JP2009240401A - 放射線画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力する放射線画像数を減らすと共に、放射線検査のスループットを向上させる。
【解決手段】画像を縮小することにより出力する画像のサイズを小さくする。具体的にはＣＲを用いた場合の密着撮影と０画像のサイズとなるように自動で距離補正処理を施し、画像全体を縮小し、４枚のフィルムで全体を現すことのできるサイズにする。この第１の長尺画像の生成処理を行う場合は、距離補正処理が施されていることがわかるように、コンソール２２にその旨を表示する、又はＤＩＣＯＭヘッダに記録する等の処理を行うとよい。
【選択図】図５

Description

本発明は、放射線画像処理装置に関する。

従来より、病気診断等にＸ線画像に代表される放射線画像が広く用いられており、様々な放射線画像撮像装置が知られている。

最近、この放射線画像撮像装置として、検出した放射線を電気信号に変換することが可能なフラットパネルディテクタ（以下、「ＦＰＤ」という）を用いるものが提案されている。

ところで、医療用の画像撮影として主に骨の計測等を目的とした下肢全長撮影や全脊椎撮影を行うにあたっては、被写体の撮影部位が広範囲に及ぶため、全体を把握するためには、長尺撮影を行う必要がある。

長尺撮影に関する技術として、特許文献１、及び特許文献２には、管球平行移動方式での長尺撮影を行うための放射線画像撮影装置の技術が開示されている。

また、特許文献３には、放射線画像撮影装置において実施される長尺合成での画像の取得方法に関する技術が開示されている。
特開２００５−２７０２７７号公報 特開２００６−５００１２６号公報 特開２００４−３５８２５４号公報

上記した従来のＦＰＤを用いた長尺撮影では、撮影回数と、モニタ、又はフィルムに出力する放射線画像数とが同数となっている。これに対し、出力する画像数を減らす要求がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、出力する放射線画像数を減らすと共に、放射線検査のスループットを向上させる放射線画像処理装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、放射線を照射する移動可能に設けられた放射線源、前記放射線源から照射され、かつ、被検体を透過した放射線を検出する移動可能に設けられた放射線検出器、並びに前記放射線源、及び前記放射線検出器を被検体の所定方向に沿って移動させる移動手段の各々を含んで構成された放射線画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影される１回の撮影範囲と当該撮影範囲より大きい指定撮影範囲に応じて定まる撮影回数の撮影が行われるように前記撮影手段による撮影、及び前記撮影手段の位置を制御する制御手段と、前記撮影手段により撮影された放射線画像の各々を合成した合成画像であって、出力するときのサイズが未処理のときのサイズよりも小さくなるように処理した合成画像を生成する生成手段と、前記生成手段で生成された合成画像を出力する出力手段と、を備えた放射線画像処理装置。

請求項２の発明は、前記生成手段は、未処理の放射線画像を合成した合成画像から被写体が写っていない領域を除く処理を行うことによりサイズを小さくする請求項１に記載の放射線画像処理装置。

請求項３の発明は、前記生成手段は、未処理の放射線画像を合成した合成画像が前記被検体と前記放射線検出器との距離のために拡大された分を縮小する処理を行うこと、又は未処理の放射線画像の各々について前記距離のために拡大された分を縮小する処理を未処理の放射線画像の各々について行った後に合成することでサイズを小さくする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像処理装置。

請求項４の発明は、前記生成手段は、操作者が入力した前記合成画像のうちの前記出力手段に出力させる出力範囲を入力して、前記合成画像を前記出力範囲に含まれる画像にサイズを小さくする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。

請求項５の発明は、前記出力手段は、前記合成画像を前記撮影回数より小さい数の画像に分割して、分割した画像の各々を出力する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。

上記目的を達成するために、本発明の放射線画像処理装置は、放射線を照射する移動可能に設けられた放射線源、前記放射線源から照射され、かつ、被検体を透過した放射線を検出する移動可能に設けられた放射線検出器、並びに前記放射線源、及び前記放射線検出器を被検体の所定方向に沿って移動させる移動手段の各々を含んで構成された放射線画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影される１回の撮影範囲と当該撮影範囲より大きい指定撮影範囲に応じて定まる撮影回数の撮影が行われるように前記撮影手段による撮影、及び前記撮影手段の位置を制御する制御手段と、前記撮影手段により撮影された放射線画像の各々を合成した合成画像であって、出力するときのサイズが未処理のときのサイズよりも小さくなるように処理した合成画像を生成する生成手段と、前記生成手段で生成された合成画像を出力する出力手段と、を備えている。

生成手段は、未処理の放射線画像を合成した合成画像から被写体が写っていない領域を除く処理を行うことによりサイズを小さくするとよい。

また、生成手段は、未処理の放射線画像を合成した合成画像が前記被検体と前記放射線検出器との距離のために拡大された分を縮小する処理を行うこと、又は未処理の放射線画像の各々について前記距離のために拡大された分を縮小する処理を未処理の放射線画像の各々について行った後に合成することでサイズを小さくするとよい。

さらに、生成手段は、操作者が入力した合成画像のうちの出力手段に出力させる出力範囲を入力して、合成画像を前記出力範囲に含まれる画像にサイズを小さくするとよい。

また、出力手段は、合成画像を撮影回数より小さい数の画像に分割して、分割した画像の各々を出力するとよい。

本発明によれば、出力する放射線画像数を減らすことができると共に、放射線検査のスループットを向上させることができる、という優れた効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、病院内の病院内情報システム１０の概略を示している。病院内情報システム１０は、病院内の医事情報を統括的に管理するコンピュータで構成された医事情報システム（ＨＩＳ）１２、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像の撮影に関する情報等を統括的に管理するコンピュータで構成された放射線科情報システム（ＲＩＳ）１４、核磁気共鳴現象を利用して体内の内部情報を画像化する核磁気共鳴画像法装置（ＭＲ）１６、Ｘ線を用いて人体の横断面（輪切り像）を画像化するコンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）１８、及び後述する放射線画像処理装置２０のコンソール２２等の各々がＬＡＮによって接続されて構成されている。

ＨＩＳ１２に格納されている医事情報には、被検者の氏名、性別、及び被験者のＩＤ番号等の撮影対象である被験者を特定するための情報の他に、身長を示す身長情報、及び体厚を示す体厚情報を含んだ体形情報、並びに過去に実施された放射線画像の撮影の履歴を示す履歴情報等を含んだ患者情報等が含まれている。被験者情報は、撮影に先立ち、予めＨＩＳ１２に登録されている。

ＲＩＳ１４に格納されている放射線画像の撮影に関する情報は、撮影メニュー、及びポジショニングデータを含んでいる。

撮影メニューは、被検者の体のうちの撮影対象の部位、長尺画像を生成する場合には撮影範囲、並びに撮影条件、撮影時における前記被検者の姿勢（立位、又は臥位）、及び前記被検者に対する前記放射線の照射方向の中から少なくとも１つを含んだ情報である。なお、長尺画像を生成する場合の撮影回数、並びに撮影時の放射線管３２、及び放射線検出器３８，４０のポジションは、撮影範囲に応じて決まる。

ポジショニングデータは、放射線管３２、及び放射線検出器３８，４０の撮影時のポジションを示すデータであり、撮影メニューと、撮影メニュー、及び検査目的等に対応して決まる術式との組合せ毎に定められている。このポジショニングデータは、通常は放射線画像処理装置２０の構築時に登録される。

放射線画像処理装置２０は、図２に示すように、操作ボタンを備えたコンソール２２、放射線撮影スタンド２８、放射線管懸垂器２６、放射線撮影テーブル３０、並びにコンソール２２と接続され、放射線撮影スタンド２８、放射線管懸垂器２６、及び放射線撮影テーブル３０の各々の動作を制御する放射線コントローラ２４の各々で構成されている。

また、被検者の姿勢が立位の場合の撮影時には、放射線撮影スタンド２８の前に、被検者を位置決めするための専用衝立３９が設置される。

コンソール２２は、ＨＩＳ１２、及びＲＩＳ１４と接続され、ＨＩＳ１２から患者情報を取得すると共に、ＲＩＳ１４から撮影メニューを取得する。以下、患者情報と撮影メニューとを含んだ情報をオーダー情報とよぶ。

また、コンソール２２には、放射線画像を撮影する技師が操作ボタンを操作することによって入力された操作内容を示す操作情報が入力される。コンソール２２に入力された操作情報に応じて、放射線コントローラ２４が、プログラムに従って後述する移動制御処理、及び放射線照射制御処理を行う。

放射線管懸垂器２６は、放射線を照射する放射線管３２、放射線管３２を被検者の身体の撮影部位、姿勢、及び体形に応じた所望の撮影ポジションに移動する放射線管３２に連結された伸縮アーム３４、並びに撮影範囲を登録すると共に、後述する撮影条件を確認するためのタッチパネルを備えたモニタ３６を含んで構成されている。

放射線管３２は、撮影条件に従った線量からなる放射線を被検者に照射する。撮影条件とは、被検者の身体の撮影対象の撮影部位に対して、適切な線量からなる放射線を照射するための管電圧、管電流、及び照射時間等を決定するための条件であり、撮影部位、撮影部位の透過厚、並びに矢印Ｄ１、及び矢印Ｄ２で示される放射線管３２の管球と放射線検出器３８，４０との間の距離である受像面間距離（ＳＩＤ）の各々を示す情報で決定される。

タッチパネルを備えたモニタ３６に表示される表示画面３６Ｄの一例を図３に示す。表示画面３６Ｄには、撮影部位、及び撮影の方向を含んだ撮影メニューに応じて定まる管電圧の情報、並びに管電流を流す時間で調整可能な線量の情報を含んだ撮影条件が表示され、必要に応じて変更できるようになっている。撮影条件は、撮影対象である被検者の撮影部位の放射線の透過厚によって決定されるので、同じ部位の撮影であっても被検者によって撮影条件を微調節する必要が生じる。このため、撮影前にタッチパネルを備えたモニタ３６に撮影条件を表示しての確認を行う。また、表示画面３６Ｄには、表示画面３６Ｄの内容で撮影を実行してもよい場合に、技師がタッチするための決定ボタンが表示される。タッチパネルを備えたモニタ３６は、決定ボタンがタッチされると、放射線コントローラ２４に決定された撮影条件の情報を送信する。

図３、及び図４を参照して、放射線コントローラ２４の放射線管懸垂器２６の駆動制御について説明する。

放射線コントローラ２４は、被検者の姿勢（立位、又は臥位）に応じて、駆動ドライバ５２を制御してスライド用モータ５４を駆動させて、放射線管懸垂器２６をスライドレール４２に沿って矢印Ａ１に示される方向に移動させると共に、駆動ドライバ５２を制御して回転用モータ５６を駆動させて、放射線管３２を矢印Ａ２に示される方向に回転させる。回転されることにより、放射線管３２は、何れの角度からも放射線を照射することが可能となっているである。放射線管懸垂器２６のスライドレール４２に沿った移動は、例えば、プーリーとベルトとを用いた機構によって実現することができる。また、放射線管３２の回転は、例えば、ステッピングモータを用いた回転機構によって実現することができる。

また、放射線コントローラ２４は、被検者の身体の撮影部位、及び長尺撮影を行う場合には撮影範囲に応じて、駆動ドライバ５２を制御して伸縮用モータ５８を駆動させて、伸縮アーム３４を伸縮させ、矢印Ａ３に示される方向に放射線管３２を移動させる。伸縮アーム３４の伸縮は、例えば、ボールネジとステッピングモータとを用いた機構によって実現することができる。

放射線撮影スタンド２８は、放射線検出器３８を備えている。また、放射線撮影テーブル３０は、放射線撮影スタンド２８と同様に、放射線検出器４０を備えている。

放射線検出器３８，４０は、選択されたオーダー情報に応じたポジショニングデータに従って、放射線コントローラ２４の制御によって移動される。

また、放射線検出器３８，４０は、放射線を感知して電荷を発生させるアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる光電変換層を行列状の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のアレイの上に配置した構造を有する放射線変換パネルを含んで構成される。放射線変換パネルは、発生した電荷を蓄積容量に蓄積した後、各行毎にＴＦＴを順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。

さらに、放射線検出器３８，４０は、図４に示されるように、放射線変換パネルによって検出された放射線の情報を格納するための画像メモリ４８，６８、及び画像メモリ４８，６８に格納された放射線の情報を含むデータをコンソール２２との間で送受信する送受信部５０，７０を備えている。

図３、及び図４を参照して、放射線コントローラ２４の放射線検出器３８，４０の駆動制御について説明する。

放射線コントローラ２４は、被検者の姿勢が立位の場合は、被検者の身体の撮影部位、及び長尺撮影を行う場合には撮影範囲に応じて、駆動ドライバ４４を制御してスライド用モータ４６を駆動させて、放射線検出器３８を、矢印Ａ４に示される方向に移動させる。

また、放射線コントローラ２４は、被検者の姿勢が臥位の場合は、被検者の身体の撮影部位、及び長尺撮影を行う場合には撮影範囲に応じて、駆動ドライバ６２を制御してスライド用モータ６４を駆動させて、放射線検出器４０を、矢印Ａ５に示される方向に移動させる。また、被検者が放射線撮影テーブル３０に上がることを容易にするために、放射線コントローラ２４は、駆動ドライバ６２を制御して上下用モータ６６を駆動させて、放射線撮影テーブル３０を身長情報から推定される被検者のひざ下の高さに下げるように移動させてもよい。

放射線コントローラ２４は、放射線検出器３８，４０の位置と放射線管３２の位置とが対応するように、放射線検出器３８，４０の駆動ドライバ４４，６２と放射線管懸垂器２６の駆動ドライバ５２とを制御する。

ここで、長尺画像の説明を行う。長尺画像は、例えば全脊椎、及び全下肢の計測に用いられるものであり、連続する複数回（一般的に、２〜５回）の撮影によって得られた画像の合成により生成される。長尺画像を生成する場合は、放射線管３２、及び放射線検出器３８，４０を所定のポジションに移動させて、撮影を行う制御を、連続して複数回行なう。

次に、図５〜図７を用いて、本実施の形態で実施可能な長尺画像の生成処理について説明する。

図５〜図７は、５回の撮影から全身を撮影範囲とした長尺画像の生成の流れを示す概念図である。図示されるように、頭部、胸部、腹部、膝上部、及び膝下部の順に放射線画像を撮影するように、線源及び放射線検出器３８（又は４０）を移動させる。連続する各々の放射線画像は、重なり部分ができるように撮影される。各々の重なり部分を重ね合わせて合成することで長尺画像が生成される。

ここで、本実施の形態においては、出力する長尺画像のサイズが小さくなるように画像処理を行う。本実施の形態では、３種類の長尺画像の生成処理が可能であり、全てを行ってもよいし、少なくとも１種類を行えばよい。

第１の長尺画像の生成処理では、図５に示されるように、画像を縮小することにより出力する画像のサイズを小さくする。具体的には、例えば、実寸大（ライフサイズ）となるように自動で距離補正処理を施し、画像全体を縮小する、又はＣＲを用いた場合の密着撮影と同様なサイズになるように自動で距離補正処理を施し、画像全体を縮小し、４枚のフィルムで全体を表すことのできるサイズにする。この第１の長尺画像の生成処理を行う場合は、距離補正処理が施されていることがわかるように、コンソール２２にその旨を表示する、又はＤＩＣＯＭヘッダに記録する等の処理を行うとよい。

第２の長尺画像の生成処理では、図６に示されるように、画像から頭頂よりも上の領域、及び足先よりも下の領域の被写体の写っていない領域を削除することで出力する画像のサイズを小さくし、４枚のフィルムで全体を表すことのできるサイズにする。

第３の長尺画像の生成処理では、図７に示されるように、モニタ出力した合成した画像に出力不要とする領域を提案する点線で示されるアシスト線を重ねて表示して、操作者により決定される出力不要とする領域の指示を入力して、指示された領域を除くことで出力する画像のサイズを小さくし、４枚のフィルムで全体を表すことのできるサイズにする。

このように、単純に各々の画像を合成した場合よりも、サイズを小さくすることにより、フィルムの出力枚数を減らすことができると共に、出力時間を削減することができる。図５〜図７に図示される場合では、５回の撮影に基づいて生成された長尺画像は、４枚のフィルムに出力することができる。

次に、図８のフローチャートを参照して、長尺画像生成処理の流れを説明する。

まず、ステップ１００で、操作者がコンソール２２にて撮影メニューを選択する。

ステップ１０２では、操作者が、コンソール２２の操作ボタンを介して放射線管３２の撮影のポジションへの移動を指示する。

ステップ１０４では、放射線管３２、及び放射線検出器３８（又は４０）が予め設定された撮影のポジションに移動するように放射線懸垂器２８の駆動ドライブ５２が制御される。

ステップ１０６では、操作者が専用衝立３９を設置する。

ステップ１０８では、操作者が専用衝立３９に合わせて被検者の位置決めをする。

ステップ１１０では、操作者がタッチパネルを備えたモニタ３６の操作によって撮影範囲を登録する。撮影範囲は、例えば、放射線管３２の近傍に撮像カメラを設け、放射線によって撮影される撮影部位を撮像して、タッチパネルを備えたモニタ３６に表示させることによって、操作者に確認させて、登録させてもよい。また、放射線管３２の近傍に可視光を照射する可視光ランプを設け、被検者の身体の撮影部位を照射させることによって、技師に確認させて、登録させてもよい。

ステップ１１２では、操作者が放射線管３２の近傍に設けられた、図示を省略する照射野ランプから可視光を照射することによって照射野を確認して、必要に応じて、絞りを手動で調整して、コリメータ開口の調整を行うことによって照射野を変更する。

ステップ１１４では、操作者がタッチパネルを備えたモニタ３６を介して撮影条件を確認して、必要に応じて変更を入力する。

ステップ１１６では、複数回（２〜５回）の撮影を行い、長尺画像を生成する。

撮影は、放射線管３２に放射線を照射させて、被検者の身体の撮影範囲の撮影を行う。放射線検出器３８（又は４０）によって検出された、放射線に基づく放射線画像を表す画像データは、放射線変換パネルの各画素の蓄積容量から取得される。放射線画像を表す画像データは、デジタル信号に変換され、放射線検出器３８（又は４０）の画像メモリ４８（又は６８）に一旦記憶される。

また、放射線画像を表す画像データは、光変換方式の放射線検出器を利用して取得してもよい。この光変換方式の放射線検出器では、各固体検出素子に放射線が入射されると、固体検出素子に、線量に応じた静電潜像が蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像を示す情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像を示す情報を消去して再使用することができる（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。

送受信部５０（又は７０）を介して、放射線検出器３８（又は４０）の画像メモリ４８（又は６８）から、放射線画像を表す画像データを取得し、長尺画像の生成処理を施す。

長尺画像の生成は、上記した図５〜図７を参照して説明した第１〜第３の長尺画像の生成処理の少なくとも１つの処理を施して行う。

ステップ１１８では、操作者がコンソール２２にて生成された長尺画像を確認する。

まず、各々の撮影によって得られたプレビュー画像が順次表示される。続いて各々の画像が自動的に合成された合成画像が表示される。この後、生成された長尺画像が表示される。

また、撮影範囲の長さ、及び撮影枚数が自動計算され、表示されてもよい。

さらに、各々の撮影画像のオーバーラップの位置、及びオーバーラップする量が表示されてもよい。

このとき、コンソール２２に表示される長尺画像は、上記した通り、複数枚の画像を単純に合成した画像よりもサイズが小さくなるように生成されている。

このように、本実施の形態では、複数枚の画像を単純に合成した画像よりもサイズが小さくなるように生成されているため、フィルム出力される数を減らすと共に、コンソール２２に表示される長尺画像を確認する際のスクロール数を減らすことができる。これにより、放射線検査のスループットが向上する。

なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

図９は、放射線画像処理装置の変形例である。放射線画像処理装置８０は、異なる位置の画像を矢印Ａ６で示されるように、放射線管８２の角度を変えることで得る。放射線管８２の角度は、放射線検出器３８（又は４０）の動きと連動して変わるように制御される。

本実施の形態に係る病院内情報システムの概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る放射線画像処理装置の全体構成を示す構成図である。 タッチパネルに表示される表示画面の一例である。 本実施の形態に係る放射線画像検出システムの電気的なつながりを示すブロック図である。 本実施の形態に係る第1の長尺画像の生成処理の概念図である。 本実施の形態に係る第２の長尺画像の生成処理の概念図である。 本実施の形態に係る第３の長尺画像の生成処理の概念図である。 本実施の形態に係る撮影の処理手順を示すフローチャートである。 放射線画像処理装置の別の構成を示す構成図である。

符号の説明

１０ 病院内情報システム
２０ 放射線画像処理装置
２２ コンソール
２４ 放射線コントローラ
２６ 放射線管懸垂器
２８ 放射線撮影スタンド
３０ 放射線撮影テーブル
３２ 放射線管
３４ 伸縮アーム
３６ タッチパネルを備えたモニタ
３８，４０ 放射線検出器
３８Ｂ，４０Ｂ 放射線変換パネル

Claims (5)

1. 放射線を照射する移動可能に設けられた放射線源、前記放射線源から照射され、かつ、被検体を透過した放射線を検出する移動可能に設けられた放射線検出器、並びに前記放射線源、及び前記放射線検出器を被検体の所定方向に沿って移動させる移動手段の各々を含んで構成された放射線画像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影される１回の撮影範囲と当該撮影範囲より大きい指定撮影範囲に応じて定まる撮影回数の撮影が行われるように前記撮影手段による撮影、及び前記撮影手段の位置を制御する制御手段と、
   前記撮影手段により撮影された放射線画像の各々を合成した合成画像であって、出力するときのサイズが未処理のときのサイズよりも小さくなるように処理した合成画像を生成する生成手段と、
   前記生成手段で生成された合成画像を出力する出力手段と、
   を備えた放射線画像処理装置。
2. 前記生成手段は、未処理の放射線画像を合成した合成画像から被写体が写っていない領域を除く処理を行うことによりサイズを小さくする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
3. 前記生成手段は、未処理の放射線画像を合成した合成画像が前記被検体と前記放射線検出器との距離のために拡大された分を縮小する処理を行うこと、又は未処理の放射線画像の各々について前記距離のために拡大された分を縮小する処理を未処理の放射線画像の各々について行った後に合成することでサイズを小さくする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像処理装置。
4. 前記生成手段は、操作者が入力した前記合成画像のうちの前記出力手段に出力させる出力範囲を入力して、前記合成画像を前記出力範囲に含まれる画像にサイズを小さくする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。
5. 前記出力手段は、前記合成画像を前記撮影回数より小さい数の画像に分割して、分割した画像の各々を出力する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。

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