(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリ(電力蓄積部)の電力容量を大きくするとともに、小型化・軽量化を実現した移動型X線装置及び移動型X線装置の撮影方法を提供する。【解決手段】本体1と、本体1を搭載する台車4と、X線を発生させるX線管を有したX線発生部2と、X線発生部2を支持するアーム5と、アーム5を支持する支柱6と、X線管に電力を供給する電力蓄積部を備える移動型X線装置であって、電力蓄積部は、X線曝射に必要な電流をX線管に供給する第1のバッテリと、第1のバッテリを充電する第2のバッテリとを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体を搭載する台車と、Ｘ線を発生させるＸ線管を有したＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部を支持するアームと、前記アームを支持する支柱と、前記Ｘ線管に電力を供給する電力蓄積部を備える移動型Ｘ線装置であって、
前記電力蓄積部は、Ｘ線曝射に必要な電流を前記Ｘ線管に供給する第１のバッテリと、前記第１のバッテリを充電する第２のバッテリとを有していることを特徴とする移動型Ｘ線装置。
【請求項２】
前記第１のバッテリは、Ｘ線撮影又はＸ線曝射に必要な電流を１000（ｍｓ）以下で前記Ｘ線管に流すことができるバッテリであることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項３】
前記第１のバッテリは、鉛蓄電池又は電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項４】
前記電力蓄積部は、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリの各電圧が一致するように、前記第２のバッテリからの電圧を昇圧又は降圧する変換部を有していることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項５】
前記電力蓄積部は、前記第２のバッテリから前記第１のバッテリに出力される電流を制限する変換部を有していることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項６】
前記電力蓄積部は、前記電力蓄積部の外部から得られる電力を前記第２のバッテリの充電状態に応じて電流値を変化させる充電回路を有していることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項７】
前記電力蓄積部は、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを接続したり切断したりするスイッチを有し、前記第１のバッテリから前記Ｘ線管に電力を供給しない時、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリは接続され、前記第１のバッテリは前記第２のバッテリから電力が供給され、充電されることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項８】
前記第１のバッテリは、前記第２のバッテリよりも、大きな電流を短時間に供給できるバッテリであることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項９】
前記第２のバッテリは、前記第１のバッテリよりも、エネルギー密度が高いバッテリであることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項１０】
前記第２のバッテリは、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池又は燃料電池、金属空気電池のいずれか１つであることを特徴とする請求項9記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項１１】
前記電力蓄積部は、前記電力蓄積部の外部から得られる電力を前記第１のバッテリに適した充電パターンで充電する充電回路を有していることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項１２】
前記電力蓄積部は、前記本体１に固設され前記第１のバッテリを有した第１のブロックと、前記本体から分離でき、前記第２のバッテリを有した第２のブロックとからなることを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項１３】
前記第１のバッテリを回路から切断するバッテリ切断スイッチを有し、前記第２のバッテリは、前記Ｘ線管以外の構成要素に電力を供給することを特徴とする請求項１記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項１４】
移動型Ｘ線装置の外部から電力が供給され、一方のバッテリを充電するステップと、前記一方のバッテリによって他方のバッテリを充電するステップと、前記他方のバッテリから出力された電流をＸ線管に供給し、Ｘ線撮影が行なわれるステップとを含む移動型Ｘ線装置の撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院内を移動し、X線撮影を行なう移動型X線装置及び移動型X線装置の撮影方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動型X線装置は、主に病院内を移動させ、被検体のX線撮影に用いられている。移動型X線装置は、主に、バッテリ(電力蓄積部)を有した本体と、台車と、X線管を有し、X線を被検体に照射するX線発生部と、X線管に高電圧を供給する高電圧発生装置と、X線管を本体に可動自在に支持する支持機構とを有している(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001−309911号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮影の際、移動型X線装置をベッドや点滴台等の障害物の多い場所を移動させる必要があり、移動型X線装置全体を小型化する必要がある。一方、体格が異なる被検体のX線撮影にも対応したいという要望がある。例えば、体が大きい被検体をX線撮影する場合、体が小さい被検体に比べてより大きな線量が必要となり、X線管の管電圧を高くする必要がある。
【０００５】
しかしながら、X線管の管電圧を高くするために移動型X線装置の出力する電力容量を大きくすると、バッテリの電力消費が大きくなる。そのため、1回のバッテリ充電によって撮影できる撮影回数が減る。また、バッテリを充電している時間は、移動型X線装置を使用することができない。
【０００６】
この問題を解決する方法には、同種のバッテリの数を増やす方法が考えられる。しかしながら、同種のバッテリの数を増やす方法は、移動型X線装置の搭載物を増やすことになり、大型化・重量増加につながる。また、大型化・重量増加は、移動型X線装置の台車の車輪駆動部の消費電力が増加することにつながるため、バッテリをさらに増やす必要がある。よって、さらなる大型化・重量増加を招く課題が生じる。
【０００７】
本発明は、装置の大型化を抑制するとともに、バッテリの電力容量を大きくした移動型X線装置及び移動型X線装置の撮影方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本体と、前記本体を搭載する台車と、X線を発生させるX線管を有したX線発生部と、前記X線発生部を支持するアームと、前記アームを支持する支柱と、前記X線管に電力を供給する電力蓄積部を備える移動型X線装置であって、前記電力蓄積部は、X線曝射に必要な電流を前記X線管に供給する第1のバッテリと、前記第1のバッテリを充電する第2のバッテリとを有している。
【０００９】
また、移動型X線装置の撮影方法は、移動型X線装置の外部から電力が供給され、一方のバッテリを充電するステップと、前記一方のバッテリによって他方のバッテリを充電するステップと、前記他方のバッテリから出力された電流をX線管に供給し、X線撮影が行なわれるステップとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装置の大型化を抑制するとともに、バッテリの電力容量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の移動型X線装置を示す概観図。
【図２】本発明の可動絞り部とケースの形態を示す図。
【図３】本発明の移動型X線装置の内部構成を示す図。
【図４】本発明の実施例1による電力蓄積部の内部構成を示す図。
【図５】本発明の実施例1の全体動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例1の補助充電の動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例2による電力蓄積部の内部構成を示す図。
【図８】本発明の実施例3による電力蓄積部の内部構成を示す図。
【図９】本発明の実施例4による電力蓄積部の内部構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明について図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
実施例1については、図1〜6を用いて説明する。図1は、本発明の移動型X線装置の概観図を示すものである。図2は、可動絞り部とケースの形態を示すものである。図3は、移動型X線装置の内部構成を示すものである。
【００１４】
図1〜図3に示すように、移動型X線装置は、本体1と、X線を発生させるX線管20を有し、X線を発生させるX線発生部2と、X線の照射野を調整するX線可動絞り3とを有している。また、本体1は台車4上に固設され、操作者が移動型X線装置の移動を操作するための操作ハンドル8を有している。さらに、X線発生部2は、アーム5によって支持される。アーム5は、台車4上に設置された支柱6によって上下左右スライド自在に支持される。
【００１５】
図1、図3に示すように、台車4には、車輪7と、車輪7にブレーキをかける車輪ロック部70と、車輪7を回転させて駆動させるための車輪駆動部71(例えば、モータ)を有している。
【００１６】
また、本体1には、X線発生部2内のX線管20に接続され、X線管20の回転陽極を駆動する回転陽極駆動部22と、X線発生部2内の高電圧発生部21に接続され、高電圧発生部21を制御する高電圧制御部23と、X線管20に接続され、X線管20のフィラメントを加熱するフィラメント制御部24と、移動型X線装置の外部から供給された電力が蓄積され、各構成要素に電力を供給する電力蓄積部25とを有している。
【００１７】
また、本体1には、各構成要素を制御する制御部90と、制御部90に接続され、各構成要素を操作する操作部26とを有している。操作部26では、例えばX線管20のX線撮影条件等を設定することができる。
【００１８】
なお、図示はないが、移動型X線装置は、被検体を透過したX線を検出するX線検出部を有している。X線検出部は、例えば、CR装置、平面検出器(FPD)である。本体1には、X線検出部に蓄積された潜像を画像データとして読み出す画像読取部と、画像読取部から出力されたX線信号に対して画像処理を行なう画像処理部と、画像処理部から出力されたX線画像を記憶する画像記憶部と、X線画像を表示する表示部とを有している。
【００１９】
(車輪)
図1、図3に示すように、操作ハンドル8は、車輪7の車輪ロック部70と車輪駆動部71を制御するための移動スイッチ(図示せず)を有している。操作ハンドル8の移動スイッチは車輪ロック部70と車輪駆動部71に接続され、移動スイッチの状態(ON・OFF)が伝達される。移動型X線装置を移動させる際、操作者は操作ハンドル8を握り、移動スイッチを押す。移動スイッチが押されると、車輪ロック部70による車輪7のブレーキが解除され、車輪駆動部71によって車輪7を駆動する。移動型X線装置を静止させる際、操作者は操作ハンドル8から手を離し、移動スイッチを解除する。移動スイッチが解除されると、車輪ロック部70によって車輪7にブレーキが掛けられる。
【００２０】
(X線発生部)
アーム5の先端には、X線発生部2とX線可動絞り3が設置されている。X線発生部2には、X線管20が高電圧発生部21とともに設置されている。X線発生部2は、X線管20を有し、操作部26で設定されたX線撮影条件に応じてX線を発生する。X線管20は、フィラメント制御部24によって、所定の電流が供給されたフィラメントからの熱電子ビームを放射する陰極と、この陰極によって放射された熱電子ビームを衝突させるターゲットを有する回転陽極とを有している。X線管20の陰極と回転陽極には、高電圧制御部23及び高電圧発生部21によって、カソードから放出された熱電子を加速するために管電圧が印加される。印加される管電圧によりフィラメントから放出される熱電子は、回転陽極に到達するまでに加速され、熱電子が回転陽極に衝突することにより、X線を発生させることができる。
【００２１】
回転陽極駆動部22の制御によって、回転陽極が高速回転又は低速回転する構造になっており、熱電子と衝突し高温になる部分を移動させることにより、熱電子と衝突する陽極の実面積が増大する。そのため、X線管20に大きな管電流を流すことができる。X線可動絞り3はX線発生部2の直下(X線照射側)に回転自在に装着されている。X線可動絞り3は、2対の可動制限羽根を有し、各対の可動制限羽根が開閉することでX線の照射野を調整する。X線発生部2とX線可動絞り3は、支柱6の回転、支柱6沿いの昇降およびアーム5の伸縮によりX線撮影時に所定の位置に移動される。X線撮影終了後、X線発生部2とX線可動絞り3は、支柱6の回転、支柱6沿いの昇降およびアーム5の伸縮により所定の位置(ホームポジション)に移動される。
【００２２】
(X線可動絞り)  
図2に示すように、X線可動絞り3は、下方が開口した箱型のケース30の正面に操作部が設けられている。この操作部には、可動制限羽根を制御する操作つまみ31A、31B、X線撮影条件設定器32、X線撮影条件兼距離表示器33A、33B、X線撮影条件表示と距離表示の切替スイッチ34、台車前進スイッチ35A、台車後進スイッチ35B、照光スイッチ36が設けられている。操作つまみ31A、31Bを回転することにより、2対の可動制限羽根を開閉する。X線撮影条件設定器32はX線撮影条件を設定する。X線撮影条件には、通常、X線管20の管電圧とmAs値(管電流とX線照射時間の積)が用いられる。ここでは、操作部にある「+」と「-」のボタンを押すことで管電圧とmAs値を調整する。管電圧は表示器33Aに、mAs値は表示器33Bに表示される。台車前進・後進スイッチ35A、35Bは、車輪ロック部70と車輪駆動部71に接続され、台車前進・後進スイッチの状態が伝達される。台車前進・後進スイッチ35A、35Bは、その操作により、台車4の車輪7を車輪ロック部70でブレーキを解除し、車輪駆動部71で駆動して移動型X線装置自体(台車4)を前進・後退させることができる。操作者は、台車前進・後進スイッチ35A、35Bを押すと、台車前進・後進スイッチ35A、35Bが押された時間分だけ、車輪ロック部70によって車輪7のブレーキを解除し、車輪駆動部71によって車輪7を駆動することができる。
【００２３】
照光スイッチ36は、X線の照射範囲を照光する照光ランプを点灯させるものである。X線可動絞り3のケース30の両側には凹型の取っ手40が取り付けられ、その取っ手40の内側には解除スイッチ39が設けられている。X線発生部2およびX線絞り3は、アーム5を介して支柱6に支持され、この支柱6沿いの昇降、アーム5の伸縮あるいは支柱6の回転によって移動される。その際、X線発生部2を所定位置に固定するためのブレーキ機構が設けられ、このブレーキ機構を解除してからでないと移動ができない。X線可動絞り3に、このブレーキ機構の解除スイッチ39を設けることで、X線発生部2およびX線可動絞り3の移動を可能にする。なお、本体1の各構成要素(例えば回転陽極駆動部22)と、X線発生部2又はケース30の各構成要素(例えばX線管20)とを結ぶ各信号線は、アーム5と支柱6内を通じている。
【００２４】
(電力蓄積部)
図4に示すように、電力蓄積部25は、X線管20を含む移動型X線装置の各構成要素に電力を供給する(電流を流す)第1のバッテリ41と第1のバッテリ41に充電する第2のバッテリ42の種類の異なる2つのバッテリを有している。また、電力蓄積部25は、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に充電する際、その電流を制限する変換部43と、第1のバッテリ41と第2のバッテリ42とを接続したり切断したりするスイッチ44と、電力蓄積部25の外部から得られる電力を第2のバッテリ42に適した充電パターンで充電する充電回路45とを有している。電力蓄積部25の外部に設置され、ACプラグで構成される受電部46は、充電回路45に接続されている。受電部46は、病院等のコンセントに接続させることができ、充電回路45に電力を供給することができる。
【００２５】
(第1のバッテリ)
第1のバッテリ41は、移動型X線装置の各構成要素、すなわち、X線管20、高電圧発生部21、回転陽極駆動部22、高電圧制御部23、フィラメント制御部24、車輪7を駆動する車輪駆動部71、車輪ロック部70等に電力を供給する。第1のバッテリ41は、移動型X線装置の各構成要素に大きな電流を短時間に供給する(流す)ことができる高出力のバッテリである。
例えば、X線曝射は1000(ms)以下の短時間で行なわれる。よって、X線曝射時間(1000(ms)以下)に合わせて、特にX線管20に大きな電流を短時間に流すことが必要となる。
【００２６】
本実施例では、X線管20のX線の出力を8(kW)〜64(kW)に設定できるものとし、第1のバッテリ41のバッテリ電圧を200(V)とする。X線の出力が8(kW)の場合、第1のバッテリ41のバッテリ電流として40(A)が必要となり、X線の出力が32(kW)の場合、第1のバッテリ41のバッテリ電流として160(A)が必要となる。また、X線の出力が64(kW)の場合、第1のバッテリ41のバッテリ電流として320(A)が必要となる。そこで、20％程度の電流の損失を考慮すると、第1のバッテリ41として50(A)〜400(A)程度のバッテリ電流が短時間に必要となる。
【００２７】
本実施例では、X線曝射に必要な50(A)〜400(A)程度の電流を短時間(1000(ms)以下)で流すことができるバッテリを第1のバッテリ41として適用する。第1のバッテリ41は、例えば、鉛蓄電池、電気二重層コンデンサ等である。
【００２８】
第1のバッテリ41から出力されたバッテリ電圧とバッテリ電流は、高電圧発生部21によって、適宜、管電圧、管電流に変換される。具体的には、第1のバッテリ41から出力されたバッテリ電圧200(V)、バッテリ電流160(A)は、高電圧発生部21によって、管電圧80(kV)、管電流400(mA)に変換されたり、管電圧100(kV)、管電流320(mA)に変換されたりする。なお、操作者は、撮影部位などに応じて、X線の出力、管電圧、管電流を操作部26で設定することができる。
【００２９】
また、同様にして、第1のバッテリ41から出力されたバッテリ電圧とバッテリ電流によって、X線管20のフィラメントを熱する。具体的には、フィラメント制御部24は、バッテリ電圧とバッテリ電流を用いて、例えば10Vまでの電圧、5Aまでの電流がX線管20のフィラメントに負荷されるように制御する。
【００３０】
そして、高電圧発生部21で設定された管電圧によって、X線管20に管電圧が負荷され、熱せられたフィラメントから放出された電子がターゲットに衝突することにより、X線管20からX線が曝射される。曝射されたX線によって、X線撮影が行なわれる。
【００３１】
(第2のバッテリ)
第2のバッテリ42は、第1のバッテリ41に充電するバッテリであり、第1のバッテリ41よりエネルギー密度が高いバッテリである。エネルギー密度とは、バッテリの単位体積又は重量当たりの電力容量である。エネルギー密度には、主に体積エネルギー密度と重量エネルギー密度がある。
【００３２】
体積エネルギー密度とは、単位体積当たりのバッテリの電力容量を示す数値であり、次式で表される。
｛数1｝
体積エネルギー密度(Wh/L)＝バッテリのエネルギー(Wh)／バッテリの体積(L)
第1のバッテリ41に用いる鉛蓄電池は、体積エネルギー密度が(80Wh/L)程度である。本実施例では、第1のバッテリ41の体積エネルギー密度よりも高いバッテリを第2のバッテリ42として適用する。具体的には、第1のバッテリ41(鉛蓄電池)の体積エネルギー密度の80(Wh/L)に20(Wｈ/L)の程度の余地を持たせた(100Wｈ/L)以上のバッテリを第2のバッテリ42として適用する。第2のバッテリ42の体積エネルギー密度の範囲(100(Wｈ/L)以上)は、操作者が適宜選択することができる。
【００３３】
例えば、リチウムイオン電池の体積エネルギー密度は500(Wh/L)程度であり、ニッケル水素電池の体積エネルギー密度は390(Wｈ/L)程度であり、第2のバッテリ42の体積エネルギー密度の範囲(100(Wｈ/L)以上)に該当するため、第2のバッテリ42として適用することができる。第2のバッテリ42に適用できるバッテリとしては、その他、ニッカド電池、燃料電池、金属空気電池等がある。
【００３４】
また、重量エネルギー密度とは、単位重量当たりのバッテリの電力容量を示す数値であり、次式で表される。
｛数2｝
重量エネルギー密度(Wh/kg)＝ バッテリのエネルギー(Wh)／バッテリの重量(kg)
第1のバッテリ41に用いる鉛蓄電池は、重量エネルギー密度が40(Wh/kg)程度である。  
本実施例では、体積エネルギー密度の場合と同様に、第1のバッテリ41の重量エネルギー密度よりも高いバッテリを第2のバッテリ42として適用する。具体的には、第1のバッテリ41(鉛蓄電池)の重量エネルギー密度の40(Wh/kg)に10(Wh/kg)程度の余地を持たせた50(Wh/kg)以上のバッテリを第2のバッテリ42として適用する。第2のバッテリ42の重量エネルギー密度の範囲(100(Wh/kg)以上)は、操作者が適宜選択することができる。
【００３５】
例えば、リチウムイオン電池の重量エネルギー密度は200(Wh/kg)程度であり、ニッケル水素電池の重量エネルギー密度は100(Wh/kg)程度であり、第2のバッテリ42の重量エネルギー密度の範囲(50(Wh/kg)以上)に該当するため、第2のバッテリ42として適用することができる。第2のバッテリ42に適用できるバッテリとしては、その他、燃料電池、金属空気電池等がある。なお、ニッカド電池の重量エネルギー密度は40(Wh/kg)程度であるため、第2のバッテリ42の重量エネルギー密度の範囲(50(Wh/kg)以上)に該当しない。
【００３６】
つまり、第2のバッテリ42に適用できるエネルギー密度が高いバッテリは、第1のバッテリ41の体積エネルギー密度よりも高いバッテリ、又は第1のバッテリ41の重量エネルギー密度よりも高いバッテリである。なお、第2のバッテリ42は、第1のバッテリ41の体積エネルギー密度よりも高いとともに、第1のバッテリ41の重量エネルギー密度よりも高いバッテリ(ニッカド電池以外のリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等)であることが望ましい。
【００３７】
第1のバッテリ41から移動型X線装置の各構成要素に電力を供給する(例えば、X線曝射する)時、制御部90はスイッチ44をOFFにする。スイッチ44により第1のバッテリ41と第2のバッテリ42は切り離される。そして、上述したように、第1のバッテリ41から移動型X線装置の各構成要素に大きな電流が短時間に流される。
【００３８】
また、第1のバッテリ41から移動型X線装置の各構成要素に電力を供給しない(例えば、X線曝射しない)時、制御部90はスイッチ44をONにする。スイッチ44により第1のバッテリ41と第2のバッテリ42は接続される。そして、第1のバッテリ41は、第2のバッテリ42から電力が供給され、充電される。
【００３９】
変換部43は、第1のバッテリ41と第2のバッテリ42の電圧が異なる場合でも対応できるように、第1のバッテリ41と第2のバッテリ42の電圧が一致するように、第2のバッテリ42からの電圧を昇圧又は降圧する。
【００４０】
また、変換部43は、第1のバッテリ41と第2のバッテリ42の温度上げないように第2のバッテリ42から出力される電流を制限することもできる。変換部43は、第2のバッテリ42の電流を制限して第1のバッテリ41を徐々に充電させることにより、エネルギー密度が高い第2のバッテリ42の寿命を長くすることができる。また、変換部43は、第1のバッテリ41の電圧が満充電時の80％以上になったら電流制御から電圧制御に段階的に切り換える。なお、変換部43は、昇圧チョッパ回路等で構成され、スイッチ44は、電磁接触器等で構成される。
【００４１】
ACプラグで構成される受電部46を病院のコンセントに接続することで商用電源と接続し、充電回路45は電力が供給される。受電部46は、病院等のコンセントに接続させることができ、充電回路45に電力を供給することができる。
【００４２】
第2のバッテリ42には充電回路45が接続されている。充電回路45は、昇圧チョッパ回路、昇降圧チョッパ回路、フルブリッジ回路を適用することができる。昇圧チョッパは、入力電圧より高い電圧を出すことができる回路である。昇降圧チョッパは、入力電圧より高くも低くもできる回路である。フルブリッジ回路は、 大きな電力を出すことができる回路である。
【００４３】
充電回路45は、第2のバッテリ42に適した充電パターンで第2のバッテリ42を充電することができる。充電パターンとは、充電時に第2のバッテリ42に印加する電圧値や流れる電流値である。充電状態に応じて電流値を変化させることにより、充電時間とバッテリの寿命を制御することができる。
【００４４】
次に実施例1の動作について図5、6を用いて説明する。図5は、実施例1の全体動作を示すものである。
【００４５】
(S101)移動型X線装置を静止させ、ACプラグで構成される受電部46を病院のコンセントに接続することにより、受電部46から充電回路45に電力が供給される。そして、電力が供給された充電回路45によって第2のバッテリ42に電力が供給され、第2のバッテリ42は充電される。
【００４６】
(S102)第2のバッテリ42が第1のバッテリ41に充電するに充分な電圧(満充電時の80％以上)になるまで充電された時、制御部90はスイッチ44をONする。スイッチ44により第1のバッテリ41と第2のバッテリ42は接続される。そして、充電された第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力が供給され、第1のバッテリ41は充電される。
【００４７】
この時、移動型X線装置は、静止状態であっても、移動状態であってもよい。移動型X線装置を静止させている場合、例えば、被検体をベッドに載せたり、X線発生部2とX線可動絞り3が設置されたアーム5を被検体の位置に合わせてセットさせたりする等の作業が行なわれる。つまり、第2のバッテリ42の充電終了時からX線を曝射するまでの間は、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力が適宜供給される。
【００４８】
(S103)第1のバッテリ41がX線曝射するに充分な電圧(満充電時の80％以上)になるまで充電された時、制御部90はスイッチ44をOFFにする。スイッチ44により第1のバッテリ41と第2のバッテリ42は切り離される。第2のバッテリ42によって充電された第1のバッテリ41から出力されたバッテリ電圧とバッテリ電流は、X線管20に管電圧、管電流として供給され、X線曝射が行なわれる。
【００４９】
(S104)X線曝射で消費した分の電力を第1のバッテリ41に補うため、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力が供給される。この動作に関しては、Ｓ102と同様であるため、説明を省略する。
【００５０】
(S105)検者は、S103のX線撮影(X線曝射)で得られたX線画像を観察し、再度X線撮影するか否かを判定する。再度X線撮影を行なう場合、S103に戻り、再度X線撮影が行なわれる。再度X線撮影を行なわない場合、動作が終了する。
【００５１】
図6は、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41へ充電する補助充電の動作を示すものである。この動作は、図5の主にS102とS104の際、適宜行なわれる。
【００５２】
(S201)制御部90は、第1のバッテリ41の電圧をチェックする。
【００５３】
(S202)制御部90は、第1のバッテリ41の電圧が満充電時の例えば80％以上であるか否かを判定する。第1のバッテリ41の電圧が満充電時の80％以上であれば、X線曝射に充分な電圧であるので、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41への補助充電動作が終了する。第1のバッテリ41の電圧が満充電時の80％以上でなければ、X線曝射を行なうことができないため、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41への補助充電動作を行なう。
【００５４】
(S203)制御部90は、第2のバッテリ42の電圧をチェックする。
【００５５】
(S204)制御部90は、第2のバッテリ42の電圧が満充電時の例えば80％以上であるか否かを判定する。第2のバッテリ42の電圧が満充電時の80％以上でなければ、第1のバッテリ41に充電するに充分な電圧ではないので、第2のバッテリ42に充電する必要がある。
【００５６】
(S205)ACプラグで構成される受電部46を病院のコンセントに接続し、受電部46から充電回路45に電力が供給される。そして、電力が供給された充電回路45によって、第2のバッテリ42は第1のバッテリ41に充電するに充分な電圧(満充電時の80％以上)になるまで充電される。
【００５７】
(S206)制御部90はスイッチ44をONする。スイッチ44により第1のバッテリ41と第2のバッテリ42は接続される。そして、充電された第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力が供給され、第1のバッテリ41はX線曝射を行なうに充分な電圧(満充電時の80％以上)になるまで充電される。
【００５８】
以上、本実施例によれば、電力蓄積部25は、X線管20を含む移動型X線装置の各構成要素に電力を供給する第1のバッテリ41と、第1のバッテリ41に充電する第2のバッテリ42の種類の異なる2つのバッテリを有している。よって、バッテリ(電力蓄積部25)の電力容量を大きくするとともに、小型化・軽量化を実現することができる。
【００５９】
なお、本実施例では、第1のバッテリ41は、X線管20に大きな電流を短時間に供給したが、X線管20の他に車輪7を駆動する車輪駆動部71、車輪ロック部70、被検体を透過したX線を検出するX線検出部等に電流を短時間に流して電力を供給することもできる。例えば、移動型X線装置を移動する際、すなわち、移動型X線装置を静止状態から移動させる初期動作の際、特に車輪駆動部71に短時間(500(ms)以下)に電流を流すことが必要となる。
【００６０】
車輪7を駆動する車輪駆動部71の初期動作において10(A)程度のバッテリ電流が必要とすると、X線曝射の際、50(A)〜400(A)程度の電流を短時間(1000(ms)以下)で流すことができ、且つ、車輪駆動部71の初期動作の際に必要な10(A)程度の電流を短時間(500(ms)以下)で車輪駆動部71に流すことができるバッテリを第1のバッテリ41として適用することもできる。また、被検体を透過したX線を検出する際も同様に、X線を検出する必要な電流をX線検出部に流すことができるバッテリを第1のバッテリ41として適用することもできる。
【００６１】
なお、第1のバッテリ41は、第2のバッテリ42よりも、大きな電流を短時間に供給できるバッテリである。
【実施例２】
【００６２】
実施例2について図7を用いて説明する。実施例1と異なる点は、第1のバッテリ41には充電回路47が接続されている点である。
【００６３】
ACプラグで構成される受電部46は、充電回路45及び充電回路47に接続されている。受電部46を病院のコンセントに接続することで商用電源と接続し、充電回路45及び充電回路47に電力が供給される。そして、電力が供給された充電回路45及び充電回路47によって第1のバッテリ41及び第2のバッテリ42は充電される。なお、充電回路47は、充電回路45と同様に、昇圧チョッパ、昇降圧チョッパ、フルブリッジ回路を適用することができる。
【００６４】
充電回路47は、第1のバッテリ41に適した充電パターンで充電することができる。充電パターンとは、充電時に第1のバッテリ41に印加する電圧値や流れる電流値である。充電状態に応じて電流値を変化させることにより、充電時間とバッテリの寿命を制御することができる。
【００６５】
本実施例によれば、受電部46を病院のコンセントに接続することにより、第1のバッテリ41及び第2のバッテリ42を同時に充電することができる。
【実施例３】
【００６６】
実施例3について図8を用いて説明する。実施例1、実施例2と異なる点は、第2のバッテリ42を有するブロック(筐体)を本体1から切り離すことができる点である。
【００６７】
電力蓄積部25は、本体1に固設され第1のバッテリ41を有した第1のブロック48と、本体1から分離でき、第2のバッテリ42を有した第2のブロック49と、第1のブロック48と第2のブロック49とを分離可能に連結する連結部50とからなる。
【００６８】
第1のブロック48は、第1のバッテリ41と、変換部43と、スイッチ44とを有している。また、第2のブロック49は、第2のバッテリ42と、充電回路45と、受電部46とを有している。
【００６９】
ACプラグで構成される受電部46を病院のコンセントに接続することにより、受電部46から充電回路45に電力が供給される。そして、電力が供給された充電回路45によって、第1のバッテリ41に充電するに充分な電圧(満充電時の80％以上)になるまで第2のバッテリ42は充電される。充電された第2のバッテリ42を有した第2のブロック49は、連結部50によって、第1のブロック48に連結される。制御部90は、第1のブロック48と第2のブロック49とが連結されたと同時にスイッチ44をONする。スイッチ44により第1のバッテリ41と第2のバッテリ42は接続される。そして、充電された第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力が供給され、第1のバッテリ41は充電される。
【００７０】
本実施例によれば、移動型X線装置を移動する際、本体1から第2のブロック49を分離することにより、小型化・軽量化を実現することができる。移動型X線装置が小型化・軽量化するため、第1のバッテリ41から車輪駆動部71に供給する電力を抑えることができ、第1のバッテリ41も小型化・軽量化することができる。
【００７１】
また、本実施例では、充電された第2のバッテリ42を有した第2のブロック49を複数備えることもできる。第2のバッテリ42から第1のバッテリ41へ充電した後、電圧(満充電時の80％以上)がなくなった第2のバッテリ42を有した第2のブロック49を本体1から分離し、充電された第2のバッテリ42を有した第2のブロック49に置き換え、連結部50に連結する。充電された第2のバッテリ42によって、第1のバッテリ41は再度充電される。本実施例によれば、第1のバッテリ41は常時充電されるため、多くのX線撮影(X線曝射)を行なうことができ、撮影枚数を大幅に増やすことができる。
【実施例４】
【００７２】
実施例4について図9を用いて説明する。実施例1〜実施例3と異なる点は、第2のバッテリ42が、大きな電流を短時間に流す必要のない移動型X線装置の各構成要素に電力を供給する点である。例えば、第2のバッテリ42は、大きな電流を短時間に流す必要のないX線管20以外の移動型X線装置の各構成要素、車輪7を駆動する車輪駆動部71、車輪ロック部70、X線検出部等に電力を供給する。
【００７３】
第1のバッテリ41には、第1のバッテリ41を回路から切断するバッテリ切断スイッチ51を直列に備えている。第2のバッテリ42から移動型X線装置の車輪駆動部71に電力を供給する際、制御部90はスイッチ44をONにするとともに、バッテリ切断スイッチ51をOFFにする。
スイッチ44とバッテリ切断スイッチ51により、第2のバッテリ42は移動型X線装置の車輪駆動部71に接続される。そして、充電された第2のバッテリ42から車輪駆動部71に電力が供給される。
【００７４】
本実施例では、バッテリ切断スイッチ51によって、大きな電流を流すのに適した第1のバッテリ41を切り離すことで、エネルギー密度が高い第2のバッテリ42のみで動作させることができる。よって、第1のバッテリ41に電力が無い場合であっても、第2のバッテリ42から車輪駆動部71に電力を供給することができ、移動型X線装置を移動させることができる。また、被検体を透過したX線を検出する際も同様に、第2のバッテリ42からX線を検出する必要な電流をX線検出部に流すことができる。
【００７５】
また、バッテリ切断スイッチ51は、第1のバッテリ41と第2のバッテリ42を並列に接続することを避けることができる。よって、第1のバッテリ41と第2のバッテリ42の電圧差が生じないため、各バッテリの寿命が短くなることを避けることができる。
【００７６】
なお、本実施例では、実施例1と同様に、第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力を供給することもできる。第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力を供給する際、制御部90はスイッチ44をONにするとともに、バッテリ切断スイッチ51をONにする。第2のバッテリ42から第1のバッテリ41に電力が供給され、第1のバッテリ41は充電される。
【符号の説明】
【００７７】
1  本体、2  X線発生部、3  X線可動絞り、4  台車、5  アーム、6  支柱、7  車輪、8  操作ハンドル、20  X線管、21  高電圧発生部、22  回転陽極駆動部、23  高電圧制御部、24  フィラメント制御部、25  電力蓄積部、26  操作部、41  第1のバッテリ、42  第2のバッテリ、43  変換部、44  スイッチ、45  充電回路、46  受電部、47  充電回路、48  第1のブロック、49  第2のブロック、50  連結部、51  バッテリ切断スイッチ、70  車輪ロック部、71  車輪駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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