本発明に係る放射線画像撮影システムについて、放射線検出カセッテの充電方法との関連で、好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
先ず、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aについて、図1〜図8を参照しながら説明する。
図1は、放射線画像撮影システム10Aが設置された手術室12の説明図である。
手術室12には、患者(被写体)14が横臥する手術台(ベッド)16が配置されると共に、医師18が手術に使用する各種器具が載置される器具台20が手術台16の側部に配置される。また、手術台16の周りには、麻酔器、吸引器、心電計、血圧計等、手術に必要な様々な機器が配置される。
放射線画像撮影システム10Aは、撮影条件に従った線量からなる放射線Xを患者14に照射するための撮影装置22と、患者14を透過した放射線Xを検出する放射線検出器40(図2〜図5参照)を内蔵した放射線検出カセッテ24(24a〜24c)と、放射線検出器40によって検出された放射線Xに基づく放射線画像情報を表示する表示装置26と、放射線検出カセッテ24を装填した状態で該放射線検出カセッテ24を充電可能なクレードル(充電装置)30と、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26及びクレードル30を制御するコンソール(制御装置)28とを備える。
なお、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26、コンソール28及びクレードル30間は、UWB(Ultra Wide Band)を用いた無線通信による信号の送受信が行われる。
撮影装置22は、自在アーム33に連結され、患者14の撮影部位に応じた所望の位置に移動可能であると共に、医師18による手術の邪魔とならない位置に待避可能である。同様に、表示装置26は、自在アーム32に連結され、撮影された放射線画像を医師18が容易に確認できる位置に移動可能である。
クレードル30の上面には、放射線検出カセッテ24を装填するための複数の装填部37が設けられると共に、側面には、クレードル30に装填された放射線検出カセッテ24の情報を表示するための表示部(カセッテ報知部、情報表示部)35が配置されている。
なお、図1は、手術室12内にある3つの放射線検出カセッテ24(24a〜24c)のうち、充電済みの1つの放射線検出カセッテ24aが患者14の放射線画像情報の撮影に用いられ、残りの2つの放射線検出カセッテ24b、24cが2つの装填部37にそれぞれ装填されて、クレードル30による充電が可能である状態を図示している。また、クレードル30は、放射線検出カセッテ24a〜24cの充電装置であると共に、該放射線検出カセッテ24a〜24cの保管箱としても機能する。
図2は、放射線検出カセッテ24の斜視図である。
放射線検出カセッテ24は、放射線Xを透過させる材料からなるケーシング(筐体)34を備える。ケーシング34の内部には、放射線Xが照射されるケーシング34の照射面36側から、患者14による放射線Xの散乱線を除去するグリッド38、患者14を透過した放射線Xを検出する放射線検出器(放射線変換パネル)40、及び、放射線Xのバック散乱線を吸収する鉛板42が順に配設される。なお、ケーシング34の照射面36をグリッド38として構成してもよい。
また、ケーシング34の内部には、電源部44と、電源部44から供給される電力により放射線検出器40を駆動制御するカセッテ制御部46と、放射線検出器40によって検出した放射線Xの情報を含む信号をコンソール28との間で送受信する送受信機(充電報知部、充電量送信部)48とが収納される。なお、カセッテ制御部46及び送受信機48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34の照射面36側に鉛板等を配設しておくことが好ましい。
図3は、放射線検出カセッテ24の平面図である。
ケーシング34の照射面36における、放射線Xの非照射箇所としての電源部44、カセッテ制御部46及び送受信機48側には、放射線検出カセッテ24のバッテリとしての電源部44の充電量等の情報を表示するための表示部(充電報知部、充電量表示部)49が配置されている。
なお、電源部44(バッテリ)は、リチウムイオン電池等の充電可能な2次電池や、電気二重層コンデンサ等の蓄電素子を使用することができる。要は、充電可能であり且つ放射線検出カセッテ24の電源として適切に機能するものであればよい。
図4は、放射線検出器40の回路構成ブロック図である。
放射線検出器40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51を行列状の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)52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53に蓄積した後、各行毎にTFT52を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図4では、光電変換層51及び蓄積容量53からなる1つの画素50と1つのTFT52との接続関係のみを示し、その他の画素50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、放射線検出カセッテ24内に放射線検出器40を冷却する手段を配設することが好ましい。
各画素50に接続されるTFT52には、行方向と平行に延びるゲート線54と、列方向と平行に延びる信号線56とが接続される。各ゲート線54は、ライン走査駆動部58に接続され、各信号線56は、読取回路を構成するマルチプレクサ66に接続される。ゲート線54には、行方向に配列されたTFT52をオンオフ制御する制御信号Von、Voffがライン走査駆動部58から供給される。この場合、ライン走査駆動部58は、ゲート線54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60とを備える。アドレスデコーダ60には、カセッテ制御部46からアドレス信号が供給される。
また、信号線56には、列方向に配列されたTFT52を介して各画素50の蓄積容量53に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器62によって増幅される。増幅器62には、サンプルホールド回路64を介してマルチプレクサ66が接続される。マルチプレクサ66は、信号線56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68とを備える。アドレスデコーダ68には、カセッテ制御部46からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ66には、A/D変換器70が接続され、A/D変換器70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46に供給される。
なお、スイッチング素子として機能するTFT52は、CMOS(Complementary Metal−Oxside Semiconductor)イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。さらにまた、TFTで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するCCD(Charge−Coupled Device)イメージセンサに置き換えることも可能である。
図5は、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26及びコンソール28からなる放射線画像撮影システム10Aの一部構成ブロック図である。また、図6は、コンソール28及びクレードル30の構成ブロック図である。
なお、コンソール28及び放射線検出カセッテ24(24a〜24c)の構成は、図5に詳しく図示されているので、図6では、コンソール28については送受信機96のみ、放射線検出カセッテ24(24a〜24c)については電源部44(44a〜44c)、表示部49(49a〜49c)及び電源管理部86(86a〜86c)のみがそれぞれ図示されている。
コンソール28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)29が接続され、また、RIS29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)31が接続される。
撮影装置22は、撮影スイッチ72、放射線源74、送受信機76及び線源制御部78を有する。
送受信機76は、コンソール28から無線通信により撮影条件等を受信する一方、コンソール28に対して無線通信による撮影完了信号等を送信する。
線源制御部78は、撮影スイッチ72から供給される撮影開始信号及び送受信機76から供給される撮影条件に基づいて放射線源74を制御する。放射線源74は、線源制御部78からの制御に基づいて放射線Xを出力する。
放射線検出カセッテ24のカセッテ制御部46は、アドレス信号発生部80、画像メモリ82、カセッテIDメモリ84及び電源管理部86を備える。
アドレス信号発生部80は、放射線検出器40を構成するライン走査駆動部58のアドレスデコーダ60及びマルチプレクサ66のアドレスデコーダ68に対してアドレス信号を供給する。画像メモリ82は、放射線検出器40によって検出された放射線画像情報を記憶する。カセッテIDメモリ84は、放射線検出カセッテ24を特定するためのカセッテID情報を記憶する。
電源管理部86は、電源部44の充電量を検知し、検知した充電量を表示部49により表示(外部に報知)させると共に、送受信機48に出力する。また、電源管理部86は、コンソール28からのオーダリング情報(オーダ情報)に基づいて、電源部44の充電量が所定の充電量(1回分の撮影に必要な充電量、あるいは、所定の回数分の撮影に必要な充電量)に到達しているか否かを判定し、電源部44の充電量が前記所定の充電量に到達していないと判断したときには、クレードル30による充電が必要である旨の情報を表示部49に表示させると共に、該情報を送受信機48に出力する。さらに、電源管理部86は、クレードル30から電源部44に対する充電の停止と、充電停止時の電源部44の充電量とを検出し、該電源部44の充電量が前記所定の充電量に到達したと判断したときには、クレードル30による充電が完了したことを示す情報を表示部49に表示させると共に、送受信機48に出力する。
送受信機48は、コンソール28から無線通信により送信要求信号やオーダリング情報を受信する一方、コンソール28に対して、カセッテIDメモリ84に記憶されたカセッテID情報、画像メモリ82に記憶された放射線画像情報及び電源管理部86からの各種情報(電源部44の充電量に関する情報)を無線通信により送信する。
なお、放射線検出カセッテ24(24a〜24c)の送受信機48(48a〜48c)からコンソール28の送受信機96に送信される、前記電源部44(44a〜44c)の充電量に関する情報とは、電源部44の充電量、クレードル30による充電が必要である旨の情報、及び、充電済みである旨の情報に加え、該電源部44を備える放射線検出カセッテ24を特定するための前記カセッテID情報も含まれる。
コンソール28は、送受信機96、撮影条件管理部98、画像処理部100、画像メモリ101、患者情報管理部102、カセッテ情報管理部104及び給電情報管理部105を備える。
送受信機96は、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26及びクレードル30に対して、放射線画像情報を含む必要な情報を無線通信により送受信する。撮影条件管理部98は、撮影装置22による撮影に必要な撮影条件を管理する。画像処理部100は、放射線検出カセッテ24から送信された放射線画像情報に対する画像処理を行う。画像メモリ101は、前記画像処理された放射線画像情報を記憶する。患者情報管理部102は、撮影対象である患者14の患者情報を管理する。カセッテ情報管理部104は、放射線検出カセッテ24から送信されたカセッテID情報を管理する。給電情報管理部105は、オーダリング情報に含まれる患者14に対する放射線画像情報の撮影回数や、電源部44の充電量に関する情報を管理する。
また、コンソール28は、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26及びクレードル30に対して無線通信による信号の送受信を行うことができるのであれば、手術室12の外に設置してもよい。
なお、撮影条件とは、患者14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、撮影回数等の条件を挙げることができる。患者情報とは、患者14の氏名、性別、患者ID番号等、患者14を特定するための情報である。これらの撮影条件及び患者情報を含む撮影のオーダリング情報は、コンソール28で直接設定し、あるいは、RIS29を介してコンソール28に外部から供給することができる。
クレードル30は、送受信機(カセッテ報知部、情報送信部)120、制御部(充電制御部)122、充電処理部124、電源126、切替スイッチ128及び表示部(カセッテ報知部、情報表示部)35を備える。
送受信機120は、コンソール28の送受信機96から無線通信によりオーダリング情報を受信する一方、制御部122からの各電源部44a〜44cの充電量に関わる情報を無線通信により送受信機96に送信する。
制御部122は、充電処理部124及び切替スイッチ128を制御して、クレードル30の装填部37(図1参照)に装填された放射線検出カセッテ24(24a〜24c)の電源部44(44a〜44c)を充電させる。切替スイッチ128は、制御部122からの制御に基づいて、入力ポート128dと出力ポート128a〜128cとの接続を切り替える。充電処理部124は、制御部122からの制御に基づいて、図示しない外部電源に接続された電源126から供給される直流電力を、切替スイッチ128を介して、電源部44a〜44cのうち、いずれかの電源部(図6では電源部44a)に供給することにより該電源部を充電する。また、充電処理部124は、切替スイッチ128を介して接続された前記電源部の充電量を検知し、検知した前記充電量を制御部122に出力する。
前述したように、放射線検出カセッテ24a〜24c、コンソール28及びクレードル30間は無線通信が可能であるため、コンソール28の送受信機96は、各電源管理部86a〜86cから電源部44a〜44cの充電量に関する情報を受信した際に、該情報を給電情報管理部105に出力すると共に、クレードル30の送受信機120に転送する。
そのため、制御部122は、充電処理部124が検知した前記充電量と、コンソール28から転送された電源部44a〜44cの充電量に関する情報とを比較し、充電量が略一致する情報中のカセッテID情報と、充電処理部124が検知した前記充電量とを対応付け、対応付けた該カセッテID情報及び前記充電量を、充電処理部124で現在充電中の前記電源部の充電量に関わる情報として、表示部35及び送受信機120に出力する。すなわち、制御部122は、クレードル30において現在充電中の放射線検出カセッテ(のカセッテID情報)と、その放射線検出カセッテの現在の充電量とを対応付ける処理を行う。表示部35は、対応付けた情報を表示(外部に報知)し、送受信機120は、該情報をコンソール28に送信する。
ところで、患者14に対して複数回の放射線画像情報の撮影を要求するオーダリング情報が、コンソール28の送受信機96から無線通信を介して送受信機120に送信された(与えられた)場合、制御部122は、先ず、充電処理部124及び切替スイッチ128を制御して、各電源部44a〜44cの充電量がそれぞれ複数回数の撮影に必要な充電量に到達しているか否かを判定する。
この場合、各電源部44a〜44cの充電量がいずれも前記複数回数の撮影に必要な充電量に到達していない、あるいは、1回分の撮影に必要な充電量にも到達していないと制御部122が判断したときに、クレードル30は、放射線検出カセッテ24a〜24cの充電不足に起因した放射線画像情報の撮影の遅延を回避するために、該撮影に使用したい放射線検出カセッテのみ積極的且つ優先的に充電する。すなわち、クレードル30は、オーダリング情報に基づいて、各電源部44a〜44cに対する充電処理の重み付けを行い、重み付け後の各電源部44a〜44cに対して下記の充電処理を行う。
具体的に、図6において、クレードル30の制御部122は、オーダリング情報に基づいて、先ず、入力ポート128dと出力ポート128aとを接続するように切替スイッチ128を制御すると共に、1つの放射線検出カセッテ24aの電源部44aに対して、少なくとも1回分の撮影の充電量まで充電するように充電処理部124を制御する。すなわち、クレードル30は、1つの放射線検出カセッテ24aの残容量に関わらず、該1つの放射線検出カセッテ24aに対して、少なくとも1回分の撮影に必要な充電量まで充電を行なう。
電源部44aの充電中に、該電源部44aの充電量が前記1回分の撮影の充電量まで到達すると、制御部122は、入力ポート128dと出力ポート128aとの接続を、入力ポート128dと出力ポート128bとの接続、あるいは、入力ポート128dと出力ポート128cとの接続に切り替えるように切替スイッチ128を制御すると共に、他の放射線検出カセッテ24bの電源部44b又は他の放射線検出カセッテ24cの電源部44cに対して残りの撮影回数分の充電量まで充電するように充電処理部124を制御する。
この場合、制御部122は、電源部44aの充電量が1回分の撮影に必要な充電量にまで充電済みであることを示す情報を表示部35及び送受信機120に出力する。また、充電済みの放射線検出カセッテ24aを用いた1回分の撮影中に、クレードル30内では、電源部44b又は電源部44cに対する残りの回数分の撮影に必要な充電量までの充電が行なわれる。
なお、コンソール28は、電源管理部86及び/又は制御部122から電源部44の充電量に関する情報を受信した場合に、給電情報管理部105に前記情報を登録すると共に、送受信機96から表示装置26に前記情報を転送する。
表示装置26は、コンソール28から放射線画像情報を受信する受信機90と、受信した放射線画像情報の表示制御を行う表示制御部92と、表示制御部92によって処理された放射線画像情報を表示する表示部94とを備える。また、表示装置26は、コンソール28から電源部44の充電量に関する情報を受信した場合には、表示部94に前記情報を表示させる。
第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10A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(放射線検出カセッテの充電方法)について説明する。
ここでは、前述したように、オーダリング情報が患者14に対して複数回数の放射線画像情報の撮影を要求する情報であり、各電源部44a〜44cの充電量がいずれも1回分の撮影に必要な充電量にも到達していないときに、2つの放射線検出カセッテ24a、24bに対して充電を行なう場合について説明する。
放射線画像撮影システム10Aは、手術室12に設置されており、例えば、医師18による患者14の手術中において、放射線画像情報の撮影が必要となった際に使用される。そのため、撮影対象である患者14の患者情報は、撮影に先立ち、コンソール28の患者情報管理部102に予め登録しておく。また、撮影部位や撮影方法や撮影回数(撮影枚数)が予め決まっている場合には、これらの撮影条件を撮影条件管理部98や給電情報管理部105に予め登録しておく。また、全ての放射線検出カセッテ24a〜24cをクレードル30の装填部37にそれぞれ装填して充電可能な状態としておく。以上の準備作業(オーダリング情報の設定)が終了した状態において、患者14に対する手術が遂行される。
コンソール28は、オーダリング情報が設定されたときに、設定されたオーダリング情報を送受信機96、120を介してクレードル30の制御部122に送信すると共に、送受信機96、48を介して各放射線検出カセッテ24a〜24cの電源管理部86a〜86cに送信する(図5及び図6参照)。
電源管理部86a〜86cは、受信したオーダリング情報に基づいて、電源部44a〜44cの充電量をそれぞれ検知し、検知した充電量が1回分の撮影に必要な充電量にも到達していないので、放射線検出カセッテ24a〜24cが現状では撮影に使用できる状態にないものと判断する。そして、電源管理部86a〜86cは、充電が必要であることを示す情報(充電量、カセッテID情報等)を表示部49及び送受信機48にそれぞれ出力する。各表示部49は、前記情報をそれぞれ表示し、一方で、各送受信機48は、前記情報を送受信機96にそれぞれ送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した各情報を給電情報管理部105に登録すると共に、クレードル30にも転送する。
クレードル30の制御部122は、受信したオーダリング情報に基づいて、先ず、入力ポート128dと出力ポート128a〜128cとの接続を順次切り替えるように切替スイッチ128を制御すると共に、該接続が切り替わったときの電源部44a〜44cの充電量を検知するように充電処理部124を制御する。これにより、充電処理部124は、各電源部44a〜44cの充電量を検知し、検知した各充電量を制御部122に出力する。
制御部122は、各電源部44a〜44cの充電量がオーダリング情報中の複数回数の撮影に必要な充電量に到達しているか否かを判定し、検知した前記各充電量が1回分の撮影に必要な充電量にも到達していないので、各装填部37にそれぞれ装填されている全ての放射線検出カセッテ24a〜24cが現状では撮影に使用できる状態にないものと判断する。そして、制御部122は、検知した電源部44a〜44cの充電量と、コンソール28から受信した電源管理部86a〜86cからの情報とを比較して、充電量が一致する情報中のカセッテID情報と、検知した電源部44a〜44cの充電量とを対応付け、対応付けた情報を表示部35に出力すると共に、送受信機120、96を介してコンソール28にも送信する。
表示部35は、対応付けた前記情報を表示する。また、コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96から表示装置26の受信機90にも転送する。表示装置26は、転送された前記情報を表示部94に表示させる。
これにより、医師18又は放射線技師は、表示部35、49a〜49c、94の表示内容を視認することにより、クレードル30に装填されている全ての放射線検出カセッテ24a〜24cが充電不足であり、使用可能な状態にはないことを把握することができる。
次に、制御部122は、オーダリング情報と既に検知した各電源部44a〜44cの充電量とに基づいて、入力ポート128dと出力ポート128aとを接続するように切替スイッチ128を制御すると共に、1つの放射線検出カセッテ24aの残容量に関わらず、該1つの放射線検出カセッテ24aの電源部44aに対して、少なくとも1回分の撮影に必要な充電量まで充電するように充電処理部124を制御する。
これにより、充電処理部124は、電源126からの直流電力を入力ポート128d及び出力ポート128aを介して電源部44aに供給し、一方で、充電中の電源部44aの充電量を制御部122に出力する。
一方、電源管理部86aも電源部44aの充電量を検知しており、検知した充電量を示す情報を表示部49a及び送受信機48に出力する。表示部49aは、前記情報を表示し、送受信機48は、前記情報を送受信機96に送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、120を介して制御部122に転送する。
制御部122は、充電処理部124で検知した電源部44aの充電量と、制御部122から転送された前記情報とを比較し、充電量が一致する場合に、該情報中のカセッテID情報と、検知した電源部44aの充電量とを対応付け、対応付けた情報(カセッテID情報、検知した前記充電量)を表示部35及び送受信機120に出力する。表示部35は、該情報を表示し、一方で、送受信機120は、無線通信を介して送受信機96に前記情報を送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、表示装置26の受信機90に転送する。表示装置26は、転送された前記情報を表示部94に表示させる。
これにより、医師18又は放射線技師は、表示部35、49a、94の表示内容を視認することにより、クレードル30に装填されている放射線検出カセッテ24aが充電中であることを把握することができる。
次に、電源部44aの充電量が前記1回分の撮影に必要な充電量まで到達したときに、制御部122は、入力ポート128dと出力ポート128aとの接続を、入力ポート128dと出力ポート128bとの接続に切り替えるように切替スイッチ128を制御すると共に、他の放射線検出カセッテ24bの電源部44bに対して残りの回数分の撮影に必要な充電量まで充電するように充電処理部124を制御する。
一方、電源管理部86aは、クレードル30から電源部44aに対する充電の停止と、充電停止時の電源部44aの充電量とを検出し、該充電量が1回分の撮影に必要な充電量まで到達したと判断した場合には、カセッテID情報を含む、電源部44aの充電量が1回分の撮影に必要な充電量まで到達したことを示す情報を表示部49a及び送受信機48に出力する。これにより、表示部49aは、前記情報を表示し、送受信機48は、前記情報を送受信機96に送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、120を介して制御部122に転送する。
制御部122は、コンソール28から受信した前記情報中の放射線検出カセッテ24aのカセッテID情報と、充電処理部124が検知した電源部44aの充電量(1回分の撮影に必要な充電量)に基づく、電源部44aが充電済みであることを示す情報とを対応付け、対応付けた情報を表示部35及び送受信機120に出力する。これにより、表示部35は、当該情報を表示し、一方で、送受信機120は、前記情報を送受信機96に送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、表示装置26の受信機90に転送する。表示装置26は、転送された前記情報を表示部94に表示させる。
これにより、医師18又は放射線技師は、表示部35、49a、94の表示内容を視認することにより、放射線検出カセッテ24aが1回分の撮影に必要な充電量まで充電済みであることを把握することができる。
そして、手術中において放射線画像情報の1回分の撮影を行う場合、医師18又は担当する放射線技師は、充電済みの放射線検出カセッテ24aをクレードル30から引き抜き、患者14と手術台16との間の所定位置に、照射面36を撮影装置22側とした状態で放射線検出カセッテ24aを設置する(図1参照)。
次いで、撮影装置22を放射線検出カセッテ24aに対向する位置に適宜移動させた後、撮影スイッチ72を操作して撮影を行う。
この場合、医師18又は放射線技師が撮影スイッチ72を操作すると、撮影装置22の線源制御部78は、送受信機76、96を介して、コンソール28に対して撮影条件の送信を要求する。
コンソール28は、前記要求を受信し、次いで、撮影条件管理部98に登録されている当該患者14の撮影部位に係る撮影条件を、送受信機96、76を介して撮影装置22に送信する。線源制御部78は、前記撮影条件を受信すると、該撮影条件に従って放射線源74を制御して、所定の線量からなる放射線Xを患者14に照射する。
患者14を透過した放射線Xは、放射線検出カセッテ24(24a)のグリッド38によって散乱線が除去された後、放射線検出器40に照射され、放射線検出器40を構成する各画素50の光電変換層51によって電気信号に変換され、蓄積容量53に電荷として保持される(図4参照)。次いで、各蓄積容量53に保持された患者14の放射線画像情報である電荷情報は、カセッテ制御部46を構成するアドレス信号発生部80からライン走査駆動部58及びマルチプレクサ66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58のアドレスデコーダ60は、アドレス信号発生部80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54に接続されたTFT52のゲートに制御信号Vonを供給する。一方、マルチプレクサ66のアドレスデコーダ68は、アドレス信号発生部80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58によって選択されたゲート線54に接続された各画素50の蓄積容量53に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線56を介して順次読み出す。
放射線検出器40の選択されたゲート線54に接続された各画素50の蓄積容量53から読み出された放射線画像情報は、各増幅器62によって増幅された後、各サンプルホールド回路64によってサンプリングされ、マルチプレクサ66を介してA/D変換器70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46の画像メモリ82に一旦記憶される。
同様にして、ライン走査駆動部58のアドレスデコーダ60は、アドレス信号発生部80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54に接続されている各画素50の蓄積容量53に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線56を介して読み出し、マルチプレクサ66及びA/D変換器70を介してカセッテ制御部46の画像メモリ82に記憶させる。
画像メモリ82に記憶された放射線画像情報は、送受信機48を介して、無線通信によりコンソール28に送信される。
コンソール28に送信された放射線画像情報は、送受信機96によって受信され、画像処理部100において所定の画像処理が施された後、患者情報管理部102に登録されている患者14の患者情報と関連付けられた状態で画像メモリ101に記憶される。
また、画像処理の施された放射線画像情報は、送受信機96から表示装置26に送信される。受信機90によって放射線画像情報を受信した表示装置26は、表示制御部92によって表示部94を制御し、放射線画像情報を表示する。医師18は、表示部94に表示された放射線画像情報を確認しながら手術を遂行する。
以上が1回分の撮影における放射線画像撮影システム10Aの動作である。
この1回分の撮影中、電源部44bの充電量が残りの回数分の撮影に必要な充電量まで到達したときに、制御部122は、入力ポート128dと出力ポート128bとの接続を、入力ポート128dと出力ポート128cとの接続に切り替えるように切替スイッチ128を制御すると共に、他の放射線検出カセッテ24cの電源部44cを充電するように充電処理部124を制御する。
一方、電源管理部86bは、クレードル30から電源部44bに対する充電の停止と、充電停止時の電源部44bの充電量とを検出し、該充電量が残りの回数分の撮影に必要な充電量まで到達したと判断した場合には、カセッテID情報を含む、電源部44bの充電量が残りの回数分の撮影に必要な充電量まで到達したことを示す情報を表示部49b及び送受信機48に出力する。これにより、表示部49bは、前記情報を表示し、送受信機48は、前記情報を送受信機96に送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、120を介して制御部122に転送する。
制御部122は、コンソール28から受信した前記情報中の放射線検出カセッテ24bのカセッテID情報と、充電処理部124が検知した電源部44bの充電量(残りの回数分の撮影に必要な充電量)に基づく電源部44bが充電済みであることを示す情報とを対応付け、対応付けた情報を表示部35及び送受信機120に出力する。これにより、表示部35は、当該情報を表示し、一方で、送受信機120は、前記情報を送受信機96に送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、表示装置26の受信機90に転送する。表示装置26は、転送された前記情報を表示部94に表示させる。
これにより、医師18又は放射線技師は、表示部35、49b、94の表示内容を視認することにより、放射線検出カセッテ24bが残りの回数分の撮影に必要な充電量まで充電済みであることを把握することができる。
従って、医師18又は放射線技師は、1回分の撮影の完了後、該1回分の撮影に使用した放射線検出カセッテ24aをクレードル30に再度装填すると共に、充電済みの放射線検出カセッテ24bをクレードル30から引き抜いて、残りの回数分の撮影を実行することができる。
以上説明したように、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aによれば、患者14に対する複数回の放射線画像情報の撮影を要求するオーダリング情報に対して、クレードル30は、オーダリング情報に示す撮影回数に応じた充電量に到達していない、充電量が不足している全ての放射線検出カセッテ24a〜24cのうち、1つの放射線検出カセッテ24aを選択し、選択した1つの放射線検出カセッテ24aに対して、少なくとも1回分の撮影に必要な充電量に到達するまで充電を行なう。すなわち、クレードル30は、1つの放射線検出カセッテ24aの残容量に関わらず、該1つの放射線検出カセッテ24aに対して、少なくとも1回分の撮影に必要な充電量まで充電を行なう。
次に、充電後の放射線検出カセッテ24aを用いた1回分の撮影中に、クレードル30は、他の放射線検出カセッテ24bを選択し、選択した他の放射線検出カセッテ24bに対して、少なくとも残りの回数分の撮影に必要な充電量に到達するまで充電を行なう。
これにより、複数回の撮影を行う場合に、該撮影に利用したい放射線検出カセッテ24a、24bを積極的且つ優先的に充電することができるので、当初は、全ての放射線検出カセッテ24a〜24cが複数回の撮影に必要な充電量に到達していなくても、該撮影を効率よく行うことが可能となる。
また、クレードル30内では、制御部122がオーダリング情報に基づいて表示部35、送受信機120及び充電処理部124を制御することにより、充電処理部124が1つの放射線検出カセッテ24aに対する充電、及び、他の放射線検出カセッテ24b、24cに対する充電を行ない、表示部35が現在充電中の放射線検出カセッテの情報を表示し、一方で、送受信機120がコンソール28に前記情報を送信する。コンソール28は、受信した前記情報を表示装置26に転送し、表示装置26は、転送された前記情報を表示する。これにより、医師18又は放射線技師は、表示部35及び表示装置26の表示内容を視認することで、クレードル30で現在充電中の放射線検出カセッテを容易に把握することができる。
また、制御部122は、充電処理部124が1つの放射線検出カセッテ24aに対する充電、又は、他の放射線検出カセッテ24b、24cに対する充電を完了したときに、前記充電が完了した放射線検出カセッテの情報を表示部35及び送受信機120に出力する。これにより、表示部35は、充電完了後の放射線検出カセッテの情報を表示し、一方で、送受信機120は、コンソール28に前記情報を送信する。コンソール28は、受信した前記情報を表示装置26に転送し、表示装置26は、転送された前記情報を表示する。これにより、医師18又は放射線技師は、表示部35及び表示装置26の表示内容を視認することで、充電済みの放射線検出カセッテを容易に把握することができる。
さらに、制御部122は、オーダリング情報に基づいて、1つの放射線検出カセッテ24aと充電処理部124とを接続するように切替スイッチ128を制御すると共に、充電処理部124から切替スイッチ128を介して放射線検出カセッテ24aを充電するように充電処理部124を制御することにより、該1つの放射線検出カセッテ24aを選択し、一方で、1つの放射線検出カセッテ24aに対する充電が完了したときに、他の放射線検出カセッテ24b、24cと充電処理部124とを接続するように切替スイッチ128を制御すると共に、充電処理部124から切替スイッチ128を介して他の放射線検出カセッテ24b、24cを充電するように充電処理部124を制御することで、該他の放射線検出カセッテ24b、24cを選択する。これにより、1つの放射線検出カセッテ24a及び他の放射線検出カセッテ24b、24cに対する充電を確実に且つ効率よく行なうことができる。
一方、各放射線検出カセッテ24(24a〜24c)においては、電源管理部86(86a〜86c)が電源部44(44a〜44c)の充電量を検知し、検知した充電量及びカセッテID情報を含む、電源部44の充電量に関する情報を表示部49(49a〜49c)及び送受信機48に出力する。表示部49は、前記情報を表示し、送受信機48は、前記情報をコンソール28の送受信機96に送信する。
これにより、コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、120を介して制御部122に送信するので、該制御部122では、受信した前記情報中のカセッテID情報と、充電処理部124にて検知した充電量等の情報を対応付けることが可能となる。また、対応付けた情報が表示部35により表示され、さらに、クレードル30からコンソール28を介して表示装置26に転送され、表示装置26の表示部94で表示されることにより、医師18又は放射線技師は、各表示部35、49、94の表示内容を視認して、電源部44の充電量に関する情報を確実に把握することができる。
さらに、電源管理部86は、クレードル30から電源部44に対する充電の停止と、充電停止時の電源部44の充電量とを検出し、該充電量が所定の撮影回数(1回分の撮影、又は残りの撮影回数)に必要な充電量まで到達したと判断した場合には、前記所定の撮影回数に必要な充電量まで到達したことを示す情報(充電が完了したことを示す情報)を表示部49及び送受信機48に出力する。表示部49は、前記情報を表示し、送受信機48は、前記情報を送受信機96に送信する。
これにより、コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、120を介して制御部122に転送するので、制御部122では、受信した前記情報中のカセッテID情報と、充電が完了したことを示す情報とを対応付けることが可能となる。また、対応付けた情報が表示部35により表示され、さらに、クレードル30からコンソール28を介して表示装置26に転送され、表示装置26の表示部94で表示されることにより、医師18又は放射線技師は、各表示部35、49、94の表示内容を視認して、放射線検出カセッテ24が充電済みであることを容易に把握することができる。
このように、放射線検出カセッテ24の表示部49が電源部44の充電量に関する各種情報を表示すると共に、送受信機48が該各種情報をコンソール28に送信することで、下記の効果も得られる。すなわち、クレードル30がオーダリング情報に基づいて充電処理を適切に行っていても、クレードル30とコンソール28との間で無線通信を行うことができず、且つ、表示部35による表示ができない場合には、クレードル30に代わって、放射線検出カセッテ24が電源部44の充電量を検出し、表示部49が前記充電量等の各種情報を表示すると共に、送受信機48がコンソール28に前記各種情報を送信することで、コンソール28は、前記各種情報を確実に受信することができる。また、コンソール28は、表示装置26に前記各種情報を転送し、表示装置26は、該各種情報を表示するので、医師又は放射線技師は、表示装置26や表示部49の表示内容に基づいて、前記各種情報を確実に把握することができる。
また、放射線検出器40、電源部44、電源管理部86を含むカセッテ制御部46及び送受信機48は、放射線Xを透過させる材料からなるケーシング34内に収納され、表示部49は、ケーシング34の照射面36における放射線Xの非照射箇所に配置されている。そのため、表示部49は、放射線検出器40に対する放射線Xの照射(放射線画像情報の撮影)を妨げることなく、電源部44の充電量等の情報を表示することができる。
さらに、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26、コンソール28及びクレードル30間では、UWBの無線通信により信号の送受信が行われている。すなわち、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26及びコンソール28間では、該信号を送受信するためのケーブルが連結されていないため、例えば、手術室12の床面にこれらのケーブルが配設されることがなく、医師18等の作業に支障を来すおそれがない。従って、医師18は、自己の作業を効率よく行うことが可能となる。また、前記無線通信をUWBとすることで、従来の無線通信と比較して、消費電力の低減、耐フェージング性の向上及び高速通信化の向上を図ることができる。
なお、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aは、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のような構成に変更することも可能である。
クレードル30は、オーダリング情報に基づいて、撮影に必要な総電源容量を複数の放射線検出カセッテ24a〜24cが確保するように、各放射線検出カセッテ24a〜24cに対する充電量の制御を行ってもよい。
この場合、クレードル30は、複数の放射線検出カセッテ24a〜24cのうち、オーダリング情報に適合する放射線検出カセッテの中から、充電量が最大である1つの放射線検出カセッテ24aを選択し、選択した1つの放射線検出カセッテ24aに対して、オーダリング情報に基づく撮影のうち、何回分の撮影に必要な充電量を有しているかを検出する。
具体的に、クレードル30は、選択した1つの放射線検出カセッテ24aの充電量が1回分の撮影に満たないことを検出した場合に、該放射線検出カセッテ24aに対して、少なくとも1回分の撮影に必要な充電量に到達するまで充電を行ない、1つの放射線検出カセッテ24aに対する充電の完了後、該1つの放射線検出カセッテ24aを用いた前記1回分の撮影中に、オーダリング情報に適合する残りの放射線検出カセッテ24b、24cの中から、次に充電量が多い他の放射線検出カセッテを選択し、選択した他の放射線検出カセッテに対して、少なくとも残りの回数分の撮影に必要な充電量に到達するように充電を行なう。
その際、クレードル30は、前記次に充電量が多い他の放射線検出カセッテの充電中、充電が完了していないにも関わらず当該他の放射線検出カセッテが撮影に供される場合に、さらに、少なくとも残りの回数分の撮影に必要な充電量に到達するように、オーダリング情報に適合する、1つの放射線検出カセッテ24aを含めた残りの放射線検出カセッテの中から、他の放射線検出カセッテの次に充電量が多い放射線検出カセッテを選択し、選択した次に充電量が多い放射線検出カセッテに対して、充電を行うことが望ましい。
このような構成に変更しても、上述した効果を得ることが可能である。
なお、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aでは、一例として、1台のクレードル30に複数の放射線検出カセッテ24a〜24cを装填して充電する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図7に示すように、表示部35a〜35cをそれぞれ備えた複数のクレードル30a〜30cと、コンソール28との間で無線通信による信号の送受信を可能とし、さらに、各クレードル30a〜30cに放射線検出カセッテ24a〜24cをそれぞれ装填して充電可能としてもよい。
この場合、各クレードル30a〜30c内に切替スイッチ128(図6参照)は存在せず、各クレードル30a〜30cの充電処理部124は、電源部44a〜44cに対して直接接続されている。そのため、各クレードル30a〜30cのうち、1つのクレードル30aの充電処理部124は、オーダリング情報に基づいて、該1つのクレードル30aに装填された1つの放射線検出カセッテ24aを充電し、1つのクレードル30aの制御部122は、1つの放射線検出カセッテ24aの充電が完了したときに、コンソール28に前記充電の完了を通知し、他のクレードル30b、30cの制御部122は、オーダリング情報及びコンソール28から転送される前記充電の完了の通知に基づいて、該他のクレードル30b、30cに装填された他の放射線検出カセッテ24b、24cを充電するように他のクレードル30b、30cの充電処理部124を制御する。
従って、それぞれのクレードル30a〜30cでは、1つの放射線検出カセッテ24a〜24cのみ装填されて充電処理が行われるが、コンソール28側でクレードルを選択するように調整することで、上述した各効果が容易に得られる。
また、上述した説明では、1つの放射線検出カセッテに対して少なくとも1回の撮影に必要な充電量まで充電し、次に、他の放射線検出カセッテに対して少なくとも残りの回数の撮影に必要な充電量まで充電する場合について説明したが、オーダリング情報に示される撮影回数を確実に撮影できるのであれば、1つの放射線検出カセッテに対する充電量や、他の放射線検出カセッテに対する充電量は、適宜設定してもよい。
また、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aでは、医師18又は放射線技師の撮影スイッチ72の操作に起因して放射線画像情報の撮影が行われるが、医師18又は前記放射線技師によるコンソール28の操作に起因して放射線画像情報の撮影が行われるようにしてもよい。
なお、放射線検出カセッテ24は、手術室12等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、放射線検出カセッテ24を防水性、密閉性を有する構造とし、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの放射線検出カセッテ24を繰り返し続けて使用することができる。
また、放射線検出カセッテ24は、手術室12で使用される場合に限られるものではなく、例えば、検診や病院内での回診にも適用することができる。
さらに、放射線検出カセッテ24と外部機器との間での無線通信を、通常の電波による通信に代えて、赤外線等を用いた光無線通信や、ケーブルを用いた有線通信としても、上述した充電方法による効果が容易に得られることは勿論である。
また、図8に示すように放射線検出カセッテ24を構成すると、一層好適である。
すなわち、放射線検出カセッテ24には、ケーシング34の照射面36側に、撮影領域及び撮影位置の基準となるガイド線140が形成される。このガイド線140を用いて、放射線検出カセッテ24に対する患者14の位置決めを行い、また、放射線Xの照射範囲を設定することにより、放射線画像情報を適切な撮影領域に記録することができる。
また、表示部49には、前述した電源部44の充電量以外にも、放射線検出カセッテ24に記録される患者14のID情報、放射線検出カセッテ24の使用回数、累積曝射線量、放射線画像情報の撮影条件、患者14の放射線検出カセッテ24に対するポジショニング画像等を表示させる。この場合、放射線技師は、例えば、表示部49に表示されたID情報に従って患者14を確認すると共に、当該放射線検出カセッテ24が使用可能な状態にあることを事前に確認し、表示されたポジショニング画像に基づいて患者14の所望の撮影部位を放射線検出カセッテ24に位置決めして、最適な放射線画像情報の撮影を行うことができる。
また、放射線検出カセッテ24に取手部142を形成することにより、当該放射線検出カセッテ24の取扱い、持ち運びが容易になる。
さらに、放射線検出カセッテ24の側部には、USB(Universal Serial Bus)端子146と、メモリカード148を装填するためのカードスロット149とを配設すると好適である。
USB端子146又はカードスロット149は、放射線検出カセッテ24がコンソール28等の外部機器との間で無線通信による情報の送受信を行うことができないときに利用することができる。すなわち、USB端子146にケーブルを接続することにより、外部機器との間で有線通信による情報の送受信を行うことができる。また、カードスロット149にメモリカード148を装填し、このメモリカード148に必要な情報を記録した後、メモリカード148を取り出して外部機器に装填することにより、情報の送受信を行うことができる。
また、クレードル30は、手術室12に限らず、病院内の必要な箇所に配置してもよい。この場合、クレードル30は、電源部44の充電だけでなく、クレードル30の無線通信機能を用いて、RIS29、HIS31、コンソール28等の外部機器との間で必要な情報の送受信を行うようにしてもよい。送受信する情報には、クレードル30に装填された放射線検出カセッテ24に記録された放射線画像情報を含めることができる。
また、クレードル30の表示部35に、装填された放射線検出カセッテ24の充電量に限らず、当該放射線検出カセッテ24から取得した放射線画像情報を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。
さらに、複数のクレードル30、30a〜30cをネットワークに接続し、各クレードル30、30a〜30cに装填されている放射線検出カセッテ24の充電量をネットワークを介して収集し、使用可能な充電量にある放射線検出カセッテ24の所在を確認できるように構成することもできる。
さらにまた、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aでは、例えば、放射線検出カセッテ24に収納される放射線検出器40は、入射した放射線Xの線量を光電変換層51によって直接電気信号に変換する直接変換方式の放射線検出器であるが、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間接変換方式の放射線検出器を用いてもよい(特許第3494683号公報参照)。
また、光読出方式の放射線検出器を利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光読出方式の放射線検出器では、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、放射線検出器に読取光を照射し、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、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、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)。
次に、第2実施形態に係る放射線画像撮影システム10Bについて、図9〜図13Cを参照しながら説明する。なお、放射線画像撮影システム10Bにおいて、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10A(図1〜図8参照)と同じ構成要素については、同一の参照符号を用いると共にその詳細な説明を省略し、以下同様とする。
第2実施形態に係る放射線画像撮影システム10Bは、給電装置(無線給電装置)150が放射線検出カセッテ24(24a〜24c)に対して無線(非接触)により充電を行なう点で、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aとは異なる。
すなわち、図9に示すように、撮影装置22、放射線検出カセッテ24、表示装置26、コンソール28及び給電装置150間は、UWBを用いた無線通信による信号の送受信が行われ、給電装置150は、天井から延びた自在アーム152に連結され、放射線検出カセッテ24の配置に応じた所望の位置に移動可能である。給電装置150は、電気エネルギを磁場Mに変換し、変換した磁場Mによる給電可能エリア(図9中、Mで示した範囲)にある放射線検出カセッテ24に対して充電可能である。
図10は、図9の放射線検出カセッテ24の斜視図であり、該放射線検出カセッテ24の電源部44は、前記給電可能エリア内にあるときに磁場Mを電気エネルギに再変換するエネルギ変換部(第2エネルギ変換部)154を有する。この場合、図11の平面図に示すように、表示部49は、ケーシング34の照射面36における放射線Xの非照射箇所であって、且つ、エネルギ変換部154に重畳しない箇所に配置される。
図12は、放射線検出カセッテ24、コンソール28及び給電装置150を含む放射線画像撮影システム10Bの一部構成ブロック図である。なお、放射線画像撮影システム10Bにおいて、撮影装置22及び表示装置26等の構成は、放射線画像撮影システム10A(図1〜図8参照)の場合と同様であるので、図12では、撮影装置22及び表示装置26等の図示を省略している。
給電装置25は、電源160、送受信機(カセッテ報知部、情報送信部)162、LC共振器(第1エネルギ変換部、充電処理部)164、表示部(カセッテ報知部、情報表示部)165及び給電制御部(充電制御部)166を有する。
送受信機162は、コンソール28の送受信機96から無線通信によりオーダリング情報及び後述する放射線検出カセッテ24の給電エリア検出信号を受信する一方、給電制御部166からの情報を無線通信により送受信機96に送信する。
給電制御部166は、受信したオーダリング情報及び給電エリア検出信号に基づいてLC共振器164を制御し、図示しない外部電源に接続された電源160から供給される直流電力をLC共振器164に供給して、該直流電力(電気エネルギ)を磁場Mに変換させる。磁場Mの給電可能エリア内にある電源部44のエネルギ変換部154が磁場Mを電気エネルギに再変換することにより、該電源部44を有し且つ前記給電エリア検出信号を出力した放射線検出カセッテ24に対する充電が行なわれる。
この場合、この放射線検出カセッテ24の電源管理部86は、電源部44の充電量を検知して、検知した充電量及びカセッテID情報を含む電源部44の充電量に関する情報を送受信機48からコンソール28に送信し、コンソール28は、この情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機162に転送する。給電制御部166は、送受信機162を介して前記情報を受信することにより、現在充電している放射線検出カセッテ24及びその充電量を把握することができる。
また、給電制御部166は、送受信機162を介して受信した前記情報(カセッテID情報及び充電量)等を表示部165に表示させる。
さらに、給電制御部166は、送受信機162を介して受信した前記情報より、電源部44の充電量が所定の充電量(1回分の撮影に必要な充電量、あるいは、所定の回数分の撮影に必要な充電量)に到達したと判断した場合には、充電が完了したと判定し、LC共振器164に対する電気エネルギの供給を停止又は低減すると共に、充電が完了したことを示す情報を表示部165及び送受信機162に出力する。表示部165は、前記情報を表示し、一方で、送受信機162は、該情報を送受信機96に送信する。
なお、給電制御部166は、給電装置移動制御部153を制御して自在アーム152を動かすことにより、該給電装置150を所望の位置に移動させることも可能である。これにより、磁場Mの給電可能エリアを変更して、該給電可能エリアに指向性を持たせることができる。
一方、放射線検出カセッテ24の電源部44は、LC共振器168及び電源170を備えたエネルギ変換部154、バッテリ172、検出用LC共振器174及びエネルギ検出部176を有する。また、電源管理部86は、運転管理部180及びデータ管理部182を有する。
LC共振器168は、給電装置150のLC共振器164からの磁場Mを電気エネルギに再変換する。すなわち、第2実施形態では、コイル及びコンデンサを有するLC共振回路で構成されたLC共振器164からLC共振器168への磁場Mの共鳴を利用した公知の電力送信技術を用いて無線給電を行う。電源170は、再変換された電気エネルギを所望の電力としてバッテリ172に供給(充電)する。また、電源170は、放射線検出カセッテ24に対する充電の完了後、バッテリ172に充電された電力を放射線検出器40、カセッテ制御部46及び送受信機48に供給する。検出用LC共振器174は、磁場Mが比較的に低い場合に、該磁場Mを電気エネルギに再変換する。エネルギ検出部176は、検出用LC共振器174が前記電気エネルギを検出したときに、放射線検出カセッテ24(の電源部44)が前記給電可能エリア内にあることを検出し、検出結果を給電エリア検出信号として電源管理部86に出力する。
一方、電源管理部86の運転管理部180は、電源部44の駆動制御を行うことにより放射線検出カセッテ24の駆動を制御する。この場合、運転管理部180が電源部44のバッテリ172の充電量を管理(検知)する。また、データ管理部182は、放射線検出カセッテ24の給電に対応する給電装置150を特定するためのID情報及びエネルギ検出部176からの給電エリア検出信号等を管理する。従って、電源管理部86は、データ管理部182にて管理している給電エリア検出信号と、運転管理部108で管理しているバッテリ172の充電量を含む、電源部44(バッテリ172)の充電量に関する情報とを、送受信機48を介してコンソール28に送信する。
第2実施形態に係る放射線画像撮影システム10B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(放射線検出カセッテの充電方法)について説明する。
ここでも、オーダリング情報が患者14に対して複数回数の放射線画像情報の撮影を要求する情報であり、各電源部44a〜44cの充電量がいずれも1回分の撮影に必要な充電量にも到達していないときに、2つの放射線検出カセッテ24a、24bに対して充電を行なう場合について説明する。
送受信機96、162を介して給電制御部166にオーダリング情報が送信されると共に、送受信機96、48を介して各放射線検出カセッテ24a〜24cの電源管理部86にオーダリング情報が送信されたときに、各電源管理部86は、受信したオーダリング情報に基づいて、バッテリ172の充電量をそれぞれ検知し、検知した充電量が1回分の撮影に必要な充電量にも到達していないので、放射線検出カセッテ24a〜24cが現状では撮影に使用できる状態にないものと判断する。そして、電源管理部86は、充電が必要であることを示す情報(充電量、カセッテID情報等)を表示部49及び送受信機48にそれぞれ出力する。各表示部49は、前記情報をそれぞれ表示し、一方で、各送受信機48は、前記情報を送受信機96にそれぞれ送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した各情報を給電情報管理部105に登録すると共に、給電装置150にも転送する。
給電装置150の給電制御部166は、オーダリング情報及び送受信機162を介して受信した前記各情報に基づいて、先ず、給電装置移動制御部153を制御して自在アーム152を動かすことにより該給電装置150を移動させると共に、低い電気エネルギをLC共振器164に供給して、比較的弱い磁場Mによる給電可能エリアを形成させる。すなわち、比較的弱い磁場Mによる給電可能エリアを発生させながら給電装置150を移動させることで、前記給電可能エリアに指向性を持たせることができる。
この場合、前記給電可能エリア内にある電源部44の検出用LC共振器174は、磁場Mを低い電気エネルギに再変換し、エネルギ検出部176は、再変換された前記電気エネルギより、電源部44を有する放射線検出カセッテ24aが前記給電可能エリアにあると検出し、検出結果を給電エリア検出信号として電源管理部86に出力する。電源管理部86のデータ管理部182は、前記給電エリア検出信号及びカセッテID情報を含む情報を送受信機48を介してコンソール28に送信し、コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、162を介して給電制御部166に転送する。
給電制御部166は、受信した前記情報より前記給電可能エリアに放射線検出カセッテ24aの電源部44aがあることを把握し、給電装置移動制御部153に対する制御を停止すると共に、LC共振器164に供給する電気エネルギを低いエネルギから高いエネルギに変更する。これにより、前記給電可能エリアが固定されると共に、LC共振器164からエネルギ変換部154(154a)のLC共振器168に向けて強い磁場Mが供給され、この結果、LC共振器168は、強い磁場Mを高い電気エネルギに再変換し、電源170を介してバッテリ172に供給する(図13A参照)。
給電装置150から放射線検出カセッテ24aへの充電中、運転管理部180は、バッテリ172の充電量を検出し、検出したバッテリ172の充電量及びカセッテID情報を含む、電源部44(44a)の充電量に関する情報を送受信機48を介してコンソール28に送信する。コンソール28は、送受信機96が受信した前記情報を給電情報管理部105に登録すると共に、送受信機96、162を介して給電制御部166に転送する。給電制御部166は、コンソール28から受信した前記情報より、放射線検出カセッテ24aのバッテリ172の充電量を把握することができる。
そして、給電制御部166は、コンソール28から受信した前記情報に含まれるバッテリ172の充電量が放射線検出カセッテ24aの1回分の撮影に必要な充電量まで到達したと判断したときに、LC共振器164に供給する電気エネルギを高いエネルギから低いエネルギに変更して、磁場Mを充電用の強い磁場から弱い磁場に変更させると共に、給電装置移動制御部153を制御して自在アーム152を動かすことにより該給電装置150を移動させて、放射線検出カセッテ24bに対する充電処理に入る。すなわち、充電済みの放射線検出カセッテ24aを用いた患者14に対する1回分の放射線画像情報の撮影中に、放射線検出カセッテ24bに対する充電処理を行う(図13B参照)。
なお、放射線検出カセッテ24bに対する充電処理の流れは、上述した放射線検出カセッテ24aに対する充電処理と略同様の処理であり、単に、充電すべき充電量(放射線検出カセッテ24bの場合は残りの回数分の撮影に必要な充電量)が異なるだけであるので、その詳細な説明については省略する。
また、磁場Mが充電用の強い磁場から弱い磁場に変更されたことにより、LC共振器168による磁場Mから電気エネルギへの再変換ができなくなった場合に、電源管理部86は、バッテリ172の充電量が所定の撮影回数に必要な充電量(1回分又は残りの回数分の撮影に必要な充電量)まで到達して、バッテリ172に対する充電が完了したと判断し、カセッテID情報を含む、バッテリ172の充電量が所定の撮影回数に必要な充電量にまで到達したことを示す情報を表示部49及び送受信機48に出力してもよい。
このように、第2実施形態では、無線通信を介して放射線検出カセッテ24a〜24c、コンソール28及び給電装置150がバッテリ172の充電量に関する情報をそれぞれ持つことができるので、第1実施形態の場合と同様に、該情報を表示部49、94、165に表示することが可能となる。
以上説明したように、第2実施形態に係る放射線画像撮影システム10Bによれば、給電装置150から無線(磁場M)を介して各放射線検出カセッテ24a〜24cを充電可能であるため、該放射線検出カセッテ24a〜24cだけでなくシステム全体の取り扱い性を向上させることができる。
また、磁場Mの給電可能エリアは、1つの放射線検出カセッテ24aに対する充電時には、該1つの放射線検出カセッテ24aに対して指向性を有し、一方で、他の放射線検出カセッテ24bに対する充電時には、該他の放射線検出カセッテ24bに対して指向性を有するので、各放射線検出カセッテ24a、24bに対する充電を正確に行なうことができる。
さらに、LC共振器164において電気エネルギを磁場Mに変換し、LC共振器168は、給電可能エリア内にあるときのみ、磁場Mを電気エネルギに再変換するので、バッテリ172に対する充電処理を確実且つ精度よく行うことができる。
さらにまた、給電制御部166からの制御に基づいて、給電装置移動制御部153が自在アーム152を動かして給電装置150を移動させるので、磁場Mの給電可能エリアを容易に変更することができる。
なお、第2実施形態に係る放射線画像撮影システム10Bは、上述した説明に限定されることはなく、図13Cに示すように、放射線検出カセッテ24cに対して充電処理を行ってもよい。
次に、第3実施形態に係る放射線画像撮影システム10Cについて、図14を参照しながら説明する。
第3実施形態に係る放射線画像撮影システム10Cは、給電装置150が送信機190を有し、一方で、電源部44が受信機192を有する点で、第2実施形態に係る放射線画像撮影システム10B(図9〜図13C参照)とは異なる。
すなわち、第2実施形態では、比較的に弱い磁場Mを検出用LC共振器174が検出していたが、図14では、送信機190が指向性アンテナを有し、受信機192が送信機190からの電波(無線)を介して該送信機190と接続することにより、受電可否検出部194は、給電可能エリア内に電源部44があることを検出することができる。
以上説明したように、第3実施形態に係る放射線画像撮影システム10Cによれば、指向性アンテナを有する送信機190及び受信機192を用いて電源部44が給電可能エリア内にあるか否かを検出するので、該検出をより正確に行うことが可能となる。
また、第2実施形態と比較して、磁場Mの強度(LC共振器164に供給する電気エネルギ)を変更することが不要となるので、給電制御部166のLC共振器164に対する制御を簡単化することができる。
次に、第4実施形態に係る放射線画像撮影システム10Dについて、図15を参照しながら説明する。
第4実施形態に係る放射線画像撮影システム10Dは、LC共振器164、168に代えて、送信機190及び受信機192を用いて充電を行なう点で、第3実施形態に係る放射線画像撮影システム10C(図14参照)とは異なる。
ここで、送信機190から微弱電波(低い電気エネルギに応じた電波)が受信機192に向けて送信されている場合に、切替スイッチ199は、受信機192と受電可否検出部194とを接続し、受電可否検出部194は、受信機192が前記微弱電波を検出して低い電気エネルギを出力したときに、給電可能エリア(送信機190の通信範囲)内に電源部44があることを検出する。一方、送信機190から強い電波(高い電気エネルギに応じた電波)が受信機192に向けて送信されている場合に、切替スイッチ199は、受信機192と電源170とを接続し、電源170は、受信機192が前記強い電波を受信して高い電気エネルギを出力したときに、該電気エネルギをバッテリ172に供給(充電)する。
以上説明したように、第4実施形態に係る放射線画像撮影システム10Dにおいても、指向性アンテナを有する送信機190及び受信機192を用いて充電を行なうので、充電作業を正確に行うことができる。
次に、第5実施形態に係る放射線画像撮影システム10Eについて、図16及び図17を参照しながら説明する。
第5実施形態に係る放射線画像撮影システム10Eは、表示部202を備えた給電装置200からケーブル204を介して放射線検出カセッテ24a〜24cを充電する点で、第1〜第4実施形態に係る放射線画像撮影システム10A〜10D(図1〜図15参照)とは異なる。
この場合、放射線検出カセッテ24a〜24cに設けられた端子208a〜208cにケーブル204のコネクタ206を差し込むことにより充電が開始され、充電が完了すると、その旨の情報が表示部202に表示される。従って、医師18又は放射線技師は、表示部202の表示内容を視認して、コネクタ206を引き抜くことで、充電済みの放射線検出カセッテを用いて患者14に対する放射線画像情報の撮影を行うことができる。
以上説明したように、第5実施形態に係る放射線画像撮影システム10Eにおいては、給電装置200と放射線検出カセッテ24a〜24cとをケーブル204で接続するときの作業は、医師18又は放射線技師が行わなければならないが、この実施形態においても、充電処理に関わる上述した各効果が得られる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。