JP6406144B2 - 放射線撮影システム - Google Patents
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Description
放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記変化判定部による判定結果に応じて前記撮影部により撮影されたフレーム画像の取り込みを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像までの一連のフレーム画像を破棄し、その後に前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内であると判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像から取り込みを行う。
放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記変化判定部による判定結果に応じて前記撮影部により撮影されたフレーム画像の取り込みを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像を破棄し、前記破棄されたフレーム画像の後に撮影されたフレーム画像であって、前記破棄されたフレーム画像に対応する前記位相と同位相の、前記動態の変化が予め定められた範囲内であると判定されたときのフレーム画像を、前記破棄されたフレーム画像の直前のフレーム画像に自動的に連結する。
放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記複数のフレーム画像のうち連結するフレーム画像を指示するための連結指示情報を入力する操作部と、
前記変化判定部による判定結果に応じて前記撮影部により撮影されたフレーム画像の取り込みを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像を破棄し、前記操作部から入力された連結指示情報に基づいて、前記破棄されたフレーム画像以外のフレーム画像を連結する。
前記変化判定部は、前記検出部で生成される検出情報に基づいて、前記動態の位相変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する。
撮影により取得すべき動態の位相幅及び前記撮影部により撮影済みの動態の位相幅を同時に表示する表示部を備える。
撮影により取得すべき動態の全位相のフレーム画像が揃っていない場合に、撮影者に対して撮影継続を誘導する情報を出力する出力部を備える。
撮影により取得すべき動態の全位相幅が揃っていない場合に、次工程への移行操作が不可である旨を通知する情報を出力する出力部を備える。
撮影により取得すべき動態の全位相幅が揃った場合に、その旨を報知する情報を出力する出力部を備える。
請求項9に記載の発明の放射線撮影システムは、
放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記複数のフレーム画像のうち連結するフレーム画像を指示するための連結指示情報を入力する操作部と、
前記操作部から入力された連結指示情報に基づいて、前記指示されたフレーム画像を連結する制御部と、
を備える。
請求項10に記載の放射線撮影システムは、
放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記複数のフレーム画像のうち連結するフレーム画像を指示するための連結指示情報を入力する操作部と、
前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像を破棄し、前記操作部から入力された連結指示情報に基づいて、前記破棄されたフレーム画像以外の前記指示されたフレーム画像を連結する制御部と、
を備える。
〔放射線撮影システム100の構成 〕
まず、構成を説明する。
図1に、本実施形態における放射線撮影システム100の全体構成を示す。図2に、本実施形態における放射線撮影システム100の機能的構成を示す。
図1に示すように、放射線撮影システム100は、撮影装置1と、撮影用コンソール2とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール2と、診断用コンソール3とがLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークNTを介して接続されて構成されている。放射線撮影システム100を構成する各装置は、DICOM(Digital Image and Communications in Medicine)規格に準じており、各装置間の通信は、DICOMに則って行われる。
撮影装置1は、画像取得部110(撮影部)として機能するもので、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性(サイクル)を持つ被写体Mの動態を撮影し、被写体Mの動態を示す動態画像を取得する。動態撮影は、被写体Mに対し、X線等の放射線を連続照射して複数の画像を取得(即ち、連続撮影)することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。被写体Mは、特に限定されないが、本実施形態では被写体Mが胸部である場合を例にとり説明する。
撮影装置1は、図1に示すように、放射線源11、放射線照射制御装置12、放射線検出部13、読取制御装置14等を備えて構成されている。
放射線照射制御装置12は、撮影用コンソール2に接続されており、撮影用コンソール2から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源11を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール2から入力される放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、1撮影あたりの撮影フレーム数、X線管電流の値、X線管電圧の値、付加フィルター種等である。パルスレートは、1秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射1回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、1回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。
放射線検出部13は、被写体Mを挟んで放射線源11と対向するように設けられている。
撮影用コンソール2は、放射線撮影制御装置として、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置1に出力して撮影装置1による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置1により撮影された動態画像の各フレーム画像の取り込みを制御する。
撮影用コンソール2は、図1に示すように、CPU(Central Processing Unit)21、記憶部22、操作部23、表示部24、通信部25を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。
診断用コンソール3は、撮影用コンソール2から送信された動態画像を解析し、その解析結果や動態画像を表示して医師が読影診断するための画像処理装置である。
診断用コンソール3は、図1に示すように、CPU31、記憶部32、操作部33、表示部34、通信部35を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
次に、図2〜図5を参照して、第1の実施形態における放射線撮影システム100の一連の動作について説明する。なお、以下の説明において、放射線照射条件の放射線照射制御装置12への送信、画像読取条件の読取制御装置14への送信は完了しているものとする。また、被写体Mは放射線源11と放射線検出部13の間にポジショニングされているものとする。
制御部210は、画像取得部110からフレーム画像の画像データが送信される毎に、送信された画像データにフレーム番号を対応付けて記憶部22に記憶させるとともに、リアルタイムで、送信された画像データにフレーム番号を対応付けて検出部211に出力する。
また、肺野面積の代わりに、肺野領域内のROI(Region of Interest:関心領域)の信号値の平均値を求めて検出情報としてもよい。
正弦波は、以下の[式1]により表される。
y(t)=Asin(ωt+α)・・・[式1]
ここで、Aは振幅、ωは角速度、αは初期位相、(ωt+α)は位相である。位相は、呼気と吸気による呼吸の周期運動における、1サイクル中の相対位置を示し、位相をθとすると、位相θ+2nπ(nは任意の整数)はθ(θと同位相)と定義する。乱れのない呼吸運動下では、ωは略一定であり、位相は時間tが1変化すると一定量(ω)だけ変化する。
呼吸が乱れると、肺野の形態が変化する速度が変化する。即ち、呼吸の乱れが発生していない状態における所定時間内における位相変化とは異なる位相変化が発生する。動態画像においても同様に、呼吸が乱れると、肺野の面積(又は信号値)が変化する速度が変化する。即ち、呼吸の乱れが発生していない状態における位相変化とは異なる位相変化が発生する。
具体的に、制御部210は、図5に示すように、撮影中に変化判定部212により無効と判定された場合に、記憶部22に記憶されている、その判定されたときの動態の位相に対応するフレーム画像までの一連のフレーム画像を破棄(削除)し、その後に変化判定部212により有効と判定されたときの動態の位相に対応するフレーム画像から記憶する(取り込む)ように記憶部22を制御する。
例えば、図5においては、撮影開始から時間t1の直前までのフレーム画像が記憶部22から破棄され、時間t1のフレーム画像から記憶部22に記憶される。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態における放射線撮影システム100の全体構成は、図1を用いて第1の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。また、第2の実施形態における機能的構成は、図2に示すとおりであるが、第2の実施形態では、変化判定部212の判定結果に応じて制御部210で実行される制御が第1の実施形態と異なる。以下、図2、図6を参照して第2の実施形態における放射線撮影システム100の一連の動作について説明する。
制御部210は、画像取得部110からフレーム画像の画像データが送信される毎に、送信された画像データにフレーム番号を対応付けて記憶部22に記憶させるとともに、リアルタイムで、送信された画像データにフレーム番号を対応付けて検出部211に出力する。
具体的に、制御部210は、図6に示すように、変化判定部212により無効と判定された場合に、無効と判断されたときの動態の位相に対応するフレーム画像を記憶部22から破棄(削除)する。そして、破棄したフレーム画像の後に画像取得部110により撮影(取得)されたフレーム画像であって、破棄されたフレーム画像に対応する位相と同位相の有効と判断されたときのフレーム画像を、破棄されたフレーム画像の直前のフレーム画像の後に自動的に連結する。有効と判断されても連結に該当しないフレーム画像(例えば、図6のt2〜t3のフレーム画像)は破棄する。
例えば、図6においては、t1〜t3までのフレーム画像が破棄され、t3以降のフレーム画像がt1の直前のフレーム画像の後に自動的に連結される。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
第1及び第2の実施形態では、撮影中にリアルタイムで無効な位相のフレーム画像を破棄して有効な位相のフレーム画像のみを取り込む場合を例にとり説明したが、第3の実施形態では、撮影終了後に、撮影者の操作に応じて有効な位相に対応するフレーム画像を取り込む場合を例にとり説明する。また、第1及び第2の実施形態では、撮影終了は制御部210により自動的に制御されることとしたが、本実施形態では、撮影者の曝射スイッチの開放操作に応じて曝射終了指示信号が制御部210に出力され、撮影が終了する場合を例にとり説明する。
制御部210は、画像取得部110からフレーム画像の画像データが送信される毎に、送信された画像データにフレーム番号を対応付けて記憶部22に記憶させるとともに、リアルタイムで、送信された画像データにフレーム番号を対応付けて検出部211に出力する。
例えば、制御部210は、撮影者に対して撮影継続を誘導する表示として、取得すべき動態の全位相幅のフレーム画像に対する有効なフレーム画像(変化判定部212により有効と判定されたときのフレーム画像)の取得状況を表示部24に表示(出力)させる。具体的には、制御部210は、表示部24の表示画面上段に、取得すべき動態の位相幅の波形を表示するとともに、下段に、変化判定部212から入力される検出情報及び判定結果情報に基づいて、有効なフレーム画像を取得済みの位相幅の波形を表示する。或いは、制御部210は、変化判定部212から入力される判定結果情報に基づいて、取得すべき動態の位相幅に対する有効なフレーム画像を取得済みの位相幅の割合(%)を算出し、表示部24に表示する。或いは、有効なフレーム画像を取得済みの位相幅に基づいて、有効なフレーム画像を取得済みの呼吸数を算出して表示してもよい。これにより、撮影者が途中で撮影を止めてしまうことを防止することができる。また、撮影者が、取得すべき動態に対し有効なフレーム画像がどれだけ取得済みであるのか、あとどれだけ撮影を継続すればよいかを容易に把握することが可能となる。なお、撮影用コンソール2に図示しない音声出力部又は振動発生部を備える構成とし、取得すべき動態の位相幅(例えば、吸気から始まる呼吸3周期分等)に対する、有効なフレーム画像を取得済みの位相幅の割合(%)に応じた音又は振動を出力することとしてもよい。
具体的に、制御部210は、変化判定部212により無効と判定された場合(無効の判定結果情報が存在した場合)、無効と判定されたときの位相に対応するフレーム画像を記憶部22から破棄(削除)する。次いで、表示部24に、撮影者による操作部23の連結指示操作に応じて破棄により離散的となったフレーム画像を連結するための連結指示画面を表示する。そして、連結指示画面において操作部23から入力された連結指示信号に基づいて、破棄されたフレーム画像以外のフレーム画像(即ち、今回動態撮影された一連のフレーム画像のうち破棄されずに残されたフレーム画像)を連結して動態画像として記憶部22に記憶する。
なお、第3の実施形態においては波形上の2点を指定して連結指示するとしたが、指定する点の数を増やすことで断片化された複数のフレーム画像の連結指示をし、フレーム画像の前後を入れ替えて結合するとしてもよい。
また、無効と判定されたときの位相に対応するフレーム画像がない場合は、制御部210は、記憶部22に記憶されているフレーム画像をそのまま動態画像として取り込む。
一方、取得すべき全位相幅のフレーム画像が揃っている場合、制御部210は、操作部23から次工程(動態解析)への移行指示を待機し、移行指示が入力されると、記憶部22に記憶されている一連のフレーム画像を読み出して通信部25により解析部310(診断用コンソール3)に送信する。診断用コンソール3は、受信した動態画像のフレーム画像に基づいて動態解析を行う。
従って、動態の変化が予め定められた範囲内(有効)であるか否かに応じて撮影されたフレーム画像を取り込むか取り込まないかを制御することができるので、動態撮影中に被写体の動態が乱れた場合であっても、動態が乱れていない時のフレーム画像は生かすことができ、被写体の被曝線量増加を抑制することができる。
従って、動態撮影中に被写体の動態が乱れた場合であっても、動態が乱れていない時のフレーム画像は生かすことができるので、被写体の被曝線量増加を抑制することができる。また、1回の動態撮影によって動態の変化が予め定められた範囲内の有効なフレーム画像のみからなる動態画像を取り込むことができるので、再撮影の手間を省くことができる。
従って、動態撮影中に被写体の動態が乱れた場合であっても、動態が乱れていない時のフレーム画像は生かすことができるので、被写体の被曝線量増加を抑制することができる。また、1回の動態撮影によって動態の変化が予め定められた範囲内の有効なフレーム画像のみからなる動態画像を取り込むことができるので、再撮影の手間を省くことができる。さらに、動態が変化する前のフレーム画像も生かすことができるので、より一層患者の被曝線量増加を抑制することができる。
従って、撮影者が手動でフレーム画像の連結操作を行うことができるので、連結する位相を確認しながら、最適な位相で連結することができる。また、動態撮影中に被写体の動態が乱れた場合であっても、動態が乱れていない時のフレーム画像は生かすことができるので、被写体の被曝線量増加を抑制することができる。
1 撮影装置
11 放射線源
12 放射線照射制御装置
13 放射線検出部
14 読取制御装置
2 撮影用コンソール
21 CPU
22 記憶部
23 操作部
24 表示部
25 通信部
26 バス
3 診断用コンソール
31 CPU
32 記憶部
33 操作部
34 表示部
35 通信部
36 バス
110 画像取得部
210 制御部
211 検出部
212 変化判定部
310 解析部
Claims (10)
- 放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記変化判定部による判定結果に応じて前記撮影部により撮影されたフレーム画像の取り込みを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像までの一連のフレーム画像を破棄し、その後に前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内であると判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像から取り込みを行う放射線撮影システム。 - 放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記変化判定部による判定結果に応じて前記撮影部により撮影されたフレーム画像の取り込みを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像を破棄し、前記破棄されたフレーム画像の後に撮影されたフレーム画像であって、前記破棄されたフレーム画像に対応する前記位相と同位相の、前記動態の変化が予め定められた範囲内であると判定されたときのフレーム画像を、前記破棄されたフレーム画像の直前のフレーム画像に自動的に連結する放射線撮影システム。 - 放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記複数のフレーム画像のうち連結するフレーム画像を指示するための連結指示情報を入力する操作部と、
前記変化判定部による判定結果に応じて前記撮影部により撮影されたフレーム画像の取り込みを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像を破棄し、前記操作部から入力された連結指示情報に基づいて、前記破棄されたフレーム画像以外のフレーム画像を連結する放射線撮影システム。 - 前記変化判定部は、前記検出部で生成される検出情報に基づいて、前記動態の位相変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する請求項1〜3のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 撮影により取得すべき動態の位相幅及び前記撮影部により撮影済みの動態の位相幅を同時に表示する表示部を備える請求項2〜4のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 撮影により取得すべき動態の全位相のフレーム画像が揃っていない場合に、撮影者に対して撮影継続を誘導する情報を出力する出力部を備える請求項2〜4のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 撮影により取得すべき動態の全位相幅が揃っていない場合に、次工程への移行操作が不可である旨を通知する情報を出力する出力部を備える請求項2〜4のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 撮影により取得すべき動態の全位相幅が揃った場合に、その旨を報知する情報を出力する出力部を備える請求項2〜4のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記複数のフレーム画像のうち連結するフレーム画像を指示するための連結指示情報を入力する操作部と、
前記操作部から入力された連結指示情報に基づいて、前記指示されたフレーム画像を連結する制御部と、
を備える放射線撮影システム。 - 放射線を照射して被写体の動態を示す複数のフレーム画像を撮影する撮影部と、
撮影中の前記被写体の動態を検出し、その検出情報を生成する検出部と、
前記検出部で生成される検出情報に基づいて、撮影中の前記動態の変化が予め定められた範囲内であるか否かを判定する変化判定部と、
前記複数のフレーム画像のうち連結するフレーム画像を指示するための連結指示情報を入力する操作部と、
前記変化判定部により前記動態の変化が予め定められた範囲内ではないと判定された場合に、その判定されたときの前記動態の位相に対応するフレーム画像を破棄し、前記操作部から入力された連結指示情報に基づいて、前記破棄されたフレーム画像以外の前記指示されたフレーム画像を連結する制御部と、
を備える放射線撮影システム。
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