WO2020036225A1 - 放射線撮影装置 - Google Patents

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WO2020036225A1
WO2020036225A1 PCT/JP2019/032167 JP2019032167W WO2020036225A1 WO 2020036225 A1 WO2020036225 A1 WO 2020036225A1 JP 2019032167 W JP2019032167 W JP 2019032167W WO 2020036225 A1 WO2020036225 A1 WO 2020036225A1
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WO
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radiation
unit
subject
control unit
imaging apparatus
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PCT/JP2019/032167
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English (en)
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Inventor
千代　知成
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富士フイルム株式会社
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/08—Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams

Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging apparatus for imaging an object using radiation such as X-rays.
  • the radiation imaging apparatus includes a radiation source that generates radiation, and a radiation detection unit that detects the radiation.
  • the subject is arranged between the radiation source and the radiation detection unit. Then, the radiation imaging apparatus acquires an image of the subject (particularly, the inside of the subject) by detecting radiation transmitted through the subject using the radiation detection unit.
  • the radiation source and the radiation detection unit may be independently movable.
  • a radiation source and a radiation detection unit can move independently.
  • Patent Documents 1 and 2 radiation imaging apparatuses that detect the position of a radiation detection unit and move a radiation source in accordance with the position of the radiation detection unit are known (Patent Documents 1 and 2).
  • the radiation source and the radiation detection unit are independently movable, it is necessary to at least align the radiation source and the radiation detection unit, but simply by adjusting the relative positions of the radiation source and the radiation detection unit, Shooting may fail. This is because the subject can be arbitrarily arranged between the radiation source and the radiation detection unit. Specifically, when the radiation source is not within the detection effective area, even if the radiation source and the radiation detection unit are aligned, a problem such as not capturing the entire subject in the acquired radiation image occurs. . For this reason, it is desirable that the radiation imaging apparatus in which the radiation source and the radiation detection unit can move independently can support the imaging in consideration of the arrangement of the subject.
  • the object of the present invention is to provide a radiation imaging apparatus that supports reliable imaging even when the radiation source and the radiation detection unit are independently movable.
  • the radiation imaging apparatus includes a radiation source that generates radiation, a radiation detection unit that is independently movable with respect to the radiation source, and obtains an image of the subject by detecting radiation transmitted through the subject.
  • An image capturing unit that captures at least an object using light having a wavelength longer than radiation, a first recognition unit that recognizes a radiation detection unit, and a second recognition unit that recognizes an object using an image captured by the image capturing unit And a relative positional relationship between the radiation detection unit and the subject using the recognition results of the first recognition unit and the second recognition unit, and determines whether the subject is in the detection effective area of the radiation detection unit.
  • a control unit that supports operation using the determination result of the determination unit.
  • control unit informs that the subject is in the detection effective area or that the subject is not in the detection effective area.
  • control unit When the subject is not in the detection effective area, the control unit preferably notifies that the subject is not in the detection effective area after the second recognition unit recognizes the subject.
  • control unit If the subject is not in the detection effective area and the second recognizing unit cannot recognize the subject, the control unit notifies that the subject could not be recognized.
  • control unit validates or invalidates the radiation exposure using the determination result.
  • control unit activates radiation irradiation when the subject is in the detection effective area.
  • control unit invalidates the radiation irradiation when the subject is not in the detection effective area.
  • control unit supports the operation of adjusting the position of the subject in the detection effective area when the subject is not in the detection effective area.
  • control unit notifies the direction in which the radiation detection unit should be moved in order to move the subject into the detection effective area.
  • control unit notifies the moving distance of the radiation detection unit in order to put the subject into the detection effective area.
  • control unit notifies the direction, direction, or angle of rotating or tilting the radiation detection unit in order to put the subject into the detection effective area.
  • a collimator that determines an irradiation field of the radiation is provided, and the control unit adjusts the irradiation field by controlling the collimator using the determination result.
  • control unit includes a collimator that determines an irradiation field of the radiation, and the control unit controls the collimator using the determination result to change the irradiation field, thereby putting the subject into the detection effective area.
  • a collimator that determines a radiation irradiation field is provided, and that the control unit controls the collimator to change the irradiation field according to the subject when the subject is in the detection effective area.
  • the first recognition unit specifies the position and the direction of the radiation detection unit.
  • the first recognition unit recognizes the radiation detection unit using an image acquired by the imaging unit.
  • the radiation detection unit has a marker indicating a position
  • the first recognition unit recognizes the position and orientation of the radiation detection unit using a marker in an image acquired by the imaging unit.
  • the radiation detection unit includes a position sensor that measures the position of the radiation detection unit, and the first recognition unit recognizes the radiation detection unit using information obtained using the position sensor.
  • the second recognition unit recognizes a part of the subject.
  • the second recognition unit recognizes a part of the subject by matching the image of the subject photographed by the photographing unit with the template.
  • the second recognition unit is artificial intelligence.
  • control unit automatically moves the radiation source to a position directly facing the radiation detection unit when the first recognition unit recognizes the radiation detection unit.
  • control unit automatically moves the radiation source when the radiation detection unit is horizontal and stationary.
  • control unit When automatically moving the radiation source, it is preferable that the control unit notifies that the radiation source is moved.
  • control unit keeps the distance between the radiation source and the radiation detection unit at a specific distance.
  • control unit moves the photographing unit when the second recognition unit does not recognize the subject.
  • a body thickness measuring unit that measures the body thickness of the subject is provided, and the control unit supports the operation using the determination result and the body thickness of the subject.
  • control unit sets the photographing condition using the body thickness of the subject when the subject is in the detection effective area.
  • control unit sets the tube voltage of the radiation source using the body thickness of the subject.
  • control unit inserts or removes a filter that blocks a part of radiation between the radiation source and the subject using the body thickness of the subject.
  • control unit notifies that the radiation source has reached a position directly facing the radiation detection unit.
  • control unit notifies the direction in which the radiation source should be moved.
  • the control unit preferably restricts movement of the radiation source.
  • control unit restricts the movement of the radiation source when the main unit including the control unit is moving, and is movable.
  • the present invention it is possible to provide a radiation imaging apparatus that supports reliable imaging even when the radiation source and the radiation detection unit are independently movable.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a marker provided on a surface of a radiation detection unit. It is a block diagram of a radiography apparatus.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement at the time of shooting.
  • FIG. 2 is a perspective view of a radiation imaging apparatus having a telescopic arm.
  • the radiation imaging apparatus 10 includes a main body 11, an arm 12, a distal end 13, and a radiation detector 15.
  • the main body 11 has a built-in control board and the like for controlling each part of the radiation imaging apparatus 10 such as the arm 12 and the tip 13.
  • the radiation imaging apparatus 10 is of a mobile type (a so-called round car), and a caster 21 is attached to the main body 11. For this reason, the radiation imaging can be performed by moving the radiation imaging apparatus 10 not only in a specific examination room but also in a hospital room where the patient 101 (see FIG. 10) as the subject is located.
  • the caster 21 can be rotated manually or automatically by setting or the like (selection of an operation mode or the like). That is, a laboratory technician, a doctor, or other medical staff (hereinafter, referred to as a laboratory technician) can manually move by pushing and pulling the radiation imaging apparatus 10. Further, the radiation imaging apparatus 10 can automatically move or adjust the position of itself (the main body 11).
  • the main body 11 is provided with a grip 22 for gripping the radiation imaging apparatus 10 when it is manually moved.
  • the main body 11 further includes a touch panel 23.
  • the touch panel 23 is a display unit of the radiation imaging apparatus 10 and an operation unit.
  • the touch panel 23 displays an image of the subject obtained by the radiography, items related to operations or settings, and the like.
  • the items related to the operation or the setting can be input to the radiation imaging apparatus 10 by inputting a setting, an operation instruction, or the like by touching the inspection technician or the like with a finger or the like.
  • the main body 11 has an insertion type holder 24 in which the radiation detection unit 15 is inserted.
  • a detection unit (not shown) for detecting insertion or non-insertion of the radiation detection unit 15 is provided inside the holder 24 .
  • the detection unit is, for example, a switch that is turned on when the radiation detection unit 15 is held by the holder 24 and that is turned off when the radiation detection unit 15 is removed from the holder 24.
  • the arm 12 holds the tip 13 with respect to the main body 11.
  • the arm 12 is foldable.
  • the radiation imaging apparatus 10 When the radiation imaging apparatus 10 is moved to a hospital room or the like, the arm 12 is folded as shown in FIG. 3, and when imaging is performed, the arm 12 is deployed (see FIG. 1 and the like).
  • the radiation imaging apparatus 10 can arrange the position of the distal end portion 13 at a position used for imaging (hereinafter, referred to as an imaging position).
  • the arm section 12 has a lock mechanism (not shown), and can maintain an arbitrary deployment angle. Therefore, when photographing, the arm unit 12 can maintain the position of the distal end 13 at the photographing position.
  • the folding and unfolding of the arm 12 can be performed manually or automatically depending on the setting.
  • the distal end portion 13 is rotatably attached to the distal end of the arm portion 12 with respect to the arm portion 12, and incorporates a radiation source 31 (see FIG. 6) for generating radiation. Further, the distal end portion 13 has a collimator 32 for defining a radiation field 105 (see FIG. 10) and one or a plurality of handles 33.
  • the radiation source 31 is an X-ray tube in the present embodiment.
  • the radiation imaging apparatus 10 is an X-ray imaging apparatus that images an object using X-rays.
  • the energy and dose of the radiation generated by the radiation source 31 are one of imaging conditions in radiation imaging, and can be set manually or automatically.
  • the energy of the X-ray to be irradiated can be changed by adjusting the tube voltage of the X-ray tube. Further, by adjusting the tube current of the X-ray tube, the dose of X-rays to be irradiated can be changed.
  • a source that generates radiation (gamma rays or the like) other than X-rays can be used.
  • the collimator 32 incorporates one or a plurality of shielding plates (not shown) for shielding radiation generated by the radiation source 31, and emits light by adjusting the position and / or direction (angle) of the shielding plate. Adjust the size and shape of the radiation field.
  • the collimator 32 has four shielding plates, and by using these four shielding plates, adjusts the shape of radiation to be irradiated into a rectangular shape and adjusts its size.
  • the adjustment of the irradiation field 105 using the collimator 32 can be performed manually or automatically depending on the setting.
  • the radiation field 105 is one of imaging conditions in radiation imaging.
  • the handle 33 is gripped, for example, when an inspection technician or the like manually moves the distal end portion 13.
  • the handle 33 also functions as a guard that keeps the minimum distance between the distal end portion 13 and the subject when the distal end portion 13 is arranged close to the subject.
  • the imaging unit 35 captures at least an object using light having a longer wavelength than the radiation generated by the radiation source 31.
  • the light having a longer wavelength than the radiation generated by the radiation source 31 is, for example, ultraviolet light, visible light, or infrared light. Therefore, the photographing unit 35 is a camera that photographs an object or the like using electromagnetic waves other than radiation. More specifically, the photographing unit 35 is, for example, a digital camera or a video camera.
  • the imaging range of the imaging unit 35 includes at least a range to which the radiation generated by the radiation source 31 is emitted.
  • An image captured by the imaging unit 35 (hereinafter, referred to as a camera image 121; see FIG. 10) is used in a recognition process for recognizing a subject or the like, and as a result, the subject enters the detection effective area of the radiation detection unit. This is because whether or not it is used is used for determination.
  • the subject to be photographed at least by the photographing unit 35 is a subject such as a patient to be photographed by the radiation photographing apparatus 10 using radiation.
  • the imaging unit 35 may set the radiation detection unit 15 as an imaging target. This is because the radiation imaging apparatus 10 may use an image obtained using the imaging unit 35 in a recognition process for recognizing the radiation detection unit 15.
  • the radiation detection unit 15 is independently movable with respect to the radiation source 31 and obtains an image of a subject (hereinafter referred to as a radiation image) by detecting radiation transmitted through the subject. Obtaining a radiation image using the radiation detection unit 15 is referred to as radiation imaging. In the present embodiment, the so-called FPD (Flat Panel Detector) is used. As shown in FIG. 5, the radiation detection unit 15 includes a marker 41 indicating the position of the center of the effective detection area, a marker 42 indicating the position and range of the effective detection area, and / or a corner of the radiation detection unit 15. Markers indicating positions, such as markers 43A to 43D indicating the positions of the parts, are provided as appropriate.
  • the detection effective area includes pixels that contribute to the radiation image, and is an area where radiation detection is actually effective.
  • the markers 43A to 43D can be distinguished from each other using shapes, colors, or the like. In the present embodiment, the markers 43A to 43D are L-shaped, and the markers 43A to 43D have different L-shaped sides for mutual identification.
  • the distal end portion 13 includes a filter 36 in addition to the radiation source 31, the collimator 32, and the imaging unit 35.
  • the filter 36 is a member that shields a part of the radiation generated by the radiation source 31 and is insertable into and removable from an irradiation path of the radiation generated by the radiation source 31.
  • the filter 36 is, for example, a thin copper plate or the like.
  • the filter 36 mainly blocks low-energy components of the radiation generated by the radiation source 31. For this reason, when the filter 36 is inserted into the radiation exposure path, the low-energy component of the radiation is reduced and the radiation containing a relatively large amount of the high-energy component is reduced as compared with the case where the filter 36 is not used.
  • the detection unit 15 is reached.
  • the radiation detection unit 15 includes an image acquisition unit 46, a communication unit 47, a position sensor 48, a battery 49 that supplies power to each unit of the radiation detection unit 15, and the like.
  • the image acquisition unit 46 receives radiation and acquires a radiation image.
  • the radiation detection unit 15 is a so-called indirect conversion type
  • the image acquisition unit 46 converts a radiation into an optical signal and then converts the radiation into an electric signal, such as a scintillator such as GOS (gadolinium oxide sulfur) or CsI (cesium iodide). And a TFT (Thin Film Transistor) or the like.
  • the image acquisition unit 46 includes amorphous selenium or the like that directly converts radiation into an electric signal, a TFT, and the like.
  • the communication unit 47 communicates with the main body 11 by wire or wirelessly, and transmits and receives various control signals and the like. Further, the communication unit 47 transmits the radiation image acquired by the image acquisition unit 46 to the main body 11.
  • the position sensor 48 is a sensor for detecting the position and the direction (including the direction and the amount of change of the position or the direction) of the radiation detection unit 15.
  • the position sensor 48 is, for example, a gyro sensor for detecting angular velocity or angular acceleration, a speed sensor for detecting speed, an acceleration sensor for detecting acceleration, or a combination thereof.
  • the position of the radiation detection unit 15 is a position with respect to the main body 11, for example, a position with respect to a radiation generation point 103 (a so-called focal point, in particular, see FIG. 9).
  • the direction of the radiation detection unit 15 is a spatial rotation angle and a tilt angle of the radiation detection unit 15.
  • the main body 11 recognizes the position and the orientation of the radiation detection unit 15 using information obtained by using the position sensor 48 (for example, a signal directly output from the position sensor 48), and thereby the radiation detection unit Track 15
  • the position sensor 48 can include a measurement unit that measures the position and orientation of the radiation detection unit 15 using signals output directly from various sensors. In this case, the position sensor 48 can directly output information on the position and orientation of the radiation detection unit 15.
  • the main body 11 includes a recognition unit 51, a determination unit 52, a control unit 53, a communication unit 54 that communicates with the communication unit 47 of the radiation detection unit 15, a storage unit 56 that stores a radiation image or the like acquired from the radiation detection unit 15, and A battery 57 for supplying electric power to each unit such as the main body 11 is provided.
  • the recognition unit 51 recognizes a part or all of the subject and / or the radiation imaging apparatus 10.
  • the recognition performed by the recognition unit 51 refers to specifying a spatial position, an orientation, a size, a shape, or the like.
  • the recognition section 51 includes at least a first recognition section 61 and a second recognition section 62.
  • the first recognition unit 61 recognizes the radiation detection unit 15. Recognition of the radiation detection unit 15 refers to specifying (calculating and the like) the position and the orientation of the radiation detection unit 15 with respect to the main body 11. In the present embodiment, the first recognition unit 61 specifies the position and the direction of the radiation detection unit 15 with reference to the radiation generation point 103. In addition, the first recognition unit 61 recognizes the radiation detection unit 15 using the camera image 121 captured by the imaging unit 35 and / or using an output signal of the position sensor 48 or the like. Since the position of the imaging unit 35 and the imaging range in the main body 11 are known, the first recognition unit 61 determines the edge (side), vertex (corner), marker 41, marker 42, and the like of the radiation detection unit 15 in the camera image 121.
  • the first recognition unit 61 can recognize the radiation detection unit 15 by specifying the position and the direction of the radiation detection unit 15 using the output signal of the position sensor 48 and the like.
  • the first recognition unit 61 recognizes the radiation detection unit 15 by combining the camera image 121, the output signal of the position sensor 43, and the like in principle. Then, in a case where the radiation detection unit 15 is not sufficiently captured in the camera image 121 or the like, the first recognition unit 61 recognizes the radiation detection unit 15 using an output signal of the position sensor 43 or the like.
  • the recognition of the radiation detection unit 15 by the first recognition unit 61 includes recognition of a detection effective area of the radiation detection unit 15 (specification of position and / or orientation). Because the effective detection area is predetermined for each radiation detection unit 15 and is known, the recognition of the radiation detection unit 15 is substantially the same as the recognition of the effective detection area of the radiation detection unit 15. is there.
  • the second recognition unit 62 recognizes the subject.
  • Recognition of a subject refers to specifying the position, orientation, shape, and / or size of the subject. Recognition of a subject includes recognition of a part of the subject in addition to recognition of the entire subject. That is, the second recognition unit 62 can recognize the part of the subject. Specifically, the second recognizing unit 62 determines the position and orientation of a part (for example, a chest (part) with respect to the patient (entire), which is hereinafter referred to as an imaging part) of a subject to be captured of a radiation image. The shape and / or the size can be specified. Further, in the present embodiment, the second recognition unit 62 specifies the position of the subject with reference to the radiation generation point 103. This is to make the recognition of the radiation detection unit 15 by the first recognition unit 61 and the reference uniform.
  • the second recognition unit 62 performs recognition of the subject using the camera image 121 captured by the imaging unit 35. More specifically, the second recognizing unit 62 recognizes a subject (in the present embodiment, a photographed part) by matching the camera image 121 of the subject photographed by the photographing unit 35 with a template (so-called template matching). .
  • the template is, for example, the camera image 121 in a case where a sufficient radiographic image of a specific imaging region is obtained.
  • the second recognition unit 62 has a plurality of types of templates according to the characteristics of the subject such as age, gender, and / or physique, and performs matching using a template appropriate to the characteristics of the subject or possesses the template. The subject is recognized by brute force matching with the template to be executed.
  • Matching refers to finding a correlation with a template.
  • the second recognizing unit 62 specifies the position or the like of the subject in the camera image 121 or the imaging region of the subject using the magnitude of the correlation with the template. As illustrated in FIG. 7, the second recognition unit 62 compares the template 64 including the patient's chest 64 a with a part of the camera image 121 (or the entire camera image 121 depending on the imaging range), and performs correlation. Ask for. The correlation is small in a case where the displacement of the subject from the subject shown in the template 64 is large, such as in the comparison range 65A that is a part of the camera image 121. On the other hand, when the position of the subject or the like substantially matches the template 64 as in the comparison range 65B, the correlation is large. For this reason, the second recognition unit 62 can specify that the subject (particularly, the chest, which is the imaging part) exists in the comparison range 65B having a large correlation or in the vicinity thereof.
  • the second recognition unit 62 changes the template to be used according to the shooting menu. Specifically, when there is a setting of an imaging menu that can specify an imaging part, the second recognition unit 62 changes the template to be used according to the setting.
  • the shooting menu is a setting related to a subject and / or shooting conditions. For example, the second recognition unit 62 can appropriately use a template such as a chest, a head, an abdomen, or a limb. Further, when there is a setting of the shooting menu that can specify the characteristics of the subject such as gender or age, the second recognition unit 62 changes the template to be used according to the setting.
  • the second recognition unit 62 appropriately uses, for example, a template for men and a template for women.
  • the second recognition unit 62 appropriately uses, for example, templates for the elderly, for adults (for general adults except for the elderly and children), or for children. As described above, the second recognition unit 62 can recognize the position of the subject and the like particularly accurately by properly using a plurality of types of templates according to the setting of the shooting menu.
  • the second recognition unit 62 A correlation is obtained using one or more representative templates, and a template to be used is determined based on the template having the highest correlation. For example, when the camera image 121 captures the irradiation field 105 and its vicinity, it is possible to identify the capturing region by correlating with the template for the adult of the chest, head, abdomen, and limbs. The same applies to the gender or age of the subject. In this way, by obtaining a correlation with a representative template, finally, the second recognition unit 62 can appropriately select a template to be used.
  • the second recognition unit 62 uses a neural network (NN (Neural Network)), a convolutional neural network (CNN (Convolutional Neural Network)), an Adaboost (adaboost), or a random forest (Random). Forest) or other artificial intelligence (AI (Artificial Intelligence)) learned using a machine learning or deep learning algorithm.
  • NN Neural Network
  • CNN convolutional neural network
  • Adaboost Adaboost
  • random forest Random forest
  • AI Artificial Intelligence
  • the correct teacher data is, for example, the camera image 121 obtained when a sufficient radiographic image is obtained for a specific imaging region.
  • the teacher data of incorrect answers is, for example, the camera image 121 obtained when a radiation image having excess or deficiency is obtained.
  • the determination unit 52 specifies the relative positional relationship between the radiation detection unit 15 and the subject using the recognition results of the first recognition unit 61 and the second recognition unit 62, and sets the subject in the detection effective area of the radiation detection unit 15. It is determined whether or not it has entered.
  • the criterion for determining whether or not the subject is in the detection effective area of the radiation detection unit 15 is the radiation generation point 103 and the radiation field 105. That is, "the subject is in the detection effective area of the radiation detection unit 15" means that the imaging part of the subject is in the radiation irradiation field 105 and the radiation transmitted through the imaging part of the subject is in the effective detection area. It means that they have a positional relationship to reach.
  • the determination unit 52 determines whether or not the subject is in an effective detection area of the radiation detection unit 15 based on information associated with a plurality of templates. I can judge. In this case, whether the subject is in the effective detection area of the radiation detection unit 15 can be determined more accurately than when determining based on information associated with one template.
  • the information associated with the template is the type of the part of the subject or the like represented by the template, and the correlation value between the template and the camera image 121.
  • the second recognition unit 62 calculates a correlation value between each template and the camera image 121. For example, when the imaging region is the chest, the head is located in a predetermined direction with respect to the chest, and the abdomen is located in the opposite direction.
  • the determination unit 52 determines that the correlation value with the template of the chest is equal to or more than the first threshold value (the lower limit correlation value that can identify the chest) and the correlation value with the template of the head is the second threshold.
  • a range that is equal to or less than two thresholds (an upper correlation value that can be specified as not the head) is specified as the “chest”, and it can be determined whether or not the subject is in the detection effective area of the radiation detection unit 15. .
  • the boundary between the head and the chest of the subject is more accurate than when the range of the “chest” is specified by the correlation value of the chest template. The same applies to the border between the chest and abdomen.
  • the second recognition unit 62 can recognize the subject based on the information linked to the plurality of templates.
  • the determination unit 52 can accurately determine whether or not the subject is in the effective detection area of the radiation detection unit 15 only by using the determination result of the second recognition unit 62.
  • the control unit 53 controls each unit of the radiation imaging apparatus 10 as a whole.
  • the control unit 53 supports the operation of the radiation imaging apparatus 10 using the determination result of the determination unit 52.
  • the control unit 53 assists the operation of adjusting the position of the subject in the detection effective area.
  • the control unit 53 includes an imaging control unit 71, a radiation control unit 72, a position control unit 73, and a notification unit 75.
  • the photographing control unit 71 controls the photographing unit 35. For example, when either the first recognizing unit 61 or the second recognizing unit 62 requests the camera image 121, the photographing control unit 71 uses the photographing unit 35 to photograph a subject or the like, and And / or providing the camera image 121 to the second recognition unit 62. When the second recognition unit 62 does not recognize the subject, the imaging control unit 71 moves the imaging unit 35 (the distal end 13 in the present embodiment). Thus, when the second recognition unit 62 does not recognize the subject, the control unit 53 automatically searches for the subject.
  • the radiation control unit 72 controls the radiation source 31, the collimator 32, and the filter 36.
  • the radiation control section 72 includes a radiation source control section 81, an irradiation field control section 82, and a filter insertion / extraction control section 83.
  • the radiation control unit 72 controls the radiation source 31, starts or stops the radiation source 31, sets the energy and dose of the radiation generated by the radiation source 31 (in this embodiment, the tube voltage and the tube current of the X-ray tube). Setting), setting of enabling or disabling radiation exposure, control of radiation exposure timing, and the like.
  • the control of the irradiation timing includes, for example, the irradiation of the radiation source from the radiation source 31 and the synchronous control of the operation of the image acquisition unit 46.
  • enabling or disabling radiation irradiation means enabling or disabling input of an irradiation instruction from a laboratory technician or the like or input of a start instruction of the radiation source 31.
  • the radiation source control unit 81 can enable or disable radiation irradiation by using the determination result of the determination unit 52 by setting.
  • the control unit 53 supports the operation of the radiation imaging apparatus 10 (particularly, appropriate exposure control).
  • the radiation control unit 72 activates radiation irradiation. This is because radiation imaging can be performed without failure.
  • the result of the determination by the determination unit 52 is that the subject is not in the detection effective area, the radiation irradiation is invalidated. This is because the subject cannot be radiographed without excess or deficiency, and re-imaging or the like is required, which increases the exposure of the subject.
  • the irradiation field control unit 82 controls the collimator 32 to adjust the irradiation field 105 of the radiation.
  • the irradiation field controller 82 adjusts the irradiation field 105 of the radiation to the effective detection area of the radiation detector 15 in principle.
  • the irradiation field control unit 82 can change the irradiation field 105 by controlling the collimator 32 using the determination result of the determination unit 52 by setting. Thereby, the control unit 53 supports the operation of the radiation imaging apparatus 10 (particularly, the collimator 32).
  • the irradiation field control unit 82 controls the collimator 32. Accordingly, the irradiation field 105 can be changed, and the subject (at least the imaging site) can be included in the detection effective area. This is because a radiation image of the subject with no excess or shortage can be obtained by one radiation imaging. Further, for example, if the result of the determination by the determination unit 52 indicates that the subject is in the detection effective area, the irradiation field control unit 82 controls the collimator 32 to determine Change the irradiation field accordingly. That is, when the imaging region of the subject is smaller than the detection effective area, the irradiation field control unit 82 narrows the irradiation field 105 in accordance with the imaging region of the subject. This is for reducing the exposure of the subject.
  • the filter insertion / removal control unit 83 controls insertion / removal of the filter 36 with respect to the radiation exposure path. For example, when the tube voltage set by the radiation source control unit 81 is higher than a predetermined threshold, the filter insertion / removal control unit 83 inserts the filter 36 into the radiation irradiation path. This is because, when the tube voltage is set high and high-energy, high-permeability radiation is used for radiography, exposure to low-energy, low-permeability radiation is reduced.
  • the position control unit 73 controls the arm unit 12, the tip unit 13, and the casters 21.
  • the position control unit 73 includes a source position control unit 91 and a main body position control unit 92.
  • the ⁇ source position control unit 91 controls the position of the radiation source 31 with respect to the radiation detection unit 15 by controlling the folding and unfolding of the arm unit 12 and the direction of the distal end 13 with respect to the arm unit 12.
  • the source position control unit 91 uses the recognition result of the first recognition unit 61, the recognition result of the second recognition unit 62, the determination result of the determination unit 52, and / or a combination thereof to set the radiation source 31 according to the setting. Can control position.
  • the control unit 53 supports the operation of the radiation imaging apparatus 10 (particularly, the position of the radiation source 31).
  • the radiation source position control unit 91 can automatically move the radiation source 31 to a position directly facing the radiation detection unit 15.
  • the position directly facing the radiation detection unit 15 refers to a position where radiation can be irradiated to the detection effective area.
  • the radiation source position controller 91 automatically moves the radiation source 31 when the radiation detector 15 is substantially horizontal and substantially stationary. This is because the arrangement of the radiation detection unit 15 is completed, so that the radiation source 31 can be safely moved without colliding with an inspection technician or the like.
  • the control unit 53 notifies that the radiation source 31 is moved.
  • the notification that the radiation source 31 is to be moved means that an inspection technician or the like can recognize that the radiation imaging apparatus 10 automatically moves the radiation source 31.
  • the notification unit 75 notifies that the radiation source 31 is to be moved.
  • the source position control unit 91 keeps the distance between the radiation source 31 and the radiation detection unit 15 at a specific distance.
  • the distance between the radiation source 31 and the radiation detection unit 15 is a so-called SID (Source ⁇ to ⁇ Image-receptor ⁇ Distance).
  • SID Source ⁇ to ⁇ Image-receptor ⁇ Distance
  • the specific distance is an appropriate distance for radiography according to an imaging part and / or imaging conditions.
  • the body position control unit 92 controls the rotation of each caster 21 to adjust the position and the direction of the body 11 in, for example, a hospital room.
  • the main body position control section 92 cooperates with the source position control section 91 as necessary, and the position and the orientation of the main body 11. Adjust Further, the main body position control unit 92 can automatically or semi-automatically run the radiation imaging apparatus 10, for example, when carrying the radiation imaging apparatus 10 to a hospital room or the like.
  • Semi-automatic running means assisting the movement of the radiation imaging apparatus 10 by rotating the casters 21 in a direction that reduces the force for pushing and pulling the radiation imaging apparatus 10.
  • the notifying unit 75 notifies information that supports the operation of the radiation imaging apparatus 10.
  • the notification means that the information is brought into a state that can be recognized by a laboratory technician or the like.
  • the notification unit 75 displays, for example, characters, messages, graphics (icons or the like) or symbols on the screen of the touch panel 23, emits sound or voice using a speaker (not shown), emits a lamp, or the like.
  • the above information is notified by turning on or off an indicator (not shown) or changing these indicator lights.
  • the notification unit 75 performs the notification by displaying a message on the screen of the touch panel 23.
  • the notification unit 75 can make the notification using the determination result of the determination unit 52. Thereby, the control unit 53 supports the operation of the radiation imaging apparatus 10. For example, the notification unit 75 notifies that the subject is in the detection effective area or that the subject is not in the detection effective area. When the subject is not in the detection effective area, the notification unit 75 notifies that the subject is not in the detection effective area after the second recognition unit 62 recognizes the subject. In addition, when the subject is not in the detection effective area and when the second recognition unit 62 cannot recognize the subject, the notification unit 75 notifies that the subject has not been recognized.
  • the notification unit 75 notifies the direction in which the radiation detection unit 15 should be moved in order to move the subject into the detection effective area.
  • the notifying unit 75 notifies the moving distance of the radiation detecting unit 15 in order to put the subject into the detection effective area.
  • the notification unit 75 notifies the direction, the direction, or the angle of rotating or tilting the radiation detection unit to put the subject in the detection effective area.
  • an inspection technician or the like can easily adjust (rearrange, etc.) the subject, the radiation detection unit 15, and / or the radiation source 31 as necessary. .
  • an inspection technician or the like can easily adjust (rearrange, etc.) the subject, the radiation detection unit 15, and / or the radiation source 31 as necessary.
  • the radiation imaging apparatus 10 configured as described above operates as follows. As shown in FIG. 9, the main body 11 is moved to a hospital room or the like where the patient 101 as the subject is located (step S101), and the main body 11 is arranged at a position generally suitable for radiography. In addition, an inspection technician or the like takes out the radiation detection unit 15 from the holder 24 and arranges the radiation detection unit 15 at a position corresponding to the imaging region (step S102). For example, as shown in FIG. 10, a patient 101 as a subject lies on a couch 102, and a radiation detection unit 15 is arranged between the imaging region and the couch 102. At this time, the first recognition unit 61 recognizes and tracks the radiation detection unit 15 based on information obtained by using the position sensor 48.
  • the source position control unit Reference numeral 91 automatically moves the radiation source 31 to a position directly facing the radiation detection unit 15 (step S103). If necessary, the body position control unit 92 automatically adjusts the position of the body 11.
  • the distance D1 between the radiation generation point 103 and the radiation detection unit 15 is an SID set in advance according to the imaging region and the like, and the radiation irradiation field 105 is defined as a range including the effective detection area of the radiation detection unit 15. Become.
  • the distance D2 is a so-called SOD (Source ⁇ to ⁇ Object ⁇ Distance)
  • the distance D3 is the thickness (body thickness) of the body of the patient 101 in the imaging region.
  • the first recognition unit 61 recognizes the radiation detection unit 15 (Step S104), and the second recognition unit 62 recognizes the patient 101 as the subject. (Step S105).
  • the imaging unit 35 images the patient 101 and the like, and provides the camera image 121 to the first recognition unit 61 and the second recognition unit 62.
  • the first recognition unit 61 uses at least one of the camera image 121 and information obtained using the position sensor 48 to detect the radiation detection unit 15. Specify the position and so on. If the radiation detection unit 15 is not shown in the camera image 121 or is not shown to the extent that it can be used for recognition of the radiation detection unit 15 such as when the radiation detection unit 15 is hidden by the patient 101, the first recognition is performed.
  • the unit 61 specifies the position and the like of the radiation detection unit 15 using information obtained by using the position sensor 48. Thereby, as a result, the first recognition unit 61 recognizes the detection effective area.
  • the second recognition unit 62 specifies the position of the patient 101, in particular, the imaging region of the patient 101, using the camera image 121.
  • the determining unit 52 uses these recognition results to determine whether or not the imaging region of the patient 101 is in the detection effective area. (Step S106).
  • the irradiation field control unit 82 determines whether the irradiation field 105 is appropriate using the determination result (step S107). When the irradiation field 105 is appropriate (step S107: YES), the radiation source control unit 81 activates radiation irradiation (step S108). If the irradiation field 105 is not appropriate (step S107: NO), the irradiation field control unit 82 automatically adjusts the irradiation field 105 (step S108), and then the radiation source control unit 81 performs radiation irradiation. Activate. For example, when the imaging region is the chest 122 of the patient 101, as shown in FIG.
  • the chest 122 is smaller than the detection effective area (the area indicated by the marker 42), and the radiographic image has more blank space. If this happens, the irradiation field control unit 82 adjusts the irradiation field 105 to an area 123 that matches the chest 122.
  • the radiation source control unit 81 automatically sets the imaging conditions and waits for an irradiation instruction from an inspection technician or the like. Then, when an irradiation instruction is input from an inspection technician or the like, the radiation source control unit 81 emits radiation from the radiation source 31, and the radiation detection unit 15 acquires a radiation image (step S111).
  • the notification unit 75 notifies the user by displaying a message on the screen of the touch panel 23 (step S112).
  • a screen of the touch panel 23 displays a console 131 for displaying a radiation image and the like, and an imaging condition setting unit 132 for setting imaging conditions such as a tube voltage and a tube current.
  • the notification unit 75 further displays a message 135 indicating that the imaging region of the patient 101 is not in the detection effective area. By looking at this message 135, the laboratory technician or the like can know that the imaging region of the patient 101 is not in the detection effective area and radiation imaging may fail.
  • the laboratory technician or the like relocates the radiation detection unit 15 to the patient 101 by moving the radiation detection unit 15 or the patient 101 (step S114).
  • the radiation source control unit 81 invalidates the radiation exposure (step S113) and prevents erroneous radiation.
  • the first recognition unit 61 and the second recognition unit 62 perform the recognition process again. This loop is repeated until the determination unit 52 determines that the imaging region of the patient 101 is in the detection effective area.
  • the radiation imaging apparatus 10 recognizes the radiation detection unit 15 and the patient 101 (especially, an imaging part), which is a subject, and determines whether or not the patient 101 is in the detection effective area.
  • the control unit 53 uses the determination result to adjust the irradiation field 105, enable or disable irradiation, and notify a message urging relocation, and operate the radiation imaging apparatus 10.
  • reliable radiation imaging can be supported even when the radiation source 31 and the radiation detection unit 15 are independently movable. That is, a radiographic image of a radiographic site to be radiographed can be reliably obtained by one radiographic image.
  • the movement of the radiation source 31 in step S103 can be performed manually. Further, even when the radiation source 31 is manually moved to a position directly facing the radiation detection unit 15, the source position control unit 91 may automatically finely adjust the position of the radiation source 31. This is because accurate alignment (including SID adjustment) can be supported. Similarly, the position of the main body 11 can be adjusted manually. Even when the main body 11 is moved manually, the main body position value control unit 92 may automatically finely adjust the position of the main body 11. This is because accurate positioning can be supported.
  • setting of imaging conditions by the radiation source control unit 81 and / or insertion / removal of the filter 36 by the filter insertion / extraction unit 83 can also be manually performed. Etc. can be automatically adjusted. This is to support accurate setting and the like. That is, in the first embodiment, some of the items automatically performed by the radiation imaging apparatus 10 can be manually performed. In addition, accurate setting and the like can be supported by finely adjusting the setting items and the like performed manually by the radiation imaging apparatus 10.
  • the photographing unit 35 is provided at the distal end portion 13.
  • the TOF camera 201 Time of Flight
  • Camera Camera
  • the TOF camera 201 is a camera that emits near-infrared light in pulses and measures the time of reflection of near-infrared light from a subject. For this reason, when the TOF camera 201 is provided, for example, a body thickness for measuring the body thickness (distance D2) of the imaging region of the patient 101 using, for example, an image output from the TOF camera 201 (hereinafter referred to as a distance image) on the main body 11 A measuring unit 202 is provided.
  • the distance image is, for example, an image in which each pixel has a pixel value correlated with the distance from the TOF camera 201.
  • the body thickness measurement unit 202 measures the body thickness (distance D2) by obtaining a distance D3 from the radiation generation point 103 to the imaging region of the patient 101 using the distance image and subtracting the distance D3 from the distance D1 that is the SID. I do.
  • a body thickness measurement step S211 for measuring the body thickness of the subject and a shooting condition setting step S212 for setting the shooting conditions using the body thickness of the subject can be included.
  • the body thickness measurement step S211 is a step including capturing a distance image with the TOF camera 201 and measuring the body thickness with the body thickness measurement unit 202.
  • the photographing condition setting step S212 is a step in which the control unit 53 automatically sets photographing conditions related to the body thickness of the subject using the body thickness of the subject when the subject is in the detection effective area. .
  • the setting of the photographing condition includes setting or newly changing a photographing condition (a preset photographing condition or a manually set photographing condition) in addition to setting a new photographing condition.
  • the imaging conditions related to the body thickness of the subject include, for example, the setting of the tube voltage of the radiation source 31 (in the present embodiment, the X-ray tube) and the insertion and removal of the filter 36. That is, in the imaging condition setting step S212, the control unit 53 sets the tube voltage of the radiation source 31 using the body thickness of the subject. In the imaging condition setting step S212, the control unit 53 inserts or removes the filter 36 between the radiation source 31 and the subject using the body thickness of the subject.
  • the radiation source control unit 81 increases the tube voltage in accordance with the body thickness of the subject in the imaging condition setting step S212. As a result, the radiation transmittance is increased, and a clear radiation image can be obtained even when the subject has a large body thickness.
  • the filter insertion / removal control unit 83 inserts the filter 36 into the irradiation path. Thereby, exposure of the subject is reduced by shielding low-energy radiation having low transmittance that does not contribute to the radiation image.
  • the control unit 53 determines the determination result of the determination unit 52 and the patient 101 measured by the body thickness measurement unit 202.
  • the operation support of the radiation imaging apparatus 10 can be supported using the body thickness of the radiation imaging apparatus 10.
  • the control unit 53 automatically and appropriately sets the imaging conditions using the body thickness of the patient 101, which is the subject, as described above. Can be set.
  • the control unit 53 can use the message 301 or the like to notify the direction in which the radiation detection unit 15 should be moved with respect to the subject by the notification unit 75.
  • the laboratory technician or the like can relocate the radiation detection unit 15 to the subject more easily than when the message 301 is not provided. As a result, the subject can be quickly and accurately entered into the effective detection area.
  • control unit 53 can notify not only the moving direction of the radiation detection unit 15 but also the distance to move the radiation detection unit 15 by the notification unit 75.
  • the subject can be put into the effective detection area in a shorter time and more accurately than when notifying only the direction in which the radiation detection unit 15 moves.
  • the control unit 53 uses the notification unit 75 to notify the direction and distance to which the radiation detection unit 15 should be moved.
  • this is particularly useful when the radiation source 31 is automatically moved to a position directly facing the radiation detection unit 15 using the radiation source position control unit 91.
  • the source position control unit 91 automatically rearranges the radiation source 31 following the rearrangement of the radiation detection unit 15, so that the subject can be put in the effective detection area only by moving the radiation detection unit 15. This is because rearrangement is completed.
  • the control unit 53 can notify the direction in which the radiation source 31 should be moved by using the message 310 or the like by the notification unit 75. . Further, the control unit 53 can notify the distance to which the radiation source 31 should be moved further by the notifying unit 75. Thereby, even when the radiation source 31 is manually moved, the rearrangement can be easily completed.
  • the control unit 53 uses the notification unit 75 to inform the user that the radiation source 31 has reached the position directly facing the radiation detection unit 15 by displaying a message, sound, and light. , Or other methods.
  • the notification unit 75 notifies that the radiation source 31 has reached the position directly facing the radiation detection unit 15, the inspection technician or the like can complete the rearrangement of the radiation source 31 more easily.
  • the control unit 53 can regulate the moving direction of the radiation source 31 by the radiation source position control unit 91.
  • the source position control unit 91 allows the radiation source 31 to move in the direction approaching the position directly facing the radiation detection unit 15, while the radiation source 31 moves away from the position facing the radiation detection unit 15. Restrict movement. Thereby, the inspection technician or the like can complete the rearrangement of the radiation source 31 only by moving the radiation source 31 in a direction in which the radiation source 31 can naturally move.
  • the source position control unit 91 can physically restrict the movement of the radiation source 31 by an electromagnetic lock or the like of the arm unit 12. Further, the radiation source position control unit 91 can restrict substantial movement of the radiation source 31 by notifying a warning using the notifying unit 75 or guiding the moving direction of the radiation source 31.
  • the operation support mode has been described with respect to the rearrangement of the radiation detection unit 15 and the radiation source 31.
  • the radiation imaging apparatus 10 performs the same operation on the subject as described above. , The direction of movement can be notified.
  • the operation support is performed by first arranging the radiation detection unit 15 and the like. You can also do this. That is, not only when the radiation detection unit 15 and the like are rearranged, but when the radiation source 31 is manually moved, the control unit 53 notifies that the radiation source 31 has reached the position directly facing the radiation detection unit 15. be able to. When the radiation source 31 is manually moved, the control unit 53 can notify the direction in which the radiation source 31 should be moved. Others are the same. In any case, the arrangement of the radiation detection unit 15, the radiation source 31, and / or the subject is facilitated.
  • the control unit 53 restricts the movement of the radiation source 31. That is, the source position control unit 91 does not move the radiation source 31 when the radiation detection unit 15 is attached to the main body 11 including the control unit 53.
  • the source position control unit 91 restricts the movement of the radiation source 31. This is for safety, for example, by preventing the distal end portion 13 including the arm portion 12 and / or the radiation source 31 from colliding with a laboratory technician, a subject, or other medical instruments.
  • the control unit 53 restricts the movement of the radiation source 53. That is, the source position control unit 91 does not move the radiation source 31 when the main body 11 is moving. When the radiation source 31 can be moved manually, the source position control unit 91 restricts the movement of the radiation source 31.
  • the tip portion 13 including the arm portion 12 and / or the radiation source 31 is for safety, for example, preventing collision with a laboratory technician, a subject, or other medical instruments.
  • control unit 53 may limit the movement of the radiation source 31 when the sensor detects a surrounding object. .
  • the reason is the same as above.
  • the photographing unit 35 is provided at the distal end portion 13.
  • the photographing unit 35 can photograph a subject in the irradiation field 105. If possible, it can be provided at any part other than the tip part 13.
  • the arm unit 12 is of a foldable type.
  • the present invention is also applicable to a radiation imaging apparatus 401 that is a telescopic arm.
  • the radiation imaging apparatus 10 and the radiation imaging apparatus 410 are so-called round-trip cars, but the present invention can be applied to a radiation imaging apparatus or the like in which a part of the configuration of the radiation imaging apparatus 10 or the like is fixed to an examination room or the like.
  • the radiation detection unit 15, an imaging unit 35 that captures at least an object using light having a longer wavelength than radiation, a first recognition unit 61 that recognizes the radiation detection unit 15, and an image captured by the imaging unit 35 are used.
  • the relative positional relationship between the radiation detection unit 15 and the subject is specified by using the recognition results of the second recognition unit 62 and the first recognition unit 61 and the second recognition unit 62 for recognizing the subject.
  • the radiation imaging system includes a determination unit 52 that determines whether or not it is within the detection effective area of the unit 15 and a control unit 53 that supports operation using the determination result of the determination unit 52.
  • This radiation imaging system is not limited to a mobile type (a round-trip car), and includes a system in which some elements are fixed to an examination room or the like.
  • the radiation source 31 that generates radiation and the radiation source 31 that is independently movable with respect to the radiation source 31 and obtains an image of the subject by detecting the radiation transmitted through the subject.
  • An operation method of a radiation imaging apparatus or a radiation imaging system including a radiation detection unit 15 and an imaging unit 35 that captures at least an object using light having a longer wavelength than radiation.
  • the recognition unit 51 (the first recognition unit 61 and the second recognition unit 62) and the control unit 53 (the imaging control unit 71, the radiation control unit 72, the position control unit 73, the notification unit 75,
  • the various processors include a general-purpose processor (Central Processing Unit), a GPU (Graphical Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), which is a general-purpose processor that executes software (programs) and functions as various processing units.
  • a programmable logic device Programmable Logic Device: PLD) whose circuit configuration can be changed after the manufacture of the device, a dedicated electric circuit which is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute various processes, and the like. .
  • One processing unit may be constituted by one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs, a combination of a CPU and an FPGA, or a combination of a CPU and a CPU). GPU combination).
  • a plurality of processing units may be configured by one processor.
  • a plurality of processing units are configured by one processor, first, as represented by a computer such as a client or a server, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, There is a form in which this processor functions as a plurality of processing units.
  • SoC System-On-Chip
  • SoC System-On-Chip
  • the hardware structure of these various processors is more specifically an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.

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Abstract

放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能である場合でも、確実な撮影を支援する放射線撮影装置を提供する。　放射線撮影装置（１０）は、放射線源（３１）と、放射線検出部（１５）と、撮影部（３５）と、放射線検出部（１５）を認識する第１認識部（６１）と、撮影部（３５）が撮影した画像を用いて被写体を認識する第２認識部（６２）と、第１認識部（６１）及び第２認識部（６２）の認識結果を用いて、放射線検出部（１５）と被写体の相対的な位置関係を特定し、被写体が放射線検出部（１５）の検出有効領域に入っているか否かを判定する判定部（５２）と、判定部（５２）の判定結果を用いて、操作支援をする制御部（５３）と、を備える。

Description

放射線撮影装置
　本発明は、Ｘ線等の放射線を用いて被写体を撮影する放射線撮影装置に関する。
　放射線撮影装置は、放射線を発生する放射線源と、放射線を検出する放射線検出部と、を備える。被写体は、放射線源と放射線検出部との間に配置する。そして、放射線撮影装置は、放射線検出部を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより、被写体（特に被写体の内部）の画像を取得する。
　放射線撮影装置には、放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能である場合がある。例えば、移動型のＸ線撮影装置（いわゆる回診車）においては、放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能である。放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能な場合、撮影時には放射線源と放射線検出部との位置合わせが必要である。近年においては、放射線検出部の位置を検出し、放射線検出部の位置に合わせて放射線源を移動する放射線撮影装置が知られている（特許文献１，２）。
特開２０１５－１５６８９６号公報 特開平１１－２７６４６３号公報
　放射線源と放射線検出部が独立に移動可能である場合、少なくとも放射線源と放射線検出部との位置合わせが必要であるが、単に放射線源と放射線検出部の相対的な位置を合わせただけでは、撮影に失敗してしまう場合がある。被写体が、放射線源と放射線検出部との間で任意に配置し得るからである。具体的には、放射線検出部の検出有効領域に入っていない場合、放射線源と放射線検出部との位置合わせをしても、取得した放射線画像に被写体の全体が写っていない等の不具合が生じる。このため、放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能である放射線撮影装置は、被写体の配置も考慮した撮影の支援をすることが望ましい。
　本発明は、放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能である場合でも、確実な撮影を支援する放射線撮影装置を提供することを目的とする。
　本発明の放射線撮影装置は、放射線を発生する放射線源と、放射線源に対して独立に移動可能であり、かつ、被写体を透過した放射線を検出することにより、被写体の画像を得る放射線検出部と、放射線よりも長波長の光を用いて、少なくとも被写体を撮影する撮影部と、放射線検出部を認識する第１認識部と、撮影部が撮影した画像を用いて被写体を認識する第２認識部と、第１認識部及び第２認識部の認識結果を用いて、放射線検出部と被写体の相対的な位置関係を特定し、被写体が放射線検出部の検出有効領域に入っているか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果を用いて、操作支援をする制御部と、を備える。
　制御部は、被写体が検出有効領域に入っていること、または、被写体が検出有効領域に入っていないこと、を報知することが好ましい。
　被写体が検出有効領域に入っていない場合に、制御部は、第２認識部が被写体を認識した上で被写体が検出有効領域に入っていないこと、を報知することが好ましい。
　被写体が検出有効領域に入っていない場合、かつ、第２認識部が被写体を認識できなかった場合、制御部は、被写体を認識できなかったこと、を報知する。
　制御部は、判定結果を用いて、放射線の曝射を有効化または無効化することが好ましい。
　制御部は、被写体が検出有効領域に入っている場合に、放射線の曝射を有効化することが好ましい。
　制御部は、被写体が検出有効領域に入っていない場合に、放射線の曝射を無効化することが好ましい。
　制御部は、被写体が検出有効領域に入っていない場合に、被写体を検出有効領域に入れる位置調節の操作支援をすることが好ましい。
　制御部は、被写体を検出有効領域に入れるために放射線検出部を移動すべき方向を報知することが好ましい。
　制御部は、被写体を検出有効領域に入れるために放射線検出部を移動する距離を報知することが好ましい。
　制御部は、被写体を検出有効領域に入れるために放射線検出部を回転または傾斜する向き、方向、または、角度を報知することが好ましい。
　放射線の照射野を定めるコリメータを備え、制御部は、判定結果を用いてコリメータを制御することにより照射野を調節することが好ましい。
　放射線の照射野を定めるコリメータを備え、制御部は、判定結果を用いてコリメータを制御することにより照射野を変更することにより、被写体を検出有効領域に入れることが好ましい。
　放射線の照射野を定めるコリメータを備え、制御部は、被写体が検出有効領域に入っている場合、コリメータを制御し、被写体に合わせて照射野を変更することが好ましい。
　第１認識部は、放射線検出部の位置及び向きを特定することが好ましい。
　第１認識部は、撮影部が取得する画像を用いて放射線検出部を認識することが好ましい。
　放射線検出部は、位置を示すマーカーを有し、第１認識部は、撮影部が取得する画像におけるマーカーを用いて放射線検出部の位置及び向きを認識することが好ましい。
　放射線検出部は、放射線検出部の位置を計測する位置センサを備え、第１認識部は、位置センサを用いて得る情報を用いて放射線検出部を認識することが好ましい。
　第２認識部は、被写体の部位を認識することが好ましい。
　第２認識部は、撮影部が撮影した被写体の画像と、テンプレートと、のマッチングによって被写体の部位を認識することが好ましい。
　第２認識部は、人工知能であることが好ましい。
　制御部は、第１認識部が放射線検出部を認識した場合に、放射線検出部に正対する位置に放射線源を自動的に移動することが好ましい。
　制御部は、放射線検出部が、水平かつ静止している場合に、放射線源を自動的に移動することが好ましい。
　放射線源を自動的に移動する場合、制御部は、放射線源を移動する旨を報知することが好ましい。
　制御部は、放射線源と放射線検出部との距離を特定の距離に保つことが好ましい。
　制御部は、第２認識部が被写体を認識しない場合に、撮影部を移動することが好ましい。
　被写体の体厚を計測する体厚計測部を備え、制御部は、判定結果と、被写体の体厚と、を用いて操作支援をすることが好ましい。
　制御部は、被写体が検出有効領域に入っている場合に、被写体の体厚を用いて撮影条件を設定することが好ましい。
　制御部は、被写体の体厚を用いて放射線源の管電圧を設定することが好ましい。
　制御部は、被写体の体厚を用いて放射線源と被写体との間に、放射線の一部を遮蔽するフィルタを挿入または抜去することが好ましい。
　放射線源を手動で移動する場合、制御部は、放射線源が放射線検出部に正対する位置になったことを報知することが好ましい。
　放射線源を手動で移動する場合、制御部は、放射線源を移動すべき方向を報知することが好ましい。
　放射線検出部が制御部を含む本体に取り付けられている場合に、制御部は、放射線源の移動を制限することが好ましい。
　移動型であって、制御部を含む本体が移動している場合に、制御部は、放射線源の移動を制限することが好ましい。
　本発明によれば、放射線源と放射線検出部とが独立に移動可能である場合でも、確実な撮影を支援する放射線撮影装置を提供できる。
放射線撮影装置の斜視図である。 放射線撮影装置の斜視図である。 アーム部を折り畳んだ放射線撮影装置の斜視図である。 先端部の構成を示す平面図である。 放射線検出部の表面に設けるマーカーの説明図である。 放射線撮影装置のブロック図である。 第２認識部が行うテンプレートマッチングの説明図である。 制御部のブロック図である。 放射線撮影装置の動作態様を示すフローチャートである。 撮影時の配置を示す説明図である。 寝台上の放射線検出部及び被写体の配置を示す説明図である。 タッチパネルの表示例である。 第２実施形態の放射線撮影装置のブロック図である。 第２実施形態の放射線撮影装置の動作態様を示すフローチャートである。 放射線源の再配置を支援する態様を示す表示例である。 放射線源の再配置を支援する態様を示す表示例である。 テレスコピックアームを有する放射線撮影装置の斜視図である。
　［第１実施形態］
　図１及び図２に示すように、放射線撮影装置１０は、本体１１と、アーム部１２と、先端部１３と、放射線検出部１５と、を備える。
　本体１１は、アーム部１２及び先端部１３等の放射線撮影装置１０の各部を制御する制御基板等を内蔵する。また、放射線撮影装置１０は移動型（いわゆる回診車）であり、本体１１にはキャスター２１が取り付けられている。このため、特定の検査室においてだけでなく、被写体である患者１０１（図１０参照）がいる病室に放射線撮影装置１０を移動して放射線撮影を行うことができる。キャスター２１は、設定等（動作モードの選択等）により、手動または自動で回転可能である。すなわち、検査技師、医師、またはその他医療スタッフ等（以下、検査技師等という）は放射線撮影装置１０を押し引きすることにより手動で移動できる。また、放射線撮影装置１０は、自動で自身（本体１１）の位置を移動または調節できる。本体１１には、放射線撮影装置１０を手動で移動する際に把持する把持部２２が設けられている。
　また、本体１１は、タッチパネル２３を備える。タッチパネル２３は、放射線撮影装置１０の表示部であり、かつ、操作部である。タッチパネル２３は、放射線撮影によって得た被写体の画像、及び、操作または設定等に係る項目等を表示する。また、操作または設定等に係る項目は、検査技師等が指等で触れることにより、放射線撮影装置１０に設定の入力、または、動作指示の入力等を行うことができる。
　この他、本体１１は、放射線検出部１５を入れる挿入式のホルダ２４を有する。ホルダ２４の内部には、放射線検出部１５の挿入または未挿入を検知する検知部（図示しない）を有する。このため、放射線撮影装置１０は、放射線検出部１５の挿抜を検知できる。検知部は、例えば、放射線検出部１５をホルダ２４で保持した場合にオンになり、かつ、ホルダ２４から放射線検出部１５を抜去した場合にオフになるスイッチである。
　アーム部１２は、本体１１に対して先端部１３を保持する。アーム部１２は、折り畳み可能となっている。放射線撮影装置１０を病室等に移動する場合には、図３に示すようにアーム部１２を折り畳み、撮影をする場合にはアーム部１２を展開する（図１等参照）。アーム部１２の展開角度を調節することにより、放射線撮影装置１０は、先端部１３の位置を撮影で使用する位置（以下、撮影位置という）に配置できる。また、アーム部１２は、ロック機構（図示しない）を有しており、任意の展開角度を維持できる。このため、撮影をする場合、アーム部１２は、撮影位置に先端部１３の位置を維持できる。アーム部１２の折り畳み及び展開は、設定により、手動または自動で行うことができる。
　先端部１３は、アーム部１２の先端に、アーム部１２に対して回動自在に取り付けられており、放射線を発生する放射線源３１（図６参照）を内蔵する。また、先端部１３は、放射線の照射野１０５（図１０参照）を定めるコリメータ３２と、１または複数のハンドル３３と、を有する。
　放射線源３１は、本実施形態においてはＸ線管である。このため、放射線撮影装置１０は、Ｘ線を使用して被写体を撮影するＸ線撮影装置である。放射線源３１が発生する放射線のエネルギー及び線量等は、放射線撮影における撮影条件の１つであり、手動または自動で設定可能である。本実施形態においては、Ｘ線管の管電圧を調節することにより、曝射するＸ線のエネルギーを変更できる。また、Ｘ線管の管電流を調節することにより、曝射するＸ線の線量を変更できる。なお、放射線源３１としては、Ｘ線以外の放射線（ガンマ線等）を発生するものを使用できる。
　コリメータ３２は、放射線源３１が発生する放射線を遮蔽する１または複数の遮蔽板（図示しない）を内蔵しており、遮蔽板の位置及び／または向き（角度）を調節することにより、曝射する放射線の照射野の大きさ及び形状を調節する。例えば、コリメータ３２は、４枚の遮蔽板を有し、これら４枚の遮蔽板を用いて、曝射する放射線の形状を矩形に整え、かつ、その大きさを調節する。コリメータ３２を用いた照射野１０５の調節は、設定により、手動または自動で行うことができる。放射線の照射野１０５は、放射線撮影における撮影条件の１つである。
　ハンドル３３は、例えば、検査技師等が手動で先端部１３を移動等する場合に把持する。また、ハンドル３３は、先端部１３を被写体に近接して配置する場合に、先端部１３と被写体との最小限の距離を保つガードとしても機能する。
　上記の他、図４に示すように、先端部１３は、撮影部３５を有する。撮影部３５は、放射線源３１が発生する放射線よりも長波長の光を用いて、少なくとも被写体を撮影する。放射線源３１が発生する放射線よりも長波長の光とは、例えば、紫外線、可視光、または、赤外線等である。したがって、撮影部３５は、放射線以外の電磁波等を用いて被写体等を撮影するカメラである。より具体的には、撮影部３５は、例えば、デジタルカメラ、または、ビデオカメラ等である。
　撮影部３５の撮影範囲は、少なくとも、放射線源３１発生する放射線を曝射する範囲を含む。撮影部３５が撮影する画像（以下、カメラ画像１２１という。図１０参照。）は、被写体等を認識する認識処理に使用することにより、結果的に、被写体が放射線検出部の検出有効領域に入っているか否かを判定に使用するからである。
　なお、撮影部３５が少なくとも撮影対象にする被写体は、放射線撮影装置１０が放射線を用いた撮影の対象とする患者等の被写体である。また、撮影部３５は、放射線検出部１５を撮影対象とする場合がある。放射線撮影装置１０が、放射線検出部１５を認識する認識処理に、撮影部３５を用いて得た画像を用いる場合があるからである。
　放射線検出部１５は、放射線源３１に対して独立に移動可能であり、かつ、被写体を透過した放射線を検出することにより、被写体の画像（以下、放射線画像という）を得る。また、放射線検出部１５を用いて放射線画像を得ることを放射線撮影という。本実施形態においては、いわゆるＦＰＤ（Flat Panel Detector）である。また、図５に示すように、放射線検出部１５には、検出有効領域の中心の位置を示すマーカー４１、検出有効領域の位置及び範囲を示すマーカー４２、及び／または、放射線検出部１５の角部の位置を示すマーカー４３Ａ～４３Ｄ等、位置を示すマーカーが適宜設けられている。検査技師及び／または放射線撮影装置１０等が、放射線検出部１５の位置及び向き、並びに、検出有効領域等を認識しやすくするためである。検出有効領域とは、放射線画像に寄与する画素があり、放射線の検出が実際的に有効な領域である。マーカー４３Ａ～４３Ｄは、形状または色彩等を用いて、互いに区別して識別できる。本実施形態においては、マーカー４３Ａ～４３ＤはＬ字型であり、マーカー４３Ａ～４３Ｄはそれぞれ相互の識別のためにＬ字の辺の長さが異なっている。
　図６に示すように、先端部１３は、放射線源３１、コリメータ３２、及び、撮影部３５の他に、フィルタ３６を備える。フィルタ３６は、放射線源３１が発生する放射線の一部を遮蔽する部材であり、放射線源３１が発生する放射線の曝射経路に対して挿抜自在である。フィルタ３６は、例えば銅製の薄板等であり、本実施形態においては、放射線源３１が発生する放射線のうち主に低エネルギーの成分を遮蔽する。このため、フィルタ３６を放射線の曝射経路に挿入した場合、フィルタ３６を用いない場合と比較して、放射線の低エネルギー成分が減少し、高エネルギー成分を相対的に多く含む放射線が被写体及び放射線検出部１５に到達する。
　また、放射線検出部１５は、画像取得部４６、通信部４７、位置センサ４８、及び、放射線検出部１５の各部に電力を供給するバッテリ４９等を備える。
　画像取得部４６は、放射線を受けて、放射線画像を取得する。放射線検出部１５がいわゆる間接変換型である場合、画像取得部４６は、放射線をいったん光信号に変換してから電気信号に変換するＧＯＳ（ガドリニウムオキサイドサルファ）やＣｓＩ（ヨウ化セシウム）等のシンチレータと、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等からなる。また、放射線検出部１５がいわゆる直接変換型である場合、画像取得部４６は、放射線を直接的に電気信号に変換するアモルファスセレン等とＴＦＴ等とからなる。
　通信部４７は、本体１１と有線または無線により通信し、各種の制御信号等を送受信する。また、通信部４７は、画像取得部４６が取得した放射線画像を本体１１に送信する。
　位置センサ４８は、放射線検出部１５の位置及び向き（位置または向きの変化の方向及び変化量を含む）を検出するためのセンサである。位置センサ４８は、例えば、角速度もしくは角加速度を検出するジャイロセンサ、速度を検出する速度センサ、加速度を検出する加速度センサ、または、これらの組み合わせである。放射線検出部１５の位置とは、本体１１に対する位置であり、例えば、特に放射線源３１による放射線の発生点１０３（いわゆる焦点である。図９参照。）に対する位置である。放射線検出部１５の向きとは、放射線検出部１５の空間的な回転角、及び、傾斜角である。本実施形態においては、本体１１が、位置センサ４８を用いて得る情報（例えば位置センサ４８が直接に出力する信号）を用いて放射線検出部１５の位置及び向きを認識することにより、放射線検出部１５を追跡する。但し、位置センサ４８は、各種センサが直接に出力する信号を用いて放射線検出部１５の位置及び向きを計測する計測部を含むことができる。この場合、位置センサ４８は、放射線検出部１５の位置及び向きの情報を直接に出力できる。
　本体１１は、認識部５１、判定部５２、制御部５３、放射線検出部１５の通信部４７と通信する通信部５４、放射線検出部１５から取得する放射線画像等を記憶する記憶部５６、及び、本体１１等の各部に電力を供給するバッテリ５７等を備える。
　認識部５１は、被写体及び／または放射線撮影装置１０の一部または全部を認識する。認識部５１が行う認識とは、空間的な位置、向き、大きさ、または形状等を特定することをいう。本実施形態においては、認識部５１は、少なくとも第１認識部６１と第２認識部６２とを備える。
　第１認識部６１は、放射線検出部１５を認識する。放射線検出部１５の認識とは、本体１１に対する放射線検出部１５の位置及び向きを特定（算出等）することをいう。本実施形態においては、第１認識部６１は、放射線の発生点１０３を基準とした放射線検出部１５の位置及び向きを特定する。また、第１認識部６１は、撮影部３５が撮影したカメラ画像１２１を用いて、及び／または、位置センサ４８の出力信号等を用いて、放射線検出部１５を認識する。本体１１における撮影部３５の位置及び撮影範囲が既知であるから、第１認識部６１は、カメラ画像１２１における放射線検出部１５のエッジ（辺）、頂点（角）、マーカー４１、マーカー４２、及び／または、マーカー４３Ａ～４３Ｄ等の位置を用いて放射線検出部１５を認識できる。また、第１認識部６１は、位置センサ４８の出力信号等を用いて、放射線検出部１５の位置及び向きを特定することにより、放射線検出部１５を認識できる。本実施形態においては、第１認識部６１は、原則としてカメラ画像１２１及び位置センサ４３の出力信号等を組み合わせて放射線検出部１５を認識する。そして、カメラ画像１２１に放射線検出部１５が認識に足りる程度に写っていない場合等においては、第１認識部６１は、位置センサ４３の出力信号等を用いて放射線検出部１５を認識する。
　なお、第１認識部６１による放射線検出部１５の認識には、放射線検出部１５の検出有効領域の認識（位置及び／または向きの特定）を含む。放射線検出部１５ごとに検出有効領域は予め定まっており、かつ、既知であるため、放射線検出部１５の認識は、その放射線検出部１５の検出有効領域の認識と実質的に同義であるからである。
　第２認識部６２は、被写体を認識する。被写体の認識とは、被写体の位置、向き、形状、及び／または大きさ等を特定することをいう。被写体の認識には、被写体全体の認識の他、被写体の部位の認識を含む。すなわち、第２認識部６２は、被写体の部位を認識できる。具体的には、第２認識部６２は、被写体のうち、放射線画像の撮影対象とする部位（例えば患者（全体）に対する胸部（部分）である。以下、撮影部位という。）の位置、向き、形状、及び／または大きさ等を特定できる。また、本実施形態においては、第２認識部６２は、放射線の発生点１０３を基準とした被写体の位置等を特定する。第１認識部６１による放射線検出部１５の認識と基準を揃えるためである。
　第２認識部６２は、被写体の認識を、撮影部３５が撮影したカメラ画像１２１を用いて行う。より具体的には、第２認識部６２は、撮影部３５が撮影した被写体のカメラ画像１２１と、テンプレートと、のマッチング（いわゆるテンプレートマッチング）によって被写体（本実施形態においては撮影部位）を認識する。テンプレートは、例えば、特定の撮影部位について過不足のない放射線画像を得られた場合におけるカメラ画像１２１である。第２認識部６２は、被写体の年齢、性別、及び／または、体格等の特性に応じて複数種類のテンプレートを有しており、被写体の特性によって適切なテンプレートを使用したマッチングによって、または、保有するテンプレートとの総当たりのマッチングによって、被写体を認識する。マッチングとは、テンプレートとの相関を求めることをいう。第２認識部６２は、テンプレートとの相関の大小を用いて、カメラ画像１２１における被写体または被写体の撮影部位の位置等を特定する。図７に示すように、第２認識部６２は、例えば、患者の胸部６４ａが写ったテンプレート６４を、カメラ画像１２１の一部（撮影範囲によってはカメラ画像１２１の全部）と比較して、相関を求める。カメラ画像１２１の一部である比較範囲６５Ａのように被写体がテンプレート６４に写る被写体とのズレが大きい場合等においては、相関は小さい。一方、比較範囲６５Ｂのように、被写体の位置等がテンプレート６４とほぼ一致する場合に相関は大きい。このため、第２認識部６２は、相関が大きい比較範囲６５Ｂまたはその近傍の部分に被写体（特に撮影部位である胸部）があることを特定できる。
　第２認識部６２は、撮影メニューに応じて、使用するテンプレートを変更する。具体的には、撮影部位を特定し得る撮影メニューの設定があった場合、第２認識部６２はその設定に応じて、使用するテンプレートを変更する。撮影メニューとは、被写体及び／または撮影条件に係る設定である。第２認識部６２は、例えば、胸部、頭部、腹部、または四肢等のテンプレートを適宜使用できる。また、性別または年齢等の被写体の特性を特定し得る撮影メニューの設定があった場合、第２認識部６２はその設定に応じて、使用するテンプレートを変更する。第２認識部６２は、例えば、男性用のテンプレートと女性用のテンプレートを適宜使い分ける。第２認識部６２は、例えば、老人用、大人用（老人及び子供を除く一般の成人用）、または、子供用のテンプレートを適宜使い分ける。このように、第２認識部６２は複数種類のテンプレートを撮影メニューの設定に応じて適切に使い分けることによって、被写体の位置等を特に正確に認識できる。
　撮影メニューがない場合または第２認識部６２の認識処理と撮影メニューと関連付けない場合など、テンプレートの切り替えに撮影メニューを使用しない場合には、第２認識部６２は、保有する複数のテンプレートのうち１または複数の代表的なテンプレートを使用して相関を取り、相関が最も大きいテンプレートに基づいて、使用するテンプレートを決定する。例えば、カメラ画像１２１が照射野１０５及びその近傍を撮影している場合、胸部、頭部、腹部及び四肢の大人用のテンプレートとの相関をとることにより、撮影部位を特定できる。被写体の性別または年齢等についても同様である。このように、代表的なテンプレートとの相関を取ることにより、最終的に、第２認識部６２は、使用するテンプレートを適正に選出できる。
　なお、第２認識部６２は、上記テンプレートマッチングをする代わりに、ニューラルネットワーク（ＮＮ(Neural Network)）、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ(Convolutional Neural Network)）、アダブースト（adaboost）、または、ランダムフォレスト（Random Forest）等の機械学習またはディープラーニングのアルゴリズムを用いて学習した人工知能（ＡＩ（Artificial Intelligence））で構成することができる。この場合、正解の教師データ（いわゆるＯＫ画像）は、例えば、特定の撮影部位について過不足のない放射線画像を得られた場合におけるカメラ画像１２１である。また、不正解の教師データ（いわゆるＮＧ画像）は、例えば、過不足がある放射線画像を得た場合におけるカメラ画像１２１である。
　判定部５２は、第１認識部６１及び第２認識部６２の認識結果を用いて、放射線検出部１５と被写体の相対的な位置関係を特定し、被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っているか否かを判定する。被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っているか否かの判定基準は、放射線の発生点１０３と放射線の照射野１０５である。すなわち、「被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っている」とは、被写体の撮影部位が放射線の照射野１０５内にあり、かつ、被写体の撮影部位を透過した放射線が有効検出領域に到達する位置関係にあることをいう。また、「被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っていない」とは、被写体の撮影部位の少なくとも一部が放射線の照射野１０５から外れているか、あるいは、被写体の撮影部位を透過した放射線の少なくとも一部が検出有効領域に到達しない位置関係にあることをいう。
　なお、第２認識部６２がテンプレートマッチングによって被写体を認識する場合、判定部５２は、複数のテンプレートに紐付く情報に基づいて、被写体が放射線検出部１５の有効検出領域に入っているか否かを判断できる。この場合、被写体が放射線検出部１５の有効検出領域に入っているか否かを、１つのテンプレートに紐づく情報に基づいて判断する場合よりも正確に判断できる。テンプレートに紐づく情報とは、テンプレートが表す被写体の部位等の種別と、そのテンプレートとカメラ画像１２１との相関値である。各テンプレートとカメラ画像１２１との相関値は、第２認識部６２が算出する。例えば、撮影部位が胸部である場合、胸部に対して所定の方向には頭部があり、その逆方向には腹部がある。このため、判定部５２は、例えば、胸部のテンプレートとの相関値が第１閾値（胸部であると特定し得る下限の相関値）以上であり、かつ、頭部のテンプレートとの相関値が第２閾値（頭部ではないと特定し得る上限の相関値）以下である範囲を、「胸部」であると特定して被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っているか否かを判定できる。この場合、胸部のテンプレートの相関値によって「胸部」の範囲を特定する場合よりも、被写体の頭部と胸部の境界が正確である。胸部と腹部の境界等についても同様である。また、第２認識部６２が、上記のように、複数のテンプレートに紐づく情報に基づいて被写体を認識できる。この場合、判定部５２は、第２認識部６２の判定結果を利用するだけで、正確に被写体が放射線検出部１５の有効検出領域に入っているか否かを判断できる。
　制御部５３は、放射線撮影装置１０の各部を統括的に制御する。特に、制御部５３は、判定部５２の判定結果を用いて、放射線撮影装置１０の操作支援をする。例えば、判定部５２の判定の結果、被写体が検出有効領域に入っていない場合に、制御部５３は、被写体を検出有効領域に入れる位置調節の操作支援をする。具体的には、図８に示すように、制御部５３は、撮影制御部７１、放射線制御部７２、位置制御部７３、及び、報知部７５を備える。
　撮影制御部７１は、撮影部３５を制御する。例えば、第１認識部６１または第２認識部６２のいずれかがカメラ画像１２１を要求する場合に、撮影制御部７１は、撮影部３５を用いて被写体等を撮影し、第１認識部６１及び／または第２認識部６２にカメラ画像１２１を提供する。また、撮影制御部７１は、第２認識部６２が被写体を認識しない場合に、撮影部３５（本実施形態では先端部１３）を移動する。これにより、第２認識部６２が被写体を認識しない場合には、制御部５３は、自動的に被写体を探索する。
　放射線制御部７２は、放射線源３１、コリメータ３２、及び、フィルタ３６を制御する。具体的には、放射線制御部７２は、放射線源制御部８１と、照射野制御部８２と、フィルタ挿抜制御部８３と、を備える。
　放射線制御部７２は、放射線源３１を制御し、放射線源３１の起動または停止、放射線源３１が発生する放射線のエネルギー及び線量の設定（本実施形態においてはＸ線管の管電圧及び管電流の設定）、放射線の曝射の有効化もしくは無効化の設定、及び、放射線の曝射タイミングの制御等を行う。曝射タイミングの制御とは、例えば、放射線源３１からの放射線源の曝射と、画像取得部４６の動作の同期制御等である。また、放射線の曝射の有効化もしくは無効化とは、検査技師等からの曝射指示の入力、または、放射線源３１の起動指示の入力を有効もしくは無効とすることをいう。放射線源制御部８１は、設定により、判定部５２の判定結果を用いて、放射線の曝射を有効化または無効化できる。これにより、制御部５３は、放射線撮影装置１０（特に適正な曝射制御）の操作支援をする。例えば、判定部５２の判定の結果、被写体が検出有効領域に入っている場合に、放射線制御部７２は、放射線の曝射を有効化する。失敗なく放射線撮影を実行できる状態にあるからである。一方、判定部５２の判定の結果、被写体が検出有効領域に入っていない場合に、放射線の曝射を無効化する。被写体を過不足なく放射線撮影できない状態にあり、再撮影等が必要になって、被写体の被曝量が増大してしまうからである。
　照射野制御部８２は、コリメータ３２を制御し、放射線の照射野１０５を調節する。照射野制御部８２は、原則として、放射線の照射野１０５を放射線検出部１５の検出有効領域に合わせる。また、照射野制御部８２は、設定により、判定部５２の判定結果を用いてコリメータ３２を制御することにより、照射野１０５を変更することができる。これにより、制御部５３は、放射線撮影装置１０（特にコリメータ３２）の操作支援をする。例えば、判定部５２の判定の結果、撮影部位の一部が初期設定の照射野１０５あるいは検査技師等が設定した照射野１０５から外れている場合、照射野制御部８２は、コリメータ３２を制御することにより照射野１０５を変更し、被写体（少なくとも撮影部位）を検出有効領域に入れることができる。過不足のない被写体の放射線画像を１回の放射線撮影で得るためである。また、例えば、判定部５２の判定の結果、被写体が検出有効領域に入っている場合、被写体と検出有効領域の大きさの関係によって、照射野制御部８２は、コリメータ３２を制御し、被写体に合わせて照射野を変更する。すなわち、被写体の撮影部位が検出有効領域よりも小さい場合には、照射野制御部８２は、その被写体の撮影部位に合わせて照射野１０５を絞る。被写体の被曝を低減するためである。
　また、フィルタ挿抜制御部８３は、放射線の曝射経路に対してフィルタ３６の挿抜を制御する。例えば、放射線源制御部８１が設定する管電圧が、所定の閾値よりも高い場合に、フィルタ挿抜制御部８３は、放射線の曝射経路にフィルタ３６を挿入する。管電圧を高く設定し、高エネルギーで透過性が高い放射線を放射線撮影に使用する場合に、低エネルギーで透過性が低い放射線による被曝を低減するためである。
　位置制御部７３は、アーム部１２、先端部１３、及び、キャスター２１を制御する。具体的には、位置制御部７３は、線源位置制御部９１と、本体位置制御部９２と、を備える。
　線源位置制御部９１は、アーム部１２の折り畳み及び展開、アーム部１２に対する先端部１３の向きを制御することにより、放射線検出部１５に対する放射線源３１の位置を制御する。線源位置制御部９１は、設定により、第１認識部６１の認識結果、第２認識部６２の認識結果、判定部５２の判定結果、及び／または、これらの組み合わせを用いて放射線源３１の位置を制御できる。これにより、制御部５３は、放射線撮影装置１０（特に放射線源３１の位置）の操作支援をする。例えば、線源位置制御部９１は、第１認識部６１が放射線検出部１５を認識した場合に、放射線源３１を放射線検出部１５に正対する位置に自動的に移動できる。これにより、検査技師等の放射線源３１と放射線検出部１５との位置合わせに係る操作負担を低減できる。放射線検出部１５に正対する位置とは、検出有効領域に放射線を曝射し得る位置をいう。
　なお、放射線源３１を自動的に移動する場合、線源位置制御部９１は、放射線検出部１５がほぼ水平かつほぼ静止している場合に、放射線源３１を自動的に移動することが好ましい。放射線検出部１５の配置が完了した状態であるため、検査技師等に衝突等することなく、安全に放射線源３１を移動できるからである。また、放射線源３１を自動的に移動する場合には、制御部５３は、放射線源３１を移動する旨を報知することが好ましい。安全のためである。放射線源３１を移動する旨の報知とは、放射線撮影装置１０が自動的に放射線源３１を移動する旨を、検査技師等が認識し得る状態にすることをいう。放射線源３１を移動する旨の報知は、報知部７５が行う。
　また、線源位置制御部９１は、放射線源３１と放射線検出部１５との距離を特定の距離に保つ。放射線源３１と放射線検出部１５との距離とは、いわゆるＳＩＤ（Source to Image-receptor Distance）である。特定の距離とは、撮影部位及び／または撮影条件等に応じた放射線撮影に適切な距離である。
　本体位置制御部９２は、各々のキャスター２１の回転を制御することにより、例えば病室等における本体１１の位置及び向きを調節する。また、線源位置制御部９１が放射線源３１の位置等の制御をする場合に、本体位置制御部９２は、必要に応じて線源位置制御部９１と協働し、本体１１の位置及び向きを調節する。また、本体位置制御部９２は、放射線撮影装置１０を病室等に運ぶ場合等に、放射線撮影装置１０を自動的または半自動的に走行させることができる。半自動的な走行とは、放射線撮影装置１０を押し引きする力を低減する向きにキャスター２１を回転することにより、放射線撮影装置１０の移動をアシストすることをいう。
　報知部７５は、放射線撮影装置１０の操作を支援する情報を報知する。報知とは、情報を検査技師等が認識し得る状態にすることをいう。報知部７５は、例えば、タッチパネル２３の画面における文字、メッセージ、図形（アイコン等）、もしくは記号等の表示すること、その他、スピーカー（図示しない）を用いて音もしくは音声を発すること、ランプ等のインジケータ（図示しない）を点灯もしくは消灯すること、または、これらの表示灯を変化させることによって、上記情報を報知する。本実施形態においては、報知部７５は、タッチパネル２３の画面にメッセージを表示することにより、上記報知をする。
　報知部７５は、判定部５２の判定結果を用いて、上記報知をすることができる。これにより、制御部５３は、放射線撮影装置１０の操作支援をする。例えば、報知部７５は、被写体が検出有効領域に入っていること、または、被写体が検出有効領域に入っていないこと、を報知する。また、被写体が検出有効領域に入っていない場合に、報知部７５は、第２認識部６２が被写体を認識した上で被写体が検出有効領域に入っていないこと、を報知する。また、被写体が検出有効領域に入っていない場合、かつ、第２認識部６２が被写体を認識できなかった場合、報知部７５は、被写体を認識できなかったこと、を報知する。
　この他、報知部７５は、被写体を検出有効領域に入れるために放射線検出部１５を移動すべき方向を報知する。報知部７５は、被写体を検出有効領域に入れるために放射線検出部１５を移動する距離を報知する。報知部７５は、被写体を検出有効領域に入れるために放射線検出部を回転または傾斜する向き、方向、または、角度を報知する。
　上記各種報知のいずれかまたは複数の組み合わせにより、検査技師等は、必要に応じて、被写体、放射線検出部１５、及び／または、放射線源３１の調節（再配置等）を容易に行うことができる。その結果、１回の撮影で確実に撮影部位を過不足なく放射線撮影できる。
　上記のように構成する放射線撮影装置１０は以下のように動作する。図９に示すように、本体１１を被写体である患者１０１がいる病室等に移動し（ステップＳ１０１）、放射線撮影に概ね適当な位置に本体１１を配置する。また、検査技師等は、ホルダ２４から放射線検出部１５を取り出し、撮影部位に応じた位置に放射線検出部１５を配置する（ステップＳ１０２）。例えば、図１０に示すように、被写体である患者１０１は寝台１０２に横たわり、撮影部位と寝台１０２の間に放射線検出部１５を配置する。この際、第１認識部６１は位置センサ４８を用いて得る情報によって放射線検出部１５を認識して追跡しており、放射線検出部１５がほぼ水平かつほぼ静止した場合に、線源位置制御部９１は放射線検出部１５に正対する位置に放射線源３１を自動的に移動する（ステップＳ１０３）。また、必要な場合には、本体位置制御部９２が自動的に本体１１の位置を調節する。この結果、放射線の発生点１０３と放射線検出部１５との距離Ｄ１は、撮影部位等に応じて予め設定したＳＩＤとなり、放射線の照射野１０５は、放射線検出部１５の検出有効領域を含む範囲となる。距離Ｄ２はいわゆるＳＯＤ（Source to Object Distance）であり、距離Ｄ３は患者１０１の撮影部位における体の厚さ（体厚）である。
　上記のように放射線検出部１５及び放射線源３１を配置すると、第１認識部６１は放射線検出部１５を認識し（ステップＳ１０４）、かつ、第２認識部６２は被写体である患者１０１を認識する（ステップＳ１０５）。
　すなわち、撮影部３５が患者１０１等を撮影し、カメラ画像１２１を第１認識部６１及び第２認識部６２に提供する。そして、カメラ画像１２１に放射線検出部１５が写っている場合には、第１認識部６１は、カメラ画像１２１と位置センサ４８を用いて得る情報のうち少なくともいずれか一方を用いて放射線検出部１５の位置等を特定する。放射線検出部１５が患者１０１に隠れている等、カメラ画像１２１に放射線検出部１５が写っていないか、あるいは、放射線検出部１５の認識に利用できる程度に写っていない場合には、第１認識部６１は、位置センサ４８を用いて得る情報を用いて放射線検出部１５の位置等を特定する。これにより、結果として、第１認識部６１は、検出有効領域を認識する。また、第２認識部６２は、カメラ画像１２１を用いて患者１０１、特に患者１０１の撮影部位の位置等を特定する。
　第１認識部６１及び第２認識部６２がそれぞれ認識処理を終えると、判定部５２は、これらの認識結果を用いて、患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
　患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っている場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、照射野制御部８２は、判定結果を用いて照射野１０５が適切か否かを判断する（ステップＳ１０７）。照射野１０５が適当である場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、放射線源制御部８１は、放射線の曝射を有効化する（ステップＳ１０８）。照射野１０５が適当でない場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、照射野制御部８２は照射野１０５を自動的に調節し（ステップＳ１０８）、その後、放射線源制御部８１は、放射線の曝射を有効化する。例えば、撮影部位が患者１０１の胸部１２２である場合、図１０に示すように、カメラ画像１２１において、胸部１２２が検出有効領域（マーカー４２が示す領域）に対して小さく、放射線画像に余白が多くなってしまう場合、照射野制御部８２は照射野１０５を胸部１２２に合わせた領域１２３に調節する。放射線の曝射が有効化すると、放射線源制御部８１は、撮影条件を自動的に設定し、検査技師等からの曝射指示の入力を待つ。そして、検査技師等からの曝射指示の入力があった場合、放射線源制御部８１は放射線源３１から放射線を曝射し、放射線検出部１５は放射線画像を取得する（ステップＳ１１１）。
　一方、患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、報知部７５は、タッチパネル２３の画面にメッセージを表示することにより、その旨を報知する（ステップＳ１１２）。例えば、図１２に示すように、タッチパネル２３の画面には、放射線画像等を表示するコンソール１３１と、管電圧及び管電流等の撮影条件を設定する撮影条件設定部１３２と、を表示するが、報知部７５は、さらに、患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っていない旨のメッセージ１３５を表示する。このメッセージ１３５を見れば、検査技師等は、患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っておらず、放射線撮影に失敗する可能性があることを知ることができる。したがって、検査技師等は、放射線検出部１５または患者１０１を移動することにより、患者１０１に対して放射線検出部１５を再配置する（ステップＳ１１４）。また、患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っていない場合、放射線源制御部８１は、放射線の曝射を無効化し（ステップＳ１１３）、放射線の誤射を防ぐ。放射線検出部１５等の再配置を行うと、第１認識部６１及び第２認識部６２は再び認識処理を行う。このループは、判定部５２が患者１０１の撮影部位が検出有効領域に入っていると判定するまで繰り返す。
　上記のように、放射線撮影装置１０は、放射線検出部１５及び被写体である患者１０１（特に撮影部位）を認識し、患者１０１が検出有効領域に入っているか否かを判定する。そして、制御部５３は、この判定結果を用いて、照射野１０５の調節、曝射の有効化または無効化、及び、再配置を促さすメッセージの報知等を行って、放射線撮影装置１０の操作支援をする。この結果、放射線撮影装置１０によれば、放射線源３１と放射線検出部１５とが独立に移動可能である場合でも、確実な放射線撮影を支援できる。すなわち、撮影すべき撮影部位の放射線画像を確実に１回の放射線撮影で得ることができる。
　なお、ステップＳ１０３の放射線源３１の移動は、手動で行うことができる。また、放射線源３１を放射線検出部１５に正対する位置に手動で移動する場合であっても、線源位置制御部９１は放射線源３１の位置を自動的に微調整してもよい。正確な位置合わせ（ＳＩＤの調節を含む）を支援できるからである。同様に、本体１１の位置調節は手動で行うことができる。本体１１を手動で移動する場合であっても、本体位置値制御部９２は本体１１の位置を自動的に微調整してもよい。正確な位置合わせを支援できるからである。この他、放射線源制御部８１による撮影条件の設定、及び／または、フィルタ挿抜部８３によるフィルタ３６の挿抜等、も手動で行うことができ、かつ、これらを手動で設定等する場合でも、設定等の微調整を自動的にすることができる。正確な設定等を支援するためである。すなわち、上記第１実施形態において放射線撮影装置１０が自動的に行う事項の一部は手動で行うことができる。また、手動で行う設定事項等は放射線撮影装置１０が微調整等することによって正確な設定等を支援できる。
　［第２実施形態］
　第１実施形態においては、先端部１３に撮影部３５を設けているが、図１３に示すように、撮影部３５の代わりに、または、撮影部３５に加えて、ＴＯＦカメラ２０１（Time of Flight カメラ）を設けることができる。
　ＴＯＦカメラ２０１は、近赤外光をパルス発光し、近赤外光の被写体からの反射時間を計測するカメラである。このため、ＴＯＦカメラ２０１を設ける場合、例えば本体１１に、ＴＯＦカメラ２０１が出力する画像（以下、距離画像という）を用いて、患者１０１の撮影部位の体厚（距離Ｄ２）を計測する体厚計測部２０２を設ける。距離画像は、例えば、各画素がＴＯＦカメラ２０１からの距離と相関がある画素値を有する画像である。体厚計測部２０２は、距離画像を用いて、放射線の発生点１０３から患者１０１の撮影部位までの距離Ｄ３を求め、ＳＩＤである距離Ｄ１から減算することにより、体厚（距離Ｄ２）を計測する。
　放射線撮影装置１０が、ＴＯＦカメラ２０１を有し、体厚測定部２０２が被写体の体厚１０１を測定する場合、図１４に示すように、例えば被写体が検出有効領域に入っているか否かの判定（ステップＳ１０６）の後に、被写体の体厚を計測する体厚計測ステップＳ２１１と、被写体の体厚を用いて撮影条件を設定する撮影条件設定ステップＳ２１２と、を含むことができる。体厚計測ステップＳ２１１は、ＴＯＦカメラ２０１による距離画像を撮影と、体厚計測部２０２による体厚計測と、を含むステップである。撮影条件設定ステップＳ２１２は、被写体が検出有効領域に入っている場合に、制御部５３が、被写体の体厚を用いて、被写体の体厚に関連する撮影条件を自動的に設定するステップである。撮影条件の設定には、新規に撮影条件の設定をすることの他、既に設定してある撮影条件（プリセットしてある撮影条件または手動で設定した撮影条件）を変更または調節することを含む。被写体の体厚に関連する撮影条件とは、例えば、放射線源３１（本実施形態においてはＸ線管）の管電圧の設定、及び、フィルタ３６の挿抜等である。すなわち、撮影条件設定ステップＳ２１２において、制御部５３は、被写体の体厚を用いて放射線源３１の管電圧を設定する。また、撮影条件設定ステップＳ２１２において、制御部５３は、被写体の体厚を用いて放射線源３１と被写体との間に、フィルタ３６を挿入または抜去する。
　より具体的には、放射線源制御部８１は、撮影条件設定ステップＳ２１２において、被写体の体厚に応じて管電圧を上げる。これにより、放射線の透過性を高め、被写体の体厚が厚い場合でも鮮明な放射線画像を得られる。一方、フィルタ挿抜制御部８３は、撮影条件設定ステップＳ２１２において、管電圧が所定閾値以上の場合に、フィルタ３６を曝射経路に挿入する。これにより、放射線画像に寄与しない透過性が低い低エネルギーの放射線を遮蔽することにより、被写体の被曝を低減する。
　上記のように、放射線撮影装置１０が、被写体である患者１０１の体厚を測定する構成とする場合、制御部５３は、判定部５２の判定結果と、体厚計測部２０２が計測した患者１０１の体厚と、を用いて、放射線撮影装置１０の操作支援をすることができる。具体的には、制御部５３は、被写体である患者１０１が検出有効領域に入っている場合に、上記のように、被写体である患者１０１の体厚を用いて撮影条件を自動的かつ適切に設定できる。
　［第３実施形態］
　上記第１実施形態等においては、被写体が有効検出領域に入っていない場合に、その旨を報知して再配置（ステップＳ１１４）を促すが、再配置が必要な場合に、放射線撮影装置１０は、放射線源３１、放射線検出部１５、または、被写体の再配置をさらに効率的に支援できる。例えば、図１５に示すように、制御部５３は、報知部７５によって、放射線検出部１５を被写体に対して移動すべき方向を、メッセージ３０１等を用いて報知することができる。このメッセージ３０１を見れば、検査技師等は、メッセージ３０１がない場合よりも容易に被写体に対して放射線検出部１５を再配置できる。その結果、短時間かつ正確に被写体を有効検出領域に入れることができる。
　また、制御部５３は、報知部７５によって、放射線検出部１５の移動方向だけでなく、放射線検出部１５を移動すべき距離を報知することができる。この場合、放射線検出部１５を移動する方向のみを報知する場合よりも、さらに短時間かつ正確に被写体を有効検出領域に入れることができる。
　上記のように、放射線検出部１５等の再配置が必要な場合に、制御部５３が、報知部７５を用いて放射線検出部１５を移動すべき方向及び距離を報知するのは、制御部５３が、線源位置制御部９１を用いて放射線源３１を自動的に放射線検出部１５に正対する位置に移動する場合に特に有用である。放射線検出部１５の再配置に追従して、線源位置制御部９１が自動的に放射線源３１を再配置するので、放射線検出部１５を移動するだけで、有効検出領域に被写体を入れることができ、再配置が完了するからである。
　放射線源３１を手動で移動する場合には、図１６に示すように、制御部５３は、報知部７５によって、放射線源３１を移動すべき方向を、メッセージ３１０等を用いて報知することができる。また、制御部５３は、報知部７５によって、さらに放射線源３１を移動すべき距離を報知することができる。これにより、放射線源３１を手動で移動する場合においても、容易に再配置を完了することができる。
　また、放射線源３１を手動で移動する場合には、制御部５３は、報知部７５によって、放射線源３１が放射線検出部１５に正対する位置になったことを、さらにメッセージの表示、音声、光、またはその他の方法を用いて報知することができる。放射線源３１が放射線検出部１５に正対する位置になったことを報知部７５が報知する場合、検査技師等は、さらに容易に放射線源３１の再配置を完了することができる。
　また、放射線源３１を手動で移動する場合、制御部５３は、線源位置制御部９１によって、放射線源３１の移動方向を規制することができる。例えば、線源位置制御部９１は、放射線源３１が放射線検出部１５に正対する位置に近づく方向への移動を許し、一方で、放射線源３１が放射線検出部１５に正対する位置から遠ざかる方向への移動を規制する。これにより、検査技師等は、放射線源３１を自然に移動し得る方向に移動するだけで、放射線源３１の再配置を完了できる。線源位置制御部９１は、アーム部１２の電磁ロック等によって放射線源３１の移動を物理的に規制できる。また、線源位置制御部９１は、報知部７５を用いた注意喚起の報知、または、放射線源３１の移動方向の案内等により、放射線源３１の実質的な移動を規制することができる。
　上記第３実施形態においては、放射線検出部１５と放射線源３１の再配置について操作支援態様を説明したが、被写体を移動することができる場合、放射線撮影装置１０は、被写体についても上記と同様に、移動方向等を報知する支援を行うことができる。
　上記第３実施形態においては、放射線検出部１５、放射線源３１、及び／または被写体を再配置する場合について説明したが、上記第３実施形態の操作支援は、放射線検出部１５等を最初に配置する場合にも行うことができる。すなわち、放射線検出部１５等を再配置する場合に限らず、放射線源３１を手動で移動する場合、制御部５３は、放射線源３１が放射線検出部１５に正対する位置になったことを報知することができる。また、放射線源３１を手動で移動する場合、制御部５３は、放射線源３１を移動すべき方向を報知することができる。その他も同様である。いずれも、放射線検出部１５、放射線源３１、及び／または被写体の配置を容易にする。
　なお、上記第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態等において、放射線検出部１５が制御部５３を含む本体１１に取り付けられている場合（放射線検出部１５がホルダ２４に入っている場合）には、制御部５３は、放射線源３１の移動を制限する。すなわち、線源位置制御部９１は、放射線検出部１５が制御部５３を含む本体１１に取り付けられている場合には、放射線源３１を移動しない。また、放射線源３１を手動で動かせる場合には、線源位置制御部９１は、放射線源３１の移動を制限する。アーム部１２及び／または放射線源３１を含む先端部１３が、検査技師、被写体、またはその他診療器具等と衝突するのを防ぐ等、安全のためである。
　また、制御部５３を含む本体１１が移動している場合には、制御部５３は、放射線源５３の移動を制限する。すなわち、線源位置制御部９１は、本体１１が移動している場合には、放射線源３１を移動しない。また、放射線源３１を手動で動かせる場合には、線源位置制御部９１は、放射線源３１の移動を制限する。上記と同様に、アーム部１２及び／または放射線源３１を含む先端部１３が、検査技師、被写体、またはその他診療器具等と衝突するのを防ぐ等、安全のためである。
　先端部１３等に、赤外線センサ等の周囲の物を検知するセンサを設ける場合には、センサが周囲の物を検知した場合に、制御部５３は、放射線源３１の移動を制限してもよい。上記と同様の理由である。
　上記第１実施形態、第２実施形態、及び、第３実施形態等においては、撮影部３５は先端部１３に設けているが、撮影部３５は、照射野１０５にいる被写体を撮影することができれば、先端部１３以外の任意の部分に設けることができる。
　上記第１実施形態、第２実施形態、及び、第３実施形態等においては、アーム部１２が折り畳み式であるが、図１７に示すように、アーム部１２が回動及び伸縮する形態（いわゆるテレスコピックアーム）である放射線撮影装置４０１にも本発明を適用することができる。また、放射線撮影装置１０及び放射線撮影装置４１０は、いわゆる回診車であるが、放射線撮影装置１０等の構成の一部が検査室等に固定された放射線撮影装置等にも本発明を適用できる。
　なお、上記第１実施形態等は、放射線を発生する放射線源３１と、放射線源３１に対して独立に移動可能であり、かつ、被写体を透過した放射線を検出することにより、被写体の画像を得る放射線検出部１５と、放射線よりも長波長の光を用いて、少なくとも被写体を撮影する撮影部３５と、放射線検出部１５を認識する第１認識部６１と、撮影部３５が撮影した画像を用いて被写体を認識する第２認識部６２と、第１認識部６１及び第２認識部６２の認識結果を用いて、放射線検出部１５と被写体の相対的な位置関係を特定し、被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っているか否かを判定する判定部５２と、判定部５２の判定結果を用いて、操作支援をする制御部５３と、を備える放射線撮影システムを含む。この放射線撮影システムは、移動型（回診車）に限らず、一部の要素が検査室等に固定されているものも含む。
　また、上記第１実施形態等は、放射線を発生する放射線源３１と、放射線源３１に対して独立に移動可能であり、かつ、被写体を透過した放射線を検出することにより、被写体の画像を得る放射線検出部１５と、放射線よりも長波長の光を用いて、少なくとも被写体を撮影する撮影部３５と、を有する放射線撮影装置または放射線撮影システムの作動方法であって、第１認識部６１が放射線検出部１５を認識するステップと、撮影部３５が撮影した画像を用いて第２認識部６２が被写体を認識するステップと、判定部５２が、第１認識部６１及び第２認識部６２の認識結果を用いて、放射線検出部１５と被写体の相対的な位置関係を特定し、被写体が放射線検出部１５の検出有効領域に入っているか否かを判定するステップと、制御部５３が、判定部５２の判定結果を用いて、操作支援をするステップと、を備える放射線撮影装置または放射線撮影システムの作動方法を含む。
　上記実施形態等において、認識部５１（第１認識部６１及び第２認識部６２）、及び、制御部５３（撮影制御部７１、放射線制御部７２、位置制御部７３、報知部７５、及び、これらを構成する各部）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、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ＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＧＰＵ（Graphical Processing Unit）、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行す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専用電気回路などが含まれる。
　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、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ、またはＣＰＵとＧＰＵの組み合わせ等）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、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、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）など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（Integrated Circuit）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、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。
　１０、４０１　放射線撮影装置
　１１　本体
　１２　アーム部
　１３　先端部
　１５　放射線検出部
　２１　キャスター
　２２　把持部
　２３　タッチパネル
　２４　ホルダ
　３１　放射線源
　３２　コリメータ
　３３　ハンドル
　３５　撮影部
　３６　フィルタ
　４１、４２　マーカー
　４３　位置センサ
　４６　画像取得部
　４７、５４　通信部
　４８　位置センサ
　４９、５７　バッテリ
　５１　認識部
　５２　判定部
　５３　制御部
　５６　記憶部
　６１　第１認識部
　６２　第２認識部
　６４　テンプレート
　６４ａ　胸部
　６５Ａ、６５Ｂ　比較範囲
　７１　撮影制御部
　７２　放射線制御部
　７３　位置制御部
　７５　報知部
　８１　放射線源制御部
　８２　照射野制御部
　８３　フィルタ挿抜制御部
　９１　線源位置制御部
　９２　本体位置制御部
　１０１　患者
　１０２　寝台
　１０３　発生点
　１０５　照射野
　１２１　カメラ画像
　１２２　胸部
　１２３　領域
　１３１　コンソール
　１３２　撮影条件設定部
　１３５、３０１、３１０　メッセージ
　２０１　ＴＯＦカメラ
　２０２　体厚計測部
　Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３　距離
　Ｓ１０１～Ｓ１１１、Ｓ２１１、Ｓ２１２　動作のステップ
 

Claims (34)

  1. 　放射線を発生する放射線源と、
    　前記放射線源に対して独立に移動可能であり、かつ、被写体を透過した前記放射線を検出することにより、前記被写体の画像を得る放射線検出部と、
    　前記放射線よりも長波長の光を用いて、少なくとも前記被写体を撮影する撮影部と、
    　前記放射線検出部を認識する第１認識部と、
    　前記撮影部が撮影した画像を用いて前記被写体を認識する第２認識部と、
    　前記第１認識部及び前記第２認識部の認識結果を用いて、前記放射線検出部と前記被写体の相対的な位置関係を特定し、前記被写体が前記放射線検出部の検出有効領域に入っているか否かを判定する判定部と、
    　前記判定部の判定結果を用いて、操作支援をする制御部と、
    　を備える放射線撮影装置。
  2. 　前記制御部は、前記被写体が前記検出有効領域に入っていること、または、前記被写体が前記検出有効領域に入っていないこと、を報知する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  3. 　前記被写体が前記検出有効領域に入っていない場合に、前記制御部は、前記第２認識部が前記被写体を認識した上で前記被写体が前記検出有効領域に入っていないこと、を報知する請求項２に記載の放射線撮影装置。
  4. 　前記被写体が前記検出有効領域に入っていない場合、かつ、前記第２認識部が前記被写体を認識できなかった場合、前記制御部は、前記被写体を認識できなかったこと、を報知する請求項２または３に記載の放射線撮影装置。
  5. 　前記制御部は、前記判定結果を用いて、前記放射線の曝射を有効化または無効化する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  6. 　前記制御部は、前記被写体が前記検出有効領域に入っている場合に、前記放射線の曝射を有効化する請求項５に記載の放射線撮影装置。
  7. 　前記制御部は、前記被写体が前記検出有効領域に入っていない場合に、前記放射線の曝射を無効化する請求項５に記載の放射線撮影装置。
  8. 　前記制御部は、前記被写体が前記検出有効領域に入っていない場合に、前記被写体を前記検出有効領域に入れる位置調節の操作支援をする請求項１に記載の放射線撮影装置。
  9. 　前記制御部は、前記被写体を前記検出有効領域に入れるために前記放射線検出部を移動すべき方向を報知する請求項８に記載の放射線撮影装置。
  10. 　前記制御部は、前記被写体を前記検出有効領域に入れるために前記放射線検出部を移動する距離を報知する請求項９に記載の放射線撮影装置。
  11. 　前記制御部は、前記被写体を前記検出有効領域に入れるために前記放射線検出部を回転または傾斜する向き、方向、または、角度を報知する請求項８～１０のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  12. 　前記放射線の照射野を定めるコリメータを備え、
    　前記制御部は、前記判定結果を用いて前記コリメータを制御することにより前記照射野を調節する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  13. 　前記放射線の照射野を定めるコリメータを備え、
    　前記制御部は、前記判定結果を用いて前記コリメータを制御することにより前記照射野を変更することにより、前記被写体を前記検出有効領域に入れる請求項１２に記載の放射線撮影装置。
  14. 　前記放射線の照射野を定めるコリメータを備え、
    　前記制御部は、前記被写体が前記検出有効領域に入っている場合、前記コリメータを制御し、前記被写体に合わせて前記照射野を変更する請求項１２に記載の放射線撮影装置。
  15. 　前記第１認識部は、前記放射線検出部の位置及び向きを特定する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  16. 　前記第１認識部は、前記撮影部が取得する画像を用いて前記放射線検出部を認識する請求項１５に記載の放射線撮影装置。
  17. 　前記放射線検出部は、位置を示すマーカーを有し、
    　前記第１認識部は、前記撮影部が取得する画像における前記マーカーを用いて前記放射線検出部の位置及び向きを認識する請求項１６に記載の放射線撮影装置。
  18. 　前記放射線検出部は、前記放射線検出部の位置を計測する位置センサを備え、
    　前記第１認識部は、前記位置センサを用いて得る情報を用いて前記放射線検出部を認識する請求項１５～１７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  19. 　前記第２認識部は、前記被写体の部位を認識する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  20. 　前記第２認識部は、前記撮影部が撮影した前記被写体の画像と、テンプレートと、のマッチングによって前記被写体の部位を認識する請求項１９に記載の放射線撮影装置。
  21. 　前記第２認識部は、人工知能である請求項１９に記載の放射線撮影装置。
  22. 　前記制御部は、前記第１認識部が前記放射線検出部を認識した場合に、前記放射線検出部に正対する位置に前記放射線源を自動的に移動する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  23. 　前記制御部は、前記放射線検出部が、水平かつ静止している場合に、前記放射線源を自動的に移動する請求項２２に記載の放射線撮影装置。
  24. 　前記放射線源を自動的に移動する場合、前記制御部は、前記放射線源を移動する旨を報知する請求項２２または２３に記載の放射線撮影装置。
  25. 　前記制御部は、前記放射線源と前記放射線検出部との距離を特定の距離に保つ請求項２２～２４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
  26. 　前記制御部は、前記第２認識部が前記被写体を認識しない場合に、前記撮影部を移動する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  27. 　前記被写体の体厚を計測する体厚計測部を備え、
    　前記制御部は、前記判定結果と、前記被写体の体厚と、を用いて操作支援をする請求項１に記載の放射線撮影装置。
  28. 　前記制御部は、前記被写体が前記検出有効領域に入っている場合に、前記被写体の体厚を用いて撮影条件を設定する請求項２７に記載の放射線撮影装置。
  29. 　前記制御部は、前記被写体の体厚を用いて前記放射線源の管電圧を設定する請求項２８に記載の放射線撮影装置。
  30. 　前記制御部は、前記被写体の体厚を用いて前記放射線源と前記被写体との間に、前記放射線の一部を遮蔽するフィルタを挿入または抜去する請求項２８に記載の放射線撮影装置。
  31. 　前記放射線源を手動で移動する場合、前記制御部は、前記放射線源が前記放射線検出部に正対する位置になったことを報知する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  32. 　前記放射線源を手動で移動する場合、前記制御部は、前記放射線源を移動すべき方向を報知する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  33. 　前記放射線検出部が前記制御部を含む本体に取り付けられている場合に、前記制御部は、前記放射線源の移動を制限する請求項１に記載の放射線撮影装置。
  34. 　移動型であって、前記制御部を含む本体が移動している場合に、前記制御部は、前記放射線源の移動を制限する請求項１に記載の放射線撮影装置。
     
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