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JP2002530171A - インタラクティブなデジタル放射線撮像システム - Google Patents

インタラクティブなデジタル放射線撮像システム

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Publication number
JP2002530171A
JP2002530171A JP2000584286A JP2000584286A JP2002530171A JP 2002530171 A JP2002530171 A JP 2002530171A JP 2000584286 A JP2000584286 A JP 2000584286A JP 2000584286 A JP2000584286 A JP 2000584286A JP 2002530171 A JP2002530171 A JP 2002530171A
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JP
Japan
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radiation
imaging system
data
radiation imaging
operator
Prior art date
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Application number
JP2000584286A
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Inventor
ロバート モンゴメリー テイラー
ケリー スー ハーブスト
Original Assignee
ディレクト レディオグラフィ コーポレーション
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、放射線源（１０）と、アナログデジタル変換器を備えた電子画像放射線検出器（１２）と、ＣＰＵおよびユーザインタフェース（３３）を備えた中央制御装置（３０）と、メモリと、ディスプレイ装置（３８）から構成されるインタラクティブな統合された医療用放射線システムを提供する。放射線源（１０）はコマンドにより対象（１６）を通過し、電子放射線検出器（１２）に衝突するように指向された放射線ビームを照射する。中央制御装置（３０）はメモリ、放射線源（１０）、および電子検出器（１２）と通信しており、ユーザインタフェース（３３）を介してオペレータをインタラクティブにガイドし、オペレータの入力、およびメモリに保存されたデータに応じて検出器（１２）を初期化し、希望の検査用に放射線源（１０）を設定し、希望の検査を実行するためにオペレータが実行する必要のある行動を表すステップのシーケンスをメモリから取り出し、オペレータを行動のシーケンスを介して順番にガイドする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線撮像システムに関し、より詳細には放射線源と放射線検出器の
両方を制御し、要求されている検査を完遂するために必要なステップを通してオ
ペレータをガイドするインタラクティブなデジタル放射線撮像システムに関する
。
【０００２】
【従来の技術】
放射線検査には、一枚以上の患者の放射線透過画像が必要である。放射線透過
画像を撮るためには、レントゲン線機械などの放射線源と、放射線感応フィルム
などの放射線検出器、またはその他の放射線検出器が必要である。放射線は、様
々な放射線吸収領域を有した対象を通過すると画像状に変調される。
【０００３】 過去数十年間の間に、二次元に配列された微少な検出素子から構成される電子
検出器を使用して放射線により生成された画像を取り込むという直接放射線透過
画像の分野は大きな進歩を遂げた。画像を表す情報は、二次元マトリックスに配
列された個別の検出素子に存在する複数の電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷
の分布として取り込まれることが多い。このような検出素子のことを一般的には
電子検出素子と呼び、通常、増感紙と組み合わせた感光フィルムを使用して入射
するレントゲン放射線の写真画像を生成する従来の放射線検出素子とは区別して
いる。
【０００４】 典型的な電子検出器は、絶縁性基板、通常はガラス板の上に構築されたスイッ
チングおよびアドレッシング回路を備えた二次元に配列された検出素子から構成
されている。Ｌｅｅ ｅｔ ａｌ．に１９９７年６月７日に発行された米国特許
第５，３１９，２０６号は、レントゲン放射線に露光した後、電荷を生成し、取
り込む検出素子の配列から構成される典型的な直接放射線検出器を開示している
。蓄積された電荷は、複数ある方法のうちの一つに従って読み取られる。Ｌｅｅ
ｅｔ ａｌ．に発行された米国特許第５，６４８，６６０号には、電子画像撮
像パネルに蓄積された電荷を読み取る方法が開示されている。
【０００５】 放射線透過画像は電子信号の形式で利用することができ、デジタル画像に関す
る信号の保存、取り出し、処理のすべての長所、およびデジタル信号変換を実行
することが可能である。
【０００６】 多くの医療機関で放射線撮像検査手順は、一枚または連続した患者の放射線透
過画像を撮影するという医師の要請により放射線科が開始する。一般的にこの要
請は次の情報を含んでいる。 （ａ）社会保障番号、患者ＩＤ、氏名、生年月日、住所、保健所番号などの患者
データ。 （ｂ）検査を要請する医師の氏名および部局などの検査要請者情報。 （ｃ）モダリティ（レントゲン線、ＣＡＴスキャンなど）、部位（胸部、四肢部
など）および手順（前部、側部、撮像する画像の数、患者の位置など）を含む検
査手順。
【０００７】 現在の一般的な病院では、医師が患者ごとに特定の撮像画像と露光を要請する
事はなく、氏名またはコードにより特定の検査を識別して行っている。実際に行
う露光手順は検査に応じて定められているため、放射線技術者は検査要請コード
を受け取ると、定められた手順をただ実行するだけである。
【０００８】 デジタル化された画像を使用することにより、画像およびその他のデータを要
求に応じて様々な場所に保存、通信、表示する写真画像アーカイビングおよび通
信システム（ＰＡＣＳ）が開発されてきた。一般的なＰＡＣＳアプリケーション
では、システムはレントゲン、ＣＴ、ＭＲＩおよびその他の画像撮像システムか
ら送信された画像データをデータベースに保存し、要請された画像データをデー
タベースから画像ワークステーションに送信する。画像ワークステーションは受
信した画像データを医師の研究用に陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイに表示する
。医師は画像を研究した後にレポートを作成し、作成したレポートを、将来必要
なときに参照できるように画像に添付することができる。画像ワークステーショ
ンはまた画像を、ＰＡＧＳシステムに接続したローカルプリンタにより他の場所
でハードコピーとして印刷することもできる。
【０００９】 しかしながら、直接放射線撮像装置およびＰＡＣＳが利用できても、個別のモ
ダリティ、出力装置、および既存のシステムといった複数の機能を、一つに統合
し、より早く診断画像にアクセスすることができ、オペレータのエラーを大幅に
削減することができる、インタラクティブな放射線透過画像システムにするシス
テムはまだ開発されていない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、自動的に呼び出される既定のデフォルト設定を使用し
て、検査別ステップごとにインタラクティブにオペレータをガイドして要求され
た手順を完了する、放射線露光制御、画像の取り込み、保存および表示の長所を
提供する統合システムを提供することを目的とする。
【００１１】 このため、本発明は、 放射線源と、 アナログデジタル変換器を有した電子検出器と、 ＣＰＵおよびユーザインタフェースを有した中央制御装置と、 メモリと、から構成されるインタラクティブな統合医療放射線透過画像システ
ムを提供することを目的とする。
【００１２】 より詳細には、放射線源はコマンドに応じて、対象を通過して電子放射線検出
器に衝突するように指向性を持たせた放射線ビームを照射する。さらに、本発明
に従った中央制御装置はメモリ、放射線源および電子検出器と通信を行う。
【００１３】 中央制御装置はオペレータとユーザインタフェースを介してインタラクティブ
に動作し、オペレータからのユーザインタフェースを介した入力、メモリに保存
されたデータに応じて、前記画像検出器を初期化し、前記放射線源を指定希望す
る検査用に設定し、メモリから前記希望する検査を実行するためにオペレータが
行う必要のある行動を示すステップのシーケンスを取り出し、オペレータを前記
行動のシーケンスを通して順番にガイドする。
【００１４】 放射線透過画像システムは一般的に、中央制御が、対象を画像放射線に露光し
た後で、電子検出器により取り込まれた画像を適切にフォーマットした後、表示
することが可能な表示装置を備えている。さらに、中央制御を、メモリから検査
別アルゴリズム（ＥＳＡ）を取り込み、このアルゴリズムを、放射線透過画像を
表す露光データに表示する前に適用するようにプログラムすることもできる。
【００１５】 ＥＳＡは、デフォルトの画像補正として、またはオペレータがユーザインタフ
ェースを介してメモリに保存されている複数のＥＳＡから選択して適用すること
ができる。
【００１６】 選択した出力表示装置に放射線透過画像を表示する場合、中央制御は、さらに
前記制御と表示装置の間にインタラクティブなリンクを有し、前記制御は表示を
識別し、表示装置が処理可能なフォーマットでデータをフォーマットすることが
できる。
【００１７】 さらに、中央制御は、患者データおよび検査データを表す英数字の入力を受け
付け、データを保存し、データを特定の放射線透過画像を関連づけるようにプロ
グラムすることもできる。
【００１８】 さらに、本発明は、放射線源を制御して、放射線ビームを対象を通過して、ア
ナログデジタル変換器を含んだ電子画像放射線検出器に衝突するように指向性を
持たせて照射させる制御コンピュータをプログラミングする機械により読み取り
可能な媒体に保存されたプログラムを提供することを目的とする。前記機械によ
り読み取り可能なプログラムは、前記コンピュータにオペレータがコンピュータ
ユーザインタフェースを介して入力した情報とコマンド、およびメモリに保存さ
れ、取り出された情報とコマンドに応じて以下のステップ、すなわち ｉ）前記画像検出器と前記放射線源の初期化と、 ｉｉ）ユーザインタフェースを介してオペレータに前記放射線ビームを対象に露
光させるために必要な行動のシーケンスのガイドと、 ｉｉｉ）前記露光データをメモリから取り出し、メモリへの保存と、を実行する
ことを命令する。
【００１９】 さらに、機械により読み取り可能なプログラムは前記コンピュータに、検出器
からの露光データを保存する前に、オペレータに露光データを評価し、承認およ
び拒否を行うことを促す命令を含む。ここで露光データとは対象の放射線透過画
像を表すデータである。
【００２０】 さらに、機械により読み取り可能なプログラムは前記コンピュータに、表示装
置の表示フォーマットの必要要件を識別して、露光データを表示装置が処理可能
なフォーマットにフォーマットした後、選択した画像処理アルゴリズムを前記露
光データに適用し、前記露光データを表示装置で表示するためにフォーマットし
て送信させる命令を含むことを特徴としたプログラムを含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下の詳細な説明において、図面に示される同じ構成要素には同じ番号をつけ
て説明している。
【００２２】 図１を参照して、本発明に従った放射線透過画像システムを説明する。
【００２３】 本システムは、検査室１４内の放射線源１０（露光用ユニット）と電子検出器
１２から構成される。検査対象１６は電子検出器１２と放射線源１０の間に配置
され、露光放射線は検査対象を介して電子検出器に衝突する。
【００２４】 検出器１２は、衝突する放射線の強度の変化を表す電気信号を生成することが
できる放射線検出器を使用することができる。そのような放射線検出器は特に、
Ｓａｙｅｄ ｅｔ ａｌ．に１９９８年６月３０日に発行された米国特許第５，
７７３，８３２号、Ｎａｎｇ Ｔ． Ｔｒａｎに１９９３年１０月１９日に発行
された米国特許第５，２５４，４８０号、またはＨｕｇｈｅｓ ｅｔ ａｌ．に
１９９４年５月２４日に発行された米国特許第５，３１５，１０１号に開示され
ている。
【００２５】 本発明に使用する検出器は、Ｌｅｅ ｅｔ ａｌ．に発行された前述の米国特
許第５，６４８，６６０号で開示されたタイプの直接変換放射線検出器が好まし
い。本発明をわかり易く説明するために本実施例はこの検出器を使用しているが
、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００２６】 上述の特許に開示されているように検出器は、適当な寸法のパネル、通常は１
４×１７インチを形成する誘電性支持体の上に二次元に配列された放射線検出素
子から構成される。上述のパネルは、Ｃｒｏｗｅｌｌ ｅｔ ａｌ．に発行され
た米国特許第５，８０４，８３２号に開示されている。上述の検出素子は、それ
ぞれが電荷蓄積コンデンサと、電気蓄積コンデンサに隣接するスイッチングトラ
ンジスタから構成されている。各検出素子上には光伝導性レイヤが配置されてい
おり、光伝導性レイヤにはバイアス電極が備えられている。光伝導性レイヤの両
面には電荷遮断レイヤが配置されている。一つの実施例では、遮断レイヤをコン
デンサと光伝導性レイヤの間に使用している。放射線に露光されると、光伝導性
レイヤには自由な電子とホールの組が生成する。静磁場がかかると、（かかる磁
場の極性に応じて）電子はバイアス電極の方向に、ホールは電荷蓄積コンデンサ
の方向に移動する。
【００２７】 露光が終わると、バイアス場は消滅し、個々の検出素子に蓄積された電荷は読
み出され、増幅され、デジタル処理され、蓄積される。次に、Ｌｅｅ ｅｔ ａ
ｌ．に発行された米国特許第５，５６３，４２１号に開示されているように、パ
ネルを次回の露光の準備をして照明放射線に露光する。露光が終了してから次回
の露光を行うまでの間、画像を読み出した後たとえ露光を行っていなくても、放
射線検出パネルはバイアス電圧が０である状態と、０以外のバイアス電圧をバイ
アス電極に印加した状態とのサイクルを継続することが好ましい。これはスタン
バイ状態と呼ばれ、このサイクルを中断して適切なバイアス電圧を検出素子に印
加した準備完了状態とは区別される。
【００２８】 検出器のバイアス、サイクル、準備完了、読み出しは、ケーブル１８により検
出器１２に接続された検出器コントローラ２４により制御される。
【００２９】 放射線源は市販のレントゲン装置を使用する。本実施例ではレントゲン装置を
、病院の放射線科で線透過画像撮像用の露光源として使用されているフィッシャ
ーイメージング社製のものとする。一般的にレントゲン装置はまた、オペレータ
の選択に基づいて放射線強度と露光期間を制御するコントローラ２２を含む。図
に示されているようにコントローラ２２はケーブル２０によりレントゲン装置に
接続されている。コントローラは検査室の中にあっても、外にあってもよく、放
射線源または検出器と一体となっていても、分離されていてもよい
【００３０】 本発明に従って、レントゲン線コントローラ２２と検出器コントローラ２４は
それぞれ回線２６と２８を介して中央制御ユニット３０に接続して図示されてい
る。
【００３１】 中央制御ユニットの機能はすべて、または一部をハードウェアによって実行す
ることができる。中央制御３０は一般的にはコンピュータ（または複数のコンピ
ュータの組み合わせ）により構成され、ＣＰＵ（中央処理ユニット）と、レント
ゲン線コントローラ２２と検出器コントローラ２４との必要なインタフェースと
、を含んでいる。中央制御ユニットが一台のコンピュータの場合、コンピュータ
は、各種の制御機能を必要な順番で実行するためのプログラムからなる命令のセ
ットを実体的に記録したコンピュータにより読み取り可能なプログラム記憶装置
を使用して、必要な機能を実行するようにプログラムされている。このプログラ
ム記憶装置にはハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、テ ープ、ＣＤ−ＲＯＭ、プログラム可能なチップ、またはそれらの組み合わせを使 用することができる。一般的に中央制御ユニットからの出力は、出力を受信する 装置の必要要件にもよるが、電気信号、好ましくはデジタル信号である。信号は またアナログ信号でも、デジタル信号とアナログ信号の両方でもよい。中央制御 ユニットが直接モータまたはリレーなどの電気機械装置に命令を発する場合は後 者が適用される。
【００３２】 中央制御ユニットにユーザインタフェース３３が接続している。中央制御装置
と通信する際にはユーザインタフェースが使用される。ユーザインタフェースは
、まとめてブロック３４として示されており、キーボード、マウス、バーコード
リーダまたはそれらの組み合わせなどの一般的な通信手段を含み、さらにフロッ
ピーとＣＤ−ＲＯＭのどちらか、またはその両方などのディスクドライブを含む
こともできる。一般的に、ユーザインタフェースはまた「ウィンドウズ」画面仕
様のディスプレイ画面を備えたディスプレイ装置３８を含むことが好ましい。こ
れにより、ディスプレイ画面は、マウスまたはキーボードのキーによりポインタ
を操作して選択可能な複数のアイコンを表示することができる。アイコンを選択
すると、アイコンに対応する機能（すなわち、データの保存、特定のＥＳＡを選
択して露光データに適用する、など）を実行するコマンドが中央制御ユニットに
発せられるか、あるいはオペレータに、保存されている複数のＥＳＡうちオペレ
ータが希望するＥＳＡを選択するか、あるいはデフォルトのＥＳＡをオペレータ
が認めるかなど、さらに選択を尋ねるコマンドを表示した「ウィンドウ」が開か
れることもある。ディスプレイ画面にはまた、中央制御ユニットによりオペレー
タが指定する検査を行う場合に特定の行動を実行することを促すプロンプトが表
示されることもある。
【００３３】 メモリにもまた、希望する検査に対応する、少なくとも一つ以上の手順ステッ
プが記憶されている。検査を選択すると、制御装置はユーザインタフェースを介
してこれらの手順ステップを読み出し、読み出した手順ステップに基づいて放射
線源および放射線検出器の動作パラメータを制御する。同時に制御装置は、ユー
ザインタフェースを介して、選択した検査手順の現在の状態、および検査手順を
完了するために必要な残りの行動に関する情報をユーザインタフェースに表示す
ることにより、オペレータに検査が完了するまで必要な行動をガイドする。
【００３４】 本システムの動作にとって重要でないとしても、中央制御ユニット３０は通常
、他の病院の装置にインタフェース４０と回線４２、４２’を介して接続してい
る。このインタフェース４０は中央制御ユニットを、中央データバンク４６、プ
リンタまたはカメラ４８および、高解像度ＣＲＴなどのソフト診断ディスプレイ
５０と接続可能にしている。さらに、インタフェースは中央制御ユニットを、Ａ
ＧＦＡ社の事業部であるＳｔｅｌｉｎｇ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ Ｉｍａｇｉｎ
ｇが提供するＬＩＮＸョシステムなどのネットワーク接続５２を介して、多装置
システムに接続することができる。多装置システムは、病院内の別々に場所にあ
る各種の診断モダリティをディスプレイ装置に接続することができる。
【００３５】 放射線源と放射線検出器はそれぞれの電子コントローラとともに図示されてい
る。その代わりに、検出器コントローラ２４と放射線コントローラ２２の機能を
、特に前述のシステムが別々のメーカにより製造された別々の構成要素により組
み立てられるのではなく一体として設計されている場合は、適当なプログラムと
インタフェースにより中央制御ユニット３０に統合することもできる。他の病院
の装置インタフェースもまた、図に示されるように、プログラムされた中央制御
ユニットの一部とすることが望ましい。
【００３６】 前述のＬＩＮＸシステムなどデータ電送システムの接続機能についても同様の
ことが言える。中央制御ユニット３０に情報を入力したりアクセスるることを遠
隔から行う場合も、直接行う場合も、またはＬＩＮＸシステムなどのシステムを
介して行う場合も、リモート入力５４を使用して実行することができる。このリ
モート入力は、例えば、許可された部局が患者情報を表す英数字データを入力し
た場合、または検査を行う医師が特定の患者について特定の検査を指示する場合
などに実行される。
【００３７】 データバンク４６を使用すると、患者情報を保存するだけでなく、患者の以前
の検査の画像（放射線透過画像）およびレポートも保存することができる。医者
が同じ患者の現在の画像と過去の画像とを比較する比較研究を行う際に役立てる
ことができる。
【００３８】 中央制御ユニット３０のメモリは放射線透過画像を表示するために使用するＥ
ＳＡ（検査別アルゴリズム）および必要な定数を含むことが好ましい。前述のア
ルゴリズムは、１９９８年２月２０日付け同時継続出願のＰＣＴ出願第ＵＳ９８
／０３２４９号に記載されている。前述の出願には、特定の検査に関連する部分
のデータだけが表示されるように、表示された情報が従来の放射線透過写真に外
形が似るが、高いバージョンのオリジナルデータを含むように、検出器から取得
した線形データを表示媒体のグレースケール伝達関数にマッピングするＥＳＡア
ルゴリズムが開示されている。一般的にこのマッピング処理の結果、データを表
示する前にオリジナルデータに適用する特定の放射線透過画像に関するＬＵＴ（
参照テーブル）が算出されて生成される。ＥＳＡ ＬＵＴに適用する関数は、中
央コントローラ３０または出力装置が実行することができる。このＬＵＴは画像
データとともに後で取り出せるように画像データバンク４６に保存することがで
きる。
【００３９】 図２は、本発明に従ったコントローラ２８により実行される動作シーケンスの
フローチャートを示している。このフローチャートを使用して、本システムに必
要な機能を実行するためにコントローラをプログラムする個別のソフトウェアを
開発することができる。
【００４０】 第一ステップは図示されていないが、システムの動作に必要な情報をシステム
にロードすることから構成されている。この情報には少なくとも、一般的な検査
を実行するために必要な複数のステップが含まれる。後にコントローラが検査を
実行するために必要なステップを自動的に取り出すことができるように、各検査
はコード、スペル、あるいはその両方により識別することもできる。
【００４１】 レントゲン検査は、一般的に、対象の一つ以上の放射線透過画像により行われ
る。例えば、胸部検査は一回の検査につき４カ所、すなわち胸左側部、胸右側部
、胸前部、および胸背部を露光する必要があるが、その他の検査では二カ所、す
なわち胸前部と胸右側部だけである。各露光ごとにデフォルトの画像取得パラメ
ータがあり、オペレータは患者の体重など必須のデータを入力することができる
。このため、各露光ごとに対応する一連のステップがある。さらに、各検査ごと
に対応する一連の露光がある。中央制御ユニット３０は各露光ごとに、オペレー
タに実行する行動（初期放射線露光、患者を適当な位置に導くことなど）、また
は患者の体型などの必要な情報の入力を指示し、すべての必要なステップを正し
い順序で実行し、各露光ごとに必要なデフォルトのシステム設定を行う。
【００４２】 検査ステップと、各種検査用のデフォルトパラメータは、システムのインスト
ール時に同時に読み込まれる。しかし、追加の検査データがある場合は、開発さ
れてから読み込むことができる。
【００４３】 オペレータが実行する最初のステップは、実行する検査の選択である。一般的
な病院では、患者は、医師が指定する符号化された検査要請をもって放射線科に
くる。オペレータはユーザインタフェース（ブロック１００）を介して検査手順
を要請する。一般的な実施例では、選択できるように、システムに保存されてい
る実行可能な検査がオペレータインタフェースディスプレイに表示される。しか
しながら、現場の中央コンピュータ情報システムから受信した入力情報や、オペ
レータに送付された医師の要請を記録したバーコードを中央処理装置ユーザイン
タフェースが読み取ることにより、自動的に検査を選択することもできる。
【００４４】 選択ウィンドウの作成、起動や、マウスを使用して既定の機能を実行するサブ
ルーチンを選択する技術は周知技術であるため、本発明においてこれ以上説明す
る必要はない。
【００４５】 オペレータがシステムに読み込まれた検査の中から特定の検査を選択すると、
コントローラはメモリから（１１０）、選択した検査を実行するために必要な対
応するステップのシーケンス、電子検出器の初期化、放射線強度および露光期間
を含む各露光源の初期パラメータなどの選択した検査のために必要なその他のパ
ラメータを読み込む（１２０）。デフォルトのパラメータを読み込むと、それら
のパラメータは露光源コントローラ（１４０）と検出器コントローラに送られ（
１６０）、露光源は初期化される（１５０）。同様に、検出器コントローラも初
期化パラメータを受信すると（１６０）、検出器をスタンバイから準備完了に切
り替える（１７０）。露光源と検出器とが両方とも「準備完了」になると、中央
制御は準備完了状態を表示してオペレータに知らせ、自動的に、またはオペレー
タのコマンドにより露光を実行する（１９０）。
【００４６】 露光後、検出コントローラを介して検出器から画像が取得される。取得された
画像は劣悪画素の補正、ゲインコントロール、ノイズ低減などのために初期画像
処理を実行することが好ましい。このデータは、画像データバンクメモリ（２１
０）を代表するメモリに保存される（２００）。
【００４７】 取得し、保存された画像はさらに、検査別アルゴリズムを適用する（２３０）
と同時に、画像処理を実行する（２２０）ことが好ましい。検査別アルゴリズム
は、選択した検査手順に対応するデフォルトアルゴリズムとして自動的に適用さ
れるか、あるいはオペレータが個別の露光のために選択することができる。この
結果はユーザインタフェースディスプレイに表示される（２４０）。オペレータ
は画像を承認するか拒否するか尋ねられる（２５０）。オペレータが画像を承認
をすると、生画像と適用したアルゴリズムの両方がデータバンクに保存される（
２１０）。オペレータが拒否すると、生データは破棄され、対象を露光するステ
ップは繰り返される。
【００４８】 一旦、オペレータが承認をして画像が保存されると、システムは次の露光のた
めにパラメータを読み込み、オペレータに状態を表示する（２６０）。指定され
た検査について必要な露光がすべて承認され、保存されるまでこの処理は続けら
れる。
【００４９】 露光が終了すると直ちに結果を表示することができ、あるいはデータを後に検
索したり、構成することもできる。オペレータが出力装置および／または場所を
選択すると（２７０）、いずれの場合でもコントローラが必要な出力装置パラメ
ータを識別し、選択した装置、すなわち装置１、装置２、テレラジオグラフィー
などについてデータを構成し、適当なフォーマットで選択した装置にデータを送
信して、表示させる。
【００５０】 したがって、本発明に係わる中央制御ユニット３０は、露光開始のコマンドを
受信すると自動的に検出器と露光源の両方を準備する。この処理は、使用する検
出器に応じて複数のステップを必要とすることもある。本実施例の説明で使用し
た電子検出器では、このステップは検出器をスタンバイモードから、露光のため
の準備完了状態に切り替えるまでを含むことができる。また、適当な放射線強度
を適当な時間期間だけ照射するために露光ユニットを初期化するステップを含む
こともできる。さらに、初期化処理は散乱防止グリッドの作動を含むこともでき
、特別な露光を必要とする場合は、放射フィールド制限バッフルの作動と位置決
めを含むこともできる。実際の放射線照射と、検出器による画像取り込みを同期
させるためには、中央制御ユニットが、実際の放射線露光を行う前に露光の必要
要素がすべて適当な状態にあることを確保する必要がある。
【００５１】 ユーザインタフェースはオペレータに検査の現在の状態を表示する。この表示
は、最初に露光した画像を強調表示にした、撮影した一連の露光画像を示す小画
像と、「待機中」、「露光準備完了」、「次へ」などのシステム状態の表示を示
すことができる。オペレータはユーザインタフェースのプロンプトが示す情報、
状態レポートに応じて行動をして、中央制御ユニットにコマンドを発するか、ま
たは検査シーケンスに応じて、対象の位置を変えて他の画像を撮影する。
【００５２】 コントローラが特定の検査手順を取り込み、露光を開始するようにプロンプト
に情報を表示してオペレータに促すと、オペレータは露光コマンドを発する。中
央制御ユニット３０は露光パラメータを、コントローラが中央制御ユニットと独
立している場合は露光源コントローラと電子検出器コントローラに送信し、露光
源コントローラと電子検出器コントローラが中央制御ユニットと一体の場合は、
それらの機能を実行する中央制御ユニットの該当するセクションに送信する。露
光源と検出器の初期化が完了すると、ユーザインタフェースは、オペレータに実
際の露光を行うために、露光スイッチの作動などさらに必要な行動を示すか、ま
たはオペレータからの入力を必要とせずに実際の露光を行うことができる。いず
れの場合でも、露光が完了するとユーザインタフェースはオペレータに露光の完
了を通知する。
【００５３】 好ましい実施例は、小型の立像を使用して指定された検査に必要な各露光画像
の状態を示す。画像を撮像する前に立像を使用して撮像する患者の位置を示し、
露光が完了すると撮像した実際の画像の「サムネイル」を示す。オペレータは患
者の位置を確認して患者が露光に適した状態に位置しているかを確認する（胸側
部など）。これは露光コマンドを発する前に、患者の位置に対応した小型の立像
の位置をチェックして行うことができる。
【００５４】 露光の完了はディスプレイでオペレータは知ることができる。放射線露光が完
了すると、中央制御ユニットは画像データを検出器から画像データを取得する。
画像データの画像処理は二段階を経て行われる。第一段階は、検出器に関連し、
画素の均等化、劣悪画素の補正、ノイズ低減、露光前誤差の削除、および撮像す
る画像のタイプとは通常は関係ないが、画像を撮像するために使用する検出器と
関連のあるその他の必要な画像処理を行う。この画像の補正により、新たに画素
の生画像のセットが生成され、一般的にはメモリに保存される。このメモリには
中央制御ユニットと一体となった一個の大型メモリを使用することができるが、
たいていの場合、中央制御ユニットによりアクセス可能な汎用データ記憶装置用
のメモリが使用される。
【００５５】 次のレベルの画像処理は検査に関連している。データへのグレースケール補正
を使用して、特定の診断のために生画像データが示す放射線データの外見を向上
することができることが認められている。放射線透過画像のタイプ、例えば胸後
部／前部、胸側部などに応じて、中央制御ユニットは自動的にデータバンクから
、指定されたタイプの放射線透過画像用に最適画像を生成するために既に決定さ
れた検査別アルゴリズム（ＥＳＡ）のセットと関連する定数を取り出し、放射線
透過画像で表示される生画像画素データとともに使用するＬＵＴを生成する。
【００５６】 その代わりに、中央制御ユニットを介さず、検出器コントローラがＥＳＡアル
ゴリズムを使用して必要なＬＵＴを生成することもできる。この場合、検出器コ
ントローラが画像処理も行う。画像補正を実際にどこで実行するかは本発明を実
施する上であまり重要ではない。
【００５７】 オプションとして、システムがデフォルト値に基づいて生成したＥＳＡ ＬＵ
Ｔをオペレータが修正できるシステムもある。オペレータが行った修正は生画像
データとともに保存され、オペレータが後で取り出すことができる。次に、放射
線透過画像全体のプレビュー用の解像度の低いデフォルト画像が、選択したＬＵ
Ｔを使用してオペレータに表示される。画像がオペレータの承認できるものであ
るならば、オペレータは入力インターフェースを介して承認を入力する。承認さ
れた画像のデータとＬＵＴは、画像全体を表示できるように画像データベースに
保存される。
【００５８】 画像がオペレータが承認できないものである場合、すなわち、患者が動いた場
合、または患者が正しい位置で撮像されていない場合は、オペレータは画像を拒
否し、もう一度同じ露光が繰り返される。
【００５９】 一旦、画像が承認されると、中央制御ユニットは、必要な次回の露光ステップ
を示す状態表示を更新する。好ましくは、オペレータに次回の露光に必要な患者
の位置を示す次の小画像を強調表示し、新しいパラメータのセットを検出器とレ
ントゲン線露光ユニットに送信してシステムを再設定し、すでに記載したステッ
プのシーケンスを繰り返す。
【００６０】 取り込んだ放射線画像は診断する際に、複数の出力装置のうちどれか一つを使
用して表示することができる。典型的な出力装置としては高解像度ＣＲＴ（ソフ
ト表示）、または感光性材料を露光するレーザプリンタ、感熱式プリンタ、イン
クジェットプリンタなどのハードコピープリンタ（ハード表示）がある。
【００６１】 これらの出力装置は中央制御ユニット３０の近くに位置してもよく、または遠
隔に位置してもよい。また、ハード出力表示装置には、様々なメーカが製造した
各種のタイプがあり、それぞれが異なった表示機能とデータフォーマット要件を
有している。
【００６２】 オペレータは通常、指定された検査に必要な表示装置を知っているため、中央
制御ユニットに検査要請を入力するときに、表示装置の情報をすでに入力してい
る。中央制御ユニットは次に、この入力情報に基づいて出力装置を選択し、表示
装置とデータの両方の環境設定を行う。この環境設定は、必要なドライバを保存
したデータバンクから該当するドライバを選択し、データを受けることができる
ように装置を初期化し、表示するためにデータをフォーマットすること、すなわ
ち、画像の大きさ、位置、および複数の画像を一枚の用紙に表示することなど、
を含んでも良い。制御装置はまた、表示する前に、画像データに関連するＬＵＴ
を画像データに適用することができる。あるいは、中央制御ユニットはデータと
ともに、出力装置の機能に応じてＬＵＴを出力装置に提供し、出力装置が表示す
る前に、ＬＵＴをデータに適用することもできる。
【００６３】 露光後ほぼ瞬間的に、データと、表示ＬＵＴ作成するために適用したＥＳＡと
が検出器コントローラから受信されるとただちに表示を行うことができる。また
、次回に取り出したり表示するため、データを作成したＬＵＴとともに画像デー
タベースに保存することもできる。遠隔にある出力装置でも、また検出器と検出
器コントローラに接続した表示装置でも表示することができる。
【００６４】 好ましくは、患者データもまた保存されていることがよく、必要に応じて画像
データとともに表示する、患者に関する必要な情報をすべて含んだデータベース
を形成することができる。これにより、例えば異なった時間に撮像した放射線透
過画像を並べて表示して、画像の変化を判断することができる。
【００６５】 システムインタフェース４０を使用して画像データ、ＬＵＴ、および患者情報
を、前述のＬＩＮＸシステムなどのハードの配線によるローカルエリアネットワ
ークを介して、またはモデムを使用した電話回線を介したワイドエリアネットワ
ークにより遠隔の場所で表示したり保存することができる。
【００６６】 この、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークを使った
システムのインタフェース機能は、先行技術の、単独で制御される放射線検出器
を備えたスタンドアローン型の放射線露光ユニットと比較して多くの長所を有し
ている。前述のデータ入力は、一つのインタフェースステーションから一回のス
テップで行うことができるし、あるいは遠隔の場所と近くの場所と別々の時間に
行うこともできる。たとえば、病院の許可を受けたスタッフが、後で請求書を作
成するために保険情報を含む患者データを取得することができる。この情報は、
放射線画像データとＬＵＴと同じ患者データベースに保存することができる。医
師もまた、検査要請を自分の事務室から入力し、患者情報に添付することができ
る。患者氏名の入力すると、患者はレントゲンユニットステーションに来る。オ
ペレータは全情報を取り出し、選択した適切な手順を実行する。オペレータは追
加情報を入力をする必要はないため、誤った検査を行う可能性も減少する。
【００６７】 検査が終了すると必要な課金情報を患者情報に添付することができ、添付され
た課金情報は病院の会計課に送付することができる。あるいは、病院の会計課が
後で課金情報を取り出すこともできる。いずれの場合も二重に入力する必要はな
くなる。
【００６８】 特定の装置を参照して本システムを説明したが、これは本発明の理解を容易に
するためであり、限定するものではない。前述のように、使用する検出器は、デ
ジタル処理が可能な、画像を表す電気信号を提供することができる各種の直接放
射線検出器のうちの一つでよい。独立したコントローラを使用して説明したが、
各種コントローラの機能は、各種コントローラの様々な機能を組み合わせた必要
なソフトウェアのプログラムを読み取り、実行するために十分な処理能力を有し
た一台のコンピュータに統合することもできる。同様に、画像保存用のデータバ
ンク、患者情報用のデータバンク、ＥＳＡ保存用のデータバンクなど、各種のメ
モリバンクも言及している。当業者は、必要に応じて上記のデータバンクを一つ
のデータバンクに統合することも可能であるため、これは選択の問題であること
を理解するであろう。
【００６９】 添付の特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を逸脱することなく同様の変更
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従ったインタラクティブな放射線検査システムシステムを示
す。
【図２】 図２は、本発明を実施するシステムにより実行されるステップのフローチャー
トを示す。 １００ 患者の検査手順を入力 １１０ 保存された画像手順パラメータ １２０ 手順デフォルトパラメータを取り出す １３０ 露光パラメータを送信する １４０ 露光源コントローラ １５０ 露光源を初期化する １６０ 検出器コントローラ １７０ 検出器を初期化する １８０ 状態を確認して表示する １９０ 露光を実行する ２００ 画像を取得／保存する ２１０ 画像データバンク ２２０ 画像処理 ２３０ 検査別アルゴリズム ２４０ ユーザインタフェースディスプレイ ２５０ 画像を承認／拒否 ２６０ 次回の露光状態を準備して表示する ＥＮＤ 出力装置を選択する ２８０ 出力装置パラメータ ２９０： 画像データの環境設定および送信
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF02 GG21 KK31 KK40 4C093 AA01 AA16 CA15 EA02 EB12 EB13 EE09 FA32 FH06 FH09 5C053 FA04 FA07 FA27 FA29 HA22 HA29 JA21 KA01 KA24 KA25 LA02 LA06 LA14 LA20 5C054 AA02 AA06 CA02 CD03 CG01 CH02 CH09 DA06 EA01 EA03 EA05 EB05 EH07 FC12 FC15 FC16 FE14 FE17 FE18 FE19 FF03 FF05 GA04 GA05 GB02 GB11 GB18 HA12

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 放射線源と、アナログデジタル変換器を備えた電子画像放射線検出器と、ＣＰ
    Ｕおよびユーザインタフェースを備えた中央制御装置と、メモリから構成される
    インタラクティブな統合された医療用放射線撮像システムにおいて、 （ａ） 前記放射線源はコマンドにより放射線ビームを照射し、 （ｂ） 前記ビームは対象を通過し、前記電子画像放射線検出器に衝突するよう
    に指向され、 （ｃ） 前記中央制御装置は前記メモリ、前記放射線源、および前記画像放射線
    検出器と通信しており、 前記中央制御装置は、前記ユーザインタフェースを介してオペレータをインタラ
    クティブにガイドし、前記ユーザインタフェースを介したオペレータの入力、お
    よび前記メモリに保存されたデータに応じて前記画像検出器を初期化し、希望の
    検査用に前記放射線源を設定し、前記希望の検査を実行するためにオペレータが
    実行する必要のある行動を表すステップのシーケンスをメモリから取り出し、オ
    ペレータを前記行動のシーケンスを介して順番にガイドすることを特徴としたイ
    ンタラクティブな統合された医療用放射線撮像システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記中央制御装置はさらに、
    対象の放射線透過画像を表す前記検出器からの露光データを取り出すようにプロ
    グラムされていることを特徴とする放射線撮像システム。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の放射線撮像システムにおいて、オペレータが実行する行動の
    一つは、前記放射線透過画像を評価することと、前記放射線透過画像を承認およ
    び拒否することであり、前記中央制御装置は、前記承認された放射線透過画像を
    前記メモリに保存するようにプログラムされていることを特徴とする放射線撮像
    システム。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記放射線撮像システムが表
    示装置を含むことを特徴とした放射線撮像システム。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の放射線撮像システムにおいて、前記中央制御装置がさらにメ
    モリから検査別アルゴリズム（ＥＳＡ）を取り出し、前記露光データを表示する
    前に前記ＥＳＡを前記露光データに適用することを特徴とした放射線撮像システ
    ム。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の放射線撮像システムにおいて、前記ＥＳＡがオペレータによ
    り前記ユーザインタフェースを介して選択されることを特徴とした放射線撮像シ
    ステム。
  7. 【請求項７】 請求項４に記載の放射線撮像システムにおいて、前記データを表示装置に表示
    する前記中央制御装置のプログラムが前記制御と前記表示装置の間のインタラク
    ティブなリンクを含み、前記制御が前記表示を識別し、前記表示用データを前記
    表示装置により受け付け可能なフォーマットにフォーマットすることを特徴とし
    た放射線撮像システム。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の放射線撮像システムにおいて、前記中央制御が画像のローテ
    ーションを実行するようにプログラムされていることを特徴とした放射線撮像シ
    ステム。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記検査ステップがオペレー
    タに前記希望の検査に従って複数の前記対象の放射線露光のシーケンスを取得す
    るように促すことを特徴とした放射線撮像システム。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記中央制御がさらに、英数
    字の入力データを受け付け、前記データを保存し、前記データを前記露光データ
    と関連づけるようにプログラムされていることを特徴とした放射線撮像システム
    。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の放射線撮像システムにおいて、前記対象は患者で、前記露
    光データは医療診断用放射線透過画像を表し、前記英数字データは患者データと
    検査データであることを特徴とした放射線撮像システム。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の放射線撮像システムにおいて、前記中央制御はさらに、前
    記英数字データを前記表示放射線撮像システムに前記露光データとともに表示す
    るようにプログラムされていることを特徴とした放射線撮像システム。
  13. 【請求項１３】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記ユーザインタフェースを
    介した前記入力がバーコードから構成されることを特徴とした放射線撮像システ
    ム。
  14. 【請求項１４】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記ユーザインタフェースが
    マウスとディスプレイ画面から構成され、前記マウスは前記ディスプレイ画面の
    上をポインタを動かし、前記ディスプレイ画面は、前記ポインタにより作動する
    中央制御への入力コマンドを含むウィンドウから構成されることを特徴とした放
    射線撮像システム。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の放射線撮像システムにおいて、前記検出器と前記放射線源は
    また、制御エレクトロニクスを含み、前記中央コントローラは前記制御エレクト
    ロニクスとのインタフェースをとることを特徴とした放射線撮像システム。
  16. 【請求項１６】 放射線源を制御して、放射線ビームを対象を通過して、アナログデジタル変換
    器を含んだ電子画像放射線検出器に衝突するように指向性を持たせて照射させる
    制御コンピュータをプログラミングする機械により読み取り可能な媒体に保存さ
    れたプログラムにおいて、 前記機械により読み取り可能なプログラムは、 前記コンピュータにオペレータがコンピュータユーザインタフェースを介して入
    力した情報とコマンド、およびメモリに保存され、取り出された情報とコマンド
    に応じて以下のステップ、すなわち ｉ）前記画像検出器と前記放射線源の初期化と、 ｉｉ）ユーザインタフェースを介してオペレータに前記放射線ビームを対象に露
    光させるために必要な行動のシーケンスのガイドと、 ｉｉｉ）前記露光データをメモリから取り出し、メモリへの保存と、を実行させ
    る命令を含むことを特徴としたプログラム。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のプログラムにおいて、前記機械により読み取り可能なプロ
    グラムはさらに前記対象の放射線透過画像を表す前記露光データを保存する前に
    前記コンピュータに、オペレータに前記検出器からの前記露光データを、評価し
    、承認および拒否を行うことを促す命令を含むことを特徴としたプログラム。
  18. 【請求項１８】 請求項１６に記載のプログラムにおいて、前記機械により読み取り可能なプロ
    グラムはさらに前記コンピュータに、選択した画像処理アルゴリズムを前記露光
    データに適用し、前記露光データを表示装置で表示するためにフォーマットして
    送信させる命令を含むことを特徴としたプログラム。
  19. 【請求項１９】 請求項１６に記載のプログラムにおいて、ステップ（ｉ）のオペレータをユー
    ザインタフェースを介してガイドするステップは、オペレータを前記放射線ビー
    ムに前記対象を、オペレータが前記対象を見たい回数を識別して、既定の手順に
    従って数回露光するようにガイドすることを含むことを特徴としたプログラム。
  20. 【請求項２０】 請求項１６に記載のプログラムにおいて、前記機械により読み取り可能なプロ
    グラムはさらに、前記コンピュータが、前記表示装置で表示するために前記露光
    データを送信する前に、前記表示装置の表示フォーマットの必要要件を識別し、
    前記露光データを前記表示装置が処理可能なフォーマットにフォーマットする命
    令を含むことを特徴としたプログラム。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載のプログラムにおいて、前記機械により読み取り可能なプロ
    グラムはさらに、前記コンピュータに前記表示装置に表示するために前記データ
    を送信する前に前記露光データをローテーションする命令を含むことを特徴とし
    たプログラム。
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