(57)【要約】【課題】  X線発生部の位置決め操作を軽快に行える天井走行式X線撮像装置を提供する。【解決手段】  天井の一部に配置され商用交流電源に接続される無線送電部1及び1次巻線2と、前記無線送電部1及び1次巻線2から電磁誘導作用又は磁気共鳴作用によって受電可能な位置に配置される2次巻線3と、前記2次巻線3が取り付けられ前記2次巻線3によって電源供給されX線を発生する高電圧発生部112、X線発生部103とを有する移動部109と、前記高電圧発生部112の制御信号を発生する制御部117と、前記高電圧発生部112と前記制御部117と信号を伝達する無線通信部９と、を備える。【選択図】          図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井の一部に配置され商用交流電源に接続される無線送電部と、
前記無線送電部から電磁誘導作用又は磁気共鳴作用によって受電可能な位置に配置される無線受電部と前記無線受電部が取り付けられ前記無線受電部によって電源供給されＸ線を発生する高電圧発生部とを有する移動部と、
前記高電圧発生部の制御信号を発生する制御部と、
前記高電圧発生部と前記制御部間で制御信号を伝達する無線通信部と、
を備えたことを特徴とする天井走行式Ｘ線撮像装置。
【請求項２】
前記無線送電部は前記移動部の移動方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項１に記載の天井走行式Ｘ線撮像装置。
【請求項３】
前記移動部の位置情報を検出する位置情報検出部をさらに備え、前記制御部は、前記移動部の位置の前記無線受電部と前記無線送電部との重なりを判定処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の天井走行式Ｘ線撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記無線受電部と前記無線送電部との重なりの判定処理において重なると判定したときは前記無線受電部と前記無線送電部によって前記高電圧発生部を駆動することを特徴とする請求項３に記載の天井走行式Ｘ線撮像装置。
【請求項５】
前記無線受電部に接続するバッテリーをさらに備え、
前記制御部は、前記無線受電部と前記無線送電部との重なりの判定処理において重ならないと判定したときは前記バッテリーによって前記高電圧発生部を駆動することを特徴とする請求項３に記載の天井走行式Ｘ線撮像装置。
【請求項６】
前記移動部を装置の設置床面から鉛直方向に移動するために伸縮自在に設けられる支柱と、前記支柱の内部に通線されたケーブルを巻き取るケーブル巻取り部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の天井走行式Ｘ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、天井走行式X線撮像装置に係り、特に天井走行させるX線発生部の位置決め操作を軽快にする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の天井走行式X線撮像装置は、X線発生部を支持すると共に伸縮機構によりX線発生部を昇降移動させる支柱と、昇降移動を電動により動作させる昇降電動移動機構と、操作者によって操作される入力装置の信号に基づいて昇降電動移動機構を制御する制御部とを備えて、操作者の身長に依存することなくX線発生部の位置決め操作を容易に行なうことを可能とさせていた(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012-143344号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献1ではX線発生部に接続されるケーブルの撓みなどによってX線発生部の位置決め操作の軽快さが損なわれることを防止する問題提起をしていない。このため、本願の出願前において、X線発生部の位置決め操作の軽快さが損なわれることを防止する問題は、依然として未解決の問題であった。
【０００５】
そこで、本願発明の目的は、X線発生部の位置決め操作を軽快に行える天井走行式X線撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の天井走行式X線撮像装置は、天井の一部に配置され商用交流電源に接続される無線送電部と、前記無線送電部から電磁誘導作用又は磁気共鳴作用によって受電可能な位置に配置される無線受電部と前記無線受電部が取り付けられ前記無線受電部によって電源供給されX線を発生するX線発生部とを有する移動部と、前記X線発生部の制御信号を発生する制御部と、前記X線発生部と前記制御部間で制御信号を伝達する無線通信部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、X線発生部の位置決め操作を軽快に行える天井走行式X線撮像装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の天井走行式X線撮像装置の構成例を示す図
【図２】実施例1を説明するための機能ブロック図
【図３】実施例2を説明するための無線送電の送電ポイントの複数配置の例を示す図
【図４】実施例3を説明するための移動部と支柱を通るケーブルの繰出しと巻取の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面に従って本願発明の好ましい実施形態について説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１０】
[各実施例共通の天井走行式X線撮像装置の構成]
図1は、本発明の天井走行式X線撮像装置の構成例を示す図である。本発明のX線撮影装置は、臥位にて被検体101を固定する固定板102aと、立位にて被検体101を固定する固定板102bと、被検体101にX線を照射するX線発生部103と、被検体101に対するX線照射領域を設定するX線絞り装置104と、X線絞り装置104に備えられたX線を遮蔽する可動制限羽根(特に図示しない)を制御する操作つまみ105と、X線発生部103を水平垂直方向への移動、及び水平軸周り及び支柱軸周りに回転させるための操作ハンドル106と、X線撮影条件を設定することが可能な操作パネル107と、X線発生部103を昇降自在に移動可能に支持する支柱108と、支柱108を支持する移動部109と、移動部109を水平方向に移動可能にさせる走行レール110及び天井レール111と、X線発生部103に電力供給を行なう高電圧発生部112と、X線発生部103に対向する位置に配置され、被検体101を透過したX線を検出するX線検出器113a、113bと、X線検出器113a、113bから出力されたX線信号に対して画像処理を行なうX線画像処理部114と、X線画像を表示する表示装置115と、X線画像処理部114から出力されたX線画像を記憶する外部記憶部116と、上記各構成要素を制御する制御部117と、制御部117に対して指令を行なう操作部118と、を備えている。
【００１１】
X線発生部103は、高電圧発生部112から電力供給を受けてX線を発生させる。また、X線発生部103には、特定のエネルギーのX線を選択的に透過させるX線フィルタなどを有していてもよい。
【００１２】
X線絞り装置104は、X線発生部103から発生したX線を遮蔽する可動制限羽根を複数有し、複数の可動制限羽根をそれぞれ操作つまみ105を制御することにより移動し、被検体101に対するX線照射領域を決定する。
【００１３】
X線検出器113a、113bは、例えば、X線を検出する複数の検出素子が二次元アレイ状に配置されて構成されており、X線発生部103から照射され、被検体101を透過したX線の入射量に応じたX線信号を検出する機器である。また、X線検出器113a、113bは、イメージ・インテンシファイア、X線平面検出器、イメージング・プレートの何れであってもよい。
【００１４】
X線画像処理部114は、X線検出器113a、113bから出力されたX線信号を画像処理し、画像処理されたX線画像を出力する。画像処理は、ガンマ変換、階調変換処理、画像の拡大・縮小等である。
【００１５】
外部記憶部116は、X線画像処理部114から出力されたX線画像を記憶する。
【００１６】
表示装置115は、X線画像処理部114から出力されたX線画像、又は外部記憶部116に記憶されたX線画像を表示する。
【００１７】
天井レール111は、天井118に設置された平行した2本のレールから構成され、固定板102aの長手方向(以後、X方向)に設置されている。
【００１８】
走行レール110は、天井レール111と同様平行した2本のレールから構成され、固定板102aの短手方向(以後、Y方向)に設置されている。また、走行レール110は、天井レール111に噛み合い天井レール111上を移動する。
【００１９】
移動部109は、走行レール110上に設置され走行レール110上を移動する。よって、移動部109は、天井レール111及び走行レール110によりXY方向に移動することができる。
【００２０】
支柱108は、太さの異なる複数の中空パイプからなり、支柱108の先端部に取り付けたX線発生部103を固定板102aの鉛直方向(以後、Z方向)に昇降自在に移動することができる。よって、X線発生部103は、天井レール111、走行レール110、及び支柱108によりXYZの各方向に移動することができる。また、X線発生部103は、より詳細にはX線発生部103を水平軸周りに回転可能とする回転機構部(特に図示しない)を介して支柱108に取り付けられており、この回転機構部によりX線発生部103は水平軸周り方向(以後、回転方向)に回転可能である。
【００２１】
X線発生部103は、XYZ及び回転の各方向にそれぞれ設けられた電磁ブレーキ(特に図示しない)により位置を固定されている。操作者は、操作ハンドル106に備えた解除ボタン(特に図示しない)を用いて電磁ブレーキによる固定状態を解除し、操作ハンドル106を用いてX線発生部103をXYZ及び回転の各方向に移動することができる。
【実施例１】
【００２２】
次に、本発明の実施例1について図1及び図2を用いて説明する。実施例1では主に無線によるX線発生部103への送受電と制御信号の伝達の例を示している。
【００２３】
[実施例1の天井走行式X線撮像装置の特徴部分の構成]
図2は実施例1を説明するための機能ブロック図である。
【００２４】
実施例1の天井走行式X線撮像装置は、商用交流電源に接続される無線送電部1と、無線送電部1の交流電力を磁界に変換する1次巻線2と、1次巻線2に変換された磁界を交流電力に変換する2次巻線3と、2次巻線3に変換された交流電力を受電し、交流電力から直流電力へ整流する整流器を有する無線受電部4と、無線受電部4に整流された直流電力を蓄えるバッテリー5と、高電圧発生部112を制御する前記制御部117と、各装置間の無線通信を行う無線通信部9と、移動部109の位置情報を検出する位置情報検出部13と、により構成される。
【００２５】
天井の一部に商用交流電源に接続された無線送電部1と変圧器の1次巻線2を、前記1次巻線に磁気的に結合可能な位置に前記変圧器の2次巻線をそれぞれ配置し、前記1次巻線に商用電源を供給し、前記1次巻線2から電磁誘導作用又は磁気共鳴作用によって前記2次巻線3に受電し、受電後に整流しバッテリー5を介して高電圧発生部112に供給する。
【００２６】
また、無線送電部1の送受電方式は、電磁誘導方式、磁界共鳴方式などである。さらに、無線通信部9の通信方式は、WiFi、デジタル機器用近距離無線通信等や赤外線通信などである。
【００２７】
[実施例1の天井走行式X線撮像装置の動作]
無線送電部1は商用交流電源に接続され1次巻線2に通電する。1次巻線2は無線送電部1からの交流電力を磁界に変換する。2次巻線3は1次巻線2に変換された磁界を交流電力に変換する。無線受電部4は2次巻線3に変換された交流電力を受電し、交流電力から直流電力へ整流器を用いて整流する。バッテリー5は無線受電部4に変換された直流電力を蓄える。高電圧発生部112はバッテリー5からの電力をインバータ、高電圧変圧器、高電圧整流器(図示省略)を介して高電圧直流電力へ変換し、X線発生部103に供給してX線を発生する。高電圧発生部112は操作パネル107に設定されたX線の発生条件に基づき制御部117によって制御される。
【００２８】
[実施例1の天井走行式X線撮像装置の効果]
以上説明したように実施例1の天井走行式X線撮像装置は、天井の一部に配置され商用交流電源に接続される無線送電部1及び1次巻線2(無線送電部)と、前記無線送電部1及び1次巻線2から電磁誘導作用又は磁気共鳴作用によって受電可能な位置に配置される2次巻線3(無線受電部)と、前記2次巻線3が取り付けられ前記2次巻線3によって電源供給されX線を発生する高電圧発生部112、X線発生部103とを有する移動部109と、前記高電圧発生部112の制御信号を発生する制御部117と、前記高電圧発生部112と前記制御部117間で制御信号を伝達する無線通信部9と、を備えたので、高電圧発生部112に接続されるケーブルが不要となるため、当該ケーブルの撓みなどの影響を受けなくなるから、X線発生部の位置決め操作を軽快に行える天井走行式X線撮像装置を提供するという効果を奏する。
【実施例２】
【００２９】
次に、本発明の実施例2について図1乃至図3を用いて説明する。実施例2ではレールに沿って移動可能である天井走行式X線撮像装置で複数の1次巻線に対する2次巻線の位置を検出し、検出された結果、前記2次巻線が前記複数の1次巻線の何れかと重なる位置では1次巻線と2次巻線とから高電圧発生部へ直接電力を供給し、前記2次巻線が前記複数の1次巻線の何れにも重ならない位置ではX線発生部への電力をバッテリーより供給することで、1次巻線と2次巻線の位置関係に拘わらず高電圧発生部112を駆動可能とする例を示している。
【００３０】
[実施例2の天井走行式X線撮像装置の特徴部分の構成]
図3は、実施例2を説明するための無線送電の送電ポイントの複数配置の例を示す図である。
【００３１】
実施例2の天井走行式X線撮像装置は、実施例1で説明した天井走行式X線撮像装置に加えて、移動部109の位置情報を検出する位置情報検出部13を追加する。位置情報検出部13は、ロータリエンコーダなど天井レール111および走行レール110の位置のX方向又はY方向の位置を検出するものである。
【００３２】
2次巻線3は走行レール110の端に設置されており2次巻線3と無線受電部4は、移動部109が走行レール110を移動可能な長さのケーブルで接続されている。1次巻線2は、天井レール111に沿って図示のとおり、1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4の4個設置されている。
【００３３】
図示した1次巻線2の数は、4個に限らず複数個であればよい。
【００３４】
制御部117は、位置情報検出部13によって検出された結果、前記2次巻線3が前記1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4の何れかと重なる位置では例えば1次巻線2-1と2次巻線3とからX線発生部103へ直接電力を供給し、前記2次巻線3が前記1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4の何れにも重ならない位置ではX線発生部103への電力をバッテリー5より供給するようにプログラミングされている。
【００３５】
また、1次巻線2の数は、1個であっても、2次巻線3との重なりの判定を行ってもよい。
【００３６】
[実施例2の天井走行式X線撮像装置の動作]
天井レール111および走行レール110は、移動部109は、天井レール111および走行レール110により天井面を任意に移動する。制御部117は移動部109および走行レール110に設置された位置情報検出部13から移動部109の位置情報を得る。図示した例では、無線通信部9を通して2次巻線3と1次巻線2-1の位置が位置情報検出部13によって検出される。
【００３７】
位置情報検出部13は走行レール110に沿って移動可能である天井走行式X線撮像装置で1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4に対する2次巻線3の位置を検出する。制御部117は、位置情報検出部13によって検出された結果、前記2次巻線3が前記1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4の何れかと重なる位置では例えば1次巻線2-1と2次巻線3とから高電圧発生部112へ直接電力を供給し、前記2次巻線3が前記1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4の何れにも重ならない位置ではX線発生部103への電力をバッテリー5より供給する。
【００３８】
[実施例2の天井走行式X線撮像装置の効果]
以上説明したように実施例2の天井走行式X線撮像装置は、実施例1で説明した効果の他に、2次巻線3と1次巻線1次巻線2-1、2-2、2-3、2-4との重なりを検知し、X線発生部103を駆動するために1次巻線と2次巻線の変換効率を最適化する実施例2の特有の効果を奏する。
【実施例３】
【００３９】
次に、本発明の実施例3について図1乃至図4を用いて説明する。実施例3では天井走行式X線撮像装置で移動部を昇降する際にケーブルが引き出されないようにケーブルを巻き取る例を示している。
【００４０】
[実施例3の天井走行式X線撮像装置の特徴部分の構成]
図4は実施例3を説明するための移動部と支柱を通るケーブルの繰出しと巻取の例を示す図である。
【００４１】
実施例3の天井走行式X線撮像装置は、実施例1で説明した天井走行式X線撮像装置に加えて、支柱108の内部に通線されたケーブルを巻き取るケーブル巻取り部18を追加する。ケーブル巻取り部18は、公知の電動式ケーブル巻取器であり、支柱108が上下に伸縮する際には、ケーブル巻取り機構18により余長が巻き取られる。
【００４２】
移動部109から操作パネル107、X線発生部103、X線絞り装置104までのケーブルは、支柱108の内部を通して配線する。
【００４３】
[実施例3の天井走行式X線撮像装置の動作]
上記ケーブルは、ケーブル巻取り機構18によりケーブルの余長が巻き取られ、ケーブルは支柱108からはみでない。
【００４４】
[実施例3の天井走行式X線撮像装置の効果]
以上説明したように実施例3の天井走行式X線撮像装置は、実施例1で説明した効果の他に、ケーブル巻取り機構18によりケーブルの余長が巻き取られるため、よりケーブルの撓みが抑制でき、さらに移動部の軽快な操作に寄与するという実施例3の特有の効果を奏する。
【その他実施例】
【００４５】
また、制御部117は、常にバッテリー5の充放電の状態を監視し、操作パネル107や操作部118にバッテリーの残量情報や電圧、温度情報などを表示してもよい。
【００４６】
また、操作部118から送信される撮影のオーダー情報との比較/計算から、連続したX線撮影が可能な回数を表示してもよい。
【００４７】
また、比較的に出力の低いX線撮影装置では、モノタンク式のX線発生装置およびX線管装置を組み合わせることにより、より軽量で操作力の軽いX線撮影装置を構成してもよい。
【００４８】
また、支柱108の伸縮を手動で操作する機会が少ない用途向けの天井走行式X線撮像装置の場合、移動部109から操作部パネル107、X線発生部103、X線絞り装置104までのケーブルは、支柱108の伸縮分の余長を持たせて支柱108の外部配線とすることにより、ケーブル巻取り機構18を省略してもよい。
【００４９】
また、連続してX線撮影をする機会が少ない用途向けの天井走行式X線撮像装置の場合、1次コイルの設置場所を一箇所とし、バッテリーの残量が低下した際に天井走行式X線管保持装置を移動して充電する方式としてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
1  無線送電部、2、2-1、2-2、2-3、2-4  1次巻線、3  2次巻線  4  無線受電部  5  バッテリー  9  無線通信部  13  位置情報検出部  18  ケーブル巻取り部、101  被検体、102a，102b  固定板、103  X線発生部、104  X線絞り装置、105  操作つまみ、106  操作ハンドル、107  操作パネル、108  支柱、109  移動部、110  走行レール、111  天井レール、112  高電圧発生部、113a，113b  X線検出器、114  X線画像処理部、115  表示装置、116  外部記憶部、117  制御部、118  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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