(57)【要約】  可搬式検出器（２４０）に散乱防止グリッド（２３０）が取り付けられているか否かを検出する検知手段を有する可搬式Ｘ線システム（２００）が開示される。このシステムは、可搬式検出器（２４０）に対してグリッド（２３０）が取り外され、あるいは取り付けられたとき、初期設定の露出設定（２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃ、２６５ｄ）を自動的に変更することが可能である。故に、画像のアンダー露光又はオーバー露光の虞が低減される。
2010501238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元Ｘ線検出器ユニット、及び
前記Ｘ線検出器ユニットに散乱防止グリッドが取り付けられているかを認識するように適応された検知ユニット、
を有する可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項２】
当該可搬式Ｘ線検出装置の手動運搬を容易にするように適応されたハンドル、
を更に有する請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項３】
１０ｋｇ未満、好ましくは８ｋｇ未満、より好ましくは６ｋｇ未満の重量を有する請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項４】
５ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ未満の高さの平坦な構造を有する請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項５】
前記検知ユニットは、前記Ｘ線検出器ユニットに取り付けられた散乱防止グリッドの種類を認識するように適応されている、請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器ユニットに突き当たった放射線量を実時間測定するように適応された自動露出制御ユニット、
を更に有する請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項７】
ブッキーユニットに挿入されるように適応された請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置。
【請求項８】
検査対象を貫通するＸ線を生成するように適応されたＸ線源、及び
前記検査対象を貫通したＸ線を受けるように適応された請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置、
を有する、特に医用Ｘ線撮像システムである、Ｘ線撮像システム。
【請求項９】
前記検知ユニットに結合され、前記Ｘ線源に電気エネルギーを供給するＸ線発生装置、
を更に有する請求項８に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１０】
前記可搬式Ｘ線検出装置及び前記Ｘ線発生装置の双方に結合された制御ユニット、
を更に有する請求項９に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、散乱防止グリッドの存在又は不存在に応じて、前記Ｘ線発生装置を動作させるための少なくとも２つの所定のパラメータデータセットのうちの１つを選択するように適応されている、請求項１０に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１２】
前記所定のパラメータデータセットは、前記散乱防止グリッドの存在又は不存在を表すグリッドパラメータを有することによって、散乱防止グリッドがある場合とない場合との双方で使用されるように設計されている、請求項１１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１３】
特に検査される患者の医用Ｘ線撮像データを収集するための、Ｘ線撮像データを収集する方法であって、
請求項１に記載の可搬式Ｘ線検出装置によってＸ線減衰データを記録する段階、
前記２次元Ｘ線検出器ユニットの前面における散乱防止グリッドの存在又は不存在を決定する段階、及び
散乱防止グリッドの存在又は不存在を指し示す前記検知ユニットの出力信号に基づいて、Ｘ線源を動作させる段階、
を有する方法。
【請求項１４】
前記Ｘ線源を動作させる段階は更に、Ｘ線検出器ユニットに結合された自動露出制御ユニットの出力信号に基づく、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｘ線源を動作させる段階は、Ｘ線発生装置を動作させるための少なくとも２つの所定のパラメータデータセットのうちの１つを選択することを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
特に検査される患者の医用Ｘ線撮像データを収集するためである、Ｘ線撮像データを収集するためのコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、制御ユニットによって実行されるとき、請求項１３に記載の方法を実行するように適応されている、
コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１７】
特に検査される患者の医用Ｘ線撮像データを収集するためである、Ｘ線撮像データを収集するためのプログラムであって、制御ユニットによって実行されるとき、請求項１３に記載の方法を実行するように適応されているプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象がＸ放射線によって照射され且つ対象を貫通したＸ放射線が検出されて対象の２次元画像が収集されるＸ線撮像分野に関する。特に、本発明は、検査対象を貫通したＸ放射線を検出する２次元Ｘ線検出器ユニットを有する可搬式Ｘ線検出装置に関する。
【０００２】
本発明は更に、上述の可搬式Ｘ線検出器を有するＸ線撮像システム、特に医用Ｘ線撮像システムに関する。
【０００３】
また、本発明は、上述の可搬式検出器によってＸ線画像データを収集する方法に関する。
【０００４】
さらに、本発明は、上述の可搬式検出器によってＸ線画像データを収集する上述の方法を実行するための命令を有するコンピュータ読み取り可能媒体及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００５】
医用Ｘ線撮像において、患者は、一般的に特別に設計されたＸ線検査室内に配置された静止型のＸ線撮像システム、又は可動式のＸ線撮像システムの何れかによってＸ線検査される。患者が輸送可能でない場合、可動式のＸ線撮像システムが頻繁に使用される。
【０００６】
静止型のＸ線撮像システムは一般的に、所謂ブッキー（bucky）ユニットを有する。ブッキーユニットは、Ｘ線カセット用のトレイ、付加的な散乱防止グリッド及び所謂自動露出制御（Automatic  Exposure  Control；ＡＥＣ）ユニットを有する箱である。散乱防止グリッドは、例えば、集中治療室における特に重症患者に対する胸部照射に使用される。グリッドにより、特に厚い対象物の場合に画質が有意に改善される。散乱防止グリッドは、必要に応じて、ブッキーユニットから取り外されることが可能である。ＡＥＣは、散乱防止グリッドがある場合とない場合とに、最適露光された画像が得られるようにＸ線源を制御するために使用され得る。
【０００７】
可動式のＸ線撮像システムは通常、輸送不可能な検査患者を横切ったＸ線を検出するフリー（free）カセットを用いることによって操作される。フリーカセットは一般的に患者の直下に配置される。
【０００８】
特許文献１は、ブッキーユニットそれぞれのブッキートレイをフレームに挿入するための開口部を前面に有するブッキーフレームを備えたＸ線撮影台を開示している。
ブッキートレイは、Ｘ線感応フィルムを担持するカセットを支持する。カセットは、調整可能なクランプの間でブッキートレイの中央に位置付けられ、Ｘ線源に対して位置合わせされるように適応される。
【０００９】
特許文献２は、（ａ）グリッドの存在及び不存在を検出するグリッド検出手段、（ｂ）グリッドを固定する固定手段、（ｃ）グリッドの固定状態を検出する固定検出手段、及び（ｄ）Ｘ線撮影装置の姿勢変換の作動を制限する姿勢変換制限手段を有する放射線撮影装置を開示している。姿勢変換制限手段の作動はグリッド検出手段の検出結果に従って制御され得る。
【００１０】
特許文献３は、Ｘ線源及びＸ線検出器を含むＸ線画像撮影装置を開示している。このＸ線画像撮影装置は更に、少なくとも（ａ）グリッドの存在又は不存在、（ｂ）グリッドの種類、及び（ｂ）グリッドの交換の存在又は不存在を検出する構造を有するグリッド検出手段を有する。さらに、このＸ線画像撮影装置は、Ｘ線検出器によって収集された画像データを画像処理して出力する画像処理システム、及びグリッド検出手段の出力に基づいて画像処理システムを制御するための複数の画像処理パラメータセットを格納したメモリを有する。画像処理は、利得画像を選択することから開始する。
【００１１】
特許文献４は、Ｘ線源、及び複数の異なる種類のグリッドが脱着可能に搭載可能なＸ線検出器を含むＸ線撮像装置を開示している。このＸ線検出器は、Ｘ線発生手段から放射されたＸ線の量を検出し且つ検出されたＸ線量に基づく信号を出力する自動露出制御（ＡＥＣ）ユニットを含んでいる。このＸ線撮像装置はまた、ＡＥＣ検出器から出力された信号に基づいてＸ線発生手段を制御し且つ使用されるグリッドの種類に従ってＡＥＣ検出器の出力を補正する制御手段を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第４２０５２３３号明細書
【特許文献２】特開２００４−０７３３５６号公報
【特許文献３】米国特許第６８５０５９７号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１４２０６１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特に輸送可能でない患者のＸ線撮像に関して、放射されるＸ線の線量の信頼性を高めたＸ線装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、独立請求項に従った主題によって解決され得る。本発明の有利な実施形態が従属請求項によって開示される。
【００１５】
本発明の第１の態様に従って可搬式のＸ線検出装置が提供される。当該可搬式Ｘ線検出装置は、（ａ）２次元Ｘ線検出器ユニット、及び（ｂ）Ｘ線検出器ユニットに散乱防止グリッドが取り付けられているかを認識するように適応された検知ユニットを有する。
【００１６】
本発明のこの第１の態様は、必要に応じての散乱防止グリッドの存在の自動検知は、散乱防止グリッドが取り付けられた瞬間に、Ｘ線源の適切な初期設定の露出設定を適応させるための信頼性高く且つ有用な情報を放射線技師に提供するという考えに基づく。故に、Ｘ線画像のオーバー露光又はアンダー露光の虞が低減され得る。特に、散乱防止グリッドが誤って使用されない場合に過大な放射線量を患者に適用する虞が、効果的に最小化され得る。故に、Ｘ線画像を収集する作業の流れが単純化され、経験の浅いユーザが上述の可搬式検出器を有するＸ線撮像システムを操作することが可能になる。
【００１７】
なお、本願において、散乱防止グリッドは、少なくとも僅かに傾斜した角度で検出器に突き当たる散乱Ｘ線に対して、直接Ｘ線に対してとは異なるＸ線減衰を与える如何なるチャネル型のＸ線吸収装置であってもよい。故に、異なる入射角を有する散乱放射線は抑制され、得られるＸ線画像のコントラストが有意に改善され得る。このことは、散乱防止グリッドは、主として厚い対象物内で散乱された放射線を除去することにより、画像コントラスト及び信号対雑音比を向上させるということを意味する。薄い対象物の場合、一般的に、コントラスト強調効果と比較して信号対雑音比を低下させる効果が過大となるため、散乱防止グリッドは使用されない。
【００１８】
Ｘ線検出器ユニットは、例えば放射線用フィルム等の如何なる種類のＸ線検知素子であってもよい。しかしながら、最新式のＸ線撮像システムはデジタル画像収集に頼っているのが通常であるので、Ｘ線検出器ユニットは、Ｘ線センサー素子のアレイを有するデジタル式の検出器としてもよい。その場合、各センサー素子は個々に放射線量を受けることが可能であり、センサー素子の出力信号の高さは、当該センサー素子に突き当たった放射線量に依存あるいは比例する。
【００１９】
好ましくは、可搬式Ｘ線検出装置は、Ｘ線検出器ユニットに対して散乱防止グリッドを空間的に正確に位置付けることを可能にするホルダー又は固定手段を有する。散乱防止グリッドの脱着可能な固定は、例えば、散乱防止グリッドの取扱を容易にすることが可能なクリップ機構によって実現され得る。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、可搬式Ｘ線検出装置は、当該可搬式Ｘ線検出装置の手動運搬を容易にするように適応されたハンドルを有する。ハンドルの設置は、可搬式Ｘ線検出装置が、輸送不可能な患者のＸ線検査が必要なほぼ全ての位置に、人間工学的に有利な手法で運搬され得るという利点を有する。
【００２１】
本発明の更なる一実施形態によれば、可搬式Ｘ線検出装置は、１０ｋｇ未満、好ましくは８ｋｇ未満、より好ましくは６ｋｇ未満の重量を有する。静止型のＸ線撮像システムで使用され、典型的に約２０ｋｇ以上の重量を有する所謂静止Ｘ線検出器とは対照的に、運搬が比較的容易であるという利益のため、可搬式Ｘ線検出器はより少ない鉛遮蔽を有する。
【００２２】
本発明の更なる一実施形態によれば、可搬式Ｘ線検出装置は、５ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ未満の高さの平坦な構造を有する。これにより、患者の近傍で利用可能な狭い領域又は小さい領域内にも可搬式Ｘ線検出装置を配置し得るという利点が得られる。例えば、可搬式Ｘ線検出装置は患者のマットレスの直下に配置されてもよい。故に、この可搬式Ｘ線検出装置の平坦な構造は、検査患者の姿勢を有意に変更することなくＸ線画像データを収集することを可能にする。その結果、上述の可搬式Ｘ線検出装置は、多様な異なる医用Ｘ線撮像用途に対して有用となる。
【００２３】
本発明の更なる一実施形態によれば、検知ユニットは、Ｘ線検出器ユニットに取り付けられた散乱防止グリッドの種類を認識するように適応される。散乱防止グリッドの種類を識別可能なことは、Ｘ線源のデフォルトの露出設定の一層正確な適応化を可能にし得る。
【００２４】
本発明の更なる一実施形態によれば、可搬式Ｘ線検出装置は更に、Ｘ線検出器ユニットに突き当たった放射線量を実時間測定するように適応された自動露出制御（ＡＥＣ）ユニットを有する。これにより、放射線量が監視され、Ｘ線検出器ユニットが十分な放射線量を受けた場合に、Ｘ放射線を生成するＸ線源をオフに切り替え、且つ／或いはＸ線検出器ユニットにそれ以上Ｘ線が突き当たらないようにシャッターを閉じることが可能であるという利点が提供され得る。これは、Ｘ線が静止型検出器ではなく可搬式検出器によって検出される場合にも、Ｘ線源の信頼性高い動作を可能にし得る。
【００２５】
好ましくは、ＡＥＣユニットは例えば電離箱（イオン化チャンバ）等のＸ放射線量測定装置を有する。
【００２６】
本発明の更なる一実施形態によれば、可搬式Ｘ線検出装置はブッキーユニットに挿入されるように適応される。これに関し、ブッキーユニットは、散乱防止グリッドとＸ線検出装置とを互いに対して正確な空間方位で受け入れるように適応された如何なる箱ともし得る。必要に応じて、ブッキーユニットはＡＥＣユニットを受け入れるように構成されてもよい。
【００２７】
ブッキーユニットに挿入され得る可搬式Ｘ線検出装置は、当該可搬式Ｘ線検出装置が静止型Ｘ線システムにも使用され得るという利点を有する。故に、可搬式Ｘ線検出装置は多様な異なる用途に使用され得る。
【００２８】
本発明の更なる一態様に従って、特に医用Ｘ線撮像システムである、Ｘ線撮像システムが提供される。当該Ｘ線撮像システムは、（ａ）検査対象を貫通するＸ線を生成するように適応されたＸ線源、及び（ｂ）検査対象を貫通したＸ線を受けるように適応された上述の可搬式Ｘ線検出装置を有する。
【００２９】
本発明のこの態様は、可搬式Ｘ線検出装置はＸ線撮像、特に医用Ｘ線撮像に有利に用いられ得るという考えに基づく。このとき、散乱防止グリッドの存在又は不存在に関して検知ユニットによって提供される情報が、Ｘ線源を動作させるために使用され得る。特に、散乱防止グリッドが検出されたとき、Ｘ線源は、増大された放射線量が当該Ｘ線源から発せられるように動作され得る。これとは逆に、散乱防止グリッドが２次元Ｘ線検出器ユニットの前に配置されていないとき、Ｘ線源は、低減されたＸ放射線量のみが当該Ｘ線源から発せられるように制御され得る。これにより、高コントラストＸ線画像を収集するのに十分な放射線量のみに検査対象を曝す自動露出制御が可能になる。
【００３０】
Ｘ線源は典型的にはＸ線管である。しかしながら、提供される可搬式Ｘ線検出装置は、例えば疑似集束放射線を提供するシンクロトロン放射線源等のその他のＸ線源とともに用いられてもよい。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、Ｘ線撮像システムは更に、検知ユニットに結合され且つＸ線源に電気エネルギーを供給するＸ線発生装置を有する。これにより、検査対象が曝される放射線量が、散乱防止グリッドの存在又は不存在がＸ線源の電気的制御に強く影響するように効率的に制御され得るという利点が提供され得る。当然ながら、Ｘ線発生装置は直接的あるいは間接的に検知ユニットに結合され得る。
【００３２】
本発明の更なる一実施形態によれば、Ｘ線撮像システムは更に、可搬式Ｘ線検出装置及びＸ線発生装置の双方に結合された制御ユニットを有する。これにより、Ｘ線発生装置の動作が適切なソフトウェアによって制御され、散乱防止グリッドの存否に応じて異なるパラメータデータセットがＸ線発生装置の操作に使用されるという利点が提供され得る。
【００３３】
好ましくは、可搬式Ｘ線検出装置の検知ユニットとＸ線発生装置との間に、実時間通信を可能にするデータ接続が提供される。このことは、２次元Ｘ線検出器ユニットに対して散乱防止グリッドが取り付け、あるいは取り外された直後に、散乱防止グリッドの存否に関する情報が利用可能になることを意味する。
【００３４】
本発明の更なる一実施形態によれば、制御ユニットは、散乱防止グリッドの存在又は不存在に応じて、Ｘ線発生装置を動作させるための少なくとも２つの所定のパラメータデータセットのうちの１つを選択するように適応される。このようなパラメータデータセットは、例えば、いわゆる自動プログラムド・ラジオグラフィ（ＡＰＲ）パラメータデータセットであってもよく、制御ユニットのメモリに格納され得る。このことは、散乱防止グリッドを検知したことからの情報がＡＰＲ設定の選択を制御するために使用され、グリッドを用いるときと用いないときとで異なるＡＰＲ設定がＸ線検査に利用可能となることを意味する。
【００３５】
好ましくは、ＡＰＲパラメータデータセットは、制御ユニット内で利用可能とし得る検査コードに基づいて選択される。検査コードは検査患者の選択された身体部分を曖昧にでなく参照する。故に、検査患者の身体部分及び散乱防止グリッドの存在又は不存在の双方に依存した最適な放射線量が自動的に調整され得る。従って、画像のオーバー露光又はアンダー露光を回避することが可能である。その結果、Ｘ線撮像システムの信頼性が有意に高められ、Ｘ線撮像システムは、誤ったＸ線露出の虞を増大させることなく、比較的未熟な放射線技師によっても操作され得るものとなる。
【００３６】
なお、これに関連し、パラメータデータセット及び検査コードは、例えばワールドワイドウェブ等のネットワークによって遠隔コンピュータ又は遠隔メモリから利用可能にされ、それからパラメータデータセットをダウンロード可能にしてもよい。当然ながら、検査コードもコンピュータネットワークを介して取得され得る。
【００３７】
本発明の更なる一実施形態によれば、上記所定のパラメータデータセットは、散乱防止グリッドの存在又は不存在を表すグリッドパラメータを有することによって、散乱防止グリッドがある場合とない場合との双方で使用されるように設計される。このことは、ＡＰＲパラメータセット内には、グリッド補正係数は明示的に含まれないことを意味する。グリッド補正係数は、ＡＰＲパラメータセットの外に記憶され、ＡＰＲパラメータセットのうちの１つのパラメータがグリッド補正係数を参照する。これにより、パラメータデータセットの総数を１／２に効果的に削減することが可能となるという利点が提供され得る。それぞれのＡＰＲパラメータセットを散乱防止グリッドの存在又は不存在に適応させるよう、付加的なグリッド補正係数が使用される。
【００３８】
グリッド補正係数は２つの値を含み得る。例えば、第１の値は、所定の電圧差だけ加速電圧をシフトさせることによるＸ線源の加速電圧の変化を記述してもよい。第２の値は、Ｘ線源を動作させるために用いる電子ビーム電流の増倍率を記述してもよい。
【００３９】
好ましくは、付加的なグリッド補正係数は、Ｘ線源に供給されるＸ線発生装置の高電圧及び／又は電流を変更するため、“経験則”を反映する。散乱防止グリッドを用いるときと用いないときとでＸ線画像をどのように撮影するかという放射線技師の“経験則”に従った知識が、リスト上のＡＰＲパラメータセットの全てに格納されてもよい。“経験則”の適用は、Ｘ線画像の露光に先立つ散乱防止グリッドの検出によってトリガーされ得る。
【００４０】
検査患者の過大な被曝が確実に回避されるよう、所定のパラメータデータセットの各々は、散乱防止グリッドが存在しないことに対応するＸ線露出を選択するようにされたプログラムされた基準を含む。故に、散乱防止グリッドが検出された場合にのみ、Ｘ線源から発せられる放射線量が増大される。
【００４１】
続いて、Ｘ線画像データを収集する方法を参照して、本発明に係る方法の典型的な実施形態を説明する。なお、当然ながら、異なる主題に関する特徴の如何なる組み合わせも可能である。
【００４２】
本発明の更なる一態様に従って、特に検査される患者の医用Ｘ線撮像データを収集するための、Ｘ線撮像データを収集する方法が提供される。提供される方法は、（ａ）上述の可搬式Ｘ線検出装置によってＸ線減衰データを記録する段階、（ｂ）２次元Ｘ線検出器ユニットの前面における散乱防止グリッドの存在又は不存在を決定する段階、及び（ｃ）散乱防止グリッドの存在又は不存在を指し示す検知ユニットの出力信号に基づいて、Ｘ線源を動作させる段階を有する。
【００４３】
本発明のこの態様は、散乱防止グリッドの存否の決定はＸ線源の所定の動作モードを自動的にトリガーし得るという考えに基づく。それにより、Ｘ線源から発せられる放射線量が、散乱防止グリッドによって引き起こされるＸ線減衰を補償するよう自動的に適応され得る。これにより、検査される患者の誤ったアンダー露出と、特に、誤ったオーバー露出とが効果的に回避され得るような信頼性の高い露出設定が可能にされ得る。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、Ｘ線源を動作させる段階は更に、Ｘ線検出器ユニットに結合された自動露出制御ユニットの出力信号に基づく。上述のように、このような放射線量のオンライン監視は、検査患者の過大な被曝の虞を有することなく、高品質のＸ線画像を可能にするのに十分な放射線量がＸ線検出器ユニットによって受け取られた場合に、検査対象のＸ線露出が直ちに停止され得るという利点を提供し得る。
【００４５】
本発明の更なる一実施形態によれば、Ｘ線源を動作させる段階は、Ｘ線発生装置を動作させるための少なくとも２つの所定のパラメータデータセットのうちの１つを選択することを有する。これにより、いわゆる自動プログラムド・ラジオグラフィ（ＡＰＲ）パラメータデータセットの恩恵を受けながら上述の方法が実行され得るという利点が提供され得る。このようなＡＰＲデータセットは、例えばＸ線管の加速電圧及びＸ線管の電子ビーム電流に関して、予めプログラムされた値を含み得る。当然ながら、ＡＰＲデータセットはまた、検査される患者の身体部分に依存し得る。
【００４６】
本発明の更なる一態様に従って、特に検査される患者の医用Ｘ線撮像データを収集するためである、Ｘ線撮像データを収集するためのコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能媒体が提供される。このコンピュータプログラムは、制御ユニットによって実行されるとき、上述のＸ線画像データを収集する方法の実施形態を実行するように適応される。
【００４７】
本発明の更なる一態様に従って、特に検査される患者の医用Ｘ線撮像データを収集するためである、Ｘ線撮像データを収集するためのプログラムが提供される。当該プログラムは、制御ユニットによって実行されるとき、上述のＸ線画像データを収集する方法の実施形態を実行するように適応される。
【００４８】
コンピュータプログラムは、例えばＪＡＶＡ、Ｃ＋＋等の好適なプログラム言語のコンピュータ可読命令コードとして実装されてもよく、また、コンピュータ読み取り可能媒体（リムーバブルディスク、揮発性あるいは不揮発性のメモリ、組み込みメモリ／プロセッサ等）に格納されてもよい。命令コードは、意図する機能を実行させるようコンピュータ又はその他のプログラム可能装置をプログラムするよう作用する。コンピュータプログラムは、例えばワールドワイドウェブ等のネットワークから利用可能にされ、それからダウンロードされてもよい。
【００４９】
なお、以上では本発明の実施形態を異なる主題を参照して説明した。具体的には、一部の実施形態は装置の態様を参照して説明し、他の一部の実施形態は方法の態様を参照して説明した。しかしながら、以上及び以下の記載から当業者に推測されるように、特にことわらない限り、本出願は、１つの主題の態様に属する特徴群の組み合わせに加え、相異なる主題の態様に関する特徴群の組み合わせ、特に、装置の態様の特徴と方法の態様の特徴との間での特徴群の組み合わせをも開示するものである。
【００５０】
本発明のこれら及び更なる態様は、以下にて説明する実施形態の例から明らかであり、実施形態の例を参照して説明される。本発明は、以下にて実施形態の例を参照して詳細に説明されるが、それらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に従った可搬式Ｘ線検出器を用いてＸ線画像データを収集する方法を示すフローチャートである。
【図２】医用Ｘ線撮像システムを概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、可搬式Ｘ線検出器を用いてＸ線画像データを収集する方法がどのようにして実行され得るかをフローチャートで示している。この方法は段階Ｓ１で開始する。
【００５３】
段階Ｓ２にて、２次元Ｘ線減衰データセットが記録される。そのため、可搬式Ｘ線検出装置が用いられる。可搬式Ｘ線検出装置は、２次元Ｘ線検出器ユニット、及びＸ線検出器ユニットに散乱防止グリッドが取り付けられているかを認識するように適応された検知ユニットを有する。
【００５４】
段階Ｓ３にて、２次元Ｘ線検出器の前に散乱防止グリッドが存在するか否かが決定される。そのため、検知ユニットから供給される出力信号が評価される。
【００５５】
段階Ｓ４にて、所定のアプリケーション・プログラムド・ラジオグラフィ（ＡＰＲ）パラメータデータセットが、メモリに格納された複数の異なるＡＰＲパラメータデータセットから選択される。このメモリは、Ｘ線画像データを収集する当該方法を担う制御ユニットに結合されている。上記選択は、散乱防止グリッドが存在するか否かに依存する。このことは、散乱防止グリッドを検知したことからの情報がＡＰＲ設定の選択を制御することに使用されることを意味し、グリッドを用いたＸ線検査とグリッドを用いないＸ線検査とに対して、異なるＡＰＲ設定が利用可能になる。
【００５６】
ここで説明する実施形態によれば、ＡＰＲパラメータデータセットは、制御ユニット内で利用可能にし得る検査コードに基づいて選択される。検査コードは、検査される患者の定められた身体部分を曖昧にでなく参照する。故に、検査患者の身体部分及び散乱防止グリッドの存在又は不存在の双方に依存した最適な放射線量が自動的に調整され得る。
【００５７】
段階Ｓ５にて、選択されたＡＰＲデータセットに基づいてＸ線管が作動される。散乱防止グリッドがＸ放射線ビーム内に位置付けられているかという情報は既に、適切なＡＰＲパラメータデータセットを選択するために使用されているので、Ｘ線管は、散乱防止グリッドの存在又は不存在を考慮に入れた条件下で作動される。ＡＰＲパラメータデータセットは、特に、Ｘ線管の陽極に突き当たる電子の加速電圧に関する第１の値と、陽極に衝突する電子ビームの電流に関する第２の値とを含む。何れの値も放射線量に強い影響を有する。第１の値はＸ放射線のスペクトル分布を決定し、第２の値はＸ放射線の強度を決定する。
【００５８】
段階Ｓ６にて、Ｘ線検出器ユニットによって検出されるＸ放射線の自動露出制御が実行される。良好な品質のＸ線画像に十分な累積放射線量に達した場合、検査対象に突き当たるＸ放射線はオフに切り換えられるか遮断されるかする。これにより、患者が被爆する放射線量のオンライン監視及びオンライン制御が可能になる。
【００５９】
なお、段階Ｓ６は必要に応じて行われる。このことは、可搬式Ｘ線検出器を用いてＸ線画像データを収集する方法は、この段階を用いずして実行されてもよいことを意味する。しかしながら、ここで説明する実施形態によれば、段階Ｓ６を実行することは当該方法を、誤った放射線量に関して一層信頼性の高いものにする。
【００６０】
図２は、医用Ｘ線撮像システム２００のブロック図を概略的に示している。Ｘ線撮像システム２００はＸ線管２１０を有する。Ｘ線管２１０は、当該Ｘ線管２１０の図示しない陽極からＸ線２１２を発生するように適応されている。Ｘ線２１２は、検査される患者２２０を少なくとも部分的に貫通し、減衰されたＸ線２２２が、可搬式Ｘ線検出装置２４０の前面に直接的に固定された散乱防止グリッド２３０上に突き当たる。
【００６１】
Ｘ線管２１０は、Ｘ線源２１０に電気エネルギーを供給するＸ線発生器２９０によって駆動される。
【００６２】
散乱防止グリッド２３０は、少なくとも僅かに傾斜した角度でグリッド２３０に突き当たる散乱Ｘ線に対して、直接Ｘ線に対してとは異なるＸ線減衰を与える如何なるチャネル型のＸ線吸収装置であってもよい。故に、散乱防止グリッド２３０は、患者２２０の細胞核内で散乱されたＸ放射線を除去する。
【００６３】
患者２２０内で散乱されていない主に直接的なＸ線２３２は、散乱防止グリッド２３０を突き抜けて可搬式検出器２４０の２次元検出器アレイ２４１に突き当たる。しかしながら、散乱Ｘ線の比率とは無関係に、グリッド２３０はＸ放射線の強度をはっきりと低減し、その強度が検出器アレイ２４１によって検出される。故に、ここで説明する実施形態によれば、Ｘ線源２１０によって発生されるＸ線の強度は確実に、散乱防止グリッド２３０の存在又は不存在に自動的に適応される。
【００６４】
このような自動適応を実現するため、可搬式Ｘ線検出器２４０はアクティブ・グリッド検知装置２４５を有する。グリッド検知装置２４５は、可搬式Ｘ線検出器の前面の所定の位置に取り付けられた散乱防止グリッド２３０を検出することが可能である。グリッド検出は、散乱防止グリッド２３０の位置に設けられたパッシブ・グリッド検知装置２３５によって実現される。パッシブ・グリッド検知装置２３５とアクティブ・グリッド検知装置２４５との間の相互作用は、例えば、散乱防止グリッド２３０の内表面からアクティブ・グリッド検知装置２４５の凹部に突出したノーズ又はその他の素子の機械的な咬み合いを有し得る。しかしながら、散乱防止グリッド２３０の存在は、パッシブ・グリッド検知装置２３５とアクティブ・グリッド検知装置２４５との間の電気的接触を閉じること又は開くことによって検出されることも可能である。当然ながら、例えばパッシブ・グリッド検知装置２３５とアクティブ・グリッド検知装置２４５との間のリードリレー等による磁気相互作用など、その他の相互作用も散乱防止グリッド２３０の存在を信頼性高く且つ効率的に検知することに用いられ得る。さらに、グリッド検知装置２４５の動作は、ＲＦＩＤ技術を用いるトランスポンダユニット及び／又はその他の装置による恩恵を受けてもよい。何れにしても、ここで説明する実施形態によれば、アクティブ・グリッド検知装置２４５は、散乱防止グリッド２３０の存否に依存した出力信号を生成する。
【００６５】
検査される患者２２０の過度な被曝を効果的に防止するため、可搬式Ｘ線検出器２４０は自動露出制御ユニット２４７を備えている。自動露出制御ユニット２４７は、単一のＸ線被曝又は複数のＸ線被曝によって累積Ｘ線放射線量が到達されると直ちに信号を出力する電離箱を有する測定装置である。故に、自動露出制御ユニット２４７は、検査患者２２０の誤った過大被曝を効果的に防止することに有用であり得る。
【００６６】
図２に示すように、可搬式Ｘ線検出器２４０はハンドル２４９を備えている。ハンドル２４９は、可搬式Ｘ線検出器２４０の手動での運搬を容易にするように適応されている。
【００６７】
快適な運搬に寄与するよう、可搬式Ｘ線検出器２４０は８ｋｇ未満、より好ましくは６ｋｇ未満の重量を有する。故に、静止型のＸ線撮像システムで使用され、典型的に約２０ｋｇ以上の重量を有する所謂静止Ｘ線検出器とは対照的に、ここで説明する可搬式Ｘ線検出器２４０は比較的容易な運搬を可能にする。
【００６８】
可搬式Ｘ線検出器２４０は更に、５ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ未満の高さの平坦な構造を有する。これにより、検査患者の姿勢を有意に阻害することなく、可搬式Ｘ線検出器２４０が例えば患者のマットレスの直下に配置され得るという利点が得られる。
【００６９】
アクティブ・グリッド検知装置２４５によって生成された出力信号は、Ｘ線撮像装置２００の制御ユニット２５０に与えられる。制御ユニット２５０は例えばＰＣ又はワークステーション等のホストコンピュータによって実現され得る。また、自動露出制御ユニット２４７によって生成され得る停止信号も制御ユニット２５０に送られる。
【００７０】
制御ユニット２５０は、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせの何れかによって実現された、アプリケーション・プログラムド・ラジオグラフィ（ＡＰＲ）選択手段２６１を有する。アクティブ・グリッド検知装置２４５によって供給される信号はグリッドが使用されているか否かの情報を含むので、ＡＰＲ選択手段２６１は、一組の異なるＡＰＲパラメータデータセット２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃ及び２６５ｄから適切なＡＰＲパラメータデータセットを選択することができる。各ＡＰＲパラメータデータセット２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃ又は２６５ｄは、所定の加速電圧及び所定の電子ビーム電流でＸ線源２１０を駆動するための値を含んでおり、これらの値は、散乱防止グリッド２３０の存在に適応されることとは別に、患者２２０の特定の身体部分に最適化されている。
【００７１】
可搬式検出器２４０は、所謂“フリーカセット動作”において、及び静止型医用Ｘ線撮像システムのブッキーユニットにおいての何れでも使用され得るように適応されている。故に、ここで説明する実施形態によれば、患者２２０の特定の身体部分を適切なＸ放射線量に曝すようにＸ線発生器２９０及びＸ線管２１０を制御するために利用可能な４つの相異なるＡＰＲパラメータデータセットが存在する。
【００７２】
第１のＡＰＲパラメータデータセット（ｉ）は、散乱防止グリッド２３０もＡＥＣユニット２４７も使用されない“フリーカセット動作”でのＸ線撮像に使用される。このＡＰＲパラメータデータセット（ｉ）は、典型的に、手のような薄い対象物、又は膝のような左右対称な厚い対象物に関して使用される。
【００７３】
第２のＡＰＲパラメータデータセット（ｊ）は、散乱防止グリッド２３０は使用されるがＡＥＣユニット２４７は使用されない“フリーカセット動作”でのＸ線撮像に使用される。このＡＰＲパラメータデータセット（ｊ）は、典型的に、腹部のような厚い対象物、又は膝のような左右対称な厚い対象物に関して使用される。
【００７４】
第３のＡＰＲパラメータデータセット（ｋ）は、可搬式検出器２４０が静止型医用Ｘ線撮像システムのブッキートレイに挿入されるＸ線撮像で使用される。散乱防止グリッド２３０及びＡＥＣユニット２４７の双方が使用される。このＡＰＲパラメータデータセット（ｋ）は、典型的に、腹部又は胸部のような厚い対象物に関して使用される。
【００７５】
第４のＡＰＲパラメータデータセット（ｌ）は、可搬式検出器２４０がブッキートレイに挿入されるＸ線撮像で使用される。散乱防止グリッド２３０は使用されないがＡＥＣユニット２４７は使用される。このＡＰＲパラメータデータセット（ｌ）は、典型的に、薄い検査対象物に関して使用される。
【００７６】
患者２２０の過度な被曝を効果的に防止するため、制御ユニット２５０は更に、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせの何れかによって実現され、ＡＥＣユニット２４７及びＸ線発生器２９０の双方に結合されたＡＥＣ信号検出手段２６２を有する。しかしながら、ＡＥＣユニット２４７はＸ線発生器２９０に直接的に結合されることも可能である。
【００７７】
制御ユニット２５０は更に２７０を有し、メモリ２７０は、計画されたＸ線撮像検査に関する情報を備えた患者リストを表すデータを有する。メモリ２７０は、適切なＡＰＲプログラム２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃ及び２６５ｄの迅速且つ安全な選択を可能にするため、データプロセッサ２６０に結合されている。それにより、メモリ２７０内で利用可能な検査コードに従って適切なＡＰＲプログラムが自動選択される。ここで説明する実施形態によれば、検査コードはラジオロジー情報システムＲＩＳ２８０からネットワーク２８１又はバスシステムを介して伝送される。
【００７８】
検査コードとともに与えられる情報に基づいて、放射線技師はＸ線検査の準備中にグリッドの使用について決定し得る。このことは、初期的に事前選択されたＡＰＲプログラムが常に現在のニーズに適合するわけではないことを意味する。初期的に事前選択されたＡＰＲプログラム（ｉ）が“グリッドなしでの動作”に選択されているが、グリッドが使用されるべき場合、ＡＰＲ設定はＡＰＲプログラム（ｊ）に変更されなければならない。ここで説明する実施形態によれば、（ｉ）から（ｊ）への適切なＡＰＲプログラム選択が医用Ｘ線撮像システム２００によって自動的に行われることが可能である。故に、適切なＸ線放射線量を生成する確率が有意に高められ、ＡＰＲプログラムが手動選択されるときに実在する潜在的なエラー発生源が排除される。
【００７９】
ＡＰＲプログラムは、２つの値を含む所謂グリッド補正係数を含んでいてもよい。第１の値は、所定の電圧差だけ加速電圧をシフトさせることによるＸ線源の加速電圧の変化を記述する。第２の値は、Ｘ線源を動作させるために用いる電子ビーム電流の増倍率を記述する。例えば、膝用のＡＰＲプログラムは、散乱防止グリッドが使用されないときの６０ｋＶの加速電圧と５ｍＡｓの電子ビーム電流とを有していてもよい。散乱防止グリッドを使用することは、これらの値を、３ｋＶの電圧差、及び２の増倍率だけ増大させ得る。これは６３ｋＶの加速電圧と１０ｍＡｓの電子ビーム電流とをもたらす。
【００８０】
当然ながら、このような経験則は、全く修正される必要のないＡＰＲプログラムに適用されてもよい。このような規則は、今日放射線技師によって適用される規則と非常に似通ったものとなり得る。
【００８１】
この経験則は、例えば、以下の命令によってプログラムコードに実装されることができる：
グリッド＝イエス、且つＡＰＲデフォルト＝グリッドなしの場合、ΔｋＶ及びｍＡｓ係数を用いてｋＶ及びｍＡｓを増大、
グリッド＝ノー、且つＡＰＲデフォルト＝グリッドありの場合、ΔｋＶ及びｍＡｓ係数を用いてｋＶ及びｍＡｓを低減。
【００８２】
なお、用語“有する”はその他の要素又は段階を排除するものではなく、“或る”（“ａ”又は“ａｎ”）は複数であることを排除するものではない。また、相異なる実施形態に関連して説明された要素が組み合わされてもよい。また、請求項中の参照符号は、請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００８３】
本発明の上述の実施形態を要約すると：
散乱防止グリッド２３０が可搬式検出器２４０に取り付けられているか否かを検出する検知手段を有する可搬式Ｘ線システム２００が説明された。このシステムは、グリッド２３０が可搬式検出器２４０に対して脱着されるとき、初期設定の露出設定２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃ、２６５ｄを自動的に変更することが可能である。故に、画像のアンダー露光又はオーバー露光の虞が低減される。
【符号の説明】
【００８４】
２００    医用Ｘ線撮像システム
２１０    Ｘ線源／Ｘ線管
２１２    Ｘ線源から発せられたＸ放射線
２２０    検査対象／検査患者
２２２    患者を貫通したＸ放射線
２３０    散乱防止グリッド
２３２    散乱防止グリッドから出るＸ放射線／検出器に突き当たるＸ放射線
２３５    グリッド検知装置（パッシブ）
２４０    可搬式Ｘ線検出装置／可搬式Ｘ線検出器
２４１    ２次元Ｘ線検出器ユニット／検出器アレイ
２４５    グリッド検知装置（アクティブ）
２４７    自動露出制御ユニット
２４９    ハンドル
２５０    制御ユニット／ホストコンピュータ
２６０    データプロセッサ
２６１    ＡＰＲ選択手段
２６２    ＡＥＣ信号検出手段
２６５ａ  第１のＡＰＲプログラム
２６５ｂ  第２のＡＰＲプログラム
２６５ｃ  第３のＡＰＲプログラム
２６５ｄ  第４のＡＰＲプログラム
２７０    メモリ
２８０    ラジオロジー情報システム
２８１    バスシステム／ネットワーク
２９０    Ｘ線発生装置
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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