JP5072662B2 - Absorbed dose management device - Google Patents
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Description
本発明は、放射線機器の周辺で従事する医療スタッフの吸収線量を管理する吸収線量管理装置に関する。 The present invention relates to an absorbed dose management apparatus that manages the absorbed dose of medical staff engaged in the vicinity of radiation equipment.
近年、患者の希望によりX線透視下で手技を行う比較的低侵襲なインターベンション手術が増加傾向にある。インターベンション手術では、患者個々の線量はあまり変わらないものの、医療スタッフの線量は増加する。 In recent years, there has been an increase in relatively minimally invasive interventional procedures for performing procedures under fluoroscopy at the request of patients. In interventional surgery, the individual patient dose does not change much, but the medical staff dose increases.
従来では、医療スタッフの被曝管理は、フィルムバッジ等の放射線測定器による定期的な測定、IEC(International Electrotechnical Commission)で規定されている被曝領域の表示義務などに依る。 Conventionally, exposure management of medical staff depends on periodic measurement using a radiation measuring instrument such as a film badge, and the obligation to display the exposure area defined by the IEC (International Electrotechnical Commission).
しかし、実際には、フィルムバッジ等の放射線測定器では線量をリアルタイムに検出できず、月一回等の定期的な測定になるため、被曝に対するスタッフの意識が低下し、線量が知らず知らずのうちに多くなってしまっている。 However, in reality, radiation measuring instruments such as film badges cannot detect the dose in real time, and regular measurements such as once a month reduce the staff's awareness of exposure, and the dose is unknown and unknown. It has become a lot.
また、IECで規定されている被曝領域の表示は、取扱説明書に記載されてはいるが、多くの場合、線量管理に実際に活用されているとは言えない。
本発明の目的は、放射線機器の周辺の医療スタッフの吸収線量を精密に管理するための吸収線量管理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an absorbed dose management apparatus for precisely managing the absorbed dose of medical staff around the radiation equipment.
本発明のある局面において、吸収線量管理装置は、放射線機器の周辺の線量空間分布に関するデータを記憶する記憶部と、前記放射線機器の周辺の医療スタッフの位置を検出する位置検出ユニットと、前記線量空間分布と前記医療スタッフの位置とに基づいて、前記医療スタッフの累積吸収線量を推定する吸収線量推定部とを具備する。 In one aspect of the present invention, the absorbed dose management apparatus includes a storage unit that stores data relating to a dose spatial distribution around a radiation device, a position detection unit that detects a position of a medical staff around the radiation device, and the dose. An absorbed dose estimating unit for estimating a cumulative absorbed dose of the medical staff based on a spatial distribution and the position of the medical staff.
本発明によれば、医療スタッフの吸収線量を精密に管理することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the absorbed dose of a medical staff can be managed accurately.
まず、図1を参照して本発明の実施形態に係る吸収線量管理装置による吸収線量管理の概要について説明する。図1は本実施形態における吸収線量管理動作の流れを示している。図1に示すように、X線診断装置等の放射線機器を中心としたその周辺に関する線量の空間的な分布を表す線量分布と、放射線機器の周辺に存在する医療スタッフの位置とに基づいて、医療スタッフが累積的に受ける吸収線量(累積吸収線量)を計算(推定)するとともに、累積吸収線量が所定量に達したときに、通知する。具体的には、線量分布から医療スタッフが吸収するその位置に応じた吸収線量を逐次特定し、被曝線量を時間積分することで累積吸収線量を計算する。特に、現在の放射線検査だけでなく、過去に行われた放射線検査における吸収線量を対象として累積吸収線量を計算する。 First, an outline of absorbed dose management by the absorbed dose management apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the flow of an absorbed dose management operation in this embodiment. As shown in FIG. 1, based on the dose distribution representing the spatial distribution of the dose related to the periphery of the radiation equipment such as the X-ray diagnostic apparatus, and the position of the medical staff existing around the radiation equipment, Calculate (estimate) the absorbed dose (cumulative absorbed dose) that medical staff receives cumulatively, and notify when the cumulative absorbed dose reaches a predetermined amount. Specifically, the absorbed dose corresponding to the position absorbed by the medical staff is sequentially identified from the dose distribution, and the cumulative absorbed dose is calculated by integrating the exposure dose over time. In particular, the cumulative absorbed dose is calculated not only for the current radiological examination but also for the absorbed dose in the past radiological examination.
図2は実施形態に係る吸収線量管理装置の構成例を示している。本吸収線量管理装置は、制御部1を制御中枢として有する。本吸収線量管理装置は、インタフェース部5を介して外部のX線診断装置や放射線情報システム(RIS)に接続される。X線診断装置や放射線情報システムから、X線照射条件に関する情報及びX線発生/停止に関する情報が供給される。X線照射条件に関する情報には、X線診断装置のCアームの角度、SID(X線源と検出器面との間の距離)、管電圧、管電流、X線の照射時間、付加フィルタの種類、コリメータの種類等の線量分布に関わる複数の項目が含まれる。これらX線照射条件に応じて、図3に例示するように、X線線源を中心とした線量の空間的な分布(線量分布)が標準的に決まる。標準線量分布データベースシステム3は、複数の標準的な線量分布に関するデータを保管する。複数の標準的な線量分布は、少なくとも一項目の数値又は種別が相違する複数のX線照射条件にそれぞれ対応する。標準線量分布データベースシステム3は、データベース管理部2の管理下にある。
FIG. 2 shows a configuration example of the absorbed dose management apparatus according to the embodiment. This absorbed dose management apparatus has the
本吸収線量管理装置は、上記制御部1、インタフェース部5、標準線量分布データベースシステム3とともに、マウスやキーボード等の入力操作部4、標準線量分布カスタマイズ部6、標準線量分布修正部7、線量センサ8、累積吸収線量計算部9、スタッフ位置検出部10、累積吸収線量管理部11、表示部12、警告発生部13を有している。
The absorbed dose management apparatus includes the
累積吸収線量計算部9は、図4Aに示すように、X線診断装置や放射線情報システムから供給されたX線照射条件を検索キーとして標準線量分布データベースシステム3から読み出した標準線量分布と、スタッフ位置とから、医療スタッフ毎に累積吸収線量を推定する。
As shown in FIG. 4A, the cumulative absorbed
なお、累積吸収線量の推定方法は図4B乃至図4Eに示すように変形され得る。より正確に累積吸収線量を計算するために、図4Bに示すように、標準線量分布カスタマイズ部6を設けてもよい。標準線量分布カスタマイズ部6は、図5に示すように、X線診断装置や放射線情報システムから供給されたX線照射条件に対応する標準線量分布を、予め線量センサ8でX線診断装置が設置された検査室内の複数の箇所で計測した線量に応じて病院毎にカスタマイズする。
The method for estimating the accumulated absorbed dose can be modified as shown in FIGS. 4B to 4E. In order to calculate the cumulative absorbed dose more accurately, a standard dose distribution customization unit 6 may be provided as shown in FIG. 4B. As shown in FIG. 5, the standard dose distribution customizing unit 6 sets the standard dose distribution corresponding to the X-ray irradiation conditions supplied from the X-ray diagnostic apparatus and the radiation information system in advance by installing the X-ray diagnostic apparatus with the
また、正確に累積吸収線量を計算するために、図4Cに示すように、標準線量分布修正部7を設けてもよい。線量分布修正部7は、標準線量分布又はカスタマイズした標準線量分布を、検査時の状況に応じて、修正する。検査時の状況には、検査時に線量センサ8でリアルタイムで実測した特定箇所の線量、検査室内に配置したモニタ等の周辺機器とその位置、医療スタッフの数とその位置、患者の体型(体重、身長、体厚)とその位置の少なくとも一つが含まれる。
Further, in order to accurately calculate the cumulative absorbed dose, a standard dose distribution correction unit 7 may be provided as shown in FIG. 4C. The dose distribution correction unit 7 corrects the standard dose distribution or the customized standard dose distribution according to the situation at the time of the examination. The situation at the time of the examination includes the dose at a specific location measured in real time by the
上記リアルタイムで実測した特定箇所の線量で標準線量分布を修正することに関して、具体的には、図6に示すように、寝台、天井、部屋の壁、モニター、点滴台、防護板などにリアルタイム線量センサ8を装着しておき、その出力情報に基づいて、リアルタイムに線量分布を修正する。リアルタイム線量センサ8には、ガイガーカウンタ、ポケット線量計とCCDカメラの組み合わせ、防護服や防護メガネに設置したX線線センサが想定される。
Regarding the correction of the standard dose distribution with the dose at a specific location measured in real time, specifically, as shown in FIG. 6, the real-time dose is applied to a bed, ceiling, room wall, monitor, drip stand, guard plate, etc. The
また、標準線量分布修正部7では、図4Dに示すように、周辺機器やスタッフ位置を考慮して標準線量分布を修正するようにしてもよい。周辺機器に応じて標準線量分布を修正することに関して、具体的には、周辺機器として、防護板(X線遮蔽板)、モニタ(ディスプレイ)、防護スカーフ、呼吸計、心電計等が想定される。例えば、これらの周辺機器の形状、X線吸収率をあらかじめモデル計算式に記憶させておく。図7に示すように、防護板の位置は、後述する位置センサなどにより、リアルタイムに把握可能とする。 In addition, as shown in FIG. 4D, the standard dose distribution correction unit 7 may correct the standard dose distribution in consideration of peripheral devices and staff positions. Regarding the correction of the standard dose distribution according to peripheral devices, specifically, protective devices (X-ray shielding plates), monitors (displays), protective scarves, respirometers, electrocardiographs, etc. are assumed as peripheral devices. The For example, the shape of these peripheral devices and the X-ray absorption rate are stored in advance in a model calculation formula. As shown in FIG. 7, the position of the protective plate can be grasped in real time by a position sensor described later.
上記スタッフ位置情報で標準線量分布を修正することに関して、具体的には、図8に示すように、複数のスタッフが検査室内に存在するとき、X線線源から影になるスタッフは、線量が小さく補正する。補正量は、前方スタッフの人体モデル(X線吸収率)を用いて計算する。スタッフの位置は、後述する位置センサなどにより、リアルタイムに把握可能とする。 Regarding the correction of the standard dose distribution with the staff position information, specifically, as shown in FIG. 8, when a plurality of staff exists in the examination room, the staff shadowed from the X-ray source has a dose of Correct small. The correction amount is calculated using a human body model (X-ray absorption rate) of the front staff. The position of the staff can be grasped in real time by a position sensor described later.
また、標準線量分布修正部7では、図4Eに示すように、患者体形と位置を考慮して標準線量分布を修正するようにしてもよい。患者体形(伸長、体重、体厚)と位置で標準線量分布を修正することに関して、具体的には、図9に示すように、X線装置からの情報(管電圧、管電流、X線パルス幅支持器位置、X線フィルタ、他)、患者情報(性別、体重、身長、年齢)を入力し、装置モデル及び人体モデルを生成し、放射線の軌跡を計算する。この結果から患者体内各部の被曝線量および検査装置周辺の空間線量計算する。 Further, as shown in FIG. 4E, the standard dose distribution correction unit 7 may correct the standard dose distribution in consideration of the patient shape and position. Regarding the correction of the standard dose distribution with the patient body shape (elongation, weight, body thickness) and position, specifically, as shown in FIG. 9, information from the X-ray device (tube voltage, tube current, X-ray pulse) A width supporter position, an X-ray filter, etc.) and patient information (gender, weight, height, age) are input, a device model and a human body model are generated, and a radiation trajectory is calculated. From this result, the exposure dose in each part of the patient's body and the air dose around the inspection device are calculated.
スタッフ位置検出部10として、図10に示すように、CCDカメラでスタッフ位置を検出する。検査室内にCCDカメラを備えておく。これらのカメラでスタッフの位置、移動軌跡をリアルタイムでモニタする。スタッフの移動軌跡は、複数のスタッフを区別する。個人判別は、画像処理で例えば顔パターンにより区別する、などの手法をとる。
As shown in FIG. 10, the staff
スタッフの位置情報は、図11に示すように、線量分布と原点どうしを一致させる。スタッフの移動軌跡は、典型的にはCCDカメラの映像から検出される。スタッフの位置を特定する手段としては、CCDカメラに代えて、スタッフの体に取り付けた赤外センサ、磁気センサ、超音波センサ、光センサ、またはスタッフの体重を検出する床センサを採用しても良い。個人判別は、センサの種類や信号の周波数を変える、などの手法をとる。 As shown in FIG. 11, the staff position information matches the dose distribution with the origins. The movement trajectory of the staff is typically detected from the image of the CCD camera. As a means for specifying the position of the staff, an infrared sensor, a magnetic sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, or a floor sensor for detecting the weight of the staff may be adopted instead of the CCD camera. good. Individual identification uses a technique such as changing the type of sensor or the frequency of a signal.
スタッフの重要器官は個別に被曝管理すべきである。例えば目の水晶体は皮膚よりも許容限界が低いため、器官を区別して表示することが好ましい。重要器官の被曝線量を個別に計算管理するためには、あらかじめ身長と各器官位置を記憶させておく。なお、各器官位置の記憶に代えて、各器官ごとにセンサをつけておいてもよい。スタッフのプロテクタ有無も被曝線量計算のパラメータとして用いることができる。プロテクタ有無の区別は、スタッフがプロテクタの有無に応じたボタンを押すことと、プロテクタにセンサをつけておき、プロテクタの使用/未使用を判断することとのいずれかが採用される。 Staff critical organs should be individually managed for exposure. For example, since the lens of the eye has a lower tolerance limit than the skin, it is preferable to distinguish and display the organs. In order to individually calculate and manage the exposure dose of important organs, the height and the position of each organ are stored in advance. Instead of storing each organ position, a sensor may be attached to each organ. The presence / absence of a staff protector can also be used as a parameter for dose calculation. Whether the protector is present or not is determined by either pressing the button according to the presence or absence of the protector by the staff, or determining whether the protector is used or not by attaching a sensor to the protector.
累積吸収線量を医療スタッフ本人や放射線管理者に通知するまでの手順としては、図12に示すように、1)スタッフが立っている位置の線量を表示する、2)術開始からの累積吸収線量を記録する、3)あらかじめ設定した許容限界値までの許容量を示す、4)累積吸収線量が所定の閾値を超えたら警告ランプを点灯させる、5)その術が終わると、その術で浴びた吸収線量を表示する、とのものが想定される。 As shown in FIG. 12, the procedure for notifying the medical staff and the radiation manager of the cumulative absorbed dose is as follows: 1) Display the dose at which the staff is standing 2) Cumulative absorbed dose from the start of surgery 3) Shows the amount of tolerance up to the preset tolerance limit 4) Turns on the warning lamp when the accumulated absorbed dose exceeds the predetermined threshold value 5) When the operation is over, It is assumed that the absorbed dose is displayed.
吸収線量は、例えば部位毎に、図13に示す画面で、リアルタイムに通知される。スタッフへの警告は、患者にはわからないようにするべきである。スタッフへの警告は、表示によってもよいし、振動によるものであってもよい。 The absorbed dose is notified in real time on the screen shown in FIG. Staff warnings should be transparent to the patient. The warning to the staff may be displayed or may be caused by vibration.
累積吸収線量は、例えば部位毎に、図14に示す画面で、通知される。術開始からの累積吸収線量を表示してもいよいし、当日の累積吸収線量を表示するものでもよい。もちろん、累積吸収線量として、1か月の累積吸収線量を表示してもよい。 The accumulated absorbed dose is notified on the screen shown in FIG. 14 for each part, for example. The accumulated absorbed dose from the start of the operation may be displayed, or the accumulated absorbed dose on that day may be displayed. Of course, the accumulated absorbed dose for one month may be displayed as the accumulated absorbed dose.
図15に示すように、累積吸収線量とともに、許容限界値までの残り可能量を表示するようにしてもよいし、図16に示すように、許容限界値までの累積吸収線量の到達程度を%で表示するようにしてもよい。残り可能量は、吸収線量もしくは作業時間で表示する。作業時間の残りとしては、あと何分作業が可能かを表示する。作業時間の残りは、術開始からの時間あたりの平均線量から逆算する。過去の累積吸収線量は、フィルムバッジ等の積算線量計からの情報を用いることができる。許容レベルは、過去の線量、男女、年齢、などに応じてほぼ決まる。 As shown in FIG. 15, the remaining possible amount up to the allowable limit value may be displayed together with the cumulative absorbed dose. As shown in FIG. 16, the degree of arrival of the cumulative absorbed dose up to the allowable limit value is expressed in%. You may make it display with. The remaining possible amount is displayed as absorbed dose or working time. As the remaining work time, it displays how many more work can be done. The remainder of the working time is calculated back from the average dose per hour from the start of the procedure. Information from cumulative dosimeters such as film badges can be used as the past cumulative absorbed dose. The acceptable level is almost determined by the past dose, gender, age, etc.
以上の説明では、インターベンションの例で説明したが、X線診断、CT、放射線治療でもそのまま適応できる。検査室内の線量分布を事前に取得しておき、検査室内のスタッフの位置を検出し、両者の空間的位置関係から被曝エリア内にて作業するスタッフに線量を通知する。 In the above description, the example of the intervention has been described, but the present invention can be applied as it is to X-ray diagnosis, CT, and radiotherapy. The dose distribution in the examination room is acquired in advance, the position of the staff in the examination room is detected, and the dose is notified to the staff working in the exposed area from the spatial positional relationship between the two.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…制御部、2…データベース管理部、3…標準線量分布データベースシステム、4…入力操作部、5…インタフェース部、6…標準線量分布カスタマイズ部、7…線量分布修正部、8…線量センサ、9…累積吸収線量計算部、10…スタッフ位置検出部、11…累積吸収線量管理部、12…表示部、13…警告発生部。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記放射線機器の周辺の医療スタッフの位置を検出する位置検出ユニットと、
前記線量空間分布と前記医療スタッフの位置とに基づいて、前記医療スタッフの累積吸収線量を推定する吸収線量推定部とを具備することを特徴とする吸収線量管理装置。 A storage unit for storing data relating to a dose spatial distribution around the radiation device;
A position detection unit for detecting the position of medical staff around the radiation device;
An absorbed dose management apparatus comprising: an absorbed dose estimation unit that estimates a cumulative absorbed dose of the medical staff based on the dose spatial distribution and the position of the medical staff.
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