(57)【要約】      （修正有）【課題】電源異常による不具合発生を未然に防止すると共に、電源異常に起因して不具合が発生した場合には電源異常が不具合の原因であることを特定可能なX線CT装置を提供する。【解決手段】被検体にX線を曝射する回転部と、回転部を被検体周りに回転可能に支持する固定部と、回転部に係る情報を取得するコンソール２０と、所定の電源からの電力を伝送してX線CT装置に供給する電力伝送ラインＰＬと、を具備するX線CT装置を次のように構成する。X線CT装置に、電力伝送ラインＰＬについて電圧及び電流を検出する計測部と、検出の結果に基づいて、電力伝送ラインＰＬによって伝送されている電力に異常状態が発生したか否かを判定する判断部と、日時情報を生成する計時部と、検出の結果と日時情報とを対応付けして記録する記録部と、判定結果をコンソール２０に伝送する通信部と、を具備させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を曝射する回転部と、前記回転部を前記被検体周りに回転可能に支持する固定部と、オペレータによって操作され、前記回転部に係る情報を取得するコンソール部と、所定の電源からの電力を伝送して当該Ｘ線ＣＴ装置に供給する電力伝送ラインと、を具備するＸ線ＣＴ装置であって、
前記電力伝送ラインについて電圧及び電流を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記電力伝送ラインによって伝送されている電力に異常状態が発生したか否かを判定する異常判定部と、
日時情報を生成する計時部と、
前記検出結果と前記日時情報とを対応付けして記録する記録部と、
前記異常判定部による判定結果を前記コンソール部に伝送する通信部と、
を具備する
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記異常判定部によって前記異常が生じたと判定された場合、その旨をＸ線ＣＴ装置のオペレータに報知する異常報知手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、前記検出部により検出された電圧値または電流値と、第１の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記異常状態が発生したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記異常判定部は、前記検出部により検出された電圧値または電流値と、前記第１の閾値とは異なる値である第２の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記異常状態に類似した状態が発生したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記異常判定部によって、前記異常状態が発生したと判定された場合には、前記曝射の条件を変更することを提案する条件変更提示部を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記異常判定部によって、前記異常状態に類似した状態が発生したと判定された場合には、前記曝射の条件を変更することを前記オペレータに提案する条件変更提示部を含む
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記コンソール部は、前記異常判定部による判定結果を表示する表示部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記コンソール部は、前記条件変更提示部による前記提案を表示する表示部を含む
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば被検体の断層画像を収集する為に用いられるＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管によって発生させたＸ線を被検体に照射し、当該被検体を透過した透過Ｘ線をＸ線検出部によって検出し、この検出信号に基づいて当該被検体の断層像を再構成する装置である（例えば特許文献１に開示されている技術を参照）。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置を正常に動作させる為には、当然ながら当該Ｘ線ＣＴ装置に電力を供給する電源設備（配電盤）の電源状態が重要となる。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、電源設備について所定の仕様（所定の相数、線間電圧、周波数、電源容量、及び電圧変動率等）を要求している。そして、Ｘ線ＣＴ装置は、電源設備がこれら所定の仕様を満たしていることを前提として、動作保障が為されている。
【０００４】
従って、供給される電力の変動によっては、当該Ｘ線ＣＴ装置は適切な撮影を行えない場合がある。なお、このような供給電力の変動等の電源異常は海外において生じることが多い。
【０００５】
このような事情を鑑みて、特に海外においては、配電盤と当該Ｘ線ＣＴ装置との間に、トランスに加えてＵＰＳを設けることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５０６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、配電盤とトランスとの間にＵＰＳを設けた場合であっても、電源異常の程度によっては、当該Ｘ線ＣＴ装置が不具合を起こすことは当然にある。
【０００８】
また、従来の技術では、ユーザが、当該Ｘ線ＣＴ装置への電力供給状態を把握することができない為、検査中に突発的に電源異常が発生してしまう場合がある。このような場合には再検査が必要となり、ユーザ及び患者に大きな負担が掛かっている。特に造影剤を使用した検査においては、この再検査の負担は非常に大きい。
【０００９】
さらには、電源異常によってＸ線ＣＴ装置に不具合が生じた後に、当該不具合の原因を調査したとしても、その調査時点で電源状態が正常に戻っている場合には、不具合の原因が電源異常にあることを立証することは困難である。換言すれば、従来の技術では、実際の不具合の原因が、配電盤、ＵＰＳ、及びＸ線ＣＴ装置自体のうち何れにあるのかを特定することが困難である。
【００１０】
本発明は前記の事情を鑑みて為されたものであり、電源異常による不具合発生を未然に防止すると共に、電源異常に起因して不具合が発生した場合には当該電源異常が不具合の原因であることを特定可能なＸ線ＣＴ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】
【００１１】
一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、
被検体にＸ線を曝射する回転部と、前記回転部を前記被検体周りに回転可能に支持する固定部と、オペレータによって操作され、前記回転部に係る情報を取得するコンソール部と、所定の電源からの電力を伝送して当該Ｘ線ＣＴ装置に供給する電力伝送ラインと、を具備するＸ線ＣＴ装置であって、
前記電力伝送ラインについて電圧及び電流を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記電力伝送ラインによって伝送されている電力に異常状態が発生したか否かを判定する異常判定部と、
日時情報を生成する計時部と、
前記検出結果と前記日時情報とを対応付けして記録する記録部と、
前記異常判定部による判定結果を前記コンソール部に伝送する通信部と、
を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に特有の構成要件に係る部位の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に特有の構成要件の一つである電源監視ユニットの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の電源監視ユニットの制御部による処理の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の一構成例を示すブロック図である。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に特有の構成要件に係る部位の一構成例を示すブロック図である。図３は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に特有の構成要件の一つである電源監視ユニットの構成を示す機能ブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、電源側挿入装置１０と、種々の情報を処理するコンソール２０と、回転部３０１と固定部３０３とを備える架台３０と、被検体が載置される寝台（不図示）と、を具備する。
【００１７】
前記電源側挿入装置１０は、トランスユニット１０３と、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に特有の電源監視ユニット１０１と、を有する。トランスユニット１０３は、商用の交流電源に由来する配電盤２からの三相交流電圧をＸ線管に供給すべき電圧まで変圧する変圧器である。電源監視ユニット１０１は、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の主な特徴部の一つを構成する装置である。この電源監視ユニット１０１については、後に図２及び図３を参照して詳述する。
【００１８】
なお、本一実施形態においては、電源監視ユニット１０１をトランスユニット１０３と共にトランス装置１０内に含ませた構成としているが、トランスユニット１０３を設けない構成を採る場合にも本一実施形態を適用することができる。この場合、例えば、配電盤２から架台３０１への電力伝送線ＰＬに対して架台３０１と並列に電源監視ユニット１０１を接続すればよい。
【００１９】
前記コンソール２０は、画像生成部（不図示）と、画像データ記憶部（不図示）と、撮影制御部（不図示）と、表示部（不図示）と、を有する。前記画像生成部は、架台３０から信号伝送回線ＳＬを介して取得した“生データ（詳細は後述）”を処理し、断層画像データを生成する。そして、コンソール２０は、当該断層画像データを前記生データと共に前記画像データ記憶部に記録する。
【００２０】
さらに、例えば放射線技師や医師等によって当該コンソール２０で所定の操作が行われると、前記撮影制御部は架台３０の回転部に対してスキャン信号を送信する。当該回転部においては、前記スキャン信号に基づいて、Ｘ線の出力調整や、当該回転部の回転速度の制御等が行われる。
【００２１】
前記表示部は各種情報を表示させる為のものである。
【００２２】
前記架台３０の回転部３０１は、Ｘ線管球（不図示）、Ｘ線制御部（不図示）、スリット・ウェッジ（不図示）、オイルクーラ（不図示）、高電圧発生装置（不図示）、回転部電源（不図示）、回転部通信部（不図示）、及び、データ収集装置（不図示）の複数の処理ユニットを備える。
【００２３】
前記Ｘ線管球は被検体にＸ線を曝射する。前記Ｘ線制御部は高電圧発生装置及びスリット・ウェッジを制御する。前記スリット・ウェッジは曝射量を調整する。前記オイルクーラはＸ線管球から生じる熱を外部に放熱する。前記高電圧発生装置はＸ線制御部により制御され、Ｘ線管球に電力を供給する。前記回転部通信部は回転部と固定部との間での例えば光通信環境を実現し、画像データや制御データなどを光通信回線を介して固定部との間で授受する。前記データ収集装置は、被検体を透過したＸ線の透過量などをデジタルデータに変換する。前記回転部電源は、回転部を構成する各ユニットに電力を供給する。
【００２４】
前記Ｘ線管球から放射されたＸ線は、スリット・ウェッジを介して被検体に曝射される。被検体を透過したＸ線は、前記データ収集装置のＸ線検出器（不図示）に入射する。このＸ線検出器は、Ｘ線を電気信号に変換する複数の検出素子を２次元的に配置したものである。
【００２５】
これにより被検体を透過したＸ線はＸ線検出器によりアナログ電気信号に変換され、さらに、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されて投影データとしてデータ収集装置に収集される。Ｘ線管球及びＸ線検出器の回転に伴って、多方向に対応する投影データが収集される。この投影データを“生データ”と称する。
【００２６】
ところで、前記架台３０の固定部３０３は、架台寝台制御部（不図示）、及び固定部通信部（不図示）を備える。前記架台寝台制御部は、当該架台３０の動作制御や、寝台の移動制御などを行う。前記固定部通信部は、回転部と固定部との間での光通信環境を実現し、Ｘ線投影データや制御データ等を、光通信回線を介して回転部との間で授受する。
【００２７】
以下、図２及び図３を参照して、電源監視ユニット１０１について詳細に説明する。
【００２８】
前記電源監視ユニット１０１は図３に示すように、計測部１０１ａと、判断部１０１ｂと、計時部１０１ｃと、記録部１０１ｄと、通信部１０１ｅと、制御部１０１ｆと、を有する。
【００２９】
図２に示すように、電源監視ユニット１０１は、配電盤２からトランスユニット１０３への電力伝送線ＰＬに対してトランスユニット１０３と並列に接続されている。詳細には、電源監視ユニット１０１は、電力伝送線ＰＬ及びアース線ｇに対して、電圧検出の為の第１の接続部１０１−１と、電流検出の為の第２の接続部１０１−２と、によって電気的に接続されている。
【００３０】
前記計測部１０１ａは、所定のサンプリング周波数（例えば１[ｍｓ]以下のサンプリング周波数）で、当該Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧／電流（本例では、トランスユニット１０３の１次側における電圧値／電流値）を計測する。換言すれば、計測部１０１ａは、所謂ラインモニタまたは電力計等に相当する機能を有する部材である。
【００３１】
前記判断部１０１ｂは、計測部１０１ａによる計測で取得した電圧値及び電流値を、例えば当該電源監視ユニット１０１に設けられたメモリ（不図示）等に記録された所定の閾値と比較対照し、該比較対照結果に基づいて電源異常の発生の有無を判定する。
【００３２】
例えば、判断部１０１ｂは、計測部１０１ａの計測で取得した電圧波形の最大値をモニタリングし、該最大値の低下の程度に基づいて、電源異常の発生の有無を判定する。
【００３３】
前記電源異常の具体例としては、電圧異常（例えば電圧降下）、電流異常（例えば電流減少）、配電盤２の三相電源のうち特定の相の位相ずれ／欠相、及びアース線ｇにおける電流等を挙げることができる。
【００３４】
前記計時部１０１ｃは、日時を示す日時情報を生成して出力する。この計時部１０１ｃは、コンソール２０が具備する計時部（不図示）と同期させておくことが好ましい。
【００３５】
前記記録部１０１ｄは、計測部１０１ａによる計測で取得した電圧値及び電流値と、計時部１０１ｃが生成した日時情報とが対応付けられて記録される記録媒体である。
【００３６】
この記録部１０１ｄの記録容量は任意であり、ユーザ所望の記録時間だけ記録可能な記録容量とすればよい。また、記録部１０１ｄに記録したデータを、適宜（例えば所定の周期で）、通信部１０１ｅを介してコンソール２０へ送信し、その後に当該データを消去することによって、常に空き容量を確保するように構成してもよい。
【００３７】
前記通信部１０１ｅは、電源異常が発生したと判断部１０１ｂによって判定された場合には、当該判定結果（異常が生じた旨を示す信号；以降、“異常信号”と称する）を、信号伝送回線ＳＬを介してコンソール２０に送信する。
【００３８】
前記制御部１０１ｆは、当該電源監視ユニット１０１全体を統括的に制御する。この制御部１０１ｆの制御により、電源監視ユニット１０１は例えば下記の監視処理を実行する。
【００３９】
《電圧系監視》
・当該Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧）の“変動”を常時記録する機能。
【００４０】
・当該Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧）の“最大値、最小値”を記録する機能。
【００４１】
・Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧）の“瞬停期間”を記録する機能。
【００４２】
・Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧）の“電圧バランスの異常”を記録する機能。
【００４３】
・Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧）の“周波数”を記録する機能。
【００４４】
《電流系監視》
・Ｘ線ＣＴ装置への入力電流（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電流）を各相について記録する機能。
【００４５】
・Ｘ線ＣＴ装置への入力電流（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電流）における欠相検出機能。
【００４６】
・アース線ｇに流れた電流を検出した場合に当該電流を記録する機能。
【００４７】
図４は、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の電源監視ユニット１０１の制御部１０１ｆによる処理の一例を示す図である。以下、図４を参照して、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の電源監視ユニット１０１の制御部１０１ｆの制御による処理の一例を説明する。
【００４８】
まず、計測部１０１ａは、当該Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧及び電流（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧及び電流）を計測する（ステップＳ１）。
【００４９】
続いて、判断部１０１ｂは、Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧／電流（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧／電流）に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、このステップＳ２においては、ステップＳ１の処理で取得した計測結果を、不図示のメモリに記録された所定の閾値と比較対照し、前記計測結果の値が正常範囲（所定の範囲）内にあるか否かを判定する。
【００５０】
このステップＳ２をＹＥＳに分岐する場合は、通信部１０１ｅは、前記異常信号をコンソール２０に送信する（ステップＳ３）。
【００５１】
ここで、コンソール２０は、ステップＳ３において電源監視ユニット１０１から送信された異常信号を受信すると、当該Ｘ線ＣＴ装置への“入力電圧／電流に異常が生じた旨”をユーザに報知する。具体的には、コンソール２０は、例えばコンソール２０が備える前記表示部に所定の警告表示を行う（例えば当該Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧／電流に異常が生じた旨のメッセージを表示する）。
【００５２】
前記ステップＳ３における処理を実行した後、及び、前記ステップＳ２をＮＯに分岐した場合には、制御部１０１ｆは、ステップＳ１における計測結果と上述の日時情報とを対応付けして記録部１０１ｄに記録する（ステップＳ４）。その後、ステップＳ１へ戻る。
【００５３】
なお、計測部１０１ａによる計測は、例えば１[ｍｓｅｃ]以下のサンプリング周波数で実行することが好ましいが、少なくとも電圧及び電流の変動を捉えることが可能なサンプリング周波数であれば、１[ｍｓｅｃ]以下でなくともよい。
【００５４】
以上説明したように、本一実施形態によれば、電源異常による不具合発生を未然に防止すると共に、電源異常に起因して不具合が発生した場合には当該電源異常が不具合の原因であることを特定可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。具体的には、本一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、例えば下記のような効果を得ることができる。
【００５５】
・配電盤２から供給される電力の変動がモニタリングされ且つ記録される。従って、オペレータは、過去のモニタリングデータに基づいて電力変動の予測をすることが可能となる。これにより、オペレータは、予め適切な撮影条件（例えばＸ線の曝射条件等）を割り出した上で撮影を行うことができる。また、オペレータは、過去のモニタリングデータに基づいて、ＵＰＳの要／不要を判定することができる。
【００５６】
・さらには、電源監視ユニット１０１が、過去のモニタリングデータに基づいて、「電力変動の予測」、「適切な撮影条件の割り出し」、「ＵＰＳの要／不要の判定」を実行し、それらの演算結果をコンソール２０に送信し、当該コンソール２０の表示部に表示させてオペレータに報知するように構成してもよい。これにより、オペレータは、「検査続行」「検査中止」「検査開始時刻の変更」等を適切に判断することができる。特に造影剤検査においては、実際に検査を行う前に電源異常に起因する不具合発生の可能性を予め知ることで、適切な時間帯に検査を開始することができ、オペレータ及び患者への負担を大幅に減らせることができる。
【００５７】
・不安定な配電盤を利用する場合（例えば海外等で当該Ｘ線ＣＴ装置を使用する場合や他の装置との同時使用に起因して電源異常が発生し得る場合）であっても、過去のモニタリングデータを参照することで、適切な撮影条件や適切な撮影時間帯を知ることができる。従って、電源異常（例えば電圧低下等）によるＸ線ＣＴ装置の不具合発生を未然に防止することができる。
【００５８】
・過去のモニタリングデータを参照することで、実際にＸ線ＣＴ装置が不具合を生じた場合に、当該不具合が、電源系異常（配電盤２からの供給電圧／電流）に起因する不具合であるのか、または当該Ｘ線ＣＴ装置自体の故障等に起因する不具合であるのかを明確に特定することが可能となった。
【００５９】
なお、上述の一実施形態は例えば下記のように変形することができる。
【００６０】
[第１変形例]
上述の一実施形態においては、Ｘ線ＣＴ装置への入力電圧／電流（本例ではトランスユニット１０３の１次側における電圧／電流）に異常が生じている場合に異常信号をコンソール２０に送信するように構成しているが、何ら異常が生じていない場合であっても周期的に／コンソール２０の要求に応じて、電源監視ユニット１０１の計測部１０１ａによって収集したモニタリングデータをコンソール２０に送信するように構成してもよい。このように構成する場合、コンソール２０においては、エラーが発生した際のエラーログと、前記モニタリングデータとを対応付けて所定の記録部（不図示）に記録すればよい。
【００６１】
[第２変形例]
上述の一実施形態においては、電源監視ユニット１０１の判断部１０１ｂは、計測部１０１ａによって計測された電圧値及び電流値を、当該電源監視ユニット１０１に設けられたメモリ（不図示）等に記録された“所定の閾値”と比較対照し、該比較対照結果に基づいて電源異常の発生の有無を判定する。
【００６２】
ここで、この判定基準を複数設定することで（“所定の閾値”を複数設定することで）、“実際に電源異常が発生した状態”になった場合にその旨をオペレータに報知することのみならず、“実際に電源異常が発生した状態”になる前段階（換言すれば、電源異常が発生する可能性が高い状態（電源異常が発生した状態に類似の状態））になった場合にその旨をオペレータに報知することが可能となる。
【００６３】
本発明の一実施形態を説明したが、本一実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な本一実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本一実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６４】
２…配電盤、  １０…電源側挿入装置、  ２０…コンソール、  ３０…架台、  １０１…電源監視ユニット、  １０１ａ…計測部、  １０１ｂ…判断部、  １０１ｃ…計時部、  １０１ｄ…記録部、  １０１ｅ…通信部、  １０１ｆ…制御部、  １０１−１…第１の接続部、  １０１−２…第２の接続部、  １０１…電源監視ユニット、  １０３…トランスユニット、  ３０１…回転部、  ３０３…固定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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