(57)【要約】【課題】放射線画像検出器や放射線源の振動によって発生するアーチファクトなどの影響を適切に抑制し、より診断に適した再構成画像を提供する。【解決手段】撮影方向毎の放射線の照射の際における放射線源および放射線画像検出器のうちの少なくとも一方の振動を示す情報を検出し、その検出した振動を示す情報に基づいて、再構成画像のボクセル解像度を設定する。【選択図】図３
2012040073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から射出され、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、前記被写体の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器および前記放射線源のうちの少なくとも一方を前記被写体に対して相対的に移動させるとともに、複数の撮影方向毎に前記放射線を前記被写体へ照射することによって前記撮影方向毎の前記放射線画像信号を取得し、該撮影方向毎の放射線画像信号に基づいて前記被写体の３次元の再構成画像を生成する放射線画像撮影方法において、
前記撮影方向毎の前記放射線の照射の際における前記放射線源および前記放射線画像検出器のうちの少なくとも一方の振動を示す情報を検出し、
該検出した振動を示す情報に基づいて、前記再構成画像のボクセル解像度を設定することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【請求項２】
放射線を射出する放射線源と、該放射線源から射出され、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、前記被写体の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器と、前記放射線源および前記放射線画像検出器のうちの少なくとも一方を前記被写体に対して相対的に移動させる移動機構部と、複数の撮影方向毎の前記放射線の前記被写体への照射によって前記放射線画像検出器から出力された前記撮影方向毎の前記放射線画像信号を取得し、該撮影方向毎の放射線画像信号に基づいて前記被写体の３次元の再構成画像を生成する再構成部とを備えた放射線画像撮影装置において、
前記撮影方向毎の前記放射線の照射の際における前記放射線源および前記放射線画像検出器のうちの少なくとも一方の振動を示す情報を検出する振動検出部と、
前記振動検出部により検出された前記振動を示す情報に基づいて、前記再構成画像のボクセル解像度を設定する解像度設定部とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記解像度設定部が、前記振動検出部により検出された振動を示す情報の大きさに基づいて、前記再構成画像のボクセル解像度の大きさを設定するものであることを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記解像度設定部が、前記振動検出部により検出された振動を示す情報が大きいほど前記ボクセル解像度が低くなるように設定するものであることを特徴とする請求項２または３記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記放射線画像検出器が多数の画素から構成されるものであり、
複数の前記画素の電荷信号を加算して読み出すビニング読出しを行う読出制御部を備え、
該読出制御部が、前記解像度設定部において設定されたボクセル解像度に基づいて、前記ビニング読出しの際に加算する画素の数を設定するものであることを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出器を被写体の周りを周回させることによって、所定の回転角度毎の放射線画像信号を取得し、その回転角度毎の放射線画像信号に基づいて被写体の３次元の再構成画像を生成する放射線画像撮影方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線源と放射線画像検出器とを被験者を中心として対向させて配置し、これらの組を被験者を中心として周回させて、様々な角度から放射線を照射して放射線画像を撮像し、その各角度の放射線画像を用いて断層画像を再構成して任意断面を表示する放射線ＣＴ画像撮影システムや、同様に複数方向から撮影を行って断層画像を生成するトモシンセシス画像撮影システムといった放射線断層画像撮影システムが臨床で広く利用されている。
【０００３】
ここで、上記のような放射線ＣＴ画像撮影システムやトモシンセシス画像撮影システムにおいては、より画質のよい放射線断層画像を取得するために角度分解能をあげることが望まれるが、角度分可能をあげると撮影枚数の増加につながるため、患者の拘束時間、息止め時間などによって現実的に制約された撮影時間内で撮影するためにはより高速に撮影する必要がある。
【０００４】
また、厚い被写体を撮影する場合など高線量で撮影を行う際には、被写体のボケを少なくするため、放射線源の管電流を大きくし、曝射時間を短くして高速に撮影を行う必要がある。また、診断効率の観点からもより高速に撮影を行うことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４４５０号公報
【特許文献２】特開昭５９−２００６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように高速な撮影を行う場合、放射線源および放射線画像検出器を高速回転させる必要があるが、機械的な回転機構の精度によっては放射線源や放射線画像検出器が振動してしまう場合があり、この振動によってモーションアーチファクトが発生し、画質の低下を招くことになる。
【０００７】
また、放射線源や放射線画像検出器を高速回転させた場合に限らず、外的な要因によって放射線源や放射線画像検出器が振動してしまう場合もある。
【０００８】
なお、特許文献１には、被験者に対する放射線源および放射線画像検出器の回転中心位置の位置ずれを検出し、その位置ずれ量に基づいて補正を施すことが開示されているが、上述したような放射線源や放射線画像検出器の振動に起因するモーションアーチファクトについては何の提案もされていない。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、放射線画像検出器や放射線源の振動によって発生するモーションアーチファクトの影響を適切に抑制することができ、より診断に適した再構成画像を提供することができる放射線画像撮影方法および装置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】
【００１０】
本発明の放射線画像撮影方法は、放射線源から射出され、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、被写体の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器および放射線源を被写体に対して相対的に移動させるとともに、複数の撮影方向毎に放射線を被写体へ照射することによって撮影方向毎の放射線画像信号を取得し、その撮影方向毎の放射線画像信号に基づいて被写体の３次元の再構成画像を生成する放射線画像撮影方法において、撮影方向毎の放射線の照射の際における放射線源および放射線画像検出器のうちの少なくとも一方の振動を示す情報を検出し、その検出した振動を示す情報に基づいて、再構成画像のボクセル解像度を設定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を射出する放射線源と、放射線源から射出され、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、被写体の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器と、放射線源および放射線画像検出器のうちの少なくとも一方を被写体に対して相対的に移動させる移動機構部と、複数の撮影方向毎の放射線の被写体への照射によって放射線画像検出器から出力された撮影方向毎の放射線画像信号を取得し、撮影方向毎の放射線画像信号に基づいて被写体の３次元の再構成画像を生成する再構成部とを備えた放射線画像撮影装置において、撮影方向毎の放射線の照射の際における放射線源および放射線画像検出器のうちの少なくとも一方の振動を示す情報を検出する振動検出部と、振動検出部により検出された振動を示す情報に基づいて、再構成画像のボクセル解像度を設定する解像度設定部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記本発明の放射線画像撮影装置においては、解像度設定部を、振動検出部により検出された振動を示す情報の大きさに基づいて、再構成画像のボクセル解像度の大きさを設定するものとすることができる。
【００１３】
また、解像度設定部を、振動検出部により検出された振動を示す情報が大きいほどボクセル解像度が低くなるように設定するものとすることができる。
【００１４】
また、放射線画像検出器として多数の画素から構成されるものを用いるとともに、複数の画素の電荷信号を加算して読み出すビニング読出しを行う読出制御部を設け、読出制御部を、解像度設定部において設定されたボクセル解像度に基づいて、ビニング読出しの際に加算する画素の数を設定するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の放射線画像撮影方法および装置によれば、撮影方向毎の放射線の照射の際における放射線源および放射線画像検出器のうちの少なくとも一方の振動を示す情報を検出し、その検出した振動を示す情報に基づいて、再構成画像のボクセル解像度を設定するようにしたので、たとえば、振動を示す情報が大きい場合にその振動量に応じてボクセル解像度を大きくするようにすれば、放射線画像検出器や放射線源の振動によって発生するモーションアーチファクトの影響を適切に抑制することができ、より診断に適した再構成画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた放射線ＣＴ画像撮影システムの概略構成図
【図２】本発明の放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた放射線ＣＴ画像撮影システムにおける放射線検出部とコンピュータの内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の放射線画像撮影装置の一実施形態の作用を説明するためのフローチャート
【図４】撮影装置を模式的に示した図
【図５】振動検出部によって検出される振動量の一例を示す図
【図６】ｕ軸オフセット量を説明するための図
【図７】被写体に２ボクセルから１６ボクセルの振動を与えた際の再構成画像のシミュレーション結果を示す図
【図８】被写体に振動を与えなかった場合の再構成画像のシミュレーション結果を示す図
【図９】ｚ方向の正の方向についてのみボクセル解像度を下げた場合の一例を示す図
【図１０】ｚ方向の正方向とｘ方向およびｙ方向の正と負の方向についてボクセル解像度を下げた場合の一例を示す図
【図１１】本発明の放射線画像撮影装置の第２の実施形態を用いた放射線ＣＴ画像撮影システムの内部構成を示すブロック図
【図１２】本発明の放射線画像撮影装置のその他の実施形態を用いた放射線ＣＴ画像撮影システムの内部構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた放射線ＣＴ画像撮影システムについて説明する。まず、本放射線ＣＴ画像撮影システム全体の概略構成について説明する。図１は、本放射線ＣＴ画像撮影システムの概略構成を示す図である。
【００１８】
本放射線ＣＴ画像撮影システムは、図１に示すように、被験者Ｐの放射線画像の撮影を行なう撮影装置１と、被験者Ｐを支持するための支持台であるベッド２２と、撮影装置１に接続され、撮影装置１の制御を行うとともに、撮影により得られた放射線画像信号の処理を行うコンピュータ３０と、このコンピュータ３０に接続されたモニタ３１とを備えている。
【００１９】
撮影装置１は、円錐状の放射線を射出する放射線源１０、放射線源１０から射出された放射線を検出する放射線検出部１１、放射線源１０および放射線検出部１１が端部にそれぞれ対向して設けられ、これらを保持するＣアーム１２と、このＣアーム１２を回転させる回転駆動部１５と、回転駆動部１５を保持するアーム２０と備えている。
【００２０】
Ｃアーム１２は、回転駆動部１５に対して、回転軸Ｃの周りに３６０°回転可能に取り付けられている。また、アーム２０は可動部２０ａを備えるとともに、天井に対して移動可能に設置された基部２１に保持されている。そして、Ｃアーム１２は、基部２１を移動させることによって撮影室内において広範の位置に移動可能であるとともに、アーム２０の可動部２０ａを可動させることによって回転方向（回転軸角度）も変更可能に構成されている。
【００２１】
放射線源１０と放射線検出部１１とは回転軸Ｃを間に挟んで対向配置されており、放射線ＣＴ画像撮影を行うときには、回転軸Ｃ、放射線源１０、放射線検出部１１の互いの位置関係は固定された状態で、Ｃアーム１２が回転駆動部１５によって１８０°〜３６０°回転させられる。
【００２２】
図２に、放射線検出部１１とコンピュータ３０の内部の概略構成を示すブロック図を示す。
【００２３】
放射線検出部１１は、図２に示すように、被験者Ｐを透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、被験者Ｐの放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１１ａと、放射線画像検出器１１ａから出力された放射線画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部１１ｂと、放射線画像検出器１１ａの振動を検出する振動検出部１１ｃとを備えている。
【００２４】
放射線画像検出器１１ａは、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００２５】
信号処理部１１ｂは、放射線画像検出器１１ａから読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプなどからなるアンプ部や、アンプ部から出力された電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などを備えている。
【００２６】
振動検出部１１ｃは、放射線画像検出器１１ａに放射線が照射された際における放射線画像検出器１１ａの振動を検出するものである。なお、ここでの放射線画像検出器１１ａの振動とは、放射線画像検出器１１ａの移動から既知である回転移動を除く揺動現象のことをいう。
【００２７】
そして、振動検出部１１ｃとしては、放射線画像検出器１１ａの振動を検出できるものであれば如何なるものでも良いが、たとえば、レーザー変位センサ、接触式センサ、超音波センサなどを用いることができる。また、接触式センサとしては、圧電式加速度型、動電式加速度型、サーボ式加速度型、ピエゾ抵抗型などのセンサを用いることができる。また、光学式に検出するものとしては、レーザードップラーを用いた変位センサを用いるようにしてもよい。
【００２８】
また、振動検出部１１ｃとしては、３次元空間におけるｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の３方向についての振動を検出可能な構成とすることが望ましく、本実施形態においては、このような構成を採用するものとする。
【００２９】
コンピュータ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、再構成部３０ａ、表示信号生成部３０ｂ、振動量取得部３０ｃ、解像度設定部３０ｄおよび撮影制御部３０ｅが構成されている。
【００３０】
再構成部３０ａは、各回転角度の放射線画像信号に基づいて、被験者Ｐの３次元の放射線画像を表す放射線ＣＴ画像信号を再構成するものである。ここで、本実施形態における再構成部３０ａは、解像度設定部３０ｄにおいて設定されたボクセル解像度に応じて、再構成画像を生成する際のボクセル解像度を変更するものである。その作用については後で詳述する。
【００３１】
表示信号生成部３０ｂは、再構成部３０ａから出力された放射線ＣＴ画像信号に基づいて表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ３１に出力するものである。
【００３２】
振動量取得部３０ｃは、振動検出部１１ｃによって検出された信号に基づいて、各回転角度の放射線の照射の際における放射線画像検出器１１ａの振動量を取得するものである。なお、上記振動量を取得する方法については後で詳述する。
【００３３】
解像度設定部３０ｄは、振動量取得部３０ｃにより取得された放射線画像検出器１１ａの振動量に基づいて、再構成部３０ａにおいて再構成する際に用いられるボクセル解像度を設定するものである。なお、ボクセル解像度の設定方法については後で詳述する。
【００３４】
撮影制御部３０ｅは、回転駆動部１５によるＣアーム１２の回転の速度と、放射線源１０から射出される放射線の照射タイミングとを駆動制御するものである。
【００３５】
次に、本放射線ＣＴ画像撮影システムの作用について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３６】
まず、被験者Ｐをベッド２２上に横たわらせ、被験者Ｐの体の略中心を回転軸Ｃとして、この回転軸Ｃを挟んで放射線源１０と放射線検出部１１とが対称位置に配されるようにＣアーム１２の位置決めが行なわれる。Ｃアーム１２の移動は、使用者によるコンピュータ３０の操作に基づいて行なわれる。
【００３７】
そして、胃、肺、頭部、乳房といった撮影対象の情報が、使用者によって所定の入力部を用いて入力され、その撮影対象の情報は撮影制御部３０ｅに入力される（Ｓ１０）。
【００３８】
そして、撮影制御部３０ｅには、種々の撮影対象に対して、ＦＯＶ（Field of View）の半径、回転角度、撮影枚数、再構成する際のボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）および撮影条件が対応づけられたテーブルが予め設定されている。ＦＯＶの半径とは、撮影対象の大きさに応じて定められた撮影視野の半径のことである。
【００３９】
また、撮影条件としては、たとえば、放射線源１０のターゲットやフィルタの種類、放射線源１０の管電圧、ｍＡｓ値、露光時間などがあり、これらの条件も撮影対象の種類に応じてそれぞれ予め設定されるものである。なお、このとき設定されるボクセル解像度は、撮影対象の種類などに応じて必要とされると予測されるボクセル解像度のことである。たとえば、細かく見たい乳房ではボクセル解像度は高く設定され、細かく見る必要のない、肺、骨、消化器系、循環器系、等ではボクセル解像度は低めに設定される。また、ボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）とは、再構成を行う際の各方向の１ボクセルのサイズである。
【００４０】
また、撮影対象だけでなく、拡大メニューなどの撮影目的に応じた撮影条件を予め設定するようにしてもよい。具体的には、たとえば、被検者の検診目的の場合には、ＦＯＶを広げてボクセル解像度を低めに設定し、被検者の診断目的の場合には、ＦＯＶを狭めて対象部位だけを拡大するようにし、ボクセル解像度は高めに設定するようにしてもよい。
【００４１】
そして、撮影制御部３０ｅは、撮影対象の入力に応じて、その撮影対象に対応するＦＯＶの半径、回転角度、撮影枚数、およびボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）および撮影条件を取得し、これらをモニタ３１に表示させる（Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６）。
【００４２】
そして、このモニタ３１に表示されたＦＯＶの半径、回転角度、撮影枚数、およびボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）および撮影条件が使用者によって確認され、その内容で撮影を行うか否かが判断される。そして、モニタ３１に表示された内容を変更したいと使用者が判断した場合には（Ｓ１８，ＮＯ）、所定の入力部において、ＦＯＶの半径、回転角度、撮影枚数、およびボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）および撮影条件の少なくとも１つが手動で入力され、その変更後の値が再びモニタ３１に表示される（Ｓ２０，Ｓ１６）。
【００４３】
そして、Ｓ１８において、モニタ３１に表示された条件で撮影を行うと使用者により判断された場合には、使用者により撮影ボタン（図示省略）が押下されて撮影開始指示が入力される（Ｓ１８，ＹＥＳ、Ｓ２２）。
【００４４】
そして、使用者により撮影開始指示が入力されると、撮影制御部３０ｅは、上述したように設定入力されたＦＯＶの半径、回転角度、撮影枚数および撮影条件に基づいて、回転駆動部１５および放射線源１０に制御信号を出力してこれらを駆動制御し、放射線画像の撮影が開始される（Ｓ２４）。
【００４５】
具体的には、入力された制御信号に基づいて回転駆動部１５によってＣアーム１２が回転させられ、被験者Ｐを通る回転軸Ｃの回りに放射線源１０と放射線検出部１１とが一体的に回転させられ、回転速度が一定速度になった時点から入力された制御信号に基づいて放射線源１０から放射線が射出される。
【００４６】
そして、上述したようにして決定したＣアーム１２の回転角度毎に、被験者Ｐを通った円錐状放射線の放射線画像検出器１１ａへの曝射と放射線画像検出器１１ａに記録された電荷信号の読出しとが行われ、被験者Ｐを互いに異なる角度から撮影した複数の放射線画像信号が順次読み出される。なお、Ｃアーム１２は、回転角度毎に停止することなく、設定された回転速度で連続的に回転するものである。また、各回転角度を加算した全回転角度の範囲は、１８０度に円錐状放射線のコーン角度を加えて約２００度以上に設定することが望ましい。
【００４７】
そして、上述したように読み出された放射線画像信号は、信号処理部１１ｂのアンプ部において電圧信号に変換され、ＡＤ変換部においてデジタル信号に変換された後、コンピュータ３０の再構成部３０ａに出力される。
【００４８】
一方、上述したような回転角度毎の放射線画像の撮影を行いながら、これと並行して振動検出部１１ｃによって放射線画像検出器１１ａの振動が検出される（Ｓ２４）。
【００４９】
具体的には、振動検出部１１ｃにはｘ方向、ｙ方向およびｚ方向が予め設定されており、それぞれの方向についての放射線画像検出器１１ａの振動量が振動検出部１１ｃによって検出される。なお、この振動検出部１１ｃに設定されるｘ方向、ｙ方向およびｚ方向は、再構成部３０ａにおいて放射線ＣＴ画像信号を生成する際に用いられる座標軸であるｘ方向、ｙ方向およびｚ方向と同じ方向に設定されているものとする。
【００５０】
ここで、図１に示した放射線ＣＴ画像撮影システムの撮影装置１と被験者Ｐとの関係を模式的に示した図を図４に示す。図４に示すように装置が構成されている場合、振動検出部１１ｃにおいて検出される振動量は、図５の太線の波形で示されるような既知の放射線画像検出器１１ａの回転移動量に対して、図５の細線の波形で示されるような振動が重畳されたものとなる。
【００５１】
そして、図５で示されるような、振動検出部１１ｃにより検出されたｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の振動量は、コンピュータ３０の振動量取得部３０ｃによって取得される。なお、振動検出部１１ｃから振動量取得部３０ｃへの振動量の出力は、無線信号で出力するようにしてもよいし、有線を介して出力するようにしてもよい。
【００５２】
そして、全ての回転角度での放射線画像の撮影と振動量の取得が完了した後（Ｓ２６）、振動量取得部３０ｃは、図５に示されるようなｘ方向、ｙ方向およびｚ方向についての振動量に基づいて、各方向についての振動量の最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）を算出する。Ａｘはｘ方向についての最大振動振幅、Ａｙはｙ方向についての最大振動振幅、Ａｚはｚ方向についての最大振動振幅である（Ｓ２８）。
【００５３】
具体的には、振動量取得部３０ｃは、図５に示される振動量から既知の放射線画像検出器１１ａの回転移動量（太線）を差し引いて、角度毎についてａｘ（θ）、ａｙ（θ）、ａｚ（θ）を算出する。なお、ａｘ（θ）は、図５の拡大図に示すように、振動量（細線）から回転移動量（太線）を減算して２倍したものである。ａｙ（θ）、ａｚ（θ）についても同様にして取得される。
【００５４】
そして、ａｘ（θ）の最大値がｘ方向についての最大振動振幅Ａｘとして取得され、ａｙ（θ）の最大値がｙ方向についての最大振動振幅Ａｙとして取得され、ａｚ（θ）の最大値がｚ方向についての最大振動振幅Ａｚとして取得される。
【００５５】
次に、振動量取得部３０ｃにおいて取得された最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）は、解像度設定部３０ｄに出力される。そして、解像度設定部３０ｄは、Ｓ１８において使用者によって撮影開始と判断された際のボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）と、入力された最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）とを比較し、Δｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たしているか否かを判定する（Ｓ３０）。
【００５６】
そして、Ｓ３０において、Δｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たしていると判定された場合には、解像度設定部３０ｄは、Ｓ１８において使用者によって撮影開始と判断された際のボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を再構成部３０ａに出力する。
【００５７】
一方、Ｓ３０において、Δｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たしていないと判定された場合には、解像度設定部３０ｄは、Δｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たすようなボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を再設定し、その再設定したボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を再構成部３０ａに出力する。すなわち、解像度設定部３０ｄは、最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）が大きいほどボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）が大きくなるように設定する。なお、ボクセル解像度が大きいとはボクセルサイズが大きいことを意味し、すなわちボクセル解像度が低いことを意味し、ボクセル解像度が小さいとはボクセルサイズが小さいことを意味し、すなわちボクセル解像度が高いことを意味する。
【００５８】
そして、再構成部３０ａは、入力された各回転角度の放射線画像信号に基づいて、３次元の放射線ＣＴ画像を表す放射線ＣＴ画像信号を再構成するが、このとき解像度設定部３０ｄから出力されたボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を用いて放射線ＣＴ画像信号を生成し、その放射線ＣＴ画像信号を表示信号生成部３０ｂに出力する（Ｓ３２）。なお、再構成の方法としては、統計的手法でも解析的手法でも如何なる手法を用いてもよいが、画像の解析速度が速いＦＢＰ法（Filter Back Projection法）を用いることが好ましい。
【００５９】
そして、表示信号生成部３０ｂは、入力された放射線ＣＴ画像信号に基づいて表示制御信号を生成してモニタ３１に出力する。そして、モニタ３１は、入力された表示制御信号に基づいて被験者Ｐの３次元の放射線ＣＴ画像を表示する。
【００６０】
ここで、本実施形態においては、上述したようにΔｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たすようにボクセル解像度を設定している。以下に、この数式を満たすようにボクセル解像度を設定する理由について説明する。
【００６１】
まず、放射線画像検出器１１ａの振動による放射線ＣＴ画像のアーチファクトの影響を調べるための実験を行った。具体的には、直径が１００μｍのセラミックス粒子を被写体とし、その被写体を正弦波によって振動させたときのｕ軸オフセット量を算出し、そのｕ軸オフセット量を再構成パラメータとして与えた再構成画像をシミュレーション実験によって生成した。なお、ｕ軸オフセット量とは、図６に示すように、被写体のずれ量を放射線画像検出器上に投影した大きさである。したがって、図６におけるずれ量をｘ１とするとｕ軸オフセット量はｘ１ｃｏｓθとなる。なお、放射線画像検出器１１ａの振動は、相対的には被写体の振動とみなすことができるので上述したような実験を行っている。
【００６２】
図７は、被写体に与える振動の振幅を２ボクセルから１６ボクセルまで変化させたときのシミュレーション結果である。なお、比較のため、図８には被写体に振動を与えなかったときのシミュレーション結果を示している。図７に示すように、振幅が２ボクセル（±１ボクセル）を超えるとすじ状のストリークアーチファクトが次第に大きくなって現れていくのがわかる。図７に示すシミュレーション結果から、２ボクセル以下の振動であれば画質として許容できる範囲であることがわかる。すなわち、ボクセル解像度×２≧振動振幅が満たされればよいことがわかる。
【００６３】
上述したような実験結果から、Δｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たすようにボクセル解像度を設定することが望ましい。なお、本実施形態においては、ボクセル解像度が最大振幅の１/２倍以上となるようにしたが、より好ましくは１〜２倍程度である。
【００６４】
なお、放射線画像検出器１１ａの振動量が大きいほどボクセル解像度を低くするようにしたのは、ボクセル解像度を落とすとコントラストは低くなるものの、上述した放射線画像検出器１１ａの振動によるボケの影響およびアーチファクトの影響は小さくなるからである。
【００６５】
また、ボクセル解像度の変更は、たとえば、ボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）の少なくとも１つが最大振動振幅の１/２倍より小さい場合に、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の全ての方向についてボクセル解像度を低くするようにしてもよいし、もしくは、ボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）のうち、最大振動振幅の１/２倍より小さい方向についてのボクセル解像度のみ低くするようにしてもよい。
【００６６】
たとえば、放射線画像検出器１１ａがｚ方向の正方向についてのみ振動し、ボクセル解像度Δｚがｚ方向の最大振動振幅の１/２倍よりも小さい場合には、図９に示すようにｚ方向の正方向についてボクセルの長さを伸ばして、ｚ方向についてのみボクセル解像度を低くするようにしてもよい。なお、図９における紙面鉛直方向がｘ方向である。
【００６７】
または、図１０に示すように、ｚ方向については正方向についてのみボクセルの長さを伸ばし、ｘ方向およびｙ方向については正と負の両方についてボクセルの長さを伸ばしてボクセル解像度を低くするようにしてもよい。すなわち、振動方向と反対の方向のみボクセルの長さを伸ばさないようにしてもよい。
【００６８】
次に、本発明の放射線画像撮影装置の第２の実施形態を用いた放射線ＣＴ画像撮影システムについて説明する。第１の実施形態の放射線ＣＴ画像撮影システムにおいては、各回転角度の放射線画像の撮影と並行して放射線画像検出器１１ａの振動量を検出し、その振動量に基づいて再構成の際のボクセル解像度を設定するようにしたが、第２の実施形態の放射線ＣＴ画像撮影システムは、放射線画像の撮影の前に予備回転を行って放射線画像検出器１１ａの振動量を検出してその振動量に基づいてボクセル解像度を設定し、放射線画像検出器１１ａから放射線画像信号を読み出す際に、その設定したボクセル解像度に応じたビニング処理を行うようにしたものである。その具体的な構成を以下に説明する。
【００６９】
第２の実施形態の放射線ＣＴ画像撮影システムにおいては、放射線画像検出器１１ａとして、たとえば、上述したＴＦＴ読出方式のものなどビニング読出しが可能な構成のものを用いる。なお、ビニング読出しとは、放射線画像検出器１１ａを構成する多数の画素の電荷信号を１つ１つ読み出すのではなく、複数の画素の電荷信号をまとめて加算して読み出す方法のことをいう。
【００７０】
また、第２の実施形態の放射線ＣＴ画像撮影システムは、図１１に示すように、解像度設定部３０ｄにおいて設定されたボクセル解像度を取得し、その取得したボクセル解像度に基づいて、ビニング読出しの際に加算する画素の数を設定する読出制御部３０ｆを備えている。
【００７１】
そして、上記第１の実施形態と同様にして、解像度設定部３０ｄにおいて、放射線画像検出器１１ａの最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）に基づいてボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）が設定された後は、そのボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）は読出制御部３０ｆに出力される。
【００７２】
そして、読出制御部３０ｆは、入力されたボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）に応じたビニング読出しの画素数を設定し、各回転角度の放射線画像信号が放射線画像検出器１１ａから読み出される際には、その設定した画素数でビニング読出しが行われるように制御する。なお、ボクセル解像度に応じたビニング読出しの画素数とは、ボクセル解像度が大きいほどビニング読出しの画素数を増加させることをいう。
【００７３】
第２の実施形態の放射線ＣＴ画像撮影システムのようにボクセル解像度に応じてビニング読出しの画素数を設定するようにすれば、第１の実施形態の放射線ＣＴ画像撮影システムよりも、よりＳ/Ｎの高い放射線画像を取得することができ、放射線画像のデータ量も少なくすることができる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、放射線画像検出器１１ａの振動を検出し、その振動量に応じてボクセル解像度を設定するようにしたが、これに限らず、図１２に示すように、放射線源１０に振動検出部１０ａを設け、この振動検出部１０ａによって放射線源１０の振動量を検出し、その振動量に基づいてボクセル解像度を設定するようにしてもよい。ボクセル解像度の設定方法として、上記実施形態と同様に、放射線源１０の振動量の最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）に対して、Δｘ≧Ａｘ/２、Δｙ≧Ａｙ/２、Δｚ≧Ａｚ/２を満たすようなボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を設定するようにすればよい。
【００７５】
また、放射線画像検出器１１ａと放射線源１０との両方の振動量を検出し、これらの振動量に基づいてボクセル解像度を設定するようにしてもよい。放射線画像検出器１１ａと放射線源１０との両方の振動量を検出する場合には、簡便には、放射線画像検出器１１ａの振動量の最大振動振幅（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）と放射線源１０の振動量の最大振動振幅（Ａｘ’，Ａｙ’，Ａｚ’）とを取得し、たとえば、これらの差に基づいて相対的な最大振動振幅（Ａｘ−Ａｘ’，Ａｙ−Ａｙ’，Ａｚ−Ａｚ’）を取得し、Δｘ≧（Ａｘ−Ａｘ’）/２、Δｙ≧（Ａｙ−Ａｙ’）/２、Δｚ≧（Ａｚ−Ａｚ’）/２を満たすようなボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を設定するようにすればよい。
【００７６】
ただし、所定の回転位置θにおける放射線画像検出器１１aと放射線源１０の相対位置が画質に影響するため、より厳密には、放射線画像検出器１１ａの振動量の振動振幅（aｘ(θ)，aｙ(θ)，aｚ(θ)）と、同じタイミングで測定される放射線源１０の振動量の振動振幅（aｘ(θ)’，aｙ(θ)’，aｚ(θ)’）とを取得し、これらの差に基づいて相対的な振動振幅（｜aｘ(θ)−aｘ(θ)’｜，｜aｙ(θ)−aｙ(θ)’｜，｜aｚ(θ)−aｚ(θ)’｜）を取得することが望ましい。そして、この相対的な振動振幅に基づいて、相対的な振動振幅の最大値（Ａｘ”、Ａｙ”、Ａｚ”）を導出し、Δｘ≧Ａｘ”/２、Δｙ≧Ａｙ” /２、Δｚ≧Ａｚ” /２を満たすようなボクセル解像度（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を設定することが好ましい。
【００７７】
また、上記実施形態においては、放射線画像検出器と放射線源との両方を回転させる構成としたが、たとえば、放射線画像検出器を被験者Ｐの周囲に多数並べて設けるようにした場合には、放射線源のみを回転させればよいことになる。また、逆に、放射線源を被験者Ｐの周囲に多数並べて設けるようにした場合には、放射線画像検出器のみを回転させればよいことになる。そのような構成の場合でも本発明を適用することができ、放射線画像検出器のみを回転させる構成の場合には放射線画像検出器の振動量を取得し、放射線源のみを回転させる構成の場合には放射線源の振動量を取得し、上記と同様にして振動量に応じたボクセル解像度を設定するようにすればよい。
【００７８】
また、上記実施形態は、本発明の放射線画像撮影装置を、被験者の頭部や胸部のＣＴ画像を撮影する放射線ＣＴ画像撮影システムに適用したものであるが、被写体はこれらに限らず、たとえば、被験者の乳房のＣＴ画像を撮影する放射線ＣＴ画像撮影システムに適用するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態は、本発明の放射線画像撮影装置を放射線ＣＴ画像撮影システムに適用したものであるが、これに限らず、同様に被写体に対して相対的に放射線源を移動させて互いに異なる撮影方向から被写体を撮影することによって放射線断層画像を撮影可能なトモシンセシス画像撮影システムなどにも適用可能である。具体的には、たとえば、放射線源の振動量を検出し、その振動量に基づいて、上記と同様にしてボクセル解像度を設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１     撮影装置
１０   放射線源
１０ａ 振動検出部
１１   放射線検出部
１１ａ 放射線画像検出器
１１ｂ 信号処理部
１１ｃ 振動検出部
１２   Ｃアーム
１５   回転駆動部
３０   コンピュータ
３０ａ 再構成部
３０ｂ 表示信号生成部
３０ｃ 振動量取得部
３０ｄ 解像度設定部
３０ｄ 解像度設定部
３０ｅ 撮影制御部
３０ｆ 読出制御部
３１   モニタ
【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１１】
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【図１２】
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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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