JP5497274B2 - 放射線画像撮影システム及び放射線検出カセッテ - Google Patents

Description

本発明は、被写体を透過した放射線を検出し、検出した該放射線を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検出カセッテと、前記放射線検出カセッテ及び該放射線検出カセッテに無線による給電を行う給電装置を備える放射線画像撮影システムとに関する。

医療分野において、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記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、前記放射線変換パネルとしては、前記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、蛍光体に前記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前記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、前記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、前記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、可視画像としての前記放射線画像が得られる。

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。

例えば、特許文献１には、放射線検出器で得られた放射線画像情報を無線送信システムによって画像処理手段に送信する放射線検出カセッテにおいて、当該放射線検出カセッテ内にバッテリを設け、該バッテリに非接触充電装置を近接させることで無線による充電を行う技術が開示されている。

特開２００１−２２４５７９号公報

ところで、上記従来技術では、例えば、放射線検出カセッテを使用中（撮影中）にバッテリ残量が不足すると、撮影を中断して非接触充電装置による充電を行う必要があり、そのために、操作者が前記非接触充電装置を前記放射線検出カセッテのバッテリに近接して配置した後、手動スイッチ等を操作することで充電が行われる。この結果、特に手術中において前記放射線検出カセッテを使用している場合には、医師がリアルタイムに所望の放射線画像を見ることができなくなり、また、充電に要する操作が煩雑であり、且つ、充電に時間がかかるという問題がある。

さらに、無線により充電を受ける前記放射線検出カセッテ側は、常に充電待機状態としておくか、又は、充電開始用の操作スイッチ等を設けておく必要があり、前者の場合には無駄な電力消費や誤動作を生じる要因となる一方、後者の場合には操作が煩雑であると共に、前記操作スイッチの操作を忘れた場合には充電が行われないという問題もある。

本発明は、上記従来の課題を考慮してなされたものであり、放射線検出カセッテへの電力供給時の取り扱い性を向上させて、前記放射線検出カセッテのバッテリ残量の不足等による撮影の中断を回避することができ、さらに、電力浪費や誤動作を防止することが可能な放射線画像撮影システム及び放射線検出カセッテを提供することを目的とする。

本発明に係る放射線画像撮影システムは、
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、及び、前記放射線変換パネルに接続され、前記放射線画像情報を画像処理手段に送信する送信手段を有する放射線検出カセッテと、前記放射線検出カセッテに無線による給電を行う給電装置と、前記放射線検出カセッテ及び前記給電装置を制御する制御装置とを備える放射線画像撮影システムであって、
前記給電装置には、電気エネルギを変換して前記放射線検出カセッテに無線で供給する送電手段が設けられ、
前記放射線検出カセッテには、前記送電手段から供給された供給エネルギを電気エネルギに再変換するエネルギ変換部と、該放射線検出カセッテが前記送電手段から供給される前記供給エネルギを受電可能な領域にあるか否かを検出する受電可否検出部とが設けられ、
前記受電可否検出部が前記受電可能な領域内であるとの結果を検出した場合に、前記放射線検出カセッテは、当該結果に応じた無線給電可能信号を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記無線給電可能信号を受信し、当該無線給電可能信号に応じた給電開始信号を前記給電装置に送信し、
前記給電装置は、前記給電開始信号の受信に基づいて、前記送信手段から前記放射線検出カセッテへの前記供給エネルギの供給を開始させることを特徴とする。

このような構成によれば、前記放射線検出カセッテに前記受電可否検出部を設けたことにより、例えば、前記給電装置の給電可能エリア内に前記放射線検出カセッテが配置された際、前記放射線検出カセッテと前記給電装置との間で自動的に情報の送受信を行わせ、前記放射線検出カセッテを撮影可能な状態に駆動制御することができる。従って、バッテリ等を用いて予め前記放射線検出カセッテを撮影可能な準備状態に起動しておく必要がなく、また、前記放射線検出カセッテに操作スイッチ等を設ける必要もない。このため、無駄な電力消費や誤動作、さらには操作スイッチの操作忘れによる撮影ミス等が生じることを防止することができ、前記放射線検出カセッテを含めた前記放射線画像撮影システム全体の取り扱い性を向上させることができる。

この場合、前記放射線検出カセッテに、前記エネルギ変換部により再変換された前記電気エネルギを蓄電可能なバッテリが設けられていると、給電装置から供給される電力と共に、バッテリによる電力を併用できるため、放射線検出カセッテの駆動の安定性を向上させることができる。

さらに、前記放射線検出カセッテには、前記受電可否検出部により前記受電可能な領域内であるとの結果が検出された場合に、前記エネルギ変換部による前記電気エネルギへの再変換の開始を指示する制御部が設けられていると、当該放射線検出カセッテを常に駆動状態に維持しておく必要がないため、無駄な電力消費を避けることができる。

また、前記受電可否検出部により前記受電可能な領域外であるとの結果が検出された場合に、前記放射線検出カセッテの駆動電源として前記バッテリを選択する電源選択部を備えると、例えば、給電装置が故障や誤動作等を生じた場合であっても放射線検出カセッテの使用を継続することができる。

さらにまた、前記受電可否検出部による検出結果が前記受電可能な領域外であることを外部に通知する通知部を備えると、給電装置の故障等を医師等に迅速に通知することが可能となる。

また、本発明に係る放射線検出カセッテは、
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と、
前記放射線変換パネルに接続され、前記放射線画像情報を画像処理手段に送信する送信手段と、
無線で供給される電気エネルギを変換した供給エネルギを、電気エネルギに再変換するエネルギ変換部と、
前記無線で供給される前記供給エネルギを受電可能な領域にあるか否かを検出する受電可否検出部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射線検出カセッテに前記受電可否検出部を設けたことにより、例えば、給電装置の給電可能エリア内に放射線検出カセッテが配置された際、放射線検出カセッテと給電装置との間で自動的に情報の送受信を行わせ、放射線検出カセッテを撮影可能な状態に駆動制御することができる。従って、バッテリ等を用いて予め放射線検出カセッテを撮影可能な準備状態に起動しておく必要がなく、また、放射線検出カセッテに操作スイッチ等を設ける必要もない。このため、無駄な電力消費や誤動作、さらには操作スイッチの操作忘れによる撮影ミス等を生じることを防止することができ、放射線検出カセッテを含めた放射線画像撮影システム全体の取り扱い性を向上させることができる。

図１に示すように、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。

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４参照）を内蔵した放射線検出カセッテ２４と、放射線検出カセッテ２４への電力供給を無線（非接触）により行う給電装置２５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、給電装置２５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、給電装置２５、表示装置２６及びコンソール２８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。

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、給電装置２５は、天井から延びた自在アーム３１に連結され、放射線検出カセッテ２４の配置に応じた所望の位置に移動可能である。表示装置２６も同様に、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。なお、給電装置２５や表示装置２６は、天井や壁、床等に対して固定しておいてもよい。

図２は、図１の放射線検出カセッテ２４の一部切断斜視説明図である。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。

また、ケーシング３４の内部には、放射線検出カセッテ２４を駆動するための電源部４４と、電源部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（無線通信手段）４８とが収容される。電源部４４は、電気エネルギから変換された磁場Ｍ（エネルギ、供給エネルギ）が給電装置２５から印加されると、それを電気エネルギに再変換するエネルギ変換部４９（図４参照）等を有する。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。

図３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３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。

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。

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。

図４は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４、給電装置２５、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のブロック説明図である。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）３３が接続される。

撮影装置２２は、撮影スイッチ７２と、放射線源７４と、送受信機（無線通信手段）７６と、線源制御部７８とを有する。

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。

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。

給電装置２５は、図示しない外部電源に接続された電源８０と、コンソール２８から無線通信により給電開始信号等を受信する一方、コンソール２８に対して当該給電装置２５のＩＤ情報（識別データ）等を送信する送受信機８２と、電源８０からの電気エネルギを磁場Ｍに変換して放射線検出カセッテ２４の電源部４４へと無線供給するＬＣ共振器（送電手段）８４と、送受信機８２から供給される給電開始信号に基づいてＬＣ共振器８４を制御する給電制御部８６とを備える。

放射線検出カセッテ２４には、放射線検出器４０、電源部４４、カセッテ制御部４６及び送受信機（送信手段）４８が収容される。

電源部４４は、給電装置２５のＬＣ共振器８４から印加される磁場Ｍを受けて電気エネルギに再変換するＬＣ共振器８８、及び、該ＬＣ共振器８８で再変換された電気エネルギを所望の電力として放射線検出器４０、カセッテ制御部４６及び送受信機４８へと供給する電源９０を有するエネルギ変換部４９と、電源９０から充電可能なバッテリ９２とを備える。さらに、電源部４４には、ＬＣ共振器８８と並設され、該ＬＣ共振器８８より小型の検出用ＬＣ共振器９４と、検出用ＬＣ共振器９４で再変換された電気エネルギを検出することで、当該放射線検出カセッテ２４が給電装置２５の給電可能エリア内にあることを検出し、カセッテ制御部４６へと給電エリア検出信号を送信するエネルギ検出部（受電可否検出部）９６とが備えられる。このように、給電装置２５から放射線検出カセッテ２４へは、コイルとコンデンサを有するＬＣ共振回路で構成されたＬＣ共振器８４からＬＣ共振器８８への磁場Ｍの共鳴を利用する公知の電力送信技術を用いて無線での給電を行うものである。

カセッテ制御部４６は、アドレス信号発生部（アドレス信号発生手段）９８と、画像メモリ１００と、運転管理部１０２と、カセッテＩＤメモリ１０４と、データ管理部１０６とを備える。

アドレス信号発生部９８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１００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。運転管理部１０２は、電源部４４の駆動制御を行うことにより当該放射線検出カセッテ２４の駆動を制御する。カセッテＩＤメモリ１０４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。データ管理部１０６は、当該放射線検出カセッテ２４の給電に対応する給電装置２５を特定するためのＩＤ情報（識別データ）及びエネルギ検出部９６からの給電エリア検出信号等を管理する。

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及び給電装置２５のＩＤ情報を受信する一方、コンソール２８に対して、画像メモリ１００に記憶された放射線画像情報、カセッテＩＤメモリ１０４に記憶されたカセッテＩＤ情報、エネルギ検出部９６からの給電エリア検出信号に基づくデータ管理部１０６からの無線給電可能信号等を無線通信により送信する。

一方、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１１０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１１２と、表示制御部１１２によって処理された放射線画像情報を表示する表示部１１４とを備える。

コンソール２８は、送受信機１１６と、撮影条件管理部１１８と、画像処理部（画像処理手段）１２０と、画像メモリ１２２と、患者情報管理部１２４と、カセッテ情報管理部１２６と、給電情報管理部１２８とを備える。

送受信機１１６は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４及び表示装置２６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１１８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１２０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１２２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１２４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１２６は、放射線検出カセッテ２４から送信された無線給電可能信号やカセッテＩＤ情報を含むカセッテ情報を管理する。給電情報管理部１２８は、給電装置２５から送信されたＩＤ情報等を管理する。また、コンソール２８は、撮影装置２２、放射線検出カセッテ２４及び表示装置２６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。

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、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。

また、前記カセッテ情報には、放射線検出カセッテ２４を特定するためのカセッテＩＤ情報等に加え、データ管理部１０６からの無線給電可能信号も含まれる。

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。

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１２４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１１８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。

手術中において放射線画像の撮影を行うために、医師１８又は担当する放射線技師が、患者１４と手術台１６との間の所定位置にて照射面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。

この際、コンソール２８の運転開始と連動して又は図示しない運転開始スイッチの操作等により、給電装置２５は、予め所定の運転条件（低出力運転）で駆動されている。従って、放射線検出カセッテ２４は、電源部４４の検出用ＬＣ共振器９４及びエネルギ検出部９６によって当該放射線検出カセッテ２４が給電装置２５の給電可能エリア内に配置されたことを検出することができる。すなわち、エネルギ検出部９６は、放射線検出カセッテ２４が給電装置２５から受電可能なエリアにあるか否かを検出する受電可否検出部として機能する。この状態において、給電装置２５では給電制御部８６による制御下に、放射線検出カセッテ２４の検出用ＬＣ共振器９４及びエネルギ検出部９６が、給電装置２５のＬＣ共振器８４からの磁場Ｍの有無を検出できる程度の弱い磁場を印加する低出力運転を行っている。このため、給電装置２５の無駄な電力消費を抑えることができる。

続いて、放射線検出カセッテ２４では、エネルギ検出部９６からデータ管理部１０６へと給電エリア検出信号が供給されると、当該データ管理部１０６では、送受信機８２、１１６を介してコンソール２８の給電情報管理部１２８に記憶された給電装置２５のＩＤ情報を、送受信機４８から受信する一方、無線給電可能信号を送受信機４８、１１６を介してカセッテ情報管理部１２６へと送信する。従って、給電開始信号が、カセッテ情報管理部１２６から送受信機１１６、８２を介して給電装置２５に送信されるため、給電制御部８６は、放射線検出カセッテ２４に対する給電を開始するためにＬＣ共振器８４を制御する。すなわち、給電装置２５は、ＬＣ共振器８４から放射線検出カセッテ２４へと印加される磁場Ｍを強い磁場に変更した所定の運転条件（高出力運転、給電運転）で駆動される。これにより、放射線検出カセッテ２４では、運転管理部（制御部）１０２からエネルギ変換部４９への制御指令に基づき、ＬＣ共振器８４からの磁場ＭをＬＣ共振器８８で電気エネルギに変換して電源９０に供給すると共に、電源９０から放射線検出器４０等へと電力供給を開始することで撮影準備を完了する。

なお、放射線画像撮影システム１０では、上記のようにコンソール２８を介して放射線検出カセッテ２４と給電装置２５との間で対応する給電装置２５のＩＤ情報を確認できる。このため、例えば、給電装置を複数台設置した場合にも、対応する所望の給電装置から放射線検出カセッテ２４へと適切に且つ選択的に給電運転を行うことができるため、無駄な電力消費や誤動作等を回避することができる。

次いで、撮影装置２２を放射線検出カセッテ２４に対向する位置に移動させた後、撮影スイッチ７２を操作して、放射線画像の撮影を行う。

この場合、医師１８又は放射線技師による撮影スイッチ７２の操作に起因して、撮影装置２２の線源制御部７８は、送受信機７６、１１６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。コンソール２８は、受信した前記要求に基づいて、撮影条件管理部１１８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１１６、７６を介して撮影装置２２に送信する。線源制御部７８は、前記撮影条件を受信すると、当該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。

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３参照）。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９８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。

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９８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９８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。

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１００に一旦記憶される。

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９８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１００に記憶させる。

画像メモリ１００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。コンソール２８に送信された放射線画像情報は、送受信機１１６によって受信され、画像処理部１２０において所定の画像処理が施された後、患者情報管理部１２４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１２２に記憶される。

また、画像処理の施された放射線画像情報は、送受信機１１６から表示装置２６に送信される。受信機１１０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１１２によって表示部１１４を制御し、放射線画像を表示する。医師１８は、表示部１１４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。

以上説明したように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、放射線検出カセッテ２４の使用時（撮影時）に、当該放射線検出カセッテ２４に対して常に無線給電を行うことができる位置に給電装置２５を配置している。このため、放射線検出カセッテ２４に電源ケーブル等を接続することなく撮影を行うことができるため、当該放射線検出カセッテ２４だけでなくシステム全体の取り扱い性を向上させることができ、また、放射線検出カセッテ２４のバッテリ残量の不足等による撮影及び手術の中断を有効に回避することができる。

また、放射線画像撮影システム１０では、対応する給電装置２５の給電可能エリア内に放射線検出カセッテ２４が配置されると、コンソール２８を介して自動的に放射線検出カセッテ２４と給電装置２５との間での情報の送受信が行われ、放射線検出カセッテ２４が撮影可能な状態に駆動制御される。従って、放射線検出カセッテ２４では、バッテリ９２等を用いて予め撮影可能な準備状態に起動しておく必要がなく、また、手動の操作スイッチ等を設ける必要もないため、無駄な電力消費や誤動作、さらには操作スイッチの操作忘れによる撮影ミス等を生じることを防止することができる。従って、放射線検出カセッテ２４を含めた放射線画像撮影システム１０の取り扱い性を一層向上させることができる。

さらに、放射線検出カセッテ２４では、電源９０と共にバッテリ９２を搭載していることから、電源９０による当該放射線検出カセッテ２４の駆動で余った電力でバッテリ９２の充電を行うことができる。同様に、検出用ＬＣ共振器９４からの電力を電源９０からバッテリ９２へと供給し蓄積することもできる。換言すれば、放射線検出カセッテ２４では、バッテリ９２の充電作業のみを行う必要がなく、当該放射線検出カセッテ２４の使用時に同時にバッテリ９２の充電を行うことができる。

しかも、放射線検出カセッテ２４ではその使用時、エネルギ検出部９６によってＬＣ共振器８４からの磁場Ｍの有無（出力の適否）が運転管理部１０２へと供給されている。そこで、例えば、放射線検出カセッテ２４の使用中（撮影中）に給電装置２５が故障したり、ＬＣ共振器８４からの磁場Ｍが不安定になったりした場合には、エネルギ検出部９６で所望の磁場Ｍが検出されないことになるが、このような場合には、当該運転管理部（電源選択部）１０２により、放射線検出カセッテ２４全体の駆動や、放射線検出器４０、カセッテ制御部４６及び送受信機４８の個々の駆動を、電源９０からバッテリ９２へと切り換えることができる。このため、撮影中に放射線検出カセッテ２４が動作不能に陥ることを回避してその使用を継続することができることから、撮影及び手術が中断することを阻止することができる。すなわち、放射線検出カセッテ２４では、電源９０と共にバッテリ９２を併用できるため、その駆動の安定性を向上させることができる。勿論、放射線検出カセッテ２４では、必要に応じて給電装置２５を用いないバッテリ９２のみによる駆動を行うこともできる。当然、撮影時以外に給電装置２５や他の同様な構成の給電装置によってバッテリ９２への充電のみを行うことも可能である。

なお、前記のように、エネルギ検出部９６で所望の磁場Ｍが検出されない場合には、例えば、送受信機４８、１１６を介してデータ管理部１０６から無線給電不能信号をカセッテ情報管理部１２６に送信するとよい。そうすると、例えば、送受信機１１６から受信機１１０へと前記の無線給電不能信号を送信し、表示部（通知部）１１４にて医師等にその旨を通知することができる。

また、放射線画像撮影システム１０では、放射線検出カセッテ２４とコンソール２８との間、撮影装置２２とコンソール２８との間、給電装置２５とコンソール２８との間及びコンソール２８と表示装置２６との間には、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。

なお、このような放射線画像撮影システム１０では、放射線検出カセッテ２４が給電装置２５の給電可能エリア内にあること、すなわち、放射線検出カセッテ２４が給電装置２５から受電可能なエリアにあるか否かを検出する受電可否検出部として、検出用ＬＣ共振器９４及びエネルギ検出部９６を用いたが、これ以外にも、例えば、図５に示すように、給電装置２５に送信機８５を設け、放射線検出カセッテ２４の検出用ＬＣ共振器９４及びエネルギ検出部９６の代わりに、受信機９５及び受電可否検出部９７を設けた放射線画像撮影システム１０ａとして構成することもできる。

この場合、送信機８５から受信機９５には、例えば、指向性を持ち通信領域を制限することで、送受信機４８、１１６間での無線通信等に影響を及ぼさない無線通信を介して給電可能エリアを示す信号が送信される。また、送信機８５の代わりにＬＥＤ（発光器）を用い、受信機９５の代わりに受光器を用いることにより、同様の検出を行うことも可能である。

なお、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の構成に自由に変更できることは勿論である。

本実施形態に係る放射線画像撮影システム１０では、手術中に使用して放射線画像を表示装置２６に表示するものとしたが、手術中以外において通常の放射線画像の撮影のみを行う場合にも適用可能であることは言うまでもない。

また、給電装置２５は、放射線検出カセッテ２４に対して無線（非接触）による給電が可能であればよく、例えば、ＬＣ共振器８４、８８及び検出用ＬＣ共振器９４に代えて、それぞれを誘電体で構成すると共に磁場Ｍの代わりに電場を用いるものとしてもよく、前記のようないわゆる共鳴型の無線給電装置以外のものであってもよい。すなわち、給電装置２５から放射線検出カセッテ２４に供給される電気エネルギを変換した供給エネルギとしては、例えば、光エネルギや熱エネルギ等も適用可能である。

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、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）。

さらにまた、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）。

さらに、例えば、撮影装置２２、給電装置２５、表示装置２６及びコンソール２８間等での信号の送受信を有線通信によって行うこともできる。

また、放射線検出カセッテ２４は、手術室１２等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、放射線検出カセッテ２４を防水性、密閉性を有する構造とし、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの放射線検出カセッテ２４を繰り返し続けて使用することができる。

さらに、放射線検出カセッテ２４は、手術室１２で使用される場合に限られるものではなく、例えば、検診や病院内での回診にも適用することができる。

さらにまた、放射線検出カセッテ２４と外部機器との間での無線通信は、通常の電波による通信に代えて、赤外線等を用いた光無線通信で行うようにしてもよい。

さらにまた、図６に示すように放射線検出カセッテ５００を構成すると、一層好適である。

すなわち、放射線検出カセッテ５００には、ケーシング５０２の放射線照射面側に、撮影領域及び撮影位置の基準となるガイド線５０４が形成される。このガイド線５０４を用いて、放射線検出カセッテ５００に対する被写体（患者１４）の位置決めを行い、また、放射線Ｘの照射範囲を設定することにより、放射線画像情報を適切な撮影領域に記録することができる。

放射線検出カセッテ５００の撮影領域外の部位には、当該放射線検出カセッテ５００に係る各種情報を表示する表示部５０６を配設する。この表示部５０６には、放射線検出カセッテ５００に記録される患者１４のＩＤ情報、放射線検出カセッテ５００の使用回数、累積曝射線量、放射線検出カセッテ５００に内蔵されている電源部４４（バッテリ９２）の充電状態（残容量）、放射線画像情報の撮影条件、患者１４の放射線検出カセッテ５００に対するポジショニング画像等を表示させる。この場合、放射線技師は、例えば、表示部５０６に表示されたＩＤ情報に従って患者１４を確認すると共に、当該放射線検出カセッテ５００が使用可能な状態にあることを事前に確認し、表示されたポジショニング画像に基づいて患者１４の所望の撮影部位を放射線検出カセッテ５００に位置決めして、最適な放射線画像情報の撮影を行うことができる。

また、放射線検出カセッテ５００に取手部５０８を形成することにより、当該放射線検出カセッテ５００の取扱い、持ち運びが容易になる。

放射線検出カセッテ５００の側部には、ＡＣアダプタの入力端子５１０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子５１２と、メモリカード５１４を装填するためのカードスロット５１６とを配設すると好適である。

入力端子５１０は、放射線検出カセッテ５００に内蔵されている電源部４４（バッテリ９２）の充電機能が低下しているとき、あるいは、電源部４４（バッテリ９２）を充電するのに十分な時間を確保できないとき、ＡＣアダプタを接続して外部から電力を供給することにより、当該放射線検出カセッテ５００を直ちに使用可能な状態とすることができる。

ＵＳＢ端子５１２又はカードスロット５１６は、放射線検出カセッテ５００がコンソール２８等の外部機器との間で無線通信による情報の送受信を行うことができないときに利用することができる。すなわち、ＵＳＢ端子５１２にケーブルを接続することにより、外部機器との間で有線通信による情報の送受信を行うことができる。また、カードスロット５１６にメモリカード５１４を装填し、このメモリカード５１４に必要な情報を記録した後、メモリカード５１４を取り出して外部機器に装填することにより、情報の送受信を行うことができる。

手術室１２や病院内の必要な箇所には、図７に示すように、放射線検出カセッテ２４が装填され、内蔵される電源部４４（バッテリ９２）の充電を行うクレードル５１８を配置すると好適である。この場合、クレードル５１８は、電源部４４（バッテリ９２）の充電だけでなく、クレードル５１８の無線通信機能又は有線通信機能を用いて、ＲＩＳ２９、ＨＩＳ３３、コンソール２８等の外部機器との間で必要な情報の送受信を行うようにしてもよい。送受信する情報には、クレードル５１８に装填された放射線検出カセッテ２４に記録された放射線画像情報を含めることができる。

また、クレードル５１８に表示部５２０を配設し、この表示部５２０に対して、装填された当該放射線検出カセッテ２４の充電状態や、放射線検出カセッテ２４から取得した放射線画像情報を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。

さらに、複数のクレードル５１８をネットワークに接続し、各クレードル５１８に装填されている放射線検出カセッテ２４の充電状態をネットワークを介して収集し、使用可能な充電状態にある放射線検出カセッテ２４の所在を確認できるように構成することもできる。

なお、本発明に係る放射線画像撮影システム及び放射線検出カセッテは、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。

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１に示す放射線検出カセッテの一部切断斜視説明図である。 図２の放射線検出器の回路構成ブロック図である。 図１に示す放射線画像撮影システムのブロック説明図である。 図１に示す放射線画像撮影システムの変形例のブロック説明図である。 放射線検出カセッテの他の構成図である。 放射線検出カセッテの充電を行うクレードルの構成図である。

符号の説明

１０、１０ａ…放射線画像撮影システム １２…手術室
２２…撮影装置 ２４、５００…放射線検出カセッテ
２５…給電装置 ２６…表示装置
２８…コンソール ４０…放射線検出器
４４…電源部 ４６…カセッテ制御部
４８、７６、８２、１１６…送受信機 ４９…エネルギ変換部
７４…放射線源 ８０、９０…電源
８４、８８…ＬＣ共振器 ８５…送信機
８６…給電制御部 ９２…バッテリ
９４…検出用ＬＣ共振器 ９５、１１０…受信機
９６…エネルギ検出部 ９７…受電可否検出部
１０２…運転管理部 １０６…データ管理部
１１４…表示部 １２０…画像処理部
１２６…カセッテ情報管理部 １２８…給電情報管理部

Claims (6)

1. 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、及び、前記放射線変換パネルに接続され、前記放射線画像情報を画像処理手段に送信する送信手段を有する放射線検出カセッテと、
   前記放射線検出カセッテに無線による給電を行う給電装置と、
   前記放射線検出カセッテ及び前記給電装置を制御する制御装置と、
   を備える放射線画像撮影システムであって、
   前記給電装置には、電気エネルギを変換して前記放射線検出カセッテに無線で供給する送電手段が設けられ、
   前記放射線検出カセッテには、前記送電手段から供給された供給エネルギを電気エネルギに再変換するエネルギ変換部と、該放射線検出カセッテが前記送電手段から供給される前記供給エネルギを受電可能な領域にあるか否かを検出する受電可否検出部とが設けられ、
   前記給電装置は、前記エネルギ変換部及び前記受電可否検出部で前記無線の有無を検出できる程度の弱い無線による給電を行う低出力運転、又は、前記弱い無線から強い無線に変更した高出力運転を行うことが可能であり、
   前記給電装置が前記低出力運転を行っているときに、前記低出力運転による弱い無線を前記受電可否検出部が検出し、前記受電可否検出部が前記受電可能な領域内であるとの結果を検出した場合に、前記放射線検出カセッテは、当該結果に応じた無線給電可能信号を前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、前記無線給電可能信号を受信し、当該無線給電可能信号に応じた給電開始信号を前記給電装置に送信し、
   前記給電装置は、前記給電開始信号の受信に基づいて、前記低出力運転から前記高出力運転に変更することにより、前記送信手段から前記放射線検出カセッテへの前記供給エネルギの供給を開始させることを特徴とする放射線画像撮影システム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、
   前記放射線検出カセッテには、前記エネルギ変換部により再変換された前記電気エネルギを蓄電可能なバッテリが設けられていることを特徴とする放射線画像撮影システム。
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は、前記受電可否検出部により前記受電可能な領域内であるとの結果が検出された場合に、前記エネルギ変換部による前記電気エネルギへの再変換の開始を指示する制御部が設けられていることを特徴とする放射線画像撮影システム。
4. 請求項２又は３記載のシステムにおいて、
   前記受電可否検出部により前記受電可能な領域外であるとの結果が検出された場合に、前記放射線検出カセッテの駆動電源として前記バッテリを選択する電源選択部を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
   前記受電可否検出部による検出結果が前記受電可能な領域外であることを外部に通知する通知部を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
6. 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と、前記放射線変換パネルに接続され、前記放射線画像情報を画像処理手段に送信する送信手段とを備える放射線検出カセッテであって、
   外部の給電装置で電気エネルギから変換され無線で供給される供給エネルギを、電気エネルギに再変換するエネルギ変換部と、
   当該放射線検出カセッテが前記無線で供給される前記供給エネルギを受電可能な領域にあるか否かを検出する受電可否検出部と、
   をさらに備え、
   前記給電装置は、前記エネルギ変換部及び前記受電可否検出部で前記無線の有無を検出できる程度の弱い無線による給電を行う低出力運転、又は、前記弱い無線から強い無線に変更した高出力運転を行うことが可能であり、
   前記給電装置が前記低出力運転を行っているときに、前記低出力運転による弱い無線を前記受電可否検出部が検出し、前記受電可否検出部が前記受電可能な領域内であるとの結果を検出した場合に、前記放射線検出カセッテは、当該結果に応じた無線給電可能信号を外部の制御装置に送信し、
   前記制御装置は、前記無線給電可能信号を受信し、当該無線給電可能信号に応じた給電開始信号を前記給電装置に送信し、
   前記給電装置は、前記給電開始信号の受信に基づいて、前記低出力運転から前記高出力運転に変更することにより、前記送信手段から前記放射線検出カセッテへの前記供給エネルギの供給を開始させることを特徴とする放射線検出カセッテ。

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