JP2010207516A - 放射線画像生成システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信を用いたＦＰＤを使用した場合において、放射線量が適切であったか否かの指標を迅速に表示することができる放射線画像生成システムを提供することを目的とする。
【解決手段】放射線画像検出装置６は、撮影により、予め定められた撮像パネルの一部領域に配置された検出素子から得られたＲＡＷデータを無線通信部により制御装置７に送信し、制御装置７は、通信部により受信したＲＡＷデータに基づいて照射放射線量に関する特徴量を算出する特徴演算部を備え、該算出した特徴量を表示部に表示する。
【選択図】図５

Description

本発明は、被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出装置を用いた放射線画像生成システムに関し、特に無線通信する可搬型の放射線画像検出装置を用いた放射線画像生成システムに関する。

被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線から得られた画像データは、診断のための医用画像として広く用いられている。放射線撮影においては照射する放射線量を適正に制御することは重要である。放射線量が過剰な場合には被写体の被爆線量過多が問題となり、不適切な場合には露光量オーバやアンダーにより適切な放射線画像データが得られなくなる。

被写体に適正な放射線量を照射して適切な画像を得るための手段としては、ＡＥＣセンサ（ＡＥＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が挙げられる。ＡＥＣは、放射線照射装置と被写体とを結んだ延長線上における放射線画像検出装置の検出部の受光面の反対側に設けられる。ＡＥＣ制御においては、このＡＥＣセンサにより検出された放射線量に応じて放射線照射時間、放射線強度（管球電圧等）その他の放射線照射条件を制御する。またＡＥＣセンサが使用できない環境においては、被写体の体型（肥満度等）に応じて、放射線照射条件を放射線技師の経験により決めていた。

アナログのフィルムにより撮影を行っていたときは、放射線量の強弱はそのまま画像濃度として直接視認できるので、放射線量が適切であったか否かは容易に判断することが可能であった。一方、デジタル画像生成系においては、多少の放射線量のオーバあるいはアンダーがあってもデジタル画像処理によって修正可能になっている。このようなことから放射線量の適切な管理はアナログ時代ほどは重要視されず、そのような状況は被写体の不必要な被爆線量を抑制するという観点からは好ましいことではなかった。

特許文献１に記載の放射線画像表示装置では、ＣＲシステムにおいて生成された画像データがどのような照射条件で生成された画像データであるかを示す特徴量（Ｓ値）を表示し、放射線量が適切か否かを示す指標を放射線技師に示していた。ＣＲシステム（ＣＲ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）とは、ＣＲカセッテに内蔵された蛍光体プレートを励起光で走査することにより放射線画像データを読み取る読取装置と、当該読取装置で読み取られた画像データを取得する制御装置（コンソール）とを用いたシステムのことである。

一方で、近年は、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が用いられるようになっている。ＦＰＤとは、基板上に複数の検出素子を２次元的に配列したものであり、被写体を透過した放射線が蛍光体（シンチレータ）に照射され、照射された放射線量に応じて発光する可視光を検出素子により電荷に変換してコンデンサに蓄積し、コンデンサに蓄積した電荷を読み出すことにより放射線画像を得るものである。このようないわゆる間接型ＦＰＤに対し、被写体を透過した放射線が直接検出素子に照射され、照射された放射線量を電荷に変換する直接型ＦＰＤも知られている。いずれのＦＰＤも前述のＣＲカセッテを用いたシステムに比べて読取装置を介さずに直接画像データが得られる点でメリットがある。

また、更に、特許文献２においては、このような薄型ＦＰＤと無線通信可能な通信手段を有した放射線撮像装置が開示されている。

特開平１１−３２７０６６号公報（特に段落００３４） 特開２００４−１８０９３１号公報

放射線画像データは、撮影の都度、その撮影が正常に行われたかを確認することが好ましい。特に、ＦＰＤにおいはその内部の記憶メモリが複数枚の画像データを蓄積できる容量があれば、複数枚の撮影を同じような撮影条件下で連続して行うことが可能となり、その場合、万一、撮影条件が不適切で所望の画像が得られなかった場合には再撮影が必要となる枚数も多くなる。

一方で、可搬側の無線通信を可能とするカセッテタイプのＦＰＤにおいては、放射線画像データを無線通信で送信する場合には、転送速度の制限から転送に時間がかかるために短時間で撮影及び転送を連続して行うことは難しい。

特許文献１においては、コンソールと有線で接続されたＣＲシステムにおいて得られた画像データの全体を取得した後に特徴量を算出するものであり、無線通信を行うＦＰＤにおいては画像データの転送に時間を要するためそのまま適用することは困難である。

本願発明は上記問題に鑑み、無線通信を用いたＦＰＤを使用した場合において、放射線量が適切であったか否かの指標を迅速に表示することができる放射線画像生成システムを提供することを目的とする。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．放射線発生装置から照射され被写体を透過した放射線量に応じて電荷量に変換して蓄積する複数の検出素子をマトリクス状に配置した撮像パネルと、前記検出素子に蓄積された電荷から画像データを生成する画像データ生成部と、前記画像データを無線で送信する無線通信部と、を備えた放射線画像検出装置と、
前記放射線画像検出装置から送信された前記画像データを受信する通信部と、受信した前記画像データを表示する表示部と、を備えた制御装置と、を有する放射線画像生成システムにおいて、
前記放射線画像検出装置は、撮影により、予め定められた撮像パネルの一部領域に配置された検出素子から得られたＲＡＷデータを前記無線通信部により前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記通信部により受信したＲＡＷデータに基づいて照射放射線量に関する特徴量を算出する特徴演算部を備え、該算出した特徴量を前記表示部に表示することを特徴とする放射線画像生成システム。

２．前記放射線画像検出装置は、前記マトリクスの行単位で電荷の読み出し信号を送る走査駆動回路を備え、
前記撮像パネルの一部領域は、少なくとも１行からなる前記行単位の検出素子であることを特徴とする前記１に記載の放射線画像生成システム。

３．前記撮像パネルの一部領域は、少なくとも撮像パネルの中央部に配置された検出素子を含むことを特徴とする前記１又は２に記載の放射線画像生成システム。

４．前記撮像パネルの全域から得られた画像データを前記行単位で所定の間引き率で間引くことによりデータ量を縮小させた縮小画像データを生成する縮小画像生成部と、
前記制御装置は、受信した縮小画像データを前記特徴量とともに前記表示部に表示することを特徴とする前記２又は３に記載の放射線画像生成システム。

５．前記制御装置は、少なくとも被写体の撮影部位の情報が含まれた撮影オーダ情報を取得する撮影オーダ取得手段を備え、撮影オーダ情報と受信したＲＡＷデータとの対応付けを行い、
前記特徴演算部は、ＲＡＷデータの処理を行う際に、該ＲＡＷデータに対応付けられた撮影オーダ情報の撮影部位の情報を参照して前記特徴量の算出を行うことを特徴とする前記１から４のいずれかに記載の放射線画像生成システム。

６．前記制御装置は、受信した縮小画像データに画像処理を行う画像処理部を備え、
前記画像処理部は、縮小画像データに対応するＲＡＷデータから算出した前記特徴量を参照して該縮小画像データに対する画像処理を行うことを特徴とする前記１から５のいずれかに記載の放射線画像生成システム。

本願発明によれば、無線通信を用いたＦＰＤを使用した場合において、予め定められた撮像パネルの一部領域に配置された検出素子から得られたＲＡＷデータを制御装置に送信し、制御装置で受信したＲＡＷデータから特徴量を算出して表示することにより、全ＲＡＷデータから特徴量を算出する場合に比べて、通信データ量を少なくすることができるため迅速に特徴量を算出することが可能となり、ひいては、放射線量が適切であったか否かの指標を迅速に表示することができる。

本実施形態における放射線画像生成システムの概略構成を示す図である。 コンソール７の要部構成を示すブロック図である。 ＦＰＤ６の斜視図である。 検出素子をマトリクス状に配列した撮像パネル６２及びその周辺の回路構成を示す模式図である。 放射線画像生成システムが行う制御フローの説明図である。 図６（ａ）は、放射線照射量が適切な場合の画像濃度信号のヒストグラムの例を示したものである。図６（ａ）は、放射線照射量が適切な場合の画像濃度信号のヒストグラムの例を示したものである。 図７（ａ）は、４コマの縮小画像データを撮像表示画面７７２に表示させた例である。図７（ｂ）は、警告文を表示させた例である。

本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

本実施形態における放射線画像生成システムの構成について図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態における放射線画像生成システムの概略構成を示す図である。

放射線画像生成システムは、図１に示すように、放射線撮影に関する操作を行う撮影操作装置４と、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により無線通信を行うためのアクセスポイント５と、放射線画像検出装置６（以下、単にＦＰＤ６と称す）により生成された放射線画像データに画像処理を行うコンソール７とがネットワークＮを通じて接続されて構成されている。なお、ここでは図示してないが、放射線画像生成システムは、患者診断情報や会計情報を一元管理するＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）や放射線診療の情報を管理するＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）とネットワークＮを介して接続されている。ネットワークＮは、当該システム専用の通信回線であってもよいが、システム構成の自由度が低くなってしまう等の理由のため、イーサネット（登録商標）等の既存の回線である方が好ましい。

１００は撮影室である。撮影室１００には放射線照射装置３、撮影操作装置４、無線通信を行うアクセスポイント５、これらを接続するＨＵＢ９を備えている。

放射線照射装置３は、臥位撮影台１１に横たわっている被写体である患者１２に対して放射線を照射するようになっており、臥位撮影台１１の下方には、ＦＰＤ６を装着する検出装置装着口１１ａが設けられている。放射線照射装置３は、撮影操作装置４により制御されて放射線技師が設定した放射線照射条件で放射線撮影を行うようになっている。なお放射線照射装置３と検出装置装着口１１ａに装着したＦＰＤ６との撮影タイミングの同期は、両者間でアクセスポイント５を経由した無線通信により行うようにしてもよい。

アクセスポイント５は、放射線照射装置３を備えた撮影室の所定領域内でＦＰＤ６とコンソール７とが無線通信する際に、これらの通信を中継する機能をもつ。なお、無線通信としては無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ準拠の通信方式）により行う例について説明するが、これに限られず、電波（空間波）を用いるものの他に、赤外線や可視光線等（レーザー等）を用いた光無線通信（例えば、ＩｒＤＡ）、音波または超音波を用いた音響通信により無線通信するようにしてもよい。

なお、図１の説明においては、無線アクセスポイント５を経由した無線通信により通信を行う例について説明したが、これに限られず、検出装置装着口１１ａにネットワークＮと接続する通信コネクタを設け、ＦＰＤ６を検出装置装着口１１ａに装着することにより、ネットワークＮと有線通信するようにしてもよい。

［コンソール７］
図２は、「制御装置」として機能するコンソール７の要部構成を示すブロック図である。コンソール７は、図２に示すように、制御部７４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７６、表示部７７、入力操作部７８、通信部７９、記憶部７０等を備えて構成されており、各部はバス７１により接続されている。

制御部７４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等から構成され、ＲＯＭ７６に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ７５の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行するように構成されている。

表示部７７は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等を備えて構成され、制御部７４から送られる表示信号の指示に従って、前記患者リスト、各種のメッセージや画像等、各種画面を表示するものである。

入力操作部７８は、例えば、キーボードやマウス等から構成されており、キーボードで押下操作されたキーの押下信号やマウスによる操作信号を入力信号として制御部７４に対して出力するものである。なお、入力操作部７８は、表示部７７の表示画面を覆う透明なシートパネルに、指又は専用のスタイラスペンで触れることにより入力される位置情報を入力信号として制御部７４に出力する、いわゆる、タッチパネルにより構成されていてもよい。また入力操作部７８からは放射線技師により撮影オーダ情報を入力可能である。

撮影オーダ情報の一例としては、撮影オーダＩＤ、患者ＩＤ、氏名、性別、年齢及び撮影情報としての診療科、撮影部位、撮影方向から構成されたものがある。

記憶部７０には、ＦＰＤ６の特性情報が記憶されている。ここで特性情報とは、後述のＦＰＤの検出素子（受光素子）や、シンチレータパネルの特性などである。処理部７２は、画像処理部７２１及び特徴演算部７２２から構成されている。

特徴演算部７２２では、ＦＰＤ６から受信したＲＡＷデータから特徴量Ｓを算出する。特徴演算部７２２の詳細は後述する。

画像処理部７２１では、ＦＰＤ６から取得した放射線画像データに対して、記憶部７０に記憶しておいたＦＰＤ６の特性情報を用いて、放射線画像データのゲイン補正あるいはオフセット補正、欠陥画素の補正、撮影部位に応じた階調処理、周波数強調処理や粒状抑制処理等の各種画像処理を行うことができる。なお、複数のＦＰＤ６を用いたシステムにおいてそれぞれのＦＰＤ６の特性情報が異なる場合には、それぞれのＦＰＤ６を識別ＩＤで管理して、識別ＩＤに対応させて特性情報を記憶部７０に記憶させ、当該特性情報により画像データに対して画像処理を行うようにしてもよい。また特徴演算部７２２が算出した特徴量Ｓを参照して、画像処理の係数等を可変とするようにしてもよい。

通信部７９によりネットワークＮに接続された各装置と通信する。そして通信部７９によりネットワークＮに接続されているアクセスポイント５を介して無線ＬＡＮ等の無線通信方式によりＦＰＤ６との間で各種情報の通信を行う。

［ＦＰＤ６］
ＦＰＤ６は、放射線画像データ（以下、単に画像データという）を取得するものであり、カセッテにＦＰＤとも呼ばれる撮像パネルが収容されてなる可搬型のカセッテＦＰＤ装置である。撮像パネルには、照射された放射線量に応じたエネルギーを電荷量に変換して蓄積する複数の検出素子がマトリクス状に配置されている。

以下、図３及び図４を用いて、ＦＰＤ６の構造について説明する。なお、ここでは間接型ＦＰＤを例示しているが直接型ＦＰＤでも同様である。図３は、ＦＰＤ６の斜視図である。図３に示すように、ＦＰＤ６は、内部を保護する筐体６１を備えており、カセッテとして可搬可能に構成されている。

筐体６１の内部には、照射された放射線を電気信号に変換する撮像パネル６２が層を成して形成されている。この撮像パネル６２における放射線の照射面側には、入射された放射線の強度に応じて発光を行う発光層６４が設けられている。

発光層６４は、一般的にはシンチレータ層あるいは蛍光層とも呼ばれるものであり、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力する。

この発光層６４の放射線が照射される側の面と反対側の面には、発光層から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づく画像信号の出力を行う光電変換部がマトリクス状に配列された撮像パネル６２が形成されている。なお、１つの光電変換部から出力される信号が、放射線画像データを構成する最小単位となる１画素に相当する信号となる。

ここで、撮像パネル６２の回路構成について説明する。図４は、検出素子をマトリクス状に配列した撮像パネル６２及びその周辺の回路構成を示す模式図である。

図４に示すとおり撮像パネル６２は光を電気信号に変換する複数の検出素子６２０（受光素子あるいは光電変換素子ともいう）が２次元配置されており、１つの検出素子６２０は放射線画像の１画素に対応する。これらの画素は例えば２００〜４００ｄｐｉ（ｄｏｔｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の密度で、被写体の撮影領域の大きさにわたって配置されている。

また、検出素子６２０間には走査線（行方向：横ライン）６２３と信号線（列方向：縦ライン）６２４とが配設されており、同図では両者が直交する様に格子状に配設されている。ここで、走査線６２３と信号線６２４とで囲まれた１つの区画を１画素とすると、撮像パネル６２の画素数は、例えば、縦方向にｍ個、横方向にｎ個配置してなる場合にはｍ×ｎ個の画素数より構成されている。そして、撮像パネル６２には、ｍ×ｎ個の画素数分に対応するフォトダイオード６２１−（１，１）〜６２１−（ｍ，ｎ）とスイッチング素子であるトランジスタ６２２−（１，１）〜６２２−（ｍ，ｎ）が配置され、画素間には、走査線６２３−１〜６２３−ｍ及び信号線６２４−１〜６２４−ｎが直交する様に配設されることになる。

例えば、１つ目の検出素子内では、フォトダイオード６２１−（１，１）にシリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されたスイッチング素子であるトランジスタ６２２−（１，１）が接続する。トランジスタ６２２−（１，１）は、例えば、電界効果トランジスタが使用される。トランジスタ６２２−（１，１）のドレイン電極あるいはソース電極が検出素子６２０−（１，１）に接続されるとともに、ゲート電極は走査線６２３−１と接続される。ドレイン電極が検出素子６２０−（１，１）と接続する時はソース電極が信号線６２４−１と接続し、ソース電極が検出素子６２０−（１，１）に接続する時はドレイン電極が信号線６２４−１と接続する。また、他の画素における検出素子６２０、フォトダイオード６２１及びトランジスタ６２２も同様に走査線６２３や信号線６２４と接続する。

また、撮像パネル６２は、図３に示す様に信号線６２４−１〜６２４−ｎにドレイン電極を接続した初期化トランジスタ６３２−１〜６３２−ｎを設けるものもあり、この初期化トランジスタ６３２−１〜６３２−ｎではソース電極を接地し、ゲート電極をリセット線６３１に接続する。

撮像パネル６２では、これらの回路を介して放射線画像をデジタルの画像信号に変換する。すなわち、図３の制御部６０が画像データ生成部として機能し、走査線６２３−１〜６２３−ｍ各々に、走査駆動回路６０９を介して読出信号ＲＳを供給して画像走査を行い、走査線毎のデジタル画像信号を取り込み、放射線画像をデジタルの画像信号に変換する。つまり走査駆動回路６０９では、撮像パネル６２のうちで各走査線６２３に沿って一次元方向に配置された複数の検出素子６２０を、マトリクスの行単位とし、当該行単位で電荷の読み出し信号を送っている。以下説明する。

撮像パネル６２の走査線６２３−１〜６２３−ｍとリセット線６３１は、図４に示す様に走査駆動回路６０９と接続する。走査駆動回路６０９から走査線６２３−１〜６２３−ｍのうち、任意の走査線６２３−ｐ（ｐは１〜ｍのいずれかの値）に読出信号ＲＳが供給されると、この走査線６２３−ｐに接続したトランジスタ６２２−（ｐ，１）〜６２２−（ｐ，ｎ）がオンの状態になり、フォトダイオード６２１−（ｐ，１）〜６２１−（ｐ，ｎ）に蓄積した電荷を信号線６２４−１〜６２４−ｎ上に出力する。

信号線６２４−１〜６２４−ｎは、信号選択回路６０８の信号変換器６７１−１〜６７１−ｎに接続し、信号変換器６７１−１〜６７１−ｎでは信号線６２４−１〜６２４−ｎ上に出力された電荷量に応じた電圧信号ＳＶ−１〜ＳＶ−ｎを出力し、信号変換器６７１−１〜６７１−ｎで出力した電圧信号ＳＶ−１〜ＳＶ−ｎをレジスタ６７２に供給する。

レジスタ６７２は、信号変換器６７１より供給された電圧信号を順次選択し、選択された電圧信号は、Ａ／Ｄ変換部６７３により、１２ビットの１つのデジタル画像信号に変換され、このデジタル画像信号は制御部に供給されて、放射線画像を画素単位でデジタル画像信号に変換する。

また、撮像パネル６２の初期化を行う場合は、最初に、走査駆動回路６０９からリセット信号ＲＴがリセット線６３１に供給されて初期化トランジスタ６３２−１〜６３２−ｎをオンの状態にした後、走査線６２３−１〜６２３−ｍに読出信号ＲＳを供給してトランジスタ６２２−（１，１）〜６２２−（ｍ，ｎ）をオンの状態にする。そして、フォトダイオード６２１−（１，１）〜６２１−（ｍ，ｎ）に蓄えられていた電荷を初期化トランジスタ６３２−１〜６３２−ｎを介して放出することにより撮像パネル６２の初期化を行う。

図３の説明に戻る。ＦＰＤ６は、その他として無線通信部６５、記憶部６６、電源部６３、接続端子６９などを備えている。

無線通信部６５は、撮影室１００の内部に設置されている無線アクセスポイント５を経由することにより無線通信を行う。

記憶部６６は、不揮発性メモリやフラッシュメモリなどの書き換え可能なメモリ等からなり、撮像パネル６２から出力された数枚〜数十枚程度の放射線画像データを記憶することが可能である。この記憶部６６は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。

縮小画像生成部６０１では、記憶部６６に記憶されている放射線画像データから縮小画像データを生成する。縮小画像生成部６０１では、撮像パネル６２の全域から行単位で所定の間引き率で間引くことによりデータ量を縮小させた縮小画像データを生成する。ここで行単位とは、前述のとおり一の走査線６２３に沿った検出素子６２０のことである。

この時点で記憶部６６に記憶されている放射線画像データは、いわゆるＲＡＷデータとも称されるものであり、撮像パネル６２から出力されたＡ／Ｄ変換後の未加工の画像データであって、階調変換、明るさ補正といった画像信号処理を経ていない生データであり画像処理による情報の欠落が最小限に留められている。なお、ここではＡ／Ｄ変換直後のデータを指しているが、情報の欠落が無いという観点からは欠落画素補正やシェーディング補正を施しても構わない。さらに１２ビットでＡ／Ｄ変換して１２ビットのデータをデータ処理する上で桁を追加し、１２ビットよりも大きな桁のデータとして扱っても良い。当該放射線画像データはデータサイズ（容量）が大きいため、後述の無線通信手段で送信した場合には転送速度の制限から転送時間が長くかかってしまうという問題がある。

「縮小画像データ」とは放射線画像データに対して画像サイズ（容量）を縮小させたものであり、いわゆるサムネイル画像とも称されるものである。縮小化の処理としては、行単位で１／８、１／１６になるように等間隔で間引く方法や、１２８行中で１０本抽出するように等間隔でない所定の比率で間引く方法がある。なお抽出した行方向のデータから、アスペクト比が同一となるように、更に列方向でも行方向と同じ間引き率で間引くようにしてもよい。

電源部６３は、ＦＰＤ６を構成する複数の駆動部（制御部６０、撮像パネル６２、記憶部６６など）に電力を供給する。この電源部６３は、例えば予備電池と充電自在な充電池とで構成されている。

接続端子６９は、不図示のクレードル端子と接続するための端子であり、クレードル端子と接続することにより電源部６３への充電を行ったり、無線が使えない環境下でコンソール７と各種情報の送受信を行ったりする。

［制御フロー］
図５は、放射線画像生成システムが行う制御フローの説明図である。まず図５のステップＳ３０ではコンソール７は、ネットワークＮの端末に記憶されている撮影オーダ情報あるいは、入力操作部７８への放射線技師等により入力により撮影オーダ情報を取得する。撮影オーダ情報には前述のとおり、患者を特定する情報と、撮影部位に関する情報が含まれている。

続いて、撮影オーダ情報に基づいて、設定された放射線照射条件で放射線照射装置３から患者１２に向けて放射線を照射することにより撮影が開始されると、照射された放射線量に応じたエネルギーを各検出素子６２０では電荷量として蓄積する。そして制御部６０が、走査駆動回路６０９及び信号選択回路６０８を制御することにより蓄積した電荷量を放射線画像データとして取り込み記憶部６６に記憶して撮影が終了する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１２では、制御部６０は記憶部６６に記憶されているＲＡＷデータの一部を抽出し、その抽出したＲＡＷデータを無線通信部６５によりコンソール７に送信する（ステップＳ１３）。

ここで、ステップＳ１２で抽出したＲＡＷデータは、予め定められた撮影領域の一部の領域（以下、「所定領域」という）に配置された検出素子６２０から得られたデータである。所定領域としては、例えば、一の走査線６２３に沿った一次元方向に配置された複数の検出素子６２０を行単位とし、当該行単位の複数の検出素子から得られたデータを抽出する場合である。また抽出を実施する行は、一行でもよく、複数行でもよい。また複数行の場合においては隣接した複数行であっても、撮影領域全域に渡って離間させた複数行であってもよい。なお、後述するように当該抽出したＲＡＷデータに基づいて特徴量の算出を行うことから、所定領域は、患者１２の患部を透過した放射線が照射される領域（いわゆる関心領域）であることが好ましい。撮影における経験則上、関心領域は中央部にあることが多く、このことから所定領域は、撮像パネル６２の中央部に配置された検出素子６２０（図４の例では６２０−（ｍ／２，ｎ／２）及びその周辺）を含むことが好ましい。

ステップＳ１４では、縮小画像生成部６０１は、ＲＡＷデータに基づいてデータの間引きを行い、縮小画像データを作成する。ステップＳ１５では、ステップＳ１４で作成した縮小画像データを無線通信部６５によりコンソール７に送信する。

［特徴量の算出］
ステップＳ３１では、ステップＳ１３でＦＰＤ６から送信された、抽出したＲＡＷデータから、特徴演算部７２２により特徴量の算出を行う。

ここで特徴量Ｓの算出方法に一例について図６に基づいて説明する。図６（ａ）は、放射線照射量が適切な場合の画像濃度信号のヒストグラムの例を示したものである。横軸は１２ビットのスケールで表示した信号値であり、縦軸は信号の頻度である。同図に示すピークｐ１はいわゆる素抜けというものであり、放射線が照射されなかった領域での信号である。ピークｐ５は患者１２を透過せずに直接撮像パネル６２に放射線が直接照射された領域での信号である。ピークｐ２、ｐ３、ｐ４は、患者１２の身体を透過した領域での信号である。

特徴量Ｓの一例としては、当該ピークｐ１、ｐ５周辺の信号を除いた信号値の平均を適正な放射線照射量下における信号値（以下、適正値）と比較しその比率を特徴量Ｓとしてもよく、ピークｐ２、ｐ３、ｐ４の信号値と適正値との比率を特徴量Ｓとして用いても良い。

図６（ｂ）は、放射線照射量が不適切な場合の画像信号のヒストグラムの例を示したものである。同図のｗ１は放射線照射量が不足した場合の例であり、信号値のピークｐ１０は、適切な場合と比べて低い側にシフトすることになる。ｗ２は放射線照射量が過剰な場合の例であり、信号値のピークｐ２０は、高い側にシフトすることになる。

また、前述の両端のピークｐ１、ｐ５の信号を除いた患者１２の信号値の総和を予め定められた適正値と比較し、その比率を特徴量Ｓとしてもよい。この場合、放射線照射量が過剰の場合には特徴量Ｓは大きくなり、不足の場合には小さくなる。

なお、撮像パネル６２の全領域の検出素子から得られたＲＡＷデータから特徴量Ｓを算出するのではなく、一部の領域の検出素子から得られたＲＡＷデータから特徴量Ｓを算出するのは、ほとんどの場合には、全領域の場合と一部領域の場合であっても両者の画像信号のヒストグラムは相似系となるために、後者から算出した特徴量Ｓを用いても実用上は問題がないためである。

また、特徴量Ｓを算出する際に、ステップＳ３０で取得した撮影部位情報を参照してもよい。適正な放射線照射量の条件下における撮影であっても、腰部や臀部を撮影する場合と、手足を撮影する場合では、画像信号のヒストグラムが異なるからである。また撮影部位に応じた、理想な基準となるヒストグラムを予め設定しておき、そのヒストグラムとの相関係数を特徴量Ｓとして用いてもよい。

図５の説明に戻る、ステップＳ３２では、受信した縮小画像データのヒストグラム解析や、撮影に用いたＦＰＤ６の識別ＩＤに対応する特性情報を参照することにより、最適な画像処理条件（例えば階調や欠陥画素補正等）で画像処理部７２１により画像処理を施す。また当該画像処理を行う際に、ステップＳ３０で取得した撮影部位情報を参照して画像処理の係数等を可変とするようにしてもよい。

ステップＳ３３では、表示部７７にステップＳ３１で算出した特徴量Ｓの表示、及びステップＳ３２で画像処理された縮小画像データを表示する。

図７は、表示部７７の撮影画像表示画面７７２での表示例を示したものである。図７（ａ）は、４コマの縮小画像データを撮像画像表示画面７７２に表示させた例である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の縮小画像データとともに警告文を表示させた例である。コマ数としては図７（ａ）に示す他に、２コマ、３コマあるいは５コマ以上を一覧表示させるようにしてもよい。図７（ａ）に示す例では一度に表示可能なコマ数は４コマが上限であり、５コマ以上の縮小画像データが存在する場合には、次ページに配置され、当該ページの切り替えはページ送りボタン７７２ｊを押すことにより切り替えることが可能である。

図７（ａ）においては、撮影画像表示画面７７２は、抽出された画像を一覧表示するための４つの画像表示欄７７２ａ〜７７２ｄを有している。任意の縮小画像データをマウス等で選択することが可能であり、選択した縮小画像データは太枠で表示される。図７（ａ）に示す例では、画像表示欄７７２ａの縮小画像データが選択され太枠表示されていることを示している。そして選択した縮小画像データの「特徴量Ｓ」が、画面左側の特徴量表示欄７７２ｓに表示されている。前述のように特徴量Ｓは放射線照射量が適切であった否かを示す指標である。放射線技師は特徴量Ｓを参照することにより、放射線照射量が適切であったか否かを判断でき、画像診断に適応可能な画像濃度が得られる照射量の範囲で且つ被爆線量が最も少なくなる最適な放射線照射量となるように、以降の撮影における照射量の調整に反映させることが可能となる。

放射線技師等の撮影者が、画像表示欄７７２ａ〜７７２ｄに表示されている縮小画像データを参照することにより被写体のポジショニングや、病気診断のための診断画像として適するか否かをそれぞれ判断し、診断に使用可能であり撮影が正常に終了したと判断した場合にはＯＫボタン７７２ｈを押すことにより当該撮影は終了する。転送された全てのＲＡＷデータは部位に応じた階調処理が施され、検像システムや読影待ち画像フォルダ等の診断のための次工程に送信されることになる。一方、撮影部位が不適切の場合あるいは、撮影時の患者の動きにより撮影がブレたりした場合には撮影は正常に終了しなかったことになり、再撮影が必要となる。このような場合にはＮＧボタン７７２ｉを押す。この場合、ＮＧボタン７７２ｉが押された放射線画像データに対応する撮影オーダ情報ついては再撮影のためのフォルダに再度登録しても良い。

また、それぞれの縮小画像データはステップＳ２２等で画像処理が施されている。当該画面の右上には、画像処理調整欄７７２ｅが設けられており、撮影者は、この画像処理調整欄７７２ｅをマウス等により操作することにより、濃度やコントラストの調整を行うことができる。各画像に対応して表示されているＯＫボタン７７２ｈを押下すると、撮影が正常に終了したことを確定することができる。また、撮影画像表示画面７７２には、表示された撮影画像に対応付けられた撮影オーダ情報に含まれる患者情報を表示する患者情報表示欄７７２ｆが設けられている。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の縮小画像データとともに警告文を表示させた例であり、特徴量Ｓが許容できる範囲外の場合に警告文を表示する。許容できる範囲外とは例えば、放射線照射量が過剰あるいは不足により、黒つぶれや白飛びにより診断用画像の濃度階調の一部が失われた場合である。また、ステップＳ３１で放射線量が適正範囲では無いと判断された時点でステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を注し、全てのＲＡＷデータ送信に切り替え、このデータを画像処理して表示し、診断画像としての適否を判別可能としても良い。

本実施形態によれば、無線通信を用いたＦＰＤを使用した場合において、予め定められた撮像パネルの一部領域に配置された検出素子から得られたＲＡＷデータを制御装置に送信し、制御装置で受信したＲＡＷデータから特徴量を算出して表示することにより、全ＲＡＷデータから特徴量を算出する場合に比べて、通信データ量を少なくすることができるため迅速に特徴量を算出することが可能となり、ひいては、放射線量が適切であったか否かの指標を迅速に表示することができ、不適切な放射線照射条件で繰り返し撮影が行われることを防止できる。

３ 放射線照射装置
４ 撮影操作装置
５ アクセスポイント
６ 放射線画像検出装置
６０ 制御部
６２ 撮像パネル
６３ 電源部
６４ 発光層
６５ 無線通信部
６６ 記憶部
６０１ 縮小画像生成部
６０８ 信号選択回路
６０９ 走査駆動回路
６２０ 検出素子
６２３ 走査線
７ コンソール
７０ 記憶部
７２ 処理部
７２１ 画像処理部
７２２ 特徴演算部
７４ 制御部
７７ 表示部
７８ 入力操作部
７９ 通信部
Ｎ ネットワーク
１１ 臥位撮影台

Claims (6)

1. 放射線発生装置から照射され被写体を透過した放射線量に応じて電荷量に変換して蓄積する複数の検出素子をマトリクス状に配置した撮像パネルと、前記検出素子に蓄積された電荷から画像データを生成する画像データ生成部と、前記画像データを無線で送信する無線通信部と、を備えた放射線画像検出装置と、
   前記放射線画像検出装置から送信された前記画像データを受信する通信部と、受信した前記画像データを表示する表示部と、を備えた制御装置と、を有する放射線画像生成システムにおいて、
   前記放射線画像検出装置は、撮影により、予め定められた撮像パネルの一部領域に配置された検出素子から得られたＲＡＷデータを前記無線通信部により前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、前記通信部により受信したＲＡＷデータに基づいて照射放射線量に関する特徴量を算出する特徴演算部を備え、該算出した特徴量を前記表示部に表示することを特徴とする放射線画像生成システム。
2. 前記放射線画像検出装置は、前記マトリクスの行単位で電荷の読み出し信号を送る走査駆動回路を備え、
   前記撮像パネルの一部領域は、少なくとも１行からなる前記行単位の検出素子であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像生成システム。
3. 前記撮像パネルの一部領域は、少なくとも撮像パネルの中央部に配置された検出素子を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線画像生成システム。
4. 前記撮像パネルの全域から得られた画像データを前記行単位で所定の間引き率で間引くことによりデータ量を縮小させた縮小画像データを生成する縮小画像生成部と、
   前記制御装置は、受信した縮小画像データを前記特徴量とともに前記表示部に表示することを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線画像生成システム。
5. 前記制御装置は、少なくとも被写体の撮影部位の情報が含まれた撮影オーダ情報を取得する撮影オーダ取得手段を備え、撮影オーダ情報と受信したＲＡＷデータとの対応付けを行い、
   前記特徴演算部は、ＲＡＷデータの処理を行う際に、該ＲＡＷデータに対応付けられた撮影オーダ情報の撮影部位の情報を参照して前記特徴量の算出を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の放射線画像生成システム。
6. 前記制御装置は、受信した縮小画像データに画像処理を行う画像処理部を備え、
   前記画像処理部は、縮小画像データに対応するＲＡＷデータから算出した前記特徴量を参照して該縮小画像データに対する画像処理を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の放射線画像生成システム。

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