JP2011078612A - Radiographing apparatus and radiographing method - Google Patents
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- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/484—Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging
Abstract
Description
本発明は、放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。 The present invention relates to a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing method.
近年、下肢や腕、脊椎等の長尺の被写体全体を把握する際の放射線画像撮影では、長尺撮影が行なわれる。この長尺撮影は、長尺撮影範囲を複数に分割し、当該分割した隣接する撮影範囲同士に重複する画像接続用重複領域を設け、各撮影範囲の撮影終了後に画像接続用重複領域を利用して長尺画像を得るものである。 In recent years, in radiographic imaging when grasping the entire long subject such as a lower limb, an arm, and a spine, long imaging is performed. In this long shooting, the long shooting range is divided into a plurality of parts, an overlapping area for image connection is provided between the divided adjacent shooting ranges, and the overlapping area for image connection is used after the shooting of each shooting range is completed. To obtain a long image.
例えば、フラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector:FPD)と呼ばれる放射線検出素子を2次元的に配置した検出パネルを備えた放射線撮影装置において、被写体における撮影関心領域の長尺方向距離とFPDにおける有効視野の長尺方向距離とからFPDの移動量を算出し、算出した移動量に基づいてFPDを各撮影位置に移動させ、各撮影位置での絞りを調整し、各撮影位置で得られた各画像データを合成して長尺画像を得る技術が開示されている(特許文献1参照)。 For example, in a radiography apparatus including a detection panel in which radiation detection elements called flat panel detectors (FPDs) are two-dimensionally arranged, the distance in the longitudinal direction of the region of interest in the subject and the effective field of view in the FPD The movement amount of the FPD is calculated from the distance in the longitudinal direction, the FPD is moved to each photographing position based on the calculated movement amount, the diaphragm at each photographing position is adjusted, and each image data obtained at each photographing position Has been disclosed (see Patent Document 1).
また、線原及び放射線検出体の間に、試料を取り付ける試料テーブルが3次元方向(XYZ方向)に移動可能に設けられた透過撮影装置において、試料テーブルをX,Y方向に順次移動させて複数の単位画像を撮影し、座標データを用いて単位画像をつなぎ合わせて合成画像を得て、当該合成画像及び撮影選択枠を表示し、選択された撮影選択枠と座標データとの比較により相対座標を求め、当該相対座標に基づいて試料テーブルを移動して撮影選択枠内の画像を拡大表示する技術が開示されている(特許文献2参照)。 In a transmission imaging apparatus in which a sample table to which a sample is attached is movably provided in a three-dimensional direction (XYZ direction) between a radiation source and a radiation detector, a plurality of sample tables are moved in the X and Y directions sequentially. The unit images are captured, coordinate images are used to connect the unit images to obtain a composite image, the composite image and the capture selection frame are displayed, and relative coordinates are compared by comparing the selected capture selection frame with the coordinate data. Is disclosed, and a sample table is moved based on the relative coordinates to enlarge and display an image in the imaging selection frame (see Patent Document 2).
疾患の微細な症状を識別できる鮮鋭性の高い放射線画像を撮影する方法として、位相コントラスト撮影がある。この位相コントラスト撮影では、放射線源とFPDとの間に被写体を配置し、放射線源と被写体との距離、被写体とFPDとの距離を変化させて撮影することで、鮮鋭性の高い位相コントラスト画像が得られるものである。 Phase contrast imaging is a method for capturing a highly sharp radiation image that can identify minute symptoms of a disease. In this phase contrast imaging, a subject is placed between the radiation source and the FPD, and the distance between the radiation source and the subject and the distance between the subject and the FPD are changed, so that a highly sharp phase contrast image is obtained. It is obtained.
この位相コントラスト撮影に特許文献1を適用する場合には、FPDの最終移動算出距離が拡大倍率を考慮したものにしなければならず、撮影位置相互間に撮影されない領域が発生したり、同一位置に対して必要以上に重複曝射を行なったりするおそれがある。
When
また、特許文献2は、電子回路基板の接合状態や、半導体、電子部品のワイヤー、チップの塗れ性、モールド樹脂の評価等を行なう産業用の透過撮影装置であるため、人体への不要な被爆を防止するような機構が設けられていない。そのため、特許文献2を用いて人体を長尺撮影した場合、被験者及び撮影を行なう技術者へ不要な被爆を生じさせる可能性があるという問題がある。
In addition,
本発明の課題は、上記問題に鑑みて、被験者に無理な体勢を強いたり、不要な被爆を与えることなく、広範囲に亘り拡大率の大きい放射線撮影を効率よく実行可能とし、かつ切れ目の無い放射線画像を得ることを実現することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to enable radiographic imaging with a large enlargement ratio to be efficiently performed over a wide range without forcing an unreasonable posture or unnecessary exposure to a subject, and to provide continuous radiation. It is to obtain an image.
請求項1に記載の発明は、放射線を照射する放射線源と、当該放射線源から照射された放射線の照射野を調整する絞り手段とを有し、当該絞り手段により調整された放射線を被写体に照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段を水平方向に延在する軸の軸周りに回動して前記放射線源からの放射線の照射角度の調整と、前記絞り手段による放射線の照射野の絞り量の調整を行う照射駆動手段と、前記被写体の透過放射線から画像データを検出する放射線検出器を保持する移動可能な検出器保持手段と、前期検出器保持手段を略水平方向に移動させる保持台移動手段と、前記放射線照射手段と前記放射線検出器との間に設けられた前記被写体を保持する被写体台と、前記検出器保持手段の移動方向における前記被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得手段と、前記放射線源と前記被写体台との距離と前記被写体台と前記放射線検出器との距離とを取得する距離取得手段と、前記距離取得手段により取得された前記距離に基づいて前記放射線検出器により取得される被写体の画像データの拡大率を算出し、前記検出器保持手段の移動方向における前記放射線検出器のサイズと、前記被写体のサイズと、前記拡大率とに基づいて、前記検出器保持手段の移動回数及び当該移動回毎の検出器保持手段の移動量を算出し、前記移動回毎の前記放射線源からの放射線の照射角度及び前記移動回毎の絞り手段による放射線の照射野の絞り量を算出し、前記移動回毎に、前記保持台移動手段による前記検出器保持手段の位置と、前記照射駆動手段による前記照射角度及び前記絞り量とを調整させ、前記放射線源から照射された放射線の透過放射線に応じた画像データを前記放射線検出器から検出する制御手段と、を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置である。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の放射線画像撮影装置において、前記検出器保持手段の移動方向を取得する移動方向取得手段を備え、前記制御手段は、前記移動方向取得手段により取得された移動方向に前記移動回毎に前記検出器保持手段を前記保持台移動手段により移動させること、を特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the radiographic imaging device according to the first aspect of the present invention, the radiographic imaging device includes a movement direction acquisition unit that acquires a movement direction of the detector holding unit, and the control unit includes the movement direction acquisition unit. The detector holding means is moved by the holding table moving means every time the movement is performed in the acquired moving direction.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の放射線画像撮影装置において、前記制御手段は、前記拡大率に基づいて、前記検出器保持手段の移動方向における前記画像データの接合用重複幅を算出し、前記算出した画像データの接合用重複幅と、前記検出器保持手段の移動方向における前記放射線検出器のサイズと、前記被写体のサイズと、前記拡大率とに基づいて、前記検出器保持手段の移動回数及び当該移動回毎の検出器保持手段の移動量を算出すること、を特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the radiographic image capturing apparatus according to the first or second aspect, the control means is for joining the image data in the moving direction of the detector holding means based on the magnification. Calculate the overlap width, based on the calculated overlap width for joining the image data, the size of the radiation detector in the moving direction of the detector holding means, the size of the subject, and the magnification The number of movements of the detector holding means and the amount of movement of the detector holding means for each movement are calculated.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記放射線源と前記被写体台との距離を調整する第1調整手段と、前記被写体台と前記放射線検出器との距離を調整する第2調整手段と、を備えること、を特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the radiographic image capturing apparatus according to any one of the first to third aspects, a first adjustment unit that adjusts a distance between the radiation source and the subject table, and the subject table And a second adjustment means for adjusting a distance between the radiation detector and the radiation detector.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記放射線検出器は、前記被写体のエッジ効果により強調された位相コントラスト放射線像から画像データを検出すること、を特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the radiographic imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the radiation detector is configured to output image data from a phase contrast radiation image enhanced by an edge effect of the subject. Is detected.
請求項6に記載の発明は、放射線を照射する放射線源と被写体を保持する被写体台との距離と、前記被写体台と前記被写体の透過放射線から画像データを検出する放射線検出器との距離とを取得する距離取得工程と、前記放射線検出器を保持する移動可能な検出器保持手段の移動方向における前記被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得工程と、前記距離取得工程により取得された前記距離に基づいて前記放射線検出器により取得される被写体の画像データの拡大率を算出する拡大率算出工程と、前記検出器保持手段の移動方向における前記放射線検出器のサイズと、前記被写体のサイズと、前記拡大率とに基づいて、前記検出器保持手段の移動回数及び当該移動回毎の検出器保持手段の移動量を算出する移動量算出工程と、前記移動回毎の前記放射線源からの放射線の照射角度及び前記移動回毎の放射線の照射野の絞り量を算出する照射駆動量算出工程と、前記移動回毎に、前記検出器保持手段の位置と、前記照射角度及び前記絞り量とを調整し、前記放射線源から照射された放射線の透過放射線に応じた画像データを前記放射線検出器から検出する駆動制御工程と、を含むことを特徴とする放射線画像撮影方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, a distance between a radiation source that emits radiation and a subject table that holds a subject, and a distance between the subject table and a radiation detector that detects image data from transmitted radiation of the subject. Based on the distance acquisition step to acquire, the subject size acquisition step to acquire the size of the subject in the moving direction of the movable detector holding means that holds the radiation detector, and the distance acquired by the distance acquisition step An enlargement factor calculating step for calculating an enlargement factor of the image data of the subject acquired by the radiation detector, the size of the radiation detector in the moving direction of the detector holding means, the size of the subject, and the enlargement A movement amount calculating step for calculating the number of movements of the detector holding means and the movement amount of the detector holding means for each movement time based on the rate, and the movement times An irradiation drive amount calculation step of calculating an irradiation angle of radiation from the radiation source and an aperture amount of the radiation field for each movement, a position of the detector holding means for each movement, and the irradiation A radiographic imaging method comprising: a drive control step of adjusting an angle and the aperture amount and detecting from the radiation detector image data corresponding to the transmitted radiation of the radiation emitted from the radiation source. It is.
本発明によれば、放射線検出器のサイズ、被写体のサイズ、拡大率に基づいて算出された移動回毎に、放射線検出器を保持している検出器保持台の位置を移動させると共に、照射駆動手段による照射角度及び絞り量を調整し、画像データを検出することができる。そのため、被験者に無理な体勢を強いたり、不要な被爆を与えることなく、広範囲に亘り拡大率の大きい放射線撮影が効率よく実行可能となり、かつ切れ目の無い放射線画像を得ることを実現することができる。 According to the present invention, the position of the detector holding table that holds the radiation detector is moved for each movement calculated based on the size of the radiation detector, the size of the subject, and the enlargement ratio, and irradiation driving is performed. The image data can be detected by adjusting the irradiation angle and the aperture amount by the means. Therefore, it is possible to efficiently perform radiography with a large enlargement ratio over a wide range without forcing the subject to unreasonable posture or unnecessary exposure, and to obtain a continuous radiographic image. .
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。 Embodiments of a radiographic image capturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
図1に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の構成例の正面図を示し、図2に、放射線画像撮影装置1の構成例の側面図を示す。
図1及び図2に示すように、放射線画像撮影装置1は、支持基部3が床面Fにボルト等で固定された支持台2に対して設けられている。本実施形態では、支持基部3は、図示しない駆動モータ等の駆動装置の駆動により支持台2に対して略鉛直方向に昇降できるようになっている。
FIG. 1 shows a front view of a configuration example of a radiographic
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、本実施形態では、支持台2が床面Fに固定される場合について説明するが、この他にも、例えば、天地を逆転させて支持台2を図示しない天井に固定することも可能である。また、例えば、車輪等が設けられ床面上を移動可能とされた図示しない台座に支持台2を固定したり、天井にレール等を配設し、そのレール等から支持台2を垂下させるなどをしたりして、支持台2が床面や天井に対して移動できるように構成することも可能である。さらに、支持台2を支柱状に構成し、その支柱に沿って支持基部3が昇降するように構成することも可能である。
In addition, although this embodiment demonstrates the case where the
支持基部3の上方側面には、支持基軸4が略水平方向に延在するように設けられている。この支持基軸4は、支持基軸4の周方向に回転しないように固定されている。
A
支持基軸4の支持基部3とは反対側の端部には、第1アーム6及び第2アーム7がそれぞれ支持基軸4に対して略垂直方向に延在し、互いに反対方向に延出するように取り付けられている。
The
第1アーム6及び第2アーム7は、それぞれ支持基軸4を基点として、その長さを伸縮できるように構成されている。本実施形態では、第1アーム6、第2アーム7は、それぞれ筒状の小片をスライドさせるテレスコピック式とされており、駆動モータ等を備えた第1アーム駆動部、第2アーム駆動部により、それぞれの長さが伸縮自在とされている。
The
第1アーム6の先端部分には放射線管10、第2アーム7の先端部分には保持台駆動部5、検出器保持台13、放射線検出器12が設けられている。第1アーム6及び第2アーム7の伸縮により、放射線管10と放射線検出器12との距離Rが可変とされている。放射線管10と放射線検出器12との間に被写体台15を設ける場合には、放射線管10と被写体台15との距離R1、被写体台15と放射線検出器12との距離R2も、それぞれ第1アーム6及び第2アーム7の伸縮により変えることができるようになっている。
従って、第1アーム6、第2アーム7を駆動する第1アーム駆動部、第2アーム駆動部は、距離R1を調整する第1調整手段、距離R2を調整する第2調整手段として機能する。
The distal end portion of the
Therefore, the first arm driving unit and the second arm driving unit that drive the
なお、本発明において、放射線管10と他の部材との距離とは、正確には放射線管10の焦点と他の部材との距離を表す。また、放射線画像撮影装置1は、距離R、R1、R2を誤差の許容範囲内で的確に調節できるものであればよく、上記構成に限定されない。
In the present invention, the distance between the
すなわち、例えば、第1アーム6や第2アーム7はそれぞれ支持基軸4を基点とする伸縮しない棒状の構造体として構成され、放射線管10や放射線検出器12がその棒状の第1アーム6や第2アーム7に沿って移動することで、距離R、R1、R2を調節するように構成することも可能である。
That is, for example, the
また、第1アーム6及び第2アーム7には、それぞれ第1アーム及び第2アームの移動距離を測定するエンコーダ(距離取得手段)等の位置測定系が内在されており、当該エンコーダからの検出値により、距離R、R1、R2が取得できる構成となっている。
Each of the
第1アーム6の支持基軸4とは反対側の先端部には、支持基軸4に略平行になるように第1支持軸8が延出されており、第1支持軸8の先端部には、放射線照射器9が第1支持軸8の中心軸周りに回転可能に取り付けられている。
すなわち、図1に示すように、放射線照射器9は、第1支持軸8周りに装置正面から見て時計回りおよび反時計回りに回転できるようになっている。放射線照射器9の第1支持軸8周りの回転は、駆動モータ等の駆動装置の駆動により行われる。なお、放射線照射器9の第1支持軸8周りの回転を、撮影者が手動で行なうように構成してもよい。
A
That is, as shown in FIG. 1, the
放射線照射器9は、放射線を照射する放射線源としての放射線管10と、放射線管10の放射線放射口に放射線の照射野を調節するための絞り手段としての絞り部11と、を備えた放射線照射手段である。絞り部11の開閉量(絞り量)を調節することにより放射線の照射野を設定することができるようになっている。また、放射線照射器9には、放射線管10に電力を供給する図示しない電源部等が接続されている。
The
放射線管10としては、例えば、医療現場や非破壊検査施設で広く用いられているクーリッジX線管や、回転陽極X線管が挙げられる。なお、回転陽極X線管においては、陰極から放射される電子線が陽極に衝突することで放射線が発生する。これは自然光のようにインコヒーレント(非干渉性)であり、また平行光X線でもなく発散光である。電子線が陽極の固定した場所に当り続けると、熱の発生で陽極が傷むので、通常用いられる放射線管では陽極を回転して陽極の寿命の低下を防いでいる。電子線を陽極の一定の大きさの面に衝突させ、発生した放射線はその一定の大きさの陽極の平面から被写体Hに向けて放射される。この照射方向(被写体方向)から見た平面の大きさを実焦点(フォーカス)と呼ぶ。焦点径(μm)は、JIS Z 4704−1994の7.4.1焦点試験の(2.2)スリットカメラに規定されている方法で測定できる。なお、この測定方法中の任意選択条件は、放射線源の性質に応じて測定原理から考えて精度が最も高くなる条件を選択した方が一層精度の高い測定が可能となることは言うまでもない。
Examples of the
放射線管10は、密着撮影用の300〜2000μmの大焦点径の範囲内、および位相コントラスト撮影用の10〜300μmの小焦点径の範囲内で、それぞれその焦点径を設定できるようになっており、しかも、操作装置16(図2参照)の操作によりそれらを切り換えられるように構成されている。小焦点径の範囲は50〜140μmの範囲であればより好ましい。また、焦点径の大きさにより最大電流値が設けられていればより好ましい。
The
詳しく説明すれば、放射線管10の焦点径は小さいほど鮮明な位相コントラスト像が得られるが、最大出力電流値が小さくなるため、撮影時間が長くなるという問題点がある。そのため、撮影対象となる部位により、好ましい焦点径の大きさが決まってくる。手指や足先など比較的薄い部位は、もともとの照射線量を低くできるので、比較的低出力でもよく、鮮鋭性を重視した小焦点を選択することが好ましい。具体的には、10〜140μmの範囲が好ましい。肘や膝などはやや厚みを持つため、手指などと比べて高出力が必要であり、焦点径もやや大きいことが好ましい。具体的には、50〜200μmの範囲が好ましい。胸部、腹部、腰椎など厚い部位に対しては、高出力が必要であるため、焦点径も大きいものが必要になる。具体的には、100〜300μmの範囲が好ましい。厚い部位に対しては、照射線量を多くする以外に、被曝線量を増やさないために、管電圧を高くする(放射線エネルギーを高くする)、撮影距離を短くする(被曝線量を増やさずに、照射線量を減らせる)等の方法で対応することもできる。また、厚い部位に対しては、密着撮影で対応するという方法もある。
More specifically, the smaller the focal diameter of the
放射線管10には、14〜60keVの平均エネルギーを有する放射線を照射するものが好ましく用いられる。これは、照射する放射線の平均エネルギーが14keV未満では、照射する放射線のほとんど大部分が被写体で吸収されてしまうために、被写体の被曝線量が非常に大きくなってしまい、臨床での利用はあまり好ましくないからであり、また、照射する放射線の平均エネルギーが60keVより大きいと、人体を構成する骨や軟部の組織等のコントラストが十分に得られず、得られた放射線画像が診断等に用いることができない可能性があるためである。
The
放射線管10としては、例えば、医療現場で広く用いられている回転陽極X線管などのクーリッジX線管が好ましく用いられる。その際、放射線管球のターゲット(陽極)には、一般撮影で使用されるW(タングステン)、乳房撮影で使用されるMo(モリブデン)やRh(ロジウム)が好ましく用いられる。特にターゲットとしてWを用いた場合、管電圧の設定値が30、50、100、140kVpで、平均エネルギーがそれぞれ22、32、47、60keVの放射線が通常照射される。
As the
このように、放射線管球のターゲットにW(タングステン)を用いる場合、管電圧は30〜140kVp、電流値は1〜300mA、撮影時間は1ミリ秒〜10秒の範囲内で設定することが可能となる。電流値は、焦点径が小さいほど上限値が低くなる傾向にあり、焦点径が100μmの場合、上限値は40〜50mA程度となる。 Thus, when W (tungsten) is used as the target of the radiation tube, the tube voltage can be set within a range of 30 to 140 kVp, the current value is set to 1 to 300 mA, and the imaging time is set within a range of 1 millisecond to 10 seconds. It becomes. The upper limit value of the current value tends to be lower as the focal diameter is smaller. When the focal diameter is 100 μm, the upper limit value is about 40 to 50 mA.
なお、放射線画像撮影装置1で、リウマチを代表とする関節疾患の撮影の他、そのほとんどが軟部組織であり、さらに微細な石灰化の検出が必要である乳房撮影、骨のほとんどが軟骨である小児撮影等を行う場合、上記の放射線エネルギーの中でも、特に低放射線エネルギー(低管電圧に設定)の放射線照射で位相コントラスト効果により鮮明度が向上し、診断能が向上する。そのため、位相コントラスト撮影を行う場合には、照射する放射線の平均エネルギーは好ましくは14〜32keVである。
In the
詳しく説明すれば、管電圧(放射線エネルギー)が低いほどコントラストがつき識別能が向上するが、被曝線量が増えるという問題点がある。そのため、撮影対象となる部位により、好ましい管電圧が決まってくる。手指や足先など比較的薄い部位は、もともとの照射線量を低くできるので、比較的低管電圧であることが好ましい。具体的には、20〜50kVp(18〜32keV)の範囲が好ましい。肘や膝などは、やや厚みを持つため、手指などと比べて高管電圧が必要である。具体的には、30〜60kVp(22〜35keV)の範囲が好ましい。胸部、腹部、腰椎など厚い部位に対しては、高管電圧が必要である。具体的には、50〜140kVp(32〜60keV)の範囲が好ましい。 More specifically, the lower the tube voltage (radiation energy), the higher the contrast and the discrimination ability, but there is a problem that the exposure dose increases. Therefore, a preferable tube voltage is determined depending on the part to be imaged. A relatively thin portion such as a finger or a foot can reduce the original irradiation dose, and therefore it is preferable that the tube voltage is relatively low. Specifically, a range of 20 to 50 kVp (18 to 32 keV) is preferable. Elbows and knees are somewhat thicker and require a higher tube voltage than fingers. Specifically, a range of 30 to 60 kVp (22 to 35 keV) is preferable. High tube voltage is required for thick parts such as the chest, abdomen, and lumbar spine. Specifically, a range of 50 to 140 kVp (32 to 60 keV) is preferable.
また、位相コントラスト撮影を行う場合、上記のように放射線管10の焦点径を1μm以上に設定すれば、上記の平均エネルギーの範囲の放射線を照射でき、かつ実用上の出力強度が得られる。十分な放射線強度を得るために焦点径は、50μm以上であることが好ましい。
When performing phase contrast imaging, if the focal diameter of the
なお、放射線管10は、このような条件を満たすものであれば上記の回転陽極X線管などのクーリッジX線管に限定されず、マイクロフォーカスX線源等であってもよい。
The
第2アーム7の支持基軸4とは反対側の先端部には、被写体台15と略平行になるように保持台駆動部5が延出されている。保持台駆動部5は、放射線検出器12を保持する検出器保持台13を、被写体台と略平行(水平方向)に移動させる保持台移動手段である。
A holding
放射線検出器12としては、スクリーンやフィルムを用いるアナログシステムと、放射線量をデジタル情報として検出するデジタル検出器システムとのいずれのシステムを用いてもよく、フィルム等を用いる必要がなくデータを処理し易いデジタル検出器システムが好ましく用いられる。また、放射線量を画素ごとにデジタル情報として検出するFPD(Flat Panel Detector)やCR(Computed Radiography)、CCD(Charge Coupled Device)を用いた放射線検出器が好ましく用いられ、特に2次元画像センサとして優れるFPDが好ましい。画素サイズは10〜200μmが好ましく、50〜150μmであればより好ましい。
As the
本実施形態では、放射線検出器12としてFPDを用いた放射線検出器が用いられている。図3に、放射線検出器12の構成例を示す。図3に示すように、放射線検出器12は、パネル12aや検出器制御部12b等がバスで接続されて構成されている。また、放射線検出器12は、放射線管10から放射され被写体Hを透過した放射線量を検出して放射線画像データとして図示しない画像処理装置等に出力するようになっている。
In the present embodiment, a radiation detector using FPD is used as the
なお、放射線検出器12のパネル12aの大きさは適宜選択される。また、図3では、放射線検出器12としてカセッテ型の放射線検出器を示したが、検出器保持台13と一体的に形成された、いわゆる据え付け型とすることも可能である。
The size of the
本実施形態では、放射線検出器12の下側すなわち放射線検出器12の図示しない天板の反対側に、被写体Hを透過した放射線量を検出する図示しないフォトタイマが備えられている。フォトタイマは、被写体Hを透過した放射線量が所定の線量に到達すると、放射線画像撮影装置1の後述する制御装置に対して、放射線管10からの放射線の照射を停止させる信号を送信するようになっている。なお、放射線検出器12が前述したFPDである場合には、FPD自身がフォトタイマの替わりに信号を検出する機能を有するように構成しても良い。
In the present embodiment, a phototimer (not shown) that detects the amount of radiation that has passed through the subject H is provided below the
また、放射線検出器12の下側や検出器保持台13の内部等には、放射線検出器12の下方にある人体への放射線照射による被曝を防ぐために放射線を遮蔽する鉛などで構成された図示しない放射線遮蔽部材が設けられている。
In addition, the lower side of the
なお、密着撮影を行う場合には、例えば図3に示したようなパネル12aの天板側に放射線の散乱成分を吸収、除去するグリッド12cが設けられた放射線検出器12を用いることも可能である。しかし、グリッド12cを使用すると放射線検出器12のパネル12aに入射する放射線量が低下することから、グリッド12cを使用する必要がない場合には使用しないことが好ましく、特に位相コントラスト撮影の場合には、通常、グリッド12cは使用されない。そのため、放射線検出器12に対してグリッド12cを着脱可能に構成することも可能である。
When performing close-contact imaging, for example, a
支持基軸4の支持基部3とは反対側の端部には、被写体Hを位置固定するための平板状の被写体台15が支持基軸4の延長方向に延設されるように取り付けられている。被写体台15は、カーボン等の放射線透過性に優れる物質で構成され、或いは放射線の透過率をできるだけ低下させないように例えば中空に構成される。被写体台15をハニカム構造のカーボン板等で構成することも可能である。また、例えば、撮影中に被写体Hである被験者の手が動かないように固定するために、被写体台15を樹脂等で形成して被験者の手を載置する被写体台15の表面部分に手の形に凹凸を形成することも可能である。前記の樹脂などで作製した凸凹をカーボン板などの被写体台の上に載せるようにしても良い。
A plate-like subject table 15 for fixing the position of the subject H is attached to the end of the
本実施形態では、被写体台15は、支持基軸4に対して図示しない取付治具を介して着脱自在に取り付けできるようになっており、また、被写体台15は、支持基軸4を介して支持基部3の昇降にあわせて昇降するようになっている。
In the present embodiment, the subject table 15 can be detachably attached to the
なお、本実施形態のように、被写体台15を支持基軸4に対して着脱可能とする代わりに、例えば、支持基軸4との接点を中心にして、被写体台15を図1において支持基軸4の上下方向に起立させたり垂下させたりすることができるように構成し、又は被写体台15を折り畳むことができるように構成するなどして、放射線管10から放射線検出器12に向かう放射線の光路を妨げない位置に被写体台15を移動させることができるように構成することも可能である。
Instead of making the subject table 15 attachable to and detachable from the
また、被写体台15には、被写体Hを上方から適度に圧迫して固定する図示しない圧迫板が必要に応じて設けられ、また、被写体台15の下方等には、被験者の脚などが放射線検出器12にぶつかることを防止しつつ放射線により被曝することなく撮影位置につくことができるように、図示しないプロテクタ等が適宜備えられる。
The subject table 15 is provided with a compression plate (not shown) that presses and fixes the subject H appropriately from above, if necessary. The subject's legs and the like are located below the subject table 15 to detect radiation. A protector (not shown) or the like is provided as appropriate so that the
放射線画像撮影装置1には、図2に示すように、操作装置16が接続されている。操作装置16には、放射線画像撮影装置1に対する撮影条件等の指示を入力するためのキーボード等を備える入力部16aと、撮影条件等を表示するためのCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等を備える表示部16bとが設けられている。管電圧や照射時間、撮影条件等は、入力部16aにより設定することができる。
As shown in FIG. 2, an
なお、図2では、操作装置16が、装置本体と同じ室内に設置されている場合が示されているが、このほかにも、例えば操作装置16を別室に設け、操作装置16と装置本体とLAN(Local Area Network)等で接続するように構成することも可能である。
FIG. 2 shows a case where the operating
操作装置16内には、放射線画像撮影装置1に対して各種設定を行い、その動作を制御する制御装置が内蔵されている。制御装置は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等がバスで接続されたコンピュータで構成されている。
In the
図4に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の制御構成を示したブロック図を示す。図4に示すように、放射線画像撮影装置1は、制御装置20、電源部21、入力部16a、表示部16b、画像メモリ22を備える操作装置16と、被写体Hを透過した放射線量を検出するフォトタイマ23と、放射線照射器9の動作を調整する照射駆動部24と、第1アーム6を駆動する第1アーム駆動部25と、第2アーム7を駆動する第2アーム駆動部26と、検出器保持台13を駆動する保持台駆動部5と、各部際の移動距離や位置を測定する各種エンコーダ27等から構成されており、電源部21から各部に電力が供給されている。
FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration of the radiation
制御装置20のROM等のメモリには、放射線画像撮影装置1各部を制御するための制御プログラム及び各種処理プログラムが記憶されている。制御装置20は、入力部16aから入力されるオペレータの入力に基づいて、メモリから制御プログラム及び各種処理プログラムを読み出して、表示部16bに制御内容を表示させながら放射線画像撮影装置1各部の動作を統括的に制御するようになっている。
In a memory such as a ROM of the
ここで、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1で行なわれる密着撮影と位相コントラスト撮影についてその原理を簡単に説明する。図5(A)に、密着撮影の例を示し、図5(B)に、位相コントラスト撮影の例を示す。
Here, the principle of contact imaging and phase contrast imaging performed by the radiographic
密着撮影では、図5(A)に示すように、被写体台15を取り外し、或いは放射線管10から放射線検出器12に向かう放射線の光路を妨げない位置に移動させた状態で、被写体Hを放射線検出器12に密着させて撮影が行われる。そして、密着撮影では、通常、放射線管10の焦点径は前述した300〜2000μmの大焦点径の範囲内に設定され、位相コントラスト撮影と比較して大きい電流値の放射線が照射されて数十ミリ秒から数百ミリ秒程度の短時間の放射線撮影が行われる。
In close-contact imaging, as shown in FIG. 5 (A), subject H is detected with radiation removed with subject table 15 removed or moved to a position that does not obstruct the optical path of radiation from
また、密着撮影では、図5(A)から分かるように、被写体Hは拡大されず、被写体Hの等倍の画像が放射線検出器12により検出される。
In close-contact imaging, as can be seen from FIG. 5A, the subject H is not enlarged, and the
このように、密着撮影は、被写体Hに、位相コントラスト撮影と比較すると大きい電流値の放射線を短時間照射して撮影を行うことができるため、被写体Hである被験者の身体が動いてもぶれのない放射線画像を得ることができる。 As described above, the close-contact imaging can be performed by irradiating the subject H with radiation having a large current value for a short time as compared with the phase contrast imaging, so that the subject H who is the subject H moves even if the body moves. No radiographic images can be obtained.
また、被験者の身体のうち、密度が低い軟部組織では、その周囲の部分との放射線の屈折率の差が小さいためそのエッジ部分が不鮮明になる傾向があるが、密着撮影では、放射線管10の焦点径が大きいことや放射線検出器12のパネル12a内で放射線の散乱が生じること等によりエッジ部分がさらに不鮮明になり、軟部組織を鮮明に撮影することが難しい。なお、この場合、放射線検出器12のパネル12aの天板側にグリッド12cを設けて放射線の散乱成分を吸収、除去することも可能であるが、その分パネル12aに入射する放射線量が低下してしまうことについて前述したとおりである。
Further, in the soft tissue having a low density in the body of the subject, the difference in the refractive index of the radiation from the surrounding portion is small, so that the edge portion tends to become unclear. Due to the large focal diameter and the scattering of radiation within the
一方、位相コントラスト撮影では、図5(B)に示すように、被写体台15を設けるなどして放射線管10と放射線検出器12との間に被写体Hを配置する。すなわち、図1において、被写体台15と放射線検出器12との距離R2が0mでない所定の距離を有するように配置される。
On the other hand, in phase contrast imaging, the subject H is arranged between the
図6に、位相コントラスト撮影の原理を説明する図を示す。図6(A)は、被写体のエッジ部分で屈折される放射線、図6(B)は、被写体のエッジ部分で強く検出される放射線強度を説明する図である。
図5(B)のように被写体Hを配置すると、図6(A)に示すように、被写体H内に進入した放射線は、通常のガラスレンズ等とは逆に被写体Hのエッジに近い部分で外側に屈折する。そのため、放射線が放射線検出器12に到達する際、被写体Hのエッジに近い部分で屈折された放射線が被写体Hのエッジ部分を通過してきた放射線と重なり、図6(B)に示すように、放射線検出器12では、被写体Hのエッジ部分に到達する放射線が密になりその部分の放射線強度が強くなる。反対に、被写体Hのエッジから遠い内部部分を透過した放射線部分では放射線が疎になりその部分の放射線強度が弱くなる。このようにして、位相コントラスト撮影では、検出される放射線画像が、被写体Hのエッジ部分、特に被写体Hのエッジ部分に存在する被験者の身体の軟部組織のエッジ部分が強調された画像となる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of phase contrast imaging. 6A is a diagram for explaining the radiation refracted at the edge portion of the subject, and FIG. 6B is a diagram for explaining the radiation intensity that is strongly detected at the edge portion of the subject.
When the subject H is arranged as shown in FIG. 5B, the radiation that has entered the subject H is close to the edge of the subject H as opposed to a normal glass lens, as shown in FIG. 6A. Refracts outward. Therefore, when the radiation reaches the
また、位相コントラスト撮影では、上記のように被写体Hの軟部組織全体のエッジ部分が強調されるだけでなく、軟部組織内部で屈折率が周囲の部分と異なる部分の境界部分においても同様のエッジ強調の効果が生じる。そのため、人体の関節部分に存在する骨部、軟骨部、関節液等の構成物はいずれも放射線に対する屈折率が異なるから、位相コントラスト撮影によってそれらのエッジを強調することにより、前記各構成物の境界が明確な画像を得ることができる。 Further, in phase contrast imaging, not only the edge portion of the entire soft tissue of the subject H is emphasized as described above, but also the same edge enhancement is performed at the boundary portion where the refractive index is different from the surrounding portion inside the soft tissue. The effect of. Therefore, all the components such as bone, cartilage, and joint fluid existing in the joint part of the human body have different refractive indices with respect to radiation. Therefore, by emphasizing their edges by phase contrast imaging, An image with a clear boundary can be obtained.
また、本実施形態では、図5(B)や図2に示すように、放射線管10から照射される放射線は、放射線管10から遠ざかるに従ってコーンビーム状に広がっていく放射線が用いられている。そのため、位相コントラスト撮影では、被写体台15に載置、固定された被写体Hの拡大された画像を得ることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5B and FIG. 2, the radiation irradiated from the
拡大画像の等倍撮影の場合の画像(ライフサイズ)に対する拡大率Mは、図1に示したように、放射線管10と被写体台15との距離R1、被写体台15と放射線検出器12との距離R2とした場合、
M=(R1+R2)/R1 ・・・・(1)
で与えられる。なお、放射線管10と放射線検出器12との距離Rを用いれば、前記(1)式は、
M=R/R1 ・・・・(2)
と表すこともできる。
As shown in FIG. 1, the enlargement ratio M with respect to an image (life size) in the case of an enlarged image taken at the same magnification is a distance R1 between the
M = (R1 + R2) / R1 (1)
Given in. If the distance R between the
M = R / R1 (2)
Can also be expressed.
拡大率Mについては、撮影する対象の部位、またはその部位に対して撮影する大きさによって、適切な大きさが決まってくる。胸部や腹部など大きい部位の全体を撮影しようとするとほぼ等倍の密着撮影を行う必要がある。しかし、手指や足先の場合は、全体を撮影する場合でも拡大率1.2〜2倍程度の拡大撮影が可能であり、位相コントラスト画像を得ることが容易である。また、手指や足先の場合のみならず胸部や腹部などの場合でも、それらの部位の一部を撮影する場合には、2〜5倍程度の拡大スポット撮影により、部位の一部ではあるが非常に鮮明な画像を得ることができる。 The enlargement ratio M is determined by an appropriate size depending on a region to be imaged or a size to be imaged for the region. If an attempt is made to photograph the entire large part such as the chest and abdomen, close-contact photography at the same magnification is required. However, in the case of fingers and feet, even when the whole is photographed, magnified photographing with an enlargement ratio of about 1.2 to 2 times is possible, and it is easy to obtain a phase contrast image. In addition, in the case of the chest and abdomen as well as in the case of fingers and toes, when photographing a part of those parts, it is a part of the part by an enlarged spot photographing of about 2 to 5 times. A very clear image can be obtained.
なお、放射線は被写体Hにより一部散乱され、被写体台15と放射線検出器12との距離R2が小さい、すなわち被写体Hと放射線検出器12とが接近していると、被写体Hによる散乱放射線が放射線検出器12に到達して放射線画像のコントラストを低下させる。これを解消するためには、放射線検出器12のパネル12aにグリッド12cを設ける場合もあるが、本実施形態では、被写体台15と放射線検出器12との距離R2を一定距離以上となるように設定して、すなわちエアギャップを設けて、散乱された放射線が放射線検出器12外に漏れ出て放射線検出器12に到達しないように構成されている。
The radiation is partially scattered by the subject H, and if the distance R2 between the subject table 15 and the
位相コントラスト撮影では、被写体Hと放射線検出器12との距離R2が大きい場合、画像の拡大率も大きくなり、エッジ強調効果も大きくなる。また、エッジ強調効果は、放射線管10に印加される管電圧によっても異なるという特徴があり、放射線管10に印加される管電圧が高いほどエッジ強調効果が小さくなり、放射線管10に印加される管電圧が低いほどエッジ強調効果が大きくなる。
In phase contrast imaging, when the distance R2 between the subject H and the
そのため、位相コントラスト撮影では、放射線管10に印加される管電圧は密着撮影の場合より低くされ、また、放射線管10の焦点径は前述した10〜300μmの小焦点径の範囲内に設定される。なお、放射線の照射野の上限は、放射線管10から被写体台15までの距離R1、被写体台15から放射線検出器12までの距離R2、すなわち拡大率Mと、放射線検出器12のパネル12aの面積とにより決定される。
Therefore, in phase contrast imaging, the tube voltage applied to the
しかし、位相コントラスト撮影では、このように密着撮影の場合よりも弱い放射線が用いられるため、放射線撮影の撮影時間が比較的長くなる。そのため、その間に被写体Hである被験者の身体が動くと、撮影された放射線画像がぶれ易いという特徴がある。 However, in the phase contrast imaging, the radiation that is weaker than that in the case of the close-contact imaging is used as described above, so that the imaging time of the radiography is relatively long. For this reason, if the subject's body, which is the subject H, moves during that time, the captured radiographic image is easily blurred.
なお、位相コントラスト撮影における撮影条件の設定については、特開2002−162705号公報に網羅的に示されているので、詳しくはそれを参照されたい。以下、簡単に説明する。 Note that the setting of imaging conditions in phase contrast imaging is comprehensively disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-162705, so please refer to it in detail. A brief description is given below.
位相コントラスト画像は、前述したように、放射線管10の焦点から被写体台15(被写体H)までの距離をR1、被写体台15(被写体H)から放射線検出器12までの距離をR2、焦点径をDとしたときに、0.1≦R1、0.3≦R2、D≦0.3(mm)の条件を満たすようにして撮影を行うことにより得ることができる。なお、本実施形態においては、前述のように、放射線管10と放射線検出器12との距離Rも可変となっているが、撮影室内等、距離Rの設定に制限がある場合には、距離Rを固定し、その固定した距離Rの中で距離R1、R2の比率を変えて最適な条件で撮影することができる。例えば、R=3.0(m)に決定した場合、この距離Rに対し、R1=1.0(m)、R2=2.0(m)とする。一般的な撮影室の広さを考慮すると、0.1≦R1≦2.0、0.3≦R2≦2.0、0.8≦R≦3.0の範囲とし、拡大率Mを1.5≦M≦10、焦点径Dを0.005(mm)≦D≦0.2(mm)の範囲とし、この範囲内で拡大画像の視認性との関係を見ながら、経験的、実験的に最適な距離R、R1、R2及び拡大率M、焦点径Dを決定すればよい。
As described above, in the phase contrast image, the distance from the focus of the
焦点径Dをこのような範囲とすることで、放射線強度が強く、短時間の撮影が可能となり、被写体Hの動きによる運動ボケを小さくさせることができる。なお、より好ましい距離としては、0.5≦R1≦1.2、0.5≦R2≦1.2、1.0≦R≦2.4の範囲を満たし、拡大率Mを3≦M≦8、焦点径Dを0.03(mm)≦D≦0.14(mm)の範囲を満たす設定とすることができる。 By setting the focal spot diameter D in such a range, the radiation intensity is strong, imaging can be performed for a short time, and motion blur due to movement of the subject H can be reduced. More preferable distances satisfy the ranges of 0.5 ≦ R1 ≦ 1.2, 0.5 ≦ R2 ≦ 1.2, 1.0 ≦ R ≦ 2.4, and the enlargement ratio M is 3 ≦ M ≦ 8. The focal diameter D can be set to satisfy the range of 0.03 (mm) ≦ D ≦ 0.14 (mm).
本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の制御装置20は、上記のような密着撮影と位相コントラスト撮影の特徴を生かすように、各装置や各部材の動作を制御するようになっている。
The
具体的には、制御装置20には、操作装置16の入力部16aを介して撮影を密着撮影で行うか位相コントラスト撮影で行うか、あるいは長尺撮影を行なうかの撮影方法が設定されるようになっている。
More specifically, the
撮影方法として密着撮影が設定されると、制御装置20は、前述したように放射線管10の焦点径を、300〜2000μmの大焦点径の範囲内に予め設定された焦点径に変更する。また、被写体台15が取り外されず或いは移動されていないため、被写体台15により放射線管10から放射線検出器12に向かう放射線の光路が妨げられる場合には、制御装置20は、操作装置16の表示部16bに警告を表示したり音声により警告を発するなどして、撮影者の注意を喚起するようになっている。
When close-contact imaging is set as the imaging method, the
また、本実施形態では、撮影方法として密着撮影が設定されると、操作装置16の表示部16bに入力すべき数値の設定画面が表示されるようになっており、撮影者が入力部16aを介してそれらの値を設定するようになっている。
In this embodiment, when close-contact shooting is set as the shooting method, a setting screen for numerical values to be input is displayed on the
密着撮影において設定される値としては、例えば被写体Hとしての被験者の身体の撮影部位や、放射線管10と放射線検出器12との距離R、放射線検出器12がカセッテ型の嵌め込み式の放射線検出器である場合にはその種類等が挙げられる。
The values set in the close-contact imaging include, for example, an imaging region of the subject's body as the subject H, a distance R between the
また、撮影の方向も設定される。すなわち、放射線管10から鉛直方向真下の放射線検出器12に向かって放射線を照射する場合の放射線の照射方向を例えば0度としたときの角度が撮影者により入力部16aを介して設定される。
Also, the shooting direction is set. That is, an angle when the radiation direction when the radiation is irradiated from the
制御装置20は、撮影者により放射線管10と放射線検出器12との距離Rや撮影方向が設定されると、各種エンコーダ27の値を確認しながら各駆動部を駆動させて各部材の位置を調整する。具体的には、制御装置20は、本実施形態では、第1アーム6および第2アーム7を伸縮させて放射線管10と放射線検出器12との距離を設定された距離Rに調整する。
When the distance R between the
また、制御装置20は、予め据え付けられた放射線検出器12或いは嵌め込まれた放射線検出器12の種類に応じてそのパネル12aの面積をメモリから読み出し、読み出した面積と放射線管10と放射線検出器12との距離Rとから放射線の照射野を算出して、その照射野を実現するように放射線管10の絞り部11の開閉量を決定し、絞り部11の開閉量を決定した開閉量になるように調整する。照射野は、前記によって定まる上限値以上には広がらないようには設定されているが、必要に応じて狭く設定することはできるようになっている。
Further, the
また、距離R、撮影部位、放射線管10の焦点径と、撮影条件すなわち管電圧や照射線量(mAs値)との相関を定めるテーブルが予め作成されてメモリに記憶されており、制御装置20は、上記のように撮影部位が入力され、距離Rと放射線管10の焦点径とが決まると、放射線管10に印加すべき管電圧と照射する照射線量とをテーブルを参照して決定する。なお、放射線の照射時間は、放射線管10に流れる電流と照射線量とで決まる。
Further, a table for determining the correlation between the distance R, the imaging region, the focal diameter of the
放射線撮影時には、制御装置20は、電源部21から放射線管10に電力を供給して被写体Hに対して放射線を照射させる。また、制御装置20は、被写体Hを透過した放射線量が所定の線量に達してフォトタイマ23から信号が送信されてくると、電源部21から放射線管10への電力の供給を停止して放射線の照射を停止させる。なお、放射線の照射条件は、フォトタイマ23が検出する放射線量以外の要素、すなわち例えば放射線検出器12の種類等も加味されて適宜設定される。従って、正確には、制御装置20は、フォトタイマ23から信号が送信されてくるなど予め設定された照射条件が満たされると、放射線の照射を停止させるようになっている。
At the time of radiography, the
一方、撮影方法の設定において、位相コントラスト撮影が設定されると、制御装置20は、前述したように放射線管10の焦点径を、10〜300μmの小焦点径の範囲内に予め設定された焦点径に変更する。また、被写体台15が取り付けられていない場合には、制御装置20は、操作装置16の表示部16bに警告を表示したり音声により警告を発するなどして、撮影者の注意を喚起するようになっている。
On the other hand, when phase contrast imaging is set in the setting of the imaging method, the
また、本実施形態では、撮影方法として位相コントラスト撮影が設定されると、操作装置16の表示部16bに入力すべき数値の設定画面が表示されるようになっており、撮影者が入力部16aを介してそれらの値を設定するようになっている。
In this embodiment, when phase contrast imaging is set as an imaging method, a setting screen for numerical values to be input is displayed on the
位相コントラスト撮影において設定される値としては、上記の密着撮影の場合と同様に、撮影の方向、被写体Hとしての被験者の身体の撮影部位や、放射線検出器12がカセッテ型の嵌め込み式の放射線検出器である場合にはその種類等が挙げられる。
As the values set in the phase contrast imaging, as in the case of the close-contact imaging described above, the imaging direction, the imaging region of the subject's body as the subject H, and the
また、前述したように位相コントラスト撮影では拡大撮影ができるため、本実施形態では、制御装置20は、撮影部位が入力されると、操作装置16の表示部16bにその撮影部位に応じた拡大率Mの推奨値を表示させるようになっている。すなわち、本実施形態では、メモリに、撮影部位、拡大率Mの推奨値、放射線管10と被写体台15との距離R1、被写体台15と放射線検出器12との距離R2、放射線管10の焦点径、撮影条件すなわち管電圧や照射線量(mAs値)との相関を定めるテーブルが予め作成されて記憶されている。なお、拡大率Mの推奨値は撮影部位により適宜設定されている。また、撮影対象の画像が放射線検出器12からはみ出さないように拡大率Mの上限値が撮影部位ごとに設定されており、撮影部位が入力されると拡大率Mの上限値も表示されるようになっている。または、画像がはみ出すような距離R1、R2には設定できないようにされていても良い。
Further, as described above, since the magnification imaging can be performed in the phase contrast imaging, in this embodiment, when the imaging region is input, the
制御装置20は、撮影者により拡大率Mの推奨値が承認され設定されると、テーブルを参照して撮影部位に対応する距離R1や距離R2、放射線管10の焦点径に基づいて放射線管10に印加すべき管電圧と照射する照射線量とを決定する。また、制御装置20は、メモリから読み出した放射線検出器12のパネル12aの面積と、距離R1と距離R2との関係とから放射線の照射野を算出して、その照射野を実現するように放射線管10の絞り部11の開閉量を調整する。また、制御装置20は、各種エンコーダ27の値を確認しながら各種駆動装置を駆動させて第1アーム6や第2アーム7を伸縮させて距離R1、R2を調整する。
When the recommended value of the enlargement ratio M is approved and set by the photographer, the
また、本実施形態では、拡大率Mの推奨値に関わらず、撮影者が自ら、放射線管10と被写体台15との距離R1と、被写体台15と放射線検出器12との距離R2とを入力できるようにもなっている。前述したように、位相コントラスト撮影では放射線管10から照射される放射線の強度が密着撮影の場合よりも弱いため、放射線撮影の撮影時間が長くなる傾向があるが、放射線管10と被写体台15との距離R1を短くすればより短時間で撮影を行うことが可能となる。上記の構成は、このように撮影者の判断で距離R1や距離R2を可変とするためのものである。
In the present embodiment, the photographer himself inputs the distance R1 between the
そして、メモリには、このように撮影者が手動で撮影条件を設定するためのテーブルも用意されており、テーブルでは、前記距離R1、距離R2(または拡大率M)、放射線管10の焦点径、撮影条件(管電圧、照射線量)との相関が定められて作成されている。このテーブルでは、撮影される放射線画像のボケや幾何学的不鋭を抑えるために、放射線管10の焦点径に応じて設定できる拡大率Mの最大値が設定されており、テーブル上の拡大率M、または距離R1と距離R2とから前記(1)式に従って算出される拡大率Mが大きくなり最大値に達すると、それ以上の拡大率Mでは、対応する放射線管10の焦点径が小さくなるように設定される。
The memory also includes a table for the photographer to manually set the photographing conditions as described above. In the table, the distance R1, the distance R2 (or the enlargement ratio M), and the focal diameter of the
また、本実施形態では、撮影部位によって、撮影時間の上限が予め設定されている。例えば撮影部位が心臓であれば、心臓は動きが速いため撮影時間が長いと撮影された放射線画像がボケたものとなる。そのため、例えば撮影部位が心臓であれば1/20〜1/30秒、撮影部位が手であれば0.3〜0.5秒などと撮影時間の上限が設定される。制御装置20は、撮影条件から算出される放射線の照射時間すなわち撮影時間が上限を超える場合には、操作装置16の表示部16bに警告を表示したり音声により警告を発するなどして、撮影者の注意を喚起するようになっている。
In the present embodiment, the upper limit of the imaging time is set in advance depending on the imaging region. For example, if the imaging region is the heart, the heart moves fast, so if the imaging time is long, the captured radiographic image will be blurred. Therefore, for example, the upper limit of the imaging time is set to 1/20 to 1/30 seconds if the imaging region is the heart and 0.3 to 0.5 seconds if the imaging region is the hand. When the irradiation time of radiation calculated from the imaging conditions, that is, the imaging time exceeds the upper limit, the
さらに、例えば被験者が非常に太っているような場合には、放射線の透過率が低下し放射線検出器に入射する放射線量が低減するので、管電圧を上げて撮影時間を短くする必要がある。そのため、本実施形態では、操作装置16の入力部16aを介して被験者の体型や体重等を入力することができるようになっており、制御装置20は、予め作成された被験者の体型や体重等と管電圧の上昇値との相関を定めたテーブルに従って管電圧を上昇させるようになっている。
Furthermore, for example, when the subject is very fat, the radiation transmittance decreases and the amount of radiation incident on the radiation detector decreases. Therefore, it is necessary to increase the tube voltage to shorten the imaging time. Therefore, in this embodiment, it is possible to input the body shape, weight, etc. of the subject via the
また、撮影部位の厚みが厚ければ同様に管電圧を上昇させて撮影時間を短縮させる必要があり、また、被験者の年齢によっても照射する放射線の線量を変更した方がよい場合もある。このように、撮影部位に厚みや被験者の年齢等でさらに細かく撮影条件を調整するように構成することも可能である。 Further, if the thickness of the imaging region is thick, it is necessary to increase the tube voltage to shorten the imaging time, and it may be better to change the radiation dose to be irradiated depending on the age of the subject. As described above, the imaging conditions can be adjusted more finely according to the thickness, age of the subject, and the like.
なお、放射線管10の焦点径や被写体台15の有無、放射線検出器12の種類や有無等が正常でない場合に警告を発したり、グリッド12cを配置する必要がないのに配置されている場合に警告を発する等のインターロック制御は適宜行われる。また、前記距離Rや距離R1、R2により放射線検出器12の読み取りのゲインが調整可能であることは言うまでもない。
When the focal length of the
撮影方法として位相コントラスト撮影が設定され、更に長尺撮影が設定されると、操作装置16の表示部16bに入力すべき数値の設定画面が表示されるようになっており、撮影者が入力部16aを介してそれらの値を設定するようになっている。
When phase contrast shooting is set as the shooting method and further long shooting is set, a setting screen for numerical values to be input is displayed on the
長尺撮影では、長尺の被写体全体を撮影するために、被写体の撮影関心領域を複数に分割して撮影し、分割した複数の画像を画像接続用重複領域サイズWと拡大率Mとに基づいて合成し、長尺画像を得るものである。 In the long shooting, in order to shoot the entire long subject, the shooting region of interest of the subject is divided into a plurality of images, and the plurality of divided images are based on the overlapping region size W for image connection and the enlargement factor M. Are combined to obtain a long image.
長尺撮影において設定される値としては、被写体Hとしての被験者の身体の撮影部位や、放射線検出器12がカセッテ型の嵌め込み式の放射線検出器である場合にはその種類等が挙げられる。また、長尺撮影を行なうため、距離R1、R2、検出器保持台13の移動方向における被写体Hのサイズ(撮影関心領域の長さ)A1、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12のサイズB、画像接合用重複領域サイズW、撮影時における放射線検出器12の移動方向が設定される。従って、入力部16aは、被写体サイズ取得手段、距離取得手段、移動方向取得手段として機能する。
なお、距離R1、R2を取得する距離取得手段としては、第1アーム及び第2アームの移動距離を測定するエンコーダであってもよい。
Examples of values set in the long imaging include the imaging region of the subject's body as the subject H, and the type when the
The distance acquisition means for acquiring the distances R1 and R2 may be an encoder that measures the movement distances of the first arm and the second arm.
画像接合用重複領域サイズWは、検出器保持台13の移動方向における被写体H面上の撮影関心領域を複数に分割し、当該分割された隣接する撮影関心領域同士に重複する領域の検出器保持台13の移動方向における長さ(幅)である。画像接合用重複領域サイズWは、予め制御装置20内のメモリに記憶されていてもよい。
The overlapping area size W for image joining divides the imaging region of interest on the subject H surface in the moving direction of the
撮影時における放射線検出器12の移動方向の設定では、撮影部位に応じて被験者から遠ざかる方向に撮影者が設定する。例えば、上腕部から指先までの範囲を被写体Hとする場合には、被写体台15に固定された当該被写体Hの位置に応じて、上腕部から指先の方向を放射線検出器12の移動方向として撮影者が設定する。
In setting the moving direction of the
また、前述した位相コントラスト撮影と同様に、制御装置20は、撮影部位が入力されると、操作装置16の表示部16bにその撮影部位に応じた拡大率Mの推奨値を表示させるようになっていてもよい。
Similarly to the phase contrast imaging described above, when the imaging region is input, the
制御装置20は、各種設定がなされると、テーブルを参照して撮影部位に対応する距離R1や距離R2、放射線管10の焦点径に基づいて放射線管10に印加すべき管電圧と照射する照射線量とを決定する。
When various settings are made, the
また、制御装置20は、制御装置20は、第1アーム及び第2アームの移動距離を測定するエンコーダにより取得又は入力部16aから入力されて取得した距離R1、R2に基づいて、放射線検出器12により取得される被写体Hの画像データの拡大率Mを、上記(1)式又は(2)式を用いて算出する。そして、制御装置20は、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12のサイズBと、被写体のサイズA1と、拡大率Mとに基づいて、検出器保持台13の総移動回数nと、n−1回までの各移動回の検出器保持台13の移動量S1と、最終移動回nの検出器保持台13の移動量S2とを算出する。また、制御装置20は、移動回毎の検出器保持台13の位置に基づいて、放射線の照射野を算出して、放射線管から照射される放射線の照射角度及び絞り部11の開閉量(絞り量)、を算出する。
そして、制御装置20は、移動回毎に、保持台駆動部5による検出器保持台13の位置、照射駆動部24による照射角度及び絞り量を調整させ、放射線管10から照射された放射線の透過放射線に応じた画像データを放射線検出器12から検出し、画像メモリ22に格納する。従って、制御装置20は、制御手段として機能する。
In addition, the
The
図7及び図8に、本実施形態における長尺撮影の動作のフローチャートを示す。
図7及び図8に示すフローチャートは、制御装置20と各部との協働によって実行される処理である。
7 and 8 are flowcharts of the long photographing operation in this embodiment.
The flowcharts shown in FIGS. 7 and 8 are processes executed by the cooperation of the
制御装置20は、長尺撮影に係る各種設定値を取得し、制御装置20内のメモリに格納する(ステップS1)。ステップS1では、画像接合用重複領域サイズW、検出器保持台13の移動方向における被写体Hのサイズ(撮影関心領域の長さ)A1、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12のサイズB、撮影時における放射線検出器12の移動方向等が入力部16aにより設定され、メモリに格納される。
The
制御装置20は、第1アーム及び第2アームの移動距離を測定するエンコーダ又は入力部16aから入力された距離R1、R2を取得する(ステップS2)。そして、制御装置20は、距離R1、R2に基づいて上記(1)式又は(2)式を用いて拡大率Mを算出する(ステップS3)。
The
制御装置20は、メモリから検出器保持台13の移動方向における被写体H面上の画像接合用重複領域サイズWを取得し(ステップS4)、被写体H面上の画像接合用重複領域サイズWと拡大率Mとに基づいて、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12面上の画像接合用重複領域サイズWfを算出する(ステップS5)。放射線検出器12面上の画像接合用重複領域サイズWfは、下記(3)式を用いて算出できる。
Wf=M×W ・・・・(3)
The
Wf = M × W (3)
放射線検出器12面上の画像接合用重複領域サイズWfは、移動回毎に検出された画像データにおいて、検出器保持台13の移動方向に隣接する画像データとの重複幅(接合用重複幅)であり、(3)式により算出される。
The overlapping area size Wf for image joining on the surface of the
また、制御装置20は、メモリから被写体のサイズA1を取得し(ステップS6)、被写体のサイズA1と拡大率Mとに基づいて、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2を算出する(ステップS7)。放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2は、下記(4)式を用いて算出できる。
A2=M×A1 ・・・・(4)
Further, the
A2 = M × A1 (4)
制御装置20は、メモリから検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12のサイズBを取得し(ステップS8)、放射線検出器12のサイズBが放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2以上か否かを判別する(ステップS9)。
The
放射線検出器12のサイズBが放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2以上である場合(ステップS9;YES)、制御装置20は、検出器保持台13を移動せずに1回の撮影で被写体を撮影可能であると判別し(ステップS10)、総移動回数nを0回に設定する(ステップS11)。
When the size B of the
放射線検出器12のサイズBが放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2よりも小さい場合(ステップS9;NO)、制御装置20は、検出器保持台13を移動させ、被写体を複数回に分けて撮影する必要があると判別する(ステップS12)。
When the size B of the
制御装置20は、放射線検出器12のサイズBと放射線検出器12面上の画像接合用重複領域サイズWfとに基づいて、最終移動回の1回前まで(移動回数n−1回目まで)の各移動回での検出器保持台13の移動量S1を算出する(ステップS13)。移動量S1は、下記(5)式を用いて算出できる。
S1=B−Wf ・・・・(5)
Based on the size B of the
S1 = B−Wf (5)
また、制御装置20は、放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2、放射線検出器のサイズB、移動量S1に基づいて、総移動回数nを算出する(ステップS14)。総移動回数nは、下記(6)式を用いて算出できる。
n=ROUNDUP((A2−B)/S1,0) ・・・・(6)
Further, the
n = ROUNDUP ((A2-B) / S1, 0) (6)
更に制御装置20は、放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2、放射線検出器のサイズB、移動量S1、総移動回数nに基づいて、最終移動回(移動回数がn回目)のときの検出器保持台13の移動量S2を算出する(ステップS15)。移動量S2は、下記(7)式を用いて算出できる。
S2=A2−B−(S1−(n−1)) ・・・・(7)
Furthermore, the
S2 = A2-B- (S1- (n-1)) (7)
図9に、拡大率Mに応じた総移動回数n、移動量S1、S2の算出例を示す。
図9では、被写体のサイズA1が50cm、放射線検出器12のサイズBが30cm、画像接合用重複領域サイズWが0.5cm、に設定された場合の算出例である。
なお、図9に示すように、総移動回数nが1回の場合には、最終移動回が1回目となるため、(n−1)回目の移動量は設定されない。
FIG. 9 shows a calculation example of the total number of movements n and the movement amounts S1 and S2 according to the enlargement ratio M.
FIG. 9 shows a calculation example when the subject size A1 is set to 50 cm, the size B of the
As shown in FIG. 9, when the total number of movements n is 1, the final movement number is the first time, and therefore the (n-1) th movement amount is not set.
制御装置20は、総移動回数n、移動量S1、S2に基づいて、検出器保持台13の移動方向における当該検出器保持台13の撮影開始時の位置と各移動回後の検出器保持台13の位置(2回目以降の撮影位置)とを算出する。そして、制御装置20は、各撮影位置での照射角度と絞り量とを算出する(ステップS16)。
Based on the total number of movements n and the movement amounts S1 and S2, the
照射角度や絞り量は、拡大率Mに応じて、必要以上の広い領域に放射線を照射しないように、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12面上の照射野の長さが、放射線検出器サイズBと等しくなるように算出される。
The length of the irradiation field on the surface of the
照射角度は、例えば、放射線管10から鉛直方向真下の方向(鉛直方向)と、放射線管10から放射線検出器12の中心位置とを結ぶ直線と、が成す角度である。なお、放射線管10から放射線検出器12の中心位置へ向かう方向を照射方向とする。
照射角度は、放射線管10の焦点の位置と第1支持軸8の回転軸の位置とが極めて近いものとし、擬似的に焦点を中心として放射線管10が回転するものと考え、放射線検出器の位置と距離Rとを用いて三角関数等により算出できる。
The irradiation angle is, for example, an angle formed by a direction directly below the
The irradiation angle is such that the position of the focal point of the
図10に、放射線管10と絞り部11との関係図を示す。
図10に示す絞り部11は、照射角度が0度の状態、即ち、照射方向Gが放射線管10と床面Fとを結ぶ鉛直線方向である場合の例である。絞り部11には、照射方向Gに対して垂直方向の位置に左右対称に絞り機構11a、11bが設けられている。
絞り量は、予め設定された位置からの絞り機構の移動量であり、一方の絞り機構の移動量dErと、他方の絞り機構の移動量dElとからなる。移動量dEr、dElが共に正の値の場合には、照射野が狭まる方向に絞り機構11a、11bが移動し、移動量dEr、dElが共に負の値の場合には、照射野が広くなる方向に絞り機構11a、11bが移動する。
FIG. 10 shows a relationship diagram between the
The
The aperture amount is the amount of movement of the aperture mechanism from a preset position, and is composed of the amount of movement dEr of one aperture mechanism and the amount of movement dEl of the other aperture mechanism. When the movement amounts dEr and dEl are both positive values, the
図11に、照射角度と絞り量との調整概念図を示す。
図11に示すように、放射線検出器の位置に応じて照射角度Pが算出され、拡大率Mと被写体サイズA1とに基づいて、照射角度Pでの照射野が放射線検出器サイズBと一致するように絞り機構の移動量dEr、dElが算出される。
なお、絞り部11は、放射線管10と共に第1支持軸8の中心軸周りに回動するものであるので、照射方向Gと直交する位置関係を維持している。
FIG. 11 is a conceptual diagram of adjustment of the irradiation angle and the aperture amount.
As shown in FIG. 11, the irradiation angle P is calculated according to the position of the radiation detector, and the irradiation field at the irradiation angle P matches the radiation detector size B based on the magnification rate M and the subject size A1. Thus, the movement amounts dEr and dEl of the diaphragm mechanism are calculated.
In addition, since the aperture | diaphragm | squeeze
図12に、ステップS16で算出される各撮影位置での移動量、照射角度、絞り量の例を示す。図12には、距離R1が65cm、距離R2が49cm、拡大率Mが1.75、放射線検出器サイズBが30cm、被写体サイズA1が50cmの場合における、各撮影位置での移動量、照射角度、絞り量の算出例を示す。この場合、図9に示すように、総移動回数nが2、移動量S1が29.125cm、移動量S2が28.375cmと算出されているものとする。 FIG. 12 shows an example of the movement amount, irradiation angle, and aperture amount at each photographing position calculated in step S16. FIG. 12 shows the movement amount and irradiation angle at each imaging position when the distance R1 is 65 cm, the distance R2 is 49 cm, the magnification rate M is 1.75, the radiation detector size B is 30 cm, and the subject size A1 is 50 cm. An example of calculating the aperture amount will be shown. In this case, as shown in FIG. 9, it is assumed that the total number of movements n is 2, the movement amount S1 is 29.125 cm, and the movement amount S2 is 28.375 cm.
図12では、1回目の撮影前に放射線検出器12が初期位置から撮影開始位置へ移動(移動回数N=0)するための移動量(S0=−28.750cm)が算出されている。初期位置とは、図1に示すように、焦点から鉛直方向真下の位置に放射線検出器12の中心位置がある状態である。移動量S0は、放射線検出器12面上の撮影領域サイズA2と放射線検出器サイズBとに基づいて下記(8)式を用いて算出できる。なお、移動量の正負は、撮影時における放射線検出器12の移動方向を正としたものである。
S0=(A2/2)−(B/2) ・・・・(8)
In FIG. 12, the movement amount (S0 = −28.750 cm) for the
S0 = (A2 / 2)-(B / 2) (8)
また、移動回数N=0での照射角度P0=14.154°が算出され、撮影開始位置での照射野が放射線検出器サイズBと一致するように、絞り量(右絞り移動量dEr0=−0.0778cm、左絞り移動量dEl0=−0.2308cm)が算出されている。 Further, the irradiation angle P0 = 14.154 ° at the number of movements N = 0 is calculated, and the aperture amount (right aperture movement amount dEr0 = − is set so that the irradiation field at the imaging start position coincides with the radiation detector size B. 0.0778 cm, and left diaphragm movement amount dE10 = −0.2308 cm).
撮影開始位置から2回目の撮影位置へ移動(移動回数N=1)する際の検出器保持台13の移動量は、S1=29.125cmに設定される。そして、2回目の撮影位置が算出され、2回目の撮影位置での照射角度P1=−0.188°が算出され、2回目の撮影位置での照射野が放射線検出器サイズBと一致するように、絞り量(右絞り移動量dEr1=0.0114cm、左絞り移動量dEl1=−0.0337cm)が算出されている。
The amount of movement of the
2回目の撮影位置から3回目の撮影位置へ移動(移動回数N=2)する際の検出器保持台13の移動量は、S2=28.375cmに設定される。そして、3回目の撮影位置が算出され、3回目の撮影位置での照射角度P2=−14.154°が算出され、3回目の撮影位置での照射野が放射線検出器サイズBと一致するように、絞り量(右絞り移動量dEr2=−0.0776cm、左絞り移動量dEl2=0.0035cm)が算出されている。
The amount of movement of the
制御装置20は、ステップS11後、又は、ステップS16後、総移動回数nが0か否かを判別する(ステップS17)。
After step S11 or after step S16, the
総移動回数nが0である場合(ステップS17;YES)、制御装置20は、検出器保持台13を移動せずに撮影を1回行なうものと判別し、拡大率M、放射線管10の焦点径に基づいて放射線管10に印加すべき管電圧と照射する照射線量とを決定する。また、制御装置20は、メモリから読み出した放射線検出器12のパネル12aの面積と、拡大率Mに応じて放射線の照射野を算出して、その照射野を実現するように放射線管10の絞り部11の開閉量を調整する。そして、制御装置20は、放射線管10から放射線の照射を開始させ、撮影を行なう(ステップS18)。
When the total number of movements n is 0 (step S17; YES), the
制御装置20は、フォトタイマ23から信号が送信されてくるなど予め設定された照射条件が満たされた撮影が完了すると(ステップS18後)、放射線検出器12から画像データを取得し、取得した画像データを画像メモリ22に記憶させ(ステップS19)、画像メモリ22に記憶された画像データに基づく画像を表示部16bに表示させ(ステップS20)、本処理を終了する。
The
総移動回数nが0でない場合(ステップS17;NO)、制御装置20は、検出器保持台13を移動して撮影を複数回行なうものと判別し、撮影開始後の検出器保持台13の移動回数をカウントする移動回数カウント値Nを0に設定する(ステップS21)。
When the total number of movements n is not 0 (step S17; NO), the
制御装置20は、撮影時における放射線検出器12の移動方向とは逆方向に、検出器保持台13を移動量S0だけ移動させ、放射線検出器12を初期位置から撮影開始位置に移動させる(ステップS22)。
The
そして制御装置20は、拡大率M、放射線管10の焦点径に基づいて放射線管10に印加すべき管電圧と照射する照射線量とを決定する。また、制御装置20は、撮影開始位置での照射角度と絞り量に基づいて、照射駆動部24により放射線照射器9を第1支持軸8周方向に移動して放射線管10の角度を調整し、また、絞り部11の絞り移動量を調整する(ステップS23)。
Then, the
制御装置20は、放射線管10から放射線の照射を開始させ、撮影を行なう(ステップS24)。フォトタイマ23から信号が送信されてくるなど予め設定された照射条件が満たされた撮影が完了すると(ステップS24後)、制御装置20は、放射線検出器12から画像データを取得し、取得した画像データを画像メモリ22に記憶させる(ステップS25)。なお、放射線検出器12から画像データを画像メモリ22に記憶させた後、放射線検出器12に対して放射線検出器12内の画像データをリセットする。
The
制御装置20は、移動回数カウント値Nが総移動回数nと等しいか否かを判別する(ステップS26)。移動回数カウント値Nが総移動回数nと等しくない場合(ステップS26;NO)、制御装置20は、移動回数カウント値Nに1を加算する(ステップS27)。
The
制御装置20は、撮影時における放射線検出器12の移動方向に、検出器保持台13をN回目の移動位置に移動させる(即ち、放射線検出器12をN+1回目の撮影位置に移動させる)(ステップS28)。
The
そして制御装置20は、拡大率M、放射線管10の焦点径に基づいて放射線管10に印加すべき管電圧と照射する照射線量とを決定する。また、制御装置20は、N回目の移動位置、即ち、N+1回目の撮影位置での照射角度と絞り量に基づいて、照射駆動部24により放射線照射器9を第1支持軸8周方向に移動して放射線管10の角度を調整し、また、絞り部11の絞り移動量を調整する(ステップS29)。制御装置20は、ステップS29後、ステップS24の処理に進む。
Then, the
移動回数カウント値Nが総移動回数nと等しい場合(ステップS26;YES)、制御装置20は、画像メモリ22に記憶されている複数の画像データを放射線検出器12面上の画像接合用重複領域Wfを用いて接合し、長尺画像データを生成する(ステップS30)。
When the movement number count value N is equal to the total movement number n (step S26; YES), the
制御装置20は、生成した長尺画像データを画像メモリ22に記憶させ(ステップS31)、画像メモリ22に記憶された長尺画像データに基づく画像を表示部16bに表示させ(ステップS32)、本処理を終了する。
The
図13に、各撮影位置での放射線検出器12と放射線照射器9との関係の例を示す。
図13では、拡大率Mが1.75、総移動回数nが2、移動量S1が29.125cm、移動量S2が28.375cmであって、各撮影位置での照射角及び移動量が図12に示す値であり、撮影時における放射線検出器12の移動方向が正(+)方向である場合の例である。
FIG. 13 shows an example of the relationship between the
In FIG. 13, the enlargement ratio M is 1.75, the total number of movements n is 2, the movement amount S1 is 29.125 cm, the movement amount S2 is 28.375 cm, and the irradiation angle and the movement amount at each photographing position are illustrated. 12 is an example in which the movement direction of the
図13(A)は、初期位置に放射線検出器12が配置されている場合の例である。図13(A)に示すように、初期位置は、検出器保持台13の移動方向における放射線検出器12の中心位置が、放射線管10から鉛直方向真下の位置となる。図13において、検出器保持台13の移動方向において、放射線検出器12の中心位置を基準とした初期位置を0、右方向を正(+)、左方向を負(−)と示す。また、放射線管10の照射角度は、放射線管10を中心として右方向の回転角度を負(−)、左方向の回転角度を正(+)と示す。
FIG. 13A shows an example in which the
図13(B)は、1回目の撮影位置(撮影開始位置)に放射線検出器12が移動した場合の例である。図13(B)では、検出器保持台13が、初期位置から負(−)方向に移動量S0=−28.75cm移動した状態である。このときの放射線検出器12の中心位置は−28.75となる。また、放射線管10が照射角度P0=14.154°、絞り部11が絞り移動量dEr0=−0.0778cm、dEl0=−0.2308cmに基づいて調整されている。
FIG. 13B is an example when the
図13(C)は、2回目の撮影位置(1回目の移動後)に放射線検出器12が移動した場合の例である。図13(C)では、検出器保持台13が、撮影開始位置から正(+)方向に移動量S1=29.125cm移動した状態である。このときの放射線検出器12の中心位置は+0.375となる。また、放射線管10が照射角度P1=−0.188°、絞り部11が絞り移動量dEr1=0.0114cm、dEl1=−0.0337cmに基づいて調整されている。
FIG. 13C shows an example where the
図13(D)は、3回目の撮影位置(2回目の移動後)に放射線検出器12が移動した場合の例である。図13(D)では、検出器保持台13が、撮影開始位置から正(+)方向に移動量S2=28.375cm移動した状態である。このときの放射線検出器12の中心位置は+28.75となる。また、放射線管10が照射角度P2=−14.154°、絞り部11が絞り移動量dEr2=−0.0776cm、dEl2=0.0035cmに基づいて調整されている。
FIG. 13D shows an example in which the
以上のように、本実施形態によれば、放射線検出器のサイズB、被写体のサイズA1、拡大率Mに基づいて算出された移動回毎に、放射線検出器12を保持している検出器保持台13の位置を移動させると共に、照射角度及び絞り量を調整し、画像データを検出することができる。そのため、被験者に無理な体勢を強いたり、不要な被爆を与えることなく、広範囲に亘る拡大率の大きい放射線撮影が効率よく実行可能となり、かつ切れ目の無い放射線画像を得ることを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the detector holding that holds the
また、入力部16aにより取得された移動方向に移動回毎に検出器保持台13を移動させることができるため、移動回毎に被験者から遠ざかる方向に検出器保持台を移動させて撮影することができ、被験者に不要な被爆を与えることを防止できる。
In addition, since the
更に、拡大率Mに基づいて算出された放射線検出器面上の画像接合用重複領域Wfを用いて、検出器保持台13の総移動回数n、移動回毎の検出器保持台13の移動量S1、S2を算出することができる。そのため、移動回毎に撮影された画像データを接合する際、隣接する画像データの抜けが発生することを防止でき、また、同一位置に対して必要以上に重複曝射を行なうことを防止できる。
Furthermore, using the overlapping area Wf for image joining on the radiation detector surface calculated based on the enlargement factor M, the total number of movements n of the
また、第1アーム駆動部25、第2アーム駆動部26の少なくともいずれか一方により距離R1又は/及びR2が調整されることで、拡大率Mを変更することができる。
Further, the enlargement ratio M can be changed by adjusting the distance R1 or / and R2 by at least one of the first
放射線検出器により、被写体のエッジ効果により、コントラストが強調された位相コントラスト放射線像から画像データを検出することができ、鮮鋭度の高い画像データを得ることができる。
それにより、従来よりも精度の高い長尺画像の合成が容易に可能となり、信頼性の高い診断が可能となる。
The radiation detector can detect image data from a phase contrast radiation image in which the contrast is enhanced by the edge effect of the subject, and image data with high sharpness can be obtained.
As a result, it is possible to easily synthesize a long image with higher accuracy than before, and to perform a highly reliable diagnosis.
また、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
1 放射線画像撮影装置
2 支持台
3 支持基部
4 支持基軸
5 保持台駆動部
6 第1アーム
7 第2アーム
8 第1支持軸
9 放射線照射器
10 放射線管
11 絞り部
12 放射線検出器
12a パネル
12b 検出器制御部
12c グリッド
13 検出器保持台
15 被写体台
16 操作装置
16a 入力部
16b 表示部
20 制御装置
21 電源部
22 画像メモリ
23 フォトタイマ
24 照射駆動部
25 第1アーム駆動部
26 第2アーム駆動部
27 各種エンコーダ
F 床面
G 照射方向
H 被写体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記放射線照射手段を水平方向に延在する軸の軸周りに回動して前記放射線源からの放射線の照射角度の調整と、前記絞り手段による放射線の照射野の絞り量の調整を行う照射駆動手段と、
前記被写体の透過放射線から画像データを検出する放射線検出器を保持する移動可能な検出器保持手段と、
前期検出器保持手段を略水平方向に移動させる保持台移動手段と、
前記放射線照射手段と前記放射線検出器との間に設けられた前記被写体を保持する被写体台と、
前記検出器保持手段の移動方向における前記被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得手段と、
前記放射線源と前記被写体台との距離と前記被写体台と前記放射線検出器との距離とを取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段により取得された前記距離に基づいて前記放射線検出器により取得される被写体の画像データの拡大率Mを算出し、
前記検出器保持手段の移動方向における前記放射線検出器のサイズと、前記被写体のサイズと、前記拡大率とに基づいて、前記検出器保持手段の移動回数及び当該移動回毎の検出器保持手段の移動量を算出し、
前記移動回毎の前記放射線源からの放射線の照射角度及び前記移動回毎の絞り手段による放射線の照射野の絞り量を算出し、
前記移動回毎に、前記保持台移動手段による前記検出器保持手段の位置と、前記照射駆動手段による前記照射角度及び前記絞り量とを調整させ、前記放射線源から照射された放射線の透過放射線に応じた画像データを前記放射線検出器から検出する制御手段と、
を備えること、
を特徴とする放射線画像撮影装置。 A radiation source that irradiates radiation; and a diaphragm unit that adjusts an irradiation field of radiation irradiated from the radiation source; and a radiation irradiation unit that irradiates a subject with radiation adjusted by the diaphragm unit;
An irradiation drive for adjusting the irradiation angle of the radiation from the radiation source by adjusting the radiation irradiation means about an axis extending in the horizontal direction and adjusting the amount of the irradiation field by the diaphragm means Means,
Movable detector holding means for holding a radiation detector for detecting image data from the transmitted radiation of the subject;
A holding table moving means for moving the detector holding means in a substantially horizontal direction;
A subject table for holding the subject provided between the radiation irradiating means and the radiation detector;
Subject size acquisition means for acquiring the size of the subject in the moving direction of the detector holding means;
Distance acquisition means for acquiring a distance between the radiation source and the subject table and a distance between the subject table and the radiation detector;
Calculating an enlargement ratio M of the image data of the subject acquired by the radiation detector based on the distance acquired by the distance acquisition means;
Based on the size of the radiation detector in the moving direction of the detector holding means, the size of the subject, and the enlargement ratio, the number of movements of the detector holding means and the detector holding means for each movement time Calculate the amount of movement,
Calculate the irradiation angle of the radiation from the radiation source for each movement and the aperture amount of the radiation field by the diaphragm means for each movement,
For each movement, the position of the detector holding means by the holding table moving means and the irradiation angle and the amount of aperture by the irradiation driving means are adjusted so that the radiation transmitted from the radiation source is transmitted. Control means for detecting the corresponding image data from the radiation detector;
Providing
A radiographic imaging device characterized by the above.
前記制御手段は、
前記移動方向取得手段により取得された移動方向に前記移動回毎に前記検出器保持手段を前記保持台移動手段により移動させること、
を特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。 A moving direction acquisition means for acquiring a moving direction of the detector holding means;
The control means includes
Moving the detector holding means by the holding stand moving means for each movement in the moving direction acquired by the moving direction acquiring means;
The radiographic imaging apparatus according to claim 1.
前記拡大率に基づいて、前記検出器保持手段の移動方向における前記画像データの接合用重複幅を算出し、
前記算出した画像データの接合用重複幅と、前記検出器保持手段の移動方向における前記放射線検出器のサイズと、前記被写体のサイズと、前記拡大率とに基づいて、前記検出器保持手段の移動回数及び当該移動回毎の検出器保持手段の移動量を算出すること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の放射線画像撮影装置。 The control means includes
Based on the enlargement ratio, calculate the overlapping width for joining the image data in the moving direction of the detector holding means,
Based on the calculated overlapping width for joining image data, the size of the radiation detector in the moving direction of the detector holding means, the size of the subject, and the magnification, the movement of the detector holding means Calculating the number of movements and the amount of movement of the detector holding means for each movement,
The radiographic imaging device according to claim 1 or 2.
前記被写体台と前記放射線検出器との距離を調整する第2調整手段と、
を備えること、
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。 First adjusting means for adjusting a distance between the radiation source and the subject table;
Second adjusting means for adjusting the distance between the object table and the radiation detector;
Providing
The radiographic image capturing apparatus according to claim 1, wherein
前記被写体のエッジ効果により強調された位相コントラスト放射線像から画像データを検出すること、
を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiation detector is
Detecting image data from a phase contrast radiation image enhanced by an edge effect of the subject;
The radiographic image capturing apparatus according to claim 1, wherein
前記放射線検出器を保持する移動可能な検出器保持手段の移動方向における前記被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得工程と、
前記距離取得工程により取得された前記距離に基づいて前記放射線検出器により取得される被写体の画像データの拡大率を算出する拡大率算出工程と、
前記検出器保持手段の移動方向における前記放射線検出器のサイズと、前記被写体のサイズと、前記拡大率とに基づいて、前記検出器保持手段の移動回数及び当該移動回毎の検出器保持手段の移動量を算出する移動量算出工程と、
前記移動回毎の前記放射線源からの放射線の照射角度及び前記移動回毎の放射線の照射野の絞り量を算出する照射駆動量算出工程と、
前記移動回毎に、前記検出器保持手段の位置と、前記照射角度及び前記絞り量とを調整し、前記放射線源から照射された放射線の透過放射線に応じた画像データを前記放射線検出器から検出する駆動制御工程と、
を含むこと、
を特徴とする放射線画像撮影方法。 A distance acquisition step of acquiring a distance between a radiation source that irradiates radiation and a subject table that holds the subject, and a distance between the subject table and a radiation detector that detects image data from the transmitted radiation of the subject;
A subject size acquisition step of acquiring a size of the subject in a moving direction of a movable detector holding means for holding the radiation detector;
An enlargement ratio calculating step of calculating an enlargement ratio of the image data of the subject acquired by the radiation detector based on the distance acquired by the distance acquiring step;
Based on the size of the radiation detector in the moving direction of the detector holding means, the size of the subject, and the enlargement ratio, the number of movements of the detector holding means and the detector holding means for each movement time A movement amount calculating step for calculating a movement amount;
An irradiation drive amount calculation step of calculating an irradiation angle of the radiation from the radiation source for each movement and an aperture amount of the radiation field for each movement; and
The position of the detector holding means, the irradiation angle, and the aperture amount are adjusted each time the movement is performed, and image data corresponding to the transmitted radiation of the radiation emitted from the radiation source is detected from the radiation detector. A drive control process,
Including,
A radiographic imaging method characterized by the above.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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