JP5745085B2 - 放射線撮影装置、放射線撮影システム及び放射線撮影方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、X線撮影システム10は、撮影台11、電子カセッテ(放射線画像検出装置)12、X線源17、線源制御装置19、コンソール22、モニタ23等を備える。X線源17、線源制御装置19がX線発生装置を構成し、電子カセッテ12、コンソール22、モニタ23がX線撮影装置(放射線撮影装置)を構成する。
上述の第1実施形態では、被検体Hの観察に適したX線画像が得られるまでアンプ72のゲインを変えながら再読み出しをし、最終的に適切なゲインで読み出されたX線画像のみをコンソール22に送信する例を説明したが、以下に第2実施形態として説明するように、アンプ72のゲインを変えながら読み出したX線画像を複数コンソール22に送信し、これらを合成して、被検体Hの観察に適したX線画像を得ても良い。第2実施形態は、複数枚のX線画像の合成を行う点が第1実施形態との相違点であり、それ以外は第1実施形態と同様であるので、以下においては相違点を中心に説明し、共通点については同一符号を付して説明を省略する。
図12に示すように、FPD13の画素PXは、フォトダイオードPDとトランジスタM1〜M3等の回路素子からなり、各トランジスタM1〜M3の駆動状態に応じて、蓄積動作、読み出し動作、リセット動作を行う。蓄積動作は光電変換により発生した信号電荷を蓄積する動作であり、読み出し動作は蓄積された信号電荷量に応じた電圧信号の出力する動作である。リセット動作は、蓄積した信号電荷を破棄する動作である。
なお、上述の第3の実施形態では、X線画像の再読み出しを行う度に、再読み出しの要否を判定するため、最終的に何回の再読み出しを行うかは未定であるが、以下に説明するように、再読み出しを行う場合、再読み出しを行う回数を定めても良い。
また、上述の第4の実施形態例では、再読み出しの要否判定、及び、粒状性評価に基づく再読み出し回数nの算出は、実質的に最初に読み出されたX線画像に基づいて行われるが、次のようにしても良い。例えば、図18に示すように、再読み出しが必要と判定された場合(S38)、最初のX線画像(合成X線画像)に基づいて粒状性の評価を行うことなく、前述の第4実施形態と同様にして再読み出し(全体としては2回目の読み出し)を行う(ステップS51)。そして、2回目の読み出しで得たX線画像をコンソール22に送信し(ステップS52)、1回目の読み出しで得たX線画像と2回目の読み出しで得たX線画像から合成X線画像を生成する(ステップS53)。
12 電子カセッテ
13 FPD
17 X線源
22 コンソール
26 画像処理部
31 筐体
41 シンチレータ
42 イメージセンサ
52 A/D変換回路
72 アンプ
76 評価値算出部
77 ゲイン調節部
83 評価値算出部
84 ゲイン算出部
Claims (32)
- 放射線源から照射され被検体を透過した放射線を受けて、被検体の放射線画像を検出する放射線画像検出手段であり、前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素を有し、前記画素から前記信号電荷の蓄積量に基づいた前記放射線画像を表すデータを非破壊に読み出す事が可能な放射線画像検出手段と、
前記放射線画像検出手段から前記放射線画像を読み出す場合に、前記信号電荷に応じた信号を増幅するとともに、ゲインを可変できる増幅手段と、
読み出された前記放射線画像の所定領域の画素値に基づいて、前記放射線画像を評価するための評価値を求め、前記評価値に基づいて前記放射線画像の再読み出しの要否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果、再読み出しが必要と判定された場合に、前記評価値に基づいて、再読み出し時に用いる前記増幅手段の新たなゲインを算出するゲイン算出手段と、を備え、
前記増幅手段のゲインを、前記ゲイン算出手段により算出した新たなゲインの値に変更して、前記放射線画像の再読み出しをすることを特徴とする放射線撮影装置。 - 前記判定手段は、前記放射線画像における画素値の出現頻度分布に基づいて、前記再読み出しの要否を判定する請求項1記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記出現頻度分布を基に、前記被検体を表す画素の画素値の分布を表す有効範囲に基づいて、前記再読み出しの要否を判定する請求項2記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記有効範囲に属する画素を抽出し、抽出した画素の画素値の平均値を前記評価値とし、前記評価値が所定の範囲内にある場合には再読み出しを不要と判定し、前記評価値が所定の範囲外にある場合には再読み出しが必要と判定する再読み出しの要否を判定する請求項3記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記有効範囲の最大値と最小値の平均値を前記評価値とし、前記再読み出しの要否を判定する請求項3記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記有効範囲の幅と所定の幅とのズレ量を前記評価値とし、前記再読み出しの要否を判定する請求項3記載の放射線撮影装置。
- 最初の読出し及び再読み出しにより、前記増幅手段のゲインを変えながら読み出して得られた複数枚の前記放射線画像を用いて、1枚の合成放射線画像を生成する画像合成手段を備える請求項1〜6のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記画像合成手段は、高ゲインで読み出された前記放射線画像の画素を優先的に用い、高ゲインで読み出された前記放射線画像のうち、画素値が飽和している画素を、次に高いゲインで読み出された前記放射線画像の対応する画素に置き換えることにより、前記合成放射線画像を生成する請求項7記載の放射線撮影装置。
- 前記増幅手段のゲインの初期値は、放射線源が照射する線量を規定する撮影条件によって定められる請求項1〜8のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記ゲイン算出手段が算出する前記増幅手段のゲインは、前回の前記放射線画像の読み出し時よりも小さい請求項1〜9のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記ゲイン算出手段が算出する前記増幅手段のゲインは、nを0以外の整数とするときに、前記初期値の21/n倍の値である請求項9記載の放射線撮影装置。
- 放射線源と、放射線源から照射され被検体を透過した放射線を受けて、被検体の放射線画像を撮影する放射線撮影装置とからなる放射線撮影システムにおいて、
前記放射線撮影装置は、
前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素を有し、前記画素から前記信号電荷の蓄積量に基づいた前記放射線画像を表すデータを非破壊に読み出す事が可能な放射線画像検出手段と、
前記放射線画像検出手段から前記放射線画像を読み出す際に前記信号電荷に応じた信号を増幅するとともに、ゲインを可変できる増幅手段と、
読み出された前記放射線画像の所定領域の画素値に基づいて前記放射線画像を評価するための評価値を求めて、前記評価値に基づいて前記放射線画像の再読み出しの要否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果、再読み出しが必要と判定された場合に、前記評価値に基づいて、再読み出し時に用いる前記増幅手段の新たなゲインを算出するゲイン算出手段と、を備え、
前記増幅手段のゲインを前記ゲイン算出手段により算出した新たなゲインの値に変更して、前記放射線画像の再読み出しをすることを特徴とする放射線撮影システム。 - 被検体に照射した放射線を受けて放射線画像を検出する複数の画素を有するとともに、前記画素から前記放射線画像を表すデータを非破壊に読み出す事が可能な放射線画像検出手段によって、前記画素に前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積ステップと、
前記放射線画像検出手段から前記放射線画像を読み出す際に前記信号電荷に応じた信号をゲインが可変な増幅手段によって増幅して前記放射線画像を読み出す放射線画像読み出しステップと、
前記放射線画像の所定領域の画素値に基づいて前記放射線画像を評価するための評価値を求めて、前記評価値に基づいて前記放射線画像の再読み出しの要否を判定する再読み出し要否判定ステップと、
前記再読み出しの要否の判定の結果、再読み出しが必要と判定された場合に、前記評価値に基づいて、再読み出し時に用いる前記増幅手段の新たなゲインを算出するゲイン算出ステップと、
前記増幅手段のゲインを算出したゲインに変更して前記放射線画像の再読み出しをする再読み出しステップと、
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。 - 放射線源から照射され被検体を透過した放射線を受けて、被検体の放射線画像を検出する放射線画像検出手段であり、前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素を有し、前記画素から前記信号電荷の蓄積量に基づいた前記放射線画像を表すデータを非破壊に読み出す事が可能な放射線画像検出手段と、
前記放射線画像検出手段から前記放射線画像を読み出す場合に、前記信号電荷に応じた信号を増幅するとともに、ゲインを可変できる増幅手段と、
前記放射線画像検出手段から最初に前記放射線画像が読み出された場合に、最初に読み出された前記放射線画像を合成放射線画像として出力するとともに、再読み出しを行なって前記放射線画像検出手段から複数の前記放射線画像が読み出された場合に、前記複数の放射線画像を合成して合成放射線画像を生成する画像合成手段と、
前記合成放射線画像の所定領域の画素値に基づいて前記放射線画像を評価するための評価値を求めて、前記評価値に基づいて前記放射線画像の再読み出しの要否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果、再読み出しが必要と判定された場合に、前記評価値に基づいて、再読み出し時に用いる前記増幅手段の新たなゲインを算出するゲイン算出手段と、を備え、
前記増幅手段のゲインを前記ゲイン算出手段により算出した新たなゲインの値に変更して、前記放射線画像の再読み出しをし、再読み出しによって得られた新たな前記放射線画像を含めて新たな前記合成放射線画像を生成することを特徴とする放射線撮影装置。 - 前記画像合成手段は、前記再読み出しによって新たな前記放射線画像が得られたときに、新たな前記放射線画像を含めた新たな前記合成放射線画像を生成する請求項14記載の放射線撮影装置。
- 前記画像合成手段は、複数の前記放射線画像を平均して、前記合成放射線画像を生成する請求項14または15記載の放射線撮影装置。
- 前記画像合成手段は、高ゲインで読み出された前記放射線画像の画素を優先的に用い、高ゲインで読み出された前記放射線画像のうち、画素値が飽和している画素を、次に高いゲインで読み出された前記放射線画像の対応する画素に置き換えることにより、前記合成放射線画像を生成する請求項14または15記載の放射線撮影装置。
- 前記ゲイン算出手段は、前記再読み出しが行われ、新たな前記合成放射線画像が生成される度に、次の再読み出し時のゲインを算出する請求項15〜17のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記増幅手段のゲインの初期値は、予め設定され放射線源が照射する線量を規定する撮影条件によって定められる請求項14〜18のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記ゲイン算出手段が算出する前記増幅手段のゲインは、前回の前記放射線画像の読み出し時よりも小さい請求項14〜19のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記ゲイン算出手段は、前記再読み出しの度に、大小を交互に繰り返すように前記増幅手段のゲインを算出する請求項14〜19のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記ゲイン算出手段が算出する前記増幅手段のゲインは、nを0以外の整数とするときに、前記初期値の21/n倍の値である請求項19記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記合成放射線画像における画素値の出現頻度分布に基づいて、前記再読み出しの要否を判定する請求項14〜22のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記出現頻度分布に対して定まり、前記被検体を表す画素の画素値の分布を表す有効範囲に基づいて、前記再読み出しの要否を判定する請求項23記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記有効範囲に属する画素を抽出し、抽出した画素の画素値の平均値を前記評価値とし、前記評価値が所定の範囲内にある場合には再読み出しを不要と判定し、前記評価値が所定の範囲外にある場合には再読み出しが必要と判定する再読み出しの要否を判定する請求項24記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記有効範囲の最大値と最小値の平均値を前記評価値とし、前記再読み出しの要否を判定する請求項24記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記有効範囲の幅と所定の幅とのズレ量を前記評価値とし、前記再読み出しの要否を判定する請求項24記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記再読み出しを必要と判定した場合に、さらに前記合成放射線画像のノイズ量を評価して、前記再読み出しを行う回数を決定する請求項14〜27のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記ノイズ量として前記合成放射線画像の粒状性を評価する請求項28記載の放射線撮影装置。
- 前記判定手段は、前記ノイズ量の評価を、最初に読み出した前記放射線画像と2回目に読み出した前記放射線画像から生成された前記合成放射線画像に基づいて、前記ノイズ量の評価を行う請求項28または29記載の放射線撮影装置。
- 放射線源と、放射線源から照射され被検体を透過した放射線を受けて、被検体の放射線画像を撮影する放射線撮影装置とからなる放射線撮影システムにおいて、
前記放射線撮影装置は、
前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素を有し、前記画素から前記信号電荷の蓄積量に基づいた前記放射線画像を表すデータを非破壊に読み出す事が可能な放射線画像検出手段と、
前記放射線画像検出手段から前記放射線画像を読み出す際に前記信号電荷に応じた信号を増幅するとともに、ゲインが可変な増幅手段と、
前記放射線画像検出手段から最初に前記放射線画像が読み出された場合に、最初に読み出された前記放射線画像を合成放射線画像として出力するとともに、再読み出しを行なって前記放射線画像検出手段から複数の前記放射線画像が読み出された場合に、前記複数の放射線画像を合成して合成放射線画像を生成する画像合成手段と、
前記合成放射線画像の全領域の画素値に基づいて前記放射線画像を評価するための評価値を求めて、前記評価値に基づいて前記放射線画像の再読み出しの要否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果、再読み出しが必要と判定された場合に、前記評価値に基づいて、再読み出し時に用いる前記増幅手段の新たなゲインを算出するゲイン算出手段と、を備え、
前記増幅手段のゲインを前記ゲイン算出手段により算出した新たなゲインの値に変更して、前記放射線画像の再読み出しをし、再読み出しによって得られた新たな前記放射線画像を含めて新たな前記合成放射線画像を生成することを特徴とする放射線撮影システム。 - 被検体に照射した放射線を受けて放射線画像を検出する複数の画素を有するとともに、前記画素から前記放射線画像を表すデータを非破壊に読み出す事が可能な放射線画像検出手段によって、前記画素に前記放射線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積ステップと、
前記放射線画像検出手段から前記放射線画像を読み出す際に前記信号電荷に応じた信号をゲインが可変な増幅手段によって増幅して前記放射線画像を読み出す放射線画像読み出しステップと、
前記放射線画像検出手段から最初に前記放射線画像が読み出された場合に、最初に読み出された前記放射線画像を合成放射線画像として出力するとともに、再読み出しを行なって前記放射線画像検出手段から複数の前記放射線画像が読み出された場合に、前記複数の放射線画像を合成して合成放射線画像を生成する画像合成ステップと、
前記放射線画像の全領域の画素値に基づいて前記放射線画像を評価するための評価値を求めて、前記評価値に基づいて前記放射線画像の再読み出しの要否を判定する再読み出し要否判定ステップと、
前記再読み出しの要否の判定の結果、再読み出しが必要と判定された場合に、前記評価値に基づいて、再読み出し時に用いる前記増幅手段の新たなゲインを算出するゲイン算出ステップと、
前記増幅手段のゲインを算出したゲインに変更して前記放射線画像の再読み出しをする再読み出しステップと、
再読み出しによって得られた新たな前記放射線画像を含めて新たな前記合成放射線画像を生成する第2の画像合成ステップと、
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。
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