JP6934988B2 - Radiation irradiation device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a radiation irradiation device having an arm portion provided with a radiation source.
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)。
Conventionally, various portable radiation irradiation devices used for taking radiographic images of patients in an operating room, an examination room, a hospital room of an inpatient, or the like have been proposed (see
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。 This portable radiation irradiation device basically accommodates a leg that can be driven by wheels, a battery for driving the radiation source, an electric circuit related to the drive of the radiation source, and the like. It is provided with a main body portion held on the top and an arm portion connected to the main body portion, and is configured by attaching a radiation source to the tip of the arm portion.
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。 When using such a radiation irradiator, the radiation irradiator is first moved closer to the patient's bed. The radiation source is then moved to the desired position and the radiation detector is then moved to the desired position behind the subject. Then, in this state, the radiation source is driven to irradiate the subject with radiation, and the radiation transmitted through the subject is detected by the radiation detector to acquire a radiation image of the subject.
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。 Here, conventionally, in a portable radiation irradiation device, a lead storage battery has been used as a battery. However, when the lead-acid battery is frequently charged, there is a problem that the battery deteriorates quickly due to the memory effect and the weight becomes heavy due to the low energy density.
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)。
Therefore, it has been proposed to use a lithium ion battery as the battery of the radiation irradiation device (see, for example,
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。 However, even when using a lithium-ion battery, there are some problems. Since the lithium ion battery is a lithium ion battery connected in series, it has a large internal resistance. Therefore, when a large current is passed through the radiation source when generating radiation, the voltage drop of the lithium ion battery becomes large, the battery rating becomes equal to or less than the lower limit value, and the life of the lithium ion battery is shortened.
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。 Further, if the number of lithium ion batteries is increased by connecting them in series, the current value of each lithium ion battery can be suppressed, but the internal resistance increases and the voltage drop increases due to the series connection. Further, when a voltage exceeding 60 V is output by connecting lithium ion batteries in series, there is a problem that the insulation creepage space distance becomes large and the size becomes large.
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。 Further, when outputting a voltage of 60 V or less from a lithium ion battery, it is necessary to boost the output voltage and supply it to a radiation source.
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。 However, in the case of the above-mentioned portable radiation irradiation device, it is necessary to supply the voltage output from the battery of the main body to the radiation source via the arm. In this case, if the voltage is boosted to the working voltage of the radiation source (for example, about 100 kV) in the main body, it is necessary to provide a high voltage cable in the arm. However, the high-voltage cable is expensive, which increases the cost. Further, since the high-voltage cable is covered with a thick insulating member, the freedom of movement of the arm portion is impaired by extending the high-voltage cable in the arm portion.
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。 Therefore, it is conceivable to boost the voltage on the radiation source side instead of the main body portion, but in this case, since the voltage value passing through the arm portion becomes small, there is a problem that the voltage value is easily affected by external noise.
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。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a radiation irradiation device capable of further improving noise resistance and the degree of freedom of the arm portion without causing the above-mentioned cost increase.
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。 The radiation irradiation device of the present invention includes a radiation generating portion that generates radiation, an arm portion to which the radiation generating portion is attached to one end, and a main body portion to which the other end of the arm portion is connected. It has a battery unit in which an ion battery is connected in parallel and a first booster circuit unit that boosts the voltage output from the battery unit. The radiation generating unit is boosted by the first booster circuit unit and passes through the arm unit. It has a second booster circuit unit that further boosts the input voltage.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, the first booster circuit unit can boost the voltage output from the battery unit to a voltage of 4 times or more and 6 times or less.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, the second booster circuit unit can boost the voltage input via the arm unit to a voltage of 50 times or more.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, the voltage output from the first booster circuit unit is preferably 60 V or more and 300 V or less.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, it is preferable that the same electrodes of the lithium ion battery are short-circuited.
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。 Further, the radiation irradiation device of the present invention may be provided with a blocking unit that cuts off the power supply from the battery unit to the radiation generating unit.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, the cutoff unit may have a cutoff circuit provided for each of the lithium ion batteries included in the battery part.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, it is possible to have an operation unit capable of simultaneously operating a plurality of blocking circuits.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, the same electrodes of the lithium ion battery are short-circuited, and it is preferable to provide a blocking portion at the short-circuited portion.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, the voltage output from the battery unit is preferably 60 V or less.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, it is preferable that the battery unit can charge a radiation detector that detects radiation transmitted through a subject.
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。 Further, in the radiation irradiation device of the present invention, it is preferable that the battery unit can supply electric power to an external device.
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。 According to the irradiation apparatus of the present invention, the main body is provided with a battery unit in which a lithium ion battery is connected in parallel and a first booster circuit unit that boosts the voltage output from the battery unit. The first booster circuit unit can boost the voltage to a voltage that is resistant to noise. Then, the radiation generating unit is provided with a second boosting circuit unit that further boosts the voltage input via the arm unit, that is, both the main body and the radiation generating unit boost the voltage. Therefore, the voltage passing through the arm portion can be lowered. Therefore, since it is not necessary to provide a high-voltage cable in the arm portion, the cost can be reduced and the degree of freedom of the arm portion can be improved.
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。 Hereinafter, an embodiment of the radiation irradiation device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is characterized in the configuration of power supply to the radiation generating unit in the radiation irradiation device, but first, the overall configuration of the radiation irradiation device will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the overall shape of the radiation irradiation device of the present embodiment when not in use, and FIG. 2 is a side view showing a state of the radiation irradiation device of the present embodiment when in use. In the following, when the irradiation device is mounted on the device mounting surface such as the floor of a medical institution, the upper and lower sides in the vertical direction are referred to as "upper" and "lower", respectively, and are the same. The direction perpendicular to the vertical direction in the state is called the "horizontal" direction. Further, in the drawings described below, the vertical direction is set as the z direction, the left-right direction of the radiation irradiation device is set as the x direction, and the front-back direction of the radiation irradiation device is set as the y direction. The term "front" as used herein means the side where the arm portion extends from the main body portion of the radiation irradiation device when the device is used.
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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。
The
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。
The
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。
Further, as shown in FIG. 1, a
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。
Further, the
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。
A known configuration can be used for the locking mechanism for locking the rotation of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
FIG. 4 is a schematic view showing the electrical configuration of the
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。
The
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。 Further, it is preferable that a plurality of lithium ion batteries have the same poles short-circuited with each other. By connecting in this way, it is possible to limit the path through which a large current flows to a small extent, so that noise can be reduced.
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。 By connecting lithium-ion batteries in parallel in this way, the internal resistance can be reduced compared to the case of connecting in series, which can suppress the voltage drop when radiation is generated, and the life of the lithium-ion battery deteriorates. Can be suppressed. In addition, the insulation creepage space distance can be reduced as compared with the case of connecting in series, and the size can be reduced.
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。
The lithium-
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。
The
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。
The first
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。
By boosting the AC voltage to four times or more by the
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。
On the other hand, the negative electrode side
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。
The
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。
Then, the AC voltage output from the
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。
The
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。
The second
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。
On the other hand, the
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。
The voltage doubler
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。
On the other hand, the negative voltage side voltage
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。
The
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。
Radiation is emitted from the
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。
Returning to FIGS. 1 and 2, an L-shaped radiation
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。
The
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。
A
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。
The
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。
Further, a tablet computer may be used as the
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。
One end of the
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。
The rotating
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。
Although the rotation of the
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。
The other end of the
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。
In the present embodiment, at the time of photographing the subject, as shown in FIG. 2, the
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。
Here, the
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。
The
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。
A
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。
Further, a
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。
When using the
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。
The
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。
Since the weight of the
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。
Next, a configuration capable of accommodating the
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。
An
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。
A
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。
In the present embodiment, the
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。
Further, in the
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。
As shown in FIG. 7, the
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。
The
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。
The on and off of the
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。
Further, the
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。
Further, the configuration of the blocking unit is not limited to the configuration shown in FIG. 7, and may be the configuration shown in FIG. In the configuration of FIG. 9, the positive electrodes of the
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。
For example, in the configuration shown in FIG. 7, when the
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。
The on / off of the
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。
The radiation irradiation device of the present invention does not necessarily have to include the
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
1
Claims (12)
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。 The radiation generating part that generates radiation and the radiation generating part
An arm portion to which the radiation generating portion is attached to one end, and an arm portion.
A main body to which the other end of the arm is connected is provided.
The main body is a battery unit in which a plurality of lithium-ion batteries packed in series and in parallel are connected in parallel, and an inverter that converts a DC voltage output from the battery unit into an AC voltage. It has a power supply unit including a circuit unit and a first booster circuit unit that boosts the AC voltage output from the inverter circuit unit.
The radiation generating unit has a second boosting circuit unit that further boosts the AC voltage boosted by the first boosting circuit unit.
A cable unit that electrically connects the power supply unit and the radiation generating unit, further including a cable unit extending inside the arm unit, and the AC boosted by the first booster circuit unit. A radiation irradiation device in which the voltage is directly input to the cable unit and is input to the second booster circuit unit via the cable unit.
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