(57)【要約】  X線管装置を空冷した際に生じる排気の熱による不快感を低減するX線装置及びX線画像診断装置を提供するために、X線管と、当該X線管を収容するX線管装置筐体402とを備えたX線管装置102と、X線管装置から発生するX線を検出するX線受像装置103と、X線管装置102とX線受像装置103とを対向させて支持するアーム101であって、当該アームの一端部側にX線管装置102が位置し、他端部側にX線受像装置103が位置するアーム101と、を備え、アーム101の内部に、X線管装置筐体402の外表面を通った空気が流れる第一空気流路104を形成する。
2013129449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
X線管と当該X線管を収容するX線管装置筐体を備えたX線管装置と、前記X線管装置から発生するX線を検出するX線受像装置と、一端部側に前記X線管装置を、他端部側に前記X線受像装置を、互いに対向させて支持するアームと、を備え、
前記アームの内部に、前記X線管装置筐体の外表面を通過した空気が流れる第一空気流路を形成することを特徴とするX線装置。
【請求項２】
前記X線管装置筐体の外表面に、一端部が前記外表面に接触し、他端部が開放端となるフィン群を有する放熱フィンを備え、
前記X線管装置には、前記フィン群を通過する空気の流路となる第二空気流路であって、前記第一空気流路と連通する第二空気流路が形成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のX線装置。
【請求項３】
前記X線管装置筐体において前記X線受像装置と対向する面を覆う筐体蓋を更に備え、  前記筐体蓋は、前記筐体蓋における前記X線管装置と対向する面において前記フィン群の開放端と接触する開放端接触部を備え、
前記第二空気流路は、前記放熱フィンが備えられた前記X線管装置筐体の面と、前記筐体蓋における前記開放端接触部を含む面と、の間に形成される、
ことを特徴とする請求項2に記載のX線装置。
【請求項４】
前記第二空気流路における前記第一空気流路側の端部から、前記第一空気流路における前記X線管装置側の端部までを覆う導風カバーを更に備える、
ことを特徴とする請求項3に記載のX線装置。
【請求項５】
前記第二空気流路と前記第一空気流路との間に備えられ、前記第一空気流路内の送風方向を規定するファンと、
前記ファンを支持するファン支持部と、を更に備え、
前記ファン支持部は、前記導風カバーにおける前記第一空気流路側の端部に設けられ、前記ファン支持部と前記第一空気流路の端部とは、絶縁性及び密閉性を有する部材を挟んで連結される、
ことを特徴とする請求項4に記載のX線装置。
【請求項６】
前記アームの一端部には、前記X線管装置を覆うX線管装置部カバーが備えられ、
前記X線管装置部カバーは、前記X線管装置部カバーの内部空間と前記X線管装置部カバーの外部空間とを連通させるカバー開口部を備え、
前記第二空気流路は、当該第二空気流路における前記第一空気流路側とは反対側の端部において、前記X線管装置部カバーの内部空間と連通し、
前記第一空気流路は、前記第二空気流路、前記X線管装置部カバーの内部空間、及び前記カバー開口部を介して前記X線管装置部カバーの外部空間と連通する、
ことを特徴とする請求項3に記載のX線装置。
【請求項７】
前記アームの他端部には、前記X線受像装置を覆うX線受像装置部カバーが、前記アームとの間に空気が流通する隙間を有して備えられ、
前記第一空気流路は、前記第一空気流路における前記X線受像装置側の端部に、前記X線受像装置部カバーの内部空間に連通する開口部を備え、
前記第一空気流路は、前記開口部、前記X線受像装置部カバーの内部空間、及び前記隙間を介して前記X線受像装置部カバーの外部空間と連通する、
ことを特徴とする請求項6に記載のX線装置。
【請求項８】
前記X線管装置及び前記X線受像装置の天地方向の位置を反転させるために、前記アームを回転可能に支持するアーム支持部と、
前記第一空気流路内の送風方向を規定するファンと、
前記アームの姿勢を検知する姿勢検知部と、
前記姿勢検知部による検知結果に基づいて、前記第一空気流路内を、相対的に床面に近い位置側から天井に近い側に向かって送風されるように前記ファンによる送風方向を制御する制御部と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項7に記載のX線装置。
【請求項９】
前記ファンは正逆回転可能なファンであり、
前記制御部は、前記検知結果に基づいて前記ファンが正回転又は逆回転の切替制御を行う、
ことを特徴とする請求項8に記載のX線装置。
【請求項１０】
前記ファンは、前記第一空気流路内の空気を、前記X線管装置側から前記X線受像装置側に送風する第一ファンと、前記X線受像装置側から前記X線管装置側に送風する第二ファンと、を備え、
前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記第一ファン又は前記第二ファンのいずれか一つを選択して回転させる、
ことを特徴とする請求項8に記載のX線装置。
【請求項１１】
前記ファンを固定する被固定体に対して、前記送風方向を反転させるために前記ファンを回転可能に支持するファン回転支持部を更に備え、
前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記ファン回転支持部の回転制御を行う、
ことを特徴とする請求項8に記載のX線装置。
【請求項１２】
アーム支持部と、アーム開口部と、蛇腹状部とを更に備え、
前記アームは、前記X線管装置と前記X線受像装置とを対向させた状態で支持する円弧状のC型アームであり、
前記アーム支持部は、前記C型アームを前記円弧に沿ってスライド移動可能に支持し、  前記アーム開口部は、前記C型アームにおける前記アーム支持部付近で、前記第一空気流路と前記C型アームの外部空間とを連通し、
前記蛇腹状部は、当該アーム開口部を挟んで前記X線管装置側及び前記X線管受像装置側のそれぞれの部位に、前記スライド移動に伴って伸縮する、
ことを特徴とする請求項6に記載のX線装置。
【請求項１３】
前記X線管装置を覆うX線管装置部カバーと、
前記第一空気流路内の送風方向を規制するファンと、を更に備え、
前記アームの内部は、前記第一空気流路と、当該第一空気流路とは隔離された、前記X線管装置部カバーの内部空間に連通する第三空気流路と、を備え、前記第一空気流路及び前記第三空気流路は、前記アームの外部に連通しないように封止され、前記第一空気流路及び前記第三空気流路のいずれか一方のうち表面には断熱加工が施され、
前記アームの内部における前記X線管受像装置側の端部は、前記第一空気流路及び前記第三空気流路が連通する連通部を備える、
ことを特徴とする請求項3に記載のX線装置。
【請求項１４】
前記アームを搭載する本体部と、
前記本体部を床面上において移動させる移動部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線装置。
【請求項１５】
請求項1乃至14の何れか一つのX線装置と、
前記X線受像装置が検出したX線に基づくX線画像を生成する画像処理部と、
前記X線画像を表示する画像表示部と、
を備えることを特徴とするX線画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はX線装置及びX線画像診断装置に係り、特に、X線管装置の冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ではIVR手技(Intervational Radiology：X線透視画像を用いて治療を行う手技)の増加に伴い、大出力での使用やさらに長時間の使用が可能な、小型で信頼性が高いX線管装置を搭載した移動型X線透視撮影装置が求められている。このようなX線管装置では、X線管より発生される熱をいかに効率よく筐体の外へ放出するかが信頼性を高める上で重要となる。【０００３】
特許文献1には、C型アームを支持する本体内に着脱自在に配設された冷却水貯留タンクとC型アームに沿った冷却水の循環路を備え、X線照射部と冷却水貯留タンクとの間で冷却水を循環することによりX線照射部を冷却する移動型X線透視撮影装置について開示
されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-062240号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献1に記載された移動型X線透視撮影装置では、C型アームを支持する本体内に冷却水貯留タンクを設置しなければならないので、そのためのスペースが必要になり小型化の障害となるという問題がある。また、別途熱交換器を設置する場合には更にそのスペースが必要になる。更に、破損による冷却水漏れの危険性という問題もある。【０００６】
一方、上記の問題を解決すべく空冷機構を用いてX線管装置を冷却しようとすると、室温よりも高温な排気が排出されるという問題がある。【０００７】
本発明は、かかる問題を改善するためになされたもので、X線管装置を空冷した際に生じる熱により、高温の排気が排出されることを抑制する技術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】
上記課題を解決するために、本発明は、X線管から生じる熱により温められた空気を、X線管を支持するアームの内部を通過させて冷却するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、X線管装置を空冷した際に生じる熱により、高温の排気が排出されることを抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の概略を示す説明図
【図２】X線管装置筐体の概略形状を示す説明図であって、(a)はX線管装置筐体内にX線管を収容した状態を示し、(b)は筐体蓋を被せた状態を示す。
【図３】放熱構造の概略を示す説明図
【図４】図3におけるX線受像装置付近を拡大した説明図
【図５】C型アーム101の概略構成を示す説明図
【図６】C型アーム101におけるX線管装置側の端部を拡大した斜視図
【図７】図5の面AにおけるC型アーム101の断面図
【図８】C型アーム101におけるX線受像装置側の端部を拡大した斜視図
【図９】図5の面BにおけるC型アーム101の断面図
【図１０】移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す斜視図
【図１１】移動型X線装置2のX線管装置筐体及び導風カバーの概略構成を示す側面図
【図１２】移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す上面図
【図１３】移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す正面図
【図１４】筐体蓋折り曲げ部がない場合の空気の流路を示す説明図
【図１５】導風カバー取り付け前のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図
【図１６】導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、C型アーム101側から導風カバー302を見た状態を示す。
【図１７】導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、X線管装置102側から導風カバー302を見た状態を示す。
【図１８】第二実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図
【図１９】C型アーム101における排気口周辺を拡大した説明図
【図２０】C型アーム101をスライド移動させたときの変形状態を示す説明図
【図２１】第五実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図
【図２２】C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した斜視図
【図２３】C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した正面図
【図２４】C型アーム101におけるX線管装置側付近を拡大した説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態は、X線管と当該X線管を収容するX線管装置筐体を備えたX線管装置と、前記X線管装置から発生するX線を検出するX線受像装置と、一端部側に前記X線管装置を、他端部側に前記X線受像装置を、互いに対向させて支持するアームと、を備え、前記アームの内部に、前記X線管装置筐体の外表面を通過した空気が流れる第一空気流路を形成することを特徴とするX線装置に係る。
【００１２】
また、前記X線管装置筐体の外表面に、一端部が前記外表面に接触し、他端部が開放端となるフィン群を有する放熱フィンを備え、前記X線管装置には、前記フィン群を通過する空気の流路となる第二空気流路であって、前記第一空気流路と連通する第二空気流路が形成されてもよい。
【００１３】
また、前記X線装置は、前記X線管装置筐体において前記X線受像装置と対向する面を覆う筐体蓋を更に備え、前記筐体蓋は、前記筐体蓋における前記X線管装置と対向する面において前記フィン群の開放端と接触する開放端接触部を備え、前記第二空気流路は、前記放熱フィンが備えられた前記X線管装置筐体の面と、前記筐体蓋における前記開放端接触部を含む面と、の間に形成されてもよい。
【００１４】
また、前記X線装置は、前記第二空気流路における前記第一空気流路側の端部から、前記第一空気流路における前記X線管装置側の端部までを覆う導風カバーを更に備えてもよい。
【００１５】
また、前記X線装置は、前記第二空気流路と前記第一空気流路との間に備えられ、前記第一空気流路内の送風方向を規定するファンと、前記ファンを支持するファン支持部と、を更に備え、前記ファン支持部は、前記導風カバーにおける前記第一空気流路側の端部に設けられ、前記ファン支持部と前記第一空気流路の端部とは、絶縁性及び密閉性を有する部材を挟んで連結されてもよい。
【００１６】
また、前記アームの一端部には、前記X線管装置を覆うX線管装置部カバーが備えられ、前記X線管装置部カバーは、前記X線管装置部カバーの内部空間と前記X線管装置部カバーの外部空間とを連通させるカバー開口部を備え、前記第二空気流路は、当該第二空気流路における前記第一空気流路側とは反対側の端部において、前記X線管装置部カバーの内部空間と連通し、前記第一空気流路は、前記第二空気流路、前記X線管装置部カバーの内部空間、及び前記カバー開口部を介して前記X線管装置部カバーの外部空間と連通してもよい。
【００１７】
また、前記アームの他端部には、前記X線受像装置を覆うX線受像装置部カバーが、前記アームとの間に空気が流通する隙間を有して備えられ、前記第一空気流路は、前記第一空気流路における前記X線受像装置側の端部に、前記X線受像装置部カバーの内部空間に連通する開口部を備え、前記第一空気流路は、前記開口部、前記X線受像装置部カバーの内部空間、及び前記隙間を介して前記X線受像装置部カバーの外部空間と連通してもよい。
【００１８】
また、前記X線管装置及び前記X線受像装置の天地方向の位置を反転させるために、前記アームを回転可能に支持するアーム支持部を更に備え、前記X線装置は、前記第一空気流路内の送風方向を規定するファンと、前記アームの姿勢を検知する姿勢検知部と、前記姿勢検知部による検知結果に基づいて、前記第一空気流路内を、相対的に床面に近い位置側から天井に近い側に向かって送風されるように前記ファンによる送風方向を制御する制御部と、を更に備えてもよい。
【００１９】
また、前記ファンは正回転及び逆回転のどちらも行える、正逆回転可能なファンであり、前記制御部は、前記検知結果に基づいて前記ファンの正回転又は逆回転の切替制御を行う。
【００２０】
また、前記ファンは、前記第一空気流路内の空気を、前記X線管装置側から前記X線受像装置側に送風する第一ファンと、前記X線受像装置側から前記X線管装置側に送風する第二ファンと、を備え、前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記第一ファン又は前記第二ファンのいずれか一つを選択して回転させてもよい。
【００２１】
また、前記ファンを固定する被固定体に対して、前記送風方向を反転させるために前記ファンを回転可能に支持するファン回転支持部を更に備え、前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記ファン回転支持部の回転制御を行ってもよい。
【００２２】
前記アームは、前記X線管装置と前記X線受像装置とを対向させた状態で支持する円弧状のC型アームであり、前記C型アームを前記円弧に沿ってスライド移動可能に支持するアーム支持部を備え、前記C型アームにおける前記アーム支持部付近に、前記第一空気流路と前記C型アームの外部空間とを連通するアーム開口部を備えるとともに、当該アーム開口部を挟んで前記X線管装置側及び前記X線管受像装置側のそれぞれの部位に、前記スライド移動に伴って伸縮する蛇腹状部を備えてもよい。
【００２３】
また、前記X線装置は、前記X線装置は、前記X線管装置を覆うX線管装置部カバーと、前記第一空気流路内の送風方向を規制するファンと、を更に備え、前記アームの内部は、前記第一空気流路と、当該第一空気流路とは隔離された、前記X線管装置部カバーの内部空間に連通する第三空気流路と、を備え、前記第一空気流路及び前記第三空気流路は、前記アームの外部に連通しないように封止され、前記第一空気流路及び前記第三空気流路のいずれか一方のうち表面には断熱加工が施され、前記アームの内部における前記X線管受像装置側の端部は、前記第一空気流路及び前記第三空気流路が連通する連通部を備えてもよい。
【００２４】
また、前記放熱フィンは、前記X線管装置筐体と一体成型される、又は前記放熱フィンを前記X線管装置筐体とは別体に構成され、前記放熱フィンを前記X線管装置筐体の外表面に接触させて固定してもよい。
【００２５】
また、前記X線管装置は、前記アームの一端部側に、絶縁性を有する放熱シートを挟んで固定されてもよい。
【００２６】
また、前記X線装置は、前記アームを搭載する本体部と、前記本体部を床面上において移動させる移動部と、を備えてもよい。
【００２７】
更に、本実施形態に係るX線画像診断装置は、上記いずれか一つのX線装置と、前記X線受像装置が検出したX線に基づくX線画像を生成する画像処理部と、前記X線画像を表示する画像表示部と、を備える。
【００２８】
前記画像処理部は、前記被検体の動画像及び静止画像からなるX線画像を生成してもよい。
【００２９】
また、本実施形態に係るX線装置は、X線管と、当該X線管を収容するX線管装置筐体とを備えたX線管装置と、前記X線管装置を支持するアームと、を備え、前記アームの内部に、前記X線管装置筐体の外表面を通った空気が流れる空気流路を形成する。
【００３０】
以下、上記実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。以下では、X線画像診断装置として、被検体を透視して動画像からなるX線画像を生成すると共に、被検体を撮影して静止画像からなるX線画像を生成する移動型X線透視撮影装置を例に説明する。
【００３１】
＜第一実施形態＞
まず、図1に基づいて、本実施形態に係る移動型X線透視撮像装置の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の概略を示す説明図である。
【００３２】
図1に示すように、移動型X線透視撮影装置1は、大きくは、X線管装置102及びX線受像装置103を備えた移動型X線装置2と、X線画像を表示する表示部32を備えた移動型画像表示装置3と、を備える。移動型X線装置2と移動型画像表示装置3とは別体に構成され、ケーブル4により電気的に接続される。本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置1では、移動型X線装置2と移動型画像表示装置3と別体に構成したが、移動型X線装置2に画像表示装置を一体に備えた移動型X線透視撮影装置であってもよい。
【００３３】
移動型X線装置2は、X線管装置102及びX線受像装置103を対向配置させた状態で連結して支持するアーム101と、アーム101を本体部22に対して回転及び移動可能に連結するアーム支持部25と、を搭載した本体部22と、その本体部を床面上において移動させる走行部21とを備える。走行部21は、二つの車輪を21a、21bを備える。
【００３４】
本実施形態における移動型X線装置2では、アーム101は円弧状、すなわち、略C型形状に構成されるので、以下の説明では特にC型アーム101と称するが、アームは、X線管装置102及びX線受像装置103を対向配置させた状態で連結して支持するものであれば、C型形状に限定されるものではない。
【００３５】
C型アーム101の一端部には、X線管装置102がC型アーム101上に載置した状態でC型アーム101に固定される。固定構造の詳細については後述する。そのX線管装置102及びC型アーム101の一端部を、X線管装置部カバー201で覆う。X線管装置102におけるX線管受像装置103と対向する位置には、X線管から照射されるX線の照射領域を制限するX線絞りが備えられる。
【００３６】
X線受像装置103は、X線管装置102から発生したX線を検出し、そのX線強度に応じた電気信号を出力する。X線受像装置103は、本実施形態ではフラットパネルディテクタ(以下「FPD」と略記する)により構成するが、イメージインテンシファイアを用いたものでもよく、X線を検出する機能を有するものであればFPDに限定されない。
X線受像装置103は、C型アーム101の他端部に、水平面内において回転可能に連結される(図中矢印A方向で示す)。C型アーム101の他端部は、X線受像装置部カバー202が備えられ、その内部にX線受像装置103が位置する。
【００３７】
アーム支持部25は、本体部22に対してC型アーム101を回転及び移動可能に支持するものである。回転方向には、水平面内における回転方向(図1の矢印B方向で示す)と、垂直面内にける回転方向(図1の矢印C方向で示す)と、を含む。矢印C方向に沿った回転をすると、X線管装置102とX線受像装置103の天地方向に沿った位置が反転する。
【００３８】
また、移動方向には、水平面内において本体部22を基準とする進退方向(図中矢印D方向で示す)、及び本体部22を基準として前記進退方向に直交する方向(図中矢印E方向で示す)を含む。更に移動方向には、本体部22を基準とする昇降方向(図中矢印F方向で示す)を含む。
【００３９】
また、アーム支持部25は、C型アーム101の円弧に沿ってC型アーム101をスライド移動する(図中矢印H方向で示す)。
【００４０】
本体部22は、X線管装置102、X線受像装置103、及びアーム支持部25を含む各構成要素の動作を制御する制御部23と、操作者による入力操作を受け付ける操作部24と、を備える。制御部23と操作部24とは電気的に接続され、操作部24から入力された入力信号を基づいて制御部23は、X線照射の動作制御を行ったり、被検体を透過したX線(以下「透過X線」と略記する)の検出及び電気信号の読出し動作の制御を行ったり、C型アーム101の回転、移動動作の制御を行う。なお、C型アーム101は、制御部23による制御に従って回転、移動してもよいし、操作者によるマニュアル操作により回転、移動してもよい。
【００４１】
走行部21は、二つの車輪21a、21bを備えるが、これに加えて、車輪21a、21bをモータ駆動する駆動装置と、制動装置と、を備えてもよい。モータ駆動は、両車輪21a、21bを駆動してもよいが、一方の車輪のみを駆動し、他方は自走式のキャスターにより構成してもよい。
【００４２】
移動型画像表示装置3は、制御部23の動作制御に従ってX線受像装置103から読み出された透過X線に対応する電気信号を、ケーブル4を介して取得し、この電気信号に基づいて被検体のX線画像を生成する画像処理部31と、CRTや液晶パネルなどにより構成され、被検体のX線画像を表示する表示部32と、を備える。本実施形態の移動型画像表示装置3では、表示部32は、二つの画面を備えるが、一つの画面であってもよい。また、画像処理部31を移動型X線装置2に搭載し、移動型画像表示装置3には、生成されたX線画像を出力するように構成するなどの設計変更も可能であり、制御部23、操作部24、画像処理部31は、移動型X線装置2及び移動型画像表示装置3のどちらに搭載してもよい。
【００４３】
移動型X線装置2は、X線管装置102から生じる熱を放熱するための放熱構造を有する。この放熱構造の概略を図2乃至図4に示す。図2は、X線管装置筐体の概略形状を示す説明図であって、(a)はX線管装置筐体内にX線管を収容した状態を示し、(b)は筐体蓋を被せた状態を示す。図3は、放熱構造の概略を示す説明図である。図4は、図3におけるX線受像装置付近を拡大した説明図である。
【００４４】
X線管装置102は、開口面を有した箱状のX線管装置筐体と、上記開口面を覆う筐体蓋と、を備える。
【００４５】
図2の(a)に示すように、X線管装置筐体402は、C型アーム101上に載置したときにC型アーム101と当接し、かつX線管装置102におけるX線受像装置103側とは反対側に位置する矩形状の面(以下「底面」という)402cと、底面402cにおける一方の短辺からX線受像装置103側に向けて傾斜する矩形状の傾斜面402eと、底面402cの一方の長辺及びこの長辺に連続する傾斜面402eの辺からX線受像装置103側に向けて立設(突出ともいう)する第一側面402aと、第一側面402aに対向し、底面402cの他方の長辺及びこの長辺に連続する傾斜面402eの辺からX線受像装置103側に向けて立設する第二側面402bと、を有する。
【００４６】
更に、傾斜面402eにおける底面402cとは反対側の短辺からX線受像装置103側に向けて立設する第三側面402hと、第三側面402hに対向し、底面402eにおける他方の短辺からX線受像装置103側に向けて立設する第四側面402iと、を備える。更に、X線管装置筐体402は、X線管装置102と対向する対向面402tを備える。対向面402tは、X線管102aをX線管装置筐体402の内部に配置するための開口部402gを備える。
【００４７】
X線管装置筐体402の内部には、陽極及び陰極を真空状態で収容した真空外囲器を含むX線管102a及びその受動素子(図示を省略)が収められる。X線管102aの外周は、X線遮蔽材(例えば鉛)で構成され、不要なX線を遮蔽する管球パイプ102bにより覆われる。管球パイプ102bには、X線管102aから発生したX線を通過させるため開口部からなるX線放射口102cが備えられる。
【００４８】
図2の(b)に示すように、X線管102a及びその受動素子は、絶縁油を充満させた状態でX線管装置筐体402内に収容され、筐体蓋403により密閉される。なお、本実施形態に係るX線管装置筐体402では、第四側面402iの外側に、X線管102の外部部材102dを備える。外部部材102dは、外部部材102dの外周を覆い、外部部材102dを保護する保護カバー404で囲まれる。保護カバー404は、筐体蓋403をX線装置筐体420にかぶせた状態において、筐体蓋403から突出する。保護カバー404の外表面(外部部材102dに対向する面とは反対側の面)は、後述する導風路の壁面となる。
【００４９】
放熱構造は、図3に示すように、大きくは、X線管装置部カバー201に設けられたカバー開口部203aと、X線管装置102のX線管装置筐体402の第一側面402aに設けられた放熱フィン204aと、ファン205と、C型アーム101の内部にあってファン205から送風された空気が流れる第一空気流路104と、を備える。図3では図示しないものの、X線管装置筐体402の第二側面402bにも、第一側面402aと同様、放熱フィン204bを備える(図13参照)。放熱フィン204a、204bとファン205との間には、放熱フィン204a、204bを通った空気をファン205へ導くための導風カバー302を備える。カバー開口部203aを介してX線管装置部カバー201の内部空間と、X線管装置部カバー201の外部空間とは連通する。図3では図示しないものの、第二側面402bに近接する位置に、カバー開口部203aと同様のカバー開口部203b(図12参照)を備える。
【００５０】
また、C型アーム101の他端部には、図4に示すように、X線受像装置部カバー202が、空気が流通する隙間108を設けて装着されている。第一空気流路104は、X線受像装置部カバー202の内部空間に連通する開口部104aを備える。隙間108を介してX線管装置部カバー202の内部空間と、X線管装置部カバー202の外部空間とは連通する。
【００５１】
以上のように、概ね、放熱構造は、カバー開口部203a、203bからX線管装置部カバー201内に流入した空気が、放熱フィン204a、204bを通って温められ、導風カバー302と保護カバー404との間に形成された導風路を通り、ファン205へと流れる。そしてファン205により第一空気流路104内に温められた空気が排出され、第一空気流路104を通過する間にC型アーム101の筐体により空気が冷やされる。
【００５２】
次に、図5乃至図9に基づいてC型アームの構成について説明する。図5は、C型アーム101の概略構成を示す説明図である。図6は、C型アーム101におけるX線管装置側の端部を拡大した斜視図である。図7は、図5の面AにおけるC型アーム101の断面図である。図8は、C型アーム101におけるX線受像装置側の端部を拡大した斜視図である。図9は、図5の面BにおけるC型アーム101の断面図である。なお、図6、図7において、図5の面Aにおける断面位置は、斜線を用いて示す。図8、図9において、図5の面Bにおける断面位置は、斜線を用いて示す。
【００５３】
図5に示すように、C型アーム101は、外表面101aで囲まれた内部に、中空部からなる第一空気流路104を含む略円弧状に形成する。C型アーム101の一端部にX線管装置筐体402を載置、固定するための切り欠き部105と、第一空気流路104の開口部104bと、を備える。C型アーム101の他端部は、開口部104aを備える。第一空気流路104は、C型アーム101の内部にあり、開口部104bから開口部104aまで連通して形成される。
【００５４】
図6及び図7に示すように、C型アーム101の内部には、C型アーム101の中空部を分割する第一リブ部101b及び第二リブ部101cを備える。C型アーム101の中空部は、外表面部101aと第一リブ部101bとで覆われた第一空間部106a、外表面部101aと第一リブ部101bと第二リブ部101cとで覆われた第二空間部106b、及び外表面部101aと第二リブ部101cとで覆われた第三空間部106cに分けられる。第一実施形態では、第一空間部106a、第二空間部106b、及び第三空間部106cを第一空気流路104として使用する。
【００５５】
切り欠き部105は、外表面部101aと第一リブ部101bと第二リブ101cとを、X線管受像装置103に対向する面で切り欠いてX線管装置102を搭載可能に構成した対向面部105aと、対向面部105aからC型アーム101の円弧状の中心方向に傾斜する傾斜面部105bと、を備える。
【００５６】
図8及び図9に示すように、C型アーム101のX線受像装置103側の端部にも、第一空間部106a、第二空間部106b、及び第三空間部106cの各開口部が備えられる。第一空間部106a、第二空間部106b、及び第三空間部106cは、第一空気流路104として用いられ、そのX線受像装置103側の端部は開口部104aを形成する。
【００５７】
次に図10乃至図14に基づいて、移動型X線装置2のX線管装置付近の構造について説明する。図10は、移動型X線装置2のX線管装置部分の概略構成を示す斜視図である。図11は、移動型X線装置2のX線管装置筐体及び導風カバーの概略構成を示す側面図である。図12は、移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す上面図である。
【００５８】
図13は、移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す正面図である。図14は、筐体蓋折り曲げ部がない場合の空気の流路を示す説明図である。なお、実際にはX線管装置部カバー201は不透明であり、X線管装置部カバー201の内部構造は移動型X線装置2の外側からは見えないが、説明の便宜のため、図10、図11においてX線管装置部カバー201の内部についても実線を用いて図示する。
【００５９】
図10に示すように、筐体蓋403は、X線管装置筐体402の開口面を覆い、X線受像装置102との対向面(以下「上面」という)403tと、その上面403tから折れ曲がり、X線管装置筐体402の第一側面402aの少なくとも一部を覆う第一折れ曲がり部403aと、X線管装置筐体402の第二側面402bを覆う第二折れ曲がり部403bと、を備える。X線管装置筐体402の第一側面402aには、X線管から生じる熱を放熱するための放熱フィン204aが備えられる。実際には、筐体蓋403の外側からは放熱フィン204aは見えないが、説明のため、図10では放熱フィン204aを点線で図示する。筐体蓋403の上面403tにおけるX線受像装置部103側、既述のX線放射口102cとX線受像装置部103との間には、X線絞り301が備えられる。X線管装置102のC型アーム101側端部と、第一空気流路104とは、導風カバー302により連結されている。
【００６０】
図11に示すように、X線管装置筐体402の第一側面402aは、略長方形状の第一領域部402a1と、下方に略三角形状の切り欠き部を備えた第二領域部402a2と、を備える。第一領域部402a1は、X線装置筐体402の底面402cから立設し、第二領域部402a2は、X線装置筐体402の傾斜面402eから立設する。放熱フィン204aは、熱伝導率の高い例えばアルミニウムにより形成されたX線管装置筐体402の第一側面402aに、X線管装置筐体402と一体成形される。放熱フィン204a全体の面積はX線管装置筐体402の第一側面402aの第一領域部402a1とほぼ同じである。上記第一折れ曲がり部403aは、第一側面402aの第一領域部402a1を覆うように構成される。
【００６１】
X線管装置筐体402の第一側面402aの下端部は、X線管装置筐体402の底面402cよりも下方(X線受像装置103とは反対方向)に突出した固定部402a3を備える。その固定部402a3を、C型アーム101の切り欠き部105の対向面部105aに、二つの固定部材107a、107bを用いて固定する。同様に、及び第二側面402bの下端部も、X線管装置筐体402の底面402cよりも下方に突出した固定部を備える。(図示を省略)、そして対向面部105aと上記固定部とを、固定部材を用いて固定する。このとき、C型アーム101の切り欠き部105の対向面部105a上に放熱シート405を敷き、その上にX線管装置筐体402を載置して固定する。放熱シート405は、電気絶縁性を持つと更に好ましく、例えばアクリル系の放熱シートを用いてもよい。
【００６２】
図12に示すよう、X線管装置筐体402における第一側面402aと対向する第二側面402bにも、第一側面402aと同様に、放熱フィン204bが備えられる。また、筐体蓋403は、第一折れ曲がり部403aと同様、第二折れ曲がり部403bを備える。
【００６３】
図13に示すように、放熱フィン204aは、フィン群401aを備え、放熱フィン204bは、フィン群401bを備える。フィン群401aは、一端部が第一側面402aに接触し、他端部が開放端として構成される。フィン群401bは、一端部が第二側面402bに接触し、他端部が開放端として構成される。フィン群401aは、X線管装置筐体402の第一側面402aにおける外表面から外側へ立設された多数の薄板により成形される。フィン群401bは、X線管装置筐体402の第二側面402bにおける外表面から外側へ立設された多数の薄板により成形される。これらの薄板は空気流路の幅方向(図13のw方向)にほぼ等間隔で設けられている。
【００６４】
筐体蓋403の上面403tは、X線装置筐体402の開口面402g及び対向面402tを覆う。更に、筐体蓋403は、上面403tに連続し、X線管装置筐体402の第一側面402aに対し、距離dを開けて対向する第一折れ曲がり部403aを備える。第一折れ曲がり部403aは、上面403tから第一側面402a方向に突出する(はみ出す)大きさの矩形状の板状部材を、上面403tの一方の長辺部から直角に折れ曲げて形成する。
【００６５】
また、筐体蓋403は、上面403tに連続し、X線管装置筐体402の第二側面402bに対し、距離dを開けて対向する第二折れ曲がり部403bを備える。第二折れ曲がり部403bは、上面403tから第二側面402b方向に突出する(はみ出す)大きさの矩形状の板状部材を、上面403tの他方の長辺部から直角に折れ曲げて形成する。
【００６６】
第一折れ曲がり部403aは、第一側面402aに対向する面(内壁表面)において、フィン群401aの開放端と接触する。同様に、第二折れ曲がり部403bは、第二側面402bに対向する面(内壁表面)において、フィン群401bの開放端と接触する。
【００６７】
第一側面402aと第一折り曲げ部403aとの間、及び第側二面402bと第二折り曲げ部403bとの間、には、フィン群401a、401bを通った空気が流通する第二空気流路601a、601bが形成される。第二空気流路601a、601bと第一空気流路104とは、導風カバー302の内部空間を介して連通する。第二空気流路601a、601bは、第一空気流路104側とは反対側の端部において、X線管装置部カバー201の内部空間と連通する。導風カバー302は、第二空気流路601a、601bにおける第一空気流路10側の端部からファン205までを覆うように設けられる。
【００６８】
導風カバー302の開放端のそれぞれ、即ち、第一空気流路104における下流側(X線管装置筐体402側)の端部は、筐体蓋403の第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403bの内側にはめ込まれる(図12参照)。導風カバー302とC型アーム101との連結構造については後述する。
【００６９】
第一空気流路104と導風カバー302との間には、ファン205が備えられる。すなわち、ファン205は、第一空気流路104と第二空気流路601a、601bとの間に位置する。ファン205は、C型アーム101内の第一空気流路104内の送風方向を規定するものであり、例えば電動ファンにより形成される。ファン205は、移動型X線装置2の主電源が投入される(ON)間、常時稼働する。ファン205の稼働・停止は、制御部23が制御する。ファン205は、導風カバー302内にあるので、導風カバー302の外側からは見えないが、図10、図11、図12では説明のため図示している。
【００７０】
通常、移動型X線透視撮影装置1が手術室で使用される際には、X線管装置部カバー201に滅菌キャップ303が被せられる。そのため、滅菌キャップ303が装着された場合にも、それによって覆われない位置に、カバー開口部203a、203bは設けられている。更に、カバー開口部203aは、第二空気流路601aの下流付近に、カバー開口部203bは、第二空気流路601bの下流付近に設けられる(図11、図12参照)。
【００７１】
X線管装置部カバー201の内部空間は、カバー開口部203a、203bを介してX線管装置部カバー201の外部空間と連通する。また、カバー開口部203a、203bから誤って指などが入り、X線管装置102に触れることの無いよう、カバー開口部203a、203bは例えば網状の板金(図示は省略する)で塞がれている。
【００７２】
第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403の作用効果を、これらがない場合との比較により説明する。図14に示すように、もし、第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403がない場合、カバー開口部203a、203bから流入した空気が放熱フィン204a、204bをよけて通る。よって、第二空気流路601a、601bを形成した図13に示す状態の方が、図14の状態よりも、空冷効果をより高めることができる。
【００７３】
図15乃至図17に基づいて、X線管装置102とC型アーム101との連結構造について説明する。図15は、導風カバー取り付け前のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図である。図16は、導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、C型アーム101側から導風カバー302を見た状態を示す。図17は、導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、X線管装置102側から導風カバー302を見た状態を示す。
【００７４】
図15に示すように、C型アーム101の第一空気流路104の開放端部104bには、ファン205が固定されるファン支持部205aが配置される。ファン支持部205aは、例えば板金で構成される。ファン支持部205aにおけるX線管装置102側面には、二つのファン205が固定部材、例えばねじを用いて固定される。ファン支持部205aは、ファン205と第一空気流路104とを連通されるための送風口(図示を省略)が備えられる。送風口を介して第一空気流路104の開口部104bとファン205との間を空気が流通する。ファン支持部205aにおけるC型アーム101側面には、絶縁性及び密閉性を有する部材、例えばスポンジ304が接着される。よって、このスポンジ304を挟んで、ファン支持部205と、C型アーム101の切り欠き部105の傾斜面部105bとが連結される。これにより、導風カバー302とC型アーム101との間の隙間を埋めている。
【００７５】
ファン支持部205aにおけるX線受像装置部103側には、二つの固定用孔501a、501bが備えられる。
【００７６】
保護カバー404におけるX線受像装置103と対向する面にも、二つの固定用孔501c、501dを備える。
【００７７】
図16、図17に示すように、導風カバー302は、第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403bの内側に密着するように入り込ませる。これにより、第二空気流路601a、601の下流側端面(カバー開口部203a、203b側端面)からファン205までの間の空間を覆い、密閉している。そして、固定用孔501a、501b、501c、501dがある位置において、導風カバー302及びファン支持部205aをねじなどの固定部材502a、502bを用いて固定する。同様に、導風カバー302及び保護カバー404を、ねじなどの固定部材502c、502dを用いて固定する。
【００７８】
第一実施形態に係る移動型X線透視撮影装置1の作用・効果を説明する。一般に、移動型X線透視撮影装置は手術中に透視や撮影をするために使用されるが、大出力での使用や長時間の使用が多い。移動型X線透視撮影装置を大出力で使用したり長時間使用したりすると、X線管装置102内部のX線管が発した熱が内部絶縁油を通じてX線管装置筐体402に伝わり、やがてX線管装置102全体の温度が上昇の原因になる。
【００７９】
本実施形態によれば、X線管装置筐体402に伝わった熱はX線管装置筐体402の第一側面402a、第二側面420bと放熱フィン204a、204bへも伝わる。そして、移動型X線透視撮影装置1の運転中常時動作するファン205により、放熱フィン204a、204bのフィン群401a、401bの間には、運転中常時、カバー開口部203a、203bから流入する外気が流れている。放熱フィン204a、204bに伝達された熱は、フィン群401a、401bの間を流れる空気と熱交換され、空気流路下流から導風カバー302内に入り、ファン205へ流通する。そして、ファン205により、開口部104bからC型アーム101内部の第一空気流路104に送られる。放熱フィン204a、204bで熱交換をして温まった空気は、C型アーム101内部の第一空気流路104を経てX線受像装置103側端部へ至る。X線受像装置103側端部まで流れた空気は、開口部104aからX線受像装置部カバー202内に入る。その後、X線受像装置部カバー202とC型アーム101との隙間108から、X線受像装置部カバー202の外へ漏れ出ることで、少しずつ放出される。
【００８０】
空気がC型アーム101内部を流れる過程で、温まった空気中の熱の一部は熱伝導率の高い材質、例えばアルミニウムにより形成されたC型アーム101内部表面で熱交換される。熱容量が非常に大きいC型アーム101と熱交換されることで放熱の効率を向上させことができる。そして、放出される排気は、C型アーム101の内部を通過する間に冷却されるため、高温の排気が排出されることを抑止する。
【００８１】
また本実施形態によれば、X線受像装置103側端部まで流れた空気はX線受像装置部カバー202の隙間108から少しずつ装置外へ放出されるので、ファン205による勢いのよい空気が直接装置外へ流れ出さず、塵埃を巻き上げる心配もない。また、放出される排気の勢いを弱めることができる。
【００８２】
また、放熱フィン204a、204bの開放端は第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bに密着しており、また第二空気流路601a、601bの空気流路下流側端部からファン205までの空間も導風カバー302によって覆われている。さらにファン205とC型アーム101の間にはスポンジ304を使用して隙間が埋められている。このため第二空気流路601a、601b及び第一空気流路104は密閉されている。よって、放熱フィン204a、204bを通り熱交換した空気は、ファン205を通りC型アーム101の内部にのみ送られる。
【００８３】
また、第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bがない場合、空気は圧力損失の大きいフィン群401a、401bの間を通らずに放熱フィン204a、204bの開放端より外側の、放熱フィン204a、204bとX線管装置部カバー201の内壁面との間を通り、その空気が導風カバー302へ流入していくことになるが、本実施形態では、第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bを備えることで、空気がフィン群401a、401bの間を更に通りやすくなり、放熱の効率を向上させている。
【００８４】
また、X線は筐体蓋403側に照射されるので、X線管周辺の温まった絶縁油は筐体蓋403側に多く流れて行き易く、X線管装置筐体402の中でも筐体蓋403が一番温まり易い。本実施形態によれば、放熱フィン204a、204bを通過する際、フィン群401a、401bと同時に第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bの表面にも空気が流れるので、一番温まり易い筐体蓋403の一部と直接熱交換することができる。
【００８５】
また、筐体蓋403に伝わった熱は、第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bからこれらと接している導風カバー302にまで伝わるので、空気が導風カバー302内を流れる際、導風カバー302の表面でも熱交換されることになる。
【００８６】
また、導風カバー302とC型アーム101との間に絶縁性及び密閉性を有する部材、例えばスポンジ304を挟んで連結することにより、X線管装置102とC型アーム101とを絶縁することができ、安全面における信頼性が向上すると共に、C型アーム101へX線管装置102を取り付ける際にはスポンジ304の潰れ具合によって自然に微調整が行われるため、工数をかけることなく容易に空気流路を密閉することができ、放熱の効率を向上させている。
【００８７】
さらに、X線管装置筐体402とC型アーム101の間に放熱シート405を挟むことで、X線管装置筐体402に伝わった熱を熱容量の大きいC型アーム101へ直接伝えることができ、放熱の効率を向上させることができる。更に、放熱シート405が電気絶縁性を備える場合には、X線管装置筐体402とC型アーム101とを絶縁させることで安全面の信頼性を向上させることができる。もし、電気絶縁性を持つ放熱シート405を使用せずに絶縁させる場合にはX線管装置102をC型アーム101から浮かせた状態で取り付け作業を行わなければならないが、電気絶縁性を持つ放熱シートを用いることにより、前者の場合に比べて取り付け易く、組み立て時の工数を削減することができる。
【００８８】
＜第二実施形態＞
第一実施形態では、放熱フィン204a、204bはX線管装置筐体402と一体成形だったが、第二実施形態では、放熱フィン204a、204bをX線管装置筐体402とは別体に構成し、放熱フィン204a、204bをX線管装置筐体402の外表面に接触させて固定する。
【００８９】
第二実施形態では、放熱フィン204a、204bをX線管装置筐体402と一体成形する代わりに、X線管装置筐体402の第一側面402a及び第二側面402bを平面で構成する。そして、放熱フィン204a、204bのそれぞれの片側を平面で構成する。放熱フィン204a、204bの平面と第一側面402a及び第二側面402bとを接着する。
【００９０】
実施形態によれば、X線管装置筐体402の側面で放熱フィン204a、204bを一体成形する必要がなくなることから、第一実施形態に比べてX線管装置筐体402の製作が容易となる。
【００９１】
＜第三実施形態＞
第一実施形態では、C型アーム101の内部へ送られた空気は、C型アーム101におけるX線受像装置103側端部まで流れていったが、第三実施形態では、C型アーム101の途中に排気口を設け、そこから排気する構成となる。以下、図18乃至図20に基づいて第三実施形態について説明する。図18は、第二実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図である。図19は、C型アーム101における排気口周辺を拡大した説明図である。図20は、C型アーム101をスライド移動させたときの変形状態を示す説明図である。
【００９２】
図18に示すように、第三実施形態では、C型アーム101におけるアーム支持部25近傍に、C型アーム101内の第一空気流路104とC型アーム101の外部空間とを連通させるアーム開口部(以下「排気口」という)701を設ける。第一空気流路104は、排気口701までで封止され、排気口701よりX線受像装置103側には設けられていない。そして、X線管装置部カバー201のカバー開口部203a、203bから流入した空気は、放熱フィン204a、204b、導風カバー302、第一空気流路104を通って排気口701から移動型X線装置2の外部へ排出される(図18の矢印は空気の流れを示す)。
【００９３】
図19に示すように、C型アーム101における排気口701をはさんでX線受像装置103側の外表面101aは、蛇腹状(bellows)部702aにより構成する。C型アーム101における排気口701をはさんでX線管装置102側の外表面101aは、蛇腹状(bellows)部702bにより構成する。
【００９４】
C型アーム101が、図1に示す矢印H方向にスライド移動すると、これに応じて蛇腹状部702a、702bが伸縮し、C型アーム101のスライド移動前後にわたって排気口701がほぼ同じ位置に位置するように構成される。
【００９５】
図20は、C型アーム101のスライド移動とこれに応じて伸縮する蛇腹状部702a、702bの動きを示す。図20の状態Aでは、蛇腹状部702a、702bは、ともに伸縮せず、排気口701がC型アーム101の回転中心付近に位置する。
【００９６】
状態AからC型アーム101を図1の矢印H方向に沿ってX線管装置102側にスライドさせると、蛇腹状部702bが収縮し、蛇腹状部702aは伸展して状態Bに至る。状態Bにおいても、蛇腹状部702a、702bが変形することで排気口701の位置は、状態Aの位置から変わらない。
【００９７】
また、状態AからC型アーム101を図1の矢印H方向に沿ってX線管受像装置103側にスライドさせると、蛇腹状部702aが収縮し、蛇腹状部702bは伸展して状態Cに至る。状態Cにおいても、蛇腹状部702a、702bが変形することで排気口701の位置は、状態A、Bの位置から変わらない。
【００９８】
本実施形態によれば、C型アーム101がどの向きであっても確実に床面に向かわない箇所で排気できるため、排気による塵、埃の舞い上がりを抑制し、手術室内での移動型X線透視撮影装置の使用において、より衛生的となる効果が得られる。
【００９９】
＜第四実施形態＞
第一実施形態では、ファン205の送風方向は常に一定であったが、第四実施形態ではファン205の送風方向をC型アーム101の姿勢によって制御し、常に床側から天井側の方向に空気が流れるようにする構成となる。
【０１００】
C型アーム101が、X線管装置を床面側に、X線受像装置103を天井側に位置させた状態ではX線受像装置部カバー202の隙間108から空気が漏れ出ても、床面から垂の距離がX線管装置102よりも相対的に離れているので、排気により床面付近にある塵や埃が舞い上がるという懸念は少ない。しかし、C型アーム101が、垂直面内において回転(図1の矢印C方向に回転)し、X線管装置102が天井側に、X線受像装置103が床面側に位置することがある。この場合、X線受像装置部カバー202の隙間108から空気が漏れ出ると、排気により床面付近にある塵や埃が上述の場合と比較して舞い上がりやすいという懸念がある。
【０１０１】
そこで、C型アーム101の姿勢を検知する姿勢検知部を備え、制御部23が、検知結果に基づいて、C型アーム101のX線管装置102側端部及びX線受像装置103側端部のうち、より床面側に近い端部から吸気し、より天井に近い端部から排気するよう、第一空気流路104内の送風方向を制御する。姿勢検知部は、例えばアーム支持部25の回転量や移動量を基にC型アーム101の姿勢を検知してもよい。
【０１０２】
そのための構成として、例えば、ファン205の回転方向を可変に構成し、制御部23が検知した姿勢に応じて、ファン205の回転方向を変更してもよい。すなわち、ファン25は正逆回転可能なファンであり、制御部23は、検知結果に基づいてファン25が正回転又は逆回転するよう制御する。
【０１０３】
より詳しくは、X線管装置102が床面側に、X線受像装置103が天井側に位置する場合には、既述のとおり、制御部23は、ファン205を、C型アーム101内の第一空気流路104内を、X線管装置102側端からX線受像装置103側端部へ空気が流れる方向に回転(以下「正回転」という)させる。
【０１０４】
一方、X線管装置102が天井側に、X線受像装置103が床面側に位置する場合には、制御部23は、ファン205を、C型アーム101内の第一空気流路104内をX線受像装置103側端部からX線管装置102側端部へ空気が流れる方向に回転(以下「逆回転」という)させる。この場合、空気の流れは、外部から、C型アーム101及び床面側に位置したX線受像装置部カバー202の隙間108を通ってX線受像装置部カバー202の内部に流入する。そして、開口部104aからC型アーム101内の第一空気流路104内に流入し、開口部104bからファン205を通って導風カバー302内に至る。
【０１０５】
次いで、導風カバー302から放熱フィン204a、204bを通り、カバー開口部203a、203bから排出される。これにより、C型アーム101の姿勢によらず、床面よりも相対的に遠い端部から空気が排出され、床面付近の塵や埃の舞い上がりを抑止することができる。
【０１０６】
送風方向を変えるための他の構成例として、逆回転ができないファンを使用する場合には2個以上のファンを同じ個数ずつ逆向きに設置し、制御部23が、C型アーム101の姿勢を検知して、床面側から天井面側に送風するために常にどちらか一方のみを動作させるよう制御してもよい。すなわち、ファン25は、第一空気流路104内において、X線管装置側102側端部からX線受像装置側103側端部に送風する第一ファンと、X線受像装置103側端部からX線管装置102側端部に送風する第二ファンと、を備え、制御部23は、姿勢検知部の検知結果に基づいて、第一ファン又は第二ファンのいずれか一つを選択して回転させてもよい。
【０１０７】
更に、ファン205を第一空気流路104の内表面などの被固定体に対して回転可能に支持するファン回転支持部を備え、制御部23が、C型アーム101の姿勢の検知結果に基づいて、ファン回転支持部を回転させることで、ファン205の送風方向を変更してもよい。
【０１０８】
以上述べたように、本実施形態によれば、C型アーム101の姿勢に関わらず、C型アーム101において相対的に床面から遠い端部から排気することができ、排気による塵や埃の舞い上がりをより抑制することができる。
【０１０９】
＜第五実施形態＞
第一実施形態では、移動型X線装置2の外部から吸気して放熱フィン204a、204bを冷却後、装置外に排気したが、第五実施形態では、移動型X線装置2内で空気を循環させながら放熱フィン204a、204bの冷却を行う。以下、図21乃至図24に基づいて第五実施形態について説明する。図21は、第五実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図である。図22は、C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した斜視図である。図23は、C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した正面図である。図24は、C型アーム101におけるX線管装置側付近を拡大した説明図である。
【０１１０】
図21に示すように、第五実施形態に係る移動型X線装置2は、C型アーム101内に、X線管装置102からC型アーム101内に空気が流入する空気流入路104cと、C型アーム101内からX線管装置102へ空気が流出する空気流出路104dと、を備える。第五実施形態では、第一空間部106a及び第三空間部106cを空気流入路104cとして用い、第二空間部106bを空気流入路104dとして用いる。上記空気が流れる方向は一例であり、第一空間部106a及び第三空間部106cを空気流入路104dとして用い、第二空間部106bを空気流入路104cとして用いてもよい。この場合、ファン205は、第一空間部106a及び第三空間部106cが空気流入路104d、第二空間部106bが空気流入路104cとなるように送風方向を実現する回転方向で回転する。
【０１１１】
また、第一リブ部101bにおけるX線受像装置部カバー202側端部付近には、第一空間部106aと第二空間部106bとを連通させるための連通孔801aが設けられる。また、第二リブ部101cにおけるX線受像装置部カバー202側端部付近には、第二空間部106bと第三空間部106cとを連通させるための連通孔801bが設けられる。
【０１１２】
C型アーム101のX線管装置102側端部において、導風カバー302は、第二空間部106bのみに連通するよう連結される。第一空間部106a、第三空間部106cは、X線管装置部カバー201内に連通するよう構成される。
【０１１３】
導風カバー302内には、ファン205が設けられる。ファン205は、第二空間部106bから導風カバー302内に空気が送風される向きに回転する(逆回転する)。ファン205の設置位置および回転方向は、空気流入路104c又は空気流出路104d内に備え、第二空間部106b内の送風方向が、第二空間部106b内から導風カバー302へ向かえば上記に限らない。例えばファン205を第一空間部106aや第三空間部106cのX線管装置102側端部に位置させた場合には、ファン205を正回転させてもよい。
【０１１４】
なお、第五実施形態では、移動型X線装置2内で空気が循環するので、第一実施形態にあったカバー開口部や、第三実施形態にあった排気口は設けない。
【０１１５】
図22に示すように、第二空間部106bの内壁表面には、空気流出路104dの全体に渡って断熱加工が施される。断熱加工は、例えばポリエステル不織布などを用いた断熱シート802を接着したり、内壁表面に対して断熱塗装を施したりすることにより行う。
【０１１６】
図22、図23に示すように、空気流入路104cである第一空間部106aを通過した空気は、連通孔801aを通って、空気流出路104dである第二空間部106b内に送風される。同様に、空気流入路104cである第三空間部106cを通過した空気は、連通孔801bを通って、空気流出路104dである第二空間部106b内に送風される。空気流入路104cである第一空間部106a及び第三空間部106cを通過する際、C型アーム101の筐体により、空気が冷却される。冷却された空気は、第二空間部106bに送風されるが、第二空間部106bは断熱加工が施されているので、C型アーム101の筐体から冷却された空気に伝熱することを防ぐ。
【０１１７】
図24に示すように、C型アーム101のX線管装置102側端部では、空気流出路104dである第二空間部106bから導風カバー302内を通り、空気流路601a、601b上にある放熱フィン204a、204bを通過する。このとき、X線管装置102から発生された熱を空気が吸熱し、放熱フィン204a、204bが空冷される。空気流路601a、601bの下端部からX線管装置部カバー201内に放熱フィン204a、204bにより温められた空気が放出される。温められた空気は、X線管装置筐体402及び筐体蓋403の外部を通って、C型アーム101の第一空間部106a及び第三空間部106c内に流入する。流入した空気は、第一空間部106a及び第三空間部106cを通過するうちにC型アーム101の筐体により冷却され、再度、連通孔801a、801bから第二空間部106b内に送風される。
【０１１８】
本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置によれば、放熱フィン204a、204b、X線管装置筐体402、及び筐体蓋403など、X線管装置102から発生した熱で温められた空気をC型アーム101の筐体で冷却し、冷却された空気をC型アーム101内で断熱しながらX線管装置102に戻すことにより、移動型X線装置2の外へ排気を出すことなく、X線管装置102を空冷することが出来る。
【０１１９】
＜第六実施形態＞
上記各実施形態では、アームの他端側にX線管受像装置103が備えたが、アームの一端部にX線管装置を備え、他端にX線管受像装置を備えないX線装置についても、本発明は適用できる。すなわち、移動型X線装置2とは別体に構成されたX線受像装置、例えばポータブルFPD、イメージングプレート、X線フィルムなど、アームに固定しないX線受像装置やX線受像部材を用いるX線装置でも、本発明は適用できる。
【０１２０】
これにより、X線管装置の空冷に用いた空気を、アームの内部を通過する際に冷却させることができる。
【０１２１】
上記実施形態では、ファン205は、移動型X線装置2の主電源が投入される(ON)間、常時稼働するが、ファン205を任意のタイミングで停止できるように構成してもよい。例えば手動で稼働/停止の切替操作が行えるスイッチを備えてもよい。また、C型アームの姿勢を検知し、排気がされるX線受像装置103が床面に近いことを検知すると、ファン205を停止させるように構成してもよい。これにより、ファン205からの排気により床面付近の埃が舞い上がるのが気になる場合にファン205を手動又は姿勢検知結果から停止させることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
1  移動型X線透視撮影装置、2  移動型X線装置、3  移動型画像表示装置、4  ケーブル、21  走行部、、21a、21b  車輪、22  本体部、23  制御部、24  操作部、25  アーム支持部、31  画像処理部、32  表示部、、101  C型アーム、101a  外表面部、101b  第一リブ部、101c  第二リブ部、、102  X線管装置、102a  X線管、102b  管球パイプ、102c  X線放射口、102d  外部部材、103  X線受像装置、104  第一空気流路、104a、104b  開口部、104c  第一空気流路、104d  第三空気流路、105  切り欠き部、105a  対向面部、105b  傾斜面部、106a  第一空間部、106b  第二空間部、106c  第三空間部、107a、107b  固定部材、108  隙間、201  X線管装置部カバー、202  X線受像装置部カバー、203a、203b  カバー開口部、204a、204b  放熱フィン、205  ファン、205a  ファン支持部、301  X線絞り、302  導風カバー、303  滅菌キャップ、304  スポンジ、401a、401b  フィン群、402  X線管装置筐体、402a  第一側面、402a1  第一領域部、402a2  第二領域部、402a3  固定部、402b  第二側面、402c  底面、402e  傾斜面、402g  開口面、402h  第三側面、402i  第四側面、402t  対向面403  筐体蓋、403a  第一折り曲げ部、403b  第二折り曲げ部、403t  対向面(上面)、404  保護カバー、405  放熱シート、501a、501b、501c、501d  固定用孔、502a、502b、502c、502d  固定部材、601a、601b  第二空気流路、701  排気口、702a、702b  蛇腹状部、801a、801b  連通孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月27日(2014.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はX線装置及びX線画像診断装置に係り、特に、X線管装置の冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ではIVR手技(Interventional Radiology：X線透視画像を用いて治療を行う手技)の増加に伴い、大出力での使用やさらに長時間の使用が可能な、小型で信頼性が高いX線管装置を搭載した移動型X線透視撮影装置が求められている。このようなX線管装置では、X線管より発生される熱をいかに効率よく筐体の外へ放出するかが信頼性を高める上で重要となる。
【０００３】
特許文献1には、C型アームを支持する本体内に着脱自在に配設された冷却水貯留タンクとC型アームに沿った冷却水の循環路を備え、X線照射部と冷却水貯留タンクとの間で冷却水を循環することによりX線照射部を冷却する移動型X線透視撮影装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-062240号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献1に記載された移動型X線透視撮影装置では、C型アームを支持する本体内に冷却水貯留タンクを設置しなければならないので、そのためのスペースが必要になり小型化の障害となるという問題がある。また、別途熱交換器を設置する場合には更にそのスペースが必要になる。更に、破損による冷却水漏れの危険性という問題もある。
【０００６】
一方、上記の問題を解決すべく空冷機構を用いてX線管装置を冷却しようとすると、室温よりも高温な排気が排出されるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる問題を改善するためになされたもので、X線管装置を空冷した際に生じる熱により、高温の排気が排出されることを抑制する技術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】
上記課題を解決するために、本発明は、X線管から生じる熱により温められた空気を、X線管を支持するアームの内部を通過させて冷却するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、X線管装置を空冷した際に生じる熱により、高温の排気が排出されることを抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の概略を示す説明図
【図２】X線管装置筐体の概略形状を示す説明図であって、(a)はX線管装置筐体内にX線管を収容した状態を示し、(b)は筐体蓋を被せた状態を示す。
【図３】放熱構造の概略を示す説明図
【図４】図3におけるX線受像装置付近を拡大した説明図
【図５】C型アーム101の概略構成を示す説明図
【図６】C型アーム101におけるX線管装置側の端部を拡大した斜視図
【図７】図5の面AにおけるC型アーム101の断面図
【図８】C型アーム101におけるX線受像装置側の端部を拡大した斜視図
【図９】図5の面BにおけるC型アーム101の断面図
【図１０】移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す斜視図
【図１１】移動型X線装置2のX線管装置筐体及び導風カバーの概略構成を示す側面図
【図１２】移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す上面図
【図１３】移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す正面図
【図１４】筐体蓋折り曲げ部がない場合の空気の流路を示す説明図
【図１５】導風カバー取り付け前のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図
【図１６】導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、C型アーム101側から導風カバー302を見た状態を示す。
【図１７】導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、X線管装置102側から導風カバー302を見た状態を示す。
【図１８】第二実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図
【図１９】C型アーム101における排気口周辺を拡大した説明図
【図２０】C型アーム101をスライド移動させたときの変形状態を示す説明図
【図２１】第五実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図
【図２２】C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した斜視図
【図２３】C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した正面図
【図２４】C型アーム101におけるX線管装置側付近を拡大した説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態は、X線管と当該X線管を収容するX線管装置筐体を備えたX線管装置と、前記X線管装置から発生するX線を検出するX線受像装置と、一端部側に前記X線管装置を、他端部側に前記X線受像装置を、互いに対向させて支持するアームと、を備え、前記アームの内部に、前記X線管装置筐体の外表面を通過した空気が流れる第一空気流路を形成することを特徴とするX線装置に係る。
【００１２】
また、前記X線管装置筐体の外表面に、一端部が前記外表面に接触し、他端部が開放端となるフィン群を有する放熱フィンを備え、前記X線管装置には、前記フィン群を通過する空気の流路となる第二空気流路であって、前記第一空気流路と連通する第二空気流路が形成されてもよい。
【００１３】
また、前記X線装置は、前記X線管装置筐体において前記X線受像装置と対向する面を覆う筐体蓋を更に備え、前記筐体蓋は、前記筐体蓋における前記X線管装置と対向する面において前記フィン群の開放端と接触する開放端接触部を備え、前記第二空気流路は、前記放熱フィンが備えられた前記X線管装置筐体の面と、前記筐体蓋における前記開放端接触部を含む面と、の間に形成されてもよい。
【００１４】
また、前記X線装置は、前記第二空気流路における前記第一空気流路側の端部から、前記第一空気流路における前記X線管装置側の端部までを覆う導風カバーを更に備えてもよい。
【００１５】
また、前記X線装置は、前記第二空気流路と前記第一空気流路との間に備えられ、前記第一空気流路内の送風方向を規定するファンと、前記ファンを支持するファン支持部と、を更に備え、前記ファン支持部は、前記導風カバーにおける前記第一空気流路側の端部に設けられ、前記ファン支持部と前記第一空気流路の端部とは、絶縁性及び密閉性を有する部材を挟んで連結されてもよい。
【００１６】
また、前記アームの一端部には、前記X線管装置を覆うX線管装置部カバーが備えられ、前記X線管装置部カバーは、前記X線管装置部カバーの内部空間と前記X線管装置部カバーの外部空間とを連通させるカバー開口部を備え、前記第二空気流路は、当該第二空気流路における前記第一空気流路側とは反対側の端部において、前記X線管装置部カバーの内部空間と連通し、前記第一空気流路は、前記第二空気流路、前記X線管装置部カバーの内部空間、及び前記カバー開口部を介して前記X線管装置部カバーの外部空間と連通してもよい。
【００１７】
また、前記アームの他端部には、前記X線受像装置を覆うX線受像装置部カバーが、前記アームとの間に空気が流通する隙間を有して備えられ、前記第一空気流路は、前記第一空気流路における前記X線受像装置側の端部に、前記X線受像装置部カバーの内部空間に連通する開口部を備え、前記第一空気流路は、前記開口部、前記X線受像装置部カバーの内部空間、及び前記隙間を介して前記X線受像装置部カバーの外部空間と連通してもよい。
【００１８】
また、前記X線管装置及び前記X線受像装置の天地方向の位置を反転させるために、前記アームを回転可能に支持するアーム支持部を更に備え、前記X線装置は、前記第一空気流路内の送風方向を規定するファンと、前記アームの姿勢を検知する姿勢検知部と、前記姿勢検知部による検知結果に基づいて、前記第一空気流路内を、相対的に床面に近い位置側から天井に近い側に向かって送風されるように前記ファンによる送風方向を制御する制御部と、を更に備えてもよい。
【００１９】
また、前記ファンは正回転及び逆回転のどちらも行える、正逆回転可能なファンであり、前記制御部は、前記検知結果に基づいて前記ファンの正回転又は逆回転の切替制御を行う。
【００２０】
また、前記ファンは、前記第一空気流路内の空気を、前記X線管装置側から前記X線受像装置側に送風する第一ファンと、前記X線受像装置側から前記X線管装置側に送風する第二ファンと、を備え、前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記第一ファン又は前記第二ファンのいずれか一つを選択して回転させてもよい。
【００２１】
また、前記ファンを固定する被固定体に対して、前記送風方向を反転させるために前記ファンを回転可能に支持するファン回転支持部を更に備え、前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記ファン回転支持部の回転制御を行ってもよい。
【００２２】
前記アームは、前記X線管装置と前記X線受像装置とを対向させた状態で支持する円弧状のC型アームであり、前記C型アームを前記円弧に沿ってスライド移動可能に支持するアーム支持部を備え、前記C型アームにおける前記アーム支持部付近に、前記第一空気流路と前記C型アームの外部空間とを連通するアーム開口部を備えるとともに、当該アーム開口部を挟んで前記X線管装置側及び前記X線受像装置側のそれぞれの部位に、前記スライド移動に伴って伸縮する蛇腹状部を備えてもよい。
【００２３】
また、前記X線装置は、前記X線管装置を覆うX線管装置部カバーと、前記第一空気流路内の送風方向を規制するファンと、を更に備え、前記アームの内部は、前記第一空気流路と、当該第一空気流路とは隔離された、前記X線管装置部カバーの内部空間に連通する第三空気流路と、を備え、前記第一空気流路及び前記第三空気流路は、前記アームの外部に連通しないように封止され、前記第一空気流路及び前記第三空気流路のいずれか一方のうち表面には断熱加工が施され、前記アームの内部における前記X線受像装置側の端部は、前記第一空気流路及び前記第三空気流路が連通する連通部を備えてもよい。
【００２４】
また、前記放熱フィンは、前記X線管装置筐体と一体成型される、又は前記放熱フィンを前記X線管装置筐体とは別体に構成され、前記放熱フィンを前記X線管装置筐体の外表面に接触させて固定してもよい。
【００２５】
また、前記X線管装置は、前記アームの一端部側に、絶縁性を有する放熱シートを挟んで固定されてもよい。
【００２６】
また、前記X線装置は、前記アームを搭載する本体部と、前記本体部を床面上において移動させる移動部と、を備えてもよい。
【００２７】
更に、本実施形態に係るX線画像診断装置は、上記いずれか一つのX線装置と、前記X線受像装置が検出したX線に基づくX線画像を生成する画像処理部と、前記X線画像を表示する画像表示部と、を備える。
【００２８】
前記画像処理部は、前記被検体の動画像及び静止画像からなるX線画像を生成してもよい。
【００２９】
また、本実施形態に係るX線装置は、X線管と、当該X線管を収容するX線管装置筐体とを備えたX線管装置と、前記X線管装置を支持するアームと、を備え、前記アームの内部に、前記X線管装置筐体の外表面を通った空気が流れる空気流路を形成する。
【００３０】
以下、上記実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。以下では、X線画像診断装置として、被検体を透視して動画像からなるX線画像を生成すると共に、被検体を撮影して静止画像からなるX線画像を生成する移動型X線透視撮影装置を例に説明する。
【００３１】
＜第一実施形態＞
まず、図1に基づいて、本実施形態に係る移動型X線透視撮像装置の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の概略を示す説明図である。
【００３２】
図1に示すように、移動型X線透視撮影装置1は、大きくは、X線管装置102及びX線受像装置103を備えた移動型X線装置2と、X線画像を表示する表示部32を備えた移動型画像表示装置3と、を備える。移動型X線装置2と移動型画像表示装置3とは別体に構成され、ケーブル4により電気的に接続される。本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置1では、移動型X線装置2と移動型画像表示装置3と別体に構成したが、移動型X線装置2に画像表示装置を一体に備えた移動型X線透視撮影装置であってもよい。
【００３３】
移動型X線装置2は、X線管装置102及びX線受像装置103を対向配置させた状態で連結して支持するアーム101と、アーム101を本体部22に対して回転及び移動可能に連結するアーム支持部25と、を搭載した本体部22と、その本体部を床面上において移動させる走行部21とを備える。走行部21は、二つの車輪を21a、21bを備える。
【００３４】
本実施形態における移動型X線装置2では、アーム101は円弧状、すなわち、略C型形状に構成されるので、以下の説明では特にC型アーム101と称するが、アームは、X線管装置102及びX線受像装置103を対向配置させた状態で連結して支持するものであれば、C型形状に限定されるものではない。
【００３５】
C型アーム101の一端部には、X線管装置102がC型アーム101上に載置した状態でC型アーム101に固定される。固定構造の詳細については後述する。そのX線管装置102及びC型アーム101の一端部を、X線管装置部カバー201で覆う。X線管装置102におけるX線受像装置103と対向する位置には、X線管から照射されるX線の照射領域を制限するX線絞りが備えられる。
【００３６】
X線受像装置103は、X線管装置102から発生したX線を検出し、そのX線強度に応じた電気信号を出力する。X線受像装置103は、本実施形態ではフラットパネルディテクタ(以下「FPD」と略記する)により構成するが、イメージインテンシファイアを用いたものでもよく、X線を検出する機能を有するものであればFPDに限定されない。
X線受像装置103は、C型アーム101の他端部に、水平面内において回転可能に連結される(図中矢印A方向で示す)。C型アーム101の他端部は、X線受像装置部カバー202が備えられ、その内部にX線受像装置103が位置する。
【００３７】
アーム支持部25は、本体部22に対してC型アーム101を回転及び移動可能に支持するものである。回転方向には、水平面内における回転方向(図1の矢印B方向で示す)と、垂直面内における回転方向(図1の矢印C方向で示す)と、を含む。矢印C方向に沿った回転をすると、X線管装置102とX線受像装置103の天地方向に沿った位置が反転する。
【００３８】
また、移動方向には、水平面内において本体部22を基準とする進退方向(図中矢印D方向で示す)、及び本体部22を基準として前記進退方向に直交する方向(図中矢印E方向で示す)を含む。更に移動方向には、本体部22を基準とする昇降方向(図中矢印F方向で示す)を含む。
【００３９】
また、アーム支持部25は、C型アーム101の円弧に沿ってC型アーム101をスライド移動する(図中矢印H方向で示す)。
【００４０】
本体部22は、X線管装置102、X線受像装置103、及びアーム支持部25を含む各構成要素の動作を制御する制御部23と、操作者による入力操作を受け付ける操作部24と、を備える。制御部23と操作部24とは電気的に接続され、操作部24から入力された入力信号を基づいて制御部23は、X線照射の動作制御を行ったり、被検体を透過したX線(以下「透過X線」と略記する)の検出及び電気信号の読出し動作の制御を行ったり、C型アーム101の回転、移動動作の制御を行う。なお、C型アーム101は、制御部23による制御に従って回転、移動してもよいし、操作者によるマニュアル操作により回転、移動してもよい。
【００４１】
走行部21は、二つの車輪21a、21bを備えるが、これに加えて、車輪21a、21bをモータ駆動する駆動装置と、制動装置と、を備えてもよい。モータ駆動は、両車輪21a、21bを駆動してもよいが、一方の車輪のみを駆動し、他方は自走式のキャスターにより構成してもよい。
【００４２】
移動型画像表示装置3は、制御部23の動作制御に従ってX線受像装置103から読み出された透過X線に対応する電気信号を、ケーブル4を介して取得し、この電気信号に基づいて被検体のX線画像を生成する画像処理部31と、CRTや液晶パネルなどにより構成され、被検体のX線画像を表示する表示部32と、を備える。本実施形態の移動型画像表示装置3では、表示部32は、二つの画面を備えるが、一つの画面であってもよい。また、画像処理部31を移動型X線装置2に搭載し、移動型画像表示装置3には、生成されたX線画像を出力するように構成するなどの設計変更も可能であり、制御部23、操作部24、画像処理部31は、移動型X線装置2及び移動型画像表示装置3のどちらに搭載してもよい。
【００４３】
移動型X線装置2は、X線管装置102から生じる熱を放熱するための放熱構造を有する。この放熱構造の概略を図2乃至図4に示す。図2は、X線管装置筐体の概略形状を示す説明図であって、(a)はX線管装置筐体内にX線管を収容した状態を示し、(b)は筐体蓋を被せた状態を示す。図3は、放熱構造の概略を示す説明図である。図4は、図3におけるX線受像装置付近を拡大した説明図である。
【００４４】
X線管装置102は、開口面を有した箱状のX線管装置筐体と、上記開口面を覆う筐体蓋と、を備える。
【００４５】
図2の(a)に示すように、X線管装置筐体402は、C型アーム101上に載置したときにC型アーム101と当接し、かつX線管装置102におけるX線受像装置103側とは反対側に位置する矩形状の面(以下「底面」という)402cと、底面402cにおける一方の短辺からX線受像装置103側に向けて傾斜する矩形状の傾斜面402eと、底面402cの一方の長辺及びこの長辺に連続する傾斜面402eの辺からX線受像装置103側に向けて立設(突出ともいう)する第一側面402aと、第一側面402aに対向し、底面402cの他方の長辺及びこの長辺に連続する傾斜面402eの辺からX線受像装置103側に向けて立設する第二側面402bと、を有する。
【００４６】
更に、傾斜面402eにおける底面402cとは反対側の短辺からX線受像装置103側に向けて立設する第三側面402hと、第三側面402hに対向し、底面402cにおける他方の短辺からX線受像装置103側に向けて立設する第四側面402iと、を備える。更に、X線管装置筐体402は、X線管装置102と対向する対向面402tを備える。対向面402tは、X線管102aをX線管装置筐体402の内部に配置するための開口部402gを備える。
【００４７】
X線管装置筐体402の内部には、陽極及び陰極を真空状態で収容した真空外囲器を含むX線管102a及びその受動素子(図示を省略)が収められる。X線管102aの外周は、X線遮蔽材(例えば鉛)で構成され、不要なX線を遮蔽する管球パイプ102bにより覆われる。管球パイプ102bには、X線管102aから発生したX線を通過させるため開口部からなるX線放射口102cが備えられる。
【００４８】
図2の(b)に示すように、X線管102a及びその受動素子は、絶縁油を充満させた状態でX線管装置筐体402内に収容され、筐体蓋403により密閉される。なお、本実施形態に係るX線管装置筐体402では、第四側面402iの外側に、X線管102aの外部部材102dを備える。外部部材102dは、外部部材102dを保護する保護カバー404で囲まれる。保護カバー404は、筐体蓋403をX線装置筐体420にかぶせた状態において、筐体蓋403から突出する。保護カバー404の外表面(外部部材102dに対向する面とは反対側の面)は、後述する導風路の壁面となる。
【００４９】
放熱構造は、図3に示すように、大きくは、X線管装置部カバー201に設けられたカバー開口部203aと、X線管装置102のX線管装置筐体402の第一側面402aに設けられた放熱フィン204aと、ファン205と、C型アーム101の内部にあってファン205から送風された空気が流れる第一空気流路104と、を備える。図3では図示しないものの、X線管装置筐体402の第二側面402bにも、第一側面402aと同様、放熱フィン204bを備える(図13参照)。放熱フィン204a、204bとファン205との間には、放熱フィン204a、204bを通った空気をファン205へ導くための導風カバー302を備える。カバー開口部203aを介してX線管装置部カバー201の内部空間と、X線管装置部カバー201の外部空間とは連通する。図3では図示しないものの、第二側面402bに近接する位置に、カバー開口部203aと同様のカバー開口部203b(図12参照)を備える。
【００５０】
また、C型アーム101の他端部には、図4に示すように、X線受像装置部カバー202が、空気が流通する隙間108を設けて装着されている。第一空気流路104は、X線受像装置部カバー202の内部空間に連通する開口部104aを備える。隙間108を介してX線管装置部カバー201の内部空間と、X線管装置部カバー201の外部空間とは連通する。
【００５１】
以上のように、概ね、放熱構造は、カバー開口部203a、203bからX線管装置部カバー201内に流入した空気が、放熱フィン204a、204bを通って温められ、導風カバー302と保護カバー404との間に形成された導風路を通り、ファン205へと流れる。そしてファン205により第一空気流路104内に温められた空気が排出され、第一空気流路104を通過する間にC型アーム101の筐体により空気が冷やされる。
【００５２】
次に、図5乃至図9に基づいてC型アームの構成について説明する。図5は、C型アーム101の概略構成を示す説明図である。図6は、C型アーム101におけるX線管装置側の端部を拡大した斜視図である。図7は、図5の面AにおけるC型アーム101の断面図である。図8は、C型アーム101におけるX線受像装置側の端部を拡大した斜視図である。図9は、図5の面BにおけるC型アーム101の断面図である。なお、図6、図7において、図5の面Aにおける断面位置は、斜線を用いて示す。図8、図9において、図5の面Bにおける断面位置は、斜線を用いて示す。
【００５３】
図5に示すように、C型アーム101は、外表面101aで囲まれた内部に、中空部からなる第一空気流路104を含む略円弧状に形成する。C型アーム101の一端部にX線管装置筐体402を載置、固定するための切り欠き部105と、第一空気流路104の開口部104bと、を備える。C型アーム101の他端部は、開口部104aを備える。第一空気流路104は、C型アーム101の内部にあり、開口部104bから開口部104aまで連通して形成される。
【００５４】
図6及び図7に示すように、C型アーム101の内部には、C型アーム101の中空部を分割する第一リブ部101b及び第二リブ部101cを備える。C型アーム101の中空部は、外表面部101aと第一リブ部101bとで覆われた第一空間部106a、外表面部101aと第一リブ部101bと第二リブ部101cとで覆われた第二空間部106b、及び外表面部101aと第二リブ部101cとで覆われた第三空間部106cに分けられる。第一実施形態では、第一空間部106a、第二空間部106b、及び第三空間部106cを第一空気流路104として使用する。
【００５５】
切り欠き部105は、外表面部101aと第一リブ部101bと第二リブ部101cとを、X線受像装置103に対向する面で切り欠いてX線管装置102を搭載可能に構成した対向面部105aと、対向面部105aからC型アーム101の円弧状の中心方向に傾斜する傾斜面部105bと、を備える。
【００５６】
図8及び図9に示すように、C型アーム101のX線受像装置103側の端部にも、第一空間部106a、第二空間部106b、及び第三空間部106cの各開口部が備えられる。第一空間部106a、第二空間部106b、及び第三空間部106cは、第一空気流路104として用いられ、そのX線受像装置103側の端部は開口部104aを形成する。
【００５７】
次に図10乃至図14に基づいて、移動型X線装置2のX線管装置付近の構造について説明する。図10は、移動型X線装置2のX線管装置部分の概略構成を示す斜視図である。図11は、移動型X線装置2のX線管装置筐体及び導風カバーの概略構成を示す側面図である。図12は、移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す上面図である。
【００５８】
図13は、移動型X線装置2のX線管装置付近の概略構成を示す正面図である。図14は、筐体蓋折り曲げ部がない場合の空気の流路を示す説明図である。なお、実際にはX線管装置部カバー201は不透明であり、X線管装置部カバー201の内部構造は移動型X線装置2の外側からは見えないが、説明の便宜のため、図10、図11においてX線管装置部カバー201の内部についても実線を用いて図示する。
【００５９】
図10に示すように、筐体蓋403は、X線管装置筐体402の開口面を覆い、X線受像装置103との対向面(以下「上面」という)403tと、その上面403tから折れ曲がり、X線管装置筐体402の第一側面402aの少なくとも一部を覆う第一折れ曲がり部403aと、X線管装置筐体402の第二側面402bを覆う第二折れ曲がり部403bと、を備える。X線管装置筐体402の第一側面402aには、X線管から生じる熱を放熱するための放熱フィン204aが備えられる。実際には、筐体蓋403の外側からは放熱フィン204aは見えないが、説明のため、図10では放熱フィン204aを点線で図示する。筐体蓋403の上面403tにおけるX線受像装置103側、既述のX線放射口102cとX線受像装置103との間には、X線絞り301が備えられる。X線管装置102のC型アーム101側端部と、第一空気流路104とは、導風カバー302により連結されている。
【００６０】
図11に示すように、X線管装置筐体402の第一側面402aは、略長方形状の第一領域部402a1と、下方に略三角形状の切り欠き部を備えた第二領域部402a2と、を備える。第一領域部402a1は、X線装置筐体402の底面402cから立設し、第二領域部402a2は、X線装置筐体402の傾斜面402eから立設する。放熱フィン204aは、熱伝導率の高い例えばアルミニウムにより形成されたX線管装置筐体402の第一側面402aに、X線管装置筐体402と一体成形される。放熱フィン204a全体の面積はX線管装置筐体402の第一側面402aの第一領域部402a1とほぼ同じである。上記第一折れ曲がり部403aは、第一側面402aの第一領域部402a1を覆うように構成される。
【００６１】
X線管装置筐体402の第一側面402aの下端部は、X線管装置筐体402の底面402cよりも下方(X線受像装置103とは反対方向)に突出した固定部402a3を備える。その固定部402a3を、C型アーム101の切り欠き部105の対向面部105aに、二つの固定部材107a、107bを用いて固定する。同様に、第二側面402bの下端部も、X線管装置筐体402の底面402cよりも下方に突出した固定部を備える(図示を省略)。そして対向面部105aと上記固定部とを、固定部材を用いて固定する。このとき、C型アーム101の切り欠き部105の対向面部105a上に放熱シート405を敷き、その上にX線管装置筐体402を載置して固定する。放熱シート405は、電気絶縁性を持つと更に好ましく、例えばアクリル系の放熱シートを用いてもよい。
【００６２】
図12に示すよう、X線管装置筐体402における第一側面402aと対向する第二側面402bにも、第一側面402aと同様に、放熱フィン204bが備えられる。また、筐体蓋403は、第一折れ曲がり部403aと同様、第二折れ曲がり部403bを備える。
【００６３】
図13に示すように、放熱フィン204aは、フィン群401aを備え、放熱フィン204bは、フィン群401bを備える。フィン群401aは、一端部が第一側面402aに接触し、他端部が開放端として構成される。フィン群401bは、一端部が第二側面402bに接触し、他端部が開放端として構成される。フィン群401aは、X線管装置筐体402の第一側面402aにおける外表面から外側へ立設された多数の薄板により成形される。フィン群401bは、X線管装置筐体402の第二側面402bにおける外表面から外側へ立設された多数の薄板により成形される。これらの薄板は空気流路の幅方向(図13のw方向)にほぼ等間隔で設けられている。
【００６４】
筐体蓋403の上面403tは、X線装置筐体402の開口面402g及び対向面402tを覆う。更に、筐体蓋403は、上面403tに連続し、X線管装置筐体402の第一側面402aに対し、距離dを開けて対向する第一折れ曲がり部403aを備える。第一折れ曲がり部403aは、上面403tから第一側面402a方向に突出する(はみ出す)大きさの矩形状の板状部材を、上面403tの一方の長辺部から直角に折れ曲げて形成する。
【００６５】
また、筐体蓋403は、上面403tに連続し、X線管装置筐体402の第二側面402bに対し、距離dを開けて対向する第二折れ曲がり部403bを備える。第二折れ曲がり部403bは、上面403tから第二側面402b方向に突出する(はみ出す)大きさの矩形状の板状部材を、上面403tの他方の長辺部から直角に折れ曲げて形成する。
【００６６】
第一折れ曲がり部403aは、第一側面402aに対向する面(内壁表面)において、フィン群401aの開放端と接触する。同様に、第二折れ曲がり部403bは、第二側面402bに対向する面(内壁表面)において、フィン群401bの開放端と接触する。
【００６７】
第一側面402aと第一折り曲げ部403aとの間、及び第側二面402bと第二折り曲げ部403bとの間、には、フィン群401a、401bを通った空気が流通する第二空気流路601a、601bが形成される。第二空気流路601a、601bと第一空気流路104とは、導風カバー302の内部空間を介して連通する。第二空気流路601a、601bは、第一空気流路104側とは反対側の端部において、X線管装置部カバー201の内部空間と連通する。導風カバー302は、第二空気流路601a、601bにおける第一空気流路104側の端部からファン205までを覆うように設けられる。
【００６８】
導風カバー302の開放端のそれぞれ、即ち、第一空気流路104における下流側(X線管装置筐体402側)の端部は、筐体蓋403の第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403bの内側にはめ込まれる(図12参照)。導風カバー302とC型アーム101との連結構造については後述する。
【００６９】
第一空気流路104と導風カバー302との間には、ファン205が備えられる。すなわち、ファン205は、第一空気流路104と第二空気流路601a、601bとの間に位置する。ファン205は、C型アーム101内の第一空気流路104内の送風方向を規定するものであり、例えば電動ファンにより形成される。ファン205は、移動型X線装置2の主電源が投入される(ON)間、常時稼働する。ファン205の稼働・停止は、制御部23が制御する。ファン205は、導風カバー302内にあるので、導風カバー302の外側からは見えないが、図10、図11、図12では説明のため図示している。
【００７０】
通常、移動型X線透視撮影装置1が手術室で使用される際には、X線管装置部カバー201に滅菌キャップ303が被せられる。そのため、滅菌キャップ303が装着された場合にも、それによって覆われない位置に、カバー開口部203a、203bは設けられている。更に、カバー開口部203aは、第二空気流路601aの下流付近に、カバー開口部203bは、第二空気流路601bの下流付近に設けられる(図11、図12参照)。
【００７１】
X線管装置部カバー201の内部空間は、カバー開口部203a、203bを介してX線管装置部カバー201の外部空間と連通する。また、カバー開口部203a、203bから誤って指などが入り、X線管装置102に触れることの無いよう、カバー開口部203a、203bは例えば網状の板金(図示は省略する)で塞がれている。
【００７２】
第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403bの作用効果を、これらがない場合との比較により説明する。図14に示すように、もし、第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403bがない場合、カバー開口部203a、203bから流入した空気が放熱フィン204a、204bをよけて通る。よって、第二空気流路601a、601bを形成した図13に示す状態の方が、図14の状態よりも、空冷効果をより高めることができる。
【００７３】
図15乃至図17に基づいて、X線管装置102とC型アーム101との連結構造について説明する。図15は、導風カバー取り付け前のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図である。図16は、導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、C型アーム101側から導風カバー302を見た状態を示す。図17は、導風カバー取り付け後のC型アーム101のX線管装置102付近の構造を示す斜視図であって、X線管装置102側から導風カバー302を見た状態を示す。
【００７４】
図15に示すように、C型アーム101の第一空気流路104の開放端部104bには、ファン205が固定されるファン支持部205aが配置される。ファン支持部205aは、例えば板金で構成される。ファン支持部205aにおけるX線管装置102側面には、二つのファン205が固定部材、例えばねじを用いて固定される。ファン支持部205aは、ファン205と第一空気流路104とを連通されるための送風口(図示を省略)が備えられる。送風口を介して第一空気流路104の開口部104bとファン205との間を空気が流通する。ファン支持部205aにおけるC型アーム101側面には、絶縁性及び密閉性を有する部材、例えばスポンジ304が接着される。よって、このスポンジ304を挟んで、ファン支持部205aと、C型アーム101の切り欠き部105の傾斜面部105bとが連結される。これにより、導風カバー302とC型アーム101との間の隙間を埋めている。
【００７５】
ファン支持部205aにおけるX線受像装置103側には、二つの固定用孔501a、501bが備えられる。
【００７６】
保護カバー404におけるX線受像装置103と対向する面にも、二つの固定用孔501c、501dを備える。
【００７７】
図16、図17に示すように、導風カバー302は、第一折り曲げ部403a及び第二折り曲げ部403bの内側に密着するように入り込ませる。これにより、第二空気流路601a、601bの下流側端面(カバー開口部203a、203b側端面)からファン205までの間の空間を覆い、密閉している。そして、固定用孔501a、501b、501c、501dがある位置において、導風カバー302及びファン支持部205aをねじなどの固定部材502a、502bを用いて固定する。同様に、導風カバー302及び保護カバー404を、ねじなどの固定部材502c、502dを用いて固定する。
【００７８】
第一実施形態に係る移動型X線透視撮影装置1の作用・効果を説明する。一般に、移動型X線透視撮影装置は手術中に透視や撮影をするために使用されるが、大出力での使用や長時間の使用が多い。移動型X線透視撮影装置を大出力で使用したり長時間使用したりすると、X線管装置102内部のX線管が発した熱が内部絶縁油を通じてX線管装置筐体402に伝わり、やがてX線管装置102全体の温度が上昇の原因になる。
【００７９】
本実施形態によれば、X線管装置筐体402に伝わった熱はX線管装置筐体402の第一側面402a、第二側面402bと放熱フィン204a、204bへも伝わる。そして、移動型X線透視撮影装置1の運転中常時動作するファン205により、放熱フィン204a、204bのフィン群401a、401bの間には、運転中常時、カバー開口部203a、203bから流入する外気が流れている。放熱フィン204a、204bに伝達された熱は、フィン群401a、401bの間を流れる空気と熱交換され、空気流路下流から導風カバー302内に入り、ファン205へ流通する。そして、ファン205により、開口部104bからC型アーム101内部の第一空気流路104に送られる。放熱フィン204a、204bで熱交換をして温まった空気は、C型アーム101内部の第一空気流路104を経てX線受像装置103側端部へ至る。X線受像装置103側端部まで流れた空気は、開口部104aからX線受像装置部カバー202内に入る。その後、X線受像装置部カバー202とC型アーム101との隙間108から、X線受像装置部カバー202の外へ漏れ出ることで、少しずつ放出される。
【００８０】
空気がC型アーム101内部を流れる過程で、温まった空気中の熱の一部は熱伝導率の高い材質、例えばアルミニウムにより形成されたC型アーム101内部表面で熱交換される。熱容量が非常に大きいC型アーム101と熱交換されることで放熱の効率を向上させことができる。そして、放出される排気は、C型アーム101の内部を通過する間に冷却されるため、高温の排気が排出されることを抑止する。
【００８１】
また本実施形態によれば、X線受像装置103側端部まで流れた空気はX線受像装置部カバー202の隙間108から少しずつ装置外へ放出されるので、ファン205による勢いのよい空気が直接装置外へ流れ出さず、塵埃を巻き上げる心配もない。また、放出される排気の勢いを弱めることができる。
【００８２】
また、放熱フィン204a、204bの開放端は第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bに密着しており、また第二空気流路601a、601bの空気流路下流側端部からファン205までの空間も導風カバー302によって覆われている。さらにファン205とC型アーム101の間にはスポンジ304を使用して隙間が埋められている。このため第二空気流路601a、601b及び第一空気流路104は密閉されている。よって、放熱フィン204a、204bを通り熱交換した空気は、ファン205を通りC型アーム101の内部にのみ送られる。
【００８３】
また、第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bがない場合、空気は圧力損失の大きいフィン群401a、401bの間を通らずに放熱フィン204a、204bの開放端より外側の、放熱フィン204a、204bとX線管装置部カバー201の内壁面との間を通り、その空気が導風カバー302へ流入していくことになるが、本実施形態では、第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bを備えることで、空気がフィン群401a、401bの間を更に通りやすくなり、放熱の効率を向上させている。
【００８４】
また、X線は筐体蓋403側に照射されるので、X線管周辺の温まった絶縁油は筐体蓋403側に多く流れて行き易く、X線管装置筐体402の中でも筐体蓋403が一番温まり易い。本実施形態によれば、放熱フィン204a、204bを通過する際、フィン群401a、401bと同時に第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bの表面にも空気が流れるので、一番温まり易い筐体蓋403の一部と直接熱交換することができる。
【００８５】
また、筐体蓋403に伝わった熱は、第一折り曲げ部403a、第二折り曲げ部403bからこれらと接している導風カバー302にまで伝わるので、空気が導風カバー302内を流れる際、導風カバー302の表面でも熱交換されることになる。
【００８６】
また、導風カバー302とC型アーム101との間に絶縁性及び密閉性を有する部材、例えばスポンジ304を挟んで連結することにより、X線管装置102とC型アーム101とを絶縁することができ、安全面における信頼性が向上すると共に、C型アーム101へX線管装置102を取り付ける際にはスポンジ304の潰れ具合によって自然に微調整が行われるため、工数をかけることなく容易に空気流路を密閉することができ、放熱の効率を向上させている。
【００８７】
さらに、X線管装置筐体402とC型アーム101の間に放熱シート405を挟むことで、X線管装置筐体402に伝わった熱を熱容量の大きいC型アーム101へ直接伝えることができ、放熱の効率を向上させることができる。更に、放熱シート405が電気絶縁性を備える場合には、X線管装置筐体402とC型アーム101とを絶縁させることで安全面の信頼性を向上させることができる。もし、電気絶縁性を持つ放熱シート405を使用せずに絶縁させる場合にはX線管装置102をC型アーム101から浮かせた状態で取り付け作業を行わなければならないが、電気絶縁性を持つ放熱シートを用いることにより、前者の場合に比べて取り付け易く、組み立て時の工数を削減することができる。
【００８８】
＜第二実施形態＞
第一実施形態では、放熱フィン204a、204bはX線管装置筐体402と一体成形だったが、第二実施形態では、放熱フィン204a、204bをX線管装置筐体402とは別体に構成し、放熱フィン204a、204bをX線管装置筐体402の外表面に接触させて固定する。
【００８９】
第二実施形態では、放熱フィン204a、204bをX線管装置筐体402と一体成形する代わりに、X線管装置筐体402の第一側面402a及び第二側面402bを平面で構成する。そして、放熱フィン204a、204bのそれぞれの片側を平面で構成する。放熱フィン204a、204bの平面と第一側面402a及び第二側面402bとを接着する。
【００９０】
本実施形態によれば、X線管装置筐体402の側面で放熱フィン204a、204bを一体成形する必要がなくなることから、第一実施形態に比べてX線管装置筐体402の製作が容易となる。
【００９１】
＜第三実施形態＞
第一実施形態では、C型アーム101の内部へ送られた空気は、C型アーム101におけるX線受像装置103側端部まで流れていったが、第三実施形態では、C型アーム101の途中に排気口を設け、そこから排気する構成となる。以下、図18乃至図20に基づいて第三実施形態について説明する。図18は、第二実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図である。図19は、C型アーム101における排気口周辺を拡大した説明図である。図20は、C型アーム101をスライド移動させたときの変形状態を示す説明図である。
【００９２】
図18に示すように、第三実施形態では、C型アーム101におけるアーム支持部25近傍に、C型アーム101内の第一空気流路104とC型アーム101の外部空間とを連通させるアーム開口部(以下「排気口」という)701を設ける。第一空気流路104は、排気口701までで封止され、排気口701よりX線受像装置103側には設けられていない。そして、X線管装置部カバー201のカバー開口部203a、203bから流入した空気は、放熱フィン204a、204b、導風カバー302、第一空気流路104を通って排気口701から移動型X線装置2の外部へ排出される(図18の矢印は空気の流れを示す)。
【００９３】
図19に示すように、C型アーム101における排気口701をはさんでX線受像装置103側の外表面101aは、蛇腹状(bellows)部702aにより構成する。C型アーム101における排気口701をはさんでX線管装置102側の外表面101aは、蛇腹状(bellows)部702bにより構成する。
【００９４】
C型アーム101が、図1に示す矢印H方向にスライド移動すると、これに応じて蛇腹状部702a、702bが伸縮し、C型アーム101のスライド移動前後にわたって排気口701がほぼ同じ位置に位置するように構成される。
【００９５】
図20は、C型アーム101のスライド移動とこれに応じて伸縮する蛇腹状部702a、702bの動きを示す。図20の状態Aでは、蛇腹状部702a、702bは、ともに伸縮せず、排気口701がC型アーム101の回転中心付近に位置する。
【００９６】
状態AからC型アーム101を図1の矢印H方向に沿ってX線管装置102側にスライドさせると、蛇腹状部702bが収縮し、蛇腹状部702aは伸展して状態Bに至る。状態Bにおいても、蛇腹状部702a、702bが変形することで排気口701の位置は、状態Aの位置から変わらない。
【００９７】
また、状態AからC型アーム101を図1の矢印H方向に沿ってX線受像装置103側にスライドさせると、蛇腹状部702aが収縮し、蛇腹状部702bは伸展して状態Cに至る。状態Cにおいても、蛇腹状部702a、702bが変形することで排気口701の位置は、状態A、Bの位置から変わらない。
【００９８】
本実施形態によれば、C型アーム101がどの向きであっても確実に床面に向かわない箇所で排気できるため、排気による塵、埃の舞い上がりを抑制し、手術室内での移動型X線透視撮影装置の使用において、より衛生的となる効果が得られる。
【００９９】
＜第四実施形態＞
第一実施形態では、ファン205の送風方向は常に一定であったが、第四実施形態ではファン205の送風方向をC型アーム101の姿勢によって制御し、常に床側から天井側の方向に空気が流れるようにする構成となる。
【０１００】
C型アーム101が、X線管装置を床面側に、X線受像装置103を天井側に位置させた状態ではX線受像装置部カバー202の隙間108から空気が漏れ出ても、床面から垂の距離がX線管装置102よりも相対的に離れているので、排気により床面付近にある塵や埃が舞い上がるという懸念は少ない。しかし、C型アーム101が、垂直面内において回転(図1の矢印C方向に回転)し、X線管装置102が天井側に、X線受像装置103が床面側に位置することがある。この場合、X線受像装置部カバー202の隙間108から空気が漏れ出ると、排気により床面付近にある塵や埃が上述の場合と比較して舞い上がりやすいという懸念がある。
【０１０１】
そこで、C型アーム101の姿勢を検知する姿勢検知部を備え、制御部23が、検知結果に基づいて、C型アーム101のX線管装置102側端部及びX線受像装置103側端部のうち、より床面側に近い端部から吸気し、より天井に近い端部から排気するよう、第一空気流路104内の送風方向を制御する。姿勢検知部は、例えばアーム支持部25の回転量や移動量を基にC型アーム101の姿勢を検知してもよい。
【０１０２】
そのための構成として、例えば、ファン205の回転方向を可変に構成し、制御部23が検知した姿勢に応じて、ファン205の回転方向を変更してもよい。すなわち、ファン205は正逆回転可能なファンであり、制御部23は、検知結果に基づいてファン25が正回転又は逆回転するよう制御する。
【０１０３】
より詳しくは、X線管装置102が床面側に、X線受像装置103が天井側に位置する場合には、既述のとおり、制御部23は、ファン205を、C型アーム101内の第一空気流路104内を、X線管装置102側端からX線受像装置103側端部へ空気が流れる方向に回転(以下「正回転」という)させる。
【０１０４】
一方、X線管装置102が天井側に、X線受像装置103が床面側に位置する場合には、制御部23は、ファン205を、C型アーム101内の第一空気流路104内をX線受像装置103側端部からX線管装置102側端部へ空気が流れる方向に回転(以下「逆回転」という)させる。この場合、空気の流れは、外部から、C型アーム101及び床面側に位置したX線受像装置部カバー202の隙間108を通ってX線受像装置部カバー202の内部に流入する。そして、開口部104aからC型アーム101内の第一空気流路104内に流入し、開口部104bからファン205を通って導風カバー302内に至る。
【０１０５】
次いで、導風カバー302から放熱フィン204a、204bを通り、カバー開口部203a、203bから排出される。これにより、C型アーム101の姿勢によらず、床面よりも相対的に遠い端部から空気が排出され、床面付近の塵や埃の舞い上がりを抑止することができる。
【０１０６】
送風方向を変えるための他の構成例として、逆回転ができないファンを使用する場合には2個以上のファンを同じ個数ずつ逆向きに設置し、制御部23が、C型アーム101の姿勢を検知して、床面側から天井面側に送風するために常にどちらか一方のみを動作させるよう制御してもよい。すなわち、ファン205は、第一空気流路104内において、X線管装置102側端部からX線受像装置103側端部に送風する第一ファンと、X線受像装置103側端部からX線管装置102側端部に送風する第二ファンと、を備え、制御部23は、姿勢検知部の検知結果に基づいて、第一ファン又は第二ファンのいずれか一つを選択して回転させてもよい。
【０１０７】
更に、ファン205を第一空気流路104の内表面などの被固定体に対して回転可能に支持するファン回転支持部を備え、制御部23が、C型アーム101の姿勢の検知結果に基づいて、ファン回転支持部を回転させることで、ファン205の送風方向を変更してもよい。
【０１０８】
以上述べたように、本実施形態によれば、C型アーム101の姿勢に関わらず、C型アーム101において相対的に床面から遠い端部から排気することができ、排気による塵や埃の舞い上がりをより抑制することができる。
【０１０９】
＜第五実施形態＞
第一実施形態では、移動型X線装置2の外部から吸気して放熱フィン204a、204bを冷却後、装置外に排気したが、第五実施形態では、移動型X線装置2内で空気を循環させながら放熱フィン204a、204bの冷却を行う。以下、図21乃至図24に基づいて第五実施形態について説明する。図21は、第五実施形態に係る移動型X線透視撮影装置の放熱構造の概略を示す説明図である。図22は、C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した斜視図である。図23は、C型アーム101におけるX線受像装置側付近を拡大した正面図である。図24は、C型アーム101におけるX線管装置側付近を拡大した説明図である。
【０１１０】
図21に示すように、第五実施形態に係る移動型X線装置2は、C型アーム101内に、X線管装置102からC型アーム101内に空気が流入する空気流入路104cと、C型アーム101内からX線管装置102へ空気が流出する空気流出路104dと、を備える。第五実施形態では、第一空間部106a及び第三空間部106cを空気流入路104cとして用い、第二空間部106bを空気流出路104dとして用いる。上記空気が流れる方向は一例であり、第一空間部106a及び第三空間部106cを空気流出路104dとして用い、第二空間部106bを空気流入路104cとして用いてもよい。この場合、ファン205は、第一空間部106a及び第三空間部106cが空気流出路104d、第二空間部106bが空気流入路104cとなるように送風方向を実現する回転方向で回転する。
【０１１１】
また、第一リブ部101bにおけるX線受像装置部カバー202側端部付近には、第一空間部106aと第二空間部106bとを連通させるための連通孔801aが設けられる。また、第二リブ部101cにおけるX線受像装置部カバー202側端部付近には、第二空間部106bと第三空間部106cとを連通させるための連通孔801bが設けられる。
【０１１２】
C型アーム101のX線管装置102側端部において、導風カバー302は、第二空間部106bのみに連通するよう連結される。第一空間部106a、第三空間部106cは、X線管装置部カバー201内に連通するよう構成される。
【０１１３】
導風カバー302内には、ファン205が設けられる。ファン205は、第二空間部106bから導風カバー302内に空気が送風される向きに回転する(逆回転する)。ファン205の設置位置および回転方向は、空気流入路104c又は空気流出路104d内に備え、第二空間部106b内の送風方向が、第二空間部106b内から導風カバー302へ向かえば上記に限らない。例えばファン205を第一空間部106aや第三空間部106cのX線管装置102側端部に位置させた場合には、ファン205を正回転させてもよい。
【０１１４】
なお、第五実施形態では、移動型X線装置2内で空気が循環するので、第一実施形態にあったカバー開口部や、第三実施形態にあった排気口は設けない。
【０１１５】
図22に示すように、第二空間部106bの内壁表面には、空気流出路104dの全体に渡って断熱加工が施される。断熱加工は、例えばポリエステル不織布などを用いた断熱シート802を接着したり、内壁表面に対して断熱塗装を施したりすることにより行う。
【０１１６】
図22、図23に示すように、空気流入路104cである第一空間部106aを通過した空気は、連通孔801aを通って、空気流出路104dである第二空間部106b内に送風される。同様に、空気流入路104cである第三空間部106cを通過した空気は、連通孔801bを通って、空気流出路104dである第二空間部106b内に送風される。空気流入路104cである第一空間部106a及び第三空間部106cを通過する際、C型アーム101の筐体により、空気が冷却される。冷却された空気は、第二空間部106bに送風されるが、第二空間部106bは断熱加工が施されているので、C型アーム101の筐体から冷却された空気に伝熱することを防ぐ。
【０１１７】
図24に示すように、C型アーム101のX線管装置102側端部では、空気流出路104dである第二空間部106bから導風カバー302内を通り、第二空気流路601a、601b上にある放熱フィン204a、204bを通過する。このとき、X線管装置102から発生された熱を空気が吸熱し、放熱フィン204a、204bが空冷される。第二空気流路601a、601bの下端部からX線管装置部カバー201内に放熱フィン204a、204bにより温められた空気が放出される。温められた空気は、X線管装置筐体402及び筐体蓋403の外部を通って、C型アーム101の第一空間部106a及び第三空間部106c内に流入する。流入した空気は、第一空間部106a及び第三空間部106cを通過するうちにC型アーム101の筐体により冷却され、再度、連通孔801a、801bから第二空間部106b内に送風される。
【０１１８】
本実施形態に係る移動型X線透視撮影装置によれば、放熱フィン204a、204b、X線管装置筐体402、及び筐体蓋403など、X線管装置102から発生した熱で温められた空気をC型アーム101の筐体で冷却し、冷却された空気をC型アーム101内で断熱しながらX線管装置102に戻すことにより、移動型X線装置2の外へ排気を出すことなく、X線管装置102を空冷することが出来る。
【０１１９】
＜第六実施形態＞
上記各実施形態では、アームの他端側にX線受像装置103が備えたが、アームの一端部にX線管装置を備え、他端にX線受像装置を備えないX線装置についても、本発明は適用できる。すなわち、移動型X線装置2とは別体に構成されたX線受像装置、例えばポータブルFPD、イメージングプレート、X線フィルムなど、アームに固定しないX線受像装置やX線受像部材を用いるX線装置でも、本発明は適用できる。
【０１２０】
これにより、X線管装置の空冷に用いた空気を、アームの内部を通過する際に冷却させることができる。
【０１２１】
上記実施形態では、ファン205は、移動型X線装置2の主電源が投入される(ON)間、常時稼働するが、ファン205を任意のタイミングで停止できるように構成してもよい。例えば手動で稼働/停止の切替操作が行えるスイッチを備えてもよい。また、C型アームの姿勢を検知し、排気がされるX線受像装置103が床面に近いことを検知すると、ファン205を停止させるように構成してもよい。これにより、ファン205からの排気により床面付近の埃が舞い上がるのが気になる場合にファン205を手動又は姿勢検知結果から停止させることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
1  移動型X線透視撮影装置、2  移動型X線装置、3  移動型画像表示装置、4  ケーブル、21  走行部、21a、21b  車輪、22  本体部、23  制御部、24  操作部、25  アーム支持部、31  画像処理部、32  表示部、101  C型アーム(アーム)、101a  外表面部、101b  第一リブ部、101c  第二リブ部、102  X線管装置、102a  X線管、102b  管球パイプ、102c  X線放射口、102d  外部部材、103  X線受像装置、104  第一空気流路、104a、104b  開口部、104c  空気流入路、104d  空気流出路、105  切り欠き部、105a  対向面部、105b  傾斜面部、106a  第一空間部、106b  第二空間部、106c  第三空間部、107a、107b  固定部材、108  隙間、201  X線管装置部カバー、202  X線受像装置部カバー、203a、203b  カバー開口部、204a、204b  放熱フィン、205  ファン、205a  ファン支持部、301  X線絞り、302  導風カバー、303  滅菌キャップ、304  スポンジ、401a、401b  フィン群、402  X線管装置筐体、402a  第一側面、402a1  第一領域部、402a2  第二領域部、402a3  固定部、402b  第二側面、402c  底面、402e  傾斜面、402g  開口面、402h  第三側面、402i  第四側面、402t  対向面403  筐体蓋、403a  第一折り曲げ部、403b  第二折り曲げ部、403t  対向面(上面)、404  保護カバー、405  放熱シート、501a、501b、501c、501d  固定用孔、502a、502b、502c、502d  固定部材、601a、601b  第二空気流路、701  排気口、702a、702b  蛇腹状部、801a、801b  連通孔
【国際調査報告】
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2013129449.tif 000029
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