JP5088947B2 - 放射線画像撮影用カセッテ - Google Patents

Description

本発明は放射線画像撮影用カセッテにおいて、特に撮影指示を出すための外部コンソールと無線通信可能な放射線画像撮影用カセッテに関するものである。

今日、医療診断等を目的とする放射線撮影において、放射線画像検出手段として固体検出器（半導体を主要部とするもの）を用いて、この固体検出器により被写体を透過した放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得る放射線撮影装置が各種提案、実用化されている。

この装置に使用される固体検出器としては、種々の方式が提案されている。例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、或いは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等がある。この方式における固体検出器は、光導電層と電荷収集電極を主要部とするものである。

また、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のものや、特許文献１に記載されているような、蓄電部と接続されたTFT（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すTFT読出方式のもの等がある。

また本出願人は、特許文献２等において改良型直接変換方式の固体検出器を提案している。改良型直接変換方式の固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録光（放射線または放射線の照射により発生した蛍光等）を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、潜像電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、をこの順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。これら３層の両側には電極（第１の導電層および第２の導電層）が積層される。また、この方式における固体検出器は、記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を主要部とするものである。

近年では、上記のような固体検出器等を小型の筐体に収容した放射線画像撮影用カセッテも種々提案されている。この放射線画像撮影用カセッテは比較的薄型で且つ搬送可能なサイズのものであるため、例えば、身動きがとれない患者等に対して、患者をベッドに寝かせたまま撮影したい部位の下に放射線画像撮影用カセッテを置き、放射線画像撮影用カセッテと患者を挟んで対向する位置に放射線源を移動させて撮影を行う等、非常に自由度の高い撮影を行うことができる。

放射線画像撮影用カセッテは、撮影時に外部コンソールと接続し、外部コンソールから患者ID等の撮影情報を取得し、撮影後に撮影画像データを外部コンソールへ送信する方式のものがあり、このような方式のものには、例えば特許文献３に記載されているように、外部コンソールとの通信を無線で行なうことが可能なものも提案されている。
特開２０００−２４４８２４号公報 特開２０００−１０５２９７号公報 特開２００６−３３４２８１号公報 特開２００５−１７６９７３号公報

上記のような外部コンソールとの通信を無線で行なうことが可能な放射線画像撮影用カセッテの場合、カセッテの電源が投入された状態だと外部コンソールとの通信を確立するために常に電波を送信してしまうため、ペースメーカーを装着した患者にカセッテを近づけてしまった場合にペースメーカーに悪影響を及ぼす可能性が懸念される。

特許文献４では、無線通信がペースメーカーに与える影響を考慮して、撮影された画像を解析し、ペースメーカーが装着されていないと確認された場合に、無線出力を上げることが開示されているが、このような態様では一度患者に対する撮影を行なわないとペースメーカーの有無が判別できないため、不足の事態が発生する可能性を否定できない。

以上の点から、ペースメーカーを装着した患者が近くにいる場合でも、安全に撮影を行なうことが可能な放射線画像撮影用カセッテが望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮影指示を出すための外部コンソールと無線通信可能な放射線画像撮影用カセッテにおいて、ペースメーカーを装着した患者が近くにいる場合でも、安全に撮影を行なうことが可能な放射線画像撮影用カセッテを提供することを目的とするものである。

本発明による放射線画像撮影用カセッテは、撮影指示を出すための外部コンソールと無線通信可能な放射線画像撮影用カセッテであって、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録する固体検出器、外部コンソールと無線で通信するための第１の通信手段、外部コンソールと無線以外の手段で通信するための第２の通信手段、および第１の通信手段、第２の通信手段の動作を制御する制御手段を収容した筐体と、筐体周囲の金属を探知する金属探知センサーとを備え、制御手段が、金属探知センサーによる探知に応じて、第１の通信手段を停止させ、第２の通信手段により外部コンソールと通信させるものであることを特徴とするものである。

ここで「無線以外の手段で通信する」とは、有線による通信だけでなく、無線であっても例えば光通信等、ペースメーカーに悪影響を与えるおそれの無いものも含む。

また、「固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。

この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたTFT（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すTFT読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献２において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。

本発明による放射線画像撮影用カセッテにおいては、制御手段は、外部コンソールからの所定の患者ID情報の取得に応じて、第１の通信手段を停止させ、第２の通信手段により外部コンソールと通信させるものであることが好ましい。

また、通信手段は、外部コンソールとUWB（Ultra Wide Band）方式で通信するものとすることが好ましいが、これ以外にも、Bluetooth、HiSWANa（High Speed Wireless Access Network type a）、HiperLAN、ワイヤレス１３９４、ワイヤレスUSB、無線LAN等の既存の種々の通信方式を適用可能である。

本発明による放射線画像撮影用カセッテによれば、撮影指示を出すための外部コンソールと無線通信可能な放射線画像撮影用カセッテにおいて、外部コンソールと無線で通信するための第１の通信手段、および外部コンソールと無線以外の手段で通信するための第２の通信手段の２種類の通信手段と、筐体周囲の金属を探知する金属探知センサーとを設け、制御手段により、金属探知センサーによる探知に応じて、第１の通信手段を停止させ、第２の通信手段により外部コンソールと通信させるようにしたので、一旦撮影を行なわなくても金属探知センサーによりペースメーカーを探知して無線通信を停止させられるため、ペースメーカーを装着した患者が近くにいる場合でも、安全に撮影を行なうことが可能となる。さらに、ペースメーカーを探知して無線通信を停止した場合でも、他の安全な方式により通信を行なうことを可能にしているため、利便性を損なうことが無い。

また、制御手段を、外部コンソールからの所定の患者ID情報の取得に応じて、第１の通信手段を停止させ、第２の通信手段により外部コンソールと通信させるものとした場合、万一金属探知センサーによる探知に支障があった場合でも、患者ID情報に基づいて無線通信を停止させられるため、より安全に撮影を行なうことが可能となる。

また、通信手段を、外部コンソールとUWB（Ultra Wide Band）方式で通信するものとすれば、他の無線通信方式と比較して、消費電力の低減、耐フェージング性の向上、通信速度の向上等、種々の点で有利となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明による放射線画像撮影用カセッテを使用した放射線撮影システムの一例を示す概略図、図２は上記放射線画像撮影用カセッテの概略構成図、図３は上記放射線画像撮影用カセッテ内の固体検出器の概略構成図である。

この放射線撮影システムは、固体検出器２０等を内蔵した放射線画像撮影用カセッテ１と、放射線画像撮影用カセッテ１に向けて放射線を照射するための放射線源４１を内蔵した放射線照射装置４０と、放射線画像撮影用カセッテ１に対する撮影制御等を行う撮影制御手段６０（コンソール）とから構成される。

撮影制御手段６０は、撮影者の指示入力に基づいて放射線画像撮影用カセッテ１に対して撮影制御を行ったり、また放射線画像撮影用カセッテ１から画像信号を取得したりするものであり、放射線画像撮影用カセッテ１と通信するための通信手段６１を備えている。また、この撮影制御手段６０は、DICOM（Digital Imaging and Communication in Medicine）等のネットワークに接続されている。

図２に示すように、放射線画像撮影用カセッテ１の筐体１０内部には、撮像デバイスである固体検出器２０、固体検出器２０から出力された信号の処理を行う画像信号処理部３２、画像情報を記憶するメモリ３３、撮影制御手段６０と無線により通信するための無線通信手段２８、撮影制御手段６０と有線により通信するための有線通信手段２９、筐体１０周囲の金属を探知する金属探知センサー１１、各部に電源を供給する電源部３１、および各部の動作を制御する制御部３０が収容されている。

無線通信手段２８は、撮影制御手段６０とUWB（Ultra Wide Band）方式により通信を行なうものである。また、有線通信手段２９は、撮影制御手段６０とLAN方式により通信を行なうものである。

図３に示すように、固体検出器２０は、ガラス基板２５上に、a-Si TFTからなる第１の導電層２４、放射線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層２３、第２の導電層２２、絶縁層２１がこの順に積層されたものである。

第１の導電層２４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各TFTの出力はICチップ２６に接続され、ICチップ２６はプリント基板２７上の画像信号処理部３２に接続されている。

固体検出器２０は、第１の導電層２４と第２の導電層２２との間に電界を形成している際に、光導電層２３に放射線が照射されると、光導電層２３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層２４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層２４のTFTを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、このアナログ信号を画像信号処理部３２において各画素毎に検出し、各画素毎に検出したアナログ信号を画素の配列順に複合する。そして、この複合したアナログ信号を不図示のAD変換部によりAD変換してデジタル画像信号を生成する。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部３２からメモリ３３を経由して無線通信手段２８または有線通信手段２９に出力され、これらの通信手段により撮影制御手段６０に送信される。

次いで、上記放射線撮影システムの動作について説明する。なお、放射線画像撮影用カセッテ１における動作は全て制御部３０により制御されるものである。

撮影制御手段６０からは常に放射線画像撮影用カセッテ１等の端末機器との通信を確立するための通信識別信号が送信されており、放射線画像撮影用カセッテ１は通信識別信号を受信すると、この通信識別信号を送信している機器（撮影制御手段６０）と通信を確立するために応答信号を送信し、撮影制御手段６０との通信を確立する。

このようにして、放射線画像撮影用カセッテ１と撮影制御手段６０との通信が確立した状態で、撮影者により撮影を行う旨が撮影制御手段６０に入力されると、撮影制御手段６０から放射線画像撮影用カセッテ１に向けて撮影要求信号が送信される。

放射線画像撮影用カセッテ１は、撮影要求信号を受信すると、撮影制御手段６０に向けて撮影Ready信号を送信し、撮影制御手段６０においてこの撮影Ready信号が受信されると、撮影制御手段６０から放射線画像撮影用カセッテ１に向けて撮影開始信号が送信される。

放射線画像撮影用カセッテ１は、撮影開始信号を受信すると、固体検出器２０に電圧を印加させる。

この状態で、撮影者により放射線照射装置４０の曝射スイッチが押下されると、放射線源４１から放射線画像撮影用カセッテ１に向けて放射線が照射される。

放射線画像撮影用カセッテ１に放射線が照射されると、固体検出器２０内においては、放射線画像情報を担持する潜像電荷が蓄積される。この蓄積された潜像電荷の量は被写体５を透過した放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。

放射線画像撮影用カセッテ１は、所定時間経過後に固体検出器２０に対する電圧の印加を停止させて撮影を終了した後、固体検出器２０から潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、画像信号処理部３２においてAD変換してデジタル画像信号を生成させる。画像信号処理部３２により生成されたデジタル画像信号は、生成された順にメモリ３３に出力される。

メモリ３３に一部でもデジタル画像信号が転送された時点で、撮影制御手段６０に向けて画像転送要求信号を送信し、撮影制御手段６０においてこの画像転送要求信号が受信されると、撮影制御手段６０から放射線画像撮影用カセッテ１に向けて画像転送Ready信号が送信される。

放射線画像撮影用カセッテ１は、画像転送Ready信号を受信すると、撮影制御手段６０に向けてメモリ３３に記憶されている画像信号を順次送信した後、一連の処理を終了する。

通常は上記の手順で撮影が行なわれるが、金属探知センサー１１により筐体１０の周囲に金属を探知した場合には、ペースメーカーを装着した患者が近くにいると判断し、制御部３０により、無線通信手段２８を停止させ、有線通信手段２９により撮影制御手段６０と通信させるようにする。

この際、不図示のインジケーターにより使用者に無線通信を停止したことを通知し、放射線画像撮影用カセッテ１と撮影制御手段６０との間をLANケーブルで接続していない場合には、LANケーブルによる接続を促すようにする。有線の通信を確立した後の処理は、上記無線通信による処理と同様である。

このような態様とすることにより、ペースメーカーを装着した患者が近くにいる場合でも、安全に撮影を行なうことが可能となる。

なお、金属探知センサー１１により金属が探知されなかった場合でも、撮影制御手段６０から撮影情報としてペースメーカーを装着していることを示す患者IDを取得した場合には、上記と同様の処理にて有線通信に切り替える。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば、固体検出器は光読出方式のものであってもよい。また無線通信方式や有線通信方式についても、上記以外の方式としてもよい。

本発明による放射線画像撮影用カセッテを使用した放射線撮影システムの一例を示す概略図 上記放射線画像撮影用カセッテの概略構成図 上記放射線画像撮影用カセッテ内の固体検出器の概略構成図

符号の説明

１ 放射線画像撮影用カセッテ
５ 被写体
１０ 筐体
１１ 金属探知センサー
２０ 固体検出器
２８ 無線通信手段
２９ 有線通信手段
３０ 制御部
３１ 電源部
３２ 画像信号処理部
３３ メモリ
４０ 放射線照射装置
４１ 放射線源
６０ 撮影制御手段
６１ 通信手段

Claims (3)

1. 撮影指示を出すための外部コンソールと無線通信可能な放射線画像撮影用カセッテであって、
   画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録する固体検出器、前記外部コンソールと無線で通信するための第１の通信手段、前記外部コンソールと前記無線以外の手段で通信するための第２の通信手段、および前記第１の通信手段、前記第２の通信手段の動作を制御する制御手段を収容した筐体と、
   前記筐体周囲の金属を探知する金属探知センサーとを備え、
   前記制御手段が、前記金属探知センサーによる探知に応じて、前記第１の通信手段を停止させ、前記第２の通信手段により前記外部コンソールと通信させるものであることを特徴とする放射線画像撮影用カセッテ。
2. 前記制御手段が、前記外部コンソールからの所定の患者ID情報の取得に応じて、前記第１の通信手段を停止させ、前記第２の通信手段により前記外部コンソールと通信させるものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影用カセッテ。
3. 前記通信手段が、前記外部コンソールとUWB方式で通信するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像撮影用カセッテ。

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