JP5920355B2 - 放射線動態画像撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線を用いて人体または動物の身体を撮影する放射線動態画像撮影技術に関する。

医療現場では、Ｘ線等を用いて内臓や骨格等に含まれる患部を撮影することにより、各種検査や診断が行われている。そして、近年では、デジタル技術の適用により、Ｘ線等を用いて患部の動きを捉えた動態画像を比較的容易に取得することが可能となっている。

そこでは、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用し、対象部位を含む被写体領域に対し動態画像を撮影できるため、従来のＸ線撮影による静止画撮影及び診断では実施できなかった対象部位などの動き解析による診断を実施することが可能になってきた。例えば、胸部Ｘ線動態画像から肺野内の換気情報を抽出し、肺野内濃度変化や動きなどから、動態機能の定量的解析により、診断／治療を支援(Ｘ線動画用ＣＡＤ)する検討も実施されている。

上記診断を実施するにあたっての撮影開始／終了タイミングの決定方法としては、自動による撮影開始／終了タイミング決定方法、及び、手動による撮影開始／終了タイミング決定方法が挙げられる。

自動による撮影開始／終了タイミング決定方法として、例えば、特許文献１が存在する。特許文献１が開示する技術では、別機器により呼吸サイクルを検出し、呼吸サイクルに応じて撮影開始タイミングと撮影終了タイミングとの少なくとも何れか一方を含む撮影タイミングを自動制御する。

一方、手動による撮影開始／終了タイミング決定方法では、撮影者の操作により、所望のタイミングが決定される。

また、特許文献２は、低照射量での撮影を所定のフレームレートで行い、フレーム間での画像の変化量を検出し、この変化量に基づいて高照射量での撮影のフレームレートを設定する技術を開示している。

特許第３７９３１０２号公報 特開２００８−２２８９１４号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、呼吸サイクルの検出に応じて自動的に撮影を開始するため、例えば、予期しない呼吸の乱れ等が生じた場合であっても撮影の開始を中止することができず、無駄な撮影を行ってしまうおそれがあった。

一方、手動による撮影開始／終了タイミング決定方法では、被写体の様子を確認しながら、所望のタイミングでの撮影が可能ではあるが、撮影者の経験に強く左右される。すなわち、経験の浅い撮影者の場合では、撮影開始／終了タイミングがよくわからないことで、必要な期間の撮影の実施ができない可能性があった。

また、上記特許文献２の技術では、画像の変化量により高照射量での撮影のフレームレートを設定しているが、どのようなタイミングで高照射量での連続撮影を開始するのかについては言及されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、人体または動物の身体を被写体として、当該被写体の放射線動態画像を得るにあたって、撮影者の熟練度によらずに、適切なタイミングで撮影を開始できる放射線動態画像撮影技術を提供することを目的とする。

本発明の１側面による放射線動態画像撮影システムは、人体または動物の身体を被写体として、前記被写体の放射線画像の撮影を行う放射線動態画像撮影システムにおいて、前記被写体の所定部位の周期的な変化を検出する検出部と、前記検出部における検出結果に基づいて、推奨撮影開始タイミングを特定する推奨撮影開始タイミング特定部と、前記推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う報知部と、前記被写体の放射線撮影を開始するための前記撮影者からの指示入力を受け付ける操作部と、前記操作部による指示入力に応答して、前記被写体の放射線撮影の開始を行う撮影制御部と、を備え、前記推奨撮影開始タイミング特定部は、前記検出部により検出された前記被写体の前記所定部位の周期的な変化から前記推奨撮影開始タイミングとすべき位相を特定し、特定された前記推奨撮影開始タイミングとすべき位相をピークとするピーク表示が作成され、前記報知部は、作成された前記ピーク表示を用いて多段階で撮影者に報知を行うことを特徴とする。

本発明によれば、推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行うことにより、撮影者が適切な撮影開始タイミングを容易に把握することができるとともに、被写体を観察しながら任意のタイミングで撮影を開始することができる。このため、撮影者の熟練度によらずに適切なタイミングで撮影を開始でき、無駄な撮影を行うことを防止することができる。

図１は第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００の全体構成を示す図である。 図２は第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００の機能構成を示すブロック図を示す。 図３は心電計で計測された波形の一部を例示する模式図である。 図４はサイクル検出装置１６の検出情報の時間的変化を例示した図である。 図５は心電図波形に対応して生成されたインジケータおよび表現要素を例示する図である。 図６はサイクル検出装置１６の検出情報の時間的変化に対応して生成されたインジケータおよび表現要素を例示する図である。 図７は聴覚的報知情報として生成されたグラフィックスとモデル図とを関連づけて示す模式図である。 図８は表示部のディスプレイの画面の他のグラフィックス表示態様を示す図である。 図９は心電図波形に撮影開始後の撮影ポイントを付与した例を示した図である。 図１０は第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００において実現される基本動作を説明するフローチャートである。 図１１は第２実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００Ａの機能構成を示すブロック図を示す。 図１２は第２実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００Ａにおいて実現される基本動作を説明するフローチャートである。 図１３は第３実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００Ｂの機能構成を示すブロック図を示す。 図１４は第３実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００Ｂにおいて実現される基本動作を説明するフローチャートである。

＜１．第１実施形態＞
本発明の第１実施形態における放射線動態画像撮影システムについて以下説明する。

＜１−１．放射線動態画像撮影システムの全体構成＞
第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムは、人体または動物の身体を被写体として、被写体の放射線画像の撮影を行う。

図１は、第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、放射線動態画像撮影システム１００は、撮影装置１と、撮影用コンソール２と、診断用コンソール３と、心電計４とを備える。撮影装置１及び心電計４と、撮影用コンソール２とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール２と、診断用コンソール３とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＴを介して接続されて構成されている。放射線動態画像撮影システム１００を構成する各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格に準じており、各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭ規格に則って行われる。

＜１−１−１．撮影装置１の構成＞
撮影装置１は、例えば、Ｘ線撮影装置等によって構成され、呼吸に伴う被写体Ｍの胸部の動態を撮影する装置である。動態撮影は、被写体Ｍの胸部に対し、Ｘ線等の放射線を繰り返して照射しつつ、時間順次に複数の画像を取得することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。

図１に示すように、撮影装置１は、照射部（放射線源）１１と、放射線照射制御装置１２と、撮像部（放射線検出部）１３と、読取制御装置１４と、サイクル検出センサ１５と、サイクル検出装置１６とを備えて構成されている。

照射部１１は、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。図示例は人体用のシステムであり、被写体Ｍは検査対象者に相当する。以下では被写体Ｍを「被検者」とも呼ぶ。

放射線照射制御装置１２は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて照射部１１を制御して放射線撮影を行う。

撮影用コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、フィルタ種等である。なお、パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間であり、パルス間隔は、連続撮影において、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間である。

撮像部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサにより構成され、照射部１１から照射されて被検者Ｍを透過した放射線を電気信号（画像情報）に変換する。ＦＰＤは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、照射部１１から照射されて少なくとも被検者Ｍを透過した放射線を受けて、その放射線の強度に応じて電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じた電気信号を出力する複数の単位素子がマトリックス状に配列されている。各単位素子は画素に相当し、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部により構成されている。

読取制御装置１４は、撮影用コンソール２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影用コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて撮像部１３の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、撮像部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。そして、読取制御装置１４は、取得した画像データ（フレーム画像）を撮影用コンソール２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。

ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４とは互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。

サイクル検出装置１６は、被写体Ｍの呼吸サイクルを検出してサイクル情報を撮影用コンソール２の制御部２１に出力する。また、サイクル検出装置１６は、例えばレーザー照射によって被写体Ｍの胸部の動き（被写体Ｍの呼吸サイクル）を検出するサイクル検出センサ１５と、サイクル検出センサ１５により検出された呼吸サイクルの時間を測定し制御部２１に出力する計時部（不図示）とを備える。

＜１−１−２．撮影用コンソール２の構成＞
撮影用コンソール２は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された動態画像を撮影技師によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。

図１に示すように、撮影用コンソール２は、制御部２１と、記憶部２２と、操作部２３と、表示部２４と、通信部２５とを備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影用コンソール２各部の動作や、撮影装置１の動作を集中制御する（詳細は後述する）。また、制御部２１には、図示しないタイマが接続されている。

記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。

例えば、記憶部２２は、後述する撮影制御処理を実行するための撮影制御処理プログラムを記憶している。また、記憶部２２は、放射線照射条件及び画像読取条件を記憶している。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

また、記憶部２２は、呼吸サイクルテーブルを記憶している。呼吸サイクルテーブルは、被検者Ｍのカテゴリ（幼児、学童、成人（男性）・・・）毎の、呼吸が安定しているときの１呼吸サイクルの基準時間（秒）の範囲を格納したテーブルである。被検者Ｍのカテゴリは、被検者情報（年齢、性別）によって区分されるものである。

操作部２３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスとを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。

表示部２４は、カラーＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。

通信部２５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

＜１−１−３．診断用コンソール３の構成＞
診断用コンソール３は、撮影用コンソール２から送信された動態画像を表示して医師が読影診断するための装置である。

図１に示すように、診断用コンソール３は、制御部３１と、記憶部３２と、操作部３３と、表示部３４と、通信部３５とを備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。

制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、診断用コンソール３各部の動作を集中制御する。

記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

操作部３３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３３は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。

表示部３４は、カラーＬＣＤ等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３３からの入力指示やデータ等を表示する。

通信部３５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

＜１−１−４．心電計４の構成＞
図１では心電計４は被検者Ｍとは離れて示されているが、実際には心電計４の各電極端子は被検者Ｍに装着されており、被検者Ｍの心電波形をデジタル信号として出力する。

図１に示すように、心電計４は、位相検出部４１を備えて構成され、位相検出部４１は、制御部２１のＣＰＵからの制御信号に応答して、撮影装置１による撮影動作を同期させるための基礎情報として、被写体Ｍの心拍の位相を検出する。なお、位相検出部４１は、撮影用コンソール２内に設けることも可能である。

＜１−２．放射線動態画像撮影システム１００の具体的構成＞
本発明の第１実施形態における放射線動態画像撮影システム１００においては、被検者Ｍの心臓（第１部位）の周期的な変化の検出結果に基づいて、推奨撮影タイミングを特定し、推奨撮影タイミングに近づくに従って多段階で撮影者にそれを報知するとともに、撮影者からの指示入力に応答して撮影を開始させる。

一般には、撮影者へ報知するタイミングは、「推奨撮影開始タイミング」と「推奨撮影終了タイミング」との双方を含むものとしての「推奨撮影タイミング」であってよいが、これらの中では、「推奨撮影開始タイミング」が特に重要であり、以下ではそれを中心に説明する。

具体的には、被検者Ｍの心臓の周期的な変化（心拍）における特定位相が推奨撮影開始タイミングとして決定され、それが撮影者たる医師（または放射線技師）に推奨撮影タイミングに近づくに従って多段階で報知される。また、このシステム１００は主として被検者Ｍの胸部を撮影対象としており、心臓（所定部位）とは異なる時間周期で周期的に時間変化する部位として、肺（別の部位）が撮影対象に含まれる。

なお、以下では主として心拍の位相に基づいて推奨撮影タイミングが決定される態様について説明するが、肺の呼吸における位相に基づいて推奨撮影タイミングが決定されてもよく、この意味において上記「対象（所定）部位」と「別の部位」との対応関係は逆であってもよい。

以下では、撮影用コンソール２で実現される機能的な構成について説明する。

＜１−２−１．放射線動態画像撮影システム１００の機能構成＞
図２は、放射線動態画像撮影システム１００における撮影用コンソール２において、ＣＰＵ等が各種プログラムに従って動作することにより制御部２１で実現される機能構成、及び、表示部２４で実現される機能構成を他の構成とともに示す図である。この実施形態の放射線動態画像撮影システム１００は、主として心臓および両肺を含む胸部の動態画像を撮影するために使用される。

制御部２１では、検出部１１０と、推奨撮影タイミング特定部１２０と、報知情報生成部１３０と、撮像制御部１４０とを備える。

表示部２４は、視覚的表示のためのカラーディスプレイと、聴覚的表示（聴覚的報知情報）のための音源とを備えるとともに、後述するような報知制御を行うための報知部２４０を備える。

以下では、図２で示されたような制御部２１の機能的な構成が、あらかじめインストールされたプログラムの実行によって、実現されるものとして説明するが、専用のハードウエア構成で実現されても良い。

以降、検出部１１０、推奨撮影タイミング特定部１２０、報知情報生成部１３０、報知部２４０、及び、撮像制御部１４０が行う各処理についての具体的内容を、図２を参照しながら順次説明する。

＜１−２−１−１．検出部１１０＞
検出部１１０では、被検者Ｍの心臓および肺の周期的な変化、すなわち、心拍および呼吸の位相情報や周波数（周期）情報を検出する。ここにおける時間変化の検出とは、臓器の外形などの幾何学的状態についての時間的変化の検出を意味する。

すなわち、検出部１１０では、被写体Ｍの対象部位の周期的な変化を検出する検出部と、被写体Ｍの対象部位とは異なる別の部位の周期的な変化を検出する第２の検出部とを備えて構成される。

以下では、心拍による周期情報および呼吸による周期情報についての算出方法を説明する。

＜１−２−１−１−１．心拍情報検出方法：心電計の検出結果＞
心拍情報検出方法としては、心電計４の位相検出部４１から取得された結果を用いる方法である。図３は、被検者Ｍの心電図波形を例示する図である。なお、図３では、横軸が時刻、縦軸が電気信号の大きさ（電圧）を示しており、いわゆるＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波の形状をそれぞれ示す曲線Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐを含む電気信号の変化を示す曲線が示されている。

そこで、検出部１１０では、位相検出部４１から取得された検出結果に基づいて、上記の点（Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐ）、間隔（ＰＲ、ＱＲＳ及びＳＴ）及び区間（ＰＲ及びＳＴ）を検出する。

＜１−２−１−１−２．呼吸情報検出方法：別機器による計測結果＞
呼吸情報検出方法としては、別機器による計測で実施する。別機器により計測する方法としては、例えば、特許第3793102号に記載されているような装置を用いることができる。また、レーザー光とＣＣＤカメラで構成されたセンサによるモニタリングにより実施する手法（例えば、"FG視覚センサを用いた就寝者の呼吸モニタリングに関する検討",青木 広宙,中島 真人,電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2001年.情報・システムソサイエティ大会講演論文集, 320-321, 2001-08-29.等参照）等を採用することもできる。

本実施形態では、サイクル検出装置１６のサイクル検出センサ１５が利用可能である。なお、呼吸サイクルを検出するための別の方法としては、呼吸モニタベルトを用いて被写体の胸部の動きを検出する方法や、気速計により呼吸の気流を検出する方法があり、これらの方法を適用することも可能である。

図４は、サイクル検出装置１６の検出情報の時間的変化について、横軸を時間方向とし、縦軸を胸部の位置として例示した図である。すなわち、上記の呼吸情報検出方法にて胸部の動きを検出し、時間方向にモニタリングした結果である。

図４で示されるように、時間方向に胸部の位置を取得することで、呼吸の周期（呼吸サイクル）Ｂを取得することが可能である。また、呼吸サイクルＢの１周期は、吸気と呼気とから構成され、１回の呼気と１回の吸気からなる。吸気では、横隔膜が下がって息が吸い込まれるに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなる。息を最大限に吸い込んだとき（吸気と呼気の変換点）が最大吸気時Ｂ１である。呼気では、横隔膜が上がって息が吐き出されるに連れて肺野の領域が小さくなるが、息を最大限に排出したとき（呼気と吸気の変換点）が最大呼気時Ｂ２となる。

以降では、呼吸サイクルＢの変化量がプラスからマイナスに変化している箇所を「最大変化状態」と称し、マイナスからプラスへと変化している箇所を「最小変化状態」と称する。図４の場合には、胸部の位置の最大変化状態が最大吸気時Ｂ１を表し、胸部の位置の最小変化状態が最大呼気時Ｂ２を表す。

＜１−２−１−２．推奨撮影タイミング特定部１２０＞
図２の推奨撮影タイミング特定部１２０では、検出部１１０における検出結果に基づいて、推奨撮影タイミングを特定する。推奨撮影タイミングは、将来の特定の時点を特定する情報であり、少なくとも推奨撮影開始タイミングを含む。

すなわち、推奨撮影タイミング特定部１２０では、検出部１１０における検出結果に基づいて推奨撮影開始タイミングを特定する推奨撮影開始タイミング特定部と、検出部１１０における検出結果に基づいて推奨撮影終了タイミングを特定する推奨撮影終了タイミング特定部とを備えて構成される。

また、上述の通り、撮影対象には、それぞれが固有の周期で時間変化する対象部位と別の部位が含まれており、推奨撮影タイミング特定部１２０は、対象部位（心臓）の周期的な変化の特定位相に対応して推奨撮影開始タイミングを特定する（以下、「単***相制御」と称する）。単***相制御では、別の部位（肺）の撮影が、対象部位の特定位相に対応するタイミングでなされることが保証され、対象部位の位相の違いによる影響を受けにくくなる。

これとは逆の関係で、対象部位が肺であり、別の部位が心臓である場合も同様である。

さらに、推奨撮影タイミング特定部１２０は、対象部位の周期的な変化における第１特定位相と、別の部位の周期的な変化における第２特定位相とが重なるタイミングを推奨撮影開始タイミングとして特定してもよい（以下、「双方位相制御」と称する）。双方位相制御では、対象部位の第１特定位相と、別の部位の第２特定位相とが重なるタイミングとして、推奨撮影開始タイミングが定まるため、これら２種類の部位のそれぞれが所望の位相となっている状態での撮影が可能となる。

このような周期的に変化する部位との関係で推奨撮影開始タイミングを定める場合には、推奨撮影開始タイミングは時間幅ゼロの時刻上の点ではなく、タイミング判断の基礎となる周期（心拍周期など）と比較してごく短い（ゼロでない）時間幅を有するタイミングとして定めてもよい。推奨撮影終了タイミングも同様である。

以下、推奨撮影開始タイミングの特定方法、及び、推奨撮影終了タイミングの特定方法を順次説明する。

＜１−２−１−２−１．第１の推奨撮影開始タイミング特定方法：心拍情報＞
第１の推奨撮影開始タイミング特定方法は、単***相制御に相当し、検出部１１０により上記の心拍情報検出方法で検出した心拍情報を用いる。すなわち、心電計４でとらえることが出来る信号発生時刻をベースに推奨撮影開始タイミングを特定する。例えば、図３の心電図波形の中で、点Ｐｐの位置を特定位相として、それに対応する時刻によって発生推奨撮影開始タイミングを特定してもよいし、点Ｒｐの位置を特定位相として、それに対応する時刻によって推奨撮影開始タイミングを特定しても良い。

＜１−２−１−２−２．第２の推奨撮影開始タイミング特定方法：呼吸情報＞
第２の推奨撮影開始タイミング特定方法は、単***相制御に相当し、検出部１１０により上記の呼吸情報検出方法で検出した呼吸情報を用いる。すなわち、サイクル検出センサ１５または別機器により取得した呼吸サイクルＢにおける最大吸気時Ｂ１を特定位相として推奨撮影開始タイミングを特定してもよいし、または、最大呼気時Ｂ２を特定位相として推奨撮影開始タイミングを特定してもよい（図４参照）。

ただし、呼吸の位相検出をサイクル検出センサ１５などの別機器では行わず、過去に撮影した動態Ｘ線画像の各フレーム画像に基づいて呼吸位相を特定する場合には、呼吸の特定位相が次に到来するタイミングは、予測計算に基づいて推定される。なぜならば、Ｘ線フレーム画像の取得は間欠的に行われるものであり、前回のＸ線フレーム画像の取得が完了して次のＸ線フレーム画像のための撮影を開始する必要がある時点ではＸ線照射は行われていないことになるため、現時点での被検者Ｍの状態を示す画像を参照することはできず、過去の時点でのＸ線フレーム画像が取得されているだけだからである。したがって、たとえば、前回までの撮影で得られたＸ線フレーム画像から得られる位相の時間的変化情報を時間的に将来方向に外挿することにより、呼吸の特定位相に相当する推奨撮影開始タイミングが特定される。

＜１−２−１−２−３．第３の推奨撮影開始タイミング特定方法：心拍及び呼吸情報＞
第３の推奨撮影開始タイミング特定方法は、双方位相制御に相当し、検出部１１０により、上記の心拍情報検出方法で検出した心拍情報、及び、上記の呼吸情報検出方法で検出した呼吸情報を用いる。すなわち、心拍と呼吸のそれぞれの位相から特定した第１と第２の推奨撮影開始タイミングが一致した時点を、最終的な推奨撮影開始タイミングとして特定する。

例えば、心拍情報において、図３の心電図波形の中で、点Ｒｐの位置を第１特定位相とし、呼吸情報において、最大吸気時Ｂ１を第２特定位相とする場合、両者が重なる時点をもって推奨撮影開始タイミングとする。

＜１−２−１−２−４．推奨撮影終了タイミング特定方法：予測＞
第１の推奨撮影終了タイミング特定方法は、単***相制御および双方位相制御のいずれにも適用可能であり、検出部１１０によって得られた心拍位相および／または呼吸位相に基づいて特定した推奨撮影開始タイミングを起点として、所定の時間が経過した時点を推奨撮影終了タイミングとする方法である。この時間（撮影継続時間）は、絶対時間（秒単位の時間）で定めても良いし、心拍（あるいは呼吸）の１周期の秒数を実測によって決定し、その周期の所定回数分の時間を計算して、その時間で設定してもよい。一例として、心電計４による実測によって当該被検者Ｍの心拍周期が平均で０．７５秒と実測された場合には、その３周期分に相当する０．７５×３＝２．２５秒を撮影継続時間とすることができる。また、後述するように撮影継続時間の期間中では繰返しパルス状のＸ線照射によって、複数フレーム枚のＸ線画像を取得するが、そのＸ線照射の繰返し周期の所定数倍を撮影継続時間とすることもできる。

これらの組み合わせとして、絶対時間で指定した第１の撮影継続時間と、心拍（または呼吸）の周期の整数倍で計算した第２の撮影継続時間値とのうちの短い値を、最終的な撮影継続時間として設定してもよい。この組み合わせは、換言すれば、撮影継続時間を絶対時間で指定しつつ、心拍（または呼吸）の周期の整数倍を上限閾値として、その上限閾値を超える前に撮影を強制終了することに相当する。

一方、推奨撮影終了タイミングを、実際の撮影開始をトリガーとしたリアルタイム計測に基づいて決定してもよい。すなわち、上記はいずれも絶対時間あるいは過去の実測で決定した心拍（呼吸）周期を用いて撮影継続時間を設定するから、必要な撮影が完了するまでの時間を予測あるいは推定するという考え方であるが、被検者Ｍの心拍や呼吸の状態を継続的にモニタしつつ、心拍または呼吸が所定の位相に達したときに撮影を終了するという方法である。具体的には、下記の第２または第３の推奨撮影終了タイミング特定方法で実施する。

なお、この第１の推奨撮影終了タイミング特定方法に限らず、推奨撮影終了タイミングの特定となる時間的な起点を撮影開始のタイミングとして推奨撮影終了タイミングを定める場合、その起点は、推奨撮影開始タイミングであってもよく、実際の撮影開始タイミング（つまり撮影者の操作に基づいて現実に撮影が開始されたタイミング）であってもよい。

＜１−２−１−２−４−１．推奨撮影終了タイミング特定方法の変形例１＞
推奨撮影終了タイミング特定方法の変形例としては、単***相制御に相当し、検出部１１０により、心拍情報検出方法で検出した心拍情報を用いる。

すなわち、心電波形の検出に基づく位相検出をベースに推奨撮影終了タイミングを特定する。例えば、図３の心電図波形の中で、点Ｔｐの時点を特定位相として推奨撮影終了タイミングを特定する方法や、撮影開始タイミングからの周期回数をカウントして終了位置を決定する方法等が挙げられる。

このうち心拍周期を用いる態様は、既述した予測設定と類似しているが、予測設定では過去の実測から計算した心拍周期を用いて計算を行っているのに対して、ここでの態様ではリアルタイムの実測によって心拍周期の経過をモニタしているため、予測制御よりもより正確な撮影終了タイミングの設定ができる。

＜１−２−１−２−４−２．推奨撮影終了タイミング特定方法の変形例２＞
また、推奨撮影終了タイミング特定方法の他の変形例としては、単***相制御に相当し、検出部１１０により、呼吸情報検出方法で検出した心拍情報を用いる。

すなわち、サイクル検出センサ１５または別機器による計測結果に基づく位相検出をベースに推奨撮影終了タイミングを特定する。

例えば、撮影開始後の呼吸の周期を取得し、Ｎ周期の呼吸の動きが終了した位置を推奨撮影終了タイミングとして特定する方法等が挙げられる。

＜１−２−１−３．報知情報生成部１３０＞
図２の報知情報生成部１３０では、検出部１１０により検出された被検者Ｍの心臓（肺）の周期的な変化、および、推奨撮影タイミング特定部１２０により特定された推奨撮影タイミングの情報に基づいて、撮影者に推奨撮影タイミングを報知するための報知情報を生成する。また、生成された報知情報は、報知部２４０に出力される。

既述したように、「推奨撮影タイミング」の概念は、少なくとも撮影者に撮影開始操作を促すための「推奨撮影開始タイミング」を含むが、撮影者に対して撮影終了操作を促すための「推奨撮影終了タイミング」も含まれていてもよい。

一般に、「推奨撮影終了タイミング」を報知しない場合の態様としては、
1) 推奨撮影開始タイミング（または実際の撮影開始タイミング）から、既述した予測あるいは実測に基づいて設定した撮影継続時間が経過した時刻に自動的に撮影を終了させる、
2) 専ら撮影者の判断に委ねて、撮影者の終了操作に応答して撮影を終了させる、
という２つの態様がある。

また、「推奨撮影終了タイミング」を報知する場合の態様は、
3) 推奨撮影開始タイミングから、既述した予測あるいは実測に基づいて設定した撮影継続時間が到来したときに、推奨撮影終了タイミングの報知をシステムが撮影者に対して行い、撮影者がその報知に応答して撮影を終了させる、
という態様となる。

このうちの 3)の場合における推奨撮影終了タイミングの報知は、下記のような推奨撮影開始タイミングの報知とほぼ同様の形式で行うことが可能であり、本質的にそれらが異なるのは、どの時点で報知を行うかということでの違いである。もっとも、推奨撮影終了タイミングの報知の際には、推奨撮影開始タイミングの報知とは感覚的に異なる形式（たとえば後記の視覚的報知の場合は、異なる系統の色のインジケータを使用するなど）での報知とすることが好ましい。

以下では、推奨撮影開始タイミングの報知情報のカテゴリと具体例を示すが、それは「視覚で確認するための視覚的報知情報」および「聴覚で確認するための聴覚的報知情報」のうちの少なくとも一方の情報を含む。

以下、推奨撮影開始タイミングを主眼として、視覚的報知情報及び聴覚的報知情報の態様について順次説明するが、撮影の開始か終了かという相違に本質的に依存しない事項については推奨撮影終了タイミングについても同様に適用可能である。

＜１−２−１−３−１．視覚的報知情報＞
報知情報生成部１３０では、報知情報として、以下のような視覚的報知情報を生成し、それを、表示部３４（図１、図２）を構成するディスプレイ（たとえばカラー液晶ディスプレイ）の画面上に可視的に表示させる。

例えば、推奨撮影開始タイミングを報知する視覚的報知情報は、推奨撮影開始タイミングへの近接度合いを段階的に表示するインジケータを含めてもよい。ここで作成するインジケータは、プログレスバー表示、数値による表示、モデル図による表示、周期図による表示などであり、好ましくは、撮影者が余裕を持って推奨撮影開始タイミングを知得できるように、推奨撮影開始タイミングが実際に到来するよりも前から、その推奨撮影開始タイミングが近づいていることを知ることができるような態様で画面上に表示する（具体例は後述）。インジケータのピーク表示としては、推奨撮影開始タイミングでピークとなるように作成するようにしても良いし、位相情報の動きをそのまま表示するように作成しても良い。

すなわち、報知情報生成部１３０では、検出部１１０で検出された周期情報または位相情報とともに、推奨撮影タイミング特定部１２０により特定された推奨撮影開始タイミングの情報を、インジケータあるいは表現要素として生成する。

図７は、視覚的報知情報として生成されて表示部３４のディスプレイの画面上の表示例である。この図７で示されるように、画面上には被検者Ｍについて撮影されたＸ線画像ＭＩのほか、グラフィック要素として、
・呼吸サイクルを表現した呼吸図Ｇ１，
・心電波形を示す心電図Ｇ２，
・呼吸位相に応じたレベルメータＣ１，
・心拍位相に応じたレベルメータＣ２，
・心拍位相および呼吸位相の双方を統合したレベルメータ（カラーバー）Ｃ３，
・現時点までの被検者Ｍの総被爆量を表現したプログレスバーＣＥ，
が並列的に表示されている。

このうち、呼吸図Ｇ１および心電図Ｇ２には、検出部１１０により検出された現時点での位相位置が、ラインＴＭで示されている。このラインＴＭは時間の経過（したがって位相の変化）に伴ってそれぞれの波形図上を右側に移動し、右端に到達すると左端に飛んで、再び右方に移動する。

図５は、心電図波形に対応して推奨撮影開始タイミングを示すレベルメータＣ２の表現規則を例示する図である。表現状態Ｉ１〜Ｉ５は、心電図波形の各位相Ｅ１〜Ｅ５にそれぞれ対応する時点でのレベルメータＣ２の状況を示す。図５で示されるように、例えば、ＰＲ区間、またはＰＲ間隔で、徐々にレベルメータＣ２内の指標数が増えてゆき、点Ｒｐの位置の表現状態Ｉ３で指標数が最大となる。逆に、ＳＴ区間、またはＳＴ間隔で徐々に表現状態Ｉ４〜Ｉ５の指標数が減ってゆく。また、点Ｐｐの位置で指標数が最大となり、点Ｔｐまたは点Ｕｐの位置で指標数が最少となるようにレベルメータＣ２を生成しても良い。

レベルメータＣ２に含まれる単位指標要素（図示例では小矩形）は、個々の指数要素ごとに異なる色状態とされている。たとえばレベルメータＣ２の中の最も下の表現指標は薄い赤色であり、最も上の表現指標は濃い赤色であり、さらにそれらの間の単位指標要素はグラデーションをなすように順次に明度が変化するような赤色とすることができる。

図６は、サイクル検出装置１６から検出された呼吸サイクルＢに対応して生成されたレベルメータＣ１（図７）の表現規則を例示する図である。すなわち、検出部１１０により検出した検出情報の変化において、最大吸気時Ｂ１および最大呼気時Ｂ２に相当する各位相Ｅ６，Ｅ７では、レベルメータＣ１中の指標数がそれぞれ最大および最小となる。それらの間の位相区間では、レベルメータＣ１中の表現指数は増加あるいは減少する。

このレベルメータＣ１については、他方のレベルメータＣ２との区別を容易とする目的で、他方のレベルメータＣ２とは異なる色相の色系統（たとえば青色系統のグラデーション）を用いることが好ましい。

図７の画面表示中において、心拍位相および呼吸位相の双方を統合したレベルメータＣ３は、たとえばレベルメータＣ１、Ｃ２のそれぞれの指標値の乗算値（総合的な推奨撮影開始タイミング）を表現するカラーバーである。たとえばインデックスバーＣ３の左端の単位指標要素（小矩形）は青色であり、右端の単位指標要素は赤色であって、それらの間では青から赤へと順次に色相変化をさせている。そして、総合的な推奨撮影開始タイミングに一致した位相ではこのレベルメータＣ３はその全体が表示された最長状態となり、そこから離れるに従ってレベルメータＣ３が順次に短くなって、青色側だけが表示されるという可変長のバーとなっている。

これらのレベルメータＣ１，Ｃ２、Ｃ３の表現態様は多様な変形が可能であり、現時点を撮影開始タイミングとすることの評価レベルを、色、濃淡の違い、長短（推奨撮影開始タイミングへの近接度合いに応じて視覚的報知情報の色または濃淡を変化させる）など様々な視覚的要素で表現することができる。

図８は、表示部３４のディスプレイの画面の他のグラフィックス表示態様を示す図である。ここでは心電図の波形がグラフィック表示されるとともに、その下部には心電図の位相方向（時間方向）に伸びる２本の帯が表示されている。上方の帯Ｌ１には、心拍の各位相に対応して、その位相で撮影を開始することが好ましいかどうかということについての適合度を数値表現した評価レベルが各領域に付記表示されて視覚的に表現されている。図示例では最も好ましい位相範囲から順に、評価レベルが「１」〜「３」の３段階で付記されている。また、この評価レベルは、下方の帯１２において色の濃淡でも表現されている。現時点がこれらの位相のうちのいずれの位置にあるかは移動ポインタＰＲの位置で可変表示される。図示例ではポインタＰＲは評価レベル「２」の範囲にあるが、時間の経過に伴ってポインタＰＲは右方向（図中の矢印方向）に移動するため、あとわずかで評価レベル「１」の位相範囲に至ることが、撮影者によって直感的に理解される。

これらはいずれも、心臓の周期的な時間的変化を表現したグラフィックス表示中に、それぞれの位相を撮影開始タイミングとすることに対する評価レベルを視覚的に表現した第１表現要素（たとえば帯Ｌ１，Ｌ２）と、現時点がどの位相に該当するかをリアルタイムで示す第２表現要素（たとえばポインタＰＲ）とを付与した視覚的な情報である。

また、上記の評価レベルは、数値表現枠ＮＲの中に数値表示されることもできる。すなわち、報知部２４０は、推奨撮影開始タイミングへの近接度合いに応じた数値情報を表示することもできる。

この図８は、推奨撮影開始タイミングの種々の視覚的報知態様を説明する目的で、複数の視覚的な報知態様を組み合わせているが、それらのうちのひとつの態様（たとえば心電図波形に付随して、帯Ｌ２およびポインタＰＲだけを表示する）だけでもよい。

図９は、心電図波形に撮影開始後の撮影ポイントを付与した例を示した図であり、このようなグラフィックスを表示部３４のディスプレイの画面にあわせて表示することができる。

この実施形態の放射線動態画像撮影システム１００では、撮影者が撮影開始操作（指示入力）を行うと、周期的な繰返しパルスの態様でＸ線が照射され、それぞれの照射パルスごとに１枚のＸ線画像がフレーム画像として取得される。このような撮影における撮影開始タイミングは、一連のパルスのうちの最初のパルスの照射開始を指示するタイミングに相当し、撮影終了タイミングは、一連のパルスの照射の終了を指示するタイミングに相当する。したがって、推奨撮影開始タイミングとは、図９では時刻ｔ＝ｔ1としての推奨タイミングを指し、推奨撮影終了タイミングとは、時刻ｔ＝ｔ10としての推奨タイミングを指す。

この図９で示されるように、撮影タイミングＰＴに対応した撮影ポイント（Ｘ線照射パルス発生時刻）Ｐ１〜Ｐ１０が心電図波形上に付加されて視覚的に表示される。具体的には、時刻 ｔ＝ｔ1, ｔ2, ｔ3, …, ｔ10 における撮影タイミングＰＴに同期して、撮影ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ１０を示すグラフィック要素（図示例では黒丸）が心電図波形上にそれぞれ付加される。これにより、所望のタイミングで撮影出来ているか否かを確認することが可能となる。

以上のように、報知情報生成部１３０では、上述のような様々な視覚的報知情報のうちの１または複数を生成して表示部３４のディスプレイの画面に表示させる。また、双方位相制御を行う場合は、第１特定位相と第２特定位相とが重なるタイミングを点滅表示等の分かり易い視覚的報知情報として生成してもよい。

＜１−２−１−３−２．聴覚的報知情報＞
報知情報生成部１３０では、検出部１１０により検出された周期的な変化、および、推奨撮影タイミング特定部１２０により特定された推奨撮影タイミングの情報を報知するために、聴覚的報知情報をも生成する。聴覚的報知情報としては、ブザーやタイミング音、音声などが挙げられる。例えば、推奨撮影開始タイミングまで後何秒かを合成音でアナウンスする方法や、推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で音量や音程を変化させてブザーやタイミング音を鳴らす方法等が挙げられる。

また、双方位相制御を行う場合は、第１特定位相と第２特定位相とが重なるタイミングを単***相制御とは異なる聴覚的報知情報として生成してもよい。

＜１−２−１−４．報知部２４０＞
図２の表示部２４に備わる報知部２４０では、報知情報生成部１３０により生成された視覚的報知情報によって、推奨撮影タイミングに近づくに従って多段階で表示部３４のディスプレイの画面上に表示させることにより撮影者にそのタイミングを報知する。

すなわち、報知部２４０では、推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う報知部と、推奨撮影終了タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う第２の報知部と、を備えて構成される。

本実施形態における報知部２４０では、図７で示されるような全てのグラフィック要素を報知するものとし、また、報知情報としては、視覚的報知情報と聴覚的報知情報との双方を含む。このため、聴覚的報知情報においては、視覚的報知情報と同期して音源から音情報を発生することにより撮影者に報知する。

また、撮影者が推奨撮影タイミング（推奨撮影開始タイミングまたは推奨撮影終了タイミング）の報知を受けて撮影操作を行うまでのタイムラグを考慮して、報知部２４０は、それぞれの推奨撮影タイミングよりも若干だけ早いタイミングで該報知情報を報知することが好ましい。そのような先行時間は、報知を受けてから撮影者の応答に要する時間をあらかじめ実験的に求めておき、その時間をあらかじめ報知部２４０内に記憶させておくことによって設定できる。

以上は主として推奨撮影開始タイミングについて説明したが、推奨撮影終了タイミングについても報知する場合には、撮影開始後に、開始報知のための視覚的あるいは聴覚的表現を利用しつつ、「終了報知」のモードに切替えてもよい。その期間では、たとえば撮影開始の評価レベルは、撮影終了の評価レベルに置換される。視覚表示の場合の色や、電子音などによる聴覚表示の場合の音色などを、「開始」と「終了」とで異なるものとすることは、報知の趣旨を撮影者が区別するために有用である。「開始の報知」と「終了の報知」とは同時には生じないため、１画面中に、「開始の報知」のためのグラフィック要素と、「終了の報知」のためのグラフィック要素とを並列的に表示させるよりも、上記のような時間的な切替えの方が、限られた画面を効率的に利用できる。

＜１−２−１−５．撮像制御部１４０＞
図２の撮像制御部１４０では、報知部２４０により報知情報（推奨撮影開始タイミングなどの報知）を受けた撮影者からの指示入力に応答して撮影を開始させる。すなわち、報知情報を受けた撮影者が操作部２３をマニュアル操作して指示入力をすることで、撮像制御部１４０が、放射線照射制御装置１２に対して制御して撮影の開始などの指令を与える。

すなわち、操作部２３では、被写体Ｍの放射線撮影を開始するための撮影者からの指示入力を受け付ける操作部と、被写体Ｍの放射線撮影を終了するための撮影者からの指示入力を受け付ける第２の操作部とを備えて構成される。

また、撮像制御部１４０では、操作部による指示入力に応答して、被写体Ｍの放射線撮影の開始を行う撮影制御部と、第２の操作部による指示入力に応答して、被写体Ｍの放射線撮影の終了を行う第２の撮影制御部とを備えて構成される。

＜１−２−２．放射線動態画像撮影システム１００の基本動作＞
図１０は、本実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００において実現される基本動作を説明するフローチャートである。既に各部の個別機能の説明は行ったため（図２参照）、ここでは全体の流れのみ説明する。

図１０に示すように、まず、ステップＳ１において、制御部２１の検出部１１０が、心臓および肺の幾何学的形状の周期的な変化を検出する（図２参照）。具体的に、心拍情報に関しては、心電計４の位相検出部４１から取得された結果に基づき検出され、呼吸情報に関しては、サイクル検出センサ１５から取得された結果に基づき検出される（図１参照）。

ステップＳ２では、推奨撮影タイミング特定部１２０が、検出部１１０におけるステップＳ１の検出結果に基づいて、将来における推奨撮影タイミングを特定する（図２参照）。具体的に、推奨撮影開始タイミングの特定に関しては、第１〜第３の推奨撮影開始タイミング特定方法の何れかを採用することができ、推奨撮影終了タイミングの特定に関しては、上記の撮影終了タイミング特定方法の何れかを採用することができる。

ステップＳ３では、報知部２４０が、報知情報生成部１３０により生成された報知情報（図５〜図９参照）を、その推奨撮影開始タイミングに対応した時刻に表示部２４に表示することによって、推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知する（図２参照）。撮影者はその報知を知覚して、操作部３３における撮影開始操作を行う。

既述した図７のインジケータ表示の場合、インジケータそのものは継続的に視覚表示されているが、推奨撮影開始タイミングに相当する時刻において、最適な撮影開始タイミングとなったときに評価度のレベル表示が最大となる。そして撮影者はそのような最大レベルへの到達を視認し、それに同期して操作部３３における撮影開始操作を行う。

ステップＳ４では、撮像制御部１４０が、報知情報を受けた撮影者からの指示入力に応答して撮影を開始させるように放射線照射制御装置１２に指令を与える（図２参照）。これに応答して、図９で示されたような一連のパルスの形態でのＸ線照射が開始される。

ステップＳ５では、放射線照射制御装置１２からの同期信号を受けた読取制御装置１４が、撮像部１３に出力指令信号を与えることによって、撮像部１３のそれぞれの単位素子（画素）から、電気信号を出力させる。Ｘ線の１パルスについて各画素からの電気信号の集合として１フレーム分の画像データが取得され、取得した画像データを撮影用コンソール２に出力し、記憶部２２に格納する（図１参照）。

ステップＳ６では、撮影終了条件が満たされたか否かを判断する。すなわち、撮影開始タイミングを起点として撮影終了タイミングを自動的に定めるように構成している場合には、その撮影終了タイミングが到来したか否かを判断し、撮影終了タイミングが到来していれば本動作フローが終了されるが、到来していなければステップＳ５に戻って、次のＸ線パルスの発生と次フレームの撮影とを行う。

一方、撮影終了の指示を、推奨撮影終了タイミングの報知に応答したマニュアル操作で行う場合には、推奨撮影終了タイミングの報知に応答して撮影者が操作部３３を操作することにより撮影終了操作を行い、それに応じて撮影制御部１４０が撮影終了処理を行うことによってこの繰返しループから抜ける。もっとも、推奨撮影終了タイミングの報知がなくても、撮影者が操作部３３における撮影終了操作を行えば、この繰返しループから抜けて本動作フローが終了されるように構成することもできる。

以上、放射線動態画像撮影システム１００では、所定部位の時間変化の検出結果から定まる推奨撮影タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知することで、撮影者が適切な撮影タイミングを容易に把握することができるため、撮影者にとっての利便性が向上する。このため、心拍や呼吸周期が規則的でない場合や、未熟練者であっても正確に撮影開始タイミングを決定可能であり、より適切な医療判断が可能となる。

＜２．第２実施形態＞
図１１は、本発明の第２実施形態として構成された放射線動態画像撮影システム１００Ａ（図１）で用いられる制御部２１Ａ及び表示部２４Ａの機能構成を示す図である。この制御部２１Ａ及び表示部２４Ａは、第１実施形態のシステム１００における制御部２１及び表示部２４（図２）の代替としてそれぞれ使用される。第１実施形態と異なる点は、推奨撮影タイミング特定部１２０Ａが総被曝量算出部１２５を備え、表示部２４Ａの報知部２４０Ａが警告部２４１を備える点である。なお、残余の構成は第１実施形態のシステムと同様である。

総被曝量算出部１２５では、撮影時の被検者Ｍの総被曝量を算出する。このため、推奨撮影終了タイミングの特定に際しては、推奨撮影タイミング特定部１２０が、第１〜第３の撮影終了タイミング特定方法に加えて、総被曝量による算出結果を考慮してもよい。

警告部２４１では、撮影開始後の放射線照射の総量を反映するパラメータが所定の条件を満たしたときに、撮影者に撮影の終了を警告する。ここで、総被曝量が判定閾値を超える警告は、報知情報生成部１３０により視覚的報知情報または聴覚的報知情報として生成される。

＜２−１．放射線動態画像撮影システム１００Ａの基本動作＞
続いて、図１２は、第２実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００Ａの動作フローを例示した図である。なお、図１２のうち、ステップＳＴ１，ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６は図１０のステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と同様であるため、その説明は省略する。

この第２実施形態では、第１実施形態では存在しなかった総被曝量算出部１２５及び警告部２４１が付加されたことで、下記の工程が加わる。

すなわち、図１２で示されるように、ステップＳＴ２にて、推奨撮影タイミング特定部１２０が、検出部１１０の検出結果に基づいて、将来における推奨撮影タイミングを特定するとともに、総被曝量算出部１２５が、過去の所定の期間内で当該被検者Ｍが受けた累積被爆量と、今回、所定の撮影継続時間にわたって繰返しパルスのＸ線照射を受けた場合に、被検者Ｍが受ける推定被爆量との和としての総被曝量を推定演算する。このうち、過去の累積被爆量は、被検者ごとにこのシステム１００Ａ内の記憶部３２、あるいはこのシステム１００が設置されている病院内の診療ネットワーク上のサーバに記憶させており、それを読出して用いることができる。

ステップＳＴ３では、報知部２４０が、報知情報生成部１３０により生成された報知情報によって、推奨撮影タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知する。また、撮影開始後の総被爆量が所定の判定閾値を超えると予想される場合（より一般には放射線照射の総量を反映するパラメータが所定の条件を満たすこと予想される場合）には、警告部２４１が撮影者に警告して撮影の中止を勧める。ただし、総被爆量が所定閾値を超える場合であっても、撮影を行うことによるメリットの方が大きい場合を考慮して、この実施形態では警告にとどめている。この警告は、表示部３４での視覚的表示によって行ってもよく、聴覚的表示で行ってもよい。たとえば図７のプログレスバーＣＥの現在値はその時点までの総被爆量を表現しているが、たとえば総被爆量が間もなく閾値を超えそうなときには、このプログレスバーＣＥの表示全体を断続的にフラッシュさせるとともに電子音を発生することによってそのような警告を行うことができる。

そして、第１実施形態と同様の工程として、ＳＴ４，ＳＴ５を経て、本動作フローが終了される。

一方、一連の撮影の途中までは総被爆量が所定閾値を超えないという場合には、その段階まで撮影を繰り返し、閾値を超える直前に再度の警告を発するようにしてもよい。この場合には、ステップＳＴ６からステップＳＴ４に戻る前に、次回のパルスで総被爆量が閾値を超えるかどうかを毎回判断し、総被爆量が閾値を超える場合には再度の警告を発する。ただし、総被爆量の値は、撮影の進行に伴って１フレーム画像の撮影ごとに更新される。このような継続的な総被爆量の監視と警告とを行うと、閾値以下のぎりぎりまで撮影はできるが、動態画像として取得できるのは部分的な情報（途中までの動態画像）となる。

以上のように放射線動態画像撮影システム１００Ａでは、総被曝量の情報を表示することにより、一連の撮影を中止したり、あるいは一連の撮影を開始したとしても途中で中止するというような判断をしやすくなる。これにより、被検者Ｍが受ける過剰な被曝を予防することが可能となる。また、自動的に撮影者に撮影の終了を警告することにより、未熟練者であっても、診断に必要十分な撮影が実現可能となる。

＜３．第３実施形態＞
図１３は、本発明の第３実施形態として構成された放射線動態画像撮影システム１００Ｂ（図１）で用いられる制御部２１Ｂの機能構成を示す図である。この制御部２１Ｂは、第１実施形態のシステム１００における制御部２１（図２）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、推奨撮影タイミング特定部１２０Ｂにおいて、総被曝量算出部１２５Ｂおよび強制終了部１２６を備える点である。なお、残余の構成は第１実施形態のシステム１００と同様である。

総被曝量算出部１２５Ｂでは、第２実施形態の総被曝量算出部１２５の機能と同様である。

強制終了部１２６では、撮影開始後の放射線照射の総量を反映するパラメータが所定の条件を満たしたときに、撮影を強制終了させる。

＜３−１．放射線動態画像撮影システム１００Ｂの基本動作＞
続いて、図１４は、第３実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００Ｂの動作フローを例示した図である。このうち、ステップＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ５，ＳＰ６，ＳＰ７は、図１２のステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６と同様であるため、その説明は省略する。

この第３実施形態では、第１実施形態では存在しなかった総被曝量算出部１２５Ｂおよび強制終了部１２６が付加されたことで、下記の工程が加わる。

すなわち、図１４で示されるように、ステップＳＰ３にて、総被曝量算出部１２５Ｂにより算出された撮影開始後の放射線照射の総量を反映するパラメータが、所定の条件を満たした（総被曝量が判定閾値を超える）場合には、強制終了部１２６が、本動作フローを強制的に終了させることで、被検者Ｍへの放射線の照射開始へのルーチンが中止される。また、その旨が、表示部３４に文字表示されることが好ましく、それにより、撮影が強制的に中止された理由を撮影者が知ることができる。

一方、総被曝量が判定閾値を超えない場合には、ステップＳＰ４に進み、報知部２４０が、報知情報生成部１３０により生成された報知情報によって、推奨撮影タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知する。

そして、第１及び第２実施形態と同様の工程として、ＳＴ５，ＳＴ６，ＳＴ７を経て、本動作フローが終了される。図７のプログレスバーＣＥによる多段階での総被爆量の表示は、この実施形態でも利用される。

以上のように放射線動態画像撮影システム１００Ｂでは、強制的に撮影を中止させることにより、未熟練者であっても、診断に必要十分な撮影が実現可能となる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

※ 以上の実施形態における推奨撮影開始タイミングは、放射線照射（撮影）を行っていない状態から放射線照射（撮影）を開始するタイミングであったが、特開２００８−２２８９１４号公報に開示の技術のように低照射量での撮影モードと高照射量での撮影モードとを有する場合であれば、高照射量での撮影を開始するタイミングであっても構わない。この場合、低照射量での撮影で得られた画像の解析により心拍情報や呼吸情報を得て、高照射量での撮影を開始するタイミング（推奨撮影開始タイミング）を特定してもよい。

※ 推奨撮影開始タイミングが報知されても、そのタイミングで撮影者が撮影開始操作を行わない場合もあり得る。そのような場合も考慮して、推奨撮影開始タイミングの報知は１回だけでなく、推奨撮影開始タイミングに相当する位相条件が満足される都度、繰り返して報知を行うことが好ましい。もっとも、撮影者が格別の意図を持って推奨撮影開始タイミング以外のタイミングで撮影開始操作を行いたいようなときには、推奨撮影開始タイミングの報知のキャンセルボタンを操作部に設けておくことにより、報知を一時的に止めることができる。

※ 発見したい疾病の種類によって適切な推奨撮影開始タイミングが異なるときには、あらかじめ複数の推奨撮影開始タイミング発生条件を定めておき、撮影者がそのうちの１を操作部から選択操作することにより、疾病ごとに最適な撮影開始タイミングを選択できる。

※ この発明では、身体の撮影対象となる部分のうち、幾何学的状態が周期的に時間変化する部位が位相検出の対象となるが、それは、心臓や肺だけでなく、蠕動などの不随意運動を行う他の臓器であってもよく、また、筋肉や関節などの随意運動を行う部位であってもよい。後者の場合には、被検者に同一の動作を繰り返して行わせつつ、動態撮影を行う。

※ 被写体は、人体だけでなく、動物の身体であってもよい。

１ 撮影装置
２ 撮影用コンソール
３ 診断用コンソール
４ 心電計
１１ 照射部
１２ 放射線照射制御装置
１３ 撮像部
１４ 読取制御装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ 制御部
２４，２４Ａ 表示部
４１ 位相検出部
１００，１００Ａ，１００Ｂ 放射線動態画像撮影システム
１１０ 検出部
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 推奨撮影タイミング特定部
１２５Ａ，１２５Ｂ 総被曝量算出部
１２６ 強制終了部
１３０ 報知情報生成部
１４０ 撮像制御部
２４０ 報知部
２４１ 警告部
Ｍ 被写体（被検者）

Claims (13)

1. 人体または動物の身体を被写体として、前記被写体の放射線画像の撮影を行う放射線動態画像撮影システムにおいて、
   前記被写体の所定部位の周期的な変化を検出する検出部と、
   前記検出部における検出結果に基づいて、推奨撮影開始タイミングを特定する推奨撮影開始タイミング特定部と、
   前記推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う報知部と、
   前記被写体の放射線撮影を開始するための前記撮影者からの指示入力を受け付ける操作部と、
   前記操作部による指示入力に応答して、前記被写体の放射線撮影の開始を行う撮影制御部と、
   を備え、
   前記推奨撮影開始タイミング特定部は、前記検出部により検出された前記被写体の前記所定部位の周期的な変化から前記推奨撮影開始タイミングとすべき位相を特定し、
   特定された前記推奨撮影開始タイミングとすべき位相をピークとするピーク表示が作成され、前記報知部は、作成された前記ピーク表示を用いて多段階で撮影者に報知を行うことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
2. 人体または動物の身体を被写体として、前記被写体の放射線画像の撮影を行う放射線動態画像撮影システムにおいて、
   前記被写体の所定部位の周期的な変化を検出する検出部と、
   前記検出部における検出結果に基づいて、推奨撮影開始タイミングを特定する推奨撮影開始タイミング特定部と、
   前記推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う報知部と、
   前記被写体の放射線撮影を開始するための前記撮影者からの指示入力を受け付ける操作部と、
   前記操作部による指示入力に応答して、前記被写体の放射線撮影の開始を行う撮影制御部と、
   を備え、
   前記被写体の前記所定部位とは異なる別の部位の周期的な変化を検出する第２の検出部を更に備え、
   前記推奨撮影開始タイミング特定部は、
   前記所定部位の周期的な変化における第１特定位相と、
   前記別の部位の周期的な変化における第２特定位相と、
   が重なるタイミングを前記推奨撮影開始タイミングとして特定することを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
3. 請求項２に記載の放射線動態画像撮影システムであって、
   前記所定部位は、前記被写体の心臓または肺のうちの一方であり、
   前記別の部位は、前記被写体の心臓または肺のうちの他方である、
   ことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
4. 人体または動物の身体を被写体として、前記被写体の放射線画像の撮影を行う放射線動態画像撮影システムにおいて、
   前記被写体の所定部位の周期的な変化を検出する検出部と、
   前記検出部における検出結果に基づいて、推奨撮影開始タイミングを特定する推奨撮影開始タイミング特定部と、
   前記推奨撮影開始タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う報知部と、
   前記被写体の放射線撮影を開始するための前記撮影者からの指示入力を受け付ける操作部と、
   前記操作部による指示入力に応答して、前記被写体の放射線撮影の開始を行う撮影制御部と、
   を備え、
   前記検出部における検出結果に基づいて、推奨撮影終了タイミングを特定する推奨撮影終了タイミング特定部と、
   前記推奨撮影終了タイミングに近づくに従って多段階で撮影者に報知を行う第２の報知部と、
   前記被写体の放射線撮影を終了するための前記撮影者からの指示入力を受け付ける第２の操作部と、
   前記第２の操作部による指示入力に応答して、前記被写体の放射線撮影の終了を行う第２の撮影制御部と、をさらに備えたことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
5. 請求項１ないし請求項４の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
   前記報知部は、視覚的報知情報により報知を行うことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
6. 請求項５に記載の放射線動態画像撮影システムであって、
   前記報知部は、検出された前記周期的変位のうち前記推奨撮影開始タイミングをピークとする多段階の報知を行うことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
7. 請求項５または請求項６に記載の放射線動態画像撮影システムであって、
   前記報知部は、前記推奨撮影開始タイミングへの近接度合いを段階的に表示するインジケータを含むことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
8. 請求項５ないし請求項７の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
   前記報知部は、前記推奨撮影開始タイミングへの近接度合いに応じて前記視覚的報知情報の色または濃淡を変化させることを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
9. 請求項５ないし請求項８の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
   前記報知部は、前記推奨撮影開始タイミングへの近接度合いに応じた数値情報を表示することを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
10. 請求項１ないし請求項９の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
    前記報知部は、聴覚的報知情報により報知を行うことを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
11. 請求項１ないし請求項１０の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
    撮影時の総被曝量を算出する総被曝量算出部、
    を更に備え、
    前記報知部は、
    前記総被曝量の情報も報知することを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
12. 請求項１ないし請求項１１の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
    撮影開始後の放射線照射の総量を反映するパラメータが所定の条件を満たしたときに、撮影者に撮影の終了を警告する警告部、
    をさらに備えることを特徴とする放射線動態画像撮影システム。
13. 請求項１ないし請求項１２の何れかに記載の放射線動態画像撮影システムであって、
    撮影開始後の放射線照射の総量を反映するパラメータが所定の条件を満たしたときに、撮影を強制終了する強制終了部、
    をさらに備えることを特徴とする放射線動態画像撮影システム。

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