(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線蛍光像をディジタル・データとして撮影するためのＸ線撮影装置であって、Ｘ線の照射により像状の蛍光を発生する蛍光プレートと、前記蛍光プレートに隣接配置されたグリット・プレートと、蛍光プレートからの像状の蛍光を撮影するためのディジタル・カメラと、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとの間に配置されたＸ線シールド材とを含むＸ線撮影装置において、
前記ディジタル・カメラは、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとの間の距離が可変に保持されており、さらに、
筐体と、
レンズ取り付け部を備え、かつ筐体とレンズ取り付け部との間に延び、ＣＣＤを前記筐体の外部、かつ前記レンズ取り付け部側の端部で保持するＣＣＤ冷却部と、
前記レンズ取り付け部に取り付けられ、前記グリット・プレートのグリッドが撮影されない被写界深度の定倍率レンズと、
前記定倍率レンズの蛍光像入射側にフィルタ・ホルダにより着脱可能に前記定倍率レンズに取り付けられたＸ線シールド材のフィルタと、
前記ＣＣＤにより取得されたイメージ・データを所定の形式として出力させる出力部とを含む、Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
前記定倍率レンズは、前記蛍光プレート表面がＣＣＤ上に結像されるように焦点調整された、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
前記Ｘ線撮影装置は、さらに前記ディジタル・カメラと前記蛍光プレートとの間の距離を可変とする駆動部材を含む、請求項１または２に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
前記定倍率レンズは、前記ディジタル・カメラが蛍光プレートから最も離れた位置とされた状態で、写真サイズ寸法が、前記ＣＣＤに所定の解像度以上で結像する倍率に固定された、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとＸ線シールド材とを包囲する伸縮自在の蛇腹部材を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
Ｘ線蛍光像をディジタル・イメージとして表示させるためのＸ線撮影システムであって、前記Ｘ線撮影システムは、
蛍光プレートに隣接配置されたグリット・プレートと、前記蛍光プレートからの像状の蛍光を撮影するためのディジタル・カメラであって、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとの間の距離が可変に保持されたディジタル・カメラを含むＸ線撮影装置と、
前記ディジタル・カメラからのイメージ・データを格納し、画像処理するための画像処理装置と、
前記ディジタル・カメラをＸ線照射に関連して露光量を制御するための撮影制御装置とを含み、
前記ディジタル・カメラは、
筐体と、
レンズ取り付け部を備え、かつ筐体とレンズ取り付け部との間に延び、ＣＣＤを前記筐体の外部、かつ前記レンズ取り付け部側の端部で保持するＣＣＤ冷却部と、
前記レンズ取り付け部に取り付けられ、前記グリット・プレートのグリッドが撮影されない被写界深度の定倍率レンズと、
前記定倍率レンズの蛍光像入射側にフィルタ・ホルダにより着脱可能に前記定倍率レンズに取り付けられたＸ線シールド材のフィルタと、
前記ＣＣＤにより取得されたイメージ・データを所定の形式として出力させる出力部とを含む、Ｘ線撮影システム。
【請求項７】
前記Ｘ線撮影システムは、ネットワークを介して、前記イメージ・データを遠隔サーバに送信する機能を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記Ｘ線撮影装置は、1000×1000マトリックス以上の画質としてイメージ・データを格納する、請求項６または７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医師による診断に提供することができるディジタル。イメージの形成に関し、より詳細には、医師が診断に使用することができる高画質のディジタル・イメージを形成することができる医療用ディジタルＸ線撮影装置、Ｘ線撮影システム、およびＸ線蛍光像をディジタル・データとして撮影する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線蛍光法は、胸部、腹部、四肢部、頭部など、人体内部の臓器や骨の状態を切開手術などをすることなく観測できる方法として、広く使用されている。Ｘ線蛍光法は、Ｘ線が人体を透過する際に、人体のＸ線透過率が部位において異なることに基づき、透過Ｘ線を蛍光プレートに照射し、対応する蛍光を撮影することにより形成されている。
【０００３】
従来のＸ線カメラは、高硬調の専用の銀塩フィルムを使用し、散乱したＸ線の影響を排除し、高いＳ／Ｎ比での蛍光像の撮影を行う。撮影された銀塩フィルムは、現像、定着処理を行うことにより、ネガフィルムとしてＸ線蛍光イメージを与える。このようにして得られたネガフィルムは、背面から白色光線を照射することにより、医師による読影に提供される。このようなネガフィルムは、折りたたみできないシートとして得られるので、持ち運びに不便である。また、例えば患者が他の医師の診断を受ける場合には、患者自身が他の医師のもとへと持参して診断を受けることが必要となるが、シートであるがために嵩高く、また、高度にプライベートな情報であるため、運搬、保管などに対して費用や時間が余分にかかることにもなる。
【０００４】
現在、光電変換技術およびフォトリソグラフィーの進歩により、高感度かつ高精細なＣＣＤ（charge coupled device)が生産されるようになっており、このＣＣＤを撮像手段として使用する、いわゆるディジタル・カメラ技術が普及している。医療分野においても画像ディジタル化技術が進められており、ＭＲＩ、血管撮影装置、Ｘ線テレビなどにおいて、ディジタル的に画像を記録するシステムまたは装置が提供されている。
【０００５】
さらにＸ線蛍光像についてもディジタル的に記録するための装置およびシステムが種々提案されている。例えば、特許文献１では、Ｘ線撮影を行うためのディジタル・カメラを使用したＸ線検査装置が開示されている。特許文献１に記載されたＸ線検査装置では、Ｘ線発生装置とディジタル・カメラとの間に蛍光プレートが配設され、蛍光プレートに相対してＸ線発生装置に近い側に検体、例えば患者が位置決めされる構成とされている。Ｘ線発生装置から発生したＸ線は、検体を通過し、通過した強度に応じて蛍光プレート上に強弱の像を形成させる。蛍光プレート上に形成された像は、ディジタル・カメラにより撮影され、Ｘ線により形成された像がディジタル・データとして、例えばフラッシュ・メモリ、ＥＥＰＲＯＭといった書き換え可能な記録媒体に格納される。
【０００６】
また、特許文献２では、検体の動きがあっても蛍光像を自動認識することが可能なＸ線撮影装置が開示されている。また、特許文献３では、コントラストを向上させつつ、蛍光像をディジタル的に取得するＸ線撮影装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１７８７１１号公報
【特許文献２】特開平５−２３３２６号公報
【特許文献３】特開平１０−２７６３６６号公報
【０００７】
上述したように種々のＸ線蛍光像をディジタル的に取得する装置が開示されているものの、いずれもが大面積の鉛ガラスを使用して直接Ｘ線・散乱Ｘ線をカットするものである。鉛ガラスは、石英ガラスなどのＸ線透過性のガラスに対して高濃度のＰｂ元素を添加することによりＸ線をカットする。この鉛ガラスは、大量の鉛を使用する。しかしながら、Ｐｂ元素は、人体に対して好ましくない影響を与えるので廃棄するにあたり、将来的に環境負荷を与えてしまうことになることも予測される。このため、鉛ガラスの使用量を極力少なくすることが好ましい。また、鉛ガラスの代替として、現在のところタングステン・ガラスも提案されているが、ガラスとタングステンとの融点が大きく異なるので、大面積の一定品質のプレートを作成するのが困難で、かつコストが高い、という不都合がある。
【０００８】
このため、大面積のタングステン・ガラスをＸ線シールド材として用いつつ、低価格でディジタルＸ線蛍光像を提供する目的には不向きである。また、特許文献２や、特許文献３に記載されたＸ線撮影装置は、確かにＸ線蛍光像をディジタル的に高精度の取得することを可能とし、画像処理を行うことを可能とするものの、高価格であり、大規模な病院は費用負担に耐えられると考えられるものの、必ずしも普及型のＸ線撮影装置とはいえない。
【０００９】
図１１には、これまで地域診療所や、個人病院などの小規模診療施設において使用されている小型Ｘ線撮影装置の概略的な斜視図を示す。図１１に示すＸ線撮影装置１００は、Ｘ線発生装置とは別体として構成されており、概ね、カメラ１０２と、暗箱１０４とを含んで構成されている、暗箱１０４の検体ＳＰに隣接する側には、蛍光プレート１０６が配設されている。蛍光プレート１０６は、より詳細には、グリッド・プレートと、蛍光プレートとを含んで構成されていて、透過Ｘ線に対応して蛍光像を形成させている。蛍光として形成された蛍光像は、鉛ガラスといったＸ線シールド材（図示せず）を通過した後、反射プレート１０８により反射され、カメラ１１０へと投影される。
【００１０】
カメラ１１０は、蛍光像を高硬調の銀塩フィルム上に露光し、蛍光像の潜像を形成させる。形成された潜像は、定着され、ネガフィルムが提供される。Ｘ線撮影を行う場合、患者などの検体ＳＰは、蛍光プレート１０６に隣接して立ち、暗箱外部に形成された顎部固定部１１２に顎部を乗せて、撮影姿勢を安定化させる。その後、Ｘ線発生装置（図示せず）からＸ線が照射され、検体ＳＰを透過したＸ線により蛍光プレート上に蛍光像が形成される。この蛍光像は、Ｘ線カメラにより撮影され、上述したように定着処理などの後処理が行われ、ネガフィルムとされる。得られたネガフィルムは、医師による診断に提供され、通常では、診断の結果およびＸ線撮影の費用が診療報酬として請求される。
【００１１】
近年では、一人の医師だけの診断により診療を受けるのではなく、複数の医師により診断を受け、患者が判断を行う、いわゆるセカンド・オピニオンの重要性が指摘されている。しかしながら、従来の場合には、医師が互いに連絡を取り合って、患者がＸ線フィルムを持参または送付することによりセカンド・オピニオンを取得するのが通常の方法である。このためには患者が紹介状を医師に対して作成することを依頼したり、高度にプライベートな情報であるＸ線蛍光像の運搬や、送付などを必要とするので、医師の密度の少ない地域において、患者に対して極めて大きな負担を強いることになる。
【００１２】
また、近年では、コンピュータおよびネットワーク技術の進歩に伴い、いわゆるインターネットといった通信インフラ基盤のもとに、ほとんど時間差無く、情報を共有ことができるようになってきている。このため、低価格で高精度のＸ線蛍光像のディジタル・データを取得することができれば、取得されたＸ線蛍光像をネットワークを介して、例えば診断サイトに配置された遠隔サーバに転送することにより、容易にセカンド・オピニオンを得ることができる医療診断システムが提供できると考えられる。
【００１３】
また、ディジタル・カメラは、典型的なフィルムレス撮像系であり、医療用Ｘ線写真において使用される六ッ切サイズから半切サイズまでのＸ線フィルムサイズに対して、記憶資源、コンピュータ資源、および医療資源において無駄のないディジタル・イメージを形成することができるものと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
すなわち、これまで環境的な負荷を軽減させつつ、かつ低コストに高精度のＸ線蛍光像をディジタル的に記録することができるＸ線撮影装置が必要とされていた。
【００１５】
また、フィルムレスというディジタル・カメラの特性を利用して、検体の大きさに柔軟に対応することが可能なＸ線撮影装置およびＸ線蛍光像をディジタル的に形成させる方法が必要とされていた。
【００１６】
さらに、ディジタル・データとして取得されたＸ線蛍光像をインターネットを介して送信することにより容易かつ地域的な格差無くセカンド・オピニオンを得ることができるＸ線撮影システムが必要とされていた。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記従来技術の不都合に鑑みてなされたものであり、Ｘ線蛍光像を取得することが可能な低価格のディジタルＸ線撮影装置を提供することができれば、上述した従来技術の不都合を改善することができるという着想の下になされたものである。
【００１８】
Ｘ線蛍光像をディジタル・データとして撮影するためのＸ線撮影装置であって、Ｘ線の照射により像状の蛍光を発生する蛍光プレートと、前記蛍光プレートに隣接配置されたグリット・プレートと、蛍光プレートからの像状の蛍光を撮影するためのディジタル・カメラと、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとの間に配置されたＸ線シールド材とを含むＸ線撮影装置において、
前記ディジタル・カメラは、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとの間の距離が可変に保持されており、さらに、
筐体と、
レンズ取り付け部を備え、かつ筐体とレンズ取り付け部との間に延び、ＣＣＤを前記筐体の外部、かつ前記レンズ取り付け部側の端部で保持するＣＣＤ冷却部と、
前記レンズ取り付け部に取り付けられ、前記グリット・プレートのグリッドが撮影されない被写界深度の定倍率レンズと、
前記定倍率レンズの蛍光像入射側にフィルタ・ホルダにより着脱可能に前記定倍率レンズに取り付けられたＸ線シールド材のフィルタと、
前記ＣＣＤにより取得されたイメージ・データを所定の形式として出力させる出力部とを含む、Ｘ線撮影装置が提供される。
【００１９】
本発明においては、前記定倍率レンズは、前記蛍光プレート表面がＣＣＤ上に結像されるように焦点調整されることができる。本発明の前記Ｘ線撮影装置は、さらに前記ディジタル・カメラと前記蛍光プレートとの間の距離を可変とする駆動部材を含むことができる。本発明における前記定倍率レンズは、前記ディジタル・カメラが蛍光プレートから最も離れた位置とされた状態で、写真サイズ寸法が、前記ＣＣＤに所定の解像度以上で結像する倍率に固定されることが好ましい。本発明では、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとＸ線シールド材とを包囲する伸縮自在の蛇腹部材を含むことができる。
【００２０】
Ｘ線蛍光像をディジタル・イメージとして表示させるためのＸ線撮影システムであって、前記Ｘ線撮影システムは、
前記蛍光プレートに隣接配置されたグリット・プレートと、蛍光プレートからの像状の蛍光を撮影するためのディジタル・カメラであって、前記蛍光プレートと前記ディジタル・カメラとの間の距離が可変に保持されたディジタル・カメラを含むＸ線撮影装置と、
前記ディジタル・カメラからのイメージ・データを格納し、画像処理するための画像処理装置と、
前記ディジタル・カメラをＸ線照射に関連して露光量を制御するための撮影制御装置とを含み、
前記ディジタル・カメラは、
筐体と、
レンズ取り付け部を備え、かつ筐体とレンズ取り付け部との間に延び、ＣＣＤを前記筐体の外部で保持するＣＣＤ冷却部と、
前記レンズ取り付け部に取り付けられ、前記グリット・プレートのグリッドが撮影されない被写界深度の定倍率レンズと、
前記定倍率レンズの蛍光像入射側にフィルタ・ホルダにより着脱可能に前記定倍率レンズに取り付けられたＸ線シールド材のフィルタと、
前記ＣＣＤにより取得されたイメージ・データを所定の形式として出力させる出力部とを含む、Ｘ線撮影システムが提供される。
【００２１】
本発明の前記Ｘ線撮影システムは、ネットワークを介して、前記イメージ・データを遠隔サーバに送信する機能を含むことができる。本発明おける前記Ｘ線撮影装置は、1000×1000マトリックス以上の画質としてイメージ・データを格納することが好ましい。
【００２２】
Ｘ線造影像をディジタル・データとして撮影する方法であって、前記方法は、
Ｘ線シールド材のフィルタを取り付けた定倍率レンズと、ＣＣＤを筐体の外部で保持するＣＣＤ冷却部とを含むディジタル・カメラを蛍光プレートに対して可動に配置するステップと、
前記ディジタル・カメラが蛍光プレートから最も離間した位置で写真サイズ寸法の蛍光像がＣＣＤに所定の解像度以上で取得されるように定倍率レンズの倍率を固定するステップと
前記ディジタル・カメラの前記蛍光プレートに対する所定位置に応答して焦点を調節するステップと
前記位置でＸ線蛍光像をＣＣＤに取得させるステップと
を含むＸ線蛍光像をディジタル・データとして撮影する方法が提供される。
【００２３】
本発明において、前記焦点を調節するステップは、前記蛍光プレートの前記ディジタル・カメラ側の表面に焦点を調節するステップを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、上述する実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本発明のＸ線撮影装置の側面図である。本発明のＸ線撮影装置１０は、概ね暗箱部１２と、支持部１４と、検体位置決め部１６とを含んでいる。暗箱部１２は、散乱Ｘ線を除去し、高い解像度でのＸ線蛍光像を形成させ、そして蛍光像を撮影するための光学系を収容している。また、支持部１４は、より詳細には、支持脚１８と、支持台２０と、検体位置決め部１６に検体が乗って、位置決めを行ったときにでもバランスを保持させるためのウェイト部２２とを含んでいる。支持脚１８は、支持台２０に取り付け部材２４を介してボルト止めされている。また、支持台２０には、暗箱連結部材２６が溶接などにより固定されて、この暗箱連結部材２６に暗箱部１２が固定されている。また、支持部１４は、例えば、支持脚１８が床面ＦＬに対してボルト止め等されて、堅固に固定されている。また、本発明の他の実施の形態では、支持脚１８を適切な大きさのプレートに固定し、プレートを床面ＦＬに対して固定することもできる。
【００２６】
検体位置決め部１６は、検体の身長や撮影位置に応じて、検体が蛍光パネル２８に適切に位置決めできるように、矢線Ａの方向に移動可能にウェイト部２２に連結されている。ウェイト部２２の内部には、検体位置決め部１６を可動に支持するための油圧ジャッキまたは手動またはモータ駆動の機械式ジャッキが備えられていて、検体位置決め部１６に対して移動性および加重保持性を付与している。
【００２７】
また、図１に示した実施の形態では、暗箱部１２は、概ね、第１セクション３０と、第２セクション３２と第３セクション３４からなる３つのセクションにより構成されている。
【００２８】
図２は、本発明のＸ線撮影装置１０を、暗箱部１２の一部を切り欠りかいて、暗箱部１２の内部構成を示した図である。図２に示されるように、第１セクション３０には、ヒンジ２８ａなどにより、蛍光パネル２８が第１セクション３０に対して開閉自在に取り付けられていて、暗箱部１２内部または蛍光パネル２８に対する作業性を向上させている。また、蛍光パネル２８は、より詳細に説明すると、散乱Ｘ線を除去するためのグリッド・プレート３６と、Ｘ線による像を形成させるための蛍光プレート３８とを含んで構成されている。グリッド・プレート３６は、本発明の特定の実施の形態ではＸ線散乱を低下させるためのグリッド（１０：１）が形成されたガラス・プレートを使用することができる。また、蛍光プレート３８としては、本発明の特定の実施の形態によってはガドリニュウム系希土類蛍光体といった、これまで知られているいかなる高感度蛍光板であっても使用することができる。
【００２９】
第２セクション３２は、本発明の特定の実施の形態では、第１セクションとの境界付近において鉛ガラスまたはタングステン・ガラスといったＸ線シールド材４０を保持していると共に、ディジタル・カメラの蛍光パネル２８に対する距離を変更させるための空間を提供している。図２に示した実施の形態では、第３セクション３４は、ディジタル・カメラ４２を収容しているのが示されている。この位置は、最大のＸ線蛍光像を撮影することが可能な位置であり、具体的には、六ッ切や半切といったＸ線写真寸法のイメージが、ＣＣＤの上に、最も高い解像度で結像される位置として示されている。さらに、第２セクション３２および第３セクション３４は、ディジタル・カメラ４２を駆動させるための駆動装置４４を収容している。
【００３０】
駆動装置４４は、本発明の特定の実施の形態では、ウォームギア４４ａ、モータ４４ｂ、マウント４４ｃなどを使用して構成させることができ、蛍光プレート３８に対するディジタル・カメラ４２の相対位置を変化させている。ディジタル・カメラ４２は、マウント４４ｃ上に調節可能に固定されていて、ウォームギア４４ａの回転と共に紙面左右方向に定義されたｚ方向に移動可能とされている。また、マウント４４ｃには、ディジタル・カメラ４２をｚ方向に対してそれぞれ直交する方向に定義されたｘ、ｙ方向に微調節するための調節手段（図示せず）が備えられていて、最適な結像位置を、各Ｘ線撮影装置１０に対して提供することができる構成とされている。
【００３１】
また、第３セクションからは図示しない撮影制御ラインと、イメージ・データ出力ラインとが導出されている。撮影制御ラインは、露光調整装置（図示せず）に接続されて、ディジタル・カメラ４２の露光およびＸ線照射装置によるＸ線照射量を調節している。また、撮影制御ラインは、駆動装置４４を駆動させるための信号を駆動装置４４へと送っていて、駆動装置４４は、信号を受け取って、所定の大きさのイメージを最適な寸法で取得することができる位置へと、ディジタル・カメラ４２を位置決めさせている。また、イメージ・データ出力ラインは、ディジタル・カメラ４２からのイメージ・データを画像解析装置（図示せず）へと送っており、診断のためのイメージを提供することを可能とさせている。さらに、第１セクションから第３セクションに設置されたディジタル・カメラ４２までの間には、波形形状として伸縮自在に構成された迷光低減のための蛇腹部材４６が配置されていて、周囲光や、迷光Ｘ線のディジタル・カメラ４２への入射量を低減させている。なお、本発明の上述した各装置についてはより詳細に後述する。
【００３２】
図３は、本発明において使用するディジタル・カメラ４２を詳細に示した図である。図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が側面図、および図３（ｃ）が背面構成を示した図である。図３（ａ）に示されるように、本発明に使用するディジタル・カメラ４２は、筐体５０と、ＣＣＤ冷却部５２と、定倍率レンズを装着するためのレンズ取り付け部５４とを備えている。レンズ取り付け部５４の中心奥側のＣＣＤ冷却部５２には、ＣＣＤ５６が配置されていて、冷却下でＸ線蛍光像をディジタル的に取得することが可能とされている。
【００３３】
さらに、ＣＣＤ冷却部５２は、図３（ｂ）に示されるように、レンズ取り付け部５４と一体として形成され、筐体５０とレンズ取り付け部５４との間に延びている。また、ＣＣＤ冷却部５２は、冷却フィン５２ａを複数備えており、ＣＣＤ５６の冷却効率を高めている。なお、本発明においては、ＣＣＤ冷却部５２は、空冷でもよく、また水冷など、流体冷媒による冷却が行われていても良い。ＣＣＤ５６を冷却する理由は、ＣＣＤ５６の温度上昇に伴う熱キャリアの発生を抑え、高硬調の銀塩フィルムのイメージに匹敵するハイコントラストな画像を与え、診断の正確さを確保するためである。
【００３４】
さらに、本発明においては、輝度増倍ＣＣＤを使用することもできる。本発明において輝度増倍ＣＣＤとは、イメージ・インテンシファイアを使用せずとも充分に高い精度のＸ線蛍光像を取得することができる感度のＣＣＤを意味する。この場合でも画素の大きさは、上述した1000×1000マトリックス以上であることが、高精度の診断を行うには必要とされる。また、本発明において、輝度増倍ＣＣＤを使用する場合には、静止画像の他、動画についてもＸ線撮影装置により取得することができる。
【００３５】
熱キャリアが発生すると、ＣＣＤ５６のピクセルのうち、イメージが記録された部分の電荷は、熱キャリアのためリークし、またイメージの記録されていない部分では、熱キャリアの発生によりいわゆる空間電荷などが発生しがちとなり、相対的なコントラストが低下する。このコントラストの低下は、Ｘ線蛍光像においては、患部部位のぼやけを生じさせてしまうので、ディジタル的にイメージを取得しても、結果として医師たちのレベルで診断に使用することができる画像を与えることができないためである。
【００３６】
また、本発明においては、ＣＣＤ５６は、できるだけ高解像であることが好ましい。このため、本発明においては、特定の実施の形態において、横×縦が、１０２４×１３６０画素（１４０万画素）のＣＣＤを使用して、ディジタル・イメージを形成させることができる。本発明においては、必要により高画素のＣＣＤを使用することもできるが、ＣＣＤ５６としては、最低で1000×1000マトリックス以上の画素を提供できる限り、コストおよびサイズなどを考慮して適宜選択することができる。図３（ｃ）には、筐体５０の背面構成を示す。筐体５０の背面側には、ディジタル・カメラ４２を駆動する制御ラインの入力ポートおよびイメージ・データ出力ラインを接続するためのポートなどが配置されている。筐体５０の背面構成をより具体的な実施の形態に基づいて説明すれば、筐体５０の背面には、電源コネクタ５８、ＵＳＢコネクタまたはＩＬＩＮＫといったデータ入出力コネクタ６０、電源オン・オフ・スイッチ６２、シャッターを切るためのトリガー信号を受け取るためのコネクタ６４、および外部制御信号を受け取るためのＥＸＴ端子６６などが設けられている。
【００３７】
ディジタル・カメラ４２は、ＣＣＤ５６上に結像されたイメージ・データを、露光終了後、適切なメモリ、例えばランダム・アクセス・メモリ、小型ハードディスクといった記憶手段に一旦格納させる。その後、ディジタル・カメラ４２に含まれた処理装置は、格納されたイメージ・データを読み出して、適切な形式に変換する。変換後のイメージ・データは、画像解析装置（コンピュータ：図示せず）へと送られるイメージ・データとして例えばフラッシュ・メモリ、ＥＥＰＲＯＭ、小型ハードディスクといった書き換え可能な記録媒体に格納される。
【００３８】
この際、適切なイメージ形式としては、これまで知られたいかなる形式でも使用することができ、例えばビットマップ（ＢＭＰ）形式、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００、ＴＩＦＦ、ＭＰＥＧ、ＤＩＣＯＭ３対応といった形式などを使用することができる。また、濃度階調はできるだけ細分できることが高画質化のためには好ましいので、格納されるイメージ・データのデータ・ビット数は、１６ｂｉｔ以上のフォーマットとすることが好ましい。適切な形式として格納されたイメージ・データは、例えばデータ入出力コネクタ６０としてＵＳＢコネクタを使用する場合には、接続されたイメージ・データ出力ラインを介して、画像解析装置へと出力され、画像解析、画面表示、必要に応じてハード・コピーなどが行われ、医師による診断のために提供される。
【００３９】
図４には、本発明の特定の実施の形態におけるディジタル・カメラ４２の具体的な実施の形態を示す。図４に示す具体的な実施の形態では、レンズ取り付け部５４には、定倍率レンズ６８が装着されている。定倍率レンズ６８は、特に倍率を固定したレンズを使用することもできるが、倍率と焦点距離とを独立して調節できるレンズを使用して、蛍光プレート３８から最大に離間した位置で、六ッ切、半切サイズといったＸ線写真寸法に相当する画像を、1000×1000マトリックス以上の分解能で与える倍率に調整した定倍率レンズとして使用することができる。具体的には、本発明において使用することができる定倍率レンズ６８としては、ＣＢＣ株式会社製の市販品である、商品名「メガピクセルレンズ」、型番Ｍ０８１４−ＭＰを使用することができる。
【００４０】
このレンズは、１００万画素以上のＣＣＤに対して高コントラストに結像可能で、かつ変形率が１．０％以下の高い忠実性を与える特徴を有している。さらに、本発明において、上述した特性の定倍率レンズ６８を使用することにより、従来のＸ線撮影装置に比較して、被写界深度を浅くすることができる。このことは、蛍光プレート３８に選択的にフォーカシングすることを可能とすることになるので、グリッド・プレート３６に形成されたグリッドが撮影されることによる影響を、著しく低減している。
【００４１】
本発明においてレンズを定倍率として使用することにより、ディジタル・カメラ４２と、蛍光プレート３８との間の距離を調整するだけで、六ッ切から半切までの蛍光像を、一定の解像度で取得することが可能となる。図４に示した破線が、定倍率レンズの視野範囲を示す。図５は、本発明の上述した機能・作用を説明した図である。ディジタル・カメラ４２には、上述した倍率に固定された定倍率レンズが装着されており、このためＣＣＤ５６から見た視野角αは常に同一となる。このため、蛍光プレート３８に対する距離ｄが短くなるにつれて蛍光プレート３８の見込み領域Ｌは狭まることとなり、この結果、同一のＣＣＤ５６により、異なる大きさのイメージを概ね一定の解像力で形成することができる。すなわち、本発明によれば、例えば六ッ切（２０１×２５２ｍｍ）、四ッ切（２５２×３０３ｍｍ）、大四ッ切（２７９×３５４ｍｍ）、大角（３５４×３５４ｍｍ）、半切（３５４×４３０ｍｍ）といった大きさに対応する見込み領域を与える距離ｄを、無駄なく適切な診断画像を提供することができる。
【００４２】
図６は、本発明においてＣＣＤ５６と、ＣＣＤ上に結像されるＸ線蛍光像Ｐの関係を示す。ＣＣＤ５６は、図６に示した実施の形態では、横１０２４ドット、縦１３６０ドットの画素を有している。Ｘ線蛍光像Ｐは、定倍率レンズ６８により縮小投影され、ＣＣＤ上に結像されている。このとき、定倍率レンズ６８の倍率は、Ｘ線蛍光像ＰがＣＣＤ５６の横方向に1000×1000マトリックス以上に対応する大きさとなるように、決定される。上述した光学的関係で、Ｘ線蛍光像Ｐをディジタル化させることにより、高解像度のイメージ・データが形成できる。
【００４３】
さらに、Ｘ線蛍光像Ｐの大きさは、装着されるレンズの倍率が固定されているので、さらに蛍光プレート３８とＣＣＤ５６との間の距離を変化させても概ね一定とすることができる。また、本発明においては、ＣＣＤ５６の画素全体にちょうど一致するように設定することも可能ではあるが、焦点調節による画像サイズの微少変動などに関連して、ある程度ＣＣＤ５６の画素領域よりも小さく、かつ1000×1000マトリックス以上の解像度が確保できるようにＸ線蛍光像を結像させることが好ましい。
【００４４】
図７には、本発明において使用するディジタル・カメラ４２の他の使用態様を示した図である。図７に示した使用態様では、定倍率レンズ６８の先端部にはＸ線シールド・フィルタ７０が装着されている。この実施の形態の場合には、大面積の鉛ガラスや、タングステン・ガラスといったＸ線シールド材は必要ではない。図７に示した実施の形態においては、取得されるイメージ・データの品質には相違は生じないものの、Ｘ線シールド材の量を著しく低下させることができるので、例えば高額なタングステン・ガラスを使用してＸ線シールド・フィルタを製造してもＸ線撮影装置が高価格にはならず、さらに環境負荷を大きく低減することが可能となる。
【００４５】
図８は、本発明において使用するＸ線シールド・フィルタ７０の構成を示した分解図である。本発明において使用するＸ線シールド・フィルタ７０は、概ねフィルタ・ホルダ７０ａと、スペーサ７０ｂと、Ｘ線フィルタ７０ｃとを備えている。フィルタ・ホルダ７０ａは、定倍率レンズ６８に螺合させるためのねじ部７０ｄが設けられており、がたつき無く、定倍率レンズ６８に装着することができる構成とされている。また、フィルタ・ホルダ７０ａには、定倍率レンズ６８の視野角を妨げない径の開口７０ｅが形成されていて、上述した光学的関係を害さないようにされている。また、スペーサ７０ｂは、フィルタ・ホルダ７０ａと、Ｘ線フィルタ７０ｃとの間に挿入され、がたつき無くＸ線フィルタ７０ｃを保持させるために使用される。
【００４６】
このスペーサ７０ｂは、Ｘ線フィルタ７０ｃを安定に保持させることができる厚さおよび径であれば、いかなる厚さおよび径または枚数、配置でも使用することができる。本発明においては、Ｘ線フィルタ７０ｃは、例えば鉛ガラスや、タングステン・ガラス、鉛−タングステン・ガラスなどの材料から構成することができ、Ｘ線を充分にシールドできる厚さであれば、いかなる厚さとすることができる。また、Ｘ線フィルタ７０ｃの径は、定倍率レンズの視野角で与えられる径よりも大径とすることが、良好なＸ線シールド特性を得るためには必要とされる。
【００４７】
図９は、本発明において、蛍光像を反射させて撮影を行うＸ線撮影装置の暗箱部１２内部の光学的構成を示した図である。図９に示した構成は、車載型Ｘ線撮影装置などのように、省スペース化を行うときに有効である。図９（ａ）が腹部などを撮影する場合の横配置の撮影を行うためのＸ線撮影装置の暗箱部１２の内部の構成を示した図であり、図９（ｂ）が、胸部レントゲン写真などを撮影する場合の縦配置のＸ線撮影装置の暗箱部１２の内部構成を示した図である。図９に示されたＸ線撮影装置では、いずれも暗箱部１２内部に反射部材７２が配置されて、蛍光像を一旦反射させて、撮影を行う構成とされている。この場合でも定倍率レンズの倍率は、上述したように、反射部材７２からの距離に応じて六切から半切などの写真サイズに対応することができるように固定されている。また、本発明の反射部材７２は、反射ミラーとして構成させることもできるが、さらに別の実施の形態では、プリズムを使用し、プリズムによる全反射を使用することもできる。
【００４８】
図１０は、本発明のＸ線撮影システムの概略的構成を示した図である。図１０に示したＸ線撮影システム８０は、Ｘ線撮影装置１０と、撮影制御装置８２と、画像解析装置８４とを含んで構成されている。撮影制御装置８２は、露光開始を行わせるシャッター制御部と、露光開始を指令する信号に関連して、Ｘ線発生装置からＸ線を照射させるトリガー信号発生部と、トリガー信号または露光開始を指令する信号によりトリガーされ、所定の露光量を与えるように露光を制御させるための、例えば積算露光計やタイマといった露光調節部と、駆動装置４４を駆動させるための駆動制御装置を含んで構成されている。
【００４９】
撮影制御装置８２は、撮影制御ライン８６ａを通して各信号をＸ線撮影装置に送り、イメージ・データを形成させる。形成されたイメージ・データは、イメージ・データ出力ライン８６ｂを通して、画像解析装置８４へと送られ、適切なメモリに格納された後、種々の処理が行われる。また、画像解析装置８４は、必要に応じてライン８６ｃを介して撮影制御装置８２を制御することもできる。また、本発明のＸ線撮影システム８０の他の態様においては、画像解析装置８４と撮影制御装置８２とは、一体として構成することもできる。
【００５０】
所定の露光時間または露光量の撮影により取得されたイメージ・データは、画像解析装置８４へと送られて、画像処理が実行される。本発明における画像処理は、コントラストや、濃度などの調整の他、所定のサイズのイメージを与えるトリミング処理など、これまで知られた処理を、キーボード８４ａや、マウス８４ｂを、たとえば診療放射線技師などの資格を有するオペレータが操作して実行することができる。画像処理が終了したイメージ・データは、ディスプレイ・スクリーン８４ｃ上に表示され、医師などの読影のために使用することができる。
【００５１】
得られたイメージ・データは、画像解析装置８４に接続されたデータベースなどとして構成された記憶手段８８へと、患者の氏名、部位、撮影日時、所見、撮影者などのテキスト・データを参照できる形式で格納される。このイメージ・データは、医師が直接読影することにより診断が行われるが、例えば将来的には放射線専門医が読影しなければならない場合なども想定される。この場合、撮影したサイトに放射線専門医がいれば診断することもできようが、例えば個人病院や、地方における医療過疎地域では、放射線専門医を常駐配置することができるわけではない。また、放射線専門医がいる場合でも、患者などに希望によりセカンド・オピニオンを得ることが必要な場合もある。
【００５２】
このような目的から、画像解析装置８４には、インターネットまたは専用の通信回線により接続されたネットワーク９０が接続されていて、例えば図示しない遠隔サーバへと、適切な方法、例えば電子メールなどを使用して、ディジタル・イメージを付随するテキスト・データと共に送付することができる。この場合、遠隔サーバは、メール・サーバ機能を含んで構成することができ、専用のメール・アドレス、ユーザ・アカウント、パスワードなどを発行することにより、プライバシーの保護を行うことができる。また、送受信に際しては、さらにプライバシーを保護するために、暗号ソフトウエアを使用して送受信することが好ましい。
【００５３】
これまで本発明を、図面に示した具体的な実施の形態をもって説明してきたが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、同等の機能・作用を与えることができるものとしてこれまで当業者に知られた手段や手法、または材料など、いかなるものでも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のＸ線撮影装置の側面図。
【図２】本発明のＸ線撮影装置を、暗箱部を一部切り欠りかいて、内部構成を示した図。
【図３】本発明において使用するディジタル・カメラを詳細に示した図。
【図４】本発明の特定の実施の形態におけるディジタル・カメラの具体的な実施の形態を示した図。
【図５】本発明のＸ線撮影装置の機能・作用を説明した図。
【図６】本発明におけるＣＣＤと、ＣＣＤ上に結像されるＸ線造影像Ｐの関係を示した概略図。
【図７】本発明において使用するディジタル・カメラの他の使用態様を示した図。
【図８】本発明において使用するＸ線シールド・フィルタの構成を示した分解図。
【図９】本発明において蛍光像を反射させて撮影を行うＸ線撮影装置の暗箱部の内部の光学的構成を示した図。
【図１０】本発明のＸ線撮影システムの概略的構成を示した図。
【図１１】従来のＸ線撮影装置の概略的構成を示した図。
【符号の説明】
【００５５】
１０…Ｘ線撮影装置、１２…暗箱部、１４…支持部、１６…検体位置決め部、１８…支持脚、２０…支持台、２２…ウェイト部、２４…取り付け部材、２６…暗箱連結部材、２８…蛍光パネル、３０…第１セクション、３２…第２セクション、３４…第３セクション、３６…グリッド・プレート、３８…蛍光プレート、４０…Ｘ線シールド材、４２…ディジタル・カメラ、４４…駆動装置、４６…蛇腹部材、５０…筐体、５２…ＣＣＤ冷却部、５４…レンズ取り付け部、５６…ＣＣＤ、５８…電源コネクタ、６０…データ入出力コネクタ、６２…電源オン・オフ・スイッチ、６４…コネクタ、６６…ＥＸＴ．端子、６８…定倍率レンズ、７０…Ｘ線シールド・フィルタ、７２…反射部材、８０…Ｘ線撮影システム、８２…撮影制御装置、８４…画像解析装置、８８…記憶手段、９０…ネットワーク
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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