JPH01121972A

JPH01121972A - レイアウト設計エキスパートシステム

Info

Publication number: JPH01121972A
Application number: JP62280208A
Authority: JP
Inventors: Akinami Ohashi; 大橋　昭南
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-05-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的１（産業上の利用分野）本発明は、病院の検査室の如き建屋へ、Ｘ線診断装置や
磁気共鳴診断装置等の放射線や高磁場を発生する機器を
、配置計画を立案するレイアウト設計エキスパートシス
テムに関する。

（従来の技術）この種の機器としてＸＩａ診断装置を一例として、この
装置を病院の検査室へ配置計画する場合について説明す
る。すなわち、電離放射線であるＸ線は、安全基準によ
りその漏洩線量が一定値以下となるよう定められており
、Ｘ線診断装置では、検査室の外に漏れる線量が一定値
以下となるように、検査室の壁の厚さや鉛の厚さは適宜
の厚さに設定したものとなっている。

ここで、例えば、病院を新設する際、病院内のＸ線検査
室をレイアウト設計することを考える。

先ず、設置しようとするｘＩ！診断装冒０機器仕様を調
べる。そして、この機器仕様に基づき病院内のＸ線検査
室の先ずは床面積を確保し、図面上に床レイアウトを示
し、この床レイアウト上のある位置に設置対象機器を示
して機器の大きさ、検査作業に必要な空間、保守に必要
な空間、敷設ケーブル等の条件を調べる。ここで、上記
設置位置で上記条件を満足していれば、これで機器の設
置位置は決定される。また上記設置位置で上記条件を満
足しなければ、機器の・設置位置を変更して再度検討を
やり直す。

機器の設置位置を決定した模、検査室の外での漏洩ＩＩ
Ｉ量が基定値以下になるように検査室の壁厚を、コンク
リートだけの場合や鉛を付設した場合とに別けて所定の
計算法により求める。

上述した手順により、設置しようとするｘｓｉ診断装置
に対するＸ線検査室の構造、及び装置の検査室における
設置レイアウトを決定することができるようになる。

しかし乍、Ｘ線診断装置の検査室内への設置においては
、以上の説明のように機器の大きさ、検査作業に必要な
空間、保守に必要な空間、敷設ケーブル等の条件の他に
漏洩線量の条件が関わり、機器毎又は設置予定検査室毎
に計算が複雑となり、経験豊かな設計者が手計算にて行
なっているもものその作業は困難であるという問題点が
あった。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の技術においては、放射線や高磁場を発
生する機器を建屋内に接しようとする場合、機器の設置
位置に関する内部条件と、放射線診断装置や放射線治療
装置の場合は漏洩放射線量、磁気共鳴診断装冒等の場合
は漏洩磁場又は侵入ノイズ等の外部条件とを考慮して、
レイアウト設計を行なわなければならないので、機器毎
又は建屋毎に計算が複雑となり、計算に習熟した者でな
ければ行なう事ができずしかも計算に習熟した者であっ
てもその作業が困難であるという問題点があった。

そこで本発明の目的は、放射線や高磁場を発生する機器
を建屋内に設置する場合のレイアウト設計を容易に行な
うことができるようにしたレイアウト設計エキスパート
システムを提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴と−している。すな
わち、本発明は、放射線や高磁場を発生する機器の仕様
に関する情報を格納してなる第１の知識ベースと、放射
線や高磁場を発生する機器を設置する建屋の外に漏洩す
る放射線や高磁場の規定値に関する情報を格納してなる
第２の知識ベースと、建屋の外に漏洩する放射線や高磁
場の値を算出するための算出法に関する情報を格納して
なる第３の知識ベースと、これら第１．第２、第３の知
識ベースを利用して推論を行なう推論機構とを備え、外
部から入力した建屋情報に関連して前記第１．第２．第
３の知識ベースを利用して推論により前記放射線や高磁
場を発生する機器を前記建屋に配置設計する計算と、こ
の配置条件又は他で計算した配置条件における建屋の外
に漏洩する放射線や高磁場を所定値以下に押えるのに要
する遮蔽用壁厚を前記第１．第２．第３の知識ベースを
利用して推論により求める計算とを行なう構成としたこ
とを特徴とする。

（作用）このような構成によれば、放射線や高磁場を発生する機
器の情報と建屋情報とを外部から入力することにより、
これら画情報を相互に関連づけし且つ第１．第２．第３
の知識ベースを利用して推論により前記機器を前記建屋
に配置設計することができ、また、この配置条件におけ
る建屋の外に漏洩する放射線や高磁場を所定値以下に押
えるのに要する遮蔽用壁厚を算出することができるよう
になる。

（実施例）以下本発明にかかるレイアウト設計エキスパートシステ
ムの一実施例を、Ｘ線機器を設置する例について図面を
参照して説明する。

第１図は本実施例の構成を示すブロック図、第２図はレ
イアウト例を示す図、第３図は第２の知識ベースである
Ｘ線防護の規則の知識をプログラム形式で表わした一例
を示す図、第４図は第３の知識ベースである漏洩Ｘ線の
計算に関する知識の一部を示す流れ図である。

・第１図に示すように、本システムは、多種多用のＸ線
機器に関する機器の要素数、各要素の特性等、具体的に
は例えばＸ線源側要素とフィルム装填側要素とが一体型
であるか否かやＸ１ｌＩ射能力。

フィルム装填仕様等の機器知識ベース１を有している。

また、機器に対応する検査作業に必要な空間、保守に必
要な空間、敷設ケーブル等、具体的には胸部撮影に必要
な検査空間、保守空間のように検査の種類に対応した検
査室仕様に関する情報を格納している第１の知識ベース
２を有している。

さらに、Ｘ線防護に関する規則（例えば医療法施行規則
）の情報を格納してなる第２の知識ベース３を有してい
る。また、漏洩Ｘ線の計算に関する情報（計算式）を格
納してなる第３の知識ベース４を有している。

さらに、これら機器知識ベース１、第１．第２゜第３の
知識ベース２．３．４を利用して推論を行なう推論機構
５を有している。

また、設置する部屋の大きさ、形状等の建屋情報を入力
し、推論機構５を起動させるためのユーザインターフェ
ース６を有している。さらに、推論機構５によって推論
したデータを保持する配置結果データ保持部７を有して
いる。

以上の構成の下で具体的な動作例を説明する。

すなわち、設置対象機器として胸部撮影用のＸ線診断装
置を考え、このｘｍ診断装置は、Ｘ線源側要素としての
Ｘ線装置とフィルム側要素としてのフィルム装填１ｉ１
とから構成されるものとする。

先ず、オペレータ（・術者）は、ユーザインターフェー
ス６を通して部屋の大きさ、形（座標（０，０）、（０
，５）、（８，０＞、（８，５）で定まった部屋）を入
力する。次に、装置の名称（ＩＩ別番号）を入力する。

この場合はＸＩＩ装置とフィルム装填装置である。

以上の操作によって準備を終えたことになり、次に推論
機構５は、機器知識ベース１より上述した装置の名称（
ｌ別番号）をインデックスとして対象機器のＸ曝射能力
、フィルム装填仕様等の機器知識を読出す。次に、第１
の知識ベース１（胸部撮影に必要な検査空間、保守中１
ｉｔ）の情報を用いて推論により例えば第２図に示すよ
うに、座標（０，Ｏ）、（０，５）、＜８．０）、（８
，５＞で定まった部屋１０にＸ線装置１１とフィルム装
填装置１２との配置を決定する。この場合、Ｘ線装置ｉ
１１とフィルム装填装置１２との間には被検者１４が配
置されることを想定する。この配置設計エキスパートシ
ステムは、同様のものが例えば文献〈渡辺他、計算機苗
しイアウト用エキスパートシステムの開発、情報処理学
会論文誌、ＶＯＬ２６、桐５．１９８５年９月）におい
て公知であるので、ここでは詳しく述べない。第２図の
等高線状に描いた破線−１５は散乱線を含まないＸ線つ
まり一次線（利用線）の透過範囲を示している。

以上により機器の配置決定を終えたことになるが、次に
本発明の特徴であるＸ１１機器として特有のｘｍ防御の
ための壁厚設計に移行する。この場合、説明を容易にす
るために利用線のみを考え、また、途中に利用線を遮蔽
する物体が存在しないものとして考える。

先ず、推論機構５は機器知識ベース１からこのＸ線装置
の定格が跨込まれる。定格情報として長時間定格１２５
Ｋｖ’、４ｍＡが取出される。

ここで、第２の知識ベース３の一例を第３図に示す。こ
れはＩＦ、ＴＨＥＮルール（ルール指向型プログラミン
グであって条件の提示とその条件が満たされたときの動
作）で記述されているが、表現形式はフレーム等のデー
タ指向型プログラミングでもよい。なお、０ＡＬＬはサ
ブルーチンであり、手続き型で記述されている。

第３図において、Ｒ１のＩＦ部は任意であるから、ＴＨ
ＥＮ部でサブルーチンＡＡＡが実行され、オペレータと
対話が行なわれ、その装置の主たる使用目的が入力され
る。この場合、このＸ線診断装置はその使用目的ガ胸部
撮影であったとする。

そうすると、Ｒ２が起動され、そのＴＨＥＮ部が実行さ
れる。

以下、Ｒ３−を実行していくことにより、管層１−２．
Ｄ−０，８３が求まる。最後にＲ１１にてサブルーチン
ＢＢＢが呼出される。ここで、ＢＢＢは第３の知識ベー
ス４を示しており、主として手続き型プログラムで記述
されている。

第４図は第３の知識ベース４を流れ図形式で記述したも
のである。ここでは、利用線のみの計算であり、途中に
遮蔽物はないものとする。先ず、ステップＳ１にて、機
器知識へ−ス１より、対象とするＸ線装置の情報を読込
んでＸ線管球の位置。

方向、容器の鉛等量を算出する。ステップＳ２にて先に
算出した第２図に示す配置結果を読込む。

ステップＳ３ではＸ線の放射方向で最も室外の位ＩＡ点
を算出する。次にステップＳ４にてＸ線管の焦点から上
記Ａ点までの距離りを算出する。ステップＳ５では上述
のステップで算出した値を用いてＦ＝管管層／Ｄ、−Ｌ
２を算出する。このステップＳ５につつきステップＳ６
にてＦ、ＫＶに基づき且つ第２の知識ベース３における
医療法施行規則の知識に基づいて鉛等量を算出する。

以上の如くの実施例の構成によれば、−放射方向の利用
線に関する必要遮蔽厚さを求めることができ、この例で
は一計算手順を例示したものであるが、この手順は、初
期においてオペレータが条件入力した後に自動的に行な
われるものであり、操作そのものは容易であり、この手
順を各放射方向に適用することにより部屋全体の必要遮
蔽厚さが定まり、レイアウト設計が完了する。

以上では、利用線についてのみ例示したが、散乱線につ
いても同様に前記の規則に基づいて計算する必要がある
。また、ｘＩＩの放射方向についても種々の方向につい
て計算する必要がある。さらに、利用線と散乱線とが混
入している場合は上記の単一線の条件と異なる別の規則
に従うものである。

もちろん、鉛等量と共に透過な防護物質、たとえばコン
クリート等の厚さを求め、これを表示するようにしても
よい。

なお、上記の例では、Ｘ線診断装置等の放射線機器の場
合について説明したが、放射線に代えて漏洩磁場につい
ての規則、対応する知識ベースを用意することにより、
磁気共鳴診断装置のレイアウト設計を行なうこともでき
る。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるものであ
る。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、放射線や高磁場を発生す
る機器の情報と線層情報とを外部から入力することによ
り、これら画情報を相互に関連づけし且つ第１．第２．
第３の知識ベースを利用して推論により前記機器を前記
建屋に配置設計することができ、また、この配置条件に
おける建屋の外に漏洩する放射線や高磁場を所定値以下
に押えるのに要する遮蔽用壁厚を算出することができ、
容易に放射線や高磁場を発生する様器のレイアウト設計
を行なえる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるレイアウト設計エキスパートシ
ステムの一実施例の構成を示すブロック図、第２図はレ
イアウト例を示す図、第３図は第２の知識ベースである
Ｘ線防護の規則の知識をプログラム形式で表わした一例
を示す図、第４図は第３の知識ベースである漏洩Ｘ線の
計算に関する知識の一部を示す流れ図である。。１・・・機器知識ベース、２・・・第１の知識ベース、
３・・・第２の知識ベース、４・・・第３の知識ベース
、５・・・推論機構、６・・・ユーザインターフェース
、７・・・配置結果データ保持部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦　　。第１図第２図第３図第４１１！ｆｌ手続補正書６３．５．１３昭和　　年　　月　　日特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿１、事件の表示特願昭６２−２８Ｃ）２０８号２、発明の名称レイアウト設計エキスパートシステム３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人（３０７）　　株式会社　東芝４、代理人東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル７、
補正の内容（１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。（２）　　明細書第５頁第８行〜第６頁第５行の「本発
明は、〜とする。」を、「本発明は、放射線や高磁場を
発生する機器の仕様に関する情報を格納してなる機器知
識ベースと、検査室仕様に関する第１の知識ベースと、
放射線や高磁場を発生する機器を設置する建屋の外に漏
洩する放射線や高磁場の規定値に関する情報を格納して
なる第２の知識ベースと、建屋の外に漏洩する放射線や
高磁場の値を算出するための算出法に関する情報を格納
してなる第３の知識ベースと、これら機器、第１゜第２
．第３の知識べ一反を利用して推論を行なう推論機構と
を備え、外部から入力した建屋情報に関連して前記機器
、第１．第２．第３の知識ベースを利用して推論により
前記放射線や高磁場を発生する機器を前記建屋に一装置
設計する計算と、この配置条件又は他で計算した配置条
件における建屋の外に漏洩する放射線や高磁場を所定値
以下に押えるのに要する遮蔽用壁厚を前記機器、第１゜
第２．第３の知識ベースを利用して推論により求める計
算とを行なう構成としたことを特徴とする。」と訂正す
る。（３）明細書第６頁第１０行の「第１．第２゜第３の知
識ベース」を、「機器、第１．第２゜第３の知識ベース
」と訂正する。（４）明細書第７頁第２行〜第３行の「Ｘ線防護の規則
の知識をプログラム形式で表わした」を、「Ｘ線防護の
規則の知識を表わした」と訂正する。（５）明細書第９頁第１０行〜第１１行の「被検者１４
が」を「被検者１３が」と訂正する。（６）　　明細書第１０頁第９行〜第１０行の「ルール
指向型プログラミング」を、「ルール指向型知識表現形
式」と訂正する。（７）明細書第１０頁第１２行〜第１３行の「データ指
向型プログラミング」を、「知識表現形式」と訂正する
。（８）明細書第１１頁第１４行の「最も室外」を、「最
も近い室外」と訂正する。（９）明細書第１１頁第２０行の「づき且つ第２の知識
ベース３における」を、「づき第３の知識ベース４にも
含まれる」と訂正する。（１０）明細書第１３頁第１２行の「第１．第２゜第３
の知識ベース」を、「機器、第１．第２゜第３の知識ベ
ース」と訂正する。２、特許請求の範囲射線や高磁場の値を算出するための算出法に関する情報
を格納してなる第３の知識ベースと、これら機器、第１
．第２．第３の知識ベースを利用して推論を行なう推論
機構とを備え、外部から入力線や高磁場を発生する機器
を前記建屋に配置設計する計算と、この配置条件又は他
で計算した配置条件における建屋の外に漏洩する放射線
や高磁場を所定値以下に押えるのに要する遮蔽用壁厚を
前記機器、第１．第２．第３の知識ベースを利用して推
論により求める計算とを行なう構成としたことを特徴と
するレイアウト設計エキスパートシステム。出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

放射線や高磁場を発生する機器の仕様に関する情報を格
納してなる第１の知識ベースと、放射線や高磁場を発生
する機器を設置する建屋の外に漏洩する放射線や高磁場
の規定値に関する情報を格納してなる第２の知識ベース
と、建屋の外に漏洩する放射線や高磁場の値を算出する
ための算出法に関する情報を格納してなる第３の知識ベ
ースと、これら第１、第２、第３の知識ベースを利用し
て推論を行なう推論機構とを備え、外部から入力した建
屋情報に関連して前記第１、第２、第３の知識ベースを
利用して推論により前記放射線や高磁場を発生する機器
を前記建屋に配置設計する計算と、この配置条件又は他
で計算した配置条件における建屋の外に漏洩する放射線
や高磁場を所定値以下に押えるのに要する遮蔽用壁厚を
前記第１、第２、第３の知識ベースを利用して推論によ
り求める計算とを行なう構成としたことを特徴とするレ
イアウト設計エキスパートシステム。