特許 6142534 Ｘ線撮影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6142534

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】Ｘ線撮影装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20170529BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 310

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-946(P2013-946)

(22)【出願日】2013年1月8日

(65)【公開番号】特開2014-132922(P2014-132922A)

(43)【公開日】2014年7月24日

【審査請求日】2015年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100101753

【弁理士】

【氏名又は名称】大坪 隆司

(72)【発明者】

【氏名】代田 健

(72)【発明者】

【氏名】中村 俊晶

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２７３８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０１５６０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１１／０２７３８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−０９３５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０１９０３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２５６８７２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

台車と、前記台車に配設された支柱に対して昇降可能に配設されたＸ線管と、前記台車に配設された車輪を回転駆動するための駆動用モータと、を備えた回診用のＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線管に接続され、Ｘ線管からＸ線を発生させるために必要な電力を短時間の間に前記Ｘ線管に供給する第１バッテリーと、
前記駆動用モータに接続され、充放電を繰り返しても前記第１バッテリーよりも劣化の少ない第２バッテリーと、
前記駆動用モータに接続された回生ブレーキ回路と、
前記回生ブレーキ回路からの電力を利用して前記第２バッテリーを充電する充電回路と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。

【請求項2】

台車と、前記台車に配設された支柱に対して昇降可能に配設されたＸ線管と、前記台車に配設された車輪を回転駆動するための駆動用モータと、を備えた回診用のＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線管に接続され、Ｘ線管からＸ線を発生させるために必要な電力を短時間の間に前記Ｘ線管に供給する第１バッテリーと、
前記駆動用モータに接続され、充放電を繰り返しても前記第１バッテリーよりも劣化の少ない第２バッテリーと、
前記Ｘ線管における陽極を回転させるための陽極用モータに接続された回生ブレーキ回路と、
前記回生ブレーキ回路からの電力を利用して前記第２バッテリーを充電する充電回路と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記第１バッテリーと前記第２バッテリーとの間で互いに出力を変換することにより、前記第１バッテリーと前記第２バッテリーとの間で相互に充電を可能とする変換回路を備えるＸ線撮影装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記第１バッテリーは、鉛蓄電池であるＸ線撮影装置。

【請求項5】

請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記第２バッテリーは、リチウム蓄電池であるＸ線撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、病室を巡回して撮影を行うための回診用のＸ線撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

このような回診用のＸ線撮影装置は、台車に配設された支柱に対して昇降可能なアームの先端にＸ線管を配設するとともに、台車に設けられた駆動用モータにより車輪を回転させることにより、電動で病室間を移動する構成となっている。この駆動用モータのための電源としては、台車内の配設されたバッテリーが使用される。また、Ｘ線管に高電圧を供給するための電源としても、このバッテリーが使用される。このため、バッテリーの容量によってこのＸ線撮影装置の使用時間が制限を受けることになる。

【0003】

特許文献１には、複数の蓄電池を備えた回診用のＸ線撮影装置が開示されている。特許文献２には、Ｘ線管に電流を供給する鉛蓄電池と、この鉛蓄電池を充電するためのリチウムイオン電池等とを備えた移動型Ｘ線装置が開示されている。特許文献３には、緊急ブレーキ解除専用の電源として、メインバッテリーとは別に電池を備えた回診用Ｘ線撮影装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−３３６２２７号公報

【特許文献2】特開２０１０−２７３８２７号公報

【特許文献3】特開２０１１−１３１０８９号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１〜特許文献３に記載されたように、同一機能または機能が異なる複数のバッテリーを備えた場合、その総容量に応じてＸ線撮影装置の使用時間が長くはなるが、いずれにしろ、それらの総容量によってＸ線撮影装置の使用時間が制限を受けることにかわりはない。

【0006】

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、回生エネルギーを使用することにより、装置の使用時間をより長期化させることが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の発明は、台車と、前記台車に配設された支柱に対して昇降可能に配設されたＸ線管と、前記台車に配設された車輪を回転駆動するための駆動用モータと、を備えた回診用のＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線管に接続され、Ｘ線管からＸ線を発生させるために必要な電力を短時間の間に前記Ｘ線管に供給する第１バッテリーと、前記駆動用モータに接続され、充放電を繰り返しても前記第１バッテリーよりも劣化の少ない第２バッテリーと、前記駆動用モータに接続された回生ブレーキ回路と、前記回生ブレーキ回路からの電力を利用して前記第２バッテリーを充電する充電回路と、を備えたことを特徴とする。

【0008】

請求項２に記載の発明は、台車と、前記台車に配設された支柱に対して昇降可能に配設されたＸ線管と、前記台車に配設された車輪を回転駆動するための駆動用モータと、を備えた回診用のＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線管に接続され、Ｘ線管からＸ線を発生させるために必要な電力を短時間の間に前記Ｘ線管に供給する第１バッテリーと、前記駆動用モータに接続され、充放電を繰り返しても前記第１バッテリーよりも劣化の少ない第２バッテリーと、前記Ｘ線管における陽極を回転させるための陽極用モータに接続された回生ブレーキ回路と、前記回生ブレーキ回路からの電力を利用して前記第２バッテリーを充電する充電回路と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第１バッテリーと前記第２バッテリーとの間で互いに出力を変換することにより、前記第１バッテリーと前記第２バッテリーとの間で相互に充電を可能とする変換回路を備える。

【0010】

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第１バッテリーは、鉛蓄電池である。

【0011】

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第２バッテリーは、リチウム蓄電池である。

【発明の効果】

【0012】

請求項１から請求項５に記載の発明によれば、駆動用モータについての回生エネルギーを使用して充放電を繰り返しても劣化の少ない第２バッテリーに対する充電を実行することにより、装置の使用時間をより長期化させることが可能となる。

【0013】

請求項３に記載の発明によれば、第１バッテリーと第２バッテリーのいずれかの残容量がなくなった場合においても、他方のバッテリーを利用して一部の機能を補完的に継続して使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明に係るＸ線撮影装置の側面概要図である。

【図2】この発明に係るＸ線撮影装置の制御系を示すブロック図である。

【図3】Ｘ線管３の概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮影装置の側面概要図である。

【0016】

このＸ線撮影装置は、台車１５に配設された支柱１４と、この支柱１４に対して昇降可能な状態で配設されたアーム１３と、このアーム１３の先端に配設されたＸ線管３と、Ｘ線管３の下方に配設されたコリメータ１２とを備える。このＸ線撮影装置は、病室において、図示を省略したフラットパネルディテクタ等のＸ線検出器やＸ線フィルムを収納したカセッテと、Ｘ線管３との間に被検者を配置して、Ｘ線撮影を実行する構成となっている。

【0017】

また、このＸ線撮影装置は、方向変更用の車輪である一対の前輪１７と、駆動用の車輪である一対の後輪１６とを備える。さらに、このＸ線撮影装置は、台車１５の進行方向を操作するための操作ハンドル１８を備える。

【0018】

図２は、この発明に係るＸ線撮影装置の制御系を示すブロック図である。

【0019】

このＸ線撮影装置は、台車１５内に、装置全体を制御するための制御部４０を有する。また、このＸ線撮影装置は、台車１５内に、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２とを備える。

【0020】

第１バッテリー５１は充電回路５３を介して商用電源６２と接続可能となっており、第２バッテリー５２は充電回路５４を介して商用電源６２と接続可能となっている。これらの第１バッテリー５１および第２バッテリー５２は、台車１５に設けられた電源コードを商用電源６２のコンセントに接続することにより、商用電源６２から充電可能な構成となっている。また、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２との間には、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２との間で互いに出力を変換することにより、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２との間で相互に充電を可能とする変換回路５５が配設されている。

【0021】

ここで、第１バッテリー５１は、主として、Ｘ線管３に電力を供給するために使用される。この第１バッテリー５１としては、Ｘ線管３からＸ線を発生させるために必要な大きさの電流を、例えば、１秒程度の短時間の間にＸ線管３に供給し得るものが使用される。このような目的を達成するために、この第１バッテリー５１としては、鉛蓄電池が使用される。

【0022】

一方、第２バッテリー５２は、第１バッテリー５１から電力を供給されない後述する駆動用モータ４３ａ、４３ｂとコンソール部６１に電力を供給するために使用される。ここで、コンソール部６１には、Ｘ線検出器により検出した画像を表示するための表示部が配設されている。この第２バッテリー５２は、後述する回生ブレーキ回路３９、４４ａ、４４ｂおよび充電回路５６の作用により回生エネルギーを利用して充電される構成を有する。このため、この第２バッテリー５２としては、第１バッテリー５１と比較して、充放電を繰り返しても劣化の少ないリチウム蓄電池が使用される。

【0023】

台車１５を駆動するための一対の後輪１６のうち、右側の後輪１６ａは、エンコーダ４２ａを介して駆動用モータ４３ａと接続されている。同様に、左側の後輪１６ｂは、エンコーダ４２ｂを介して駆動用モータ４３ｂと接続されている。これらのエンコーダ４２ａ、４２ｂおよび駆動用モータ４３ａ、４３ｂは制御部４０と接続されており、制御部４０は、エンコーダ４２ａ、４２ｂにより検出した後輪１６ａ、１６ｂの回転速度に基づいて、駆動用モータ４３ａ、４３ｂの回転制御信号を送信する。

【0024】

また、上述した操作ハンドル１８の左右両端付近には、この操作ハンドル１８に付与された操作力を検出するための一対のセンサ４１ａ、４１ｂが配設されている。このセンサ４１ａ、４１ｂは、各々、前後方向に配設された圧力センサの間にレバーが配設された構成を有し、オペレータにより操作ハンドル１８の右端または左端付近に付与された前方または後方への操作力を検出するものである。

【0025】

制御部４０は、これらのセンサ４１ａ、４１ｂの信号に基づいて一対の後輪１６ａ、１６ｂの回転を制御する。すなわち、操作ハンドル１８の右端付近のセンサ４１ａが前方への操作力を検出したときには、制御部４０は後輪１６ａを正転させるような信号を駆動用モータ４３ａに送信し、操作ハンドル１８の右端付近のセンサ４１ａが後方への操作力を検出したときには、制御部４０は後輪１６ａを逆転させるような信号を駆動用モータ４３ａに送信する。同様に、操作ハンドル１８の左端付近のセンサ４１ｂが前方への操作力を検出したときには、制御部４０は後輪１６ｂを正転させるような信号を駆動用モータ４３ｂに送信し、操作ハンドル１８の左端付近のセンサ４１ｂが後方への操作力を検出したときには、制御部４０は後輪１６ｂを逆転させるような信号を駆動用モータ４３ｂに送信する。そして、この時の制御部４０からの信号は、各駆動用モータ４３ａ、４３ｂの回転速度が操作ハンドル１８への操作力の大きさと比例するような信号となっている。このため、Ｘ線撮影装置は、オペレータが操作ハンドル１８に付与した操作力に応じて、その操作方向に進行することになる。

【0026】

駆動用モータ４３ａには回生ブレーキ回路４４ａが接続されており、駆動用モータ４３ｂには回生ブレーキ回路４４ｂが接続されている。これらの回生ブレーキ回路４４ａ、４４ｂは、後輪１６ａ、１６ｂが、駆動用モータ４３ａ、４３ｂから駆動力を受けることなく回転している状態において、回生ブレーキ作用により電力を発電するためのものである。後輪１６ａ、１６ｂの回転により台車１５が走行中に駆動用モータ４３ａ、４３ｂへの電力の供給が遮断された場合には、これらの回生ブレーキ回路４４ａ、４４ｂにより、後輪１６ａ、１６ｂの回転に対して制動力が付与され、これに伴って回生ブレーキ回路４４ａ、４４ｂの作用により発電がなされる。そして、発電された電力は充電回路５６を介して第２バッテリー５２に充電される。なお、上述したようにこの充電回路５６は、Ｘ線管３における回生ブレーキ回路３９にも接続されている。

【0027】

図３は、Ｘ線管３の概要図である。

【0028】

このＸ線管３は、放射窓３７を有し、Ｘ線を遮蔽するために鉛が内張されたケーシング３６を備える。このケーシング３６内には、真空排気されたガラスバルブ３１が配設されている。このガラスバルブ３１内には、一対の図示を省略したフィラメントを有し、熱電子Ａを発生させる陰極３２と、この陰極３２から放出された熱電子Ａを受けてＸ線Ｂを発生する回転陽極（ターゲット）３３とが配設されている。この回転陽極３３は、モータロータ３４と接続されている。このモータロータ３４は、ガラスバルブ３１の外部に配設されたモータステータ３５により高速回転される。このＸ線管３においては、回転陽極３３から発生したＸ線Ｂは、ケーシング３６に設けられた放射窓３７から放射される。

【0029】

モータロータ３４およびモータステータ３５から成る陽極用モータには、上述した回生ブレーキ回路３９が接続されている。この回生ブレーキ回路３９は、回転陽極３３が、モータロータ３４およびモータステータ３５から成る陽極用モータから駆動力を受けることなく回転している状態において、回生ブレーキ作用により電力を発電するためのものである。回転陽極３３の回転中に陽極用モータへの電力の供給が遮断された場合には、この回生ブレーキ回路３９により回転陽極３３の回転に対して制動力が付与され、これに伴って回生ブレーキ回路３９の作用により発電がなされる。そして、発電された電力は充電回路５６を介して第２バッテリー５２に充電される。

【0030】

以上のような構成を有するＸ線撮影装置においては、後輪１６ａ、１６ｂへの駆動力の付与が停止された状態においては、回生ブレーキ回路４４ａ、４４ｂの作用により後輪１６ａ、１６ｂに制動力が付与されるとともに、これにより生じた電力は第２バッテリー５２に充電される。また、回転陽極３３への駆動力の付与が停止された状態においては、回生ブレーキ回路３９の作用により回転陽極３３に制動力が付与されるとともに、これにより生じた電力は第２バッテリー５２に充電される。このため、Ｘ線撮影装置の使用中に、駆動用モータ４３ａ、４３ｂやコンソール部６１に電力を供給する第２バッテリー５２に対して充電を実行することができる。これにより、Ｘ線撮影装置の使用時間を長期化させることが可能となる。このとき、第２バッテリー５２としてリチウム蓄電池を使用していることから、放充電を繰り返した場合にも劣化を最小に抑えることが可能となる。

【0031】

また、これに伴って、第１バッテリー５１は、Ｘ線管３への電力供給専用に使用することが可能となることから、Ｘ線撮影をより多く実行することが可能となる。

【0032】

なお、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２との間には、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２との間で互いに出力を変換することにより、第１バッテリー５１と第２バッテリー５２との間で相互に充電を可能とする変換回路５５が配設されていることから、例えば、第２バッテリー５２が電力を使い切り、台車１５の移動が不可能となるような緊急事態が生じた場合においては、第１バッテリー５１に残存する電力を用いて台車１５を移動させることも可能となる。

【符号の説明】

【0033】

３ Ｘ線管
１２ コリメータ
１３ アーム
１４ 支柱
１５ 台車
１６ 後輪
１７ 前輪
１８ 操作ハンドル
３１ ガラスバルブ
３２ 陰極
３３ 回転陽極
３４ モータロータ
３５ モータステータ
３７ 放射窓
３９ 回生ブレーキ回路
４０ 制御部
４１ センサ
４２ エンコーダ
４３ 駆動用モータ
４４ 回生ブレーキ回路
５１ 第１バッテリー
５２ 第２バッテリー
５３ 充電回路
５４ 充電回路
５５ 変換回路
５６ 充電回路
６１ コンソール部
６２ 商用電源

【図1】

【図2】

【図3】