(57)【要約】【課題】拡大して撮影された位相コントラスト画像を実寸大に縮小させて出力装置で出力することができる放射線画像形成システムを提供することを目的とする。【解決手段】放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、画像出力装置４により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合に、拡大率Ｍ≦入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢとなる拡大率Ｍを設定する拡大撮影設定部１７を設け、放射線画像撮影装置１は、拡大率Ｍで放射線画像を撮影し、画像処理装置３は、拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小する。【選択図】    図１
2004208773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像から画像データを生成する画像処理装置と、
前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、
前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、前記画像出力装置により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合に、
拡大率Ｍ≦入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢ
となる拡大率Ｍを設定する拡大撮影設定部を設け、
前記放射線画像撮影装置は、前記拡大率Ｍで放射線画像を撮影し、
前記画像処理装置は、縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小することを特徴とする放射線画像形成システム。
【請求項２】
エラーを報知する報知装置を設け、前記拡大撮影設定部は、前記拡大率Ｍにより放射線画像を撮影することができない場合に、エラーを報知するように前記報知装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像形成システム。
【請求項３】
被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像から画像データを生成する画像処理装置と、
前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置により撮影される放射線画像の拡大率が拡大率Ｍであり、前記画像出力装置により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合に、
再構成画素サイズＣ≧最小出力画素サイズＢ×拡大率Ｍ
となる再構成画素サイズＣで、放射線画像を再構成する画像処理部を設け、
前記画像処理装置は、前記再構成された放射線画像を縮小率１／Ｍで縮小することを特徴とする放射線画像形成システム。
【請求項４】
エラーを報知する報知装置を設け、前記画像処理部は、前記再構成画素サイズＣにより放射線画像を再構成することができない場合に、エラーを報知するように前記報知装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の放射線画像形成システム。
【請求項５】
被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像から画像データを生成する画像処理装置と、
前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、
前記画像出力装置を複数有し、各画像出力装置により出力する画像の最小出力画素サイズが異なり、
前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像の拡大率が拡大率Ｍである場合に、
最小出力画素サイズＢ≦入力画素サイズＡ／拡大率Ｍ
となる最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置を選択する拡大撮影設定部を設け、
前記放射線画像撮影装置は、前記拡大率Ｍで放射線画像を撮影し、
前記画像処理装置は、縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小し、
前記拡大撮影設定部は、前記選択した画像出力装置に画像を出力させることを特徴とする放射線画像形成システム。
【請求項６】
エラーを報知する報知装置を設け、前記拡大撮影設定部は、前記最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置を選択することができない場合に、エラーを報知するように前記報知装置を制御することを特徴とする請求項５に記載の放射線画像形成システム。
【請求項７】
被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像を縮小した画像データを生成する画像処理装置と、
前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、
前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像の拡大率が拡大率Ｍであり、前記画像出力装置により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合であって、
最小出力画素サイズＢ≧入力画素サイズＡ／拡大率Ｍ
となる場合には、前記画像処理装置は、縮小率が１／Ｍとなるように画像データの間引き処理を行うことにより放射線画像を縮小した画像データを生成することを特徴とする放射線画像形成システム。
【請求項８】
前記放射線画像撮影装置は乳房画像撮影装置であり、前記乳房撮影装置は、
放射線源と、
前記放射線源と対峙して被写体を支持する被写体台と、
前記被写体台に支持された被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器を保持する検出器保持部とを有し、
前記被写体台と前記放射線画像検出器とは、前記放射線源と前記放射線画像検出器との間隔を７５ｃｍ以上、前記被写体台と前記放射線画像検出器との間隔を１５ｃｍ以上とすることができるように移動可能に設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像形成システム。
【請求項９】
前記放射線画像撮影装置は、
放射線源と、
前記放射線源と対峙して被写体を支持する被写体台と、
前記被写体台に支持された被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器を保持する検出器保持部とを有し、
前記被写体台と前記放射線画像検出器とは、前記放射線源と前記放射線画像検出器との間隔を１００ｃｍ以上、前記被写体台と前記放射線画像検出器との間隔を３０ｃｍ以上とすることができるように移動可能に設けたことを特徴とする請求項１から請求項７に記載の放射線画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線画像形成システムに係り、特に拡大して撮影された放射線画像を実寸大に縮小して表示する放射線画像形成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、位相コントラスト画像を撮影する放射線画像撮影装置が提案されている。位相コントラスト画像とは、屈折コントラスト画像とも呼ばれるもので、以前はＳＰｒｉｎｇ−８など放射光Ｘ線源から得る単色の平行Ｘ線による撮影や、１０μｍ程度の焦点サイズをもつマイクロ焦点Ｘ線源による撮影によって得られるものと言われていたが、医療用のＸ線源でも得ることが可能であることが分かってきた（特開２００１−９１４７９号公報参照）。位相コントラスト画像は、通常の吸収コントラストのみの画像に比べ、鮮鋭性が良く高精細Ｘ線画像を得ることが可能である。
【０００３】
この位相コントラスト画像は、被写体と被写体を透過したＸ線を検出する放射線画像検出器との間隔を離して撮影することにより、Ｘ線が被写体を通過するときに屈折して被写体の境界内側のＸ線密度が疎になるとともに、被写体の外側は被写体を通過しないＸ線と重なってＸ線密度が上昇し、被写体の境界部分であるエッジが強調されて得られるものである。
【０００４】
ところで、被写体と放射線画像検出器との間隔を離して撮影した場合、被写体の大きさに対して放射線画像の大きさが拡大されて撮影されるが、例えば、医師が画像を医療診断に用いる場合、実寸大の画像で診断するのが便利である。そこで、被写体を拡大して、位相コントラスト画像を撮影した後、拡大した倍率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで出力することにより、実寸大の画像として記録装置を用いて記録媒体に記録させることが望ましい。
【０００５】
このように位相コントラスト画像を実寸大の画像として形成する放射線画像形成システムとしては、従来、被写体台と放射線検出器との間隔が自在に変更できるようになっている放射線画像撮影装置で撮影を行い、被写体台と放射線検出器との間隔から拡大率を求め、この拡大率に基づいて画像を縮小して画像出力装置に出力する放射線画像形成システムがある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２３８８７１号公報（段落番号［００６１］、［００６４］、［００６５］、第７図等参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の放射線画像形成システム（特許文献１）では、放射線画像をデジタルの画像データに処理する際の入力画素サイズと、画像出力装置に出力させる際の最小出力画素サイズと、放射線画像の撮影を行う際の拡大率との関係が考慮されていないため、
【０００８】
拡大率＞入力画素サイズ／最小出力画素サイズ
となる拡大率で撮影が行われる場合が生じ、この場合、最小出力画素サイズとの関係で縮小出力に限界があるため、画像を実寸大まで縮小させて出力することができないという問題がある。
【０００９】
たとえば、入力画素数が２００μｍ、最小出力画素数が１００μｍである場合においては、縮小率１／２までなら画像を縮小して出力することができる。そして、たとえば、拡大率２倍で放射線画像の撮影を行った場合であれば、撮影された放射線画像を縮小率１／２で縮小して出力すれば、実寸大の画像を得ることができる。したがって、入力画素数が２００μｍ、最小出力画素数が１００μｍである場合に、拡大率２倍で撮影を行えば、放射線画像を縮小率１／２に縮小して、実寸大の画像を出力することができる。ところが、入力画素数が２００μｍ、最小出力画素数が１００μｍである場合に、拡大率４倍で放射線画像の撮影を行ったとすると、撮影された放射線画像を縮小率１／４で縮小して表示することができないため、実寸大の画像を得ることができない。
【００１０】
そこで、本発明は、拡大して撮影された位相コントラスト画像を実寸大に縮小させて出力装置で出力することができる放射線画像形成システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明による放射線画像形成システムは、被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像から画像データを生成する画像処理装置と、前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、前記画像出力装置により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合に、拡大率Ｍ≦入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢとなる拡大率Ｍを設定する拡大撮影設定部を設け、前記放射線画像撮影装置は、前記拡大率Ｍで放射線画像を撮影し、前記画像処理装置は、縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、拡大率Ｍ≦入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢとなる拡大率Ｍで撮影を行っているので、必ず拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小して画像出力装置に出力することができる。
【００１３】
請求項２に記載の放射線画像形成システムは、請求項１に記載の放射線画像形成システムにおいて、エラーを報知する報知装置を設け、前記拡大撮影設定部は、前記拡大率Ｍにより放射線画像を撮影することができない場合に、エラーを報知するように前記報知装置を制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、拡大率＞入力画素サイズ／最小出力画素サイズとなった状態では、エラーが報知される。
【００１５】
請求項３に記載の放射線画像形成システムは、被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像から画像データを生成する画像処理装置と、前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、前記放射線画像撮影装置により撮影される放射線画像の拡大率が拡大率Ｍであり、前記画像出力装置により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合に、再構成画素サイズＣ≧最小出力画素サイズＢ×拡大率Ｍとなる再構成画素サイズＣで、放射線画像を再構成する画像処理部を設け、前記画像処理装置は、前記再構成された放射線画像を縮小率１／Ｍで縮小することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、再構成画素サイズＣ≧最小出力画素サイズＢ×拡大率Ｍとなる再構成画素サイズＣで、放射線画像が再構成されるので、この再構成された画像は、必ず拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができる。
【００１７】
請求項４に記載の放射線画像形成システムは、エラーを報知する報知装置を設け、前記画像処理部は、前記再構成画素サイズＣにより放射線画像を再構成することができない場合に、エラーを報知するように前記報知装置を制御することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、再構成画素サイズ＜最小出力画素サイズ×拡大率となった状態では、エラーが報知される。
【００１９】
請求項５に記載の放射線画像形成システムは、被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像から画像データを生成する画像処理装置と、前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、前記画像出力装置を複数有し、各画像出力装置により出力する画像の最小出力画素サイズが異なり、前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像の拡大率が拡大率Ｍである場合に、最小出力画素サイズＢ≦入力画素サイズＡ／拡大率Ｍとなる最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置を選択する拡大撮影設定部を設け、前記放射線画像撮影装置は、前記拡大率Ｍで放射線画像を撮影し、前記画像処理装置は、縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小し、前記拡大撮影設定部は、前記選択した画像出力装置に画像を出力させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、拡大撮影設定部により、最小出力画素サイズＢ≦入力画素サイズＡ／拡大率Ｍとなる最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置が選択され、この画像出力装置に画像が出力されるため、必ず拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで放射線画像を縮小して画像出力装置に出力することができる。
【００２１】
請求項６に記載の放射線画像形成システムは、請求項５に記載の放射線画像形成システムにおいて、エラーを報知する報知装置を設け、前記拡大撮影設定部は、前記最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置を選択することができない場合に、エラーを報知するように前記報知装置を制御することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、最小出力画素サイズ＞入力画素サイズ／拡大率となった状態では、エラーが報知される。
【００２３】
請求項７に記載の放射線画像形成システムは、被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器により拡大された放射線画像を撮影可能な放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像を縮小した画像データを生成する画像処理装置と、前記画像処理装置から入力した画像データを出力する画像出力装置とを有する放射線画像形成システムにおいて、前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の画素サイズが入力画素サイズＡであり、前記放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像の拡大率が拡大率Ｍであり、前記画像出力装置により出力する画像の最小画素サイズが最小出力画素サイズＢである場合であって、最小出力画素サイズＢ≧入力画素サイズＡ／拡大率Ｍとなる場合には、前記画像処理装置は、縮小率が１／Ｍとなるように画像データの間引き処理を行うことにより放射線画像を縮小した画像データを生成することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、最小出力画素サイズＢ≧入力画素サイズＡ／拡大率Ｍとなる場合には、縮小率が１／Ｍとなるように画像データの間引き処理が行われるため、必ず拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小した画像を出力装置に出力することができる。
【００２５】
請求項８に記載の放射線画像形成システムは、請求項１から請求項７に記載の放射線画像形成システムにおいて、前記放射線画像撮影装置は乳房画像撮影装置であり、前記乳房撮影装置は、放射線源と、前記放射線源と対峙して被写体を支持する被写体台と、前記被写体台に支持された被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器を保持する検出器保持部とを有し、前記被写体台と前記放射線画像検出器とは、前記放射線源と前記放射線画像検出器との間隔を７５ｃｍ以上、前記被写体台と前記放射線画像検出器との間隔を１５ｃｍ以上とすることができるように移動可能に設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、拡大率Ｍで撮影し被写体の鮮鋭性が向上した乳房の位相コントラスト画像を、必ず拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができる。
【００２７】
請求項９に記載の放射線画像形成システムは、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像形成システムにおいて、前記放射線画像撮影装置は、放射線源と、前記放射線源と対峙して被写体を支持する被写体台と、前記被写体台に支持された被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器を保持する検出器保持部とを有し、前記被写体台と前記放射線画像検出器とは、前記放射線源と前記放射線画像検出器との間隔を１００ｃｍ以上、前記被写体台と前記放射線画像検出器との間隔を３０ｃｍ以上とすることができるように移動可能に設けたことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、拡大率Ｍで撮影し被写体の鮮鋭性が向上した位相コントラスト画像を、必ず拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図４を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。なお、以下の説明において、「Ｘ線」と「放射線」は同義に扱う。
【００３０】
本実施形態は、乳房の放射線画像を形成する放射線画像形成システムであり、この放射線画像形成システムは、図１に示すように、乳房の放射線画像を撮影する乳房画像撮影装置１と、放射線画像の撮影に関する操作をする操作装置２と、撮影された放射線画像をデジタルの画像データに処理する画像処理装置３と、画像データを記録媒体に記録する画像出力装置４を有する。
【００３１】
乳房画像撮影装置１は、放射線源５が設けられた本体部６を有しており、この本体部６は、図１において上下方向に移動可能に支持台７に支持されている。放射線源５は、放射線源５から放射線を照射させるために必要な電力を供給する電源部８に接続されている。放射線源５の放射線照射口には、放射線照射野を調節する絞り装置９が、開閉自在に設けられている。
【００３２】
放射線源５としては、放射線の波長が０．１〜１Å前後のＸ線を放射するＸ線管を用いる。このＸ線管は熱励起によって生ずる電子を高電圧で加速して陰極に衝突させることで、その運動エネルギーを放射エネルギーに変換することによってＸ線が放射されるものである。Ｘ線画像を撮影するとき、この加速電圧を管電圧として、また電子の発生量を管電流として、そして、Ｘ線放射時間を露光時間として設定する。電子が衝突する陽極（対陰極）は銅、モリブデン、ロジウム、タングステンなど、その種類を変えることで、放射されるＸ線エネルギースペクトルを変えることができる。銅、モリブデン、ロジウムなどを陽極として用いる場合、Ｘ線のエネルギー分布の狭い比較的エネルギーの低い線スペクトルが得られ、その特性を利用してＸ線回折結晶分析や微細な構造を判読する乳房撮影に用いられる。タングステンを陽極として用いる場合は広いスペクトルの比較的高いエネルギーのＸ線で、人体の胸部や腹部、頭部、そして工業一般の非破壊検査に用いられる。医療用あるいは工業用では照射するＸ線量が多いことが特徴である。この場合、多量の電子を陽極に高速で衝突させるために陽極が発熱し、高温になると陽極が溶解する恐れがあることから、陽極を回転させて衝突する場所を変えることで、発熱による不具合を回避することが行われる。すなわち回転陽極を用いることが一般的である。本実施の形態の撮影装置は、医療用を目的として用いる装置であるので、モリブデン、ロジウム、タングステンの回転陽極をもつＸ線管が好ましく、さらに乳房画像撮影装置１であるので、モリブデンまたはロジウムであることが望ましい。
【００３３】
Ｘ線の焦点は、Ｘ線管の例えば回転陽極に電子が衝突して発生するＸ線を取り出す、被写体１０方向から見た窓である。一般にこれは正方形であり、その１辺の長さが焦点サイズである。焦点の形状が円である場合はその直径を、長方形である場合はその短辺をさす。この焦点サイズの測定方法はピンホールカメラによる方法とマイクロテストチャートを用いる方法などがＪＩＳ Ｚ ４７０４に記載されている。
【００３４】
Ｘ線の焦点サイズが大きいと放射されるＸ線量が多くなるが、いわゆる半影が生じる。半影とは、焦点サイズの大きさに起因して被写体１０上の１点が、放射線読取部上で大きさを持った像として検出される現象であり、いわゆるボケのことである。従って、Ｘ線源が、単色の平行Ｘ線を出射するシンクロトロンや、点焦点と見なせるマイクロ焦点Ｘ線源と異なり、小焦点Ｘ線源では、有限な大きさの焦点サイズを有するが故に、この半影の影響が問題となる。
【００３５】
ところで、被写体１０と放射線画像検出器との間隔を離して撮影することにより、Ｘ線が被写体１０を通過するときに屈折して被写体１０の境界部分であるエッジが強調される位相コントラスト画像を得ることができるが、被写体１０と放射線検出器との間隔を大きくすると半影によるボケ幅が増加する。こうしたことから一定以上のＸ線量を得るために焦点サイズの下限値が決まり、そして屈折コントラストを半影のボケをしのいで実現して高鮮鋭な画像を得るために被写体１０と放射線検出器との間隔、放射線源５と被写体１０との間隔またはＸ線物理特性などから、焦点サイズの上限が決まってしまう。従って通常の医療施設で位相コントラスト撮影を行うには、焦点サイズは３０μｍ以上で３００μｍ以下であることが必要であり、好ましくは５０μｍ以上２００μｍ以下である。
【００３６】
放射線源５の下方であって放射線照射範囲には、被写体１０を載置させる被写体台１１が設けられており、被写体台１１の下方には、放射線画像検出器を保持させる検出器保持部１２が設けられている。検出器保持部１２の下部には、放射線量検出部１３が設けられている。
【００３７】
ここで、放射線画像検出器としては、輝尽性蛍光体シート、Ｘ線エネルギーを光に変換するシンチレータとその光を読取る光半導体素子を２次元に配列した放射線画像検出器、Ｘ線エネルギーを直接に電気信号に変換する光導電体とその電気信号を読取る半導体素子を２次元に配列した放射線画像検出器、Ｘ線を光に変換するシンチレータとその光をＣＣＤやＣＭＯＳなどに集光するためのレンズとを組み合わせたものを２次元に配列した放射線画像検出器、あるいはＸ線を光に変換するシンチレータとその光を光ファイバでＣＣＤやＣＭＯＳに導いて電気信号に置き換える放射線画像検出器を使用することができる。
【００３８】
また、放射線画像検出器は、通常の乳房画像撮影では、１８ｃｍ×２４ｃｍまたは２４ｃｍ×３０ｃｍの大きさのものを使用するが、位相コントラスト画像撮影では、拡大画像を撮影するため、２５ｃｍ×３２ｃｍ以上の大きさのものを使用することがより好ましく、放射線画像検出器の取扱いの便宜上、３５ｃｍ×４３ｃｍ程度の大きさのものを使用することが望ましい。
【００３９】
上記被写体台１１および検出器保持部１２は、検出器保持部１２を図１において上下方向に移動させる保持部移動装置１４のスライド軸１５に摺動可能に支持されている。
【００４０】
ここで、放射線源５と放射線画像検出器との間隔が７５ｃｍ以上、被写体台１１と放射線画像検出器との間隔が１５ｃｍ以上で撮影を行う場合には、明瞭な位相コントラスト画像を得ることができる。そして、被写体台１１と検出器保持部１２との間隔が、大きい方が位相コントラストによるエッジ効果が大きくなるが、この間隔が、放射線源５と被写体台１１との間隔に対してあまりに大きいと半影のボケの影響で鮮悦性が低下する。したがって、被写体台１１と検出器保持部１２との間隔および放射線源５と被写体台１１との間隔がともに大きいことが画質向上の面から望まれる。一方、これらの間隔を大きくすると、乳房画像撮影装置１全体が大きくなるため、撮影室の大きさや乳房画像撮影装置１の取扱いの便宜の面から問題となる。
【００４１】
以上の観点から、放射線源５と検出器保持部１２との間隔が８５ｃｍ以上となるように、検出器保持部１２の可動範囲を定めることが、位相コントラスト画像を得る上で好ましい。一方、放射線源５と検出器保持部１２との間隔が２００ｃｍ以下となるように、検出器保持部１２の可動範囲を定めることが、装置の取扱いの便宜上好ましい。このとき、被写体台１１は、放射線源５との間隔が５０ｃｍ以上１００ｃｍ以下となり、検出器保持部１２との間隔が１５ｃｍ以上１００ｃｍ以下となるように設けることが、良好な画質を得る上で好ましい。なお、放射線源５と検出器保持部１２との間隔を９０ｃｍ以上１６５ｃｍ以下となるようにし、放射線源５と被写体台１１との間隔が６０ｃｍ以上７５ｃｍ以下であり、被写体台１１と検出器保持部１２との間隔が３０ｃｍ以上９０ｃｍ以下であることがより好ましい。
【００４２】
電源部８、絞り装置９、検出器保持部１２、放射線量検出部１３、および保持部移動装置１４は、放射線画像の形成に関する操作を行う操作装置２に接続されている。
【００４３】
操作装置２には、キーボードやタッチパネル等の入力部１６が設けられているとともに、画像を記録媒体に記録する画像出力装置４が接続されている。また、操作装置２には、図２に示すように、撮影画像の拡大率の決定を行う拡大撮影設定部１７と、放射線画像の撮影に関する処理を行う撮影処理部１８とが設けられている。
【００４４】
拡大撮影設定部１７は、入力部１６より入力された入力画素サイズＡおよび最小出力画素サイズＢに基づいて、
【００４５】
拡大率Ｍ＝入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢ          （１）
となる拡大率Ｍを算出する。
【００４６】
ここで、入力画素サイズとは、放射線画像検出器により検出される放射線画像を構成させる最小の単位要素の大きさであり、放射線画像検出器を構成する光や電気信号を読取る半導体素子の大きさにより定まる。放射線画像検出器として輝尽性蛍光体シートを用いる場合には、別途、輝尽性蛍光体シートにレーザ光を走査して、輝尽性蛍光体シートに蓄積、記録された放射線エネルギーを輝尽発光させ、この輝尽発光光の強弱を電気信号として読取る必要があるが、このレーザ光の走査単位（電気信号を読取る放射線画像検出器上の間隔）、あるいは、電気信号を読取る半導体素子の大きさにより、入力画素サイズが定まる。入力画素サイズは、高精度の画像を得るためには、３０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、特に乳房画像を撮影する場合には、３０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
最小出力画素サイズとは、画像出力装置により画像データを記録媒体に記録する際に、記録媒体に記録することができる最小の単位要素の大きさである。最小出力画素サイズは、高精度の画像を得るためには、３０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、特に乳房画像を出力する場合には、３０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
また、拡大率とは、被写体１０の大きさに対する放射線画像の大きさの割合であり、放射線源５と被写体１０との間隔、および被写体１０と放射線画像検出器との間隔により定まる。拡大率は、位相コントラスト画像によるエッジ効果および乳房画像撮影装置１の取扱い上の便宜を考慮すると、１．２以上３．０以下であることが好ましい。
【００４９】
拡大撮影設定部１７は、算出した拡大率に基づいて、放射線源５と放射線画像検出器との間隔および放射線源５と被写体台１１との間隔、ならびに絞り装置９の絞り量を演算するようになっている。
【００５０】
拡大率と、放射線源５と放射線画像検出器との間隔および放射線源５と被写体台１１との間隔、ならびに絞り装置９の絞り量との関係について説明すると、式１における拡大率Ｍの画像を得るためには、被写体１０に放射線が照射される照射範囲に対して、放射線画像検出器に照射される照射範囲が、Ａ／Ｂ倍となるように、放射線源５と放射線画像検出器との間隔および放射線源５と被写体台１１との間隔を設定する必要がある。同時に、放射線源５と被写体台１１との間隔との関係において、放射線源５から被写体１０全体に放射線が照射されるように絞り装置９の絞り量を設定する必要がある。
【００５１】
そして、拡大撮影設定部１７は、演算によって得た放射線源５と放射線画像検出器の間隔および放射線源５と被写体台１１の間隔基づいて、保持部移動装置１４の駆動を制御して、被写体台１１および検出器保持部１２を所定の位置に配置させ、演算によって得た絞り装置９の絞り量に基づいて、絞り装置９の開閉を制御するようになっている。
【００５２】
また、拡大撮影設定部１７は、演算によって得た放射線源５と放射線画像検出器の間隔および放射線源５と被写体台１１の間隔が、被写体台１１または検出器保持部１２の可動範囲を超える場合には、適切な拡大撮影の設定を行うことができないことを報知するように報知装置１９を制御するようになっている。
【００５３】
撮影処理部１８は、入力部１６より入力された照射する放射線量や放射線の強度等の撮影条件に基づいて、電源部８から電力を供給することにより放射線源５から放射線を照射させるように、電源部８を制御するようになっている。すなわち、撮影処理部１８は、入力部１６からの信号により、電源部８を制御して放射線源５から所定強度の放射線の照射を開始させるようになっており、放射線源５からの放射線の照射が開始されると、放射線量検出部１３が、被写体１０を透過する放射線量を検出し、被写体１０を透過する放射線量が所定の線量に到達したときに、撮影処理部１８に対して信号を送信するようになっている。撮影処理部１８は、放射線量検出部１３からの信号を受信すると、電源部８を制御して放射線源５からの放射線の照射を停止するようになっている。
【００５４】
画像処理装置３は、放射線画像読取部２０と画像処理部２１とを有している。
【００５５】
なお、放射線画像読取部２０は、放射線画像検出器として、輝尽性蛍光体シートを使用する場合には、画像処理装置３に輝尽性蛍光体シートが挿入されると、この輝尽性蛍光体シートにレーザ光を走査させることにより、輝尽性蛍光体シートに記録された放射線エネルギーを輝尽発光させ、励起された輝尽発光光の強弱を読取り、これを電気信号に変換するようになっている。
【００５６】
画像処理部２１は、放射線画像検出器により直接変換された放射線画像の電気信号、あるいは、放射線画像読取部２０により処理され変換された放射線画像の電気信号を入力し、Ａ／Ｄ変換、正規化処理および階調処理等を行うようになっている。また、画像処理部２１は、拡大撮影設定部１７により算出された拡大率Ｍを入力し、この拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍにより縮小した画像データを生成するようになっている。さらに、画像処理部２１は、周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理等を行うようにしてもよい。画像処理部２１は、このようにして生成した画像データを画像出力装置４に対して出力するようになっている。
【００５７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５８】
入力部１６より入力画素サイズおよび最小出力画素サイズが入力されると、拡大撮影設定部１７は、式１により拡大率Ｍを算出し、この拡大率に基づいて、放射線源５と放射線画像検出器の間隔および放射線源５と被写体台１１の間隔、ならびに絞り装置９の絞り量を演算する。この演算された間隔に基づいて、拡大撮影設定部１７は、保持部移動装置１４を駆動させて、被写体台１１および検出器保持部１２を所定の位置に配置させ、演算された絞り量に基づいて、絞り装置９を開閉させる。
【００５９】
一方、演算された間隔が被写体台１１または検出器保持部１２の可動範囲を超えている場合には、拡大撮影設定部１７は、適切な拡大撮影の設定を行うことができないことを報知装置１９に報知させる。
【００６０】
次に、撮影処理部１８は、入力部１６からの信号を入力すると、入力部１６より入力された撮影条件に基づいて、電源部８を制御して放射線源５から放射線の照射を開始させ、放射線量検出部１３に被写体１０を透過する放射線量を検出させ、放射線量検出部１３より被写体１０を透過する放射線量が所定の線量に到達したとの信号を受信すると、電源部８を制御して放射線源５から放射線の照射を停止させる。
【００６１】
このとき、被写体１０を透過した放射線は、被写体１０に照射される照射範囲のＭ倍に広がって放射線画像検出器に照射される。
【００６２】
放射線画像検出器に照射された放射線のエネルギーは、放射線画像検出器により直接電気信号に変換され、あるいは、一旦蓄積された後に放射線画像読取部２０によりレーザ光を照射して励起された輝尽発光光が読取られて電気信号に変換される。
【００６３】
放射線画像の電気信号は、画像処理部２１に入力され、画像処理部２１により、Ａ／Ｄ変換処理や階調処理等が施され、デジタルの画像データが生成される。この画像データは、画像処理部２１に入力された拡大率に対応する縮小率１／Ｍで縮小される。
【００６４】
縮小された画像データは、画像出力装置４に対して出力され、実寸大の画像として、記録媒体に記録される。
【００６５】
本実施形態によれば、式１に基づいて拡大率Ｍを算出し、この拡大率Ｍで撮影を行っているので、縮小率１／Ｍで縮小した乳房画像を画像出力装置に出力することができ、実寸大の乳房画像を得ることができる。さらに、入力画素数と出力画素数が対応するため、補間処理を行う必要がなく、高精度な乳房画像を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、式１を用いて拡大率Ｍを算出するようにしたが、次式により算出するようにしてもよい。
【００６７】
拡大率Ｍ＜入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢ          （２）
この場合、拡大撮影設定部１７は、式２による演算結果の端数を切り捨てて拡大率Ｍとするようにしてもよいし、予め複数の選択し得る拡大率を設定しておき、この中から、式２による演算結果に最も近い拡大率を拡大率Ｍとして選択するようにしてもよい。予め設定された複数の拡大率の中から拡大率Ｍを選択するようにした場合、本実施形態のように被写体台１１および検出器保持部１２が摺動自在に設けられた放射線画像形成システムのみならず、複数の検出器保持部１２が選択可能に設けられた放射線画像形成システムにも適用することができる。
【００６８】
式２を用いて拡大率Ｍを求めた場合においては、１つの入力画素を複数の出力画素で出力することになるが、例えば、４つの入力画素を９つの出力画素で表す場合等、１つの出力画素が複数の入力画素にまたがってしまう場合が生じる。この場合には、画像処理部２１により当該拡大率に対応する縮小率１／Ｍで画像を縮小する際に、例えば、複数の入力画素の平均値を１つの出力画素で表すようにする等の補間処理を行うようにするとよい。
【００６９】
また、本実施形態では、式１を用いて拡大率Ｍを算出するようにしたが、次式を用いて再構成画素サイズＣを決定するようにしてもよい。
【００７０】
再構成画素サイズＣ≧最小出力画素サイズＢ×拡大率Ｍ          （３）
再構成画素サイズとは、放射線画像検出器の単位要素である画素を複数個まとめ、まとめた画素の各信号値を平均して１つの信号値で表すことにより、１つの画素とみなされた当該画素の大きさである。たとえば、４０μｍの画素を４つまとめることにより、再構成画素サイズが８０μｍである１つの画素とみなすことができる。
【００７１】
さらに、画像出力装置を複数台接続し次式を用いて、拡大撮影設定部により最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置を選択するようにし、選択した画像出力装置に縮小率１／Ｍで縮小した画像を出力させるようにしてもよい。
【００７２】
最小出力画素サイズＢ≦入力画素サイズＡ／拡大率Ｍ              （４）
【００７３】
また、次式の関係に該当する場合には、拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで画像データの間引き処理および補間処理を行うようにしてもよい。
【００７４】
最小出力画素サイズＢ≧入力画素サイズＡ／拡大率Ｍ            （５）
【００７５】
例えば、入力画素サイズおよび最小出力画素サイズがともに８０μｍである場合に、拡大率２で撮影を行い、縮小率１／２で縮小して実寸大の画像を出力するためには、図４（Ａ）に示すように、入力画素の１つの列において、２つの画素につき１つの画素を間引いて１つの出力画素で表すようにすればよい。また、図４（Ｂ）に示すように、入力画素の１つの列において、２つの画素につき１つの画素を出力画素で表す際に、当該１つの画素と隣り合う画素の３つのデータを平均したデータ、あるいは、ある重み付けの基に計算して得たデータを１つの出力画素で表すようにしてもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、画像を記録媒体に記録する画像出力装置４を設けるようにしたが、画像出力装置４として、例えば、操作装置２に配設されたＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等を用いるようにしてもよい。
【００７７】
本実施形態では、画像処理部２１を画像処理装置３に設けるようにしたが、操作装置２に設けるようにしてもよく、さらには、操作装置２と画像処理装置３とを一体的に構成するようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、入力画素サイズおよび最小出力画素サイズ、ならびに、放射線量や放射線の強度等の撮影条件を入力部１６より入力するようにしたが、放射線画像撮影に関する情報を管理するサーバに予め入力しておき、このサーバからネットワークを通じて受信するようにしてもよい。このようにすれば、受信した入力画素サイズおよび最小出力画素サイズ、並びに撮影条件に基づいて、自動的に検出器保持部１２の位置や絞り装置９の開絞り量、電圧値、放射線量が設定される。
【００７９】
なお、本実施形態では、絞り装置９を設け、拡大撮影設定部１７により、式１における拡大率Ｍの画像を得るため絞り量を演算し、この絞り量に基づいて絞り装置９を制御するようにしたが、拡大撮影設定部１７により演算された絞り量を液晶ディスプレイ等の表示装置に表示させ、表示された絞り量を有する照射野制御板を装着するようにしてもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、被写体台１１を保持部移動装置１４のスライド軸１５に摺動可能に設けるようにしたが、放射線源５との間隔が所定の間隔となるように本体部６に固定して設けるようにしてもよい。放射線源５と被写体台１１との間隔は、位相コントラスト画像を得るためには６０ｃｍ以上７５ｃｍ以下であることが好ましい。
【００８１】
次に、本発明による第二の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第一の実施形態と同一の符号を付したものについては、第一の実施形態と同様である。
【００８２】
本第二実施形態は、胸部などの放射線画像を形成する放射線画像形成システムであり、この放射線画像形成システムは、図３に示すように、胸部などの放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線画像の撮影に関する操作をする操作装置２と、撮影された放射線画像をデジタルの画像データに処理する画像処理装置３と、画像データを記録媒体に記録する画像出力装置４を有する。
【００８３】
放射線画像撮影装置は、放射線源５が設けられた本体部６を有しており、この本体部６は、図３において上下方向に移動可能に支持台７に支持されている。放射線源５は、放射線源５から放射線を照射させるために必要な電力を供給する電源部８に接続されている。放射線源５の放射線照射口には、放射線照射野を調節する絞り装置９が、開閉自在に設けられている。
【００８４】
放射線源５の放射線照射方向の前方であって放射線照射範囲には、被写体１０を支持する被写体台１１が設けられており、被写体台１１の前方には、放射線画像検出器を保持させる検出器保持部１２が設けられている。検出器保持部１２の裏面には、放射線量検出部１３が設けられている。
【００８５】
上記被写体台１１および検出器保持部１２は、検出器保持部１２を図３において左右方向に移動させる保持部移動装置１４のスライド軸１５に摺動可能に支持されている。ここで、放射線源５と放射線画像検出器との間隔が１００ｃｍ以上、被写体台１１と放射線画像検出器との間隔が３０ｃｍ以上で撮影を行う場合には、明瞭な位相コントラスト画像を得ることができる。
【００８６】
操作装置２と画像処理装置３と画像出力装置４については、それぞれ第一実施形態の操作装置２と画像処理装置３と画像出力装置４と同様の構成である。
【００８７】
本第二実施形態によれば、式１に基づいて拡大率Ｍを算出し、この拡大率Ｍで撮影を行っているので、縮小率１／Ｍで縮小した胸部画像を画像出力装置に出力することができるため、実寸大の胸部画像を得ることができる。さらに、入力画素数と出力画素数が対応するため、高精度な胸部画像を得ることができる
【００８８】
なお、本発明は、本第二実施形態に限られないことは第一の実施形態と同様である。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、拡大率Ｍ≦入力画素サイズＡ／最小出力画素サイズＢとなる拡大率Ｍで撮影を行っているので、放射線画像を拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができるため、実寸大の画像を得ることができる。
【００９０】
請求項２に記載の発明によれば、拡大率＞入力画素サイズ／最小出力画素サイズとなった状態では、エラーが報知されるため、無駄な撮影を防止することができる。
【００９１】
請求項３に記載の発明によれば、再構成画素サイズＣ≧最小出力画素サイズＢ×拡大率Ｍとなる再構成画素サイズＣで放射線画像が再構成されるので、この放射線画像を拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができるため、実寸大の画像を得ることができる。
【００９２】
請求項４に記載の発明によれば、再構成画素サイズ＜最小出力画素サイズ×拡大率となった状態では、エラーが報知されるため、無駄な撮影を防止することができる。
【００９３】
請求項５に記載の発明によれば、拡大撮影設定部により、最小出力画素サイズＢ≦入力画素サイズＡ／拡大率Ｍとなる最小出力画素サイズＢで画像を出力する画像出力装置が選択され、この画像出力装置に画像が出力されるので、放射線画像を拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができるため、実寸大の画像を得ることができる。
【００９４】
請求項６に記載の発明によれば、最小出力画素サイズ＞入力画素サイズ／拡大率となった状態では、エラーが報知されるため、無駄な撮影を防止することができる。
【００９５】
請求項７に記載の発明によれば、最小出力画素サイズＢ≧入力画素サイズＡ／拡大率Ｍとなる場合には、拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで画像データの間引き処理が行われるため、放射線画像を拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができ、実寸大の画像を得ることができる。
【００９６】
請求項８に記載の発明によれば、拡大率Ｍで撮影し被写体の鮮鋭性が向上した乳房の位相コントラスト画像を、拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができるため、実寸大の乳房画像を得ることができる。
【００９７】
請求項９に記載の発明によれば、拡大率Ｍで撮影し被写体の鮮鋭性が向上した位相コントラスト画像を、拡大率Ｍに対応する縮小率１／Ｍで縮小して画像出力装置に出力することができるため、実寸大の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射線画像形成システムの第一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明による放射線画像形成システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による放射線画像形成システムの第二実施形態の構成を示す図である。
【図４】（Ａ）は、間引き処理を行う場合の例を模式的に示す説明図であり、（Ｂ）は、間引き処理および補間処理を行う場合の例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１      乳房画像撮影装置
２      操作装置
３      画像処理装置
４      画像出力装置
１０    被写体
１１    被写体台
１２    検出器保持部
１７    拡大撮影設定部
１８    撮影処理部
２０    放射線画像読取部
２１    画像処理部
【図１】
2004208773.tif 000003
【図２】
2004208773.tif 000004
【図３】
2004208773.tif 000005
【図４】
2004208773.tif 000006