JP2009207808A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写体の放射線画像を撮影するとともに、レーザー光等を用いて被写体上の関心領域に印を表示可能な放射線画像撮影装置において、撮影した放射線画像に基づいて印の表示位置を自動的に制御可能にする。
【解決手段】マウス等の入力手段を備えたコンピューター３と、モニター４と、放射線を照射する放射線照射手段、放射線画像を記録する放射線画像検出手段、放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の部位に印を表示する関心領域表示手段等からなる乳房用画像撮像装置２とから構成し、撮影により得られた画像をモニター４に表示させてユーザーに入力手段を介して関心領域を指定させ、乳房用画像撮像装置２ではコンピューター３から画像上の関心領域の座標情報を受信すると、これに基づき関心領域表示手段を制御して、自動的に関心領域と対応する被写体上の部位に印を表示するようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、被写体の放射線画像を撮影するとともに、例えばレーザー光等を用いて被写体上に関心領域を表示可能な放射線画像撮影装置に関するものである。

従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器が各種提案、実用化されている。

上記放射線検出器としては、例えば特許文献１に記載されているように、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンなどの半導体を利用した放射線検出器があり、そのような放射線検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ読取方式のものが提案されている。

このような放射線検出器を用いれば、撮影により得られた画像情報をデジタルデータとして取得できるため、コンピューターを用いた診断支援装置等との親和性を高くすることができる。

一方、特許文献２に記載されているように、被写体の関心領域に対してレーザーマーカーを用いて印を表示する装置が提案されている。これは、例えば撮影した放射線画像中に癌等の異変がある部位が見つかった場合に、その領域と対応する被写体上の部位にレーザーマーカーを照射して印を表示することにより、この異変部に対して医師等がニードルを穿刺して生体サンプルを取得したりする際の補助とすることができるものである。
特開２０００−１０５２９７号公報 国際公開第ＷＯ２００７０２３０５０号

上記のようなレーザーマーカーを用いる場合、これまでは医師や撮影技師等が撮影された放射線画像を見ながら手動でマーカーの表示位置を調整していたため、効率が悪く、また位置精度もあまり高くは無かった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、被写体の放射線画像を撮影するとともに、レーザー光等を用いて被写体上の関心領域に印を表示可能な放射線画像撮影装置において、撮影した放射線画像に基づいて印の表示位置を自動的に制御可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の放射線画像撮影装置は、被写体に対して放射線を照射する放射線照射手段と、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体の放射線画像を記録する放射線画像検出手段と、放射線画像を表示する画像表示手段と、放射線画像上の関心領域を指定する指定手段と、指定手段により放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の部位に印を表示する関心領域表示手段とを備えたものであることを特徴とするものである。

ここで、「放射線画像検出手段」としては、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることが可能な固体検出器を用いることができる。

この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献１において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。

本発明による放射線画像撮影装置において、関心領域表示手段を、レーザー光源を備え、レーザー光源から出射されたレーザー光を関心領域に対応する部位に照射することにより印を表示するものとし、レーザー光源の焦点を、放射線照射手段の焦点の虚像位置にあるものとしてもよい。

また、放射線照射手段と放射線画像検出手段との間に、放射線が不透過で放射線画像検出手段により検出可能な基準点を設けてもよい。

また、指定手段により放射線画像上の基準点を関心領域として指定し、これに応じて関心領域表示手段が表示した印の位置と、基準点の実際の位置との誤差に基づいて、関心領域表示手段の較正を行なうようにしてもよい。

また、基準点の放射線画像上の位置情報を、基準点の形状認識に基づいて自動的に行なうようにしてもよい。

さらに、関心領域表示手段が表示する印の位置を検出する光検出手段を設けてもよい。

本発明の放射線画像撮影装置によれば、被写体に対して放射線を照射する放射線照射手段と、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体の放射線画像を記録する放射線画像検出手段と、放射線画像を表示する画像表示手段と、放射線画像上の関心領域を指定する指定手段と、指定手段により放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の部位に印を表示する関心領域表示手段とを備え、撮影により得られた放射線画像上においてユーザーが関心領域を指定することによって、自動的に関心領域と対応する被写体上の部位に印を表示するようにしたため、被写体上に効率的に印を表示させることができる。

また、関心領域表示手段を、レーザー光源を備え、レーザー光源から出射されたレーザー光を関心領域に対応する部位に照射することにより印を表示するものとし、レーザー光源の焦点を、放射線照射手段の焦点の虚像位置にあるものとすることにより、被写体の立体形状に関わらず関心領域に対応する部位に正確に印を表示させることが可能となる。

また、放射線照射手段と放射線画像検出手段との間に、放射線が不透過で放射線画像検出手段により検出可能な基準点を設け、指定手段により放射線画像上の基準点を関心領域として指定し、これに応じて関心領域表示手段が表示した印の位置と、基準点の実際の位置との誤差に基づいて、関心領域表示手段の較正を行なうようにすることにより、印表示の自動化の際の位置精度を向上させることが可能となる。

この場合に、基準点の放射線画像上の位置情報を基準点の形状認識に基づいて自動的に行なうようにしたり、関心領域表示手段が表示する印の位置を検出する光検出手段を設けて印の位置を自動的に検出するようにしたりすることにより、ユーザーの手間を省いて利便性を向上させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の好ましい実施の形態の一例である乳房用画像撮像システムを示す概略図、図２はこのシステムの乳房用画像撮像装置の本体内部の概略図、図３は上記乳房用画像撮像装置に用いる固体検出器の概略図、図４は上記乳房用画像撮像装置の撮影台部の上面図である。

この乳房用画像撮像システム１は、乳房用画像撮像装置２と、乳房用画像撮像装置２に接続されたコンピューター３と、コンピューター３に接続されたモニター４とから構成されている。

乳房用画像撮像装置２は、本体５と、本体５を回転可能に軸支する基台６とから構成されている。

本体５は、内部に放射線源１１等を収納する放射線源収納部５ａと、内部に固体検出器２０等を収容してなる撮影台部５ｂと、放射線源収納部５ａおよび撮影台部５ｂを連結する連結部５ｃとからなり、連結部５ｃが基台６に取り付けられて構成されているものである。さらに、連結部５ｃには、上から被検者の乳房Ｂを押さえつけて保持する押圧板７が取り付けられている。

図２に示すように、本体５の放射線源収納部５ａは、上記の放射線源１１の他に、被写体を照らすための照明用光源１２と、被写体上に印を表示するためのレーザー光源１３と、放射線の照射野を限定するためのマスク１４と、照明用光源１２から出射された光を透過させるとともに、レーザー光源１３から出射されたレーザー光を反射させるハーフミラー１５ａと、照明用光源１２から出射された光およびレーザー光源１３から出射されたレーザー光を反射させるミラー１５ｂと、撮影台部５ｂ上に照射されたレーザー光の位置を検出するための光検出手段１６とを備えている。

ハーフミラー１５ａは反射面の角度を変更可能に構成されており、これによりレーザー光源１３から出射されたレーザー光を撮影台部５ｂ上の任意の位置に照射させることができる。また、ミラー１５ｂは、放射線源１１から放射線を照射させる際には放射線の照射を妨げない位置に退避可能なように構成されている。

また、レーザー光源１３の焦点は、放射線源１１の焦点Ｆの虚像位置となるように構成されている。なお、レーザー光源１３の焦点とは、本実施の形態のように、ハーフミラー１５ａを動かすことによりレーザー光の照射位置を変更する場合には、ハーフミラー１５ａ上が焦点となり、レーザー光源１３を動かすことによりレーザー光の照射位置を変更する場合には、光源の移動軸上が焦点となる。

レーザー光源１３の焦点を、放射線源１１の焦点Ｆの虚像位置以外の場所に配した場合、被写体の立体形状によってレーザー光の照射位置が変化してしまうため、放射線画像上の関心領域に対応する位置に正確に印を表示させることが困難となるが、本実施の形態のように、レーザー光源１３の焦点を、放射線源１１の焦点Ｆの虚像位置と略同一にすることにより、被写体の立体形状に左右されず、放射線画像上の関心領域に対応する位置に正確に印を表示させることが可能となる。

本実施の形態では、上記レーザー光源１３、ハーフミラー１５ａおよびミラー１５ｂにより関心領域表示手段が構成される。

図３に示すように、固体検出器２０は、ガラス基板２５上に、ａ−ｓｉ ＴＦＴからなる第１の導電層２４、放射線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層２３、第２の導電層２２、絶縁層２１がこの順に積層されたものである。

第１の導電層２４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力はＩＣチップ２６に接続され、ＩＣチップ２６はプリント基板２７上の不図示の画像信号処理部に接続されている。

固体検出器２０は、第１の導電層２４と第２の導電層２２との間に電界を形成している際に、光導電層２３に放射線が照射されると、光導電層２３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層２４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層２４のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、このアナログ信号を画像信号処理部において各画素毎に検出し、各画素毎に検出したアナログ信号を画素の配列順に複合する。そして、この複合したアナログ信号を不図示のＡＤ変換部によりＡＤ変換してデジタル画像信号を生成する。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター３に送信される。

図４に示すように、撮影台部５ｂ上には、放射線が不透過で固体検出器２０により検出可能な２つの基準点Ｒ１、Ｒ２が設けられている。

上記の放射線源１１、照明用光源１２、レーザー光源１３、マスク１４、ハーフミラー１５ａ、ミラー１５ｂ、光検出手段１６、固体検出器２０等はいずれも不図示の制御手段により統合制御されるものである。

次いで、このように構成される乳房用画像撮像システム１の動作について説明する。図５は押圧板によって撮影台部上に乳房を挟んだ状態を示す上面図、図６は図５の状態で撮影された画像を示す図である。

押圧板７を乳房Ｂを押圧する位置へ移動させ、撮影台部５ｂ上に乳房Ｂを固定させた状態で、ユーザーにより不図示の放射線曝射スイッチが押下されると、放射線源１１から固体検出器２０へ向けて放射線が照射される。

放射線が照射されると固体検出器２０内においては、放射線画像情報を担持する潜像電荷が蓄積される。この蓄積された潜像電荷の量は被写体（乳房Ｂ）を透過した放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。

所定時間経過後に固体検出器２０に対する記録を停止させて撮影を終了した後、固体検出器２０から潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、画像信号処理部においてＡＤ変換してデジタル画像信号を生成させる。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター３に送信される。

コンピューター３は、乳房用画像撮像装置２からデジタル画像信号を受信すると、モニター４上に図６に示すような画像を表示させる。

ユーザーは、モニター４上に表示された画像を見て、癌等の異変がある部位（図６中ＧＣ）が見つかった場合に、その領域をマウス等の入力デバイスを用いて指定する。

コンピューター３は、ユーザーから関心領域の指定を受けると、画像上の指定位置の座標情報を乳房用画像撮像装置２に送信する。

乳房用画像撮像装置２では、関心領域の座標情報を受信すると、レーザー光源１３からレーザー光を出射させるとともに、放射線画像上で指定された関心領域と対応する被写体上の位置にレーザー光が照射されるように、ハーフミラー１５ａの反射面の角度を制御する。これにより図５に示すように被写体上に印Ｍが表示されることになる。

なお、被写体上に印Ｍを表示させることが予め分かっている場合には、押圧板７を透明なものや、または押圧面に穴が開けられて乳房Ｂに直接マーカーで印を書き込んだり、この異変部に対して医師等がニードルを穿刺して生体サンプルを直接取得できるようにすることが好ましい。

次いで、上記乳房用画像撮像システム１の関心領域表示手段の較正動作について説明する。図７は撮影台部上に何も置かない状態で撮影された画像を示す図、図８は図７の画像中の基準点に対応して撮影台部上に印を表示させた状態を示す図である。

まず、撮影台部上に何も置かない状態で撮影を行い画像を取得する。撮影台部５ｂ上には放射線が不透過で固体検出器２０により検出可能な２つの基準点Ｒ１、Ｒ２が設けられているため、図７に示すように画像中には２つの基準点Ｒ１、Ｒ２の画像ＧＲ１、ＧＲ２が表示される。

基準点Ｒを例えば＋字状のマーク等、画像中の形状認識を行い易い形状とすることにより、基準点Ｒの画像ＧＲをユーザーが手動で選択することなく、コンピューター３により自動的に基準点Ｒの画像ＧＲの座標情報を取得させることができる。

なお、関心領域表示手段の較正を行なう場合、２つの基準点Ｒ１、Ｒ２の両方を用いてもよいし、いずれか一方のみを用いてもよい。ここでは基準点Ｒ１を用いて較正を行なう場合について説明する。

コンピューター３は、取得した基準点Ｒ１の画像ＧＲ１の座標情報を乳房用画像撮像装置２に送信する。

乳房用画像撮像装置２では、基準点Ｒ１の座標情報を受信すると、レーザー光源１３からレーザー光を出射させるとともに、放射線画像上で指定された基準点Ｒ１と対応する位置にレーザー光が照射されるように、ハーフミラー１５ａの反射面の角度を制御する。これにより図８に示すように撮影台部５ｂ上に印Ｍが表示されることになる。

このとき、関心領域表示手段の精度が高い場合には、印Ｍが撮影台部５ｂ上の基準点Ｒ１の位置に表示されるはずであるが、機械的誤差等により関心領域表示手段の精度が低下している場合には、図８に示すように撮影台部５ｂ上において基準点Ｒ１からずれた位置に印Ｍが表示されることになる。

印Ｍはレーザー光により照射された輝点であるため、ＣＣＤ等により構成される光検出手段１６により自動的に検出が可能であり、ここで検出された印Ｍの位置と、基準点Ｒ１の位置との誤差に基づいて、ハーフミラー１５ａの角度を調整することにより、関心領域表示手段の較正を行なうことができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記乳房用画像撮像システムに限らず、例えば胸部用画像撮像システム等、どのような撮影システムに応用してもよい。

また、固体検出器には、ＴＦＴ読出方式のものを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光読出方式等他の方式の個体検出器であっても同様の効果を得ることができる。

本発明による乳房用画像撮像システムを示す概略図 上記システムの乳房用画像撮像装置の本体内部の概略図 上記乳房用画像撮像装置に用いる固体検出器の概略図 上記乳房用画像撮像装置の撮影台部の上面図 上記乳房用画像撮像装置において押圧板によって撮影台部上に乳房を挟んだ状態を示す上面図 図５の状態で撮影された画像を示す図 上記乳房用画像撮像装置において撮影台部上に何も置かない状態で撮影された画像を示す図 図７の画像中の基準点に対応して撮影台部上に印を表示させた状態を示す図

符号の説明

１ 乳房用画像撮像システム
２ 乳房用画像撮像装置
３ コンピューター
４ モニター
５ 本体
６ 基台
７ 押圧板
１１ 放射線源
１２ 照明用光源
１３ レーザー光源
１４ マスク
１５ａ ハーフミラー
１５ｂ ミラー
１６ 光検出手段
２０ 固体検出器

Claims (6)

1. 被写体に対して放射線を照射する放射線照射手段と、
   前記被写体を透過した放射線の照射を受けて前記被写体の放射線画像を記録する放射線画像検出手段と、
   前記放射線画像を表示する画像表示手段と、
   前記放射線画像上の関心領域を指定する指定手段と、
   該指定手段により前記放射線画像上で指定された前記関心領域と対応する前記被写体上の部位に印を表示する関心領域表示手段とを備えたものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記関心領域表示手段が、レーザー光源を備え、該レーザー光源から出射されたレーザー光を前記関心領域に対応する部位に照射することにより前記印を表示するものであり、
   前記レーザー光源の焦点が、前記放射線照射手段の焦点の虚像位置にあることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記放射線照射手段と前記放射線画像検出手段との間に、放射線が不透過で前記放射線画像検出手段により検出可能な基準点を設けたことを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記指定手段により前記放射線画像上の前記基準点を前記関心領域として指定し、これに応じて前記関心領域表示手段が表示した前記印の位置と、前記基準点の実際の位置との誤差に基づいて、前記関心領域表示手段の較正を行なうことを特徴とする請求項３記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記基準点の前記放射線画像上の位置情報を、前記基準点の形状認識に基づいて自動的に行なうことを特徴とする請求項４記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記関心領域表示手段が表示する前記印の位置を検出する光検出手段を設けたことを特徴とする請求項４または５記載の放射線画像撮影装置。

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