JP5837937B2 - 放射線画像撮影システム及び放射線検出装置 - Google Patents

放射線画像撮影システム及び放射線検出装置 Download PDF

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Description

本発明は、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換部とを有する放射線検出装置を具備した放射線画像撮影システムと、放射線検出装置とに関する。
医療分野において、放射線源から被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線検出装置で検出することにより、前記被写体の放射線画像を取得することが広汎に行われている(例えば特開2006−140592号公報参照)。
放射線検出装置は、放射線をシンチレータ等で可視光に変換してから、フォトダイオード等で電荷に変換する間接型と、放射線を半導体材料で直接吸収、電荷に変換する直接型とに大別される。
しかしながら、上述の放射線検出装置は、透視撮影やアンギオグラフィ(DSA)等のような高速動画撮影の際において、1回あるいは連続した高放射線量のX線が入射した直後に、蛍光体あるいは光電変換素子の応答特性に起因するアーチファクト=残像現象が発生し、画質を低下させる場合があった。
この残像現象の発生に係る解決方法として、例えば特許第4150079号公報に記載の方法が知られている。すなわち、特許第4150079号公報に係るX線検出器は、電磁気放射で半導体素子を照射するバイアス放射源を設けるようにしている。これにより、複雑な補正演算を行うことなく、簡単に残像現象の発生を抑制することができる。すなわち、シンチレータにて発生した蛍光を電気信号に変換する光電変換部にリセット光を照射(光リセット)することが、残像除去に有効であることがわかる。
しかしながら、一旦、光電変換部に対して光リセットを行うと、ある一定時間(少なくともリセット光の照射時間及びリセット光の照射に伴う影響が収束するまでの時間)は、動画のための放射線撮影(透視撮影)を行うことができない、あるいは、行ったとしても撮影画像が乱れるという懸念がある。
そのため、被写体に対する例えばカテーテルの進入状況等をリアルタイムで把握できるようにした放射線画像撮影システムにおいて、注意深くカテーテルを進入させなければならないときに、放射線撮影ができない、あるいは撮影画像が乱れてしまい、医療行為に支障をきたすおそれがある。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、残像除去に有効な光リセットを選択的に無効にすることができ、光リセットに起因する上述した影響を未然に回避することができる放射線画像撮影システム及び放射線検出装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、上述した目的に加え、例えば医療行為に支障をきたさない状況において、強制的に光リセットを行えるようにして、注意深く放射線画像を観察する必要があるときに、残像による画像乱れを未然に防ぐことができる放射線画像撮影システム及び放射線検出装置を提供することにある。
[1] 第1の本発明に係る放射線画像撮影システムは、放射線源を有する放射線照射装置と、被写体を透過した前記放射線源からの放射線を放射線画像に変換して出力する放射線検出装置と、を有する放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置を、設定されたフレームレートで放射線撮影を実行するように制御するシステム制御部と、を有し、前記放射線検出装置は、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部にリセット光を照射するリセット光源部とを有し、前記システム制御部は、リセット無効指示に基づいて、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にする光リセット無効部とを有することを特徴とする。
[2] 第1の本発明において、さらに、操作入力に基づいて、前記リセット無効指示を出力するリセット無効スイッチを有し、前記光リセット無効部は、前記リセット無効スイッチからの前記リセット無効指示の入力に基づいて、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[3] 第1の本発明において、前記光リセット無効部は、前記リセット無効指示が入力されている期間だけ、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[4] 第1の本発明において、前記システム制御部は、さらに、前記放射線検出装置からの前記放射線画像の解析結果に基づいて、前記リセット無効指示を出力するリセット無効指示部を有し、前記光リセット無効部は、前記リセット無効指示の入力に基づいて、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[5] この場合、前記リセット無効指示部は、前記放射線検出装置からの放射線画像のうち、指定された前記被写体の特定画像と、前記被写体に挿入された器具の画像との位置関係に基づいて、前記リセット無効指示を出力するようにしてもよい。
[6] また、前記リセット無効指示部は、指定された前記被写体の特定画像と、前記被写体に挿入された器具の画像が、予め設定された位置関係にある期間にかけて、前記リセット無効指示を出力し、前記光リセット無効部は、前記リセット無効指示が入力されている期間だけ、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[7] この場合、前記予め設定された位置関係は、前記特定画像に前記器具の画像の一部が入り込んでいる関係であってもよい。
[8] 第1の本発明において、強制リセット指示に基づいて、強制的に前記リセット光源部から前記リセット光を照射させる強制光リセット部を有するようにしてもよい。
[9] この場合、さらに、操作入力に基づいて、前記強制リセット指示を出力する強制リセットスイッチを有し、前記強制光リセット部は、前記強制リセットスイッチからの前記強制リセット指示の入力に基づいて、強制的に前記リセット光源部から前記リセット光を照射させるようにしてもよい。
[10] また、前記システム制御部は、さらに、前記強制リセットスイッチを操作する目安となるガイダンスを出力するガイダンス出力部を有するようにしてもよい。
[11] この場合、前記ガイダンスは、前記放射線画像の残像状況であってもよい。
[12] 前記ガイダンス出力部は、さらに、最後の前記リセット光の照射から前記放射線検出装置に蓄積される累積被曝線量を演算する累積被曝線量演算部を有し、前記累積被曝線量を、前記放射線画像の残像状況として出力するようにしてもよい。
[13] また、前記ガイダンスは、最後の前記リセット光の照射からの経過時間であってもよい。
[14] 前記強制光リセット部は、外部からの前記強制リセット指示が入力された段階で、強制的に前記リセット光源部から前記リセット光を照射させるようにしてもよい。
[15] 前記システム制御部は、さらに、前記放射線検出装置からの前記放射線画像の解析結果に基づいて、前記強制リセット指示を出力する強制リセット指示部を有するようにしてもよい。
[16] この場合、前記強制リセット指示部は、前記放射線検出装置からの放射線画像のうち、指定された前記被写体の特定画像と、前記被写体に挿入された器具の画像との位置関係に基づいて、前記強制リセット指示を出力するようにしてもよい。
[17] 前記強制リセット指示部は、さらに、複数の前記放射線画像に基づいて、前記器具の画像の移動方向と移動速度を求める移動ベクトル演算部を有し、前記器具の画像の移動方向が前記特定画像に向かう方向であって、且つ、前記器具の画像が前記特定画像に到達する前に、前記強制リセット指示を出力するようにしてもよい。
[18] この場合、前記強制リセット指示部は、前記器具の画像の移動方向が前記特定画像に向かう方向であって、且つ、前記器具の画像が前記特定画像に到達するまでの時間が予め設定された時間となった段階で、前記強制リセット指示を出力するようにしてもよい。
[19] 第2の本発明に係る放射線検出装置は、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部にリセット光を照射するリセット光源部と、リセット無効指示に基づいて、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にする光リセット無効部とを有することを特徴とする。
[20] 第2の本発明において、さらに、操作入力に基づいて、前記リセット無効指示を出力するリセット無効スイッチを有し、前記光リセット無効部は、前記リセット無効スイッチからの前記リセット無効指示の入力に基づいて、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[21] この場合、前記光リセット無効部は、前記リセット無効指示が入力されている期間だけ、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[22] 第2の本発明において、前記光リセット無効部は、外部からの前記リセット無効指示が入力されている期間だけ、前記リセット光源部からの前記リセット光の照射を無効にするようにしてもよい。
[23] 第2の本発明において、強制リセット指示に基づいて、強制的に前記リセット光源部から前記リセット光を照射させる強制光リセット部を有するようにしてもよい。
[24] この場合、さらに、操作入力に基づいて、前記強制リセット指示を出力する強制リセットスイッチを有し、前記強制光リセット部は、前記強制リセットスイッチからの前記強制リセット指示の入力に基づいて、強制的に前記リセット光源部から前記リセット光を照射させるようにしてもよい。
[25] さらに、前記強制リセットスイッチを操作する目安となるガイダンスを出力するガイダンス出力部を有するようにしてもよい。
[26] 前記ガイダンスは、前記放射線画像の残像状況であってもよい。
[27] この場合、前記ガイダンス出力部は、さらに、最後の前記リセット光の照射から前記放射線検出装置に蓄積される累積被曝線量を演算する累積被曝線量演算部を有し、前記累積被曝線量を、前記放射線画像の残像状況として出力するようにしてもよい。
[28] 前記ガイダンスは、最後の前記リセット光の照射からの経過時間であってもよい。
[29] また、前記強制光リセット部は、外部からの前記強制リセット指示が入力された段階で、強制的に前記リセット光源部から前記リセット光を照射させるようにしてもよい。
本発明に係る放射線画像撮影システム及び放射線検出装置によれば、残像除去に有効な光リセットを選択的に無効にすることができ、光リセットに起因する上述した影響を未然に回避することができる。また、例えば医療行為に支障をきたさない状況において、強制的に光リセットを行えるようにして、注意深く放射線画像を観察する必要があるときに、残像による画像乱れを未然に防ぐことができる。
本実施の形態に係る放射線画像撮影システムを示す構成図である。 主に放射線照射装置及び放射線検出装置の構成を示すブロック図である。 放射線検出装置の外観を示す斜視図である。 放射線検出装置の構成を示す分解斜視図である。 図4のV−V線に沿った断面図である。 主に光電変換部と読出回路を示す回路図である。 主に第1システム制御部の構成を示すブロック図である。 第1システム制御部の動画撮影処理部の処理動作を示すフローチャートである。 第1システム制御部の光リセット処理部の処理動作を示すフローチャートである。 第1システム制御部での処理動作、特に、強制光リセット部の動作を含めたタイムチャートである。 第1システム制御部での処理動作、特に、光リセット無効部の動作を含めたタイムチャートである。 図12A及び図12Bは血管内にカテーテルを挿入している状態を示す説明図である。 主に第2システム制御部の構成を示すブロック図である。 図14Aは第1方式のガイダンス出力部の構成を示すブロック図であり、図14Bは第2方式のガイダンス出力部の構成を示すブロック図である。 主に第3システム制御部の構成を示すブロック図である。 第3システム制御部の光リセット処理部の処理動作を示すフローチャートである。 主に第4システム制御部の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る放射線検出装置の構成を示すブロック図である。
以下、本発明に係る放射線検出装置及び放射線画像撮影システムの実施の形態例を図1〜図18を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る放射線画像撮影システム10は、図1に示すように、放射線画像撮影装置12と、放射線画像撮影装置12を、設定されたフレームレート(例えば15フレーム/秒〜60フレーム/秒等)で放射線撮影を実行するように制御するシステム制御部14とを有する。システム制御部14には、コンソール16が接続され、コンソール16とのデータ通信が可能となっている。コンソール16には、画像観察や画像診断用のモニタ18や、操作入力用の入力装置20(キーボードやマウス等)が接続されている。オペレータ(医師、放射線技師)は、動画を観察しながらの手術やカテーテルの挿入作業等において、現在の状況に適した放射線の照射エネルギー(管電圧、管電流、照射時間等)や放射線撮影のフレームレートを入力装置20を使って設定する。入力装置20を使用して入力されたデータやコンソール16にて作成編集等されたデータはシステム制御部14に入力される。また、システム制御部14からの放射線画像等はコンソール16に供給されて、モニタ18に映し出される。
放射線画像撮影装置12は、撮影台22上の被写体24に向けて放射線26を設定された照射エネルギーで照射する放射線照射装置28と、被写体24を透過した放射線26を放射線画像に変換してシステム制御部14に出力する放射線検出装置30とを有する。
放射線照射装置28は、図2に示すように、放射線源34と、システム制御部14からの指示に基づいて放射線源34を制御する線源制御部36と、システム制御部14からの指示に基づいて放射線26の照射領域を広げたり狭くする自動コリメータ部38とを有する。
一方、放射線検出装置30は、図3〜図5に示すように、放射線26を透過可能な材料からなるケーシング(筐体)40を備える。ケーシング40は、第1ケース42と第2ケース44を備えており、第1ケース42は、平面視で略長方形状に形成されて放射線26が照射される第1平板部46と、前記第1平板部46の周縁に設けられた第1側壁部48とを有し、第2ケース44は、前記第1平板部46に対応した形状の第2平板部50と、前記第2平板部50の周縁に立設された第2側壁部52とを有する。
第1ケース42は、第2ケース44に対して着脱自在に構成されており、第1ケース42を第2ケース44に装着した状態でケーシング40の内部には閉空間54(図5参照)が形成される。
ケーシング40を構成する第1ケース42及び第2ケース44のそれぞれは、放射線検出装置30全体の軽量化を図るために、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等の複合材料、エンジニアプラスチック、バイオマス材料、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金又は樹脂で構成されている。この場合、第1ケース42及び第2ケース44は、同じ材料で構成してもよいし、あるいは、異なる材料で構成してもよい。なお、図5では、第1ケース42及び第2ケース44のそれぞれをCFRPで一体的に構成した例を示している。
ケーシング40の内部には、放射線検出装置30の電源としてのバッテリ56と、放射線画像等を含む信号をシステム制御部14との間で送受信する送受信機58と、後述する中間部材60を介して第1平板部46に支持される平面視で長方形状の放射線検出パネル62と、第2側壁部52の内面に形成された装着溝64に配設される遮蔽板66と、前記遮蔽板66及び前記第2平板部50間に設けられて前記放射線検出パネル62を駆動制御するカセッテ制御部68と、が配設されている。
バッテリ56は、送受信機58、放射線検出パネル62及びカセッテ制御部68に電力を供給する。なお、バッテリ56及び第1平板部46間と、送受信機58及び第1平板部46間には、図示しない鉛板(遮蔽板)等を配設しておくことが望ましい。バッテリ56及び送受信機58に放射線26が照射されて、該バッテリ56及び該送受信機58が劣化することを防止することができるからである。
放射線検出パネル62としては、被写体24を透過した放射線26をシンチレータ70により可視光(蛍光)に一旦変換し、変換した前記可視光を光電変換部72によりアナログの電気信号に変換する間接変換型の放射線検出パネル62(表面読取方式及び裏面読取方式を含む)を使用することができる。
表面読取方式であるISS(Iradiation Side Sampling)方式の放射線検出パネル62は、放射線26の照射方向に沿って、光電変換部72及びシンチレータ70が順に配置された構成を有する。裏面読取方式であるPSS(Penetration Side Sampling)方式の放射線検出器は、放射線26の照射方向に沿って、シンチレータ70及び光電変換部72が順に配置された構成を有する。
なお、本実施の形態に係る放射線検出パネル62は、ISS方式の放射線変換パネルとして構成されている。通常、シンチレータ70は、放射線26の照射面側が背面側よりも強く発光するため、ISS方式の放射線検出パネル62では、PSS方式の放射線検出器と比較して、シンチレータ70で発光された光が光電変換部72に到達するまでの距離を短縮させることができる。これにより、該光の拡散・減衰を抑えることができるので、放射線画像の分解能を高めることができる。
また、放射線検出パネル62としては、上述した間接変換型の放射線変換パネルのほか、放射線26の線量をアモルファスセレン(a−Se)等の物質からなる固体検出素子により電気信号に直接変換する直接変換型の放射線変換パネルを採用することもできる。
シンチレータ70は、ベース板上に、例えば、ヨウ化セシウム(CsI:Tl)を真空蒸着法で柱状結晶構造に蒸着することにより形成されている。これにより、放射線26を効率的に検出することができるので、放射線画像の分解能を一層高めることができる。
なお、シンチレータ70は、ベース板上に、例えば、GOS(Gd22S:Tb)を蒸着することにより形成してもよい。この場合でも、放射線26を可視光に変換可能である。ベース板は、例えば、CFRP、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金又は樹脂等で構成されている。
光電変換部72は、シンチレータ70の一方(第1平板部46が位置する側の面)の面に積層されている。この光電変換部72は、酸化物半導体(IGZO)を含んで構成された薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が行列状に配置されたフレキシブル基板74と、TFTのアレイ上に設けられたアモルファスシリコン(a−Si)からなる固体検出素子76(画素)とを有している。
このような場合、酸化物半導体(IGZO)は460nm未満の波長の光にのみ感度を持つため、シンチレータ70が発した光によってスイッチングノイズが発生することを好適に抑えることができる。
光電変換部72及びカセッテ制御部68間は、フレキシブル配線ケーブル78、80によって電気的に接続されている。フレキシブル配線ケーブル78には、カセッテ制御部68の信号に基づいてTFTを駆動するゲートIC82が設けられ、フレキシブル配線ケーブル80には、固体検出素子76から出力されるアナログの電気信号を増幅すると共にデジタルの電気信号に変換するASIC84(Aplication Specific Integrated Circuit)が設けられている。なお、フレキシブル配線ケーブル78は、光電変換部72の長手方向の側部に着脱自在に接続されており、フレキシブル配線ケーブル80は、光電変換部72の短手方向の側部に着脱自在に接続されている。
遮蔽板66は、放射線検出パネル62のバック散乱線を吸収する材料、例えば、鉛で形成されている。これにより、放射線検出パネル62のバック散乱線がカセッテ制御部68に照射されて、該カセッテ制御部68が劣化することを防止することができる。カセッテ制御部68は、複数のブラケット86、86を介して遮蔽板66に支持されている(図5参照)。
第1平板部46及び放射線検出パネル62間には、板状の中間部材60が設けられている。中間部材60は、接着部材88にて照射部位内面90に接着される中間部材本体92と、リセット光源部94とを有する。
リセット光源部94は、リセット光を発光する平面視で矩形状の発光層96と、発光層96と中間部材本体92の間に介設された金属電極98と、発光層96と放射線検出パネル62の間に介設されてリセット光を透過可能な透明電極100と、金属電極98及び透明電極100に電気的に接続する電源102とスイッチ104とを有する。電源102は、バッテリ56で兼用してもよいし、バッテリ56とは別に設置された図示しない専用の電源を使用してもよい。
発光層96としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)又は無機エレクトロルミネッセンス(無機EL)が用いられる。金属電極98は、放射線26の透過率及びリセット光の反射率が高い材料で構成することが好ましく、例えば、アルミニウム等で構成することができる。透明電極100は、例えば、ITO等で構成することができる。
本実施の形態において、カセッテ制御部68は、例えば放射線撮影前にリセット光源部94を構成する電源102及びスイッチ104を制御して、発光層96からリセット光を発光させる。
次に、一例として、間接変換型の放射線検出パネル62を採用した場合の光電変換部72の読出回路106の構成に関し、図6を参照しながら詳細に説明する。
光電変換部72は、例えば可視光を電気信号に変換するa−Si等の物質からなる各画素76が形成された光電変換層108を、行列状の薄膜トランジスタ(以下、TFT110と記す)のアレイの上に配置した構造を有する。この場合、各画素76では、可視光を電気信号(アナログ信号)に変換することにより発生した電荷が蓄積されることから、例えば各行毎にTFT110を順次オンにすることにより前記電荷を画像信号として読み出すことができる。
読出回路106は、各画素76に接続されるTFT110と、TFT110に接続され、行方向と平行に延びるゲート線112と、TFT110に接続され、列方向と平行に延びる信号線114とを有する。各ゲート線112は、ライン走査駆動部116に接続され、各信号線114は、マルチプレクサ118に接続される。ゲート線112には、行方向に配列されたTFT110をオンオフ制御する制御信号Von、Voffがライン走査駆動部116から供給される。この場合、ライン走査駆動部116は、ゲート線112を切り替える複数のスイッチSW1と、スイッチSW1を選択する選択信号を出力する第1アドレスデコーダ120とを備える。第1アドレスデコーダ120には、カセッテ制御部68からアドレス信号が供給される。
また、信号線114には、列方向に配列されたTFT110を介して各画素76に保持されている電荷が流出する。この電荷は、チャージアンプ122によって増幅される。チャージアンプ122には、サンプルホールド回路124を介してマルチプレクサ118が接続される。
すなわち、読み出された各列の電荷は、各信号線114を介して各列のチャージアンプ122に入力される。各チャージアンプ122は、オペアンプ126と、コンデンサ128と、スイッチ130とで構成されている。チャージアンプ122は、スイッチ130がオフの場合には、オペアンプ126の一方の入力端子に入力された電荷信号を電圧信号に変換して出力する。チャージアンプ122は、カセッテ制御部68によって設定されたゲインで電気信号を増幅して出力する。チャージアンプ122のゲインに関する情報(ゲイン設定情報)は、システム制御部14からカセッテ制御部68に供給される。カセッテ制御部68は、供給されたゲイン設定情報に基づいてチャージアンプ122のゲインを設定する。
オペアンプ126の他方の入力端子はGND(グランド電位)に接続されている(接地)。全TFT110がオンとなって、且つ、スイッチ130がオンした場合は、コンデンサ128に蓄積された電荷がコンデンサ128とスイッチ130の閉回路により放電されると共に、画素76に蓄積されていた電荷が閉じられたスイッチ130及びオペアンプ126を介してGND(グランド電位)に掃き出される。チャージアンプ122のスイッチ130をオンにして、コンデンサ128に蓄積された電荷を放電させると共に、画素76に蓄積された電荷をGND(グランド電位)に掃き出す動作のことを、リセット動作(空読み動作)と呼ぶ。特に、全画素の電荷をGNDに掃き捨てる動作を全画素リセット動作をという。つまり、リセット動作の場合は、画素76に蓄積された電荷信号に対応する電圧信号は、マルチプレクサ118に出力されずに捨てられる。
マルチプレクサ118は、信号線114を切り替える複数のスイッチSW2と、スイッチSW2を選択する選択信号を出力する第2アドレスデコーダ132とを備える。第2アドレスデコーダ132には、カセッテ制御部68からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ118には、A/D変換器134が接続され、A/D変換器134によってデジタル信号に変換された放射線画像がカセッテ制御部68に供給される。
なお、スイッチング素子として機能するTFT110は、CMOS(Complementary Metal−Oxide 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、TFT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。
放射線検出装置30のカセッテ制御部68は、図2に示すように、読出回路106(図6参照)のためのアドレス信号発生部136と、画像メモリ138と、カセッテIDメモリ140とを備える。
アドレス信号発生部136は、例えばシステム制御部14からの放射線画像の読出制御情報に基づいて、図6に示す読出回路106におけるライン走査駆動部116の第1アドレスデコーダ120及びマルチプレクサ118の第2アドレスデコーダ132に対してアドレス信号を供給する。読出制御情報は、例えばプログレッシブモード、インターレースモード(奇数行読出モード、偶数行読出モード、2行置き読出モード、3行置き読出モード等)、ビニングモード(1画素/4画素読出モード、1画素/6画素読出モード、1画素/9画素読出モード等)を示す読出モードに関する情報が含まれる。例えば1画素/4画素読出モードは、隣接する2本のゲート線112を同時に活性化(Vonとする)し、隣接する2本の信号線114を同時に選択することで、隣接する2行2列の4画素分の電荷を混合して1画素として読み出すモードである。アドレス信号発生部136は、読出制御情報が示すモードに応じたアドレス信号を作成して、ライン走査駆動部116の第1アドレスデコーダ120及びマルチプレクサ118の第2アドレスデコーダ132に出力する。読出制御情報は、例えばオペレータからの操作入力に基づいてシステム制御部14にて作成されて、放射線検出装置30のカセッテ制御部68に入力される。
システム制御部14から供給される読出制御情報としては、上述した読出モードに関する情報(読出モード情報)に加えて、撮像範囲を指定する撮像範囲情報も含まれる。この撮像範囲情報は、例えばオペレータが入力装置20とモニタ18を使って例えば動画の撮像範囲を設定した場合に、設定された撮像範囲に含まれるゲート線112のアドレスと信号線114のアドレスが挙げられる。もちろん、撮像範囲に含まれるゲート線112の開始アドレス(番号)と終了アドレス(番号)並びに信号線114の開始アドレス(番号)と終了アドレス(番号)であってもよい。そして、読出モード情報が例えば奇数行読出モード(間引き)であれば、放射線検出パネル62の撮像範囲に含まれるゲート線112のうち、奇数行のゲート線112が順次選択され、放射線検出パネル62の撮像範囲に含まれる信号線114からの信号電荷が合成されずにA/D変換器134に向かって順次転送されることになる。読出モード情報が例えば1画素/4画素読出モード(ビニング)であれば、撮像範囲に含まれるゲート線112が例えば2本ずつ順次選択され、撮像範囲に含まれる信号線114からの信号電荷が合成(この場合、隣接する2本の信号線114からの信号電荷がそれぞれ合成)されて、すなわち、4画素分の信号電荷が合成されてA/D変換器134に向かって順次転送されることになる。
画像メモリ138は、読出回路106からの放射線画像を記憶する。カセッテIDメモリ140は、放射線検出装置30を特定するためのカセッテID情報を記憶する。
送受信機58は、カセッテIDメモリ140に記憶されたカセッテID情報並びに画像メモリ138に記憶された放射線画像を有線通信又は無線通信によりシステム制御部14に送信する。
また、放射線検出装置30は、リセット光源部94のスイッチ104のオン/オフを制御するスイッチング制御部142を有する。また、カセッテ制御部68は、パルス信号生成部144を有する。このパルス信号生成部144は、システム制御部14からのオン信号(光リセットを行うための指示信号)の入力に基づいて一定のパルス幅を有するパルス信号を生成してスイッチング制御部142に出力する。スイッチング制御部142は、パルス信号の入力に基づいて、該パルス信号のパルス幅だけスイッチ104をオンにする。これによって、発光層96からパルス幅に相当する時間だけリセット光が発光し、光電変換部72にリセット光が照射され、光リセットが行われる。
次に、この放射線画像撮影システム10のシステム制御部14の具体例について図7〜図17を参照しながら説明する。
先ず、第1の具体例に係るシステム制御部(以下、第1システム制御部14Aと記す)は、図7に示すように、動画撮影処理部146と、光リセット処理部148とを有する。
先ず、動画撮影処理部146は、パラメータ設定部150と、パラメータ履歴記憶部152と、動画転送部154とを有する。
パラメータ設定部150は、オペレータからの操作入力等によって新たにパラメータ(放射線の照射エネルギー、フレームレート等)の設定があった場合に、パラメータ履歴記憶部152に新たに設定された照射エネルギー、フレームレートを最新のパラメータとして記憶する。特に、照射エネルギーが新たに設定された場合は、新たに設定された照射エネルギーの情報(管電圧、管電流、照射時間等の情報)を含む照射エネルギー設定情報Saを放射線照射装置28に出力し、チャージアンプ122のゲインや読出モードが新たに設定された場合は、新たに設定されたゲインや読出モードの情報を含む読出制御情報Sbを放射線検出装置30に出力する。
パラメータ履歴記憶部152は、いままで設定された照射エネルギーとフレームレート等とのうち、現時点から過去の所定期間にわたって設定された照射エネルギーとフレームレート等が記憶される。
動画転送部154は、放射線検出装置30から順次供給される放射線画像Daを受け取って、コンソール16に転送する。コンソール16は、順次転送されてくる放射線画像Daをモニタ18に表示する。これにより、モニタ18には、放射線画像Daの動画が表示されることになる。
また、コンソール16には、リセット無効スイッチ156と強制リセットスイッチ158が接続されている。リセット無効スイッチ156は、オペレータがオン操作した期間だけ例えば高レベルとされたリセット無効指示信号Snを出力する。このリセット無効指示信号Snは、コンソール16を介して第1システム制御部14Aに供給される。強制リセットスイッチ158は、オペレータがオン操作した段階で、一定のパルス幅を有する強制リセット指示信号Srを出力する。この強制リセット指示信号Srも、コンソール16を介して第1システム制御部14Aに供給される。
一方、光リセット処理部148は、オン信号出力部160と、光リセット無効部162と、強制光リセット部164とを有する。
オン信号出力部160は、パラメータ履歴記憶部152に記憶された最新のフレームレートに基づいて、例えば5〜100フレームのうち、選択されたいずれかの1つのフレーム間隔でオン信号Sonを出力する。例えば50フレームを選択した場合は、50nフレーム(n:1、2、3・・・)と50n+1フレームの間でオン信号Sonを出力する。このオン信号Sonが放射線検出装置30に供給されると、上述したように、光リセットが行われることになる。
強制光リセット部164は、強制リセットスイッチ158からの強制リセット指示信号Srが供給されるようになっており、強制リセット指示信号Srが供給された段階で、オン信号出力部160からのオン信号Sonと同様の属性(パルス幅、振幅)を有するオン信号Sonを出力する。
光リセット無効部162は、オン信号出力部160からのオン信号Sonと、強制光リセット部164からのオン信号Sonと、リセット無効スイッチ156からのリセット無効指示信号Snが供給されるようになっている。そして、光リセット無効部162は、リセット無効指示信号Snが供給されていない期間では、オン信号出力部160及び強制光リセット部164からのオン信号Sonをそのまま出力し、リセット無効指示信号Snが供給されている期間ではオン信号Sonを出力しない。すなわち、通常であれば、光リセットが行われるところ、リセット無効指示信号Snが供給されている期間では光リセットを実行させないようにする、つまり、光リセットを無効にする。
ここで、第1システム制御部14Aを有する放射線画像撮影システム10の処理動作について図8〜図12を参照しながら説明する。上述した動画撮影処理部146と光リセット処理部148はマルチタスク方式にて動作する。
最初に、動画撮影処理部146の処理動作を図8を参照しながら説明する。先ず、図8のステップS1において、第1システム制御部14Aは、撮影回数のカウンタkに初期値(=1)を格納する。
ステップS2において、パラメータ設定部150は、新たにパラメータ(放射線26の照射エネルギー、フレームレート、撮影範囲、読出モード等)の設定があるか否かを判別する。例えばオペレータが新たにパラメータの設定を行った場合は、ステップS3に進み、パラメータ履歴記憶部152に新たに設定された照射エネルギー、フレームレート等を最新のパラメータとして記憶する。
照射エネルギーが新たに設定された場合は、次のステップS4において、新たに設定された照射エネルギーの情報(管電圧、管電流、照射時間等の情報)を含む照射エネルギー設定情報Saを放射線照射装置28に出力する。放射線照射装置28の線源制御部36は、第1システム制御部14Aからの照射エネルギー設定情報Saに基づいて、放射線源34から出力される放射線26の照射エネルギーを新たな照射エネルギーに設定する。
撮影範囲や読出モード等が新たに設定された場合は、次のステップS5において、新たに設定された撮影範囲情報や読出モード情報を含む読出制御情報Sbを放射線検出装置30に出力する。放射線検出装置30のカセッテ制御部68は、入力された読出制御情報Sbをアドレス信号発生部136に供給する。
ステップS6において、第1システム制御部14Aは、前回の放射線撮影の開始時点から最新のフレームレートFrに相当する時間が経過したか否かを判別する。カウンタkの値が初期値である場合あるいは前回の放射線撮影の開始時点から最新のフレームレートFrに相当する時間が経過した段階で次のステップS7に進み、第1システム制御部14Aは、k回目の放射線撮影の開始時点にて、放射線照射装置28に曝射開始信号Sc(図10参照)を出力する。放射線照射装置28の線源制御部36は、第1システム制御部14Aからの曝射開始信号Scの入力に基づいて放射線源34を制御して、該放射線源34から設定されている照射エネルギーの放射線を照射させる。
ステップS8において、第1システム制御部14Aは、放射線検出装置30に電荷蓄積及び電荷読出を示す動作開始信号Sd(図10参照)を出力する。
ステップS9において、放射線検出装置30は、第1システム制御部14Aからの動作開始信号Sdの入力に基づいて、電荷蓄積と電荷読出を行う。すなわち、被写体24を透過した放射線26が、例えば光電変換部72のシンチレータ70により可視光に一旦変換され、光電変換部72の各画素76において、可視光が光電変換されて、光量に応じた量の電荷が蓄積される。
続く読出期間において、アドレス信号発生部136は、供給された読出制御情報Sb(撮像範囲情報、読出モード情報等)に応じたアドレス信号を作成して、読出回路106におけるライン走査駆動部116の第1アドレスデコーダ120及びマルチプレクサ118の第2アドレスデコーダ132に出力する。読出回路106は、読出制御情報Sbに従って電荷の読み出しを行い、画像メモリ138を用いて、例えばFIFO方式で動画用の放射線画像Daを出力する。放射線検出装置30からの放射線画像Daは第1システム制御部14Aに供給される。
ステップS10において、第1システム制御部14Aは、供給された動画用の放射線画像Daをコンソール16に転送する。コンソール16は、転送された放射線画像Daをフレームメモリに記憶すると共に、k回目の放射線撮影による放射線画像、すなわち、kフレーム目の放射線画像としてモニタ18に表示する。
ステップS11において、カウンタkの値を+1更新する。
ステップS12において、第1システム制御部14Aは、動画撮影の終了要求があるか否かを判別する。動画撮影の終了要求がなければ、ステップS2に戻り、ステップS2以降の処理を繰り返す。これにより、モニタ18には設定されたフレームレートでの放射線画像の動画が表示されることになる。一方、ステップS12において、動画撮影の終了要求があると判別された段階で、動画撮影が終了する。
次に、光リセット処理部148の動作について図9を参照しながら説明する。先ず、図9のステップS101において、光リセット無効部162は、光リセットの実行指示か否かを判別する。この判別は、オン信号出力部160又は強制光リセット部164からオン信号Sonが供給されているかどうかで行われる。オン信号Sonが供給されていれば(光リセットの実効指示)、次のステップS102に進み、光リセット無効部162は、リセット無効指示中であるか否かを判別する。この判別は、リセット無効指示信号Snが供給中であるかどうかで行われる。リセット無効指示信号Snが供給中であれば(リセット無効指示中)、次のステップS103に進み、オン信号Sonの出力を停止して、光リセットの実効指示を無効にする。その後、ステップS101に戻り、ステップS101以降の処理を繰り返す。
そして、ステップS101において光リセットの実行指示と判別され、ステップS102においてリセット無効指示中でないと判別されれば、ステップS104に進み、光リセット無効部162は、光リセットを行うためのオン信号Sonを放射線検出装置30に出力する。これにより、ステップS105において、光電変換部72にリセット光が照射され、光リセットが行われる。
前記ステップS101において、光リセットの実行指示でないと判別された場合、あるいは、ステップS105において、光リセットが実行された段階で、次のステップS106に進み、第1システム制御部14Aは、動画撮影の終了要求があるか否かを判別する。動画撮影の終了要求がなければ、ステップS101に戻り、ステップS101以降の光リセット処理を繰り返す。一方、ステップS106において、動画撮影の終了要求があると判別された段階で、この光リセット処理が終了する。
図10の例で示すと、例えばN−1(N=2、3、・・・)回目の放射線撮影の開始時点tn−1において、第1システム制御部14Aは、放射線照射装置28に曝射開始信号Scを出力し、放射線検出装置30に動作開始信号Sdを出力することで、第1システム制御部14AにN−1回目の放射線撮影による放射線画像Daが供給される。第1システム制御部14Aは、供給された放射線画像Daをコンソール16に転送し、N−1フレーム目の放射線画像としてモニタ18に表示させる。
同様に、上述の開始時点tn−1から最新のフレームレートFrが経過したN回目の放射線撮影の開始時点tnにおいて、第1システム制御部14Aは、放射線照射装置28に曝射開始信号Scを出力し、放射線検出装置30に動作開始信号Sdを出力することで、第1システム制御部14AにN回目の放射線撮影による放射線画像Daが供給される。第1システム制御部14Aは、供給された放射線画像Daをコンソール16に転送し、Nフレーム目の放射線画像としてモニタ18に表示させる。これらの動作が繰り返されることで、モニタ18には放射線画像の動画が表示されることになる。
そして、例えばN−1回目の放射線撮影とN回目の放射線撮影の間において、第1システム制御部14Aから定期的に出力されたオン信号Sonが放射線検出装置30に供給されると、このオン信号Sonの入力に基づいて光リセットが行われる。
また、例えばN+k(k=1、2、3・・・)回目の放射線撮影とN+k+1回目の放射線撮影の間において、強制リセットスイッチ158が操作されて強制リセット指示信号Srが供給されると、第1システム制御部14Aからオン信号Sonが強制的に出力され、放射線検出装置30に供給される。これにより、強制的に光リセットが行われることとなる。
さらに、図11に示すように、前回の光リセットが行われてから例えばm(m=例えば50)回目の放射線撮影の開始時点の前段階(例えばN+m回目の放射線撮影の開始時点tn+mの前段階)で、リセット無効スイッチ156が操作されてリセット無効指示信号Snが供給されると、本来、第1システム制御部14Aから定期的にオン信号Sonが出力されるべきところ、光リセット無効部162での処理によって、オン信号Sonの出力が停止され、これにより、光リセットは行われなくなる。この光リセットの無効処理は、リセット無効指示信号Snが供給されている期間Taだけ行われる。
ここで、放射線画像撮影システム10の使用形態について図12A及び図12Bを参照しながら説明する。
この放射線画像撮影システム10の使用形態としては、医師が被写体24の体内、例えば図12A及び図12Bに示すように、血管166内にカテーテル168を挿入し、該カテーテル168の進入状況を、モニタ18に表示される放射線画像の動画を観察しながらリアルタイムで把握することが挙げられる。この場合に、血管166が例えば二股に分かれる分岐点170に差し掛かると、医師は、カテーテル168を進入すべき経路に正確に誘導するために、注意深く、モニタ18に表示される動画を観察しながらカテーテル168の挿入操作を行うことになる。また、血管166内の狭窄部分172にステントとバルーンを位置決めさせる際にも、注意深く、モニタ18に表示される動画を観察しながらカテーテル168の挿入操作を行うことになる。
このような状況において、光リセットが行われると、ある一定時間(少なくともリセット光の照射時間及びリセット光の照射に伴う影響が収束するまでの時間)は、動画のための放射線撮影(透視撮影)を行うことができない、あるいは、行ったとしても撮影画像が乱れ、上述のようなカテーテル168の挿入操作に支障がでてくる懸念がある。
そこで、医師は、上述のように、光リセットが実行されると困る場面で、リセット無効スイッチ156を操作することで、光リセットが行われなくなるため、光リセットに起因する上述した問題、注意深くカテーテル168を進入させなければならないときに、放射線撮影ができない、あるいは撮影画像が乱れてしまうという問題を未然に回避することができる。
また、医師は、注意深くカテーテル168を進入させなければならない状況になる前に、予め強制リセットスイッチ158を操作して、強制的に光リセットを実行させることができるため、注意深く放射線画像を観察する必要があるときに、残像による画像乱れを未然に防ぐことができ、画質の良好な動画を観察しながらカテーテル168の挿入操作を行うことができる。
また、強制光リセット部164からのオン信号Sonを光リセット無効部162に供給するようにしたので、光リセットが実行されると困る場面で、医師が間違って強制リセットスイッチ158を操作しても、強制的に光リセットは行われないため、強制的な光リセットで医療行為に支障がきたすことを回避することができる。もちろん、上述した使用形態において、カテーテル168の先端が血管166の分岐点170に差し掛かった際に、動画が残像現象によって見づらくなっている場合、リセット無効スイッチ156の操作を止め、強制リセットスイッチ158を操作することで、光リセットが実行されるため、その後、残像がほとんどない動画を観察しながらカテーテル168の操作を行うことが可能となる。
次に、操作性を向上させたいくつかのシステム制御部14(第2システム制御部14B〜第4システム制御部14D)について、図13〜図17を参照しながら説明する。
先ず、第2システム制御部14Bは、図13に示すように、上述した第1システム制御部14Aとほぼ同様の構成を有するが、強制リセットスイッチ158を操作する目安となるガイダンスを出力するガイダンス出力部174を有する点で異なる。
ガイダンス出力部174は、放射線画像の残像状況を客観的な数値あるいはグラフ等で表示し、医師が放射線画像の残像状況を一目で確認できるようにしたものである。
ガイダンス出力部174としては、例えば2つの方式があり、第1方式のガイダンス出力部は、図14Aに示すように、最後のリセット光の照射から放射線検出装置30に蓄積される累積被曝線量を演算する累積被曝線量演算部176を有する。
この実施の形態において、累積被曝線量は、1撮影手技における連続撮影(動画撮影)での累積を指す。従って、累積被曝線量は、例えば、光電変換部72の各画素76によって検出した放射線の線量の最大値(最大画素値)を撮影毎に累積した値、あるいは、光電変換部72の特定の画素76が検出した放射線の線量を撮影毎に累積した値とすることができる。
従って、累積被曝線量演算部176は、積算用レジスタ178と、画素値積算部180と、積算値リセット部182と、数値変換部184とを有する。
画素値積算部180は、放射線検出装置30から順次送られてくる放射線画像Daの各画素値のうち、最大の画素値(最大画素値)、あるいは特定の画素の画素値を読み出し、積算用レジスタ178の積算値と加算して再び積算用レジスタ178に格納する。
積算値リセット部182は、光リセット無効部162からのオン信号Sonの入力に基づいて、積算用レジスタ178の積算値を0にリセットする。もちろん、動画撮影の開始前において、積算用レジスタ178には0が格納されて初期化されている。
数値変換部184は、積算用レジスタ178の積算値を、予め設定された最大値に対する割合(例えば百分率)に変換し、累積被曝線量の情報としてコンソール16に出力する。予め設定された最大値としては、例えば画素値の上限値に、オン信号出力部160から定期的に出力されるオン信号Sonの1周期に実行される放射線撮影の回数を乗算した数値が挙げられる。
第2方式のガイダンス出力部174は、図14Bに示すように、最後の前記リセット光の照射からの経過時間を計時する経過時間計時部186と、計時用レジスタ188と、計時リセット部190と、数値変換部184とを有する。
経過時間計時部186は、基準クロックclkを計数して計時用レジスタ188に格納する。計時リセット部190は、光リセット無効部162からのオン信号Sonの入力に基づいて、計時用レジスタ188の値を0にリセットする。
数値変換部184は、計時用レジスタ188の値を、予め設定された最大値に対する割合(例えば百分率)に変換し、経過時間の情報としてコンソール16に出力する。予め設定された最大値としては、オン信号出力部160から定期的に出力されるオン信号Sonの1周期の時間が挙げられる。
コンソール16は、ガイダンス出力部174からの累積被曝線量の情報あるいは経過時間の情報をモニタ18に表示する。この場合、例えば図12Aに示すように、累積被曝線量の情報あるいは経過時間の情報を、モニタ18の画面の例えば左上、あるいは右上等に数値192で表示する。又は、図12Bに示すように、モニタ18の画面の例えば左上、あるいは右上等に、累積被曝線量の情報あるいは経過時間の情報をバー194で表示する。
そして、図12Aの数値表示及び図12Bのバー表示ともに、例えば70%未満のときは、緑色表示し、70%を超えた段階で、赤色表示する。90%を超えた段階で、点滅表示するようにしてもよい。
上述した放射線画像撮影システム10の使用形態において、医師は、カテーテル168を進入すべき経路に正確に誘導するために、注意深く、モニタ18に表示される動画を観察しながらカテーテル168の挿入操作を行うが、動画に残像現象が生じていると、焦点が定まらず、目が疲れやすくなる。そこで、強制リセットスイッチ158を操作することで、事前に光リセットがなされるため、残像現象に惑わされることがなくなる。その一方で、残像現象が弱く、それほど気にならないようであれば、いちいち強制リセットスイッチ158を操作する必要もない。しかし、医師によっては、あるいは撮影部位、目の疲れ度合いによって、主観的に残像現象が弱いのか強いのかを判別するしかなく、結果的に、強制リセットスイッチ158を操作する頻度が高くなってしまい、医師に、スイッチの操作に煩わしさを感じさせるおそれがある。
そこで、この第2システム制御部14Bでは、ガイダンス出力部174によって、残像状況(残像の度合い)が数値としてあるいはバー表示として客観的に示されるため、医師は、数値表示やバー表示によって残像の度合いを一目で確認することができ、強制リセットスイッチ158を操作する目安にすることができる。しかも、残像の度合いが高くなれば、赤色表示、点滅表示等がなされるため、赤色表示、点滅表示を頼りに、強制リセットスイッチ158を操作することも可能となる。これによって、医師に、スイッチの操作に煩わしさを感じさせることがなくなる。
次に、第3の具体例に係るシステム制御部(以下、第3システム制御部14Cと記す)について図15及び図16を参照しながら説明する。
第3システム制御部14Cは、図15に示すように、上述した第2システム制御部14Bとほぼ同様の構成を有するが、リセット無効スイッチ156の代わりに、放射線検出装置30からの放射線画像Daの解析結果に基づいて、リセット無効指示信号Snを出力するリセット無効指示部196を有する点で異なる。
リセット無効指示部196は、放射線検出装置30からの放射線画像Daのうち、指定された被写体24の特定画像と、被写体24に挿入された器具(例えばカテーテル168)の画像との位置関係に基づいて、リセット無効指示信号Snを出力する。
具体的には、リセット無効指示部196は、範囲指定要求部198と、特定画像設定部200と、器具画像設定部202と、リセット無効判別部204とを有する。
範囲指定要求部198は、特定画像の範囲を指定することを促す要求信号Seと、メッセージDmをコンソール16に出力する。コンソール16は、入力されたメッセージをモニタ18に表示する。医師は、モニタ18に表示されたメッセージに基づいて、モニタ18に表示されている動画のうち、光リセットが実行されてほしくない範囲(特定画像)を指定する。この指定は、例えばマウスを使ってドラッグアンドドロップで四角あるいは円形の枠で囲むようにしてもよいし、モニタ18がタッチパネル方式を採用していれば、指あるいはペンを使って、例えば円を描くようにして範囲を指定してもよい。
また、コンソール16は、要求信号Seの入力に基づいて、アドレス情報Dad(フレームメモリに対するモニタ18の表示領域の第1相対アドレス範囲及びモニタ18の表示領域に対する指定された特定画像の第2相対アドレス範囲)を第3システム制御部14Cに返信する。このアドレス情報Dadは特定画像設定部200に供給される。
特定画像設定部200は、供給されたアドレス情報Dadのうち、第1相対アドレス範囲から、放射線画像Daのうち、モニタ18に表示されている画像のアドレス範囲を特定し、さらに、この特定したアドレス範囲と、第2相対アドレス範囲とから、放射線画像Daのうち、医師が指定した特定画像のアドレス範囲を設定する。
器具画像設定部202は、順次送られてくる複数のフレームの放射線画像Daから、最も動き量の大きい画像を抽出し、その移動方向先端部分のアドレス(最新の放射線画像上のアドレス)を求め、器具(カテーテル168)の画像のアドレスとする。最も動き量の大きい画像を抽出する手法は、例えば既知のフレーム間予測で用いられている動きベクトル探索を好ましく採用することができる。
リセット無効判別部204は、医師が指定した特定画像のアドレス範囲に器具の画像のアドレスが含まれていなければ、リセット無効指示信号Snを出力せず、特定画像のアドレス範囲に器具の画像のアドレスが含まれていれば、リセット無効指示信号Snを出力する。特に、リセット無効判別部204は、特定画像のアドレス範囲に器具の画像のアドレスが含まれている期間Taにかけてリセット無効指示信号Snを出力し続ける。
この第3システム制御部14Cでは、上述した放射線画像撮影システム10の使用形態において、医師が、モニタ18に表示されている動画のうち、光リセットが実行されてほしくない範囲(特定画像)をマウスやタッチパネル等を使用して指定するだけで、自動的に、カテーテル168の先端が指定された範囲に入ってから出るまでリセット無効指示信号Snが出力され続けることとなり、その期間Taは、光リセットは行われない。これにより、医師は、リセット無効スイッチ156の操作を行う必要がなくなることから、カテーテル168の操作に専念することが可能となる。
ところで、この第3システム制御部14Cでは、リセット無効スイッチ156の操作を行う必要がないことから、第1システム制御部14Aのように、カテーテル168の先端が血管166の分岐点170に差し掛かった際に、動画が残像現象によって見づらくなっている場合、リセット無効スイッチ156の操作を一旦止めて、強制リセットスイッチ158を操作するという切り替え操作ができない。そこで、この第3システム制御部14Cでは、強制光リセット部164からのオン信号Sonを、光リセット無効部162を経ることなく、放射線検出装置30に供給させて、強制的に光リセットを実行させるようにしている。これにより、光リセット無効部162に、リセット無効指示信号Snが供給されていても、強制リセットスイッチ158を操作することで、強制的に光リセットを行うことができ、上述のような残像による影響を回避することができる。
この第3システム制御部14Cでの光リセット処理部148の処理動作を図16を参照しながら説明すると、先ず、ステップS201において、強制光リセット部164は、強制光リセット指示があるか否かを判別する。この判別は、強制リセット指示信号Srの入力があるかどうかで行われる。
強制リセット指示信号Srの入力があれば、ステップS202に進み、強制光リセット部164は、光リセットを行うためのオン信号Sonを放射線検出装置30に出力する。これにより、ステップS203において、光電変換部72にリセット光が照射され、光リセットが行われる。
一方、ステップS201において、強制光リセット指示がないと判別された場合は、ステップS204に進み、光リセット無効部162は、光リセットの実行指示か否かを判別する。この判別は、オン信号出力部160からオン信号Sonが供給されているかどうかで行われる。オン信号Sonが供給されていれば(光リセットの実効指示)、次のステップS205に進み、光リセット無効部162は、リセット無効指示中であるか否かを判別する。この判別は、リセット無効指示信号Snが供給中であるかどうかで行われる。リセット無効指示信号Snが供給中されていれば(リセット無効指示中)、次のステップS206に進み、オン信号Sonの出力を停止して、光リセットの実効指示を無効にする。その後、ステップS201に戻り、ステップS201以降の処理を繰り返す。
そして、ステップS205においてリセット無効指示中でないと判別された場合は、ステップS202及びステップS20を経て、光電変換部72にリセット光が照射され、光リセットが行われる。
前記ステップS20において、光リセットの実行指示でないと判別された場合、あるいは、ステップS203において、光リセットが実行された段階で、次のステップS207に進み、第3システム制御部14Cは、動画撮影の終了要求があるか否かを判別する。動画撮影の終了要求がなければ、ステップS201に戻り、ステップS201以降の光リセット処理を繰り返す。一方、ステップS207において、動画撮影の終了要求があると判別された段階で、この光リセット処理が終了する。
次に、第4の具体例に係るシステム制御部(以下、第4システム制御部14Dと記す)について図17を参照しながら説明する。
この第4システム制御部14Dは、図17に示すように、上述した第3システム制御部14Cとほぼ同様の構成を有するが、強制リセットスイッチ158の代わりに、放射線画像Daの解析結果に基づいて、強制リセット指示信号Srを出力する強制リセット指示部206を有する点で異なる。なお、図17において、動画撮影処理部146の詳細については省略する。
強制リセット指示部206は、放射線検出装置30からの放射線画像Daのうち、指定された被写体24の特定画像と、被写体24に挿入された器具(例えばカテーテル168)の画像との位置関係に基づいて、強制リセット指示信号Srを出力する。
具体的には、強制リセット指示部206は、移動ベクトル演算部208と、特定画像選択部210と、到達時間演算部212と、強制リセット判別部214とを有する。
移動ベクトル演算部208は、上述したリセット無効指示部196の器具画像設定部202にて求められた器具画像のアドレスに基づいて、器具画像の移動方向と移動速度を求める。器具画像設定部202から供給される器具画像のアドレスは、フレーム単位に刻々と変化する。従って、移動ベクトル演算部208は、刻々変化するアドレスに基づいて器具画像の移動方向と動き量を求め、この動き量と最新のフレームレートに基づいて器具画像の移動速度を求める。
特定画像選択部210は、上述したリセット無効指示部196の特定画像設定部200にて設定された1以上の特定画像のアドレス範囲と、器具画像設定部202からの器具画像のアドレスと、移動ベクトル演算部208からの器具画像の移動方向に基づいて、器具画像の移動方向にある最も近い特定画像のアドレス範囲を選択する。
到達時間演算部212は、器具画像のアドレスと、選択された特定画像のアドレス範囲に基づいて、器具画像から選択された特定画像までの距離を演算し、さらに、得られた距離と、移動ベクトル演算部208からの器具画像の移動速度に基づいて到達時間を演算する。
強制リセット判別部214は、到達時間演算部212にて得られた到達時間が予め設定された時間となった段階で、強制リセット指示信号Srを出力する。これによって、強制的に光リセットが実行されることとなる。予め設定された時間としては、少なくともリセット光の照射時間(パルス信号のパルス幅)とリセット光の照射に伴う影響が収束するまでの時間を加算した時間を好ましく採用することができる。
この第4システム制御部14Dでは、上述した放射線画像撮影システム10の使用形態において、モニタ18に表示されている動画のうち、光リセットが実行されてほしくない範囲(特定画像)をマウスやタッチパネル等を使用して指定するだけで、医師が、注意深くカテーテルを進入させなければならない状況になる前に、自動的に、且つ、強制的に光リセットを実行させることができるため、注意深く放射線画像を観察する必要があるときに、残像による画像乱れを未然に防ぐことができ、画質の良好な動画を観察しながらカテーテルの挿入操作を行うことができる。これにより、医師は、リセット無効スイッチ156に加えて、強制リセットスイッチ158の操作を行う必要がなくなることから、カテーテル168の操作に専念することが可能となる。
上述の例では、システム制御部14に、光リセット処理部148やガイダンス出力部174を組み込んだ例を示したが、その他、図18に示すように、放射線検出装置30のカセッテ制御部68に組み込むようにしてもよい。
すなわち、カセッテ制御部68は、上述したアドレス信号発生部136、画像メモリ138、カセッテIDメモリ140、パルス信号生成部144のほか、上述の光リセット処理部148とガイダンス出力部174とを有する。また、放射線検出装置30は、ケーシング40又はケーシング40外に、上述のリセット無効スイッチ156と、強制リセットスイッチ158が設置されている。リセット無効スイッチ156及び強制リセットスイッチ158をケーシング40外に設置する場合は、有線又は無線にて電気的に接続される。さらに、放射線検出装置30には、例えば携帯用の端末216(表示部を有する)が有線又は無線にて電気的に接続される。
端末は、コンソールを介して送られてくる放射線画像を表示して放射線画像の動画を表示するようにしてもよいし、放射線検出装置から直接送られてくる放射線画像を表示して放射線画像の動画を表示するようにしてもよい。この場合に、図12Aや図12Bに示すように、ガイダンス表示するようにしてもよい。
もちろん、カセッテ制御部68に、第3システム制御部14Cに組み込んだリセット無効指示部196や、第4システム制御部14Dに組み込んだ強制リセット指示部206を組み込むようにしてもよい。
なお、本発明に係る放射線画像撮影システム及び放射線検出装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (25)

  1. 放射線源(34)を有する放射線照射装置(28)と、被写体(24)を透過した前記放射線源(34)からの放射線(26)を放射線画像に変換して出力する放射線検出装置(30)と、を有する放射線画像撮影装置(12)と、
    前記放射線画像撮影装置(12)を、設定されたフレームレートで放射線撮影を実行するように制御するシステム制御部(14)と、を有し、
    前記放射線検出装置(30)は、前記放射線(26)を蛍光に変換するシンチレータ(70)と、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換部(72)と、前記光電変換部(72)にリセット光を照射するリセット光源部(94)とを有し、
    前記システム制御部(14)は、リセット無効指示(Sn)に基づいて、前記リセット光源部(94)からの前記リセット光の照射を無効にする光リセット無効部(162)とを有し、
    前記システム制御部(14)は、さらに、
    前記放射線検出装置(30)からの前記放射線画像の解析結果に基づいて、前記リセット無効指示(Sn)を出力するリセット無効指示部(196)を有し、
    前記光リセット無効部(162)は、
    前記リセット無効指示(Sn)の入力に基づいて、前記リセット光源部(94)からの前記リセット光の照射を無効にすることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  2. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記リセット無効指示部(196)は、
    前記放射線検出装置(30)からの前記放射線画像のうち、指定された前記被写体(24)の特定画像と、前記被写体(24)に挿入された器具の画像との位置関係に基づいて、前記リセット無効指示(Sn)を出力することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  3. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記リセット無効指示部(196)は、
    指定された前記被写体(24)の特定画像と、前記被写体(24)に挿入された器具の画像が、予め設定された位置関係にある期間にかけて、前記リセット無効指示(Sn)を出力し、
    前記光リセット無効部(162)は、
    前記リセット無効指示(Sn)が入力されている期間だけ、前記リセット光源部(94)からの前記リセット光の照射を無効にすることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  4. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記予め設定された位置関係は、前記特定画像に前記器具の画像の一部が入り込んでいる関係であることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    さらに、強制リセット指示(Sr)に基づいて、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させる強制光リセット部(164)を有し、
    前記光リセット無効部(162)は、前記強制光リセット部(164)に優先して動作することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    さらに、強制リセット指示(Sr)に基づいて、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させる強制光リセット部(164)を有し、
    前記強制光リセット部(164)は、前記光リセット無効部(162)に優先して動作することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  7. 請求項5又は6記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    さらに、操作入力に基づいて、前記強制リセット指示(Sr)を出力する強制リセットスイッチ(158)を有し、
    前記強制光リセット部(164)は、
    前記強制リセットスイッチ(158)からの前記強制リセット指示(Sr)の入力に基づいて、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  8. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記システム制御部(14)は、さらに、
    前記強制リセットスイッチ(158)を操作する目安となるガイダンスを出力するガイダンス出力部(174)を有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  9. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記ガイダンスは、前記放射線画像の残像状況であることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  10. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記ガイダンス出力部(174)は、さらに、
    最後の前記リセット光の照射から前記放射線検出装置(30)に蓄積される累積被曝線量を演算する累積被曝線量演算部(176)を有し、
    前記累積被曝線量を、前記放射線画像の残像状況として出力することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  11. 請求項記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記ガイダンスは、最後の前記リセット光の照射からの経過時間であることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  12. 請求項5又は6記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記強制光リセット部(164)は、
    外部からの前記強制リセット指示(Sr)が入力された段階で、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  13. 請求項5又は6記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記システム制御部(14)は、さらに、
    前記放射線検出装置(30)からの前記放射線画像の解析結果に基づいて、前記強制リセット指示(Sr)を出力する強制リセット指示部(206)を有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  14. 請求項13記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記強制リセット指示部(206)は、
    前記放射線検出装置(30)からの放射線画像のうち、指定された前記被写体(24)の特定画像と、前記被写体(24)に挿入された器具の画像との位置関係に基づいて、前記強制リセット指示(Sr)を出力することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  15. 請求項14記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記強制リセット指示部(206)は、さらに、
    複数の前記放射線画像に基づいて、前記器具の画像の移動方向と移動速度を求める移動ベクトル演算部(208)を有し、
    前記器具の画像の移動方向が前記特定画像に向かう方向であって、且つ、前記器具の画像が前記特定画像に到達する前に、前記強制リセット指示(Sr)を出力することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  16. 請求項15記載の放射線画像撮影システムにおいて、
    前記強制リセット指示部(206)は、
    前記器具の画像の移動方向が前記特定画像に向かう方向であって、且つ、前記器具の画像が前記特定画像に到達するまでの時間が予め設定された時間となった段階で、前記強制リセット指示(Sr)を出力することを特徴とする放射線画像撮影システム。
  17. 被写体(24)を透過した放射線(26)を放射線画像に変換して出力する放射線検出装置(30)であって、
    前記放射線(26)を蛍光に変換するシンチレータ(70)と、
    前記蛍光を電気信号に変換する光電変換部(72)と、
    前記光電変換部(72)にリセット光を照射するリセット光源部(94)と、
    リセット無効指示(Sn)に基づいて、前記リセット光源部(94)からの前記リセット光の照射を無効にする光リセット無効部(162)と
    前記放射線画像の解析結果に基づいて、前記リセット無効指示(Sn)を出力するリセット無効指示部(196)とを有し、
    前記光リセット無効部(162)は、
    前記リセット無効指示(Sn)の入力に基づいて、前記リセット光源部(94)からの前記リセット光の照射を無効にすることを特徴とする放射線検出装置。
  18. 請求項17記載の放射線検出装置において、
    さらに、強制リセット指示(Sr)に基づいて、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させる強制光リセット部(164)を有し、
    前記光リセット無効部(162)は、前記強制光リセット部(164)に優先して動作することを特徴とする放射線検出装置。
  19. 請求項17記載の放射線検出装置において、
    さらに、強制リセット指示(Sr)に基づいて、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させる強制光リセット部(164)を有し、
    前記強制光リセット部(164)は、前記光リセット無効部(162)に優先して動作することを特徴とする放射線検出装置。
  20. 請求項18又は19記載の放射線検出装置において、
    さらに、操作入力に基づいて、前記強制リセット指示(Sr)を出力する強制リセットスイッチ(158)を有し、
    前記強制光リセット部(164)は、
    前記強制リセットスイッチ(158)からの前記強制リセット指示(Sr)の入力に基づいて、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させることを特徴とする放射線検出装置。
  21. 請求項20記載の放射線検出装置において、
    さらに、前記強制リセットスイッチ(158)を操作する目安となるガイダンスを出力するガイダンス出力部(174)を有することを特徴とする放射線検出装置。
  22. 請求項21記載の放射線検出装置において、
    前記ガイダンスは、前記放射線画像の残像状況であることを特徴とする放射線検出装置。
  23. 請求項22記載の放射線検出装置において、
    前記ガイダンス出力部(174)は、さらに、
    最後の前記リセット光の照射から前記放射線検出装置(30)に蓄積される累積被曝線量を演算する累積被曝線量演算部(176)を有し、
    前記累積被曝線量を、前記放射線画像の残像状況として出力することを特徴とする放射線検出装置。
  24. 請求項21記載の放射線検出装置において、
    前記ガイダンスは、最後の前記リセット光の照射からの経過時間であることを特徴とする放射線検出装置。
  25. 請求項18又は19記載の放射線検出装置において、
    前記強制光リセット部(164)は、
    外部からの前記強制リセット指示(Sr)が入力された段階で、強制的に前記リセット光源部(94)から前記リセット光を照射させることを特徴とする放射線検出装置。
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