JP2009022672A

JP2009022672A - 医用ｘ線高電圧装置

Info

Publication number: JP2009022672A
Application number: JP2007191304A
Authority: JP
Inventors: Kazumori Ishida; 一盛石田; Koichi Ohara; 光一大原
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-23
Also published as: JP5322410B2

Abstract

【課題】充電中であっても撮影の可能性等についての情報を把握できるようにしたエネルギー蓄積型の医用Ｘ線高電圧装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線管球６から照射されるＸ線を制御するための制御信号を出力するＸ線制御手段８と、電力蓄積手段３に接続された充電量検出手段７から受けた充電量の検出信号に基づいて撮影の可能性についての判定をおこなう判定手段１２を備え、かつ、その判定手段１２からの判定結果を判定情報として報知するための判定報知手段１３が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用コンセントに接続することでＸ線撮影が可能となるエネルギー蓄積型の医用Ｘ線高電圧装置に関し、特に、現状の充電量での撮影の可能性についての判定情報を報知できるようにした医用Ｘ線高電圧装置に関する。

診療所等で使用される比較的に簡易な医用Ｘ線高電圧装置では、家庭用コンセントに接続することで撮影が可能となるいわゆるエネルギー蓄積型のものが公知である。例えばインバータに供給される電源として別個に内部抵抗の小さいバッテリを設け、大電流が必要とされる撮影時にのみバッテリからの電源を用いるようにしたものが提案されている(例えば特許文献1参照)。また、バッテリからの直流電源又は商用の交流電源を直流に変換して得られる直流電源の何れかを選択できるようにしたＸ線高電圧装置も提案されている(例えば特許文献２参照)。

このように大電流が必要とされる撮影時にバッテリからの電源を用いる場合、撮影によってバッテリの電源が消費され充電電圧が低下すると充電が開始され、充電が完了するまで待機を余儀なくされる。通常、このような機種では、例えばＸ線撮影の条件の設定と表示を行うための操作パネル等に、充電中である旨、充電が完了した旨等々がランプ等で表示されるようになっている。

実開平５−７３９００号公報特開２００４−２２０９５５号公報

ところで、被検体の体厚や撮影対象となる部位の相違等によって、管電圧や管電流時間積等のＸ線撮影の条件が異なり消費する電力も相違するため、撮影可能か否かの消費電力が異なる。例えば大人は小児よりも、また、太っている人は痩せた人よりも消費電力が多くなる。従って、蓄電量が低下して大人の撮影はできなくなっても小児の撮影が可能な場合もある。また、撮影対象となる部位、例えば循環器や消化器と四肢等では、それぞれＸ線撮影の条件が異なり消費電力も相違する。

従来のエネルギー蓄積型の医用Ｘ線高電圧装置では、撮影によってバッテリの電源が消費され充電電圧が低下すると充電が開始されるが、その充電中、撮影者は、撮影の可能性についての詳細な情報を把握することができなかったので、充電が完了するまで待機するのみであった。しかし、充電中であっても被検体や部位を選択すれば撮影が可能になる状態があるはずであるが、どのような被検体や部位が撮影可能なのか、また、設定したＸ線撮影の条件での撮影が可能になるまでにどれぐらいの時間を要するのか等についての撮影者が知りたい情報を把握できなかった。従って、撮影間隔を短縮できる場合であっても、アイドルタイムの発生を回避することができなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされ、充電中であっても撮影の可能性等についての情報を把握できるようにしたエネルギー蓄積型の医用Ｘ線高電圧装置を提供することを目的とする。

本発明の医用Ｘ線高電圧装置は、商用の交流電源を直流に変換する整流回路と、この整流回路からの直流電力を蓄積する電力蓄積手段と、この電力蓄積手段からの直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの交流電力を高圧の直流電力に変換する高電圧発生装置と、この高電圧発生装置からの直流高電圧が印加されるＸ線管球と、を備えるエネルギー蓄積型の医用Ｘ線高電圧装置であって、
前記Ｘ線管球から照射されるＸ線を制御するための制御信号を前記インバータ回路に出力するＸ線制御手段と、Ｘ線撮影の条件を設定すると共に、設定された撮影条件を前記Ｘ線制御手段に出力するＸ線条件設定手段と、前記電力蓄積手段の充電量を検出するための充電量検出手段と、前記充電量検出手段から出力される検出信号に基づいて撮影の可否についての判定をおこなう判定手段と、前記判定手段からの判定結果を判定情報として報知するための判定報知手段と、を備えることを特徴とする。

撮影によってバッテリの電源が消費され充電電圧が低下すると充電が開始されるが、その充電中においては、電力蓄積手段の充電量（電力蓄積量）が時々刻々変化する。一方、被検体の体厚や部位の相違等によって、管電圧や管電流、曝射時間（撮影時間）等のＸ線撮影の条件が異なり、消費する電力も相違する。従って、本発明の構成によれば、被検体の体厚や部位に応じたＸ線撮影の条件から求められる電力量を、その時点で検出される電力蓄積手段の充電量と比較して撮影可否を判定する判定プログラムに基づいて判定手段を駆動させ、その判定結果を判定報知手段によって判定情報として提供することができる。この判定情報に基づいて、撮影者は、従来のように、満充電になるまでただ待機するのではなく、充電中においても、撮影者の判断によって撮影が可能な範囲で部位を選択して撮影を行うことができ、アイドルタイムの発生を少なくすることができる。

前記判定手段は、前記Ｘ線条件設定手段によって設定されたＸ線撮影の条件での撮影の可否について判定するようにしてもよい。このようにすれば、設定したＸ線撮影の条件での撮影の可能性についての判定結果が判定情報として報知される。従って、撮影者が撮影を予定した部位の撮影の可否についての判定結果を把握することができるため、適切な対応をとることができる。

前記判定手段は、前記充電量検出手段によって検出される充電量で撮影が可能となるＸ線条件を判定するようにしてもよい。このようにすれば、撮影者は、その時点での充電量で撮影が可能なＸ線撮影の条件を選択して撮影することができるため、例えば複数の待機者がいる場合等には、適宜、撮影順序を調整することで、アイドルタイムの発生を少なくすることができる。

前記判定報知手段は、視覚又は聴覚の少なくとも一方で感知することができる情報を報知するようにしてもよい。判定基準の詳細をディスプレイに表示したり、マイクを通じて疑似音声等によって報知したりすることにより、撮影者に確実に情報を伝達することができる。また、必要な場合には、両者を併用してもよく、あるいはブザー等で注意を喚起させるようにしてもよい。

本発明の医用Ｘ線高電圧装置によれば、撮影者は、充電中であっても、その時点での充電量に応じて判定報知手段によって報知される被検体の体厚や部位に応じた撮影の可能性についての判定結果を把握することができるため、適宜必要に応じて撮影可能な体厚や部位を選択することができ、アイドルタイムの発生を少なくすることができる。

以下に、本発明の実施の形態に係る医用Ｘ線高電圧装置について詳細に説明する。ここでは、医用Ｘ線撮影装置に用いる高電圧装置について説明する。図１は、装置の基本的な構成例を示すブロック図、図２は装置の全体配置図である。この医用Ｘ線高電圧装置（以下、装置という）は、例えば診療所等で使用される比較的に簡易なエネルギー蓄積型の装置であり、図１に示すように、商用の交流電源１を直流に変換する整流回路２と、この整流回路２からの直流電力を蓄積する電力蓄積手段３と、この電力蓄積手段３からの直流電力を交流電力に変換するインバータ回路４と、このインバータ回路４からの交流電力を高圧の直流電力に変換する高電圧発生装置５と、この高電圧発生装置５からの直流高電圧が印加されるＸ線管球６と、を備えている。尚、高電圧発生装置５は、例えば変圧器５ａと整流器５ｂで構成される。

電力蓄積手段３には、電力蓄積手段３の充電量を検出するための充電量検出手段７が接続されている。充電量検出手段７は、充電電圧曲線のデータを備え、電力蓄積手段３の電圧を検出し、その電圧値をデータと照合させて充電量（電力蓄積量）を検出する。この充電量検出手段７には、充電量検出手段７からの充電量検出信号に基づいて撮影の可能性についての判定をおこなう判定手段１２が接続されている。また、インバータ回路４には、Ｘ線管球６から照射されるＸ線を制御するための制御信号を出力するＸ線制御手段８が接続されている。このＸ線制御手段８の入力側には、操作卓制御手段９を介してＸ線撮影の条件を設定・表示するためのＸ線条件設定器（Ｘ線条件設定手段）１０とＸ線条件表示器１１及び撮影の可能性について判定するための判定手段１２が接続され、その出力側には、判定手段１２から出力される判定結果を判定情報として報知するための判定報知手段１３が接続されている。尚、本実施の形態では、Ｘ線条件設定器１０とＸ線条件表示器１１及び判定報知手段１３は、操作パネル３１（図２参照）に収納されている。

判定手段１２は、被検体の体厚や部位に応じたＸ線撮影の条件から求められる電力量を、その時点で検出される電力蓄積手段３の充電量と比較する。この比較演算は、判定プログラムに従って行われる。そして、その判定結果をＸ線制御手段８を経由させて判定報知手段１３に出力する。判定報知手段１３は、視覚で感知できる判定情報を報知してもよく、マイクを通じて疑似音声等によって判定情報を報知してもよく、必要な場合には、両者を併用してもよい。

その判定プログラムによる判定の内容については、例えば次の２つのモードを挙げることができる。その一つのモードは、Ｘ線条件設定器１０によって設定したＸ線撮影の条件での撮影の可否について判定するものである。このモードでは、撮影者は、撮影する前に、Ｘ線条件設定器１０により、撮影対象となる部位及び被検体の体厚に応じて適切なＸ線撮影の条件を選択し、その撮影条件がＸ線条件表示器１１に表示される。そして、そのＸ線条件での撮影の可否についての判定が行われ、その判定結果が判定情報として判定報知手段１３で報知される。従って、撮影者は、撮影を予定した部位の撮影の可否についての判定結果を把握することができる。その判定結果については、例えば予定していたＸ線条件での撮影が可能である否か、また、その撮影が可能になるまでどれだけの（充電）時間を要するか等の情報を含めることができる。このような判定結果を把握することによって、撮影者は、即座に、撮影対象を変更する等の適切な対応をとることができる。

別のモードは、その時点での充電量で撮影可能な撮影条件の選択判定を行い、各部位毎に選択判定結果を表示するものである。このモードでは、被検体の体厚や部位に応じたＸ線撮影の条件は、通常、アナトミカルプログラムなどに記憶されているため、このプログラムで設定されている管電圧と管電流時間積から、その条件で撮影するのに要する電力量を演算できる。そして、この電力量と、その時点における電力蓄積手段３の充電量とを比較して、撮影可能な撮影条件を選択する。例えば図3に示すように、その時点での各部位の撮影の可否について、例えば撮影可能な場合を○、撮影不可の場合を×で表示することができる。尚、×表示は、充電の進行に伴って、撮影が可能になった時点で○表示に変化する。従って、撮影者は、Ｘ線条件設定器１０によってＸ線撮影の条件を設定する前に、充電中であっても、このような判定情報を把握することによって、その時点で撮影が可能な被検体の体厚や部位を選択して、可能な範囲内で撮影を行うことができる。これにより、装置のアイドルタイムの発生を少なくすることができる。尚、判定プログラムには、上述のようなモードの他に、撮影の可能性に関係する判定材料となるあらゆる事項を含めることができる。例えば、被検体のどの部位であれば、何回撮影が可能であるかというような撮影に関する内容の他、目下の充電量はどれだけか、満充電になるまで後どれだけ時間を要するか等の情報を提供してもよく、充電中及び充電完了の表示ができるようにしてもよい。あるいは、撮影者が撮影対象の選択を誤ったとき等には、ブザー等で注意を喚起させるようにしてもよい。

基本的には、上述のように構成される本装置についてさらに詳細に説明すると、図２に示すように、Ｘ線管球６は、Ｘ線発生装置２１に収納され、このＸ線発生装置２１には、焦点合わせ装置２２及び絞り２３が一体化されている。このＸ線発生装置２１は、支柱２４のガイドレール２５に沿って昇降自在なスライダー２６に取り付けられ、手動（又は電動）により、垂直下向き、左、右方向に転回操作される。Ｘ線発生装置２１の下方には、寝台２７が設けられ、そのフレームの上部には天板２８が張設されており、その直下には、例えばＦＰＤ（Flat Pannel Detector）やＩ．Ｉ．(X-ray Image Intensifier)、ＩＰ(Imaging Plate)等からなるＸ線検出器２９が設けられている。このＸ線検出器２９は、Ｘ線発生装置２１との対応位置を保持した状態で、寝台２７の長手方向（図２の紙面に垂直方向）に所定ストローク移動操作されるように構成されている。

このＸ線発生装置２１は、別置きタイプの操作パネル３１による遠隔操作又は手動等によって操作することができる。即ち、例えば操作パネル３１から出力される操作情報を受けた操作卓制御手段９から出力される操作卓制御信号がＸ線制御手段８を経由してＸ線発生装置２１を操作するための駆動源(スライダー２６内に収納)に入力されると、Ｘ線発生装置２１がＸ線検出器２９に対して所望の対応位置に昇降移動操作される。尚、手動によってＸ線発生装置２１を操作する場合にも、その操作の状態がＸ線制御手段８に入力される。また、Ｘ線発生装置２１とＸ線検出器２９は相対的な位置を保持した状態で手動によって、寝台４の長手方向にスライドさせることができる。操作パネル３１は、簡易な支持台３０（又は卓上）に載置され、Ｘ線条件設定器１０とＸ線条件表示器１１及び判定報知手段１３を収納する。他方、整流回路２、電力蓄積手段３、インバータ回路４、高電圧発生装置５、充電量検出手段７、及び、Ｘ線制御手段８や操作卓制御手段９は、別置きタイプの制御ボックス３２内に収納されている。

このような構成により、撮影者が、操作パネル３１のＸ線条件設定器１０により撮影対象に応じた管電圧や管電流時間積等のＸ線撮影の条件を設定すると、その内容がＸ線条件表示器１１に表示されると共に、Ｘ線制御手段８からインバータ回路４に制御指令が出力され、高電圧発生装置５を介して、Ｘ線管球６を設定した条件で照射させる所望の撮影が可能となる。そして、撮影によって電力蓄積手段３に蓄積されている電力が消費され電圧が低下すると、充電が開始され、充電中である旨の表示ランプ（操作パネル３１に設けられている）が点灯する。そして、徐々に電力が蓄えられ、撮影が可能な状態になると、前述したように、被検体のどの部位の撮影が可能になったかというような判定結果の詳細が操作パネル３１中の判定報知手段１３によって報知される。従って、撮影者は、どのような撮影を行えばよいか、適切な対応をとることができ、これにより、アイドルタイムの発生を少なくすることができる。

尚、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて改良、変更等は自由である。例えば充電量検出手段７が充電量検出信号をＸ線制御手段８に出力する一方、Ｘ線条件設定器１０で設定したＸ線撮影の条件が操作卓制御手段９を介してＸ線条件表示器１１に表示されると共にＸ線制御手段８に入力されるようにしてもよい。そして、Ｘ線制御手段８に入力されたＸ線撮影の条件から求められる電力量を、充電量検出手段７で検出した充電量と比較することによって、Ｘ線撮影可否を判定し、その判定結果をＸ線条件表示器１１（又は判定報知手段１３）に表示するか音を鳴らすようにしてもよい。

本発明の医用Ｘ線高電圧装置は、充電中であっても撮影の可能性についての情報を把握できるので、アイドルタイムの発生を少なくすることができるため、スループットの向上が求められる診療所等での使用に好適である。

本発明の実施の形態に係る医用Ｘ線高電圧装置の基本的な制御系統を示すブロック図である。同医用Ｘ線高電圧装置の配置図である。同撮影可能性についての部位別判定結果を表す一覧図である。

符号の説明

１交流電源２整流回路３電力蓄積手段４インバータ回路
５高電圧発生装置５ａ変圧器５ｂ整流器６Ｘ線管球
７充電量検出手段８Ｘ線制御手段９操作卓制御手段
１０Ｘ線条件設定器１１Ｘ線条件表示器１２判定手段
１３判定報知手段２１Ｘ線発生装置２２焦点合わせ装置
２３絞り２４支柱２５ガイドレール２６スライ
３１操作パネル３２制御ボックス

Claims

商用の交流電源を直流に変換する整流回路と、この整流回路からの直流電力を蓄積する電力蓄積手段と、この電力蓄積手段からの直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの交流電力を高圧の直流電力に変換する高電圧発生装置と、この高電圧発生装置からの直流高電圧が印加されるＸ線管球と、を備えるエネルギー蓄積型の医用Ｘ線高電圧装置であって、
前記Ｘ線管球から照射されるＸ線を制御するための制御信号を前記インバータ回路に出力するＸ線制御手段と、
Ｘ線撮影の条件を設定すると共に、設定された撮影条件を前記Ｘ線制御手段に出力するＸ線条件設定手段と、
前記電力蓄積手段の充電量を検出するための充電量検出手段と、
前記充電量検出手段から出力される検出信号に基づいて撮影の可否についての判定をおこなう判定手段と、
前記判定手段からの判定結果を判定情報として報知するための判定報知手段と、を備えることを特徴とする医用Ｘ線高電圧装置。
前記判定手段は、前記Ｘ線条件設定手段によって設定されたＸ線撮影の条件での撮影の可否について判定することを特徴とする請求項１に記載の医用Ｘ線高電圧装置。
前記判定手段は、前記充電量検出手段によって検出される充電量で撮影が可能となるＸ線撮影の条件を判定することを特徴とする請求項１に記載の医用Ｘ線高電圧装置。
前記判定報知手段は、視覚又は聴覚の少なくとの一方で感知できる判定情報を報知することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の医用Ｘ線高電圧装置。