JP2009240467A

JP2009240467A - ***用画像撮像装置

Info

Publication number: JP2009240467A
Application number: JP2008089356A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Kashiwagi; 昇彦柏木; Tomonari Sendai; 知成千代
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】被写体の放射線画像を撮影するとともに、レーザー光等を用いて被写体上の関心領域に印を表示可能な***用画像撮像装置において、押圧板の高さや歪に関わらず、正確な位置に印を表示可能にする。
【解決手段】***Ｂの放射線画像を撮影するとともに、レーザー光を用いて***Ｂ上の関心領域に印Ｍを表示可能な***用画像撮像装置において、押圧板位置情報検出手段により押圧板７が撮影台部５ｂ上に***Ｂを押圧した状態における押圧板７の撮影台部５ｂ上からの高さｈおよび押圧板７の傾き（歪）を検出し、これに基づいて補正手段によりレーザー光照射装置１３が表示する印Ｍの位置の補正を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、被写体の放射線画像を撮影するとともに、例えばレーザー光等を用いて被写体上に関心領域を表示可能な***用画像撮像装置に関するものである。

従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器が各種提案、実用化されている。

上記放射線検出器としては、例えば特許文献１に記載されているように、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンなどの半導体を利用した放射線検出器があり、そのような放射線検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ読取方式のものが提案されている。

このような放射線検出器を用いれば、撮影により得られた画像情報をデジタルデータとして取得できるため、コンピューターを用いた診断支援装置等との親和性を高くすることができる。

一方、特許文献２に記載されているように、被写体の関心領域に対してレーザーマーカーを用いて印を表示する***用画像撮像装置が提案されている。これは、例えば撮影した放射線画像中に癌等の異変がある部位が見つかった場合に、その領域と対応する***上の部位に対して押圧板の上からレーザーマーカーを照射して印を表示することにより、この異変部に対して医師等がニードルを穿刺して生体サンプルを取得したりする際の補助とすることができるものである。
特開２０００−１０５２９７号公報国際公開第ＷＯ２００７０２３０５０号

上記のようなレーザーマーカーを備えた***用画像撮像装置では、放射線照射手段の焦点、もしくは焦点の虚像位置にレーザーマーカーの出射点を合わせないと、***を押圧する押圧板の高さや歪によってレーザーマーカーの照射位置が変わってしまい、正確な位置にマーカーを表示することができない。

しかしながら、レーザーマーカーの出射点を、放射線照射手段の焦点、もしくは焦点の虚像位置に合わせると、ニードルを穿刺したりする際に術者の手等が妨げとなってレーザーマーカーの表示が正常に行なえなくなってしまうことが考えられる。

そのため、レーザーマーカーの出射点を、術者の手等によって妨げられないように、放射線照射手段の焦点、もしくは焦点の虚像位置とは異なる位置に配置することが考えられるが、その場合には上記の通り押圧板の高さや歪によってレーザーマーカーの照射位置が変わってしまうという問題が発生する。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、被写体の放射線画像を撮影するとともに、レーザー光等を用いて被写体上の関心領域に印を表示可能な***用画像撮像装置において、押圧板の高さや歪に関わらず、正確な位置に印を表示可能な***用画像撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の***用画像撮像装置は、被写体に対して放射線を照射する放射線照射手段と、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体の放射線画像を記録する放射線画像検出手段と、放射線画像検出手段を収容した撮影台と、撮影台上に被写体を押圧する押圧板と、放射線画像を表示する画像表示手段と、放射線画像上の関心領域を指定する指定手段と、指定手段により放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の部位に印を表示する関心領域表示手段と、押圧板が撮影台上に被写体を押圧した状態における、押圧板の撮影台からの高さ、および押圧板の歪を検出する押圧板位置情報検出手段と、押圧板位置情報検出手段により検出された押圧板の撮影台からの高さ、および押圧板の歪に基づいて、関心領域表示手段が表示する印の位置の補正を行う補正手段とを備えてなることを特徴とするものである。

ここで、「放射線画像検出手段」としては、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることが可能な固体検出器を用いることができる。

この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献１において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。

また、「押圧板の撮影台からの高さ」とは、撮影台上面等の所定の基準面から、例えば押圧板の取付基部等の押圧板の所定の基準位置までの高さのことであり、「押圧板の歪」とは、押圧板の所定の基準位置を含む前記基準面との平行面と、押圧板の押圧面との誤差のことである。

本発明による放射線画像撮影装置において、押圧板は、撮影台の被写体が押圧される押圧面に対する傾きを検出するセンサーを設けたものとしてもよい。

また、押圧板を撮影するカメラを備え、カメラにより撮影された押圧板の映像に基づいて、押圧板の歪を検出するものとしてもよい。

また、放射線照射手段と放射線画像検出手段との間に、放射線が不透過で放射線画像検出手段により検出可能な基準点を設けてもよい。

また、指定手段により放射線画像上の基準点を関心領域として指定し、これに応じて関心領域表示手段が表示した印の位置と、基準点の実際の位置との誤差に基づいて、関心領域表示手段の較正を行なうようにしてもよい。

また、基準点の放射線画像上の位置情報を、基準点の形状認識に基づいて自動的に行なうようにしてもよい。

さらに、関心領域表示手段が表示する印の位置を検出する光検出手段を設けてもよい。

本発明の放射線画像撮影装置によれば、被写体の放射線画像を撮影するとともに、レーザー光等を用いて被写体上の関心領域に印を表示可能な***用画像撮像装置において、押圧板位置情報検出手段により押圧板が撮影台上に被写体を押圧した状態における押圧板の撮影台からの高さおよび押圧板の歪を検出し、補正手段により押圧板の撮影台からの高さおよび押圧板の歪に基づいて関心領域表示手段が表示する印の位置の補正を行うことにより、押圧板の高さや歪に関わらず、正確な位置に印を表示させることが可能となる。

また、放射線照射手段と放射線画像検出手段との間に、放射線が不透過で放射線画像検出手段により検出可能な基準点を設け、指定手段により放射線画像上の基準点を関心領域として指定し、これに応じて関心領域表示手段が表示した印の位置と、基準点の実際の位置との誤差に基づいて、関心領域表示手段の較正を行なうようにすることにより、印表示の自動化の際の位置精度を向上させることが可能となる。

この場合に、基準点の放射線画像上の位置情報を基準点の形状認識に基づいて自動的に行なうようにしたり、関心領域表示手段が表示する印の位置を検出する光検出手段を設けて印の位置を自動的に検出するようにしたりすることにより、ユーザーの手間を省いて利便性を向上させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の好ましい実施の形態の一例である***用画像撮像システムを示す概略図、図２はこのシステムの***用画像撮像装置の本体内部の概略図、図３は上記***用画像撮像装置に用いる固体検出器の概略図、図４は上記***用画像撮像装置の撮影台部の上面図である。

この***用画像撮像システム１は、***用画像撮像装置２と、***用画像撮像装置２に接続されたコンピューター３と、コンピューター３に接続されたモニター４とから構成されている。

***用画像撮像装置２は、本体５と、本体５を回転可能に軸支する基台６とから構成されている。

本体５は、内部に放射線源１１等を収納する放射線源収納部５ａと、内部に固体検出器２０等を収容してなる撮影台部５ｂと、放射線源収納部５ａおよび撮影台部５ｂを連結する連結部５ｃとからなり、連結部５ｃが基台６に取り付けられて構成されているものである。

図２に示すように、本体５の放射線源収納部５ａは、上記の放射線源１１の他に、被写体を照らすための照明用光源１２と、放射線の照射野を限定するためのマスク１４と、照明用光源１２から出射された光を反射させるミラー１５と、撮影台部５ｂ上に照射されたレーザー光の位置を検出するための光検出手段としてのＣＣＤ１６とを備えている。なお、ミラー１５は、放射線源１１から放射線を照射させる際には放射線の照射を妨げない位置に退避可能なように構成されている。

また、連結部５ｃには、上から被検者の***Ｂを押さえつけて保持する押圧板７と、関心領域表示手段としてのレーザー光照射装置１３とが取り付けられている。このレーザー光照射装置１３は、レーザー光源と、レーザー光の照射方向を変更するための方向調整機構とを備えてなる。

図３に示すように、固体検出器２０は、ガラス基板２５上に、ａ−ｓｉＴＦＴからなる第１の導電層２４、放射線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層２３、第２の導電層２２、絶縁層２１がこの順に積層されたものである。

第１の導電層２４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力はＩＣチップ２６に接続され、ＩＣチップ２６はプリント基板２７上の不図示の画像信号処理部に接続されている。

固体検出器２０は、第１の導電層２４と第２の導電層２２との間に電界を形成している際に、光導電層２３に放射線が照射されると、光導電層２３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層２４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層２４のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、このアナログ信号を画像信号処理部において各画素毎に検出し、各画素毎に検出したアナログ信号を画素の配列順に複合する。そして、この複合したアナログ信号を不図示のＡＤ変換部によりＡＤ変換してデジタル画像信号を生成する。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター３に送信される。

図４に示すように、撮影台部５ｂ上には、放射線が不透過で固体検出器２０により検出可能な２つの基準点Ｒ１、Ｒ２が設けられている。

また、本実施の形態の***用画像撮像装置２は、押圧板７が撮影台部５ｂ上に***Ｂを押圧した状態における、押圧板７の撮影台部５ｂ上面からの高さ、および押圧板７の歪を検出する押圧板位置情報検出手段を備えている。この押圧板位置情報検出手段について詳細に説明する。図５は上記***用画像撮像装置の本体の側面図、図６は上記***用画像撮像装置の撮影台部および押圧板の上面図である。

押圧板７は、連結部５ｃに対して図５中上下方向に移動可能なように構成されており、連結部５ｃ側基部の高さｈを検出可能に構成されている。

しかしながら、押圧板７により被検者の***Ｂを撮影台部５ｂ上に押さえつけて保持した場合、押圧板７は撮影台部５ｂ上面に対して傾いて（歪んで）しまう可能性がある。そのため、この傾き（歪）を検出するために、図５に示すように、押圧板７の側面に撮影台部５ｂ上面からの高さを検出する２つの変位センサ１７ａ、１７ｂが取り付けられており、２つの変位センサ１７ａ、１７ｂの検出信号の差分から押圧板７の撮影台部５ｂ上面に対する傾き（歪）を求めることが可能となる。

なお、本実施の形態では押圧板の歪は一次元的な検出となるが、押圧板の歪の検出は一次元的な検出に限らず、二次元もしくは三次元的に検出してもよい。

例えば、二次元的に押圧板の歪を検出する場合には、押圧板の側面のみならず前面にも２つの変位センサを備えればよく、三次元的に押圧板の歪を検出する場合には、図６に示すように、押圧板７の上面に格子状パターンＰをプリントしておき、ＣＣＤ１６により押圧板７の格子状パターンＰを撮影して、撮影した画像における格子状パターンＰの歪の状態に基づいて押圧板７の歪の状態を求めるようにすればよい。

上記の放射線源１１、照明用光源１２、レーザー光照射装置１３、マスク１４、ミラー１５、ＣＣＤ１６、固体検出器２０、押圧板位置情報検出手段等はいずれも不図示の制御手段により統合制御されるものである。

また、この制御手段は、押圧板位置情報検出手段により検出された押圧板７の撮影台部５ｂからの高さおよび押圧板７の歪に基づいて、レーザー光照射装置１３が表示する印の位置の補正を行う補正手段としての機能も備える。

ここで補正手段の処理について図５を参照して説明する。図５では固体検出器２０において癌等の異変がある部位を検出した領域ＳＣと、放射線源１１の焦点Ｆとを結ぶ線状において、***Ｂの表面に印Ｍを表示している状態を示している。

レーザー光照射装置１３のレーザー光の照射方向を一定とした場合、押圧板７の撮影台部５ｂからの高さや押圧板７の歪が変わることにより、***Ｂの表面におけるレーザー光の照射位置が変わることになる。

具体例を挙げると、図５の状態で押圧板７の撮影台部５ｂからの高さｈが低くなると、レーザー光の照射位置はより胸壁側に移動することになる。また、押圧板７の傾き（歪）がより大きくなると（胸壁側端部がより持ち上がるようになると）、レーザー光の照射位置はより***先端側に移動することになる。

このような特性を踏まえ、押圧板７の撮影台部５ｂからの高さおよび押圧板７の歪に基づいて、レーザー光照射装置１３が表示する印の位置が、本来表示したい位置に表示できるようにレーザー光の照射方向を補正するよう制御する。

次いで、このように構成される***用画像撮像システム１の動作について説明する。図７は押圧板によって撮影台部上に***を挟んだ状態を示す上面図、図８は図７の状態で撮影された画像を示す図である。

押圧板７を***Ｂを押圧する位置へ移動させ、撮影台部５ｂ上に***Ｂを固定させた状態で、ユーザーにより不図示の放射線曝射スイッチが押下されると、放射線源１１から固体検出器２０へ向けて放射線が照射される。

放射線が照射されると固体検出器２０内においては、放射線画像情報を担持する潜像電荷が蓄積される。この蓄積された潜像電荷の量は被写体（***Ｂ）を透過した放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。

所定時間経過後に固体検出器２０に対する記録を停止させて撮影を終了した後、固体検出器２０から潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、画像信号処理部においてＡＤ変換してデジタル画像信号を生成させる。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター３に送信される。

コンピューター３は、***用画像撮像装置２からデジタル画像信号を受信すると、モニター４上に図８に示すような画像を表示させる。

ユーザーは、モニター４上に表示された画像を見て、癌等の異変がある部位（図８中ＧＣ）が見つかった場合に、その領域をマウス等の入力デバイスを用いて指定する。

コンピューター３は、ユーザーから関心領域の指定を受けると、画像上の指定位置の座標情報を***用画像撮像装置２に送信する。

***用画像撮像装置２では、関心領域の座標情報を受信すると、放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の位置にレーザー光が照射されるように、レーザー光照射装置１３を制御する。

このとき、制御手段は、押圧板位置情報検出手段により検出された押圧板７の撮影台部上面からの高さおよび押圧板７の歪に基づいてレーザー光照射装置１３におけるレーザー光照射位置に対して補正を行い、放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の位置に正確にレーザー光が照射されるよう制御する。これにより図７に示すように被写体上に印Ｍが表示されることになる。

なお、被写体上に印Ｍを表示させることが予め分かっている場合には、押圧板７を透明なものや、または押圧面に穴が開けられて***Ｂに直接マーカーで印を書き込んだり、この異変部に対して医師等がニードルを穿刺して生体サンプルを直接取得できるようにすることが好ましい。

次いで、上記***用画像撮像システム１のレーザー光照射装置１３（関心領域表示手段）の較正動作について説明する。図９は撮影台部上に何も置かない状態で撮影された画像を示す図、図１０は図９の画像中の基準点に対応して撮影台部上に印を表示させた状態を示す図である。

まず、撮影台部上に何も置かない状態で撮影を行い画像を取得する。撮影台部５ｂ上には放射線が不透過で固体検出器２０により検出可能な２つの基準点Ｒ１、Ｒ２が設けられているため、図９に示すように画像中には２つの基準点Ｒ１、Ｒ２の画像ＧＲ１、ＧＲ２が表示される。

基準点Ｒを例えば＋字状のマーク等、画像中の形状認識を行い易い形状とすることにより、基準点Ｒの画像ＧＲをユーザーが手動で選択することなく、コンピューター３により自動的に基準点Ｒの画像ＧＲの座標情報を取得させることができる。

なお、レーザー光照射装置１３の較正を行なう場合、２つの基準点Ｒ１、Ｒ２の両方を用いてもよいし、いずれか一方のみを用いてもよい。ここでは基準点Ｒ１を用いて較正を行なう場合について説明する。

コンピューター３は、取得した基準点Ｒ１の画像ＧＲ１の座標情報を***用画像撮像装置２に送信する。

***用画像撮像装置２では、基準点Ｒ１の座標情報を受信すると、放射線画像上で指定された基準点Ｒ１と対応する位置にレーザー光が照射されるように、レーザー光照射装置１３を制御する。これにより図１０に示すように撮影台部５ｂ上に印Ｍが表示されることになる。

このとき、レーザー光照射装置１３の精度が高い場合には、印Ｍが撮影台部５ｂ上の基準点Ｒ１の位置に表示されるはずであるが、機械的誤差等によりレーザー光照射装置１３の精度が低下している場合には、図１０に示すように撮影台部５ｂ上において基準点Ｒ１からずれた位置に印Ｍが表示されることになる。

印Ｍはレーザー光により照射された輝点であるため、ＣＣＤ１６により自動的に検出が可能であり、ここで検出された印Ｍの位置と、基準点Ｒ１の位置との誤差に基づいて、レーザー光照射装置１３を調整することにより、レーザー光照射装置１３の較正を行なうことができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記***用画像撮像システムに限らず、例えば胸部用画像撮像システム等、どのような撮影システムに応用してもよい。

また、固体検出器には、ＴＦＴ読出方式のものを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光読出方式等他の方式の個体検出器であっても同様の効果を得ることができる。

本発明による***用画像撮像システムを示す概略図上記システムの***用画像撮像装置の本体内部の概略図上記***用画像撮像装置に用いる固体検出器の概略図上記***用画像撮像装置の撮影台部の上面図上記***用画像撮像装置の本体の側面図上記***用画像撮像装置の撮影台部および押圧板の上面図上記***用画像撮像装置において押圧板によって撮影台部上に***を挟んだ状態を示す上面図図７の状態で撮影された画像を示す図上記***用画像撮像装置において撮影台部上に何も置かない状態で撮影された画像を示す図図９の画像中の基準点に対応して撮影台部上に印を表示させた状態を示す図

符号の説明

１ ***用画像撮像システム
２ ***用画像撮像装置
３コンピューター
４モニター
５本体
６基台
７押圧板
１１放射線源
１２照明用光源
１３レーザー光照射装置
１４マスク
１５ミラー
１６ＣＣＤ
２０固体検出器

Claims

被写体に対して放射線を照射する放射線照射手段と、
前記被写体を透過した放射線の照射を受けて前記被写体の放射線画像を記録する放射線画像検出手段と、
該放射線画像検出手段を収容した撮影台と、
該撮影台上に前記被写体を押圧する押圧板と、
前記放射線画像を表示する画像表示手段と、
前記放射線画像上の関心領域を指定する指定手段と、
該指定手段により前記放射線画像上で指定された前記関心領域と対応する前記被写体上の部位に印を表示する関心領域表示手段と、
前記押圧板が前記撮影台上に前記被写体を押圧した状態における、前記押圧板の前記撮影台からの高さ、および前記押圧板の歪を検出する押圧板位置情報検出手段と、
該押圧板位置情報検出手段により検出された前記押圧板の前記撮影台からの高さ、および前記押圧板の歪に基づいて、前記関心領域表示手段が表示する印の位置の補正を行う補正手段とを備えてなることを特徴とする***用画像撮像装置。
前記押圧板が、前記撮影台の前記被写体が押圧される押圧面に対する傾きを検出するセンサーを設けたものであることを特徴とする請求項１記載の***用画像撮像装置。
前記押圧板を撮影するカメラを備え、該カメラにより撮影された前記押圧板の映像に基づいて、前記押圧板の歪を検出することを特徴とする請求項１または２記載の***用画像撮像装置。
前記放射線照射手段と前記放射線画像検出手段との間に、放射線が不透過で前記放射線画像検出手段により検出可能な基準点を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の***用画像撮像装置。
前記指定手段により前記放射線画像上の前記基準点を前記関心領域として指定し、これに応じて前記関心領域表示手段が表示した前記印の位置と、前記基準点の実際の位置との誤差に基づいて、前記関心領域表示手段の較正を行なうことを特徴とする請求項４記載の***用画像撮像装置。
前記基準点の前記放射線画像上の位置情報を、前記基準点の形状認識に基づいて自動的に行なうことを特徴とする請求項５記載の***用画像撮像装置。
前記関心領域表示手段が表示する前記印の位置を検出する光検出手段を設けたことを特徴とする請求項５または６記載の***用画像撮像装置。