WO2005020818A1

WO2005020818A1 - 医療用ディジタルx線撮影装置、x線撮影システム、およびx線蛍光像をディジタル・データとして撮影する方法

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Publication number: WO2005020818A1
Application number: PCT/JP2004/012101
Authority: WO
Inventors: Atsushi Goshokubo
Original assignee: Atsushi Goshokubo
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20060038336A; JP3645559B2; JP2005073857A

Abstract

　医療用ディジタルＸ線撮影装置、Ｘ線撮影システム、およびＸ線蛍光像をディジタル・データとして撮影する方法を提供する。本発明のＸ線撮影装置１０は、Ｘ線の照射により像状の蛍光を発生する蛍光プレート３８と、蛍光プレート３８からの像状の蛍光を撮影するためのディジタル・カメラ４２と、蛍光プレート３８とディジタル・カメラ４２との間に配置されたＸ線シールド材４０とを含んでいる。本発明のＸ線撮影装置１０は、ディジタル・カメラ４２と蛍光プレート３８との間の距離を可変とする駆動装置４４を含んでおり、ディジタル・カメラ４２は、ディジタル・カメラ４２が蛍光プレート３８から最も離れた位置とされた状態で、医療用の写真寸法が、ＣＣＤに所定の解像度以上で結像するように固定された倍率で撮影を行っている。

Description

明細書

医療用ディジタル X線撮影装置、 X線撮影システム、および X線蛍光像をディジタル 'データとして撮影する方法

技術分野

[0001] 本発明は、医師による診断に提供することができるディジタル 'イメージの形成に関し、より詳細には、医師が診断に使用することができる高画質のディジタル 'イメージを形成することができる医療用ディジタル X線撮影装置、 X線撮影システム、および X 線蛍光像をディジタル ·データとして撮影する方法に関する。

背景技術

[0002] X線蛍光法は、胸部、腹部、四肢部、頭部など、人体内部の臓器や骨の状態を切開手術などすることなく観測できる方法として、広く使用されている。 X線蛍光法は、 X 線が人体を透過する際に、人体の X線透過率が部位において異なることに基づき、透過 X線を蛍光プレートに照射し、対応する蛍光を撮影することにより形成されている。

[0003] 従来の X線カメラは、高硬調の専用の銀塩フィルムを使用し、散乱した X線の影響を排除し、高い SZN比での蛍光像の撮影を行う。撮影された銀塩フィルムは、現像

、定着処理を行うことにより、ネガフィルムとして X線蛍光イメージを与える。このようにして得られたネガフィルムは、背面から白色光線を照射することにより、医師による読影に提供される。このようなネガフィルムは、折りたたみできないシートとして得られるので、持ち運びに不便である。また、例えば患者が他の医師の診断を受ける場合には、患者自身が他の医師のもとへと持参して診断を受けることが必要となるが、シートであるがために嵩高ぐまた、高度にプライベートな情報であるため、運搬、保管などに対して費用や時間が余分に力かることにもなる。

[0004] 現在、光電変換技術およびフォトリソグラフィ一の進歩により、高感度かつ高精細な CCD (charge coupled device)が生産されるようになっており、この CCDを撮像手段として使用する、いわゆるディジタル 'カメラ技術が普及している。医療分野においても画像ディジタル化技術が進められており、 MRI、血管撮影装置、 X線テレビなどにおいて、ディジタル的に画像を記録するシステムまたは装置が提供されている。

[0005] さらに X線蛍光像についてもディジタル的に記録するための装置およびシステムが種々提案されている。例えば、特許文献 1では、 X線撮影を行うためのディジタル '力メラを使用した X線検査装置が開示されている。特許文献 1に記載された X線検査装置では、 X線発生装置とディジタル 'カメラとの間に蛍光プレートが配設され、蛍光プレートに相対して X線発生装置に近レ、側に検体、例えば患者が位置決めされる構成とされている。 X線発生装置から発生した X線は、検体を通過し、通過した強度に応じて蛍光プレート上に強弱の像を形成させる。蛍光プレート上に形成された像は、ディジタル'カメラにより撮影され、 X線により形成された像がディジタル ·データとして、例えばフラッシュ 'メモリ、 EEPROMといった書き換え可能な記録媒体に格納される。

[0006] また、特許文献 2では、検体の動きがあっても蛍光像を自動認識することが可能な X線撮影装置が開示されている。また、特許文献 3では、コントラストを向上させつつ、蛍光像をディジタル的に取得する X線撮影装置が開示されてレ、る。

特許文献 1 :特開 2001 - 178711号公報

特許文献 2：特開平 5 - 23326号公報

特許文献 3：特開平 10 - 276366号公報

[0007] 上述したように種々の X線蛍光像をディジタル的に取得する装置が開示されているものの、レ、ずれもが大面積の鉛ガラスを使用して直接 X線 ·散乱 X線を力ットするものである。鉛ガラスは、石英ガラスなどの X線透過性のガラスに対して高濃度の Pb元素を添加することにより X線をカットする。この鉛ガラスは、大量の鉛を使用する。しかしながら、 Pb元素は、人体に対して好ましくない影響を与えるので廃棄するにあたり、将来的に環境負荷を与えてしまうことになることも予測される。このため、鉛ガラスの使用量を極力少なくすることが好ましい。また、鉛ガラスの代替として、現在のところタングステン'ガラスも提案されている力ガラスとタングステンとの融点が大きく異なるので、大面積の一定品質のプレートを作成するのが困難で、かつコストが高レ、、とレ、う不都合がある。

[0008] このため、大面積のタングステン 'ガラスを X線シールド材として用いつつ、低価格でディジタル X線蛍光像を提供する目的には不向きである。また、特許文献 2や、特許文献 3に記載された X線撮影装置は、確かに X線蛍光像をディジタル的に高精度の取得することを可能とし、画像処理を行うことを可能とするものの、高価格であり、大規模な病院は費用負担に耐えられると考えられるものの、必ずしも普及型の X線撮影装置とはいえない。

[0009] 図 11には、これまで地域診療所や、個人病院などの小規模診療施設において使用されている小型 X線撮影装置の概略的な斜視図を示す。図 11に示す X線撮影装置 100は、 X線発生装置とは別体として構成されており、概ね、カメラ 102と、喑箱 10 4とを含んで構成されている、喑箱 104の検体 SPに隣接する側には、蛍光プレート 1 06が配設されている。蛍光プレート 106は、より詳細には、グリッド 'プレートと、蛍光プレートとを含んで構成されてレ、て、透過 X線に対応して蛍光像を形成させてレ、る。蛍光として形成された蛍光像は、鉛ガラスとレ、つた X線シールド材（図示せず）を通過した後、反射プレート 108により反射され、カメラ 110へと投影される。

[0010] カメラ 110は、蛍光像を高硬調の銀塩フィルム上に露光し、蛍光像の潜像を形成させる。形成された潜像は、定着され、ネガフィルムが提供される。 X線撮影を行う場合、患者などの検体 SPは、蛍光プレート 106に隣接して立ち、暗箱外部に形成された顎部固定部 112に顎部を乗せて、撮影姿勢を安定化させる。その後、 X線発生装置 (図示せず）力 X線が照射され、検体 SPを透過した X線により蛍光プレート上に蛍光像が形成される。この蛍光像は、 X線カメラにより撮影され、上述したように定着処理などの後処理が行われ、ネガフィルムとされる。得られたネガフィルムは、医師による診断に提供され、通常では、診断の結果および X線撮影の費用が診療報酬として請求される。

[0011] 近年では、一人の医師だけの診断により診療を受けるのではなぐ複数の医師により診断を受け、患者が判断を行う、いわゆるセカンド 'オピニオンの重要性が指摘されている。し力ながら、従来の場合には、医師が互いに連絡を取り合って、患者が X 線フィルムを持参または送付することによりセカンド'オピニオンを取得するのが通常の方法である。このためには患者が紹介状を医師に対して作成することを依頼したり

、高度にプライベートな情報である X線蛍光像の運搬や、送付などを必要とするので

、医師の密度の少ない地域において、患者に対して極めて大きな負担を強いることになる。

[0012] また、近年では、コンピュータおよびネットワーク技術の進歩に伴レ、、いわゆるインタ一ネットといった通信インフラ基盤のもとに、ほとんど時間差無ぐ情報を共有ことができるようになってきている。このため、低価格で高精度の X線蛍光像のディジタル'データを取得することができれば、取得された X線蛍光像を、ネットワークを介して、例えば診断サイトに配置された遠隔サーバに転送することにより、容易にセカンド 'ォピ二オンを得ることができる医療診断システムが提供できると考えられる。

[0013] また、ディジタル 'カメラは、典型的なフィルムレス撮像系であり、医療用 X線写真において使用される六ッ切サイズから半切サイズまでの X線フィルムサイズに対して、記憶資源、コンピュータ資源、および医療資源において無駄のないディジタル'ィメージを形成することができるものと考えられる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0014] すなわち、これまで環境的な負荷を軽減させつつ、かつ低コストに高精度の X線蛍光像をディジタル的に記録することができる X線撮影装置が必要とされていた。

[0015] また、フィルムレスというディジタル 'カメラの特性を利用して、検体の大きさに柔軟に対応することが可能な X線撮影装置および X線蛍光像をディジタル的に形成させる方法が必要とされていた。

[0016] さらに、ディジタル ·データとして取得された X線蛍光像をインターネットを介して送信することにより、容易かつ地域的な格差無くセカンド 'オピニオンを得ることができる

X線撮影システムが必要とされてレ、た。

課題を解決するための手段

[0017] 本発明は、上記従来技術の不都合に鑑みてなされたものであり、 X線蛍光像を取得することが可能な低価格のディジタル X線撮影装置を提供することができれば、上述した従来技術の不都合を改善することができるという着想の下になされたものである。

[0018] すなわち、本発明によれば、 X線蛍光像をディジタル 'データとして撮影するための X線撮影装置であって、 X線の照射により像状の蛍光を発生する蛍光プレートと、蛍光プレートからの像状の蛍光を撮影するためのディジタル 'カメラと、前記蛍光プレートと前記ディジタル 'カメラとの間に配置された X線シールド材とを含む X線撮影装置において、

前記ディジタル 'カメラは、

筐体と、

レンズ取り付け部を備え、かつ筐体とレンズ取り付け部との間に延び、 CCDを前記筐体の外部で保持する CCD冷却部と、

前記レンズ取り付け部に取り付けられ、 X線シールド材のフィルタが取り付けられた定倍率レンズと、

前記 CCDにより取得されたイメージ ·データを所定の形式として出力させる出力部とを含む X線撮影装置が提供される。

[0019] 本発明の前記定倍率レンズは、前記蛍光プレート表面が CCD上に結像されるように焦点調整される。

[0020] 本発明の前記 X線撮影装置は、さらに前記ディジタル 'カメラと前記蛍光プレートとの間の距離を可変とする駆動部材を含むことができる。

[0021] 本発明の前記定倍率レンズは、前記ディジタル 'カメラが蛍光プレートから最も離れた位置とされた状態で、写真サイズ寸法が、前記 CCDに所定の解像度以上で結像する倍率に固定されてもよい。

[0022] 本発明においては、前記蛍光プレートと前記ディジタル 'カメラと X線シールド材とを包囲する伸縮自在の蛇腹部材を含むことができる。

[0023] また、本発明によれば、 X線蛍光像をディジタル 'イメージとして表示させるための X 線撮影システムであって、前記 X線撮影システムは、

前記レンズ取り付け部に取り付けられ、 X線シールド材のフィルタが取り付けられた定倍率レンズとを備え、前記 CCDにより取得されたイメージ 'データを所定の形式で出力するディジタル 'カメラと、

前記ディジタル 'カメラを X線照射に関連して露光量を制御するための撮影制御装置と、

前記ディジタル 'カメラからのイメージ ·データを格納し、画像処理するための画像処理装置とを含む X線撮影システムが提供できる。

[0024] 本発明の前記 X線撮影システムは、ネットワークを介して、前記イメージ 'データを遠隔サーバに送信する機能を含むことができる。

[0025] 本発明の前記 X線撮影装置は、 1000 X 1000マトリックス以上の画質としてイメージ' データを格納することができる。

[0026] さらに、本発明によれば、 X線造影像をディジタル ·データとして撮影する方法であつて、前記方法は、

X線シールド材のフィルタを取り付けた定倍率レンズと、 CCDを筐体の外部で保持する CCD冷却部とを含むディジタル ·カメラを蛍光プレートに対して可動に配置するステップと、

前記ディジタル 'カメラが蛍光プレートから最も離間した位置で写真サイズ寸法の蛍光像が CCDに所定の解像度以上で取得されるように定倍率レンズの倍率を固定するステップと

前記ディジタル 'カメラの前記蛍光プレートに対する所定位置に応答して焦点を調節するステップと

前記位置で X線蛍光像を CCDに取得させるステップと

を含む X線蛍光像をディジタル 'データとして撮影する方法が提供できる。

[0027] 本発明における前記焦点を調節するステップは、前記蛍光プレートの前記ディジタノぃカメラ側の表面に焦点を調節するステップを含むことができる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]本発明の X線撮影装置の側面図。

[図 2]本発明の X線撮影装置を、喑箱部を一部切り欠いて、内部構成を示した図。

[図 3]本発明において使用するディジタル 'カメラを詳細に示した図。

[図 4]本発明の特定の実施の形態におけるディジタル 'カメラの具体的な実施の形態を示した図。

[図 5]本発明の X線撮影装置の機能 ·作用を説明した図。 [図 6]本発明における CCDと、 CCD上に結像される X線造影像 Pの関係を示した概略図。

[図 7]本発明において使用するディジタル 'カメラの他の使用態様を示した図。

[図 8]本発明において使用する X線シールド 'フィルタの構成を示した分解図。

[図 9]本発明において蛍光像を反射させて撮影を行う X線撮影装置の喑箱部の内部の光学的構成を示した図。

[図 10]本発明の X線撮影システムの概略的構成を示した図。

[図 11]従来の X線撮影装置の概略的構成を示した図。

符号の説明

[0029] 10· · ·Χ線撮影装置、 12…暗箱部、 14…支持部、 16…検体位置決め部、 18…支持脚、 20…支持台、 22…ウェイト部、 24…取り付け部材、 26…暗箱連結部材、 28· · · 光ノヽ。ネノレ、 30· · ·第 1セクション、 32· · ·第 2セクション、 34· · ·第 3セクション、 36· · ·^ リツド 'プレート、 38· · · 光プレート、 40· · ·Χ'ί泉シーノレド材、 42…ディジタノレ'カメラ、 4 4…駆動装置、 46…蛇腹部材、 50…筐体、 52— CCD冷却部、 54…レンズ取り付け部、 56" 'CCD、 58…電源コネクタ、 60…データ入出力コネクタ、 62…電源オン'ォフ.スィッチ、 64…コネクタ、 66· - -EXT.端子、 68…定倍率レンズ、 70· · ·Χ線シーノレド'フィノレタ、 72…反射部材、 80· ' ·Χ線撮影システム、 82…撮影制御装置、 84…画像解析装置、 88…記憶手段、 90…ネットワーク

発明を実施するための最良の形態

[0030] 以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、上述する実施の形態に限定されるものではない。

[0031] 図 1は、本発明の X線撮影装置の側面図である。本発明の X線撮影装置 10は、概ね喑箱部 12と、支持部 14と、検体位置決め部 16とを含んでいる。喑箱部 12は、散乱 X線を除去し、高い解像度での X線蛍光像を形成させ、そして蛍光像を撮影するための光学系を収容している。また、支持部 14は、より詳細には、支持脚 18と、支持台 20と、検体位置決め部 16に検体が乗って、位置決めを行ったときにでもバランスを保持させるためのウェイト部 22とを含んでいる。支持脚 18は、支持台 20に取り付け部材 24を介してボルト止めされている。また、支持台 20には、喑箱連結部材 26が溶接などにより固定されて、この暗箱連結部材 26に喑箱部 12が固定されている。また、支持部 14は、例えば、支持脚 18が床面 FLに対してボルト止め等されて、堅固に固定されている。また、本発明の他の実施の形態では、支持脚 18を適切な大きさのプレートに固定し、プレートを床面 FLに対して固定することもできる。

[0032] 検体位置決め部 16は、検体の身長や撮影位置に応じて、検体が蛍光パネル 28に適切に位置決めできるように、矢線 Aの方向に移動可能にウェイト部 22に連結されている。ウェイト部 22の内部には、検体位置決め部 16を可動に支持するための油圧ジャツキまたは手動またはモータ駆動の機械式ジャッキが備えられてレ、て、検体位置決め部 16に対して移動性および加重保持性を付与している。

[0033] また、図 1に示した実施の形態では、喑箱部 12は、概ね、第 1セクション 30と、第 2 セクション 32と第 3セクション 34力、らなる 3つのセクションにより構成されている。

[0034] 図 2は、本発明の X線撮影装置 10を、喑箱部 12の一部を切り欠いて、喑箱部 12の内部構成を示した図である。図 2に示されるように、第 1セクション 30には、ヒンジ 28a などにより、蛍光パネル 28が第 1セクション 30に対して開閉自在に取り付けられていて、喑箱部 12内部または蛍光パネル 28に対する作業性を向上させている。また、蛍光パネル 28は、より詳細に説明すると、散乱 X線を除去するためのグリッド 'プレート 3 6と、 X線による像を形成させるための蛍光プレート 38とを含んで構成されている。グリツド 'プレート 36は、本発明の特定の実施の形態では X線散乱を低下させるためのグリッド（10 : 1)が形成されたガラス'プレートを使用することができる。また、蛍光プレート 38としては、本発明の特定の実施の形態によってはガドリニュゥム系希土類蛍光体といった、これまで知られているいかなる高感度蛍光板であっても使用することができる。

[0035] 第 2セクション 32は、本発明の特定の実施の形態では、第 1セクションとの境界付近において鉛ガラスまたはタングステン 'ガラスといった X線シールド材 40を保持していると共に、ディジタル 'カメラの蛍光パネル 28に対する距離を変更させるための空間を提供している。図 2に示した実施の形態では、第 3セクション 34は、ディジタル 'カメラ 42を収容しているのが示されている。この位置は、最大の X線蛍光像を撮影することが可能な位置であり、具体的には、六ッ切ゃ半切といった X線写真寸法のイメージ力 CCDの上に、最も高い解像度で結像される位置として示されている。さらに、第 2 セクション 32および第 3セクション 34は、ディジタル.カメラ 42を駆動させるための駆動装置 44を収容している。

[0036] 駆動装置 44は、本発明の特定の実施の形態では、ウォームギア 44a、モータ 44b、マウント _44cなどを使用して構成させることができ、蛍光プレート 38に対するディジタノぃカメラ 42の相対位置を変化させている。ディジタル 'カメラ 42は、マウント 44c上に調節可能に固定されていて、ウォームギア 44aの回転と共に紙面左右方向に定義された z方向に移動可能とされている。また、マウント 44cには、ディジタル.カメラ 42を z 方向に対してそれぞれ直交する方向に定義された x、 y方向に微調節するための調節手段（図示せず)が備えられていて、最適な結像位置を、各 X線撮影装置 10に対して提供することができる構成とされてレ、る。

[0037] また、第 3セクションからは図示しない撮影制御ラインと、イメージ 'データ出力ラインとが導出されている。撮影制御ラインは、露光調整装置（図示せず）に接続されて、ディジタル 'カメラ 42の露光および X線照射装置による X線照射量を調節している。また、撮影制御ラインは、駆動装置 44を駆動させるための信号を駆動装置 44へと送つていて、駆動装置 44は、信号を受け取って、所定の大きさのイメージを最適な寸法で取得することができる位置へと、ディジタル 'カメラ 42を位置決めさせている。また、イメージ 'データ出力ラインは、ディジタル 'カメラ 42からのイメージ 'データを画像解析装置（図示せず）へと送っており、診断のためのイメージを提供することを可能とさせている。さらに、第 1セクションから第 3セクションに設置されたディジタル 'カメラ 42 までの間には、波形形状として伸縮自在に構成された迷光低減のための蛇腹部材 4 6が配置されていて、周囲光や、迷光 X線のディジタル 'カメラ 42への入射量を低減させている。なお、本発明の上述した各装置についてはより詳細に後述する。

[0038] 図 3は、本発明において使用するディジタル 'カメラ 42を詳細に示した図である。図 3 (a)が正面図、図 3 (b)が側面図、および図 3 (c)が背面構成を示した図である。図 3 (a)に示されるように、本発明に使用するディジタル 'カメラ 42は、筐体 50と、 CCD冷却部 52と、定倍率レンズを装着するためのレンズ取り付け部 54とを備えている。レンズ取り付け部 54の中心奥側の CCD冷却部 52には、 CCD56が配置されていて、冷却下で X線蛍光像をディジタル的に取得することが可能とされている。

[0039] さらに、 CCD冷却部 52は、図 3 (b)に示されるように、レンズ取り付け部 54と一体として形成され、筐体 50とレンズ取り付け部 54との間に延びている。また、 CCD冷去部 52は、冷却フィン 52aを複数備えており、 CCD56の冷却効率を高めている。なお、本発明においては、 CCD冷却部 52は、空冷でもよぐまた水冷など、流体冷媒による冷却が行われていても良レ、。 CCD56を冷却する理由は、 CCD56の温度上昇に伴う熱キャリアの発生を抑え、高硬調の銀塩フィルムのイメージに匹敵するハイコントラストな画像を与え、診断の正確さを確保するためである。

[0040] さらに、本発明においては、輝度増倍 CCDを使用することもできる。本発明において輝度増倍 CCDとは、イメージ'インテンシファイアを使用せずとも充分に高い精度の X線蛍光像を取得することができる感度の CCDを意味する。この場合でも画素の大きさは、上述した 1000 X 1000マトリックス以上であること力高精度の診断を行うには必要とされる。また、本発明において、輝度増倍 CCDを使用する場合には、静止画像の他、動画についても X線撮影装置により取得することができる。

[0041] 熱キャリアが発生すると、 CCD56のピクセルのうち、イメージが記録された部分の電荷は、熱キャリアのためリークし、またイメージの記録されていない部分では、熱キャリアの発生によりいわゆる空間電荷などが発生しがちとなり、相対的なコントラストが低下する。このコントラストの低下は、 X線蛍光像においては、患部部位のぼやけを生じさせてしまうので、ディジタル的にイメージを取得しても、結果として医師たちのレベルで診断に使用することができる画像を与えることができないためである。

[0042] また、本発明においては、 CCD56は、できるだけ高解像であることが好ましい。このため、本発明においては、特定の実施の形態において、横 X縦が、 1024 X 1360 画素（140万画素）の CCDを使用して、ディジタル 'イメージを形成させることができる。本発明においては、必要により高画素の CCDを使用することもできる力 CCD56 としては、最低で 1000 X 1000マトリックス以上の画素を提供できる限り、コストおよびサィズなどを考慮して適宜選択することができる。図 3 (c)には、筐体 50の背面構成を示す。筐体 50の背面側には、ディジタル 'カメラ 42を駆動する制御ラインの入力ポートおよびイメージ ·データ出力ラインを接続するためのポートなどが配置されている。筐体 50の背面構成をより具体的な実施の形態に基づいて説明すれば、筐体 50の背面には、電源コネクタ 58、 USBコネクタまたは ILINKといったデータ入出力コネクタ 60、電源オン 'オフ'スィッチ 62、シャッターを切るためのトリガー信号を受け取るためのコネクタ 64、および外部制御信号を受け取るための EXT端子 66などが設けられている。

[0043] ディジタノレ'カメラ 42は、 CCD56上に結像されたイメージ 'データを、露光終了後、適切なメモリ、例えばランダム ·アクセス 'メモリ、小型ハードディスクといった記憶手段に一旦格納させる。その後、ディジタル 'カメラ 42に含まれた処理装置は、格納されたイメージ 'データを読み出して、適切な形式に変換する。変換後のイメージ 'データは、画像解析装置 (コンピュータ：図示せず）へと送られるイメージ 'データとして例えばフラッシュ 'メモリ、 EEPROM、小型ハードディスクといった書き換え可能な記録媒体に格納される。

[0044] この際、適切なイメージ形式としては、これまで知られたいかなる形式でも使用することができ、例えばビットマップ（BMP)形式、 JPEG、JPEG2000、 TIFF, MPEG, DICOM3対応といった形式などを使用することができる。また、濃度階調はできるだけ細分できることが高画質化のためには好ましいので、格納されるイメージ 'データのデータ ·ビット数は、 I6bit以上のフォーマットとすることが好ましい。適切な形式として格納されたイメージ ·データは、例えばデータ入出力コネクタ 60として USBコネクタを使用する場合には、接続されたイメージ 'データ出力ラインを介して、画像解析装置へと出力され、画像解析、画面表示、必要に応じてハード 'コピーなどが行われ、医師による診断のために提供される。

[0045] 図 4には、本発明の特定の実施の形態におけるディジタル 'カメラ 42の具体的な実施の形態を示す。図 4に示す具体的な実施の形態では、レンズ取り付け部 54には、定倍率レンズ 68が装着されている。定倍率レンズ 68は、特に倍率を固定したレンズを使用することもできるが、倍率と焦点距離とを独立して調節できるレンズを使用して、蛍光プレート 38から最大に離間した位置で、六ッ切、半切サイズといった X線写真寸法に相当する画像を、 1000 X 1000マトリックス以上の分解能で与える倍率に調整した定倍率レンズとして使用することができる。具体的には、本発明において使用することができる定倍率レンズ 68としては、 CBC株式会社製の市販品である、商品名「メガピクセルレンズ」、型番 M0814—MPを使用することができる。

[0046] このレンズは、 100万画素以上の CCDに対して高コントラストに結像可能で、かつ変形率が 1. 0%以下の高い忠実性を与える特徴を有している。さらに、本発明において、上述した特性の定倍率レンズ 68を使用することにより、従来の X線撮影装置に比較して、被写界深度を浅くすることができる。このことは、蛍光プレート 38に選択的にフォーカシングすることを可能とすることになるので、グリッド 'プレート 36に形成されたグリッドが撮影されることによる影響を、著しく低減している。

[0047] 本発明においてレンズを定倍率として使用することにより、ディジタノレ'カメラ 42と、蛍光プレート 38との間の距離を調整するだけで、六ッ切から半切までの蛍光像を、一定の解像度で取得することが可能となる。図 4に示した破線が、定倍率レンズの視野範囲を示す。図 5は、本発明の上述した機能 ·作用を説明した図である。ディジタノレ'カメラ 42には、上述した倍率に固定された定倍率レンズが装着されており、このため CCD56から見た視野角 αは常に同一となる。このため、蛍光プレート 38に対する距離 dが短くなるにつれて蛍光プレート 38の見込み領域 Lは狭まることとなり、この結果、同一の CCD56により、異なる大きさのイメージを概ね一定の解像力で形成すること力 Sできる。すなわち、本発明によれば、例えば六ッ切（201 X 252mm)、四ッ切 (252 X 303mm)、大四ッ切（279 X 354mm)、大角（354 X 354mm)、半切（354 X 430mm)といった大きさに対応する見込み領域を与える距離 dを、無駄なく適切な診断画像を提供することができる。

[0048] 図 6は、本発明において CCD56と、 CCD上に結像される X線蛍光像 Pの関係を示す。 CCD56は、図 6に示した実施の形態では、横 1024ドット、縦 1360ドットの画素を有している。 X線蛍光像 Pは、定倍率レンズ 68により縮小投影され、 CCD上に結像されている。このとき、定倍率レンズ 68の倍率は、 X線蛍光像 Pが CCD56の横方向に 1000 X 1000マトリックス以上に対応する大きさとなるように、決定される。上述した光学的関係で、 X線蛍光像 Pをディジタル化させることにより、高解像度のイメージ'データが形成できる。

[0049] さらに、 X線蛍光像 Pの大きさは、装着されるレンズの倍率が固定されているので、さらに蛍光プレート 38と CCD56との間の距離を変化させても概ね一定とすることができる。また、本発明においては、 CCD56の画素全体にちようど一致するように設定することも可能ではある力焦点調節による画像サイズの微少変動などに関連して、ある程度 CCD56の画素領域よりも小さぐかつ 1000 X 1000マトリックス以上の解像度が確保できるように X線蛍光像を結像させることが好ましレ、。

[0050] 図 7には、本発明において使用するディジタル 'カメラ 42の他の使用態様を示した図である。図 7に示した使用態様では、定倍率レンズ 68の先端部には X線シールド' フィルタ 70が装着されている。この実施の形態の場合には、大面積の鉛ガラスや、タングステン 'ガラスといった X線シールド材は必要ではなレ、。図 7に示した実施の形態においては、取得されるイメージ.データの品質には相違は生じないものの、 X線シ一ルド材の量を著しく低下させることができるので、例えば高額なタングステン 'ガラスを使用して X線シールド 'フィルタを製造しても X線撮影装置が高価格にはならず、さらに環境負荷を大きく低減することが可能となる。

[0051] 図 8は、本発明において使用する X線シールド 'フィルタ 70の構成を示した分解図である。本発明において使用する X線シールド 'フィルタ 70は、概ねフィルタ 'ホルダ 70aと、スぺーサ 70bと、 X線フィルタ 70cとを備えている。フィルタ 'ホルダ 70aは、定倍率レンズ 68に螺合させるためのねじ部 70dが設けられており、がたつき無ぐ定倍率レンズ 68に装着することができる構成とされている。また、フィルタ 'ホルダ 70aには、定倍率レンズ 68の視野角を妨げない径の開口 70eが形成されていて、上述した光学的関係を害さないようにされている。また、スぺーサ 70bは、フィルタ 'ホルダ 70aと、 X線フィルタ 70cとの間に挿入され、がたつき無く X線フィルタ 70cを保持させるために使用される。

[0052] このスぺーサ 70bは、 X線フィルタ 70cを安定に保持させることができる厚さおよび径であれば、レ、かなる厚さおよび径または枚数、配置でも使用することができる。本発明においては、 X線フィルタ 70cは、例えば鉛ガラスや、タングステン 'ガラス、鉛一タングステン 'ガラスなどの材料力構成することができ、 X線を充分にシールドできる厚さであれば、いかなる厚さとすることができる。また、 X線フィルタ 70cの径は、定倍率レンズの視野角で与えられる径よりも大径とすること力良好な X線シールド特性を得るためには必要とされる。

[0053] 図 9は、本発明において、蛍光像を反射させて撮影を行う X線撮影装置の喑箱部 1 2内部の光学的構成を示した図である。図 9に示した構成は、車載型 X線撮影装置などのように、省スペース化を行うときに有効である。図 9 (a)が腹部などを撮影する場合の横配置の撮影を行うための X線撮影装置の喑箱部 12の内部の構成を示した図であり、図 9 (b)が、胸部レントゲン写真などを撮影する場合の縦配置の X線撮影装置の喑箱部 12の内部構成を示した図である。図 9に示された X線撮影装置では、いずれも喑箱部 12内部に反射部材 72が配置されて、蛍光像を一旦反射させて、撮影を行う構成とされている。この場合でも定倍率レンズの倍率は、上述したように、反射部材 72からの距離に応じて六切から半切などの写真サイズに対応することができるように固定されている。また、本発明の反射部材 72は、反射ミラーとして構成させることもできる力さらに別の実施の形態では、プリズムを使用し、プリズムによる全反射を使用することちできる。

[0054] 図 10は、本発明の X線撮影システムの概略的構成を示した図である。図 10に示した X線撮影システム 80は、 X線撮影装置 10と、撮影制御装置 82と、画像解析装置 8 4とを含んで構成されている。撮影制御装置 82は、露光開始を行わせるシャッター制御部と、露光開始を指令する信号に関連して、 X線発生装置から X線を照射させるトリガ一信号発生部と、トリガー信号または露光開始を指令する信号によりトリガーされ、所定の露光量を与えるように露光を制御させるための、例えば積算露光計やタイマといった露光調節部と、駆動装置 44を駆動させるための駆動制御装置を含んで構成されている。

[0055] 撮影制御装置 82は、撮影制御ライン 86aを通して各信号を X線撮影装置に送り、ィメージ ·データを形成させる。形成されたイメージ ·データは、イメージ 'データ出カライン 86bを通して、画像解析装置 84へと送られ、適切なメモリに格納された後、種々の処理が行われる。また、画像解析装置 84は、必要に応じてライン 86cを介して撮影制御装置 82を制御することもできる。また、本発明の X線撮影システム 80の他の態様においては、画像解析装置 84と撮影制御装置 82とは、一体として構成することもできる。 [0056] 所定の露光時間または露光量の撮影により取得されたイメージ ·データは、画像解析装置 84へと送られて、画像処理が実行される。本発明における画像処理は、コントラストや、濃度などの調整の他、所定のサイズのイメージを与えるトリミング処理など、これまで知られた処理を、キーボード 84aや、マウス 84bを、たとえば診療放射線技師などの資格を有するオペレータが操作して実行することができる。画像処理が終了したイメージ 'データは、ディスプレイ 'スクリーン 84c上に表示され、医師などの読影のために使用することができる。

[0057] 得られたイメージ ·データは、画像解析装置 84に接続されたデータベースなどとして構成された記憶手段 88へと、患者の氏名、部位、撮影日時、所見、撮影者などのテキスト 'データを参照できる形式で格納される。このイメージ ·データは、医師が直接読影することにより診断が行われるが、例えば将来的には放射線専門医が読影しなければならない場合なども想定される。この場合、撮影したサイトに放射線専門医がいれば診断することもできょうが、例えば個人病院や、地方における医療過疎地域では、放射線専門医を常駐配置することができるわけではない。また、放射線専門医がいる場合でも、患者などに希望によりセカンド 'オピニオンを得ることが必要な場合もある。

[0058] このような目的から、画像解析装置 84には、インターネットまたは専用の通信回線により接続されたネットワーク 90が接続されていて、例えば図示しない遠隔サーバへと、適切な方法、例えば電子メールなどを使用して、ディジタル 'イメージを付随するテキスト 'データと共に送付することができる。この場合、遠隔サーバは、メール'サーバ機能を含んで構成することができ、専用のメール'アドレス、ユーザ.アカウント、パスワードなどを発行することにより、プライバシーの保護を行うことができる。また、送受信に際しては、さらにプライバシーを保護するために、暗号ソフトウェアを使用して送受信することが好ましい。

[0059] これまで本発明を、図面に示した具体的な実施の形態をもって説明してきたが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではなぐ同等の機能'作用を与えることができるものとしてこれまで当業者に知られた手段や手法、または材料など、いかなるものでも使用することができる。産業上の利用可能性

[0060] 異常説明したように、本発明によれば、環境的な負荷を軽減させつつ、かつ低コストに高精度の X線蛍光像をディジタル的に記録することができる X線撮影装置を提供すること力 sできる。

[0061] また、本発明によれば、フィルムレスというディジタル 'カメラの特性を利用して、検体の大きさに柔軟に対応することが可能な X線撮影装置および X線蛍光像をディジタル的に形成させる方法を提供することができる。

[0062] さらに、本発明によれば、ディジタル ·データとして取得された X線蛍光像を、インタ一ネットを介して送信することにより、容易かつ地域的な格差無くセカンド 'オピニオンを得ることができる X線撮影システムが提供できる。

Claims

請求の範囲

[1] X線蛍光像をディジタル 'データとして撮影するための X線撮影装置であって、 X線の照射により像状の蛍光を発生する蛍光プレートと、蛍光プレートからの像状の蛍光を撮影するためのディジタル 'カメラと、前記蛍光プレートと前記ディジタル 'カメラとの間に配置された X線シールド材とを含む X線撮影装置にぉレ、て、

前記ディジタル 'カメラは、

筐体と、

前記 CCDにより取得されたイメージ ·データを所定の形式として出力させる出力部とを含む X線撮影装置。

[2] 前記定倍率レンズは、前記蛍光プレート表面が CCD上に結像されるように焦点調整された、請求項 1に記載の X線撮影装置。

[3] 前記 X線撮影装置は、さらに前記ディジタル 'カメラと前記蛍光プレートとの間の距離を可変とする駆動部材を含む、請求項 1または 2に記載の X線撮影装置。

[4] 前記定倍率レンズは、前記ディジタル 'カメラが蛍光プレートから最も離れた位置とされた状態で、写真サイズ寸法が、前記 CCDに所定の解像度以上で結像する倍率に固定された、請求項 1一 3のいずれか 1項に記載の X線撮影装置。

[5] 前記蛍光プレートと前記ディジタル 'カメラと X線シールド材とを包囲する伸縮自在の蛇腹部材を含む、請求項 1一 4のいずれ力 4項に記載の X線撮影装置。

[6] X線蛍光像をディジタル 'イメージとして表示させるための X線撮影システムであつて、前記 X線撮影システムは、

前記ディジタル ·カメラを X線照射に関連して露光量を制御するための撮影制御装置と、

前記ディジタル 'カメラからのイメージ ·データを格納し、画像処理するための画像処理装置とを含む X線撮影システム。

[7] 前記 X線撮影システムは、ネットワークを介して、前記イメージ ·データを遠隔サーバに送信する機能を含む、請求項 6に記載のシステム。

[8] 前記 X線撮影装置は、 1000 X 1000マトリックス以上の画質としてイメージ 'データを格納する、請求項 6または 7に記載のシステム。

[9] X線造影像をディジタル 'データとして撮影する方法であって、前記方法は、

前記位置で X線蛍光像を CCDに取得させるステップと

を含む X線蛍光像をディジタル 'データとして撮影する方法。

[10] 前記焦点を調節するステップは、前記蛍光プレートの前記ディジタル 'カメラ側の表面に焦点を調節するステップを含む、請求項 9に記載の方法。