JP2005031323A

JP2005031323A - 放射線画像取得装置

Info

Publication number: JP2005031323A
Application number: JP2003195528A
Authority: JP
Inventors: Toru Takazawa; 徹高澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】放射線検出部へ投影される放射線投影像の寸法により絞り量を指定する手段を持ち、前記指定された絞り量により、放射線絞りを自動で調整する手段を持つことで、フィルムのサイズや方向や配置、及び、Ｘ線発生源と検出部の距離が変わる撮影において、適切なＸ線絞り制御と管球位置制御が、容易にかつ迅速に行えるとともに、操作者の絞り設定の手間を大幅に減らすことを目的とする。
【解決手段】放射線検出面上における照射野の寸法を指定する手段と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段を設けたことを特徴とする、Ｘ線発生装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
被験者に対し不要な照射を行わないように、放射状に照射されるＸ線を適切に絞って撮影を行い、Ｘ線画像を得るＸ線撮影システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療診断を目的としたＸ線撮影装置としては、Ｘ線検出部に増感紙とフィルムを組み合わせたＸ線写真方式に代わって、Ｘ線画像をディジタル的に検出・生成する手法が最近普及してきている。代表的な方式の一つに、検出デバイスに平面センサパネルを使ったＸ線画像取得方法がある。これは、Ｘ線に対して感度を持ち、検出したＸ線の強度に応じた電気信号に変換・出力する固体撮像素子や、或いはＸ線のエネルギーを吸収し、それに応じた強度の蛍光を発する蛍光体と可視光に感度を持ちその強度に応じた電気信号に変換する光電変換素子を組み合わせたユニットを利用して、これらの素子からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換によってディジタル化して取り込む方法である。
【０００３】
この様な（例えば、特許文献１）、ディジタルＸ線撮影装置は、Ｘ線透過線量に応じた電気量を検出しディジタル量に変換する検出デバイスを含む検査モジュールとこの検査モジュールとＸ線発生装置を制御する為の制御装置とで構成される。この、ディジタルＸ線撮影装置と撮影した画像を表示するモニター或いはプリンター、及びＸ線発生装置を組み合わせてＸ線撮影システムと称することが多い。この様なディジタルＸ線撮影システムにおいては、検査モジュールからのディジタル画像データは制御装置に送られ、そこで各種画像処理が行われて、医師が診断するためのＸ線ディジタル画像を得る。作成されたディジタル画像は、必要に応じてプリンターからフィルムを出力したり、モニターに表示して診断が行われる。
【０００４】
図１２は、従来のＸ線撮影システムを示している。１０００はＸ線を照射するＸ線管球、１０９９は被験者の対象部位以外にＸ線を照射しないように、不必要なＸ線をカットする絞り、１００１は、Ｘ線照射制御を行うＸ線発生装置、１００２はＸ線発生装置の操作卓である。１００４は、被験者１０９を透過してきたＸ線を検出する検出デバイスであり、１００３は、検査モジュールで被験者１０９及び検出デバイス１００４を支持している。１００３のように、被験者１０９の撮影姿勢が立ったままで撮影を遂行する撮影モジュールを立位型という。１００７は、Ｘ線撮影システムの制御部であり、撮影モジュール１００３より得られたディジタル画像データを取得して、所望の画像処理を施し、ネットワーク１０１０を介して、指定された場所に出力する。１００８は、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部であり、システムの状態やメッセージを表示すると共に、情報の入力部や操作部となっている。１０１１、１０１２は夫々、ネットワークに接続されたプリンター、ストレージを表している。
【０００５】
医師、乃至、放射線技師は、患者の名前を確認した後で、Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部１００８を使用して、Ｘ線撮影システムに、患者の情報、撮影する部位に応じて、撮影条件を入力する。このようにしてＸ線撮影システムの設定が終わった後に、所望の部位の撮影が行えるように、患者の背丈に合わせて検出デバイス１００４と管球１０００の高さを調整し、患者の整位を行い、絞り１０９９の調整を行う。絞り１０９９は、管球１０００の前面に取り付けられ、シャッターの開閉の度合いにより、放射状に照射されるＸ線を遮蔽することで、患者に照射される領域を制限する。Ｘ線発生装置操作・表示部１００２の近傍にある曝射スイッチを押すと、Ｘ線管球１０００よりＸ線がセンサユニット１００４に向かって照射される。Ｘ線管球１０００より放射されたＸ線は被検者である患者を透過してセンサユニット１００４でＸ線を電気量に変換して、アンプで増幅したのちＡ／Ｄ変換等の信号処理を施しディジタル画像として取り込む。Ｘ線撮影システムの制御部１００７に取り込んだ画像は、さらに諧調処理、強調処理等の様々な画像処理が施されて、Ｘ線撮影システムの操作・表示部１００８に表示される。技師は、この画像を診て再撮影の必要がなければ、次の撮影を行うか、或いは撮影を終了する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１６４４３７
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなＸ線撮影装置では、被験者にＸ線を照射することで撮影する前に、検出部と管球中心の相対的な位置合わせとＸ線を遮蔽する絞り量の調整を手作業で行わなければならず、煩わしいという問題が存在していた。
【０００８】
殊に絞り量の調整は、Ｘ線源の代わりにほぼ同じ場所に位置している可視光線源を用いて、その可視光線の検出部への投影像の大きさを調整することで行っているが、出力するフィルムの大きさに正確に合わせることが困難であるという問題が存在する。
【０００９】
更に、管球の位置と絞りの大きさを別々にリレーで数段階で切り替える手段を設け、設定の手間を省いた装置も存在するが、フィルムのサイズや向きや配置が変更になった時に夫々のリレーを切替えなければならない、任意の検出部と管球との距離の撮影に対応できないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明では、上記の欠点を解決するために成されたもので、フィルムのサイズや方向や配置、及び、Ｘ線発生源と検出部の距離が変わる撮影において、容易に適切なＸ線絞り制御と管球位置制御が行える、画像取得装置、画像取得システム、撮影装置、撮影システム、撮影方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピューターが読みだし可能に格納した記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的下において、第１の発明は、放射線検出面上における照射野の寸法を指定する手段と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記放射線検出部と放射線源との距離を測定する手段と、前記測定手段から得られた放射線検出部と放射線源との距離と放射線源から放射線絞りまでの距離と、前記放射線検出面上における照射野の寸法を指定する手段と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、前記絞り量により放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
第３の発明は、上記１、２の発明において、前記放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段とは、前記検出部において照射中心から前記指定された照射領域までの距離をＹｄ、放射線源から検出部までの距離をＸｄ、放射線源から放射線絞りまでの距離をＸａとした時に、Ｙｄと放射中心線を含む平面上の放射中心線から放射線絞りまでの開き量Ｙａを、Ｙｄ×（Ｘａ／Ｘｄ）の関係で与えることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り手段と、放射線検出部中心と照射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段と、上記絞り手段と移動手段を包括的に設定するＧＵＩを持つことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、上記第４の発明において、放射線検出部における放射線投影像の大きさ及び位置を、Ｘ線フィルムのサイズ及び方向及び配置の組み合わせから選択することで、絞り手段に与える絞り量と移動する手段に与える移動量を同時に設定させるＧＵＩを持つことを特徴とする放射線画像取得装置。
【００１６】
第６の発明は、上記第５の発明において、フィルムの大きさを表す「半切」、「大角」、「大四切」、「四切」、「六切」、「八切」、「キャビネ」の中の１つと、フィルムの方向を表す「ポートレイト」、「ランドスケープ」の中の１つと、配置を表す「上合わせ」、「中央合わせ」、「下合わせ」、「上右合わせ」、「上中央合わせ」、「上左合わせ」、「中央右合わせ」、「中央左合わせ」、「下右合わせ」、「下中央合わせ」、「下左合わせ」の中の１つを組み合わせて１つの設定値として、絞り量と移動量を一度に設定できるＧＵＩを設けたことを特徴とする。
【００１７】
第７発明は、被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り手段と、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段と、上記移動手段へ与える移動量を設定するため、前記検出部をマトリックス状に区切りその１区画を選ぶことで設定を行うＧＵＩを設けたことを特徴とする放射線画像取得装置。
【００１８】
第８の発明は、上記第７の発明において、前記選択したマトリックスの１区画の中心が、照射領域の中心と一致するように移動量を求めることを特徴とする。
【００１９】
第９の発明は、上記第８の発明において、前記選択したマトリックスの１区画の中心が、照射領域の中心と一致するように移動量を求めた時に、照射領域が検出部をはみ出す場合は、ｘ方向、ｙ方向共に検出部に収まるように平行移動を行うことを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、上記４〜９の発明において、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段とは、放射線を放出する管球の位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動することを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、上記４〜９の発明において、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段とは、放射線検出部の位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動することを特徴とする。
【００２２】
第１２の発明は、上記１〜３の発明において、前記設定された絞り領域を、部位毎或いは、検出部毎に保存させることを特徴とする。
【００２３】
第１３の発明は、上記４〜９の発明において、前記設定された絞り量と前記設定された移動量を、部位毎或いは検出部毎に保存させることを特徴とする。
【００２４】
第１４の発明は、上記４〜５の発明において前記フィルムの大きさと配置を組み合わせた設定値を部位毎或いは検出部毎に保存させることを特徴とする。
【００２５】
第１５の発明は、放射線検出面上の照射領域の寸法を指定する工程と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、前記求めた絞り量より、放射線源の前方に配置される放射線絞りの絞り量を調整する工程を持ち、前記検出部において照射中心から前記指定された絞り領域までの長さをＹｄ、放射線源から検出部までの距離をＸｄ、放射線源から放射線絞りまでの距離をＸａとした時に、Ｙｄと放射中心線を含む平面上の放射中心線から放射線絞りの開き量Ｙａを、Ｙｄ×（Ｘａ／Ｘｄ）の関係で与えることを特徴とする。
【００２６】
第１６の発明は、被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り工程と、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する工程と、上記絞り手段と移動手段を包括的に設定する工程を持つことを特徴とする。
【００２７】
第１７の発明は、被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り工程と、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動させる工程と、上記移動手段へ与える移動量を設定するため、前記検出部をマトリックス状に区切りその１区画を選ぶことで設定を行う工程を持つことを特徴とする。
【００２８】
第１８の発明は、上記１５〜１７の発明の何れかに記載の工程を、コンピュータが読み出し可能に格納したことを特徴とする記憶媒体。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明は、例えば、図１に示すようなＸ線画像撮影装置１００に適用される。このＸ線画像撮影装置１００は、Ｘ線を発生するＸ線発生ユニット１２４、Ｘ線発生ユニット１２４を制御するＸ線発生装置制御ユニット１２０、Ｘ線発生ユニット１２４を支持する支持ユニット１２６、Ｘ線管球１２１から放射されるＸ線を検出するＸ線撮影ユニット５１、Ｘ線撮影ユニット５１より得られたディジタル画像信号を読み取り、所定の画像処理を行って画像表示、画像出力やＸ線発生装置の制御を行うＸ線画像処理装置制御ユニット８０とを備えている。
【００３０】
Ｘ線発生ユニット１２４は、Ｘ線を発生するＸ線管球１２１とＸ線管球１２１の絞り１２２とＸ線発生ユニット移動手段１２３で構成され、Ｘ線発生ユニット移動手段１２３により、支持ユニット１２６に設けられたレールに沿って、上下方向に、稼動範囲が鉛直方向よりも限られてしまうが左右方向に移動可能となっている。
【００３１】
支持ユニット１２６は、Ｘ線発生ユニット１２４を天井から支持するユニットであり、天井に取り付けられたレールに沿って移動することで、センサ５０とＸ線管球１２１間の距離を変えることができる。センサ−管球間距離は、センサ−管球間距離測定部１２５によって測定され、そのデータはＸ線画像撮影装置制御ユニット８０の絞り量・オフセット量算出部８６に転送される。
【００３２】
Ｘ線発生装置制御ユニット１２０は、Ｘ線管球１２１に高電圧をかけてＸ線を発生させたり、絞り量に基づいて絞り１２２を調整したり、Ｘ線発生ユニット移動手段１２３の制御を行う。
【００３３】
Ｘ発生装置制御部１２６は、Ｘ線発生装置制御ユニット１２０を操作するための操作卓である。
【００３４】
Ｘ線撮影ユニット５１は、Ｘ線管球１２１より照射されたＸ線を検出してディジタル画像を得るためのセンサ５０と、上下に動き撮影時の整位を行うための昇降部５３で構成されている。センサ部５０は、図示していないグリッド、シンチレーター、固体撮像素子、フォトタイマーと固体撮像素子の出力をディジタル画像信号として出力するためのＡ／Ｄ変換器から構成されていて、Ｘ線管球１２１よりセンサ５０に入射されたＸ線は、まず被験者で発生した散乱Ｘ線がグリッドで除去され、グリッドを透過したＸ線がシンチレーターで光に変換され、固体撮像素子で光の強さに応じた電気信号が発生して、Ａ／Ｄ変換器を通すことによって、ディジタルＸ線画像が得られる。フォトタイマは、固体撮像素子が受けるＸ線の線量を一定にするためである。
【００３５】
Ｘ線画像撮影装置制御ユニット８０は、画像取り込み制御部８１で取り込んだディジタルＸ線画像信号を、画像処理部８２で画像処理を行い、画像出力部８３でネットワーク５００に接続されているプリンター３０１、ストレージ３０２に転送するとともに、Ｘ線発生装置制御部８５が、Ｘ線発生装置制御ユニット１２０に対して絞り量やＸ線発生ユニット移動手段１２３に対する移動量の指示をだす。照射領域入力部８７は、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８で指定した絞り領域のデータをメモリに取り込む働きをして、管球−絞り間距離（Ｘａ）を保持したメモリ８４は管球−絞り間距離を保持するメモリである。通常、管球−絞り間距離は固定値を取るためこのようにメモリに保持しておく。
【００３６】
Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８は、Ｘ線画像撮影装置操作や設定や撮影画像やメッセージや状態の表示を行うためのユニットで、例えば液晶パネルとタッチセンサとマウスで構成される。
【００３７】
図２は、センサ５０のＸ線検出面５７と絞り１２２とＸ線管球１２１の幾何学的な関係を図示したものである。図中の一点鎖線は、放射状に照射されるＸ線の照射中心線を示し、Ｘ線管球１２１とＸ線検出面５７との距離をＸｄ、絞り１２２とＸ線管球１２１との距離をＸａで示すことにする。また、絞り１２２の開口部の照射中心線からの距離をＹａ、Ｙａのセンサ面への投影位置に対する照射中心線からの距離をＹｄとする。
【００３８】
図３は、絞り１２２の模式図で、開口部１２７からＸ線がセンサ５０向かって放出され、他の領域では遮断される。絞り１２２は、Ｘ線束の大きさを必要な範囲に制限して照射野を必要以上に大きくしないで、散乱線の発生をできるだけ少なくし、放射線障害防止に役立てる目的で使用される。Ｘ線遮蔽体で作られており、遮蔽体の開放部の大きさを変更することで、必要な照射野を得ている。図３の、開口部の寸法は、（Ｗａ、Ｈａ）で表わされる。
【００３９】
図４は、Ｘ線検出面５７のセンサの有効画素領域５６における照射野の位置関係を示したもので、センサの有効画素領域５６の外形寸法（Ｗｄ、Ｈｄ）より、照射領域５３の寸法（Ｘｓ、Ｙｓ）が小さい場合の例である。この例では、照射領域５３をＸ線検出面５７の上端の中央に合わせている。センサ中心５４から照射中心５５のオフセット値は、Ｙｃで表わされ、センサ中心５４から上側にあるときは正の値、下にあるときは負の値を取るものとする。
【００４０】
図５は、１画素１６０μｍで縦横それぞれ２６８８画素、寸法が４３０ｍｍ×４３０ｍｍの有効画素領域に３５４ｍｍ×３５４ｍｍｍの大角フィルムの大きさの照射領域を上中央合わせで設定した場合の位置関係を表している。オフセット値Ｙｃは、（１）式で示され＋３８ｍｍとなる。
【００４１】
Ｙｃ＝（Ｈｄ−Ｙｓ）／２ −−−（１）
図６は、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８の例である。Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８は、１０．４インチのＬＣＤとタッチパネルを組み合わせた操作卓であり、指によるタッチ操作と、２０７で示すマウスによる操作が行えるものとする。２０１は、患者情報表示領域で、患者の名前、ＩＤ、性別、生年月日などを表示し、２０２は、撮影方法表示領域で、管電圧、管電流、照射時間、管球−センサ間距離等撮影条件を表示し、２０５は、メッセージ表示領域で、メッセージやシステムの状態を表示する。２０８は、患者ボタンで患者情報を手入力するためのボタンであり、２０３は、撮影方法ボタンで撮影したい部位の撮影条件と画像処理パラメータがプリセットされているボタンであり、２０４はパラメータ変更ボタンで撮影方法ボタン２０３で設定されたパラメータを変更するための画面を呼び出すボタンである。また、２０６は、照射領域設定部で、センサ上の照射野の位置とサイズをエディットボックスより入力できる。位置は、Ｘ線検出面５７の有効画素領域５６の左上を原点として、右側をＸ軸の正、下をＹ軸の正とする座標系に基づいている。照射領域設定部２０６の下に図示されている２つの矩形は、大きい矩形がセンサの有効画素領域の大きさを、ハッチングされている小さい矩形が照射領域を示している。エディットボックスに数字を入れなくても、大きい矩形の２点をクリックして照射領域を設定することも可能である。また、小さな矩形のフレームを触ってドラッグすることで、位置を変更することが可能になっている。
【００４２】
以上、図１〜図６を用いて本発明を説明する。
【００４３】
操作者である放射線技師や医師は、被検者の氏名、ＩＤ番号、生年月日、性別などの患者情報と撮影依頼が書かれた照射録カードをみて、患者を呼んで、Ｘ線撮影ユニット５１の昇降部５３に図のように立たせて、昇降部５３を上下させることにより被験者１０９がセンサ５０に対して適切な位置になるように調整を行う。図示していない昇降部上下ペダルを踏んで、昇降部５３を上下に移動させる。例えば「胸部正面」の撮影では、センサ５０の上端と患者の肩が同じ位置になるように調整するのが一般的である。また、支持ユニット１２６を前後に移動させることによって、センサと管球管距離を変更することもある。
【００４４】
次に、放射線技師は、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８に表示される、図６のＧＵＩで、患者の氏名、ＩＤ番号、生年月日、性別など患者情報と、管電圧、管電流、照射時間等の撮影条件及び、画像処理パラメータと、照射領域を設定する。
【００４５】
患者情報は、患者ボタン２０８を押すことにより呼び出される患者入力画面から入力するか、最近では、入力業務の効率化や誤入力防止という観点から、図示していない磁気カードやバーコードから入力したり、ネットワーク５００を介して病院内情報システム（ＨＩＳ）や放射線情報システム（ＲＩＳ）から入力する。
【００４６】
また、「胸部正面」撮影を行うための撮影条件を設定するため、撮影方法ボタン２０３の１つである「胸部正面」ボタンを押下する。予めプリセットされている、管電圧、管電流、照射時間等の撮影条件及び、画像処理パラメータが設定される。
【００４７】
更に、照射領域を照射領域設定部２０６で設定する。Ｘ線写真は、センサ上に投影されるＸ線画像の大きさとほぼ同等の大きさでフィルムに出力することが診断上求められる場合が多々ある。そこで、照射野の大きさとして、出力サイズであるフィルムの大きさを設定することが多い。３５４ｍｍ×３５４ｍｍの大角サイズのフィルム出力を行い、かつセンサの有効画素領域の上中央合わせ（上端と横の２等分線を合わせて）で画像をトリムする場合、図５のような幾何学的関係になり、位置（３８ｍｍ、０ｍｍ）、サイズ（３５４ｍｍ、３５４ｍｍ）を入力すればよいことになる。入力されたデータは、図１の照射領域入力部８７によってメモリに取り込まれ、絞り量・オフセット量算出部８６に伝達される。
【００４８】
操作者による図６のＧＵＩを使った撮影準備が終了すると、図１の画像読み取り制御部８１は、固体撮像素子駆動制御信号を用いて固体撮像素子に電圧を加えることで、固体撮像素子に対して患者１０９の画像入力がいつ行われてもよい状態（Ｘ線管球１２１からのＸ線を画像化できる状態）となるように準備する。
【００４９】
次に、絞り量・オフセット量算出部８６は、センサ−管球間距離測定部１２５から得られるセンサ−管球間距離（Ｘｄ）と、メモリ８４から得られる管球−絞り間距離（Ｘａ）と、照射領域入力部８７から得られる照射領域のサイズと、図２の相似関係より導かれる式（２）より絞り値を求める。
【００５０】
Ｙａ＝Ｙｄ×（Ｘａ／Ｘｄ） −−−（２）
ここで、照射中心からの上下方向の絞り値（上方向をＹａｕ、下方向をＹａｄ）とし、照射中心から照射領域上端、下端までの距離をそれぞれＹｓｕ、Ｙｓｄとすると、式（３）が導き出され、その和をとることで、開口部１２７の縦の絞り量が求まる。この撮影では、照射中心線が照射領域の重心と一致するので、Ｙａｕ＝Ｙａｄ＝Ｙｓ／２であり、Ｙｓ×（Ｘａ／Ｘｄ）となる。
【００５１】
【外１】

【００５２】
また、照射中心からの左右方向の絞り値（左方向をＹａｌ、右方向をＹａｒ）として、照射中心から照射領域左端、右端までの距離をそれぞれＹｓｌ、Ｙｓｒとすると、式（４）が導き出され、その和をとることで、開口部１２７の横の絞り量が求まる。
【００５３】
【外２】

【００５４】
絞り量・オフセット量算出部８６は、以上のようにして求めた絞り量（（Ｙａｕ、Ｙａｄ）、（Ｙａｌ、Ｙａｒ））と式（１）で求めた管球のオフセット値を、Ｘ線発生装置制御部８５に送る。Ｘ線発生装置制御部８５は、絞り量（（Ｙａｕ、Ｙａｄ）、（Ｙａｌ、Ｙａｒ））を絞り信号として、また、オフセット量をオフセット信号としてＸ線発生装置制御ユニット１２０に供給する。
【００５５】
Ｘ線発生装置制御ユニット１２０は、Ｘ線発生装置制御部８５からの絞り信号、オフセット信号に基づき、それぞれ、絞り１２２、Ｘ線発生ユニット移動手段１２３を制御することで、所望の照射野のサイズと位置が自動で設定される。この場合では、センサ面で大角サイズの上中央合わせの照射野が得られるので、操作者は、煩わしい操作を行わなくとも所望の大きさと位置の照射野が得られ、患者の整位など他の重要な業務に集中することができる。
【００５６】
この時、万が一絞り量や絞り位置の設定に対して不満があった場合は、図６の照射領域設定部２０６で再度照射領域を設定しなおし、患者１０９の撮影したい目的の部位が入るように調整することも可能である。
【００５７】
このような、操作者からの照射領域の指定、即ちＧＵＩである図６の照射領域設定部２０６からの入力データが、照射領域入力部８７によりメモリに取り込まれ、絞り量・オフセット量算出部８６で、センサ−管球間距離測定部１２５から得られるセンサ−管球間距離（Ｘｄ）と、メモリ８４から得られる管球−絞り間距離（Ｘａ）及び、式（３）と式（４）により、絞り値が算出され、また、式（１）からオフセット値が算出され、夫々、絞り信号、オフセット信号として、Ｘ線発生装置制御部８５を介して、Ｘ線発生装置制御ユニット１２０に供給され、絞り１２２とＸ線発生ユニット移動手段１２３を制御することになる。
【００５８】
尚、Ｘ線絞り１２２は、矩形であり、上下方向及び左右方向の両者をそれぞれ開閉量を調整することが可能なようになされている。またＸ線絞り１２２が所定の部位を照射しているか否かは、ランプなどの可視光を用いて調整することができるようになされている。Ｘ線発生ユニット移動手段１２３は、Ｘ線発生ユニット１２４を支持ユニット１２６に対して、鉛直方向および水平方向に移動させる機構でありモーター等のような駆動装置が取り付けられている。このＸ線発生ユニット移動手段１２３により、図４で示される照射中心５５とセンサ中心５４の相対的位置関係を任意に変更することができる。
【００５９】
次に操作者は、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８の近傍に据え付けられている、Ｘ線ばく射ボタンを押す。このばく射ボタンはＸ線管球１２１でＸ線を発生させるトリガとなるものであり、操作者がボタンを押下することでばく射信号を発生する。
【００６０】
ばく射ボタン押下により発生したばく射信号は、画像読み取り制御部８１に一旦供給される。これを受けた画像読み取り制御部８１は、固体撮像素子がＸ線管球１２１からのＸ線を受け取ると画像化できる状態となっているか否かを、固体撮像素子から発生する駆動通知信号の状態で確認した後、曝射許可信号をばく射スイッチに対して発生する。この曝射許可信号は、ばく射許可スイッチをオンにして、曝射ボタンから発生された曝射信号を、Ｘ線発生装置制御部８５に供給する。尚、ばく射信号は、ばく射ボタンのセカンドスイッチを押下したときに発生するものとする。
【００６１】
Ｘ線発生装置制御部８５は、Ｘ線発生装置制御ユニット１２０に上述のばく射信号を送って、更にＸ線発生装置制御ユニット１２０は、Ｘ線管球１２１に対してばく射信号を送る。これにより、Ｘ線管球１２１からＸ線が発生する。このときのＸ線の量は、フォトタイマを通じて、Ｘ線量信号としてＸ線発生装置制御ユニット１２０へと渡される。Ｘ線発生装置制御ユニット１２０は、フォトタイマからのＸ線量信号によりＸ線発生によるＸ線量が予め決められた一定量になった時、Ｘ線管球１２１でのＸ線発生を遮断する。
【００６２】
一方、上述のようなばく射を受けた後、Ｘ線管球１２１からのＸ線は、絞り１２２で絞られて、この場合センサ上に、図５のような照射領域５３を形成する。患者１０９、グリッド、及びシンチレーターを順次透過して、患者１０９の透過画像として固体撮像素子に照射領域５３に対応するサイズの像が結像される。そして、固体撮像素子での光電変換により、画像信号として出力される。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換器にてディジタル化され、ディジタル信号として画像読み取り制御部８１から取り込まれる。
【００６３】
取り込まれた画像は、画像処理部８２で、各種の画像処理がかけられる。先ず、センサを構成する光電変換素子間のばらつきの補正やセンサ素子の経時的変化の補正や散乱線補正、グリッド補正等の画像補正をおこなう。
【００６４】
補正された画像情報は、着目部位の抽出及び照射野及び、Ｘ線の素抜け部分を抽出する解析が施される。「胸部正面」であれば、肺野の領域を抽出する。
【００６５】
抽出された照射野領域データに基づいて、画像を所望の大きさに切出すとともに、所望の濃度特性曲線で変換して、所望の階調の画像を作り出す。
【００６６】
また胸部撮影のように、対象部位が低濃度部の肺野と高濃度部の縦隔に分れていて、これら両方を診るため必要がある時には、ダイナミックレンジ圧縮を施したり、小さな病変を強調するためにエッジ強調を行ったりする。この画像は、操作・表示部の画像表示領域８８に表示される。
【００６７】
画像をみて、ぶれていないか、粒状性は適性レベルにあるか、被検者の姿勢が正しいか判断し、さらにコントラスト、濃度が適正であるか確認した後、撮影終了キーを押して撮影を終了する。
【００６８】
終了すると、患者情報、撮影情報、画像処理パラメータのテキスト情報とＸ線透過画像を含んだファイルが作成される。このファイルを、ネットワークで接続されているフィルムイメージャー３０１や画像サーバー３０２に転送することによって、フィルムに焼き付けたり、画像サーバに接続されている端末に表示したりする。
【００６９】
本実施例では、矩形の絞りの例を取り上げたが、勿論、絞りの形状は矩形でなくとも適用できる。また、臥位型のセンサでは、管球中心と、照射中心の相対位置の変更のためにＸ線発生ユニットを移動せずに、センサ側を移動させてもよい。
【００７０】
更に、Ｘ線撮影ユニットの昇降部の上下によって患者の位置を決めているが、センサ５０を上下に移動して決めてもよい。この場合、センサ中心と管球中心が一致するように、センサ５０の上下動に同期して、Ｘ線発生ユニットを上下させる方式をとれば容易に本実施例をそのまま適用できる。センサ５０を上下動に同期しない方式では、センサ中心と管球中心の相対的なずれに、センサ５０の移動量を足しこんだ値をオフセット信号として発行すれば容易に適用できる。
【００７１】
更に、照射中心から上下左右対称の絞りの例を取り上げたが、上下、左右の絞り量が同じでなくとも本発明の主旨から外れるものではない。
【００７２】
また、撮影部位ごとに、照射領域の大きさや位置が決まってくるので、撮影方法ボタン２０３にプリセットしても効果的である。
【００７３】
以上のように、放射線検出面の照射領域の寸法により絞り量を指定する手段を設けることによって、所望の大きさの照射野が容易に得られる絞り設定ができると共に、操作者の絞り設定の手間を大幅に削減できるようになる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
実施例２を実現するための、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部８８に表示されるＧＵＩ部を図７に示す。図７は、図６の照射領域設定部２０６のＧＵＩを変更したものである。図６では、照射領域の位置と大きさを夫々座標でエディットボックスから入力していたが、図７では、向き設定部２１０、大きさ設定部２１１、位置設定部２１２から所望のボタンを押下することで、自動で照射野位置とサイズが入力される。
【００７５】
照射領域を設定するＧＵＩ部である図７が変更になる以外は、実施例１と同じ構成で実現可能である。
【００７６】
向き設定部２１０では、ポートレイト（縦長）とランドスケイプ（横長）とその他（正方形）の設定が行え、大きさ設定部２１１では、半切、大角、大四つ、四切の四種類の設定が行え、位置設定部２１２では、上左合わせ、上中央合わせ、上右合わせ、中央左合わせ、中央合わせ、中央右合わせ、下左合わせ、下中央合わせ、下右合わせが設定行えるようになっている。なお、大きさ設定部２１１の設定項目は、Ｘ線撮影で出力される一般的なフィルムのサイズが網羅されている。位置設定部２１２で設定される位置は、図８で定義される位置関係である。
【００７７】
また、向き設定部２１０、大きさ設定部２１１、位置設定部２１２の組み合わせで決まる照射野の位置とサイズは、図９で示される照射領域テーブルで求まる。図９では、分かり易さのため、有効画素領域（Ｗｄ，Ｈｄ）は（４３０ｍｍ、４３０ｍｍ）であるものとして計算してある。操作者は、フィルムのサイズと有効画素領域から照射領域の位置とサイズを計算してエディットボックスから入力しなくても、向き設定部２１０、大きさ設定部２１１、位置設定部２１２のボタンを押下するだけで照射領域の設定が完了する。入力された値を実施例１の絞り量・オフセット量算出部８６で、センサ−管球間距離測定部１２５から得られるセンサ−管球間距離（Ｘｄ）と、メモリ８４から得られる管球−絞り間距離（Ｘａ）及び、式（３）と式（４）により、絞り値が算出され絞り信号として、また、図９の照射領域テーブルの相対管球位置が、オフセット値と同じでオフセット信号として、Ｘ線発生装置制御部８５へ転送されて、更に、Ｘ線発生ユニット１２０を介して、絞り１２２とＸ線発生ユニット移動手段１２３へ供給され所望の絞り量が調整される。なお、相対管球位置は、図１０のような座標系にて指定されるセンサ中心からの相対的な位置である。
【００７８】
また、図７のＧＵＩのほかに、図１１のＧＵＩも効果的である。図１１では、位置の設定に、位置指定マトリクス２１３を配置して、９つのマトリクス要素どれか１つを選択することで位置を指定する。９つのマトリックスは夫々、図７の、上左合わせ、上中央合わせ、・・・と対応している。このようなＧＵＩを用いると、視覚的に明らかなので誤りを減らすことができる。
【００７９】
更に、実施例１と同様、撮影部位ごとに、照射領域の大きさや位置が決まってくるので、撮影方法ボタン２０３にプリセットしても効果的である。
【００８０】
以上のように、操作者は、煩わしい計算をせずに所望の大きさの照射野が自動で設定できて、より業務効率が向上する。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、放射線検出部へ投影される放射線投影像の寸法により絞り量を指定する手段を持ち、前記指定された絞り量により、放射線源の前方に配置される放射線絞りを自動で調整する手段を持つことを特徴とするため、フィルムのサイズや方向や配置、及び、Ｘ線発生源と検出部の距離が変わる撮影において、適切なＸ線絞り制御と管球位置制御が、容易にかつ迅速に行えるとともに、操作者の絞り設定の手間を大幅に削減できるようになるという効果がある。
【００８２】
また、フィルムの大きさと向きと位置を指定することによる照射野領域から、絞り量と管球位置を調整することで、操作者は、煩わしい計算をせずに所望の大きさと位置に照射野が自動で設定できるので、より操作性がよくなり、業務効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示すブロック図
【図２】Ｘ線検出面５７と絞り１２２とＸ線管球１２１の幾何学的な関係を示した図
【図３】絞り１２２の模式図
【図４】センサの有効画素領域５６における照射野の位置関係を示した図
【図５】大角フィルムの大きさの照射領域を上中央合わせで指定した場合の図
【図６】操作部のＧＵＩの図
【図７】実施例２のＧＵＩの図
【図８】位置設定部で設定される位置の説明の図
【図９】照射領域テーブル
【図１０】管球中心を与える座標系
【図１１】位置指定マトリクスにより位置を指定するＧＵＩの図
【図１２】従来例
【符号の説明】
５０センサ
５１Ｘ線撮影ユニット
５３照射領域
５４センサ中心
５５照射中心
５６センサの有効画素領域
５７Ｘ線検出面
８０Ｘ線画像撮影装置制御ユニット
８１画像読み取り制御部
８２画像処理部
８３画像出力部
８４管球−絞り間距離（Ｘａ）を保持したメモリ
８５Ｘ線発生装置制御部
８６絞り量・オフセット量算出部
８７照射領域入力部
８８Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部
１００Ｘ線画像撮影装置
１０９被験者
１２０Ｘ線発生装置制御ユニット
１２１Ｘ線管球
１２２絞り
１２３Ｘ線発生ユニット移動手段
１２４Ｘ線発生ユニット
１２５センサ−管球間距離測定部
１２６支持ユニット
１２７開口部
２０１患者情報表示領域
２０２撮影方法表示領域
２０３撮影方法ボタン
２０４撮影方法変更ボタン
２０５メッセージ表示領域
２０６照射領域設定部
２０７マウス
２０８患者ボタン
２１０向き設定部
２１１大きさ設定部
２１２位置設置部
２１３位置指定マトリクス
３０１プリンター
３０２ストレージ
５００ネットワーク
１０００Ｘ線管球
１００１Ｘ線発生装置
１００２Ｘ線発生装置の操作卓
１００３撮影モジュール
１００４検出デバイス
１００７Ｘ線撮影システムの制御部
１００８Ｘ線撮影システム操作・入力・表示部
１０１０ネットワーク
１０１１プリンター
１０１２ストレージ
１０９９絞り

Claims

被検者を透過した放射線の強度分布を検出する放射線検出部を持ち、前記検出部により放射線画像を得る放射線画像取得装置において、
放射線検出面上における照射野の寸法を指定する手段と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段を設けたことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項１の放射線画像取得装置において、
前記放射線検出部と放射線源との距離を測定する手段と、前記測定手段から得られた放射線検出部と放射線源との距離と放射線源から放射線絞りまでの距離と、前記放射線検出面上における照射野の寸法を指定する手段と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、前記絞り量により放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段を設けたことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項１、２の放射線画像取得装置において、
前記放射線源の前方に配置される放射線絞りを調整する手段とは、
前記検出部において照射中心から前記指定された照射領域までの距離をＹｄ、放射線源から検出部までの距離をＸｄ、放射線源から放射線絞りまでの距離をＸａとした時に、Ｙｄと放射中心線を含む平面上の放射中心線から放射線絞りまでの開き量Ｙａを、Ｙｄ×（Ｘａ／Ｘｄ）の関係で与えることを特徴とする放射線画像取得装置。
被検者を透過した放射線の強度分布を検出する放射線検出部を持ち、前記検出部により放射線画像を得る放射線画像取得装置において、
被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り手段と、放射線検出部中心と照射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段と、上記絞り手段と移動手段を包括的に設定するＧＵＩを持つことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項４に記載の放射線画像取得装置において、
放射線検出部における放射線投影像の大きさ及び位置を、出力媒体または、出力表示領域のサイズ及び方向及び配置の組み合わせから選択することで、上記絞り手段に与える絞り量と上記移動する手段に与える移動量を同時に設定させるＧＵＩを持つことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項５に記載の放射線画像取得装置において、
出力媒体とは、Ｘ線フィルムの事であり、
フィルムの大きさを表す「半切」、「大角」、「大四切」、「四切」、「六切」、「八切」、「キャビネ」の中の１つと、フィルムの方向を表す「ポートレイト」、「ランドスケープ」の中の１つと、配置を表す「上右合わせ」、「上中央合わせ」、「上左合わせ」、「中央右合わせ」、「中央合わせ」、「中央左合わせ」、「下右合わせ」、「下中央合わせ」、「下左合わせ」の中の１つを組み合わせて１つの設定値として、絞り量と移動量を一度に設定できるＧＵＩを設けたことを特徴とする放射線画像取得装置。
被検者を透過した放射線の強度分布を検出する放射線検出部を持ち、前記検出部により放射線画像を得る放射線画像取得装置において、
被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り手段と、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段と、上記移動手段へ与える移動量を設定するため、前記検出部をマトリックス状に区切りその１区画を選ぶことで設定を行うＧＵＩを設けたことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項７に記載の放射線画像取得装置において、
前記選択したマトリックスの１区画の中心が、照射中心と一致するように移動量を求めることを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項８に記載の放射線画像取得装置において、
前記選択したマトリックスの１区画の中心が、照射中心と一致するように配置した時に、照射領域が検出部をはみ出す場合は、ｘ方向、ｙ方向共検出部に収まるように平行移動を行うことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項４〜９に記載の放射線画像取得装置において、放射線検出部と照射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段とは、放射線を放出する管球の位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動することを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項４〜９記載の放射線画像取得装置において、放射線検出部と照射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する手段とは、放射線検出部の位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動することを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項１〜３に記載の放射線画像取得装置において、
前記設定された絞り領域を、部位毎或いは、検出部毎に保存させることを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項４〜９に記載の放射線画像取得装置において、
前記設定された絞り量と前記設定された移動量を、部位毎或いは検出部毎に保存させることを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項４〜５に記載の放射線画像取得装置において、
前記フィルムの大きさと配置を組み合わせた設定値を部位毎或いは検出部毎に保存させることを特徴とする放射線画像取得装置。
被検者を透過した放射線の強度分布を検出する放射線検出部を持ち、前記検出部により放射線画像を得る放射線画像取得装置において、
放射線検出面上の照射領域の寸法を指定する工程と、前記指定された照射野の寸法から絞り量を求める手段と、前記求めた絞り量より、放射線源の前方に配置される放射線絞りの絞り量を調整する工程を持ち、前記検出部において照射中心から前記指定された絞り領域までの長さをＹｄ、放射線源から検出部までの距離をＸｄ、放射線源から放射線絞りまでの距離をＸａとした時に、Ｙｄと放射中心線を含む平面上の放射中心線から放射線絞りの開き量Ｙａを、Ｙｄ×（Ｘａ／Ｘｄ）の関係で与えることを特徴とする放射線画像取得装置。
被検者を透過した放射線の強度分布を検出する放射線検出部を持ち、前記検出部により放射線画像を得る放射線画像取得装置において、
被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り工程と、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動する工程と、上記絞り手段と移動手段を包括的に設定する工程を持つことを特徴とする放射線画像取得装置。
被検者を透過した放射線の強度分布を検出する放射線検出部を持ち、前記検出部により放射線画像を得る放射線画像取得装置において、
被験者に向けて放射される放射線の照射領域を絞る絞り工程と、放射線検出部と放射中心の相対的な位置を上下方向かつ／或いは左右方向に移動させる工程と、上記移動手段へ与える移動量を設定するため、前記検出部をマトリックス状に区切りその１区画を選ぶことで設定を行う工程を持つことを特徴とする放射線画像取得装置。
請求項１５〜１７の何れかに記載の工程を、コンピュータが読み出し可能に格納したことを特徴とする記憶媒体。