JP2014094037A - 放射線撮影装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】利便性を損なわずに省電力化を図ることが可能となる、放射線撮影装置を提供する。
【解決手段】被検者を透過した放射線を検出することにより、被検者の画像データを生成する放射線撮影装置１０１であって、動き検出部２０６は、被検者の動きの量を検出する。電力制御部２０８は、動き検出部２０６により検出される被検者の動きの量が減少した場合、放射線撮影装置１０１における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検者を透過した放射線を検出することにより、当該被検者の画像データを生成する技術に関するものである。

従来より、Ｘ線照射源からＸ線を被写体に照射し、当該被写体を透過したＸ線の強度分布であるＸ線画像をデジタル化し、デジタル化されたＸ線画像データに必要な画像処理を施して、より鮮明なＸ線画像データを生成するＸ線撮影装置が知られている。このようなＸ線撮影装置は、生成したＸ線画像データを画像処理や保存のためにパーソナルコンピュータ等の画像処理装置に転送する。画像処理装置は、ディスプレイ等の表示装置に画像処理済みのＸ線画像データを転送し、表示させる。また、Ｘ線撮影装置は、病院内等に構築されている院内ＬＡＮを介して、サーバにＸ線画像データを転送する場合もある。

従来、Ｘ線撮影装置と画像処理装置との間の通信は、専用線、又は、ＵＴＰ（Unshielded Twist Pair）ケーブルのような汎用的なケーブルを用いて、有線で行われることが一般的であった。しかし、設置容易性、取り回し或いは撮影の自由度向上、又は、被検者への身体的負担減少等の特長から、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ等により、有線ケーブルを用いずに通信を行う事例が増えている。特許文献１には、Ｘ線撮影装置内にバッテリを備え、電源供給においても有線での接続を必要としないＸ線撮影装置が開示されている。

上述したように、Ｘ線撮影装置内にバッテリを内蔵したり、着脱可能なバッテリをＸ線撮影装置に取り付けて使用する場合、従来のケーブルによって電源供給する場合と異なり、バッテリの充電が空になると、Ｘ線撮影装置を使用することができなくなる。このような場合、バッテリを再度充電したり、充電された換えのバッテリと交換する必要がある。これらは、操作者の通常の撮影フロー外の作業であり、操作者の利便性を損ない、効率を下げることになる。従って、一度バッテリを充電すると、できるだけ長い時間使用し続けられることが必要であり、そのためにＸ線撮影装置の省電力化が求められる。

省電力化のための方策として、例えば、Ｘ線撮影装置の全部分に電力を供給して、撮影可能な状態の消費電力のモード（以下、通常モードと称す）や、撮影はできないが消費電力が少なく、通常モードへ迅速に切り換えられるモード（以下、省電力モードと称す）等のように、消費電力の異なる複数の電力モードを備え、これらを撮影動作に合わせて効率的に切り換えることにより、消費電力を低減する方法が知られている。

特許文献２には、Ｘ線撮影装置に備えられるスイッチやタイマにより、電力モードの切り換えを行う方法が開示されている。また、特許文献３には、検査領域内に被検者が存在し、且つ所定の時間以上、被検者が静止していることをセンサによって検知された場合のみ、通常モードとする電力モード制御方法が開示されている。特許文献３に開示される電力モード制御方法においては、撮影が行われるのは、被検者が検査領域内で静止している間のみであるため、効率よく電力モードを切り換えることが可能となる。

特開２００３−２１０４４４号公報 特開平９−２９４２２９号公報 特開２０１１−１７７４５０号公報

しかしながら、Ｘ線撮影装置の電源やＸ線検出器等の能力又は特性によっては、実際には、電力モードを切り換えた後、直ちに撮影することができない場合や、直ちに撮影すると画質等に対して悪影響を及ぼす場合がある。例えば、電力モードを切り換えた後、新しい電源状態が安定するまでに時間を要する場合や、電力モードを切り換えた後、Ｘ線検出器の特性上、画質の向上や安定のために、撮影する前に一定時間の準備駆動が必要な場合等である。このような場合、上述した例のように、被検者の静止の検出をトリガとして省電力モードから通常モードへ切り換えると、被検者が静止した後、直ちには撮影ができず、被検者を待たせたり、操作者の作業を滞らせ、利便性を損なう可能性がある。

そこで、本発明の目的は、利便性を損なわず省電力化を図ることにある。

本発明の放射線撮影装置は、被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置であって、前記被検者の動きの量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、利便性を損なわずに省電力化を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係るＸ線撮影システムの構成を示す図である。 Ｘ線撮影装置の機能的な構成を示す図である。 動き検出部の設置例を示す図である。 Ｘ線撮影装置の電力状態、各電力状態における撮影に関する電力供給部位、主な動作、及び、消費電力の大小の一例を表で示した図である。 本発明の実施形態に係るＸ線撮影システムによる一連の撮影動作を時間軸に沿って示す図である。 動き検出部の出力値が前回検出した出力値よりも減少した状態を説明するための図である。 動き検出部の出力値が最大値から所定の割合以上減少した状態を説明するための図である。 撮影不可時間を開始して被検者が静止したときに撮影不可時間が終了する速度を説明するための図である。 被検者の動きの量の増減の判定方法を具体的に説明するための図である。 Ｘ線撮影装置の給電方式やバッテリ残量に対応する、適正なレディの電力状態の継続時間を示す図である。 Ｘ線撮影装置の給電方式やバッテリ残量に対応する、被検者の動きの量の検出方式、被検者の動きの量の検出周期、及び、被検者の動きの量の増減の判定基準を示す図である。 Ｘ線撮影装置の処理を示すフローチャートである。 Ｘ線管球に動き検出部及び判定部を備えた場合の構成例を示す図である。 動き検出部、又は、動き検出部又は判定部をリストバンド型又は携帯歩数計型として被検者に取り付けた場合を説明するための図である。

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るＸ線撮影システムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＸ線撮影システムにおいて、Ｘ線撮影装置１０１に相対して設置されたＸ線管球１０２と、Ｘ線発生装置１０３と、ネットワークインタフェース装置１０４と、ネットワーク装置１０５と、画像処理装置１０６と、無線アクセスポイント１０７と、表示装置１０８とが、有線ケーブルにより接続されている。また、Ｘ線撮影装置１０１には無線機が内蔵され、Ｘ線撮影装置１０１と無線アクセスポイント１０７との間は、無線通信により接続されている。ここで、Ｘ線発生装置１０３とネットワークインタフェース装置１０４との間は、専用の有線ケーブルで接続されている。また、ネットワーク装置１０５とネットワークインタフェース装置１０４との間、ネットワーク装置１０５と画像処理装置１０６との間、及び、ネットワーク装置１０５と無線アクセスポイント１０７との間は、ＵＴＰケーブルによって接続されている。

Ｘ線撮影装置１０１とＸ線管球１０２との間に被検者が位置した状態において、操作者がＸ線発生装置１０３における不図示のスイッチを押すことにより、Ｘ線管球１０２からＸ線が照射される。Ｘ線撮影装置１０１は、被検者を透過したＸ線を検出してＸ線画像データを生成する。Ｘ線撮影装置１０１により生成されたＸ線画像データは、画像処理装置１０６に送信され、必要な画像処理が施されたり、表示装置１０８において表示されたり、院内ネットワークを介して院内サーバ等に送信され、保存されたりする。Ｘ線撮影装置１０１は、無線アクセスポイント１０７との間の無線通信を介して、画像処理装置１０６やＸ線発生装置１０３（ネットワークインタフェース装置１０４）に対してＸ線画像データを送信したり、コマンド又は情報等のやり取りを行う。なお、Ｘ線撮影装置１０１は、放射線撮影装置の一例である。

図２は、Ｘ線撮影装置１０１の機能的な構成を示す図である。図２に示すように、Ｘ線撮影装置１０１は、被検者を透過したＸ線を検出するＸ線検出部２０１と、Ｘ線検出部２０１を駆動させる駆動部２０２と、Ｘ線検出部２０１から蓄積された電荷を読み出してＸ線画像データを生成する読み出し部２０３と、生成されたＸ線画像データを外部の画像処理装置１０６へ送信したり、コマンド等の通信を行う通信部２０４と、これらの制御を行う撮影制御部２０５とを備える。

Ｘ線検出部２０１は、Ｘ線照射前に準備動作を行った後、蓄積モードに移行して被検者を透過したＸ線の強度分布に依存する電荷をセンサ内に蓄積する。その後、読み出し部２０３は、Ｘ線検出部２０１から蓄積された電荷を読み出してＸ線画像データを形成する。Ｘ線照射前の準備動作は、暗電流によってセンサ内部に蓄積された電荷を予め排出するために行われるものであり、画質向上及びダイナミックレンジの確保のために必要である。

また、Ｘ線撮影装置１０１は、被検者の動きを検出する動き検出部２０６と、動き検出部２０６の出力を受けて判定を行う判定部２０７と、判定部２０７の出力を受けて電力モードの切り換えを行う電力制御部２０８とを備える。動き検出部２０６は、被検者の動きの量の増減を検出して検出信号を出力する。判定部２０７は、動き検出部２０６から出力された検出信号を受け、判定基準に基づいて電力モードをどのようにすべきかを判定して判定信号を出力する。電力制御部２０８は、判定部２０７から出力された判定信号に応じて各部への電力供給を制御する。感度制御部２０９は、Ｘ線撮影装置１０１の給電方式（バッテリによる給電方式、ケーブルを介して接続される外部電源からの給電方式）や、バッテリによる給電方式の際における当該バッテリの残量に応じて、動き検出部２０６の被検者の動きの量の検出感度を制御する。検出周期調整部２１０は、Ｘ線撮影装置１０１の給電方式や、バッテリによる給電方式の際における当該バッテリの残量に応じて、動き検出部２０６の被検者の動きの量の検出周期を制御する。

図３は、動き検出部２０６の設置例を示す図である。図３（ａ）に示すように、動き検出部２０６は、Ｘ線撮影装置１０１の被検者接触側の表面又は内部に設置される。また、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線撮影装置１０１の被検者接触側の表面又は内部に動き検出部２０６を複数設置し、それらの出力をもって被検者の動きを検出してもよい。撮影対象領域内での被検者の動きを検出することが可能な設置場所であれば、Ｘ線撮影装置１０１の実装形態等に応じて自由に選ぶことが可能である。なお、動き検出部２０６は、速度センサ、赤外線センサ又は動画像撮影装置等によって構成することができる。

図４は、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態、各電力状態における撮影に関する電力供給部位、主な動作、及び、消費電力の大小の一例を表で示した図である。図４に示すように、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態がオフである場合、全部位に電力は供給されず、消費電力は発生しない。Ｘ線撮影装置１０１の電力状態がオンである場合、さらにスリープ、レディ及びフルの３通りの電力状態が存在する。電力状態がスリープである場合、電力は、通信部２０４と電力状態の遷移を担う部分とにのみ供給され、駆動や撮影動作等を行うことはできず、可能な動作は、外部とのコマンドのやり取りや状態通知等の通信とレディ又はオフへの電力状態の遷移に限られる。そのため、電力状態がスリープである場合、消費電力は小さい。

Ｘ線撮影装置１０１の電力状態がレディである場合、電力は、通信部２０４に加え、撮影制御部２０５及び駆動部２０２にも供給され、Ｘ線画像データの送信や駆動部２０２によるＸ線検出部２０１の駆動が可能となる。従って、その分、電力状態がスリープである場合よりも消費電力は大きくなる。また、各要因によるフル又はスリープへの電力状態の遷移が可能である。

Ｘ線撮影装置１０１の電力状態がフルである場合、さらに読み出し部２０３にまで電力が供給される。これにより、Ｘ線検出部２０１に蓄積された電荷の読み出しが可能となり、Ｘ線画像データの生成、つまり、Ｘ線画像データの撮影動作が可能となるが、消費電力は最大となる。また、フルからレディへの電力状態の遷移が可能である。各電力状態の消費電力の関係を、記号を用いて表すと、オフ＜スリープ＜レディ＜フルとなる。

図５は、本実施形態に係るＸ線撮影システムによる一連の撮影動作を時間軸に沿って示す図である。ここでは、Ｘ線検査室内でＸ線撮影が行われる場合を想定して説明する。

本実施形態において、動き検出部２０６は、速度センサを用いて被検者の速度を検出するものとするが、被検者の動きの量の増減を測れるものであればよい。例えば、赤外線センサ及びフレネルレンズを用いて、被検者の動きの大きさや動きの頻度等を検出する構成としてもよい。また、ビデオカメラ等の動画像撮影装置を搭載してフレーム間での動き量の検出を行ってもよい。動き検出部２０６は、定められた周期で検出を行い、判定部２０７は、その周期で判定を行う。検出周期は、数十ミリ秒間隔程度で十分であるが、ある程度周期を調節できるようにしておくとよい。動き検出部２０６において、速度センサの出力をそのまま動き検出部２０６の出力とすることも可能であるが、ここでは、速度センサの後段に適切なローパスフィルタを挿入し、その出力を動き検出部２０６の出力としている。これにより、ノイズ成分や、不要な細かい動きを検出した成分により、被検者の動きを過剰に検出してしまうことを回避することができる。

図５の上部及び下部は、ともに横軸で時間経過を表している。図５の上部の破線は、速度センサの出力の変化を表しており、上部の実線は、速度センサ後段に配置されたローパスフィルタの出力、つまり、動き検出部２０６の出力の変化を表している。図５の下部は、電力状態の変化を表している。

オフの電力状態から電源が投入されると（図５の（ａ））、電力状態はスリープとなる。この状態では、動き検出部２０６、判定部２０７、電力制御部２０８及び通信部２０４に電力が供給される。スリープの電力状態で通信部２０４に電力が供給されているのは、被検者の動きの検出による電力状態制御だけではなく、外部からの通信による指示での電力状態遷移や、ステータスや温度等の情報取得要求等があることに対応するためである。この状態では、被検者は未だ検出領域内に存在しないため、動き検出部２０６は何も検出しない。

被検者が撮影のためにＸ線撮影装置１０１へ近づき、動き検出部２０６の検出領域内に入ると、被検者の速度が検出される（図５の（ｂ））。被検者が検出領域内に入った後、動き検出部２０６の出力値は増加していくが、被検者が静止しようと減速すると、動き検出部２０６の出力値は減少する（図５の（ｃ））。判定部２０７は、動き検出部２０６の出力値に基づいて、被検者の動きの量が減少したか否かを判定する。判定部２０７の判定動作は、動き検出部２０６の検出周期に合わせて行われる。

例えば、動き検出部２０６の出力値が前回検出された出力値よりも減少した場合、被検者の動きの量が減少したと判定するようにしてもよい。図６は、動き検出部２０６の出力値が前回検出した出力値よりも減少した状態を説明するための図である。図６の例では、動き検出部２０６の出力値Ｖ２は、前回の動き検出部２０６の出力値Ｖ１よりも減少している。このとき、判定部２０７は、被検者の動きの量が減少したと判定する。

また、判定部２０７が動き検出部２０６の出力値の最大値を記憶しておき、その値よりも所定の値や所定の割合以上、動き検出部２０６の出力値が減少した場合、被検者の動きの量が減少したと判定するようにしてもよい。図７は、動き検出部２０６の出力値が最大値から所定の割合以上減少した状態を説明するための図である。図７の例では、記憶されている最大値Ｖ１に対して、所定の割合以上（ここでは、Ｎ％以上とする）減少した出力値Ｖ３が検出されたところで、被検者の動きの量が減少したと判定される。

また、時間と出力値Ｖｔとの関係から、後述する撮影不可時間を開始して被検者が静止したときに撮影不可時間が終了する速度を算出し、この速度になることを被検者の動きの量が減少したと判定したり、この算出を動的に行い、学習して判定に反映させてもよい。

図８は、撮影不可時間を開始して被検者が静止したときに撮影不可時間が終了する速度を説明するための図である。図８において、８０１は、出力値に対する閾値であり、当該閾値以下の出力値が動き検出部２０６から出力された場合、被検者が静止しているとみなされる。８０２は、撮影不可時間を示している。Ｖｔの曲線と閾値８０１とが交わる時間ｔａから、撮影不可時間８０２分遡った時間ｔｂでの出力値Ｖｔｂが、被検者の動きの量が減少したと判定すべき出力値と考えることができる。判定部２０７は、撮影不可時間８０２や時間と出力値Ｖｔとの関係の誤差等を考慮し、出力値Ｖｔｂに所定の値ｘを加算し、その値を下回った出力値Ｖｏになったときに被検者の動きの量が減少したと判定する。実際には、被検者毎に時間と出力値Ｖｔとの関係が異なる場合も考えられるが、これらは統計をとる、又は動作の中で継続的に学習していくことにより、最適な値を選択することが可能となる。判定部２０７は、上記のような判定手法により、被検者の動きの量が減少したと判定した場合、電力状態をスリープからレディに遷移させる判定信号を出力する。電力制御部２０８は、その判定信号を入力すると、駆動部２０２及び撮影制御部２０５に電力を供給する。なお、今回、出力値Ｖｔｂに所定の値ｘを加算することによって求められた閾値は、次回の撮影動作時における被検者の動きの量の判定時に用いられる。即ち、今回の撮影動作時における被検者の動きの量の判定には、前回、出力値Ｖｔｂに所定の値ｘを加算することによって求められた閾値が用いられる。

電力状態がスリープからレディに遷移した際、電源状態の安定や画質向上及び安定のために、撮影まで一定時間の撮影不可時間がある場合、その撮影不可時間は、電力状態がスリープからレディに遷移した時点より始まる。撮影不可時間は、上述したように幾つかの要因があり、要因により撮影不可時間の長さは異なるが、数秒程度と考えれば概ね十分である。これは、判定部２０７が被検者の動きの量が減少したと判定してから、撮影に適切な体勢を整えて（操作者による細かい位置調整等も含む）実質的に静止する（図５の（ｄ））までの時間よりも短い。よって、撮影者は、被検者が静止した後、直ちに撮影することができる。被検者の動きの量の増加の判定も同様に考えることもできるが、被検者の動きの量の減少の判定と別の手法をとってもよい。また、被検者の動きの量の増加に対する感度を、被検者の動きの量の減少に対する感度よりも低くすることにより、ヒステリシスを持たせるようにしてもよい。その方法の一例として、判定部２０７が動き検出部２０６の出力値を監視し、被検者の動きの量が増加したと判定するまでに要する期間より、被検者の動きの量が減少したと判定するまでに要する期間の方を短くすることが挙げられる。

図９は、上述した、被検者の動きの量の増減の判定方法を具体的に説明するための図である。図９に示す例では、４検出周期連続して動き検出部２０６の出力値が増加した場合、判定部２０７は、被検者の動きの量が増加したと判定する。一方、１検出周期でも動き検出部２０６の出力値が減少した場合、判定部２０７は、被検査の動きの量が減少したと判定する。

また、被検者の動きの量の増減の他の判定方法として、被検者の動きの量の減少を判定する際の動き検出部２０６の出力値の閾値（第１の閾値）よりも、被検者の動きの増加を判定する際の動き検出部２０６の出力値の閾値（第２の閾値）を高く設定する方法も挙げられる。この場合、動き検出部２０６の出力値が第１の閾値を下回ったときに、被検者の動きの量が減少したと判定され、動き検出部２０６の出力値が第２の閾値を上回ったときに、被検者の動きの量が増加したと判定される。

本実施形態では、撮影不可時間中に判定部２０７によって被検者の動きの量が増加したと判定された場合であっても、撮影不可時間が経過した後、直ちに撮影を可能とするため、電力状態をレディに維持する。そのため、撮影不可時間中は、動き検出部２０６の検出処理、又は、判定部２０７の判定処理を実行しないようにしてもよい。或いは、撮影不可時間中も動き検出部２０６の検出処理及び判定部２０７の判定処理を行うが、検出処理又は判定処理を行う周期を変更したり、検出処理又は判定処理の基準を変更するようにしてもよい。

Ｘ線発生装置１０３のスイッチが押されると、Ｘ線撮影装置１０１が準備動作を行った後、Ｘ線管球１０２からＸ線が照射され、Ｘ線撮影装置１０１は被検者を透過したＸ線を蓄積した電荷として読み出してＸ線画像データを生成する（図５の（ｅ））。蓄積した電荷が読み出される際、電力状態はレディからフルへ遷移し、読み出し部２０３まで電力が供給される。読み出しが完了すると、電源状態はレディに戻る。Ｘ線画像データ生成後は、通信部２０４から外部の画像処理装置１０６に対してＸ線画像データが送信される。なお、Ｘ線発生装置１０３のスイッチが押されてから、画像処理装置１０６へのＸ線画像データの送信が完了するまでの間、電力状態は、Ｘ線画像データの読み出し時のみフルであり、他はレディである必要がある。そのため、Ｘ線発生装置１０３のスイッチが押されてから、画像処理装置１０６へのＸ線画像データの送信が完了するまでの間は、動き検出部２０６の検出処理、又は、判定部２０７の判定処理を行わないようにしてもよい。また、Ｘ線発生装置１０３のスイッチが押されてから、画像処理装置１０６へのＸ線画像データの送信が完了するまでの間は、被検者の動きの量の増加を検出しても、スリープの電力状態に遷移しないという制限を設けてもよい。さらに、Ｘ線発生装置１０３のスイッチが押されてから、画像処理装置１０６へのＸ線画像データの送信が完了するまでの間において、被検者の動きの量の増加が検出された場合、電力状態をスリープに遷移させず、Ｘ線画像データの送信が完了すると同時に、被検者の動きの量の増加が検出されたことを通知してもよい。

撮影部位を変えて次の撮影をするために被検者が体勢を変えようとすると、被検者の動きが検出されるので、動き検出部２０６の出力値は速度の増加を示す（図５の（ｆ））。判定部２０７は、これをトリガに、電力状態をレディからスリープに遷移させると判定する。体勢がある程度整うと速度は減少し（図５の（ｇ））、それをトリガに電力状態はスリープからレディに遷移し、次の撮影が行われる。撮影部位を変えずに再度撮影する場合、動き検出部２０６の出力値に変化がないため、レディの電力状態が維持される。レディの電力状態が所定の時間よりも長く継続した場合、電力状態はレディからスリープに遷移するものとする。或いは、何か異常が発生した可能性があるとして、電力状態をスリープへ遷移させ、且つ異常状態を警告する旨を通知してもよい。その際、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリで給電されているか否かや、その際のバッテリ残量によって、上記所定の時間を変更することも可能である。なお、本処理は、第１の変更手段の処理例である。

図１０は、Ｘ線撮影装置１０１の給電方式やバッテリ残量に対応する、適正なレディの電力状態の継続時間を示す図である。即ち、図１０（ａ）は、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリによって給電される場合とケーブルを介して接続される外部電源から給電される場合との適正なレディの電力状態の継続時間を示している。図１０（ｂ）は、バッテリによって給電される場合における当該バッテリの残量に対応する、適正なレディの電力状態の継続時間を示している。なお、Ｘ線撮影装置１０１は、図１０に示した対応関係を示すテーブルを内部に格納している。

図１０（ａ）に示す例では、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリによって給電される場合、レディの電力状態が１０分以上継続すると、何か異常が発生した可能性があるとして、電力状態がレディからスリープに遷移されるとともに、異常状態が警告される。一方、ケーブルを介して接続される外部電源から給電される場合、レディの電力状態が３０分以上継続すると、電力状態がレディからスリープに遷移されるとともに、異常状態が警告される。

図１０（ｂ）に示す例では、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリにより給電される場合において、当該バッテリの残量が８１％〜１００％である場合、レディの電力状態が１０分以上継続すると、電力状態がレディからスリープに遷移されるとともに、異常状態が警告される。また、当該バッテリの残量が６１％〜８０％である場合、レディの電力状態が８分以上継続すると、電力状態がレディからスリープに遷移されるとともに、異常状態が警告される。

予定された撮影が終了し、被検者が検査室より退室しようとしてＸ線撮影装置１０１から離れていくと（図５の（ｈ））、動き検出部２０６の出力値は増加するので、電力状態はレディからスリープへ遷移する。また、Ｘ線撮影終了時に次の検査オーダが入力されていなければ、直ちに電力状態をスリープに遷移させてもよい。動き検出部２０６の出力値が一定値に満たない場合、判定部２０７は、検出領域内に被検者がいないものとし、電力状態をスリープに遷移させると判定する。このとき、Ｘ線撮影装置１０１に対して直接電源操作を行ってオフする以外に、所定の時間以上、スリープの電力状態が継続した場合は、自動的にオフへ遷移する。なお、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリで給電されているか否かや、その際のバッテリ残量によって、上記所定の時間を変更させることも可能である。

本実施形態においては、撮影者の希望により機能の有効／無効、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリで給電されているか否か、又は、バッテリ残量等によって、機能の有効／無効を切り換えるようにすることが可能である。同様に、動き検出部２０６の検出基準、又は、判定部２０７の判定基準は、撮影者の希望により変更できるようにしてもよい。また、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリで給電されているか否か、又は、バッテリ残量によって、検出基準又は判定基準を変更するようにしてもよい。

図１１は、Ｘ線撮影装置１０１の給電方式やバッテリ残量に対応する、被検者の動きの量の検出方式、被検者の動きの量の検出周期、及び、被検者の動きの量の増減の判定基準を示す図である。即ち、図１１（ａ）は、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリによって給電される場合とケーブルを介して接続される外部電源から給電される場合とに対応する、被検者の動きの量の検出方式、被検者の動きの量の検出周期、及び、被検者の動きの量の増減の判定基準を示している。また、図１１（ｂ）は、バッテリによって給電される場合における当該バッテリの残量に対応する、被検者の動きの量の検出方式、被検者の動きの量の検出周期、及び、被検者の動きの量の増減の判定基準を示している。

図１１（ａ）に示す例では、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリによって給電されている場合、速度センサの後段にローパスフィルタを挿入し、ローパスフィルタの出力を動き検出部２０６の出力とする。また、動き検出部２０６による被検者の動きの量の検出周期を１秒とする。また、図６を用いて説明した判定基準で被検者の動きの量の増減を判定する。一方、Ｘ線撮影装置１０１がケーブルを介して接続される外部電源から給電される場合、速度センサの後段にローパスフィルタを挿入せず、速度センサの出力を動き検出部２０６の出力とする。また、動き検出部２０６による被検者の動きの量の検出周期を５秒とする。また、図７を用いて説明した判定基準で被検者の動きの量の増減を判定する。

図１１（ｂ）に示す例では、Ｘ線撮影装置１０１がバッテリによって給電される場合において、例えば、当該バッテリの残量が８０％〜１００％である場合、速度センサの後段にはローパスフィルタを挿入せず、速度センサの出力を動き検出部２０６の出力とする。また、動き検出部２０６による被検者の動きの量の検出周期を５秒とする。また、図７を用いて説明した判定基準で被検者の動きの量の増減を判定する。当該バッテリの残量が４１％〜６０％である場合、速度センサの後段にはローパスフィルタを挿入し、ローパスフィルタの出力を動き検出部２０６の出力とする。また、動き検出部２０６のよる被検者の動きの量の検出周期を３秒とする。また、図７を用いて説明した判定基準で被検者の動きの量の増減を判定する。さらに、当該バッテリの残量が０％〜２０％である場合、速度センサの後段にローパスフィルタを挿入し、ローパスフィルタの出力を動き検出部２０６の出力とする。また、動き検出部２０６による被検者の動きの量の検出周期を１秒とする。また、図６を用いて説明した判定基準で被検者の動きの量の増減を判定する。なお、図１１を用いて説明した処理は、第２の変更手段の処理例である。

以下、図１２を参照しながら、Ｘ線撮影装置１０１の処理について説明する。ここでは、主に、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態の遷移処理について説明するものとする。ステップＳ１２０１において、Ｘ線撮影装置１０１に電源が投入される。ステップＳ１２０２において、電力制御部２０８は、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態をスリープに遷移させる。ステップＳ１２０３において、判定部２０７は、動き検出部２０６の出力値を監視し、被検者の動きの量が減少したか否かを判定する。被検者の動きの量が減少した場合、処理はステップＳ１２０４に移行する。一方、被検者の動きの量が減少していない場合、処理はステップＳ１２０９に移行する。

ステップＳ１２０４において、電力制御部２０８は、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態をレディに遷移させる。ステップＳ１２０５において、撮影制御部２０５は、撮影処理が終了し、次の検査オーダが入力されていないか否かを判定する。撮影処理終了時に次の検査オーダが入力されている場合、処理はステップＳ１２０６に移行する。一方、撮影処理終了時に次の検査オーダが入力されていない場合、処理はステップＳ１２０９に移行する。

ステップＳ１２０６において、判定部２０７は、動き検出部２０６の出力値を監視し、被検者の動きの量が増加したか否かを判定する。被検者の動きの量が増加した場合、処理はステップＳ１２０７に移行する。一方、被検者の動きの量が増加していない場合、処理はステップＳ１２１０に移行する。

ステップＳ１２０７において、電力制御部２０８は、撮影不可期間中であるか否かを判定する。撮影不可期間中である場合、処理はステップＳ１２０４に戻る。一方、撮影不可期間中ではない場合、処理はステップＳ１２０８に移行する。ステップＳ１２０８において、電力制御部２０８は、撮影開始からＸ線画像データの（画像処理装置１０６に対する）送信完了まで期間であるか否かを判定する。撮影開始からＸ線画像データの送信完了までの期間である場合、処理はステップＳ１２１２に移行する。一方、撮影開始からＸ線画像データの送信完了までの期間ではない場合、処理はステップＳ１２０９に移行する。

ステップＳ１２０９において、電力制御部２０８は、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態をスリープに遷移させる。ステップＳ１２１３において、電力制御部２０８は、Ｘ線撮影装置１０１の電源が切断されたか否かを判定する。Ｘ線撮影装置１０１の電源が切断された場合、処理は終了する。一方、Ｘ線撮影装置１０１の電源が切断されていない場合、処理はステップＳ１２０３に戻る。

ステップＳ１２１２において、Ｘ線撮影装置１０１は、被検者の動きの量が増加した旨を通知する。そして、処理はステップＳ１２０４に戻り、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態はレディに遷移する。

ステップＳ１２１０において、電力制御部２０８は、レディの電力状態の継続時間が所定の時間より長いか否かを判定する。レディの電力状態の継続時間が所定の時間より長い場合、処理はステップＳ１２１１に移行する。一方、レディの電力状態の継続時間が所定の時間未満である場合、処理はステップＳ１２０４に戻り、レディの電力状態が維持される。ステップＳ１２１１において、Ｘ線撮影装置１０１は、被検者の動きが検知されず、何か異常が発生した可能性があるとして、異常状態を警告する。そして、処理はステップＳ１２０９に移行し、Ｘ線撮影装置１０１の電力状態はスリープに遷移する。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。本発明の他の実施形態として、動き検出部２０６、又は、動き検出部２０６及び判定部２０７を、Ｘ線撮影装置１３０１の外部に持たせてもよい。図１３は、Ｘ線管球１３０２に動き検出部２０６及び判定部２０７を備えた場合の構成例を示す図である。この場合、Ｘ線管球１３０２は判定信号送信部１３０２１を備え、Ｘ線撮影装置１０１は判定信号受信部１３０１１を備える。なお、Ｘ線撮影装置１３０１は、判定信号受信部１３０１１及び電力制御部２０８以外に、図２におけるＸ線検出部２０１、駆動部２０２、読み出し部２０３、通信部２０４及び撮影制御部２０５に対応する構成を備えるが、図１３では、これらの図示を省略している。なお、Ｘ線管球１３０２は、放射線照射装置の例である。

判定信号送信部１３０２１及び判定信号受信部１３０１１は、赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等による無線送受信手段を備え、無線通信により判定信号の送受信を行う。判定信号受信部１３０１１は、判定信号送信部１３０２１から受信した判定信号を電力制御部２０８に対して出力する。それ以降の処理は、上述した例と同様である。Ｘ線管球１３０２に動き検出部２０６を備える場合、被検者がＸ線撮影装置１３０１に対して静止していても、Ｘ線管球１３０２が動いた場合には被検者の動きとして検出される場合がある。そのために、Ｘ線管球１３０２にＸ線管球自身の動きを検出する手段を設け、自身が動いている期間は判定をしないようにしたり、自身の動きによる出力成分をキャンセルするようにしてもよい。また、動き検出部２０６は、Ｘ線管球１３０２以外にも、撮影対象領域内での被検者の動きを検出することが可能な検査室内の設置場所に設置してもよい。例えば、検査室天井や壁等に動き検出部２０６を設置してもよい。

また、動き検出部２０６、又は、動き検出部２０６及び判定部２０７は、図１４（ａ）の１４０１に示すように、リストバンド型として被検者の腕に取り付けてもよい。また、図１４（ｂ）の１４０２に示すように、携帯歩数計型として被検者の腰部等に取り付けてもよい。この場合、被検者の動きの検出には、加速度センサや振動センサ等が用いられる。加速度センサを用いた場合、動き検出部２０６は加速度を検出し、その出力値に対して判定部２０７は判定を行う。振動センサを用いた場合、動き検出部２０６は振動の振幅や頻度を検出し、その出力値に対して判定部２０７は判定を行う。検出対象は異なるが、判定方法、判定基準等は前述の例と同様に適用することができる。

上述した実施形態においては、被検者が静止する前に電力状態をスリープからレディに切り替えるため、被検者が静止したときには直ちに撮影が可能となる。従って、利便性を損なわずに省電力化を図ることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用範囲は、上述した実施形態に限られるものではなく、様々な応用が考えられ、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、無線通信を行うＸ線撮影装置の例を挙げたが、本発明は通信方法に制限はないため、有線通信機能を持つＸ線撮影装置においても適用可能である。また、構成が異なっても十分適用することが可能であり、無線アクセスポイントを介さず機器同士で無線通信を行うアドホックモードでの構成や、ネットワークインタフェース装置を必要としないＸ線発生装置等に対しても適用可能である。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１：Ｘ線撮影装置、１０２：Ｘ線管球、１０３：Ｘ線発生装置、１０４：ネットワークインタフェース装置、１０５：ネットワーク装置、１０６：画像処理装置、１０７：無線アクセスポイント、１０８：表示装置、２０１：Ｘ線検出部、２０２：駆動部、２０３：読み出し部、２０４：通信部、２０５：撮影制御部、２０６：動き検出部、２０７：判定部、２０８：電力制御部、２０９：感度制御部、２１０：検出周期調整部

Claims (29)

1. 被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置であって、
   前記被検者の動きの量を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御手段とを有することを特徴とする放射線撮影装置。
2. 被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置であって、
   検出手段により検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御手段を有することを特徴とする放射線撮影装置。
3. 前記制御手段は、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加した場合、現在の電力状態より消費電力の小さい電力状態に移行させることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記検出手段は、前記被検者の動きの量が減少する際における前記被検者の動きの量の検出感度と、前記被検者の動きの量が増加する際における前記被検者の動きの量の検出感度とを異ならせることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
5. 前記検出手段の後段に、ローパスフィルタを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
6. 前記検出手段による、前記被検者の動きの量の検出周期を調整する調整手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
7. 前記検出手段は、当該放射線撮影装置における被検者接触側の表面又は内部に少なくとも一つ設置されることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
8. 当該放射線撮影装置の電力状態は、消費電力が小さく撮影動作ができない電力状態であるスリープと、前記スリープより消費電力が大きく撮影動作に移行することが可能な電力状態であるレディとを含み、前記制御手段は、前記スリープ時に前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、前記レディに移行させることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
9. 前記制御手段は、前記レディ時に前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加した場合、前記スリープに移行させることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影装置。
10. 前記制御手段は、前記検出手段の出力値が前回の出力値よりも減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
11. 前記制御手段は、記憶している前記検出手段の出力値の最大値に対して、前記検出手段の出力値が所定の割合以上減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
12. 前記制御手段は、前記被検者が静止した時点より撮影不可時間分だけ遡った時点における前記検出手段の出力に所定の値を加えた値を閾値とし、前記閾値を前記検出手段の出力値が下回った場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
13. 前記閾値は、前回の撮影動作時に算出された閾値であることを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影装置。
14. 前記制御手段は、前記撮影不可時間中において、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加した場合、消費電力の大きい電力状態から消費電力の小さい電力状態に移行させないことを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影装置。
15. 前記制御手段は、前記画像データの撮影開始から前記画像データを送信完了するまでの間、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加した場合、消費電力の大きい電力状態から消費電力の小さい電力状態に移行させないことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
16. 前記画像データの撮影開始から前記画像データを送信完了するまでの間、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加した場合、その旨を通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項１５に記載の放射線撮影装置。
17. 前記制御手段は、前記レディ時に、所定の時間以上、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加しない場合、前記スリープに移行させることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影装置。
18. 前記所定の時間以上、前記検出手段により検出される前記被検者の動きの量が増加しない場合、異常状態を警告する警告手段を更に有することを特徴とする請求項１７に記載の放射線撮影装置。
19. 当該放射線撮影装置がバッテリによって給電されているか否か、又は、当該放射線撮影装置がバッテリによって給電されている場合における当該バッテリの残量に応じて、前記所定の時間を変更する第１の変更手段を更に有することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の放射線撮影装置。
20. 前記制御手段は、撮影終了時に次の検査オーダが入力されていない場合、電力状態を前記レディから前記スリープに移行させることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影装置。
21. 当該放射線撮影装置がバッテリによって給電されているか否か、又は、当該放射線撮影装置がバッテリによって給電されている場合における当該バッテリの残量に応じて、前記検出手段による前記被検者の動きの量の検出方式、前記検出手段による前記被検者の動きの量の検出周期、及び、前記被検者の動きの量の増減の判定基準のうちの少なくとも何れか一つを変更する第２の変更手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至２０の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
22. 前記検出手段は、放射線照射装置、天井及び壁のうちの少なくとも何れか一つに設置されることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
23. 前記検出手段は、速度センサ、赤外線センサ又は動画像撮影装置を用いて構成されることを特徴とする請求項１乃至２２の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
24. 前記検出手段は、前記被検者に装着されることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
25. 前記検出手段は、加速度センサ又は振動センサを用いて構成されることを特徴とする請求項２４に記載の放射線撮影装置。
26. 被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置の制御方法であって、
    前記被検者の動きの量を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにより検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御ステップとを有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
27. 被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置の制御方法であって、
    検出手段により検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御ステップを有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
28. 被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記被検者の動きの量を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにより検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
29. 被検者を透過した放射線を検出することにより、前記被検者の画像データを生成する放射線撮影装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    検出手段により検出される前記被検者の動きの量が減少した場合、当該放射線撮影装置における電力状態を、現在の電力状態より消費電力の大きい電力状態に移行させる制御ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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