JP7532800B2 - 撮影制御装置および放射線撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、撮影制御装置および放射線撮影システムに関する。

放射線撮影システムにおいては、放射線画像を撮影する際、本曝射と、本曝射より前に行うプレ曝射とを行う自動露出制御機能を有するものが知られている。自動露出制御機能においては、本曝射よりも低い線量でプレ曝射を行い、得られたプレ曝射画像および当該プレ曝射画像に紐付けられた付帯情報（例えば、プレ曝射における照射時間）に基づいて、本曝射を行う際の線量等の撮影条件を決定する。

例えば、特許文献１には、プレ曝射画像の撮影が適切に行うことができたかをプレ曝射画像の画像解析から判断する構成が開示されている。画像解析の結果が適切である場合は本曝射による撮影が継続して行われ、画像解析の結果が適切でない場合は本曝射による撮影が中止される。

また、特許文献２には、自動露出制御による曝射において単位時間あたりの線量が規定値以上であるかを判定し、規定値以上である場合、警告を報知する構成が開示されている。

特開２０１９－１２６７０９号公報 特開２００８－１７８６７４号公報

しかしながら、プレ曝射画像から照射線量を導出する場合、不適切な撮影条件でプレ曝射による撮影を行うと、適切なプレ曝射画像を撮影することができず、ひいては本曝射による撮影を適切に行うことができなくなるおそれがあった。

特許文献１に記載の構成の場合、プレ曝射画像の撮影を適切に行うことができたかの判断を、当該撮影後に判断するため、無駄にプレ曝射を行う可能性がある。そのため、本曝射による撮影を適切に行う構成として改善の余地があった。

また、特許文献２に記載の構成をプレ曝射および本曝射を行う自動露出制御に適用した場合、単位時間あたりの線量だけによる判定では、プレ曝射による撮影の積算線量を適切に把握することができない。例えば、単位時間あたりの線量が大きくても、照射時間が短ければ積算線量が小さくなり、プレ曝射に適した線量になることがある。そのため、プレ曝射による撮影条件が適切であることを検出することができない。

本発明の目的は、適切な撮影条件でプレ曝射を行うことが可能な撮影制御装置および放射線撮影システムを提供することである。

本発明に係る撮影制御装置は、
被写体に対して放射線の曝射を行う本曝射より前に行われるプレ曝射の撮影条件として設定された第１撮影条件であって、前記プレ曝射において適切に撮影が可能となる撮影条件である第１撮影条件を取得する取得部と、
前記被写体の撮影条件として入力された第２撮影条件と、前記取得部により取得された前記第１撮影条件との適合性に基づく制御を前記プレ曝射に先立って行う制御部と、
を備える。

本発明に係る放射線撮影システムは、
放射線を曝射する放射線照射装置と、
前記放射線の曝射を受けることで曝射画像の画像データを生成する放射線撮影装置と、
上記の撮影制御装置と、
を備える。

本発明によれば、適切な撮影条件でプレ曝射を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る放射線撮影システムの構成を示すブロック図である。 放射線撮影装置の具体的構成を示すブロック図である。 コンソールの具体的構成を示すブロック図である。 複数の第１撮影条件が記載されたテーブルの一例を示す図である。 第１撮影条件の範囲における表示の一例を示す図である。 図５に示すボタンにおける表示の一例を示す図である。 図５に示すボタンにおける表示の一例を示す図である。 撮影時における放射線撮影システムの動作を示すラダーチャートである。 複数の第１撮影条件が記載されたテーブルの一例を示す図である。 複数の第１撮影条件が記載されたテーブルの一例を示す図である。 複数の第１撮影条件が記載されたテーブルの一例を示す図である。 複数の第１撮影条件が記載されたテーブルの一例を示す図である。 撮影台において照射野境界と照射野とを重ね合わせた例を示す図である。 撮影台において照射野境界と照射野とを重ね合わせた例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る放射線撮影システム１００の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る放射線撮影システム１００は、放射線照射装置１、放射線撮影装置２およびコンソール３を備えて構成されている。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と有線また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、曝射スイッチ１２および放射線源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曝射条件（管電圧や管電流、照射時間、管電流時間積（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。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１には、ジェネレーター１１、曝射スイッチ１２および放射線源１３が別々に分かれたものを例示したが、これらは一体に構成されていても良い。また、図１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は他の装置に備えられていても良い。また、放射線照射装置１は、撮影室内に据え付けても良いし、回診車等に組み込むことで移動可能に構成しても良い。

放射線撮影装置２は、コンソール３と有線または無線で通信可能に接続されている。また、放射線撮影装置２は、放射線照射装置１から被写体を介して放射線Ｘの曝射を受けることで当該被写体の曝射画像の画像データを生成することが可能に構成されている。

図２に示すように、放射線撮影装置２は、撮影制御部２１、放射線検出部２２、読出部２３、通信部２４、記憶部２５および、各部を接続するバス２６を備えて構成されている。

撮影制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。撮影制御部２１のＣＰＵは、コンソール３等の外部機器からの制御信号等を受信したことに基づいて、記憶部２５に記憶されている各種プログラムを読み出して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、放射線撮影装置２における各部の動作を集中制御する。

放射線検出部２２は、放射線Ｘ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スイッチ素子を備えた画素が２次元状（マトリクス状）に配列された基板によって構成されている。

読出部２３は、各画素から放出された電荷の量を信号値として読み出し、複数の信号値から画像データを生成することが可能に構成されている。

通信部２４は、外部機器から各種制御信号や各種データ等を受信したり、各種制御信号や生成した画像データ等を外部機器へ送信したりすることが可能に構成されている。

記憶部２５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、撮影制御部２１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２５は、読出部２３が生成した画像データや、撮影制御部２１が処理した各種データを記憶することが可能となっている。

このように構成された放射線撮影装置２は、撮影制御部２１が放射線検出部２２の各スイッチ素子をオフにした状態で放射線の曝射を受けると、各画素に放射線の線量に応じた電荷を蓄積する。撮影制御部２１が各スイッチ素子をオンにして各画素から電荷が放出されると、読出部２３が各電荷量を信号値に変換し、画像データとして読み出す。

なお、放射線撮影装置２は、シンチレーター等を内蔵し、照射された放射線Ｘ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であっても良いし、シンチレーター等を介さずに放射線Ｘから直接電荷を発生させるものであっても良い。また、放射線撮影装置２は、撮影台と一体化された専用機型のものでも、可搬型のものであっても良い。

コンソール３は、ＰＣ、携帯端末、また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および放射線撮影装置２等と有線または無線で通信可能に接続されている。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および放射線撮影装置２の撮影条件や撮影対象部位などを設定することが可能となっている。コンソール３は、本発明の「撮影制御装置」に対応する。

図３に示すように、コンソール３は、制御部３１、通信部３２、記憶部３３、表示部３４、操作部３５および、各部を接続するバス３６を備えて構成されている。

制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ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み出して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。

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、放射線撮影装置２から受信した画像データや制御部３１が処理した画像データを、付帯情報と紐付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、およ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。

次に、制御部３１による放射線撮影装置２の撮影制御について説明する。制御部３１は、プレ曝射により得られたプレ曝射画像およびプレ曝射画像に紐付けられた付帯情報に基づいて本曝射を行う際の撮影条件を決定する自動露出制御を行う。プレ曝射は、本曝射の前において、本曝射よりも低い線量で行われる。

制御部３１は、被写体の検査条件およびユーザーによる第２撮影条件に基づいて、プレ曝射における第１撮影条件を取得する。制御部３１は、本発明の「取得部」に対応する。

被写体の検査条件には、被写体の撮影部位（胸部、腹部、腰椎等）および撮影方向（正面、背面、側面、斜入等）等の条件が含まれる。ユーザーによる第２撮影条件には、プレ曝射に用いられる管電圧（ｋＶ）、管電流時間積（ｍＡｓ）等の積算線量に関する条件が含まれる。また、管電流時間積は、管電流および照射時間の組合せであってもよい。プレ曝射における第１撮影条件等の撮影条件には、プレ曝射に用いられる管電圧（ｋＶ）、管電流時間積（ｍＡｓ）等の積算線量範囲に関する条件が含まれる。また、管電流時間積は、管電流および照射時間の組み合わせであっても良い。

プレ曝射における第１撮影条件は、プレ曝射において適切に撮影が可能となる撮影条件であり、被写体の検査条件毎に設定されている。記憶部３３には、被写体の検査条件毎に関連付けられた、複数の第１撮影条件が記載されたテーブルが記憶されている。例えば、図４には、撮影部位および撮影方向に関連付けられた管電圧の範囲および管電流時間積の上限値が記載されたテーブルが例示されている。

制御部３１は、記憶部３３のテーブルを参照して、複数の第１撮影条件の中から被写体の検査条件に対応した第１撮影条件を選択する。例えば、ユーザーによって胸部、正面、管電圧１２０ｋＶ、管電流時間積１５ｍＡｓが入力された場合、制御部３１は、図４に示すテーブルの中から、胸部、正面、管電圧の範囲１００ｋＶ以上となるＮｏ．２の第１撮影条件を取得する。

そして、制御部３１は、被写体の撮影条件として入力された第２撮影条件と、取得した第１撮影条件との適合性に基づく制御を行う。つまり、制御部３１は、被写体における、ユーザーによる第２撮影条件が、第１撮影条件の範囲に入るようにユーザーを支援するための制御を行う。具体的には、制御部３１は、第１撮影条件と第２撮影条件とを比較し、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っているか否かについて判定する。

上記の場合、ユーザーによって入力された管電流時間積が１５ｍＡｓである一方、Ｎｏ．２の第１撮影条件における、管電流時間積の上限値は、１０ｍＡｓである。そのため、制御部３１は、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っていないと判定する。

制御部３１は、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入らない場合、放射線撮影装置２による曝射および当該曝射における曝射画像の生成を禁止し、ユーザーに対して警告指令を出力する。警告指令は、例えば、表示部３４等に表示されるようなユーザーの視覚に作用する装置の動作に関する指令でも良いし、操作部３５に振動等で付与するようなユーザーの触覚に作用する装置の動作に関する指令でも良い。

こうすることで、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入らないことをユーザーに気付かせることができる。その結果、ユーザーによる第２撮影条件が、プレ曝射における第１撮影条件の範囲に入るようにユーザーを導くことができ、ひいては最適な条件によってプレ曝射を行うことができる。

ユーザーの視覚に作用する装置の動作に関する指令としては、例えば、装置の動作のためにユーザーが使用するハンドスイッチのライトの色を警告専用の色に変更する動作指令等が挙げられる。また、ユーザーの触覚に作用する装置の動作に関する指令としては、当該ハンドスイッチにバイブレーション機能を設けて、警告時にバイブレーションを動作させる指令やバイブレーションの振動パターンを変更させる動作指令等が挙げられる。ユーザーはハンドスイッチを押下する際に、被写体が撮影に適切な状態にあるかを注視している事が多い。そのため、ユーザーの手元にあるハンドスイッチでユーザーに通知することで、表示部３４のみでユーザーに通知するよりも、少ない視線移動で通知の有無を知る事ができ、作業性を高めることができる。また、表示部３４とハンドスイッチの両方でユーザーに通知してもよい。例えば、ハンドスイッチからは範囲に入っていない事のみの簡易な情報をユーザーに通知し、表示部３４からは後述するようなハンドスイッチよりも詳細な情報もあわせてユーザーに通知する事で、ユーザーの少ない視線移動と、異常の原因と取るべき行動の正確な理解を両立することができ、作業性をさらに高めることができる。

また、制御部３１は、警告指令以外に、文字等で第１撮影条件の範囲外である旨を表示する指令や、音声等で第１撮影条件の範囲外である旨を伝達する指令等、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っているか否かの判定結果を通知するようにしても良い。

また、制御部３１は、取得した第１撮影条件の範囲をユーザーに通知するようにしても良い。具体的には、制御部３１は、第１撮影条件の範囲を表示部３４に表示するようにしても良い。例えば、図５には、管電圧の範囲、管電流の範囲、照射時間の範囲が表示部３４に表示された例が示されている。

この例では、矢印の位置が第２撮影条件の入力値を示しており、第１撮影条件の範囲外にドットが示されている。この例においては、入力値を増加させるボタンＢ１と、入力値を減少させるボタンＢ２とが表示されている。

このようにすることで、ユーザーが第２撮影条件の入力値が第１撮影条件の範囲内であるかを容易に判断することができる。

また、入力値を増減させるためのボタンＢ１，Ｂ２にも、そのボタンＢ１，Ｂ２を押下した後に第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入るか否かについて、ユーザーが判断可能な表示をしても良い。

例えば、これ以上ボタンを押下すると、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲から外れる場合、そのボタンにドットを表示するようにしても良い。図６には、照射時間の入力値のボタンＢ１を押下して、入力値を増加させることで、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲から外れることをユーザーが判断可能な表示例が示されている。なお、図６に示す例は、図５に示す例に、図６に示す例に係るボタンＢ１，Ｂ２が適用されたものでも良いし、図５における管電圧の範囲等が表示されない例であっても良い。

また、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲から外れている場合、ボタンを押下することによって、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に近づくことをユーザーが判断可能な表示をしても良い。

例えば、図７には、照射時間の入力値のボタンＢ２を押下して入力値を減少させることで、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に近づくことをユーザーが判断可能な表示例が示されている。ボタンＢ２には、ハッチが表示されている。なお、図７に示す例は、図５に示す例に、図７に示す例に係るボタンＢ１，Ｂ２が適用されたものでも良いし、図５における管電圧の範囲等が表示されない例であっても良い。

また、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入るまでに必要な、ボタンを押下する回数を表示するようにしても良い。例えば、３回ボタンを押下することで第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入る場合、「３」の数字をボタンの近傍に表示するようにしても良い。このように第２撮影条件が適切になる方向や不適切になる方向を示すことで、ユーザーは、適切な第２撮影条件を少ない操作で入力できるようになる。また、ユーザーが不適切な第２撮影条件を入力することを防ぐことができる。

なお、プレ曝射を行わず、本曝射のみを行う制御の場合、撮影条件は、プレ曝射における第１撮影条件とは異なる条件が用いられる。

次に、放射線撮影システム１００の動作について説明する。図８は、撮影時における放射線撮影システム１００の動作を示すラダーチャートである。

コンソール３は、被検者の検査条件および第２撮影条件を取得する（ステップＳ１０１）。コンソール３は、取得した検査条件および第２撮影条件に基づいて、記憶部３３から第１撮影条件を取得して、表示部３４に表示する（ステップＳ１０２）。

コンソール３は、第１撮影条件と第２撮影条件とを比較し、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲内であるか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。判定の結果、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲内ではない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻る。なお、コンソール３は、この際、ユーザーに警告を出力しても良い。

一方、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲内である場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、コンソール３は、プレ曝射の撮影条件を放射線照射装置１および放射線撮影装置２に出力する（ステップＳ１０４）。

放射線照射装置１は、プレ曝射の撮影条件が入力されると、そのプレ曝射の撮影条件を放射線照射装置１が持つ第５撮影条件の範囲と比較し、第５撮影条件の範囲内である場合、プレ曝射の撮影条件を設定し、プレ曝射を行うための準備を行う（ステップＡ１）。一般的には放射線照射装置１のジェネレーター１１が対応している管電圧範囲、管電流範囲、管電流時間積範囲と、放射線源１３が対応している管電圧範囲、管電流範囲、管電流時間積範囲のうちの範囲の狭い方が第５撮影条件になる。例えば、ジェネレーター１１の管電圧範囲が５０ｋＶから１５０ｋＶに対応し、放射線源１３の管電圧範囲が４０ｋＶから１２５ｋＶに対応している場合は、第５撮影条件の管電圧範囲は、５０ｋＶから１２５ｋＶになる。これらの範囲は放射線照射装置１の性能に起因する制約であり、プレ曝射でも本曝射でも、共通の範囲が使われる為、プレ曝射に適切な撮影条件であるかどうかの判定は行えない。放射線撮影装置２は、プレ曝射の撮影条件が入力されると、そのプレ曝射の撮影条件を設定し、プレ曝射を行うための準備を行う（ステップＢ０１）。

その後、ユーザーによって曝射スイッチ１２が押下されると、プレ曝射の撮影条件に基づいて、放射線照射装置１は、被検者および放射線撮影装置２に向けて放射線を曝射する（ステップＡ２）。

放射線撮影装置２は、放射線の曝射を受けると、放射線の線量に基づいて各放射線検出素子が発生させた電荷を各画素に蓄積し、各画素の電荷量を信号値に変換してプレ画像データとして読み出し、当該プレ画像データをコンソール３に出力する（ステップＢ０２）。

コンソール３は、プレ画像データを取得し（ステップＳ１０５）、取得したプレ画像データに画像解析処理等を行うことにより、本曝射の撮影条件を算出して、当該撮影条件を放射線照射装置１および放射線撮影装置２に出力する（ステップＳ１０６）。

放射線照射装置１および放射線撮影装置２は、本曝射の撮影条件が入力されると、その撮影条件をそれぞれ設定し、本曝射を行うための準備をそれぞれ行う（ステップＡ３，Ｂ０３）。

その後、ユーザーによって曝射スイッチ１２が押下されると、本曝射の撮影条件に基づいて、放射線照射装置１は、被検者および放射線撮影装置２に向けて放射線を曝射する（ステップＡ４）。

放射線撮影装置２は、放射線の曝射を受けると、放射線の線量に基づいて各放射線検出素子が発生させた電荷を各画素に蓄積し、各画素の電荷量を信号値に変換して本画像データとして読み出し、当該本画像データをコンソール３に出力する（ステップＢ０４）。

また、放射線撮影装置２は、各画素に暗電荷を蓄積し、各画素の暗電荷量を信号値に変換してオフセットデータとして読み出し、当該オフセットデータをコンソール３に出力する（ステップＢ０５）。なお、ステップＢ０５の処理はステップＢ０４の前に行っても良い。

コンソール３は、本画像データおよびオフセットデータを取得して（ステップＳ１０７）、所定の画像処理を行った後、上記のプレ画像データを用いて本画像データに画像合成処理を行う（ステップＳ１０８）。その後、放射線撮影システム１００における撮影が終了する。

なお、ステップＳ１０８では、プレ画像データと本画像データとを画像合成処理しているが、画像合成処理を行わない構成の場合、ステップＳ１０８の処理はなくても良い。ただし、プレ曝射での被曝線量を無駄に捨てずに患者の診断に活かす観点からすると、プレ画像データと本画像データとを画像合成処理する方が好ましい。

以上のように構成された本実施の形態によれば、第２撮影条件が、プレ曝射における第１撮影条件の範囲に入るようにユーザーを支援するための制御を行うので、プレ曝射を最適な撮影条件で行うことができる。

ここで、本曝射の前に行われるプレ曝射が適切ではない撮影条件で行われると、放射線撮影システム１００による撮影が適切に行えない。

例えば、プレ曝射における積算線量が大きすぎると、画素値が最大値に貼り付いてしまう画素が発生する。このような画素値は、最大値相当のものなのか、最大値よりも大きいものなのかが不明であるので、当該画素値を用いた場合、プレ曝射における線量を正確に算出することができないこととなる。

また、プレ曝射における積算線量が小さすぎると、画素値のＳＮ比が悪化するので、当該画素値を用いても、プレ曝射における線量を正確に算出することができないこととなる。これらのことから、プレ曝射における積算線量を適切な条件にする必要がある。

また、プレ曝射における照射時間が短すぎると、一般的に当該照射時間が極端に短いと放射線の出力が不安定になることから、画素値から算出したプレ曝射の線量も不安定になり、その結果、本曝射における撮影条件も不安定になる。

また、プレ曝射における照射時間が長すぎると、撮影開始から撮影終了までの被写体の体動は大きくなる傾向があることから、当該体動を一定以内におさめる必要がある撮影では、撮影失敗となる可能性が高くなる。

これらのことから、プレ曝射における照射時間を適切な条件にする必要がある。

また、プレ曝射における照射野が正確に調整されていないと、プレ曝射による線量を正確に算出することができないこととなる。

以上のように、プレ曝射が適切ではない撮影条件で行われると、放射線撮影システム１００における適切な撮影が行えず、被写体が無駄に被曝する可能性がある。

本実施の形態では、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲内であるかを判定することにより、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入るようにユーザーを導くことができる。すなわち、本実施の形態では、プレ曝射を適切な撮影条件で行うことができ、その結果、本曝射による撮影を適切に行うことができる。

また、第１撮影条件の範囲をユーザーに表示（通知）するので、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っているか否かをユーザーが容易に気付くことができる。

なお、上記実施の形態では、図４に示すテーブルを参照して第１撮影条件を取得していたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図９に示すテーブルを参照して第１撮影条件を取得しても良い。

このテーブルでは、撮影部位および撮影方向の組み合わせに、管電圧と、管電流時間積の上限値との組み合わせが関連付けられている。管電圧は、撮影部位および撮影方向の組み合わせのそれぞれにおいて、３つ設定されている。つまり、撮影部位および撮影方向の組み合わせ毎に、管電圧と、管電流時間積の上限値との組み合わせがそれぞれ３つ設定されている。

このようなテーブルでは、線形補間により管電流時間積を算出することができる。例えば、検査条件が、撮影部位が胸部、撮影方向が正面である条件であり、第２撮影条件における管電圧が１１０ｋＶ、管電流時間積が１２ｍＡｓであるとする。

この場合、第２撮影条件における管電圧が、Ｎｏ．２における管電圧と、Ｎｏ．３における管電圧との間の値である。このことから、制御部３１は、Ｎｏ．２における管電流時間積の上限値（３０ｍＡｓ）と、Ｎｏ．３における管電流時間積の上限値（１０ｍＡｓ）とを参照する。

制御部３１は、Ｎｏ．２における管電圧とＮｏ．３における管電圧との差分の絶対値（１２０ｋＶ－８０ｋＶ＝４０ｋＶ）と、Ｎｏ．３における管電圧と入力された管電圧との差分の絶対値（１２０ｋＶ－１１０ｋＶ＝１０ｋＶ）との第１比を算出する。第１比は、４：１となる。

次に、制御部３１はＮｏ．２における管電流時間積の上限値とＮｏ．３における管電流時間積の上限値との第１差分の絶対値と、１１０ｋＶにおける管電流時間積の上限値とＮｏ．３における管電流時間積の上限値との第２差分との第２比を算出する。第１差分は、３０ｍＡｓ－１０ｍＡｓ＝２０ｍＡｓとなる。

第２比は、第１比と等しくなるので、第１差分が２０ｍＡｓ、第１比が４：１であることを考慮すると、第２差分は、５ｍＡｓとなる。Ｎｏ．３における管電流時間積の上限値が１０ｍＡｓであることを考慮すると、１１０ｋＶにおける管電流時間積は１５ｍＡｓとなる。

上記の第２撮影条件における管電流時間積は１２ｍＡｓであるので、線形補間により算出された第１撮影条件である１５ｍＡｓを下回る。その結果、制御部３１は、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っていると判定する。撮影部位と撮影方向は多くの組合せが存在するため、組合せごとにテーブルを持つとデータサイズが非常に大きくなるが、このようにテーブルの値から第２撮影条件を算出すると、各テーブルのデータサイズを圧縮できる事からより安価なコンピュータを採用できて経済的である。さらに小さいデータサイズで精度の高い第２撮影条件の範囲を提供できる事から、結果としてユーザーの第１撮影条件の選択肢が増え、ユーザーはより所望の第１撮影条件で撮影できるようになる。

また、図９に示すテーブルにおいては、線形補間以外の補間方法を用いても良い。

また、上記実施の形態では、テーブルにおいて管電圧の範囲と管電流時間積の上限値との組み合わせを用いていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０に示すテーブルのように、管電圧の範囲、管電流時間積の上限値および管電流時間積の下限値の組み合わせを用いても良い。

このようなテーブルにより、第１撮影条件の範囲に管電流時間積の下限値が設定されることで、放射線の積算線量が小さすぎるような第２撮影条件が第１撮影条件の範囲外と判定される。これにより、放射線の積算線量が小さく設定されることを抑制することができる。

また、図１１に示すテーブルのように、放射線照射装置１の種類と、照射時間とを関連付けたものを用いても良い。このテーブルでは、照射時間の下限値が装置の種類毎に関連付けられている。つまり、第２撮影条件および第１撮影条件には、プレ曝射における照射時間の条件が含まれる。

装置の照射時間が極端に短くなると、放射線の出力が不安定になることが一般に知られている。そのため、第２撮影条件としての照射時間が短すぎると、プレ曝射による積算線量が不安定になり、ひいては本曝射による積算線量も不安定になる。

そのため、使用する装置毎の照射時間の下限値が記載されたテーブルを参照することで、照射時間が短くなり過ぎることに起因する積算線量の不安定化を抑制することができ、ひいては積算線量を安定させることができる。また、使用する装置毎の差異を考慮した第１撮影条件とすることができる。

また、第２撮影条件が管電流時間積である場合、コンソール３等によって管電流と照射時間とを分解し、分解した照射時間が上記テーブルにおける照射時間の下限値を下回らないようにすれば良い。

また、体動が起きやすい撮影部位や、体動が起きやすい患者（例えば、小児や年配者）の撮影においては、放射線の安定性よりも照射時間の短縮を優先した方が、結果として撮影の失敗頻度を減らせる場合がある。このような場合は、撮影部位および患者属性と、照射時間の下限値とを関連付けたテーブルとすれば良い。

また、照射時間を長くなるほど、撮影開始から撮影終了までに発生する患者（被写体）の体動は大きくなる。そのため、体動が起きやすい撮影部位や、体動が起きやすい患者（例えば、小児や年配者）の撮影では、撮影部位および患者属性と照射時間の上限値とを関連付けたテーブルを用いることで、照射時間の上限値を設定する。こうすることで、体動に起因した撮影の失敗頻度を低減することができる。

このような体動影響を考慮した第１照射条件の決定は、プレ画像データを用いて本画像データに画像合成処理を行わない構成でも有効であるが、画像合成処理行う構成（上記図８に示すステップＳ１０８）では、プレ画像と本画像との間における被写体の幾何学的配置の変化を軽減でき、より精度の高い画像合成が可能になるため、特に有効である。

また、図１２に示すテーブルのように、撮影部位および撮影方向と、放射線撮影システムにおける照射野とを関連付けたテーブルを用いても良い。このテーブルには、照射野上側境界として撮影台の照射面中心から期待する照射野の上側境界までの距離、照射野下側境界として撮影台の照射面中心から期待する照射野の下側境界までの距離、照射野左側境界として撮影台の照射面中心から期待する照射野の左側境界までの距離、照射野右側境界として撮影台の照射面中心から期待する照射野の右側境界までの距離の４つの距離と、撮影部位および撮影方向とが関連付けられている。つまり、第２撮影条件および第１撮影条件には、放射線撮影システムにおける照射野に関する幾何学的配置に関する条件が含まれる。

照射野内に積算線量導出に使用する幾何学的領域が含まれていない場合、積算線量を正確に算出できなくなり、ひいては本曝射による撮影条件が適切ではなくなる。

例えば、プレ曝射におけるプレ画像データからＲＯＩ（Region of Interest）を検出してＲＯＩ内の画素値情報から積算線量を導出する構成の場合、照射野内にＲＯＩが収まっていることが望ましい。ＲＯＩは、撮影部位および撮影方向によって概ね範囲が定まるので、想定ＲＯＩが入る照射野境界を、撮影部位および撮影方向に関連付けてテーブルに記載することが可能である。

制御部３１は、例えば、撮影部位が胸部で、撮影方向が正面である場合、テーブルを参照してＮｏ．１の照射野境界の情報を第１撮影条件として取得する。図１３には、Ｎｏ．１の照射野境界の情報が撮影台に実線で示されている。

制御部３１は、第２撮影条件として、例えば放射線照射装置１に設けられるコリメーターから照射範囲の情報を取得する。例えば、照射野の中心から上方向に１９ｃｍ、下方向に１９ｃｍ、左方向に２０ｃｍ、右方向に２０ｃｍの情報が得られたとする。

放射線照射装置１は、管球の焦点位置および向きと撮影台照射面の中心位置の情報から、照射野の中心と、撮影台照射面の中心の相対位置を導出し、コンソール３に出力する。例えば、照射野の中心が撮影台照射面の中心から上方向に１ｃｍずれており、横方向にずれてない等の情報である。

上記の照射野範囲の情報が、照射野の中心と撮影台照射面の中心との相対位置を考慮して、破線の位置だったとする。この場合、第１撮影条件における照射野境界が、上記の第２撮影条件における照射野（破線）から、下方向に１ｃｍはみ出すこととなる。そのため、制御部３１は、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っていないと判定する。

また、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入ってない場合、照射野の中に照射野境界が収まる、または、照射野が照射野境界よりも大きくなるように、コリメーターが設定される。つまり、制御部３１は、照射野の幾何学的配置に基づいて照射野を制御する。プレ曝射におけるプレ画像データからＲＯＩを検出してＲＯＩ内の画素値情報から積算線量を導出する構成の場合、撮影部位ごとに想定ＲＯＩが入る照射野境界が変化するため、撮影部位ごとの被写体境界を把握のユーザーの負担が高い。結果、ユーザーが不適切な照射野を設定する頻度が高くなる。それに対し、制御部３１が照射野を制御することで、ユーザーの使い勝手を大きく改善できる。

例えば、図１４に示すように、照射野（破線）が照射野境界（実線）を完全に覆うように設定される。こうすることで、制御部３１は、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っていると判定する。

また、照射野の確認タイミングを、照射野が変更されてから一定時間経過後、または、曝射スイッチ１２が押下された後、等とすることで、最新の照射野の情報を常にコンソール３において取得させることができる。これにより、ユーザーによる照射野変更に起因して第２撮影条件が第１撮影条件の範囲外と判定される頻度を低減させることができる。

なお、図１２に示すテーブルは、ユーザー（患者）の体格について言及されていなかったが、患者の体格に応じた照射野の境界に関するテーブルを複数用意し、患者の体格情報によってテーブルを切り替えるようにしても良い。

また、上記の図４、図９、図１０、図１１、図１２に示された各テーブルは、２つ以上を組み合わせて用いられても良い。

また、撮影部位および撮影方向の他、被写体体圧、被写体体型、インプラントの有無、焦点受像器間距離、焦点皮膚間距離、放射線照射装置１の固有ろ過値、付加フィルタの有無、付加フィルタの種類、散乱線除去グリッドの有無および散乱線除去グリッドの種類等を、第１撮影条件に関連付けても良い。これら全ての条件を組み合わせたものをテーブルとしても良いし、また、これら全ての条件のうち、例えば最小となる条件を選択することによって、管電流時間積の上限値等を設定しても良い。こうすることで、ユーザーの撮影条件の選択の自由度を向上させることができる。

これらの検査条件は、ユーザーによる入力以外の方法で取得されても良い。例えば、焦点受像器間距離、焦点皮膚間距離の場合、放射線照射装置１側で管球と撮影台の位置情報から導出されたもの、距離計測計で測定されたもの、撮影に使用する撮影台をユーザー操作から認識し、撮影台に紐付けられたもの等を制御部３１が取得しても良い。また、立体撮影台なら、１８０ｃｍ、臥位撮影台なら１００ｃｍ等、予め定められた値を焦点受像器間距離としても良い。

また、付加フィルタの情報や散乱線除去グリッドの情報は、放射線照射装置１側で取得したものが用いられても良い。また、ＲＩＳから患者情報に付帯した被写体体圧、被写体体型、インプラントの有無等の情報が用いられても良い。また、ＲＩＳから患者情報に付帯した患者年齢をもとに決定した被写体体圧、被写体体型が用いられても良い。

また、放射線撮影装置２の種類によって感度が異なったり、画素値のダイナミックレンジが異なる場合がある。また、１つの放射線撮影装置２の中に２種類の検出器（例えば、ＧｏｓやＣｓＩ）が用いられる場合がある。これらの装置の差異は、管電流時間積の上限値に影響するので、装置の種類によって異なるテーブルを用いても良い。

また、上記実施の形態では、プレ曝射時において、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲内であるか否かについて判定していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部３１は、第２撮影条件がプレ曝射の第３撮影条件、および、本曝射の第４撮影条件の両方の範囲に入っているか否かについて判定しても良い。

例えば、第２撮影条件として、プレ曝射および本曝射の両方で共通した管電圧および管電流が入力される構成の場合、プレ曝射および本曝射のそれぞれの照射時間をコンソール３等が決定することとなる。そして、コンソール３は、各照射時間と、入力された管電圧および管電流とに基づいて、管電流時間積（時間あたりの線量範囲）を算出して、プレ曝射および本曝射の両方に適した撮影条件であるか否かについて判定する。

本曝射の照射時間についても、被写体の体動の影響を考慮すると、比較的短い方が好ましい。しかし、第２撮影条件における管電圧および管電流が比較的小さい値に設定された場合、本曝射における照射時間を長くとる必要が生じる。そこで、入力された管電圧および管電流に基づいて、本曝射における最適な照射時間（第４撮影条件）の範囲に入るか否かを判定するようにすることで、本曝射における照射時間を適切な条件にすることができる。

また、制御部３１は、第３撮影条件および第４撮影条件の両方を満たす範囲をユーザーに通知するようにしても良い。

また、上記実施の形態では、ユーザーの入力によって第２撮影条件が設定されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮影部位および撮影方向等が入力されると、それらに紐付けられた管電圧および管電流時間積が自動で第２撮影条件として設定されても良いし、ＲＩＳからの検査オーダーに基づいて、第２撮影条件が自動で設定されても良い。

また、上記実施の形態では、制御部３１が、プレ曝射における積算線量範囲、プレ曝射における照射時間、放射線撮影装置における照射野の幾何学的配置の何れかを第１撮影条件に含ませていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部３１が、積算線量範囲、照射時間および照射野の幾何学的配置の２つ以上を、第１撮影条件に含ませても良い。

また、上記実施の形態では、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲に入っていないと判定した後、ユーザーに第２撮影条件を再入力させていたが、本発明はこれに限定されず、装置が自動で第１撮影条件の範囲内に入るように第２撮影条件を再入力しても良い。この場合、再入力後の第２撮影条件をユーザーに通知するようにしても良い。こうすることで、第２撮影条件が第１撮影条件の範囲内に入るようにユーザーを支援することができる。

また、上記実施の形態では、記憶部３３に記憶されたテーブルを参照して第１撮影条件を取得していたが、本発明はこれに限定されず、外部の記憶装置に記憶された第１撮影条件を取得しても良い。

また、上記実施の形態では、撮影制御装置が、放射線撮影システムに設けられたコンソールであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮影制御装置は、放射線撮影システムとは異なる場所に設けられた外部の装置であっても良い。この場合、撮影制御装置は、例えば、無線通信等により第１撮影条件と第２撮影条件との適合性に基づく情報を放射線撮影システムに出力する。

また、上記実施の形態では、撮影制御装置が放射線照射装置および放射線撮影装置とは別体で構成されていたが、本発明はこれに限定されず、放射線照射装置または放射線撮影装置に組み込まれていても良い。

また、上記実施の形態では、撮影制御装置における制御部が、記憶部、表示部および操作部等と一体に構成されていたが、本発明はこれに限定されず、記憶部、表示部および操作部等と別体で構成されていても良い。また、この場合、制御部は例えば放射線照射装置に設けられていても良い。制御部が放射線照射装置に設けられる場合、放射線照射システムによっては、撮影条件の入力受付を放射線照射装置側で行い、画像処理をコンソール等で行う。

また、上記実施の形態では、１回のプレ曝射の後に１回の本曝射を行う構成とされていたが、本発明はこれに限定されず、１回のプレ曝射の後に、複数回の本曝射を行う構成であってもよい。この場合、制御部３１は、プレ曝射により得られたプレ曝射画像およびプレ曝射画像に紐付けられた付帯情報に基づいて複数回の本曝射を行う際の撮影条件を決定する自動露出制御を行う。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 放射線照射装置
２ 放射線撮影装置
３ コンソール
１１ ジェネレーター
１２ 曝射スイッチ
１３ 放射線源
２１ 撮影制御部
２２ 放射線検出部
２３ 読出部
２４ 通信部
２５ 記憶部
３１ 制御部
３２ 通信部
３３ 記憶部
３４ 表示部
３５ 操作部
１００ 放射線撮影システム

Claims (18)

1. 被写体に対して放射線の曝射を行う本曝射より前に行われるプレ曝射の撮影条件として設定された第１撮影条件であって、前記プレ曝射において適切に撮影が可能となる撮影条件である第１撮影条件を取得する取得部と、
   前記被写体の撮影条件として入力された第２撮影条件と、前記取得部により取得された前記第１撮影条件との適合性に基づく制御を前記プレ曝射に先立って行う制御部と、
   を備える撮影制御装置。
2. 前記プレ曝射における、前記被写体の検査条件毎に関連付けられた複数の第１撮影条件を記憶する記憶部を備え、
   前記取得部は、前記複数の第１撮影条件の中から前記検査条件に対応した第１撮影条件を選択する、
   請求項１に記載の撮影制御装置。
3. 前記制御部は、前記第１撮影条件と前記第２撮影条件とを比較し、前記第２撮影条件が前記第１撮影条件の範囲に入っているか否かについて判定する、
   請求項１または請求項２に記載の撮影制御装置。
4. 前記制御部は、前記第２撮影条件が前記第１撮影条件の範囲に入らないと判定した場合、前記撮影制御装置を含む放射線撮影システムによる曝射および前記曝射に基づく曝射画像の生成を禁止する、
   請求項３に記載の撮影制御装置。
5. 前記制御部は、前記第２撮影条件が前記第１撮影条件の範囲に入らないと判定した場合、警告指令を出力する、
   請求項３または請求項４に記載の撮影制御装置。
6. 前記警告指令は、ユーザーの視覚または触覚に作用する装置の動作に関する指令である、
   請求項５に記載の撮影制御装置。
7. 前記装置の動作に関する指令は、前記装置の動作のために前記ユーザーが使用するハンドスイッチの機能に関する指令である、
   請求項６に記載の撮影制御装置。
8. 前記制御部は、前記第１撮影条件の範囲に関する情報をユーザーに通知する、
   請求項１～７の何れか１項に記載の撮影制御装置。
9. 前記制御部は、前記第２撮影条件が前記プレ曝射の第３撮影条件、および、前記本曝射の第４撮影条件の両方の範囲に入っているか否かについて判定する、
   請求項１～８の何れか１項に記載の撮影制御装置。
10. 前記制御部は、前記プレ曝射の第３撮影条件、および、前記本曝射の第４撮影条件の両方を満たす範囲をユーザーに通知する、
    請求項１～９の何れか１項に記載の撮影制御装置。
11. 前記本曝射の第４撮影条件は、前記本曝射の時間あたりの線量範囲に関する条件を含む、
    請求項９または請求項１０に記載の撮影制御装置。
12. 前記第１撮影条件は、前記プレ曝射における積算線量範囲に関する条件および前記プレ曝射における照射時間範囲に関する条件の少なくとも１つを含む、
    請求項１～１１の何れか１項に記載の撮影制御装置。
13. 前記第１撮影条件は、前記撮影制御装置を含む放射線撮影システムにおける照射野に関する幾何学的配置に関する条件を含む、
    請求項１～１２の何れか１項に記載の撮影制御装置。
14. 前記制御部は、前記幾何学的配置に基づいて前記照射野を制御する、
    請求項１３に記載の撮影制御装置。
15. 放射線を曝射する放射線照射装置と、
    前記放射線の曝射を受けることで曝射画像の画像データを生成する放射線撮影装置と、
    請求項１～１４の何れか１項に記載の撮影制御装置と、
    を備える放射線撮影システム。
16. 前記第１撮影条件は動作パラメータの範囲に関するものであり、
    前記第２撮影条件は前記動作パラメータのユーザーによる入力値であり、
    前記制御部は、前記動作パラメータの前記範囲を前記第２撮影条件の前記入力値の表示と共に表示する、
    請求項１に記載の撮影制御装置。
17. 前記第１撮影条件は動作パラメータの範囲に関するものであり、
    前記第２撮影条件は前記動作パラメータのユーザーによる入力値であり、
    前記制御部は、前記第２撮影条件が前記範囲の中に入るよう、前記ユーザーが判断可能な表示を行う、
    請求項１に記載の撮影制御装置。
18. 前記第１撮影条件は動作パラメータの値の範囲に関するものであり、
    前記第２撮影条件は前記動作パラメータのユーザーによる入力値であり、
    前記制御部は、前記第１撮影条件と前記第２撮影条件の適合性を判断するために、前記プレ曝射に先立って前記第２撮影条件と前記第１撮影条件の前記範囲を比較する、
    請求項１に記載の撮影制御装置。

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