(57)【要約】【課題】検査対象が複雑な部位である場合であってもＡＥＣを簡易な方法で且つ適切に実現するのに有利な技術を提供する。【解決手段】複数のセンサを用いて放射線撮影を行う撮影制御部を備える放射線撮像装置であって、前記撮影制御部は、第１被写体を示す参照画像の画像データを受けて、前記第１被写体において検査対象である対象部位のデータ値を第１データ値として取得し、前記第１被写体において前記対象部位とは異なる他の部位である基準部位のデータ値を第２データ値として取得する第１動作と、第２被写体についての放射線撮影を行う第２動作とを行い、前記第２動作では、前記第２被写体に対する放射線の照射が開始された後、前記基準部位に対応するセンサの信号値をモニタし、前記モニタにより得られた信号値と前記第１データ値と前記第２データ値とに基づいて、前記対象部位に照射された放射線量を予測する。【選択図】図１
2017192444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する複数のセンサを用いて放射線撮影を行う撮影制御部を備える放射線撮像装置であって、
前記撮影制御部は、
第１被写体を示す参照画像の画像データを受けて、前記第１被写体において検査対象である対象部位のデータ値を第１データ値として取得し、且つ、前記第１被写体において基準部位として指定された前記対象部位とは異なる他の部位のデータ値を第２データ値として取得する第１動作と、
前記複数のセンサを用いて第２被写体についての放射線撮影を行う第２動作と、
を行い、
前記撮影制御部は、前記第２動作では、
前記第２被写体に対する放射線の照射が開始された後、前記複数のセンサのうち前記基準部位に対応するセンサの信号値をモニタし、
前記モニタにより得られた信号値と、前記第１データ値と、前記第２データ値とに基づいて、前記対象部位に照射された放射線量を予測する
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記撮影制御部は、前記第１動作では、前記参照画像の画像データとして、前記第２被写体と同一の被写体の画像データを参照する
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記撮影制御部は、前記第１動作では、前記参照画像の画像データとして、前記第２被写体とは異なる他の被写体の画像データを参照し、
該他の被写体は、
身長が、前記第２被写体の身長の±１０％の範囲内であること、
体重が、前記第２被写体の体重の±１０％の範囲内であること、
年齢が、前記第２被写体の年齢の±１０％の範囲内であること、及び
性別が、前記第２被写体の性別と同一であること、
の少なくとも１つを満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記第１データ値は、前記参照画像における前記対象部位の濃度を示し、
前記第２データ値は、前記参照画像における前記基準部位の濃度を示す
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記対象部位の濃度は、前記参照画像における前記対象部位のエリアの平均の濃度であり、前記基準部位の濃度は、前記参照画像における前記基準部位のエリアの平均の濃度である
ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記参照画像において、前記対象部位に比べて濃度分布の変化が緩やかであること、及び、前記対象部位に比べて画像上でのエリアが大きいことの少なくとも一方を満たす部位が前記基準部位として指定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記撮影制御部は、前記第２動作では、前記対象部位に照射された放射線量についての前記予測を、前記対象部位に対応するセンサの信号値の累積加算値に基づいて行う
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記累積加算値が基準値に達したか否かを判定し、該累積加算値が前記基準値に達した場合に前記放射線の照射を終了させる
ことを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記撮影制御部は、前記第２動作では、前記モニタにより得られた信号値と、前記第１データ値と前記第２データ値との比に基づいて、前記累積加算値が前記基準値に達したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記撮影制御部は、前記第２動作では、前記モニタにより得られた信号値を、前記第１データ値と前記第２データ値との比を用いて補正し、該補正された信号値が目標値に達したか否かに基づいて、前記累積加算値が前記基準値に達したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記撮影制御部は、前記第２動作では、前記第１データ値と前記第２データ値との比に基づいて目標値を設定し、前記モニタにより得られた信号値が、該設定された目標値に達したか否かに基づいて、前記累積加算値が前記基準値に達したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
放射線を検出する複数のセンサから信号を処理するプロセッサを備える処理装置であって、
前記プロセッサは、
第１被写体を示す参照画像の画像データを受けて、前記第１被写体において検査対象である対象部位のデータ値を第１データ値として取得し、且つ、前記第１被写体において基準部位として指定された前記対象部位とは異なる他の部位のデータ値を第２データ値として取得する第１動作と、
前記複数のセンサを用いて第２被写体についての放射線撮影を行う第２動作と、
を行い、
前記プロセッサは、前記第２動作では、
前記第２被写体に対する放射線の照射が開始された後、前記複数のセンサのうち前記基準部位に対応するセンサの信号値をモニタし、
前記モニタにより得られた信号値と、前記第１データ値と、前記第２データ値とに基づいて、前記対象部位に照射された放射線量を予測する
ことを特徴とする処理装置。
【請求項１３】
放射線を検出する複数のセンサを用いる放射線撮影方法であって、
第１被写体を示す参照画像の画像データを受けて、前記第１被写体において検査対象である対象部位のデータ値を第１データ値として取得し、且つ、前記第１被写体において基準部位として指定された前記対象部位とは異なる他の部位のデータ値を第２データ値として取得する第１工程と、
前記複数のセンサを用いて第２被写体についての放射線撮影を行う第２工程と、
を含み、
前記第２工程は、
前記第２被写体に対する放射線の照射が開始された後、前記複数のセンサのうち前記基準部位に対応するセンサの信号値をモニタする工程と、
前記モニタにより得られた信号値と、前記第１データ値と、前記第２データ値とに基づいて、前記対象部位に照射された放射線量を予測する工程と、
を含む
ことを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置、処理装置及び放射線撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置は、例えば、放射線を検出するための複数のセンサが配列されたセンサアレイ、各センサからの信号値を処理するプロセッサ等を備えうる。放射線撮像装置のなかには、センサアレイに対する放射線の照射量が適切な範囲内になるように自動露出制御（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＥＣ））を行うものがある。即ち、放射線撮像装置は、放射線の照射量が基準値に達した場合には、該放射線の照射を終了させる。
【０００３】
ここで、被写体（患者等の被検者）の身体の一部を通過した放射線の線量が大きくなると、放射線画像において該一部は白く表示され、該一部を通過した放射線の線量が小さくなると、放射線画像において該一部体は黒く表示される。そのため、被写体の検査対象（診断対象）が放射線画像において適切な濃度ないし輝度になり、それによって該検査対象を医師が適切に診断することができるように、放射線の照射量は検査対象に応じてＡＥＣにより調整されるとよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、検査対象の部位に対応するセンサアレイ上の座標（位置）を指定し、放射線の照射が開始された後、指定座標のセンサの信号値をモニタすることによってＡＥＣを行う方法が記載されている。
【０００６】
ところで、比較的複雑な部位（例えば、複数の臓器や骨が局所的に存在する部位）を検査対象として特許文献１の方法を用いる場合が考えられる。しかしながら、この方法によると、センサアレイに対する被写体の位置がずれると上記指定座標がずれてしまい、それによって、指定座標のセンサではない他のセンサの信号値をモニタすることになった結果、ＡＥＣが適切に為されない可能性がある。
【０００７】
本発明は、検査対象が複雑な部位である場合であってもＡＥＣを簡易な方法で且つ適切に実現するのに有利な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、放射線を検出する複数のセンサを用いて放射線撮影を行う撮影制御部を備える放射線撮像装置であって、前記撮影制御部は、第１被写体を示す参照画像の画像データを受けて、前記第１被写体において検査対象である対象部位のデータ値を第１データ値として取得し、且つ、前記第１被写体において基準部位として指定された前記対象部位とは異なる他の部位のデータ値を第２データ値として取得する第１動作と、前記複数のセンサを用いて第２被写体についての放射線撮影を行う第２動作と、を行い、前記撮影制御部は、前記第２動作では、前記第２被写体に対する放射線の照射が開始された後、前記複数のセンサのうち前記基準部位に対応するセンサの信号値をモニタし、前記モニタにより得られた信号値と、前記第１データ値と、前記第２データ値とに基づいて、前記対象部位に照射された放射線量を予測する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＡＥＣを簡易な方法で且つ適切に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】放射線撮像装置の構成例を説明するための図である。
【図２】撮像部の一部の構成例を説明するための図である。
【図３】読出部の一部の構成例を説明するための図である。
【図４】処理部の構成例を説明するための図である。
【図５】ＡＥＣの例を説明するための図である。
【図６】放射線撮像装置の動作の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】放射線撮像装置の構成例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載されたものに過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下、重複する内容については説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る放射線撮像装置１０の構成例を示している。放射線撮像装置１０は、例えば、撮像部１００、演算部２００、端末２１０、表示部２２０、放射線制御部３００、曝射スイッチ３１０および放射線源３２０を具備する。
【００１３】
撮像部１００は、例えば、センサアレイ１１０、駆動部１２０、読出部１３０、処理部１４０、制御部１５０および電圧供給部１６０を有する。センサアレイ１１０は、行列状に配列された複数のセンサ（センサＳとする。）を含む。駆動部１２０は、複数のセンサＳを行単位で駆動する。読出部１３０は、各列のセンサＳのうち駆動部１２０により駆動されたものから、信号（センサ信号）を読み出す。処理部１４０は、該読み出されたセンサ信号を処理する。制御部１５０は、クロック信号等の基準信号を用いてこれらのユニットを同期制御する。電圧供給部１６０は、これらのユニットに、これらの各々を適切に動作させるための電源電圧を供給する。
【００１４】
演算部２００は、撮像部１００からのセンサ信号に基づいて画像データを形成し、また、付随的に必要な画像処理を行い、表示部２２０（ディスプレイ）に該画像データを出力して放射線画像を表示させる。また、ユーザは、端末２１０を介して、撮影情報（被写体（患者等の被検者）における検査対象の部位、被写体の個人情報、ターゲットとなる放射線量、その他放射線撮影に必要な情報）を演算部２００に入力することができる。演算部２００は、該入力された撮影情報に基づいて、撮像部１００および放射線制御部３００を制御し、また、放射線撮影により得られた画像データを管理することができる。
【００１５】
なお、演算部２００は、本明細書で説明される各動作を実現するためのプログラム又はソフトウェアが格納されたパーソナルコンピュータでもよいが、集積回路（例えばＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等）を備える演算装置でもよい。
【００１６】
放射線制御部３００は、例えば演算部２００から放射線照射が可能であることを示す照射開始許可信号を受けている間にユーザにより曝射スイッチ３１０が押された場合に、放射線源３２０を駆動する。該駆動された放射線源３２０は、撮像部１００のセンサアレイ１１０に対して放射線（典型的にはＸ線が用いられるが、α線、β線等の電磁波が用いられてもよい。）を照射する。該照射された放射線は、不図示の被写体を通過して撮像部１００に入射し、センサアレイ１１０の各センサＳで検知される。
【００１７】
放射線撮像装置１０は、本構成に限られるものでないことは言うまでもなく、目的等に応じて本構成の一部は変更または削除されてもよいし、他のユニットが追加されてもよい。同様に、あるユニットの一部の機能を、他のユニットが有するように構成されてもよいし、いくつかのユニットが一体になるように構成されてもよい。例えば、ここでは、処理部１４０と演算部２００とが個別に配された構成を例示したが、これらは単一のユニットで実現されてもよい。また、撮像部１００と演算部２００との間、演算部２００と放射線制御部３００との間等での信号の授受を行うための通信手段は、ＬＡＮ等の有線によって実現されてもよいし、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線によって実現されてもよい。
【００１８】
図２は、撮像部１００の一部（具体的には、センサアレイ１１０、駆動部１２０、読出部１３０）の構成例を示している。
【００１９】
センサアレイ１１０は、例えば、３行×３列で配列されたセンサＳ１１〜Ｓ３３（以下、これらを特に区別しない場合には単に「センサＳ」と表現する。）を含む。なお、ｉ及びｊを１〜３の整数として、センサＳｉｊは、第ｉ行かつ第ｊ列に位置することを示し、例えば、センサＳ１１は、第１行かつ第１列に位置することを示し、センサＳ２３は、第２行かつ第３列に位置することを示す。ここでは説明を容易にするため、３行×３列の構成を例示したが、実際にはこの数よりも多く、例えば１７インチのセンサパネルの例では約２８００行×約２８００列である。
【００２０】
各センサＳは、例えば、放射線を検知するための検知素子Ｄと、検知素子Ｄと列信号線ＬＣとを接続するトランジスタＴとを含む。列信号線ＬＣの符号について、図中では区別のため、第１列〜第３列に対応するものをそれぞれＬＣ１〜ＬＣ３としたが、以下において、これらを特に区別しない場合には単に「列信号線ＬＣ」と表現する。センサＳが、放射線を光に変換して該光を光電変換する構成（いわゆる間接変換型）の場合、センサアレイ１１０の上にはシンチレータが配されうる。この場合、検知素子ＤにはＰＩＮセンサ、ＭＩＳセンサ等の光電変換素子が用いられ、トランジスタＴには薄膜トランジスタ等が用いられうる。他の例では、センサＳは、放射線を直接的に電気信号に変換する構成（いわゆる直接変換型）でもよい。
【００２１】
駆動部１２０は、行毎に配された制御線ＶＧ１〜ＶＧ３を用いて各センサＳのトランジスタＴを制御することにより、センサＳを行単位で駆動する。具体的には、例えば、第１行の各センサＳに制御線ＶＧ１を介して活性化信号を供給し、第１行の各センサＳを駆動する。これにより、例えば、センサＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３のセンサ信号は、それぞれ、列信号線ＬＣ１、ＬＣ２及びＬＣ３を介して読出部１３０により読み出される。
【００２２】
読出部１３０は、各列に対応するユニット１３１、マルチプレクサ１３２および出力部１３３を含む。ユニット１３１は、詳細は後述とするが、例えば、対応するセンサＳからのセンサ信号を増幅した後にサンプリングする。マルチプレクサ１３２は、該サンプリングされたセンサ信号を列ごとに順に出力部１３３に転送する。出力部１３３は、例えば、バッファ回路、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）等を含み得、各センサ信号をデジタル信号として処理部１４０に出力する。
【００２３】
図３は、読出部１３０のユニット１３１の構成例を示している。ユニット１３１は、例えば、信号増幅部Ａ１、ノイズ除去部ＬＰＦ、第１サンプリング部ＵＳＨ１および第２サンプリング部ＵＳＨ２を含む。信号増幅部Ａ１は、差動増幅器Ａ１１、入力容量ＣＩＮ、帰還容量ＣＦＢ１及びＣＦＢ２、並びに、スイッチ素子ＳＷ１０〜ＳＷ１２を含む。入力容量ＣＩＮは、差動増幅器Ａ１１の反転入力端子（図中で「−」で示される入力端子）と列信号線ＬＣとの間に配される。差動増幅器Ａ１１の非反転入力端子（図中で「＋」で示される入力端子）は基準電圧ＶＲＥＦに固定される。
【００２４】
スイッチ素子ＳＷ１０は、差動増幅器Ａ１１の反転入力端子と出力端子との間の第１のフィードバック経路に配される。スイッチ素子ＳＷ１１及び帰還容量ＣＦＢ１は、直列に接続され、第１のフィードバック経路と並列な経路である第２のフィードバック経路に配される。また、スイッチ素子ＳＷ１２及び帰還容量ＣＦＢ２は、直列に接続され、第１及び第２のフィードバック経路と並列な経路である第３のフィードバック経路に配される。スイッチ素子ＳＷ１１及びＳＷ１２を制御することによって信号増幅部Ａ１の信号増幅率を変更することが可能である。スイッチ素子ＳＷ１０がＯＮ状態になると、信号増幅部Ａ１はリセット（初期化）される。スイッチ素子ＳＷ１０がＯＦＦ状態の下でスイッチ素子ＳＷ１１及び／又はＳＷ１２がＯＮ状態になると、信号増幅部Ａ１はスイッチ素子ＳＷ１１及びＳＷ１２の状態に応じた信号増幅率でセンサ信号を増幅する。
【００２５】
ノイズ除去部ＬＰＦは、信号増幅部Ａ１からの信号のうち高周波のノイズ成分を除去するためのローパスフィルタであり、ノイズ除去部ＬＰＦには抵抗素子等が用いられる。
【００２６】
サンプリング部ＵＳＨ１及びＵＳＨ２は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）を行うためのサンプリング回路である。具体的には、サンプリング部ＵＳＨ１は、サンプリングスイッチＳＷＳＨ１及びサンプリング容量ＣＳＨ１を含み、スイッチ素子ＳＷ１０によりリセットされた信号増幅部Ａ１からの信号（いわゆるＮ信号）をサンプリングする。サンプリング部ＵＳＨ２は、サンプリングスイッチＳＷＳＨ２及びサンプリング容量ＣＳＨ２を含み、信号増幅部Ａ１により増幅された信号（いわゆるＳ信号）をサンプリングする。マルチプレクサ１３２は、これらＮ信号およびＳ信号をそれぞれ出力部１３３に転送し、出力部１３３では、これらＮ信号とＳ信号との差が信号成分としてアナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。
【００２７】
図４は、処理部１４０の構成例を示している。処理部１４０は、メモリＭＥ、第１処理部４１０および第２処理部４２０を含む。詳細は後述とするが、放射線撮像装置１０は、読出動作モードおよび蓄積動作／ＡＥＣ（自動露出制御）モードを動作モードとして含み得、処理部１４０は、これらの動作モードにおいて出力部１３３から受けたデジタル信号を、メモリＭＥに格納する。
【００２８】
読出動作モードでは、放射線画像を形成するためのセンサ信号（デジタル信号）がセンサＳ１１〜Ｓ３３から読出部１３０により読み出され、メモリＭＥに格納される。そして、第１処理部４１０は、メモリＭＥからセンサ信号を読み出して該センサ信号に対して信号処理（例えば補正処理）を行い、該信号処理が為されたセンサ信号の群を演算部２００に出力する。
【００２９】
蓄積動作／ＡＥＣモードでは、放射線の照射が開始された後かつ読出動作モードにより各センサＳからセンサ信号を読み出す前に、該放射線の照射量が適切な範囲内になるように基準値に達した場合に該照射を終了させる。このモードでは、ＡＥＣを行うためのモニタ用の信号として、センサＳ１１〜Ｓ３３の一部からセンサ信号（デジタル信号）が読み出され、メモリＭＥに一時的に格納される（なお、他のセンサＳでは該照射された放射線に応じた電荷が蓄積される。）。以下では説明の容易化のため、ＡＥＣを行うために読み出されたモニタ用の信号を単に「モニタ信号」と表現する。第２処理部４２０は、メモリＭＥからモニタ信号を読み出して該モニタ信号に対して、本実施形態に係るＡＥＣを行うための処理を行う。この観点で、第２処理部４２０又はそれを含む処理部１４０は、放射線撮影においてＡＥＣを行うための撮影制御部と表現されてもよい。
【００３０】
第２処理部４２０は、例えば、補正部４２１、設定部４２２、参照画像データ群４２３および判定部４２４を含む。詳細は後述とするが、設定部４２２は、参照画像データ群４２３から選択された１フレーム分の画像データについてユーザにより端末２１０を介して入力された情報に基づいて、ＡＥＣを行うのに必要なパラメータを設定する。
【００３１】
なお、本実施形態では、参照画像の画像データが参照画像データ群４２３から選択される構成を例示したが、該選択の方法はこの例に限られない。例えば、参照画像の画像データは、データの属性情報（ＩＤ等）に基づいて設定部４２２によって適切なものが選択（或いは抽出）されてもよいし、ユーザによる端末２１０の操作によって直接的に選択（或いは入力）されてもよい。
【００３２】
補正部４２１は、設定部４２２により設定されたパラメータを用いて、上記モニタ信号を補正する。判定部４２４は、該補正されたモニタ信号の信号値が基準値に達したか否かを判定し、その判定結果に基づいて、放射線の照射を終了させるための信号を出力する。このことを、以下、図５（ａ）及び（ｂ）を参照しながら詳細に述べる。
【００３３】
図５（ａ）は、参照画像データ群４２３から選択された画像データに基づく放射線画像（以下、「参照画像」という。）を示す。参照画像は、放射線撮影に必要な情報をユーザが該参照画像を参照しながら端末２１０により入力することができるように、例えば表示部２２０に表示されるとよい。参照画像は、本実施形態では、被写体ＯＢ１（主に胸部から肩部にわたるエリア）を示している。
【００３４】
ユーザは、参照画像における被写体ＯＢ１の部位Ｐ１аであって、後の放射線撮影の対象である被写体（区別のため、以下、「被写体ＯＢ２」とする。）の検査対象である部位に相当する部位Ｐ１аを選択（指定）する。本実施形態では、対象部位Ｐ１аは肋間隙（隣り合う２つの肋骨間の隙間）の臓器の一部を指すが、この部分でなくてもよい。
【００３５】
ユーザは、対象部位Ｐ１аを選択した後（又は、その前でもよい。）、被写体ＯＢ１の部位Ｐ１ｂであって、被写体ＯＢ２の検査対象ではない部位に相当する部位Ｐ１ｂを基準部位として選択する。本実施形態では、基準部位Ｐ１ｂは鎖骨の一部を指すが、この部分でなくてもよい。ここで、対象部位Ｐ１аが比較的複雑な部位である場合、対象部位Ｐ１аよりも単純な部位を基準部位Ｐ１ｂとして選択するとよい。
【００３６】
図５（ｂ）は、参照画像において部位Ｐ１а‐Ｐ１ｂを通るカットラインでの画像データのデータ値（例えば、画像上の濃度（輝度））を示している。データ値が大きい部分は、画像上において淡い（明るい又は白い）部位に対応し、データ値が小さい部分は、画像上において濃い（暗い又は黒い）部位に対応する。対象部位Ｐ１аのデータ値と基準部位Ｐ１ｂのデータ値との比（本実施形態では約１．８）は、補正用のパラメータ（又は係数）として、設定部４２２により設定される。
【００３７】
ユーザは、参照画像を参照して上述の対象部位Ｐ１а及び基準部位Ｐ１ｂを選択した後、被写体ＯＢ２についての放射線撮影を行う。詳細は後述するが、被写体ＯＢ２は、被写体ＯＢ１と同一人でもよいが、被写体ＯＢ１とは異なる人であってもよい。
【００３８】
ここで、従来の放射線撮影の方法によると、被写体ＯＢ２について放射線撮影を行う際、被写体ＯＢ２の検査対象である部位であって被写体ＯＢ１の対象部位Ｐ１аに相当する部位（以下、区別のため「対象部位Ｐ２а」とする。）に対応するセンサＳからモニタ信号を読み出してＡＥＣを行うことが考えられる。しかしながら、対象部位Ｐ２ａが比較的複雑な部位である場合、対象部位Ｐ２аに対応するセンサＳを特定することが難しく、該対応するセンサＳからモニタ信号を読み出してＡＥＣを行うことは容易ではない。例えば、該対応するセンサＳとは異なる他のセンサＳからモニタ信号を読み出してしまった場合には、適切なＡＥＣが実現されなくなる可能性がある。このことは、特に、放射線撮影中（即ちＡＥＣの間）に被写体ＯＢ２が動いて被写体ＯＢ２のセンサパネル１１０に対する相対的な位置がずれてしまった場合に、生じうる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、被写体ＯＢ２について放射線撮影を行う際、検査対象ではない他の部位であって被写体ＯＢ１の基準部位Ｐ１ｂに相当する部位（以下、区別のため「基準部位Ｐ２ｂ」とする。）に対応するセンサＳからモニタ信号を読み出してＡＥＣを行う。基準部位Ｐ２ｂは、被写体ＯＢ１の基準部位Ｐ１ｂ同様、対象部位Ｐ２аよりも単純な部位であり得、よって、被写体ＯＢ２のセンサパネル１１０に対する相対的な位置がずれたとしても、それに起因する該対応するセンサＳの信号値の変動を小さくすることができる。
【００４０】
基準部位Ｐ２ｂに対応するセンサＳからのモニタ信号は、補正部４２１において、設定部４２２により設定されたパラメータにより補正される。前述のとおり、このパラメータは、被写体ＯＢ１の画像である参照画像に基づいて設定されたパラメータであり、対象部位Ｐ１аのデータ値と基準部位Ｐ１ｂのデータ値との比である。このパラメータを用いてモニタ信号を補正することにより、対象部位Ｐ２ａに対応するセンサＳの信号値に相当する信号値を推定し、即ち、対象部位Ｐ２ａに照射された放射線量（より具体的には、対象部位Ｐ２ａを通過した放射線量）を予測することできる。まとめると、対象部位Ｐ２ａに対応するセンサＳからのモニタ信号の信号値の推定値は、対象部位Ｐ２ａに対する放射線の推定照射量に相当し、基準部位Ｐ２ｂに対応するセンサＳからのモニタ信号と、対象部位Ｐ１аのデータ値と、基準部位Ｐ１ｂのデータ値とに基づいて算出される。
【００４１】
判定部４２４は、該補正されたモニタ信号の信号値（即ち、対象部位Ｐ２ａに対応するセンサＳの信号値の推定値）に基づいて、放射線の照射を終了させるか否かを判定する。具体的には、該補正されたモニタ信号の信号値は、判定部４２４において（又は補正部４２１若しくは他の計算手段において）累積加算されており、その累積加算値が基準値に達したことに応じて、判定部４２４は放射線の照射を終了させるための信号を出力する。このようにしてＡＥＣが実現される。
【００４２】
本実施形態では、基準部位Ｐ２ｂに対応するセンサＳからのモニタ信号を、上記補正用のパラメータを用いて補正し、該補正されたモニタ信号の信号値の累積加算値が基準値に達したか否かに基づいてＡＥＣを行う態様を例示した。しかしながら、ＡＥＣは、この例に限られるものではなく、例えば、パラメータに基づいて上記基準値とは異なる目標値を準備し、基準部位Ｐ２ｂに対応するセンサＳからのモニタ信号の累積加算値が該目標値に達したか否かに基づいて実現されてもよい。即ち、パラメータを用いて上記基準値を補正してもよく、この場合、基準部位Ｐ２ｂに対応するセンサＳからのモニタ信号に対しては補正処理を行わない。
【００４３】
なお、本実施形態のように、上記累積加算値が目標値に達したか否かに基づいてＡＥＣが実現されてもよいが、途中の演算結果に基づいて放射線の照射が終了されるべきタイミングを予測し、該予測の結果に基づいてＡＥＣを行ってもよい。即ち、ＡＥＣを実現するための演算処理は、必ずしも累積加算値が目標値に達するまで実行される必要はない。
【００４４】
補正部４２１による上記補正の精度をよくするため、被写体ＯＢ２と被写体ＯＢ１とは同一人であることが好ましいが、被写体ＯＢ２が例えば新規の患者の場合等には、被写体ＯＢ２の関連性ないし類似性の高い他の被写体の参照画像が用いられればよい。ある例では、被写体ＯＢ２の身長の±１０％の範囲内の他の被写体の参照画像が用いられてもよいし、他の例では、被写体ＯＢ２の体重の±１０％の範囲内の他の被写体の参照画像が用いられてもよい。他の例では、被写体ＯＢ２の年齢の±１０％の範囲内の他の被写体の参照画像が用いられてもよい。また、他の例では、被写体ＯＢ２と同一の性別の他の被写体の参照画像が用いられるとよい。ここでは、関連性ないし類似性の判断基準として、身長、体重、年齢および性別を例示したが、体脂肪率、ＢＭＩ（体格指数）等が参照されてもよいし、これらの条件の２以上の組み合わせによって判断されてもよい。
【００４５】
参照画像を参照しながら対象部位Ｐ１ａ及び基準部位Ｐ１ｂを選択する際、対象部位Ｐ１ａのデータ値は、参照画像中のユーザが指定した画素の画素値であってもよいが、対象部位Ｐ１ａを包絡するエリア（又は、その少なくとも一部）の複数の画素の画素値の平均値でもよい。基準部位Ｐ１ｂのデータ値についても同様である。この場合、基準部位Ｐ１ｂを包絡するエリアにおける画素値のばらつきを考慮して、基準部位Ｐ１ｂを包絡するエリアを、基準部位Ｐ１ｂを包絡するエリアよりも大きく（広く）することが好ましい。また、同様の理由から、基準部位Ｐ１ｂは、基準部位Ｐ１ｂを包絡するエリアの濃度分布の変化（データ値の変化率）が、基準部位Ｐ１ａを包絡するエリアに比べて緩やかであることが好ましい。
【００４６】
なお、上記ＡＥＣのための処理は、本実施形態では、処理部１４０における第２処理部４２０によって為されるが、前述のとおり、処理部１４０の機能の一部は演算部２００によって実現されてもよく、本処理についても演算部２００によって実現されてもよい。即ち、本処理は、撮像部１００に接続される外部装置によって実現されてもよい。ここでいう外部装置は、具体的には、信号処理ないし情報処理を行うためのプロセッサを備えた処理装置であり、信号処理装置、情報処理装置等と表現されてもよい。
【００４７】
図６は、放射線撮像装置１０の動作の例を説明するためのタイミングチャートを示している。具体的には、横軸を時間軸として、曝射スイッチ３１０の状態、放射線源３２０を駆動するための放射線源駆動信号（の信号レベル）、放射線源３２０からの放射線量（強度）、動作モード、電源電圧の状態、及び、各信号（の信号レベル）を示している。
【００４８】
曝射スイッチ３１０の状態について、ローレベル（Ｌレベル）は、スイッチ３１０が押されていないことを指し、ハイレベル（Ｈレベル）は、スイッチ３１０が押されたことを指す。放射線源駆動信号がＨレベルになると、放射線源３２０が駆動される。放射線量は、上記放射線源駆動信号がＨレベルになったことに応じて実際に放射線源３２０が発生する放射線の強度（単位時間当たりの照射量）を示す。動作モードは、装置１０の動作モードであり、前述の読出動作モードおよび蓄積動作／ＡＥＣモードの他、装置１０に電源電圧を供給してから放射線撮影を開始することが可能な状態になるまでの準備動作モードを含む。
【００４９】
信号ＲＳＴは、ユニット１３１における信号増幅部Ａ１のスイッチ素子ＳＷ１０の制御信号であり、信号ＲＳＴがＨレベルになると信号増幅部Ａ１はリセットされる。信号ＣＤＳ１は、ユニット１３１における第１サンプリング部ＵＳＨ１のスイッチ素子ＳＷＳＨ１の制御信号であり、信号ＣＤＳ１がＨレベルになると第１サンプリング部ＵＳＨ１でサンプリングが実行される。信号ＣＤＳ２は、第２サンプリング部ＵＳＨ２のスイッチ素子ＳＷＳＨ２の制御信号であり、信号ＣＤＳ２がＨレベルになると第２サンプリング部ＵＳＨ２でサンプリングが実行される。信号ＶＧ１〜ＶＧ３は、制御線ＶＧ１〜ＶＧ３（図２参照）の信号に相当し、分かりやすくするため、制御線ＶＧ１〜ＶＧ３と同一の符号を用いた。例えば、信号ＶＧ２がＨレベルになると、第２行の各センサＳが駆動される。その他、信号ＣＬＫは、出力部１３３のＡＤＣでのＡＤ変換に用いられるクロック信号であり、信号ＡＤＣＯＵＴは、該ＡＤ変換で得られるデジタル信号を示す。
【００５０】
時刻ｔ５０から時刻ｔ５２までの準備動作モードでは、Ｈレベルパルスの信号ＲＳＴを所定周期で供給しながら、信号ＶＧ１〜ＶＧ３を順に活性化させ、第１行〜第３行のセンサＳを順にリセットする。ここでは、第１行〜第３行のセンサＳを１回ずつリセットする態様を示したが、実際には複数回のリセットが為される（例えば１０秒程度）。ここでは不図示とするが、全てのセンサＳが十分にリセットされた場合、放射線の照射を開始することが可能になったことがユーザに対して通知され、ユーザは、該通知に基づいて曝射スイッチ３１０を押す。ユーザが曝射スイッチ３１０を押した時刻を時刻ｔ５１とする。
【００５１】
時刻ｔ５２では、第３行のセンサＳのリセットが終了したことに応答して、動作モードが蓄積動作／ＡＥＣモードにシフトし、放射線源駆動信号をＨレベルにする。これに応答して、信号ＣＤＳ１及びＣＤＳ２を交互に活性化させ、その間に信号ＶＧ２を活性化させ、第２行のセンサＳ（Ｓ２１〜Ｓ２３）から前述のモニタ信号を読み出す。より具体的には、該モニタ信号は、出力部１３３でＡＤ変換され、メモリＭＥに格納され、その後、第２処理部４２０によりＡＥＣを行うための処理が為される。なお、蓄積動作／ＡＥＣモードにおいて、第１行および第３行のセンサＳ（Ｓ１１〜Ｓ１３及びＳ３１〜Ｓ３３）では、放射線に応じた電荷が蓄積される。
【００５２】
時刻ｔ５３では、時刻ｔ５２で放射線源駆動信号がＨレベルになったことに応答して、放射線源３２０からの放射線量が増加する。したがって、図６の例では、時刻ｔ５２〜ｔ５３の間に読み出されたモニタ信号の信号値は実質的に０である。
【００５３】
時刻ｔ５４では、放射線の照射量が基準値に達したものと判定され、放射線源駆動信号をＬレベルにする。具体的には、前述の第２処理部４２０による処理の結果に基づいて（即ち、被検体ＯＢ２の対象部位Ｐ２ａに対応するセンサＳの信号値の推定値を累積加算して得られた値が、基準値に達したことに応じて）、放射線源駆動信号をＬレベルにする。それに伴って放射線量はＬレベルになり、放射線の照射が終了となる。
【００５４】
時刻ｔ５５では、動作モードが読出動作モードにシフトし、全てのセンサＳから順にセンサ信号を読み出す。具体的には、Ｈレベルパルスの信号ＲＳＴを所定周期で供給しながら信号ＣＤＳ１及びＣＤＳ２を交互に活性化させ、その間に信号ＶＧ１〜ＶＧ３を順に活性化させ、それにより、第１行〜第３行のセンサＳから順にセンサ信号を読み出す。このようにして読み出されたセンサ信号の群は、前述のとおり、メモリＭＥに格納され、第１処理部４１０により所定の信号処理が為された後、演算部２００に出力される。このとき、第２行のセンサＳのセンサ信号については、上述のＡＥＣ用のモニタ信号の読み出し（時刻ｔ５２〜ｔ５４）によって、信号成分の多くが失われているため、隣接センサＳの信号値に基づいて補正ないし補完されるとよい。
【００５５】
以上まとめると、本実施形態では、参照画像を参照して、被写体ＯＢ１の複数の部位のなかから、被写体ＯＢ２の検査対象である対象部位Ｐ２ａに相当する対象部位Ｐ１ａを選択し、そのデータ値を取得する。また、被写体ＯＢ１の複数の部位のなかから、対象部位Ｐ１ａとは異なる基準部位Ｐ１ｂを選択し、そのデータ値を取得する。前述のとおり、基準部位Ｐ１ｂは、対象部位Ｐ１ａに対して単純な部分であるとよい。そして、その後の被写体ＯＢ２についての放射線撮影では、基準部位Ｐ２ｂに対応するセンサＳのモニタ信号と、上記対象部位Ｐ１ａのデータ値と、上記基準部位Ｐ１ｂのデータ値とに基づいてＡＥＣを行う。具体的には、これらに基づいて、被写体ＯＢ２の対象部位Ｐ２ａに対応するセンサＳの信号値を推定し、該対象部位Ｐ２ａに対して適切な量の放射線が照射されたか否かを判断する。
【００５６】
よって、本実施形態によると、検査対象である対象部位が比較的複雑な部分の場合でも、該対象部位に対応するセンサＳの信号値を直接的にモニタする必要がなく、該対象部位に目標範囲内の量の放射線が照射されるようにＡＥＣを行うことが可能となる。特に、放射線撮影は、手術後の経過観察等のため時間や日を改めて複数回なされることもあるため、本実施形態によると被検体の負担軽減にも有利である。
【００５７】
（第２実施形態）
図７（ａ）及び（ｂ）を参照しながら第２実施形態を述べる。前述の第１実施形態では、撮像部１００がＡＥＣを行うための機能を備える構成を例示したが、本発明は他の構成によっても実現可能である。図７（ａ）に例示されるように、本実施形態に係る放射線撮像装置２０では、処理部１４０に代わって処理部１４０’が用いられ、処理部１４０’は、ＡＥＣのための処理を行う第２処理部４２０を有しない。一方、放射線撮像装置２０は、ＡＥＣの機能を実現するためのＡＥＣチャンバ７１０及びＡＥＣチャンバコントローラ７２０を更に備える。即ち、ＡＥＣの機能を実現するための機構が、撮像部１００外に配置されている。
【００５８】
図７（ｂ）に例示されるように、ＡＥＣチャンバ７１０は、特定の領域に入射した放射線を検知するチャンバ７１１〜７１３を備えており、例えば、チャンバ７１１は右胸部に対応し、チャンバ７１２は左胸部に対応し、チャンバ７１３は腹部に対応する。チャンバコントローラ７２０は、ＡＥＣチャンバ７１０からコネクタ７１４を介して検知された放射線の照射量を示すデータないし情報を受ける。そして、チャンバコントローラ７２０は、該放射線の照射量が基準値に達した場合、該放射線の照射を終了させるための信号を放射線源制御部３００に出力する。
【００５９】
このような構成によっても、前述の第１実施形態と同様のＡＥＣを実現することが可能である。即ち、チャンバ７１１〜７１３のいずれかを被写体ＯＢ２の基準部位Ｐ２ｂに対応させ、該対応するチャンバ７１１等で検知された放射線の照射量に基づいて、被写体ＯＢ２の対象部位Ｐ２ａに対応するセンサＳの信号値を推定する。本実施形態によると、従来の放射線撮像装置の構成を変更することなく上記ＡＥＣを実現することが可能である。
【００６０】
また、第１実施形態では、複数のセンサＳのいずれもが撮像用センサとしての機能（即ち、画素として機能）と、上記モニタ信号を読み出すためのＡＥＣ用センサとしての機能とを兼ねる構成を例示した。しかしながら、本発明は、本実施形態の上記ＡＥＣの実現方法の一部を第１実施形態に適用し、複数のセンサＳの大部分が撮像用センサとして機能が固定され且つ残りの一部がＡＥＣ用センサとして機能が固定された構成にも応用可能である。
【００６１】
（プログラム）
本発明は、上記実施形態の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、該システム又は装置のコンピュータにおける１以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理により実現されてもよい。例えば、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によって実現されてもよい。
【００６２】
（その他）
以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更されてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
【符号の説明】
【００６３】
１０：放射線撮像装置、Ｓ：センサ、１４０：処理部、２００：演算部。
【図１】
2017192444.tif 000003
【図２】
2017192444.tif 000004
【図３】
2017192444.tif 000005
【図４】
2017192444.tif 000006
【図５】
2017192444.tif 000007
【図６】
2017192444.tif 000008
【図７】
2017192444.tif 000009