(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影領域が変更可能であり、複数の光電変換素子からなる放射線撮像デバイスにより放射線の強度を電気信号に変換して放射線画像を得る撮像手段と、
前記撮像手段の複数の撮影領域及びそれぞれの撮影領域の中心と前記撮像手段の受像部における最大撮像領域の中心との距離を放射線の照射野中心として記録する制御テーブルと、  入力手段から入力された前記撮像手段の受像部の実寸法及び照射野中心の実寸法をインデクスとして前記制御テーブルを参照して管球連動入力Ｉ／Ｆの受信形態に合わせて絞りを制御する信号及び放射線管球の位置を制御する信号に変更して出力する連動条件設定手段と、
前記連動条件設定手段の出力した信号に基づき
前記放射線管球より発せられる放射線の照射範囲を規制する照射野絞りを駆動する絞り駆動手段及び放射線を発する放射線管球の位置を変更する管球移動手段を制御して前記撮影領域及び対応する照射中心に放射線を照射する管球連動制御手段と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体に放射線を照射し被写体を透過した放射線強度分布、いわゆる放射線画像を取得する放射線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、医療施設においては、撮影部位に応じた専用の放射線撮影装置が導入されているのは稀である。特に一般撮影と呼ばれるフスクリーン／フィルム法に代表される撮影においては、一つの撮影装置においてさまざまな部位を撮影することが日常的に行われている。撮影において注意を要することは、放射線は人体に有害であると言うことである。このため、撮影部位に応じて技師の手で放射線管等の放射線源の前面に取り付けられた照射野絞りを調整することにより、関心領域にのみ放射線が照射されるようにしている。また、撮影部位によるだけでなく、患者の体格にあわせて照射野絞りを調整している。
【０００３】
このように一般的に行われている照射野の規制であるが、一つ一つの撮影ごとに技師の手による調整を必要とするため、日々数十〜数百人の撮影を行うような場合においては撮影業務の効率を妨げる非常に煩わしい作業となる。そのような経緯からフィルムサイズに代表される撮影領域のサイズに合わせて照射野絞りが連動する自動絞り機構が導入される場合がある。これは技師が患者の体格及び撮影部位にあわせ、フィルムサイズ（撮影領域）を選択することにより、それに連動して照射野絞りが自動で動作すると言うものである。また、集団検診に見られるような胸部撮影などを行う際には、撮影する領域を患者の下顎あるいは肩を基点に撮影サイズを変更する必要がある。この場合、患者の体格にあわせて撮影サイズを変更すると、撮影領域の中心は撮影サイズに連動して上下に変動する。上述の自動絞り機構にあわせてこの撮影領域中心の移動も行うのが照射野中心連動機構である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これら自動絞り・照射野中心連動機構機構は放射線発生装置側が持っており、撮影装置側にはこれらを制御するためのインタフェースが用意されている。このインタフェースは発生装置メーカあるいは発生装置の型式によっても異なり、それにあわせて撮影装置側のインタフェース及び制御用ソフトウェアを新規に設計する必要が多かった。
【０００５】
また、従来のスクリーン・フィルム法はフィルムサイズという規格化された寸法が存在したため、この寸法を用い自動絞り・照射野中心連動を行えば事足りた。しかし、近年、受像手段として微少な光電変換素子、スイッチング素子等からなる画素を格子状に配列した光電変換装置を使用しディジタル画像を取得する技術が開発・実用化されている。これらの装置においては従来のフィルムサイズと言う概念は存在しない。この受像手段を制御する部分さえ許せば、自由な撮影領域の選択が行えるものであるため、照射野サイズ、照射野中心位置というものは従来以上に自由度が高く設定できる必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする放射線撮影装置である。
【０００７】
上述の目的を達成するため、撮影領域が変更可能であり、複数の光電変換素子からなる放射線撮像デバイスにより放射線の強度を電気信号に変換して放射線画像を得る撮像手段と、
前記撮像手段の複数の撮影領域及びそれぞれの撮影領域の中心と前記撮像手段の受像部における最大撮像領域の中心との距離を放射線の照射野中心として記録する制御テーブルと、
入力手段から入力された前記撮像手段の受像部の実寸法及び照射野中心の実寸法をインデクスとして前記制御テーブルを参照して管球連動入力Ｉ／Ｆの受信形態に合わせて絞りを制御する信号及び放射線管球の位置を制御する信号に変更して出力する連動条件設定手段と、
前記連動条件設定手段の出力した信号に基づき
前記放射線管球より発せられる放射線の照射範囲を規制する照射野絞りを駆動する絞り駆動手段及び放射線を発する放射線管球の位置を変更する管球移動手段を制御して前記撮影領域及び対応する照射中心に放射線を照射する管球連動制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第一の実施例による放射線撮影装置の概略を示したものである。図１において、１０は放射線をパルス状に発することが出来る放射線管球であり、放射線制御手段１５により放射線パルスのオン・オフや、管電圧、管電流が制御される。また、管球移動手段１２は、放射線管球１０を支持する懸垂器に取り付けられたモータ等の駆動ユニットを指し、管球の空間位置を変更するためのものである。
【００１２】
１１は照射野絞りであり、放射線管球１０より発せられた放射線を被写体１７の体格や撮影部位にあわせた領域に放射するようにその放射範囲を規制する。さらに、絞り駆動手段１３は、照射野絞り１１に取り付けられたモータ等の駆動ユニットを指し、放射線の照射範囲を変更するためのものである。また、一般に図中の点線で囲った部分を包括して放射線発生装置と呼ぶことが多い。
【００１３】
放射された放射線は被写体１７を透過し、撮像手段１８に到達する。この透過放射線は被写体１７の内部構成により透過量が異なり、それらの像情報が含まれている。このため、撮像手段１８にスクリーン・フィルム系を用いて透過放射線の強度をフィルム黒化度として反映させる、あるいは行列に配列された複数の光電変換素子からなる放射線撮像デバイスにより透過放射線の強度を電気信号に変換、Ａ／Ｄ変換によりディジタルデータとして反映させるなどして放射線画像を得る。
【００１４】
管球連動入力Ｉ／Ｆ１６は外部から管球連動を制御するための信号を入力するＩ／Ｆ部であり、絞りを制御するための信号及び管球位置を制御するための信号を受け、これを管球連動制御手段１４に引き渡す。また、撮像手段１８を支持する架台にはポテンシオメータ等の位置検出手段１９が備えられ、その出力は管球連動制御手段１４に入力される。被写体１７の体格（ここでは身長）にあわせて撮像手段１８を上下動させた場合、位置検出手段１９の出力が変動する。この信号の変動は管球連動制御手段１４において検知され、その変動にあわせ放射線の照射中心が常に一定となるように管球移動手段１２を制御し、放射線管球１０を移動させる。この際、必要となるのが放射線照射中心の撮像手段１８に対する位置に関する情報である。胸部などの立位での撮影においては、撮影する領域を患者の下顎あるいは肩を基点に撮影サイズを変更する。患者の体格にあわせて撮影サイズを変更すると、撮像手段１８の上端を基点として撮影領域は変動し、その中心は撮影サイズに連動して上下に変動する。すなわち、常にどの位置を照射中心とするかと言った情報を必要とし、これも管球連動入力Ｉ／Ｆ１６より入力する必要がある。
【００１５】
以上、構成については従来の放射線発生装置にも見られる機構であるが、本実施例においては、管球連動入力Ｉ／Ｆ１６に信号を与えるまでの過程に特徴がある。
【００１６】
図２は一般的な管球連動入出力Ｉ／Ｆの概略図である。管球連動出力Ｉ／Ｆ２３にはリレーＲＬ１〜６が備えられており、このリレーの駆動により管球連動入力Ｉ／Ｆ１６側のフォトカプラの発光側をドライブし、ＳＩＧ１〜６を出力する。管球連動制御手段１４では、受信したＳＩＧ１〜６のドライブ状態をもとに管球移動手段１２及び絞り駆動手段１３を動かす。
【００１７】
今、放射線発生装置Ａ及びＢがあるとする。これら二つの装置の備える管球連動入力Ｉ／Ｆ１６が、仮に３５ｃｍ×４３ｃｍ、４３ｃｍ×３５ｃｍ、３５ｃｍ×３５ｃｍのおのおののサイズに対するＳＩＧ１〜４の駆動状態と、ＳＩＧ５、６に割り当てられた照射野中心の位置（ここではオフセットと呼ぶ）を図３のように規定しているとする。図中のオフセット値はここでは撮像手段１８の受像部における最大撮像領域の上下中心を基点として、上方に＋、下方に−となる値で定義している。
【００１８】
この場合、撮像手段１８をそれぞれの発生装置に正確に接続するには、管球連動出力Ｉ／Ｆ２３から出力される信号が、それぞれの発生装置にあわせたものでなくてはならない。このため、以下の手法により発生装置個別の管球連動出力を得る。
【００１９】
まず、連動条件入力手段２０により管球連動に関するパラメータが入力される。ここで入力されるパラメータは受像部での実寸法を引き渡す。この部分を実寸法にすることで連動条件入力手段２０あるいは連動条件入力手段２０より上位に位置する不図示のハードウェア及びソフトウェアは、これより下位の構成がどのようなものであっても影響を受けず、接続される放射線発生装置別にハードウェア及びソフトウェアを設計し直す必要が無くなる。また、従来のフィルムサイズという制約の無いシステムにおいては、自由な撮影領域の選択が行えるようにするためには必要不可欠なパラメータ形態といえる。
【００２０】
連動条件設定手段２１は入力された実寸法をインデクスとして制御テーブル２２を参照する。この制御テーブル２２は図３に規定した動作を示しているものであり、たとえばＳＩＧ１〜６の駆動ビットパターンとして記憶している。この制御テーブル２２は、たとえば、マスクＲＯＭに書き込まれた形態であって、これをＩＣソケット上に差替えることにより変更する方法、あるいはＦＬＡＳＨ  ＲＯＭ  やＮＶＲＡＭに書き込まれた形態であって、これをダウンロード等の手法によって書き換えることにより変更する方法、あるいはハードディスク上にファイル形式で書き込まれた形態であって、これを編集、書き換えることにより変更する方法等により、放射線発生装置の管球連動入力Ｉ／Ｆ１６の形態にあわせて変更が可能となっている。
【００２１】
今、本撮像手段１８が発生装置Ａに接続されているとする。この時制御テーブル２２には、図３中の発生装置タイプＡに対応した内容が書き込まれている。撮影準備の動作において、撮像手段１８ではこれより行われる撮影モードに対応した連動条件が連動条件入力手段２０より連動条件設定手段２１に与えられる。連動条件入力手段２０とは、たとえば、撮像手段がスクリーン／フィルムを使用したフィルムチェンジャであれば、使用するフィルムが収められているマガジンの選択ボタン、光電変換素子からなる放射線撮像デバイスを用いたＤＲシステムであれば撮影動作を設定するユニット（たとえば部位パラメータが割り付けられた操作パネル等）、あるいは直接撮影に使用する絞り・オフセット情報を入力するユニット等を示し、これらの操作により連動条件が連動条件設定手段２１に与えられる。
【００２２】
ここでは上記操作により縦横３５ｃｍ×４３ｃｍというパラメータが与えられたとする。連動条件設定手段２１は受け取ったパラメータに対応する管球連動出力Ｉ／Ｆ２３の駆動条件を制御テーブル２２を参照することによって得る。制御テーブル２２より、対応する駆動条件はＳＩＧ１＝ＯＮ、ＳＩＧ２＝ＯＦＦ、ＳＩＧ３＝ＯＦＦ、ＳＩＧ４＝ＯＮとなり、また、照射野中心位置は＋３５ｍｍが与えられたとすると、ＳＩＧ６＝ＯＮとなる。これにしたがって管球連動出力Ｉ／Ｆ２３を駆動することにより、タイプＡ放射線発生装置の管球連動入力Ｉ／Ｆ１６に対して必要とされる信号出力を行う。
【００２３】
次に本撮像手段１８を発生装置Ｂに接続する。この時制御テーブル２２には、図３中の発生装置タイプＢに対応した内容を書き込む。前述の発生装置タイプＡの時と同様の操作に従い、縦横３５ｃｍ×４３ｃｍ、照射野中心位置＋３５ｍｍというパラメータが与えられたとすると、駆動条件ＳＩＧ１＝ＯＮ、ＳＩＧ２＝ＯＮ、ＳＩＧ３＝ＯＦＦ、ＳＩＧ４＝ＯＦＦ、ＳＩＧ５＝ＯＮを得て、この制御を管球連動出力Ｉ／Ｆ２３に行うことによって、タイプＢ放射線発生装置の管球連動入力Ｉ／Ｆ１６に対して必要とされる信号出力を行う。
【００２４】
【発明の効果】
以上より、管球連動Ｉ／Ｆのハードウェア構成が同じ発生装置に対しては、制御テーブルを変更することのみによって接続および制御が可能となる。また、管球連動Ｉ／Ｆのハードウェア構成が異なる場合においても、連動条件設定手段２１と管球連動出力Ｉ／Ｆ２３の間のバスのハードウェア仕様及びプロトコルを規定しておき、入力仕様を前記バス仕様、出力仕様を接続する放射線発生装置の管球連動入力Ｉ／Ｆ１６に適合したものに入れかえることで対応が可能であり、連動条件設定手段２１や連動条件入力手段２０、さらに上位に位置する不図示のハードウェア及びソフトウェアは変更の必要が生じないため、容易に様々な種類の放射線発生装置に接続し、照射野絞り制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施例による放射線撮影装置の概略図
【図２】  一般的な管球連動入出力Ｉ／Ｆの概略図
【図３】  連動条件設定手段に用いられる制御テーブル
【符号の説明】
１０  放射線管球
１１  照射野絞り
１２  管球移動手段
１３  絞り駆動手段
１４  管球連動制御手段
１５  放射線制御手段
１６  管球連動入力Ｉ／Ｆ
１７  被写体
１８  撮像手段
１９  位置検出手段
２０  連動条件入力手段
２１  連動条件設定手段
２２  制御テーブル
２３  管球連動出力Ｉ／Ｆ
【図１】
0004785254.tif 000002
【図２】
0004785254.tif 000003
【図３】
0004785254.tif 000004