JP2017225516A - 位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡便な構成で正確に位置校正を行うことのできる位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法を提供する。【解決手段】本発明の一観点に係る位置校正用プレートは、少なくとも一対の対向する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせたものである。また、本発明の他の一観点に係る撮像装置は、放射線を放出する線源と、線源からの放射線を検出する放射線検出器と、線源と放射線検出器の間に配置される位置校正用プレートと、を備えた撮像装置であって、位置校正用プレートは、少なくとも一対の対抗する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせた位置校正用プレートである。【選択図】 図２

Description

本発明は、位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法に関する。

Ｘ線撮像装置等の撮像装置は、体内の組織に関する画像を非侵襲にて測定可能であるため極めて有用である。一般に撮像装置は、線源と、この線源から放出される放射線を検出するための検出器を設けており、この間に測定対象者を寝かせ、測定対象者の体を透過した放射線を検出器にて検出することで体内画像を得る。

これに関し、例えば下記特許文献１には、Ｘ線撮像装置において、検出器の設けられる撮影台に位置計測用マーカーを設ける例が開示されている。

特開２００３−２５４７３５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、適用範囲が限定的となってしまうといった課題がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、より簡便な構成で正確に位置校正を行うことのできる位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一観点に係る位置校正用プレートは、少なくとも一対の対向する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせたものである。

また、本発明の他の一観点に係る撮像装置は、線源と、線源からの放射線を検出する放射線検出器と、線源と前記放射線検出器の間に配置される位置校正用プレートと、を備えた撮像装置であって、位置校正用プレートは、少なくとも一対の対抗する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせた位置校正用プレートである。

また、本発明の他の一観点に係る位置校正方法は、線源と、線源からの放射線を検出する放射線検出器と、線源と放射線検出器の間に配置される位置校正用プレートと、を備えた撮像装置の位置校正方法であって、位置校正用プレートは、少なくとも一対の対抗する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせた位置校正用プレートであり、位置校正用プレートにおける枠部材の前記凹凸の形状に基づいて位置校正を行う。

以上、本発明によって、より簡便な構成で正確に位置校正を行うことのできる位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法を提供することができる。

実施形態に係る測定装置の概略を示す図である。 実施形態に係る位置校正用プレートの概略を示す図である。 実施形態に係る位置校正用プレートの枠部材の一例を示す図である。 実施形態に係る位置校正用プレートの枠部材を重ねた場合を示す図である。 実施形態に係る位置校正方法によって取得される画像データのイメージを示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例の具体的な例示にのみ限定されるわけではない。

（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る撮像装置（以下「本装置」という。）１の概略図であり、より具体的にはＸ線を用いて撮像を行う装置の概略である。

本図で示すように、本装置１は、線源２と、線源２からの放射線を検出する放射線検出器３と、線源２と放射線検出器３の間に配置される位置校正用プレート４と、を備えたものであって、位置校正用プレート４は、少なくとも一対の対抗する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材４１を複数重ね合わせたものとなっている。

本装置１では、線源２と放射線検出器３の間、より詳細には放射線検出器と位置校正用プレート４の間に測定対象者を配置し、線源２から測定対象者の体に向けて放射線を放出させ、測定対象者の体を透過した放射線を放射線検出器３にて検出させることで体内画像を得ることができる。

本装置１において用いる放射線は、測定対象者の体内に放射し、透過した放射線を検出することで測定対象者の体内を測定することができるものである限りにおいて限定されるわけではないが、例えばＸ線を例示することができる。また本装置１において、線源２は、上記の記載から明らかなように、放射線を放出させることのできるものであり、放射線を放出することができる限りにおいて限定されるわけではないが、例えば銅、モリブデン又はタングステンからなるターゲットに加速した電子ビームを照射することによってＸ線を照射させるＸ線管等周知の装置を例示することができる。

また本装置１において、放射線検出器３は、上記線源から放出された光を検出することのできる装置である。放射線検出器３の構成としては、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えば半導体検出器であることは好ましい一形態である。半導体検出器を用いることで平面化された検出器（平面検出器）とすることが可能であるとともに、この半導体検出器にコンピュータ等の情報処理装置を接続することで検出した画像をデータとして取得し、容易に処理することが可能となる。

また、本装置１において、限定されるわけではないが、放射線検出器３は、測定対象者の体を配置する寝台Ｔの上に配置されていることが好ましい。このようにすることで、測定対象者の体を安定的に配置するとともに、放射線検出器３と測定対象者の体の位置関係を安定的に保持することができる。もちろん、測定対象者が立った状態で測定を行えるようにする場合、寝台Ｔは不要となる。

また、本装置１では、上記の通り放射線検出器３に接続された情報処理装置５を備えている。情報処理装置５は、上記放射線検出器３が検出した放射線の強度を電気的信号に変換して放射線強度データとして取得し、この放射線強度データに基づき画像データを作成することができる。

ここで、情報処理装置５の構成としては、特に限定されるわけではないが、いわゆるコンピュータを例示することができる。コンピュータの場合、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＲＡＭ等のメモリ装置と、ハードディスク等の記録装置と、キーボードやマウス等の入力装置と、これら要素を接続するバスラインと、を備えて構成され、更に、液晶ディスプレイ等の表示装置に接続されており、処理された画像データを表示することができる構成となっていることが好ましい。

また、情報処理装置５は、上記記録装置に本装置１の位置校正処理を行うためのプログラム（以下「位置校正用プログラム」という。）を格納しており、使用者がプログラムを実行することで位置校正を行うことができる。この結果、情報処理装置５は位置校正装置として機能し、位置校正方法を実現することができる。

なお、情報処理装置５の記憶装置には、後に詳述するが、位置校正用プレート４、具体的には複数の枠部材の寸法に関する情報を含むデータ（枠部材寸法データ）、凹凸の形状、幅や長さ等の寸法情報に関する情報を含むデータ（凹凸寸法情報データ）、枠部材間の距離に関する情報を含むデータ（枠部材間距離データ）を記録していることが好ましい。これらデータを記録しておくことで、取得した画像データに含まれる凹凸の影部分の形状を解析し、検出器の位置と線源との距離関係を校正することが可能となる。

また、本装置１では、上記の通り線源２と放射線検出器３の間に配置される位置校正用プレート４を備えている。位置校正用プレート４は、少なくとも一対の対向する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材４１を複数重ね合わせたものとなっている。このイメージ図を図２に示しておく。

本装置１の位置校正用プレート４の枠部材の材質は、放射線を遮断することができる材質であれば特に制限されないが、例えば鉛、鉄、錫、タングステン等の放射線遮断性能を備える金属、又は、コンクリート等を含むものであることが好ましい一例である。

また本装置１において、位置校正用プレート４は、上記の通り複数の枠部材４１が重ねあわされたものであり、その一つ一つにおいて、少なくとも一対の対向する辺において異なる形状の凹凸が形成されている。図３に、枠部材の一例について示しておく。また、図４には、これらを重ねた場合の正面図を示す。

また本装置１において、凹凸の形状としては特に制限されないが、半円、三角や四角等の多角形等を採用することができ、これ以外の形状としてもよい。また本図の例では辺に対して盛り上がった凸形状としているが、凹形状とすることも可能である。

また本装置１において、位置校正用プレート４において重ねあわされる部材は２以上であればよく、枚数に制限はない。ただし、多すぎると構成が複雑になるため、４以下であることが好ましい。

また本装置１において、各枠部材は、上記の通り、少なくとも一対の対向する辺において異なる形状の凹凸が形成されている。対向する辺において異なる形状の凹凸とすることでいずれが上下方向であるか、左右方向であるかを確認することが可能となる。特に、位置校正用プレートの凹凸の一部が他の物質によって隠れてしまった場合であってもこのように一部でも確認することができれば位置校正を行うことが可能となりうる。さらに、一つの辺においても、辺の延伸方向に異なる形状の凹凸が付されていることが好ましい。このようにすることで、一つの辺だけで何れが上下方向であるか、左右方向であるのかを確認することができるようになる。

また本装置１において、各枠部材の凹凸は、重ね合わせた方向において重ならないようずらして配置されていることが好ましい。ずらして配置することで各枠部材の凹凸を確認することが可能となり、この形状を確認することで位置校正が容易となる。また、凹凸の形状も、同じ辺であっても重ね合わせた方向において異なった形状となっていることが好ましい。このようにすることで、位置校正を行いやすくなる。

以上、本装置１により、簡便な構成で正確に位置校正を行うことのできる位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並を提供することができる。

ここで、本装置１を用いた位置校正方法（以下「本方法」という。）について説明する。本装置１を用いた位置校正方法であって、位置校正用プレートにおける枠部材の凹凸の形状に基づいて位置校正を行う位置校正方法である。本方法は、上記図１で示すように、線源２から放射線を照射し、位置校正用プレートに一部の放射線を遮断させ、透過した放射線を検出して画像データとして得る。

本図で示すように、本方法では、線源から広がりをもって放射線が放出される。この場合において放射線は位置校正用プレート４によって一部さえぎられ、その形状が放射線検出器３によって確認される。この場合において取得される画像データのイメージを図５に示しておく。

そして、この画像データと、予め取得してある位置校正用プレート４の各枠部材の寸法及び位置校正用プレートの枠部材の位置関係を参照することで、検出器と線源との位置関係について校正を行うことができる。具体的には、上記の通り、あらかじめ、複数の枠部材の寸法に関する情報を含むデータ（枠部材寸法データ）、凹凸の形状、幅や長さ等の寸法情報に関する情報を含むデータ（凹凸寸法情報データ）、枠部材間の距離に関する情報を含むデータ（枠部材間距離データ）を記録しておき、これらから放射線を放出する光源位置を幾何学的な計算により求める。本方法では、枠部材の寸法が定まっており、また、凹凸の形状及び寸法が定められており、更には、この枠部材間の距離が定まっているため、これらの位置関係は容易に求められ、この結果、線源の位置に関する情報を含むデータ（線源位置データ）を推定することが可能である。

以上、本装置１によって、より簡便な構成で正確に位置校正を行うことのできる位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法を提供することができる。

また、本装置１を用いると、複数方向から撮影した画像を用いて断層像を生成する方法、いわゆるトモシンセシスを行うことができる。具体的には、本装置１による撮影によると、画像データから放射線を放出する線源の位置を推定することができる。すなわち、位置校正用プレートを用いて撮像し、画像データを取得することで、この画像データに含まれる位置校正用プレートの形状を把握し、これから、この画像データを取得するために用いた線源の位置を推定する。そして、時刻とその位置における線源を異ならせて複数の画像データを得ることで、画像を再構成し、立体的な断層像を生成することができるようになる。しかも、本装置１によると、大掛かりな構造は不要であり、線源の稼動範囲にも制限は少なく、非常に有効であると考えられる。

本発明は、位置校正用プレート及びこれを用いた撮像装置並びに位置校正方法として産業上の利用可能性がある。

Claims (3)

1. 少なくとも一対の対向する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせた位置校正用プレート。
2. 放射線を放出する線源と、
   前記線源からの放射線を検出する放射線検出器と、
   前記線源と前記放射線検出器の間に配置される位置校正用プレートと、を備えた撮像装置であって、
   前記位置校正用プレートは、少なくとも一対の対抗する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせた位置校正用プレートである撮像装置。
3. 放射線を放出する線源と、
   前記線源からの放射線を検出する放射線検出器と、
   前記線源と前記放射線検出器の間に配置される位置校正用プレートと、を備えた撮像装置の位置校正方法であって、
   前記位置校正用プレートは、少なくとも一対の対抗する辺において異なる形状の凹凸が形成された枠部材を複数重ね合わせた位置校正用プレートであり、
   前記位置校正用プレートにおける前記枠部材の前記凹凸の形状に基づいて位置校正を行う位置校正方法。