JP2006158845A - 放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 放射線撮影装置と放射線照射装置とを備えた放射線撮影システムにおいて、補助装置を用いずに放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を測定可能にする。
【解決手段】 制御手段１１および距離測定用の無線信号を送受信する通信手段１３をＸ線照射装置１０に内蔵し、通信手段１３からの無線信号の受信に基づいて通信手段１３に無線信号を送信する通信手段２１をＸ線撮影装置２０に内蔵し、通信手段１３から送信された無線信号が通信手段２１により受信され、この受信に基づいて通信手段２１から送信された無線信号が通信手段１３により受信されるまでの時間を制御手段１１により計測することにより、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を測定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像情報を担持する放射線の照射を受けてこの画像情報を記録する放射線画像情報記録手段を備えた放射線撮影装置と、この放射線撮影装置に向けて放射線を照射する放射線源を備えた放射線照射装置とを備えた放射線撮影システムに関するものである。

今日、医療診断等を目的とするＸ線（放射線）撮影において、Ｘ線画像情報記録手段として固体検出器（半導体を主要部とするもの）を用いて、この固体検出器により被写体を透過したＸ線を検出して被写体に関するＸ線画像を表す画像信号を得るＸ線撮影装置が各種提案、実用化されている。

この装置に使用される固体検出器としても、種々の方式が提案されている。例えば、Ｘ線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、Ｘ線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、或いは、Ｘ線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等がある。この方式における固体検出器は、光導電層と電荷収集電極を主要部とするものである。

また、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のものや、特許文献１に記載されているような、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のもの等がある。

また本願出願人は、特許文献２等において改良型直接変換方式の固体検出器を提案している。改良型直接変換方式の固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録光（Ｘ線またはＸ線の照射により発生した蛍光等）を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、潜像電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、をこの順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。これら３層の両側には電極（第１の導電体層および第２の導電体層）が積層される。また、この方式における固体検出器は、記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を主要部とするものである。

また、上記の固体検出器を用いた装置以外にも、医療用Ｘ線撮影においてはイメージングプレートやフィルム等種々のＸ線画像情報記録手段が用いられているが、いずれの場合にしてもＸ線撮影を行うに際しては、Ｘ線撮影装置とＸ線照射装置との間の距離が適正でないと良好な画像が得られず、場合によっては再撮影を行わなくてはならなくなり被験者の被爆線量の増加につながってしまう。そのため、Ｘ線撮影を行うに際してはＸ線撮影装置とＸ線照射装置との間の距離を適正に設定する必要があり、このような要求に応えるため特許文献３においてＸ線撮影装置とＸ線照射装置との距離を測定するシステムが提案されている。
特開２０００−２４４８２４号公報 特開２０００−１０５２９７号公報 特開平５−２５３２１９号公報

上記特許文献３に記載されているシステムはＸ線照射装置側に超音波距離計測装置を設け、これによりＸ線照射装置からＸ線撮影装置までの距離を測定するものであるが、超音波を距離測定に用いる場合にはＸ線照射装置とＸ線撮影装置との間に介在物があると著しく測定精度が低下するため、Ｘ線照射装置と対向する被験者に超音波受信機を装着させて、Ｘ線照射装置側から照射した超音波を超音波受信機で受信するまでの時間に基づいて距離を測定していた。

もちろんこのようなシステムによってもＸ線照射装置とＸ線撮影装置との間の距離を測定することは可能であるが、被験者に超音波受信機のような補助装置を装着させるのは被験者にとって負担であるため、補助装置を用いずＸ線照射装置とＸ線撮影装置との間の距離を直接測定できるシステムが望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放射線撮影装置と放射線照射装置とを備えた放射線撮影システムにおいて、補助装置を用いずに放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を測定可能な放射線撮影システムを提供することを目的とするものである。

本発明による放射線撮影システムは、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録する放射線画像情報記録手段を備えた放射線撮影装置と、放射線撮影装置に向けて放射線を照射する放射線源を備えた放射線照射装置と、放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を、距離測定用の無線信号により測定する距離測定手段とを備えてなることを特徴とするものである。

本発明において「放射線画像情報記録手段」には、半導体を主要部とする固体検出器、イメージングプレートまたはフィルム等種々のデバイスを用いることが可能である。

また、「距離測定用の無線信号」とは、２地点間で無線信号を送受信し、その到達時間から２地点間の距離を算出可能な無線信号であればどのようなものでもよく、例えばUWB（Ultra Wide Band）等を用いれば良い。

本発明による放射線撮影システムにおいて距離測定手段は、無線信号を送受信する第１の通信手段と、第１の通信手段からの無線信号の受信に基づいて第１の通信手段に無線信号を送信する第２の通信手段とを備え、第１の通信手段もしくは第２の通信手段のうち一方が放射線撮影装置に備えられ、他方が放射線照射装置に備えられており、第１の通信手段から送信された無線信号が第２の通信手段により受信され、この受信に基づいて第２の通信手段から送信された無線信号が第１の通信手段により受信されるまでの時間を計測することにより、放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を測定するものとしてもよい。

また、距離測定手段は、無線信号を送信する第１の通信手段と、無線信号を受信する第２の通信手段とを備え、第１の通信手段もしくは第２の通信手段のうち一方が放射線撮影装置に備えられ、他方が放射線照射装置に備えられており、第１の通信手段から送信された無線信号が第２の通信手段により受信されるまでの時間を計測することにより、放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を測定するものとしてもよい。

また、放射線照射装置は、距離測定手段により測定された距離に基づいて、距離情報もしくは距離情報に準じた情報を表示する表示手段を備えたものとしてもよい。

ここで「距離情報に準じた情報」とは、例えば距離測定手段により測定された距離において適正に撮影可能な人体の部位等、放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離に関係する情報であればどのようなものでもよい。

また、放射線照射装置は、距離測定手段により測定された距離が所定の距離範囲にない場合に放射線源の放射線の照射を禁止する制御手段を備えたものとしてもよい。

さらに、距離測定手段により測定された距離に基づいて、放射線撮影装置と放射線照射装置との距離が所定の距離となるように、放射線撮影装置および／または放射線照射装置を移動させる移動手段を備えたものとしてもよい。

本発明による放射線撮影システムは、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録する放射線画像情報記録手段を備えた放射線撮影装置と、放射線撮影装置に向けて放射線を照射する放射線源を備えた放射線照射装置とからなる放射線撮影システムにおいて、放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を、距離測定用の無線信号により測定する距離測定手段を設けたことにより、従来の超音波距離計測装置において必要であった超音波受信機等の補助装置を用いずに放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離を測定することができるため、被験者に負担を掛けずに距離測定を行うことが可能となる。

また、放射線照射装置に、距離測定手段により測定された距離が所定の距離範囲にない場合に放射線源の放射線の照射を禁止する制御手段を備えることにより、放射線撮影装置と放射線照射装置との間の距離が適正でない場合に生じる撮影不良を防止することができるため、再撮影により被験者に余計な放射線を照射することを無くすことができる。

さらに、距離測定手段により測定された距離に基づいて、放射線撮影装置と放射線照射装置との距離が所定の距離となるように、放射線撮影装置および／または放射線照射装置を自動的に移動させる移動手段を備えたものとすることにより、撮影者の負担を軽減させることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明によるＸ線（放射線）撮影システムの一例を示す概略図、図２は上記Ｘ線撮影システムの概略構成図である。

このＸ線撮影システム１は、画像情報を担持するＸ線の照射を受けて画像情報を記録するＸ線画像情報記録手段としての固体検出器２２を備えたＸ線撮影装置２０と、このＸ線撮影装置２０に向けてＸ線を照射するＸ線源１２を備えたＸ線照射装置１０と、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を測定する距離測定手段と、Ｘ線照射装置１０をＸ線撮影装置２０に近接する方向もしくは離間する方向に移動させる移動手段とから構成されている。

Ｘ線照射装置１０は、Ｘ線源１２と、距離測定用の無線信号を送受信する通信手段１３と、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離情報等を表示するためのモニター１４と、これらを制御するための制御手段１１とを備えている。

Ｘ線撮影装置２０は、通信手段１３からの無線信号の受信に基づいて通信手段１３に無線信号を送信する通信手段２１と、固体検出器２２とを備えている。

距離測定手段は、Ｘ線照射装置１０の制御手段１１および通信手段１３と、Ｘ線撮影装置２０の通信手段２１とから構成されており、通信手段１３から送信された無線信号が通信手段２１により受信され、この受信に基づいて通信手段２１から送信された無線信号が通信手段１３により受信されるまでの時間を制御手段１１により計測することにより、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を測定するものである。

なお、通信手段１３および通信手段２１の設置位置の高さが異なる場合には、両者の距離には水平方向成分（Ｘ線源１２からのＸ線の照射軸方向）だけでなく垂直方向成分（Ｘ線源１２からのＸ線の照射軸方向と直交する方向）も含むようになるため、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を正確に測定することができなくなる。そのため、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を正確に測定するためには通信手段１３および通信手段２１の設置位置の高さをなるべく等しくする必要がある。

また、距離測定用の無線信号としては、時間分解能が高い超短パルス状の無線信号であるUWB（Ultra Wide Band）を用いることが好ましいが、特にこの方式に限定されるものではなく、どのような信号を用いても良い。

移動手段は、駆動部と車輪から構成された駆動装置と、レール３０とから構成されている。駆動装置はＸ線照射装置１０の底部に固定されるとともにレール３０上に設置され、制御手段１１からの指示に基づいてレール３０上を移動するものである。

次いで、上記Ｘ線撮影システム１の動作について説明する。図４はＸ線撮影システム１の撮影時におけるＸ線照射装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。

まず、撮影者により撮影する部位等の撮影情報がＸ線照射装置１０に入力される（Ｓ１）。

Ｘ線照射装置１０の制御手段１１は、撮影情報が入力されるとＸ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を測定するために通信手段１３から距離測定用の無線信号を送信させる。通信手段１３から送信された無線信号が通信手段２１により受信され、この受信に基づいて通信手段２１から送信された無線信号が通信手段１３により受信されるまでの時間を制御手段１１により計測することにより、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を測定させ、測定結果を図３に示すように撮影情報等と併せてモニター１４に表示させる（Ｓ２）。

ここで、計測した時間から距離を算出する方法について説明する。通信手段２１が通信手段１３からの無線信号の受信に基づいて無線信号を送信するまでの時間は既知の時間ｔ０であり、実際に制御手段１１により計測された時間をｔ１、光速をｃとすると、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離Ｌは、以下の式により算出される。

Ｌ＝（１／２）×ｃ×（ｔ１−ｔ０）
さらに、モニターの表示について詳細に説明する。撮影者から入力された撮影部位と、この部位に対応した適切な撮影距離を併せて撮影情報Ｍ１として表示させる。なお、撮影部位に対応した撮影距離は制御手段１１内のデータベースに予め記憶させておく。

また、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離の測定結果、すなわち現在のＸ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離Ｍ２を表示させる。

さらに、撮影の可否を示すインジケーターＭ３を表示させる。このインジケーターは例えば、適正な撮影距離に現在距離が合致している場合には「READY」、適正な撮影距離に現在距離が合致していない場合には「NOT READY」と表示させればよい。

次に、現在位置と撮影距離とが合致していない場合には、Ｘ線照射装置１０の制御手段１１は、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離が撮影距離に合致するように、駆動装置を駆動させてＸ線照射装置１０を移動させる（Ｓ３）。

移動後に再度距離測定を行い、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離が撮影距離に合致しているか確認し、合致している場合には次のステップに進み、合致していない場合には再度位置調整を行う（Ｓ４）。制御手段１１は、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離が撮影距離に合致していない場合には、撮影者により不図示の照射スイッチが押下されてもＸ線源１２からＸ線が照射されないように制御する。

次に、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離が撮影距離に合致した状態で、モニター１４の表示画面中のインジケーターＭ３を撮影可能状態（例えば「READY」）として撮影者により不図示の照射スイッチが押下されるまで待機し（Ｓ５、Ｓ６）、撮影者により照射スイッチが押下されたらＸ線源１２から被写体５に向けてＸ線を照射させる（Ｓ７）。

Ｘ線照射装置１０からＸ線が照射されたら、Ｘ線撮影装置２０により被写体５のＸ線撮影を行い、一連の処理を終了する。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば、Ｘ線画像情報記録手段としては、上記の固体検出器２２以外にも、イメージングプレートまたはフィルム等種々のデバイスを用いることが可能である。

また、距離測定手段の態様も上記に限定されるものではなく、無線信号を送信する第１の通信手段と、無線信号を受信する第２の通信手段とを備え、第１の通信手段もしくは第２の通信手段のうち一方がＸ線撮影装置２０に備えられ、他方がＸ線照射装置１０に備えられており、第１の通信手段から送信された無線信号が第２の通信手段により受信されるまでの時間を制御手段１１により計測することにより、Ｘ線撮影装置２０とＸ線照射装置１０との間の距離を測定するものとしてもよい。

なおこの場合は、Ｘ線撮影装置２０側に備えられた通信手段とＸ線照射装置１０の制御手段１１とは時刻が同期している必要があるが、これについてはＸ線撮影装置２０側に備えられた通信手段およびＸ線照射装置１０の制御手段１１の両方に高品位の電波時計を設けたり、Ｘ線撮影装置２０側に備えられた通信手段とＸ線照射装置１０の制御手段１１とを有線で接続して時刻の同期を取る等、どのような態様としてもよい。

本発明によるＸ線（放射線）撮影システムの一例を示す概略図 上記Ｘ線撮影システムの概略構成図 Ｘ線照射装置のモニターの表示例を示す図 Ｘ線撮影システムの撮影時におけるＸ線照射装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート

符号の説明

１ Ｘ線撮影システム
５ 被写体
１０ Ｘ線照射装置
１１ 制御手段
１２ Ｘ線源
１３ 通信手段
１４ モニター
２０ Ｘ線撮影装置
２１ 通信手段
２２ 固体検出器
３０ レール

Claims (6)

1. 画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録する放射線画像情報記録手段を備えた放射線撮影装置と、
   該放射線撮影装置に向けて前記放射線を照射する放射線源を備えた放射線照射装置と、
   前記放射線撮影装置と前記放射線照射装置との間の距離を、距離測定用の無線信号により測定する距離測定手段とを備えてなることを特徴とする放射線撮影システム。
2. 前記距離測定手段が、前記無線信号を送受信する第１の通信手段と、該第１の通信手段からの前記無線信号の受信に基づいて前記第１の通信手段に前記無線信号を送信する第２の通信手段とを備え、前記第１の通信手段もしくは前記第２の通信手段のうち一方が前記放射線撮影装置に備えられ、他方が前記放射線照射装置に備えられており、前記第１の通信手段から送信された前記無線信号が前記第２の通信手段により受信され、該受信に基づいて前記第２の通信手段から送信された前記無線信号が前記第１の通信手段により受信されるまでの時間を計測することにより、前記放射線撮影装置と前記放射線照射装置との間の距離を測定するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線撮影システム。
3. 前記距離測定手段が、前記無線信号を送信する第１の通信手段と、前記無線信号を受信する第２の通信手段とを備え、前記第１の通信手段もしくは前記第２の通信手段のうち一方が前記放射線撮影装置に備えられ、他方が前記放射線照射装置に備えられており、前記第１の通信手段から送信された前記無線信号が前記第２の通信手段により受信されるまでの時間を計測することにより、前記放射線撮影装置と前記放射線照射装置との間の距離を測定するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線撮影システム。
4. 前記放射線照射装置が、前記距離測定手段により測定された距離に基づいて、距離情報もしくは該距離情報に準じた情報を表示する表示手段を備えたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の放射線撮影システム。
5. 前記放射線照射装置が、前記距離測定手段により測定された距離が所定の距離範囲にない場合に前記放射線源の前記放射線の照射を禁止する制御手段を備えたものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の放射線撮影システム。
6. 前記距離測定手段により測定された距離に基づいて、前記放射線撮影装置と前記放射線照射装置との距離が所定の距離となるように、前記放射線撮影装置および／または前記放射線照射装置を移動させる移動手段を備えたものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の放射線撮影システム。

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