(57)【要約】【課題】放射線画像検出手段の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影に対応した放射線画像撮影装置において、低コストで長尺撮影画像の合成位置精度を向上させる。【解決手段】装置が通常備えているクロスマーク表示用のレーザー光源を利用し、測定対象から反射したレーザー光を受光することにより測定対象までの距離を計測する変位計測手段を追加し、複数の撮影の各々において、放射線画像検出手段の移動方向における画像端部に対応する位置を移動方向と直交する方向にレーザー光で走査し、走査中に反射したレーザー光を受光して被写体の走査方向における端部の位置を計測し、画像処理手段において複数の放射線画像を合成する際に各撮影において計測された被写体の端部同士を一致させるように各放射線画像の合成位置を合わせて長尺撮影画像を生成する【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線の照射を受けて前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像検出手段を被写体に対して移動させ、各々異なる位置で複数の撮影を行ない、該複数の撮影により得られた複数の放射線画像を合成し、前記放射線画像検出手段の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影画像を取得可能な放射線画像撮影装置であって、
放射線を照射する放射線源と、
レーザー光を照射するレーザー光源と、
測定対象から反射したレーザー光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する変位計測手段と、
前記放射線画像検出手段と、
該放射線画像検出手段を、該放射線画像検出手段の放射線検出面に沿って平行に移動させる移動手段と、
前記複数の放射線画像を合成して前記長尺撮影画像を生成する画像処理手段と、
前記複数の撮影の各々において、前記放射線画像検出手段の移動方向における画像端部に対応する位置を前記移動方向と直交する方向にレーザー光で走査するようにレーザー光源を制御するとともに、前記変位計測手段において前記走査中に反射したレーザー光を受光して前記被写体の前記走査方向における端部の位置を計測し、前記画像処理手段において複数の放射線画像を合成する際に各撮影において計測された前記被写体の端部同士を一致させるように各放射線画像の合成位置を合わせて前記長尺撮影画像を生成するように、前記レーザー光源、前記変位計測手段、および前記画像処理手段を制御する制御手段とを備えたものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記複数の撮影の各々において、前記被写体に向けてレーザー光を照射するように前記レーザー光源を制御するとともに、前記変位計測手段において前記被写体で反射したレーザー光を受光して前記被写体の厚さを計測し、該被写体の厚さに基づいて撮影時における放射線の照射量を調節する、および／または各放射線画像の画像処理の内容を変更するように、前記放射線源、前記レーザー光源、前記変位計測手段、および前記画像処理手段を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出手段の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影に対応した放射線画像撮影装置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。このような放射線検出器を用いれば、撮影により得られた画像情報をデジタルデータとして取得できるため、コンピューターを用いた診断支援装置等との親和性を高くすることができる。
【０００４】
また、例えば特許文献２に記載されているように、放射線画像検出手段の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影を行なうために、放射線検出器を放射線検出面に沿って平行に移動させて異なる場所で複数回の撮影を行なった後、得られた画像を合成して放射線検出器の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影画像を生成することが提案されている。
【０００５】
さらに、例えば特許文献３に記載されているように、放射線撮影を行なう際に、被験者に対する撮影部位を正確に決めるために、被験者の体表面にクロスマークを表示するためのレーザー照射手段を備えたものも提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１０５２９７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７０２７７号公報
【特許文献３】特開２００８−０２３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、放射線検出器を移動させて複数の部位を撮影し、得られた画像を合成して長尺撮影画像を取得する場合、各画像の撮影時間が異なるため、各撮影の間に被験者が動いてしまうと適切に画像を合成することが困難になってしまうという問題がある。
【０００７】
このような問題を解決するためには、各撮影時の被験者の体の位置を把握し、これに基づいて画像を合成する際の合成位置を調整することが望ましいが、被験者の体の位置を把握するための手段を別途設けると、装置の構成が複雑となってコストが増加することが考えられる。
【０００８】
従って、低コストで上記の要望を実現可能な装置が望まれている。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、放射線画像検出手段の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影に対応した放射線画像撮影装置において、低コストで長尺撮影画像の合成位置精度を向上させることが可能な放射線画像撮影装置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】
【００１０】
本発明の放射線画像撮影装置は、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体の放射線画像を撮影する放射線画像検出手段を被写体に対して移動させ、各々異なる位置で複数の撮影を行ない、複数の撮影により得られた複数の放射線画像を合成し、放射線画像検出手段の検出範囲よりも広い範囲の長尺撮影画像を取得可能な放射線画像撮影装置であって、放射線を照射する放射線源と、レーザー光を照射するレーザー光源と、測定対象から反射したレーザー光を受光することにより、測定対象までの距離を計測する変位計測手段と、放射線画像検出手段と、放射線画像検出手段を、放射線画像検出手段の放射線検出面に沿って平行に移動させる移動手段と、複数の放射線画像を合成して長尺撮影画像を生成する画像処理手段と、複数の撮影の各々において、放射線画像検出手段の移動方向における画像端部に対応する位置を移動方向と直交する方向にレーザー光で走査するようにレーザー光源を制御するとともに、変位計測手段において走査中に反射したレーザー光を受光して被写体の走査方向における端部の位置を計測し、画像処理手段において複数の放射線画像を合成する際に各撮影において計測された被写体の端部同士を一致させるように各放射線画像の合成位置を合わせて長尺撮影画像を生成するように、レーザー光源、変位計測手段、および画像処理手段を制御する制御手段とを備えたものであることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、「放射線画像検出手段」としては、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることが可能な固体検出器を用いることができる。
【００１２】
この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献１において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。
【００１３】
本発明による放射線画像撮影装置において、制御手段は、複数の撮影の各々において、被写体に向けてレーザー光を照射するようにレーザー光源を制御するとともに、変位計測手段において被写体で反射したレーザー光を受光して被写体の厚さを計測し、被写体の厚さに基づいて撮影時における放射線の照射量を調節する、および／または各放射線画像の画像処理の内容を変更するように、放射線源、レーザー光源、変位計測手段、および画像処理手段を制御するものとしてもよい。
【００１４】
なお、被写体の厚さの計測については、レーザー光源から装置の撮影台までの距離は既知（もしくは被写体の厚さを計測する際に測定してもよい）であるため、被写体を撮影台の前に立たせてレーザー光源から被写体までの距離を測定し、上記の既知の値から引くことにより、被写体の厚さを測定することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の放射線画像撮影装置によれば、装置が通常備えているクロスマーク表示用のレーザー光源を利用し、複数の撮影の各々において、放射線画像検出手段の移動方向における画像端部に対応する位置を移動方向と直交する方向にレーザー光で走査し、走査中に反射したレーザー光を受光して被写体の走査方向における端部の位置を計測し、画像処理手段において複数の放射線画像を合成する際に各撮影において計測された被写体の端部同士を一致させるように各放射線画像の合成位置を合わせて長尺撮影画像を生成するようにしたので、主に測定対象から反射したレーザー光を受光することにより測定対象までの距離を計測する変位計測手段を追加するだけの低コストな改修で、長尺撮影画像の合成位置精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
なお、撮影された放射線画像を画像解析しても被写体の端部を検出することはできるが、この場合には放射線画像中に被写体の端部が写っていなければならない。それに比べ、本発明の場合には、放射線画像中に被写体の端部が写っていない場合でも合成位置精度を向上させることが可能であり、さらに画像解析も不要であるため、合成の際の処理時間を短縮させることが可能である。
【００１７】
また、複数の撮影の各々において、被写体に向けてレーザー光を照射し、被写体で反射したレーザー光を受光して被写体の厚さを計測し、この被写体の厚さに基づいて、撮影時における放射線の照射量を調節したり、各放射線画像の画像処理（例えばコントラスト調整や輪郭強調処理等）の内容を変更すれば、より高画質な長尺撮影画像を取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の好ましい実施の形態の一例である放射線画像撮像システムを示す概略側面図、図２は上記システムの放射線撮影装置に用いている固体検出器の概略図である。
【００１９】
この放射線画像撮像システム１は、放射線源等を備えた放射線照射装置２と、放射線を検出するための固体検出器２０等を備えた放射線撮影装置３と、放射線照射装置２および放射線撮影装置３に接続されたコンピューター４と、コンピューター４に接続されたモニター５とから構成されている。
【００２０】
放射線照射装置２は、基台１０と、この基台１０に固定された支柱１１と、内部に放射線源を収容した放射線照射部１２と、この放射線照射部１２に取り付けられたレーザーユニット３０とから構成されており、放射線照射部１２は支柱１１の長手方向（図１中上下方向）に移動可能に取り付けられている。
【００２１】
レーザーユニット３０は、レーザー光を照射するレーザー光源と、測定対象から反射したレーザー光を受光することにより測定対象までの距離を計測する変位計測手段とを内部に備えている。このレーザーユニット３０は、撮影の際に位置合わせを行なうためのクロスマークを被験者の体表面に表示させることが可能である。また、後述の放射線画像撮影部１５の移動方向における画像端部に対応する位置を移動方向と直交する方向にレーザー光で走査するとともに、走査中に反射したレーザー光を受光して被験者の走査方向における端部の位置を計測したり、被験者の撮影部位の厚さ等を計測することも可能である。
【００２２】
この放射線照射装置２において、上記の放射線源の動作や、レーザーユニット３０の動作や、放射線照射部１２の移動動作等は、いずれも不図示の制御手段により統合制御されるものである。
【００２３】
放射線撮影装置３は、基台１３と、この基台１３に固定された支柱１４と、内部に固体検出器２０を収容した放射線画像撮影部１５と、この放射線画像撮影部１５と被験者との間に配される衝立１６と、基台１３に固定された手すり１７から構成されており、放射線画像撮影部１５は支柱１４の長手方向（図１中上下方向）に移動可能に取り付けられている。
【００２４】
本実施の形態のシステムは、通常撮影（一回の撮影のみ）と長尺撮影（複数回の撮影を行なったのち画像合成）の２種類の撮影を行なうことができるものであり、衝立１６は基台１３に対して着脱可能に構成され、長尺撮影を行なう場合は衝立１６を取り付けて撮影を行い、長尺撮影を行なわない場合は衝立１６を取り外して撮影を行う。また、基台１３には、衝立１６の着脱状態を検出するセンサが取り付けられている。
【００２５】
固体検出器２０は、その放射線検出面が、放射線画像撮影部１５の放射線入射面と平行になるように放射線画像撮影部１５の内部に配されている。
【００２６】
図２に示すように、固体検出器２０は、ガラス基板２５上に、ａ−ｓｉ  ＴＦＴからなる第１の導電層２４、放射線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層２３、第２の導電層２２、絶縁層２１がこの順に積層されたものである。
【００２７】
第１の導電層２４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力はＩＣチップ２６に接続され、ＩＣチップ２６はプリント基板２７上の不図示の画像信号処理部に接続されている。
【００２８】
固体検出器２０は、第１の導電層２４と第２の導電層２２との間に電界を形成している際に、光導電層２３に放射線が照射されると、光導電層２３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層２４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層２４のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、このアナログ信号を画像信号処理部において各画素毎に検出し、各画素毎に検出したアナログ信号を画素の配列順に複合する。そして、この複合したアナログ信号を不図示のＡＤ変換部によりＡＤ変換してデジタル画像信号を生成する。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター４に送信される。
【００２９】
放射線撮影装置３において、上記の固体検出器２０の動作や、放射線画像撮影部１５の移動動作等は、いずれも不図示の制御手段により統合制御されるものである。また、この制御手段は、基台１３における衝立１６の着脱状態をコンピューター４に通知する機能も有する。
【００３０】
コンピューター４は、放射線照射装置２や放射線撮影装置３を制御する制御手段としての機能を有する。また、これ以外にも、撮影対象となる患者の氏名や性別等の患者に関する情報や、撮影する部位、放射線量および手技等の撮影に関する情報を記録、管理する機能等も有する。
【００３１】
次いで、このように構成される放射線画像撮像システム１の動作について説明する。図３は本システムにより撮影された画像の一例を示す図、図４は上記システムの撮影時の動作を示す図である。
【００３２】
本システムでは、通常撮影と長尺撮影の２種類の撮影を行なうことができるが、ここでは長尺撮影を行なう場合について説明する。
【００３３】
長尺撮影を行なう場合、撮影者は、基台１３に衝立１６を取り付ける。放射線撮影装置３では、基台１３に衝立１６が取り付けられると、その旨をコンピューター４に通知する。
【００３４】
コンピューター４は、放射線撮影装置３から基台１３に衝立１６が取り付けられた旨を示す情報を受信すると、自動的に長尺撮影モードとなり、モニター５上に長尺撮影メニューを表示させる。
【００３５】
撮影者は、被験者を放射線撮影装置３の衝立１６と対向する位置に立たせた後、撮影範囲とする領域をコンピューター４に入力する。ここでは、図４に示すように被験者の頭部から膝下までの範囲が設定されたものとし、この範囲を全て撮影するために３回の撮影を行なうものとする。
【００３６】
その後、照射放射線強度や時間等を指定し、不図示の二段式放射線曝射スイッチの一段目を押下すると、放射線照射部１２および放射線画像撮影部１５が各々１回目の撮影位置に移動され、二段式放射線曝射スイッチの二段目を押下すると撮影が開始される。この二段目のスイッチは全ての撮影が終了するまで押下し続けるものであり、途中で押下が解除された場合には、即座に放射線の照射を停止するように構成されている。
【００３７】
撮影が開始されると、放射線照射部１２から放射線画像撮影部１５へ向けて放射線が照射され、１回目の撮影が行なわれる。
【００３８】
このとき、放射線画像撮影部１５の移動方向における画像端部に対応する位置を移動方向と直交する方向にレーザー光で走査するとともに、走査中に反射したレーザー光を受光して被験者の走査方向における端部の位置を計測し、計測結果はコンピューター４に送信される。なお、図４に示すように、１回目の撮影により得られた画像（１枚目の画像）は、２回目の撮影により得られた画像（２枚目の画像）のみと合成するため、１回目の撮影においては１枚目の画像と２枚目の画像との境界側であるラインＳ１のみ走査を行えばよい。また、この端部の計測については放射線照射から近い時間であれば、放射線照射の直前または直後のいずれで行なってもよい。
【００３９】
放射線が照射されると固体検出器２０内においては、放射線画像情報を担持する潜像電荷が蓄積される。この蓄積された潜像電荷の量は被験者を透過した放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。
【００４０】
所定時間経過後に固体検出器２０に対する記録を停止させて撮影を終了した後、固体検出器２０から潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、画像信号処理部においてＡＤ変換してデジタル画像信号Ｎ１を生成させる。生成されたデジタル画像信号Ｎ１は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター４に送信される。
【００４１】
コンピューター４は、放射線撮影装置３からデジタル画像信号Ｎ１を受信すると、モニター５上にデジタル画像信号Ｎ１のプレビュー画像を表示させ、１回目の撮影を終了する。
【００４２】
その後、放射線照射部１２および放射線画像撮影部１５を下方に移動させ次の撮影を行なう。このとき放射線画像撮影部１５は、前回の撮影範囲を若干含むように（オーバーラップを含むように）移動させ、放射線照射部１２もこれに対応させて移動させる。そしてレーザー光による走査以外については１回目と同様の手順で、２回目の撮影、３回目の撮影を行ない、デジタル画像信号Ｎ２、Ｎ３を取得する。
【００４３】
レーザー光による走査については、図４に示すように、２回目の撮影により得られた画像（２枚目の画像）は、１回目の撮影により得られた画像（１枚目の画像）および３回目の撮影により得られた画像（３枚目の画像）の２つの画像と合成するため、２回目の撮影においては２枚目の画像と１枚目の画像との境界側であるラインＳ１および２枚目の画像と３枚目の画像との境界側であるラインＳ２の２つのラインの走査を行い、各ラインにおける被験者の端部の位置を計測する必要がある。
【００４４】
また、図４に示すように、３回目の撮影により得られた画像（３枚目の画像）は、２回目の撮影により得られた画像（２枚目の画像）のみと合成するため、３回目の撮影においては３枚目の画像と２枚目の画像との境界側であるラインＳ２のみ走査を行えばよい。
【００４５】
上記のように取得された画像の合成は、図３に示すように、互いに隣接する画像のオーバーラップ部を加算平均処理により合成する。なお、合成処理については、加算平均処理に限定されるものではなく、重み付け加算処理等どのような処理で行なってもよい。
【００４６】
このとき、互いに隣接する画像の合成位置を適正なものとするため、図３中の左右方向については、各撮影時に計測された被験者の端部同士が合うように画像合成位置を調整すればよい。例えば、１回目の撮影における被験者の位置に対し２回目の撮影における被験者の位置が図４中において右に２ｍｍずれている場合には、１枚目の画像に対し２枚目の画像を左に２ｍｍ分ずらした状態で合成すればよい。
【００４７】
また、図３中の上下方向については、１ラインずつパターンマッチングを行い、相関が最大となった場所で合成を行なえばよい。このパターンマッチングを行なう領域は、放射線画像撮影部１５を移動させるための移動手段の移動精度と同程度の範囲を行なえばよい。
【００４８】
上記のような構成とすることにより、装置が通常備えているクロスマーク表示用のレーザー光源を利用し、主に測定対象から反射したレーザー光を受光することにより測定対象までの距離を計測する変位計測手段を追加するだけの低コストな改修で、長尺撮影画像の合成位置精度を向上させることが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、複数の撮影の各々において、被験者に向けてレーザー光を照射し、被写体で反射したレーザー光を受光して被験者の厚さを計測し、この被験者の厚さに基づいて、撮影時における放射線の照射量を調節したり、各放射線画像の画像処理（例えばコントラスト調整や輪郭強調処理等）の内容を変更するようにしてもよい。このような態様とすれば、より高画質な長尺撮影画像を取得することが可能となる。なお、被験者の厚さを測定する位置については、画像領域中央を測定したり、複数の点を測定してその平均値を用いる等、どのような態様としてもよい。
【００５０】
また、放射線照射部は、上記のように平行移動するものに限らず、高さは固定で、放射線の照射方向のみを変更するものとしてもよい。
【００５１】
また、固体検出器には、ＴＦＴ読出方式のものを使用しているが、光読出方式等他の方式の個体検出器を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による放射線画像撮像システムを示す概略図
【図２】上記システムの放射線撮影装置に用いている固体検出器の概略図
【図３】上記システムにより撮影された画像の一例を示す図
【図４】上記システムの撮影時の動作を示す図
【符号の説明】
【００５３】
１    放射線画像撮像システム
２    放射線照射装置
３    放射線撮影装置
４    コンピューター
５    モニター
１０    基台
１１    支柱
１２    放射線照射部
１３    基台
１４    支柱
１５    放射線画像撮影部
１６    衝立
２０    固体検出器
３０    レーザーユニット
【図１】
2010094209.tif 000003
【図２】
2010094209.tif 000004
【図３】
2010094209.tif 000005
【図４】
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