JP2017094007A - 放射線撮像装置、制御装置、放射線撮像システム、および放射線撮像システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線通信を用いたＡＥＣの安定性を向上するために有利な技術を提供すること。【解決手段】 放射線源から照射された放射線を検出する放射線撮像装置と、該放射線撮像装置と無線通信が可能であり、且つ、該放射線源からの放射線の照射を制御する発生制御部と、を備えた放射線撮像システムにおいて、無線通信環境に基づいて相対的に安定した周波数帯域を選択する周波数選択部を有し、放射線撮像装置が、放射線を検出した結果を周波数選択部によって選択された周波数帯域で送信をし、発生制御部が、検出結果に基づいて放射線の照射を制御することを特徴とする放射線撮像システム。【選択図】 図１

Description

本発明は、放射線撮像装置、制御装置、放射線撮像システム、および放射線撮像システムの制御方法に関する。

Ｘ線などの放射線を検出するセンサを用いた放射線撮像装置は、産業用や医療用などの分野で広く用いられている。近年、放射線撮像装置の多機能化が検討されている。その一つとして、放射線の照射をモニタする機能を内蔵することが検討されている。この機能によって、例えば、放射線源からの放射線の照射が開始されたタイミングの検知、放射線の照射が停止されるべきタイミングの検知、放射線の照射量または積算照射量の検知が可能となる。被検者を透過した放射線の積算照射量を検知し、検知した積算照射量が適正量に達した時点で放射線源による放射線の照射を停止することで、自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）も可能となる。

特許文献１には、放射線の線量検出センサを内蔵した放射線撮像装置と放射線発生装置の間で無線通信を用いてＡＥＣを行う放射線撮像システムの例が開示されている。

特開２０１３−１６２９６３号公報

無線通信環境は、他の無線通信機器や医療機器（マイクロ波治療器等）の動作に伴い発生するノイズにより大きく変化する。すなわち、無線通信環境は、常に安定しているものではなく、周囲で発生するノイズにより無線通信の接続が切断される場合や、通信速度が低くなるといった不安定な状態も発生し得る。しかしながら、特許文献１の放射線撮像システムは、無線通信を用いたＡＥＣを行っているものの、このような場合に対して何ら対策がなされていない。このため、従来の放射線撮像システムは、無線通信環境が不安定な状態となった場合には、適切なタイミングで放射線の照射を停止することができないおそれがあった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、無線通信を用いたＡＥＣの安定性を向上するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の放射線撮像システムは、放射線源から照射された放射線を検出する放射線撮像装置と、該放射線撮像装置と無線通信が可能であり、且つ、該放射線源からの放射線の照射を制御する発生制御部と、を備えた放射線撮像システムにおいて、無線通信環境に基づいて相対的に安定した周波数帯域を選択する周波数選択部を有し、前記放射線撮像装置が、前記放射線を検出した結果を前記周波数選択部によって選択された周波数帯域で送信をし、前記発生制御部が、前記検出結果に基づいて放射線の照射を制御することを特徴とする放射線撮像システム。

無線通信を用いたＡＥＣの安定性を向上するために有利な技術を提供すること。

第一の実施形態における放射線撮像システムを示す図である。 第一の実施形態における放射線撮像装置を示す図である。 第一の実施形態における放射線撮像装置内の制御部を示す図である。 第一の実施形態における周波数帯域の切換え動作を示すフローチャートである。 第三の実施形態における周波数帯域の切換え動作を示すフローチャートである。 第五の実施形態における放射線撮像システムを示す図である。 第五の実施形態における放射線撮像システムを示す図である。 第六の実施形態における放射線撮像システムを示す図である。

（第一の実施形態）
以下に、図面を参照しながら、各実施形態の放射線撮像システムについて説明する。図１は、第一の実施形態に係る放射線撮像システムを示す図である。

図１に示すように、放射線撮像システム１０は、放射線照射による放射線撮影を行う放射線室１および、放射線室１の近傍に設置される制御室２に設けられる。

放射線室１は、放射線撮像システム１０として、放射線撮像装置３００、第１のアクセスポイント３２０、第２のアクセスポイント３２１、スイッチングＨＵＢ３２３、放射線発生装置３２４、放射線源３２５を備える。放射線室１は、更に、エントリー装置３２２、ＡＰ通信ケーブル３２６、放射線発生装置通信ケーブル３２７を備える。

制御室２は、放射線撮像システム１０として、制御装置３１０、放射線照射スイッチ３１１、表示装置３１３、入力装置３１４、院内ＬＡＮ３１５、放射線室通信ケーブル３１６を備える。

放射線撮像装置３００は、バッテリ等で構成される電源制御部３０１、近距離無線通信部３０２、登録スイッチ３０３、第１の無線通信部３０４、第２の無線通信部３０５を備える。放射線撮像装置３００は、被検者３１３を透過した放射線を検出して、放射線画像データを生成する。

第１のアクセスポイント３２０及び、第２のアクセスポイント３２１は、それぞれ異なる周波数帯域を用いて無線通信を行うアクセスポイントであり、放射線撮像装置３００と無線通信を行う。放射線撮像システム１０では、各アクセスポイント３２０、３２１は、放射線撮像装置３００と、制御装置３１０および放射線発生装置３２４との通信を中継するために用いられうる。本実施形態では、一例として、第１のアクセスポイント３２０は、無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯を使用して通信し、第２のアクセスポイント３２１は、無線ＬＡＮの２．４ＧＨｚ帯を使用し通信する。

エントリー装置３２２は、放射線撮像装置３００と近距離無線通信を行う。スイッチングＨＵＢ３２３は、第１のアクセスポイント３２０、第２のアクセスポイント３２１、放射線発生装置３２４、制御装置３１０それぞれが通信できるように制御する。

放射線発生装置３２４は、放射線源３２５を制御し被検者３０６に放射線を照射する。放射線発生装置３２４は、所定の条件に基づいて放射線を照射するように放射線源３２５を制御する放射線源制御部３２４１と、放射線撮像装置３００からの照射の開始または停止を示す信号により、放射線を発生させること制御する発生制御部３２４２とを有する。なお、放射線源制御部３２４１と、発生制御部３２４２はそれぞれ別体で構成された装置であってもよい。

ＡＰ通信ケーブル３２６は、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１とスイッチングＨＵＢ３２３を接続するためのケーブルである。放射線発生装置通信ケーブル３２７は、放射線発生装置３２４とスイッチングＨＵＢ３２３を接続するためのケーブルである。

制御装置３１０は、スイッチングＨＵＢ３２３、第１のアクセスポイント３２０及び、第２のアクセスポイント３２１を介して、放射線発生装置３２４（発生制御部３２４２）及び放射線撮像装置３００と通信し、放射線撮像システム１０を統括制御する。

放射線照射スイッチ３１１は、操作者３１２の操作により、放射線照射のタイミングを入力する。入力装置３１４は、操作者３１２からの指示の入力を行う装置であり、キーボートやタッチパネル等の種々の入力デバイスが用いられる。表示装置３１３は、画像処理された放射線画像データやＧＵＩの表示を行う装置であり、ディスプレイなどが用いられる。院内ＬＡＮ３１５は、院内の基幹ネットワークである。放射線室通信ケーブル３１６は、制御装置３１０と放射線室１内のスイッチングＨＵＢ３２３及びエントリー装置３２２を接続するためのケーブルである。
次に、放射線撮像システム１０の動作について説明する。

初めに操作者３１２は、放射線撮像システムへ放射線撮像装置３００の登録作業を行う。

操作者３１２により放射線撮像装置３００の登録スイッチ３０３が押下されると、放射線撮像装置３００の近距離無線通信部３０２とエントリー装置３２２の間で近距離無線通信が開始される。

制御装置３１０は、エントリー装置３２２の近距離無線通信を介して、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１の無線接続関連情報を放射線撮像装置３００に送信する。無線接続関連情報は、例えば、無線ＬＡＮであれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等の通信方式、物理チャネル、ＥＳＳＩＤ、暗号鍵等を含む。

放射線撮像装置３００は受信した無線ＬＡＮ接続関連情報に従って、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５を設定する。当該設定により、放射線撮像装置３００は、第１のアクセスポイント３２０と第１の無線通信部３０４及び第２のアクセスポイント３２１と第２の無線通信部３０５との無線通信の接続を確立する。

次に、操作者３１２は制御装置３１０に被検者３０６のＩＤ、名前、生年月日等の被検者情報及び被検者３０６の撮影部位を入力する。撮影部位を入力後、操作者３１２は被検者３０６の姿勢及び放射線撮像装置３００を固定する。

撮影準備が完了すると、操作者３１２は放射線照射スイッチ３１１を押下する。放射線照射スイッチ３１１が押下されると、放射線源３２５から被検者３０６に向かい放射線が照射される。

放射線撮像装置３００は、放射線発生装置３２４（発生制御部３２４２）と無線通信を行い、放射線照射の開始や終了の制御を行う。被検者３０６に照射された放射線は、被検者３０６を透過して放射線撮像装置３００に入射する。放射線撮像装置３００は、入射した放射線を可視光に変換した後、光電変換素子で放射線画像信号として検出する。

放射線撮像装置３００は、光電変換素子を駆動して放射線画像信号を読み出し、ＡＤ変換回路でアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタル放射線画像データを得る。得られたデジタル放射線画像データは、放射線撮像装置３００から制御装置３１０へ無線通信により転送される。

制御装置３１０は、受信したデジタル放射線画像データを画像処理する。制御装置３１０は、画像処理した放射線画像データに基づく放射線画像を表示装置３１３に表示する。制御装置３１０は、画像処理装置および表示制御装置として機能する。

以上が、操作者３１２が放射線撮像システムへ放射線撮像装置３００を登録してから、表示装置３１３に被検者３０６の放射線画像が表示されるまでの放射線撮像システムの動作である。

図２は、放射線撮像装置３００を示す図である。

図２に示すように、放射線撮像装置３００は、放射線検出器１００を有する。放射線検出器１００は、照射された放射線を検出する機能を備える。放射線検出器１００は、複数の行および複数の列を構成するように配列された複数の画素を有する。以下の説明では、放射線検出器１００における複数の画素が配置された領域を撮像領域とする。
該複数の画素は、放射線画像の取得のための複数の撮像画素１０１と、放射線の照射をモニタするための検知画素１２１とを含む。

撮像画素１０１は、放射線を電気信号に変換する第１変換素子１０２と、列信号線１０６と第１変換素子１０２との間に配置された第１スイッチ１０３とを含む。
検知画素１２１は、放射線を電気信号に変換する第２変換素子１２２と、検知信号線１２５と第２変換素子１２２との間に配置された第２スイッチ１２３とを含む。
検知画素１２１は、複数の撮像画素１０１の一部と同一の列に配置される。

第１変換素子１０２および第２変換素子１２２は、放射線を光に変換するシンチレータおよび光を電気信号に変換する光電変換素子とで構成される。シンチレータは、一般的には、撮像領域を覆うようにシート状に形成され、複数の画素によって共有される。あるいは、第１変換素子１０２および第２変換素子１２２は、放射線を直接に光に変換する変換素子で構成される。

第１スイッチ１０３および第２スイッチ１２３は、例えば、非晶質シリコンまたは多結晶シリコン（好ましくは多結晶シリコン）などの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。

放射線撮像装置３００は、複数の列信号線１０６および複数の駆動線１０４を有する。各列信号線１０６は、撮像領域における複数の列のうちの１つに対応する。各駆動線１０４は、撮像領域における複数の行のうちの１つに対応する。各駆動線１０４は、駆動用回路２２１によって駆動される。

第１変換素子１０２の第１電極は、第１スイッチ１０３の第１主電極に接続され、第１変換素子１０２の第２電極は、バイアス線１０８に接続される。ここで、１つのバイアス線１０８は、列方向に延びていて、列方向に配列された複数の変換素子１０２の第２電極に共通に接続される。

バイアス線１０８は、素子用電源回路２２６からバイアス電圧Ｖｓを受ける。バイアス電圧Ｖｓは、素子用電源回路２２６から供給される。電源制御部３０１は、バッテリ、ＤＣＤＣコンバータ等で構成される。電源制御部３０１は、素子用電源回路２２６を含み、アナログ回路用電源と駆動制御や無線通信等を行うデジタル回路用電源を生成する。

１つの列を構成する複数の撮像画素１０１の第１スイッチ１０３の第２主電極は、１つの列信号線１０６に接続される。１つの行を構成する複数の撮像画素１０１の第１スイッチ１０３の制御電極は、１つの駆動線１０４に接続される。複数の列信号線１０６は、読出し用回路２２２に接続される。ここで、読出し用回路２２２は、複数の検知部１３２と、マルチプレクサ１３４と、アナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器）１３６とを含む。
複数の列信号線１０６のそれぞれは、読出し用回路２２２の複数の検知部１３２のうち対応する検知部１３２に接続される。ここで、１つの列信号線１０６は、１つの検知部１３２に対応する。検知部１３２は、例えば、差動増幅器を含む。マルチプレクサ１３４は、複数の検知部１３２を所定の順番で選択し、選択した検知部１３２からの信号をＡＤ変換器１３６に供給する。ＡＤ変換器１３６は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。

第２変換素子１２２の第１電極は、第２スイッチ１２３の第１主電極に接続され、第２変換素子１２２の第２電極は、バイアス線１０８に接続される。第２スイッチ１２３の第２主電極は、検知信号線１２５に接続される。第２スイッチ１２３の制御電極は、駆動線１２４に電気的に接続される。

放射線撮像装置３００は、複数の検知信号線１２５を有する。１つの検知信号線１２５には、１または複数の検知画素１２１が接続される。駆動線１２４は、駆動用回路２４１によって駆動される。１つの駆動線１２４には、１または複数の検知画素１２１が接続される。検知信号線１２５は、読出し用回路２４２に接続される。ここで、読出し用回路２４２は、複数の検知部１４２と、マルチプレクサ１４４と、ＡＤ変換器１４６とを含む。

複数の検知信号線１２５のそれぞれは、読出し用回路２４２の複数の検知部１４２のうち対応する検知部１４２に接続される。ここで、１つの検知信号線１２５は、１つの検知部１４２に対応する。検知部１４２は、例えば、差動増幅器を含む。マルチプレクサ１４４は、複数の検知部１４２を所定の順番で選択し、選択した検知部１４２からの信号をＡＤ変換器１４６に供給する。ＡＤ変換器１４６は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。読出し用回路２４２（ＡＤ変換器１４６）の出力は、信号処理部２２４に供給され、信号処理部２２４によって処理される。信号処理部２２４は、読出し用回路２４２（ＡＤ変換器１４６）の出力に基づいて、放射線撮像装置３００に対する放射線の照射を示す情報を出力する。具体的には、信号処理部２２４は、例えば、放射線撮像装置３００に対する放射線の照射を検知したり、放射線の照射量および／または積算照射量を演算したりする。

制御部２２５は、信号処理部２２４からの情報や制御装置３１０からの制御コマンドに基づいて、駆動用回路２２１、駆動用回路２４１および読出し用回路２２２、２４２等を制御する。

次に、放射線撮像装置３００を用いた放射線撮像システム１０の線量制御動作について説明する。

操作者３１２は制御装置３１０に、線量、最大照射時間、管電流、管電圧、放射線をモニタすべき領域である放射線検知領域（ＲＯＩ）、部位情報などを入力する。制御装置３１０は、入力された放射線の照射条件、放射線検知領域（ＲＯＩ）、部位情報などを、放射線撮像装置３００及び放射線発生装置３２４（発生制御部３２４２）へ送信する。撮影準備が完了し、操作者３１２が放射線照射スイッチ３１１を押下すると、放射線が照射される。照射された放射線は、被検者３０６を透過して放射線撮像装置３００に入射する。放射線撮像装置３００は、放射線検知領域（ＲＯＩ）に入射した放射線を検知画素１２１で検出し、信号処理部２２４所定の移管に検出した線量（到達線量）の積算値である積算照射量を演算する。ここで、制御部２２５は、信号処理部２２４からの積算照射量情報と操作者３１２が入力した部位情報や撮影条件等から適正線量を算出し、放射線照射停止タイミングを決定する。放射線撮像装置３００は、決定された放射線照射停止タイミングに基づき、無線通信により放射線発生装置３２４に停止を通知する。放射線発生装置３２４（発生制御部３２４２）は、通知された放射線照射停止タイミングに基づき、放射線の照射を停止する。なお、放射線撮像装置３００は、放射線を検出した検出結果として、放射線照射の停止を通知しているがこれに限られない。放射線撮像装置３００が、検出結果として所定の時間毎の到達線量を送信し、放射線発生装置３２４（発生制御部３２４２）が、当該到達線量の積算値を算出するよう構成であってもよい。

以降の動作は、前述した放射線撮像システムの動作と同様である。

図３は、放射線撮像装置３００の制御部２２５を示す図である。図３に示すように、制御部２２５は、駆動制御部４００、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、放射線発生装置制御部４０３、画像データ制御部４０４、を備える。制御部２２５は、更に、
通信切換え部４０５、登録スイッチ３０３、近距離無線通信部３０２、第１の無線通信部３０４及び、第２の無線通信部３０５を備える。

駆動制御部４００は、信号処理部２２４からの情報や制御装置３１０からコマンドに基づいて、駆動用回路２２１、駆動用回路２４１および読出し用回路２２２を制御する。ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に格納されたプログラムや各種のデータを用いて、放射線撮像装置３００全体の制御を行う。メモリ４０２は、例えば、ＣＰＵ４０１が処理を実行する際に用いるプログラムや各種のデータを保存する。また、メモリ４０２には、ＣＰＵ４０１の処理により得られた各種のデータ及び、放射線画像データが保存される。近距離無線通信部３０２は、エントリー装置３２２と近距離無線通信を行う。登録スイッチ３０３は、エントリー装置３２２と近距離無線通信を開始するためのスイッチである。

第１の無線通信部３０４は、第１のアクセスポイント３２０と通信を行う。第１の無線通信部３０４は、無線通信環境を測定可能に構成されている。この場合に、第１の無線通信部３０４は、無線通信環境を示すパラメータを取得するための測定部として機能し得る。第１の無線通信部３０４は、使用している周波数帯域の無線通信環境を示すパラメータであるＳＮＲ、データレート、ＲＳＳＩ、または、その帯域を使用している無線機器の数等を測定できる。無線通信部３０４は、無線通信環境パラメータの測定結果を、周波数選択部４０５へ出力する。

第２の無線通信部３０５は、第２のアクセスポイント３２１と通信を行う。第２の無線通信部３０５は、第１の無線通信部３０４と同様に、無線通信環境パラメータを測定し、測定結果を通信切替え制御部４０５へ出力する。この場合に、第２の無線通信部３０５は、無線通信環境を示すパラメータを取得するための測定部として機能し得る。

例えば、第１の無線通信部３０４と第１のアクセスポイント３２０は無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯を使用して通信を行い、第２の無線通信部３０５は第２のアクセスポイント３２１と無線ＬＡＮの２．４ＧＨｚ帯を使用して通信を行う。放射線発生装置制御部４０３は、信号処理部２２４からの情報や駆動制御部４００からの情報に基づき、放射線発生装置３２４との無線通信を制御する。放射線発生装置制御部４０３と放射線発生装置３２４は、放射線発生装置の制御に関する情報（例えば、放射線の照射開始、停止の通知、放射線の照射量、積算照射量等）のやり取りを行う。画像データ制御部４０４は、読出し用回路２２２からの画像データをメモリ４０２に保存すると共に、制御装置３１０との無線通信を制御する。画像データ制御部４０４と制御装置３１０は、放射線画像データや制御に関する情報（例えば、制御コマンド等）のやり取りを行う。

周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３及び画像データ制御部４０４と、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５との接続の切換えを制御する。具体的には、放射線発生装置制御部４０３が扱う放射線発生装置の制御に関する情報の通信用として、第１の無線通信部３０４または、第２の無線通信部３０５のどちらか、または両方を割り当てるかを制御する。同様に、画像データ制御部４０４が扱う画像データや制御に関する情報の通信用として、第１の無線通信部３０４または、第２の無線通信部３０５のどちらか、または両方を割り当てるかを制御する。例えば、放射線発生装置制御部４０３の通信用に第１の無線通信部３０４を割り当てた場合、画像データ制御部４０４の通信用には第２の無線通信部３０５が割り当てられる。通信切替え制御部４０５は、第１の無線通信部３０４および第２の無線通信部３０５が測定した無線通信環境パラメータの測定結果に基づいて、放射線発生装置をいずれの無線通信部と通信させるかを割り当てることもできる。

なお、第１及び第２の無線通信部が使用する無線周波数帯域として２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ帯を例として挙げたが、これに限らず、他の無線周波数帯（例えば６０ＧＨｚ帯等）としてもよいし、同じ５ＧＨｚ帯で異なるチャネルを使用してもよい。すなわち、無線通信に使用する周波数帯域が無線通信部毎に異なればよい。また、放射線発生装置制御部４０７、画像データ制御部４０８及び、周波数選択部４０５の機能は、ＣＰＵ４０１で実行してもよい。

ここで図４のフローチャートを参照して本実施形態に係る周波数帯域の切換え動作について説明する。

Ｓ４１において、放射線撮像装置３００は、放射線撮像システム１０へ登録する。

Ｓ４２において、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５は、それぞれが使用している周波数帯域の無線通信環境パラメータであるＳＮＲ、データレート、ＲＳＳＩ、または、その帯域を使用している無線機器の数等を測定する。無線通信環境パラメータの測定結果は、周波数選択部４０５へ出力される。

Ｓ４３において、周波数選択部４０５は、無線通信環境パラメータの測定結果に基づいて、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が使用している周波数帯域の中で最も安定している無線周波数帯域を選定する。例えば、周波数選択部４０５は、無線通信環境パラメータのＳＮＲを比較し、最もＳＮＲが高い周波数帯域を選定してもよい。また、周波数選択部４０５は、データレートを比較し、最もデータレートが高い周波数帯域を選定してもよい。また、周波数選択部４０５は、ＲＳＳＩが最も大きい周波数帯域を選定してもよい。また、周波数選択部４０５は、その帯域を使用している無線機器の数が最も少ない周波数帯域を選定する。さらに、周波数選択部４０５は、これら複数の無線通信環境パラメータの２つ以上の値を比較して選定してもよい。

Ｓ４４において、周波数選択部４０５は、Ｓ４３で最も安定していると判定された周波数帯域と放射線発生装置制御部４０３が通信用に使用している周波数帯域とが一致しているかを確認する。周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３が現在使用している周波数帯域と一致する場合は、処理を終了する。周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３が使用している周波数帯域と一致しない場合は、Ｓ４５へ進む。周波数選択部４０５は、例えば、現在、放射線発生装置制御部４０３の通信用に第１の無線通信部３０４を使用しており、最も安定している周波数帯が第２の無線通信部３０５が使用している周波数帯域であると確認した場合、Ｓ４５へ進む。

Ｓ４５において、周波数選択部４０５は、Ｓ４３の選定結果に基づいて、放射線発生装置制御部４０３が使用している周波数帯域の切換えを行う。放射線発生装置制御部４０３の通信に第１の無線通信部３０４が使用されている場合について説明する。この場合、周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３の通信用として第２の無線通信部３０５を選択する。そして、周波数選択部４０５は、画像データ制御部４０４の通信を第１の無線通信部３０４を選択する。

Ｓ４６において、指定の通信手段で無線通信ができていることを確認し、切換え処理を終了する。

なお、無線通信手段として、第１及び第２の無線通信部を持つ構成を例として説明したが、これに限らず、放射線撮像装置３００が、３つ以上の無線通信部を備え、周波数選択部４０５は、その中で最も安定している周波数帯域を選定してもよい。

以上の第一の実施形態における放射線撮像システム１０は、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が使用している周波数帯域の中で、最も安定していると判定された周波数帯域を放射線発生装置制御部４０３専用に割り当てた。このため、放射線撮像装置３００は、検出した結果を安定して送信することが可能となる。そして、放射線発生装置３２４は、他の周波数帯域よりも相対的に安定した周波数帯域で無線通信が可能となるため、適切なタイミングで放射線の照射を停止することができる。このため、放射線撮像システム１０は、被検者に対する過剰な放射線の照射を防止することができる。また、放射線撮像システム１０は、大量のデータ通信が必要な放射線画像データの通信と通信手段を分けることで、より高速に放射線発生装置の制御に関する通信処理を行うことができる。

（第二の実施形態）
次に、第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が使用している周波数帯域の無線通信環境パラメータの測定を行い、最も安定している周波数帯域を放射線発生装置制御部４０３の無線通信に割り当てる例について説明した。第二の実施形態では、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が使用可能な全ての周波数帯域の無線通信環境パラメータの測定を行う。そして、周波数選択部４０５は、その中で最も安定している周波数帯域を放射線発生装置制御部４０３の無線通信に割り当てる場合について説明する。以下の説明では、第一の実施形態との差分についてのみ説明する。

本実施形態に係る周波数帯域の切換え動作のフローチャートは、図４と同様である。ここでは、各工程における第一の実施形態との差分についてのみ説明する。

Ｓ４２において、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が、使用可能な全ての帯域の無線通信環境パラメータを測定する。例えば、第１の無線通信部は、無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯のチャネル３６からチャネル６４までが使用可能であるとき、すべてのチャネルの無線通信環境パラメータを測定する。同様に第２の無線通信部は、無線ＬＡＮの２．４ＧＨｚ帯のチャネル１からチャネル１３までが使用可能であるとき、すべてのチャネルの無線通信環境パラメータを測定する。

Ｓ４３において、周波数選択部４０５は、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が使用可能な帯域の中で、それぞれ最も安定している周波数帯域を選定する。例えば、周波数選択部４０５は、第１の無線通信部３０４で最も安定している周波数帯域がチャネル３６であった場合、第１の無線通信部の周波数帯域として、チャネル３６を選定する。同様に、周波数選択部４０５は、第２の無線通信部３０５で最も安定している周波数帯域がチャネル１であった場合、第２の無線通信部の周波数帯域として、チャネル１を選定する。次に、周波数選択部４０５は、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５それぞれで選定した周波数帯域（チャネル３６とチャネル１）を比較する。周波数選択部４０５は、比較した結果、第１の無線通信部のチャネル３６の方が安定しているときは、第１の無線通信部のチャネル３６を、最も安定している周波数帯域として選定する。すなわち、周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３が使用する周波数帯域として、第１の無線通信部３０４のチャネル３６を選定する。さらに、周波数選択部４０５は、画像データ制御部４０４が使用する周波数帯域として、第２の無線通信部３０５のチャネル１を選定する。

Ｓ４４において、周波数選択部４０５は、Ｓ４３の選定結果と放射線発生装置制御部４０３及び画像データ制御部４０４が現在使用している周波数帯域（チャネル）が一致しているかを確認する。周波数選択部４０５は、周波数帯域が一致している場合は、処理を終了し、一致していない場合は、Ｓ４５へ進む。

Ｓ４５において、周波数選択部４０５は、Ｓ４３の選定結果を制御装置３１０に通知すると共に、Ｓ４３の選定結果に基づいて放射線発生装置制御部４０３が使用している周波数帯域の切換えを行う。具体的には、初めに第１のアクセスポイント３２０の使用チャネルをチャネル３６へ、第２のアクセスポイント３２１の使用チャネルをチャネル１へ変更するよう制御装置３１０へ通知する。制御装置３１０は、第１のアクセスポイント３２０の使用チャネルを３６へ、第２のアクセスポイント３２１の使用チャネルを１へ変更する。次に、周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３が使用する周波数帯域として、第１の無線通信部３０４のチャネル３６へ切換え、画像データ制御部４０４が使用する周波数帯域として、第２の無線通信部３０５のチャネル１へ切換える。

Ｓ４６以降の処理は同じである。

以上の第二の実施形態によれば、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５が使用可能な周波数帯域の中で、最も安定していると判定された周波数帯域を放射線発生装置制御部４０３専用に割り当てた。このため、第一の実施形態よりも相対的に安定した無線通信を行うことが可能となる。

（第三の実施形態）
次に第三の実施形態について説明する。第一及び第二の実施形態では、放射線撮像装置３００が無線通信環境パラメータを測定する方法について述べた。第三の実施形態では、アクセスポイントが使用可能な全ての周波数帯域の無線通信環境パラメータの測定を行い、その中で最も安定している周波数帯域を放射線発生装置制御部４０３の無線通信に割り当てる手順について説明する。つまり、本実施形態において、各アクセスポイントは、測定部として機能する。

図５は、第三の実施形態に係る無線通信周波数帯域の切換え動作の一例を示すフローチャートである。

Ｓ５１において、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１が使用可能な全ての帯域の無線通信環境パラメータを測定する。例えば、第１のアクセスポイント３２０が無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯のチャネル３６からチャネル６４までが使用可能であるとき、すべてのチャネルの無線通信環境パラメータを測定する。同様に第２のアクセスポイント３２１が無線ＬＡＮの２．４ＧＨｚ帯のチャネル１からチャネル１３までが使用可能であるとき、すべてのチャネルの無線通信環境パラメータを測定する。無線通信環境パラメータの測定結果は、制御装置３１０へ出力される。各アクセスポイントは、無線通信環境パラメータの測定を所定の期間毎に実施する。例えば、各アクセスポイントは、１０分毎に無線通信環境パラメータを測定する。各アクセスポイントは、所定の期間毎に測定を行うことで、不定期に発生するノイズを検出することが可能となるため、より信頼性の高い無線通信環境パラメータの測定が可能となる。

Ｓ５２において、制御装置３１０は、無線通信環境パラメータの測定結果に基づいて、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１が使用可能な帯域の中で、それぞれ最も安定している周波数帯域を選定する。例えば、制御装置３１０は、第１のアクセスポイント３２０で最も安定している周波数帯域がチャネル３６であった場合、第１のアクセスポイント３２０の周波数帯域として、チャネル３６を選定する。同様に、制御装置３１０は、第２のアクセスポイント３２１で最も安定している周波数帯域がチャネル１であった場合、第２のアクセスポイント３２１の周波数帯域として、チャネル１を選定する。次に、制御装置３１０は、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１それぞれで選定したチャネル（チャネル３６とチャネル１）を比較する。制御装置３１０は、比較した結果に基づき第１のアクセスポイント３２０のチャネル３６の方が安定しているときは、第１のアクセスポイント３２０のチャネル３６を、最も安定している周波数帯域として選定する。すなわち、制御装置３１０は、放射線発生装置制御部４０３が使用する周波数帯域として、第１のアクセスポイント３２０のチャネル３６を選定する。さらに、制御装置３１０は、画像データ制御部４０４が使用する周波数帯域として、第２のアクセスポイント３２１のチャネル１を選定する。

Ｓ５３において、制御装置３１０は、Ｓ５２で選定した結果を無線接続関連情報に反映し、放射線撮像装置３００に、エントリー装置３２２を介して送信する。続いて、制御装置３１０は、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１の中で最も安定している周波数帯域（チャネル）の情報も送信する。具体的には、制御装置３１０は、無線接続関連情報のチャネル設定として、第１のアクセスポイントはチャネル３６、第２のアクセスポイントはチャネル１を指定する情報を送信する。続いて、制御装置３１０は、最も安定しているチャネルとしてチャネル１の情報を送信する。

放射線撮像装置３００は、受信した無線接続関連情報に基づいて、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５を設定する。つまり、放射線撮像装置３００は、第１のアクセスポイント３２０と第１の無線通信部３０４及び第２のアクセスポイント３２１と第２の無線通信部３０５との無線通信の接続を確立させる。続いて周波数選択部４０５は、制御装置３１０から得た最も安定している周波数帯域の情報に基づいて、放射線発生装置制御部４０３が使用する周波数帯域を設定する。具体的には、第１のアクセスポイント３２０と第１の無線通信部３０４はチャネル３６で通信を確立し、第２のアクセスポイント３２１と第２の無線通信部３０５はチャネル１で通信を確立する。続いて周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３の通信用としてチャネル３６を使用している第１の無線通信部３０４へ切換え、画像データ制御部４０４の通信用として第２の無線通信部３０５へ切換える。

Ｓ５４において、周波数選択部４０５は、指定の通信手段で無線通信ができているか否かを確認し、登録処理を終了する。

なお、無線通信手段として、２つの無線通信手段を持つ構成を例として説明したが、これに限らず、放射線撮像装置３００が、３つ以上の無線通信手段を備え、周波数選択部４０５は、その中で最も安定している周波数帯域を選定してもよい。また、制御装置３１０は、放射線撮像装置３００へＳ５２で選定した結果を送信する手順としたが、無線通信環境パラメータの測定結果を放射線撮像装置３００へ送信し、放射線撮像装置３００が最も安定している帯域を選定する手順としてもよい。

以上の第三の実施形態における放射線撮像システム１０では、第１のアクセスポイント３２０及び第２のアクセスポイント３２１が使用可能な周波数帯域の中で、最も安定していると判定された周波数帯域を放射線発生装置制御部４０３専用に割り当てた。このため、放射線撮像システム１０は、使用可能な周波数帯域の中でも相対的に安定した無線通信を行うことが可能となる。また、放射線撮像システム１０は、登録前から無線通信環境パラメータを定期的に測定可能であるため、高い精度で無線通信環境パラメータの測定が可能となる。さらに、放射線撮像システム１０は、登録時に使用すべき周波数帯域が分かっているため、登録時の切換え制御も簡素化できる。

第１、第２及び第３の実施例では、静止画撮影の切換え手順について述べたが、例えば、透視等の動画撮影が可能な放射線撮像装置についても適用可能である。

動画撮影のときの自動露光制御は、通常、撮影した放射線画像データを用いて、次の撮影の放射線線量を算出する方法で行われる。そのため、放射線画像データの送信が遅延した場合、次の撮影に必要な放射線線量の算出ができないため、被検者に対して過剰な被曝となる可能性がある。そこで、放射線発生装置の制御に関する情報（例えば、積算線量情報、照射開始、停止タイミング等）を放射線画像データとは別に、安定した無線通信で送信することにより、無線動画撮影においても安定した自動露光制御が可能となる。

（第四の実施形態）
次に第四の実施形態について説明する。

第四の実施形態では、周波数選択部４０５は、放射線発生装置制御部４０３の通信用に、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５の両方を使用する。

第一、第二及び第三の実施形態と同様に、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５は、それぞれ最も安定した周波数帯域で通信を確立する。放射線撮像装置３００は、第１の無線通信部３０４及び第２の無線通信部３０５から同時に、同一の放射線発生装置の制御に関する情報を送信する。放射線発生装置３２４は、先に受け取った情報を用いて、放射線発生装置３２４の制御を行う。また、放射線画像データの送信時は、第１の無線通信部３０４、第２の無線通信部３０５それぞれに異なる放射線画像データを割り当てる。１つの放射線画像データを２つの通信手段で送信することにより、高速に放射線画像データを送信することが可能となる。

以上の第四の実施形態によれば、一方の無線通信がノイズの影響等で遅延したとしても、もう一方の通信でカバーできるため、安定した通信を行うことが可能となる。

なお、無線通信手段として、２つの無線通信手段を持つ構成を例として説明したが、これに限らず、３つ以上の無線通信手段を持ち、３つ以上の無線通信手段を同時に使用してもよい。

（第五の実施形態）
次に図６、７を用いて、第五の実施形態おける放射線撮像システムについて説明する。なお、他の実施形態と同様の部分は、同じ番号を付し説明を省略する。

第五の実施形態における放射線撮像システム６０は、アクセスポイントの構成が他の実施形態と異なる。放射線撮像装置６００は、少なくとも一つのアクセスポイント（第１のアクセスポイント６０４）を装置に内蔵している。放射線撮像装置６００は、無線子機６２０と第１のアクセスポイント６０４を介して制御装置３１０との無線通信を行い得る。この場合、放射線撮像装置６００は、第２のアクセスポイント３２１を介して第２の無線通信部３０５により放射線発生装置３２４（発生制御部３２４２）と通信する。

放射線撮像装置６００は、第１のアクセスポイント３２１を内蔵することにより、第三の実施形態で示した通り、登録前から無線通信環境パラメータが測定可能である。そして、近接無線等の通信を介さなくても通信切替え制御部４０５が無線通信環境パラメータの測定結果を即座に取得できる。そのため、放射線撮像システム６０は、無線通信環境パラメータの測定から周波数帯域の選択までの一連の処理が高速化できる。

なお、通信の組み合わせは上記の構成に限られるものではない。例えば、放射線撮像装置６００は、無線子機６２０と第１のアクセスポイント６０４を介して放射線発生装置３２４との無線通信を行い、第２のアクセスポイント３２１を介して第２の無線通信部３０５により制御装置３１０と通信する構成でもよい。

さらに、放射線撮像装置に内蔵するアクセスポイントの数は一つに限られるものではない。図７に示す放射線撮像システム７０に示すように、放射線撮像装置７００が複数のアクセスポイント６０４、および６０５を内蔵していてもよい。

また、種々の放射線撮像システムに対応可能とするために、放射線撮像装置は、無線通信をアクセスポイントおよびステーション（子機）のいずれで動作するかを選択可能な構成としてもよい。

以上の第五の実施形態によれば、放射線撮像装置がアクセスポイントを内蔵した構成であっても、安定した通信を行い得る。

（第六の実施形態）
次に図８を用いて、第六の実施形態における放射線撮像システム８０について説明する。本実施形態の放射線撮像システム８０は、スイッチングＨＵＢを有さず、制御装置３１０および放射線発生装置３２４が、それぞれ専用の無線子機（７２０、７２１）に接続されている。さらに、放射線撮像装置８００は、１つのアクセスポイント７０４を内蔵している。第一の無線子機７２０および第二の無線子機７２１は、２，４ＧＨｚ帯あるいは５ＧＨｚ帯に対応している。アクセスポイント７０４は、同様に２，４ＧＨｚ帯あるいは５ＧＨｚ帯に対応している。そのため、他の実施形態と同様に、本実施形態の放射線撮像システム８０は、安定した周波数帯域を選択して、制御装置３１０および放射線発生装置３２４と無線通信が可能となる。

以上の第六の実施形態によれば、放射線撮像装置がアクセスポイントを内蔵した構成であっても、安定した通信を行い得る。

各実施形態における放射線撮像システムにおいて、放射線撮像装置自身が１つまたは、２つ以上のアクセスポイントを内蔵する構成と、子機として動作する構成を説明した。放射線撮像システムにおいて、放射線撮像装置が親機あるいは子機の各々の機能を備え、いずれで動作するかを選択可能な構成であってもよい。該構成において、放射線撮像装置が、親機あるいは子機のいずれで動作するかを制御装置３１０への入力により選択することができる。

なお、各実施形態は、コンピュータや制御コンピュータがプログラム（コンピュータプログラム）を実行することによって実現することもできる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も実施例として適用することができる。また、上記のプログラムも実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

以上、実施形態に基づいて詳述してきたが、これらの特定の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明の範疇に含まれる。さらに、上述した実施形態は一実施の形態を示すものにすぎず、上述した実施形態から容易に想像可能な発明も本発明の範疇に含まれる。

１０ 放射線撮像システム
１００ 放射線検出器
２２５ 制御部
３００ 放射線撮像装置
３０４ 第１の無線通信部
３０５ 第２の無線通信部
３１０ 制御装置
３２０ 第１のアクセスポイント
３２１ 第２のアクセスポイント
３２４ 放射線発生装置
３２５ 放射線源
４０５ 周波数選択部

Claims (14)

1. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線撮像装置と、該放射線撮像装置と無線通信が可能であり、且つ、該放射線源からの放射線の照射を制御する発生制御部と、を備えた放射線撮像システムにおいて、
   無線通信環境に基づいて相対的に安定した周波数帯域を選択する周波数選択部を有し、
   前記放射線撮像装置が、前記放射線を検出した結果を前記周波数選択部によって選択された周波数帯域で前記発生制御部に送信をし、前記発生制御部が、前記検出結果に基づいて放射線の照射を制御することを特徴とする放射線撮像システム。
2. 前記放射線撮像装置は、互いに異なる周波数帯域を使用して無線通信を行う複数の無線通信部を有し、
   前記周波数選択部は、前記複数の無線通信部の中から、前記発生制御部との通信に使用する周波数帯域を選択することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
3. 前記複数の無線通信部の無線通信環境を示すパラメータを測定する測定部を有し、
   前記周波数選択部は、前記測定部の測定結果に基づいて前記周波数帯域を選択することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像システム。
4. 前記無線通信環境を示すパラメータは、ＲＳＳＩ、ＳＮＲ、データレートまたは、周波数帯域を使用している無線機器の数に関する情報であることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像システム。
5. 前記放射線撮像装置と前記発生制御部との通信を中継するアクセスポイントを更に有し、
   前記アクセスポイントは、前記測定部を有することを特徴とする請求項３または４に記載の放射線撮像システム。
6. 前記放射線撮像装置は、前記アクセスポイントが測定した無線通信環境を示すパラメータを受信することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像システム。
7. 前記放射線撮像装置は、前記放射線源から照射された放射線に基づいて放射線画像データを生成し、前記放射線画像データを表示制御装置に無線で送信が可能であり、
   前記周波数選択部は、前記複数の無線通信部の中から、前記表示制御装置との通信に使用する周波数帯域を選択することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
8. 前記周波数選択部は、前記表示制御装置と通信を行う周波数帯域よりも前記発生制御部と無線通信を行う周波数帯域に対して前記無線通信環境が安定した周波数帯域を選択することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
9. 前記周波数選択部は、前記発生制御部と無線通信する複数の周波数帯域を選択し、
   前記放射線撮像装置は、前記選択された複数の周波数帯域で、前記放射線を検出した結果を送信することを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
10. 前記放射線撮像装置は、前記複数の周波数帯域で、前記放射線を検出した結果を同時に送信し、
    前記発生制御部は、前記送信された複数の検出結果のうち早く受信した検出結果を使用して前記放射線源からの放射線の照射を制御することを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像システム。
11. 前記放射線撮像装置は、放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器を有し、
    前記放射線検出器は、前記放射線源から照射された放射線に基づき放射線画像を取得するための撮像画素と、前記放射線源から照射された放射線の線量を取得するための検知画素を含むことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像システム。
12. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器と、該放射線源からの放射線の照射を制御する発生制御部と無線通信が可能な放射線撮像装置において、
    無線通信環境に基づいて相対的に安定した周波数帯域を選択する周波数選択部を有し、
    前記発生制御部に前記放射線を検出した結果を前記周波数選択部によって選択された周波数帯域で送信をすることを特徴とする放射線撮像装置。
13. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線撮像装置と無線通信が可能であり、且つ、該放射線源からの放射線の照射を制御する制御装置において、
    前記放射線を検出した結果を、無線通信環境に基づいて周波数選択部によって選択された周波数帯域で受信をし、前記受信した検出結果に基づいて放射線の照射を制御することを特徴とする制御装置。
14. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線撮像装置と、該放射線撮像装置と無線通信が可能であり、且つ、該放射線源からの放射線の照射を制御する発生制御部と、を備えた放射線撮像システムの制御方法において
    無線通信環境に基づいて相対的に安定した周波数帯域を選択する周波数選択部を有し、
    前記放射線撮像装置が、前記放射線を検出した結果を前記周波数選択部によって選択された周波数帯域で送信をし、前記発生制御部が、前記検出結果に基づいて前記放射線源を制御することを特徴とする制御方法。

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