JP2009201928A - 放射線画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】被検者の安全性を確保すると共に、放射線検査のスループットを向上する。
【解決手段】操作者情報が入力され（１０２）、撮影メニューが選択された（１０４）場合は、放射線管の撮影準備のポジションへの移動が指示されたか否かを判定し（１０６）、肯定された場合は被検者による撮影準備の妨げにならず、かつ、撮影を指示する操作者による撮影準備に適した位置である準備ポジションに放射線管が移動するように制御する（１０８）。登録された撮影範囲が通知され（１１２）、かつ、撮影条件の変更が入力された場合は（１１４）、撮影条件の変更を行う（１１６）。放射線管の撮影ポジションへの移動が指示された場合は（１１８）、放射線管が撮影ポジションに移動するように制御する（１２０）。照射野の確認が通知され（１２４）、撮影の指示を入力したときに（１２６）、撮影を行う（１２８）。
【選択図】図６

Description

本発明は、放射線画像撮影システムに関する。

従来より、放射線画像撮影システムに対する様々な設定作業の負担を軽減する技術の検討がなされており、特許文献１には、被検体を放射線で撮影して画像データを発生する撮影システムと、撮影システムを被検体に対して姿勢を可変にして支持するアーム支持機構と、撮影システムの撮影条件データと被検体に対する姿勢データとを含む複数の検査データセットを記憶する検査データ記憶部を備え、検査データ記憶部から操作者により指定された検査データを読み出し、読み出した検査データに含まれる撮影条件データと姿勢データとに従って撮影条件と姿勢とを設定する技術が開示されている。

また、放射線画像撮影システムを用いた被検体の検査においては、被検体のどの部位をどの方向から観察すべきかが予め定まっており、最適な観察状況を再現するために、検査毎に、放射線画像診断装置の撮影部を構成する放射線管、及び放射線検出器の被検体に対する位置（ポジション）を決める操作（以下、「ポジショニング」とよぶ）が必要となる。

上記のような被検体に対する放射線管、及び放射線検出器のポジショニングを容易にするために、従来より、被検体に対する放射線管、及び放射線検出器とのとるべきポジションに関するデータ（以下、「ポジショニングデータ」とよぶ）を予め登録しておき、放射線管、及び放射線検出器を先に登録したポジションとなるように移動させることにより、登録したポジションを再現して放射線撮影を実施する機能（以下、当該機能を「オートポジショニング機能」とよぶ）に関する技術が検討されている。

オートポジショニング機能に関する技術として、特許文献２には、放射線管、及び放射線検出器を保持するアームを支持器で支持し、支持器によってアームを所望のポジションへ移動させる際に、アームの進行方向上の所定範囲に含まれるポジショニング情報をポジショニング候補としてモニタに一覧表示する技術が開示されている。当該技術によると、術者がアームを所望の方向へ移動させようとすると、所望の方向にあるポジショニング情報が順次表示されるため、ポジショニング情報の選択が容易となり、放射線撮影のスループットを向上させることができる。

さらに、特許文献３には、放射線撮影手段による放射線撮影毎の被検体に対する放射線撮影手段のポジショニングデータ、及び放射線撮影条件を含む検査情報を記録して、記録した検査情報を基に、被検体に固有の検査プロトコルを作成し、作成した検査プロトコルを被検体の以後の放射線撮影に供する技術が開示されている。
特開２００１−１４９３５４号公報 特開２００５−２４５５０２号公報 特開２００５−１７６９９６号公報

しかしながら、上記の技術では、撮影メニューの選択及び指定がなされると、放射線管及び放射線検出器を、放射線画像撮影システムの設置時等に予め登録されたポジション（以下、「ホームポジション」とよぶ）に移動させる。このとき、放射線検査テーブルと放射線管との距離が短いと、被検者を撮影放射線撮影テーブルに招き入れて撮影の準備を行う間に、被検者が放射線源と接触してしまう危険性がある。このように、被検者の安全性の確保、及び放射線検査のスループットの向上に関する問題が存在している。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、被検者の安全性が確保できると共に、放射線検査のスループットを向上させる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影システムは、放射線を照射する移動可能に設けられた放射線源と、前記放射線源から照射され、かつ、被検体を透過した放射線を検出する移動可能に設けられた放射線検出器と、撮影内容に応じた情報によって定まる撮影位置に前記放射線源、及び前記放射線検出器の少なくとも一方を移動させる第１の移動制御、並びに前記第１の移動制御より前に、前記被検者による撮影準備の妨げにならず、かつ、操作者による撮影準備に適した準備位置に、前記放射線源、及び前記放射線検出器の少なくとも一方を移動させる第２の移動制御の各々を行う移動制御手段と、を備えている。

本発明の放射線画像撮影システムにおいては、前記撮影内容は、前記被検者の体のうちの撮影対象の部位、並びに撮影条件、撮影時における前記被検者の姿勢、及び前記被検者に対する前記放射線の照射方向の中から少なくとも１つを含むとよい。

また、本発明の放射線画像撮影システムにおいては、前記準備位置を、前記撮影内容に応じた情報、及び前記操作者に関する情報の少なくとも一方に応じて定めるとよい。

本発明によれば、撮影内容に応じて定まる撮影位置への移動制御より前に、被検者による撮影準備の妨げにならず、かつ、撮影を指示する操作者による撮影準備に適した準備位置への移動制御を行なうので、被検者の安全性が確保できると共に、放射線検査のスループットを向上させることができる、という優れた効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、病院内の病院内情報システム１０の概略を示している。病院内情報システム１０は、病院内の医事情報を統括的に管理するコンピュータで構成された医事情報システム（ＨＩＳ）１２、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像の撮影に関する情報等を統括的に管理するコンピュータで構成された放射線科情報システム（ＲＩＳ）１４、核磁気共鳴現象を利用して体内の内部情報を画像化する核磁気共鳴画像法装置（ＭＲ）１６、Ｘ線を用いて人体の横断面（輪切り像）を画像化するコンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）１８、及び後述する放射線画像撮影システム２０のコンソール２２等の各々がＬＡＮによって接続されて構成されている。

ＨＩＳ１２に格納されている医事情報には、被検者の氏名、性別、及び被験者のＩＤ番号等の撮影対象である被験者を特定するための被検者情報等が含まれている。被験者情報は、撮影に先立ち、予めＨＩＳ１２に登録されている。

ＲＩＳ１４に格納されている放射線画像の撮影に関する情報は、撮影メニュー、ポジショニングデータ、及び操作者情報を含んでいる。撮影メニュー、及びポジショニングデータは、通常は放射線画像撮影システム２０の構築時に登録される。

撮影メニューは、被検者の体のうちの約５０通りの撮影対象の部位、並びに撮影条件、撮影時における前記被検者の姿勢（立位、又は臥位）、及び前記被検者に対する前記放射線の照射方向の中から少なくとも１つを含んだ情報である。

ポジショニングデータは、放射線管３２の撮影時のポジションを示すデータであり、撮影メニューと、撮影メニュー、及び検査目的等に対応して決まる術式との組合せ毎に定められている。

操作者情報は、放射線画像を撮影する操作者を特定するするための操作者ＩＤと、操作者の身長を示す身長データ等の操作者が現物合わせで操作しやすい位置を定める情報とが対応付けられた情報であり、操作者毎に設定登録可能である。

放射線画像撮影システム２０は、図２に示すように、操作ボタンを備えたコンソール２２、放射線撮影スタンド２８、放射線管懸垂器２６、放射線撮影テーブル３０、並びにコンソール２２と接続され、放射線撮影スタンド２８、放射線管懸垂器２６、及び放射線撮影テーブル３０の各々の動作を制御する放射線コントローラ２４の各々で構成されている。

コンソール２２は、ＨＩＳ１２、及びＲＩＳ１４と接続され、ＨＩＳ１２から病院内の医事情報を取得すると共に、ＲＩＳ１４から放射線画像の撮影に関する情報等を取得する。コンソール２２は、ＲＩＳ１４から取得した放射線画像の撮影に関する情報のうち、撮影メニューを表示する。

また、コンソール２２には、放射線画像を撮影する操作者が操作ボタンを操作することによって入力された操作内容を示す操作情報が入力される。コンソール２２に入力された操作情報に応じて、放射線コントローラ２４が、プログラムに従って後述する移動制御処理、及び放射線照射制御処理を行う。

放射線管懸垂器２６は、放射線を照射する放射線管３２、放射線管３２を被検者の身体の撮影部位、姿勢、体形に応じた所望の撮影ポジション、及び撮影を指示する操作者による設定登録作業に適した準備ポジションに移動する放射線管３２に連結された伸縮アーム３４、並びに撮影範囲を登録すると共に、後述する撮影条件を確認するためのタッチパネルを備えたモニタ３６を含んで構成されている。

放射線管３２は、撮影条件に従った線量からなる放射線を被検者に照射する。撮影条件とは、被検者の身体の撮影対象の撮影部位に対して、適切な線量からなる放射線を照射するための管電圧、管電流、及び照射時間等を決定するための条件であり、撮影部位、撮影部位の透過厚、並びに矢印Ｄ１、及び矢印Ｄ２で示される放射線管３２の管球と放射線検出器３８，４０との間の距離である受像面間距離（ＳＩＤ）の各々を示す情報で決定される。

タッチパネルを備えたモニタ３６に表示される表示画面３６Ｄの一例を図３に示す。表示画面３６Ｄには、撮影部位、及び撮影の方向を含んだ撮影メニューに応じて定まる管電圧の情報、並びに管電流を流す時間で調整可能な線量の情報を含んだ撮影条件が表示され、必要に応じて変更できるようになっている。撮影条件は、撮影対象である被検者の撮影部位の放射線の透過厚によって決定されるので、同じ部位の撮影であっても被検者によって撮影条件を微調節する必要が生じる。このため、撮影前にタッチパネルを備えたモニタ３６に撮影条件を表示しての確認を行う。また、表示画面３６Ｄには、表示画面３６Ｄの内容で撮影を実行してもよい場合に、操作者がタッチするための決定ボタンが表示される。タッチパネルを備えたモニタ３６は、決定ボタンがタッチされると、放射線コントローラ２４に決定された撮影条件の情報を送信する。

放射線管３２は、選択された撮影メニュー、及び撮影を行う操作者の操作者情報に応じたポジショニングデータに従って、放射線コントローラ２４の制御によって放射線を照射する位置、及び照射角度が変更される。

図３、及び図４を参照して、放射線コントローラ２４の放射線管懸垂器２６の駆動制御について説明する。

放射線コントローラ２４は、被検者の姿勢（立位、又は臥位）に応じて、駆動ドライバ５２を制御してスライド用モータ５４を駆動させて、放射線管懸垂器２６をスライドレール４２に沿って矢印Ａ１に示される方向に移動させると共に、駆動ドライバ５２を制御して回転用モータ５６を駆動させて、放射線管３２を矢印Ａ２に示される方向に回転させる。回転されることにより、放射線管３２は、何れの角度からも放射線を照射することが可能となっているである。放射線管懸垂器２６のスライドレール４２に沿った移動は、例えば、プーリーとベルトとを用いた機構によって実現することができる。また、放射線管３２の回転は、例えば、ステッピングモータを用いた回転機構によって実現することができる。

また、放射線コントローラ２４は、被検者の身体の撮影部位に応じて、駆動ドライバ５２を制御して伸縮用モータ５８を駆動させて、伸縮アーム３４を伸縮させ、矢印Ａ３に示される方向に放射線管３２を移動させる。伸縮アーム３４の伸縮は、例えば、ボールネジとステッピングモータとを用いた機構によって実現することができる。

さらに、放射線コントローラ２４は、コンソール２２において操作者によって選択された撮影メニューに応じた撮影条件に従って、放射線管３２から照射される放射線の管電圧、及び管電圧の通電時間を制御する。

放射線撮影スタンド２８は、放射線検出器３８を備えている。また、放射線撮影テーブル３０は、放射線撮影スタンド２８と同様に、放射線検出器４０を備えている。

放射線検出器３８，４０は、図示を省略する電源スイッチを備えており、電源がオン状態となっているときに動作可能である。

放射線検出器３８，４０は、選択された撮影メニュー、及び撮影を行う操作者の操作者情報に応じたポジショニングデータに従って、放射線コントローラ２４の制御によって移動される。

また、放射線検出器３８，４０は、図５に示されるように、放射線を透過させる材料からなるケーシング３８Ｃ，４０Ｃの内部に、放射線が照射されるケーシング３８Ｃ，４０Ｃの照射面３８Ｆ，４０Ｆ側から、被検者による放射線の散乱線を除去するグリッド３８Ａ，４０Ａ、被検者を透過した放射線を検出する放射線変換パネル３８Ｂ，４０Ｂ、及び放射線のバック散乱線を吸収する鉛板３８Ｄ，４０Ｄが順に配設されて構成される。なお、ケーシング３８Ｃ，４０Ｃの照射面３８Ｆ，４０Ｆをグリッド３８Ａ，４０Ａとして構成してもよい。

放射線変換パネル３８Ｂ，４０Ｂは、放射線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を行列状の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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に蓄積した後、各行毎にＴＦＴを順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。

また、放射線検出器３８，４０は、図４に示されるように、放射線変換パネル３８Ｂ，４０Ｂによって検出された放射線の情報を格納するための画像メモリ４８，６８、及び画像メモリ４８，６８に格納された放射線の情報を含むデータをコンソール２２との間で送受信する送受信部５０，７０を備えている。

図３、及び図４を参照して、放射線コントローラ２４の放射線検出器３８，４０の駆動制御について説明する。

放射線コントローラ２４は、被検者の姿勢が立位の場合は、被検者の身体の撮影部位に応じて、駆動ドライバ４４を制御してスライド用モータ４６を駆動させて、放射線検出器３８を、矢印Ａ４に示される方向に移動させる。

また、放射線コントローラ２４は、被検者の姿勢が臥位の場合は、被検者の身体の撮影部位に応じて、駆動ドライバ６２を制御してスライド用モータ６４を駆動させて、放射線検出器４０を、矢印Ａ５に示される方向に移動させる。また、被検者が放射線撮影テーブル３０に上がることを容易にするために、放射線コントローラ２４は、駆動ドライバ６２を制御して上下用モータ６６を駆動させて、放射線撮影テーブル３０を被検者のひざ下の高さに下げるように移動させてもよい。

放射線コントローラ２４は、放射線検出器３８，４０の位置と放射線管３２の位置とが対応するように、放射線検出器３８，４０の駆動ドライバ４４，６２と放射線管懸垂器２６の駆動ドライバ５２とを制御する。

次に、図６のフローチャートを参照して、放射線コントローラ２４において実行される移動制御処理、及び放射線照射制御処理の処理ルーチンを説明する。

まず、ステップ１００において、放射線検出器３８，４０の電源がオン状態か否かを判定する。肯定された場合はステップ１０２へ移行して、否定された場合はステップ１００の判定を繰り返す。

ステップ１０２では、放射線画像撮影システム２０を操作する操作者の操作者情報が入力されているか否かを判定する。肯定された場合はステップ１０４へ移行して、否定された場合はステップ１０２の判定を繰り返す。

ステップ１０４では、操作者により、コンソール２２の操作ボタンを介して、撮影メニューが選択されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１０６へ移行して、否定された場合はステップ１０４の判定を繰り返す。

なお、撮影処理に先立つ放射線検出器３８，４０の電源のオン状態への移行は、放射線検出器３８，４０にＲＦＩＤカードの受信部を設けて、放射線撮影を行う操作者等が、自己を認証するＲＦＩＤカードを当該受信部にかざすようにして行うようにしてもよい。この場合は、ＲＦＩＤカードを受信部にかざすことによって、操作者の操作者情報が入力されるため、上述のステップ１０２の処理は省略される。

ステップ１０６では、操作者から、コンソール２２の操作ボタンを介して放射線管３２の撮影準備のポジションへの移動が指示されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１０８へ移行して、否定された場合はステップ１０６の判定を繰り返す。

ステップ１０８では、放射線管３２が撮影を準備するための準備ポジションに移動するように放射線懸垂器２８の駆動ドライブ５２を制御する。この準備ポジションは、被検者による撮影準備の妨げにならず、かつ、撮影を指示する操作者による撮影準備に適した位置である。例えば、臥位の姿勢で腹部を撮影する場合は撮影ポジションよりも３０ｃｍ高いポジションを準備ポジションとして、臥位の姿勢で胸部を撮影する場合は撮影ポジションよりも２０ｃｍ高いポジションを準備ポジションとする設定を行なうことが可能である。また、Ａ操作者が撮影を行う場合は撮影ポジションよりも５０ｃｍ高いポジションを準備ポジションとして、Ｂ操作者が撮影を行う場合は撮影ポジションよりも４０ｃｍ高いポジションを準備ポジションとする設定を行なうことが可能である。

ステップ１１０では、放射線管３２を準備ポジションに移動させたことを、例えばコンソール２２に表示する等によって、操作者に通知する。

ステップ１１２では、操作者によるタッチパネルを備えたモニタ３６の操作によって登録された撮影範囲が通知されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１１４へ移行し、否定された場合はステップ１１２の判定を繰り返す。撮影範囲は、例えば、放射線管３２の近傍に撮像カメラを設け、放射線によって撮影される撮影部位を撮像して、タッチパネルを備えたモニタ３６に表示させることによって、操作者に確認させて、登録させてもよい。また、放射線管３２の近傍に可視光を照射する可視光ランプを設け、被検者の身体の撮影部位を照射させることによって、操作者に確認させて、登録させてもよい。

ステップ１１４では、タッチパネルを備えたモニタ３６を介して操作者による撮影条件の変更が入力されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１１６へ移行して撮影条件の変更を行い、否定された場合はステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、操作者から、コンソール２２の操作ボタンを介して放射線管３２の撮影ポジションへの移動が指示されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１２０へ移行して、否定された場合はステップ１１８の判定を繰り返す。

ステップ１２０では、放射線管３２が撮影ポジションに移動するように放射線懸垂器２８の駆動ドライブ５２を制御する。

ステップ１２２では、放射線管３２を撮影ポジションに移動させたことを、例えばコンソール２２に表示する等によって、操作者に通知する。

ステップ１２４では、操作者によるタッチパネルを備えたモニタ３６の操作によって照射野を確認したことが通知されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１２６へ移行し、否定された場合はステップ１２４の判定を繰り返す。操作者は、放射線管３２の近傍に設けられた、図示を省略する照射野ランプから可視光を照射することによって照射野を確認して、必要に応じて、絞りを手動で調整して、コリメータ開口の調整を行うことによって照射野を変更する。

ステップ１２６では、操作者から、コンソール２２の操作ボタンを介して撮影の指示が入力されたか否かを判定する。肯定された場合はステップ１２８へ移行して、否定された場合はステップ１２６の判定を繰り返す。

ステップ１２８では、放射線管３２に放射線を照射させて、被検者の身体の撮影範囲の撮影を行う。放射線検出器４０（又は放射線検出器３８）によって検出された、放射線に基づく放射線画像を表す画像データは、放射線変換パネル３８Ｂ，４０Ｂの各画素の蓄積容量から取得される。放射線画像を表す画像データは、デジタル信号に変換され、放射線検出器４０（又は放射線検出器３８）の画像メモリ６８（又は画像メモリ４８）に一旦記憶される。

なお、撮影後は、被検者が放射線撮影テーブルから降りやすいように、放射線管３２の位置を撮影のポジションよりも高い位置に移動させるとよい。

また、放射線画像を表す画像データは、光変換方式の放射線検出器を利用して取得してもよい。この光変換方式の放射線検出器では、各固体検出素子に放射線が入射されると、固体検出素子に、線量に応じた静電潜像が蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像を示す情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像を示す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）。

ステップ１３０では、送受信部７０（又は送受信部５０）を介して、放射線検出器４０（又は放射線検出器３８）の画像メモリ６８（又は画像メモリ４８）から、放射線画像を表す画像データを取得し、所定の画像処理を施した後に、放射線画像をコンソール２２にプレビュー表示する。

従来は、特に臥位の撮影を行う場合にはＳＩＤが１００ｃｍ程度の短距離であることから、被検者を放射線撮影テーブルに招き入れて撮影の準備を行う間に、被検者が放射線源と接触してしまう危険性があった。

これに対し、本実施の形態のように、放射線管を準備ポジションに移動させた後に、撮影ポジションに移動させることで、被検者の安全性を確保することができる。さらに、撮影準備のための準備ポジションは、撮影を指示する操作者の撮影準備に適したポジションであるので、操作者の作業性を向上させることができ、検査のスループットを向上させることができる。

なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この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、コンソールと放射線検出器との間のデータの送受信は、無線で行ってもよい。

また、上述の撮影条件、操作者情報、及び被験者情報を、コンソールで直接設定してもよい。

本実施の形態に係る病院内情報システムの概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る放射線画像検出システムの全体構成を示す構成図である。 タッチパネルに表示される表示画面の一例である。 本実施の形態に係る放射線画像検出システムの電気的なつながりを示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線検出器の概略構成を示す構成図である。 移動制御処理、及び放射線照射制御処理のフローチャートである。

符号の説明

１０ 病院内情報システム
２０ 放射線画像撮影システム
２２ コンソール
２４ 放射線コントローラ
２６ 放射線管懸垂器
２８ 放射線撮影スタンド
３０ 放射線撮影テーブル
３２ 放射線管
３４ 伸縮アーム
３６ タッチパネルを備えたモニタ
３８，４０ 放射線検出器
３８Ｂ，４０Ｂ 放射線変換パネル

Claims (3)

1. 放射線を照射する移動可能に設けられた放射線源と、
   前記放射線源から照射され、かつ、被検体を透過した放射線を検出する移動可能に設けられた放射線検出器と、
   撮影内容に応じた情報によって定まる撮影位置に前記放射線源、及び前記放射線検出器の少なくとも一方を移動させる第１の移動制御、並びに前記第１の移動制御より前に、前記被検者による撮影準備の妨げにならず、かつ、操作者による撮影準備に適した準備位置に、前記放射線源、及び前記放射線検出器の少なくとも一方を移動させる第２の移動制御の各々を行う移動制御手段と、
   を備えた放射線画像撮影システム。
2. 前記撮影内容は、前記被検者の体のうちの撮影対象の部位、並びに撮影条件、撮影時における前記被検者の姿勢、及び前記被検者に対する前記放射線の照射方向の中から少なくとも１つを含む請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
3. 前記準備位置を、前記撮影内容に応じた情報、及び前記操作者に関する情報の少なくとも一方に応じて定めた請求項１又は請求項２に記載の放射線画像撮影システム。

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