JP2009178377A - 放射線変換器及びそれを用いた放射線画像撮影システム - Google Patents

放射線変換器及びそれを用いた放射線画像撮影システム Download PDF

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Abstract

【課題】バッテリの電力を無駄に消費することがなく、外部装置に対して画像情報を効率的に送信することのできる放射線変換器及びそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【解決手段】電子カセッテ28から放射線画像情報を読み出してクレードル30に無線通信で送信する際、送信状態を監視し、送信エラーが発生したとき、エラーフラグをエラーフラグメモリ48に記憶させるとともに、送信を中断する。次いで、電子カセッテ28をクレードル30に装填した後、送信の中断を解除し、再び放射線画像情報のクレードル30への送信を継続する。これにより、電子カセッテ28のバッテリ50の電力を無駄に消費することなく、放射線画像情報を効率的にクレードル30に送信する。
【選択図】図4

Description

本発明は、搭載されたバッテリで駆動され、被写体を透過した放射線を検出して画像情報に変換する放射線変換器及びそれを用いた放射線画像撮影システムに関する。
医療分野において、被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を放射線変換器に導いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が広汎に使用されている。
この場合、照射された放射線を直接電気信号に変換し、あるいは、放射線をシンチレータで可視光に変換した後、電気信号に変換して読み出すことのできるアモルファスシリコン等からなる多数の放射線変換画素をマトリックス状に配列して構成される放射線変換器(電子カセッテ)が開発されている(特許文献1参照)。
この放射線変換器には、バッテリを搭載し、持ち運び可能に構成された可搬型のものがある。可搬型の放射線変換器は、放射線画像を撮影する際、搭載されたバッテリの電力を消費している。従って、可搬型の放射線変換器は、充電用クレードルに接続して適時バッテリの充電が行われる。特許文献1に開示された放射線変換器は、放射線変換器を充電用クレードルに接続した際、バッテリの充電を行うとともに、充電用クレードルを介して放射線画像情報を外部装置に送信している。
特開2006−208306号公報
しかしながら、特許文献1では、放射線画像を撮影した後、放射線変換器を充電用クレードルに接続してから放射線画像情報の送信処理を行うため、送信処理が開始されるまでに時間が掛かり、所望の放射線画像情報を速やかに取得できなくなるおそれがある。そこで、撮影直後の放射線画像情報を放射線変換器から無線通信によって直接外部装置に送信することが考えられる。
しかしながら、放射線変換器に搭載されたバッテリの残量が少なかったり、あるいは、無線通信によって放射線画像情報を外部装置に送信するときに、送信エラーの発生するおそれがある。無線通信によりデータを送信する場合、送信エラーが発生すると、通常は、再度データの送信処理を繰り返すようにしている。この場合、放射線変換器に搭載されたバッテリの電力を使用することになるため、バッテリの充電頻度が高くなってしまう。
本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、バッテリの電力を無駄に消費することがなく、外部装置に対して画像情報を効率的に送信することのできる放射線変換器及びそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
本発明の放射線変換器は、搭載されたバッテリで駆動され、被写体を透過した放射線を検出して画像情報に変換する放射線変換器において、
前記画像情報を無線通信により外部装置に送信する送信部と、
前記送信部による前記画像情報の送信状態を監視し、送信エラーが発生したとき、前記画像情報の送信を中断する送信中断部と、
前記バッテリを充電する充電用クレードルに当該放射線変換器が接続されたとき、前記画像情報の送信の中断を解除する中断解除部と、
を備え、前記送信部は、前記画像情報の送信の中断が解除されたとき、前記画像情報を前記外部装置に送信することを特徴とする。
また、本発明の放射線画像撮影システムは、搭載されたバッテリで駆動され、被写体を透過した放射線を検出して画像情報に変換する放射線変換器と、
前記放射線変換器が接続され、前記バッテリの充電処理を行う充電用クレードルと、
を備え、前記放射線変換器は、
前記画像情報を無線通信により外部装置に送信する送信部と、
前記送信部による前記画像情報の送信状態を監視し、送信エラーが発生したとき、前記画像情報の送信を中断する送信中断部と、
前記バッテリを充電する充電用クレードルに当該放射線変換器が接続されたとき、前記画像情報の送信の中断を解除する中断解除部と、
を有し、前記送信部は、前記画像情報の送信の中断が解除されたとき、前記画像情報を前記外部装置に送信することを特徴とする。
本発明によれば、放射線変換器から外部装置に放射線画像情報を送信する際、送信エラーが発生したとき、送信を中断し、当該放射線変換器が充電用クレードルに接続されたとき、送信を再開することにより、時間を有効に活用して、放射線画像情報を効率的に送信することができる。
図1は、本発明の放射線変換器が適用される放射線画像撮影システム20の説明図である。放射線画像撮影システム20は、撮影条件に従った線量からなる放射線Xを患者22(被写体)に照射する放射線源24と、放射線源24を制御する線源制御装置26と、患者22を透過した放射線Xを放射線画像情報に変換する電子カセッテ28(放射線変換器)と、電子カセッテ28の充電処理、及び、放射線画像情報の送受信処理を行うクレードル30と、放射線源24の撮影スイッチを有し、撮影作業を含む状態確認のために技師が所持する携帯情報端末32と、線源制御装置26、クレードル30及び携帯情報端末32を制御するとともに、患者情報、撮影条件等の必要な情報の設定、及び、放射線画像情報の送受信処理を行うコンソール34(外部装置)とを備える。
なお、患者情報とは、患者22の氏名、性別、患者ID番号等、患者22を特定するための情報である。撮影条件とは、患者22の撮影部位に対して、適切な線量からなる放射線Xを照射するための管電圧、管電流、照射時間等を決定するための条件であり、例えば、撮影部位、撮影方法等の条件を挙げることができる。患者情報及び撮影条件は、コンソール34から取得することができる。
放射線源24、線源制御装置26及びクレードル30は、撮影室36内に配置され、コンソール34は、撮影室36外の操作室38に配置される。また、線源制御装置26と携帯情報端末32、携帯情報端末32とコンソール34、電子カセッテ28とクレードル30、クレードル30とコンソール34との間では、無線通信による必要な情報の送受信処理が行われる。
図2は、電子カセッテ28の内部構成図である。電子カセッテ28は、放射線Xを透過させる材料からなるケーシング40を備える。ケーシング40の内部には、放射線Xが照射される照射面側から、患者22による放射線Xの散乱線を除去するグリッド42、患者22を透過した放射線Xを検出する放射線変換パネル44、及び、放射線Xのバック散乱線を吸収する鉛板46が順に配設される。
ケーシング40の内部には、電子カセッテ28の電源であるバッテリ50と、バッテリ50から供給される電力により放射線変換パネル44を駆動制御する制御部52と、放射線変換パネル44によって放射線Xから電気信号に変換された放射線画像情報を含む信号をクレードル30に無線送信する送受信部54とが収容される。なお、制御部52及び送受信部54には、放射線Xが照射されることによる損傷を回避するため、ケーシング40の照射面側に鉛板等を配設しておくことが好ましい。
また、バッテリ50、制御部52及び送受信部54が配設される部位に対応するケーシング40の表面には、当該電子カセッテ28に撮影される患者22の患者情報や撮影条件を表示するとともに、当該電子カセッテ28を駆動するバッテリ50の残量や放射線画像情報の送信情報を表示する表示部55が配設される。
図3は、放射線変換パネル44を含む電子カセッテ28の回路構成ブロック図である。放射線変換パネル44は、放射線Xを感知して電荷を発生させるアモルファスセレン(a−Se)等の物質からなる光電変換層56を行列状の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)58のアレイの上に配置した構造を有し、発生した電荷を蓄積容量60に蓄積した後、各行毎にTFT58を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図3では、光電変換層56及び蓄積容量60からなる1つの画素62と1つのTFT58との接続関係のみを示し、その他の画素62の構成については省略している。なお、アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。従って、電子カセッテ28内に放射線変換パネル44を冷却する手段を配設することが好ましい。
各画素62に接続されるTFT58には、行方向と平行に延びるゲート線64と、列方向と平行に延びる信号線66とが接続される。各ゲート線64は、ライン走査駆動部68に接続され、各信号線66は、読取回路を構成するマルチプレクサ76に接続される。
ゲート線64には、行方向に配列されたTFT58をオンオフ制御する制御信号Von、Voffがライン走査駆動部68から供給される。この場合、ライン走査駆動部68は、ゲート線64を切り替える複数のスイッチSW1と、スイッチSW1の1つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ70とを備える。アドレスデコーダ70には、制御部52からアドレス信号が供給される。
また、信号線66には、列方向に配列されたTFT58を介して各画素62の蓄積容量60に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器72によって増幅される。増幅器72には、サンプルホールド回路74を介してマルチプレクサ76が接続される。マルチプレクサ76は、信号線66を切り替える複数のスイッチSW2と、スイッチSW2の1つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ78とを備える。アドレスデコーダ78には、制御部52からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ76には、A/D変換器80が接続され、A/D変換器80によってデジタル信号に変換された放射線画像情報が制御部52に供給される。
図4は、放射線画像撮影システム20の構成ブロック図である。
電子カセッテ28の制御部52には、放射線変換パネル44と、放射線変換パネル44によって検出された放射線画像情報を記憶する画像メモリ51と、電子カセッテ28の固有の情報であるカセッテ情報を記憶するカセッテ情報メモリ53と、カセッテ情報を表示する表示部55と、送受信部54と、電子カセッテ28に電力を供給するバッテリ50と、送信エラーが発生した際に設定されるエラーフラグを記憶するエラーフラグメモリ48とが接続される。
なお、制御部52は、送受信部54による放射線画像情報の送信状態を監視し、送信エラーが発生したときにエラーフラグを設定するエラーフラグ設定部として機能する。また、送受信部54は、送信エラーが発生したとき、放射線画像情報の送信を中断する送信中断部として機能し、電子カセッテ28がクレードル30に装填されたとき、放射線画像情報の送信の中断を解除する中断解除部として機能する。
ここで、カセッテ情報とは、例えば、バッテリ50の残量、画像メモリ51に記憶される放射線画像情報に関連する患者情報、エラーフラグメモリ48に記憶されるエラーフラグ等を挙げることができる。患者情報は、クレードル30又はコンソール34から取り込むことができる。
クレードル30の制御部90には、装填部89(図1)に装填された電子カセッテ28のバッテリ50の充電処理を行う充電処理部92と、電子カセッテ28から取得したカセッテ情報を記憶するカセッテ情報メモリ91と、コンソール34から取得した患者情報及び撮影条件を記憶する患者情報メモリ93及び撮影条件メモリ101と、電子カセッテ28に患者情報や撮影条件を書き込む一方、電子カセッテ28からカセッテ情報、放射線画像情報を読み出す情報読み書き処理部95と、患者情報、撮影条件及び取得した放射線画像情報を含む必要な情報を表示する表示部96と、必要な情報を技師等に報知するためのスピーカ98と、電子カセッテ28及びコンソール34との間で情報の送受信を行う送受信部94とが接続される。なお、送受信部94は、電子カセッテ28と無線通信による信号の送受信を行う。また、電子カセッテ28のバッテリ50に対する充電処理は、送受信部94を介した非接触状態、あるいは、クレードル30に装填された電子カセッテ28の図示しないコネクタを介した接触状態で行うことができる。
携帯情報端末32の制御部100は、放射線源24を駆動する撮影スイッチ102によって生成された撮影信号を送受信部104を介して線源制御装置26に供給する。また、制御部100は、送受信部104を介してコンソール34から受信した患者情報、撮影条件等を表示部106に表示するとともに、必要な情報をスピーカ108を鳴動させることで技師等に報知する処理を行う。なお、携帯情報端末32は、必要な情報を設定することのできる操作部110を有する。
コンソール34は、制御部112と、線源制御装置26、クレードル30及び携帯情報端末32に対して、必要な情報を無線通信により送受信する送受信部114と、患者情報を設定する患者情報設定部116と、線源制御装置26による撮影に必要な撮影条件を設定する撮影条件設定部118と、電子カセッテ28から無線送信され、あるいは、クレードル30を介して電子カセッテ28から有線通信により供給された放射線画像情報に対する画像処理を行う画像処理部120と、処理した放射線画像情報を記憶する画像メモリ122と、放射線画像情報及びその他必要な情報を表示する表示部124と、必要な情報を技師等に報知するためのスピーカ126とを備える。
コンソール34には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像情報やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム(RIS)82が接続され、また、RIS82には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム(HIS)84が接続される。患者情報及び撮影条件を含む撮影のオーダリング情報は、コンソール34で直接設定し、あるいは、RIS82を介してコンソール34に外部装置から供給することができる。
本実施形態の放射線画像撮影システム20は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
患者22の放射線画像を撮影する際、コンソール34の患者情報設定部116を用いて当該患者22の患者情報を設定するとともに、撮影条件設定部118を用いて必要な撮影条件を設定する。なお、これらの情報は、送受信部114を介して上流のRIS82、HIS84から取得してもよい。設定された患者情報及び撮影条件は、表示部124に表示して確認することができる。
次に、設定された患者情報及び撮影条件は、送受信部114から撮影室36内に配置されているクレードル30に送信され、制御部90によってクレードル30の表示部96に表示される。この場合、技師は、表示部96に表示された患者情報に従い、撮影を行う患者22の氏名等を確認する。この確認処理により、患者の取り違い等の事故を未然に回避することができる。また、技師は、表示された撮影条件に従い、撮影部位、撮影方法等の確認を行うことができる。
一方、クレードル30には、撮影に供せられる電子カセッテ28が装填され、充電処理部92によってバッテリ50の充電処理が行われている。情報読み書き処理部95は、送受信部94を介して電子カセッテ28に撮影対象となる患者22に係る患者情報、撮影条件を送信する。電子カセッテ28の制御部52は、送信された患者情報、撮影条件をカセッテ情報メモリ53に記憶させるとともに、表示部55に表示させる。なお、表示部55には、後述するように、当該電子カセッテ28のバッテリ50の残量、放射線画像情報の送信情報も表示させることができる。
また、患者情報及び撮影条件は、コンソール34の送受信部114から無線通信により技師が所持する携帯情報端末32に送信され、その表示部106に表示される。この場合、技師は、携帯情報端末32の表示部106に表示された患者情報及び撮影条件を確認して、所望の撮影準備を行うことができる。
さらに、撮影条件は、線源制御装置26に送信される。線源制御装置26は、送信された撮影条件である管電圧、管電流、照射時間を放射線源24に設定し、撮影準備を行う。
技師は、クレードル30の表示部96、又は、電子カセッテ28の表示部55に表示された患者情報、電子カセッテ28の充電状態等を確認し、対応する患者情報が設定されている使用可能な電子カセッテ28をクレードル30の装填部89から抜き取り、指定された撮影条件に従い、患者22の所望の撮影部位に設定する。
患者22に対して電子カセッテ28が適切な状態に設定された後、技師は、携帯情報端末32の撮影スイッチ102を操作し、放射線画像の撮影を行う。撮影スイッチ102が操作されると、携帯情報端末32の制御部100は、送受信部104を介して撮影開始信号を線源制御装置26に送信する。撮影開始信号を受信した線源制御装置26は、予めコンソール34から供給されている撮影条件に従って放射線源24を制御し、放射線Xを患者22に照射する。
患者22を透過した放射線Xは、電子カセッテ28のグリッド42によって散乱線が除去された後、放射線変換パネル44に照射され、放射線変換パネル44を構成する各画素62の光電変換層56によって電気信号に変換され、蓄積容量60に電荷として保持される(図3参照)。次いで、各蓄積容量60に保持された患者22の放射線画像情報である電荷情報は、制御部52からライン走査駆動部68及びマルチプレクサ76に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
すなわち、ライン走査駆動部68のアドレスデコーダ70は、制御部52から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチSW1の1つを選択し、対応するゲート線64に接続されたTFT58のゲートに制御信号Vonを供給する。一方、マルチプレクサ76のアドレスデコーダ78は、制御部52から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチSW2を順次切り替え、ライン走査駆動部68によって選択されたゲート線64に接続された各画素62の蓄積容量60に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線66を介して順次読み出す。
放射線変換パネル44の選択されたゲート線64に接続された各画素62の蓄積容量60から読み出された放射線画像情報は、各増幅器72によって増幅された後、各サンプルホールド回路74によってサンプリングされ、マルチプレクサ76を介してA/D変換器80に供給され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像情報は、制御部52に接続された画像メモリ51に一旦記憶される。
同様にして、ライン走査駆動部68のアドレスデコーダ70は、制御部52から供給されるアドレス信号に従ってスイッチSW1を順次切り替え、各ゲート線64に接続されている各画素62の蓄積容量60に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線66を介して読み出し、マルチプレクサ76及びA/D変換器80を介して制御部52に接続された画像メモリ51に一旦記憶される。
撮影が完了し、患者22の放射線画像情報が記録された電子カセッテ28は、画像メモリ51に記憶された放射線画像情報のクレードル30への送信処理を直ちに開始する。この場合の処理につき、図5に示すフローチャートに従って説明する。
先ず、制御部52は、画像メモリ51から放射線画像情報を読み出し、送受信部54を介してクレードル30に送信する(ステップS1)。制御部52は、送受信部54による放射線画像情報の送信状態を監視し、送信エラーが発生しない場合(ステップS2)、全ての放射線画像情報の送信が完了するまで放射線画像情報の送信を継続する(ステップS3)。放射線画像情報を送受信部94を介して受信したクレードル30は、コンソール34に放射線画像情報を送信する。コンソール34は、受信した放射線画像情報に対して、画像処理部120により所定の画像処理を施した後、表示部124に表示する。この場合、放射線画像情報の撮影後、直ちに放射線画像情報がクレードル30を介してコンソール34に送信されるため、技師は、得られた放射線画像情報を速やかに確認することができる。
一方、放射線画像情報の送信中に送信エラーが発生した場合(ステップS2)、制御部52は、エラーフラグを設定してエラーフラグメモリ48に記憶させるとともに(ステップS4)、クレードル30への放射線画像情報の送信を直ちに中断する(ステップS5)。この場合、送信処理が中断されることで、バッテリ50の無駄な消費が抑制される。
そこで、電子カセッテ28がクレードル30の装填部89に装填され、電子カセッテ28とクレードル30とが接続されたことを制御部52が検知すると(ステップS6)、制御部52は、エラーフラグメモリ48からエラーフラグを読み出し(ステップS7)、エラーフラグが設定されている場合(ステップS8)、クレードル30に対する放射線画像情報の送信処理の中断を解除するとともに(ステップS9)、エラーフラグメモリ48に記憶されているエラーフラグをリセットする(ステップS10)。なお、クレードル30の充電処理部92は、電子カセッテ28が装填されると、バッテリ50に対する充電処理を開始する。
次いで、電子カセッテ28の制御部52は、クレードル30に対する放射線画像情報の送信処理を再び開始する(ステップS11)。この場合、電子カセッテ28は、クレードル30に装填されており、電子カセッテ28の送受信部54と、クレードル30の送受信部94とが近接し、良好な通信環境が確保されているため、エラーが発生することのない状態で放射線画像情報の送信処理が行われる。この状態で、全ての放射線画像情報がクレードル30に送信される(ステップS12)。
以上のようにして、電子カセッテ28からクレードル30に送信された全ての放射線画像情報は、送受信部94からコンソール34に送信され、表示部124に表示されることで、撮影状態等の確認を行うことができる。なお、クレードル30からコンソール34への放射線画像情報の送信は、有線通信により高速且つ確実に行われる。
また、コンソール34に送信された放射線画像情報は、必要に応じて圧縮処理が施された後、送受信部114から技師が所持する携帯情報端末32に送信され、プレビュー画像として表示部106に表示させるようにしてもよい。また、放射画像情報は、クレードル30又は電子カセッテ28から直接携帯情報端末32に送信するように構成することも可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
例えば、電子カセッテ28に収容される放射線変換パネル44は、入射した放射線Xの線量を光電変換層56によって直接電気信号に変換するものであるが、これに代えて、入射した放射線Xをシンチレータによって一旦可視光に変換した後、この可視光をアモルファスシリコン(a−Si)等の固体検出素子を用いて電気信号に変換するように構成した放射線変換パネルを用いてもよい(特許第3494683号公報参照)。
また、光変換方式の放射線変換パネルを利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光変換方式の放射線変換パネルでは、マトリクス状に配列された各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線変換パネルに読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像情報として取得する。なお、放射線変換パネルは、消去光を放射線変換パネルに照射することで、残存する静電潜像である放射線画像情報を消去して再使用することができる(特開2000−105297号公報参照)。
本実施形態に係る放射線画像撮影システムの説明図である。 電子カセッテの内部構成図である。 電子カセッテを構成する放射線変換パネルの回路構成ブロック図である。 放射線画像撮影システムの構成ブロック図である。 電子カセッテからクレードルへの放射線画像情報の送信処理のフローチャートである。
符号の説明
20…放射線画像撮影システム
22…患者
24…放射線源
26…線源制御装置
28…電子カセッテ
30…クレードル
32…携帯情報端末
34…コンソール
36…撮影室
38…操作室
44…放射線変換パネル
48…エラーフラグメモリ
50…バッテリ
51、122…画像メモリ
53、91…カセッテ情報メモリ
55、96、106、124…表示部
82…RIS
84…HIS
93…患者情報メモリ
95…情報読み書き処理部
101…撮影条件メモリ

Claims (4)

  1. 搭載されたバッテリで駆動され、被写体を透過した放射線を検出して画像情報に変換する放射線変換器において、
    前記画像情報を無線通信により外部装置に送信する送信部と、
    前記送信部による前記画像情報の送信状態を監視し、送信エラーが発生したとき、前記画像情報の送信を中断する送信中断部と、
    前記バッテリを充電する充電用クレードルに当該放射線変換器が接続されたとき、前記画像情報の送信の中断を解除する中断解除部と、
    を備え、前記送信部は、前記画像情報の送信の中断が解除されたとき、前記画像情報を前記外部装置に送信することを特徴とする放射線変換器。
  2. 請求項1記載の放射線変換器において、
    前記送信部は、前記充電用クレードルを介して前記画像情報を前記外部装置に送信することを特徴とする放射線変換器。
  3. 搭載されたバッテリで駆動され、被写体を透過した放射線を検出して画像情報に変換する放射線変換器と、
    前記放射線変換器が接続され、前記バッテリの充電処理を行う充電用クレードルと、
    を備え、前記放射線変換器は、
    前記画像情報を無線通信により外部装置に送信する送信部と、
    前記送信部による前記画像情報の送信状態を監視し、送信エラーが発生したとき、前記画像情報の送信を中断する送信中断部と、
    前記バッテリを充電する充電用クレードルに当該放射線変換器が接続されたとき、前記画像情報の送信の中断を解除する中断解除部と、
    を有し、前記送信部は、前記画像情報の送信の中断が解除されたとき、前記画像情報を前記外部装置に送信することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  4. 請求項3記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記送信部は、前記充電用クレードルを介して前記画像情報を前記外部装置に送信することを特徴とする放射線画像撮影システム。
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