(57)【要約】【課題】本撮影により得られる放射線画像を所望の画質とすることができる画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供する。【解決手段】ＣＰＵ８０が、取得部及び導出部として機能する。取得部は、放射線Ｒが照射される方向に沿って第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂが配置された放射線画像撮影装置１６から、本撮影の前の事前撮影において放射線源１４から出射された第１のエネルギーの放射線Ｒが照射されることにより、第１放射線検出器２０Ａによって生成された第１放射線画像、及び第２放射線検出器２０Ｂによって生成された第２放射線画像を取得する。導出部は、取得部が取得した第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて被検体Ｗの軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて、本撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒの第２のエネルギーを導出する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、前記放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において前記放射線源から出射された第１のエネルギーの前記放射線が照射されることにより、前記第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被検体の軟部の組成を導出し、導出した前記軟部の組成に応じて、前記本撮影において前記放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する導出部と、
を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記軟部の組成における筋肉が脂肪に比べて多くなるほど、前記第２のエネルギーが低くなる、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記導出部は、前記第１放射線画像における前記被検体の軟部に対応する領域の画素値と、前記第２放射線画像における前記被検体の軟部に対応する領域の画素値と、に基づいて、前記軟部の組成を導出する、
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記本撮影において前記放射線源から出射された前記第２のエネルギーの前記放射線が照射されることにより、前記放射線画像撮影装置の前記第１放射線検出器によって生成された第３放射線画像、及び前記第２放射線検出器によって生成された第４放射線画像をさらに取得する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像の各々は、前記第３放射線画像及び前記第４放射線画像の各々よりも、画素数が少ない、
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記導出部は、前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像の各々の大きさは、前記軟部の組成の導出のために予め定められた領域の大きさに対応する、
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像の各々は、前記第３放射線画像及び前記第４放射線画像の各々よりも、解像度が低い、
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像の各々は、予め定められた複数の画素単位で電荷を読み出すことにより生成された放射線画像であり、
前記第３放射線画像及び前記第４放射線画像の各々は、１画素単位で電荷を読み出すことにより生成された放射線画像である、
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記軟部の組成に応じた散乱線補正用のデータを用いて、前記第３放射線画像及び前記第４放射線画像の各々に含まれる前記放射線の散乱線に起因する散乱線成分を補正する補正部をさらに備えた、
請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記導出部は、前記取得部が取得した前記第３放射線画像及び前記第４放射線画像を用いて、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方をさらに導出する、
請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第１のエネルギーは、前記第２のエネルギーよりも高い、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記第１のエネルギーは、前記第２のエネルギーよりも低い、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記事前撮影及び前記本撮影は、立位状態の前記被検体に対して行われる、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、
前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々の前記複数の画素は、前記光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、
前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器のうち、前記放射線が入射する側に配置された一方の放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、他方の前記放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されている、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置に第１放射線画像及び第２放射線画像を出力する放射線画像撮影装置と、
を含む放射線画像撮影システム。
【請求項１６】
放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、前記放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において前記放射線源から出射された第１のエネルギーの前記放射線が照射されることにより、前記第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、
取得した前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被検体の軟部の組成を導出し、
導出した前記軟部の組成に応じて、前記本撮影において前記放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する、
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
【請求項１７】
放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、前記放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において前記放射線源から出射された第１のエネルギーの前記放射線が照射されることにより、前記第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び前記第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、
取得した前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被検体の軟部の組成を導出し、
導出した前記軟部の組成に応じて、前記本撮影において前記放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する、
処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線画像撮影装置により被検体の放射線画像を撮影する場合に、本撮影に先立って事前撮影を行い、事前撮影を行った結果に基づいて、本撮影における撮影条件を決定する技術が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０２３７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、撮影条件が同一であっても、被検体によって、放射線画像撮影装置により撮影される放射線画像の画質が異なる場合がある。例えば、被検体の軟部の組成等の体組成に応じて、被検体を透過した放射線の線質が異なるため、被検体を透過した放射線によって撮影される放射線画像の画質が異なる場合がある。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、被検体の組成については考慮されていないため、本撮影により得られる放射線画像が所望の画質とならない場合がある。
【０００６】
放射線画像の画質が所望の画質とならない場合、例えば、放射線画像から被検体の骨密度を導出するＤＸＡ（Dual-energy X-ray Absorptiometry）法等の放射線画像から何らかの数値を導出する場合には、導出される数値の精度が低下する場合があった。
【０００７】
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、本撮影により得られる放射線画像を所望の画質とすることができる画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示の第１の態様の画像処理装置は、放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において放射線源から出射された第１のエネルギーの放射線が照射されることにより、第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得する取得部と、取得部が取得した第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて被検体の軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて、本撮影において放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する導出部と、を備える。
【０００９】
本開示の第２の態様の画像処理装置は、第１の態様の画像処理装置において、軟部の組成における筋肉が脂肪に比べて多くなるほど、第２のエネルギーが低くなる。
【００１０】
本開示の第３の態様の画像処理装置は、第１の態様または第２の態様の画像処理装置において、導出部は、第１放射線画像における被検体の軟部に対応する領域の画素値と、第２放射線画像における被検体の軟部に対応する領域の画素値と、に基づいて、軟部の組成を導出する。
【００１１】
本開示の第４の態様の画像処理装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、取得部は、本撮影において放射線源から出射された第２のエネルギーの放射線が照射されることにより、放射線画像撮影装置の第１放射線検出器によって生成された第３放射線画像、及び第２放射線検出器によって生成された第４放射線画像をさらに取得する。
【００１２】
本開示の第５の態様の画像処理装置は、第４の態様の画像処理装置において、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々は、第３放射線画像及び第４放射線画像の各々よりも、画素数が少ない。
【００１３】
本開示の第６の態様の画像処理装置は、第５の態様の画像処理装置において、導出部は、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々の大きさは、軟部の組成の導出のために予め定められた領域の大きさに対応する。
【００１４】
本開示の第７の態様の画像処理装置は、第４の態様から第６の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々は、第３放射線画像及び第４放射線画像の各々よりも、解像度が低い。
【００１５】
本開示の第８の態様の画像処理装置は、第７の態様の画像処理装置において、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々は、予め定められた複数の画素単位で電荷を読み出すことにより生成された放射線画像であり、第３放射線画像及び第４放射線画像の各々は、１画素単位で電荷を読み出すことにより生成された放射線画像である。
【００１６】
本開示の第９の態様の画像処理装置は、第４の態様から第８の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、軟部の組成に応じた散乱線補正用のデータを用いて、第３放射線画像及び第４放射線画像の各々に含まれる放射線の散乱線に起因する散乱線成分を補正する補正部をさらに備えた。
【００１７】
本開示の第１０の態様の画像処理装置は、第４の態様から第９の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、導出部は、取得部が取得した第３放射線画像及び第４放射線画像を用いて、骨密度及び骨塩定量の少なくとも一方をさらに導出する。
【００１８】
本開示の第１１の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１０の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、第１のエネルギーは、第２のエネルギーよりも高い。
【００１９】
本開示の第１２の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１０の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、第１のエネルギーは、第２のエネルギーよりも低い。
【００２０】
本開示の第１３の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１２の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、事前撮影及び本撮影は、立位状態の被検体に対して行われる。
【００２１】
本開示の第１４の態様の画像処理装置は、第１の態様から第１３の態様のいずれか１態様の画像処理装置において、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々の複数の画素は、光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、第１放射線検出器及び第２放射線検出器のうち、放射線が入射する側に配置された一方の放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、他方の放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されている。
【００２２】
本開示の第１５の態様の放射線画像撮影システムは、第１の態様から第１４の態様のいずれか１態様の画像処理装置と、画像処理装置に第１放射線画像及び第２放射線画像を出力する放射線画像撮影装置と、を含む。
【００２３】
本開示の第１６の態様の画像処理方法は、放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において放射線源から出射された第１のエネルギーの放射線が照射されることにより、第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、取得した第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて被検体の軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて、本撮影において放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する、処理をコンピュータが実行する画像処理方法である。
【００２４】
本開示の第１７の態様の画像処理プログラムは、放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において放射線源から出射された第１のエネルギーの放射線が照射されることにより、第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、取得した第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて被検体の軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて、本撮影において放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する、処理をコンピュータに実行させるためのものである。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本開示の画像処理装置は、プロセッサを有する画像処理装置であって、プロセッサが、放射線源から出射されて被検体を透過した放射線が照射され、照射された放射線の線量の増加に伴って、発生する電荷が増加する変換素子を各々含む複数の画素が配置された第１放射線検出器及び第２放射線検出器が、放射線が照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置から、本撮影の前の事前撮影において放射線源から出射された第１のエネルギーの放射線が照射されることにより、第１放射線検出器によって生成された第１放射線画像、及び第２放射線検出器によって生成された第２放射線画像を取得し、取得した第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて被検体の軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて、本撮影において放射線源から出射させる放射線の第２のエネルギーを導出する。
【発明の効果】
【００２６】
本開示によれば、本撮影により得られる放射線画像を所望の画質とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】各実施形態の放射線画像撮影システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の放射線画像撮影装置の構成の一例を示す側面断面図である。
【図３】各実施形態の放射線画像撮影装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態のコンソールの電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図５】第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々に到達する放射線量を説明するためのグラフである。
【図６】骨密度の導出に用いるＤＸＡプロファイルの導出対象とする領域の一例を示す正面図である。
【図７】骨密度の導出処理を説明するためのグラフである。
【図８】放射線源から照射する放射線の管電圧とエネルギー分離との関係を説明するためのグラフである。
【図９】人体（被検体）を透過前の放射線と、透過後の放射線とのエネルギースペクトルの違いを説明するためのグラフである。
【図１０】第１実施形態の全体撮影処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の個別撮影処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第１放射線画像と第２放射線画像との画素値の違いを説明するためのグラフである。
【図１３】第１実施形態の骨密度導出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態のコンソールの電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図１５Ａ】第２実施形態のキャリブレーションを説明するための斜視図である。
【図１５Ｂ】第２実施形態の被検体領域におけるキャリブレーションを説明するための側面図である。
【図１５Ｃ】第２実施形態の直接照射領域におけるキャリブレーションを説明するための側面図である。
【図１６Ａ】第２実施形態の散乱線補正用データの一例を示すグラフである。
【図１６Ｂ】第２実施形態の散乱線補正用データの一例を示すグラフである。
【図１７】第２実施形態の骨密度導出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】体厚と被検体を透過後の放射線量との対応関係を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の構成について説明する。図１に示すように、放射線画像撮影システム１０は、放射線照射装置１２、放射線画像撮影装置１６、及びコンソール１８を備えている。なお、コンソール１８が、本開示の画像処理装置の一例である。また、一例として本実施形態の放射線画像撮影システム１０は、立位状態の被検体Ｗに対する放射線画像を撮影するものである。
【００３０】
本実施形態の放射線照射装置１２は、例えばエックス線（Ｘ線）等の放射線Ｒを撮影対象の一例である被検体Ｗに照射する放射線源１４を備えている。本実施形態の放射線照射装置１２は、コーンビーム状の放射線Ｒを照射する。放射線照射装置１２の一例としては、回診車等が挙げられる。なお、放射線照射装置１２に対して放射線Ｒの照射を指示する方法は、特に限定されない。例えば、放射線照射装置１２が照射ボタン等を備えている場合は、放射線技師等のユーザが照射ボタンにより放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。また、例えば、放射線技師等のユーザが、コンソール１８を操作して放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。
【００３１】
放射線照射装置１２は、放射線Ｒの照射の指示を受け付けると、設定された管電圧、管電流、及び照射期間等の照射条件に従って、放射線源１４から放射線Ｒを照射する。なお、以下では、放射線Ｒの線量を、「放射線量」という。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の構成について説明する。図２に示すように、放射線画像撮影装置１６は、放射線Ｒを透過する平板状の筐体２１を備え、防水性、抗菌性、及び密閉性を有する構造とされている。筐体２１内には、被検体Ｗを透過した放射線Ｒを各々検出する第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂが設けられている。また、筐体２１内には、放射線制限部材２４、制御基板２６Ａ、制御基板２６Ｂ、及びケース２８が設けられている。放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを用いて、被検体Ｗの放射線画像を撮影する。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを区別せずに総称する場合は、「放射線検出器２０」という。なお、筐体２１と被検体Ｗとの間には、散乱線を除去するためのグリッド２３が配置される。
【００３３】
第１放射線検出器２０Ａは、放射線Ｒの入射側に配置され、第２放射線検出器２０Ｂは、第１放射線検出器２０Ａの放射線Ｒが透過されて出射される側に積層されて配置されている。また、第１放射線検出器２０Ａは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３０Ａ、及び放射線Ｒが照射されることにより光を発する発光層の一例としてのシンチレータ２２Ａを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａの順番で積層されている。なお、上記「積層」とは、放射線画像撮影装置１６における放射線Ｒの入射側又は出射側から視認した場合に、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとが重なって視認される状態のことをいい、具体的にどのように重なっているかは問わない。第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとの接触状態、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとの間（積層方向の間）の状態についても限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂ、又は、第１放射線検出器２０Ａ、放射線制限部材２４、及び第２放射線検出器２０Ｂが、互いに接触した状態で重なっていてもよいし、積層方向に空間を有した状態で重なっていてもよい。また例えば、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとで挟まれた領域の少なくとも一部に、他の物体が挟まれていてもよく、さらには空間を有した状態で他の物体が挟まれていてもよい。この場合の他の物体の例としては、放射線制限部材２４等の金属のシート、放射線検出器２０に生じる割れ等の損傷を防止するための発泡シート、及びこれらの組み合わせが挙げられるが特に限定されず、要求される機能等に応じた物体が挙げられる。
【００３４】
また、第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ｂ、及び上記発光層の一例としてのシンチレータ２２Ｂを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂの順番で積層されている。
【００３５】
すなわち、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが照射されるＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式の放射線検出器である。
【００３６】
本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａのシンチレータ２２Ａと、第２放射線検出器２０Ｂのシンチレータ２２Ｂとは、シンチレータの組成が異なる。具体的には、一例として、シンチレータ２２Ａは、ＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を含んで構成され、シンチレータ２２Ｂは、ＧＯＳ（ガドリニウム硫酸化物）を含んで構成されている。なお、シンチレータ２２Ａの組成及びシンチレータ２２Ｂの組成の組み合わせは、上記の例に限定されず、他の組成の組み合わせでもよいし、同じ組成の組み合わせでもよい。
【００３７】
また、例えば、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、厚みによっても発光特性が変化し、厚くなる程、発光量が多く、感度が高くなるが光散乱等で画質が低下する。
【００３８】
また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、例えば、上記ＧＯＳ等、放射線Ｒが照射されることにより発光する粒子を充填して形成する場合、粒子の粒径が大きい程、発光量が多く、感度が高くなるが、光散乱が多くなって隣接する画素３２（図３も参照）に影響を与えるため、画質が低下する。
【００３９】
また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、小粒子と大粒子の重層構造とすることができる。例えば、本実施形態の放射線画像撮影装置１６と異なり、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々において、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側からＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側に向けて放射線Ｒが照射される場合、以下に示すようになる。すなわち、この場合、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは放射線Ｒの照射側に近い側を小粒子が充填された領域とし、放射線Ｒが出射する側であるＴＦＴ基板３０Ａ、Ｂ側を大粒子が充填された領域とした方が画像のボケが少ないが、小粒子で放射状に発した光の斜め成分がＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂまで届き難く感度が低下する。また、小粒子が充填された領域と大粒子が充填された領域との比率を異ならせて、小粒子が充填された領域による層に対して大粒子が充填された領域による層を多くすることにより感度が高くなるが、光散乱が隣接する画素３２に影響を与えるので、画質が低下する。
【００４０】
また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、上記粒子の充填率が高いほど感度が高くなるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。ここで、充填率とは、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂの粒子の総体積の各々をシンチレータ２２Ａ、２２Ｂの体積で除した（割った）後、１００を乗じた値（シンチレータ２２Ａ、２２Ｂの粒子の総体積／シンチレータ２２Ａ、２２Ｂの体積×１００）である。なお、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、粉体を取り扱う上、充填率が８０体積％を超えると製造上困難であるため、充填率が５０体積％〜８０体積％であることが好ましい。
【００４１】
また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、付活剤のドープ量によっても発光特性が変化し、付活剤のドープ量が多くなるほど発光量が増加する傾向があるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。
【００４２】
また、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、用いる材料を変えることにより、放射線Ｒに対する発光特性が異なる。例えば、本実施形態の放射線画像撮影装置１６と異なり、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々において、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側からＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側に向けて放射線Ｒが照射される場合、シンチレータ２２ＡをＣｓＩ（Ｔｌ）で形成し、シンチレータ２２ＢをＧＯＳで形成することにより、シンチレータ２２Ａは画質重視かつ低エネルギーの放射線Ｒの吸収率が相対的に高くなり、シンチレータ２２Ｂは高エネルギーの放射線Ｒの吸収率が相対的に高くなる。
【００４３】
また、シンチレータ２２Ａを柱状分離の層構造とすることにより、より高画質にできる。
【００４４】
また、シンチレータ２２Ａ、２２ＢのＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂと反対側の面に放射線Ｒを透過し、可視光を反射する反射層（図示省略）を形成することにより、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂにより発生した光をより効率的にＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂへ導けるため、感度が向上する。なお、反射層を設ける方法は、スパッタ法、蒸着法、及び塗布法の何れでもよく、特に限定されない。反射層としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、及びＴｉ等、使用するシンチレータ２２Ａ、２２Ｂの発光波長領域での反射率の高い物質が好ましい。例えば、シンチレータ２２Ａ、２２ＢがＧＯＳ：Ｔｂの場合、波長は４００ｎｍ〜６００ｎｍにおいて反射率の高いＡｇ、Ａｌ、及びＣｕ等がよく、厚さは、０．０１μｍ未満では反射率が得られず、３μｍを超えても反射率の向上で更なる効果が得られないため、０．０１μｍ〜３μｍが好ましい。
【００４５】
そのため、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂは、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造の変更、及び反射層の形成に応じて、特性を異ならせてもよいことはいうまでもない。
【００４６】
また、第１放射線検出器２０Ａにおける放射線Ｒの入射側には、放射線Ｒが被検体Ｗを透過することにより発生した散乱線を、被検体Ｗを透過した放射線Ｒから除去するグリッド２３が設けられている。放射線Ｒから散乱線を除去することにより、放射線画像のコントラストの低下を抑制する等の効果が得られ、放射線画像の画質が向上する。
【００４７】
また、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとの間には、放射線Ｒの透過を制限する放射線制限部材２４が設けられている。放射線制限部材２４の一例としては、銅又はすず等の板状部材が挙げられる。また、この板状部材の厚みは、厚みのばらつきの誤差が１％以下の範囲内で均一であることが好ましい。なお、第１放射線検出器２０Ａで十分に放射線Ｒが吸収される場合は、放射線制限部材２４は設けなくてもよい。
【００４８】
制御基板２６Ａは、第１放射線検出器２０Ａに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ａ及び制御部５８Ａ等の電子回路が基板上に形成されている。また、制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ｂ及び制御部５８Ｂ等の電子回路が基板上に形成されている。また、制御基板２６Ａ及び制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂにおける放射線Ｒの入射側の反対側に配置されている。
【００４９】
ケース２８は、筐体２１内の一端側の放射線検出器２０とは重ならない位置（すなわち、撮影領域の範囲外）に配置され、後述する電源部７０等が収容される。なお、ケース２８の設置位置は特に限定されず、例えば、第２放射線検出器２０Ｂの放射線の入射側の反対側の位置であって、放射線検出器２０と重なる位置に配置されてもよい。
【００５０】
次に、図３を参照して、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の電気系の要部構成について説明する。
【００５１】
図３に示すように、ＴＦＴ基板３０Ａには、画素３２が一方向（図３の行方向）及び一方向に交差する交差方向（図３の列方向）に２次元状に複数設けられている。画素３２は、センサ部３２Ａ、及び電界効果型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、以下、単に「薄膜トランジスタ」という。）３２Ｂを含んで構成される。
【００５２】
センサ部３２Ａは、図示しない上部電極、下部電極、及び光電変換膜等を含み、シンチレータ２２Ａが発する光を吸収して電荷を発生させ、発生させた電荷を蓄積する。薄膜トランジスタ３２Ｂは、センサ部３２Ａに蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する。なお、センサ部３２Ａが放射線量の増加に伴い、発生する電荷が増加する変換素子の一例である。
【００５３】
また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記一方向に延設され、各薄膜トランジスタ３２Ｂをオン及びオフさせるための複数本のゲート配線３４が設けられている。また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記交差方向に延設され、オン状態の薄膜トランジスタ３２Ｂを介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６が設けられている。
【００５４】
また、ＴＦＴ基板３０Ａの隣り合う２辺の一辺側にゲート配線ドライバ５２Ａが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａが配置されている。ＴＦＴ基板３０Ａの個々のゲート配線３４はゲート配線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板３０Ａの個々のデータ配線３６は信号処理部５４Ａに接続されている。
【００５５】
ＴＦＴ基板３０Ａの各薄膜トランジスタ３２Ｂは、ゲート配線ドライバ５２Ａからゲート配線３４を介して供給される電気信号により行単位で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされた薄膜トランジスタ３２Ｂによって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４Ａに入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像を示す画像データが取得される。
【００５６】
信号処理部５４Ａは、個々のデータ配線３６毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路及びサンプルホールド回路（何れも図示省略）を備えており、個々のデータ配線３６を伝送された電気信号は増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換器が順に接続されている。そして、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、マルチプレクサにより順次選択された電気信号がＡ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
【００５７】
信号処理部５４Ａには後述する制御部５８Ａが接続されており、信号処理部５４ＡのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは制御部５８Ａに順次出力される。制御部５８Ａには画像メモリ５６Ａが接続されており、信号処理部５４Ａから順次出力された画像データは、制御部５８Ａによる制御によって画像メモリ５６Ａに順次記憶される。画像メモリ５６Ａは所定の枚数分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ５６Ａに順次記憶される。
【００５８】
制御部５８Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ６２、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部６４を備えている。制御部５８Ａの一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。
【００５９】
通信部６６は、制御部５８Ａに接続され、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置１２及びコンソール１８等の外部の装置との間で各種情報の送受信を行う。電源部７０は、前述した各種回路や各素子(ゲート配線ドライバ５２Ａ、信号処理部５４Ａ、画像メモリ５６Ａ、制御部５８Ａ、及び通信部６６等）に電力を供給する。なお、図３では、錯綜を回避するために、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。
【００６０】
なお、第２放射線検出器２０ＢのＴＦＴ基板３０Ｂ、ゲート配線ドライバ５２Ｂ、信号処理部５４Ｂ、画像メモリ５６Ｂ、及び制御部５８Ｂの各構成部品については、各々第１放射線検出器２０Ａの対応する構成部品と同様であるため、ここでの説明を省略する。なお、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、互いに通信可能に接続されている。
【００６１】
以上の構成により、本実施形態の放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々を用いて、放射線画像の撮影を行う。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａによる撮影により得られた放射線画像を「第１放射線画像」といい、第１放射線画像を示す画像データを「第１放射線画像データ」という。また、以下では、第２放射線検出器２０Ｂによる撮影により得られた放射線画像を「第２放射線画像」といい、第２放射線画像を示す画像データを「第２放射線画像データ」という。また、「第１放射線画像」及び「第２放射線画像」を総称する場合は、上記と同様単に「放射線画像」という。
【００６２】
次に、図４を参照して、本実施形態のコンソール１８の構成について説明する。図４に示すように、コンソール１８は、コンソール１８の全体的な動作を司るＣＰＵ８０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ８２を備えている。また、コンソール１８は、ＣＰＵ８０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ８４、及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶部８６を備えている。
【００６３】
また、コンソール１８は、操作メニュー及び撮影により得られた放射線画像等を表示する表示部８８と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル９０と、を備えている。また、コンソール１８は、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置１２及び放射線画像撮影装置１６等の外部の装置や、ＰＡＣＳ(Picture Archiving and Communication System：画像保存通信システム）及びＲＩＳ（Radiology Information System：放射線情報システム）等の外部のシステムとの間で各種情報の送受信を行う通信部９２を備えている。そして、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８４、記憶部８６、表示部８８、操作パネル９０、及び通信部９２の各部が、バス９４を介して互いに接続されている。
【００６４】
記憶部８６には、詳細を後述する、被検体Ｗの軟部の組成と、本撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒのエネルギーと、の対応関係を表す対応関係情報９６が記憶される。
【００６５】
ところで、本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４により放射線Ｒが吸収されるため、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線量よりも少なくなる。さらに、放射線制限部材２４は、それを構成する素材にもよるが、一般に、放射線Ｒを構成するエネルギーのうち、軟線成分を硬線成分よりも多く吸収するという特徴を持つ。そのため、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー分布は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー分布に比べると、硬線成分に偏った分布を持つ。
【００６６】
本実施形態では、一例として、第１放射線検出器２０Ａに到達した放射線Ｒは、第１放射線検出器２０Ａにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。また、第１放射線検出器２０Ａを透過して放射線制限部材２４に到達した放射線Ｒは、放射線制限部材２４により約６０％吸収される。また、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４を透過して第２放射線検出器２０Ｂに到達した放射線Ｒは、第２放射線検出器２０Ｂにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。なお、放射線Ｒのエネルギーによっては放射線検出器２０及び放射線制限部材２４による放射線の吸収率は異なるため、スペクトルの形状は変化する。
【００６７】
すなわち、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量は、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の約２０％となる。なお、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量と、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量との比は、上記の比に限らない。但し、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量は、診断の観点から、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の１０％以上であることが好ましい。
【００６８】
また、放射線Ｒは低エネルギーの成分から吸収される。図５を参照して、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々により吸収される放射線Ｒについて説明する。なお、図５は、放射線源１４の管電圧を８０ｋＶとした場合において、縦軸は放射線Ｒの吸収量を示し、横軸は放射線Ｒのエネルギーを示している。また、図５の実線Ｌ１は、第１放射線検出器２０Ａが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと吸収量との関係を示している。また、図５の実線Ｌ２は、第２放射線検出器２０Ｂが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと吸収量との関係を示している。放射線Ｒは低エネルギーの成分から吸収されるため、一例として図５に示すように、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー成分は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー成分の低エネルギー成分が除かれたものとなる。すなわち、第１放射線検出器２０Ａに照射される放射線Ｒと、第１放射線検出器２０Ａを透過して第２放射線検出器２０Ｂに照射される放射線Ｒとは、エネルギーが異なる。従って、本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、エネルギーの異なる放射線Ｒ（第１のエネルギーの放射線Ｒ及び第２のエネルギーの放射線Ｒ）が各放射線検出器２０に照射されることによって、各放射線検出器２０により放射線画像が生成される。
【００６９】
ところで、本実施形態のコンソール１８は、エネルギーの異なる放射線Ｒが各放射線検出器２０に照射されることによって、各放射線検出器２０により生成された放射線画像データを各々取得する。また、コンソール１８は、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素毎に画素値の比を導出することによって、被検体Ｗの骨密度を導出するための画像データを生成する。なお、以下では、被検体Ｗの骨密度を導出するための画像データを「ＤＸＡ画像データ」といい、ＤＸＡ画像データが示す画像を「ＤＸＡ画像」という。具体的には、コンソール１８は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データの各々の各画素値に対してログ変換を行う。そして、コンソール１８は、第１放射線画像データに対してログ変換を行って得られた画像データから、第２放射線画像データに対してログ変換を行って得られた画像データを、対応する画素毎に減算するエネルギーサブトラクション処理を行うことによりＤＸＡ画像データを生成する。
【００７０】
また、本実施形態のコンソール１８は、一例として図６に示すように、ＤＸＡ画像における被検体Ｗの骨部の断面方向（図６の例では横方向）の各画素値（すなわち、第１放射線画像と第２放射線画像との対応する画素の画素値の比で、ログ画像では画素値の差分値となる）から骨密度を導出する。
【００７１】
図７に、図６に示すＤＸＡ画像における領域Ｒ１の各画素の画素値を示す。なお、図７の横軸は、図６の横方向の画素位置を示す。また、図７の縦軸は、図６の横方向の各画素位置における図６の縦方向の複数の画素の画素値の平均値を示す。なお、以下では、図７に示す図６の横方向に沿った各画素位置の画素値のデータ群を「ＤＸＡプロファイル」という。
【００７２】
図７に示すように、ＤＸＡプロファイルにおける画素値は、被検体Ｗの骨部組織に対応する画素位置において、軟部組織に対応する画素位置の画素値よりも小さくなる。本実施形態のコンソール１８は、骨部組織の領域（以下、「骨部領域」という）の両側の軟部組織の領域（以下、「軟部領域」という）の各々について、画素値の平均値を導出し、各軟部領域の中央部の画素位置における導出した平均値同士を結んだ直線（以下、「基準線」という）Ｋを導出する。また、コンソール１８は、骨部領域の各画素位置について、基準線Ｋと画素値との差を積算することによって、骨部領域の面積（図７に示す斜線部分の面積）を導出する。この面積が、被検体Ｗの骨量に応じた値となる。
【００７３】
また、コンソール１８は、導出した面積を骨部領域の幅に対応する画素数で割り算（除算）することによって、単位画素数当たりの骨部領域と軟部領域との画素値の差を導出する。この差が、被検体Ｗの骨密度に応じた値となる。そして、コンソール１８は、導出した単位画素数当たりの骨部領域と軟部領域との画素値の差に、所定の単位変換係数を乗算することによって、被検体Ｗの骨密度を導出する。なお、本実施形態では、ＤＸＡプロファイルの導出に用いられる領域Ｒ１のＤＸＡ画像データ内の画素位置、ＤＸＡプロファイルにおける軟部領域の画素位置、及び骨部領域の画素位置は、被検体Ｗ及び撮影部位等に応じて予め定められている。
【００７４】
上述したようにＤＸＡ法により骨密度を導出する場合、導出精度を高くするためには、第１放射線検出器２０Ａと、第２放射線検出器２０Ｂとで、放射線Ｒのエネルギー分離が高いことが好ましい。図８に示すように、エネルギー分離の大きさと、放射線Ｒを照射するための放射線源１４の管電圧とは、管電圧が大きくなるほど、エネルギー分離が小さくなるという関係を有する。換言すると、エネルギー分離と、管電圧とには、相反関係がある。従って、骨密度の導出精度を高くするためには、管電圧を低くすることが好ましい。しかしながら、管電圧を低くした場合、低エネルギーの放射線Ｒは、人体に吸収されやすいという特性を有しているため、被検体Ｗの被曝量が多くなる。被検体Ｗの被曝の観点からは、管電圧を高くすることが好ましいが、上述の関係から、エネルギー分離が低くなるため、骨密度の導出精度が低下する。
【００７５】
このように、骨密度の導出精度を高くすることと、被検体Ｗの被曝を低減することとは、相反し、いわばトレードオフの関係にある。骨密度の導出、及び被検体Ｗの被曝のいずれを重視するかは、ポリシーにもよるが、これらの観点から最適なエネルギーの放射線Ｒを放射線照射装置１２に照射させて放射線画像を取得することが望まれている。
【００７６】
一方、放射線源１４から照射する放射線Ｒのエネルギーが同一であっても、被検体Ｗによって、放射線画像撮影装置１６により撮影される放射線画像の画質が異なる場合がある。一例として図９に示すように、人体である被検体Ｗに入射前の放射線Ｒに比べて、被検体Ｗを透過後の放射線Ｒは低くなる。また、被検体Ｗを透過後の放射線Ｒのうち、筋肉部分を透過後の放射線Ｒと、脂肪部分を透過後の放射線Ｒとでは、エネルギースペクトルが異なる。図８及び図９からわかるように、被検体Ｗを透過して、放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒのエネルギースペクトルは、被検体Ｗの体組成、具体的には、筋肉と脂肪との割合に依存し、脂肪に比べて筋肉の割合が多い方が、エネルギー分離が低い。
【００７７】
そのため、本実施形態の放射線画像撮影システム１０では、筋肉の割合が多いほど、放射線源１４から出射する放射線Ｒのエネルギーを低くすることで、被検体Ｗの体組成にかかわらず、被検体Ｗを透過し、放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒのエネルギーを最適とする制御を行う。具体的には、本実施形態の放射線画像撮影システム１０では、予め定められたエネルギーの放射線Ｒを放射線源１４から被検体Ｗに照射させて放射線画像撮影装置１６により被検体Ｗの放射線画像を撮影する。そして、得られた放射線画像から導出した被検体Ｗの軟部の組成に応じて、ＤＸＡ用の放射線画像の撮影を行うために放射線源１４から出射する放射線源１４のエネルギーを導出する。以下では、本実施形態では、ＤＸＡ用の放射線画像の撮影のように、ユーザの要望に応じた最終的な放射線画像の撮影を「本撮影」といい、本撮影の事前に、本撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒの線量を導出するための放射線画像の撮影を「事前撮影」という。なお、本実施形態の事前撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒのエネルギーが本開示の「第１のエネルギー」の一例に対応し、本実施形態の本撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒのエネルギーが本開示の「第２のエネルギー」の一例に対応する。
【００７８】
次に、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の作用を説明する。なお、図１０は、ユーザにより操作パネル９０を介して被検体Ｗの氏名、撮影部位、及び撮影メニューが入力された場合等にコンソール１８のＣＰＵ８０によって実行される全体撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、この全体撮影処理プログラムはコンソール１８の記憶部８６に予めインストールされている。
【００７９】
また、図１１は、放射線画像撮影装置１６に撮影を行う旨の指示が入力された場合等に放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａによって実行される個別撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、この個別撮影処理プログラムは制御部５８Ａのメモリ６２のＲＯＭに予めインストールされている。なお、この個別撮影処理プログラムは制御部５８Ｂのメモリ６２のＲＯＭにも予めインストールされており、放射線画像撮影装置１６の電源がオン状態とされた場合に放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ｂによっても実行される。また、図１１に示す個別撮影処理は、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂの各々によって同一の処理が実行されるため、以下では制御部５８Ａによって実行される場合について説明し、制御部５８Ｂによって実行される場合の説明を省略する。
【００８０】
図１０のステップＳ１００でＣＰＵ８０は、入力された撮影メニューに含まれる事前撮影用の情報を放射線画像撮影装置１６に通信部９２を介して送信し、かつ放射線Ｒの照射条件を放射線照射装置１２に通信部９２を介して送信する。なお、事前撮影用の情報は、撮影メニューに含まれている形態に限定されず、例えば、コンソール１８内に予め定められている形態であってもよい。
【００８１】
ＣＰＵ８０は、放射線Ｒの照射開始の指示を放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２に通信部９２を介して送信する。放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された照射条件及び照射開始の指示を受信すると、受信した照射条件に従って放射線Ｒの照射を開始する。なお、放射線照射装置１２が照射ボタンを備えている場合は、放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された照射条件及び照射開始の指示を受信し、かつ照射ボタンが押圧操作された場合に、受信した照射条件に従って放射線Ｒの照射を開始する。
【００８２】
次のステップＳ１０２でＣＰＵ８０は、第１放射線検出器２０Ａによる撮影により得られた第１放射線画像の第１放射線画像データ、及び第２放射線検出器２０Ｂによる撮影により得られた第２放射線画像の第２放射線画像データを受信するまで待機する。ＣＰＵ８０が、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを、通信部９２を介して受信するとステップＳ１０２の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０４へ移行する。
【００８３】
ステップＳ１０４でＣＰＵ８０は、被検体Ｗの軟部の組成を導出する。図１２に一例を示すように、第１放射線検出器２０Ａにより生成された第１放射線画像と、第２放射線検出器２０Ｂにより生成された第２放射線画像とでは、上述したように照射される放射線Ｒのエネルギーが異なるため、被検体Ｗに対する位置（領域）が同一でも、放射線画像の画素の画素値が異なる。そのため、本実施形態では、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々から図１２に一例を示したように軟部領域を導出し、以下の（１）式により、筋肉（脂肪）の割合に依存する軟部領域の軟部の組成を導出する。なお、ここで軟部の組成の導出に用いる軟部領域は、上述した骨密度を導出する場合に適用する軟部領域と同様であってもよいし、異なっていてもよい。
軟部の組成＝第１放射線画像の軟部領域の画素値÷第２放射線画像の軟部領域の画素値      （１）
【００８４】
次のステップＳ１０６でＣＰＵ８０は、上記ステップＳ１０４で導出した軟部の組成に基づいて、本撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒのエネルギー（以下、「本撮影における放射線Ｒのエネルギー」という）を導出する。一例として、本実施形態では、軟部の組成と、本撮影における放射線Ｒのエネルギーとの対応関係を表す、対応関係情報９６が、本撮影の前に予め記憶部８６に記憶されている。そのため、ＣＰＵ８０は、記憶部８６に記憶されている対応関係情報９６を参照し、上記ステップＳ１０４で導出した軟部の組成に対応する本撮影における放射線Ｒのエネルギーを導出する。なお、本撮影における放射線Ｒのエネルギーを導出する導出方法は特に限定されず、例えば、対応関係情報９６に代わり、軟部の組成と、事前撮影における放射線Ｒのエネルギーと、本撮影における放射線Ｒとの対応関係を表す情報を用いる形態としてもよいし、軟部の組成及び事前撮影における放射線Ｒのエネルギーから本撮影における放射線Ｒのエネルギーを導出するための導出式を用いる形態としてもよい。なお、これらの対応関係及び導出式は、予め、ファントムを用いた実験等により得ておけばよい。いずれの導出方法にせよ、本実施形態では、筋肉の割合が脂肪の割合に比べて高くなるほど、本撮影における放射線Ｒのエネルギーは低くなる。
【００８５】
次のステップＳ１０８でＣＰＵ８０は、上記ステップＳ１０６で導出した本撮影のエネルギー、及び入力された撮影メニューに含まれる情報を放射線画像撮影装置１６に通信部９２を介して送信し、かつ放射線Ｒの照射条件を放射線照射装置１２に通信部９２を介して送信する。
【００８６】
事前撮影と同様に、ＣＰＵ８０は、放射線Ｒの照射開始の指示を放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２に通信部９２を介して送信する。放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された照射条件及び照射開始の指示を受信すると、受信した照射条件に従って、上記ステップＳ１０６で導出した放射線Ｒのエネルギーの放射線Ｒの照射を開始する。
【００８７】
次のステップＳ１１０でＣＰＵ８０は、第１放射線検出器２０Ａによる撮影により得られた第１放射線画像の第１放射線画像データ、及び第２放射線検出器２０Ｂによる撮影により得られた第２放射線画像の第２放射線画像データを受信するまで待機する。ＣＰＵ８０が、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを、通信部９２を介して受信するとステップＳ１１０の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１２へ移行する。なお、本実施形態の本撮影において第１放射線検出器２０Ａにより得られた第１放射線画像が、本開示の第３放射線画像の一例であり、第２放射線検出器２０Ｂにより得られた第２放射線画像が本開示の第４放射線画像の一例である。
【００８８】
ステップＳ１１２でＣＰＵ８０は、図１３に一例を示す骨密度導出処理を実行した後、本全体撮影処理を終了する。
【００８９】
一方、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂでは、上述したように、図１１に一例を示した個別撮影処理が行われる。本実施形態の放射線画像撮影システム１０では、撮影メニューに、骨密度の導出を行う旨の情報が含まれている場合、事前撮影のための個別撮影処理の終了後に、引き続き、本撮影のための個別撮影処理が引き続き行われる。なお、事前撮影のための個別撮影処理と、本撮影のための個別撮影処理とは、同様の処理であるため、以下では区別をせずに説明する。
【００９０】
図１１に示した個別撮影処理のステップＳ１２０で制御部５８Ａは、第１放射線検出器２０Ａの各画素３２のセンサ部３２Ａに蓄積された電荷を排出するリセット動作を行う。なお、制御部５８Ａは、本ステップＳ１２０でのリセット動作を、１回のみ行ってもよいし、予め定められた複数回、または予め定められた間隔毎に複数回繰り返して行ってもよいし、後述するステップＳ１２２の判定が肯定判定となるまで繰り返して行ってもよい。
【００９１】
ステップＳ１２２で制御部５８Ａは、放射線Ｒの照射開始の指示を受信するまで待機状態となる。上記全体撮影処理のステップＳ１００の処理によりコンソール１８から送信された照射開始の指示を制御部５８Ａが通信部６６を介して受信した場合、ステップＳ１２２の判定が肯定判定となり、ステップＳ１２４へ移行する。なお、放射線照射装置１２が照射ボタンを備えている場合は、コンソール１８から送信された照射開始の指示、及び照射ボタンが押圧操作されたことを示す情報を制御部５８Ａが通信部６６を介して受信した場合に、ステップＳ１２２の判定が肯定判定となる。この場合、例えば、放射線照射装置１２は、照射ボタンが押圧操作された場合に、照射ボタンが押圧操作されたことを示す情報を、放射線画像撮影装置１６に直接送信してもよいし、コンソール１８を介して放射線画像撮影装置１６に送信してもよい。
【００９２】
ステップＳ１２４で制御部５８Ａは、上記全体撮影処理のステップＳ１００の処理によりコンソール１８から送信された情報に含まれる照射期間の間待機する。具体的には、照射期間が経過するまで、ステップＳ１２４の判定が否定判定となり、照射期間に達するとステップＳ１２４の判定が肯定判定となり、ステップＳ１２６へ移行する。
【００９３】
ステップＳ１２６で制御部５８Ａは、ゲート配線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート配線ドライバ５２Ａから第１放射線検出器２０Ａの各ゲート配線３４に１ラインずつ順に予め定められた期間、オン信号を出力させる。これにより、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ３２Ｂが１ラインずつ順にオン状態とされ、１ラインずつ順に各センサ部３２Ａに蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。そして、各データ配線３６に流れ出した電気信号は信号処理部５４Ａでデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６Ａに記憶される。
【００９４】
次のステップＳ１２８で制御部５８Ａは、上記ステップＳ１２６で画像メモリ５６Ａに記憶された画像データに対し、オフセット補正及びゲイン補正等の各種補正を行う画像処理を実行する。次のステップＳ１３０で制御部５８Ａは、上記ステップＳ１２８による画像処理を経た画像データ（第１放射線画像データ）をコンソール１８に通信部６６を介して送信した後、本個別撮影処理を終了する。
【００９５】
コンソール１８では、事前撮影の場合、上記ステップＳ１３０の処理により送信された第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを受信すると、上記全体撮影処理（図１０参照）のステップＳ１０２の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０４へ移行して軟部の組成を導出する。また、コンソール１８では、本撮影の場合、上記ステップＳ１３０の処理により送信された第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを受信すると、上記全体撮影処理（図１０参照）のステップＳ１１０の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１２に移行して図１３に示す骨密度導出処理が実行される。
【００９６】
図１３に示した骨密度導出処理のステップＳ１４０でＣＰＵ８０は、上記全体撮影処理（図１０参照）のステップＳ１０２の処理により受信された第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを、各々記憶部８６に記憶する。
【００９７】
次のステップＳ１４２でＣＰＵ８０は、記憶部８６に記憶させた第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、ＤＸＡ画像データを生成する。具体的には、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データの各々の各画素値に対してログ変換を行う。そして、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像データに対してログ変換を行って得られた画像データから、第２放射線画像データに対してログ変換を行って得られた画像データを、対応する画素毎に減算するエネルギーサブトラクション処理を行うことによりＤＸＡ画像データを生成する。そして、ＣＰＵ８０は、生成したＤＸＡ画像データを記憶部８６に記憶する。
【００９８】
なお、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素の決定方法は特に限定されない。例えば、事前にマーカーが写り込む状態で放射線画像撮影装置１６により撮影を行って得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおけるマーカーの位置の差異から、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出する。そして、算出した位置ずれ量に基づいて、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素を決定する形態が例示される。
【００９９】
この場合、例えば、被検体Ｗの撮影時に、被検体Ｗと一緒にマーカーも撮影して得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおけるマーカーの位置の差異から、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出してもよい。また、例えば、被検体Ｗを撮影して得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおける被検体Ｗの構造に基づいて、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出してもよい。
【０１００】
次のステップＳ１４４でＣＰＵ８０は、上記ステップＳ１４２の処理により生成されたＤＸＡ画像データを用いて、ＤＸＡプロファイルを導出する。次のステップＳ１４６でＣＰＵ８０は、上記ステップＳ１４４の処理により導出されたＤＸＡプロファイルにおける基準線Ｋと骨部領域における画素値との差の積算値を導出する。また、ＣＰＵ８０は、導出した積算値をＤＸＡプロファイルにおける骨部領域の幅に対応する画素数で除算する。そして、ＣＰＵ８０は、除算して得られた値に、単位変換係数を乗算することによって、被検体Ｗの骨密度を導出する。
【０１０１】
次のステップＳ１４８でＣＰＵ８０は、第１放射線画像データが示す第１放射線画像を診断用画像として表示部８８に表示し、かつ上記ステップＳ１４６の処理により導出された骨密度を表示部８８に表示した後、本骨密度導出処理を終了する。
【０１０２】
なお、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像（以下、「ＥＳ（Energy Subtraction）画像」という）を示す画像データ（以下、「ＥＳ画像データ」という）を生成してもよい。この場合、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像データに所定の係数を乗算して得られた画像データを、第２放射線画像データに所定の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算する形態が例示される。この減算を行うことにより、ＣＰＵ８０は、軟部組織を除去し、骨部組織を強調したＥＳ画像を示すＥＳ画像データを生成する。この形態例において、ＣＰＵ８０は、上記ステップＳ１４８において、診断用画像に代えて、骨部組織を強調したＥＳ画像を表示部８８に表示してもよい。
【０１０３】
また、ＣＰＵ８０は、骨部組織を強調したＥＳ画像から骨部領域のエッジを特定し、特定した結果をＤＸＡ画像データにおける骨部領域に対応する画素位置として用いてもよい。この場合、例えば、ＣＰＵ８０は、撮影メニューに含まれる撮影部位に基づいて、おおよその骨部領域の範囲を推定する。そして、ＣＰＵ８０は、推定した範囲内において、周辺画素の微分値が所定値以上の画素を、骨部領域のエッジ（端部）を構成する画素として検出することで、骨部領域を特定する形態が例示される。
【０１０４】
さらに、この場合、ＣＰＵ８０は、特定した骨部領域のエッジから、骨部から離れる所定の方向に対して所定の画素数を空けた位置の画素を含む所定の面積の領域を軟部領域として特定してもよい。この場合、ＣＰＵ８０は、特定した結果をＤＸＡ画像データにおける軟部組織に対応する画素位置として用いてもよい。
【０１０５】
このように本実施形態のコンソール１８は、事前撮影により得られた放射線画像から、被検体Ｗの軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて本撮影における放射線Ｒのエネルギーを導出する。本実施形態のコンソール１８では、導出されたエネルギーの放射線Ｒを放射線源１４から出射させて本撮影を行うため、被検体Ｗの体組成に関わらず、放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒのエネルギーを適切な状態とすることができる。
【０１０６】
［第２実施形態］
以下、本開示の技術に係る第２実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の構成は、コンソール１８の記憶部８６に記憶されている情報以外は第１実施形態と同様（図１〜図４参照）であるため、ここでの説明を省略する。また、上記第１実施形態と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０７】
図１４に示した一例のように、本実施形態のコンソール１８の記憶部８６には、後述する散乱線成分を補正するための散乱線補正用データ９５がさらに記憶されている。
【０１０８】
上述したように、グリッド２３により一定量の散乱線は除去されるが、第１放射線画像及び第２放射線画像には、グリッド２３により除去しきれなかった散乱線に起因する成分（以下、「散乱線成分」という）が含まれる。特に、被検体Ｗの骨密度を導出するＤＸＡ法では、グリッド２３により除去しきれなかった量の散乱線でも、導出される骨密度の数値に影響を及ぼす。そこで、本実施形態のコンソール１８は、散乱線補正用データ９５を用いて、第１放射線画像及び第２放射線画像に含まれる散乱線成分を補正する。また、散乱線の強度及び拡がりは、種々の条件によって異なる。そこで、本実施形態では、種々の条件に従ってキャリブレーションを行い、キャリブレーションにより得られた散乱線補正用データ９５を、その条件の組み合わせ毎に対応付けて記憶部８６に記憶する。以下、キャリブレーションの詳細について説明する。
【０１０９】
図１５及び図１６を参照して、本実施形態の散乱線補正用データ９５について説明する。本実施形態では、図１５Ａに示すように、人体を模擬したファントムＰＴ及び放射線Ｒを遮蔽する平板状の放射線遮蔽部材Ｂを用いたキャリブレーションによって予め得られた複数の散乱線補正用データ９５が記憶部８６に記憶される。放射線遮蔽部材Ｂの中央部には、ピンホールＰＨが開けられている。ファントムＰＴは、人体の軟部組織に相当する物質及び骨部組織に相当する物質を用いて人体が模擬されている。なお、人体の軟部組織に相当する物質としては、例えば、アクリル又はウレタン等を適用することができる。なお、本実施形態では、人体の軟部組織である筋肉と脂肪との割合が異なる複数種類のファントムＰＴが用意されている、また、人体の骨部組織に相当する物質としては、例えば、ハイドロキシアパタイト等を適用することができる。以下、散乱線補正用データ９５の詳細について説明する。
【０１１０】
各放射線検出器２０において、放射線Ｒが被検体Ｗを透過して照射された領域（以下、「被検体領域」という）と、放射線Ｒが被検体Ｗを透過せずに直接照射された領域（以下、「直接照射領域」という）とで、発生する散乱線は異なる。そこで、本実施形態では、被検体領域に関するキャリブレーションとして、図１５Ｂに示すように、放射線画像撮影装置１６の放射線Ｒが入射される側にファントムＰＴを配置し、ファントムＰＴの放射線Ｒが入射される側に放射線遮蔽部材Ｂを配置し、放射線照射装置１２から放射線Ｒを予め定められた期間照射させる。コンソール１８は、この場合に各放射線検出器２０から得られた画像データを用いて、散乱線補正用データ９５を生成し、生成した散乱線補正用データ９５を記憶部８６に記憶する。
【０１１１】
被検体領域に対応する散乱線補正用データ９５は、一例として図１６Ａに示す散乱線の拡がりを表す情報と、一例として図１６Ｂに示す散乱線の強度を表す情報とを含む。図１６Ａに示した散乱線の拡がりを表す情報は、ＰＳＦ（Point Spread Function）とも称される。また、図１６Ｂに示した散乱線の強度を表す情報は、単位放射線量当たりの画素値と、その画素値における散乱線の比率とが対応付けられた情報である。以下、散乱線補正用データ９５のうち、散乱線の拡がりを表す情報をＰＳＦ９５Ａといい、散乱線の強度を表す情報を強度情報９５Ｂという。
【０１１２】
前述したように、第１放射線検出器２０Ａに照射される放射線Ｒのエネルギーと、第２放射線検出器２０Ｂに照射される放射線Ｒのエネルギーとは異なる。従って、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、散乱線の拡がりを表す情報及び散乱線の強度を表す情報も、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとで異なる。そこで、本実施形態では、キャリブレーションにより第１放射線検出器２０Ａから得られた散乱線補正用データ９５は第１放射線検出器２０Ａに対応付けて記憶部８６に記憶する。また、キャリブレーションにより第２放射線検出器２０Ｂから得られた散乱線補正用データ９５は第２放射線検出器２０Ｂに対応付けて記憶部８６に記憶する。
【０１１３】
また、被検体Ｗの体組成によっても発生する散乱線は異なる。そこで、本実施形態では、体組成（筋肉と脂肪との割合）が異なる複数種類のファントムＰＴを用いたキャリブレーションにより得られた散乱線補正用データ９５を、軟部の組成にも対応付けて記憶部８６に記憶する。
【０１１４】
一方、直接照射領域に関するキャリブレーションとして、図１５Ｃに示すように、放射線画像撮影装置１６の放射線Ｒが入射される側に放射線遮蔽部材Ｂを配置し、放射線照射装置１２から放射線Ｒを所定期間照射させる。コンソール１８は、この場合に各放射線検出器２０から得られた画像データを用いて、散乱線の拡がりを表す情報を導出する。また、コンソール１８は、放射線量から散乱線量を導出し、散乱線の強度を表す情報として、単位放射線量当たりの散乱線量を導出する。そして、コンソール１８は、導出した散乱線の拡がりを表す情報及び散乱線の強度を表す情報を、直接照射領域に対応する散乱線補正用データ９５として記憶部８６に記憶する。
【０１１５】
また、撮影条件によっても発生する散乱線は異なる。そこで、本実施形態では、放射線画像撮影システム１０が設けられている施設で使用し得る撮影条件毎にキャリブレーションを行い、撮影条件にも対応付けて散乱線補正用データ９５を記憶部８６に記憶する。なお、撮影条件には、例えば、放射線源１４の管球の材料（例えば、タングステン等）、管電圧、放射線制限部材２４の材料（例えば、銅等）、グリッド２３の特性（例えば、グリッド比、グリッド密度、及び収束距離等）、及びＳＩＤ（Source Image Distance）が含まれる。ここでいうＳＩＤとは、放射線源１４から第１放射線検出器２０Ａにおける放射線Ｒの検出面までの距離を表す。また、撮影条件には、放射線画像撮影装置１６が収納される収納体の放射線Ｒが入射される面の材質（例えば、カーボン等）等も含まれる。放射線画像撮影装置１６が収納される収納体の放射線Ｒが入射される面としては、例えば、臥位撮影台では撮影台の天板が挙げられ、立位撮影台では化粧カバーが挙げられる。
【０１１６】
本実施形態の散乱線補正用データ９５は、少なくとも管電圧及び被検体Ｗの体組成が異なる複数の撮影条件に対応付けられて記憶部８６に記憶されている。換言すると、散乱線補正用データ９５は、管電圧に応じた異なる複数のエネルギーに対応付けられて記憶部８６に記憶されている。
【０１１７】
次に、図１７を参照して、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の作用を説明する。本実施形態のコンソール１８において実行される個別撮影処理は、第１実施形態の個別撮影処理（図１１参照）と同様であるため、説明を省略する。本実施形態では全体撮影処理において実行される骨密度導出処理が、第１実施形態の全体撮影処理において実行される骨密度導出処理（図１０及び図１３参照）が異なるため、本実施形態の骨密度導出処理について説明する。
【０１１８】
図１７には、本実施形態のコンソール１８で実行される、骨密度導出処理の一例のフローチャートを示す。図１７に示した骨密度導出処理は、第１実施形態の骨密度導出処理のステップＳ１４０とＳ１４２との間に、ステップＳ１４１Ａ及びＳ１４１Ｂの各処理を実行する点が異なっている。
【０１１９】
図１７のステップＳ１４０でＣＰＵ８０は、上記全体撮影処理（図１０参照）のステップＳ１０２の処理により受信された第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを、各々記憶部８６に記憶する。
【０１２０】
次のステップＳ１４１ＡでＣＰＵ８０は、全体撮影処理（図１０参照）のステップＳ１０４で導出した軟部の組成、撮影条件、及び第１放射線検出器２０Ａに対応付けられた散乱線補正用データ９５を記憶部８６から取得する。また、ＣＰＵ８０は、全体撮影処理（図１０参照）のステップＳ１０４で導出した軟部の組成、撮影条件、及び第２放射線検出器２０Ｂに対応付けられた散乱線補正用データ９５を記憶部８６から取得する。なお、コンソール１８は、散乱線補正用データ９５を、例えば、ネットワークを介して接続された外部のシステムから取得してもよい。
【０１２１】
次のステップＳ１４１ＢでＣＰＵ８０は、第１放射線画像について、撮影条件及び第１放射線検出器２０Ａに対応付けられた散乱線補正用データ９５を用いて、仮散乱線画像を示す画像データを生成する。具体的には、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像の各画素について、散乱線補正用データ９５を用いて散乱線の量及び拡がりを導出し、導出した散乱線の量及び拡がりを畳み込み演算することによって第１放射線画像に含まれる散乱線成分を補正した第１放射線画像の画像データを生成する。
【０１２２】
また、ＣＰＵ８０は、第２放射線画像についても同様に、撮影条件及び第２放射線検出器２０Ｂに対応付けられた散乱線補正用データ９５を用いて、第２放射線画像に含まれる散乱線成分を補正した第２放射線画像の画像データを生成する。
【０１２３】
そのため、次のステップＳ１４２でＣＰＵ８０は、上記ステップＳ１４１Ｂの処理による補正を経た補正後の第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、ＤＸＡ画像データを生成する。
【０１２４】
従って、本実施形態のコンソール１８によれば、ＣＰＵ８０が本開示の補正部の一例として機能し、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々に含まれる放射線Ｒの散乱線に起因する散乱線成分が補正されるため、骨密度の導出精度を向上させることができる。
【０１２５】
以上説明したように、上記各実施形態のコンソール１８によれば、ＣＰＵ８０が、取得部及び導出部として機能する。取得部は、放射線源１４から出射されて被検体Ｗを透過した放射線Ｒが照射され、照射された放射線Ｒの線量の増加に伴って、発生する電荷が増加するセンサ部３２Ａを各々含む複数の画素３２が配置された第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂが、放射線Ｒが照射される方向に沿って配置された放射線画像撮影装置１６から、本撮影の前の事前撮影において放射線源１４から出射された第１のエネルギーの放射線Ｒが照射されることにより、第１放射線検出器２０Ａによって生成された第１放射線画像、及び第２放射線検出器２０Ｂによって生成された第２放射線画像を取得する。導出部は、取得部が取得した第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて被検体Ｗの軟部の組成を導出し、導出した軟部の組成に応じて、本撮影において放射線源１４から出射させる放射線Ｒの第２のエネルギーを導出する。
【０１２６】
筋肉の割合が脂肪の割合に比べて高くなるほど、被検体Ｗを透過した後の放射線Ｒによるエネルギーの分離が低下する。これに対して上記構成により、上記各実施形態のコンソール１８によれば、筋肉が多くなるほど本撮影における放射線Ｒのエネルギーを低くすることで、本撮影におけるエネルギーの分離を向上させることができる。そのため、上記各実施形態のコンソール１８によれば、被検体Ｗの軟部の組成によらず、被検体Ｗを透過した後、放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒのエネルギーを所望の状態とすることができる。従って、上記各実施形態のコンソール１８によれば、本撮影により得られる放射線画像を所望の画質とすることができる。さらに、本実施形態のコンソール１８によれば、ＤＸＡ法により骨密度を導出するための高画質の放射線画像が得られるため、骨密度の導出精度を向上させることができる。
【０１２７】
特に、立位状態の被検体Ｗの放射線画像を撮影する場合、さらには、骨密度の導出のために大腿骨近位部を撮影する場合、脂肪が多い被検体Ｗでは、脂肪が、骨密度を導出するために用いる領域に対応する大腿骨の根元部分まで垂れ下がり、脂肪が重なってしまうことがある。このような場合であっても、上記各実施形態のコンソール１８によれば、脂肪の比率（量）によらず、本撮影において放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒのエネルギーを所望の状態とすることができる。従って、上記各実施形態のコンソール１８によれば、被検体Ｗによらず、本撮影により得られる放射線画像を所望の画質とすることができ、さらに、骨密度の導出精度を向上させることができる。
【０１２８】
なお、事前撮影では、被検体Ｗの軟部の組成を導出するための第１放射線画像及び第２放射線画像が得られればよいため、事前撮影により得られる第１放射線画像及び第２放射線画像は、本撮影により得られる第１放射線画像及び第２放射線画像よりも画質が低くてもよい。例えば、事前撮影により得られる第１放射線画像及び第２放射線画像各々の画素数が、本撮影により得られる第１放射線画像及び第２放射線画像各々の画素数よりも少なくてもよい。この場合、例えば、事前撮影における第１放射線画像及び第２放射線画像の大きさを、軟部の組成を導出するための領域である軟部領域部分（図１２参照）が含まれる、最小限の大きさとすることにより、画素数を少なくする形態としてもよい。
【０１２９】
また、例えば、事前撮影により得られる第１放射線画像及び第２放射線画像の解像度は、本撮影により得られる第１放射線画像及び第２放射線画像の解像度よりも低くてもよい。この場合、例えば、放射線画像撮影装置１６は、事前撮影の個別撮影処理では、隣接する複数の画素単位で電荷を読み出すことにより、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々を生成し、本撮影の個別撮影処理では、１画素単位で電荷を読み出すことにより、第１放射線画像及び第２放射線画像の各々を生成する形態としてもよい。換言すると、放射線画像撮影装置１６が、事前撮影において、予め定められた複数の画素をまとめて、１画素とみなすことで、解像度が低い第１放射線画像及び第２放射線画像を生成する形態としてもよい。なお、事前撮影の個別撮影処理において、１画素単位で読み出された電荷を、制御部５８Ａ、５８Ｂ等で加算することにより複数の画素をまとめて１画素とみなす形態としてもよい。
【０１３０】
なお、上記各実施形態では、被検体Ｗの体厚を考慮しない形態としていたが、一般に、被検体Ｗの体厚に応じて、透過する放射線Ｒの線量や、散乱線成分が異なる。例えば、図１８に示すように、被検体Ｗを透過後の放射線Ｒの線量は、第１体厚の被検体Ｗを透過した場合に比べて、第１体厚よりも厚みを有する第２体厚の被検体Ｗを透過した場合の方が少なくなる。そのため、被検体Ｗの軟部の組成、及び撮影条件に加えて、さらに被検体Ｗの体厚に応じて、放射線源１４から出射する放射線Ｒの線量、及び散乱線成分の補正を行う形態とすることが好ましい。
【０１３１】
例えば、第１体厚を基準とし、図１８に示す体厚と、放射線量と、管電圧との対応関係の一例をコンソール１８内等に記憶しておき、コンソール１８のＣＰＵ８０は、記憶されている対応関係を用いて、本撮影における放射線Ｒの線量を導出すればよい。具体例として、図１８に示した場合では、第２体厚の被検体Ｗに対して、放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒの線量をＨ以上としたい場合は、管電圧をＪ（ｋＶ）以上にすればよい。また、体厚に応じた散乱線成分の補正を行う場合、上記第２実施形態において、体厚に対応付けられた散乱線補正用データ９５を記憶部８６に記憶する形態とすればよい。
【０１３２】
なお、事前撮影における放射線Ｒのエネルギーと、本撮影における放射線Ｒのエネルギーとは、いずれが高エネルギー（または低エネルギー）であってもよく、ユーザ等の所望に応じて定めることができる。事前撮影における放射線Ｒのエネルギーの方が、本撮影における放射線Ｒのエネルギーよりも高い場合、事前撮影における被曝量を低減することができる。また、事前撮影における放射線Ｒのエネルギーの方が、本撮影における放射線Ｒのエネルギーよりも低い場合、事前撮影におけるエネルギー分離を向上させることができ、軟部の組成の導出精度を向上させることができる。
【０１３３】
なお、上記各実施形態では、事前撮影の後、引き続き本撮影を行う形態について説明したが、事前撮影と本撮影との間隔は特に限定されない。例えば、事前撮影の終了後、数分から数時間が経過した後、事前撮影により導出された軟部の組成を用いて本撮影のみを行う形態としてもよい。このように、上記各実施形態のコンソール１８では、被検体Ｗの体動による軟部の組成の変動は生じないとみなせるため、事前撮影と本撮影との間に、被検体Ｗの体動が生じていても、本撮影に影響を与えることなく、本撮影における放射線Ｒのエネルギーを適切にすることができる。
【０１３４】
また、上記各実施形態によれば、放射線画像撮影装置１６が備える２つの放射線検出器２０の各々によって生成された放射線画像を用いて、被検体Ｗの骨密度を導出している。従って、１度の放射線Ｒの照射によって被検体Ｗの骨密度を導出することができる結果、被検体Ｗへの放射線Ｒの照射量を低減して、被検体Ｗの骨密度を導出することができる。
【０１３５】
また、上記各実施形態において、コンソール１８が実行した骨密度導出処理を、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａ又は制御部５８Ｂが実行してもよい。また、放射線画像撮影装置１６が制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂを統括する統括制御部を有する構成の場合は、統括制御部が骨密度導出処理を実行してもよい。また、例えば、コンソール１８とネットワークを介して接続された情報処理装置が骨密度導出処理を実行してもよい。
【０１３６】
また、上記各実施形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換型の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、放射線を電荷へ直接変換する直接変換型の放射線検出器を適用する形態としてもよい。なお、直接変換型の放射線検出器における放射線を吸収して電荷に変換する変換層としては、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）及び結晶ＣｄＴｅ（結晶テルル化カドミウム）等が例示される。
【０１３７】
また、上記各実施形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが入射されるＩＳＳ方式の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側から放射線Ｒが入射されるＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式の放射線検出器を適用する形態としてもよい。
【０１３８】
また、上記各実施形態では、本撮影により得られた第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、骨密度を導出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、骨塩定量を導出してもよいし、骨密度及び骨塩定量の双方を導出してもよい。さらに、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて導出するのは、骨密度や骨塩定量に限定されず、その他の診断に必要な数値等であってもよい。
【０１３９】
上記各実施形態において、例えば、取得部、導出部、及び補正部といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field  Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【０１４０】
１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態が挙げられる。第２に、システムオンチップ（System On Chip：ＳｏＣ）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態が挙げられる。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
【０１４１】
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
【０１４２】
また、上記各実施形態では、全体撮影処理プログラムが記憶部８６に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。全体撮影処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、全体撮影処理プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
【０１４３】
また、上記各実施形態では、個別撮影処理プログラムが制御部５８Ａ（制御部５８Ｂ）のメモリ６２のＲＯＭに予め記憶されている態様を説明したが、これに限定されない。個別撮影処理プログラムは、上記記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、個別撮影処理プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
【０１４４】
その他、上記実施形態で説明した放射線画像撮影装置１６及びコンソール１８等の構成及び動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。例えば、本撮影により得られた第１放射線画像及び第２放射線画像の少なくとも一方を、ユーザが所望の画質とする場合に、本開示の技術を適用することができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１４５】
１０  放射線画像撮影システム
１２  放射線照射装置
１４  放射線源
１６  放射線画像撮影装置
１８  コンソール
２０Ａ  第１放射線検出器
２０Ｂ  第２放射線検出器
２１  筐体
２２Ａ、２２Ｂ  シンチレータ
２３  グリッド
２４  放射線制限部材
２６Ａ、２６Ｂ  制御基板
２８  ケース
３０Ａ、３０Ｂ  ＴＦＴ基板
３２  画素
３２Ａ  センサ部
３２Ｂ  薄膜トランジスタ
３４  ゲート配線
３６  データ配線
５２Ａ、５２Ｂ  ゲート配線ドライバ
５４Ａ、５４Ｂ  信号処理部
５６Ａ、５６Ｂ  画像メモリ
５８Ａ、５８Ｂ  制御部
６０、８０  ＣＰＵ
６２  メモリ
６４、８６  記憶部
６６、９２  通信部
７０  電源部
８２  ＲＯＭ
８４  ＲＡＭ
８８  表示部
９０  操作パネル
９４  バス
９５  散乱線補正用データ
９５Ａ  ＰＳＦ
９５Ｂ  強度情報
９６  対応関係情報
Ｂ  放射線遮蔽部材
Ｋ  基準線
Ｌ１、Ｌ２  実線
ＰＨ  ピンホール
ＰＴ  ファントム
Ｒ  放射線
Ｒ１  領域
Ｗ  被検体
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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