(57)【要約】【課題】少なくとも放射線検出手段を移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置において、移動時に放射線検出手段に生じている歪の影響を緩和し、正確な画像を取得可能にする。【解決手段】撮影時に検出パネル１１内の固体検出器４０の検出面に生じている歪量を複数のレーザー変位計５２により検出し、この結果に基づいてＰＺＴ５１を駆動して検出面の歪を補正する。【選択図】図２
2011072502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を発する放射線源と、前記放射線を検出する放射線検出手段と、少なくとも該放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、少なくとも前記放射線検出手段を移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置であって、
前記放射線検出手段の検出面に生じている歪量を検出する歪検出手段と、
前記放射線検出手段の検出面の歪を補正する歪補正手段と、
前記歪検出手段により検出された歪量に基づいて、前記歪補正手段の補正量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撮影装置。
【請求項２】
前記歪補正手段が、圧電素子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】
前記歪補正手段が、前記放射線検出手段の検出面に対応した複数の位置に配されていることを特徴とする請求項１または２記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記放射線検出手段の検出面のうち、関心領域に対応した位置に配された前記歪補正手段のみを動作させるものであることを特徴とする請求項３記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記放射線検出手段が、有機物基板上に形成された固体検出器であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項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、少なくとも放射線検出手段を移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置において、特に撮影品質の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放射線撮影を行うための放射線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置が知られている。このような放射線ＣＴ装置としては、円錐状に放射線を発する放射線源および２次元検出パネルが回転軸を間に挟んで対向配置された撮影部を回転させつつ、回転軸上に被験者を配して放射線像を連続撮影し、さらに連続撮影により得られた画像信号を基に画像再構成演算を行うことによって、３次元放射線ＣＴ像を得るものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような放射線ＣＴ装置は、特許文献１に記載の装置のように、ベッドの上に被験者を寝かせ、撮影部を鉛直方向に回転させながら撮影を行なう装置の他にも、撮影部が可動式のアームで保持されており、撮影部の位置や角度を自由に調整可能で、被験者を寝かせた状態で撮影部を鉛直方向に回転させながら撮影を行なう態様のみならず、被験者を直立させた状態で撮影部を水平方向に回転させながら撮影を行なう態様等、種々の撮影を行なうことが可能な装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５８３０９号公報
【特許文献２】特開２００７−０００６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような放射線ＣＴ装置の撮影部は、一般にＣアームの両端に各々放射線源および検出パネルが互いに対向するように取り付けられた構造であり、被験者の周囲を放射線源および検出パネルが回転しながら撮影が行なわれる。このような装置では、撮影時の回転による振動等により、被験者に対する放射線源および検出パネルの位置関係が変化してしまうと正確な画像を取得することができなくなるため、放射線源および検出パネルの位置の変位を計測し、位置ずれに起因する誤差を補正する処理を行うものが提案されている（特許文献２）。
【０００６】
しかしながら、厳密に言うと、検出パネルについては位置が移動するだけでなく、振動によってパネルそのものの検出面が変形して歪が生じてしまうことがあり、パネルの検出面に歪が生じて検出面に凹凸が発生してしまうと、被写体の正確な形状を撮影することができなくなってしまう。このような場合には、特許文献２に記載のように、放射線源および検出パネルの位置ずれに起因する誤差を補正しただけでは正確な画像を得ることはできない。
【０００７】
このような問題は、通常のＣＴ装置やコーンビームＣＴ装置のいずれでも起こりえるが、特にフラットパネルディテクターを用いる装置では検出面が歪み易いので、上記の問題が顕著に発生する。また、放射線ＣＴ装置に限らず、トモセンシス撮影装置等、少なくとも検出パネルを移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置では、共通の課題となる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、少なくとも放射線検出手段を移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置において、移動時に放射線検出手段に生じている歪の影響を緩和し、正確な画像を取得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】
【０００９】
本発明による放射線撮影装置は、放射線を発する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、少なくとも放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、少なくとも放射線検出手段を移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置であって、放射線検出手段の検出面に生じている歪量を検出する歪検出手段と、放射線検出手段の検出面の歪を補正する歪補正手段と、歪検出手段により検出された歪量に基づいて、歪補正手段の補正量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。
【００１０】
本発明において、歪補正手段は、圧電素子とすることが好ましい。
【００１１】
また、歪補正手段は、放射線検出手段の検出面に対応した複数の位置に配することが好ましい。
【００１２】
この場合、制御手段は、放射線検出手段の検出面のうち、関心領域に対応した位置に配された歪補正手段のみを動作させるものとしてもよい。
【００１３】
さらに、放射線検出手段は、有機物基板上に形成された固体検出器としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の放射線撮影装置によれば、放射線を発する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、少なくとも放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、少なくとも放射線検出手段を移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置において、放射線検出手段の検出面に生じている歪量を検出する歪検出手段と、放射線検出手段の検出面の歪を補正する歪補正手段と、歪検出手段により検出された歪量に基づいて、歪補正手段の補正量を制御する制御手段とを備えたことにより、移動時に放射線検出手段に生じている歪の影響を緩和し、正確な画像を取得することが可能となる。
【００１５】
ここで、歪補正手段を、応答速度が高速である圧電素子とすれば、より適切に歪の影響を排除することが可能となる。
【００１６】
また、歪補正手段を、放射線検出手段の検出面に対応した複数の位置に配すれば、より適切に歪の影響を排除することが可能となる。
【００１７】
この場合、制御手段を、放射線検出手段の検出面のうち、関心領域に対応した位置に配された歪補正手段のみを動作させるものとすれば、制御手段の処理量を少なくすることができるため、実現を容易にすることができる。
【００１８】
さらに、放射線検出手段を、硬度が低い有機物基板上に形成された固体検出器とすれば、歪補正手段により容易に歪を補正できるため、より適切に歪の影響を排除することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の放射線撮影装置の一実施の形態に係る放射線ＣＴ装置の概略構成図
【図２】上記放射線ＣＴ装置の検出パネルの構成図
【図３】上記放射線ＣＴ装置の検出パネルにおける歪検出手段および歪補正手段の配置状態を示す上面図
【図４】上記放射線ＣＴ装置の動作時のタイミングチャート
【図５】その他の実施の形態に係る放射線ＣＴ装置の動作時のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の放射線撮影装置の第１の実施の形態に係る放射線ＣＴ装置の概略構成図である。
【００２１】
図１に示すように、放射線ＣＴ装置１は、放射線画像の撮影を行なう撮影装置と、被験者Ｐを支持するための支持台であるベッド２２と、撮影装置と接続され、撮影装置の制御や撮影により得られた画像の処理を行うコンピューター３０と、このコンピューター３０に接続されたモニター３１とから構成される。
【００２２】
撮影装置は、円錐状の放射線（以後、円錐状放射線ともいう）を発する放射線源１０、放射線源１０から発せられた放射線を検出する検出パネル１１、放射線源１０および検出パネル１１を保持するＣアーム１２からなる撮影部２と、この撮影部２を回転させる駆動部１５と、駆動部１５を保持するアーム２０とを有するものである。
【００２３】
撮影部２は回転軸Ｃの周りに３６０°回転可能である。また、可動部２０ａを備えたアーム２０は、天井に対し移動可能に取り付けられた基部２１に保持されており、撮影室内において、広範の位置に移動可能であるとともに、撮影部２の回転方向（回転軸角度）も変更可能に構成されている。
【００２４】
放射線源１０と検出パネル１１とは回転軸Ｃを間に挟んで対向配置されており、放射線ＣＴ装置１により放射線ＣＴ撮影を行うときには、回転軸Ｃ、放射線源１０、検出パネル１１の互いの位置関係は固定される。なお、検出パネル１１を構成する検出画素が並べられた検出面は、平面であってもよいし湾曲をなすものであってもよい。
【００２５】
ここで検出パネル１１の構成について、図面を用いて詳細に説明する。図２に示すように、検出パネル１１内部には、固体検出器４０が収納されている。
【００２６】
固体検出器４０は、プラスチック基板４５上に、ａ−Ｓｉ  ＴＦＴからなる第１の導電層４４、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４３、第２の導電層４２、絶縁層４１がこの順に積層されたものである。
【００２７】
第１の導電層４４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４６に接続され、ＩＣチップ４６は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４０は、第１の導電層４４と第２の導電層４２との間に電界を形成している際に、光導電層４３に放射線が照射されると、光導電層４３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４４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４４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３０に送信される。
【００２９】
上記の固体検出器４０は、金属製の強固な基盤５０上に複数のＰＺＴ５１を介して取り付けられている。このＰＺＴ５１は、固体検出器４０の検出面の歪を補正する歪補正手段としても機能する。また、各ＰＺＴ５１毎に、基盤５０と固体検出器４０との間の変位を測定するためのレーザー変位計５２が隣接して設けられている。このレーザー変位計５２は、固体検出器４０の検出面に生じている歪量を検出する歪検出手段として機能する。
【００３０】
ＰＺＴ５１は、図２中上下方向に電圧を印加することにより上下方向の高さが変化する。従って、レーザー変位計５２で計測された変位を相殺するようにＰＺＴ５１を駆動すれば、常に固体検出器４０の検出面の高さを基盤５０に対して一定に保つことができる。
【００３１】
図３に示すように、ＰＺＴ５１とレーザー変位計５２の組が、固体検出器４０の検出面に対応した複数の位置に配されている。
【００３２】
なお、歪補正手段はＰＺＴに限らず、他の圧電素子を用いてもよいし、圧電素子以外の機構を設けてもよい。また、歪検出手段もレーザー変位計に限らず、歪ゲージ等の他の手段を用いてもよい。
【００３３】
コンピューター３０は、制御手段としての不図示の中央処理装置（ＣＰＵ）、不図示のＨＤＤやＳＳＤ等のストレージデバイス、不図示のマウスやキーボード等の操作入力手段を備える。
【００３４】
ＣＰＵは、放射線源１０の動作制御、検出パネル１１の検出動作および画像信号読出動作の制御、駆動部１５による撮影部２の回転制御、アーム２０および基部２１の駆動制御等の各種動作制御手段としての機能の他、連続撮影により得られた複数の画像信号に対して画像再構成演算を行うことによって被写体の３次元放射線ＣＴ像を得る画像処理手段としての機能や、各レーザー変位計５２（歪検出手段）により検出された歪量に基づいて、各ＰＺＴ５１（歪補正手段）の補正量を制御する制御手段としての機能も備える。
【００３５】
以下、放射線ＣＴ装置１の作用について説明する。
【００３６】
まず、被験者Ｐをベッド２２上に横たわらせ、被験者Ｐの体の略中心を回転軸Ｃとして、この回転軸Ｃを挟んで放射線源１０と検出パネル１１とが対称位置に配されるように撮影部２の位置決めを行なう。撮影部２の移動は、撮影者によるコンピューター３０の操作に基づいて行なわれる。
【００３７】
撮影が開始されると、撮影部２を回転させつつ所定角度毎に、放射線源１０から発せられ被験者Ｐを通った円錐状放射線の検出パネル１１への曝射および検出パネル１１に記録された画像信号の読出しを複数回繰り返して被験者Ｐを表す放射線画像を連続的に取得する。すなわち、連続撮影における各撮影毎に、検出パネル１１に記録された画像信号が読み出されてコンピューター３０に入力され、ストレージデバイスに蓄積される。
【００３８】
このとき、放射線の曝射中にＰＺＴ５１を駆動して固体検出器４０の検出面の歪を補正すると、固体検出器４０内での発生電荷量が変化するため、図４のタイミングチャートに示す通り、円錐状放射線の検出パネル１１への曝射に先立って、検出パネル１１内の固体検出器４０の検出面に生じている歪量を複数のレーザー変位計５２により検出し、この結果に基づいてＰＺＴ５１を駆動して検出面の歪を補正する。その後、円錐状放射線の検出パネル１１への曝射を行なって、画像信号の読取を行う。
【００３９】
上記の処理が繰り返し実行されて、被験者Ｐを被写体とする連続撮影が終了する。
【００４０】
連続撮影の終了後、ＣＰＵはストレージデバイスに蓄積されている複数の画像信号に基づいて画像再構成演算を行なうことにより３次元放射線ＣＴ像を生成し、モニター３１上に表示させる。
【００４１】
これら一連の処理は、いずれもコンピューター３０内のＣＰＵからの制御に基づいて行なわれる。
【００４２】
以上、本発明の放射線撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００４３】
例えば、検出パネル１１内の固体検出器４０の検出面に生じている歪の補正のタイミングについては、上記実施の形態の態様に限らず、図５のタイミングチャートに示す態様としてもよい。すなわち、固体検出器４０の検出面の歪の検出を画像読取中に行うことで１周期の時間を短縮しても良い。
【００４４】
固体検出器４０の検出面の歪の検出および補正は、放射線照射毎に毎回行ってもよいし、数回に一度または一連の動画撮影の直前に一回のみ行ってもよい。
【００４５】
また、検出面の全体について歪を補正するのではなく、検出面のうち関心領域（例えば図３中の領域Ｉ）のみ歪を補正するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態の装置構成は、被験者の胸部や四肢を撮影可能な比較的大型な装置であったが、このような態様に限らず、例えば乳房の周りを撮影部が回転しながら撮影を行なう比較的小型な装置とする等、どのような装置構成としてもよい。
【００４７】
また、放射線ＣＴ装置に限らず、トモセンシス撮影装置等、少なくとも検出パネルを移動させながら撮影を行なう放射線撮影装置であれば、どのような装置に本発明を適用することができる。
【００４８】
さらに、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１    放射線ＣＴ装置
２    撮影部
１０    放射線源
１１    検出パネル
１２    Ｃアーム
１５    駆動部
２０    アーム
２１    基部
２２    ベッド
２３    バランサーウエイト
２４    振動検出センサー
３０    コンピューター
３１    モニター
４０    固体検出器
５０    基板
５１      ＰＺＴ
５２    レーザー変位計
Ｃ    回転軸
Ｐ    被験者
【図１】
2011072502.tif 000003
【図２】
2011072502.tif 000004
【図３】
2011072502.tif 000005
【図４】
2011072502.tif 000006
【図５】
2011072502.tif 000007