吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法

文档序号:1086094 发布日期:2020-10-20 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法 (Radiation absorption amount management device and radiation absorption amount management method ) 是由 徐谢平 李琳 王忆谨 小西勇人 于 2019-04-08 设计创作,主要内容包括:一种吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法,对医疗人员的重要器官所吸收的辐射量进行管理。吸收辐射量管理装置具有:辐射量空间分布信息取得部,取得基于摄影条件而计算出的与辐射量空间分布有关的信息,该摄影条件与通过放射线图像诊断装置执行的摄影相对应;位置信息取得部,取得上述放射线图像诊断装置周边的医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息;辐射量信息取得部,基于上述位置信息,取得与上述部位所受到的辐射量有关的信息;以及显示控制部,以在显示部上显示与上述辐射量有关的信息的方式进行控制。(An absorbed radiation amount management device and an absorbed radiation amount management method manage the amount of radiation absorbed by vital organs of medical staff. The absorbed radiation amount management device includes: a radiation amount spatial distribution information acquisition unit that acquires information relating to a radiation amount spatial distribution calculated based on imaging conditions corresponding to imaging performed by the radiographic image diagnostic device; a position information acquiring unit that acquires position information of a part of a medical staff near the radiographic image diagnostic apparatus in the radiation dose spatial distribution; a radiation amount information acquiring unit that acquires information relating to an amount of radiation received by the part, based on the positional information; and a display control unit that controls the display unit to display information relating to the radiation amount.)

吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法

技术领域

本发明涉及吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法,特别涉及能够减少或避免医疗人员吸收的辐射量的吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法。

背景技术

众所周知,在进行放射线摄影的医疗现场,由于放射线的摄影,会给患者带来放射线的辐射量。近年来,对于患者的放射线辐射量的管理,越发受到重视。因此需要对因放射线摄影引起的患者所受到的辐射量进行保存,从而掌握并管理患者的累积的辐射量。

作为测量患者所受到的放射线辐射量的方法,提出了例如在射出放射线的放射线源设置面积线量剂、并基于该线量剂测量出的值来求得患者的辐射量的方法,以及利用对患者的放射线图像进行检测的放射线图像检测器所检测到的图像信号来获取患者的辐射量的方法(例如参照专利文献1)。

但是,与患者同样处于医疗现场的,还有实施介入手术的医疗人员。因此,对于医疗人员的防护也开始得到重视。

作为对于医疗人员的防护的方法,提出了为了提高医疗人员的警惕性而将血管造影时室内的辐射量空间分布及医疗人员所处的位置显示在显示器上的方法(例如参照专利文献2),和使用剂量传感器来检测个人整体剂量率的方法(例如参照专利文献3)。

但是,上述方法存在的问题是,医疗人员的眼睛、甲状腺等器官对辐射量很敏感,针对这些器官设定的阈值要低于整体的阈值。所以,有时即使整体受到的辐射量没有超过阈值,器官受到的辐射也已超过了自身的安全阈值。因此仅仅显示医疗人员的位置或是估算个人整体剂量率并不能够准确地说明被辐射的风险。

对此,专利文献4中提到了对于重要器官进行辐射量的分析。但是该专利文献4并不是实时地测量辐射量的空间分布,而是从数据库中调取预先保存的辐射量的空间分布模型,并基于该预先保存的辐射量空间分布模型来计算各器官的辐射量,因此存在所计算出的辐射量与实际不符的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO2012/164932

专利文献2:特开2005-253689

专利文献3:US8581,214

专利文献4:JP 5072662B2

发明内容

本发明是为了解决上述课题而做出的,提出一种能够显示医疗人员在操作放射线图像诊断装置的过程中各重要器官受到的辐射量、并且能够基于放射线图像诊断装置的摄影条件等对医疗人员进行引导以减少辐射量的吸收辐射量管理装置及吸收辐射量管理方法。

技术方案所涉及的吸收辐射量管理装置,具有:辐射量空间分布信息取得部,取得基于摄影条件而计算出的与辐射量空间分布有关的信息,该摄影条件与通过放射线图像诊断装置执行的摄影相对应;位置信息取得部,取得上述放射线图像诊断装置周边的医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息;辐射量信息取得部,基于上述位置信息,取得与上述部位所受到的辐射量有关的信息;以及显示控制部,以在显示部上显示与上述辐射量有关的信息的方式进行控制。

通过上述构成,能够基于与放射线图像诊断装置所执行的诊断处理相对应的摄影条件例如扫描参数和患者体型、***等,实时地计算出辐射量的空间分布,根据医疗人员的重要器官在空间分布中的具***置,可以确定重要器官所受到的辐射量,通过将该辐射量显示在显示器上能够使医疗人员在操作放射线图像诊断装置的过程中及时地把握自身重要器官的受辐射程度,从而针对重要器官进行辐射量管理。由于可以实时地测量并显示特定器官所受的辐射量,可以给医疗人员直观地感受及提醒,从而避免其特定器官受到过量的辐射影响。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述位置信息取得部基于上述医疗人员在上述辐射量空间分布中的姿势信息,取得上述医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述位置信息取得部通过运动检测机构取得上述医疗人员的上述辐射量空间分布的姿势信息,基于该姿势信息,取得上述医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述位置信息取得部进一步基于与上述医疗人员对应的解剖学上的位置信息,取得该医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述位置信息取得部对检查实施中移动的上述医疗人员进行追踪,从而取得该医疗人员的位置信息。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,还具备引导信息输出部,该引导信息输出部在摄影开始前,基于摄影条件对上述医疗人员提供引导信息,从而减少或避免吸收辐射量。

通过上述构成,能够在放射线被释放之前,根据例如所输入的扫描协议中的扫描参数等摄影条件,向医疗人员提供相应的例如改变站位、佩戴护具等的引导信息,从而能够有效地避免或减少医疗人员在介入手术过程中受到的放射线的辐射量。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述摄影条件包括扫描参数及与患者有关的信息。

通过上述构成,能够在综合考虑扫描参数和与患者体型及***等有关的患者信息的基础上,向医疗人员提供引导信息。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,还具备修正部,该修正部基于通过摄像部得到的修正因子来修正上述辐射量空间分布,上述修正因子包括与医疗人员有关的信息和与患者有关的信息中的至少一个信息。

通过上述构成,能够根据通过摄像机得到的有关医疗人员和患者的信息,例如医疗人员的人数、医疗人员相对于X射线发射器的相对位置关系、医疗人员的防具使用情况、患者的体型等环境信息,来实时地修正辐射量的空间分布,从而与现有技术中仅从数据库调用修正模型的情况相比,能够更准确地得到特定器官所受到的放射线的辐射量。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,还具备警报部,该警报部在摄影开始后且受到的辐射量超过预先设定的阈值时,通过在显示部显示或用声音提示来发出警报。也可以是,吸收辐射量管理装置中,在摄影开始后且受到的辐射量超过预先设定的阈值时,上述引导信息输出部输出引导信息。

通过上述构成,能够判断医疗人员受到的辐射量是否超出预先设定的安全范围,在辐射量超出安全范围时给予提醒,从而即使医疗人员疏忽了辐射量的管理,也可以起到提醒作用。此外,当所受到的辐射量超出安全范围时,上述引导信息输出部输出的引导信息既可以是防护等级与摄影开始前所输出的初始引导信息相同的引导信息,也可以是防护等级高于初始引导信息的后续引导信息。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述显示部显示多个重要器官在各操作中的累积辐射量。也可以是,上述显示部显示向上述医疗人员提供的上述引导信息。也可以是,上述显示部基于位置检测的检测结果,将检测出的上述重要器官强调显示。也可以是,上述显示部在多个图像数据中显示实时的辐射量空间分布和被强调显示了重要器官的医疗人员的位置,从而将上述医疗人员向安全的作业位置引导。

通过上述构成,通过将重要器官以及其所受的累积辐射量强调显示,能够快速地掌握各重要器官各自受到的辐射量大小,便于针对性地进行采取防护措施。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,还具备存储与医疗人员的移动相关的多个图像信息的存储部。该存储部对摄像部所摄像到的与医疗人员的移动有关的图像进行存储,从而可以将存储的有关医疗人员的动态信息与辐射量空间分布结合地显示在显示部中。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,还具备:辐射量模拟部,生成室内的辐射量的空间分布的三维模拟图;存储部,存储与上述医疗人员的移动及上述部位所受到的辐射量有关的动态图像数据;以及视频流生成部,生成将上述动态图像数据与上述三维模拟图结合而得到的视频流。

在放射线图像诊断装置执行扫描的过程中,由摄像机对室内的整个操作过程进行拍摄,保存所拍摄的与医疗人员的移动有关的动态图像,在该动态图像中提取作为目标对象的医疗人员并在其上标注由辐射量信息取得部计算出的特定器官的辐射量,之后,在辐射量的三维模拟图中显示医疗人员的位置和器官所受到的辐射量。通过上述构成,不仅能够在介入手术过程中使医疗人员直观地看到各重要器官与辐射量空间分布信息的交叉关系及各重要器官所受到的辐射量,从而提高医疗人员对自身的安全意识,还能够在术后将所生成的视频流用于安全培训。

也可以是,吸收辐射量管理装置中,上述显示部显示上述视频流,以便将医疗人员引导到安全的位置。

通过上述构成,能够使参与手术的医疗人员或参加培训的没有经验的工作人员根据显示部的显示来选择安全的位置。

技术方案所涉及的吸收辐射量管理方法包括如下步骤:辐射量空间分布信息取得步骤,取得基于摄影条件而计算出的与辐射量空间分布有关的信息,该摄影条件与通过放射线图像诊断装置执行的摄影相对应;位置信息取得步骤,取得上述放射线图像诊断装置周边的医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息;辐射量信息取得步骤,基于上述位置信息,取得与上述部位所受到的辐射量有关的信息;以及显示控制步骤,以在显示部上显示与上述辐射量有关的信息的方式进行控制。

附图说明

图1是表示具有本发明实施方式1的吸收辐射量管理装置的吸收辐射量管理系统的示意图。

图2是表示显示部上所显示的医疗人员的辐射量的示意图。

图3是表示本发明实施方式1的吸收辐射量管理装置的管理流程的流程图。

图4示出了通过载入模型来捕捉运动对象的姿势信息进而捕捉运动轨迹的方法。

图5是表示具有本发明实施方式2的吸收辐射量管理装置的吸收辐射量管理系统的示意图。

图6是表示具有本发明实施方式3的吸收辐射量管理装置的吸收辐射量管理系统的示意图。

图7A示意地表示了本发明实施方式3的存储部中存储的动态图像。图7B示出了本发明实施方式3的视频流生成部所生成的视频流的示意图。

图8示出了同时显示重要器官所受到的辐射量的大小和视频流生成部所生成的视频流的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图详细说明本发明的具体实施方式。本发明中所示出的实施方式只不过是例示,并不限定于实施方式所表示的构成。

以下的实施方式中,以在介入手术中释放X射线的情况为例来进行说明,例如可以应用于心脏血管造影及治疗、消化系统的造影、关节造影及活检等。但上述列举只不过是例示,并不用于限定本发明的范围。只要是有医疗人员参与且可能受到放射线影响的情况,都包含在本发明的保护范围中。

(实施方式1)

图1是表示具有本发明实施方式1的吸收辐射量管理装置的吸收辐射量管理系统的示意图。

如图1所示,吸收辐射量管理系统1000具备对患者进行摄影的放射线图像摄影装置(放射线图像诊断装置)200、和对医疗人员所受到的放射线的辐射量进行管理的吸收辐射量管理装置100。

作为放射线图像摄影装置200的构成,可以采用使患者以平躺的状态进行摄影的构成,也可以采用使患者以侧躺的状态进行摄影的构成。

放射线图像摄影装置200具备扫描参数设定部201和放射线照射部202。其中,扫描参数设定部201基于由医疗人员选择的扫描协议,设定与扫描协议相对应的扫描参数。所述扫描协议为用于执行预定的扫描任务的多个扫描参数的集合,一般来说也可以将扫描协议理解为一个扫描任务。在扫描协议被确定时,与之对应的多个扫描参数也被确定,多个扫描参数的初始值被预先定义,扫描中可以使用各个扫描参数的初始值进行扫描,也可以使用医疗人员所输入的值来进行扫描。但优选的是,由医疗人员根据实际情况来调整扫描参数的初始值并输入。

放射线照射部202接收由扫描参数设定部201设定的各扫描参数的值,并基于上述扫描参数的值,从X射线管球等X射线放射部放射出放射线而向患者照射,之后利用省略图示的放射线图像检测器检测表示患者的放射线图像的放射线图像信号并进行存储,从而对于患者的放射线图像进行分析或图像处理。

吸收辐射量管理装置100具备辐射量空间分布信息取得部102、位置信息取得部103、辐射量信息取得部104和显示控制部105。辐射量空间分布信息取得部102基于扫描参数设定部201设定结束后来自放射线照射部202的放射线,取得室内的辐射量空间分布信息。该辐射量空间分布信息是基于摄影条件而计算出的与辐射量空间分布有关的信息,该摄影条件与通过放射线图像诊断装置执行的摄影相对应。即,放射线图像诊断装置要执行的每一个扫描任务(扫描协议)中包含的各个扫描参数被确定后,放射线照射部202要执行的摄影也被确定。这里摄影条件既可以是扫描参数设定部201设定的扫描参数,也可以包括除了扫描参数以外的其他环境信息例如与患者有关的信息。

位置信息取得部103取得上述放射线图像诊断装置周边的医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息。具体来说,通过未图示的摄像机追踪放射线图像诊断装置周边的医疗人员的移动而取得医疗人员的姿势信息,并确定医疗人员在操作室内的位置信息,接着,根据容易被放射线的辐射影响的重要器官在人体上的位置分布,取得该重要器官在操作室内的具***置,进而基于医疗人员的位置信息和医疗人员的具体部位例如重要器官的位置信息,取得医疗人员的部位在上述辐射量空间分布中的位置信息。上述重要器官在人体上的位置可以参考解剖学上的位置分布而取得。

辐射量信息取得部104连接于辐射量空间分布信息取得部102和位置信息取得部103,在通过位置信息取得部103取得了医疗人员的重要器官在上述辐射量空间分布中的位置信息后,基于上述位置信息,计算并取得该医疗人员的重要器官所受到的放射线的辐射量,所述辐射量优选的是各重要器官在各操作中的累积辐射量,因为与瞬时辐射量相比,累积辐射量对于吸收辐射量的管理而言更有效。

显示控制部105使显示部显示与辐射量信息取得部104计算出的结果即医疗人员的重要器官所受到的放射线的辐射量有关的信息。本实施方式中的医疗人员可以是1人,也可以是多人,在多人的情况下,显示器可以显示每个人所受到辐射量。

图2是表示显示部上所显示的医疗人员的辐射量的示意图。本实施方式中,通过位置信息取得部103对医疗人员的重要器官的位置进行检测,基于位置检测的检测结果,在显示部中对重要器官进行强调显示。图2中示出的强调显示的方式只是一例,其显示方式可以根据需要而调整。

图2中,有图案标记的部分表示医疗人员的重要器官。右侧的图案标记从上到下依次表示辐射量从强到弱,图2中为了方便说明而采用了不同图案作为标记,实际中为了使医疗人员清楚地获知自己所受到的辐射强度,可以使用颜色的从深到浅来表示。图中右侧的医疗人员(doctor1)由于距离手术床的距离更近,因此所受到的辐射量比左侧的医疗人员(doctor2)多。通过在手术进行过程中实时地在显示器等显示部上显示重要器官的辐射量,可以充分引起医疗人员的重视,从而使其采取避免或减少辐射量的措施。

另外,吸收辐射量管理装置100还可以具备引导信息输出部101。

所述引导信息输出部101在放射线照射部202开始照射放射线之前,被输入由扫描参数设定部201设定的扫描参数及各扫描参数中对应的具体的数值,基于上述扫描参数,从数据库中提取与该扫描参数对应的引导信息并向医疗人员提示。

另外,优选的是,除了上述扫描参数以外,所述引导信息输出部101还根据与患者的体型及***有关的患者信息,从数据库中提取与该患者信息对应的引导信息并向医疗人员提示。

数据库是专家根据以往的历史数据而制作的。在制作数据库时,专家从多个扫描参数中筛选出对所受到的辐射量影响大的扫描参数,作为标签存储。此外,数据库中存储有标签与引导信息的对应关系表、和将标签和引导信息一一匹配并组合而成的引导信息标签,该对应关系表是将对所受到的辐射量影响大的扫描参数(标签)和能够减少或避免辐射量的引导信息一一对应而得到的对应关系表。

除了扫描参数以外,数据库还可以将患者信息也作为标签存储,从而存储作为标签的患者信息与引导信息的对应关系,并制作相应的引导信息标签。

例如,引导信息输出部101在被输入了由扫描参数设定部201设定的扫描参数时,首先判断在数据库中是否存储有与其一致的标签,当存在一致的标签时,继续判断所输入的扫描参数的数值是否处于对应关系表的数值范围以内,当满足扫描参数和扫描数值范围的情况下,将表示标签和对应的引导信息这两者的引导信息标签向医疗人员提示。关于该对应关系表和引导信息标签,在后面进行叙述。如图1所示,上述引导信息输出部101可以在放射线图像诊断装置执行摄影之前进行,也可以在之后进行,换言之上述引导信息输出部101既可以独立于后述的辐射量空间分布信息取得部102、位置信息取得部103、辐射量信息取得部104而仅与显示控制部105协同动作,也可以同上述各取得部一起与显示控制部105协同动作。

显示控制部105也可以使显示部显示通过引导信息输出部101得到的引导信息。医疗人员可以通过作为显示部的液晶显示器等看到作为具体引导信息内容的字符或图像。例如可以是,在扫描开始之前即放射线照射之前,显示控制部105使显示部上显示基于扫描参数、病人信息等而得到的初始引导信息,并且在放射线的辐射量超过安全范围时,在显示部上显示后续引导信息,该后续引导信息可以是与初始引导信息相同的引导信息,也可以是不同于初始引导信息的、防护效果更好的引导信息。

另外,吸收辐射量管理装置100优选的是,还具有辐射量风险判断部,图1中省略了辐射量风险判断部的图示。该辐射量风险判断部用于判断上述特定器官所受到的辐射量是否超过阈值。在摄影开始后且受到的辐射量超过预先设定的阈值时,将这一情况在显示部显示或用声音提示来发出警报,此外也可以是当受到的辐射量超过预先设定的阈值时,上述引导信息输出部进一步向医疗人员提供引导信息。上述引导信息也可以通过显示部显示或通过声音来提示。

接下来,一边参照图3一边对本实施方式的吸收辐射量管理装置的管理流程进行说明。

首先,在步骤S101中,由使用者即医疗人员根据检查的项目,选择期望的扫描协议,并确定与该扫描协议相对应的扫描参数,该扫描参数可以采用预先定义的初始扫描参数,也可以由使用者根据实际情况例如患者的体型等来进行调整,调整后的扫描参数被保存到未图示的存储部中。上面提到的扫描参数可以包括扫描参数的名称和扫描参数的数值大小,这里为了方便说明而简写为扫描参数。

接着,在步骤S102中,在引导信息输出部101被输入了步骤S101中确定的扫描参数后,在预先保存有建立了对应的扫描参数(标签)以及引导信息的数据库中检索是否有与所输入的扫描参数一致的标签,在检索到一致者后,根据对应关系表中的判断标准,判断所输入的扫描参数是否符合判断标准,在符合的情况下,将对应关系表中的扫描参数与相对应的引导信息组合而成的引导信息标签向医疗人员提示。这里,例示了将扫描参数与对应的引导信息一起向医疗人员提示的情况,但不限于此,也可以仅向医疗人员提供引导信息而不提示作为做出引导信息的依据的扫描参数。另外,作为提示的方式,可以是在显示器上显示引导信息标签,也可以是通过语音等来提示引导信息标签。

该对应关系表中记载的扫描参数可以是使用者所选择的扫描协议中的一部分或全部的扫描参数,上述扫描参数是由专家们根据以往的历史数据而选择出的容易对使用者(医疗人员)的重要器官造成影响的扫描参数,每个扫描参数至少对应着一个可以避免或减少辐射量的引导信息。此外,也可以是,在对应关系表中,每个扫描参数还对应一个判断标准,当扫描参数满足判断标准时,将扫描参数与对应的引导信息一起向使用者(医疗人员)提示。

表1

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表1中列举出了若干容易对重要器官造成辐射影响的参数,主要包括:C臂角度、特殊的扫描步骤(DSA等)、时间、病人体型和病人的***。在使用了C臂时,由于医疗工作人员所受到的辐射主要来自病人对X射线的散射,,因此根据C臂的旋转角度,可以引导信息使用者远离x射线发生器一侧而站在探测器侧并使用铅防护,此外在手术中包含DSA(数字减影血管造影)时,由于手术床的附近的辐射强度高,因此可以引导信息使用者向远离手术床的方向移动一步,并且在手术时长较长时,可以引导信息使用者使用铅防护,另外,医疗人员的辐射主要来自患者对x射线的散射,若患者的体型越大,则医疗人员受到的辐射越大,所以可以根据患者的体型,引导信息医疗人员尽可能远离手术床或者使用铅防护,另外如果手术对患者的***有特殊要求,那么医疗人员的站立位置的不同也会影响所受的辐射,所以可以根据患者的***,引导信息医疗人员尽可能站在受辐射较少的位置上。

上述说明中仅列举了部分引导信息,实际的引导信息并不限于上述的例示,也可以根据需要而采用其他的防护方式例如防护眼镜,防护背心等。

下面,以表1中示出的扫描参数为例,说明引导信息的选取过程。

例如当扫描协议的多个扫描参数中包含有与C臂的旋转角度有关的扫描参数时,到已经存有多种引导信息的数据库中,去查找符合条件的标签,若找到符合的标签,则把标签对应的引导信息提取出来,向医疗人员建议“远离x射线发生器侧、站在探测器侧并使用铅防护”,例如可以向医疗人员显示“C臂角度XX度:请远离x射线发生器侧、站在探测器侧并使用铅防护”,作为引导信息标签。

例如当扫描协议的多个扫描参数中包含有DSA这一作为扫描参数的特殊扫描步骤时,判断该扫描参数是否符合对应关系表中的判断标准,若符合该判断标准,则向医疗人员引导信息“向远离手术床的方向移动一步”,例如可以向医疗人员显示“特殊的扫描步骤DSA:请向远离手术床的方向移动一步”,作为引导信息标签。

对于其他的扫描参数而言,也是以同样的方式来选取引导信息标签,在此省略重复说明。

上面说明了在步骤S101后执行步骤S102的情况,但是也可以在放射线图像诊断装置执行摄影前,不进行步骤S102的操作而直接开始扫描(步骤S103)。此时虽然不能事先得到引导信息,但是医疗人员同样可以根据之后步骤中实时得到的重要器官受辐射的程度来采取不同的对应方法,因此同样能够实现辐射量管理的目的。

在步骤S103中,开始扫描后,前进至步骤S104。

在步骤S104中,首先,利用设置在屋内的多个摄像机对操作室例如手术室内的医疗人员的移动进行拍摄,保存与医疗人员的移动有关的多个动态图像。之后,通过运动检测机构利用现有技术中的运动捕捉方法,从所保存的多个动态图像中识别出医疗人员在操作室内的位置,得到医疗人员的位置信息,接着,基于解剖学中的各器官的位置分布,根据所取得的医疗人员的位置信息,定位出各重要器官例如晶状体、甲状腺等部位的位置,从而得到重要器官在操作室内的动态的位置信息。

在步骤S104中,还可以通过多个摄像机识别医疗人员的姿势及位置,来判断医疗人员的人数及相对于X射线发射器的位置(例如医疗人员正在面对X射线发射器、或医疗人员正在背对X射线发射器、或者操作室内存在多名医疗人员以及多名医疗人员与X射线发射器的相对位置),根据识别的结果,可以对后述的辐射量空间分布进行修正。

图4示出了通过载入模型来捕捉运动对象的姿势信息进而捕捉运动轨迹的方法,例如先载入人体模型,对模型及运动设定约束条件,该约束条件可以是与人体关节有关的多个点,追踪这些点以捕捉整体的运动轨迹。但该方法只是一例,并不限于此,只要能够实现本发明的目的,也可以使用其他方法。

在步骤S105中,辐射量空间分布信息取得部102基于与通过放射线图像诊断装置执行的摄影相对应的摄影条件,计算出实时的辐射量的空间分布。步骤S104和步骤S105的执行顺序没有限定,既可以先执行一个后执行另一个,也可以同时执行两个步骤。

接着,在步骤S106中,辐射量信息取得部104根据辐射量空间分布信息取得部102所取得的辐射量空间分布和位置信息取得部103所取得的医疗人员的重要器官的位置信息,计算该医疗人员的重要器官所受到的放射线的辐射量并通过显示控制部105使显示部显示与辐射量有关的信息。

之后,在步骤S107中,由辐射量风险判断部判断重要器官所受到的辐射量是否超过预先设定的阈值。在超过阈值的情况下,前进至步骤S108,向医疗人员提供预警或者引导信息之后,返回步骤S106,继续显示与重要器官所受到的辐射量有关的信息。在没有超过阈值的情况下,直接返回到步骤S106。上述的辐射量风险判断部是吸收辐射量管理装置100的一部分,被省略了图示。上述阈值可以是会对重要器官造成损害的辐射值,也可以是不足以对重要器官造成损害但希望引起医疗人员注意的辐射值。

通过执行本实施方式的步骤S101、S103~S106的步骤,由于能够实时地显示医疗人员的重要器官在辐射量的空间分布中的位置信息以及与重要器官所受到的辐射量有关的信息,因此与使用辐射量空间分布模型的情况相比,辐射量的计算结果更加真实、准确,另外本实施方式针对的对象是人体的重要器官,因此与针对人体整体进行辐射量管理的情况相比,能够使医疗人员更有针对性地管理自己各部位所受到的辐射量。

步骤S102在本实施方式中是优选的步骤,能够在扫描开始前对医疗人员预先提供引导信息,减少了受到辐射的可能性。

此外,步骤S107、S108在本实施方式中也是优选的步骤。通过执行本实施方式的步骤S107、S108,能够在扫描过程中判断辐射量是否达到了危险的程度,若有可能对重要器官造成伤害,则进一步提供警报和/或引导信息,以避免辐射量超标。

在本实施方式中,医疗人员可以一边进行手术,一边在作为显示部的显示器等上看到身体器官的辐射量,并且,在扫描开始前和扫描开始后且辐射量超过阈值时能够在显示器上获得减少辐射量的引导信息,从而可以良好地进行吸收辐射量的管理。

(实施方式2)

实施方式2是实施方式1的变形例。如图5所示,实施方式2的吸收辐射量管理系统1001与实施方式1的吸收辐射量管理系统1000相比,具有与实施方式1相同的放射线图像摄影装置200、以及吸收辐射量管理装置100中的引导信息输出部101、辐射量空间分布信息取得部102、位置信息取得部103、辐射量信息取得部104、显示控制部105。实施方式2与实施方式1的区别点在于,实施方式2的吸收辐射量管理装置100还具备修正部106。由于除了修正部106以外的其他构成要素与实施方式1相同,因此省略对它们的说明。

下面仅说明修正部106的构成及作用。

修正部106连接于辐射量空间分布信息取得部102。辐射量空间分布信息取得部102根据所输入的扫描参数,生成操作室内的实时的辐射量空间分布。但是,上述辐射量空间分布并不能体现所有的情况,有时与医疗人员有关的信息以及与患者有关的信息并不能充分被上述辐射量空间分布体现。

作为与医疗人员有关的信息可以举出:医疗人员的人数、医疗人员与X射线发生器的相对位置关系、以及医疗人员身上所佩戴的防护用具等。

作为与患者有关的信息可以举出:患者的体型、患者的***等。

已知在医疗人员面对X射线发射器和背对X射线发射器的情况下,各器官所受到的辐射量是不同的,并且在操作室内存在多名医疗人员时,若靠近X射线发射器一侧的医疗人员将后侧的医疗人员部分遮挡,则后侧的医疗人员所受的辐射量与不被遮挡时相比减少,此外,若医疗人员使用了铅帘或铅眼镜等防具,则被防护的器官的辐射量减少。

另外,已知医疗人员所受到的辐射除了有基于X射线发射器的辐射以外还有相当一部分辐射来自于基于患者身体的散射。因此患者体型越胖,所受到的辐射量也越大。

由于辐射量空间分布信息取得部102所取得的辐射量空间分布中未考虑扫描参数之外的因素,因此为了使辐射量的空间分布充分体现实际情况,需要对初始生成的辐射量空间分布进行修正。此时,由操作室内的摄像机对患者和医疗人员进行追踪,拍摄与医疗人员有关的信息和与患者有关的信息,将上述信息作为修正因子,来修正初始取得的辐射量空间分布。

如前所述,上述与医疗人员有关的信息包括:用于表示医疗人员的人数以及医疗人员与X射线发射器的相对位置关系的医疗人员的位置信息、以及防具使用情况。其中,上述防具使用情况包括是否使用了防具、以及防具的防护位置等。

这里例示了将医疗人员的位置信息、患者的体型及防具使用情况共同作为修正因子的情况,但也可以仅使用其中的某一种作为修正因子。

在实施方式1中,引导信息输出部101在扫描之前,根据所输入的扫描参数等摄影条件,向上述医疗人员提供引导信息,以减少或避免辐射量。实施方式2中,也可以是,除了上述摄影条件以外,引导信息输出部101还根据与患者体型或***等有关的患者信息以及与医疗人员的人数、位置、防护情况等有关的医疗人员信息,进一步向医疗人员提供引导信息。

在本实施方式中,通过采用修正部,能够得到考虑了环境因素的放射线空间分布,从而能够准确地求出各器官的辐射量。

(实施方式3)

实施方式3是实施方式1的变形例。如图6所示,实施方式3的吸收辐射量管理系统1002与实施方式1的吸收辐射量管理系统1000相比,具有与实施方式1相同的放射线图像摄影装置200、以及吸收辐射量管理装置100中的引导信息输出部101、辐射量空间分布信息取得部102、位置信息取得部103、辐射量信息取得部104、显示控制部105。实施方式2与实施方式1的区别点在于,实施方式3的吸收辐射量管理装置100还具备辐射量模拟部107、存储部108和视频流生成部109。由于除了辐射量模拟部107、存储部108和视频流生成部109以外的其他构成要素与实施方式1相同,因此省略对它们的说明。

如图6所示,辐射量模拟部107连接于辐射量空间分布信息取得部,基于通过辐射量空间分布信息取得部102取得的辐射量空间分布,生成室内的辐射量的空间分布的三维模拟图。

存储部108连接于位置信息取得部103和辐射量信息取得部104。位置信息取得部103通过设置在室内的未图示的摄像机实时地拍摄手术的进展,并将所拍摄到的图像实时地保存到存储部108。辐射量信息取得部104计算出医疗人员的特定器官所受到的辐射量,并将该计算出的辐射量保存到存储部108。

从而,存储部108存储有与医疗人员的移动有关且与重要器官所受到的辐射量有关的动态图像数据。所述动态图像数据是在摄像机摄像到的图像中显示了重要器官所受到的辐射量而得到的图像数据。图7A中例示了只显示出重要器官所受到的辐射量而未显示出辐射量空间分布的模拟图的示意图。

视频流生成部109将上述动态图像数据与上述三维模拟图结合,得到同时显示了穿过人体的辐射量的模拟场及人体重要器官所受辐射量的视频流。

显示控制部105使显示部显示所生成的视频流,以便使手术中的上述医疗人员选择安全的位置。另外,该视频流也可以用于手术后的辐射剂量分析或工作人员的培训,用于引导医疗人员选择安全的位置。

图7B示出了显示部所显示的视频流的示意图。该显示部既可以为了容易观察而作为显示屏被设置在手术床正对面的墙壁上,也可以作为计算机的显示器而设置在手术床的旁边。

图8示出了利用两个显示部来显示重要器官所受的辐射量的大小和视频流的示意图。但是,也可以利用同一个显示部来显示多个图像。为了图示方便,图8中省略了进行手术的医疗人员。

根据本实施方式,通过将辐射量的三维模拟图与医疗人员重叠显示,能够直观地显示各重要器官与辐射量空间分布的交叉关系及各重要器官所受到的辐射量,并且由于辐射量空间分布被可视化,从而可以通过目视而直观地分辨辐射较弱的区域,便于医疗人员进行位置调整。

本实施方式中也可以具备实施方式2的修正部,在具有修正部的情况下,同样可以发挥实施方式2的作用。

本发明的实施方式1~3的吸收辐射量管理装置中,作为构成要素的引导信息输出部、辐射量空间分布信息取得部、位置信息取得部、辐射量信息取得部、显示控制部、修正部、辐射量模拟部和视频流生成部所能实现的各处理功能通过计算机可执行的程序的形式被保存到存储电路中。显示部可以通过显示器实现,存储器可以通过存储介质实现,摄像机可以通过照相机实现。处理器的处理电路通过将计算机可执行的程序从存储电路读出并执行从而实现与各程序对应的功能。换言之,读出了各程序的状态下的处理电路具有引导信息输出部、辐射量空间分布信息取得部、位置信息取得部、辐射量信息取得部、修正部、辐射量模拟部、和视频流生成部的功能。另外,本发明的吸收辐射量管理装置中的各个单元既可以通过单一的处理器来实现,也可以将多个独立的处理器组成处理电路,通过各处理器执行程序来实现上述各个单元的功能。

以上说明了本发明的各实施方式,但以上说明的实施方式只是作为例示,不意味着对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够通过其他各种方式实施。另外,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形都包含在发明的范围和主旨中,并且包含在权利要求的范围所记载的发明及与其均等的范围中。

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