JP5371850B2 - 放射線撮影システム、コンソール、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、可搬型のフラットパネルディテクタを備えた放射線撮影システム、放射線撮影システムを構成するコンソール、及びコンソールを機能させるプログラムに関する。

被検者に向けて放射線（Ｘ線）を照射する放射線撮影システムが知られている。放射線撮影システムは、被検者を透過した放射線を検出する放射線検出器を備えている。放射線検出器としては、放射線を直接画像データに変換できるフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が実用化されている。ＦＰＤには、複数の撮影台（例えば、撮影室内の撮影台と、手術室内の撮影台）で兼用できる可搬型（カセッテタイプ）のもの（以下、ＦＰＤカセッテという。）がある。

例えば、特許文献１には、バッテリ及びアンテナを搭載したＦＰＤカセッテと、ＦＰＤカセッテと無線方式で通信を行うコンソールとを備えた放射線撮影システムが記載されている。この放射線撮影システムでは、ＦＰＤカセッテとコンソールとを対応付ける時や、コンソールが撮影オーダを受け付けた時など、定期的にＦＰＤカセッテの動作状態を確認している。

通常、撮影オーダの受付後は、ＦＰＤカセッテの位置決めを経てから、すなわちある程度の時間が経過してから撮影が開始される。その間、バッテリの残量が減少したりしてＦＰＤカセッテが使用できなくなった場合、無駄に被検者が被爆することを防止するために、放射線の照射を禁止したり、技師に対してＦＰＤカセッテが使用できない旨を通知したりする必要がある。

また、撮影オーダの受付前においても、バッテリの残量が減少したり、技師が触ることによる帯電で故障したり、又は落下による衝撃で故障したりすることで、ＦＰＤカセッテが使用できなくなることがある。この場合においても、撮影の前にＦＰＤカセッテを交換する等の対処を技師に促すために、使用できなくなったことを技師に通知する必要がある。

国際公開第２００６／１０３７９０号

しかしながら、上述したような技師の利便性を向上する動作の確認は、ＦＰＤカセッテに通信を強いることになり同時にバッテリの消耗を激しくするという弊害が生じてしまうものであった。このため本来の目的である撮影が、短時間しかできないという問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ＦＰＤカセッテのバッテリの消費量が増えることを抑えつつ、必要に応じた時間間隔で、撮影が可能な動作状態であるか否かの確認を繰り返し行う放射線撮影システム、放射線撮影システムを構成するコンソール、及びコンソールを機能させるプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影システムは、放射線を検出して画像データを生成する検出器、及び前記画像データを含む各種データを無線方式で発信する通信部を有した放射線撮影用カセッテと、撮影のオーダを受け付ける受付部、前記オーダに基づく撮影で前記放射線撮影用カセッテから前記通信部を介して発信された前記画像データを受信する受信部、前記撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を所定時間間隔で繰り返し行う判定部、及び前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付けた後よりも前で長くなるように前記判定部を制御する制御部を有したコンソールとを備えていることを特徴とする。

前記判定部は、前記通信部及び前記受信部の間の通信状態を調べ、前記受信部による前記画像データの受信が可能な通信状態の場合に、前記撮影が可能な動作状態であると判定することが好ましい。

前記放射線撮影用カセッテは、筐体内の温度を測定する温度センサを有し、前記判定部は、前記通信状態に加え、前記温度に基づいて、前記判定を行うことが好ましい。

前記判定部は、前記温度が所定の範囲内に収まっている場合に、前記撮影が可能な動作状態であると判定することが好ましい。

前記制御部は、前記オーダに基づく撮影で得られた一枚目の画像データが前記放射線撮影用カセッテから前記コンソールに送信されたタイミングで、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付ける前と同じになるように前記判定部を制御することが好ましい。

または、前記制御部は、前記オーダに基づく撮影で得られた全ての画像データが前記放射線撮影用カセッテから前記コンソールに送信されたタイミングで、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付ける前と同じになるように前記判定部を制御することが好ましい。

本発明のコンソールは、放射線を検出して画像データを生成する検出器、及び前記画像データを含む各種データを無線方式で発信する通信部を有した放射線撮影用カセッテによる撮影のオーダを受け付ける受付部と、前記オーダに基づく前記撮影で前記放射線撮影用カセッテから前記通信部を介して発信された前記画像データを受信する受信部と、前記撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を所定時間間隔で繰り返し行う判定部と、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付けた後よりも前で長くなるように前記判定部を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。

本発明のプログラムは、放射線を検出して画像データを生成する検出器、及び前記画像データを含む各種データを無線方式で発信する通信部を有した放射線撮影用カセッテによる撮影オーダを受け付ける受付部、前記オーダに基づく前記撮影で前記放射線撮影用カセッテから前記通信部を介して発信された前記画像データを受信する受信部、前記撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を所定時間間隔で繰り返し行う判定部、及び、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付けた後よりも前で長くなるように前記判定部を制御する制御部としてコンソールのコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を行う時間間隔を、撮影のオーダを受け付けた後よりも前で長くするから、オーダを受け付ける前は、時間当たりの判定の回数を相対的に減らすことができ、放射線撮影用カセッテのバッテリの消費量が増えることが抑えられる。一方で、オーダを受け付けた後は、時間当たりの判定の回数が相対的に増え、ＦＰＤカセッテが使用できなくなったことを逸早く確認できる。

第１実施形態における放射線撮影システムの構成を概要的に示す図である。 第１実施形態におけるＦＰＤカセッテの構成を概略的に示す斜視図である。 第１実施形態におけるＦＰＤカセッテの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 第１実施形態におけるコンソールの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 第１実施形態における放射線撮影システムの作用を説明するフローチャートである。 第１実施形態における放射線撮影システムの作用を説明するタイミングチャートである。 第２実施形態におけるＦＰＤカセッテの構成を概略的に示す縦断面図である。 第２実施形態におけるＦＰＤカセッテの電気的構成を概略的に示すブロック図である。

［第１実施形態］
図１に示すように、本発明における第１実施形態の放射線撮影システム１１は、被検者Ｈに放射線Ｘを照射する放射線発生装置１２と、被検者Ｈを透過した放射線Ｘを検出するＦＰＤカセッテ（以下、単にカセッテという。）１３と、放射線発生装置１２とカセッテ１３とを制御するコンソール１４と、被検者単位で行われる撮影のオーダを管理する情報管理サーバ１５とから構成されている。放射線発生装置１２及びカセッテ１３は、放射線撮影室内に設置され、コンソール１４及び情報管理サーバ１５は、放射線撮影室に隣接した操作室内に設置されている。

放射線発生装置１２は、放射線Ｘを発生するＸ線管１２ａと、放射線Ｘの照射範囲を限定するコリメータ１２ｂとからなる。放射線発生装置１２は、支持装置（図示省略）によって移動自在に支持されている。放射線発生装置１２は、例えば、カセッテ１３に対面するように支持装置（図示省略）により移動され、コンソール１４で設定された撮影部位に応じて放射線Ｘの照射範囲が変更される。

図２に示すように、カセッテ１３は、従来のＩＰ（イメージングプレート）用カセッテと同じ外形サイズであり、高い取扱性及び携帯性を有している。カセッテ１３は、放射線撮影室において固定式の放射線撮影システムで使用されたり、放射線撮影室から持ち出されて診察室、病室等で使用されたりする。

カセッテ１３は、放射線Ｘを透過させる材料からなるケーシング１６を備えている。ケーシング１６の内部には、放射線Ｘが照射されるケーシング１６の照射面１６ａ側から、グリッド１７、放射線検出器１８及び鉛板１９が順に配設されている。グリッド１７は、被検者Ｈによる放射線Ｘの散乱線を除去する。放射線検出器１８は、被検者Ｈを透過した放射線Ｘを検出する。鉛板１９は、放射線Ｘのバック散乱線を吸収する。

放射線検出器１８は、蛍光体層と検出素子層とを備えた間接変換型のものである。蛍光体層は、ＣｓＩ（沃化セシウム）等の蛍光体からなる層であり、入射したＸ線を可視光に変換する。検出素子層は、蛍光体層で生じた可視光を電荷に変換して蓄積するフォトダイオードと、フォトダイオードに蓄積された電荷の読出し制御を行うＴＦＴ（薄膜トランジスタ）スイッチとからなる画素が二次元マトリクス状に配列されたセンサマトリクスである。なお、放射線検出器１８は、アモルファスセレン等からなる変換層でＸ線を直接電荷に変換する直接変換型のものであってもよい。

ケーシング１６の内部には、上記の他に、制御ユニット２２、バッテリ２３及び通信ユニット２４が収容されている。バッテリ２３は、カセッテ１３の各部に電力を供給する。制御ユニット２２は、放射線検出器１８を駆動制御する。通信ユニット２４は、コンソール１４との間で無線通信を行い、画像データを含む各種データを送受信する。すなわち、通信ユニット２４は、各種データを発信したり受信したりするアンテナとして機能する。

ケーシング１６の側面には、電源スイッチ２７、モニタランプ２８及びコネクタ２９が配設されている。電源スイッチ２７は、カセッテ１３の電源状態をオンとオフとで切り替える。モニタランプ２８は、カセッテ１３の電源状態や、バッテリ２３の充電状態を表示する。コネクタ２９は、受電端子（図示省略）を備えている。コネクタ２９は、カセッテ１３がクレードル（図示省略）に取り付けられて、受電端子がクレードルの給電端子（図示省略）に接続された場合に、バッテリ２３の充電を可能にする。

図３に示すように、制御ユニット２２は、カセッテ制御部３３及び画像メモリ３４を備えている。カセッテ制御部３３は、例えば各種演算処理を行うＣＰＵ、このＣＰＵにおいて実行される制御プログラムや制御データ等を記憶したＲＯＭ、及びプログラムや各種データをロードして、ＣＰＵの作業用メモリに用いられるＲＡＭ等からなり、カセッテ１３の各部を統括的に制御する。画像メモリ３４は、放射線検出器１８から出力された画像データを記憶する。

図４に示すように、コンソール１４は、コンソール制御部４２、通信部４３、画像処理部４５、ストレージ４６、表示部４７、及び操作部４８を備えている。

コンソール制御部４２は、カセッテ制御部３３と同様に、演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムや制御データ等を記憶したＲＯＭ、及びプログラムや各種データをロードして、ＣＰＵの作業用メモリに用いられるＲＡＭ等からなり、コンソール１４の各部を統括的に制御する。

通信部４３は、放射線発生装置１２、カセッテ１３、情報管理サーバ１５との間で、有線通信又は無線通信を行い、撮影オーダや画像データを含む各種データを送受信する。

画像処理部４５は、カセッテ１３から受信した画像データに各種画像処理を施す。ストレージ４６は、撮影オーダを格納するとともに、画像処理後の画像データを、撮影オーダと関連付けて格納する。表示部４７は、ＬＣＤ等のモニタ４７ａと、このモニタ４７ａに撮影メニュー等の各種操作画面や、放射線画像等を表示させる表示制御回路４７ｂとからなる。

操作部４８は、キーボード、マウス（いずれも図示省略）等からなり、各種設定、操作に用いられる。また、操作部４８には、放射線発生装置１２に放射線Ｘを照射させ、カセッテ１３に放射線Ｘを検出させる撮影スイッチが含まれる。技師は、モニタ４７ａに表示されるオーダ等にしたがって操作部４８を操作して、撮影を実行する。

コンソール制御部４２は、カセッテ１３との間の通信状態を調べ、画像データの受信が可能な通信状態であるか否かの判定、すなわち、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を、所定時間間隔で繰り返し行う判定部５１、及び判定部５１による判定の時間間隔を制御する間隔制御部５２として機能する。

判定部５１は、通信部４３を制御して、通信状態を確認する確認信号をカセッテ１３の通信ユニット２４に送信する。判定部５１は、確認信号に基づく通信ユニット２４からの応答信号の強度や応答時間に基づいて、画像データの受信が可能な通信状態であるか否か、すなわち、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であるか否かを判定する。判定部５１は、応答信号の強度が所定の閾値を下回る場合、又は応答時間が所定の時間より長い場合、カセッテ１３による撮影が不可能な動作状態であると判定し、それ以外の場合、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であると判定する。

コンソール制御部４２は、判定部５１が、カセッテ１３による撮影が不可能な動作状態であると判定した場合、放射線発生装置１２による放射線Ｘの照射を禁止するとともに、表示制御回路４７ｂを制御して、動作状態に異常がある旨をモニタ４７ａに表示させる。

間隔制御部５２は、確認信号を送信する時間間隔が、通信部４３で撮影オーダを受信した後よりも前で長くなるように判定部５１を制御する。これにより、判定部５１は、例えば、撮影オーダの受信前が３０秒の間隔で、撮影オーダの受信後が３秒の間隔でそれぞれ確認信号を送信して、判定を行う。

次に、上記構成の放射線撮影システム１１の作用について、図５に示すフローチャート、及び図６に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。放射線撮影システム１１の電源がオンにされる（ステップ（以下、Ｓと略す。）１１）と、コンソール制御部４２における判定部５１は、間隔制御部５２による制御下で、確認信号の送信及び応答信号の受信によって、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を行う（Ｓ１２）。

カセッテ１３による撮影が不可能であると判定された場合（Ｓ１２でＮＯ）、放射線発生装置１２による放射線Ｘの照射が禁止されるとともに、動作状態に異常がある旨がモニタ４７ａに表示される（Ｓ１３）。

カセッテ１３による撮影が可能であると判定された場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、撮影オーダを受信する前（Ｓ１４でＮＯ）は、判定部５１が、間隔制御部５２による制御下で、所定時間（例えば、３０秒）間隔をおいて（Ｓ１５）Ｓ１２の判定を繰り返し行う。

撮影オーダを受信する（Ｓ１４でＹＥＳ）と、判定部５１は、間隔制御部５２による制御下で、撮影オーダを受信する前より短い所定時間（例えば、３秒）間隔をおいて（Ｓ１６）Ｓ１２と同様の判定（Ｓ１７）を行う。

Ｓ１７でＮＯの場合、Ｓ１２でＮＯの場合と同様、Ｓ１３に進む。Ｓ１７でＹＥＳの場合、撮影スイッチが押される前（Ｓ１８でＮＯ）は、判定部５１が、間隔制御部５２による制御下で、所定時間（例えば、３秒）間隔をおいて（Ｓ１６）Ｓ１７の判定を繰り返し行う。

撮影スイッチが押される（Ｓ１８でＹＥＳ）と、放射線発生装置１２から放射線Ｘが照射されて、撮影が行われる（Ｓ１９）。

そして、再度間隔制御部５２による制御下で、撮影オーダを受信する前の所定時間（例えば、３０秒）間隔でカセッテ１３による撮影が可能であるかを判定するモードに戻る。

撮影オーダを受信する前の所定時間間隔に戻るトリガとしては、例えばカセッテ１３からコンソール１４に一枚目の画像データが送信されたタイミングや、または一人の被検者を撮影した全ての画像データが送信されたタイミングにするとよい。一枚目の画像データが送信されたタイミングで戻る場合は、バッテリ２３を最大限に節約することができ、一人の被検者を撮影した全ての画像データが送信されたタイミングで戻る場合は、動作状態の確認の確実性を向上することができる。

以上説明したように、撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を繰り返し行って、撮影が不可能であると判定した場合に、放射線発生装置１２による放射線Ｘの照射を禁止したり、動作状態に異常がある旨をモニタ４７ａに表示したりするから、撮影オーダの受信前にカセッテ１３が使用できなくなったときには、早めにカセッテ１３を交換する等の対処ができる。また、撮影オーダの受信後にカセッテ１３が使用できなくなったときには、無駄に被検者が被爆することが防止される。

また、判定の時間間隔を、撮影オーダの受信後よりも受信前で長くなるように制御したから、上記効果を奏することに加えて、バッテリ２３の消費量が増えることが抑えられる。

［第２実施形態］
次に説明する第２実施形態では、カセッテ１３とコンソール１４との間の通信状態に加えて、カセッテ１３のケーシング１６内の温度を考慮して、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を行う。なお、上記第１実施形態と同様の構成、作用及び効果についての説明は省略する。

図７に示すように、ケーシング１６内には、増幅器やＡ／Ｄ変換器として機能する集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）５５、放射線検出器１８と制御ユニット２２とを接続するフレキケーブル５６、及びケーシング１６内の温度を検知する温度センサ５７が収容されている。

集積回路５５は、フレキケーブル５６の途中に取り付けられている。集積回路５５は、放射線検出器１８から出力される信号を増幅したりアナログ方式からデジタル方式に変換したりする。フレキケーブル５６は、先端に設けられたコネクタ５６ａによって制御ユニット２２に接続されており、放射線検出器１８から集積回路５５を経由した信号を、制御ユニット２２に出力する。

温度センサ５７には、周知のサーミスタやＩＣ温度センサ等が用いられる。温度センサ５７は、熱伝導性が高い接着剤により、集積回路５５に固定されている。図８に示すように、温度センサ５７は、カセッテ制御部３３に接続されており、検知した温度をカセッテ制御部３３に出力する。

カセッテ制御部３３は、通信ユニット２４を制御して、コンソール１４の通信部４３からの確認信号に応答し、温度センサ５７で検知された温度を含む応答信号を、コンソール１４の通信部４３に送信する。

第２実施形態における判定部５１は、第１実施形態における機能に加えて、ケーシング１６内の温度に基づいて、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を行う機能を有する。

判定部５１は、応答信号の強度が所定の閾値を下回る場合、応答時間が所定の時間より長い場合、又は温度センサ５７で検知された温度が所定の閾値を上回る場合、カセッテ１３による撮影が不可能な動作状態であると判定し、それ以外の場合、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であると判定する。

以上説明したように、カセッテ１３による撮影が可能な動作状態であるか否かの判定の条件として、ケーシング１６内の温度を考慮したから、カセッテ１３周囲の外気温度に起因して、又は、カセッテ１３を包むようにマット、毛布、撮影時に用いる治具などが置かれることに起因して放熱できず、カセッテ１３の使用可能温度を超えた場合に、放射線発生装置１２による放射線Ｘの照射を禁止することができる。

なお、上記第２実施形態では、一つの温度センサ５７を備えている場合を例に説明したが、温度センサ５７の個数はこれに限定されない。また、温度センサ５７は、集積回路５５に直接固定されていることに限定されず、熱伝導性の高い部材を介して集積回路５５に固定されてもよい。

１１ 放射線撮影システム
１３ ＦＰＤカセッテ（カセッテ）
１４ コンソール
１６ ケーシング
１８ 放射線検出器
２４ 通信ユニット
４２ コンソール制御部
４３ 通信部
５１ 判定部
５２ 間隔制御部
５７ 温度センサ

Claims (8)

1. 放射線を検出して画像データを生成する検出器、及び前記画像データを含む各種データを無線方式で発信する通信部を有した放射線撮影用カセッテと、
   撮影のオーダを受け付ける受付部、前記オーダに基づく撮影で前記放射線撮影用カセッテから前記通信部を介して発信された前記画像データを受信する受信部、前記撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を所定時間間隔で繰り返し行う判定部、及び前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付けた後よりも前で長くなるように前記判定部を制御する制御部を有したコンソールとを備えていることを特徴とする放射線撮影システム。
2. 前記判定部は、前記通信部及び前記受信部の間の通信状態を調べ、前記受信部による前記画像データの受信が可能な通信状態の場合に、前記撮影が可能な動作状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
3. 前記放射線撮影用カセッテは、筐体内の温度を測定する温度センサを有し、
   前記判定部は、前記通信状態に加え、前記温度に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システム。
4. 前記判定部は、前記温度が所定の範囲内に収まっている場合に、前記撮影が可能な動作状態であると判定することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影システム。
5. 前記制御部は、前記オーダに基づく撮影で得られた一枚目の画像データが前記放射線撮影用カセッテから前記コンソールに送信されたタイミングで、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付ける前と同じになるように前記判定部を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
6. 前記制御部は、前記オーダに基づく撮影で得られた全ての画像データが前記放射線撮影用カセッテから前記コンソールに送信されたタイミングで、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付ける前と同じになるように前記判定部を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
7. 放射線を検出して画像データを生成する検出器、及び前記画像データを含む各種データを無線方式で発信する通信部を有した放射線撮影用カセッテによる撮影のオーダを受け付ける受付部と、
   前記オーダに基づく前記撮影で前記放射線撮影用カセッテから前記通信部を介して発信された前記画像データを受信する受信部と、
   前記撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を所定時間間隔で繰り返し行う判定部と、
   前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付けた後よりも前で長くなるように前記判定部を制御する制御部とを備えていることを特徴とするコンソール。
8. 放射線を検出して画像データを生成する検出器、及び前記画像データを含む各種データを無線方式で発信する通信部を有した放射線撮影用カセッテによる撮影オーダを受け付ける受付部、
   前記オーダに基づく前記撮影で前記放射線撮影用カセッテから前記通信部を介して発信された前記画像データを受信する受信部、
   前記撮影が可能な動作状態であるか否かの判定を所定時間間隔で繰り返し行う判定部、
   及び、前記判定の時間間隔が、前記受付部で前記オーダを受け付けた後よりも前で長くなるように前記判定部を制御する制御部としてコンソールのコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

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