JP5584995B2 - 放射線撮影装置およびキャリブレーションデータの取得方法 - Google Patents
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Description
すなわち、従来の構成によれば、放射線源53は、天板52を透過してFPD54に入射するので、天板52を透過した放射線ビームには、天板52の影(天板52の放射線の影)が写りこんでいる。補正用データには、検出素子の検出感度のバラツキのみならず、この影が重畳してしまうことになる。この様な補正用データを用いて放射線撮影画像データに補正を施すと、検出素子における検出感度のバラツキの分布と、天板52の影の分布とが同時に除去されることになる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、キャリブレーション補正機能を備えたトモシンセシス撮影装置である放射線撮影装置であって、被検体を載置する天板と、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段、放射線源の少なくともいずれか一方と天板との相対位置を変更させる移動手段と、移動手段を制御する移動制御手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を基に被検体の像が写りこんだ被検体画像、および後述のエアー画像を生成する画像生成手段と、被検体が天板に載置されていない状態で、放射線検出手段、放射線源の少なくともいずれか一方と天板との相対位置を変更させながら連写された一連のエアー画像を重ね合わせて単一のキャリブレーション画像を生成するキャリブレーション画像生成手段と、キャリブレーション画像を用いて被検体画像のキャリブレーション補正を行う補正手段とを備えることを特徴とするものである。
また、上述の構成は、キャリブレーション画像を生成するキャリブレーション画像生成手段を更に備えている。これにより、一連のエアー画像は重ね合わせられて単一のキャリブレーション画像が生成される。このキャリブレーション画像は、エアー画像が何度も重ね合わせられたものであるので、天板の影が増強されて写りこんでいるとも思われる。しかし、本発明によれば、そうはならない。エアー画像を重ね合わせても天板の影が打ち消し合うことになるので、キャリブレーション画像に天板の影が写りこむことがない。しかし、このキャリブレーション画像には、キャリブレーション補正に用いられる検出感度のムラを正確に写しこんでいる。したがって補正手段がキャリブレーション画像を用いて断層画像のキャリブレーション補正を行えば、天板の影が写りこまない補正断層画像を生成することができる。
術者が操作卓21を通じて、エアー画像Paの取得の指示を行うと、同期移動制御部8は、X線管3,およびFPD4を所定の初期位置までに移動させる。このときの撮像系3,4は、図1の実線に示すような配置となっている。すなわち、初期位置におけるX線管3は、体軸方向A(天板2の長手方向)の前段に位置し、FPD4は、体軸方向Aの後段に位置している。このときX線管3は、初期角度−20度まで傾斜されている。なお、このとき天板2には、被検体Mは載置されていない。
キャリブレーション画像生成部12は、一連のエアー画像Paを平均してキャリブレーション画像Cを生成する。このとき生成されたキャリブレーション画像Cには、図6(a)に示すように縞模様のみが写りこんでおり、一連のエアー画像Paに写りこんでいた粒状のパターンは、消去されている。粒状のパターンは、一連のエアー画像Paが重ね合わせられる際に相殺され、キャリブレーション画像Cに出現することができない。一方、検出感度のムラは、一連のエアー画像Paを通じて同じ形状で写りこんでいるのでキャリブレーション画像Cにも検出感度のムラの縞模様がはっきりと写りこむことになる。このキャリブレーション画像Cは、補正部14に送出される。キャリブレーション画像Cは、本発明のキャリブレーションデータに相当する。
次に、天板2に被検体Mを載置して、エアー画像取得ステップS1と同様の撮影を行う。このとき画像生成部11が生成する画像の各々には、被検体Mの透視像が写りこんでおり、上述のエアー画像Paと区別して、被検体画像Pmと呼ぶことにする。被検体画像取得ステップS3における撮像系3,4の移動様式は、エアー画像取得ステップS1におけるそれと同一である。このとき取得される被検体画像Pmは、図6(b)に示すように、ドット領域で示す被検体Mの透視像と、検出感度のムラの縞模様とが写りこんでいる。
補正部14は、断層画像Pdにキャリブレーション画像Cの反転パターンを重ね合わせて補正断層画像Pdcを生成する。つまり、補正部14は、断層画像Pdからキャリブレーション画像Cを減算するのである。この補正断層画像Pdcは、図7に示すように、断層画像Pd(図6参照)から検出感度のムラの縞模様が除去されたものとなっている。この補正断層画像Pdcが表示部22に表示されてX線撮影装置1の動作は終了となる。
実施例2に係るエアー画像取得ステップT1,および被検体画像取得ステップT2の各々は、各実施例に係るエアー画像取得ステップS1,および被検体画像取得ステップS3の各々と同様であるので説明を省略する。取得された一連のエアー画像Paと一連の被検体画像Pmは、補正部14に送出される。
補正部14は、被検体画像Pmとそれに対応するエアー画像Paの反転パターンを重ね合わせて一連のキャリブレーション被検体画像Pmcを生成する。つまり、補正部14は、被検体画像Pmの各々からこれらに対応するエアー画像Paを減算するのである。このように両画像を1対1で減算すると、被検体画像Pmに写りこんでいた縞模様と粒状のパターン(図10参照)と、エアー画像Paに写りこんでいた縞模様と粒状のパターン(図5参照)とが相殺して、これらが一連のキャリブレーション被検体画像Pmcに表れることがない。このキャリブレーション被検体画像Pmcは、図11に示すように、被検体画像Pm(図10参照)から検出感度のムラの縞模様、および天板2の影(粒状のパターン)除去されたものとなっている。74枚のキャリブレーション被検体画像Pmcは、断層画像生成部13に送出される。補正部14は、各画像に付与されたシリアルナンバーを基にエアー画像Paと被検体画像Pmとを対応付ける。
Pa エアー画像
Pm 被検体画像
1 X線撮影装置(放射線撮影装置)
2 天板
3 X線管(放射線源)
4 FPD(放射線検出手段)
7 同期移動機構(移動手段)
8 同期移動制御部(移動制御手段)
11 画像生成部(画像生成手段)
12 キャリブレーション画像生成部(キャリブレーション画像生成手段)
13 断層画像生成部(断層画像生成手段)
14 補正部(補正手段)
Claims (6)
- キャリブレーション補正機能を備えたトモシンセシス撮影装置である放射線撮影装置であって、
被検体を載置する天板と、
放射線を照射する放射線源と、
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段、前記放射線源の少なくともいずれか一方と前記天板との相対位置を変更させる移動手段と、
前記移動手段を制御する移動制御手段と、
前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に被検体の像が写りこんだ被検体画像、および後述のエアー画像を生成する画像生成手段と、
被検体が前記天板に載置されていない状態で、前記放射線検出手段、前記放射線源の少なくともいずれか一方と前記天板との相対位置を変更させながら連写された一連のエアー画像を重ね合わせて単一のキャリブレーション画像を生成するキャリブレーション画像生成手段と、
前記キャリブレーション画像を用いて前記被検体画像のキャリブレーション補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1に記載の放射線撮影装置において、
前記移動手段は、前記放射線源、および前記放射線検出手段を同期的かつ互いに反対方向に移動させ、
被検体が前記天板に載置された状態で前記放射線検出手段および前記放射線源が移動されながら連写された一連の被検体画像を重ね合わせて断層画像を生成する断層画像生成手段を更に備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載の放射線撮影装置において、
前記天板は、前記放射線源および前記放射線検出手段とに挟まれる位置に配置されていることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記移動制御手段は、前記エアー画像の撮影の開始時点において、前記放射線源を天板の長手方向における前方に位置させるとともに、前記放射線検出手段を同方向における後方に位置させ、
前記移動制御手段は、前記エアー画像の撮影中、前記放射線源を同方向における後方側に移動させるとともに、前記放射線検出手段を同方向における前方側に位置させ、
前記移動制御手段は、前記エアー画像の撮影の終了時点において、前記放射線源を同方向における後方に位置させるとともに、前記放射線検出手段を同方向における前方に位置させることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1に記載の放射線撮影装置において、
前記キャリブレーション画像生成手段は、前記一連のエアー画像を平均して、前記キャリブレーション画像を生成することを特徴とする放射線撮影装置。 - 被検体を載置する天板と、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に後述のエアー画像を生成する画像生成手段とを備えたトモシンセシス撮影装置である放射線撮影装置のキャリブレーション補正に用いられるキャリブレーションデータの取得方法であって、
前記天板に被検体が載置されていない状態で、前記放射線検出手段、前記放射線源の少なくともいずれか一方と前記天板との相対位置を変更させながら連写された一連のエアー画像を重ね合わせて単一のキャリブレーション画像を生成することを特徴とする放射線撮影装置におけるキャリブレーションデータの取得方法。
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