(57)【要約】【課題】被検体の位置を適切に調整して放射線画像を取得する放射線撮像システムを提供する。【解決手段】放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、放射線を発生し被検体に照射する放射線源と、放射線を用いて被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、放射線の照射方向を中心に略対称に配置され、被検体から放射された光を検出して被検体の光画像をそれぞれ取得する第１光画像取得部及び第２光画像取得部と、第１光画像取得部が取得した光画像を反転して、第２光画像取得部が取得した光画像と比較することにより、放射線画像取得部に対する被検体の位置ずれ量を算出する位置ずれ算出部とを備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、
前記放射線を発生し前記被検体に照射する放射線源と、
前記放射線を用いて前記被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
前記放射線の照射方向を中心に略対称に配置され、前記被検体から放射された光を検出して前記被検体の光画像をそれぞれ取得する第１光画像取得部及び第２光画像取得部と、
前記第１光画像取得部が取得した第１光画像を反転して、前記第２光画像取得部が取得した第２光画像と比較することにより、前記放射線画像取得部に対する前記被検体の位置ずれ量を算出する位置ずれ算出部と
を備える放射線撮像システム。
【請求項２】
前記位置ずれ算出部が算出した前記位置ずれ量に応じた移動を前記被検体の患者に指示する移動指示部をさらに備える請求項１に記載の放射線撮像システム。
【請求項３】
前記放射線画像取得部は、前記位置ずれ算出部が算出した前記位置ずれ量が基準値以下である場合に、前記被検体の前記放射線画像を取得する請求項１に記載の放射線撮像システム。
【請求項４】
前記第１光画像及び前記第２光画像を用いて、前記被検体に対して前記放射線源と略同一の方向から前記被検体の光画像を取得した場合の画像である正面画像を生成する正面画像生成部と、
前記放射線画像取得部が取得した前記放射線画像に対応づけて、前記正面画像生成部が生成した前記正面画像を格納する画像格納部と
をさらに備える請求項１に記載の放射線撮像システム。
【請求項５】
前記光画像取得部は、前記放射線画像取得部が取得すべき前記放射線画像より広い範囲の前記光画像を取得する請求項１に記載の放射線撮像システム。
【請求項６】
前記光画像取得部は、前記被検体の外周を含む範囲の前記光画像を取得する請求項１に記載の放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線撮像システムに関する。特に本発明は、被検体の位置を適切に調整して放射線画像を取得する放射線撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線等の放射線を用いて撮像された放射線画像は、医用画像として広く用いられている。従来、放射線画像は、被検体を透過した放射線を蛍光体に照射することにより生じる可視光を通常の写真と同様に銀塩フィルムに照射して現像することによって得られていた。
【０００３】
しかしながら、近年、銀塩フィルムを使用しないで、蓄積性蛍光体を用いて画像を検出する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。このような方法では、被検体を透過した放射線を蓄積性蛍光体に吸収させた後、この蓄積性蛍光体を光エネルギ又は熱エネルギで励起することによって、蓄積性蛍光体から放射線エネルギを光として放射させて、この光を光電変換して画像信号を得ている。また、多数の半導体素子を用いて、放射線画像を検出する方法も開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
このような放射線撮像システムでは、被検体の患部を異なる時期に撮像された複数の放射線画像間の差を算出し、患部の経時的変化を観察するいわゆるサブストラクション処理を容易に実現できる。しかしながら、サブストラクション処理を高精度に行うためには、異なる時期に撮像された複数の放射線画像が蓄積性蛍光体の同じ位置に正確に記録されていることが必要である。
【０００５】
そこで、放射線撮像システムの撮影台の所定位置に放射線遮断物質からなるマーカを配置し、このマーカを被検体とともに蓄積性蛍光体に記録する技術が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。このような放射線撮像システムでは、蓄積性蛍光体に記録されたマーカの位置を基準として複数の放射線画像間の差を算出し、サブストラクション処理を行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−１２４２９号公報
【特許文献２】
特開昭５９−７２５０号公報
【非特許文献１】
「Ｐｈｙｓ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．」、ｖｏｌ．４２、１９９７年、ｐ．１−３９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に開示された放射線撮像システムでは、被検体が撮影台に配置されたマーカに対して正確に位置決めされていなければ、高精度にサブストラクション処理を行うことができないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる放射線撮像システムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の形態によると、放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、放射線を発生し被検体に照射する放射線源と、放射線を用いて被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、放射線の照射方向を中心に略対称に配置され、被検体から放射された光を検出して被検体の光画像をそれぞれ取得する第１光画像取得部及び第２光画像取得部と、第１光画像取得部が取得した第１光画像を反転して、第２光画像取得部が取得した第２光画像と比較することにより、放射線画像取得部に対する被検体の位置ずれ量を算出する位置ずれ算出部とを備える。放射線画像取得部は、位置ずれ算出部が算出した位置ずれ量が基準値以下である場合に、被検体の放射線画像を取得しもてよい。
【００１０】
位置ずれ算出部が算出した位置ずれ量に応じた移動を被検体の患者に指示する移動指示部をさらに備えてもよい。第１光画像及び第２光画像を用いて、被検体に対して放射線源と略同一の方向から被検体の光画像を取得した場合の画像である正面画像を生成する正面画像生成部と、放射線画像取得部が取得した放射線画像に対応づけて、正面画像生成部が生成した正面画像を格納する画像格納部とをさらに備えてもよい。
【００１１】
光画像取得部は、放射線画像取得部が取得すべき放射線画像より広い範囲の光画像を取得してもよい。光画像取得部は、被検体の外周を含む範囲の光画像を取得してもよい。また、光画像とは、可視光又は赤外光による画像であり、必要に応じて適切な可視光又は赤外光の照明を被検体に照射してもよい。赤外光であれば撮影者に見えないので、照射野確認用の照射光を撮影者が視認するのに障害にならない。
【００１２】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る放射線撮像システム１００の概観の一例を示す。放射線撮像システム１００は、放射線１０２を発生し被検体１０４に照射する放射線源１０６と、放射線源１０６から照射された放射線１０２を用いて被検体１０４の放射線画像を取得する放射線画像取得部１０８と、被検体１０４から放射された光を検出して被検体１０２の光画像をそれぞれ取得する光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂとを備える。放射線画像取得部１０８は、例えば撮影台である。また、放射線１０２は、Ｘ線、α線、β線、γ線等である。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る光画像取得部１１０の配置の一例を示す。光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂは、放射線源１０６から放射線画像取得部１０８に照射された放射線１０２の照射方向を中心に略対称に配置される。光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂは、水平方向に略同一の位置に配置されることが好ましい。また、光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂは、放射線画像取得部１０８における略同一の位置に向くように配置されることが好ましい。
【００１６】
放射線撮像システム１００では、光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂによって取得された光画像を比較して、被検体１０４が放射線源１０６や放射線画像取得部１０８に対して適切な位置に立っているか否かを検出する。被検体１０４が適切な位置に立っていない場合、例えば横にずれた位置に立っている場合等に、被検体１０４又は医師にその旨を通知することによって、被検体１０４の位置を調整し、その後被検体１０４の放射線画像を取得する。したがって、被検体１０４を常に略同一の位置に立たせて放射線画像を取得することができるので、異なる時期に撮像された複数の放射線画像間の差を精度よく算出し、高精度なサブストラクション処理を実現できる。また、撮像時の被検体１０４の位置ずれによる放射線画像を撮り直しを少なくできるので、被検体１０４に対する必要以上の放射線１０２の曝射を抑制できる。
【００１７】
光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂは、可視光を検出して画像を取得するＣＣＤカメラであってもよいし、赤外光を検出して画像を取得する赤外線カメラであってもよい。また、図１及び図２に示した放射線撮像システム１００は、放射線１０２の照射方向を中心に略対称に配置された１組の光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂを備えるが、放射線１０２の照射方向を中心に略対称に配置された複数組の光画像取得部を備えてもよい。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る放射線画像取得部１０８の構成の一例を示す。放射線画像取得部１０８は、放射線画像取得部１０８に入射する放射線量を制御するフォトタイマ１１２と、放射線の散乱線を除去するグリッド１１４と、被検体１０４を透過した放射線をフォトタイマ１１２及びグリッド１１４を介して吸収し、放射線画像情報を記録する蓄積性蛍光体シート１１６と、蓄積性蛍光体シート１１６から放射線画像情報を読み取る読取ユニット１１８と、蓄積性蛍光体シート１１６が保持する放射線画像情報を消去する消去ユニット１２０とを備える。
【００１９】
読取ユニット１１８は、励起光を発生する励起光源１２２と、蓄積性蛍光体シート１１６に励起光を結像させる結像光学系１２４と、励起光によって蓄積性蛍光体シート１１６から放射される輝尽発光光を検出する複数のラインセンサ１２６と、複数のラインセンサ１２６のそれぞれに輝尽発光光を集光させる複数の集光光学系１２８とを有する。また、消去ユニット１２０は、消去光を発生する複数の消去光源１３０を有する。
【００２０】
蓄積性蛍光体シート１１６は、図示しない移動機構により、撮像位置Ａと読取位置Ｂとの間で矢印Ｃの方向に移動可能に設けられる。蓄積性蛍光体シート１１６は、撮像位置Ａに保持されているときに、被検体１０４を透過した放射線をフォトタイマ１１２及びグリッド１１４を介して吸収して放射線画像を記録する。
【００２１】
読取ユニット１１８及び消去ユニット１２０は、図示しない移動機構により、矢印Ｄの方向に移動可能に設けられる。読取ユニット１１８は、蓄積性蛍光体シート１１６が読取位置Ｂに保持されているときに、蓄積性蛍光体シート１１６に沿って移動しながら蓄積性蛍光体シート１１６に励起光を照射させ、蓄積性蛍光体シート１１６から放射される輝尽発光光を検出することにより放射線画像情報を読み取る。読取ユニット１１８によって蓄積性蛍光体シート１１６から読み取られた放射線画像は、デジタルデータとして記録される。また、消去ユニット１２０は、読取ユニット１１８とともに蓄積性蛍光体シート１１６に沿って移動しながら蓄積性蛍光体シート１１６に消去光を照射させ、蓄積性蛍光体シート１１６に残存する放射線エネルギを放出させることにより放射線画像情報を消去する。
【００２２】
図４は、本実施形態に係る放射線撮像システム１００の構成の一例を示す。放射線撮像システム１００は、放射線１０２を発生し被検体１０４に照射する放射線源１０６と、放射線１０２を用いて被検体１０４の放射線画像を取得する放射線画像取得部１０８と、被検体１０４から放射された光を検出して被検体１０４の光画像をそれぞれ取得する光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂと、光画像取得部１１０ａが取得した光画像Ａと光画像取得部１１０ｂが取得した光画像Ｂと比較することにより、放射線画像取得部１０８に対する被検体１０４の位置ずれ量を算出する位置ずれ算出部１３２と、位置ずれ算出部１３２が算出した位置ずれ量に応じた移動を被検体１０４の患者に指示する移動指示部１３４とを備える。
【００２３】
図５は、本実施形態に係る位置ずれ算出部１３２による比較処理の一例を示す。図５（ａ）は、光画像取得部１１０ａが取得した光画像Ａを示す。図５（ｂ）は、光画像取得部１１０ｂが取得した光画像Ｂを示す。図５（ｃ）は、光画像取得部１１０ａが取得した光画像Ａを左右反転した光画像Ａ’を示す。図５（ｄ）は、光画像Ａ’と光画像Ｂとを重ね合わせた画像を示す。
【００２４】
位置ずれ算出部１３２は、光画像取得部１１０ａが取得した図５（ａ）に示す光画像Ａを反転して、図５（ｃ）に示す光画像Ａ’を生成する。そして、位置ずれ算出部１３２は、光画像Ａ’を光画像取得部１１０ｂが取得した図５（ｂ）に示す光画像Ｂと比較することにより、放射線画像取得部１０８に対する被検体１０４の位置ずれ量を算出する。位置ずれ算出部１３２は、例えば図５（ｄ）に示すように光画像Ａ’と光画像Ｂとを重ね合わせ、光画像Ａ’と光画像Ｂとのずれに基づいて被検体１０４の位置ずれ量を算出する。また、位置ずれ算出部１３２は、図５（ｄ）に示すように重ね合わせられた光画像Ａ’と光画像Ｂとの被検体１０４に対応する画像の重畳の割合を適合率として算出してもよい。また、位置ずれ算出部１３２は、光画像Ａ’と光画像Ｂとを比較することにより、被検体の位置ずれ量の一例としての被検体１０４の向きを算出してもよい。例えば、光画像Ｂ内の被検体１０４の幅が、光画像Ａ内の被検体１０４の幅より広い場合には、被検体１０４が光画像取得部１１０ａより光画像取得部１１０ｂの方向を向いていると判断できる。
【００２５】
移動指示部１３４は、位置ずれ算出部１３２が算出した位置ずれ量に応じた移動を被検体１０４の患者に指示する。移動支持部１３４は、例えば「少し右に動いてください。」、「少し左肩を前に出してください。」等の音声により、患者に指示を行ってもよい。
【００２６】
放射線画像取得部１０８は、位置ずれ算出部１３２が算出した位置ずれ量又は適合率が基準値以下である場合に、被検体１０４の放射線画像を取得する。したがって、常に、放射線源１０６及び放射線画像取得部１０８に対して略同一の位置に被検体１０４を移動させて放射線画像を撮像することができる。そのため、異なる時期に撮像された複数の放射線画像が蓄積性蛍光体の同じ位置に正確に記録され、高精度にサブストラクション処理を行うことができる。
【００２７】
また、放射線撮像システム１００は、被検体１０４に対して放射線源１０６と略同一の方向から被検体１０４の光画像を取得した場合の画像である正面画像を生成する正面画像生成部１３６と、放射線画像取得部１０８が取得した被検体１０４の放射線画像に対応づけて、正面画像生成部１３６が生成した正面画像を格納する画像格納部１３８とをさらに備える。
【００２８】
正面画像生成部１２６は、光画像取得部１１０ａが取得した光画像Ａ及び光画像取得部１１０ｂが取得した光画像Ｂを用いて、被検体１０４の立体画像を生成し、立体画像から正面画像を生成する。このように、光画像を用いて生成された正面画像を放射線画像に対応づけて格納しておくことにより、どの方向から撮像された放射線画像であるか、どの部位の放射線画像であるか、どの患者の放射線画像であるか等を容易に認識することができる。また、被検体１０４の前方から放射線１０２を照射して撮像された放射線画像であるか、被検体１０４の後方から放射線１０２を照射して撮像された放射線画像であるかも容易に認識することができる。
【００２９】
また、光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂは、図１及び図２に示すように、放射線画像取得部１０８が取得すべき放射線画像より広い範囲の光画像を取得することが好ましい。また、光画像取得部１１０ａ及び１１０ｂは、図１及び図２に示すように被検体１０４の外周を含む範囲の光画像を取得することが好ましい。位置ずれ算出部１３２は、放射線画像取得部１０８が取得すべき放射線画像より広い範囲や、被検体１０４の外周を含む範囲の光画像を用いることにより、被検体１０４の位置ずれ量をより精度よく算出することができる。そのため、サブストラクション処理をより高精度に行うことができる。
【００３０】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３１】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、被検体の位置を適切に調整して放射線画像を取得する放射線撮像システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線撮像システム１００の概観の一例を示す図である。
【図２】光画像取得部１１０の配置の一例を示す図である。
【図３】放射線画像取得部１０８の構成の一例を示す図である。
【図４】放射線撮像システム１００の構成の一例を示す図である。
【図５】位置ずれ算出部１３２による比較処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００  放射線撮像システム
１０２  放射線
１０４  被検体
１０６  放射線源
１０８  放射線画像取得部
１１０  光画像取得部
１１２  フォトタイマ
１１４  グリッド
１１６  蓄積性蛍光体シート
１１８  読取ユニット
１２０  消去ユニット
１２２  励起光源
１２４  結像光学系
１２６  ラインセンサ
１２８  集光光学系
１３０  消去光源
１３２  位置ずれ算出部
１３４  移動指示部
１３６  正面画像生成部
１３８  画像格納部
【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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