩者相對(duì)；第2保持單元，其將所述第1保持單元保持為使其能夠繞第1軸旋轉(zhuǎn)；第1驅(qū)動(dòng)單元，其對(duì)所述第1保持單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第3支持單元，其將所述第2保持單元保持為使其能夠繞與所述第1軸正交的第2軸旋轉(zhuǎn)；第2驅(qū)動(dòng)單元，其對(duì)所述第2保持單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng)控制單元，其對(duì)所述第1驅(qū)動(dòng)單元和所述第2驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)速度進(jìn)行控制，所述驅(qū)動(dòng)控制單元控制所述第1驅(qū)動(dòng)單元和所述第2驅(qū)動(dòng)單元，使得(A)在穩(wěn)定狀態(tài)下，使所述第1保持單元或者所述第2保持單元中的任一方的保持單元以a·sin(t)的角速度旋轉(zhuǎn)，使另一方的保持單元以b·cos(t)的角速度旋轉(zhuǎn)，由此進(jìn)行使所述X射線照射單元和所述X射線檢測(cè)單元分別在圓形或者橢圓形軌跡上移動(dòng)的進(jìn)動(dòng)，(B)當(dāng)設(shè)使所述一方的保持單元從初始角度φ1以角速度f(wàn)(t)助動(dòng)Δt1時(shí)間，且使所述另一方的保持單元從初始角度φ2以角速度g(t)助動(dòng)Δt2時(shí)間，由此當(dāng)在時(shí)刻t＝T的時(shí)間點(diǎn)達(dá)到所述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，把ΔT作為參數(shù)，全部滿足下式1的關(guān)系[式1] <mrow><munderover> <mo>&Integral;</mo> <mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mi>T</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;</mi><msub> <mi>T</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow> <mi>T</mi></munderover><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>dt</mi><mo>=</mo><munderover> <mo>&Integral;</mo> <mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mi>T</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;T</mi> </mrow> <mi>T</mi></munderover><mi>a</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>dt</mi> </mrow> <mrow><munderover> <mo>&Integral;</mo> <mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mi>T</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;</mi><msub> <mi>T</mi> <mn>2</mn></msub> </mrow> <mi>T</mi></munderover><mi>g</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>dt</mi><mo>=</mo><munderover> <mo>&Integral;</mo> <mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mi>T</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;T</mi> </mrow> <mi>T</mi></munderover><mi>b</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>cos</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>dt</mi> </mrow>f(T)＝a·sin(T)，f(T ΔT1)＝0g(T)＝b·cos(T)，g(T ΔT2)＝0 <mrow><mo>|</mo><mfrac> <mi>d</mi> <mi>dt</mi></mfrac><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>|</mo><mo>&le;</mo><mo>|</mo><mi>a</mi><mo>|</mo><mo>,</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <mi>&Delta;</mi> <msub><mi>T</mi><mn>1</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <mi>t</mi> <mo>&le;</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mo>|</mo><mfrac> <mi>d</mi> <mi>dt</mi></mfrac><mi>g</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>|</mo><mo>&le;</mo><mo>|</mo><mi>b</mi><mo>|</mo><mo>,</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <mi>&Delta;</mi> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub> <mo>&le;</mo> <mi>t</mi> <mo>&le;</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>φ1＝ a·cos(T ΔT)φ2＝b·sin(T ΔT)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線診斷裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制單元控制所述 第1驅(qū)動(dòng)單元和所述第2驅(qū)動(dòng)單元，使得所述X射線照射單元和所述X射線檢測(cè)單元在所 述助動(dòng)期間中，在所述穩(wěn)定狀態(tài)下的圓形或者橢圓形軌跡的內(nèi)側(cè)移動(dòng)。I=T-AT2t=T-ATf (T) = a · sin (T), f (Τ- Δ T1) = 0 g(T) = b · cos (T)，g (Τ-Δ T2) = 0S O C · -—.IlMoa-sm(t)dtd_ dt
全文摘要
其課題在于，獲得沒(méi)有振動(dòng)的進(jìn)動(dòng)圖像。作為解決手段，在穩(wěn)定狀態(tài)下，使C形臂(3)或者保持單元(4)中任一方的保持單元以a·sin(t)的角速度旋轉(zhuǎn)，使另一方的保持單元以b·cos(t)的角速度旋轉(zhuǎn)，由此在進(jìn)行使X射線照射單元(1)及二維放射線檢測(cè)器(2)分別在圓形或者橢圓形軌跡上移動(dòng)的進(jìn)動(dòng)的情況下，在成為穩(wěn)定狀態(tài)前的助動(dòng)期間中，該X射線診斷裝置能夠以最大加速度比穩(wěn)定狀態(tài)小的角速度(f(t)、g(t))進(jìn)行動(dòng)作。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101969851SQ200880128039
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者增尾克裕 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所