以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の実施形態による放射線照射装置を用いた放射線画像撮影装置の概略図である。図1に示すように、放射線画像撮影装置1は、本実施形態による可搬型の放射線照射装置10、放射線検出器30、およびコンソール50を備える。そして、ベッド2に寝ている被検体Hの放射線画像を取得するために、放射線検出器30を被検体Hとベッド2との間に挿入し、放射線照射装置10から被検体Hに向けて放射線を照射して、放射線検出器30により被検体Hの放射線画像を取得するものである。
図2は放射線照射装置の前面側斜視図、図3は放射線照射装置の後面側斜視図、図4は放射線照射装置の内部構成を示す概略ブロック図である。図示のように、放射線照射装置10は、直方体状の筐体11の前面に、放射線が出射される出射窓12と、被検体Hの表面を撮影するカメラ13と、距離センサ27とが設けられている。なお、出射窓12からは、放射線の照射範囲を絞るためのコリメータ14が見えている。また、筐体11の後面には液晶等からなるモニタ15が設けられている。モニタ15には、カメラ13が被検体Hの表面を撮影することにより取得した撮影画像、被検体Hの放射線画像、および放射線照射装置10を設定するための各種情報等が表示される。距離センサ27は、レーザまたは超音波により、装置10と対象物との距離を計測する。
筐体11の互いに対向する両側面には、把持部16,17がそれぞれ取り付けられている。把持部16は、筐体11の側面の上部および下部から側方に突出する2つの突出部16Aと、2つの突出部16Aを接続する接続部16Bとからなる。把持部17は、筐体11の側面の上部および下部から側方に突出する2つの突出部17Aと、2つの突出部17Aを接続する接続部17Bとからなる。これにより、把持部16,17は、放射線の照射方向および撮影画像G1の撮影方向である第1の方向、並びに撮影画像G1の表示方向である、第1の方向とは反対側の第2の方向とは異なる方向に突出するものとなる。
突出部16A,17Aは突出位置11A,11Bから筐体11の後面側に向かって、すなわち後述するモニタの表示方向に湾曲している。なお、湾曲させることに代えて、突出部16A,17Aを突出位置11A,11Bから筐体11の後面に向かって傾斜させてもよい。操作者は把持部16,17を持つことにより、放射線照射装置10を被検体Hを撮影可能な位置に移動させることができる。なお、操作者が撮影を行う際に右手で持つこととなる把持部17の上側の突出部17Aには、放射線を出射させて被検体Hの撮影を行うための撮影ボタン18が設けられている。
筐体11には、モニタ15、放射線源19、照射制御部20、コリメータ制御部21、撮影制御部22、駆動制御部23、入力部24、通信部25、バッテリ26、距離センサ27、モーションセンサ28および照射野ランプ29が収容されている。なお、照射制御部20、コリメータ制御部21、撮影制御部22、駆動制御部23および通信部25は、コンピュータ上で動作するプログラム(ソフトウェア)、専用のハードウェア、あるいは両者を組み合わせて構成される。なお、プログラムは、DVD(Digital Versatile Disc)あるいはCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体から放射線照射装置10にインストールされる。もしくは、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、あるいはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて放射線照射装置10にダウンロードされ、インストールされる。
放射線源19は、例えばX線管球、昇圧回路およびX線管球を冷却する冷却手段等から構成されている。
照射制御部20は、放射線源19を駆動して、あらかじめ設定された撮影条件に応じた強度の放射線が設定された時間だけ被検体Hに照射されるように、被検体Hへの放射線の照射量を制御する。撮影条件とは、被検体Hの体厚に応じた管電圧(kV値)およびmAs値(管電流×照射時間)である。なお、被検体Hの体厚は、距離センサ27により、装置10と放射線検出器30の表面との距離であるSID(Source Image receptor Distance)および装置10と被検体Hの表面との距離であるSOD(Source Object Distance)を計測し、SIDからSODを減算することにより求めることができる。なお、操作者が体厚を測定し、測定した体厚を含む、撮影条件を設定するための情報を入力部24から装置10に入力するようにしてもよい。本実施形態においては、このような体厚等の撮影条件を設定するための情報がコンソール50に送信され、コンソール50において撮影条件が設定され、設定された撮影条件が放射線照射装置10に送信される。照射制御部20はコンソール50から送信された撮影条件を用いて、被検体Hへの放射線の照射を制御する。
コリメータ制御部21は、コリメータ14を駆動して放射線源19から被検体Hに照射される放射線の照射野を変更するための、モータ等の駆動機構および駆動機構を制御する電気回路等から構成されている。コリメータ制御部21は、駆動制御部23からの指示に応じてコリメータ14の駆動を制御する。
撮影制御部22は、カメラ13を駆動して、被検体Hの表面を撮影して、撮影画像G1を取得する。また、撮影制御部22は、カメラ13が取得した撮影画像G1に対して、画質を向上させるための画像処理を施すものであってもよい。なお、カメラ13が取得する撮影画像G1は、あらかじめ定められた例えば30fpsのフレームレートからなる動画像となる。
駆動制御部23は、放射線照射装置10の駆動全体を制御する。すなわち、駆動制御部23は、照射制御部20に指示を行って放射線源19を駆動する処理、コリメータ制御部21に指示を行ってコリメータ14を駆動する処理、撮影制御部22に指示を行ってカメラ13を駆動して撮影画像G1を取得する処理、撮影画像G1を含む各種情報をモニタ15に表示する処理、通信部25に指示を行って各種情報をコンソール50とやり取りする処理、バッテリ26の状態を監視する処理、入力部24からの指示を受け付ける処理、距離センサ27により放射線照射装置10と対象物との距離を測定する処理、およびモーションセンサ28による放射線照射装置10の動きを検出する処理等を行う。なお、上記の各処理は入力部24からの指示あるいはコンソール50から送信されて通信部25が受信した指示により行われる。なお、駆動制御部23が撮影許容手段および出射許容手段に対応する。
入力部24は、モニタ15と一体となったタッチパネル方式の入力部であり、操作者の指示を受け付けてその指示を表す情報を駆動制御部23に出力する。なお、撮影ボタン18も入力部24に含むものとする。このように、入力部24をタッチパネルとすることにより、把持部16,17を手で持ちつつ、装置10のための各種入力を行うことが容易となる。
通信部25は、無線によりコンソール50と通信を行って、情報のやり取りを行う。なお、無線に代えて、ケーブルにより放射線照射装置10とコンソール50とを接続して、有線にて情報のやり取りを行ってもよい。後者の場合、通信部25はケーブルが接続されるコネクタを有するものとなる。
モーションセンサ28は、3軸の加速度、3軸の角速度および3軸の傾きを検出する9軸のモーションセンサである。モーションセンサ28が検出した加速度、角速度および傾きは動き情報として駆動制御部23に出力され、撮影時における放射線照射装置10の制御に用いられ、かつ通信部25からコンソール50に送信される。なお、モーションセンサ28が動き量検出手段に対応する。
照射野ランプ29は、電球またはLED(Light Emitting Diode)等の可視光を発光する発光素子からなり、駆動制御部23によりオンおよびオフが制御される。照射野ランプ29がオンとされると、被検体H上の放射線が照射される照射野に可視光が照射されることとなる。
ここで、把持部16,17と筐体11の側面との間には手を挿入するための孔部が形成される。ここで、「https://www.dh.aist.go.jp/database/hand/data/list.html」には、日本人男性の手幅の平均値として83mm、最大値として95mmが示されている。なお、手幅の定義は、「手を(指と手掌を)のばし、第2〜第5指をそろえ、親指を外転した状態での、metacarpale radiale(橈側中手点:第2中手骨頭の最も親指側に突出した点)からmetacarpale ulnare(尺側中手点:第5中手骨頭の最も小指側に突出した点)までの直線距離。掌を机につけた状態で、手背から測る。」である。このため、孔部の上下方向の長さは最大値の95mmを中心とした±10mm、好ましくは±5mm程度となるように把持部16,17を形成することが好ましい。なお、以降の説明において使用する手のサイズは、「https://www.dh.aist.go.jp/database/hand/data/list.html」に示されたものである。
また、男性の親指長さの平均値は60.8mmである。このため、把持部16,17を持ちながら、タッチパネル方式のモニタ15の表面を操作するためには、把持部16,17の接続部16B,17Bの中心軸から、モニタ15の側面側端部までの距離は、親指長さの約1/2の30mmを中心とした±10mm、好ましくは±5mm程度であることが好ましい。
また、男性の手首のしわからの手長の平均値は183mm、手掌長第3指の平均値は105mmである。手長は「手を(指と手掌を)のばした状態での、手首の皺から中指の先端までの直線距離。」と定義され、手掌長第3指は「手を(指と手掌を)のばし、親指を外転し、他の4本の指をそろえた状態での、手首のしわの中央から中指付け根のしわまでを、手の長軸に平行に測る。中指の付け根にしわが複数ある場合は、最も近位(身体に近い方)のしわで測る。」と定義される。このため、把持部16,17の接続部16B,17Bの太さは、手長の平均値と手掌長第3指の平均値との差の1/2である40mmを中心とした±10mm、好ましくは±5mmとすることが好ましい。
また、本実施形態においては、入力部24は、モニタ15と一体となったタッチパネル方式の入力部であり、操作者はモニタ15に触れることにより、放射線照射装置10の各種設定を行う。操作者は把持部16,17を両手で掴んで放射線照射装置10を取り扱うため、本実施形態においては、親指でモニタ15に触れることにより操作が可能となっている。以下、モニタ15に触れることによる操作について説明する。なお、以下のモニタ15への表示等は駆動制御部23により行われる。
操作者がモニタ15の一部に触れると、図5に示すように、モニタ15の左右端部に放射線照射装置10の設定メニュー41,42が表示される。図5においては左手の親指によりモニタ15に触れた状態を示している。なお、設定メニュー41,42は、モニタ15に触れた1カ所の位置にのみ表示してもよい。また、触れた位置を中心として表示してもよく、触れた位置から多少離れた近傍の位置を中心として表示してもよい。
設定メニュー41,42は、放射線照射装置10の各部のパラメータを設定したり、放射線照射装置10の駆動したりするためのメニューである。なお、放射線照射装置10の駆動としては、コリメータ14の駆動、照射野ランプ29のオン/オフ、および撮影ボタン18がない場合の放射線を出射する動作等である。
設定メニュー41,42はそれぞれ複数のコマンド43からなり、複数のコマンドは指で触れた位置またはその近傍の位置を中心とする円弧状に並ぶように表示される。なお、複数のコマンド43は指で触れた位置から指で届く範囲に表示される。ここで、複数のコマンド43の並び方は円弧状に限定されるものではなく、指で届く範囲にあれば楕円の円周上に並べても、直線状に並べてもよい。なお、複数のコマンド43を直線状に並べて表示する場合、直線は把持部16,17が突出する方向に直交する方向、すなわちモニタ15の縦方向に複数のコマンド43が並べるようにしてもよい。また、設定メニュー41,42はスワイプすることが可能であるため、複数のコマンド43をモニタ15の横方向に並べてもよい。
操作者は、モニタ15に表示された設定メニュー41,42から、所望とするコマンドを選択する。この際、設定メニュー41,42をスワイプすることにより、設定メニュー41,42を回転させて、初期状態では隠れて見えないコマンドをモニタ15に表示することができる。この際、所望とするコマンド43は、連続タップにより選択するようにする。これにより、誤ったコマンドの選択を防止して、所望とするコマンドの選択を確実に行うことができる。
次いで、本実施形態による放射線照射装置10を用いて被検体Hの撮影時に行われる処理について説明する。なお、本実施形態においては、二人の操作者がそれぞれ放射線照射装置10および放射線検出器30を扱って、被検体Hの背後に放射線検出器30を位置決めしたり、照射野を設定したりするための撮影前作業を行い、撮影前作業の完了後に撮影を行うものとする。まず、放射線照射装置10が被検体Hの上方に構えられ、カメラ13により被検体Hが撮影されて被検体Hの撮影画像G1が取得される。
撮影画像G1はコンソール50に送信され、放射線検出器30の検出等の処理が行われ、処理により取得された各種情報が放射線照射装置10に送信される。放射線照射装置10のモニタ15には、撮影画像G1に重畳されて各種情報が表示される。
図6は各種情報が重畳された撮影画像G1を示す図である。図6に示すように、モニタ15に表示された撮影画像G1には、放射線検出器30の駆動状況を表すテキスト(ここでは「待機」)60、放射線検出器30の天地方向を表す矢印61、放射線検出器30のバッテリ残量を表すアイコン62、放射線検出器30の検出領域に対応する検出領域63、放射線検出器30の中心位置64、照射野領域65、照射野領域65の中心位置66、および放射線検出器30の識別情報であるDetector1のテキスト69が重畳表示されている。なお、照射野領域65には照射野の中心位置66も表示されている。なお、検出領域63と照射野領域65とを識別可能に表示することが好ましい。例えば、検出領域63の色と照射野領域65の色とを異なるものとすることが好ましい。色の指定は、コンソール50からの指示により行えばよい。
また、コンソール50において、撮影画像G1から被検体Hの着衣の色を検出し、着衣の色と異なる色となるように、検出領域63および照射野領域65の色を指定することが好ましい。これにより、撮影画像G1に重畳される検出領域63および照射野領域65が被検体Hの着衣に紛れてしまうことを防止できる。
放射線照射装置10および放射線検出器30の操作者は、連携して撮影前作業を行う。すなわち、放射線検出器30の操作者は、放射線検出器30を被検体Hの背後の適切な位置に移動し、放射線照射装置10の操作者はモニタ15に表示された画像を見ながら、適切な位置に放射線検出器30が移動したか否かを確認する。また、必要であれば放射線照射装置10の位置を移動させる。この作業により、図7に示すように、照射野領域65の中心位置66と検出領域63の中心位置64とを一致させることができる。
また、コンソール50において、放射線検出器30の中心位置が照射野領域65の中心位置66と一致したか否かを判定し、一致した場合には、一致したことを表す情報を放射線照射装置10に送信するようにしてもよい。放射線照射装置10は、一致したことを表す情報を受信すると、例えば「中心位置が一致しました」というテキスト、または中心位置が一致したことを表すマーク等、中心位置が一致したことをモニタ15に表示する。図7には中心位置が一致したことを星形のマーク68により示している。なお、モニタ15への表示に代えて、音声による出力、またはモニタ15を点滅させる等、放射線検出器30の中心位置が照射野領域65の中心位置66と一致したことを操作者に知らせることができれば、どのような手法を用いてもよい。
ここで、図7に示す状態においては、検出領域63よりも照射野領域65の方が大きいため、被検体Hを透過した放射線のうち、放射線検出器30に照射されない放射線は画像化することができず、無駄なものとなる。また、このような無駄な放射線を被検体Hに照射することは、被検体Hの被曝量が大きくなる。このため、放射線照射装置10の操作者は入力部24を用いて、照射野領域65と検出領域63とを一致させる領域一致指示を行う。なお、領域一致指示はモニタ15に表示された照射野領域65を、操作者が指等で操作して、図8に示すように照射野領域65と検出領域63とを一致させる指示である。なお、領域一致指示と連動させて、コリメータ制御部21によりコリメータ14を駆動してもよいが、照射野領域65と検出領域63とを一致させる指示があるごとにコリメータ14を駆動させると、電力の消費量が大きくなる。このため、本実施形態においては、入力部24を用いての照射野領域65と検出領域63とを一致させる領域一致指示が終了して、撮影準備が完了したことの入力を入力部24が受け付けた場合に、コリメータ制御部21によりコリメータ14を駆動するようにしてもよい。
撮影準備が完了すると、駆動制御部23は、モーションセンサ28により、放射線照射装置10の動きを検出し、放射線照射装置10の単位時間当たりの動き量を算出する。放射線照射装置10の単位時間当たりの動き量は、操作者の手ぶれに相当するものである。駆動制御部23は、単位時間当たりの動き量がしきい値Th1未満であるか否かを判定すし、この判定が否定されると、駆動制御部23はモニタ15に警告表示を行う。操作者は警告表示により、放射線照射装置10をしっかり構える等の処置を執ることができる。また、上記判定が否定された場合、駆動制御部23は、撮影ボタン18が操作されても放射線を出射しないよう放射線源19を制御する。これに代えて、撮影ボタン18をロックする等して撮影ボタン18の操作ができないようにしてもよい。また、しきい値Th1を、撮影条件に含まれる放射線の照射時間に応じて変更してもよい。例えば、放射線の照射時間が長い場合には手ぶれの影響が大きくなるため、しきい値Th1を放射線の照射時間が長いほど小さくなるように変更してもよい。
上記判定が肯定されると、操作者は撮影ボタン18を操作することにより、駆動制御部23が放射線源19を駆動して放射線を被検体Hに向けて出射する。この場合、駆動制御部23は、モニタ15に撮影可能である旨の表示を行うようにしてもよい。なお、上記判定が否定された後に肯定された場合は、駆動制御部23は、モニタ15への警告表示を停止し、撮影ボタン18の操作により放射線源19を駆動可能とする。また、撮影ボタン18を操作できないようにしていた場合には、撮影ボタン18のロックを解除する等して、撮影ボタン18を操作可能とする。これにより、被検体Hに放射線が照射され、放射線検出器30による被検体Hを透過した放射線が検出され、放射線画像G2が取得される。取得された放射線画像G2はコンソール50に送信され、画質を向上させるための画像処理が施され、放射線照射装置10に送信される。放射線照射装置10においては、放射線画像G2をモニタ15に表示して、撮影が成功したか否かを確認することができる。この場合、撮影画像G1と放射線画像G2とを並べて表示してもよく、撮影画像G1に放射線画像G2を重畳表示してもよい。
このように、本実施形態においては、放射線の照射方向および撮影画像G1の撮影方向と一致する第1の方向、並びに撮影画像G1の表示方向である第2の方向とは異なる方向に突出し、筐体11において互いに対向する位置に取り付けられた複数の把持部16,17を備えたものである。このため、本実施形態の放射線照射装置を取り扱う際に、複数の把持部16,17を手で持つようにすれば、放射線が手に照射されることがなくなるため、手の被爆を防止できる。また、撮影画像G1を表示した際に、撮影画像G1の観察が手によって邪魔されることもなくなる。
なお、上記実施形態においては、把持部16,17を筐体11の側面に固定しているが、把持部を脱着可能とすることにより交換可能としてもよい。以下、把持部を脱着可能とする構成について説明する。図9は把持部を脱着可能とした放射線照射装置の後面側斜視図である。図9に示すように、筐体11の側面には、後述するように把持部を挿入するための円形の挿入孔70A〜70Dが各側面に2つずつ上下に並んで形成されている。なお、以降の説明においては、挿入孔70A〜70Dを単に挿入孔70で代表させる場合があるものとする。
図10は挿入孔の中心線における断面図である。図10に示すように挿入孔70は、その内部の側面の一部に凹部71が形成されている。また、挿入孔70の底部には、後述するように把持部が挿入されることにより押下されてオンとなるスイッチ72が取り付けられている。スイッチ72はバネ等により挿入孔70の入り口に向けて付勢されており、把持部が挿入されない状態においてはオフとされている。スイッチ72は、駆動制御部23と接続され、駆動制御部23はスイッチ72がオンとされている場合にのみ、入力部24からの操作により放射線を出射するよう、放射線源19を制御する。これにより、筐体11に把持部が取り付けられていない状態で、放射線が出射されてしまうことを防止することができる。なお、スイッチ72は4つの挿入孔70のうちのいずれかに取り付けられていればよいが、両側面の2つの挿入孔70A,70Bの少なくとも一方および挿入孔70C,70Dの少なくとも一方に取り付けられることが好ましい。また、挿入孔70の直径は、把持部の直径よりも小さいものとなっている。また、上側の挿入孔70A,70Cにおいては、凹部71は図9における下側に形成され、下側の挿入孔70B,70Dにおいては、凹部71は図9における上側に形成されている。
図11は脱着可能とした把持部の構成を示す図である。図11に示すように、脱着可能とした把持部75は、把持部16,17と同様に、筐体11に取り付けた際に、筐体11の側面の上部および下部から側方に突出する2つの突出部75Aと、2つの突出部75Aを接続する接続部75Bとからなる。突出部75Aの先端には、挿入孔70と嵌め合う直径を有する挿入部76が形成されている。挿入部76は、挿入孔70の深さより若干短く、かつ挿入孔70への挿入時にスイッチ72をオンとすることができる程度の長さに構成されている。また、挿入部76には、不図示のバネにより外方に付勢された半球状の凸部77が設けられている。また、突出部75Aにおける凸部77の近傍には、凸部77は内方に移動させるためのボタン78が設けられている。なお、凸部77は2つの挿入部76において対向する位置に設けられている。凸部77は、挿入部76の全体が挿入孔70に挿入された状態において挿入孔70の凹部71と対向する位置に設けられる。ここで、挿入孔70、挿入部76、凸部77およびボタン78が取付部を構成する。
このように構成された把持部75を筐体11に取り付ける際には、把持部75の突出部75Aに設けられたボタン78を押すことにより、凸部77をバネの付勢力に抗して内方へ移動させる。そして、ボタン78を押したまま、挿入部76を筐体11の挿入孔70に挿入する。挿入部76の全体が挿入孔70に挿入された状態においては、凸部77が挿入孔70の凹部71の位置に到達しているため、ボタン78から手を離すと、凸部77がバネの付勢力により外方に突出する。これにより、凸部77が凹部71に係止して、把持部75を引っ張っても、筐体11から抜けなくなる。また、この状態においては、スイッチ72が挿入部76により押されてオンとなる。したがって、操作者は、把持部75を持って本実施形態の放射線照射装置10を用いて、被検体Hに放射線を照射することができる。
一方、把持部75を取り外す際には、把持部75の突出部75Aに設けられたボタン78を押すことにより、凸部77をバネの付勢力に抗して内方へ移動させる。そして、ボタン78を押したまま、把持部75を外方へ引っ張ることにより、把持部75を取り外すことができる。
このように、把持部75を脱着可能とすることにより、把持部75を交換可能とすることができるため、各種サイズおよび各種形状の把持部を使用することができる。例えば、突出部75Aの長さ、接続部75Bの太さ、および接続部75Bの断面形状等が異なる複数種類の把持部75を用意しておけば、操作者の手のサイズおよび持ちやすい断面形状に応じた把持部75を筐体11に取り付けることができる。したがって、放射線照射装置10をより取り扱いやすいものとすることができる。また、放射線照射装置10の不使用時に把持部75を取り外すことができるため、装置10の収納スペースを小さくすることができる。
なお、把持部を筐体11に取り付けるための構造は、上述した挿入孔70、挿入部76、凸部77およびボタン78を備えたものに限定されるものではなく、公知の任意の構造を用いることができる。
また、把持部を脱着可能とすることに代えて、筐体11からの突出量を変更可能とした把持部を用いてもよい。図12は突出量を変更可能とした把持部の構成を示す図である。図12に示すように把持部80は、把持部16,17と同様に、筐体11に取り付けた際に、筐体11の側面の上部および下部から側方に突出する2つの突出部80Aと、2つの突出部80Aを接続する接続部80Bとからなる。突出部80Aは、入れ子構造の延長部81が接続されている。また、突出部80Aには、延長部81を所望とする位置で突出部80Aに対して固定するためのストッパ82が設けられている。操作者はストッパ82を押すことにより、延長部81の突出部80Aに対する固定状態を解除することができる。
このような把持部の突出量を変更する場合、操作者はストッパ82を押して、延長部81の突出部80Aに対する固定状態を解除する。そして、ストッパ82を押しながら延長部81の突出部80Aからの突出量を変更することにより、把持部80の突出量を変更し、所望とする突出量となったところでストッパ82から手を離し、延長部81を突出部80Aに対して固定する。これにより、操作者の手のサイズに応じて把持部80の突出量を変更することができるため、放射線照射装置10をより取り扱いやすいものとすることができる。
なお、突出部の突出量を変更するための構造は、上述した延長部81およびストッパ82を備えたものに限定されるものではなく、公知の任意の構造を用いることができる。
また、上記実施形態においては、2つの突出部およびこれを接続する接続部とからなる把持部を用いているが、図13に示すように円柱形状の把持部85を用いるようにしてもよい。この場合、把持部の形状は円柱形状に限定されるものではなく、多角柱形状であっても、楕円柱形状であってもよい。また、このような円柱形状の把持部85を用いた場合、放射線照射装置10の持ち運びを片手で行うことは容易ではない。このため、図14に示すように筐体11の上側にハンドル86を取り付けるようにしてもよい。
また、円柱形状の把持部85を用いた場合、把持部85と筐体11とを蝶番機構87により接続し、図15に示すように、把持部85を折りたためるようにすることが好ましい。これにより、装置10の収納スペースを小さくすることができる。
また、本実施形態による放射線照射装置10は可搬型であるため、被検体Hがいない方向に向けて放射線を射出することができてしまう。このようなことを防止するために、撮影画像G1に放射線検出器30等の撮影に必要な物体が含まれていない状態においては、放射線が出射できないように駆動制御部23において放射線源19を制御することが好ましい。
また、上記実施形態においては、図16に示すように、筐体11に対してモニタ15を傾けることができるようにすることが好ましい。この場合、モータ等の駆動部を設け、タッチパネルからのコマンドの選択により、駆動部を駆動してモニタ15を傾けるようにしてもよく、手でモニタ15を傾けるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、放射線の照射中に、放射線照射装置10の単位時間当たりの動きがしきい値Th1以上となる場合がある。このような場合、放射線の出射を一時的に停止し、放射線照射装置10の単位時間当たりの動きがしきい値Th1未満となった場合にさらに残りの放射線照射時間、放射線を出射するようにしてもよい。この場合、放射線の出射の停止の前後で2つの放射線画像が取得されるが、コンソール50において2つの放射線画像を加算等して合成することにより、最終的な放射線画像G2を生成すればよい。
また、上記実施形態においては、モーションセンサ28により検出された動き量を用いて、放射線照射装置10の単位時間当たりの動き量を算出している。ここで、本実施形態においてはあらかじめ定められたフレームレートにより撮影画像G1を取得している。このため、異なる撮影タイミングで取得された2つの撮影画像および2つの撮影画像の撮影時間差から、放射線照射装置10の単位時間当たりの動き量を算出してもよい。
また、上記実施形態においては、カメラ13を赤外線を用いて撮影範囲の温度分布を測定可能な赤外線カメラとし、撮影範囲の温度分布を表す赤外線画像を撮影画像G1として用いてもよい。この場合、カメラ13が取得する撮影画像G1は、被検体Hの表面およびその周囲にある物体の表面の温度分布を表すものとなる。このような赤外線画像を撮影画像G1として取得可能なカメラ13を用いることにより、災害現場等において被検体Hがシート等に覆われている場合であっても、撮影画像G1が表す温度分布により、被検体Hの位置を撮影画像G1上において特定することができる。
なお、カメラ13を可視光による撮影および赤外線による撮影を切り替え可能なカメラとすることが好ましい。このような可視光による撮影および赤外線による撮影を切り替え可能なカメラ13を用いた場合、まず、被検体Hを赤外線により撮影して温度分布を表す撮影画像G1を取得し、温度分布を表す撮影画像G1を用いて先に照射野の位置決めを行う。その後、カメラ13を可視光による撮影に切り替え、上記実施形態と同様に放射線検出器30の検出領域および照射野領域を撮影画像G1に重畳表示し、撮影画像G1を用いて放射線検出器30の検出領域と照射野領域とが一致するように放射線検出器30の位置決めを行えばよい。これにより、被検体Hがシート等に覆われている場合であっても、照射野領域と放射線検出器30の検出領域とを一致させて、放射線画像G2を取得することができる。
また、このように赤外線画像である撮影画像G1をモニタ15に表示することにより、被検体Hの体温の異常を認識することができる。また、撮影により取得した放射線画像G2と赤外線画像である撮影画像G1とを、モニタ15に並べて表示するようにしてもよい。これにより、赤外線画像と放射線画像G2とを対比することができる。
また、上記実施形態においては、操作者がモニタ15の一部に触れることにより設定メニュー41,42を表示しているが、モニタ15の一部に触れた状態を維持しつつ、触れた位置を変更することによって設定メニュー41,42を表示するようにしてもよい。また、触れる際の圧力を変更することによって、設定メニュー41,42を表示するようにしてもよい。なお、モニタ15への入力は、操作者の指に限定されるものではなく、タッチペン等を用いてもよい。
ここで、上記可搬型の放射線照射装置10は、操作者が手で持って操作可能なものである。一方、撮影時の手振れを防止し、さらには操作者の手等への被曝を防止するために、放射線照射装置10を支持する支持装置が提案されている。特に、支持脚の下部に車輪部を設けて走行可能とした支持装置も提案されている。このため、本実施形態による放射線照射装置10を、このような支持装置に支持して使用してもよい。図17は、支持装置の全体形状を示す斜視図、図18は支持装置の使用時の状態を示す図である。支持装置100は、装置載置面上を走行可能とされた脚部110と、脚部110の上に保持された本体部120と、本体部120に連結されたアーム部130と、放射線照射装置10をアーム部130の先端部に取り付ける取付機構140とを有している。
脚部110は、4本の脚111と、各脚111の先端部下面に取り付けられた車輪部112とを有している。なお、車輪部112には、不図示のブレーキ手段が設けられている。
本体部120は、基部121の上に固定された筐体122内に、不図示の制御部およびバッテリを収容して構成されている。筐体122の上端には、支持装置100を押したり引いたりするための取っ手123が取り付けられている。また基部121の上部には、操作部125が取り付けられている。
操作部125は、支持装置100の各種動作を指示する信号等を入力するための操作ボタンおよびスイッチ等の入力部126、並びに各種情報を表示するためのモニタ127等を備えている。なお、上記実施形態に示す放射線照射装置10と同様に、入力部126をタッチパネルから構成してもよい。また、操作部125は支持台129の上において回転軸X0の周囲に回動自在に取り付けられている。これにより、図18に示すように、操作部125を支持台129に対して回動させることができる。
アーム部130は、入れ子構造をなす複数の部材131,132,133からなる。部材132と部材133とは回旋保持機構134により接続され、これにより、部材133は部材132に対して角度が変わる向きに回旋するようになっている。また、部材133の取付機構140の近傍には、後述するようにチェーンを取り付けるためのフック133Aが、部材133の両側に取り付けられている。また、回旋保持機構134には不図示の角度センサが設けられている。角度センサは、部材132と部材133とがなす角度を検出し、検出した角度を表す情報を操作部125に出力する。また、アーム部130の部材132と部材133とは、ガススプリング135を介して連結されている。
ここで、ガススプリング135の一端部および他端部は、本体側の部材132に固定された保持部136と、線源側の部材133に固定された保持部137とに、それぞれ回動可能に保持されている。これにより、後述するように部材133の先端部に保持された放射線照射装置10を被検体Hの上方に配置して撮影するような場合に、部材133が不用意に下向きになって、放射線照射装置10が被検体Hに当たるような事態を避けることができる。また、ガススプリング135は、後述するように操作部125からの指示により伸縮をロックするためのロック機構を内部に備えている。
アーム部130の先端には、本実施形態の放射線照射装置10を取り付けるための取付機構140が設けられている。取付機構140は、アーム部130の先端に揺動可能に取り付けられた台座取付部141と、台座取付部141に取り付けられる台座142と、台座取付部141を所望とされる揺動位置において固定するロックレバー141Aとを備える。台座取付部141は、台座142のT字状の取付部143が挿入される入れ子構造をなす。台座取付部141に取付部143が挿入された台座142は、台座取付部141の両側に設けられたねじ144により、台座取付部141に固定される。
図19は台座の構成を示す概略斜視図である。図19に示すように、台座142は、放射線照射装置10の底部に適合する、長辺および短辺からなる形状を有する底部146と、放射線照射装置10の前面側を支持する、底部146の一長辺に立設された前壁147と、放射線照射装置10の後面側を支持する、底部146の前壁147とは反対側の長辺に立設された後壁148と、底部146の両短辺に立設された側壁149,150と、底部146の下面に取り付けられた上述した取付部143とを備える。
後壁148は、放射線照射装置10を台座142に取り付けた際にモニタ15を観察可能なように、前壁147よりも高さが低くなっている。側壁149,150は、放射線照射装置10の把持部16,17が干渉しないように、溝151,152がそれぞれ形成されている。
底部146の上面には、台座142に取り付けられる放射線照射装置10の重量を検出するための重量センサ153,154が取り付けられている。重量センサ153,154の間には、台座142に取り付けられた放射線照射装置10と電気的に接続するためのコネクタ155が取り付けられている。取付部143の下面には、コネクタ155と電気的に接続され、台座142が台座取付部141に取り付けられた際に、図17に示す台座取付部141のコネクタ156と電気的に接続するコネクタ157が取り付けられている。また、底部146の下面の短辺近傍には、後述するようにベルトを取り付けるための柱状のベルト取付部158,159が立設されている。なお、上述した取付機構140に取り付ける放射線照射装置10には、台座142に取り付けた際にコネクタ155と電気的に接続するコネクタ(不図示)が取り付けられている。
次いで、このように構成された取付機構140への放射線照射装置10の取付けについて説明する。図20は、放射線照射装置10の取付機構140への取付けを説明するための図である。なお、図20は放射線照射装置10の後面側を示している。また、台座142は台座取付部141に取り付けられているものとする。まず、ロックレバー141Aによる台座取付部141の固定を解除して、台座142の底部146の上面が上を向くように台座142を揺動させ、ロックレバー141Aにより台座取付部141の揺動をロックする。この状態において、図20に示すように、放射線照射装置10を台座142に取り付ける。これにより、放射線照射装置10のコネクタと、台座142のコネクタ155とが電気的に接続する。一方、台座142のコネクタ157と台座取付部141のコネクタ156とが電気的に接続している。このため、台座142に取り付けられた放射線照射装置10は、操作部125により操作が可能となる。
一方、放射線照射装置10が台座142に取り付けられると、重量センサ153,154により、放射線照射装置10の重量が計測される。重量センサ153,154は感圧センサであり、上面に放射線照射装置10が載置されることにより、放射線照射装置10の重量を検出する。検出された重量は操作部125に入力される。ここで、放射線照射装置10が取り付けられたアーム部130を伸ばし、図18に示すように部材133を部材132とのなす角度が大きくなるように回旋させると、アーム部130に取り付けられた放射線照射装置10が支持装置100の本体部120から離れる方向に移動する。この場合、放射線照射装置10の重量が重いと、支持装置100が転倒する可能性がある。
このため、操作部125は、重量センサ153,154により検出された放射線照射装置10の重量、回旋保持機構134の角度センサが検出した部材132と部材133との角度、および部材133の長さから、放射線照射装置10によって本体部120に作用する回転モーメントを算出し、算出した回転モーメントとしきい値Th2と比較する。しきい値Th2は、支持装置100が転倒しないで耐えうるモーメントに基づいて決定される。そして、部材133を部材132に対して回旋させて、部材133の部材132に対する角度に基づいて算出される回転モーメントがしきい値Th2を超える場合、操作部125は、ガススプリング135の伸縮をロックする。これにより、部材133は部材132に対してそれ以上角度が大きくなるように回旋しなくなるため、支持装置100に作用する回転モーメントもそれ以上大きくならない。このため、支持装置100の転倒を防止することができる。なお、ガススプリング135の伸縮がロックされた場合、その旨をモニタ15に表示したり、音声により通知したりすることが好ましい。また、LED等の発光装置を支持装置100に取り付け、ガススプリング135がロックした場合に、発光装置を点灯させてもよい。
重量を検出した後、放射線照射装置10が台座142から外れないように、台座142のベルト取付部158,159に、放射線照射装置10の外周を取り巻くようにベルト160を取り付ける。ベルト160は伸縮性を有し、両端部にベルト取付部158,159に取り付けるための孔が形成されている。これにより、放射線照射装置10は台座142に確実に固定される。なお、さらに安全を期するために、図18に示すように、放射線照射装置10の把持部16,17にチェーン161の一端部を取り付け、チェーン161の他端部を部材133のフック133Aに固定するようにしてもよい。これにより、万が一、放射線照射装置10が台座142から外れてしまった場合に、被検体Hに放射線照射装置10が落下してしまうことを防止できる。また、ねじ等の固定具を用いて、放射線照射装置10を台座142に固定するようにしてもよい。
このように、放射線照射装置10を取付機構140に取り付けた後、被検体Hの撮影が行われる。なお、放射線照射装置10は、操作部125と電気的に接続されているため、放射線照射装置10のカメラ13により取得された被検体Hの撮影画像G1は、操作部125のモニタ127に表示される。なお、モニタ127の表示に代えて、放射線照射装置10のモニタ15に各種表示を行ってもよい。
撮影前に、操作者はアーム部130を伸長させ、被検体Hの上方において放射線照射装置10が被検体Hの直上に位置するように、アーム部130の長さおよび放射線照射装置10の揺動位置を設定する。この状態においてカメラ13により被検体Hを撮影することにより、上記実施形態と同様に、撮影画像G1における放射線検出器30の有無に応じて、放射線照射装置10および放射線検出器30の少なくとも一方の駆動状況を制御することが可能である。
なお、放射線照射装置10を支持装置100に取り付けた場合においても、操作部125ではなく、放射線照射装置10のモニタ15を用いて放射線照射装置10の操作を行うようにしてもよい。この場合、上述した設定メニュー41,42を用いて装置10への各種指示の入力を行ってもよいが、放射線照射装置10を支持装置100に取り付ければ、操作者は放射線照射装置10を両手で保持する必要はない。このため、設定メニュー41,42に代わるインタフェースを用いて、放射線照射装置10に対する各種入力を行うようにしてもよい。なお、この場合の設定メニューの変更は、放射線照射装置10のモーションセンサ28により放射線照射装置10の動きを検出することにより行ってもよい。すなわち、放射線照射装置10を手で持っている場合には、放射線照射装置10を完全に静止させることはできないため、モーションセンサ28により放射線照射装置10の動きが検出される。一方、放射線照射装置10を支持装置100に取り付けた場合、放射線照射装置10を完全に静止させることができるため、モーションセンサ28により放射線照射装置10の動きが検出されなくなる。したがって、モーションセンサ28による動きの検出の有無に応じて、表示する設定メニューを変更すればよい。
また、図16に示すように、筐体11に対してモニタ15を傾けることができるように構成した場合、放射線照射装置10を台座142に取り付けると、台座142の後壁148の存在により、モニタ15を傾けることができなくなってしまう。このため、後壁148のない台座142を用いるようにしてもよい。また、図21に示すように、放射線照射装置10の筐体11において、把持部16,17が延びる方向の長さを長くし、筐体11におけるモニタ15の下側に、台座142の後壁148が当接する当接部172を設けるようにしてもよい。これにより、放射線照射装置10を支持装置100に取り付けた状態において、モニタ15を筐体11に対して傾けることができるため、モニタ15を用いて放射線照射装置10を操作する場合に、操作がし易くなる。
また、放射線照射装置10のモニタ15を筐体11に対して脱着可能なように構成してもよい。図22は、モニタ15を脱着可能とした放射線照射装置10を示す後面側斜視図である。図22に示すように、筐体11の後面側の側部にはモニタ15を挿入するための案内溝90,91がそれぞれ形成されており、脱着可能とされたモニタ15を案内溝90,91に挿入することにより、モニタ15を筐体11に取り付けられるようになっている。なお、筐体11の後面にはモニタ15を筐体11に取り付けた際に、筐体11と電気的に接続するためのコネクタ92が取り付けられている。また、モニタ15を筐体11に取り付けた際にコネクタ92と対応する位置にコネクタが取り付けられている。これにより、モニタ15を筐体11に取り付けると、筐体11内のバッテリによりモニタ15が駆動する。なお、モニタ15にバッテリを搭載してモニタ15を単独で駆動可能なものとしてもよい。
ここで、図23に示すように、支持装置100の操作部125に、放射線照射装置10から取り外されたモニタ15を取り付けるためのモニタ取付部162、および取り外したモニタ15と電気的に接続するためのコネクタ163を設けることが好ましい。これにより、放射線照射装置10から取り外したモニタ15を、図24に示すように操作部125のモニタ取付部162に取り付けることができる。この際、モニタ15のコネクタと操作部125のコネクタ163とが電気的に接続する。これにより、モニタ15が支持装置100さらには取付機構140に取り付けられた放射線照射装置10の操作部として機能することができる。
また、放射線照射装置10を支持装置100により支持するに際しては、放射線照射装置10の重量はできるだけ小さいことが好ましい。ここで、放射線照射装置10を支持装置100に取り付けた場合、放射線照射装置10と操作部125とは電気的に接続されるため、支持装置100の本体部120のバッテリから放射線照射装置10に電力を供給することができる。このため、放射線照射装置10を支持装置100により支持する場合には、放射線照射装置10からバッテリ26を取り外すことが好ましい。ここで、バッテリ26は、放射線照射装置10を手で持ったときのバランスを考え、筐体11内の把持部16.17の近傍に1つずつ、合計2つ取り付けられている。また、バッテリ26は交換可能であるため、図25に示すように、筐体11の下面にはバッテリ用の蓋165,166が設けられている。
したがって、放射線照射装置10の蓋165,166を開けてバッテリ26を取り外した後に、放射線照射装置10を支持装置100の取付機構140に取り付けることが好ましい。なお、取り外したバッテリ26は、図23に示すように支持装置100の本体部120の下部に設けられたバッテリ収納部167に収納しておけばよい。なお、バッテリ収納部167は、本体部120の任意の位置に設けることができるが、支持装置100を転倒しにくくするために、本体部120の下部に設けることが好ましい。
以下、本発明の実施形態の作用効果について説明する。
複数の把持部を第1の方向と直交する方向に突出するものとすることにより、手の被曝を確実に防止できる。
表示手段をタッチパネル方式入力手段とすることにより、把持部を手で持ちつつ、装置のための各種入力を行うことが容易となる。
入力手段への接触位置または接触位置の近傍に設定メニューを表示することにより、指による設定メニューの操作を容易に行うことができる。
設定メニューが複数のコマンドからなる場合、接触位置または接触位置の近傍に、複数のコマンドを並べて表示することにより、指を動かすのみでコマンドを選択することが可能となる。
連続タップによりコマンドの選択を受け付けることにより、誤ったコマンドの選択を防止して、所望とするコマンドの選択を確実に行うことができる。
放射線源の単位時間当たりの動き量がしきい値未満となった場合に、放射線源からの放射線の照射を許容することにより、取得される放射線画像が、放射線源の動きによりぶれてしまうことを防止できる。
把持部を、筐体から突出する2つの突出部と、2つの突出部を接続する接続部とからなり、2つの突出部、接続部および筐体により孔部を形成するものとすることにより、孔部に手を挿入することにより、本発明による放射線照射装置を確実に把持することができる。
把持部を、突出位置から表示手段における撮影画像の表示方向である第2の方向に向けて傾斜または湾曲しているものとすることにより、把持部を持ちやすくすることができる。
把持部を脱着可能に筐体に取り付けることにより、異なるサイズあるいはサイズが同じで形状が異なる把持部を筐体に取り付けることができる。このため、本発明による放射線照射装置を使用する操作者の手のサイズに応じた、把持しやすいサイズおよび/または形状の把持部を用いて、放射線照射装置を把持することができ、その結果、装置をより取り扱いやすいものとすることができる。また、本発明による放射線照射装置の不使用時に把持部を取り外すことができるため、装置の収納スペースを小さくすることができる。
把持部が筐体に取り付けられている場合にのみ、放射線源からの放射線の出射を許容することにより、把持部以外の部分を持って放射線を射出してしまうことによる、手の被曝を防止することができる。
把持部の突出量を変更可能とすることにより、本発明による放射線照射装置を使用する操作者の手のサイズに応じた、把持しやすいサイズに突出量を変更することができる。
表示手段を筐体に対して脱着可能とすることにより、本発明による放射線照射装置を支持装置に取り付けて使用する際に、放射線照射装置の重量を低減することができるため、支持装置の転倒を防止できる。
使用状況に応じた設定メニューを表示することにより、装置の使用状況に応じて設定メニューによる設定を行いやすくすることができる。