JPWO2006101233A1 - 放射線画像撮影システム、コンソール、コンソールで実行されるプログラム - Google Patents
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Abstract
コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと、前記カセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段と、前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するコンソール制御手段とを有する前記コンソールとを有する放射線画像撮影システム。
Description
本発明は、放射線画像撮影システム、コンソール、コンソールで実行されるプログラムに係り、特に、無線通信手段を備えた放射線画像撮影システム、コンソール、コンソールで実行されるプログラムに関する。
従来より、医療診断には、X線画像に代表される放射線画像が広く用いられている。放射線画像とは、被写体にX線等の放射線を照射し、この被写体を透過した放射線の強度分布を検出することによって得られる画像のことである。
この放射線画像を得るために、CR(Computed Radiography)やフィルムを用いた撮影装置が知られている。しかし、CRを用いた放射線画像撮影システムは、放射線を照射してから撮影した画像を確認するまでに数十秒から数分という長時間を要するため、撮影した画像の不良を確認したときには、撮影室外にいる被写体を呼び戻し、再撮影を行う必要が生ずるおそれがある。
このため、近年では、放射線画像を得るために、被写体を透過した放射線を検出して電気信号に変換し、放射線画像情報として蓄積するFPD(Flat Panel Detector)を用いた放射線画像撮影システムが提案されている。このFPDを用いた放射線画像撮影システムは、放射線を照射してから撮影した画像を数秒という短時間で画像を確認することができる。
また、FPDを内蔵して無線通信部と内部電源とが設けられたカセッテの技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この配線がされていないカセッテは、コンソールと無線通信により通信することやカセッテ内部の内部電源から電力を供給することが可能であり、また、カセッテの取り扱い性が高く、自由に運搬できる利点がある。
更に、無線通信部と内部電源とが設けられたカセッテに無線モジュール又はケーブルのいずれかと接続することのできるコネクタが設けられたカセッテの技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。これにより、操作者が無線モジュールと接続して取り扱い性の高い状態で放射線画像撮影を行うか、又は、ケーブルと接続して内部電源の容量を考慮することなく連続して多数の撮影を行うかを、選択できることができるようになっている。
特開2004−180931号公報
特開2004−173907号公報
しかしながら、特許文献1に記載されている技術は、ケーブル通信と比較すると、被写体やカセッテとの配置によって、カセッテとコンソールとの無線通信が通信不能や通信不良になりやすい問題を有している。
無線通信には、様々な種類があるが、放射線画像取得装置(特にカセッテ)のように人体に近接又は密着させて用いる機器の場合、電波通信の電波出力は被写体のために、また、法律上の制約により制限される。X線画像データ等の大容量データを高速に通信する手段としては、例えば、光通信(すなわち、テラ波、赤外波、可視光又は紫外線)や、マイクロ波など高周波数の電波を用いたものがある。
しかし、光通信では、通信経路上に障害物があると、通信不能となるし、マイクロ波などの高周波数の電波は、直進性、指向性が強く、通信経路上に障害物があると、障害物によって信号が遮断され障害物の陰には届き難い「シャドウイング(Shadowing)」や、様々な反射が合成されることにより信号が弱められる「マルチパスフェージング(Multi Pass Fading)」等の問題がある。
特に、放射線画像取得装置を用いたX線撮影では、放射線画像取得装置と被写体の配置を微妙に調整して撮影するので、放射線画像取得装置と被写体の配置の関係により被写体が障害物となって通信障害が生じたり、放射線画像取得装置と撮影台等の他の物の配置の関係により撮影台等の他の物が障害物や反射物となって通信不良が生じたり、放射線画像取得装置の放射線画像取得装置通信部の指向性によって通信不良が生じたりする。
しかし、光通信では、通信経路上に障害物があると、通信不能となるし、マイクロ波などの高周波数の電波は、直進性、指向性が強く、通信経路上に障害物があると、障害物によって信号が遮断され障害物の陰には届き難い「シャドウイング(Shadowing)」や、様々な反射が合成されることにより信号が弱められる「マルチパスフェージング(Multi Pass Fading)」等の問題がある。
特に、放射線画像取得装置を用いたX線撮影では、放射線画像取得装置と被写体の配置を微妙に調整して撮影するので、放射線画像取得装置と被写体の配置の関係により被写体が障害物となって通信障害が生じたり、放射線画像取得装置と撮影台等の他の物の配置の関係により撮影台等の他の物が障害物や反射物となって通信不良が生じたり、放射線画像取得装置の放射線画像取得装置通信部の指向性によって通信不良が生じたりする。
すなわち、X線撮影では、カセッテと被写体との配置を調整して撮影するので、その配置により被写体が障害物となって通信不良が生じる。特に、カセッテの内部には、X線散乱の撮影画像への影響を防止する金属製のX線遮蔽部材が設けられたり、カセッテ内部の筐体として、アルミなどの導電性部材が設けられたりすると、そこで電波吸収や反射が生じたりする。また、カセッテに無線通信用アンテナを設ける場合、アンテナが被写体に当ったり、被写体によってアンテナが折れたりしないように、これらの金属製のX線遮蔽部材や導電性の筐体と無線通信のアンテナとは近接して配置されると、カセッテ側の無線通信に強い指向性が生じる。すると、被写体が障害物となることと相まって、通信不良や通信不能が発生しやすくなる。
また、特許文献2に記載されている技術は、カセッテ型X線画像検出器が、システム制御部と通信するための無線モジュール又はケーブルと接続可能なコネクタを有し、ユーザがコネクタに無線モジュール又はケーブルを着脱することにより選択できるために、却って、通信不能な状態の発生頻度とは比較にならない程、無線モジュールの着け忘れが生じ、トータルとしての撮影効率が低くなると推量する。すなわち、カセッテのコネクタに無線モジュールが接続されていて無線通信が通信不能なのか、カセッテに無線モジュールが接続されていないのかコンソール側では判断できないので、操作者は、コンソール側でカセッテと通信できないことを知った際に、両方の可能性があることを考慮して対応することが必要である。
そこで、本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、カセッテとコンソールとの通信が不能なときに撮影の実施を阻止することにより、放射線撮影画像を取得することができず、かつ被写体に不必要な放射線の照射を防止し、効率的に撮影を行うことができる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
以下、用語について説明する。
放射線は、強い電離作用や蛍光作用を有する電磁波や粒子線のことで、X線、γ線、β線、α線、陽子線、重陽子線その他の重荷電粒子線及び中性子線が挙げられる。本発明においては、放射線として、電子線、X線、γ線が好ましく、特にX線が好ましい。
コンソールとは、操作者がカセッテと交信を行うための装置で、別体の表示装置や操作装置が接続可能であってもよいし、表示装置や操作装置が一体であってもよい。
放射線は、強い電離作用や蛍光作用を有する電磁波や粒子線のことで、X線、γ線、β線、α線、陽子線、重陽子線その他の重荷電粒子線及び中性子線が挙げられる。本発明においては、放射線として、電子線、X線、γ線が好ましく、特にX線が好ましい。
コンソールとは、操作者がカセッテと交信を行うための装置で、別体の表示装置や操作装置が接続可能であってもよいし、表示装置や操作装置が一体であってもよい。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、本発明がこれらの実施形態に限られないことは、述べるまでもない。
発明の実施の形態欄の記載は、発明を実施するために発明者が最良と認識している形態を示すものであり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を一見、断定又は定義するような表現もあるが、これらは、あくまで、発明者が最良と認識している形態を特定するための表現であり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を特定又は限定するものではない。
発明の実施の形態欄の記載は、発明を実施するために発明者が最良と認識している形態を示すものであり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を一見、断定又は定義するような表現もあるが、これらは、あくまで、発明者が最良と認識している形態を特定するための表現であり、発明の範囲や、特許請求の範囲に用いられている用語を特定又は限定するものではない。
[第一の実施形態]
図1〜図5を参照しながら本発明に係るX線画像撮影システムの第一の実施形態について説明する。なお、X線は放射線の一種である。
図1〜図5を参照しながら本発明に係るX線画像撮影システムの第一の実施形態について説明する。なお、X線は放射線の一種である。
図1に示すように、第一の実施形態に係るX線画像撮影システム1000は、病院内で行われるX線画像撮影を想定したシステムであり、例えば、被写体にX線を照射するX線撮影室R1と、X線技師が被写体に照射するX線の制御や、X線を照射して取得したX線画像の画像処理等を行うX線制御室R2とに配置されるものである。
X線制御室R2には、コンソール1が設けられている。このコンソール1は、X線画像撮影システム全体を制御するようになっており、コンソール1がX線画像撮影の制御や取得したX線画像の画像処理の制御を行うようになっている。コンソール1は、携帯端末であってもよい。
コンソール1には、操作者が撮影準備指示や撮影指示、指示内容を入力する操作入力部2が接続されている。操作入力部2としては、例えば、X線照射要求スイッチやタッチパネル、マウス、キーボード、ジョイスティック等を用いることが可能であり、操作者が操作入力部2を介して、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等の指示内容がコンソール1に入力される。
更に、コンソール1には、X線画像などを表示する表示部3が接続されており、コンソール1を構成している表示制御部11により表示部3の表示が制御される。表示部3としては、例えば、液晶モニタ、CRT(Cathode Ray Tube)モニタ等のモニタ、電子ペーパ、電子フィルム等を用いることができる。表示部3には、X線撮影条件や画像処理条件等の文字及びX線画像が表示される。
コンソール1には、操作者が撮影準備指示や撮影指示、指示内容を入力する操作入力部2が接続されている。操作入力部2としては、例えば、X線照射要求スイッチやタッチパネル、マウス、キーボード、ジョイスティック等を用いることが可能であり、操作者が操作入力部2を介して、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等の指示内容がコンソール1に入力される。
更に、コンソール1には、X線画像などを表示する表示部3が接続されており、コンソール1を構成している表示制御部11により表示部3の表示が制御される。表示部3としては、例えば、液晶モニタ、CRT(Cathode Ray Tube)モニタ等のモニタ、電子ペーパ、電子フィルム等を用いることができる。表示部3には、X線撮影条件や画像処理条件等の文字及びX線画像が表示される。
また、コンソール1は、表示制御部11、入力部12、コンソール制御部13、コンソール通信部14、画像処理部15、画像保存部16、コンソール電源部17、ネットワーク通信部18等を備えている。表示制御部11、入力部12、コンソール制御部13、コンソール通信部14、画像処理部15、画像保存部16、コンソール電源部17、ネットワーク通信部18は、それぞれバスに接続しており、データ交換可能である。
入力部12は、操作入力部2からの指示内容を受信する。
コンソール制御部13は、入力部12が操作入力部2から受信した指示内容やネットワーク通信部18がHIS/RIS71から受信したオーダ情報に基づいて撮影条件を決定する。そしてコンソール制御部13は、コンソール通信部14がX線源4とカセッテ5とに撮影条件に関する撮影条件情報を送信し、X線源4とカセッテ5とを制御してX線画像撮影をする。また、コンソール制御部13は、カセッテ5からコンソール通信部14が受信したX線画像データを画像保存部16に一時保存する。また、コンソール制御部13は、画像保存部16に一時保存したX線画像データからサムネイル画像データを画像処理部15が作成するように制御する。表示制御部11は、作成されたサムネイル画像データに基づいて、表示部3がサムネイル画像を表示させる。そして、コンソール制御部13は、画像処理部15でX線画像データに入力部12が受信した指示内容やHIS/RIS71のオーダ情報に基づいた画像処理を行い、この画像処理されたX線画像データを画像保存部16に保存するように制御する。そして、コンソール制御部13は、画像処理部15が画像処理した結果のX線画像データに基づいて、処理結果のサムネイル画像を表示部3が表示するように、表示制御部11を制御する。更に、コンソール制御部13は、その後に入力部12が操作入力部2から受信した指示内容に基づいて、表示制御部11にX線画像データの再画像処理を画像処理部15に行わせたり、その画像処理結果の表示を表示部3が表示するように表示制御部11を制御したり、又、X線画像データをネットワーク上の外部装置に転送、保存、表示する。
また、コンソール制御部13は、カセッテ5が送信するチャンネルと、他の機器がマイクロ波で送信するチャンネルを管理する機能を有している。すなわち、コンソール制御部13は、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信して混信することがないように制御する。例えば、コンソール制御部13は、コンソール通信部14と通信ケーブルで接続された無線中継器6を介して、新しい機器が導入されたとき又は常時、無線中継器6のアンテナから得られる無線通信のチャンネル情報を取得し、他の機器がどのチャンネルを使用しているかを確認して記憶するようになっている。そして、当該他の機器のチャンネルとカセッテ5で使用するチャンネルが同じとなってしまう場合には、コンソール制御部13は、可能であればカセッテ5のチャンネルを変更し、また可能であれば他の機器のチャンネルを変更するように制御する。また、ぞれぞれのチャンネルの変更が不可能である場合には、コンソール制御部13は、放射線X線画像データの送信時等に、他の機器を使用しないように表示部3が警告表示をするように表示制御部11を制御する。
コンソール制御部13としては、CPU(Central Processing Unit)及びRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリが搭載されているマザーボードを適用することが可能である。
CPUは、ROM又はハードディスクに記憶されているプログラムを読み出し、RAM上にプログラムを展開し、展開したプログラムに従ってコンソール1の各部、X線源4、カセッテ5、外部装置を制御する。また、CPUは、ROM又はハードディスクに記憶されているシステムプログラムをはじめとする各種処理プログラムを読み出してRAM上に展開し、後述する各種処理を実行する。
RAMは、揮発性のメモリであり、コンソール制御部13のCPUにより実行制御される各種処理において、ROMから読み出されてCPUで実行可能な各種プログラム、入力もしくは出力データ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
ROMは、例えば、不揮発性のメモリであり、CPUで実行されるシステムプログラム、システムプログラムに対応する各種プログラムなどを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、ROMの代わりにハードディスクを用いてもよい。この場合、ハードディスクは、CPUで実行されるシステムプログラムと各種アプリケーションプログラムを記憶する。また、ハードディスクは、その一部もしくは全部をサーバ等の他の機器からネットワーク回線の伝送媒体を介してコンソール通信部14から、本発明のプログラムなどの各種アプリケーションプログラムを受信して記憶するようにしてもよい。更に、CPUは、ネットワーク上に設けられたサーバのハードディスクなどの記憶装置から本発明のプログラム等の各種アプリケーションプログラムを受信し、RAM上に展開して、本発明の処理などの各種処理をするようにしてもよい。
また、コンソール制御部13は、カセッテ5が送信するチャンネルと、他の機器がマイクロ波で送信するチャンネルを管理する機能を有している。すなわち、コンソール制御部13は、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信して混信することがないように制御する。例えば、コンソール制御部13は、コンソール通信部14と通信ケーブルで接続された無線中継器6を介して、新しい機器が導入されたとき又は常時、無線中継器6のアンテナから得られる無線通信のチャンネル情報を取得し、他の機器がどのチャンネルを使用しているかを確認して記憶するようになっている。そして、当該他の機器のチャンネルとカセッテ5で使用するチャンネルが同じとなってしまう場合には、コンソール制御部13は、可能であればカセッテ5のチャンネルを変更し、また可能であれば他の機器のチャンネルを変更するように制御する。また、ぞれぞれのチャンネルの変更が不可能である場合には、コンソール制御部13は、放射線X線画像データの送信時等に、他の機器を使用しないように表示部3が警告表示をするように表示制御部11を制御する。
コンソール制御部13としては、CPU(Central Processing Unit)及びRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリが搭載されているマザーボードを適用することが可能である。
CPUは、ROM又はハードディスクに記憶されているプログラムを読み出し、RAM上にプログラムを展開し、展開したプログラムに従ってコンソール1の各部、X線源4、カセッテ5、外部装置を制御する。また、CPUは、ROM又はハードディスクに記憶されているシステムプログラムをはじめとする各種処理プログラムを読み出してRAM上に展開し、後述する各種処理を実行する。
RAMは、揮発性のメモリであり、コンソール制御部13のCPUにより実行制御される各種処理において、ROMから読み出されてCPUで実行可能な各種プログラム、入力もしくは出力データ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
ROMは、例えば、不揮発性のメモリであり、CPUで実行されるシステムプログラム、システムプログラムに対応する各種プログラムなどを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、ROMの代わりにハードディスクを用いてもよい。この場合、ハードディスクは、CPUで実行されるシステムプログラムと各種アプリケーションプログラムを記憶する。また、ハードディスクは、その一部もしくは全部をサーバ等の他の機器からネットワーク回線の伝送媒体を介してコンソール通信部14から、本発明のプログラムなどの各種アプリケーションプログラムを受信して記憶するようにしてもよい。更に、CPUは、ネットワーク上に設けられたサーバのハードディスクなどの記憶装置から本発明のプログラム等の各種アプリケーションプログラムを受信し、RAM上に展開して、本発明の処理などの各種処理をするようにしてもよい。
表示制御部11は、コンソール制御部13の制御に基づいて、画像データや文字データなどに基づいた画像や文字などが表示部3に表示されるように制御する。表示制御部11には、グラフィックボード等を用いることができる。
コンソール通信部14は、X線源4及び無線中継器6にそれぞれ通信ケーブルを介して接続されている。コンソール通信部14は、無線中継器6を介してカセッテ5と通信可能である。詳細には、コンソール通信部14は、指示内容に基づいた制御信号をアナログ通信又はデジタル通信によりX線源4及びカセッテ5に送信可能である一方、カセッテ5からのX線画像データを受信可能である。
コンソール通信部14は、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信の通信状態を検出する。無線通信の通信状態は、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、無線中継器6で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、無線中継器6がコンソール通信部14に送信し、コンソール通信部14が無線通信の通信状態の情報を受信すると、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
また、実行通信速度を検出することにより、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検出してもよい。この場合、実行通信速度を、無線中継器6で検出しても良いし、また、コンソール通信部14で検出しても良い。そして、実行通信速度の情報からコンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
また、実行通信速度を検出することにより、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検出してもよい。この場合、実行通信速度を、無線中継器6で検出しても良いし、また、コンソール通信部14で検出しても良い。そして、実行通信速度の情報からコンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が不能な状態であるとコンソール制御部13が検出したとき、すなわち、無線通信が通信不能な状態とコンソール制御部13が検出したとき、コンソール制御部13は、表示部3が通信不能な状態であることを示す表示をするように表示制御部11を制御する。
また、コンソール制御部13がコンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中と検出したとき、すなわち、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中の場合、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示をさせるが、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示をさせている時に、無線通信が通信不能な状態とコンソール制御部13が検知した場合、表示部3にX線画像データを受信中であることを示す表示を止めさせるようにコンソール制御部13は、表示制御部11を制御する。
また、コンソール制御部13がカセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が不良な状態であると検出したとき、すなわち、無線通信が通信不良な状態とコンソール制御部13が検出したとき、コンソール制御部13は、表示部3が通信不良状態であることを示す表示をするように表示制御部11を制御する。通信不良状態であることを示す表示は、通信不良の状態である旨の表示でも良いし、通信速度や無線通信波の強度(電波強度や受光強度など)の絶対値、相対値、レベルなどの表示でもよいし、S/N比の絶対値、相対値、レベルなどの表示でもよいし、他の形態の表示のいずれであっても良い。
例えば、Windows(登録商標)のタスクバーの通知領域にて、携帯電話の受信状態を示す表示にならって、通信良好状態の表示をアンテナ記号とインジケータが3本立っている表示とし、通信不良状態の表示をその程度によって、アンテナ記号とインジケータが2本又は1本立っている表示とし、通信不能状態の表示をアンテナ記号とインジケータが全く立っていない表示とする方法が挙げられるが、適宜、わかりやすい表示方法を用いるとよい。
また、変形例として、コンソール通信部14がデジタル信号から無線送信用のアナログ信号を生成し、無線受信したアナログ信号からデジタル信号に変換するものであり、無線中継器6がコンソール通信部14のアンテナであって、コンソール通信部14からの無線送信用のアナログ信号で無線送信し、無線受信したアナログ信号をコンソール通信部14に送信するようにしてもよい。この場合、無線通信の通信状態を、コンソール通信部14が、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、コンソール通信部14で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、コンソール制御部13に伝達し、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
なお、本実施形態では、コンソール制御部13は、コンソール制御部13は、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信して混信することがないように、当該他の機器のチャンネルとカセッテ5で使用するチャンネルが同じとなってしまう場合には、コンソール制御部13は、可能であればカセッテ5のチャンネルを変更し、また可能であれば他の機器のチャンネルを変更するように制御した上で、無線通信の通信状態を検知する。しかし、ぞれぞれのチャンネルの変更が不可能である場合には、コンソール制御部13は、放射線X線画像データの送信時等に、他の機器を使用しないように表示部3が警告表示をするように表示制御部11を制御すると共に、その状態下での無線通信の状態を検知する。
また、変更例として、コンソール制御部13は、コンソール制御部13は、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信して混信することがないように制御せずに、単に所定チャンネルでの無線通信の状態を検知するものが挙げられる。例えば、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信しないことが明らかな場合や、このような制御を設ける為のコストを削減したい場合などである。
例えば、Windows(登録商標)のタスクバーの通知領域にて、携帯電話の受信状態を示す表示にならって、通信良好状態の表示をアンテナ記号とインジケータが3本立っている表示とし、通信不良状態の表示をその程度によって、アンテナ記号とインジケータが2本又は1本立っている表示とし、通信不能状態の表示をアンテナ記号とインジケータが全く立っていない表示とする方法が挙げられるが、適宜、わかりやすい表示方法を用いるとよい。
また、変形例として、コンソール通信部14がデジタル信号から無線送信用のアナログ信号を生成し、無線受信したアナログ信号からデジタル信号に変換するものであり、無線中継器6がコンソール通信部14のアンテナであって、コンソール通信部14からの無線送信用のアナログ信号で無線送信し、無線受信したアナログ信号をコンソール通信部14に送信するようにしてもよい。この場合、無線通信の通信状態を、コンソール通信部14が、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などで検出可能である。この場合、コンソール通信部14で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、コンソール制御部13に伝達し、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
なお、本実施形態では、コンソール制御部13は、コンソール制御部13は、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信して混信することがないように、当該他の機器のチャンネルとカセッテ5で使用するチャンネルが同じとなってしまう場合には、コンソール制御部13は、可能であればカセッテ5のチャンネルを変更し、また可能であれば他の機器のチャンネルを変更するように制御した上で、無線通信の通信状態を検知する。しかし、ぞれぞれのチャンネルの変更が不可能である場合には、コンソール制御部13は、放射線X線画像データの送信時等に、他の機器を使用しないように表示部3が警告表示をするように表示制御部11を制御すると共に、その状態下での無線通信の状態を検知する。
また、変更例として、コンソール制御部13は、コンソール制御部13は、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信して混信することがないように制御せずに、単に所定チャンネルでの無線通信の状態を検知するものが挙げられる。例えば、カセッテ5が所定のチャンネルの無線で送信する際に、他の機器が当該チャンネルの無線で送信しないことが明らかな場合や、このような制御を設ける為のコストを削減したい場合などである。
また、コンソール制御部13は、このようにして、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信の通信状態が通信不能であると検知すると、X線管42からX線が照射されないようにX線インターロックを制御する。
ここで、X線インターロックとは、操作者が撮影指示を入力してもX線管42からX線が照射されないようにする制御のことである。X線インターロックの具体例としては、例えば、コンソール制御部11からコンソール通信部14を介してX線照射禁止信号をX線源制御部43に送信し、X線照射禁止信号を受信したX線源制御部43がX線照射を禁止する方法や、操作者が操作入力部2から撮影指示を入力しようとしても操作入力部2が動かないようにする方法や、操作者が操作入力部2から撮影指示を入力しても入力部12が受けないようにする方法や、コンソール通信部14にX線照射信号を送信することを禁止する方法などがあるが、これらに限らない。
ここで、X線インターロックとは、操作者が撮影指示を入力してもX線管42からX線が照射されないようにする制御のことである。X線インターロックの具体例としては、例えば、コンソール制御部11からコンソール通信部14を介してX線照射禁止信号をX線源制御部43に送信し、X線照射禁止信号を受信したX線源制御部43がX線照射を禁止する方法や、操作者が操作入力部2から撮影指示を入力しようとしても操作入力部2が動かないようにする方法や、操作者が操作入力部2から撮影指示を入力しても入力部12が受けないようにする方法や、コンソール通信部14にX線照射信号を送信することを禁止する方法などがあるが、これらに限らない。
コンソール通信部14とX線源4及び無線中継器6を接続している通信ケーブルは、着脱可能である。通信ケーブルが接続されているときは、画像転送が高速に行えるのでX線撮影によるX線画像取得、X線画像処理、X線画像確認等をより短時間で行うことが可能である。
画像処理部15は、コンソール通信部14がカセッテ5から受信したX線画像データを画像処理する。画像処理部15では、指示内容に基づいて画像データの補正処理、拡大圧縮処理、空間フィルタリング処理、リカーシブ処理、階調処理、散乱線補正処理、グリッド補正処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ(DR)圧縮処理等の画像処理が行われる。
画像保存部16は、X線画像データを記憶する記憶装置を有しており、コンソール通信部14がカセッテ5から受信したX線画像データの一時保存や、画像処理されたX線画像データの保存を行う。画像保存部16としては、大容量かつ高速の記憶装置であるハードディスク、RAID(Redundant Array of Independent Disks)等のハードディスクアレー、シリコンディスク等を用いることが可能である。
コンソール電源部17は、AC電源等の外部電源(図示せず)、又は、バッテリー、電池等の内部電源(図示せず)から電力を供給されており、コンソール1を構成する各部に電力を供給している。
コンソール電源部17の外部電源は、着脱可能である。コンソール電源部17が外部電源より電力を供給されるときは、充電の必要がないため長時間撮影を行うことが可能である。
コンソール電源部17の外部電源は、着脱可能である。コンソール電源部17が外部電源より電力を供給されるときは、充電の必要がないため長時間撮影を行うことが可能である。
ネットワーク通信部18は、LAN(Local Area Network)によりコンソール1と外部装置との間で各種情報の通信を行うものである。外部装置としては、例えば、HIS/RIS(Hospital Information System/Radiology Information System:病院内情報システム/放射線科情報システム)端末71、イメージャ72、画像処理装置73、ビューワ74、ファイルサーバ75等を接続することが可能である。ネットワーク通信部18は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等所定のプロトコルに従ってX線画像データを外部装置に出力する。
HIS/RIS端末71は、HIS/RISから、被写体の情報や撮影部位及び撮影方法などの情報を取得し、コンソール1に提供する。イメージャ72は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像をフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理装置73は、コンソール1から出力されたX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をして、ファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、処理画像処理されたX線画像データを保存するファイルサーバである。ネットワーク通信部18は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等所定のプロトコルに従ってX線画像データを外部装置に出力する。
なお、本実施形態では、表示制御部11とコンソール制御部13とが別体に設けられた例であるが、表示制御部とコンソール制御部とが一体であってもよい。例えば、コンソール制御部としてCPU及びメモリが搭載されているマザーボードを用い、表示制御部としてこのマザーボードに内蔵されたグラフィックサブシステムを用いることが挙げられる。また、コンソール制御部13が表示制御部を兼ねても良い。また、本実施形態では、画像処理部15は、コンソール制御部13と別体であるが、コンソール制御部13が画像処理部を兼ねても良い。
HIS/RIS端末71は、HIS/RISから、被写体の情報や撮影部位及び撮影方法などの情報を取得し、コンソール1に提供する。イメージャ72は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像をフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理装置73は、コンソール1から出力されたX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をして、ファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、コンソール1から出力されたX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、処理画像処理されたX線画像データを保存するファイルサーバである。ネットワーク通信部18は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等所定のプロトコルに従ってX線画像データを外部装置に出力する。
なお、本実施形態では、表示制御部11とコンソール制御部13とが別体に設けられた例であるが、表示制御部とコンソール制御部とが一体であってもよい。例えば、コンソール制御部としてCPU及びメモリが搭載されているマザーボードを用い、表示制御部としてこのマザーボードに内蔵されたグラフィックサブシステムを用いることが挙げられる。また、コンソール制御部13が表示制御部を兼ねても良い。また、本実施形態では、画像処理部15は、コンソール制御部13と別体であるが、コンソール制御部13が画像処理部を兼ねても良い。
X線撮影室R1には、被写体にX線を照射するX線源4と、被写体に照射されたX線を検出してX線画像データを取得するカセッテ5とが配置されている。X線撮影室R1は、X線源4のX線が当該X線撮影室R1の外部に漏出しないようにX線遮蔽部材で覆われた室となっている。通常、このようなX線遮蔽部材は、例えば鉛板のような金属製部材すなわち導電性部材であり、電波の透過を抑える性質や電波を反射する性質を有している。
本実施形態において、カセッテ5は携帯可能なもので、X線撮影室R1の外部にも持ち出せるようになっている。
更に、X線撮影室R1には、無線中継器6が設置されている。無線中継器6は、カセッテ5との間で無線通信をする。また、無線中継器6は、通信ケーブルを介してコンソール1と通信する。そして、無線中継器6を介して、カセッテ5が取得した画像データがコンソール1に送信され、又、コンソール1とカセッテ5の間で、制御信号や各種情報が通信される。このように、コンソール1と無線中継器6とがケーブルにより接続されていて、X線撮影室R1に無線中継器6を配置することにより、コンソール1とは放射線遮蔽部材で隔てられたX線撮影室R1でカセッテ5が用いられても、コンソール1とカセッテ5とが良好な無線通信をすることができる。
本実施形態において、カセッテ5は携帯可能なもので、X線撮影室R1の外部にも持ち出せるようになっている。
更に、X線撮影室R1には、無線中継器6が設置されている。無線中継器6は、カセッテ5との間で無線通信をする。また、無線中継器6は、通信ケーブルを介してコンソール1と通信する。そして、無線中継器6を介して、カセッテ5が取得した画像データがコンソール1に送信され、又、コンソール1とカセッテ5の間で、制御信号や各種情報が通信される。このように、コンソール1と無線中継器6とがケーブルにより接続されていて、X線撮影室R1に無線中継器6を配置することにより、コンソール1とは放射線遮蔽部材で隔てられたX線撮影室R1でカセッテ5が用いられても、コンソール1とカセッテ5とが良好な無線通信をすることができる。
無線通信の方法としては、電波を用いて通信する方法、赤外線、可視光、紫外線などの光を用いて通信する方法などがあるが、これらに限られない。
電波を用いて通信する方法には、例えば、60GHz帯を利用した156Mbps全二重(312Mbps)の無線LAN規格(ARIB STD-T74)や19GHz帯を利用した高速(25Mbps)通信が可能なRCR STD-34規格に適合した無線LANによる方法や、18GHz帯や19GHz帯を利用したFWA(Fixed Wireless Access、固定無線アクセス)を用いた方法や、1.4GHz帯や2GHz帯や2.1GHz帯などを利用した次世代携帯電話による方法、例えば2.4GHz帯や5.2GHz帯を用いた無線LANの規格であるIEEE802.11a、802.11b、802.11g等に適合した無線LANによる方法や、2.45GHz帯を利用したBluetoothなどの無線通信規格に基づく方法や、UWB(Ultra Wide Band)すなわち超広帯域の電波を利用した通信方法や、2.4GHz帯や5.8GHz帯などを利用した産業科学医療用周波数帯(ISM:Industrial, Scientific and Medical band)を利用する方法や、その他の医療用又は産業用の通信帯域を利用する方法などの1GHz超の周波数の電波により送信する方法がある。そして、通信回路の低コスト化・小型化の観点から3×102GHz以下(特に3×10GHz以下)の周波数の電波が好ましい。
また、X線撮影に関する各種信号や情報の通信には、上記以外に、1GHz以下の周波数の電波を用いて通信する方法として、例えば7×10MHz帯や4×102MHz帯を利用した特定小電力無線による方法、PHSによる方法、8×102MHz帯や9×102MHz帯を利用した携帯電話による方法なども挙げられる。そして、アンテナの小型化の観点から、3×10MHz以上(特に、1×102MHz以上)の周波数の電波が好ましい。
また、同一チャンネルを用いて他の機器が通信をしていないときは大容量の画像データを高速に送信できるが、同一チャンネルを用いて他の機器が通信をしているときは画像データを送信できないので、複数のチャンネルから用いるチャンネルを選択できる方法であることが好ましい。
光を用いて通信する方法としては、光無線LANを用いた方法、IrDA規格による近赤外線を用いた方法などが挙げられるが、これに限らない。また、光無線LANを用いた方法として、有線LANにリピータを接続し、光通信ハブを介して通信する方法などがある。
電波を用いて通信する方法には、例えば、60GHz帯を利用した156Mbps全二重(312Mbps)の無線LAN規格(ARIB STD-T74)や19GHz帯を利用した高速(25Mbps)通信が可能なRCR STD-34規格に適合した無線LANによる方法や、18GHz帯や19GHz帯を利用したFWA(Fixed Wireless Access、固定無線アクセス)を用いた方法や、1.4GHz帯や2GHz帯や2.1GHz帯などを利用した次世代携帯電話による方法、例えば2.4GHz帯や5.2GHz帯を用いた無線LANの規格であるIEEE802.11a、802.11b、802.11g等に適合した無線LANによる方法や、2.45GHz帯を利用したBluetoothなどの無線通信規格に基づく方法や、UWB(Ultra Wide Band)すなわち超広帯域の電波を利用した通信方法や、2.4GHz帯や5.8GHz帯などを利用した産業科学医療用周波数帯(ISM:Industrial, Scientific and Medical band)を利用する方法や、その他の医療用又は産業用の通信帯域を利用する方法などの1GHz超の周波数の電波により送信する方法がある。そして、通信回路の低コスト化・小型化の観点から3×102GHz以下(特に3×10GHz以下)の周波数の電波が好ましい。
また、X線撮影に関する各種信号や情報の通信には、上記以外に、1GHz以下の周波数の電波を用いて通信する方法として、例えば7×10MHz帯や4×102MHz帯を利用した特定小電力無線による方法、PHSによる方法、8×102MHz帯や9×102MHz帯を利用した携帯電話による方法なども挙げられる。そして、アンテナの小型化の観点から、3×10MHz以上(特に、1×102MHz以上)の周波数の電波が好ましい。
また、同一チャンネルを用いて他の機器が通信をしていないときは大容量の画像データを高速に送信できるが、同一チャンネルを用いて他の機器が通信をしているときは画像データを送信できないので、複数のチャンネルから用いるチャンネルを選択できる方法であることが好ましい。
光を用いて通信する方法としては、光無線LANを用いた方法、IrDA規格による近赤外線を用いた方法などが挙げられるが、これに限らない。また、光無線LANを用いた方法として、有線LANにリピータを接続し、光通信ハブを介して通信する方法などがある。
また、無線中継器6は、カセッテ5の充電器の機能と、カセッテ5の未使用時におけるホルダの機能とを具備していることが好ましい。
例えば、無線中継器6にはコネクタが備えられており、このコネクタとカセッテ5とが接続されるとカセッテ5の内部電源51が充電される。無線中継器6は、カセッテ5の着脱が容易なように形成されていることが好ましい。また、無線中継器6は、カセッテ5を充電しながら保持する形状であることが好ましく、これにより、カセッテ5が未使用時におけるホルダとして機能しつつ、充電器としても機能することが好ましい。
例えば、無線中継器6にはコネクタが備えられており、このコネクタとカセッテ5とが接続されるとカセッテ5の内部電源51が充電される。無線中継器6は、カセッテ5の着脱が容易なように形成されていることが好ましい。また、無線中継器6は、カセッテ5を充電しながら保持する形状であることが好ましく、これにより、カセッテ5が未使用時におけるホルダとして機能しつつ、充電器としても機能することが好ましい。
X線源4には、高圧電圧を発生する高圧発生源41及び高圧発生源41により高圧電圧が印加されるとX線を発生するX線管42が、配設されている。X線管42のX線照射口には、X線照射範囲を調整するX線絞り装置(図示せず)が設けられている。X線絞り装置は、コンソールからの制御信号に従ってX線照射方向を制御するので、X線照射範囲が撮影領域に応じて調整される。更に、X線源4には、X線源制御部43が配設されており、高圧発生源41及びX線管42には、X線源制御部43がそれぞれ接続されている。X線源制御部43は、コンソール通信部14から送信された制御信号に基づいて、X線源4の各部を駆動制御する。すなわち、X線源制御部43は、高圧発生源41及びX線管42を制御する。
カセッテは、図2に示すように筐体55を備えており、筐体55により内部が保護されて携帯可能なものである。筐体55には、アルミニウム、マグネシウムのような軽金属が用いられている。筐体55に軽金属を用いたことにより、筐体55の強度を保持することができるようになっている。
なお、X線撮影前に、被写体の所望の位置・向きで透過したX線を撮影するように操作者によりカセッテ5と被写体の位置と向きが調整されて配置される。(場合により、X線源6の位置と向きも調整されて配置される。)その後、コンソール1からの指示でX線源4がX線を発生させる。すると、カセッテ5には、X線源4から所望の位置・向きの被写体を透過したX線が入射する。
カセッテ5には、内部電源51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54が配設されている。内部電源51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54は、それぞれカセッテ5内のバスに接続されている。
また、カセッテ5の電源は、カセッテ5と電力線を介して接続された電源ユニットや交流電源など外部から電力を供給する外部電源でも良いが、カセッテ5に設けられた内部電源51が取り回し易く好ましい。また、カセッテ5に設けられた内部電源51として、カセッテ5に外接して設けられた電源ユニットでも良いが、カセッテ5内に設けられた内部電源51である事が好ましい。
カセッテ5は、電力を供給する内部電源51を有する場合、電力の供給状態が異なる複数の電力供給の状態を有し、適切なタイミングでカセッテの電力供給の状態を変えることが好ましい。このような電力の供給状態としては、例えば、撮影可能状態と、撮影可能状態より電力消費の低い状態を有することが好ましく、特に、撮影可能状態より電力消費の低い状態として、1又は複数の撮影待機モード制御下の状態と、更に消費電力の低いスリープモード制御下の状態を有することが好ましい。
なお、撮影動作とは、放射線撮影により放射線画像データを得るのに必要な動作のことで、例えば、実施形態で示すパネル54であれば、パネル54の初期化、放射線照射によって生成された電気エネルギーの蓄積、電気信号の読み取り、及び、画像データ化の各動作が該当する。
そして、撮影可能状態とは、直ちにこの撮影動作により放射線画像データを得ることができる状態のことである。
なお、X線撮影前に、被写体の所望の位置・向きで透過したX線を撮影するように操作者によりカセッテ5と被写体の位置と向きが調整されて配置される。(場合により、X線源6の位置と向きも調整されて配置される。)その後、コンソール1からの指示でX線源4がX線を発生させる。すると、カセッテ5には、X線源4から所望の位置・向きの被写体を透過したX線が入射する。
カセッテ5には、内部電源51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54が配設されている。内部電源51、カセッテ通信部52、カセッテ制御部53、パネル54は、それぞれカセッテ5内のバスに接続されている。
また、カセッテ5の電源は、カセッテ5と電力線を介して接続された電源ユニットや交流電源など外部から電力を供給する外部電源でも良いが、カセッテ5に設けられた内部電源51が取り回し易く好ましい。また、カセッテ5に設けられた内部電源51として、カセッテ5に外接して設けられた電源ユニットでも良いが、カセッテ5内に設けられた内部電源51である事が好ましい。
カセッテ5は、電力を供給する内部電源51を有する場合、電力の供給状態が異なる複数の電力供給の状態を有し、適切なタイミングでカセッテの電力供給の状態を変えることが好ましい。このような電力の供給状態としては、例えば、撮影可能状態と、撮影可能状態より電力消費の低い状態を有することが好ましく、特に、撮影可能状態より電力消費の低い状態として、1又は複数の撮影待機モード制御下の状態と、更に消費電力の低いスリープモード制御下の状態を有することが好ましい。
なお、撮影動作とは、放射線撮影により放射線画像データを得るのに必要な動作のことで、例えば、実施形態で示すパネル54であれば、パネル54の初期化、放射線照射によって生成された電気エネルギーの蓄積、電気信号の読み取り、及び、画像データ化の各動作が該当する。
そして、撮影可能状態とは、直ちにこの撮影動作により放射線画像データを得ることができる状態のことである。
内部電源51は、カセッテ5内に配設された各部に電力を供給する。内部電源51には、充電可能でかつ撮影時に消費する電力に対応可能なコンデンサが設けられている。コンデンサとしては、電解二重層コンデンサを適用することが可能である。また、内部電源51としては、電池交換が必要なマンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池などの一次電池や、充電可能な二次電池を適用することが可能である。
内部電源51の容量は、撮影効率の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して4枚以上(特に7枚以上)であることが好ましい。
また、内部電源51の容量は、小型化・軽量化・低コスト化の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して100枚以下(特に50枚以下)であることが好ましい。
内部電源51の容量は、撮影効率の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して4枚以上(特に7枚以上)であることが好ましい。
また、内部電源51の容量は、小型化・軽量化・低コスト化の観点から、最大サイズのX線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して100枚以下(特に50枚以下)であることが好ましい。
カセッテ通信部52は、無線中継器6を介してコンソール通信部14と無線通信が可能なように構成されており、カセッテ通信部52とコンソール通信部14との間で信号を送受信したり、カセッテ通信部52からコンソール通信部14にX線画像データを送信したりすることが可能である。
カセッテ制御部53は、カセッテ通信部52が受信した制御信号に基づいて、カセッテ5に配設された各部を制御する。
パネル54は、被写体を透過したX線に基づいてX線画像データを出力する。また、本実施形態のパネル5は、間接型フラットパネルディテクタ(FPD:Flat Panel Detector)である。
図2にカセッテ5の概略構成を示す斜視図を、図3にパネル54を中心としたカセッテ5の断面図を示す。
なお、本実施形態では、図2及び図3に示した例を説明するが、これに限定されず、シンチレータの厚さや種類が異なるものや、撮像領域の面積であるパネルの面積が異なるものを用いることも適用可能である。シンチレータの厚さが厚いほど感度が高くなり、シンチレータの厚さが薄いほど空間分解能が高くなる。また、シンチレータの種類によって分光感度が異なる。
なお、本実施形態では、図2及び図3に示した例を説明するが、これに限定されず、シンチレータの厚さや種類が異なるものや、撮像領域の面積であるパネルの面積が異なるものを用いることも適用可能である。シンチレータの厚さが厚いほど感度が高くなり、シンチレータの厚さが薄いほど空間分解能が高くなる。また、シンチレータの種類によって分光感度が異なる。
パネル54には、被写体を透過したX線を検出し、検出したX線を可視領域の蛍光(以下「可視光」と称す)に変換するシンチレータ541が層状に設けられている。
シンチレータ541は、蛍光体を主たる成分としている。シンチレータ541は、照射されたX線により蛍光体の母体物質が励起(吸収)し、その再結合エネルギーにより可視光を発光する層である。この蛍光体としては、例えば、CaWO4、CdWO4等の母体物質により蛍光を発光するものや、CsI:Tl、ZnS:Ag等の母体物質内に付加された発光中心物質により蛍光を発光するものなどを用いることが可能である。
シンチレータ541は、蛍光体を主たる成分としている。シンチレータ541は、照射されたX線により蛍光体の母体物質が励起(吸収)し、その再結合エネルギーにより可視光を発光する層である。この蛍光体としては、例えば、CaWO4、CdWO4等の母体物質により蛍光を発光するものや、CsI:Tl、ZnS:Ag等の母体物質内に付加された発光中心物質により蛍光を発光するものなどを用いることが可能である。
シンチレータ541の上層には、保護層が設けられている。保護層は、シンチレータ541を保護するもので、シンチレータ541の上部及び辺縁を完全に覆っている。保護層としては、シンチレータ541の防湿保護の効果を有するものであればいずれの材料を用いてもよい。そして、シンチレータ541として、吸湿性を有する蛍光体(特に、アルカリハライド、更に、アルカリハライドからなる柱状結晶蛍光体)が用いられる場合、例えばUSP 6469305号において開示された、CVD法によって形成されたポリパラキシリレン製有機膜や、ポリシラザン、ポリシロキサザンなどのシラザン又はシロキサザンタイプのポリマー化合物を含むポリマーから形成される有機膜や、プラズマ重合法によって形成された有機膜などの防湿性有機膜を用いることが好ましい。
シンチレータ541の下層には、アモルファスシリコンにより形成された光検出器542が積層して延在しており、この光検出器542によりシンチレータ541から発光する可視光が電気エネルギーに変換されて出力される。
そして、パネル54は、X線画像による診断の診断性の観点から、1000×1000画素以上(特に2000×2000画素以上)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54は、人の視認限界とX線画像の画像処理速度の観点から、1万×1万画素以下(特に6000×6000画素以下)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から、10cm×10cm以上(特に、20cm×20cm以上)の面積であることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、カセッテとしての取り扱いやすさの観点から、70cm×70cm以下(特に50cm×50cm以下)の面積であることが好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線被爆量低減の観点から40μm×40μm以上(特に70μm×70μm以上)であることが好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から200μm×200μm以下(特に160μm×160μm以下)であることが好ましい。
本実施形態では、パネル54が4096×3072の画素から構成されており、撮影領域の面積が430mm×320mmであり、1画素のサイズが105μm×105μmである。
そして、パネル54は、X線画像による診断の診断性の観点から、1000×1000画素以上(特に2000×2000画素以上)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54は、人の視認限界とX線画像の画像処理速度の観点から、1万×1万画素以下(特に6000×6000画素以下)の画素で構成されていることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から、10cm×10cm以上(特に、20cm×20cm以上)の面積であることが好ましい。
また、パネル54の撮影領域のサイズは、カセッテとしての取り扱いやすさの観点から、70cm×70cm以下(特に50cm×50cm以下)の面積であることが好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線被爆量低減の観点から40μm×40μm以上(特に70μm×70μm以上)であることが好ましい。
また、パネル54の一画素のサイズは、X線画像による診断の診断性の観点から200μm×200μm以下(特に160μm×160μm以下)であることが好ましい。
本実施形態では、パネル54が4096×3072の画素から構成されており、撮影領域の面積が430mm×320mmであり、1画素のサイズが105μm×105μmである。
ここで、光検出器542を中心とした回路構成について説明する。
図4に示すように、光検出器542には、照射されたX線の強度に応じて蓄積された電気エネルギーを読み出すための収集電極5421が二次元配設されている。この収集電極5421には、コンデンサ5424の一方の電極とされて、電気エネルギーがコンデンサ5424に蓄えられるようになっている。ここで、1つの収集電極5421は、X線画像データの1画素に対応するものである。
互いに隣接する収集電極5421の間には、走査線5422と信号線5423とが配設されている。走査線5422と信号線5423とは、直交している。
コンデンサ5424には、電気エネルギーの蓄電及び読み取りを制御するスイッチング薄膜トランジスタ5425(TFT:Thin Film Transistor、以下トランジスタと称す)が接続されている。トランジスタ5425は、ドレイン電極あるいはソース電極が収集電極5421に接続されるとともに、ゲート電極は、走査線5422に接続される。ドレイン電極が走査線5422に接続されるときには、ソース電極が信号線5423に接続され、ソース電極が収集電極5421に接続されるときには、ドレイン電極が信号線5423に接続される。また、パネル21では、信号線5423には、例えばドレイン電極が接続された初期化用のトランジスタ5427が設けられている。このトランジスタ5427のソース電極は、接地されている。また、ゲート電極は、リセット線5426と接続される。
なお、トランジスタ5425とトランジスタ5427は、シリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されていることが好ましい。
なお、トランジスタ5425とトランジスタ5427は、シリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されていることが好ましい。
また、走査駆動回路543には、走査駆動回路543からリセット信号RTが送信されるリセット線5426が、信号線5423と直交して接続されている。
リセット線5426には、リセット信号RTによりオン状態となる初期化用トランジスタ5427のゲート電極が接続されている。初期化用トランジスタ5427には、ゲート電極がリセット線5426に接続されているとともに、ドレイン電極が信号線5423と接続され、ソース電極が接地されている。ソース電極が信号線5423に接続されるときには、ドレイン電極が接地されている。
走査駆動回路543がリセット信号RTをリセット線5426を介して初期化用トランジスタ5427に供給して初期化用トランジスタ5427をオン状態とするとともに、走査駆動回路543が走査線5422を介してトランジスタ5425に読み出し信号RSを供給してトランジスタ5425をオン状態とすると、コンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーがトランジスタ5425を介して光検出器542外に放出される。即ち、光検出器542から放出された電気エネルギーが信号線5423及び初期化用トランジスタ5427を介してグランド電極に放出される。以下、リセット信号RTが供給されてコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーが光検出器542外に放出されることを、光検出器542のリセット(初期化)と称する。
また、走査線5422には、走査線5422に読み出し信号RSを供給する走査駆動回路543が接続されている。読み出し信号RSが供給された走査線5422に接続されているトランジスタ5425は、オン状態となり、トランジスタ5425と接続するコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーを読み出して信号線5423に供給する。すなわち、走査駆動回路543は、トランジスタ5425を駆動することで、X線画像データの画素毎の信号を生成することができる。
リセット線5426には、リセット信号RTによりオン状態となる初期化用トランジスタ5427のゲート電極が接続されている。初期化用トランジスタ5427には、ゲート電極がリセット線5426に接続されているとともに、ドレイン電極が信号線5423と接続され、ソース電極が接地されている。ソース電極が信号線5423に接続されるときには、ドレイン電極が接地されている。
走査駆動回路543がリセット信号RTをリセット線5426を介して初期化用トランジスタ5427に供給して初期化用トランジスタ5427をオン状態とするとともに、走査駆動回路543が走査線5422を介してトランジスタ5425に読み出し信号RSを供給してトランジスタ5425をオン状態とすると、コンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーがトランジスタ5425を介して光検出器542外に放出される。即ち、光検出器542から放出された電気エネルギーが信号線5423及び初期化用トランジスタ5427を介してグランド電極に放出される。以下、リセット信号RTが供給されてコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーが光検出器542外に放出されることを、光検出器542のリセット(初期化)と称する。
また、走査線5422には、走査線5422に読み出し信号RSを供給する走査駆動回路543が接続されている。読み出し信号RSが供給された走査線5422に接続されているトランジスタ5425は、オン状態となり、トランジスタ5425と接続するコンデンサ5424に蓄積された電気エネルギーを読み出して信号線5423に供給する。すなわち、走査駆動回路543は、トランジスタ5425を駆動することで、X線画像データの画素毎の信号を生成することができる。
信号線5423には、信号読取回路544が接続されている。この信号読取回路544には、コンデンサ5424に蓄電されてから信号線5423に読み出された電気エネルギーが供給される。信号読取回路544には、信号読取回路544に供給された電気エネルギー量に比例する電圧信号SVをA/D変換器5442に供給する信号変換器5441と、信号変換器5441からの電圧信号SVをデジタル信号に変換してデータ変換部545に供給するA/D変換器5442とが設けられている。
信号読取回路544には、データ変換部545が接続されている。このデータ変換部545は、信号読取回路544から供給されたデジタル信号に基づいてX線画像データを生成する。
高分解能の画像データが必要でないときや画像データを速く取得したいときには、操作者が選択した撮影方法に応じて、コンソール制御部13は、受信した間引き、画素平均、領域抽出などの制御信号をカセッテ制御部53に送信する。カセッテ制御部53は、受信した間引き、画素平均、領域抽出などの制御信号に応じて、以下の間引き、画素平均、領域抽出などを実行する。
間引きは、奇数列又は偶数列のみ読み出すことにより、読み出す画素数を全画素数の1/4に間引いたり、同様にして1/9、1/16などに間引いたりすることにより行われる。なお、間引きの方法は、この方法に限られるものではない。
また、画素平均は、同時に複数の走査線5422を駆動し、同じ列方向の2画素のアナログ加算を行うことにより算出することが可能である。画素平均は、2画素の加算により算出することに限らず、列信号配線方向の複数画素のアナログ加算を行うことにより容易に得ることができる。更に、行方向の加算については、A/D変換出力後に隣り合う画素をデジタル加算することにより、上述のアナログ加算と合わせて、2×2等の正方形画素の加算値を得ることができる。これらによって、照射されたX線を無駄にすることなく、高速にデータを読み出すことが可能である。
また、領域抽出は、画像データの取込領域を制限する手段を有している。この手段は、撮影方法の指示内容などから必要な画像データの取得領域を特定し、この特定された取得領域に基づいてカセッテ制御部53が走査駆動回路543のデータ取込範囲を変更し、この変更した取込範囲をパネル54が駆動するものである。
間引きは、奇数列又は偶数列のみ読み出すことにより、読み出す画素数を全画素数の1/4に間引いたり、同様にして1/9、1/16などに間引いたりすることにより行われる。なお、間引きの方法は、この方法に限られるものではない。
また、画素平均は、同時に複数の走査線5422を駆動し、同じ列方向の2画素のアナログ加算を行うことにより算出することが可能である。画素平均は、2画素の加算により算出することに限らず、列信号配線方向の複数画素のアナログ加算を行うことにより容易に得ることができる。更に、行方向の加算については、A/D変換出力後に隣り合う画素をデジタル加算することにより、上述のアナログ加算と合わせて、2×2等の正方形画素の加算値を得ることができる。これらによって、照射されたX線を無駄にすることなく、高速にデータを読み出すことが可能である。
また、領域抽出は、画像データの取込領域を制限する手段を有している。この手段は、撮影方法の指示内容などから必要な画像データの取得領域を特定し、この特定された取得領域に基づいてカセッテ制御部53が走査駆動回路543のデータ取込範囲を変更し、この変更した取込範囲をパネル54が駆動するものである。
データ変換部545には、メモリ546が接続されている。このメモリ546には、データ変換部545により生成されたX線画像データが保存される。また、メモリ546には、予めゲイン補正用データが保存されている。
メモリ546は、RAM(Random Access Memory)及び不揮発性メモリにより構成されている。このメモリ546は、データ変換部545により逐次生成されたX線画像データをRAMに逐次書き込みをした後に不揮発性メモリに一括書き込みすることができる。不揮発性メモリは、EEPROM、フラッシュメモリ等のメモリ部品2つ以上により構成されており、このメモリ部品の一方を消去している間に他方に書き込みをすることができる。
メモリ546は、RAM(Random Access Memory)及び不揮発性メモリにより構成されている。このメモリ546は、データ変換部545により逐次生成されたX線画像データをRAMに逐次書き込みをした後に不揮発性メモリに一括書き込みすることができる。不揮発性メモリは、EEPROM、フラッシュメモリ等のメモリ部品2つ以上により構成されており、このメモリ部品の一方を消去している間に他方に書き込みをすることができる。
このように、カセッテ5は、X線画像データを一時的に保存するために、X線画像データを一時的に記憶するメモリ546を備えているので、取得したX線画像データを一旦メモリ546に保存でき、通信不良や通信不能な状態であっても、通信状態が良くなるまでX線撮影を遅らせる必要がなく、そのメモリ546に保存したX線画像データを、カセッテ5とコンソール1との間の通信状態に応じた通信速度で、カセッテ5からコンソール1に送信することが可能である。なお、メモリ546の容量は、撮影の効率性の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して4以上(特に10以上)が好ましい。また、メモリ546の容量は、低コスト化の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して1000以下(特に100以下)が好ましい。
光検出器542の下層には、ガラス基板により形成された平板上の支持体547が設けられており、支持体547によりシンチレータ541及び光検出器542の積層構造が支持されている。
支持体547の下面(即ち、支持体547のX線照射方向と反対側の面)には、X線量センサ548が設けられている。X線量センサ548は、光検出器542を透過したX線量を検出し、X線量が所定量に達すると、所定X線量信号をカセッテ制御部53に送信する。また、本実施形態では、X線量センサ548として、アモルファスシリコン受光素子を用いている。だが、X線量センサは、これに限られず、結晶シリコンによる受光素子等を用いて直接X線を検出するX線センサや、シンチレータにより蛍光を検出するセンサを用いてもよい。
上述のように、カセッテ5は、内部電源51からの電力で駆動し、可搬型のケーブルレスであり、カセッテ通信部52とコンソール通信部14とが無線通信を介して通信するので、コンソール1との連動性を維持しつつ、ケーブルが被写体に絡まらないように注意しながら撮影する必要が無く、操作性が良く、撮影効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、パネル54が4096×3072画素を持つ1枚のパネルで構成された例を示したが、これに限定されず、例えば、パネル54が2048×1536画素を持つ4枚の小パネルで構成されたものを用いることもできる。このように複数枚の小パネルからパネル54を構成した場合、4つの小パネルを組みあわせて1枚のパネル54とする手間が発生するが、各パネル54の歩留まりが向上するので、全体としても歩留まりが向上し低コスト化するという利点がある。
更に、本実施形態では、シンチレータ541と光検出器542とを用いて照射されたX線の電気エネルギーを読み出す例を示したが、これに限定されず、X線を電気エネルギーに直接変換できる光検出器を適用することが可能である。例えば、アモルファスSeやPbI2等を用いたX線電気エネルギー変換部とアモルファスシリコンTFT等とにより構成されたX線検出器を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、信号読取回路544に1つのA/D変換器5442が設けられた例を示したが、これに限定されず、複数のA/D変換器を適用することが可能である。
そして、A/D変換器の数は、画像読取時間を短くして所望のS/N比を得るために、4以上、特に8以上であることが好ましい。
また、A/D変換器の数は、低コスト化・小型化のために、64以下、特に32以下であることが好ましい。これにより、アナログ信号帯域及びA/D変換レートを不必要に大きくすることがない。
また、本実施形態では、ガラスにより形成された支持体547の例を示したが、これに限定されず、樹脂や金属等によって形成された支持体を適用することが可能である。
なお、本実施形態では、パネル54が4096×3072画素を持つ1枚のパネルで構成された例を示したが、これに限定されず、例えば、パネル54が2048×1536画素を持つ4枚の小パネルで構成されたものを用いることもできる。このように複数枚の小パネルからパネル54を構成した場合、4つの小パネルを組みあわせて1枚のパネル54とする手間が発生するが、各パネル54の歩留まりが向上するので、全体としても歩留まりが向上し低コスト化するという利点がある。
更に、本実施形態では、シンチレータ541と光検出器542とを用いて照射されたX線の電気エネルギーを読み出す例を示したが、これに限定されず、X線を電気エネルギーに直接変換できる光検出器を適用することが可能である。例えば、アモルファスSeやPbI2等を用いたX線電気エネルギー変換部とアモルファスシリコンTFT等とにより構成されたX線検出器を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、信号読取回路544に1つのA/D変換器5442が設けられた例を示したが、これに限定されず、複数のA/D変換器を適用することが可能である。
そして、A/D変換器の数は、画像読取時間を短くして所望のS/N比を得るために、4以上、特に8以上であることが好ましい。
また、A/D変換器の数は、低コスト化・小型化のために、64以下、特に32以下であることが好ましい。これにより、アナログ信号帯域及びA/D変換レートを不必要に大きくすることがない。
また、本実施形態では、ガラスにより形成された支持体547の例を示したが、これに限定されず、樹脂や金属等によって形成された支持体を適用することが可能である。
なお、上述では、コンソール1は、X線制御室R2に設置されている旨を記載したが、コンソール1は、無線通信可能な携帯端末であってもよい。この場合、X線制御室R2にも無線中継器を設置し、コンソール通信部14は、X線撮影室R1内の無線中継器6ともX線制御室R2内の無線中継器とも無線通信可能で、その結果、X線撮影室R1内でもX線制御室R2内でもカセッテ5と通信できることが好ましい。これにより、操作者は、従来のようにX線制御室R2内だけでなく、X線撮影室R1内で被写体に撮影位置等について指示をしながら当該コンソール1でX線画像を確認したり、X線画像データの画像処理を開始させたりすることができ、また、X線撮影室R1とX線制御室R2の間の移動時間でX線画像を確認したり、X線画像データの画像処理を開始させたりすることもでき、X線撮影からX線画像を確認するサイクルを繰り返すX線撮影全体のトータルの撮影効率を向上させることができる。
この場合、無線中継器6は、カセッテ5と無線中継器6との間の無線通信の通信状態を、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などから検出可能である。この場合、無線中継器6で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、無線中継器6がコンソール通信部14に送信し、コンソール通信部14が受信すると、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。一方、コンソール通信部14と無線中継器6との間の無線通信の通信状態を、コンソール通信部14が無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などから検出可能である。
この場合、無線中継器6は、カセッテ5と無線中継器6との間の無線通信の通信状態を、無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などから検出可能である。この場合、無線中継器6で検出されたカセッテ通信部52と無線中継器6との間の無線通信の通信状態の情報を、無線中継器6がコンソール通信部14に送信し、コンソール通信部14が受信すると、コンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。一方、コンソール通信部14と無線中継器6との間の無線通信の通信状態を、コンソール通信部14が無線通信の受信電波強度の低下や無線通信帯域でのノイズ量などから検出可能である。
また、実行通信速度を検出することにより、無線通信の通信状態を検出してもよい。この場合、カセッテ5と無線中継器6との間の無線通信の実行通信速度と無線中継器6とコンソール通信部14との間の無線通信の実行通信速度を無線中継器6が別々に検出しても良いし、カセッテ5と無線中継器6との間の無線通信と無線中継器6とコンソール通信部14との間の無線通信のトータルとしての実行通信速度を無線中継器6が検出しても良いし、また、カセッテ5と無線中継器6との間の無線通信と無線中継器6とコンソール通信部14との間の無線通信を含むカセッテ5からコンソール通信部14までのトータルとしての実行通信速度をコンソール通信部14が検出しても良い。そして、実行通信速度の情報に基づきコンソール制御部13が無線通信の通信状態を検知する。
カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が通信することができない状態であるとコンソール制御部13が検出したとき、すなわち、無線通信が通信不能な状態とコンソール制御部13が検出したときだけでなく、コンソール通信部14と無線中継器6との間の無線通信が通信不能な状態とコンソール制御部13が検出したとき、コンソール制御部13は、表示制御部11を制御して表示部3に通信不能な状態であることを表示する。
また、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中と検出している間、すなわち、コンソール通信部14がカセッテ5からX線画像データを受信中の場合、コンソール制御部13は、表示制御部11を制御し、表示部3にX線画像データを受信中であることを表示する。表示部3にX線画像データを受信中であることが表示されている時に、コンソール制御部13がこれらの無線通信が通信不能な状態と検知した場合、コンソール制御部13は、表示制御部11を制御して表示部3にX線画像データを受信中であることを表示する。
また、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が不良な状態であるとコンソール制御部13が検出したときと、コンソール通信部14と無線中継器6との無線通信が不良な状態であるとコンソール制御部13が検出したときとでは、別の表示を表示部がするように、コンソール制御部13が表示制御部11を制御するようにしても良い。
次に、本発明の第一の実施形態によるX線画像撮影システムによる動作について説明する。
コンソール制御部13から撮影準備指示信号を受信するまで、カセッテ制御部53は、走査駆動回路543をオフ状態に保つように制御する。カセッテ通信部52は、オフ状態に保つために、カセッテ制御部52は、走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位を同電位にし、収集電極5421にバイアスを印加しないように、走査駆動回路543をカセッテ制御部53が制御する。また、信号読取回路544の電源をオフ状態に保ち、走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位をGND電位にしてもよい。
走査駆動回路543及び信号読取回路544にバイアスが印加されていない状態には、撮影待機モードとスリープモードとがある。
なお、撮影待機モードでは、カセッテ通信部52は、フォトダイオードにバイアス電位を印加しないだけでなく、走査駆動回路543及び信号読取回路544の立ち上がりが早いので、走査駆動回路543及び信号読取回路544にも電力を供給しないと、電力消費を更に抑えることができ好ましい。更に、撮影待機モードでは、信号が発生しないので、カセッテ通信部52は、データ変換部545にも電力供給しないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。
また、走査駆動回路543及び信号読取回路544にバイアスが印加されていない状態として、撮影待機モードよりも更に消費電力の少ないスリープモードを設けることが好ましい。そして、撮影済み画像をコンソール1に完全に送信後、スリープモードに移行することが好ましい。そして、スリープモードでは、コンソール1から指示により撮影待機モードに立ち上がるのに必要な機能のみ残して、カセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体やメモリへの電力供給を停止することが好ましい。すなわち、スリープモードでは、フォトダイオードへのバイアス電位を印加せず、走査駆動回路543、信号読取回路544、データ変換部545、メモリ546、及びカセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体に電力供給しないことが好ましい。これにより、無駄な電力消費をより抑えることができる。
なお、撮影待機モードでは、カセッテ通信部52は、フォトダイオードにバイアス電位を印加しないだけでなく、走査駆動回路543及び信号読取回路544の立ち上がりが早いので、走査駆動回路543及び信号読取回路544にも電力を供給しないと、電力消費を更に抑えることができ好ましい。更に、撮影待機モードでは、信号が発生しないので、カセッテ通信部52は、データ変換部545にも電力供給しないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。
また、走査駆動回路543及び信号読取回路544にバイアスが印加されていない状態として、撮影待機モードよりも更に消費電力の少ないスリープモードを設けることが好ましい。そして、撮影済み画像をコンソール1に完全に送信後、スリープモードに移行することが好ましい。そして、スリープモードでは、コンソール1から指示により撮影待機モードに立ち上がるのに必要な機能のみ残して、カセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体やメモリへの電力供給を停止することが好ましい。すなわち、スリープモードでは、フォトダイオードへのバイアス電位を印加せず、走査駆動回路543、信号読取回路544、データ変換部545、メモリ546、及びカセッテ通信部52の高速送信機能又は送信機能全体に電力供給しないことが好ましい。これにより、無駄な電力消費をより抑えることができる。
このように、単位時間当たりの消費電力が撮影可能状態より低い撮影待機モードとスリープモード制御下の状態では、カセッテ通信部52が走査線5422、信号線5423、リセット線5426の電位を同電位にし、収集電極5421にバイアスを印加しない状態、すなわち、複数の画素に電圧が実質的に印加されない状態であるので、フォトダイオードやトランジスタに電圧が実質的に印可されることにより劣化、すなわち、複数の画素の劣化を抑えることができる。また、無駄な電力の消費も抑えられる。
そして、例えば、X線照射スイッチの1stスイッチがONされたり、操作入力部2を介して、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されるなどの入力部12が撮影のための指示内容を受信したり、また、HIS/RIS71からオーダ情報を受信したりすると、コンソール制御部13は、操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、この撮影条件に基づいた撮影準備指示信号を、X線源制御部43及びカセッテ制御部53にコンソール通信部14を介して送信し、撮影可能状態に移行させる。
ここで、撮影準備指示は、例えばX線照射スイッチの1stスイッチのように操作者が操作入力部2を介して入力する指示である。また、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されたことを、撮影準備指示としてもよい。
ここで、撮影準備指示は、例えばX線照射スイッチの1stスイッチのように操作者が操作入力部2を介して入力する指示である。また、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されたことを、撮影準備指示としてもよい。
X線源制御部43は、撮影準備指示信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御して、X線管42に高圧を印加する状態に移行させる。
カセッテ制御部53は、撮影準備指示信号を受信すると、撮影可能状態に移行する。すなわち、撮影可能状態において撮影指示が入力されるまで全ての画素のリセットを所定間隔で繰り返し、暗電流によりコンデンサ5424に電気エネルギーが蓄積されることを防止する。また、撮影可能状態が継続する時間は不明なため、この所定間隔は、撮影時よりも長く、また、トランジスタ5425のオン時間が撮影時よりも短く設定される。これにより撮影可能状態では、トランジスタ5425に負荷のかかる読み出し動作が少なくなる。そして、撮影可能状態に移行した後、カセッテ制御部53は、コンソール1に撮影可能状態移行信号を送信する。コンソール制御部13は、撮影可能状態移行信号を受信すると、表示部3がカセッテが撮影可能状態に移行した旨のカセッテ撮影可能状態表示を表示部3がするように表示制御部11を制御する。
撮影指示がコンソール制御部13に入力されると、コンソール制御部13は、操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、この撮影条件に関する撮影条件情報を、X線源制御部43及びカセッテ制御部53にコンソール通信部14を介して送信する。
コンソール制御部13は、例えばX線照射スイッチの2ndスイッチONなどの操作者からのX線照射指示を受けると、コンソール通信部14が撮影指示信号をカセッテ5のカセッテ制御部53に送信するように制御すると同時に、コンソール通信部14にカセッテ5から準備終了信号を受信すると、コンソール通信部14がX線照射信号をX線源4に送信するように制御する。そして、コンソール制御部13にX線照射指示が入力された後、コンソール制御部13は、X線源4とカセッテ5とを制御し、同期をとりながら撮影をする。
カセッテ制御部53は、撮影指示信号を受信すると、パネル54を初期化し、パネル54が電気エネルギーを蓄積することができる状態に移行させる。具体的には、リフレッシュを行い、そして、撮像シーケンスの為の専用の全画素のリセットを所定回数及び電気エネルギー蓄積状態専用の全画素のリセットを行って電気エネルギー蓄積状態に遷移させる。曝射要求から撮影準備完了までの期間は所定時間が短いことが実使用上要求されるので、カセッテ制御部53は、そのために撮像シーケンス専用の全画素のリセットを行う。更に、撮影可能状態の駆動のいかなる状態からも曝射要求が発生した場合は、即時撮像シーケンス駆動に入ることにより曝射要求から撮影準備完了までの期間を短くすることにより、操作性の向上を図る。
パネル54が電気エネルギーを蓄積できる状態に移行すると、カセッテ制御部53は、コンソール通信部14にカセッテ5の準備終了信号を送信する。コンソール通信部14は、この準備終了信号を受信すると、X線照射信号をX線源4に送信すると同時にコンソール制御部13にカセッテの準備終了信号を伝達する。
コンソール制御部13は、このカセッテの準備終了信号を受信すると、X線撮影中であることを示すX線撮影中表示を表示部3がするように表示制御部11を制御する。一方、X線源制御部43は、X線照射信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加し、X線源4からX線を発生させる。X線源4から発生したX線は、X線照射口に設けられたX線絞り装置によりX線照射範囲を調整され、被写体を照射する。
被写体を透過したX線は、カセッテ5に入射する。このカセッテ5に入射したX線は、シンチレータ541によって可視光に変換される。
X線量センサ548は、カセッテ5に照射されたX線量を検出する。そして、検出したX線量は、X線量センサ548により検出される。そのX線照射量が所定量に達すると、X線量センサ548が所定X線量信号をカセッテ制御部53に送信する。カセッテ制御部53は、所定X線量信号を受信すると、無線中継器6を介してコンソール通信部14にX線終了信号を送信する。コンソール通信部14は、このX線終了信号を受信すると、コンソール制御部13にX線終了信号を伝達するとともに、X線源制御部43にX線照射停止信号を送信する。X線源制御部43は、このX線照射停止信号を受信すると、高圧発生源41を駆動制御し、高圧発生源41がX線管42への高圧の印加を停止する。これによりX線の発生が停止する。
カセッテ制御部53は、X線終了信号を送信すると、X線終了信号に基づいて走査駆動回路543と信号読取回路544とを駆動制御する。走査駆動回路543は、光検出器542が取得した電気エネルギーを読み出し、取得した電気エネルギーを信号読取回路544に入力する。例えば、X線終了信号の送信の開始又は終了から所定時間後、光検出器542が取得した電気エネルギーを読み出すようにしてもよいし、送信の終了と同時に光検出器542が取得した電気エネルギーを読み出すようにしてもよい。信号読取回路544は、入力された電気エネルギーをデジタル信号に変換する。そして、データ変換部545は、デジタル信号を画像データに変換する。メモリ546は、データ変換部545により変換された画像データを一時保存する。
続いてカセッテ制御部53は、画像データを取得した後に、補正用画像データを取得する。補正用画像データは、X線照射をしない暗画像データであり、高品質のX線画像を取得するためにX線画像の補正に使用するものである。補正用画像データの取得方法は、X線を照射しない点以外は、画像データの取得方法と同じである。電気エネルギー蓄積時間は、画像データを取得するときと補正用画像データを取得するときとで等しくなるように設定する。ここで、電気エネルギー蓄積時間とは、リセット動作が完了したとき、即ちリセット時のトランジスタ5425をオフにしてから、次に電気エネルギー読み出しを行うためにトランジスタ5425をオンにするまでの時間である。よって、各走査線5422により電気エネルギー蓄積が始まるタイミングや電気エネルギー蓄積時間が異なる。
データ変換部545は、構成した画像データを、取得した補正用画像データに基づいてオフセット補正し、続いて、予め取得してメモリ546に保存されているゲイン補正用データに基づいてゲイン補正する。そして、不感画素や複数の小パネルで構成されたパネルの場合、小パネルのつなぎ目部などに違和感を生じないように画像を連続的に補間して、パネルに由来する補正処理を完了する。本実施形態では、データ変換部545は、カセッテ制御部53と別体であるが、カセッテ制御部53がデータ変換部545を兼ねていても良い。
そして、補正処理されメモリ546にX線画像データが一時保存されると、カセッテ制御部53は、カセッテ通信部52、無線中継器6、コンソール通信部14を介してX線画像データを送信する。
このように、カセッテ5は、内部電源51から電力の供給を受けて機能するメモリ546を備え、パネル54により得られてカセッテ通信部52により送信されるX線画像データを一時的に保存するので、パネル54からのデータ生成と、カセッテとコンソールとの通信との間のアキュームレータとして機能し、X線画像データを、カセッテとコンソールとの通信状態に応じて、カセッテからコンソールに転送することができる。特に、メモリがRAMであるので、カセッテ5は、パネル54からのデータ生成速度が高くても良好にデータを保存することができる。
コンソール制御部13は、X線画像データを受信すると、画像保存部16にX線画像データを一時保存させる。そして、コンソール制御部13は、画像処理部15を制御して画像保存部16に一時保存したX線画像データからサムネイル画像データを作成させる。表示制御部11は、作成されたサムネイル画像データに基づいて、表示部3を制御してサムネイル画像を表示させる。
その後、画像処理部15は、画像データを操作者の指示内容やHIS/RIS71などからのオーダ情報に基づいて画像処理する。この画像処理された画像データは、表示部3に画像表示されると同時に画像保存部16に送信され、画像データとして保存される。更に、操作者の指示に基づいて、画像処理部15は、画像データを再画像処理し、画像データの画像処理結果は、表示部3が表示する。また、ネットワーク通信部18は、画像データをネットワーク上の外部装置であるイメージャ72、画像処理端末73、ビューワ74、ファイルサーバ75等に転送する。コンソール1から画像データが転送されると、転送された外部装置は、対応して機能する。すなわち、イメージャ72は、このX線画像データをフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理端末73は、このX線画像データの画像処理やCAD(Computer Aided Diagnosis:コンピュータ診断支援)のための処理をし、処理したX線画像データをファイルサーバ75に保存する。ビューワ74は、このX線画像データに基づいてX線画像を表示する。ファイルサーバ75は、このX線画像データを保存する。
このように、カセッテ制御部53は、適切なタイミングで、撮影可能状態、撮影可能状態より消費電力の低い1又は複数の撮影待機モード制御下の状態、更に消費電力の低いスリープモード制御下の状態というように、カセッテ5の電力供給の状態を変更する制御をする。そして、カセッテ制御部53は、カセッテ5の電力供給の状態を変更する制御をするタイミングに合わせて、カセッテ5の電力供給の状態を示す電力供給状態情報をカセッテ通信部52が送信するように制御する。
コンソール制御部13は、コンソール通信部14が受信したカセッテ5の電力供給の状態を示す電力供給状態情報を用いてカセッテ5を制御できるので、良好な撮影を制御でき、かつ、撮影効率を向上させることができる。また、コンソール制御部13は、電力供給状態情報に応じて表示部3に表示をさせることができるので、カセッテ5が直ちにX線撮影を行えるか否かを操作者が判断して、例えば、他のカセッテやモダリティでの撮影を先にする、後にするなどして、撮影効率を向上させることができる。
コンソール制御部13は、コンソール通信部14が受信したカセッテ5の電力供給の状態を示す電力供給状態情報を用いてカセッテ5を制御できるので、良好な撮影を制御でき、かつ、撮影効率を向上させることができる。また、コンソール制御部13は、電力供給状態情報に応じて表示部3に表示をさせることができるので、カセッテ5が直ちにX線撮影を行えるか否かを操作者が判断して、例えば、他のカセッテやモダリティでの撮影を先にする、後にするなどして、撮影効率を向上させることができる。
次に、本発明の第一の実施形態におけるX線インターロックをするときの動作について説明する。
図5に、X線インターロックをするときのフローチャートを示す。
コンソール制御部13は、コンソール通信部14又は無線中継器6の検出結果を用いて、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信の通信状態を検出する。コンソール通信部14が、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信状態が通信不能であると判断すると(ステップS10:Yes)、コンソール制御部13は、表示部3が無線通信が不能状態であることを示す表示をするように表示制御部11を制御する(ステップS11)。そして、コンソール制御部13は、X線インターロックをオンにして、X線照射できないように制御する(ステップS12)。
コンソール通信部14が、カセッテ通信部52と無線中継器6との通信が不能でないと判断すると(ステップS10:No)、コンソール制御部13は、カセッテ通信部52と無線中継器6との通信が不良であるか否かを判断する(ステップS13)。コンソール制御部13が、カセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信が不良であると判断すると(ステップS13:Yes)、コンソール制御部13は、表示部3が無線通信が不良状態であることを示す表示をするように表示制御部11を制御し(ステップS14)、カセッテ通信部52と無線中継器6との通信が不良でないと判断すると(ステップS13:No)、そのままS15に進む。そして、コンソール制御部13は、コンソール通信部14が受信したカセッテ5の電力供給の状態を示す電力供給状態情報を用いて、カセッテ5が撮影可能状態か否か判断する(ステップS15)。コンソール制御部13は、撮影可能状態でないと判断すると(ステップS15:No)、X線インターロックをオンにして、X線照射できないように制御する(ステップS12)。一方、コンソール制御部13は、撮影可能状態と判断すると(ステップS15:No)、X線インターロックをオフにして、X線照射できるように制御する(ステップS12)。
以上のように、第一の実施形態におけるX線画像撮影システム1000は、コンソール通信部14がコンソール通信部14とカセッテ通信部52との通信不能を検出し、X線源4からX線を照射しないようにすることができるので、放射線撮影画像が取得できず、かつ被写体に本来不要な放射線の照射を防止して、効率的に撮影を行うことができる。
また、X線画像データを無線送信する際は、X線画像データを暗号化して送信することが好ましい。すなわち、カセッテ5に、送信するX線画像データを暗号化する暗号化手段を設け、また、コンソール1に暗号化されたX線画像データを復号化する暗号復号化手段を設けることが好ましい。このような暗号化手段は、カセッテ制御部53又はカセッテ通信部52が兼ねてもよいし、これらとは別に暗号化部を設けても良い。また、このような暗号復号化手段は、無線中継器6、コンソール通信部14又はコンソール制御部13が兼ねてもよいし、これらとは別に復号化部を設けてもよい。
そして、このような暗号化に適する技術としては、例えば、IEEE802.11で規定されたWEP(Wired Equivalent Privacy:64bit又は128bitのキー長の共通鍵を用いた暗号化)や、IEEE802.11iで規定されたTKIP(Temporal Key Integrity Protocol:キーを自動的に変更して暗号化を行うようにした暗号化)、WPA(Wi-Fi Protected Access:TKIPとIEEE802.1xを併用した暗号化)、IEEE802.11iに規定されるAES(Advanced Encryption Standard)などが挙げられるが、これらに限らない。
そして、このような暗号化に適する技術としては、例えば、IEEE802.11で規定されたWEP(Wired Equivalent Privacy:64bit又は128bitのキー長の共通鍵を用いた暗号化)や、IEEE802.11iで規定されたTKIP(Temporal Key Integrity Protocol:キーを自動的に変更して暗号化を行うようにした暗号化)、WPA(Wi-Fi Protected Access:TKIPとIEEE802.1xを併用した暗号化)、IEEE802.11iに規定されるAES(Advanced Encryption Standard)などが挙げられるが、これらに限らない。
また、カセッテ通信部52やコンソール通信部14や無線中継器6には、他の機器がアクセスすることが制限されていることが好ましい。このようなアクセス制限機能は、例えば、SSID(Service Set Identifier:接続する機器固有のIDであり、パケットのヘッダに含まれるSSIDが一致しないパケットを無視する)、MAC(Media Access Control、媒体アクセス制御)アドレス(LANカード固有のアドレス)フィルタリング機能(登録したMACアドレスの端末に対してだけ、接続が可能とする)、ANY接続拒否機能(アクセスポイントに設定する機能で、クライアントのSSID設定が「ANY」となっている場合に、アクセスポイントとの接続を拒否する機能。通常は、クライアントのSSID設定が「ANY」となっている場合、あらゆるSSIDを持つアクセスポイントに対して接続が可能であることに対する)、ビーコン信号にSSIDを含めない機能、IEEE802.1xに規定された認証(RADIUS)サーバによるユーザ認証 (認証されていない端末からの通信を全て拒否し、認証されたユーザにのみ通信を許可する)などが挙げられるが、これらに限らない。
また、通信速度を向上させるために、カセッテ5がX線画像データを圧縮し、コンソール1側が圧縮の復号化をすることが好ましい。すなわち、カセッテ5に、送信するX線画像データを圧縮する圧縮化手段を設け、また、コンソール1に圧縮されたX線画像データを復号化する圧縮復号化手段を設けることが好ましい。このような圧縮化手段は、カセッテ制御部53又はカセッテ通信部52が兼ねてもよいし、これらとは別に圧縮化部を設けても良い。また、このような圧縮復号化手段は、無線中継器6、コンソール通信部14又はコンソール制御部13が兼ねてもよいし、これらとは別に圧縮復号化部を設けてもよい。
この場合に暗号化するときは、圧縮処理した後、暗号化処理し、暗号の復号化処理した後、圧縮の復号化処理することが好ましい。すなわち、圧縮化手段により圧縮されたX線画像データを暗号化手段により暗号化し、暗号復号化手段により暗号復号化されたX線画像データを圧縮復号化手段により圧縮複合化することが好ましい。
この場合に暗号化するときは、圧縮処理した後、暗号化処理し、暗号の復号化処理した後、圧縮の復号化処理することが好ましい。すなわち、圧縮化手段により圧縮されたX線画像データを暗号化手段により暗号化し、暗号復号化手段により暗号復号化されたX線画像データを圧縮復号化手段により圧縮複合化することが好ましい。
また、本実施形態では、カセッテ5とコンソール1とが1対1で対応させている例を示したが、これに限定されず、カセッテとコンソールとが1対M、N対1、N対M(N,Mは2以上の自然数)で対応させて用いることが可能である。このときには、カセッテとコンソール間のネットワークを設け、カセッテとコンソールとの対応関係を対応関係情報保持部に保存し、対応関係情報保持部をネットワーク上又はコンソール内に設け、コンソールがカセッテを制御することが好ましい。
また、本実施形態では、コンソール1及びカセッテ5のいずれにおいても、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。また、プログラム等を記憶させる記憶媒体としては、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、ROMメモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体を適用してもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システムあるいはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、このようなプログラムは、ネットワークや回線などを介して外部から提供されたものであってもよい。そして、外部から供給されるプログラムを使用する場合も、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶されるようにしてもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システムあるいはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、このようなプログラムは、ネットワークや回線などを介して外部から提供されたものであってもよい。そして、外部から供給されるプログラムを使用する場合も、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶されるようにしてもよい。
[第二の実施形態]
続いて、図6を参照しながらX線画像撮影システムの第二の実施形態について説明する。
ただし、第二の実施形態では、上記第一の実施形態において操作入力部の構成が異なる(図6参照)。操作入力部は、X線照射スイッチと、X線源指示内容入力部と、コンソール指示内容入力部とにより構成される。X線照射スイッチとX線源指示内容入力部は、X線源制御部と接続し、コンソール指示内容入力部は、コンソールの入力部と接続している。また、コンソール通信部は、第一の実施形態と異なり、無線中継器と接続しているが、X線源制御部と接続していない。これ以外の構成は、上記第一の実施形態と同様である。
第二の実施形態では、操作入力部とX線源制御部とを中心とした説明を行い、上記第一の実施形態と同一の点は上記と同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
続いて、図6を参照しながらX線画像撮影システムの第二の実施形態について説明する。
ただし、第二の実施形態では、上記第一の実施形態において操作入力部の構成が異なる(図6参照)。操作入力部は、X線照射スイッチと、X線源指示内容入力部と、コンソール指示内容入力部とにより構成される。X線照射スイッチとX線源指示内容入力部は、X線源制御部と接続し、コンソール指示内容入力部は、コンソールの入力部と接続している。また、コンソール通信部は、第一の実施形態と異なり、無線中継器と接続しているが、X線源制御部と接続していない。これ以外の構成は、上記第一の実施形態と同様である。
第二の実施形態では、操作入力部とX線源制御部とを中心とした説明を行い、上記第一の実施形態と同一の点は上記と同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図6に、第二の実施形態に係るX線画像撮影システム1000の概略構成を示す。
図6に示すように、操作入力部2には、操作者により撮影準備指示や撮影指示を入力するX線照射スイッチ21と、操作者により指示内容をX線源制御部に入力するX線源指示内容入力部22と、操作者により指示内容をコンソールに入力するコンソール指示内容入力部23とが設けられている。ここで、指示内容には、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等がある。
図6に示すように、操作入力部2には、操作者により撮影準備指示や撮影指示を入力するX線照射スイッチ21と、操作者により指示内容をX線源制御部に入力するX線源指示内容入力部22と、操作者により指示内容をコンソールに入力するコンソール指示内容入力部23とが設けられている。ここで、指示内容には、X線管電圧やX線管電流、X線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング、撮影部位、撮影方法等のX線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ID等がある。
X線照射スイッチ21には、X線源制御部43及び入力部12がそれぞれ接続している。X線照射スイッチ21には、撮影準備指示を入力する第一スイッチと、撮影指示を入力する第二スイッチが設けられており、X線照射スイッチ21による指示がX線源制御部43及び入力部12に入力される。X線照射スイッチ21は、第一スイッチに入力した後、第二スイッチに入力できる構造になっている。
X線源指示内容入力部22には、X線源制御部43が接続している。X線源制御部43は、X線源指示内容入力部22より入力された指示内容に基づき、高圧発生源41及びX線管42を駆動制御する。
コンソール指示内容入力部23には、入力部12が接続している。入力部12に入力された指示内容は、コンソール制御部13に送信される。コンソール制御部13は、受信した指示内容に基づき、コンソール1及びカセッテ5を駆動制御する。
X線源指示内容入力部22には、X線源制御部43が接続している。X線源制御部43は、X線源指示内容入力部22より入力された指示内容に基づき、高圧発生源41及びX線管42を駆動制御する。
コンソール指示内容入力部23には、入力部12が接続している。入力部12に入力された指示内容は、コンソール制御部13に送信される。コンソール制御部13は、受信した指示内容に基づき、コンソール1及びカセッテ5を駆動制御する。
コンソール制御部13は、コンソール通信部14がカセッテ通信部52と無線中継器6との無線通信の通信状態が通信不能又は通信不良であると検出したことに基づき、X線照射スイッチ21を駆動制御して、操作者が第二スイッチを押下して撮影指示を入力しても、X線管42に撮影指示を送信しないようにする。コンソール制御部13は、コンソール通信部14がカセッテ通信部52との無線通信の通信状態が通信不能又は通信不良であると検出したときに、X線源制御部43を制御して、操作者が第二スイッチを押下して撮影指示を入力しても、X線源制御部43が撮影指示を受信しないようにしてもよい。
次に、本発明の第二の実施形態によるX線画像撮影システムによる動作について説明する。
操作者は、X線照射スイッチ21の第一スイッチを押下して、撮影準備指示を入力する。X線源制御部43は、第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加する状態に移行させる。入力部12に入力された第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、コンソール制御部13は、コンソール通信部14及び無線中継器6を介してカセッテ5に撮影準備指示を送信する。カセッテ制御部53は、受信した撮影準備指示に基づき、撮影指示が入力されるまでリセットを所定間隔で繰り返し、暗電流によりコンデンサ5424に電気エネルギーが蓄積されることを防止する。
操作者は、X線照射スイッチ21の第二スイッチを押下し、撮影指示を入力する。X線源制御部43は、第二スイッチによる撮影指示に基づき、高圧発生源41を駆動制御してX線管42に高圧を印加し、放射線を発生させる。
入力部12に入力された第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、コンソール制御部13は、カセッテ5を駆動制御し、X線源4から照射される放射線による撮影をする。
入力部12に入力された第一スイッチによる撮影準備指示に基づき、コンソール制御部13は、カセッテ5を駆動制御し、X線源4から照射される放射線による撮影をする。
X線源4から照射されるX線は、被写体を透過し、カセッテ5に入射する。このカセッテ5に入射したX線に基づき、画像データが取得され、無線中継器6とコンソール通信部14を介してコンソール1に送信される。
以上のように、第二の実施形態におけるX線画像撮影システム1000は、コンソール通信部14がコンソール通信部14とカセッテ通信部52との通信不能を検出し、X線源4からX線を照射しないようにすることができるので、放射線撮影画像が取得できず、かつ被写体に本来不要な放射線の照射を防止して、効率的に撮影を行うことができる。
[上述の実施形態に共通する事]
以上のように、コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと、前記カセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段と、前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するコンソール制御手段とを有する前記コンソールとを有する放射線画像撮影システムなので、コンソール通信部とカセッテ通信部との間の無線通信が通信不能な状態と検出した場合、放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するので、無線通信不能なのに被写体に放射線照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
以上のように、コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと、前記カセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段と、前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するコンソール制御手段とを有する前記コンソールとを有する放射線画像撮影システムなので、コンソール通信部とカセッテ通信部との間の無線通信が通信不能な状態と検出した場合、放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するので、無線通信不能なのに被写体に放射線照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
更に、前記カセッテ制御手段が、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す電力供給状態情報を前記カセッテ通信手段に前記コンソールへ送信させ、前記コンソール制御手段が、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて前記放射線インターロックを制御するので、放射線画像取得手段への電力供給の状態に応じて、放射線インターロックを制御でき、放射線画像取得手段への電力供給の状態が放射線撮影に不適切な状態で放射線を照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
更に、前記コンソール制御部は、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて、表示手段が前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す表示をするように制御するので、放射線撮影をするのに暫く時間が必要な状態か否か操作者は表示手段の表示で確認でき、他の撮影業務との順番を適切に選択できトータルとしての撮影効率が向上する。
更に、前記カセッテは、前記放射線画像取得手段と前記カセッテ通信手段と前記カセッテ制御手段に電力を供給する内部電源を有し、可搬型のケーブルレスであるので、放射線撮影時にケーブルが被写体に絡みつかないように、気を使ってカセッテを取り回す必要が無く、操作者が放射線撮影に集中でき、撮影ミスが少なくなり、被写体への余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられつつ、トータルとしての撮影効率が向上する。
また、従来、カセッテは放射線遮蔽部材で覆われた放射線撮影室内に設置され、他方、コンソールは放射線撮影室外に設置される場合が多い。
しかし、更に、前記カセッテ通信部と無線通信可能な無線中継器を備え、前記コンソール通信部が、通信ケーブルを介して前記無線中継器と通信可能であるので、当該無線中継器を放射線撮影室内に設置することで、カセッテ通信部と無線中継器との間で行われる無線通信を良好に行うことができる。
また、従来、カセッテは放射線遮蔽部材で覆われた放射線撮影室内に設置され、他方、コンソールは放射線撮影室外に設置される場合が多い。
しかし、更に、前記カセッテ通信部と無線通信可能な無線中継器を備え、前記コンソール通信部が、通信ケーブルを介して前記無線中継器と通信可能であるので、当該無線中継器を放射線撮影室内に設置することで、カセッテ通信部と無線中継器との間で行われる無線通信を良好に行うことができる。
また、従来、カセッテが放射線撮影室内で、コンソールが放射線撮影室外に設置される通常の場合においては、操作者は、放射線撮影に際して放射線撮影室内で被写体に撮影位置等の指示を行い、その後放射線撮影室外に移動してその被写体の放射線撮影を開始させながら、放射線画像を確認したり放射線画像データに対する画像処理を開始させたりする。
しかし、更に、前記コンソールは、前記コンソール通信手段が前記無線中継器と無線通信を介して通信する携帯端末であるので、放射線撮影室内で被写体に撮影位置等について指示しながら、当該コンソールで放射線画像を確認したり、放射線画像データの画像処理を開始させたりすることができる。そのため、放射線撮影、放射線画像の確認、画像処理のサイクルを繰り返す放射線撮影全体のトータルの撮影効率を向上させることができる。
しかし、更に、前記コンソールは、前記コンソール通信手段が前記無線中継器と無線通信を介して通信する携帯端末であるので、放射線撮影室内で被写体に撮影位置等について指示しながら、当該コンソールで放射線画像を確認したり、放射線画像データの画像処理を開始させたりすることができる。そのため、放射線撮影、放射線画像の確認、画像処理のサイクルを繰り返す放射線撮影全体のトータルの撮影効率を向上させることができる。
更に、カセッテは放射線画像データを一時的に保存するメモリを備えているので、取得した放射線画像データを一旦メモリに保存でき、通信不良や通信不能な状態であっても、通信状態が良くなるまで放射線撮影を遅らせる必要がなく、そのメモリに保存した放射線画像データを、カセッテとコンソールとの間の通信状態に応じた通信速度で、カセッテからコンソールに送信することができる。
また、コンソールであって、前記コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段と、前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するコンソール制御手段とを有するコンソールなので、コンソール通信部とカセッテ通信部との間の無線通信が通信不能な状態と検出した場合、放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するので、無線通信不能なのに被写体に放射線照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
更に、前記カセッテ制御手段が、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す電力供給状態情報を前記カセッテ通信手段に前記コンソールへ送信させるものであり、前記コンソール制御手段が、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて前記放射線インターロックを制御するので、放射線画像取得手段への電力供給の状態に応じて、放射線インターロックを制御でき、放射線画像取得手段への電力供給の状態が放射線撮影に不適切な状態で放射線を照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
更に、前記コンソール制御部は、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて、表示手段が前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す表示をするように制御するので、コンソール制御部は、カセッテ電源の電力供給状態を表示部に表示することができ、放射線撮影をするのに暫く時間が必要な状態か否か操作者は表示手段の表示で確認できるので、他の撮影業務との順番を適切に選択できトータルとしての撮影効率が向上する。
また、コンソールのコンピュータで実行されるプログラムであって、前記コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段を有する前記コンソールの前記コンピュータに、前記無線通信が通信不能な状態か否か検知する通信状態検知ステップと、前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するインターロック制御ステップとを実現させるためのプログラムなので、コンソールのコンピュータで実行される事により、コンソール通信部とカセッテ通信部との間の無線通信が通信不能な状態と検出した場合、放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するので、無線通信不能なのに被写体に放射線照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
更に、前記カセッテ制御手段が、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す電力供給状態情報を前記カセッテ通信手段に前記コンソールへ送信させるものであり、更に、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報を評価する電力供給情報評価ステップと、前記電力供給情報の評価の結果に応じて前記放射線インターロックを制御する第二インターロック制御ステップとを実現するためのプログラムなので、コンソールのコンピュータで実行される事により、放射線画像取得手段への電力供給の状態に応じて、放射線インターロックを制御するので、放射線画像取得手段への電力供給の状態が放射線撮影に不適切な状態で放射線を照射して被写体に余計な被爆をさせる事態の発生を抑えられる。
更に、前記コンソールのコンピュータが表示手段を制御するものであり、更に、前記電力供給情報の評価の結果に応じて、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す表示を前記表示手段がするように制御する表示制御ステップを実現するためのプログラムなので、コンソールのコンピュータで実行される事により、カセッテ電源の電力供給状態を表示部に表示することができ、放射線撮影をするのに暫く時間が必要な状態か否か操作者は表示手段の表示で確認できるので、他の撮影業務との順番を適切に選択できトータルとしての撮影効率が向上する。
なお、明細書、請求の範囲、図面及び要約を含む2005年3月25日に出願された日本特許出願No.2005−88729号の全ての開示は、そのまま本出願の一部に組み込まれる。
以上に記載したように、本発明は、放射線画像撮影を行う分野、特に、医療分野において利用可能である。
1000 X線画像撮影システム
1 コンソール
11 表示制御部
12 入力部
13 コンソール制御部
14 コンソール通信部
17 コンソール電源部
18 ネットワーク通信部
2 操作入力部
21 X線照射スイッチ
22 X線源指示内容入力部
23 コンソール指示内容入力部
3 表示部
4 X線源
41 高圧発生源
42 X線管
43 X線源制御部
5 カセッテ
51 内部電源
52 カセッテ通信部
53 カセッテ制御部
545 データ変換部
546 メモリ
6 無線中継器
1 コンソール
11 表示制御部
12 入力部
13 コンソール制御部
14 コンソール通信部
17 コンソール電源部
18 ネットワーク通信部
2 操作入力部
21 X線照射スイッチ
22 X線源指示内容入力部
23 コンソール指示内容入力部
3 表示部
4 X線源
41 高圧発生源
42 X線管
43 X線源制御部
5 カセッテ
51 内部電源
52 カセッテ通信部
53 カセッテ制御部
545 データ変換部
546 メモリ
6 無線中継器
Claims (13)
- コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと、
前記カセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段と、前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するコンソール制御手段とを有する前記コンソールと
を有する放射線画像撮影システム。 - 前記カセッテ制御手段が、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す電力供給状態情報を前記カセッテ通信手段に前記コンソールへ送信させ、
前記コンソール制御手段が、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて前記放射線インターロックを制御する請求の範囲第1項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記コンソール制御部は、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて、表示手段が前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す表示をするように制御することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の放射線画像撮影システム。
- 前記カセッテは、前記放射線画像取得手段と前記カセッテ通信手段と前記カセッテ制御手段に電力を供給する内部電源を有し、可搬型のケーブルレスであることを特徴とする請求の範囲第1項から請求の範囲第3項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
- 前記カセッテ通信部と無線通信可能な無線中継器を備え、
前記コンソール通信部が、通信ケーブルを介して前記無線中継器と通信可能である請求の範囲第1項から請求の範囲第4項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記コンソールは、前記コンソール通信手段が前記無線中継器と無線通信を介して通信する携帯端末であることを特徴とする請求の範囲第5項に記載の放射線画像撮影システム。
- 前記カセッテは放射線画像データを一時的に保存するメモリを備えたことを特徴とする請求の範囲第1項から請求の範囲第5項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
- コンソールであって、
前記コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段と、
前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するコンソール制御手段とを有するコンソール。 - 前記カセッテ制御手段が、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す電力供給状態情報を前記カセッテ通信手段に前記コンソールへ送信させるものであり、
前記コンソール制御手段が、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて前記放射線インターロックを制御する請求の範囲第8項に記載のコンソール。 - 前記コンソール制御部は、前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報に応じて、表示手段が前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す表示をするように制御することを特徴とする請求の範囲第9項に記載のコンソール。
- コンソールのコンピュータで実行されるプログラムであって、
前記コンソールと無線通信を介して通信するカセッテ通信手段と、放射線撮影により放射線画像データを得る放射線画像取得手段と、前記放射線画像取得手段から得られた放射線画像データを前記カセッテ通信手段により送信させるカセッテ制御手段とを有するカセッテと無線通信を介して通信するコンソール通信手段を有する前記コンソールの前記コンピュータに、
前記無線通信が通信不能な状態か否か検知する通信状態検知ステップと、
前記無線通信が通信不能な状態と検知した場合、放射線源の放射線照射を防ぐように放射線インターロックを制御するインターロック制御ステップとを実現させるためのプログラム。 - 前記カセッテ制御手段が、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す電力供給状態情報を前記カセッテ通信手段に前記コンソールへ送信させるものであり、
更に、
前記コンソール通信手段により受信した前記電力供給情報を評価する電力供給情報評価ステップと、
前記電力供給情報の評価の結果に応じて前記放射線インターロックを制御する第二インターロック制御ステップとを実現するための請求の範囲第11項に記載のプログラム。 - 前記コンソールのコンピュータが表示手段を制御するものであり、
更に、前記電力供給情報の評価の結果に応じて、前記放射線画像取得手段への電力供給の状態を示す表示を前記表示手段がするように制御する表示制御ステップを実現するための請求の範囲第12項に記載のプログラム。
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