JP6765047B2 - 注入システム、データ処理装置及び注入装置 - Google Patents

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Description

本発明は、放射線検出装置を備えた注入システムと、放射線データを処理するデータ処理装置及び注入装置に関する。
撮像検査における曝射時間のタイミングデータと、薬液注入の注入履歴データを取得し、注入履歴データと曝射時間のタイミングデータとが一緒に表示される注入結果グラフを作成して、表示ユニットに表示させるデータ処理装置が知られている(特許文献1)。このデータ処理装置は、撮像装置が作成した曝射時間のタイミングデータを、撮像装置の記憶部又はPACS(Picture Archiving and Communication Systems)から取得する。
曝射時間のタイミングデータとしては、撮像開始時間のデータと撮像終了時間のデータがある。そして、造影剤の注入開始時間と撮像開始時間とが一致しないことがあるため、注入結果グラフは、共通の時間データに基づいて作成されることが好ましい。例えば、撮像装置が付与する時間データとして、NTP(Network Time Protocol)サーバの時間データ、NTPサーバに基づいて時間が設定された他のタイムサーバの時間データ、これらのサーバに基づいて時間が設定された所定の機器の時間データ、及びこれらのサーバに基づいて時間が設定された撮像装置の時間データがあり、これらを利用できる。
国際公開第2014/168216号
しかし、NTPサーバを導入している医療機関は少なく、そのために注入結果グラフの利用場面が限られていた。一方、注入装置及び撮像装置は、それぞれ時間データを作成している。しかし、時間データを同期しない場合には、注入装置と撮像装置との間における時間のズレが大きい。そのため、注入開始タイミングと曝射タイミングのデータを正確に関連付けて利用することはできなかった。
上記課題を解決するため、本発明の一例としての注入システムは、薬液を注入する注入装置と、放射線を検出して、前記注入装置に第1放射線データを送信する放射線検出装置とを備え、前記注入装置は、前記薬液の注入履歴データを作成する履歴作成部と、前記第1放射線データを前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成するデータ作成部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の他の例としてのデータ処理装置は、被験者に注入した薬液の注入履歴データと、前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた放射線データとを取得するデータ取得部と、前記放射線データから曝射タイミングを判定する曝射判定部と、前記曝射タイミングを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の他の例としてのデータ処理装置は、被験者に注入した薬液の注入履歴データと、前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた放射線データとを取得するデータ取得部と、前記放射線データを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の他の例としての注入装置は、薬液を注入する注入装置であって、放射線検出装置から第1放射線データを受信するインターフェースと、前記第1放射線データを時間データに関連付けた第2放射線データを作成するデータ作成部とを備え、前記インターフェースは、前記第2放射線データを外部装置に送信することを特徴とする。
これにより、注入装置は時間データに関連付けた放射線データを作成して、外部装置に送信できる。また、注入履歴データと、曝射タイミング又は放射線データとを、共通の時間データに基づいて利用することができる。
本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照して例示的に示した以下の実施例の説明から明らかになる。
第1実施形態に係るデータ処理システムの概略全体図である。 第1実施形態に係るデータ処理システムの概略ブロック図である。 放射線検出装置が検出した放射線量を示すグラフである。 第1実施形態に係るデータ処理を説明するためのフローチャートである。 データ処理装置が作成する注入結果グラフである。 第2実施形態に係るデータ処理システムの概略全体図である。 第2実施形態に係るデータ処理システムの概略ブロック図である。 第2実施形態に係るデータ処理を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されるものではない。
[第1実施形態]
図1に示すように、データ処理システム1000は、注入システム100と、被験者の透視画像を撮像する放射線撮像装置150とを備えている。この注入システム100は、薬液を注入する注入装置110と、放射線を検出して、注入装置110に第1放射線データを送信する放射線検出装置190とを備えている。放射線撮像装置150としては、例えば、CT(Computed Tomography)装置、CTアンギオ装置等の各種医療用撮像装置がある。また、データ処理システム1000は、PACS、RIS(Radiology Information System)、及びHIS(Hospital Information System)等の外部記憶装置180と、画像生成装置、コンピューター及びワークステーション等のデータ処理装置130とを備えている。
放射線撮像装置150、注入装置110、及び外部記憶装置180は、それぞれLAN(Local Area Network)又は専用回線等を介して有線又は無線接続されており、各種データを互いに送受信することができる。このデータは、デジタル医用画像に関する標準規格であるDICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)に準拠して作成することができる。注入装置110は、放射線検出装置190と有線又は無線接続されている。例えば、注入装置110は、Bluetooth(登録商標)の規格に従い放射線検出装置190と無線接続されている。また、注入装置110はLANケーブルを介してデータ処理装置130に接続されている。
[放射線撮像装置]
放射線撮像装置150としてCT装置を例に挙げて説明する。放射線撮像装置150は、被験者の透視画像を撮像するために患者にX線を曝射する撮像部151と、撮像部151に接続された制御装置160と、制御装置160に接続されたディスプレイ159とを備えている。撮像部151は、被験者を載せる寝台153と、被験者にX線を照射するX線源(不図示)と、被験者を透過したX線を検出するX線検出器(不図示)とを有している。そして、撮像部151は、被験者にX線を曝射し、被験者を透過したX線に基づいて被験者の体内を逆投影することで、被験者の透視画像を撮像する。なお、制御装置160とディスプレイ159とは、一体的に構成することもできる。
ブロック図である図2に示すように、制御装置160は、撮像制御部161と、記憶部162と、インターフェース(I/F)163とを有している。撮像制御部161は、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、及びドライブ回路等を有している。
撮像制御部161は、例えば、透視画像に識別情報(画像ID)を付与すること、透視画像に曝射時間のタイミングデータを付与すること、透視画像データを外部(注入装置110、データ処理装置130又は外部記憶装置180)に送信すること、曝射時間のタイミングデータを外部に送信すること、曝射量データを外部に送信すること、実施した撮像の識別情報を外部に送信すること、及びパーフュージョン検査用の撮像動作のタイムシーケンスデータを外部に送信すること、ができる。そして、撮像制御部161は、透視画像データ及び曝射時間データ等を記憶部162に記憶する。
記憶部162は、CPUが動作するためのシステムワークメモリであるRAM(Random Access Memory)、制御プログラム又はシステムソフトウェア等が格納されるROM(Read Only Memory)、及びハードディスクドライブ等を有している。
放射線撮像装置150は、インターフェース163を介して外部記憶装置180及びデータ処理装置130と接続されている。このインターフェースは、それぞれの機器毎に別個のインターフェースであってもよく、また同一のインターフェースであってもよい。さらに、注入動作と撮像動作とを連係させるため、放射線撮像装置150は、インターフェース163を介して注入装置110と接続することができる。なお、制御装置160は、データの入力装置として機能するユーザーインターフェース(不図示)を備えている。
放射線撮像装置150が作成する曝射の時間データには、例えば曝射開始の時間データ、曝射終了の時間データ、及び曝射の開始から終了までの経過時間の時間データが含まれる。この曝射の時間データは、NTPサーバの時間データ、NTPサーバに基づいて時間が設定された他のタイムサーバの時間データ、これらのサーバに基づいて時間が設定された所定の機器の時間データ、及びこれらのサーバに基づいて時間が設定された放射線撮像装置150の時間データを基準に作成できる。なお、一回の検査で複数回の撮像を行う場合には、それぞれの曝射の時間データが作成される。
[注入装置]
システム全体を示す図1に戻り、注入装置110について説明する。注入装置110は、薬液(例えば、造影剤及び生理食塩水)がそれぞれ充填された2つのシリンジ(不図示)が搭載される注入ヘッド111と、注入ヘッド111を制御する制御装置(コンソール)120とを備えている。このコンソール120は、操作部及び薬液の注入状況等が表示される表示部として機能するタッチパネル129を備えている。そして、コンソール120と注入ヘッド111は、メタルケーブル及び光ケーブル等を介して有線接続されている。なお、コンソール120と注入ヘッド111は、無線接続されてもよく、例えば2.4GHz〜5GHzの周波数帯を使用する無線方式で接続されてもよい。また、ハンドスイッチ等の遠隔操作装置(不図示)を、注入ヘッド111又はコンソール120に有線又は無線接続することもできる。
注入ヘッド111は、キャスタースタンド112に搭載されており、放射線撮像装置150の寝台153の近傍に移動して配置することができる。注入ヘッド111の電源は、注入ヘッド111又はコンソール120に設けることができる。また、注入ヘッド111から独立した電源を別途設けることもでき、当該電源をバッテリーに代えることもできる。なお、キャスタースタンド112に代えて天吊部材を設け、この天吊部材を介して天井から注入ヘッド111を天吊することもできる。
また、注入ヘッド111には、前進ボタン、加速ボタン、後退ボタン、チェックボタン、及びスタートボタン等の操作ボタンが設けられている。そして、オペレーターは、操作ボタンを操作して、注入ヘッド111を手動で操作できる。具体的には、オペレーターが前進ボタンを押している間は注入ヘッド111の押圧部が前進して、オペレーターが後退ボタンを押している間は押圧部が後退する。また、オペレーターがチェックボタンを押すと、注入ヘッド111は注入可能な状態で待機する。その後、オペレーターがスタートボタンを押すと、注入ヘッド111は押圧部を前進させて薬液の注入を開始する。また、操作ボタンは、コンソール120のタッチパネル129にも表示される。オペレーターは、タッチパネル129を操作して、注入ヘッド111を操作することもできる。
注入ヘッド111は、不図示の駆動機構を有する。例えば、駆動機構は、モーターのシャフトに接続された伝達機構と、伝達機構に接続されたネジ軸と、ネジ軸に取り付けられた台形ネジナットと、台形ネジナットに接続されたアクチュエーターとを含む。伝達機構は、シャフトに接続されたピニオンギアと、ネジ軸に接続されたスクリューギアとを含む。そして、伝達機構は、モーターからの回転をネジ軸に伝達する。これにより、モーターのシャフトの回転は、ピニオンギア及びスクリューギアを介してネジ軸に伝達される。そのため、ネジ軸が伝達された回転に従って回転して、台形ネジナットはネジ軸の回転に伴い前進方向又は後進方向に摺動する。この台形ネジナットの摺動に伴い、押圧部が前進又は後進する。
注入ヘッド111に搭載されるシリンジには、シリンジ内において摺動可能であるピストンが取り付けられている。このシリンジは、薬液が充填されているシリンジ及び薬液が充填されていない空シリンジのいずれであってもよい。そして、ピストンの後端が押圧部に当接した状態でモーターが正転すると、押圧部がピストンを前進方向に押すことになる。ピストンが前進すると、シリンジ内の薬液が押し出され、シリンジ先端に接続される延長チューブ等を介して被験者の体内に注入される。一方、モーターが逆転すると、押圧部がピストンを後退方向に引くことになる。なお、薬液が充填されているシリンジには、予め薬液が充填されているプレフィルドシリンジ、オペレーターが手動で空のシリンジに薬液を充填して得られたシリンジ、及びオペレーターが吸引器若しくは充填器で空のシリンジに薬液を充填して得られたシリンジが含まれる。また、空のシリンジを注入装置110に搭載した場合、オペレーターは、注入装置110、吸引器又は充填器により薬液をシリンジに充填することができる。
シリンジには、RFID(Radio Frequency Identifier)又はバーコードといったデーターキャリアを設けることができる。このデーターキャリアには、充填された薬液の情報等が記録されている。そして、注入装置110は、注入ヘッド111を介してデーターキャリアから記録された情報を読み取り、薬液の注入圧力等を制御できる。例えば、コンソール120は、読み取った薬液の情報(ヨード量又はガドリニウム含有量)に基づいて、体重当たりの最適な注入量を計算してタッチパネル129に表示できる。
薬液を注入する場合、オペレーターは注入装置110の電源をオンにし、注入ヘッド111にシリンジを搭載して注入準備を完了させる。そして、オペレーターは、タッチパネル129又は注入ヘッド111の操作ボタンを操作して、注入プロトコルの作成に必要なデータをコンソール120に入力する。例えば、必要なデータは、体重、身長、体表面積、心拍数及び心拍出量等の被験者の身体的データ、及び薬液の種類のデータ等である。なお、オペレーターは、シリンジを搭載した後に、注入装置110の電源をオンしてもよい。また、注入プロトコル及び薬液のデータ等は、外部の記憶媒体からコンソール120に入力することもできる。
コンソール120は、注入速度、注入量、注入時間及び注入最大圧力(注入圧力リミット値)等の基本注入プロトコルと、薬液のデータを予め記憶している。そして、コンソール120は、入力されたデータと予め記憶されているデータに応じて、個別の被験者に適した個別注入プロトコルを決定する。また、コンソール120は、注入速度、注入量及び注入時間等の所定のデータを、タッチパネル129に表示する。オペレーターは、決定された注入プロトコルの内容を確認し、必要であれば内容を変更できる。なお、注入プロトコルは、第三者が変更できないように、パスワードによりロックされていてもよい。
また、コンソール120は、ポータブルディスプレイ又はタブレット型コンピューター等の外部デバイスに、注入プロトコルを表示してもよい。これらのデバイスは、注入ヘッド111又はコンソール120とBluetooth(登録商標)又はWi-Fi等の規格に従い無線接続され、注入ヘッド111のヘッドディスプレイとして利用できる。
オペレーターは、注入準備を完了して注入プロトコルを確認すると、注入ヘッド111又はタッチパネル129のチェックボタンを押す。これにより、注入ヘッド111は、注入可能な状態で待機する。その後、オペレーターは、注入ヘッド111若しくは遠隔操作装置のスタートボタン、又はタッチパネル129に表示されたスタートボタンを押して注入を開始する。その後、注入ヘッド111は、注入プロトコルに従って自動的に薬液を注入する。なお、注入ヘッド111がヘッドディスプレイを有する場合、オペレーターは、ヘッドディスプレイに表示されたスタートボタンを押して注入を開始することもできる。
ブロック図である図2に示すように、注入装置110は、コンソール120の筐体内に配置された注入制御部121及び記憶部122と、コンソール120の筐体外面に配置され、所定の画像を表示すると共に操作パネルとして機能するタッチパネル129とを有している。注入制御部121は、CPU、FPGA、及びドライブ回路等を有している。また、記憶部122は、CPUが動作するためのシステムワークメモリであるRAM、制御プログラム又はシステムソフトウェア等が格納されるROM、及びハードディスクドライブ等を有している。
注入制御部121は、記憶部122に記憶されたプログラム等に基づいて、注入装置110全体を制御すると共に、各種処理についても統括的に制御する。すなわち、注入制御部121は、記憶部122に記憶された制御プログラムに従って、種々の演算、制御及び判別等の処理動作を実行できる。なお、注入制御部121は、CD(Compact Disc)、又はインターネット上のサーバ等の外部記憶媒体に記憶されたプログラムに従って制御を行うこともできる。
また、注入制御部121は、薬液の注入履歴データを作成する履歴作成部124と、放射線検出装置190から受信した第1放射線データを注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成するデータ作成部125とを有する。履歴作成部124が作成した注入履歴データは、インターフェース123が外部記憶装置180及びデータ処理装置130に送信する。この注入履歴データには、注入開始からの経過時間と注入圧力(推定値を含む)との関係を示す圧力グラフ、注入速度、注入量、注入時間(注入継続時間)、注入圧力、注入時間、薬液種類、造影剤のヨード量、薬液を注入した身体区分又は撮像部位、薬液注入を識別するための識別情報、被験者の識別情報、及び設定した注入プロトコル等のデータが含まれる。
例えば圧力グラフには、注入ヘッド111のロードセル又はモーター電流を用いて算出した注入圧力の推定値が、注入開始からの経過時間と関連付けてプロットされている。この圧力グラフは、数値データであっても画像データであってもよく、その形式は特に限定されない。また、薬液注入を識別するための識別情報には、検査のシリアルナンバー、注入作業ID及び注入日時が含まれる。また、被験者の識別情報には、氏名、被験者ID及び生年月日が含まれる。また、薬液を注入した身体区分には、例えば頭部、胸部及び腹部等の体の一部が含まれ、撮像部位には、身体区分内の、例えば心臓、肝臓及び血管等の撮像箇所が含まれる。
共通の時間データとしては、注入装置110において予め設定されている時間データが利用できる。例えば、データ作成部125は、注入開始時間のデータを共通の時間データとして利用できる。この場合、データ作成部125は、放射線を検出したタイミングを示す検出タイミングデータと注入開始時間からの経過時間とを関連付けて、第2放射線データを作成する。また、データ作成部125は、検出した放射線量を示す時間毎の放射線量データと、注入開始時間からの経過時間とを関連付けて、第2放射線データを作成してもよい。
注入装置110は、外部記憶装置180、データ処理装置130、及び放射線検出装置190と接続するためのインターフェース(I/F)123を備えている。このインターフェース123は、放射線検出装置190から第1放射線データを受信すると共に、データ作成部125が作成した第2放射線データを外部装置(外部記憶装置180及びデータ処理装置130)に送信する。また、インターフェースは、それぞれの機器毎に別個のインターフェースであってもよく、また同一のインターフェースであってもよい。なお、注入動作と撮像動作とを連係させるために、注入装置110は、インターフェース123を介して放射線撮像装置150と接続することができる。
[放射線検出装置]
放射線検出装置190は、注入装置110と有線又は無線接続されており、例えば、注入装置110とBluetooth(登録商標)の規格に従い無線接続されている。そして、放射線検出装置190は、放射線撮像装置150から放射される放射線(散乱線)を検出し、放射線データとして注入装置110に送信する。この放射線検出装置190としては、GM(ガイガー・ミュラー)計数管、シンチレータ又は半導体検出器等の検出器を用いた各種検出装置を使用できる。なお、放射線検出装置190は、所定の閾値等のデータを入力するためのユーザーインターフェース(不図示)を備えていてもよい。
また、放射線検出装置190は、注入装置110の注入制御部121から受信した検出開始命令に従って放射線の検出を開始するように構成されている。薬液の注入開始と同時に注入制御部121が検出開始命令を送信することにより、注入履歴データと放射線データとの時間を、例えば注入開始タイミングを基準に同期させることができる。これにより、注入制御部121のデータ作成部125は、注入開始タイミングを基準に放射線がいつ検出されたのか、又はいつの放射線量であるのかを示すデータを作成できる。
具体的に、放射線検出装置190が送信する放射線量データを図3にグラフとして示す。図3において、縦軸は放射線量(mGy/s)であり、横軸は検出開始からの経過時間(ms)である。この放射線量データは、以下の条件で計測して得られた。
まず、注入ヘッド111を天吊する天吊部材に放射線検出装置190のセンサーを取り付けた。このとき、センサーから放射線撮像装置150の撮像部151までの距離は60 cmであった。そして、注入装置110及び放射線撮像装置150が設置されたCT室の外側にパーソナルコンピューターを配置した。その後、管電圧120KV、及び曝射時間2.45sの条件で、放射線撮像装置150がファントムを曝射した時の放射線(散乱光)を計測した。なお、放射線検出装置190が送信した放射線量データは、パーソナルコンピューターで受信した。また、ファントムとしては、純水10.9L、塩化ナトリウム21.8g及び硫酸銅6.0gからなるファントムを使用した。
図3に示すように、検出開始直後には放射線が検出されなかったが(0mGy/s)、計測開始から約1373.07ms経過した時に、約0.00445mGy/sの放射線を検出した。その後、検出開始から約1525.64ms経過した時に、約0.00719mGy/sの放射線を検出した(第1のピーク)。続いて、第2〜第7のピークを検出した後、検出開始から約3830.15ms経過した時に、約0.00097mGy/sの放射線を検出した。その後は、放射線が検出されなかった(0mGy/s)。
放射線が検出されてから放射線が検出されなくなるまでの時間は、約2457.08msであり、曝射時間(2450ms)と略一致した。従って、放射線検出装置190によって放射線(散乱線)を検出することにより、曝射開始タイミング、曝射終了タイミング及び曝射時間の長さをほぼ正確に判断できることが分かる。
放射線検出装置190は、第1放射線データとして、検出した放射線量を示す放射線量データ、又は所定の閾値以上の放射線を検出したタイミングを示す検出タイミングデータを、検出開始からの経過時間(検出時間)と関連付けて注入装置110に送信する。検出タイミングデータを送信する場合、図3の例では、放射線検出装置190は、約1373.07ms経過した時から約3830.15ms経過した時までの間に渡って、所定の時間毎(例えば、8ms毎)に放射線を検出したことを示すデータを注入装置110に送信する。
[データ処理装置]
第1実施形態のデータ処理装置130は、例えば、注入装置110のコンソール120と有線又は無線接続された画像生成装置である。このデータ処理装置130は、注入装置110から注入履歴データ及び第2放射線データを取得する。ブロック図である図2に示すように、データ処理装置130は、ディスプレイ139を有するパーソナルコンピューター(PC)138と有線又は無線接続されている。そして、データ処理装置130は、パーソナルコンピューター138を介して操作することができる。オペレーターの操作に従い、データ処理装置130は、取得した注入履歴データ及び第2放射線データ等の各種のデータをパーソナルコンピューター138に送信する。そして、パーソナルコンピューター138は、受信した各種のデータをディスプレイ139に表示させる。なお、パーソナルコンピューター138は、データの入力装置として機能するユーザーインターフェース(不図示)を備えている。
また、データ処理装置130は、データ処理制御部131と、記憶部132と、インターフェース(I/F)133とを有している。データ処理制御部131は、CPU、FPGA、及びドライブ回路等を有しており、注入装置110から受信したデータを処理する。また、記憶部132は、CPUが動作するためのシステムワークメモリであるRAM、制御プログラム又はシステムソフトウェア等が格納されるROM、及びハードディスクドライブ等を有している。また、データ処理装置130は、インターフェース133を介して注入装置110に接続されている。
データ処理制御部131は、データ取得部134と、曝射判定部135と、グラフ作成部136とを有している。データ取得部134は、注入装置110から注入履歴データ及び第2放射線データを取得する。曝射判定部135は、第2放射線データから曝射タイミングを判定する。そして、グラフ作成部136は、曝射タイミングを注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成する。また、グラフ作成部136は、作成した注入結果グラフを記憶部132に記憶する。
データ処理装置130は、注入装置110のコンソール120によって操作することもできる。なお、データ処理装置130は、パーソナルコンピューター138の内部に配置されていてもよい。また、コンピュータープログラムにより1つのデータ処理装置130として機能させるパーソナルコンピューター138も、第1実施形態のデータ処理装置130に含まれる。この場合、コンピュータープログラムは、例えばパーソナルコンピューター138の記憶部に記憶されている。
[データ処理]
図4のフローチャートを参照して、データ処理装置130が行うデータ処理について説明する。まず、オペレーターは、注入準備が完了すると、注入ヘッド111のスタートボタンを押して注入を開始する。オペレーターの操作に応じて、注入制御部121は、注入プロトコルに従って注入ヘッド111に薬液を注入させる。
注入制御部121は、注入を開始すると同時に、放射線検出装置190に放射線の検出開始命令を送信する(S101)。検出開始命令が受信された場合(S102でYES)、放射線検出装置190は、放射線撮像装置150から放射される放射線の検出を開始する(S103)。検出と同時に、放射線検出装置190は、検出した放射線を第1放射線データとして注入装置110に送信する(S104)。注入制御部121は、受信した第1放射線データを記憶部122に記憶する。検出開始命令が受信されない場合(S102でNO)、放射線検出装置190は、検出開始命令を受信するまで待機する。
放射線撮像装置150の撮像制御部161は、予め設定された所定の撮像プランに従って、被験者の撮像部位を撮像部151に撮像させる。すなわち、撮像制御部161は、注入開始から所定時間が経過して、造影剤が撮像部位に到達したタイミングで撮像部151に撮像させる。そして、撮像制御部161は、撮像部位の透視画像データを得ると共に、透視画像データを記憶部162に記憶する。また、撮像制御部161は、透視画像のデータを外部記憶装置180に記憶してもよい。なお、撮像制御部161は、曝射開始タイミングの時間データと曝射終了タイミングの時間データとを記憶部162又は外部記憶装置180に記憶することもできる。
放射線検出装置190は、第1放射線データを注入装置110に送信し続け、検出開始命令の受信から所定時間(例えば、60 s)を経過した後に検出を終了する。これは、検出開始(注入開始)から所定時間が経過して造影剤が撮像部位に到達すると撮像が行われ、その後は撮像が行われないためである。そのため、所定時間は、造影剤が撮像部位に到達するのに十分な時間が予め設定されている。なお、放射線検出装置190は、第1放射線データを記憶すると共に、検出開始命令の受信から所定時間が経過した時に第1放射線データを注入装置110へ送信してもよい。
注入装置110の履歴作成部124は、薬液注入中、薬液注入後、もしくはその両方において、薬液の注入履歴データを作成する。例えば、注入履歴データは、注入開始時間、注入終了時間、及び注入開始からの経過時間等の時間データと、注入開始からの経過時間毎の注入圧力を示す注入圧力データ(圧力グラフ)、注入開始からの経過時間毎の注入量を示す注入量データ、及び注入開始からの経過時間毎の注入速度を示す注入速度データを含む。そして、履歴作成部124は、作成した注入履歴データを注入装置110の記憶部122に記憶する。
注入装置110のデータ作成部125は、放射線検出装置190から受信した第1放射線データと、履歴作成部124が作成した注入履歴データを記憶部122から取得する。そして、データ作成部125は、第1放射線データを、注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成する(S105)。例えば、データ作成部125は、注入履歴データのうち注入開始からの経過時間の時間データに第1放射線データを関連付けて、第2放射線データを作成する。これにより、注入開始からの経過時間と放射線の検出結果との関係を示す第2放射線データが作成される。
撮像が終了すると、オペレーターは、注入結果グラフを作成するためにデータ処理装置130に接続されたパーソナルコンピューター138を操作する。そして、オペレーターの操作に応じて、データ処理装置130のデータ取得部134は、被験者に注入した薬液の注入履歴データと、当該注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた第2放射線データとを注入装置110から取得する(S106)。なお、注入履歴データとして何を取得するのかは任意であり、例えば、データ取得部134は、注入圧力データ及び時間データの他に、被験者ID、被験者氏名、被験者性別、被験者年齢、検査日時、薬液名、撮像部位、注入速度、注入量、及び最大注入圧力等の各種データを取得してもよい。
データ処理装置130の曝射判定部135は、第2放射線データから曝射タイミングを判定する(S107)。具体的に、第2放射線データが経過時間と関連付けられた放射線量データを含む場合、曝射判定部135は、所定の閾値以上の放射線を検出しているタイミングが曝射タイミングであると判定する。例えば、注入開始からの経過時間1300msから3800msまでの間に渡って放射線量が所定の閾値を超えている場合、曝射判定部135は、その間を曝射タイミングであると判定する。すなわち、曝射判定部135は、注入開始後1300ms経過時が曝射開始タイミングであり、注入開始後3800ms経過時が曝射終了タイミングであり、曝射タイミングの長さは2500msであると判定する。
また、第2放射線データが経過時間と関連付けられた検出タイミングデータを含む場合、曝射判定部135は、放射線が検出されたタイミングが曝射タイミングであると判定する。例えば、注入開始からの経過時間1300msから3800msまでの間に渡って常に放射線が検出されている場合、曝射判定部135は、その間を曝射タイミングであると判定する。すなわち、曝射判定部135は、注注入開始後1300ms経過時が曝射開始タイミングであり、注入開始後3800ms経過時が曝射終了タイミングであり、曝射タイミングの長さは2500msであると判定する。
データ処理装置130のグラフ作成部136は、判定して得られた曝射タイミングを注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成する(S108)。例えば、曝射判定部135は、注入履歴データのうち注入圧力データ(圧力グラフ)に曝射タイミングを合成して注入結果グラフを作成する。一例として、グラフ作成部136は、図5に示すような圧力グラフ170を含む注入結果グラフを作成する。この圧力グラフ170の縦軸は注入圧力(kg/cm2)を示し、横軸が薬液の注入開始タイミングを基準(ゼロ)とする経過時間(s)を示している。
図5では、一回の撮像を行った例を示しており、注入開始から約40秒経過時に1回目の撮像を行っている。また、圧力グラフ170に重なるように、曝射タイミングとして曝射開始タイミングが、縦軸と水平に延在する縦棒172で示されている。縦棒172の上方には、インジケータ173が示されている。なお、インジケータ173の形状は、逆三角形、円形、楕円形、上向き三角形、矩形、多角形又は星形であってもよい。また、曝射開始タイミングは、図形ではなく時間を示すテキスト(例えば「0:30」のような表示)であってもよい。さらに、曝射開始タイミングは、注入結果グラフ内の配色とは異なる所定の色で曝射時間を示す領域を塗り潰すことによって表示してもよい。
注入結果グラフを作成すると、グラフ作成部136は、注入結果グラフを記憶部132に記憶し、データ処理が終了する。また、データ処理制御部131は、パーソナルコンピューター138のディスプレイ139に注入結果グラフを表示する。さらに、パーソナルコンピューター138が外部記憶装置180に接続されている場合、オペレーターは、必要に応じて注入結果グラフを外部記憶装置180に記憶することもできる。また、データ処理装置130は、外部記憶装置180から透視画像を読み込んで、透視画像と注入結果グラフとを関連付けた上で、両データを外部記憶装置180に記憶してもよい。なお、グラフ作成部136は、画像データ形式、テキストデータ形式、CSV(Comma Separated Value)形式、又はDICOMデータ形式等の各種データ形式を用いて注入結果グラフを作成することができる。
注入結果グラフによって、オペレーターは、注入開始を基準とする撮像開始タイミングを正確に把握できる。そのため、オペレーターは、透視画像を評価することによって、注入開始から撮像部位に造影剤が到達するまでの時間を把握することができる。特に、造影剤の到達時間は、被験者によって大きく異なるため、被験者毎の到達時間を把握することにより、優れた状態の画像を撮像することができる。さらに、注入履歴データと曝射タイミングとが1つの注入結果グラフに表示されるので、オペレーターは、被験者に対する実際の注入結果及び曝射タイミングと、透視画像との相関関係を確認することができる。従って、所望の透視画像が得られなかった場合であっても、オペレーターは、その原因(例えば、造影剤の到達時間が早いこと)を判断することができる。
[プログラム]
第1実施形態のデータ処理装置130には、データ処理用のプログラムが実装されている。このプログラムに対応してデータ処理制御部131(コンピューター)が各種処理を実行することにより、データ処理制御部131では、データ取得部134、曝射判定部135、及びグラフ作成部136が各種機能として論理的に実現される。このプログラムは、コンピューターを、被験者に注入した薬液の注入履歴データと、注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた放射線データとを取得するデータ取得部と、放射線データから曝射タイミングを判定する曝射判定部と、曝射タイミングを注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部として機能させる。このプログラムは、コンピューター読み取り可能な内部の記憶部又は外部の記録媒体に記録できる。
以上説明した第1実施形態によれば、注入装置110は、時間データに関連付けた放射線データを作成して外部装置に送信できる。また、注入装置110及びデータ処理装置130は、注入履歴データと曝射タイミングとを、共通の時間データに基づいて利用できる。そのため、放射線撮像装置150又は外部記憶装置180から時間データを取得しなくとも、注入装置110は、放射線データを注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成できる。これにより、注入装置110の時間データと同期された曝射タイミングを注入履歴データに合成して、注入結果グラフを作成できる。この注入結果グラフによれば、注入開始から撮像開始までの時間を視覚的に理解できる。
また、注入開始後に所定の遅延時間をおいて撮像する場合には、先に行った撮像時の注入結果グラフ及び透視画像を参照して、撮像開始タイミングを設定できる。これにより、被験者の個体差に合わせて撮像開始タイミングを適正化できる。さらに、適正なタイミングで撮像を開始することにより、必要な造影剤量を低減することができる。これにより、副作用のリスク及びコストを低減することができる。また、いわゆるリアルプレップを行う必要がなくなるため、被ばく量を低減することもできる。
なお、図5の注入結果グラフにおいては、一回撮像しているが、一回の検査で複数回(例えば、2回)撮像する場合においても、同様に注入結果グラフを作成できる。また、データ処理装置130及び/又は放射線検出装置190は、注入装置110に内蔵することができ、注入ヘッド111に取り付けることもできる。
また、圧力グラフ170は、データ処理装置130のグラフ作成部136が作成することもできる。この場合、データ取得部134は、注入装置110から注入履歴データとして注入開始からの経過時間と関連付けられた注入圧力データを取得する。そして、グラフ作成部136は、取得した注入圧力データに基づいて、図5に示すような圧力グラフ170を作成する。その後、グラフ作成部136は、作成した圧力グラフ170に、判定して得られた曝射タイミングを合成して注入結果グラフを作成する。
また、データ処理装置130は、予め設定された所定のタイミングでデータ処理を行ってもよい。例えば、データ処理装置130は、注入装置110から注入開始信号を受信し、注入開始から所定時間を経過したタイミングで自動的にデータ処理を開始してもよい。また、注入履歴データ又は第2放射線データが外部記憶装置180に記憶されている場合、データ処理装置130のデータ取得部134は、外部記憶装置180からデータを取得してもよい。
[第2実施形態]
続いて、第2実施形態に係るデータ処理システム2000を示す図6及びそのブロック図である図7を参照して第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態の説明においては、第1実施形態との相違点について説明し、第1実施形態で説明した構成要素については説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。
データ処理システム2000は、注入システム200と、被験者の透視画像を撮像する放射線撮像装置150とを備えている。そして、注入システム200は、薬液を注入する注入装置110と、放射線を検出して、注入装置110に第1放射線データを送信する放射線検出装置290とを備えている。第2実施形態の放射線検出装置290は、放射線撮像装置150の寝台153に取り付けられている。また、放射線撮像装置150、注入装置110、外部記憶装置180、及びデータ処理装置230は、それぞれLAN又は専用回線等を介して有線又は無線接続されており、各種データを互いに送受信できる。
[放射線検出装置]
放射線検出装置290は、注入装置110とBluetooth(登録商標)の規格に従い無線接続されており、放射線撮像装置150から放射される放射線を検出し、放射線データとして注入装置110に送信する。また、放射線検出装置290は、注入装置110とペアリングが成立すると放射線の検出を開始するように構成されている。第2実施形態の放射線検出装置290は、寝台153の長手方向に延在するセンサーを有しており、当該センサーは寝台153上に設置されている。これにより、被験者の近傍で放射線を検出できるので、被験者の被ばく量も検出することができる。
[データ処理装置]
第2実施形態のデータ処理装置230は、例えば、放射線撮像装置150から透視画像の画像データを受信するワークステーション(コンピューター)である。このデータ処理装置230は、放射線撮像装置150の制御装置160、注入装置110のコンソール120、及び外部記憶装置180と有線又は無線接続されている。また、データ処理装置230は、注入装置110から注入履歴データ及び第2放射線データを取得する。
図7に示すように、データ処理装置230は、データ処理制御部231と、記憶部232とを有している。このデータ処理制御部231は、注入装置110から注入履歴データ及び第2放射線データを取得するデータ取得部234と、第2放射線データを注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部236とを有している。グラフ作成部236は、作成した注入結果グラフを記憶部232に記憶する。
また、データ処理装置230は、放射線撮像装置150、注入装置110及び外部記憶装置180と接続するためのインターフェース233を有している。このインターフェースは、それぞれの機器毎に別個のインターフェースであってもよく、また同一のインターフェースであってもよい。そして、データ処理装置230は、データ処理制御部231に制御されるディスプレイ239を有している。このディスプレイ239は、放射線撮像装置150から取得した被験者の透視画像を表示できる。また、ディスプレイ239は、グラフ作成部236が作成した注入結果グラフ、及びデータ取得部234が取得した注入履歴データを表示できる。なお、データ処理装置230は、データの入力装置として機能するユーザーインターフェース(不図示)を備えている。
[データ処理]
図8のフローチャートを参照して、第2実施形態のデータ処理について説明する。まず、オペレーターは、注入準備が完了すると、注入ヘッド111のスタートボタンを押して注入を開始する。オペレーターの操作に応じて、注入制御部121は注入を開始するが、第2実施形態の放射線検出装置290は、注入装置110とペアリングが成立すると放射線の検出を開始するように構成されている。すなわち、放射線検出装置290の電源が投入されると、放射線検出装置290は、注入装置110にペアリング要求を発行する(S201)。そして、注入装置110が放射線検出装置290のペアリング要求に応答して、ペアリングが成立すると(S202でYES)、放射線検出装置290は放射線の検出を開始する(S203)。
放射線検出装置290は、放射線を検出すると同時に、検出した放射線を第1放射線データとして注入装置110に送信する(S204)。そして、注入装置110のデータ作成部125は、受信した第1放射線データを時間データに関連付けた第2放射線データを作成して(S205)、記憶部122に記憶する。また、ペアリングが成立しない場合(S202でNO)、放射線検出装置290は、ペアリングが成立するまで待機する。また、放射線検出装置290は、ペアリングが成立したタイミングに代えて、放射線検出装置290の電源が投入されたタイミングで放射線の検出を開始してもよい。
放射線撮像装置150の撮像制御部161は、予め設定された所定の撮影プランに従って、被験者の撮像部位を撮像部151に撮像させる。放射線検出装置290は、第1放射線データを注入装置110に送信し続け、検出開始から所定時間を経過した後に検出を終了する。
注入装置110の履歴作成部124は、薬液注入中、薬液注入後、もしくはその両方において、薬液の注入履歴データを作成する。このとき、履歴作成部124は、第2放射線データの時間データと共通の時間データに基づいて注入履歴データを作成する。そして、履歴作成部124は、作成した注入履歴データを注入装置110の記憶部122に記憶する。
撮像が終了すると、オペレーターは、注入結果グラフを作成するためにデータ処理装置230を操作する。そして、オペレーターの操作に応じて、データ処理装置230のデータ取得部234は、被験者に注入した薬液の注入履歴データと、当該注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた第2放射線データとを注入装置110から取得する(S206)。
データ処理装置230のグラフ作成部236は、第2放射線データを注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成する(S207)。具体的に、第2放射線データが経過時間と関連付けられた放射線量データを含む場合、グラフ作成部236は、当該放射線量データを注入履歴データに合成する。例えば、グラフ作成部236は、注入開始からの経過時間2300msから3800msまでの間に渡る放射線量と注入開始からの経過時間とを関連付けて示すグラフを、注入履歴データのうち注入圧力データ(圧力グラフ)に合成する。
また、第2放射線データが経過時間と関連付けられた検出タイミングデータを含む場合、グラフ作成部236は、放射線が検出された検出タイミングを注入履歴データに合成する。例えば、注入開始からの経過時間2300msから3800msまでの間に渡って常に放射線が検出されている場合、グラフ作成部236は、その間の検出タイミングを注入履歴データに合成する。なお、検出タイミングは、圧力グラフの縦軸と水平に延在する縦棒、又は検出タイミングを示す領域を所定の色で塗り潰すことによって表示できる。
これらの場合、注入結果グラフには曝射タイミングが含まれていない。しかし、オペレーターは、注入開始後2300ms経過時が曝射開始タイミングであり、注入開始後3800ms経過時が曝射終了タイミングであり、曝射タイミングの長さは2500msであることを、放射線量の変化又は検出タイミングから視覚的に理解することができる。
注入結果グラフを作成すると、グラフ作成部236は、記憶部232に注入結果グラフを記憶し、データ処理が終了する。また、データ処理装置230のデータ処理制御部231は、ディスプレイ239に注入結果グラフを表示する。さらに、オペレーターは、表示された注入結果グラフを必要に応じて外部記憶装置180に記憶することもできる。
[プログラム]
第2実施形態のデータ処理装置230には、データ処理用のプログラムが実装されている。このプログラムに対応してデータ処理制御部231(コンピューター)が各種処理を実行することにより、データ処理制御部231では、データ取得部234、及びグラフ作成部236が各種機能として論理的に実現される。このプログラムは、コンピューターを、被験者に注入した薬液の注入履歴データと、注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた放射線データとを取得するデータ取得部、放射線データを注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部として機能させる。このプログラムは、コンピューター読み取り可能な内部の記憶部又は外部の記録媒体に記録できる。
第2実施形態によれば、注入装置110及びデータ処理装置230は、注入履歴データと放射線データとを、共通の時間データに基づいて利用できる。そのため、放射線撮像装置150又は外部記憶装置180から時間データを取得しなくとも、注入装置110は、放射線データを注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成できる。これにより、注入装置110の時間データと同期された放射線データを注入履歴データに合成して、注入結果グラフを作成できる。この注入結果グラフによれば、注入開始から撮像開始までの時間を視覚的に理解できる。また、第2実施形態の放射線検出装置290によれば、被験者の近傍で放射線を検出できるので、被験者の被ばく量を検出することもできる。
以上、各実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、各実施形態及び各変形形態は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
[変形形態]
注入装置110は、注入ヘッド111又は注入ヘッド111の近傍に設けられた、サブディスプレイを備えていてもよい。さらに、注入装置110は、放射線検出装置190,290から受信した放射線量を、検査中及び/又は検査後にサブディスプレイに表示してもよい。これにより、オペレーター又は被験者は、検査中及び/又は検査後の放射線量を確認することができる。この場合、放射線量は、数値をテキスト形式で表示してもよく、又はグラフで表示してもよい。
なお、放射線検出装置190と注入ヘッド111とは、一体的に構成することができる。また、注入装置110とデータ処理装置130とは、一体的に構成することができる。さらに、パーソナルコンピューター138とデータ処理装置130とは、一体的に構成することができる。さらに、放射線検出装置190は、電源を入れたタイミングで放射線の検出を開始し、且つ電源を切ったタイミングで放射線の検出を終了するように構成してもよい。この場合、放射線検出装置190は、検出開始命令を受信したタイミング以降に検出した放射線を第1放射線データとして注入装置110に送信できる。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
透視画像を撮像する放射線撮像装置から放射される放射線を検出し、
検出した放射線を第1放射線データとして、薬液を注入する注入装置に送信し、
前記薬液の注入履歴データを作成し、
前記第1放射線データを前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成し、
前記第2放射線データから曝射タイミングを判定し、
前記曝射タイミングを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成する、データ処理方法。
(付記2)
透視画像を撮像する放射線撮像装置から放射される放射線を検出し、
検出した放射線を第1放射線データとして、薬液を注入する注入装置に送信し、
前記薬液の注入履歴データを作成し、
前記第1放射線データを前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成し、
前記第2放射線データを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成する、データ処理方法。
(付記3)
コンピューターを、
被験者に注入した薬液の注入履歴データと、前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた放射線データとを取得するデータ取得部と、
前記放射線データを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部として機能させる、データ処理プログラム。
(付記4)
コンピューターを、
被験者に注入した薬液の注入履歴データと、前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた放射線データとを取得するデータ取得部と、
前記放射線データを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部として機能させる、データ処理プログラム。
100:注入システム、110:注入装置、123:インターフェース、124:履歴作成部、125:データ作成部、130:データ処理装置、134:データ取得部、135:曝射判定部、136:グラフ作成部、190:放射線検出装置、200:注入システム、234:データ取得部、236:グラフ作成部

Claims (7)

  1. 薬液を注入する注入装置と、
    放射線を検出して、検出開始からの経過時間と関連付けられた、検出した放射線量を示す放射線量データまたは放射線を検出したタイミングを示す検出タイミングデータを含む第1放射線データを前記注入装置に送信する放射線検出装置とを備え、
    前記注入装置は、前記薬液の注入履歴データを作成する履歴作成部と、前記第1放射線データを前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けた第2放射線データを作成するデータ作成部とを有する、注入システム。
  2. 前記注入履歴データ及び前記第2放射線データを取得するデータ取得部と、前記第2放射線データから曝射タイミングを判定する曝射判定部と、前記曝射タイミングを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部とを有する、データ処理装置をさらに備える、請求項1に記載の注入システム。
  3. 前記注入履歴データ及び前記第2放射線データを取得するデータ取得部と、前記第2放射線データを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部とを有する、データ処理装置をさらに備える、請求項1に記載の注入システム。
  4. 前記注入履歴データは、前記薬液の注入開始からの経過時間毎の注入圧力データを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の注入システム。
  5. 被験者に注入した薬液の注入履歴データと、前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた、放射線量を示す放射線量データまたは放射線を検出したタイミングを示す検出タイミングデータを含む放射線データとを取得するデータ取得部と、
    前記放射線データから曝射タイミングを判定する曝射判定部と、
    前記曝射タイミングを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部とを備える、データ処理装置。
  6. 被験者に注入した薬液の注入履歴データと、前記注入履歴データと共通の時間データに関連付けられた、放射線量を示す放射線量データまたは放射線を検出したタイミングを示す検出タイミングデータを含む放射線データとを取得するデータ取得部と、
    前記放射線データを前記注入履歴データに合成して注入結果グラフを作成するグラフ作成部とを備える、データ処理装置。
  7. 薬液を注入する注入装置であって、
    検出開始からの経過時間と関連付けられた、放射線量を示す放射線量データまたは放射線を検出したタイミングを示す検出タイミングデータを含む第1放射線データを受信するインターフェースと、
    前記第1放射線データを時間データに関連付けた第2放射線データを作成するデータ作成部とを備え、
    前記インターフェースは、前記第2放射線データを外部装置に送信する、注入装置。
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