JP2005204856A

JP2005204856A - 放射線画像撮影装置

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Publication number: JP2005204856A
Application number: JP2004013829A
Authority: JP
Inventors: Keiji Okoda; 啓次大古田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】撮影の種類に応じて、複数の装置（センサ）を選択的に使用していた。このため操作が煩雑であり、切り替えに時間がかかり、操作者・被験者の負担が大きかった。
【解決手段】放射線画像撮影装置の検出部を、第１の特性を有する第１の検出領域と、第２の特性を有する第２の検出領域を一体的に構成した。第１の検出領域と、第２の検出領域で取得した画像情報を単独で用いたり、合成して１つの画像として取り扱うことで、異なる撮影をそれぞれ最適の特性で行うことができる。例えば透視撮影と循環器撮影、一般撮影と***撮影、静止画と動画撮影などが単一の装置で、切り替えの手間を取ることなく行える。
【選択図】図２

Description

本発明は、人体などの被写体を透過したＸ線等の放射線の強度分布を画像検出器により検出する放射線画像撮影装置の構成に関するものである。

被写体の放射線画像を得るための第１の手段として、所謂フィルム／スクリーン法が知られている。このフィルム／スクリーン法は最も一般的とされ、この方法では、Ｘ線を照射すると発光する希土類から成る蛍光板が感光性フィルムの両面に密着させられて保持される。被写体を透過したＸ線は蛍光体により可視光に変換され、この可視光が感光性フィルムに潜像を形成し、この潜像が現像手段によって現像されて可視化される。

一方、被写体の放射線画像を得るための第２の方法として、所謂コンピューテッドラジオグラフィ（ＣＲ）法が実用化されている。このコンピューテッドラジオグラフィ法では、被写体を透過した放射線の強度分布（放射線画像）が蛍光体の中に潜像として一時的に蓄積され、その後に蛍光体に励起光を照射することにより、この潜像が読み出される。例えば、或る種の蛍光体は、Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等の放射線が照射されると、この放射線のエネルギーの一部を蓄積し、その後可視光等の励起光が照射されると、蓄積したエネルギーに応じた輝尽発光を示す。

このような蓄積性蛍光体又は輝尽性蛍光体と呼ばれる蛍光体を使用した放射線画像情報記録再生システムが、例えば特開昭５５−１２４２９号公報又は特開昭５６−１１３９５号公報等に開示されている。このシステムは、被写体の放射線画像情報を蓄積性蛍光体シートに一時的に記録し、その後に蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光を用いて走査することにより輝尽発光光を生じさせ、得られた輝尽発光光を光電的に読み取ることにより画像信号を取得し、この画像信号に基づいて、写真感光材料等の記録材料を用いる記録装置又はＣＲＴ等の表示装置等を利用して、被写体の放射線画像を可視化する。

そして、被写体の放射線画像を得るための第３の方法として、近年の半導体製造プロセス技術の進歩に伴って開発された半導体センサ（半導体画像検出器又は固体撮像素子ともいう）を使用する方法がある。この半導体センサを使用した放射線画像撮影システムは、被写体を透過した放射線の強度分布を、広いダイナミックレンジを有する光電変換手段により読み取って電気信号に変換した後に、この電気信号に基づき、記録装置又は表示装置等を用いて放射線画像を可視像として出力する。半導体センサは広いダイナミックレンジを有し、広範囲の放射線量を検出可能であるため、半導体センサを使用した放射線画像撮影システムは、放射線露出量の変動に影響され難く、常に良好な放射線画像を得ることができる。このシステムには、上述のフィルム／スクリーン法のシステムと比較して、極めて広範囲の放射線強度分布を有する放射線画像を検出し得るという利点がある。

図８は従来の放射線画像撮影システムの例として、上述の半導体センサを用いた放射線画像撮影システムを示す。被検者Ｓを載せた放射線画像撮影装置８０１には、複数の光電変換素子がマトリックス状に配列されて構成される検出面を有する放射線画像検出部８０２が内蔵されている。例えばＸ線などの放射線を発生する放射線発生部８０３から照射された放射線は被写体７０６を透過した後に、放射線画像検出部８０２により検出される。この放射線画像検出部８０２から出力された画像信号は、画像処理手段８０４においてデジタル画像処理された後に、モニタ（表示部）８０５により、可視化された被写体８０６の放射線画像として表示される。なお、ここでは放射線としてＸ線を例示したが、放射線は必ずしもＸ線には限られない。

次に図８の放射線画像撮影装置８０１に内蔵されている、複数の光電変換素子がマトリックス状に配列されて構成される検出面を有する放射線画像検出部８０２について、図９を用いて説明する。

図９は放射線画像検出部８０２の構成の外略図で、９０１は放射線画像検出部８０２の一部分である。９０１はマトリックス状に配列された光電変換素子、９０２は光電変換素子９０１に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチングＴＦＴ、９０３はスイッチングＴＦＴを駆動するためのゲートライン、９０４はゲートラインに接続されたゲート駆動装置である。９０５は光電変換素子９０１に蓄積された電荷を転送するためのデータライン、９０６はデータラインに接続された読み出し装置、９０７は読み出されたアナログ信号をデジタル変換するためのＡＤ変換器である。９０８は光電変換素子９０１に所望の電圧を印加することで、蓄積や初期化を制御するバイアスラインである。

バイアスライン９０８を用いて光電変換素子９０１の電荷を初期化し、蓄積モードに切り替えた後、被験者を透過した放射線が、不図示の蛍光体により光に変換され光電変換素子９０１に到達して電荷に変換される。変換された電荷は、ゲートライン９０３を介してゲート駆動装置９０４より所望のタイミングで送られた転送パルスで制御されたスイッチングＴＦＴ９０２により、所望のタイミングでデータライン９０５に流れる。データライン９０５には複数の光電変換素子９０１の電荷が順次連続してながれ、アナログ信号として読み出し装置９０６にいたる。読み出された各ラインのアナログ信号はＡＤ変換器９０７でデジタルデータに変換され、全ラインが読み出された後、２次元のマトリクス状のデジタル画像データとなる。

このような検出器に於いて、検出器の諸特性は、用途により、様々な要求がある。検出器の諸特性とは光電変換素子などの検出素子の受光部の中心から隣接する受光部の中心までの距離をあらわす画素ピッチ(μｍ)、検出素子を設ける範囲を表さすセンササイズ（ｃｍ×ｃｍ）、検出器の感度（ダイナミックレンジ、ＤＱＥなど）、検出器の読み出し速度を表すフレームレート（フレーム/秒以下ｆｐｓ）などである。たとえば静止画において一般の撮影は１５０μｍ前後の画素ピッチで４３ｃｍ×４３ｃｍの範囲の画像が必要であるのに対し、乳がんの診断に用いる***撮影では２５ｃｍ×２５ｃｍ前後の範囲ではあるが、約５０μｍの画素ピッチが必要だとされている。また動画の撮影では、広い範囲を粗い画素ピッチで観察する透視モード（例えば４３ｃｍ×４３ｃｍ、４００μｍ、３０ｆｐｓ）と、狭い範囲を細かい画素ピッチで観察する循環器モード（たとえば２８ｃｍ×２８ｃｍ、２００μｍ、３０ｆｐｓ）などがある。従来はこれらの異なる諸特性に対する要求は、異なる検出器を交換して使い分けることで要求を満たしていた。（例えば、特許文献１参照）
特開平11-9579号公報（第5-6頁、図１）

前述の従来例では、検出器の支持機構から検出器を交換したり、異なる検出器を移動することで検出器の諸特性を切り替えていたために、操作が煩雑であったり、切り替えに時間を有するため瞬時の切り替え要求に応えられない、また複数の検出器が必要であるので装置が高額になるなどの問題があった。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明は、被写体に放射線を照射し、透過した前記放射線の強度分布を２次元的に検出する検出手段を有する放射線画像撮影装置に於いて、第１の特性を有する第１の検出領域と、第２の特性を有する第２の検出領域を有することを特徴とする放射線画像撮影装置である。

以上説明したように本発明に係るＸ線画像撮影装置は、異なる特性を有する検出部を１つに組み合わせることで、従来２つの装置で行っていた撮影を１台で行うことができる。また検出部を交換することなくセンサの特性を切り替えることができるため、操作者の負担が低減すると同時に、迅速な撮影が行われ、悲観者の負担を低減することができる。また特性の異なる検出部をそれぞれ最適に設計することが可能で、過不足の無い最適な仕様の部材をそれぞれの検出部に提供することができる。以上から安価で操作性のよい、撮影装置を提供することができる。

本発明を図１〜図６に図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明の放射線画像撮影装置の例として、Ｘ線を用いて被検者を撮影する医療用の撮影装置（Ｘ線画像撮影装置）について説明するが、本発明を他の被写体を撮影するＸ線画像撮影装置又は他の放射線を用いた撮影装置に適用することも可能である。

図１、２、３、４、５は本発明の第１の実施の形態を説明する図で、図１はＸ線画像検出部の部分構成図、図２は検出部の概略配置図、図３は図１、２の検出部を用いたＸ線画像撮影装置の斜視図、図４は図３のＸ線画像撮影装置が接続されるシステムの概略構成図、図５は撮影手順を説明するフローチャートである。
まず初めに図１を用いて、本発明の検出器の一部分の構成を説明する。本発明のＸ線画像検出部１０１は、画像検出の原理は図９に示す従来例と同様であるが、検出部の特性の異なる第１の検出部１０２と第２の検出部１０３が一体的に構成されていることが特徴である。

まず初めに第１の検出部１０２の構成について述べる。１１１はマトリックス状に配列された光電変換素子、１１２は光電変換素子１１１に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチングＴＦＴ、１１３はスイッチングＴＦＴを駆動するためのゲートライン、１１４はゲートラインに接続されたゲート駆動装置である。１０５は光電変換素子１１１に蓄積された電荷を転送するためのデータライン、１１６はデータラインに接続された読み出し装置、１１７は読み出されたアナログ信号をデジタル変換するためのＡＤ変換器である。１１８は光電変換素子１１１に所望の電圧を印加することで、蓄積や初期化を制御するバイアスラインである。

従来例と同様に、バイアスライン１１８を用いて光電変換素子１１１の電荷を初期化し、蓄積モードに切り替えた後、被験者を透過した放射線が、不図示の蛍光体により光に変換され光電変換素子１１１に到達して電荷に変換される。変換された電荷は、ゲートライン１１３を介してゲート駆動装置１１４より所望のタイミングで送られた転送パルスで制御されたスイッチングＴＦＴ１１２により、所望のタイミングでデータライン１１５に流れる。データライン１１５には複数の光電変換素子１１１の電荷が順次連続してながれ、アナログ信号として読み出し装置１１６にいたる。読み出された各ラインのアナログ信号はＡＤ変換器１１７でデジタルデータに変換され、全ラインが読み出された後、２次元のマトリクス状のデジタル画像データとなる。放射線強度を光に変換する蛍光体と光電変換素子の組み合わせの例を述べたが、放射線強度を直接変換する所謂直接型の検出器を用いる場合もある。

次に同じく図１を用いて、第２の検出部１０３の構成について述べる。１２１は光電変換素子、１２２はスイッチングＴＦＴ、１２３はゲートライン、１２４はゲート駆動装置、１２５はデータライン、１２６は読み出し装置、１２７はＡＤ変換器、１２８はバイアスラインである。第２の検出部１０３も第１の検出部１０２と同様の原理であり、構成要素は同一で、第１の検出部と同一の名称の部材は同一の機能を有するので機能の説明は省略する。

ここで第２の検出部１０３において、光電変換素子１２１の受光部の中心と隣接する光電変換素子の受光部の中心すなわち画素ピッチを１とすると、第１の画像検出部１０２における光電変換素子１１１の画素ピッチは２である。例えば第２の検出部１０３の画素ピッチを２００μmとすると、第１の検出部１０２の画素ピッチは４００μmである。したがって光電変換素子１０１の１個分の領域と、光電変換素子１２１を縦横それぞれ２個並べた合計４個の領域が一致する。一般に画素ピッチを細かくすると光電変換素子の受光部の面積が低下し、また、全体に対して受光部の占める割合、所謂開口率が低下し、結果としてセンサのＳＮが低下してしまう。したがってそれを補うために、センサ部や電子部品などに低ノイズの高価な材料や素子が必要になる。したがってここでは第２の検出部１０３では低ノイズ化のために高価な材料、素子を用いた構成となっている。一方第１の検出部１０２は第２の検出部に比較して低ノイズ化に対する要求は緩く、比較的安価な材料、素子を用いることができる。

１３１はゲート駆動装置制御部で、第１の検出部１０２のゲート駆動部１１４と第２の検出部１０３のゲート駆動部１２４に制御信号を送る。この制御信号により、第１の検出部１０２と第２の検出部１０３はそれぞれ独立して制御され、両方同時に画像を取得することもできるし、単独で取得することもできる。ゲート駆動制御部１３１は不図示の制御部に接続され、操作者からの指示により検出部１０１を所望の撮影モードで制御することができる。

１３２は第１の検出部１０２のＡＤ変換器１１７と第２の検出部１０３のＡＤ変換器１２７に接続された画像合成部で、第１の検出部１０２と第２の検出部１０３で、それぞれ独立して取得された画像データをひとつの画像に合成することができる。画像合成部１３２は第１の検出部１０２、第２の検出部１０３で同時に画像を取得した場合は両者の画像を１枚の画像に合成し、それぞれ単独で取得した場合は、取得した画像データをそのまま通過させ、不図示の制御部に転送する。第１の検出部１０２と第２の検出部１０３の画像を合成する際には、前述のように両者の画素ピッチが異なるため、それを統一するために、第２の検出部の画素を縦横それぞれ２個並べ、合計４個の画素を加算して１つの画素データとする。また第１の検出部１０２と第２の検出部１０３において、それぞれの光電変換素子の感度の差はあらかじめ検出されており、それを補正するための補正データが画像合成部１４２に保管されている。その補正データを用いて両者の感度の差を補正し、前記画素ピッチの差も統一することで、異なる特性を有する第１の検出部１０２と第２の検出部１０３の画像を違和感無く統合することができる。
第１の検出部１０２と第２の検出部１０３は略同一平面上に有り、同一の基板に構成されている。あるいは複数の基板を組み合わせた構成でも良い。また複数の基板を部分的に積層した構成としても良い。

図１は構成を表すための概略図で、検出部の一部を表した図である。次に図２を用いて検出部１０１の全体の概略配置を説明する。図１と同一の記号は同一の部材を表す。本実施例では、第２の検出部１０３の光電変換素子１２１が配置されている範囲、すなわちセンササイズは２８ｃｍ×２８ｃｍである。前述のように画素ピッチは２００μmであるので、光電変換素子１２１は縦１４００個、横１４００個のマトリクスで配置されている。第２の検出部１０３の中心位置は検出部１０１の中心と一致している。

一方第１の検出部１０２は第２の検出部１０３の外周を取り巻くように配置されており、最外周のサイズは４３ｃｍ×４３ｃｍである。第１の検出部１０２の画素ピッチは４００μmであるので、最外周には縦１０７６個、横１０７６個の光電変換素子１１１が配置されている。第１の検出部１０２の中心位置も検出部１０１の中心と一致している。

また第１の検出部１０２と第２の検出部１０３はともに、１秒間に３０フレームの画像を取得することができる。

次に図３を用いて、図１、２で説明した検出部を用いたＸ線画像撮影装置３０１の構成について説明する。Ｘ線画像撮影装置３０１は、前述の検出部１０１を内蔵するＸ線画像検出装置３０２、Ｘ線画像検出装置３０２を支持する支持機構３０３、被験者を載置する寝台３０４よりなる。支持機構３０３は天井懸垂型ユニバーサルアームと称される形態を有する。

Ｘ線画像検出装置３０２は、その上面に配置されＸ線透過率の高い材料から構成されるカバー部材３０７と、カバー部材３０７と協働して図３では不図示の検出部１０１等を光密に内包するための筐体３０５とを有する。カバー部材３０７の大きさは第１の検出部１０２の最外周の大きさすなわち縦４３ｃｍ、横４３ｃｍを充分に超える大きさで、検出部１０２の最外周の大きさと略一致する不図示の枠線が表面に記されており第１の検出部のセンササイズ（４３ｃｍ×４３ｃｍ）を把握することができる。３０６はカバー部材３０７に記された第２の検出部１０３のセンササイズ（２８ｃｍ×２８ｃｍ）をあらわす指標である。

筐体３０５は支持部材３０８、３０９を介して、アーム３１０の一端に固定されている。アーム３１０の他端にはＸ線管球３１２が支持部材３１１を介して固定されている。Ｘ線管球３１２から放射されたＸ線の中心軸は筐体３０５に内蔵された不図示の検出部１０１に垂直であり、かつ検出部１０１の中心を通るように配置されている。また筐体３０５とＸ線管球３１２の距離はある範囲で変更可能なように、支持部材３０９、３１１はアーム３１０に対して移動自在に支持されている。アーム３１０は回転軸３１３を介して回転自在に、支持部材３１４に固定されている。したがって筐体３０５とＸ線管球３１２の相対位置を保ちながら、アーム３１０を、床面に対して平行な軸を回転中心として、所望の角度に傾けることができる。支持部材３１４は第２のアーム３１５に結合されている。第２のアーム３１５は上下方向に伸縮自在な機構を有し、回転軸３１３の位置をある範囲で上下に移動させることができる。第２のアーム３１５は支持部材３１６を介して、撮影室の天井に固定されている回転機構３１７に固定されている。回転機構３１７は天井に垂直な軸を回転中心として支持部材３１６を回転自在に支持している。また回転機構３１７は天井に設置された不図示の移動機構により床面に対して平行な方向に２次元的に移動することができる。このような構成により、Ｘ線画像検出装置３０２は、撮影する被写体の位置にあわせて最適な位置に移動することができる。

またＸ線画像検出装置３０２に、必要に応じて、不図示の散乱線除去用のグリッドを挿入することができる。グリッドは不図示の機構で挿入、退避が可能で被写体に応じて挿入・退避を選択することができる。また被写体にあわせて、複数の異なる仕様のグリッドを選択的に使用することもできる。

寝台３０４は被写体を載置する天板３１８と天板を上下方向に昇降させる昇降台３１９よりなる。天板３１８と昇降台３１９の間には、天板３１８を床面と平行な方向にある範囲で２次元的に移動自在に支持する不図示の天板移動機構がある。

図４は図３に記載したＸ線画像検出装置３０２、Ｘ線管球３１２を含む撮影システムの概略構成図である。４０１はＸ線画像撮影装置３０１に接続される制御部で、制御手段４０２、画像処理手段４０４、通信手段４０５等を有する。制御手段４０２には各種設定のパラメータ記憶手段４０３を有する。４０６は操作部で、制御部への各種入力を行うと同時に、操作上の情報の表示を行う。制御手段４０２はＸ線画像検出装置３０２との間で各種の制御信号の授受を行う。４０７はＸ線管球３１２が接続されているＸ線発生装置である。Ｘ線発生装置４０７は制御部４０２と接続されており、双方の状態を通信しあい、撮影時には同期信号の授受を行い、所望のタイミングでＸ線管球３１２からＸ線画像検出装置３０２にＸ線４０９を照射する。Ｘ線画像検出装置３０２で取得された画像データは画像処理部４０４に転送され所望の処理が行われ、表示装置４１３に表示されると同時に、記憶装置４０８に保管される。画像データは通信手段４０５を介して病院内のネットワーク４１０に送ることもできる。ネットワーク４１０には画像データベース４１１、読影用ワークステーション４１２が接続されている。

図５のフローチャートを用いてＸ線画像撮影装置２０１の撮影手順についてさらに詳細に述べる。操作者は、撮影に先立ち被写体や目的に合わせて撮影モードを選択し、操作部４０６から入力し、Ｘ線画像撮影装置２０１に指令する。（Ｓ５０１）ここでは大きくは２種類の撮影モードがある。ひとつは、第１の検出部１０２、第２の検出部１０３の両方の領域に同時にＸ線を照射して撮影を行う４３ｃｍ×４３ｃｍの大視野モード、もうひとつは第２の検出部１０３にのみＸ線を照射して撮影を行う２８ｃｍ×２８ｃｍの小視野モードである。大視野モードは広い領域を観察する所謂透視撮影、小視野モードは狭い領域を細密に観察する循環器等の撮影に相当する。

まず初めに大視野モードが選択された場合について述べる。図３の寝台３０４と支持機構３０３を適切な位置に移動することで、被写体とＸ線画像検出装置３０２の位置合わせを行う。（Ｓ５０２）Ｘ線管球３１２に取り付けられた不図示の絞り機構のサイズを、Ｘ線検出装置３０２の位置で４３ｃｍ×４３ｃｍの大視野となるよう調節した後にＸ線を被写体に照射する。（Ｓ５０３）Ｘ線照射後、第１の検出部１０２の光電変換素子１１１の信号読み出し、ＡＤ変換を行う（Ｓ５０４、Ｓ５０５）これと同時にＳ５０４の信号読み出しと同期を取って、第２の検出部１０３の光電変換素子１２１の信号読み出し、ＡＤ変換を行う。（Ｓ５０６、Ｓ５０７）ＡＤ変換後画素ピッチを第１の検出部の画像とあわせるために縦２個、横２個の合計４画素の加算を行う。（Ｓ５０８）取得された第１、第２の検出部の画像の感度補正を行った後、適切な位置に個々の画素データを再配置して両者の画像を合成する。（Ｓ５０９、Ｓ５１０）合成された画像を表示装置４１３に表示する。（Ｓ５１１）Ｘ線の照射はある時間内連続して行われ、Ｓ５０４からＳ５１１の各ステップは、秒間３０枚のフレームレートで繰り返され、リアルタイムに画像が表示される。得られた画像は順次記憶装置４０８に一時保管され、必要であればネットワークを通じて外部のデータベースに保管することもできる。（Ｓ５１２）
以上の手順により、４３ｃｍ×４３ｃｍの大視野を４００μｍの画素ピッチでフレームレート３０ｆｐｓの動画観察をすることができる。

次に小視野モードが選択された場合について述べる。前述と同様に被写体とＸ線画像検出装置３０２の位置合わせを行った後、Ｘ線管球３１２に取り付けられた不図示の絞り機構のサイズを、Ｘ線検出装置３０２の位置で２８ｃｍ×２８ｃｍの小視野となるよう調節したうえで、Ｘ線を被写体に照射する。（Ｓ５２１、Ｓ５２２）Ｓ５０６、Ｓ５０７と同様に第２の検出部の信号読み出し、ＡＤ変換を行う。（Ｓ５２３、Ｓ５２４）このとき第１の検出部は動作を停止している。得られた画像データを表示する。（Ｓ５２５）Ｓ５１２と同様に得られた画像データの補完、転送を行う。

以上の手順により、２８ｃｍ×２８ｃｍの小視野を精細な２００μｍの画素ピッチでフレームレート３０ｆｐｓの動画観察をすることができる。

これまで述べてきたように、第１の実施例の構成によれば、これまで２つの異なる装置で行っていた透視撮影と循環器撮影をひとつの装置で行うことができる。しかもそれぞれの撮影は最適な仕様で行うことができる。高価な検出部を共用することで安価で利用効率の高い装置を提供することができる。

図６、７は本発明の第２の実施例を説明する斜視図である。６０１は静止画のＸ線画像撮影装置で、Ｘ線画像検出装置６０２と、Ｘ線画像検出装置６０２を支持する架台６０３で構成されている。後述するセンサのモード切替と、架台６０３の移動機構により、***撮影と、一般撮影を同一の装置で行うことができる。

図６は***撮影をする場合の形態を表す。Ｘ線画像検出装置６０２は、その上面に配置されＸ線透過率の高い材料から構成されるカバー部材６０６と、カバー部材６０６と協働して不図示の検出部を光密に内包するための筐体６０４とを有する。カバー部材６０６の大きさは不図示の検出部の大きさすなわち縦４３ｃｍ、横４３ｃｍを充分に超える大きさで、検出部の最外周の大きさと略一致する不図示の枠線が表面に記されており検出部のセンササイズ（４３ｃｍ×４３ｃｍ）を把握することができる。６０５はカバー部材６０６の前記不図示の枠線の一隅を一致して記された不図示の検出部のなかの異なる特性をもつ領域のサイズ（３０ｃｍ×３０ｃｍ）をあらわす指標である。指標６０５の直下の不図示の検出部は、微細な病変を観察する***撮影に最適な高精細の画素ピッチ５０μｍで静止画の撮影ができる検出部であり、この部分のみを用いて図６に示す形態で***撮影をおこなう。筐体６０４は不図示の支持機構によりアーム６０７の一端に、不図示の検出面が床面に対して水平になるように固定されている。アーム６０７の他端には回転部６０９、支持部材６１０を介して圧板６１２が固定されている。回転部６０９はアーム６０９に対して図中垂直方向の回転軸を中心に回転可能に支持されており、図７に示す位置に圧板６１２を退避させることができる。また回転部６０９はアーム６０７に対して垂直方向に移動自在な機構も有している。したがってカバー６０６と圧板６１２の距離を変更することができ、最適な位置で撮影時の***の圧迫をすることができる。アーム６０７は回転軸６０８を介して、支柱６１３に回転自在に結合されている。よって、Ｘ画像検出装置６０４と圧板６１２を保持したまま回転し所望の角度をつけた撮影をすることもできる。６１４は支柱６１３を支持する基台である。

不図示のＸ線発生を、Ｘ画像検出装置６０４の不図示の検出部に垂直かつ指標６０５の中心位置を通る軸上で、所望の距離をおいて配置したのちＸ線を照射して撮影を行う。撮影後指標６０５の直下の領域の検出部からのみ信号を読み出し、表示、転送を行う。

図７はＸ線画像撮影装置６０１を一般撮影の特に立位撮影に最適な形態に変形させた状態を表す。図６と同一の記号は同一の部材を表す。Ｘ線画像検出装置６０２はアーム６０７に結合するための不図示の支持機構に内蔵された移動機構により不図示の検出面が床面に対して垂直な位置に図６の状態から移動している。圧板６１２は前述のように一般撮影時は不要なため、撮影に支障の無い位置に退避している。アーム６０７は支柱６１３に対して垂直方向に移動自在な機構を有しており、Ｘ線画像検出装置６０２を所望の高さに移動させることができる。

不図示のＸ線発生を、Ｘ画像検出装置６０４の不図示の検出部に垂直すなわち床面に対して水平かつカバー６０６の中心位置を通る軸上で、所望の距離をおいて配置したのちＸ線を照射して撮影を行う。

不図示の検出部の前記指標６０５の直下の領域以外の領域は、画素ピッチ１５０μｍで構成されている。撮影は最大４３ｃｍ×４３ｃｍの領域で行われ、前記指標６０５の直下の領域の画像データは縦３個、横３個の合計９画素のデータが加算され、それ以外の領域の画素データと同一の画素ピッチとすることができる。２つの領域の画素データの補正、合成は第１の実施例と同じ手順である。このような構成で、胸部撮影などの一般撮影を、最大４３ｃｍ×４３ｃｍの領域、画素ピッチ１５０μｍという最適な仕様で撮影することができる。

これまで述べてきたように、第２の実施例の構成によれば、これまで２つの異なる装置でしか行えなかった***撮影と一般撮影をひとつの装置で行うことができる。しかもそれぞれの撮影は最適な仕様で行うことができる。高価な検出部を共用することで安価で利用効率の高い装置を提供することができる。

なお、上述の第１、第２の実施の形態のＸ線画像撮影装置は、特許請求の範囲を逸脱することなく、多様に変形することが可能であることは云うまでもない。

例えば、天井懸垂型ユニバーサルアーム、***撮影装置、立位撮影装置の例を述べたが、無論他の撮影装置の形態であっても良い。例えばＣアーム、起倒式寝台を有する撮影装置であるとか、移動式Ｃアーム撮影装置、可搬型電子カセッテなどでも良い。

ことなる画素ピッチを有する２つの領域を持つ検出部の例を示したが、同一の画素ピッチで異なるフレームレート、異なる感度を有する検出部の組み合わせでも良い。例えば画素ピッチ２００μｍは共通で、中央に２８ｃｍ×２８ｃｍの３０ｆｐｓの領域を設け、その周囲に７．５ｆｐｓの領域を最外周４３ｃｍ×４３ｃｍとなるように配置しても良い。

動画用と静止画用の組み合わせでも良い。例えば画素ピッチ１５０μｍは共通で、中央に２８ｃｍ×２８ｃｍの３０ｆｐｓの領域を設け、その周囲に静止画撮影のみの領域を最外周４３ｃｍ×４３ｃｍとなるように配置しても良い。

異なる特性をもつ領域の組み合わせ形状は、実施例と同一でなくても良い。
センサの原理は本実施例と異なるのもでも良い。

第１の実施例のＸ線画像検出部の部分構成図である。第１の実施例の検出部の概略配置図である。第１の実施例のＸ線画像撮影装置の斜視図である。第１の実施例のＸ線画像撮影装置が接続されるシステムの概略構成図である。第１の実施例の撮影手順を説明するフローチャートである。第２の実施例のＸ線画像撮影装置の斜視図である。第２の実施例のＸ線画像撮影装置の斜視図である。従来のシステムの説明図である。従来の検出部の概略配置図である。

符号の説明

１０１検出部
１０２第１の検出部
１０３第２の検出部
１１１、１２１光電変換素子
１１２、１２２スイッチングＴＦＴ
２０１Ｘ線画像撮影装置
２０２Ｘ線画像検出装置
２０３支持機構
２０４寝台

Claims

被写体に放射線を照射し、透過した前記放射線の強度分布を２次元的に検出する検出手段を有する放射線画像撮影装置に於いて、第１の特性を有する第１の検出領域と、第２の特性を有する第２の検出領域を有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
前記特性は、前記検出手段の、２次元に配置された検出素子の配置間隔である請求項１記載の放射線画像撮影装置。
前記特性は、前記検出手段の、２次元に配置された検出素子の感度である請求項１記載の放射線画像撮影装置。
前記特性は、前記検出手段の、２次元に配置された検出素子の単位時間あたりの画像取得枚数である請求項１記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードと、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードを有する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードと、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードでは、前者は後者に比較して、前記２次元に配置された検出素子の配置間隔が大に相当する画像を取得する請求項５記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードと、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードでは、前者は後者に比較して、前記２次元に配置された検出素子の感度が小である請求項５記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードと、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードでは、前者は後者に比較して、前記２次元に配置された検出素子の単位時間あたりの画像取得枚数が小である請求項５記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードで透視撮影を行い、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードでは循環器撮影を行う請求項５記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードで一般撮影を行い、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードでは***撮影を行う請求項５記載の放射線画像撮影装置。
前記第１の検出領域で取得した画像情報と前記第２の検出領域で取得した画像情報を合成する撮影モードで静止画撮影を行い、前記第１の検出領域で取得した画像情報および前記第２の検出領域で取得した画像情報のどちらか一方または両方を単独で使用する撮影モードでは動画撮影を行う請求項５記載の放射線画像撮影装置。