JP2011172847A - 放射線画像生成装置及び放射線画像生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線検出装置に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動する場合であっても、放射線の吸収コントラストが低い部位における画像描写能の低下を抑止することができる放射線画像生成装置及び放射線画像生成方法を提供する。
【解決手段】放射線検出装置１２上の基準位置１１０での到達線量が一定になるように各照射位置での照射線量を決定する照射線量決定部１２０と、照射線量決定部１２０により決定された前記照射線量に基づいて前記照射位置に応じた放射線２６を放射線照射部２０から照射させる放射線制御部２８とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線照射部を複数の位置に移動させながら、各位置において前記放射線照射部から放射線検出装置上の被写体に対して放射線を照射して、前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を取得し、前記複数枚の放射線画像を再構成して、前記被写体の診断画像を生成する放射線画像生成装置及び放射線画像生成方法に関する。

近年、放射線撮影装置において、患部をより詳しく観察するために、放射線照射部（例えば、Ｘ線管）を移動させて異なる角度から被写体に放射線を照射して撮影を行い、得られた放射線画像を演算して所望の断層面を強調した断層画像を得ることができるトモシンセシス撮影（Ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）が提案されている。

トモシンセシス撮影では、異なる角度で被写体を撮影した複数の放射線画像を取得して、これらの放射線画像を再構成して断層画像を作成する。この断層画像は、複数の放射線画像に対して所定の画像処理を施した後に加算することにより取得することができる。異なる角度で撮影して放射線画像を取得する方法の一例として、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影と同様に、放射線照射部を円軌道上に移動させる方法が挙げられる。

特許文献１には、一次抽出された腫瘤や微小石灰化等の陰影を３Ｄ画像で詳細に検出するためのシステムが開示されている。具体的には、前記陰影の検出に適した放射線量の角度分布を決定し、予め決定された総線量から照射角度毎に分配するものである（段落［００７６］、図５ｂを参照）。これにより、関心領域内における焦点深度の低下を防止し、画像の鮮鋭度を維持することができる。

特許文献２には、放射線照射部と放射線検出器との距離及び角度関係に応じて、各照射角度で取得された放射線画像の各画素値を補正する装置が開示されている（段落［００６４］〜［００７４］、図６を参照）。これにより、放射線検出器により検出された線量が略一定となるように換算された各放射線画像を取得可能であり、再構成画像上の濃度むらを抑制することができる。

特開２００８−６２０５８号公報 特開２００９−１１６３９号公報

ところで、トモシンセシス撮影や長尺撮影では、放射線照射部に対向して設けられた放射線検出器を複数の位置に移動させながら前記放射線照射部から一定の線量の放射線を照射するので、撮影の都度、放射線照射部と放射線検出器（の所定位置）との距離が変化する場合がある。また、放射線検出器を固定し、放射線照射部を複数の位置に移動させながら放射線を照射する方法もあるが、これも撮影の都度両者の距離が変化する場合がある。これによって、前記距離が長いほど被写体に照射・透過される線量が少なくなり、前記距離が短いほど被写体に照射・透過される線量が多くなる。すなわち、前記放射線照射部と前記放射線検出器との相対的位置関係に応じて各放射線画像の形成に寄与する線量が異なってくる。

放射線検出器で検出される線量が相対的に少ない場合は、画像情報としての信号値そのものが小さくなるから、画像生成システムとしてのＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が小さくなる。その結果、特に放射線の吸収コントラストが低い部位における画像描写能が低下するという問題がある。放射線照射部と放射線検出器（の所定位置）との距離が長くなる場合には、特にこの問題が顕在化する。

しかしながら、特許文献１に開示された装置は、関心領域の優先度に応じて線量の配分を決定するように構成しており、診断画像全体としての画像描画能の向上を図ったものではない。

さらに、特許文献２に開示された装置は、ある放射線画像の画像領域間における線量むらを均一になるように事後的に補正するように構成しており、上記したＳＮ比を向上させることができない。したがって、放射線の吸収コントラストが低い部位における画像描写能を向上する効果を奏するものではない。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、放射線検出装置に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動する場合であっても、放射線の吸収コントラストが低い部位における画像描写能の低下を抑止することができる放射線画像生成装置及び放射線画像生成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る放射線画像生成装置は、放射線照射部を複数の位置に移動する移動機構と、前記移動機構により前記放射線照射部を移動させながら、各照射位置において前記放射線照射部から放射線検出装置上の被写体に対して放射線を照射して、前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、前記放射線画像取得部により取得された前記複数枚の放射線画像を再構成して前記被写体の診断画像を生成する再構成部と、前記放射線検出装置上の基準位置での到達線量が一定になるように各前記照射位置での照射線量を決定する照射線量決定部と、前記照射線量決定部により決定された前記照射線量に基づいて前記照射位置に応じた放射線を前記放射線照射部から照射させる放射線制御部とを有することを特徴とする。

このように、放射線検出装置上の基準位置での到達線量が一定になるように各前記照射位置での照射線量を決定する照射線量決定部を設けたので、各照射位置から照射された放射線の到達線量は放射線照射部と放射線検出器との距離によらず略一定となり、画像生成システムとしてのＳＮ比も前記距離によらず略一定となる。これにより、放射線検出装置に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動する場合であっても、放射線の吸収コントラストが低い部位における画像描写能の低下を抑止することができる。

また、前記照射位置と前記照射線量とを対応付けた照射情報を記録する記録部を有し、前記照射線量決定部は、前記記録部に記録された前記照射情報を参照して前記照射位置に応じた前記照射線量を決定することが好ましい。

さらに、前記移動機構は、前記放射線照射部と前記基準位置との距離が変化する位置関係下で前記放射線照射部を移動することが好ましい。

さらに、前記移動機構は、前記放射線照射部を所定の直線軌道上に移動することが好ましい。これにより、移動機構の構成を他の軌道と比較して簡素化できるとともに、放射線照射部を移動する際の振動に起因する放射線画像のぶれ（すなわち、画質の劣化）を抑制できる。

さらに、前記照射情報は、前記照射位置に応じて順次配列されたテーブルデータであり、前記照射線量決定部は、前記放射線照射部の移動に応じた所定のタイミングで前記テーブルデータを順次読み出すことにより前記照射線量を決定することを特徴とする。これにより、放射線照射部の位置情報をその都度取得することなく、照射位置に応じた照射線量を適切に決定できる。

さらに、前記放射線検出装置の種類を設定する第１の設定部を有し、前記記録部は、前記放射線検出装置の種類に応じた前記テーブルデータをそれぞれ記憶することが好ましい。

さらに、前記被写体のサイズを設定する第２の設定部を有し、前記記録部は、前記被写体のサイズに応じた前記テーブルデータをそれぞれ記憶することが好ましい。

さらに、前記テーブルデータは、前記放射線のｍＡｓ値で定義されたデータであることが好ましい。

さらに、前記テーブルデータは、前記放射線照射部に印加する管電流で定義されたデータであることが好ましい。

さらに、前記テーブルデータは、前記放射線の照射時間で定義されたデータであることが好ましい。

さらに、上記した放射線画像生成装置は、トモシンセシス撮影又は長尺撮影に用いられることが好ましい。

本発明に係る放射線画像生成方法は、放射線照射部を複数の位置に移動する移動ステップと、放射線検出装置上の基準位置での到達線量が一定になるように各照射位置での照射線量を決定する決定ステップと、前記放射線検出装置上の被写体に対して、決定された前記照射線量の放射線を前記放射線照射部から照射する照射ステップと、前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を取得し、該複数枚の放射線画像を再構成して前記被写体の診断画像を生成する再構成ステップとを備えることを特徴とする。

本発明に係る放射線画像生成装置及び放射線画像生成方法によれば、放射線検出装置上の基準位置での到達線量が一定になるように各照射位置での照射線量を決定する構成にしたので、各照射位置から照射された放射線の到達線量は放射線照射部と放射線検出器との距離によらず略一定となり、画像生成システムとしてのＳＮ比も前記距離によらず略一定となる。これにより、放射線検出装置に対向して設けられた放射線照射部を複数の位置に移動する場合であっても、放射線の吸収コントラストが低い部位における画像描写能の低下を抑止することができる。

本実施の形態に係る放射線画像生成装置を示す構成図である。 図１の放射線検出装置に内蔵される放射線検出器の構成を示す回路図である。 放射線照射部、被写体及び放射線検出装置の位置関係を示す第１の説明図である。 図１の放射線画像生成装置の動作を示すフローチャートである。 放射線照射部、被写体及び放射線検出装置の位置関係を示す第２の説明図である。 放射線照射部、被写体及び放射線検出装置の位置関係を示す第３の説明図である。

以下、本発明に係る放射線画像生成方法についてそれを実施する放射線画像生成装置との関係において好適な実施形態を挙げ、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。

本実施の形態に係る放射線画像生成装置としての画像生成装置１０は、放射線検出装置１２と、放射線画像取得部１４と、画像再構成部１６（再構成部）と、モニタ１７と、これらを制御するコンソール１８（制御部）とを有する。

放射線画像取得部１４は、放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０と、該放射線照射部２０を予め設定された複数の位置に移動させる移動機構２２と、放射線照射部２０が所定の位置（以下、照射位置という。）に到達した時点で、放射線照射部２０から放射線検出装置１２上の被写体２４に対して放射線２６を照射するように制御する放射線制御部２８と、放射線検出装置１２から順次送られてくる放射線画像を画像メモリ３０に例えば経時に記憶する画像記憶部３２とを有する。すなわち、この放射線画像取得部１４は、放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０を複数の位置に移動しながら各照射位置において放射線照射部２０から放射線検出装置１２上の被写体２４に対して異なる方向より放射線２６を照射することによって、放射線検出装置１２から複数枚の放射線画像を取得するように動作する。図１の例では、移動機構２２によって放射線照射部２０を直線軌道に沿って移動させた例を示しているが、その他、放射線照射部２０と放射線検出装置１２とを被写体２４を挟んで互いに反対方向に同期移動させるようにしてもよい。

なお、放射線画像取得部１４での撮影は、放射線照射部２０が予め設定された複数の位置に到達した時点で行われる個々の撮影という概念と、これら個々の撮影全体を１つの撮影として捉える概念が存在する。そこで、個々の撮影を「放射線撮影」と記し、個々の撮影全体を１つの撮影として捉えた撮影を「トモシンセシス撮影」と記す。

画像再構成部１６は、画像メモリ３０に記憶された複数の放射線画像を再構成して、被写体２４の断層画像、特に、被写体２４の関心部位３４における放射線検出装置１２の検出面に平行な断層画像を生成する。再構成方法としては、例えば単純逆投影法やフィルタ逆投影法を採用することができる。ここで、単純逆投影法は、複数の放射線画像に再構成フィルタをかけずにそのまま複数の放射線画像をそれぞれ逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法である。一方、フィルタ逆投影法は、複数の放射線画像に再構成フィルタを畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法と、複数の放射線画像を一旦フーリエ変換して周波数空間のデータに置き換え、該データに再構成フィルタをかけてから逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法とがあるが、いずれを採用してもよい。なお、単純逆投影法及びフィルタ逆投影法を総称して逆投影法と記す。

一方、放射線検出装置１２は、筐体３６と、該筐体３６内に収容されたバッテリ３８（図２参照）と、放射線検出器４０と、検出器制御部４２とを有する。

図２に示すように、放射線検出器４０は、放射線２６を感知して電荷を発生させるアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる光電変換層５１を行列状のＴＦＴ（薄膜トランジスタ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５２のアレイの上に配置した構造を有し、発生した電荷を蓄積容量５３に蓄積した後、各行毎にＴＦＴ５２を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図２では、光電変換層５１及び蓄積容量５３からなる１つの画素５０と１つのＴＦＴ５２との接続関係のみを示し、その他の画素５０の構成については省略している。なお、アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。従って、筐体３６内に放射線検出器４０を冷却する手段を配設することが好ましい。

各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、ライン走査駆動部５８に接続され、各信号線５６は、読取回路を構成するマルチプレクサ６６に接続される。

ゲート線５４には、行方向に配列されたＴＦＴ５２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部５８から供給される。この場合、ライン走査駆動部５８は、ゲート線５４を切り替える複数の第１スイッチＳＷ１と、第１スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力する行アドレスデコーダ６０とを備える。行アドレスデコーダ６０には、検出器制御部４２からアドレス信号が供給される。

また、信号線５６には、列方向に配列されたＴＦＴ５２を介して各画素５０の蓄積容量５３に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器６２によって増幅される。増幅器６２には、サンプルホールド回路６４を介してマルチプレクサ６６が接続される。マルチプレクサ６６は、信号線５６を切り替える複数の第２スイッチＳＷ２と、第２スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力する列アドレスデコーダ６８とを備える。列アドレスデコーダ６８には、検出器制御部４６からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ６６には、Ａ／Ｄ変換器７０が接続され、Ａ／Ｄ変換器７０によってデジタル信号に変換された放射線画像が検出器制御部４２を介して出力され、図１に示すように、画像メモリ３０に記憶されることになる。つまり、画像生成装置１０において放射線撮影が行われるたびに放射線検出装置１２から放射線画像が出力され、出力された放射線画像が画像メモリ３０に例えば経時で記憶される。

図１に戻って、この画像生成装置１０は、コンソール１８からの操作入力等に基づいて撮影条件を設定する設定部１００と、該設定部１００から供給された撮影条件等に基づいて放射線照射部２０に関する移動条件１０２及び照射条件基本量１０４を決定する移動・照射条件決定部１０６と、該移動・照射条件決定部１０６により決定された移動条件１０２及び照射条件基本量１０４等を記憶するデータメモリ１０８と、該データメモリ１０８に格納された移動条件１０２に基づいて、放射線検出装置１２上の基準位置１１０（図３参照）での放射線２６の線量（以下、到達線量という。）が一定になるような照射情報としての照射情報１１２を作成する照射情報作成部１１４と、放射線照射部２０の現在位置１１６（図３参照）を移動機構２２から取得する位置取得部１１８と、該位置取得部１１８から供給された前記現在位置に基づいて放射線照射部２０から照射する放射線２６の線量（以下、照射線量という。）を決定する照射線量決定部１２０とを有する。

ここで、移動条件１０２及び照射条件基本量１０４について、図３を参照しながら説明する。図３に示す例では、放射線照射部２０は、放射線検出装置１２の検出面に対して平行な直線軌道（すなわちＸ軸方向）に沿って一定の速度ｖで移動する。具体的には、放射線照射部２０は、時点ｔ＝０、位置Ｘ＝−Ｌから放射線撮影を開始し、時点ｔ＝（２Ｌ／ｖ）、位置Ｘ＝＋Ｌまでに放射線撮影を終了する。また、放射線照射部２０は、放射線検出器４０が形成する面（基準位置１１０）に対してＤだけ離間している。

移動条件１０２とは、放射線検出装置１２と放射線照射部２０との相対的位置関係を特定する種々の変数である。放射線照射部２０の移動制御に関するパラメータとして、放射線照射部２０の移動方向（図３の例ではＸ軸の正方向）、移動速度（図３の例ではｖ）、軌道の形状を特定する各変数（図３の例では、Ｘ軸とのなす角が０°の直線、開始位置が−Ｌ、終了位置が＋Ｌ）が含まれる。なお、放射線撮影の際に、放射線照射部２０の移動と同期させて放射線検出装置１２を移動又は回動させる場合には、その動作を特定できる種々のパラメータも含まれる。

また、照射条件基本量１０４とは、放射線照射部２０が原点Ｏに位置する場合での、放射線２６（図１参照）の照射条件パラメータである。例えば、放射線照射部２０の照射線量（ｍＡｓ値）、管電流（ｍＡ）、照射時間（ｓ）等が挙げられる。なお、この一連の撮影の際に、設定変更を行わない条件、例えば、管電圧（ｋＶ）、フィルタの種類、所定の位置からの距離（図３の例ではＤ）等が含まれてもよい。

本実施形態に係る画像生成装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。

図４は、本実施の形態に係る画像生成装置１０を用いて適切な診断画像を得るためのフローチャートである。主に図１を参照しながら説明する。

先ず、ステップＳ１において、撮影対象である患者（被写体２４）の患者情報が、撮影に先立ち、コンソール１８に予め登録される。撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件も予め登録しておく。ここで、撮影条件として、放射線検出器４０の変換方式の種類、放射線検出器４０のサイズ、被写体２４のサイズ（身長や胸囲等）を含めてもよい。

コンソール１８から入力された撮影条件は、設定部１００に設定された後、移動・照射条件決定部１０６に供給され、移動条件１０２及び照射条件基本量１０４が決定される。そして、決定された移動条件１０２及び照射条件基本量１０４は、データメモリ１０８に一旦記憶される。

なお、本実施の形態では、移動条件１０２として、放射線照射部２０の移動方向（Ｘ軸の正方向の直線軌道）、移動速度（ｖ）、開始位置（−Ｌ）、終了位置（＋Ｌ）が決定される。また、照射条件基本量１０４として、放射線照射部２０が原点Ｏに位置する場合での、放射線照射部２０の照射線量（ｍＡｓ値）、管電流（ｍＡ）、照射時間（ｓ）、管電圧（ｋＶ）、フィルタの種類、距離Ｄが決定される。

その後、ステップＳ２において、照射情報１１２が作成される。データメモリ１０８に一旦格納された移動条件１０２は、照射情報作成部１１４に供給される。そして、前記照射情報作成部１１４により照射情報１１２が作成される。照射情報１１２は、放射線照射部２０の各照射位置と、該各照射位置での放射線２６の照射線量とを対応付ける情報であればデータ形式を問わない。例えば、テーブルデータであってもよいし、変換式の関数形及び係数データであってもよい。

また、種々の撮影条件に適した照射情報１１２をデータメモリ１０８にそれぞれ記録しておき、設定部１００に設定された撮影条件に応じて最適な照射情報１１２を選択できるようにしてもよい。

第１の例として、放射線検出装置１２が備える放射線検出器４０の変換方式の種類に応じて照射情報１１２を複数個記憶してもよい。変換方式の一例として、入射した放射線２６の線量を光電変換層５１によって直接電気信号に変換する直接変換方式、入射した放射線２６をシンチレータによって一旦可視光に変換した後、この可視光をアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の固体検出素子を用いて電気信号に変換する間接変換方式（特許第３４９４６８３号公報参照）、蓄積性蛍光体を用いたＩＰ（Ｉｍａｇｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）等が挙げられる。また、同種の放射線検出装置１２であっても、機体差を考慮した固有の照射情報１１２をもつようにしてもよい。

第２の例として、放射線検出器４０のサイズ（検出サイズ）に応じて照射情報１１２を複数個記憶してもよい。例えば、各テーブルデータ間でデータ間隔の定義を共通化しておき、放射線照射部２０による移動長さ（図３の例では２Ｌ）に応じてデータ量を可変にしてもよい。このようにすれば、演算処理が容易となる。

第３の例として、被写体２４の身長に応じて照射情報１１２を複数個記憶してもよい。例えば、各テーブルデータ間でデータ間隔の定義を共通化しておき、被写体２４の身長に応じてデータ量を可変にしてもよい。このようにすれば、演算処理が容易となる。

第４の例として、被写体２４の胸囲等に応じて照射情報１１２を複数個記憶してもよい。例えば、被写体２４の胸囲等の情報に基づいて被写体２４の厚さ（Ｚ方向高さ）を予め推定することにより、照射線量を調整することができる。ここで、胸囲のみならず、性別、年齢等の患者情報をあわせて参照してもよい。

その後、ステップＳ３において、図示しないカウンタは、計数値ｎを０にリセットする。

その後、ステップＳ４において、被写体２４（患者）を画像生成装置１０に誘導し、撮影部位等に応じたポジショニングを行う。

ポジショニングが終了した段階で、ステップＳ５に進み、オペレータのコンソール１８への操作指示に基づいてトモシンセシス撮影を開始する。

ステップＳ６において、放射線画像取得部１４は、放射線照射部２０がｎ番目の位置に到達させるように移動機構２２を制御する。

放射線照射部２０がｎ番目の位置に到達した段階で、次のステップＳ７に進み、ｎ番目の放射線撮影を行う。ｎ番目の位置（各照射位置）における照射線量の決定方法について以下説明する。

放射線照射部２０の位置情報は、位置取得部１１８により取得される。位置情報として、例えば、位置座標、角度、経過時間が挙げられる。

放射線照射部２０の位置座標（図３に示す現在位置１１６）を取得する場合は、既存の位置センサを用いて取得してもよい。また、放射線照射部２０の角度（図３に示すθ）を取得する場合は、既存の角度センサを用いて取得してもよい。

さらに、放射線撮影の開始時点からの経過時間ｔを用いて、放射線照射部２０の位置又は角度を推定してもよい。具体的には、移動機構２２等から取得された経過時間ｔと、データメモリ１０８に格納された移動条件１０２とを用いて、放射線照射部２０の現在位置１１６又は角度θを推定することができる。

さらにまた、図示しないタイマを用いてタイミング制御を行うことにより、移動機構２２を介さずに経過時間ｔ（位置情報）を取得することができる。

そして、位置取得部１１８に取得された位置情報と、データメモリ１０８に格納された照射条件基本量１０４及び照射情報１１２とが、照射線量決定部１２０に供給される。そして、前記照射線量決定部１２０により、現在位置１１６に適切な放射線２６の線量を決定する。

照射条件基本量１０４は、例えば、原点Ｏ（図３参照）の位置における照射線量Ａ_o（＝Ｉ_o×Ｔ_o）［ｍＡｓ］、管電流Ｉ_o［ｍＡ］、照射時間Ｔ_o［ｓ］を有している。一方、照射情報１１２は、各照射位置（図３の角度θ）に対する照射線量の修正係数ｆ（θ）に関する情報を有している。

図３に示す例では、幾何学的考察により、時点ｔでの現在位置１１６における座標Ｘ、角度θは、Ｘ＝−Ｌ＋ｖｔ、θ＝ｔａｎ^-1（−Ｌ＋ｖｔ／Ｄ）でそれぞれ与えられることが諒解される。被写体２４が存在しない状態下において、到達線量が放射線照射部２０からの距離の２乗に反比例することを考慮すると、照射線量の修正係数ｆ（θ）は、ｆ（θ）＝１／ｃｏｓ²θと求めることができる。

図５に示す他の例では、図３と比較して、基準位置１１０の座標がＸ軸方向にＳだけ移動している点が異なる。この場合は、幾何学的考察により、時点ｔでの現在位置１１６における座標Ｘ、角度θ’は、Ｘ＝−Ｌ＋ｖｔ、θ’＝ｔａｎ^-1（−Ｌ−Ｓ＋ｖｔ／Ｄ）でそれぞれ与えられることが諒解される。このとき、照射線量の修正係数ｆ（θ’）は、ｆ（θ’）＝１／ｃｏｓ²θ’である。

図６に示す他の例では、図３と比較して、放射線照射部２０の直線軌道Ｘ’がＸ軸に対してφだけ傾斜している点が異なる。この場合は、幾何学的考察により、時点ｔでの現在位置１１６における座標Ｘ、角度θは、Ｘ＝（−Ｌ＋ｖｔ）ｃｏｓφ、θ＝ｔａｎ^-1［（−Ｌ＋ｖｔ）ｃｏｓφ／｛Ｄ＋（Ｌ−ｖｔ）ｓｉｎφ｝］でそれぞれ与えられることが諒解される。このとき、照射線量の修正係数ｆ（θ）は、ｆ（θ）＝｛１＋ｓｉｎφ・（Ｌ−ｖｔ）／Ｄ｝²／ｃｏｓ²θである。

照射情報１１２のデータ形式は、各照射位置に応じた適切な線量を決定できるものであればよく、種々の定義を設けることができる。

例えば、テーブルデータにおけるデータ間隔の定義は、位置取得部１１８により取得される位置情報（位置座標、角度、経過時間）と対応させて定義しておくことが好ましい。また、データの多少は問わず、あるいは各テーブルデータの間を補間演算により算出するようにしてもよい。

一方、テーブルデータにおけるデータ値の定義は、線量を直接的に表すデータ（具体的には、ｍＡｓ値）として定義してもよい。この場合、照射情報１１２を取得した照射線量決定部１２０は、その取得値に基づいて照射条件である管電流や照射時間を決定することができる。仮に、管電流及び照射時間の各変数が離散的な値のみを採り得る場合は、これらの積算値がその取得値に最も近くなるように変数の組合せを選択するようにしてもよい。

また、ｍＡｓ値を決定する際には、管電流を固定値とし、照射時間を可変値としてもよい。その際、照射情報１１２として、可変である照射時間を表すテーブルデータで定義してもよい。

さらに、ｍＡｓ値を決定する際には、管電流を可変値とし、照射時間を固定値とする。その際、照射情報１１２として、可変である管電流を表すテーブルデータで定義してもよい。

さらにまた、管電流及び照射時間を表す照射情報１１２をデータメモリ１０８に別個に記憶しておき、照射線量決定部１２０に同時に供給してもよいことはいうまでもない。

このｎ番目の放射線撮影により得られたｎ枚目の放射線画像は、放射線検出装置１２から出力され、画像記憶部３２に経時に記憶された後に、画像メモリ３０に記憶される。すなわち、ｎ番目の放射線画像が取得されることになる（ステップＳ７）。

その後、ステップＳ８において、図示しないカウンタの計数値ｎが＋１更新される。

その後、ステップＳ９において、放射線撮影が規定の回数（例えば１００回）行われたか否かが判別される。例えば、この判別は、図示しないカウンタの計数値ｎが１００以上であるかどうかで行われる。

放射線撮影の回数が規定の回数未満であれば、ステップＳ６に戻り、該ステップＳ６以降の処理を繰り返す。

そして、ステップＳ９において、放射線撮影の回数が規定の回数となった段階で、次のステップＳ１０に進み、画像メモリ３０に記憶された規定の回数分の放射線画像を、逆投影方法を用いて再構成することによって、被写体の断層画像を生成する。生成された断層画像は、画像生成装置１０に接続されたモニタ１７に表示される。

以上のように、放射線検出装置１２上の基準位置１１０での到達線量が一定になるように各照射位置での照射線量を決定する構成にしたので、各照射位置から照射された放射線２６の到達線量は放射線照射部２０と放射線検出器４０（基準位置１１０）との距離によらず略一定となり、画像生成装置１０のＳＮ比も前記距離によらず略一定となる。これにより、放射線検出装置１２に対向して設けられた放射線照射部２０を複数の位置に移動する場合であっても、放射線２６の吸収コントラストが低い部位における画像描写能の低下を抑止することができる。

ところで、本実施の形態では主にトモシンセシス撮影について説明したが、全脊柱撮影や全下肢撮影のような放射線検出器４０の全長より長い撮影部位の撮影、いわゆる長尺撮影の場合にも本発明を適用してもよいことはいうまでもない。例えば、放射線照射部２０の位置を移動させず、その指向角を変化させて複数枚の放射線画像を得る撮影形態であっても同様に適用できる。

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

例えば、光読出方式の放射線検出器を利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光読出方式の放射線検出器では、マトリクス状に配列された各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像情報を消去して再使用することができる（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。

また、上述した放射線検出器４０では、ＴＦＴ５２を用いた例を示したが、その他、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｓｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。さらにまた、ＴＦＴ５２で言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えることも可能である。

１０…画像生成装置 １２…放射線検出装置
１４…放射線画像取得部 １６…画像再構成部
１７…モニタ １８…コンソール
２０…放射線照射部 ２４…被写体
２６…放射線 ３０…画像メモリ
４０…放射線検出器 １００…設定部
１０２…移動条件 １０４…照射条件基本量
１０６…移動・照射条件決定部 １０８…データメモリ
１１０…基準位置 １１２…照射情報
１１４…照射情報作成部 １１６…現在位置
１１８…位置取得部 １２０…照射線量決定部

Claims (12)

1. 放射線照射部を複数の位置に移動する移動機構と、
   前記移動機構により前記放射線照射部を移動させながら、各照射位置において前記放射線照射部から放射線検出装置上の被写体に対して放射線を照射して、前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
   前記放射線画像取得部により取得された前記複数枚の放射線画像を再構成して前記被写体の診断画像を生成する再構成部と、
   前記放射線検出装置上の基準位置での到達線量が一定になるように各前記照射位置での照射線量を決定する照射線量決定部と、
   前記照射線量決定部により決定された前記照射線量に基づいて前記照射位置に応じた放射線を前記放射線照射部から照射させる放射線制御部と
   を有することを特徴とする放射線画像生成装置。
2. 請求項１記載の放射線画像生成装置において、
   前記照射位置と前記照射線量とを対応付けた照射情報を記録する記録部を有し、
   前記照射線量決定部は、前記記録部に記録された前記照射情報を参照して前記照射位置に応じた前記照射線量を決定する
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
3. 請求項１又は２に記載の放射線画像生成装置において、
   前記移動機構は、前記放射線照射部と前記基準位置との距離が変化する位置関係下で前記放射線照射部を移動する
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
4. 請求項３に記載の放射線画像生成装置において、
   前記移動機構は、前記放射線照射部を所定の直線軌道上に移動する
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の放射線画像生成装置において、
   前記照射情報は、前記照射位置に応じて順次配列されたテーブルデータであり、
   前記照射線量決定部は、前記放射線照射部の移動に応じた所定のタイミングで前記テーブルデータを順次読み出すことにより前記照射線量を決定する
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
6. 請求項５記載の放射線画像生成装置において、
   前記放射線検出装置の種類を設定する第１の設定部を有し、
   前記記録部は、前記放射線検出装置の種類に応じた前記テーブルデータをそれぞれ記憶する
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
7. 請求項５又は６に記載の放射線画像生成装置において、
   前記被写体のサイズを設定する第２の設定部を有し、
   前記記録部は、前記被写体のサイズに応じた前記テーブルデータをそれぞれ記憶する
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の放射線画像生成装置において、
   前記テーブルデータは、前記放射線のｍＡｓ値で定義されたデータである
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
9. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の放射線画像生成装置において、
   前記テーブルデータは、前記放射線照射部に印加する管電流で定義されたデータである
   ことを特徴とする放射線画像生成装置。
10. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の放射線画像生成装置において、
    前記テーブルデータは、前記放射線の照射時間で定義されたデータである
    ことを特徴とする放射線画像生成装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射線画像生成装置は、トモシンセシス撮影又は長尺撮影に用いられる
    ことを特徴とする放射線画像生成装置。
12. 放射線照射部を複数の位置に移動する移動ステップと、
    放射線検出装置上の基準位置での到達線量が一定になるように各照射位置での照射線量を決定する決定ステップと、
    前記放射線検出装置上の被写体に対して、決定された前記照射線量の放射線を前記放射線照射部から照射する照射ステップと、
    前記放射線検出装置から出力される複数枚の放射線画像を取得し、該複数枚の放射線画像を再構成して前記被写体の診断画像を生成する再構成ステップと
    を備えることを特徴とする放射線画像生成方法。

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