JP5491406B2

JP5491406B2 - 移動型ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP5491406B2
Application number: JP2010531917A
Authority: JP
Inventors: 雄二小田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-10-02
Also published as: JPWO2010038849A1; WO2010038849A1

Description

本発明は、移動型X線診断装置のX線発生部の冷却技術に関する。

X線診断装置は、被検体にX線を照射し、透過X線をX線検出器で検出することで被検体のX線信号を得る。そして、X線診断装置は、画像処理部でX線信号を処理することにより、表示部にX線画像又は透視画像を表示する。

特に移動型X線診断装置においては、X線発生部はX線透視撮影による発熱で温度リミッタが働き、これによりX線透視撮影時間は制限されていた。特に、当該(1台)の移動型X線診断装置を複数の手術に使用すると、2番目、3番目の手術(臨床)では温度リミッタが働きやすく、2番目、3番目の手術(臨床)では充分なX線透視撮影診断が行えないことがあった。なお、X線検出部から発生した熱を冷却することが行なわれている。(例えば、特許文献1)。

特開2007-135708号公報

しかしながら、特許文献1には、X線発生部を冷却することが開示されていない。移動型X線診断装置は、一般に手術室でのX線透視撮影診断に用いる。仮に冷却ファンを回転させることにより、臨床中にX線発生部の発熱を冷却すると、埃が拡散され清潔領域を不潔にするため、実現化されなかった。また、X線発生部内の絶縁油を循環させて冷却機構により冷却することによる方法は、機器(装置)自体が大きな構造となり、移動型X線診断装置では実現化されなかった。また、水循環による冷却方法も絶縁油循環と同様である。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、X線発生部を効率的に冷却することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の様に構成される。
被検体にX線を照射するX線発生部と、前記X線発生部と対向配置され、前記被検体の透過X線を検出するX線検出器と、前記X線検出器により検出された透過X線をX線画像として表示する画像表示部と、を備えた移動型X線診断装置において、前記X線発生部は、前記X線発生部を冷却する冷却ユニットを取り付け自在に構成されている。そのため、X線発生部は、冷却ユニットを取り付け自在に構成されているため、X線発生部を効率的に冷却することができる。

前記X線発生部には、前記X線発生部を冷却する冷却ユニットを取り付けるための冷却ユニット挿入口を有している。前記冷却ユニット挿入口には、前記冷却ユニットに電源を供給する電源供給部が備えられる。また、前記冷却ユニット挿入口には、前記冷却ユニットが挿入されたときに押される冷却ユニット取り付け検出スイッチと、前記冷却ユニット取り付け検出スイッチが押されると前記X線発生部に電源を供給できなくさせる制御部とを備える。

前記冷却ユニットは、ベース部と、前記ベース部の表面に固定されたペルチエ素子と、前記ペルチエ素子に接するとともに前記ベース部に固定され、前記X線発生部に冷却熱の伝達を行なう熱伝導シートとを有している。よって、清潔領域を不潔にすることがない。

本発明によれば、X線発生部を効率的に冷却することができる。

本発明の全体の構成を示すブロック図。本発明の第1の実施形態の外観図を示す図。本発明の冷却ユニットの外観を示す図。本発明の冷却ユニットの断面を示す図。本発明の電源部の制御を示す図。本発明の第2の実施形態の外観図を示す図。

以下、本発明について図面を用いて説明する。図1は本実施形態の全体構成を示す図である。

被検体100を載せる天板106と、被検体100にX線を照射するX線発生部102と、被検体100に対するX線照射領域を設定する絞り装置104と、X線発生部102に電力供給を行なう高電圧発生部108と、X線発生部102に対向する位置に配置され、被検体100を透過したX線を検出するX線検出器110と、X線検出器110から出力されたX線信号に対して画像処理を行なう画像処理部112と、画像処理部112から出力されたX線画像を記憶する画像記憶部114と、X線画像を表示する表示部116と、上記各構成要素を制御する制御部118と、制御部118に対して指令を行なう操作部120とを備えている。

X線発生部102は、高電圧発生器108から電力供給を受けてX線を発生させるX線管球を有する。また、X線発生部102には、特定のエネルギーのX線を選択的に透過させるX線フィルタなどを有していてもよい。

絞り装置104は、X線発生部102から発生したX線を遮蔽するX線遮蔽用鉛板を複数有し、複数のX線遮蔽用鉛板をそれぞれ移動することにより、被検体100に対するX線照射領域を決定する。

X線検出器110は、例えば、X線を検出する複数の検出素子が2次元アレイ状に配置されて構成されたり、イメージ・インテンシファイアとテレビカメラで構成されたりしており、X線発生部102から照射され、被検体100を透過したX線の入射量に応じたX線信号を検出する機器である。

画像処理部112は、X線検出器110から出力されたX線信号を画像処理し、画像処理されたX線画像データを出力する。画像処理は、ガンマ変換、階調変換処理、画像の拡大・縮小等である。

表示部116は、画像処理部112から出力されたX線画像データを被検体100のX線画像として表示する。

ここで第1の実施形態について図1〜5を用いて説明する。本実施形態で説明する移動型X線診断装置は、図2に示すように、X線発生部102と、X線検出器110と、X線発生部102とX線検出器110とを連結するC字型のCアーム124と、画像処理部112と画像記憶部114と表示部116を含む本体113と、複数の車輪を有し、本体113等を移動させるための台車122とにより構成されている。

X線発生部102には、冷却ユニット132によって冷却される冷却ユニット取り付け面133と、冷却ユニット132を挿入するための冷却ユニット挿入口134が備えられている。冷却ユニット挿入口134は、冷却ユニット132を支えるための底部と側面部を有しており、ポケット状になっている。冷却ユニット挿入口134の底部には冷却ユニット132のペルチエ素子142や冷却ファン146に電源部130から電源を供給する電源供給部(図示しない。)が備えられている。冷却ユニット132を冷却ユニット挿入口134に挿入することにより、冷却ユニット132はX線発生部102に備え付けられる。冷却ユニット挿入口134に挿入されると、冷却ユニット取り付け面133に冷却ユニット132が密着する。冷却ユニット132は、冷却ユニット取り付け面133を冷却することにより、冷却ユニット取り付け面133を有したX線発生部102全体を冷却することができる。このように、X線発生部102は、X線発生部102を冷却する冷却ユニット132を取り付け自在に構成されている。

冷却ユニット132について、図1、図3、図4を用いて詳細に説明する。図3には、冷却ユニット132の外観図を示す。また、図4(a)には、冷却ユニット132の断面図を示し、図4(b)には、冷却ユニット132の取り付け図を示す。

冷却ユニット132は、板状のベース部140と、ベース部140の表面に固定されたペルチエ素子142と、ペルチエ素子142に接するとともにベース部140に固定され、冷却ユニット取り付け面133に冷却熱の伝達を行なう熱伝導シート144と、ペルチエ素子142を覆うように配置され、ペルチエ素子142から発生した熱を放熱するための冷却ファン146と、冷却ファン146をベース部に固定するための複数の支柱148と、ベース部140の下方端部には、電源部130に接続され、ペルチエ素子142や冷却ファン146に電源を供給する電源コネクタ150とを有して構成されている。

ペルチエ素子142は、主に2種類以上の金属から構成され、それらの金属の接続部に電流を流すと、一方の金属からもう他方の金属へ熱が移動される。よって、一方の金属は冷却し、他方の金属は発熱する。本実施形態では、冷却面は1420、発熱面は1422である。熱伝導シート144は、ペルチエ素子142の冷却面1420からの冷却熱を冷却ユニット取り付け面133に伝達する熱伝導層を有している。冷却ファン146は、ペルチエ素子142の発熱面1422から発生した熱を逃がすために、空気を循環させるものである。

図4(b)の冷却ユニット132の取り付け図に示されるように、熱伝導シート144が冷却ユニット取り付け面133に密着して固定される。これは、冷却ユニット132の熱伝達を高効率にするためである。冷却ユニット挿入口134の底部に備えられた電源供給部から冷却ユニット132のコネクタ150を介して、ペルチエ素子142や冷却ファン146に電源132から電源が供給される。

電源部130の制御について図5を用いて説明する。電源部130は、電源と電源スイッチと絶縁トランスを有している。冷却ユニット132と電源部130との間には冷却ユニット取り付けスイッチ160が配置され、高電圧発生部108と電源部の間にはX線制御回路遮断接点162が配置されている。

X線発生部102の冷却ユニット挿入口134には、冷却ユニット132が挿入されたときに押される冷却ユニット取り付け検出スイッチ(図示しない。)を備えている。X線発生部102の冷却ユニット挿入口134に冷却ユニット132を挿入すると、冷却ユニット挿入口134に備えられている冷却ユニット取り付け検出スイッチが押される。そして、冷却ユニット132のコネクタ150を通して冷却ユニット132のペルチエ素子142や冷却ファン146に電源が供給される。このとき、制御部118は冷却ユニット132に電源を供給するとX線制御回路遮断接点162を開放させ、X線発生部102に電源を供給できなくさせる。つまり、冷却ユニット132が装着・冷却されている期間は、X線発生部102からX線を出力することができない。

X線発生部102の冷却ユニット挿入口134から冷却ユニット132が取り外されると、冷却ユニット挿入口134に備えられている冷却ユニット取り付け検出スイッチが開放される。このとき、制御部118はX線制御回路遮断接点162を接地させ、X線発生部102に電源を供給させる。つまり、冷却ユニット132が取り外されている期間は、X線発生部102からX線を出力することができる。

以上、本発明によれば、移動型X線診断装置のX線発生部102を効率的に冷却することができる。具体的には、X線発生部102の冷却時に、冷却ユニット132を駆動させることにより、X線発生部102内部に溜まった埃を手術室（清潔領域）に巻き上げることなく、X線発生部102を冷却することができる。また、冷却ユニット132は取り外し可能であるため、手術室外で冷却ユニット132の埃を取り払ったり、新しい冷却ユニット132に取り替えれば、手術室（清潔領域）に埃を巻き上げることはない。よって、メンテナンスも効率的である。

また、冷却ユニット132を取り付け自在に装着できるため、手術で使用しない期間(時間)にX線発生部102を冷却することができ、冷却期間(時間)はX線出力できないため安全である。さらに、1台の移動型X線診断装置で複数の手術を実施しても同様のX線透視撮影を行なうことができる。

ここで第2の実施形態について図を用いて説明する。第1の実施形態と異なる点は、冷却ユニット132をX線発生部102に直接設置する点である。

X線発生部102には、取り外し可能なプレート170が設置されている。冷却ユニット132をX線発生部102に設置する際、プレート170をX線発生部102から取り外す。そして、プレート170が取り外された位置に冷却ユニット132を設置する。この時、ペルチエ素子142及び冷却ファン146はX線発生部102の内部に設置される。そして、冷却ユニット挿入口134の底部に備えられた電源供給部から冷却ユニット132のコネクタ150を介して、ペルチエ素子142や冷却ファン146に電源132から電源が供給される。

冷却ユニット132をプレート170に置き換えられることにより、冷却ユニット132はX線発生部102に備え付けられる。冷却ユニット132は、ベース部140とX線発生部102の壁面を介して、X線発生部102全体を冷却することができる。このように、移動型X線診断装置のX線発生部102を効率的に冷却することができる。

ここで第3の実施形態について説明する。第1の実施形態及び第2の実施形態と異なる点は、X線発生部102の内部に温度センサを複数設置し、温度センサの状態によって電源部130を制御する点である。

X線発生部102の内部には、温度センサを複数設置されている(図示しない。)。それぞれの温度センサが例えば25度以上であった、冷却ユニット132と電源部130との間に設置された冷却ユニット取り付けスイッチ160が接地される。そして、X線発生部102を継続して冷却する。

それぞれの温度センサが例えば25度以下になったら、冷却ユニット132と電源部130との間に設置された冷却ユニット取り付けスイッチ160が開放され、冷却ユニット132に電源を供給できなくなる。そのため、X線発生部102の冷却を止めることができる。

以上、本実施形態によれば、冷却ユニット132による冷却のやり過ぎを防止することができる。

100 被検体、102 X線発生部、104 絞り装置、106 天板、108 高電圧発生部、110 X線検出器、112 画像処理部、114 画像記憶部、116 表示部、118 制御部、120 操作部、130 電源部、132 冷却ユニット、133 冷却ユニット取り付け面、134 冷却ユニット挿入口

Claims

被検体にX線を照射するX線発生部と、前記X線発生部と対向配置され、前記被検体の透過X線を検出するX線検出器と、前記X線検出器により検出された透過X線をX線画像として表示する画像表示部と、を備えた移動型X線診断装置において、
前記X線発生部は、自身を冷却する冷却ユニットを取り付けるための冷却ユニット挿入口を有し、前記冷却ユニット挿入口は、前記冷却ユニットが挿入された場合に押される冷却ユニット取り付け検出スイッチと、該冷却ユニット取り付け検出スイッチが押された場合、前記X線発生部への電源供給を遮断する制御部と、を備えることを特徴とする移動型X線診断装置。
被検体にX線を照射するX線発生部と、前記X線発生部と対向配置され、前記被検体の透過X線を検出するX線検出器と、前記X線検出器により検出された透過X線をX線画像として表示する画像表示部と、を備えた移動型X線診断装置において、前記X線発生部は、自身を冷却する冷却ユニットを取り付けるための冷却ユニット挿入口を有し、
前記X線発生部は、取り外し可能なプレートが設置され、該プレートが取り外された位置に前記冷却ユニットを設置させることを特徴とする移動型X線診断装置。
前記冷却ユニット挿入口は、前記冷却ユニットに電源を供給する電源供給部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動型X線診断装置。
前記冷却ユニットは、ベース部と、該ベース部の表面に固定されたペルチエ素子と、該ペルチエ素子に接するとともに前記ベース部に固定され、前記X線発生部に冷却熱の伝達を行なう熱伝導シートとを有していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の移動型X線診断装置。
前記X線発生部の内部に温度センサが設置され、該温度センサの状態によって前記冷却ユニットに送る電源を制御する電源部を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の移動型X線診断装置。