(57)【要約】【課題】撮影部を回転させて撮影した画像を、表示部に見易く表示する。また回転が原因で生ずる照射野抽出処理の誤認識を未然に防ぎ、読影に優れた画像を提供する。【解決手段】Ｘ線源から発したＸ線を被検者に照射して、透過したＸ線を撮影部によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生ずる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、画像データと回転角度情報とを記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出した画像データを表示する際、画像データを回転角度情報に応じて回転すると共に、回転後の画像データの最下部、最上部、最右部、最左部の各端部に外接する底辺が水平な四角形と画像データの間に暗部を追加する表示画像作成手段とを備える。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から発したＸ線を被検者に照射して、透過したＸ線を撮影部によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生じる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、画像データと回転角度情報とを記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出した画像データを表示する際、画像データを回転角度情報に応じて回転すると共に、回転後の画像データの最下部、最上部、最右部、最左部の各端部に外接する底辺が水平な四角形と画像データとの間に暗部を追加する表示画像作成手段とを備えたことを特徴とするＸ線撮影システム。
【請求項２】
Ｘ線源から発したＸ線を照射野絞りを介して被検者に照射して、透過したＸ線を撮影部によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、画像データからＸ線の照射野領域を検出する照射野抽出手段と、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生じる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、照射野抽出手段により検出された照射野領域データと回転角度情報とを画像データと共に記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出した画像データを表示する際、画像データの照射野領域の外に位置する範囲の暗部を高め、更に回転角度情報に応じて回転すると共に、回転後の画像データの最下部、最上部、最右部、最左部の各端部に外接する底辺が水平な四角形と画像データとの間に暗部を追加する表示画像作成手段とを備えたことを特徴とするＸ線撮影システム。
【請求項３】
前記請求項１、２において、画像データを表示する際、画像データを回転、非回転を切り替える切り替え手段を有したことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮影システム。
【請求項４】
Ｘ線源から発したＸ線を照射野絞りを介して被検者に照射して、透過したＸ線を撮影によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生じる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、前記Ｘ線画像データからＸ線の照射領域を検出する照射野抽出手段とを有し、前記回転角度情報により照射野抽出手段における処理条件を変更することを特徴とするＸ線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検者にＸ線を照射して、デジタル的にＸ線透過画像データを取得し、取得後の画像データを記録、表示するＸ線撮影システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｘ線撮影装置は被検者の医療診断、物質の非破壊検査等の多様な分野で使用されており、この種の装置には増感紙と放射線写真フイルムを密着させて使用する所謂放射線写真法が利用されている。これらの装置において、被写体を透過した放射線が増感紙に入射すると、増感紙に含まれている蛍光体が放射線のエネルギを吸収して蛍光を発生し、この蛍光により放射線写真フイルムが感光し、放射線像を可視像として記録する。
【０００３】
近年、蓄積性蛍光体から成る放射線検出器を備えた画像記録再生装置が考案されている。この画像記録再生装置においては、放射線が被写体を透過して蓄積性蛍光体に入射すると、蓄積性蛍光体は放射線エネルギの一部を蓄積する。そして、蓄積性蛍光体に可視光等の光を照射すると、蓄積性蛍光体は蓄積したエネルギに応じた輝尽発光を示す。つまり、蓄積性蛍光体は被写体の放射線画像情報を蓄積し、走査手段が蓄積性蛍光体をレーザー光等の励起光により走査し、信号読取手段が輝尽発光光を光電的に読み取り、写真感光材料等の記録材料又はＣＲＴ等の表示手段が可視像として記録又は表示する。
【０００４】
また、半導体プロセス技術の進歩により、放射線をリアルタイムで直接にデジタル出力する放射線検出器が提案され、例えば、特開平８−１１６０４４号公報に記載されている。この放射線デジタル検出器はシンチレータと固体光検出器を積層した構成となっており、シンチレータは放射線を可視光に変換し、固体光検出器は可視光を光電変換するようになっている。固体光検出器は石英ガラスから成る基板上に、透明導電膜と導電膜から成る固体光検出素子をアモルファス半導体膜で挟んでマトリクス状に配列することにより製作が可能になっている。そして、このような放射線検出器は数ｍｍの厚さの平面パネル状であるため、放射線検出器を使用した撮影部は、薄型軽量化が容易となっている。また、このような撮影部はフイルムや蓄積性蛍光体シート等の消耗部材を用いることなくデジタル画像を直接に得ることができるため、従来では必要であった繰り返し作業、即ち放射線撮影部にフイルム又は蓄積性蛍光体シートを収納したカセッテを設定する作業や、撮影した後にカセッテを取り出して現像する作業が不要となり、撮影技師を煩雑な作業から解放している。
【０００５】
例えば、図１０は被検者Ｓの四肢、頭部、腹部等の単純撮影を行う際に使用可能なブッキー撮影台を、その長手方向から見た図を示し、この撮影台では被検者Ｓを横臥させる天板１０１が支持台１０２に支持部１０３を介して保持されている。天板１０１の下方で支持台１０２の上面には撮影部１０４が配置され、この撮影部１０４内には前述の放射線検出器が組込まれている。そして、天板１０１上に仰臥又は伏臥した被検者Ｓを撮影する際には、被検者Ｓの上方に位置させた管球ＴからＸ線を曝射し、被検者Ｓを透過したＸ線を撮影部１０４により受像する。
【０００６】
通常は、撮影部１０４の撮影範囲は、天板１０１に横臥した被検者Ｓと平行になるように備えられている。しかし、脚部等の撮影において、半切サイズより若干長い部位を撮影したい状況が生じることがある。この場合、撮影を２回に分け、１回目の撮影の後、天板１０１または撮影部１０４の位置を動かし２回目の撮影を行うことにより対応することも可能であるが、被検者の被曝量の増加、技師の撮影作業の煩雑化、また、撮影後の読影作業が複雑になる等の問題が生じてしまう。これに対して、撮影部１０４下部にＸ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部１０４を回転させる回転機構１０５を付加して、撮影部１０４を任意の角度に回転させることにより撮影長さを延ばす手段が実用されている。図１１は回転機構１０５を付加した場合の撮影範囲の変化を示している。例えば、撮影部１０４の撮影範囲の面積が、４３ｃｍ×４３ｃｍであれば、これを４５度回転させて対角状態で用いれば、最大６０ｃｍの長さで使用することが出来る。図１１の様に脚部等の細長い部位を対角に沿うように配置すれば、１回の撮影で撮影可能な範囲が増加し、前記問題点が解決される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような機構を有した撮影台において、次のような問題がある。
【０００８】
（第１の課題）
図１１の様に撮影部１０４を回転させて撮影した画像の表示例を図１２（ａ）に示す。この様に撮影された画像は、通常状態で撮影された画像に対して、表示部に対照部位が傾いて表示されることになる。通常の配置、例えば対照部位が縦方向にある図１２（ｂ）の様な画像に混じり、任意の角度に対照部位が傾いた画像があると医師の読影に際し見ずらいものとなる。また、見ずらいために、病変部を見落とす危険性もあった。
【０００９】
そこで、本発明の第１の目的は、対照部位が傾いた撮影画像において、その出力画像を見やすく表示し、診断作業の効率化を図ると共に、病変部の見落としを防ぎ、診断の精度を向上するＸ線撮影システムを提供することにある。
【００１０】
（第２の課題）
また、回転し撮影する場合、菅球の照射野絞りの設定を変更する作業を行う。これは、対照部位に沿う方向の撮影範囲が伸びるため、これに合わせ照射野絞りを広げると共に、脚部等細長い部位を撮影する場合、被検者への不要な被曝を防止し対照部位のみにＸ線が照射されるように、対照部位に直行する方向の照射野絞りを狭めることが行われる。この状態で撮影した画像は、図１２（ａ）の様に対角位置に遮蔽部Ｃを有した画像となる。そして、この様な対角位置に遮蔽部Ｃを有した画像は、通常得られる縦、横方向に遮蔽部Ｄを有した図１２（ｂ）の様な画像の中に混在することになる。
【００１１】
本発明で述べている撮影システムで得られる画像は、デジタル画像信号であり、通常はこれに画像処理を行い、読影に優れた画像として表示している。この画像処理を行う上で、照射野領域の画像情報を解析してパラメータを決める必要があり、遮蔽部を除いた照射野領域を正確に抽出する必要がある。この手段には、種々の方式が提案されているが、遮蔽部の位置が大幅に変化することにより抽出処理に影響を与える恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明の第２の目的は、回転が原因で生じる照射野抽出処理の誤認識を未然に防ぎ、照射野抽出処理の精度を向上することにより、画像処理を的確に行い読影の優れた画像から得られるＸ線撮影システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線撮影システムは、Ｘ線源から発したＸ線を被検者に照射して、透過したＸ線を撮影部によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生じる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、画像データと回転角度情報とを記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出した画像データを表示する際、画像データを回転角度情報に応じて回転すると共に、回転後の画像データの最下部、最上部、最右部、最左部の各端部に外接する底辺が水平な四角形と画像データとの間に暗部を追加する表示画像作成手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るＸ線撮影システムは、Ｘ線源から発したＸ線を照射野絞りを介して被検者に照射して、透過したＸ線を撮影部によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、画像データからＸ線の照射野領域を検出する照射野抽出手段と、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生じる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、照射野抽出手段により検出された照射野領域データと回転角度情報とを画像データと共に記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出した画像データを表示する際、画像データの照射野領域の外に位置する範囲の暗部を高め、更に回転角度情報に応じて回転すると共に、回転後の画像データの最下部、最上部、最右部、最左部の各端部に外接する底辺が水平な四角形と画像データとの間に暗部を追加する表示画像作成手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るＸ線撮影システムは、Ｘ線源から発したＸ線を照射野絞りを介して被検者に照射して、透過したＸ線を撮影によりデジタル的にＸ線画像データを取得するＸ線撮影システムにおいて、Ｘ線入射軸に対する鉛直平面において撮影部を回転させる回転手段と、前記回転手段により生じる撮影部の回転角度情報を入力する入力手段と、前記Ｘ線画像データからＸ線の照射領域を検出する照射野抽出手段とを有し、前記回転角度情報により照射野抽出手段における処理条件を変更することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照にして詳細に説明する。
図１は、本発明の撮影システムの全体的な流れを説明する図である。図１において、１は撮影部でありＸ線検出器から構成される。撮影部１で診断対照部位から得られた撮影画像データは、画像処理部２へ送られる。また、画像処理部２には角度情報入力部３から撮影部１の回転角度情報も入力される。画像処理部２で行われる照射野抽出処理にこの回転角度情報を利用するが、これについては後述する。
【００１７】
画像処理部２で補正された画像データは、画像記憶部４に回転角度情報と共に記憶される。術者は、読影等の必要に応じて、画像記憶部４から画像データを読み出す。この時、同時に回転角度情報も読み出され、画像データと回転角度情報とは、共に回転表示画像作成部５に送られる。画像データは回転角度情報に応じて、表示画像の回転処理及び画像周囲の暗度部が追加され、表示部６で診断に供される。
【００１８】
図２は、角度情報入力手段３の実装例であり、臥位撮影台１０に撮影部１１が組み込まれた例で示している。撮影部１１は回転機構１２を介して撮影台の支持部上面に取り付けられており、撮影部１１をＸ線入射軸Ａに対する鉛直平面において回転することができる。回転機構１２の回転中心は、撮影部１１の撮影中心と合致させておけば、回転によるＸ線菅球Ｔとの中心位置ずれが生じず撮影の作業性が良い。術者は被検部に合わせて撮影部１１を回転させる。図３は脚部の撮影のため、正方形の撮影範囲を有する撮影部１１を４５°回転させて対角状態で使用している例を示す。
【００１９】
回転機構１２の外周には、回転角度を検出する回転角度検出部１４を備えている。回転角度検出部１４は、例えばポテンショメータ１５とギヤ１６から構成し、回転機構１２の回転運動を、ギヤ１６を介してポテンショメータ１５に伝え電気信号として検出する。回転角度検出部１４からの電気信号は、画像処理部２であるＰＣ１６に入力されている。そして被検部にＸ線が照射され撮影が行われた時点の角度情報が画像処理部２に取り込まれる。本実施の形態では、回転角度検出部１４を用いて回転角度情報を自動的に画像処理部２に伝えるように構成したが、回転機構１２近傍に目盛りを付けておき、回転角度を目視にて確認して、キーボード１７等により直接入力する構成とすることもできる。
【００２０】
画像処理部２では、撮影部１で得られた画像データに画像処理が施される。画像処理を行うに当たり、画像の濃度値の分布から処理パラメータを決定し、決定されたパラメータに基づき、画像処理が行う過程が一般的となっている。このパラメータを決めるに際に、画像データの内の不要なデータを検出するプロセス、すなわち照射野抽出の処理がまず行われ、この処理の精度がその後の画像処理に影響を与えるため、高い精度が要求される。本発明では、この照射野抽出処理において角度情報を利用し、その精度の向上を計っている。
【００２１】
図４は、角度情報を利用した照射野抽出処理の流れを示すフローチャートである。３１で回転角度情報が入力され、この値により判断手段３２での処理が別れる。照射野抽出処理としては、特公平０６−０９０４１２に示されるように照射領域外のすそ野の領域を想定し、すそ野を一次近似式で近似し、実濃度値と一次近似式の値の差から照射野端を判定する方法が代表として挙げられる。本発明ではこの処理での応用例を示す。この処理では、図６で示すような一つ以上の画素列（図６では横方向はＸ１−Ｘ１、Ｘ２−Ｘ２、縦方向はＹ１−Ｙ１、Ｙ２−Ｙ２）を抽出して、各画素列の計算で得られた端点ＸａとＸｂ、ＸｃとＸｄ及びＹａとＹｂ、ＹｃとＹｄとを結ぶことにより、照射野領域が確定される。画像領域の外形２１に対して、照射野絞りがあまり傾いていない図６の様な場合には、計算する画素列の数は少なくても照射野は確定できる。
【００２２】
しかし図７の様に画像領域の外形２１に対して、照射野絞りが大きく傾いている画像の場合、図６と同様の画素列から得られる端点では照射野を正しく認識することができない。計算する画素列を常に密な多数の列で行えば解決されるが、常に多大な処理時間を要してしまう。そこで、判断手段３２において、例えば回転角度θに応じて、照射野抽出処理のパラメータを変更する処理３３を行うように構成する。前述の照射野抽出処理の場合、このパラメータは、計算する画素列の数及び位置に相当する。回転角度情報により、計算する画素列の数を図８の様に増やしていく。
【００２３】
図８において、横画素列Ｘ１−Ｘ１、Ｘ２−Ｘ２により、端部ＸａとＸｂが、Ｘ４−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ５により、端部ＸｉとＸｊが求められ、これらを結ぶことで、照射野領域が確定される。初期値では計算に要する時間を短縮するため、計算する画素列の数を少なく設定しておき、回転角度θが大きくなることに応じて、計算する画素列の数を増やしていく。これによりさまざまな画像の処理時間を全体的に短縮しながら、精度を向上することができる。
【００２４】
図４では、回転情報に応じて、照射野抽出処理のパラメータを変更するように構成したが、画像処理手段が複数の照射野抽出処理のアルゴリズムを有しており、回転情報に応じて、違う処理を使用するように構成することもできる。図５はこの場合のフローチャートを表す。回転情報を基にした判断手段３５により２種類の照射野抽出処理に振り分けられる。例えば回転角度θが一定の値Ｘより小さい場合、図６のような画像が得意な第１の処理３６に進み、Ｘ以上の場合、図７のような画像が得意な第２の処理３７に進み、照射野領域が抽出される。
【００２５】
以上説明したように、本発明の特徴とするところは、回転情報入力手段を有し、その情報により画像処理手段を変更することにある。
【００２６】
照射野領域が抽出された後、画像データから照射野外である遮蔽部を除いた領域の特徴量が求められ、画像データに処理が加えられる。
【００２７】
以上のように画像処理されたデータは、ハードディスク、光ディスク等の画像記憶媒体１９に保存される。同時に、回転角度情報は患者氏名、生年月日、診断科目等、画像の付随情報の一部として前記ハードディスク、光ディスク等の画像記憶媒体１９に記憶される。またこの時、照射野抽出で求められた領域のデータも同時に保存することもできる。
【００２８】
本発明では、画像処理後の画像を表示する際にも、回転角度情報を利用している。次にこの過程について説明する。
【００２９】
前述のように画像記憶媒体１９に記憶されたデータは、必要に応じて、回転角度情報と共に呼び出され、回転表示画像作成部５に送られる。図１２（ａ）の様な脚部の画像が呼び出されたとする。この画像は、対照部位Ａが対角方向に配置され、撮影部位の両側に直接Ｘ線の入射部Ｂがあり、更にその外側に、照射野絞りによる無露光部（遮光部）Ｃがある。
【００３０】
回転表示画像作成部５では、回転角度情報に対応して、画像全体を回転する。これにより、対照部位は縦方向に配置されることになる。この状態から、回転後の画像データの最下部、最上部、最右部、最左部の各端部に外接する底辺が水平な四角形を想定して、この四角形と画像データとの間に暗部を追加する。これにより図９（ａ）の様な画像が作成され、表示部６に表示される。
【００３１】
図９（ａ）の画像は、撮影部位の中の注目部位（図中では骨）が画像全体の中央に縦方向に配置されることになり、読影において視線の動きが少なくて済む。また、画像の底辺が水平で長方形という、見慣れた形状をしているため、違和感なくスムーズに読影作業を行うことができる。また、読影において表示画像の一部をマウス等で２点指示して、拡大表示させることがあるが、この際対照部位が斜めに位置していると、２点指示において不要部位が入ってしまう。しかし、対照部位が縦方向にあると的確に範囲指定を行うことができる利点も有する。
【００３２】
なお、暗部の追加は、画像データの記録時にはデータを追加せず、表示の時にのみ追加する様に構成してある。これにより、記録するデータ数の増加を防ぐことができる。
【００３３】
更に、照射野抽出で求めた照射領域データを利用して、次の様な処理を行うこともできる。図９（ａ）の画像において、無露光部（遮光部）は、画像データの内もっとも明るい部分となる。この範囲は、前述の画像処理の過程で計算により求められている。回転表示画像作成部５により、暗部を追加する際、同時に無露光部の暗部の追加を行い、図９（ｂ）のようにする。これにより、対照部位が画像中の明るい部分となり、不要部からの入る光を無くし、読影作業の効率化を図ることができる。
【００３４】
本実施の形態では、回転角度情報により自動的に表示画像を回転させるように構成したが、操作部等より、画像の回転を行うか、否かを選択できるように構成しても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るＸ線撮影システムは、対照部位が傾いた撮影画像において、その出力画像を見やすく表示し、診断作業の効率化を図ると共に、病変部の見落としを防ぎ、診断の精度を向上することができる。
【００３６】
更に、回転が原因で生じる照射野抽出処理の誤認識を未然に防ぎ、照射野抽出処理の精度を向上することにより、画像処理を的確に行い読影の優れた画像を提供する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮影システムの全体的な流れの説明図である。
【図２】角度情報入力手段の実装例を示す図である。
【図３】撮影部を回転させた図である。
【図４】角度情報を利用した照射野抽出処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】角度情報を利用した照射野抽出処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】照射野抽出処理の説明図である。
【図７】照射野抽出処理の説明図である。
【図８】照射野抽出処理の説明図である。
【図９】表示画像の例の説明図である。
【図１０】従来例の説明図である。
【図１１】従来例の説明図である。
【図１２】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１　撮影部
２　画像処理部
３　角度情報入力部
４　画像記憶部
５　回転表示画像作成部
６　表示部
１２　回転機構
１４　回転角度検出部
１６　ＰＣ
１７　キーボード
【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】
2004073353.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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