JP2009050531A - Radiation image capturing system - Google Patents
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Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
本発明は、放射線画像撮影システムに関するものである。 The present invention relates to a radiographic imaging system.
従来のフィルム/スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線の静止画撮影及び診断に対し、FPD(flat panel detector)等の半導体イメージセンサを利用して検査対象部位の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、1秒間に複数回の撮影を行って、検査対象部位の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚の画像を順次表示することにより、医師は検査対象部位の一連の動きを認識することが可能となる。 In contrast to the conventional still image and diagnosis of radiation using a film / screen or photostimulable phosphor plate, a dynamic image of the region to be examined is taken using a semiconductor image sensor such as an FPD (flat panel detector), Attempts have been made to apply it to diagnosis. Specifically, by utilizing the responsiveness of reading / erasing of image data of the semiconductor image sensor, pulsed radiation is continuously irradiated from the radiation source in accordance with the reading / erasing timing of the semiconductor image sensor. Take multiple shots per second to capture the dynamics of the area to be examined. By sequentially displaying a series of a plurality of images acquired by imaging, a doctor can recognize a series of movements of a region to be examined.
また、動態画像を見やすく表示するための各種技術も提案されている。例えば、特許文献1には、時系列的に連続して取得された動態画像を、時間方向を奥行きに取った「時空間3次元画像」として扱い、その横断像、矢状断像を作成し、観察可能に表示する技術が記載されている。また、特許文献2には、動態画像のフレーム間差分画像を作成し、差分動画像を表示する技術が記載されている。
ところで、一般的に、検査対象部位の種類によって動態の1サイクルに要する平均的な時間は異なる。また、検査対象部位の動態の単位時間あたりのサイクル数や検査対象部位の構造物のサイズは、被検者によって異なる。従って、撮影対象となる検査対象部位によって、診断に有効な画像を得るための撮影条件(フレームレート、画素サイズ、撮影タイミング)は異なり、一律に同じ撮影条件で撮影することは好ましくない。 By the way, in general, the average time required for one cycle of dynamics varies depending on the type of the region to be examined. Further, the number of cycles per unit time of the dynamics of the inspection target part and the size of the structure of the inspection target part differ depending on the subject. Therefore, the imaging conditions (frame rate, pixel size, imaging timing) for obtaining an effective image for diagnosis differ depending on the examination target region to be imaged, and it is not preferable to perform imaging under the same imaging conditions.
しかしながら、従来は、特許文献1、2に記載のように動態撮影により得られた動態画像に画像処理を施して診断しやすく表示する技術は提案されているが、動態撮影において診断に有効な画像を得るための撮影条件の設定については考慮されていなかった。
However, conventionally, as described in
本発明の課題は、撮影対象となる検査対象部位に応じた撮影条件で動態撮影を行うことによって診断に有効な画像を得ることができるようにすることである。 An object of the present invention is to make it possible to obtain an image effective for diagnosis by performing dynamic imaging under imaging conditions corresponding to a region to be inspected as an imaging target.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
人体における検査対象部位の動態を撮影して、前記検査対象部位の動態を示す複数の画像データを取得する撮影手段を備えた放射線画像撮影システムにおいて、
前記検査対象部位を指定するための操作手段と、
前記操作手段により指定された検査対象部位に基づいて撮影条件を決定し、前記決定した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる制御手段と、
を備える。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
In a radiographic imaging system comprising imaging means for imaging the dynamics of a region to be examined in the human body and acquiring a plurality of image data indicating the dynamics of the region to be examined,
An operation means for designating the examination target part;
Control means for determining an imaging condition based on a region to be inspected designated by the operation means, and causing the imaging means to perform imaging under the determined imaging condition;
Is provided.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記撮影条件は、前記撮影手段により撮影する単位時間当たりの画像数、前記撮影手段により取得する画像データの画素サイズ、撮影タイミングのうち少なくとも一つを含む。
The invention according to
The imaging condition includes at least one of the number of images per unit time taken by the imaging unit, the pixel size of image data acquired by the imaging unit, and the imaging timing.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記制御手段は、前記操作手段により1回の撮影について複数の検査対象部位が指定された際に、前記指定された各検査対象部位に基づいて決定される撮影条件のうち、より精密な撮影条件を用いて前記撮影手段に撮影を行わせる。
The invention according to
The control means is a more precise imaging condition among the imaging conditions determined based on each of the specified inspection target parts when a plurality of inspection target parts are specified for one imaging by the operation means. To cause the photographing means to perform photographing.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明において、
前記制御手段は、前記検査対象部位の動態の撮影前に前記撮影手段により前記決定された撮影条件で前記検査対象部位を撮影し、撮影により得られた画像データを解析し、その解析結果に基づいて、前記決定した撮影条件を修正する。
The invention according to
The control means images the examination target part under the imaging conditions determined by the imaging means before imaging the dynamics of the examination target part, analyzes image data obtained by the imaging, and based on the analysis result Then, the determined photographing condition is corrected.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明において、
前記検査対象部位の状態を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる。
The invention according to
Comprising a detecting means for detecting the state of the examination target part,
The control unit corrects the determined shooting condition according to the detection result of the detection unit, and causes the shooting unit to perform shooting under the corrected shooting condition.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、
前記検査対象部位の動態は、周期性をもつ動態であり、
前記検出手段は、前記検査対象部位の状態とともに前記検査対象部位の動態のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された動態の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する。
The invention according to claim 6 is the invention according to
The dynamics of the site to be examined are periodic dynamics,
The detection means detects a cycle of the dynamics of the inspection target part together with the state of the inspection target part,
The control means changes the photographing timing for each cycle of the dynamic detected by the detecting means when photographing a plurality of cycles.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、
前記検査対象部位の動態は、肺の呼吸運動の動態であり、
前記検出手段は、肺の状態とともに肺の呼吸運動のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数の呼吸運動のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された呼吸運動の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する。
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6,
The dynamics of the site to be examined are dynamics of lung respiratory movement,
The detection means detects the respiratory motion cycle of the lung together with the state of the lung,
The control means changes the imaging timing for each cycle of the respiratory motion detected by the detection means when imaging a plurality of respiratory motion cycles.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明において、
前記検査対象部位の動態は、周期性をもつ動態であり、
前記制御手段は、前記撮影手段による前記検査対象部位の動態撮影の開始後、前記撮影手段により最初に取得された少なくとも2つの画像データを用いて、一連の動態撮影における前記検査対象部位の画像領域の面積変化率を算出し、算出した面積変化率が予め定められた範囲内ではない場合に、前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に再撮影を行わせる。
The invention according to
The dynamics of the site to be examined are periodic dynamics,
The control means uses the at least two image data first acquired by the imaging means after the start of dynamic imaging of the examination target part by the imaging means, and uses the image area of the examination target part in a series of dynamic imaging When the calculated area change rate is not within a predetermined range, the determined shooting condition is corrected, and the shooting unit is caused to perform re-shooting under the corrected shooting condition.
請求項1に記載の発明によれば、撮影対象となる検査対象部位に応じた撮影条件で動態撮影を行うことによって診断に有効な画像を得ることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain an image effective for diagnosis by performing dynamic imaging under imaging conditions corresponding to a region to be inspected as an imaging target.
請求項2に記載の発明によれば、撮影対象となる検査対象部位に応じて、撮影手段により撮影する単位時間当たりの画像数、撮影手段により取得する画像データの画素サイズ、撮影タイミングのうち少なくとも一つを含む撮影条件を決定することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, at least one of the number of images per unit time captured by the imaging unit, the pixel size of the image data acquired by the imaging unit, and the imaging timing, according to the examination target part to be imaged. It is possible to determine shooting conditions including one.
請求項3に記載の発明によれば、1回の撮影に対し複数の検査対象部位が指定された場合に、何れの検査対象部位についても診断に有効な動態画像を得ることが可能となる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、動態の撮影前に、決定した撮影条件で実際に検査対象部位を撮影した画像データを解析し、その結果に応じて撮影条件を修正するので、被写体となった検査対象部位や撮影手段の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, before imaging of dynamics, image data obtained by actually imaging a region to be examined under the determined imaging conditions is analyzed, and the imaging conditions are corrected according to the result. It becomes possible to perform imaging under more optimal imaging conditions according to the inspection target region and the individual state of the imaging means.
請求項5に記載の発明によれば、被写体となった検査対象部位の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to perform imaging under more optimal imaging conditions according to the individual state of the examination target region that is the subject.
請求項6に記載の発明によれば、周期性をもつ動態を複数サイクルにわたって撮影する際に、各サイクル毎に撮影タイミングを変更するので、撮影手段における単位時間当たりの画像数を増やすことなく、動態1サイクル中において撮影されるタイミングを増やすことができ、検査対象部位の動態の変化をより精細に撮影することが可能となる。 According to the invention described in claim 6, when photographing dynamics having periodicity over a plurality of cycles, since the photographing timing is changed for each cycle, without increasing the number of images per unit time in the photographing means, The timing at which imaging is performed during one cycle of dynamics can be increased, and changes in the dynamics of the region to be inspected can be imaged more finely.
請求項7に記載の発明によれば、肺の呼吸運動を複数サイクルにわたって撮影する際に、各サイクル毎に撮影タイミングを変更するので、撮影手段における単位時間当たりの画像数を増やすことなく、肺の呼吸運動1サイクル中において撮影されるタイミングを増やすことができ、呼吸運動による肺の変化をより精細に撮影することが可能となる。 According to the seventh aspect of the invention, when the respiratory motion of the lung is imaged over a plurality of cycles, the imaging timing is changed for each cycle, so that the lungs can be obtained without increasing the number of images per unit time in the imaging means. The timing at which imaging is performed during one cycle of respiratory motion can be increased, and changes in the lung due to respiratory motion can be captured more precisely.
請求項8に記載の発明によれば、被写体となった検査対象部位の個別の状態によって撮影条件の修正が必要であれば修正を行って再撮影を自動的に行い、撮影条件の修正が必要なければそのまま撮影を続行することができる。
According to the invention described in
以下、本発明に係る第1及び第2の実施の形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。 The first and second embodiments according to the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the illustrated example.
〔第1の実施の形態〕
(放射線画像撮影システム100の構成)
まず、構成を説明する。
図1に、第1の実施の形態における放射線画像撮影システム100の全体構成を示す。
図1に示すように、放射線画像撮影システム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Nを介して接続されて構成されている。
[First Embodiment]
(Configuration of radiation image capturing system 100)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 shows an overall configuration of a radiographic image capturing
As shown in FIG. 1, a
(撮影装置1の構成)
撮影装置1は、例えば、呼吸に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性(サイクル)をもつ人体の動態を撮影する撮影手段である。動態撮影は、検査対象部位に対し、放射線を連続照射して複数の画像を取得(即ち、連続撮影)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。
撮影装置1は、図1に示すように、放射線源11、放射線照射制御装置12、放射線検出部13、読取制御装置14、サイクル検出センサ15、サイクル検出装置16等を備えて構成されている。
(Configuration of the photographing apparatus 1)
The
As shown in FIG. 1, the
放射線源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。
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放射線源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、撮影開始/終了タイミング、X線管電流の値、X線管電圧の値、フィルタ種等である。パルスレートは、単位時間あたり(ここでは1秒あたり)の放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。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る。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り、後述するフレーム間隔と一致している。
The radiation source 11 irradiates the subject M with radiation (X-rays) under the control of the radiation
The radiation
放射線検出部13は、FPD等の半導体イメージセンサにより構成される。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、放射線源11から照射されて少なくとも被写体Mを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の画素がマトリックス状に配列されている。各画素は、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に接続されており、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放射線検出部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、放射線検出部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、取得した画像データ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、単位時間あたり(ここでは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。
なお、パルス間隔及びフレーム間隔は、パルスレート、フレームレートから求められる。
The
The
The pulse interval and frame interval are obtained from the pulse rate and frame rate.
ここで、放射線照射制御装置12と読取制御装置14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。
Here, the radiation
サイクル検出センサ15は、被写体Mの検査対象部位の状態を検出して検出情報をサイクル検出装置16に出力する。サイクル検出センサ15としては、例えば、検査対象部位が肺(喚気)の場合、呼吸モニタベルト、CCD(Charge Coupled Device)カメラ、光学カメラ、スパイロメータ等を適用することができる。また、検査対象部位が心臓(血流)である場合、心電計等を適用することができる。
The
サイクル検出装置16は、サイクル検出センサ15により入力された検出情報に基づいて、検査対象部位の動態のサイクル数(単位時間当たりのサイクル数。例えば、検査対象部位が肺(喚気)の場合は呼吸数(回/秒)、心臓(血流)、心臓の場合は心拍数(回/秒))、及び現在の検査対象部位の状態が1サイクル中のどの状態であるかを検出し、検出結果(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。
例えば、サイクル検出装置16は、検査対象部位が肺(喚気)の場合は、サイクル検出センサ15(呼吸モニタベルト、CCDカメラ、光学カメラ、スパイロメータ等)により肺の状態が吸気から呼気への変換点であることを示す検出情報が入力されたタイミングを1サイクルの基点とし、次にこの状態が検出されるタイミングまでの間を1サイクルとして認識する。
また、サイクル検出装置16は、検査対象部位が心臓(血流を含む)の場合は、サイクル検出センサ15(心電計等)によりR波が入力されたタイミングを基点とし、次にR波が検出されるタイミングまでの間を1サイクルとして認識する。
そして、1秒当たりに認識したサイクル数をサイクル数として検出する。
Based on the detection information input by the
For example, the
In addition, when the examination target site is a heart (including blood flow), the
The number of cycles recognized per second is detected as the number of cycles.
(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により取得された画像データ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を表示する装置である。
撮影用コンソール2は、図1に示すように、制御部21、記憶部22、操作部23、表示部24、通信部25等を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。
(Configuration of the shooting console 2)
The
As shown in FIG. 1, the
制御部21は、CPU(Central Processing Unit)、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、撮影制御処理プログラムを始めとする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撮影用コンソール2各部の動作や、撮影装置1の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する制御手段である。制御部21には、図示しないタイマが接続されている。
The
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、撮影対象となり得る各検査対象部位の部位名に対応付けて、その検査対象部位に応じた撮影条件(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。
The
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。
The
表示部24は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)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。
The
通信部25は、LANアダプタやルータやTA(Terminal Adapter)等を備え、通信ネットワークNに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
The
(診断用コンソール3の構成)
診断用コンソール3は、撮影用コンソールから送信された画像データを表示して医師が読影診断するための装置である。
診断用コンソール3は、図1に示すように、制御部31、記憶部32、操作部33、表示部34、通信部35等を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
(Configuration of diagnostic console 3)
The
As shown in FIG. 1, the
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診断用コンソール3各部の動作を集中制御する。
The
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。
The
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。
The
表示部34は、LCDやCRT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。
The
通信部35は、LANアダプタやルータやTA等を備え、通信ネットワークNに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
The
(放射線画像撮影システム100の動作)
次に、上記放射線画像撮影システム100における動作について説明する。
図2に、撮影用コンソール2の制御部21により実行される撮影制御処理のフローを示す。
(Operation of Radiation Imaging System 100)
Next, the operation in the radiographic
FIG. 2 shows a flow of imaging control processing executed by the
まず、撮影技師により操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報の入力、検査対象部位の指定等が行われる(ステップS1)。図3に、検査対象部位指定画面241の一例を示す。当該画面は、撮影技師が操作部23により撮影対象となる検査対象部位の部位名を指定するための画面である。即ち、操作部23と検査対象部位指定画面241により操作手段が実現される。検査対象部位指定画面241は、撮影対象として指定可能な複数の部位名が表示された部位ボタンB1〜Bnを有する(nは整数)。操作部23により部位ボタンB1〜Bnの何れかが押下されると、押下された部位ボタンに表示された部位が撮影対象の検査対象部位として指定される。なお、複数の部位ボタンを押下して複数の部位を撮影対象の検査対象部位として指定することも可能である。
First, the
検査対象部位が指定されると、指定された検査対象部位の部位名に記憶部22において対応付けて記憶されている撮影条件(デフォルト値)が撮影条件として決定され、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に設定される(ステップS2)。撮影条件は、具体的には、放射線照射条件及び画像読取条件であり、記憶部22において、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている放射線照射条件が放射線照射制御装置12に設定されるとともに、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている画像読取条件が読取制御装置14に設定される。
例えば、検査対象部位として「肺(喚気)」、「心臓(血流)」「心臓」が選択された場合、それぞれ以下のように撮影条件が決定される。
・肺(喚気)の場合
フレームレート/パルスレート(3フレーム/秒)、画素サイズ(400μm)、画像サイズ(40cm×30cm)、マトリックスサイズ(1024×768Pixel)、パルス幅(5msec)、管電圧(120kV)、管電流(50mA)、撮影タイミング(吸気→呼気の変換点のタイミング(撮影開始タイミング)からフレーム間隔時間毎)
・心臓(血流)の場合
フレームレート/パルスレート(15フレーム/秒)、画素サイズ(400μm)、画像サイズ(40cm×30cm)、マトリックスサイズ(1024×768Pixel)、パルス幅(5msec)、管電圧(120kV)、管電流(30mA)、撮影タイミング(拡張期→収縮期の変換点のタイミング(撮影開始タイミング)からフレーム間隔時間毎)
・心臓の場合
フレームレート/パルスレート(60フレーム/秒)、画素サイズ(400μm)、画像サイズ(20cm×15cm)、マトリックスサイズ(512×384Pixel)、パルス幅(4msec)、管電圧(130kV)、管電流(25mA)、撮影タイミング(拡張期→収縮期の変換点のタイミング(撮影開始タイミング)からフレーム間隔時間毎)
When the inspection target part is specified, the imaging condition (default value) stored in the
For example, when “lung (aspiration)”, “heart (blood flow)”, and “heart” are selected as the examination target parts, the imaging conditions are determined as follows.
In the case of lung (aspiration), frame rate / pulse rate (3 frames / second), pixel size (400 μm), image size (40 cm × 30 cm), matrix size (1024 × 768 Pixel), pulse width (5 msec), tube voltage ( 120 kV), tube current (50 mA), imaging timing (from the timing of the inspiration → expiration conversion point (imaging start timing) every frame interval time)
In the case of heart (blood flow), frame rate / pulse rate (15 frames / second), pixel size (400 μm), image size (40 cm × 30 cm), matrix size (1024 × 768 Pixel), pulse width (5 msec), tube voltage (120 kV), tube current (30 mA), imaging timing (every frame interval time from conversion point timing (imaging start timing) in diastole to systole)
In the case of heart, frame rate / pulse rate (60 frames / second), pixel size (400 μm), image size (20 cm × 15 cm), matrix size (512 × 384 Pixel), pulse width (4 msec), tube voltage (130 kV), Tube current (25 mA), imaging timing (every frame interval from the timing of the conversion point from the expansion phase to the systolic phase (imaging start timing))
ここで、検査対象部位と撮影条件(フレームレート、画素サイズ)との関係について説明する。
出願人は、同一の検査対象部位を複数の撮影条件で撮影し、撮影条件毎の撮影画像の診断有効性を目視評価する実験を行った。
Here, the relationship between the inspection target region and the imaging conditions (frame rate, pixel size) will be described.
The applicant conducted an experiment in which the same examination target part was photographed under a plurality of photographing conditions, and the diagnostic effectiveness of the photographed image for each photographing condition was visually evaluated.
図4に、肺(喚気)を検査対象部位として複数の異なるフレームレートで撮影した場合の各フレームレートにおける撮影画像の目視評価結果を示す。図5に、肺(喚気)を検査対象部位として複数の異なる画素サイズで撮影した場合の各画素サイズにおける撮影画像の目視評価結果を示す。図6に、心臓(血流)を検査対象部位として複数の異なるフレームレートで撮影した場合の各フレームレートにおける撮影画像の目視評価結果を示す。図7に、心臓(血流)を検査対象部位として複数の異なる画素サイズで撮影した場合の各画素サイズにおける撮影画像の目視評価結果を示す。
評価は4段階評価により行い、◎:きわめて良い、○:良い、△:普通、まあまあ(診断に許容される程度と判断できる)、×:悪い、とした。
FIG. 4 shows the visual evaluation results of the captured images at each frame rate when the lungs (aspiration) are imaged at a plurality of different frame rates with the region to be examined as an examination target. FIG. 5 shows a visual evaluation result of the captured image at each pixel size when the lung (arousal) is imaged at a plurality of different pixel sizes using the examination target region. FIG. 6 shows the visual evaluation results of the captured images at each frame rate when the heart (blood flow) is imaged at a plurality of different frame rates using the examination target site. FIG. 7 shows the visual evaluation result of the captured image at each pixel size when the heart (blood flow) is imaged at a plurality of different pixel sizes using the examination target site.
The evaluation was performed based on a four-level evaluation, where ◎: very good, ◯: good, △: normal, so-so (can be judged to be acceptable for diagnosis), and x: bad.
撮影には、Varian medical systems製PaxScan4030CBの放射線検出器を用いた。
肺(喚気)を検査対部位とした撮影については、胸部動態ファントム(肺の総表面積約60cm2、平均呼吸回数約18回/分)を用い、擬似横隔膜の視認性を目視評価した。
心臓(血流)を検査対象部位とした撮影については、心臓動態ファントム(大動脈内径約30mm+厚さ約2mm、動脈内径約5mm+厚さ約1mm、平均脈拍回数約70回/分)を用い、擬似動脈の視認性を目視評価した。
このときの他の撮影条件は、以下のように設定した。
・肺(喚気)
管電圧(120kV)、管電流(50mA)、パルス幅(5mSec)
・心臓(血流)
管電圧(120kV)、管電流(30mA)、パルス幅(5mSec)
フレームレートによる視認性の評価の際には、肺(喚気)、心臓(血流)とも画素サイズを200μm、400μmとし、画素サイズによる視認性の評価の際には、肺(喚気)、心臓(血流)ともフレームレートを7.5フレーム/秒、15フレーム/秒とした。
各撮影条件で撮影された撮影画像は、株式会社ナナオ製G21−S(17インチモニタ、解像度1280×1024、画素ピッチ0.264mm)のモニタに表示して評価を行った。
The radiation detector of PaxScan4030CB made by Varian medical systems was used for photography.
For imaging using the lungs (arousal) as a test pair, the chest diaphragm phantom (total lung surface area of about 60 cm 2 , average breathing rate of about 18 times / min) was used to visually evaluate the visibility of the pseudo diaphragm.
For imaging using the heart (blood flow) as the site to be examined, a cardiac dynamic phantom (aortic inner diameter of about 30 mm + thickness of about 2 mm, arterial inner diameter of about 5 mm + thickness of about 1 mm, average number of pulses of about 70 times / min) is used. The visibility of the artificial artery was evaluated visually.
Other shooting conditions at this time were set as follows.
・ Lung (aspiration)
Tube voltage (120kV), tube current (50mA), pulse width (5mSec)
・ Heart (blood flow)
Tube voltage (120kV), tube current (30mA), pulse width (5mSec)
When evaluating the visibility based on the frame rate, the pixel sizes of the lung (aspiration) and the heart (blood flow) are set to 200 μm and 400 μm. When evaluating the visibility based on the pixel size, the lung (aspiration), the heart ( The frame rate was 7.5 frames / second and 15 frames / second.
The photographed images photographed under each photographing condition were evaluated by displaying them on a G21-S (17-inch monitor, resolution 1280 × 1024, pixel pitch 0.264 mm) manufactured by Nanao Co., Ltd.
図4、図6に示すように、肺(喚気)の場合と心臓(血流)の場合とでは、同じフレームレートであっても視認性の評価結果が異なる場合がある。これは、呼吸運動のサイクル数(呼吸サイクル数)は平均0.3回/秒程度であり、心拍運動のサイクル数(心拍サイクル数)は平均1.2回/秒であり、呼吸運動の1サイクルと比べて心拍運動の1サイクルが速いことに起因する。フレームレートを多くすれば何れを検査対象部位とした場合においても診断有効性の高い画像を得ることができるが、フレームレートをやたらに多くすることは、画像データ量を増加させ、且つ、被写体Mの被爆量が増加することになり好ましくない。上記の結果から、肺(喚気)の場合は、フレームレートを3フレーム/秒以上、心臓(血流)の場合は、10フレーム/秒以上とすることが好ましい。ただし、これらより低いフレームレートであっても、後述するステップS11〜ステップS22の処理のように複数サイクル撮影し各サイクルにおける撮影タイミングをずらす処理を行って実質的にこれらのフレームレートの性能を得ることができればよい。 As shown in FIGS. 4 and 6, the visibility evaluation result may be different between the case of lung (aspiration) and the case of heart (blood flow) even at the same frame rate. This is because the average number of respiratory motion cycles (the number of respiratory cycles) is about 0.3 times / second, the average number of heartbeat cycles (the number of heartbeat cycles) is 1.2 times / second, This is because one cycle of heartbeat movement is faster than the cycle. If the frame rate is increased, an image having a high diagnostic effectiveness can be obtained regardless of which part is to be examined. However, if the frame rate is increased, the amount of image data is increased and the subject M is increased. This increases the amount of radiation exposure, which is not preferable. From the above results, it is preferable that the frame rate is 3 frames / second or more in the case of lung (aspiration) and 10 frames / second or more in the case of heart (blood flow). However, even at a frame rate lower than these, the performance of these frame rates is substantially obtained by performing a process of shooting a plurality of cycles and shifting the shooting timing in each cycle as in the processes of steps S11 to S22 described later. I can do it.
図5、7に示すように、肺(喚気)の場合と心臓(血流)の場合とでは、同じ画素サイズであっても視認性の評価結果が異なる場合がある。これは、診断において注目する構造物のサイズに起因する。画素サイズを小さくすれば何れを検査対象部位とした場合においても診断有効性の高い精細な画像を得ることができるが、画素サイズが小さいと表示処理や画像処理に時間を要するので効率的とはいえない。上記の結果から、肺(喚気)の場合は、画素サイズを4mm以下、心臓(血流)の場合は、2mm以下とすることが好ましい。 As illustrated in FIGS. 5 and 7, the visibility evaluation result may be different between the case of lung (aspiration) and the case of heart (blood flow) even with the same pixel size. This is due to the size of the structure of interest in the diagnosis. If the pixel size is reduced, it is possible to obtain a fine image with high diagnostic effectiveness in any case where the inspection target part is used. However, if the pixel size is small, it takes time for display processing and image processing. I can't say that. From the above results, it is preferable that the pixel size is 4 mm or less in the case of lung (aspiration), and 2 mm or less in the case of heart (blood flow).
なお、上記結果は、成人の動態の平均を対象として行ったが、成人/小児/幼児で動態は変わる。例えば、新生児の心拍数は成人の倍以上となる。そこで、検査対象部位毎の撮影条件は、成人/小児/幼児で別々の条件をもたせてもよい。例えば、小児では、成人よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。また、更に、幼児では、小児よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。
また、1回の撮影に対し複数の検査対象部位が指定された場合、検査対象部位毎に決定された撮影条件のうち、より精密な撮影条件に決定する。より精密な撮影条件とは、複数の撮影条件のうち、より精細な動態画像を得ることができる撮影条件であり、具体的には、より高いフレームレート、より細かい画素サイズ、より高いピクセル数等である。
In addition, although the said result was performed about the average of an adult's dynamics, dynamics change with an adult / child / infant. For example, a newborn's heart rate is more than double that of an adult. Therefore, the imaging conditions for each region to be examined may have different conditions for adults / children / infants. For example, in children, the image size, tube voltage, and tube current are made smaller than in adults. Furthermore, the image size, tube voltage, and tube current are made smaller for infants than for children.
Further, when a plurality of examination target parts are designated for one imaging, a more precise imaging condition is determined among the imaging conditions determined for each examination target part. More precise shooting conditions are shooting conditions that can obtain a finer dynamic image among a plurality of shooting conditions. Specifically, a higher frame rate, a finer pixel size, a higher number of pixels, etc. It is.
図2に戻り、撮影条件が決定されると、操作部23の操作による動態サイクルの検出開始の指示が待機され、操作部23により動態サイクルの検出開始の指示が入力されると(ステップS3;YES)、検出手段であるサイクル検出センサ15及びサイクル検出装置16による検査対象部位の動態サイクルの検出が開始され、検査対象部位の動態のサイクル数(1秒あたりのサイクル数)が取得される(ステップS4)。なお、サイクル検出センサ15及びサイクル検出装置16による検査対象部位の動態サイクルの検出は、撮影が終了するまで(ステップS23に移行するまで)実施され、動態1サイクル中のどの状態(例えば、肺(喚気)の場合は、吸気→呼気の変換点、呼気、呼気→吸気の変換点、吸気。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点、収縮期、収縮→拡張の変換点、拡張期)であるかの検出結果が制御部21に出力される。
Returning to FIG. 2, when the imaging condition is determined, an instruction to start detection of a dynamic cycle by operating the
サイクル検出装置16においてサイクル数が検出されると(ステップS5;YES)、検出されたサイクル数に応じたフレームレート(パルスレート)が算出され、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に設定されているフレームレート(パルスレート)が算出されたフレームレート(パルスレート)に修正され(ステップS6)、処理はステップS7に移行する。例えば、検出されたサイクル数に基づいて、1サイクルが所定のフレーム数(例えば、10フレーム)で撮影されるようにフレームレート(パルスレート)が算出され、算出されたフレームレート(パルスレート)に修正される。例えば、サイクル検出装置16で検出された呼吸サイクル数が0.25回/秒であった場合、フレームレートが2.5フレーム/秒に修正される。
When the cycle number is detected by the cycle detection device 16 (step S5; YES), a frame rate (pulse rate) corresponding to the detected cycle number is calculated and set in the radiation
一方、呼吸運動、心機能に重度な疾患があり、サイクル毎のバラツキが大きくサイクル検出装置16において正常にサイクル数が検出できなかった場合(ステップS5;NO)、フレームレートはデフォルト値のままとして処理はステップS7に移行する。これにより、万一サイクル数が検出できない状態であっても、検査対象部位毎の代表的な撮影条件で撮影を行うことができる。
On the other hand, when there is a serious disease in respiratory motion and cardiac function, and there is a large variation in each cycle, and the
ステップS7においては、画像解析用に1フレーム(又は数フレーム)撮影が行われる。即ち、放射線照射制御装置12を介して放射線源11により放射線が照射され、読取制御装置14を介して放射線検出部13により画像データが取得される。撮影は、操作部23から放射線の照射指示が入力されたことを契機に行うようにしてもよいし、サイクル検出装置16で検出された所定のタイミングで自動的に撮影を行うようにしてもよい。
In step S7, one frame (or several frames) is taken for image analysis. That is, radiation is emitted from the radiation source 11 via the radiation
次いで、画像解析/撮影条件修正処理が実行される(ステップS8)。ここで、ステップS8においては、解析に係る処理時間を短縮するために、画像データの画素サイズを所定の画素サイズ(例えば、1〜4mm)に間引いてから画像解析を行うことが好ましい。
図8に、ステップS8において制御部21により実行される画像解析処理のフローを示す。
Next, an image analysis / photographing condition correction process is executed (step S8). Here, in step S8, in order to shorten the processing time related to the analysis, it is preferable to perform image analysis after thinning the pixel size of the image data to a predetermined pixel size (for example, 1 to 4 mm).
FIG. 8 shows a flow of image analysis processing executed by the
まず、取得された画像データにおいて、検査対象部位に応じた所定の構造物の検出が行われ、そのサイズが計測される(ステップS101)。取得される画像データにおける所定の構造物の計測は、画像認識によって自動的に行ってもよいし、例えば、取得された画像データを表示部24に表示し、表示した画像上からの操作部23のマウス等のポインティングデバイスによる指定に基づいて行うようにしてもよい。
First, in the acquired image data, a predetermined structure corresponding to the region to be inspected is detected, and its size is measured (step S101). Measurement of a predetermined structure in the acquired image data may be automatically performed by image recognition. For example, the acquired image data is displayed on the
次いで、計測された所定の構造物のサイズが予め定められた閾値と比較され、予め定められた閾値以下であるか否かが判断される。所定の構造物のサイズが予め定められた閾値以下ではないと判断されると(ステップS102;NO)、処理はステップS104に移行する。所定の構造物のサイズが予め定められた閾値以下であると判断されると(ステップS102;YES)、画素サイズが修正され(ステップS103)、処理はステップS104に移行する。
例えば、検査対象部位が肺(喚気)である場合、画像データにおいて計測された気管の直径が1.5cm以下であった場合、画素サイズが現在の設定の1/2に修正される。小児/幼児では、成人に比べ体内の構造物が小さいが、診断において注目される構造物が小さいと見づらく診断がしづらい。そこで、診断において注目される所定の構造物のサイズが予め定められた閾値以下である場合は、デフォルト値よりも画素サイズを小さく修正することで分解能を細かくし、診断をしやすくする。なお、ステップS102で用いられる閾値は、検査対象部位毎に実験的経験的に定められた値である。
Next, the measured size of the predetermined structure is compared with a predetermined threshold value, and it is determined whether or not it is equal to or less than the predetermined threshold value. When it is determined that the size of the predetermined structure is not equal to or smaller than a predetermined threshold (step S102; NO), the process proceeds to step S104. If it is determined that the size of the predetermined structure is equal to or smaller than a predetermined threshold (step S102; YES), the pixel size is corrected (step S103), and the process proceeds to step S104.
For example, when the examination target site is the lung (aspiration) and the trachea diameter measured in the image data is 1.5 cm or less, the pixel size is corrected to ½ of the current setting. Infants / infants have smaller internal structures than adults, but it is difficult to see and diagnose if the structures attracting attention in diagnosis are small. Therefore, when the size of the predetermined structure to be noticed in the diagnosis is equal to or smaller than a predetermined threshold, the resolution is made finer by making the pixel size smaller than the default value, thereby facilitating diagnosis. Note that the threshold value used in step S102 is a value determined experimentally and empirically for each examination target region.
次いで、取得された画像データにおける検査対象部位の画像領域が認識され、その位置が解析される(ステップS104)。画像データから検査対象部位の画像領域を認識するプログラムは、記憶部22に予め記憶されており、検査対象部位に応じたプログラムが読み出され、ソフトウエア処理により検査対象部位の画像領域が認識される。
Next, the image area of the examination target site in the acquired image data is recognized and its position is analyzed (step S104). A program for recognizing the image area of the examination target part from the image data is stored in advance in the
例えば、検査対象部位が肺(喚気)である場合、画像データにおける肺野の画像領域(肺野領域)が認識される。肺野領域は、放射線(X線)の透過量が多いため、その周辺の領域に比べて信号値が高くなる。そこで、例えば、以下の処理により肺野領域が認識される。
まず、各画素の信号値から濃度ヒストグラムを作成し、判別分析法等によって閾値を求める。次いで、求められた閾値より高信号の領域を肺野領域の候補として抽出する。次いで、候補領域の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出していく。そして、抽出されたエッジ点を多項式関数で近似し、肺野領域の境界線を取得する。
For example, when the examination target site is the lung (aspiration), the lung field image region (lung field region) in the image data is recognized. Since the lung field region has a large amount of transmission of radiation (X-rays), the signal value is higher than the surrounding region. Therefore, for example, the lung field region is recognized by the following processing.
First, a density histogram is created from the signal value of each pixel, and a threshold value is obtained by a discriminant analysis method or the like. Next, a region having a signal higher than the obtained threshold is extracted as a lung field region candidate. Next, edge detection is performed near the boundary of the candidate area, and a point where the edge is maximum in a small area near the boundary is extracted along the boundary. Then, the extracted edge point is approximated by a polynomial function, and the boundary line of the lung field region is acquired.
次いで、取得した画像データにおける検査対象部位の所定領域における画素信号値の平均値が算出され(ステップS105)、算出された平均値が予め定められた範囲内ではない場合(ステップS106;NO)、処理はステップS108に移行する。算出された平均値が予め定められた範囲内である場合(ステップS106;YES)、管電流若しくはパルス幅の値が修正され(ステップS107)、処理はステップS108に移行する。例えば、検査対象部位が肺(喚気)である場合、肺野領域の画素信号値から平均値を算出する。算出された平均値が予め定められた範囲の下限値以下である場合は、ノイズが多く、診断に適した値ではないので、管電流を、例えば、(下限値/算出された平均値)倍に増加させる。また、予め定められた範囲の上限値以上である場合は、管電流を、例えば、{1/(上限値/算出された平均値)}に減少させる。なお、ステップS106で用いられる上限値及び下限値(予め定める範囲)は、実験的経験的により定められる。 Next, an average value of pixel signal values in a predetermined region of the examination target site in the acquired image data is calculated (step S105), and when the calculated average value is not within a predetermined range (step S106; NO), The process proceeds to step S108. When the calculated average value is within a predetermined range (step S106; YES), the value of the tube current or the pulse width is corrected (step S107), and the process proceeds to step S108. For example, when the examination target part is the lung (aspiration), the average value is calculated from the pixel signal value of the lung field region. When the calculated average value is less than or equal to the lower limit value of the predetermined range, there is a lot of noise and the value is not suitable for diagnosis. For example, the tube current is multiplied by (lower limit value / calculated average value). Increase to. Further, when it is equal to or higher than the upper limit value in the predetermined range, the tube current is reduced to {1 / (upper limit value / calculated average value)}, for example. Note that the upper limit value and the lower limit value (predetermined ranges) used in step S106 are determined experimentally and empirically.
次いで、検査対象部位が所定の割合だけ膨張/移動した場合に、検査対象部位が画像データの表示領域に収まるか否かが判断される。例えば、取得された画像データにおける検査対象部位の領域を所定の割合(例えば、1.1倍)拡大した場合に、拡大した検査対象部位の全画像領域が画像データの表示領域に収まるか否かを判断し、収まらない場合は、膨張した場合に収まらないと判断される。 Next, when the inspection target part expands / moves by a predetermined ratio, it is determined whether or not the inspection target part fits in the display area of the image data. For example, when the region of the examination target part in the acquired image data is enlarged by a predetermined ratio (for example, 1.1 times), whether or not the entire image area of the enlarged examination target part fits in the display area of the image data When it does not fit, it is judged that it does not fit when it expands.
検査対象部位が所定の割合だけ膨張/移動した場合に、検査対象部位が画像データの表示領域に収まると判断されると(ステップS108;YES)、処理は図2のステップS9に移行し、収まらないと判断された場合は(ステップS108;NO)、その旨及び再撮影を促す警告が表示部24に表示され(ステップS109)、処理は図2のステップS9に移行する。この警告表示により、撮影技師は、ポジショニングが正しいか否かを容易に認識することが可能となる。なお、ステップS109においては、再撮影を促す警告だけでなく、検査対象部位の画像領域の欠ける可能性のある箇所をカラーで表示したり、検査対象部位のはみ出し量を予測して再撮影時に放射線検出部13をどの方向にどの程度移動すべきかのメッセージを表示したりすることが好ましい。
If it is determined that the inspection target part is within the display area of the image data when the inspection target part is expanded / moved by a predetermined ratio (step S108; YES), the process proceeds to step S9 in FIG. If it is determined that there is not (step S108; NO), a message to that effect and a warning prompting re-shooting are displayed on the display unit 24 (step S109), and the process proceeds to step S9 in FIG. With this warning display, the imaging engineer can easily recognize whether the positioning is correct or not. Note that in step S109, not only a warning prompting re-imaging, but also a portion where the image area of the inspection target region may be missing is displayed in color, or the amount of protrusion of the inspection target region is predicted to perform radiation during re-imaging. It is preferable to display a message indicating how much the
図2に戻り、画像解析/撮影条件修正処理の終了後、サイクル検出装置16により現在が動態の1サイクルの所定のタイミング(動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺(喚気)の場合は、吸気→呼気の変換点のタイミング。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点のタイミング。)であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間tのカウントが開始される(ステップS9)。
Returning to FIG. 2, after completion of the image analysis / imaging condition correction process, the
次いで、撮影サイクル回数nが1に初期化され(ステップS10)、設定された撮影タイミングからのサイクル毎の撮影タイミングのシフト時間Dが算出されるとともに(ステップS11)、1サイクル内で撮影したフレーム画像数のカウント値αが0に初期化される(ステップS12)。
ここで、動態撮影においては、動態1サイクル中においてなるべく多くの状態を撮影することが診断上好ましい。しかしながら、低フレームレートでしか撮影できないような撮影装置等、1サイクル中に撮影できる枚数に限界がある。そこで、複数サイクル(Nサイクル)を撮影する場合には、撮影サイクル回数nによって各サイクルの撮影タイミングをシフト時間Dだけずらすことにより、高いフレームレートと同等の画像データを得る。
Next, the number n of shooting cycles is initialized to 1 (step S10), and a shift time D of the shooting timing for each cycle from the set shooting timing is calculated (step S11), and the frames shot within one cycle are calculated. The count value α of the number of images is initialized to 0 (step S12).
Here, in dynamic imaging, it is preferable for diagnosis to capture as many states as possible during one dynamic cycle. However, there is a limit to the number of images that can be captured in one cycle, such as an imaging device that can only capture at a low frame rate. Therefore, when shooting a plurality of cycles (N cycles), image data equivalent to a high frame rate is obtained by shifting the shooting timing of each cycle by the shift time D according to the number of shooting cycles n.
シフト時間Dは、例えば、以下の(例1)の(式1)、又は(例2)の(式2)を用いて求めることができる。なお、Tはフレーム間隔である。
・(例1)Nサイクルの撮影を行って、設定したフレームレートに対してN倍のフレームレートの動態画像を得る場合
(式1) D=(n−1)/N×T
・(例2)図9に示すタイミングチャートのように、フレーム間隔を1/2ずつ埋めるように撮影タイミングをずらす場合(2サイクル目を1サイクル目の撮影タイミングに対しフレーム間隔の1/2だけずらし、3サイクル目を1サイクル目の撮影タイミングに対しフレーム間隔の1/4だけずらし、4サイクル目を1サイクル目の撮影タイミングに対しフレーム間隔の3/4だけずらす場合)。なお、図9の横軸は、動態1サイクルにおける撮影開始から撮影タイミングまでの時間軸を示し、縦軸は、検査対象部位のサイズを示している。また、同図においては、1サイクル目〜4サイクル目の撮影タイミングを同一の時間軸で示しており、t11〜t14は1サイクル目の撮影タイミングを示し、t21〜t24は2サイクル目の撮影タイミングを示し、t31〜t34は3サイクル目の撮影タイミングを示し、t41〜t44は4サイクル目の撮影タイミングを示している。
(式2) D=X(n);X(1)=0、X(2)=1/2×T、X(3)=1/4×T、X(4)=3/4×T
The shift time D can be determined using, for example, (Expression 1) of (Example 1) or (Expression 2) of (Example 2) below. T is a frame interval.
(Example 1) When capturing N cycles and obtaining a dynamic image having a frame rate N times the set frame rate (Formula 1) D = (n−1) / N × T
(Example 2) As shown in the timing chart of FIG. 9, when the shooting timing is shifted so as to fill the frame interval by half (the second cycle is only half the frame interval with respect to the shooting timing of the first cycle) When shifting, the third cycle is shifted by 1/4 of the frame interval with respect to the shooting timing of the first cycle, and the fourth cycle is shifted by 3/4 of the frame interval with respect to the shooting timing of the first cycle). Note that the horizontal axis in FIG. 9 indicates the time axis from the start of imaging to the imaging timing in one dynamic cycle, and the vertical axis indicates the size of the region to be examined. In the same figure, the imaging timings of the first cycle to the fourth cycle are shown on the same time axis, t11 to t14 indicate the imaging timing of the first cycle, and t21 to t24 indicate the imaging timing of the second cycle. T31 to t34 indicate the shooting timing of the third cycle, and t41 to t44 indicate the shooting timing of the fourth cycle.
(Formula 2) D = X (n); X (1) = 0, X (2) = 1/2 × T, X (3) = 1/4 × T, X (4) = 3/4 × T
次いで、「t=α×T(Tはフレーム間隔)+D」(撮影タイミング)であるか否かが判断され、「t=α×T+D」ではないと判断されると(ステップS13;NO)、処理はステップS18に移行する。「t=α×T+D」であると判断されると(ステップS13;YES)、撮影装置1において1のフレーム画像が撮影される(ステップS14)。即ち、放射線源11により放射線が照射され、放射線検出部13により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール2に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間tと対応付けて記憶部22に保存される(ステップS15)。
Next, it is determined whether or not “t = α × T (T is a frame interval) + D” (shooting timing), and if it is determined that “t = α × T + D” is not satisfied (step S13; NO). The process proceeds to step S18. If it is determined that “t = α × T + D” is satisfied (step S13; YES), one frame image is captured by the imaging apparatus 1 (step S14). That is, the radiation source 11 emits radiation, and the
次いで、取得された画像データに基づいて画像が表示部24に表示され(ステップS16)、カウント値αがインクリメントされる(ステップS17)。
Next, an image is displayed on the
ステップS18においては、サイクル検出装置16により現在の検査対象部位の状態が検出され、撮影開始から現在までの経過時間tと現在の検査対象部位の状態が対応付けられて制御部21のRAMに保存される。そして、サイクル検出装置16から検出された検出結果に基づき、現在動態1サイクル中の所定タイミング(撮影開始タイミング)であるか否かが判断され、所定タイミングではないと判断されると(ステップS19;NO)、処理はステップS13に戻る。
In step S18, the current state of the examination target part is detected by the
一方、現在動態1サイクル中の所定タイミングであると判断されると(ステップS19;YES)、撮影開始からの経過時間tが0にリセットされる(ステップS20)。即ち、動態の1サイクル中の所定のタイミングが検出されると、次の動態1サイクルの撮影が開始され、次の動態1サイクルについての撮影開始からの経過時間tが計時される。次いで、撮影サイクル回数nが1インクリメントされ(ステップS21)、撮影サイクル回数n=Nであるか否か(Nサイクルの撮影が終了したか否か)が判断され、n=Nではない(Nサイクルの撮影が終了していない)と判断されると(ステップS22;NO)、処理はステップS11に戻る。 On the other hand, if it is determined that it is the predetermined timing in the current dynamic cycle (step S19; YES), the elapsed time t from the start of imaging is reset to 0 (step S20). That is, when a predetermined timing in one dynamic cycle is detected, imaging for the next dynamic cycle is started, and an elapsed time t from the start of imaging for the next dynamic cycle is measured. Next, the number of imaging cycles n is incremented by 1 (step S21), and it is determined whether or not the number of imaging cycles n = N (whether or not N cycles of imaging have been completed), and not n = N (N cycles). If it is determined that the shooting has not been completed (step S22; NO), the process returns to step S11.
一方、撮影サイクル回数n=Nである(Nサイクルの撮影が終了した)と判断されると(ステップS22;YES)、撮影により取得された一連の画像データが経過時間tの昇順に並べ替えられ(ステップS23)、各画像データが並び替え後の画像順を示す番号と対応付けて記憶部22に保存されるとともに(ステップS24)、画像順を示す番号に従って表示部24に表示される(ステップS25)。撮影技師は、表示部24に表示された撮影画像を確認し、操作部23により撮影OK/NGの判断結果を入力する。
On the other hand, if it is determined that the number of imaging cycles n = N (N cycles of imaging have been completed) (step S22; YES), a series of image data acquired by imaging is rearranged in ascending order of elapsed time t. (Step S23) Each image data is stored in the
操作部23により「撮影OK」が入力されると(ステップS26;YES)、撮影により取得された一連の画像データのそれぞれに、一連の撮影を識別するための識別IDや、患者情報、検査対象部位、撮影開始からの経過時間tを示す情報、画像順を示す番号、放射線照射条件、画像読取条件等の情報が付帯され、通信部25を介して診断用コンソール3に送信される(ステップS27)。そして、本処理は終了する。一方、操作部23により「撮影NG」が入力されると(ステップS26;NO)、記憶部22に記憶された一連の画像データが削除され(ステップS28)、本処理は終了する。
When “shooting OK” is input by the operation unit 23 (step S26; YES), an identification ID for identifying a series of shots, patient information, and an examination target are respectively added to a series of image data acquired by the shooting. Information such as the part, the information indicating the elapsed time t from the start of imaging, the number indicating the image order, the radiation irradiation condition, the image reading condition and the like are attached and transmitted to the
診断用コンソール3においては、撮影用コンソール2から連続撮影された一連の画像データが通信部35により受信されると、制御部31により、記憶部32に受信された画像データが記憶される。
In the
診断用コンソール3において、操作部33により識別ID等が入力され、診断対象の画像データ(動態画像)が指定されると、制御部31により、記憶部32から指定された動態画像の一連の画像データが読み出される。そして、制御部31により、読み出された画像データに対し検査対象部位に応じて予め定められたプログラムが読み出され、動態解析処理が実行される。ここでいう動態解析処理とは、画像データにおける検査対象部位の所定の構造物の輝度変化、位置変化、形状変化を解析する処理のことであり、その結果が表示部34に表示される。
輝度変化の解析としては、例えば、画像順が隣り合うフレーム画像間の各画素の信号値の差分値を求めることにより輝度変化量を算出し、輝度変化量に応じた色で所定の構造物を表示する。
また、位置変化の解析としては、例えば、一連のフレーム画像のそれぞれから所定の構造物の画像領域の位置を認識し、その構造物の画像順における軌跡、移動速度の変化率を求めて表示する。
また、形状変化の解析としては、例えば、一連のフレーム画像のそれぞれから所定の構造物の位置を認識し、その構造物の輪郭を画像順にカラー表示することで、輪郭/周囲長/面積の変化を医師が視認可能に表示する。なお、面積の変化量を数値で表示してもよい。或いは、一連のフレーム画像のそれぞれから所定の2つの構造物の画像領域の位置を認識し、2つの構造物の輪郭を画像順にカラー表示することで、2つの構造物間の距離の変化を医師が視認可能に表示する。2つの構造物間の距離を数値で求めて表示してもよい。また、2つの構造物が織り成す角度の変化を視覚可能に表示してもよい。
In the
As an analysis of luminance change, for example, a luminance change amount is calculated by obtaining a difference value of signal values of each pixel between adjacent frame images in the image order, and a predetermined structure with a color corresponding to the luminance change amount is calculated. indicate.
In addition, as the analysis of the position change, for example, the position of the image area of a predetermined structure is recognized from each of a series of frame images, and the trajectory in the image order of the structure and the change rate of the moving speed are obtained and displayed. .
In addition, as an analysis of the shape change, for example, the position of a predetermined structure is recognized from each of a series of frame images, and the outline of the structure is displayed in color in the order of the image, thereby changing the outline / perimeter length / area. Is displayed so as to be visible to the doctor. In addition, you may display the variation | change_quantity of an area with a numerical value. Alternatively, the position of the image area of a predetermined two structure is recognized from each of a series of frame images, and the outline of the two structures is displayed in color in the order of the images, so that the change in the distance between the two structures can be determined by the doctor. Is displayed in a visible manner. You may obtain | require and display the distance between two structures by a numerical value. Moreover, you may display visually the change of the angle which two structures interweave.
以上説明したように、放射線画像撮影システム100によれば、撮影用コンソール2の制御部21は、検査対象部位指定画面241において指定された検査対象部位に応じた撮影条件を記憶部22から読み出して撮影装置1に設定し、設定した撮影条件で撮影装置1により検査対象部位の動態撮影を行う。従って、検査対象部位に応じた撮影条件で撮影を行って診断に有効な画像を得ることが可能となる。
As described above, according to the radiographic
また、1回の撮影について複数の検査対象部位が指定された場合には、指定された各検査対象部位のそれぞれに応じた撮影条件のうち、より精密な撮影条件に決定し、決定された撮影条件で動態撮影を行う。従って、指定された何れの検査対象部位についても診断に有効な動態画像を得ることが可能となる。 In addition, when a plurality of examination target parts are designated for one imaging, a more precise imaging condition is determined out of the imaging conditions corresponding to each designated examination target part. Dynamic shooting is performed under conditions. Therefore, it is possible to obtain a dynamic image effective for diagnosis for any designated inspection target part.
また、動態の撮影前に、決定した撮影条件で実際に検査対象部位を撮影した画像データを解析し、その結果に応じて撮影条件を修正するので、被写体となった検査対象部位や撮影手段の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。 In addition, before the dynamic imaging, the image data obtained by actually imaging the examination target region under the determined imaging conditions is analyzed, and the imaging condition is corrected according to the result. It is possible to shoot under more optimal shooting conditions according to the individual state.
また、検査対象部位の状態をサイクル検出装置16で検出し、検出結果によって撮影条件を修正するので、被写体となった検査対象部位の個別の状態に応じてより最適な撮影条件で撮影することが可能となる。
Further, since the state of the inspection target part is detected by the
また、周期性をもつ動態を複数サイクルにわたって撮影する際に、各サイクル毎に撮影タイミングを変更するので、撮影装置1におけるフレームレートを増やすことなく、動態1サイクル中において撮影されるタイミングを増やすことができ、検査対象部位の動態の変化をより精細に撮影することが可能となる。
In addition, when photographing dynamics having periodicity over a plurality of cycles, since the photographing timing is changed for each cycle, the timing at which photographing is performed in one dynamic cycle is increased without increasing the frame rate in the photographing
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
なお、第2の実施の形態の構成は、第1の実施の形態において図1を用いて説明したものと同様であるので説明を省略し、第2の実施の形態における動作について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Since the configuration of the second embodiment is the same as that described with reference to FIG. 1 in the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the operation in the second embodiment will be described.
図10〜図12に、撮影用コンソール2の制御部21により実行される撮影制御処理のフローを示す。
10 to 12 show a flow of the imaging control process executed by the
まず、撮影技師により操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報の入力、検査対象部位の指定等が行われる(ステップS31)。検査対象部位の指定については、図3を参照して説明した検査対象部位指定画面241が用いられる。
First, the
検査対象部位が指定されると、指定された検査対象部位の部位名に記憶部22において対応付けて記憶されている撮影条件(デフォルト値)が撮影条件として決定され、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に設定される(ステップS32)。撮影条件は、具体的には、放射線照射条件及び画像読取条件であり、記憶部22において、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている放射線照射条件が放射線照射制御装置12に設定されるとともに、選択された検査対象部位に対応付けて記憶されている画像読取条件が読取制御装置14に設定される。なお、第2の実施の形態においては、撮影回数Mを撮影条件に含めた場合を例としている。
記憶部22に記憶されている検査対象部位毎の撮影条件(デフォルト値)は、第1の実施の形態で説明したように、実験的経験的に求められたものである。成人/小児/幼児で別々の条件をもたせてもよい。例えば、小児では、成人よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。また、更に、幼児では、小児よりも画像サイズ、管電圧、管電流を小さくする。
また、1回の撮影に対し複数の検査対象部位が指定された場合、検査対象部位毎に決定された撮影条件のうち、より精密な撮影条件に決定する。より精密な撮影条件とは、複数の撮影条件のうち、より精細な動態画像を得ることができる撮影条件であり、具体的には、より高いフレームレート、より細かい画素サイズ、より高いピクセル数等である。
When the inspection target part is specified, the imaging condition (default value) stored in the
The imaging conditions (default values) for each examination target part stored in the
Further, when a plurality of examination target parts are designated for one imaging, a more precise imaging condition is determined among the imaging conditions determined for each examination target part. More precise shooting conditions are shooting conditions that can obtain a finer dynamic image among a plurality of shooting conditions. Specifically, a higher frame rate, a finer pixel size, a higher number of pixels, etc. It is.
撮影条件が決定されると、操作部23の操作による動態サイクルの検出開始の指示が待機され、操作部23により動態サイクルの検出開始の指示が入力されると(ステップS33;YES)、検出手段であるサイクル検出センサ15及びサイクル検出装置16による検査対象部位の動態サイクルの検出が開始され、検査対象部位の動態のサイクル数(1秒あたりのサイクル数)が取得される(ステップS34)。なお、サイクル検出センサ15及びサイクル検出装置16による検査対象部位の動態サイクルの検出は、撮影が終了するまで実施され、動態1サイクル中のどの状態(例えば、肺(喚気)の場合は、吸気→呼気の変換点、呼気、呼気→吸気の変換点、吸気。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点、収縮期、収縮→拡張の変換点、拡張期)であるかの検出結果が制御部21に出力される。
When the photographing condition is determined, an instruction to start detection of a dynamic cycle by operating the
サイクル検出装置16により現在が動態の1サイクルの所定のタイミング(動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺(喚気)の場合は、呼気→吸気の変換点のタイミング。心臓の場合は、収縮→拡張の変換点のタイミング。)であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間tのカウントが開始される(ステップS35)。また、撮影したフレーム画像数のカウント値αが0に初期化される(ステップS36)。 Predetermined timing of one cycle of dynamics currently set by the cycle detection device 16 (timing set as dynamic imaging start timing. For example, in the case of lung (exhalation), timing of exhalation → inspiration conversion point. , The timing of contraction → expansion conversion point is detected), dynamic imaging is started, and counting of elapsed time t from the start of imaging by the timer is started (step S35). Also, the count value α of the number of captured frame images is initialized to 0 (step S36).
次いで、「t=α×T(Tはフレーム間隔)」(撮影タイミング)であるか否かが判断され、「t=α×T」であると判断されると(ステップS37;YES)、撮影装置1において1のフレーム画像が撮影される(ステップS38)。即ち、放射線源11により放射線が照射され、放射線検出部13により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール2に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間tと対応付けて記憶部22に保存される(ステップS39)。
Next, it is determined whether or not “t = α × T (T is a frame interval)” (shooting timing). If it is determined that “t = α × T” (step S37; YES), shooting is performed. One frame image is taken in the apparatus 1 (step S38). That is, the radiation source 11 emits radiation, and the
次いで、カウント値αがインクリメントされ(ステップS40)、α≧2であるか否か(2フレームの撮影が終了したか否か)が判断され、α≧2ではないと判断されると(ステップS41;NO)、処理はステップS37に戻る。 Next, the count value α is incremented (step S40), and it is determined whether α ≧ 2 (whether the shooting of two frames has been completed) and not α ≧ 2 (step S41). NO), the process returns to step S37.
一方、α≧2であると判断されると(ステップS41;YES)、撮影された2枚のフレーム画像の画像データにおける検査対象部位の画像領域の面積変化率が算出される(ステップS42)。具体的には、まず、フレーム画像のそれぞれにおける検査対象部位の画像領域が認識される。画像データから検査対象部位の画像領域を認識するプログラムは、記憶部22に予め記憶されており、検査対象部位に応じたプログラムが読み出され、ソフトウエア処理により検査対象部位の画像領域が認識される。次いで、認識された画像領域内の画素数がカウントされ、そのカウント値が面積として算出される。そして、算出された2つの画像データにおける検査対象部位の面積変化率が算出される。
On the other hand, if it is determined that α ≧ 2 (step S41; YES), the area change rate of the image region of the examination target part in the image data of the two frame images taken is calculated (step S42). Specifically, first, the image region of the examination target part in each of the frame images is recognized. A program for recognizing the image area of the examination target part from the image data is stored in advance in the
検査対象部位の画像領域の面積変化率が算出されると、算出された面積変化率から検査対象部位の画像領域の面積が最小のときと最大のときの面積変化率が予測され(ステップS43)、予測された面積変化率が予め定められた所定範囲内であるか否かが判断される。 When the area change rate of the image region of the inspection target region is calculated, the area change rate when the area of the image region of the inspection target region is minimum and maximum is predicted from the calculated area change rate (step S43). It is then determined whether or not the predicted area change rate is within a predetermined range.
ところで、上述のように、撮影対象となる動態は周期性をもつものであり、肺の呼吸運動や心拍運動の1サイクルでは、検査対象部位である肺野や心臓のサイズが最小→最大→最小、或いは最大→最小→最大と変化する。ここで、面積が最小であるときと最大であるときの面積変化率は、人体の構造上、所定の範囲内となる(肺であれば深呼吸時で1.3〜1.5倍)。従って、1フレーム目と2フレーム目の画像における検査対象部位の面積変化率に基づいて、1フレーム目の画像と撮影回数Mの1/2回(例えば、撮影回数Mが10回なら5回)目の撮影で取得した画像との面積変化率を予測し、予測した面積変化率が所定範囲内となれば、設定したフレームレートで設定した撮影回数Mで撮影することにより動態の1サイクルが撮影できる。 By the way, as described above, the dynamics to be imaged have periodicity, and the size of the lung field or heart, which is the region to be examined, is minimum → maximum → minimum in one cycle of lung respiratory motion or heartbeat motion. Or, it changes from maximum → minimum → maximum. Here, the area change rate when the area is minimum and maximum is within a predetermined range due to the structure of the human body (in the case of a lung, 1.3 to 1.5 times during deep breathing). Therefore, based on the area change rate of the inspection target region in the images of the first frame and the second frame, the image of the first frame and ½ times the number of imaging M (for example, 5 times if the number of imaging M is 10). Predict the area change rate with the image acquired by eye photography, and if the predicted area change rate is within a predetermined range, one cycle of dynamics is taken by shooting at the number of times M set at the set frame rate. it can.
例えば、検査対象部位が肺(喚気)であり、撮影条件のフレームレートが5フレーム/秒、撮影回数Mが10回、撮影開始の所定タイミングが呼気→吸気である場合、1フレーム目の画像と2フレーム目の画像の肺野の面積変化率が1.2倍であったとすると、肺野の面積が最小である1フレーム目の画像と面積が最大となったときの画像との面積変化率は、図13に示すように、「1.1×1.1×1.1×1.1=約1.46倍」となることが予測される。ここで、肺野の深呼吸時の平均的な面積変化率は1.3〜1.5倍であるから、この撮影において、面積変化率が所定範囲内であると判断され、フレームレートを変更する必要はない。そこで、ステップS45〜S49により、撮影を続行し、3フレーム移行の撮影を行う。なお、ステップS42〜S44に要する時間は、フレーム間隔より十分短いものとする。 For example, when the examination target region is the lung (aspiration), the frame rate of the imaging condition is 5 frames / second, the number of imaging M is 10 times, and the predetermined timing of the imaging start is expiration → inspiration, Assuming that the area change rate of the lung field in the second frame image is 1.2 times, the area change rate between the image of the first frame where the lung field area is minimum and the image when the area is maximum. As shown in FIG. 13, it is predicted that “1.1 × 1.1 × 1.1 × 1.1 = about 1.46 times”. Here, since the average area change rate during deep breathing in the lung field is 1.3 to 1.5 times, it is determined that the area change rate is within a predetermined range in this imaging, and the frame rate is changed. There is no need. Therefore, shooting is continued in steps S45 to S49, and shooting for shifting to three frames is performed. Note that the time required for steps S42 to S44 is sufficiently shorter than the frame interval.
一方、予測した面積変化率が所定範囲内より小さい場合、設定したフレームレートで撮影回数Mだけ撮影しても、動態の1サイクルの途中で撮影が終わってしまうと予測される。そこで、フレームレートを低く設定し、フレーム間隔が長くなるように撮影条件を修正し、動態の1サイクルが撮影できるようにする。そして、1フレーム目から撮影をやり直す。 On the other hand, if the predicted area change rate is smaller than the predetermined range, it is predicted that the shooting will be completed in the middle of one cycle of dynamics even if the number of shootings M is shot at the set frame rate. Therefore, the frame rate is set low, and the shooting conditions are corrected so that the frame interval becomes longer, so that one cycle of dynamics can be shot. Then, the image is taken again from the first frame.
一方、予測した面積変化率が所定範囲内より大きい場合、設定したフレームレートで撮影回数M撮影すると、フレーム間における面積変化率が大きく、画像診断時に1サイクル中における動態の変化の状態を細かく観察することができなくなる。そこで、フレームレートを高く設定し、フレーム間隔が短くなるように撮影条件を修正する。そして、1フレーム目から撮影をやり直す。 On the other hand, when the predicted area change rate is larger than the predetermined range, if the number M of times of shooting is taken at the set frame rate, the area change rate between frames is large, and the state of dynamic change during one cycle is closely observed during image diagnosis. Can not do. Therefore, the frame rate is set high, and the shooting conditions are corrected so that the frame interval is shortened. Then, the image is taken again from the first frame.
予測された面積変化率が所定範囲内であると判断されると(ステップS44;YES)、処理はステップS45に移行する。予測された面積変化率が所定範囲内ではないと判断されると(ステップS44;NO)、処理はステップS50に移行する。 When it is determined that the predicted area change rate is within the predetermined range (step S44; YES), the process proceeds to step S45. If it is determined that the predicted area change rate is not within the predetermined range (step S44; NO), the process proceeds to step S50.
ステップS45においては、「t=α×T(Tはフレーム間隔)」(撮影タイミング)であるか否かが判断され、「t=α×T」であると判断されると(ステップS45;YES)、撮影装置1において1のフレーム画像が撮影される(ステップS46)。即ち、放射線源11により放射線が照射され、放射線検出部13により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール2に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間tと対応付けて記憶部22に保存される(ステップS47)。
In step S45, it is determined whether or not “t = α × T (T is a frame interval)” (shooting timing), and if it is determined that “t = α × T” (step S45; YES). ) One frame image is taken by the photographing apparatus 1 (step S46). That is, the radiation source 11 emits radiation, and the
次いで、カウント値αがインクリメントされ(ステップS48)、α≧M(撮影回数)であるか否か(撮影回数Mの撮影が終了したか否か)が判断され、α≧Mではないと判断されると(ステップS49;NO)、処理はステップS45に戻る。α≧M(撮影回数)である、即ち、撮影回数Mの撮影が終了したと判断されると(ステップS49;YES)、処理はステップS77に移行する。 Next, the count value α is incremented (step S48), and it is determined whether α ≧ M (number of shootings) (whether shooting of the number of shootings M has been completed) and not α ≧ M. Then (step S49; NO), the process returns to step S45. If it is determined that α ≧ M (number of times of photographing), that is, photographing of the number of times of photographing M has been completed (step S49; YES), the process proceeds to step S77.
ステップS50においては、予測した面積変化率が所定範囲より小さいか否かが判断され、小さいと判断されると(ステップS50;YES)、フレームレートが設定よりも低く修正され(ステップS51)、処理はステップS54に移行する。ここで、ステップS51では、予測される面積変化率、面積変化率の所定範囲、撮影回数M等に基づいて、フレームレートが算出される。 In step S50, it is determined whether or not the predicted area change rate is smaller than a predetermined range. If it is determined that the predicted area change rate is smaller (step S50; YES), the frame rate is corrected to be lower than the setting (step S51), and the process is performed. Proceeds to step S54. Here, in step S51, the frame rate is calculated based on the predicted area change rate, the predetermined range of the area change rate, the number M of times of photographing, and the like.
予測した面積変化率が所定範囲より小さいか否かが判断され、大きいと判断されると(ステップS50;NO)、フレームレートが設定よりも高く修正される(ステップS52)。ここで、ステップS52では、予測される面積変化率、面積変化率の所定範囲、撮影回数M等に基づいて、フレームレートが算出される。次いで、修正されたフレームレートは撮影装置1で撮影可能なフレームレートであるか否かが判断され、撮影可能なフレームレートであると判断されると(ステップS53;YES)、処理はステップS54に移行する。
It is determined whether or not the predicted area change rate is smaller than the predetermined range. If it is determined that the predicted area change rate is larger (step S50; NO), the frame rate is corrected to be higher than the setting (step S52). Here, in step S52, the frame rate is calculated based on the predicted area change rate, the predetermined range of the area change rate, the number M of times of photographing, and the like. Next, it is determined whether or not the corrected frame rate is a frame rate that can be imaged by the
ステップS54において、サイクル検出装置16により現在が動態の1サイクルの所定のタイミング(動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺(喚気)の場合は、呼気→吸気の変換点のタイミング。心臓の場合は、収縮→拡張の変換点のタイミング。)であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間tのカウントが開始される(ステップS54)。また、撮影したフレーム画像数のカウント値αが0に初期化される(ステップS55)。 In step S54, a predetermined timing of one cycle of kinetics currently set by the cycle detection device 16 (timing set as kinetic imaging start timing. For example, in the case of lung (stimulation), timing of exhalation → inspiration conversion point. In the case of the heart, when it is detected that the contraction → expansion conversion point timing), dynamic imaging is started, and counting of elapsed time t from the start of imaging by the timer is started (step S54). Also, the count value α of the number of captured frame images is initialized to 0 (step S55).
次いで、「t=α×T(Tはフレーム間隔)」(撮影タイミング)であるか否かが判断され、「t=α×T」であると判断されると(ステップS56;YES)、撮影装置1において1のフレーム画像が撮影される(ステップS57)。即ち、放射線源11により放射線が照射され、放射線検出部13により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール2に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間tと対応付けて記憶部22に保存される(ステップS58)。
Next, it is determined whether or not “t = α × T (T is a frame interval)” (shooting timing). If it is determined that “t = α × T” (step S56; YES), shooting is performed. One frame image is taken in the apparatus 1 (step S57). That is, the radiation source 11 emits radiation, and the
次いで、カウント値αがインクリメントされ(ステップS59)、α≧Mであるか否か(M回の撮影が終了したか否か)が判断され、α≧Mではないと判断されると(ステップS60;NO)、処理はステップS56に戻る。α≧Mである、即ち、M回の撮影が終了したと判断されると(ステップS60;YES)、処理はステップS77に移行する。 Next, the count value α is incremented (step S59), it is determined whether α ≧ M (whether or not M times of photographing have been completed) and it is determined that α ≧ M is not satisfied (step S60). NO), the process returns to step S56. If α ≧ M, that is, if it is determined that M photographing has been completed (step S60; YES), the process proceeds to step S77.
一方、ステップS53において、修正されたフレームレートは撮影装置1で撮影可能なフレームレートではないと判断されると(ステップS53;NO)、フレームレートの設定がデフォルト値に戻される(ステップS61)。そして、以下、デフォルト値のフレームレートでNサイクル(例えば、2サイクル)撮影する処理が行われる。 On the other hand, if it is determined in step S53 that the corrected frame rate is not a frame rate that can be taken by the photographing apparatus 1 (step S53; NO), the setting of the frame rate is returned to the default value (step S61). Thereafter, a process of capturing N cycles (for example, 2 cycles) at a default frame rate is performed.
サイクル検出装置16により現在が動態の1サイクルの所定のタイミング(動態の撮影開始タイミングとして設定されたタイミング。例えば、肺(喚気)の場合は、吸気→呼気の変換点のタイミング。心臓の場合は、拡張→収縮の変換点のタイミング。)であることが検出されると、動態撮影が開始され、タイマによる撮影開始からの経過時間tのカウントが開始される(ステップS62)。 Predetermined timing of one cycle of kinetics currently set by the cycle detection device 16 (timing set as kinetic imaging start timing. For example, in the case of lung (stimulation), timing of a conversion point of inspiration → expiration. , The timing of the conversion point of expansion → contraction is detected), dynamic imaging is started, and counting of elapsed time t from the start of imaging by the timer is started (step S62).
次いで、撮影サイクル回数nが1に初期化され(ステップS63)、設定された撮影タイミングからのサイクル毎の撮影タイミングのシフト時間Dが算出されるとともに(ステップS64)、1サイクル内で撮影したフレーム画像数のカウント値αが0に初期化される(ステップS65)。撮影タイミングのシフト時間Dは、第1の実施の形態のステップS11で説明した(例1)と同様の方法により求める。ここでは、2サイクル撮影を行い、N=2として説明するが、これに限定するものではない。これにより、2サイクルの撮影で、フレームレートを2倍としたときと同等のフレーム間隔ごとに画像データを得ることができる。 Next, the number n of shooting cycles is initialized to 1 (step S63), and a shift time D of the shooting timing for each cycle from the set shooting timing is calculated (step S64), and the frames shot within one cycle are calculated. The count value α of the number of images is initialized to 0 (step S65). The photographing timing shift time D is obtained by the same method as in (Example 1) described in step S11 of the first embodiment. Here, two-cycle shooting is performed and N = 2 is described, but the present invention is not limited to this. As a result, it is possible to obtain image data for each frame interval equivalent to when the frame rate is doubled in two cycles of photographing.
次いで、「t=α×T(Tはフレーム間隔)+D」(撮影タイミング)であるか否かが判断され、「t=α×T+D」ではないと判断されると(ステップS66;NO)、処理はステップS71に移行する。「t=α×T+D」であると判断されると(ステップS66;YES)、撮影装置1において1のフレーム画像が撮影される(ステップS67)。即ち、放射線源11により放射線が照射され、放射線検出部13により画像データが取得される。撮影により取得された画像データは撮影用コンソール2に入力され、撮影時における撮影開始からの経過時間tと対応付けて記憶部22に保存される(ステップS68)。保存後、カウント値αがインクリメントされる(ステップS69)。
Next, it is determined whether or not “t = α × T (T is a frame interval) + D” (shooting timing), and if it is determined that “t = α × T + D” is not satisfied (step S66; NO). The process proceeds to step S71. When it is determined that “t = α × T + D” is satisfied (step S66; YES), one frame image is captured by the imaging device 1 (step S67). That is, the radiation source 11 emits radiation, and the
次いで、サイクル検出装置16により現在の検査対象部位の状態が検出され、撮影開始から現在までの経過時間tと現在の検査対象部位の状態が対応付けられて制御部21のRAMに保存され(ステップS70)、サイクル検出装置16から検出された検出結果に基づき、現在動態1サイクル中の所定タイミング(撮影開始タイミング)であるか否かが判断される。現在が所定タイミングではないと判断されると(ステップS71;NO)、処理はステップS66に戻る。
Next, the current state of the inspection target part is detected by the
一方、現在動態1サイクル中の所定タイミングであると判断されると(ステップS71;YES)、撮影開始からの経過時間tが0にリセットされる(ステップS72)。即ち、動態の1サイクル中の所定のタイミングが検出されると、次の動態1サイクルの撮影が開始され、次の動態1サイクルについての撮影開始からの経過時間tが計時される。次いで、撮影サイクル回数nが1インクリメントされ(ステップS73)、撮影サイクル回数n=Nであるか否か(Nサイクルの撮影が終了したか否か)が判断され、n=Nではない(Nサイクルの撮影が終了していない)と判断されると(ステップS74;NO)、処理はステップS64に戻る。 On the other hand, if it is determined that it is the predetermined timing in the current dynamic cycle (step S71; YES), the elapsed time t from the start of imaging is reset to 0 (step S72). That is, when a predetermined timing in one dynamic cycle is detected, imaging for the next dynamic cycle is started, and an elapsed time t from the start of imaging for the next dynamic cycle is measured. Next, the number of shooting cycles n is incremented by 1 (step S73), and it is determined whether or not the number of shooting cycles n = N (whether or not shooting of N cycles has been completed), and not n = N (N cycles). If it is determined that the shooting has not been completed (step S74; NO), the process returns to step S64.
一方、撮影サイクル回数n=Nである(Nサイクルの撮影が終了した)と判断されると(ステップS74;YES)、撮影により取得された一連の画像データが経過時間tの昇順に並べ替えられ(ステップS75)、各画像データが並び替え後の画像順を示す番号と対応付けて記憶部22に保存され(ステップS76)、処理はステップS77に移行する。
On the other hand, when it is determined that the number of imaging cycles n = N (N cycles of imaging have been completed) (step S74; YES), a series of image data acquired by imaging is rearranged in ascending order of elapsed time t. (Step S75) Each image data is stored in the
ステップS77においては、撮影により取得された一連の画像データに基づき動態画像が表示部24に表示される。2サイクル撮影した場合は、画像順を示す番号に従って表示部24に表示される。撮影技師は、表示部24に表示された撮影画像を確認し、操作部23の所定の操作により撮影OK/NGの判断結果を入力する。
In step S77, a dynamic image is displayed on the
操作部23により判断結果として「撮影OK」が入力されると(ステップS78;YES)、撮影により取得された一連の画像データのそれぞれに、一連の撮影を識別するための識別IDや、患者情報、検査対象部位、撮影開始からの経過時間tを示す情報、画像順を示す番号、放射線照射条件、画像読取条件等の情報が付帯され、通信部25を介して診断用コンソール3に送信される(ステップS79)。そして、本処理は終了する。一方、操作部23により判断結果として「撮影NG」が入力されると(ステップS78;NO)、記憶部22に記憶された一連の画像データが削除され(ステップS80)、本処理は終了する。
When “imaging OK” is input as a determination result by the operation unit 23 (step S78; YES), an identification ID for identifying a series of imaging or patient information is obtained for each of a series of image data acquired by imaging. , Information indicating an examination target part, information indicating an elapsed time t from the start of imaging, a number indicating an image order, radiation irradiation conditions, image reading conditions, and the like are attached and transmitted to the
診断用コンソール3における処理は、第1の実施の形態で説明したのと同様であるので説明を省略する。
Since the process in the
以上説明したように、第2の実施の形態によれば、撮影用コンソール2において、動態撮影を2回行って2つのフレーム画像を取得すると、1フレーム目と2フレーム目の画像における検査対象部位の画像領域の面積変化率を算出し、算出した面積変化率に基づいて、動態1サイクルにおいて検査対象部位の面積が最小となる画像と最大となる画像との面積変化率を予測する。そして、予測した面積変化率が所定範囲内となれば、撮影条件を修正せずに、続きの撮影を行う。面積変化率が所定範囲内でない場合は、予測した面積変化率に基づいてフレームレートを修正し、撮影を行う。修正したフレームレートが撮影装置1の撮影可能なフレームレートの限界を超えている場合は、複数サイクル撮影を行い、各サイクルで撮影開始からの撮影タイミングをずらして撮影を行う。
As described above, according to the second embodiment, when two frames are acquired by performing dynamic imaging twice in the
従って、被写体となった検査対象部位の個別の状態によって撮影条件の修正が必要であれば修正を行って再撮影を自動的に行い、撮影条件の修正が必要なければそのまま撮影を続行することができる。 Therefore, if it is necessary to correct the imaging conditions according to the individual state of the examination target part that is the subject, the correction is automatically performed and re-imaging is performed. If the imaging conditions are not required to be corrected, the imaging can be continued as it is. it can.
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る放射線画像撮影システム100の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、撮影装置1と撮影用コンソール2がデータ通信ケーブル等を介して直接接続された構成について説明したが、通信ネットワークNを介して接続された構成としてもよい。また、撮影用コンソール2は、撮影装置1からの動態画像の画像データのみでなく、CR(Computed Radiography)装置等により撮影された静止画の画像データを表示する構成としてもよい。
In addition, the description in each said embodiment is a suitable example of the
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the
また、患者情報や検査対象部位の指定、放射線照射の指示や撮影終了の指示は、撮影用コンソール2の操作部23から入力することとして説明したが、放射線照射制御装置12に操作パネルが接続された構成とし、この操作パネルから入力するようにしてもよい。この場合、操作パネルの操作信号は、放射線照射制御装置12を介して撮影用コンソール2の制御部21に出力される。
In addition, it has been described that patient information, designation of a region to be examined, radiation irradiation instruction, and imaging end instruction are input from the
また、上記実施の形態においては、複数サイクル間で撮影タイミングを変える場合に、各サイクルにおける撮影間隔時間(フレーム間隔)を均一となるようにしたが、各サイクルによってフレーム間隔が異なるようにしてもよい。また、1サイクル中であっても撮影開始からの経過時間によってフレーム間隔を変えるようにしてもよい。例えば、肺(喚気)を検査対象部位とした場合には、肺野が最大又は最小となるタイミングで撮影することで呼吸による喚気率を正確に得ることができるので、肺野が最大又は最小となるタイミングと一致したタイミングで撮影することが重要である。そこで、例えば、2サイクル撮影を行う場合、1サイクル目は所定のフレーム間隔で撮影を行い、2サイクル目は肺野が最大又は最小となるタイミングの近傍でフレーム間隔を狭くして撮影を行うようにしてもよい。 In the above embodiment, when the shooting timing is changed between a plurality of cycles, the shooting interval time (frame interval) in each cycle is made uniform. However, the frame interval may be different in each cycle. Good. Even during one cycle, the frame interval may be changed depending on the elapsed time from the start of shooting. For example, when the lung (aspiration) is set as the examination target site, the aspiration rate by respiration can be accurately obtained by photographing at the timing when the lung field is maximum or minimum. It is important to shoot at a timing that coincides with the timing. Therefore, for example, when performing two-cycle imaging, imaging is performed at a predetermined frame interval in the first cycle, and imaging is performed with a narrow frame interval near the timing at which the lung field is maximum or minimum in the second cycle. It may be.
その他、放射線画像撮影システム100を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
In addition, the detailed configuration and detailed operation of each apparatus constituting the radiographic
100 放射線画像撮影システム
1 撮影装置
11 放射線源
12 放射線照射制御装置
13 放射線検出部
14 読取制御装置
15 サイクル検出センサ
2 撮影用コンソール
21 制御部
22 記憶部
23 操作部
24 表示部
25 通信部
26 バス
3 診断用コンソール
31 制御部
32 記憶部
33 操作部
34 表示部
35 通信部
36 バス
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記検査対象部位を指定するための操作手段と、
前記操作手段により指定された検査対象部位に基づいて撮影条件を決定し、前記決定した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる制御手段と、
を備える放射線画像撮影システム。 In a radiographic imaging system comprising imaging means for imaging the dynamics of a region to be examined in the human body and acquiring a plurality of image data indicating the dynamics of the region to be examined,
An operation means for designating the examination target part;
Control means for determining an imaging condition based on a region to be inspected designated by the operation means, and causing the imaging means to perform imaging under the determined imaging condition;
A radiographic imaging system comprising:
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に撮影を行わせる請求項1〜4の何れか一項に記載の放射線画像撮影システム。 Comprising a detecting means for detecting the state of the examination target part,
5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit corrects the determined imaging condition according to a detection result of the detection unit, and causes the imaging unit to perform imaging under the corrected imaging condition. Radiation imaging system.
前記検出手段は、前記検査対象部位の状態とともに前記検査対象部位の動態のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された動態の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する請求項5に記載の放射線画像撮影システム。 The dynamics of the site to be examined are periodic dynamics,
The detection means detects a cycle of the dynamics of the inspection target part together with the state of the inspection target part,
The radiographic imaging system according to claim 5, wherein the imaging unit changes the imaging timing for each cycle of the dynamics detected by the detection unit when imaging a plurality of cycles.
前記検出手段は、肺の状態とともに肺の呼吸運動のサイクルを検出し、
前記制御手段は、複数の呼吸運動のサイクルを撮影する際に、前記検出手段により検出された呼吸運動の各サイクル毎に撮影タイミングを変更する請求項6に記載の放射線画像撮影システム。 The dynamics of the site to be examined are dynamics of lung respiratory movement,
The detection means detects the respiratory motion cycle of the lung together with the state of the lung,
The radiographic imaging system according to claim 6, wherein the control unit changes imaging timing for each respiratory motion cycle detected by the detection unit when imaging a plurality of respiratory motion cycles.
前記制御手段は、前記撮影手段による前記検査対象部位の動態撮影の開始後、前記撮影手段により最初に取得された少なくとも2つの画像データを用いて、一連の動態撮影における前記検査対象部位の画像領域の面積変化率を算出し、算出した面積変化率が予め定められた範囲内ではない場合に、前記決定した撮影条件を修正し、当該修正した撮影条件で前記撮影手段に再撮影を行わせる請求項1〜3の何れか一項に記載の放射線画像撮影システム。 The dynamics of the site to be examined are periodic dynamics,
The control means uses the at least two image data first acquired by the imaging means after the start of dynamic imaging of the examination target part by the imaging means, and uses the image area of the examination target part in a series of dynamic imaging When the calculated area change rate is not within a predetermined range, the determined shooting condition is corrected, and the imaging unit performs re-shooting under the corrected shooting condition. Item 4. The radiographic image capturing system according to any one of Items 1 to 3.
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