JP5052384B2

JP5052384B2 - 放射線画像撮影装置

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Publication number: JP5052384B2
Application number: JP2008088700A
Authority: JP
Inventors: 淳榎本
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2012-10-17
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Also published as: JP2009240435A

Description

本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影すると共に、同一の被写体を連続して複数回撮影する機能を備えた放射線画像撮影装置に関する。

従来より、トモシンセシス撮影では、一度に複数の画像（５０〜９０枚の画像）を連続撮影した後、画像の再構成を行なっている。また、再構成された画像に基づいて、レンダリングされた画像を表示するトモシンセシス・イメージング・システムが知られている（特許文献１）。

Ｘ線源を、検出器から一定の距離に位置する軌跡で移動させて、対象の複数の投影放射線画像を取得するように構成されているディジタル・トモシンセシス・システムが知られている（特許文献２）。

トモシンセシス撮影では、撮影から画像の表示までの時間が非常にかかるため、画像の表示を待って撮影位置の確認を行う場合には、被写体となる人を装置内に長時間留めておく必要がある。そこで、トモシンセシス撮影に先がけて、静止画でプレ撮影（プレショット）を実施し、プレ撮影した画像を表示させて、撮影ポジションや撮影条件を確認した後で、トモシンセシス撮影を行うようにして、画像の再構成を待たずに、被写体となる人を装置内から開放できるようにする方法が知られている。

例えば、プレビューモードで、プレビュートモシンセシス画像を表示させる方法が知られている（特許文献３）。また、低線量プレショットにより患者を撮影して、患者の位置を決定する位置決め方法が知られている（特許文献４）。
特開２００５−１８２８３１号公報特開２００５−１３７３６号公報特開２００７−５０２６４号公報特開２００３−１６４４４１号公報

しかしながら、上記の特許文献３、４に記載の技術では、プレ撮影での撮影位置と実際のトモシンセシス撮影での撮影位置とが必ずしも一致しないため、撮影位置を精度よく確認することができない、という問題がある。また、プレ撮影の分だけ、被写体となる人が受ける被曝量が増えてしまう、という問題がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、複数の放射線画像を連続して撮影する場合に、被爆量を増加させずに、撮影位置を精度よく確認することができる放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段から照射されて被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する放射線検出手段と、入力手段から入力された、前記放射線検出手段によって同一の被写体を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合における、前記放射線画像の撮影毎の、前記放射線照射手段による放射線の照射方向、前記放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを設定する設定手段と、前記放射線検出手段によって同一の被写体を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合に、前記設定手段による設定に従って、前記放射線画像の撮影毎に、前記放射線照射手段による放射線の照射方向、前記放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを変更する変更手段と、前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させるように制御する表示制御手段と、前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の放射線画像を合成する画像合成手段とを含んで構成されている。

第１の発明に係る放射線画像撮影装置によれば、放射線検出手段によって同一の被写体を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合に、変更手段によって、設定手段による設定に従って、放射線画像の撮影毎に、放射線照射手段による放射線の照射方向、放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを変更する。また、放射線照射手段によって放射線を照射し、放射線検出手段によって、放射線照射手段から照射されて被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する。そして、放射線検出手段によって撮影された複数の放射線画像を記憶手段に記憶する。

また、表示制御手段によって、放射線検出手段によって撮影された複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させるように制御する。

このように、連続して複数回放射線画像を撮影する場合、撮影された複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させることにより、被爆量を増加させずに、撮影位置を精度よく確認することができる。

第１の発明に係る表示制御手段は、放射線検出手段による１回目の撮影で得られた放射線画像を表示装置に表示させることができる。これによって、連続撮影の初期段階で、撮影位置を確認することができる。

第１の発明に係る放射線画像撮影装置は、記憶手段に記憶された複数の放射線画像を合成する画像合成手段を更に含むことができる。これによって、連続して複数回放射線画像を撮影して放射線画像を合成する場合に、被爆量を増加させずに、撮影位置を精度よく確認することができる。

上記の画像合成手段は、複数の放射線画像から断層画像を生成することができる。また、上記の画像合成手段は、複数の放射線画像を合成して、長尺画像を生成することができる。

第２の発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段から照射されて被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する放射線検出手段と、前記放射線検出手段によって前記被写体の撮影対象の部位を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合に、前記放射線画像の撮影前に、入力手段からの入力に従って、前記放射線照射手段によって前記被写体の撮影対象の部位に放射線を照射するように、前記放射線照射手段による放射線の照射方向、前記放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを変更する変更手段と、前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させるように制御する表示制御手段と、前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の放射線画像を合成する画像合成手段とを含んで構成されている。

第２の発明に係る放射線画像撮影装置によれば、放射線検出手段によって被写体の撮影対象の部位を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合に、変更手段によって、放射線画像の撮影前に、入力手段からの入力に従って、放射線照射手段によって被写体の撮影対象の部位に放射線を照射するように、放射線照射手段による放射線の照射方向、放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを変更する。そして、放射線照射手段によって放射線を照射し、放射線検出手段によって、放射線照射手段から照射されて被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する。そして、放射線検出手段によって撮影された複数の放射線画像を記憶手段に記憶する。

本発明に係る放射線画像撮影装置によれば、連続して複数回放射線画像を撮影する場合、撮影された複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させることにより、被爆量を増加させずに、撮影位置を精度よく確認することができる、という効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、トモシンセシス撮影を行う放射線画像撮影システムに本発明を適用した場合について説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システム１０は、放射線画像の撮影時に、直線形軌跡上を移動し、かつ、被検者に対して照射するようにエックス線（Ｘ線）等の放射線を発生する放射線発生部１２と、放射線発生部１２と間隔を隔てて配置され、かつ、放射線発生部１２より照射されて被検者を透過した放射線を検出する放射線検出パネル１４とを備えている。

放射線発生部１２から射出された放射線は、撮影位置に位置している被検者を透過した後に放射線検出パネル１４に照射される。

なお、放射線画像撮影システム１０は、本発明に係る放射線画像撮影装置に対応し、放射線発生部１２は、本発明に係る放射線照射手段に対応し、放射線検出パネル１４は本発明に係る放射線検出手段に対応している。

ここで、トモシンセシスとは、ｔｏｍｏｇｒａｐｙ（断層）とｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（統合、合成）との造語であり、トモシンセシス機能とは、１回の断層走査により得られた複数の投影データから、任意の高さの断層画像を生成する機能である。数学的な再構成処理で得られた断層画像は、従来のアナログ断層（アナログフィルムによる断層撮影）とは異なり、明瞭な画像となる。

また、放射線画像撮影システム１０は、放射線画像の撮影時に、放射線発生部１２を直線形軌跡で移動させ、放射線発生部１２の直線形軌跡の移動に応じて、放射線発生部１２より照射されて被検者を透過した放射線を検出するように、放射線検出パネル１４を移動させると共に、放射線発生部１２の照射方向を変更する撮影位置移動部１６と、キーボード等の入力デバイスやマウス等のポインティングデバイスなどの入力装置及び表示装置から構成される入出力装置１８と、複数の放射線画像を合成するように再構成して複数の断層画像を生成し、診断に有用な任意の高さの断層画像を選択して入出力装置１８に表示させる画像処理装置２０と、放射線発生部１２、放射線検出パネル１４、及び撮影位置移動部１６の各々を制御して、複数の放射線画像を撮影すると共に、放射線画像を入出力装置に表示させ、複数の放射線画像を画像処理装置２０に送信する撮影制御装置２２とを備えている。また、入出力装置１８は、放射線情報システム（ＲＩＳ）に接続されており、入出力装置１８から、生成された任意の高さの断層画像が放射線情報システムに出力される。

なお、撮影位置移動部１６は、本発明に係る変更手段に対応し、入出力装置１８は、本発明に係る表示装置に対応し、画像処理装置２０は本発明に係る画像合成手段に対応している。

図３に示すように、撮影制御装置２２は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、後述する撮影処理ルーチンを実行するためのプログラムを含む各種プログラムや各種データを記憶したＨＤＤと、各種回路とを備え、機能的には次に示すように構成されている。撮影制御装置２２は、放射線発生制御部２６、画像読み出し部２８、制御部３０、画像記憶部３２、及び通信制御部３３を備えている。

放射線発生制御部２６は、放射線発生部１２及び制御部３０に接続されており、制御部３０からの指示に応じて、放射線発生部１２による放射線発生時の管電圧、管電流及び放射線発生時間を制御することで、放射線発生部１２によって発生される放射線の線量等を制御する。また、画像読み出し部２８は、被検者が撮影される毎に、放射線検出パネル１４から画像信号を読み出してデジタルの画像データへ変換すると共に、変換によって得られた画像データに対して、種々の画質補正処理を行う。

制御部３０は、入出力装置１８を介して入力された指示に応じて、撮影位置移動部１６を制御して、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４による撮影の位置を設定すると共に、メモリ（図示省略）に記憶された撮影条件に基づいて、被検者の撮影を制御し、また、画像読み出し部２８から入力された放射線画像を、画像記憶部３２に記憶させる。

制御部３０は、トモシンセシス撮影を行う場合、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４によって、複数の放射線画像を連続して撮影し、画像読み出し部２８から入力された１回目の撮影による放射線画像を通信制御部３３によって入出力装置１８に送信し、画像記憶部３２に記憶された複数の放射線画像を画像処理装置２０に送信する。

撮影条件として、トモシンセシス撮影における放射線画像の撮影回数（例えば、５０〜９０回であり、撮影部位によって異なる）、撮影における放射線発生部１２の管電圧、管電流、照射時間等の情報が、放射線画像撮影システム１０によって撮影可能な被検者の個々の撮影部位毎にメモリに予め記憶されている。

撮影位置移動部１６は、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４を移動可能なアクチュエータ等から成り、被検者のうちの撮影対象の部位（例えば、胸部や腰椎、四肢骨、乳房等）が撮影制御装置２２から通知されると、被検者のうち通知された撮影部位を撮影するための位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させる。また、撮影位置移動部１６は、放射線発生部１２の移動位置に応じて、被検者のうち通知された撮影部位を撮影するように、放射線発生部１２からの放射線の照射方向を変更させる。

被検者のうちの或る撮影部位を撮影するための放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の位置は、被検者の体格等によっても相違するので、撮影位置移動部１６は、入出力装置１８を介して撮影位置の調整が指示されると、当該指示に応じて放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の位置と放射線発生部１２の放射線の照射方向とを調整するように構成されている。

また、トモシンセシス撮影を行う場合には、撮影位置移動部１６は、撮影制御装置２２による制御によって、放射線画像の撮影毎に、放射線検出パネル１４の検出面から一定の高さとなる直線形軌跡上を移動するように放射線発生部１２の位置を変更すると共に、放射線発生部１２による放射線の照射方向を変更する。これによって、被検者に対して相対的に、放射線発生部１２の焦点スポットの異なる位置において複数の放射線画像が撮影されるように、放射線発生部１２の位置及び照射方向が制御される。また、撮影位置移動部１６は、撮影制御装置２２による制御によって、放射線画像の撮影毎に、放射線検出パネル１４の検出面に対して平行に移動するように放射線検出パネル１４の位置を変更する。また、撮影位置移動部１６は、撮影制御装置２２による制御によって、放射線画像の撮影毎に、放射線発生部１２から照射されて被写体を透過した放射線を検出することができる位置に、放射線検出パネル１４の位置を変更する。

画像処理装置２０は、以下に説明するように、従来公知のシフト加算法によって、複数の放射線画像の再構成を行なう。放射線発生部１２からの入射角度を変えながら撮影された一連の放射線画像に対して、それぞれの放射線画像を走査方向に適量シフトし、シフト結果を重ね合わせて、特定の裁断面に焦点を合わせた断層画像を生成する。また、放射線画像毎のシフト量を調整して、任意に裁断面を変更することにより、複数の裁断面に対する複数の断層画像を生成する。

なお、再構成の方法は、シフト加算法に限定されるものではなく、例えば、ＣＴ再構成法の代表的な手法であるＦＢＰ法（ＦｉｌｔｅｒｅｄＢａｃｋＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎ法）を用いて複数の放射線画像の再構成を行なってもよい。ＦＢＰ法は、断層撮影の平行平面式断層走査をコンビームＣＴ走査の一部として捉え、フィルター逆投影法を拡張した再構成手法である。

また、画像処理装置２０は、再構成によって得られた複数の断層画像から、診断に有用な断層画像を少なくとも一つ選択して、入出力装置１８に送信する。

次に、放射線検出パネル１４及び画像読み出し部２８の構成を説明する。放射線検出パネル１４は、図４に示すＴＦＴアクティブマトリクス基板３４上に、放射線を吸収して電荷に変化する光電変換層（図示省略）が形成され、更にその上方に、高圧電源に接続されたバイアス電極（図示省略）が形成されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）から成り、放射線が照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線を電荷へ変換する。これにより、照射された放射線が担持している画像情報が電荷情報へ変換されることになる。

また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板３４上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量３６と、蓄積容量３６に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ３８を備えた画素部４０（なお、図４では個々の画素部４０に対応するバイアス電極及び光電変換層を光電変換部４２として模式的に示している）がマトリクス状に多数個配置されており、更に、図４の矢印Ａ方向に沿って延設され個々の画素部４０のＴＦＴ３８をオンオフさせるための複数本のゲート配線４４と、図４の矢印Ａ方向と直交する矢印Ｂ方向に沿って延設されオンされたＴＦＴ３８を介して蓄積容量３６から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線４６も設けられている。

一方、画像読み出し部２８は、放射線検出パネル１４の個々のゲート配線４４に各々接続されたゲート線ドライバ４８を備えている。ゲート線ドライバ４８は、放射線検出パネル１４からの信号電荷の読み出し時に、特定のゲート配線４４にハイレベルの電圧信号(オン信号)を供給することで、オン信号を供給したゲート配線４４に接続されている各画素部４０のＴＦＴ３８をオフからオンへ変化させ、一定時間後に、上記ゲート配線４４へのオン信号の供給を停止することで、オン信号を供給していたゲート配線４４に接続されている各画素部４０のＴＦＴ３８をオンからオフへ変化させるゲート線駆動処理を、個々のゲート配線４４に対して順に行う。

また画像読み出し部２８は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板３４に設けられたデータ配線４６の数と同数のオペアンプ５０を備えており、放射線検出パネル１４の個々のデータ配線４６は互いに異なるオペアンプ５０の反転入力端に各々接続されている。個々のオペアンプ５０は、非反転入力端がＧＮＤ配線(接地配線)に各々接続されており、反転入力端にコンデンサ５２の一端が各々接続され、コンデンサ５２の他端は出力端に接続されている。上記構成により、個々のオペアンプ５０及びコンデンサ５２は、反転入力端に接続されたデータ配線４６を流れる電流(信号電荷)を積分し、積分結果に相当するレベルの信号を出力するチャージアンプとして機能する。

個々のオペアンプ５０(チャージアンプ)の出力端は、図示しない増幅器、サンプルホールド回路を介し、マルチプレクサ(ＭＵＸ)５４の複数個の入力端の何れかに各々接続されており、個々のチャージアンプの出力信号はＭＵＸ５４に並列に入力される。ＭＵＸ５４の出力端はＡ／Ｄ変換器５６の入力端に接続されており、ＭＵＸ５４は複数個の入力端を順に選択し、選択した入力端を介して入力された信号をＡ／Ｄ変換器５６へ出力する。これにより、ＭＵＸ５４に並列に入力された複数(データ配線４６の数と同数)の信号に対し、パラレル−シリアル変換及びＡ／Ｄ変換（アナログ−デジタル変換）が順に行われることになる。

Ａ／Ｄ変換器５６の出力端は画質補正処理部５８の入力端に接続されており、画質補正処理部５８の出力端は制御部３０(図３参照)の入力端に接続されている。画質補正処理部５８は、画像の画質を向上させるための画質補正処理として、オフセット補正、ゲイン補正、欠陥補正、Ｌｏｇ＆Ｂｉｔ変換、ＥＤＲ（ＥｘｐｏｓｕｒｅＤａｔａＲｅｃｏｇｎｉｚｅｒ：自動濃度補正機能）処理、ＭＦＰ処理（Ｍｕｌｔｉ−ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：マルチ周波数処理）、及び階調処理を行った後に、画質補正処理後のデータ（画像データ）を制御部３０へ出力する。

また、画質補正処理部５８は、入出力装置１８へ送信する画像データ用の画質補正処理として、オフセット補正、ゲイン補正、Ｌｏｇ＆Ｂｉｔ変換、画素密度変換、及び階調処理を行った後に、画質補正処理後の画像データを制御部３０へ出力する。このように、入出力装置１８へ送信する画像データ用の画質補正処理を簡略化することにより、入出力装置１８へ早期に送信することができ、入出力装置１８に画像データを早く表示させることができる。

次に、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システム１０の作用について説明する。なお、以下では、トモシンセシス撮影を行う場合を例に説明する。

放射線画像撮影システム１０の撮影位置に、被検者が位置しているときに、撮影制御装置２２において、図５に示す撮影処理ルーチンが実行される。

まず、ステップ１００において、入出力装置１８から、オペレータによって、撮影部位及び撮影条件が入力されたか否かを判定する。このとき、入出力装置１８の表示装置に撮影部位撮影条件設定画面が表示され、撮影部位の選択、及び放射線発生部１２の管電圧などの撮影部位に対応する撮影条件の変更設定がオペレータによって行われる。撮影部位及び撮影条件を示す情報が入出力装置１８から入力されると、ステップ１０１へ進む。

ステップ１０１では、撮影位置移動部１６により、設定された撮影部位をトモシンセシス撮影する場合の初期位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させる。また、放射線発生部１２の位置に応じて、撮影部位に放射線が照射されるように、放射線発生部１２の照射方向を変更する。

そして、ステップ１０２では、入出力装置１８から、撮影位置が調整されたか否か判定する。このとき、入出力装置１８の表示装置に撮影位置調整画面が表示され、撮影位置の調整がオペレータによって行われる。撮影位置の調整情報が入出力装置１８から入力されると、ステップ１０４へ進む。

ステップ１０４では、撮影位置移動部１６により、調整するように設定された撮影位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させる。また、放射線発生部１２の移動に応じて、撮影部位に放射線が照射されるように、放射線発生部１２の照射方向を変更する。

次のステップ１０６では、入出力装置１８から、撮影開始指示が入力されたか否か判定する。このとき、入出力装置１８の表示装置に撮影開始指示画面が表示され、撮影開始の指示がオペレータによって行われる。オペレータによって、撮影開始指示画面上において撮影の開始を指示するためのボタンが押され、入出力装置１８から、撮影開始指示が入力されると、ステップ１０８へ進む。

ステップ１０８では、撮影回数を示す変数ｎに初期値１を設定し、ステップ１１０において、上記ステップ１００で入力された撮影条件に基づいて、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４によって放射線画像を撮影する。上記ステップ１１０では、撮影条件に設定された管電圧に一致するように制御しながら、放射線発生部１２で発生する放射線が、撮影位置に位置している被検者の撮影部位に照射されるように、放射線発生部１２で放射線を発生させる。そして、当該撮影部位を透過し放射線検出パネル１４に入射され、放射線検出パネル１４の各画素部４０の蓄積容量３６に電荷として蓄積され、放射線画像が撮影される。

そして、ステップ１１２において、放射線検出パネル１４（の各画素部４０の蓄積容量３６）からの画像情報（信号電荷）を読み出すと共に、画質補正処理を行って、放射線画像を取得する。次のステップ１１４では、上記ステップ１１２で取得した放射線画像を、ｎ回目の撮影の放射線画像として画像記憶部３２に記憶させる。

そして、ステップ１１６において、上記ステップ１１０の撮影が１回目の撮影であるか否かを判定し、１回目の撮影である場合には、ステップ１１８で、１回目の撮影による放射線画像を、入出力装置１８へ送信して、ステップ１２０へ移行する。

このとき、入出力装置１８では、撮影制御装置２２から送信された１回目の撮影による放射線画像が表示装置に表示される。これによって、オペレータは、撮影位置や撮影条件を確認することができる。撮影位置や撮影条件が誤っている場合には、オペレータは、入出力装置１８によって撮影停止を指示することができ、入出力装置１８から撮影停止指示が撮影制御装置２２に入力されると、撮影制御装置２２はトモシンセシス撮影を停止して、撮影処理ルーチンを終了する。

上記ステップ１１６において、２回目以降の撮影であると判定されると、ステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、撮影回数ｎが、撮影条件で設定された撮影回数未満であるか否かを判定し、撮影回数ｎが、撮影条件で設定された撮影回数に達していない場合には、ステップ１２２で、ｎをインクリメントする。そして、ステップ１２４において、撮影位置移動部１６によって、次の撮影に応じた位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させると共に、放射線発生部１２の位置に応じて、撮影部位に放射線が照射されるように、放射線発生部１２の照射方向を変更させて、ステップ１１０へ戻る。

上記ステップ１２０において、撮影条件で設定された撮影回数分、放射線画像の撮影が行われたと判定された場合には、ステップ１２６において、画像記憶部３２に記憶された全ての放射線画像を画像処理装置２０に送信して、撮影処理ルーチンを終了する。

上記のように撮影処理ルーチンが実行されると、放射線画像の撮影毎に、放射線発生部１２による放射線の照射方向及び放射線発生部１２の位置を変更すると共に、放射線検出パネル１４の位置を変更しながら、放射線検出パネル１４によって同一の被検者を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影して、トモシンセシス撮影が行われる。

そして、画像処理装置２０では、撮影制御装置２２から送信された全ての放射線画像を合成して再構成し、複数の裁断面についての複数の断層画像を生成する。そして、画像処理装置２０では、生成された複数の断層画像から、診断に有用な断層画像が少なくとも１枚選択され、選択された断層画像が入出力装置１８に送信される。

入出力装置１８では、画像処理装置２０から送信された断層画像を表示装置に表示させて、オペレータによって、断層画像が確認される。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムによれば、連続して複数回放射線画像を撮影して、トモシンセシス撮影を行う場合、１回目に撮影された放射線画像を入出力装置の表示装置に表示させることにより、被爆量を増加させずに、オペレータに、撮影位置や撮影条件を精度よく確認させることができる。

また、１回目の放射線画像の撮影が行われたときに、１回目の放射線画像を表示装置に表示させることにより、トモシンセシス撮影における連続撮影の初期段階で、オペレータに、撮影位置や撮影条件を確認させることができる。

なお、上記の実施の形態では、１回目の撮影により得られた放射線画像を表示装置に表示させる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、２回目以降の撮影により得られた放射線画像を表示装置に表示させて、オペレータに撮影位置や撮影条件を確認させるようにしてもよい。また、２枚以上の放射線画像を表示装置に表示させて、オペレータに撮影位置や撮影条件を確認させるようにしてもよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、エネルギーサブストラクション画像を撮影する放射線撮影システムに本発明を適用した場合を例に説明する。なお、第２の実施の形態に係る放射線撮影システムは、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態では、放射線発生部及び放射線検出パネルの各々の位置を変更せずに、複数の放射線画像を撮影している点と、複数の放射線画像からエネルギーサブストラクション画像を生成している点とが第１の実施の形態と主に異なっている。

エネルギーサブストラクション画像の撮影では、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４による放射線画像の撮影において、被検者の同一の部位を異なる管電圧で撮影し、画像処理装置２０によって、各管電圧での撮影によって得られた放射線画像に重みを付けて差分を演算することで、画像中の骨部等の硬部組織に相当する画像部及び軟部組織に相当する画像部の一方を強調して他方を除去した画像を、エネルギーサブストラクション画像として生成する。

第２の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの撮影位置移動部１６は、放射線画像の撮影前に、撮影部位に放射線を照射するように、放射線発生部１２の位置を移動させると共に、放射線発生部１２の照射方向を変更する。また、放射線発生部１２の位置及び照射方向に応じて、放射線発生部１２より照射されて被検者を透過した放射線を検出するように、放射線検出パネル１４を移動させる。

制御部３０は、エネルギーサブストラクション画像の撮影を行う場合、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４によって、撮影部位について複数の放射線画像を連続して撮影し、画像読み出し部２８から入力された診断画像となる放射線画像を通信制御部３３によって入出力装置１８に送信し、画像記憶部３２に記憶された複数の放射線画像を画像処理装置２０に送信する。

また、撮影条件として、エネルギーサブトラクション画像を生成するための複数回（たとえば２回）の撮影における撮影時間間隔、各回の撮影における放射線発生部１２の管電圧、管電流、照射時間、及び何れの回の画像を診断用画像として出力するか等の情報が、放射線画像撮影システムによって撮影可能な被検者の個々の撮影部位毎にメモリ（図示省略）に予め記憶されている。例えば、撮影部位が胸部である場合には、１回目の撮影における放射線発生部１２の管電圧が低圧であり、２回目の撮影における放射線発生部１２の管電圧が高圧であり、２回目の撮影による放射線画像を診断用画像として出力することが撮影条件として記憶されている。また、撮影部位が腰椎である場合には、１回目の撮影における放射線発生部１２の管電圧が低圧であり、２回目の撮影における放射線発生部１２の管電圧が高圧であり、１回目の撮影による放射線画像を診断用画像として出力することが撮影条件として記憶されている。

画像処理装置２０は、１回目の撮影で得られた放射線画像及び２回目の撮影で得られた放射線画像の各々に対して、互いに異なる所定の重みを付けて差分を演算することにより、エネルギーサブトラクション画像を生成し、生成されたエネルギーサブストラクション画像を入出力装置１８に表示させる。

次に第２の実施の形態に係る撮影処理ルーチンについて図６を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同様の処理については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

まず、ステップ１００において、入出力装置１８から、オペレータによって、撮影部位及び撮影条件が入力されたか否かを判定し、撮影部位及び撮影条件を示す情報が入出力装置１８から入力されると、ステップ２５２へ進む。

ステップ２５２では、撮影位置移動部１６により、設定された撮影部位を撮影するための位置へ、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させる。また、撮影部位に放射線が照射されるように、撮影位置移動部１６によって放射線発生部１２の照射方向を変更させる。

そして、ステップ１０２では、入出力装置１８から、撮影位置が調整されたか否か判定し、撮影位置の調整情報が入出力装置１８から入力されると、ステップ１０４へ進む。ステップ１０４では、撮影位置移動部１６により、調整するように設定された撮影位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４を移動させ、また、放射線発生部１２の移動に応じて、放射線発生部１２の照射方向を変更させる。

次のステップ１０６では、入出力装置１８から、撮影開始指示が入力されたか否か判定し、入出力装置１８から、撮影開始指示が入力されると、ステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、撮影回数を示す変数ｎに初期値１を設定し、ステップ２５４において、上記ステップ１００で入力された撮影条件に基づいて、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４によって放射線画像を撮影する。上記ステップ２５４では、撮影条件に設定されたｎ回目の撮影の管電圧に一致するように制御しながら、放射線発生部１２で発生する放射線が、撮影位置に位置している被検者の撮影部位に照射されるように、放射線発生部１２で放射線を発生させる。そして、当該撮影部位を透過し放射線検出パネル１４に入射され、放射線検出パネル１４の各画素部４０の蓄積容量３６に電荷として蓄積されて、放射線画像が撮影される。

そして、ステップ２５６において、設定された撮影条件に基づいて、上記ステップ２５４のｎ回目の撮影による放射線画像が診断画像であるか否かを判定し、ｎ回目の撮影による放射線画像を診断画像として用いる場合には、ステップ２５８で、ｎ回目の撮影による放射線画像を、入出力装置１８へ送信して、ステップ１２０へ移行する。

このとき、入出力装置１８では、撮影制御装置２２から送信されたｎ回目の撮影による診断画像としての放射線画像が表示装置に表示される。これによって、オペレータは、撮影位置や撮影条件を確認することができる。撮影位置や撮影条件が誤っている場合には、オペレータは、入出力装置１８によって撮影停止を指示することができ、入出力装置１８から撮影停止指示が撮影制御装置２２に入力されると、撮影制御装置２２はエネルギーサブストラクション画像の撮影を停止し、撮影処理ルーチンを終了する。

上記ステップ２５６において、ｎ回目の撮影による放射線画像が診断画像でないと判定されると、ステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、撮影回数ｎが、撮影条件で設定された撮影回数（例えば２回）未満であるか否かを判定し、撮影回数ｎが、撮影条件で設定された撮影回数に達していない場合には、ステップ１２２で、ｎをインクリメントして、ステップ２５４へ戻る。

上記のように撮影処理ルーチンを実行されると、放射線画像の撮影前に、放射線が撮影部位に照射されるように、放射線発生部１２による放射線の照射方向及び放射線発生部１２の位置を変更すると共に、放射線検出パネル１４の位置を変更した後に、放射線発生部１２の異なる管電圧で放射線を照射して、放射線検出パネル１４によって同一の被検者を透過した放射線を連続して複数回検出して、複数の放射線画像が撮影される。

そして、画像処理装置２０では、撮影制御装置２２から送信された全ての放射線画像を合成して、エネルギーサブストラクション画像を生成し、生成されたエネルギーサブストラクション画像が入出力装置１８に送信される。

入出力装置１８では、画像処理装置２０から送信されたエネルギーサブストラクション画像を表示装置に表示させて、オペレータによって、エネルギーサブストラクション画像が確認される。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る放射線画像撮影システムによれば、連続して複数回放射線画像を撮影して、エネルギーサブストラクション画像の撮影を行う場合、診断画像として撮影された放射線画像を入出力装置の表示装置に表示させることにより、被爆量を増加させずに、オペレータに、撮影位置や撮影条件を精度よく確認させることができる。

なお、上記の実施の形態では、連続して２回の放射線画像の撮影を行って、エネルギーサブストラクション画像を生成する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、連続して３回の放射線画像の撮影を行って、得られた３枚の放射線画像から、エネルギーサブストラクション画像を生成するようにしてもよい。

次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、長尺画像を撮影する放射線撮影システムに本発明を適用した場合を例に説明する。なお、第３の実施の形態に係る放射線撮影システムは、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。

第３の実施の形態では、放射線発生部及び放射線検出パネルの各々の位置を変更しながら、被検者の全身を撮影している点と、複数の放射線画像から長尺画像を生成している点とが第１の実施の形態と主に異なっている。

第３の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの撮影位置移動部１６は、長尺画像の撮影を行う場合、撮影制御装置２２の制御により、放射線画像の撮影毎に、放射線検出パネル１４の検出面から一定の高さとなる直線形軌跡上を移動するように放射線発生部１２の位置を変更する。また、撮影位置移動部１６は、撮影制御装置２２の制御により、放射線画像の撮影毎に、放射線発生部１２の位置の変更に応じて、放射線検出パネル１４の検出面に対して平行に移動するように放射線検出パネル１４の位置を変更する。これによって、撮影位置移動部１６は、放射線画像の撮影毎に、放射線発生部１２から照射されて被写体を透過した放射線を検出することができる位置に、放射線検出パネル１４の位置を変更する。

制御部３０は、長尺画像の撮影を行う場合、放射線画像の撮影毎に、撮影位置移動部１６によって、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々の位置を変更しながら、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４によって、被検者の全身の各部分を連続して撮影する。また、制御部３０は、画像読み出し部２８から入力された１回目の撮影による放射線画像を通信制御部３３によって入出力装置１８に送信し、画像記憶部３２に記憶された複数の放射線画像を画像処理装置２０に送信する。

撮影条件として、長尺画像を生成するための撮影回数（たとえば２〜５回）、撮影時の放射線発生部１２の管電圧、管電流、及び照射時間等の情報が、メモリ（図示省略）に予め記憶されている。

画像処理装置２０は、複数の放射線画像を合成して、被検者の全身を表わす長尺画像を生成し、生成された長尺画像を入出力装置１８に表示させる。

第３の実施の形態に係る撮影処理ルーチンでは、まず、入出力装置１８から、オペレータによって、撮影条件が入力されたか否かを判定し、撮影条件を示す情報が入出力装置１８から入力されると、撮影位置移動部１６により、長尺画像を撮影する場合の初期位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４を移動させる。

そして、入出力装置１８から、撮影位置が調整されたか否か判定し、撮影位置の調整情報が入出力装置１８から入力されると、撮影位置移動部１６により、調整するように設定された撮影位置へ放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させる。

そして、入出力装置１８から、撮影開始指示が入力されたか否か判定し、入出力装置１８から、撮影開始指示が入力されると、撮影回数を示す変数ｎに初期値１を設定し、入力された撮影条件に基づいて、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４によって放射線画像を撮影する。次に、放射線検出パネル１４からの画像情報を読み出すと共に、画質補正処理を行って、放射線画像を取得し、取得した放射線画像を、ｎ回目の撮影の放射線画像として画像記憶部３２に記憶させる。

そして、直近の撮影が１回目の撮影であるか否かを判定し、１回目の撮影である場合には、１回目の撮影による放射線画像を、入出力装置１８へ送信する。このとき、入出力装置１８では、撮影制御装置２２から送信された１回目の撮影による放射線画像が表示装置に表示され、オペレータは、撮影位置や撮影条件を確認する。一方、直近の撮影が、２回目以降の撮影であると判定されると、撮影回数ｎが、撮影条件で設定された撮影回数未満であるか否かを判定し、撮影回数が、撮影条件で設定された撮影回数に達していない場合には、撮影回数ｎをインクリメントする。そして、撮影位置移動部１６によって、次の撮影に対応する位置へ、放射線発生部１２及び放射線検出パネル１４の各々を移動させ、再び、放射線画像の撮影を行う。

一方、撮影条件で設定された撮影回数分、放射線画像の撮影が行われた場合には、画像記憶部３２に記憶された全ての放射線画像を画像処理装置２０に送信して、撮影処理ルーチンを終了する。

上記のように撮影処理ルーチンが実行されると、放射線画像の撮影毎に、放射線発生部１２の位置及び放射線検出パネル１４の位置を変更しながら、放射線検出パネル１４によって同一の被検者を透過した放射線を連続して複数回検出して、複数の放射線画像が撮影される。

そして、画像処理装置２０では、撮影制御装置２２から送信された全ての放射線画像を合成して、被検者の全身を表わす長尺画像を生成し、生成された長尺画像が入出力装置１８に送信される。

入出力装置１８では、画像処理装置２０から送信された長尺画像を表示装置に表示させて、オペレータによって、長尺画像が確認される。

以上説明したように、第３の実施の形態に係る放射線画像撮影システムによれば、連続して複数回放射線画像を撮影して、長尺画像の撮影を行う場合、１回目に撮影された放射線画像を入出力装置の表示装置に表示させることにより、被爆量を増加させずに、オペレータに、撮影位置や撮影条件を精度よく確認させることができる。

また、１回目の放射線画像の撮影が行われたときに、１回目の放射線画像を表示装置に表示させることにより、長尺画像の撮影における連続撮影の初期段階で、オペレータに、撮影位置や撮影条件を確認させることができる。

また、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態において、画像処理装置によって複数の放射線画像を合成している間に、撮影制御装置によって、同一の被検者の別撮影や別の被検者の撮影を行うように制御してもよい。これによって、撮影処理のスループットを大幅に落とすことなく、トモシンセシス撮影や、エネルギーサブストラクション画像の撮影、長尺画像の撮影を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線発生部及び放射線検出パネルを示す概略図である。本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの撮影制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線検出パネル及び画像読み出し部の概略構成図である。本発明の第１の実施の形態に係る撮影制御装置における撮影処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る撮影制御装置における撮影処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０放射線画像撮影システム
１２放射線発生部
１４放射線検出パネル
１６撮影位置移動部
１８入出力装置
２０画像処理装置
２２撮影制御装置
２６放射線発生制御部
２８画像読み出し部
３０制御部
３２画像記憶部
３３通信制御部
３４アクティブマトリクス基板

Claims

放射線を照射する放射線照射手段と、
前記放射線照射手段から照射されて被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する放射線検出手段と、
入力手段から入力された、前記放射線検出手段によって同一の被写体を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合における、前記放射線画像の撮影毎の、前記放射線照射手段による放射線の照射方向、前記放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを設定する設定手段と、
前記放射線検出手段によって同一の被写体を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合に、前記設定手段による設定に従って、前記放射線画像の撮影毎に、前記放射線照射手段による放射線の照射方向、前記放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを変更する変更手段と、
前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させるように制御する表示制御手段と、
前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の放射線画像を合成する画像合成手段と、
を含む放射線画像撮影装置。
前記表示制御手段は、前記放射線検出手段による１回目の撮影で得られた放射線画像を前記表示装置に表示させる請求項１記載の放射線画像撮影装置。
前記画像合成手段は、前記複数の放射線画像から断層画像を生成する請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置。
前記画像合成手段は、前記複数の放射線画像を合成して、長尺画像を生成する請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置。
放射線を照射する放射線照射手段と、
前記放射線照射手段から照射されて被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段によって前記被写体の撮影対象の部位を透過した放射線を連続して複数回検出して複数の放射線画像を撮影する場合に、前記放射線画像の撮影前に、入力手段からの入力に従って、前記放射線照射手段によって前記被写体の撮影対象の部位に放射線を照射するように、前記放射線照射手段による放射線の照射方向、前記放射線照射手段の位置、及び撮影条件の少なくとも一つを変更する変更手段と、
前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像のうち少なくとも一つを表示装置に表示させるように制御する表示制御手段と、
前記放射線検出手段によって撮影された前記複数の放射線画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の放射線画像を合成する画像合成手段と、
を含む放射線画像撮影装置。