JP2018000724A - 放射線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上記の問題に鑑み、バッテリの内部抵抗の影響を受けることなく、バッテリの残容量を適切に管理することができる放射線照射装置を提供する。
【解決手段】放射線を発生する放射線発生部と、放射線発生部に電力を供給するバッテリ部６０と、バッテリ部６０の残容量を算出する残容量算出部２２ａとを備え、残容量算出部２２ａが、バッテリ部６０に流れる電流とバッテリ部６０の内部抵抗とバッテリ部６０の電圧とに基づいて、バッテリ部６０の残容量を算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、バッテリから電力の供給を受ける放射線源を有する放射線照射装置に関するものである。

従来、手術室、検査室または入院患者の病室などにおいて患者の放射線画像を撮影する場合に用いられる可搬型の放射線照射装置が種々提案されている。

この可搬型の放射線照射装置は、基本的に、車輪により走行可能とされた脚部と、放射線源駆動用のバッテリおよび放射線源の駆動に関わる電気回路等からなる制御部を収容して脚部の上に保持された本体部と、本体部に接続されたアーム部とを備え、アーム部の先端に放射線源を取り付けることにより構成されている。

このような放射線照射装置の使用時には、まず、放射線照射装置を患者のベッドの近くまで移動する。次いで、放射線源を所望とする位置に移動し、かつ放射線検出器を被検体の背後の所望とする位置に移動する。そして、この状態において、放射線源を駆動して被検体に放射線を照射し、被検体を透過した放射線を放射線検出器により検出して、被検体の放射線画像を取得する。

ここで、従来、可搬型の放射線照射装置においては、蓄電池を用いたバッテリが電源として用いられる（特許文献１〜特許文献３参照）。そして、このようなバッテリの残容量を管理する方法として、バッテリの端子電圧を監視する方法がある。

特開２０１４−１５０９４８号公報 特表２００３−５０４７９８号公報 特開昭６１−１２６８００号公報 特開２００８−２９２３８０号公報 特開２０００−２７０４９３号公報

しかしながら、たとえばリチウムイオンバッテリを用いた場合、バッテリの内部抵抗が大きいため、バッテリからの出力電流が変化した場合にバッテリの端子電圧の変化が大きい。また、経時によってバッテリの内部抵抗が変化するため、端子電圧も経時によって変化する。したがって、放射線照射装置の消費電流が変化する度にバッテリの残容量が増減し、残容量の適切な管理を行うことができない。

また、放射線源からの放射線の出射によって大電流が流れた場合、バッテリの端子電圧の電圧降下が大きくなり、バッテリの残容量が閾値以下となったと誤判定され、放射線照射装置自体が停止する問題がある。

なお、特許文献４および特許文献５には、ハイブリッドカーおよび時計に設けられたリチウムイオンバッテリの残容量管理に関する記載があるが、放射線照射装置のバッテリの残容量管理については何も提案されていない。また、特許文献４においては、バッテリの内部抵抗については何も考慮されていない。

本発明は、上記の問題に鑑み、バッテリの内部抵抗の影響を受けることなく、バッテリの残容量を適切に管理することができる放射線照射装置を提供することを目的とする。

本発明の放射線照射装置は、放射線を発生する放射線発生部と、放射線発生部に電力を供給するバッテリ部と、バッテリ部の残容量を算出する残容量算出部とを備え、残容量算出部が、バッテリ部に流れる電流とバッテリ部の内部抵抗とバッテリ部の電圧とに基づいて、バッテリ部の残容量を算出する。

また、上記本発明の放射線照射装置において、残容量算出部は、第１の時点におけるバッテリ部に流れる電流およびバッテリ部の電圧と、第１の時点とは異なる第２の時点におけるバッテリ部に流れる電流およびバッテリ部の電圧とに基づいて、バッテリ部の内部抵抗を算出することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置において、残容量算出部は、下式に基づいて、バッテリ部の内部抵抗Ｒを算出することができる。
Ｒ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｉ１−Ｉ２）
ただし、Ｉ１は、第１の時点におけるバッテリ部に流れる電流であり、Ｖ１は、第１の時点におけるバッテリ部の電圧であり、Ｉ２は、第２の時点におけるバッテリ部に流れる電流であり、Ｖ２は、第２の時点におけるバッテリ部の電圧である
また、上記本発明の放射線照射装置において、残容量算出部は、放射線の発生期間以外の期間において、バッテリ部の残容量を算出することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、放射線発生部からの放射線の出射指示を受け付ける放射線曝射スイッチを備え、残容量算出部は、放射線曝射スイッチがオンされている期間以外の期間において、バッテリ部の残容量を算出することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、放射線発生部の準備動作開始指示を受け付ける第１の曝射スイッチおよび放射線発生部からの放射線の出射指示を受け付ける第２の曝射スイッチを備え、残容量算出部は、第１の曝射スイッチがオンされた後、予め設定された期間経過後から第２の曝射スイッチがオフされるまでの期間以外の期間において、バッテリ部の残容量を算出することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置において、残容量算出部は、バッテリ部の内部抵抗を予め設定された間隔で算出することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、上記第１の時点を装置立ち上げ時とし、上記第２の時点を装置立ち上げ後の安定時とすることができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、上記第１の時点を放射線の発生期間中とし、上記第２の時点を放射線の発生期間以外の期間とすることができる。

また、上記本発明の放射線照射装置において、上記第１の時点を通常電力供給モードの期間とし、上記第２の時点を省電力供給モードの期間とすることができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、残容量算出部によって算出されたバッテリ部の残容量が、予め設定された閾値以下になったことを報知する報知部を備えることができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、残容量算出部によって算出されたバッテリ部の残容量が、予め設定された閾値以下になった場合、装置を停止させる制御部を備えることができる。

本発明の放射線照射装置によれば、放射線を発生する放射線発生部と、放射線発生部に電力を供給するバッテリ部とを備えた放射線照射装置において、バッテリ部に流れる電流とバッテリ部の内部抵抗とバッテリ部の電圧とに基づいて、バッテリ部の残容量を算出するようにしたので、バッテリの内部抵抗の変化の影響を受けることなく、バッテリの残容量を適切に管理することができる。

本発明の放射線照射装置の一実施形態の全体形状を示す斜視図 本発明の放射線照射装置の一実施形態の使用時の状態を示す図 脚部を下方から見た図 制御部の構成を示すブロック図 放射線発生期間以外の期間でバッテリ部の残容量の更新を行う場合における制御方法の一例を説明するためのフローチャート 図１に示す放射線照射装置を前方から見た図 放射線検出器を放射線の検出面側から見た外観斜視図

以下、本発明の放射線照射装置の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は、放射線照射装置に設けられたバッテリ部の残容量の算出方法に特徴を有するものであるが、まずは、放射線照射装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の放射線照射装置の非使用時における全体形状を示す斜視図であり、図２は、本実施形態の放射線照射装置の使用時の状態を示す側面図である。なお、以下において、たとえば医療機関の床等の装置載置面上に放射線照射装置が載置された状態において、鉛直方向上側および下側をそれぞれ「上」および「下」といい、また、同じ状態において鉛直方向に対して直角となる方向を「水平」方向という。また、以下に説明する図中においては、鉛直方向をz方向とし、放射線照射装置の左右方向をｘ方向とし、放射線照射装置の前後方向をｙ方向として設定している。なお、ここでいう前方とは、装置使用時に放射線照射装置の本体部からアーム部が延伸している側のことをいう。

本実施形態の放射線照射装置１は、図１および図２に示すように、脚部１０と、本体部２０と、支持部材３０と、アーム部４０と、放射線発生部５０とを備える。

脚部１０は、装置載置面２上を走行可能なものであり、本体部２０が載置される板状の台座部１１と、台座部１１から前方に向かって延設されたフットアーム部１２とから構成されている。図３は、脚部１０を下方から見た図である。図３に示すように、フットアーム部１２は、前方に向かって左右方向に広がるＶ字型に形成されている。そして、フットアーム部１２の前方の２つの先端部１２ａの底面に第１のキャスター１０ａがそれぞれ設けられており、台座部１１の後方の２つの隅の底面に第２のキャスター１０ｂがそれぞれ設けられている。上述したようにフットアーム部１２をＶ字型とすることによって、たとえば脚部１０全体を矩形に形成した場合と比較すると、脚部１０を回転させた際に、その縁部が周囲の障害物にぶつかりにくいので、取り回しやすくできる。また、軽量化も図ることができる。

第１のキャスター１０ａは、上下方向に延びる軸を有し、その軸を中心として、水平面内において車輪の回転軸が旋廻可能にフットアーム部１２に取り付けられている。また、第２のキャスター１０ｂも、上下方向に延びる軸を有し、その軸を中心として、水平面内において車輪の回転軸が旋回可能に台座部１１に取り付けられている。なお、ここでいう車輪の回転軸とは、車輪が回転して走行する際の回転軸のことである。第１のキャスター１０ａおよび第２のキャスター１０ｂによって、脚部１０は、装置載置面２上を任意の方向に走行可能に構成されている。

また、脚部１０の後方には、図１に示すように、ペダル部１３が設けられている。ペダル部１３は、第１のペダル１３ａと第２のペダル１３ｂとの２つのペダルから構成されている。第１のペダル１３ａは、第２のキャスター１０ｂを旋廻不可能な状態とするためのペダルである。ユーザが第１のペダル１３ａを踏むことによって、第２のキャスター１０ｂの旋廻がロック機構によってロックされ、旋廻不可能な状態となるように構成されている。

また、第２のペダル１３ｂは、第２のキャスター１０ｂを旋廻不可能な状態から旋廻可能な状態とするためのペダルである。ユーザが第２のペダル１３ｂを踏むことによって、ロック機構による第２のキャスター１０ｂのロックが解除され、再び旋廻可能な状態となるように構成されている。

第２のキャスター１０ｂの旋廻をロックするロック機構については、公知の構成を用いることができ、たとえば第２のキャスター１０ｂの車輪の両サイドを板状の部材で挟むようにして旋廻をロックするようにしてもよいし、第２のキャスター１０ｂが有する上下方向に延びる軸の回転を停止させる部材を設けることによって旋廻をロックするようにしてもよい。

本体部２０は、脚部１０の台座部１１に載置されたものであり、筐体２１を備える。筐体２１内には、放射線照射装置１の駆動を制御する制御部２２およびバッテリ部６０が収容されている。

バッテリ部６０は、放射線発生部５０、モニタ２３および後述するクレードル２５内に収容された放射線検出器に対して電力を供給するものである。なお、モニタ２３は、本体部２０に対して着脱可能に構成するようにしてもよく、その場合、バッテリ部６０は、モニタ２３に内蔵されたバッテリに対して電力を供給して充電する。また、放射線検出器もバッテリを内蔵したものであり、バッテリ部６０は、その内蔵されたバッテリに対して電力を供給して充電する。

バッテリ部６０は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池およびＮａＳ電池などの蓄電池を備えたものであるが、軽量化および取扱いが容易という観点からリチウムイオン電池を用いることが好ましい。バッテリ部６０は、図示省略したコネクタを介して外部電源と接続され、外部電源からの電力の供給を受けて充電されるものである。

制御部２２は、放射線発生部５０における管電流、照射時間および管電圧等の放射線の発生および照射に関する制御、並びに後述する放射線検出器により取得された放射線画像に対する画像処理等の放射線画像の取得に関する制御を行うものである。制御部２２は、たとえば制御のためのプログラムをインストールしたコンピュータ、専用のハードウェア、または両者を組み合わせて構成される。

また、制御部２２は、バッテリ部６０の残容量を算出し、残容量が予め設定された閾値以下となった場合には、その旨をユーザに報知するものである。具体的には、制御部２２は、図４に示すように、残容量算出部２２ａと、報知部２２ｂとを備えている。

残容量算出部２２ａは、バッテリ部６０に流れる電流とバッテリ部６０の内部抵抗とバッテリ部の電圧とに基づいて、バッテリ部６０の残容量を算出するものである。バッテリ部６０の残容量を算出する際に用いられるバッテリ部６０の電流と電圧は、図４に示す電流電圧計測部７０によって計測される。電流電圧計測部７０は、バッテリ部６０に対して設けられるものであり、バッテリ部６０に流れる電流およびバッテリ部６０の端子電圧を計測するものである。

具体的には、残容量算出部２２ａは、電流電圧計測部７０によって計測されたバッテリ部６０の電流Ｉおよび端子電圧Ｖと、内部抵抗Ｒとを用いて、下式（１）に基づいて、バッテリ部６０の内部抵抗の影響を受けていない電圧Ｖ０を算出する。残容量算出部２２ａには、電圧Ｖ０の値とバッテリ部６０の残容量との関係を表す関係式またはテーブルなどが予め設定されており、残容量算出部２２ａは、その関係を用いて、バッテリ部６０の残容量を算出する。
Ｖ０＝Ｖ＋ＲＩ ・・・（１）
なお、バッテリ部６０の内部抵抗Ｒについては、予め設定した値を用いるようにしてもよいが、バッテリ部６０の内部抵抗は、経年変化することが知られている。したがって、バッテリ部６０の内部抵抗を実際に計測し、内部抵抗Ｒの値を更新することが望ましい。本実施形態においては、バッテリ部６０の内部抵抗Ｒを予め設定された間隔で定期的に算出する。内部抵抗Ｒを算出する間隔としては、たとえば２秒間隔とすることが望ましいが、１０分間隔としてもよい。

具体的には、残容量算出部２２ａは、下式（２）に基づいて、バッテリ部６０の内部抵抗Ｒを算出する。下式（２）におけるＩ１は、第１の時点におけるバッテリ部６０に流れる電流であり、Ｖ１は、第１の時点におけるバッテリ部６０の電圧であり、Ｉ２は、第１の時点とは異なる第２の時点におけるバッテリ部６０に流れる電流であり、Ｖ２は、第２の時点におけるバッテリ部６０の電圧である。なお、電流Ｉ１，Ｉ２および電圧Ｖ１，Ｖ２も電流電圧計測部７０によって計測される。
Ｒ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｉ１−Ｉ２） ・・・（２）
また、上述したバッテリ部６０の残容量を算出して更新するタイミングと、内部抵抗Ｒを算出して更新するタイミングとは、同じタイミングとしてもよいし、異なるタイミングとしてもよい。異なるタイミングとする場合には、算出した内部抵抗Ｒを半導体メモリなどの記憶媒体に記憶しておき、バッテリ部６０の残容量の更新のタイミングで記憶媒体から読み出すようにすればよい。本実施形態においては、バッテリ部６０の残容量の更新タイミングと、内部抵抗Ｒの更新タイミングとは同じタイミングとする。すなわち、バッテリ部６０の残容量の更新の際に、上式（２）の電流Ｉ１，Ｉ２および電圧Ｖ１，Ｖ２を計測し、内部抵抗Ｒを算出する。バッテリ部６０の残容量の更新頻度と内部抵抗Ｒの更新頻度については、同じ頻度としてもよいし、内部抵抗Ｒの更新頻度を少なくするようにしてもよい。

なお、内部抵抗Ｒを上式（２）に基づいて算出する場合、第１の時点で計測される電圧Ｖ１と第２の時点で計測される電圧Ｖ２の差が大きいほど計算結果が誤差に埋もれにくいため好ましい。したがって、たとえば電圧Ｖ１および電流Ｉ１を計測する第１の時点を放射線照射装置１の立ち上げ時とし、電圧Ｖ２および電流Ｉ２を計測する第２の時点を装置立ち上げ後の安定時としてもよい。なお、装置立ち上げ時とは、装置の初期化処理を行っている間であり、装置の安定時とは初期化処理が完了した後の時点である。

また、電圧Ｖ１および電流Ｉ１を計測する第１の時点と電圧Ｖ２および電流Ｉ２を計測する第２の時点とは、上記のタイミングに限らない。たとえば電圧Ｖ１および電流Ｉ１を計測する第１の時点を放射線発生期間中の時点とし、電圧Ｖ２および電流Ｉ２を計測する第２の時点を放射線発生期間以外の期間の時点としてもよい。

また、電圧Ｖ１および電流Ｉ１を計測する第１の時点を通常電力供給モードの期間の時点とし、電圧Ｖ２および電流Ｉ２を計測する第２の時点を省電力供給モードの期間の時点としてもよい。なお、通常電力供給モードとは、放射線照射装置１全体に対してバッテリ部６０から電力供給されているモードであり、省電力供給モードとは、バッテリ部６０が有するインバータ回路（図示省略）および照射野を示す照射野ランプ（図示省略）などといった一部の構成に対して電力供給をしないようにするモードである。通常電力供給モードと省電力供給モードの切り替えについては、自動的に行うようにしてもよいし、手動で行うようにしてもよい。

また、電圧Ｖ１および電流Ｉ１を計測する第１の時点と電圧Ｖ２および電流Ｉ２を計測する第２の時点については、上述したタイミングを組み合わせるようにしてもよい。また、内部抵抗Ｒを複数回算出して平均値を求めるようにしてもよい。

また、前回算出した内部抵抗Ｒと比較して次に算出した内部抵抗Ｒが異常値である場合、たとえば前回算出した内部抵抗Ｒに対して次に算出した内部抵抗Ｒが２倍である場合など内部抵抗Ｒの差が予め設定された閾値以上である場合には、バッテリ部６０の残容量の更新を行わないようにしてもよい。

また、上述したように、本実施形態においては、バッテリ部６０の残容量の更新を定期的に行うようにしたが、放射線発生期間中については、バッテリ部６０に大電流が流れ、１０Ｖ程度の電圧ドロップが発生するため、上式（１）の電圧Ｖが大きく変化して電圧Ｖ０が変化し、バッテリ部６０の残容量を精度良く算出することができない。一方、放射線発生期間は、数ｍｓ〜数ｓと短いため、この期間に敢えてバッテリ部６０の残容量の更新を行う必要なない。

したがって、放射線発生期間にはバッテリ部６０の残容量の更新は行わず、放射線発生期間以外の期間のみでバッテリ部６０の残容量の更新を行うようにしてもよい。図５は、放射線発生期間以外の期間のみでバッテリ部６０の残容量の更新を行う場合における制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。

まず、本実施形態の放射線照射装置１は、図４に示すように、放射線の発生（曝射）のユーザの指示を受け付ける放射線曝射スイッチ８０を備えている。放射線曝射スイッチ８０は、放射線発生部５０の準備動作開始指示を受け付ける曝射ＳＷ１（第１の曝射スイッチ）と、放射線発生部５０からの放射線の出射指示を受け付ける曝射ＳＷ２（第２の曝射スイッチ）とを備えている。曝射ＳＷ１がユーザによってオンされた場合には、放射線発生部５０の準備動作が開始され、さらに曝射ＳＷ２がユーザによってオンされた場合に、放射線発生部５０から放射線が出射される。

残容量算出部２２ａは、バッテリ部６０の残容量の算出および更新を開始する際、図５に示すように、曝射ＳＷ１がオン状態であるか否かを確認する（Ｓ１０）。そして、曝射ＳＷ１がオン状態である場合には（Ｓ１０，ＹＥＳ）、さらに曝射ＳＷ２がオフ状態であるか否かを確認する（Ｓ１２）。そして、曝射ＳＷ２がオフ状態である場合には（Ｓ１２，ＹＥＳ）、放射線発生期間以外の期間なのでバッテリ部６０の残容量の算出および更新を行う（Ｓ１４）。一方、曝射ＳＷ２がオン状態である場合には（Ｓ１２，ＮＯ）、放射線発生期間なのでバッテリ部６０の残容量の算出および更新を行わない。なお、曝射ＳＷ１がオフ状態である場合には（Ｓ１０，ＮＯ）、放射線発生期間以外の期間なのでバッテリ部６０の残容量の算出および更新を行う（Ｓ１４）。

また、図５に示すフローチャートによれば、曝射ＳＷ１がオンされてから曝射ＳＷ２がオフになるまでの期間について、バッテリ部６０の残容量の更新を行わないようにすることができる。ただし、これに限らず、たとえば曝射ＳＷ１がオンされてから予め設定された時間（たとえば１３００ｍｓ）経過後から曝射ＳＷ２がオフされるまでの期間についてバッテリ部６０の残容量の更新を行わないようにしてもよい。また、たとえば曝射ＳＷ２がオンされてからオフされるまでの期間についてバッテリ部６０の残容量の更新を行わないようにしてもよい。また、モニタ２３の入力部２４において撮影条件を決定するための撮影メニューが選択された時点から曝射ＳＷ２がオフされる期間についてバッテリ部６０の残容量の更新を行わないようにしてもよい。

なお、放射線発生期間の終了時点については、曝射ＳＷ２がオフされた時点に限らず、放射線源としてのＸ線管の管電圧が０Ｖになってから予め設定された時間（たとえば２秒〜３秒）経過した時点としてもよい。

なお、本実施形態においては、曝射ＳＷ１と曝射ＳＷ２の２つの別のスイッチを設けるようにしたが、放射線曝射スイッチ８０の構成としてはこれに限らず、たとえば半押しと全押しの２段階の押下状態を受け付けるスイッチを用い、半押しされた場合には、放射線発生部５０の準備動作を開始し、全押しされた場合に、放射線を出射させるようにしてもよい。

また、放射線曝射スイッチ８０は、後述するモニタ２３における入力部２４に設けるようにしてもよいし、モニタ２３とは別に設けるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、バッテリ部６０の残容量の更新を定期的に行うようにしたが、たとえば放射線発生部５０からの放射線の出射後または出射前にバッテリ部６０の残容量を更新することによって、放射線発生期間以外の期間にバッテリ部６０の残容量の算出および更新を行うようにしてもよい。または、放射線照射装置１の立ち上げ時にバッテリ部６０の残容量の算出および更新を行うようにしてもよい。また、上述したタイミングを組み合わせて放射線発生期間以外の期間にバッテリ部６０の残容量の算出および更新を行うようにしてもよい。

そして、残容量算出部２２ａによって算出されたバッテリ部６０の残容量は、報知部２２ｂに出力される。報知部２２ｂは、残容量が予め設定された閾値以下となった場合には、その旨をユーザに報知するものである。具体的には、本実施形態の報知部２２ｂは、バッテリ部６０の残容量が閾値以下となった旨をモニタ２３に表示させる。なお、報知部２２ｂの構成としてはこれに限らず、たとえばＬＥＤ（light emitting diode）などの発光部をさらに設け、バッテリ部６０の残容量が閾値以下となった場合に、報知部２２ｂが発光部を発光させるようにしてもよい。

また、バッテリ部６０の残容量が予め設定された閾値以下となった場合、上述したようにその旨をユーザに知らせるだけでなく、制御部２２が、放射線照射装置１の動作を停止させるようにしてもよい。

図１および図２に戻り、放射線発生部５０は、筐体５１内に放射線源、昇圧回路および倍電圧整流回路などが設けられたものであり、いわゆるモノタンクである。

アーム部４０の先端（一端）には、Ｌ字形状の線源取付部３２が設けられている。放射線発生部５０は、アーム部４０の一端に対して、線源取付部３２を介して取り付けられている。そして、図１および図２に示すように、アーム部４０の一端から取り出されたケーブル部９０がコネクタを介して放射線発生部５０に接続されている。

放射線発生部５０は、線源取付部３２に対して、軸ＡＸ２を回動軸として回動可能に接続されている。回動軸ＡＸ２は、左右方向（ｘ方向）に延びる軸である。なお、線源取付部３２は、摩擦機構を介して放射線発生部５０が回動するように放射線発生部５０を保持している。このため、放射線発生部５０は、ある程度強い外力が加えられることによって回動可能であり、外力が加えられない限り回動せず、アーム部４０に対する相対角度を維持する。

また、筐体２１の上面にはモニタ２３が取り付けられている。また、筐体２１の上部には、放射線照射装置１を押したり引いたりするためのハンドル部２６が取り付けられている。ハンドル部２６は、筐体２１を一周するように設けられており、放射線照射装置１の後ろ側だけでなく、前側や側方側からも握ることができるように構成されている。図６は、放射線照射装置１を前方から見た図である。図６に示すように、ハンドル部２６は、本体部２０の前側まで回り込んで設けられている。

モニタ２３は液晶パネル等からなり、被検体の撮影により取得された放射線画像、および放射線照射装置１の制御に必要な各種情報を表示する。また、モニタ２３はタッチパネル方式の入力部２４を備えており、放射線照射装置１の操作に必要な各種指示の入力を受け付ける。具体的には、撮影条件の設定のための入力、および撮影すなわち放射線の出射のための入力を受け付けることができる。モニタ２３は、表示面の水平方向に対する傾きおよび回転位置を変更可能に筐体２１の上面に取り付けられている。また、タッチパネル方式の入力部２４に代えて、各種操作を行うためのボタン等を入力部として備えるものとしてもよい。

アーム部４０の他端には、支持部材３０の一端が接続されている。アーム部４０は、支持部材３０に対して、軸ＡＸ１を回動軸として回動可能に接続されている。回動軸ＡＸ１は、左右方向（ｘ方向）に延びる軸である。アーム部４０は、回動軸ＡＸ１を中心として、支持部材３０となす角度が変更されるように、図２に示す矢印Ａ方向に回動する。

回動軸ＡＸ１を有する回動部３１は、摩擦機構を介してアーム部４０が回動するようにアーム部４０を保持している。このため、アーム部４０は、ある程度強い外力が加えられることによって回動可能であり、外力が加えられない限り回動せず、支持部材３０に対する相対角度を維持する。

なお、アーム部４０および放射線発生部５０の回動について、摩擦機構を介するものとしているが、公知のロック機構により回動位置を固定するものとしてもよい。この場合、ロック機構を解除することにより、アーム部４０および放射線発生部５０の回動が可能となる。そして、所望とする回動位置においてロック機構をロックすることにより、回動位置を固定することができる。

支持部材３０の他端は、本体部２０の前方側の面に接続されている。支持部材３０は、本体部２０に対して固定して設けられており、本体部２０に対して回転不能に取り付けられている。本実施形態においては、上述したように第１のキャスター１０ａおよび第２のキャスター１０ｂの旋廻によって、本体部２０と一緒にアーム部４０の向きを自由に変更することができるので、支持部材３０に自由度を持たせる必要がなく、より簡略な構成とすることができる。ただし、これに限定されず、取り回し性を重視して、支持部材３０を回転するように構成してもよい。すなわち、支持部材３０が、支持部材３０の本体部２０に対する接続部分の中心を通り、かつ鉛直方向に延びる軸を回転軸として回転可能に構成するようにしてもよい。

本実施形態において、被検体の撮影時には、図２に示すように、ベッド３に仰臥している被検体Ｈの下に放射線検出器８６を配置し、放射線発生部５０から出射した放射線を被検体Ｈに照射することにより行われる。なお、放射線検出器８６および放射線照射装置１は、有線あるいは無線により接続されている。これにより、放射線検出器８６により取得された被検体Ｈの放射線画像は、放射線照射装置１に直接入力される。

ここで、図１０を参照して放射線検出器８６について簡単に説明する。図７は放射線検出器を放射線の検出面側である前面から見た外観斜視図である。図７に示すように放射線検出器８６は、矩形平板形状を有し、検出部８１を収容する筐体８２を備えたカセッテ型の放射線検出器である。検出部８１は、周知のように、入射した放射線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体）、およびＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板を備える。ＴＦＴアクティブマトリクス基板上には、シンチレータからの可視光に応じた電荷を蓄積する複数の画素が配列された矩形状の撮像領域が形成される。

筐体８２は、四隅がＲ面取りされた金属製の枠を備え、その内部には検出部８１の他に、ＴＦＴのゲートにゲートパルスを与えてＴＦＴをスイッチングさせるゲートドライバ、および画素に蓄積された電荷を、Ｘ線画像を表すアナログの電気信号に変換して出力する信号処理回路等を備えた撮影制御部等が内蔵されている。また、筐体８２は、例えば、フイルムカセッテ、ＩＰ（Imaging Plate）カセッテ、あるいはＣＲ（Computed Radiography）カセッテとほぼ同様の、国際規格ＩＳＯ（International Organization for Standardization）４０９０：２００１に準拠した大きさである。

筐体８２の前面には、放射線を透過させる透過板８３が取り付けられている。透過板８３は、放射線検出器８６における放射線の検出領域とほぼ一致するサイズであり、軽量で剛性が高く、かつ放射線透過性が高いカーボン材料から形成されている。なお、検出領域の形状は、筐体８２の前面の形状と同様の長方形である。また、放射線検出器８６の厚さ方向において、筐体８２の枠の部分は透過板８３よりも突出している。このため、透過板８３が傷つきにくいものとなっている。

筐体８２の前面の四隅には、放射線検出器８６を識別するための識別情報を表すマーカ８４Ａ〜８４Ｄが付与されている。本実施形態においては、マーカ８４Ａ〜８４Ｄは、それぞれ直交する２つのバーコードからなる。

また、筐体８２のマーカ８４Ｃ，８４Ｄ側の側面には、放射線検出器８６を充電するためのコネクタ８５が取り付けられている。

本実施形態による放射線照射装置１の使用時においては、操作者は図１に示すアーム部４０の初期位置から、アーム部４０を図示反時計回り方向に回動軸ＡＸ１の周りに回動させることにより、図２に示すように、被検体Ｈの真上の目標位置に放射線発生部５０を移動させる。そして、放射線発生部５０を目標位置に移動させた後、入力部２４からの指示により放射線発生部５０を駆動して、被検体Ｈに放射線を照射し、被検体Ｈを透過した放射線を放射線検出器８６により検出して、被検体Ｈの放射線画像を取得することができる。

なお、放射線検出器８６としては、上述したようにシンチレータと受光素子を備えたＴＦＴアクティブマトリクス基板とを積層したものであって、かつＴＦＴアクティブマトリクス基板側（シンチレータ側とは反対側）から放射線の照射を受けるものを用いることが望ましい。このような高感度な放射線検出器８６を用いることによって、放射線発生部５０として低出力線源を用いることができ、放射線発生部５０の重量を軽くすることができる。なお、一般的に放射線発生部５０の線源出力と放射線発生部５０の重量とは比例関係にある。

そして、上述したように放射線発生部５０の重量を軽くすることができるので、放射線照射装置１全体の重量も軽くすることができる。これにより、本実施形態の放射線照射装置１のように第２のキャスター１０ｂ（後輪）として旋廻キャスターを用いることによって、放射線照射装置１の旋回性能を向上させることができ、著しくハンドリングを良くすることができる。

なお、放射線発生部５０の線源出力は、１５ｋＷ以下であることが好ましく、４ｋＷ以下であることがさらに好ましい。また、放射線照射装置１全体の重量は、１２０ｋｇ以下であることが好ましく、９０ｋｇ以下であることがさらに好ましい。

次に、本体部２０における放射線検出器８６を収容可能な構成について説明する。図１および図２に示すように、本体部２０の筐体２１は、支持部材３０が取り付けられた側とは反対側の面に、支持部材３０の側に傾斜する平坦面２１ａを有し、この平坦面２１ａにクレードル２５が設けられている。

クレードル２５の上面には、放射線検出器８６を挿入するための挿入口２５ａが形成されている。挿入口２５ａは、放射線検出器８６が嵌め合うサイズの細長形状を有する。本実施形態においては、放射線検出器８６のコネクタ８５を有する側の一端部側から挿入口２５ａに挿入され、これにより、この一端部がクレードル２５の底部に支持されて、放射線検出器８６がクレードル２５に保持される。この際、放射線検出器８６の前面は、平坦面２１ａの側に向けられる。

クレードル２５の底部にはコネクタ２５ｂが取り付けられている。コネクタ２５ｂは、放射線検出器８６がクレードル２５に保持された際に、放射線検出器８６のコネクタ８５と電気的に接続する。コネクタ２５ｂは、バッテリ部６０と電気的に接続されている。したがって、放射線検出器８６がクレードル２５に保持された際には、放射線検出器８６のコネクタ８５とクレードル２５のコネクタ２５ｂを介して、バッテリ部６０によって放射線検出器８６が充電される。

なお、本実施形態においては、バッテリ部６０によって放射線検出器８６を充電可能に構成したが、上述したようにモニタ２３をバッテリ部６０によって充電可能に構成してもよく、さらに、本体部２０に対して外部コネクタをさらに設け、モニタ以外の外部機器を接続可能に構成してもよい。そして、外部コネクタを介して、バッテリ部６０によって外部機器に電力を供給し充電可能に構成するようにしてもよい。外部機器としては、たとえばコンソールとして使用されるノート型のコンピュータなどがある。

なお、本発明の放射線照射装置は、上記実施形態の放射線照射装置１のような脚部１０を必ずしも備えてなくてもよい。また、支持部材３０およびアーム部４０の構成は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、その他の構成としてもよい。

１ 放射線照射装置
２ 装置載置面
３ ベッド
１０ 脚部
１０ａ 第１のキャスター
１０ｂ 第２のキャスター
１１ 台座部
１２ フットアーム部
１２ａ 先端部
１３ ペダル部
１３ａ 第１のペダル
１３ｂ 第２のペダル
２０ 本体部
２１ 筐体
２１ａ 平坦面
２２ 制御部
２２ａ 残容量算出部
２２ｂ 報知部
２３ モニタ
２４ 入力部
２５ クレードル
２５ａ 挿入口
２５ｂ コネクタ
２６ ハンドル部
３０ 支持部材
３１ 回動部
３２ 線源取付部
４０ アーム部
５０ 放射線発生部
５１ 筐体
６０ バッテリ部
７０ 電流電圧計測部
８０ 放射線曝射スイッチ
８０ａ 曝射ＳＷ１
８０ｂ 曝射ＳＷ２
８１ 検出部
８２ 筐体
８３ 透過板
８４Ａ-８４Ｄ マーカ
８５ コネクタ
８６ 放射線検出器
９０ ケーブル部
ＡＸ１ 回動軸
ＡＸ２ 回動軸
Ｈ 被検体

Claims (12)

1. 放射線を発生する放射線発生部と、
   前記放射線発生部に電力を供給するバッテリ部と、
   前記バッテリ部の残容量を算出する残容量算出部とを備え、
   前記残容量算出部が、前記バッテリ部に流れる電流と前記バッテリ部の内部抵抗と前記バッテリ部の電圧とに基づいて、前記バッテリ部の残容量を算出する放射線照射装置。
2. 前記残容量算出部が、第１の時点における前記バッテリ部に流れる電流および前記バッテリ部の電圧と、前記第１の時点とは異なる第２の時点における前記バッテリ部に流れる電流および前記バッテリ部の電圧とに基づいて、前記バッテリ部の内部抵抗を算出する請求項１記載の放射線照射装置。
3. 前記残容量算出部が、下式に基づいて、前記バッテリ部の内部抵抗Ｒを算出する請求項２記載の放射線照射装置。
   Ｒ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｉ１−Ｉ２）
   ただし、Ｉ１は、前記第１の時点における前記バッテリ部に流れる電流であり、Ｖ１は、前記第１の時点における前記バッテリ部の電圧であり、Ｉ２は、前記第２の時点における前記バッテリ部に流れる電流であり、Ｖ２は、前記第２の時点における前記バッテリ部の電圧である
4. 前記残容量算出部が、前記放射線の発生期間以外の期間において、前記バッテリ部の残容量を算出する請求項１から３いずれか１項記載の放射線照射装置。
5. 前記放射線発生部からの放射線の出射指示を受け付ける放射線曝射スイッチを備え、
   前記残容量算出部が、前記放射線曝射スイッチがオンされている期間以外の期間において、前記バッテリ部の残容量を算出する請求項４記載の放射線照射装置。
6. 前記放射線発生部の準備動作開始指示を受け付ける第１の曝射スイッチおよび前記放射線発生部からの放射線の出射指示を受け付ける第２の曝射スイッチを備え、
   前記残容量算出部が、前記第１の曝射スイッチがオンされた後、予め設定された期間経過後から前記第２の曝射スイッチがオフされるまでの期間以外の期間において、前記バッテリ部の残容量を算出する請求項４記載の放射線照射装置。
7. 前記残容量算出部が、前記バッテリ部の内部抵抗を予め設定された間隔で算出する請求項２記載の放射線照射装置。
8. 前記第１の時点が装置立ち上げ時であり、前記第２の時点が装置立ち上げ後の安定時である請求項３記載の放射線照射装置。
9. 前記第１の時点が前記放射線の発生期間中であり、前記第２の時点が前記放射線の発生期間以外の期間である請求項３記載の放射線照射装置。
10. 前記第１の時点が通常電力供給モードの期間であり、前記第２の時点が省電力供給モードの期間である請求項３記載の放射線照射装置。
11. 前記残容量算出部によって算出された前記バッテリ部の残容量が、予め設定された閾値以下になったことを報知する報知部を備えた請求項１から１０いずれか１項記載の放射線照射装置。
12. 前記残容量算出部によって算出された前記バッテリ部の残容量が、予め設定された閾値以下になった場合、装置を停止させる制御部を備えた請求項１から１１いずれか１項記載の放射線照射装置。