JP5889897B2 - 放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は、被写体を透過した放射線源からの放射線を放射線画像情報に変換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及び放射線検出装置を用いた放射線画像撮影方法に関する。

近時、医療分野においては、人体を透過した放射線の強度を検出することで人体内部の撮像を行うＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等の可搬性の放射線撮像装置が用いられている。このＦＰＤ（以下、電子カセッテという）は患者をベッド等に乗せたまま撮像することができ、電子カセッテの位置を変更することにより撮像箇所も調整することができるため、動けない患者に対しても柔軟に対処することができる。

電子カセッテとしては、例えば放射線を可視光に一旦変換するシンチレータと、可視光を電気信号に変換する固体検出素子とを用いた間接変換型の電子カセッテがある。特に、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を用いたシンチレータを有する電子カセッテは、応答速度が速く、高い検出能力を有し、性能を向上させることができる。

しかし、ＣｓＩを用いたシンチレータを有する電子カセッテにおいては、ＣｓＩを用いたシンチレータ特有の現象で、残像の一種である高輝度燃焼（ブライトバーン）があり、特に、強い放射線の照射を受けたときに発生する。線量を多くして撮影した後に再度撮影を行う場合においては、線量の多い撮影の際に、トラップが不均一に多数形成され、その後の撮影において、トラップに基づく情報も一気に放射線画像情報として加算されて出力されるため、ブライトバーンによる不均一な場所での不均一な感度上昇が発生し、コントラストの低下等を招き、画質を劣化させるという問題がある。これは、読影での診断精度の低下につながる。

そこで、従来では、上述のブライトバーン現象の発生を抑制するために、特開２００３−１０７１６３号公報、特表２０１０−５２３９９７号公報及び特表２００９−５１４６３６号公報に示す方法が提案されている。

特開２００３−１０７１６３号公報では、シンチレータを加熱することで、ディープトラップに保持された電荷を放出させる。

特表２０１０−５２３９９７号公報では、放射線撮影後に、Ｘ線照射面と反対側から紫外線を照射することで、シンチレータを発光させ、この発光に伴って形成された画像情報を補正（較正）に用いている。

特表２００９−５１４６３６号公報では、本撮影の前に予め放射線を照射して全体的にディープトラップを形成しておくことで、局部的な感度上昇の発生を抑制している。

上述したブライトバーン現象は、一般に残像現象と呼ばれている。この残像現象は、例えばセレンを用いた直接変換型の電子カセッテにおいても発生し、「ゴースト」と称されている。このゴーストは、上述したブライトバーンと同様に、前の撮影でセレンに残留した電荷が、その後の撮影において、残留中の電荷の情報も一気に放射線画像情報として加算されて出力され、ゴーストによる不均一な場所での不均一な感度上昇が発生し、コントラストの低下等を招き、画質を劣化させる。

そこで、従来では、非晶質セレンをベースとした電荷発生器層と物理的且つ電気的に接触した状態でその上に上部電極を直接的に設けることでゴースト発生を減少させている（特開２００６−２６３４５２号公報参照）。また、従来の他の例では、非晶質セレンをベースとした電荷発生器層に、非絶縁性有機層を介して上部電極を設けて、非絶縁性有機層を横断しての電荷の輸送を可能とさせることで、ゴーストを減少させている（特開２００７−１９９０６５号公報、特開２００７−２９６３３７号公報参照）。なお、電荷バリア層を形成しないことから、強い放射線の照射を受けた場合に、信号格納コンデンサと結合されている薄膜トランジスタのブレークダウン損傷が懸念されるが、該ブレークダウン損傷を防止するために、積極的にリーク電流を流す構成を採用している。

しかしながら、特開２００３−１０７１６３号公報記載の方法は、シンチレータを加熱する必要から、撮影を終えてから、加熱を開始して、ディープトラップに保持された電荷を放出させるまでに一定の時間が必要であり、短い時間に連続撮影する方式の撮影等には適用させることができないという問題がある。

特表２０１０−５２３９９７号公報記載の方法は、Ｘ線照射面と反対側から紫外線を照射することで、補正用画像を前もって得る方法であるが、紫外線照射によるシンチレータでの発光の量が少ないため、必ずしも精度ある補正ができるとは限らない。また、筐体や内部構造の構成材料として紫外線を透過し易い材料を選択しなければならず、電子カセッテの設計の自由度が低下し、コストの低廉化に限界があるという問題がある。

特表２００９−５１４６３６号公報記載の方法は、ブライトバーンは数日にわたって続く現象であるため、ブライトバーンを意図的に作った後の制御ができるかは疑問である。

特開２００６−２６３４５２号公報、特開２００７−１９９０６５号公報及び特開２００７−２９６３３７号公報記載の方法は、上部電極として、下側に存在する電荷発生器層よりも低い仕事関数を有する材料であって、しかも、セレンと接触した場合に化学的に安定な材料を選択しなければならず、電子カセッテの設計の自由度が低下し、コストの低廉化に限界があるという問題がある。しかも、強い放射線の照射を受けた場合に積極的に流すリーク電流がゲートドライバや出力回路系に影響を及ぼさないようにタイミングや回路構成を再構築する必要があり、回路構成の複雑化、高コストにつながるおそれがある。

本発明は上述した課題を考慮してなされたものであり、一連の放射線撮影において、残像現象（ブライトバーンやゴースト）の発生部位を避けて撮像することが可能となり、Ｓ／Ｎ比やコントラストの低下を抑制することができ、しかも、放射線検出装置の設計の自由度を低下させることなく、コストの低廉化を図ることができる放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法を提供することを目的とする。

［１］ 第１の本発明に係る放射線画像撮影システムは、放射線源と、筐体と、該筐体内に収容され、少なくとも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情報に変換する放射線検出器とを具備した放射線検出装置と、一連の放射線撮影を行う場合に、放射線撮影の撮影順序を設定する撮影順序設定部と、設定された撮影順序を表示する撮影順序表示部とを有することを特徴とする。ここで、一連の放射線撮影とは、正面撮影から側面撮影、あるいは側面撮影から正面撮影等を指し、基本的に１撮影オーダーで指定された撮影順に従った２回以上の放射線撮影をいう。従って、２人にまたがる放射線撮影は含まれない。

［２］ 第１の本発明において、前記撮影順序設定部は、放射線撮影に先立って、予め前記放射線検出装置に対する撮影部位の投影面積を推定する投影面積推定部を有し、放射線撮影における前記投影面積が大から小に向かう順番で放射線撮影の順序を設定してもよい。

［３］ 第１の本発明において、前記撮影順序設定部は、放射線撮影における管電圧、管電流、時間の少なくともいずれか１つが小から大に向かう順番で放射線撮影の順序を設定してもよい。

［４］ 第１の本発明において、前記撮影順序設定部は、放射線撮影における管電圧が小から大に向かう順番で放射線撮影の順序を設定してもよい。

［５］ 第１の本発明において、前記撮影順序表示部は、少なくとも前記放射線源と前記放射線検出装置を制御する制御部に接続されていてもよい。

［６］ 第１の本発明において、前記撮影順序表示部は、前記放射線検出装置の前記筐体に設置されていてもよい。

［７］ 第１の本発明において、前記撮影順序表示部は、オペレータが携帯する携帯情報端末に設置されていてもよい。

［８］ 第１の本発明において、前記放射線検出装置は、前記放射線を可視光に一旦変換するＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を用いたシンチレータと、前記可視光を電気信号に変換する固体検出素子とを有してもよい。

［９］ 第２の本発明に係る放射線画像撮影方法は、放射線源と、筐体と、該筐体内に収容され、少なくとも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情報に変換する放射線検出器とを具備した放射線検出装置とを使用し、一連の放射線撮影を行う場合に、放射線撮影の撮影順序を設定する撮影順序設定ステップと、設定された撮影順序を表示する撮影順序表示ステップとを有することを特徴とする。

［１０］ 第２の本発明において、前記撮影順序設定ステップは、放射線撮影に先立って、予め前記放射線検出装置に対する撮影部位の投影面積を推定する投影面積推定ステップを有し、放射線撮影における前記投影面積が大から小に向かう順番で放射線撮影の順序を設定してもよい。

［１１］ 第２の本発明において、前記撮影順序設定ステップは、放射線撮影における管電圧、管電流、時間の少なくともいずれか１つが小から大に向かう順番で放射線撮影の順序を設定してもよい。

［１２］ 第２の本発明において、前記放射線検出装置は、前記放射線を可視光に一旦変換するＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を用いたシンチレータと、前記可視光を電気信号に変換する固体検出素子とを有してもよい。

本発明に係る放射線画像撮影システムによれば、一連の放射線撮影を行う前に、残像現象（ブライトバーンやゴースト）の発生部位を避けて撮像することができる撮影順序を設定し、設定された撮影順序を表示することができる。オペレータは、表示された撮影順序に従って放射線撮影を行うことで、残像現象の発生部位を避けて撮像することが可能となる。その結果、Ｓ／Ｎ比やコントラストの低下を抑制することができ、しかも、放射線検出装置の設計の自由度を低下させることなく、コストの低廉化を図ることができる。

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。 放射線検出装置の構成を示す縦断面図である。 放射線検出装置の回路構成を示す回路図である。 放射線検出装置の構成を示すブロック図である。 撮影順序に関し、コンソール、携帯情報端末、放射線検出装置及び表示装置の信号のやりとりを示すブロック図である。 図６Ａは撮影部位を胸部側面とした場合の放射線撮影と、放射線検出装置の照射面に対する放射線の照射領域を示す説明図であり、図６Ｂは撮影部位を胸部正面とした場合の放射線撮影と、放射線検出装置の照射面に対する放射線の照射領域を示す説明図である。 図７Ａ及び図７Ｂはメッセージの例を示す説明図であり、図７Ｃ及び図７Ｄは模式図の例を示す説明図である。 放射線画像撮影システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る放射線画像撮影システムの実施の形態例を図１〜図８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、撮影条件に従った線量からなる放射線１２を被写体（患者等）１４に照射するための放射線源１６と、被写体１４を透過した放射線１２を検出する放射線検出装置１８と、放射線検出装置１８によって検出された放射線１２に基づく放射線画像を表示する表示装置２０と、放射線源１６、放射線検出装置１８及び表示装置２０を制御するコンソール２２（制御部）と、放射線源１６の撮影スイッチ等を有し、且つ、撮影作業を含む状態確認のためにオペレータが携帯する携帯情報端末２４とを有する。コンソール２２と、放射線源１６と、放射線検出装置１８と、携帯情報端末２４と、表示装置２０との間は、例えば無線通信による信号の送受信が行われる。なお、コンソール２２には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ２６）が接続され、また、ＲＩＳ２６には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ２８）が接続される。なお、図１、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、被写体１４を透過する放射線１２を実線で示し、被写体１４を透過しない放射線１２を点線で示している。

放射線検出装置１８は、図２に示すように、放射線源１６からの放射線１２を透過させる材料からなる筐体３２と、該筐体３２内に収容され、少なくとも被写体１４を透過した放射線源１６からの放射線１２を放射線画像情報に変換する変換部３５を有する放射線検出器３６とを具備する。

筐体３２は、該筐体３２における放射線１２の正面（照射面３２ａ）を構成する略平面状の正面板３８と、側面を構成する枠部材４０と、背面を構成する略平面状の背面板４２と、枠部材４０の内側に取り付けられ、筐体３２内の収容空間を、正面板３８側の第１室４４と、背面板４２側の第２室４６とに区画する略平面状の仕切り部材４８とを有する。仕切り部材４８の背面側には各種電子部品５０が実装された１以上の回路基板５２が取り付けられている。

筐体３２のうち、正面板３８、枠部材４０及び仕切り部材４８とで囲まれた第１室４４内には、放射線検出器３６が配置されている。この放射線検出器３６は、支持板５４を介して仕切り部材４８に固定されている。

放射線検出器３６は、正面側に設置された光電変換基板５６と、背面側に設置されたシンチレータ５８とからなる表面読取方式としてのＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の変換部３５を有する。シンチレータ５８は、被写体１４を透過した放射線１２を一旦可視光に変換するＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）又はＣｓＩ：Ｔｌ等を母体とする蛍光体からなる。光電変換基板５６は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：図３参照。以後、ＴＦＴ６０と記す）のアレイと、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の物質からなる固体検出素子６２（図３参照：以下、固体検出素子を画素６２ともいう）を用いて前記可視光を電気信号に変換する光電変換層６４（図３参照）とを積層することにより構成される。すなわち、変換部３５は、放射線−可視光変換部であるシンチレータ５８と、可視光−電気信号変換部である光電変換基板５６とを有する。

上述したＩＳＳ方式の変換部３５では、放射線１２は、光電変換基板５６を透過してシンチレータ５８に至るので、光電変換基板５６における放射線１２の吸収は、極力回避しなければならない。

そこで、光電変換基板５６は、放射線１２の照射方向に沿って、例えば、図示しない絶縁性基板、ＴＦＴ６０及び光電変換層６４を順に積層することにより形成される。シンチレータ５８側に形成される光電変換層６４は、該シンチレータ５８から放出された電磁波（例えば、可視光）を吸収し、吸収した可視光に応じた電荷を発生する。具体的に、光電変換層６４は、例えば、可視光を吸収して電荷を発生するａ−Ｓｉや有機光電変換材料（ＯＰＣ）等の光電変換膜を含み構成されることが好ましい。光電変換層６４で発生した電荷を読み出すＴＦＴ６０は、ａ−Ｓｉ、非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブ等からなる活性層を含み構成されることが好ましい。被写体１４側に配置される絶縁性基板は、可撓性を有する合成樹脂、アラミド又はバイオナノファイバからなることが好ましい。これらの材料を用いることにより、低温プロセスで可撓性を有する光電変換基板５６を形成することができると共に、光電変換基板５６における放射線１２の吸収を抑制することができる。

一方、シンチレータ５８は、筐体３２の背面側に配置された図示しない蒸着基板上に放射線１２の入射方向に沿ってＣｓＩの柱状結晶を形成することにより構成される。この場合、タリウムが添加されたヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）の柱状結晶を形成すると共に、上述した光電変換層６４のＯＰＣとしてキナクリドンを用いれば、シンチレータ５８での発光ピーク波長と、光電変換膜での光吸収ピーク波長との差を５ｎｍ以内にすることができ、この結果、光電変換層６４で発生する電荷量を最大化することができる。なお、蒸着基板としては、耐熱性が高く、且つ、低コストの薄厚のアルミニウム（Ａｌ）基板を用いればよい。

なお、シンチレータ５８の材料としては、ＣｓＩ又はＣｓＩ：Ｔｌに限定されることはなく、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）、ＧＯＳ（ガドリニウム・オキサイド・サルファ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）等の材料を用いてもよいことは勿論である。また、本実施の形態では、放射線１２の照射方向に沿って、シンチレータ５８及び光電変換基板５６が順に配置された裏面読取方式（ＰＳＳ方式、ＰＳＳ：Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）の変換部３５を用いてもよい。さらに、本実施の形態では、変換部３５として、放射線１２をアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる複数の画素により電気信号に直接変換する直接変換型の変換部を用いてもよい。

そして、放射線検出器３６は、被写体１４を透過した放射線１２を放射線画像情報に変換し、変換した放射線画像情報を電気信号としてコンソール２２等に出力する。なお、放射線検出装置１８内には、上述した回路基板５２、放射線検出器３６の他に、図３に示すように、バッテリ７０、カセッテ制御部７２及び送受信機７４等を有する。バッテリ７０は、放射線検出装置１８の電源であって、放射線検出装置１８内の放射線検出器３６、カセッテ制御部７２及び送受信機７４に電力を供給する。カセッテ制御部７２は、バッテリ７０から供給される電力により放射線検出器３６を駆動制御する。送受信機７４は、放射線検出器３６によって検出した放射線１２の情報（放射線画像情報）を含む信号をコンソール２２等との間で送受信する。

ここで、放射線検出装置１８の回路構成について図３及び図４を参照しながら説明する。

図３に示すように、放射線検出装置１８は、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６２が形成された光電変換層６４を、行列状のＴＦＴ６０のアレイの上に配置した構造を有する。この場合、各画素６２では、可視光を電気信号に変換することにより発生した電荷が蓄積され、各行毎にＴＦＴ６０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。

各画素６２に接続されるＴＦＴ６０には、行方向と平行に延びるゲート線９４と、列方向と平行に延びる信号線９６とが接続される。各ゲート線９４は、ライン走査駆動部９８に接続され、各信号線９６は、マルチプレクサ１００に接続される。ゲート線９４には、行方向に配列されたＴＦＴ６０をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部９８から供給される。この場合、ライン走査駆動部９８は、ゲート線９４を切り替える複数のスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力する第１アドレスデコーダ１０２とを備える。第１アドレスデコーダ１０２には、カセッテ制御部７２からアドレス信号が供給される。

また、信号線９６には、列方向に配列されたＴＦＴ６０を介して各画素６２に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器１０４によって増幅される。増幅器１０４には、サンプルホールド回路１０６を介してマルチプレクサ１００が接続される。マルチプレクサ１００は、信号線９６を切り替える複数のスイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力する第２アドレスデコーダ１０８とを備える。第２アドレスデコーダ１０８には、カセッテ制御部７２からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ１００には、Ａ／Ｄ変換器１１０が接続され、Ａ／Ｄ変換器１１０によってデジタル信号に変換された放射線画像情報がカセッテ制御部７２に供給される。

従って、図３において、ライン走査駆動部９８、マルチプレクサ１００、増幅器１０４、サンプルホールド回路１０６及びＡ／Ｄ変換器１１０が電子部品５０（図２参照）に含まれ、一方で、ゲート線９４のうちライン走査駆動部９８から光電変換層６４に至る部分と、信号線９６のうち光電変換層６４から増幅器１０４に至る部分とが光電変換基板５６（図２参照）に含まれる。

なお、スイッチング素子として機能するＴＦＴ６０は、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、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１８のカセッテ制御部７２は、図４に示すように、アドレス信号発生部１１２と、画像メモリ１１４と、カセッテＩＤメモリ１１６とを備える。

アドレス信号発生部１１２は、図３に示すライン走査駆動部９８の第１アドレスデコーダ１０２及びマルチプレクサ１００の第２アドレスデコーダ１０８に対してアドレス信号を供給する。画像メモリ１１４は、放射線検出器３６によって検出された放射線画像情報を記憶する。カセッテＩＤメモリ１１６は、放射線検出装置１８を特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶する。

送受信機７４は、カセッテＩＤメモリ１１６に記憶されたカセッテＩＤ情報及び画像メモリ１１４に記憶された放射線画像情報を無線通信により、コンソール２２等に送信する。

さらに、放射線検出装置１８の筐体３２には、後述する放射線撮影の順序を示すメッセージや模式図が表示されるカセッテ表示部１２０（図１、図６Ａ及び図６Ｂ参照）を有する。

そして、コンソール２２は、図５に示すように、一連の放射線撮影を行う場合に、放射線撮影の撮影順序を設定する撮影順序設定部２００と、撮影順序を示すメッセージを取得して放射線検出装置１８等に出力するメッセージ取得部２０２と、撮影順序を示す模式図を取得して放射線検出装置１８等に出力する模式図取得部２０４とを有する。ここで、一連の放射線撮影とは、正面撮影から側面撮影、あるいは側面撮影から正面撮影等を指し、基本的に１撮影オーダーで指定された撮影順に従った２回以上の放射線撮影をいう。従って、２人にまたがる放射線撮影は含まれない。

撮影順序設定部２００は、一連の放射線撮影に先立って、予め放射線検出装置１８に対する撮影部位の投影面積を推定する投影面積推定部２０６を有し、１回目の放射線撮影における投影面積が２回目の放射線撮影の投影面積以上となる順番で放射線撮影の順序を設定する。

投影面積は以下のようにして推定される。先ず、撮影部位毎の基準投影面積を例えばコンピュータグラフィックを使用して求めておく。例えば予め被写体１４の標準的な外形形状（三次元画像情報）を設定しておく。放射線検出装置１８の照射面３２ａをスクリーンとし、放射線源１６をカメラ視点として、コンピュータグラフィック上で、照射面３２ａとカメラ視点間の距離を一定にして、透視変換を行って、各撮影部位毎のスクリーン座標を求め、得られたスクリーン座標から距離が一定の場合の基準投影面積を求め、撮影部位毎の基準投影面積を投影面積マップ情報２０８としてコンソール２２のメモリ（図示せず）に記憶する。

そして、投影面積推定部２０６は、一連の放射線撮影に先立って、撮影条件の複数の撮影部位の情報に基づいて、各撮影部位に対応する基準投影面積をそれぞれ投影面積マップ情報２０８から読み出し、さらに、撮影条件に含まれる撮影部位毎のＳＩＤ（ｓｏｕｒｃｅ−ｉｍａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）の情報に基づいて、各基準投影面積を補正して、複数の撮影部位の投影面積をそれぞれ推定する。

ここで、放射線撮影の好ましい順序について、例えば撮影部位が胸部側面の放射線撮影（図６Ａ参照）と、撮影部位が胸部正面の放射線撮影（図６Ｂ参照）を行う場合を想定して説明する。

先ず、放射線撮影は、撮影部位を放射線検出装置１８の照射面３２ａの中央に位置させて行う。また、放射線検出装置１８の照射面３２ａのうち、被写体１４を透過した放射線１２が照射された第１領域Ｚａの形状は、被写体１４の外形形状を拡大した相似形となり、放射線１２が被写体１４を透過しないで照射された第２領域Ｚｂの形状は、第１領域Ｚａを囲む枠状とされ、外側の輪郭形状は、被写体１４の輪郭形状を拡大した相似形となる。胸部側面を放射線撮影する場合のように、被写体１４の厚み（放射線検出装置１８から放射線源１６に向かう方向の厚み）が大きい場合、放射線１２が被写体１４を透過できる程度に管電圧を高めに設定することから、第２領域Ｚｂにおいて、残像現象が生じている可能性が高い。残像現象としては、例えばＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を用いたシンチレータを有する間接変換型の放射線検出装置であれば、高輝度燃焼（ブライトバーン）が挙げられ、また、例えばセレン（Ｓｅ）を用いた直接変換型の放射線検出装置であれば、ゴーストが挙げられる。

従って、図６Ａに示すように、胸部側面を放射線撮影した後に、図６Ｂに示すように、胸部正面を放射線撮影した場合、放射線検出装置１８に対する胸部側面の投影面積は、胸部正面の投影面積よりも小さいことから、胸部側面を放射線撮影した際の第２領域Ｚｂ（放射線１２が被写体１４を透過しないで照射された領域：図６Ａ参照）と、胸部正面を放射線撮影した際の第１領域Ｚａ（被写体１４を透過した放射線１２が照射された領域：図６Ｂ参照）とが一部重複することになり、胸部正面での放射線撮影は、胸部側面を放射線撮影した際に発生した残像現象の影響を受けることになる。

逆に、胸部正面を放射線撮影した後に、胸部側面を放射線撮影した場合は、胸部正面を放射線撮影した際の第２領域Ｚｂと、胸部側面を放射線撮影した際の第１領域Ｚａとが重ならないことから、胸部側面での放射線撮影は、胸部正面を放射線撮影した際に発生した残像現象の影響を受けないことになる。

従って、撮影順序設定部２００の投影面積推定部２０６では、上述したように、撮影条件のうちの例えば複数の撮影部位の情報とＳＩＤ、並びに投影面積マップ情報２０８に基づいて、放射線検出装置１８の照射面３２ａに対する各撮影部位の投影面積を推定し、撮影順序設定部２００は、１回目の放射線撮影における投影面積が２回目の放射線撮影の投影面積以上となる順番で放射線撮影の順序を設定する。そして、図５に示すように、１回目の放射線撮影として設定された撮影部位の情報を順序テーブル２１０の第１レコード目に格納し、２回目の放射線撮影として設定された撮影部位の情報を順序テーブル２１０の第２レコード目に格納する。管電圧も考慮した場合、上述の撮影順序の設定は、１回目の放射線撮影における投影面積が２回目の放射線撮影の投影面積以上であって、且つ、１回目の放射線撮影における管電圧が２回目の放射線撮影の管電圧以下となる順番で放射線撮影の順序を設定していることとなる。もちろん、管電圧を考慮せずに、投影面積の大小だけで撮影順序を設定してもよい。

メッセージ取得部２０２は、各種撮影部位に対応したメッセージＭＳ（撮影部位の名称：「胸部正面」、「胸部側面」等のテキストデータ）が格納されたメッセージテーブル２１２を使用する。そして、１回目の放射線撮影に先立って、順序テーブル２１０の第１レコード目に格納された撮影部位に対応するメッセージＭＳをメッセージテーブル２１２から読み出して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。また、１回目の放射線撮影が終わった後、順序テーブル２１０の第２レコード目に格納された撮影部位に対応するメッセージＭＳをメッセージテーブル２１２から読み出して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。

放射線検出装置１８のカセッテ制御部７２は、メッセージ取得部２０２からのメッセージＭＳを受け取り、カセッテ表示部１２０に出力する。カセッテ表示部１２０は、受け取ったメッセージＭＳを表示する。同様に、携帯情報端末２４の端末制御部２１４は、メッセージ取得部２０２からのメッセージＭＳを受け取り、端末表示部２１６に出力する。端末表示部２１６は、受け取ったメッセージＭＳを表示する。また、表示装置２０は、メッセージ取得部２０２からのメッセージＭＳを受け取って表示画面に表示する。図７Ａに胸部側面の撮影を示すメッセージＭＳの例を示し、図７Ｂに胸部正面の撮影を示すメッセージＭＳの例を示す。

一方、模式図取得部２０４は、各種撮影部位に対応した模式図データＭＤ（「胸部正面」、「胸部側面」等の簡略された画像データ）が格納された模式図テーブル２１８を使用する。そして、１回目の放射線撮影に先立って、順序テーブル２１０の第１レコード目に格納された撮影部位に対応する模式図データＭＤを模式図テーブル２１８から読み出して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。また、１回目の放射線撮影が終わった後、順序テーブル２１０の第２レコード目に格納された撮影部位に対応する模式図データＭＤを模式図テーブル２１８から読み出して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。

放射線検出装置１８のカセッテ制御部７２は、模式図取得部２０４からの模式図データＭＤを受け取り、カセッテ表示部１２０に出力する。カセッテ表示部１２０は、受け取った模式図データＭＤを表示する。同様に、携帯情報端末２４の端末制御部２１４は、模式図取得部２０４からの模式図データＭＤを受け取り、端末表示部２１６に出力する。端末表示部２１６は、受け取った模式図データＭＤを表示する。また、表示装置２０は、模式図取得部２０４からの模式図データＭＤを受け取って表示画面に表示する。

模式図としては、例えば図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、放射線源を象徴する図２２０（円形）と、放射線検出装置１８を象徴する図２２２と被写体１４を象徴する図２２４とこれらの図２２０、２２２及び２２４の位置関係が図示された画像が挙げられる。撮影部位が胸部側面であれば、図７Ｃに示すように、放射線検出装置１８を象徴する図２２２の１つの辺（照射面３２ａを示す辺）に被写体（例えば胸部）を象徴する図２２４の側面が接触した画像を例示でき、撮影部位が胸部正面であれば、図７Ｄに示すように、放射線検出装置１８を象徴する図２２２の１つの辺に胸部を象徴する図２２４の正面が接触した画像を例示できる。もちろん、放射線１２を象徴する図２２６を含めてもよい。通常は、メッセージＭＳの表示だけで十分あるが、模式図を表示させることで、どの撮影部位を放射線撮影するかが一目で判別することができ、撮影順序の間違いを防止することができる。特に、外国人のオペレータがメッセージ（例えば日本語）を把握できない場合等に有効である。

本実施の形態に係る放射線画像撮影システム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、オペレータはコンソール２２を用いて被写体１４の情報、撮影条件等を設定する。撮影条件としては、例えば複数の撮影部位の情報、撮影部位毎の管電圧等である。設定された被写体１４の情報、撮影条件等は、オペレータが所持する携帯情報端末２４に送信され、その端末表示部２１６（図５参照）に表示される。この場合、オペレータは、端末表示部２１６に表示された被写体１４の情報、撮影条件等を確認して、所望の撮影準備を行うことができる。

ステップＳ２において、投影面積推定部２０６は、撮影条件のうちの複数の撮影部位の情報とＳＩＤ、並びに投影面積マップ情報２０８に基づいて、放射線検出装置１８の照射面３２ａに対する各撮影部位の投影面積を推定する。この推定方法については上述したので、ここではその重複説明を省略する。

ステップＳ３において、撮影順序設定部２００は、推定された撮影部位毎の投影面積に基づいて、撮影順序を設定する。例えば放射線撮影を２回行うのであれば、１回目の放射線撮影における投影面積が２回目の放射線撮影の投影面積以上となる順番で放射線撮影の順序を設定する。そして、１回目の放射線撮影として設定された撮影部位の情報を順序テーブル２１０の第１レコード目に格納し、２回目の放射線撮影として設定された撮影部位の情報を順序テーブル２１０の第２レコード目に格納する。例えばステップＳ１において、胸部正面と胸部側面とを放射線撮影することが設定された場合、このステップＳ３において、順序テーブル２１０の第１レコード目には胸部正面の情報が格納され、第２レコード目には胸部側面の情報が格納される。

ステップＳ４において、放射線撮影の回数を計数するカウンタｉの値を初期値「１」にする。

ステップＳ５において、メッセージ取得部２０２及び模式図取得部２０４は、カウンタｉの値が示す回数（以下、ｉ回目と記す）の放射線撮影に係る撮影部位を撮影することを示すメッセージＭＳ及び模式図データＭＤを取得して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。具体的には、メッセージ取得部２０２は、順序テーブル２１０のカウンタｉの値が示すレコード目（以下、ｉレコード目と記す）に格納された撮影部位に対応するメッセージＭＳ（当該撮影部位を撮影することを示すメッセージ）をメッセージテーブル２１２から読み出して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。また、模式図取得部２０４は、順序テーブル２１０のｉレコード目に格納された撮影部位に対応する模式図データＭＤ（当該撮影部位を撮影することを示す模式図データ）を模式図テーブル２１８から読み出して、放射線検出装置１８、携帯情報端末２４、表示装置２０に出力する。

ステップＳ６において、放射線検出装置１８のカセッテ表示部１２０、携帯情報端末２４の端末表示部２１６及び表示装置２０は、供給されたメッセージＭＳ及び模式図データＭＤを表示する。メッセージＭＳのみ、あるいは模式図データＭＤのみを表示してもよい。

ステップＳ７において、オペレータは、放射線検出装置１８のカセッテ表示部１２０、携帯情報端末２４の端末表示部２１６あるいは表示装置２０に表示されたメッセージＭＳ及び模式図を確認して、メッセージＭＳ及び模式図が示す撮影部位を放射線撮影することができるように、被写体１４を放射線検出装置１８に対して位置決めする。

ステップＳ８において、オペレータによる撮影スイッチの操作に基づいて、コンソール２２は、放射線源１６、放射線検出装置１８等を制御して、ｉ番目の放射線撮影を実施する。

ステップＳ９において、カウンタｉの値を＋１更新する。

ステップＳ１０において、全ての放射線撮影が終了したか否かを判別する。この判別は、カウンタｉの値が撮影条件に設定された撮影回数よりも大きいかどうかで行われる。

全ての放射線撮影が終了していなければ、ステップＳ５に戻り、該ステップＳ５以降の処理を繰り返す。そして、全ての放射線撮影が終了した段階で、この放射線画像撮影システムでの処理が終了する。

すなわち、例えばステップＳ１において、胸部正面と胸部側面とを放射線撮影することが設定された場合、１回目の放射線撮影に先立って、ステップＳ６において、胸部正面を撮影することを示すメッセージＭＳと模式図がカセッテ表示部１２０、端末表示部２１６及び表示装置２０の表示画面に表示されることから、オペレータはステップＳ７において、放射線検出装置１８の照射面３２ａに胸部正面を対向させて被写体１４を位置決めし、ステップＳ８において、１回目の放射線撮影を実施する。その後、２回目の放射線撮影に先立って、ステップＳ６において、胸部側面を撮影することを示すメッセージＭＳと模式図がカセッテ表示部１２０、端末表示部２１６及び表示装置２０の表示画面に表示されることから、オペレータはステップＳ７において、放射線検出装置１８の照射面３２ａに胸部側面を対向させて被写体１４を位置決めし、ステップＳ８において、２回目の放射線撮影を実施する。これによって、１回目の放射線撮影にて発生した残像現象の影響を受けることなく、２回目の放射線撮影を行うことが可能となる。

このように、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム１０は、放射線撮影の撮影順序を設定する撮影順序設定部２００と、設定された撮影順序を表示する撮影順序表示部（カセッテ表示部１２０、端末表示部２１６、表示装置２０）とを有するので、一連の放射線撮影を行う前に、残像現象の発生部位を避けて撮像することができる撮影順序を設定し、設定された撮影順序を表示することができる。オペレータは、表示された撮影順序に従って放射線撮影を行うことで、残像現象の発生部位を避けて撮像することが可能となる。その結果、Ｓ／Ｎ比やコントラストの低下を抑制することができ、しかも、放射線検出装置１８の設計の自由度を低下させることなく、コストの低廉化を図ることができる。

また、撮影順序設定部２００は、放射線撮影に先立って、投影面積推定部２０６によって、予め放射線検出装置１８に対する撮影部位の投影面積を推定し、１回目の放射線撮影における投影面積が２回目の放射線撮影の投影面積以上となる順番で放射線撮影の順序を設定するため、確実に残像現象の発生部位を避けて撮像することができる撮影順序を設定することができる。また、管電圧を考慮して、１回目の放射線撮影における投影面積が２回目の放射線撮影の投影面積以上であって、且つ、１回目の放射線撮影における管電圧が２回目の放射線撮影の管電圧以下となる順番で放射線撮影の順序を設定することで、より確実に残像現象の発生部位を避けて撮像することができる撮影順序を設定することができる。

上述の例では、主に放射線撮影を２回行う場合について説明したが、その他、放射線撮影を３回以上行う場合にも適用させることができる。この場合、１回目の放射線撮影における投影面積が最も大きく、放射線撮影の回数が増加するに従って、投影面積が小さくなる順番で撮影順序を設定すればよい。

なお、本発明に係る放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法は、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。

例えば撮影部位毎に変える撮影条件としては以下の場合がある。
（ａ） 撮影部位毎に管電圧のみを変える。
（ｂ） 撮影部位毎に管電流のみを変える。
（ｃ） 撮影部位毎に時間のみを変える。
（ｄ） 撮影部位毎に管電圧、管電流、時間のいずれか２つを変える。
（ｅ） 撮影部位毎に管電圧、管電流、時間の全てを変える。

もちろん、同じ撮影部位に対して複数回にわたって撮影条件を変えて放射線撮影を行う場合がある。このような場合でも上述した（ａ）〜（ｅ）の場合があり得る。

例えば胸部正面と胸部側面の撮影のみに限らず、同じ胸部正面の撮影でも撮影条件を変えて複数枚撮影する場合がある。

撮影条件を変えて放射線撮影を行う場合において、例えば被写体が僅かに動いてしまうと、残像現象が発生した部分に、被写体を透過した放射線が照射される場合もあり得るため（そもそも被写体が動くことも想定して、被写体を透過しない放射線の照射領域が設定されている）、残像現象による影響が少ない順序で放射線撮影を行うことが好ましい。そこで、撮影順序設定部２００は、放射線撮影における管電圧、管電流、時間の少なくともいずれか１つが小から大に向かう順番で放射線撮影の順序を設定する。

これにより、投影面積に基づいて撮影順序を設定する場合と同様に、残像現象の影響をほとんど受けることなく、連続して放射線撮影を行うことができる。例えば管電圧が大きいほど、放射線検出器３６により多くの放射線１２が到達し、残像現象が発生しやすいため、撮影順序設定部２００は、放射線撮影における管電圧が小から大に向かう順番で、放射線撮影の順序を設定することが好ましい。

Claims (7)

1. 放射線源（１６）と、
   筐体（３２）と、該筐体（３２）内に収容され、少なくとも被写体（１４）を透過した前記放射線源（１６）からの放射線（１２）を放射線画像情報に変換する放射線検出器（３６）とを具備した放射線検出装置（１８）と、
   一連の放射線撮影を行う場合に、放射線撮影の撮影順序を設定する撮影順序設定部（２００）と、
   設定された撮影順序を表示する撮影順序表示部（２０、１２０、２１６）とを有し、
   前記撮影順序設定部（２００）は、
   放射線撮影に先立って、予め前記放射線検出装置（１８）に対する撮影部位の投影面積を推定する投影面積推定部（２０６）を有し、
   放射線撮影における前記投影面積が大から小に向かう順番で放射線撮影の順序を設定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１記載の放射線画像撮影システムにおいて、
   前記撮影順序表示部（２０）は、
   少なくとも前記放射線源（１６）と前記放射線検出装置（１８）を制御する制御部（２２）に接続されていることを特徴とする放射線画像撮影システム。
3. 請求項１記載の放射線画像撮影システムにおいて、
   前記撮影順序表示部（１２０）は、
   前記放射線検出装置（１８）の前記筐体（３２）に設置されていることを特徴とする放射線画像撮影システム。
4. 請求項１記載の放射線画像撮影システムにおいて、
   前記撮影順序表示部（２１６）は、
   オペレータが携帯する携帯情報端末（２４）に設置されていることを特徴とする放射線画像撮影システム。
5. 請求項１〜４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、
   前記放射線検出装置（１８）は、
   前記放射線（１２）を可視光に一旦変換するＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を用いたシンチレータ（５８）と、
   前記可視光を電気信号に変換する固体検出素子（６２）とを有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
6. 放射線源（１６）と、
   筐体（３２）と、該筐体（３２）内に収容され、少なくとも被写体（１４）を透過した前記放射線源（１６）からの放射線（１２）を放射線画像情報に変換する放射線検出器（３６）とを具備した放射線検出装置（１８）とを使用し、
   一連の放射線撮影を行う場合に、放射線撮影の撮影順序を設定する撮影順序設定ステップと、
   設定された撮影順序を表示する撮影順序表示ステップとを有し、
   前記撮影順序設定ステップは、
   放射線撮影に先立って、予め前記放射線検出装置（１８）に対する撮影部位の投影面積を推定する投影面積推定ステップを有し、
   放射線撮影における前記投影面積が大から小に向かう順番で放射線撮影の順序を設定することを特徴とする放射線画像撮影方法。
7. 請求項６記載の放射線画像撮影方法において、
   前記放射線検出装置（１８）は、
   前記放射線（１２）を可視光に一旦変換するＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を用いたシンチレータ（５８）と、
   前記可視光を電気信号に変換する固体検出素子（６２）とを有することを特徴とする放射線画像撮影方法。

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