JP6072168B2

JP6072168B2 - 放射線撮像システム

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Publication number: JP6072168B2
Application number: JP2015162919A
Authority: JP
Inventors: 元気多川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2035-08-20
Also published as: KR20190070907A; PH12016000044A1; PH12016000044B1; JP2016144625A

Description

本発明は、医療用画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用される放射線撮像システムに関するものである。

近年、例えば医療分野では被験者の躯体の歪みや異常を把握するため脊髄や下肢の全体や全身を撮影するといった、観察領域の尺が長い撮影（以下長尺撮影と称する）に対する要望がある。特に、一度の放射線照射で長尺撮影が行える放射線撮像システムは、観察領域を複数の区画に分けて複数回放射線照射を行うことで長尺撮影を行う構成に比べて、被験者の体動排除や被曝量低減の観点からより望ましい。

特許文献１及び特許文献２には、複数枚の放射線撮像装置を各々の一部が放射線照射側から見て空間的に重なるように並べて配置して撮影することで、一度の放射線曝射でも長尺撮影が行える放射線撮像システムが開示されている。また、特許文献２では、放射線撮像装置を各々の一部が放射線照射側から見て空間的に重なるように配置するための支持体が開示されている。

特開２０１２−０４０１４０号公報特開平１１−２４４２７０号公報

しかしながら、特許文献１には、各放射線撮像装置の位置を保持する保持手段についての言及はなく、また、特許文献２には、各放射線撮像装置の位置を保持する保持手段について具体的な構成の開示がない。各放射線撮像装置の位置を保持する保持手段の構成によっては、放射線撮像システムから得られる画像にアーチファクトを発生させる恐れがある。そこで、本発明は、各放射線撮像装置の位置を保持する保持手段に起因して画像に発生し得るアーチファクトを抑制するのに有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の放射線撮像システムは、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有して照射された放射線を画像信号に変換する放射線検出パネルを有する複数の放射線撮像装置を、夫々の放射線検出パネルにおける有効画素領域の一部が放射線照射側から見て空間的に重なるように位置決めして保持する保持部を有して前記複数の放射線撮像装置が内部に配置された筐体を有し、前記複数の放射線撮像装置からの夫々の画像信号に基づいて放射線画像を取得する放射線撮像システムにおいて、前記複数の放射線撮像装置は、第１の放射線撮像装置と、放射線照射側から見て前記第１の放射線撮像装置の背面に位置する第２の放射線撮像装置と、を有し、前記保持部は、前記筐体の内部に配置され、前記複数の放射線撮像装置の夫々を独立した状態で保持し、且つ、前記保持部における前記第１の放射線撮像装置を保持する保持部材は、前記放射線照射側から見て前記複数の第１の放射線撮像装置および前記第２の放射撮像装置の夫々の有効画素領域以外の領域に配置されていることを特徴とする。

本発明により、各放射線撮像装置の位置を保持する保持手段に起因して画像に発生し得るアーチファクトを抑制することが可能となる。

本発明に係る放射線撮像システムを説明するための概略断面図本発明に係る撮影台の外観構造を示す図本発明に係る放射線撮像装置の収納状態を示す図本発明に係る扉部の構成を示す図本発明に係る収納部の上下動機能を示す図長尺撮影のための放射線撮像装置の変形例を示す図長尺撮影のための放射線撮像装置の変形例を示す図長尺撮影のための放射線撮像装置の変形例を示す図本発明に係る放射線撮像装置の断面構造および画像信号の値を示す図

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。ただし、各実施形態に示す寸法や構造の詳細は、本文および図中に示す限りではない。なお、本明細書では、Ｘ線だけでなく、α線、β線、γ線、粒子線、宇宙線なども、放射線に含まれるものとする。

まず、図１を用いて医療診断システムを説明する。図１は、医療診断システムを説明するための概略断面図である。

医療診断システム１０１は、ＲＩＳ１０２と、ＰＡＣＳ１０３と、診断用画像表示端末１０４と、プリンタ１０５と、放射線撮影装置１０７とを備える。これらの装置は、ネットワーク等の通信手段１０６を介して接続されている。

ＲＩＳ（ＲａｄｉｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）１０２は、放射線機器による検査と治療の予約から検査結果までの管理を行うシステムである。このシステムは、例えば、放射線画像又は検査オーダーに付される付帯的な情報である付帯情報を統括的に管理する情報管理システムでありうる。この付帯情報は、検査ＩＤ又は受付番号を含む検査情報を含みうる。ＲＩＳ１０２を介して、操作者は検査オーダー（検査指示）を入力することができる。この検査オーダーに従って、放射線撮影システム１０７による撮影が行われる。本実施形態においては、入力された検査オーダーはＲＩＳ１０２によって格納及び管理されるものとする。しかしながら、入力された検査オーダーはＲＩＳ１０２及び放射線撮影システム１０７に接続されたサーバ（不図示）によって格納及び管理されてもよい。別の実施形態として、入力された検査オーダーは放射線撮影システム１０７によって格納及び管理されてもよい。

ＰＡＣＳ（ＰｉｃｔｕｒｅＡｒｃｈｉｖｉｎｇａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ）１０３は、放射線撮影システム１０７により撮影された放射線デジタル画像（以下、撮影画像と呼ぶ）を保存及び管理する。すなわち、ＰＡＣＳ１０３は、撮影画像を管理する画像管理システムの一部として働きうる。診断用画像表示端末１０４は、ＰＡＣＳ１０３に保存されている撮影画像を表示出力することができる。プリンタ１０５は、ＰＡＣＳ１０３に保存されている撮影画像を印刷出力することができる。

放射線撮影システム１０７は、複数の検査情報を含む検査オーダーに基づいて検査（撮影）を行う。検査情報には、撮影プロトコル情報が含まれ、撮影プロトコルのそれぞれは、撮影条件、又は撮影画像に対して実施する画像処理の内容等を規定する。より詳細には、撮影プロトコルは、撮影時又は画像処理時等に用いられるパラメータ情報又は撮影実施情報、並びに、例えばセンサ種類若しくは撮影姿勢のような撮影環境情報を含む。また、検査情報には、検査ＩＤ及び受付番号等の、検査オーダーを特定する、又は検査オーダーに従う撮影画像を特定する情報が含まれる。

放射線撮影システム１０７は、放射線撮像システムＳと、放射線源１０８と、放射線発生制御部１１１と、放射線撮影制御部１１２と、表示部１１３と、操作部１１４と、を備える。放射線撮像システムＳは、放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３を含む。放射線源１０８は、放射線発生部として機能する。すなわち、放射線源１０８は、本実施例ではＸ線管球であり、被写体（すなわち、被検者）に向けて放射線（ここではＸ線）を照射する。各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有して照射された放射線を画像信号に変換する放射線検出パネル２（図９を参照）を有して、被検者を透過した放射線に基づいて撮像する。放射線を電気信号に変換するためのセンサは、ａ−Ｓｅなどの放射線を直接的に電気信号に変換する直接変換型センサや、ＣｓＩなどのシンチレータと光電変換素子を用いた間接型センサが用いられ得る。さらに、放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３は、変換された電気信号をＡ／Ｄ変換することにより、放射線画像データである撮影画像を生成し、撮影画像を放射線撮影制御部１１２へ転送する。

図１に示すシステムでは、第１の放射線撮像装置Ｄ１、および、第３の放射線撮像装置Ｄ３は、第２の放射線撮像装置Ｄ２よりも放射線発生装置１０８側、すなわち、放射線照射側に配置されている。また、第１の放射線撮像装置Ｄ１、および、第３の放射線撮像装置Ｄ３は、その一部が放射線照射側から見て第２の放射線撮像装置Ｄ２の一部で空間的に重なるように、配置されている。ここで、空間的に重なるとは、物理的に接して重なっていてもよく、また、物理的に接することなく空間を介して重なっていてもよい。この重なっている領域１２０を有することによって、画像の合成が可能である。領域１２０において、第２の放射線撮像装置Ｄ２には、放射線入射側に配置されている放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ３の構造が少なからず写り込まれるため、一部画像品位が低下した領域が生じる。また、放射線撮像装置の重ね合わせ順を、上段から、前面／背面／前面の順にすることで、上端および下端において拡大率が大きくなることを抑制できる。なお、放射線撮像システムＳの構成については、後で詳細に説明する。

放射線発生制御部１１１は、放射線撮影制御部１１２の制御に従い、撮影プロトコルに基づいて放射線の発生を制御する。具体的には、放射線発生制御部１１１は、撮影プロトコルに対応する撮影条件（例えば、管電流、管電圧、照射時間等のパラメータ）に従って、放射線源１０８に電圧を印加して放射線を発生させる。

放射線撮影制御部１１２は、撮影プロトコルに基づいた放射線撮影処理を統括制御する。また、放射線撮影制御部１１２は、放射線撮像システムＳから得た撮影画像に対して画像処理を行う。画像処理には、各放射線撮像装置からの複数の撮影画像の合成処理、補正処理、階調処理、及び周波数処理等が含まれる。放射線撮影制御部１１２による画像処理は、撮影プロトコルに従う画像処理パラメータを用いて行われる。また、放射線撮影制御部１１２は、得られた撮影画像をＰＡＣＳ１０３又はプリンタ１０５のような外部装置に送信することができる。撮影画像を送信されたＰＡＣＳ１０３は、送信された撮影画像を、撮影画像を識別するための検査情報とともに格納する。この検査情報は、例えば、検査オーダーに付された検査ＩＤ又は受付番号等でありうる。ＰＡＣＳ１０３は、検査オーダーを撮影画像に関連付けて格納してもよい。

表示部１１３は、操作者に対してシステム状態等の情報を表示する。表示部１１３は、例えばディスプレイでありうる。表示部１１３は、例えば、ＲＩＳ１０２から受信した検査オーダー、又は放射線撮影システム１０７の操作者が作成した検査オーダーを表示することができる。操作部１１４は、操作者からの指示を取得する。操作部１１４は、例えばキーボード、マウス又は各種のボタン等でありうる。例えば、操作者は、操作部１１４を介して、放射線撮影システム１０７に対して画像複製の指示を入力することができる。

図２は、図１の放射線撮像システムＳの外観構造を示す図である。図２（ａ）が上面図、図２（ｂ）が正面図、図２（ｃ）が側面図である。

各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３は、収納部２０１及び扉部２０２を含む筐体内に内包される。収納部２０１の前面には扉部２０２が開閉可能に備えられている。扉部２０２を開閉することによって、各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３を放射線撮像システムＳの筐体から外したり、収納したりすることが出来る。各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３に可搬型の放射線撮像装置を用いれば、長尺撮影を行う際には放射線撮像システムＳの筐体に収納して使用し、また、その他の用途で用いる場合に放射線撮像システムＳの筐体から外して使用することが可能となる。そのため、使い勝手が向上される。扉部２０２の前面には、Ｘ線撮影の際に使用する指標２０８〜２１１が示されている。指標２０８は、放射線源の側から垂直に見たときの、放射線撮影が可能な有効撮影領域を示す。指標２０９は、放射線源１０８を有効撮影領域の中央部分に垂直に放射線が入射するように配置した際の、拡大率を考慮した撮影可能領域である。扉部２０２の前面から放射線検出面までの距離が離れているため、拡大率を考慮すると実質的には指標２０８で示される領域よりも小さい領域が撮影画像として得られる領域となる。特に、長手方向に長い領域を撮影するため、実質的な撮影可能領域が指標２０８で示される範囲と長手方向に大きな差が生じるため、長尺撮影においては有効である。指標２１０は、有効領域の短辺に沿った方向の中心を示す。扉部２０２内には、散乱線を除去するためのグリッドが内蔵されているため、この中心線に垂直に放射線が入射するように放射線源１０８を配置する必要がある。指標２１１は、内蔵する各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３のうちの二つの放射線撮像装置が重なる領域１２０を示す。前述したように、領域１２０は画像品位が低下した領域となる。そのため、高品位な画像が必要な箇所がある場合、その箇所が領域１２０に配置されないように、被検者と収納部２０１の位置関係を調整する必要があるため、指標２１１が用いられる。収納部２０１は、接続部２０４を介して支柱部２０３によって保持されている。支柱部２０３に内蔵された駆動部によって、収納部２０１が接続部２０４を介して上下動することが可能である。支柱部２０３には、各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３の状態を示す状態表示部２０５と、収納部２０１の上下動を止めるための非常停止手段２０６と、が備えられている。状態表示部２０５は、内蔵する放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３の各々について、収納有無、電源状態、撮影動作の状態、通信動作の状態等を示す。縦方向に３つの状態表示部２０５を並べ、上から順にＤ１、Ｄ２、Ｄ３の状態を表示することで、直感的にどの放射線撮像装置がどのような状態にあるかを把握できる。非常停止手段２０６は、収納部２０１の上下動が想定とは異なる動きをした際などに、押下することで上下動を止めることが出来る。収納部２０１の両側には、持ち手部２０７を備える。撮影時に自立するのが困難な被検者等が、持ち手部２０７によって支えられるように配置される。持ち手部２０７は中央に開口を有し、収納部２０１に各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３を横から収納する際に開口を通して入れることが可能である。また、扉部２０２の開閉時や各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３の収納時等に持ち手部２０７が邪魔にならないように、持ち手部２０７は両側に回転退避可能である。支柱部２０３、持ち手部２０７は、台２１２に配置されており、被検者は台２１２上に乗ってＸ線撮影をする。台２１２のうち、収納部２０１、扉部２０２の下側には、開口２１３を設ける。収納部２０１が下方に下がった際に開口２１３に入り込むことで、台２１２の上面よりも下側まで有効撮影領域とすることが出来るため、台２１２に乗った被検者の足の末端まで撮影することが可能となる。

ここで、図９を用いて、第１の放射線撮像装置Ｄ１の構造について説明する。図９（ａ）は、図１の丸枠部分を拡大した断面模式図であり、図９（ｂ）は、その領域での画像信号を示す概念図である。図９（ｂ）において、「ＯｕｔｐｕｔＶａｌｕｅ」は、各放射線撮像装置の放射線検出パネルに到達し得る放射線に基づく画像信号の値を示す。また、「Ｄ１Ｏｕｔｐｕｔ」は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の画像信号の値を示し、「Ｄ２Ｏｕｔｐｕｔ」は、第２の放射線撮像装置Ｄ２の画像信号の値を示す。Ｄ２Ｏｕｔｐｕｔにおける画像信号Ｖ１は、第１の放射線撮像装置Ｄ１を透過せずに、第２の放射線撮像装置Ｄ２に到達した放射線に基づく画像信号の値を示す。画像信号Ｖ２〜Ｖ４は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の少なくとも一部を透過し、第２の放射線撮像装置Ｄ２に到達した放射線に基づく画像信号の値を示す。画像信号Ｖ４は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の第１部材１の端部を透過した放射線に基づく画像信号の値を示す。画像信号Ｖ２は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の第１部材１の平面部を透過した放射線に基づく画像信号の値を示す。画像信号Ｖ３は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の放射線検出パネル２における有効画素領域外の領域を透過した放射線に基づく画像信号の値を示す。

図９に示すように、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２には、放射線照射側から、放射線検出パネル２、粘着材３、放射線遮蔽部材９、粘着材３、基台４、プリント回路基板５の順に積層され、各放射線撮像装置の筐体に内包される。放射線検出パネル２が粘着材３によって放射線遮蔽部材９、基台４に結合されることにより、放射線検出パネル２は基台４によって支持される。プリント回路基板５は、基台４を挟んで放射線検出パネル２とは反対側に配置される。

また、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２の筺体は、第１部材１と第２部材６とを含む。第１部材１は放射線入射方向からの放射線透過性がアルミ当量５ｍｍ以下の材料が好ましく使用され、たとえばＣＦＲＰが用いられる。なお、第１部材１のうち後述する放射線検出パネル２における有効画素領域と対向する領域の放射線透過率は、その領域以外よりも高いことが望ましい。一方、第２の放射線撮像装置の筐体のうち集積回路ＩＣと対向する第２の領域を構成する第２部材６は、ＣＦＲＰを用いることが可能であるが、第１部材１より剛性が高く且つ比重の低い材料が好ましく、アルミニウムやマグネシウムといった金属材料が用いられる。

放射線検出パネル２は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有し、且つ放射線を捕捉可能な有効画素領域（図９におけるＥｆｆｅｃｔｉｖｅＡｒｅａに相当）と、該有効画素領域よりも外側の領域にあたる有効画素外領域とを有する。領域１２０（図１および図４中に図示）において、放射線照射側から見て、第１の放射線撮像装置Ｄ１と第２の放射線撮像装置Ｄ２との各々の有効画素領域が空間的に重なるように配置されている。

放射線遮蔽部材９は、放射線の吸収線量が高いＰｂやＷなどを含むシート状部材であり、プリント基板５に配置されたＩＣなどの保護や各放射線撮像装置を透過した放射線が撮影室の壁などで散乱した放射線を遮蔽するために用いられる。放射線遮蔽部材９は、放射線の吸収線量が高いため、放射線源１０８から照射された放射線を第１の放射線撮像装置Ｄ１の背面に透過させないように作用する。そのため、放射線遮蔽部材９の配置によっては、第１の放射線撮像装置Ｄ１に配置された放射線遮蔽部材９が、第２の放射線撮像装置Ｄ２で撮像すべき放射線を遮蔽してしまうおそれがある。つまり、第２の放射線撮像装置Ｄ２の画像信号の値の一部が、放射線遮蔽部材９の影響により図９（ｂ）における画像信号Ｖ１よりも小さい値となり得る。そのため、第１の放射線撮像装置Ｄ１の放射線遮蔽部材９は、放射線照射側から見て、第２の放射線撮像装置Ｄ２の有効画素領域と重ならないように配置される。さらに、第１の放射線撮像装置Ｄ１の放射線遮蔽部材９は、放射線照射側から見て、第１の放射線撮像装置Ｄ１の有効画素領域以内に配置される。

このような構成により、第２の放射線撮像装置Ｄ２の有効画素領域と第１の放射線撮像装置Ｄ１の放射線遮蔽部材９が空間的に重なる場合に放射線遮蔽部材９による放射線の吸収が抑制される。それにより、第１の放射線撮像装置Ｄ１の放射線遮蔽部材９に起因して第２の放射線撮像装置Ｄ２から得られる画像に発生し得るアーチファクトが抑制される。

また、上述の説明においては、第１の放射線撮像装置Ｄ１と第２の放射線撮像装置Ｄ２の関係について説明したが、第３の放射線撮像装置Ｄ３と第２の放射線撮像装置Ｄ２においても同様である。つまり、長尺撮影において、放射線照射側から見て手前にある放射線撮像装置の放射線遮蔽部材が、背面側にある放射線撮像装置の有効画素領域に空間的に重ならないように配置されていることで、背面側にある放射線撮像装置のから得られる画像に発生し得るアーチファクトが抑制される。

図３は、収納部２０１内での放射線撮像装置Ｄの収納状態を示す図である。図３（ａ）は、正面図、図３（ｂ）は側面図である。

各放射線撮像装置Ｄ１〜Ｄ３は、放射線撮影が可能な有効領域を示す指標３５０、および、その中心を示す指標３５１を前面に有する。また、側面にも放射線撮影が可能な有効領域を示す指標３５２を有する。放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、および、Ｄ３を重ね合わせて撮影して合成することにより、合成撮影領域３３０での放射線デジタル画像である撮影画像が得られる。

上段に備えられる第１の放射線撮像装置Ｄ１は、第１の保持部３０１及び第２の保持部３０２によって位置決めして保持される。第２の保持部３０２は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の下側角部を保持するように配置され、下側からの保持、および、前後方向の位置決め及び保持をする。第１の保持部３０１は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の横方向（水平方向）の位置決めをするよう、第１の放射線撮像装置Ｄ１の横方向（水平方向）の辺部を保持する。ここで、辺部とは、放射線撮像装置の有効画素領域の外側に対応する部分であり、扉部２０２の指標２０８で示された有効撮影領域に対応する部分である。また、放射線撮像装置の有効画素領域とは、放射線検出パネルの撮影画像を取得するための複数の画素が２次元マトリクス状に配列された領域に対応する領域である。第１の保持部３０１には、第１の放射線撮像装置Ｄ１を保持するレールの溝が設けられている。第１の放射線撮像装置Ｄ１は、上方向からレールにスライドさせて収納される。ここで、各保持部３０１、３０２は、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３の有効画素領域の放射線照射側には配置されず、有効画素領域の放射線照射側以外の領域に配置される。具体的には、第１の保持部材３０１は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の有効画素領域よりも横方向の外側のみに配される。また、第２の保持部材３０２は、第１の放射線撮像装置Ｄ１、および、第２の放射線撮像装置Ｄ２の各有効画素領域よりも横方向の外側のみに配される。これにより、撮影画像に各保持部が写り込まない構成と出来る。

中段に備えられる第２の放射線撮像装置Ｄ２は、第３〜第５の保持部３１１、３１２、３１３によって保持される。第３の保持部３１１及び第４の保持部３１２には、第２の放射線撮像装置Ｄ２を保持するレールの溝が設けられており、放射線撮像装置Ｄ２は、横方向からレールにスライドさせて収納される。この際、図２で説明した持ち手部２０７の開口を通すことで、持ち手部２０７を退避させずに横方向から操作することも可能である。第５の保持部３１３は、レールにスライドさせて収納される際の付き当て部を兼ねており、横方向位置を規制するように第２の放射線撮像装置Ｄ２を保持する。必要に応じて、第５の保持部３１３に確実に突き当たるための押し付け機構を設けても良い。ここで、各保持部３１１、３１２、３１３は、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３の有効画素領域の放射線照射側には配置されず、有効画素領域の放射線照射側以外の領域に配置される。そのため、撮影画像に各保持部が写り込まない構成と出来る。具体的には、第３の保持部３１１は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の有効画素領域の放射線照射側とは反対側で、第２の放射線撮像装置Ｄ２の有効画素領域よりも上側（外側）のみに配される。また、第４の保持部３１２は、第３の放射線撮像装置Ｄ３の有効画素領域の放射線照射側とは反対側で、第２の放射線撮像装置Ｄ２の有効画素領域よりも下側（外側）のみに配される。更に、また、第５の保持部材３１３は、第２の放射線撮像装置Ｄ２の有効画素領域よりも横方向の外側のみに配される。

下段に備えられる第３の放射線撮像装置Ｄ３は、第６の保持部３２１、第７の保持部３２２によって保持される。第６の保持部３２１は、第３の放射線撮像装置Ｄ３の横方向（水平方向）の位置決めをするよう、第３の放射線撮像装置Ｄ３の横方向（水平方向）の辺部を保持する。第６の保持部３２１は、第３の放射線撮像装置Ｄ３を保持するレールの溝が設けられている。第３の放射線撮像装置Ｄ３は、上方向からレールにスライドさせて収納される。第７の保持部３２２は、第３の放射線撮像装置Ｄ３の下側の辺部を保持するように配置され、下側からの保持を行う下側の支持部となっている。ここで、第６の保持部３２１、第７の保持部３２２は、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３の有効画素領域の放射線照射側には配置されず、有効画素領域の放射線照射側以外の領域に配置される。具体的には、第６の保持部３２１は、第３の放射線撮像装置Ｄ３の有効画素領域よりも横方向の外側のみに配される。また、第７の保持部３２２は、第３の放射線撮像装置Ｄ３の有効画素領域よりも下側（外側）のみに配される。そのため、撮影画像に各保持部が写り込まない構成と出来る。

すなわち、上記説明した保持部は、複数の放射線撮像装置の有効画素領域以外で前記複数の放射線撮像装置を保持するように構成されている。ここで、複数の放射線撮像装置のうちの第１の放射線撮像装置よりも放射線照射側と反対側に配置される第２の放射線撮像装置を保持する保持部は、第１の放射線撮像装置の放射線照射側とは反対側に配置されてもよい。ただし、第２の放射線撮像装置を保持する保持部は、第２の放射線撮像装置の有効画素領域の放射線照射側以外の箇所に配置される必要がある。一方で、複数の放射線撮像装置のうちの第２の放射線撮像装置よりも放射線照射側に配置される第１の放射線撮像装置を保持する保持部は、第１及び第２の放射線撮像装置の各有効画素領域の放射線照射側以外の箇所に配置される必要がある。

本構成により、いずれの保持部も、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３の有効画素領域の放射線照射側の領域以外の箇所に配置されるため、撮影画像に各保持部が写りこむことが無く、画像品位が損なわれない撮影画像を得ることが出来る。また、各放射線撮像装置で収納方法が異なることによって、収納のために操作者が屈んだり、収納部２０１を上下動させたりすることなく、容易に収納動作が出来る。そのため、操作者の負担軽減が可能となる。

図４は、扉部２０２の構成を示す図である。図４（ａ）は、扉部２０２を開いた状態で扉部２０２の内側から見た図、図４（ｂ）は扉部２０２を閉じた状態での断面側面図である。

扉部２０２は、フレーム４０１に天板４０２、および、散乱線を除去するグリッド４１０が取り付けられて構成される。フレーム４０１は、鉄等の金属で作られ、ヒンジ４０５によって収納部２０１に装着される。フレーム４０１の前面には開口を有し、フレーム４０１よりも放射線を透過する天板４０２が装着される。天板４０２には、たとえばアクリル板やＣＦＲＰが用いられる。フレーム４０１に設けられた、グリッド４１０を保持するグリッド台４０３と、グリッド４０１を固定するためのグリッド固定部４０４と、を用いて、グリッド４１０がフレーム４０１に装着される。グリッド４１０は、強い荷重を受けると変形し、放射線画像にアーチファクトが生じる。そのため、天板４０２から離間した位置にグリッド４１０を保持することで、外部からの荷重で天板４０２が撓んだ際にもグリッド４１０に大きな負荷を与えない構造と出来る。また、撮影部位の違い等によって、撮影毎にグリッド性質が異なるものを使用したい場合がある。そのため、グリッド４１０はフレーム４０１から取り外し可能に構成される。具体的には、グリッド固定部４０４が横方向にスライド可能な構造となっており、退避させることでグリッド４１０をグリッド台４０３から外せる。グリッド４１０は、長手方向の長さを一度に製作することが困難なため、小さなサイズのグリッドを長手方向に繋ぎ合せた際に複数のグリッドが重なっている繋ぎ合わせ部４１１を有して製作される。この繋ぎ合わせ部４１１は、わずかに放射線画像に写りこんでしまい、アーチファクトが生じる領域となる。グリッド４１０は、繋ぎ合せ部４１１が領域１２０にと空間的に重なるように配置する。前述したように、領域１２０は画像品位が低下した領域となる。そのため、アーチファクトが生じる繋ぎ合せ部４１１を同じ領域とすることで、撮像画像全体の画像品位低下範囲を抑制できる。ここでは、グリッド４１０は小さなサイズのグリッドの繋ぎ合せたものを示したが、小さなサイズのグリッドを３枚収納可能な構造としても良い。一般的に使用されているグリッドを複数用いることで、新規グリッドを用意する必要がないため、費用削減効果が得られる。

図５は、収納部２０１の上下動機能を示す図である。図５（ａ）は側面断面模式図、図５（ｂ）は操作部を示す図である。

支柱２０３の内部に、チェーン５０１、歯車５０２、５０３、駆動部５０４を内蔵する。駆動部５０４が歯車５０３を回転させ、その回転運動がチェーン５０１に伝達されることで、チェーン５０１が上下動する。チェーン５０１は接続部２０４と連結されているため、駆動部５０４の動作によって、収納部２０１を上下動できる。駆動部５０４は、たとえば、モータと減速機から成る。駆動部５０４は、制御部５０５に接続され、上下動の向きや速度等が制御される。制御部５０５は操作部５１０に接続され、使用者が所望の動作を入力することが出来る。操作部５１０には、上下動するための操作部５１１、５１２、上下動速度を調整する操作部５１３、所定のホームポジションに戻るための操作部５１４が設けられる。ここで、ホームポジションとは、たとえば、収納動作がしやすい位置や一般的な成人身長の撮影が可能な位置などである。収納部２０１には、スイッチ５０６、５０７が設けられる。スイッチ５０６、５０７は、制御部５０５と接続されており、上下動のインターロックとして動作する。スイッチ５０６は、扉部２０２が閉められていない場合に上下動が出来ないように制御部５０５に制御信号を伝える。スイッチ５０７は、収納部２０１の下に障害物があり接触した場合に、上下動が出来ないように制御部５０５に制御信号を伝える。たとえば足を挟んでしまった場合に、自動で上下動が止まることで安全性を確保できる。

次に、図６（ａ）〜（ｄ）を用いて、長尺撮影のための放射線撮像装置の変形例を説明する。図６（ａ）は放射線撮像装置Ｄの収納状態を示す図、図６（ｂ）は放射線撮像装置Ｄの保持部を示す図、図６（ｃ）および図６（ｄ）は本変形例での使用形態を示す図である。

第８の保持部６０１、第９の保持部６０２は、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３のそれぞれの下側角部を保持するように配置されている。図６（ｂ）に示すように、第８の保持部６０１及び第９の保持部は各放射線撮像装置の放射線入射面と平行な面内で１８０°回転可能であり、前面側に放射線撮像装置を収納する状態と、背面側に放射線撮像装置を収納する状態の２つの状態を取りうる。これにより、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の放射線照射側からの重なり順を変更することが出来る。たとえば、図６（ｃ）に示すように、被検者Ｍの胸部の撮影のみをするために、第１の放射線撮像装置Ｄ１のみを使用する場合には、第１の放射線撮像装置Ｄ１と被検者が近い方がより良い画像が得られるため、放射線撮像装置Ｄ１が前面となる構成とする。また、たとえば、図６（ｄ）に示すように、被検者Ｍの腹部の撮影のみをするために、第２の放射線撮像装置Ｄ２のみを使用する場合には、第２の放射線撮像装置Ｄ２と被検者が近い方がより良い画像が得られる。そのため、第２の放射線撮像装置Ｄ２が前面となる構成とする。また、本構成では上段の第１の放射線撮像装置Ｄ１の保持部を下側のみに設けることで、第１の放射線撮像装置Ｄ１を持ちあげる量が少なくなるため、第１の放射線撮像装置Ｄ１と装置上面との間の距離を小さくできる。顎受け４１１を設けることで、胸部の上の方まで撮影することが可能となる。また、第８の保持部６０１、第９の保持部６０２は、各放射線撮像装置Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３の有効画素領域の放射線照射側の領域以外の箇所に配置される。そのため、撮影画像に各保持部が写りこむことが無く、画像品位が損なわれない撮影画像を得ることが出来る。

また、図７（ａ）〜（ｃ）を用いて、長尺撮影のための放射線撮像装置の別の変形例を説明する。図７（ａ）は放射線撮像装置Ｄの保持部の連結構造を示す図、図７（ｂ）は放射線撮像装置Ｄの固定方法を示す図、図７（ｃ）は放射線撮像装置Ｄの収納状態を示す図である。

第１０の保持部７００は、背面板と下側支持部分から成る背面保持部材７０１、横方向の位置決めをする側面保持部材７０２、７０３から成り、それぞれがヒンジ固定されて構成されている。各放射線撮像装置Ｄは、上方向からスライドさせて収納することが出来る。また、ヒンジを用いて側面固定部を９０°回転させることで、横方向からスライドさせて収納することも出来る。第１０の保持部７００は、縦方向に複数個連結可能になっており、第１０の保持部７００を複数用意することで任意の長さの撮影が可能である。すなわち、筐体に内包させる放射線撮像装置の数をまた、各第１０の保持部７００は、各放射線撮像装置Ｄの有効画素領域の放射線照射側の領域以外の箇所に配置される。そのため、撮影画像に固定部が写りこむことが無く、画像品位が損なわれない撮影画像を得ることが出来る。

また、図８（ａ）及び図８（ｂ）を用いて、長尺撮影のための放射線撮像装置の別の変形例を説明する。図８（ａ）は、正面図、図８（ｂ）は側面図である。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）で説明した構成と同じものは同じ符号を付与し、詳細な説明は省略する。

本変形例は、図３（ａ）及び図３（ｂ）で説明した構成と以下の点で相違する。まず、第１の保持部８０１は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の有効画素領域よりも横方向の外側のみに配されており、第１の放射線撮像装置Ｄ１の横方向（水平方向）の位置決めをするよう、第１の放射線撮像装置Ｄ１の横方向（水平方向）の辺部を保持する。そして、第３の保持部８０２が追加されている。ここで、第３の保持部８０２は、放射線撮像装置Ｄ１の上部にて前面から放射線撮像装置Ｄ１の移動を抑える。第３の保持部８０２は、第１の放射線撮像装置Ｄ１の上側辺部を保持するように配置され、上側からの保持、および、前後方向の位置決め及び保持をする。第３の保持部８０２は、第１の放射線撮像装置Ｄ１を保持するための位置から退避可能になっており、第１の放射線撮像装置Ｄ１の収納操作や取り外し操作が可能となる。具体的には、第３の保持部８０２は、第１の放射線撮像装置Ｄ１を保持するための位置から退避するように第１の放射線撮像装置Ｄ１が備えられた後、図８（ｂ）に図示する矢印の方向に第１の放射線撮像装置Ｄ１を移動させる。そして、第２の保持部３０３で第１の放射線線撮像装置Ｄ１の下側が保持され、第１の保持部８０１によって第１の放射線撮像装置Ｄ１の横方向（水平方向）の辺部が保持されることによって、第１の放射線撮像装置Ｄ１が収納される。

このような構成により、上段に備えられる第１の放射線撮像装置Ｄ１及び下段に備えられる第３の放射線撮像装置Ｄ３は、保持部の前方（放射線照射側の方向）から収容部２０１に収納され得る。一方、中段に備えられる第２の放射線撮像装置Ｄ２は、保持部の側方から収容部２０１に収容され得る。このように、上下段と中段とで収納方法が異なることによって、収納のために操作者が屈んだり、収納部２０１を上下動させたりすることなく、容易に収納動作が出来る。そのため、図３に示す例に比べて、操作者の更なる負担軽減が可能となる。

Ｄ１第１の放射線撮像装置
Ｄ２第２の放射線撮像装置
Ｄ３第３の放射線撮像装置
２０１収納部
２０２扉部
３０１第１の保持部
３０２第２の保持部
３１１第３の保持部
３１２第４の保持部
３１３第５の保持部
３２１第６の保持部
３２２第７の保持部

Claims

２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有して照射された放射線を画像信号に変換する放射線検出パネルを有する複数の放射線撮像装置を、夫々の放射線検出パネルにおける有効画素領域の一部が放射線照射側から見て空間的に重なるように位置決めして保持する保持部を有し、且つ、前記複数の放射線撮像装置が内部に配置された筐体を有し、前記複数の放射線撮像装置からの夫々の画像信号に基づいて放射線画像を取得する放射線撮像システムにおいて、
前記複数の放射線撮像装置は、第１の放射線撮像装置と、放射線照射側から見て前記第１の放射線撮像装置の背面に位置する第２の放射線撮像装置と、を有し、
前記保持部は、前記筐体の内部に配置され、前記複数の放射線撮像装置の夫々を独立した状態で保持し、且つ、前記保持部における前記第１の放射線撮像装置を保持する保持部材は、放射線照射側から見て前記第１の放射線撮像装置および前記第２の放射撮像装置の夫々の有効画素領域以外の領域に配置されていることを特徴とする放射線撮像システム。
前記保持部は、前記第１の放射線撮像装置を、前記放射線照射側から見て前記第２の放射線撮像装置の放射線検出パネルにおける有効画素領域に一部が空間的に重なるように、且つ、前記第１の放射線撮像装置が前記第２の放射線撮像装置の上側に配置されるように位置決めして保持することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
前記保持部における前記第２の放射線撮像装置を保持する保持部材の一部は、前記第１の放射線撮像装置の有効画素領域の前記放射線照射側とは反対側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像システム。
前記第１の放射線撮像装置は、前記保持部のうち第１の保持部材と第２の保持部材によって保持されており、
前記第１の保持部材は、前記放射線照射側から見て前記第１の放射線撮像装置の横方向の位置決めをするように、前記第１の放射線撮像装置の横方向の辺部を保持し、
前記第２の保持部材は、前記第１の放射線撮像装置の下側部分を保持することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像システム。
前記第２の放射線撮像装置は、前記保持部のうち第３の保持部材と第４の保持部材と第５の保持部材によって保持されており、
前記第３の保持部材は、前記第１の放射線撮像装置の有効画素領域の放射線照射側とは反対側で、前記第２の放射線撮像装置の有効画素領域よりも上側のみに配され、
前記第４の保持部材は、前記第３の放射線撮像装置の有効画素領域の放射線照射側とは反対側で、前記第２の放射線撮像装置の有効画素領域よりも下側のみに配され、
前記第５の保持部材は、前記第２の放射線撮像装置の有効画素領域よりも横方向の外側のみに配されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像システム。
前記複数の放射線撮像装置は、第３の放射線撮像装置を更に有し、
前記保持部は、前記第３の放射線撮像装置を、前記放射線照射側から見て前記第２の放射線撮像装置の放射線検出パネルにおける有効画素領域に一部が空間的に重なるように、且つ、前記第３の放射線撮像装置が前記第２の放射線撮像装置の下側に配置されるように位置決めして保持し、
前記第３の放射線撮像装置は、前記保持部のうち第６の保持部材と第７の保持部材によって保持されており、
前記第６の保持部材は、前記第３の放射線撮像装置の有効画素領域よりも横方向の外側のみに配され、
前記第７の保持部材は、前記第３の放射線撮像装置の有効画素領域よりも下側のみに配されていることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像システム。
前記保持部は、前記第２の放射線撮像装置を、放射線照射側から見て前記第１の放射線撮像装置に空間的に重なるように配置を変更して位置決めが可能な構成であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
前記保持部は、前記複数の放射線撮像装置の放射線入射面と平行な面内で回転可能に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像システム。
前記筐体は、散乱線を除去するグリッドを有し、
前記グリッドは、複数のグリッドを長手方向に繋ぎ合わせた繋ぎ合わせ部を有し、前記繋ぎ合わせ部の位置が前記複数の放射線撮像装置の夫々の放射線検出パネルにおける有効画素領域が空間的に重なる領域に対して空間的に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
前記筐体は、前記複数の放射線撮像装置の夫々の放射線検出パネルにおける有効画素領域の一部が放射線照射側から見て空間的に重なる位置が外観から識別可能な指標を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射線撮像システム
前記筐体は、所定の放射線源の位置において前記複数の放射線撮像装置の前記有効画素領域に対応した有効撮影領域が外観から識別可能な指標を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
前記筐体は、前記複数の放射線撮像装置のそれぞれの状態を識別可能に表示する表示部を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
前記第１の放射線撮像装置は、前記放射線検出パネルの背面に放射線遮蔽部材を有し、
前記放射線遮蔽部材は、前記第２の放射線撮像装置の有効画素領域と空間的に重ならないように配置されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
前記放射線遮蔽部材は、前記第１の放射線撮像装置における放射線検出パネルの有効画素領域と同じかそれよりも内側の領域に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮像システム。