JP6760901B2 - 放射線撮影システムとその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮影システムとその作動方法に関する。

医療分野において、放射線撮影システムで得られた放射線画像に基づく診断が盛んに行われている。放射線撮影システムは放射線発生装置と放射線撮影装置を備える。放射線発生装置は放射線源を含み、放射線撮影装置は放射線画像検出装置を含む。放射線画像検出装置はセンサパネルを有している。センサパネルには撮影領域が設けられている。撮影領域には複数の画素が二次元に配列されている。画素は、放射線源から照射されて被写体（患者）を透過した放射線に感応して電荷を蓄積する。放射線画像検出装置は、画素に蓄積された電荷をデジタル信号に変換し、これを放射線画像として出力する。

放射線画像検出装置には、撮影室に設置された撮影台に固定される据え置き型と、持ち運び可能な筐体にセンサパネル等が収容された可搬型とがある。可搬型の放射線画像検出装置は電子カセッテと呼ばれる。電子カセッテには、ケーブルを介して商用電源から給電されるワイヤードタイプの他に、筐体に装着されたバッテリから給電されるワイヤレスタイプがある。

電子カセッテは、その機動性を活かして、撮影室以外に持ち出されて使用される。例えば撮影室に赴くことができない患者がいる病室を巡回して撮影を行う回診撮影の際に使用される。また、電子カセッテは、自宅療養中の高齢者や、事故、災害等による急病人を撮影するため、医療施設外で使用されることもある。このように、撮影台を用いない撮影を、以降、フリー撮影という。

放射線撮影前の準備作業において、放射線技師等のオペレータは、放射線源、電子カセッテ、および患者の相対的な位置決め（ポジショニングともいう）を行う。位置決めを終えた後、オペレータは、放射線源から放射線を照射させて放射線撮影を行う。

特許文献１および特許文献２には、フリー撮影ではなく撮影台を用いた撮影であるが、位置決めを支援し、位置決めの作業効率の向上を図る技術が記載されている。特許文献１には、患者が仰臥する寝台に、放射線源と据え置き型の放射線画像検出装置が内蔵されたＣ型アームが取り付けられた撮影台が記載されている。特許文献２には、患者が仰臥する寝台に、フイルムカセッテが収容された撮影台が記載されている。特許文献２では、放射線源は撮影室の天井にアームを介して取り付けられている。特許文献１および特許文献２のいずれにおいても、放射線源と据え置き型の放射線画像検出装置またはフイルムカセッテ（以下、便宜上、両者をまとめてパネル部という）は、寝台を挟んで対向する位置に配置されている。

ここで、撮影台を用いた撮影では、まず、患者を撮影台の位置に移動させ、膝等の患者の撮影部位が撮影台のパネル部と対向するように患者を動かしておおまかな位置決めをする。そして、放射線が照射される領域である照射野内に患者の撮影部位が含まれるよう、放射線源の照射方向や照射位置を位置決めする。この段階で、放射線源と撮影台のパネル部の位置関係は固定される。この後、照射野内において、患者の撮影部位の位置、姿勢、向き等が微調整されて、位置決めが完了する。患者の撮影部位の微調整も、おおまかな位置決め時と同様に、固定されたパネル部に対して、患者を動かすことにより行う。

特許文献１および特許文献２では、放射線源に取り付けられた光学式のカメラで撮影した動画（以下、カメラ画像）と、患者の理想的な位置であって事前に設定された位置（以下、設定位置）を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成し、これを表示部に表示している。カメラの視野は、カメラ画像の中心と照射野の中心がほぼ一致するように調整されている。カメラ画像内の位置決め指標画像の表示位置は、例えば照射野の中心を基準にした位置に固定される。なお、位置決め指標画像は、具体的には患者の撮影部位を模した人体モデルの輪郭を線で表したものである。

オペレータは、合成画像を見ながら、患者の撮影部位の位置が位置決め指標画像と一致するよう、患者に指示を出して患者に撮影部位の位置や姿勢の変更を促したり、自らの手で患者の撮影部位の位置や姿勢を変更させたりする。

特開２０１３−０４８７４０号公報 特開平０６−２１７９７３号公報

特許文献１および特許文献２は、前述の通り、撮影台を用いた撮影である。このため、放射線源とパネル部との相対的な位置を固定したうえで、照射野内における患者とパネル部との相対的な位置決めが行われる。放射線源の位置が固定されているため、カメラ画像内の位置決め指標画像の表示位置も固定されている。このように表示位置が固定された位置決め指標画像に倣って、患者の位置や撮影部位を動かすことができれば、特許文献１および特許文献２のような技術でも、位置決めの支援を適切に行うことができる。

しかしながら、電子カセッテを用いたフリー撮影では、特許文献１および特許文献２のような技術では、位置決めの支援を適切に行うことができないという問題があった。というのも、フリー撮影では、高齢者や急病人等の自ら自由に体を動かせない患者を撮影する場合がある。このような場合には、電子カセッテを基準にして、患者の撮影部位の位置や姿勢を動かすことが困難であることが多い。また、フリー撮影では、患者を動かすよりは、取り回しが自由な電子カセッテを動かしたほうが、労力が少なくて済む。そのため、フリー撮影では、患者の撮影部位と電子カセッテとの相対的な位置決めに際しては、電子カセッテではなく患者を基準にして、電子カセッテを動かすことになる。

特許文献１および特許文献２の技術では、放射線源の位置が固定された状態では、カメラ画像内の位置決め指標画像の表示位置も固定されている。そのため、パネル部に相当する電子カセッテを動かしても、放射線源を動かさない限り、カメラ画像内の位置決め指標画像の表示位置は固定されたままである。したがって、フリー撮影においては、特許文献１および特許文献２の位置決め指標画像は、位置決めの支援として利用できない。つまり、カメラ画像内で位置決め指標画像の表示位置が固定されていた場合、電子カセッテを動かすと、カメラ画像内において電子カセッテの位置と位置決め指標画像の表示位置が乖離してしまう。そうすると、本来であれば電子カセッテと患者の撮影部位の設定位置を示す位置決め指標画像が、位置決めの支援として機能しなくなってしまう。これにより、特許文献１および特許文献２の技術では、フリー撮影の位置決めの支援を適切に行うことができないという問題が生じる。

本発明は、電子カセッテを用い、撮影台を用いないで行うフリー撮影であっても、被写体と電子カセッテとの相対的な位置決めの支援を適切に行うことが可能な放射線撮影システムとその作動方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の放射線撮影システムは、放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、放射線が照射される領域である照射野内に位置する被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得部と、カメラ画像を使用して、カメラ画像内に映る電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出部と、カメラ画像と、画像内カセッテ位置に対する被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成部であって、電子カセッテの移動に伴ってカメラ画像における画像内カセッテ位置が変化した場合には、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、合成画像における位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成部と、合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備える。

合成画像生成部は、合成画像に、電子カセッテの位置を示すカセッテ位置指標を表示することが好ましい。

検出部は、カメラ画像に電子カセッテが映っている場合には、カメラ画像から電子カセッテの特徴を特定して画像内カセッテ位置を検出することが好ましい。

位置決め指標画像は、被写体を模した人体モデルの輪郭を示す輪郭画像であることが好ましい。あるいは、位置決め指標画像は、被写体を模した人体モデルが立体的に表示される立体表示画像であることが好ましい。

位置決め指標画像を生成する指標画像生成部を備えることが好ましい。この場合、指標画像生成部は、カメラ画像に基づいて、位置決め指標画像を生成することが好ましい。あるいは、指標画像生成部は、放射線画像に基づいて、位置決め指標画像を生成することが好ましい。

位置決め指標画像が立体表示画像であった場合、指標画像生成部は、カメラ画像に基づいて、基準の立体表示画像に映る被写体の姿勢および／または向きを編集して編集立体表示画像を生成し、生成した編集立体表示画像を位置決め指標画像とすることが好ましい。

複数の位置決め指標画像が予め登録される指標画像データベースにアクセスして、位置決め指標画像を取得する指標画像取得部を備えることが好ましい。

指標画像データベースには、被写体の撮影部位、または撮影部位の姿勢および向きに関する情報である撮影手技のうちの少なくとも１つを規定する撮影メニュー毎に位置決め指標画像が登録されており、指標画像取得部は、設定された撮影メニューに対応する位置決め指標画像を指標画像データベースから取得することが好ましい。

指標画像データベースには、被写体毎に位置決め指標画像が登録されており、指標画像取得部は、被写体に対応する位置決め指標画像を指標画像データベースから取得することが好ましい。

指標画像データベースには、被写体の体格毎に位置決め指標画像が登録されており、被写体の体格を特定する体格特定部を備え、指標画像取得部は、体格特定部で特定した被写体の体格に対応する位置決め指標画像を指標画像データベースから取得することが好ましい。

位置決め指標画像で示される設定位置と被写体の実際の位置とのずれ量である第１ずれ量を算出する第１算出部と、第１ずれ量が予め設定された第１閾値よりも大きい場合、第１エラー処理を実行する第１エラー処理部とを備えることが好ましい。

位置決め指標画像の関連情報を、放射線画像の付帯情報として放射線画像に関連付ける関連付け処理部を備えることが好ましい。

被写体の複数の撮影部位を含む長尺な撮影範囲を分割した複数の分割撮影範囲をそれぞれ撮影し、各分割撮影範囲に対応する複数枚の放射線画像を合成して１枚の長尺な放射線画像を生成する長尺撮影を行う場合、検出部は、基準の分割撮影範囲に位置決めされた電子カセッテの画像内カセッテ位置を検出し、合成画像生成部は、検出部で検出した、基準の分割撮影範囲に位置決めされた電子カセッテの画像内カセッテ位置に対して、その他の分割撮影範囲における電子カセッテの推奨位置を示す推奨カセッテ位置指標を表示することが好ましい。

合成画像生成部は、推奨カセッテ位置指標に対しても、位置決め指標画像を表示することが好ましい。

推奨カセッテ位置指標で示される推奨位置と電子カセッテの実際の位置とのずれ量である第２ずれ量を算出する第２算出部を備え、第２ずれ量が予め設定された第２閾値よりも大きい場合、第２エラー処理を実行する第２エラー処理部を備えることが好ましい。

カメラは放射線源に取り付けられていることが好ましい。

本発明の放射線撮影システムの作動方法は、放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、放射線が照射される領域である照射野内に位置する被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得部と、カメラ画像を使用して、カメラ画像内に映る電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出ステップと、カメラ画像と、画像内カセッテ位置に対する被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成ステップであって、電子カセッテの移動に伴ってカメラ画像における画像内カセッテ位置が変化した場合には、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、合成画像における位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成ステップと、合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御ステップとを備える。

本発明によれば、電子カセッテの移動に伴ってカメラ画像における電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置が変化した場合には、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像の表示位置を変化させるので、電子カセッテを用い、撮影台を用いないで行うフリー撮影であっても、被写体と電子カセッテとの相対的な位置決めの支援を適切に行うことが可能な放射線撮影システムとその作動方法を提供することができる。

Ｘ線撮影システムを示す図である。 撮影オーダを示す図である。 メニュー・条件テーブルを示す図である。 画像ファイルを示す図である。 電子カセッテの外観斜視図である。 電子カセッテが実行する動作の流れを示す図である。 カメラ画像を示す図である。 コンソールを構成するコンピュータのブロック図である。 コンソールのＣＰＵのブロック図である。 指標画像ＤＢを示す図である。 合成画像の成り立ちを示す図である。 電子カセッテの移動に伴う画像内カセッテ位置の変化に合わせて、位置決め指標画像の表示位置を変化させる様子を示す図であり、図１２Ａは電子カセッテの移動前、図１２Ｂは移動後をそれぞれ示す。 コンソールのＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の指標画像ＤＢを示す図である。 第３実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 第３実施形態の指標画像取得部の機能を示す図であり、図１６Ａは指標画像生成部から位置決め指標画像が入力された場合、図１６Ｂはそれまで登録されていた位置決め指標画像を、指標画像生成部で生成した位置決め指標画像に差し替える様子をそれぞれ示す。 第４実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 第５実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 カメラ画像に基づいて、指標画像ＤＢに登録されている位置決め指標画像に映る被写体の姿勢および／または向きを編集して位置決め指標画像を生成する様子を示す図である。 第５実施形態の指標画像取得部の機能を示す図であり、図２０Ａは指標画像生成部から位置決め指標画像が入力された場合、図２０Ｂはそれまで登録されていた位置決め指標画像を、指標画像生成部で生成した位置決め指標画像に差し替える様子をそれぞれ示す。 第６実施形態の指標画像ＤＢを示す図である。 第６実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 第７実施形態の指標画像ＤＢを示す図である。 第７実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 第８実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 第１警告が表示された合成画像を示す図である。 第９実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 下肢撮影の場合の撮影範囲とＸ線画像を示す図である。 基準の分割撮影範囲に電子カセッテを位置決めした場合のカメラ画像を示す図である。 第１０実施形態の合成画像の成り立ちを示す図である。 推奨カセッテ枠に対しても、位置決め指標画像を表示する態様を示す図である。 第１１実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。 第２警告が表示された合成画像を示す図である。 位置検出ユニットを露呈位置に配した図である。 第１２実施形態のコンソールのＣＰＵのブロック図である。

［第１実施形態］
図１において、放射線としてＸ線を用いるＸ線撮影システム１０は、Ｘ線発生装置１１とＸ線撮影装置１２とを備えている。Ｘ線発生装置１１は、放射線源に相当するＸ線源１３と線源制御装置１４とで構成される。Ｘ線撮影装置１２は、電子カセッテ１５とコンソール１６とで構成される。

図１では、Ｘ線撮影システム１０が設置される撮影室において、Ｘ線源１３と対向する位置に被写体Ｈが立って、被写体Ｈ自らが電子カセッテ１５を持ち、電子カセッテ１５を撮影部位である膝に宛がってＸ線撮影を行っている様子を示している。すなわち、図１に示すＸ線撮影は、撮影台を用いずに行うフリー撮影である。このため電子カセッテ１５は自由に移動可能である。

Ｘ線源１３は、Ｘ線を発生するＸ線管２０、Ｘ線が照射される領域である照射野を限定する照射野限定器２１、および照射野を示す照射野表示光を発する照射野表示光源２２を内蔵している。

Ｘ線管２０は、熱電子を放出するフィラメントと、フィラメントから放出された熱電子が衝突してＸ線を放射するターゲットとを有している。照射野限定器２１は、例えば、Ｘ線を遮蔽する４枚の鉛板を四角形の各辺上に配置し、Ｘ線を透過させる四角形の照射開口が中央に形成されたものである。この場合、照射野限定器２１は、鉛板の位置を移動することで照射開口の大きさを変化させ、照射野を設定する。図１では、電子カセッテ１５の撮影領域ＲＸ（図５参照）とほぼ同じ照射野が設定された状態を例示している。

照射野表示光源２２は、照射野限定器２１の照射開口を通じて、照射野表示光を照射する。このため、照射野表示光は、文字通り照射野と同じ形状と大きさを有する。照射野表示光源２２は、照明を落とした撮影室内でもオペレータが視認可能なように、特殊な色（例えば黄色）の照射野表示光を発する。

Ｘ線源１３には、光学式のカメラ２３が取り付けられている。カメラ２３の光軸は、照射野の中心を通るＸ線の照射軸と平行である。Ｘ線撮影のため、オペレータがＸ線源１３、電子カセッテ１５、および被写体Ｈのおおまかな位置決めを行った後は、カメラ２３は、その視野（以下、ＦＯＶ（Field Of View））という）に電子カセッテ１５および被写体Ｈを捉える。カメラ２３は、これら電子カセッテ１５および被写体Ｈを含む光学像であるカメラ画像６０（図７参照）を撮影する。おおまかな位置決めを行った後は、被写体Ｈは照射野内に位置している。このため、カメラ画像６０は、照射野内に位置する被写体Ｈを撮影した画像である。カメラ画像６０は、例えばカラー画像であり、かつ動画である。

ここで、「Ｘ線源１３に取り付けられたカメラ２３」は、図１のようにＸ線源１３の外周部に直接取り付けられる場合は勿論のこと、照射野限定器２１および照射野表示光源２２のように、Ｘ線源１３に内蔵される場合も含む。Ｘ線源１３の外周部に対物レンズが配され、Ｘ線源１３以外（例えばＸ線源１３を天井から吊り下げるアーム等）に撮像素子が内蔵された場合も、「Ｘ線源１３に取り付けられたカメラ２３」に含まれる。

カメラ２３は無線通信部およびバッテリを有し、ワイヤレスで作動する。カメラ２３は、コンソール１６からの撮影指示信号および撮影停止信号を無線受信し、撮影指示信号に応じてカメラ画像６０の撮影を開始し、撮影停止信号に応じてカメラ画像６０の撮影を停止する。カメラ２３は、撮影したカメラ画像６０をコンソール１６に無線送信する。

撮影指示信号は、入力デバイス３１を介してオペレータにより入力される撮影指示に応じて、コンソール１６からカメラ２３に送信される。撮影停止信号は、電子カセッテ１５からＸ線の照射開始を報せる照射開始検出信号をコンソール１６で受信したときに、コンソール１６からカメラ２３に自動的に送信される。

線源制御装置１４は、タッチパネル２５、電圧発生部２６、制御部２７、および照射スイッチ２８を有している。タッチパネル２５は、Ｘ線管２０に印加する管電圧、管電流、およびＸ線の照射時間からなるＸ線の照射条件、並びに照射野限定器２１の照射開口の大きさを設定する際に操作される。ここで、管電流は、Ｘ線管２０のフィラメントからターゲットに向かう熱電子の流量を決定するパラメータである。

電圧発生部２６は、Ｘ線管２０に印加する管電圧を発生する。制御部２７は、この電圧発生部２６の動作を制御して、管電圧、管電流、およびＸ線の照射時間を制御する。制御部２７はＸ線管２０からＸ線が発生されたときに計時を開始するタイマーを有し、タイマーで計時した時間が照射条件で設定された照射時間となったとき、Ｘ線管２０の動作を停止させる。また、制御部２７は、照射野限定器２１を動作させて、その照射開口の大きさを、タッチパネル２５で設定された大きさとする。

照射スイッチ２８は、Ｘ線の照射を開始する際にオペレータにより操作される。照射スイッチ２８は２段押下型である。照射スイッチ２８が１段目まで押された（半押しされた）とき、制御部２７は、Ｘ線管２０にＸ線を発生する前の準備動作を開始させる。照射スイッチ２８が２段目まで押された（全押しされた）とき、制御部２７は、Ｘ線管２０にＸ線を発生させる。これにより、被写体Ｈの撮影部位である手に向けてＸ線が照射される。

電子カセッテ１５は、Ｘ線源１３から照射されて被写体Ｈを透過したＸ線に基づくＸ線画像４０（図４参照）を検出する。電子カセッテ１５は、カメラ２３と同様、無線通信部およびバッテリを有し、ワイヤレスで作動する。電子カセッテ１５は、Ｘ線画像４０をコンソール１６に無線送信する。

コンソール１６は、例えばノート型パーソナルコンピュータといったコンピュータをベースに、オペレーティングシステム等の制御プログラムや、各種アプリケーションプログラムをインストールして構成される。コンソール１６は、表示部に相当するディスプレイ３０およびタッチパッドやキーボード等の入力デバイス３１を有する。コンソール１６は、ＧＵＩ(Graphical User Interface)による操作機能が備えられた各種操作画面をディスプレイ３０に表示し、各種操作画面を通じて入力デバイス３１からのオペレータによる各種操作指示の入力を受け付ける。

コンソール１６は、図２に示す撮影オーダ３５の入力を受け付ける。撮影オーダ３５は、例えば診療科の医師等の撮影依頼者から、オペレータにＸ線撮影を指示するための情報である。撮影オーダ３５は、例えば、放射線情報システム（ＲＩＳ；Radiology Information System、図示せず）からコンソール１６に配信される。

撮影オーダ３５は、オーダＩＤ（Identification Data）、被写体ＩＤ、撮影手技等の項目を有する。オーダＩＤは、個々の撮影オーダ３５を識別する記号や番号であり、ＲＩＳにより自動的に付される。被写体ＩＤの項目には撮影対象の被写体Ｈの被写体ＩＤが記される。被写体ＩＤは個々の被写体Ｈを識別する記号や番号である。

撮影手技は、被写体Ｈの撮影部位と、当該撮影部位の姿勢および向きに関する情報である。撮影部位は、図１で例示した膝に加えて、頭部、頸椎、胸部、腹部、手、指、肘等がある。姿勢は立位、臥位、座位等の被写体Ｈの姿勢、向きは正面、側面、背面等のＸ線源１３に対する被写体Ｈの向きである。図示は省略するが、撮影オーダ３５には、これらの項目の他に、被写体Ｈの氏名、性別、年齢、身長、体重といった被写体情報の項目が設けられている。また、撮影オーダ３５には、撮影依頼者の所属診療科、撮影依頼者のＩＤ、ＲＩＳで撮影オーダ３５を受け付けた日時、術後の経過観察や治療薬の効果判定等の撮影目的、撮影依頼者からオペレータへの申し渡し事項といった項目も設けられている。

コンソール１６には、図３に示すメニュー・条件テーブル３８が記憶されている。メニュー・条件テーブル３８には、撮影部位、姿勢、および向きが１セットとなった撮影手技を規定する撮影メニューと、これに対応する照射条件が関連付けて登録されている。この撮影メニューと照射条件との組には、デフォルトで登録されているものもあれば、オペレータがデフォルトの組を編集したり、デフォルトの組とは別に新規に追加したりしたものも含まれる。なお、撮影メニューは、撮影手技ではなく、撮影部位のみを規定するものであってもよい。

コンソール１６は、オペレータの操作により、図３に示す撮影オーダ３５の内容をリスト化した撮影オーダリストをディスプレイ３０に表示する。オペレータは、撮影オーダリストを閲覧して撮影オーダ３５の内容を確認する。続いてコンソール１６は、図３に示すメニュー・条件テーブル３８の内容を、撮影メニューを設定可能な形態でディスプレイ３０に表示する。オペレータは、撮影オーダ３５で指定された撮影手技と一致する撮影メニューを選択して設定する。

コンソール１６は、オペレータにより設定された撮影メニュー、および設定された撮影メニューに対応する照射条件、オーダＩＤ、自身を識別する記号や番号であるコンソールＩＤ等の各種情報を含む条件設定信号を電子カセッテ１５に無線送信する。

コンソール１６は、Ｘ線画像４０を、例えば図４に示すようなＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）規格に準拠した形式の画像ファイル４１とし、これを医療画像保管通信システム（ＰＡＣＳ；Picture Archiving and Communication System、図示せず）に送信する。

画像ファイル４１は、Ｘ線画像４０と付帯情報４２とが１つの画像ＩＤで関連付けられたものである。付帯情報４２には、被写体情報、オーダＩＤ、撮影メニュー、照射条件等が含まれる。撮影依頼者は、クライアント端末でＰＡＣＳにアクセスして画像ファイル４１をダウンロードすることで、クライアント端末でＸ線画像４０を閲覧することが可能である。

図５において、電子カセッテ１５は、センサパネル５０と、回路部５１と、これらを収容する直方体形状をした持ち運び可能な筐体５２とで構成される。筐体５２は、例えば、フイルムカセッテやＩＰ（Imaging Plate）カセッテ、ＣＲ（Computed Radiography）カセッテと略同様の、国際規格ＩＳＯ（International Organization for Standardization）４０９０：２００１に準拠した大きさである。

筐体５２の前面５２Ａには矩形状の開口が形成されており、開口にはＸ線透過性を有する透過板５３が取り付けられている。電子カセッテ１５は、前面５２ＡがＸ線源１３と対向する姿勢で位置決めされ、前面５２ＡにＸ線が照射される。なお図示は省略するが、筐体５２には、この他にも、主電源のオン／オフを切り替えるスイッチや、バッテリの残り使用時間、撮影準備完了状態といった電子カセッテ１５の動作状態を報せるインジケータが設けられている。

センサパネル５０は、シンチレータ５５と光検出基板５６とで構成される。シンチレータ５５と光検出基板５６は、前面５２Ａ側からみてシンチレータ５５、光検出基板５６の順に積層されている。シンチレータ５５は、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、テルビウム賦活ガドリニウムオキシサルファイド）等の蛍光体を有し、透過板５３を介して入射したＸ線を可視光に変換して放出する。なお、Ｘ線が照射される前面５２Ａ側から見て光検出基板５６、シンチレータ５５の順に積層したセンサパネルを用いてもよい。また、アモルファスセレン等の光導電膜によりＸ線を直接信号電荷に変換する直接変換型のセンサパネルを用いてもよい。

光検出基板５６は、シンチレータ５５から放出された可視光を検出して電荷に変換する。回路部５１は、光検出基板５６の駆動を制御するとともに、光検出基板５６から出力された電荷に基づきＸ線画像４０を生成する。

光検出基板５６には撮影領域ＲＸが設けられている。この撮影領域ＲＸは透過板５３とほぼ同じ大きさであり、複数の画素がＮ行×Ｍ列の二次元マトリックス状に配列されている。画素は、シンチレータ５５からの可視光に感応して電荷を蓄積する。この画素に蓄積された電荷を、回路部５１でデジタル信号に変換することで、Ｘ線画像４０が検出される。

Ｎ、Ｍは２以上の整数であり、例えばＮ、Ｍ≒２０００である。なお、画素の行列数は、これに限定されない。また、画素の配列は正方配列でもよいし、画素を４５°傾けて、かつ画素を千鳥状に配置してもよい。

撮影領域ＲＸの４つの角には、Ｌ字状のマーカー５７Ａが配されている。また、撮影領域ＲＸの一方の短辺の中央には、棒状のマーカー５７Ｂが配されている。この棒状のマーカー５７Ｂが配されたほうが、Ｘ線画像４０において上側となる。さらに、撮影領域ＲＸの中央には、十字状のマーカー５７Ｃが配されている。マーカー５７Ａは、長辺側が短辺側よりも長く形成されている。これらのマーカー５７Ａ〜５７Ｃにより、撮影領域ＲＸの位置および向きが分かる。

電子カセッテ１５には、Ｘ線の照射開始を検出する機能が備えられている。この照射開始検出機能は、例えば、光検出基板５６の撮影領域ＲＸに照射開始検出センサを設けるものである。そして、照射開始検出センサから所定のサンプリング周期で出力される、Ｘ線の到達線量に応じた線量信号と、予め設定された照射開始検出閾値とを比較し、線量信号が照射開始検出閾値を超えた場合に、Ｘ線の照射が開始されたと判定する。照射開始検出センサは、例えば画素の一部が担う。

また、電子カセッテ１５は、線源制御装置１４の制御部２７と同様に、Ｘ線の照射開始を検出したときに計時を開始するタイマーを有する。電子カセッテ１５は、タイマーで計時した時間がコンソール１６で設定された照射条件の照射時間となったとき、Ｘ線の照射が終了したと判定する。

図６に示すように、電子カセッテ１５は、コンソール１６からの条件設定信号を受信したときに、画素から暗電荷を読み出してリセット（破棄）する画素リセット動作を開始する。なお、電子カセッテ１５は、条件設定信号を受信する前は待機動作をしている。待機動作は、条件設定信号を受信する役割を担う無線通信部等の最低限必要な部分にのみ電力が供給されている状態である。

次いで、電子カセッテ１５は、照射開始検出機能でＸ線の照射開始を検出したときに、画素リセット動作を終えて、Ｘ線の到達線量に応じた電荷を画素に蓄積させる画素電荷蓄積動作を開始する。これにより、Ｘ線源１３のＸ線の照射開始タイミングと、画素電荷蓄積動作の開始タイミングとを同期させることができる。

また、電子カセッテ１５は、照射開始検出機能でＸ線の照射開始を検出したときに、その旨を報せる照射開始検出信号をコンソール１６に無線送信する。

その後、電子カセッテ１５は、タイマーによりＸ線の照射終了を検出したときに、画素電荷蓄積動作を終えて、診断に供するＸ線画像４０を読み出すための画像読み出し動作を開始する。これにて１画面分のＸ線画像４０を得る１回のＸ線撮影が終了する。画像読み出し動作終了後、電子カセッテ１５は、再び待機動作に戻る。

図７は、図１に示すＸ線撮影の様子を映したカメラ画像６０である。カメラ画像６０には、膝を屈曲させた状態の被写体Ｈの下半身、および上半身の一部と、被写体Ｈに持たれ、膝の裏側に配された電子カセッテ１５とが映っている。電子カセッテ１５は前面５２ＡがＸ線源１３と対向する姿勢で配され、かつカメラ２３の光軸がＸ線の照射軸と並行であるので、カメラ画像６０には前面５２Ａが映る。なお、図示は省略したが、照射野表示光源２２から照射野表示光が照射された場合には、照射野表示光もカメラ画像６０に映る。

カメラ２３はＸ線源１３に取り付けられているので、Ｘ線源１３とカメラ２３との位置関係は変わらない。このため、カメラ画像６０には、常に同じ位置（例えば中心）に照射野の中心が位置する。

図８において、コンソール１６は、前述のディスプレイ３０および入力デバイス３１に加えて、ストレージデバイス６５、メモリ６６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６７、および通信部６８を備えている。これらはデータバス６９を介して相互接続されている。

ストレージデバイス６５は、コンソール１６に内蔵、またはケーブルあるいはネットワークを通じて接続されたハードディスクドライブ、もしくはハードディスクドライブを複数台連装したディスクアレイである。ストレージデバイス６５には、オペレーティングシステム等の制御プログラム、各種アプリケーションプログラム、およびこれらのプログラムに付随する各種データ等が記憶されている。

メモリ６６は、ＣＰＵ６７が処理を実行するためのワークメモリである。ＣＰＵ６７は、ストレージデバイス６５に記憶されたプログラムをメモリ６６へロードして、プログラムにしたがった処理を実行することにより、コンソール１６の各部を統括的に制御する。通信部６８は、電子カセッテ１５およびカメラ２３との間のＸ線画像４０およびカメラ画像６０等の各種データの通信を担う。

図９において、ストレージデバイス６５には、作動プログラム７５、および指標画像データベース（以下、ＤＢ（Data Base）と略す）７６が記憶されている。なお図示はしていないが、図３で示したメニュー・条件テーブル３８も、ストレージデバイス６５に記憶されている。

作動プログラム７５が起動されると、ＣＰＵ６７は、メモリ６６等と協働して、カメラ画像取得部８０、検出部８１、指標画像取得部８２、合成画像生成部８３、および表示制御部８４として機能する。

カメラ画像取得部８０は、カメラ２３からのカメラ画像６０を取得するカメラ画像取得機能を担う。カメラ画像取得部８０は、取得したカメラ画像６０を検出部８１および合成画像生成部８３に出力する。

検出部８１は、カメラ画像６０を使用して、カメラ画像６０内に映る電子カセッテ１５の位置である画像内カセッテ位置を検出する検出機能を担う。より具体的には、検出部８１は、図７で示したようにカメラ画像６０に電子カセッテ１５が映っている場合には、カメラ画像６０に対して周知の画像認識技術を適用し、電子カセッテ１５の筐体５２の前面５２Ａのマーカー５７Ａ〜５７Ｃを、電子カセッテ１５の特徴として特定する。そして、特定したマーカー５７Ａ〜５７Ｃのカメラ画像６０内における位置座標を、画像内カセッテ位置として検出する。検出部８１は、検出した画像内カセッテ位置を合成画像生成部８３に出力する。

図７で示したように、本例のマーカー５７Ｃのように、被写体Ｈで覆い隠されてカメラ画像６０に映っていない場合は、当然ながら検出部８１で認識はされない。しかし、４つのマーカー５７Ａのうちの少なくとも１つを特定できれば、画像内カセッテ位置を検出することができる。なお、マーカー５７Ａ〜５７Ｃに替えて、あるいは加えて、前面５２Ａの外周の輪郭を、電子カセッテ１５の特徴として特定してもよい。

指標画像取得部８２は、指標画像ＤＢ７６にアクセスして、画像内カセッテ位置に対する被写体Ｈの事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像９０（図１０参照）を取得する。指標画像取得部８２は、取得した位置決め指標画像９０を合成画像生成部８３に出力する。なお、設定位置は、画像内カセッテ位置に対する被写体Ｈの理想的な位置であり、また、Ｘ線撮影前、すなわち事前に設定される。

合成画像生成部８３は、カメラ画像取得部８０からのカメラ画像６０と、指標画像取得部８２からの位置決め指標画像９０とを合成した合成画像１００（図１１参照）を生成する合成画像生成機能を担う。また、合成画像生成部８３は、合成画像１００に、電子カセッテ１５の位置を示すカセッテ位置指標として、カセッテ枠９５（図１１参照）を表示する。合成画像生成部８３は、生成した合成画像１００を表示制御部８４に出力する。

表示制御部８４は、合成画像生成部８３からの合成画像１００をディスプレイ３０に表示する制御を行う表示制御機能を担う。

上記の各部８０〜８４は、通信部６８を介してカメラ２３に撮影指示信号を送信したときに動作を開始し、通信部６８を介してカメラ２３に撮影停止信号が送信するまでは、動作を継続する。そして、上記の各部８０〜８４は、撮影停止信号を送信したときに、動作を停止する。つまり、上記の各部８０〜８４は、カメラ２３に撮影指示信号を送信してから撮影停止信号を送信するまでの期間に限って、動作する。このため、ディスプレイ３０には、上記期間だけ合成画像１００が表示される。

図１０に示すように、指標画像ＤＢ７６には、撮影メニュー毎に位置決め指標画像９０が登録されている。位置決め指標画像９０は、ＩＩ０００１等、個々の位置決め指標画像９０を識別する記号や番号である指標画像ＩＤとともに登録されている。位置決め指標画像９０は、電子カセッテ１５の前面５２Ａと相似形状を有し、被写体Ｈの各撮影部位を模した人体モデルの輪郭９１を破線で示した輪郭画像である。

例えば胸部／臥位／正面、並びに胸部／臥位／背面の撮影メニューには、被写体Ｈの胸部を含む上半身を模した人体モデルの輪郭９１を示す、指標画像ＩＤがＩＩ０００１、ＩＩ０００２の位置決め指標画像９０が登録されている。また、膝／屈曲位／側面の撮影メニューには、被写体Ｈの膝を含む脚中央部を模した人体モデルの輪郭９１を示す、指標画像ＩＤがＩＩ００２０の位置決め指標画像９０が登録されている。指標画像取得部８２は、こうした指標画像ＤＢ７６から、入力デバイス３１を介してオペレータにより設定された撮影メニューに対応する位置決め指標画像９０を取得する。なお、図３で示したメニュー・条件テーブル３８に位置決め指標画像９０を登録し、メニュー・条件テーブル３８と指標画像ＤＢ７６を統合して１つにしてもよい。

図１１に示すように、合成画像生成部８３は、カメラ画像６０と、位置決め指標画像９０と、カセッテ枠９５とを合成して、合成画像１００を生成する。合成画像生成部８３は、検出部８１からの画像内カセッテ位置に基づいて電子カセッテ１５の前面５２Ａの４つの角を求め、求めた４つの角を直線で結んでカセッテ枠９５を生成する。このためカセッテ枠９５は前面５２Ａの外形形状を模した矩形状をしている。また、合成画像生成部８３は、ハッチングで示すように、カセッテ枠９５の矩形内を特定の色、例えば緑色で背景が透けるように薄く色付けする。

合成画像生成部８３は、カメラ画像６０との合成に際して、検出部８１からの画像内カセッテ位置に基づいて、指標画像取得部８２からの位置決め指標画像９０を編集する。具体的には、画像内カセッテ位置から、電子カセッテ１５の前面５２Ａの法線ＲＡ（図５参照）を軸とする回転角α（図５参照）を割り出し、これに応じて位置決め指標画像９０を回転させる。また、画像内カセッテ位置から、カメラ画像６０内に映る電子カセッテ１５の大きさを求める。そして、求めた電子カセッテ１５の大きさに一致するよう、位置決め指標画像９０の大きさを拡大または縮小する。なお、こうすると位置決め指標画像９０の枠がカセッテ枠９５と一致するので、カセッテ枠９５は表示せずに、位置決め指標画像９０にカセッテ枠９５の役割も担わせてもよい。

図１２に示すように、合成画像生成部８３は、電子カセッテ１５の移動に伴ってカメラ画像６０における画像内カセッテ位置が変化した場合には、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、合成画像１００における位置決め指標画像９０の表示位置を変化させる。合成画像生成部８３は、位置決め指標画像９０だけでなくカセッテ枠９５の表示位置も、画像内カセッテ位置の変化に合わせて変化させる。図１２では、図１２Ａに示すように、被写体Ｈの膝の左側に離れて位置していた電子カセッテ１５を、図１２Ｂに示すように、右側の膝の側に引き寄せた場合を例示している。

図１２では、図１２Ａに示す電子カセッテ１５の移動前（画像内カセッテ位置の変化前）と、図１２Ｂに示す電子カセッテ１５の移動後（画像内カセッテ位置の変化後）のみを示しているが、電子カセッテ１５の移動中も、合成画像生成部８３は、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、位置決め指標画像９０およびカセッテ枠９５の表示位置を滑らかに変化させる。

次に、上記構成による作用について、図１３のフローチャートを参照して説明する。まず、オペレータは、ディスプレイ３０で撮影オーダ３５の内容を確認し、入力デバイス３１を介して、撮影オーダ３５に応じた所望の撮影メニューを設定する。これにより、設定された撮影メニュー、およびこれに対応する照射条件等を含む条件設定信号が、コンソール１６から電子カセッテ１５に送信される。撮影メニューの設定後、オペレータは、設定した撮影メニューに対応する照射条件と同じ照射条件を、タッチパネル２５を介して線源制御装置１４に設定する。その後、オペレータは、Ｘ線源１３、電子カセッテ１５、および被写体Ｈの相対的な位置決めを開始する。

オペレータは、入力デバイス３１を介して、カメラ画像６０の撮影指示を入力する。これにより、カメラ画像６０の撮影指示信号がコンソール１６からカメラ２３に無線送信される。カメラ２３では、撮影指示信号を受けて、カメラ画像６０の撮影が開始される。また、図９で示したように、コンソール１６のＣＰＵ６７において、カメラ画像取得部８０、検出部８１、指標画像取得部８２、合成画像生成部８３、および表示制御部８４の動作が開始される。

例えば膝の撮影の場合、オペレータは、図１等で示したように、被写体Ｈに電子カセッテ１５を持たせて、膝の裏側に電子カセッテ１５を宛がわせる。さらにＸ線源１３を被写体Ｈの膝と正対する位置にセットする。また、このとき、オペレータは、タッチパネル２５を介して照射野限定器２１の照射開口の大きさ、すなわち照射野を線源制御装置１４に設定する。

オペレータは、照射野表示光源２２を作動させて、照射野表示光を電子カセッテ１５に向けて照射させる。オペレータは、この照射野表示光を手掛かりにして、Ｘ線源１３、電子カセッテ１５、および被写体Ｈの位置関係が所望のものとなるよう、これらの位置を微調整する。

オペレータによる上記の位置決めの様子は、カメラ２３で撮影されている。図１３のステップＳＴ１００に示すように、カメラ２３で撮影されたカメラ画像６０は、カメラ画像取得部８０で取得される（カメラ画像取得ステップ）。カメラ画像６０は、カメラ画像取得部８０から検出部８１および合成画像生成部８３に出力される。

検出部８１では、カメラ画像取得部８０からのカメラ画像６０内に映る電子カセッテ１５の位置である画像内カセッテ位置が検出される（ステップＳＴ１１０、検出ステップ）。また、指標画像取得部８２で、オペレータにより設定された撮影メニューに対応する位置決め指標画像９０が指標画像ＤＢ７６から取得され、合成画像生成部８３に出力される。

ステップＳＴ１２０において、合成画像生成部８３では、図１１で示したように、カメラ画像取得部８０からのカメラ画像６０と、指標画像取得部８２からの位置決め指標画像９０と、カセッテ枠９５とが合成されて合成画像１００が生成される（合成画像生成ステップ）。このとき、図１２で示したように、電子カセッテ１５の移動に伴ってカメラ画像６０における画像内カセッテ位置が変化した場合には、合成画像生成部８３は、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、合成画像１００における位置決め指標画像９０の表示位置を変化させる。合成画像１００は、表示制御部８４を通じてディスプレイ３０に表示される（ステップＳＴ１３０、表示制御ステップ）。オペレータは、このディスプレイ３０に表示される合成画像１００を見ながら、位置決めを行う。

位置決め後、オペレータは照射スイッチ２８を操作してＸ線源１３からＸ線を発生させる。Ｘ線源１３から照射されて被写体Ｈを透過したＸ線は、電子カセッテ１５の前面８５Ａに照射される。電子カセッテ１５では、照射開始検出機能でＸ線の照射開始が検出される。これにより照射開始検出信号が電子カセッテ１５からコンソール１６に無線送信される。そして、カメラ画像６０の撮影停止信号がコンソール１６からカメラ２３に無線送信される。カメラ２３では、撮影停止信号を受けて、カメラ画像６０の撮影が停止される。また、ＣＰＵ６７の各部８０〜８４の動作が停止される（ステップＳＴ１４０でＹＥＳ）。

Ｘ線の照射開始検出後、電子カセッテ１５では、図６で示したように、画素電荷蓄積動作、画像読み出し動作が実行され、Ｘ線画像４０が検出される。Ｘ線画像４０は電子カセッテ１５からコンソール１６に無線送信される。Ｘ線画像４０はさらにコンソール１６で画像ファイル４１とされてＰＡＣＳに送信され、撮影依頼者の閲覧に供される。

オペレータは、合成画像１００内の位置決め指標画像９０で示される設定位置と被写体Ｈの実際の位置を見比べることで、設定位置と実際の位置とがどれだけ一致しているかを即座に把握することができる。

そして、電子カセッテ１５の移動に伴ってカメラ画像６０における画像内カセッテ位置が変化した場合には、画像内カセッテ位置の変化に合わせて、合成画像１００における位置決め指標画像９０の表示位置が変化する。このように位置決め指標画像９０が電子カセッテ１５の動きに追従するため、電子カセッテ１５を基準にして被写体Ｈを動かすのではなく、被写体Ｈを基準にして電子カセッテ１５を動かすフリー撮影において、位置決めの支援を適切に行うことができる。

位置決め指標画像９０により、オペレータは、被写体Ｈと電子カセッテ１５との相対的な位置を容易に調整することができる。したがって、フリー撮影においても支障なく被写体Ｈと電子カセッテ１５との相対的な位置決めを行うことが可能となる。被写体Ｈと電子カセッテ１５との相対的な位置決めが支障なく行われれば、所望の撮影部位がずれて撮影されるといった撮影ミスが起こらないため、再撮影という本来必要のない作業を行わずに済む。

合成画像生成部８３は、カセッテ位置指標としてのカセッテ枠９５も合成画像１００に表示する。このため、電子カセッテ１５の一部が被写体Ｈで覆い隠された状態であっても、オペレータは電子カセッテ１５の位置を確実に把握することができる。したがって、被写体Ｈと電子カセッテ１５との相対的な位置決めをより支援することができ、さらに撮影ミスが起こる確率を低減することができる。

なお、被写体Ｈで電子カセッテ１５が例えば５０％以上覆い隠されていた場合は、合成画像１００にカセッテ枠９５を合成し、被写体Ｈで電子カセッテ１５が覆い隠される面積が５０％よりも小さい場合は、カセッテ枠９５を合成しない等、電子カセッテ１５が見えている面積で、合成画像生成部８３でカセッテ枠９５を合成するか否かを判断してもよい。

検出部８１は、カメラ画像６０に電子カセッテ１５が映っている場合には、カメラ画像６０から、マーカー５７Ａ〜５７Ｃ、あるいは前面５２Ａの外周の輪郭といった電子カセッテ１５の特徴を、簡単な画像認識で特定して、画像内カセッテ位置を検出することができる。

位置決め指標画像９０は、被写体Ｈを模した人体モデルの輪郭を示す輪郭画像である。被写体Ｈを模した人体モデルの輪郭は位置決めに最低限必要な情報であるため、位置決め指標画像９０は表示に無駄がなくシンプルである。合成画像１００が煩雑な表示となるのを避けることができる。

指標画像ＤＢ７６には、撮影メニュー毎に位置決め指標画像９０が登録されている。そして、指標画像取得部８２は、オペレータにより設定された撮影メニューに対応する位置決め指標画像９０を指標画像ＤＢ７６から取得する。このため、各撮影メニューに適した位置決めを行うことができる。

カメラ２３がＸ線源１３に取り付けられているので、照射野内に位置する被写体Ｈと電子カセッテ１５をＦＯＶ内に簡単に捉えることができる。

[第２実施形態]
図１４に示す第２実施形態では、位置決め指標画像を立体表示画像とする。

図１４において、本実施形態の指標画像ＤＢ１０５には、位置決め指標画像１０６として、被写体Ｈを模した人体モデルが立体的に表示される立体表示画像が登録されている。位置決め指標画像１０６には、上記第１実施形態の位置決め指標画像９０の輪郭９１と同じく、被写体Ｈの各撮影部位を模した人体モデルの輪郭１０７が表示されている。さらに、膝関節裏の曲げ皺といった皺の線、胸骨や肋骨、肩甲骨、膝蓋骨といった骨の線も表示されている。位置決め指標画像１０６は、こうした体の立体的な構造を表す線で、被写体Ｈの撮影部位の姿勢および向きを判断することが可能である。また、単純に手の表裏等は、映っている爪等のパーツで見分けることができる。

このように、被写体Ｈの三次元的な姿勢および向きを示す立体表示画像である位置決め指標画像１０６を用いれば、上記第１実施形態の位置決め指標画像９０に比べて、より正確な被写体Ｈの姿勢および向きが分かる。このため、より正確な位置決めが可能となり、さらに撮影ミスが起こる確率を低減することができる。

[第３実施形態]
図１５および図１６に示す第３実施形態では、カメラ画像６０に基づいて、位置決め指標画像９０を生成する。

図１５において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、上記第１実施形態の図９で示した各部８０〜８４（図１５ではカメラ画像取得部８０および指標画像取得部８２のみ図示）に加えて、指標画像生成部１１５が設けられる。なお、以降の実施形態においては、上記第１実施形態の図９で示した各部８０〜８４がＣＰＵ６７に設けられているとして、特に断りなく説明を行う。

この場合、カメラ画像取得部８０は、オペレータにより入力デバイス３１を介して指標画像生成指示が入力された場合に、そのとき取得されたカメラ画像６０を指標画像生成部１１５に出力する。指標画像生成部１１５は、上記第１実施形態の検出部８１と同様に、カメラ画像６０に対して周知の画像認識技術を適用し、カメラ画像６０内に映る被写体Ｈの輪郭を抽出する。そして、抽出した輪郭に基づき、位置決め指標画像９０を生成する。以下、この指標画像生成部１１５で生成した位置決め指標画像９０を、指標画像ＤＢ７６に登録されている位置決め指標画像９０と区別するため、位置決め指標画像９０Ｇ１と表記する。指標画像生成部１１５は、位置決め指標画像９０Ｇ１を指標画像取得部８２に出力する。

本実施形態では、指標画像取得部８２は、図１６に示すように、指標画像ＤＢ７６から位置決め指標画像９０を取得する指標画像取得機能に加えて、指標画像生成部１１５で生成した位置決め指標画像９０Ｇ１を、指標画像ＤＢ７６に登録する指標画像登録機能も備えている。

すなわち、指標画像取得部８２は、図１６Ａに示すように、指標画像生成部１１５から位置決め指標画像９０Ｇ１が入力された場合、図１６Ｂに示すように、それまで指標画像ＤＢ７６に登録されていた位置決め指標画像９０を、指標画像生成部１１５で生成した位置決め指標画像９０Ｇ１に差し替える。図１６では、下腿に対する上腿の曲げ角度を、位置決め指標画像９０よりも鋭角にした位置決め指標画像９０Ｇ１に差し替える様子が例示されている。

このように、指標画像生成部１１５は、カメラ画像６０に基づいて、位置決め指標画像９０Ｇ１を生成するので、位置決め指標画像９０をオペレータの好みや医療施設内のルールに合わせて更新することができる。カメラ画像６０を位置決めの支援に用いるだけでなく、位置決め指標画像９０Ｇ１の生成にも用いるので、カメラ画像６０を有効活用することができる。

なお、カメラ画像６０自体をストレージデバイス６５に記憶しておき、位置決め指標画像９０の使用に際して、その都度指標画像生成部１１５でカメラ画像６０から輪郭を抽出して位置決め指標画像９０Ｇ１を生成してもよい。ただし、カメラ画像６０は、輪郭のみの位置決め指標画像９０Ｇ１と比較してデータ量が大きい。このため、カメラ画像６０自体を記憶した場合は、ストレージデバイス６５の容量を圧迫するおそれがある。また、カメラ画像６０には被写体Ｈの光学像が映っているので、プライバシーの問題もある。さらに、位置決め指標画像９０の使用に際して、その都度指標画像生成部１１５で位置決め指標画像９０Ｇ１を生成するのも手間である。したがって、上記のように位置決め指標画像９０Ｇ１の生成を１回で済ませ、生成した位置決め指標画像９０Ｇ１を記憶するほうがより好ましい。

位置決め指標画像９０Ｇ１の元となるカメラ画像６０は、指標画像生成指示が入力された場合にリアルタイムで取得されたカメラ画像６０に限らない。電子カセッテ１５からの照射開始検出信号を受信したタイミング、すなわちＸ線の照射が開始されたタイミングで、カメラ画像取得部８０で取得されたカメラ画像６０に基づいて、位置決め指標画像９０Ｇ１を生成してもよい。

また、カメラ画像６０の動画をストレージデバイス６５に記憶しておき、オペレータが後で動画を見返して選択した１フレーム分のカメラ画像６０に基づいて、位置決め指標画像９０Ｇ１を生成してもよい。この際、カメラ画像６０の動画から、位置決め指標画像９０で示される設定位置と被写体Ｈの実際の位置が明らかにずれているフレームや、電子カセッテ１５または被写体Ｈ、あるいはその両方がぶれて映っているフレームを、画像処理によって取り除いたうえで、オペレータの閲覧に供してもよい。オペレータがカメラ画像６０の動画を閲覧する時間が短縮化され、かつオペレータは位置決め指標画像９０Ｇ１の生成に適した１フレーム分のカメラ画像６０を選択することができる。

図１６では指標画像ＩＤは表示されていないが、指標画像生成部１１５で生成した位置決め指標画像９０Ｇ１には、指標画像ＤＢ７６に登録されていた位置決め指標画像９０とは異なる、新たな指標画像ＩＤが指標画像取得部８２により付される。以降の第４実施形態の位置決め指標画像９０Ｇ２、第５実施形態の位置決め指標画像１０６Ｇ（図１９参照）も同様である。

[第４実施形態]
図１７に示す第４実施形態では、カメラ画像６０ではなく、Ｘ線画像４０に基づいて、位置決め指標画像９０を生成する。

図１７において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、Ｘ線画像取得部１２０および指標画像生成部１２１が設けられる。Ｘ線画像取得部１２０は、電子カセッテ１５からのＸ線画像４０を取得する。指標画像生成部１２１は、Ｘ線画像４０に基づいて、位置決め指標画像９０を生成する。

以降の処理は、カメラ画像６０がＸ線画像４０に替るだけで、基本的には上記第３実施形態と同様である。すなわち、Ｘ線画像取得部１２０は、上記第３実施形態のカメラ画像取得部８０と同様に、オペレータにより入力デバイス３１を介して指標画像生成指示が入力された場合に、そのとき取得されたＸ線画像４０を指標画像生成部１２１に出力する。指標画像生成部１２１は、上記第３実施形態の指標画像生成部１１５と同様に、Ｘ線画像４０に対して周知の画像認識技術を適用し、Ｘ線画像４０内に映る被写体Ｈの輪郭を抽出する。そして、抽出した輪郭に基づき、位置決め指標画像９０Ｇ２（不図示、上記第３実施形態の位置決め指標画像９０Ｇ１と区別するため、便宜上符号を９０Ｇ２とする）を生成する。

指標画像取得部８２は、指標画像生成部１２１から位置決め指標画像９０Ｇ２が入力された場合、それまで指標画像ＤＢ７６に登録されていた位置決め指標画像９０を、指標画像生成部１２１で生成した位置決め指標画像９０Ｇ２に差し替える。

上記第３実施形態と同様に、位置決め指標画像９０をオペレータの好みや医療施設内のルールに合わせて更新することができる。また、Ｘ線画像４０を有効活用することができる。

なお、この場合も上記第３実施形態と同じく、位置決め指標画像９０の使用に際して、その都度指標画像生成部１２１でＸ線画像４０から輪郭を抽出して位置決め指標画像９０Ｇ２を生成してもよいが、位置決め指標画像９０Ｇ２の生成を１回で済ませ、生成した位置決め指標画像９０Ｇ２を記憶するほうがより好ましい。

位置決め指標画像９０Ｇ２の元となるＸ線画像４０は、指標画像生成指示が入力された場合にリアルタイムで取得されたＸ線画像４０に限らない。ＰＡＣＳに画像ファイル４１として蓄積されたＸ線画像４０に基づいて、位置決め指標画像９０Ｇ２を生成してもよい。

[第５実施形態]
図１８〜図２０に示す第５実施形態では、図１４で示した上記第２実施形態の位置決め指標画像１０６の場合に、カメラ画像６０に基づいて、基準の立体表示画像に映る被写体Ｈの姿勢および／または向きを編集して編集立体表示画像を生成し、生成した編集立体表示画像を位置決め指標画像１０６とする。

図１８において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、上記第３実施形態と同様に、指標画像生成部１２５が設けられる。指標画像生成部１２５は、カメラ画像６０に基づいて、基準の立体表示画像に映る被写体Ｈの姿勢および／または向きを編集して編集立体表示画像を生成し、生成した編集立体表示画像を位置決め指標画像１０６として生成する。

カメラ画像取得部８０は、上記第３実施形態と同じく、オペレータにより入力デバイス３１を介して指標画像生成指示が入力された場合に、そのとき取得されたカメラ画像６０を指標画像生成部１２５に出力する。指標画像取得部８２は、指標画像ＤＢ１０５に登録されている位置決め指標画像１０６を、指標画像生成部１２５に出力する。ここで、指標画像ＤＢ１０５に登録されている位置決め指標画像１０６は、基準の立体表示画像に相当する。

図１９に示すように、指標画像生成部１２５は、カメラ画像６０から被写体Ｈの輪郭を抽出する。そして、抽出した輪郭の画像をベクタライズして、当該輪郭と、基準の立体表示画像である指標画像取得部８２からの位置決め指標画像１０６に映る被写体Ｈの姿勢および向きとを比較する。比較の結果、輪郭と、位置決め指標画像１０６に映る被写体Ｈの姿勢および／または向きが異なっていた場合、輪郭に合わせて位置決め指標画像１０６に映る被写体の姿勢および／または向きを編集し、位置決め指標画像１０６Ｇを生成する。この位置決め指標画像１０６Ｇが、編集立体表示画像に相当する。指標画像生成部１２５は、位置決め指標画像１０６Ｇを指標画像取得部８２に出力する。図１９では、下腿に対する上腿の曲げ角度を、位置決め指標画像１０６よりも鋭角に編集した位置決め指標画像１０６Ｇが例示されている。

図２０Ａに示すように、指標画像取得部８２は、指標画像生成部１２５から位置決め指標画像１０６Ｇが入力された場合、図２０Ｂに示すように、それまで指標画像ＤＢ１０５に登録されていた位置決め指標画像１０５を、指標画像生成部１２５で生成した位置決め指標画像１０６Ｇに差し替える。図２０では、図１９と同じく、下腿に対する上腿の曲げ角度を、位置決め指標画像１０６よりも鋭角に編集した位置決め指標画像１０６Ｇに差し替える様子が例示されている。

このように、指標画像生成部１２５は、カメラ画像６０に基づいて、基準の立体表示画像である指標画像ＤＢ１０５の位置決め指標画像１０６に映る被写体Ｈの姿勢および／または向きを編集して編集立体表示画像を生成し、これを位置決め指標画像１０６Ｇとするので、上記第３、第４実施形態と同じく、位置決め指標画像１０６をオペレータの好みや医療施設内のルールに合わせて更新することができる。また、カメラ画像６０を有効活用することができる。

なお、この場合も上記第３、第４実施形態と同じく、位置決め指標画像１０６の使用に際して、その都度指標画像生成部１２５で位置決め指標画像１０６Ｇを生成してもよいが、上記のように位置決め指標画像１０６Ｇの生成を１回で済ませ、生成した位置決め指標画像１０６Ｇを記憶するほうがより好ましい。

また、位置決め指標画像１０６Ｇの元となるカメラ画像６０は、上記第３実施形態と同じく、Ｘ線の照射が開始されたタイミングで、カメラ画像取得部８０で取得されたカメラ画像６０でもよいし、オペレータが後でカメラ画像６０の動画を見返して選択した１フレーム分のカメラ画像６０でもよい。

[第６実施形態]
図２１および図２２に示す第６実施形態では、被写体Ｈ毎に位置決め指標画像９０を登録する。

図２１において、本実施形態の指標画像ＤＢ１２８には、被写体Ｈ毎、かつ撮影メニュー毎に位置決め指標画像９０が登録されている。この場合、指標画像取得部８２は、図２２に示すように、入力デバイス３１を介して入力される撮影メニューに加えて、撮影オーダ３５に含まれる被写体ＩＤに対応する位置決め指標画像９０を指標画像ＤＢ１２８から取得する。例えば撮影メニューが膝／屈曲位／側面で、撮影オーダ３５に含まれる被写体ＩＤがＨ０８００であった場合、指標画像取得部８２は、図２１において太枠で囲んだ、被写体ＩＤがＨ０８００、指標画像ＩＤがＩＩ００２５の膝／屈曲位／側面の位置決め指標画像９０を取得する。

このように、指標画像取得部８２は、被写体Ｈ毎に位置決め指標画像９０が登録された指標画像ＤＢ１２８から、被写体Ｈに対応する位置決め指標画像９０を取得するので、被写体Ｈ毎に最適化された位置決め指標画像９０を用いて位置決めを行うことができる。

なお、指標画像ＤＢ１２８に登録される被写体Ｈ毎の位置決め指標画像９０は、上記第３実施形態の指標画像生成部１１５がカメラ画像６０に基づいて生成した位置決め指標画像９０Ｇ１、上記第４実施形態の指標画像生成部１２１がＸ線画像４０に基づいて生成した位置決め指標画像９０Ｇ２である。

あるいは、指標画像ＤＢ１２８は、上記第５実施形態の指標画像生成部１２５がカメラ画像６０に基づいて生成した位置決め指標画像１０６Ｇを、被写体Ｈ毎に登録したものであってもよい。

[第７実施形態]
図２３および図２４に示す第７実施形態では、被写体Ｈの体格毎に位置決め指標画像９０を登録する。

図２３において、本実施形態の指標画像ＤＢ１３０には、被写体Ｈの体格毎、かつ撮影メニュー毎に位置決め指標画像９０が登録されている。体格は、細身、普通、肥満の３種類である。細身の位置決め指標画像９０Ｓは、普通の位置決め指標画像９０Ｎと比べて、輪郭９１の幅が狭くなっている。反対に肥満の位置決め指標画像９０Ｏは、普通の位置決め指標画像９０Ｎと比べて、輪郭９１の幅が広くなっている。

図２４において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、体格特定部１３１が設けられている。体格特定部１３１は、オペレータにより入力デバイス３１を介して入力される被写体Ｈの体格を受け付ける。これにより、体格特定部１３１は、被写体Ｈの体格を特定する。体格特定部１３１は、特定した被写体Ｈの体格を指標画像取得部８２に出力する。

指標画像取得部８２は、入力デバイス３１を介して入力される撮影メニューに加えて、体格特定部１３１で特定した被写体Ｈの体格に対応する位置決め指標画像９０を指標画像ＤＢ１３０から取得する。例えば撮影メニューが膝／屈曲位／側面で、体格特定部１３１で特定した被写体Ｈの体格が肥満であった場合、指標画像取得部８２は、図２３において太枠で囲んだ、指標画像ＩＤがＩＩ００２０−Ｏの膝／屈曲位／側面の肥満の位置決め指標画像９０Ｏを取得する。

このように、指標画像取得部８２は、被写体Ｈの体格毎に位置決め指標画像９０が登録された指標画像ＤＢ１３０から、被写体Ｈの体格に対応する位置決め指標画像９０を取得するので、被写体Ｈの体格毎に最適化された位置決め指標画像９０を用いて位置決めを行うことができる。

なお、被写体Ｈの体格を特定する方法としては、上記の入力デバイス３１を介してオペレータに被写体Ｈの体格を入力させる方法に限らない。カメラ画像６０から被写体Ｈの輪郭を抽出して、抽出した輪郭と、予め登録されている体格毎の輪郭とを照合することで被写体Ｈの体格を特定してもよい。この場合、カメラ画像取得部８０は体格特定部１３１にカメラ画像６０を出力する。あるいは、撮影オーダ３５に含まれる被写体情報のうちの身長、体重からＢＭＩ（Body Mass Index）を計算し、ＢＭＩに基づいて被写体Ｈの体格を特定してもよい。

被写体Ｈの体格の種類としては、上記の細身、普通、肥満に限らない。大柄、小柄等でもよい。

被写体Ｈの体格毎に位置決め指標画像９０を登録するのではなく、位置決め指標画像９０は１種類とし、この１種類の位置決め指標画像９０を、被写体Ｈの体格に応じて変更してもよい。ただし、この場合は位置決め指標画像９０の使用に際して、その都度位置決め指標画像９０を被写体Ｈの体格に合わせて変更する必要があるため手間である。したがって、図２３で示したように、被写体Ｈの体格毎に位置決め指標画像９０を登録するほうがより好ましい。

位置決め指標画像９０に替えて、上記第２実施形態の位置決め指標画像１０６を用いてもよい。以降の第８〜第１１実施形態も同様である。

[第８実施形態]
図２５および図２６に示す第８実施形態では、位置決め指標画像９０で示される設定位置と被写体Ｈの実際の位置とのずれ量である第１ずれ量を算出し、第１ずれ量が予め設定された第１閾値よりも大きい場合、第１エラー処理を実行する。

図２５において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、第１算出部１３５および第１エラー処理部１３６が設けられる。

この場合、合成画像生成部８３は、合成画像１００を第１算出部１３５および第１エラー処理部１３６に出力する。第１算出部１３５は、合成画像生成部８３からの合成画像１００に基づいて、位置決め指標画像９０で示される設定位置と被写体Ｈの実際の位置とのずれ量である第１ずれ量を算出する。第１算出部１３５は、合成画像１００内に映る被写体Ｈの輪郭を、周知の画像認識技術により抽出する。そして、抽出した輪郭のうち、撮影メニューで設定された撮影部位の輪郭を抜き出す。第１算出部１３５は、この抜き出した撮影部位の輪郭と、位置決め指標画像９０の輪郭９１との差分をとり、これを第１ずれ量として第１エラー処理部１３６に出力する。

第１エラー処理部１３６は、第１算出部１３５からの第１ずれ量が予め設定された第１閾値よりも大きい場合、第１エラー処理を実行する。一方、第１エラー処理部１３６は、第１ずれ量が第１閾値以下であった場合は、第１エラー処理を実行しない。

図２６に示すように、第１エラー処理部１３６は、第１エラー処理として、合成画像生成部８３からの合成画像１００に、第１警告１３８を表示する。第１警告１３８は、被写体Ｈの位置が設定位置から大きくずれていることをオペレータに報せ、かつオペレータに位置決めのやり直しを促すメッセージである。オペレータは、当該第１警告１３８を見て、被写体Ｈの位置が設定位置と一致するよう、位置決めをやり直す。

このように、位置決め指標画像９０で示される設定位置と被写体Ｈの実際の位置とのずれ量である第１ずれ量を算出し、第１ずれ量が予め設定された第１閾値よりも大きい場合、第１エラー処理を実行するので、被写体Ｈの位置が設定位置から大きくずれたままＸ線撮影が行われることを避けることができる。したがって、さらに撮影ミスが起こる確率を低減することができる。

第１エラー処理としては、第１警告１３８の表示に替えて、あるいは加えて、ビープ音等の警告音声の出力でもよい。

また、線源制御装置１４とコンソール１６とを接続し、第１ずれ量が第１閾値よりも大きい場合、第１エラー処理として、コンソール１６から線源制御装置１４にＸ線照射を禁止する照射禁止信号を送信してもよい。こうすれば、より確実に被写体Ｈの位置が設定位置から大きくずれたままＸ線撮影が行われることを避けることができる。

第１エラー処理部１３６は、第１ずれ量が第１閾値よりも大きい状態が所定時間継続した場合に、第１エラー処理を実行してもよい。こうすれば、第１エラー処理の濫発を防ぐことができる。

［第９実施形態］
図２７に示す第９実施形態では、位置決め指標画像９０の関連情報を、Ｘ線画像４０の付帯情報４２としてＸ線画像４０に関連付ける。

図２７において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、関連付け処理部１４０が設けられる。

指標画像取得部８２は、合成画像生成部８３に出力したものと同じ位置決め指標画像９０を関連付け処理部１４０に出力する。関連付け処理部１４０は、指標画像取得部８２からの位置決め指標画像９０の指標画像ＩＤを、位置決め指標画像９０の関連情報（以下、指標画像関連情報）として画像ファイル４１の付帯情報４２に含める。

このように、指標画像関連情報を付帯情報４２としてＸ線画像４０に関連付けるので、付帯情報４２を参照すれば、どの位置決め指標画像９０を用いてＸ線撮影を行ったかがすぐに分かる。このため、例えばオペレータが過去の撮影を参照して撮影の改善点を検討する際に、位置決め指標画像９０を考慮に入れた、より詳細な検討が可能となる。

指標画像関連情報としては、上記の指標画像ＩＤに替えて、あるいは加えて、位置決め指標画像９０を含む合成画像１００の静止画または動画、合成画像１００から位置決め指標画像９０を含む部分をトリミングした画像の静止画または動画でもよい。静止画の場合は、例えば、Ｘ線の照射開始タイミングに合わせて撮影したものを使用する。動画の場合は、例えば、Ｘ線の照射開始タイミングを挟む前後の所定期間を撮影したものを使用する。

さらには、位置決め指標画像９０の輪郭９１のみ、あるいは位置決め指標画像９０の合成画像１００内における位置座標等を、指標画像関連情報として関連付けてもよい。要するに、指標画像関連情報は、どういった位置決め指標画像９０を用いたかが分かるものであればよい。

［第１０実施形態］
図２８〜図３０に示す第１０実施形態は、被写体Ｈの複数の撮影部位を含む長尺な撮影範囲を分割した複数の分割撮影範囲をそれぞれ撮影し、各分割撮影範囲に対応する複数枚のＸ線画像を合成して１枚の長尺なＸ線画像を生成する長尺撮影の場合を示す。

図２８は、長尺撮影の一例である下肢撮影の場合の撮影範囲とＸ線画像を示している。この場合、被写体Ｈの複数の撮影部位は、腰部を含む上腿と、下腿との２つの部位である。そして、撮影範囲１４５は、腰部を含む上腿に該当する分割撮影範囲１４５−１と、下腿に該当する分割撮影範囲１４５−２の２つに分割されている。分割撮影範囲１４５−１が基準の分割撮影範囲に相当し、分割撮影範囲１４５−２がその他の分割撮影範囲に相当する。また、この場合のＸ線画像４０は、各分割撮影範囲１４５−１、１４５−２に対応する２枚のＸ線画像４０−１、４０−２を合成したものである。

長尺撮影の場合は、例えば、複数の分割撮影範囲の全てに１台ずつ電子カセッテ１５を位置決めした後、各電子カセッテ１５に対してＸ線を照射する。このため、１回の長尺撮影においては、Ｘ線は分割撮影範囲の数分照射される。

図２９は、基準の分割撮影範囲である分割撮影範囲１４５−１に電子カセッテ１５が位置決めされた場合のカメラ画像６０を示す。被写体Ｈは、例えば撮影室の寝台１４８に仰臥している。検出部８１は、このカメラ画像６０から、分割撮影範囲１４５−１に位置決めされた電子カセッテ１５の画像内カセッテ位置を検出する。

図３０に示すように、合成画像生成部８３は、カメラ画像６０と、位置決め指標画像９０と、推奨カセッテ位置指標としての推奨カセッテ枠１５０とを合成して、合成画像１００を生成する。合成画像生成部８３は、検出部８１で検出した、分割撮影範囲１４５−１に位置決めされた電子カセッテ１５の画像内カセッテ位置に対して、位置決め指標画像９０および推奨カセッテ枠１５０を表示する。なお、図３０ではカセッテ枠９５の図示を省略している。

推奨カセッテ枠１５０は、基準以外のその他の分割撮影範囲、ここでは分割撮影範囲１４５−２における電子カセッテ１５の推奨位置を示す。推奨カセッテ枠１５０は、カセッテ枠９５と同じく、前面５２Ａの外形形状を模した矩形状をしており、矩形内を特定の色で背景が透けるように薄く色付けされている。

このように、長尺撮影を行う場合に、基準の分割撮影範囲に対する、その他の分割撮影範囲における電子カセッテ１５の推奨位置を示す推奨カセッテ枠１５０を表示するので、オペレータはその他の分割撮影範囲のどこに電子カセッテ１５を設置すればよいかが一目で分かる。このため、長尺撮影における位置決めを滞りなく行うことができる。

なお、図３１に示すように、合成画像生成部８３は、推奨カセッテ枠１５０に対しても、位置決め指標画像９０を表示してもよい。こうすれば、その他の分割撮影範囲における電子カセッテ１５の推奨位置だけでなく、設定位置も分かるので、さらに円滑に長尺撮影時の位置決めを行うことができる。

［第１１実施形態］
図３２および図３３に示す第１１実施形態では、推奨カセッテ枠１５０を表示する上記第１０実施形態の場合に、推奨カセッテ枠１５０で示される推奨位置と電子カセッテ１５の実際の位置とのずれ量である第２ずれ量を算出し、第２ずれ量が予め設定された第２閾値よりも大きい場合、第２エラー処理を実行する。

図３２において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、第２算出部１５５および第２エラー処理部１５６が設けられる。この場合、検出部８１は、画像内カセッテ位置を合成画像生成部８３だけでなく第２算出部１５５にも出力する。また、合成画像生成部８３は、合成画像１００を第２算出部１５５および第２エラー処理部１５６に出力する。

第２算出部１５５は、推奨カセッテ枠１５０で示される電子カセッテ１５の推奨位置と電子カセッテ１５の実際の位置とのずれ量である第２ずれ量を算出する。第２算出部１５５は、合成画像生成部８３からの合成画像１００内に表示された推奨カセッテ枠１５０と、検出部８１からの画像内カセッテ位置、すなわち電子カセッテ１５の実際の位置との差分をとり、これを第２ずれ量として第２エラー処理部１５６に出力する。

第２エラー処理部１５６は、第２算出部１５５からの第２ずれ量が予め設定された第２閾値よりも大きい場合、第２エラー処理を実行する。一方、第２エラー処理部１５６は、第２ずれ量が第２閾値以下であった場合は、第２エラー処理を実行しない。

図３３に示すように、第２エラー処理部１５６は、第２エラー処理として、合成画像生成部８３からの合成画像１００に、第２警告１５８を表示する。第２警告１５８は、電子カセッテ１５の位置が推奨位置から大きくずれていることをオペレータに報せ、かつオペレータに位置決めのやり直しを促すメッセージである。オペレータは、当該第２警告１５８を見て、電子カセッテ１５の位置が推奨位置と一致するよう、位置決めをやり直す。

このように、推奨カセッテ枠１５０で示される電子カセッテ１５の推奨位置と電子カセッテ１５の実際の位置とのずれ量である第２ずれ量を算出し、第２ずれ量が予め設定された第２閾値よりも大きい場合、第２エラー処理を実行するので、電子カセッテ１５の位置が推奨位置から大きくずれたままＸ線撮影が行われることを避けることができる。したがって、さらに撮影ミスが起こる確率を低減することができる。

第２エラー処理としては、上記第８実施形態の第１エラー処理と同様に、第２警告１５８の表示に替えて、あるいは加えて、ビープ音等の警告音声の出力でもよい。

また、線源制御装置１４とコンソール１６とを接続し、第２ずれ量が第２閾値よりも大きい場合、第２エラー処理として、コンソール１６から線源制御装置１４にＸ線照射を禁止する照射禁止信号を送信してもよい。こうすれば、より確実に電子カセッテ１５の位置が推奨位置から大きくずれたままＸ線撮影が行われることを避けることができる。

第２エラー処理部１５６は、第２ずれ量が第２閾値よりも大きい状態が所定時間継続した場合に、第２エラー処理を実行してもよい。こうすれば、第２エラー処理の濫発を防ぐことができる。

なお、上記第１０実施形態および上記第１１実施形態では、長尺撮影として下肢撮影を例示したが、被写体の首下から腰までの上半身をカバーする全脊椎撮影でもよい。また、分割撮影範囲は２つ以上でもよい。

［第１２実施形態］
図３４および図３５に示す第１２実施形態では、被写体Ｈによって電子カセッテ１５が覆い隠された場合の画像内カセッテ位置の検出方法を示す。

図２９等で示したように、フリー撮影では、被写体Ｈによって電子カセッテ１５の大部分が覆い隠されてしまう場合がある。この場合は、検出部８１で、カメラ画像６０から電子カセッテ１５の特徴を特定して画像内カセッテ位置を検出することが困難となる。

そこで本実施形態では、図３４に示すように位置検出ユニット１６０を用いる。位置検出ユニット１６０は、カメラ２３のＦＯＶ内で、かつカメラ画像６０に映る露呈位置に配置される。位置検出ユニット１６０は、電子カセッテ１５の外周部の一部の位置を表す位置信号を出力する。

位置検出ユニット１６０は、位置信号として、電子カセッテ１５の外周部の一部、例えば被写体Ｈと寝台１４８の間の隙間から覗く、電子カセッテ１５の側面の位置の二次元画像を出力する画像センサを含む。画像センサは、光学式のカメラ、Time of Flightカメラ、超音波センサ、レーダーセンサのいずれかである。

あるいは、位置検出ユニット１６０は、電磁波を発生する電磁波発生源と、電子カセッテ１５の外周部の一部、例えば前面５２Ａの４つの角に取り付けられ、電磁波を検出する電磁波検出センサとを含む。この場合、露呈位置には電磁波発生源が配置される。電磁波発生源は、磁界発生源または電波発生源であり、電磁波検出センサは、磁気検出センサまたは電波検出センサである。

図３５において、本実施形態のコンソール１６のＣＰＵ６７には、位置信号取得部１６３が設けられる。位置信号取得部１６３は、位置検出ユニット１６０からの位置信号を取得し、これを検出部８１に出力する。

この場合、検出部８１は、カメラ画像６０に映る位置検出ユニット１６０の位置、向き、大きさと、位置信号とに基づいて、画像内カセッテ位置として、前面５２Ａの４つの角の位置を演算する。より詳しくは、検出部８１は、カメラ画像６０に映る位置検出ユニット１６０の位置、向き、大きさから、位置検出ユニット１６０の座標系であるユニット座標系を、カメラ２３の座標系であるカメラ座標系に変換する座標変換行列を求め、座標変換行列と、ユニット座標系で表される前面５２Ａの４つの角の位置の座標とから、カメラ座標系で表される前面５２Ａの４つの角の位置の座標を演算する。

このように、被写体Ｈによって電子カセッテ１５が覆い隠された場合でも、位置検出ユニット１６０を用いて、画像内カセッテ位置を演算で求めることができる。

カメラ画像６０から被写体Ｈの撮影部位を画像認識し、画像認識した撮影部位に関する撮影メニューを設定可能にディスプレイ３０に表示して、オペレータに所望の撮影メニューを選択させてもよい。例えばカメラ画像６０に被写体Ｈの胸部が映っていて、撮影部位を胸部と画像認識した場合は、胸部／臥位／正面、胸部／臥位／背面、胸部／立位／正面といった胸部に関する撮影メニューを設定可能にディスプレイ３０に表示する。

電子カセッテ１５の位置を示すカセッテ位置指標は、前面５２Ａの外形形状を模した矩形状をしたカセッテ枠９５に限らない。前面５２Ａの４つの角をＬ字状の線で表したカセッテ枠でもよい。推奨カセッテ枠１５０も同様である。

撮影メニューの中には、位置決め自体が難しい、撮影頻度が低くオペレータが習熟していない等の理由で、撮影ミスが比較的多いものがある。そこで、こうした撮影ミスが比較的多い撮影メニューを、メニュー・条件テーブル３８においてミス頻発メニューとして事前に登録しておく。そして、ミス頻発メニューが設定された場合に、当該撮影メニューの撮影に撮影ミスが多い旨のメッセージをディスプレイ３０に表示する等して、オペレータに報せることが好ましい。

また、病気や加齢等で関節を曲げにくいといった理由により位置決めが困難で、撮影ミスが比較的多い被写体Ｈもいる。そこで、こうした撮影ミスが比較的多い被写体Ｈを、ミス頻発被写体Ｈとして事前に登録しておく。そして、ミス頻発被写体Ｈを撮影する場合に、当該被写体Ｈの撮影に撮影ミスが多い旨のメッセージをディスプレイ３０に表示する等して、オペレータに報せることが好ましい。

合成画像１００を表示する表示部は、上記各実施形態で例示したコンソール１６のディスプレイ３０に限らない。例えばオペレータＯＰが携行するタブレット端末に合成画像１００を表示させてもよい。この場合、被写体Ｈが動けるのであれば、タブレット端末を被写体Ｈも閲覧可能な位置に置き、合成画像１００を被写体Ｈにも見てもらって、位置決めに協力してもらうことができる。

上記各実施形態において、例えば、カメラ画像取得部８０、検出部８１、指標画像取得部８２、合成画像生成部８３、表示制御部８４、指標画像生成部１１５、１２１、１２５、Ｘ線画像取得部１２０、体格特定部１３１、第１算出部１３５、第１エラー処理部１３６、関連付け処理部１４０、第２算出部１５５、および第２エラー処理部１５６といった各種の処理を実行する処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。

各種のプロセッサには、ＣＰＵ、プログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、専用電気回路等が含まれる。ＣＰＵは、周知のとおりソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサである。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array) 等の、製造後に回路構成を変更可能なプロセッサである。専用電気回路は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである。

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。

上記記載から、以下の付記項１に記載の放射線撮影システムを把握することができる。

［付記項１］
放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、前記放射線が照射される領域である照射野内に位置する前記被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得プロセッサと、
前記カメラ画像を使用して、前記カメラ画像内に映る前記電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出プロセッサと、
前記カメラ画像と、前記画像内カセッテ位置に対する前記被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成プロセッサであって、前記電子カセッテの移動に伴って前記カメラ画像における前記画像内カセッテ位置が変化した場合には、前記画像内カセッテ位置の変化に合わせて、前記合成画像における前記位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成プロセッサと、
前記合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御プロセッサとを備える放射線撮影システム。

また、上記各実施形態の記載から、以下の付記項２に記載の電子カセッテの位置決め支援装置、付記項３に記載の電子カセッテの位置決め支援装置の作動方法、付記項４に記載の電子カセッテの位置決め支援装置の作動プログラムも把握することができる。なお、上記各実施形態では、コンソール１６が電子カセッテの位置決め支援装置に相当する。

［付記項２］
放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、前記被写体と前記電子カセッテとの相対的な位置決めを支援する電子カセッテの位置決め支援装置であって、
前記放射線が照射される領域である照射野内に位置する前記被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得部と、
前記カメラ画像を使用して、前記カメラ画像内に映る前記電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出部と、
前記カメラ画像と、前記画像内カセッテ位置に対する前記被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成部であって、前記電子カセッテの移動に伴って前記カメラ画像における前記画像内カセッテ位置が変化した場合には、前記画像内カセッテ位置の変化に合わせて、前記合成画像における前記位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成部と、
前記合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備える電子カセッテの位置決め支援装置。

［付記項３］
放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、前記被写体と前記電子カセッテとの相対的な位置決めを支援する電子カセッテの位置決め支援装置の作動方法であって、
前記放射線が照射される領域である照射野内に位置する前記被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得ステップと、
前記カメラ画像を使用して、前記カメラ画像内に映る前記電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出ステップと、
前記カメラ画像と、前記画像内カセッテ位置に対する前記被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成ステップであって、前記電子カセッテの移動に伴って前記カメラ画像における前記画像内カセッテ位置が変化した場合には、前記画像内カセッテ位置の変化に合わせて、前記合成画像における前記位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成ステップと、
前記合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御ステップとを備える電子カセッテの位置決め支援装置の作動方法。

［付記項４］
放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、前記被写体と前記電子カセッテとの相対的な位置決めを支援する電子カセッテの位置決め支援装置の作動プログラムであって、
前記放射線が照射される領域である照射野内に位置する前記被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得機能と、
前記カメラ画像を使用して、前記カメラ画像内に映る前記電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出機能と、
前記カメラ画像と、前記画像内カセッテ位置に対する前記被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成機能であって、前記電子カセッテの移動に伴って前記カメラ画像における前記画像内カセッテ位置が変化した場合には、前記画像内カセッテ位置の変化に合わせて、前記合成画像における前記位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成機能と、
前記合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御機能とを、コンピュータに実行させる電子カセッテの位置決め支援装置の作動プログラム。

カメラ２３は、照射野内に位置する被写体Ｈを撮影可能であれば、撮影室の壁や天井等、Ｘ線源１３以外に取り付けられていてもよい。

上記各実施形態では、撮影室に備え付けのＸ線撮影システム１０を用いてフリー撮影を行う場合を例示したが、可搬型のＸ線発生装置である回診車を用いて、被写体Ｈのベッドがある病室でフリー撮影を行う場合も、本発明は適用可能である。

本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する場合にも適用することができる。

本発明は、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。さらに、本発明は、プログラムに加えて、プログラムを記憶する記憶媒体にもおよぶ。

１０ Ｘ線撮影システム
１１ Ｘ線発生装置
１２ Ｘ線撮影装置
１３ Ｘ線源（放射線源）
１４ 線源制御装置
１５ 電子カセッテ
１６ コンソール
２０ Ｘ線管
２１ 照射野限定器
２２ 照射野表示光源
２３ カメラ
２５ タッチパネル
２６ 電圧発生部
２７ 制御部
２８ 照射スイッチ
３０ ディスプレイ
３１入力デバイス
３５ 撮影オーダ
３８ メニュー・条件テーブル
４０、４０−１、４０−２ Ｘ線画像（放射線画像）
４１ 画像ファイル
４２ 付帯情報
５０ センサパネル
５１ 回路部
５２ 筐体
５２Ａ 前面
５３ 透過板
５５ シンチレータ
５６ 光検出基板
５７Ａ〜５７Ｃ マーカー
６０ カメラ画像
６５ ストレージデバイス
６６ メモリ
６７ ＣＰＵ
６８ 通信部
６９ データバス
７５ 作動プログラム
７６、１０５、１２８、１３０ 指標画像データベース（ＤＢ）
８０ カメラ画像取得部
８１ 検出部
８２ 指標画像取得部
８３ 合成画像生成部
８４ 表示制御部
９０、９０Ｇ１、９０Ｇ２、９０Ｓ、９０Ｎ、９０Ｏ、１０６、１０６Ｇ 位置決め指標画像
９１、１０７ 輪郭
９５ カセッテ枠（カセッテ位置指標）
１００ 合成画像
１０８Ａ 皺の線
１０８Ｂ 骨の線
１１５、１２１、１２５ 指標画像生成部
１２０ Ｘ線画像取得部
１３１ 体格特定部
１３５ 第１算出部
１３６ 第１エラー処理部
１３８ 第１警告
１４０ 関連付け処理部
１４５ 撮影範囲
１４５−１ 分割撮影範囲（基準の撮影範囲）
１４５−２ 分割撮影範囲（その他の撮影範囲）
１４８ 寝台
１５０ 推奨カセッテ枠（推奨カセッテ位置指標）
１５５ 第２算出部
１５６ 第２エラー処理部
１５８ 第２警告
１６０ 位置検出ユニット
１６３ 位置信号取得部
Ｈ 被写体
ＦＯＶ カメラの視野
ＲＸ 撮影領域
ＲＡ 電子カセッテの前面の法線
α 電子カセッテの前面の法線を軸とする回転角
ＳＴ１００〜ＳＴ１４０ ステップ

Claims (20)

1. 放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、前記放射線が照射される領域である照射野内に位置する前記被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得部と、
   前記カメラ画像を使用して、前記カメラ画像内に映る前記電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出部と、
   前記カメラ画像と、前記画像内カセッテ位置に対する前記被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成部であって、前記電子カセッテの移動に伴って前記カメラ画像における前記画像内カセッテ位置が変化した場合には、前記画像内カセッテ位置の変化に合わせて、前記合成画像における前記位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成部と、
   前記合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御部とを備える放射線撮影システム。
2. 前記合成画像生成部は、前記合成画像に、前記電子カセッテの位置を示すカセッテ位置指標を表示する請求項１に記載の放射線撮影システム。
3. 前記検出部は、前記カメラ画像に前記電子カセッテが映っている場合には、前記カメラ画像から前記電子カセッテの特徴を特定して前記画像内カセッテ位置を検出する請求項１または２に記載の放射線撮影システム。
4. 前記位置決め指標画像は、前記被写体を模した人体モデルの輪郭を示す輪郭画像である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
5. 前記位置決め指標画像は、前記被写体を模した人体モデルが立体的に表示される立体表示画像である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
6. 前記位置決め指標画像を生成する指標画像生成部を備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
7. 前記指標画像生成部は、前記カメラ画像に基づいて、前記位置決め指標画像を生成する請求項６に記載の放射線撮影システム。
8. 前記指標画像生成部は、前記放射線画像に基づいて、前記位置決め指標画像を生成する請求項６に記載の放射線撮影システム。
9. 請求項５を引用する請求項６に記載の放射線撮影システムにおいて、
   前記指標画像生成部は、前記カメラ画像に基づいて、基準の前記立体表示画像に映る前記被写体の姿勢および／または向きを編集して編集立体表示画像を生成し、生成した前記編集立体表示画像を前記位置決め指標画像とする放射線撮影システム。
10. 複数の前記位置決め指標画像が予め登録される指標画像データベースにアクセスして、前記位置決め指標画像を取得する指標画像取得部を備える請求項１ないし９のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
11. 前記指標画像データベースには、前記被写体の撮影部位、または前記撮影部位の姿勢および向きに関する情報である撮影手技のうちの少なくとも１つを規定する撮影メニュー毎に前記位置決め指標画像が登録されており、
    前記指標画像取得部は、設定された前記撮影メニューに対応する前記位置決め指標画像を前記指標画像データベースから取得する請求項１０に記載の放射線撮影システム。
12. 前記指標画像データベースには、前記被写体毎に前記位置決め指標画像が登録されており、
    前記指標画像取得部は、前記被写体に対応する前記位置決め指標画像を前記指標画像データベースから取得する請求項１０または１１に記載の放射線撮影システム。
13. 前記指標画像データベースには、前記被写体の体格毎に前記位置決め指標画像が登録されており、
    前記被写体の体格を特定する体格特定部を備え、
    前記指標画像取得部は、前記体格特定部で特定した前記被写体の体格に対応する前記位置決め指標画像を前記指標画像データベースから取得する請求項１０または１１に記載の放射線撮影システム。
14. 前記位置決め指標画像で示される前記設定位置と前記被写体の実際の位置とのずれ量である第１ずれ量を算出する第１算出部と、
    前記第１ずれ量が予め設定された第１閾値よりも大きい場合、第１エラー処理を実行する第１エラー処理部とを備える請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
15. 前記位置決め指標画像の関連情報を、前記放射線画像の付帯情報として前記放射線画像に関連付ける関連付け処理部を備える請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
16. 前記被写体の複数の撮影部位を含む長尺な撮影範囲を分割した複数の分割撮影範囲をそれぞれ撮影し、各分割撮影範囲に対応する複数枚の前記放射線画像を合成して１枚の長尺な前記放射線画像を生成する長尺撮影を行う場合、
    前記検出部は、基準の前記分割撮影範囲に位置決めされた前記電子カセッテの前記画像内カセッテ位置を検出し、
    前記合成画像生成部は、前記検出部で検出した、基準の前記分割撮影範囲に位置決めされた前記電子カセッテの前記画像内カセッテ位置に対して、その他の前記分割撮影範囲における前記電子カセッテの推奨位置を示す推奨カセッテ位置指標を表示する請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
17. 前記合成画像生成部は、前記推奨カセッテ位置指標に対しても、前記位置決め指標画像を表示する請求項１６に記載の放射線撮影システム。
18. 前記推奨カセッテ位置指標で示される前記推奨位置と前記電子カセッテの実際の位置とのずれ量である第２ずれ量を算出する第２算出部を備え、
    前記第２ずれ量が予め設定された第２閾値よりも大きい場合、第２エラー処理を実行する第２エラー処理部を備える請求項１６または１７に記載の放射線撮影システム。
19. 前記カメラは前記放射線源に取り付けられている請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
20. 放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を検出する電子カセッテを用いて放射線撮影を行う場合、前記放射線が照射される領域である照射野内に位置する前記被写体をカメラで撮影した画像であるカメラ画像を取得するカメラ画像取得ステップと、
    前記カメラ画像を使用して、前記カメラ画像内に映る前記電子カセッテの位置である画像内カセッテ位置を検出する検出ステップと、
    前記カメラ画像と、前記画像内カセッテ位置に対する前記被写体の事前に設定された設定位置を示す位置決め指標画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成ステップであって、前記電子カセッテの移動に伴って前記カメラ画像における前記画像内カセッテ位置が変化した場合には、前記画像内カセッテ位置の変化に合わせて、前記合成画像における前記位置決め指標画像の表示位置を変化させる合成画像生成ステップと、
    前記合成画像を表示部に表示する制御を行う表示制御ステップとを備える放射線撮影システムの作動方法。

Images