CN106344051B - 放射线拍摄系统以及放射线拍摄控制装置 - Google Patents

放射线拍摄系统以及放射线拍摄控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及放射线拍摄系统以及放射线拍摄控制装置，抑制在动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下等的被拍摄体的被照射剂量增加。根据放射线拍摄系统(100)，在拍摄装置(1)进行的动态图像的拍摄中，检测部(211)检测动态图像的拍摄中的被拍摄体(M)的动态并生成其检测信息，变化判定部(212)基于由检测部(211)生成的检测信息来判定拍摄中的动态的变化是否在预先决定的范围内。控制部(210)根据变化判定部(212)的判定结果来控制由拍摄装置(1)拍摄到的帧图像的获取。

Description

放射线拍摄系统以及放射线拍摄控制装置
技术领域
本发明涉及放射线拍摄系统以及放射线拍摄控制装置。
背景技术
针对以往的使用了胶片/屏幕、激发性荧光体板的被拍摄体的基于放射线的静止图像拍摄以及诊断，进行了利用FPD(flat panel detector：平板探测器)等半导体图像传感器对被拍摄体的动态图像进行拍摄，并应用于诊断的尝试。具体而言，利用半导体图像传感器的图像数据的读取及消除的响应性的快速度，与半导体图像传感器的读取及消除的定时相匹配地从放射线源连续照射脉冲状的放射线，在1秒钟内进行多次拍摄，对被拍摄体的动态进行拍摄。通过依次显示通过拍摄而获取到的一系列的多张帧图像，医生能够观察被拍摄体的动态。
在对被拍摄体的动态进行拍摄时，需要在诊断、动态解析所需的数循环份的时间进行动态拍摄。因此，以往，提出了用于适当地决定拍摄开始定时、拍摄结束定时的各种技术。
例如，在专利文献1中记载了如下技术：对被拍摄体的规定部位的周期性的变化进行检测，并基于检测结果来确定推荐拍摄开始定时，并随着接近推荐拍摄开始定时而多阶段地向拍摄者进行报告。
专利文献1：国际公开第2013/058055号公报
另外，与一般的放射线拍摄同样地，在动态拍摄中也希望被拍摄体的被照射剂量的减少。另一方面，在拍摄中，在具有周期性的被拍摄体的动态发生紊乱的动作，例如如果是胸部则产生呼吸的紊乱等情况下，存在至此所拍摄到的图像不适合诊断、解析的情况。
在以专利文献1为首的以往技术中，能够向拍摄者报告推荐的拍摄开始定时、拍摄结束定时，但不能够应对在拍摄中因呼吸的紊乱等而被拍摄体的动态发生紊乱的情况，需要全部放弃拍摄到的一系列的图像数据并再次进行拍摄，存在被拍摄体的被照射剂量增加的情况。
发明内容
本发明的课题在于抑制动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下等的被拍摄体的被照射剂量增加。
为了解决上述课题，技术方案1所记载的发明的放射线拍摄系统具备：拍摄部，其照射放射线来拍摄表示被拍摄体的动态的多个帧图像；检测部，其检测拍摄中的上述被拍摄体的动态，并生成其检测信息；变化判定部，其基于由上述检测部生成的检测信息，来判定拍摄中的上述动态的变化是否在预先决定的范围内；以及控制部，其根据上述变化判定部的判定结果，来控制由上述拍摄部拍摄到的帧图像的获取。
技术方案2所记载的发明是：在技术方案1所记载的发明中，上述变化判定部基于由上述检测部生成的检测信息，来判定上述动态的相位变化是否在预先决定的范围内。
技术方案3所记载的发明是：在技术方案1或者2所记载的发明中，上述控制部在由上述变化判定部判定为上述动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃直到与该判定时的上述动态的相位对应的帧图像为止的一系列的帧图像，并从与之后由上述变化判定部判定为上述动态的变化在预先决定的范围内时的上述动态的相位对应的帧图像起进行获取。
技术方案4所记载的发明是：在技术方案1或者2所记载的发明中，上述控制部在由上述变化判定部判定为上述动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃与该判定时的上述动态的相位对应的帧图像，并将是上述放弃的帧图像之后拍摄到帧图像并且是与对应于上述放弃的帧图像的上述相位同相位的、判定为上述动态的变化在预先决定的范围内时的帧图像，自动地连结于紧接上述放弃的帧图像之前的帧图像。
技术方案5所记载的发明是：在技术方案1或者2所记载的发明中，具备操作部，该操作部供输入用于指示进行连结的帧图像的连结指示信息，上述控制部在由上述变化判定部判定为上述动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃与该判定时的上述动态的相位对应的帧图像，并基于从上述操作部输入的连结指示信息，来连结上述放弃的帧图像以外的帧图像。
技术方案6所记载的发明是：在技术方案4或者5所记载的发明中，具备显示部，该显示部同时显示应通过拍摄来获取的动态的相位宽度以及由上述拍摄部已拍摄到的动态的相位宽度。
技术方案7所记载的发明是：在技术方案4或者5所记载的发明中，具备输出部，该输出部在应通过拍摄来获取的动态的全部相位的帧图像不齐备的情况下，输出引导拍摄者继续拍摄的信息。
技术方案8所记载的发明是：在技术方案4或者5所记载的发明中，具备输出部，该输出部在应通过拍摄来获取的动态的全部相位宽度不齐备的情况下，输出通知不能进行向下一工序的转移操作这一主旨的信息。
技术方案9所记载的发明是：在技术方案4或者5所记载的发明中，具备输出部，该输出部在应通过拍摄来获取的动态的全部相位宽度齐备的情况下，输出报告这一主旨的信息。
技术方案10所记载的发明是控制拍摄装置的放射线拍摄控制装置，该拍摄装置照射放射线来拍摄表示被拍摄体的动态的多个帧图像，该放射线拍摄控制装置具备：检测部，其检测拍摄中的上述被拍摄体的动态，并生成其检测信息；变化判定部，其基于由上述检测部生成的检测信息，来判定拍摄中的上述动态的变化是否在预先决定的范围内；以及控制部，其根据上述变化判定部的判定结果，来控制由上述拍摄装置拍摄到的帧图像的获取。
根据本发明，能够抑制动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下等的被拍摄体的被照射剂量增加。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的放射线拍摄系统的整体构成的图。
图2是表示第一以及第二实施方式中的放射线拍摄系统的功能构成的框图。
图3是以动态图像中的肺野面积(或者信号值)为纵轴、以经过时间t为横轴而绘制的曲线图(波形)。
图4是示意性地表示变化判定部中的判定算法的图。
图5是表示第一实施方式中的控制部的图像获取控制的一个例子的图。
图6是表示第二实施方式中的控制部的图像获取控制的一个例子的图。
图7是表示第三实施方式中的放射线拍摄系统的功能构成的框图。
图8是表示同时显示有应通过拍摄来获取的动态的相位宽度(参考)以及已获取(已拍摄)帧图像的动态的相位宽度的画面的一个例子的图。
图9是表示连结指示画面的一个例子的图。
附图标记说明：100…放射线拍摄系统；1…拍摄装置；11…放射线源；12…放射线照射控制装置；13…放射线检测部；14…读取控制装置；2…拍摄用控制台；21…CPU；22…存储部；23…操作部；24…显示部；25…通信部；26…总线；3…诊断用控制台；31…CPU；32…存储部；33…操作部；34…显示部；35…通信部；36…总线；110…图像获取部；210…控制部；211…检测部；212…变化判定部；310…解析部。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地对本发明的实施方式进行说明。但是，发明的范围并不局限于图示例子。
＜第一实施方式＞
〔放射线拍摄系统100的构成〕
首先，对构成进行说明。
图1表示本实施方式中的放射线拍摄系统100的整体构成。图2表示本实施方式中的放射线拍摄系统100的功能构成。
如图1所示，放射线拍摄系统100通过通信电缆等连接拍摄装置1和拍摄用控制台2，经由LAN(Local Area Network：局域网)等通信网络NT连接拍摄用控制台2和诊断用控制台3而构成。构成放射线拍摄系统100的各装置依照DICOM(Digital Image andCommunications in Medicine：医学数字图像与通信)标准，各装置间的通信根据DICOM来进行。
〔拍摄装置1的构成〕
拍摄装置1作为图像获取部110(拍摄部)发挥作用，例如对与呼吸运动相伴的肺的膨胀以及收缩的形态变化、心脏的跳动等具有周期性(循环)的被拍摄体M的动态进行拍摄，并获取表示被拍摄体M的动态的动态图像。动态拍摄通过对被拍摄体M连续照射X射线等放射线来获取多个图像(即，连续拍摄)来进行。将通过该连续拍摄所得到的一系列的图像称为动态图像。另外，将构成动态图像的多个图像的各个称为帧图像。被拍摄体M并没有被特别限定，但在本实施方式中以被拍摄体M是胸部的情况为例进行说明。
如图1所示，拍摄装置1具备放射线源11、放射线照射控制装置12、放射线检测部13、读取控制装置14等而构成。
放射线源11被配置在隔着被拍摄体M而与放射线检测部13对置的位置，根据放射线照射控制装置12的控制，对被拍摄体M照射放射线(X射线)。
放射线照射控制装置12与拍摄用控制台2连接，基于从拍摄用控制台2输入的放射线照射条件控制放射线源11来进行放射线拍摄。从拍摄用控制台2输入的放射线照射条件例如是连续照射时的脉冲频率(Pulse Rate)、脉冲宽度、脉冲间隔、每次拍摄的拍摄帧数、X射线管电流的值、X射线管电压的值、附加滤波器种类等。脉冲频率是每一秒的放射线照射次数，与后述的帧频一致。脉冲宽度是每次放射线照射的放射线照射时间。脉冲间隔是在连续拍摄中，从一次的放射线照射开始至下一次的放射线照射开始为止的时间，与后述的帧间隔一致。
放射线检测部13由FPD等半导体图像传感器构成。FPD例如具有玻璃基板等，在基板上的规定位置呈矩阵状地排列有多个检测元件(像素)，该检测元件对从放射线源11照射并至少透过了被拍摄体M的放射线根据其强度来进行检测，并且将检测出的放射线转换为电信号并积蓄。各像素例如具备TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)等开关部而构成。FPD有将X射线经由闪烁器通过光电转换元件转换为电信号的间接转换型、将X射线直接转换为电信号的直接转换型，可以使用任意一种。
放射线检测部13被设置成隔着被拍摄体M而与放射线源11对置。
读取控制装置14与拍摄用控制台2连接。读取控制装置14基于从拍摄用控制台2输入的图像读取条件来控制放射线检测部13的各像素的开关部，对积蓄在该各像素中的电信号的读取进行开关控制，读取积蓄在放射线检测部13的电信号，由此获取图像数据。该图像数据是帧图像。而且，读取控制装置14将获取到的帧图像输出给拍摄用控制台2。图像读取条件例如是帧频、帧间隔、像素尺寸、图像尺寸(矩阵尺寸)等。帧频是每一秒获取的帧图像数，与脉冲频率一致。帧间隔是在连续拍摄中，从一次的帧图像的获取动作开始至下一次的帧图像的获取动作开始为止的时间，与脉冲间隔一致。
此处，放射线照射控制装置12和读取控制装置14相互连接，相互交换同步信号来使放射线照射动作和图像的读取动作同步。
〔拍摄用控制台2的构成〕
拍摄用控制台2作为放射线拍摄控制装置而将放射线照射条件、图像读取条件输出给拍摄装置1来控制拍摄装置1的放射线拍摄以及放射线图像的读取动作，并且，控制由拍摄装置1拍摄到的动态图像的各帧图像的获取。
如图1所示，拍摄用控制台2具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)21、存储部22、操作部23、显示部24、通信部25而构成，各部通过总线26连接。
CPU21通过根据操作部23的操作，读出存储于存储部22的系统程序、各种处理程序并执行各种处理，来作为后述的控制部210、检测部211、变化判定部212(参照图2)发挥作用。
存储部22由非易失性的半导体存储器、硬盘等构成。存储部22对由CPU21执行的各种程序、根据程序而处理的执行所需的参数或者处理结果等数据进行存储。另外，存储部22存储有对胸部进行动态拍摄时的放射线照射条件以及图像读取条件。各种程序以可读取的程序代码的形态被储存，CPU21依次执行根据该程序代码的动作。
操作部23具备具有光标键、数字输入键以及各种功能键等的键盘、鼠标等指取设备而构成，将通过对键盘的键操作、鼠标操作而输入的指示信号输出给CPU21。另外，操作部23也可以在显示部24的显示画面具备触摸面板，在该情况下，将经由触摸面板输入的指示信号输出给CPU21。另外，操作部23具备用于输入照射指示信号(照射开始指示信号)的照射开关，将照射开关的操作信号输出给CPU21。
显示部24由LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、CRT(Cathode RayTube：阴极射线管)等监视器构成，根据从CPU21输入的显示信号的指示来显示来自操作部23的输入指示、数据等。
通信部25具备LAN适配器、调制解调器、TA(Terminal Adapter：终端适配器)等，控制与连接于通信网络NT的各装置之间的数据收发。
〔诊断用控制台3的构成〕
诊断用控制台3是用于对从拍摄用控制台2发送的动态图像进行解析并显示其解析结果、动态图像来供医生进行影像释读诊断的图像处理装置。
如图1所示，诊断用控制台3具备CPU31、存储部32、操作部33、显示部34、通信部35而构成，各部通过总线36连接。
CPU31通过根据操作部33的操作，读出存储于存储部32的系统程序、各种处理程序并执行以图像解析处理为首的各种处理，来作为解析部310(参照图2)发挥作用。
存储部32由非易失性的半导体存储器、硬盘等构成。存储部32对以用于由CPU31执行图像解析处理的程序为首的各种程序、根据程序而处理的执行所需的参数或者处理结果等数据进行存储。这些各种程序以可读取的程序代码的形态被储存，CPU31依次执行根据该程序代码的动作。
操作部33具备具有光标键、数字输入键以及各种功能键等的键盘、鼠标等指取设备而构成，将通过对键盘的键操作、鼠标操作而输入的指示信号输出给CPU31。另外，操作部33可以在显示部34的显示画面具备触摸面板，在该情况下，将经由触摸面板输入的指示信号输出给CPU31。
显示部34由LCD、CRT等监视器构成，根据从CPU31输入的显示信号的指示来显示来自操作部33的输入指示、数据等。
通信部35具备LAN适配器、调制解调器、TA等，控制与连接于通信网络NT的各装置之间的数据收发。
〔放射线拍摄系统100的动作〕
接下来，参照图2～图5，对第一实施方式中的放射线拍摄系统100的一系列的动作进行说明。此外，在以下的说明中，假设向放射线照射控制装置12发送放射线照射条件、向读取控制装置14发送图像读取条件已完成。另外，假设被拍摄体M被定位在放射线源11与放射线检测部13之间。
首先，若拍摄者按下拍摄用控制台2的操作部23的照射开关，输入照射指示信号(此处为照射开始指示信号)，则控制部210将照射控制信号(此处为照射开始控制信号)输出给图像获取部110(具体而言为放射线照射控制装置12)。
若图像获取部110从控制部210接收到照射开始控制信号，则开始动态拍摄，并依次获取帧图像。具体而言，以在放射线照射控制装置12中所设定的脉冲间隔通过放射线源11对被拍摄体M照射放射线，并通过放射线检测部13依次获取帧图像。图像获取部110在每次获取帧图像时，将获取到的帧图像的图像数据发送给拍摄用控制台2。
控制部210在每次从图像获取部110发送帧图像的图像数据时，使发送的图像数据与帧编号建立对应地存储于存储部22，并且，实时地将发送的图像数据与帧编号建立对应地输出给检测部211。
检测部211在每次被输入帧图像的图像数据时，实时地基于所输入的图像数据来检测被拍摄体M的动态，生成其检测信息并与帧编号建立对应地输出给变化判定部212。
此处，在胸部的动态图像中，伴随着呼吸运动，肺的形态周期性地(正弦波地)变化。在呼吸运动的一周期(呼吸周期)中，包括一次的吸气模式和呼气模式。吸气模式是吸入气息的模式，随着吸入气息，肺野的区域变大，横隔膜下降。肺野的密度变低。呼气模式是吐出气息的模式，随着吐出气息，肺野的区域变小，横隔膜上升。肺野的密度变高。
在动态图像中，伴随着呼吸运动所致的肺野区域的尺寸的变化，在吸气模式下肺野的面积变大，在呼气模式下肺野的面积变小。另外，伴随着呼吸运动所致的肺野的密度变化，在吸气模式下肺野的信号值(浓度值)变高，在呼气模式下肺野的信号值变低。图3表示以由图像获取部110获取到的动态图像中的肺野面积(或者信号值)为纵轴、以经过时间t为横轴而绘制的曲线图(波形)。
因此，检测部211例如根据所输入的帧图像的图像数据来计算肺野面积，并将计算出的肺野面积的值作为被拍摄体M的动态的检测信息(检测值)输出给变化判定部212。
从帧图像的肺野区域的提取，例如从帧图像的各像素的信号值的直方图通过辨别分析求出阈值，将比该阈值高信号的区域作为肺野区域候补进行一次提取。接下来，在一次提取出的肺野区域候补的边界附近进行边缘检测，如果在边界附近的小块沿着边界提取边缘最大的点，则能够提取肺野区域的边界。肺野面积能够基于肺野区域内的像素数来计算。或者，可以将肺野区域的上端至下端的长度看作是肺野区域的面积。
另外，也可以代替肺野面积，而求出肺野区域内的ROI(Region of Interest：感兴趣区域)的信号值的平均值来作为检测信息。
变化判定部212在每次从检测部211输入检测信息时，实时地基于所输入的检测信息来判定被拍摄体M的动态的变化是否在预先决定的范围内。具体而言，判定所输入的检测信息的相位变化是否在预先决定的范围内。而且，将表示该判定结果的判定结果信息与计算出使用于判定的检测信息时的帧图像的帧编号建立对应地输出给控制部210。
此处，如上述那样，因呼吸运动而肺野的形态发生正弦波的变化。伴随于此，动态图像中的肺野面积(或者信号值)如图3所示那样发生正弦波的变化。
正弦波由以下的[式1]表示。
y(t)＝Asin(ωt+α)···[式1]
其中，A为振幅，ω为角速度，α为初始相位，(ωt+α)为相位。相位表示由呼气和吸气构成的呼吸的周期运动中的1循环中的相对位置，若将相位设为θ，则相位θ+2nπ(n为任意的整数)定义为θ(与θ同相位)。在没有紊乱的呼吸运动下，ω大致固定，若时间t变化1，则相位变化固定量(ω)。
此处，例如患者在拍摄中因呛到等而产生了呼吸的紊乱的情况下，呼吸变快或变慢。这样的呼吸的紊乱并不表示患者通常的呼吸运动所致的肺野的变化，不适合诊断、解析。
若呼吸发生紊乱，则肺野的形态变化的速度发生变化。即，产生与未产生呼吸的紊乱的状态下的规定时间内的相位变化不同的相位变化。在动态图像中也同样地，若呼吸发生紊乱，则肺野的面积(或者信号值)变化的速度发生变化。即，产生与未产生呼吸的紊乱的状态下的相位变化不同的相位变化。
因此，在本实施方式中，变化判定部212计算检测部211的检测值的每固定时间的变化量(变化的速度)，并基于计算出的变化量来判定被拍摄体M的动态的相位变化是否在预先决定的范围内。
图4示意性地表示变化判定部212中的判定算法。在图4中，波形表示以检测值为纵轴、以经过时间t为横轴时的检测信号波形(呼吸波形)的曲线图。与曲线图的横轴对应地显示的期待值的栏以及检测值的栏的“+”表示该时间中的变化量(期待值的变化量、检测值的变化量)增加预先决定的基准量以上，“－”表示减少基准量以上，“*”表示小于基准量的增减。图4的期待值的栏的符号是按每固定时间(此处为每个帧间隔)以上述“+”“－”“*”这3种类对期待的呼吸波形(基准呼吸波形)中的肺野面积(信号值)的期待值的变化量进行分类。在本实施方式中，将设初始值为“*”、紧接着“+”或者“－”连续4次、之后“*”后续的图案作为半周期份的期待的动态的参照序列。
如图4所示，变化判定部212判定每固定时间(每个帧间隔)的检测值的变化量(此处为输入的检测值与前一个输入的检测值的差值)符合上述“+”“－”“*”这3种类中的哪个。而且，在与期待值的变化量之间的符号的一致连续的情况下，按每半周期，判定为有效(相位变化在预先决定的范围内)，在与期待值的变化量之间的符号的不一致产生了的情况下，判定为无效(相位变化不在预先决定的范围内)，并将判定结果信息输出给控制部210。此处，判定为有效的相位变化是对诊断、解析有效的范围内的相位变化，判定为无效的相位变化为不是对诊断、解析有效的范围内的相位变化。在判定为无效的情况下，变化判定部212反复进行：对参照序列进行复位，根据复位后最初的期间中的检测值增加还是减少来决定参照序列，并比较期待值的变化量与检测值的变化量。
控制部210若从变化判定部212输入判定结果信息，则根据该判定结果来控制帧图像的获取。
具体而言，如图5所示，控制部210以如下的方式控制存储部22：在拍摄中由变化判定部212判定为无效的情况下，放弃(削除)存储在存储部22中的、直到与该判定时的动态的相位对应的帧图像为止的一系列的帧图像，并从与之后由变化判定部212判定为有效时的动态的相位对应的帧图像起进行存储(获取)。
例如在图5中，从存储部22放弃从拍摄开始到紧接时间t1之前的帧图像，从时间t1的帧图像起被存储于存储部22。
在存储部22中规定相位宽度(规定周期份)的帧图像齐备的时刻，控制部210对图像获取部110输出照射结束控制信号，结束拍摄。而且，若从操作部23指示转移至下一工序(动态解析)，则控制部210读出存储在存储部22中的一系列的帧图像，并通过通信部25发送给解析部310(诊断用控制台3)。解析部310基于接收到的动态图像的帧图像来进行动态解析。
根据第一实施方式，能够通过一次的动态拍摄获取仅由对诊断、解析有效的帧图像构成的动态图像，所以能够省去再拍摄的麻烦。另外，即使在拍摄的中途在动态产生紊乱，也能够有效利用与判定为有效时的相位对应的帧图像，所以能够抑制患者的被照射剂量的增加。
＜第二实施方式＞
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
第二实施方式中的放射线拍摄系统100的整体构成与使用图1在第一实施方式中所说明的结构相同，所以援用说明。另外，第二实施方式中的功能构成如图2所示，但在第二实施方式中，根据变化判定部212的判定结果而由控制部210执行的控制与第一实施方式不同。以下，参照图2、图6对第二实施方式中的放射线拍摄系统100的一系列的动作进行说明。
首先，若拍摄者按下拍摄用控制台2的操作部23的照射开关，输入照射指示信号(此处为照射开始指示信号)，则控制部210将照射控制信号(此处为照射开始控制信号)输出给图像获取部110(具体而言为放射线照射控制装置12)。
图像获取部110若从控制部210接收照射开始控制信号，则开始动态拍摄，并在每次获取帧图像时，将获取到的帧图像的图像数据发送给拍摄用控制台2。
控制部210在每次从图像获取部110发送帧图像的图像数据时，使发送的图像数据与帧编号建立对应地存储于存储部22，并且，实时地使发送的图像数据与帧编号建立对应地输出给检测部211。
检测部211在每次被输入帧图像的图像数据时，实时地基于所输入的图像数据来检测被拍摄体M的动态，生成其检测信息并与帧编号建立对应地输出给变化判定部212。关于检测部211的例子，与在第一实施方式中所说明的相同，所以援用说明。
变化判定部212在每次从检测部211输入检测信息时，实时地基于所输入的检测信息来判定被拍摄体M的动态的变化是否在预先决定的范围内。具体而言，判定所输入的检测信息的相位变化是否在预先决定的范围内。而且，将表示该判定结果的判定结果信息与帧编号建立对应地输出给控制部210。关于变化判定部212的判定算法的例子，与第一实施方式中所说明的相同，所以援用说明。
控制部210若从变化判定部212输入判定结果信息，则根据所输入的判定结果信息来控制帧图像的获取。
具体而言，如图6所示，控制部210在由变化判定部212判定为无效的情况下，从存储部22放弃(削除)与判断为无效时的动态的相位对应的帧图像。而且，将是放弃的帧图像之后由图像获取部110拍摄(获取)到的帧图像并且是与对应于放弃的帧图像的相位同相位的、判断为有效时的帧图像，自动地连结于紧接放弃的帧图像之前的帧图像的后面。即使判断为有效但不符合连结的帧图像(例如，图6的t2～t3的帧图像)也放弃。
例如在图6中，放弃t1～t3的帧图像，在紧接t1之前的帧图像的后面自动地连结t3以后的帧图像。
在存储部22中规定相位宽度(规定周期份)的帧图像齐备的时刻，控制部210对图像获取部110输出照射结束控制信号，结束拍摄。而且，若从操作部23指示转移至下一工序(动态解析)，则控制部210读出存储在存储部22中的一系列的帧图像并通过通信部25发送给解析部310(诊断用控制台3)。解析部310基于接收到的动态图像的帧图像来进行动态解析。
根据第二实施方式，能够通过一次的动态拍摄获取仅由对诊断、解析有效的帧图像构成的动态图像，所以能够省去再拍摄的麻烦。另外，即使在拍摄中在动态产生紊乱，也能够有效利用与判定为有效时的相位对应的帧图像，所以能够抑制患者的被照射剂量的增加。并且，也能够有效利用判定为无效之前的帧图像，所以能够进一步抑制患者的被照射剂量的增加。
＜第三实施方式＞
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。
在第一以及第二实施方式中，以在拍摄中实时地放弃无效的相位的帧图像而仅获取有效的相位的帧图像的情况为例进行了说明，但在第三实施方式中，以在拍摄结束后，根据拍摄者的操作来获取与有效的相位对应的帧图像的情况为例进行说明。另外，在第一以及第二实施方式中，拍摄结束由控制部210自动地控制，但在本实施方式中，以根据拍摄者的照射开关的断开操作而照射结束指示信号被输出给控制部210且拍摄结束的情况为例进行说明。
第三实施方式中的放射线拍摄系统100的整体构成与使用图1在第一实施方式中所说明的结构相同，所以援用说明。以下，参照图7～图9，对第三实施方式中的放射线拍摄系统100的一系列的动作进行说明。
首先，若拍摄者按下拍摄用控制台2的操作部23的照射开关，输入照射指示信号(此处为照射开始指示信号)，则控制部210将照射控制信号(此处为照射开始控制信号)输出给图像获取部110(具体而言为放射线照射控制装置12)。
若图像获取部110从控制部210接收照射开始控制信号，则开始动态拍摄，并在每次获取帧图像时，将获取到的帧图像的图像数据发送给拍摄用控制台2。
控制部210在每次从图像获取部110发送帧图像的图像数据时，使发送的图像数据与帧编号建立对应地存储于存储部22，并且，实时地使发送的图像数据与帧编号建立对应地输出给检测部211。
检测部211在每次被输入帧图像的图像数据时，实时地基于所输入的图像数据来检测被拍摄体M的动态，生成其检测信息并与帧编号建立对应地输出给变化判定部212。关于检测部211的例子，与在第一实施方式中所说明的相同，所以援用说明。
变化判定部212在每次从检测部211输入检测信息时，实时地基于所输入的检测信息来判定被拍摄体M的动态的变化是否在预先决定的范围内。具体而言，判定所输入的检测信息的相位变化是否在预先决定的范围内。而且，将其判定结果信息以及使用于判定的检测信息与帧编号建立对应地输出给控制部210。关于变化判定部212的例子，与在第一实施方式中所说明的相同，所以援用说明。
控制部210若从变化判定部212输入判定结果信息以及使用于判定的检测信息，则将所输入的判定结果与帧编号建立对应地存储于存储部22。
另外，控制部210为了支援在拍摄中拍摄者能够掌握拍摄结束定时，而使显示部24同时显示应通过拍摄来获取的动态的相位宽度(参考)以及通过图像获取部110已获取(已拍摄)了帧图像的动态的相位宽度。例如如图8所示，在显示部24的显示画面上段显示应获取的动态的相位宽度(例如从最大吸气位开始的呼吸3周期份等)的波形，并且，在下段基于从变化判定部212输入的检测信息显示通过图像获取部110已获取的动态的相位宽度的波形。由此，拍摄者能够容易地掌握相对于应获取的相位宽度，已拍摄何种程度的有效相位宽度的帧图像。即，拍摄结束定时的掌握变得容易。
此外，为了拍摄者能够更直观地掌握相对于应获取的动态的相位宽度，已获取何种程度的有效相位宽度的帧图像，也可以根据下段的已获取的相位使上段的应获取的动态的相位宽度的显示向右侧移位。例如在图8的例子中，以A的位置移至B的位置的方式进行移位。由此，拍摄者能够直观地掌握之后约半周期拍摄完成。
或者，控制部210也可以在应获取的动态的全部相位宽度的帧图像不齐备的情况下，使显示部24显示引导拍摄者继续拍摄的信息。
例如，控制部210使显示部24显示(输出)有效的帧图像(由变化判定部212判定为有效时的帧图像)相对于应获取的动态的全部相位宽度的帧图像的获取状况，来作为引导拍摄者继续拍摄的显示。具体而言，控制部210在显示部24的显示画面上段显示应获取的动态的相位宽度的波形，并且在下段，基于从变化判定部212输入的检测信息以及判定结果信息来显示已获取了有效的帧图像的相位宽度的波形。或者，控制部210基于从变化判定部212输入的判定结果信息，计算已获取了有效的帧图像的相位宽度相对于应获取的动态的相位宽度的比例(％)，并显示于显示部24。或者，也可以基于已获取了有效的帧图像的相位宽度来计算已获取了有效的帧图像的呼吸数，并进行显示。由此，能够防止拍摄者在中途停止拍摄。另外，拍摄者能够容易地掌握相对于应获取的动态已获取了多少有效的帧图像、之后继续拍摄多少即可。此外，也可以形成在拍摄用控制台2具备未图示的声音输出部或者振动产生部的构成，输出与已获取了有效的帧图像的相位宽度相对于应获取的动态的相位宽度(例如从吸气开始的呼吸3周期份等)的比例(％)对应的声音或者振动。
另外，控制部210也可以在应获取的全部相位宽度的帧图像齐备的情况下，使显示部24显示表示这一主旨的显示。例如，显示已获取了有效的帧图像的相位宽度达到100％，或者显示呼吸数达到规定的呼吸数。由此，拍摄者能够掌握完成拍摄(断开照射开关)的定时。此外，也可以形成在拍摄用控制台2具备未图示的声音输出部或者振动产生部的构成，输出表示应获取的全部相位宽度的帧图像齐备这一情况的声音或者振动(与表示获取状况的声音或者振动不同)。
若断开操作部23的照射开关，输入照射结束指示信号，则控制部210对图像获取部110(放射线照射控制装置12)发送照射控制信号(照射结束控制信号)，结束动态拍摄。
若动态拍摄结束，则控制部210读出存储在存储部22中的一系列的帧图像以及判定结果信息，并根据与各帧图像对应的判定结果信息来控制图像的获取。
具体而言，控制部210在由变化判定部212判定为无效的情况下(无效的判定结果信息存在的情况下)，从存储部22放弃(削除)与判定为无效时的相位对应的帧图像。接下来，在显示部24上显示连结指示画面，该连结指示画面用于根据拍摄者对操作部23的连结指示操作来连结因放弃而离散的帧图像。而且，在连结指示画面中基于从操作部23输入的连结指示信号，将放弃的帧图像以外的帧图像(即，本次动态拍摄到的一系列的帧图像中的未放弃而留下的帧图像)连结并作为动态图像存储于存储部22。
例如控制部210基于存储在存储部22中的动态的检测信息，将连结指示画面显示于显示部24。连结指示画面例如如图9所示那样是显示有表示拍摄时的动态的波形241以及连结指示按钮242等的画面。在波形241中，区分显示所放弃的相位宽度。而且，若通过操作部23指定波形上的2点并按下连结指示按钮242从而输入连结指示信号，则控制部210根据连结指示信号将指定的帧图像间连结，并将连结后的帧图像作为动态图像存储(获取)至存储部22。指定的相位间的相位的帧图像被放弃。
此外，在第三实施方式中，指定波形上的2点来进行连结指示，但也可以进行通过增加指定的点的数量而被断片化的多个帧图像的连结指示，替换帧图像的前后来结合。
另外，在不存在与判定为无效时的相位对应的帧图像的情况下，控制部210将存储在存储部22中的帧图像保持原样地获取为动态图像。
另外，若图像的获取结束，则控制部210基于判定结果信息来判断应获取的全部相位宽度的帧图像是否齐备。在应获取的全部相位宽度的帧图像不齐备的情况下，控制部210使显示部24显示不能进行向下一工序的转移这一主旨。例如使显示部24显示“必要的图像不齐备。请继续进行拍摄”等消息。另外，也可以形成在拍摄用控制台2具备未图示的声音输出部的构成，通过声音输出消息。或者，也可以输出规定的蜂鸣声等。由此，能够防止在需要的动态的全部相位宽度的帧图像不齐备的状态下进入下一工序。
另一方面，在应获取的全部相位宽度的帧图像齐备的情况下，控制部210从操作部23等待向下一工序(动态解析)的转移指示，若输入转移指示，则读出存储在存储部22中的一系列的帧图像并通过通信部25发送给解析部310(诊断用控制台3)。诊断用控制台3基于接收到的动态图像的帧图像来进行动态解析。
根据第三实施方式，拍摄者能够手动进行帧图像的连结操作，所以能够一边确认连结的相位，一边在最佳的相位进行连结。另外，即使在拍摄中在动态产生紊乱，也能够有效利用与判定为有效时的相位对应的帧图像，所以能够抑制患者的被照射剂量的增加。
此外，在第三实施方式中，为了支援在拍摄中拍摄者能够掌握拍摄结束定时，而使显示部24同时显示应获取的动态的相位宽度(参考)以及通过图像获取部110已获取的帧图像的相位宽度，或者对有效的帧图像的获取状况进行显示。而且，为了进行该显示，检测部211以及变化判定部212在拍摄中实时地进行动态的变化的检测、动态的周期性变化是否有效的判定。然而，上述的显示不是必须的，也可以在不进行上述的显示的情况下，检测部211基于拍摄结束后存储在存储部22中的帧图像来进行动态的周期性变化的检测，变化判定部212基于该检测信息来判定动态的变化的有效或者无效。
另外，在第三实施方式中，在动态拍摄结束后，根据操作部23的操作来进行由变化判定部212判定为无效而被放弃的帧图像的前后的帧图像的连结，但对于第三实施方式中的该连结，也可以通过控制部210自动进行连结。即，也可以如第二实施方式所说明那样，将是放弃的帧图像之后从图像获取部110获取到的帧图像并且是与同放弃的帧图像相当的相位同相位的、判定为有效时的帧图像，自动地连结于紧接放弃的帧图像之前的帧图像的后面。
如以上说明那样，根据放射线拍摄系统100，在拍摄装置1进行的动态图像的拍摄中，检测部211检测动态图像的拍摄中的被拍摄体M的动态并生成其检测信息，变化判定部212基于由检测部211生成的检测信息来判定拍摄中的动态的变化(例如，动态的相位变化)是否在预先决定的范围内。控制部210根据变化判定部212的判定结果来控制由拍摄装置1拍摄到的帧图像的获取。
因此，能够根据动态的变化是否在预先决定的范围内(有效)来控制获取还是不获取所拍摄到的帧图像，所以即使在动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下，也能够有效利用动态未发生紊乱时的帧图像，能够抑制被拍摄体的被照射剂量增加。
例如控制部210在由变化判定部212判定为被拍摄体M的动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃直到与该判定时的动态的相位对应的帧图像为止的一系列的帧图像，并从与之后由变化判定部212判定为动态的变化在预先决定的范围内时的动态的相位对应的帧图像起进行获取。
因此，即使在动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下，也能够有效利用动态未发生紊乱时的帧图像，所以能够抑制被拍摄体的被照射剂量增加。另外，能够通过一次的动态拍摄来获取仅由动态的变化在预先决定的范围内的有效的帧图像构成的动态图像，所以省去再拍摄的麻烦。
另外，例如控制部210在通过变化判定部212判定为被拍摄体M的动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃与该判定时的动态的相位对应的帧图像，并将是放弃的帧图像之后拍摄到帧图像并且是与对应于放弃的帧图像的相位同相位的、判定为动态的变化在预先决定的范围内时的帧图像，自动地连结于紧接放弃的帧图像之前的帧图像。
因此，即使在动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下，也能够有效利用动态未发生紊乱时的帧图像，所以能够抑制被拍摄体的被照射剂量增加。另外，能够通过一次的动态拍摄来获取仅由动态的变化在预先决定的范围内的有效的帧图像构成的动态图像，所以省去再拍摄的麻烦。并且，也能够有效利用动态变化前的帧图像，所以能够进一步抑制患者的被照射剂量增加。
另外，例如控制部210在由变化判定部212判定为动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃与该判定时的动态的相位对应的帧图像，并基于从操作部23输入的连结指示信息，来连结放弃的帧图像以外的帧图像。
因此，拍摄者能够手动进行帧图像的连结操作，所以能够一边确认连结的相位，一边在最佳的相位进行连结。另外，即使在动态拍摄中被拍摄体的动态发生紊乱的情况下，也能够有效利用动态未发生紊乱时的帧图像，所以能够抑制被拍摄体的被照射剂量增加。
另外，通过同时在显示部24显示应通过拍摄来获取的动态的相位宽度以及已拍摄的动态的相位宽度，拍摄者能够容易地掌握相对于应获取的动态的相位宽度，已拍摄了何种程度的有效的相位宽度的帧图像。
另外，在应通过拍摄来获取的动态的全部相位的帧图像不齐备的情况下，通过显示部24等显示引导拍摄者继续拍摄的信息(或者输出规定的声音、振动等)，由此能够防止拍摄者在中途停止拍摄。
另外，在应通过拍摄来获取的动态的全部相位宽度不齐备的情况下，通过显示部24等显示通知不能进行向下一工序的转移操作这一主旨的信息(或者输出规定的声音、振动等)，由此能够防止在需要的动态的全部相位宽度的帧图像不齐备的状态下进入至下一工序。
另外，在应通过拍摄来获取的动态的全部相位宽度齐备的情况下，通过显示部24等显示报告这一主旨的信息(或者输出规定的声音、振动等)，由此拍摄者能够掌握拍摄完成的定时。
此外，在上述实施方式中，对检测部211基于帧图像的图像数据来检测被拍摄体M的动态进行了说明，但并不局限于此。例如在被拍摄体M为胸部的情况下，也可以使用呼吸监视器带或者表面压力传感器、加速度传感器、测距用激光、电波来检测被拍摄体的胸部或者腹部的运动，也可以利用气速计检测呼吸的气流。并且，也可以利用温度传感器或者远红外线传感器检测鼻呼吸的温度变化，也可以与放射线拍摄并行地将包括基准线的图像投影于被拍摄体M并对由可见光照相机拍摄到的图像进行解析来检测胸部或者腹部的运动。其它，能够使用公知的呼吸计测方法。
另外，在上述实施方式中，在拍摄用控制台2的CPU21中执行检测部211以及变化判定部212的功能，但也可以在读取控制装置14具有的CPU(未图示)上执行检测部211以及变化判定部212的功能，在该情况下，无需在每次获取帧图像时将获取到的帧图像的图像数据发送给拍摄用控制台2，从而能够为在图像数据的发送具有任意的延迟的构成。
其它，关于构成放射线拍摄系统100的各装置的详细构成以及详细动作，在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当地变更。

Claims (10)

1.一种放射线拍摄系统，具备：
拍摄部，其照射放射线来拍摄表示被拍摄体的动态的多个帧图像；
检测部，其检测拍摄中的所述被拍摄体的动态，并生成其检测信息；
变化判定部，其基于由所述检测部生成的检测信息，来判定拍摄中的所述动态的变化是否在预先决定的范围内；以及
控制部，其根据所述变化判定部的与各帧图像对应的判定结果，来控制由所述拍摄部拍摄到的帧图像中的各帧图像的获取。
2.根据权利要求1所述的放射线拍摄系统，其中，
所述变化判定部基于由所述检测部生成的检测信息，来判定所述动态的相位变化是否在预先决定的范围内。
3.根据权利要求1或者2所述的放射线拍摄系统，其中，
所述控制部在由所述变化判定部判定为所述动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃直到与该判定时的所述动态的相位对应的帧图像为止的一系列的帧图像，并从与之后由所述变化判定部判定为所述动态的变化在预先决定的范围内时的所述动态的相位对应的帧图像起进行获取。
4.根据权利要求1所述的放射线拍摄系统，其中，
所述控制部在由所述变化判定部判定为所述动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃与该判定时的所述动态的相位对应的帧图像，并将是所述放弃的帧图像之后拍摄到的帧图像并且是与对应于所述放弃的帧图像的所述相位同相位的、判定为所述动态的变化在预先决定的范围内时的帧图像，自动地连结于紧接所述放弃的帧图像之前的帧图像。
5.根据权利要求1所述的放射线拍摄系统，其中，
所述放射线拍摄系统具备操作部，该操作部供输入用于指示进行连结的帧图像的连结指示信息，
所述控制部在由所述变化判定部判定为所述动态的变化不在预先决定的范围内的情况下，放弃与该判定时的所述动态的相位对应的帧图像，并基于从所述操作部输入的连结指示信息，来连结所述放弃的帧图像以外的帧图像。
6.根据权利要求4或者5所述的放射线拍摄系统，其中，
所述放射线拍摄系统具备显示部，该显示部同时显示应通过拍摄来获取的动态的相位宽度以及由所述拍摄部已拍摄到的动态的相位宽度。
7.根据权利要求4或者5所述的放射线拍摄系统，其中，
所述放射线拍摄系统具备输出部，该输出部在应通过拍摄来获取的动态的全部相位的帧图像不齐备的情况下，输出引导拍摄者继续拍摄的信息。
8.根据权利要求4或者5所述的放射线拍摄系统，其中，
所述放射线拍摄系统具备输出部，该输出部在应通过拍摄来获取的动态的全部相位宽度不齐备的情况下，输出通知不能进行向下一工序的转移操作这一主旨的信息。
9.根据权利要求4或者5所述的放射线拍摄系统，其中，
所述放射线拍摄系统具备输出部，该输出部在应通过拍摄来获取的动态的全部相位宽度齐备的情况下，输出报告这一主旨的信息。
10.一种放射线拍摄控制装置，控制拍摄装置，该拍摄装置照射放射线来拍摄表示被拍摄体的动态的多个帧图像，其中，所述放射线拍摄控制装置具备：
检测部，其检测拍摄中的所述被拍摄体的动态，并生成其检测信息；
变化判定部，其基于由所述检测部生成的检测信息，来判定拍摄中的所述动态的变化是否在预先决定的范围内；以及
控制部，其根据所述变化判定部的与各帧图像对应的判定结果，来控制由所述拍摄装置拍摄到的帧图像中的各帧图像的获取。
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