JP2006263339A - 画像取得装置及び画像取得システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 1GHz超の周波数の電波を用いて大容量の画像データを高速に通信可能にしつつ、画像データを取得するに際して必要な信号が、1GHz超の周波数の電波の通信不良によって通信できなくなることを回避して、タイムリーに通信されるようにする。
【解決手段】 この画像取得装置には、画像データを得る画像取得手段と、画像取得手段により得られた画像データをアンテナから外部機器に1GHz超の周波数の電波により送信する第1電波通信手段と、画像取得手段が画像データを得るための信号を、1GHz超の周波数の電波よりも長い波長の電波により他の装置と通信する第2電波通信手段とが備えられている。
【選択図】 図3
【解決手段】 この画像取得装置には、画像データを得る画像取得手段と、画像取得手段により得られた画像データをアンテナから外部機器に1GHz超の周波数の電波により送信する第1電波通信手段と、画像取得手段が画像データを得るための信号を、1GHz超の周波数の電波よりも長い波長の電波により他の装置と通信する第2電波通信手段とが備えられている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、画像取得装置及び画像取得システムに係り、特に、画像データを外部の機器に通信することのできる画像取得装置及び画像取得システムに関する。
従来のCR(Computed Radiography)、フィルムでは、X線撮影から撮影画像の確認まで数十秒から数分必要であるために、画像確認の結果撮影不良であったとしても、その確認時間の間に患者(被写体)はすでに撮影室から出て着衣していたり、放射線科から出ていたりして、再撮影を要求するのに煩わしかった。
このため、X線撮影から数秒で放射線画像データを生成できるFPD(Flat Panel Detector:放射線画像検出器)を用いたDRが提案されている。しかし、FPDを内蔵したカセッテと画像確認用のコンソールとがケーブルで結ばれたものであったので、X線撮影時にケーブルが患者にからみつかないようにカセッテを取り回す必要があり、取り回しが厄介であるという問題があった。
このため、X線撮影から数秒で放射線画像データを生成できるFPD(Flat Panel Detector:放射線画像検出器)を用いたDRが提案されている。しかし、FPDを内蔵したカセッテと画像確認用のコンソールとがケーブルで結ばれたものであったので、X線撮影時にケーブルが患者にからみつかないようにカセッテを取り回す必要があり、取り回しが厄介であるという問題があった。
そこで、例えば特許文献1や特許文献2などには、FPDを内蔵したカセッテに無線通信部を設け、当該無線通信部による無線通信によってコンソールと通信することが開示されている。
一方、無線通信の方法としては、1GHz超の周波数の電波を用いて大容量データを高速に通信する方法がある。例えば特許文献3に示すように次世代携帯電話通信網によるデータ通信や、無線LANの規格であるIEEE802.11a、802.11b、802.11g等に適合した無線LANによるデータ通信が挙げられる。
また、例えば特許文献4には、赤外線通信手段と、電波通信手段とを有し、通信状態に応じて最適な通信手段を選択することが記載されている。
特開2004−180931号公報
特開2004−173907号公報
特開2003−281028号公報
特開2005−13310号公報
一方、無線通信の方法としては、1GHz超の周波数の電波を用いて大容量データを高速に通信する方法がある。例えば特許文献3に示すように次世代携帯電話通信網によるデータ通信や、無線LANの規格であるIEEE802.11a、802.11b、802.11g等に適合した無線LANによるデータ通信が挙げられる。
また、例えば特許文献4には、赤外線通信手段と、電波通信手段とを有し、通信状態に応じて最適な通信手段を選択することが記載されている。
しかしながら、1GHz超の周波数の電波による無線通信は、無線電波が天井、壁、床、棚等で反射するが、電波の直接波と反射波とが合成され強めあったり弱めあったりする。特に、反射波の電波経路が直接波の電波経路より半波長+波長の奇数倍分長くなって反射波と直接波との位相が反転してしまうと、直接波と反射波とが打ち消しあって通信不良となってしまう。すなわち、様々な反射波の合成となる「マルチパスフェージング(Multi Pass Fading)」が生じてしまう。
また、1GHz超の周波数の電波は、光に近い伝搬特性であるために、障害物の陰には届きにくい「シャドウウイング(Shadowing)」も生じてしまう。
また、1GHz超の周波数の電波は、光に近い伝搬特性であるために、障害物の陰には届きにくい「シャドウウイング(Shadowing)」も生じてしまう。
そして、カセッテには、回路などでのX線散乱がX線撮影画像に影響しないように導電性材料であるX線遮蔽部材や、導電性材料からなる筐体を設けることが多く、この場合、カセッテの無線通信部と筐体との間の距離や、無線通信部とX線遮蔽部材との間の距離を開けることが困難なために、指向性がどうしても生じる。また、撮影のためにカセッテを置く撮影台などのように、カセッテ以外の機器においても導電性材料から形成されたものがカセッテの近傍に配置されることもある。したがって、カセッテを用いたX線撮影では、被写体とカセッテとの配置関係や、導電性材料からなる機器とカセッテとの配置関係を微妙に調整しなければ、導電性材料からなる機器や被写体などが障害物となって通信不良が生じたり、無線通信部の指向性によって通信不良が生じたりする。
そして、このような通信不良が生じると例えばX線撮影の準備ができた旨の信号やX線照射を受けた旨の信号など1秒未満のタイムリー(通常、1秒未満の時間内)に通信すべき、撮影により画像を得るための撮影用信号が通信できないという問題が生じてしまう。
また、赤外線通信などの光通信は不透明な物体の陰には全く通信できない。
そして、このような通信不良が生じると例えばX線撮影の準備ができた旨の信号やX線照射を受けた旨の信号など1秒未満のタイムリー(通常、1秒未満の時間内)に通信すべき、撮影により画像を得るための撮影用信号が通信できないという問題が生じてしまう。
また、赤外線通信などの光通信は不透明な物体の陰には全く通信できない。
本発明の課題は、1GHz超の周波数の電波を用いて大容量の画像データを高速に通信可能にしつつ、画像データを取得するに際して確実にタイムリーに通信される必要がある信号であって、撮影により画像データを得るための撮影用信号が、1GHz超の周波数の電波の通信不良によって通信できなくなることを回避して、タイムリーに通信されるようにすることである。
請求項1記載の発明における画像取得装置は、
撮影により画像データを得る画像取得手段と、
前記画像取得手段により得られた画像データをアンテナから外部機器に1GHz超の周波数の電波により送信する第1電波通信手段と、
前記画像取得手段が画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を、1GHz以下の周波数の電波により他の装置と通信する第2電波通信手段とを有することを特徴としている。
撮影により画像データを得る画像取得手段と、
前記画像取得手段により得られた画像データをアンテナから外部機器に1GHz超の周波数の電波により送信する第1電波通信手段と、
前記画像取得手段が画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を、1GHz以下の周波数の電波により他の装置と通信する第2電波通信手段とを有することを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像取得装置において、
前記第2電波通信手段は、前記画像取得手段が画像を得る際のタイミング信号を通信することを特徴としている。
前記第2電波通信手段は、前記画像取得手段が画像を得る際のタイミング信号を通信することを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段を囲う導電性材料の筐体を有し、
前記第1電波通信手段の前記アンテナが前記筐体に近接して設けられていることを特徴としている。
前記画像取得手段を囲う導電性材料の筐体を有し、
前記第1電波通信手段の前記アンテナが前記筐体に近接して設けられていることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段、前記第1電波通信手段及び前記第2電波通信手段を制御する制御手段と、
前記画像取得手段、前記第1電波通信手段、前記第2電波通信手段及び前記制御手段を駆動する電力を挙窮する内部電源とを備えることを特徴としている。
前記画像取得手段、前記第1電波通信手段及び前記第2電波通信手段を制御する制御手段と、
前記画像取得手段、前記第1電波通信手段、前記第2電波通信手段及び前記制御手段を駆動する電力を挙窮する内部電源とを備えることを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が撮影により得た画像データを一時的に保存するメモリを備えることを特徴としている。
前記画像取得手段が撮影により得た画像データを一時的に保存するメモリを備えることを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の画像取得装置において、
前記メモリが前記内部電源から電力を供給されるRAMであることを特徴としている。
前記メモリが前記内部電源から電力を供給されるRAMであることを特徴としている。
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が、放射線撮影により放射線画像データを得るものであり、
前記第1電波通信手段が、前記放射線画像データを送信するものであることを特徴としている。
前記画像取得手段が、放射線撮影により放射線画像データを得るものであり、
前記第1電波通信手段が、前記放射線画像データを送信するものであることを特徴としている。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が、X線撮影によりX線画像データを得るものであり、
前記第1電波通信手段が、前記X線画像データを送信するものであり、
カセッテであることを特徴としている。
前記画像取得手段が、X線撮影によりX線画像データを得るものであり、
前記第1電波通信手段が、前記X線画像データを送信するものであり、
カセッテであることを特徴としている。
請求項9記載の発明は、請求項8記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段は、照射されたX線を受けて電気信号を出力するX線検出器と、
前記X線検出器から出力された電気信号からX線画像データを得るデータ変換部と、
前記X線検出器のX線が照射される側と反対側に配置され、X線を吸収するX線遮蔽部材とを有することを特徴としている。
前記画像取得手段は、照射されたX線を受けて電気信号を出力するX線検出器と、
前記X線検出器から出力された電気信号からX線画像データを得るデータ変換部と、
前記X線検出器のX線が照射される側と反対側に配置され、X線を吸収するX線遮蔽部材とを有することを特徴としている。
請求項10記載の発明は、請求項9記載の画像取得装置において、
前記データ変換部、前記制御手段及び前記内部電源は、前記X線遮蔽部材のX線が照射される側の反対側に配置されていることを特徴としている。
前記データ変換部、前記制御手段及び前記内部電源は、前記X線遮蔽部材のX線が照射される側の反対側に配置されていることを特徴としている。
請求項11記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が得る画像データの基になる画像を確認するためのファインダーと、
前記画像取得手段が画像データを得るタイミングを指示するレリース手段とを備えることを特徴としている。
前記画像取得手段が得る画像データの基になる画像を確認するためのファインダーと、
前記画像取得手段が画像データを得るタイミングを指示するレリース手段とを備えることを特徴としている。
請求項12記載の発明における画像取得システムは、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像取得装置と、
前記画像取得装置が撮影により画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波により通信して、前記画像取得装置が撮影によって画像データを得るように機能する撮影用装置と、
前記画像取得装置から1GHz超の周波数の電波により送信された画像データを受信する第1電波受信装置と、
前記第1電波受信装置により受信した画像データを保存する画像保存装置とを備えることを特徴としている。
請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像取得装置と、
前記画像取得装置が撮影により画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波により通信して、前記画像取得装置が撮影によって画像データを得るように機能する撮影用装置と、
前記画像取得装置から1GHz超の周波数の電波により送信された画像データを受信する第1電波受信装置と、
前記第1電波受信装置により受信した画像データを保存する画像保存装置とを備えることを特徴としている。
1GHz超の周波数の電波により送信する方法には、例えば、1.4GHz帯や2GHz帯や2.1GHz帯などを利用した次世代携帯電話による方法、IEEE802.11a、802.11b、802.11g等の規格に適合した2.4GHz帯や5.2GHz帯などを用いた無線LANによる方法や、18GHz帯や19GHz帯などを利用したFWA(Fixed Wireless Access、固定無線アクセス)を用いた方法や、2.45GHz帯を利用したBluetoothや2.4GHz帯を利用したHomeRF(Home Radio Frequency)を用いた方法などの無線通信規格に基づく方法や、UWB(Ultra Wide Band)すなわち超広帯域の電波を利用した通信方法や、2.4GHz帯や5.8GHz帯などを利用した産業科学医療用周波数帯(ISM:Industrial, Scientific and Medical band)を利用する方法などがある。また、1GHz超の周波数の電波としては、情報伝送容量の観点から、2GHz以上(特に5GHz以上)の周波数の電波が好ましい。また、通信回路の低コスト化・小型化の観点から3×102GHz以下(特に3×10GHz以下)の周波数の電波が好ましい。
また、1GHz以下の周波数の電波を用いて通信する方法には、例えば7×10MHz帯や4×102MHz帯を利用した特定小電力無線による方法、PHSによる方法、8×102MHz帯や9×102MHz帯を利用した携帯電話による方法などが挙げられる。1GHz以下の周波数の電波としては、電波の回りこみの観点から、8×102MHz以下(特に、4×102MHz以下)の周波数の電波が好ましい。また、アンテナの小型化の観点から、3×10MHz以上(特に、1×102MHz以上)の周波数の電波が好ましい。
また、これらの電波によるコンソールとカセッテの間の無線通信は、コンソールとカセッテとが直接、無線通信する形態であってもよいし、途中に無線中継器を設けて、無線中継器を介して無線通信する形態であってもよい。また、これらの電波による無線通信は、アナログ通信であっても、デジタル通信であってもよい。
放射線は、強い電離作用や蛍光作用を有する電磁波や粒子線のことで、X線、γ線、β線、α線、重陽子線、陽子線その他の重荷電粒子線及び中性子線が挙げられる。本発明においては、放射線として、電子線、X線、γ線が好ましく、特にX線が好ましい。
コンソールとは、操作者がカセッテと交信を行うための装置で、別体の表示装置や操作装置が接続可能であってもよいし、表示装置や操作装置が一体であってもよい。
カセッテは、電力を供給する内部電源を有する場合、電力の供給状態が異なる複数の電力供給の状態を有し、適切なタイミングでカセッテの電力供給の状態を変えることが好ましい。このような電力の供給状態としては、例えば、撮影可能状態と、撮影可能状態より電力消費の低い状態を有することが好ましく、特に、撮影可能状態より電力消費の低い状態として、1又は複数の撮影待機モード制御下の状態と、更に消費電力の低いスリープモード制御下の状態を有することが好ましい。
請求項1記載の発明によれば、第1電波通信手段により情報伝送容量の大きい1GHz超の周波数の電波で画像データを高速に通信することを可能にしつつ、画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を第2電波通信手段が直進性の弱い1GHz以下の周波数の電波によって通信するので、直進性の強い1GHz超の周波数の電波のように通信不良によって通信できなくなることを回避でき、撮影用信号を確実性高くタイムリーに通信することができる。
請求項2記載の発明によれば、撮影により画像データを得る際のタイミング信号を1GHz以下の周波数の電波により確実性高くタイムリーに通信することができる。
請求項3記載の発明によれば、撮影により画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を、導電性材料の筐体のために強い指向性が生じる1GHz超の周波数の電波ではなく、1GHz以下の周波数の電波により確実性高くタイムリーに通信することができる。
請求項4記載の発明によれば、撮影時に電源用ケーブルが絡みつかないように取り回す必要がなく、取り回しが簡単であり、かつ、撮影により画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波によって確実性高くタイムリーに通信することができる。
請求項5記載の発明によれば、第1電波通信手段がタイムリーに画像データを送信できなくとも、メモリに画像データを一時的に保存することができるので、送信可能な速度で、場合によっては送信可能になってから画像データを送信することができる。
請求項6記載の発明によれば、画像取得手段により得られる画像データがたとえ大容量で高速に得られるものであってもメモリがRAMであるので、RAM内に一時的に保存することができる。そして、第1電波通信手段が送信可能な速度で画像データを送信することができる。
請求項7記載の発明によれば、1GHz超の周波数の電波を用いて大容量の放射線画像データを高速に通信可能にしつつ、撮影により放射線画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波により確実性高くタイムリーに通信することができる。
請求項8記載の発明によれば、放射線撮影時に放射線画像通信用ケーブルや電源用ケーブルが被写体に絡みつかないようにカセッテを取り回す必要がなく、取り回しが簡単であり、かつ、撮影により放射線画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波によって確実性高く、タイムリーに通信することができる。
請求項9記載の発明によれば、X線遮蔽部材は電気導電性であるので、第1電波通信手段から送信する1GHz超の周波数の電波に強い指向性がどうしても生じるが、撮影により放射線画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波によって確実性高くタイムリーに通信することができる。
請求項10記載の発明によれば、X線遮蔽部材によりデータ変換部や制御手段、内部電源に入射するX線量が押さえられ、また、これらにより散乱したX線がX線検出器に入る量は、X線遮蔽部材により更に抑えられるので、良好なX線画像を得ることができる。
請求項11記載の発明によれば、ファインダーで画像を確認しながらレリースする際に、画像通信用ケーブルや電源用ケーブルが絡みつかないように取り回す必要がなく、取り回しが簡単であり、また、撮影により画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波により確実性高くタイムリーに通信できる。
請求項12記載の発明によれば、撮影用装置は、画像取得手段が画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を、1GHz以下の周波数の電波により確実性高くタイムリーに通信してから、画像取得装置によって画像データが取得されるように撮影を行い、得られた画像データを1GHz超の周波数の電波を用いて大容量の画像データを高速に通信して画像データを保存できるので、効率的に良好な画像を蓄積できる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
発明を実施するための最良の形態欄の記載は、発明を実施するために発明者が最良と認識している形態を示すものであり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を一見、断定又は定義するような表現もあるが、これらは、あくまで、発明者が最良と認識している形態を特定するための表現であり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を特定又は限定するものではない。
発明を実施するための最良の形態欄の記載は、発明を実施するために発明者が最良と認識している形態を示すものであり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を一見、断定又は定義するような表現もあるが、これらは、あくまで、発明者が最良と認識している形態を特定するための表現であり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を特定又は限定するものではない。
[第一の実施形態]
図1〜図5を参照しながら本発明に係る画像取得システムの一例である放射線画像取得システムの第一の実施形態について説明する。なお、X線は放射線の一種である。また、FPD(Flat Panel Detector)を収容したカセッテFPD(以下カセッテと称す)は、本発明に係る画像取得装置の一種である。
図1〜図5を参照しながら本発明に係る画像取得システムの一例である放射線画像取得システムの第一の実施形態について説明する。なお、X線は放射線の一種である。また、FPD(Flat Panel Detector)を収容したカセッテFPD(以下カセッテと称す)は、本発明に係る画像取得装置の一種である。
図1に示すように、第一の実施形態に係るX線画像取得システム1000は、病院内で行われるX線画像取得を想定したシステムであり、例えば、被写体にX線を照射するX線撮影室R1と、X線技師が被写体に照射するX線の制御や、X線を照射して取得したX線画像の画像処理等を行うX線制御室R2とに配置されるものである。
X線制御室R2には、コンソール1が設けられている。このコンソール1によってX線画像取得システム全体が制御され、X線画像取得の制御や取得したX線画像の画像処理が行われる。
コンソール1には、操作者が撮影準備指示や撮影指示、指示内容を入力する操作入力部2が接続されている。操作入力部2としては、例えば、X線照射要求スイッチやタッチパネル、マウス、キーボード、ジョイスティック等を用いることが可能であり、操作入力部2を介して、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等の指示内容が入力される。
更に、コンソール1には、X線画像などを表示する表示部3が接続されており、コンソール1を構成している表示制御部11により表示が制御される。表示部3としては、例えば、液晶モニタ、CRT(Cathode Ray Tube)モニタ等のモニタ、電子ペーパ、電子フィルム等を用いることができる。表示部3には、コンソール1の表示制御部11(後述)の制御により、X線撮影条件や画像処理条件等の文字及びX線画像を表示する。
コンソール1には、操作者が撮影準備指示や撮影指示、指示内容を入力する操作入力部2が接続されている。操作入力部2としては、例えば、X線照射要求スイッチやタッチパネル、マウス、キーボード、ジョイスティック等を用いることが可能であり、操作入力部2を介して、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等の指示内容が入力される。
更に、コンソール1には、X線画像などを表示する表示部3が接続されており、コンソール1を構成している表示制御部11により表示が制御される。表示部3としては、例えば、液晶モニタ、CRT(Cathode Ray Tube)モニタ等のモニタ、電子ペーパ、電子フィルム等を用いることができる。表示部3には、コンソール1の表示制御部11(後述)の制御により、X線撮影条件や画像処理条件等の文字及びX線画像を表示する。
また、コンソール1は、表示制御部11、入力部12、コンソール制御部13、コンソール通信部14、画像処理部15、画像保存部16、コンソール電源部17、ネットワーク通信部18等を備えている。表示制御部11、入力部12、コンソール制御部13、コンソール通信部14、画像処理部15、画像保存部16、コンソール電源部17、ネットワーク通信部18は、それぞれバスに接続しており、データ交換可能である。
入力部12は、操作入力部2からの指示内容を受信する。
コンソール制御部13は、入力部12が操作入力部2から受信した指示内容や、ネットワーク通信部18がHIS/RIS71から受信したオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、コンソール通信部14を介してX線源4とカセッテ5とに撮影条件に関する撮影条件情報を撮影用信号として送信し、適宜撮影に必要な撮影用信号を送信するように制御することで、X線源4とカセッテ5とを制御してX線撮影をする。
また、コンソール制御部13は、カセッテ5からコンソール通信部14が受信したX線画像データを画像保存部16に一時保存させる。また、コンソール制御部13は、画像処理部15が画像保存部16に一時保存したX線画像データからサムネイル画像データを作成するようにさせる。表示制御部11は、作成されたサムネイル画像データに基づいて、表示部3がサムネイル画像を表示するように制御する。そして、コンソール制御部13は、入力部12が受信した指示内容やHIS/RIS71のオーダ情報に基づいた画像処理を画像処理部15がX線画像データに行い、この画像処理をされたX線画像データを画像保存部16が保存するように制御する。そして、画像処理部15が画像処理した結果のX線画像データに基づいて、処理結果のサムネイル画像を表示部3が表示するように、表示制御部11を制御する。更に、コンソール制御部13は、その後に入力部12が操作入力部2から受信した指示内容に基づいて、X線画像データの再画像処理やその画像処理結果の表示を表示部3がするように表示制御部11を制御したり、又、X線画像データをネットワーク上の外部装置に転送、保存、表示させるようにネットワーク通信部18を制御したりする。
コンソール制御部13としては、CPU(Central Processing Unit)及びRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリが搭載されているマザーボードを適用することが可能である。
CPUは、ROMまたはハードディスクに記憶されているプログラムを読み出し、RAM上にプログラムを展開し、展開したプログラムに従ってコンソール1の各部、X線源4、カセッテ5、外部装置を制御する。また、CPUは、ROMまたはハードディスクに記憶されているシステムプログラムをはじめとする各種処理プログラムを読み出してRAM上に展開し、後述する各種処理を実行する。
RAMは、揮発性のメモリであり、コンソール制御部13のCPUにより実行制御される各種処理において、ROMから読み出されてCPUで実行可能な各種プログラム、入力もしくは出力データ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
ROMは、例えば、不揮発性のメモリであり、CPUで実行されるシステムプログラム、システムプログラムに対応する各種プログラムなどを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、ROMの代わりにハードディスクを用いてもよい。この場合、ハードディスクは、CPUで実行されるシステムプログラムと各種アプリケーションプログラムを記憶する。また、ハードディスクは、その一部もしくは全部をサーバ等の他の機器からネットワーク回線の伝送媒体を介してコンソール通信部14から、本発明のプログラムなどの各種アプリケーションプログラムを受信して記憶するようにしてもよい。更に、CPUは、ネットワーク上に設けられたサーバのハードディスクなどの記憶装置から本発明のプログラム等の各種アプリケーションプログラムを受信し、RAM上に展開して、本発明の処理などの各種処理をするようにしてもよい。
また、コンソール制御部13は、カセッテ5からコンソール通信部14が受信したX線画像データを画像保存部16に一時保存させる。また、コンソール制御部13は、画像処理部15が画像保存部16に一時保存したX線画像データからサムネイル画像データを作成するようにさせる。表示制御部11は、作成されたサムネイル画像データに基づいて、表示部3がサムネイル画像を表示するように制御する。そして、コンソール制御部13は、入力部12が受信した指示内容やHIS/RIS71のオーダ情報に基づいた画像処理を画像処理部15がX線画像データに行い、この画像処理をされたX線画像データを画像保存部16が保存するように制御する。そして、画像処理部15が画像処理した結果のX線画像データに基づいて、処理結果のサムネイル画像を表示部3が表示するように、表示制御部11を制御する。更に、コンソール制御部13は、その後に入力部12が操作入力部2から受信した指示内容に基づいて、X線画像データの再画像処理やその画像処理結果の表示を表示部3がするように表示制御部11を制御したり、又、X線画像データをネットワーク上の外部装置に転送、保存、表示させるようにネットワーク通信部18を制御したりする。
コンソール制御部13としては、CPU(Central Processing Unit)及びRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリが搭載されているマザーボードを適用することが可能である。
CPUは、ROMまたはハードディスクに記憶されているプログラムを読み出し、RAM上にプログラムを展開し、展開したプログラムに従ってコンソール1の各部、X線源4、カセッテ5、外部装置を制御する。また、CPUは、ROMまたはハードディスクに記憶されているシステムプログラムをはじめとする各種処理プログラムを読み出してRAM上に展開し、後述する各種処理を実行する。
RAMは、揮発性のメモリであり、コンソール制御部13のCPUにより実行制御される各種処理において、ROMから読み出されてCPUで実行可能な各種プログラム、入力もしくは出力データ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
ROMは、例えば、不揮発性のメモリであり、CPUで実行されるシステムプログラム、システムプログラムに対応する各種プログラムなどを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、ROMの代わりにハードディスクを用いてもよい。この場合、ハードディスクは、CPUで実行されるシステムプログラムと各種アプリケーションプログラムを記憶する。また、ハードディスクは、その一部もしくは全部をサーバ等の他の機器からネットワーク回線の伝送媒体を介してコンソール通信部14から、本発明のプログラムなどの各種アプリケーションプログラムを受信して記憶するようにしてもよい。更に、CPUは、ネットワーク上に設けられたサーバのハードディスクなどの記憶装置から本発明のプログラム等の各種アプリケーションプログラムを受信し、RAM上に展開して、本発明の処理などの各種処理をするようにしてもよい。
表示制御部11は、コンソール制御部13の制御に基づいて、画像データや文字データなどに基づいて、表示部3が画像や文字などを表示するように制御する。表示制御部11には、グラフィックボード等を用いることができる。
コンソール通信部14は、X線源4及び無線中継器6にそれぞれ通信ケーブルを介して接続されており、コンソール通信部14が無線中継器6を介してカセッテ5と通信可能である。コンソール通信部14は、コンソール制御部13からの指示内容に基づいた各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号をアナログ通信又はデジタル通信によりX線源4及びカセッテ5に送信可能である一方、カセッテ5からのX線画像データや各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号を受信可能である。
コンソール通信部14は、コンソール制御部13からの指示内容に基づいた各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号をアナログ通信又はデジタル通信によりX線源4及びカセッテ5に送信可能である一方、カセッテ5からのX線画像データや各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号を受信可能である。
コンソール通信部14は、X線源4及び無線中継器6にそれぞれ通信ケーブルを介して接続されており、コンソール通信部14が無線中継器6を介してカセッテ5と通信可能である。コンソール通信部14は、コンソール制御部13からの指示内容に基づいた各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号をアナログ通信又はデジタル通信によりX線源4及びカセッテ5に送信可能である一方、カセッテ5からのX線画像データや各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号を受信可能である。
コンソール通信部14は、コンソール制御部13からの指示内容に基づいた各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号をアナログ通信又はデジタル通信によりX線源4及びカセッテ5に送信可能である一方、カセッテ5からのX線画像データや各種の制御信号や各種情報などの撮影用信号を受信可能である。
ここで、コンソール通信部14は、コンソール制御部13からX線撮影によりX線画像データの得るための撮影用信号を送信することを指示された場合には、撮影用信号を1GHz以下の周波数の電波で無線中継器6から出力させる。このようなコンソール通信部14から送信する撮影用信号には、例えば、撮影条件に関する撮影条件情報や、後述するスリープモードや撮影待機状態から撮影可能状態へ移行させるための撮影準備指示信号や、X線撮影を指示する撮影指示信号などが挙げられる。また、コンソール通信部14がカセッテ5から受信する撮影用信号には、例えば、カセッテ5が撮影可能状態に移行したことを示す撮影可能状態移行信号や、カセッテ5がX線照射を受けてX線画像データを得られる状態になったことを示す準備終了信号や、X線照射量が所定量に達したことを示すX線照射終了信号などが挙げられる。
無線中継器6は、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による送信と、カセッテ5との1GHz以下の周波数の電波を用いた通信の各々毎に、無線通信の通信状態を、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、無線中継器6で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、無線中継器6がコンソール通信部14に送信し、コンソール通信部14が受信すると、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
無線中継器6は、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による送信と、カセッテ5との1GHz以下の周波数の電波を用いた通信の各々毎に、無線通信の通信状態を、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、無線中継器6で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、無線中継器6がコンソール通信部14に送信し、コンソール通信部14が受信すると、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
また、実行通信速度を検出することにより、無線通信の通信状態を検出してもよい。この場合、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による送信と、カセッテ5との1GHz以下の周波数の電波を用いた通信の各々、実行通信速度を、無線中継器6で検出してもよいし、また、コンソール通信部14で検出してもよい。そして、実行通信速度の情報からコンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
一方、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中と検出している間、すなわち、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中の場合、表示部3がX線画像データを受信中であることを示す表示をするように、コンソール制御部13が表示制御部11を制御するが、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示をさせている時に、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による無線通信が通信不能な状態とコンソール制御部13が検知した場合、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示を止めさせるようにコンソール制御部13は、表示制御部11を制御する。
そして、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による送信と、カセッテ5との1GHz以下の周波数の電波を用いた通信の各々について、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が不良な状態であるとコンソール制御部13が検出したとき、すなわち、無線通信が通信不良な状態とコンソール制御部13が検出したとき、コンソール制御部13は、無線通信が通信不良状態であることを示す表示を表示部3がするように表示制御部11を制御する。通信不良状態であることを示す表示は、通信不良の状態である旨の表示でもよいし、通信速度や無線通信波の強度(電波強度や受光強度など)の絶対値、相対値、レベルなどの表示でもよいし、S/N比の絶対値、相対値、レベルなどの表示でもよいし、他の形態の表示のいずれであってもよい。
一方、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中と検出している間、すなわち、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中の場合、表示部3がX線画像データを受信中であることを示す表示をするように、コンソール制御部13が表示制御部11を制御するが、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示をさせている時に、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による無線通信が通信不能な状態とコンソール制御部13が検知した場合、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示を止めさせるようにコンソール制御部13は、表示制御部11を制御する。
そして、カセッテ5からの1GHz超の周波数の電波による送信と、カセッテ5との1GHz以下の周波数の電波を用いた通信の各々について、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が不良な状態であるとコンソール制御部13が検出したとき、すなわち、無線通信が通信不良な状態とコンソール制御部13が検出したとき、コンソール制御部13は、無線通信が通信不良状態であることを示す表示を表示部3がするように表示制御部11を制御する。通信不良状態であることを示す表示は、通信不良の状態である旨の表示でもよいし、通信速度や無線通信波の強度(電波強度や受光強度など)の絶対値、相対値、レベルなどの表示でもよいし、S/N比の絶対値、相対値、レベルなどの表示でもよいし、他の形態の表示のいずれであってもよい。
例えば、Windows(登録商標)のタスクバーの通知領域で、携帯電話の受信状態を示す表示にならって、通信良好状態の表示をアンテナ記号とインジケータが3本立っている表示とし、通信不良状態の表示をその程度によって、アンテナ記号とインジケータが2本又は1本立っている表示とし、通信不能状態の表示をアンテナ記号とインジケータが全く立っていない表示とする方法が挙げられるが、適宜、わかりやすい表示方法を用いるとよい。
また、変形例として、コンソール通信部14がデジタル信号から無線送信用のアナログ信号を生成し、無線受信したアナログ信号からデジタル信号に変換するものであり、無線中継器6がコンソール通信部14のアンテナであって、コンソール通信部14からの無線送信用のアナログ信号で無線送信し、無線受信したアナログ信号をコンソール通信部14に送信するようにしてもよい。この場合、無線通信の通信状態を、コンソール通信部14が、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、コンソール通信部14で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、コンソール制御部13に伝達し、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
また、変形例として、コンソール通信部14がデジタル信号から無線送信用のアナログ信号を生成し、無線受信したアナログ信号からデジタル信号に変換するものであり、無線中継器6がコンソール通信部14のアンテナであって、コンソール通信部14からの無線送信用のアナログ信号で無線送信し、無線受信したアナログ信号をコンソール通信部14に送信するようにしてもよい。この場合、無線通信の通信状態を、コンソール通信部14が、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、コンソール通信部14で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、コンソール制御部13に伝達し、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
画像処理部15は、コンソール通信部14がカセッテ5から受信したX線画像データを画像処理する。画像処理部15では、指示内容に基づいて画像データの補正処理、拡大圧縮処理、空間フィルタリング処理、リカーシブ処理、階調処理、散乱線補正処理、グリッド補正処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ(DR)圧縮処理等の画像処理が行われる。
画像保存部16は、本発明に係る画像保存装置であり、コンソール通信部14がカセッテ5から受信したX線画像データの一時保存や、画像処理されたX線画像データの保存を行う。画像保存部16としては、大容量かつ高速の記憶装置であるハードディスク、RAID(Redundant Array of Independent Disks)等のハードディスクアレー、シリコンディスク等を用いることが可能である。
コンソール電源部17は、AC電源等の外部電源(図示せず)、又は、バッテリー、電池等の内部電源(図示せず)から電力を供給されており、コンソール1を構成する各部に電力を供給している。
コンソール電源部17の外部電源は、着脱可能である。コンソール電源部17が外部電源より電力を供給されるときは、充電の必要がないため長時間撮影を行うことが可能である。
コンソール電源部17の外部電源は、着脱可能である。コンソール電源部17が外部電源より電力を供給されるときは、充電の必要がないため長時間撮影を行うことが可能である。
ネットワーク通信部18は、LAN(Local Area Network)によりコンソール1と外部装置との間で各種情報の通信を行うものである。外部装置としては、例えば、HIS/RIS(Hospital Information System/Radiology Information System:病院内情報システム/放射線科情報システム)端末71、イメージャ72、画像処理装置73、ビューワ74、ファイルサーバ75等を接続することが可能である。ネットワーク通信部18は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等所定のプロトコルに従ってX線画像データを外部装置に出力する。
HIS/RIS端末71は、HIS/RISから、被写体の情報や撮影部位及び撮影方法などを取得し、コンソール1に提供する。イメージャ72は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像をフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理装置73は、コンソール1から出力されたX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をして、ファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、処理画像処理されたX線画像データを保存するファイルサーバである。ネットワーク通信部18は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等所定のプロトコルに従ってX線画像データを外部装置に出力する。
なお、本実施形態では、表示制御部11とコンソール制御部13とが別体に設けられた例であるが、表示制御部とコンソール制御部とが一体であってもよい。例えば、コンソール制御部としてCPU及びメモリが搭載されているマザーボードを用い、表示制御部としてこのマザーボードに内蔵されたグラフィックサブシステムを用いることが挙げられる。また、コンソール制御部13が表示制御部を兼ねてもよい。また、本実施形態では、画像処理部15は、コンソール制御部13と別体であるが、コンソール制御部13が画像処理部を兼ねてもよい。
HIS/RIS端末71は、HIS/RISから、被写体の情報や撮影部位及び撮影方法などを取得し、コンソール1に提供する。イメージャ72は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像をフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理装置73は、コンソール1から出力されたX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をして、ファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、処理画像処理されたX線画像データを保存するファイルサーバである。ネットワーク通信部18は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等所定のプロトコルに従ってX線画像データを外部装置に出力する。
なお、本実施形態では、表示制御部11とコンソール制御部13とが別体に設けられた例であるが、表示制御部とコンソール制御部とが一体であってもよい。例えば、コンソール制御部としてCPU及びメモリが搭載されているマザーボードを用い、表示制御部としてこのマザーボードに内蔵されたグラフィックサブシステムを用いることが挙げられる。また、コンソール制御部13が表示制御部を兼ねてもよい。また、本実施形態では、画像処理部15は、コンソール制御部13と別体であるが、コンソール制御部13が画像処理部を兼ねてもよい。
X線撮影室R1には、被写体にX線を照射するX線源4と、被写体に照射されたX線を検出してX線画像データを取得するカセッテ5とが配置される。X線撮影室R1は、X線源4のX線が当該X線撮影室R1の外部に漏出しないように、X線遮蔽部材で覆われた室となっている。通常、このようなX線遮蔽部材は、例えば鉛板のような金属製部材すなわち導電性部材であり、電波の透過を抑える性質や電波を反射する性質を持つ。
また、本実施形態において、カセッテ5はとして携帯可能なもので、X線撮影室R1の外部にも持ち出せるようになっている。
更に、X線撮影室R1には、無線中継器6が設置されている。無線中継器6は、カセッテ5との間で無線通信をする。また、無線中継器6は、コンソール1とは通信ケーブルを介して通信する。そのため、カセッテ5と無線中継器6との間の通信においては、通信用のケーブルが不要であり、X線撮影時において当該ケーブルが被写体に絡みつかないように注意を払いながらカセッテ5を取り扱うといった事態を回避することができる。
また、無線中継器6はコンソール1と通信ケーブルを介して通信する。そして、無線中継器6を介して、カセッテ5が取得した画像データがコンソール1に送信され、又、コンソール1とカセッテ5の間で、制御信号や各種情報などの撮影用信号が通信される。これにより、コンソール1と無線中継器6とがケーブルにより接続されていて、X線撮影室R1に無線中継器6を配置することで、コンソール1とは放射線遮蔽部材で隔てられたX線撮影室R1でカセッテ5が用いられても、良好な無線通信をすることができる。
また、無線中継器6は、カセッテ5の充電器の機能と、カセッテ5の未使用時におけるホルダの機能とを具備していることが好ましい。
例えば、無線中継器6にはコネクタが備えられており、このコネクタとカセッテ5とが接続されるとカセッテ5の内部電源部51が充電される。このとき、無線中継器6は、カセッテ5の着脱が容易なように形成されていることが好ましい。また、無線中継器6は、カセッテ5を充電しながら保持する形状であることが好ましく、これにより、カセッテ5が未使用時におけるホルダとしての機能しつつ、充電器としても機能することが好ましい。
また、本実施形態において、カセッテ5はとして携帯可能なもので、X線撮影室R1の外部にも持ち出せるようになっている。
更に、X線撮影室R1には、無線中継器6が設置されている。無線中継器6は、カセッテ5との間で無線通信をする。また、無線中継器6は、コンソール1とは通信ケーブルを介して通信する。そのため、カセッテ5と無線中継器6との間の通信においては、通信用のケーブルが不要であり、X線撮影時において当該ケーブルが被写体に絡みつかないように注意を払いながらカセッテ5を取り扱うといった事態を回避することができる。
また、無線中継器6はコンソール1と通信ケーブルを介して通信する。そして、無線中継器6を介して、カセッテ5が取得した画像データがコンソール1に送信され、又、コンソール1とカセッテ5の間で、制御信号や各種情報などの撮影用信号が通信される。これにより、コンソール1と無線中継器6とがケーブルにより接続されていて、X線撮影室R1に無線中継器6を配置することで、コンソール1とは放射線遮蔽部材で隔てられたX線撮影室R1でカセッテ5が用いられても、良好な無線通信をすることができる。
また、無線中継器6は、カセッテ5の充電器の機能と、カセッテ5の未使用時におけるホルダの機能とを具備していることが好ましい。
例えば、無線中継器6にはコネクタが備えられており、このコネクタとカセッテ5とが接続されるとカセッテ5の内部電源部51が充電される。このとき、無線中継器6は、カセッテ5の着脱が容易なように形成されていることが好ましい。また、無線中継器6は、カセッテ5を充電しながら保持する形状であることが好ましく、これにより、カセッテ5が未使用時におけるホルダとしての機能しつつ、充電器としても機能することが好ましい。
X線源4には、高圧電圧を発生する高圧発生源41及び高圧発生源41により高圧電圧が印加されるとX線を発生するX線管42が配設されている。X線管42のX線照射口には、X線照射範囲を調整するX線絞り装置(図示せず)が設けられている。X線絞り装置は、コンソールからの制御信号に従ってX線照射方向を制御するので、X線照射範囲が撮影領域に応じて調整される。更に、X線源4には、X線源制御部43が配設されており、高圧発生源41及びX線管42は、X線源制御部43とそれぞれ接続されている。X線源制御部43は、コンソール通信部14から送信された制御信号に基づいて、X線源4の各部を駆動制御する。すなわち、高圧発生源41、X線管42を制御する。つまり、X線源4は、この制御信号を基にカセッテ5がX線撮影によりX線画像データが取得されるようにX線を発生する撮影用装置の1つである。
カセッテは、図2に示すように筐体55を備えており、筐体55により内部が保護されて携帯可能なものである。筐体55には、アルミニウム、マグネシウムのような軽金属が用いられている。筐体55に軽金属を用いたことにより、筐体55の強度を保持することができるようになっている。
なお、カセッテ5とX線源6と被写体は、X線撮影前に、被写体の所望の位置をX線が透過してカセッテに入射するように操作者により位置と向きを調整されて配置される。そして、コンソール1からの指示でX線源4がX線を発生させる。すると、セッテ5には、X線源4から被写体を透過したX線が入射する。カセッテ5は、図2に示すように筐体55を備えており、筐体55以外の構成部は筐体55に収納されることで保護されている。筐体55は、導電性材料から形成されている。導電性材料としては、例えばアルミニウム、マグネシウムなどのような軽量金属などが挙げられる。筐体55に軽量金属を用いたことにより、筐体55の強度を保持することができるようになっている。また、カセッテ5は、X線撮影前に、被写体の所望の位置にX線が透過するように操作者により位置を調整される。
カセッテ5には、内部電源部51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54が配設されている。内部電源部51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54は、それぞれカセッテ5内のバスに接続されている。
なお、カセッテ5とX線源6と被写体は、X線撮影前に、被写体の所望の位置をX線が透過してカセッテに入射するように操作者により位置と向きを調整されて配置される。そして、コンソール1からの指示でX線源4がX線を発生させる。すると、セッテ5には、X線源4から被写体を透過したX線が入射する。カセッテ5は、図2に示すように筐体55を備えており、筐体55以外の構成部は筐体55に収納されることで保護されている。筐体55は、導電性材料から形成されている。導電性材料としては、例えばアルミニウム、マグネシウムなどのような軽量金属などが挙げられる。筐体55に軽量金属を用いたことにより、筐体55の強度を保持することができるようになっている。また、カセッテ5は、X線撮影前に、被写体の所望の位置にX線が透過するように操作者により位置を調整される。
カセッテ5には、内部電源部51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54が配設されている。内部電源部51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54は、それぞれカセッテ5内のバスに接続されている。
内部電源部51は、カセッテ5内に配設された各部に電力を供給する。内部電源部51には、充電可能でかつ撮影時に消費する電力に対応可能なコンデンサが設けられている。コンデンサとしては、電解二重層コンデンサを適用することが可能である。また、内部電源部51としては、電池交換が必要なマンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池などの一次電池や、充電可能な二次電池を適用することが可能である。
内部電源部51の容量は、撮影効率の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して、4枚以上(特に7枚以上)であることが好ましい。
また、内部電源部51の容量は、小型化・軽量化・低コスト化の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して、100枚以下(特に50倍以下)であることが好ましい。
内部電源部51の容量は、撮影効率の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して、4枚以上(特に7枚以上)であることが好ましい。
また、内部電源部51の容量は、小型化・軽量化・低コスト化の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して、100枚以下(特に50倍以下)であることが好ましい。
図2は、カセッテ5のX線が照射される方向とは逆の裏面斜め方向から見た斜視図である。図2(a)に示すように、カセッテ通信部52は、2つのアンテナ521a、521bと通信回路522とにより構成されており、無線中継器6を介してカセッテ通信部52がコンソール通信部14と無線通信をすることが可能なように構成されている。アンテナ521aは、筐体55の裏面に近接して配設されていて、コンソール通信部14からのX線画像データを通信する。一方、アンテナ521bは、アンテナ521aよりは長く、アンテナ521aから離間し、筐体55の裏面に近接して配設されていて、コンソール通信部14に撮影用信号を送信する。
通信回路522は、X線画像データを1GHz超の周波数の電波に変調増幅してアンテナ521aに出力したり、撮影用信号を1GHz以下の周波数の電波に変調増幅してアンテナ521bに出力したり、アンテナ521bに入力された撮影用信号を復調したりする。
2つのアンテナ521a、521bは、図2(a)に示すように、筐体55の外部のそれぞれ異なる箇所に設けられている。筐体55の内部には、共通の通信回路522が設けられており、通信回路522には複数のアンテナ521a、521bが接続されて各々のアンテナ521a、521bが電磁波を送受信することができる。
つまり、本実施形態における第1電波通信手段は、アンテナ521a、通信回路522であり、第2電波通信手段は、アンテナ521b、通信回路522であり、通信回路522は、第1電波通信手段と第2電波通信手段とを兼ねている。また、本実施形態における第1電波受信装置は、無線中継器である。
通信回路522は、X線画像データを1GHz超の周波数の電波に変調増幅してアンテナ521aに出力したり、撮影用信号を1GHz以下の周波数の電波に変調増幅してアンテナ521bに出力したり、アンテナ521bに入力された撮影用信号を復調したりする。
2つのアンテナ521a、521bは、図2(a)に示すように、筐体55の外部のそれぞれ異なる箇所に設けられている。筐体55の内部には、共通の通信回路522が設けられており、通信回路522には複数のアンテナ521a、521bが接続されて各々のアンテナ521a、521bが電磁波を送受信することができる。
つまり、本実施形態における第1電波通信手段は、アンテナ521a、通信回路522であり、第2電波通信手段は、アンテナ521b、通信回路522であり、通信回路522は、第1電波通信手段と第2電波通信手段とを兼ねている。また、本実施形態における第1電波受信装置は、無線中継器である。
また、図2(b)に示すように、筐体の内部に複数の通信回路522a,522bが設けられ、各々の通信回路522a、522bに1対1で対応してアンテナ521a、521bが接続されていてもよい。このとき、通信回路522a,522bにより送受信することのできる電磁波の周波数が異なっている。具体的には、X線画像データを通信するアンテナ521aに対応する通信回路522aは、1GHz超の周波数の電波に対応し、撮影用信号波に対応するアンテナ521bに対応する通信回路522bは、1GHz以下の周波数の電波に対応する。この場合、本実施形態における第1電波通信手段はアンテナ521a、通信回路522aであり、第2電波通信手段はアンテナ521b、通信回路522bである。
カセッテ制御部53は、カセッテ通信部52が受信した撮影用信号などの制御信号に基づいて、パネル54、カセッテ通信部52を制御する。
パネル54は、本発明に係る画像取得手段であり、被写体を透過したX線に基づいてX線画像データを出力する。また、本実施形態のパネル5は、間接型フラットパネルディテクタ(FPD:Flat Panel Detector)である。
図3にカセッテ5の概略構成を示す斜視図を、図4にパネル54を中心としたカセッテ5の断面図を示す。
なお、本実施形態では、図3及び図4に示した例を説明するが、これに限定されず、シンチレータの厚さや種類が異なるものや、撮像領域の面積であるパネルの面積が異なるものを用いることも適用可能である。シンチレータの厚さが厚いほど感度が高くなり、シンチレータの厚さが薄いほど空間分解能が高くなる。また、シンチレータの種類によって分光感度が異なる。
なお、本実施形態では、図3及び図4に示した例を説明するが、これに限定されず、シンチレータの厚さや種類が異なるものや、撮像領域の面積であるパネルの面積が異なるものを用いることも適用可能である。シンチレータの厚さが厚いほど感度が高くなり、シンチレータの厚さが薄いほど空間分解能が高くなる。また、シンチレータの種類によって分光感度が異なる。
パネル54の最上層には、被写体を透過したX線を検出し、検出したX線を可視領域の蛍光(以下「可視光」と称す)に変換するシンチレータ541が層状に延在している。
シンチレータ541は、蛍光体を主たる成分としている。シンチレータ541は、照射されたX線により蛍光体の母体物質が励起(吸収)し、その再結合エネルギーにより可視光を発光する層である。この蛍光体としては、例えば、CaWO4、CdWO4等の母体物質により蛍光を発光するものや、CsI:Tl、ZnS:Ag等の母体物質内に付加された発光中心物質により蛍光を発光するものなどが挙げられる。
シンチレータ541は、蛍光体を主たる成分としている。シンチレータ541は、照射されたX線により蛍光体の母体物質が励起(吸収)し、その再結合エネルギーにより可視光を発光する層である。この蛍光体としては、例えば、CaWO4、CdWO4等の母体物質により蛍光を発光するものや、CsI:Tl、ZnS:Ag等の母体物質内に付加された発光中心物質により蛍光を発光するものなどが挙げられる。
シンチレータ541の上層には保護層(図示せず)が設けられていることが好ましい。保護層はシンチレータを保護するもので、シンチレータの上部及び辺縁を完全に覆っている。保護層としては、シンチレータの防湿保護の効果を有するものであればいずれの材料を用いてもよい。そして、シンチレータとして、吸湿性を有する蛍光体(特に、アルカリハライド、更に、アルカリハライドからなる柱状結晶蛍光体)が用いられる場合、例えばUSP 6469305号において開示された、CVD法によって形成されたポリパラキシリレン製有機膜や、ポリシラザン、ポリシロキサザンなどのシラザン又はシロキサザンタイプのポリマー化合物を含むポリマーから形成される有機膜や、プラズマ重合法によって形成された有機膜などの防湿性有機膜を用いることが好ましい。
シンチレータ541の下層には、アモルファスシリコンにより形成されたX線検出器542が積層して延在しており、このX線検出器542によりシンチレータ541から発光する可視光が電気エネルギーに変換されて出力される。
そして、パネル54は、X線画像による診断の診断性の観点から、1000×1000画素以上(特に2000×2000画素以上)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54は、人の視認限界とX線画像の画像処理速度の観点から、1万×1万画素以下(特に6000×6000画素以下)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から、10cm×10cm以上(特に、20cm×20cm以上)の面積であることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、カセッテとしての取り扱いやすさの観点から、70cm×70cm以下(特に50cm×50cm以下)の面積が好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線被爆量低減の観点から40μm×40μm以上(特に70μm×70μm以上)のサイズが好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から200μm×200μm以下(特に160μm×160μm以下)が好ましい。
本実施形態では、パネル54が4096×3072の画素から構成されており、撮影領域の面積が430mm×320mmであり、1画素のサイズが105μm×105μmとなっている。
シンチレータ541の下層には、アモルファスシリコンにより形成されたX線検出器542が積層して延在しており、このX線検出器542によりシンチレータ541から発光する可視光が電気エネルギーに変換されて出力される。
そして、パネル54は、X線画像による診断の診断性の観点から、1000×1000画素以上(特に2000×2000画素以上)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54は、人の視認限界とX線画像の画像処理速度の観点から、1万×1万画素以下(特に6000×6000画素以下)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から、10cm×10cm以上(特に、20cm×20cm以上)の面積であることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、カセッテとしての取り扱いやすさの観点から、70cm×70cm以下(特に50cm×50cm以下)の面積が好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線被爆量低減の観点から40μm×40μm以上(特に70μm×70μm以上)のサイズが好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から200μm×200μm以下(特に160μm×160μm以下)が好ましい。
本実施形態では、パネル54が4096×3072の画素から構成されており、撮影領域の面積が430mm×320mmであり、1画素のサイズが105μm×105μmとなっている。
ここで、X線検出器542を中心とした回路構成について説明する。
図5に示すように、X線検出器542には、照射されたX線の強度に応じて蓄積された電気エネルギーを読み出すための収集電極5421が二次元配設されている。この収集電極5421には、コンデンサ5424の一方の電極とされて、電気エネルギーがコンデンサ5424に蓄えられるようになっている。ここで、1つの収集電極5421は、X線画像データの1画素に対応するものである。
互いに隣接する収集電極5421の間には、走査線5422と信号線5423とが配設されている。走査線5422と信号線5423とは、直交している。
コンデンサ5424には、電気エネルギーの蓄電及び読み取りを制御するスイッチング薄膜トランジスタ5425(TFT:Thin Film Transistor、以下トランジスタと呼ぶ。)が接続される。トランジスタ5425は、ドレイン電極あるいはソース電極が収集電極5421に接続されるとともに、ゲート電極は走査線5422に接続される。ドレイン電極が走査線5422に接続されるときには、ソース電極が信号線5423に接続され、ソース電極が収集電極5421に接続されるときには、ドレイン電極が信号線5423に接続される。また、パネル21では、信号線5423に、例えばドレイン電極が接続された初期化用のトランジスタ5427が設けられている。このトランジスタ5427のソース電極は接地されている。また、ゲート電極はリセット線5426と接続される。
なお、トランジスタ5425とトランジスタ5427は、シリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されていることが好ましい。
なお、トランジスタ5425とトランジスタ5427は、シリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されていることが好ましい。
また、走査駆動回路543には、走査駆動回路543からリセット信号RTが送信されるリセット線5426が、信号線5423と直交して接続されている。
リセット線5426には、リセット信号RTによりオン状態となる初期化用トランジスタ5427のゲート電極が接続されている。初期化用トランジスタ5427は、ゲート電極がリセット線5426に接続されるとともに、ドレイン電極が信号線5423と接続され、ソース電極が接地されている。ソース電極が信号線5423に接続されるときには、ドレイン電極が接地されている。
走査駆動回路543からリセット信号RTを供給して初期化用トランジスタ5427をオン状態とするとともに、走査駆動回路543から読み出し信号RSを供給してトランジスタ5425をオン状態とすると、コンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーがトランジスタ5425を介してX線検出器542外に放出される。以下、リセット信号RTが供給されてコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーがX線検出器542外に放出されることを、X線検出器542のリセット(初期化)と称する。
また、走査線5422には、走査線5422に読み出し信号RSを供給する走査駆動回路543が接続されている。読み出し信号RSが供給された走査線5422に接続されているトランジスタ5425は、オン状態となり、トランジスタ5425と接続するコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーを読み出して信号線5423に供給する。すなわち、トランジスタ5425を駆動することで、X線画像データの画素毎の信号を生成することができる。
リセット線5426には、リセット信号RTによりオン状態となる初期化用トランジスタ5427のゲート電極が接続されている。初期化用トランジスタ5427は、ゲート電極がリセット線5426に接続されるとともに、ドレイン電極が信号線5423と接続され、ソース電極が接地されている。ソース電極が信号線5423に接続されるときには、ドレイン電極が接地されている。
走査駆動回路543からリセット信号RTを供給して初期化用トランジスタ5427をオン状態とするとともに、走査駆動回路543から読み出し信号RSを供給してトランジスタ5425をオン状態とすると、コンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーがトランジスタ5425を介してX線検出器542外に放出される。以下、リセット信号RTが供給されてコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーがX線検出器542外に放出されることを、X線検出器542のリセット(初期化)と称する。
また、走査線5422には、走査線5422に読み出し信号RSを供給する走査駆動回路543が接続されている。読み出し信号RSが供給された走査線5422に接続されているトランジスタ5425は、オン状態となり、トランジスタ5425と接続するコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーを読み出して信号線5423に供給する。すなわち、トランジスタ5425を駆動することで、X線画像データの画素毎の信号を生成することができる。
信号線5423には、信号読取回路544が接続される。この信号読取回路544には、コンデンサ5424に蓄電されてから信号線5423に読み出された電気エネルギーが供給される。信号読取回路544には、信号読取回路544に供給された電気エネルギー量に比例する電圧信号SVをA/D変換器5442に供給する信号変換器5441と、信号変換器5441からの電圧信号SVをデジタル信号に変換してデータ変換部545に供給するA/D変換器5442とが設けられている。
信号読取回路544には、データ変換部545が接続されている。このデータ変換部545は、信号読取回路544から供給されたデジタル信号に基づいてX線画像データを生成する。
高分解能の画像データが必要でないときや画像データを速く取得したいときには、操作者が選択した撮影方法に応じて、コンソール制御部13は、受信した間引き、画素平均、領域抽出などの制御信号がカセッテ制御部53に送信する。カセッテ制御部53は、受信した間引き、画素平均、領域抽出などの制御信号に応じて、以下の間引き、画素平均、領域抽出などを実行するように制御する。
間引きは、奇数列又は偶数列のみ読み出すことにより、読み出す画素数を全画素数の1/4に間引いたり、同様にして1/9、1/16などに間引いたりすることにより行われる。なお、間引きの方法は、この方法に限られるものではない。
また、画素平均は、同時に複数の走査線5422を駆動し、同じ列方向の2画素のアナログ加算を行うことにより算出することが可能である。画素平均は、2画素の加算により算出することに限らず、列信号配線方向の複数画素のアナログ加算を行うことにより容易に得ることができる。更に、行方向の加算については、A/D変換出力後に隣り合う画素をデジタル加算することにより、上述のアナログ加算と合わせて、2×2等の正方形画素の加算値を得ることができる。これらによって、照射されたX線を無駄にすることなく、高速にデータを読み出すことが可能である。
また、領域抽出は、画像データの取込領域を制限する手段がある。これは、撮影方法の指示内容などから必要な画像データの取得領域を特定し、この特定された取得領域に基づいてカセッテ制御部53が走査駆動回路543のデータ取込範囲を変更し、この変更した取込範囲をパネル54が駆動するものである。
間引きは、奇数列又は偶数列のみ読み出すことにより、読み出す画素数を全画素数の1/4に間引いたり、同様にして1/9、1/16などに間引いたりすることにより行われる。なお、間引きの方法は、この方法に限られるものではない。
また、画素平均は、同時に複数の走査線5422を駆動し、同じ列方向の2画素のアナログ加算を行うことにより算出することが可能である。画素平均は、2画素の加算により算出することに限らず、列信号配線方向の複数画素のアナログ加算を行うことにより容易に得ることができる。更に、行方向の加算については、A/D変換出力後に隣り合う画素をデジタル加算することにより、上述のアナログ加算と合わせて、2×2等の正方形画素の加算値を得ることができる。これらによって、照射されたX線を無駄にすることなく、高速にデータを読み出すことが可能である。
また、領域抽出は、画像データの取込領域を制限する手段がある。これは、撮影方法の指示内容などから必要な画像データの取得領域を特定し、この特定された取得領域に基づいてカセッテ制御部53が走査駆動回路543のデータ取込範囲を変更し、この変更した取込範囲をパネル54が駆動するものである。
データ変換部545には、メモリ546が接続されている。このメモリ546は、データ変換部545により生成されたX線画像データを保存する。また、メモリ546には、予めゲイン補正用データが保存される。
メモリ546は、RAM(Random Access Memory)及び不揮発性メモリにより構成される。このメモリ546は、データ変換部545により逐次生成されたX線画像データをRAMに逐次書き込みをした後に不揮発性メモリに一括書き込みすることができる。不揮発性メモリは、EEPROM、フラッシュメモリ等のメモリ部品2つ以上により構成されており、このメモリ部品の一方を消去している間に他方に書き込みをすることができる。
このように、カセッテ5はX線画像データを一時的に保存するメモリ546を備えているので、取得したX線画像データを一旦メモリ546に保存でき、通信不良や通信不能な状態であっても、通信状態が良くなるまでX線撮影を遅らせる必要がなく、そのメモリ546に保存したX線画像データを、カセッテ5とコンソール1との間の通信状態に応じた通信速度で、カセッテ5からコンソール1に送信することができる。なお、メモリ546の容量は、撮影の効率性の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して、4以上(特に10以上)が好ましい。また、メモリ546の容量は、低コスト化の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して、1000以下(特に100以下)が好ましい。
メモリ546は、RAM(Random Access Memory)及び不揮発性メモリにより構成される。このメモリ546は、データ変換部545により逐次生成されたX線画像データをRAMに逐次書き込みをした後に不揮発性メモリに一括書き込みすることができる。不揮発性メモリは、EEPROM、フラッシュメモリ等のメモリ部品2つ以上により構成されており、このメモリ部品の一方を消去している間に他方に書き込みをすることができる。
このように、カセッテ5はX線画像データを一時的に保存するメモリ546を備えているので、取得したX線画像データを一旦メモリ546に保存でき、通信不良や通信不能な状態であっても、通信状態が良くなるまでX線撮影を遅らせる必要がなく、そのメモリ546に保存したX線画像データを、カセッテ5とコンソール1との間の通信状態に応じた通信速度で、カセッテ5からコンソール1に送信することができる。なお、メモリ546の容量は、撮影の効率性の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して、4以上(特に10以上)が好ましい。また、メモリ546の容量は、低コスト化の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して、1000以下(特に100以下)が好ましい。
X線検出器542の下層には、ガラス基板により形成された平板上の支持体547が設けられ、支持体547によりシンチレータ541及びX線検出器542の積層構造が支持されている。
なお、シンチレータ541が上部及び辺縁が保護層で、下部が支持体547で完全に覆われた構成であることが好ましい。この場合、大気中の水蒸気が保護層と支持体547とで遮断され、シンチレータ541が水分で劣化するのを抑えられる。
なお、シンチレータ541が上部及び辺縁が保護層で、下部が支持体547で完全に覆われた構成であることが好ましい。この場合、大気中の水蒸気が保護層と支持体547とで遮断され、シンチレータ541が水分で劣化するのを抑えられる。
支持体547の下面に、X線量センサ548が設けられている。X線量センサ548は、X線検出器542を透過したX線量を検出し、X線量が所定量に達すると、所定X線量信号をカセッテ制御部53に送信する。また、本実施形態では、X線量センサ548として、アモルファスシリコン受光素子を用いている。だが、X線量センサは、これに限られず、結晶シリコンによる受光素子等を用いて直接X線を検出するX線センサや、シンチレータにより蛍光を検出するセンサを用いてもよい。
支持体547及びX線量センサ548の下面、つまりX線検出器542のX線が照射される側の反対側には、X線遮蔽部材549が設けられている。X線遮蔽部材549には鉛が用いられている。照射されたX線は、X線遮蔽部材549により吸収され、X線遮蔽部材549を透過しない。X線遮蔽部材549の下面には、内部電源部51及びカセッテ制御部53が設けられている。内部電源部51及びカセッテ制御部53は、X線遮蔽部材549によりX線が吸収されるので、内部電源部51及びカセッテ制御部53によりX線が散乱してパネル54に反射することがない。これにより、パネル54は、良質な画像データを取得することができる。
上述のように、カセッテ5は、内部電源部51からの電力で駆動し、可搬型のケーブルレスであり、カセッテ通信部52とコンソール通信部14とが無線通信を介して通信するので、コンソール1との連動性を維持しつつ、操作性が良く、撮影効率を向上させることができる。
なお、上記では、コンソール1はX線制御室R2に設置されている旨記載したが、コンソール1は無線通信可能な携帯端末であってもよい。この場合、X線制御室R2にも無線中継器を設置し、コンソール通信部14は、X線撮影室R1内の無線中継器6ともX線制御室R2内の無線中継器とも無線通信可能で、その結果、X線撮影室R1内でもX線制御室R2内でもカセッテ5と通信できることが好ましい。これにより、撮影者は、従来のようにX線制御室R2内だけでなく、X線撮影室R1内で撮影者に撮影位置等について指示をしながら当該コンソール1でX線画像を確認したり、X線画像データの画像処理を開始させたりすることができ、また、X線撮影室R1とX線制御室R2の間の移動時間でX線画像を確認したり、X線画像データの画像処理を開始させたりすることもでき、X線撮影からX線画像を確認するサイクルを繰り返すX線撮影全体のトータルの撮影効率を向上させることができる。
上述のように、カセッテ5は、内部電源部51からの電力で駆動し、可搬型のケーブルレスであり、カセッテ通信部52とコンソール通信部14とが無線通信を介して通信するので、コンソール1との連動性を維持しつつ、操作性が良く、撮影効率を向上させることができる。
なお、上記では、コンソール1はX線制御室R2に設置されている旨記載したが、コンソール1は無線通信可能な携帯端末であってもよい。この場合、X線制御室R2にも無線中継器を設置し、コンソール通信部14は、X線撮影室R1内の無線中継器6ともX線制御室R2内の無線中継器とも無線通信可能で、その結果、X線撮影室R1内でもX線制御室R2内でもカセッテ5と通信できることが好ましい。これにより、撮影者は、従来のようにX線制御室R2内だけでなく、X線撮影室R1内で撮影者に撮影位置等について指示をしながら当該コンソール1でX線画像を確認したり、X線画像データの画像処理を開始させたりすることができ、また、X線撮影室R1とX線制御室R2の間の移動時間でX線画像を確認したり、X線画像データの画像処理を開始させたりすることもでき、X線撮影からX線画像を確認するサイクルを繰り返すX線撮影全体のトータルの撮影効率を向上させることができる。
次に、本発明の第一の実施形態によるX線画像取得システムによる動作について説明する。
コンソール制御部13から撮影準備指示信号を受信するまで、走査駆動回路543をオフ状態に保つ。オフ状態に保つために、走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位を同電位にし、収集電極5421にバイアスを印加しない。また、信号読取回路544の電源をオフ状態に保ち、走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位をGND電位にしてもよい。即ち、走査駆動回路543及び信号読取回路544が電位をかけていない撮影待機モード又はスリープモードに移行してもよい。
走査駆動回路543及び信号読取回路544にバイアスが印加されていない状態には、撮影待機モードとスリープモードとがある。
なお、撮影待機モードでは、フォトダイオードへバイアス電位を印加しないだけでなく、走査駆動回路543及び信号読取回路544は立ち上がりが早いので、走査駆動回路543及び信号読取回路544にも電力供給をしないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。更に、撮影待機モードでは、信号が発生しないので、データ変換部545にも電力供給しないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。
また、撮影待機モードよりも更に消費電力の少ないスリープモードを設けることが好ましい。そして、撮影済み画像をコンソール1に完全に送信後、スリープモードに移行することが好ましい。そして、スリープモードでは、コンソール1から指示により撮影待機モードへ立ち上がるのに必要な機能のみ残して、カセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体やメモリへの電力供給を停止することが好ましい。すなわち、スリープモードでは、フォトダイオードへのバイアス電位を印加せず、走査駆動回路543、信号読取回路544、データ変換部545、メモリ546、及びカセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体に電力供給しないことが好ましい。これにより、無駄な電力消費をより抑えることができる。
このように、単位時間当たりの消費電力が撮影可能状態より低い撮影待機モードとスリープモード制御下の状態では、走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位を同電位にし、収集電極5421にバイアスを印加しない状態、すなわち、複数の画素に電圧が実質的に印加されない状態であるので、PDやTFTに電圧が実質的に印可されることにより劣化、すなわち、複数の画素の劣化を抑えることができる。また、無駄な電力の消費も抑えられる。
なお、撮影可能状態とは、直ちにこの撮影動作により放射線画像データを得ることができる状態のことである。
また、撮影に関する動作とは、放射線撮影により放射線画像データを得るのに必要な動作のことで、例えば、実施形態で示すパネルであれば、パネルの初期化、放射線照射によって生成された電気エネルギーの蓄積、電気信号の読み取り、及び、画像データ化の各動作が該当する。
なお、撮影待機モードでは、フォトダイオードへバイアス電位を印加しないだけでなく、走査駆動回路543及び信号読取回路544は立ち上がりが早いので、走査駆動回路543及び信号読取回路544にも電力供給をしないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。更に、撮影待機モードでは、信号が発生しないので、データ変換部545にも電力供給しないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。
また、撮影待機モードよりも更に消費電力の少ないスリープモードを設けることが好ましい。そして、撮影済み画像をコンソール1に完全に送信後、スリープモードに移行することが好ましい。そして、スリープモードでは、コンソール1から指示により撮影待機モードへ立ち上がるのに必要な機能のみ残して、カセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体やメモリへの電力供給を停止することが好ましい。すなわち、スリープモードでは、フォトダイオードへのバイアス電位を印加せず、走査駆動回路543、信号読取回路544、データ変換部545、メモリ546、及びカセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体に電力供給しないことが好ましい。これにより、無駄な電力消費をより抑えることができる。
このように、単位時間当たりの消費電力が撮影可能状態より低い撮影待機モードとスリープモード制御下の状態では、走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位を同電位にし、収集電極5421にバイアスを印加しない状態、すなわち、複数の画素に電圧が実質的に印加されない状態であるので、PDやTFTに電圧が実質的に印可されることにより劣化、すなわち、複数の画素の劣化を抑えることができる。また、無駄な電力の消費も抑えられる。
なお、撮影可能状態とは、直ちにこの撮影動作により放射線画像データを得ることができる状態のことである。
また、撮影に関する動作とは、放射線撮影により放射線画像データを得るのに必要な動作のことで、例えば、実施形態で示すパネルであれば、パネルの初期化、放射線照射によって生成された電気エネルギーの蓄積、電気信号の読み取り、及び、画像データ化の各動作が該当する。
そして、例えば、X線照射スイッチの1stスイッチがONされたり、操作入力部2を介して、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されるなどの入力部12が撮影のための指示内容を受信したり、また、HIS/RIS71からオーダ情報を受信したりすると、コンソール制御部13は、操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、この撮影条件に基づいた撮影準備指示信号を、X線源制御部43及びカセッテ制御部53にコンソール通信部14を介して送信し、撮影可能状態に移行させる。
ここで、撮影準備指示は、例えばX線照射スイッチの1stスイッチのように操作者が操作入力部2を介して入力する指示である。また、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されたことを、撮影準備指示としてもよい。
ここで、撮影準備指示は、例えばX線照射スイッチの1stスイッチのように操作者が操作入力部2を介して入力する指示である。また、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されたことを、撮影準備指示としてもよい。
X線源制御部43は、撮影準備指示信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御して、X線管42に高圧を印加する状態に移行させる。
カセッテ制御部53は、撮影準備指示信号を受信すると、撮影可能状態に移行する。すなわち、撮影可能状態において撮影指示が入力されるまで全ての画素のリセットを所定間隔で繰り返し、暗電流によりコンデンサ5424に電気エネルギーが蓄積されることを防止する。撮影可能状態が継続する時間は不明なため、この所定間隔は、撮影時よりも長く、また、トランジスタ5425のオン時間が撮影時よりも短く設定される。これにより撮影可能状態では、トランジスタ5425に負荷のかかる読み出し動作が少なくなる。そして、撮影可能状態に移行した後、カセッテ制御部53は、コンソール1に撮影可能状態移行信号を送信する。コンソール制御部13は、撮影可能状態移行信号を受信すると、カセッテが撮影可能状態に移行したことを示すカセッテ撮影可能状態表示を表示部3がするように表示制御部11を制御する。
撮影指示がコンソール制御部13に入力されると、コンソール制御部13は、操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、この撮影条件に関する撮影条件情報を、X線源制御部43及びカセッテ制御部53にコンソール通信部14を介して送信する。この際、撮影用信号波は、1GHz以下の周波数の電波で通信されているので、カセッテ5側ではカセッテ通信部52のアンテナ521bが撮影用信号を受信する。
コンソール制御部13は、例えばX線照射スイッチの2ndスイッチONなどの操作者からのX線照射指示を受けると、撮影指示信号をカセッテ5のカセッテ制御部53に送信する。そして、コンソール制御部13にX線照射指示が入力された後、コンソール制御部13は、X線源4とカセッテ5とを制御し、同期を取りながら撮影をする。
カセッテ制御部53は、撮影指示信号を受信すると、パネル54を初期化し、パネル54が電気エネルギーを蓄積することができる状態に移行する。具体的には、リフレッシュを行い、そして、撮像シーケンスの為の専用の全画素のリセットを所定回数及び電気エネルギー蓄積状態専用の全画素のリセットを行って電気エネルギー蓄積状態に遷移する。曝射要求から撮影準備完了までの期間は所定時間が短いことが実使用上要求されるので、そのために撮像シーケンス専用の全画素のリセットを行う。更に、撮影可能状態の駆動のいかなる状態からも曝射要求が発生した場合は、即時撮像シーケンス駆動に入ることにより曝射要求から撮影準備完了までの期間を短くすることにより、操作性の向上を図る。
パネル54が電気エネルギーを蓄積できる状態に移行すると、カセッテ制御部53は、コンソール通信部14にカセッテ5の準備終了信号を送信する。コンソール通信部14は、この準備終了信号を受信すると、コンソール制御部13にカセッテの準備終了信号を伝達する。
コンソール制御部13は、このカセッテの準備終了信号を受信した状態で、かつ、X線照射指示を受けた状態になると、X線照射信号をX線源4に送信する。X線源制御部43は、X線照射信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加し、X線源4からX線を発生させる。X線源4から発生したX線は、X線照射口に設けられたX線絞り装置によりX線照射範囲を調整され、被写体を照射する。
また、コンソール制御部13は、X線撮影中である旨のX線撮影中表示をするように表示制御部11を制御する。
カセッテ制御部53は、撮影指示信号を受信すると、パネル54を初期化し、パネル54が電気エネルギーを蓄積することができる状態に移行する。具体的には、リフレッシュを行い、そして、撮像シーケンスの為の専用の全画素のリセットを所定回数及び電気エネルギー蓄積状態専用の全画素のリセットを行って電気エネルギー蓄積状態に遷移する。曝射要求から撮影準備完了までの期間は所定時間が短いことが実使用上要求されるので、そのために撮像シーケンス専用の全画素のリセットを行う。更に、撮影可能状態の駆動のいかなる状態からも曝射要求が発生した場合は、即時撮像シーケンス駆動に入ることにより曝射要求から撮影準備完了までの期間を短くすることにより、操作性の向上を図る。
パネル54が電気エネルギーを蓄積できる状態に移行すると、カセッテ制御部53は、コンソール通信部14にカセッテ5の準備終了信号を送信する。コンソール通信部14は、この準備終了信号を受信すると、コンソール制御部13にカセッテの準備終了信号を伝達する。
コンソール制御部13は、このカセッテの準備終了信号を受信した状態で、かつ、X線照射指示を受けた状態になると、X線照射信号をX線源4に送信する。X線源制御部43は、X線照射信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加し、X線源4からX線を発生させる。X線源4から発生したX線は、X線照射口に設けられたX線絞り装置によりX線照射範囲を調整され、被写体を照射する。
また、コンソール制御部13は、X線撮影中である旨のX線撮影中表示をするように表示制御部11を制御する。
被写体を透過したX線は、カセッテ5に入射する。このカセッテ5に入射したX線は、シンチレータ541によって可視光に変換される。
X線量センサ548は、カセッテ5に照射されたX線量を検出する。そして、検出したX線照射量が所定量に達すると、X線量センサ548が所定X線量信号をカセッテ制御部53に送信する。カセッテ制御部53は所定X線量信号を受信すると、無線中継器6を介してコンソール通信部14にX線終了信号を送信する。コンソール通信部14は、このX線終了信号を受信すると、コンソール制御部13にX線終了信号を伝達するとともに、X線源制御部43にX線照射停止信号を送信する。X線源制御部43は、このX線照射停止信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御し、高圧発生源41がX線管42への高圧の印加を停止する。これによりX線の発生が停止する。
カセッテ制御部53は、X線照射終了信号を送信すると、X線照射終了信号に基づいて走査駆動回路543と信号読取回路544とを駆動制御する。走査駆動回路543は、X線検出器542が取得した電気エネルギーを読み出し、取得した電気エネルギーを信号読取回路544に入力する。信号読取回路544は、入力された電気エネルギーをデジタル信号に変換する。そして、データ変換部545は、デジタル信号を画像データに構成する。メモリ546は、データ変換部545により構成された画像データを一時保存する。
続いてカセッテ制御部53は、画像データを取得した後に、補正用画像データを取得する。補正用画像データは、X線照射をしない暗画像データであり、高品質のX線画像を取得するためにX線画像の補正に使用するものである。補正用画像データの取得方法は、X線を照射しない点以外は、画像データの取得方法と同じである。電気エネルギー蓄積時間は、画像データを取得するときと補正用画像データを取得するときとで等しくなるように設定する。ここで、電気エネルギー蓄積時間とは、リセット動作が完了したとき、即ちリセット時のトランジスタ5425をオフにしてから、次に電気エネルギー読み出しを行うためにトランジスタ5425をオンにするまでの時間である。よって、各走査線5422により電気エネルギー蓄積が始まるタイミングや電気エネルギー蓄積時間が異なる。
データ変換部545は、構成した画像データを、取得した補正用画像データに基づいてオフセット補正し、続いて、予め取得してメモリ546に保存されているゲイン補正用データに基づいてゲイン補正する。そして、不感画素や複数の小パネルで構成されたパネルの場合、小パネルのつなぎ目部などに違和感を生じないように画像を連続的に補間して、パネルに由来する補正処理を完了する。本実施形態では、データ変換部545は、カセッテ制御部53と別体であるが、カセッテ制御部53がデータ変換部545を兼ねてもよい。
そして、カセッテ制御部53は、撮影が終了してから所定時間経過した後に、メモリ546内に保存されたX線画像データを、カセッテ通信部52のアンテナ521aから1GHz超の周波数の電波により通信する。
コンソール制御部13は、アンテナ521aからのX線画像データを無線中継器6及びコンソール通信部14を介して受信すると、当該X線画像データを画像保存部16に送信し、画像保存部16が一時保存する。無線中継器6とコンソール通信部14とは通信ケーブルで接続されているので、画像データは無線中継器6からコンソール通信部14に高速で転送される。
このように、カセッテ5は内部電源部51から電力の供給を受けて機能するメモリ546を備え、パネル54により得られ、カセッテ通信部52により送信されるX線画像データを一時的に保存するので、パネル54からのデータ生成と、カセッテとコンソールとの通信との間のアキュームレータとして機能し、X線画像データを、カセッテとコンソールとの通信状態に応じて、カセッテからコンソールに転送することができる。特に、メモリがRAMであるので、パネル54からのデータ生成速度が高くても良好にデータ保存できる。
また、X線画像データを無線送信する際は、暗号化して送信することが好ましい。すなわち、カセッテ5に、送信するX線画像データを暗号化する暗号化手段を設け、また、コンソール1に暗号化されたX線画像データを復号化する暗号復号化手段を設けることが好ましい。このような暗号化手段は、カセッテ制御部53又はカセッテ通信部52が兼ねてもよいし、これらとは別に暗号化部を設けても良い。また、このような暗号復号化手段は、無線中継器6、コンソール通信部14又はコンソール制御部13が兼ねてもよいし、これらとは別に復号化部を設けてもよい。
このように、カセッテ5は内部電源部51から電力の供給を受けて機能するメモリ546を備え、パネル54により得られ、カセッテ通信部52により送信されるX線画像データを一時的に保存するので、パネル54からのデータ生成と、カセッテとコンソールとの通信との間のアキュームレータとして機能し、X線画像データを、カセッテとコンソールとの通信状態に応じて、カセッテからコンソールに転送することができる。特に、メモリがRAMであるので、パネル54からのデータ生成速度が高くても良好にデータ保存できる。
また、X線画像データを無線送信する際は、暗号化して送信することが好ましい。すなわち、カセッテ5に、送信するX線画像データを暗号化する暗号化手段を設け、また、コンソール1に暗号化されたX線画像データを復号化する暗号復号化手段を設けることが好ましい。このような暗号化手段は、カセッテ制御部53又はカセッテ通信部52が兼ねてもよいし、これらとは別に暗号化部を設けても良い。また、このような暗号復号化手段は、無線中継器6、コンソール通信部14又はコンソール制御部13が兼ねてもよいし、これらとは別に復号化部を設けてもよい。
そして、このような暗号化に適する技術としては、例えば、IEEE802.11で規定されたWEP(Wired Equivalent Privacy:64bit又は128bitのキー長の共通鍵を用いた暗号化)や、IEEE802.11iで規定されたTKIP(Temporal Key Integrity Protocol:キーを自動的に変更して暗号化を行うようにした暗号化)、WPA(Wi-Fi Protected Access:TKIPとIEEE802.1xを併用した暗号化)、IEEE802.11iに規定されるAES(Advanced Encryption Standard)などが挙げられるがこれらに限らない。
また、カセッテ通信部52やコンソール通信部14や無線中継器6に他の機器がアクセスすることを制限することが好ましい。このようなアクセス制限機能は、例えば、SSID (Service Set Identifier:接続する機器固有のIDであり、パケットのヘッダに含まれるSSIDが一致しないパケットを無視する)、MAC(Media Access Control、媒体アクセス制御)アドレス(LANカード固有のアドレス)フィルタリング機能(登録したMACアドレスの端末に対してだけ、接続が可能とする)、ANY接続拒否機能(アクセスポイントに設定する機能で、クライアントのSSID設定が「ANY」となっている場合に、アクセスポイントとの接続を拒否する機能。通常は、クライアントのSSID設定が「ANY」となっている場合、あらゆるSSIDを持つアクセスポイントに対して接続が可能であることに対する)、ビーコン信号にSSIDを含めない機能、IEEE802.1xに規定された認証(RADIUS)サーバによるユーザ認証(認証されていない端末からの通信をすべて拒否し、認証されたユーザにのみ通信を許可する)などが挙げられるがこれらに限らない。
また、カセッテ通信部52やコンソール通信部14や無線中継器6に他の機器がアクセスすることを制限することが好ましい。このようなアクセス制限機能は、例えば、SSID (Service Set Identifier:接続する機器固有のIDであり、パケットのヘッダに含まれるSSIDが一致しないパケットを無視する)、MAC(Media Access Control、媒体アクセス制御)アドレス(LANカード固有のアドレス)フィルタリング機能(登録したMACアドレスの端末に対してだけ、接続が可能とする)、ANY接続拒否機能(アクセスポイントに設定する機能で、クライアントのSSID設定が「ANY」となっている場合に、アクセスポイントとの接続を拒否する機能。通常は、クライアントのSSID設定が「ANY」となっている場合、あらゆるSSIDを持つアクセスポイントに対して接続が可能であることに対する)、ビーコン信号にSSIDを含めない機能、IEEE802.1xに規定された認証(RADIUS)サーバによるユーザ認証(認証されていない端末からの通信をすべて拒否し、認証されたユーザにのみ通信を許可する)などが挙げられるがこれらに限らない。
また、通信速度を向上させるために、カセッテ5でX線画像データを圧縮し、コンソール1側で圧縮復号化することが好ましい。すなわち、カセッテ5に、送信するX線画像データを圧縮する圧縮化手段を設け、また、コンソール1に圧縮されたX線画像データを復号化する圧縮復号化手段を設けることが好ましい。このような圧縮化手段は、カセッテ制御部53又はカセッテ通信部52が兼ねてもよいし、これらとは別に圧縮化部を設けても良い。また、このような圧縮復号化手段は、無線中継器6、コンソール通信部14又はコンソール制御部13が兼ねてもよいし、これらとは別に圧縮復号化部を設けてもよい。
この場合に暗号化するときは、圧縮処理した後、暗号化処理し、暗号の復号化処理した後、圧縮の復号化処理することが好ましい。すなわち、圧縮化手段により圧縮されたX線画像データを暗号化手段により暗号化し、暗号復号化手段により暗号復号化されたX線画像データを圧縮復号化手段により圧縮複合化することが好ましい。
この場合に暗号化するときは、圧縮処理した後、暗号化処理し、暗号の復号化処理した後、圧縮の復号化処理することが好ましい。すなわち、圧縮化手段により圧縮されたX線画像データを暗号化手段により暗号化し、暗号復号化手段により暗号復号化されたX線画像データを圧縮復号化手段により圧縮複合化することが好ましい。
そして、コンソール制御部13は、X線画像データを受信すると、画像保存部16に一時保存する。そして、コンソール制御部13は、画像処理部15が画像保存部16に一時保存したX線画像データからサムネイル画像データを作成するように制御する。表示制御部11は、作成されたサムネイル画像データに基づいて、表示部3がサムネイル画像を表示するように制御する。
その後、画像処理部15は、画像データを操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて画像処理する。この画像処理された画像データは、表示部3に画像表示されると同時に画像保存部16に送信され、画像データとして保存される。更に、操作者の指示に基づいて、画像処理部15は画像データを再画像処理し、画像データの画像処理結果は表示部3が表示する。また、ネットワーク通信部18は、画像データをネットワーク上の外部装置であるイメージャ72、画像処理端末73、ビューワ74、ファイルサーバ75等に転送する。コンソール1から画像データが転送されると転送された外部装置は対応して機能する。すなわち、イメージャ72は、このX線画像データをフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理端末73は、このX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をし、ファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、このX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、このX線画像データを保存する。
その後、画像処理部15は、画像データを操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて画像処理する。この画像処理された画像データは、表示部3に画像表示されると同時に画像保存部16に送信され、画像データとして保存される。更に、操作者の指示に基づいて、画像処理部15は画像データを再画像処理し、画像データの画像処理結果は表示部3が表示する。また、ネットワーク通信部18は、画像データをネットワーク上の外部装置であるイメージャ72、画像処理端末73、ビューワ74、ファイルサーバ75等に転送する。コンソール1から画像データが転送されると転送された外部装置は対応して機能する。すなわち、イメージャ72は、このX線画像データをフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理端末73は、このX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をし、ファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、このX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、このX線画像データを保存する。
このように、カセッテ制御部53は、適切なタイミングで、撮影可能状態、撮影可能状態より消費電力の低い1又は複数の撮影待機モード制御下の状態、更に消費電力の低いスリープモード制御下の状態というように、カセッテ5の電力供給の状態を変更する制御をする。そして、カセッテ制御部53は、カセッテ5の電力供給の状態を変更する制御をするタイミングに合わせて、カセッテ5の電力供給の状態を示す電力供給状態情報をカセッテ通信部52が送信するように制御する。
コンソール制御部13は、コンソール通信部14が受信したカセッテ5の電力供給の状態を示す電力供給状態情報を用いて制御できるので、良好な撮影を制御でき、かつ、撮影効率を向上させることができる。また、電力供給状態情報に応じて表示部3に表示させることができるので、カセッテ5が直ちにX線撮影を行えるか否かを操作者が判断して、例えば、他のカセッテやモダリティでの撮影を先にする、後にするなどして、撮影効率を向上させることができる。
以上のように、第一の実施形態におけるカセッテ5によれば、1GHz超の周波数の電波による通信に通信不良が発生してしまう状況であったとしても、撮影用信号はアンテナ521bによって1GHz以下の周波数の電波で通信されるので、X線画像データを取得するに際して必要な撮影用信号が、1GHz超の周波数の電波の通信不良によって通信できなくなることを回避でき、タイムリーな通信が可能となる。そして、X線画像データはカセッテ5のメモリ546に一時的に保存されているために、1GHz超の周波数の電波の通信不良が解消した後に、X線画像データをアンテナ521aから通信することが可能である。
なお、本実施形態では、パネル54が4096×3072画素を持つ1枚のパネルで構成された例を示したが、これに限定されず、例えば、パネル54が2048×1536画素を持つ4枚の小パネルで構成されたものを用いることもできる。このように複数枚の小パネルからパネルを構成した場合、4つの小パネルを組みあわせて1枚のパネルとする手間が発生するが、各パネルの歩留まりが向上するので、全体としても歩留まりが向上し低コスト化するという利点がある。
更に、本実施形態では、シンチレータ541とX線検出器542とを用いて照射されたX線の電気エネルギーを読み出す例を示したが、これに限定されず、X線を電気エネルギーに直接変換できるX線検出器を適用することが可能である。例えば、アモルファスSeやPbI2等を用いたX線電気エネルギー変換部とアモルファスシリコンTFT等とにより構成されたX線検出器を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、信号読取回路544に1つのA/D変換器5442が設けられた例を示したが、これに限定されず、複数のA/D変換器を適用することが可能である。
そして、A/D変換器の数は、画像読取時間を短くして所望のS/N比を得るために、4以上、特に8以上であることが好ましい。
また、A/D変換器の数は、低コスト化・小型化のために、64以下、特に32以下であることが好ましい。これにより、アナログ信号帯域及びA/D変換レートを不必要に大きくすることがない。
そして、A/D変換器の数は、画像読取時間を短くして所望のS/N比を得るために、4以上、特に8以上であることが好ましい。
また、A/D変換器の数は、低コスト化・小型化のために、64以下、特に32以下であることが好ましい。これにより、アナログ信号帯域及びA/D変換レートを不必要に大きくすることがない。
また、本実施形態では、ガラスにより形成された支持体547の例を示したが、これに限定されず、樹脂や金属等によって形成された支持体を適用することが可能である。
また、本実施形態では、カセッテ5とコンソール1とが1対1で対応させている例を示したが、これに限定されず、カセッテとコンソールとが1対M、N対1、N対M(N,Mは2以上の自然数)で対応させて用いることが可能である。このときには、カセッテとコンソール間のネットワークを設け、カセッテとコンソールとの対応関係を対応関係情報保持部に保存し、対応関係情報保持部をネットワーク上またはコンソール内に設け、コンソールがカセッテを制御することが好ましい。
また、本実施形態では、コンソール1及びカセッテ5のいずれにおいても、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。また、プログラム等を記憶させる記憶媒体としては、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、ROMメモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶させるようにしてもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システムあるいはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、このようなプログラムは、ネットワークや回線などを介して外部から提供されたものであってもよい。そして、外部から供給されるプログラムを使用する場合も、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶されるようにしてもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システムあるいはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、このようなプログラムは、ネットワークや回線などを介して外部から提供されたものであってもよい。そして、外部から供給されるプログラムを使用する場合も、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶されるようにしてもよい。
[第二の実施形態]
続いて、図6を参照しながら本発明の画像取得システムとしてのX線画像取得システムの第二の実施形態について説明する。
ただし、第二の実施形態では、上記第一の実施形態において操作入力部の構成が異なる(図6参照)。操作入力部は、X線照射スイッチと、X線源指示内容入力部と、コンソール指示内容入力部とにより構成され、X線照射スイッチとX線源指示内容入力部はX線源制御部と接続し、コンソール指示内容入力部はコンソールの入力部と接続している。また、コンソール通信部は、第一の実施形態と異なり、無線中継器と接続しているが、X線源制御部と接続していない。これ以外の構成は、上記第一の実施形態と同様である。第二の実施形態では、操作入力部とX線源制御部とを中心とした説明を行い、上記第一の実施形態と同一の点は上記と同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
続いて、図6を参照しながら本発明の画像取得システムとしてのX線画像取得システムの第二の実施形態について説明する。
ただし、第二の実施形態では、上記第一の実施形態において操作入力部の構成が異なる(図6参照)。操作入力部は、X線照射スイッチと、X線源指示内容入力部と、コンソール指示内容入力部とにより構成され、X線照射スイッチとX線源指示内容入力部はX線源制御部と接続し、コンソール指示内容入力部はコンソールの入力部と接続している。また、コンソール通信部は、第一の実施形態と異なり、無線中継器と接続しているが、X線源制御部と接続していない。これ以外の構成は、上記第一の実施形態と同様である。第二の実施形態では、操作入力部とX線源制御部とを中心とした説明を行い、上記第一の実施形態と同一の点は上記と同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図6に、第二の実施形態に係るX線画像取得システム1000の概略構成を示す。
図6に示すように、操作入力部2には、操作者により撮影準備指示や撮影指示を入力するX線照射スイッチ21と、操作者により指示内容をX線源制御部に入力するX線源指示内容入力部22と、操作者により指示内容をコンソールに入力するコンソール指示内容入力部23とが設けられている。ここで、指示内容には、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等がある。
図6に示すように、操作入力部2には、操作者により撮影準備指示や撮影指示を入力するX線照射スイッチ21と、操作者により指示内容をX線源制御部に入力するX線源指示内容入力部22と、操作者により指示内容をコンソールに入力するコンソール指示内容入力部23とが設けられている。ここで、指示内容には、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等がある。
X線照射スイッチ21には、X線源制御部43及び入力部12がそれぞれ接続している。X線照射スイッチ21には、撮影準備指示を入力する第一スイッチと、撮影指示を入力する第二スイッチがあり、X線照射スイッチ21による指示がX線源制御部43及び入力部12に入力される。第一スイッチから入力後、第二スイッチから入力できる構造になっている。
X線源指示内容入力部22には、X線源制御部43が接続している。X線源制御部43は、X線源指示内容入力部22より入力された指示内容に基づき、高圧発生源41及びX線管42を駆動制御する。
コンソール指示内容入力部23には、入力部12が接続している。入力部12に入力された指示内容は、コンソール制御部13に送信される。コンソール制御部13は、受信した指示内容に基づき、コンソール1及びカセッテ5を駆動制御する。
X線源指示内容入力部22には、X線源制御部43が接続している。X線源制御部43は、X線源指示内容入力部22より入力された指示内容に基づき、高圧発生源41及びX線管42を駆動制御する。
コンソール指示内容入力部23には、入力部12が接続している。入力部12に入力された指示内容は、コンソール制御部13に送信される。コンソール制御部13は、受信した指示内容に基づき、コンソール1及びカセッテ5を駆動制御する。
次に、本発明の第二の実施形態によるX線画像取得システムによる動作について説明する。
操作者は、X線照射スイッチ21の第一スイッチを押下して、撮影準備指示を入力する。X線源制御部43は、第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加する状態に移行させる。入力部12に入力された第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、コンソール制御部13は、コンソール通信部14及び無線中継器6を介してカセッテ5に撮影準備指示を送信する。カセッテ制御部53は、受信した撮影準備指示に基づき、撮影指示が入力されるまでリセットを所定間隔で繰り返し、暗電流によりコンデンサ5424に電気エネルギーが蓄積されることを防止する。
操作者は、X線照射スイッチ21の第二スイッチを押下して、撮影指示を入力する。X線源制御部43は、第二スイッチによる撮影指示に基づき、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加し、放射線を発生させる。
入力部12に入力された第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、コンソール制御部13は、カセッテ5を駆動制御し、X線源4から照射される放射線による撮影をする。
入力部12に入力された第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、コンソール制御部13は、カセッテ5を駆動制御し、X線源4から照射される放射線による撮影をする。
X線源4から照射されるX線は、被写体を透過し、カセッテ5に入射する。このカセッテ5に入射したX線に基づき、画像データが取得され、無線中継器6とコンソール通信部14を介してコンソール1に送信される。
以上のように、第二の実施形態におけるカセッテ5には、複数のアンテナ521が設けられているので、無線中継器6と通信することが不可能なアンテナ521が存在しても、他の無線中継器6と通信することが可能なアンテナ521を用いて無線通信をすることができる。また、無線中継器6と通信することが可能なアンテナ521が存在し、更にそのアンテナ521が1GHz超の周波数の電波により送受信をすることのできるアンテナ521であるときは、1GHz超の周波数の電波により送受信をすることができるアンテナ521を用いて無線通信をして、容量の大きな画像データを高速に送信することができる。
[第三の実施形態]
続いて、図7を参照しながら本発明の画像取得システムの第三の実施形態について説明する。
ただし、第一及び第二の実施形態では、本発明の画像取得システムとしてX線画像取得システムを例示し、本発明の画像取得装置としてカセッテを例示して説明したが、この第3の実施形態では、本発明の画像取得システムとして写真撮影システムを例示し、本発明の画像取得装置としてデジタルカメラを例示して説明する。
続いて、図7を参照しながら本発明の画像取得システムの第三の実施形態について説明する。
ただし、第一及び第二の実施形態では、本発明の画像取得システムとしてX線画像取得システムを例示し、本発明の画像取得装置としてカセッテを例示して説明したが、この第3の実施形態では、本発明の画像取得システムとして写真撮影システムを例示し、本発明の画像取得装置としてデジタルカメラを例示して説明する。
図7は、第三の実施形態に係る写真撮影システムの概略構成を示すブロック図である。この図7に示すように写真撮影システム200には、デジタルカメラ210と、デジタルカメラ2に撮影指示を与えるレリース230と、デジタルカメラ210により取得された画像データを管理するサーバ240と、サーバ240及びデジタルカメラ210の通信を中継する無線中継器250とが備えられている。
デジタルカメラ210は、画像取得部211、ファインダー212、内部電源213、シャッター214、カメラ通信部215、制御部216、RAM217、フラッシュ220を備えている。
画像取得部211は、レンズ、撮像素子等を備えていて、レンズを介して撮像素子に入射した光から画像データを作成する。
画像取得部211は、レンズ、撮像素子等を備えていて、レンズを介して撮像素子に入射した光から画像データを作成する。
ファインダー212は、例えば液晶からなるモニタであり、画像取得部211で作成された画像データを基にして、撮像素子に投影された画像が表示されるようになっている。
内部電源213は、デジタルカメラ210を構成する各駆動部に電力を供給する。
シャッター214は、画像取得部211に対して撮影指示を与える。
フラッシュ220は、被写体に対してフラッシュ光を照射させる。
内部電源213は、デジタルカメラ210を構成する各駆動部に電力を供給する。
シャッター214は、画像取得部211に対して撮影指示を与える。
フラッシュ220は、被写体に対してフラッシュ光を照射させる。
カメラ通信部215は、2つのアンテナ215a,215bと図示しない通信回路とにより構成されており、無線中継器250を介してカメラ通信部215が無線中継器250及びレリース230と無線通信を可能なように構成されている。
アンテナ215aは、無線中継器6を介してサーバ240に画像データを送信する。一方、アンテナ215bはレリース230からの信号を通信する。
通信回路は、画像データを1GHz超の周波数の電波に変調増幅してアンテナ215aに出力したり、アンテナ215bに入力されたレリース230からの信号を復調したりする。
つまり、本発明に係る第1電波通信手段は、アンテナ215a、通信回路であり、第2電波通信手段は、アンテナ215b、通信回路である。
アンテナ215aは、無線中継器6を介してサーバ240に画像データを送信する。一方、アンテナ215bはレリース230からの信号を通信する。
通信回路は、画像データを1GHz超の周波数の電波に変調増幅してアンテナ215aに出力したり、アンテナ215bに入力されたレリース230からの信号を復調したりする。
つまり、本発明に係る第1電波通信手段は、アンテナ215a、通信回路であり、第2電波通信手段は、アンテナ215b、通信回路である。
制御部216は、シャッター214やレリース230からの撮影指示信号に基づいて、フラッシュ240と画像取得部211とを同期させて撮影を行わせ、当該撮影により画像取得部211で取得された画像データをRAM217内に保存する。
レリース230は、本発明に係るレリース手段であり、デジタルカメラ210に対して撮影指示信号を送信する。この際レリース23は、撮影指示信号を1GHz以下の周波数の電波として送信する。
次に、本実施形態の動作について説明する。
撮影時に撮影者がレリース230を操作すると、レリース230から撮影指示信号(撮影用信号)がカメラ通信部215に送信される。カメラ通信部215のアンテナ215bに撮影指示信号が受信されると、制御部216は、画像取得部211及びフラッシュ220を制御して撮影を行う。この撮影により画像データが取得される。制御部216は、取得された画像データをRAM217に記憶する。
そして、画像データをサーバに移行する際には、制御部216はカメラ通信部215を制御して、RAM217内の画像データをアンテナ215aから送信させる。この際、画像データは1GHz超の周波数の電波により送信されているので高速に通信されることになる。サーバ240は無線中継器250が受信した画像データを保存する。
撮影時に撮影者がレリース230を操作すると、レリース230から撮影指示信号(撮影用信号)がカメラ通信部215に送信される。カメラ通信部215のアンテナ215bに撮影指示信号が受信されると、制御部216は、画像取得部211及びフラッシュ220を制御して撮影を行う。この撮影により画像データが取得される。制御部216は、取得された画像データをRAM217に記憶する。
そして、画像データをサーバに移行する際には、制御部216はカメラ通信部215を制御して、RAM217内の画像データをアンテナ215aから送信させる。この際、画像データは1GHz超の周波数の電波により送信されているので高速に通信されることになる。サーバ240は無線中継器250が受信した画像データを保存する。
以上のように、第三の実施の形態に係る写真撮影システム200によれば、1GHz超の周波数の電波による通信に通信不良が発生してしまう状況であったとしても、レリース230からの撮影指示信号はアンテナ215bによって1GHz以下の周波数の電波で通信されるので、画像データを取得するに際して必要な撮影用信号が、確実性高くタイムリーに通信することができる。そして、画像データはデジタルカメラ210のRAM217に一時的に保存されているために、1GHz超の周波数の電波の通信不良が解消した後に、画像データをアンテナ215aから通信することが可能である。
なお、本発明は、画像データを取得してその画像データを通信するものであるならば、X線画像取得システムや写真撮影システム以外にも適用することができ、これら以外にも例えば胃カメラによる画像取得システムなどが挙げられる。
1000 X線画像取得システム
1 コンソール
13 コンソール制御部
14 コンソール通信部
16 画像保存部(画像保存装置)
18 ネットワーク通信部
4 X線源(撮影用装置)
5 カセッテ
51 内部電源部
52 カセッテ通信部
521a アンテナ(第1電波通信手段)
521b アンテナ(第2電波通信手段)
542 通信回路(第1電波通信手段、第2電波通信手段)
53 カセッテ制御部
54 パネル
545 データ変換部
546 メモリ
549 X線遮蔽部材
55 筐体
6 無線中継器(第1電波受信装置)
1 コンソール
13 コンソール制御部
14 コンソール通信部
16 画像保存部(画像保存装置)
18 ネットワーク通信部
4 X線源(撮影用装置)
5 カセッテ
51 内部電源部
52 カセッテ通信部
521a アンテナ(第1電波通信手段)
521b アンテナ(第2電波通信手段)
542 通信回路(第1電波通信手段、第2電波通信手段)
53 カセッテ制御部
54 パネル
545 データ変換部
546 メモリ
549 X線遮蔽部材
55 筐体
6 無線中継器(第1電波受信装置)
Claims (12)
- 撮影により画像データを得る画像取得手段と、
前記画像取得手段により得られた画像データをアンテナから外部機器に1GHz超の周波数の電波により送信する第1電波通信手段と、
前記画像取得手段が画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を、1GHz以下の周波数の電波により他の装置と通信する第2電波通信手段とを有することを特徴とする画像取得装置。 - 請求項1記載の画像取得装置において、
前記第2電波通信手段は、前記画像取得手段が画像を得る際のタイミング信号を通信することを特徴とする画像取得装置。 - 請求項1又は2記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段を囲う導電性材料の筐体を有し、
前記第1電波通信手段の前記アンテナが前記筐体に近接して設けられていることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段、前記第1電波通信手段及び前記第2電波通信手段を制御する制御手段と、
前記画像取得手段、前記第1電波通信手段、前記第2電波通信手段及び前記制御手段を駆動する電力を挙窮する内部電源とを備えることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項4記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が撮影により得た画像データを一時的に保存するメモリを備えることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項5記載の画像取得装置において、
前記メモリが前記内部電源から電力を供給されるRAMであることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が、放射線撮影により放射線画像データを得るものであり、
前記第1電波通信手段が、前記放射線画像データを送信するものであることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項7記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が、X線撮影によりX線画像データを得るものであり、
前記第1電波通信手段が、前記X線画像データを送信するものであり、
カセッテであることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項8記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段は、照射されたX線を受けて電気信号を出力するX線検出器と、
前記X線検出器から出力された電気信号からX線画像データを得るデータ変換部と、
前記X線検出器のX線が照射される側と反対側に配置され、X線を吸収するX線遮蔽部材とを有することを特徴とする画像取得装置。 - 請求項9記載の画像取得装置において、
前記データ変換部、前記制御手段及び前記内部電源は、前記X線遮蔽部材のX線が照射される側の反対側に配置されていることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像取得装置において、
前記画像取得手段が得る画像データの基になる画像を確認するためのファインダーと、
前記画像取得手段が画像データを得るタイミングを指示するレリース手段とを備えることを特徴とする画像取得装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像取得装置と、
前記画像取得装置が撮影により画像データを得るための撮影用信号の少なくとも一部を1GHz以下の周波数の電波により通信して、前記画像取得装置が撮影によって画像データを得るように機能する撮影用装置と、
前記画像取得装置から1GHz超の周波数の電波により送信された画像データを受信する第1電波受信装置と、
前記第1電波受信装置により受信した画像データを保存する画像保存装置とを備えることを特徴とする画像取得システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005089278A JP2006263339A (ja) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | 画像取得装置及び画像取得システム |
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JP2005089278A JP2006263339A (ja) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | 画像取得装置及び画像取得システム |
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