(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を載置する天板と、該天板に対し移動自在とすると共に重力方向に対する姿勢を検知する姿勢検知手段を内蔵し、被写体を透過した放射線を放射線画像に変換する放射線受像部と、該放射線受像部で得られた前記放射線画像を前記放射線受像部の姿勢に対応する回転角を基に撮影方向に方向付けをする回転処理を行う画像回転処理手段と、撮影方法を入力する撮影方法入力手段と、前記撮影方法及び前記放射線受像部の姿勢と前記回転処理での前記放射線画像の回転角との関係を定めるパラメータを保存するパラメータ保存手段を有し、前記画像回転処理手段は、前記パラメータを前記姿勢検知手段の出力及び前記撮影方法入力手段の出力とに基づいて選択し、前記回転処理を行うことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記姿勢検知手段は重錘によりマイクロスイッチを作用させるようにした請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記姿勢検知手段は重力方向への磁石の移動によりリードスイッチを作用させるようにした請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体等の被写体を透過した放射線を検知し、デジタル画像として出力する放射線画像撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、或る種の蛍光体にＸ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等の放射線を照射すると、その蛍光体が放射線エネルギの一部を蓄積することも知られている。また、放射線エネルギを蓄積した蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、その蛍光体が蓄積したエネルギに応じて輝尽発光することが知られている。このような特性を有する蛍光体は蓄積性蛍光体又は輝尽性蛍光体と称され、例えば特開昭５５−１２４２９号、特開昭５６−１１３９５号公報等に開示された放射線画像情報記録再生システムに使用されている。
【０００３】
これらのシステムは被写体の画像データをシート状の蛍光体に一旦記録し、画像データを記録した蛍光体をレーザー光等の励起光により走査して輝尽発光させ、輝尽発光光を光電的に読み取ることにより画像信号を出力し、画像信号に基づいて被写体の画像を記録材料や表示装置に可視像として出力するようになっている。なお、記録材料には写真感光材料等が知られ、表示装置にはＣＲＴ、プリンタ等が知られている。
【０００４】
近年では上述の蛍光体の代りに、半導体センサを使用した放射線画像撮影装置が開発され、従来の銀塩写真を使用した放射線画像撮影装置と比較して極めて広い放射線露出域の画像を記録できるようになっている。即ち、この装置は広いダイナミックレンジを有するＸ線を光電変換手段により電気信号に変換し、変換した電気信号を記録材料や表示装置に可視像として出力し、放射線露光量の変動の影響を受けることがない放射線画像を得ることができるようになっている。
【０００５】
例えば、図１０の正面図、図１１の底面図に示すように、半導体センサを使用した放射線画像撮影装置により被検者Ｐの腹部を撮影する場合には、天板１の上に仰臥した被検者Ｐに天板１の上方に配置したＸ線照射手段２からＸ線を照射し、被検者Ｐを透過したＸ線を天板１の下方に配置した受像部３により受像する。このとき、４つの側面３ａ〜３ｄを有する受像部３の１つの側面３ａが、被検者Ｐの頭部側に位置し画像の上辺に対応する。
【０００６】
一方、図１２に示すように被検者Ｐの胸部を撮影して例えば胸水の状態を観察する場合には、横臥した被検者Ｐの胸部の前方に配置したＸ線照射手段２からＸ線を被検者Ｐに照射し、被検者Ｐを透過したＸ線を被検者Ｐの背後に立設した受像部３により受像する。このとき、受像部３の側面３ｄは画像の上辺に対応する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放射線画像をＣＲＴ又はプリンタに出力する従来例では、臥位の患者Ｐを撮影する際は受像部３の１つの側面３ａが画像の上辺に対応し、側位の患者Ｐを撮影する際には受像部３の１つの側面３ｄが画像の上辺に対応するので、画像のオリエンテーションつまり方向付けが容易ではないという問題点がある。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、放射線受像部の姿勢を基に撮像方向に方向付けした放射線画像を得る放射線画像撮影装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る放射線画像撮影装置は、被写体を載置する天板と、該天板に対し移動自在とすると共に重力方向に対する姿勢を検知する姿勢検知手段を内蔵し、被写体を透過した放射線を放射線画像に変換する放射線受像部と、該放射線受像部で得られた前記放射線画像を前記放射線受像部の姿勢に対応する回転角を基に撮影方向に方向付けをする回転処理を行う画像回転処理手段と、撮影方法を入力する撮影方法入力手段と、前記撮影方法及び前記放射線受像部の姿勢と前記回転処理での前記放射線画像の回転角との関係を定めるパラメータを保存するパラメータ保存手段を有し、前記画像回転処理手段は、前記パラメータを前記姿勢検知手段の出力及び前記撮影方法入力手段の出力とに基づいて選択し、前記回転処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図９に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例の正面図、図２は右側面図であり、受像部１１は固定型とされている。この放射線画像撮影装置には、Ｘ線を被検者Ｐに照射するための図示しないＸ線照射手段と、受像部１１からの画像信号を処理する後述の画像処理手段と、この画像処理手段からの画像信号を可視像として表示する後述の表示手段とが設けられている。そして、受像部１１にはＸ線照射手段からのＸ線を検知するＸ線検知器と、このＸ線検知器からの信号を読み取る読取回路とが備えられている。
【００１１】
受像部１１は基台１２の上面に移動機構１３を介して、基台１２の短手方向に移動自在に設置されている。被検者Ｐを横臥させ得る天板１４は、アクリル板又はカーボン板等から形成され、受像部１１の上方に水平に配置され、基台１２に四隅の４本の支柱１５を介して支持されている。移動機構１３の案内部材１６は、平行に対向する２本のレール１６ａ、１６ｂを有し、基台１２に固定されている。案内部材１６のレール１６ａ、１６ｂには、移動台１７の溝１７ａ、１７ｂがそれぞれ係合され、移動台１７の支持部１７ｃ、１７ｄには、受像部１１の一端部側が軸１８を介して支持され、受像部１１は矢印Ａ方向に立設自在とされている。
【００１２】
図３は受像部１１の部分切欠側面図であり、受像部１１の内部には受像部１１の重力方向Ｂに対する姿勢を検知するための姿勢検知手段１９が設けられている。姿勢検知手段１９の支軸２１は、受像部１１の一側壁１１ａの内面にＢ方向と直交すると共に、立設された受像部１１の受像面１１ｂに平行な方向に向けて設けられている。支軸２１にはアーム２２が回転自在に支持され、アーム２２の一端には突起２３が設けられ、他端には重錘２４が設けられている。アーム２２は重錘２４の作用によりＣ方向に回転し、突起２３は支軸２１を中心として移動可能とされている。
【００１３】
また、受像部１１の側壁１１ａにはマイクロスイッチ２５が取り付けられており、マイクロスイッチ２５のアクチュエータ２６はアーム２２の突起２３の移動方向に配置され、突起２３の作用を受けるようにされている。アクチュエータ２６は受像部１１が水平状態にあるときにアーム２２をＣ方向に４５度回転させ、重錘２４の作用で移動する突起２３の作用を受けて、マイクロスイッチ２５をオンにするようになっている。
【００１４】
そして、姿勢検知手段１９の出力は図４のブロック図に示すような画像処理手段３１に接続されている。画像処理手段３１は前処理部３２、ＱＡ処理部３３、画像記憶部３４、パラメータ記憶部３５及びネットワークインタフェース３６から構成されており、これらはブスバーを介して接続されている。姿勢検知手段１９の出力は前処理部３２、ＱＡ処理部３３を介して画像処理手段３１外の表示手段３７に接続され、ネットワークインタフェース３６は画像処理手段３１外の病院情報システム３８と放射線情報システム３９に接続されている。前処理部３２はオフセット処理、ＬＯＧ変換、ゲイン補正及び画像回転処理を実行するようにされ、ＱＡ処理部３３はダイナミックレンジ圧縮処理、周波数強調処理、階調変換処理等を実行するようにされている。
【００１５】
パラメータ記憶部３５には、次の表１に示すような受像部１１の姿勢に対する画像の回転角のパラメータテーブルが、固定型用として保存されている。
【００１６】
表１
姿勢            回転角
水平              ０度
垂直            ９０度
【００１７】
またパラメータ記憶部３５には、被検者Ｐのどの部位をどのような意図で撮影するかの撮影方法が、表示手段３７に付随する図示しない入力部、又は病院情報システム３８や放射線情報システム３９からネットワークインターフェース３６を経由して入力されるようになっている。このため、パラメータ記憶部３５には、次の表２に示すような撮影方法に対する受像部１１の姿勢と画像の回転角のパラメータテーブルが保存されている。そして、異常な撮影方法が入力された場合には、警告メッセージが表示手段３７に表示されるようになっている。
【００１８】
表２
撮影方法          姿勢              回転角
胸部正面          水平                ０度
胸部側面          水平              撮影なし
胸部正面          垂直              ９０度
胸部側面          垂直                ０度
【００１９】
なお、回転処理のアルゴリズムでは、回転角度が９０度単位で導入されるので、補間演算は全く必要とされず、画像１枚分の作業用メモリを用意すれば、単純な回路で並べ替えが可能となる。
【００２０】
仰臥した被検者Ｐを撮影する際には、操作者は受像部１１を水平にして天板１４の下に配置する。そして、画像処理手段３１は姿勢検知手段１９の出力からパラメータ記憶部３５に保存したパラメータを検索し、受像部１１の水平に対する回転角０度を決定する。その後に、画像のオフセット処理、ＬＯＧ変換、ゲイン補正を行い、画像を回転することなく画像記憶部３４に生データとして保存する。
【００２１】
一方、横臥した被検者Ｐを撮影する場合には、操作者は移動台１７を天板１４の短手方向に押して天板１４の下部から露出させる。そして、受像部１１の外端部を持ち上げ、受像部１１を想像線で示すように軸１８を中心としてＡ方向に略９０度回転させる。このとき、図５に示すようにマイクロスイッチ２５も受像部１１と共にＣ方向に９０度回転し、アーム２２は重錘２４の作用により重力の方向であるＢ方向を向いた状態で静止する。
【００２２】
これにより、アーム２２の突起２３はマイクロスイッチ２５のアクチュエータ２６から離れて位置し、マイクロスイッチ２５はオフになり、受像部１１の姿勢が垂直状態になったことを出力する。そして、画像処理手段３１はパラメータ記憶部３５に保存したパラメータを検索し、受像部１１の垂直に対する回転角９０度を決定する。その後に、画像のオフセット処理、ＬＯＧ変換、ゲイン補正を行い、画像を９０度回して画像記憶部３４に生データとして保存する。
【００２３】
ここで、受像部１１の姿勢が水平状態にあるときに、撮影方法として胸部正面を入力すると、画像処理手段３１はパラメータ記憶部３５から回転角０度を検索し、画像を回転することなく画像記憶部３４に保存する。これに対し、同様な条件で胸部側面を入力した場合には、画像処理手段３１は表示手段３７に撮影なしとの警告メッセージを表示し、受像部１１を水平状態にした胸部側面の撮影があり得ないことを操作者に認識させる。
【００２４】
一方、受像部１１の姿勢が垂直状態にあるときに、撮影方法として胸部正面を入力すると、画像処理手段３１はパラメータ記憶部３５から回転角９０度を検索し、画像を９０度回転して画像記憶部３４に保存する。また、同様な条件で胸部側面を入力した場合には、パラメータ記憶部３５から回転角０度を検索し、画像を回転することなく画像記憶部３４に保存する。
【００２５】
このように第１の実施例では、姿勢検知手段１９の検知結果に基づいて、パラメータ記憶部３５から受像部１１の姿勢に対する画像の回転角を検出し、画像を方向付けして画像記憶部３４に保存するので、撮像方向に応じて方向付けした画像が得られる。
【００２６】
図６は第２の実施例の正面図、図７は右側面図であり、第１の実施例の固定型の受像部１１の代りに可搬型の受像部１１’が設けられ、第１の実施例の移動機構１３は除かれている。受像部１１’は被検者Ｐと天板１４の間に水平状態に配置されるか、被検者Ｐの側方で天板１４の上に立設されるようになっている。
【００２７】
図８は受像部１１’の部分切欠平面図、図９は図８のＤ−Ｄ線に沿った断面図であり、受像部１１’の内部には姿勢検知手段１９’が設けられている。姿勢検知手段１９’では、略四角錐形状のケース４１が受像部１１’の内部に配置されており、ケース４１には上面４１ａ、底面４１ｂ、対向面４１ｃ〜４１ｆが与えられ、ケース４１の上面４１ａは受像部１１の受像面１１ｂ側に受像面１１ｂに平行に配置されている。また、対向面４１ｃ〜４１ｆと受像部１１’の４つの側面とはそれぞれ平行とされている。
【００２８】
ケース４１の内部の中空部４１ｇには、ボール状の磁石４２が移動自在に収容されている。ケース４１の底面４１ｂと対向面４１ｃ〜４１ｆの外面には、磁石４２の作用を受けるリードスイッチ４３〜４７がそれぞれ取り付けられ、リードスイッチ４３〜４７の出力は第１の実施例と同様な画像処理手段３１に接続されている。なお、磁石４２の磁力がケース４１の外部に作用するように、ケース４１の肉厚は例えば１ｍｍ以下とされている。
【００２９】
そして、画像処理手段３１のパラメータ記憶部３５には、次の表３に示すような受像部１１’の姿勢に対する画像の回転角のパラメータテーブルが、可搬型用として保存されている。
【００３０】
0003745149.tif 000002
【００３１】
この第２の実施例では、受像部１１’が水平状態にあるときに、磁石４２は重力の作用によりケース４１の底面４１ｂに接触し、リードスイッチ４３がオンになる。そして、受像部１１’が垂直状態になると、磁石４２は重力の作用によりケース４１の対向面４１ｃ〜４１ｆのうちの何れか１つに接触し、リードスイッチ４３〜４７のうちの何れか１つがオンになる。
【００３２】
これにより、画像処理手段３１はパラメータ記憶部３５に保存したパラメータからリードスイッチ４３〜４７のうちの１つに対する回転角を検索し、画像のオフセット処理、ＬＯＧ変換、ゲイン補正を行った後に、画像を回転して或いは回転せずに画像記憶部３４に生データとして保存する。従って、この第２の実施例も第１の実施例と同様な効果を達成できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る放射線画像撮影装置は、姿勢検知手段により放射線受像部の重力方向に対する姿勢を検知し、この検知結果により画像回転処理手段によって放射線画像を回転することができ、撮影方向に応じて方向付けをした画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の正面図である。
【図２】右側図である。
【図３】受像部の部分切欠側面図である。
【図４】画像処理手段のブロック図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】第２の実施例の正面図である。
【図７】右側面図である。
【図８】受像部の部分切欠平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１０】従来例の正面図である。
【図１１】従来例の底面図である。
【図１２】従来例の受像部を立設した状態の右側面図である。
【符号の説明】
１１、１１’  受像部
１９、１９’  姿勢検知手段
３１  画像処理手段
３５  パラメータ記憶部
３７  表示手段
３８  病院情報システム
３９  放射線情報システム
【図１】
0003745149.tif 000003
【図２】
0003745149.tif 000004
【図３】
0003745149.tif 000005
【図４】
0003745149.tif 000006
【図５】
0003745149.tif 000007
【図６】
0003745149.tif 000008
【図７】
0003745149.tif 000009
【図８】
0003745149.tif 000010
【図９】
0003745149.tif 000011
【図１０】
0003745149.tif 000012
【図１１】
0003745149.tif 000013
【図１２】
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