(57)【要約】【課題】  放射線が所定の範囲より広く照射されることによる不要な被曝や散乱線の影響を抑制することができる放射線撮影装置を提供する。【解決手段】本発明の放射線撮影装置は、放射線を検出する複数の画素センサを含む撮影手段と、前記複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる第１の画素センサ以外の第２の画素センサに照射された放射線を検出する照射検出手段と、前記第２の画素センサに前記放射線が照射されたことを通知する通知手段とを備える。【選択図】図１
2018201875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する複数の画素センサを含む撮影手段と、
前記複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる第１の画素センサ以外の第２の画素センサに照射された放射線を検出する照射検出手段と、
前記第２の画素センサに前記放射線が照射されたことを通知する通知手段と
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記第１の画素センサは、放射線画像を生成するために用いられ、
前記第２の画素センサは、放射線画像を生成するために用いられないことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
第２の画素センサは、自動露光制御を行うための画素センサを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記自動露光制御を行うための前記画素センサは、前記画像センサの出力信号を累積加算し、累積加算により得られた演算値が目標値に達したことに応じて、前記放射線の照射を終了させるための制御信号を放射線照射部へ出力することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記照射検出手段は、前記複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる有効画素の範囲外に放射線が照射されたことを検出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記照射検出手段は、前記放射線画像の撮影条件に基づいて所定の閾値を設定し、前記画素センサに照射される放射線量が前記閾値を超えた場合に、前記放射線を検出することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記照射検出手段は、前記第２の画素センサを透過する前の放射線の強度又は方向、前記第２の画素センサを透過した後の放射線の強度又は方向、前記第２の画素センサにおける被写体の有無、前記被写体の被写体情報、前記第２の画素センサを透過した放射線の散乱線の強度又は方向、前記第２の画像センサと前記撮影手段の所定の構造との距離又は方向、前記散乱線の散乱位置と前記撮影手段の所定の構造との距離又は方向、及び前記撮影手段の所定の構造の少なくとも１つに応じて、前記閾値を調整することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記照射検出手段は、前記放射線が照射された前記第２の画素センサの位置に被写体が存在する場合、前記被写体が存在しないときよりも前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記放射線が照射された前記第２の画素センサの位置における被写体の有無を判断する被写体判断手段を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記照射検出手段は、前記第２の画像センサと前記撮影手段の所定の構造との距離が長いほど、前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記第２の画素センサを透過した放射線の散乱線の強度又は方向、前記第２の画像センサと前記撮影手段の所定の構造との距離又は方向、前記散乱線の散乱位置と前記撮影手段の所定の構造との距離又は方向、及び前記撮影手段の所定の構造の少なくとも１つに応じて、前記撮影手段の所定の構造が前記散乱線により前記放射線画像に写り込む度合を判断する構造判断手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記照射検出手段は、前記第２の画素センサを透過する前の放射線の強度又は方向、前記第２の画素センサを透過した後の放射線の強度又は方向、前記第２の画素センサにおける被写体の有無、前記被写体の被写体情報、前記第２の画素センサを透過した放射線の散乱線の強度又は方向、前記第２の画像センサと前記撮影手段の所定の構造との距離又は方向、前記散乱線の散乱位置と前記撮影手段の所定の構造との距離又は方向、及び前記撮影手段の所定の構造の少なくとも１つに応じて、複数の閾値を設定し、
前記通知手段は、前記複数の閾値に応じて、複数の警告を通知可能であることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記通知手段は、前記第２の画素センサに照射された前記放射線を制限するように、前記通知を行うことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
放射線を検出する複数の画素センサを含む撮影手段と、
放射線画像の撮影条件に基づいて所定の閾値を設定し、前記画素センサに照射される放射線量が前記閾値を超えた場合に、前記複数の画素センサに照射された放射線を検出する照射検出手段と、
前記画素センサに前記放射線が照射されたことを通知する通知手段と
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１５】
前記照射検出手段は、前記第１の画素センサの範囲の外縁及び前記放射線画像の撮影領域の外縁の少なくとも１つの内側において、前記放射線量が前記閾値を超えない領域を特定し、前記領域の前記閾値を調整することを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影装置。
【請求項１６】
前記放射線画像の撮影領域の外縁を認識する照射野認識手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１７】
前記照射検出手段は、前記放射線画像の撮影前に前記放射線を照射するプレ照射又は前記放射線画像の撮影中における前記放射線の照射により、前記閾値を設定又は調整することを特徴とする請求項６又は１４に記載の放射線撮影装置。
【請求項１８】
放射線を照射する放射線照射手段と、
前記放射線を検出する複数の画素センサを含む撮影手段と、
前記複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる第１の画素センサ以外の第２の画素センサに照射された放射線を検出する照射検出手段と、
前記第２の画素センサに前記放射線が照射されたことを通知する通知手段と
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１９】
放射線を検出する複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる第１の画素センサ以外の第２の画素センサに照射された放射線を検出する工程と、
前記第２の画素センサに前記放射線が照射されたことを通知する工程と
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項２０】
コンピュータを請求項１乃至１７の何れか１項に記載の放射線撮影装置の各手段として機能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、放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影方法、及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放射線撮影装置では、放射線源から放射線ビームを投射し、放射線ビームが被検体を通過した後、放射線画像が画像化され出力される。画像化の方式は、フイルムやＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）であったが、近年ＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などにより撮影されることが増えている。医用画像についても、民生機器と同様にデジタル化が急速に進んでいる。
【０００３】
特にＦＰＤが登場してから、画質や即時性の点から放射線撮影装置ではＦＰＤの市場が年々拡大している。ＦＰＤは、受像手段として半導体を用いた微小な光電変換素子やスイッチング素子などから成る画素（画素センサ）を格子状に配列した光電変換装置を使用し、デジタル画像を取得する。近年の傾向として、ＦＰＤはさらに軽量化され可搬性に優れたものになりつつある。このため、軽量カセッテ型のＦＰＤにより、据置型ビルトイン以外にも各種の撮影法に応じた設置が可能になっている。
【０００４】
ＦＰＤは、構造上、画像信号を読み出す電気基板が必要となる場合があるなど、従来のフイルムやＣＲとは撮影部内の構造において大きく異なる。特に、小型のカセッテ型ＦＰＤでは、ＦＰＤの撮影部の内部構造における電気基板やバッテリが撮影部内の光電変換素子の背面に配置されることが多い。
【０００５】
カセッテ型ＦＰＤは軽量化のみならず、ワイヤレス化され、放射線発生装置と別々に自由な配置で設置可能であるため、放射線が撮影領域よりも広く照射される可能性がある。照射野の設定では、放射線発生装置のコリメータと呼ばれる放射線の遮蔽機構を用いることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１８８７７号公報
【特許文献２】特許第５３４１４６３号公報
【特許文献３】特許第３６３１０９５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Alisa Walz-Flannigan, Dayne Magnuson,Daniel Erickson,Beth Schueler,” Artifacts in Digital Radiography”, AJR January 2012, Volume 198, Number 1.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、照射野を設定するためにコリメータを調整した後にＦＰＤを移動させる場合がある。また、コリメータを調整しても、調整された照射野と実際の放射線の照射野が一致しない場合がある。これらの場合、照射野が放射線撮影装置の所望の撮影領域の外側（例えば、有効画素の外側）まで放射線が照射されるおそれがある。また、放射線撮影装置の有効画素の外側まで放射線が照射されると、放射線が壁などで散乱し、放射線撮影装置の後方から入射し、ＦＰＤ内部構造が画像に写り込むなどの可能性がある。
【０００９】
特許文献１、特許文献２、及び特許文献３では、放射線の後方散乱による電子基板などやバッテリの写り込みの影響に関しては考慮されていない。このため、放射線の照射範囲が広いことによる後方散乱の影響で画像中に不要な物が写り込む可能性がある。このように、従来技術では、放射線の照射範囲が広い場合に、後方散乱による影響について警告されないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の放射線撮影装置は、放射線を検出する複数の画素センサを含む撮影手段と、前記複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる第１の画素センサ以外の第２の画素センサに照射された放射線を検出する照射検出手段と、前記第２の画素センサに前記放射線が照射されたことを通知する通知手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、放射線が所定の範囲より広く照射されることによる不要な被曝や散乱線の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る閾値の調整処理を示すフローチャートである。
【図４】撮影部と放射線照射範囲の例を示す図である。
【図５】放射線が画像化された例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る通知の第１の例を示す図である。
【図７】第１の例に対応する放射線画像の例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る通知の第２の例を示す図である。
【図９】第２の例に対応する放射線画像の例を示す図である。
【図１０】散乱線の影響を説明する図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態として、放射線の一種であるＸ線を用いて被写体の放射線画像データの撮影を行う放射線撮影装置に本発明を適用した場合について説明する。ただし、本発明においては、以下に説明する放射線撮影装置に限らず、例えば、他の放射線（例えば、α線、β線、及びγ線など）を用いて被写体の放射線画像データを撮影する放射線撮影装置に適用することも可能である。
【００１４】
（第１の実施形態）
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための第１の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置１０００の構成を示す図である。本実施形態に係る放射線撮影装置１０００は、特に医療用として使用される。医療従事者は、操作パネル１０１６を通して、ＣＰＵ１０１４及びメモリ１０１５を有する情報機器を用いて、放射線照射部１００１及び２次元平面画素センサを備える撮影部１００４を設定する。放射線照射部１００１は、被写体１００３に放射線１００２を照射する。
【００１６】
撮影部１００４は、被写体１００３を透過して入射する放射線を検出し、放射線画像データを生成する。放射線照射部１００１は、放射線を発生する放射線発生部（管球）と、放射線発生部において発生した放射線のビーム広がり角を規定するコリメータとにより構成される。
【００１７】
制御部１００５は、放射線照射部１００１から照射される放射線の線量を制御する。操作する医療従事者は、被写体１００３の位置を決めた後、撮影部１００４へ放射線１００２を照射する範囲をコリメータ（図示せず）により指示する。可搬型ＦＰＤが固定されていない場合は、撮影ごとにアライメントを調整する必要性が生じる場合がある。
【００１８】
また、一般にコリメータはジャバラ形状で、複数の金属板の組合せによって開閉可能であり、放射線の照射野を調整することが可能である。鏡によって反射された可視光によるガイドに基づいて、放射線照射野を調整するが、誤差や可搬型ＦＰＤの配置などにより、ガイドと実際の放射線照射野にずれが生じることもある。
【００１９】
本実施形態では、撮影部１００４の各画素の出力値を解析することによって、照射野が有効画素範囲外の画素に照射された際に、通知部１０１９が警告を通知する。
【００２０】
撮影部１００４内には、半導体ウエハ上に多数の画素（画素センサ）を並べた平面検出器がある。平面検出器は、有効画素範囲内の画素（第１の画素センサ）１００９及び有効画素範囲外の画素（第２の画素センサ）１００８を備える。つまり、撮影部１００４は、放射線を検出する複数の画素センサを含む。
【００２１】
撮影部１００４に照射された放射線１００２は、有効画素範囲内の画素１００９だけでなく有効画素範囲外の画素１００８にも照射される場合がある。有効画素範囲外の画素１００８には、無効画素が含まれる。無効画素には、自動露光制御（ＡＥＣ）を行うための画素が含まれてもよい。
【００２２】
画素１００９は、有効画素として放射線画像を生成するために用いられる。画素１００８は、無効画素として放射線画像を生成するために用いられない。
【００２３】
放射線１００２が撮影部１００４よりも広く照射された場合は、画像化されない放射線が被写体１００３に照射されるだけではない。後方の壁などに放射線が当たった際に散乱線が発生し、散乱線が電気基板１０１０を透過した後に、蛍光体などを通して有効画素範囲内の画素１００９に照射された場合には、撮影部１００４の内部構造が画像に写り込む可能性がある。
【００２４】
撮影された画像は、データ収集部１００６に送られる。収集されたデータ（画像データ）は、前処理部１００７にて前処理が実施され、画像処理部１０１３にて表示用画像処理がなされる。照射範囲判断部（照射検出部）１０１８は、有効画素範囲外又は撮影領域外に放射線が照射されているか否かを判断する。
【００２５】
照射範囲判断部（照射検出部）１０１８は、複数の画素センサのうち、放射線画像を生成するために用いられる第１の画素センサ以外の第２の画素１００８に照射された放射線を検出する。また、照射範囲判断部１０１８は、画素１００９のうち、撮影領域以外の画素１００９に照射された放射線を検出してもよい。
【００２６】
被写体判断部１０２２は、有効画素範囲外の放射線の照射野に被写体が存在するか否かを判断し、被写体情報を取得する。構造判断部１０２３は、撮影部１００４の内部構造が画像に写り込むか否かを判断する。
【００２７】
各画素の画像データは、照射範囲判断部１０１８が、被写体判断部１０２２及び構造判断部１０２３の判断結果に基づいて、閾値と比較することにより判断される。照射範囲判断部１０１８は、放射線画像の撮影条件に基づいて所定の閾値を設定し、画素センサに照射される放射線量が閾値を超えた場合に、放射線を検出する。
【００２８】
通知部１０１９は、照射範囲判断部１０１８、被写体判断部１０２２、及び構造判断部１０２３の結果に基づいて通知する。例えば、通知部１０１９は、画素１００８に放射線が照射されたことを通知する。画像データは最終的に診断用画像となり、画像表示機１０１７に表示される。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る処理を示すフローチャートを示す図である。図２を参照しながら、被写体撮影を行い、通知部１０１９が照射範囲判断部１０１８、被写体判断部１０２２、及び構造判断部１０２３の結果に基づいて通知する処理について説明する。
【００３０】
ステップＳ２０１において、画像取得を開始する。撮影者（例えば、医療従事者）は、撮影目的や被写体厚さや使用する撮影部の仕様に基づき、撮影条件を設定する。
【００３１】
ステップＳ２０２において、被写体１００３を位置決めする。撮影対象である部位が放射線照射された際に、意図された画像となるように被写体１００３の位置決めをする。
【００３２】
ステップＳ２０３において、放射線の絞り量を設定する。撮影者は画像として写す必要がある部分に放射線が照射されるように、放射線の絞り量を設定する。ただし、放射線照射野は、コリメータの開口度に応じた可視光によるガイドに基づいて設定されるが、実際の放射線照射野と可視光が少しずれることも多い。またカセッテ型のＦＰＤは、被写体１００３の位置決めや絞り量の設定の後に、動く可能性もある。つまり、設定した範囲外に放射線が照射される場合がある。
【００３３】
本実施形態では、撮影部１００４の有効画素の外側に放射線が照射された場合に、通知部１０１９が警告を行う。例えば、通知部１０１９は、画素１００８に照射された放射線をコリメータなどにより制限するように、通知を行う。
【００３４】
ステップＳ２０４において、放射線撮影がなされる。なお、通知部１０１９による警告は、放射線撮影後に行われるだけでなく、実際の放射線撮影前のプレ曝射や、放射線の照射中に画素出力信号を読み出すことで放射線撮影中に行われてもよい。この場合、照射範囲判断部１０１８は、放射線画像の撮影前に放射線を照射するプレ照射又は放射線画像の撮影中における放射線の照射により、閾値を設定する。
【００３５】
ステップＳ２０５において、有効画素範囲内の画素（有効画素）及び有効画素範囲外の画素（無効画素やＡＥＣ画素）の画素値を用いて、演算がなされる。また、有効画素範囲の外縁から所定の距離又は範囲の画素又はその一部（外縁画素）の画素値を用いて、演算がなされる。
【００３６】
ステップＳ２０６において、放射線照射領域（放射線照射野）が有効画素範囲を超えない場合には、ステップＳ２１２に進み、次の放射線撮影の準備を行う。
【００３７】
ステップＳ２０６において、放射線照射領域（放射線照射野）が有効画素範囲を超える場合には、通知部１０１９が警告を通知するとともに、ステップＳ２０７へと進む。
【００３８】
ステップＳ２０７において、有効画素範囲を超える放射線照射領域の位置を、ステップＳ２０５の結果を用いて演算することにより特定する。照射範囲判断部１０１８は、有効画素範囲外に放射線が照射されているか否かを判断し、当該位置を特定する。詳しくは後述する。
【００３９】
ステップＳ２０８において、被写体判断部１０２２は、有効画素範囲外の放射線の照射野に被写体１００３が存在するか否かを判断する。被写体判断部１０２２は、放射線が照射された有効画素範囲外の画素１００８の位置における被写体の有無を判断する。有効画素範囲外の放射線の照射野に被写体１００３が存在しない場合、放射線が減衰せず、散乱線の影響が大きくなるため、放射線照射の範囲を積極的に絞る必要がある。つまり、有効画素範囲外へ放射線が照射されないように、照射野絞り機構（コリメータ）を調整する必要がある。
【００４０】
一方、一般に人体などの被写体における放射線の透過率は１／１０以下であり、放射線が減衰し、散乱線の影響が小さいため、有効画素範囲外の放射線の照射野に被写体１００３が存在する場合、放射線照射の範囲を積極的に絞る必要がない。
【００４１】
例えば、有効画素範囲外の放射線の照射野に被写体１００３が存在しない場合、放射線量は大きいため、撮影部１００４の後方の壁などで発生した散乱線が撮影部１００４の後方から入射し、影響を与える。
【００４２】
ステップＳ２０９において、構造判断部１０２３は、撮影部１００４の内部構造が画像に写り込むか否かを判断する。有効画素範囲外に放射線が照射されても、撮影部１００４の構造が一様な領域であれば、後方から入射する散乱線により構造が画像として写り込むことはない。この場合、散乱線の入射により画像濃度が変化することはあるが、画像処理で画像濃度を調整できるため、散乱線の影響は小さい。一方、一様でない電気基板１０１０やバッテリなどの撮影部１００４の構造を透過する散乱線により、電気基板１０１０やバッテリなどが放射線画像に写り込み、影響を与える。詳しくは後述する。
【００４３】
なお、本実施形態の他、構造判断部１０２３は、第２の画素センサ１００８を透過した放射線の散乱線の強度又は方向、第２の画像センサ１００８と撮影部１００４の所定の構造との距離又は方向、散乱線の散乱位置と撮影部１００４の所定の構造との距離又は方向、及び撮影部１００４の所定の構造の少なくとも１つに応じて、撮影部１００４の所定の構造が散乱線により放射線画像に写り込む度合を判断してもよい。
【００４４】
ステップＳ２１０において、有効画素範囲を超える放射線照射領域の位置の表示を行う。また、有効画素範囲外の放射線の照射野に被写体が存在するか否か又は撮影部１００４の内部構造が画像に写り込むか否かの判断に基づいて、それぞれの判断結果、判断結果に応じた散乱線の影響度、又は放射線照射領域を調整することの必要度の表示を行う。放射線照射領域（放射線照射野）が有効画素範囲を超える場合には、ステップＳ２０６において通知部１０１９が速やかに警告を通知する。
【００４５】
ステップＳ２１１において、必要に応じて放射線照射領域の調整を行い、ステップＳ２１２へと進む。
【００４６】
図３は、本実施形態に係る各判断処理を説明するフローチャートを示す図である。ステップＳ４０１において放射線照射される。放射線照射部１００１から照射された放射線１００２は、被写体１００３を透過して撮影部１００４に照射される。
【００４７】
ステップＳ４０２において、画素領域が分割される。画素領域とは、撮影部１００４の画素の領域をさす。画素領域は、有効画素範囲外の画素１００８と有効画素範囲内の画素１００９に分割される。有効画素は、画像として出力する画素であり、放射線画像の生成に実際に利用される画素である。撮影部１００４の中の有効画素範囲は、有効画素が存在する範囲である。無効画素は、画像として出力しない画素であり、放射線画像の生成に実際に利用されない画素である。撮影部１００４の中の有効画素範囲外は、有効画素が存在しない範囲である。
【００４８】
無効画素が存在する理由は、半導体ウエハで均一な画素を構成することは難しく、半導体ウエハの端部では、特性が異なる画素が構成されることがあるためである。したがって、製品メーカーはある程度のマージンを持って、有効画素を設定するため、本実施形態では、有効画素範囲外の無効画素を用いて、放射線照射範囲の判断、被写体１００３の有無の判断、及び撮影部１００４の構造による散乱線の影響の判断が行われる。
【００４９】
ステップＳ４０３において、画像解析が行われる。１つの画素では、特に静止画画像においては判断が難しいため、複数の画素を用いて、複数画素領域に分割された範囲で統計処理を行うことで、画像解析が行われる。
【００５０】
ステップＳ４０４において、画素平面の座標（Ｘ＝０，Ｙ＝０）から画像解析を始める。ここで、Ｘ＝０，Ｙ＝０としたのは、複数画素領域は、画素平面のＸ軸とＹ軸の２つの軸の座標系で表されるため、座標（Ｘ＝０，Ｙ＝０）から他の複数画素領域の座標へインクリメントしていくと、全領域の演算が終わることになる。
【００５１】
ステップＳ４０５において、複数画素領域の到達線量を計算する。到達線量は、例えば、複数画素領域における各画素の出力値の平均値で求めることができる。また、画素の出力値の時間平均を用いて、到達線量が算出されてもよい。画素出力値が線量に対してログ出力（対数出力）となっている場合は、線量露光変換を行い、画素出力値から線量出力値へ変換する。
【００５２】
ステップＳ４０６において、座標（Ｘ＝ｘ，Ｙ＝ｙ）の線量Ｌ（ｘ，ｙ）と閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を求める。各複数画素領域の線量換算値が線量Ｌ（ｘ，ｙ）となる。それぞれの複数画素領域に放射線が照射されたか否かの判断基準となる閾値Ｔ（ｘ，ｙ）は、放射線の照射線量などの撮影条件に基づいて、閾値設定部である照射範囲判断部１０１８により求められる。放射線が照射されたときは、一般に画素の出力値が上がるが、照射されていないときは、画素の出力値がほぼゼロになることを利用して、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）が設定される。
【００５３】
閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を求めるためには、被写体１００３の被写体情報を使用することが望ましい。つまり、被写体１００３が非常に重い場合又は厚い場合は、放射線が減衰して、撮影部１００４への到達線量が減少する。
【００５４】
本実施形態では、撮影部１００４の有効画素範囲外に放射線が照射されているか否か、及び撮影部１００４の有効画素範囲外に照射された放射線が散乱して画像に影響を与えるか否かが判断される。
【００５５】
カメラやプレ曝射などによる被写体認識処理によって、被写体１００３の位置、範囲、厚さ、長さ、重さ、及び撮影部位など（被写体情報）が認識される。通知部１０１９は、被写体情報を通知してもよい。照射範囲判断部１０１８は、被写体情報に応じて、放射線が被写体１００３により減衰する複数画素領域においては、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整する。
【００５６】
特に、被写体１００３で放射線が減衰することが原因で、撮影部１００４に到達する放射線の線量が減少していることが被写体情報から認識される場合は、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくすることが望ましい。これにより、有効画素範囲外において放射線が被写体１００３で減衰しても、放射線が照射されていることを検知することができる。
【００５７】
例えば、被写体１００３により覆われている画素１００８に放射線が照射されている場合、放射線が被写体１００３で減衰するため、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整しないと、線量Ｌ（ｘ，ｙ）が閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を超えないことがある。この場合、有効画素範囲外の画素１００８へ放射線が照射されていないと判断されてしまう。
【００５８】
被写体１００３で減衰された放射線は、散乱線として画像に影響を与える可能性は低い。しかし、画素１００８では放射線が減衰されていても、画素１００８を超えて、被写体１００３が存在しない範囲へ放射線が照射されている場合は、散乱線が画像に影響を与える。
【００５９】
したがって、被写体１００３により覆われている画像領域の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくすることで、放射線照射の有無の判断精度を向上させる。照射範囲判断部１０１８は、放射線が照射された第２の画素センサ１００８の位置に被写体１００３が存在する場合、被写体１００３が存在しないときよりも閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくする。
【００６０】
これにより、画素領域外（画素１００８，１００９が存在しない領域）に照射された放射線が減衰せずに散乱線として画像に影響を与えることを防止することができる。また、有効画素範囲外（画素領域外を含む）に照射される放射線は、画像には利用されない不要な放射線であるため、被写体１００３の不要な被曝を避けることができる。
【００６１】
ステップＳ４０７において、画素領域の線量Ｌ（ｘ，ｙ）及び閾値Ｔ（ｘ，ｙ）の演算がＸ軸方向で完了したかを判定する。例えば、Ｙ＝０においてＸ軸のすべての複数画素領域の演算が終わったら、横一列の複数画素領域の演算が終わったことになる。Ｘ軸方向で演算が完了していない場合は、ステップＳ４０８へ進み、Ｘをインクリメント（Ｘ＝ｘ＋１）する。そして、Ｘ軸方向の隣接する複数画素領域について、ステップＳ４０５及びステップＳ４０６の処理を行う。
【００６２】
Ｘ軸方向で演算が完了している場合は、ステップＳ４０９へ進む。ステップＳ４０９において、画素領域の線量Ｌ（ｘ，ｙ）及び閾値Ｔ（ｘ，ｙ）の演算がＹ軸方向で完了したかを判定する。
【００６３】
Ｙ軸方向で演算が完了していない場合は、ステップＳ４１０へ進み、Ｙをインクリメント（Ｙ＝ｙ＋１）する。そして、Ｙ＝ｙ＋１においてＸ軸方向の複数画素領域について、ステップＳ４０５及びステップＳ４０６の処理を行う。すべてのＸ方向及びＹ方向の複数画素領域の線量Ｌ（ｘ，ｙ）及び閾値Ｔ（ｘ，ｙ）の演算が終わったら、全領域の演算が終了し、ステップＳ４１１へ進む。
【００６４】
ステップＳ４１１において、周辺領域を用いて、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）の補正を行う。ステップＳ４０６において、被写体１００３の撮影部位などの被写体情報によって閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整することを述べた。ステップＳ４１１では、プロファイルの落ち込みで閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を変えることで、外縁画素を用いた補正を行う。
【００６５】
ステップＳ４１１では、２つの補正を行う。第１の補正は、非照射と判断された領域における補正である。被写体１００３に金属のような放射線を吸収する物質がある場合、その吸収物質に対応する画素領域では放射線が照射されていないと判断される可能性がある。
【００６６】
一般に、放射線は放射線照射部１００１に設けられた照射野絞り機構（コリメータ）によって照射野の外縁を制限するため、照射野内の有効画素範囲に放射線が照射されていないことは少ない。したがって、照射範囲判断部１０１８が、有効画素範囲の外縁画素への放射線照射を認識し、外縁画素より内側の有効画素範囲に放射線が照射されていないと判断した場合、放射線が照射されていない部分（非照射部）を特定する。
【００６７】
そして、照射範囲判断部１０１８は、外縁画素を用いて、非照射部に対応する画素の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整する。本実施形態では、外縁画素は、有効画素範囲の外縁から所定の距離又は範囲の画素又はその一部である。なお、外縁画素は、放射線の照射野（撮影領域）の外縁から所定の距離又は範囲の画素又はその一部であってもよい。また、有効画素範囲外に放射線が照射されている場合は、外縁画素に無効画素が含まれてもよい。
【００６８】
例えば、所定の外縁画素のうち半分以上に放射線が照射されていると判断される場合は、非照射部に対応する画素の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくし、放射線照射の有無の判断精度を向上させる。このように、照射範囲判断部１０１８は、第１の画素センサ１００９の範囲の外縁及び放射線画像の撮影領域の外縁の少なくとも１つの内側において、放射線量が閾値を超えない領域（非照射部）を特定し、非照射部の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整する。
【００６９】
第２の補正は、撮影部１００４の構造応じた補正である。放射線が有効画素範囲外に照射され、散乱線が生じても、撮影部１００４の構造が一様である場合、散乱線により構造が画像に写り込み、構造ムラが発生する可能性は低い。照射範囲判断部１０１８は、撮影部１００４の構造に応じて、画素ごと又は複数画素領域ごとに閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整する。
【００７０】
例えば、画像に影響を与える撮影部１００４の構造から所定の距離にある画素１００８の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくすることで、放射線照射の有無の判断精度を向上させる。照射範囲判断部１０１８は、第２の画像センサ１００８と撮影部１００４の所定の構造（電気基板やバッテリーなど）との距離が長いほど、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくする。これにより、画像に影響を与える撮影部１００４の構造に近い距離で画素領域外の画素１００８に照射された放射線が減衰せずに散乱線として画像に影響を与えることを防止することができる。
【００７１】
なお、本実施形態の他、照射範囲判断部１０１８は、第２の画素センサ１００８を透過する前の放射線の強度又は方向、第２の画素センサ１００８を透過した後の放射線の強度又は方向、及び第２の画素センサ１００８における被写体１００３の有無、被写体１００３の被写体情報の少なくとも１つに応じて、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整してもよい。
【００７２】
また、照射範囲判断部１０１８は、第２の画素センサ１００８を透過した放射線の散乱線の強度又は方向、第２の画像センサ１００８との所定の構造との距離又は方向、散乱線の散乱位置と撮影部１００４の所定の構造との距離又は方向、及び撮影部１００４の所定の構造の少なくとも１つに応じて、閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整してもよい。
【００７３】
また、照射範囲判断部１０１８は、放射線画像の撮影前に放射線を照射するプレ照射又は放射線画像の撮影中における放射線の照射により、閾値を調整してもよい。
【００７４】
ステップＳ４１２において、複数画素領域（ｘ，ｙ）の放射線照射の有無の判断が行われる。照射範囲判断部１０１８は、有効画素範囲外又は撮影領域外に放射線が照射されているか否かを判断し、当該位置を特定する。
【００７５】
ステップＳ４１１までにおいて各複数画素領域の線量Ｌ（ｘ，ｙ）及び閾値Ｔ（ｘ，ｙ）が算出されている。ステップＳ４１２では、線量Ｌ（ｘ，ｙ）が閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を超えているか否かで放射線照射の有無の判断が行われる。画素又は複数画素領域ごとに複数の閾値Ｔｉ（ｘ，ｙ）が設定され、線量Ｌ（ｘ，ｙ）が閾値Ｔｉ（ｘ，ｙ）を超えているか否かが判断されてもよい。
【００７６】
照射範囲判断部１０１８は、複数の閾値Ｔｉ（ｘ，ｙ）を設定し、通知部１０１９は、複数の閾値に応じて、複数の警告を通知可能である。例えば、通知部１０１９は、複数の閾値に応じて、放射線や散乱線の影響度に応じた複数の警告を通知可能である。
【００７７】
ステップＳ４１３において、放射線照射領域（放射線照射野）が有効画素範囲を超えるか否かの判断を行う。ステップＳ４１２までに、各複数画素領域の放射線照射の有無の判断は完了している。ステップＳ４１３では、有効画素範囲外の画素領域で演算された結果に基づいて、放射線照射領域（放射線照射野）が有効画素範囲を超えるか否かの判断、及び超えている場合はその位置の特定が行われる。
【００７８】
放射線照射領域（放射線照射野）が有効画素範囲を超える場合には、通知部１０１９が警告を通知する。有効画素範囲外の照射野に被写体が存在するか否か又は撮影部１００４の内部構造が画像に写り込むか否かの判断に基づいて、それぞれの判断結果、散乱線の影響度、又は照射野を調整することの必要度の表示を行ってもよい。
【００７９】
ステップＳ４１４において、放射線画像が出力される。出力された放射線画像は、画像処理部１０１３により診断用画像として出力される。ステップＳ４１３において放射線照射野が有効画素範囲を超えている場合には、通知部１０１９にて警告し、次撮影に生かす。
【００８０】
図４は、本実施形態に係る撮影部１００４における有効画素範囲１００９と放射線照射領域２０００の例を示す図である。図４を参照しながら、撮影部１００４の有効画素範囲１００９と放射線照射領域２０００の関係を説明する。
【００８１】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、放射線照射領域２０００が有効画素範囲１００９を超えている場合である。図４（ａ）及び図４（ｂ）の場合、後述するように、放射線が撮影部１００４の後方の壁などで散乱して、撮影部１００４の後方から有効画素範囲に入射する。これにより、電気基板１０１０やバッテリが画像に写り込む可能性がある。
【００８２】
図４（ｂ）の放射線照射領域２０００は、有効画素範囲外であるが、撮影部１００４を超えないため、撮影部１００４内の蛍光体や放射線遮蔽部材により放射線が遮蔽される可能性が大きい。一方、図４（ａ）の放射線が照射領域２００は、撮影部１００４を超えるため、放射線が遮蔽されずに撮影部１００４の後方で散乱線を発生させる。そして、散乱線が撮影部１００４の後方より入射して、電気基板１０１０を透過した放射線が一定量を超えると放射線画像に電気基板１０１０が写り込んでしまう。
【００８３】
なお、ここで電気基板１０１０は一例であり、バッテリ、無線モジュール、及び機構強度を補強するリブなども含まれる。
【００８４】
図４（ｃ）の放射線照射領域２０００は、有効画素範囲内である。図４（ｃ）の場合であれば、被写体１００３に、放射線画像の生成に実際に利用されない画素に放射線が照射されることがないだけでなく、放射線が撮影部１００４を超えて広く照射されることもない。
【００８５】
図５は、撮影部１００４の有効画素範囲外の画素１００８、有効画素範囲内の画素１００９、及び被写体１００３を透過した放射線が画像化された例を図示したものである。一般に、コリメータと呼ばれる照射野絞り機構を用いて、放射線照射範囲を設定する場合、放射線照射範囲は広くなる傾向がある。しかし、本当に必要な撮影領域はその一部であることが多く、放射線照射範囲をさらに絞ることが可能である場合がある。
【００８６】
また、可搬型ＦＰＤの特性からも、有効画素範囲外に照射された放射線は、画像化に利用されないため、不要な放射線が照射されている。通知部１０１９は、有効画素範囲外に放射線が照射されたことを通知できるだけでなく、被写体１００３の位置や撮影部１００４の構造に応じた適切な通知を行うことができる。
【００８７】
図５を参照しながら、図２のステップＳ２０５にて示された無効画素、有効画素、及び外縁画素の画素値を用いて、放射線照射の演算について画素平面を用いて説明を行う。撮影部１００４の画素が、有効画素３０１と、有効画素範囲中の外縁画素３０２と、無効画素３０３とに分けられる。図５では、外縁画素３０２は、有効画素範囲３０１の外縁から所定の距離又は範囲の画素又はその一部である。
【００８８】
無効画素が存在する理由は、一般に、大規模な平面半導体の端部の特性が、中央部と異なったり、ダイシングをする際に特性変化を起こしたりするためである。放射線照射部１００１に設けられた照射野絞り機構（コリメータ）により、放射線は急峻に絞られるため、無効画素３０３に放射線が照射されていると判断されれば、有効画素範囲外に放射線が照射されていると判断することができる。
【００８９】
図６乃至図９は、本実施形態に係る通知の例を示す図である。図６乃至図９を参照しながら、通知部１０１９による通知を説明する。図６及び図７は、有効画素範囲外に放射線が照射されている可能性がある場合である。
【００９０】
図６及び図７では、放射線画像の右側に、有効画素範囲を超えて放射線が照射されている。放射線画像の右側に対応する位置から所定の距離に、電気基板１０１０が存在すると判断された場合を想定する。この場合、通知部１０１９は、有効画素範囲外に放射線が照射されている可能性をメッセージとして通知する。また、通知部１０１９は、放射線が照射される有効画素範囲外の辺数、その位置（図６では、放射線画像の右）、その位置における被写体の有無、及び撮影部１００４の構造の写り込みが生じる可能性の有無を通知する。
【００９１】
図８及び図９では、有効画素範囲外に放射線が照射されていない。この場合、通知部１０１９は、有効画素範囲内に放射線が照射されていることをメッセージとして通知する。また、通知部１０１９は、放射線が照射される有効画素範囲外の辺数、その位置（図８では、該当なし）、その位置における被写体の有無（図８では、該当なし）、及び撮影部１００４の構造の写り込みが生じる可能性の有無（図８では、該当なし）を通知する。
【００９２】
図１０は、散乱線が画像に写り込むことを説明する図である。撮影部６０３は、センサ６０４、遮蔽材６０５、及び電気基板／バッテリ６０６などによって構成されている。放射線６０１は、被写体１００３を透過して、センサ６０４によって光電変換され、各画素の出力値に基づいて放射線画像が生成される。センサ６０４は、光電変換によって放射線を電気信号に変換する方式と、蛍光体によって可視光など波長の光に変換した後に光電変換によって電気信号に変換する方式がある。
【００９３】
図１０では、撮影部６０３よりも広い範囲で放射線６０２が照射された場合を考える。照射された放射線６０２は、センサ６０４に到達しないため、画像化に利用されないだけでなく、壁６０７などにおいて散乱及び吸収される。撮影部６０３で減衰しない放射線６０２は、壁６０７で散乱線となり、撮影部６０３に後方から入射する場合がある。
【００９４】
後方からの散乱線を防ぐ機能を有する遮蔽材６０５が、撮影部６０３に備えられることもある。しかし、カセッテ型ＦＰＤの軽量化の要望により、重量が重い遮蔽材６０５が薄型化されると、後方からの放射線を遮蔽する機能が弱まる。このような場合に、放射線画像に撮影部６０３の電気基板／バッテリ６０６などが写り込むことがある。
【００９５】
（第２の実施形態）
【００９６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための第２の実施形態を詳細に説明する。図１１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置２００１の構成を示す図である。なお、上記の実施形態と同様の構成、機能、及び動作についての説明は省略し、主に本実施形態との差異について説明する。
【００９７】
第１の実施形態と異なり、画像処理による照射野認識部１０１１が備えられる。照射野認識部１０１１は、放射線画像の撮影領域の外縁を認識する。
【００９８】
一般に、放射線は放射線照射部１００１に設けられた照射野絞り機構（コリメータ）によって照射野の外縁を制限するため、照射野の外縁より内側の有効画素範囲に放射線が照射されていないことは少ない。したがって、照射野認識部１０１１が、照射野（撮影領域）の外縁を認識し、照射野内の有効画素範囲に放射線が照射されていないと判断した場合、放射線が照射されていない部分（非照射部）を特定する。
【００９９】
この場合、外縁画素は、照射野（撮影領域）の外縁から所定の距離又は範囲の画素又はその一部である。放射線照射野の外縁が制限されている場合や、被写体１００３内に金属などが配置されている場合などに、第１の実施形態よりも的確に放射線の照射範囲を精度よく把握できる。
【０１００】
照射範囲判断部１０１８は、非照射部に対応する画素の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を調整する。なお、有効画素範囲外に放射線が照射されている場合は、外縁画素に無効画素が含まれてもよい。この場合、照射野認識部１０１１は、有効画素範囲内の画素１００９だけでなく、有効画素範囲外の画素１００８を用いて、放射線が照射された範囲を有効画素範囲外で判断する。
【０１０１】
コリメータにより放射線は急峻に遮蔽される。この場合、コリメータにより設定された範囲と実際の放射線照射野とのずれにより、放射線照射野が有効画素範囲に設定されても、実際の放射線照射野が有効画素範囲よりも広くなったり狭くなったりする可能性があるためである。
【０１０２】
図１２は、本実施形態に係る処理を示すフローチャートを示す図である。ステップＳ８０５において、照射野認識部１０１１が、照射野（撮影領域）の外縁を認識し、照射範囲判断部１０１８が、撮影領域の外縁から所定の距離又は範囲の画素又はその一部（外縁画素）の画素値を用いて、演算する。例えば、所定の外縁画素のうち半分以上に放射線が照射されていると判断される場合は、非照射部に対応する画素の閾値Ｔ（ｘ，ｙ）を小さくし、放射線照射の有無の判断精度を向上させる。
【０１０３】
ＦＰＤ装置が利用されるようになってから、画像が即時に出力されるため、画像処理を用いて放射線照射野を認識する技術が開発されている。したがって、照射野認識部１０１１による放射線照射野の認識は、放射線撮影後だけでなく、実際の放射線撮影前のプレ曝射や、放射線の照射中に画素出力信号を読み出すことで放射線撮影中に行われてもよい。
【０１０４】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。
【０１０５】
本発明における放射線撮影装置を取り付けて設置できる放射線撮影システムは多種多様である。放射線照射部１００１の照射野絞り機構（コリメータ）は一般に矩形であることが多い。この場合、照射野が矩形形状となり、被写体１００３の形状とは異なることもあるため、本発明の機能を適用ことで、被写体１００３の不要な被曝を避けることができ、散乱線が画像に影響を与えることを防止することができる。
【０１０６】
また、有効画素範囲外の画素１００８は、自動露光制御を行うための画素であってもよい。有効画素範囲外の画素１００８は、放射線の照射量が目標値に達した場合に放射線の照射を終了させる自動露光制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＥＣ））を行うように構成されたものである。
【０１０７】
有効画素範囲外の画素１００８を駆動しながら有効画素範囲外の画素１００８の出力信号を読み出すことにより、有効画素範囲外の画素１００８の出力信号をモニタする。該モニタされた有効画素範囲外の画素１００８の出力信号を累積加算することで、累積加算により得られた演算値が目標値に達したことに応じて、放射線の照射を終了させるための制御信号を放射線発生装置へ出力する。放射線発生装置は、放射線の照射を終了する。よって、有効画素範囲外の画素１００８に放射線が照射された時点で放射線の照射を止めることができるため、不要な放射線曝射を抑えることができる。
【０１０８】
本発明は、上記の実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、システム又は装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出すことにより実行されてもよい。また、本発明は、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ーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能であり、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】
【０１０９】
１０００，２００１  放射線撮影装置
１００１  放射線照射部
１００２  放射線
１００３  被写体
１００４  撮影部
１００５  制御部
１００６  データ収集部
１００７  前処理部
１００８  無効画素範囲（第２の画素センサ）
１００９  有効画素範囲（第１の画素センサ）
１０１０  電気基板
１０１１  照射野認識部
１０１３  画像処理部
１０１４  ＣＰＵ
１０１５  メモリ
１０１６  操作パネル
１０１７  画像表示機      １０１８  照射範囲判断部
１０１９  通知部      １０２２  被写体判断部
１０２３  構造判断部      ２０００  放射線照射領域
【図１】
2018201875.tif 000003
【図２】
2018201875.tif 000004
【図３】
2018201875.tif 000005
【図４】
2018201875.tif 000006
【図５】
2018201875.tif 000007
【図６】
2018201875.tif 000008
【図７】
2018201875.tif 000009
【図８】
2018201875.tif 000010
【図９】
2018201875.tif 000011
【図１０】
2018201875.tif 000012
【図１１】
2018201875.tif 000013
【図１２】
2018201875.tif 000014