JPWO2013118193A1 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

透視像の動画を取得し、その後いったん透視を終了して診断用の静止画または動画撮影を行うタイプの放射線撮影装置において、被検体の適切な輝度の画像が撮影できる放射線撮影装置を提供する。本発明の装置は、透視像の動画を取得し、その後いったん透視を終了して診断用の静止画または動画撮影を行うタイプのものである。本発明は、透視像の取得時におけるＸ線管３の制御条件に基づいて静止画撮影のＸ線管３の制御条件（撮影条件）を決定する。そして、本発明によれば、撮影条件を決定する際に透視像に写り込んだ被検体Ｍの輝度をも考慮する。このようにすれば、ライブ像取得段階における放射線の強さが適切となる前にライブ像取得を切り上げたとしても適切な撮影条件が取得できる。したがって、本発明の装置によれば、露光が適正で鮮明な撮影画像を取得することができる。

Description

本発明は、被検体の透視を予め行い、その後に診断用の画像を撮影する放射線撮影装置に関する。

医療機関には、放射線を照射して被検体のイメージングを行う放射線撮影装置が配備されている。このような放射線撮影装置は、弱い放射線を被検体に照射して被検体の透視をし、その後に強い放射線を被検体に照射して被検体の撮影をする構成となっている（例えば特許文献１、特許宇文献２参照）。

被検体の透視は、弱い放射線の照射を繰り返すことにより、被検体の透視像が写り込んだライブ像（動画）を取得するものである。このとき取得されるライブ像（動画）を用いては正確な診断はできない。術者はこのライブ像を観察しながら被検体における関心領域が放射線撮影装置の撮影視野に収まるように被検体の位置調節をする。

被検体の位置調節が終了すると術者はライブ像の取得を中止する。そして、この状態から被検体が動かさないようにして、術者は被検体の撮影を放射線撮影装置に指示する。すると放射線撮影装置は被検体に向けてパルス状の強い放射線を一度だけ照射し、被検体の透視像が写り込んだ画像（静止画）を撮影する。このとき撮影される画像には鮮明な被検体の透視像が写り込んでいる。術者はこの画像を基に各種診断を行うことになる。

従来手法についてより具体的に説明する。まず、被検体の透視が開始されると、放射線撮影装置は、ライブ像に写り込む被検体の透視像の輝度を逐次取得する。そして、放射線撮影装置は、この輝度が適切な輝度となるように放射線の照射制御に対してフィードバック制御を行う。これにより、例えば、被検体の体厚が厚すぎてライブ像に写り込む被検体の透視像が暗めに写り込んでいるとすると、フィードバック制御により放射線を次第に強くしながら透視が続行されることになる。

このように、従来装置では透視が続行される間に放射線の強さが自動調整されて、透視が終了する直前には、ライブ像に写り込んだ被検体の透視像の輝度は視認に適切なものとなる。この状態で透視が終了する。

透視の終了後、被検体の撮影が行われる。この撮影を行うには、予め放射線源の制御条件（撮影条件）を決定する必要がある。適切な撮影条件は、被検体の体格に応じて異なり、一定でないからである。

そこで、従来装置によれば、透視段階において放射線源の照射がフィードバック制御されることを利用して撮影条件を決定している。すなわち、撮影条件は、透視終了直前の放射線の強さを基に取得される。例のように、被検体の体厚が厚すぎる場合は、放射線を強めにして透視が行われるので、撮影はこれに合わせて放射線を強めるようにすれば撮影条件が適切となるというわけである。

この様に、従来装置によれば、被検体の体厚に合わせて透視条件がフィードバック制御され、調整された透視条件を基に画像を撮影するときの撮影条件が決定されるようになっている。撮影条件のより具体的な設定方法としては、まず透視終了直前時における放射線の強さを基に被検体の体厚が推定される。そして、推定された体厚を基に撮影時における放射線の強さが設定される。

特開２０００−２６１７２４号公報 特開平９−２７１０２３号公報

しかしながら、従来の放射線撮影装置においては、次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線撮影装置においては、必ずしも適切な放射線強度で画像の撮影をすることができないという問題点がある。すなわち、透視段階において、放射線の強さが適切となる前に透視が終了された場合に撮影条件が不適切となる。

近年の放射線撮影装置は、ライブ像に画像処理を施して輝度補正をすることができる。この様な装置によると、例えばライブ像に写り込む被検体の透視像が暗めに写り込んでいたとしても、画像処理によりライブ像が明るめに補正される。術者は明るめに画質補正されたライブ像を視認して被検体の位置調節を素早く終了させるとともに透視も終わらせてしまう。このようにするのは、被検体に対する被曝を低減する必要があるからである。

つまり、画像処理機能を備えた装置によれば、透視段階を素早く終了させて被検体の放射線被曝を抑制できる反面、透視条件の調整が十分にされる前に透視を終了させてしまう。透視条件の調整が十分にされないと、透視終了直前の放射線の強さが不適切となる。

この理由について説明する。極端な例として、透視段階で放射線源の照射条件が透視開始の状態から全くフィードバック制御されないまま透視が終了することがある。すると、全く調整されていない照射条件に基づいて撮影条件が決定されることになってしまう。このとき得られる撮影条件は、被検体の体厚が厚い場合は、露光不足の条件となり、被検体の体厚が薄い場合は、露光過多の条件となる。

透視段階で放射線源の照射条件がフィードバック制御される場合でも、照射条件が適切となる前に透視が切り上げられると、撮影の露光不足・露光過多が起こりうる。このときの撮影の不具合は、放射線源の照射条件が全くフィードバック制御されていないときと比べて改善されてはいるものの、画像の視認性が悪いことに変わりはない。

そこで、ライブ像に画像処理を行わないで、ライブ像が放射線源のフィードバック制御で適正な輝度となるまで待つようにすれば、撮影は適切な条件で行われる。しかし、この様にすると、ライブ像が安定するまで待たなければならなくなり、被検体に対する無用な被曝が増大する。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、弱い放射線を被検体に照射して被検体の透視をし、その後に強い放射線を被検体に照射して被検体の撮影をする放射線撮影装置において、被検体の適切な輝度の画像が撮影できる放射線撮影装置を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源を制御する放射線源制御手段と、被検体を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出手段と、検出信号を基に被検体の透視像の動画を生成する透視像生成手段と、透視像に写り込んだ被検体の輝度を取得する輝度取得手段と、被検体の透視像の輝度および透視像取得時における放射線源の制御条件に基づいて、透視像取得に続いて行われる静止画または動画撮影における放射線源の制御条件である撮影条件を取得する撮影条件取得手段と、撮影条件に基づいて放射線源が照射した放射線を検出することにより検出手段が出力する検出信号に基づいて静止画または動画を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明の装置は、透視像の動画を取得し、その後いったん透視を終了して診断用の静止画または動画撮影を行うタイプのものである。本発明は、透視像の取得時における放射線源の制御条件に基づいて静止画または動画撮影の放射線源の制御条件（撮影条件）を決定する。しかしこの状態では、被検体の体厚が考慮されずに撮影条件が決定されるので、撮影条件が適正となっているとは限らない。そこで、本発明によれば、撮影条件を決定する際に透視像に写り込んだ被検体の輝度をも考慮する。被検体の輝度は、被検体の体厚に応じて変動する。したがって、被検体の輝度に合わせて撮影条件を補正するようにすれば、被検体の体厚にあわせて適正な撮影条件が取得できることになる。したがって、本発明によれば、ライブ像取得段階における放射線の強さが適切となる前にライブ像取得を切り上げたとしても適切な撮影条件が取得できる。本発明の装置によれば、露光が適正で鮮明な静止画を取得することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、放射線源制御手段は、輝度取得手段が取得した被検体の透視像の輝度を基に透視像取得時における放射線源をフィードバック制御すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は本発明の装置のより具体的な構成を示している。透視像の取得時に放射線源をフィードバック制御する構成に本発明を適用すれば、フィードバック制御により透視像の取得時における放射線源の制御条件が適正となる前に透視像の撮影を切り上げた場合であっても、露光が適正で鮮明な撮影画像を取得することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、術者の透視像取得時における放射線照射条件の変更を入力させる入力手段を備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は本発明の装置のより具体的な構成を示している。本発明は、透視像取得時における放射線照射条件の変更が可能な装置にも適用できる。術者が透視像取得時における放射線照射条件を適切にしようとして変更を加えた場合に、目測を誤るようなことがあっても、本発明の機能により撮影条件は自ずと適正なものとなる。

また、上述の放射線撮影装置において、撮影条件取得手段は、透視像取得時における放射線源の制御条件および被検体の透視像の輝度を基に被検体の体厚を推定する体厚推定手段と、推定された体厚に対応する放射線源の制御条件を取得する体厚対応条件取得手段とを備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は本発明の装置のより具体的な構成を示している。本発明における撮影条件の取得は、被検体の体厚をいったん推定することにより行われる。この様にすることで、装置構成に変更などがあっても、速やかに対応することができるうえ、確実に撮影条件を取得することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、透視像取得時における放射線源の制御条件と体厚との対応関係、および体厚と撮影条件との対応関係を記憶する記憶手段を備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は本発明の装置のより具体的な構成を示している。撮影条件の取得が記憶手段に記憶されている情報に基づいて行うようにすれば、速やかかつ確実に撮影条件を取得することができる。

本発明の装置は、透視像の動画を取得し、その後いったん透視を終了して診断用の静止画または動画撮影を行うタイプのものである。本発明は、透視像の取得時における放射線源の制御条件に基づいて静止画または動画撮影の放射線源の制御条件（撮影条件）を決定する。そして、本発明によれば、撮影条件を決定する際に透視像に写り込んだ被検体の輝度をも考慮する。このようにすれば、ライブ像取得段階における放射線の強さが適切となる前にライブ像取得を切り上げたとしても適切な撮影条件が取得できる。したがって、本発明の装置によれば、露光が適正で鮮明な撮影画像を取得することができる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 実施例１に係る発明の効果を説明する模式図である。 実施例１に係る発明の効果を説明する模式図である。 実施例１に係る発明の効果を説明する模式図である。 実施例１に係る発明の動作を説明する機能ブロック図である。

以降、本発明の実施例を説明する。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。また、ＦＰＤは、フラット・パネル・ディテクタの略である。

＜Ｘ線撮影装置の全体構成＞
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように仰臥位の被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上側（一面側）に設けられたＸ線を照射するＸ線管３と、天板２の下側（他面側）に設けられたＸ線を検出するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４は、被検体Ｍの体軸方向または体側方向のいずれかに沿った４つの辺を有する矩形となっている。また、Ｘ線管３は、四角錐形状のＸ線をＦＰＤ４に向けて照射する。ＦＰＤ４は、Ｘ線を全面で受光することになる。ＦＰＤ４のＸ線を検出する検出面４ａには、Ｘ線検出素子が体軸方向および体側方向に２次元的に配列されている。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当する。ＦＰＤ４は、本発明の検出手段に相当する。

なお、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、透視像Ｐ０を動画として取得した後、画像Ｐ１を撮影する構成となっている。透視像Ｐ０は、画像Ｐ１の撮影のに先立って被検体Ｍの位置決めを予めする目的で取得される。画像Ｐ１は、被検体Ｍの診断や病変・治療の記録を行う目的で取得される。

Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３を制御する目的で設けられている。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３の管電流・管電圧・Ｘ線照射時間の各種制御パラメータをＸ線管３に送出することでＸ線管３を制御する。Ｘ線管制御部６は、本発明の放射線源制御手段に相当する。

透視像生成部１１は、透視像Ｐ０を生成するものであり、ＦＰＤ４から出力される検出信号を基に透視像Ｐ０の動画を生成する。動画となっている透視像Ｐ０は、輝度調整部２４により輝度が調整された後、表示部２５にリアルタイムに表示される。このとき、Ｘ線管３は、透視像Ｐ０を取得している間、弱いＸ線を経時的に被検体Ｍに向けて照射し続ける。透視像生成部１１は、本発明の透視像生成手段に相当する。

透視像Ｐ０は、輝度取得部１２にも送出される。輝度取得部１２は、動画に写り込んだ被検体Ｍの透視像Ｐ０の輝度を取得する。このとき、輝度取得部１２は、透視像Ｐ０より測光領域を抽出し、ブラックピーク、ホワイトピークを除去した後、測光領域内の画素値を平均することで輝度を求める。例えば、透視像Ｐ０の輝度が基準よりも明るい場合は、被検体Ｍの体厚が薄くＸ線が被検体Ｍを透過しやすいことを表している。また、透視像Ｐ０の輝度が基準よりも暗い場合は、被検体Ｍの体厚が厚くＸ線が被検体Ｍを透過しにくいことを表している。透視像Ｐ０は動画となっていることからすると、輝度取得部１２は、その時々の輝度をリアルタイムに取得することになる。輝度取得部１２は、本発明の輝度取得手段に相当する。

輝度取得部１２が取得した輝度はリアルタイムに撮影条件取得部１３に送出される。この撮影条件取得部１３には、Ｘ線管制御部６よりＸ線管３の制御条件もリアルタイムに送出されている。撮影条件取得部１３は、被検体Ｍの透視像Ｐ０の輝度および透視像取得時におけるＸ線管３の制御条件に基づいて、続いて行われる静止画または動画撮影におけるＸ線管３の制御条件（撮影条件）を取得する。撮影条件取得部１３は、本発明の撮影条件取得手段に相当する。

この撮影条件取得部１３の具体的構成について説明する。撮影条件取得部１３は、体厚推定部１３ａと、体厚対応条件取得部１３ｂとを有している。体厚推定部１３ａは、透視像取得時におけるＸ線管３の制御条件および被検体Ｍの透視像Ｐ０の輝度を取得し、これらから被検体Ｍの体厚を推定する。体厚対応条件取得部１３ｂは、推定された体厚に対応するＸ線管３の制御条件（撮影条件）を取得する。このように撮影条件取得部１３は、Ｘ線管３の制御条件および被検体Ｍの透視像Ｐ０の輝度の入力に対して画像撮影時におけるＸ線管３の制御条件（撮影条件）を出力するようになっている。この撮影条件は、透視段階における最終的なＸ線管３の制御条件および最終的な透視像Ｐ０の輝度に基づいて出力される。体厚推定部１３ａは、本発明の体厚推定手段に相当し、体厚対応条件取得部１３ｂは、本発明の体厚対応条件取得手段に相当する。

体厚推定部１３ａの動作について説明する。体厚推定部１３ａは、透視像取得時のＸ線管３の制御条件と被検体Ｍの体厚とが関連したテーブルＴ１を記憶部２８より読み出して、このテーブルＴ１を基に透視段階における最終的な制御条件に対応する被検体Ｍの体厚を取得する。テーブルＴ１は、図２に示すように透視段階におけるＸ線管３の制御条件と被検体Ｍの体厚が関連づけられている。テーブルＴ１の左欄にリスト化されている制御条件は、右欄にリスト化されている体厚を有する被検体Ｍの透視をするときに好適な制御条件となっている。このとき取得される被検体Ｍの体厚を標準体厚ＳＴと呼ぶことにする。なお、テーブルＴ１におけるＸ線管３の制御条件とは具体的には、例えばＸ線管３の管電流および管電圧のことである。記憶部２８は、本発明の記憶手段に相当する。

体厚推定部１３ａは、透視像Ｐ０の輝度を基に、実際の体厚が標準体厚ＳＴとどの程度かけ離れているかを推定して被検体Ｍの実際の体厚を推定する。それには、まず、体厚推定部１３ａは、標準輝度から透視段階における透視像Ｐ０に写り込んだ被検体Ｍの最終的な輝度を減算して輝度差Ｄを取得する。標準輝度とは、被検体Ｍの透視をするときに好適な輝度のことである。なお、テーブルＴ１の左欄の条件でＸ線管３を制御し、テーブルＴ１の右欄の体厚の被検体Ｍの透視を行ったとすると、取得される透視像Ｐ０の輝度は標準輝度となっている。

体厚推定部１３ａは取得した輝度差Ｄを基に、体厚の補正値Ｔ＿ｃｏｍｐを取得する。この補正値Ｔ＿ｃｏｍｐは、体厚推定部１３ａが補正値と輝度差Ｄとが対応したテーブルＴ２を記憶部２８より読み出して、取得した輝度差Ｄに対応する補正値Ｔ＿ｃｏｍｐを取得する（テーブルＴ２については、図３参照）。この補正値Ｔ＿ｃｏｍｐは、この標準体厚ＳＴに対する実際の体厚の違いを表したものである。例えば、輝度差Ｄが正の値をとると、実際の透視像Ｐ０の輝度は標準よりも小さく、透視像Ｐ０に被検体Ｍが暗く写っているのであるから、被検体Ｍの実際の体厚は、標準体厚ＳＴよりもより厚い（補正値Ｔ＿ｃｏｍｐは正の値である）ことになる。また、例えば輝度差Ｄが負の値をとると、実際の透視像Ｐ０の輝度は標準よりも大きく、透視像Ｐ０に被検体Ｍが明るく写っているのであるから、被検体Ｍの実際の体厚は、標準体厚ＳＴよりもより薄い（補正値Ｔ＿ｃｏｍｐは負の値である）ことになる。

体厚推定部１３ａは、標準体厚ＳＴに補正値Ｔ＿ｃｏｍｐを合計して被検体Ｍの実際の体厚を推定する。また、体厚推定部１３ａはログ変換された輝度に基づいて実際の体厚の推定を行うようにしても良い。

体厚推定部１３ａが推定した実際の体厚は体厚対応条件取得部１３ｂに送出される。体厚対応条件取得部１３ｂは、図４に示す体厚と撮影条件とが関連したテーブルＴ３を記憶部２８から読み出して、体厚推定部１３ａが推定した体厚に対応する撮影条件を取得する。このときの撮影条件とは、被検体Ｍの診断を行う目的で取得される画像Ｐ１を撮影する際のＸ線管３の制御条件のことである。体厚対応条件取得部１３ｂは、取得した撮影条件をＸ線管制御部６に送出する。この撮影条件は、画像Ｐ１を撮影するときに使用される。

輝度取得部１２が取得する輝度は、撮影条件取得部１３のみならずＸ線管制御部６にリアルタイムに送出されている。Ｘ線管制御部６がこの輝度に基づいてＸ線管３を制御する様子について説明する。Ｘ線管制御部６は、輝度取得部１２より輝度を取得すると、透視像Ｐ０の輝度が標準輝度に近づくようにＸ線管３を制御する。この様に制御が変更されて照射されたＸ線はＦＰＤ４に検出され、このときの透視像Ｐ０の輝度がＸ線管制御部６に送出される。Ｘ線管制御部６は、再び透視像Ｐ０の輝度が標準輝度に近づくようにＸ線管３を制御する。このように、Ｘ線管制御部６は、透視像Ｐ０の輝度の実測を基にＸ線管３をフィードバック制御するようになっている。ここでいう標準輝度とは、透視像Ｐ０を好適に視認できる輝度をいう。

画像生成部１４は、撮影段階においてＦＰＤ４が出力する検出信号に基づいて画像Ｐ１（静止画）を生成する。すなわち、画像生成部１４は、撮影条件取得部１３が取得した撮影条件に基づいてＸ線管３が照射したＸ線を検出したＦＰＤ４の検出信号より画像Ｐ１を生成する。画像生成部１４は、本発明の画像生成手段に相当する。

表示部２５は、透視像Ｐ０および画像Ｐ１を表示する目的で設けられている。輝度調整部２４は、動画となっている透視像Ｐ０をリアルタイムに輝度調整して透視段階におけるＸ線の線量不足・線量過多による像の視認のしにくさを補完する。

操作卓２６（図１参照）は、術者によるＸ線照射開始などの指示を入力させる目的で設けられている。術者はこの操作卓２６を通じて透視上取得時におけるＸ線照射条件を変更することができる。また、主制御部２７は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することによりＸ線管制御部６および各部を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部２８は、透視像取得時（透視段階）におけるＸ線管３の制御条件と標準体厚ＳＴとの関係であるテーブルＴ１，輝度差Ｄと補正値との関係であるテーブルＴ２，および体厚と撮影条件との関係であるテーブルＴ３を記憶する。操作卓２６は、本発明の入力手段に相当する。

＜実施例１の効果＞
次に、実施例１の効果について説明する。図５は、従来のＸ線撮影装置のＸ線撮影の様子を示した透視像の輝度の経時変化である。縦軸は透視像Ｐ０の輝度を示しており、横軸は時間の経過を示している。図５におけるＡ１〜Ａ４で示す期間は、透視像Ｐ０の動画が取得されている期間であり、この間に術者が被検体Ｍの位置合わせを行う。図５におけるＢで示す期間は、透視像Ｐ０の動画の取得が終了し、画像Ｐ１が撮影される期間を表している。

図５における符号Ｋは、標準輝度を表している。ここでいう標準輝度とは、透視像Ｐ０を好適に視認できる輝度をいう。したがって、図５の透視段階の当初においては、透視像Ｐ０の輝度は標準輝度Ｋと比較してかなり暗いものとなっている。

この状態からＸ線管制御部６は、Ｘ線管３をフィードバック制御するので、透視像Ｐ０の輝度が次第に標準輝度Ｋに近づいていく。すなわち、Ｘ線管制御部６は、Ａ１の期間におけるＸ線管３の制御条件を３回に分けて段階的に変更させていって、透視像Ｐ０の輝度を標準輝度Ｋに近づける。Ｘ線管制御部６が制御条件を切り替える度に透視像Ｐ０が明るくなっていき、透視像Ｐ０の視認性が改善される。

図５のＡ４の期間は、Ｘ線管制御部６のフィードバック制御により遂に透視像Ｐ０の輝度が標準輝度Ｋに達した状態を表している。このとき、術者は、被検体Ｍの位置合わせをするには十分に鮮明となっている透視像Ｐ０を視認しながら被検体Ｍの位置合わせを完了する。この時点で透視段階Ａ１〜Ａ４が終了し、Ｘ線照射が止む。

透視段階には、被検体の位置合わせを行う目的の他に、撮影条件を決定する目的もある。すなわち、透視段階Ａ１〜Ａ４が終了すると、透視段階における最終のＸ線管制御条件に基づいて画像Ｐ１撮影における撮影条件が取得される。このときの撮影条件を撮影条件４とする。取得された撮影条件４に基づいてＸ線管３が制御され、画像Ｐ１の撮影が行われる。画像Ｐ１の撮影は図５におけるＢの期間中に行われる。これが、従来構成の撮影手法である。このときの撮影条件の決定は、透視像Ｐ０の輝度が標準輝度Ｋに達したことを前提になされている。

しかしながら、最近では輝度調整部２４などの構成を備える。これにより、透視像Ｐ０は輝度調整されて視認性を良くしてから表示部２５に表示されるようになる。したがって、Ｘ線管３のフィードバック制御により透視像Ｐ０の輝度が標準輝度Ｋに達する前に、表示部２５には輝度調整された鮮明な透視像Ｐ０が表示される。したがって、術者は図５における期間Ａ４に至る前に被検体Ｍの位置合わせを完了する場合がある。

被検体Ｍの位置合わせが完了すると、術者は、被検体Ｍの無用な被曝を避ける目的で透視像Ｐ０の取得を直ちに終了させる。すると、図６に示すように、フィードバック制御によって透視像Ｐ０が標準輝度Ｋに達する前に透視段階が終了してしまう。画像Ｐ１撮影における撮影条件は、透視段階における最終のＸ線管制御条件に基づいて決定されるのである。したがって、図６の場合に取得される撮影条件は、図５の場合に取得された撮影条件４とは異なる撮影条件３となっている。したがって、図６の場合においては、続いて行われる画像Ｐ１の撮影は、撮影条件３に基づいてされることになる。

撮影条件３に基づいて撮影された画像Ｐ１は、Ｘ線量が不足しており、鮮明な画像とならない。撮影条件３は、期間Ａ３において透視像Ｐ０の輝度が標準輝度Ｋとなっている場合において適正となる条件であり、図６のように透視像Ｐ０の輝度が標準輝度Ｋから外れている場合においては適正ではないのである。この現象は、透視段階を早めに切り上げることにより、装置が被検体の体厚を誤認してしまうことにより、適切な撮影条件が取得できなくなってしまうと捉えることもできる。

図７は実施例１の構成を示している。実施例１の構成は、透視段階終了時における透視像Ｐ０の輝度と標準の輝度Ｋとの差（輝度差Ｄ）を取得し、輝度差Ｄを基に補正を施すことにより撮影条件を取得するようにしている。したがって、実施例１の構成によれば、期間Ａ３の段階で透視が終了しているにも関わらず、適正な撮影条件４が取得され、後段の画像Ｐ１の撮影に用いられる。このようにすれば、フィードバック制御により透視像Ｐ０の輝度が標準輝度Ｋまで達していなくとも適正な撮影条件でＸ線管３を制御して画像Ｐ１が取得できるのである。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係るＸ線撮影装置の動作について説明する。Ｘ線撮影装置１を用いて被検体Ｍの撮影をするには、図８に示すように、まず天板２に被検体Ｍが載置される（被検体載置ステップＳ１）。そして、術者が操作卓２６を通じてＸ線撮影装置１に透視開始の指示を与えると、Ｘ線管３は弱いＸ線の連続照射を開始し、動画となっている透視像Ｐ０の取得が開始される（透視ステップＳ２）。透視像Ｐ０は、表示部２５にリアルタイムに表示される。

術者は透視像Ｐ０を視認しながら天板上の被検体Ｍの位置合わせをする。こうしている間にもＸ線管３はフィードバック制御され、Ｘ線の強さはより適したものに更新されていく。被検体Ｍの位置合わせが終了すると、術者が操作卓２６を通じてＸ線撮影装置１に透視終了の指示を与え、Ｘ線照射が止む。

すると、撮影条件取得部１３は、透視段階の最終的なＸ線管制御条件と最終的な透視像Ｐ０の輝度を基に好適な撮影条件を取得する（撮影条件取得ステップＳ３）。このとき、実施例１の構成によれば、Ｘ線管制御条件が透視に好適でなくても、適正な撮影条件が取得できる。これについては既に説明済みである。そして、術者が操作卓２６を通じてＸ線撮影装置１に撮影開始の指示を与えると、Ｘ線管３は、撮影条件取得部１３が取得した撮影条件に基づいて強いＸ線を一度だけ照射し、画像Ｐ１の撮影が行われる（撮影ステップＳ４）。画像Ｐ１が表示部２５に表示されて一連の動作は終了となる。なお、撮影ステップＳ４においては、画像Ｐ１に代えて、動画を撮影するようにしてもよい。このとき、画像生成部１４は、画像Ｐ１に代えて動画を生成することになる。

以上のように、本発明の装置は、透視像Ｐ０の動画を取得し、その後いったん透視を終了して診断用の静止画または動画撮影を行うタイプのものである。本発明は、透視像Ｐ０の取得時におけるＸ線管３の制御条件に基づいて静止画撮影のＸ線管３の制御条件（撮影条件）を決定する。しかしこの状態では、被検体Ｍの体厚が考慮されずに撮影条件が決定されるので、撮影条件が適正となっているとは限らない。そこで、本発明によれば、撮影条件を決定する際に透視像Ｐ０に写り込んだ被検体Ｍの輝度をも考慮する。被検体Ｍの輝度は、被検体Ｍの体厚に応じて変動する。したがって、被検体Ｍの輝度に合わせて撮影条件を補正するようにすれば、被検体Ｍの体厚にあわせて適正な撮影条件が取得できることになる。したがって、本発明の装置によれば、露光が適正で鮮明な静止画または動画を取得することができる。

また、上述のように、透視像Ｐ０の取得時にＸ線管３をフィードバック制御する構成に本発明を適用すれば、フィードバック制御により透視像Ｐ０の取得時におけるＸ線管３の制御条件が適正となる前に透視像Ｐ０の撮影を切り上げた場合であっても、露光が適正で鮮明な静止画または動画を取得することができる。

上述のように透視像取得時における放射線照射条件の変更が可能な装置にも適用できる。術者が透視像取得時における放射線照射条件を適切にしようとして変更を加えた場合に、目測を誤るようなことがあっても、本発明の機能により撮影条件は自ずと適正なものとなる。

本発明における撮影条件の取得は、被検体Ｍの体厚をいったん推定することにより行われる。この様にすることで、装置構成に変更などがあっても、速やかに対応することができるうえ、確実に撮影条件を取得することができる。

また、撮影条件の取得が記憶部２８に記憶されている情報に基づいて行うようにすれば、速やかかつ確実に撮影条件を取得することができる。

本発明は、上述した実施例の構成に限られず、下記のように変形実施が可能である。

（１）上述の構成によれば、体厚推定部１３ａおよび体厚対応条件取得部１３ｂは記憶部２８に記憶されている各種テーブルに基づいて動作していたが、本発明の構成はこれに限られない。各種テーブルに代えて、関数を用いることもできる。

（２）上述した実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。

（３）上述した実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適用できる。

本発明は、医療用の放射線撮影装置に適している。

３ Ｘ線管（放射線源）
６ Ｘ線管制御部（放射線源制御手段）
４ ＦＰＤ（検出手段）
１１ 透視像生成部（透視像生成手段）
１２ 輝度取得部（輝度取得手段）
１３ 撮影条件取得部（撮影条件取得手段）
１３ａ 体厚推定部（体厚推定手段）
１３ｂ 体厚対応条件取得部（体厚対応条件取得手段）
１４ 画像生成部（画像生成手段）
２６ 操作卓（入力手段）
２８ 記憶部（記憶手段）

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源を制御する放射線源制御手段と、被検体を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出手段と、検出信号を基に被検体の透視像の動画を生成する透視像生成手段と、透視像に写り込んだ被検体の輝度を取得する輝度取得手段と、透視像撮影の照射条件が適切となる前の被検体の透視像の輝度と、管電流および管電圧を制御する条件である放射線源の制御条件とに基づいて、透視像取得に続いて行われる静止画または動画撮影における放射線源の制御条件である撮影条件を取得する撮影条件取得手段と、撮影条件に基づいて放射線源が照射した放射線を検出することにより検出手段が出力する検出信号に基づいて静止画または動画を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とするものである。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源を制御する放射線源制御手段と、被検体を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出手段と、検出信号を基に被検体の透視像の動画を生成する透視像生成手段と、透視像に写り込んだ被検体の輝度を取得する輝度取得手段と、透視像の輝度と、当該透視像取得時の管電流および管電圧を制御する条件である放射線源の制御条件とに基づいて、透視像取得に続いて行われる静止画または動画撮影である本撮影における放射線源の制御条件を取得する撮影条件取得手段と、本撮影における放射線源の制御条件に基づいて放射線源が照射した放射線を検出することにより検出手段が出力する検出信号に基づいて静止画または動画を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とするものである。

また、上述の放射線撮影装置において、透視像取得時における放射線源の制御条件の変更を術者に入力させる入力手段を備えればより望ましい。

また、上述の放射線撮影装置において、撮影条件取得手段は、透視像取得時における放射線源の制御条件および被検体の透視像の輝度を基に被検体の体厚を推定する体厚推定手段と、推定された体厚に対応する本撮影における放射線源の制御条件を取得する体厚対応条件取得手段とを備えればより望ましい。

また、上述の放射線撮影装置において、透視像取得時における放射線源の制御条件と体厚との対応関係、および体厚と本撮影における放射線源の制御条件との対応関係を記憶する記憶手段を備えればより望ましい。

Claims (5)

1. 放射線を照射する放射線源と、
   前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
   被検体を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出手段と、
   検出信号を基に被検体の透視像の動画を生成する透視像生成手段と、
   透視像に写り込んだ被検体の輝度を取得する輝度取得手段と、
   被検体の透視像の輝度および透視像取得時における前記放射線源の制御条件に基づいて、透視像取得に続いて行われる静止画または動画撮影における前記放射線源の制御条件である撮影条件を取得する撮影条件取得手段と、
   前記撮影条件に基づいて放射線源が照射した放射線を検出することにより前記検出手段が出力する検出信号に基づいて静止画または動画を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線源制御手段は、前記輝度取得手段が取得した被検体の透視像の輝度を基に透視像取得時における前記放射線源をフィードバック制御することを特徴とする放射線撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   術者の透視像取得時における放射線照射条件の変更を入力させる入力手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記撮影条件取得手段は、透視像取得時における前記放射線源の制御条件および被検体の透視像の輝度を基に被検体の体厚を推定する体厚推定手段と、
   推定された体厚に対応する前記放射線源の制御条件を取得する体厚対応条件取得手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
5. 請求項４に記載の放射線撮影装置において、
   透視像取得時における前記放射線源の制御条件と体厚との対応関係、および体厚と撮影条件との対応関係を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。

Images