(57)【要約】      （修正有）【課題】撮影中に被検体の体動が起きても撮影のやり直しを極力抑制することができるＸ線断層撮影装置を提供する。【解決手段】断層画像生成部１１は、連写中止の指示がなされると画像生成部１１より送出される一連のＸ線画像からＸ線画像Ｐ７３を排除して、断層画像Ｄを生成する構成となっている。連写を中止させた場合に得られる一連のＸ線画像のうち露光不足が起こるのは、Ｘ線画像Ｐ７３に限られる。連写を中止させたとしても、視認性の高い断層画像Ｄが得られる。連写の中止がＸ線画像連写の終了間際だった場合に得られる断層画像Ｄは、撮影やり直しで得られる断層画像Ｄと比べても画質に遜色がなく診断に十分なものとなっている。【選択図】図１
2016171919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に放射線パルスを照射する放射線源と、前記被写体を透過してきた放射線パルスを検出する検出手段と、前記放射線源を前記被写体に対して移動させる放射線源移動手段と、前記検出手段を前記被写体に対して移動させる検出器移動手段と、前記放射線源と前記検出手段とが同期的に移動されながら一連の放射線画像が連写される際に連写中止の指示を術者に入力させる入力手段と、術者の連写中止の指示に従って前記放射線パルスの照射を中止させる放射線源制御手段と、前記検出手段の出力に基づいて被写体像が写り込んでいる放射線画像を前記放射線パルスごとに生成する画像生成手段と、一連の放射線画像に基づいて断層画像を生成する断層画像生成手段を備えたトモシンセシス画像撮影装置の情報処理に係る情報処理装置において、
連写中止の指示がなされると前記画像生成手段より送出される一連の放射線画像のうち前記画像生成手段が最後に生成した放射線画像である最終放射線画像を排除して、前記断層画像生成手段が断層画像の生成に用いる前記放射線画像の選抜を実行する画像選抜手段を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記画像選抜手段は、一連の放射線画像のうち前記入力手段に連写中止の指示が入力された時点から、所定の時間だけ遡った時点までの間に撮影されたものを排除して、前記最終放射線画像よりも早いタイミングで撮影された放射線画像についても排除する選抜を実行することを特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記画像選抜手段は、前記最終放射線画像が露光不足となっていない場合、前記最終放射線画像の排除を取りやめて選抜に追加することを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置において、
前記画像選抜手段は、前記最終放射線画像を構成する画素のうち画素値が閾値以上となっているものを計数することにより前記最終放射線画像が露光不足かどうか判断することを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の情報処理装置において、
前記画像選抜手段は、前記最終放射線画像を構成する画素の画素値の平均値と前記最終放射線画像よりも先に撮影された放射線画像を構成する画素の画素値の平均値とを比較することにより前記最終放射線画像が露光不足かどうか判断する特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
コンピュータを請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の情報処理装置の各手段として機能させるプログラム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の情報処理装置を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影方向を変えながら連写された放射線画像に基づいて断層画像を生成する放射線撮影装置およびそれに係る情報処理装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には放射線で被検体の画像を取得する放射線撮影装置が備えらえている。このような従来構成の放射線撮影装置は、図１７に示すように被検体を載置する天板５２を支持する寝台と、放射線源５３と、寝台内部に備えられた放射線を検出する放射線検出器５４とを備えている。
【０００３】
図１７のような装置の中にはトモシンセシスによる断層画像を取得できるように放射線源５３および放射線検出器５４が同期して移動できる構成となっているものがある。トモシンセシスによる撮影とは、放射線源５３および放射線検出器５４を天板５２上の被検体Ｍに対して互いに反対方向に移動させ、その間に連写された放射線画像を重ね合わせるなどすることで特定の平面で被検体Ｍを切断したときの断層画像を得る方法である（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
トモシンセシス撮影をするには、放射線画像を連写する必要がある。したがって、単純なスポット撮影と比べて撮影に時間がかかる。すると、撮影の間に天板５２上の被検体が動いてしまう可能性が高くなる。
【０００５】
撮影中に被検体が動いてしまうと、動いた瞬間に撮影された放射線画像がぶれてしまう。このような視認性が悪い放射線画像に基づいて断層画像を生成しても、鮮明な断層画像は得られない。したがって、トモシンセシス撮影中に被検体が動いたら、その時点で撮影のやり直しの必要が生じるのである。
【０００６】
従来構成のトモシンセシス撮影では、撮影の中断ができるようになっている。トモシンセシス撮影中に被検体が動いた場合、術者は即座に撮影を中断する指示を撮影装置に入力する。トモシンセシス撮影中に被検体が動いてしまうとその撮影は失敗であり、これ以上放射線画像を連写しても、被検体の被曝量が無用に増えるのみである。従来構成の撮影装置では、このような無用な被曝を抑制する目的で撮影の中止を実行できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−２０３４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線断層撮影装置では、撮影のやり直しが頻発してしまう。
【０００９】
従来構成のトモシンセシス撮影では、撮影を中止させるともう一度最初からトモシンセシス撮影をやり直さなければならない。したがって、撮影の中止の後でなされるやり直しのトモシンセシス撮影によって、被検体は更なる放射線に晒されてしまう。
【００１０】
このような観点から、可能な限り撮影のやり直しをしなくてもよい放射線断層画像が望まれる。とはいえ、被検体の体動があったのにそのまま放射線画像の連写を強行しても鮮明な放射線断層画像は得られない。放射線断層画像には、体動前の被検体像と体動後の被検体像が重なりあって写り込んでしまっているからである。したがって、被検体の体動に応じて撮影を中止する必要はある。
【００１１】
ところで、トモシンセシス撮影が中止されたとしても、中止されるまでに幾枚かの放射線画像が撮影される。この放射線画像には、体動前の被検体が写り込んでいる。ということは、トモシンセシス撮影が中止される前に撮影された放射線画像に基づいてトモシンセシス画像を生成するようにすれば、体動前の被検体の断層画像が得られるのではないかという考えが浮かぶ。
【００１２】
しかし、このようなトモシンセシス画像は、必ずしも視認性に優れた画像になるとは限らない。図１８に示すように放射線画像の中には撮影が中止されることにより露光不足になってしまったものが含まれていることがあるからである。このような露光不足の放射線画像は、トモシンセシス撮影で得られる他の放射線画像に比べて極端に暗く、トモシンセシス画像の視認性を悪くする原因となる。このような露光不足は、トモシンセシス撮影を中止するときに既定の線量が照射されないまま放射線画像の撮影が切り上げられたことで発生する。
【００１３】
従来装置では、このような事情があるので、トモシンセシス撮影が中止されると撮影をやり直す構成となっている。
【００１４】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、撮影中に被検体の体動が起きても撮影のやり直しを極力抑制することができる放射線断層撮影装置およびそれに係る情報処理装置、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る情報処理装置は、被写体に放射線パルスを照射する放射線源と、被写体を透過してきた放射線パルスを検出する検出手段と、放射線源を被写体に対して移動させる放射線源移動手段と、検出手段を被写体に対して移動させる検出器移動手段と、放射線源と検出手段とが同期的に移動されながら一連の放射線画像が連写される際に連写中止の指示を術者に入力させる入力手段と、術者の連写中止の指示に従って放射線パルスの照射を中止させる放射線源制御手段と、検出手段の出力に基づいて被写体像が写り込んでいる放射線画像を放射線パルスごとに生成する画像生成手段と、一連の放射線画像に基づいて断層画像を生成する断層画像生成手段を備えたトモシンセシス画像撮影装置の情報処理に係る情報処理装置において、連写中止の指示がなされると画像生成手段より送出される一連の放射線画像のうち画像生成手段が最後に生成した放射線画像である最終放射線画像を排除して、断層画像生成手段が断層画像の生成に用いる放射線画像の選抜を実行する画像選抜手段を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］本発明によれば、撮影中に被検体の体動が起きても撮影のやり直しを極力抑制することができる放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明の断層画像生成手段は、連写中止の指示がなされると画像生成手段より送出される一連の放射線画像から最終放射線画像を排除して、断層画像を生成する構成となっている。連写を中止させた場合に得られる一連の放射線画像のうち露光不足が起こるのは、最終放射線画像に限られる。放射線パルスの照射時間が短くなる可能性があるのは最終放射線画像だからである。本発明によれば、連写を中止させたとしても、視認性の高い断層画像を得られる可能性がある。露光不足に係る放射線画像を確実に除外して断層画像を生成するからである。
連写を中止させた場合に得られる断層画像は、撮影をやり直して得られる断層画像よりも視認性が劣る可能性はある。しかし、連写の中止が放射線画像連写の終了間際だった場合に得られる断層画像は、撮影やり直しで得られる断層画像と比べても画質に遜色がない。この場合、連写を中止させても診断には十分な断層画像が得られることになる。
【００１７】
また、上述の放射線断層撮影装置において、画像選抜手段は、一連の放射線画像のうち入力手段に連写中止の指示が入力された時点から、所定の時間だけ遡った時点までの間に撮影されたものを排除して、最終放射線画像よりも早いタイミングで撮影された放射線画像についても排除する選抜を実行すればより望ましい。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成によれば、視認性の高い断層画像をより確実に得ることができる。入力手段に連写中止の指示が入力された時点の直前に撮影された放射線画像は、被検体の体動の影響で被検体像にズレが生じている可能性が高い。上述の構成によれば、このような放射線画像についても排除して断層画像を生成する様にしているので、断層画像に写り込む被検体像がぶれることがない。
【００１９】
また、上述の放射線断層撮影装置において、画像選抜手段は、最終放射線画像が露光不足となっていない場合、最終放射線画像の排除を取りやめて選抜に追加すればより望ましい。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成によれば、より鮮明な断層画像を生成することができる。断層画像を生成するときには、基になる放射線画像の枚数はできるだけ多い方がよい。上述の構成によれば、最終放射線画像が露光不足となっていない場合、最終放射線画像の排除が取りやめられるので、最終放射線画像も断層画像の生成に用いられることになり、断層画像はより鮮明となる。
【００２１】
また、上述の放射線断層撮影装置において、画像選抜手段は、最終放射線画像を構成する画素のうち画素値が閾値以上となっているものを計数することにより最終放射線画像が露光不足かどうか判断すればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的構成を示している。画像選抜手段が最終放射線画像を構成する画素のうち画素値が閾値以上となっているものを計数すれば、最終放射線画像が露光不足かどうか確実に判断できる。
【００２３】
また、上述の放射線断層撮影装置において、画像選抜手段は、最終放射線画像を構成する画素の画素値の平均値と最終放射線画像よりも先に撮影された放射線画像を構成する画素の画素値の平均値とを比較することにより最終放射線画像が露光不足かどうか判断する特徴とすればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的構成を示している。最終放射線画像を構成する画素の画素値の平均値と最終放射線画像よりも先に撮影された放射線画像を構成する画素の画素値の平均値とを比較すれば、最終放射線画像が露光不足かどうか確実に判断できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、撮影中に被検体の体動が起きても撮影のやり直しを極力抑制することができる放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明の断層画像生成手段は、連写中止の指示がなされると画像生成手段より送出される一連の放射線画像から最終放射線画像を排除して、断層画像を生成する構成となっている。連写を中止させた場合に得られる一連の放射線画像のうち露光不足が起こるのは、最終放射線画像に限られる。本発明によれば、連写を中止させたとしても、視認性の高い断層画像が得られる。連写の中止が放射線画像連写の終了間際だった場合に得られる断層画像は、撮影やり直しで得られる断層画像と比べても画質に遜色がなく診断に十分なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るトモシンセシス撮影の原理を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係るＸ線画像の連写について説明するタイミングチャートである。
【図４】実施例１に係るＸ線画像の連写について説明するタイミングチャートである。
【図５】実施例１に係るＸ線画像の連写について説明するタイミングチャートである。
【図６】実施例１に係る断層画像の生成について説明する模式図である。
【図７】実施例１に係る断層画像の生成について説明する模式図である。
【図８】実施例２に係る断層画像の生成について説明する模式図である。
【図９】実施例２に係るＸ線画像の除外の生成について説明する模式図である。
【図１０】実施例２に係るＸ線画像の除外について説明する模式図である。
【図１１】実施例２に係る断層画像の生成について説明する模式図である。
【図１２】本発明の１変形例に係るＸ線画像の除外について説明する模式図である。
【図１３】本発明の１変形例に係るＸ線画像の除外について説明する模式図である。
【図１４】本発明の１変形例に係るＸ線画像の除外について説明する模式図である。
【図１５】本発明の１変形例に係る断層画像の生成について説明する模式図である。
【図１６】本発明の１変形例に係る断層画像の生成について説明する模式図である。
【図１７】従来構成に係る放射線断層撮影装置に係る模式図である。
【図１８】従来構成の問題点について説明する模式図である。
【実施例１】
【００２７】
本発明に係るＸ線撮影装置の構成について説明する。なお、Ｘ線は本発明の放射線に相当する。ＦＰＤはフラットパネルディテクタの略である。また、本発明に係るＸ線撮影装置は、シフト加算法、フィルタバックプロジェクション、逐次近似法などトモシンセシス再構成法の原理に基づいた断層画像の撮影ができる。
【００２８】
＜Ｘ線撮影装置の全体構成＞
実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、図１に示すように仰臥位の被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上側（一面側）に設けられたＸ線パルスを被検体Ｍに照射するＸ線管３と、天板２に載置されるとともに被検体Ｍの下部に配置される装置であって、被検体Ｍを透過してきたＸ線パルスを検出して検出信号を出力するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４は、被検体Ｍの体軸方向Ａまたは体側方向Ｓのいずれかに沿った４つの辺を有する矩形となっている。このＦＰＤ４は撮影の際にいずれか１つが使用され、仰臥位に係る撮影の場合には被検体Ｍと天板２との間に配置される。ＦＰＤ４のＸ線を検出する検出面は、Ｘ線管３および被検体Ｍ側に向いている。また、Ｘ線管３は、四角錐形状のＸ線をＦＰＤ４に向けて照射する。したがって、ＦＰＤ４は、Ｘ線を検出面の全面で受光することになる。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は本発明の検出手段に相当する。
【００２９】
Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４の検出面を覆うように設けられている。このＸ線グリッド５は、Ｘ線ビームが被検体Ｍを通過するときに副次的に発生する散乱Ｘ線を吸収する構成である。Ｘ線グリッド５は、散乱Ｘ線がＦＰＤ４に検出されることを抑制し、散乱Ｘ線による画質の悪化を防いでいる。Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４の移動に追従して移動する。
【００３０】
図１に示すＸ線管制御部６は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管３を制御する目的で設けられている。Ｘ線管制御部６は、所定時間が経過するごとにＸ線パルスを被検体Ｍに向けて照射するようにＸ線管３を制御する。この制御によりＸ線画像Ｐの撮影が所定時間経過ごとに繰り返され、本発明に係る装置における一連のＸ線画像Ｐの撮影が実行される。Ｘ線管制御部６は本発明の放射線源制御手段に相当する。
【００３１】
Ｘ線管移動機構７ａは、Ｘ線管３を天板２に対して移動させる構成となっている。このＸ線管移動機構７ａは、Ｘ線管３を被検体Ｍの体軸に沿って移動させることができる。こうして、Ｘ線管３は、Ｘ線管移動機構７ａにより天板２の被検体Ｍに対して移動することができる。Ｘ線管移動制御部８ａは、Ｘ線管移動機構７ａを制御する目的で設けられている。Ｘ線管移動制御部８ａはＸ線管移動機構７ａを通じてＸ線管３の移動を制御する。Ｘ線管移動機構７ａは本発明の放射線源移動手段に相当する。
【００３２】
ＦＰＤ移動機構７ｂは、天板２の下側にＦＰＤ４を天板２に対して移動させる構成となっている。このＦＰＤ移動機構７ｂは、ＦＰＤ４を被検体Ｍの体軸に沿って移動させることができる。こうして、ＦＰＤ４は、ＦＰＤ移動機構７ｂにより天板２の被検体Ｍに対して移動することができる。ＦＰＤ移動制御部８ｂは、ＦＰＤ移動機構７ｂを制御する目的で設けられている。ＦＰＤ移動機構７ｂは本発明の検出器移動手段に相当する。
【００３３】
Ｘ線管移動機構７ａ，ＦＰＤ移動機構７ｂは、被検体Ｍに対してＸ線管３とＦＰＤ４とを同期させて移動させる構成となっている。このＸ線管移動機構７ａ，ＦＰＤ移動機構７ｂは、Ｘ線管移動制御部８ａ，ＦＰＤ移動制御部８ｂの制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道（天板２の長手方向）に沿ってＸ線管３を直進移動させる。このＸ線管３とＦＰＤ４との移動方向は、天板２の長手方向に一致している。Ｘ線管移動機構７ａ，ＦＰＤ移動機構７ｂが実現するＸ線管３とＦＰＤ４との同期的移動の方向は、互いに反対方向である。従って、Ｘ線管３が被検体Ｍの頭部から足先に向けて移動する場合は、ＦＰＤ４は、被検体Ｍの足先から頭部に向けて移動する。
【００３４】
Ｘ線管３とＦＰＤ４との同期的移動中、Ｘ線管３の照射するコーン状のＸ線ビームは、常に被検体Ｍの関心部位に向かって照射されるようになっている。すなわち、Ｘ線ビームの照射角度は、Ｘ線管３の角度を変更することによって、たとえば初期角度−２０°から最終角度２０°まで変更される。つまり、本発明に係る装置は、Ｘ線管３が傾斜することで、Ｘ線管３が照射するＸ線ビームが常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光されるように工夫がされている。この様なＸ線照射角度の変更は、Ｘ線管傾斜機構９が行う。Ｘ線管傾斜制御部１０は、Ｘ線管傾斜機構９を制御する目的で設けられている。
【００３５】
画像生成部１１は、Ｘ線パルスが照射されるごとにＦＰＤ４から送出されるＸ線の検出データに基づいて一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４を生成する。画像生成部１１は本発明の画像生成手段に相当する。
【００３６】
画像選抜部１２は、一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４を画像生成部１１より受信して断層画像生成部１３に送出する構成となっている。この画像選抜部１２の具体的な動作は後述のものとする。画像選抜部１２は本発明の画像選抜手段に相当する。
【００３７】
断層画像生成部１３は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが互いに反対方向に移動されながら連写された一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４をシフト加算法、フィルタバックプロジェクション法や逐次近似法に基づいて、ある裁断面で被検体Ｍを裁断した時に得られる断層画像Ｄを生成する。断層画像生成部１３は本発明の断層画像生成手段に相当する。
【００３８】
主制御部２５は、各部６，８ａ，８ｂ，１０，１１，１２，１３を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各部を実現している。また、これらの各部は、これらを担当する演算装置に分割されて実行してもよい。各部は、必要に応じ記憶部２３にアクセスすることができる。操作卓２６は、術者の指示を入力させる目的で設けられている。また、表示部２７は、断層画像Ｄを表示する目的で設けられている。操作卓２６は本発明の入力手段に相当する。
【００３９】
＜フィルタバックプロジェクション法の原理＞
図２は、断層画像生成部１３が用いるフィルタバックプロジェクション法の原理を説明している。例えば、天板２に平行な（鉛直方向に対して水平な）仮想平面（基準裁断面ＭＡ）について説明すると、図２に示すように、基準裁断面ＭＡに位置する点Ｐ，Ｑが、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の不動点ｐ，ｑのそれぞれに投影されるように、Ｘ線管３によるコーン状のＸ線ビームＢの照射方向に合わせてＦＰＤ４をＸ線管３の反対方向に同期移動させながら一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４が画像生成部１１にて生成される。
【００４０】
一連のＸ線画像Ｐａには、被検体Ｍの投影像が位置を変えながら写り込んでいる。そして、この一連のＸ線画像Ｐａを断層画像生成部１３にて再構成すれば、基準裁断面ＭＡに位置する像（たとえば、不動点ｐ，ｑ）が集積され、Ｘ線断層画像としてイメージングされることになる。
【００４１】
一方、基準裁断面ＭＡに位置しない点Ｉは、ＦＰＤ４における投影位置を変化させながら一連の被検体Ｍ画像に点ｉとして写り込んでいる。この様な点ｉは、不動点ｐ，ｑとは異なり、断層画像生成部１３でＸ線投影画像を重ね合わせる段階で像を結ばずにボケる。このように、一連の投影画像の重ね合わせを行うことにより、被検体Ｍの基準裁断面ＭＡに位置する像のみが写り込んだＸ線断層画像が得られる。このように、投影画像を単純に重ね合わせると、基準裁断面ＭＡにおける断層画像が得られる。
【００４２】
さらに、断層画像生成部１３は、基準裁断面ＭＡに水平な任意の裁断面においても、同様な断層画像を得ることができる。撮影中、ＦＰＤ４において上記点ｉの投影位置は移動するが、投影前の点Ｉと基準裁断面ＭＡとの離間距離が大きくなるにしたがって、この移動速度は増加する。これを利用して、取得された一連の被検体Ｍ画像を所定のピッチで体軸方向Ａにずらしながら再構成を行うようにすれば、基準裁断面ＭＡに平行な裁断面における断層画像が得られるわけである。
【００４３】
＜術者による連写の中止＞
本発明の放射線撮影装置は、術者が一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４の連写中に撮影を中止することができるのでこの構成について説明する。一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４の撮影は、術者が操作卓２６を通じ撮影を開始する旨の指示を装置に入力することで開始される。一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４の撮影は、画像を７４連写するというものであり、完了するまでに時間がかかる。したがって、撮影中に被検体Ｍが体動を起こしてしまう場合がある。このような場合、術者は操作卓２６を通じて撮影の中止の指示を行うことができる。術者の撮影中止の指示に従い、一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４の撮影は速やかに中止される。このように、操作卓２６は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが同期的に移動されながら一連のＸ線画像が連写される際に連写中止の指示を術者に入力させる構成となっている。
【００４４】
図３は、一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４が撮影されるときのＸ線管３，ＦＰＤ４，画像生成部１１の動作を表している。一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７４を撮影するには、Ｘ線管３よりＸ線パルスが７４回被検体Ｍに向けて照射される。ＦＰＤ４は、Ｘ線パルスが照射されるごとに被検体Ｍを透過してきたＸ線を検出することになる。したがって、一連の撮影の間にＦＰＤ４はＸ線パルスの検出を７４回繰り返すことになる。画像生成部１１は、ＦＰＤ４がＸ線パルスを検出するごとにＸ線画像Ｐを生成する。したがって、一連の撮影の間に画像生成部１１は、Ｘ線画像の生成を７４回繰り返すことになる。Ｘ線画像の生成はＦＰＤ４のＸ線検出が終わらないと開始できない。したがって、Ｘ線画像Ｐ１に係るＦＰＤ４のＸ線検出期間（図３においては検出１として表示）と、Ｘ線画像Ｐ１が生成される期間（図３においてはＰ１生成として表示）とは互いにオーバーラップしていない。画像生成部１１は、ＦＰＤ４の出力に基づいて被検体像が写り込んでいるＸ線画像をＸ線パルスごとに生成する。
【００４５】
図４は、Ｘ線画像の連写の最中に術者が操作卓２６を通じて撮影の中止の指示を行った場合を示している。図４の場合は、７３回目のＸ線照射の後、撮影の中止の指示が入力されている。この場合、Ｘ線管制御部６は、これより照射される予定となっている７４回目のＸ線パルスを照射しないようにＸ線管３を制御する。このようにＸ線管制御部６は、術者の連写中止の指示に従ってＸ線パルスの照射を中止させる。これにより、７４回目のＸ線パルスは照射されない。ＦＰＤ４は、７４回目のパルスの検出を行わず、これに伴うＸ線画像Ｐ７４の生成も実行されない。したがって、Ｘ線画像Ｐ７３が一連の撮影における最後に生成される画像になる。Ｘ線画像Ｐ７３は本発明の最終放射線画像に相当する。
【００４６】
図５は、Ｘ線画像の連写の最中に術者が操作卓２６を通じて撮影の中止の指示を行った場合を示している。図５の場合は、７３回目のＸ線パルス照射の最中に、撮影の中止の指示が入力されている。この場合、Ｘ線管制御部６は、７３回目のＸ線パルス照射を途中で切り上げて、これより照射される予定となっている７４回目のＸ線パルスを照射しないようにＸ線管３を制御する。この場合は、Ｘ線画像Ｐ７３が一連の撮影における最後に生成される画像になる。撮影の中止の指示が入力された時点でＦＰＤ４は、７３回目のＸ線パルス照射の検出をすでに始めており、Ｘ線の検出結果である検出データを出力し、これに伴い画像生成部１１がＸ線画像Ｐ７３を生成してしまうのである。
【００４７】
図６は、７３回目のＸ線パルス照射の最中に、撮影の中止の指示が入力された場合に得られるＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３を模式的に示している。Ｘ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３のうち、Ｘ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２は、十分な露光で撮影された画像となっている。これら画像の撮影時においては、Ｘ線パルスの中断がなかったからである。ところが、Ｘ線画像Ｐ７３は、他の画像に比べて暗い画像となっている。７３回目のＸ線パルスが切り上げられたことに伴い、露光不足になってしまったのである。なお、図６におけるＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２に写り込む矩形は、被検体Ｍの臓器を意味している。
【００４８】
Ｘ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３を用いて断層画像Ｄを生成すると、図６に示すように、暗い断層画像Ｄしか得られない。断層画像Ｄを生成するときに露光不足のＸ線画像Ｐ７３が足し込まれたからである。このような断層画像Ｄは、視認性が高いとは言えない。
【００４９】
そこで、本発明の装置は、Ｘ線画像Ｐ７３を断層画像Ｄ生成のソースから除外する構成となっている。すなわち、本発明に係るＸ線断層撮影装置は、Ｘ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３のうち、最後に撮影されたＸ線画像Ｐ７３を除外する選抜を実行する画像選抜部１２を備えている。画像選抜部１２は、連写中止の指示がなされると画像生成部１１より送出される一連のＸ線画像のうち画像生成部１１が最後に生成したＸ線画像であるＸ線画像Ｐ７３を排除するＸ線画像の選抜を実行する。
【００５０】
図７は、画像選抜部１２の動作を具体的に説明している。画像選抜部１２は、一連のＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３のうち最後に撮影したＸ線画像Ｐ７３を除外してＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２を選抜してこれらを断層画像生成部１３に送出する。断層画像生成部１３は、画像選抜部１２により選抜されたＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２に基づいて断層画像Ｄを生成する。こうして生成された断層画像Ｄは、全て露光が適切となっているＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２に基づいて生成されているので視認性に優れたものとなっている。
【００５１】
以上のように本発明によれば、撮影中に被検体Ｍの体動が起きても撮影のやり直しを極力抑制することができるＸ線断層撮影装置１が提供できる。すなわち、本発明の断層画像生成部１３は、連写中止の指示がなされると画像生成部１１より送出される一連のＸ線画像からＸ線画像Ｐ７３を排除して、断層画像Ｄを生成する構成となっている。連写を中止させた場合に得られる一連のＸ線画像のうち露光不足が起こるのは、Ｘ線画像Ｐ７３に限られる。Ｘ線パルスの照射時間が短くなる可能性があるのはＸ線画像Ｐ７３だからである。本発明によれば、連写を中止させたとしても、視認性の高い断層画像Ｄを得られる可能性がある。露光不足に係るＸ線画像を確実に除外して断層画像Ｄを生成するからである。
【００５２】
連写を中止させた場合に得られる断層画像Ｄは、撮影をやり直して得られる断層画像Ｄよりも視認性が劣る可能性はある。しかし、連写の中止がＸ線画像連写の終了間際だった場合に得られる断層画像Ｄは、撮影やり直しで得られる断層画像Ｄと比べても画質に遜色がない。この場合、連写を中止させても診断には十分な断層画像Ｄが得られることになる。
【実施例２】
【００５３】
続いて、実施例２に係るＸ線断層撮影装置１について説明する。実施例２に係るＸ線断層撮影装置１の全体構成は図１に示した実施例１の装置と同様である。実施例２に係るＸ線断層撮影装置１は、画像選抜部１２が行う画像の選抜の方法が実施例１の装置と異なっている。
【００５４】
実施例１の構成における問題点を説明する。術者は、被検体Ｍの体動を認識すると操作卓２６を通じて速やかにＸ線画像の連写を中止させようとする。しかし、術者が被検体Ｍの体動を認識した瞬間に操作卓２６を操作できるわけではない。術者が被検体Ｍの体動を認識してからＸ線画像の連写の中止を指示するまでに２００ｍｓｅｃ程度必要である。つまり、被検体Ｍの体動が起こってからＸ線画像の連写が中止されるまでに２００ｍｓｅｃ程度の時間的なズレが生じてしまう。この２００ｍｓｅｃの間にもＸ線画像の連写は続くことになる。しかし、この間の撮影は、被検体Ｍの体動が起こった後になされたものとなる。
【００５５】
図８は、このような事情を模式的に表している。図８では、Ｘ線画像Ｐ７１を撮影し終えた後被検体Ｍが体動を起こしてしまった場合を想定している。術者が被検体Ｍの体動に気がついてＸ線画像の連写を中止の指示を行うまでの２００ｍｓｅｃの間にＸ線画像Ｐ７２の撮影がされてしまっている。実施例１の画像選抜部１２の動作では、Ｘ線画像Ｐ７３のみ除外する選抜を実行する。したがって、断層画像生成部１３は、Ｘ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２に基づいて断層画像Ｄを生成することになる。この断層画像Ｄは、被検体Ｍの断層像がぶれて写り込んでいる。断層画像Ｄを生成するときにＸ線画像Ｐ７２も足し込んでしまったからである。このＸ線画像Ｐ７２は、体動の影響により本来写り込むべき位置から被検体像がずれてしまっている。
【００５６】
実施例２に係る画像選抜部１２は、このような断層画像Ｄのブレの原因となるＸ線画像Ｐ７２を選抜から除外する構成となっている。すなわち、画像選抜部１２は、操作卓２６に連写中止の指示が入力された時点から遡った所定の排除期間を設定し、この排除期間内に撮影されたＸ線画像Ｐを選抜から除外する構成となっている。この排除期間は、術者が被検体Ｍの体動を認識してから連写中止の指示を操作卓２６に入力するのにかかる時間を意味しており、例えば２００ｍｓｅｃである。
【００５７】
図９は、画像選抜部１２が排除期間内に撮影されたＸ線画像を認識する様子を示している。一連のＸ線画像の連写動作において、Ｘ線管３が７２回目に照射したＸ線パルスは、画像選抜部１２が設定した排除期間内に照射されたものである。したがって、この７２回目に照射したＸ線パルスによって撮影されたＸ線画像Ｐ７２は、排除期間内に撮影されたＸ線画像であることになる。このように画像選抜部１２は、撮影に係るＸ線パルスが照射された時刻に基づいてＸ線画像Ｐが排除期間内に撮影されたかどうかを判定する。
【００５８】
画像選抜部１２は、図１０に示すように、排除期間内に撮影されたＸ線画像Ｐ７２を除外するようにＸ線画像Ｐの選抜を実行する。この場合、画像選抜部１２が選抜に除外するＸ線画像は、最後に撮影されたＸ線画像Ｐ７３と、排除期間内に撮影されたＸ線画像Ｐ７２との二枚である。このように、画像選抜部１２は、一連のＸ線画像のうち操作卓２６に連写中止の指示が入力された時点から、所定の時間だけ遡った時点までの間に撮影されたものを排除して、Ｘ線画像Ｐ７３よりも早いタイミングで撮影されたＸ線画像Ｐ７２についても排除する選抜を実行する。
【００５９】
図１１は、実施例２に係る断層画像生成部１３の動作について説明している。断層画像生成部１３は、画像選抜部１２により選抜されたＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７１に基づいて断層画像Ｄを生成する。Ｘ線画像Ｐ７２，Ｐ７３は、画像選抜部１２により選抜から除外されているので、断層画像生成部１３はこの２枚はなかったものとして断層画像Ｄを生成することになる。断層画像Ｄは、露光不足のＸ線画像Ｐ７３を除外して生成されているから、画像全体が暗くなることがない。また、断層画像Ｄは、被検体Ｍの体動が発生した後撮影されたＸ線画像Ｐ７２を除外して生成されているから、被検体像にブレが生じない。
【００６０】
以上のように実施例２の構成によれば、操作卓２６に連写中止の指示が入力された時点の直前に撮影されたＸ線画像は、被検体Ｍの体動の影響で被検体像にズレが生じている可能性が高い。上述の構成によれば、このようなＸ線画像についても排除して断層画像Ｄを生成する様にしているので、断層画像Ｄに写り込む被検体像がぶれることがない。
【００６１】
本発明は、上述の実施例に限られず、下記のような変形実施が可能である。
【００６２】
（１）実施例１の構成において、画像選抜部１２は、Ｘ線画像Ｐの選抜の際、必ず最後の撮影されたものを除外する構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。最後に撮影されたＸ線画像Ｐが露光不足かどうかを解析して、露光不足であると認識した場合に限って画像の除外を行うようにしてもよい。すなわち、図４で説明したタイミングで術者が連写中止の指示を行った場合、最後に撮影されたＸ線画像Ｐ７３は、露光不足とはならない。鮮明な断層画像Ｄを得ようとする場合、できるだけ多くの枚数のＸ線画像Ｐを基にして断層画像Ｄを生成した方がよい。本変形例は、このような要請を満足する構成が実現できる。
【００６３】
図１２は、本変形例における画像選抜部１２の動作を説明している。すなわち、本変形例における画像選抜部１２は、Ｘ線画像Ｐの連写が術者に中止された場合において、最後に撮影されたＸ線画像Ｐ７３を直ちに除外するのではなく、いったん除外候補に設定する。画像選抜部１２は、この除外候補になったＸ線画像Ｐ７３に画像解析を施すことによって当該画像が露光不足の画像であるかを判定する。画像選抜部１２は、この判定の結果によってＸ線画像Ｐ７３を本当に選抜から除外するかどうかを決定する。画像選抜部１２は、Ｘ線画像Ｐ７３が露光不足となっていない場合、Ｘ線画像Ｐ７３の排除を取りやめて選抜に追加する。
【００６４】
図１３は、画像選抜部１２が除外候補のＸ線画像Ｐ７３に施す画像解析について具体的に説明している。画像選抜部１２は、画像解析により除外候補のＸ線画像Ｐ７３を構成する画素値がある閾値ｓよりも高いものがいくつあるかを計数する。計数された画素の個数が別の閾値ｔ以上となっている場合、画像選抜部１２は、Ｘ線画像Ｐ７３は、露光不足ではないと判定し、Ｘ線画像の選抜に際しＸ線画像Ｐ７３の除外を取りやめる。図１３上側は、この場合を説明している。Ｘ線画像Ｐ７３が露光不足ではない場合、Ｘ線画像Ｐ７３のヒストグラムを生成すると、Ｘ線画像Ｐ７３には、閾値ｓを超える画素が相当する存在していることが分かる。閾値ｓを超える画素が多いということは、それだけＸ線画像Ｐ７３が明るい画像であるということであり、撮影時に露光不足ではなかったことになる。
【００６５】
一方、図１３下側は、Ｘ線画像Ｐ７３が露光不足となっている場合のヒストグラムを示している。この場合のヒストグラムを参照すると、Ｘ線画像Ｐ７３には、閾値ｓを超える画素が少ないことが分かる。閾値ｓを超える画素が少ないということは、それだけＸ線画像Ｐ７３が暗い画像であるということであり、撮影時に露光不足だったことになる。Ｘ線画像Ｐ７３を構成する画素のうち、閾値ｓを超えるものが多いか少ないかの判断は、閾値ｓを超える画素の個数が閾値ｔを超えるかどうかで行える。
【００６６】
画像選抜部１２は、このような原理に基づいて除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっているかを判断する。画像選抜部１２は、除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっている場合、Ｘ線画像Ｐ７３を除外してＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２を選抜する。画像選抜部１２は、除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっていない場合、Ｘ線画像Ｐ７３を除外せずにＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３を選抜する。このように、画像選抜部１２は、Ｘ線画像Ｐ７３を構成する画素のうち画素値が閾値ｓ以上となっているものを計数することによりＸ線画像Ｐ７３が露光不足かどうか判断する。
【００６７】
図１４は、図１３で説明した閾値ｓを用いた方法とは別の方法で除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足かどうかを判断している。画像選抜部１２は、撮影されたＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７３を選抜が確定しているＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２と、除外候補のＸ線画像Ｐ７３に分けて、それぞれについて画素値の平均値を算出する。まず、画像選抜部１２は、選抜が確定しているＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐ７２に亘って画素の平均値を算出する。このとき算出される画素の平均値はＸ線画像Ｐ１を構成する画素の画素値の平均（平均１）、Ｘ線画像Ｐ２を構成する画素の画素値の平均（平均２）、Ｘ線画像Ｐ３を構成する画素の画素値の平均（平均３）、…Ｘ線画像Ｐ７２を構成する画素の画素値の平均（平均７２）の各々の平均値（平均１，平均２，平均３，…平均７２を平均して得られる平均値）であり、参照平均値と呼ぶことにする。参照平均値は露光不足となっていないＸ線画像について画素値を平均したものと考えることができる。
【００６８】
続いて、画像選抜部１２は、除外候補のＸ線画像Ｐ７３を構成する画素の画素値の平均７３を算出する。除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっている場合は、平均７３が参照平均値とはかけ離れた値になっているはずである。逆に、除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっていない場合は、平均７３が参照平均値に似通っているはずである。
【００６９】
画像選抜部１２は、このような原理に基づき露光不足の判定を行う。すなわち、画像選抜部１２は、参照平均値からＸ線画像Ｐ７３に係る平均値を減算して、差分を算出する。画像選抜部１２は、差分が所定の閾値ｕ以上であれば、除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっているものと判定する。また、画像選抜部１２は、差分が所定の閾値ｕ未満であれば、除外候補のＸ線画像Ｐ７３が露光不足となっていないものと判定する。このように、画像選抜部１２は、Ｘ線画像Ｐ７３を構成する画素の画素値の平均値とＸ線画像Ｐ７３よりも先に撮影されたＸ線画像を構成する画素の画素値の平均値とを比較することによりＸ線画像Ｐ７３が露光不足かどうか判断する特徴とする。
【００７０】
図１５は、画像選抜部１２がＸ線画像Ｐ７３を露光不足ではないと判定した場合に生成される断層画像Ｄについて説明している。断層画像Ｄの基になっているＸ線画像Ｐ７３は露光不足となっていないから、断層画像Ｄが全体的に暗くなることがない。本変形例の構成によれば、より鮮明な断層画像Ｄを生成することができる。断層画像Ｄを生成するときには、基になるＸ線画像の枚数はできるだけ多い方がよい。上述の構成によれば、Ｘ線画像Ｐ７３が露光不足となっていない場合、Ｘ線画像Ｐ７３の排除が取りやめられるので、Ｘ線画像Ｐ７３も断層画像Ｄの生成に用いられることになり、断層画像Ｄはより鮮明となる。
【００７１】
（２）実施例２においては、図１６に示すように、排除期間と部分的にオーバーラップしたＸ線パルスの扱いについては言及がなかったが、画像選抜部１２は、このようなＸ線パルスに対応するＸ線画像Ｐを断層画像Ｄに含めるようにＸ線画像Ｐの選抜を行ってもよい。また、画像選抜部１２は、このようなＸ線パルスに対応するＸ線画像Ｐを除外するようにＸ線画像Ｐの選抜を行ってもよい。
【００７２】
（３）また、本発明に係る情報装置は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｄ     断層画像
Ｐ７３ Ｘ線画像（最終放射線画像）
３     Ｘ線管（放射線源）
４     ＦＰＤ（検出手段）
６     Ｘ線管制御部（放射線源制御手段）
７ａ   Ｘ線管移動機構（放射線源移動手段）
７ｂ   ＦＰＤ移動機構（検出器移動手段）
１１   画像生成部（画像生成手段）
１２   画像選抜部（画像選抜手段）
１３   断層画像生成部（断層画像生成手段）
２６   操作卓（入力手段）
【図１】
2016171919.tif 000003
【図２】
2016171919.tif 000004
【図３】
2016171919.tif 000005
【図４】
2016171919.tif 000006
【図５】
2016171919.tif 000007
【図６】
2016171919.tif 000008
【図７】
2016171919.tif 000009
【図８】
2016171919.tif 000010
【図９】
2016171919.tif 000011
【図１０】
2016171919.tif 000012
【図１１】
2016171919.tif 000013
【図１２】
2016171919.tif 000014
【図１３】
2016171919.tif 000015
【図１４】
2016171919.tif 000016
【図１５】
2016171919.tif 000017
【図１６】
2016171919.tif 000018
【図１７】
2016171919.tif 000019
【図１８】
2016171919.tif 000020