(57)【要約】【課題】放射線検出器において、一部に欠陥画素が存在しても、その放射線検出器を用いて高画質の放射線画像が取得できるようにする。【解決手段】放射線を照射する放射線源76と、放射線源76から照射される放射線の照射範囲を制限するための照射野絞り79と、放射線源76から照射され、被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器40と、放射線検出器40における欠陥画素の位置を検出する欠陥画素検出部98と、欠陥画素検出部98により検出された欠陥画素の位置を除く放射線検出器40中の領域内に、放射線が放射線検出器40へ照射される照射領域が収まるように、照射野絞り79を制御する制御部80とを備えた放射線撮影装置を提供する。【選択図】図２
2010094212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、前記放射線源から照射される放射線の照射範囲を制限するための照射野絞りと、前記放射線源から照射され、被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器を備えた放射線撮影装置であって、
前記放射線検出器における欠陥画素の位置を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された欠陥画素の位置を除く前記放射線検出器中の領域内に、前記放射線が前記放射線検出器へ照射される照射領域が収まるように、前記照射野絞りを制御する絞り制御手段と
を備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記照射領域に可視光を照射する可視光照射手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
照射野絞りによって照射範囲を制限された放射線により照射された、被写体を透過した放射線を放射線検出器を用いて放射線画像として検出する放射線撮影方法において、
前記放射線検出器における欠陥画素の位置を検出し、
該検出された欠陥画素の位置を除く前記放射線検出器中の領域内に、前記放射線が前記放射線検出器へ照射される照射領域が収まるように、前記照射野絞りを制御する
ことを特徴とする放射線撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置および方法、詳しくは半導体を利用した放射線検出器を用いて放射線画像を得る放射線撮影装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器が各種提案、実用化されている。
【０００３】
上記放射線検出器としては、例えば特許文献１に記載されているように、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンなどの半導体を利用した放射線検出器があり、そのような放射線検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ読取方式のものが提案されている。
【０００４】
上記のような半導体を利用した放射線検出器には、その製造過程等において発生した欠陥画素が含まれている場合がある。例えば、アモルファスセレンを主成分とする光導電層を有する放射線検出器において、光導電層中のアモルファスセレンの一部が結晶化し、その部分の画素に入射した放射線を正確に検出できなくなったり、ＴＦＴ読取方式の放射線検出器において、各画素を構成するＴＦＴの一部が断線等により機能しなくなり、その部分が不感画素となって全く放射線を検出することができなくなってしまったりする場合がある。
【０００５】
このような欠陥画素が充分小さい場合には、その欠陥画素から出力された画素値を周囲の画素に基づいて補完することが行われているが、欠陥画素が大きく、そのような補正処理を行ったとしても欠陥画素に入射した放射線の正確な検出値を得ることができず、得られた放射線画像が診断に使用されたときに誤診につながる恐れがある場合には、その放射線検出器による撮影を中止し、放射線検出器を交換することが行われている。
【０００６】
一方、特許文献２では、図８に示すように、デジタルカメラの受光部91において、１,４,７,・・番目の各水平ラインをフィールドF1とし、２,５,８,・・番目の各水平ラインをフィールドF2とし、３,６,９,・・番目の各水平ラインをフィールドF3とし、これらのフィールドF1〜F3のうち、図中において斜線で表している欠陥画素が少ない一部のフィールドF1のみを用いて出力画像を生成することにより、欠陥画素の影響が少ない画像を取得することが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１０５２９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２４５９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、放射線検出器の一部に、上述したような許容できない欠陥画素が発生する度に、その放射線検出器による撮影を中止し、放射線検出器全体を交換することは実用的ではないし、コスト的に好ましくない。
【０００８】
デジタルカメラであれば、上記特許文献２に記載されているように、欠陥画素が多く存在するラインの画像信号を間引いて出力画像を生成することにより、つまり出力画像の解像度を落とすことにより、受光部の欠陥画素による影響を抑えた出力画像を取得する使い方をすることも可能である。
【０００９】
一方、医療診断に用いられる放射線画像は主に微細な病巣や兆候の発見に用いられる場合が多く、常に出力画像の高精細化が要求されるため、特許文献２に記載されているような手法を適用することはできない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、放射線検出器の一部に欠陥画素が存在する場合であっても、その放射線検出器により高画質の放射線画像を得ることができる、特に医療診断に用いられるのに適する放射線撮影装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源から照射される放射線の照射範囲を制限するための照射野絞りと、放射線源から照射され、被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器を備えた放射線撮影装置であって、放射線検出器における欠陥画素の位置を検出する検出手段と、検出手段により検出された欠陥画素の位置を除く放射線検出器中の領域内に、放射線が放射線検出器へ照射される照射領域が収まるように、照射野絞りを制御する絞り制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
上記装置は、照射領域に可視光を照射する可視光照射手段をさらに備えたものであってもよい。
【００１３】
本発明の放射線撮影方法は、照射野絞りによって照射範囲を制限された放射線により照射された、被写体を透過した放射線を放射線検出器を用いて放射線画像として検出する放射線撮影方法において、放射線検出器における欠陥画素の位置を検出し、検出された欠陥画素の位置を除く放射線検出器中の領域内に、放射線が前記放射線検出器へ照射される照射領域が収まるように、前記照射野絞りを制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
放射線検出器において、欠陥画素は、放射線検出器の端部、特に四隅近傍から発生し始め、内側へ徐々に広がっていく傾向があり、放射線検出器に許容できない欠陥画素が多少存在する場合であっても、その欠陥画素の位置を除く放射線検出器中の領域内に、放射線検出器大きさより一回り以上小さい大きさの、診断性能の高い放射線画像を得ることができる領域を確保することが可能な場合が多くある。
【００１５】
そこで、本発明の放射線撮影装置および方法によれば、放射線検出器における欠陥画素の位置を検出し、検出された欠陥画素の位置を除く前記放射線検出器中の領域内に、放射線が放射線検出器へ照射される照射領域が収まるように、照射野絞りを制御しているので、放射線検出器の一部に欠陥画素が存在する場合であっても、その放射線検出器を用いて高画質の放射線画像を得ることができる。
【００１６】
また、上記装置において、照射領域に可視光を照射する可視光照射手段をさらに備えた場合には、放射線が放射線検出器へ照射される領域を撮影時に視認して確認することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態である放射線撮影装置システムについて説明する。図１は、放射線撮影システムの構成を模式的に表したものであり、図２は、放射線撮影システムの構成を示すブロック図である。図に示すように、このシステムは、放射線源76等を収納した放射線照射装置22と、放射線を検出するための放射線検出器40等を収納した放射線検出装置24と、放射線照射装置22および放射線検出装置24に接続されたコンピューター28と、モニター26とから構成されている。
【００１８】
放射線照射装置22は、上記の放射線源76の他に、可視光を照射する可視光源77と、可視光源77から出射された光を反射させるミラー78と、放射線源76から照射される放射線の照射範囲および可視光源77から照射される可視光の照射範囲（放射線の照射範囲と一致）を制限するための照射野絞り79と、照射領域決定部102において決定された照射範囲等を含む信号をコンピューター28との間で送受信する送受信機82と、送受信機82から供給される情報に基づいて放射線源76、可視光源77、ミラー78および照射野絞り79の動作を制御する制御部80とを備える。ミラー78は、放射線源76から放射線を照射させる際には放射線の照射を妨げない位置に退避可能なように構成されている。
【００１９】
本実施の形態では、上記可視光源77、ミラー78および照射野絞り79により可視光照射手段が構成される。
【００２０】
放射線検出装置24は、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器40、放射線検出器40を駆動制御するカセッテ制御部46、及び放射線検出器40によって検出した放射線の情報を含む信号をコンピューター28との間で送受信する送受信機48とを備える。
【００２１】
図３は、放射線検出器40の回路構成ブロック図である。放射線検出器40は、放射線を感知して電荷を発生させるアモルファスセレン（a−Se）等の物質からなる光電変換層53を行列状の薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）54のアレイの上に配置した構造を有し、発生した電荷を蓄積容量55に蓄積した後、各行毎にTFT54を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図３では、光電変換層53及び蓄積容量55からなる１つの画素52と１つのTFT54との接続関係のみを示し、その他の画素52の構成については省略している。
【００２２】
各画素52に接続されるTFT54には、行方向と平行に延びるゲート線56と、列方向と平行に延びる信号線74とが接続される。各ゲート線56は、ライン走査駆動部60に接続され、各信号線74は、読取回路を構成するマルチプレクサ68に接続される。ゲート線56には、行方向に配列されたTFT54をオンオフ制御する制御信号Ｖon、Ｖoffがライン走査駆動部60から供給される。この場合、ライン走査駆動部60は、ゲート線56を切り替える複数のスイッチSW1と、スイッチSW1の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ62とを備える。アドレスデコーダ62には、カセッテ制御部46からアドレス信号が供給される。また、信号線74には、列方向に配列されたTFT54を介して各画素52の蓄積容量55に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器64によって増幅される。増幅器64には、サンプルホールド回路66を介してマルチプレクサ68が接続される。マルチプレクサ68は、信号線58を切り替える複数のスイッチSW2と、スイッチSW2の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ70とを備える。アドレスデコーダ70には、カセッテ制御部46からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ68には、A／D変換器72が接続され、A／D変換器72によってデジタル信号に変換された放射線画像情報がカセッテ制御部46に供給される。
【００２３】
カセッテ制御部46は、放射線検出器40を構成するライン走査駆動部60のアドレスデコーダ62及びマルチプレクサ68のアドレスデコーダ70に対してアドレス信号を供給するアドレス信号発生部82と、放射線検出器40によって検出された放射線画像情報を記憶する画像メモリ84とを備える。
【００２４】
コンピューター28は、放射線照射装置22と放射線検出装置24とを用いた放射線撮影を管理するための装置であって、医師からの依頼により配信された撮影オーダ情報（被写体となる患者の氏名、性別等の患者情報や、撮影部位、撮影方向等の撮影条件情報を含む）を受信したり、放射線照射装置22および放射線検出装置24に対して放射線画像情報等を含む必要な情報を送受信したりする送受信部96と、放射線検出器40における欠陥画素の位置を検出する欠陥画素検出部98と、欠陥画素検出部98により検出された欠陥画素の位置情報などを記憶するデータベース100と、放射線源76から放射線検出器40へ照射される放射線の照射領域を決定する照射領域決定部102と、放射線技師や医者等のユーザによる各種指示の入力を可能とする入力操作部104と、ユーザの要求に応じて、放射線検出器40における欠陥画素の分布を示す分布図、放射線撮影に使用可能な領域（欠陥画素を除く放射線検出器中の領域）等をモニター26に表示させる表示制御部106などを備える。
【００２５】
欠陥画素検出部98は、放射線検出器における欠陥画素の位置を検出するものであって、特に、その画素から出力された画素値を周囲の画素に基づいて補完する処理を行ったとしてもその画素に入射した放射線の正確な検出値を得ることができず、その結果、得られた放射線画像が診断に使用されたときに誤診につながる恐れがあるような欠陥画素を検出する。
【００２６】
具体的には、放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像において、その画素値が正常と思われる画素値の範囲から外れる画素を検出し、特に、その検出された画素のうち、それらの画素が複数連続してなる欠陥の大きさが所定のしきい値より大きい（たとえば、長手方向が8画素以上である）ものを構成する画素のそれぞれを本願における欠陥画素として検出する。
【００２７】
照射領域決定部102は、撮影部位を含む撮影オーダ情報と、欠陥画素検出部98により検出された欠陥画素の位置情報とに基づいて、放射線源から放射線検出器40へ照射される放射線の照射領域を決定するものであり、この照射領域決定部102により決定された照射領域は、放射線照射装置22に出力され、照射野絞り79の動作の制御に提供される。
【００２８】
一般に撮影オーダ毎にその撮影に適したサイズの照射領域にて放射線撮影を行う必要があり、撮影オーダ情報により、たとえば、半切（14×17インチ）、大角（14×14インチ）、四切（10×12インチ）、六切（8×10インチ）、八切（6×8インチ）などのサイズが決定される。
【００２９】
照射領域決定部102は、まず、放射線検出器の領域内に、上記撮影オーダ情報により決定されたサイズの領域を、欠陥画素検出部98において検出された欠陥画素の位置と重なることなく配置することが可能であるかどうかを判断し、可能であると判断された場合には、さらに、その配置位置を決定する。一方、配置できないと判断された場合には、その旨のメッセージをモニター26に表示させたり、コンピューター28に設けられているスピーカーに警告音を出力させたりして、ユーザに知らせる。
【００３０】
図４は、放射線検出器における欠陥画素の分布の一例を示す図であり、図５から図７は、照射領域決定部102により決定された照射領域の具体例を示す図である。図５から図７では、放射線撮影の方式が立位である場合に、大きさが43×43cmである、図４の放射線検出器40に対して決定された、四切（10×12インチ）サイズの照射領域34A、六切（8×10インチ）サイズの照射領域34B、八切（6×8インチ）サイズの照射領域34Cがそれぞれ表示されている。この図５から図７では、照射領域が、欠陥画素検出部98において検出された欠陥画素の位置と重なることなく配置可能な領域内の、放射線検出器の上辺に最も近接し、かつ、照射領域の縦中央線31A、31B、31Cが放射線検出器の縦中央線VCに最も近接する位置に配置されるように決定されている。
【００３１】
なお、撮影方式が臥位である場合は、照射範囲が欠陥画素検出部98において検出された欠陥画素の位置と重なることなく配置可能な領域内の、その縦中央線が放射線検出器の縦中央線に最も近接し、かつ、その横中央線が放射線検出器の横中央線に最も近接する位置に配置されるように決定することが好ましい。
【００３２】
上記の構成により、放射線撮影の際には、欠陥画素検出部98により検出された欠陥画素の位置を除く放射線検出器40中の領域内に、放射線が放射線検出器40へ照射される照射領域が収まるように、照射野絞り79を制御することが可能であり、放射線検出器40の一部に欠陥画素が存在する場合であっても、その放射線検出器40により高画質の放射線画像を得ることができる。
【００３３】
また、放射線の照射の前に、可視光源77、ミラー78および照射野絞り79により、上記放射線の照射領域に可視光を照射することにより、放射線が放射線検出器40へ照射される領域を視認できるようにし、撮影技師等が被写体の位置決めを容易に行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態である放射線撮影システムの構成を示す模式図
【図２】図１の放射線撮影システムの構成を示すブロック図
【図３】図１の放射線検出器の回路構成を示すブロック図
【図４】放射線検出器における欠陥画素の分布の一例を示す図
【図５】照射領域決定部により決定された照射領域の具体例を示す図
【図６】照射領域決定部により決定された照射領域の具体例を示す図
【図７】照射領域決定部により決定された照射領域の具体例を示す図
【図８】従来技術による欠陥画素の影響を低減する方法を説明するための図
【符号の説明】
【００３５】
22      放射線照射装置
24      放射線検出装置
26      モニター
28      コンピューター
40      放射線検出器
76      放射線源
77      可視光源
78      ミラー
79      照射野絞り
80      制御部
98      欠陥画素検出部
102     照射領域決定部
104     入力操作部
106     表示制御部
34A、34B、34C   照射領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010094212.tif 000006
【図５】
2010094212.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010094212.tif 000009
【図８】
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