JP5081645B2 - 放射線変換器用クレードル - Google Patents

Description

本発明は、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バッテリ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）。

特許文献１に開示された電子カセッテを用いた撮影装置では、カセッテボックスに収納されている複数の電子カセッテから所望の電子カセッテを選択して撮影台に装填して撮影を行った後、当該電子カセッテを再びカセッテボックスに装填し、カセッテボックスを介して撮影された画像情報を読み出して制御部に送信するようにしている。この場合、カセッテボックスは、画像情報の読み出し処理を行う装置として機能している。

特開２００２−２４８０９５号公報

ところで、医療現場で使用される電子カセッテには、被写体である患者が接触するおそれがあるため、カセッテボックスのような装置を使用する場合、撮影を行う毎に電子カセッテの滅菌処理を行い、あるいは、電子カセッテを使い捨て可能なケースに収納して撮影を行った後、そのケースから電子カセッテを取り出してカセッテボックスに装填する作業が必要となる。

しかしながら、このような作業は、非常に煩わしいだけでなく、電子カセッテを収納するケースが別途必要となる等、極めて不経済である。

一方、特許文献１のように、電子カセッテを撮影台とカセッテボックスとの間で移動させる場合、電子カセッテにケーブルが接続されていると、作業の邪魔になってしまう。このような不具合を回避するため、電子カセッテにバッテリを搭載し、バッテリから供給される電力を用いて電子カセッテを駆動するように構成することが考えられる。

この場合、電子カセッテは、適時充電用クレードルに装填してバッテリの充電処理を行う必要がある。そして、この場合も同様に、滅菌処理を行った後、充電用クレードルに電子カセッテを装填する作業を行う必要がある。

本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、バッテリにより駆動される放射線変換器の充電処理とともに、滅菌処理を並行して行う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、搭載されたバッテリにより駆動され、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全体を収容するケーシングと、
収容された前記放射線変換器の前記バッテリに対する充電処理を行う充電処理部と、
前記ケーシング内に配設され、収容された前記放射線変換器の滅菌処理を行う滅菌処理部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、バッテリにより駆動される放射線変換器の充電処理を行う際に、同時に滅菌処理を行うことができる。この場合、滅菌処理を効率的に行うことができるとともに、滅菌のためのケース等が不要となるため、極めて経済的である。さらには、滅菌処理を亡失することによる感染等の不具合の発生を確実に回避することができる。

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の充電処理を行うとともに、患者情報と電子カセッテ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。

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を駆動制御するカセッテ制御部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に無線送信する一方、クレードル３０から患者２２を特定するための患者情報を無線通信によって受信する送受信部５４とが収容される。なお、カセッテ制御部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、カセッテ制御部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、カセッテ制御部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カセッテ制御部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。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。

クレードル３０の制御部９０は、電子カセッテ２８をクレードル３０の内部に搬送するカセッテ搬送部９１と、搬送された電子カセッテ２８の滅菌処理を行う滅菌処理部９３と、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（情報読出部、情報記録部）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、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とを制御する。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。

ここで、クレードル３０は、図５に示すように構成される。すなわち、クレードル３０を構成するケーシング９９の上部には、電子カセッテ２８を装填するための装填部８９が形成される。装填部８９から下方向に向かい、電子カセッテ２８をケーシング９９の内部に搬送するための搬送ローラ１０１ａ〜１０１ｃが配設される。ケーシング９９の内部に配設される搬送ローラ１０１ｂ、１０１ｃ間には、搬入された電子カセッテ２８の両面に対して紫外線を照射する紫外線照射光源１０３ａ、１０３ｂ（紫外線照射部）が対向して配置される。紫外線照射光源１０３ａ、１０３ｂは、滅菌用光源制御部１０５によって駆動制御される。また、下端部の搬送ローラ１０１ｃに近接して、電子カセッテ２８の送受信部５４との間で情報の送受信を行う送受信部９４が配設される。なお、搬送ローラ１０１ａ〜１０１ｃは、カセッテ搬送部９１を構成し、紫外線照射光源１０３ａ、１０３ｂ及び滅菌用光源制御部１０５は、滅菌処理部９３を構成する。装填部８９は、ケーシング９９の外部に紫外線が漏れ出ない構造とすることが望ましい。例えば、装填部８９に遮光性の蓋部材を配設し、あるいは、装填部８９の搬送ローラ１０１ａを遮光部材で覆う構造とすることができる。 また、紫外線照射光源１０３ａ、１０３ｂ及び滅菌用光源制御部１０５に代えて、図６に示すように、滅菌用ガス供給部１０７（流体供給部）からガス状の滅菌用ガス（滅菌用流体）をノズル１０９ａ、１０９ｂを介してブース１１１ａ、１１１ｂ内に供給するように構成してもよい。この場合、滅菌用ガスがケーシング９９の外部やケーシング９９の内部に漏れ出ることのないように、例えば、電子カセッテ２８の搬送時を除き、ブース１１１ａ、１１１ｂを密閉容器で覆う等の対策を講じることが望ましい。

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。

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。これらの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、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。

また、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。

さらに、患者情報は、クレードル３０に送信され、充電処理中の電子カセッテ２８に対して、情報読み書き処理部９５による患者情報の書込処理が行われる。また、クレードル３０の表示部９６には、当該電子カセッテ２８に記録される患者２２に係る患者情報が表示される。

そこで、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、カセッテ搬送部９１を駆動してクレードル３０から前記患者情報が記録された電子カセッテ２８を取り出し、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、カセッテ制御部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、カセッテ制御部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、カセッテ制御部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、カセッテ制御部５２の図示しない画像メモリに一旦記憶される。

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、カセッテ制御部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を介してカセッテ制御部５２の図示しない画像メモリに記憶させる。

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、滅菌処理、バッテリ５０の充電処理及び放射線画像情報の読み出し処理が行われる。

すなわち、図５に示す構成からなるクレードル３０の場合、装填部８９に電子カセッテ２８が装填されると、カセッテ搬送部９１を構成する搬送ローラ１０１ａ〜１０１ｃによって電子カセッテ２８がケーシング９９の内部に搬入される。次いで、滅菌用光源制御部１０５が電子カセッテ２８の両面に対向して配置されている紫外線照射光源１０３ａ、１０３ｂを駆動制御し、紫外線が電子カセッテ２８の両面に照射されることにより、電子カセッテ２８の滅菌処理が行われる。この場合、電子カセッテ２８の滅菌処理に用いる紫外線は、波長を３００ｎｍ以下とし、また、照射時間を５秒以上１０分以内とすることが望ましい（特開２００７−８２９００号参照）。 また、図６に示す構成からなるクレードル３０の場合には、ケーシング９９の内部に搬入された電子カセッテ２８の両面に対し、滅菌用ガス供給部１０７からノズル１０９ａ、１０９ｂを介して滅菌用ガスが供給されることにより、電子カセッテ２８の滅菌処理が行われる。この場合、滅菌用ガスとしては、ペルオキシカルボン酸を用いると好適である（特開２００７−８２９００号参照）。

なお、電子カセッテ２８の滅菌処理は、紫外線の照射と滅菌用ガスの供給との双方で行うようにしてもよい。

滅菌処理が行われている間、電子カセッテ２８の下端部に近接して配置されている送受信部９４、あるいは、図示しないコネクタを介して、充電処理部９２による電子カセッテ２８のバッテリ５０の充電処理が行われる。

さらに、滅菌処理及び充電処理が行われている間、情報読み書き処理部９５により、電子カセッテ２８に記録されている放射線画像情報及びこの画像情報に係る患者情報が読み出され、一旦画像メモリ９７に記憶された後、これらの情報が表示部９６に表示される。技師は、表示された情報に従い、適切な撮影が行われたか否かを確認することができる。なお、確認のための放射線画像情報は、必ずしも詳細なものである必要はなく、撮影状態の適否を判断することのできる間引きされたものであってもよい。このような間引き画像とすることにより、画像表示に要する時間を短縮することができる。

放射線画像情報が読み出され、充電処理が完了し、且つ、滅菌処理が完了した電子カセッテ２８は、再び、必要な患者情報が記録された後、次の撮影に供せられる。この場合、電子カセッテ２８に対して既に滅菌処理が施されているため、安全な状態で他の患者２２に対する撮影を速やかに開始することができる。

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、送受信部９４を介してコンソール３４に送信され、画像処理部１２０により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。

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。 紫外線を用いた滅菌処理部からなるクレードルの構成説明図である。 滅菌用ガスを用いた滅菌処理部からなるクレードルの構成説明図である。

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
５２…カセッテ制御部
８２…ＲＩＳ
８４…ＨＩＳ
９６、１０６、１２４…表示部
９８、１０８、１２６…スピーカ
９１…カセッテ搬送部
９３…滅菌処理部
９５…情報読み書き処理部
１０３ａ、１０３ｂ…紫外線照射光源
１０５…滅菌用光源制御部
１０７…滅菌用ガス供給部
１０９ａ、１０９ｂ…ノズル

Claims (4)

1. 搭載されたバッテリにより駆動され、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全体を収容するケーシングと、
   収容された前記放射線変換器の前記バッテリに対する充電処理を行う充電処理部と、
   前記ケーシング内に配設され、収容された前記放射線変換器の滅菌処理を行う滅菌処理部と、
   前記放射線変換器に対して、前記被写体に係る被写体情報を記録する情報記録部と、
   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、
   前記滅菌処理部は、前記放射線変換器を収容する当該クレードルのケーシング内に配設され、前記放射線変換器に対して紫外線を照射する紫外線照射部を有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、
   前記滅菌処理部は、前記放射線変換器を収容する当該クレードルのケーシング内に配設され、前記放射線変換器に対して滅菌用流体を供給する流体供給部を有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１〜３のいずれか１項に記載の放射線変換器用クレードルにおいて、
   前記放射線変換器によって検出された前記画像情報を読み出す情報読出部を有す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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