JP5595184B2 - 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は、被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法に関し、詳しくは、再現性が求められる経過観察のための撮影画像のポジショニングを素早く行うことができる、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法に関するものである。

医療分野でのＸ線撮影は、被写体へのＸ線の曝射量を低減するために、手動または自動でＸ線を絞るための絞りであるコリメータを制御することが行われている。また、近年ではフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）を用いて、Ｘ線のディジタル画像を得るＸ線画像撮影装置が用いられ、必要な領域のみＸ線が曝射されるように、つまり照射野領域を限定するために、コリメータの制御が行われている。

例えば、特許文献１には、被写体を放射線により撮影して該被写体の画像情報を取得する撮影手段と、上記撮影手段により得られた画像情報の発生源の種類、上記被写体の属性、及び上記被写体の撮影部位の情報を設定する設定手段と、上記設定手段により設定された情報に基づいて、上記撮影手段での撮影条件を制御する撮影条件制御手段とを備える撮影装置が開示されている。

特許文献２には、１つの撮像個所で迅速にスカウトされた画像を受け取るステップと、前記画像のボディ部分の領域の位置を自動的に検出するステップと、検出された前記ボディ部分の領域の位置に基づいてコリメータの設定を自動的に形成するステップとを有し、該設定によりコリメータが実質的に非ボディ部分の領域を覆うように自動的に調整する、ことを特徴とする画像収集中にＸ線イメージングシステムのコリメータを自動設定する方法が開示されている。

特許文献３には、長尺撮影範囲やＸ線源の位置に応じて、衝立に設けられた位置合わせ用のマーカーがＦＰＤ上に投影される位置の全域を、予め固定重複領域として設定し、隣接する照射野領域間で前記設定した固定重複領域が重複するように各照射野領域に対応するＦＰＤ位置を決定し、各照射野領域のみにＸ線が照射されるようにＸ線源の高さ、Ｘ線照射方向、コリメータ絞り角、及びＦＰＤ位置を制御することにより、長尺撮影範囲やＸ線源の位置に関わらず、常にマーカーをＦＰＤの固定重複領域に投影可能にすることが開示されている。

特開２００１−０１７４１６号公報 特開平１１−２７６４６２号公報 特開２００９−２４０６８１号公報

しかしながら、Ｘ線撮影を行う場合、コリメータの制御は撮影技師が毎回行う必要があり、必ずしも関心領域を前回撮影時と同様に、つまり再現性高く撮影することは経験の浅い技師には難しいという問題があった。

また、特許文献１では、被写体の身長、体重等の体格の情報と、固体撮像素子を用いた立位センサを用いて、体格の異なる被写体ごとに、撮影部位および画像処理用の特徴量領域を変化させ、それに合わせて照射野絞り値を設定して放射線画像の撮影をすることは可能であるが、同一の被写体における経過観察のための関心領域を設定して照射野ランプで投影することは開示されていない。

特許文献２では、Ｘ線イメージングシステムにおいて複数枚の画像を撮影する場合に、コリメータの設定を自動で行うことはできるが、特許文献１と同様に、同一の被写体における経過観察のための関心領域を設定して照射野ランプで投影することは開示されていない。

特許文献３では、長尺撮影を行う場合に、分割して撮影されたそれぞれの照射野領域を合成する際に、目印として位置合わせ用のマーカーを固定重複領域に投影することは可能であるが、過去に撮影された画像から照射野領域を設定することは開示されていない。

本発明の目的は、過去の撮影画像上で経過観察のための関心領域を設定し、当該関心領域を照射野ランプを用いて放射線検出器または被写体上に照射して投影することで、再現性が求められる経過観察のための撮影画像のポジショニングを、素早く行うことができる放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、放射線を前記被写体に向けて曝射する放射線源と、前記被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器で検出された放射線の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データに対して画像処理を行い、撮影画像を生成する画像処理手段と、過去の撮影画像を被写体情報および過去の前記撮影画像上に設定された経過観察のための過去の関心領域を含む撮影メニュー情報とともに記憶する記憶手段と、前記被写体情報に基づいて、過去の前記撮影画像および過去の前記関心領域を含む前記撮影メニュー情報を前記記憶手段から読み出す検索手段と、前記検索手段により前記記憶手段から読み出された過去の前記関心領域に応じた位置に、被写体を撮影する時の関心領域を設定する領域設定手段と、前記過去の撮影メニュー情報、および前記関心領域に応じて、前記被写体が略同一のポジションで撮影されるように、放射線源およびコリメータ羽根を制御する照射野制御手段と、照射野領域を投影するための照射野ランプと、を有し、前記照射野制御手段は、前記関心領域と略同一の領域を、前記照射野ランプで照射して前記放射線検出器または前記被写体に投影するように前記コリメータ羽根を制御すると共に、過去の撮影条件が反映されるように前記過去の撮影メニュー情報に基づいて前記放射線源を制御することを特徴とする放射線画像撮影装置を提供する。

また、前記過去の撮影メニュー情報と現在の撮影メニュー情報のうち、ＳＩＤが異なる場合であっても、前記放射線検出器または前記被写体に投影する領域が略同一となるように、放射線源およびコリメータ羽根を制御することが好ましい。
また、過去の前記撮影画像は、前記ＳＩＤが同一である前記撮影画像であることが好ましい。
さらに、過去の前記撮影画像は、前回の前記撮影画像であることが好ましい。

また、前記撮影画像はＸ線画像であることが好ましい。
また、前記撮影画像はトモシンセシス撮影により取得された、複数枚のＸ線画像から再構成されたＸ線断層画像であることが好ましい。
さらに、前記照射野ランプで照射する照射野領域は、前記Ｘ線断層画像における前記関心領域であることが好ましい。

また、前記被写体情報は、被写体ＩＤおよび撮影部位の情報を含み、前記検索手段は、過去の前記撮影画像および前記撮影メニュー情報の中から、同一被写体の同一撮影部位の前記撮影画像および前記撮影メニュー情報を前記記憶手段から読み出すことが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明は、被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影方法であって、被写体情報が入力されるステップと、前記被写体情報に基づいて、過去の撮影画像および過去の前記撮影画像上に設定された経過観察のための過去の関心領域を含む撮影メニュー情報を記憶手段から読み出し検索結果を出力する検索ステップと、照射野領域を投影するための照射野ランプを点灯するステップと、前記検索ステップで前記記憶手段から読み出された過去の前記関心領域に応じた位置に、被写体を撮影する時の関心領域を設定する領域設定ステップと、前記過去の撮影メニュー情報、および前記関心領域に応じて、前記被写体が略同一のポジションで撮影されるように放射線源およびコリメータ羽根を制御し、前記関心領域と略同一の領域を、前記照射野ランプで照射して放射線検出器または前記被写体に投影するように前記コリメータ羽根を制御すると共に、過去の撮影条件が反映されるように前記過去の撮影メニュー情報に基づいて前記放射線源を制御する照射野制御ステップと、を有することを特徴とする放射線画像撮影方法を提供する。

本発明によれば、経過観察のために被写体の同一部位を撮影する際に、再現性の高い撮影画像のポジショニングを素早く行うことができ、撮影時間の短縮が図れ、被写体の負担も軽減することができる。

本発明に係る放射線画像撮影装置を示すブロック図である。 関心領域と照射野領域の関係を示す説明図である。 初回撮影時における処理の流れの一例を示すフローチャートである。 経過観察時における処理の流れの一例を示すフローチャートである。

本発明に係る放射線画像撮影方法を実施する本発明に係る放射線画像撮影装置を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。

図１は、本発明に係る放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。
図１に示す放射線画像撮影装置１０は、放射線源・ランプ部１２、コリメータ１４、ＦＰＤ１６、画像データ取得部１８、操作部２０、画像処理部２２、表示部２４、記憶部２６、検索部２８、および放射線源・ランプ・コリメータ制御部３０によって構成される。

放射線源・ランプ部１２は、放射線としてＸ線を用いる場合は、Ｘ線を照射するＸ線管と、撮影前に可視光で照射野を照射して照射野領域を投影するランプとから構成される。放射線源・ランプ部１２は、後述する放射線源・ランプ・コリメータ制御部３０によって制御され、必要に応じてＸ線および／または可視光を照射する。

コリメータ１４は、放射線（Ｘ線）の照射野領域を制御する絞りであり、複数のコリメータ羽根から構成される。例えば、４枚のコリメータ羽根が、四角形の各辺を構成するように配置され、開口部を有するものが挙げられる。

ＦＰＤ１６は、ＤＲ（ディジタルラジオグラフィー）方式に用いられる放射線検出器であり、被写体を透過した放射線を検出する。ＦＰＤ１６は、放射線源・ランプ部１２およびコリメータ１４と対向する位置に配置され、これらは画像撮影部を構成する。この様なＤＲ方式の画像撮影部には、例えば、立位撮影台ないし臥位撮影台の内部にＦＰＤが組み込まれた固定型のものや、ＦＰＤがカセッテ内に収容され、撮影時に画像撮影部に装着される可搬型のものがある。

なお、ＦＰＤ１６に代えて、被写体を透過した放射線をイメージングプレート（ＩＰ）に記憶させた後、ＩＰをレーザ光でスキャンし、そのときにＩＰから発せられる輝尽光を読み取ってコンピューター処理により画像データを得る、ＣＲ（コンピューティッドラジオグラフィー）方式の画像撮影部を用いてもよい。

画像データ取得部１８は、ＦＰＤ１６で検出されたデータを読み出し、放射線画像のディジタル画像データを出力する。ＦＰＤ１６の代わりにＩＰを用いる場合には、ＩＰをレーザ光でスキャンして輝尽光を読み取って、放射線画像のディジタル画像データを出力する。

操作部２０は、入力手段であり、放射線画像撮影装置１０の各種操作を撮影技師等が行うためのものであり、操作情報を出力する。操作部２０の具体的な態様には特に限定はなく、キーボード、マウス、タッチパネルなど、公知の各種の操作機器を用いればよい。

画像処理部２２には、放射線画像のディジタル画像データ、操作情報、および後述する検索結果が入力される。なお、操作情報には、撮影技師等によって入力される被写体情報、および各種撮影条件を決定するための撮影メニュー情報が含まれ、検索結果には、過去の撮影画像、被写体情報、および撮影メニュー情報が含まれる。

画像処理部２２は、画像処理手段であり、放射線画像のディジタル画像データに対してトリミング処理等の画像処理を行った撮影画像を生成し出力する。また、操作情報に含まれる被写体の名前、ＩＤ等の被写体情報を出力する。
続いて、検索結果として入力された過去の撮影画像を、表示部２４に出力する。画像処理部２２は、領域設定手段でもあり、撮影技師が表示部２４を見ながら、操作部２０が撮影技師によって操作されることで、関心領域設定情報が入力され、経過観察のための関心領域が設定され関心領域情報として出力される。また、放射線源、照射野ランプ、およびコリメータの制御情報である撮影制御情報が出力される。

表示部２４には、撮影画像が入力され表示される。表示部２４は、液晶、プラズマ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等のフラットパネルディスプレイ、またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等により構成される。

記憶部２６には、撮影画像、被写体情報、および撮影メニュー情報が入力される。記憶部２６は、放射線画像のディジタル画像データに対して画像処理が施された撮影画像、被写体情報、および撮影メニュー情報を記憶する。撮影画像は、当該撮影画像の撮影条件等である撮影メニュー情報、および被写体のＩＤ、名前、年齢、性別、撮影部位等の被写体情報と関連付けられて記憶される。

検索部２８には、被写体情報が入力される。検索部２８は、被写体情報に基づいて記憶部２６内を検索し、該当する被写体情報が見つかった場合には、当該被写体の過去の撮影画像、および当該撮影画像と関連付けられている他の被写体情報および撮影メニュー情報を、記憶部２６から読み出して、検索結果として出力する。また、該当する被写体情報が見つからない場合には、その旨を検索結果として出力する。

放射線源・ランプ・コリメータ制御部３０には、関心領域情報、および撮影制御情報が入力される。放射線源・ランプ・コリメータ制御部３０は、照射野制御手段であり、関心領域情報に従って関心領域にのみ放射線、およびランプの可視光が照射されるようにコリメータを制御する。また、撮影制御情報に従って、照射野ランプの点灯および消灯、放射線源からの放射線の照射、ならびに、放射線源・ランプ１２およびＦＰＤ１６の位置を制御する。

次に、本発明に係る放射線画像撮影方法を実現する、本発明に係る放射線画像撮影装置１０の動作を説明する。

まず、照射野領域と関心領域の関係を図２により説明する。被写体の関心領域３２に対して、関心領域３２を含み、かつ、読影に支障のない範囲で可能な限り小さな範囲を照射野領域３４とする。

図３および図４は、本発明に係る放射線画像撮影方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図３は、被写体に対して初めて撮影を行う場合、つまり、記憶部２６に当該被写体の情報が何も記憶されていない場合の処理の流れを示す。

撮影技師によって、初めて撮影する被写体のＩＤ、名前、年齢、性別、撮影部位等の被写体情報が入力され（ステップＳ１０）、放射線源・ランプ部１２、およびＦＰＤ１６がセットされた撮影台の位置と、コリメータ１４の絞りとが手動で調整され、照射野ランプで所望の領域が照射されていることが確認された後、放射線が曝射されて放射線画像の撮影が行われる（ステップＳ１２）。

撮影された放射線画像のディジタル画像データが画像データ取得部１８から出力され、画像処理部２２に入力される。画像処理部２２では、放射線画像のディジタル画像データに対してトリミング等の画像処理が施された撮影画像が、表示部２４に表示されるとともに、記憶部２６に記憶される。また、当該撮影画像の撮影条件等である撮影メニュー情報、および被写体情報が、当該撮影画像と関連付けられて記憶される（ステップＳ１４）。
ここで、当該撮影画像の撮影時に手動で設定された放射線源・ランプ部１２、およびＦＰＤ１６がセットされた撮影台の位置と、コリメータ１４の絞りの情報から関心領域情報が生成されてもよい。

図４は、被写体に対して同一部位の経過観察のために撮影を行う場合、つまり、記憶部２６に当該被写体の情報が記憶されている場合の処理の流れを示す。

撮影技師によって、被写体のＩＤ等の被写体情報が操作部２０から操作情報として入力されると、画像処理部２２から被写体情報が検索部２８へと出力される。検索部２８は被写体情報に基づいて、記憶部２６から前回の撮影画像、撮影メニュー情報、および被写体情報を検索し、該当する前回の撮影画像、撮影メニュー情報、および被写体情報が検索結果として出力される。検索結果は画像処理部２２に入力され、前回の撮影画像、撮影メニュー情報、および被写体情報が表示部２４に表示される（ステップＳ１６）。

続いて、画像処理部２２からは、照射野ランプの点灯を指示する撮影制御情報が出力される。撮影制御情報は、放射線源・ランプ・コリメータ制御部３０に入力され、照射野ランプが点灯される（ステップＳ１８）。

前回の撮影画像、撮影メニュー情報、および被写体情報が表示部２４に表示されると、撮影技師によって操作部２０が操作されることによって、前回の撮影画像上で経過観察のための関心領域が入力される。つまり、関心領域設定情報が入力される。画像処理部２２では、関心領域設定情報に応じて関心領域が設定され、関心領域情報として出力される（ステップＳ２０）。また、画像処理部２２からは、前回の撮影時の撮影条件を反映させるため、前回の撮影メニュー情報に基づき、放射線源・ランプ部１２とＦＰＤ１６の位置、およびＳＩＤ（放射線源・ランプ部１２からＦＰＤ１６までの撮影距離）を設定するための撮影制御情報が出力される。

関心領域情報、および撮影制御情報は、放射線源・ランプ・コリメータ制御部３０に入力されると、放射線源・ランプ部１２とＦＰＤ１６の位置、およびＳＩＤが設定され、関心領域情報に基づきコリメータ羽根が制御され、ＦＰＤ１６上に照射野ランプから照射される可視光によって、関心領域に対応した照射野領域が投影される（ステップＳ２２）。

関心領域に対応した照射野領域がＦＰＤ１６上に投影されると、撮影技師により照射野領域に合わせて被写体の位置が調整され（ステップＳ２４）、撮影が行われる（ステップＳ２６）。

撮影された放射線画像のディジタル画像データが画像データ取得部１８から出力され、画像処理部２２に入力される。画像処理部２２では、放射線画像のディジタル画像データに対してトリミング等の画像処理が施された撮影画像が、表示部２４に表示されるとともに、記憶部２６に記憶される。また、当該撮影画像の撮影条件等である撮影メニュー情報、および被写体情報が、当該撮影画像と関連付けられて記憶される（ステップＳ２８）。

以上のように、経過観察のために被写体の同一部位を撮影する際に、設定した関心領域を照射野ランプで放射線検出器または被写体上に投影することで、再現性の高い撮影画像のポジショニングを素早く行うことができ、撮影時間の短縮が図れ、被写体の負担も軽減することができる。

なお、ＳＩＤが前回撮影時と異なる場合であっても、放射線検出器または被写体上に投影される照射野領域、つまり被写体における関心領域が、略同一となるようにコリメータ羽根を制御するようにしてもよい。
また、撮影画像はトモシンセシス撮影により取得された、複数枚のＸ線画像から再構成されたＸ線断層画像であってもよく、この場合、照射野ランプで照射される照射野領域は、実際に読影に用いられるＸ線断層画像の範囲を容易に撮影するために、Ｘ線断層画像における関心領域とするのがよい。なお、撮影開始時には全てのＸ線画像が撮影可能なようにコリメータの絞り量が調整される。

さらに、記憶部２６に記憶された過去の撮影メニュー情報は過去の関心領域を含み、撮影技師が関心領域を入力する代わりに、過去の関心領域に基づいて今回撮影時の関心領域が設定されるようにしてもよい。
また、例えば、同一の被写体であって、複数の部位の撮影画像が記憶部２６に記憶されている場合、被写体情報の中の撮影部位情報に基づいて、撮影技師によって指定された、または直近に撮影された撮影部位と同一の撮影部位の、撮影画像および撮影メニュー情報を記憶部２６から読み出すようにしてもよい。

以上、本発明の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。

１０ 放射線画像撮影装置
１２ 放射線源・ランプ部
１４ コリメータ
１６ ＦＰＤ
１８ 画像データ取得部
２０ 操作部
２２ 画像処理部
２４ 表示部
２６ 記憶部
２８ 検索部
３０ 放射線源・ランプ・コリメータ制御部
３２ 関心領域
３４ 照射野領域

Claims (9)

1. 被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、
   放射線を前記被写体に向けて曝射する放射線源と、
   前記被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、
   前記放射線検出器で検出された放射線の画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記画像データに対して画像処理を行い、撮影画像を生成する画像処理手段と、
   過去の撮影画像を被写体情報および過去の前記撮影画像上に設定された経過観察のための過去の関心領域を含む撮影メニュー情報とともに記憶する記憶手段と、
   前記被写体情報に基づいて、過去の前記撮影画像および過去の前記関心領域を含む前記撮影メニュー情報を前記記憶手段から読み出す検索手段と、
   前記検索手段により前記記憶手段から読み出された過去の前記関心領域に応じた位置に、被写体を撮影する時の関心領域を設定する領域設定手段と、
   前記過去の撮影メニュー情報、および前記関心領域に応じて、前記被写体が略同一のポジションで撮影されるように、放射線源およびコリメータ羽根を制御する照射野制御手段と、
   照射野領域を投影するための照射野ランプと、を有し、
   前記照射野制御手段は、前記関心領域と略同一の領域を、前記照射野ランプで照射して前記放射線検出器または前記被写体に投影するように前記コリメータ羽根を制御すると共に、過去の撮影条件が反映されるように前記過去の撮影メニュー情報に基づいて前記放射線源を制御することを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記過去の撮影メニュー情報と現在の撮影メニュー情報のうち、ＳＩＤが異なる場合であっても、前記放射線検出器または前記被写体に投影する領域が略同一となるように、放射線源およびコリメータ羽根を制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
3. 過去の前記撮影画像は、前記ＳＩＤが同一である前記撮影画像であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
4. 過去の前記撮影画像は、前回の前記撮影画像であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記撮影画像はＸ線画像であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記撮影画像はトモシンセシス撮影により取得された、複数枚のＸ線画像から再構成されたＸ線断層画像であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記照射野ランプで照射する照射野領域は、前記Ｘ線断層画像における前記関心領域であることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記被写体情報は、被写体ＩＤおよび撮影部位の情報を含み、
   前記検索手段は、過去の前記撮影画像および前記撮影メニュー情報の中から、同一被写体の同一撮影部位の前記撮影画像および前記撮影メニュー情報を前記記憶手段から読み出すことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
9. 被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影方法であって、
   被写体情報が入力されるステップと、
   前記被写体情報に基づいて、過去の撮影画像および過去の前記撮影画像上に設定された経過観察のための過去の関心領域を含む撮影メニュー情報を記憶手段から読み出し検索結果を出力する検索ステップと、
   照射野領域を投影するための照射野ランプを点灯するステップと、
   前記検索ステップで前記記憶手段から読み出された過去の前記関心領域に応じた位置に、被写体を撮影する時の関心領域を設定する領域設定ステップと、
   前記過去の撮影メニュー情報、および前記関心領域に応じて、前記被写体が略同一のポジションで撮影されるように放射線源およびコリメータ羽根を制御し、前記関心領域と略同一の領域を、前記照射野ランプで照射して放射線検出器または前記被写体に投影するように前記コリメータ羽根を制御すると共に、過去の撮影条件が反映されるように前記過去の撮影メニュー情報に基づいて前記放射線源を制御する照射野制御ステップと、を有することを特徴とする放射線画像撮影方法。

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