[第1実施形態]
一例として図1に示すように、放射線診断装置2は、患者PにX線、γ線といった放射線Rを照射して、患者Pの放射線画像RI(図2参照)を撮影する装置であり、放射線技師等のオペレータにより操作される。放射線診断装置2は放射線照射部10を備える。放射線照射部10は、放射線源11および照射野限定器12を含む。放射線源11は、放射線Rを出射する放射線管13を有する。照射野限定器12は、放射線管13から出射された放射線Rの照射野を限定する。
放射線照射部10は、支柱15によって放射線撮影室の天井16から吊り下げられている。支柱15は、天井16に巡らされたレール17に台車18を介して取り付けられている。台車18には、支柱用モータ19および台車用モータ20が内蔵されている。支柱15は支柱用モータ19によって高さ方向に伸縮可能であり、これにより放射線照射部10は高さ方向に移動可能である。また、台車18、ひいては放射線照射部10は、台車用モータ20によって、レール17に沿って放射線撮影室内を水平方向に移動可能である。なお、支柱15は、手動によって高さ方向に移動させることもできる。同様に、台車18は、手動によって水平方向に移動させることもできる。
さらに、放射線照射部10は、回転部21を介して支柱15に取り付けられている。回転部21には回転部用モータ22が内蔵されている。回転部21、ひいては放射線照射部10は、回転部用モータ22によって、紙面と直交する軸を回転軸として、支柱15に対して回転可能である。なお、回転部21は、手動によって回転させることもできる。
放射線撮影室には、立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lが設置されている。放射線照射部10は、立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lで兼用される。立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lは、本開示の技術に係る「撮影台」の一例である。なお、以下では、立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lを、まとめて撮影台25と表記する場合がある。
立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lには、電子カセッテ26が収容される。電子カセッテ26は、平面形状が矩形の偏平な略直方体形状の筐体内に検出パネルが収納された可搬型の放射線検出器である。検出パネルは、放射線R、またはシンチレータによって放射線Rから変換された可視光に感応して信号電荷を発生する画素が複数配列された構成である。筐体には、検出パネルの他にも、検出パネルの動作を制御する制御回路、および画素の信号電荷を画素値に変換して放射線画像RIを生成する信号処理回路等が内蔵されている。また、制御装置51(図2参照)との有線通信または無線通信を行う通信部、および各部に電力を供給するバッテリー等も内蔵されている。
放射線Rの照射が開始された場合、検出パネルの動作を制御する制御回路は、信号電荷を画素に蓄積する蓄積動作を検出パネルに行わせる。放射線Rの照射が終了した場合、制御回路は、蓄積された信号電荷を画素から読み出す読み出し動作を検出パネルに行わせる。これにより、検出パネルから放射線画像RIが出力される。
電子カセッテ26は、検出パネルの前面が放射線照射部10に対向する姿勢で立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lにセットされる。図1では、立位撮影台25Sの前にポジショニングされた患者Pの胸部の放射線画像RIを放射線撮影している様子を例示している。なお、電子カセッテ26は、立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lに収容されて用いられる他に、放射線撮影室において立位撮影台25Sまたは臥位撮影台25Lから取り外して患者Pに持たせた状態で用いられたり、病室のベッドに仰臥する患者Pの下に載置した状態で用いられたりする。
立位撮影台25Sは、スタンド28、接続部29、およびホルダ30等を有する。スタンド28は、放射線撮影室の床面に設置される台座31と、台座31から高さ方向に延びる支柱32とで構成される。接続部29は、ホルダ30をスタンド28に接続する。接続部29、ひいてはホルダ30は、支柱32に対して高さ方向に移動可能であり、患者Pの身長、あるいは撮影部位に応じた高さ調節が可能となっている。
ホルダ30は箱状であり、内部に電子カセッテ26を収容する。ホルダ30は、大部分がアルミ、ステンレスといった電磁波遮蔽性を有する導電性材料によって形成されている。また、ホルダ30は、放射線照射部10と対向する前面がカーボン等の放射線Rを透過する材料によって形成されている。
臥位撮影台25Lは、放射線撮影室の床面に設置される台座33、接続部34、天板35、およびホルダ36等を有する。接続部34は、天板35を台座33に接続する。台座33は昇降式であり、これにより天板35およびホルダ36は高さ調節が可能となっている。天板35は、患者Pが仰臥することができる長さおよび幅を有する矩形板状であり、カーボン等の放射線Rを透過する材料によって形成されている。
ホルダ36は、接続部34によって形成された台座33と天板35との間のスペースに配されている。ホルダ36は、天板35によって上部が覆われた箱状であり、内部に電子カセッテ26を収容する。ホルダ36は、アルミ、ステンレスといった電磁波遮蔽性を有する導電性材料によって形成されている。ホルダ36は、図示省略したスライド機構によって、天板35の長辺方向に沿う方向にスライド移動可能である。
照射野限定器12の外面には、紫外線源38が取り付けられている。紫外線源38は、立位撮影台25Sのホルダ30、および臥位撮影台25Lの天板35に対して殺菌用の紫外線UVを照射する。紫外線源38としては、エキシマランプ等の石英管を用いた一般的な紫外線ランプの他、LED(Light Emitting Diode)、またはLD(Laser Diode)等を採用することができる。紫外線UVの中心波長は200nm以上280nm以下であり、例えば254nm、あるいは222nmである。また、紫外線UVの強度は一定である。
天井16にはカメラ40が取り付けられている。カメラ40は、放射線撮影室のほぼ全景を撮影する。カメラ40は、患者Pおよびオペレータ等の人が放射線撮影室内に存在しているか否かを検知するために設けられている。
一例として図2に示すように、放射線診断装置2は、電圧発生器50、制御装置51、およびコンソール52等を備える。
電圧発生器50は、放射線管13に印加する電圧を発生する。電圧発生器50と放射線管13とは、電圧ケーブルで接続されている。この電圧ケーブルを通じて、電圧発生器50において発生した電圧が放射線管13に供給される。
放射線管13には、例えば、フィラメント、ターゲット、グリッド電極等(いずれも図示省略)が設けられている。陰極であるフィラメントと陽極であるターゲットの間には、電圧発生器50からの電圧が印加される。このフィラメントとターゲットの間に印加される電圧は、管電圧と呼ばれる。フィラメントは、印加された管電圧に応じた熱電子をターゲットに向けて放出する。ターゲットは、フィラメントからの熱電子の衝突によって放射線Rを放射する。グリッド電極は、フィラメントとターゲットの間に配置されている。グリッド電極は、電圧発生器50から印加される電圧に応じて、フィラメントからターゲットに向かう熱電子の流量を変更する。このフィラメントからターゲットに向かう熱電子の流量は、管電流と呼ばれる。
制御装置51は、電圧発生器50を通じて放射線源11の動作を制御する。制御装置51は、コンソール52から患者Pへの放射線Rの照射条件を取得する。照射条件は、放射線管13に印加する管電圧、管電流、および放射線Rの照射時間である。なお、管電流と照射時間の代わりに、管電流照射時間積、いわゆるmAs値を照射条件としてもよい。
制御装置51には、照射スイッチ53を通じて、オペレータにより患者Pへの放射線Rの照射開始指示が入力される。照射開始指示が入力された場合、制御装置51は、コンソール52から取得した照射条件にて電圧発生器50を動作させ、放射線管13から放射線Rを出射させる。
制御装置51は、電子カセッテ26の動作も制御する。制御装置51は、放射線源11による放射線Rの照射開始のタイミングに合わせて、蓄積動作を電子カセッテ26の検出パネルに行わせ、放射線源11による放射線Rの照射終了のタイミングに合わせて、読み出し動作を検出パネルに行わせる。また、制御装置51は、電子カセッテ26から送信された放射線画像RIを受信する。制御装置51は、放射線画像RIをコンソール52に転送する。
コンソール52は、例えばパーソナルコンピュータである。コンソール52には、オペレータにより撮影メニューが入力される。コンソール52は、入力された撮影メニューに応じた照射条件を制御装置51に送信する。また、コンソール52は、制御装置51から転送された放射線画像RIを受信し、受信した放射線画像RIに画像処理を施して、画像処理後の放射線画像RIをディスプレイ93(図5参照)に表示する。
コンソール52は、LAN(Local Area Network)等のネットワークを介して、放射線科情報システム(RIS;Radiology Information System)と通信可能に接続されている。コンソール52は、RISから撮影オーダーを受信する。撮影オーダーには、患者Pに対して行う放射線撮影の具体的な内容が記されている。また、コンソール52は、ネットワークを介して、画像データベースサーバと通信可能に接続されている。画像データベースサーバは、例えば、PACS(Picture Archiving and Communication System)サーバであり、コンソール52から放射線画像RIを受信し、受信した放射線画像RIを蓄積管理する。
制御装置51には、放射線撮影室内において放射線照射部10の位置を移動させる移動機構55が接続されている。移動機構55は、前述の支柱15および支柱用モータ19、台車18および台車用モータ20、回転部21および回転部用モータ22と、位置検出部56とで構成される。位置検出部56は、例えば、支柱15、台車18、および回転部21の各々に設けられたポテンショメータであり、放射線照射部10の放射線撮影室内における位置を検出する。放射線照射部10の放射線撮影室内における位置とは、具体的には、支柱15および支柱用モータ19により変化する高さ位置、台車18および台車用モータ20により変化する水平位置、並びに回転部21および回転部用モータ22により変化する回転位置である。
制御装置51は、リモートコントローラ57を通じたオペレータからのAP機能実行指示に応じて移動機構55(支柱用モータ19、台車用モータ20、および回転部用モータ22)の動作を制御することで、AP機能を実行する。AP機能は、立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lに対応した設定位置(図6参照)に放射線照射部10(放射線源11)を自動的に移動させる機能である。このAP機能によって、放射線源11とともに紫外線源38が移動される。
制御装置51は、紫外線源38の動作も制御する。制御装置51は、AP機能を実行する場合に、立位撮影台25Sまたは臥位撮影台25Lへの紫外線UVの照射を紫外線源38に行わせる。
制御装置51にはカメラ40も接続されている。制御装置51は、カメラ40の撮影画像に応じて移動機構55の動作を制御する。
一例として図3および図4に示すように、照射野限定器12には、放射線管13からの放射線Rが入射する入射開口60と、放射線Rが出射する出射開口61とが形成されている。出射開口61の近傍には、4枚の遮蔽板62(図3および図4では3枚のみ図示)が設けられている。遮蔽板62は、放射線Rを遮蔽する材料、例えば鉛等で形成されている。遮蔽板62は、四角形の各辺上に配置、換言すれば井桁状(checkered pattern)に組まれており、放射線Rを透過させる四角形の照射開口を形成する。照射野限定器12は、各遮蔽板62の位置を変更することで照射開口の大きさを変化させ、これにより撮影台25への放射線Rの照射野を変更する。
照射野限定器12内には、照射野ランプ63とミラー64が設けられている。照射野ランプ63は、例えば橙色の可視光Lをミラー64に向けて発する。照射野ランプ63は、オペレータによる指示に応じて点消灯する。また、照射野ランプ63は、後述するAP機能によって今回の設定位置に放射線照射部10が到達した直後に、数秒程度自動的に点灯する。
図4に示すように、ミラー64は可視光Lを反射する。ミラー64は、例えばアクリル板にアルミ膜を蒸着してなる。ミラー64で反射された可視光Lは、照射野を表す光として、出射開口61を通じて撮影台25に向けて照射される。ミラー64は、図3に示す放射線Rの照射時は、入射開口60および出射開口61から外れた位置に退避している。なお、放射線Rの線質を変更するためのフィルタを照射野限定器12内に設けてもよい。
一例として図5に示すように、制御装置51は、ストレージ70とCPU(Central Processing Unit)71とを備える。ストレージ70は、例えばハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブである。ストレージ70には、作動プログラム72および設定位置情報73が記憶されている。作動プログラム72が起動されると、CPU71は、図示省略したメモリ等と協働して、照射条件取得部75、放射線源制御部76、カセッテ制御部77、画像転送部78、AP制御部79、および紫外線源制御部80として機能する。紫外線源制御部80は計測部81を含む。
照射条件取得部75は、コンソール52から送信された照射条件を取得する。照射条件取得部75は、取得した照射条件を放射線源制御部76に出力する。
放射線源制御部76は、放射線源11の動作を制御する。放射線源制御部76は、照射条件取得部75からの照射条件を電圧発生器50に設定する。放射線源制御部76は、照射スイッチ53を通じて放射線Rの照射開始指示が入力された場合、設定した照射条件にて、放射線管13から放射線Rを出射させる。放射線源制御部76は、放射線Rの照射開始を報せる照射開始報知信号、および放射線Rの照射終了を報せる照射終了報知信号をカセッテ制御部77に出力する。
カセッテ制御部77は、電子カセッテ26の動作を制御する。カセッテ制御部77は、放射線源制御部76からの照射開始報知信号に合わせて、電子カセッテ26の検出パネルに蓄積動作を行わせる。また、カセッテ制御部77は、放射線源制御部76からの照射終了報知信号に合わせて、検出パネルに読み出し動作を行わせる。これにより、カセッテ制御部77は、検出パネルから放射線画像RIを出力させる。また、カセッテ制御部77は、電子カセッテ26から送信された放射線画像RIを受信し、受信した放射線画像RIを画像転送部78に出力する。画像転送部78は、カセッテ制御部77からの放射線画像RIをコンソール52に転送する。なお、放射線Rの照射開始および照射終了を検知する機能を有し、自ら蓄積動作および読み出し動作を行う電子カセッテ26を用いてもよい。
AP制御部79には、カメラ40、移動機構55、およびリモートコントローラ57が接続されている。AP制御部79は、周知の画像認識技術を用いて、カメラ40の撮影画像に人が写っているか否かを検知する。AP制御部79は、ストレージ70から設定位置情報73を読み出す。AP制御部79は、リモートコントローラ57からのAP機能実行指示に応じて移動機構55の動作を制御することで、設定位置情報73に登録された設定位置に放射線照射部10を移動させるAP機能を実行する。なお、AP制御部79は、次回の放射線撮影まで時間がある場合、あるいは診療終了時等に、放射線撮影室内に定められたホームポジションに放射線照射部10を移動させる。カメラ40、移動機構55、リモートコントローラ57、およびAP制御部79は、AP装置85を構成する。
紫外線源制御部80は紫外線源38の動作を制御する。紫外線源制御部80は、AP制御部79がAP機能を実行する場合に、撮影台25への紫外線UVの照射を紫外線源38に行わせる。計測部81は、紫外線源38の紫外線UVの照射開始からの経過時間を計測する。
コンソール52は、ストレージ90、CPU(Central Processing Unit)91、キーボード、マウス等の入力デバイス92、およびディスプレイ93を備える。ストレージ90は、例えばハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブである。ストレージ90には、作動プログラム94および照射条件テーブル95が記憶されている。作動プログラム94が起動されると、CPU91は、図示省略したメモリ等と協働して、撮影メニュー受付部100、照射条件設定部101、画像処理部102、および表示制御部103として機能する。
放射線撮影に先立ち、表示制御部103は、RISからの撮影オーダーのリストをディスプレイ93に表示する。オペレータは、撮影オーダーのリストを閲覧して内容を確認する。表示制御部103は、撮影オーダーと併せて、予め用意された複数種の撮影メニューを、択一的に選択可能な形態でディスプレイ93に表示する。オペレータは、入力デバイス92を操作することで、撮影オーダーの内容と一致する撮影メニューを選択して入力する。これにより、撮影メニュー受付部100において撮影メニューが受け付けられる。撮影メニュー受付部100は、受け付けた撮影メニューを照射条件設定部101に出力する。また、撮影メニュー受付部100は、受け付けた撮影メニューを制御装置51のAP制御部79に出力する。
照射条件設定部101は、撮影メニューに応じた照射条件を照射条件テーブル95から読み出し、読み出した照射条件を制御装置51に送信する。照射条件テーブル95は、撮影メニュー毎に照射条件が登録されたテーブルである。撮影メニューは、胸部、腹部等の撮影部位、立位、臥位等の撮影姿勢、および正面、背面等の撮影向きの組み合わせである(図6参照)。なお、照射条件は、制御装置51に送信する前に、入力デバイス92を介して修正することが可能である。
画像処理部102は、制御装置51からの放射線画像RIに対して各種画像処理を施す。画像処理部102は、画像処理として、例えば、オフセット補正処理、感度補正処理、および欠陥画素補正処理等を行う。
オフセット補正処理は、放射線Rが照射されていない状態で出力されたオフセット補正用画像を、放射線画像RIから画素単位で差し引く処理である。画像処理部102は、このオフセット補正処理を行うことで、暗電荷等に起因する固定パターンノイズを放射線画像RIから除去する。感度補正処理は、感度補正データに基づき、電子カセッテ26の検出パネルの各画素の感度のばらつき、信号電荷を読み出す回路の出力特性のばらつき等を補正する処理である。欠陥画素補正処理は、出荷時や定期点検時に生成される、画素値が異常な欠陥画素の情報に基づき、欠陥画素の画素値を周囲の正常な画素の画素値で線形補間する処理である。画像処理部102は、こうした諸々の画像処理を施した放射線画像RIを、表示制御部103に出力する。表示制御部103は、画像処理部102からの放射線画像RIをディスプレイ93に表示する。
一例として図6に示すように、設定位置情報73には、撮影メニュー毎に設定位置が登録されている。設定位置は、放射線撮影室内における放射線照射部10の高さ位置、水平位置、および回転位置である。高さ位置は、支柱15および台車18の長さ、言い換えれば天井16から放射線照射部10までの距離で表される。水平位置は、放射線撮影室の基準点(例えばホームポジション)を原点とする距離のXY座標で表される。回転位置は、放射線照射部10の角度で表される。放射線照射部10の角度は、図1において実線で示した立位撮影台25Sに向かう角度が0°、図1において破線で示した臥位撮影台25Lに向かう角度が90°である。
設定位置は、放射線管13のターゲットにおいて放射線Rが発せられる点(焦点)から、撮影台25に収容された電子カセッテ26の検出パネルの表面までの距離、すなわちSID(Source to Image receptor Distance)に応じた位置である。SIDは、例えば撮影メニューが「胸部 立位 正面」の場合は100cm、撮影メニューが「下肢 立位 正面」の場合は180cm等、撮影メニューによって予め決まった値が設定されている。
一例として図7に示すように、AP制御部79は、オペレータによりリモートコントローラ57が操作されて、リモートコントローラ57からAP機能実行指示が入力された場合、AP機能を実行する。より詳しくは、AP制御部79は、前回の放射線撮影の撮影メニューに対応する設定位置から、今回の放射線撮影の撮影メニューに対応する設定位置に、放射線照射部10を移動させる。
紫外線源制御部80は、AP機能により放射線照射部10が今回の放射線撮影の撮影メニューに対応する設定位置に移動した直後に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。これにより、今回の放射線撮影に用いる撮影台25に対して紫外線UVによる殺菌が行われる。紫外線源制御部80は、計測部81にて計測されている紫外線UVの照射開始からの経過時間が予め設定された第1設定時間TS1に達した場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させる。第1設定時間TS1は、紫外線UVの強度、および殺菌対象の細菌および/またはウイルスの種類等により異なるが、大体数秒~数十分である。例えば新型コロナウイルス(SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome)-CoV(Coronavirus)-2)は、数秒の紫外線UVの照射で不活性化するとの報告がある。より詳しくは、中心波長222nm、強度1W/m2の紫外線UVの場合、30秒間の照射で99.7%が不活性化するとの報告がある(https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/08672/)。また、中心波長254nmの紫外線UVの場合、10秒~15秒で99.9%が不活性化するとの報告もある(https://robotstart.info/2020/09/10/uvbuster-covid19.html)。
オペレータは、第1設定時間TS1が経過して紫外線UVの照射が停止されるのを待って、照射スイッチ53を操作して患者Pへの放射線Rの照射開始指示を入力する。放射線源制御部76は、放射線管13から放射線Rを出射させる。つまり、紫外線源制御部80は、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動し、放射線源11から放射線Rが出射される前に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。
一例として図8に示すように、AP制御部79は、AP機能を実行している最中に、カメラ40の撮影画像に人が写った場合、AP機能を停止させる。AP制御部79は、撮影画像に人が写っている間、AP機能を停止させる。AP制御部79は、撮影画像に人が写らなくなった場合、AP機能の実行を再開する。また、AP制御部79は、AP機能の実行を開始させる際に、カメラ40の撮影画像に人が写っていた場合、AP機能を実行しない。つまり、カメラ40は、人がいる環境下でAP機能を実行させないために、AP装置85に設けられている。ここで、「人が写っている」とは、人の身体の全体が写っている場合はもちろん、人の身体の一部が写っている場合も含む。
また、一例として図9に示すように、紫外線源制御部80は、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせている最中に、カメラ40の撮影画像に人が写った場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させる。紫外線源制御部80は、撮影画像に人が写っている間、紫外線UVの照射を停止させる。紫外線源制御部80は、撮影画像に人が写らなくなった場合、紫外線UVの照射を再開する。また、紫外線源制御部80は、AP機能により放射線照射部10が今回の放射線撮影の撮影メニューに対応する設定位置に移動し、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させる際に、カメラ40の撮影画像に人が写っていた場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を指示しない、または紫外線源38に紫外線UVの照射を禁止する信号を出力する。つまり、カメラ40は、人がいる環境下で紫外線UVの照射を行わせないために流用される。
次に、上記構成による作用について、図10および図11に示すフローチャートを参照して説明する。図5で示したように、作動プログラム72が起動されると、制御装置51のCPU71が、照射条件取得部75、放射線源制御部76、カセッテ制御部77、画像転送部78、AP制御部79、および紫外線源制御部80として機能される。紫外線源制御部80には計測部81が含まれる。また、作動プログラム94が起動されると、コンソール52のCPU91が、撮影メニュー受付部100、照射条件設定部101、画像処理部102、および表示制御部103として機能される。
放射線診断装置2による放射線撮影の手順は、撮影準備作業から開始される。撮影準備作業はオペレータが行う作業である。撮影準備作業は、具体的には照射条件を設定する作業と、患者P等のポジショニングを行う作業である。撮影準備作業終了後、オペレータは照射スイッチ53を操作して、放射線Rの照射開始指示を行う。
オペレータは、照射条件を設定する作業として、入力デバイス92を操作することで、RISからの撮影オーダーに応じた撮影メニューを入力する。撮影メニューは、撮影メニュー受付部100において受け付けられる。そして、撮影メニュー受付部100において受け付けられた撮影メニューに応じた照射条件が、照射条件設定部101により照射条件テーブル95から読み出される。照射条件は、照射条件設定部101から制御装置51に送信される。
一例として図10に示すように、撮影メニューの入力後、オペレータは、リモートコントローラ57を操作する。これにより、リモートコントローラ57からAP機能実行指示が発せられる。AP機能実行指示はAP制御部79において受信される(ステップST100でYES)。そして、AP制御部79によって移動機構55の支柱用モータ19、台車用モータ20、および回転部用モータ22の動作が制御され、図7で示したように、前回の設定位置から今回の設定位置に放射線照射部10を移動させるAP機能が実行される(ステップST110)。言い換えれば、前回の設定位置から今回の設定位置への放射線照射部10の移動が行われる。位置検出部56によって今回の設定位置に放射線照射部10が到達したことが検出された場合(ステップST120でYES)、AP制御部79によりAP機能が停止される(ステップST130)。言い換えれば、放射線照射部10の移動が停止される。
天井16に設けられたカメラ40によって、放射線撮影室内が撮影されている。AP機能が実行されている最中に、カメラ40の撮影画像に人が写った場合(ステップST120でNO、ステップST140でYES)、図8で示したように、AP制御部79によりAP機能が停止される(ステップST150)。撮影画像に人が写っている間(ステップST160でYES)、AP機能が停止され続ける。撮影画像に人が写らなくなった場合(ステップST160でNO)、AP制御部79によりAP機能の実行が再開される(ステップST110)。なお、AP機能の実行を開始させる際に、カメラ40の撮影画像に人が写っていた場合、AP機能は実行されない。
一例として図11に示すように、AP機能の実行によって、今回の設定位置に放射線照射部10が到達した場合(ステップST200でYES)、図7で示したように、紫外線源制御部80の制御の下、紫外線源38による紫外線UVの照射が行われる(ステップST210)。
計測部81によって、紫外線UVの照射開始からの経過時間が計測される(ステップST220)。経過時間が第1設定時間TS1に達した場合(ステップST230でYES)、紫外線源制御部80の制御の下、紫外線源38による紫外線UVの照射が停止される(ステップST240)。
紫外線UVが照射されている最中に、カメラ40の撮影画像に人が写った場合(ステップST230でNO、ステップST250でYES)、図9で示したように、紫外線源制御部80の制御の下、紫外線源38による紫外線UVの照射が停止される(ステップST260)。撮影画像に人が写っている間(ステップST270でYES)、紫外線UVの照射が停止され続ける。撮影画像に人が写らなくなった場合(ステップST270でNO)、紫外線源制御部80の制御の下、紫外線源38による紫外線UVの照射が再開される(ステップST210)。なお、AP機能により放射線照射部10が今回の放射線撮影の撮影メニューに対応する設定位置に移動し、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させる際に、カメラ40の撮影画像に人が写っていた場合、紫外線源38による紫外線UVの照射は行われない。
第1設定時間TS1が経過して紫外線UVの照射が停止された後、オペレータは、放射線撮影室に患者Pを入室させ、立位撮影台25Sの前に患者Pを立たせたり、臥位撮影台25Lの天板35に患者Pを仰臥させたりする。また、ホルダ30またはホルダ36の位置を調整したりして、ポジショニングを行う。
制御装置51においては、照射条件取得部75により、コンソール52からの照射条件が取得される。照射条件は、照射条件取得部75から放射線源制御部76に出力され、放射線源制御部76によって電圧発生器50に設定される。
照射スイッチ53を介して放射線Rの照射開始指示が入力された場合、放射線源制御部76の制御の下、放射線Rが放射線管13から患者Pに向けて照射される。これにより、カセッテ制御部77の制御の下、電子カセッテ26から放射線画像RIが出力される。放射線画像RIは、電子カセッテ26からカセッテ制御部77に出力され、さらにカセッテ制御部77から画像転送部78に出力される。放射線画像RIは、画像転送部78によってコンソール52に転送される。
コンソール52においては、画像処理部102によって放射線画像RIに各種画像処理が施される。各種画像処理が施された放射線画像RIは、画像処理部102から表示制御部103に出力される。そして、表示制御部103の制御の下、ディスプレイ93に表示され、オペレータの閲覧に供される。
以上説明したように、放射線診断装置2は、放射線Rを出射する1台の放射線源11と、放射線撮影室内において放射線源11の位置を移動させる移動機構55、および移動機構55の動作を制御することで、放射線撮影室に設置された撮影台25に対応した設定位置に放射線源11を自動的に移動させるAP機能を実行するAP制御部79を含むAP装置85と、紫外線UVを出射する紫外線源38であり、移動機構55によって放射線源11とともに移動される紫外線源38と、AP機能を実行する場合に、撮影台25への紫外線UVの照射を紫外線源38に行わせる紫外線源制御部80と、を備える。このため、AP機能と連動せずに紫外線UVを照射する場合と比べて、撮影台25を効率的に殺菌することが可能となる。
紫外線源制御部80は、AP機能により放射線源11が設定位置に移動し、放射線源11から放射線Rが出射される前に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。このため、今から放射線撮影に用いる撮影台25に対して、確実に紫外線UVによる殺菌を行うことができる。患者Pとの接触によって撮影台25に付着した細菌および/またはウイルスによる感染のリスクを、大いに低減することができる。
紫外線源制御部80は、カメラ40の撮影画像に人が写った場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させる。このため、人に紫外線UVが照射されることを防止することができる。
カメラ40は、人がいる環境下でAP機能を実行させないために、AP装置85に設けられている。そして、カメラ40は、人がいる環境下で紫外線UVの照射を行わせないために流用される。このため、既存の設備を活用することができ、装置コストの増大を抑えることができる。
紫外線源制御部80は、オペレータからの指示に応じてAP制御部79がAP機能を実行する場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。オペレータがAP機能の実行を指示するのは、まさにこれから放射線撮影が行われようとするタイミングである。このため、適切なタイミングで紫外線UVによる殺菌を行うことができる。
紫外線源38は、照射野限定器12の外面に設けられている。このため、撮影台25に紫外線UVを効率的に照射することができる。
なお、紫外線源38を設ける箇所は、照射野限定器12の外面に限らない。一例として図12に示すように、照射野限定器12の内部に紫外線源38を設けてもよい。より詳しくは、照射野ランプ63と並んで紫外線源38を設ける。紫外線源38から発せられた紫外線UVは、照射野ランプ63から発せられた可視光Lと同様に、ミラー64で反射され、出射開口61を通じて撮影台25に向けて照射される。この際、遮蔽板62は、紫外線UVの照射範囲が最大となるよう、照射開口の大きさが最大となる位置に移動される。
このように、照射野限定器12の内部に紫外線源38を設ければ、患者Pおよびオペレータに触れられることがないので、ぶつかって破損するおそれがない。また、照射野ランプ63と並んで紫外線源38を設ければ、照射野ランプ63からの可視光Lと同じ機構を利用して紫外線UVを照射することができる。ただし、照射開口の大きさが最大となる位置に遮蔽板62を移動させる必要があるので、そうした制御をする必要がないという点では、照射野限定器12の外面に紫外線源38を設けるほうが好ましい。
紫外線源38の設置箇所は、照射野限定器12の外面または内部に限らず、紫外線源38の設置個数も1個に限らない。例えば放射線源11の外面に設けてもよいし、支柱15に設けてもよい。要するに、撮影台25に対して紫外線UVを照射可能な箇所であれば、どこでも構わない。紫外線源38に首振り機能をもたせ、1台で広範な照射範囲をカバーする構成としてもよい。
一例として図13に示すように、カメラ40に代えて、動体検知センサ110によって放射線撮影室内に人がいるか否かを検知してもよい。動体検知センサ110は、赤外線の変化、反射超音波の変化、あるいは可視光の遮光等を利用して動体を検知するセンサであり、一般的には人感センサと呼ばれる。動体検知センサ110は、カメラ40と同様、例えば天井16に取り付けられており、AP制御部79等とともにAP装置112を構成する。動体検知センサ110は、放射線撮影室内の動体を検知する。動体検知センサ110は、動体を検知した場合、その旨の信号をAP制御部79に出力する。
一例として図14に示すように、AP制御部79は、AP機能を実行している最中に、動体検知センサ110が動体を検知した場合、AP機能を停止させる。AP制御部79は、動体検知センサ110が動体を検知している間、AP機能を停止させる。AP制御部79は、動体検知センサ110が動体を検知しなくなった場合、AP機能の実行を再開する。また、AP制御部79は、AP機能の実行を開始させる際に、動体検知センサ110が動体を検知した場合、AP機能を実行しない。
また、一例として図15に示すように、紫外線源制御部80は、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせている最中に、動体検知センサ110が動体を検知した場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させる。紫外線源制御部80は、動体検知センサ110が動体を検知している間、紫外線UVの照射を停止させる。紫外線源制御部80は、動体検知センサ110が動体を検知しなくなった場合、紫外線UVの照射を再開する。また、紫外線源制御部80は、AP機能により放射線照射部10が今回の放射線撮影の撮影メニューに対応する設定位置に移動し、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させる際に、動体検知センサ110が動体を検知した場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を指示しない、または紫外線源38に紫外線UVの照射を禁止する信号を出力する。
このように、紫外線源制御部80は、動体検知センサ110が動体を検知した場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させる。このため、カメラ40を用いた場合と同じく、人に紫外線UVが照射されることを防止することができる。また、動体検知センサ110は、人がいる環境下でAP機能を実行させないために、AP装置112に設けられている。そして、動体検知センサ110は、人がいる環境下で紫外線UVの照射を行わせないために流用される。このため、カメラ40を用いた場合と同じく、既存の設備を活用することができ、装置コストの増大を抑えることができる。さらに、カメラ40よりも動体検知センサ110は安価であり、そのうえ、動体検知センサ110によれば、カメラ40のように撮影画像を解析して人が写っているか否かを検出する必要がない。
AP機能により放射線源11が設定位置に移動し、放射線源11から放射線Rが出射される前に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる態様に代えて、あるいは加えて、以下の態様を実施してもよい。
一例として図16に示すように、紫外線源制御部80は、放射線源11から放射線Rが出射され、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動する前に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。具体的には、紫外線源制御部80は、前回の放射線撮影において放射線源11から放射線Rが出射されて、予め設定された第2設定時間TS2が経過した後、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させる。そして、予め設定された第3設定時間TS3の間、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。オペレータは、第3設定時間TS3が経過して紫外線UVの照射が停止されるのを待って、リモートコントローラ57を操作して今回の放射線撮影に係るAP機能実行指示を入力する。
第2設定時間TS2には、前回の放射線撮影が終了して、患者Pが放射線撮影室から退室するまでに要する平均的な時間(例えば3分)が設定される。第3設定時間TS3は、第1設定時間TS1と同じく、細菌および/またはウイルスを殺菌するために十分な時間が設定される。
このように、紫外線源制御部80は、放射線源11から放射線Rが出射され、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動する前に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせてもよい。こうすることで、前回の放射線撮影で用いられて、細菌および/またはウイルスが付着したおそれのある撮影台25に対して、紫外線UVによる殺菌を行うことができる。細菌および/またはウイルスによる感染のリスクを、より低減することができる。
なお、前回の放射線撮影において放射線源11から放射線Rが出射されて、第2設定時間TS2が経過した後、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させているが、これに限らない。前回の放射線撮影の終了後、カメラ40または動体検知センサ110によって放射線撮影室に人がいないことを検知した場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させてもよい。
一例として図17に示すように、紫外線源制御部80は、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動する最中に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。具体的には、紫外線源制御部80は、リモートコントローラ57からAP機能実行指示が入力された場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を開始させる。そして、AP機能が実行されている間、紫外線UVの照射を継続させる。また、紫外線源制御部80は、図7で示した例と同様に、AP機能により放射線照射部10が今回の設定位置に移動してからの紫外線UVの照射時間が第1設定時間TS1に達した場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させる。
このように、紫外線源制御部80は、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動する最中に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせてもよい。こうすることで、立位撮影台25Sのホルダ30および臥位撮影台25Lの天板35だけでなく、立位撮影台25Sのスタンド28、臥位撮影台25Lの台座33、あるいは放射線撮影室の床面等に対しても紫外線UVによる殺菌を行うことができる。細菌および/またはウイルスによる感染のリスクを、さらに低減することができる。
図18は、図16で示した、放射線源11から放射線Rが出射され、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動する前に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる態様と、図17で示した、AP機能により放射線照射部10が設定位置に移動する最中に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる態様とを複合して実施した例を示す。これにより、図16で示した態様と図17で示した態様の効果を併せた効果を発揮することができる。
図16~図18で示した態様においても、AP制御部79は、カメラ40の撮影画像に人が写った場合、または、動体検知センサ110が動体を検知した場合、AP機能を実行しない。また、紫外線源制御部80は、カメラ40の撮影画像に人が写った場合、または、動体検知センサ110が動体を検知した場合、紫外線源38に紫外線UVの照射を指示しない、または紫外線源38に紫外線UVの照射を禁止する信号を出力する。
[第2実施形態]
一例として図19に示すように、第2実施形態では、紫外線源制御部80は、前回の放射線撮影と今回の放射線撮影の患者Pが同じで、かつ前回の放射線撮影と今回の放射線撮影で使用する撮影台25が同じ場合、今回の放射線撮影の前に紫外線源38に紫外線UVの照射を指示しない、または紫外線源38に紫外線UVの照射を禁止する信号を出力する。こうすることで、前回の放射線撮影と今回の放射線撮影の患者Pが同じで、かつ前回の放射線撮影と今回の放射線撮影で使用する撮影台25が同じ場合は、今回の放射線撮影の前に紫外線源38による紫外線UVの照射を行わない。図19においては、前回の放射線撮影と今回の放射線撮影の患者Pの患者ID(Identification Data)が「P0001」と同じで、かつ前回の放射線撮影と今回の放射線撮影の撮影メニューの撮影姿勢が「立位」で、ともに立位撮影台25Sを使用する場合を例示している。
前回の放射線撮影と今回の放射線撮影の患者Pが同じで、かつ前回の放射線撮影と今回の放射線撮影で使用する撮影台25が同じであれば、他の患者Pからの細菌および/またはウイルスによる感染のリスクはない。こうした場合に、今回の放射線撮影の前に紫外線源38による紫外線UVの照射を行わなくすれば、意味のない紫外線UVの照射を行わないで済む。紫外線UVの照射に掛かる時間および消費電力を省くことができる。
[第3実施形態]
図20に示す第3実施形態では、放射線源11と撮影台25との距離に応じて、紫外線UVの殺菌能力を変更する。ここで、放射線源11と撮影台25との距離とは、具体的にはSIDである。
一例として図20の表115に示すように、紫外線源制御部80は、紫外線UVの強度および照射時間を変更することで、SIDに応じて紫外線UVの殺菌能力を変更する。より詳しくは、紫外線源制御部80は、SIDが長くなるにつれて、紫外線UVの強度を強くし、かつ照射時間を長くする。例えばSIDが80cmの場合は、紫外線UVの強度を15W/m2、照射時間を3分とする。一方、SIDが180cmの場合は、紫外線UVの強度を40W/m2、照射時間を8分とする。照射時間は、第1設定時間TS1または第3設定時間TS3として設定する時間である。なお、紫外線UVの強度は、紫外線源38への印加電圧および/または印加電流を増減することで変更する。
このように、第3実施形態では、紫外線源制御部80は、放射線源11と撮影台25との距離に応じて、紫外線UVの殺菌能力を変更する。具体的には、紫外線源制御部80は、紫外線UVの強度および照射時間を変更することで、紫外線UVの殺菌能力を変更する。このため、放射線源11と撮影台25との距離に応じた殺菌を行うことができる。
なお、紫外線UVの強度および照射時間の両方を変更する例を示したが、紫外線UVの強度および照射時間のうちの少なくとも1つを変更すればよい。また、放射線源11と撮影台25との距離が長い場合は殺菌能力が相対的に高い中心波長254nmの紫外線UVを照射し、放射線源11と撮影台25との距離が短い場合は殺菌能力が相対的に低い中心波長222nmの紫外線UVを照射する等、紫外線UVの波長を変更することで、紫外線UVの殺菌能力を変更してもよい。
[第4実施形態]
上記各実施形態では、オペレータからの指示に応じてAP制御部79がAP機能を実行する場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる態様を例示したが、本開示の技術はこれに限らない。図21および図22に示す第4実施形態のように、予め設定された設定時刻にAP制御部79がAP機能を実行する場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせてもよい。
一例として図21に示すように、第4実施形態のAP制御部79には、設定時刻情報120が入力される。設定時刻情報120は、ストレージ70に記憶されている。設定時刻情報120には、予め設定された設定時刻が登録されている。設定時刻は、オペレータからの指示を待たずに、AP制御部79がAP機能を自動的に実行する時刻である。設定時刻は、オペレータあるいは医療施設の管理者等が設定する。AP制御部79は、設定時刻情報120に登録された設定時刻に、AP機能を実行する。図21においては、医療施設の午前の診療開始時刻の「09:00」、午後の診療開始時刻の「13:00」、および午後の診療終了時刻の「17:00」が設定時刻として設定された例を示している。
一例として図22に示すように、AP制御部79は、設定時刻に、例えば、放射線撮影室内に定められたホームポジションから、立位撮影台25Sのホルダ30と対向する位置に放射線照射部10を移動させる。そして、AP制御部79は、臥位撮影台25Lの天板35と対向する位置に放射線照射部10を移動させ、最後に元のホームポジションに戻させる。紫外線源制御部80は、設定時刻にAP制御部79がAP機能を実行する場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。
このように、第4実施形態では、紫外線源制御部80は、予め設定された設定時刻にAP制御部79がAP機能を実行する場合に、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせる。このため、診療開始時刻等、殺菌が特に必要と思われる時刻に殺菌を行うことができる。
なお、紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせている最中に、放射線撮影室に人が立ち入って、紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させた場合に、放射線撮影室から人がいなくなるまでに一定時間(例えば3分)掛かった場合は、紫外線源38による紫外線UVの照射を再開させなくてもよい。この場合は、紫外線UVによる殺菌が十分でないおそれがあるため、紫外線UVの照射を中断した旨のメッセージを含む警告画面を、コンソール52のディスプレイ93に表示する等してもよい。
中心波長222nmの紫外線UVは、例えば特許第6306097号の段落[0028]~[0031]、および図7、図8に記載されているように、中心波長254nmの紫外線UVと比べて人体への影響が少ない。このため、中心波長222nmの紫外線UVを照射する場合は、放射線撮影室に人が立ち入った場合においても、敢えて紫外線源38に紫外線UVの照射を停止させなくてもよい。
紫外線源38の電源をオンオフするスイッチを設けておき、オペレータの手動操作により紫外線源38に紫外線UVの照射を行わせてもよい。
紫外線源38は、連続的に紫外線UVを照射してもよいし、パルス状に紫外線UVを照射してもよい。パルス状に紫外線UVを照射する場合は、上記第3実施形態の強度の変更を、パルスのデューティ比を変更することで行う。
撮影台25として、立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lを例示したが、これに限らない。立位撮影台25Sおよび臥位撮影台25Lのうちの少なくとも1つが備えられていればよい。
リモートコントローラ57の操作によりAP制御部79にAP機能実行指示を発する例を示したが、これに限らない。コンソール52の入力デバイス92を介して撮影メニューが入力された場合に、併せてAP制御部79にAP機能実行指示を発してもよい。
撮影部位が胸部である場合は立位撮影台25Sのホルダ30の全面に紫外線UVを照射し、撮影部位が片足首である場合はホルダ30の中央部分にのみ紫外線UVを照射する等、撮影部位に応じて紫外線UVの照射範囲を変更してもよい。
電子カセッテ26に代えて、イメージングプレートが可搬型の筐体に収納されたCR(Computed Radiography)カセッテを用いてもよい。
上記各実施形態では、放射線照射部10が支柱15によって放射線撮影室の天井16から吊り下げられた、いわゆる天井吊り下げ式を例示したが、これに限らない。放射線撮影室の床面にレールを巡らせ、床面から高さ方向に延びる支柱の先端に放射線照射部10を取り付けた方式でもよい。
上記各実施形態において、例えば、照射条件取得部75、放射線源制御部76、カセッテ制御部77、画像転送部78、AP制御部79、紫外線源制御部80、計測部81、撮影メニュー受付部100、照射条件設定部101、画像処理部102、並びに表示制御部103といった各種の処理を実行する処理部(Processing Unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(Processor)を用いることができる。各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア(作動プログラム72および94)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU71および91に加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、および/または、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントおよびサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。
本開示の技術は、上述の種々の実施形態および/または種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、上記各実施形態に限らず、要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。例えば、電子カセッテ26は、放射線撮影室に複数台用意されていてもよい。
以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
本明細書において、「Aおよび/またはB」は、「AおよびBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「Aおよび/またはB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、AおよびBの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、3つ以上の事柄を「および/または」で結び付けて表現する場合も、「Aおよび/またはB」と同様の考え方が適用される。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。