JP2010110445A - 動態撮影システム - Google Patents
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Abstract
【課題】被写体が被曝することなしに被写体の呼吸が自発呼吸として安定状態となったことを検出して、呼吸が安定した状態の動態画像を容易に取得できるようにする。
【解決手段】本発明に係る動態撮影システム100によれば、撮影用コンソール2の制御部21は、被写体Mの直近Nサイクルの全ての呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内となった場合に、撮影装置1に撮影を開始させる。また、動態撮影中に、被写体Mの呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲外となった場合、撮影装置1に撮影を中止させる。
【選択図】図5
【解決手段】本発明に係る動態撮影システム100によれば、撮影用コンソール2の制御部21は、被写体Mの直近Nサイクルの全ての呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内となった場合に、撮影装置1に撮影を開始させる。また、動態撮影中に、被写体Mの呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲外となった場合、撮影装置1に撮影を中止させる。
【選択図】図5
Description
本発明は、動態撮影システムに関する。
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胸部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、胸部の動態を撮影する。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等により、医師は呼吸に伴う一連の動きを認識することが可能となる。
呼吸に伴う動態に基づいて診断を行う場合、被写体の呼吸が安定した状態であることが必要である。そこで、例えば、特許文献1には、患者に呼吸動作を指示した後、微弱なX線曝射によって得られた画像から肺野部分の大小変動を検出し、適切な呼吸が行われているタイミングを自動的に検出し、このタイミングで撮影を開始する技術が記載されている。
特開2005−312776号公報
しかしながら、特許文献1においては、呼吸運動が適切であるか否かを判断するために被写体にX線を照射することから、被写体が余計な被曝をすることとなり好ましくない。
本発明の課題は、被写体が被曝することなしに被写体の呼吸が自発呼吸として安定状態となったことを検出して、呼吸が安定した状態の動態画像を容易に取得できるようにすることである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
被写体の呼吸に伴う動態を撮影する撮影部を備える動態撮影システムであって、
前記被写体に対し非接触で、前記被写体の呼吸サイクルを検出するサイクル検出部と、
前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルに基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断し、安定状態であると判断した場合に、前記撮影部に撮影を開始させる制御部と、
を備える。
被写体の呼吸に伴う動態を撮影する撮影部を備える動態撮影システムであって、
前記被写体に対し非接触で、前記被写体の呼吸サイクルを検出するサイクル検出部と、
前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルに基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断し、安定状態であると判断した場合に、前記撮影部に撮影を開始させる制御部と、
を備える。
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、
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された複数の呼吸サイクルの全てが予め定められた基準時間の範囲内である場合に、前記被写体の呼吸が安定状態であると判断する。
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された複数の呼吸サイクルの全てが予め定められた基準時間の範囲内である場合に、前記被写体の呼吸が安定状態であると判断する。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された複数の呼吸サイクルの変動係数を算出し、算出された変動係数が予め定められた基準値以下である場合に、前記被写体の呼吸が安定状態であると判断する。
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された複数の呼吸サイクルの変動係数を算出し、算出された変動係数が予め定められた基準値以下である場合に、前記被写体の呼吸が安定状態であると判断する。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記制御部は、撮影開始後に、前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルに基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断し、安定状態ではなくなったと判断した場合に、前記撮影部に撮影を中止させる。
前記制御部は、撮影開始後に、前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルに基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断し、安定状態ではなくなったと判断した場合に、前記撮影部に撮影を中止させる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内ではなくなった場合に、前記被写体の呼吸が安定状態ではなくなったと判断する。
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内ではなくなった場合に、前記被写体の呼吸が安定状態ではなくなったと判断する。
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された撮影中の呼吸サイクルの変動係数を算出し、算出された変動係数が予め定められた基準値を超えた場合に、前記被写体の呼吸が安定状態ではなくなったと判断する。
前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された撮影中の呼吸サイクルの変動係数を算出し、算出された変動係数が予め定められた基準値を超えた場合に、前記被写体の呼吸が安定状態ではなくなったと判断する。
請求項7に記載の発明は、請求項1又は4に記載の発明において、
前記サイクル検出部を複数備え、
前記制御部は、前記複数のサイクル検出部からの検出結果に基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断する。
前記サイクル検出部を複数備え、
前記制御部は、前記複数のサイクル検出部からの検出結果に基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断する。
本発明によれば、被写体が被曝することなく、かつ、被写体の自発呼吸を妨げることなしに被写体の呼吸が安定状態となったことを検出して、呼吸が安定した状態の動態画像を容易に取得することが可能となる。
〔第1の実施の形態〕
以下、本発明に係る第1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。
以下、本発明に係る第1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。
(動態撮影システム100の構成))
まず、構成を説明する。
図1に、本実施の形態における動態撮影システム100の全体構成を示す。
図1に示すように、動態撮影システム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NTを介して接続されて構成されている。動態撮影システム100を構成する各装置は、DICOM(Digital Image and Communications in Medicine)規格に準じており、各装置間の通信は、DICOMに則って行われる。
まず、構成を説明する。
図1に、本実施の形態における動態撮影システム100の全体構成を示す。
図1に示すように、動態撮影システム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NTを介して接続されて構成されている。動態撮影システム100を構成する各装置は、DICOM(Digital Image and Communications in Medicine)規格に準じており、各装置間の通信は、DICOMに則って行われる。
(撮影装置1の構成)
撮影装置1は、例えば、呼吸に伴う被写体Mの胸部の動態を撮影する装置である。動態撮影は、被写体Mの胸部に対し、X線等の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、サイクル検出部15等を備えて構成されている。
撮影装置1は、例えば、呼吸に伴う被写体Mの胸部の動態を撮影する装置である。動態撮影は、被写体Mの胸部に対し、X線等の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、サイクル検出部15等を備えて構成されている。
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、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、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。
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、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、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。
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に接続されている。読取制御装置14は、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、読取制御装置14は、取得した画像データ(フレーム画像)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、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。
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。
サイクル検出部15は、被写体Mの呼吸サイクルを検出して撮影用コンソール2の制御部21に出力する。
ここで、呼吸サイクルは、吸気と呼気から構成される。呼吸サイクルは、1回の呼気と1回の吸気からなる。吸気では、息が吸い込まれる。それに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなり、横隔膜が押し下げられる。息を最大限に吸い込んだとき(吸気と呼気の変換点)を最大吸気という。呼気では、息が吐き出される。それに連れて肺野の領域が小さくなり、横隔膜が上がってくる。息を最大限に排出したとき(呼気と吸気の変換点)を最大呼気という。
ここで、呼吸サイクルは、吸気と呼気から構成される。呼吸サイクルは、1回の呼気と1回の吸気からなる。吸気では、息が吸い込まれる。それに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなり、横隔膜が押し下げられる。息を最大限に吸い込んだとき(吸気と呼気の変換点)を最大吸気という。呼気では、息が吐き出される。それに連れて肺野の領域が小さくなり、横隔膜が上がってくる。息を最大限に排出したとき(呼気と吸気の変換点)を最大呼気という。
サイクル検出部15は、被写体Mの呼吸サイクルを検出するサイクル検出センサ15aと、サイクル検出センサ15aにより検出された呼吸サイクルの時間を測定し制御部21に出力する計時部(図示せず)とを備える。
サイクル検出センサ15aは、被写体Mに対し無拘束かつ非接触型のセンサである。被写体Mの自然な自発呼吸に伴う胸部動態を撮影するには、マスクや鼻孔へのチューブの挿入等、被写体Mの自発呼吸運動の恒常性を乱すものを被写体Mに装着して検出を行うセンサは好ましくないからである。
サイクル検出センサ15aは、被写体Mに対し無拘束かつ非接触型のセンサである。被写体Mの自然な自発呼吸に伴う胸部動態を撮影するには、マスクや鼻孔へのチューブの挿入等、被写体Mの自発呼吸運動の恒常性を乱すものを被写体Mに装着して検出を行うセンサは好ましくないからである。
図2(a)に、動態撮影時における被写体M、放射線検出部13、サイクル検出センサ15aの配置例を示す。図2(a)に示すように、サイクル検出センサ15aは放射線検出部13の上部に設けられている。
図2(b)に、図2(a)の放射線検出部13上部の点線で囲った部分の部分拡大図を示す。図2(b)に示すように、放射線検出部13の上部には、サイクル検出センサ15aと顎置き16が設けられている。
サイクル検出センサ15aは、顎を基準に、口元や鼻孔付近へ位置するように配置されている。具体的に、サイクル検出センサ15aは、支軸151を介して支持基軸152に支持されている。支軸151は、被写体M−支持基軸152方向(図2(b)に示す矢印A1方向)に位置の微調整が可能に構成され、支持基軸152は、上下方向(図2(b)に示す矢印A2方向)に位置の微調整が可能に構成されている。撮影技師は、サイクル検出センサ15aが鼻孔の下約1cmとなるように支軸151及び支持基軸152を微調整してサイクル検出センサ15aの位置を調整する。
サイクル検出センサ15aは、顎を基準に、口元や鼻孔付近へ位置するように配置されている。具体的に、サイクル検出センサ15aは、支軸151を介して支持基軸152に支持されている。支軸151は、被写体M−支持基軸152方向(図2(b)に示す矢印A1方向)に位置の微調整が可能に構成され、支持基軸152は、上下方向(図2(b)に示す矢印A2方向)に位置の微調整が可能に構成されている。撮影技師は、サイクル検出センサ15aが鼻孔の下約1cmとなるように支軸151及び支持基軸152を微調整してサイクル検出センサ15aの位置を調整する。
サイクル検出センサ15aは、被写体Mの呼吸時の気流を検出するセンサである。例えば、呼吸時の気流により生じる微小な圧力変化を電圧に変換し、その電気信号を検出する圧電素子、呼吸時の気流により生じる温度変化(呼気時は温度が上昇し、吸気時に温度が下降する)を抵抗値の変化に変換し、その電気信号を検出するサーミスタ、図3に示すように呼吸時の気流によりカーテン状の薄膜17を動かし、その薄膜17の位置の動きをカメラ又は光学的変位計により検出する光学センサ等が挙げられる。サイクル検出センサ15aが圧電素子又はサーミスタの場合、例えば電気信号を電圧に変換して出力したとし、気流が無いときの出力電圧が0、呼気時の電圧が正、吸気時の電圧が負であるとすると、出力電圧が正から負に変わるタイミングが最大呼気である。また、サイクル検出センサ15aが光学センサである場合、薄膜17の位置がサイクル検出センサ15aに近い側から無気流時の位置へと移動したタイミングが最大呼気である。最大呼気から次の最大呼気までが1つの呼吸サイクルである。サイクル検出部15では、サイクル検出センサ15aで最大呼気が検出されてから次の最大呼気が検出されるまでの時間を測定して出力する。
なお、計時部としては、制御部21に接続されているタイマを用いることとしてもよい。
なお、計時部としては、制御部21に接続されているタイマを用いることとしてもよい。
(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により取得された動態画像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の確認用に表示する。
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を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。
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により取得された動態画像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の確認用に表示する。
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を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。
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後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影用コンソール2各部の動作や、撮影装置1の動作を集中制御する。また、制御部21には、図示しないタイマが接続されている。
)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後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影用コンソール2各部の動作や、撮影装置1の動作を集中制御する。また、制御部21には、図示しないタイマが接続されている。
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、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。
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、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。
また、記憶部22は、図4に示す呼吸サイクルテーブル221を記憶している。呼吸サイクルテーブル221は、図4に示すように、患者のカテゴリ(幼児、学童、成人(男性)・・・)毎の、呼吸が安定しているときの1呼吸サイクルの基準時間(秒)の範囲を格納したテーブルである。患者のカテゴリは、患者情報(年齢、性別)によって区分されるものである。例えば、幼児は年齢が1歳以上6歳未満、学童は年齢が6歳以上20歳未満、成人は年齢が20歳以上59歳未満、老人は年齢が60歳以上の患者が区分される。呼吸が安定しているときの1呼吸サイクルの基準時間の範囲は、各カテゴリの患者の1分間あたりの呼吸数の平均値を計測し、計測結果に基づいて定められたものである。一般的に、1分間あたりの呼吸数は、女性のほうが男性よりやや多く、年齢とともに次第に減少する。
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。
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。
通信部25は、LANアダプタやモデムやTA(Terminal Adapter)等を備え、通信ネットワークNTに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
(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2から送信された動態画像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を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
診断用コンソール3は、撮影用コンソール2から送信された動態画像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を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
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各種処理を実行し、診断用コンソール3各部の動作を集中制御する。
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。
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。
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。
通信部35は、LANアダプタやモデムやTA等を備え、通信ネットワークNTに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
(動態撮影システム100の動作)
次に、上記動態撮影システム100における動作について説明する。
図5〜図6に、撮影用コンソール2の制御部21において実行される撮影制御処理を示す。撮影制御処理は、制御部21と記憶部22に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
次に、上記動態撮影システム100における動作について説明する。
図5〜図6に、撮影用コンソール2の制御部21において実行される撮影制御処理を示す。撮影制御処理は、制御部21と記憶部22に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、撮影技師により撮影用コンソール2の操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報(患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等)の入力が行われる(ステップS1)。
次いで、撮影用コンソール2の制御部21により、放射線照射条件が記憶部22から読み出されて放射線照射制御装置12に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部22から読み出されて読取制御装置14に設定される(ステップS2)。
次いで、操作部23からの撮影指示の入力が待機され、操作部23により撮影指示が入力されると(ステップS3;YES)、サイクル検出部15により1サイクル分の呼吸サイクル(時間)が測定され、RAMに記憶される(ステップS4)。
次いで、Nサイクル以上(Nは予め定められた正の整数。例えば、5)の測定が行われたか否かが判断され、Nサイクル以上の測定が未だ行われていないと判断されると(ステップS5;NO)、処理はステップS4に戻る。Nサイクル以上の測定が行われたと判断されると(ステップS5;YES)、直近Nサイクルの呼吸サイクルの全てが予め定められた基準時間の範囲内であるか否かが判断される(ステップS6)。具体的には、ステップS1で入力された患者情報に基づいて患者のカテゴリが判断され、患者のカテゴリに応じた基準時間の範囲が呼吸サイクルテーブル221から取得される。そして、直近Nサイクルの全ての呼吸サイクルが取得された基準時間の範囲内であるか否かが判断される。
直近Nサイクルに予め定められた基準時間の範囲外の呼吸サイクルが存在していると判断されると(ステップS6;NO)、処理はステップS4に戻る。直近Nサイクルの呼吸サイクルの全てが予め定められた基準時間の範囲内であると判断されると(ステップS6;YES)、撮影装置1の放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される(ステップS7)。即ち、被写体Mの直近Nサイクルの呼吸が安定しているときに、動態撮影が開始される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
動態撮影が開始されると、サイクル検出部15により1サイクル分の呼吸サイクル(時間)が測定される(ステップS8)。
測定された呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲外であった場合(ステップS9;YES)、動態撮影が中止される(ステップS10)。具体的には、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影中止の指示が出力される。そして、撮影を中止した旨が表示部24に表示されるとともに、撮影装置1から取得されたフレーム画像が記憶部22から削除され(ステップS11)、撮影制御処理は終了する。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
一方、測定された呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内であった場合(ステップS9;NO)、撮影終了タイミングとなったか否かが判断される(ステップS12)。例えば、撮影開始のタイミングから予め定められた撮影時間が経過したか否かが判断される。撮影終了タイミングとなっていないと判断されると(ステップS12;NO)、処理はステップS8に戻る。
撮影終了タイミングとなったと判断されると(ステップS12;YES)、動態撮影終了の指示が放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に出力され、撮影装置1において動態撮影が停止される(ステップS13)。
撮影が終了すると、撮影により取得されたフレーム画像に濃度補正等の画像処理が施され、撮影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、表示部24に表示される(ステップS14)。撮影技師は、表示された一連のフレーム画像、即ち動態画像によりポジショニングや画質等を確認し、本撮影により診断に適した画像が取得された(撮影OK)か、再撮影が必要(撮影NG)か、を判断する。そして、操作部23を操作して、判断結果を入力する。
操作部23の所定の操作により撮影OKを示す判断結果が入力されると(ステップS15;YES)、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別IDや、患者情報、撮影部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号、サイクル情報、ノイズ低減処理の有無等の情報が付帯され(例えば、DICOM形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ)、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S16)。そして、撮影制御処理は終了する。一方、操作部23の所定の操作により撮影NGを示す判断結果が入力されると(ステップS15;NO)、記憶部22に記憶された一連のフレーム画像が削除され(ステップS17)、撮影制御処理は終了する。
診断用コンソール3においては、撮影用コンソール2から動態画像の一連のフレーム画像が通信部35により受信されると、制御部31により、記憶部32に受信されたフレーム画像が記憶される。
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フレーム画像が読み出される。そして、表示部34に順次表示されることにより、医師の読影診断に供される。
以上説明したように、第1の実施の形態における撮影用コンソール2の制御部21によれば、被写体Mの直近Nサイクルの全ての呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内である場合に、即ち、被写体Mの呼吸が安定状態である場合に撮影を開始するよう制御するので、撮影前に被写体が被曝することなく、安定した自然な状態の呼吸の動態画像を容易に取得することが可能となる。
また、動態撮影中に、被写体Mの呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲外となった場合、即ち被写体Mの呼吸が不安定になった場合には撮影を中止するので、診断に使用できない無駄な撮影を防止することができる。また、被写体Mの無駄な被曝も防止することができる。
〔第2の実施の形態〕
以下、本発明に係る第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態の構成は、第1の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、以下第2の実施の形態の動作について説明する。
以下、本発明に係る第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態の構成は、第1の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、以下第2の実施の形態の動作について説明する。
図7〜図8に、第2の実施の形態において撮影用コンソール2の制御部21により実行される撮影制御処理(第1の実施の形態と区別するため撮影制御処理Bとする)のフローチャートを示す。撮影制御処理Bは、制御部21と記憶部22に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、撮影技師により撮影用コンソール2の操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報(患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等)の入力が行われる(ステップS21)。
次いで、撮影用コンソール2の制御部21により、放射線照射条件が記憶部22から読み出されて放射線照射制御装置12に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部22から読み出されて読取制御装置14に設定される(ステップS22)。
次いで、操作部23からの撮影指示の入力が待機され、操作部23により撮影指示が入力されると(ステップS23;YES)、サイクル検出部15により1サイクル分の呼吸サイクル(時間)が測定され、RAMに記憶される(ステップS24)。
次いで、Nサイクル以上(Nは予め定められた正の整数。例えば、5)の測定が行われたか否かが判断され、Nサイクル以上の測定が未だ行われていないと判断されると(ステップS25;NO)、処理はステップS24に戻る。Nサイクル以上の測定が行われたと判断されると(ステップS25;YES)、直近Nサイクルの呼吸サイクルの変動係数が算出され(ステップS26)、算出された変動係数が予め定められた基準値以下であるか否かが判断される(ステップS27)。変動係数は、直近Nサイクルの呼吸サイクル(時間)の標準偏差及び平均値を求め、求めた標準偏差を平均値で除算することにより求めることができる。変動係数の基準値は、予め記憶部22に記憶されている。変動係数は、例えば、0.04であり、実験的経験的に求められた値である。
算出された変動係数が予め定められた基準値以下ではないと判断されると(ステップS27;NO)、処理はステップS24に戻る。算出された変動係数が予め定められた基準値以下であると判断されると(ステップS27;YES)、撮影装置1の放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される(ステップS28)。即ち、被写体Mの直近Nサイクルの呼吸の変動係数が基準値以下の安定している状態のときに、動態撮影が開始される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
動態撮影が開始されると、サイクル検出部15により1サイクル分の呼吸サイクル(時間)が測定され、RAMに記憶される(ステップS29)。
次いで、撮影中に測定された全呼吸サイクルの変動係数が算出される(ステップS30)。算出された変動係数が予め定められた基準値を超えた場合(ステップS31;YES)、動態撮影が中止される(ステップS32)。具体的には、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影中止の指示が出力される。そして、撮影を中止した旨が表示部24に表示されるとともに、撮影装置1から取得されたフレーム画像が記憶部22から削除され(ステップS33)、撮影制御処理Bは終了する。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
一方、算出された変動係数が予め定められた基準値を超えていない場合(ステップS31;NO)、撮影終了タイミングとなったか否かが判断される。例えば、撮影開始のタイミングから予め定められた撮影時間が経過したか否かが判断される。撮影終了タイミングとなっていないと判断されると(ステップS34;NO)、処理はステップ29に戻る。
撮影終了タイミングとなったと判断されると(ステップS34;YES)、動態撮影終了の指示が放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に出力され、撮影装置1において動態撮影が停止される(ステップS35)。
撮影が終了すると、撮影により取得されたフレーム画像に濃度補正等の画像処理が施され、撮影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、表示部24に表示される(ステップS36)。撮影技師は、表示された一連のフレーム画像、即ち動態画像によりポジショニングや画質等を確認し、本撮影により診断に適した画像が取得された(撮影OK)か、再撮影が必要(撮影NG)か、を判断する。そして、操作部23を操作して、判断結果を入力する。
操作部23の所定の操作により撮影OKを示す判断結果が入力されると(ステップS37;YES)、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別IDや、患者情報、撮影部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号、サイクル情報、ノイズ低減処理の有無等の情報が付帯され(例えば、DICOM形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ)、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S38)。そして、撮影制御処理Bは終了する。一方、操作部23の所定の操作により撮影NGを示す判断結果が入力されると(ステップS37;NO)、記憶部22に記憶された一連のフレーム画像が削除され(ステップS39)、撮影制御処理Bは終了する。
診断用コンソール3においては、撮影用コンソール2から動態画像の一連のフレーム画像が通信部35により受信されると、制御部31により、記憶部32に受信されたフレーム画像が記憶される。
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フレーム画像が読み出される。そして、表示部34に順次表示されることにより、医師の読影診断に供される。
以上説明したように、第2の実施の形態の撮影用コンソール2の制御部21によれば、被写体Mの直近Nサイクルの呼吸サイクル(時間)の変動係数が予め定められた基準値以下である場合、即ち、被写体Mの呼吸が安定状態である場合に撮影を開始するよう制御するので、撮影前に被写体が被曝することなく、安定した自然な状態の呼吸の動態画像を容易に取得することが可能となる。
また、動態撮影中に、撮影中の被写体Mの呼吸サイクルの変動係数が予め定められた基準値を超えた場合、即ち被写体Mの呼吸が不安定になった場合には撮影を中止するので、診断に使用できない無駄な撮影を防止することができる。また、被写体Mの無駄な被曝も防止することができる。
また、第2の実施の形態では、被写体Mの呼吸が安定状態であるか否かを被写体Mの呼吸サイクルの変動係数に基づいて判断するので、仮に被写体Mの呼吸が安定状態のときの呼吸サイクルが一般的な患者の基準範囲内ではない場合であっても、被写体Mの呼吸が安定している状態を検出して撮影を行うことが可能となる。
〔第3の実施の形態〕
以下、本発明に係る第3の実施の形態について説明する。
第1及び第2の実施の形態においては、被写体Mの呼吸サイクル(時間)を測定するサイクル検出部15を1つ備える構成について説明したが、第3の実施の形態においては、複数のサイクル検出部(サイクル検出部15及びサイクル検出部18)を備えている。
以下、本発明に係る第3の実施の形態について説明する。
第1及び第2の実施の形態においては、被写体Mの呼吸サイクル(時間)を測定するサイクル検出部15を1つ備える構成について説明したが、第3の実施の形態においては、複数のサイクル検出部(サイクル検出部15及びサイクル検出部18)を備えている。
ここで、体動は、サイクル検出センサのノイズとなって測定結果に誤差を生じさせる。特に、サイクル検出センサが非接触型である場合は、体動の影響を受けやすく、測定結果がばらつきやすい。そこで、第3の実施の形態では、複数のサイクル検出部を備える構成とし、その測定値を組み合わることで、1サイクル時間の測定精度を高めるものである。
サイクル検出部18は、被写体Mの呼吸サイクルを検出するサイクル検出センサ18aと、サイクル検出センサ18aにより検出された呼吸サイクルの1サイクルにかかる時間を測定し制御部21に出力する計時部(図示せず)とを備える。サイクル検出センサ18aは、被写体Mに対し無拘束かつ非接触型のセンサである。
図9(a)に、動態撮影時における被写体M、放射線検出部13、サイクル検出センサ18aの配置を示す。サイクル検出センサ18aは、図9(a)に示すように、放射線検出部13の下部に備えられている。
図9(b)に、図9(a)の放射線検出部13下部の点線で囲った部分の部分拡大図を示す。図9(b)に示すように、放射線検出部13下部には、サイクル検出センサ18aが設けられている。
サイクル検出センサ18aは、被写体Mに対し無拘束かつ非接触のセンサであり、被写体Mの上腹部の上下運動を検出する。サイクル検出センサ18aは、例えば、光学センサであり、呼吸による上腹部の上下運動をレーザ変位計やカメラ等により光学的に検出する。上腹部の位置がサイクル検出センサ18aから最も離れた時点が最大呼気である。最大呼気から次の最大呼気までが1つの呼吸サイクルである。なお、サイクル検出センサ18aは、被写体Mの胸部の動きを検出するものであってもよい。
その他の第3の実施の形態の構成は、第1の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、以下第3の実施の形態の動作について説明する。
図10〜図11に、第3の実施の形態において撮影用コンソール2の制御部21により実行される撮影制御処理(第1の実施の形態と区別するため撮影制御処理Cとする)のフローチャートを示す。撮影制御処理Cは、制御部21と記憶部22に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、撮影技師により撮影用コンソール2の操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報(患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等)の入力が行われる(ステップS41)。
次いで、撮影用コンソール2の制御部21により、放射線照射条件が記憶部22から読み出されて放射線照射制御装置12に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部22から読み出されて読取制御装置14に設定される(ステップS42)。
次いで、操作部23からの撮影指示の入力が待機され、操作部23により撮影指示が入力されると(ステップS43;YES)、サイクル検出部15、サイクル検出部18の各検出部により1サイクル分の呼吸サイクル(時間)が測定される(ステップS44)。
次いで、サイクル検出部15とサイクル検出部18の測定値の平均値が算出され(ステップS45)、算出された平均値がRAMに記憶される(ステップS46)。
次いで、Nサイクル以上(Nは予め定められた正の整数。例えば、5)の測定が行われたか否かが判断され、Nサイクル以上の測定が未だ行われていないと判断されると(ステップS47;NO)、処理はステップS44に戻る。Nサイクル以上の測定が行われたと判断されると(ステップS47;YES)、記憶された直近Nサイクル分の平均値の全てが予め定められた基準時間の範囲内であるか否かが判断される(ステップS48)。具体的には、ステップS41で入力された患者情報に基づいて患者のカテゴリが判断され、患者のカテゴリに応じた基準時間の範囲が呼吸サイクルテーブル221から取得される。そして、直近Nサイクル分の平均値が、この取得された基準時間の範囲内であるか否かが判断される。
直近Nサイクル分の平均値の中に予め定められた基準時間の範囲外のものが存在していると判断されると(ステップS48;NO)、処理はステップS44に戻る。直近Nサイクル分の平均値の全てが予め定められた基準時間の範囲内であると判断されると(ステップS48;YES)、撮影装置1の放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される(ステップS49)。即ち、被写体Mの呼吸の直近Nサイクルが安定しているときに、動態撮影が開始される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
動態撮影が開始されると、サイクル検出部15、サイクル検出部18の各検出部により1サイクル分の呼吸サイクル(時間)が測定される(ステップS50)。
次いで、サイクル検出部15とサイクル検出部18の測定値の平均値が算出される(ステップS51)。算出された平均値が予め定められた基準時間の範囲外であった場合(ステップS52;YES)、動態撮影が中止される(ステップS53)。具体的には、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影中止の指示が出力される。そして、撮影を中止した旨が表示部24に表示されるとともに、撮影装置1から取得されたフレーム画像が記憶部22から削除され(ステップS54)、撮影制御処理Cは終了する。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
一方、算出された平均値が予め定められた基準時間の範囲内であった場合(ステップS52;NO)、撮影終了タイミングとなったか否かが判断される。例えば、撮影開始のタイミングから予め定められた撮影時間が経過したか否かが判断される。撮影終了タイミングとなっていないと判断されると(ステップS55;NO)、処理はステップS50に戻る。
撮影終了タイミングとなったと判断されると(ステップS55;YES)、動態撮影終了の指示が放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に出力され、撮影装置1において動態撮影が停止される(ステップS56)。
撮影が終了すると、撮影により取得されたフレーム画像に濃度補正等の画像処理が施され、撮影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、表示部24に表示される(ステップS57)。撮影技師は、表示された一連のフレーム画像、即ち動態画像によりポジショニングや画質等を確認し、本撮影により診断に適した画像が取得された(撮影OK)か、再撮影が必要(撮影NG)か、を判断する。そして、操作部23を操作して、判断結果を入力する。
操作部23の所定の操作により撮影OKを示す判断結果が入力されると(ステップS58;YES)、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別IDや、患者情報、撮影部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号、サイクル情報、ノイズ低減処理の有無等の情報が付帯され(例えば、DICOM形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ)、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S59)。そして、撮影制御処理Cは終了する。一方、操作部23の所定の操作により撮影NGを示す判断結果が入力されると(ステップS58;NO)、記憶部22に記憶された一連のフレーム画像が削除され(ステップS60)、撮影制御処理Cは終了する。
診断用コンソール3においては、撮影用コンソール2から動態画像の一連のフレーム画像が通信部35により受信されると、制御部31により、記憶部32に受信されたフレーム画像が記憶される。
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フレーム画像が読み出される。そして、表示部34に順次表示されることにより、医師の読影診断に供される。
以上説明したように、第3の実施の形態における撮影用コンソール2の制御部21によれば、直近Nサイクルにおいて複数のサイクル検出部で測定した呼吸サイクルの平均値の全てが予め定められた基準時間の範囲内である場合に、即ち、被写体Mの呼吸が安定状態である場合に撮影を開始するよう制御するので、撮影前に被写体が被曝することなく、安定した自然な状態の呼吸の動態画像を容易に取得することが可能となる。
また、動態撮影中に、複数のサイクル検出部で測定した被写体Mの呼吸サイクルの平均値が予め定められた基準時間の範囲外となった場合、即ち被写体Mの呼吸が不安定になった場合には撮影を中止するので、診断に使用できない無駄な撮影を防止することができる。また、被写体Mの無駄な被曝も防止することができる。
また、複数のサイクル検出部を備え、複数のサイクル検出部の出力を用いて呼吸が安定しているか否かの判断を行っているので、体動の影響を低減し、呼吸サイクルの検出精度を向上させることができる。
〔第4の実施の形態〕
以下、本発明に係る第4の実施の形態について説明する。
第4の実施の形態の構成は、上述の第3の実施の形態と同様であるので説明を援用し、以下、第4の実施の形態の動作について説明する。
以下、本発明に係る第4の実施の形態について説明する。
第4の実施の形態の構成は、上述の第3の実施の形態と同様であるので説明を援用し、以下、第4の実施の形態の動作について説明する。
図12〜図13に、第4の実施の形態において撮影用コンソール2の制御部21により実行される撮影制御処理(第1の実施の形態と区別するため撮影制御処理Dとする)のフローチャートを示す。撮影制御処理Dは、制御部21と記憶部22に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、撮影技師により撮影用コンソール2の操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報(患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等)の入力が行われる(ステップS61)。
次いで、撮影用コンソール2の制御部21により、放射線照射条件が記憶部22から読み出されて放射線照射制御装置12に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部22から読み出されて読取制御装置14に設定される(ステップS62)。
次いで、操作部23からの撮影指示の入力が待機され、操作部23により撮影指示が入力されると(ステップS63;YES)、サイクル検出部15、サイクル検出部18の各検出部により各サイクル検出部により呼吸サイクル(時間)が測定され、RAMに記憶される(ステップS64)。
次いで、Nサイクル以上(Nは予め定められた正の整数。例えば、5)の測定が行われたか否かが判断され、Nサイクル以上の測定が未だ行われていないと判断されると(ステップS65;NO)、処理はステップ64に戻る。Nサイクル以上の測定が行われたと判断されると(ステップS65;YES)、各サイクル検出部毎に、直近Nサイクルの呼吸サイクルの変動係数が算出される(ステップS66)。そして、全てのサイクル検出部において、算出された変動係数が予め定められた基準値以下であるか否かが判断される(ステップS67)。変動係数は、直近Nサイクルの呼吸サイクル(時間)の標準偏差及び平均値を求め、求めた標準偏差を平均値で除算することにより求めることができる。変動係数の基準値は、予め記憶部22に記憶されている。変動係数は、例えば、0.04であり、実験的経験的に求められた値である。
少なくとも1つ以上のサイクル検出部において、算出された変動係数が予め定められた基準値以下ではないと判断されると(ステップS67;NO)、処理はステップS64に戻る。全てのサイクル検出部において、算出された変動係数が予め定められた基準値以下であると判断されると(ステップS67;YES)、撮影装置1の放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される(ステップS68)。即ち、被写体Mの呼吸の直近Nサイクルの変動が基準以下の安定している状態のときに、動態撮影が開始される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
撮影装置1においては、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源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(フレーム画像)が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール2に送信され、記憶部22に順次記憶される。
動態撮影が開始されると、サイクル検出部15、サイクル検出部18の各検出部により呼吸サイクルが測定され、RAMに記憶される(ステップS69)。
次いで、各サイクル検出部毎に、撮影中に測定された全呼吸サイクルの変動係数が算出される(ステップS70)。算出された変動係数のうち、少なくとも一つ以上の変動係数が予め定められた基準値を超えた場合(ステップS71;YES)、動態撮影が中止される(ステップS72)。具体的には、放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影中止の指示が出力される。そして、撮影を中止した旨が表示部24に表示されるとともに、撮影装置1から取得されたフレーム画像が記憶部22から削除され(ステップS73)、撮影制御処理Dは終了する。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
このように、動態撮影中に被写体Mの呼吸が不安定になった場合に撮影を自動的に中止するので、診断に使用できない無駄な画像の撮影を防止することができ、また、被写体Mの無駄な被曝も抑制することができる。
一方、算出された変動係数の全てが予め定められた基準値を超えていない場合(ステップS71;NO)、撮影終了タイミングとなったか否かが判断される。例えば、撮影開始のタイミングから予め定められた撮影時間が経過したか否かが判断される。撮影終了タイミングとなっていないと判断されると(ステップS74;NO)、処理はステップ69に戻る。
撮影終了タイミングとなったと判断されると(ステップS74;YES)、動態撮影終了の指示が放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に出力され、撮影装置1において動態撮影が停止される(ステップS75)。
撮影が終了すると、撮影により取得されたフレーム画像に濃度補正等の画像処理が施され、撮影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、表示部24に表示される(ステップS76)。撮影技師は、表示された一連のフレーム画像、即ち動態画像によりポジショニングや画質等を確認し、本撮影により診断に適した画像が取得された(撮影OK)か、再撮影が必要(撮影NG)か、を判断する。そして、操作部23を操作して、判断結果を入力する。
操作部23の所定の操作により撮影OKを示す判断結果が入力されると(ステップS77;YES)、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別IDや、患者情報、撮影部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号、サイクル情報、ノイズ低減処理の有無等の情報が付帯され(例えば、DICOM形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ)、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S78)。そして、撮影制御処理Dは終了する。一方、操作部23の所定の操作により撮影NGを示す判断結果が入力されると(ステップS77;NO)、記憶部22に記憶された一連のフレーム画像が削除され(ステップS79)、撮影制御処理Dは終了する。
診断用コンソール3においては、撮影用コンソール2から動態画像の一連のフレーム画像が通信部35により受信されると、制御部31により、記憶部32に受信されたフレーム画像が記憶される。
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フレーム画像が読み出される。そして、表示部34に順次表示されることにより、医師の読影診断に供される。
以上説明したように、第4の実施の形態における撮影用コンソール2の制御部21によれば、複数のサイクル検出部において測定された被写体Mの直近Nサイクル呼吸サイクルの変動係数が予め定められた基準値以下である場合に、即ち、被写体Mの呼吸が安定状態である場合に撮影を開始するよう制御するので、撮影前に被写体が被曝することなく、安定した自然な状態の呼吸運動の動態画像を容易に取得することが可能となる。
また、動態撮影中に、複数のサイクル検出部において測定された被写体Mの呼吸サイクルの変動係数の少なくとも一つが予め定められた基準値を超えた場合、即ち被写体Mの呼吸が不安定になった場合には撮影を中止するので、診断に使用できない無駄な撮影を防止することができる。また、被写体Mの無駄な被曝も防止することができる。
第4の実施の形態では、被写体Mの呼吸が安定状態であるか否かを被写体Mの呼吸サイクルの変動係数に基づいて判断するので、仮に被写体Mの呼吸が安定状態のときの呼吸サイクルが一般的な患者の基準範囲内ではない場合であっても、被写体Mの呼吸が安定している状態を検出して撮影を行うことが可能となる。
また、複数のサイクル検出部を備え、複数のサイクル検出部の出力の平均値を用いて呼吸が安定しているか否かの判断を行っているので、体動の影響を低減し、呼吸サイクルの検出精度を向上させることができる。
以上、本発明の第1〜第4の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態における記述は、本発明に係る好適な動態撮影システムの一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、撮影を中止するための制御として、撮影前に計測したNサイクルの呼吸サイクルの平均値を算出しておき、撮影中の呼吸サイクルと上記算出された平均値との誤差が予め定められた基準値を超えた場合に、撮影を中止するように制御してもよい。
例えば、撮影を中止するための制御として、撮影前に計測したNサイクルの呼吸サイクルの平均値を算出しておき、撮影中の呼吸サイクルと上記算出された平均値との誤差が予め定められた基準値を超えた場合に、撮影を中止するように制御してもよい。
また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、CD-ROM等
の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
その他、動態撮影システム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、本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。
100 動態撮影システム
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 サイクル検出部
15a サイクル検出センサ
16 顎置き
17 薄膜
18 サイクル検出部
18a 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
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 サイクル検出部
15a サイクル検出センサ
16 顎置き
17 薄膜
18 サイクル検出部
18a 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
Claims (7)
- 被写体の呼吸に伴う動態を撮影する撮影部を備える動態撮影システムであって、
前記被写体に対し非接触で、前記被写体の呼吸サイクルを検出するサイクル検出部と、
前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルに基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断し、安定状態であると判断した場合に、前記撮影部に撮影を開始させる制御部と、
を備える動態撮影システム。 - 前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された複数の呼吸サイクルの全てが予め定められた基準時間の範囲内である場合に、前記被写体の呼吸が安定状態であると判断する請求項1に記載の動態撮影システム。
- 前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された複数の呼吸サイクルの変動係数を算出し、算出された変動係数が予め定められた基準値以下である場合に、前記被写体の呼吸が安定状態であると判断する請求項1に記載の動態撮影システム。
- 前記制御部は、撮影開始後に、前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルに基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断し、安定状態ではなくなったと判断した場合に、前記撮影部に撮影を中止させる請求項1に記載の動態撮影システム。
- 前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された呼吸サイクルが予め定められた基準時間の範囲内ではなくなった場合に、前記被写体の呼吸が安定状態ではなくなったと判断する請求項4に記載の動態撮影システム。
- 前記制御部は、前記サイクル検出部により検出された撮影中の呼吸サイクルの変動係数を算出し、算出された変動係数が予め定められた基準値を超えた場合に、前記被写体の呼吸が安定状態ではなくなったと判断する請求項4に記載の動態撮影システム。
- 前記サイクル検出部を複数備え、
前記制御部は、前記複数のサイクル検出部からの検出結果に基づいて、前記被写体の呼吸が安定状態であるか否かを判断する請求項1又は4に記載の動態撮影システム。
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