JPH0193096A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＸ線診断装置に係シ、特にインバータ式Ｘ線発
生装置とＸ線診断用機器との組合せにおいて好適な技術
に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図、第３図に一般に用いられているＸ線診断用機器
としてのＸ線透視撮影装置の概略構成を示す。

透視撮影台は支持台１によってテーブル支持枠２及びＸ
線管装置３が支持され、前記テーブル支持枠２には、天
板４がその縦横方向に移動可能に設けられている。そし
て、前記天板４を挾んでＸ線管装置３と映像系装置が対
向して設けられている。映像系装置はＸ線像をフィルム
等の画像蓄積媒体（以下、単にフィルムという）にて撮
影する速写装置５と、Ｘ線像を透視するための光電子増
倍管６と該光電子増倍管６の蛍光像を撮影するＸ線ＴＶ
カメラ７とから成っている。第３図は透視撮影台の天板
が起倒動作をし、第２図における天板４が水平位から立
位になった状態を示している。

このような装置において、上記Ｘ線管装置３には２０ｋ
Ｖ〜１５０ｋＶの高電圧を印加する必要があるが、従来
は、商用電源を受電し、電圧調整用変圧器の２次側に設
けた摺動ブラシの位置を変えるなどの方法によって調整
した電圧を高圧変圧器によって昇圧し、整流した後、Ｘ
線管に印加する装！構成が採用されていた。

しかし、近年１発達のめざましい電力用半導体を用いて
、電力制御技術を適用したインバータ式Ｘ線電源装置が
開発されている。インバータ式Ｘ線電源装置は、電力制
御に半導体素子を用いるので、その電力制御の応答は、
前述の電力調整用変圧器を用いる構成に比べて、きわめ
て速く、Ｘ線曝射中の管電圧調整も容易になるので、管
電圧やインバータ入力電圧を検出し、設定値と比較した
結果に応じて管電圧を調整するフィードバック制御によ
って、精度よく所定の管電圧を得ることができる。

一方、透視撮影台においては、テーブル２を第２図の水
平位から第３図の立位に起動する場合や。

立位から水平位に倒動する場合、あるいはその途中の任
意の位置に停止させる場合や上記と逆の姿勢にするなど
、被検者の撮影部位に応じてテーブルをいろいろな姿勢
にする必要がある。

このテーブルの起倒動は、電動機の動力を減速機、セク
タ歯車、チェーンなどで構成された起倒機構を介して（
図示省略）テーブルに伝達して行なうように構成されて
いる。

上記の如く透視撮影台において、テーブルの起倒励時に
は、前記した理由によりソフトスタート及びン７トスト
ップ特性が得られ、かつスタート及びストップ指令に対
して迅速に応答することが必要である。

そのために、従来は上記電動機に３相誘導電動機を用い
、その周波数と電圧をインバータで制御し、上記起倒動
作を行っていた。

この他にも、天板の縦横移動の駆動にＤＣモータを使っ
てソフトスタート、ストップを行ったり。

あるいはＸ線管のスタータや加熱回路にインバータを用
いて高機能、高性能化を図っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように上記従来技術は、Ｘ線電源用インバータ、Ｘ
線管スタータ用インバータ、加熱回路のインバータ、透
視撮影台起倒用電動機のインバータなどの直流電源はそ
れぞれ専用のものを用いていたので装置の大型化分部い
たり１回路の複雑化を招く問題を有していた。

本発明の目的は、上記問題を解決し、装置の小型化１回
路の単純化を計り、８済的で高性能、高機能のＸ線診断
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、インバータ式Ｘ線発生装置とＸ線診断用機
器との組合せに成るＸ線診断装置において、直流電圧を
交流電圧に変換するインバータへの入力、即ちＸ線電源
用インバータの直流電源からＸ線診断装置の直流電源を
必要とする各要素に供給することにより達成される。

〔作用〕

ここでは、Ｘ線透視撮影装置の起倒用インバータの直流
電源とＸ線電源用インバータの直流電源とを共用する場
合を例にとって説明する。

第４図は、インバータ式Ｘ線電源装置の構成を示す図で
８は直流電源、９はリアクトル、１０はトランジスタ、
１１はダイオード、１２は平滑用コンデンサであり、こ
れらのうち９〜１２によって直流−直流コンバータ（以
下、ＤＣ−ＤＣコンバータと称す。）全構成する。ＤＣ
−ＤＣコンバータはトランジスタ１０を所定の周期でス
イッチングし、オンとオフの期間（これを通流率と呼ぶ
）を変化することによって、その出力電圧？変化するこ
とができる。

１３はインバータでありＤＣ−ＤＣコンバータの出力を
所定の周波数の単相交流に変換し、高圧変圧器１４に入
力する。高圧変圧器１４で変圧された電圧は整流器１５
で全波整流され、Ｘ線管３に印加される。この構成では
、トランジスタ１゜で通流率を変化することによってイ
ンバータ１３０入力電圧を制御できるので、最終的にＸ
線管３に印加する電圧を変化できる。

第５図は、透視撮影台の起倒動を行わせしめる構成図で
、１７は直流電源、１８は該直流電源を３相交流に変換
するインバータで、このインバータの出力を３相誘導電
動機１９に印加する。

インバータ１８は、その出力電圧Ｖと周波数ｆが第６図
に示すような関係になるように、公知のパルス幅変調制
御を行い、図示しない透視台の起倒動指令に応じた速度
で起倒動を行う。

このように、Ｘ組電源にインバータ式を、透視撮影台の
起倒動にインバータと３相誘導電動を用いたＸ４％！透
視撮影装置においては、上記各々のインバータには直流
電源が必要となる。

上記Ｘ線電源の容量は約５ＱｋＷ〜１００に！、起倒動
用の電源はｌｋＷ程度であるので、起倒動用インバータ
の直流電源を上記Ｘ線電源用インバータの直流電源から
供給し、この直流電源を用いて起倒動用インバータによ
り３相電圧を発生し、これを３相誘導電動機に印加して
透視撮影台の起倒動作を行わせる。

それによって、起倒動用インバータの直流電源が不要と
なるので、透視撮影装置の機能、性能向上を図りつつ、
経済的にも有利な装置が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

２０は主電源で、これをダイオード２１−１〜２１−４
で構成された全波整流回路２１で直流に変換し、これを
リアクトル２２とコンデンサ２３により平滑する。この
重圧Ｖｏｃ’ｅインバータ式Ｘ腺電源と透視撮影台起倒
動用インバータの直流電源とするものである。

２４は操作卓で、透視撮影台を被検者の撮影部位に応じ
た姿勢にするだめの起倒信号が発生されると、パルス幅
変調信号発生回路３０で任意の周波数と電圧の３相交流
電圧を得るためのパルスを生成する。このパルスをドラ
イブ回路２９で増幅してインバータ１８に入力する。

インバータ１８はトランジスタ１８−１〜１８−６とダ
イオード１８−７〜１８−１２から成る周知の３相イン
バータで、この出力を起倒動用３相誘導電動機１９に印
加して透視撮影台の起倒動を行ない、目標の姿勢で停止
信号を発生し、透視撮影台を停止させる。透視撮影台が
停止すると。

操作卓２４より、透視あるいは撮影条件に応じたＸ線管
電圧、管電圧設定信号を周知のパルス幅変調信号発生回
路２５に入力して前記管電圧設定信号に応じたパルスを
発生し、これをドライブ回路２７で増幅してＤＣ−ＤＣ
コンバータのトランジスタ１０を導通制御する。

インバータ１３はトランジスタ１３−１〜１３−４とダ
イオード１３−５〜１３−８で構成された周知の単相フ
ルブリッジインバータで、Ｘ線曝射信号によシ上記イン
バータ、駆動パルス発生回路２６でインバータ、駆動パ
ルスを生成し、このパルスをドライブ回路２８で増幅し
てインバータ１３に入力する。

インバータ１３でＤＣ−ＤＣコ／バータの出力を所定の
周波数の単相交流に変換し、高圧変圧器１４に入力する
。高圧変圧器１４で変圧された電圧は整流器１５で全波
整流され、Ｘ線管３に印加される。Ｘ線管電圧、管電流
の設定信号に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの通流率を制
御し、所定の時間曝射した後、インバータ１３の動作を
停止させてＸ線曝射を完了せしめる。

このように本発明の第１の実施例によれば透視撮影台起
倒動用インバータの直流電源をＸ線電源用インバータの
直流電源から供給できるもので。

経済的で高機能、高性能のＸ線透視撮影装置が得られる
。

第１の実施例では主電源が単相の場合を例にとって説明
したが、３相電源の場合は整流回路２１を３相全波整流
回路にすればよい。この場合は単相電源時よりもリアク
トル２２とコンデンサ２３から成るフィルタ容量ヲ小さ
くできる。

また、起倒動のモータは３相誘導電動機に限定するもの
ではなく、ＡＣサーボモータやＤＣモータを用いる方式
にも適用できる。すなわち、　ＡＣサーボモータ方式の
場合は、その制御回路は異なるが、インバータの直流電
源は共用でも、ＤＣモータ方式の場合は、第７図に示す
ように、トランジスタ３１−１〜３１−４とダイオード
３１−５３１−８から成るフルブリッジの出力をＤＣモ
ータ３２に供給して行うことにより、そのＩ室光入力電
源はＸ線電源のインバータの直流電源Ｖ　ｏ　ｃより供
給できる。

この図において、モータ３２の正転時はトランジスタ３
１−１と３１−４を、逆転時は３１−２と３１−３を導
通制御する。

モータ３２の回転数の制御は、操作卓２４からの指令信
号に応じて、制御回路３４でパルス幅変調信号を生成し
、これをドライブ回路３３で増幅し、所定のトランジス
タを導通制御しｖＤｃを可変して、これをモータ３２に
印加して行う。

なお、以上は透視撮影台の起倒動を例にとって説明した
が、これに限定するものではなく、例えば第２図、第３
図の天板４の縦あるいは横方向の移＠駆動を直流電源を
必要とするアクチュエータの電源やＸ線管のスタータ及
び加熱回路のインノく一夕の直流電源としても利用でき
る。

また、Ｘ線電源発生方式としてＤＣ−ＤＣコンバータと
電圧形インバータによる構成例で説明したが、これは他
のインバータ、例えば高圧トランスの有する漏れインダ
クタンスとコンデンサとの共振を利用した共振形インノ
（−夕方式でもよい。

さらに、Ｘ線透視撮影装置以外にも、Ｘ線発生電源にイ
ンバータ方式の適用が可能なＸ線診断システム（多軌導
断層装置、循環器診断装置、Ｘ線コンピュータ断層装置
など）にも応用可能である。

〔発明の効果〕

以上１本発明によれば、インバータ式Ｘ線発生覗源と用
いたＸ線診断装置において、上記インノく一タの直流電
源を他の要素の直流電源にも利用できるので、経済的で
高機能、高性能のＸ線診断装置が得られる効果がおる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図。 第３図はＸ線透視撮影装置の概要図、第４図はインバー
タ式Ｘ線電源の概要図、第５図は透視撮影台の起倒動駆
動の概要図、第６図は起倒動インバータの周波数と電圧
の関係図、第７図は他の実施例である。 １３・・・Ｘ線電源用インバータ、１４・・・高圧トラ
ンス、３・・・Ｘ線管、１８・・・透視撮影台起倒用イ
ンバータ、１９・・・透視撮影台起倒用３相誘導電動機
。 ２０・・・主交流電源、２１・・・電流回路、２４・・
・操作第２０ 第３図 や迫 経 掩

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、インバータ式Ｘ線発生電源を用いたＸ線診断装置に
   おいて、上記インバータの直流電源を他の要素の直流電
   源に用いることを特徴とするＸ線診断装置。