JP6129422B2 - Ｘ線検出器を制御するためのシステム - Google Patents

Description

本発明はＸ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステム、かかるシステムを有するＸ線イメージング装置、Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するための方法に関する。

放射線イメージングシステム、例えばＸ線を用いる医療分野で使用されるＸ線イメージングシステムが広く知られている。かかるＸ線イメージングシステムは被撮像オブジェクトへＸ線を発するためのＸ線源、オブジェクトを通過するＸ線放射を検出するためのＸ線検出器、並びにＸ線源とＸ線検出器の動作を制御するための制御デバイスを有する。

ＷＯ２００６／０４６２０６Ａ１は、被撮像オブジェクトが曝露される放射線のレベルを測定するための複数の被曝検出フィールドを持つポータブルハンドヘルドＸ線検出器、すなわちカセットを有するポータブルＸ線検出器を開示する。ポータブルＸ線検出器は、Ｘ線被曝のレベルが既定閾値を超えるという決定時にオブジェクトへのＸ線放射供給を終了するための自動被曝制御（ＡＥＣ）を組み込む。ＡＥＣを制御するユーザインターフェースが設けられる。

ＤＥ１０２００５００２９８３Ａ１はＸ線被曝の開始を登録するためのセンサを有するＸ線検出器システムを開示し、Ｘ線検出器は当該センサの出力に応答して駆動される。

ＵＳ２０１２／００８２２９４Ａ１はＸ線管の動作から生じる状態を検知するように構成されるセンサを有するＸ線システムを開示し、センサの出力はＸ線検出器パネルへ通信される。

Ｘ線検出器自体が、被撮像オブジェクトへの放射線の曝露の開始を検出することができる、被曝検出システムを導入することが最近提案されている。しかしながら、このシステムはさらに改良されることができる。例えば、比較的小さい面積が曝露されている及び／又は低照射線量率が適用される場合、Ｘ線検出器はＸ線曝露の開始を適切に検出しないかもしれない。

従って、Ｘ線曝露の開始をより確実に検出することができる、Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステムを提供する必要があり得る。

本発明の目的は独立クレームの主題によって解決され、さらなる実施形態が従属クレームに組み込まれる。本発明の下記態様は、本発明にかかるシステムを有するＸ線イメージング装置だけでなく本発明にかかる方法にも当てはまる。

本発明によれば、Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステムが提示される。かかるシステムはトリガデバイスを有する。トリガデバイスはＸ線検出器から遠隔に配置されるように構成される。トリガデバイスはさらにＸ線検出器へデータリンクされるように構成される。本明細書においてデータリンクとは、データを通信するための有線若しくは無線いずれかの、トリガデバイスと検出器間の接続を意味する。無線データリンクはＷｉＦｉ（登録商標）、ＬＡＮなどを介して実現され得る。トリガデバイスはＸ線管によって発せられるＸ線放射を検出することに応答してＸ線管のＸ線曝露の開始を決定し、駆動信号を生成し、当該駆動信号をＸ線検出器へ通信して当該検出器によるＸ線放射の検出を駆動するように構成される。トリガデバイスはトリガデバイスの配向を測定するように構成される傾斜センサを有し、トリガデバイスは複数のＸ線検出器から実質的にマッチする配向を持つＸ線検出器を選択するように構成される。

検出器から遠隔にトリガデバイスを設けることにより、トリガデバイスはＸ線管に比較的近いポジショニングを可能にする。より具体的には、本発明にかかるシステムはＸ線管から発せられるＸ線放射と相互作用する他の素子の干渉が効果的に防止されるように、トリガデバイスをＸ線管に対して位置付けることを可能にする。結果として本発明にかかるシステムはより確実にＸ線曝露の開始を検出することを有利に可能にする。本発明にかかるシステムは比較的小面積の曝露及び／又は比較的低線量の使用を含む手順において特に有用である。従って、本発明にかかるシステムは医用イメージングでの使用に特に適する。より具体的に、システムは診断だけでなくインターベンション臨床手術において効果的な使用を可能にする。

トリガデバイスはＸ線管によって発せられるＸ線放射に依存してＸ線放射を検出するように検出器をトリガする。従って、本発明にかかるシステムはＸ線手順の開始を見落とさず、Ｘ線画像の収集を伴わないＸ線曝露を回避する。

トリガデバイスが、従って傾斜センサが実質的に水平配向で位置付けられる場合、トリガデバイスは患者テーブルの下に取り付けられたＸ線検出器と通信する。トリガデバイスが、従って傾斜センサが実質的に垂直配向で位置付けられる場合、トリガデバイスは壁システムに取り付けられたＸ線検出器と通信する。従って本発明にかかるシステムはＸ線検出器間の自動切り替えを有利に可能にする。

オプションとして本発明にかかるシステムはいかなるＸ線システム上へもサブシステムとしてフィットされることができる。より具体的に、本発明にかかるシステムはいかなるＸ線管、いかなるＸ線検出器、いかなるＸ線電圧発生器にも対応する。Ｘ線曝露の開始を検出するために、本発明にかかるシステムはいかなるＸ線管、いかなるＸ線電圧発生器、いかなるＸ線検出器又はＸ線システムのいかなる他の部分への、いかなる電気接続若しくは他の信号インターフェースにも頼らない。これは本発明にかかるシステムをウルトラモバイルにし、"容易なアップグレード"のために世界中のいかなるＸ線システムにも対応させる。かかるウルトラモビリティと互換性は例えば患者がＸ線テーブル上に位置することができない場合に極めて有用である。

本発明にかかるシステムのさらなる好適な実施形態においてトリガデバイスは管ユニットへ、Ｘ線管のコリメータへ、又は当該コリメータの標準接続インターフェースレールへ取り付け可能であるように構成される。この実施形態はトリガデバイスがＸ線管の可能な限り近くに位置付けられることを有利に保証し、それによってＸ線曝露の開始の検出の信頼性を高める。

本発明にかかるシステムのさらなる好適な実施形態において、トリガデバイスはさらにＸ線管によるＸ線曝露の終了を決定し、対応する終了信号を生成し、当該終了信号をＸ線検出器へ通信して当該検出器によるＸ線放射の検出を停止するように構成される。

本発明にかかるシステムのさらなる好適な実施形態において、トリガデバイスはＸ線放射線量データを測定し、当該Ｘ線放射線量データをＸ線検出器へ通信するように構成される面積線量積（ＤＡＰ）メータを有する。ＤＡＰはＸ線診断検査及びＸ線インターベンション手術から生じる放射線リスクの評価において使用される量である。ＤＡＰは吸収線量に照射面積を乗じたものと定義され、グレイ平方センチメートル（Ｇｙ^＊ｃｍ^２）であらわされる。ＤＡＰはドイツや他の国の規制に従うように画像保存通信システム（ＰＡＣＳ）に保存されることができ、この規制は上述のＰＡＣＳに各Ｘ線画像と一緒にＤＡＰをアーカイブすることを要する。Ｘ線放射線量データはＲＳ２３２、ＣＡＮなどといったインターフェースを介してＰＡＣＳ及び／又はＸ線検出器へ転送されることができる。

本発明にかかるシステムのさらなる好適な実施形態において、システムは保存の目的で、ＤＡＰによって測定されるＸ線放射線量データをＸ線検出器によって検出されるＸ線放射に割り当てるように構成される処理ユニットを有する。この実施形態は検出器によって検出されるＸ線放射とＸ線放射線量データを組み合わせることを有利に可能にする。これは患者線量情報とともに患者画像を生成することを可能にする。

本発明にかかるシステムのさらなる好適な実施形態において、トリガデバイスはシステムの少なくとも一つの状態パラメータを示すように構成される状態インジケータを有する。本明細書において状態パラメータは"準備完了"、"作動中"、"終了"、"故障"などのグループのうち一つであり得る。トリガデバイスは処理ユニット若しくはホストＰＣから状態情報を受信し得る。状態情報は例えば発光ディスプレイ（ＬＥＤ）を介してシステムの状態パラメータを示すために使用され得る。Ｘ線イメージングの前及び最中に患者によって完全にカバーされ得るＸ線検出器と異なり、トリガデバイスは遮られず、従って明確に視認できる。従ってトリガデバイスは状態インジケータにとってポジショニングに最適な場所を提供する。

本発明にかかるシステムのさらなる好適な実施形態において、トリガデバイスはＸ線検出器へ無線データリンクされるように構成される。この実施形態はトリガデバイスのポジショニングの柔軟性を増す点で有利である。

本発明によれば、Ｘ線イメージング装置も提示される。かかるＸ線イメージング装置は、被撮像オブジェクトへ向かってＸ線放射を発するためのＸ線管、オブジェクトを通過するＸ線放射の検出用のＸ線検出器、及びＸ線検出器を制御するためのシステムを有する。

本発明にかかるＸ線イメージング装置の好適な実施形態において、システムはＸ線管から遠隔に配置されるように構成される。

本発明によれば、Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するための方法も提示される。方法は必ずしもこの順序ではない以下のステップを有する：
ａ）トリガデバイスを設けるステップ、
ｂ）Ｘ線管によるＸ線曝露の開始をトリガデバイスによって決定するステップ、
ｃ）Ｘ線管によって発せられるＸ線放射の検出に応答してトリガデバイスによって駆動信号を生成するステップ、
ｄ）上記駆動信号をＸ線検出器へ通信してＸ線放射検出を駆動するステップ。

トリガデバイスはＸ線検出器から遠隔に配置され、当該Ｘ線検出器へデータリンクされる。

Ｘ線放射の検出のための方法は必ずしもこの順序ではない以下のステップをさらに有し得る：
ｅ）トリガデバイスによってＸ線管のＸ線曝露の終了を決定するステップ、
ｆ）トリガデバイスによって終了信号を生成するステップ、
ｇ）上記終了信号をＸ線検出器へ通信してＸ線放射検出を停止するステップ。

独立クレームにかかるシステム、Ｘ線イメージング装置及び方法は、特に従属クレームに定義される同様及び／又は同一の好適な実施形態を持つことが理解されるものとする。さらに本発明の好適な実施形態は各独立クレームとの従属クレームの任意の組み合わせであることもできることが理解されるものとする。

本発明のこれらの及び他の態様は以降に記載の実施形態から明らかとなりそれらを参照して解明される。

本発明の実施形態例が添付の図面を参照して以下に記載される。

本発明にかかるシステムとＸ線イメージング装置の一実施例の概略図を示す。 Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するための方法のステップの概略図を示す。

図１はＸ線放射の検出用のＸ線検出器１１を制御するためのシステム１を概略的に例示的に示す。システムはトリガデバイス１２を有する。トリガデバイスはＸ線検出器１１から遠隔に配置されるように構成される。さらにトリガデバイス１２はＸ線検出器１１へデータリンクされるように構成される。トリガデバイス１２はＸ線管２によって発せられるＸ線放射の検出に応答してＸ線管２によるＸ線曝露の開始を決定し、駆動信号を生成し、当該駆動信号をＸ線検出器１１へ通信して当該検出器１１によるＸ線放射の検出を駆動するように構成される。

Ｘ線検出器１１はデジタルＸ線センサ素子のアレイなど、いかなるタイプのＸ線感受性素子を有してもよい。Ｘ線検出器１１は患者に近い狭い若しくは小さい領域内にも位置付けられるように平坦構造であってもよい。

具体的な実施例においてＸ線検出器１１はポータブルであり従ってマニュアル搬送を容易にするハンドルを有し得る。

図１はさらに、被撮像オブジェクト（不図示）へ向かってＸ線放射を発するためのＸ線管２を有するＸ線イメージング装置３、オブジェクトを通過するＸ線放射の検出用のＸ線検出器１１、並びにＸ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステム１を概略的に例示的に描く。Ｘ線管２はアーム（図示の通り）、シーリングサスペンション若しくはその他に取り付けられることができる。

具体的な実施例においてトリガデバイス１２はＸ線検出器１１へデータを無線通信するように構成される。別の実施例においてトリガデバイス１２はＸ線検出器１１と直接通信するように構成される。結果として応答時間が短縮される。

具体的な実施例においてトリガデバイス１２は被撮像オブジェクト（不図示）とＸ線管２の間の場所に配置されるように構成される。別の特定の実施例においてトリガデバイス１２は管ユニット２１に取り付けられる。代替的にトリガデバイス１２はＸ線管２のコリメータ２２に、又は当該コリメータ２２の標準接続インターフェースレールに取り付けられる。コリメータ２２はＸ線フィールドのサイズを定義するために使用される鉛板を伴うデバイスである。

具体的な実施例において、トリガデバイス１２はＸ線検出器１１に無線データリンクされる。別の実施例において、トリガデバイス１２はＸ線管２によるＸ線曝露の終了を決定するようにも構成され、対応する終了信号を生成し、当該終了信号をＸ線検出器１１へ通信してＸ線検出器１１によるＸ線放射検出を停止する。

別の具体的な実施例において、トリガデバイス１２はＸ線放射線量データを測定する面積線量積（ＤＡＰ）メータを有する。別の具体的な実施例において、ＤＡＰはその後ドイツや他の国の規制に従って画像保存通信システム（ＰＡＣＳ）１５に保存される。

具体的な実施例において、トリガデバイスはＤＡＰメータによって測定されるＸ線放射線量データ若しくは線量を直接Ｘ線検出器１１へ又は処理ユニット１４へ通信するように構成される。処理ユニット１４はＰＡＣＳ１５に保存するためにＸ線検出器１１によって検出されるＸ線放射にＸ線放射線量データを割り当てる。

具体的な実施例において、処理ユニット１４は放射線医学情報システム（ＲＩＳ）に接続される。かかるＲＩＳは被検査患者及び患者層データのリストを提供し、これらはその後画像に添付されてＰＡＣＳ１５へ送信される。処理ユニット１４はＸ線検出器１１によって検出されるＸ線放射を受信し、かかるＸ線放射を処理する。処理ユニット１４は画像前処理及び後処理のために構成される。処理ユニット１４はＤＡＰメータから測定線量情報を受信する。処理ユニット１４はデータを保存するように、及び／又はさらにＰＡＣＳ１５に接続されて患者層と一緒に画像をアップロードするように構成される。

具体的な実施例において、トリガデバイス１２はシステム１の状態パラメータを示す状態インジケータ１３をさらに有する。トリガデバイス１２は処理ユニット１４から状態情報を受信する。この具体的な実施例において状態インジケータ１３はトリガデバイス１２に取り付けられるＬＥＤの形のレディインジケータである。ＬＥＤはＸ線検出器１１が動作可能な状態であることを意味する"レディ"の場合緑に、Ｘ線検出器１１がまだ動作の準備が整っていないことを意味する"ノットレディ"の場合赤になり得る。

具体的な実施例においてトリガデバイス１２はトリガデバイス１２の配向を測定するための集積傾斜センサ（不図示）をさらに有し、トリガデバイス１２は実質的にマッチする配向を持つＸ線検出器１１を複数のＸ線検出器（不図示）から選択するように構成される。

別の実施例において、トリガデバイス１２はＸ線曝露データにタイムスタンプを与えるために正確な時計をさらに有し得る。

具体的な実施例において、トリガデバイス１２とＸ線検出器１１、処理ユニット１４、及びＰＡＣＳ１５との間の全データ転送は例えばＷｉＦｉ（登録商標）、ＬＡＮなどを介して無線で生じる。しかしながら、Ｘ線管２とトリガデバイス１２及び／又は処理ユニット１４との間にはデータ接続がない。

システム１は線間電圧、バッテリ、蓄電池などによって駆動され得る。

Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステム１、装置３及び方法の基本原理は、Ｘ線以外の放射、医用イメージング以外のイメージング目的、及びイメージング以外の医用目的にも適する。

図２はＸ線放射の検出用のＸ線検出器１１を制御するための方法のステップの概略図を示す。方法は必ずしもこの順序ではない以下のステップを有する：
‐トリガデバイス１２を設けるためのステップＳ２、
‐Ｘ線管２によるＸ線曝露の開始をトリガデバイス１２によって決定するためのステップＳ３、
‐トリガデバイス１２によって駆動信号を生成するためのステップＳ４、
‐Ｘ線放射検出を駆動するために上記駆動信号をＸ線検出器１１へ通信するためのステップＳ５。

トリガデバイス１２はＸ線検出器１１から遠隔に配置され、Ｘ線検出器１１へデータリンクされる。一実施例において、方法はＸ線検出器１１を設けるためのステップＳ１を有する。別の実施例において、方法はＸ線検出器１１によってＸ線放射を検出するためのステップＳ６を有する。別の実施例において方法は必ずしもこの順序ではない以下のステップを有する：
‐Ｘ線管２のＸ線曝露の終了をトリガデバイス１２によって決定するためのステップＳ７、
‐トリガデバイス１２によって終了信号を生成するためのステップＳ８、
‐Ｘ線放射検出を停止するためにＸ線検出器１１へ上記終了信号を通信するためのステップＳ９。

本発明の実施形態は異なる主題に関して記載されていることが留意されなければならない。特に、一部の実施形態は方法タイプクレームに関して記載されるが、他の実施形態は装置タイプクレームに関して記載される。しかしながら、当業者は、他に明記されない限り、一つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴間の任意の組み合わせも本願とともに開示されるとみなされることを、上記及び下記から推測するだろう。しかしながら、全特徴は組み合わされて特徴の単純な総和以上の相乗効果をもたらし得る。

本発明は図面と先の説明において詳細に図示され記載されているが、かかる図示と記載は説明若しくは例示であって限定ではないとみなされるものとする。本発明は開示の実施形態に限定されない。開示の実施形態への他の変更は、図面、開示及び従属クレームの考察から、請求される発明を実践する上で当業者によって理解されもたらされることができる。

クレーム中、"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一のプロセッサ若しくは他のユニットがクレームに列挙される複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されるという単なる事実はこれら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。クレーム中の任意の参照符号は範囲を限定するものと解釈されてはならない。

Claims (14)

1. Ｘ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステムであって、
   トリガデバイスを有し、当該トリガデバイスは、前記Ｘ線検出器から遠隔に配置されるように構成され、前記Ｘ線検出器にデータリンクされるように構成され、Ｘ線管によるＸ線曝露の開始を、当該Ｘ線管によって発せられるＸ線放射の検出に応答して決定し、駆動信号を生成し、当該駆動信号を前記Ｘ線検出器へ通信して前記Ｘ線検出器によるＸ線放射の検出を駆動するように構成され、前記トリガデバイスは前記トリガデバイスの配向を測定するように構成される傾斜センサを有し、前記トリガデバイスは実質的にマッチする配向を持つＸ線検出器を複数のＸ線検出器から選択するように構成される、
   システム。
2. 前記トリガデバイスがさらに前記Ｘ線管によるＸ線曝露の終了を決定し、終了信号を生成し、当該終了信号を前記Ｘ線検出器へ通信して前記Ｘ線検出器によるＸ線放射の検出を停止するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記トリガデバイスが、Ｘ線放射線量データを測定し、当該Ｘ線放射線量データを前記Ｘ線検出器へ通信するように構成される面積線量積メータである、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記面積線量積メータによって測定される前記Ｘ線放射線量データを、保存目的で前記Ｘ線検出器によって検出されるＸ線放射に割り当てるように構成される処理ユニットをさらに有する、請求項３に記載のシステム。
5. 前記トリガデバイスが前記システムの少なくとも一つの状態パラメータを示すように構成される状態インジケータを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記トリガデバイスが前記Ｘ線検出器に無線データリンクされるように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記トリガデバイスが前記Ｘ線検出器と直接通信するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記トリガデバイスが被検査オブジェクトと前記Ｘ線管の間の場所に配置されるように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記トリガデバイスが管ユニット、前記Ｘ線管のコリメータ、又は当該コリメータの接続インターフェースレールに取り付け可能であるように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記システムがポータブルである、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 被撮像オブジェクトへ向かってＸ線放射を発するためのＸ線管と、前記オブジェクトを通過するＸ線放射の検出用のＸ線検出器と、請求項１に記載のＸ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するためのシステムとを有する、Ｘ線イメージング装置。
12. 前記システムが前記Ｘ線管から遠隔に配置されるように構成される、請求項１１に記載のＸ線イメージング装置。
13. 医用イメージングにおいてＸ線放射の検出用のＸ線検出器を制御するための方法であって、
    トリガデバイスを設けるステップと、
    前記トリガデバイスにおいて、前記トリガデバイスの配向を測定するように構成される傾斜センサを設けるステップと、
    Ｘ線管によるＸ線曝露の開始を、当該Ｘ線管によって発せられるＸ線放射を前記トリガデバイスによって検出することに応答して、前記トリガデバイスによって決定するステップと、
    駆動信号を生成するステップと、
    前記トリガデバイスの配向に実質的にマッチする配向を持つＸ線検出器を複数のＸ線検出器から選択するステップと、
    前記駆動信号を前記Ｘ線検出器へ通信してＸ線放射検出を駆動するステップと
    を有し、
    前記トリガデバイスは前記Ｘ線検出器から遠隔に配置され、前記Ｘ線検出器にデータリンクされる、
    方法。
14. Ｘ線管のＸ線曝露の終了を前記トリガデバイスによって決定するステップと、
    前記トリガデバイスによって終了信号を生成するステップと、
    前記終了信号を前記Ｘ線検出器へ通信してＸ線放射検出を停止するステップと
    をさらに有する、請求項１３に記載の方法。

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