(57)【要約】【課題】放射線の撮影条件に適合したエネルギーサブトラクション画像を取得すること。【解決手段】放射線を発生させる放射線発生部と、入射した放射線から放射線画像を生成する放射線撮影部とを有し、複数の放射線エネルギーの異なる放射線画像からエネルギーサブトラクション画像を生成する放射線撮影システムは、放射線発生部の撮影条件に基づいて、放射線撮影部における少なくとも２つのサンプルホールドのタイミングを設定する設定部を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を発生させる放射線発生手段と、入射した放射線から放射線画像を生成する放射線撮影手段とを有し、複数の放射線エネルギーの異なる放射線画像からエネルギーサブトラクション画像を生成する放射線撮影システムであって、
前記放射線発生手段の撮影条件に基づいて、前記放射線撮影手段における少なくとも２つのサンプルホールドのタイミングを設定する設定手段を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２】
前記放射線発生手段の撮影条件は、前記放射線発生手段の管電圧、管電流、照射時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
【請求項３】
前記設定手段は、前記管電圧に基づいて、前記サンプルホールドの間隔を設定することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
前記設定手段は、前記管電流に基づいて、前記サンプルホールドの間隔を設定することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システム。
【請求項５】
前記設定手段は、前記照射時間に基づいて、前記サンプルホールドの間隔を設定することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システム。
【請求項６】
前記放射線撮影手段は、前記放射線画像を生成する画像生成手段を備え、
前記画像生成手段は、
前記放射線発生手段からの単一の放射線照射によって得られた複数の放射線画像から低エネルギーの放射線分布情報と、エネルギーレベルの高い高エネルギーの放射線分布情報とを取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
【請求項７】
前記画像生成手段は、
前記低エネルギーの放射線分布情報および前記高エネルギーの放射線分布情報から第一の物質と第二の物質とに分離した物質特性画像を、前記放射線画像として生成することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影システム。
【請求項８】
前記設定手段は、前記低エネルギーの放射線分布情報を取得するために前記放射線撮影手段の信号をサンプルホールドするサンプルホールドタイミングと、
前記高エネルギーの放射線分布情報を取得するために前記放射線撮影手段の信号をサンプルホールドするサンプルホールドタイミングと、を設定することを特徴とする請求項６または７に記載の放射線撮影システム。
【請求項９】
放射線を発生させる放射線発生手段と、前記放射線に基づく信号を出力する放射線撮影手段と、を有する放射線撮影システムであって、
前記信号に基づいて生成された放射線画像における被写体の動き量を取得する取得手段と、
前記動き量に対応する制御パラメータに基づいて、前記放射線発生手段または前記放射線撮影手段の制御パラメータを設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１０】
前記制御パラメータには、前記放射線発生手段の発生条件に関する制御パラメータ、又は前記放射線撮影手段の撮影条件に関する制御パラメータが含まれることを特徴とする請求項９に記載の放射線撮影システム。  
【請求項１１】
前記放射線画像における被写体の動き量に基づいて前記制御パラメータを決定する決定手段と、
前記動き量と前記制御パラメータとを対応付けた設定テーブルを記憶する記憶手段と、を更に備え、
前記決定手段は、前記設定テーブルを参照して、前記動き量に対応する制御パラメータを決定し、
前記設定手段は、前記決定手段により決定された制御パラメータに基づいて、前記放射線発生手段または前記放射線撮影手段の制御パラメータを設定することを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影システム。
【請求項１２】
前記記憶手段は、前記撮影条件に関する設定テーブルとして、
前記動き量と複数のサンプルホールドタイミングとを対応付けたサンプルホールドタイミング設定テーブルを記憶することを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影システム。
【請求項１３】
前記記憶手段は、前記発生条件に関する設定テーブルとして、
前記動き量と前記放射線発生手段の照射時間、管電圧、又は管電流とを対応付けた発生条件設定テーブルを記憶することを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影システム。
【請求項１４】
前記決定手段は、前記サンプルホールドタイミング設定テーブルを参照して、前記動き量に対応する前記制御パラメータとして、前記複数のサンプルホールドタイミングを決定することを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影システム。
【請求項１５】
被写体の撮影部位を示す情報と、前記撮影部位の撮影が前記制御パラメータの設定が必要な部位の撮影であるか否かを判定するための設定制御情報と、が含まれる検査プロトコルを決定する制御手段を更に備え、
前記設定手段は、前記検査プロトコルに含まれる前記設定制御情報に基づいて、前記制御パラメータの設定処理を制御することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１６】
放射線を発生させるステップと、放射線から放射線画像を生成するステップを有し、複数の放射線エネルギーの異なる放射線画像からエネルギーサブトラクション画像を生成する放射線撮影方法であって、
前記放射線の撮影条件に基づいて、少なくとも２つのサンプルホールドのタイミングを設定するステップを有することを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項１７】
放射線を発生させる放射線発生手段と、前記放射線に基づく信号を出力する放射線撮影手段と、を有する放射線撮影システムの放射線撮影方法であって、
前記信号に基づいて生成された放射線画像における被写体の動き量を取得するステップと、
前記動き量に対応する制御パラメータに基づいて、前記放射線発生手段または前記放射線撮影手段の制御パラメータを設定するステップと、
を有することを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項１８】
放射線発生手段が発生した放射線から放射線画像を生成する放射線撮影手段を有し、複数の放射線エネルギーの異なる放射線画像からエネルギーサブトラクション画像を生成する放射線撮影装置であって、
前記放射線発生手段の撮影条件に基づいて、前記放射線撮影手段における少なくとも２つのサンプルホールドのタイミングを設定する設定手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１９】
放射線発生手段が発生した放射線に基づいて放射線画像を撮影する放射線撮影装置であって、
前記放射線画像における被写体の動き量を取得する取得手段と、
前記動き量に対応する制御パラメータに基づいて、前記放射線撮影装置の制御パラメータを設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２０】
コンピュータに、請求項１６または１７に記載された放射線撮影方法におけるステップを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影システム、放射線撮影方法、放射線撮影装置、及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器（フラットパネルディテクタ：ＦＰＤ）を用いた撮影方法のひとつに、エネルギー成分が異なる放射線を用いてエネルギーサブトラクション画像を取得する方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、エネルギーサブトラクション画像を得るために、先の撮影の信号の読み出しと、次の撮影の信号の蓄積とを並列に行うことによって、２つの撮影の間隔を短くし、エネルギーサブトラクション画像を取得することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５０４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、放射線の撮影条件に基づいてサンプルホールドのタイミングを設定することについて考慮していない。そのため、放射線の撮影条件に適合したエネルギーサブトラクション画像を取得することができない。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、放射線の撮影条件に適合したエネルギーサブトラクション画像を取得することが可能な放射線撮影技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る放射線撮影システムは、放射線を発生させる放射線発生手段と、入射した放射線から放射線画像を生成する放射線撮影手段とを有し、複数の放射線エネルギーの異なる放射線画像からエネルギーサブトラクション画像を生成する放射線撮影システムであって、
前記放射線発生手段の撮影条件に基づいて、前記放射線撮影手段における少なくとも２つのサンプルホールドのタイミングを設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放射線の撮影条件に適合したエネルギーサブトラクション画像を取得することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る放射線撮影システムの構成例を示すブロック図。
【図２】実施形態に関わる制御装置の機能構成例を示すブロック図。
【図３】実施形態に係る放射線撮影システムが実施する処理手順を示すフローチャート。
【図４】実施形態に係る設定テーブルの一例を示す図。
【図５】第２の実施形態に係る制御装置の機能構成例を示すブロック図。
【図６】第２の実施形態に係る放射線撮影システムが実施する処理手順を示すフローチャート。
【図７】第２の実施形態に係る設定テーブルの一例を示す図。
【図８】第３の実施形態に係る放射線撮影システムが実施する処理手順を示すフローチャート。
【図９】第４の実施形態に係る放射線撮影システムが実施する処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１〜４を参照して、本発明の実施形態に係る放射線撮影システムの構成および動作について説明する。図１は、第１の実施形態における放射線撮影システム１０の構成例を示す図である。本実施形態において、放射線撮影システム１０は、放射線を発生させる放射線発生装置１００と、放射線に基づく信号を出力する放射線撮影装置４００（放射線検出装置として機能するセンサ）と、を有しており、エネルギーサブトラクション法によって放射線画像を得ることが可能なシステムである。エネルギーサブトラクション法は、被写体３００に異なるエネルギーを有する放射線を用いた複数回の撮影によって得られた複数の放射線画像を、制御装置２００の画像生成部２０１で処理することによって、新たな放射線画像（例えば、骨画像および軟部組織画像）を得る方法である。
【００１２】
放射線撮影システム１０は、放射線撮影装置４００（センサ）に入射する放射線から変換される光学像を電気的に撮影し、放射線画像を生成するための電気的な信号（画像用信号）を得るように構成される。放射線撮影システム１０は、放射線画像を撮影する放射線撮影装置４００（センサ）、放射線を照射するための放射線発生装置１００、放射線発生装置１００を制御する発生制御装置１０１、発生制御装置１０１および放射線撮影装置４００を制御する制御装置２００を有する。
【００１３】
制御装置２００は、コンピュータ（プロセッサ）と、該コンピュータに提供するプログラムを格納したメモリとによって構成されうる。また、制御装置２００は、放射線撮影装置４００から供給される信号を処理する画像生成部２０１を含む。画像生成部２０１は、制御装置２００のメモリに格納されたプログラムの一部によって構成されうる。また、画像生成部２０１は、制御装置２００から独立して配され、コンピュータ（プロセッサ）と、該コンピュータに提供するプログラムを格納したメモリとによって構成されてもよい。制御装置２００の全部または一部は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、または、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）によって構成されてもよい。
【００１４】
制御装置２００および画像生成部２０１は、その動作を記述したファイルに基づいて論理合成ツールによって設計され製造されてもよい。また、制御装置２００は、放射線撮影システム１０のユーザインタフェースとして機能してもよい。この場合、制御装置２００は、例えば、ユーザが放射線画像を取得するための撮影の条件を入力するための入力部や、入力した情報を確認するためのディスプレイなどの表示部を含みうる。
【００１５】
発生制御装置１０１は、放射線発生装置１００による放射線の照射を制御する。発生制御装置１０１は、例えば、曝射スイッチを有し、曝射スイッチがユーザによってオンされることに応じて放射線発生装置１００に放射線を放射させるとともに、放射線が放射されるタイミングを示す情報を制御装置２００に通知してもよい。また、発生制御装置１０１は、制御装置２００からの指令に応じて放射線発生装置１００に放射線を放射させてもよい。
【００１６】
放射線発生装置１００は、放射線のエネルギー（波長）を変更する機能を有する。放射線発生装置１００は、発生制御装置１０１の制御に従って、例えば、管電圧（放射線発生装置１００の陰極と陽極との間に印加する電圧）を変更することによって、放射線のエネルギーを変更しうる。放射線発生装置１００は、互いに異なる複数のエネルギー値を有する放射線を放射することができる。
【００１７】
放射線撮影装置４００は、複数の画素を含む画素アレイを備える。複数の画素のそれぞれは、入射する放射線を電気信号（例えば、電荷）に変換する変換部と、変換部をリセットするリセット部と、変換部で生成された画像用信号を保持するためのサンプルホールド回路と、を含む。それぞれの画素は、放射線を直接に電気信号に変換するように構成されてもよいし、放射線を可視光などの光に変換した後に、変換された光を電気信号に変換するように構成されてもよい。後者においては、放射線を光に変換するためのシンチレータが利用されうる。シンチレータは、画素アレイを構成する複数の画素によって共有されうる。
【００１８】
図１に示される構成例において、放射線撮影装置４００と制御装置２００とは、互いに独立した形で配されているが、制御装置２００の機能の全部または一部が、放射線撮影装置４００に組み込まれていてもよい。また、放射線撮影装置４００の機能の一部が、制御装置２００に組み込まれていてもよい。
【００１９】
（制御装置２００の機能構成）
図２は本発明の第１の実施形態に係る制御装置２００の機能構成例を示すブロック図である。制御装置２００は、画像生成部２０１と、動き量取得部２０２と、サンプルホールドタイミング記憶部２０３（以下、ＳＨタイミング記憶部２０３）と、サンプルホールドタイミング決定部２０４（以下、ＳＨタイミング決定部２０４）と、サンプルホールドタイミング設定部２０５（以下、ＳＨタイミング設定部２０５）とを備えている。各処理部の動作は、図１の制御装置２００のプロセッサ等により実行、制御される。
【００２０】
画像生成部２０１は、放射線撮影装置４００から出力された信号に基づいて放射線画像を生成する。エネルギーサブトラクション画像生成に必要な複数の画像を取得した場合は、画像生成部２０１でエネルギーサブトラクション画像の生成を行う。
【００２１】
画像生成部２０１は、被写体に照射する放射線のエネルギーが異なる複数の放射線画像を処理することによって新たな画像（例えば、骨画像および脂肪画像）を得るエネルギーサブトラクション法を実行することが可能である。エネルギーサブトラクション法による撮影を実施する場合、１枚のサブトラクション画像を生成するために異なる放射線エネルギーで撮影された少なくとも２枚の放射線画像が必要となる。放射線撮影装置４００は、１回の放射線照射に対して複数回のサンプリングを行う。これにより、放射線撮影装置４００は、低エネルギーの放射線による画像（低エネルギー放射線画像）と高エネルギーの放射線による画像（高エネルギー放射線画像）を１回の放射線照射で取得できる。放射線撮影装置４００による撮影は静止画撮影または動画撮影であってもよい。
【００２２】
放射線撮影装置４００内に一時保存された放射線分布情報は、サンプルホールド実施後、読み出し可能となり、画像生成部２０１は、放射線撮影装置４００（ＦＰＤ）から異なるタイミングで、放射線分布情報（ＸＬ）と放射線分布情報（ＸＬ＋ＸＨ）の読み出しを実施する。画像生成部２０１は、放射線分布情報（ＸＬ＋ＸＨ）から放射線分布情報（ＸＬ）を差し引くことで、放射線分布情報（ＸＨ）を得ることができる。ここで、低エネルギーの放射線分布情報（ＸＬ）が低エネルギー放射線画像の基の画像になり、高エネルギーの放射線分布情報（ＸＨ）が高エネルギー放射線画像の基の画像になる。
【００２３】
エネルギーサブトラクション法により、画像生成部２０１は、放射線発生装置１００からの単一の放射線照射によって得られた複数の放射線画像から低エネルギーの放射線分布情報と、エネルギーレベルの高い高エネルギーの放射線分布情報とを取得すると、この取得結果に基づいて、画像生成部２０１は、低エネルギーの放射線分布情報および高エネルギーの放射線分布情報から、異なる第一の物質（例えば、骨）と第二の物質（例えば、脂肪）とに分離した物質特性画像を生成する。
【００２４】
動き量取得部２０２は、放射線撮影装置４００から出力された信号に基づいて生成された放射線画像における被写体３００の動き量を取得する。動き量取得部２０２は、エネルギーサブトラクション画像を生成するための第１の撮影（低エネルギーの放射線による画像を取得するための撮影）および第１の撮影の後に行われる第２の撮影（高エネルギーの放射線による画像を取得するための撮影）において、第１および第２の撮影によって取得されるそれぞれの放射線画像に含まれる被写体３００の動きの量を計算する。計算する方法は、例えば、オプティカルフローをはじめとした、動きの量を出力することが可能であれば、いかなる方法でもよい。
【００２５】
ＳＨタイミング記憶部２０３は、被写体３００の動き量と制御パラメータとを対応付けた設定テーブルを記憶する。ＳＨタイミング記憶部２０３は、撮影条件に関する設定テーブルとして、被写体３００の動き量と複数のサンプルホールドタイミングとを対応付けたサンプルホールドタイミング設定テーブルを記憶する。すなわち、ＳＨタイミング記憶部２０３は、放射線撮影装置４００のサンプルホールド回路に蓄積した画像用信号を読み出すタイミングを指定するサンプルホールドタイミングを、サンプルホールドする回数に従ってそれぞれ記憶する。サンプルホールドタイミングはモーションアーチファクトの低減と、画像ノイズ量の低減との両者を考慮して適切なタイミングが設定される。
【００２６】
ＳＨタイミング決定部２０４は、放射線画像における被写体３００の動き量に基づいて制御パラメータを決定する。ＳＨタイミング決定部２０４は、動き量取得部２０２が計算した動き量に応じて、ＳＨタイミング記憶部２０３に記憶されたサンプルホールドタイミングを読み出す。ＳＨタイミング決定部２０４は、設定テーブルを参照して、動き量に対応する制御パラメータを決定する。すなわち、ＳＨタイミング決定部２０４は、サンプルホールドタイミング設定テーブルを参照して、動き量に対応する制御パラメータとして、複数のサンプルホールドタイミング（ＳＨ１、ＳＨ２）を決定する。
【００２７】
ＳＨタイミング設定部２０５は、被写体３００の動き量に対応する制御パラメータに基づいて、放射線撮影装置４００の制御パラメータを設定する。撮影条件に関する制御パラメータには、放射線撮影装置４００において、信号をサンプルホールドする複数のサンプルホールドタイミングが含まれる。
【００２８】
すなわち、撮影条件に関する制御パラメータには、放射線撮影装置４００において、低エネルギーの放射線分布情報を取得するために信号をサンプルホールドするサンプルホールドタイミング（図４のＳＨ１）と、高エネルギーの放射線分布情報を取得するために信号をサンプルホールドするサンプルホールドタイミング（図４のＳＨ２）と、が含まれる。
【００２９】
ＳＨタイミング設定部２０５は、ＳＨタイミング決定部２０４により決定された複数のサンプルホールドタイミング（ＳＨ１、ＳＨ２）に基づいて、放射線撮影装置４００のサンプルホールドタイミング（例えば、ＳＨ１'、ＳＨ２'）を設定する。ＳＨタイミング設定部２０５は、ＳＨタイミング決定部２０４によって決定したサンプルホールドタイミングを、放射線撮影装置４００に通知し、放射線撮影装置４００のサンプルホールドタイミングを設定する。
【００３０】
（放射線撮影システムの処理手順）
図３のフローチャートを参照して、第１の実施形態における放射線撮影システム１０が実施する処理の手順を説明する。まず、ステップＳ３０１において、事前準備として、サンプルホールドタイミングの設定テーブルを作成し、ＳＨタイミング記憶部２０３にサンプルホールドタイミングの設定テーブルを記憶する。サンプルホールドタイミングを減少して、放射線撮影装置４００の撮影時間を短縮すると、モーションアーチファクトを低減することが可能である。しかし、サンプルホールドタイミングを過剰に減少すると、エネルギーサブトラクション画像またはエネルギーサブトラクション画像を生成するための撮影によって取得されるそれぞれの画像用信号に含まれるノイズ量が増加する。そのため、サンプルホールドタイミングはモーションアーチファクトとノイズ量とのトレードオフを考慮して設定することが望ましい。
【００３１】
図４はＳＨタイミング記憶部２０３に記憶されるサンプルホールドタイミングの設定テーブルの例を示す図である。設定テーブルには、被写体の動き量と、サンプルホールドタイミングとの対応関係が設定されている。
【００３２】
(設定テーブルの例)
図４を参照して、第１の実施形態に係る設定テーブルの例を説明する。図４の設定テーブルではサンプルホールドが２回行われる場合（ＳＨ１、ＳＨ２）の例を示している。サンプルホールドの回数に応じて、サンプルホールドタイミングの設定テーブルの数を変化させてもよい。すなわち、サンプルホールドの回数は、２回以上の複数回であってもよい。放射線画像に含まれる被写体３００の動き量が大きい場合には、撮影時間を短くすることでモーションアーチファクトを低減することができるので、サンプルホールドタイミングの間隔を短くするようにサンプルホールドタイミングを設定する。この設定により、次の撮影でのサンプルホールドタイミングは減少する。ただし、サンプルホールドタイミングを過剰に減少して、有用な放射線画像を得るための放射線量が不足することは望ましくないため、サンプルホールドタイミングの下限値（例えば、図４のＳＨ１下限値、ＳＨ２下限値）を設定してもよい。
【００３３】
一方、放射線画像に含まれる被写体３００の撮影画像における動き量が小さい場合には、撮影時間を長くすることでノイズ量を低減することができるので、サンプルホールドタイミングの間隔を長くするようにサンプルホールドタイミングを設定する。この設定により、次の撮影でのサンプルホールドタイミングは増加する。ただし、サンプルホールドタイミングを過剰に増大して、放射線発生装置１００から照射されていない時間帯においてサンプルホールドを行うことは有用ではないため、サンプルホールドタイミングの上限値（例えば、ＳＨ１上限値、ＳＨ２上限値）を設定してもよい。サンプルホールドタイミングの設定テーブルを参照することにより、任意の動き量ｘ１に対応するサンプルホールドタイミング（ＳＨ１＿ｘ１、ＳＨ２＿ｘ１）を特定することができる。ただし、本実施形態はあくまで一例であり、制御装置２００にサンプルホールドタイミングの設定値を記憶していれば、必ずしも本実施形態の構成に沿っていなくてもよい。
【００３４】
説明を図３に戻し、ステップＳ３０２において、制御装置２００の制御に基づいて、放射線撮影装置４００が画像の撮影を行う。放射線撮影装置４００により撮影された画像は制御装置２００の画像生成部２０１に送られる。
【００３５】
ステップＳ３０３において、画像生成部２０１が取得した画像に基づいて、動き量取得部２０２が画像における被写体の動き量を取得する。このとき用いられる画像はエネルギーサブトラクション画像（複数の物質に分離した物質特性画像）であってもよく、エネルギーサブトラクションに用いられる複数の放射線画像（低エネルギーの放射線分布情報に基づいた画像、高エネルギーの放射線分布情報に基づいた画像）のいずれかであってもよい。
【００３６】
ステップＳ３０４において、ＳＨタイミング決定部２０４が、設定テーブルを参照して放射線撮影装置４００に対するフィードバック制御に使用するサンプルホールドタイミングを決定する。ＳＨタイミング決定部２０４はＳＨタイミング記憶部２０３に記憶されている設定テーブルの制御パラメータを参照して、ステップＳ３０３で取得された動き量に応じたサンプルホールドタイミングを決定する。例えば、ステップＳ３０３の計算で取得された動き量がｘ１と出力されたとき、動き量ｘ１に対応するサンプルホールドタイミング（図４のＳＨ１、ＳＨ２）をＳＨタイミング記憶部２０３に記憶されている設定テーブルから取得する。
【００３７】
ステップＳ３０５において、ＳＨタイミング設定部２０５は、ステップＳ３０４で決定したサンプルホールドタイミングを放射線撮影装置４００（センサ）に送信する。放射線撮影装置４００は、送信されたサンプルホールドタイミングに基づいて、サンプルホールドタイミングを設定し、設定後のサンプルホールドタイミングを用いて放射線撮影装置４００のサンプルホールド回路を制御する。次の撮影においては、新しく設定したサンプルホールドタイミングで撮影を行うことで、モーションアーチファクトを低減した放射線画像を取得することが可能となる。
【００３８】
ステップＳ３０６において、制御装置２００は、次の撮影の有無を判断する。次の撮影がある場合（Ｓ３０６−Ｙｅｓ）、制御装置２００のプロセッサは処理をステップＳ３０２に戻し、以下同様の処理を繰り返し実行するように制御装置２００の各部を制御する。一方、ステップＳ３０６の判定で、次の撮影が無い場合（Ｓ３０６−Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００３９】
本実施形態に係る放射線撮影システムによれば、モーションアーチファクトを考慮した制御パラメータとして、サンプルホールドタイミングを決定し、決定したサンプルホールドタイミングに基づいて、放射線撮影装置４００に設定されているサンプルホールドタイミングを設定する。これにより、制御装置２００で決定した制御パラメータを、放射線撮影装置４００のサンプルホールド回路にフィードバック制御して撮影を行うことが可能となり、放射線画像、またはエネルギーサブトラクション画像におけるモーションアーチファクトを低減することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態に係る放射線撮影システムについて説明する。本実施形態に係る放射線撮影システムの構成は、図１で説明した構成と同様である。以下、第１の実施形態との差異を中心に説明する。
【００４１】
（制御装置２００の機能構成）
図５は第２の実施形態に係る制御装置２００の機能構成例を示すブロック図である。制御装置２００は、図２で説明した機能構成ブロックの他、発生条件記憶部２０６と、発生条件決定部２０７と、発生条件設定部２０８とを備えている点で、第１の実施形態の機能構成と相違する。各処理部の動作は、図１の制御装置２００のプロセッサ等により実行、制御される。
【００４２】
図５の機能構成を示すブロック図において、画像生成部２０１、動き量取得部２０２、ＳＨタイミング記憶部２０３、ＳＨタイミング決定部２０４、ＳＨタイミング設定部２０５の各機能は、図２の機能構成ブロックの構成と同様であるため、詳細な説明については省略する。
【００４３】
図５の機能構成を示すブロック図において、発生条件記憶部２０６は、管電圧、管電流といった放射線のエネルギー値や放射線の照射時間、照射される放射線の波形の時間変化などの撮影時の放射線発生装置１００における放射線の照射条件設定値（発生条件）をそれぞれ記憶する。すなわち、発生条件記憶部２０６は、発生条件に関する設定テーブルとして、動き量と放射線発生装置１００の照射時間、管電圧、又は管電流とを対応付けた発生条件設定テーブルを記憶する。
【００４４】
発生条件決定部２０７は、発生条件設定テーブルを参照して、動き量に対応する制御パラメータとして、発生条件に含まれる照射時間、管電圧、又は管電流のうち少なくともいずれか一つを決定する。発生条件決定部２０７は、動き量取得部２０２によって計算された被写体３００の撮影画像における動き量に応じて、発生条件記憶部２０６に記憶された放射線発生装置１００における放射線の照射条件設定値（発生条件）を決定し、読み出す。
【００４５】
制御装置２００の設定部（ＳＨタイミング設定部２０５及び発生条件設定部２０８）は、動き量取得部２０２によって計算された被写体３００の動き量に対応する制御パラメータに基づいて、放射線発生装置１００または放射線撮影装置４００の制御パラメータを設定する。すなわち、ＳＨタイミング設定部２０５及び発生条件設定部２０８は、発生条件決定部２０７により決定された制御パラメータに基づいて、放射線発生装置１００または放射線撮影装置４００の制御パラメータを設定する。
【００４６】
ここで、ＳＨタイミング設定部２０５は、被写体３００の動き量に対応する制御パラメータに基づいて、放射線撮影装置４００の制御パラメータを設定する。
【００４７】
また、発生条件設定部２０８は、被写体３００の動き量に対応する制御パラメータに基づいて、放射線発生装置１００の制御パラメータを設定する。すなわち、発生条件設定部２０８は、発生条件決定部２０７によって決定した照射条件設定値（発生条件）を、発生制御装置１０１に通知し、放射線発生装置１００における放射線の照射条件設定値（発生条件）を設定する。
【００４８】
制御パラメータには、放射線発生装置１００の発生条件に関する制御パラメータ、又は放射線撮影装置４００の撮影条件に関する制御パラメータが含まれており、発生条件の制御パラメータには、放射線発生装置１００の照射時間、管電圧、又は管電流のうち、少なくともいずれか一つが含まれる。また、撮影条件に関する制御パラメータには、放射線撮影装置４００において、信号をサンプルホールドする複数のサンプルホールドタイミングが含まれる。発生条件設定部２０８は、発生条件決定部２０７により決定された発生条件に含まれる照射時間、管電圧、又は管電流のうち少なくともいずれか一つの制御パラメータに基づいて、放射線発生装置１００の制御パラメータを設定する。
【００４９】
（放射線撮影システムの処理手順）
次に、図６のフローチャートを参照して、第２の実施形態における放射線撮影システムが実施する処理の手順を説明する。第２の実施形態では、図３のステップＳ３０１に対応するステップＳ６０１において、ＳＨタイミングの設定テーブル（ＳＨタイミング設定テーブル）の他に、放射線発生装置１００の発生条件に関する設定テーブル（発生条件設定テーブル）を作成する点で、第１の実施形態の処理と相違する。
【００５０】
また、図３のステップＳ３０４に対応するステップＳ６０４において、ＳＨタイミングの他、放射線発生装置１００における放射線の発生条件を決定し、ステップＳ３０５に対応するステップＳ６０５において、ＳＨタイミングを設定する他、放射線発生装置１００における放射線の発生条件を設定する点において、第１の実施形態の処理と相違する。ステップＳ６０２、Ｓ６０３、Ｓ６０６の各処理はそれぞれ図３のステップＳ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０６の各処理と同様であるため、詳細な説明については省略する。
【００５１】
ステップＳ６０１において、事前準備として、サンプルホールドタイミングの設定テーブル（以下、ＳＨタイミング設定テーブル）を作成し、ＳＨタイミング記憶部２０３にサンプルホールドタイミングのＳＨタイミング設定テーブルを記憶する。また、放射線発生装置１００における放射線の発生条件の設定テーブル（以下、発生条件設定テーブル）を作成し、発生条件記憶部２０６に発生条件設定テーブルを記憶する。
【００５２】
図７はＳＨタイミング記憶部２０３に記憶されるＳＨタイミング設定テーブル（実線）と発生条件記憶部２０６に記憶される発生条件設定テーブル（破線）の例を示す図である。ＳＨタイミング設定テーブルには、被写体の動き量と、サンプルホールドタイミングとの対応関係が設定されている。また、発生条件設定テーブルには、被写体の動き量と、管電圧、管電流、照射時間との対応関係が設定されている。
【００５３】
（設定テーブルの例）
図７を参照して、第２の実施形態に係る設定テーブルの例を説明する。図７において、実線で示すテーブルがＳＨタイミング記憶部２０３に記憶される設定テーブル（ＳＨタイミング設定テーブル）であり、破線で示すテーブルが発生条件記憶部２０６に記憶される設定テーブル（発生条件設定テーブル）の例である。サンプルホールドタイミングの設定テーブル（ＳＨタイミング設定テーブル）に係る説明は図４と同様なので省略する。
【００５４】
第２の実施形態では放射線の発生条件として例示的に管電圧、管電流、照射時間の３つを挙げたが、放射線発生装置１００における放射線の発生条件に関係する制御パラメータであればこの３つに限定されない。放射線画像に含まれる被写体３００の撮影画像における動き量が大きく、サンプルホールドタイミング（ＳＨ１、ＳＨ２）が短縮される場合、サンプルホールドタイミング以後の放射線照射は無効被曝となってしまうため、設定テーブル（発生条件設定テーブル）は、サンプルホールドタイミングの短縮に合わせて照射時間を短縮するように設定される。また、サンプルホールドタイミング（ＳＨ１、ＳＨ２）を短縮することで、有用な放射線画像を得られるための放射線量が不足することを避けるために、設定テーブル（発生条件設定テーブル）は、サンプルホールドタイミングの短縮に合わせて放射線のエネルギーに関係する管電流、管電圧値を増加するように設定される。
【００５５】
一方、放射線画像に含まれる被写体３００の撮影画像における動き量が小さく、サンプルホールドタイミング（ＳＨ１、ＳＨ２）が増加する場合、設定テーブル（発生条件設定テーブル）は、サンプルホールドタイミングの増加に合わせて照射時間を増加するように設定され、サンプルホールドタイミングの増加に合わせて放射線のエネルギーに関係する管電流、管電圧値を減少するように設定される。ただし、本実施形態はあくまで一例であり、制御装置２００に発生条件の設定値を記憶していれば、必ずしも本実施形態の構成に沿っていなくてもよい。
【００５６】
説明を図６に戻し、ステップＳ６０４において、ＳＨタイミング決定部２０４が、設定テーブル（ＳＨタイミング設定テーブル）を参照して放射線撮影装置４００に対するフィードバック制御に使用するサンプルホールドタイミングを決定する。
【００５７】
また、発生条件決定部２０７が、設定テーブル（発生条件設定テーブル）を参照して放射線発生装置１００に対するフィードバック制御に使用する発生条件を決定する。発生条件決定部２０７は発生条件記憶部２０６に記憶されている発生条件設定テーブルの制御パラメータを参照して、動き量に応じた、発生条件を決定する。例えば、ステップＳ６０３で動き量がｘ２と出力されたとき、動き量ｘ２に対応する発生条件（例えば、管電圧Ｖ＿ｘ２、管電流Ｉ＿ｘ２、照射時間Ｔ＿ｘ２）を発生条件記憶部２０６に記憶されている設定テーブル（発生条件設定テーブル）から取得する。
【００５８】
ステップＳ６０５において、ＳＨタイミング設定部２０５は、ステップＳ６０４で決定したサンプルホールドタイミングを放射線撮影装置４００（センサ）に送信する。また、発生条件設定部２０８は、ステップＳ６０４で決定した発生条件を発生制御装置１０１に送信する。制御装置２００のプロセッサは、放射線撮影装置４００と発生制御装置１０１及び放射線発生装置１００へのフィードバック制御を行う。すなわち、制御装置２００のプロセッサは、設定した制御パラメータに基づいて、放射線撮影装置４００及び発生制御装置１０１を介して放射線発生装置１００の動作を制御する。
【００５９】
発生制御装置１０１は、送信された発生条件に基づいて、発生条件を設定し、設定後の発生条件を用いて放射線発生装置１００を制御する。
【００６０】
また、放射線撮影装置４００は、送信されたサンプルホールドタイミングに基づいて、サンプルホールドタイミングを設定し、設定後のサンプルホールドタイミングを用いて放射線撮影装置４００のサンプルホールド回路を制御する。次の撮影においては、新しく設定した発生条件およびサンプルホールドタイミングで撮影を行うことで、モーションアーチファクトを低減した放射線画像を取得することが可能となる。
【００６１】
第２の実施形態に係る放射線撮影システムによれば、放射線撮影装置のサンプルホールド回路にフィードバック制御を行うことが可能である。その上、サンプルホールドタイミングの設定に併せて、放射線発生装置における発生条件を設定し、放射線発生装置の制御装置にフィードバック制御を行うことが可能となる。これによって、放射線画像、またはエネルギーサブトラクション画像におけるモーションアーチファクトを低減することができるだけでなく、無効被曝リスクの低減や放射線画像のノイズ量の低減を行うことができる。
【００６２】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態に係る放射線撮影システムについて説明する。第３の実施形態では、撮影するプロトコルや部位に応じて放射線撮影装置４００と放射線発生装置１００へのフィードバックの有無を分ける例を説明する。本実施形態に係る放射線撮影システムは、図１で説明した構成と同様であり、制御装置２００の機能構成は図５で説明した機能構成と同様である。以下、第２の実施形態との差異を中心に説明する。
【００６３】
（放射線撮影システムの処理手順）
図８のフローチャートを参照して、第３の実施形態における放射線撮影システムが実施する処理の手順を説明する。ステップＳ８０１、Ｓ８０３、Ｓ８０５、Ｓ８０６、Ｓ８０７、Ｓ８０８の各処理はそれぞれ図６のステップＳ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０３、Ｓ６０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６の各処理と同様であるため、詳細な説明については省略する。
【００６４】
第３の実施形態では、ステップＳ８０２で検査プロトコルを決定する処理と、ステップＳ８０４で、制御パラメータを設定するためのフィードバック制御行う検査プロトコルであるか否かを判定する処理が追加されている点で第２の実施形態の処理と相違する。以下、ステップＳ８０２及びステップＳ８０４の具体的な処理を説明する。
【００６５】
まず、ステップＳ８０２において、制御装置２００のプロセッサ（制御部）は、撮影を行う検査プロトコルを決定する。ここで検査プロトコルには、撮影を行う被写体３００の撮影部位を示す情報と、撮影部位の撮影が制御パラメータの設定が必要な部位の撮影であるか否かを判定するための設定制御情報とが含まれる。設定制御情報は、放射線発生装置１００または放射線撮影装置４００の制御パラメータを設定するためのフィードバック制御を行うか否かを設定する情報である。例えば、生物の心臓や肺の放射線撮影のようにモーションアーチファクトが生じると想定されるものを撮影する場合は、フィードバック制御ありとする設定制御情報が検査プロトコルに設定される。また、生物の四肢や無機物のようにモーションアーチファクトが生じないと想定されるものを撮影する場合は、制御パラメータのフィードバック制御なしとする設定制御情報が検査プロトコルに設定される。尚、設定制御情報を設定する対象は検査プロトコルに限られず、撮影方向ごとにフィードバック制御の有無を設定してもよい。
【００６６】
ステップＳ８０４において、制御装置２００の設定部（ＳＨタイミング設定部２０５及び発生条件設定部２０８）は、検査プロトコルに含まれる設定制御情報に基づいて、制御パラメータの設定処理を制御する。ＳＨタイミング設定部２０５及び発生条件設定部２０８は、設定制御情報に基づいて、撮影を行っている検査プロトコルに含まれる設定制御情報に基づいて、フィードバック制御（制御パラメータの設定処理）の有無を判断する。設定制御情報に基づいて、制御パラメータの設定が必要な部位の撮影である場合、ＳＨタイミング設定部２０５及び発生条件設定部２０８は、動き量に対応する制御パラメータに基づいて、放射線発生装置１００または放射線撮影装置４００の制御パラメータを設定する。
【００６７】
ＳＨタイミング設定部２０５及び発生条件設定部２０８は、フィードバック制御ありを示す設定制御情報が設定されている検査プロトコルの場合は（Ｓ８０４−Ｙｅｓ）、制御装置２００は処理をステップＳ８０５に進め、ステップＳ８０５以降のフィードバック制御を行う。そして、制御装置２００は、設定した制御パラメータに基づいて、放射線撮影装置４００及び放射線発生装置１００の動作を制御する。
【００６８】
一方、ステップＳ８０４の判定で、フィードバック制御なしを示す設定制御情報が設定されている検査プロトコルの場合（Ｓ８０４−Ｎｏ）、制御装置２００のプロセッサはフィードバック制御を行わず、処理をステップＳ８０８に進める。制御装置２００のプロセッサは、次の撮影がある場合（Ｓ８０８−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ８０３に戻し、以下同様の処理を繰り返し実行するように制御装置２００の各部を制御する。一方、ステップＳ８０８の判定で、次の撮影が無い場合（Ｓ８０８−Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００６９】
第３の実施形態に係る放射線撮影システムによれば、撮影対象にモーションアーチファクトが生じるかを考慮してユーザが検査プロトコルを決定することができる。このとき、モーションアーチファクトが生じる可能性がある放射線撮影を行う場合にのみ、放射線撮影装置４００と放射線発生装置１００に対して制御パラメータを設定するフィードバック制御を行うことが可能となる。
【００７０】
（第４の実施形態）
次に第４の実施形態に係る放射線撮影システムについて説明する。本実施形態の放射線撮影システム１０は、第１の実施形態〜第３の実施形態で説明した放射線撮影システムと同様に、放射線を発生させる放射線発生装置１００と、入射した放射線から放射線画像を生成する放射線撮影装置４００とを有し、複数の放射線エネルギーの異なる放射線画像からエネルギーサブトラクション画像を生成することが可能である。
【００７１】
第４の実施形態では、ユーザがサンプルホールドタイミングや発生条件を任意に設定した際に、設定テーブルを利用して、設定テーブルの他の制御パラメータも設定して放射線撮影装置４００と放射線発生装置１００へのフィードバックの行う例を説明する。本実施形態に係る放射線撮影システムは、図１で説明した構成と同様であり、制御装置２００の機能構成は図５で説明した機能構成と同様である。以下、第３の実施形態との差異を中心に説明する。
【００７２】
（放射線撮影システムの処理手順）
図９のフローチャートを参照して、第４の実施形態における放射線撮影システムが実施する処理の手順を説明する。ステップＳ９０１、Ｓ９０２、Ｓ９０４、Ｓ９０６の各処理はそれぞれ図８のステップＳ８０１、Ｓ８０２、Ｓ８０４、Ｓ８０７の各処理と同様であるため、詳細な説明については省略する。
【００７３】
第４の実施形態では、ステップＳ９０２でユーザが制御パラメータ（サンプルホールドタイミングや発生条件等）を設定する処理と、ステップＳ９０５で、各設定テーブル（ＳＨタイミング設定テーブル、発生条件設定テーブル）を参照して、ユーザが設定した制御パラメータに対応する設定テーブルの制御パラメータを決定する処理が追加されている点で、第３の実施形態の処理と相違する。以下、ステップＳ９０３及びステップＳ９０５の具体的な処理を説明する。
【００７４】
ステップＳ９０３において、ユーザは、不図示の入力装置を介してサンプルホールドタイミングや発生条件等の制御パラメータを設定変更する。
【００７５】
ステップＳ９０５において、制御装置２００の決定部（ＳＨタイミング決定部２０４及び発生条件決定部２０７）は、入力装置を介して制御パラメータの設定が入力された場合、設定された制御パラメータに対応する制御パラメータを、設定テーブルの参照に基づいて決定する。ＳＨタイミング決定部２０４及び発生条件決定部２０７は、ステップＳ９０３で設定された制御パラメータを受け取り、設定された制御パラメータに対応する、他の制御パラメータ（ＳＨタイミング、発生条件）を設定テーブルの参照に基づいて決定する。例えば、ステップＳ９０３で、ユーザがＳＨ１を設定した場合、その設定した値ＳＨ１に対応する、ＳＨ２を設定テーブルの参照に基づいて決定する。決定する制御パラメータは、例えば、動き量を基準として、全て連動してもよいし、制御パラメータ毎に個別に連動設定を決めても良い。例えば、ＳＨタイミング設定部２０５は、放射線発生装置１００の撮影条件に基づいて、放射線撮影装置４００における少なくとも２つのサンプルホールドのタイミングを設定することが可能である。
【００７６】
放射線発生装置１００の撮影条件には、放射線発生装置１００の管電圧、管電流、照射時間の少なくとも１つが含まれており、放射線発生装置１００の撮影条件として管電圧が設定された場合、ＳＨタイミング設定部２０５は、設定された管電圧に基づいて、放射線撮影装置４００のサンプルホールドの間隔を設定することが可能である。
【００７７】
また、放射線発生装置１００の撮影条件として管電流が設定された場合、ＳＨタイミング設定部２０５は、設定された管電流に基づいて、放射線撮影装置４００のサンプルホールドの間隔を設定することが可能である。あるいは、放射線発生装置１００の撮影条件として照射時間が設定された場合、ＳＨタイミング設定部２０５は、設定された照射時間に基づいて、放射線撮影装置４００のサンプルホールドの間隔を設定することが可能である。あるいは、発生条件を設定してもサンプルホールドタイミングを設定変更させないといった設定でもよい。また、放射線撮影装置４００の撮影条件（サンプルホールドタイミング）に連動して放射線発生装置１００の発生条件を設定するようにしてもよい。
【００７８】
ステップＳ９０６で、ＳＨタイミング設定部２０５は、ステップＳ９０５で決定したサンプルホールドタイミングを放射線撮影装置４００（センサ）に送信する。また、発生条件設定部２０８は、ステップＳ６０４で決定した発生条件を発生制御装置１０１に送信し、放射線撮影装置４００、発生制御装置１０１及び放射線発生装置１００へのフィードバック制御を行う。すなわち、制御装置２００のプロセッサは、設定した制御パラメータに基づいて、放射線撮影装置４００及び発生制御装置１０１を介して放射線発生装置１００の動作を制御する。
【００７９】
第４の実施形態に係る放射線撮影システムによれば、ユーザがサンプルホールドタイミングや発生条件といった制御パラメータを設定した際に、設定テーブルの他の制御パラメータも連動して設定することができる。この設定テーブルはモーションアーチファクトやノイズ量の低減を考慮した設定テーブルとなっているので、ユーザは制御パラメータを設定することでモーションアーチファクトやノイズ量が低減された放射線画像を取得することが可能となる。
【００８０】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０：放射線撮影システム、１００：放射線発生装置、１０１：発生制御装置、２００：制御装置、２０１：画像生成部、２０２：動き量取得部、２０３：サンプルホールドタイミング記憶部（ＳＨタイミング記憶部）、２０４：サンプルホールドタイミング決定部（ＳＨタイミング決定部）、２０５：サンプルホールドタイミング設定部（ＳＨタイミング設定部）、２０６：発生条件記憶部、２０７：発生条件決定部、２０８：発生条件設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020054641.tif 000008
【図７】
2020054641.tif 000009
【図８】
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【図９】
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