JP7392481B2 - 撮影支援装置、放射線撮影システム及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、撮影支援装置、放射線撮影システム及びプログラムに関する。
従来、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサーを利用して被写体の動態画像を撮影する放射線撮影システムが知られている。具体的には、半導体イメージセンサーの画像データの読取・消去の応答性の速さを利用し、半導体イメージセンサーの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続的に照射し、１秒間に複数回の放射線撮影を行って（シリアル撮影と呼ぶ）、被写体の動態を撮影する。
このような放射線撮影システムにおいて、適切な撮影条件で撮影を行うため、例えば、特許文献１には、予め定められた撮影条件に基づいて取得されたプレ撮影時の複数の動態画像を画像解析し、本撮影時のフレームレートや照射線量を算出し、算出されたフレームレートや照射線量に基づいて本撮影を行わせる技術が開示されている。
特開２０１１－１５２１５４号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、プレ撮影と本撮影の２回のシリアル撮影を行わなければならないという問題がある。
また、シリアル撮影により得られた一連の複数枚のフレーム画像は、被写体の動きを観察、解析する用途の他、例えば、高解像度化された静止画像を生成する用途として用いられることもある。この場合、撮影するフレーム画像数が適切でないと最適な線量の静止画像を生成することはできないが、特許文献１には、撮影するフレーム画像数の決定については記載がない。
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、被写体に連続的に複数回放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する場合に、プレ撮影を行うことなく、最適なフレーム画像数で撮影を行えるようにすることである。
上記課題を解決するため、本発明の撮影支援装置は、
被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置であって、
前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段を備え、
前記決定手段によって決定された数のフレーム画像には、前記初期フレーム画像も含まれる。
また、本発明の撮影支援装置は、
被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置であって、
前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段を備え、
前記決定手段は、前記初期フレーム画像を解析することにより、前記複数のフレーム画像における関心領域の照射線量を合計した照射線量が目標線量となるように前記複数のフレーム画像の数を決定する。
また、本発明のプログラムは、
被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置のコンピューターを、
前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段、
として機能させ、
前記決定手段によって決定された数のフレーム画像には、前記初期フレーム画像も含まれる。
また、本発明のプログラムは、
被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置のコンピューターを、
前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段、
として機能させ、
前記決定手段は、前記初期フレーム画像を解析することにより、前記複数のフレーム画像における関心領域の照射線量を合計した照射線量が目標線量となるように前記複数のフレーム画像の数を決定する。
本発明によれば、被写体に連続的に複数回放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する場合に、プレ撮影を行うことなく、最適なフレーム画像数で撮影を行うことが可能となる。
第１の実施形態の概要を説明するための図である。 放射線撮影システムの全体構成例を示す図である。 図２のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。 図３の制御部により実行される撮影制御処理Ａの流れを示すフローチャートである。 Ｓ値の求め方を説明するための図である。 第２の実施形態の概要を説明するための図である。 図３の制御部により実行される撮影制御処理Ｂの流れを示すフローチャートである。 図３の制御部により実行される撮影制御処理Ｃの流れを示すフローチャートである。 管電圧値を８０（ｋＶｐ）として撮影したときの画像の信号値を１としたときの各管電圧値の信号倍率を示す表である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１に、第１の実施形態の概要を示す。
図１に示すように、第１の実施形態では、被写体に対して放射線を連続的にパルス照射して複数のフレーム画像を取得するシリアル撮影を実施する際に、１枚目の初期フレーム画像を解析して基準信号値を決定し、基準信号値に基づいて撮影するフレーム画像数を決定し、決定したフレーム画像数の撮影が終了すると、曝射停止信号を放射線照射装置に出力して撮影を終了するものである。
〔放射線撮影システムの構成〕
まず、本実施形態に係る放射線撮影システムの構成について説明する。図２は、放射線撮影システム１００の構成を表すブロック図である。
本実施形態の放射線撮影システム１００は、図２に示すように、放射線照射装置１、放射線検出器２、コンソール３を備えて構成されている。放射線照射装置１と放射線検出器２により、本発明の放射線撮影装置が構成されている。
また、放射線撮影システム１００は、図示しない放射線科情報システム（Radiology Information System：ＲＩＳ）や、画像保存通信システム（Picture Archiving and Communication System：ＰＡＣＳ）等と接続可能となっている。
放射線照射装置１は、コンソール３と有線又は無線で通信可能に接続されている。
また、放射線照射装置１は、ジェネレーター１１や、曝射スイッチ１２、放射線源１３を備えて構成されている。
ジェネレーター１１は、曝射スイッチ１２が操作されたことに基づいて、予め設定された放射線照射条件（管電圧や管電流、照射時間（ｍＡｓ値）等）に応じた電圧を放射線源１３に印加することが可能に構成されている。
放射線源１３（管球）は、図示しない回転陽極やフィラメント等を有している。そして、ジェネレーター１１から電圧が印加されると、フィラメントが印加された電圧に応じた電子ビームを回転陽極に向けて照射し、回転陽極が電子ビームの強度に応じた線量の放射線Ｘ（Ｘ線等）を発生させるようになっている。
なお、図２には、各部１１～１３が別々に分かれたものを例示したが、これらは一体となっていてもよい。
また、図２には、曝射スイッチ１２がジェネレーター１１に接続されたものを例示したが、曝射スイッチ１２は他の装置（例えば図示しない操作卓）に備えられていてもよい。
また、放射線照射装置１は、撮影室内に据え付けてもよいし、回診車等に組み込むことで移動可能に構成してもよい。
放射線検出器２は、コンソール３と有線又は無線で通信可能に接続されている。
放射線検出器２は、図示を省略するが、放射線を受けることで線量に応じた電荷を発生させる放射線検出素子や電荷の蓄積・放出を行うスイッチ素子を備えた画素が二次元的（マトリクス状）に配列された基板や、各スイッチ素子のオン／オフを切り替える走査回路、各画素から放出された電荷の量を信号値として読み出す読み出し回路、読み出し回路が読み出した複数の信号値から放射線画像を生成する制御部、生成した放射線画像のデータ等を外部へ出力する出力部等を備えている。
そして、放射線検出器２は、放射線照射装置１から放射線が照射されるタイミングと同期して、照射された放射線に応じた放射線画像（フレーム画像）を生成するようになっている。
なお、放射線検出器２は、シンチレーター等を内蔵し、照射された放射線をシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換し、変換した光に応じた電荷を発生させるもの（いわゆる間接型）であってもよいし、シンチレーター等を介さずに放射線から直接電荷を発生させるもの（いわゆる直接型）であってもよい。
また、放射線検出器２は、撮影台と一体化された専用機型のものでも、可搬型（カセッテ型）のものであってもよい。
コンソール３は、本発明の撮影支援装置として機能するもので、ＰＣや携帯端末、あるいは専用の装置によって構成されており、放射線照射装置１や放射線検出器２等と有線又は無線で通信可能に接続されている。
また、コンソール３は、外部装置（ＲＩＳ等）からの撮影オーダーやユーザーによる操作に基づいて、放射線照射装置１や放射線検出器２に撮影条件や撮影対象部位等を設定したり、放射線照射装置１及び放射線検出器２による撮影を制御したりすることが可能となっている。
コンソール３は、図３に示すように、制御部３１、通信部３２、記憶部３３、表示部３４、操作部３５、各部３１～３５を接続するバス３６を備えて構成されている。
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３５の操作に応じて、記憶部３３に記憶されている各種プログラムを読出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、コンソール３各部の動作を集中制御する。
例えば、制御部３１は、後述する撮影制御処理Ａ～Ｂを実行することにより、決定手段、判断手段、制御手段、合成手段、判定手段として機能する。
通信部３２は、ＬＡＮアダプターやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
記憶部３３は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成され、制御部３１が実行する各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター等を記憶している。
また、記憶部３３は、放射線検出器２から受信したフレーム画像の画像データや制御部３１が処理した画像データを、付帯情報と紐づけて記憶することが可能となっている。
表示部３４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニターにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３５からの入力指示やデータ等を表示する。
操作部３５は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。
また、操作部３５は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。
〔放射線撮影システムの動作〕
次に、放射線撮影システムにおける動作について説明する。
図４は、コンソール３の制御部３１により実行される撮影制御処理Ａを示すフローチャートである。撮影制御処理Ａは、例えば、所定の開始条件（例えば、操作部３５に開始操作がなされたことや、曝射スイッチ１２が押下されたこと等）が成立した際に、制御部３１と記憶部３３に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
なお、以下の説明では、被写体が胸部である場合を例にとり説明するが、これに限定されない。また、撮影により放射線検出器２において取得されたフレーム画像は、順次コンソール３に送信される。
まず、制御部３１は、シリアル撮影において１枚目に撮影されたフレーム画像（初期フレーム画像）を通信部３２を介して放射線検出器２から取得する（ステップＳ１）。
次いで、制御部３１は、受信した初期フレーム画像から基準信号値を算出する（ステップＳ２）。
例えば、制御部３１は、初期フレーム画像に関心領域を設定し、関心領域内の信号値（画素値）の代表値（平均値、中央値、最大値、最小値等）を基準信号値として算出する。
胸部画像であれば、肺野領域又は肺野領域の輪郭を矩形で囲んだ領域を関心領域として設定し、関心領域内の信号値の代表値を基準信号値として算出する。肺野領域は、例えば、各画素の信号値のヒストグラムから判別分析によって閾値を求め、この閾値より高信号の領域を肺野領域候補として１次抽出する。次いで、１次抽出された肺野領域候補の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出すれば肺野領域の境界を抽出することができる。
次いで、制御部３１は、基準信号値に基づいて、撮影するフレーム画像数を決定する（ステップＳ３）。
例えば、以下の（式１）により撮影するフレーム画像数を決定する。
撮影するフレーム画像数＝目標基準信号値／初期フレーム画像の基準信号値・・・（式１）
ここで、目標基準信号値は、関心領域に照射される線量が予め定められた目標線量であるときの関心領域内の信号値の代表値に相当するものであり、予め実験的に求められて記憶部３３に記憶されている。
なお、ステップＳ３においては、基準信号値に基づいて算出した指標値に基づいて、撮影するフレーム画像数を決定してもよい。
指標値としては、例えば、Exposure Index（以下、ＥＩ）やＳ値を用いることができる。
ＥＩは、国際電気標準会議（ＩＥＣ）により、デジタル放射線撮影システムの撮影線量の標準化を図るために提唱された指標である。ＥＩは、以下の（式２）により算出することができる。
ＥＩ＝Ｃ０×ｇ（Ｖ）・・・（式２）
ここで、Ｃ０＝１００μＧｙ－１である。ｇ（Ｖ）はキャリブレーション逆関数で、装置（システム）ごとに規定されている。Ｖは、画像の代表値（基準信号値）である。
ＥＩを用いる場合、制御部３１は、以下の（式３）により撮影するフレーム画像数を決定することができる。
撮影するフレーム画像数＝目標ＥＩ／初期フレーム画像のＥＩ・・・（式３）
ここで、目標ＥＩは、関心領域内に照射される線量が予め定められた目標線量であるときに関心領域の信号値の代表値（関心領域の平均値等）から算出されるＥＩであり、予め実験的に求められて記憶部３３に記憶されている。
Ｓ値は、デジタル放射線撮影システムの撮影部位ごとの濃度安定化を目的とした感度指標であり、被写体の体型や放射線照射条件のばらつき等による放射線検出器２への到達Ｘ線量の変動を補正するための正規化処理で用いられる値である。Ｓ値を求める場合は、基準信号値として関心領域内の信号値ｘの最大値ＳＨと最小値ＳＬを求めておく。
正規化処理では、信号値ｘの分布が例えば図５（Ａ）に示すような分布であった場合（縦軸は頻度Ｆ）、図５（Ｂ）に示すように、最大値ＳＨと最小値ＳＬが予め定められた最大値Ｈと最小値Ｌになるように、例えば下記（式４）に従って信号値ｘが正規化された信号値ｘ１に変換される。
ｘ１＝Ｇ×ｘ＋Ｓ …（式４）
上記の関係からＨ＝Ｇ×ＳＨ＋Ｓ及びＬ＝Ｇ×ＳＬ＋Ｓが成り立つため、Ｓ値は、下記の（式５）で算出することができる。
Ｓ値＝（Ｌ×ＳＨ－Ｈ×ＳＬ）／（ＳＨ－ＳＬ） …（式５）
Ｓ値を用いた場合、制御部３１は、以下の（式６）により撮影するフレーム画像数を決定する。
撮影するフレーム画像数＝初期フレーム画像のＳ値／目標Ｓ値・・・（式６）
ここで、目標Ｓ値は、関心領域内に照射される線量が予め定められた目標線量であるときに関心領域の信号値の最大値及び最小値から算出されるＳ値であり、予め実験的に求められて記憶部３３に記憶されている。
次いで、制御部３１は、ステップＳ３で決定されたフレーム画像数での撮影が完了したか否かを判断する（ステップＳ４）。
例えば、制御部３１は、撮影開始からの撮影数（放射線検出器２から受信したフレーム画像数）をカウントし、ステップＳ３で決定されたフレーム画像数での撮影が完了したか否かを判断する。
ステップＳ３で決定されたフレーム画像数での撮影が完了していないと判断した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ３で決定されたフレーム画像数での撮影が完了するまで待機する。
ステップＳ３で決定されたフレーム画像数での撮影が完了したと判断した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御部３１は、ジェネレーター１１及び放射線検出器２を制御して（曝射停止信号を送信して）、撮影を停止する（ステップＳ５）。
そして、制御部３１は、撮影により取得された複数のフレーム画像を合成して一枚の静止画像を生成し（ステップＳ６）、撮影制御処理Ａを終了する。
ステップＳ６において、制御部３１は、例えば、取得された一連の複数のフレーム画像を用いて超解像処理を行い、高解像度化された一枚の静止画像を生成する。
超解像処理は、複数のフレーム画像の画素情報を参照することで、各フレーム画像の解像度より高い解像度の静止画像（すなわち、高解像度化された静止画像）を生成する処理である。超解像処理の具体的な手法は、特に限定されず、例えば、以下の参考文献１、参考文献２に記載の手法等、公知のいずれの手法を用いてもよい（参考文献１：Dennis Mitzel、「Video Super Resolution using Duality Based TV-L1 Optical Flow」、2009 in DAGM-Symposium、参考文献２：青木伸著、「複数のデジタル画像データによる超解像処理」、Ricoh Technical Report No.24, NOVEMBER, 1998）。
または、一連の複数のフレーム画像間の被写体の位置合わせを行って対応する画素の信号値を加算することにより、一枚の静止画像を生成してもよい。
生成された静止画像は、患者情報及び検査情報に対応付けて記憶部３３に記憶される。
このように、第１の実施形態では、シリアル撮影を行う際に、初期フレーム画像から基準信号値を決定し、決定した基準信号値を用いてシリアル撮影において撮影するフレーム画像数を決定して撮影を制御するので、別途プレ撮影を行うことなく、最適なフレーム画像数で撮影を行うことが可能となる。
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
図６に、第２の実施形態の概要を示す。
図６に示すように、第２の実施形態では、被写体に対して放射線を連続的にパルス照射して複数のフレーム画像を取得するシリアル撮影を実施する際に、撮影初期に取得されたｎ枚（ｎは、例えば、２～３枚）の初期フレーム画像群を解析して基準信号値を決定し、基準信号値に基づいて撮影するフレーム画像数を決定し、決定したフレーム画像数の撮影が終了すると、曝射停止信号を放射線照射装置に出力して撮影を終了するものである。また、第２の実施形態では、初期フレーム画像群を解析して画像異常を判定し、異常であると判定した場合は、曝射停止信号を放射線照射装置に出力して撮影を終了するものである。
第２の実施形態におけるシステム構成は、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し、以下、第２の実施形態の動作について説明する。
図７は、第２の実施形態においてコンソール３の制御部３１により実行される撮影制御処理Ｂを示すフローチャートである。撮影制御処理Ｂは、例えば、所定の開始条件（例えば、操作部３５に開始操作がなされたことや、曝射スイッチ１２が押下されたこと等）が成立した際に、制御部３１と記憶部３３に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、制御部３１は、シリアル撮影により撮影された先頭のｎ枚（例えば、２～３枚）のフレーム画像群（初期フレーム画像群）を通信部３２を介して放射線検出器２から取得する（ステップＳ２１）。
次いで、制御部３１は、受信した初期フレーム画像群から基準信号値を算出する（ステップＳ２２）。
例えば、制御部３１は、初期フレーム画像群の各フレーム画像において関心領域を設定し、関心領域内の信号値（画素値）の代表値（平均値、最大値、最小値等）を算出する。そして、各フレーム画像から算出された代表値の平均値又は中央値を基準信号値とする。
次いで、制御部３１は、画像異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。
例えば、初期フレーム画像群の２つのフレーム画像間で画素毎に信号値の差分をとり、差分値の絶対値の代表値（例えば、平均値、総和、最大値等）が所定の閾値以上である場合に、体動等の画像異常が発生していると判定する。なお、差分を算出する２つのフレーム画像は、隣り合う２つのフレーム画像であってもよいし、初期フレーム画像群のうち最も早く撮影されたフレーム画像と最も遅く撮影されたフレーム画像であってもよい。
画像異常が発生していると判定した場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、制御部３１は、ジェネレーター１１及び放射線検出器２を制御して、撮影を停止し（ステップＳ２４）、撮影制御処理Ｂを終了する。
画像異常が発生していないと判断した場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、制御部３１は、基準信号値に基づいて、撮影するフレーム画像数を決定する（ステップＳ２５）。
ステップＳ２５の処理は、図４のステップＳ３で説明したものと同様であるので、説明を援用する。
次いで、制御部３１は、ステップＳ３で決定されたフレーム画像数での撮影が完了したか否かを判断する（ステップＳ２６）。
例えば、制御部３１は、撮影開始からの撮影数（放射線検出器２から受信したフレーム画像数）をカウントし、ステップＳ２５で決定されたフレーム画像数での撮影が完了したか否かを判断する。
ステップＳ２５で決定されたフレーム画像数での撮影が完了していないと判断した場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ２５で決定されたフレーム画像数での撮影が完了するまで待機する。
ステップＳ２５で決定されたフレーム画像数での撮影が完了したと判断した場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、制御部３１は、ジェネレーター１１及び放射線検出器２を制御して、撮影を停止する（ステップＳ２７）。
そして、制御部３１は、撮影により取得された複数のフレーム画像を合成し、一枚の静止画像を生成し（ステップＳ２８）、撮影制御処理Ｂを終了する。
ステップＳ２８の処理は、図４のステップＳ６において説明したものと同様であるので説明を援用する。生成された静止画像は、患者情報及び検査情報に対応付けて記憶部３３に記憶される。
このように、第２の実施形態では、シリアル撮影を行う際に、初期フレーム画像群から基準信号値を決定し、決定した基準信号値を用いてシリアル撮影における撮影フレーム画像数を決定して撮影を制御するので、別途プレ撮影を行うことなく、最適なフレーム画像数で撮影を行うことが可能となる。また、初期フレーム画像群を解析することにより画像異常が発生しているか否かを判定し、画像異常が発生していると判定した場合、放射線照射装置１及び放射線検出器２を制御して撮影を停止させるので、無駄な撮影が継続されることを防止することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態及び第２の実施形態では、シリアル撮影の初期に取得された初期フレーム画像（群）を解析して、撮影するフレーム画像数を決定する例について説明したが、第３の実施形態では、撮影する初期フレーム画像数が予め定められている場合に、フレーム画像（群）を解析して、管電流値等の撮影条件を決定する例について説明する。
第３の実施形態におけるシステム構成は、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し、以下、第３の実施形態の動作について説明する。
図８は、第３の実施形態においてコンソール３の制御部３１により実行される撮影制御処理Ｃを示すフローチャートである。撮影制御処理Ｃは、例えば、所定の開始条件（例えば、操作部３５に開始操作がなされたことや、曝射スイッチ１２が押下されたこと等）が成立した際に、制御部３１と記憶部３３に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、制御部３１は、シリアル撮影において１枚目に撮影されたフレーム画像（初期フレーム画像）を通信部３２を介して放射線検出器２から取得する（ステップＳ３１）。
次いで、制御部３１は、受信した初期フレーム画像から基準信号値を算出する（ステップＳ３２）。
ステップＳ３２の処理は、図４のステップＳ２で説明したものと同様であるので説明を援用する。
次いで、制御部３１は、基準信号値に基づいて、管電流値（ｍＡ）を決定する（ステップＳ３３）。
管電流値（ｍＡ）は、以下の（式７）により決定することができる。
管電流値（ｍＡ）＝目標基準信号値÷初期フレーム画像の基準信号値÷撮影するフレーム画像数・・（式７）
なお、以下の（式８）、（式９）に示すように、基準信号値に基づいて算出したＥＩやＳ値を用いて管電流値を求めることとしてもよい。
管電流値（ｍＡ）＝目標ＥＩ÷初期フレーム画像のＥＩ÷撮影するフレーム画像数
・・・（式８）
管電流値（ｍＡ）＝初期フレーム画像のＳ値÷目標Ｓ値÷撮影するフレーム画像数
・・・（式９）
次いで、制御部３１は、決定した管電流値をジェネレーター１１に通知して、管電流値を変更して撮影を行わせる（ステップＳ３４）。
次いで、制御部３１は、予め定められたフレーム画像数の撮影が完了したか否かを判断する（ステップＳ３５）。
例えば、制御部３１は、撮影開始からの撮影数（放射線検出器２から受信したフレーム画像数）をカウントし、予め定められたフレーム画像数での撮影が完了したか否かを判断する。なお、管電流値の変更後に撮影された撮影数をカウントしてもよい。
予め定められたフレーム画像数での撮影が完了していないと判断した場合（ステップＳ３５；ＮＯ）、制御部３１は、予め定められたフレーム画像数での撮影が完了するまで待機する。
予め定められたフレーム画像数での撮影が完了したと判断した場合（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、制御部３１は、ジェネレーター１１及び放射線検出器２を制御して、撮影を停止する（ステップＳ３６）。
そして、制御部３１は、撮影により取得された複数のフレーム画像を合成し、一枚の静止画像を生成し（ステップＳ３７）、撮影制御処理Ｃを終了する。
ステップＳ３７の処理は、図４のステップＳ６において説明したものと同様であるので説明を援用する。生成された静止画像は、患者情報及び検査情報に対応付けて記憶部３３に記憶される。
このように、第３の実施形態では、シリアル撮影を行う際に、初期フレーム画像から基準信号値を決定し、決定した基準信号値を用いてシリアル撮影における管電流値（ｍＡ）を決定して撮影を制御するので、別途プレ撮影を行うことなく、最適な管電流値で撮影を行うことが可能となる。
なお、図８に示す撮影制御処理Ｃでは、一枚の初期フレーム画像から基準信号値を求め、基準信号値に基づいて管電流値（ｍＡ）を決定することとして説明したが、第２の実施形態のように、複数の初期フレーム画像群から基準信号値を求めて管電流値を決定してもよい。また、第２の実施形態と同様に、初期フレーム画像群に基づいて画像異常が発生しているか否かを判定し、画像異常が発生している場合には、撮影を停止するようにしてもよい。
また、撮影するフレーム画像数及び管電流値（ｍＡ）が予め定められている場合、制御部３１は、初期フレーム画像（群）を解析して、管電流値（ｍＡ）の代わりに管電圧値（ｋＶｐ）を決定し、決定した管電圧値をジェネレーター１１に通知して、変更した管電圧値で撮影を続行させることとしてもよい。
管電圧値を決定するには、まず、（式１０）によりＫを算出する。
Ｋ＝目標基準信号値÷初期フレーム画像の基準信号値・・・（式１０）
なお、Ｋは、ＥＩやＳ値を用いて算出してもよい。
次いで、記憶部３３に体厚ごとに記憶されている、管電圧値が８０（ｋＶｐ）で撮影したときの画像の信号値を１としたときの各管電圧値の信号倍率を示す表（図９参照）のうち、被写体の体厚に関する表を参照して、最もＫに近い信号倍率に対応する管電圧値を、撮影に用いる管電圧値に決定する。図９に示す表は、実験的に求められたものである。
なお、ここでは、初期フレーム画像が管電圧値＝８０（ｋＶｐ）で撮影される場合を例として説明しているが、他の管電圧値で初期フレーム画像を撮影してもよい。この場合は、その初期フレーム画像を撮影する管電圧値で撮影を行ったときの画像の信号値を１としたときの各管電圧値の信号倍率を表す表を記憶部３３に記憶しておけばよい。
このように、シリアル撮影を行う際に、初期フレーム画像から基準信号値を決定し、決定した基準信号値を用いてシリアル撮影における管電圧値（ｋＶｐ）を決定して撮影を制御することで、別途プレ撮影を行うことなく、最適な管電圧値で撮影を行うことが可能となる。
また、撮影するフレーム画像数、管電流値（ｍＡ）が予め定められている場合、制御部３１は、初期フレーム画像（群）を解析して、管電流値（ｍＡ）の代わりにフレームレート（ｆｐｓ）を決定し、決定したフレームレートをジェネレーター１１及び放射線検出器２に通知して、変更したフレームレートで撮影を続行させることとしてもよい。
フレームレートは、（式１１）により算出することができる。
フレームレート＝初期フレームレート×目標基準信号値÷初期フレーム画像の基準信号値÷撮影するフレーム画像数・・・（式１１）
ここで、初期フレームレートは、初期フレーム画像撮影時に設定されたフレームレートである。なお、フレームレートは、ＥＩやＳ値を用いて算出してもよい。
このように、シリアル撮影を行う際に、初期フレーム画像から基準信号値を決定し、決定した基準信号値を用いてシリアル撮影におけるフレームレート（ｆｐｓ）を決定して撮影を制御することで、別途プレ撮影を行うことなく、最適なフレームレートで撮影を行うことが可能となる。
以上説明してきたように、コンソール３の制御部３１によれば、放射線撮影装置（放射線照射装置及び放射線検出器）において複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、放射線撮影装置において取得する複数のフレーム画像の数を決定する。
したがって、被写体に連続的に複数回放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する場合に、プレ撮影を行うことなく、最適なフレーム画像数で撮影を行うことが可能となる。
また、制御部３１は、初期フレーム画像を解析することにより、複数のフレーム画像における関心領域の照射線量を合計した照射線量が目標線量となるように複数のフレーム画像の数を決定するので、複数のフレーム画像における関心領域の照射線量の合計が目標線量となるフレーム画像数で撮影を行うことが可能となる。
また、制御部３１は、決定された数のフレーム画像が放射線撮影装置により取得されたか否かを判断し、取得されたと判断した場合に、放射線撮影装置に撮影を停止させるので、決定された数を超えた撮影を防止することができる。
また、制御部３１は、初期フレーム画像群を解析して画像異常の有無を判定し、画像異常があると判定した場合に、放射線撮影装置に撮影を停止させるので、画像異常のある状態での無駄な撮影を防止することができる。
例えば、制御部３１は、二つの初期フレーム画像の間で信号値の差分値を算出し、算出した差分値の絶対値の代表値が予め定められた閾値を超えたか否かに基づいて、画像異常の有無を判定するので、被写体の動きが大きい場合に、画像異常と判定することが可能となる。
また、制御部３１は、放射線撮影装置により取得された複数のフレーム画像を合成して１枚の静止画像を生成するので、最適な数のフレーム画像を用いて静止画像を生成することが可能となる。
なお、上記実施形態における記述は、本発明に係る放射線撮影システム及び撮影支援装置の好適な例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、被写体に対して放射線を連続的にパルス照射して複数のフレーム画像を取得することとして説明したが、放射線を低線量率にして途切れなく継続して照射して複数のフレーム画像を取得することとしてもよい。
また、上記の説明では、各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピューター読み取り可能な媒体として不揮発性の半導体メモリーやハードディスクを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）を適用することとしてもよい。
その他、放射線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
１００ 放射線撮影システム
１ 放射線照射装置
１１ ジェネレーター
１２ 曝射スイッチ
１３ 放射線源
２ 放射線検出器
３ コンソール
３１ 制御部
３２ 通信部
３３ 記憶部
３４ 表示部
３５ 操作部
３６ バス
Ｘ 放射線

Claims (10)

  1. 被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置であって、
    前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段を備え、
    前記決定手段によって決定された数のフレーム画像には、前記初期フレーム画像も含まれる撮影支援装置。
  2. 被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置であって、
    前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段を備え、
    前記決定手段は、前記初期フレーム画像を解析することにより、前記複数のフレーム画像における関心領域の照射線量を合計した照射線量が目標線量となるように前記複数のフレーム画像の数を決定する撮影支援装置。
  3. 前記決定手段は、前記初期フレーム画像を解析することにより、前記複数のフレーム画像における関心領域の照射線量を合計した照射線量が目標線量となるように前記複数のフレーム画像の数を決定する請求項１に記載の撮影支援装置。
  4. 前記決定手段によって決定された数のフレーム画像が前記放射線撮影装置により取得されたか否かを判断する判断手段と、
    前記判断手段により前記決定された数のフレーム画像が前記放射線撮影装置により取得されたと判断された場合に、前記放射線撮影装置に撮影を停止させる制御手段と、
    を備える請求項１～３のいずれか一項に記載の撮影支援装置。
  5. 二以上の前記初期フレーム画像を解析して画像異常の有無を判定する判定手段を備え、
    前記制御手段は、前記判定手段により画像異常があると判定された場合に、前記放射線撮影装置に撮影を停止させる請求項４に記載の撮影支援装置。
  6. 前記判定手段は、二以上の前記初期フレーム画像の間で信号値の差分値を算出し、算出した差分値の絶対値の代表値が予め定められた閾値を超えたか否かに基づいて、画像異常の有無を判定する請求項５に記載の撮影支援装置。
  7. 前記放射線撮影装置において取得された前記複数のフレーム画像を合成して１枚の静止画像を生成する合成手段を備える請求項１～６のいずれか一項に記載の撮影支援装置。
  8. 被写体を連続的に複数回放射線撮影することにより複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置と、
    請求項１～７のいずれか一項に記載の撮影支援装置と、
    を備える放射線撮影システム。
  9. 被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置のコンピューターを、
    前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段、
    として機能させ、
    前記決定手段によって決定された数のフレーム画像には、前記初期フレーム画像も含まれるプログラム。
  10. 被写体に連続的に複数回の放射線撮影を行って複数のフレーム画像を取得する放射線撮影装置による撮影を支援する撮影支援装置のコンピューターを、
    前記放射線撮影装置において前記複数回の放射線撮影の初期に取得された一以上の初期フレーム画像を解析することにより、前記放射線撮影装置において取得する前記複数のフレーム画像の数を決定する決定手段、
    として機能させ、
    前記決定手段は、前記初期フレーム画像を解析することにより、前記複数のフレーム画像における関心領域の照射線量を合計した照射線量が目標線量となるように前記複数のフレーム画像の数を決定するプログラム。
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