JP2023143943A - Ｘ線誤用防止 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線イメージャの誤用のリスクを低減する。【解決手段】Ｘ線撮像を支援する装置Ｍ及び関連する方法が提示される。この装置は、対象ＰＡＴを撮像するために、Ｘ線イメージャＸＩのＸ線源ＸＲによりＸ線露光を実行するためのリクエストを受信する入力インタフェースＩＮを有する。装置ＭのコンプライアンスチェッカＣＣは、安全コンプライアンス結果を生成するために、前記リクエストを前記対象の撮像安全プロトコルに対してチェックするように構成される。装置の安全エンフォーサＳＥは、安全コンプライアンス結果に基づいて、ｉ）警告信号、及び／又はｉｉ）リクエストされたＸ線曝射の対象への効果に少なくとも影響を与える安全アクションを起動するための制御信号を発行するように構成される。【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｘ線撮像を支援する装置、撮像システム、Ｘ線撮像を支援する方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ可読媒体に関する。

画像診断用モバイルＸ線システムは、農村部又は他の低コストの状況だけでなく、人口密度の高い地域又は老人ホームなどでも、魅力的なソリューションになるように設定される。

しかしながら、安全な動作を保証するための懸念が残っている。例えば、訓練をあまり受けていないスタッフによるこのようなＸ線システムの使用は、このような状況では珍しくなく、Ｘ線システムの誤った使用によって引き起こされる望ましくない放射線により、患者及び他の人への健康上のリスクをもたらす可能性がある。Ｘ線システムは、人があまりにも多くの線量を照射される場合に非常に危険でありうる電離放射線を使用する。この誤用は、短い時間期間中の複数回のＸ線曝射が原因である可能性があり、実際に医学的に望ましくなかった。

従って、Ｘ線イメージャの誤用のリスクを低減するシステム及び方法が必要でありうる。

本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、他の実施形態は、従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に説明する態様は、撮像システム、Ｘ線撮像を支援する方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ可読媒体に等しく適用されることに留意されたい。

本発明の第１の態様により、Ｘ線撮像を支援する装置であって、対象を撮像するためにＸ線イメージャのＸ線源によりＸ線曝射を実行するリクエストを受信する入力インタフェースと、前記対象について撮像安全プロトコルに対し前記リクエストをチェックし、安全コンプライアンス結果を生成するように構成されるコンプライアンスチェッカであって、コンプライアンスチェッカによるチェックは、対象を識別する情報に基づいており、撮像安全プロトコルは、識別される対象について許容可能なＸ線曝射の最大数を規定する、コンプライアンスチェッカと、安全コンプライアンス結果に基づいて、ｉ）警告信号、及び／又はｉｉ）リクエストされたＸ線曝射の対象への効果に少なくとも影響を与える安全アクションを起動するための制御信号を発行するように構成される安全エンフォーサと、を有する装置が提供される。

ここで「対象」との言及は、生きている対象及び無生物の対象を含むと解釈される。「対象」の主な言及は、本願明細書では医学的状況における人間又は動物の患者が主に想定されるものと解釈されるべきである。しかしながら、手荷物のスクリーニング又は非破壊的な材料試験その他のＸ線によって簡単に損傷される無生物を撮像する場合のような無生物の非医学的状況もここでは除外されない。

対象（特に患者）のＩＤに関する情報は、リクエストに含められることができ、撮像装置のユーザ（オペレータ）によって追加で提供されることができ、又はセンサシステムによって提供されることもできる。許容可能なＸ線曝射の最大数は、患者ごとに異なりうる。例えば、その数は、大人の場合よりも子供の場合の方が小さく成りうる。数は、１、２、３、４、５、１０のような少ない数であり、又は０より大きい他の適切な数でありうる。

一実施形態によれば、前記安全アクションは、ｉ）Ｘ線イメージャをロックダウンし又はシャットダウンすること、ｉｉ）Ｘ線源の電圧若しくは電流又は曝射時間の低減を含めてＸ線源の設定を調整すること、又はｉｉｉ）Ｘ線曝射を変更（例えば低減又は増加）するようにＸ線イメージャのコリメータを動作させること、ｉｖ）対象とＸ線源との間の相対運動を実施すること、のいずれか１つ又は任意の組み合わせを含む。

「ロックダウン」アクションは、特にイメージャ全体の電源を維持しながらＸ線源をディスエーブルすることを含みうる。

電圧又は電流又は曝射時間の調整は、好適には、患者の線量を低減することができる。これは、Ｘ線源の電圧又は電流を下げることにより達成されることができる。他の使用状況では、プリセットされた画像品質を保証するために、安全アクションが、電圧又は電流又は曝射時間の増加を含むことができる。画像品質（例えば、コントラスト）は、ＳＮＲ（信号対雑音比）などを含む異なる数のメトリックにより定量化されることができる。線量は可能な限り低くしつつ、（プリセットの）画像品質を達成する必要がある。同様に、線量が、安全プロトコルに必要であるよりも高い場合に、コリメータが、Ｘ線曝射を低減するように動作されることができるが、他の場合には、プリセットされた制限内の線量を維持しながら、プリセットされた画像品質を保証するために、Ｘ線曝射の増加が求められることもある。

一実施形態によれば、装置は、前記対象又は対象に関連する変化についての更なる情報の受信に応答して、前記安全プロトコルを変更するように構成されるプロトコルチェンジャを有する。この更なる情報は、一実施形態において、ｉ）身長、ｉｉ）体重、ｉｉｉ）前記対象の位置の変化、又はｉｉｉ）前記対象のアイデンティティの変化、のいずれか１つを含む。これは、診断上価値のないＸ線曝射を回避することを支援する。プロトコルチェンジャが安全プロトコルを変更すると、安全チェッカが、コンプライアンスを再チェックする。

一実施形態によれば、前記更なる情報又は対象を識別する情報は、前記対象に関して１又は複数の測定を実行するように動作する１又は複数のセンサによって提供される。

言い換えると、プロトコルチェンジャは、Ｘ線システムがどのように使用されるか及びＸ線システムがどのように使用されるべきでないのかを規定する、構成可能な安全プロトコルを実現する。プロトコルにおいて、制御レベルの複数の異なる程度が規定されることができ、捕捉された情報（例えば、どのようなタイプのセンサが使用されるか）に応じて、Ｘ線取得を開始することが可能であり又は可能でない。とりわけ、提案されるプロトコルの中でエンコード可能な撮像設定の制限パラメータは、好適には、明示的に患者ごとに許可されるＸ線ショットの数である。これは、同じ患者について過度の曝射を回避することができ、従って、誤用のリスクが低減されることができる。より具体的に、一実施形態によれば、撮像安全プロトコルは、ｉ）単位時間当たりの曝射数、ｉｉ）Ｘ線源の最大又は最小電圧、のいずれか１つ又は組み合わせを規定する。安全プロトコルは、必要な最大線量及び最小画像品質を規定することができる。

一実施形態によれば、装置は、前記更なる情報又は対象を識別する情報をユーザから受信するためのユーザインタフェースを備える。

一実施形態によれば、装置は、リモートデータサプライヤ機器から、前記更なる情報又は対象を識別する情報を受信するための通信インタフェースを備える。

第２の態様により、上記の実施形態のいずれか１つによる装置及びＸ線イメージャを有する撮像システムが提供される。

第３の態様により、Ｘ線撮像を支援する方法であって、対象を撮像するためにＸ線イメージャのＸ線源によりＸ線曝射を実行するリクエストを受信するステップと、安全コンプライアンス結果を生成するために、前記対象の撮像安全プロトコルに対するリクエストをチェックするステップであって、前記チェックは、対象を識別する情報に基づいており、前記撮像安全プロトコルは、識別される対象について許容可能なＸ線曝射の最大数を規定する、ステップと、安全コンプライアンス結果に基づいて、ｉ）警告信号、又はｉｉ）リクエストされたＸ線曝射の対象への効果に少なくとも影響を与える安全アクションを起動する制御信号を発行するステップと、を有する方法が提供される。

一実施形態により、この方法は、前記対象又は前記対象に関する変更についての更なる情報の受信に応答して、前記安全プロトコルを変更するステップを更に有する。

第４の態様により、少なくとも１つの処理ユニットによって実行されるとき、本願明細書に記載の実施形態のいずれかによる方法を実行するように適応されたコンピュータプログラム要素が提供される。

第５の態様により、プログラム要素が記憶されたコンピュータ可読媒体が提供される。

提案されるシステム及び方法は、（ウルトラ）モバイルＸ線システムのようなモバイル医療システムにおいて使用できるが、固定システム、Ｃアーム、ＣＴスキャナのような他のＸ線装置にも適用可能である。

「Ｘ線曝射」は、Ｘ線が患者に影響を与えることを可能にされる態様に関連する。曝射は、患者により受容された又は受容可能な線量に関連し、特にＸ線源の設定（電圧、アンペア数、及び／又は時間／期間）の関数である。

「撮像リクエスト」は、撮像プロシージャの撮像設定に関連付けられる１又は複数のコマンドである。リクエストは、ユーザ／オペレータ（医療専門家など）によって手動で供給され、又は複数回の曝射が必要とされる展開中の撮像プロシージャの過程で、おそらく反復的に供給される。撮像リクエストは、進行中の撮像イベントに関連することもある。言い換えると、撮像リクエストは、必ずしも瞬間的なイベントを構成する必要はなく、少なくともリクエストされた撮像プロシージャが進行している限り維持されるイベントを構成しうる。

使用の「安全」は、達成されるべき所与の画像品質に関連して患者が過剰な線量を受け取らないようにすることを含む。従って、特定の状況において、安全性を強化することは、線量が安全プロトコルに従って予め規定された制限内にとどまる場合に画像品質を保証するように線量を増やすことを意味することもある。画像品質が低すぎる画像を生成することは、診断上全く又はほとんど役に立たず、従って、対応する線量は、低いものではあるが、患者において全く又はほとんど利益なく受け取られていた。

「放射線」又は「散乱」は、ここでは、それぞれＸ線及び散乱Ｘ線への言及と解釈される必要がある。

「Ｘ線」は、Ｘ線放射線の略である。

「イメージャ」は、ここで使用される場合、Ｘ線撮像装置全体の略称である。

本発明の例示的な実施形態が、添付の図面（一定の縮尺ではない）を参照して説明される。

Ｘ線撮像システムのブロック図。 図１のシステムで使用されるモジュールのより詳細なブロック図。 Ｘ線撮像を支援する方法のフローチャート。

図１を参照すると、撮像装置ＩＡが示されている。この構成は、Ｘ線イメージャＸＩと、以下により詳細に説明する方法でＸ線イメージャの安全な動作を支援する安全モジュールＭ（本願明細書では「モジュール」と呼ぶ）を備えるシステムＸＳＹＳと、を有する。

ここで主に想定されているＸ線イメージャＸＩは、モバイル又はポータブルタイプである。モバイルＸ線イメージャＸＩのそのような実施形態の１つが、図１の右下に概略的に示されている。

Ｘ線イメージャＸＩは、検査室ＲＭのような１つのロケーションから別のロケーションへ、具体的には別の検査室へ移動されることができるという意味で、モバイル又はポータブルである。これは、専用の検査室を持つことが実際的でない状況で特に有用である。撮像は、所与の時間にたまたま空きになった部屋で有利に実施されることができる。好適には、モバイルイメージャＸＩを他の使用場所に移動する際に分解が必要とされない。本願明細書の一実施形態において想定されるモバイルＸ線撮像装置ＩＡは、台車Ｄ又はローラＲを備えた下部走行体を有する。下部走行体には、Ｘ線源ＸＳを保持するガントリＧが設置されている。

Ｘ線イメージャは更に、特にフラットパネル技術の、好適にはデジタルタイプのＸ線検出器ＸＤを有する。Ｘ線管ＸＳは、ガントリＧ上に好適には移動可能に配置され、それにより、Ｘ線管ＸＳは、Ｘ線検出器ＸＤとアラインされることができる。代替として、Ｘ線源ＸＳが固定され、検出器ＸＤが、Ｘ線源ＸＳとアラインするために固定具上で移動されることができる。

図１に示すモバイルの実施形態において、Ｘ線検出器ＸＤとＸ線撮像装置の残りの部分との間に物理的又は構造的な接続はない。特に、Ｘ線検出器ＸＤは、ガントリのアームに取り付けられていないが、これは、他の代替の実施形態においてはアームに取り付けられていてもよい。図１に示されるようなよりコンパクトでポータブルな解決策は、例えば救急車で使用するための代替の実施形態において想定される。これらのポータブルな実施形態において、Ｘ線イメージャＸＩは必ずしもローラＲを有しなくてもよいが、救急車から事故現場まで（おそらく適切な運搬ケースに入れられて）運ばれるに十分コンパクトであり軽量である。イメージャＸＩのＸ線源ＸＳ及び／又は検出器ＸＤは、車両の内部、例えば車のキャビンの壁に配置される適切な固定具に取り外し可能に取り付けられることができる。本願明細書で想定される「車両」には、陸上走行車両（車、バンなど）だけでなく、航空機（ヘリコプター、飛行機）又は船も含まれる。モバイル又はポータブル撮像システムは、主に本願明細書で想定されているが、これは例えばＣアーム若しくはＵアームＸ線イメージャ又はＣＴスキャナのような他の従来の固定の設定を排除しない。Ｘ線イメージャＸＩは、電力出力に接続される電源コードを介して外部電源により電力供給されることができ、又はイメージャＸＩは、バッテリのような自律的なオンボードエネルギー源を有することもできる。

Ｘ線イメージャＸＩは、さまざまな撮像設定又はパラメータの構成、撮像用のＸ線曝射の開始など、さまざまな制御機能をユーザが実行することを可能にするオペレータコンソールＯＣを有する。オペレータコンソールＯＣは、オンボードコンピューティングユニットＰＵの機能として実現される。イメージャＸＩに通信可能に結合されるリモートサーバシステムにコンピューティングユニットＰＵが外注される代替実施形態も想定される。

構成可能な撮像設定は、特にＸ線源（「管」）ＸＳ設定を含む。Ｘ線管の設定は、Ｘ線源が撮像セッションのために動作する電圧又は電流、生成されるＸ線のエネルギー（ｋｅＶ及び／又は曝射時間及び／又は曝射の頻度で指定可能）及び他のパラメータを含む。撮像設定は更に、撮像ジオメトリを含むこともできる。撮像ジオメトリは、Ｘ線源及び検出器に対する患者ＰＡＴの相互幾何学的構成に関連する。撮像ジオメトリは更に、「ＳＩＤ」距離（線源ＸＳと検出器ＸＤとの間の距離）を含む。撮像設定は、オペレータコンソールＯＣの適切なユーザインタフェースＵＩ（テキスト又はグラフィカル）により構成されることができる。

ユーザは、前記ユーザインタフェースＵＩ又は異なるユーザインタフェースにより、患者特徴を入力し、具体的には、性別、身長、体重、年齢、撮像される患者ＰＡＴの特定のアイデンティティを確立することができる患者ＩＤ（識別情報（例えば患者番号）を入力する。

ユーザは、患者特徴に合致する適切な、多くの場合は必須の撮像設定を規定する画像プロトコルを選択することによって、撮像設定の一部又は全部を直接的又は間接的に選択することができる。

言い換えれば、画像プロトコルごとの撮像設定は、一般的に、患者特性と患者ＰＡＴについて実施される撮像タスクとの関数である。撮像タスクは、撮像の目的、特に撮像されるべき器官又は身体部分を規定する。撮像プロトコルは、或る画像品質を保証し、患者の線量／曝射が可能な限り低くなるように設計される。図１の例示的な実施形態は、肺又は胸部撮像プロシージャに関する装置を示す。この特定の例において、患者ＰＡＴは立っていることを要求されるが、他の撮像状況では、患者ＰＡＴは、Ｘ線源ＸＳと検出器ＸＤの間に配置される検査テーブル（図示せず）に横たわる。

患者特徴及び／又は撮像設定の一部又は全部を手動で調整する代わりに、又は上述のようにＵＩを介してユーザによって撮像プロトコルを手動で選択する代わりに、患者の特徴及び／又は撮像設定及び／又は撮像プロトコルは、例えば、コンピューティングユニットＰＵを通じて、ネットワーク（図示せず）を介してデータソース（例：電子医療記録）から患者データを取り出し、次いで、それを医療知識データベースＤＢ内のデータと照合して、適切な撮像設定／撮像プロトコルを見つけることによって、自動的に調整され又は選択されることができる。撮像プロトコルは、ＸＭＬ、ＤＩＣＯＭ、又はその他などの機械可読形式で指定されることが好ましい。

Ｘ線源ＸＳは、一般に真空管を有する。Ｘ線管の内側には、アノード及びカソードが配置されている。カソードは通常、回転ディスクである。アノードとカソードの間に電力が印加されると、電子がカソードから放出され、カソードからアノードに向かって加速される。カソードディスクの焦点に電子ビームが衝突すると、Ｘ線が生成され、Ｘ線源のＸ線ハウジングから出て、出口窓を通して患者ＰＡＴ及びＸ線検出器ＸＤに向かう。換言すれば、患者ＰＡＴ又は関心のある身体又は器官は、Ｘ線源ＸＳ、特にその焦点と検出器ＸＤとの間の空間に配置される。更により具体的には、カソードから放出された電子ビームは、焦点において回転アノードディスクに衝突し、焦点から、Ｘ線が患者ＰＡＴに向かって放出される。

こうして生成されたＸ線は、コリメータＣＯＬによって適切にコリメートされうる一次ビームＸＢの形でＸ線ハウジングを出る。コリメートされたＸ線ビームは、通常、使用される撮像技術に応じて、円錐形、ピラミッド形、又は扇形である。コリメータは、一次Ｘ線ビームの幅の調整を可能にする。特に、コリメータは、ビームＸＢの断面積を縮小することができる。コリメータ設定は、オペレータコンソールＯＣを介してユーザにより調整可能であり、及び／又は撮像プロトコルにおいて指定された追加の撮像設定を形成することができる。

一次Ｘ線ビームＸＢは、光子のストリームから形成され、一次Ｘ線ビームによって照射されるボリュームは、光子が理想的に進むことができる全ての軌道に対応する。ビーム内に患者ＰＡＴがいない場合、これらの軌道は、焦点から検出器ＸＤの異なるピクセル位置まで延びる直線の幾何学ラインである。しかしながら、患者ＰＡＴがＸ線源ＸＳと検出器ＸＤとの間にいる場合、光子は組織を通過する。光子は、一般に、異なるタイプ及び密度（骨、脂肪、筋肉など）を持つ患者組織と相互作用する。この相互作用は、特に減衰を含む。言い換えると、光子が組織に衝突する前に持っていた強度と比較して、患者の遠端で検出器ＸＤの放射線感受性ピクセルＰＸによって光子が記録される強度は低減される。検出器において検出された強度バリエーションは、少なくとも部分的に、構造的特徴、特に組織の密度と相関する。言い換えると、構造密度バリエーションは、強度バリエーションに変調され、これが画像コントラストを与える。検出された強度バリエーションは、患者の体内構造のデジタル画像を形成するために使用されることができる。具体的には、患者を通って進んだ後に検出器表面に衝突する光子は、その強度に応じて、それぞれのピクセルに電気信号を発生させる。これらの電気信号（「生データ」）は、適切なＡＤ変換ユニットによって一緒に処理され、デジタル画像信号が生成される。デジタル画像信号は、有線又は無線接続通信ネットワークを介して処理ユニットＰＵに送信され、処理ユニットＰＵにおいて画像処理ソフトウェアが実行され、画像が生成される。その後、画像は表示ユニットＤＵに表示されることができる。表示ユニットＤＵは、好適には、Ｘ線イメージャＸＩの一部であるが、これは全ての実施形態において必ずしもそうである必要はない。画像の表示は、リアルタイムに影響を与えられることができる。画像を表示する代わりに、又は画像を表示することに加えて、これらは、更なる処理又はのちのレビューのために、有線又は無線通信ネットワークを介してストレージに転送されることができる。

Ｘ線は、Ｘ線撮像には有用でありうるが、副作用もあり、深刻な健康リスクを引き起こす可能性がある。特に散乱Ｘ線による、Ｘ線への人間又は動物の不必要な曝射は回避されるべきである。本願明細書では、システムＸＳＹＳを提供することにより、Ｘ線イメージャＸＩのより安全な動作を促進することが提案されている。

この「誤用」保護システムＸＳＹＳは、特に安全モジュールＭ（ここでは「モジュール」と呼ぶ）を有する。このモジュールは、特に経験の浅い又は過労状態のスタッフ／ユーザのためにＸ線イメージャＸＩをより安全に使用できるように動作する。

広義には、提案されるモジュールＭは、患者特徴及び意図される撮像タスクの関数として、典型的であり安全なＸ線使用を規定する上述の安全プロトコル（ここでは「プロトコル」とも呼ばれる）を使用する。モジュールは、撮像される患者ＰＡＴの特定の特徴を考慮する。

本願明細書で提案される安全プロトコルは、特に、一実施形態において、患者特徴に基づいて、単位時間（例えば、１日又は１週間）あたり所与の患者ＰＡＴに許容可能なＸ線曝射の最大数を含む。計画中又は現在進行中の撮像プロシージャの撮像設定は、モジュールＭのコンプライアンスチェッカＣＣによって、安全プロトコル内の要件と比較される。違反が検出された場合、すなわち、リクエストされた撮像設定が安全プロトコルに規定された要件に適合していない場合、警告信号が発行され、及び／又は安全リストアアクションが、モジュールＭによって実行される。「安全アクション」は、撮像装置ＩＡをロックダウンし又はシャットダウンするなどの侵入的アクションを含むことがある。ロックダウンは、イメージャＸＩの必須コンポーネント、特にＸ線源ＸＳのディスエーブルを含む。しかしながら、ロックダウン中は、イメージャの電源はオンのままである。これは、イメージャＸＩ全体への電力がスイッチなどを通じて切断されるシャットダウンとは異なる。代替として、再コリメーション又は管電圧の変更（例えば低減）などのあまり侵入的でないアクションが、代わりに又はより侵入的なアクションのいずれか１つが実行される前の事前アクションとして、想定されることができる。実施形態において、意図された又はリクエストされた撮像タスクは、意図されたＸ線曝射を含み、これがＸ線曝射の設定された最大数を超えることになる場合、安全アクションが実行される。例えば、モジュールＭによって起動される安全アクションは、意図されるＸ線曝射が行われることを防ぐことができる。安全アクションは、上述した安全アクションの実施形態の任意の１つ又は任意のものの組み合わせでありうる。付加的に又は代替として、警告信号が発行される。

ここで図２を見ると、これは提案される安全モジュールＭのブロック図を示す。安全モジュールＭは、入力ポートＩＮ及び出力ポートＯＵＴを有する。入力ポートＩＮにおいて、撮像リクエストが前記入力ポートＩＮにおいて受信される。画像リクエストは、現在使用中又はユーザが使用するつもりでいる撮像設定に関連する。コンプライアンスチェッカＣＣは、リクエストに関連付けられている受信した撮像設定を、安全プロトコルにエンコードされた要件と照合する。コンプライアンスチェッカＣＣは、Ｘ線の安全な使用を保証するために、ユーザの承認や対話なしで自動的に動作することが望ましい。安全プロトコルは、リモート又はオンボードのデータベースＤＢから取り出されることができる。安全プロトコルは、データベースのフィールドに又はＸＭＬその他のマークアップ言語ファイルのノードのエントリに、パラメータ又はパラメータ範囲（例えば、許容ｋｅＶ値の間隔）などの適切なデータ形式及び／又はデータ構造でエンコードされることができる。適切な形式はＤＩＣＯＭも含む。このチェックに応じて、出力信号が発行され、出力ポートＯＵＴに出力される。

より具体的には、違反が検出された場合、警告信号及び／又は制御信号が発行される。警告信号は、スピーカのような適切なトランスデューサを作動させて音声警告信号を発することを含むことができ、及び／又は検査室又はイメージャＸＩに配置された光を点滅させるなどの光学トランスデューサの使用を含むことができる。しかし、本願明細書で想定されるように警告信号を発行することは、適切な通信チャネルを介して、例えばテキスト、電子メールなどを介して、メッセージを受信器ユニットへ送信することを含みうる。受信器ユニットは、ハンドヘルド装置又は上級スタッフの静止している固定されたコンピュータであってもよい。このメッセージは、上級スタッフがコンプライアンスチェッカによって検出された違反の程度又は性質をレビューすることを可能にする。その後、上級スタッフメンバはユーザに相談を求め、又は検出された違反が状況においてそれほど深刻ではないとみなされる場合に、上級スタッフメンバが、リリース信号を発行して、イメージャＸＩを再度イネーブルする。上述のように上級メンバーに送信されるメッセージは、患者特徴の一部又は全て、及びユーザが使用することを意図した又は使用した撮像設定の選択部分又は全てを送信することを含むこともできる。メッセージは、安全プロトコルの全て又は選択部分を含むことができ、好適、プロトコルのどこで違反が発生したとみなされるかを示すマークアップを含む。

制御信号は、警告信号と共に発行され、又は警告信号の代わりに発行される。制御信号は、安全アクションを起動する。制御信号は、安全エンフォーサＳＥに渡される。安全エンフォーサＳＥは、コンプライアンスチェッカから受信した警告信号を、Ｘ線源の電源、イメージャＸＩの主電源又はイメージャＸＩのコリメータＣＯＬのようなハードウェアコンポーネントのための個々のアクチュエータ制御信号に変換して、イメージャＸＩのロックダウン／シャットダウンのような関連アクションを実行できるようにするために必要な全てのインタフェース又はミドルウェア等を有する。この目的のために、安全エンフォーサは、ルックアップテーブルコンポーネントを有する。ルックアップテーブルにおいて、違反のタイプ又は性質が、個々のアクションに割り当てられている。ルックアップテーブルは、チェッカＣＣによって検出された違反を、エンフォーサＳＥによって実行されるべき安全アクションと照合するために使用されることができる。安全エンフォーサＳＥは、直列のアクションシーケンスを実現するように構成されることができる。コンプライアンスチェッカＣＣによって検出された違反の深刻さに従って、アクションが順番に実効される。シーケンス内の以前のあまり侵入的でないアクションが安全のリストアに失敗した場合にのみ、より侵入的なアクションが適用される。例えば、最初に再コリメーションが試行されるが、それが患者に関連して生じる他の変化が原因で安全プロトコルを満たさない場合、安全エンフォーサは、イメージャのロックダウン又はシャットダウンのようなより侵入的なアクションを適用することに移行する。シャットダウンアクションが最も侵入性の高いアクションである。

入力ポートＩＮで受信される撮像リクエストは、具体的には体重又は身長、性別、年齢のような患者特徴を含む。代替として又は付加的に、撮像リクエストは、名前、健康保険番号、その他のアイデンティティ（ＩＤ）番号などの患者識別情報を含み、係る患者識別情報は、イメージされるべき患者のアイデンティティを確立することを可能にする。患者特徴は、ユーザインタフェースＵＩを介してユーザにより明示的に供給されることができる。ユーザインタフェースＵＩは、患者特徴及び撮像タスク（例えば、図１に示される例示的な胸部Ｘ線）をグラフィック又はテキストベースで入力することを可能にする。一実施形態では、Ｘ線イメージャは、ユーザインタフェースＵＩとして、オペレータコンソールＯＣに統合されるタッチスクリーン／表示画面ＤＵを有することができ、オペレータコンソールＯＣにおいて、ユーザは、患者特徴及び／又は実行されるべき撮像タスクを好都合に指定することができる。

付加的に又は代替として、撮像リクエストは、間接的に入力されることもできる。この目的のために、モジュールＭは、例えば上記の患者ＩＤをクエリキーとして使用して、ネットワークを介して、必要な患者特徴を取り出すために健康記録メモリＨＲＭ（データベースなど）とインタフェースする適切なネットワーク通信インタフェースＣＯＭを有する。

患者特徴は更に、１又は複数のセンサを備えたセンサシステムＳＳｉを使用して推測されることができる。検査室に取り付けられた３つのそのようなセンサＳＳ１-ＳＳ３が図示されているが、この数は例示的なものである。「ＳＳｉ」という表現は、何個のセンサが用いられるかに関係なく、以下でセンサシステムについて集合的に使用されうる。

一般に、センサシステムＳＳｉは、患者特徴データを収集するように構成され、患者特徴データは、次いで、撮像安全プロトコルを取得し又は構成するために、入力ポートＩＮに供給される。センサシステムＳＳｉによって収集された画像特徴は、有線又は好ましくは無線接続を介して入力ポートＩＮに自動的に転送され、現在の撮像リクエスト、特に現在使用されている安全プロトコルにリンクされる。センサシステムＳＳｉについて多くの異なる実施形態が想定される。

一実施形態によれば、センサシステムＳＳｉは、患者がＸ線源とＸ線検出器との間の検査領域にいるときにその患者の画像を取得するために、光学カメラシステム又は深度感知カメラとして配置される。この画像に対して、画像又はパターン認識などの画像処理が実行され、適用可能な患者特徴である体重及び／又は身長の推定値を抽出し、又は抽出器が、患者の体重又は身長の推定値を抽出する。この推定に使用されるパラメータは、特に、患者ＰＡＴの身長及び厚さ並びにゆえにそれらの質量／体重を推定するために、線源ＸＤから検出器ＸＤまでの距離などの既知の幾何学的関係を含むことができる。

異なる実施形態によれば、センサシステムは、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）リーダー及び１又は複数のＲＦＩＤタグを含む。１又は複数のＲＦＩＤタグが、事前に患者に適用される。タグは、患者特徴の一部又は全てをエンコードし、又は少なくともＨＲＭから取り出すためにこれらのデータの参照コードを含む。患者が検査室に入室する又は検査領域に入室すると、ＲＦＩＤタグの問い合わせを通じて患者特徴データがＲＦＩＤリーダーにより取得され、入力ポートＩＮに転送される。

更に別の実施形態において、センサＳＳｉは、検査室に配置されたＸ線感知センサを有する。これらのセンサは、患者から散乱したＸ線を検出することができる。検出された散乱の量は、患者の体重の指標を提供し、従って正しい管電圧が曝射に使用されているかどうかの指標を提供する。「正しい」は、所定の画像品質を達成するのに十分高い電圧を意味する。散乱及び体重の比は、以前に取得された訓練データから実験的に学習されることができる。

更に別の実施形態では、センサシステムＳＳｉは、患者ＰＡＴの体重が容易に確立され、患者ＰＡＴ特徴読み取り値としてモジュールＭの入力ポートＩＮに提供されるように、患者が乗るために検査領域の上又は下の床に取り付けられたデジタルスケールなどの電気機械センサを有する。スケールは、検査テーブルに取り付けられることもできる。

上記のセンサシステムＳＳｉの異なる実施形態は、必要に応じて単独で又は組み合わせて使用されることができる。画像認識の実施形態のようなセンサシステムＳＳｉによって提供される情報を使用して、患者ＰＡＴのアイデンティティを確立することができる。

撮像が進行中に上記のさまざまなセンサシステムＳＳｉの実施形態が使用されることができ、必要に応じて撮像中に安全エンフォーサＳＥによる是正アクションが適用可能であることが理解される。代替として、センサは、撮像の前に一度前もって使用されるが、これは好適な実施形態ではない。実際、好適な実施形態において、提案される安全システムＸＳＹＳは、準リアルタイム動作が可能な動的システムとして構成される。具体的には、センサシステムＳＳｉは、センサ読み取り値のストリームを取得するために、固定の又は調整可能なサンプル周波数でループで動作することが想定される。コンプライアンスチェッカは、サンプル周波数と同期して、現在の安全プロトコルのコンプライアンスを繰り返しチェックする。センサの読み取り値が撮像状況の変化を示す場合、プロトコルチェンジャＰＣが既存のプロトコルを動的に変更し又は再構築するために、サンプリング周波数と同期した同じ繰り返し動作が想定される。特に、ある患者から別の患者への切り替えが検出されることができ、プロトコルは、次の患者の新しい特徴に基づいてプロトコルチェンジャＰＣによって交換され又は再構築されることができる。

センサシステムＳＳｉは、コンプライアンスチェッカＣＣ及びプロトコルチェンジャＰＣと連携して、患者が別の患者に変更されたかどうかだけでなく、特定の患者の撮像位置が変更されたかどうかも検出することができる。同じ患者の位置の変更は、安全プロトコルの変更を必要とする場合があり、これは、さまざまな身体の部位又は臓器に対して、通常、さまざまな異なる撮像設定が必要とされるためである。

コンプライアンスチェッカＣＣは、上記で簡単に説明したように、特定の患者ＰＡＴに関して実施された全ての撮像アクティビティを記録するロガー（図示せず）を有することもできる。これは、単位時間あたりのＸ線ショットの回数を確立することを可能にする。単位時間あたり許容可能なＸ線曝射の回数は、チェッカＣＣによるコンプライアンスのチェックが行われる対象となる撮像プロトコルの別のパラメータでありうる。言い換えれば、位置又は患者ごとの曝射（「ショット」）は、既存の撮像ワークフローとのより良い調整のために、プロトコルチェンジャＰＣによって安全プロトコルにリンクされ又は組み込まれる。新たにリクエストされたＸ線曝射が、特定の患者に対するＸ線曝射の許容回数を超える結果となる場合には、安全アクションが実行され、及び／又は警告信号が発せられる。患者に関するＸ線曝射の最大回数の組み込み又はリンクは、患者当たりの最大ショット数又は線量を規定する証明書として電子的に実現されることができる。

更なる改良として、コンプライアンスチェッカＣＣはファジーモードで動作することができ、安全プロトコル違反に関する区別を行う。スコアシステムが、違反の深刻さを評価するために使用されることができる。警告信号又は制御信号は、スコアが安全閾値を超えた場合にのみ発行される。軽微な違反は無視することができる。

ここで図３を参照して、図３は、安全なＸ線撮像を支援する方法のフローチャートを示す。この方法は、図１に示すように、システムＸＳＹＳの動作の基礎と要約を提供する。しかしながら、以下の方法ステップは、それ自体で教示として理解することもできることが理解されるであろう。

ステップＳ３０５において、患者ＰＡＴのＸ線曝射を実行するための撮像リクエストが受信される。リクエストは、特に患者特徴、撮像設定、及び実行されるイメージタスクを含む。画像タスクは、撮像される臓器又は関心領域（例えば、胸部Ｘ線）に関連する。

ステップＳ３１０において、リクエストに含まれる又はリクエストに関連付けられた撮像設定が、患者の撮像安全プロトコルに対してチェックされる。チェック動作は、リクエストされた撮像、特にＸ線曝射が、撮像安全プロトコルにエンコードされた要件／撮像設定に準拠しているかどうかを示す安全コンプライアンス結果で終わる。

結果が、違反がないことを示す（すなわち、コンプライアンスが存在する）場合、方法フローはステップＳ３１５に進み、関連付けられた撮像設定により、リクエストされたＸ線曝射が、進行し又は（場合に応じて）継続することが可能にされる。

しかしながら、ステップＳ３１０において、違反がある、言い換えると、リクエストされたＸ線曝射の撮像設定と安全プロトコルによる安全要件との間にミスマッチがあることが確認される場合、警告信号及び／又は起動制御信号がステップＳ３２０において発行される。制御信号は、リクエストされたＸ線曝射の効果に少なくとも影響を与える（一般には低減する）ための安全アクションを実現することができる。特に、目的は、必要な画像品質を考慮して、可能な限り線量を減らすことである。安全アクションは、Ｘ線システム又はその一部をイネーブルし又はロックダウンすることにより、リクエストされた曝射が始まることを不可能にし、又は進行中のＸ線曝射を中断されるようにする。安全アクションは、特にイメージャ全体のシャットダウンを含む。

ステップＳ３２０において想定される他の安全アクションは、イメージャのコリメータＣＯＬを再コリメートして、Ｘ線ビームの断面積を変更する、特に減少させることを含む。再コリメーションの場合、スカウトスキャンからの画像を使用して、関心領域（ＲＯ）が更に狭いビームに収まるかどうかを確認することができる。ビームＸＢを狭くすると、バイスタンダ及び患者ＰＡＴに対する線量が低減する。

想定される他の安全アクションは、患者をＸ線ビームの外側に移動させることを含み、例えば、患者がプロシージャ中に電動検査ベッドにいる場合、及び／又は是正アクションがＸ線源を動かすことを含む場合、患者はもはや曝射されない。

想定される他の安全アクションは、例えば、Ｘ線源の電圧又は電流を低減することを含むＸ線管設定の調整、Ｘ線スペクトルを調整するためのビームの（電流）フィルタリング、イメージャが複数のＸ線源を有する場合のＸ線源の選択、Ｘ線源と物体との間及び／又は物体と検出器との間の距離の変更を含む。

画像品質を保証することが目的であり及びＳ３１０のチェックステップでプリセットされた画像品質が安全プロトコルに基づいて達成されないことが判明した場合、これを達成するために、Ｓ３２０において、Ｘ線管設定又はコリメータ設定を変更するために適切なアクションが実行される。特に、これは、管電圧、電流、及び曝射時間のいずれか１つを増加させること、及び／又はコリメータを開いてビーム断面積を増加させることを伴いうる。

安全アクションは、ユーザを拒絶にするために実施されることができるが、例えば、プリセットされた画像品質を保証するために線量が増加されることができる場合など、ユーザによる承認後に安全アクションを完了することが望ましい。これは、表示ユニットＤＵ上にメッセージを生成することにより実行されることができる。メッセージは、ステップＳ３１０のチェックにより判明した違反の性質及び提案される安全アクションを含む。メッセージは、例えば、表示ユニットの画面上に対話型承認ボタンウィジェットを表示することによって、ユーザによる承認を求めるように構成される。

一実施形態において、イネーブル制御信号が発行されたとしても、ステップＳ３１０のコンプライアンスチェックは進行中である。コンプライアンスがリストアされると、撮像プロシージャの再開が許可される。付加的に又は代替として、上級スタッフメンバからの適切な承認信号が入力ポートにおいて受信されると、撮像が開始され又は継続されることができる。承認信号は、本願明細書で提案する安全システムに結合された適切な通信ネットワークを介して、ラップトップ、スマート（モバイル）電話などの適切な通信装置によって発行される。

この方法は、対象に関する情報、特に患者特徴（特に、身長、体重、性別、年齢）、患者のアイデンティティ等の受信に応じて、安全プロトコルを変更する又は再構成するステップＳ３０７を更に含むことができる。情報は更に、ある患者から別の患者への変更、又は同じ患者の（例えば角度的な）体位変換に関連しうる。情報は、ユーザによって直接供給されてもよく、又は電子健康記録のような遠隔データメモリから受信されてもよい。付加的に又は代替として、情報は、センサシステムを介して検査領域／患者を監視することにより取得されることができる。センサシステムは、光学カメラ、ＲＦＩＤセンシング、スケール、Ｘ線センサ、その他を含む。

提案される安全プロトコルは、一実施形態において、以前の曝射において特定の患者が受けた総線量のログエントリを含む。プロトコルは、単位時間あたりのＸ線曝射に対する患者の制限（時間数、日数、その他）を規定することができる。

好適な実施形態において、この方法は動的プロセスとして想定され、適切なサンプリング周波数でセンサを介して継続的に監視し、センサによって取得された入力データストリームに基づいてステップ３１０でコンプライアンスを繰り返しチェックすることを含む。第２のループでは、ステップＳ３０７で安全プロトコルが変更されるたびに、ステップＳ３１０でのコンプライアンスチェックも繰り返される。

本発明の別の例示的な実施形態において、適切なシステム上で、前述の実施形態の１つに記載の方法の方法ステップを実行するように適応されることにより特徴付けられるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。従って、コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶されてもよく、これも本発明の実施形態の一部でありうる。このコンピューティングユニットは、上述の方法のステップを実行し又は実行を引き起こすように適応されうる。更に、コンピューティングユニットは、上述の装置のコンポーネントを動作させるように適応されることができる。計算ユニットは、自動的に動作するように、及び／又はユーザの注文を実行するように適応されることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリにロードされる。従って、データプロセッサは、本発明の方法を実行するように装備されることができる。本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、最新の手段により既存のプログラムを、本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムの両方を対象とする。

更に、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的な実施形態のプロシージャを実行するために必要な全てのステップを提供することができる。

本発明の更なる例示的な実施形態によれば、ＣＤ-ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体が提供され、このコンピュータ可読媒体は、前のセクションで説明したコンピュータプログラム要素が記憶されたコンピュータプログラム要素を有する。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体（特に、必ずしもそうとは限らないが、非一時媒体）に記憶され及び／又は配布されてもよいが、インターネット又は他の有線又は無線通信システムを介するなど、他の形態で配布されることもできる。

しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示されることもでき、そのようなネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされることができる。本発明の更なる例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロード可能にする媒体が提供され、そのコンピュータプログラム要素は、本発明の前述の実施形態の１つによる方法を実行するように構成される。

本発明の実施形態は、それぞれ異なる主題を参照して説明されていることに留意されたい。特に、いくつかの実施形態は方法タイプの請求項を参照して説明され、他の実施形態はデバイスタイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者は、上述及び後述の説明から、特記されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、個々異なる主題に関連する特徴の任意の組み合わせも、本出願と共に開示されていると考えられることが理解される。しかしながら、全ての特徴が組み合わせられることにより、特徴の単純な総和以上の相乗効果をもたらすことができる。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されているが、そのような図示及び説明は、説明的又は例示的であり、限定的ではないと考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形は、請求項に係る発明を実施する当業者によって、図面、開示、及び従属請求項の検討から理解され、実施されることができる。

請求項において、「含む、有する（comprising）」という語は他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載されているいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項で引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項におけるいずれの参照符号も、その請求項の範囲を限定するものと解釈されるべきでない。

Claims (12)

1. Ｘ線撮像を支援する装置であって、
   対象を撮像するためにＸ線イメージャのＸ線源によりＸ線曝射を実行するリクエストを受信する入力インタフェースと、
   前記リクエストを前記対象の撮像安全プロトコルに対しチェックし、安全コンプライアンス結果を生成するコンプライアンスチェッカであって、前記コンプライアンスチェッカによる前記チェックは、前記対象を識別する情報に基づくものであり、前記撮像安全プロトコルは、そのように識別される対象について許容可能なＸ線曝射の最大数を規定する、コンプライアンスチェッカと、
   前記安全コンプライアンス結果に基づいて、ｉ）警告信号、及び／又はｉｉ）前記リクエストされたＸ線曝射の前記対象への効果に少なくとも影響を与える安全アクションを起動する制御信号、を発行する安全エンフォーサと、
   を有する装置。
2. 前記安全アクションは、ｉ）前記Ｘ線イメージャをロックダウンし又はシャットダウンすること、ｉｉ）前記Ｘ線イメージャの電圧又は電流を調整すること、ｉｉｉ）Ｘ線曝射を変更するように前記Ｘ線イメージャのコリメータを作動すること、又はｉｖ）前記対象とＸ線源との間の相対運動を実施すること、のいずれか１つ又は任意のものの組み合わせを有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記対象又は前記対象に関する変更についての更なる情報の受信に応じて、前記撮像安全プロトコルを変更するプロトコルチェンジャを有する、請求項１又は２に記載の装置。
4. 更なる情報又は前記対象を識別する前記情報は、前記対象に関して１又は複数の測定を実施するように動作する１又は複数のセンサにより提供される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. ユーザから前記情報を受信するためのユーザインタフェースを更に有する、請求項３又は４に記載の装置。
6. 遠隔データサプライヤ機器から前記情報を受信するための通信インタフェースを更に有する、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記撮像安全プロトコルは、（ｉ）単位時間当たりの曝射数、（ｉｉ）前記Ｘ線源の最大又は最小電圧又はアンペア数、のいずれか１つ又は組み合わせを規定する、前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置と、
   Ｘ線イメージャと、
   を有する撮像システム。
9. Ｘ線撮像を支援する方法であって、
   対象を撮像するためにＸ線イメージャのＸ線源によりＸ線曝射を実行するリクエストを受信するステップと、
   前記リクエストを前記対象の撮像安全プロトコルに対しチェックし、安全コンプライアンス結果を生成するステップであって、前記チェックは、前記対象を識別する情報に基づき、前記撮像安全プロトコルは、そのように識別された対象について許容可能なＸ線曝射の最大数を規定する、ステップと、
   前記安全コンプライアンス結果に基づいて、ｉ）警告信号、及び／又はｉｉ）前記リクエストされたＸ線曝射の前記対象への効果に少なくとも影響を与える安全アクションを起動する制御信号、を発行するステップと、
   を有する方法。
10. 前記対象又は前記対象に関する変更の情報の受信に応じて、前記安全プロトコルを変更するステップを更に有する、請求項９に記載の方法。
11. 少なくとも１つの処理ユニットによって実行されるとき、請求項９又は１０に記載の方法を実行するように適応されたコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体。

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