(57)【要約】【課題】より高精度な放射線画像情報が得られ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。【解決手段】信号検出部１２４は、放射線検出カセッテ２４に配置された信号発生部１２２から発信される信号を検出し、カセッテ位置算出部１２６は、信号検出部１２４にて検出された前記信号に基づいて、信号検出部１２４に対する放射線検出カセッテ２４のグリッドの位置及び方向を算出する。放射線源位置算出部１２８は、前記算出された位置及び方向と、線源制御部７８から供給された撮影可能範囲を示す距離とに基づいて、前記撮影可能範囲を示す距離であるときの前記グリッドに対する放射線源７４の位置及び方向を算出する。【選択図】図６
2009028426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を出力する放射線源と、
被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネルを有する放射線検出カセッテと、
前記被写体が横臥し且つ前記放射線検出カセッテが配置可能なベッドと、
位置検出手段と、
放射線源位置算出手段とを有し、
前記位置検出手段は、該位置検出手段に対する前記放射線検出カセッテの位置及び方向を検出し、
前記放射線源位置算出手段は、前記放射線検出カセッテの位置及び方向に基づいて、前記被写体に対する放射線画像の撮影が可能な撮影可能範囲内での前記放射線検出カセッテに対する前記放射線源の位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記放射線源位置算出手段にて算出された前記放射線源の位置及び方向に基づいて前記放射線源を移動させる移動手段をさらに有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載のシステムにおいて、
前記放射線検出カセッテに対する前記放射線源の位置及び方向が前記撮影可能範囲内における位置及び方向ではないことを外部に通知する警告手段をさらに有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記位置検出手段は、前記放射線検出カセッテに配置された信号発生部と、前記ベッドに配置された信号検出部及びカセッテ位置算出部とで構成され、
前記信号検出部は、前記信号発生部から発信された信号を検出し、
前記カセッテ位置算出部は、前記信号に基づいて前記信号検出部に対する前記放射線検出カセッテの位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項５】
請求項４記載のシステムにおいて、
前記位置検出手段が磁気を用いて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を検出する場合に、
前記信号発生部は、前記放射線検出カセッテに少なくとも３個配置された磁石又は磁気発生器であり、
前記信号検出部は、前記各磁石又は前記各磁気発生器から発生した磁界を検出する３軸の磁界センサであり、
前記カセッテ位置算出部は、前記磁界センサで検出された前記各磁界に基づいて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項６】
請求項４記載のシステムにおいて、
前記位置検出手段が超音波を用いて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を検出する場合に、
前記信号発生部は、前記放射線検出カセッテに配置された超音波反射器であり、
前記信号検出部は、前記超音波反射器に向けて超音波を放射し、該超音波反射器にて反射した前記超音波の反射波を受信する超音波送受信器であり、
前記カセッテ位置算出部は、前記超音波送受信器が前記超音波を放射してから前記反射波を受信するまでの時間及び前記信号検出部における前記反射波の受信方向に基づいて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項７】
請求項４記載のシステムにおいて、
前記位置検出手段が無線を用いて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を検出する場合に、
前記信号発生部は、前記放射線検出カセッテに配置された無線発信器であり、
前記信号検出部は、前記無線発信器からの無線信号を受信する無線受信器であり、
前記カセッテ位置算出部は、前記無線発信器から発信された前記無線信号が前記無線受信器にて受信されるまでの時間及び前記無線受信器における前記無線信号の受信方向に基づいて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項８】
請求項４記載のシステムにおいて、
前記位置検出手段が無線を用いて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を検出する場合に、
前記信号発生部は、前記放射線検出カセッテに配置された無線反射器であり、
前記信号検出部は、前記無線反射器に向けて電波を放射し、該無線反射器にて反射した前記電波の反射波を受信する無線送受信器であり、
前記カセッテ位置算出部は、前記無線送受信器が前記電波を放射してから前記反射波を受信するまでの時間及び前記無線送受信器における前記反射波の受信方向に基づいて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項９】
請求項７又は８記載のシステムにおいて、
前記位置検出手段は、前記無線としてＵＷＢを用いたパルスレーダであることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
請求項４記載のシステムにおいて、
前記信号発生部は、前記放射線検出カセッテに配置され、地磁気センサ、重力センサ及び３次元ジャイロから構成される複合センサであり、
前記重力センサは、前記放射線検出カセッテの重力加速度を出力し、
前記地磁気センサは、地磁気の方向を出力し、
前記３次元ジャイロは、前記放射線検出カセッテの姿勢を出力し、
前記信号検出部は、前記重力加速度、前記地磁気の方向及び前記姿勢を含む前記信号発生部からの検出信号を検出し、
前記カセッテ位置算出部は、前記検出信号に基づいて前記放射線検出カセッテの位置及び方向を算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記放射線検出カセッテは、前記放射線変換パネルと、第１無線通信手段と、前記放射線変換パネル及び前記第１無線通信手段を駆動するバッテリとを共に収容することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムにおいて、
前記放射線源と、前記第１無線通信手段と無線通信が可能な第２無線通信手段とを有する撮影装置と、
前記撮影装置及び前記放射線検出カセッテを制御する制御装置と、
をさらに有し、
前記制御装置は、前記第１無線通信手段及び前記第２無線通信手段と無線通信が可能な第３無線通信手段と、前記第１無線通信手段から無線通信によって前記第３無線通信手段に送信され、あるいは、前記第１無線通信手段から前記第２無線通信手段を介して無線通信により前記第３無線通信手段に送信された前記放射線画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１３】
請求項１２記載のシステムにおいて、
前記第１〜第３無線通信手段による無線通信は、ＵＷＢを用いた無線通信であることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を透過した放射線を検出し、放射線画像情報に変換する放射線変換パネルを備えた放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を放射線変換パネルに導いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が広汎に使用されている。この場合、放射線変換パネルとしては、放射線画像が露光記録される従来からの放射線フイルムや、蛍光体に放射線画像としての放射線エネルギを蓄積し、励起光を照射することで放射線画像を輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。これらの放射線変換パネルは、放射線画像が記録された放射線フイルムを現像装置に供給して現像処理を行い、あるいは、蓄積性蛍光体パネルを読取装置に供給して読取処理を行うことで、可視画像としての放射線画像が得られる。
【０００３】
一方、手術室等においては、患者に対して迅速且つ的確な処置を施すため、撮影後の放射線変換パネルから直ちに放射線画像を読み出して表示できることが必要である。このような要求に対応可能な放射線変換パネルとして、放射線を直接電気信号に変換し、あるいは、放射線をシンチレータで可視光に変換した後、電気信号に変換して読み出す固体検出素子を用いた放射線検出器が開発されている。
【０００４】
ところで、手術室内において、患者はベッドの天板上に横臥し、放射線変換パネルを収容する放射線検出カセッテは、例えば、被写体（患者）の撮影部位が含まれるように前記患者と前記天板の間に配置されるか、又は前記天板直下に配置される（特許文献１〜４参照）。このような状態で、放射線源から被写体を介し前記放射線検出カセッテに放射線を照射することにより放射線画像の撮影が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７２７８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２０４８５７号公報
【特許文献３】特開２００６−２１８１４０号公報
【特許文献４】特開２００６−２８０７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において、放射線源は、放射線検出カセッテから送信された撮影条件より被写体（患者）の撮影部位を把握することはできるが、放射線源と放射線検出カセッテとの位置関係が被写体に対する放射線画像の撮影が可能な撮影可能範囲内における位置関係であるか否かまでは把握できないので、当該位置関係が前記撮影可能範囲内における位置関係ではない状態で放射線画像の撮影を行えば、高精度の放射線画像情報を得ることができない。
【０００７】
また、特許文献２では、ベッドの天板に対する放射線検出カセッテの位置を検出することが可能であり、一方で、特許文献３、４では、ベッドの天板に対して放射線検出カセッテを位置を移動させることが可能であるが、前記天板に対する前記放射線検出カセッテの位置の変化に応じて放射線源を移動させることができない。この場合でも、放射線源と放射線検出カセッテとの位置関係が撮影可能範囲内における位置関係ではない状態で放射線画像の撮影を行えば、高精度の放射線画像情報を得ることができない。
【０００８】
本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、より高精度な放射線画像情報が得られ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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線画像撮影システムは、
放射線を出力する放射線源と、
被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネルを有する放射線検出カセッテと、
前記被写体が横臥し且つ前記放射線検出カセッテが配置可能なベッドと、
位置検出手段と、
放射線源位置算出手段とを有し、
前記位置検出手段は、該位置検出手段に対する前記放射線検出カセッテの位置及び方向を検出し、
前記放射線源位置算出手段は、前記放射線検出カセッテの位置及び方向に基づいて、前記被写体に対する放射線画像の撮影が可能な撮影可能範囲内での前記放射線検出カセッテに対する前記放射線源の位置及び方向を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、位置検出手段において、該位置検出手段に対する放射線検出カセッテの位置及び方向を自動的に検出し、放射線源位置算出手段において、前記放射線検出カセッテの位置及び方向に基づいて、撮影可能範囲内における前記放射線検出カセッテに対する前記放射線源の位置及び方向を自動的に算出する。
【００１１】
これにより、放射線画像の撮影前に、前記放射線源と前記放射線検出カセッテとの位置関係を撮影可能範囲内での位置関係に容易に且つ高精度に調整することが可能となるので、より高精度の放射線画像情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０が設置された手術室１２の説明図である。手術室１２には、患者１４が横臥する手術台（ベッド）１６が配置されると共に、医師１８が手術に使用する各種器具が載置される器具台２０が手術台１６の側部に配置される。また、手術台１６の周りには、麻酔器、吸引器、心電計、血圧計等、手術に必要な様々な機器が配置される。
【００１３】
放射線画像撮影システム１０は、撮影条件に従った線量からなる放射線Ｘを被写体としての患者１４に照射するための撮影装置２２と、患者１４を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器４０（図２〜図６参照）を内蔵した放射線検出カセッテ２４と、放射線検出器４０によって検出された放射線Ｘに基づく放射線画像を表示する表示装置２６と、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４及び表示装置２６を制御するコンソール（制御装置）２８とを備える。なお、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４、表示装置２６、コンソール２８及び後述する手術台１６内の送受信機１３４（図６参照）間は、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）を用いた無線通信による信号の送受信が行われる。
【００１４】
撮影装置２２は、自在アーム３０に連結され、患者１４の撮影部位に応じた所望の位置に移動可能であると共に、医師１８による手術の邪魔とならない位置に待避可能である。同様に、表示装置２６は、自在アーム３２に連結され、撮影された放射線画像を医師１８が容易に確認できる位置に移動可能である。
【００１５】
図２は、放射線検出カセッテ２４の内部構成図である。放射線検出カセッテ２４は、放射線Ｘを透過させる材料からなるケーシング（筐体）３４を備える。ケーシング３４の内部には、放射線Ｘが照射されるケーシング３４の照射面３６側から、患者１４による放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド３８、患者１４を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器（放射線変換パネル）４０、及び、放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板４２が順に配設される。なお、ケーシング３４の照射面３６をグリッド３８として構成してもよい。
【００１６】
また、ケーシング３４の内部には、放射線検出カセッテ２４の電源であるバッテリ４４と、バッテリ４４から供給される電力により放射線検出器４０を駆動制御するカセッテ制御部４６と、放射線検出器４０によって検出した放射線Ｘの情報を含む信号をコンソール２８との間で送受信する送受信機（第１無線通信手段）４８とが収容される。なお、カセッテ制御部４６及び送受信機４８には、放射線Ｘが照射されることによる損傷を回避するため、ケーシング３４の照射面３６側に鉛板等を配設しておくことが好ましい。
【００１７】
図３は、放射線検出カセッテ２４の平面図である。また、図４は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４及び手術台１６の側面図である。図２〜図４に示すように、ケーシング３４の照射面３６側の四隅には、グリッド３８、放射線検出器４０及び鉛板４２が配設されておらず、これらの四隅に信号発生部１２２がそれぞれ配置されている。一方、これら４個の信号発生部１２２に対応して、手術台１６内には、信号検出部１２４、カセッテ位置算出部１２６、放射線源位置算出部（放射線源位置算出手段）１２８及び送受信機１３４を収容するケーシング１７０が収容されている（図４及び図６参照）。
【００１８】
この場合、信号検出部１２４は、前記４個の信号発生部１２２から発信される各信号を検出する。具体的に、各信号発生部１２２は、磁石又は磁気発生器であり、信号検出部１２４は、前記各磁石又は前記磁気発生器から連続的又は間欠的に発生した磁界を検出する３軸の磁界センサである。
【００１９】
また、図４に示すように、撮影装置２２と放射線検出カセッテ２４との距離、より詳細には、撮影装置２２の放射線源７４と放射線検出カセッテ２４を構成するグリッド３８との間の距離をｄとすると、放射線画像撮影システム１０では、放射線画像の撮影時に、患者１４に対する放射線画像の撮影が可能な撮影可能範囲（例えば、前記撮影可能範囲を示す距離ｄｆ）となるように距離ｄを調整した後に、放射線Ｘを撮影装置２２から患者１４に照射する。なお、距離ｄの調整は、後述する放射線源移動制御部（移動手段）１３２（図６参照）によって自在アーム３０を制御することで撮影装置２２を所望の位置にまで移動させるか、あるいは、医師１８又は担当する放射線技師が手動により自在アーム３０及び撮影装置２２を移動させるかのいずれかの方法により行われる。
【００２０】
図５は、放射線検出器４０の回路構成ブロック図である。放射線検出器４０は、放射線Ｘを感知して電荷を発生させるアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる光電変換層５１を行列状の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５２のアレイの上に配置した構造を有し、発生した電荷を蓄積容量５３に蓄積した後、各行毎にＴＦＴ５２を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図５では、光電変換層５１及び蓄積容量５３からなる１つの画素５０と１つのＴＦＴ５２との接続関係のみを示し、その他の画素５０の構成については省略している。なお、アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。従って、放射線検出カセッテ２４内に放射線検出器４０を冷却する手段を配設することが好ましい。
【００２１】
各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、ライン走査駆動部５８に接続され、各信号線５６は、読取回路を構成するマルチプレクサ６６に接続される。ゲート線５４には、行方向に配列されたＴＦＴ５２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部５８から供給される。この場合、ライン走査駆動部５８は、ゲート線５４を切り替える複数のスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６０とを備える。アドレスデコーダ６０には、カセッテ制御部４６からアドレス信号が供給される。
【００２２】
また、信号線５６には、列方向に配列されたＴＦＴ５２を介して各画素５０の蓄積容量５３に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器６２によって増幅される。増幅器６２には、サンプルホールド回路６４を介してマルチプレクサ６６が接続される。マルチプレクサ６６は、信号線５６を切り替える複数のスイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６８とを備える。アドレスデコーダ６８には、カセッテ制御部４６からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ６６には、Ａ／Ｄ変換器７０が接続され、Ａ／Ｄ変換器７０によってデジタル信号に変換された放射線画像情報がカセッテ制御部４６に供給される。
【００２３】
図６は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４、表示装置２６及びコンソール２８からなる放射線画像撮影システム１０の構成ブロック図である。なお、コンソール２８には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像情報やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２９が接続され、また、ＲＩＳ２９には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）３１が接続される。
【００２４】
撮影装置２２は、撮影スイッチ７２と、放射線源７４と、送受信機（第２無線通信手段）７６と、線源制御部７８と、警告部（警告手段）１２０とを有する。
【００２５】
送受信機７６は、コンソール２８から無線通信により撮影条件を受信する一方、コンソール２８に対して無線通信による撮影完了信号等を送信する。また、送受信機７６は、放射線検出カセッテ２４の送受信機４８及び手術台１６内の送受信機１３４との間で無線通信が可能である。
【００２６】
線源制御部７８は、撮影スイッチ７２から供給される撮影開始信号及び送受信機７６から供給される撮影条件に基づいて放射線源７４を制御する。放射線源７４は、線源制御部７８からの制御に基づいて放射線Ｘを出力する。また、線源制御部７８は、前記撮影開始信号及び前記撮影条件に基づき、送受信機７６、１３４を介し信号検出部１２４に対して、信号発生部１２２から発信される信号を検出するように制御すると共に、放射線源位置算出部１２８に対して、距離ｄが距離ｄｆであるときの放射線検出カセッテ２４のグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向を算出するように制御する。さらに、線源制御部７８は、放射線源位置算出部１２８にて算出された前記放射線源７４の位置及び方向を、送受信機１３４、７６を介して受信する。なお、距離ｄｆは、後述するように、コンソール２８から送受信機９６、７６を介して線源制御部７８に供給される撮影条件に含まれる情報である。
【００２７】
そして、線源制御部７８は、該放射線源７４の位置及び方向の受信に基づいて、距離ｄを距離ｄｆに調整させるための制御信号を放射線源移動制御部１３２に出力する。放射線源移動制御部１３２は、線源制御部７８からの前記制御信号に基づいて、距離ｄが距離ｄｆに一致するまで自在アーム３０により撮影装置２２を距離ｄｆに応じた所定位置にまで移動させ、撮影装置２２の移動が完了した後は、移動完了を示す応答信号を線源制御部７８に出力する。
【００２８】
また、線源制御部７８は、放射線源７４の位置及び方向の受信に基づいて、距離ｄが距離ｄｆに調整されていないこと、すなわち、放射線検出カセッテ２４と放射線源７４との位置関係が撮影可能範囲内での位置関係にはないことを示す警告信号を警告部１２０に出力し、一方で、放射線源移動制御部１３２から前記応答信号が入力されたときには、警告部１２０に対する前記警告信号の出力を停止する。
【００２９】
警告部１２０は、線源制御部７８から前記警告信号が入力される時間帯において、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）の発光により距離ｄが距離ｄｆに調整されていないことを手術室１２内の医師１８又は放射線技師に通知する。
【００３０】
一方、手術台１６に内蔵されたケーシング１７０には、前述したように、信号検出部１２４、カセッテ位置算出部１２６、放射線源位置算出部１２８及び送受信機１３４が収容されている。
【００３１】
送受信機１３４は、送受信機４８、７６、９６と無線通信による信号の送受信が可能である。信号検出部１２４は、上述したように、線源制御部７８からの制御に基づいて、信号発生部１２２から発信される信号を検出する。
【００３２】
カセッテ位置算出部１２６は、信号検出部１２４にて検出した信号発生部１２２からの信号に基づいて、信号検出部１２４に対する放射線検出カセッテ２４の位置及び方向、より詳細には、信号検出部１２４に対するグリッド３８（図２〜図４参照）の位置及び方向を算出する。前述したように、各信号発生部１２２が磁石又は磁気発生器であり、信号検出部１２４が前記各磁石又は前記磁気発生器から連続的又は間欠的に発生した磁界を検出する３軸の磁界センサである。そのため、カセッテ位置算出部１２６は、例えば、前記磁界センサにて検出された各磁界の強度に基づいて、信号検出部１２４に対する信号発生部１２２の３次元の位置及び方向を算出し、この３次元位置及び方向に基づいて、信号検出部１２４に対するグリッド３８の位置及び方向を算出する。従って、信号発生部１２２と信号検出部１２４とカセッテ位置算出部１２６とで、グリッド３８の位置及び方向を検出する位置検出手段１２９が構成される。
【００３３】
放射線源位置算出部１２８は、線源制御部７８からの制御に基づいて、カセッテ位置算出部１２６にて算出された、信号検出部１２４に対する放射線検出カセッテ２４（グリッド３８）の位置及び方向に基づいて、距離ｄが距離ｄｆであるときのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向を算出し、算出した放射線源７４の位置及び方向を送受信機１３４、７６を介して無線通信により撮影装置２２の線源制御部７８に送信する。
【００３４】
また、放射線検出カセッテ２４のカセッテ制御部４６は、アドレス信号発生部８０と、画像メモリ８２と、カセッテＩＤメモリ８４とを備える。
【００３５】
アドレス信号発生部８０は、放射線検出器４０を構成するライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０及びマルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８に対してアドレス信号を供給する。画像メモリ８２は、放射線検出器４０によって検出された放射線画像情報を記憶する。カセッテＩＤメモリ８４は、放射線検出カセッテ２４を特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶する。
【００３６】
送受信機４８は、コンソール２８から無線通信により送信要求信号を受信する一方、コンソール２８に対して、カセッテＩＤメモリ８４に記憶されたカセッテＩＤ情報及び画像メモリ８２に記憶された放射線画像情報を無線通信により送信する。
【００３７】
表示装置２６は、コンソール２８から放射線画像情報を受信する受信機９０と、受信した放射線画像情報の表示制御を行う表示制御部９２と、表示制御部９２によって処理された放射線画像情報を表示する表示部９４とを備える。
【００３８】
コンソール２８は、送受信機９６と、撮影条件管理部９８と、画像処理部（画像処理手段）１００と、画像メモリ１０１と、患者情報管理部１０２と、カセッテ情報管理部１０４とを備える。
【００３９】
送受信機９６は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４、表示装置２６及び手術台１６内の送受信機１３４に対して、放射線画像情報を含む必要な情報を無線通信により送受信する。撮影条件管理部９８は、撮影装置２２による撮影に必要な撮影条件を管理する。画像処理部１００は、放射線検出カセッテ２４から送信された放射線画像情報に対する画像処理を行う。画像メモリ１０１は、前記画像処理された放射線画像情報を記憶する。患者情報管理部１０２は、撮影対象である患者１４の患者情報を管理する。カセッテ情報管理部１０４は、放射線検出カセッテ２４から送信されたカセッテＩＤ情報を管理する。
【００４０】
また、コンソール２８は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４、表示装置２６及び送受信機１３４に対して無線通信による信号の送受信を行うことができるのであれば、手術室１２の外に設置してもよい。
【００４１】
なお、撮影条件とは、患者１４の撮影部位に対して、適切な線量からなる放射線Ｘを照射するための管電圧、管電流、照射時間等を決定するための条件であり、例えば、前述した撮影可能範囲を示す距離ｄｆ、撮影部位、撮影方法等の条件を挙げることができる。患者情報とは、患者１４の氏名、性別、患者ＩＤ番号等、患者１４を特定するための情報である。これらの撮影条件及び患者情報を含む撮影のオーダリング情報は、コンソール２８で直接設定し、あるいは、ＲＩＳ２９を介してコンソール２８に外部から供給することができる。
【００４２】
本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００４３】
放射線画像撮影システム１０は、手術室１２に設置されており、例えば、医師１８による患者１４の手術中において、放射線画像の撮影が必要となった際に使用される。そのため、撮影対象である患者１４の患者情報は、撮影に先立ち、コンソール２８の患者情報管理部１０２に予め登録しておく。また、撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件を撮影条件管理部９８に予め登録しておく。以上の準備作業が終了した状態において、患者１４に対する手術が遂行される。
【００４４】
手術中において放射線画像の撮影を行う場合、医師１８又は担当する放射線技師は、患者１４と手術台１６との間の所定位置に、照射面３６を撮影装置２２側とした状態で放射線検出カセッテ２４を設置する。次いで、撮影装置２２を放射線検出カセッテ２４に対向する位置に適宜移動させた後、撮影スイッチ７２を操作して撮影を行う。
【００４５】
図７は、前述した登録（ステップＳ１）及び撮影スイッチ７２の操作（ステップＳ２）から患者１４に対する放射線Ｘの照射（ステップＳ１７）に至るまでの放射線画像撮影システム１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４６】
ステップＳ１において前記の準備作業が行われ、ステップＳ２において医師１８又は放射線技師が撮影スイッチ７２（図６参照）を操作すると、撮影装置２２の線源制御部７８は、送受信機７６、９６を介して、コンソール２８に対して撮影条件の送信を要求する（ステップＳ３）。
【００４７】
コンソール２８は、ステップＳ４において前記要求を受信し、次いで、撮影条件管理部９８に登録されている当該患者１４の撮影部位に係る撮影条件を、送受信機９６、７６を介して撮影装置２２に送信する（ステップＳ５）。線源制御部７８は、ステップＳ６において前記撮影条件を受信すると、送受信機７６、１３４を介して、信号発生部１２２から発信される信号を検出するように信号検出部１２４を制御すると共に、前記撮影条件中の距離ｄｆを放射線源位置算出部１２８に供給して、距離ｄが前記供給された距離ｄｆであるときの放射線検出カセッテ２４（グリッド３８）に対する放射線源７４の位置及び方向を算出するように該放射線源位置算出部１２８を制御する（ステップＳ７）。
【００４８】
ステップＳ８において、信号検出部１２４及び放射線源位置算出部１２８は、線源制御部７８から送受信機７６、１３４を介して無線通信により制御内容をそれぞれ受信するが、一方で、信号発生部１２２は、連続的又は間欠的に信号を発信している（ステップＳ９）。そこで、信号検出部１２４は、線源制御部７８からの制御に基づいて信号発生部１２２から発信される信号を検出し、検出した信号をカセッテ位置算出部１２６に出力する（ステップＳ１０）。カセッテ位置算出部１２６は、信号検出部１２４からの前記信号に基づいて、信号検出部１２４に対するグリッド３８の位置及び方向を算出し、算出した位置及び方向を放射線源位置算出部１２８に出力する（ステップＳ１１）。
【００４９】
放射線源位置算出部１２８は、線源制御部７８から供給された距離ｄｆと、カセッテ位置算出部１２６から供給されたグリッド３８の位置及び方向とに基づいて、距離ｄが距離ｄｆであるときのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向を算出する（ステップＳ１２）。そして、放射線源位置算出部１２８は、算出した放射線源７４の位置及び方向を、線源制御部７８からの制御に対する応答信号として送受信機１３４、７６を介し無線通信により線源制御部７８に送信する（ステップＳ１３）。
【００５０】
ステップＳ１４において、線源制御部７８は、前記応答信号を受信すると、前記応答信号中の放射線源７４の位置及び方向に基づいて、該放射線源７４を移動させるか否かを判定する（ステップＳ１５）。この場合、線源制御部７８は、例えば、撮影装置２２内に配置された図示しない３次元位置センサ等によって放射線源７４の現在位置を検出し、この現在位置と前記応答信号中の放射線源７４の位置及び方向との比較に基づいて、放射線源７４を移動させるか否かを判定する。
【００５１】
ステップＳ１５において、放射線源７４を前記応答信号中の位置及び方向にまで移動させることを決定した場合に、線源制御部７８は、距離ｄを距離ｄｆに調整させるための制御信号を放射線源移動制御部１３２に出力すると共に、距離ｄが距離ｄｆに調整されていないことを示す警告信号を警告部１２０に出力する（ステップＳ１６）。
【００５２】
放射線源移動制御部１３２は、線源制御部７８からの前記制御信号に基づいて、距離ｄが距離ｄｆに一致するまで自在アーム３０により撮影装置２２を距離ｄｆに応じた所定位置にまで移動させる。一方、警告部１２０は、線源制御部７８から前記警告信号が入力される時間帯において、ＬＥＤの発光により距離ｄが距離ｄｆに調整されていないことを手術室１２内の医師１８又は放射線技師に通知する。
【００５３】
放射線源移動制御部１３２は、撮影装置２２の移動が完了した後に、移動完了を示す応答信号を線源制御部７８に出力する。線源制御部７８は、前記応答信号の入力に基づいて、警告部１２０への前記警告信号の出力を停止して、該警告部１２０による医師１８又は放射線技師に対する通知を停止させ、一方で、前記撮影条件に従って放射線源７４を制御して、所定の線量からなる放射線Ｘを患者１４に照射する（ステップＳ１７）。
【００５４】
なお、ステップＳ１５において、放射線源７４の現在位置と前記応答信号中の放射線源７４の位置及び方向とが一致し、すなわち、距離ｄと距離ｄｆとが一致しており、放射線検出カセッテ２４に対して放射線源７４が撮影可能範囲内に存在するので、放射線源７４を移動させる必要がない場合には、線源制御部７８は、ステップＳ１６の処理を行わず、ステップＳ１７の処理を実行する。
【００５５】
なお、ステップＳ１７以降において、患者１４を透過した放射線Ｘは、放射線検出カセッテ２４のグリッド３８によって散乱線が除去された後、放射線検出器４０に照射され、放射線検出器４０を構成する各画素５０の光電変換層５１によって電気信号に変換され、蓄積容量５３に電荷として保持される（図５参照）。次いで、各蓄積容量５３に保持された患者１４の放射線画像情報である電荷情報は、カセッテ制御部４６を構成するアドレス信号発生部８０からライン走査駆動部５８及びマルチプレクサ６６に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
【００５６】
すなわち、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８０から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチＳＷ１の１つを選択し、対応するゲート線５４に接続されたＴＦＴ５２のゲートに制御信号Ｖｏｎを供給する。一方、マルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８は、アドレス信号発生部８０から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチＳＷ２を順次切り替え、ライン走査駆動部５８によって選択されたゲート線５４に接続された各画素５０の蓄積容量５３に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して順次読み出す。
【００５７】
放射線検出器４０の選択されたゲート線５４に接続された各画素５０の蓄積容量５３から読み出された放射線画像情報は、各増幅器６２によって増幅された後、各サンプルホールド回路６４によってサンプリングされ、マルチプレクサ６６を介してＡ／Ｄ変換器７０に供給され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像情報は、カセッテ制御部４６の画像メモリ８２に一旦記憶される。
【００５８】
同様にして、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８０から供給されるアドレス信号に従ってスイッチＳＷ１を順次切り替え、各ゲート線５４に接続されている各画素５０の蓄積容量５３に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して読み出し、マルチプレクサ６６及びＡ／Ｄ変換器７０を介してカセッテ制御部４６の画像メモリ８２に記憶させる。
【００５９】
画像メモリ８２に記憶された放射線画像情報は、送受信機４８を介して、無線通信によりコンソール２８に送信される。
【００６０】
コンソール２８に送信された放射線画像情報は、送受信機９６によって受信され、画像処理部１００において所定の画像処理が施された後、患者情報管理部１０２に登録されている患者１４の患者情報と関連付けられた状態で画像メモリ１０１に記憶される。
【００６１】
また、画像処理の施された放射線画像情報は、送受信機９６から表示装置２６に送信される。受信機９０によって放射線画像情報を受信した表示装置２６は、表示制御部９２によって表示部９４を制御し、放射線画像を表示する。医師１８は、表示部９４に表示された放射線画像を確認しながら手術を遂行する。
【００６２】
このように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０によれば、位置検出手段１２９において、該位置検出手段１２９の信号検出部１２４に対する放射線検出カセッテ２４のグリッド３８の位置及び方向を自動的に検出し、放射線源位置算出部１２８において、該グリッド３８の位置及び方向に基づいて、撮影可能範囲内（距離ｄｆ）でのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向を自動的に算出する。
【００６３】
これにより、放射線画像の撮影前に、放射線源７４と放射線検出カセッテ２４との位置関係を前記撮影可能範囲内における位置関係に容易に且つ高精度に調整することが可能となり、より高精度の放射線画像情報を得ることができる。
【００６４】
また、距離ｄと距離ｄｆとが一致しない場合、すなわち、放射線検出カセッテ２４に対する放射線源７４の位置及び方向が前記撮影可能範囲内における位置及び方向ではない場合には、放射線源移動制御部１３２は、両者が一致するように自在アーム３０により撮影装置２２を自動的に移動させる。この場合、放射線源位置算出部１２８によって、距離ｄが距離ｄｆであるときのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向が自動的に算出され、放射線源移動制御部１３２によって、前記算出された位置及び方向に放射線源７４が自動的に調整されるので、距離ｄを距離ｄｆに確実且つ高精度に調整することが可能となり、この結果、より高精度の放射線画像情報が容易に得られると共に、放射線画像の撮影における医師１８又は前記放射線技師の負担を低減することができる。
【００６５】
さらに、放射線画像の撮影前における距離ｄの調整を医師１８又は放射線技師が自在アーム３０を操作して手動で行う場合でも、放射線源位置算出部１２８によって、距離ｄが距離ｄｆであるときのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向が自動的に算出されるので、医師１８又は前記放射線技師の負担を著しく軽減することが可能となり、放射線画像の撮影を効率よく行うことができる。
【００６６】
さらにまた、距離ｄと距離ｄｆとが一致しない場合に、警告部１２０は、両者が一致していないこと、すなわち、放射線検出カセッテ２４に対する放射線源７４の位置及び方向が撮影可能範囲内における位置及び方向ではないことを手術室１２内の医師１８又は放射線技師に通知する。これにより、放射線源移動制御部１３２を用いずに、医師１８又は放射線技師が手動で自在アーム３０を移動させて距離ｄを距離ｄｆに調整する際に、医師１８又は放射線技師の負担を増大させることなく前記調整を効率よく行うことが可能となる。
【００６７】
さらにまた、放射線検出カセッテ２４とコンソール２８との間、放射線検出カセッテ２４と撮影装置２２との間、撮影装置２２とコンソール２８との間、コンソール２８と表示装置２６との間、撮影装置２２と手術台１６内の送受信機１３４との間、放射線検出カセッテ２４と送受信機１３４との間及びコンソール２８と送受信機１３４との間では、ＵＷＢの無線通信により信号の送受信が行われている。すなわち、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４、表示装置２６、コンソール２８及び送受信機１３４間では、該信号を送受信するためのケーブルが連結されていないため、例えば、手術室１２の床面にこれらのケーブルが配設されることがなく、医師１８等の作業に支障を来すおそれがない。従って、医師１８は、自己の作業を効率よく行うことが可能となる。また、前記無線通信をＵＷＢとすることで、従来の無線通信と比較して、消費電力の低減、耐フェージング性の向上及び高速通信化の向上を図ることができる。
【００６８】
さらにまた、位置検出手段１２９は、放射線検出カセッテ２４側に配置された信号発生部１２２と、手術台１６側に配置された信号検出部１２４及びカセッテ位置算出部１２６とで構成され、信号検出部１２４は、信号発生部１２２から発信された信号を検出し、カセッテ位置算出部１２６は、検出された前記信号に基づいて信号検出部１２４に対するグリッド３８の位置及び方向を算出する。そして、放射線源位置算出部１２８は、カセッテ位置算出部１２６にて算出されたグリッド３８の位置及び方向と、線源制御部７８から供給される距離ｄｆとに基づいて、距離ｄが距離ｄｆであるときの放射線検出カセッテ２４に対する放射線源７４の位置及び方向を算出する。この場合、信号発生部１２２が磁石又は磁気発生器であり、信号検出部１２４が前記各磁石又は前記各磁気発生器から発生した磁界を検出する３軸の磁界センサであれば、カセッテ位置算出部１２６は、前記磁界センサで検出された前記各磁界に基づいて該グリッド３８の位置及び方向を正確に算出することができる。そのため、放射線源位置算出部１２８においても、正確に算出されたグリッド３８の位置及び方向と、距離ｄｆとに基づいて、前述したグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向を精度よく算出することが可能となる。
【００６９】
なお、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、一例として、放射線検出カセッテ２４の照射面３６側の四隅に信号発生部１２２をそれぞれ配置し、位置検出手段１２９が磁気を用いて信号検出部１２４に対するグリッド３８の位置及び方向を検出する場合について説明したが、カセッテ位置算出部１２６においてグリッド３８の３次元位置及び方向を算出するのであれば、信号発生部１２２の個数は、少なくとも３個であることが好ましい。
【００７０】
また、放射線検出カセッテ２４側に配置される信号発生部１２２の個数は、前述した３個又は４個に限定されることはなく、後述するように、位置検出手段１２９がどのような方法によって前述のグリッド３８の位置及び方向を検出するのかによって適宜変更される。
【００７１】
すなわち、位置検出手段１２９が超音波を用いて前記グリッド３８の位置及び方向を検出する場合に、信号発生部１２２は、放射線検出カセッテ２４の照射面３６側の四隅のいずれかに配置された１個の超音波反射器であり、信号検出部１２４は、前記超音波反射器に向けて超音波を放射し、該超音波反射器にて反射した前記超音波の反射波を受信する超音波送受信器であり、カセッテ位置算出部１２６は、前記超音波送受信器が前記超音波を放射してから前記反射波を受信するまでの時間及び信号検出部１２４における前記反射波の受信方向に基づいて前記グリッド３８の位置及び方向を算出する。
【００７２】
また、位置検出手段１２９がＵＷＢを用いた無線により前記グリッド３８の位置及び方向を検出する場合に、信号発生部１２２は、放射線検出カセッテ２４の照射面３６側の四隅のいずれかに配置された無線発信器であり、信号検出部１２４は、前記無線発信器からのＵＷＢの無線信号を受信する無線受信器であり、カセッテ位置算出部１２６は、前記無線発信器から発信された前記無線信号が前記無線受信器にて受信されるまでの時間及び信号検出部１２４における前記無線信号の受信方向に基づいて前記グリッド３８の位置及び方向を算出する。この場合には、例えば、信号発生部１２２と信号検出部１２４との間で、電波時計を利用して予め時刻同期を取る必要がある。
【００７３】
さらに、位置検出手段１２９がＵＷＢを用いた無線により前記グリッド３８の位置及び方向を検出する場合に、信号発生部１２２は、放射線検出カセッテ２４の照射面３６側の四隅のいずれかに配置された無線反射器であり、信号検出部１２４は、前記無線反射器に向けて電波を放射し、該無線反射器にて反射した前記電波の反射波を受信する無線送受信器であり、カセッテ位置算出部１２６は、前記無線送受信器が前記電波を放射してから前記反射波を受信するまでの時間及び信号検出部１２４における前記反射波の受信方向に基づいて前記グリッド３８の位置及び方向を算出する。
【００７４】
さらにまた、信号発生部１２２が地磁気センサ、重力センサ及び３次元ジャイロから構成される複合センサである場合には、前記重力センサは、放射線検出カセッテ２４の重力加速度を出力し、前記地磁気センサは、地磁気の方向を出力し、前記３次元ジャイロは、放射線検出カセッテ２４の姿勢を出力する。そして、信号検出部１２４は、前記重力加速度、前記地磁気の方向及び前記姿勢を含む信号発生部１２２からの検出信号を無線を介して受信（検出）し、カセッテ位置算出部１２６は、前記検出信号に基づいて前記グリッド３８の位置及び方向を算出する。
【００７５】
このように、位置検出手段１２９が磁気、超音波、無線及び複合センサのいずれかの手段により前記グリッド３８の位置及び方向を検出する場合であっても、前記グリッド３８の位置及び方向を正確に算出することができるので、放射線源位置算出部１２８では、距離ｄが距離ｄｆであるときのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向を精度よく算出することが可能となる。
【００７６】
なお、位置検出手段１２９が前記無線を用いて前記グリッド３８の位置及び方向を検出する場合には、当該位置検出手段１２９は、ＵＷＢによるパルスレーダであり、搬送波を用いないパルス状の電波を使用して前記グリッド３８の位置及び方向の検出を行うことが好ましい。この場合、前記無線をＵＷＢとすることで、消費電力の低減、耐フェージング性の向上、高速通信化及び位置検出精度の向上を図ることができる。
【００７７】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、放射線検出カセッテ２４側に信号発生部１２２を配置し、手術台１６側に信号検出部１２４、カセッテ位置算出部１２６及び放射線源位置算出部１２８を配置しているが、信号検出部１２４に対するグリッド３８の位置及び方向を算出でき、さらに、この位置及び方向と距離ｄｆとに基づいて、距離ｄが距離ｄｆであるときのグリッド３８に対する放射線源７４の位置及び方向が算出できるような構成であれば、上述の構成に代えて、例えば、信号発生部１２２を手術台１６に配置し、信号検出部１２４、カセッテ位置算出部１２６及び放射線源位置算出部１２８を放射線検出カセッテ２４に配置することも可能である。
【００７８】
さらに、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、放射線源移動制御部１３２は、線源制御部７８からの制御信号に基づいて、距離ｄが距離ｄｆに一致するように自在アーム３０を駆動させて撮影装置２２を移動させているが、距離ｄを距離ｄｆに一致させることが可能な構成であれば、上記の構成に代えて、図示しない移動手段を用いて放射線検出カセッテ２４を移動させるような構成や、放射線源移動制御部１３２による自在アーム３０の駆動及び撮影装置２２の移動と共に前記移動手段によって放射線検出カセッテ２４を移動させるような構成も可能である。
【００７９】
さらにまた、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、医師１８又は放射線技師の撮影スイッチ７２の操作に起因して放射線画像の撮影が行われるが、医師１８又は前記放射線技師によるコンソール２８の操作に起因して放射線画像の撮影が行われるようにしてもよい。
【００８０】
また、上記の説明では、警告部１２０が距離ｄ及び距離ｄｆが一致しないことを医師１８又は前記放射線技師に通知しているが、線源制御部７８から送受信機７６、９６を介してコンソール２８に警告信号を送信し、コンソール２８から送受信機９６、受信機９０及び表示制御部９２を介して表示部９４により前記警告信号に応じた警告を表示させるようにしてもよい。この場合には、コンソール２８に警告信号が送信されるので、該コンソール２８側では、距離ｄと距離ｄｆとが一致しているか否かを容易に把握することができる。
【００８１】
さらにまた、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、例えば、放射線検出カセッテ２４に収容される放射線検出器４０は、入射した放射線Ｘの線量を光電変換層５１によって直接電気信号に変換するものであるが、これに代えて、入射した放射線Ｘをシンチレータによって一旦可視光に変換した後、この可視光をアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の固体検出素子を用いて電気信号に変換するように構成した放射線検出器を用いてもよい（特許第３４９４６８３号公報参照）。
【００８２】
また、光変換方式の放射線検出器を利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光変換方式の放射線検出器では、マトリクス状に配列された各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像情報を消去して再使用することができる（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。
【００８３】
なお、本発明に係る放射線画像撮影システムは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施形態の放射線画像撮影システムが設置された手術室の説明図である。
【図２】図１の放射線検出カセッテの内部構成図である。
【図３】図２の放射線検出カセッテの平面図である。
【図４】図１の撮影装置、放射線検出カセッテ及び手術台の側面図である。
【図５】図２の放射線検出器の回路構成ブロック図である。
【図６】図１の放射線画像撮影システムの構成ブロック図である。
【図７】コンソールへの登録から放射線の照射に至るまでの放射線画像撮影システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１０…放射線画像撮影システム
１２…手術室
１４…患者
１６…手術台
２２…撮影装置
２４…放射線検出カセッテ
２６…表示装置
２８…コンソール
２９…ＲＩＳ
３１…ＨＩＳ
３４、１７０…ケーシング
４０…放射線検出器
４４…バッテリ
４６…カセッテ制御部
４８、７６、９６、１３４…送受信機
５０…画素
７４…放射線源
８２、１０１…画像メモリ
８４…カセッテＩＤメモリ
９０…受信機
９４…表示部
９８…撮影条件管理部
１００…画像処理部
１０２…患者情報管理部
１０４…カセッテ情報管理部
１２０…警告部
１２２…信号発生部
１２４…信号検出部
１２６…カセッテ位置算出部
１２８…放射線源位置算出部
１２９…位置検出手段
１３２…放射線源移動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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