JP2010162059A - Radiation image capturing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像撮影システムに関する。 The present invention relates to a radiographic imaging system.
病気診断等を目的として、X線画像に代表される放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。こうした医療用の放射線画像は、従来からスクリーン/フィルムを用いて撮影されていたが、放射線画像のデジタル化を図るために輝尽性蛍光体シートや輝尽性蛍光体プレートを用いたCR(Computed Radiography)撮影装置が開発されている。 For the purpose of disease diagnosis and the like, radiographic images taken using radiation typified by X-ray images are widely used. Conventionally, such medical radiographic images have been taken using a screen / film, but in order to digitize radiographic images, CR (Computed) using a stimulable phosphor sheet or a stimulable phosphor plate is used. Radiography) imaging devices have been developed.
CR撮影装置では、通常、カセッテ(以下、CRカセッテという。)等に収納された輝尽性蛍光体シート等に、被写体である患者の身体の撮影対象部位を透過した放射線を照射させて、放射線のエネルギを輝尽性蛍光体シート等に蓄積し、この輝尽性蛍光体シート等を読取装置に装填して、読取装置で輝尽性蛍光体に励起光を照射し、蓄積された放射線のエネルギに応じて発光する輝尽光を検出して画像データが生成される。 In a CR imaging apparatus, radiation is generally transmitted by irradiating a photostimulable phosphor sheet stored in a cassette (hereinafter referred to as a CR cassette) or the like with radiation that has passed through an imaging target region of a patient's body as a subject. Is stored in a stimulable phosphor sheet, and the stimulable phosphor sheet is loaded in a reader, and the stimulable phosphor is irradiated with excitation light by the reader. Image data is generated by detecting the stimulated light emitted according to the energy.
また、近年、照射された放射線を、二次元状に配列された放射線検出素子で検出して、デジタル画像データとして生成する放射線固体撮影器(Flat Panel Detector;FPD)が開発されている。放射線固体撮影器は、従来、支持台等と一体的に形成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型の放射線固体撮影器が開発され、実用化されている(例えば特許文献2参照)。 In recent years, a radiation panel detector (FPD) has been developed in which irradiated radiation is detected by radiation detectors arranged two-dimensionally and generated as digital image data. Conventionally, a radiation solid-state imaging device has been integrally formed with a support base or the like (see, for example, Patent Document 1). However, in recent years, a portable radiation solid has been made portable by housing a radiation detection element or the like in a housing. An imaging device has been developed and put into practical use (for example, see Patent Document 2).
しかし、今なお放射線画像撮影にCR撮影装置が用いられている場合も少なくなく、そこに支持台等と一体的に形成された放射線固体検出器や可搬型とされた放射線固体撮影器(FPD)が導入されると、撮影室内でいわゆるCR撮影装置と放射線固体撮影器との混在状態が生じ得る。そこで、このようなCR撮影装置と放射線固体撮影器とが混在する中で、放射線技師等の操作者にとって作業効率が良く、作業し易い環境を構築するための放射線画像撮影システムが提案されている(特許文献3参照)。 However, there are still many cases where CR imaging devices are still used for radiographic imaging. A radiation solid-state detector integrally formed with a support stand or a portable radiation solid-state imaging device (FPD). When the is introduced, a mixed state of a so-called CR imaging device and a radiation solid-state imaging device may occur in the imaging room. Therefore, a radiographic imaging system has been proposed for constructing an environment in which such CR imaging devices and solid-state radiographers coexist with high efficiency and easy operation for operators such as radiographers. (See Patent Document 3).
ところで、放射線固体検出器は、通常、被写体を透過した放射線を放射線検出素子に直接入射させて検出する、いわゆる直接型の放射線固体検出器と、被写体を透過した放射線が一旦シンチレータに入射し、シンチレータで放射線を他の波長の電磁波に変換し、変換された電磁波を放射線検出素子に入射させて検出する、いわゆる間接型の放射線固体検出器に大別される。 By the way, the radiation solid state detector is usually a so-called direct type radiation solid state detector in which the radiation that has passed through the subject is directly incident on the radiation detecting element and detected, and the radiation that has passed through the subject is once incident on the scintillator. Thus, the radiation is roughly classified into so-called indirect radiation solid state detectors that convert the electromagnetic waves into electromagnetic waves of other wavelengths and make the converted electromagnetic waves incident on the radiation detection element for detection.
そして、放射線固体検出器では、入射した放射線や、シンチレータで放射線から変換された電磁波が放射線検出素子に入射されると、放射線検出素子内で放射線の線量やそれに比例する変換された電磁波の光量に比例して電荷が発生するため、各放射線検出素子からは放射線の線量に比例する画像データが読み出される。なお、以下、この放射線の線量に比例する画像データを第1画像データという。 In the radiation solid state detector, when the incident radiation or the electromagnetic wave converted from the radiation by the scintillator is incident on the radiation detection element, the radiation dose in the radiation detection element or the amount of the converted electromagnetic wave proportional to it is changed. Since charges are generated in proportion, image data proportional to the radiation dose is read from each radiation detection element. Hereinafter, the image data proportional to the radiation dose is referred to as first image data.
一方、読取装置で励起光が照射され、輝尽性蛍光体シートや輝尽性蛍光体プレートから発光する輝尽光を検出して読み取られる画像データは、通常、輝尽性蛍光体シート等の各画素に照射された放射線の線量の対数(log)に比例する形で読み取られる。なお、以下、この放射線の線量の対数に比例する画像データを第2画像データという。 On the other hand, the image data read by detecting the photostimulated light emitted from the photostimulable phosphor sheet or the photostimulable phosphor plate when irradiated with the excitation light is usually a photostimulable phosphor sheet or the like. It is read in a form proportional to the logarithm (log) of the dose of radiation irradiated to each pixel. Hereinafter, the image data proportional to the logarithm of the radiation dose is referred to as second image data.
そのため、これらの画像データを画像処理して最終的な放射線画像を得る際には、第1画像データと第2画像データとで異なった画像処理を行うことが必要となる。しかし、放射線固体検出器(FPD)を用いて放射線画像撮影を行った場合と、輝尽性蛍光体シート等が収納されたCRカセッテを用いて放射線画像撮影を行った場合とで画像処理の仕方が異なると、放射線技師等の操作者が画像処理を行う場合に不便である。 Therefore, when these image data are subjected to image processing to obtain a final radiation image, it is necessary to perform different image processing between the first image data and the second image data. However, how to perform image processing when radiographic imaging is performed using a radiation solid state detector (FPD) and when radiographic imaging is performed using a CR cassette containing a stimulable phosphor sheet or the like. Is inconvenient when an operator such as a radiologist performs image processing.
また、第1画像データや第2画像データに対して誤った画像処理を施して得られた最終的な放射線画像に基づいて診断が行われると、放射線画像中に撮影されている病変部を見落とす等して、誤診が生じてしまう可能性がある。 In addition, when a diagnosis is performed based on a final radiographic image obtained by performing erroneous image processing on the first image data and the second image data, a lesioned part captured in the radiographic image is overlooked. As a result, misdiagnosis may occur.
従って、放射線画像撮影を行う際に、放射線固体検出器(FPD)を用いた場合でも輝尽性蛍光体シート等が収納されたCRカセッテを用いた場合でも、同じ操作で的確に画像処理を行うことができ、しかも、画像処理の対象となる画像データが第1画像データと第2画像データとのいずれであるかを自動的に判別して的確に画像処理を行うことが可能な放射線画像撮影システムを構築することが望まれる。 Therefore, when radiographic imaging is performed, image processing is accurately performed with the same operation regardless of whether a solid state detector (FPD) is used or a CR cassette containing a stimulable phosphor sheet is used. In addition, radiographic imaging capable of automatically determining whether image data to be subjected to image processing is first image data or second image data and performing image processing accurately It is desirable to build a system.
また、既存のCR撮影装置で構成された施設に、あとから放射線固体検出器(FPD)が導入されるケースが今後増加することが想定され、この際に、既存構成部分の改造規模を少なくし円滑な導入を行えるようにするとともに、病変部の診断能に影響を与えないことが望まれる。 In addition, it is assumed that the number of cases where radiation solid state detectors (FPDs) will be introduced later into facilities configured with existing CR imaging devices is expected to increase in the future. It is desirable to enable smooth introduction and not affect the diagnostic ability of the lesion.
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影に放射線固体検出器と輝尽性蛍光体シート(CRカセッテ)のいずれを用いた場合でも同じ操作で、かつ、的確に画像処理を行うことが可能な放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to perform the same operation and accuracy regardless of whether a radiation solid state detector or a stimulable phosphor sheet (CR cassette) is used for radiographic imaging. Another object of the present invention is to provide a radiographic imaging system capable of performing image processing.
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影システムは、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
複数の放射線検出素子が二次元状に配列され、被写体を透過した放射線を前記各放射線検出素子で検出して前記放射線の線量に比例する第1画像データを生成する放射線固体検出器と、
被写体を透過した放射線が照射された輝尽性蛍光体から前記放射線の線量の対数に比例する第2画像データを読み取る読取装置と、
送信されてきた前記第1画像データおよび前記第2画像データのいずれをも画像処理可能なコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、
送信されてきた画像データが前記第1画像データである場合には、照射された放射線の線量に応じた前記各放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて前記第1画像データを補正する補正処理と、前記第1画像データを対数変換する対数変換処理とを行う前処理手段と、
送信されてきた前記第2画像データと、前記前処理手段で補正し対数変換した前記第1画像データとに対して、共通に、被写体である撮影対象部位ごとに予め定められた階調処理を行う階調処理手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the radiographic imaging system of the present invention includes:
A radiation generator for irradiating the subject with radiation;
A radiation solid state detector in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional manner, and radiation that has passed through a subject is detected by each of the radiation detection elements to generate first image data proportional to the radiation dose,
A reading device for reading second image data proportional to the logarithm of the radiation dose from a stimulable phosphor irradiated with radiation transmitted through a subject;
A console capable of image processing both the transmitted first image data and the second image data;
With
The console is
When the transmitted image data is the first image data, a correction process for correcting the first image data based on the reading efficiency from each of the radiation detection elements according to the dose of irradiated radiation; Preprocessing means for performing logarithmic conversion processing for logarithmically converting the first image data;
For the transmitted second image data and the first image data corrected by the preprocessing means and logarithmically converted, a gradation process predetermined for each imaging target part that is a subject is commonly performed. Gradation processing means to perform;
It is characterized by providing.
本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像撮影に用いられた撮影装置が放射線固体検出器(FPD)である場合に、第1画像データを放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正し、対数変換する前処理を行ったうえで、CRカセッテを用いて得られた第2画像データと同様に階調処理を行うように構成することで、放射線固体検出器とCRカセッテのいずれを用いた場合でも、放射線技師等の操作者が同じ画像処理の操作を行って最終的な画像データを得ることが可能となる。 According to the radiographic imaging system of the system as in the present invention, when the imaging apparatus used for radiographic imaging is a radiation solid state detector (FPD), the first image data is read efficiently from the radiation detection element. The radiation solid state detector and the CR cassette are configured so that gradation processing is performed in the same manner as the second image data obtained using the CR cassette after performing preprocessing based on logarithmic conversion. In any case, an operator such as a radiologist can perform the same image processing operation to obtain final image data.
また、CR撮影装置における操作と同様の操作で放射線固体検出器で撮影された第1画像データを画像処理することが可能となるため、放射線技師等の操作者が、放射線固体検出器を用いて放射線画像撮影を行った場合とCRカセッテを用いて放射線画像撮影を行った場合とで同じ操作で画像処理を行うことが可能となる。そのため、本発明のような方式の放射線画像撮影システムは、操作者にとって利便性を有するものとなる。 Moreover, since it becomes possible to image-process the 1st image data image | photographed with the radiation solid detector by operation similar to operation in CR imaging device, operators, such as a radiographer, use a radiation solid detector. Image processing can be performed by the same operation when radiographic imaging is performed and when radiographic imaging is performed using a CR cassette. Therefore, the radiographic imaging system of the system as in the present invention is convenient for the operator.
また、放射線画像撮影に用いられた撮影装置が放射線固体検出器である場合に、第1画像データを放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正し、対数変換する前処理が行われ、また、第1画像データおよび第2画像データで共通に行われる階調処理で、被写体である撮影対象部位ごとに予め定められた階調処理が行われる。 Further, when the imaging device used for radiographic imaging is a radiation solid state detector, preprocessing for correcting the first image data based on the reading efficiency from the radiation detection element and logarithmic conversion is performed, In the gradation processing that is performed in common for the first image data and the second image data, gradation processing that is predetermined for each imaging target portion that is a subject is performed.
そのため、CRカセッテ運用の施設に放射線固体検出器(FPD)が追加された場合においても、旧来のスクリーン/フィルム系で確立されている診断分解能に合致するよう定められている諧調特性が維持される。また、それとともに、病変部等の情報が撮影された撮影対象部位が放射線画像上に適切に表示されるように的確に画像処理を行うことが可能となるため、医師が培ってきた診断能(各部位における、コントラストに基づく病変部の発見)は維持され、放射線画像中に撮影されている病変部を見落とす等して誤診を生じることなく、適切に診断を下すことが可能となる。 Therefore, even when a radiation solid state detector (FPD) is added to a CR cassette operating facility, the gradation characteristics defined to match the diagnostic resolution established in the conventional screen / film system are maintained. . At the same time, since it is possible to perform image processing accurately so that the imaging target site where the information such as the lesion is imaged is appropriately displayed on the radiographic image, the diagnostic ability cultivated by doctors ( The detection of a lesion part based on contrast in each part is maintained, and an appropriate diagnosis can be made without causing a misdiagnosis by overlooking the lesion part taken in the radiographic image.
以下、本発明に係る放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。 Embodiments of a radiation image capturing system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following illustrated examples.
なお、以下の実施形態では、放射線固体検出器として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して放射線検出素子で電気信号を得るいわゆる間接型の放射線固体検出器について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線固体検出器に対しても適用することができる。 In the following embodiments, a so-called indirect radiation that includes a scintillator or the like as a radiation solid state detector, converts the emitted radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light, and obtains an electrical signal by the radiation detection element. Although the solid state detector will be described, the present invention can also be applied to a so-called direct type radiation solid state detector in which radiation is directly detected by a radiation detecting element without using a scintillator or the like.
また、以下の実施形態では、放射線固体検出器が可搬型の放射線固体検出器であり、ブッキー装置に装填されたり或いは単独で用いられる場合について説明するが、放射線固体検出器が支持台等と一体的に形成されている場合についても本発明を適用することが可能である。 Further, in the following embodiment, a case where the radiation solid detector is a portable radiation solid detector and is mounted in a Bucky device or used alone will be described. However, the radiation solid detector is integrated with a support base or the like. The present invention can also be applied to the case where it is formed as a whole.
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。本実施形態の放射線画像撮影システム50は、例えば、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができる。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a radiographic image capturing system according to the present embodiment. The
放射線画像撮影システム50は、図1に示すように、例えば、放射線を照射して図示しない患者の一部である被写体(患者の撮影対象部位)の撮影を行う撮影室R1と、放射線技師や医師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御や取得した放射線画像の画像処理等の種々の操作を行う前室R2とに配置されるものである。撮影室R1は、放射線が外部に漏れないように鉛などでシールドされていることも多い。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、撮影室R1には、後述する放射線固体検出器1を装填可能なブッキー装置51や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないX線管球を備える放射線発生装置52、放射線固体検出器1とコンソール58とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた無線アクセスポイント(基地局)54等が設けられている。
In the present embodiment, the radiographing room R1 includes a
前室R2には、放射線発生装置52からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段55等を備えた放射線の照射を制御する操作卓56や、放射線固体検出器1に内蔵された後述するタグを検出するタグリーダ57、放射線画像撮影システム50全体の制御を行うコンソール58が設けられている。また、コンソール58には、ハードディスク等で構成された記憶手段59が接続されている。
In the anterior chamber R2, an
まず、放射線固体検出器1について説明する。図2は、本実施形態に係る放射線固体検出器の外観斜視図であり、図3は、図2のA−A線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線固体検出器1は、図2や図3に示すように、筐体状のハウジング2内にシンチレータ3や基板4等が収納されたカセッテ型の可搬型放射線固体検出器として構成されている。
First, the radiation
ハウジング2は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面R(以下、放射線入射面Rという。)が放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図1や図2では、ハウジング2がフレーム板2Aとバック板2Bとで形成された、いわば弁当箱型である場合が示されているが、ハウジング2を一体的に形成する、例えば特開2002−311526号公報に記載されたX線画像撮影装置のような、いわばモノコック型とすることも可能である。
The
また、ハウジング2の一方側の短辺側側面部には、放射線固体検出器1の電源スイッチ37や各種の操作状況等を表示するインジケータ38等が設けられている。また、この側面部には、図示しない内蔵バッテリの交換用の蓋部材39が設けられており、蓋部材39には、放射線固体検出器1が外部装置とデータや信号等の送受信を無線方式で行うためのアンテナ装置40が埋め込まれて設けられている。
Further, a
なお、アンテナ装置40を設ける箇所は、本実施形態のようにハウジング2の1つの短辺側側面部に限定されず、他の位置に設けることも可能である。また、アンテナ装置40の個数は必ずしも1つに限定されず、必要な数だけ適宜設けられる。
The location where the
図3に示すように、ハウジング2の内部の基板4の下方側には、基台31が配置されており、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。また、本実施形態では、基台31やPCB基板33の下面側には、放射線固体検出器1の放射線入射面R側から入射し、シンチレータ3や基板4、基台31等を透過した放射線を検出する放射線センサ35が取り付けられている。また、基板4やシンチレータ3の放射線入射面R側には、それらを保護するためのガラス基板36が配設されている。
As shown in FIG. 3, a
シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光線を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに貼り合わされるようになっている。
The
基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図4に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、それぞれ本実施形態では光電変換素子である放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。このように、放射線検出素子7は、基板4上に二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図4に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
In the present embodiment, the
本実施形態では、放射線検出素子7として、放射線入射面Rから入射した放射線がシンチレータ3で変換されて出力される電磁波の光量(シンチレータ3に入射した放射線の線量に応じて増加する。)に応じて電荷を発生させるフォトダイオードが用いられているが、この他にも、例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。
In the present embodiment, as the
図4や図5の拡大図に示すように、各放射線検出素子7の一対の電極のうち一方の電極(図中奥側の図示しない電極)は、スイッチ素子であるTFT(薄膜トランジスタ)8のソース電極8sに接続されており、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。そして、TFT8は、オン状態とされることにより、すなわちゲート電極8gに信号読み出し用の電圧が印加されてTFT8のゲートが開かれることにより、放射線検出素子7に蓄積された電荷を信号線6に放出させるようになっている。
As shown in the enlarged views of FIGS. 4 and 5, one of the pair of electrodes of each radiation detection element 7 (an electrode (not shown in the figure)) is a source of a TFT (thin film transistor) 8 that is a switch element. The
また、放射線検出素子7の他方の電極(図中手前側の電極)には、この電極を介して放射線検出素子7に逆バイアス電圧を印加するバイアス線9が接続されている。図4や図5に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で1本の結線10に結束されている。
Further, a
本実施形態では、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、IC12a等のチップが組み込まれたCOF(Chip On Film)12が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。また、COF12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。
In the present embodiment, the connection lines 10 of the
ここで、放射線固体検出器1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線固体検出器1の等価回路図である。
Here, the circuit configuration of the radiation
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、一方の電極78がそれぞれバイアス線9に接続されており、バイアス線9の結線10は逆バイアス電源14に接続されている。逆バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7に印加する逆バイアス電圧を供給するようになっている。また、逆バイアス電源14は制御手段22に接続されており、制御手段22は、逆バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加する逆バイアス電圧を制御するようになっている。
As described above, in each
各放射線検出素子7の他方の電極74はTFT8のソース電極8s(図7中ではSと表記されている。)に接続されており、各TFT8のゲート電極8g(図7中ではGと表記されている。)は走査駆動回路15から延びる各走査線5にそれぞれ接続されている。また、各TFT8のドレイン電極8d(図7中ではDと表記されている。)は各信号線6にそれぞれ接続されている。
The
走査線5を介して走査駆動回路15からTFT8のゲート電極8gに信号読み出し用の電圧が印加されるとTFT8のゲートがオン状態とされて、放射線画像撮影により照射線が照射されて放射線検出素子7内で発生し蓄積された電荷がTFT8のソース電極8sを介してドレイン電極8dから信号線6に読み出されるようになっている。各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。
When a signal readout voltage is applied from the
読み出し回路17は、増幅回路18と、相関二重サンプリング(Correlated Double Sampling)回路19と、A/D変換器20とで構成されており、1本の信号線6ごとに1回路ずつ設けられているが、本実施形態では、A/D変換器20は、複数の回路で共通とされており、各相関二重サンプリング回路19から出力された各電気信号がアナログマルチプレクサ21を介して順次A/D変換器20に送信され、A/D変換器20で順次デジタル値に変換されるようになっている。
The readout circuit 17 includes an
このようにして、読み出し回路17では、放射線検出素子7から信号線6を通じて電荷が読み出され、放射線検出素子7ごとに電荷が電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号に変換され、デジタル値の画像データとして出力されるようになっている。
In this way, in the readout circuit 17, charges are read from the
なお、相関二重サンプリング回路19は、図7中ではCDSと表記されている。また、この場合、デジタル値として出力される画像データは、前述したように、放射線検出素子7内で、放射線の線量や、それに比例するシンチレータ3で変換された電磁波の光量に比例して発生した電荷によるものであり、各放射線検出素子7からは放射線の線量に比例する画像データ、すなわち第1画像データが読み出されるようになっている。
The correlated
制御手段22は、CPU(Central Processing Unit)等を備えたマイクロコンピュータや専用の制御回路で構成されており、放射線固体検出器1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、制御手段22には、RAM(Random Access Memory)等で構成される記憶手段23が接続されている。そして、制御手段22は、上記のように、放射線検出素子7ごとに出力された第1画像データをそれぞれ放射線検出素子7に対応付けて記憶手段23に保存するようになっている。
The control means 22 is composed of a microcomputer equipped with a CPU (Central Processing Unit) or the like, or a dedicated control circuit, and controls the operation of each member of the radiation
また、制御手段22は、前述したように、逆バイアス電源14を制御して各放射線検出素子7に印加する逆バイアス電圧を制御したり、走査駆動回路15から信号読み出し用の電圧を印加する走査線5を切り替えたり、或いは、各読み出し回路17内の増幅回路18や相関二重サンプリング回路19等を制御して、各放射線検出素子7からの電気信号の読み出しを行うようになっている。
Further, as described above, the
さらに、制御手段22には、前述したアンテナ装置40が接続されており、制御手段22は、無線アクセスポイント54(図1参照)を介してコンソール58に第1画像データを送信するようになっている。放射線固体検出器1からコンソール58への第1画像データの送信は、コンソール58からの送信要求信号に応じて送信するように構成することも可能であり、放射線固体検出器1を操作することにより第1画像データをコンソール58に送信するように構成することも可能である。
Further, the
また、制御手段22には、各放射線検出素子7等の各部材に電力を供給するためのバッテリ41(図7参照)が接続されている。このように、バッテリ41は、放射線固体検出器1のハウジング2内に内蔵されており、バッテリ41には、外部装置からバッテリ41に電力を供給してバッテリ41を充電する際の接続端子42が取り付けられている。
Further, a battery 41 (see FIG. 7) for supplying electric power to each member such as each
また、制御手段22には、前述した放射線センサ35が接続されている。なお、本実施形態では、上記のように、放射線センサ35で検出した放射線の線量に基づいて放射線固体検出器1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するようになっている。しかし、放射線センサ35を設ける代わりに、放射線固体検出器1に放射線が照射されると各放射線検出素子7からバイアス線9や結線10に流出する電流を検出して放射線固体検出器1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することも可能である。
The
また、後述する放射線発生装置52の操作卓56等の外部装置からアンテナ装置40を介して放射線固体検出器1に放射線の照射の開始や終了を通知するように構成することも可能である。
Moreover, it is also possible to notify the radiation solid-
また、制御手段22は、上記のようにして、放射線画像撮影の際に被写体を透過した放射線がシンチレータ3に入射し、シンチレータ3で放射線から変換された他の波長の電磁波が各放射線検出素子7に入射して発生した電荷を第1画像データとして読み出す読み出し処理を行うほか、各放射線検出素子7や各読み出し回路17等から余分な電荷を放出させるリセット処理等を必要に応じて行うようになっている。
Further, as described above, the control means 22 causes the radiation that has passed through the subject during radiographic imaging to enter the
また、放射線検出素子7内では、放射線画像撮影の際に放射線(或いはそれから変換された電磁波)が照射されて発生する電荷とは別に、放射線検出素子7自体の熱による熱励起等によって電荷(すなわち、いわゆる暗電荷)が発生し、上記のようにして読み出された第1画像データには、この暗電荷によるオフセット分が含まれている。そして、第1画像データからこのオフセット分を差し引くことで真の第1画像データが得られる。
In addition, in the
この暗電荷によるオフセット分を算出するために、放射線固体検出器1を放射線を照射しない状態で所定時間放置し、各放射線検出素子7に蓄積された暗電荷を読み出すダーク読取処理が行われる場合があるが、本実施形態に係る放射線固体検出器1においても、このダーク読取処理が適宜行われるようになっている。そして、制御手段22は、ダーク読取処理で得られたダーク読取値に基づいて各放射線検出素子7ごとにオフセット分を算出するようになっている。
In order to calculate the offset due to the dark charge, there is a case where a dark reading process is performed in which the radiation
放射線固体検出器1の基本的な構成については上記のとおりであるが、本実施形態では、放射線固体検出器1は、さらに下記の構成を有している。
Although the basic configuration of the radiation
具体的には、放射線固体検出器1内には、図示しないタグが内蔵されている。本実施形態では、タグとして、いわゆるRFID(Radio Frequency IDentification)タグと呼ばれるタグが用いられており、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線固体検出器1の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。なお、固有情報には、例えば当該放射線固体検出器1に割り当てられた識別情報としてのカセッテIDやシンチレータの種類情報、サイズ情報、解像度等が含まれている。
Specifically, a tag (not shown) is incorporated in the radiation
また、本実施形態では、放射線固体検出器1は、従来のスクリーン/フィルム用のカセッテにおけるJIS Z 4905(対応する国際規格はIEC 60406)に準拠する寸法で構成されている。すなわち、放射線入射方向の厚さは15mm+1mm〜15mm−2mmの範囲内に形成され、8インチ×10インチ、10インチ×12インチ、11インチ×14インチ、14インチ×14インチ、14インチ×17インチ(半切サイズ)等のものが用意されている。
Moreover, in this embodiment, the radiation
このように、本実施形態では、放射線固体検出器1はスクリーン/フィルム用のカセッテに関するJIS規格に準拠して形成されているため、同様にJIS規格に準拠して形成されるCRカセッテを装填可能なCRカセッテ用のブッキー装置51(図1参照)に放射線固体検出器1を装填して用いることができるようになっている。
Thus, in this embodiment, since the radiation
なお、本発明は、放射線固体検出器1が上記のようにJIS規格に準拠して形成される場合や、また、ブッキー装置51としてCRカセッテ用のブッキー装置51を用いる場合に限定されない。しかし、ブッキー装置51としてCRカセッテ用のブッキー装置51を用いれば、FPDとしての放射線固体検出器1と従来のCRカセッテとのいずれをもブッキー装置51に装填して放射線画像撮影を行うことも可能となる。
The present invention is not limited to the case where the radiation
一方、放射線固体検出器1は、ブッキー装置51に装填されない、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。すなわち、放射線固体検出器1を単独の状態で例えば撮影室R1内に設けられた支持台や臥位撮影用のブッキー装置51B等に配置してその放射線入射面R(図1参照)上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線発生装置52B等から、被写体を介して放射線固体検出器1に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
On the other hand, the radiation
ブッキー装置51には、放射線固体検出器1を所定の位置に保持するためのカセッテ保持部51aが設けられており、カセッテ保持部51aに放射線固体検出器1やCRカセッテを装填できるようになっている。また、本実施形態では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bとがそれぞれ設けられている。
The
撮影室R1には、被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線をブッキー装置51に装填された放射線固体検出器1やCRカセッテに照射するX線管球を備える放射線発生装置52が少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置51A、51Bに対して1つの放射線発生装置52Aが共用されるようになっている。なお、各ブッキー装置51A、51Bに、別々の放射線発生装置を対応付けて設けるように構成することも可能である。
The imaging room R1 includes at least one
放射線発生装置52Aは、撮影時には後述する操作卓56からの指示に基づいて、例えば放射線固体検出器1とCRカセッテとに対してそれぞれ適切な線量の放射線が照射されるようにX線管球に供給する電力を変える等するようにセットアップされ、図示しない移動手段により所定の位置にまで移動され、放射線の照射方向が所定の方向を向くようにその向きが調整されるようになっている。
At the time of radiography, the
また、本実施形態では、立位撮影用のブッキー装置51Aや臥位撮影用のブッキー装置51Bには対応付けられていないポータブルの放射線発生装置52Bも設けられており、ポータブルの放射線発生装置52Bは、撮影室R1内の任意の場所にも持ち運びでき、任意の方向に放射線を照射できるようになっている。
In the present embodiment, a portable
なお、本実施形態では、ポータブルの放射線発生装置52Bも、操作卓56からの指示に基づいてセットアップされるようになっているが、この他にも、例えば、操作者が手動でセットアップしたり、放射線固体検出器1からポータブルの放射線発生装置52Bに無線信号を送信してセットアップするように構成することも可能である。
In the present embodiment, the portable
撮影室R1内の一角には、放射線固体検出器1と、コンソール58や操作卓56のスイッチ手段55等とが無線通信する際に、これらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた無線アクセスポイント54が設置されている。
A wireless access point provided with a
なお、図1では、無線アクセスポイント54が撮影室R1の入口付近に設けられている場合が示されているが、これに限定されず、放射線固体検出器1のアンテナ装置40等と無線通信が可能な適宜の位置に設置される。また、本実施形態では、無線アクセスポイント54は各ブッキー装置51A、51Bとケーブル等で接続されており、ブッキー装置51A、51Bやそれに装填された放射線固体検出器1とコンソール58等との通信を有線方式で行うこともできるようになっている。
FIG. 1 shows a case where the
一方、前室R2には、放射線発生装置52からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段55を備えた操作卓56が設けられている。操作卓56は、汎用のCPU(Central Processing Unit)を備えるコンピュータや専用のプロセッサ(processor)を備えるコンピュータ等で構成されている。本実施形態では、操作卓56は、スイッチ手段55や放射線発生装置52と接続されるとともに、コンソール58にも接続されている。
On the other hand, the front room R2 is provided with an
図1に示すように、スイッチ手段55の図示しないボタン部が放射線技師等の操作者により押下されたことを検出するストローク検出手段60を取り付けておき、ストローク検出手段60で、スイッチ手段55のボタン部が押下されて操作卓56から放射線発生装置52に放射線の照射開始が指示されたことおよび押下が解除されて放射線の照射が終了されたことを検出して、無線アクセスポイント54を介して放射線固体検出器1にそれらの情報を送信するように構成すれば、前述したように、放射線の照射の開始や終了を検出する放射線センサ35を放射線固体検出器1に設ける等して、放射線固体検出器1自体で放射線の照射の開始や終了を検出する必要はない。
As shown in FIG. 1, a
前室R2の入口の近傍には、前述したRFIDの技術を用いて放射線固体検出器1と情報をやりとりするタグリーダ57が設置されている。タグリーダ57は、内蔵する図示しないアンテナを介して電波等に所定の指示情報を乗せて発信し、前室R2や撮影室R1に入室し或いは退室する放射線固体検出器1を検出するようになっている。そして、タグリーダ57は、検出した放射線固体検出器1のRFIDタグに記憶された固有情報を読み取り、読み取った固有情報をコンソール58に送信するようになっている。
A
コンソール58は、図示しないCPUやROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータで構成されており、ROMに格納される所定のプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開してプログラムに従って各種処理を実行して、前述したように放射線画像撮影システム50全体の制御を行うようになっている。
The
なお、図1では、コンソール58が撮影室R1や前室R2の外に設置されている場合が記載されているが、例えば、コンソール58を前室R2等に設置するように構成することも可能である。また、1つのコンソール58で複数の撮影室R1等を管理するように構成することも可能である。
Although FIG. 1 shows a case where the
コンソール58には、前述した操作卓56やタグリーダ57等が接続されており、操作卓56等を介して無線アクセスポイント54に接続されている。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等からなる記憶手段59が接続されている。さらに、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等からなる表示画面58aが設けられており、その他、キーボードやマウス等の図示しない入力手段が接続されている。
The
コンソール58は、前述したようにタグリーダ57が検出した放射線固体検出器1のカセッテIDを含む固有情報が送信されてくると、記憶手段59に登録されている、撮影室R1内等に存在する放射線固体検出器1のリストを参照するようになっている。そして、コンソール58は、送信されてきた固有情報が記憶手段59に登録されていなければ、当該放射線固体検出器1が新たに撮影室R1や前室R2内に持ち込まれたものとしてその放射線固体検出器1のカセッテID等を上記のリストに追加して記憶手段59に登録する。
When the
また、送信されてきた固有情報が既に記憶手段59に登録されているものであれば、当該放射線固体検出器1が撮影室R1や前室R2内から持ち出されたものとしてその放射線固体検出器1のカセッテID等を上記のリストから抹消する。このようにして、コンソール58は、撮影室R1内等に持ち込まれ或いは持ち出される放射線固体検出器1を把握して記憶手段59上で管理するようになっている。
If the transmitted unique information is already registered in the storage means 59, it is assumed that the radiation
また、コンソール58には、放射線画像撮影に、輝尽性蛍光体シートや輝尽性蛍光体プレートが収納されたCRカセッテが用いられた場合に、輝尽性蛍光体から画像データを読み取る読取装置61が接続されている。読取装置61としては、例えば前述した特許文献3に記載されたような公知の読取装置が用いられる。
The
読取装置61の読取部は、例えば図8に示すように構成されており、放射線画像撮影に用いられた図示しないCRカセッテが読取装置61に装填されると、CRカセッテから輝尽性蛍光体シートS等が取り出され、輝尽性蛍光体シートS等が図示しない平板状のプラテン上を図示しない搬送ローラにより駆動されて図中矢印Yで示される搬送方向Yに搬送されるようになっている。
The reading unit of the
また、レーザダイオード62から出射されたレーザ光である励起光L1がコリメートレンズ63で平行光とされ、平行光のごく一部がビームスプリッタ64により反射されてレーザパワーモニタ用のディテクタ65に送られてレーザドライバ回路66にフィードバックされ、レーザダイオード62からのレーザ出力が調整される。また、励起光L1はシリンドリカルレンズからなる結像レンズ67で屈折され、ポリゴンミラー68の鏡面上で線状に結像して反射され、fθレンズ69、シリンドリカルミラー70を経て輝尽性蛍光体シートSの読み取り面に照射される。
Also, the excitation light L1 that is laser light emitted from the
その際、ポリゴンミラー68の鏡面に入射する励起光L1に対する鏡面の傾きがポリゴンミラー68自身の回転に伴って変化することにより、輝尽性蛍光体シートSに入射する励起光L1が、その読み取り面上を図中矢印Xで示される主走査方向Xに移動し、読み取り線Zに沿って読み取り面上を走査するようになっている。
At this time, the inclination of the mirror surface with respect to the excitation light L1 incident on the mirror surface of the
なお、ポリゴンミラー68の回転により励起光L1を反射する鏡面が順次切り替わることで、図3中の読取線Zの右側端から左側端まで走査した励起光L1が、再度輝尽性蛍光体シートSの読取線Zの右側端から左側端まで走査する。このようにして、励起光L1は、ポリゴンミラー68の回転により、輝尽性蛍光体シートSの読み取り面上を、読取線Zに沿って主走査方向X上の一方向の走査を繰り返すようになっている。
Note that the mirror surface that reflects the excitation light L1 is sequentially switched by the rotation of the
そして、搬送方向Yに搬送される輝尽性蛍光体シートS等に対して励起光L1の読取線Zに沿った主走査方向Xの走査が繰り返されることによって、輝尽性蛍光体シートS等の読み取り面の所定範囲に対して二次元的に励起光L1が順次照射されるようになっている。 Then, the stimulable phosphor sheet S or the like is repeated by repeating the scanning in the main scanning direction X along the reading line Z of the excitation light L1 with respect to the stimulable phosphor sheet S or the like conveyed in the transport direction Y. The excitation light L1 is sequentially irradiated two-dimensionally over a predetermined range of the reading surface.
輝尽性蛍光体シートSの読み取り面に励起光L1が照射されると、輝尽性蛍光体シートS中の輝尽性蛍光体層に蓄積された放射線エネルギが輝尽発光光(蛍光)L2として放射される。そして、この輝尽発光光L2が、導光手段71を介して集光器72に集光され、光電子増倍管やフォトダイオード等の光電変換手段73に導かれる。そして、光電変換手段73は、集光された輝尽発光光L2を読み取って増幅し、輝尽発光光L2の光量に比例した電流値や電圧値を出力する。
When the reading surface of the photostimulable phosphor sheet S is irradiated with the excitation light L1, the radiation energy accumulated in the photostimulable phosphor layer in the photostimulable phosphor sheet S is stimulated emission light (fluorescence) L2. Is emitted as. Then, the stimulated emission light L2 is condensed on the
前述したように、搬送方向Yに搬送される輝尽性蛍光体シートS等の読み取り面の所定範囲に対して励起光L1が主走査方向Xに走査されるため、輝尽性蛍光体シートS等の所定範囲の読み取り面の各画素ごとに、上記の輝尽発光光L2の光量に比例した電流値や電圧値が出力される。 As described above, since the excitation light L1 is scanned in the main scanning direction X with respect to a predetermined range of the reading surface such as the photostimulable phosphor sheet S conveyed in the conveyance direction Y, the photostimulable phosphor sheet S is scanned. A current value or a voltage value proportional to the amount of the stimulated emission light L2 is output for each pixel on the reading surface within a predetermined range.
通常の読取装置では、例えば前述した特許文献3にも記載されているように、旧来のスクリーン/フィルム系で撮影した際に得られる放射線画像と同様の階調特性を得るために、上記のようにして光電変換手段73から出力された輝尽発光光L2の光量に比例した電流値や電圧値、すなわち放射線の線量に比例した出力値をA/D変換し、対数変換して、放射線の線量の対数に比例する画像データに変換して出力するように構成されているものが多い。
For example, as described in
本実施形態に係る読取装置61においても、放射線画像撮影の際に被写体を透過した放射線が照射された輝尽性蛍光体シートS等の輝尽性蛍光体から光電変換手段73で読み取り増幅した各画素ごとの出力値は、輝尽発光光L2の光量に比例した出力値となるが、その出力値を図示しない変換手段でA/D変換して対数変換し、放射線の線量の対数に比例する画像データ、すなわち各画素ごとの第2画像データに変換して出力するようになっている。
Also in the
読取装置61は、輝尽性蛍光体シートS等の各画素から読み取った出力値を上記のように第2画像データに変換すると、各画素ごとの第2画像データをコンソール58(図7参照)に送信するようになっている。
When the
以下、コンソール58における第2画像データに対する階調処理、および第1画像データに対する処理について説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の作用について説明する。
Hereinafter, the gradation processing for the second image data and the processing for the first image data in the
コンソール58は、本発明における階調処理手段として機能するようになっており、読取装置61で輝尽性蛍光体シートS等の輝尽性蛍光体から読み取った第2画像データに対して以下のような階調処理を行うようになっている。
The
なお、第2画像データが、対数変換されて放射線の線量の対数に比例する画像データとされていることは前述したとおりである。また、この階調処理は、後述するように前処理が行われ対数変換された第1画像データに対しても同様に行われるように構成されており、第2画像データと、前処理が施された第1画像データに対して、共通に階調処理が行われるようになっている。 As described above, the second image data is logarithmically transformed into image data proportional to the logarithm of the radiation dose. In addition, the gradation processing is configured to be similarly performed on the first image data that has been pre-processed and logarithmically converted as described later, and the second image data and the pre-processing are performed. The gradation processing is commonly performed on the first image data.
階調処理では、コンソール58は、読取装置61から前述した各画素ごとの第2画像データが送信されてくると、図9(A)に示すように、それらをヒストグラムに投票して、各画素ごとの第2画像データの信号値fの分布を得る。そして、コンソール58は、信号値fの分布の最大値Hと最小値Lを特定すると、図9(B)に示すように、その信号値fの分布の最大値Hと最小値Lがそれぞれ放射線画像における最大基準値SHおよび最小基準値SLとなるように各信号値fを正規化する。
In the gradation processing, when the above-described second image data for each pixel is transmitted from the
この各信号値fの正規化された各信号値f*への変換処理では、通常、図10に示すような正規化LUT(Look Up Table)に従って各信号値fが正規化された各信号値f*に線形に変換されることが多いが、必ずしも線形に変換される必要はなく、正規化LUTは適宜設定される。また、後述するように前処理が行われ対数変換された第1画像データに対して信号値の正規化を行う場合に用いる正規化LUTは、第2画像データに用いる正規化LUTとは別のLUTであってもよく、必要に応じて予め用意される。 In the process of converting each signal value f to each normalized signal value f * , each signal value f is normalized in accordance with a normalized LUT (Look Up Table) as shown in FIG. Although it is often converted linearly to f * , it is not always necessary to convert linearly, and the normalized LUT is appropriately set. Further, as will be described later, the normalization LUT used when the signal values are normalized with respect to the first image data that has been preprocessed and logarithmically converted is different from the normalization LUT used for the second image data. It may be an LUT and is prepared in advance as necessary.
コンソール58は、続いて、正規化された信号値f*を、被写体である患者の身体の撮影対象部位ごとに予め設定された例えば図11に示すような各階調LUTに従って最終的な画像データFに変換するようになっている。被写体である患者の身体の撮影対象部位としては、例えば患者の頭部や頚部、胸部、腹部、腕、手、脚部等のほか、マンモグラフィの場合の乳房等のような特定の部位を設定することができるようになっており、このような変換を行うことで、病変部等の情報が撮影された撮影対象部位が放射線画像上に適切に表示されるようになるため、医師が適切に診断を下すことが可能となる。
Next, the
コンソール58では、放射線画像撮影に先立って、放射線画像撮影の対象となる患者の情報や撮影対象部位、撮影方法等を定める撮影オーダ情報を設定することができるようになっており、放射線固体検出器1や読取装置61から各画素(各放射線検出素子7)ごとの第1画像データや第2画像データが送信されてくると、コンソール58で、第1画像データや第2画像データを、それらの画像データを得るために行われた放射線画像撮影の撮影オーダ情報に対応付けて保存するように構成されている場合がある。
Prior to radiographic imaging, the
そのような場合には、コンソール58は、撮影オーダ情報に対応付けられた画像データが第1画像データであるか第2画像データであるかの情報や、画像データの撮影に用いられた撮影装置が放射線固体検出器(FPD)1であるかCRカセッテであるかの情報等を撮影オーダ情報に対応付けて記憶させるように構成されることが好ましい。
In such a case, the
また、コンソール58は、当該第2画像データが対応付けられた撮影オーダ情報を参照して、被写体である患者の身体の撮影対象部位を特定し、当該撮影対象部位に予め設定された階調LUTに従って最終的な画像データFに変換するように構成することが可能である。また、このように構成されていない場合には、例えば、操作者がコンソール58に撮影対象部位を入力して設定するように構成することが可能である。
Further, the
一方、コンソール58は、放射線固体検出器1から各画素(各放射線検出素子7)ごとの第1画像データが送信されてくると、上記の階調処理に先立って、第1画像データに対する前処理を行うようになっている。すなわち、コンソール58は、本発明における前処理手段として機能するようになっている。
On the other hand, when the first image data for each pixel (each radiation detection element 7) is transmitted from the radiation solid-
前述したように、放射線固体検出器1から送信される各第1画像データは、読取装置61で輝尽性蛍光体シートS等の輝尽性蛍光体から読み取られた放射線の線量の対数に比例する第2画像データとは異なり、各放射線検出素子7に照射された放射線の線量(本実施形態では放射線固体検出器1の放射線入射面Rから入射した放射線がシンチレータ3で変換されて出力される電磁波の光量)に比例する画像データである。
As described above, each first image data transmitted from the radiation
従って、各第1画像データを上記の階調処理に適合する形に変換するための前処理として、各第1画像データに対して対数変換を施す対数変換処理が必要となる。 Therefore, a logarithmic conversion process for performing logarithmic conversion on each first image data is required as a pre-process for converting each first image data into a form suitable for the above gradation processing.
しかし、放射線固体検出器1に用いられる放射線検出素子7は、1回の読み出し処理で各放射線検出素子7から読み出される電荷の読み出し効率が100%にはならず、しかも、図12に示すように、放射線検出素子7からの読み出し効率が放射線検出素子7に直接的に或いはシンチレータ3を介して間接的に照射された放射線の線量に依存して変化するという特性を有している。そのため、照射された放射線の線量に応じた放射線検出素子7からの読み出し効率に基づいて、第1画像データを補正する補正処理を行うことが必要となる。
However, the
図12に示したように、放射線検出素子7からの読み出し効率は、放射線の線量が10[mR]以上になると90%程度の一定の値に収束するという特性がある。また、被写体である患者の胸部(正面、側面)や脚部等の撮影対象部位によって、被写体を透過する放射線の透過率が変化し、また、患者が異なっても、撮影対象部位が同じであれば、ほぼ同程度の透過率になることが経験的に知られている。
As shown in FIG. 12, the reading efficiency from the
そこで、本実施形態における補正処理では、撮影対象部位に応じて予め放射線の透過率を設定しておき、コンソール58は、放射線発生装置52(図1参照)に対して設定した放射線の照射線量に、前述した撮影オーダ情報等で特定される患者の撮影対象部位に応じた放射線の透過率を乗算して、放射線固体検出器1の放射線入射面Rに入射する放射線の線量を算出する。そして、図12に示したような放射線検出素子7からの読み出し効率を参照して、算出した放射線の線量に対応する読み出し効率aが前述した90%等の一定の値Aに達しない場合には、第1画像データをA/a倍して、第1画像データを補正するようになっている。
Therefore, in the correction processing in the present embodiment, the radiation transmittance is set in advance according to the region to be imaged, and the
なお、補正処理において、上記のように、読み出し効率aが一定の値Aに達しない場合にだけ第1画像データを補正するのではなく、例えば、予め所定の読み出し効率Bを設定しておき、上記のようにして放射線発生装置52の放射線の照射線量に撮影対象部位に応じた放射線の透過率を乗算して算出される放射線の線量に応じた放射線検出素子7からの読み出し効率がbである場合に、第1画像データをB/b倍して、第1画像データを補正するように構成することも可能である。
In the correction process, as described above, the first image data is not corrected only when the reading efficiency a does not reach the constant value A. For example, a predetermined reading efficiency B is set in advance. The reading efficiency from the
そして、コンソール58は、補正した各第1画像データに対して対数変換する対数変換処理を施す。このようにして、放射線固体検出器1から第1画像データがコンソール58に送信されてきた場合には、コンソール58で上記のように第1画像データを補正し、対数変換する前処理を行った後、前述した第2データに対する階調処理と同様にして、補正し対数変換した第1画像データに対して階調処理を行うようになっている。
Then, the
なお、本実施形態では、上記のように、放射線固体検出器1で生成され送信されてきた第1画像データに対して、補正処理を行った後、対数変換処理を行う場合について説明したが、第1画像データに対して先に対数変換処理を施した後、対数変換された第1画像データに対して、上記と同様に、図12に示したような放射線検出素子7からの読み出し効率を参照して、照射された放射線の線量に応じた前記各放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正する補正処理を行うように構成することも可能である。補正処理と対数変換処理とのいずれを先に行うかは適宜決められる。
In the present embodiment, as described above, the case where the logarithmic conversion process is performed after the correction process is performed on the first image data generated and transmitted by the radiation
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50によれば、放射線画像撮影に用いられた撮影装置が放射線固体検出器1である場合に、第1画像データを放射線検出素子7からの読み出し効率に基づいて補正する補正処理と、対数変換する対数変換処理とを行う前処理を行ったうえで、CRカセッテを用いて得られた第2画像データと同様に階調処理を行うように構成することで、放射線固体検出器1とCRカセッテのいずれを用いた場合でも、放射線技師等の操作者が同じ画像処理の操作を行って最終的な画像データを得ることが可能となる。
As described above, according to the
前述したように、今なお放射線画像撮影にCR撮影装置が用いられている場合も少なくなく、CR撮影装置の操作に慣れている放射線技師が多いのが現状であるが、CR撮影装置における操作と同様の操作で放射線固体検出器1で撮影された第1画像データを画像処理することが可能となるため、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50はそのような放射線技師にも利便性を有するものとなる。
As mentioned above, CR imaging devices are still often used for radiographic imaging, and there are many radiographers who are accustomed to operating CR imaging devices. Since the first image data imaged by the radiation
また、放射線画像撮影に用いられた撮影装置が放射線固体検出器1である場合に、第1画像データを放射線検出素子7からの読み出し効率に基づいて補正し、対数変換する前処理が行われ、また、第1画像データおよび第2画像データで共通に行われる階調処理で、被写体である撮影対象部位ごとに予め定められた階調処理が行われる。
Further, when the imaging device used for radiographic imaging is the radiation
そのため、CRカセッテ運用の施設に放射線固体検出器(FPD)が追加された場合においても、旧来のスクリーン/フィルム系で確立されている診断分解能に合致するよう定められている諧調特性が維持される。また、それとともに、病変部等の情報が撮影された撮影対象部位が放射線画像上に適切に表示されるように的確に画像処理を行うことが可能となるため、医師が培ってきた診断能(各部位における、コントラストに基づく病変部の発見)は維持され、放射線画像中に撮影されている病変部を見落とす等して誤診を生じることなく、適切に診断を下すことが可能となる。 Therefore, even when a radiation solid state detector (FPD) is added to a CR cassette operating facility, the gradation characteristics determined to match the diagnostic resolution established in the conventional screen / film system are maintained. . At the same time, since it is possible to perform image processing accurately so that the imaging target site where the information such as the lesion is imaged is appropriately displayed on the radiographic image, the diagnostic ability cultivated by doctors ( The detection of a lesion part based on contrast in each part is maintained, and an appropriate diagnosis can be made without causing a misdiagnosis by overlooking the lesion part taken in the radiographic image.
なお、上記の実施形態では、放射線固体検出器1で生成され送信された第1画像データを、コンソール58で前処理し、階調処理する場合について説明した。しかし、前処理、すなわち第1画像データに対する補正処理と対数変換処理とを放射線画像検出器1で行うように構成することも可能である。
In the above embodiment, the case where the first image data generated and transmitted by the radiation
すなわち、放射線固体検出器1で第1画像データを生成した後、前処理として、生成した第1画像データに対して放射線検出素子7からの読み出し効率に基づく補正処理と対数変換処理とを行い、前処理した第1画像データをコンソール58に送信して、コンソール58で、送信されてきた前処理された第1画像データを階調処理するように構成することも可能である。なお、その際、前処理として、第1画像データに対する補正処理と対数変換処理とのいずれを先に行うかは適宜決められる。
That is, after the first image data is generated by the radiation
また、放射線固体検出器1で第1画像データを生成した後、生成した第1画像データに対する前処理のうち、放射線検出素子7からの読み出し効率に基づく補正処理を放射線固体検出器1で行い、補正した第1画像データをコンソール58に送信して、コンソール58で、送信されてきた補正された第1画像データを対数変換する対数変換処理を行った後、階調処理を行うように構成することも可能である。
In addition, after the first image data is generated by the radiation
さらに、放射線固体検出器1で第1画像データを生成した後、生成した第1画像データに対する前処理のうち、第1画像データを対数変換する対数変換処理を放射線画像検出器1で行い、対数変換した第1画像データをコンソール58に送信して、コンソール58で、送信されてきた対数変換された第1画像データに対して、放射線検出素子7からの読み出し効率に基づく補正処理を行った後、階調処理を行うように構成することも可能である。
Further, after the first image data is generated by the radiation
上記のいずれの変形例においても、上記の実施形態に係る放射線画像撮影システム50と同様の効果を得ることが可能となる。
In any of the above-described modifications, it is possible to obtain the same effect as that of the radiographic
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、適宜変更可能であることは言うまでもない。例えば、放射線固体検出器では各放射線検出素子の出力特性が均一ではない場合や、温度変動を生じる場合等には、読み取られた画像データに対し、いわゆるオフセット補正やゲイン補正、欠陥補正等を行うが、上記の実施形態においても、前処理の段階で、オフセット補正やゲイン補正等の放射線固体検出器に固有の補正を行ってから、読み出し効率に基づく補正等を行ってもよい。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be changed as appropriate. For example, in the radiation solid-state detector, when output characteristics of each radiation detection element are not uniform or when temperature fluctuation occurs, so-called offset correction, gain correction, defect correction, etc. are performed on the read image data. However, also in the above embodiment, correction based on the readout efficiency may be performed after performing correction specific to the radiation solid state detector such as offset correction and gain correction in the preprocessing stage.
1 放射線固体検出器
7 放射線検出素子
50 放射線画像撮影システム
52 放射線発生装置
58 コンソール(前処理手段、階調処理手段)
61 読取装置
S 輝尽性蛍光体シート(輝尽性蛍光体)
DESCRIPTION OF
61 Reader S Stimulable phosphor sheet (stimulable phosphor)
Claims (6)
複数の放射線検出素子が二次元状に配列され、被写体を透過した放射線を前記各放射線検出素子で検出して前記放射線の線量に比例する第1画像データを生成する放射線固体検出器と、
被写体を透過した放射線が照射された輝尽性蛍光体から前記放射線の線量の対数に比例する第2画像データを読み取る読取装置と、
送信されてきた前記第1画像データおよび前記第2画像データのいずれをも画像処理可能なコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、
送信されてきた画像データが前記第1画像データである場合には、照射された放射線の線量に応じた前記各放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて前記第1画像データを補正する補正処理と、前記第1画像データを対数変換する対数変換処理とを行う前処理手段と、
送信されてきた前記第2画像データと、前記前処理手段で補正し対数変換した前記第1画像データとに対して、共通に、被写体である撮影対象部位ごとに予め定められた階調処理を行う階調処理手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。 A radiation generator for irradiating the subject with radiation;
A radiation solid state detector in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional manner, and radiation that has passed through a subject is detected by each of the radiation detection elements to generate first image data proportional to the radiation dose,
A reading device for reading second image data proportional to the logarithm of the radiation dose from a stimulable phosphor irradiated with radiation transmitted through a subject;
A console capable of image processing both the transmitted first image data and the second image data;
With
The console is
When the transmitted image data is the first image data, a correction process for correcting the first image data based on the reading efficiency from each of the radiation detection elements according to the dose of irradiated radiation; Preprocessing means for performing logarithmic conversion processing for logarithmically converting the first image data;
For the transmitted second image data and the first image data corrected by the preprocessing means and logarithmically converted, a gradation process predetermined for each imaging target part that is a subject is commonly performed. Gradation processing means to perform;
A radiographic imaging system comprising:
複数の放射線検出素子が二次元状に配列され、被写体を透過した放射線を前記各放射線検出素子で検出して前記放射線の線量に比例する第1画像データを生成する放射線固体検出器と、
被写体を透過した放射線が照射された輝尽性蛍光体から前記放射線の線量の対数に比例する第2画像データを読み取る読取装置と、
送信されてきた前記第1画像データおよび前記第2画像データのいずれをも画像処理可能なコンソールと、
を備え、
前記放射線固体検出器は、生成した前記第1画像データを、照射された放射線の線量に応じた前記各放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正する補正処理と、前記第1画像データを対数変換する対数変換処理とを行い、
前記コンソールは、
送信されてきた前記第2画像データと、前記補正され対数変換された第1画像データとに対して、共通に、被写体である部位ごとに予め定められた階調処理を行う階調処理手段を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。 A radiation generator for irradiating the subject with radiation;
A radiation solid state detector in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional manner, and radiation that has passed through a subject is detected by each of the radiation detection elements to generate first image data proportional to the radiation dose,
A reading device for reading second image data proportional to the logarithm of the radiation dose from a stimulable phosphor irradiated with radiation transmitted through a subject;
A console capable of image processing both the transmitted first image data and the second image data;
With
The radiation solid detector is configured to correct the generated first image data based on a reading efficiency from each radiation detection element according to a dose of irradiated radiation, and logarithmically the first image data. Logarithmic conversion processing to convert,
The console is
A gradation processing means for performing gradation processing predetermined for each part that is a subject in common with the transmitted second image data and the corrected and logarithmically converted first image data. A radiographic imaging system comprising:
複数の放射線検出素子が二次元状に配列され、被写体を透過した放射線を前記各放射線検出素子で検出して前記放射線の線量に比例する第1画像データを生成する放射線固体検出器と、
被写体を透過した放射線が照射された輝尽性蛍光体から前記放射線の線量の対数に比例する第2画像データを読み取る読取装置と、
送信されてきた前記第1画像データおよび前記第2画像データのいずれをも画像処理可能なコンソールと、
を備え、
前記放射線固体検出器は、生成した前記第1画像データを、照射された放射線の線量に応じた前記各放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正する補正処理を行い、
前記コンソールは、
送信されてきた画像データが前記補正された第1画像データである場合に、前記補正された第1画像データを対数変換する対数変換処理を行う前処理手段と、
送信されてきた前記第2画像データと、前記前処理手段で対数変換した前記補正された第1画像データとに対して、共通に、被写体である部位ごとに予め定められた階調処理を行う階調処理手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。 A radiation generator for irradiating the subject with radiation;
A radiation solid state detector in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional manner, and radiation that has passed through a subject is detected by each of the radiation detection elements to generate first image data proportional to the radiation dose,
A reading device for reading second image data proportional to the logarithm of the radiation dose from a stimulable phosphor irradiated with radiation transmitted through a subject;
A console capable of image processing both the transmitted first image data and the second image data;
With
The radiation solid detector performs a correction process for correcting the generated first image data based on a readout efficiency from each radiation detection element according to a dose of irradiated radiation,
The console is
Pre-processing means for performing logarithmic conversion processing for logarithmically converting the corrected first image data when the transmitted image data is the corrected first image data;
For the transmitted second image data and the corrected first image data logarithmically converted by the preprocessing means, a predetermined gradation process is performed for each part that is a subject. Gradation processing means;
A radiographic imaging system comprising:
複数の放射線検出素子が二次元状に配列され、被写体を透過した放射線を前記各放射線検出素子で検出して前記放射線の線量に比例する第1画像データを生成する放射線固体検出器と、
被写体を透過した放射線が照射された輝尽性蛍光体から前記放射線の線量の対数に比例する第2画像データを読み取る読取装置と、
送信されてきた前記第1画像データおよび前記第2画像データのいずれをも画像処理可能なコンソールと、
を備え、
前記放射線固体検出器は、生成した前記第1画像データを対数変換する対数変換処理を行い、
前記コンソールは、
送信されてきた画像データが前記対数変換された第1画像データである場合に、前記対数変換された第1画像データを、照射された放射線の線量に応じた前記各放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正する補正処理を行う前処理手段と、
送信されてきた前記第2画像データと、前記前処理手段で対数変換した前記補正された第1画像データとに対して、共通に、被写体である部位ごとに予め定められた階調処理を行う階調処理手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。 A radiation generator for irradiating the subject with radiation;
A radiation solid state detector in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional manner, and radiation that has passed through a subject is detected by each of the radiation detection elements to generate first image data proportional to the radiation dose,
A reading device for reading second image data proportional to the logarithm of the radiation dose from a stimulable phosphor irradiated with radiation transmitted through a subject;
A console capable of image processing both the transmitted first image data and the second image data;
With
The radiation solid detector performs a logarithmic conversion process for logarithmically converting the generated first image data,
The console is
When the transmitted image data is the logarithmically converted first image data, the logarithmically converted first image data is read from each of the radiation detection elements in accordance with the dose of the irradiated radiation. Preprocessing means for performing correction processing based on
For the transmitted second image data and the corrected first image data logarithmically converted by the preprocessing means, a predetermined gradation process is performed for each part that is a subject. Gradation processing means;
A radiographic imaging system comprising:
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