デジタルX線撮影（DR）用スマートマルチアクシス位置決めシステム

臨床における課題と主要要件

お客様の医療センターの放射線科は、デジタルX線装置のアップグレードに際して多面的な課題に直面しています：
• 位置決め効率の低さ： 球管とフラットパネル検出器の従来の手動調整方式では、胸部から下肢への切り替えに毎回90秒を要し、技術者の負担が増加します
• 幾何学的精度の制限： 手動ロック機構には累積誤差があり、長管骨接合画像の位置ずれを引き起こし、下肢全体の力線解析に影響を与える
• 線量制御の課題： 焦点から画像受信面までの距離（SID）のわずかな変化が、患者への放射線量に大きな影響を与えるため、サブミリメートルレベルの安定性を維持する必要がある
• 空間利用の対立： 車椅子使用者の緊急胸部レントゲンおよび側面レントゲンでは、異なる撮影ジオメトリ間での迅速な切り替えが必要とされるが、既存の装置は柔軟性に欠ける
• 核心的なニーズ： 限られたコンピュータ室空間において、管球とフラットパネル検出器の完全自動・高精度・再現性のある三次元連動動作を実現すること

解決策：リニアガイドに基づく「天井－床面」の二重ループ運動システム

1. システムアーキテクチャ設計
• 天井ガイドレールリング（球管懸架システム）
高剛性の直線ガイドを2本平行に採用し、サスペンデッドガントリー構造を形成しています
一体型サーボモーターがギヤーラックを駆動し、ボールチューブの水平面（X／Y軸）での高速かつ精密な位置決めを実現（最高速度1.5m／s、繰返し精度±0.1mm）
ガイドレールスライダーは伸縮式バランスアームに接続されており、ボールチューブの垂直方向（Z軸）の昇降および自転（Cアーム回転）を提供します
• 地面埋込式ガイドレール（フラットパネル検出器システム）
グランドレールとリフティングコラムの一体設計：内蔵カラムにより、フラットパネル検出器を水平方向に自動的に引き出し／格納し、垂直方向に昇降できます。 直動ガイド<br> 鉄道
自動センタリングおよびピッチ調整：平板には±5°のピッチ機能および左右微調整機能が備わっており、マイクロリニアガイドによってX線ビームに対して常に検出器が垂直になるように保証します
インテリジェント協調制御
主制御システムは、チューブ、検出器および患者の間の幾何学的関係をリアルタイムで計算し、デュアルループシステムが自動的に所定の位置へ同期して移動します
内蔵されたレーザー位置決めと視覚認識により、患者の位置が確認されると、システムは自動的に標準照射位置への移動を推奨し、その位置へ移動します
2. 主要技術における革新
• 「ゼロギャップ」保持技術： ガイドレールは二重スライダー予圧設計を採用しており、任意のホバリング角度でもぐらつきがないことを保証します
• 重力補償アルゴリズム： サスペンションシステムの不平衡トルクに対応して、制御システムがモータートルクをリアルタイムで調整し、スムーズな始動および停止を実現します
• 緊急時安全冗長性： すべての主要軸には電磁ブレーキと機械式バックアップロックが装備されており、停電時に自動的に現在の位置にロックされます
3. 臨床診断価値が向上しました
• 画像品質の標準化： 幾何学的精度の向上により、画像の解剖学的測定（例：心肺比）がより信頼性を持つようになり、AI支援診断への標準化されたデータ入力をサポートします
• 救急対応の効率化： 外傷患者は一か所で複数部位の撮影が可能となり、救急時の平均滞在時間が18分短縮されます
• 人的資源の最適配分： 同じ業務量のもとで、技師の人員を1名削減できる、またはより複雑な画像誘導手技に配置し直すことが可能になります
• 消耗品コストの低減： 再撮影率が8%から1%未満に低下したことで、フィルム／印刷消耗品および被ばく線量に関して年間約15万元の節約が可能です
• 将来を見据えた設計： 高度に柔軟で高精度な運動プラットフォームにより、AI支援による位置決め、自動線量最適化、マルチモーダル画像融合などの次世代スマート機能へ拡張するための物理的スペースが確保されています