(57)【要約】  【課題】  固体検出器を内蔵した検出器ユニットを複数配列して撮影を行い、検出器ユニットから出力された画像信号を配列に基づいて合成して画像信号を取得する放射線撮影装置において、撮影範囲における画像情報の取得漏れが無く、正常に画像を合成できるようにする。  【解決手段】  検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃを各検出器ユニット内の固体検出器２０が互いに重なるように縦に１次元状に配列し検出器ユニット保持部４に保持させ、３つの検出器ユニットから出力された画像信号を合成する際に、出器ユニット２ｂを基準とし、検出器ユニット２ａ、２ｃから出力された画像信号に対してＸ線源８および検出器ユニット２ｂの間の距離ｂとＸ線源８および検出器ユニット２ａ、２ｃの間の距離ａとの比率に基づいてｂ／ａ倍に拡大処理を行い、拡大処理後の検出器ユニット２ａ、２ｃから出力された画像信号と検出器ユニット２ｂから出力された画像信号とを合成する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた複数の検出器ユニットと、
該複数の検出器ユニットを前記放射線を照射する放射線源に対してそれぞれ前後させて１次元状もしくは２次元状に配列させて保持する検出器ユニット保持部と、
前記複数の検出器ユニットから出力された画像信号を前記配列に基づいて合成する画像合成手段とを備え、
前記画像合成手段が、前記複数の検出器ユニットの中の一つを基準ユニットとし、該基準ユニット以外の検出器ユニットから各々出力された画像信号に対して、前記放射線源および前記基準ユニットの間の距離と前記放射線源および前記検出器ユニットの間の距離との比率に基づいて拡大または縮小処理を行った後に、前記複数の検出器ユニットから出力された画像信号を合成するものであることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記検出器ユニット保持部が、各検出器ユニット同士の相対位置を調整する位置調整手段を備えたものである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】
前記検出器ユニットが、前記固体検出器の外縁近傍に基準位置表示を記録させるための放射線吸収部材を備えたものであることを特徴とする請求項２記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体検出器を内蔵した検出器ユニットを複数配列して撮影を行い、検出器ユニットから出力された画像信号を配列に基づいて合成して画像信号を取得する放射線撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、医療診断等を目的とするＸ線（放射線）撮影において、Ｘ線画像情報記録手段として固体検出器（半導体を主要部とするもの）を用いて、この固体検出器により被写体を透過したＸ線を検出して被写体に関するＸ線画像を表す画像信号を得るＸ線撮影装置が各種提案、実用化されている。
【０００３】
この装置に使用される固体検出器としても、種々の方式が提案されている。例えば、Ｘ線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、Ｘ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、或いは、Ｘ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がある。この方式における固体検出器は、光導電層と電荷収集電極を主要部とするものである。
【０００４】
また、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、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や、特許文献１に記載されているような、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読出方式のもの等がある。
【０００５】
また本願出願人は、特許文献２等において改良型直接変換方式の固体検出器を提案している。改良型直接変換方式の固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録光（Ｘ線またはＸ線の照射により発生した蛍光等）を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、潜像電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、をこの順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。これら３層の両側には電極（第１の導電体層および第２の導電体層）が積層される。また、この方式における固体検出器は、記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を主要部とするものである。
【０００６】
また、上記の固体検出器と、この検出器に電力を供給する電源等とを併せてケースに収容した放射線検出用カセッテ（検出器ユニット）も種々提案されている（特許文献３等）。このような放射線検出用カセッテは比較的薄型で且つ搬送可能なサイズのものであるため、例えば、身動きがとれない患者等に対して、患者をベッドに寝かせたまま撮影したい部位の下に放射線検出用カセッテを置き、放射線検出用カセッテと患者を挟んで対向する位置に放射線撮影装置が備える放射線源を移動させて撮影を行ったり、また、乳房用画像撮像装置等の撮影装置に装填して撮影を行う等、非常に自由度の高い撮影を行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−２４４８２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５２９７号公報
【特許文献３】米国特許第５６６１３０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、放射線撮影においては全脊柱撮影もしくは全下肢撮影等、非常に大面積の撮影を行いたいという要望があるが、このような撮影を放射線検出用カセッテを用いて行う場合には一つの放射線検出用カセッテでは撮影範囲を賄うことができないため、複数の放射線検出用カセッテを１次元状もしくは２次元状に配列して撮影を行い、放射線検出用カセッテから出力された画像信号を配列に基づいて合成することが考えられる。
【０００８】
このようなことを行う場合、放射線検出用カセッテを同一平面上に配列してしまうと、放射線検出用カセッテの放射線照射面の全領域に固体検出器を配することは通常不可能なので、放射線検出用カセッテの連結部の画像情報を取得することができなくなってしまう。そのため、放射線検出用カセッテを放射線源に対して前後にずらして各々端部が重なるようにして、撮影範囲における画像情報の取得漏れがないようにする必要がある。
【０００９】
しかしながら、放射線検出用カセッテを放射線源に対して前後にずらしてしまうと、放射線源からの距離が各放射線検出用カセッテ毎に異なってしまうため、各放射線検出用カセッテ毎に撮影される被写体のサイズが変わってしまうことになり、正常に画像を合成することができない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固体検出器を内蔵した検出器ユニットを複数配列して撮影を行い、検出器ユニットから出力された画像信号を配列に基づいて合成して画像信号を取得する放射線撮影装置において、撮影範囲における画像情報の取得漏れが無く、正常に画像を合成することが可能な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】
本発明による放射線撮影装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた複数の検出器ユニットと、複数の検出器ユニットを放射線を照射する放射線源に対してそれぞれ前後させて１次元状もしくは２次元状に配列させて保持する検出器ユニット保持部と、複数の検出器ユニットから出力された画像信号を配列に基づいて合成する画像合成手段とを備え、画像合成手段が、複数の検出器ユニットの中の一つを基準ユニットとし、基準ユニット以外の検出器ユニットから各々出力された画像信号に対して、放射線源および基準ユニットの間の距離と放射線源および検出器ユニットの間の距離との比率に基づいて拡大または縮小処理を行った後に、複数の検出器ユニットから出力された画像信号を合成するものであることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明による放射線撮影装置において「固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、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できるものである。
【００１３】
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２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。
【００１４】
また、検出器ユニット保持部は、各検出器ユニット同士の相対位置を調整する位置調整手段を備えたものとすることが好ましい。
【００１５】
この場合、検出器ユニットは、固体検出器の外縁近傍に基準位置表示を記録させるための放射線吸収部材を備えたものとすることが好ましい。
【００１６】
ここで「外縁近傍」とは、複数の検出器ユニットを放射線源に対して前後にずらして各々端部が重なるように配列した際に互いに重なりあう領域を意味する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による放射線撮影装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた複数の検出器ユニットと、複数の検出器ユニットを放射線を照射する放射線源に対してそれぞれ前後させて１次元状もしくは２次元状に配列させて保持する検出器ユニット保持部と、複数の検出器ユニットから出力された画像信号を配列に基づいて合成する画像合成手段とを備え、画像合成手段を、複数の検出器ユニットの中の一つを基準ユニットとし、基準ユニット以外の検出器ユニットから各々出力された画像信号に対して、放射線源および基準ユニットの間の距離と放射線源および検出器ユニットの間の距離との比率に基づいて拡大または縮小処理を行った後に、複数の検出器ユニットから出力された画像信号を合成するものとしたことにより、撮影範囲における画像情報の取得漏れが無くなるように複数の検出器ユニットを放射線源に対して前後にずらして各々端部が重なるように配列した場合でも、正常に画像を合成することができる。
【００１８】
また、検出器ユニット保持部を、各検出器ユニット同士の相対位置を調整する位置調整手段を備えたものとすることにより、各検出器ユニットに内蔵されている固体検出器同士の傾きの補正やずれの補正等の位置調整を行わせることができる。
【００１９】
この場合、検出器ユニットを、固体検出器の外縁近傍に基準位置表示を記録させるための放射線吸収部材を備えたものとすることにより、撮影した画像中において２つの固体検出器が重なっている部分における基準位置のずれに基づいて、各検出器ユニットに内蔵されている固体検出器同士の傾きの補正やずれの補正等の位置調整を容易に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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は本発明によるＸ線（放射線）撮影装置の概略構成図、図２は上記Ｘ線撮影装置の各検出器ユニットとＸ線源との位置関係を示す図、図３は上記Ｘ線撮影装置の検出器ユニット内部の概略構成図、図４はＸ線撮影装置の検出器ユニット保持部の前面図、図５は上記検出器ユニットのマーカー（放射線吸収部材）の配置を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、このＸ線撮影装置１は、固体検出器２０を内蔵した３つの検出器ユニット（カセッテ）２ａ、２ｂ、２ｃと、これら検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃを保持する検出器ユニット保持部４と、この検出器ユニット保持部４を上下方向に移動自在に保持する基台３と、検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃの各々と接続された画像処理装置５とから構成されている。
【００２２】
画像処理装置５は、検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃから出力された画像信号を合成する画像合成手段として機能するとともに、検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃを各々制御する制御手段としても機能するものである。
【００２３】
また、Ｘ線撮影装置１にＸ線を照射するＸ線照射装置６は、内部にＸ線源８を収納するＸ線源収納部９と、このＸ線源収納部９を上下方向に移動自在に保持する基台７とから構成されている。
【００２４】
検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃは全て同一の構成をしており、図３に示すように、検出器ユニット２の筐体内部には、検出器ユニット２に照射されたＸ線量を検出するＸ線量検出器１０と、撮像デバイスである固体検出器２０と、散乱線を除去するムービンググリッド３０と、これらの制御を行う制御手段等を備えたプリント基板２７と、これらに電気を供給する不図示の電源等が配置されている。
【００２５】
Ｘ線量検出器１０は、樹脂基板１５上に、第１の導電層１４、Ｘ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１３、第２の導電層１２、絶縁層１１がこの順に積層されたものである。
【００２６】
このＸ線量検出器１０は、第１の導電層１４と第２の導電層１２との間に電界を形成している際に、光導電層１３にＸ線が照射されると、光導電層１３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた電流が第１の導電層１４と第２の導電層１２との間に流れるものであり、これをＩＣチップ１６で電圧に変換する。
【００２７】
ＩＣチップ１６から出力された信号をプリント基板２７上の不図示の積分回路により積分し、不図示の比較回路により積分回路で積分された電圧が所定値を超えた際にその旨を示す情報を出力することによって、検出器ユニット２に照射されたＸ線量が所定値を超えたことを判断することができる。
【００２８】
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、Ｘ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。また、図５に示すように、絶縁層２１上の左上角部にはマーカー（放射線吸収部材）Ｍ１が、右上角部にはマーカーＭ２が、左下角部にはマーカーＭ３が、右下角部にはマーカーＭ４が各々形成されている。
【００２９】
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は不図示のＡ／Ｄ変換部やメモリ等を備えたプリント基板２７に接続されている。
【００３０】
この固体検出器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Ｘ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を読み取ることにより、この潜像電荷が担持する静電潜像を読み取ることができる。
【００３１】
上記のＸ線量検出器１０は、固体検出器２０上に積層されており、検出器ユニット２が撮影台４に保持されている際に、Ｘ線源２と固体検出器２０との間になるように構成されている。そのため、Ｘ線量検出器１０は、Ｘ線源２から照射されたＸ線を、固体検出器２０を介することなく、直接検出できるため、固体検出器２０の影響を受けることなく正確にＸ線量の測定を行うことができる。
【００３２】
検出器ユニット２側の制御手段は、画像処理装置５からの指示信号に基づいてＸ線量検出器１０、固体検出器２０およびムービンググリッド３０等を制御してＸ線画像の取得を行う。
【００３３】
検出器ユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、図２および図４に示すように撮影範囲における画像情報の取得漏れが無いように各検出器ユニット２内の固体検出器２０が互いに重なるように縦に１次元状に配列されて検出器ユニット保持部４に保持されている。検出器ユニット２ｂは中央に保持されており、検出器ユニット２ａは下端が検出器ユニット２ｂの上端に重なるように検出器ユニット２ｂの保持面からＸ線源８側にずれた面で保持されており、検出器ユニット２ｃは上端が検出器ユニット２ｂの下端に重なるように検出器ユニット２ｂの保持面からＸ線源８側にずれた面で保持されている。
【００３４】
検出器ユニット２ａは保持部において左上方向に付勢されており、また保持部には検出器ユニット２ａの位置を調整するための位置調整手段としてダイアルメーター４０ａが検出器ユニット２ａの上側側面中央付近に、ダイアルメーター４０ｂが検出器ユニット２ａの左側側面中央付近に、ダイアルメーター４０ｃが検出器ユニット２ａの左側側面上方付近に各々接するように配置されている。そのため、これらダイアルメーター４０ａ、４０ｂ、４０ｃを調整することにより、検出器ユニット２ａを上下左右方向に移動可能であるとともに、検出器ユニット２ａを回転移動させることも可能である。
【００３５】
同様に、検出器ユニット２ｃは保持部において左下方向に付勢されており、また保持部には検出器ユニット２ｃの位置を調整するための位置調整手段としてダイアルメーター４１ａが検出器ユニット２ａの下側側面中央付近に、ダイアルメーター４１ｂが検出器ユニット２ｃの左側側面中央付近に、ダイアルメーター４１ｃが検出器ユニット２ｃの左側側面下方付近に各々接するように配置されている。そのため、これらダイアルメーター４１ａ、４１ｂ、４１ｃを調整することにより、検出器ユニット２ｃを上下左右方向に移動可能であるとともに、検出器ユニット２ｃを回転移動させることも可能である。
【００３６】
上記のように構成されたＸ線撮影装置１によりＸ線画像の撮影を行った場合、Ｘ線源８から検出器ユニット２ａ、２ｃまでの距離（図２中矢印ａ）とＸ線源８から検出器ユニット２ｂまでの距離（図２中矢印ｂ）とは異なるため、検出器ユニット２ａ、２ｃにより撮影される被写体のサイズと検出器ユニット２ｂにより撮影される被写体のサイズとが変わってしまうことになり、そのまま合成してしまうと正常に画像を合成することができない。
【００３７】
そのため、図４に示すように、画像処理装置５において、検出器ユニット２ｂを基準とし、検出器ユニット２ａ、２ｃから出力された画像信号に対してＸ線源８および検出器ユニット２ｂの間の距離ｂとＸ線源８および検出器ユニット２ａ、２ｃの間の距離ａとの比率に基づいてｂ／ａ倍に拡大処理を行い、拡大処理後の検出器ユニット２ａ、２ｃから出力された画像信号と検出器ユニット２ｂから出力された画像信号とを合成することにより、正常に画像を合成することが可能となる。
【００３８】
具体的には、Ｘ線源８から検出器ユニット２ｂまでの距離ｂを１８００ｍｍ、検出器ユニット２の厚さを３０ｍｍとすると、Ｘ線源８から検出器ユニット２ａ、２ｃまでの距離ａは１７７０ｍｍとなり、このときの拡大率は１．０１７倍となる。
【００３９】
さらに、Ｘ線源８に対して検出器ユニット２ａ、２ｃよりも後面側に配置された検出器ユニット２ｂにより撮影された画像中には、検出器ユニット２ｂ中のマーカーＭｂ１、Ｍｂ２、Ｍｂ３、Ｍｂ４以外に、上端付近には検出器ユニット２ａ中のマーカーＭａ３、Ｍａ４が写り、下端付近には検出器ユニット２ｃ中のマーカーＭｃ１、Ｍｃ２が写ることになる。
【００４０】
検出器ユニット２ｂにおいて検出器ユニット２ｂ中のマーカーＭｂ１、Ｍｂ２の位置は既知であり、これらの位置とずれた位置に検出器ユニット２ａ中のマーカーＭａ３、Ｍａ４が写っている場合には、このずれの量に応じてダイアルメーター４０ａ、４０ｂ、４０ｃを調整して検出器ユニット２ａの位置を調整することにより、傾きやずれを無くすことができる。
【００４１】
同様に、検出器ユニット２ｂにおいて検出器ユニット２ｂ中のマーカーＭｂ３、Ｍｂ４の位置は既知であり、これらの位置とずれた位置に検出器ユニット２ｃ中のマーカーＭｃ１、Ｍｃ２が写っている場合には、このずれの量に応じてダイアルメーター４１ａ、４１ｂ、４１ｃを調整して検出器ユニット２ｃの位置を調整することにより、傾きやずれを無くすことができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、検出器ユニット２ａ、２ｃから出力された画像信号に対してｂ／ａ倍の拡大処理を行うかわりに、検出器ユニット２ｂから出力された画像信号に対してａ／ｂ倍の縮小処理を行ってもよい。
【００４３】
また、検出器ユニット２ａ、２ｃをＸ線源８に対して後面に配置し、検出器ユニット２ｂをＸ線源８に対して前面に配置するようにしてもよい。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば検出器ユニットについては２つもしくは４つ以上の複数用いてもよい。また検出器ユニットの配列についても１次元状に限らず２次元状にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態のＸ線撮影装置の概略構成図
【図２】上記Ｘ線撮影装置の各検出器ユニットとＸ線源との位置関係を示す図
【図３】上記Ｘ線撮影装置の検出器ユニット内部の概略構成図
【図４】Ｘ線撮影装置の検出器ユニット保持部の前面図
【図５】上記検出器ユニットのマーカー（放射線吸収部材）の配置を示す図
【図６】上記検出器ユニットにより撮影されたマーカー（放射線吸収部材）の一例を示す図
【符号の説明】
【００４６】
１    Ｘ線撮影装置
２    検出器ユニット（カセッテ）
３    基台
４    検出器ユニット保持部
５    画像処理装置
６    Ｘ線照射装置
７    基台
８    Ｘ線源
９    Ｘ線源収納部
１０    Ｘ線量検出器
２０    固体検出器
３０    ムービンググリッド
【図１】
2006280576.tif 000003
【図２】
2006280576.tif 000004
【図３】
2006280576.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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