JP7322501B2 - X線撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、X線撮影装置に関する。
従来、X線撮影装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、透視台と、X線管装置と、X線検出器と、X線高電圧装置と、操作卓と、を含むX線撮影装置が開示されている。透視台と、X線管装置と、X線検出器と、X線高電圧装置とは、撮影室内に設置されており、操作卓は、撮影室に隣接する操作室に設けられている。
撮影室と操作室との間には、窓が設けられており、検査者は、窓から撮影室内を監視しながら、操作卓によってX線を照射する操作を行う。
特開2012-239534号公報
しかしながら、検査室内に被験者以外の人がいる場合であっても、窓からは確認できない場合がある。検査室内に被験者以外の人がいる状態において検査者がX線を照射させた場合、被験者以外の人が不必要に被ばくしてしまう可能性がある。そのため、被験者以外の人が不必要に被ばくしないためには、検査者が、窓から確認するのではなく、たとえば、検査者が検査室内に入って確認することが考えられる。しかしながら、被験者がX線を照射させる操作を行うたびに検査室内を確認する場合、検査者の負担が増加するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、検査者の負担が増加することが抑制可能であるとともに、被験者以外の人が窓から確認することが困難な位置にいる場合であっても、被験者以外の人が検査室内にいることを報知することが可能なX線撮影装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるX線撮影装置は、検査室内に配置されたX線源と、検査室内に配置され、X線源から照射されたX線を検出する検出器と、検査室内の人を撮影する撮影部と、検査室外に配置され、操作入力を受け付ける操作部と、報知部と、撮影部が撮影した撮影結果に基づく検査室内の画像を生成するとともに、生成した検査室内の画像に基づいて、検査室内に被験者以外の人がいることを検出した場合に、検査室内に被験者以外の人がいることを示す注意情報を報知部に報知させる制御を行う制御部と、を備え、制御部は、検査室内の画像において、検査室内の被験者がいる領域を含む第1領域と、検査室内の第1領域の外側に隣接する第2領域とを設定するとともに、第1領域内に被験者以外の人がいる場合には、報知部によって報知しない制御を行い、第2領域に被験者以外の人がいる場合には、報知部によって報知する制御を行うように構成されている。
本発明の第1の局面によるX線撮影装置では、上記のように、検査室内の人を撮影する撮影部と、撮影部が撮影した撮影結果に基づく検査室内の画像を生成するとともに、生成した検査室内の画像に基づいて、検査室内に被験者以外の人がいることを検出した場合に、検査室内に被験者以外の人がいることを示す注意情報を報知部に報知させる制御を行う制御部とを備え、制御部は、検査室内の画像において、検査室内の被験者がいる領域を含む第1領域と、検査室内の第1領域の外側に隣接する第2領域とを設定するとともに、第1領域内に被験者以外の人がいる場合には、報知部によって報知しない制御を行い、第2領域に被験者以外の人がいる場合には、報知部によって報知する制御を行うように構成されている。これにより、検査室の外においてX線を照射する操作を行う検査者に対して、検査室内を直接確認することなく、検査室内に被験者以外の人がいることを注意喚起することができる。その結果、検査者の負担が増加することが抑制可能であるとともに、被験者以外の人が窓から確認することが困難な位置にいる場合であっても、被験者以外の人が検査室内にいることを報知することができる。また、たとえば、赤外線センサなどの距離計、または、サーモグラフィなどによって検査室内にいる人を検出する構成と比較して、検査室内にいる人の位置関係などを詳細に検出することができる。その結果、検査室内にいる人の検出精度を向上させることができる。
また、本発明の第2の局面によるX線撮影装置は、検査室内に配置されたX線源と、検査室内に配置され、X線源から照射されたX線を検出する検出器と、検査室内の人を撮影する撮影部と、検査室外に配置され、操作入力を受け付ける操作部と、報知部と、撮影部が撮影した撮影結果に基づく検査室内の画像を生成するとともに、生成した検査室内の画像に基づいて、検査室内に被験者以外の人がいることを検出した場合に、検査室内に被験者以外の人がいることを示す注意情報を報知部に報知させる制御を行う制御部と、を備え、制御部は、検査室内の画像において、検査室内の被験者がいる領域を含む第1領域を設定するとともに、第1領域内に被験者以外の人がいる場合には、被験者と被験者以外の人との相対位置に基づく所定の条件を満たした場合に、報知部によって報知する制御を行い、所定の条件を満たしていない場合には、報知部によって報知しない制御を行うように構成されている。
一実施形態によるX線撮影装置の全体構成を示すブロック図である。 一実施形態によるX線撮影装置の構成を示した模式図である。 一実施形態によるX線撮影装置の操作部を側面から見た模式図である。 窓から見える検査室内の範囲を説明するための模式図である。 撮影部により検出された画像を示す模式図である。 被験者以外の人が第2領域にいる場合の模式図である。 被験者以外の人が第1領域にいる場合の模式図である。 被験者以外の人が撮影領域にいる場合の模式図である。 一実施形態における注意情報の報知を説明するための模式図である。 一実施形態による制御部が注意情報を報知する処理を説明するためのフローチャートである。 一実施形態による制御部がX線照射禁止状態を開場する処理を説明するためのフローチャートである。 第1変形例における注意情報の報知を説明するための模式図である。 第2変形例におけるX線撮影装置による撮影を説明するための模式図である。 第3変形例によるX線撮影装置の構成を説明するための模式図である。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図1~図3を参照して、一実施形態によるX線撮影装置100の構成について説明する。
(X線撮影装置の構成)
図1に示すように、本実施形態のX線撮影装置100は、X線発生部1と、移動機構2と、検出器3と、撮影部4と、制御部5と、記憶部6と、操作部7と、報知部8とを備えている。X線発生部1と、検出器3と、撮影部4と、制御部5と、記憶部6とは、検査室80内に設けられている。操作部7と報知部8とは、検査室80外に配置されている。具体的には、操作部7および報知部8は、検査室80に隣接する操作室81に設けられている。なお、制御部5および記憶部6は、検査室80と操作室81とのうち、どちらに設けられていてもよい。
また、検査室80と操作室81との間には、窓82が設けられている。検査者90は、操作室81において、窓82から検査室80内を確認しながら、操作部7によってX線を照射する操作を行う。
X線発生部1は、X線源10を含む。X線源10は、高圧電流が印加されることにより、X線を照射するように構成されている。また、X線源10の下部には、コリメータ11が設けられている。コリメータ11は、X線源10から照射されるX線の照射範囲を絞り込むように構成されている。コリメータ11は、たとえば、鉛などの平板を組み合わせて構成される。
移動機構2は、X線源10を移動可能に保持するように構成されている。移動機構2は、検査室80の天井83に設けられている。移動機構2の詳細な構成については、後述する。
検出器3は、X線源10から照射されたX線を検出するように構成されている。図1に示す例では、検出器3は、被験者91を載置する天板9の下方に設けられている。検出器3は、たとえば、FPD(Flat Panel Detector)を含む。
撮影部4は、検査室80内の画像50を撮影するように構成されている。制御部5は、撮影部4が撮影した検査室80内の画像50を解析することにより、検査室80内にいる人を検出するように構成されている。本実施形態では、撮影部4は、ステレオカメラによって構成されている。ステレオカメラは、2つのカメラ(2眼のカメラ)を用いて検査室80内の人を複数の異なる方向から同時に撮影する。これにより、ステレオカメラの画素の位置情報から、3次元的に人を判別することができる。また、撮影部4は、移動機構2に設けられている。
制御部5は、検査室80内に被験者91以外の人92(図5参照)がいることを示す注意情報40(図9参照)を報知部8に報知させる制御を行うように構成されている。制御部5は、CPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)などのプロセッサと、GPU(Graphics Processing Unit)と、揮発性および/または不揮発性メモリと、を含むコンピュータにより構成されている。制御部5が注意情報40を報知する制御の詳細については、後述する。
記憶部6は、制御部5が実行する各種プログラムが記憶している。また、記憶部6は、制御部5が検査室80内に被験者91以外の人92(図5参照)がいるか否かを判定する際に用いる識別器41を記憶している。記憶部6は、たとえば、HDD(Hard Disk Drive)または、不揮発性のメモリなどを含む。
操作部7は、検査者90による操作入力を受け付け可能に構成されている。操作部7の詳細な構成については、後述する。
報知部8は、制御部5の制御の下、注意情報40(図9参照)を報知するように構成されている。報知部8は、操作室81内に設けられている。また、報知部8は、検査室80内において、窓82の近傍に設けられている。報知部8の詳細な構成については、後述する。
(X線発生部)
図2に示すように、X線発生部1には、ハンドル12が取り付けられている。ハンドル12は、検査者90が把持可能に構成されている。また、X線発生部1には、操作スイッチ13および表示部14を含む操作パネル15が設けられている。そして、検査者90が操作パネル15を操作することにより、X線発生部1の鉛直方向に沿った軸周りの回動、X線発生部1の鉛直方向の移動および水平方向の移動が行われる。
(移動機構)
また、図2に示すように、移動機構2は、保持部20と、支柱部21と、キャリッジ部22と、を備えている。
保持部20は、X線発生部1を保持するように構成されている。また、保持部20は、支柱部21の下部に取り付けられている。また、保持部20は、支柱部21の下部に取り付けられる円盤状の取り付け部20aと、取り付け部20aとX線発生部1とを接続するアーム部20bとを含む。そして、円盤状の取り付け部20aは、支柱部21に対して、鉛直方向を軸として回転可能に構成されている。また、X線発生部1は、アーム部20bに対して、水平方向を軸として回転可能に構成されている。
支柱部21は、保持部20(X線発生部1)を鉛直方向に移動させるように構成されている。具体的には、支柱部21は、鉛直方向に伸縮可能に構成されている。支柱部21が伸縮することにより、保持部20がX線発生部1とともに鉛直方向に移動される。また、支柱部21の内部には、ワイヤロープ23が設けられている。ワイヤロープ23の一方端は、支柱部21の下部に接続されている。また、ワイヤロープ23の他方端は、キャリッジ部22の内部に設けられるプーリ24aを介して、ドラム24bに接続されている。また、ドラム24bには、モータ25aが接続されている。また、ドラム24bには、ブレーキ26aが設けられている。そして、モータ25aの回転によって、ドラム24bにワイヤロープ23が巻き取られるか、または、巻き出されることにより、支柱部21が伸縮する。また、モータ25aによって、支柱部21の伸縮(保持部20の鉛直方向の移動)の速度が制御される。また、モータ25aおよび(または)ブレーキ26aによって、支柱部21の伸縮(保持部20の鉛直方向の移動)が停止(制動)される。
キャリッジ部22は、支柱部21を天井83に対して水平方向(X方向およびY方向)に移動させる。具体的には、天井83には、天井83に固定された固定レール28aが設けられている。固定レール28aは、Y方向に延びるように天井83に設けられている。また、固定レール28aには、固定レール28aに対して移動可能な移動レール28bが設けられている。移動レール28bは、固定レール28aが延びる方向(Y方向)に対して直交する方向(X方向)に延びるように設けられている。また、キャリッジ部22には、ローラ29が設けられている。キャリッジ部22は、ローラ29を介して、移動レール28bに移動可能に取り付けられている。そして、キャリッジ部22が移動レール28bに対して静止した状態で、移動レール28bが固定レール28aに沿って移動することにより、支柱部21、保持部20およびX線発生部1がY方向に移動する。また、移動レール28bが固定レール28aに対して静止した状態で、キャリッジ部22が移動レール28bに沿って移動することにより、支柱部21、保持部20およびX線発生部1がX方向に移動する。
また、キャリッジ部22の内部には、移動レール28bに対してキャリッジ部22を移動、減速および停止させるためのモータ25bが設けられている。また、キャリッジ部22の内部には、移動レール28bに対してキャリッジ部22を停止させる(制動する)ためのブレーキ26bが設けられている。また、移動レール28bには、固定レール28aに対して移動レール28bを移動、減速および停止させるためのモータ25cが設けられている。また、移動レール28bには、固定レール28aに対して移動レール28bを停止させる(制動する)ためのブレーキ26cが設けられている。
また、X線撮影装置100は、X線発生部1に電流を供給するためのケーブル27を備えている。ケーブル27は、キャリッジ部22とX線発生部1との間に設けられている。
また、本実施形態では、撮影部4は、移動機構2において、X線源10に対して所定の位置および所定の向きで配置されている。具体的には、撮影部4は、キャリッジ部22と一体的に水平方向(X方向およびY方向)に移動可能にキャリッジ部22に設けられている。また、撮影部4は、キャリッジ部22において、複数設けられている。撮影部4は、キャリッジ部22のY1方向側と、Y2方向側とに、それぞれ設けられている。また、2つの撮影部4は、それぞれ、角度が固定された状態で配置されている。図2に示す例では、撮影部4は、それぞれ、X線の照射方向(Z2方向)に沿う方向に向けて配置されている。これにより、一方の撮影部4において、X線発生部1および支柱部21などによって死角となる領域を、他方の撮影部4によって撮影することができる。
(操作部)
図3に示すように、操作部7は、第1ボタン71と、第2ボタン72と、第3ボタン73とを含む。第1ボタン71、第2ボタン72および第3ボタン73は、把持部74に設けられている。第1ボタン71は、X線の照射準備の入力を受け付け可能に構成されている。第2ボタン72は、X線の照射の入力を受け付け可能に構成されている。第3ボタン73は、X線の照射禁止状態を解除する操作入力を受け付け可能に構成されている。第1ボタン71および第2ボタン72は、いわゆる、2段式押しボタンスイッチである。
検査者90によって第1ボタン71が押下されると、X線撮影装置100は、X線照射の準備動作を開始する。具体的には、第1ボタン71が第2ボタン72の表面の位置まで押下されると、X線源10内の陽極(または陰極)が回転を開始する。第1ボタン71の押下後、陽極(または陰極)の回転速度が所定の速度となった後に、第1ボタン71とともに第2ボタン72が押下されると、X線源10からX線が照射される。すなわち、第1ボタン71を押下後、陽極(または陰極)の回転速度が所定の速度となるまでに所定の時間が経過しない間に第2ボタン72を押下した場合、X線は照射されない。
また、後述するように、報知部8による注意情報40の報知中において、制御部5は、操作部7に対するX線照射の操作入力を受け付けない制御を行うように構成されている。すなわち、注意情報40が報知されている際には、X線の照射は禁止状態となる。そこで、検査者90は、第3ボタン73を押下することにより、X線の照射禁止状態を解除することができる。X線の照射禁止状態を解除した後、検査者90は、第2ボタン72を押下することにより、X線を照射することができる。
(報知処理)
次に、図4~図9を参照して、制御部5が注意情報40の報知する構成について説明する。
被験者91のX線撮影を行う際、検査者90は、窓82から検査室80内を確認しながら操作部7の操作を行う。窓82の面積は小さいことが多い。たとえば図4に示す例では、検査者90が窓82からは、被験者91と、X線発生部1と、移動機構2の一部と、天板9とが確認できる程度であり、検査室80内をすべて確認することはできない。つまり操作室81内の検査者90から窓82を介して視認できる検査室80内の範囲は限られている。
したがって、検査者90が窓82から確認することができない位置に被験者91以外の人92(図5参照)がいる場合に、検査者90が人92を見落とす可能性がある。被験者91のX線撮影を行う際、被験者91以外の人92が不要な被ばくをしないように、検査者90は検査室80内に被験者91以外の人92がいないことを確認する必要がある。
そこで、本実施形態では、制御部5は、撮影部4が撮影した撮影結果に基づいて、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを検出した場合に、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを示す注意情報40を報知部8に報知させる制御を行うように構成されている。
具体的には、図5に示すように、制御部5は、撮影部4が撮影した撮影結果に基づく検査室80内の画像50を生成するように構成されている。制御部5は、生成した検査室80内の画像50に基づいて、検査室80内にいる人を検出するように構成されている。
本実施形態では、制御部5は、検査室80内の画像50を解析することにより、検査室80内の人と人以外とを区別するように構成されている。具体的には、制御部5は、機械学習によって学習済みの識別器41を用いて検査室80内の画像50を解析するように構成されている。また、制御部5は、識別器41を用いた解析結果に基づいて、検査室80内にいる人を検出するように構成されている。
また、本実施形態では、制御部5は、検査室80内において、被験者91以外の人92がいる領域に応じて、報知部8による報知を行うか否かの判定を行うように構成されている。具体的には、本実施形態では、制御部5は、図6に示すように、検査室80内の画像50において、検査室80内の被験者91がいる領域を含む第1領域42と、検査室80内の第1領域42の外側に隣接する第2領域43とを設定する。第1領域42は、被験者91の外側に隣接する領域であり、被験者91を補助する人が不必要に被ばくしない大きさの領域である。図6に示す例では、被験者91の外側に隣接し、人が1人入ることが可能な大きさの領域を第1領域42として設定している。また、第2領域43は、第1領域42の外側の、検査室80内全体の領域である。なお、図6に示す例では、便宜上、天板9の図示を省略している。
制御部5は、第1領域42と、第2領域43とのうち、第2領域43に少なくとも人がいると検出した場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。つまり、制御部5は、第1領域42の外側に被験者91以外の人92がいる場合に、報知部8による報知を行うように構成されている。
ここで、被験者91のX線撮影を行う際に、被験者91を支えるなど、補助が必要な場合がある。被験者91を補助する場合、被験者91を補助する人(被験者91以外の人92)が検査室80内にいる状態において、X線の照射を行う必要がある。そこで、本実施形態では、制御部5は、第1領域42内に被験者91以外の人92がいる場合には、被験者91以外の人92を補助者とみなして、報知部8による報知を行わず、X線の照射を許容するように構成されている。また、被験者91以外の人92が被験者91に過度に近づきすぎている場合には、被験者91以外の人92が不必要な被ばくの可能性があるとみなして、報知部8による報知を行うように構成されている。すなわち、制御部5は、第1領域42に被験者91以外の人92がいる場合には、所定の条件を満たした場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。
具体的には、図7に示すように、制御部5は、所定の条件として、被験者91と、被験者91以外の人92との距離51に基づいて、報知するか否かを切り替える。具体的には、制御部5は、第1領域42内にいる被験者91以外の人92の被験者91に対する距離51が所定の大きさ以下である場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。すなわち、被験者91以外の人92が必要以上に被験者91に近づいている場合には、制御部5は、報知部8によって注意情報40を報知する。なお、図7に示す例では、便宜上、天板9の図示を省略している。
また、被験者91以外の人92が被験者91を支える場合には、被験者91以外の人92は、手などによって被験者91を支える。したがって、被験者91以外の人92が手などによって被験者91を支える場合に、被験者91に対する距離51が所定の大きさ以下になる場合がある。そこで、本実施形態では、生成した検査室80内の画像50における被験者91以外の人92の像の面積に基づいて、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。
具体的には、図8に示すように、制御部5は、生成した検査室80内の画像50において、第1領域42内のX線が照射される撮影領域44を設定する。制御部5は、所定の条件として、撮影領域44における被験者91以外の人92の像の面積が所定の大きさ以上である場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。なお、図8に示す例では、被験者91以外の人92の像のうち、撮影領域44内にある像92aに対してハッチングを付して図示している。制御部5は、撮影領域44内にある像92aの大きさに基づいて、所定の条件を満たしているか否かの判定を行うように構成されている。なお、図8に示す例では、便宜上、天板9の図示を省略している。
また、本実施形態では、制御部5は、操作部7に対するX線の照射準備の入力を受け付けた際に、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行うように構成されている。すなわち、制御部5は、検査者90がX線の照射準備を行う操作をトリガーとして、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行う。つまり、制御部5は、第1ボタン71が押下されて際に、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行う。
報知部8は、警告光、警告音、警告メッセージの表示、検査室80内の画像50の表示のうちの少なくともいずれかによって、注意情報40を報知するように構成されている。図9に示すように、本実施形態では、報知部8は、メッセージを表示することが可能に構成されている。たとえば、報知部8は、液晶モニタを含む。報知部8は、警告メッセージを表示することにより、注意情報40を報知するように構成されている。図9に示す例では、報知部8は、警告メッセージとして、「CAUTION」を表示するように構成されている。なお、報知部8には、注意情報40のみでなく、X線撮影の条件など、他の情報が表示されている。
(注意情報報知処理)
次に、図10を参照して、制御部5による注意情報40の報知処理について説明する。
ステップ101において、制御部5は、撮影部4が撮影した検査室80内の画像50を取得する。次に、ステップ102において、制御部5は、操作部7に対するX線の照射準備の入力を受け付けたか否かの判定を行う。操作部7に対するX線の照射準備の入力を受け付けた場合、処理は、ステップ103へ進む。操作部7に対するX線の照射準備の入力を受け付けていない場合、処理は、ステップ101へ進む。
ステップ103において、制御部5は、検査室80内の画像50において、第2領域43に人がいるか否かの判定を行う。第2領域43に人がいない場合、処理は、ステップ104へ進む。第2領域43に人がいる場合、処理は、ステップ106へ進む。
ステップ104において、制御部5は、第1領域42に人がいるか否かの判定を行う。第1領域42に人がいない場合、処理は、終了する。第1領域42に人がいる場合、処理は、ステップ105へ進む。
ステップ105において、制御部5は、所定の条件を満たしているか否かの判定を行う。具体的には、制御部5は、被験者91と被験者91以外の人92との距離51、および/または、撮影領域44内にある像92aの面積が所定の大きさ以下であるか否かの判定を行う。所定の条件を満たしている場合、処理は、ステップ106へ進む。所定の条件を満たしていない場合、処理は、終了する。
ステップ106において、制御部5は、注意情報40を報知部8に報知させる。その後、処理は、ステップ107へ進む。
ステップ107において、制御部5は、X線照射の操作入力の受け付けを禁止する。制御部5は、X線照射の操作入力の受け付けを禁止する制御として、たとえば、第2ボタン72を押下できないようにハードウェア(第2ボタン72)を制御してもよい。また、制御部5は、X線照射の操作入力の受け付けを禁止する制御として、第2ボタン72が押下された際の入力信号を受け付けないようにソフトウェアを制御してもよい。その後、処理は、終了する。
(X線照射禁止状態解除)
次に、図11を参照して、制御部5によるX線照射禁止状態を解除する処理について説明する。
ステップ201において、制御部5は、X線照射禁止状態解除の操作入力を受け付けたか否かの判定を行う。具体的には、制御部5は、第3ボタン73が押下されたか否かを判定する。X線照射禁止状態解除の操作入力を受け付けた場合、処理は、ステップ202へ進む。X線照射禁止状態解除の操作入力を受け付けていない場合、処理は、ステップ201を繰り返す。
ステップ202において、制御部5は、報知部8による注意情報40の報知を停止する。すなわち、制御部5は、被験者91以外の人92が第2領域43にいるか、または、第1領域42に被験者91以外の人92がいて、かつ、所定の条件を満たしていた場合に、第1ボタン71が押下されてから、第3ボタン73が押下されるまで間、報知部8による注意情報40の報知を行う。
次に、ステップ203において、制御部5は、X線照射の操作入力を受け付ける制御を行う。第2ボタン72が押下できないようにハードウェアを制御している場合、制御部5は、第2ボタン72を押下可能に制御する。また、第2ボタン72が押下された際の入力信号を受け付けないようにソフトウェアを制御している場合、制御部5は、第2ボタン72が押下された際の入力信号を受け付けるように制御する。その後、処理は、終了する。なお、ステップ202の処理と、ステップ203の処理とは、どちらの処理を先に行ってもよい。
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、X線撮影装置100は、検査室80内に配置されたX線源10と、検査室80内に配置され、X線源10から照射されたX線を検出する検出器3と、検査室80内の人を撮影する撮影部4と、検査室80外に配置され、操作入力を受け付ける操作部7と、報知部8と、撮影部4が撮影した撮影結果に基づく検査室80内の画像50を生成するとともに、生成した検査室80内の画像50に基づいて、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを検出した場合に、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを示す注意情報40を報知部8に報知させる制御を行う制御部5と、を備える。これにより、検査室80の外においてX線を照射する操作を行う検査者90に対して、検査室80内を直接確認することなく、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを注意喚起することができる。その結果、検査者90の負担が増加することが抑制可能であるとともに、被験者91以外の人92が窓82から確認することが困難な位置にいる場合であっても、被験者91以外の人92が検査室80内にいることを報知することができる。また、たとえば、赤外線センサなどの距離計、または、サーモグラフィなどによって検査室80内にいる人を検出する構成と比較して、検査室80内にいる人の位置関係などを詳細に検出することができる。その結果、検査室80内にいる人の検出精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、検査室80内の被験者91がいる領域を含む第1領域42と、検査室80内の第1領域42の外側に隣接する第2領域43とのうち、第2領域43に少なくとも人がいると検出した場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。ここで、第1領域42は、被験者91を補助するための人がいる領域であるため、検査室80内を確認するための窓82を設ける場合、少なくとも第1領域42は確認できるように設けられる。一方、第1領域42の周囲の第2領域43は、窓82から死角になる可能性がある。したがって、上記のように構成することより、第2領域43に人がいる場合に注意情報40が報知されるので、検査者90は、検査室80内を確認するための窓82の死角に人がいる場合でも、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを把握することができる。その結果、窓82の死角に被験者91以外の人92がいる場合に、検査者90が検査室80内を確認することなくX線を照射することを抑制することが可能となるので、被験者91以外の人92が被ばくすることを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、第1領域42に被験者91以外の人92がいる場合には、所定の条件を満たした場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。ここで、第1領域42にいる人は、X線の照射を許容すべきである被験者91を補助する人の場合とX線撮影をすべきではない第3者の場合とがある。したがって、上記のように構成することにより、たとえば、第1領域42において、所定の条件を満たす位置に人がいる場合にのみ、注意情報40を報知することができる。その結果、たとえば、被験者91を補助する人が適切な位置にいるなど、報知部8による報知が必要ない場合に、報知部8による報知を行うことなくX線を照射することが可能となるので、検査者90の作業性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、所定の条件として、第1領域42内にいる被験者91以外の人92の被験者91に対する距離51が所定の大きさ以下である場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。これにより、被験者91を補助する人が被験者91に近づきすぎている場合に注意情報40が報知されるので、被験者91を補助する人が被験者91に近づきすぎていることを、検査者90が窓82から把握することができない場合でも、注意情報40によって検査者90が把握することができる。その結果、検査者90が被験者91を補助する人に対して適切な位置に移動することを促すことが可能となるので、被験者91を補助する人が不必要に被ばくすることを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、所定の条件として、第1領域42内のX線が照射される撮影領域44における被験者91以外の人92の像の面積が所定の大きさ以上である場合に、報知部8によって報知する制御を行うように構成されている。これにより、たとえば、被験者91以外の人92が必要以上に被験者91を覆っている場合には、注意情報40を報知することができる。また、被験者91以外の人92が被験者91の上を覆った状態で補助する場合であっても、手など、被験者91の上を覆う面積が小さい場合には、報知部8による報知を行なわずにX線を照射することできる。その結果、被験者91以外の人92が必要以上に被ばくすることを抑制することが可能であるとともに、検査者90の作業性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、操作部7に対するX線の照射準備の入力を受け付けた際に、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行うように構成されている。これにより、操作部7に対する操作によらず、常に検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行う構成と比較して、制御部5の処理負荷が大きくなることを抑制することができる。また、たとえば、報知部8が、他の情報を表示する表示装置を兼ねている場合、X線の照射準備の入力を受け付けていなければ注意情報40が報知されないので、他の情報を表示することができる。その結果、検査者90の利便性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、機械学習によって学習済みの識別器41を用いて検査室80内の画像50を解析するとともに、識別器41を用いた解析結果に基づいて、検査室80内にいる人を検出するように構成されている。これにより、機械学習を用いることにより、予め設定されたルールに基づいて被験者91と被験者91と以外の人92とを判別するアルゴリズムでは判別が難しい画像であっても、被験者91と被験者91以外の人92とを判別することができる。その結果、検査室80内にいる人の検出精度をより向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、X線源10を移動可能に保持する移動機構2をさらに備え、移動機構2は、検査室80の天井83に設けられており、撮影部4は移動機構2に設けられている。これにより、撮影部4を高い位置に配置することが可能となり、撮影する際の視野範囲を大きくすることができる。その結果、検査室80内の隅などに被験者91以外の人92がいる場合でも、撮影部4によって撮影することが可能となるので、被験者91以外の人92がいるか否かの判定制度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、撮影部4は、ステレオカメラによって構成されている。これにより、たとえば、1つの単眼カメラを用いて検査室80内にいる被験者91以外の人92の位置を取得する構成と比較して、3次元的に人を判別することができる。その結果、被験者91以外の人92がいる位置をより精度よく取得することができる。
また、本実施形態では、上記のように、撮影部4は、移動機構2において、X線源10に対して所定の位置および所定の向きで配置されている。これにより、たとえば、撮影部4としてステレオカメラを用いる場合、移動機構2に対する撮影部4の位置が変化しないので、ステレオカメラに含まれる各カメラの移動機構2に対する位置も変化しない。そのため、ステレオカメラの一方のカメラで撮影した撮影結果と、他方のカメラで撮影した撮影結果との位置関係も変化しない。したがって、制御部5は、ステレオカメラの各撮影結果を位置合わせするためのパラメータを1度取得すれば、検査室80内の画像50を生成する度に各撮影結果を位置合わせするためのパラメータを取得することなく、検査室80内の画像50を生成することができる。その結果、制御部5による検査室80内の画像50の生成処理を簡素化することができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、報知部8による注意情報40の報知中において、操作部7に対するX線照射の操作入力を受け付けない制御を行うように構成されている。これにより、注意情報40の報知中にX線の照射を禁止することが可能となるので、検査室80内に被験者91以外の人92がいる場合に、誤って操作部7が操作された場合でも、X線が照射されることを防止することができる。その結果、被験者91以外の人92が被ばくすることをより一層抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、操作部7は、X線の照射禁止状態を解除する操作入力を受け付け可能に構成されている。これにより、検査者90に対してX線の照射禁止を解除する操作を行わせることが可能となるので、検査者90がX線照射を行ってもよいか否かの判断をした上で、X線照射を行うことができる。その結果、検査者90が誤ってX線を照射することを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、報知部8は、警告光、警告音、警告メッセージの表示、検査室80内の画像50の表示のうちの少なくともいずれかによって、注意情報40を報知するように構成されている。これにより、視覚的、および/または聴覚的に注意情報40を報知することができる。その結果、検査室80内に被験者91以外の人92がいることを、より直感的に検査者90に把握させることができる。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(第1変形例)
たとえば、上記実施形態では、報知部8が警告メッセージを表示することにより注意情報40を報知する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図12に示す第1変形例のように、報知部8は、検査室80内の画像50を表示することにより、注意情報40を報知するように構成されていてもよい。また、報知部8は、LEDを含み、警告灯の点灯(または点滅)させることによって、注意情報40を報知するように構成されていてもよい。また、報知部8は、スピーカーなどを含み、警告音などによって、注意情報40を報知するように構成されていてもよい。また、報知部8は、警告メッセージの表示、検査室80内の画像50の表示、警告灯の点灯(または点滅)、および警告音を組み合わせて、注意情報40を報知するように構成されていてもよい。
(第2変形例)
また、上記実施形態では、被験者91が天板9に寝た状態(臥位)において撮影する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図13に示す第2変形例のように、被験者91が立った状態(立位)において撮影するように構成されていてもよい。被験者91を立位で撮影する場合、X線がX方向に照射されるようにX線発生部1の位置および向きを調整すればよい。また、検出器3を保持する検出器保持部30を、検査室80の床84に設け、検出器保持部30において、検出器3の検出面がX線源10と対向するように検出器3を保持させればよい。
(第3変形例)
また、上記実施形態では、検査室80の天井83に設けられた移動機構2にX線源10(X線発生部1)が保持される構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図14に示す第3変形例のように、X線源10は、検査室80の床84に設けられたX線源保持部31に保持されるように構成してもよい。X線源保持部31は、X線源10をZ方向に移動可能に構成されている。また、X線源10がX線源保持部31に設けられる構成の場合、撮影部4は、天井83に設ければよい。
(その他の変形例)
また、上記実施形態では、2つの撮影部4を移動機構2に設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、移動機構2に設ける撮影部4は、1つでもよい。しかし、撮影部4が1つの場合、支柱部21などによって死角が生じるため、撮影部4は複数設ける方が好ましい。
また、上記実施形態では、撮影部4がステレオカメラによって構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、撮影部4は、2つの単眼カメラを組み合わせることによりステレオカメラとして機能するように構成されていてもよい。
また、上記実施形態では、X線撮影装置100が、撮影部4を含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線撮影装置100は、赤外線センサ、超音波距離計、サーモグラフィなどを含んでいてもよい。検査室80内の人を検出できれば、X線撮影装置100は、どのような部材を含んでいてもよい。
また、上記実施形態では、操作部7が、第1ボタン71、第2ボタン72および第3ボタン73を含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1ボタン71、第2ボタン72および第3ボタン73は、同一の操作部ではなく、それぞれ異なる位置にある操作部に設けられていてもよい。しかしながら、X線の照射準備の操作およびX線の照射の操作は、一連の流れで行われるため、第1ボタン71および第2ボタン72は、同一の操作部に設けたほうがよい。また、X線の照射禁止状態を解除する操作は、X線の照射が禁止されている状態において、X線の照射操作の前に行う操作であるため、第3ボタン73も、第1ボタン71および第2ボタン72の近傍に設けることが好ましい。
また、上記実施形態では、撮影部4を移動機構2に設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、撮影部4は、検査室80の天井83に設けてもよい。しかしながら、撮影部4を検査室80の天井83に設けた場合、X線源10の移動に伴って、撮影部4の位置とX線源10との相対位置が変化する。そのため、移動機構2によってX線発生部1を移動させるたびに検査室80内の画像50の校正処理を行わなければならない。したがって、撮影部4は、移動機構2に設けることが好ましい。
また、上記実施形態では、撮影部4をX線の照射方向(Z2方向)に沿う方向に向けて配置する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。撮影部4は、X線の照射方向(Z2方向)に対して傾けて配置されていてもよい。
また、上記実施形態では、制御部5が、X線の照射準備の入力を受け付けた際に、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部5は、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を、常時行うように構成されていてもよい。しかしながら、制御部5が検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を常時行う場合、処理負荷が増加する。したがって、制御部5は、X線の照射準備の入力を受け付けた際に、検査室80内に被験者91以外の人92がいるか否かの判定を行う構成のほうが好ましい。
また、上記実施形態では、制御部5が機械学習によって学習済みの識別器41を用いて検査室80内の画像50を解析することにより、検査室80内の人を検出する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部5は、いわゆるルールベースのアルゴリズムによって、検査室80内の人を検出するように構成されていてもよい。
また、上記実施形態では、制御部5が、第1領域42に被験者91以外の人92がいる場合には、所定の条件を満たした場合に報知する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部5は、第1領域42に被験者91以外の人92がいる場合には、無条件で報知部8による報知を行うように構成されていてもよい。
また、上記実施形態では、制御部5が、注意情報40の報知中にX線の照射を禁止する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部5は、注意情報40の報知中に、X線の照射を禁止しなくてもよい。
また、上記実施形態では、第3ボタン73が押下された際に、報知部8による注意情報40の報知を停止する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、報知部8による注意情報40の報知中に、第1ボタン71または第2ボタン72が押下された際に、報知部8による注意情報40の報知を停止してもよい。また、報知部8による注意情報40の報知を停止する第4ボタンを設け、第4ボタンが押下された際に、報知部8による注意情報40の報知を停止するように構成されていてもよい。
[態様]
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
(項目1)
検査室内に配置されたX線源と、
前記検査室内に配置され、X線源から照射されたX線を検出する検出器と、
前記検査室内の人を撮影する撮影部と、
前記検査室外に配置され、操作入力を受け付ける操作部と、
報知部と、
前記撮影部が撮影した撮影結果に基づく前記検査室内の画像を生成するとともに、生成した前記検査室内の画像に基づいて、前記検査室内に被験者以外の人がいることを検出した場合に、前記検査室内に前記被験者以外の人がいることを示す注意情報を前記報知部に報知させる制御を行う制御部と、を備える、X線撮影装置。
(項目2)
前記制御部は、前記検査室内の前記被験者がいる領域を含む第1領域と、前記検査室内の前記第1領域の外側に隣接する第2領域とのうち、前記第2領域に少なくとも人がいると検出した場合に、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、項目1に記載のX線撮影装置。
(項目3)
前記制御部は、前記第1領域に前記被験者以外の人がいる場合には、所定の条件を満たした場合に、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、項目2に記載のX線撮影装置。
(項目4)
前記制御部は、前記所定の条件として、前記第1領域内にいる前記被験者以外の人の前記被験者に対する距離が所定の大きさ以下である場合に、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、項目3に記載のX線撮影装置。
(項目5)
前記制御部は、前記所定の条件として、前記第1領域内のX線が照射される撮影領域における前記被験者以外の人の像の面積が所定の大きさ以上である場合に、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、項目4に記載のX線撮影装置。
(項目6)
前記制御部は、前記操作部に対するX線の照射準備の入力を受け付けた際に、前記検査室内に前記被験者以外の人がいるか否かの判定を行うように構成されている、項目1~5のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
(項目7)
前記制御部は、機械学習によって学習済みの識別器を用いて前記検査室内の画像を解析するとともに、前記識別器を用いた解析結果に基づいて、前記検査室内にいる人を検出するように構成されている、項目1~6のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
(項目8)
前記X線源を移動可能に保持する移動機構をさらに備え、
前記移動機構は、前記検査室の天井に設けられており、
前記撮影部は前記移動機構に設けられている、項目7に記載のX線撮影装置。
(項目9)
前記撮影部は、ステレオカメラによって構成されている、項目8に記載のX線撮影装置。
(項目10)
前記撮影部は、前記移動機構において、前記X線源に対して所定の位置および所定の向きで配置されている、項目8または9に記載のX線撮影装置。
(項目11)
前記制御部は、前記報知部による前記注意情報の報知中において、前記操作部に対するX線照射の操作入力を受け付けない制御を行うように構成されている、項目1~10のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
(項目12)
前記操作部は、X線の照射禁止状態を解除する操作入力を受け付け可能に構成されている、項目11に記載のX線撮影装置。
(項目13)
前記報知部は、警告光、警告音、警告メッセージの表示、前記検査室内の画像の表示のうちの少なくともいずれかによって、前記注意情報を報知するように構成されている、項目1~12のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
2 移動機構
3 検出器
4 撮影部
5 制御部
7 操作部
8 報知部
40 注意情報
41 識別器
42 第1領域
43 第2領域
44 撮影領域
50 検査室内の画像
51 被験者以外の人の被験者に対する距離
80 検査室
83 天井
90 検査者
91 被験者
92 被験者以外の人
100 X線撮影装置

Claims (12)

  1. 検査室内に配置されたX線源と、
    前記検査室内に配置され、前記X線源から照射されたX線を検出する検出器と、
    前記検査室内の人を撮影する撮影部と、
    前記検査室外に配置され、操作入力を受け付ける操作部と、
    報知部と、
    前記撮影部が撮影した撮影結果に基づく前記検査室内の画像を生成するとともに、生成した前記検査室内の画像に基づいて、前記検査室内に被験者以外の人がいることを検出した場合に、前記検査室内に前記被験者以外の人がいることを示す注意情報を前記報知部に報知させる制御を行う制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記検査室内の画像において、前記検査室内の前記被験者がいる領域を含む第1領域と、前記検査室内の前記第1領域の外側に隣接する第2領域とを設定するとともに、前記第1領域内に前記被験者以外の人がいる場合には、前記報知部によって報知しない制御を行い、前記第2領域に前記被験者以外の人がいる場合には、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、X線撮影装置。
  2. 検査室内に配置されたX線源と、
    前記検査室内に配置され、前記X線源から照射されたX線を検出する検出器と、
    前記検査室内の人を撮影する撮影部と、
    前記検査室外に配置され、操作入力を受け付ける操作部と、
    報知部と、
    前記撮影部が撮影した撮影結果に基づく前記検査室内の画像を生成するとともに、生成した前記検査室内の画像に基づいて、前記検査室内に被験者以外の人がいることを検出した場合に、前記検査室内に前記被験者以外の人がいることを示す注意情報を前記報知部に報知させる制御を行う制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記検査室内の画像において、前記検査室内の前記被験者がいる領域を含む第1領域と、前記検査室内の前記第1領域の外側に隣接する第2領域とを設定するとともに、前記第1領域に前記被験者以外の人がいる場合には、前記被験者と前記被験者以外の人との近さに基づく所定の条件を満たしていない場合に、前記報知部によって報知しない制御を行い、前記所定の条件を満たした場合には、前記報知部によって報知する制御を行い、前記第2領域に前記被験者以外の人がいる場合には、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、X線撮影装置。
  3. 前記制御部は、前記所定の条件として、前記第1領域内にいる前記被験者以外の人の前記被験者に対する距離が所定の大きさ以下である場合に、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、請求項2に記載のX線撮影装置。
  4. 前記制御部は、前記所定の条件として、前記第1領域内のX線が照射される撮影領域における前記被験者以外の人の像の面積が所定の大きさ以上である場合に、前記報知部によって報知する制御を行うように構成されている、請求項3に記載のX線撮影装置。
  5. 前記制御部は、前記操作部に対するX線の照射準備の入力を受け付けた際に、前記検査室内に前記被験者以外の人がいるか否かの判定を行うように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
  6. 前記制御部は、機械学習によって学習済みの識別器を用いて前記検査室内の画像を解析するとともに、前記識別器を用いた解析結果に基づいて、前記検査室内にいる人を検出するように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
  7. 前記X線源を移動可能に保持する移動機構をさらに備え、
    前記移動機構は、前記検査室の天井に設けられており、
    前記撮影部は前記移動機構に設けられている、請求項6に記載のX線撮影装置。
  8. 前記撮影部は、ステレオカメラによって構成されている、請求項7に記載のX線撮影装置。
  9. 前記撮影部は、前記移動機構において、前記X線源に対して所定の位置および所定の向きで配置されている、請求項7または8に記載のX線撮影装置。
  10. 前記制御部は、前記報知部による前記注意情報の報知中において、前記操作部に対するX線照射の操作入力を受け付けない制御を行うように構成されている、請求項1~9のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
  11. 前記操作部は、X線の照射禁止状態を解除する操作入力を受け付け可能に構成されている、請求項10に記載のX線撮影装置。
  12. 前記報知部は、警告光、警告音、警告メッセージの表示、前記検査室内の画像の表示のうちの少なくともいずれかによって、前記注意情報を報知するように構成されている、請求項1~11のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
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