(57)【要約】【課題】検査対象部位に応じた撮影条件で動態撮影を行うことによって診断に有効な画像を得ることができるようにする。【解決手段】本発明に係る放射線画像撮影システム１００によれば、撮影コンソール２の制御部２１は、検査対象部位指定画面２４１において指定された検査対象部位に応じた撮影条件を記憶部２２から読み出して撮影装置１に設定し、設定した撮影条件で撮影装置１により検査対象部位の動態撮影を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体における検査対象部位の動態を撮影して、前記検査対象部位の動態を示す複数の画像データを取得する撮影手段を備えた放射線画像撮影システムにおいて、
前記検査対象部位を指定するための操作手段と、
前記操作手段により指定された検査対象部位に基づいて撮影条件を決定し、前記決定した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる制御手段と、
を備える放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記撮影条件は、前記撮影手段により撮影する単位時間当たりの画像数、前記撮影手段により取得する画像データの画素サイズ、撮影タイミングのうち少なくとも一つを含む請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記操作手段により１回の撮影について複数の検査対象部位が指定された際に、前記指定された各検査対象部位に基づいて決定される撮影条件のうち、より精密な撮影条件を用いて前記撮影手段に撮影を行わせる請求項１又は２に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検査対象部位の動態の撮影前に前記撮影手段により前記決定された撮影条件で前記検査対象部位を撮影し、撮影により得られた画像データを解析し、その解析結果に基づいて、前記決定した撮影条件を修正する請求項１〜３の何れか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記検査対象部位の状態を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる請求項１〜４の何れか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記検査対象部位の動態は、周期性をもつ動態であり、
前記検出手段は、前記検査対象部位の状態とともに前記検査対象部位の動態のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された動態の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する請求項５に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記検査対象部位の動態は、肺の呼吸運動の動態であり、
前記検出手段は、肺の状態とともに肺の呼吸運動のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数の呼吸運動のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された呼吸運動の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する請求項６に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記検査対象部位の動態は、周期性をもつ動態であり、
前記制御手段は、前記撮影手段による前記検査対象部位の動態撮影の開始後、前記撮影手段により最初に取得された少なくとも２つの画像データを用いて、一連の動態撮影における前記検査対象部位の画像領域の面積変化率を算出し、算出した面積変化率が予め定められた範囲内ではない場合に、前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に再撮影を行わせる請求項１〜３の何れか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線の静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用して検査対象部位の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、検査対象部位の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚の画像を順次表示することにより、医師は検査対象部位の一連の動きを認識することが可能となる。
【０００３】
また、動態画像を見やすく表示するための各種技術も提案されている。例えば、特許文献１には、時系列的に連続して取得された動態画像を、時間方向を奥行きに取った「時空間３次元画像」として扱い、その横断像、矢状断像を作成し、観察可能に表示する技術が記載されている。また、特許文献２には、動態画像のフレーム間差分画像を作成し、差分動画像を表示する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３０５４８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に、検査対象部位の種類によって動態の１サイクルに要する平均的な時間は異なる。また、検査対象部位の動態の単位時間あたりのサイクル数や検査対象部位の構造物のサイズは、被検者によって異なる。従って、撮影対象となる検査対象部位によって、診断に有効な画像を得るための撮影条件（フレームレート、画素サイズ、撮影タイミング）は異なり、一律に同じ撮影条件で撮影することは好ましくない。
【０００５】
しかしながら、従来は、特許文献１、２に記載のように動態撮影により得られた動態画像に画像処理を施して診断しやすく表示する技術は提案されているが、動態撮影において診断に有効な画像を得るための撮影条件の設定については考慮されていなかった。
【０００６】
本発明の課題は、撮影対象となる検査対象部位に応じた撮影条件で動態撮影を行うことによって診断に有効な画像を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
人体における検査対象部位の動態を撮影して、前記検査対象部位の動態を示す複数の画像データを取得する撮影手段を備えた放射線画像撮影システムにおいて、
前記検査対象部位を指定するための操作手段と、
前記操作手段により指定された検査対象部位に基づいて撮影条件を決定し、前記決定した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる制御手段と、
を備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記撮影条件は、前記撮影手段により撮影する単位時間当たりの画像数、前記撮影手段により取得する画像データの画素サイズ、撮影タイミングのうち少なくとも一つを含む。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段は、前記操作手段により１回の撮影について複数の検査対象部位が指定された際に、前記指定された各検査対象部位に基づいて決定される撮影条件のうち、より精密な撮影条件を用いて前記撮影手段に撮影を行わせる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記制御手段は、前記検査対象部位の動態の撮影前に前記撮影手段により前記決定された撮影条件で前記検査対象部位を撮影し、撮影により得られた画像データを解析し、その解析結果に基づいて、前記決定した撮影条件を修正する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記検査対象部位の状態を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記検査対象部位の動態は、周期性をもつ動態であり、
前記検出手段は、前記検査対象部位の状態とともに前記検査対象部位の動態のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された動態の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記検査対象部位の動態は、肺の呼吸運動の動態であり、
前記検出手段は、肺の状態とともに肺の呼吸運動のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数の呼吸運動のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された呼吸運動の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記検査対象部位の動態は、周期性をもつ動態であり、
前記制御手段は、前記撮影手段による前記検査対象部位の動態撮影の開始後、前記撮影手段により最初に取得された少なくとも２つの画像データを用いて、一連の動態撮影における前記検査対象部位の画像領域の面積変化率を算出し、算出した面積変化率が予め定められた範囲内ではない場合に、前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に再撮影を行わせる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、撮影対象となる検査対象部位に応じた撮影条件で動態撮影を行うことによって診断に有効な画像を得ることが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、撮影対象となる検査対象部位に応じて、撮影手段により撮影する単位時間当たりの画像数、撮影手段により取得する画像データの画素サイズ、撮影タイミングのうち少なくとも一つを含む撮影条件を決定することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、１回の撮影に対し複数の検査対象部位が指定された場合に、何れの検査対象部位についても診断に有効な動態画像を得ることが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、動態の撮影前に、決定した撮影条件で実際に検査対象部位を撮影した画像データを解析し、その結果に応じて撮影条件を修正するので、被写体となった検査対象部位や撮影手段の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、被写体となった検査対象部位の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、周期性をもつ動態を複数サイクルにわたって撮影する際に、各サイクル毎に撮影タイミングを変更するので、撮影手段における単位時間当たりの画像数を増やすことなく、動態１サイクル中において撮影されるタイミングを増やすことができ、検査対象部位の動態の変化をより精細に撮影することが可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、肺の呼吸運動を複数サイクルにわたって撮影する際に、各サイクル毎に撮影タイミングを変更するので、撮影手段における単位時間当たりの画像数を増やすことなく、肺の呼吸運動１サイクル中において撮影されるタイミングを増やすことができ、呼吸運動による肺の変化をより精細に撮影することが可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、被写体となった検査対象部位の個別の状態によって撮影条件の修正が必要であれば修正を行って再撮影を自動的に行い、撮影条件の修正が必要なければそのまま撮影を続行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る第１及び第２の実施の形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
（放射線画像撮影システム１００の構成）
まず、構成を説明する。
図１に、第１の実施の形態における放射線画像撮影システム１００の全体構成を示す。
図１に示すように、放射線画像撮影システム１００は、撮影装置１と、撮影用コンソール２とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール２と、診断用コンソール３とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮを介して接続されて構成されている。
【００２５】
（撮影装置１の構成）
撮影装置１は、例えば、呼吸に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）をもつ人体の動態を撮影する撮影手段である。動態撮影は、検査対象部位に対し、放射線を連続照射して複数の画像を取得（即ち、連続撮影）することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
撮影装置１は、図１に示すように、放射線源１１、放射線照射制御装置１２、放射線検出部１３、読取制御装置１４、サイクル検出センサ１５、サイクル検出装置１６等を備えて構成されている。
【００２６】
放射線源１１は、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。
放射線照射制御装置１２は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源１１を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、撮影開始／終了タイミング、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、フィルタ種等である。パルスレートは、単位時間あたり（ここでは１秒あたり）の放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。
【００２７】
放射線検出部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサにより構成される。ＦＰＤは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源１１から照射されて少なくとも被写体Ｍを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の画素がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部により構成されている。
読取制御装置１４は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて放射線検出部１３の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、放射線検出部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。そして、取得した画像データを撮影用コンソール２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、単位時間あたり（ここでは１秒あたり）に取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。
なお、パルス間隔及びフレーム間隔は、パルスレート、フレームレートから求められる。
【００２８】
ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４は互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。
【００２９】
サイクル検出センサ１５は、被写体Ｍの検査対象部位の状態を検出して検出情報をサイクル検出装置１６に出力する。サイクル検出センサ１５としては、例えば、検査対象部位が肺（喚気）の場合、呼吸モニタベルト、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、光学カメラ、スパイロメータ等を適用することができる。また、検査対象部位が心臓（血流）である場合、心電計等を適用することができる。
【００３０】
サイクル検出装置１６は、サイクル検出センサ１５により入力された検出情報に基づいて、検査対象部位の動態のサイクル数（単位時間当たりのサイクル数。例えば、検査対象部位が肺（喚気）の場合は呼吸数（回／秒）、心臓（血流）、心臓の場合は心拍数（回／秒））、及び現在の検査対象部位の状態が１サイクル中のどの状態であるかを検出し、検出結果（サイクル情報）を撮影用コンソール２の制御部２１に出力する。
例えば、サイクル検出装置１６は、検査対象部位が肺（喚気）の場合は、サイクル検出センサ１５（呼吸モニタベルト、ＣＣＤカメラ、光学カメラ、スパイロメータ等）により肺の状態が吸気から呼気への変換点であることを示す検出情報が入力されたタイミングを１サイクルの基点とし、次にこの状態が検出されるタイミングまでの間を１サイクルとして認識する。
また、サイクル検出装置１６は、検査対象部位が心臓（血流を含む）の場合は、サイクル検出センサ１５（心電計等）によりＲ波が入力されたタイミングを基点とし、次にＲ波が検出されるタイミングまでの間を１サイクルとして認識する。
そして、１秒当たりに認識したサイクル数をサイクル数として検出する。
【００３１】
（撮影用コンソール２の構成）
撮影用コンソール２は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された画像データを撮影技師によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かを表示する装置である。
撮影用コンソール２は、図１に示すように、制御部２１、記憶部２２、操作部２３、表示部２４、通信部２５等を備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。
【００３２】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや、撮影制御処理プログラムを始めとする各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って撮影用コンソール２各部の動作や、撮影装置１の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する制御手段である。制御部２１には、図示しないタイマが接続されている。
【００３３】
記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部２２は、後述する撮影制御処理を実行するための撮影制御処理プログラムを記憶している。また、記憶部２２は、撮影対象となり得る各検査対象部位の部位名に対応付けて、その検査対象部位に応じた撮影条件（放射線照射条件及び画像読取条件）を記憶している。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００３４】
操作部２３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。
【００３５】
表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。
【００３６】
通信部２５は、ＬＡＮアダプタやルータやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
【００３７】
（診断用コンソール３の構成）
診断用コンソール３は、撮影用コンソールから送信された画像データを表示して医師が読影診断するための装置である。
診断用コンソール３は、図１に示すように、制御部３１、記憶部３２、操作部３３、表示部３４、通信部３５等を備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。
【００３８】
制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って診断用コンソール３各部の動作を集中制御する。
【００３９】
記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００４０】
操作部３３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３３は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。
【００４１】
表示部３４は、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３３からの入力指示やデータ等を表示する。
【００４２】
通信部３５は、ＬＡＮアダプタやルータやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
【００４３】
（放射線画像撮影システム１００の動作）
次に、上記放射線画像撮影システム１００における動作について説明する。
図２に、撮影用コンソール２の制御部２１により実行される撮影制御処理のフローを示す。
【００４４】
まず、撮影技師により操作部２３が操作され、撮影対象（被写体Ｍ）の患者情報の入力、検査対象部位の指定等が行われる（ステップＳ１）。図３に、検査対象部位指定画面２４１の一例を示す。当該画面は、撮影技師が操作部２３により撮影対象となる検査対象部位の部位名を指定するための画面である。即ち、操作部２３と検査対象部位指定画面２４１により操作手段が実現される。検査対象部位指定画面２４１は、撮影対象として指定可能な複数の部位名が表示された部位ボタンＢ１〜Ｂｎを有する（ｎは整数）。操作部２３により部位ボタンＢ１〜Ｂｎの何れかが押下されると、押下された部位ボタンに表示された部位が撮影対象の検査対象部位として指定される。なお、複数の部位ボタンを押下して複数の部位を撮影対象の検査対象部位として指定することも可能である。
【００４５】
検査対象部位が指定されると、指定された検査対象部位の部位名に記憶部２２において対応付けて記憶されている撮影条件（デフォルト値）が撮影条件として決定され、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に設定される（ステップＳ２）。撮影条件は、具体的には、放射線照射条件及び画像読取条件であり、記憶部２２において、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている放射線照射条件が放射線照射制御装置１２に設定されるとともに、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている画像読取条件が読取制御装置１４に設定される。
例えば、検査対象部位として「肺（喚気）」、「心臓（血流）」「心臓」が選択された場合、それぞれ以下のように撮影条件が決定される。
・肺（喚気）の場合
フレームレート／パルスレート（３フレーム／秒）、画素サイズ（４００μｍ）、画像サイズ（４０ｃｍ×３０ｃｍ）、マトリックスサイズ（１０２４×７６８Ｐｉｘｅｌ）、パルス幅（５ｍｓｅｃ）、管電圧（１２０ｋＶ）、管電流（５０ｍＡ）、撮影タイミング（吸気→呼気の変換点のタイミング（撮影開始タイミング）からフレーム間隔時間毎）
・心臓（血流）の場合
フレームレート／パルスレート（１５フレーム／秒）、画素サイズ（４００μｍ）、画像サイズ（４０ｃｍ×３０ｃｍ）、マトリックスサイズ（１０２４×７６８Ｐｉｘｅｌ）、パルス幅（５ｍｓｅｃ）、管電圧（１２０ｋＶ）、管電流（３０ｍＡ）、撮影タイミング（拡張期→収縮期の変換点のタイミング（撮影開始タイミング）からフレーム間隔時間毎）
・心臓の場合
フレームレート／パルスレート（６０フレーム／秒）、画素サイズ（４００μｍ）、画像サイズ（２０ｃｍ×１５ｃｍ）、マトリックスサイズ（５１２×３８４Ｐｉｘｅｌ）、パルス幅（４ｍｓｅｃ）、管電圧（１３０ｋＶ）、管電流（２５ｍＡ）、撮影タイミング（拡張期→収縮期の変換点のタイミング（撮影開始タイミング）からフレーム間隔時間毎）
【００４６】
ここで、検査対象部位と撮影条件（フレームレート、画素サイズ）との関係について説明する。
出願人は、同一の検査対象部位を複数の撮影条件で撮影し、撮影条件毎の撮影画像の診断有効性を目視評価する実験を行った。
【００４７】
図４に、肺（喚気）を検査対象部位として複数の異なるフレームレートで撮影した場合の各フレームレートにおける撮影画像の目視評価結果を示す。図５に、肺（喚気）を検査対象部位として複数の異なる画素サイズで撮影した場合の各画素サイズにおける撮影画像の目視評価結果を示す。図６に、心臓（血流）を検査対象部位として複数の異なるフレームレートで撮影した場合の各フレームレートにおける撮影画像の目視評価結果を示す。図７に、心臓（血流）を検査対象部位として複数の異なる画素サイズで撮影した場合の各画素サイズにおける撮影画像の目視評価結果を示す。
評価は４段階評価により行い、◎：きわめて良い、○：良い、△：普通、まあまあ（診断に許容される程度と判断できる）、×：悪い、とした。
【００４８】
撮影には、Varian medical systems製PaxScan4030CBの放射線検出器を用いた。
肺（喚気）を検査対部位とした撮影については、胸部動態ファントム（肺の総表面積約６０ｃｍ２、平均呼吸回数約１８回／分）を用い、擬似横隔膜の視認性を目視評価した。
心臓（血流）を検査対象部位とした撮影については、心臓動態ファントム（大動脈内径約３０ｍｍ+厚さ約２ｍｍ、動脈内径約５ｍｍ+厚さ約１ｍｍ、平均脈拍回数約７０回／分）を用い、擬似動脈の視認性を目視評価した。
このときの他の撮影条件は、以下のように設定した。
・肺（喚気）
管電圧（１２０ｋＶ）、管電流（５０ｍＡ）、パルス幅（５ｍＳｅｃ）
・心臓（血流）
管電圧（１２０ｋＶ）、管電流（３０ｍＡ）、パルス幅（５ｍＳｅｃ）
フレームレートによる視認性の評価の際には、肺（喚気）、心臓（血流）とも画素サイズを２００μｍ、４００μｍとし、画素サイズによる視認性の評価の際には、肺（喚気）、心臓（血流）ともフレームレートを７．５フレーム／秒、１５フレーム／秒とした。
各撮影条件で撮影された撮影画像は、株式会社ナナオ製Ｇ２１−Ｓ（１７インチモニタ、解像度１２８０×１０２４、画素ピッチ０．２６４ｍｍ）のモニタに表示して評価を行った。
【００４９】
図４、図６に示すように、肺（喚気）の場合と心臓（血流）の場合とでは、同じフレームレートであっても視認性の評価結果が異なる場合がある。これは、呼吸運動のサイクル数（呼吸サイクル数）は平均０．３回／秒程度であり、心拍運動のサイクル数（心拍サイクル数）は平均１．２回／秒であり、呼吸運動の１サイクルと比べて心拍運動の１サイクルが速いことに起因する。フレームレートを多くすれば何れを検査対象部位とした場合においても診断有効性の高い画像を得ることができるが、フレームレートをやたらに多くすることは、画像データ量を増加させ、且つ、被写体Ｍの被爆量が増加することになり好ましくない。上記の結果から、肺（喚気）の場合は、フレームレートを３フレーム／秒以上、心臓（血流）の場合は、１０フレーム／秒以上とすることが好ましい。ただし、これらより低いフレームレートであっても、後述するステップＳ１１〜ステップＳ２２の処理のように複数サイクル撮影し各サイクルにおける撮影タイミングをずらす処理を行って実質的にこれらのフレームレートの性能を得ることができればよい。
【００５０】
図５、７に示すように、肺（喚気）の場合と心臓（血流）の場合とでは、同じ画素サイズであっても視認性の評価結果が異なる場合がある。これは、診断において注目する構造物のサイズに起因する。画素サイズを小さくすれば何れを検査対象部位とした場合においても診断有効性の高い精細な画像を得ることができるが、画素サイズが小さいと表示処理や画像処理に時間を要するので効率的とはいえない。上記の結果から、肺（喚気）の場合は、画素サイズを４ｍｍ以下、心臓（血流）の場合は、２ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５１】
なお、上記結果は、成人の動態の平均を対象として行ったが、成人／小児／幼児で動態は変わる。例えば、新生児の心拍数は成人の倍以上となる。そこで、検査対象部位毎の撮影条件は、成人／小児／幼児で別々の条件をもたせてもよい。例えば、小児では、成人よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。また、更に、幼児では、小児よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。
また、１回の撮影に対し複数の検査対象部位が指定された場合、検査対象部位毎に決定された撮影条件のうち、より精密な撮影条件に決定する。より精密な撮影条件とは、複数の撮影条件のうち、より精細な動態画像を得ることができる撮影条件であり、具体的には、より高いフレームレート、より細かい画素サイズ、より高いピクセル数等である。
【００５２】
図２に戻り、撮影条件が決定されると、操作部２３の操作による動態サイクルの検出開始の指示が待機され、操作部２３により動態サイクルの検出開始の指示が入力されると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、検出手段であるサイクル検出センサ１５及びサイクル検出装置１６による検査対象部位の動態サイクルの検出が開始され、検査対象部位の動態のサイクル数（１秒あたりのサイクル数）が取得される（ステップＳ４）。なお、サイクル検出センサ１５及びサイクル検出装置１６による検査対象部位の動態サイクルの検出は、撮影が終了するまで（ステップＳ２３に移行するまで）実施され、動態１サイクル中のどの状態（例えば、肺（喚気）の場合は、吸気→呼気の変換点、呼気、呼気→吸気の変換点、吸気。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点、収縮期、収縮→拡張の変換点、拡張期）であるかの検出結果が制御部２１に出力される。
【００５３】
サイクル検出装置１６においてサイクル数が検出されると（ステップＳ５；ＹＥＳ）、検出されたサイクル数に応じたフレームレート（パルスレート）が算出され、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に設定されているフレームレート（パルスレート）が算出されたフレームレート（パルスレート）に修正され（ステップＳ６）、処理はステップＳ７に移行する。例えば、検出されたサイクル数に基づいて、１サイクルが所定のフレーム数（例えば、１０フレーム）で撮影されるようにフレームレート（パルスレート）が算出され、算出されたフレームレート（パルスレート）に修正される。例えば、サイクル検出装置１６で検出された呼吸サイクル数が０．２５回／秒であった場合、フレームレートが２．５フレーム／秒に修正される。
【００５４】
一方、呼吸運動、心機能に重度な疾患があり、サイクル毎のバラツキが大きくサイクル検出装置１６において正常にサイクル数が検出できなかった場合（ステップＳ５；ＮＯ）、フレームレートはデフォルト値のままとして処理はステップＳ７に移行する。これにより、万一サイクル数が検出できない状態であっても、検査対象部位毎の代表的な撮影条件で撮影を行うことができる。
【００５５】
ステップＳ７においては、画像解析用に１フレーム（又は数フレーム）撮影が行われる。即ち、放射線照射制御装置１２を介して放射線源１１により放射線が照射され、読取制御装置１４を介して放射線検出部１３により画像データが取得される。撮影は、操作部２３から放射線の照射指示が入力されたことを契機に行うようにしてもよいし、サイクル検出装置１６で検出された所定のタイミングで自動的に撮影を行うようにしてもよい。
【００５６】
次いで、画像解析／撮影条件修正処理が実行される（ステップＳ８）。ここで、ステップＳ８においては、解析に係る処理時間を短縮するために、画像データの画素サイズを所定の画素サイズ（例えば、１〜４ｍｍ）に間引いてから画像解析を行うことが好ましい。
図８に、ステップＳ８において制御部２１により実行される画像解析処理のフローを示す。
【００５７】
まず、取得された画像データにおいて、検査対象部位に応じた所定の構造物の検出が行われ、そのサイズが計測される（ステップＳ１０１）。取得される画像データにおける所定の構造物の計測は、画像認識によって自動的に行ってもよいし、例えば、取得された画像データを表示部２４に表示し、表示した画像上からの操作部２３のマウス等のポインティングデバイスによる指定に基づいて行うようにしてもよい。
【００５８】
次いで、計測された所定の構造物のサイズが予め定められた閾値と比較され、予め定められた閾値以下であるか否かが判断される。所定の構造物のサイズが予め定められた閾値以下ではないと判断されると（ステップＳ１０２；ＮＯ）、処理はステップＳ１０４に移行する。所定の構造物のサイズが予め定められた閾値以下であると判断されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、画素サイズが修正され（ステップＳ１０３）、処理はステップＳ１０４に移行する。
例えば、検査対象部位が肺（喚気）である場合、画像データにおいて計測された気管の直径が１．５ｃｍ以下であった場合、画素サイズが現在の設定の１／２に修正される。小児／幼児では、成人に比べ体内の構造物が小さいが、診断において注目される構造物が小さいと見づらく診断がしづらい。そこで、診断において注目される所定の構造物のサイズが予め定められた閾値以下である場合は、デフォルト値よりも画素サイズを小さく修正することで分解能を細かくし、診断をしやすくする。なお、ステップＳ１０２で用いられる閾値は、検査対象部位毎に実験的経験的に定められた値である。
【００５９】
次いで、取得された画像データにおける検査対象部位の画像領域が認識され、その位置が解析される（ステップＳ１０４）。画像データから検査対象部位の画像領域を認識するプログラムは、記憶部２２に予め記憶されており、検査対象部位に応じたプログラムが読み出され、ソフトウエア処理により検査対象部位の画像領域が認識される。
【００６０】
例えば、検査対象部位が肺（喚気）である場合、画像データにおける肺野の画像領域（肺野領域）が認識される。肺野領域は、放射線（Ｘ線）の透過量が多いため、その周辺の領域に比べて信号値が高くなる。そこで、例えば、以下の処理により肺野領域が認識される。
まず、各画素の信号値から濃度ヒストグラムを作成し、判別分析法等によって閾値を求める。次いで、求められた閾値より高信号の領域を肺野領域の候補として抽出する。次いで、候補領域の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出していく。そして、抽出されたエッジ点を多項式関数で近似し、肺野領域の境界線を取得する。
【００６１】
次いで、取得した画像データにおける検査対象部位の所定領域における画素信号値の平均値が算出され（ステップＳ１０５）、算出された平均値が予め定められた範囲内ではない場合（ステップＳ１０６；ＮＯ）、処理はステップＳ１０８に移行する。算出された平均値が予め定められた範囲内である場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、管電流若しくはパルス幅の値が修正され（ステップＳ１０７）、処理はステップＳ１０８に移行する。例えば、検査対象部位が肺（喚気）である場合、肺野領域の画素信号値から平均値を算出する。算出された平均値が予め定められた範囲の下限値以下である場合は、ノイズが多く、診断に適した値ではないので、管電流を、例えば、（下限値／算出された平均値）倍に増加させる。また、予め定められた範囲の上限値以上である場合は、管電流を、例えば、｛１／（上限値／算出された平均値）｝に減少させる。なお、ステップＳ１０６で用いられる上限値及び下限値（予め定める範囲）は、実験的経験的により定められる。
【００６２】
次いで、検査対象部位が所定の割合だけ膨張／移動した場合に、検査対象部位が画像データの表示領域に収まるか否かが判断される。例えば、取得された画像データにおける検査対象部位の領域を所定の割合（例えば、１．１倍）拡大した場合に、拡大した検査対象部位の全画像領域が画像データの表示領域に収まるか否かを判断し、収まらない場合は、膨張した場合に収まらないと判断される。
【００６３】
検査対象部位が所定の割合だけ膨張／移動した場合に、検査対象部位が画像データの表示領域に収まると判断されると（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、処理は図２のステップＳ９に移行し、収まらないと判断された場合は（ステップＳ１０８；ＮＯ）、その旨及び再撮影を促す警告が表示部２４に表示され（ステップＳ１０９）、処理は図２のステップＳ９に移行する。この警告表示により、撮影技師は、ポジショニングが正しいか否かを容易に認識することが可能となる。なお、ステップＳ１０９においては、再撮影を促す警告だけでなく、検査対象部位の画像領域の欠ける可能性のある箇所をカラーで表示したり、検査対象部位のはみ出し量を予測して再撮影時に放射線検出部１３をどの方向にどの程度移動すべきかのメッセージを表示したりすることが好ましい。
【００６４】
図２に戻り、画像解析／撮影条件修正処理の終了後、サイクル検出装置１６により現在が動態の１サイクルの所定のタイミング（動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺（喚気）の場合は、吸気→呼気の変換点のタイミング。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点のタイミング。）であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間ｔのカウントが開始される（ステップＳ９）。
【００６５】
次いで、撮影サイクル回数ｎが１に初期化され（ステップＳ１０）、設定された撮影タイミングからのサイクル毎の撮影タイミングのシフト時間Ｄが算出されるとともに（ステップＳ１１）、１サイクル内で撮影したフレーム画像数のカウント値αが０に初期化される（ステップＳ１２）。
ここで、動態撮影においては、動態１サイクル中においてなるべく多くの状態を撮影することが診断上好ましい。しかしながら、低フレームレートでしか撮影できないような撮影装置等、１サイクル中に撮影できる枚数に限界がある。そこで、複数サイクル（Ｎサイクル）を撮影する場合には、撮影サイクル回数ｎによって各サイクルの撮影タイミングをシフト時間Ｄだけずらすことにより、高いフレームレートと同等の画像データを得る。
【００６６】
シフト時間Ｄは、例えば、以下の（例１）の（式１）、又は（例２）の（式２）を用いて求めることができる。なお、Ｔはフレーム間隔である。
・（例１）Ｎサイクルの撮影を行って、設定したフレームレートに対してＮ倍のフレームレートの動態画像を得る場合
（式１）  Ｄ＝（ｎ−１）／Ｎ×Ｔ
・（例２）図９に示すタイミングチャートのように、フレーム間隔を１／２ずつ埋めるように撮影タイミングをずらす場合（２サイクル目を１サイクル目の撮影タイミングに対しフレーム間隔の１／２だけずらし、３サイクル目を１サイクル目の撮影タイミングに対しフレーム間隔の１／４だけずらし、４サイクル目を１サイクル目の撮影タイミングに対しフレーム間隔の３／４だけずらす場合）。なお、図９の横軸は、動態１サイクルにおける撮影開始から撮影タイミングまでの時間軸を示し、縦軸は、検査対象部位のサイズを示している。また、同図においては、１サイクル目〜４サイクル目の撮影タイミングを同一の時間軸で示しており、ｔ１１〜ｔ１４は１サイクル目の撮影タイミングを示し、ｔ２１〜ｔ２４は２サイクル目の撮影タイミングを示し、ｔ３１〜ｔ３４は３サイクル目の撮影タイミングを示し、ｔ４１〜ｔ４４は４サイクル目の撮影タイミングを示している。
（式２）  Ｄ＝Ｘ（ｎ）；Ｘ（１）＝０、Ｘ（２）＝１／２×Ｔ、Ｘ（３）＝１／４×Ｔ、Ｘ（４）＝３／４×Ｔ
【００６７】
次いで、「ｔ＝α×Ｔ（Ｔはフレーム間隔）＋Ｄ」（撮影タイミング）であるか否かが判断され、「ｔ＝α×Ｔ＋Ｄ」ではないと判断されると（ステップＳ１３；ＮＯ）、処理はステップＳ１８に移行する。「ｔ＝α×Ｔ＋Ｄ」であると判断されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、撮影装置１において１のフレーム画像が撮影される（ステップＳ１４）。即ち、放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール２に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間ｔと対応付けて記憶部２２に保存される（ステップＳ１５）。
【００６８】
次いで、取得された画像データに基づいて画像が表示部２４に表示され（ステップＳ１６）、カウント値αがインクリメントされる（ステップＳ１７）。
【００６９】
ステップＳ１８においては、サイクル検出装置１６により現在の検査対象部位の状態が検出され、撮影開始から現在までの経過時間ｔと現在の検査対象部位の状態が対応付けられて制御部２１のＲＡＭに保存される。そして、サイクル検出装置１６から検出された検出結果に基づき、現在動態１サイクル中の所定タイミング（撮影開始タイミング）であるか否かが判断され、所定タイミングではないと判断されると（ステップＳ１９；ＮＯ）、処理はステップＳ１３に戻る。
【００７０】
一方、現在動態１サイクル中の所定タイミングであると判断されると（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、撮影開始からの経過時間ｔが０にリセットされる（ステップＳ２０）。即ち、動態の１サイクル中の所定のタイミングが検出されると、次の動態１サイクルの撮影が開始され、次の動態１サイクルについての撮影開始からの経過時間ｔが計時される。次いで、撮影サイクル回数ｎが１インクリメントされ（ステップＳ２１）、撮影サイクル回数ｎ＝Ｎであるか否か（Ｎサイクルの撮影が終了したか否か）が判断され、ｎ＝Ｎではない（Ｎサイクルの撮影が終了していない）と判断されると（ステップＳ２２；ＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻る。
【００７１】
一方、撮影サイクル回数ｎ＝Ｎである（Ｎサイクルの撮影が終了した）と判断されると（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、撮影により取得された一連の画像データが経過時間ｔの昇順に並べ替えられ（ステップＳ２３）、各画像データが並び替え後の画像順を示す番号と対応付けて記憶部２２に保存されるとともに（ステップＳ２４）、画像順を示す番号に従って表示部２４に表示される（ステップＳ２５）。撮影技師は、表示部２４に表示された撮影画像を確認し、操作部２３により撮影ＯＫ／ＮＧの判断結果を入力する。
【００７２】
操作部２３により「撮影ＯＫ」が入力されると（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、撮影により取得された一連の画像データのそれぞれに、一連の撮影を識別するための識別ＩＤや、患者情報、検査対象部位、撮影開始からの経過時間ｔを示す情報、画像順を示す番号、放射線照射条件、画像読取条件等の情報が付帯され、通信部２５を介して診断用コンソール３に送信される（ステップＳ２７）。そして、本処理は終了する。一方、操作部２３により「撮影ＮＧ」が入力されると（ステップＳ２６；ＮＯ）、記憶部２２に記憶された一連の画像データが削除され（ステップＳ２８）、本処理は終了する。
【００７３】
診断用コンソール３においては、撮影用コンソール２から連続撮影された一連の画像データが通信部３５により受信されると、制御部３１により、記憶部３２に受信された画像データが記憶される。
【００７４】
診断用コンソール３において、操作部３３により識別ＩＤ等が入力され、診断対象の画像データ（動態画像）が指定されると、制御部３１により、記憶部３２から指定された動態画像の一連の画像データが読み出される。そして、制御部３１により、読み出された画像データに対し検査対象部位に応じて予め定められたプログラムが読み出され、動態解析処理が実行される。ここでいう動態解析処理とは、画像データにおける検査対象部位の所定の構造物の輝度変化、位置変化、形状変化を解析する処理のことであり、その結果が表示部３４に表示される。
輝度変化の解析としては、例えば、画像順が隣り合うフレーム画像間の各画素の信号値の差分値を求めることにより輝度変化量を算出し、輝度変化量に応じた色で所定の構造物を表示する。
また、位置変化の解析としては、例えば、一連のフレーム画像のそれぞれから所定の構造物の画像領域の位置を認識し、その構造物の画像順における軌跡、移動速度の変化率を求めて表示する。
また、形状変化の解析としては、例えば、一連のフレーム画像のそれぞれから所定の構造物の位置を認識し、その構造物の輪郭を画像順にカラー表示することで、輪郭／周囲長／面積の変化を医師が視認可能に表示する。なお、面積の変化量を数値で表示してもよい。或いは、一連のフレーム画像のそれぞれから所定の２つの構造物の画像領域の位置を認識し、２つの構造物の輪郭を画像順にカラー表示することで、２つの構造物間の距離の変化を医師が視認可能に表示する。２つの構造物間の距離を数値で求めて表示してもよい。また、２つの構造物が織り成す角度の変化を視覚可能に表示してもよい。
【００７５】
以上説明したように、放射線画像撮影システム１００によれば、撮影用コンソール２の制御部２１は、検査対象部位指定画面２４１において指定された検査対象部位に応じた撮影条件を記憶部２２から読み出して撮影装置１に設定し、設定した撮影条件で撮影装置１により検査対象部位の動態撮影を行う。従って、検査対象部位に応じた撮影条件で撮影を行って診断に有効な画像を得ることが可能となる。
【００７６】
また、１回の撮影について複数の検査対象部位が指定された場合には、指定された各検査対象部位のそれぞれに応じた撮影条件のうち、より精密な撮影条件に決定し、決定された撮影条件で動態撮影を行う。従って、指定された何れの検査対象部位についても診断に有効な動態画像を得ることが可能となる。
【００７７】
また、動態の撮影前に、決定した撮影条件で実際に検査対象部位を撮影した画像データを解析し、その結果に応じて撮影条件を修正するので、被写体となった検査対象部位や撮影手段の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。
【００７８】
また、検査対象部位の状態をサイクル検出装置１６で検出し、検出結果によって撮影条件を修正するので、被写体となった検査対象部位の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。
【００７９】
また、周期性をもつ動態を複数サイクルにわたって撮影する際に、各サイクル毎に撮影タイミングを変更するので、撮影装置１におけるフレームレートを増やすことなく、動態１サイクル中において撮影されるタイミングを増やすことができ、検査対象部位の動態の変化をより精細に撮影することが可能となる。
【００８０】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態において図１を用いて説明したものと同様であるので説明を省略し、第２の実施の形態における動作について説明する。
【００８１】
図１０〜図１２に、撮影用コンソール２の制御部２１により実行される撮影制御処理のフローを示す。
【００８２】
まず、撮影技師により操作部２３が操作され、撮影対象（被写体Ｍ）の患者情報の入力、検査対象部位の指定等が行われる（ステップＳ３１）。検査対象部位の指定については、図３を参照して説明した検査対象部位指定画面２４１が用いられる。
【００８３】
検査対象部位が指定されると、指定された検査対象部位の部位名に記憶部２２において対応付けて記憶されている撮影条件（デフォルト値）が撮影条件として決定され、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に設定される（ステップＳ３２）。撮影条件は、具体的には、放射線照射条件及び画像読取条件であり、記憶部２２において、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている放射線照射条件が放射線照射制御装置１２に設定されるとともに、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている画像読取条件が読取制御装置１４に設定される。なお、第２の実施の形態においては、撮影回数Ｍを撮影条件に含めた場合を例としている。
記憶部２２に記憶されている検査対象部位毎の撮影条件（デフォルト値）は、第１の実施の形態で説明したように、実験的経験的に求められたものである。成人／小児／幼児で別々の条件をもたせてもよい。例えば、小児では、成人よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。また、更に、幼児では、小児よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。
また、１回の撮影に対し複数の検査対象部位が指定された場合、検査対象部位毎に決定された撮影条件のうち、より精密な撮影条件に決定する。より精密な撮影条件とは、複数の撮影条件のうち、より精細な動態画像を得ることができる撮影条件であり、具体的には、より高いフレームレート、より細かい画素サイズ、より高いピクセル数等である。
【００８４】
撮影条件が決定されると、操作部２３の操作による動態サイクルの検出開始の指示が待機され、操作部２３により動態サイクルの検出開始の指示が入力されると（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、検出手段であるサイクル検出センサ１５及びサイクル検出装置１６による検査対象部位の動態サイクルの検出が開始され、検査対象部位の動態のサイクル数（１秒あたりのサイクル数）が取得される（ステップＳ３４）。なお、サイクル検出センサ１５及びサイクル検出装置１６による検査対象部位の動態サイクルの検出は、撮影が終了するまで実施され、動態１サイクル中のどの状態（例えば、肺（喚気）の場合は、吸気→呼気の変換点、呼気、呼気→吸気の変換点、吸気。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点、収縮期、収縮→拡張の変換点、拡張期）であるかの検出結果が制御部２１に出力される。
【００８５】
サイクル検出装置１６により現在が動態の１サイクルの所定のタイミング（動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺（喚気）の場合は、呼気→吸気の変換点のタイミング。心臓の場合は、収縮→拡張の変換点のタイミング。）であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間ｔのカウントが開始される（ステップＳ３５）。また、撮影したフレーム画像数のカウント値αが０に初期化される（ステップＳ３６）。
【００８６】
次いで、「ｔ＝α×Ｔ（Ｔはフレーム間隔）」（撮影タイミング）であるか否かが判断され、「ｔ＝α×Ｔ」であると判断されると（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、撮影装置１において１のフレーム画像が撮影される（ステップＳ３８）。即ち、放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール２に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間ｔと対応付けて記憶部２２に保存される（ステップＳ３９）。
【００８７】
次いで、カウント値αがインクリメントされ（ステップＳ４０）、α≧２であるか否か（２フレームの撮影が終了したか否か）が判断され、α≧２ではないと判断されると（ステップＳ４１；ＮＯ）、処理はステップＳ３７に戻る。
【００８８】
一方、α≧２であると判断されると（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、撮影された２枚のフレーム画像の画像データにおける検査対象部位の画像領域の面積変化率が算出される（ステップＳ４２）。具体的には、まず、フレーム画像のそれぞれにおける検査対象部位の画像領域が認識される。画像データから検査対象部位の画像領域を認識するプログラムは、記憶部２２に予め記憶されており、検査対象部位に応じたプログラムが読み出され、ソフトウエア処理により検査対象部位の画像領域が認識される。次いで、認識された画像領域内の画素数がカウントされ、そのカウント値が面積として算出される。そして、算出された２つの画像データにおける検査対象部位の面積変化率が算出される。
【００８９】
検査対象部位の画像領域の面積変化率が算出されると、算出された面積変化率から検査対象部位の画像領域の面積が最小のときと最大のときの面積変化率が予測され（ステップＳ４３）、予測された面積変化率が予め定められた所定範囲内であるか否かが判断される。
【００９０】
ところで、上述のように、撮影対象となる動態は周期性をもつものであり、肺の呼吸運動や心拍運動の１サイクルでは、検査対象部位である肺野や心臓のサイズが最小→最大→最小、或いは最大→最小→最大と変化する。ここで、面積が最小であるときと最大であるときの面積変化率は、人体の構造上、所定の範囲内となる（肺であれば深呼吸時で１．３〜１．５倍）。従って、１フレーム目と２フレーム目の画像における検査対象部位の面積変化率に基づいて、１フレーム目の画像と撮影回数Ｍの１／２回（例えば、撮影回数Ｍが１０回なら５回）目の撮影で取得した画像との面積変化率を予測し、予測した面積変化率が所定範囲内となれば、設定したフレームレートで設定した撮影回数Ｍで撮影することにより動態の１サイクルが撮影できる。
【００９１】
例えば、検査対象部位が肺（喚気）であり、撮影条件のフレームレートが５フレーム／秒、撮影回数Ｍが１０回、撮影開始の所定タイミングが呼気→吸気である場合、１フレーム目の画像と２フレーム目の画像の肺野の面積変化率が１．２倍であったとすると、肺野の面積が最小である１フレーム目の画像と面積が最大となったときの画像との面積変化率は、図１３に示すように、「１．１×１．１×１．１×１．１＝約１．４６倍」となることが予測される。ここで、肺野の深呼吸時の平均的な面積変化率は１．３〜１．５倍であるから、この撮影において、面積変化率が所定範囲内であると判断され、フレームレートを変更する必要はない。そこで、ステップＳ４５〜Ｓ４９により、撮影を続行し、３フレーム移行の撮影を行う。なお、ステップＳ４２〜Ｓ４４に要する時間は、フレーム間隔より十分短いものとする。
【００９２】
一方、予測した面積変化率が所定範囲内より小さい場合、設定したフレームレートで撮影回数Ｍだけ撮影しても、動態の１サイクルの途中で撮影が終わってしまうと予測される。そこで、フレームレートを低く設定し、フレーム間隔が長くなるように撮影条件を修正し、動態の１サイクルが撮影できるようにする。そして、１フレーム目から撮影をやり直す。
【００９３】
一方、予測した面積変化率が所定範囲内より大きい場合、設定したフレームレートで撮影回数Ｍ撮影すると、フレーム間における面積変化率が大きく、画像診断時に１サイクル中における動態の変化の状態を細かく観察することができなくなる。そこで、フレームレートを高く設定し、フレーム間隔が短くなるように撮影条件を修正する。そして、１フレーム目から撮影をやり直す。
【００９４】
予測された面積変化率が所定範囲内であると判断されると（ステップＳ４４；ＹＥＳ）、処理はステップＳ４５に移行する。予測された面積変化率が所定範囲内ではないと判断されると（ステップＳ４４；ＮＯ）、処理はステップＳ５０に移行する。
【００９５】
ステップＳ４５においては、「ｔ＝α×Ｔ（Ｔはフレーム間隔）」（撮影タイミング）であるか否かが判断され、「ｔ＝α×Ｔ」であると判断されると（ステップＳ４５；ＹＥＳ）、撮影装置１において１のフレーム画像が撮影される（ステップＳ４６）。即ち、放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール２に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間ｔと対応付けて記憶部２２に保存される（ステップＳ４７）。
【００９６】
次いで、カウント値αがインクリメントされ（ステップＳ４８）、α≧Ｍ（撮影回数）であるか否か（撮影回数Ｍの撮影が終了したか否か）が判断され、α≧Ｍではないと判断されると（ステップＳ４９；ＮＯ）、処理はステップＳ４５に戻る。α≧Ｍ（撮影回数）である、即ち、撮影回数Ｍの撮影が終了したと判断されると（ステップＳ４９；ＹＥＳ）、処理はステップＳ７７に移行する。
【００９７】
ステップＳ５０においては、予測した面積変化率が所定範囲より小さいか否かが判断され、小さいと判断されると（ステップＳ５０；ＹＥＳ）、フレームレートが設定よりも低く修正され（ステップＳ５１）、処理はステップＳ５４に移行する。ここで、ステップＳ５１では、予測される面積変化率、面積変化率の所定範囲、撮影回数Ｍ等に基づいて、フレームレートが算出される。
【００９８】
予測した面積変化率が所定範囲より小さいか否かが判断され、大きいと判断されると（ステップＳ５０；ＮＯ）、フレームレートが設定よりも高く修正される（ステップＳ５２）。ここで、ステップＳ５２では、予測される面積変化率、面積変化率の所定範囲、撮影回数Ｍ等に基づいて、フレームレートが算出される。次いで、修正されたフレームレートは撮影装置１で撮影可能なフレームレートであるか否かが判断され、撮影可能なフレームレートであると判断されると（ステップＳ５３；ＹＥＳ）、処理はステップＳ５４に移行する。
【００９９】
ステップＳ５４において、サイクル検出装置１６により現在が動態の１サイクルの所定のタイミング（動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺（喚気）の場合は、呼気→吸気の変換点のタイミング。心臓の場合は、収縮→拡張の変換点のタイミング。）であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間ｔのカウントが開始される（ステップＳ５４）。また、撮影したフレーム画像数のカウント値αが０に初期化される（ステップＳ５５）。
【０１００】
次いで、「ｔ＝α×Ｔ（Ｔはフレーム間隔）」（撮影タイミング）であるか否かが判断され、「ｔ＝α×Ｔ」であると判断されると（ステップＳ５６；ＹＥＳ）、撮影装置１において１のフレーム画像が撮影される（ステップＳ５７）。即ち、放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール２に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間ｔと対応付けて記憶部２２に保存される（ステップＳ５８）。
【０１０１】
次いで、カウント値αがインクリメントされ（ステップＳ５９）、α≧Ｍであるか否か（Ｍ回の撮影が終了したか否か）が判断され、α≧Ｍではないと判断されると（ステップＳ６０；ＮＯ）、処理はステップＳ５６に戻る。α≧Ｍである、即ち、Ｍ回の撮影が終了したと判断されると（ステップＳ６０；ＹＥＳ）、処理はステップＳ７７に移行する。
【０１０２】
一方、ステップＳ５３において、修正されたフレームレートは撮影装置１で撮影可能なフレームレートではないと判断されると（ステップＳ５３；ＮＯ）、フレームレートの設定がデフォルト値に戻される（ステップＳ６１）。そして、以下、デフォルト値のフレームレートでＮサイクル（例えば、２サイクル）撮影する処理が行われる。
【０１０３】
サイクル検出装置１６により現在が動態の１サイクルの所定のタイミング（動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺（喚気）の場合は、吸気→呼気の変換点のタイミング。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点のタイミング。）であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間ｔのカウントが開始される（ステップＳ６２）。
【０１０４】
次いで、撮影サイクル回数ｎが１に初期化され（ステップＳ６３）、設定された撮影タイミングからのサイクル毎の撮影タイミングのシフト時間Ｄが算出されるとともに（ステップＳ６４）、１サイクル内で撮影したフレーム画像数のカウント値αが０に初期化される（ステップＳ６５）。撮影タイミングのシフト時間Ｄは、第１の実施の形態のステップＳ１１で説明した（例１）と同様の方法により求める。ここでは、２サイクル撮影を行い、Ｎ＝２として説明するが、これに限定するものではない。これにより、２サイクルの撮影で、フレームレートを２倍としたときと同等のフレーム間隔ごとに画像データを得ることができる。
【０１０５】
次いで、「ｔ＝α×Ｔ（Ｔはフレーム間隔）＋Ｄ」（撮影タイミング）であるか否かが判断され、「ｔ＝α×Ｔ＋Ｄ」ではないと判断されると（ステップＳ６６；ＮＯ）、処理はステップＳ７１に移行する。「ｔ＝α×Ｔ＋Ｄ」であると判断されると（ステップＳ６６；ＹＥＳ）、撮影装置１において１のフレーム画像が撮影される（ステップＳ６７）。即ち、放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール２に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間ｔと対応付けて記憶部２２に保存される（ステップＳ６８）。保存後、カウント値αがインクリメントされる（ステップＳ６９）。
【０１０６】
次いで、サイクル検出装置１６により現在の検査対象部位の状態が検出され、撮影開始から現在までの経過時間ｔと現在の検査対象部位の状態が対応付けられて制御部２１のＲＡＭに保存され（ステップＳ７０）、サイクル検出装置１６から検出された検出結果に基づき、現在動態１サイクル中の所定タイミング（撮影開始タイミング）であるか否かが判断される。現在が所定タイミングではないと判断されると（ステップＳ７１；ＮＯ）、処理はステップＳ６６に戻る。
【０１０７】
一方、現在動態１サイクル中の所定タイミングであると判断されると（ステップＳ７１；ＹＥＳ）、撮影開始からの経過時間ｔが０にリセットされる（ステップＳ７２）。即ち、動態の１サイクル中の所定のタイミングが検出されると、次の動態１サイクルの撮影が開始され、次の動態１サイクルについての撮影開始からの経過時間ｔが計時される。次いで、撮影サイクル回数ｎが１インクリメントされ（ステップＳ７３）、撮影サイクル回数ｎ＝Ｎであるか否か（Ｎサイクルの撮影が終了したか否か）が判断され、ｎ＝Ｎではない（Ｎサイクルの撮影が終了していない）と判断されると（ステップＳ７４；ＮＯ）、処理はステップＳ６４に戻る。
【０１０８】
一方、撮影サイクル回数ｎ＝Ｎである（Ｎサイクルの撮影が終了した）と判断されると（ステップＳ７４；ＹＥＳ）、撮影により取得された一連の画像データが経過時間ｔの昇順に並べ替えられ（ステップＳ７５）、各画像データが並び替え後の画像順を示す番号と対応付けて記憶部２２に保存され（ステップＳ７６）、処理はステップＳ７７に移行する。
【０１０９】
ステップＳ７７においては、撮影により取得された一連の画像データに基づき動態画像が表示部２４に表示される。２サイクル撮影した場合は、画像順を示す番号に従って表示部２４に表示される。撮影技師は、表示部２４に表示された撮影画像を確認し、操作部２３の所定の操作により撮影ＯＫ／ＮＧの判断結果を入力する。
【０１１０】
操作部２３により判断結果として「撮影ＯＫ」が入力されると（ステップＳ７８；ＹＥＳ）、撮影により取得された一連の画像データのそれぞれに、一連の撮影を識別するための識別ＩＤや、患者情報、検査対象部位、撮影開始からの経過時間ｔを示す情報、画像順を示す番号、放射線照射条件、画像読取条件等の情報が付帯され、通信部２５を介して診断用コンソール３に送信される（ステップＳ７９）。そして、本処理は終了する。一方、操作部２３により判断結果として「撮影ＮＧ」が入力されると（ステップＳ７８；ＮＯ）、記憶部２２に記憶された一連の画像データが削除され（ステップＳ８０）、本処理は終了する。
【０１１１】
診断用コンソール３における処理は、第１の実施の形態で説明したのと同様であるので説明を省略する。
【０１１２】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、撮影用コンソール２において、動態撮影を２回行って２つのフレーム画像を取得すると、１フレーム目と２フレーム目の画像における検査対象部位の画像領域の面積変化率を算出し、算出した面積変化率に基づいて、動態１サイクルにおいて検査対象部位の面積が最小となる画像と最大となる画像との面積変化率を予測する。そして、予測した面積変化率が所定範囲内となれば、撮影条件を修正せずに、続きの撮影を行う。面積変化率が所定範囲内でない場合は、予測した面積変化率に基づいてフレームレートを修正し、撮影を行う。修正したフレームレートが撮影装置１の撮影可能なフレームレートの限界を超えている場合は、複数サイクル撮影を行い、各サイクルで撮影開始からの撮影タイミングをずらして撮影を行う。
【０１１３】
従って、被写体となった検査対象部位の個別の状態によって撮影条件の修正が必要であれば修正を行って再撮影を自動的に行い、撮影条件の修正が必要なければそのまま撮影を続行することができる。
【０１１４】
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る放射線画像撮影システム１００の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、撮影装置１と撮影用コンソール２がデータ通信ケーブル等を介して直接接続された構成について説明したが、通信ネットワークＮを介して接続された構成としてもよい。また、撮影用コンソール２は、撮影装置１からの動態画像の画像データのみでなく、ＣＲ（Computed Radiography）装置等により撮影された静止画の画像データを表示する構成としてもよい。
【０１１５】
また、患者情報や検査対象部位の指定、放射線照射の指示や撮影終了の指示は、撮影用コンソール２の操作部２３から入力することとして説明したが、放射線照射制御装置１２に操作パネルが接続された構成とし、この操作パネルから入力するようにしてもよい。この場合、操作パネルの操作信号は、放射線照射制御装置１２を介して撮影用コンソール２の制御部２１に出力される。
【０１１６】
また、上記実施の形態においては、複数サイクル間で撮影タイミングを変える場合に、各サイクルにおける撮影間隔時間（フレーム間隔）を均一となるようにしたが、各サイクルによってフレーム間隔が異なるようにしてもよい。また、１サイクル中であっても撮影開始からの経過時間によってフレーム間隔を変えるようにしてもよい。例えば、肺（喚気）を検査対象部位とした場合には、肺野が最大又は最小となるタイミングで撮影することで呼吸による喚気率を正確に得ることができるので、肺野が最大又は最小となるタイミングと一致したタイミングで撮影することが重要である。そこで、例えば、２サイクル撮影を行う場合、１サイクル目は所定のフレーム間隔で撮影を行い、２サイクル目は肺野が最大又は最小となるタイミングの近傍でフレーム間隔を狭くして撮影を行うようにしてもよい。
【０１１７】
その他、放射線画像撮影システム１００を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態における放射線画像撮影システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１に示す撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す撮影用コンソールの表示部に表示される検査対象部位指定画面の一例を示す図である。
【図４】肺（喚気）を検査対象部位として複数の異なるフレームレートで撮影した場合の各フレームレートにおける撮影画像の目視評価結果を示す図である。
【図５】肺（喚気）を検査対象部位として複数の異なる画素サイズで撮影した場合の各画素サイズにおける撮影画像の目視評価結果を示す図である。
【図６】心臓（血流）を検査対象部位として複数の異なるフレームレートで撮影した場合の各フレームレートにおける撮影画像の目視評価結果を示す図である。
【図７】心臓（血流）を検査対象部位として複数の異なる画素サイズで撮影した場合の各画素サイズにおける撮影画像の目視評価結果を示す図である。
【図８】図２のステップＳ８において撮影用コンソールの制御部により実行される画像解析／撮影条件修正処理を示すフローチャートである。
【図９】複数サイクルの撮影を行う場合の各サイクルにおける撮影タイミングの一例を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態において図１に示す撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態において図１に示す撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態において図１に示す撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】肺野の面積の変化を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  放射線画像撮影システム
１  撮影装置
１１  放射線源
１２  放射線照射制御装置
１３  放射線検出部
１４  読取制御装置
１５  サイクル検出センサ
２  撮影用コンソール
２１  制御部
２２  記憶部
２３  操作部
２４  表示部
２５  通信部
２６  バス
３  診断用コンソール
３１  制御部
３２  記憶部
３３  操作部
３４  表示部
３５  通信部
３６  バス
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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