JPWO2013047170A1 - 放射線撮影システムおよびその作動方法、並びに放射線画像検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1において、X線撮影システム2は、X線源10と、X線源10の動作を制御する線源制御装置11と、X線の照射開始を指示するための照射スイッチ12と、被写体Mを透過したX線を検出してX線画像を出力する電子カセッテ13と、電子カセッテ13の動作制御やX線画像の画像処理を担うコンソール14と、被写体Mを立位姿勢で撮影するための立位撮影台15とを有する。X線源10、線源制御装置11、および照射スイッチ12はX線発生装置、電子カセッテ13、およびコンソール14はX線撮影装置をそれぞれ構成する。この他にも被写体Mを臥位姿勢で撮影するための臥位撮影台やX線源10を所望の方向および位置にセットするための線源移動機構等が設けられている。
θX=2×tan−1{(XP/2)/SID} ・・・式(1−1)
θZ=2×tan−1{(ZP/2)/SID} ・・・式(1−2)
線源制御装置11は、コリメータ角度θX、θZがコリメータ角度設定部110で求めた値となるように照射野限定器17を駆動する。なお、撮影範囲の幅XP、ZPは、デフォルトでは撮像面47のX方向、Z方向の幅が設定されており、被写体Mの体格が痩せていて体の横幅が狭い場合など撮影部位の面積が撮像面47に比して小さい場合にオペレータにより適宜修正される。
method)による面積線量計算式を用いる。高電圧発生器30の整流方式(インバータ、単相、三相)に応じて決定される定数をT、管電圧補正係数をC_kV、X線源10に設置する各種フィルタの厚さに対する管電圧の補正係数をC_Fil、管電流照射時間積をmAs、後方散乱補正係数をBSF、撮像面47上のX線の照射野をAREAとした場合、面積線量Dは、
D=T×C_kV×C_Fil×mAs×(1/SID)2×BSF×AREA ・・・式(2)
を計算することで求められる。上記T、C_kV等はストレージデバイス102にデータテーブル形式で格納されており、カセッテ制御部112はX線源10や高電圧発生器30の仕様に応じた値をストレージデバイス102から読み出して第一到達予測線量算出部122に提供する。
X線源10からX線の照射が開始され、これに伴いFPD45では電荷の蓄積動作が開始されて撮影が行われる(S16)。
なお、本発明は、上記第一実施形態のようにX線源と電子カセッテの位置を一箇所に固定して胸部、腹部等の単一の部位を撮影する例に限らず、本実施形態のように長尺撮影に適用してもよい。なお、第一実施形態と同じ構成および作用を有するものについては同じ符号を付して説明を省略する。
XP=2×SID×tan(φX/2)・・・式(3−1)
ZP=SID×tanφZ・・・式(3−2)
この計算結果から撮影範囲のZ方向の下端位置ZBおよび中心位置ZCが分かる。撮影範囲設定部136は、撮影範囲のZ方向の上端および下端位置ZT、ZBをホルダ18の移動範囲に設定し、中心位置ZCを長尺撮影時のX線源10の位置に設定する。全脊椎撮影の場合、ホルダ移動機構132は、下端位置ZBを移動開始位置とし、上端位置ZTを移動終了位置として、ホルダ18を移動開始位置と移動終了位置の間で移動させる。全下肢撮影の場合は、逆に上端位置ZTを移動開始位置、下端位置ZBを移動終了位置とする。従って、全脊椎撮影、全下肢撮影いずれの場合も腰部が最初に撮影する部位となる。
ΦZ=2×tan−1{(ZP/2)/SID}・・・(4)
線源移動機構131は、ホルダ18の上下動と連動するようX線源10のZ方向の首振り角度φZを上記角度範囲ΦZで変更する。
θZ=2×tan−1{(FOV/2)/SID} ・・・式(1−2)’
ZP/FOV・・・式(5)
そして、隣接する撮影位置で撮像面47を重複させるため、上式(5)の計算結果が割り切れる場合は商に1を加え、割り切れない場合は小数点以下を切り上げることにより撮影回数nを算出する。撮影回数nが決まったら、図16(A)に示すように、撮像面47の下端が下端位置ZBに一致する移動開始位置(一回目の撮影位置)P1と、撮像面47の上端が上端位置ZTに一致する移動終了位置(n回目の撮影位置)Pnとを定め(全脊椎撮影の場合、全下肢撮影の場合はこの逆)、移動開始位置P1と移動終了位置Pnとの間を、(n−1)の数で等分する位置をその他の撮影位置とする。
γ={n×FOV−ZP}/(n−1) ・・・式(6)
前述のZP=100cm、FOV=25cmの場合はγ=(5×25−100)/2=12.5cm、ZP=100cm、FOV=30cmの場合はγ=(4×30−100)/3≒6.7cmとなる。
10 X線源
11 線源制御装置
13 電子カセッテ
14 コンソール
19 入力デバイス
20 ディスプレイ
35 照射信号I/F
42 制御部
45、140、150 FPD
46 画素
62 AEC部
65、141 検出画素
75 採光野選択回路
80 照射信号I/F
100 CPU
102 ストレージデバイス
112 カセッテ制御部
120 照射野特定部
121 被写体領域特定部
122 第一到達予測線量算出部
123 採光野領域特定部
151、152 第一、第二画素
160 積分アンプ
161 ゲイン設定部
Claims (20)
- 放射線を被写体に向けて照射する放射線源と、前記放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素が配列され、前記被写体の放射線画像を撮像する撮像面が形成された検出パネルを有する放射線画像検出装置とを備えた放射線撮影システムにおいて、
前記撮像面に配置され、前記到達線量を検出する複数の線量検出センサと、
前記撮像面の一部の領域に照射されると予測される到達予測線量を取得する到達予測線量取得部と、
前記到達予測線量と前記線量検出センサで検出した前記到達線量の比較結果に基づき、前記撮像面の中から、前記放射線画像の露出を制御するために前記放射線源による放射線の照射を停止させる自動露出制御を行う際の採光野領域を特定する領域特定部と、
前記採光野領域に存在する前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された照射停止閾値との比較結果に基づき、前記自動露出制御を行う自動露出制御部と、
を備えている放射線撮影システム。 - 前記到達予測線量取得部は、前記放射線源と前記放射線画像検出装置の撮像面との距離、および前記放射線源に与えられる管電圧及び管電流に基づき、放射線が被写体を透過せずに前記撮像面に直接照射される素抜け領域の第一到達予測線量を算出し、
前記領域特定部は、前記第一到達予測線量と前記線量検出センサで検出された前記到達線量の比較結果から前記素抜け領域を特定し、特定した前記素抜け領域に基づいて、被写体を透過した放射線が照射される被写体領域を特定する請求の範囲第1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記到達予測線量取得部は、NDD法による面積線量計算式を用いて前記第一到達予測線量を算出する請求の範囲第2項に記載の放射線撮影システム。
- 前記採光野領域は、診断時に最も注目すべき関心領域にあたる領域であり、
撮影部位を指定する操作入力部と、
前記採光野領域に到達すると予測される第二到達予測線量を撮影部位毎に記憶する記憶部とを備え、
前記到達予測線量取得部は、前記操作入力部で入力された撮影部位に応じた前記第二到達予測線量を前記記憶部から取得し、
前記領域特定部は、前記第二到達予測線量と前記線量検出センサで検出された前記到達線量の比較結果から前記採光野領域を特定する請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記放射線画像検出装置は、前記検出パネルから前記放射線画像を読み出す読み出し動作において、前記画素からの電荷に応じたアナログ電圧信号を増幅するゲイン可変型のアンプと、
前記自動露出制御の際に前記採光野領域に存在する前記線量検出センサで検出された前記到達線量に基づいて、前記読み出し動作時の前記アンプのゲインを設定するゲイン設定部とを有する請求の範囲第4項に記載の放射線撮影システム。 - 前記領域特定部は、前記撮像面を分割したブロックに含まれる複数の前記線量検出センサで検出された前記到達線量の代表値と前記到達予測線量を比較して、領域特定を行う請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。
- 前記採光野領域は、診断時に最も注目すべき関心領域にあたる領域であり、
前記採光野領域の候補領域を設定する候補領域設定部を有し、
前記領域特定部は、前記候補領域の中から前記採光野領域を特定する請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記放射線源には、前記撮像面のうち放射線が照射される照射野を限定する照射野限定器が設けられており、
前記照射野限定器のコリメータ角度、および前記放射線源と前記放射線画像検出装置の位置関係に基づき、前記撮像面における前記照射野を特定する照射野特定部を備える請求の範囲第1項ないし第7項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記照射野特定部で照射野を特定してから、前記領域特定部で照射野内の被写体領域を特定し、さらに被写体領域内の採光野領域を特定する請求の範囲第8項に記載の放射線撮影システム。
- 前記採光野領域は、診断時に最も注目すべき関心領域にあたる領域であり、
前記採光野領域の候補領域を設定する候補領域設定部を有し、
前記照射野特定部は、前記候補領域の中から前記照射野を特定する請求の範囲第8項または第9項に記載の放射線撮影システム。 - 前記領域特定部は、前記放射線源から放射線の照射が開始された直後で前記到達線量が増加している期間に領域特定をする請求の範囲第1項ないし第10項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。
- 前記領域特定部は、前記放射線源から放射線の照射が開始された後、前記到達線量が一定の値になってから領域特定をする請求の範囲第1項ないし第10項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。
- 前記自動露出制御部は、前記積算値が前記照射停止閾値に達したら前記放射線源による放射線の照射を停止させる請求の範囲第1項ないし第12項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。
- 前記自動露出制御部は、前記積算値が前記照射停止閾値に達すると予想される時間を算出し、算出した時間が経過したら前記放射線源による放射線の照射を停止させる請求の範囲第1項ないし第12項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。
- 前記画素には、放射線を受けて信号電荷を蓄積し、スイッチング素子の駆動に応じて信号電荷を信号線に出力する通常画素と、
信号線にスイッチング素子を介さず直接接続された検出画素とがあり、
前記検出画素を前記線量検出センサとして用いる請求の範囲第1項ないし第14項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記画素には、放射線を受けて信号電荷を蓄積し、スイッチング素子の駆動に応じて信号電荷を信号線に出力する通常画素と、
前記通常画素とは独立に駆動するスイッチング素子が設けられた検出画素とがあり、
前記検出画素を前記線量検出センサとして用いる請求の範囲第1項ないし第14項のいずれか1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記放射線源と前記放射線画像検出装置を相対的に移動させ、被写体の複数の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分割画像を合成して一枚の長尺画像を生成する長尺撮影を行う請求の範囲第1項ないし第16項のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 前記放射線画像検出装置は、前記検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテである請求の範囲第1項ないし第17項のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 放射線を被写体に向けて照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素が配列され、前記被写体の放射線画像を撮像する撮像面が形成された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、
前記撮像面に配置され、前記到達線量を検出する複数の線量検出センサと、
前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定した照射停止閾値との比較結果に基づき、前記放射線画像の露出を制御するために前記放射線源による放射線の照射を停止させる自動露出制御を行う自動露出制御部とを備える放射線撮影システムの作動方法において、
前記撮像面の一部の領域に照射されると予測される到達予測線量を取得する到達予測線量取得ステップと、
前記到達予測線量と前記線量検出センサで検出した前記到達線量の比較結果に基づき、前記撮像面の中から、前記自動露出制御を行う際の採光野領域を特定する領域特定ステップと、
前記採光野領域に存在する前記線量検出センサを用いて、前記自動露出制御を行う自動露出制御ステップとを、
備えている放射線撮影システムの作動方法。 - 放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素が配列され、被写体の放射線画像を撮像する撮像面が形成された検出パネルと、
前記撮像面に配置され、前記到達線量を検出する複数の線量検出センサと、
前記撮像面の一部の領域に照射されると予測される到達予測線量を取得する到達予測線量取得部と、
前記到達予測線量と前記線量検出センサで検出した前記到達線量の比較結果に基づき、前記撮像面の中から、前記放射線画像の露出を制御するために前記放射線源による放射線の照射を停止させる自動露出制御を行う際の採光野領域を特定する領域特定部と、
前記採光野領域に存在する前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定した照射停止閾値との比較結果に基づき、前記自動露出制御を行う自動露出制御部と、
を備えている放射線画像検出装置。
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