JP5622367B2 - 医用画像撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサバンクを具備する医用画像撮影システムに関する。

従来より、インバータ式Ｘ線高電圧装置が知られており、Ｘ線撮影装置等に用いられている。この種のインバータ式Ｘ線高電圧装置に関連する技術として、例えば特許文献１に次のような技術が開示されている。

すなわち、特許文献１に開示されている技術では、交流電源から供給される交流電圧を整流回路で直流に変換し、平滑用コンデンサで平滑化した後インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、高電圧変換器で高電圧に変換し、整流回路で再度直流に変換してＸ線管に供給する。ここで、交流電源の電源容量は指示スイッチで指示される。また、Ｘ線曝射に必要なエネルギーを蓄えられる追加コンデンサが平滑用コンデンサに並列に接続されている。そして、指示された電源容量に応じて、各コンデンサへ流れる電流の抑制の制御を切替え電源電圧の低下を防止する。小容量の電源の場合、Ｘ線曝射時には追加コンデンサからエネルギーが供給される。

特開平７−３７６９６号公報

ところで、Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影においては、通常、固体撮像素子による撮像で取得された画像データに対して所定の画像処理が施され、その後に当該画像データが表示手段に表示され且つ記憶媒体に記憶されて保存される。

従って、例えば停電等により、Ｘ線撮影装置への電力供給が予期せずに途絶えてしまった場合、保存前の画像データや既に保存されている画像データの存否が危うくなる。

このような事情から、停電等の際に必要なデータを安全に保持する為に、ＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）と称される無停電電源装置が、データのバックアップを必要とする画像処理装置やサーバ装置に併せて利用されている。しかしながら、ＵＰＳは、高額であり且つ或る程度の設置場所を必要とするというデメリットを有している。

なお、特許文献１に開示されている技術は、停電等による電力供給の予期せぬ遮断に起因する問題を解決する技術ではない。

本発明は、前記の事情に鑑みて為されたものであり、無停電電源装置を別途設けることなく且つシステム内部の電気エネルギーを有効活用することで、例えば停電等による電力供給の予期せぬ遮断時においてもデータを安全にバックアップ可能な医用画像撮影システムを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一態様に係る医用画像撮影システムは、電源から供給される電力により充電されて蓄電するコンデンサバンクと、医用画像撮影手段による撮影で取得したデータを保存するサーバ装置への前記電力の供給が停止した場合、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を前記サーバ装置へ供給する為の電源切り替え処理を行う制御部と、前記電源から前記サーバ装置への電力供給状態を検出する電圧監視手段とを具備し、前記制御部は、前記電圧監視手段により検出された電力供給状態に基づいて、停電状態であるか否かを判定する停電判定手段と、前記停電判定手段により停電状態であると判定された場合には、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を前記サーバ装置へ供給する為の電源切り替え処理を行う電源切り替え手段と、前記電源切り替え手段により前記電源切り替え処理が行われた場合に、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を利用して、前記データのうち前記サーバ装置に保存されていないデータを、前記サーバ装置に保存処理させる保存処理手段と、前記保存処理手段による保存処理が完了した後、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を利用して、当該医用画像撮影システムを休止状態又はシャットダウン状態にする終了処理手段と、を有し、前記コンデンサバンクに蓄電された電力は、前記保存処理及び前記シャットダウン状態を実行可能なエネルギー量であること、を特徴とする。

本発明によれば、無停電電源装置を別途設けることなく且つシステム内部の電気エネルギーを有効活用することで、例えば停電等による電力供給の予期せぬ遮断時においてもデータを安全にバックアップ可能な医用画像撮影システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る医用画像撮影システムの一構成例を示す図。 コンデンサバンクの一構成例を示す図。 インバータユニットの一構成例を示す図。 本発明の一実施形態に係る医用画像撮影システムの供給電力異常時におけるシステム制御ユニットによる動作制御フローを示すブロック図。

以下、本発明の一実施形態に係る医用画像撮影システムについて説明する。本一実施形態においては、医用画像撮影システムとしてＸ線撮影装置を含むシステムを想定する。

図１は、本一実施形態に係る医用画像撮影システムの一構成例を示す図である。同図に示すように医用画像撮影システム１は、Ｘ線撮影装置に含まれる高電圧発生装置４と、配電盤６と、電源ケーブル８と、画像処理装置１０と、サーバ装置１２と、表示部１４と、操作部１６と、を有する。

なお、Ｘ線撮影装置のうち高電圧発生装置４以外の構成要素は、本一実施形態に係る医用画像撮影システムの特徴部に直接的には関係しない為、図示を省略する。

前記高電圧発生装置４は、コンデンサバンク４ａと、インバータユニット４ｂと、システム制御ユニット４ｃと、電圧監視計４ｄと、を備える。

前記コンデンサバンク４ａは、配電盤６から供給された電力をＡＣ／ＤＣ変換した後、所定の電圧で前記インバータユニット４ｂに供給する部材である。なお、このコンデンサバンク４ａの詳細な構成については、図２を参照して後述する。

前記インバータユニット４ｂは、コンデンサバンク４ａを介して配電盤６からの出力電圧を、所定の電圧及び周波数に変換して、画像処理装置１０及びサーバ装置１２に供給する。なお、このインバータユニット４ｂの詳細な構成については、図３を参照して後述する。

前記システム制御ユニット４ｃは、医用画像撮影システム１全体を統括的に制御する。

前記電圧監視計４ｄは、コンデンサバンク４ａにおける電力入力部（不図示）に設けられており、コンデンサバンク４ａへの入力電圧を監視する。この電圧監視計４ｄは、コンデンサバンク４ａへの入力電圧に変化が生じた場合に、該変化が瞬時電源変化であるか停電であるかの判定を行う。

前記配電盤６は、医用画像撮影システム１全体に電力を供給する為の配電盤である。

前記電源ケーブル８は、配電盤６とＸ線撮影装置（高電圧発生装置４）とを接続する電力供給の為のケーブルである。

前記画像処理装置１０は、Ｘ線撮影装置による撮影で取得された画像データを収集し、所定の画像処理を施す装置である。

前記サーバ装置１２は、Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影で取得された画像データや画像処理装置１０により所定の画像処理を施された画像データ等を記録して保存する為の装置である。

前記表示部１４は、Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影で取得された画像データや画像処理装置１０により所定の画像処理を施された画像データや操作シーケンス等を表示する為のディスプレイである。

前記操作部１６は、画像処理装置１０、サーバ装置１２、及び表示部１４等を操作する為のユーザインターフェイスである。

以下、コンデンサバンク４ａの詳細について、図２を参照して説明する。図２は、コンデンサバンク４ａの一構成例を示す図である。

コンデンサバンク４ａは、ＡＣ／ＤＣ変換部４ａ１と、熱エネルギー変換部４ａ２と、コンデンサバンク部４ａ３と、を有する。

前記ＡＣ／ＤＣ変換部４ａ１は、配電盤６から電源ケーブル８を介して供給された電圧をＡＣ／ＤＣ変換する。

前記熱エネルギー変換部４ａ２は、当該Ｘ線撮影装置の電源がＯＦＦにされた際に、コンデンサバンク部４ａ３に蓄積された電気エネルギーを熱エネルギーに変換する為の抵抗４ａ２１と、コンデンサバンク部４ａ３に蓄積された電気エネルギーを抵抗４ａ２１に流す為のコンタクタ４ａ２２と、を備える。

前記コンデンサバンク部４ａ３は、ＡＣ／ＤＣ変換部４ａ１から出力された電圧・電流を各々のコンデンサに電荷を蓄積して、電圧を平滑化し、該電荷の蓄積によって生じた直流電圧をインバータユニット４ｂに出力する。

通常は、当該Ｘ線撮影装置の電源がＯＦＦされた際に、安全の観点から、前記コンデンサバンク部４ａ３に蓄積された電荷は、前記熱エネルギー変換部４ａ２によって熱エネルギーに変換される。なお、本一実施形態に係る医用画像撮影システムにおいても、通常の電源ＯＦＦの際にはこの処理を行う。

更に、本一実施形態に係る医用画像撮影システムにおいては、例えば停電等により予期せず供給電力が途絶えた場合に、前記コンデンサバンク部４ａ３に蓄積された電荷を、サーバ装置１２におけるデータの保存処理及び安全なシャットダウン処理の為に用いる。

従って、コンデンサバンク部４ａ３におけるコンデンサの静電容量は、少なくともサーバ装置１２におけるデータ保存処理及びシャットダウン処理する為に要するエネルギー量に相当するように設定する。

なお、ここでは説明の便宜上、サーバ装置１２がシャットダウンされると、これに付随して画像処理装置１０、表示部１４、及び操作部１６もシャットダウンされる構成とする。

以下、インバータユニット４ｂの詳細について、図３を参照して説明する。図３は、インバータユニット４ｂの一構成例を示す図である。

前記インバータユニット４ｂは、チョッパ部４ｂ１と、インバータ部４ｂ２と、電圧計４ｂ４と、を有する。

前記チョッパ部４ｂ１は、コンデンサバンク４ａからの出力電圧を、サーバ装置１２の入力電圧として適切な電圧に変換する。

前記インバータ部４ｂ２は、コンデンサバンク４ａからの出力電圧の周波数を、サーバ装置１２の入力電圧として適切な周波数に変換する。

ここで、チョッパ部４ｂ１及びインバータ部４ｂ２は、システム制御ユニット４ｃ内のインバータユニット制御部４ｃ１により制御される。

ところで、サーバ装置１２の電源入力部には、インバータユニット４ｂ及び配電盤６が、択一的に切り替え可能なようにスイッチ５を介して接続されている。

なお、前記スイッチ５としては、例えばコンタクタを使用しても良い。この場合には、配電盤６からの電力供給ラインにＡ接点を設定し、インバータユニット４ｂからの電力供給ラインにＢ接点を設定する。

通常時には、サーバ装置１２の電源入力部へは、配電盤６からの電力供給ラインが接続されている。

一方、例えば停電時等の予期せぬ電力供給の遮断時には、スイッチ５が切り替えられ、サーバ装置１２の電源入力部へは、インバータユニット４ｂを介してコンデンサバンク４ａから電力が供給される。

ここで、インバータユニット４ｂを介してコンデンサバンク４ａから、サーバ装置１２に電力を供給していく過程においては、当然ながら、コンデンサバンク４ａに蓄積されている電荷が漸次減少していく。他方、サーバ装置１２に供給する電圧は、当然ながら一定値を維持し続けなければならない。

従って、前記インバータユニット制御部４ｃ１は、前記電圧計４ｂ４による計測値（前記インバータ部４ｂ２への入力電圧）を参照して、チョッパ部４ｂ１に制御信号を送ることで、チョッパ部４ｂ１からの出力電圧を、サーバ装置１２の電源に適合する電圧に保持し、且つ、インバータ部４ｂ２に制御信号を送ることで、インバータ部４ｂ２からの出力電圧の周波数を、サーバ装置１２の電源に適合する電圧の周波数に保持する。

以下、供給電力異常時における本一実施形態に係る医用画像撮影システム１による処理を、図４を参照して説明する。図４は、供給電力異常時における本一実施形態に係る医用画像撮影システム１のシステム制御ユニット４ｃによる動作制御フローを示すブロック図である。

まず、医用画像撮影システム１への供給電力に異常が生じ（ステップＳ１）、当該異常をシステム制御ユニット４ｃが検知すると（ステップＳ２）、当該異常が瞬時電圧変化（例えばｍｓｅｃ単位の電圧変化）であるか停電であるかを電圧監視計４ｄが判定する（ステップＳ３）。

ここで、電圧監視計４ｄが瞬時電圧変化であると判定した場合（ステップＳ４）、電圧監視計４ｄは、システム制御ユニット４ｃに何ら通知を行わない（ステップＳ５）。従って、この場合にはシステム制御ユニット４ｃは、通常時の動作制御フローを続行する（ステップＳ５）。

一方、電圧監視計４ｄが停電であると判定した場合（ステップＳ６）、電圧監視計４ｄは、システム制御ユニット４ｃに、停電が生じた旨を通知する（ステップＳ７）。そして、システム制御ユニット４ｃは、以下の一連の動作制御を実行する。

まず、システム制御ユニット４ｃは、サーバ装置１２の電源供給部を、スイッチ５を切り替えることによって、配電盤６から切り離し、インバータユニット４ｂに接続する（ステップＳ８）。

なお、配電盤６からの電力供給が停電により途絶えた場合、スイッチ５のコンタクタは、サーバ装置１２の電源供給部への入力ラインを、インバータユニット４ｂからの電源入力に切り替える構成となっている。従って、ステップＳ８における処理は、この電源切り替えを確実に実行する為の補足的な処理である。

続いて、システム制御ユニット４ｃは、サーバ装置１２の電源に適合する電圧・周波数の電力を供給するように、インバータユニット４ｂに制御信号を送信する（ステップＳ９）。

そして、システム制御ユニット４ｃは、サーバ装置１２に対し、シャットダウン処理を指示するトリガー信号を送信する（ステップＳ１０）。

その後、サーバ装置１２は、保存を要するデータ（例えば未保存のデータ）を保存し、且つ、サーバ装置１２は、シャットダウン処理を実行する（ステップＳ１１）。

ところで、このデータ保存処理及びシャットダウン処理においては、当然ながらそれらの処理を行う為の電気エネルギーを必要とする。本一実施形態に係る医用画像撮影システムでは、上述したように、コンデンサバンク４ａに蓄積された電荷による電気エネルギーが、インバータユニット４ｂを介して、サーバ装置１２の電源として適合する電圧・周波数に変換されて、サーバ装置１２に出力される（ステップＳ１２）。

つまり、本一実施形態に係る医用画像撮影システムでは、停電等により予期せぬ電力供給の停止が生じた場合であっても、コンデンサバンク４ａに既に蓄えられている電気エネルギーを有効活用することで、サーバ装置１２において確実にデータの保存処理を行い、且つ、安全にシャットダウン処理を行う。

以上説明したように、本一実施形態によれば、無停電電源装置を別途設けることなく且つシステム内部の電気エネルギーを有効活用することで、例えば停電等による電力供給の予期せぬ遮断時においてもデータを安全にバックアップ可能な医用画像撮影システムを提供することができる。

具体的には、従来、無駄に捨てられていたコンデンサバンク４ａに蓄積されたエネルギーを有効活用することで、停電等が生じた場合であっても、未保存のデータを保存した上に、安全にシャットダウン処理を行うことができる医用画像撮影システムを提供することができる。なお、当然ながらＵＰＳを利用する場合よりも安価且つ余計な場所を取ることがない。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。

例えば、上述した例では、未保存のデータを保存した後に、サーバ装置１２をシャットダウン処理するとしたが、シャットダウン処理する代わりに、休止状態にする処理を行っても勿論よい。

さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示した複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示す全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

１…医用画像撮影システム、 ４…高電圧発生装置、 ４ａ…コンデンサバンク、 ４ｂ…インバータユニット、 ４ｃ…システム制御ユニット、 ４ａ１…ＤＣ変換部、 ４ａ２…熱エネルギー変換部、 ４ａ３…コンデンサバンク部、 ４ａ２１…抵抗、 ４ａ２２…コンタクタ、 ４ｂ１…チョッパ部、 ４ｂ２…インバータ部、 ４ｂ３…制御部、 ４ｃ１…インバータユニット制御部、 ５…スイッチ、 ６…配電盤、 ８…電源ケーブル、 １０…画像処理装置、 １２…サーバ装置、 １４…表示部、 １６…操作部。

Claims (3)

1. 電源から供給される電力により充電されて蓄電するコンデンサバンクと、
   医用画像撮影手段による撮影で取得したデータを保存するサーバ装置への前記電力の供給が停止した場合、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を前記サーバ装置へ供給する為の電源切り替え処理を行う制御部と、
   前記電源から前記サーバ装置への電力供給状態を検出する電圧監視手段とを具備し、
   前記制御部は、
   前記電圧監視手段により検出された電力供給状態に基づいて、停電状態であるか否かを判定する停電判定手段と、
   前記停電判定手段により停電状態であると判定された場合には、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を前記サーバ装置へ供給する為の電源切り替え処理を行う電源切り替え手段と、
   前記電源切り替え手段により前記電源切り替え処理が行われた場合に、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を利用して、前記データのうち前記サーバ装置に保存されていないデータを、前記サーバ装置に保存処理させる保存処理手段と、
   前記保存処理手段による保存処理が完了した後、前記コンデンサバンクに蓄電された電力を利用して、当該医用画像撮影システムを休止状態又はシャットダウン状態にする終了処理手段と、
   を有し、
   前記コンデンサバンクに蓄電された電力は、
   前記保存処理及び前記シャットダウン状態を実行可能なエネルギー量であること、
   を特徴とする医用画像撮影システム。
2. 前記制御部は、
   前記電源切り替え手段により前記電源切り替え処理が行われた場合に、前記コンデンサバンクから出力された電圧を所定の電圧値に変換して前記サーバ装置に電力供給する為の電圧制御手段と、
   前記電源切り替え手段により前記電源切り替え処理が行われた場合に、前記コンデンサバンクから出力された電圧の周波数を所定の周波数値に変換して前記サーバ装置に電力供給する為の周波数制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像撮影システム。
3. 前記医用画像撮影システムは、高電圧発生装置を含み、
   前記コンデンサバンクは、前記高電圧発生装置が備えるコンデンサバンクである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像撮影システム。

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