JP2020171867A - 放射線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを招くことなく、さらに耐ノイズ性およびアーム部の自由度を向上させ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５０と、放射線発生部５０が一端に取り付けられたアーム部と、アーム部の他端が接続された本体部とを備え、本体部が、リチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂを並列接続したバッテリ部６１と、バッテリ部６１から出力された電圧を昇圧する第１の昇圧回路部６３とを有し、放射線発生部５０が、第１の昇圧回路部６３によって昇圧され、アーム部を経由して入力された電圧をさらに昇圧する第２の昇圧回路部５３を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、放射線源が設けられたアーム部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（特許文献１〜特許文献３参照）。

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、バッテリとして鉛蓄電池が用いられていた。しかしながら、鉛蓄電池は、頻繁に充電を行った場合、メモリ効果によって電池の劣化が早くなり、また、エネルギー密度が小さいため重量が重くなるという問題がある。

そこで、放射線照射装置のバッテリとして、リチウムイオンバッテリを用いることが提案されている（たとえば特許文献１〜特許文献３参照）。

特開２０１３−１８００５９号公報 特開２０１０−２７３８２７号公報 特開２０１４−１５０９４８号公報

しかしながら、リチウムイオンバッテリを用いる場合でも、いつくかの問題点がある。リチウムイオンバッテリは、リチウムイオン電池を直列接続したものであるため、内部抵抗が大きい。したがって、放射線を発生させる際、放射線源に大電流を流した場合には、リチウムイオンバッテリの電圧降下が大きくなり、電池定格に下限値以下となってリチウムイオンバッテリの寿命が短くなってしまう。

また、リチウムイオンバッテリを直列接続して数を増やせば各リチウムイオンバッテリの電流値を抑えることができるが、直列化によって内部抵抗が大きくなり電圧降下が増加する。さらに、リチウムイオンバッテリを直列接続することによって６０Ｖを超える電圧を出力させた場合、絶縁沿面空間距離が大きくなり、大型化する問題がある。

また、リチウムイオンバッテリから６０Ｖ以下の電圧を出力させる場合には、その出力電圧を昇圧して放射線源に供給する必要がある。

しかしながら、上述した可搬型の放射線照射装置の場合、本体部のバッテリから出力された電圧をアーム部を経由して放射線源に供給する必要がある。この場合、本体部において放射線源の使用電圧（たとえば１００ｋＶ程度）まで昇圧したのでは、アーム部内に高圧ケーブルを設ける必要がある。しかしながら、高圧ケーブルは、高価なものであるため、コストアップとなる。さらに、高圧ケーブルは、分厚い絶縁部材によって被覆されたものであるため、これをアーム部内に延設することによって、アーム部の移動の自由度が損なわれてしまう。

そこで、本体部ではなく、放射線源側において昇圧することも考えられるが、この場合、アーム部を経由する電圧値が小さくなるため、外部からのノイズの影響を受けやすくなる問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑み、上述したようなコストアップを招くことなく、さらに耐ノイズ性およびアーム部の自由度を向上させ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、放射線発生部が一端に取り付けられたアーム部と、アーム部の他端が接続された本体部とを備え、本体部が、リチウムイオンバッテリを並列接続したバッテリ部と、バッテリ部から出力された電圧を昇圧する第１の昇圧回路部とを有し、放射線発生部が、第１の昇圧回路部によって昇圧され、アーム部を経由して入力された電圧をさらに昇圧する第２の昇圧回路部を有する。

また、上記本発明の放射線照射装置において、第１の昇圧回路部は、バッテリ部から出力された電圧を４倍以上６倍以下の電圧に昇圧することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置において、第２の昇圧回路部は、アーム部を経由して入力された電圧を５０倍以上の電圧に昇圧することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置において、第１の昇圧回路部から出力される電圧は、６０Ｖ以上３００Ｖ以下であることが好ましい。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、リチウムイオンバッテリの同極同士が短絡されていることが好ましい。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、バッテリ部から放射線発生部への電力供給を遮断する遮断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、遮断部は、バッテリ部が有するリチウムイオンバッテリのそれぞれに設けられた遮断回路を有することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置において、複数の遮断回路を同時に操作可能な操作部を有することができる。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、リチウムイオンバッテリの同極同士が短絡されており、その短絡部分に遮断部を設けることが好ましい。

また、上記本発明の放射線照射装置においては、バッテリ部から出力される電圧が６０Ｖ以下であることが好ましい。

また、上記本発明の放射線照射装置において、バッテリ部は、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器を充電可能であることが好ましい。

また、上記本発明の放射線照射装置において、バッテリ部は、外部機器に対して電力を供給可能であることが好ましい。

本発明の放射線照射装置によれば、本体部に対して、リチウムイオンバッテリを並列接続したバッテリ部と、バッテリ部から出力された電圧を昇圧する第１の昇圧回路部とを設けるようにしたので、第１の昇圧回路部によって、ノイズに強い電圧の大きさまで昇圧することができる。そして、放射線発生部に対して、アーム部を経由して入力された電圧をさらに昇圧する第２の昇圧回路部を設けるようにしたので、すなわち、本体部と放射線発生部との両方で昇圧するようにしたので、アーム部を経由する電圧を低くすることができる。したがって、アーム部内に高圧ケーブルを設ける必要がないので、コストの削減を図ることができ、かつアーム部の自由度を向上させることができる。

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 電力供給部および放射線発生部の電気的な構成を示す模式図 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 遮断部の構成の一例を示す図 操作レバーの一例を示す図 遮断部の構成のその他の例を示す図

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、放射線照射装置における放射線発生部への電力供給の構成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および電力供給部６０が収容されている。

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。

電力供給部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、電力供給部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、電力供給部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。

図４は、電力供給部６０および放射線発生部５０の電気的な構成を示す模式図である。電力供給部６０は、図４に示すように、バッテリ部６１と、インバータ回路部６２と、第１の昇圧回路部６３とを備えている。

バッテリ部６１は、複数のリチウムイオンバッテリを並列接続したものである。具体的には、本実施形態のバッテリ部６１は、２つのリチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂを並列接続したものである。なお、本実施形態においては、２つのリチウムイオンバッテリを並列接続するようにしたが、リチウムイオンバッテリの数は２つに限らず、３以上のリチウムイオンバッテリを並列接続するようにしてもよい。

また、複数のリチウムイオンバッテリは同極同士を短絡することが好ましい。このように接続することによって、大電流が流れる経路を小さく制限することができるのでノイズを低減することができる。

このようにリチウムイオンバッテリを並列接続することによって、直列接続する場合と比較すると内部抵抗を小さくすることができ、これにより放射線発生時における電圧降下を抑制することができ、リチウムイオンバッテリの寿命劣化を抑制することができる。また、直列接続する場合と比較すると絶縁沿面空間距離を小さくすることができ、小型化を図ることができる。

リチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂは、複数のリチウムイオン電池を直列および並列接続してセル化したものであり、それぞれ４８Ｖの電圧を出力するものである。各リチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂから出力される電圧は４８Ｖに限られるものではないが、６０Ｖ以下であることが望ましい。６０以下とすることによって、絶縁沿面空間距離を小さくすることができ、小型化を図ることができる。

インバータ回路部６２は、バッテリ部６１から出力された直流電圧を交流電圧に変換するものである。具体的には、インバータ回路部６２は、正極側インバータ回路６２ａと負極側インバータ回路６２ｂとを備えている。なお、インバータ回路の回路構成としては、図４に示す回路構成に限らず、その他の公知なインバータ回路を採用するようにしてもよい。

第１の昇圧回路部６３は、インバータ回路部６２から出力された交流電圧を昇圧するものである。具体的には、第１の昇圧回路部６３は、正極側第１の昇圧回路６３ａと負極側第１の昇圧回路６３ｂとを備えている。そして、本実施形態の正極側第１の昇圧回路６３ａは、正極側インバータ回路６２ａから出力される正の交流電圧を昇圧するものであり、たとえば４倍以上６倍以下の交流電圧に昇圧するものである。本実施形態においては、正極側第１の昇圧回路６３ａは、正極側インバータ回路６２ａから出力された４８Ｖの交流電圧を２５０Ｖの交流電圧に昇圧する。

このように正極側第１の昇圧回路６３ａによって４倍以上の交流電圧に昇圧することにより外部からのノイズに対して強くすることができる。また、正極側第１の昇圧回路６３ａによって６倍以下の交流電圧に昇圧することにより、後述するケーブル部７０として高圧ケーブルを用いる必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、ケーブル部７０の配線被覆を薄くすることができるので、ケーブル部７０の自由度を向上させることができる。これによりケーブル部７０が内部に延設される後述するアーム部４０の動きをスムーズにすることができる。具体的には、正極側第１の昇圧回路６３ａから出力される交流電圧は、６０Ｖ以上３００Ｖ以下であることが望ましい。

一方、負極側第１の昇圧回路６３ｂは、負極側インバータ回路６２ｂから出力される負の交流電圧を昇圧するものであり、正極側第１の昇圧回路６３ａと同様に、たとえば４倍以上６倍以下の交流電圧に昇圧するものである。本実施形態においては、負極側第１の昇圧回路６３ｂは、負極側インバータ回路６２ｂから出力された−４８Ｖの交流電圧を−２５０Ｖの交流電圧に昇圧する。負極側第１の昇圧回路６３ｂから出力される交流電圧についても、−３００Ｖ以上−６０Ｖ以下であることが望ましい。なお、第１の昇圧回路部６３の具体的な回路構成については、種々の公知な回路構成を採用することができる。

なお、電力供給部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リチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂが充電される。

そして、電力供給部６０から出力された交流電圧は、ケーブル部７０を介して放射線発生部５０に供給される。ケーブル部７０は、本体部２０内に設けられた電力供給部６０とアーム部４０の先端に設けられた放射線発生部５０とを電気的に接続するものであり、正極側電力供給配線７０ａと負極側電力供給配線７０ｂとを備えている。正極側電力供給配線７０ａと負極側電力供給配線７０ｂは、それぞれ導電性部材を絶縁性部材で被覆したものであり、支持部材３０内部およびアーム部４０内部に延設されたものである。ケーブル部７０の長さは、たとえば３ｍ程度であり、配線抵抗は、たとえば約７５ｍΩである。また、図示省略したが、ケーブル部７０は、正極側電力供給配線７０ａおよび負極側電力供給配線７０ｂの他に、制御部２２から出力された制御信号を放射線発生部５０に供給する制御信号配線も備えている。

放射線発生部５０は、筐体５１（図１参照）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。本実施形態の放射線発生部５０は、図４に示すように、放射線源としてのＸ線管５２と、第２の昇圧回路部５３と、倍電圧整流回路部５４とを備えている。

第２の昇圧回路部５３は、ケーブル部７０を経由して入力された交流電圧を昇圧するものである。具体的には、第２の昇圧回路部５３は、正極側第２の昇圧回路５３ａと負極側第２の昇圧回路５３ｂとを備えている。そして、本実施形態の正極側第２の昇圧回路５３ａは、正極側電力供給配線７０ａから供給される正の交流電圧を昇圧するものであり、たとえば５０倍以上の交流電圧に昇圧するものである。本実施形態の正極側第２の昇圧回路５３ａは、正極側電力供給配線７０ａから供給された２５０Ｖの交流電圧を１２．５ｋＶの交流電圧に昇圧する。

一方、負極側第２の昇圧回路５３ｂは、負極側電力供給配線７０ｂから供給される負の交流電圧を昇圧するものであり、正極側第２の昇圧回路５３ａと同様に、たとえば５０倍以上の交流電圧に昇圧するものである。本実施形態の負極側第２の昇圧回路５３ｂは、負極側電力供給配線７０ｂから供給された−２５０Ｖの交流電圧を−１２．５ｋＶの交流電圧に昇圧する。なお、第２の昇圧回路部５３の具体的な回路構成については、種々の公知な回路構成を採用することができる。

倍電圧整流回路部５４は、第２の昇圧回路部５３から出力された交流電圧を倍電圧整流するものである。具体的には、倍電圧整流回路部５４は、正極側倍電圧整流回路５４ａと負極側倍電圧整流回路５４ｂとを備えている。そして、正極側倍電圧整流回路５４ａは、正極側第２の昇圧回路５３ａから出力される正の交流電圧を倍電圧整流するものであり、たとえば４倍の直流電圧に整流するものである。本実施形態の正極側倍電圧整流回路５４ａは、正極側第２の昇圧回路５３ａによって昇圧された１２．５ｋＶの交流電圧を５０ｋＶの直流電圧に整流するものである。

一方、負極側倍電圧整流回路５４ｂは、負極側第２の昇圧回路５３ｂから出力される負の交流電圧を倍電圧整流するものであり、正極側倍電圧整流回路５４ａと同様に、たとえば４倍の直流電圧に整流するものである。本実施形態の負極側倍電圧整流回路５４ｂは、負極側第２の昇圧回路５３ｂによって昇圧された−１２．５ｋＶの交流電圧を−５０ｋＶの直流電圧に整流するものである。なお、倍電圧整流回路部５４の具体的な回路構成については、図４に示す回路構成に限らず、種々の公知な回路構成を採用することができる。

Ｘ線管５２は、倍電圧整流回路部５４から出力された直流電圧が印加されることによって放射線を発生するものである。本実施形態においては、上述したように正極側倍電圧整流回路５４ａによって５０ｋＶの直流電圧がＸ線管５２の正極側に供給され、かつ負極側倍電圧整流回路５４ｂによって−５０ｋＶの直流電圧がＸ線管５２の負極側に供給され、その結果、Ｘ線管５２には、１００ｋＶの直流電圧が印加されることになる。

放射線発生部５０のＸ線管５２からの放射線の出射は、モニタ２３における入力部２４からの操作者の指示により行われる。

図１および図２に戻り、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７０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５は、放射線照射装置１を前方から見た図である。図５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。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。

また、モニタ２３として、タブレット型コンピュータを用いるようにしてもよい。この場合、電力供給部６０は、タブレット型コンピュータに対して無線または有線で電力を供給して充電する。また、モニタ２３としてタブレット型コンピュータを用いる場合には、上述した制御部２２を内蔵したものとしてもよい。

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８０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８０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８０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６を参照して放射線検出器８０について簡単に説明する。図６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６に示すように放射線検出器８０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８０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８０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８０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８０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８０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８０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８０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。

次に、本体部２０における放射線検出器８０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８０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８０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８０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８０がクレードル２５に保持される。この際、放射線検出器８０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８０がクレードル２５に保持された際に、放射線検出器８０のコネクタ８５と電気的に接続する。コネクタ２５ｂは、電力供給部６０と電気的に接続されている。したがって、放射線検出器８０がクレードル２５に保持された際には、放射線検出器８０のコネクタ８５とクレードル２５のコネクタ２５ｂを介して、電力供給部６０によって放射線検出器８０が充電される。

なお、本実施形態においては、電力供給部６０によって放射線検出器８０を充電可能に構成したが、上述したようにモニタ２３を電力供給部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、電力供給部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。

また、上記実施形態の放射線照射装置１においては、電力供給部６０のバッテリ部６１から放射線発生部５０への電力供給を遮断する遮断部を設けることが望ましい。このように遮断部を設けることによって、使用しないときには電力供給を遮断することによって節電可能である。また、過大な電流が流れた場合には、遮断部によって電力供給を自動的に遮断することによって安全性を確保することができる。図７は、遮断部９０の具体的な構成を示す模式図である。

遮断部９０は、図７に示すように、一端がリチウムイオンバッテリ６１ａの正極に接続された第１の遮断回路９０ａと、一端がリチウムイオンバッテリ６１ｂの正極に接続された第２の遮断回路９０ｂとを備えている。そして、第１の遮断回路９０ａと第２の遮断回路９０ｂの他端同士が接続され、第２の遮断回路９０ｂの他端が放射線発生部５０の正極に接続される。また、リチウムイオンバッテリ６１ａとリチウムイオンバッテリ６１ｂの負極同士が短絡されており、リチウムイオンバッテリ６１ａ側の負極が、放射線発生部５０の負極に接続されている。

第１の遮断回路９０ａは、オフされることによってリチウムイオンバッテリ６１ａからの電力供給を遮断するものであり、第２の遮断回路９０ｂは、オフされることによってリチウムイオンバッテリ６１ｂからの電力供給を遮断するものである。

第１の遮断回路９０ａおよび第２の遮断回路９０ｂのオンおよびオフについては、操作レバーまたは操作スイッチなどの操作部９１によって操作される。操作部としては、第１の遮断回路９０ａおよび第２の遮断回路９０ｂのそれぞれに対して操作レバーなどを設けるようにしてもよいが、両方の遮断回路のオンおよびオフを同時に操作可能な操作レバーなどを設けることが望ましい。図８は、第１の遮断回路９０ａと第２の遮断回路９０ｂのオンおよびオフを同時に操作可能な操作レバーの一例を示す図である。図８に示す例では、リチウムイオンバッテリ６１ａおよびリチウムイオンバッテリ６１ｂが、枠体９３内に並べて収容されており、その枠体９３に対して操作レバーからなる操作部９１が設けられている。操作レバーを上下方向に移動させることによって第１の遮断回路９０ａおよび第２の遮断回路９０ｂのオンおよびオフが同時に操作される。

また、第１の遮断回路９０ａおよび第２の遮断回路９０ｂは、過大電流が流れた場合に自動的にオフされるような構成としてもよい。自動遮断回路の構成については、公知な回路構成を用いることができる。

また、遮断部の構成としては、図７に示す構成に限らず、図９に示すような構成としてもよい。図９の構成においては、リチウムイオンバッテリ６１ａとリチウムイオンバッテリ６１ｂの正極同士が短絡され、かつ負極同士が接続されている。そして、正極同士の短絡部に対して遮断部９２が接続されている。遮断部９２は、遮断回路９２ａを備えており、遮断回路９２ａがオフされることによってリチウムイオンバッテリ６１ａおよびリチウムイオンバッテリ６１ｂからの電力供給が遮断される。

たとえば、図７に示す構成において、第１の遮断回路９０ａおよび第２の遮断回路９０ｂが長時間オフ状態となった場合には、２つのリチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂの電圧差が大きくなり、２つの第１および第２の遮断回路９０ａ，９０ｂをオンした際に２つのリチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂの間に短絡電流が流れ、リチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂに対して悪影響を及ぼす場合がある。これに対し、図９の構成によれば、リチウムイオンバッテリ６１ａとリチウムイオンバッテリ６１ｂの正極同士および負極同士が短絡されているので、２つのリチウムイオンバッテリ６１ａ，６１ｂの電位は常に同じ状態であり、上述したような短絡電流が流れることもない。

なお、図９に示す遮断回路９２ａのオンおよびオフについても、操作レバーまたは操作スイッチなどの操作部９１によって操作される。遮断回路９２ａについても、過大電流が流れた場合に自動的にオフされるような構成としてもよい。

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
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
５２ Ｘ線管
５３ 第１の昇圧回路部
５３ａ 正極側第１の昇圧回路
５３ｂ 負極側第１の昇圧回路
５４ 倍電圧整流回路部
５４ａ 正極側倍電圧整流回路
５４ｂ 負極側倍電圧整流回路
６０ 電力供給部
６１ バッテリ部
６１ａ，６１ｂ リチウムイオンバッテリ
６２ インバータ回路部
６２ａ 正極側インバータ回路
６２ｂ 負極側インバータ回路
６３ 昇圧回路部
６３ａ 正極側第１の昇圧回路
６３ｂ 負極側第２の昇圧回路
７０ ケーブル部
７０ａ 正極側電力供給配線
７０ｂ 負極側電力供給配線
８０ 放射線検出器
８１ 検出部
８２ 筐体
８３ 透過板
８５ コネクタ
９０ 遮断部
９０ａ，９０ｂ 遮断回路
９１ 操作部
９３ 枠体
９２ 遮断部
９２ａ 遮断回路
ＡＸ１，ＡＸ２ 回動軸
Ｈ 被検体
８４Ａ-８４Ｄ マーカ

Claims (12)

1. 放射線を発生する放射線発生部と、
   前記放射線発生部が一端に取り付けられたアーム部と、
   前記アーム部の他端が接続された本体部とを備え、
   前記本体部が、複数のリチウムイオン電池が直列および並列接続してパック化された複数のリチウムイオンバッテリを並列接続したバッテリ部と、前記バッテリ部から出力された直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路部と、前記インバータ回路部から出力された交流電圧を昇圧する第１の昇圧回路部とを含む電力供給部を有し、
   前記放射線発生部が、前記第１の昇圧回路部によって昇圧された前記交流電圧を、さらに昇圧する第２の昇圧回路部を有し、
   前記電力供給部と前記放射線発生部とを電気的に接続するケーブル部であって、前記アーム部内部に延設されるケーブル部をさらに備え、前記第１の昇圧回路部によって昇圧された前記交流電圧は、そのまま前記ケーブル部に入力され、前記ケーブル部を介して前記第２の昇圧回路部に入力される放射線照射装置。
2. 前記第１の昇圧回路部が、前記バッテリ部から出力された電圧を４倍以上６倍以下の電圧に昇圧する請求項１記載の放射線照射装置。
3. 前記第２の昇圧回路部が、前記アーム部を経由して入力された電圧を５０倍以上の電圧に昇圧する請求項１または２記載の放射線照射装置。
4. 前記第１の昇圧回路部から出力される電圧が、６０Ｖ以上３００Ｖ以下である請求項１記載の放射線照射装置。
5. 前記リチウムイオンバッテリの同極同士が短絡されている請求項１から４いずれか１項記載の放射線照射装置。
6. 前記バッテリ部から前記放射線発生部への電力供給を遮断する遮断部を備えた請求項１から５いずれか１項記載の放射線照射装置。
7. 前記遮断部が、前記バッテリ部が有する前記リチウムイオンバッテリのそれぞれに設けられた遮断回路を有する請求項６記載の放射線照射装置。
8. 複数の前記遮断回路を同時に操作可能な操作部を有する請求項７記載の放射線照射装置。
9. 前記リチウムイオンバッテリの同極同士が短絡されており、該短絡部分に前記遮断部が設けられている請求項６記載の放射線照射装置。
10. 前記バッテリ部から出力される電圧が６０Ｖ以下である請求項１から９いずれか１項記載の放射線照射装置。
11. 前記バッテリ部が、被検体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器を充電可能である請求項１から１０いずれか１項記載の放射線照射装置。
12. 前記バッテリ部が、外部機器に対して電力を供給可能である請求項１から１１いずれか１項記載の放射線照射装置。