JP5623890B2 - Radiation control device and radiographic imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、放射線制御装置および放射線画像撮影システムに係り、特に、放射線画像の動画撮影を行う際の放射線に関する制御を行う放射線制御装置および放射線画像撮影システムに関する。 The present invention relates to a radiation control apparatus and a radiation image capturing system, and more particularly, to a radiation control apparatus and a radiation image capturing system that perform control related to radiation when capturing a moving image of a radiation image.
先端に様々な器具を取り付けたカテーテルを患者の体内に挿入して、患者の体内の状態をモニターに表示される放射線画像によりリアルタイムで観察しながら、カテーテルの先端を病変部にまで到達させ、カテーテルを体外で操作することにより治療を行うIVR(Interventional Radiology)が急速に普及している。 A catheter with various devices attached to the tip is inserted into the patient's body, and the state of the patient's body is observed in real time with a radiographic image displayed on the monitor, while the tip of the catheter reaches the lesion, and the catheter IVR (Interventional Radiology), which treats patients by operating them outside the body, is rapidly spreading.
ところで、IVRを行う際には、術者がモニターに表示される放射線画像を観察しながら治療を行うため、治療時間が長時間化するほど患者に対する放射線の被曝線量が多くなってしまう、という問題がある。 By the way, when performing IVR, since the surgeon performs treatment while observing the radiation image displayed on the monitor, the radiation dose to the patient increases as the treatment time becomes longer. There is.
そこで、この問題を解決するために適用できる技術として、特許文献1には、被検体に対してX線を照射するX線発生手段と、このX線発生手段によって照射され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、このX線検出手段によって検出されたX線に基づいて前記被検体に対するX線画像データを生成する画像データ生成手段と、生成された前記X線画像データを表示する表示手段と、前記X線発生手段から放射されたX線の放射線量を検出する線量検出手段と、この線量検出手段によって検出された前記放射線量に基づいて前記被検体における照射線量を算出する照射線量算出手段と、この照射線量算出手段によって算出された前記照射線量と予め設定された許容照射線量との比較を行う照射線量比較手段と、この照射線量比較手段によって得られた比較結果に基づいて前記X線発生手段によるX線の放射線量を制御する線量制御手段と、を備えたことを特徴とするX線診断装置が開示されている。 Therefore, as a technique that can be applied to solve this problem, Patent Document 1 discloses an X-ray generation unit that irradiates a subject with X-rays, and an X-ray generation unit that irradiates the subject and transmits the subject. X-ray detection means for detecting X-rays, image data generation means for generating X-ray image data for the subject based on the X-rays detected by the X-ray detection means, and the generated X-ray image data Display means for displaying, dose detection means for detecting the radiation dose of X-rays emitted from the X-ray generation means, and the irradiation dose on the subject based on the radiation dose detected by the dose detection means An irradiation dose calculating means for calculating, an irradiation dose comparing means for comparing the irradiation dose calculated by the irradiation dose calculating means with a preset allowable irradiation dose, and the irradiation dose ratio X-ray diagnostic apparatus is disclosed which is characterized in that and a dose control means for controlling the radiation dose of X-rays by the X-ray generating means on the basis of the comparison result obtained by the means.
また、特許文献2には、被写体を放射線により撮影して該被写体の画像情報を取得する撮影手段と、上記撮影手段により得られた画像情報の発生源の種類、上記被写体の属性、および上記被写体の撮影部位の情報を設定する設定手段と、上記設定手段により設定された情報に基づいて、上記放射線の絞り量を決定する絞り量決定手段と、上記絞り量決定手段により決定された絞り量に基づいて、上記放射線の絞りを制御する絞り制御手段と、を備えることを特徴とする撮影装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses an imaging unit that captures an image of a subject with radiation and acquires image information of the subject, a type of a source of image information obtained by the imaging unit, an attribute of the subject, and the subject. A setting means for setting information on the imaging region, an aperture amount determining means for determining the amount of radiation aperture based on the information set by the setting means, and an aperture amount determined by the aperture amount determining means. On the basis of this, an imaging apparatus comprising an aperture control means for controlling the aperture of the radiation is disclosed.
また、特許文献3には、被検体にX線を間歇的に照射するX線発生器と、被検体を透過したX線の入射線量に応じた画像データを取得するX線検出器とを備えるX線透視撮影装置であって、被検体へのX線の照射線量を制御して、前記照射線量が通常線量になる照射と、前記照射線量が通常線量よりも低線量になる照射とを組み合わせた照射パターンが繰り返されるようにする線量制御手段を備えたことを特徴とするX線透視撮影装置が開示されている。 Patent Document 3 includes an X-ray generator that intermittently irradiates a subject with X-rays, and an X-ray detector that acquires image data corresponding to the incident dose of X-rays that have passed through the subject. An X-ray fluoroscopic apparatus, which controls the irradiation dose of X-rays to a subject and combines irradiation with the irradiation dose becoming a normal dose and irradiation with the irradiation dose being a lower dose than the normal dose There has been disclosed an X-ray fluoroscopic apparatus characterized by comprising dose control means for allowing repeated irradiation patterns.
さらに、特許文献4には、対象物に照射したX線の累積被曝量を推定する推定手段と、許容される最大被曝量と、前記累積被曝量と、の差分により許容残被曝量を算出する許容残被曝量算出手段と、予め定められたX線照射予定時間と、前記対象物に照射したX線の実照射時間との差分によりX線照射許容時間を算出するX線照射許容時間算出手段と、前記許容残被曝量と、前記X線照射許容時間と、に基づきX線照射の基準となる単位時間あたりのX線照射基準量を算出するX線照射基準量算出手段と、前記X線照射基準量に基づき、前記X線照射許容時間内の単位時間あたりのX線照射量を設定し、前記対象物に対するX線照射を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするX線撮影装置が開示されている。 Further, in Patent Document 4, an allowable residual exposure is calculated based on a difference between an estimation unit that estimates the cumulative exposure dose of X-rays irradiated to an object, an allowable maximum exposure dose, and the cumulative exposure dose. Allowable residual exposure amount calculating means, X-ray irradiation allowable time calculating means for calculating an X-ray irradiation allowable time based on a difference between a predetermined X-ray irradiation scheduled time and an actual irradiation time of X-rays irradiated to the object. X-ray irradiation reference amount calculating means for calculating an X-ray irradiation reference amount per unit time that is a reference for X-ray irradiation based on the allowable residual exposure amount and the X-ray irradiation allowable time, and the X-ray X-ray imaging comprising: a control unit that sets an X-ray irradiation amount per unit time within the allowable X-ray irradiation time based on an irradiation reference amount and controls X-ray irradiation on the object. An apparatus is disclosed.
しかしながら、上記特許文献1〜特許文献4に開示されている技術では、患者に対する被曝量を低減させることはできるものの、関心領域についても放射線量を低減させてしまうので、関心領域の放射線画像の画質を低下させてしまう、という問題点があった。 However, although the techniques disclosed in Patent Literature 1 to Patent Literature 4 can reduce the exposure dose to the patient, the radiation dose is also reduced for the region of interest. There was a problem of lowering.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、関心領域における放射線画像の画質の低下を防止しつつ、被検者に対する被曝量を抑制することのできる放射線制御装置および放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a radiation control device and a radiographic imaging capable of suppressing an exposure dose to a subject while preventing a deterioration in image quality of a radiographic image in a region of interest. The purpose is to provide a system.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の放射線制御装置は、放射線画像の動画撮影のために放射線源から被検者に照射される放射線の施術を開始した時点からの累積被曝量を算出する算出手段と、前記放射線源による放射線の関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加える制限手段と、前記算出手段によって算出された累積被曝量が予め定められた被曝量に達するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記累積被曝量が予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、前記制限を加えるように前記制限手段を制御する制御手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, the radiation control apparatus according to claim 1 is configured to calculate a cumulative exposure dose from a point of time when radiation treatment applied to a subject from a radiation source for moving image radiography is started. A calculating means for calculating, a limiting means for limiting the exposure dose to the radiation field excluding the region of interest of radiation from the radiation source, and whether the cumulative exposure dose calculated by the calculation means reaches a predetermined exposure dose Determining means for determining whether or not, and a control means for controlling the limiting means so as to apply the restriction when the determining means determines that the cumulative exposure amount reaches a predetermined exposure amount. I have.
請求項1記載の放射線制御装置によれば、算出手段により、放射線画像の動画撮影のために放射線源から被検者に照射される放射線の施術を開始した時点からの累積被曝量が算出される一方、制限手段により、前記放射線源による放射線の関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限が加えられる。 According to the radiation control apparatus according to claim 1, the cumulative exposure dose from the time when the radiation treatment to be applied to the subject from the radiation source is started for calculating a radiographic image by the calculation means. On the other hand, the limiting means limits the exposure amount to the irradiation field excluding the region of interest of the radiation by the radiation source.
ここで、本発明では、判定手段により、前記算出手段によって算出された累積被曝量が予め定められた被曝量に達するか否かが判定され、制御手段により、前記判定手段によって前記累積被曝量が予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、前記制限を加えるように前記制限手段が制御される。 Here, in the present invention, it is determined whether or not the cumulative exposure calculated by the calculation means reaches a predetermined exposure dose by the determination means, and the control means determines the cumulative exposure dose by the determination means. When it is determined that the predetermined exposure dose is reached, the limiting means is controlled to add the limit.
このように、請求項1に記載の放射線制御装置によれば、放射線画像の動画撮影のために放射線源から被検者に照射される放射線の施術を開始した時点からの累積被曝量が予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、前記放射線源による放射線の関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加えるように制御しているので、関心領域における放射線画像の画質の低下を防止しつつ、被検者に対する被曝量を抑制することができる。 As described above, according to the radiation control apparatus of the first aspect, the cumulative exposure dose from the time when the radiation treatment applied to the subject from the radiation source is started in advance for capturing a radiographic image. When it is determined that the exposure dose has been reached, control is performed so as to limit the exposure dose to the irradiation field excluding the region of interest of radiation from the radiation source, so that the image quality of the radiation image in the region of interest is degraded. It is possible to suppress the exposure dose to the subject while preventing this.
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記算出手段が、前記累積被曝量として前記施術を開始した時点から前記動画撮影が終了する時点までの前記照射野に対する累積被曝量を算出してもよい。これにより、関心領域を除く照射野における動画撮影が終了する時点までの累積被曝量を予め定められた被曝量以下とすることができる。 In the present invention, as in the invention described in claim 2, the cumulative exposure dose to the irradiation field from the time when the calculation means starts the treatment as the cumulative exposure dose to the time when the moving image shooting ends. May be calculated. Thereby, the cumulative exposure amount up to the time point when the moving image shooting in the irradiation field excluding the region of interest is completed can be made equal to or less than the predetermined exposure amount.
また、本発明は、請求項3に記載の発明のように、前記制限手段が、前記放射線源と前記被検者との間に設けられ、当該放射線源から射出された放射線の一部を通過させ、かつ面積が変更可能に構成された開口領域を有する絞り部を備え、前記制御手段が、前記絞り部の開口領域の面積を変更することにより前記制限を加えるように当該絞り部を制御してもよい。これにより、関心領域を除く照射野の領域を可変とすることができる結果、より利便性を向上させることができる。 Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 3, the restriction means is provided between the radiation source and the subject, and passes a part of radiation emitted from the radiation source. And the control unit controls the throttle unit to apply the restriction by changing the area of the aperture region of the throttle unit. May be. Thereby, as a result of making the region of the irradiation field excluding the region of interest variable, the convenience can be further improved.
特に、請求項3に記載の発明は、請求項4に記載の発明のように、前記絞り部が、前記開口領域の周縁部から離れるに従って放射線の透過線量が少なくなるように構成されていてもよい。これにより、関心領域を除く照射野における放射線画像も観察することができる。 In particular, the invention described in claim 3 is configured such that, as in the invention described in claim 4, the diaphragm portion is configured such that the transmitted dose of radiation decreases with increasing distance from the peripheral portion of the opening region. Good. Thereby, the radiographic image in the irradiation field excluding the region of interest can also be observed.
また、本発明は、請求項5に記載の発明のように、前記算出手段が、前記照射野における予め定められた単位面積とされた区分領域毎に前記累積被曝量を算出してもよい。これにより、照射野の全域について纏めて累積被曝量を算出する場合に比較して、よりきめ細かく、被検者に対する被曝量に制限を加えることができる。 Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 5, the calculation means may calculate the cumulative exposure dose for each of the divided areas defined as a predetermined unit area in the irradiation field. Thereby, it is possible to limit the exposure dose to the subject more finely than in the case where the cumulative exposure dose is calculated for the entire irradiation field.
また、本発明は、請求項6に記載の発明のように、前記制御手段が、時間の経過に従って変化する関心領域に追随して前記制御を行ってもよい。これにより、より利便性を向上させることができる。 Further, in the present invention, as in the invention described in claim 6, the control means may perform the control by following a region of interest that changes with the passage of time. Thereby, the convenience can be improved more.
特に、請求項6に記載の発明は、請求項7に記載の発明のように、前記被検者の内部に挿入された医療器具の予め定められた部位の位置を特定する特定手段をさらに備え、前記制御手段が、前記特定手段によって特定された位置を前記関心領域として前記制御を行ってもよい。これにより、関心領域を予め設定しておく必要がなくなり、より利便性を向上させることができる。 In particular, the invention described in claim 6 further includes specifying means for specifying the position of a predetermined part of the medical instrument inserted into the subject as in the invention described in claim 7. The control unit may perform the control using the position specified by the specifying unit as the region of interest. Thereby, it is not necessary to set the region of interest in advance, and the convenience can be further improved.
さらに、請求項7に記載の発明は、請求項8に記載の発明のように、前記特定手段が、前記動画撮影によって得られた画像情報に基づく画像認識、前記予め定められた部位に設けられたICタグ、および当該部位に設けられた磁性体の少なくとも1つにより前記予め定められた部位の位置を特定してもよい。これにより、上記特定手段が上記画像認識により上記位置を特定する場合は、当該特定のための部材を設ける必要がないため、低コストで本発明を実現することができ、上記特定手段が上記ICタグおよび上記磁性体の少なくとも1つにより上記位置を特定する場合は、上記画像認識により特定する場合に比較して、より確実に上記位置を特定することができる。 Further, according to a seventh aspect of the present invention, as in the eighth aspect of the present invention, the specifying means is provided in image recognition based on image information obtained by the moving image photographing, in the predetermined part. The position of the predetermined part may be specified by at least one of the IC tag and the magnetic body provided in the part. Thereby, when the specifying means specifies the position by the image recognition, it is not necessary to provide a member for the specification, so that the present invention can be realized at a low cost. When the position is specified by at least one of the tag and the magnetic body, the position can be specified more reliably than in the case of specifying by the image recognition.
なお、上記ICタグは、RFIDタグ、IDタグ、無線タグ等と呼ばれることもあるが、本明細書では、これらのタグをICタグと総称する。 Note that the IC tag is sometimes referred to as an RFID tag, an ID tag, a wireless tag, or the like. In this specification, these tags are collectively referred to as an IC tag.
一方、上記目的を達成するために、請求項9に記載の放射線画像撮影システムは、請求項1〜請求項8の何れか1項記載の放射線制御装置と、前記放射線制御装置により制御対象とされる放射線を射出する放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の動画撮影を行う放射線画像撮影装置と、を含むものである。 On the other hand, in order to achieve the above object, a radiographic imaging system according to claim 9 is controlled by the radiation control apparatus according to any one of claims 1 to 8 and the radiation control apparatus. A radiographic image capturing apparatus that captures a moving image of a radiographic image indicated by the radiation emitted from the radiation source that emits the radiation to be transmitted through the subject.
また、請求項13に記載の放射線画像撮影システムは、請求項1〜請求項8の何れか1項記載の放射線制御装置と、前記放射線制御装置により制御対象とされる放射線を射出する放射線源と、を含むものである。 A radiographic imaging system according to a thirteenth aspect includes a radiation control apparatus according to any one of the first to eighth aspects, and a radiation source that emits radiation to be controlled by the radiation control apparatus. , Including.
さらに、請求項14に記載の放射線画像撮影システムは、請求項1〜請求項8の何れか1項記載の放射線制御装置と、前記放射線制御装置により制御対象とされる放射線を射出する放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の動画撮影を行う放射線画像撮影装置と、前記放射線源と、を含むものである。 Furthermore, a radiographic imaging system according to a fourteenth aspect includes a radiation control apparatus according to any one of the first to eighth aspects, and a radiation source that emits radiation to be controlled by the radiation control apparatus. A radiation image capturing apparatus for capturing a moving image of a radiation image indicated by radiation that has been emitted and transmitted through a subject, and the radiation source are included.
このように、請求項9、請求項13、請求項14の発明は、本発明の放射線制御装置を含んでいるので、当該放射線制御装置と同様に、関心領域における放射線画像の画質の低下を防止しつつ、被検者に対する被曝量を抑制することができる。 Thus, since the invention of Claim 9, Claim 13, and Claim 14 includes the radiation control apparatus of this invention, the fall of the image quality of the radiographic image in a region of interest is prevented like the said radiation control apparatus. However, the exposure dose to the subject can be suppressed.
なお、請求項9に記載の発明は、請求項10に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置が、放射線が照射されることにより光が発生する蛍光体層、及び当該蛍光体層に発生した光を電荷に変換する光電変換素子が形成された基板が積層されて構成された間接変換方式の放射線検出器を備え、当該放射線検出器により動画撮影を行うものとしてもよい。 The invention according to claim 9 is the same as the invention according to claim 10, wherein the radiographic imaging device has a phosphor layer that generates light when irradiated with radiation, and the phosphor layer. comprising a radiation detector of an indirect conversion type that board of photoelectric conversion elements are formed for converting the generated light into an electric charge is formed by laminating, it may be performed for moving image shooting by the radiation detector.
また、請求項10に記載の発明は、請求項11に記載の発明のように、前記蛍光体層を、CsIを含むものとしてもよい。 In the tenth aspect of the present invention, the phosphor layer may include CsI as in the case of the eleventh aspect.
なお、請求項10又は請求項11に記載の発明は、請求項12に記載の発明のように、前記放射線検出器が、前記基板側から放射線が入射するように前記放射線画像撮影装置に配置されることが好ましい。 The invention according to claim 10 or claim 11 is arranged in the radiographic imaging apparatus so that the radiation is incident from the substrate side, as in the invention according to claim 12. It is preferable.
本発明の放射線制御装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線画像の動画撮影のために放射線源から被検者に照射される放射線の施術を開始した時点からの累積被曝量が予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、前記放射線源による放射線の関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加えるように制御しているので、関心領域における放射線画像の画質の低下を防止しつつ、被検者に対する被曝量を抑制することができる、という効果が得られる。 According to the radiation control apparatus and the radiographic imaging system of the present invention, the cumulative exposure dose from the start of the radiation treatment applied to the subject from the radiation source for moving image radiography is determined in advance. When it is determined that the exposure dose is reached, control is performed so as to limit the exposure dose to the radiation field excluding the region of interest of radiation from the radiation source, thereby preventing deterioration of the image quality of the radiation image in the region of interest However, the effect that the exposure amount with respect to a subject can be suppressed is acquired.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム(以下、単に「撮影システム」ともいう。)10の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of a radiographic image capturing system (hereinafter also simply referred to as “imaging system”) 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
同図に示すように、本実施の形態に係る撮影システム10は、医師12や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行うものである。撮影システム10は、患者14が横たわるベッド16と、予め設定された撮影条件に従った放射線量からなる放射線Xを患者14に照射する放射線照射装置18と、患者14を透過した放射線Xを検出して、検出した放射線量に応じた放射線画像を示す放射線画像情報(以下、単に「画像情報」ともいう。)を生成し、当該画像情報を予め定められた記憶領域に記憶することにより撮影を行う可搬型撮影装置(以下、「電子カセッテ」ともいう。)20と、ベッド16に設けられ、ベッド16の患者14が横たわる側で電子カセッテ20を片持ち支持する支持部材22と、放射線照射装置18および電子カセッテ20を制御するコンソール26と、を備えている。 As shown in the figure, an imaging system 10 according to the present embodiment captures a radiographic image by an operation of a doctor 12 or a radiographer. The imaging system 10 detects the bed 16 on which the patient 14 lies, the radiation irradiation device 18 that irradiates the patient 14 with radiation X having a radiation dose according to preset imaging conditions, and the radiation X that has passed through the patient 14. Then, radiographic image information (hereinafter, also simply referred to as “image information”) indicating a radiographic image corresponding to the detected radiation dose is generated, and the image information is stored in a predetermined storage area to perform imaging. A portable imaging device (hereinafter also referred to as “electronic cassette”) 20, a support member 22 that is provided on the bed 16 and cantilever-supports the electronic cassette 20 on the side of the bed 16 where the patient 14 lies, and a radiation irradiation device 18. And a console 26 for controlling the electronic cassette 20.
ベッド16は、放射線Xを透過させる材料で構成され、患者14が横たわる略矩形平板状の載置台16Aと、載置台16Aの四隅に設けられ、載置台16Aを支持する脚部16Bと、を備えている。 The bed 16 is made of a material that transmits the radiation X, and includes a substantially rectangular flat plate-shaped mounting table 16A on which the patient 14 lies, and leg portions 16B that are provided at four corners of the mounting table 16A and support the mounting table 16A. ing.
ここで、放射線照射装置18は、載置台16Aの裏側(患者14が横たわる側の反対側)から載置台16A上の患者14に放射線Xが照射されるように載置台16Aの裏側に配置されている。 Here, the radiation irradiation device 18 is arranged on the back side of the mounting table 16A so that the patient 14 on the mounting table 16A is irradiated with the radiation X from the back side of the mounting table 16A (the side opposite to the side on which the patient 14 lies). Yes.
一方、本実施の形態に係る電子カセッテ20は、裏面に、撮影した放射線画像が表示されるディスプレイ28を備え、ディスプレイ28の表示面28Aを上方に向けた状態で、放射線照射装置18から照射された放射線Xが載置台16Aおよび患者14を透過して後述する放射線検出器36により検出されるように載置台16Aの表側(患者14が横たわる側)に配置されている。 On the other hand, the electronic cassette 20 according to the present embodiment includes a display 28 on the back surface on which a captured radiation image is displayed, and is irradiated from the radiation irradiation device 18 with the display surface 28A of the display 28 facing upward. The radiation X is arranged on the front side of the mounting table 16A (side on which the patient 14 lies) so that the radiation X passes through the mounting table 16A and the patient 14 and is detected by a radiation detector 36 described later.
載置台16Aの患者14が横たわる側の面には支持部材22が設けられている。支持部材22は、略L字状に屈曲しており、基端部が載置台16Aに固定されており、先端部には電子カセッテ20が着脱自在に取付けられている。 A support member 22 is provided on the surface of the mounting table 16A on the side on which the patient 14 lies. The support member 22 is bent in a substantially L shape, a base end portion is fixed to the mounting table 16A, and an electronic cassette 20 is detachably attached to the distal end portion.
図2には、本実施の形態に係る電子カセッテ20の内部構成が示されている。 FIG. 2 shows an internal configuration of the electronic cassette 20 according to the present exemplary embodiment.
同図に示すように、電子カセッテ20は、放射線Xを透過させる材料からなる略矩形平板状の筐体30を備えている。電子カセッテ20は、手術室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、筐体30を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ20を繰り返し続けて使用することができる。 As shown in the figure, the electronic cassette 20 includes a substantially rectangular flat plate-shaped casing 30 made of a material that transmits the radiation X. When the electronic cassette 20 is used in an operating room or the like, there is a risk that blood or other germs may adhere. Therefore, one electronic cassette 20 can be repeatedly used by sterilizing and cleaning the casing 30 as a waterproof and airtight structure as necessary.
また、電子カセッテ20の筐体30の側面には通信ケーブルを接続するための接続端子20Aが設けられている。また、筐体30の内部には、放射線Xが照射される筐体30の照射面32側から、放射線Xの散乱線を除去するグリッド34と、ディスプレイ28の表示面28Aの反対方向を向くように表示面28Aの反対側に配置され、放射線Xが照射される略矩形状の照射面36Aを備え、患者14を透過して照射面36Aから照射された放射線Xの放射線量を検出して、当該放射線量に応じた放射線画像を示す画像情報を出力する放射線検出器36と、ディスプレイ28と放射線検出器36との間に介在され、放射線Xのバック散乱線を吸収する鉛板38と、が順に配設されている。 A connection terminal 20 </ b> A for connecting a communication cable is provided on the side surface of the housing 30 of the electronic cassette 20. Further, the inside of the housing 30 faces the opposite direction of the grid 34 for removing scattered radiation of the radiation X and the display surface 28A of the display 28 from the irradiation surface 32 side of the housing 30 to which the radiation X is irradiated. Is provided on the opposite side of the display surface 28A, and includes a substantially rectangular irradiation surface 36A on which the radiation X is irradiated, and detects the radiation dose of the radiation X transmitted through the patient 14 and irradiated from the irradiation surface 36A. A radiation detector 36 that outputs image information indicating a radiation image corresponding to the radiation dose, and a lead plate 38 that is interposed between the display 28 and the radiation detector 36 and absorbs backscattered radiation X. They are arranged in order.
また、筐体30の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路および充電可能な二次電池を収容するケース40が配置されている。放射線検出器36および電子回路は、ケース40に収容された二次電池から供給される電力によって作動する。ここで、ケース40内部に収容された各種回路が放射線Xの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース40の照射面32側には鉛板等の放射線を遮蔽する遮蔽部材を配設しておくことが望ましい。 In addition, a case 40 that houses an electronic circuit including a microcomputer and a rechargeable secondary battery is disposed on one end side inside the housing 30. The radiation detector 36 and the electronic circuit are operated by electric power supplied from a secondary battery housed in the case 40. Here, in order to avoid various circuits housed in the case 40 from being damaged by the radiation X irradiation, a shielding member for shielding radiation such as a lead plate is disposed on the irradiation surface 32 side of the case 40. It is desirable to keep it.
図3には、本実施の形態に係る放射線照射装置18の要部構成を示す斜視図が示されている。 FIG. 3 is a perspective view showing a main configuration of the radiation irradiation apparatus 18 according to the present embodiment.
同図に示されるように、放射線照射装置18は、放射線Xを射出する放射線源42と、放射線源42と電子カセッテ20との間に設けられ、4枚のスリット板44A,44B,44C,44Dを含んで構成された絞り部44とを備えている。 As shown in the figure, the radiation irradiation device 18 is provided between a radiation source 42 that emits radiation X, and between the radiation source 42 and the electronic cassette 20, and four slit plates 44A, 44B, 44C, and 44D. And an aperture portion 44 configured to include
各スリット板44A〜44Dは、鉛やタングステン等の放射線Xを遮蔽する材料で構成された、先端部から後端部にかけて高さ方向の厚さが徐々に厚くなる平面視矩形状の板状部材により構成されており、絞り部44では、スリット板44Aとスリット板44Bとの先端部同士が対向し、かつスリット板44Cとスリット板44Dとの先端部同士が対向すると共に、各スリット板44A〜44Dの先端部により平面視矩形状の開口領域51が形成されるように各スリット板44A〜44Dが配置されている。 Each of the slit plates 44A to 44D is made of a material that shields the radiation X such as lead or tungsten, and is a plate member having a rectangular shape in plan view that gradually increases in thickness in the height direction from the front end portion to the rear end portion. In the diaphragm portion 44, the tip portions of the slit plate 44A and the slit plate 44B face each other, and the tip portions of the slit plate 44C and the slit plate 44D face each other, and the slit plates 44A to 44A. Each of the slit plates 44A to 44D is arranged so that an opening region 51 having a rectangular shape in plan view is formed by the tip of 44D.
ここで、スリット板44Aおよびスリット板44Bは同図x方向に移動可能に構成されているのに対し、スリット板44Cおよびスリット板44Dは上記x方向とは直交する方向である同図y方向に移動可能に構成されている。なお、本実施の形態に係る絞り部44では、各スリット板44A〜44Dの移動可能な範囲が、対向配置されているスリット板同士の先端部が接触する状態、すなわち、開口領域51が全閉状態とされている状態から、開口領域51が平面視矩形状を保ち、かつ最大の面積となる状態(以下、「全開状態」という。)までの範囲とされている。 Here, the slit plate 44A and the slit plate 44B are configured to be movable in the x direction in the figure, whereas the slit plate 44C and the slit plate 44D are in the y direction in the figure which is perpendicular to the x direction. It is configured to be movable. In the diaphragm portion 44 according to the present embodiment, the movable range of each of the slit plates 44A to 44D is in a state where the tip portions of the slit plates arranged in contact with each other, that is, the opening region 51 is fully closed. The range from the state to the state to the state in which the opening region 51 has a rectangular shape in plan view and has a maximum area (hereinafter, referred to as “fully open state”).
また、本実施の形態に係る放射線照射装置18では、スリット板44Aがモータ146(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動し、スリット板44Bがモータ148(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動し、スリット板44Cがモータ150(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動し、さらに、スリット板44Dがモータ152(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動する。 Further, in the radiation irradiation apparatus 18 according to the present embodiment, the slit plate 44A is moved by the driving force of the motor 146 (see FIG. 5) being transmitted through a transmission means (not shown), and the slit plate 44B is moved by the motor 148 ( 5) is transmitted through a transmission means (not shown) and moved, and the slit plate 44C is moved by transmission of a driving force of the motor 150 (see FIG. 5) through a transmission means (not shown). In addition, the slit plate 44D moves when the driving force of the motor 152 (see FIG. 5) is transmitted via a transmission means (not shown).
一方、図1に示すように、本実施の形態に係る放射線照射装置18は、鉛やタングステン等の放射線Xを遮蔽する材料で構成され、放射線源42および絞り部44が収容される収容箱52を備えている。同図に示すように、収容箱52には、放射線源42から射出され、絞り部44を経た放射線Xを電子カセッテ20の照射面32に向けて照射するための開口部52Aが形成されている。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the radiation irradiation apparatus 18 according to the present embodiment is made of a material that shields radiation X, such as lead and tungsten, and a storage box 52 in which the radiation source 42 and the throttle unit 44 are stored. It has. As shown in the figure, the storage box 52 is formed with an opening 52 </ b> A for irradiating the radiation X emitted from the radiation source 42 and passing through the diaphragm 44 toward the irradiation surface 32 of the electronic cassette 20. .
ここで、開口部52Aは、絞り部44における各スリット板44A〜44Dが全開状態とされているときに開口領域51を通過した放射線Xの直接線と、各スリット板44A〜44Dの厚さに応じた透過線量で透過した放射線X(以下、「透過線」という。)との双方が射出できる大きさとされている。 Here, the opening 52A has a direct line of the radiation X that has passed through the opening region 51 when the slit plates 44A to 44D in the diaphragm 44 are fully opened, and the thickness of the slit plates 44A to 44D. Both the radiation X (hereinafter referred to as “transmission line”) transmitted with a corresponding transmitted dose can be emitted.
また、本実施の形態に係る撮影システム10では、絞り部44の各スリット板44A〜44Dが全開状態とされている場合に、電子カセッテ20における照射面32の全面に放射線Xが照射されるように、電子カセッテ20および放射線照射装置18が予め位置決めされている。 In the imaging system 10 according to the present embodiment, the radiation X is irradiated on the entire irradiation surface 32 of the electronic cassette 20 when the slit plates 44A to 44D of the diaphragm unit 44 are fully opened. In addition, the electronic cassette 20 and the radiation irradiation device 18 are positioned in advance.
一方、図4には、患者14に対してIVRを実施している様子の一例を示す概略図が示されている。 On the other hand, FIG. 4 shows a schematic diagram illustrating an example of a state in which IVR is performed on the patient 14.
同図に示されるように、このIVRでは、カテーテル60が用いられる。本実施の形態に係るカテーテル60は、その表面に白黒の縞模様が長手方向に沿って設けられている。ここで、上記縞模様は、幅広の黒色領域、幅狭の白色領域、幅狭の黒色領域、および幅広の白色領域を1群として、複数の群が上記長手方向に連続して設けられている。 As shown in the figure, a catheter 60 is used in this IVR. The catheter 60 according to the present embodiment is provided with a black and white striped pattern along the longitudinal direction on the surface thereof. Here, the striped pattern includes a wide black region, a narrow white region, a narrow black region, and a wide white region as a group, and a plurality of groups are continuously provided in the longitudinal direction. .
一方、患者14におけるカテーテル60の挿入口付近の皮膚には当該挿入口に挿入されるカテーテル60の表面に対し光線を照射して当該光線の反射光を受光可能なように反射型フォトセンサ62が設けられている。反射型フォトセンサ62は、カテーテル60の表面からの反射光を受光し、受光光を電気信号に変換してコンソール26へ送信する。 On the other hand, the skin near the insertion port of the catheter 60 in the patient 14 is irradiated with a light beam on the surface of the catheter 60 inserted into the insertion port, so that the reflection photosensor 62 can receive the reflected light of the light beam. Is provided. The reflective photosensor 62 receives the reflected light from the surface of the catheter 60, converts the received light into an electrical signal, and transmits it to the console 26.
次に、図5を参照して、本実施の形態に係る撮影システム10の電気系の要部構成について説明する。 Next, with reference to FIG. 5, the configuration of the main part of the electrical system of the imaging system 10 according to the present embodiment will be described.
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線照射装置18には、コンソール26と通信を行うための接続端子18Aが設けられている。これに対し、本実施の形態に係るコンソール26には、放射線照射装置18と通信を行うための接続端子26A、電子カセッテ20と通信を行うための接続端子26B、および反射型フォトセンサ62からの電気信号を受信するための接続端子26Cが設けられている。 As shown in the figure, the radiation irradiation apparatus 18 according to the present embodiment is provided with a connection terminal 18 </ b> A for communicating with the console 26. In contrast, the console 26 according to the present embodiment has a connection terminal 26 </ b> A for communicating with the radiation irradiation device 18, a connection terminal 26 </ b> B for communicating with the electronic cassette 20, and the reflective photosensor 62. A connection terminal 26C for receiving an electrical signal is provided.
放射線照射装置18は、通信ケーブル70を介してコンソール26に接続されている。反射型フォトセンサ62は、通信ケーブル71を介してコンソール26に接続されている。電子カセッテ20は、放射線画像の撮影時に、接続端子20Aに通信ケーブル72が接続され、当該通信ケーブル72を介してコンソール26に接続される。なお、本実施の形態では、電子カセッテ20とコンソール26との間のデータ転送の高速化を図るために、通信ケーブル72に光ファイバを採用した光通信ケーブルを用いており、光通信によって電子カセッテ20とコンソール26との間でデータの転送を行っている。 The radiation irradiation device 18 is connected to the console 26 via a communication cable 70. The reflective photosensor 62 is connected to the console 26 via the communication cable 71. The electronic cassette 20 has a communication cable 72 connected to the connection terminal 20 </ b> A and is connected to the console 26 via the communication cable 72 when capturing a radiographic image. In the present embodiment, in order to increase the speed of data transfer between the electronic cassette 20 and the console 26, an optical communication cable employing an optical fiber is used as the communication cable 72. Data is transferred between the console 20 and the console 26.
電子カセッテ20に内蔵された放射線検出器36は、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換方式、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式の何れでもよい。直接変換方式の放射線検出器36は、TFT(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板74上に、放射線Xを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分(例えば含有率50%以上)とする非晶質のa−Se(アモルファスセレン)から成り、放射線Xが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷(電子−正孔の対)を内部で発生することで、照射された放射線Xを電荷へ変換する。間接変換方式の放射線検出器36は、アモルファスセレンのような放射線Xを直接的に電荷に変換する放射線−電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子(フォトダイオード)を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物(GOS)やヨウ化セシウム(CsI)がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線X−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。本実施の形態に係る電子カセッテ20は、間接変換方式の放射線検出器36を内蔵するものとする。 The radiation detector 36 incorporated in the electronic cassette 20 is an indirect conversion method in which radiation is converted into light by a scintillator and then converted into charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode, and radiation is converted into charges by a semiconductor layer such as amorphous selenium. Any direct conversion method may be used. The direct conversion type radiation detector 36 is configured by laminating a photoelectric conversion layer that absorbs radiation X and converts it into charges on a TFT (Thin Film Transistor) active matrix substrate 74. The photoelectric conversion layer is made of amorphous a-Se (amorphous selenium) containing, for example, selenium as a main component (for example, a content rate of 50% or more), and when irradiated with radiation X, a charge corresponding to the amount of irradiated radiation. By generating a certain amount of charge (electron-hole pairs) internally, the irradiated radiation X is converted into a charge. The indirect conversion radiation detector 36 uses a phosphor material and a photoelectric conversion element (photodiode) indirectly instead of the radiation-charge conversion material that directly converts the radiation X such as amorphous selenium into electric charges. It may be converted into an electric charge. As phosphor materials, gadolinium sulfate (GOS) and cesium iodide (CsI) are well known. In this case, radiation X-light conversion is performed using a phosphor material, and light-charge conversion is performed using a photodiode of a photoelectric conversion element. The electronic cassette 20 according to the present embodiment includes an indirect conversion radiation detector 36.
また、TFTアクティブマトリクス基板74上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量76と、蓄積容量76に蓄積された電荷を読み出すためのTFT78とを備えた画素部80(図5では個々の画素部80に対応する光電変換層や光電変換素子を光電変換部82として模式的に示している)がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ20への放射線Xの照射に伴って光電変換層で発生された電荷は、個々の画素部80の蓄積容量76に蓄積される。これにより、電子カセッテ20に照射された放射線Xに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器36に保持される。 In addition, on the TFT active matrix substrate 74, a pixel unit 80 including a storage capacitor 76 for storing charges generated in the photoelectric conversion layer and a TFT 78 for reading out the charges stored in the storage capacitor 76 (FIG. 5). In this example, a large number of photoelectric conversion layers and photoelectric conversion elements corresponding to the individual pixel portions 80 are schematically shown as photoelectric conversion portions 82). Along with this, charges generated in the photoelectric conversion layer are stored in the storage capacitors 76 of the individual pixel units 80. As a result, the image information carried on the radiation X irradiated to the electronic cassette 20 is converted into charge information and held in the radiation detector 36.
また、TFTアクティブマトリクス基板74には、一定方向(行方向)に延設され、個々の画素部80のTFT78をオンオフさせるための複数本のゲート配線84と、ゲート配線84と直交する方向(列方向)に延設され、オンされたTFT78を介して蓄積容量76から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線86が設けられている。個々のゲート配線84はゲート線ドライバ88に接続されており、個々のデータ配線86は信号処理部90に接続されている。個々の画素部80の蓄積容量76に電荷が蓄積されると、個々の画素部80のTFT78は、ゲート線ドライバ88からゲート配線84を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、TFT78がオンされた画素部80の蓄積容量76に蓄積されている電荷は、電荷信号としてデータ配線86を伝送されて信号処理部90に入力される。従って、個々の画素部80の蓄積容量76に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。 The TFT active matrix substrate 74 is extended in a certain direction (row direction), a plurality of gate wirings 84 for turning on and off the TFTs 78 of the individual pixel portions 80, and a direction (column) orthogonal to the gate wirings 84. A plurality of data wirings 86 are provided for reading the stored charge from the storage capacitor 76 through the TFT 78 which is turned on. Each gate wiring 84 is connected to a gate line driver 88, and each data wiring 86 is connected to a signal processing unit 90. When charges are accumulated in the storage capacitors 76 of the individual pixel units 80, the TFTs 78 of the individual pixel units 80 are sequentially turned on in units of rows by a signal supplied from the gate line driver 88 via the gate wiring 84. The charge stored in the storage capacitor 76 of the pixel unit 80 for which is turned on is transmitted as a charge signal through the data wiring 86 and input to the signal processing unit 90. Accordingly, the charges accumulated in the storage capacitors 76 of the individual pixel units 80 are sequentially read out in units of rows.
図6には、本実施の形態に係る放射線検出器36の1画素部分に注目した等価回路図が示されている。 FIG. 6 shows an equivalent circuit diagram focusing on one pixel portion of the radiation detector 36 according to the present exemplary embodiment.
同図に示すように、TFT78のソースは、データ配線86に接続されており、このデータ配線86は、信号処理部90に接続されている。また、TFT78のドレインは蓄積容量76および光電変換部82に接続され、TFT78のゲートはゲート配線84に接続されている。 As shown in the figure, the source of the TFT 78 is connected to the data wiring 86, and the data wiring 86 is connected to the signal processing unit 90. The drain of the TFT 78 is connected to the storage capacitor 76 and the photoelectric conversion unit 82, and the gate of the TFT 78 is connected to the gate wiring 84.
信号処理部90は、個々のデータ配線86毎にサンプルホールド回路92を備えている。個々のデータ配線86を伝送された電荷信号はサンプルホールド回路92に保持される。サンプルホールド回路92はオペアンプ92Aとコンデンサ92Bを含んで構成され、電荷信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路92にはコンデンサ92Bの両電極をショートさせ、コンデンサ92Bに蓄積された電荷を放電させるリセット回路としてスイッチ92Cが設けられている。 The signal processing unit 90 includes a sample hold circuit 92 for each data wiring 86. The charge signal transmitted through each data wiring 86 is held in the sample hold circuit 92. The sample hold circuit 92 includes an operational amplifier 92A and a capacitor 92B, and converts the charge signal into an analog voltage. The sample hold circuit 92 is provided with a switch 92C as a reset circuit that shorts both electrodes of the capacitor 92B and discharges the electric charge accumulated in the capacitor 92B.
サンプルホールド回路92の出力側にはマルチプレクサ94、A/D(アナログ/デジタル)変換器96が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ94に順に(シリアルに)入力され、A/D変換器96によってデジタルの画像情報へ変換される。 A multiplexer 94 and an A / D (analog / digital) converter 96 are sequentially connected to the output side of the sample and hold circuit 92, and the charge signals held in the individual sample and hold circuits are converted into analog voltages to be converted into the multiplexer 94. Are sequentially input (serially) and converted into digital image information by the A / D converter 96.
図5に示すように、信号処理部90にはラインメモリ98が接続されており、信号処理部90のA/D変換器96から出力された画像情報はラインメモリ98に順に記憶される。ラインメモリ98は放射線画像を示す画像情報を所定ライン分記憶可能な記憶容量を有しており、1ラインずつ電荷の読み出しが行われる毎に、読み出された1ライン分の画像情報がラインメモリ98に順次記憶される。 As shown in FIG. 5, a line memory 98 is connected to the signal processing unit 90, and image information output from the A / D converter 96 of the signal processing unit 90 is sequentially stored in the line memory 98. The line memory 98 has a storage capacity capable of storing image information indicating a radiation image for a predetermined number of lines, and the read image information for one line is stored in the line memory each time the charge is read line by line. 98 are sequentially stored.
ラインメモリ98は電子カセッテ20全体の動作を制御するカセッテ制御部100と接続されている。カセッテ制御部100は、マイクロコンピュータによって実現されており、光通信制御部102が接続されている。この光通信制御部102は、接続端子20Aに接続されており、接続端子20Aを介して接続された外部機器との間での各種情報の伝送の制御を行う。従って、カセッテ制御部100は、光通信制御部102を介して外部機器との間で各種情報の送受信が可能とされている。 The line memory 98 is connected to a cassette control unit 100 that controls the operation of the entire electronic cassette 20. The cassette control unit 100 is realized by a microcomputer, and an optical communication control unit 102 is connected thereto. The optical communication control unit 102 is connected to the connection terminal 20A, and controls transmission of various information to and from an external device connected via the connection terminal 20A. Therefore, the cassette control unit 100 can transmit and receive various types of information to and from an external device via the optical communication control unit 102.
また、電子カセッテ20は、ディスプレイ28による表示の制御を行うディスプレイドライバ104を備えており、ディスプレイドライバ104にはカセッテ制御部100が接続されている。カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶されている画像情報を読み出し、当該画像情報により示される放射線画像をディスプレイ28の表示面28Aに表示させる。なお、本実施の形態に係るディスプレイ28には、放射線検出器36により得られた画像情報により示される放射線画像が略実寸サイズで表示される。 The electronic cassette 20 includes a display driver 104 that controls display on the display 28, and a cassette control unit 100 is connected to the display driver 104. The cassette control unit 100 reads the image information stored in the line memory 98 and displays the radiation image indicated by the image information on the display surface 28A of the display 28. Note that the radiation image indicated by the image information obtained by the radiation detector 36 is displayed on the display 28 according to the present embodiment in a substantially actual size.
さらに、電子カセッテ20は電源部106を備えており、上述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ88、信号処理部90、ラインメモリ98、光通信制御部102やカセッテ制御部100として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部106から供給された電力によって作動する。電源部106は、電子カセッテ20の可搬性を損なわないように、バッテリ(充電可能な二次電池)を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路や素子へ電力を供給する。 Further, the electronic cassette 20 includes a power supply unit 106, and the above-described various circuits and elements (a gate line driver 88, a signal processing unit 90, a line memory 98, an optical communication control unit 102, and a micro controller that functions as the cassette control unit 100). The computer is operated by the power supplied from the power supply unit 106. The power supply unit 106 incorporates a battery (a rechargeable secondary battery) so as not to impair the portability of the electronic cassette 20 and supplies power from the charged battery to various circuits and elements.
一方、コンソール26は、サーバ・コンピュータとして構成されており、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、操作メニューや撮影された放射線画像等の各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチペンで上記タッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力されるUI(User Interface)パネル110と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル112と、を備えている(図1も参照。)。 On the other hand, the console 26 is configured as a server computer and includes a touch panel display or the like in which a transparent touch panel is superimposed on the display. Various information such as operation menus and captured radiographic images are displayed on the display surface of the display. And a UI (User Interface) panel 110 on which desired information and instructions are input when the user touches the touch panel with a touch pen, and a plurality of keys. Various information and operation instructions are displayed. And an input operation panel 112 (see also FIG. 1).
また、コンソール26は、装置全体の動作を司るCPU(Central Processing Unit)114と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたROM(Read Only Memory)116と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)118と、各種データを記憶して保持するHDD(Hard Disk Drive)120と、を備えている。 The console 26 temporarily stores a CPU (Central Processing Unit) 114 that controls the operation of the entire apparatus, a ROM (Read Only Memory) 116 in which various programs including a control program are stored in advance, and various data. A RAM (Random Access Memory) 118 and an HDD (Hard Disk Drive) 120 that stores and holds various data are provided.
また、コンソール26は、UIパネル110のディスプレイの制御を行うと共に、タッチパネルに対する操作状態を検出するUIパネル制御部122と、操作パネル112に対する操作状態を検出する操作入力検出部124と、接続端子26Aに接続され、接続端子26Aおよび通信ケーブル70を介して放射線照射装置18との間で曝射条件や放射線照射装置18の状態情報等の各種情報の送受信を行う通信インタフェース(I/F)部126と、接続端子26Bに接続され、接続端子26Bおよび通信ケーブル72を介して電子カセッテ20との間で画像情報等の各種情報の送受信を行う光通信制御部128と、接続端子26Cに接続され、接続端子26Cおよび通信ケーブル71を介して反射型フォトセンサ62からの電気信号の受信を行う外部I/F部130と、を備えている。 In addition, the console 26 controls the display of the UI panel 110, detects the operation state of the touch panel, the UI panel control unit 122, detects the operation state of the operation panel 112, and the connection terminal 26A. And a communication interface (I / F) unit 126 that transmits and receives various kinds of information such as exposure conditions and state information of the radiation irradiation device 18 to and from the radiation irradiation device 18 via the connection terminal 26A and the communication cable 70. Connected to the connection terminal 26B, connected to the connection terminal 26C, an optical communication control unit 128 that transmits and receives various information such as image information to and from the electronic cassette 20 via the connection terminal 26B and the communication cable 72, Reception of an electrical signal from the reflective photosensor 62 via the connection terminal 26C and the communication cable 71 It includes an external I / F unit 130 which performs the.
CPU114、ROM116、RAM118、HDD120、UIパネル制御部122、操作入力検出部124、通信I/F部126、光通信制御部128、および外部I/F部130は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU114は、ROM116、RAM118、HDD120へのアクセスを行うことができると共に、UIパネル制御部122を介したUIパネル110のディスプレイへの各種情報の表示の制御、UIパネル制御部122を介したUIパネル110のタッチパネルに対するユーザの操作状態の把握、操作入力検出部124を介した操作パネル112に対するユーザの操作状態の把握、通信I/F部126を介した放射線照射装置18との各種情報の送受信の制御、光通信制御部128を介した電子カセッテ20との各種情報の送受信の制御、外部I/F部130を介した反射型フォトセンサ62の検出結果の取得、を各々行うことができる。 The CPU 114, the ROM 116, the RAM 118, the HDD 120, the UI panel control unit 122, the operation input detection unit 124, the communication I / F unit 126, the optical communication control unit 128, and the external I / F unit 130 are mutually connected via the system bus BUS. It is connected. Therefore, the CPU 114 can access the ROM 116, the RAM 118, and the HDD 120, controls the display of various information on the display of the UI panel 110 via the UI panel control unit 122, and controls the display via the UI panel control unit 122. Understanding of the user's operation state with respect to the touch panel of the UI panel 110, understanding of the user's operation state with respect to the operation panel 112 via the operation input detection unit 124, and various information with the radiation irradiation apparatus 18 via the communication I / F unit 126. Control of transmission / reception, control of transmission / reception of various information with the electronic cassette 20 via the optical communication control unit 128, and acquisition of the detection result of the reflective photosensor 62 via the external I / F unit 130 can be performed. .
なお、本実施の形態に係るUIパネル110のタッチパネルは、透明電極を用いた多数のスイッチがマトリクス状に配列されて構成されており、ユーザがタッチペン(図示省略)でUIパネル110のディスプレイの画面に触れると、タッチパネルの多数のスイッチのうちの何れか1つがオンする。UIパネル制御部122は、タッチパネルの何れかのスイッチがオンになると、オンになったスイッチの位置をマトリクスにおける2次元直交座標で表した座標情報をCPU114へ出力する。CPU114は、UIパネル制御部122から座標情報が入力されると、当該座標情報をHDD120に記憶する。 Note that the touch panel of the UI panel 110 according to the present embodiment is configured by a large number of switches using transparent electrodes arranged in a matrix, and the user uses a touch pen (not shown) to display the screen on the UI panel 110. Touching any one of the switches on the touch panel turns on. When any switch on the touch panel is turned on, the UI panel control unit 122 outputs coordinate information representing the position of the turned-on switch in two-dimensional orthogonal coordinates in the matrix to the CPU 114. When coordinate information is input from the UI panel control unit 122, the CPU 114 stores the coordinate information in the HDD 120.
一方、放射線照射装置18は、放射線照射装置18全体の動作を制御する照射装置制御部140を備えている。照射装置制御部140はマイクロコンピュータによって実現されており、通信I/F部142が接続されている。通信I/F部142は、接続端子18Aに接続されており、接続端子18Aを介して接続されたコンソール26との間での各種情報の伝送の制御を行う。従って、照射装置制御部140は、通信I/F部142を介してコンソール26との間での各種情報の送受信が可能とされている。また、照射装置制御部140には放射線源42が接続されており、照射装置制御部140は、通信I/F部142を介して受信した曝射条件に基づいて放射線源42を制御する。 On the other hand, the radiation irradiation device 18 includes an irradiation device control unit 140 that controls the operation of the radiation irradiation device 18 as a whole. The irradiation device control unit 140 is realized by a microcomputer, and a communication I / F unit 142 is connected thereto. The communication I / F unit 142 is connected to the connection terminal 18A, and controls transmission of various information to and from the console 26 connected via the connection terminal 18A. Therefore, the irradiation apparatus control unit 140 can transmit and receive various types of information to and from the console 26 via the communication I / F unit 142. Further, the radiation source control unit 140 is connected to the radiation source 42, and the irradiation device control unit 140 controls the radiation source 42 based on the exposure conditions received via the communication I / F unit 142.
また、放射線照射装置18は、スリット板44Aを移動させるための駆動力を発生するモータ146と、スリット板44Bを移動させるための駆動力を発生するモータ148と、スリット板44Cを移動させるための駆動力を発生するモータ150と、スリット板44Dを移動させるための駆動力を発生するモータ152と、を備えている。 Further, the radiation irradiation device 18 has a motor 146 that generates a driving force for moving the slit plate 44A, a motor 148 that generates a driving force for moving the slit plate 44B, and a motor for moving the slit plate 44C. A motor 150 that generates a driving force and a motor 152 that generates a driving force for moving the slit plate 44D are provided.
また、放射線照射装置18は、モータ146の駆動制御を行うモータドライバ154と、モータ148の駆動制御を行うモータドライバ156と、モータ150の駆動制御を行うモータドライバ158と、モータ152の駆動制御を行うモータドライバ160と、を備えている。 The radiation irradiation device 18 controls the motor driver 154 that controls the drive of the motor 146, the motor driver 156 that controls the drive of the motor 148, the motor driver 158 that controls the drive of the motor 150, and the drive control of the motor 152. And a motor driver 160 for performing.
モータ146は、モータドライバ154を介して照射装置制御部140に、モータ148は、モータドライバ156を介して照射装置制御部140に、モータ150は、モータドライバ158を介して照射装置制御部140に、モータ152は、モータドライバ160を介して照射装置制御部140に、各々接続されている。従って、モータ146,148,150,152の駆動は、コンソール26からの指示に応じて、照射装置制御部140によって制御される。 The motor 146 is connected to the irradiation device controller 140 via the motor driver 154, the motor 148 is connected to the irradiation device controller 140 via the motor driver 156, and the motor 150 is connected to the irradiation device controller 140 via the motor driver 158. The motor 152 is connected to the irradiation device control unit 140 via the motor driver 160. Accordingly, the driving of the motors 146, 148, 150, and 152 is controlled by the irradiation device control unit 140 in accordance with an instruction from the console 26.
ところで、本実施の形態に係る撮影システム10には、患者14における施術を開始した時点からの単位面積(本実施の形態では、1cm2)当たりの累積被曝量が予め定められた被曝量閾値に達した場合に、放射線Xの関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加える曝射量制限機能が搭載されており、このために、本実施の形態に係る撮影システム10では、上記被曝量閾値を示す情報(以下、「被曝量閾値情報」という。)がコンソール26のHDD120に予め記憶されている。 By the way, in the imaging system 10 according to the present embodiment, the cumulative exposure amount per unit area (1 cm 2 in the present embodiment) from the start of the treatment in the patient 14 is set to a predetermined exposure dose threshold value. In this case, the exposure system is equipped with an exposure dose limiting function for limiting the exposure dose to the irradiation field excluding the region of interest of the radiation X. For this reason, the imaging system 10 according to the present embodiment has the above-described exposure dose. Information indicating the dose threshold (hereinafter referred to as “exposure dose threshold information”) is stored in advance in the HDD 120 of the console 26 .
図7には、上記被曝量閾値情報の一例が模式的に示されている。同図に示すように、本実施の形態に係る被曝量閾値情報は、心臓、肺、胃といった臓器の種類別に上記被曝量閾値が記憶されている。なお、当該被曝量閾値情報は、社団法人日本放射線技師会による医療被曝ガイドライン等に基づいて設定すればよい。 FIG. 7 schematically shows an example of the exposure dose threshold information. As shown in the figure, the exposure dose threshold information according to the present embodiment stores the exposure dose threshold for each organ type such as heart, lung, and stomach. In addition, what is necessary is just to set the said dose threshold value information based on the medical exposure guideline etc. by the Japan Radiation Engineers Association.
次に、蛍光体材料と光電変換素子を用いて放射線を間接的に電荷に変換する間接変換方式とした場合の放射線検出器36の構成について説明する。 Next, the configuration of the radiation detector 36 in the case of adopting an indirect conversion method in which radiation is indirectly converted into electric charges using a phosphor material and a photoelectric conversion element will be described.
図8は、本発明の一実施形態である間接変換方式の放射線検出器36の3つの画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view schematically showing the configuration of three pixel portions of the indirect conversion type radiation detector 36 according to an embodiment of the present invention.
この放射線検出器36は、絶縁性の基板300上に、信号出力部302、光電変換部82、及びシンチレータ304が順次積層しており、信号出力部302、光電変換部82により画素部が構成されている。画素部は、基板300上に複数配列されており、各画素部における信号出力部302と光電変換部82とが重なりを有するように構成されている。 In the radiation detector 36, a signal output unit 302, a photoelectric conversion unit 82, and a scintillator 304 are sequentially stacked on an insulating substrate 300, and a pixel unit is configured by the signal output unit 302 and the photoelectric conversion unit 82. ing. A plurality of pixel units are arranged on the substrate 300, and the signal output unit 302 and the photoelectric conversion unit 82 in each pixel unit are configured to overlap each other.
シンチレータ304は、光電変換部82上に透明絶縁膜306を介して形成されており、上方(基板300と反対側)から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ304を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。 The scintillator 304 is formed on the photoelectric conversion unit 82 via a transparent insulating film 306, and a phosphor that emits light by converting radiation incident from above (on the side opposite to the substrate 300) into light is formed. Is. By providing such a scintillator 304, the radiation transmitted through the subject is absorbed and light is emitted.
シンチレータ304が発する光の波長域は、可視光域(波長360nm〜830nm)であることが好ましく、この放射線検出器36によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。 The wavelength range of the light emitted by the scintillator 304 is preferably the visible light range (wavelength 360 nm to 830 nm), and in order to enable monochrome imaging by the radiation detector 36, the wavelength range of green is included. Is more preferable.
シンチレータ304に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてX線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム(CsI)を含むものが好ましく、X線照射時の発光スペクトルが420nm〜600nmにあるCsI(Tl)を用いることが特に好ましい。なお、CsI(Tl)の可視光域における発光ピーク波長は565nmである。 Specifically, the phosphor used in the scintillator 304 preferably contains cesium iodide (CsI) when imaging using X-rays as radiation, and has an emission spectrum of 420 nm to 600 nm at the time of X-ray irradiation. It is particularly preferable to use CsI (Tl). Note that the emission peak wavelength of CsI (Tl) in the visible light region is 565 nm.
シンチレータ304は、例えば、CsI(Tl)等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ304を形成する場合、蒸着基板は、X線の透過率、コストの面からAlの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ304としてGOSを用いる場合、蒸着基板を用いずにTFTアクティブマトリクス基板74の表面にGOSを塗布することにより、シンチレータ304を形成してもよい。 For example, when the scintillator 304 is formed of a columnar crystal such as CsI (Tl), the scintillator 304 may be formed by vapor deposition on a vapor deposition substrate. When the scintillator 304 is formed by vapor deposition as described above, an Al plate is often used as the vapor deposition substrate from the viewpoint of X-ray transmittance and cost, but is not limited thereto. When GOS is used as the scintillator 304, the scintillator 304 may be formed by applying GOS to the surface of the TFT active matrix substrate 74 without using a vapor deposition substrate.
光電変換部82は、上部電極310、下部電極312、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜314を有している。 The photoelectric conversion unit 82 includes an upper electrode 310, a lower electrode 312, and a photoelectric conversion film 314 disposed between the upper and lower electrodes.
上部電極310は、シンチレータ304により生じた光を光電変換膜314に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ304の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物(TCO;Transparent Conducting Oxide)を用いることが好ましい。なお、上部電極310としてAuなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を90%以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、TCOの方が好ましい。例えば、ITO、IZO、AZO、FTO、SnO2、TiO2、ZnO2等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはITOが最も好ましい。なお、上部電極310は、全画素部で共通の一枚構成としてもよく、画素部毎に分割してもよい。 Since it is necessary for the upper electrode 310 to cause the light generated by the scintillator 304 to be incident on the photoelectric conversion film 314, it is preferable that the upper electrode 310 be formed of a conductive material that is transparent at least with respect to the emission wavelength of the scintillator 304. It is preferable to use a transparent conductive oxide (TCO) having a high transmittance for visible light and a small resistance value. Note that although a metal thin film such as Au can be used as the upper electrode 310, the TCO is preferable because the resistance value is likely to increase when the transmittance of 90% or more is obtained. For example, ITO, IZO, AZO, FTO, SnO 2 , TiO 2 , ZnO 2 and the like can be preferably used, and ITO is most preferable from the viewpoint of process simplicity, low resistance, and transparency. Note that the upper electrode 310 may have a single configuration common to all pixel portions, or may be divided for each pixel portion.
光電変換膜314は、シンチレータ304から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜314は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜314であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ304による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜314であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ304による発光以外の電磁波が光電変換膜314に吸収されることがほとんどなく、X線等の放射線が光電変換膜314で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。 The photoelectric conversion film 314 absorbs light emitted from the scintillator 304 and generates charges corresponding to the absorbed light. The photoelectric conversion film 314 may be formed using a material that generates charges when irradiated with light, and can be formed using, for example, amorphous silicon, an organic photoelectric conversion material, or the like. The photoelectric conversion film 314 containing amorphous silicon has a wide absorption spectrum and can absorb light emitted by the scintillator 304. If the photoelectric conversion film 314 containing an organic photoelectric conversion material has a sharp absorption spectrum in the visible range, electromagnetic waves other than light emitted by the scintillator 304 are hardly absorbed by the photoelectric conversion film 314, and radiation such as X-rays. Can be effectively suppressed noise generated by the absorption by the photoelectric conversion film 314.
光電変換膜314を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ304で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ304の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ304の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ304から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ304の放射線に対する発光ピーク波長との差が、10nm以内であることが好ましく、5nm以内であることがより好ましい。 The organic photoelectric conversion material constituting the photoelectric conversion film 314 is preferably such that its absorption peak wavelength is closer to the emission peak wavelength of the scintillator 304 in order to absorb light emitted by the scintillator 304 most efficiently. Ideally, the absorption peak wavelength of the organic photoelectric conversion material matches the emission peak wavelength of the scintillator 304, but if the difference between the two is small, the light emitted from the scintillator 304 can be sufficiently absorbed. . Specifically, the difference between the absorption peak wavelength of the organic photoelectric conversion material and the emission peak wavelength with respect to the radiation of the scintillator 304 is preferably within 10 nm, and more preferably within 5 nm.
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は560nmであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ304の材料としてCsI(Tl)を用いれば、上記ピーク波長の差を5nm以内にすることが可能となり、光電変換膜314で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。 Examples of organic photoelectric conversion materials that can satisfy such conditions include quinacridone-based organic compounds and phthalocyanine-based organic compounds. For example, since the absorption peak wavelength of quinacridone in the visible region is 560 nm, if quinacridone is used as the organic photoelectric conversion material and CsI (Tl) is used as the material of the scintillator 304, the difference between the peak wavelengths can be within 5 nm. Thus, the amount of charge generated in the photoelectric conversion film 314 can be substantially maximized.
次に、本実施の形態に係る放射線検出器36に適用可能な光電変換膜314について具体的に説明する。 Next, the photoelectric conversion film 314 applicable to the radiation detector 36 according to the present embodiment will be specifically described.
本発明に係る放射線検出器36における電磁波吸収/光電変換部位は、1対の下部電極312,上部電極310と、該下部電極312,上部電極310間に挟まれた光電変換膜314を含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。 Organic electromagnetic wave absorption / photoelectric conversion part in the radiation detector 36 according to the present invention, comprising a pair of lower electrodes 312, an upper electrode 310, lower electrode 312, the photoelectric conversion layer 314 sandwiched between the upper electrode 310 It can be composed of layers. More specifically, this organic layer is a part that absorbs electromagnetic waves, a photoelectric conversion part, an electron transport part, a hole transport part, an electron blocking part, a hole blocking part, a crystallization preventing part, an electrode, and an interlayer contact improvement. It can be formed by stacking or mixing parts.
上記有機層は、有機p型化合物または有機n型化合物を含有することが好ましい。 The organic layer preferably contains an organic p-type compound or an organic n-type compound.
有機p型半導体(化合物)は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体(化合物)であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは2つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。 The organic p-type semiconductor (compound) is a donor organic semiconductor (compound) mainly represented by a hole-transporting organic compound and refers to an organic compound having a property of easily donating electrons. More specifically, an organic compound having a smaller ionization potential when two organic materials are used in contact with each other. Therefore, any organic compound can be used as the donor organic compound as long as it is an electron-donating organic compound.
有機n型半導体(化合物)は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体(化合物)であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは2つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。 An organic n-type semiconductor (compound) is an acceptor organic semiconductor (compound) mainly represented by an electron-transporting organic compound and refers to an organic compound having a property of easily accepting electrons. More specifically, the organic compound having the higher electron affinity when two organic compounds are used in contact with each other. Therefore, as the acceptor organic compound, any organic compound can be used as long as it is an electron-accepting organic compound.
この有機p型半導体及び有機n型半導体として適用可能な材料、及び光電変換膜314の構成については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換膜314は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。 The materials applicable as the organic p-type semiconductor and the organic n-type semiconductor and the configuration of the photoelectric conversion film 314 are described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-32854, and thus the description thereof is omitted. Note that the photoelectric conversion film 314 may be formed by further containing fullerenes or carbon nanotubes.
光電変換膜314の厚みは、シンチレータ304からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、ある程度以上厚くなると光電変換膜314の両端から印加されるバイアス電圧により光電変換膜314に発生する電界の強度が低下して電荷が収集できなくなるため、30nm以上300nm以下が好ましく、より好ましくは、50nm以上250nm以下、特に好ましくは80nm以上200nm以下である。 The thickness of the photoelectric conversion film 314 is preferably as large as possible in terms of absorbing light from the scintillator 304. However, when the thickness is larger than a certain level, the photoelectric conversion film 314 is generated in the photoelectric conversion film 314 by a bias voltage applied from both ends of the photoelectric conversion film 314. Since electric field strength is reduced and charges cannot be collected, the thickness is preferably 30 nm to 300 nm, more preferably 50 nm to 250 nm, and particularly preferably 80 nm to 200 nm.
なお、図8に示す放射線検出器36では、光電変換膜314は、全画素部で共通の一枚構成であるが、画素部毎に分割してもよい。 In the radiation detector 36 illustrated in FIG. 8, the photoelectric conversion film 314 has a single-sheet configuration common to all pixel units, but may be divided for each pixel unit.
下部電極312は、画素部毎に分割された薄膜とする。下部電極312は、透明又は不透明の導電性材料で構成することができ、アルミニウム、銀等を好適に用いることができる。 The lower electrode 312 is a thin film divided for each pixel portion. The lower electrode 312 can be made of a transparent or opaque conductive material, and aluminum, silver, or the like can be preferably used.
下部電極312の厚みは、例えば、30nm以上300nm以下とすることができる。 The thickness of the lower electrode 312 can be, for example, 30 nm or more and 300 nm or less.
光電変換部82では、上部電極310と下部電極312の間に所定のバイアス電圧を印加することで、光電変換膜314で発生した電荷(正孔、電子)のうちの一方を上部電極310に移動させ、他方を下部電極312に移動させることができる。本実施形態の放射線検出器36では、上部電極310に配線が接続され、この配線を介してバイアス電圧が上部電極310に印加されるものとする。又、バイアス電圧は、光電変換膜314で発生した電子が上部電極310に移動し、正孔が下部電極312に移動するように極性が決められているものとするが、この極性は逆であっても良い。 In the photoelectric conversion unit 82, by applying a predetermined bias voltage between the upper electrode 310 and the lower electrode 312, one of charges (holes, electrons) generated in the photoelectric conversion film 314 is moved to the upper electrode 310. And the other can be moved to the lower electrode 312. In the radiation detector 36 of the present embodiment, a wiring is connected to the upper electrode 310, and a bias voltage is applied to the upper electrode 310 via this wiring. In addition, the polarity of the bias voltage is determined so that electrons generated in the photoelectric conversion film 314 move to the upper electrode 310 and holes move to the lower electrode 312, but this polarity is opposite. May be.
各画素部を構成する光電変換部82は、少なくとも下部電極312、光電変換膜314、及び上部電極310を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜316及び正孔ブロッキング膜318の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。 The photoelectric conversion unit 82 constituting each pixel unit only needs to include at least the lower electrode 312, the photoelectric conversion film 314, and the upper electrode 310, but in order to suppress an increase in dark current, the electron blocking film 316 and the holes are included. It is preferable to provide at least one of the blocking films 318, and it is more preferable to provide both.
電子ブロッキング膜316は、下部電極312と光電変換膜314との間に設けることができ、下部電極312と上部電極310間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極312から光電変換膜314に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。 The electron blocking film 316 can be provided between the lower electrode 312 and the photoelectric conversion film 314. When a bias voltage is applied between the lower electrode 312 and the upper electrode 310, electrons are transferred from the lower electrode 312 to the photoelectric conversion film 314. It is possible to suppress the dark current from increasing due to the injection of.
電子ブロッキング膜316には、電子供与性有機材料を用いることができる。 An electron-donating organic material can be used for the electron blocking film 316.
実際に電子ブロッキング膜316に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜314の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数(Wf)より1.3eV以上電子親和力(Ea)が大きく、かつ、隣接する光電変換膜314の材料のイオン化ポテンシャル(Ip)と同等のIpもしくはそれより小さいIpを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。 The material actually used for the electron blocking film 316 may be selected according to the material of the adjacent electrode, the material of the adjacent photoelectric conversion film 314, etc., and 1.3 eV or more from the work function (Wf) of the material of the adjacent electrode. Those having a large electron affinity (Ea) and an Ip equivalent to or smaller than the ionization potential (Ip) of the material of the adjacent photoelectric conversion film 314 are preferable. Since the material applicable as the electron donating organic material is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-32854, description thereof is omitted.
電子ブロッキング膜316の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、光電変換部82の光電変換効率の低下を防ぐため、10nm以上200nm以下が好ましく、さらに好ましくは30nm以上150nm以下、特に好ましくは50nm以上100nm以下である。 The thickness of the electron blocking film 316 is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, and particularly preferably, in order to surely exhibit the dark current suppressing effect and prevent a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion unit 82. Is from 50 nm to 100 nm.
正孔ブロッキング膜318は、光電変換膜314と上部電極310との間に設けることができ、下部電極312と上部電極310間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極310から光電変換膜314に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。 The hole blocking film 318 can be provided between the photoelectric conversion film 314 and the upper electrode 310. When a bias voltage is applied between the lower electrode 312 and the upper electrode 310, the hole blocking film 318 is transferred from the upper electrode 310 to the photoelectric conversion film 314. It is possible to suppress the increase in dark current due to the injection of holes.
正孔ブロッキング膜318には、電子受容性有機材料を用いることができる。 An electron-accepting organic material can be used for the hole blocking film 318.
正孔ブロッキング膜318の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、光電変換部82の光電変換効率の低下を防ぐため、10nm以上200nm以下が好ましく、さらに好ましくは30nm以上150nm以下、特に好ましくは50nm以上100nm以下である。 The thickness of the hole blocking film 318 is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, in order to reliably exhibit the dark current suppressing effect and prevent a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion unit 82. Preferably they are 50 nm or more and 100 nm or less.
実際に正孔ブロッキング膜318に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜314の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数(Wf)より1.3eV以上イオン化ポテンシャル(Ip)が大きく、かつ、隣接する光電変換膜314の材料の電子親和力(Ea)と同等のEaもしくはそれより大きいEaを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。 The material actually used for the hole blocking film 318 may be selected according to the material of the adjacent electrode, the material of the adjacent photoelectric conversion film 314, etc., and 1.3 eV from the work function (Wf) of the material of the adjacent electrode. As described above, it is preferable that the ionization potential (Ip) is large and the Ea is equal to or larger than the electron affinity (Ea) of the material of the adjacent photoelectric conversion film 314. Since the material applicable as the electron-accepting organic material is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-32854, description thereof is omitted.
なお、光電変換膜314で発生した電荷のうち、正孔が上部電極310に移動し、電子が下部電極312に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜316と正孔ブロッキング膜318の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜316と正孔ブロッキング膜318は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。 In the case where the bias voltage is set so that holes move to the upper electrode 310 and electrons move to the lower electrode 312 among the charges generated in the photoelectric conversion film 314, the electron blocking film 316 and the hole blocking are set. The position of the film 318 may be reversed. Further, it is not necessary to provide both the electron blocking film 316 and the hole blocking film 318. If either one is provided, a certain degree of dark current suppressing effect can be obtained.
各画素部の下部電極312下方の基板300の表面には信号出力部302が形成されている。 A signal output unit 302 is formed on the surface of the substrate 300 below the lower electrode 312 of each pixel unit.
図9には、信号出力部302の構成が概略的に示されている。 FIG. 9 schematically shows the configuration of the signal output unit 302.
下部電極312に対応して、下部電極312に移動した電荷を蓄積する蓄積容量76と、蓄積容量76に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するTFT78が形成されている。蓄積容量76及びTFT78の形成された領域は、平面視において下部電極312と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における信号出力部302と光電変換部82とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器36(画素部)の平面積を最小にするために、蓄積容量76及びTFT78の形成された領域が下部電極312によって完全に覆われていることが望ましい。 Corresponding to the lower electrode 312, there are formed a storage capacitor 76 for storing the charge transferred to the lower electrode 312, and a TFT 78 for converting the charge stored in the storage capacitor 76 into an electric signal and outputting it. The region where the storage capacitor 76 and the TFT 78 are formed has a portion that overlaps the lower electrode 312 in a plan view. With such a configuration, the signal output unit 302 and the photoelectric conversion unit 82 in each pixel unit are provided. Will have an overlap in the thickness direction. In order to minimize the plane area of the radiation detector 36 (pixel portion), it is desirable that the region where the storage capacitor 76 and the TFT 78 are formed is completely covered by the lower electrode 312.
蓄積容量76は、基板300と下部電極312との間に設けられた絶縁膜319を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極312と電気的に接続されている。これにより、下部電極312で捕集された電荷を蓄積容量76に移動させることができる。 The storage capacitor 76 is electrically connected to the corresponding lower electrode 312 through a conductive material wiring formed through an insulating film 319 provided between the substrate 300 and the lower electrode 312. Thereby, the charges collected by the lower electrode 312 can be moved to the storage capacitor 76.
TFT78は、ゲート電極320、ゲート絶縁膜322、及び活性層(チャネル層)324が積層され、さらに、活性層324上にソース電極326とドレイン電極328が所定の間隔を開けて形成されている。活性層324は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層324を構成する材料は、これらに限定されるものではない。 In the TFT 78, a gate electrode 320, a gate insulating film 322, and an active layer (channel layer) 324 are stacked, and a source electrode 326 and a drain electrode 328 are formed on the active layer 324 at a predetermined interval. The active layer 324 can be formed of, for example, amorphous silicon, amorphous oxide, organic semiconductor material, carbon nanotube, or the like. Note that the material forming the active layer 324 is not limited thereto.
活性層324を構成可能な非晶質酸化物としては、In、Ga及びZnのうちの少なくとも1つを含む酸化物(例えばIn−O系)が好ましく、In、Ga及びZnのうちの少なくとも2つを含む酸化物(例えばIn−Zn−O系、In−Ga−O系、Ga−Zn−O系)がより好ましく、In、Ga及びZnを含む酸化物が特に好ましい。In−Ga−Zn−O系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がInGaO3(ZnO)m(mは6未満の自然数)で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、InGaZnO4がより好ましい。なお、活性層324を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。 The amorphous oxide that can form the active layer 324 is preferably an oxide containing at least one of In, Ga, and Zn (for example, In—O-based), and at least two of In, Ga, and Zn. Oxides containing one (for example, In—Zn—O, In—Ga—O, and Ga—Zn—O) are more preferable, and oxides including In, Ga, and Zn are particularly preferable. As the In—Ga—Zn—O-based amorphous oxide, an amorphous oxide whose composition in a crystalline state is represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is a natural number less than 6) is preferable, and InGaZnO is particularly preferable. 4 is more preferable. Note that the amorphous oxide that can form the active layer 324 is not limited thereto.
活性層324を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開2009−212389号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。 Examples of the organic semiconductor material that can constitute the active layer 324 include, but are not limited to, phthalocyanine compounds, pentacene, vanadyl phthalocyanine, and the like. In addition, about the structure of a phthalocyanine compound, since it is demonstrated in detail in Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-212389, description is abbreviate | omitted.
TFT78の活性層324を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、X線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、信号出力部302におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。 If the active layer 324 of the TFT 78 is formed of an amorphous oxide, an organic semiconductor material, or a carbon nanotube, it does not absorb radiation such as X-rays, or even if it is absorbed, it remains extremely small. The generation of noise in 302 can be effectively suppressed.
また、活性層324をカーボンナノチューブで形成した場合、TFT78のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いTFT78を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層324を形成する場合、活性層324に極微量の金属性不純物を混入するだけで、TFT78の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。 Further, when the active layer 324 is formed of carbon nanotubes, the switching speed of the TFT 78 can be increased, and the TFT 78 having a low light absorption in the visible light region can be formed. In addition, when the active layer 324 is formed of carbon nanotubes, the performance of the TFT 78 is remarkably deteriorated only by mixing a very small amount of metallic impurities into the active layer 324. Therefore, extremely high purity carbon nanotubes are separated by centrifugation or the like.・ It needs to be extracted and formed.
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、基板300としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。 Here, any of the above-described amorphous oxide, organic semiconductor material, carbon nanotube, and organic photoelectric conversion material can be formed at a low temperature. Therefore, the substrate 300 is not limited to a substrate having high heat resistance such as a semiconductor substrate, a quartz substrate, and a glass substrate, and a flexible substrate such as plastic, an aramid, or bionanofiber can also be used. Specifically, flexible materials such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), etc. A conductive substrate can be used. If such a plastic flexible substrate is used, it is possible to reduce the weight, which is advantageous for carrying around, for example.
また、基板300には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。 In addition, the substrate 300 is provided with an insulating layer for ensuring insulation, a gas barrier layer for preventing permeation of moisture and oxygen, an undercoat layer for improving flatness or adhesion to electrodes, and the like. May be.
アラミドは、200度以上の高温プロセスを適用できるために,透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバICの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ITO(indium tin oxide)やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して基板300を形成してもよい。 Since aramid can be applied at a high temperature process of 200 ° C. or more, the transparent electrode material can be cured at a high temperature to reduce the resistance, and can also be used for automatic mounting of a driver IC including a solder reflow process. Moreover, since aramid has a thermal expansion coefficient close to that of ITO (indium tin oxide) or a glass substrate, warping after production is small and it is difficult to crack. In addition, aramid can form a substrate thinner than a glass substrate or the like. Note that the substrate 300 may be formed by stacking an ultrathin glass substrate and aramid.
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束(バクテリアセルロース)と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと可視光波長に対して1/10のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を60−70%も含有しながら、波長500nmで約90%の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数(3−7ppm)を有し、鋼鉄並の強度(460MPa)、高弾性(30GPa)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く基板300を形成できる。 Bionanofiber is a composite of cellulose microfibril bundles (bacterial cellulose) produced by bacteria (Acetobacter Xylinum) and a transparent resin. The cellulose microfibril bundle has a width of 50 nm and a size of 1/10 of the visible light wavelength, and has high strength, high elasticity, and low thermal expansion. By impregnating and curing a transparent resin such as an acrylic resin or an epoxy resin in bacterial cellulose, a bio-nanofiber having a light transmittance of about 90% at a wavelength of 500 nm can be obtained while containing 60-70% of the fiber. Bionanofiber has a low coefficient of thermal expansion (3-7ppm) comparable to silicon crystals, and is as strong as steel (460MPa), highly elastic (30GPa), and flexible, compared to glass substrates, etc. The substrate 300 can be thinly formed.
本実施の形態では、基板300上に、信号出力部302、光電変換部82、透明絶縁膜306を順に形成し、当該基板300上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ304を貼り付けることにより放射線検出器36を形成している。以下、透明絶縁膜306まで形成された基板300をTFTアクティブマトリクス基板(以下「TFT基板」ともいう。)74と称する。 In this embodiment mode, the signal output portion 302, the photoelectric conversion portion 82, and the transparent insulating film 306 are formed in this order on the substrate 300, and the scintillator 304 is attached to the substrate 300 using an adhesive resin having low light absorption. The radiation detector 36 is formed by attaching. Hereinafter, the substrate 300 formed up to the transparent insulating film 306 is referred to as a TFT active matrix substrate (hereinafter also referred to as “TFT substrate”) 74.
本実施の形態に係る電子カセッテ20では、放射線検出器36がTFT基板74側から放射線Xが照射されるように内蔵されている。 In the electronic cassette 20 according to the present embodiment, the radiation detector 36 is incorporated so that the radiation X is irradiated from the TFT substrate 74 side.
ここで、放射線検出器36は、図10に示すように、シンチレータ304が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたTFT基板74により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式(所謂PSS(Penetration Side Sampling)方式)とされた場合、シンチレータ304の同図上面側(TFT基板74の反対側)でより強く発光し、TFT基板74側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたTFT基板74により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式(所謂ISS(Irradiation Side Sampling)方式)とされた場合、TFT基板74を透過した放射線がシンチレータ304に入射してシンチレータ304のTFT基板74側がより強く発光する。TFT基板74に設けられた各光電変換部82には、シンチレータ304で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器36は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもTFT基板74に対するシンチレータ304の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。 Here, as shown in FIG. 10, the radiation detector 36 is irradiated with radiation from the side on which the scintillator 304 is formed, and reads a radiation image by the TFT substrate 74 provided on the back side of the incident surface of the radiation. In the case of the so-called back side scanning method (so-called PSS (Penetration Side Sampling) method), the scintillator 304 emits light more strongly on the upper surface side of the figure (opposite side of the TFT substrate 74), and radiation is irradiated from the TFT substrate 74 side. Thus, in the case of a so-called surface reading method (so-called ISS (Irradiation Side Sampling) method) in which a radiation image is read by a TFT substrate 74 provided on the surface side of the radiation incident surface, radiation transmitted through the TFT substrate 74 is transmitted. The light enters the scintillator 304 and the TFT substrate 74 side of the scintillator 304 emits light more intensely. Electric charges are generated by the light generated by the scintillator 304 in each photoelectric conversion unit 82 provided on the TFT substrate 74. For this reason, since the radiation detector 36 is closer to the light emission position of the scintillator 304 with respect to the TFT substrate 74 when the front surface reading method is used than when the rear surface reading method is used, the resolution of the radiation image obtained by imaging is higher. high.
また、放射線検出器36は、光電変換膜314を有機光電変換材料により構成しており、光電変換膜314で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器36は、表面読取方式により放射線がTFT基板74を透過する場合でも光電変換膜314による放射線の吸収量が少ないため、放射線Xに対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がTFT基板74を透過してシンチレータ304に到達するが、このように、TFT基板74の光電変換膜314を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜314での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。 In the radiation detector 36, the photoelectric conversion film 314 is made of an organic photoelectric conversion material, and radiation is hardly absorbed by the photoelectric conversion film 314. For this reason, the radiation detector 36 according to the present embodiment suppresses a decrease in sensitivity to the radiation X because the amount of radiation absorbed by the photoelectric conversion film 314 is small even when the radiation is transmitted through the TFT substrate 74 by the surface reading method. be able to. In the surface reading method, radiation passes through the TFT substrate 74 and reaches the scintillator 304. Thus, when the photoelectric conversion film 314 of the TFT substrate 74 is formed of an organic photoelectric conversion material, the radiation in the photoelectric conversion film 314 is obtained. Therefore, it is suitable for the surface reading method.
また、TFT78の活性層324を構成する非晶質酸化物や光電変換膜314を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、基板300を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板300は放射線の吸収量が少ないため、表面読取方式により放射線がTFT基板74を透過する場合でも、放射線Xに対する感度の低下を抑えることができる。 Further, the amorphous oxide constituting the active layer 324 of the TFT 78 and the organic photoelectric conversion material constituting the photoelectric conversion film 314 can be formed at a low temperature. Therefore, the substrate 300 can be formed of a plastic resin, aramid, or bionanofiber that absorbs little radiation. Since the substrate 300 formed in this way has a small amount of radiation absorption, a reduction in sensitivity to the radiation X can be suppressed even when the radiation passes through the TFT substrate 74 by the surface reading method.
また、例えば、放射線検出器36をTFT基板74が照射面32側となるように筐体30内の照射面32部分に貼り付けるものとし、基板300を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器36自体の剛性が高いため、筐体30の照射面32部分を薄く形成することができる。また、基板300を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器36自体が可撓性を有するため、照射面32に衝撃が加わった場合でも放射線検出器36が破損しづらい。 Further, for example, the radiation detector 36 is attached to the irradiation surface 32 portion in the housing 30 so that the TFT substrate 74 is on the irradiation surface 32 side, and the substrate 300 is made of a highly rigid plastic resin, aramid, or bio-nanofiber. When formed, since the radiation detector 36 itself has high rigidity, the irradiation surface 32 portion of the housing 30 can be formed thin. Further, when the substrate 300 is formed of a highly rigid plastic resin, aramid, or bionanofiber, the radiation detector 36 itself has flexibility, so that even when an impact is applied to the irradiation surface 32, the radiation detector 36 is damaged. It ’s hard.
次に、本実施の形態に係る撮影システム10の作用を説明する。 Next, the operation of the imaging system 10 according to the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る撮影システム10を利用して患者14に対してIVRを実施する場合、IVRを行う術者は、まず、当該IVRの準備段階として、カテーテル60の進入予定経路を示す座標情報等を以下に示すように入力する。 When performing an IVR on a patient 14 using the imaging system 10 according to the present embodiment, an operator who performs the IVR firstly has coordinate information indicating a planned approach path of the catheter 60 as a preparation stage of the IVR. Enter as shown below.
すなわち、術者は、まず、カテーテル60の挿入口および病変部が電子カセッテ20により撮影可能な状態で患者14を載置台16Aに横たわらせる。次に、術者は、コンソール26を介して、放射線照射装置18に対し、絞り部44の各スリット板44A〜44Dを全開状態とさせた後、予め定められた曝射量で放射線Xを射出するように放射線源42を制御させる一方、電子カセッテ20に対し、放射線画像の撮影を行うように制御させる。これにより、電子カセッテ20では、後述する放射線画像撮影処理(図11参照。)の説明時に詳述するように放射線画像の撮影が行われ、当該撮影によって得られた画像情報がコンソール26に送信される。これに対し、コンソール26は、当該画像情報が受信されると、当該画像情報により示される放射線画像をUIパネル110のディスプレイに表示させる。 That is, the surgeon first lies the patient 14 on the mounting table 16 </ b> A in a state where the insertion opening of the catheter 60 and the lesioned part can be imaged by the electronic cassette 20. Next, the surgeon opens the slit plates 44 </ b> A to 44 </ b> D of the diaphragm 44 to the radiation irradiation device 18 through the console 26 and then emits the radiation X with a predetermined exposure dose. In this manner, the radiation source 42 is controlled so that the electronic cassette 20 is controlled to take a radiation image. As a result, the electronic cassette 20 captures a radiographic image, as will be described in detail in the description of a radiographic image capturing process (see FIG. 11) described later, and transmits image information obtained by the capturing to the console 26. The On the other hand, when the image information is received, the console 26 displays the radiographic image indicated by the image information on the display of the UI panel 110.
そこで、術者は、UIパネル110のディスプレイに表示されている放射線画像上の患者14の体内におけるカテーテル60の進入予定経路をタッチペンでなぞることにより、当該進入予定経路の座標情報(以下、「経路座標情報」という。)を入力する。また、このとき、術者は、上記進入予定経路および当該進入予定経路の近傍で、かつ放射線Xの照射野となり得る領域に存在する臓器(以下、「判定対象臓器」という。)の輪郭をタッチペンでなぞることにより、当該判定対象臓器が存在する領域を示す座標情報(以下、「臓器座標情報」という。)を入力すると共に、当該臓器座標情報により示される領域に存在する判定対象臓器の名称を示す情報(以下、「臓器名称情報」という。)を、操作パネル112を介して入力する。以上によって術者から入力された経路座標情報、臓器座標情報、および臓器名称情報は、コンソール26によって、臓器座標情報および臓器名称情報については対応するもの同士が関連付けられた状態でHDD120に記憶される。 Therefore, the surgeon traces the planned entry path of the catheter 60 in the body of the patient 14 on the radiographic image displayed on the display of the UI panel 110 with a touch pen, thereby obtaining coordinate information (hereinafter referred to as “path”). "Coordinate information"). At this time, the surgeon touches the outline of the planned entry path and the outline of an organ (hereinafter referred to as “determination target organ”) existing in the vicinity of the planned entry path and in the region that can be the radiation X irradiation field. The coordinate information indicating the region where the determination target organ exists (hereinafter referred to as “organ coordinate information”) is input, and the name of the determination target organ existing in the region indicated by the organ coordinate information is input. Information (hereinafter referred to as “organ name information”) is input via the operation panel 112. The path coordinate information, the organ coordinate information, and the organ name information input from the operator as described above are stored in the HDD 120 by the console 26 in a state in which the corresponding organ coordinate information and organ name information are associated with each other. .
以上の準備段階が終了すると、術者は、患者14の撮影部位や撮影条件に応じて、コンソール26の操作パネル112を介して放射線Xを照射する際の管電圧、管電流等の曝射条件を指定する曝射条件指定操作を行った後、IVRの開始を指示する指示操作を行う。 When the above preparation steps are completed, the surgeon determines the exposure conditions such as tube voltage and tube current when irradiating the radiation X via the operation panel 112 of the console 26 according to the imaging region and imaging conditions of the patient 14. After performing the exposure condition designation operation for designating, the instruction operation for instructing the start of IVR is performed.
コンソール26は、当該指示操作が行われると、放射線画像撮影処理を実行する。 When the instruction operation is performed, the console 26 executes a radiation image capturing process.
次に、図11を参照して、放射線画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図11は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。 Next, with reference to FIG. 11, the operation of the console 26 at the time of executing the radiographic image capturing process will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing of the radiographic image capturing processing program executed by the CPU 114 of the console 26 at this time, and the program is stored in a predetermined area of the ROM 116 in advance.
同図のステップ200では、指定された曝射条件を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。 In step 200 of the figure, the specified exposure conditions are set by transmitting the specified exposure conditions to the radiation irradiation device 18 and the electronic cassette 20. In response to this, the irradiation apparatus control unit 140 prepares for exposure under the received exposure conditions.
次のステップ202では、上述したIVRの準備段階において記憶された経路座標情報により示されるカテーテル60の挿入口の位置を示す情報を、絞り部44の開口状態の設定を指示する設定指示情報と共に放射線照射装置18に送信する。 In the next step 202, information indicating the position of the insertion port of the catheter 60 indicated by the path coordinate information stored in the IVR preparation stage described above is set together with setting instruction information for instructing the setting of the opening state of the restrictor 44. Transmit to the irradiation device 18.
上記設定指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該設定指示情報と共に受信した情報により示されるカテーテル60の挿入口の位置に対応する位置が開口領域51の中心となり、かつ開口領域51の形状が予め定められた形状で、かつ開口領域51の面積が、少なくとも全開状態時より狭いものとして予め定められた面積となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。なお、本実施の形態に係る撮影システム10では、上記予め定められた形状および上記予め定められた面積として、患者14の放射線Xにおける直接線が照射される領域(以下、「直接線照射野」という。)が、少なくとも関心領域を含む領域となる形状および面積として術者等によって予め設定された形状および面積を適用している。 When the setting instruction information is received, in the radiation irradiation apparatus 18, the position corresponding to the position of the insertion port of the catheter 60 indicated by the information received together with the setting instruction information is set in the opening region 51 by the irradiation apparatus control unit 140. The position of each of the slit plates 44A to 44D so as to be the center and the shape of the opening region 51 is a predetermined shape and the area of the opening region 51 is a predetermined area that is at least narrower than in the fully open state. To control. Note that, in the imaging system 10 according to the present embodiment, a region (hereinafter referred to as “direct radiation field”) on which a direct line in the radiation X of the patient 14 is irradiated as the predetermined shape and the predetermined area. However, the shape and area preset by the surgeon or the like are applied as the shape and area to be a region including at least the region of interest.
なお、上記予め定められた面積は、放射線Xの直接線が照射される面積であるため、病変部の大きさ等に応じて適宜設定する形態が好ましいが、例えば、放射線検出器36の照射面36Aの面積に対する予め定められた割合(一例として10%)の面積に放射線Xの直接線が照射される面積等といった、予め固定的に定められた面積を適用する形態としてもよい。 In addition, since the predetermined area is an area irradiated with the direct line of the radiation X, it is preferable to appropriately set according to the size of the lesioned part. However, for example, the irradiation surface of the radiation detector 36 A predetermined fixed area such as an area irradiated with a direct line of radiation X may be applied to an area of a predetermined ratio (10% as an example) with respect to the area of 36A.
次のステップ204では、曝射の開始を指示する指示情報を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信する。これに応じて、放射線源42は、放射線照射装置18がコンソール26から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流等で放射線を発生して射出する。 In the next step 204, instruction information for instructing the start of exposure is transmitted to the radiation irradiation device 18 and the electronic cassette 20. In response to this, the radiation source 42 generates and emits radiation at a tube voltage, tube current, or the like according to the exposure conditions received by the radiation irradiation device 18 from the console 26.
放射線源42から照射された放射線Xは、絞り部44を介して患者14を透過した後に電子カセッテ20に到達する。これにより、電子カセッテ20に内蔵された放射線検出器36の各画素部80の蓄積容量76には電荷が蓄積される。 The radiation X emitted from the radiation source 42 reaches the electronic cassette 20 after passing through the patient 14 via the diaphragm 44. As a result, electric charges are accumulated in the accumulation capacitors 76 of the respective pixel portions 80 of the radiation detector 36 incorporated in the electronic cassette 20.
電子カセッテ20のカセッテ制御部100は、曝射の開始を指示する指示情報を受信してから放射線検出器36の各画素部80の蓄積容量76への電荷の蓄積が終了するまでの期間として予め定められた期間の経過後にゲート線ドライバ88を制御してゲート線ドライバ88から1ラインずつ順に各ゲート配線84にオン信号を出力させ、各ゲート配線84に接続された各TFT78を1ラインずつ順にオンさせる。 The cassette control unit 100 of the electronic cassette 20 receives in advance a period from when the instruction information instructing the start of exposure is received until the accumulation of charges in the storage capacitors 76 of the pixel units 80 of the radiation detector 36 is completed. After the elapse of a predetermined period, the gate line driver 88 is controlled so that the gate line driver 88 outputs an ON signal to each gate wiring 84 one line at a time, and each TFT 78 connected to each gate wiring 84 is sequentially output one line at a time. Turn it on.
放射線検出器36は、各ゲート配線84に接続された各TFT78を1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量76に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線86に流れ出す。各データ配線86に流れ出した電気信号は信号処理部90でデジタルの画像情報に変換されて、ラインメモリ98に記憶される。 In the radiation detector 36, when the TFTs 78 connected to the gate wirings 84 are turned on one line at a time, the charges accumulated in the storage capacitors 76 one line at a time flow out to the data wirings 86 as electric signals. The electric signal flowing out to each data wiring 86 is converted into digital image information by the signal processing unit 90 and stored in the line memory 98.
カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶された画像情報に対し、予め定められた画像補正処理を施した後に光通信制御部102を介してコンソール26へ送信する。 The cassette control unit 100 performs predetermined image correction processing on the image information stored in the line memory 98 and transmits the image information to the console 26 via the optical communication control unit 102.
カセッテ制御部100は、以上の動作を動画像の撮影速度として予め定められた速度(本実施の形態では、30フレーム/秒)で繰り返し実行すると共に、上記画像補正処理が施された画像情報により示される放射線画像をディスプレイ28により表示するようにディスプレイドライバ104を制御する。 The cassette control unit 100 repeatedly executes the above operation at a predetermined speed (30 frames / second in the present embodiment) as a moving image shooting speed, and uses the image information subjected to the image correction process. The display driver 104 is controlled to display the displayed radiographic image on the display 28.
そこで、次のステップ206では、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップ208にて、受信した画像情報をHDD120に記憶し、さらに、次のステップ210にて、受信した画像情報により示される放射線画像を、確認等を行うためにUIパネル110のディスプレイによって表示させるようにUIパネル制御部122を制御する。 Therefore, in the next step 206, it waits until image information for one frame is received from the electronic cassette 20, and in the next step 208, the received image information is stored in the HDD 120, and further in the next step 210. Then, the UI panel control unit 122 is controlled so that the radiation image indicated by the received image information is displayed on the display of the UI panel 110 for confirmation or the like.
次のステップ212では、カテーテル60の先端部の位置を示す位置情報を取得する。 In the next step 212, position information indicating the position of the distal end portion of the catheter 60 is acquired.
本実施の形態に係るコンソール26では、CPU114により本放射線画像撮影処理プログラムと並行して時分割にカテーテル60の先端部の位置を特定する位置特定処理プログラムが実行される。 In the console 26 according to the present embodiment, the CPU 114 executes a position specifying process program for specifying the position of the distal end portion of the catheter 60 in a time-sharing manner in parallel with the radiographic image capturing process program.
この位置特定処理プログラムでは、反射型フォトセンサ62からリアルタイムで時系列に受信されている電気信号が、カテーテル60に設けられた縞模様における幅広の白色領域、幅狭の黒色領域、幅狭の白色領域の順に推移したことを示す場合にカテーテル60が患者14の体内に挿入される方向に移動していると判断すると共に、このときの移動量を、幅広の白色領域の出現回数を上記縞模様の1群の幅に乗じることにより特定する。同様に、上記電気信号が、上記縞模様における幅広の黒色領域、幅狭の白色領域、幅狭の黒色領域の順に推移したことを示す場合にカテーテル60が患者14の体内から抜かれる方向に移動していると判断すると共に、このときの移動量を、幅広の黒色領域の出現回数を上記縞模様の1群の幅に乗じることにより特定する。 In this position specifying processing program, electrical signals received in real time from the reflective photosensor 62 in time series are wide white areas, narrow black areas, and narrow white areas in the stripe pattern provided on the catheter 60. It is determined that the catheter 60 is moving in the direction in which it is inserted into the body of the patient 14 when it indicates that the region has shifted in the order of the regions, and the amount of movement at this time is represented by the number of occurrences of the wide white region. It is specified by multiplying the width of one group. Similarly, the catheter 60 moves in the direction of being pulled out of the body of the patient 14 when the electrical signal indicates that the wide black region, the narrow white region, and the narrow black region in the striped pattern have shifted in this order. The amount of movement at this time is specified by multiplying the number of appearances of the wide black region by the width of the group of the striped pattern.
また、上記位置特定処理プログラムでは、以上の処理によって得られる、カテーテル60が患者14の体内に挿入される方向に移動しているときの移動量を積算すると共に、カテーテル60が患者14の体内から抜かれる方向に移動しているときの移動量を減算することにより、カテーテル60の患者14の体内への挿入量を特定する。 In the position specifying processing program, the movement amount obtained when the catheter 60 is moving in the direction of insertion into the body of the patient 14 obtained by the above processing is integrated, and the catheter 60 is moved from the body of the patient 14. The amount of insertion of the catheter 60 into the body of the patient 14 is specified by subtracting the amount of movement when moving in the direction of removal.
そして、上記位置特定処理プログラムでは、特定した挿入量と、前述したIVRの準備段階で記憶したカテーテル60の進入予定経路を示す経路座標情報とに基づいて、カテーテル60の先端部の位置を特定し、当該位置を示す座標情報(以下、「先端部座標情報」という。)をRAM118の所定領域にリアルタイムで記憶する。 In the position specifying processing program, the position of the distal end portion of the catheter 60 is specified based on the specified insertion amount and the path coordinate information indicating the planned approach path of the catheter 60 stored in the IVR preparation stage described above. The coordinate information indicating the position (hereinafter referred to as “tip portion coordinate information”) is stored in a predetermined area of the RAM 118 in real time.
そこで、上記ステップ212では、以上の位置特定処理プログラムにより記憶した先端部座標情報をRAM118より読み出すことにより、上記カテーテル60の先端部の位置を示す位置情報を取得する。 Therefore, in step 212, position information indicating the position of the distal end portion of the catheter 60 is obtained by reading the distal end portion coordinate information stored by the position specifying processing program from the RAM 118.
次のステップ214では、取得した位置情報により示されるカテーテル60の先端部の位置を示す情報を、絞り部44の開口状態の変更を指示する変更指示情報と共に放射線照射装置18に送信する。 In the next step 214, information indicating the position of the distal end portion of the catheter 60 indicated by the acquired position information is transmitted to the radiation irradiating apparatus 18 together with change instruction information for instructing a change in the opening state of the restricting portion 44.
上記変更指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該変更指示情報と共に受信した情報により示されるカテーテル60の先端部の位置に対応する位置が開口領域51の中心となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。なお、このとき、照射装置制御部140は、開口領域51の形状および面積については、それまでの形状および面積を維持するように各スリット板44A〜44Dを制御する。 When the change instruction information is received, in the radiation irradiation apparatus 18, the irradiation apparatus control unit 140 sets the position corresponding to the position of the distal end portion of the catheter 60 indicated by the information received together with the change instruction information in the opening region 51. The positions of the slit plates 44A to 44D are controlled so as to be centered. At this time, the irradiation device control unit 140 controls each of the slit plates 44A to 44D so as to maintain the shape and area of the opening region 51 so far.
なお、本実施の形態に係る撮影システム10では、カテーテル60の先端部の位置が関心領域の中心位置であるものとしており、本ステップ214の処理により、少なくとも関心領域を含む放射線画像が電子カセッテ20のディスプレイ28に表示されることになる。 In the imaging system 10 according to the present embodiment, the position of the distal end portion of the catheter 60 is assumed to be the center position of the region of interest, and a radiographic image including at least the region of interest is converted into the electronic cassette 20 by the processing of step 214. Will be displayed on the display 28.
次のステップ216では、この時点における放射線Xの照射野における累積被曝量Rを、次のように算出する。 In the next step 216, the cumulative exposure amount R in the irradiation field of the radiation X at this time is calculated as follows.
まず、絞り部44の開口状態が全開状態になっていると想定した場合の放射線Xの照射野(以下、「全開照射野」という。)における施術開始時からこの時点までの単位面積当たりの累積被曝量Rを、単位時間当たりの放射線Xの照射量を左右する管電圧、FSD(Focus Skin Distance,焦点皮膚間距離)等の諸因子に基づいて算出する。 First, accumulation per unit area from the start of treatment to this point in the irradiation field of radiation X (hereinafter referred to as “fully opened irradiation field”) when it is assumed that the aperture state of the aperture 44 is fully open. The exposure dose R is calculated based on factors such as tube voltage and FSD (Focus Skin Distance) that influence the dose of radiation X per unit time.
このとき、本実施の形態に係る撮影システム10では、上記累積被曝量Rを、一例として図12に模式的に示すように、上記全開照射野を、各々が単位面積(本実施の形態では、1cm2)とされた複数の矩形領域64でマトリクス状に区分し、矩形領域64毎の累積被曝量を示すものとして算出する。なお、累積被曝量Rの算出は、例えば、NDD法(Non Desimeter DosimetryMethod)等を利用して行うことができる。 At this time, in the imaging system 10 according to the present embodiment, as shown schematically in FIG. 12 as an example of the cumulative exposure dose R, each of the fully-open irradiation fields has a unit area (in this embodiment, It is divided into a plurality of rectangular areas 64 of 1 cm 2 ) in a matrix form, and is calculated as indicating the cumulative exposure dose for each rectangular area 64. The cumulative exposure dose R can be calculated using, for example, an NDD method (Non Desimeter Dosimetry Method).
そして、算出した矩形領域64毎の累積被曝量Rのうち、絞り部44の各スリット板44A〜44Dによって放射線Xが遮られる領域に位置する矩形領域64の累積被曝量Rを、対応するスリット板44A〜44Dの高さ方向の厚みに応じた減衰率で減衰された量に変換する。 Then, among the calculated cumulative exposure dose R for each rectangular region 64, the cumulative exposure dose R of the rectangular region 64 located in the region where the radiation X is blocked by the respective slit plates 44A to 44D of the diaphragm 44 is used as the corresponding slit plate. It converts into the quantity attenuate | damped by the attenuation factor according to the thickness of the height direction of 44A-44D.
次のステップ218では、上記ステップ216の処理によって算出した全開照射野の関心領域を除く領域(以下、「非関心領域照射野」という。)に含まれる矩形領域64毎の累積被曝量Rに、対応する位置に位置される臓器の被曝量閾値に達するものが存在するか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ220に移行する。 In the next step 218, the cumulative exposure dose R for each rectangular region 64 included in the region excluding the region of interest in the fully open irradiation field calculated by the processing in step 216 (hereinafter referred to as “non-region of interest irradiation field”) It is determined whether there is an organ that reaches the exposure dose threshold of the organ located at the corresponding position. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 220.
なお、このとき、上記ステップ218では、非関心領域照射野に対応する座標範囲内に含まれる臓器の名称を、上述したIVRの準備段階において記憶された臓器座標情報および臓器名称情報に基づいて特定し、特定した臓器に対応する被曝量閾値(図7も参照。)をHDD120から読み出す。 At this time, in step 218, the names of the organs included in the coordinate range corresponding to the non-region of interest irradiation field are specified based on the organ coordinate information and organ name information stored in the IVR preparation stage described above. Then, the exposure dose threshold value (see also FIG. 7) corresponding to the specified organ is read from the HDD 120.
そして、ステップ218では、非関心領域照射野に含まれる矩形領域64の累積被曝量Rに、対応する位置に位置される臓器の被曝量閾値に達するものが存在するか否かを判定する。なお、この際、対応する位置に位置される臓器が存在しない場合は、臓器以外の領域における被曝量閾値として術者等により予め設定された閾値を適用する。ここで、上記臓器以外の領域における被曝量閾値は、胸部、腹部、腕部、脚部等といった臓器よりも広い範囲の領域毎に予め設定しておいてもよいし、臓器以外の領域の全域について共通の閾値を設定しておいてもよい。 In step 218, it is determined whether or not there is a cumulative exposure dose R of the rectangular region 64 included in the non-interest region irradiation field that reaches the exposure dose threshold value of the organ located at the corresponding position. At this time, if there is no organ located at the corresponding position, a threshold set in advance by an operator or the like is applied as an exposure dose threshold in a region other than the organ. Here, the exposure dose threshold in the region other than the organ may be set in advance for each region in a wider range than the organ such as the chest, abdomen, arm, and leg, or the entire region other than the organ. A common threshold may be set for.
ステップ220では、絞り部44の開口領域51の形状および面積を、少なくとも関心領域については直接線が照射され、かつ非関心領域照射野については、当該非関心領域照射野に含まれる矩形領域64のうち、累積被曝量Rが対応する被曝量閾値に達する矩形領域64に対する被曝量の合算値が最小となる形状および面積となるように導出する。 In step 220, the shape and area of the opening region 51 of the diaphragm 44 are set such that at least the region of interest is irradiated with a direct line, and the non-region of interest irradiation field is the rectangular region 64 included in the non-region of interest irradiation field. Of these, the cumulative exposure dose R is derived such that the sum of the exposure doses for the rectangular region 64 that reaches the corresponding exposure dose threshold value has a shape and area that minimizes the cumulative exposure dose R.
次のステップ222では、上記ステップ220の処理によって導出した開口領域51の形状および面積を示す情報を、絞り部44の開口状態の変更を指示する変更指示情報と共に放射線照射装置18に送信し、その後にステップ230に移行する。 In the next step 222, information indicating the shape and area of the opening region 51 derived by the processing in step 220 is transmitted to the radiation irradiation apparatus 18 together with change instruction information for instructing a change in the opening state of the aperture 44, and thereafter To step 230.
上記変更指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該変更指示情報と共に受信した情報により示される形状および面積となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。 When the change instruction information is received, the radiation irradiating apparatus 18 causes the irradiation apparatus control unit 140 to position the slit plates 44A to 44D so as to have the shape and area indicated by the information received together with the change instruction information. Control.
一方、上記ステップ218において否定判定となった場合はステップ224に移行し、非関心領域照射野に含まれる矩形領域64の全ての累積被曝量Rが、対応する位置に位置される臓器の被曝量閾値から予め定められたマージン量を差し引いた量未満であるか否かを判定し、否定判定となった場合は後述するステップ230に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ226に移行する。 On the other hand, when a negative determination is made in step 218, the process proceeds to step 224, in which all the cumulative exposure dose R of the rectangular area 64 included in the non-interest area irradiation field is the exposure dose of the organ located at the corresponding position. It is determined whether or not the amount is less than an amount obtained by subtracting a predetermined margin amount from the threshold value. If a negative determination is made, the process proceeds to step 230 described later, whereas if a positive determination is made, the process proceeds to step 226. .
なお、このとき、上記ステップ224では、非関心領域照射野に対応する座標範囲内に含まれる臓器の名称を、上述したIVRの準備段階において記憶された臓器座標情報および臓器名称情報に基づいて特定し、特定した臓器に対応する被曝量閾値(図7も参照。)をHDD120から読み出す。 At this time, in step 224, the names of organs included in the coordinate range corresponding to the non-region of interest field are identified based on the organ coordinate information and organ name information stored in the IVR preparation stage described above. Then, the exposure dose threshold value (see also FIG. 7) corresponding to the specified organ is read from the HDD 120.
そして、ステップ224では、非関心領域照射野に含まれる矩形領域64の累積被曝量Rの全てが、対応する位置に位置される臓器の被曝量閾値から上記マージン量を差し引いた量未満であるか否かを判定する。なお、この際にも、対応する位置に位置される臓器が存在しない場合には、上述したステップ218の処理と同様に、臓器以外の領域における被曝量閾値として術者等により予め設定された閾値を適用する。 In step 224, whether or not all of the cumulative exposure dose R of the rectangular region 64 included in the non-interest region irradiation field is less than the amount obtained by subtracting the margin amount from the exposure dose threshold value of the organ located at the corresponding position. Determine whether or not. In this case as well, if there is no organ located at the corresponding position, the threshold set in advance by the operator or the like as the exposure dose threshold in the region other than the organ as in the above-described processing of step 218. Apply.
ステップ226では、絞り部44の開口領域51の形状および面積を、少なくとも関心領域については直接線が照射され、かつ非関心領域照射野については、当該非関心領域照射野に含まれる何れの矩形領域64についても、対応する被曝量閾値に達しない範囲内で、当該矩形領域64に対する被曝量の合算値が最大となる形状および面積となるように導出する。 In step 226, the shape and area of the opening region 51 of the diaphragm 44 are set such that at least a region of interest is irradiated with a direct line, and for a non-interest region irradiation field, any rectangular region included in the non-interest region irradiation field. 64 is derived so that the total value of the exposure dose for the rectangular region 64 is the maximum in the range that does not reach the corresponding exposure dose threshold.
次のステップ228では、上記ステップ226の処理によって導出した開口領域51の形状および面積を示す情報を、絞り部44の開口状態の変更を指示する変更指示情報と共に放射線照射装置18に送信し、その後にステップ230に移行する。 In the next step 228, information indicating the shape and area of the opening region 51 derived by the processing in step 226 is transmitted to the radiation irradiation device 18 together with change instruction information for instructing change of the opening state of the aperture 44, and thereafter To step 230.
上記変更指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該変更指示情報と共に受信した情報により示される形状および面積となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。 When the change instruction information is received, the radiation irradiating apparatus 18 causes the irradiation apparatus control unit 140 to position the slit plates 44A to 44D so as to have the shape and area indicated by the information received together with the change instruction information. Control.
ステップ230では、放射線画像の撮影を終了するタイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ206に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ232に移行する。なお、本実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムでは、上記ステップ230における撮影を終了するタイミングが到来したか否かの判定を、術者により、操作パネル112等の入力手段を介して放射線画像の撮影を終了することを指示する指示情報が入力されたか否かを判定することによって行っているが、これに限定されず、電子カセッテ20または放射線照射装置18の図示しない電源スイッチがオフされたか否かを判定することにより行う形態等、他の形態としてもよいことは言うまでもない。 In step 230, it is determined whether or not the timing for ending the radiographic image capture has arrived. If a negative determination is made, the process returns to step 206, but the process proceeds to step 232 when an affirmative determination is made. In the radiographic image capturing processing program according to the present embodiment, it is determined whether or not the timing for ending the capturing in step 230 has been reached by the surgeon via the input means such as the operation panel 112. However, the present invention is not limited to this, but is not limited to this. Whether the power switch (not shown) of the electronic cassette 20 or the radiation irradiating apparatus 18 is turned off. It goes without saying that other forms, such as a form performed by determining whether or not, may be used.
ステップ232では、上記ステップ204の処理によって開始された曝射の停止を指示する指示情報を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信し、次のステップ234にて、上記ステップ208の処理により記憶した画像情報を図示しないRIS(Radiology Information System)サーバへ図示しない病院内ネットワークを介して送信した後、本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、上記RISサーバでは、コンソール26から受信した画像情報を用いて、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。 In step 232, instruction information for instructing to stop the exposure started by the process of step 204 is transmitted to the radiation irradiation device 18 and the electronic cassette 20, and stored in the next step 234 by the process of step 208. After the image information is transmitted to a RIS (Radiology Information System) server (not shown) via a hospital network (not shown), the radiographic imaging program is terminated. In the RIS server, it is possible to interpret and diagnose a radiographic image taken by a doctor using the image information received from the console 26.
図13は、本実施の形態に係る放射線検出器36の照射面36Aの全面に放射線Xを照射することによりディスプレイ28の表示面28Aに表示される放射線画像の一例を示す図であり、図14は、本実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの実行により、放射線検出器36の照射面36Aの部分領域に放射線Xを照射することによりディスプレイ28の表示面28Aに表示される、患者14が図13に示した状態と同一の状態で仰臥されている場合の放射線画像の一例を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a radiation image displayed on the display surface 28A of the display 28 by irradiating the entire surface of the irradiation surface 36A of the radiation detector 36 according to the present embodiment with the radiation X. The patient 14 displayed on the display surface 28A of the display 28 by irradiating the partial area of the irradiation surface 36A of the radiation detector 36 with the radiation X by executing the radiographic imaging processing program according to the present embodiment. It is a figure which shows an example of the radiographic image in the case of being supine in the same state as the state shown in FIG.
図14に示すように、本実施の形態に係る撮影システム10では、放射線Xの直接線の照射領域を予め定められた領域(本実施の形態では、関心領域を含む領域)に制限することができるため、患者14に対する被曝量を抑制することができると共に、上記予め定められた領域の周辺部の領域(同図の表示画像におけるグラデーション領域)についても、対応するスリット板の位置の透過線量に応じた画像が一例として同図に示される状態で表示されるので、当該周辺部の放射線画像も観察することができる。 As shown in FIG. 14, in imaging system 10 according to the present embodiment, the irradiation region of the direct line of radiation X can be limited to a predetermined region (a region including a region of interest in the present embodiment). As a result, the exposure dose to the patient 14 can be suppressed, and the transmitted dose at the position of the corresponding slit plate is also applied to the peripheral area of the predetermined area (gradation area in the display image of the figure). Since the corresponding image is displayed in the state shown in the figure as an example, the radiation image of the peripheral part can also be observed.
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、放射線画像の動画撮影のために放射線源から被検者(本実施の形態では、患者14)に照射される放射線の施術を開始した時点からの累積被曝量(本実施の形態では、累積被曝量R)が予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、前記放射線源による放射線の関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加えるように制御しているので、関心領域における放射線画像の画質の低下を防止しつつ、被検者に対する被曝量を抑制することができる。 As described above in detail, in the present embodiment, from the time when the radiation treatment applied to the subject (patient 14 in the present embodiment) from the radiation source is started for capturing a radiographic image. When it is determined that the cumulative exposure dose (accumulated exposure dose R in this embodiment) reaches a predetermined exposure dose, the exposure dose is limited to the radiation field excluding the region of interest of radiation by the radiation source. Therefore, the exposure dose to the subject can be suppressed while preventing the image quality of the radiation image from being deteriorated in the region of interest.
また、本実施の形態では、前記放射線源と前記被検者との間に設けられ、当該放射線源から射出された放射線の一部を通過させ、かつ面積が変更可能に構成された開口領域を有する絞り部(本実施の形態では、絞り部44)を備え、前記絞り部の開口領域の面積を変更することにより前記制限を加えるように当該絞り部を制御しているので、関心領域を除く照射野の領域を可変とすることができる結果、より利便性を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, an opening region provided between the radiation source and the subject and configured to allow a part of the radiation emitted from the radiation source to pass through and to change the area. The diaphragm unit (in this embodiment, the diaphragm unit 44) is provided, and the diaphragm unit is controlled so as to apply the restriction by changing the area of the aperture region of the diaphragm unit. As a result of making the irradiation field region variable, the convenience can be further improved.
特に、本実施の形態では、前記絞り部が、前記開口領域の周縁部から離れるに従って放射線の透過線量が少なくなるように構成されているので、関心領域を除く照射野における放射線画像も観察することができる。 In particular, in the present embodiment, since the diaphragm portion is configured so that the radiation transmission dose decreases as it moves away from the peripheral portion of the opening region, a radiation image in the irradiation field excluding the region of interest is also observed. Can do.
また、本実施の形態では、前記照射野における予め定められた単位面積とされた区分領域毎に前記累積被曝量を算出しているので、照射野の全域について纏めて累積被曝量を算出する場合に比較して、よりきめ細かく、被検者に対する被曝量に制限を加えることができる。 Further, in the present embodiment, since the cumulative exposure dose is calculated for each of the divided areas defined as the predetermined unit area in the irradiation field, the cumulative exposure dose is calculated for the entire irradiation field. As compared with the above, it is possible to limit the exposure dose to the subject more finely.
また、本実施の形態では、時間の経過に従って変化する関心領域に追随して前記制御を行っているので、より利便性を向上させることができる。 Moreover, in this Embodiment, since the said control is performed following the region of interest which changes with progress of time, the convenience can be improved more.
特に、本実施の形態では、前記被検者の内部に挿入された医療器具(本実施の形態では、カテーテル60)の予め定められた部位の位置を特定し、特定した位置を前記関心領域として前記制御を行っているので、関心領域を予め設定しておく必要がなくなり、より利便性を向上させることができる。 In particular, in the present embodiment, the position of a predetermined part of a medical instrument (the catheter 60 in the present embodiment) inserted into the subject is specified, and the specified position is set as the region of interest. Since the control is performed, it is not necessary to set a region of interest in advance, and convenience can be further improved.
また、シンチレータ304としてCsIの柱状結晶を用い、放射線検出器36を表面読取方式となるよう電子カセッテ20に内蔵させた場合、高画質な画像を得ることができる。また、光電変換膜314に有機光電変換材料を用いれば、光電変換膜314で放射線がほとんど吸収されず、シンチレータ304により多くの放射線が届き、感度が向上する。
これにより、絞り部44で開口領域51を絞って、関心領域の周縁部分に絞り部44を透過した放射線を照射するようにした場合、周縁部の放射線画像に多少のボケが発生するがもともと高画質なので問題ない。また、医師、技師は、関心領域の周縁部の放射線画像のボケ具合を見て診断に不要な領域まで照射していないかを確認できる。
Further, when a column crystal of CsI is used as the scintillator 304 and the radiation detector 36 is built in the electronic cassette 20 so as to be a surface reading system, a high-quality image can be obtained. In addition, when an organic photoelectric conversion material is used for the photoelectric conversion film 314, radiation is hardly absorbed by the photoelectric conversion film 314, and more radiation reaches the scintillator 304, thereby improving sensitivity.
As a result, when the aperture 44 is narrowed by the aperture 44 and the peripheral portion of the region of interest is irradiated with the radiation that has passed through the aperture 44, the radiographic image at the periphery may be slightly blurred but may be high. There is no problem because the image quality. Further, doctors and engineers can confirm whether or not the region unnecessary for diagnosis is irradiated by observing the degree of blurring of the radiation image at the peripheral portion of the region of interest.
また、シンチレータ304として用いられるCsIは、図15に示すように、温度変化により感度が変化し、例えば、1度の温度の上昇により約0.3%感度が低下する。一方、GOSは、温度変化による感度変化はほとんど発生しない。 Moreover, CsI used as a scintillator 304, as shown in FIG. 15, the sensitivity is changed by a temperature change, for example, about 0.3% sensitivity increase of one degree in temperature decreases. On the other hand, GOS hardly changes in sensitivity due to temperature change.
電子カセッテ20は、撮影を行うことにより電源部106や、ゲート線ドライバ88、信号処理部90などの各種回路や各素子が発熱する。また、IVRなどで動画撮影を行う場合、撮影時間が長時間となる。このため、シンチレータ304としてCsIを用いた電子カセッテ20では、動画撮影による各種回路や各素子からの熱によりシンチレータ304の感度が低下する場合がある。IVRを行う術者は、診断に必要な画質を維持しようとした場合、照射する放射線の線量を増加させるが、線量を増加させた場合、患者への被曝量も増加してしまう。そこで、本実施の形態のように、前記絞り部が、前記開口領域の周縁部から離れるに従って放射線の透過線量が少なくなるように構成されているので、患者への被曝量の増加を抑制することができる。 When the electronic cassette 20 performs photographing, various circuits and elements such as the power supply unit 106, the gate line driver 88, and the signal processing unit 90 generate heat. In addition, when moving image shooting is performed with IVR or the like, the shooting time is long. Therefore, there are cases in the electronic cassette 20 using CsI as a scintillator 304, which by heat from various circuits and elements by the animation sensitivity of the scintillator 304 decreases. An operator who performs IVR increases the dose of radiation to be irradiated when trying to maintain the image quality necessary for diagnosis, but when the dose is increased, the exposure dose to the patient also increases. Therefore, as in the present embodiment, the diaphragm portion is configured so that the radiation transmission dose decreases as the distance from the peripheral portion of the opening region decreases, thereby suppressing an increase in the exposure dose to the patient. Can do.
また、CsIは、図16に示すように、連続して撮影が行われて累積被曝量の増加と共に感度が低下し、放射線が照射されない状態で維持されると低下した感度が回復する。IVRなどで動画撮影を行う場合、撮影時間が長時間となり、また、動画撮影中に静止画撮影を頻繁に行う場合、静止画撮影の放射線の照射量は動画撮影の1フレームの10〜1000倍程度であるため、シンチレータ304は累積被曝量の増加の増加と共に感度が低下する。このような場合も、術者は、診断に必要な画質を維持しようとした場合、照射する放射線の線量を増加させるが、線量を増加させた場合、患者への被曝量も増加してしまう。そこで、本実施の形態のように、前記絞り部が、前記開口領域の周縁部から離れるに従って放射線の透過線量が少なくなるように構成されているので、患者への被曝量の増加を抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 16, the sensitivity of CsI decreases as the cumulative exposure dose increases, and the sensitivity decreases when the CsI is maintained without being irradiated. When taking a video with IVR or the like, it takes a long time to shoot, and when taking a still image frequently during movie shooting, the radiation dose of still image shooting is 10 to 1000 times that of one frame of movie shooting. Therefore, the sensitivity of the scintillator 304 decreases as the cumulative exposure dose increases. Even in such a case, the surgeon increases the dose of radiation to be irradiated when trying to maintain the image quality necessary for diagnosis, but when the dose is increased, the exposure dose to the patient also increases. Therefore, as in the present embodiment, the diaphragm is configured such that the transmitted dose of radiation decreases as it moves away from the peripheral edge of the opening region, thereby suppressing an increase in the exposure dose to the patient. Can do.
また、本実施の形態によれば、前記絞り部を、前記開口領域の周縁部から離れるに従って放射線の透過線量が少なくなるように構成したことにより、シンチレータ304の感度の低下に伴い、照射される放射線Xの線量を増加させた場合でも患者への被曝量の増加を抑制することができる。 In addition, according to the present embodiment, the diaphragm portion is configured such that the radiation transmission dose decreases with increasing distance from the peripheral portion of the opening region, so that irradiation is performed in accordance with a decrease in sensitivity of the scintillator 304. Even when the dose of the radiation X is increased, an increase in the exposure dose to the patient can be suppressed.
また、関心領域は、手術箇所なので画質の維持が必要であるが、関心領域以外の領域は撮影される画像が多少ノイジーであっても影響が少ない。そこで、累積被曝量Rが予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加えた場合、制限を加えた領域の画像を読み出すサンプルホールド回路92のオペアンプ92Aを通常は使用しない範囲まで拡大し、最大限被曝を減らす制御を行うようにしてもよい。 Further, since the region of interest is a surgical site, it is necessary to maintain the image quality. However, the region other than the region of interest has little influence even if the captured image is somewhat noisy. Therefore, when it is determined that the cumulative exposure dose R reaches a predetermined exposure dose, if a restriction is imposed on the exposure dose to the irradiation field excluding the region of interest, a sample hold is read out an image of the restricted region. The operational amplifier 92A of the circuit 92 may be expanded to a range not normally used, and control may be performed to reduce exposure to the maximum.
[第2の実施の形態]
本第2の実施の形態では、施術を開始した時点から動画撮影が終了する時点までの照射野に対する累積被曝量を算出して適用する場合の形態例について説明する。なお、本第2の実施の形態に係る撮影システム10の構成は、上記第1の実施の形態に係るものと同一であるので、ここでの説明は省略し、図17を参照して、放射線画像撮影処理の実行時における本第2の実施の形態に係るコンソール26の作用を説明する。なお、図17は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、同図における図11と同一の処理を実行するステップには図11と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。また、ここでは、治療対象とする病変部および施術時間が予め設定されている場合について説明する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, a description will be given of an example of a case in which the cumulative exposure dose for the irradiation field from the time when the treatment starts to the time when the moving image shooting ends is calculated and applied. In addition, since the configuration of the imaging system 10 according to the second embodiment is the same as that according to the first embodiment, description thereof will be omitted, and radiation will be described with reference to FIG. The operation of the console 26 according to the second embodiment at the time of executing the image capturing process will be described. FIG. 17 is a flowchart showing the flow of processing of the radiographic image capturing processing program executed by the CPU 114 of the console 26 at this time. Steps for executing the same processing as FIG. 11 in FIG. The same step number is assigned and its description is omitted. Here, a case where a lesion site to be treated and a treatment time are set in advance will be described.
同図のステップ215では、上記治療対象とする病変部にカテーテル60の先端部が到達したか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ216に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ250に移行する。 In step 215 of the figure, it is determined whether or not the distal end portion of the catheter 60 has reached the lesion to be treated, and if a negative determination is made, the process proceeds to step 216, while an affirmative determination is made. Goes to step 250.
ステップ250では、この時点における累積被曝量Rに基づいて、施術を開始した時点から動画撮影が終了する時点までの放射線Xの照射野における累積被曝量R’を、次のように算出する。 In step 250, based on the cumulative exposure dose R at this time, the cumulative exposure dose R 'in the radiation X irradiation field from the time when the treatment is started to the time when the moving image capturing ends is calculated as follows.
まず、ステップ216と同様の処理により、この時点までの累積被曝量Rを算出すると共に、この時点から上記施術時間が終了する時点までの時間(以下、「残施術時間」という。)を算出する。そして、この時点の曝射条件が維持されるものと仮定して残施術時間が経過する間の矩形領域64の各々毎の累積被曝量を累積被曝量Rと同様に算出し、対応する矩形領域64の各々毎に累積被曝量Rと加算することにより累積被曝量R’を算出する。 First, by the same processing as in step 216, the cumulative exposure dose R up to this point is calculated, and the time from this point to the end of the treatment time (hereinafter referred to as “remaining treatment time”) is calculated. . Then, assuming that the exposure condition at this time is maintained, the cumulative exposure dose for each rectangular area 64 during the remaining treatment time elapses is calculated in the same manner as the cumulative exposure dose R, and the corresponding rectangular area The cumulative exposure dose R ′ is calculated by adding the cumulative exposure dose R for each of 64.
次のステップ252では、上記ステップ250の処理によって算出した全開照射野の関心領域を除く領域(非関心領域照射野)に含まれる矩形領域64毎の累積被曝量R’に、対応する位置に位置される臓器の被曝量閾値に達するものが存在するか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ230に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ254に移行する。 In the next step 252, a position corresponding to the cumulative exposure dose R ′ for each rectangular region 64 included in the region (non-region of interest irradiation field) excluding the region of interest in the fully open irradiation field calculated by the processing in step 250 is set at a position corresponding to the cumulative exposure dose R ′. It is determined whether there is an organ that reaches the exposure dose threshold of the organ to be determined. If the determination is negative, the process proceeds to step 230. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 254.
なお、このとき、上記ステップ252では、非関心領域照射野に対応する座標範囲内に含まれる臓器の名称を、上述したIVRの準備段階において記憶された臓器座標情報および臓器名称情報に基づいて特定し、特定した臓器に対応する被曝量閾値(図7も参照。)をHDD120から読み出す。 At this time, in step 252 above, the names of organs included in the coordinate range corresponding to the non-region of interest irradiation field are specified based on the organ coordinate information and organ name information stored in the IVR preparation stage described above. Then, the exposure dose threshold value (see also FIG. 7) corresponding to the specified organ is read from the HDD 120.
そして、ステップ252では、非関心領域照射野に含まれる矩形領域64の累積被曝量R’に、対応する位置に位置される臓器の被曝量閾値に達するものが存在するか否かを判定する。なお、この際、対応する位置に位置される臓器が存在しない場合は、臓器以外の領域における被曝量閾値として術者等により予め設定された閾値を適用することはステップ218の処理と同様である。 In step 252, it is determined whether or not there is a cumulative exposure dose R ′ of the rectangular region 64 included in the non-interesting region irradiation field that reaches the exposure dose threshold value of the organ located at the corresponding position. At this time, if there is no organ located at the corresponding position, applying a threshold value preset by the operator or the like as the exposure dose threshold value in the region other than the organ is the same as the processing in step 218. .
ステップ254では、絞り部44の開口領域51の形状および面積を、少なくとも関心領域については直接線が照射され、かつ非関心領域照射野については、当該非関心領域照射野に含まれる矩形領域64のうち、累積被曝量R’が対応する被曝量閾値に達する矩形領域64に対する被曝量の合算値が最小となる形状および面積となるように導出する。 In step 254, the shape and area of the opening region 51 of the diaphragm 44 are set such that at least the region of interest is irradiated with a direct line, and the non-region of interest irradiation field is the rectangular region 64 included in the non-region of interest irradiation field. Of these, the cumulative exposure dose R ′ is derived such that the sum of the exposure doses for the rectangular region 64 that reaches the corresponding exposure dose threshold value has a shape and area that minimizes the cumulative exposure dose R ′.
次のステップ256では、上記ステップ254の処理によって導出した開口領域51の形状および面積を示す情報を、絞り部44の開口状態の変更を指示する変更指示情報と共に放射線照射装置18に送信し、その後にステップ230に移行する。 In the next step 256, information indicating the shape and area of the opening region 51 derived by the processing in step 254 is transmitted to the radiation irradiation device 18 together with change instruction information for instructing a change in the opening state of the aperture 44, and thereafter To step 230.
上記変更指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該変更指示情報と共に受信した情報により示される形状および面積となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。 When the change instruction information is received, the radiation irradiating apparatus 18 causes the irradiation apparatus control unit 140 to position the slit plates 44A to 44D so as to have the shape and area indicated by the information received together with the change instruction information. Control.
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、上記第1の実施の形態の効果に加えて、累積被曝量として施術を開始した時点から動画撮影が終了する時点までの照射野に対する累積被曝量を算出しているので、関心領域を除く照射野における動画撮影が終了する時点までの累積被曝量を予め定められた被曝量以下とすることができる。 As described above in detail, in the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the cumulative exposure to the irradiation field from the time when the treatment is started as the cumulative exposure to the time when the moving image shooting is completed. Since the amount is calculated, it is possible to make the cumulative exposure amount up to the time point when the moving image capturing in the irradiation field excluding the region of interest is completed is equal to or less than the predetermined exposure amount.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which such modifications or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.
また、上記の実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The above embodiments do not limit the invention according to the claims (claims), and all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solution means of the invention. Not exclusively. Even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, as long as an effect is obtained, a configuration from which these some constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
例えば、上記各実施の形態では、矩形領域64の各々毎に累積被曝量と予め定められた被曝量閾値とを比較する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、臓器や、胸部,腹部,脚部等の臓器より広い範囲毎に累積被曝量と、対応する領域に応じて予め定められた被曝量閾値とを比較する形態としてもよい。 For example, in each of the above-described embodiments, the case where the cumulative exposure amount is compared with the predetermined exposure threshold value for each of the rectangular regions 64 has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, Alternatively, the cumulative exposure dose may be compared with an exposure dose threshold value that is predetermined according to the corresponding area for each range wider than the organ or the organ such as the chest, abdomen, and leg.
また、上記各実施の形態では、関心領域を除く放射線の照射野の累積被曝量を対象として被曝量閾値との比較を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、関心領域も含めて累積被曝量と被曝量閾値とを比較する形態としてもよい。 Further, in each of the above embodiments, a case has been described where the cumulative exposure dose of the radiation field excluding the region of interest is compared with the exposure dose threshold, but the present invention is not limited to this. For example, the cumulative exposure dose and the exposure dose threshold value including the region of interest may be compared.
また、上記各実施の形態では、累積被曝量が被曝量閾値に達する場合に絞り部44を絞るように制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、この場合に、当該制御に加えて、放射線源42から射出される放射線Xの線量を低減させる制御を行う形態としてもよい。 In each of the above-described embodiments, the case where the throttle unit 44 is controlled to be throttled when the cumulative dose reaches the dose threshold has been described, but the present invention is not limited to this, and in this case In addition to the control, a control may be performed to reduce the dose of the radiation X emitted from the radiation source 42.
また、上記各実施の形態では、絞り部44を絞る条件として、開口領域51の形状および面積が、少なくとも関心領域については直接線が照射され、かつ非関心領域照射野については、当該非関心領域照射野に含まれる矩形領域64のうち、累積被曝量が対応する被曝量閾値に達する矩形領域64に対する被曝量の合算値が最小となる形状および面積となる、との条件を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、関心領域のみに直接線が照射される形状および面積となる、との条件等、少なくとも関心領域には直接線が照射される他の条件を適用する形態としてもよい。 Further, in each of the above embodiments, as a condition for narrowing down the diaphragm 44, the shape and area of the opening region 51 are such that a direct line is irradiated at least for the region of interest, and the non-region of interest region is the non-region of interest. A description will be given of a case in which the condition that the total value of the exposure dose for the rectangular region 64 in which the cumulative exposure dose reaches the corresponding exposure dose threshold among the rectangular regions 64 included in the irradiation field is the minimum is the shape and area. However, the present invention is not limited to this. For example, at least the region of interest is directly irradiated with a line, such as a condition that the shape and area are directly irradiated with the region of interest. It is good also as a form which applies these conditions.
また、上記各実施の形態では、予め臓器座標情報を入力することにより施術対象とする患者14の各臓器の位置を特定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ20による施術対象とする患者14に対する撮影によって得られた画像情報により示される画像と、予め電子カセッテ20による人体に対する撮影によって得られた画像情報により示される画像との間でパターン・マッチングを行うことにより、施術対象とする患者14の各臓器の位置を特定する形態としてもよい。 In each of the above embodiments, the case where the position of each organ of the patient 14 to be treated is specified by inputting organ coordinate information in advance has been described, but the present invention is not limited to this, For example, there is a pattern between an image indicated by image information obtained by imaging the patient 14 to be treated by the electronic cassette 20 and an image indicated by image information obtained by imaging the human body in advance by the electronic cassette 20. It is good also as a form which specifies the position of each organ of the patient 14 made into a treatment target by performing a matching.
また、上記各実施の形態では、患者14の体内におけるカテーテル60の進入量を利用してカテーテル60の先端部の患者14の体内における位置を特定する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像認識技術を用いて特定する形態、ICタグを用いて特定する形態、磁性体を用いて特定する形態等の他の形態としてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the embodiment has been described with reference to an example in which the position of the distal end portion of the catheter 60 in the body of the patient 14 is specified using the amount of entry of the catheter 60 in the body of the patient 14. The invention is not limited to this, and may be other forms such as a form specified using an image recognition technology, a form specified using an IC tag, a form specified using a magnetic material, and the like.
画像認識技術を用いて特定する場合の形態としては、当該特定を行う際に電子カセッテ20から取得した画像情報により示される画像と、予め電子カセッテ20によるカテーテル60の先端部に対する撮影によって得られた画像情報により示される画像との間でパターン・マッチングを行うことにより、上記特定を行う際に取得した画像情報により示される画像におけるカテーテル60の先端部の位置を特定する形態を例示することができる。 As a form in the case of specifying using the image recognition technology, the image indicated by the image information acquired from the electronic cassette 20 when the specification is performed, and obtained by photographing the distal end portion of the catheter 60 with the electronic cassette 20 in advance. By performing pattern matching with the image indicated by the image information, it is possible to exemplify a form for specifying the position of the distal end portion of the catheter 60 in the image indicated by the image information acquired when performing the specification. .
また、ICタグを用いて特定する場合の形態としては、カテーテル60の先端部に予め定められた信号を発信するICタグを取り付けると共に、手術室内に複数のアンテナを設けておき、アンテナにより受信されている上記信号の受信強度に基づいて、三角測量の技術により発信元のICタグの位置を特定することにより、カテーテル60の先端部の位置を特定する形態を例示することができる。 In addition, as a form in the case of specifying using an IC tag, an IC tag that transmits a predetermined signal is attached to the distal end portion of the catheter 60, and a plurality of antennas are provided in the operating room, and the antenna is received by the antenna. A mode in which the position of the distal end portion of the catheter 60 is specified by specifying the position of the source IC tag by the triangulation technique based on the received intensity of the signal can be exemplified.
さらに、磁性体を用いて特定する場合の形態としては、カテーテル60の先端部に磁石を取り付けると共に、電子カセッテ20の照射面32の放射線検出器36と重ならない位置(例えば、ケース40の位置)に、カテーテル60の先端に取り付けられた磁石の磁力の大きさを測定する測定器を設け、当該測定器により測定された磁力の大きさから、測定器からカテーテル60の先端部に取り付けられた磁石までの距離を推定し、当該距離および上記進入予定経路の座標情報に基づいてUIパネル110のタッチパネルにおけるカテーテル60の先端の位置を推定する形態を例示することができる。 Furthermore, as a form when specifying using a magnetic body, while attaching a magnet to the front-end | tip part of the catheter 60, the position which does not overlap with the radiation detector 36 of the irradiation surface 32 of the electronic cassette 20 (for example, position of case 40) Is provided with a measuring device for measuring the magnitude of the magnetic force of the magnet attached to the tip of the catheter 60, and the magnet attached to the tip of the catheter 60 from the measuring device based on the magnitude of the magnetic force measured by the measuring device. And the position of the distal end of the catheter 60 on the touch panel of the UI panel 110 can be exemplified based on the distance and the coordinate information of the planned entry route.
また、この変形例として、カテーテル60の先端部に取り付けられた磁石の磁力の大きさを測定すると共に、当該磁力の発生源の方角を取得することによりカテーテル60の先端部の位置を推定する形態としてもよい。この場合、上記進入予定経路の座標情報は不要となる。また、磁石の代わりに超音波発信器やγ線発信器などを用いてもよく、この場合、当該発信器から発信される物理量の大きさを測定することにより測定器から当該発信器までの距離を推定し、当該距離を利用してカテーテル60の先端部の位置を推定する。このように、患者14の体内に挿入されたカテーテル60の先端部の患者14の体内における位置を推定する方法は如何なる方法であってもよい。 As a modification, the magnetic force of a magnet attached to the distal end portion of the catheter 60 is measured, and the position of the distal end portion of the catheter 60 is estimated by acquiring the direction of the magnetic force generation source. It is good. In this case, the coordinate information of the planned entry route is not necessary. In addition, an ultrasonic transmitter or a γ-ray transmitter may be used instead of the magnet. In this case, the distance from the measuring device to the transmitter by measuring the size of the physical quantity transmitted from the transmitter. And the position of the distal end portion of the catheter 60 is estimated using the distance. As described above, any method may be used for estimating the position of the distal end portion of the catheter 60 inserted into the body of the patient 14 in the body of the patient 14.
また、上記各実施の形態では、患者14の体内に挿入されたカテーテル60の先端部の患者14の体内における位置を推定する場合の形態例を挙げて説明したが、同様の方法により、患者14の体内に挿入されたカテーテル60の先端部以外の部位の患者14の体内における位置を推定する形態としてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, a description has been given of an example in which the position of the distal end portion of the catheter 60 inserted into the body of the patient 14 is estimated in the body of the patient 14. It is good also as a form which estimates the position in the body of the patient 14 of parts other than the front-end | tip part of the catheter 60 inserted in the inside of the patient.
また、上記各実施の形態では、絞り部44を、開口領域51の面積、形状、および位置の全てが変更可能に構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの何れか1つ、または2つの組み合わせについて変更可能に構成する形態としてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the case where the diaphragm 44 is configured to be able to change all the area, shape, and position of the opening region 51 has been described, but the present invention is not limited to this, Any one of these or a combination of the two may be configured to be changeable.
また、上記各実施の形態では、絞り部44における各スリット板の移動可能とする方向を、放射線Xが通過する方向に対して直交する方向とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、放射線Xが通過する方向に対して、直交する方向を除く交差する方向に移動可能に構成する形態とすることもできる。 Further, in each of the above-described embodiments, the description has been given of the case where the direction in which each slit plate in the diaphragm portion 44 is movable is a direction orthogonal to the direction in which the radiation X passes, but the present invention is limited to this. However, it may be configured to be movable in the intersecting direction excluding the direction orthogonal to the direction in which the radiation X passes.
また、上記各実施の形態では、絞り部44に設けられたスリット板として、先端部から後端部にかけて高さ方向の厚さが断面視直線状に徐々に厚くなる平面視矩形状の板状部材により構成されたものが適用された場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図18〜図20に示される他の形状のスリット板を適用する形態としてもよい。 In each of the above embodiments, the slit plate provided in the diaphragm 44 has a rectangular plate shape in plan view in which the thickness in the height direction gradually increases in a straight line shape in cross section from the front end portion to the rear end portion. Although the case where what was comprised with the member was applied was demonstrated, this invention is not limited to this, It is good also as a form which applies the slit plate of the other shape shown by FIGS. 18-20.
図18に示す例では、絞り部46に設けられた各スリット板46A〜46Dが、先端部から中間部にかけて高さ方向の厚さが断面視直線状に徐々に厚くなると共に、平面視矩形状の板状部材により構成されており、スリット板46Aとスリット板46Bとの先端部同士が対向し、かつスリット板46Cとスリット板46Dとの先端部同士が対向すると共に、各スリット板46A〜46Dの先端部により平面視矩形状の開口領域51が形成されるように各スリット板46A〜46Dが配置されている。 In the example shown in FIG. 18, each of the slit plates 46 </ b> A to 46 </ b> D provided in the diaphragm portion 46 gradually increases in thickness in a straight line shape in cross section from the tip portion to the intermediate portion, and is rectangular in plan view. The slit plate 46A and the slit plate 46B are opposed to each other, the slit plate 46C and the slit plate 46D are opposed to each other, and each of the slit plates 46A to 46D. The slit plates 46 </ b> A to 46 </ b> D are arranged so that an opening region 51 having a rectangular shape in a plan view is formed by the front end portion.
一方、図19に示す例では、絞り部48に設けられた各スリット板48A〜48Dが、開口領域51の周縁部から離れるに従って上記厚さが断面視階段状、すなわち、段階的に厚くなると共に、平面視矩形状の板状部材により構成されており、スリット板48Aとスリット板48Bとの先端部同士が対向し、かつスリット板48Cとスリット板48Dとの先端部同士が対向すると共に、各スリット板48A〜48Dの先端部により平面視矩形状の開口領域51が形成されるように各スリット板48A〜48Dが配置されている。 On the other hand, in the example shown in FIG. 19, the thickness of the slit plates 48 </ b> A to 48 </ b> D provided in the diaphragm 48 increases stepwise as viewed from the periphery of the opening region 51, i.e., gradually increases. The slit plate 48A and the slit plate 48B are opposed to each other, and the slit plate 48C and the slit plate 48D are opposed to each other. The slit plates 48A to 48D are arranged so that the opening regions 51 having a rectangular shape in plan view are formed by the tip portions of the slit plates 48A to 48D.
さらに、図20に示す例では、絞り部50に設けられた各スリット板群50A(スリット板50A1,50A2)、スリット板群50B(スリット板50B1,50B2)、スリット板群50C(スリット板50C1,50C2)、スリット板群50D(スリット板50D1,50D2)を構成する各スリット板が平板状の部材により構成されており、スリット板群50Aとスリット板群50Bとの各スリット板の端面同士が対向し、かつスリット板群50Cとスリット板群50Dとの各スリット板の端面同士が対向すると共に、各スリット板群50A〜50Dの端部により平面視矩形状の開口領域51が形成されるように各スリット板群50A〜50Dが配置されている。 Furthermore, in the example shown in FIG. 20, each slit plate group 50A (slit plates 50A1 and 50A2), slit plate group 50B (slit plates 50B1 and 50B2), and slit plate group 50C (slit plates 50C1 and 50C1) provided in the diaphragm unit 50 are provided. 50C2), each slit plate constituting the slit plate group 50D (slit plates 50D1, 50D2) is formed of a flat plate member, and the end faces of the slit plates of the slit plate group 50A and the slit plate group 50B are opposed to each other. In addition, the end faces of the slit plates of the slit plate group 50C and the slit plate group 50D face each other, and an opening region 51 having a rectangular shape in plan view is formed by the end portions of the slit plate groups 50A to 50D. Each slit board group 50A-50D is arrange | positioned.
なお、図18〜図20に示される各絞り部のスリット板が、鉛やタングステン等の放射線Xを遮蔽する材料で構成されている点、端部が対向する一方のスリット板群がx方向に移動可能に構成され、他方のスリット板群が上記x方向とは直交する方向であるy方向に移動可能に構成されている点、各スリット板の移動可能な範囲が、対向配置されているスリット板同士の端部が接触する状態、すなわち、開口領域51が全閉状態とされている状態から、開口領域51が平面視矩形状を保ち、かつ最大の面積となる状態(全開状態)までの範囲とされている点、および各スリット板がモータにより移動可能とされている点は上記実施の形態に係る絞り部44と同様である。 In addition, the slit plate of each aperture | diaphragm | squeeze part shown by FIGS. 18-20 is comprised with the material which shields radiation X, such as lead and tungsten, and one slit board group which an edge part opposes is an x direction. A slit that is configured to be movable, and that the other slit plate group is configured to be movable in the y direction, which is a direction orthogonal to the x direction. From the state in which the end portions of the plates are in contact, that is, the state in which the opening region 51 is in a fully closed state to the state in which the opening region 51 has a rectangular shape in plan view and has the maximum area (fully open state). The point set as the range and the point that each slit plate can be moved by the motor are the same as those of the diaphragm unit 44 according to the above embodiment.
図18に示す絞り部46の場合は上記実施の形態に係る絞り部44と略同様の効果を奏することができる一方、図19に示す絞り部48の場合は、上記厚さを断面視直線状に厚くなるように構成する場合に比較して、より容易に絞り部を構成することができ、さらに、図20に示す絞り部50の場合は、開口領域51の形状や面積等の自由度を向上させることができる。 In the case of the diaphragm portion 46 shown in FIG. 18, the same effect as that of the diaphragm portion 44 according to the above embodiment can be obtained. On the other hand, in the case of the diaphragm portion 48 shown in FIG. Compared with the case of being configured to be thicker, the diaphragm portion can be configured more easily. Further, in the case of the diaphragm portion 50 shown in FIG. 20, the degree of freedom such as the shape and area of the opening region 51 can be increased. Can be improved.
なお、図3、図18〜図20に示した各絞り部において、必ずしも全てのスリット板を移動可能に構成する必要はなく、少なくとも1枚のスリット板を移動可能に構成する形態であればよい。この場合、スリット板を移動させるためのモータの数を削減することができることは言うまでもない。 In addition, in each aperture | diaphragm | squeeze part shown in FIG. 3, FIG. 18-20, it is not necessary to necessarily comprise all the slit plates so that a movement is possible, and it should just be a form which comprises at least one slit plate so that a movement is possible. . In this case, it goes without saying that the number of motors for moving the slit plate can be reduced.
また、図3、図18〜図20に示した各絞り部では、当該絞り部を構成する全てのスリット板の形状が同一形状とされているが、これに限らず、これらの絞り部に用いられているスリット板を組み合わせて適用する形態としてもよい。図21には、絞り部44で用いられているくさび状のスリット板(スリット板44C,44D)と、絞り部50で用いられている平板状のスリット板(スリット板50A1,50B1)とを適用した場合の形態例が示されている。 Moreover, in each diaphragm | throttle part shown in FIG. 3, FIG. 18-20, although the shape of all the slit plates which comprise the said diaphragm | throttle part is made into the same shape, it uses for these diaphragm | throttle parts not only in this. It is good also as a form applied combining the slit board currently used. In FIG. 21, a wedge-shaped slit plate (slit plates 44C and 44D) used in the diaphragm unit 44 and a flat slit plate (slit plates 50A1 and 50B1) used in the diaphragm unit 50 are applied. An example of the case is shown.
また、図3、図18〜図21に示した各絞り部では、各々端部が対向する二対のスリット板またはスリット板群を適用しているが、これに限らず、一例として図22に示すように、平面視の形状がL字状とされた一対のスリット板43Aおよびスリット板43Bを組み合わせて適用する形態としてもよい。なお、この場合の各スリット板43A,43Bの厚さ方向(高さ方向)の形状は、一例として図3、図18、図19に示したような、くさび状や階段状とする。 Moreover, in each aperture | diaphragm | squeeze part shown in FIG. 3, FIG. 18-FIG. 21, although two pairs of slit plates or slit plate groups which each face each other are applied, not only this but FIG. 22 as an example As shown, a pair of slit plate 43A and slit plate 43B having an L shape in plan view may be applied in combination. In this case, the shape in the thickness direction (height direction) of each of the slit plates 43A and 43B is, for example, a wedge shape or a step shape as shown in FIGS.
この場合、スリット板43Aおよびスリット板43Bの少なくとも一方が、上記x方向および上記y方向の少なくとも一方に移動可能に構成され、各スリット板の移動可能な範囲が、開口領域51が全閉状態とされている状態から、開口領域51が平面視矩形状を保ち、かつ最大の面積となる状態(全開状態)までの範囲とされ、さらに、移動可能とされているスリット板がモータにより移動される点は、他の絞り部と同様である。 In this case, at least one of the slit plate 43A and the slit plate 43B is configured to be movable in at least one of the x direction and the y direction, and the movable range of each slit plate is such that the opening region 51 is in a fully closed state. The range from the open state to the state in which the opening region 51 has a rectangular shape in plan view and has a maximum area (fully open state), and the movable slit plate is moved by the motor. The point is the same as the other apertures.
この場合、他の絞り部に比較して、スリット板の数を削減することができる結果、より低コスト化することができる。 In this case, the number of slit plates can be reduced as compared with other diaphragm portions, and the cost can be further reduced.
また、図3、図18〜図22に示した各絞り部では、各スリット板が単一の材質で構成されているが、これに限らず、各スリット板が異なる材質が組み合わされて構成されることにより、開口領域51の周縁部から離れるに従って放射線Xの透過線量が少なくなるように構成する形態としてもよい。 Moreover, in each aperture | diaphragm | squeeze part shown in FIG. 3, FIG. 18-22, although each slit plate is comprised with the single material, not only this but each slit plate is comprised combining different materials. Thus, the configuration may be such that the transmitted dose of the radiation X decreases as the distance from the peripheral edge of the opening region 51 increases.
この場合の形態例としては、鉛、タングステン、モリブテン等の放射線の遮蔽能力を有する元素と、放射線の遮蔽能力を有しない元素とが配合された組成物により、その配合率を開口領域51の周縁部からの距離に応じて変えることにより構成する形態を例示することができる。なお、この場合、放射線の遮蔽能力を有する元素の単体またはその化合物を、放射線の遮蔽能力を有しない樹脂材料に練り込むことにより構成する形態としてもよい。この場合、成形性が高くなり、軽量化を図ることもできるので好ましい。 As an example of the form in this case, the composition ratio of the element having the radiation shielding ability such as lead, tungsten, molybdenum and the like and the element not having the radiation shielding ability is blended, and the blending ratio is set to the periphery of the opening region 51. The form comprised by changing according to the distance from a part can be illustrated. In this case, the element may be constituted by kneading a single element of an element having radiation shielding ability or a compound thereof into a resin material not having radiation shielding ability. In this case, the moldability is improved and the weight can be reduced, which is preferable.
また、以上の絞り部では、各スリット板の対向する端部の平面視の形状を直線状としているが、これに限らず、当該形状を曲線状とする形態としてもよい。 Moreover, in the above-mentioned aperture | diaphragm | squeeze part, although the shape of planar view of the edge part which each slit plate opposes is made into a linear form, it is good also as a form which makes the said shape into a curvilinear form.
また、上記各実施の形態では、本発明を、患者14の首部からカテーテル60を体内に挿入する施術に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、太腿の付け根や、脇の下等の他の部位からカテーテル60を体内に挿入する施術に本発明を適用する形態としてもよいことは言うまでもない。 Further, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the treatment in which the catheter 60 is inserted into the body from the neck of the patient 14 has been described. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention may be applied to a treatment in which the catheter 60 is inserted into the body from other parts such as the base of the thigh or the armpit.
また、上記実施の形態では、絞り部44により、放射線Xの直接線の照射領域を関心領域に制限する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、女性の生殖腺や胎児等は放射線の影響を受けやすく被曝に弱い。また、ペースメーカなどの人体と一体となって用いられる医療機器は半導体が用いられており、放射線の照射により特性が劣化してしまうため、被曝を抑えることが好ましい。そこで、女性の生殖腺や胎児など放射線の影響を受けやすい領域や人体と一体となって用いられる医療機器が埋め込まれた領域など、被曝を抑制すべき領域に関する情報を取得し、照射装置制御部140が、被曝を抑制すべき領域に対して絞り部44を透過した放射線が照射されるように絞り部44を制御するようにしてもよい。被曝を抑制すべき領域に関する情報は、操作パネル112から入力されるものとしてもよく、ネットワークを介して外部装置から転送されるものとしてもよく、また、撮影された放射線画像からパターンマッチングなどの各種画像処理により特定するものとしてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the aperture | diaphragm | squeeze part 44 restrict | limits the irradiation area | region of the direct line | wire of the radiation X to a region of interest, this invention is not limited to this. For example, female gonads and fetuses are susceptible to radiation and are vulnerable to exposure. Further, since the medical equipment used in a human body and the integral of such pacemakers semiconductor is used and characteristics deteriorates by irradiation, it is preferable to suppress the exposure. Therefore, the irradiation apparatus control unit 140 acquires information on a region where exposure should be suppressed, such as a region susceptible to radiation, such as a female gonad or fetus, or a region embedded with a medical device used integrally with the human body. However, the diaphragm unit 44 may be controlled so that the radiation that has passed through the diaphragm unit 44 is irradiated to the region where exposure is to be suppressed. Information related to the area where exposure should be suppressed may be input from the operation panel 112, may be transferred from an external device via a network, or may be various types such as pattern matching from a captured radiographic image. It may be specified by image processing.
また、上記実施の形態では、IVRを実施する場合に絞り部44により、放射線Xの直接線の照射領域を関心領域に制限する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。IVRなどの本撮影を実施する前にポジショニングを行うために事前撮影を行う場合がある。このような事前撮影において絞り部44により、放射線Xの直接線の照射領域を制限するようにしてもよい。例えば、RISサーバなどの外部サーバのデータベースに、患者毎に、胸部や腹部、椀部などの各領域毎の日別の被曝量を記憶しておき、データベースに記憶された情報から撮影対象とする患者の各領域毎の所定期間(例えば、直近3ヶ月間)での被曝量の合計値を求め、ポジションニングのための事前撮影において、今回の撮影対象とする領域の近傍に被曝量が多く、被曝量が所定の許容される閾値を超えた領域があった場合、閾値を超えた領域に対して放射線Xの直接線が照射されず、各スリット板44A〜44Dを透過した放射線Xが照射されるように絞り部44を制御するものとしてもよい。これにより、事前撮影においてもすでに被曝量が多い部位がさらに被曝することを抑制できる。なお、IVRなどの本撮影においても同様の制御を行うものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the irradiation region of the direct line of the radiation X is limited to the region of interest by the diaphragm 44 when performing the IVR has been described, but the present invention is not limited to this. . There is the case of the pre-shooting in order to carry out the Pojishi ® two-ring before carrying out the present photographing, such as IVR. In such pre-imaging, the irradiation area of the direct line of the radiation X may be limited by the diaphragm 44. For example, the daily exposure dose for each region such as the chest, abdomen, and buttocks is stored for each patient in a database of an external server such as an RIS server, and the imaging target is taken from the information stored in the database. Find the total value of the exposure dose in a predetermined period for each region of the patient (for example, the last three months), and in the pre-shooting for positioning, the exposure dose is large in the vicinity of the region to be imaged this time, When there is a region where the exposure dose exceeds a predetermined allowable threshold value, the radiation that has passed through each of the slit plates 4 4 A to 4 D is not irradiated with the direct line of the radiation X to the region exceeding the threshold value. The diaphragm 44 may be controlled so that X is irradiated. As a result, it is possible to suppress further exposure of a part that has already been exposed to a large amount even in pre-imaging. It should be noted that the same control may be performed in actual photographing such as IVR.
また、上記各実施の形態では、コンソール26のCPU114が放射線画像撮影処理および位置特定処理を実行する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線照射装置18の照射装置制御部140または電子カセッテ20のカセッテ制御部100がこれらの処理を実行してもよい。 In each of the above embodiments, the CPU 114 of the console 26 has been described with reference to an example in which the radiographic image capturing process and the position specifying process are performed. However, the present invention is not limited to this, for example, The irradiation device control unit 140 of the radiation irradiation device 18 or the cassette control unit 100 of the electronic cassette 20 may execute these processes.
その他、上記各実施の形態で説明した撮影システム10の構成(図1〜図6参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において変更可能であることは言うまでもない。 In addition, it is needless to say that the configuration (see FIGS. 1 to 6) of the imaging system 10 described in the above embodiments is an example, and can be changed without departing from the gist of the present invention.
また、上記各実施の形態で説明した放射線画像撮影処理プログラム(図11,図17参照。)および位置特定処理プログラムの処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。 Further, the flow of the radiographic image capturing processing program (see FIGS. 11 and 17) and the position specifying processing program described in each of the above embodiments is also an example, and is not necessary within the scope of the present invention. It goes without saying that steps can be deleted, new steps can be added, and the processing order can be changed.
さらに、上記各実施の形態では、術式と患者14の体内に挿入する医療器具として、IVRにおけるカテーテル60を例に挙げて説明したが、その他の術式と医療器具(IVRにおけるガイドワイヤ、骨折治療におけるスクリューやプレートや髄内釘等)にも適用できることは言うまでもない。 Further, in each of the above-described embodiments, the catheter 60 in the IVR is described as an example as a surgical instrument and a medical instrument to be inserted into the body of the patient 14, but other surgical procedures and medical instruments (guidewire, fracture in the IVR) are described. Needless to say, the present invention can also be applied to screws, plates, intramedullary nails, etc. in treatment.
10 放射線画像撮影システム
14 患者
18 放射線照射装置
20 電子カセッテ
22 支持部材
26 コンソール
28 ディスプレイ
28A 表示面
36 放射線検出器
36A 照射面
42 放射線源
43,44,44’,46,48,50 絞り部
44A〜44D スリット板
46A〜46D スリット板
48A〜48D スリット板
50A〜50D スリット板群
51 開口領域
60 カテーテル
114 CPU
146,148,150,152 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiographic imaging system 14 Patient 18 Radiation irradiation apparatus 20 Electronic cassette 22 Support member 26 Console 28 Display 28A Display surface 36 Radiation detector 36A Irradiation surface 42 Radiation sources 43, 44, 44 ', 46, 48, 50 44D Slit plates 46A-46D Slit plates 48A-48D Slit plates 50A-50D Slit plate group 51 Opening region 60 Catheter 114 CPU
146, 148, 150, 152 Motor
Claims (14)
前記放射線源による放射線の関心領域を除く照射野に対する曝射量に制限を加える制限手段と、
前記算出手段によって算出された累積被曝量が予め定められた被曝量に達するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記累積被曝量が予め定められた被曝量に達すると判定された場合に、前記制限を加えるように前記制限手段を制御する制御手段と、
を備えた放射線制御装置。 A calculation means for calculating a cumulative exposure dose from the time when radiation treatment applied to a subject from a radiation source is started for capturing a radiographic image;
Limiting means for limiting the exposure amount to the irradiation field excluding the region of interest of radiation by the radiation source,
Determination means for determining whether or not the cumulative exposure amount calculated by the calculation means reaches a predetermined exposure amount;
Control means for controlling the limiting means so as to add the restriction when it is determined by the determining means that the cumulative exposure amount reaches a predetermined exposure amount;
A radiation control apparatus comprising:
請求項1記載の放射線制御装置。 The radiation control apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a cumulative exposure dose with respect to the irradiation field from a time point when the treatment is started to a time point when the moving image capturing ends as the cumulative exposure dose.
前記制御手段は、前記絞り部の開口領域の面積を変更することにより前記制限を加えるように当該絞り部を制御する
請求項1または請求項2記載の放射線制御装置。 The restricting means is provided between the radiation source and the subject, and has an aperture region configured to allow a part of the radiation emitted from the radiation source to pass therethrough and to change the area. With
The radiation control apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the diaphragm so as to add the restriction by changing an area of an opening region of the diaphragm.
請求項3記載の放射線制御装置。 The radiation control apparatus according to claim 3, wherein the aperture is configured such that a radiation transmission dose decreases as the distance from the peripheral edge of the opening region increases.
請求項1〜請求項4の何れか1項記載の放射線制御装置。 The radiation control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the calculation means calculates the cumulative exposure dose for each segmented area defined as a predetermined unit area in the irradiation field.
請求項1〜請求項5の何れか1項記載の放射線制御装置。 The radiation control apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit performs the control following a region of interest that changes over time.
前記制御手段は、前記特定手段によって特定された位置を前記関心領域として前記制御を行う
請求項6記載の放射線制御装置。 Further comprising a specifying means for specifying a position of a predetermined part of the medical instrument inserted into the subject,
The radiation control apparatus according to claim 6, wherein the control unit performs the control using the position specified by the specifying unit as the region of interest.
請求項7記載の放射線制御装置。 The specifying means is determined in advance by at least one of image recognition based on image information obtained by moving image shooting, an IC tag provided in the predetermined part, and a magnetic body provided in the part. The radiation control apparatus according to claim 7, wherein the position of the selected part is specified.
前記放射線制御装置により制御対象とされる放射線を射出する放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の動画撮影を行う放射線画像撮影装置と、
を含む放射線画像撮影システム。 The radiation control apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A radiographic image capturing apparatus that performs moving image capturing of a radiographic image indicated by the radiation emitted from a radiation source that emits radiation to be controlled by the radiation control apparatus and transmitted through the subject;
Including radiographic imaging system.
請求項9記載の放射線画像撮影システム。 Configuration wherein the radiographic image capturing apparatus, the phosphor layer to generate light by the radiation is irradiated, and board of photoelectric conversion elements are formed for converting the light generated in the phosphor layer to the charge is stacked is equipped with a radiation detector of the indirect conversion type radiation image capturing system according to claim 9 Symbol mounting for movie shooting by the radiation detector.
請求項10記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic imaging system according to claim 10, wherein the phosphor layer contains CsI.
請求項10又は請求項11記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic imaging system according to claim 10 or 11, wherein the radiation detector is arranged in the radiographic imaging apparatus so that radiation enters from the substrate side.
前記放射線制御装置により制御対象とされる放射線を射出する放射線源と、
を含む放射線画像撮影システム。 The radiation control apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A radiation source for emitting radiation to be controlled by the radiation control device;
Including radiographic imaging system.
前記放射線制御装置により制御対象とされる放射線を射出する放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の動画撮影を行う放射線画像撮影装置と、
前記放射線源と、
を含む放射線画像撮影システム。 The radiation control apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A radiographic image capturing apparatus that performs moving image capturing of a radiographic image indicated by the radiation emitted from a radiation source that emits radiation to be controlled by the radiation control apparatus and transmitted through the subject;
The radiation source;
Including radiographic imaging system.
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