JP4945467B2 - 放射線変換器用クレードル - Google Patents

Description

本発明は、被写体の放射線画像を撮影する撮影装置の近傍に配置され、前記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の充電処理を行う放射線変換器用クレードルに関する。

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固体検出素子を用いた放射線変換器（電子カセッテ）が開発されている（特許文献１参照）。

ここで、前記放射線変換器には、バッテリを搭載し、持ち運び可能に構成された携帯型のものがある。この場合、搭載するバッテリの容量が大きいと、放射線変換器の重量が増加するため、取り扱いに不具合が生じる。そのため、バッテリの容量を制限して軽量化を図る一方、撮影室内又はその近傍に充電用クレードルを配置し、適時バッテリの充電を行うようにしている。

ところで、放射線画像の撮影を行う場合、被写体とその放射線画像を検出する放射線変換器との関係を正しく認識しておく必要がある。また、所望の放射線画像を得るためには、被写体の年齢、性別、体格等の被写体情報に応じた適切な撮影条件を設定して撮影を行う必要がある。通常、これらの被写体情報及び撮影条件は、撮影室の外に配置したコンソールを用いて技師により設定される。この場合、被写体情報及び撮影条件を設定し、撮影室内に放射線変換器を持ち込んで撮影を行う際、撮影装置の近傍で撮影条件等を確認できないと、被写体の撮影部位の設定ミスや被写体の取り違い等が発生してしまうおそれがある。

そこで、例えば、撮影室内に配置されている医療診断装置に併設したモニタ上に被写体の氏名等を含む検査計画の情報を表示させ、その表示内容を技師及び被写体が確認できるように構成したものがある（特許文献２参照）。

特開２００６−２０８３０６号公報 特開２００５−３４４号公報

この場合、特許文献２のように、放射線変換器に相当する検出部が医療診断装置と一体であるときには、モニタに表示された被写体情報に従って被写体を確認できるため、医療診断装置と被写体との関係を考慮するまでもなく、当該医療診断装置によって所望の被写体の放射線画像を取得できることは明らかである。

しかしながら、携帯型の放射線変換器の場合には、一被写体に対して複数の放射線変換器が存在することがあるため、被写体と放射線変換器との関係を正しく認識していないと、被写体の放射線画像を取り違えてしまう可能性がある。また、適切な撮影条件を設定して放射線画像を撮影し、対象とする被写体の放射線画像を放射線変換器に記録することも困難となる。

本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、撮影装置の近傍において、放射線変換器の充電を行うことができるとともに、被写体情報及び撮影条件を表示させ、その表示内容に従って被写体の適切な放射線画像を撮影することのできる放射線変換器用クレードルを提供することを目的とする。

本発明の放射線変換器用クレードルは、被写体の放射線画像を撮影する撮影装置の近傍に配置され、前記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の充電処理を行い、情報記憶部を有する放射線変換器用クレードルであって、
前記放射線変換器に搭載されたバッテリに対する充電処理を行う充電処理部と、
前記被写体に係る被写体情報、及び、前記画像情報を撮影する際の撮影条件を含む情報を、前記被写体情報及び前記撮影条件を設定するコンソールから取得する情報取得部と、
取得した前記情報を表示する表示部と、
撮影前の前記放射線変換器に前記被写体情報を書き込む一方、撮影後の前記放射線変換器から、前記被写体情報、前記画像情報及び前記放射線変換器の使用情報を読み出して前記情報記憶部に記憶する情報読み書き処理部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮影装置の近傍に配置された放射線変換器用クレードルの表示部に被写体情報及び撮影条件が表示されるため、技師は、表示されたこれらの情報に従い、所定の被写体であることを確認できるとともに、適切な撮影条件を撮影装置に設定することができる。また、放射線変換器用クレードルに装填されて充電状態にある放射線変換器との関連で、被写体情報及び撮影条件を確認できるため、被写体と放射線変換器との関係を正しく対応させることができる。

図１は、本発明の放射線変換器用クレードル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を検出する電子カセッテ２８（放射線変換器）と、電子カセッテ２８の充電処理、患者情報（被写体情報）及び撮影条件の表示処理、及び、電子カセッテ２８により検出した放射線Ｘに基づく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、必要な情報の送受信を行うコンソール３４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との間では、無線通信による必要な情報の送受信が行われる。

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。

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、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とが接続される。なお、カセッテ情報とは、例えば、当該電子カセッテ２８に対して放射線画像情報を記録した回数である使用回数、電子カセッテ２８に曝射された放射線Ｘの累積曝射線量、放射線変換パネル４４を構成する各画素６２から得られる放射線画像情報に基づいて検出した欠陥情報を挙げることができる。

クレードル３０の制御部９０には、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に患者情報を書き込む一方、電子カセッテ２８から放射線画像情報を読み出す情報読み書き処理部９５と、読み出された放射線画像情報を記憶する画像メモリ９７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、クレードル３０を介して電子カセッテ２８から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、この電子カセッテ２８のカセッテ情報メモリ５３に対して、撮影対象となる患者２２に係る患者情報を記録する。

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に表示された患者情報を確認した後、充電処理が完了し、且つ、患者情報が記録された電子カセッテ２８をクレードル３０から取り出し、指定された撮影条件に従い、患者２２の所望の撮影部位に電子カセッテ２８を設定する。

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。

また、電子カセッテ２８の制御部５２は、撮影が完了した時点において、当該電子カセッテ２８の使用回数、すなわち、放射線Ｘを曝射した回数をカウントし、カセッテ情報としてカセッテ情報メモリ５３に記録する。また、制御部５２は、画像メモリ５１に記憶された放射線画像情報に基づき、使用開始から今回の撮影までの放射線Ｘの累積曝射線量を、放射線変換パネル４４の各画素６２毎、あるいは、各画素６２の累積曝射線量の平均値として算出し、カセッテ情報メモリ５３に記録する。

さらに、制御部５２は、画像メモリ５１に記憶された放射線画像情報に基づき、例えば、隣接する画素６２間の放射線画像情報を比較することにより、欠陥画素の有無、欠陥の程度等に係る欠陥情報を算出し、カセッテ情報メモリ５３に記録する。なお、欠陥画素を検出する方法としては、例えば、暗画像（暗電流）を用いる方法、患者２２を配置しない状態で所定量の放射線Ｘを電子カセッテ２８に一様に照射（露光）して得られる放射線画像情報を用いる方法、その他、各種の放射線画像撮影装置で実行されている欠陥画素の検出方法を利用することができる（特願２００７−８４７９７号［００２６］参照）。

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、撮影室３６内に配置されているクレードル３０に装填され、充電処理部９２によりバッテリ５０の充電処理が行われるとともに、情報読み書き処理部９５により放射線画像情報及びカセッテ情報の読み出し処理が行われる。

すなわち、クレードル３０の情報読み書き処理部９５は、電子カセッテ２８の画像メモリ５１に記憶された放射線画像情報を読み出して画像メモリ９７に記憶させるとともに、電子カセッテ２８のカセッテ情報メモリ５３に記憶されたカセッテ情報を読み出してカセッテ情報メモリ９１及び患者情報メモリ９３に記憶させる。これらの情報は、制御部９０によって表示部９６に表示される。例えば、画像メモリ９７から読み出された放射線画像情報をプレビュー画像として表示部９６に表示するとともに、カセッテ情報メモリ５３から読み出された患者情報を表示部９６に表示することにより、所望の患者２２に対して適切な撮影が行われたか否かを撮影室３６内において確認することができる。また、カセッテ情報メモリ５３から読み出された当該電子カセッテ２８の使用回数、累積曝射線量、放射線変換パネル４４の欠陥情報等を表示部９６に表示することにより、電子カセッテ２８が適切な使用状態にあるか否かを確認することができる。

一方、クレードル３０の画像メモリ９７に記憶された放射線画像情報は、患者情報メモリ９３に記憶された患者情報とともに、送受信部９４を介してコンソール３４に送信される。コンソール３４では、画像処理部１２０により放射線画像情報に対する画像処理が施された後、患者情報と関連付けられた状態で画像メモリ１２２に記憶される。次いで、画像メモリ１２２に記憶された放射線画像情報は、表示部１２４に表示されることで、画像の最終確認を行うことができる。

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。

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
５０…バッテリ
５１、９７、１２２…画像メモリ
５３、９１…カセッテ情報メモリ
８２…ＲＩＳ
８４…ＨＩＳ
９３…患者情報メモリ
９５…情報読み書き処理部
９６、１０６、１２４…表示部
１０１…撮影条件メモリ

Claims (7)

1. 被写体の放射線画像を撮影する撮影装置の近傍に配置され、前記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の充電処理を行い、情報記憶部を有する放射線変換器用クレードルであって、
   前記放射線変換器に搭載されたバッテリに対する充電処理を行う充電処理部と、
   前記被写体に係る被写体情報、及び、前記画像情報を撮影する際の撮影条件を含む情報を、前記被写体情報及び前記撮影条件を設定するコンソールから取得する情報取得部と、
   取得した前記情報を表示する表示部と、
   撮影前の前記放射線変換器に前記被写体情報を書き込む一方、撮影後の前記放射線変換器から、前記被写体情報、前記画像情報及び前記放射線変換器の使用情報を読み出して前記情報記憶部に記憶する情報読み書き処理部と、
   を備えることを特徴とする放射線変換器用クレードル。
2. 請求項１記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   前記表示部は、前記放射線変換器から読み出した前記画像情報を表示することを特徴とする放射線変換器用クレードル。
3. 請求項１記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   前記表示部は、前記放射線変換器から読み出した前記使用情報を表示することを特徴とする放射線変換器用クレードル。
4. 請求項３記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   前記使用情報は、前記放射線変換器の使用回数に係る情報であることを特徴とする放射線変換器用クレードル。
5. 請求項３記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   前記使用情報は、前記放射線変換器に対する前記放射線の累積曝射線量に係る情報であることを特徴とする放射線変換器用クレードル。
6. 請求項３記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   前記使用情報は、前記放射線変換器を構成する画素の欠陥情報であることを特徴とする放射線変換器用クレードル。
7. 請求項１記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   さらに、前記放射線変換器から読み出した前記画像情報をコンソールに送信する画像情報送信部を備えることを特徴とする放射線変換器用クレードル。

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