説明

放射線画像撮影システム、プログラム、及び放射線画像撮影方法

【課題】被検者の被曝量を抑制しつつ、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係を容易に把握することができる。
【解決手段】被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部を備え、被検者における移動する領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影(S202)、及び当該関心領域のみに放射線を照射して行う動画撮影(S204乃至S212)が行われると共に、静止画撮影後の動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、関心領域が撮影対象領域内で端部とは離れるように撮影対象領域の位置を移動させて静止画撮影が行われるように制御し(S218乃至S220)、静止画撮影によって得られた撮影対象領域の静止画像に、動画撮影によって得られた関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線画像を撮影する放射線画像撮影システム、当該放射線画像撮影システムにより実行されるプログラム、及び当該放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、内視鏡を患者の体内に挿入し、患者の体内の状態をディスプレイ装置に表示されている放射線動画像によりリアルタイムで観察しながら内視鏡を病変部まで到達させ、当該内視鏡を用いて病変部を観察しつつ、病変部の治療を行う技術が普及している。
【0003】
また、先端に様々な器具を取り付けたカテーテルを患者の体内に挿入して、患者の体内の状態をディスプレイ装置に表示される放射線動画像によりリアルタイムで観察しながらカテーテルの先端を病変部まで到達させ、カテーテルを体外で操作することにより治療を行うIVR(Interventional Radiology)も急速に普及している。
【0004】
これらの内視鏡、カテーテル等の医療器具の患者の体内における挿入状態を放射線動画像によって観察する技術では、患者に対して放射線を連続的に照射する必要があるが、この際の患者の被曝線量を極力少なくすることが望ましい。
【0005】
そこで、従来、患者の体内に挿入された医療器具が存在する位置を含む比較的狭い領域を関心領域とし、コリメータを用いて当該関心領域のみにX線等の放射線を照射しつつ、放射線動画像の撮影を行い、当該動画像をリアルタイムで表示する技術があった。
【0006】
ところで、放射線動画像を観察する場合、関心領域とその周囲の構造物との空間的な位置関係を把握したいという要望がある。しかしながら、上記コリメータを用いる技術では、関心領域のみが動画像として表示されるため、この要望に応えることができない。
【0007】
そこで、この問題を解決するために適用できる技術として、特許文献1には、放射線の絞り装置(コリメータ)を全開にして撮影した静止画像に、関心領域のみをリアルタイムに撮影した画像を重ねて表示させることにより、被曝量低減を図りながら、関心領域とその周囲の構造物との空間的な位置関係を容易に把握できる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2003−265449号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術では、静止画像の撮影対象領域が固定されているため、関心領域が当該撮影対象領域の範囲外となった場合には、表示されている静止画像から動画像が外れることになり、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係の把握が難しくなる、という問題点があった。
【0010】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、被検者の被曝量を抑制しつつ、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係を容易に把握することができる放射線画像撮影システム、プログラムおよび放射線画像撮影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影システムは、請求項1に記載したように、被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部と、前記被検者内を移動する物体を含む領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域に放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部から離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する撮影制御手段と、前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部を制御する表示制御手段と、を備えている。
【0012】
請求項1に記載の放射線画像撮影システムによれば、被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部を備え、撮影制御手段により、前記被検者内を移動する物体を含む領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域に放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部から離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部が制御される。また、表示制御手段により、前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部が制御される。
【0013】
このように、請求項1に記載の放射線画像撮影システムによれば、関心領域の移動に応じて撮影対象領域を移動させて静止画撮影を行っているので、被検者の被曝量を抑制しつつ、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係を容易に把握することができる、という効果を奏する。
【0014】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項2に記載したように、前記撮影制御手段は、前記撮影対象領域の位置を移動させた前記静止画撮影の後、前記動画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御するようにしても良い。これにより、撮影対象領域を変更した後にも動画撮影を継続させることができる、という効果を奏する。
【0015】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項3に記載したように、前記撮影制御手段は、前記撮影対象領域の位置の移動、及び前記撮影対象領域の位置の移動後の前記動画撮影が繰り返して行われるように前記放射線画像撮影部を制御するようにしても良い。これにより、関心領域の移動に合わせて静止画撮影を行いつつ、関心領域についての動画撮影をスムーズに行うことができる、という効果を奏する。
【0016】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項4に記載したように、前記撮影制御手段は、前記関心領域の前記撮影対象領域における位置に基づいて、前記撮影対象領域を移動させる方向を決定するようにしても良い。これにより、関心領域の位置を利用して簡易に撮影対象領域を移動させることができる、という効果を奏する。
【0017】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項5に記載したように、前記撮影制御手段は、前記撮影対象領域の前記端部の一部を含む複数領域に分割し、分割された分割領域のうちの前記関心領域が存在する分割領域に基づいて前記放射線画像撮影部を移動させる方向を決定するようにしても良い。これにより、関心領域が位置する領域を利用して簡易に撮影対象領域を移動させることができる、という効果を奏する。
【0018】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項6に記載したように、前記撮影制御手段は、前記関心領域の前記撮影対象領域の前記端部までの距離に基づいて前記放射線画像撮影部を移動させる方向を決定するようにしても良い。これにより、関心領域から撮影対象領域の端部までの距離を利用して簡易に撮影対象領域を移動させることができる、という効果を奏する。
【0019】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項7に記載したように、前記撮影制御手段は、前記関心領域の過去の位置に基づいて、前記関心領域の移動先を予測し、予測した前記関心領域の移動先が含まれるように前記撮影対象領域の位置を決定するようにしても良い。これにより、的確に撮影対象領域を移動させることができる、という効果を奏する。
【0020】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項8に記載したように、前記撮影制御手段は、前記関心領域の移動速度に基づいて移動させた後の前記撮影対象領域の大きさを変更するようにしても良い。これにより、的確に撮影対象領域の大きさを変更させることができる、という効果を奏する。
【0021】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項9に記載したように、前記放射線画像撮影部により撮影された静止画像を示す画像情報を記憶する記憶手段をさらに備え、前記撮影制御手段は、移動後の前記撮影対象領域における静止画像を示す画像情報が前記記憶手段に記憶されている場合に当該移動後の前記静止画撮影を行わず、前記表示制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記画像情報により示される静止画像を表示するように前記表示部を制御するようにしても良い。これにより、既に静止画撮影を行った撮影対象領域における更なる静止画撮影を省略でき、被検者の被曝量を抑制することができる、という効果を奏する。
【0022】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項10に記載したように、前記撮影制御手段は、移動後の前記撮影対象領域に前記被検者以外の領域が第1の割合以上含まれる場合に、前記被検者以外の領域が前記第1の割合より小さい第2の割合以下になるように前記撮影対象領域の移動及び前記撮影対象領域の大きさの変更の少なくとも一方を行うようにしても良い。これにより、被検者以外の領域における静止画撮影を少なくし、被検者の被曝量を抑制することができる、という効果を奏する。
【0023】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項11に記載したように、前記撮影制御手段は、前記関心領域が前記端部に近づいたか否かを、現在までの前記関心領域の移動方向及び移動速度に基づいて予測するようにしても良い。これにより、簡易に端部に近づいたか否かを予測することができる、という効果を奏する。
【0024】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項12に記載したように、前記表示制御手段は、前記静止画像に前記動画像を、現在までに表示している動画像の上に重ねて表示するか、または現在までに表示している動画像の下に重ねて表示するように前記表示部を制御するようにしても良い。これにより、静止画像上の各々対応する位置における動画像を観察することができる、という効果を奏する。
【0025】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項13に記載したように、前記表示制御手段は、前記静止画像に、前記動画撮影によって得られた動画像のうちの最新の画像のみを重ねて表示するように前記表示部を制御するようにしても良い。これにより、静止画像上で最新の画像を観察することができる、という効果を奏する。
【0026】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムにおいて、請求項14に記載したように、前記表示制御手段は、前記静止画像に、前記動画撮影によって得られた動画像のうちの最新の画像のみを重ねて表示するように前記表示部を制御するようにしても良い。これにより、静止画像上で現在撮影中の動画像を観察することができる、という効果を奏する。
【0027】
一方、上記目的を達成するために、請求項14に記載のプログラムは、被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部を備えた放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムであって、コンピュータを、前記被検者における移動する領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域のみに放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部とは離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する撮影制御手段と、前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部を制御する表示制御手段と、として機能させるためのプログラムである。
【0028】
従って、請求項14に記載のプログラムによれば、コンピュータを請求項1に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項1に記載の発明と同様に、被検者の被曝量を抑制しつつ、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係を容易に把握することができる、という効果を奏する。
【0029】
一方、上記目的を達成するために、請求項15に記載の放射線画像撮影方法は、被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部を備えた放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影方法であって、前記被検者における移動する領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域のみに放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部とは離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する撮影制御ステップと、前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部を制御する表示制御ステップと、を備えている。
【0030】
従って、請求項15に記載の放射線画像撮影方法によれば、請求項1に記載の発明と同様に作用するので、請求項1に記載の発明と同様に、被検者の被曝量を抑制しつつ、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係を容易に把握することができる、という効果を奏する。
【発明の効果】
【0031】
本発明によれば、被検者の被曝量を抑制しつつ、関心領域とその周辺の構造物との空間的な位置関係を容易に把握することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】実施形態に係る放射線画像撮影システムが設置された手術室の様子を示す斜視図である。
【図2】実施形態に係る電子カセッテの内部構成を示す一部破断斜視図である。
【図3】実施形態に係る放射線照射装置の要部構成を示す斜視図である。
【図4】実施形態に係る気管支ファイバー検査を実施している際の様子を示す概略図である。
【図5】実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図6】実施形態に係る放射線検出器の1画素部分に注目した等価回路図である。
【図7】実施形態に係る間接変換方式の放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図8】実施形態に係るTFT基板の構成を概略的に示した断面図である。
【図9】表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。
【図10】第1実施形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図11】第1実施形態に係る第1静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図12】(A)、(C)及び(D)は、第1実施形態に係る電子カセッテのディスプレイの表示内容の一例を示す図であり、(B)は、第1実施形態に係る電子カセッテにより撮影された動画像の一例を示す図である
【図13】第1実施形態に係る第2静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図14】(A)は、第1実施形態に係る電子カセッテの静止画撮影領域内における関心領域の移動状態の一例を示す図であり、(B)乃至(D)は、第1実施形態に係る電子カセッテにおける静止画撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【図15】実施形態に係る放射線照射処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図16】(A)は、第1実施形態に係る電子カセッテの静止画像撮影領域の端部の領域区分の一例を示す図であり、(B)は、第1実施形態に係る電子カセッテにおける静止画撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【図17】第2実施形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図18】(A)及び(C)は、第2実施形態に係る静止画像撮影領域内における関心領域の移動状態の一例を示す図であり、(B)及び(D)は、第2実施形態に係る電子カセッテにおける静止画像撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【図19】第2実施形態に係る第3静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図20】(A)及び(B)は、第2実施形態に係る電子カセッテにおける静止画像撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【図21】第3実施形態に係る第4静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図22】(A)は、第3実施形態に係る静止画像撮影領域内における関心領域の移動状態の一例を示す図であり、(B)及び(C)は、第3実施形態に係る電子カセッテにおける静止画像撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【図23】第4実施形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図24】第4実施形態に係る電子カセッテにおける静止画像撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【図25】第5実施形態に係る第5静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図26】(A)は、第5実施形態に係る静止画像撮影領域内における関心領域の移動状態の一例を示す図であり、(B)及び(C)は、第5実施形態に係る電子カセッテにおける静止画像撮影領域の更新方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【0034】
〔第1実施形態〕
まず、図1を参照して、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム(以下、単に「撮影システム」ともいう。)10の構成について説明する。
【0035】
同図に示すように、本実施の形態に係る撮影システム10は、医師12や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行うものである。撮影システム10は、患者14が横たわるベッド16と、予め設定された撮影条件に従った放射線量からなる放射線Xを患者14に照射する放射線照射装置18と、患者14を透過した放射線Xを検出して、検出した放射線量に応じた放射線画像を示す放射線画像情報(以下、単に「画像情報」ともいう。)を生成し、当該画像情報を予め定められた記憶領域に記憶することにより撮影を行う可搬型撮影装置(以下、「電子カセッテ」ともいう。)20と、ベッド16に設けられ、ベッド16の患者14が横たわる側で電子カセッテ20を片持ち支持する支持部材22と、放射線照射装置18および電子カセッテ20を制御するコンソール26と、を備えている。
【0036】
ベッド16は、放射線Xを透過させる材料で構成され、患者14が横たわる略矩形平板状の載置台16Aと、載置台16Aの四隅に設けられ、載置台16Aを支持する脚部16Bと、を備えている。
【0037】
ここで、放射線照射装置18は、載置台16Aの裏側(患者14が横たわる側の反対側)から載置台16A上の患者14に放射線Xが照射されるように載置台16Aの裏側に配置されている。
【0038】
一方、本実施の形態に係る電子カセッテ20は、裏面に、撮影した放射線画像が表示されるディスプレイ28を備え、ディスプレイ28の表示面28Aを上方に向けた状態で、放射線照射装置18から照射された放射線Xが載置台16Aおよび患者14を透過して後述する放射線検出器36により検出されるように載置台16Aの表側(患者14が横たわる側)に配置されている。
【0039】
載置台16Aの患者14が横たわる側の面には支持部材22が設けられている。支持部材22は、略L字状に屈曲しており、基端部が載置台16Aに固定されており、先端部には電子カセッテ20が着脱自在に取付けられている。
【0040】
図2には、本実施の形態に係る電子カセッテ20の内部構成が示されている。
【0041】
同図に示すように、電子カセッテ20は、放射線Xを透過させる材料からなる略矩形平板状の筐体30を備えている。電子カセッテ20は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、筐体30を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ20を繰り返し続けて使用することができる。
【0042】
また、電子カセッテ20の筐体30の側面には通信ケーブルを接続するための接続端子20Aが設けられている。また、筐体30の内部には、放射線Xが照射される筐体30の照射面32側から、放射線Xの散乱線を除去するグリッド34と、ディスプレイ28の表示面28Aの反対方向を向くように表示面28Aの反対側に配置され、放射線Xが照射される略矩形状の照射面36Aを備え、患者14を透過して照射面36Aから照射された放射線Xの放射線量を検出して、当該放射線量に応じた放射線画像を示す画像情報を出力する放射線検出器36と、ディスプレイ28と放射線検出器36との間に介在され、放射線Xのバック散乱線を吸収する鉛板38と、が順に配設されている。
【0043】
また、筐体30の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路および充電可能な二次電池を収容するケース40が配置されている。放射線検出器36および電子回路は、ケース40に収容された二次電池から供給される電力によって作動する。ここで、ケース40内部に収容された各種回路が放射線Xの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース40の照射面32側には鉛板等の放射線を遮蔽する遮蔽部材を配設しておくことが望ましい。
【0044】
図3には、本実施の形態に係る放射線照射装置18の要部構成を示す斜視図が示されている。
【0045】
同図に示されるように、放射線照射装置18は、放射線Xを射出する放射線源42と、放射線源42と電子カセッテ20との間に設けられ、4枚のスリット板44A,44B,44C,44Dを含んで構成された絞り部44(コリメータ)とを備えている。
【0046】
各スリット板44A〜44Dは、鉛やタングステン等の放射線Xを遮蔽する材料で構成された、平面視矩形状の板状部材により構成されており、絞り部44では、スリット板44Aとスリット板44Bとの一側面同士が対向し、かつスリット板44Cとスリット板44Dとの一側面同士が対向すると共に、各スリット板44A〜44Dの当該対向する各々の側面により平面視矩形状の開口領域51が形成されるように各スリット板44A〜44Dが配置されている。
【0047】
ここで、スリット板44Aおよびスリット板44Bは同図x方向に移動可能に構成されているのに対し、スリット板44Cおよびスリット板44Dは上記x方向とは直交する方向である同図y方向に移動可能に構成されている。なお、本実施の形態に係る絞り部44では、各スリット板44A〜44Dの移動可能な範囲が、対向配置されているスリット板同士の先端部が接触する状態、すなわち、開口領域51が全閉状態とされている状態から、開口領域51が平面視矩形状を保ち、かつ最大の面積となる状態(以下、「全開状態」という。)までの範囲とされている。
【0048】
また、本実施の形態に係る放射線照射装置18では、スリット板44Aがモータ146(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動し、スリット板44Bがモータ148(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動し、スリット板44Cがモータ150(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動し、さらに、スリット板44Dがモータ152(図5参照。)の駆動力が図示しない伝達手段を介して伝達されて移動する。
【0049】
一方、図1に示すように、本実施の形態に係る放射線照射装置18は、鉛やタングステン等の放射線Xを遮蔽する材料で構成され、放射線源42および絞り部44が収容される収容箱52を備えている。同図に示すように、収容箱52には、放射線源42から射出され、絞り部44を経た放射線Xを電子カセッテ20の照射面32に向けて照射するための開口部52Aが形成されている。
【0050】
開口部52Aは、絞り部44における各スリット板44A〜44Dが全開状態とされているときに開口領域51を通過した放射線Xが射出できる大きさとされている。また、本実施の形態に係る撮影システム10では、絞り部44の各スリット板44A〜44Dが全開状態とされている場合に、電子カセッテ20における照射面32の全面に放射線Xが照射されるように、電子カセッテ20および放射線照射装置18が予め位置決めされている。
【0051】
一方、図4には、患者14に対して気管支ファイバー検査を実施している様子の一例を示す概略図が示されている。
【0052】
同図に示されるように、この気管支ファイバー検査では、内視鏡60が用いられる。 本実施の形態に係る撮影システム10では、一例として図4に示すように、内視鏡60を用いた気管支ファイバー検査を行うことができる。この際、本実施の形態に係る撮影システム10では、放射線照射装置18および電子カセッテ20を用いて放射線動画像の撮影を行い、当該撮影によって得られた動画像を電子カセッテ20に設けられたディスプレイ28の表示面28Aによりリアルタイムで表示する。医師12は当該動画像を参照しつつ、内視鏡60が検査対象とする領域を撮影可能な位置まで挿入する。
【0053】
次に、図5を参照して、本実施の形態に係る撮影システム10の電気系の要部構成について説明する。
【0054】
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線照射装置18には、コンソール26と通信を行うための接続端子18Aが設けられている。これに対し、本実施の形態に係るコンソール26には、放射線照射装置18と通信を行うための接続端子26A、電子カセッテ20と通信を行うための接続端子26Bからの電気信号を受信するための接続端子26Cが設けられている。
【0055】
放射線照射装置18は、通信ケーブル70を介してコンソール26に接続されている。電子カセッテ20は、放射線画像の撮影時に、接続端子20Aに通信ケーブル72が接続され、当該通信ケーブル72を介してコンソール26に接続される。なお、本実施の形態では、電子カセッテ20とコンソール26との間のデータ転送の高速化を図るために、通信ケーブル72に光ファイバーを採用した光通信ケーブルを用いており、光通信によって電子カセッテ20とコンソール26との間でデータの転送を行っている。
【0056】
電子カセッテ20に内蔵された放射線検出器36は、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換方式、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式の何れでもよい。直接変換方式の放射線検出器36は、TFT(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板74上に、放射線Xを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分(例えば含有率50%以上)とする非晶質のa−Se(アモルファスセレン)から成り、放射線Xが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷(電子−正孔の対)を内部で発生することで、照射された放射線Xを電荷へ変換する。間接変換方式の放射線検出器36は、アモルファスセレンのような放射線Xを直接的に電荷に変換する放射線−電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子(フォトダイオード)を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物(GOS)やヨウ化セシウム(CsI)がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線X−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。本実施の形態に係る電子カセッテ20は、間接変換方式の放射線検出器36を内蔵するものとする。
【0057】
また、TFTアクティブマトリクス基板74上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量76と、蓄積容量76に蓄積された電荷を読み出すためのTFT78とを備えた画素部80(図5では個々の画素部80に対応する光電変換層や光電変換素子を光電変換部82として模式的に示している)がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ20への放射線Xの照射に伴って光電変換層で発生された電荷は、個々の画素部80の蓄積容量76に蓄積される。これにより、電子カセッテ20に照射された放射線Xに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器36に保持される。
【0058】
また、TFTアクティブマトリクス基板74には、一定方向(行方向)に延設され、個々の画素部80のTFT78をオンオフさせるための複数本のゲート配線84と、ゲート配線84と直交する方向(列方向)に延設され、オンされたTFT78を介して蓄積容量76から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線86が設けられている。個々のゲート配線84はゲート線ドライバ88に接続されており、個々のデータ配線86は信号処理部90に接続されている。個々の画素部80の蓄積容量76に電荷が蓄積されると、個々の画素部80のTFT78は、ゲート線ドライバ88からゲート配線84を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、TFT78がオンされた画素部80の蓄積容量76に蓄積されている電荷は、電荷信号としてデータ配線86を伝送されて信号処理部90に入力される。従って、個々の画素部80の蓄積容量76に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
【0059】
図6には、本実施の形態に係る放射線検出器36の1画素部分に注目した等価回路図が示されている。
【0060】
同図に示すように、TFT78のソースは、データ配線86に接続されており、このデータ配線86は、信号処理部90に接続されている。また、TFT78のドレインは蓄積容量76および光電変換部82に接続され、TFT78のゲートはゲート配線84に接続されている。
【0061】
信号処理部90は、個々のデータ配線86毎にサンプルホールド回路92を備えている。個々のデータ配線86を伝送された電荷信号はサンプルホールド回路92に保持される。サンプルホールド回路92はオペアンプ92Aとコンデンサ92Bを含んで構成され、電荷信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路92にはコンデンサ92Bの両電極をショートさせ、コンデンサ92Bに蓄積された電荷を放電させるリセット回路としてスイッチ92Cが設けられている。
【0062】
サンプルホールド回路92の出力側にはマルチプレクサ94、A/D(アナログ/デジタル)変換器96が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ94に順に(シリアルに)入力され、A/D変換器96によってデジタルの画像情報へ変換される。
【0063】
図5に示すように、信号処理部90にはラインメモリ98が接続されており、信号処理部90のA/D変換器96から出力された画像情報はラインメモリ98に順に記憶される。ラインメモリ98は放射線画像を示す画像情報を所定ライン分記憶可能な記憶容量を有しており、1ラインずつ電荷の読み出しが行われる毎に、読み出された1ライン分の画像情報がラインメモリ98に順次記憶される。
【0064】
ラインメモリ98は電子カセッテ20全体の動作を制御するカセッテ制御部100と接続されている。カセッテ制御部100は、マイクロコンピュータによって実現されており、光通信制御部102が接続されている。この光通信制御部102は、接続端子20Aに接続されており、接続端子20Aを介して接続された外部機器との間での各種情報の伝送の制御を行う。従って、カセッテ制御部100は、光通信制御部102を介して外部機器との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【0065】
また、電子カセッテ20は、ディスプレイ28による表示の制御を行うディスプレイドライバ104を備えており、ディスプレイドライバ104にはカセッテ制御部100が接続されている。カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶されている画像情報を読み出し、当該画像情報により示される放射線画像をディスプレイ28の表示面28Aに表示させる。なお、本実施の形態に係るディスプレイ28には、放射線検出器36により得られた画像情報により示される放射線画像が略実寸サイズで表示される。
【0066】
さらに、電子カセッテ20は電源部106を備えており、上述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ88、信号処理部90、ラインメモリ98、光通信制御部102やカセッテ制御部100として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部106から供給された電力によって作動する。電源部106は、電子カセッテ20の可搬性を損なわないように、バッテリ(充電可能な二次電池)を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路や素子へ電力を供給する。
【0067】
コンソール26は、サーバ・コンピュータとして構成されており、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、操作メニューや撮影された放射線画像等の各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチペンで上記タッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力されるUI(User Interface)パネル110と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル112と、を備えている。
【0068】
また、コンソール26は、装置全体の動作を司るCPU(Central Processing Unit)114と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたROM(Read Only Memory)116と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)118と、各種データを記憶して保持するHDD(Hard Disk Drive)120と、を備えている。
【0069】
また、コンソール26は、UIパネル110のディスプレイの制御を行うと共に、タッチパネルに対する操作状態を検出するUIパネル制御部122と、操作パネル112に対する操作状態を検出する操作入力検出部124と、接続端子26Aに接続され、接続端子26Aおよび通信ケーブル70を介して放射線照射装置18との間で曝射条件や放射線照射装置18の状態情報等の各種情報の送受信を行う通信インタフェース(I/F)部126と、接続端子26Bに接続され、接続端子26Bおよび通信ケーブル72を介して電子カセッテ20との間で画像情報等の各種情報の送受信を行う光通信制御部128と、を備えている。
【0070】
CPU114、ROM116、RAM118、HDD120、UIパネル制御部122、操作入力検出部124、通信I/F部126、光通信制御部128、および外部I/F部130は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU114は、ROM116、RAM118、HDD120へのアクセスを行うことができると共に、UIパネル制御部122を介したUIパネル110のディスプレイへの各種情報の表示の制御、UIパネル制御部122を介したUIパネル110のタッチパネルに対するユーザの操作状態の把握、操作入力検出部124を介した操作パネル112に対するユーザの操作状態の把握、通信I/F部126を介した放射線照射装置18との各種情報の送受信の制御、光通信制御部128を介した電子カセッテ20との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。
【0071】
なお、本実施の形態に係るUIパネル110のタッチパネルは、透明電極を用いた多数のスイッチがマトリクス状に配列されて構成されている。UIパネル110のディスプレイの画面に患者14の放射線画像が表示されている状態で、ユーザがタッチペン(図示省略)でUIパネル110のディスプレイの画面に触れると、タッチパネルの多数のスイッチのうちの何れか1つがオンする。UIパネル制御部122は、タッチパネルの何れかのスイッチがオンになると、オンになったスイッチの位置をマトリクスにおける2次元直交座標で表した座標情報をCPU114へ出力する。CPU114は、UIパネル制御部122から座標情報が入力されると、当該座標情報をHDD120に記憶する。
【0072】
一方、放射線照射装置18は、放射線照射装置18全体の動作を制御する照射装置制御部140を備えている。照射装置制御部140はマイクロコンピュータによって実現されており、通信I/F部142が接続されている。通信I/F部142は、接続端子18Aに接続されており、接続端子18Aを介して接続されたコンソール26との間での各種情報の伝送の制御を行う。従って、照射装置制御部140は、通信I/F部142を介してコンソール26との間での各種情報の送受信が可能とされている。また、照射装置制御部140には放射線源42が接続されており、照射装置制御部140は、通信I/F部142を介して受信した曝射条件に基づいて放射線源42を制御する。
【0073】
また、放射線照射装置18は、スリット板44Aを移動させるための駆動力を発生するモータ146と、スリット板44Bを移動させるための駆動力を発生するモータ148と、スリット板44Cを移動させるための駆動力を発生するモータ150と、スリット板44Dを移動させるための駆動力を発生するモータ152と、を備えている。
【0074】
また、放射線照射装置18は、モータ146の駆動制御を行うモータドライバ154と、モータ148の駆動制御を行うモータドライバ156と、モータ150の駆動制御を行うモータドライバ158と、モータ152の駆動制御を行うモータドライバ160と、を備えている。
【0075】
モータ146は、モータドライバ154を介して照射装置制御部140に、モータ148は、モータドライバ156を介して照射装置制御部140に、モータ150は、モータドライバ158を介して照射装置制御部140に、モータ152は、モータドライバ160を介して照射装置制御部140に、各々接続されている。従って、モータ146,148,150,152の駆動は、コンソール26からの指示に応じて、照射装置制御部140によって制御される。
【0076】
次に、蛍光体材料と光電変換素子を用いて放射線を間接的に電荷に変換する間接変換方式とした場合の放射線検出器36の構成について説明する。
【0077】
図7は、本発明の一実施形態である間接変換方式の放射線検出器36の3つの画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【0078】
この放射線検出器36は、絶縁性の基板300上に、信号出力部302、光電変換部82、及びシンチレータ304が順次積層しており、信号出力部302、光電変換部82により画素部が構成されている。画素部は、基板300上に複数配列されており、各画素部における信号出力部302と光電変換部82とが重なりを有するように構成されている。
【0079】
シンチレータ304は、光電変換部82上に透明絶縁膜306を介して形成されており、上方(基板300と反対側)から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ304を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
【0080】
シンチレータ304が発する光の波長域は、可視光域(波長360nm〜830nm)であることが好ましく、この放射線検出器36によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【0081】
シンチレータ304に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてX線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム(CsI)を含むものが好ましく、X線照射時の発光スペクトルが420nm〜600nmにあるCsI(Tl)を用いることが特に好ましい。なお、CsI(Tl)の可視光域における発光ピーク波長は565nmである。
【0082】
シンチレータ304は、例えば、CsI(Tl)等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ304を形成する場合、蒸着基板は、X線の透過率、コストの面からAlの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ304としてGOSを用いる場合、蒸着基板を用いずにTFTアクティブマトリクス基板74の表面にGOSを塗布することにより、シンチレータ304を形成してもよい。
【0083】
光電変換部82は、上部電極310、下部電極312、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜314を有している。
【0084】
上部電極310は、シンチレータ304により生じた光を光電変換膜314に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ304の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物(TCO;TransparentConducting Oxide)を用いることが好ましい。なお、上部電極310としてAuなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を90%以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、TCOの方が好ましい。例えば、ITO、IZO、AZO、FTO、SnO、TiO、ZnO等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはITOが最も好ましい。なお、上部電極310は、全画素部で共通の一枚構成としてもよく、画素部毎に分割してもよい。
【0085】
光電変換膜314は、シンチレータ304から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜314は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜314であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ304による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜314であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ304による発光以外の電磁波が光電変換膜314に吸収されることがほとんどなく、X線等の放射線が光電変換膜314で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【0086】
光電変換膜314を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ304で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ304の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ304の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ304から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ304の放射線に対する発光ピーク波長との差が、10nm以内であることが好ましく、5nm以内であることがより好ましい。
【0087】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は560nmであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ304の材料としてCsI(Tl)を用いれば、上記ピーク波長の差を5nm以内にすることが可能となり、光電変換膜314で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【0088】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器36に適用可能な光電変換膜314について具体的に説明する。
【0089】
本発明に係る放射線検出器36における電磁波吸収/光電変換部位は、1対の下部電極312,上部電極310と、該下部電極312,上部電極310間に挟まれた有機光電変換膜314を含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
【0090】
上記有機層は、有機p型化合物または有機n型化合物を含有することが好ましい。
【0091】
有機p型半導体(化合物)は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体(化合物)であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは2つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【0092】
有機n型半導体(化合物)は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体(化合物)であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは2つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【0093】
この有機p型半導体及び有機n型半導体として適用可能な材料、及び光電変換膜314の構成については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換膜314は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【0094】
光電変換膜314の厚みは、シンチレータ304からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、ある程度以上厚くなると光電変換膜314の両端から印加されるバイアス電圧により光電変換膜314に発生する電界の強度が低下して電荷が収集できなくなるため、30nm以上300nm以下が好ましく、より好ましくは、50nm以上250nm以下、特に好ましくは80nm以上200nm以下である。
【0095】
なお、図7に示す放射線検出器36では、光電変換膜314は、全画素部で共通の一枚構成であるが、画素部毎に分割してもよい。
【0096】
下部電極312は、画素部毎に分割された薄膜とする。下部電極312は、透明又は不透明の導電性材料で構成することができ、アルミニウム、銀等を好適に用いることができる。また、下部電極312の厚みは、例えば、30nm以上300nm以下とすることができる。
【0097】
光電変換部82では、上部電極310と下部電極312の間に所定のバイアス電圧を印加することで、光電変換膜314で発生した電荷(正孔、電子)のうちの一方を上部電極310に移動させ、他方を下部電極312に移動させることができる。本実施形態の放射線検出器36では、上部電極310に配線が接続され、この配線を介してバイアス電圧が上部電極310に印加されるものとする。又、バイアス電圧は、光電変換膜314で発生した電子が上部電極310に移動し、正孔が下部電極312に移動するように極性が決められているものとするが、この極性は逆であっても良い。
【0098】
各画素部を構成する光電変換部82は、少なくとも下部電極312、光電変換膜314、及び上部電極310を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜316及び正孔ブロッキング膜318の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【0099】
電子ブロッキング膜316は、下部電極312と光電変換膜314との間に設けることができ、下部電極312と上部電極310間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極312から光電変換膜314に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【0100】
電子ブロッキング膜316には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【0101】
実際に電子ブロッキング膜316に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜314の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数(Wf)より1.3eV以上電子親和力(Ea)が大きく、かつ、隣接する光電変換膜314の材料のイオン化ポテンシャル(Ip)と同等のIpもしくはそれより小さいIpを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【0102】
電子ブロッキング膜316の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、光電変換部82の光電変換効率の低下を防ぐため、10nm以上200nm以下が好ましく、さらに好ましくは30nm以上150nm以下、特に好ましくは50nm以上100nm以下である。
【0103】
正孔ブロッキング膜318は、光電変換膜314と上部電極310との間に設けることができ、下部電極312と上部電極310間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極310から光電変換膜314に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。また、正孔ブロッキング膜318には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【0104】
正孔ブロッキング膜318の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、光電変換部82の光電変換効率の低下を防ぐため、10nm以上200nm以下が好ましく、さらに好ましくは30nm以上150nm以下、特に好ましくは50nm以上100nm以下である。
【0105】
実際に正孔ブロッキング膜318に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜314の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数(Wf)より1.3eV以上イオン化ポテンシャル(Ip)が大きく、かつ、隣接する光電変換膜314の材料の電子親和力(Ea)と同等のEaもしくはそれより大きいEaを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【0106】
なお、光電変換膜314で発生した電荷のうち、正孔が上部電極310に移動し、電子が下部電極312に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜316と正孔ブロッキング膜318の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜316と正孔ブロッキング膜318は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
【0107】
各画素部の下部電極312下方の基板300の表面には信号出力部302が形成されている。
【0108】
図8には、信号出力部302の構成が概略的に示されている。
【0109】
下部電極312に対応して、下部電極312に移動した電荷を蓄積する蓄積容量76と、蓄積容量76に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するTFT78が形成されている。蓄積容量76及びTFT78の形成された領域は、平面視において下部電極312と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における信号出力部302と光電変換部82とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器36(画素部)の平面積を最小にするために、蓄積容量76及びTFT78の形成された領域が下部電極312によって完全に覆われていることが望ましい。
【0110】
蓄積容量76は、基板300と下部電極312との間に設けられた絶縁膜319を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極312と電気的に接続されている。これにより、下部電極312で捕集された電荷を蓄積容量76に移動させることができる。
【0111】
TFT78は、ゲート電極320、ゲート絶縁膜322、及び活性層(チャネル層)324が積層され、さらに、活性層324上にソース電極326とドレイン電極328が所定の間隔を開けて形成されている。活性層324は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層324を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【0112】
活性層324を構成可能な非晶質酸化物としては、In、Ga及びZnのうちの少なくとも1つを含む酸化物(例えばIn−O系)が好ましく、In、Ga及びZnのうちの少なくとも2つを含む酸化物(例えばIn−Zn−O系、In−Ga−O系、Ga−Zn−O系)がより好ましく、In、Ga及びZnを含む酸化物が特に好ましい。In−Ga−Zn−O系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がInGaO(ZnO)(mは6未満の自然数)で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、InGaZnOがより好ましい。なお、活性層324を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
【0113】
活性層324を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開2009−212389号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【0114】
TFT78の活性層324を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、X線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、信号出力部302におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【0115】
また、活性層324をカーボンナノチューブで形成した場合、TFT78のスイッチング速度の高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いTFT78を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層324を形成する場合、活性層324に極微量の金属性不純物が混入するだけで、TFT78の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【0116】
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、基板300としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
【0117】
また、基板300には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【0118】
アラミドは、200度以上の高温プロセスを適用できるために,透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバICの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ITO(indium tin oxide)やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して基板300を形成してもよい。
【0119】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、AcetobacterXylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束(バクテリアセルロース)と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと可視光波長に対して1/10のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を60−70%も含有しながら、波長500nmで約90%の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数(3−7ppm)を有し、鋼鉄並の強度(460MPa)、高弾性(30GPa)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く基板300を形成できる。
【0120】
本実施の形態では、基板300上に、信号出力部302、光電変換部82、透明絶縁膜306を順に形成し、当該基板300上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ304を貼り付けることにより放射線検出器36を形成している。以下、透明絶縁膜306まで形成された基板300をTFTアクティブマトリクス基板(以下「TFT基板」ともいう。)74と称する。
【0121】
本実施の形態に係る電子カセッテ20では、放射線検出器36がTFT基板74側から放射線Xが照射されるように内蔵されている。
【0122】
ここで、放射線検出器36は、図9に示すように、シンチレータ304が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたTFT基板74により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式(所謂PSS(Penetration Side Sampling)方式)とされた場合、シンチレータ304の同図上面側(TFT基板74の反対側)でより強く発光し、TFT基板74側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたTFT基板74により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式(所謂ISS(Irradiation Side Sampling)方式)とされた場合、TFT基板74を透過した放射線がシンチレータ304に入射してシンチレータ304のTFT基板74側がより強く発光する。TFT基板74に設けられた各光電変換部82には、シンチレータ304で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器36は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもTFT基板74に対するシンチレータ304の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【0123】
また、放射線検出器36は、光電変換膜314を有機光電変換材料により構成しており、光電変換膜314で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器36は、表面読取方式により放射線がTFT基板74を透過する場合でも光電変換膜314による放射線の吸収量を少ないため、放射線Xに対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がTFT基板74を透過してシンチレータ304に到達するが、このように、TFT基板74の光電変換膜314を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜314での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
【0124】
また、TFT78の活性層324を構成する非晶質酸化物や光電変換膜314を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、基板300を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板300は放射線の吸収量を少ないため、表面読取方式により放射線がTFT基板74を透過する場合でも、放射線Xに対する感度の低下を抑えることができる。
【0125】
また、例えば、放射線検出器36をTFT基板74が照射面32側となるように筐体30内の照射面32部分に貼り付けるものとし、基板300を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器36自体の剛性が高くいため、筐体30の照射面32部分を薄く形成することができる。また、基板300を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器36自体が可撓性を有するため、照射面32に衝撃が加わった場合でも放射線検出器36が破損しづらい。
【0126】
次に、本実施の形態に係る撮影システム10の作用を説明する。
【0127】
本実施の形態に係る撮影システム10を利用して患者14に対する気管支ファイバー検査を実施する場合、気管支ファイバー検査を行う医師12は、まず、載置台16A上の、患者14の検査対象とする部位(本実施の形態では、一方の肺)、および内視鏡60の患者14に対する挿入位置(以下、「挿入開始位置」という。)の双方が電子カセッテ20により撮影可能な位置に患者14を横たわらせた後、コンソール26に対して気管支ファイバー検査の開始を指示する指示操作を行う。
【0128】
コンソール26は、当該指示操作が行われると、放射線画像撮影処理を実行する。
【0129】
次に、図10を参照して、放射線画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図10は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0130】
ステップS200では、コンソール26は、準備段階として、静止画像を撮影する第1静止画像撮影処理を行う。ここで、図11を参照して、第1静止画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図11は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される第1静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0131】
ステップS230では、コンソール26は、準備段階における静止画撮影を行う際の予め定められた曝射条件(本実施形態では、放射線源42の管電流、管電圧)を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【0132】
次のステップS232では、コンソール26は、準備段階における静止画撮影を行う際の予め定められた絞り部44の開口状態の設定を指示する開口状態指示情報を放射線照射装置18に送信する。
【0133】
上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、絞り部44の開口状態が指定された開口状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該開口状態指示情報により示される状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。なお、本実施の形態に係る撮影システム10では、上記予め定められた状態として、開口領域51が全開状態より狭く、かつ上記挿入開始位置を含む領域となるものとして予め定められた開口状態を適用している。
【0134】
次のステップS234では、コンソール26は、静止画像での撮影を行うことを指示する静止画撮影指示情報を電子カセッテ20に送信し、次のステップS236では、コンソール26は、曝射開始指示を示す曝射開始指示情報を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信する。これに応じて、放射線源42は、放射線照射装置18がコンソール26から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流等で放射線を発生して射出する。
【0135】
放射線源42から照射された放射線Xは、絞り部44を介して患者14を透過した後に電子カセッテ20に到達する。これにより、電子カセッテ20に内蔵された放射線検出器36の各画素部80の蓄積容量76には電荷が蓄積される。
【0136】
電子カセッテ20のカセッテ制御部100は、静止画像撮影指示情報を受信してから放射線検出器36の各画素部80の蓄積容量76への電荷の蓄積が終了するまでの期間として予め定められた期間の経過後にゲート線ドライバ88を制御してゲート線ドライバ88から1ラインずつ順に各ゲート配線84にオン信号を出力させ、各ゲート配線84に接続された各TFT78を1ラインずつ順にオンさせる。
【0137】
放射線検出器36は、各ゲート配線84に接続された各TFT78を1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量76に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線86に流れ出す。各データ配線86に流れ出した電気信号は信号処理部90でデジタルの画像情報に変換されて、ラインメモリ98に記憶される。
【0138】
カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶された画像情報に対し、予め定められた画像補正処理を施した後に光通信制御部102を介してコンソール26へ送信する。
【0139】
そこで、次のステップS238では、コンソール26は、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップS240にて、コンソール26は、受信した画像情報をHDD120に記憶すると共に、当該画像情報により示される放射線画像の表示を開始する静止画像表示指示情報を電子カセッテ20に送信した後、本第1静止画像撮影処理ルーチンプログラムを終了する。
【0140】
上記静止画像表示指示情報が受信されると、電子カセッテ20は、コンソール26に送信した画像情報により示される静止画像のディスプレイ28の表示面28Aへの表示を開始するようにディスプレイドライバ104を制御する。
【0141】
図12(A)、(C)及び(D)は、ディスプレイ28の表示内容の一例を示す図であり、図12(B)は、電子カセッテ20により撮影された動画像の一例を示す図である。上記ステップS240の処理により、一例として図12(A)に示すように、ディスプレイ28の表示面28Aに、準備段階にて撮影した静止画像170t0が表示される。
【0142】
一方、第1静止画像撮影処理ルーチンプログラムが終了すると、放射線画像撮影処理プログラム(図10)のステップS204では、コンソール26は、動画像の撮影を行う際の条件として予め定められた曝射条件(本実施の形態では、放射線源42の管電流、管電圧)を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定(更新)する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射をするように放射線源42を制御する。なお、本実施の形態では、上記動画像の撮影を行う際の曝射条件として、放射線Xの曝射量が静止画像の撮影の際の1/10〜1/1000程度となるようにする。
【0143】
次のステップS206では、コンソール26は、絞り部44の開口状態(開口面積および形状)を、関心領域を撮影する際の状態として予め定められた状態となるように指示する開口状態指示情報を放射線照射装置18に送信する。
【0144】
上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、当該開口状態指示情報により示される状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。なお、本実施の形態に係る撮影システム10では、上記予め定められた状態として、患者14の放射線Xが照射される領域が関心領域を含む面積および形状として医師12によって予め設定された面積(少なくとも静止画撮影時より狭い面積)および形状を適用している。
【0145】
なお、上記予め設定された面積は、放射線Xが照射される面積を決定するものであるため、検査対象とする部位の大きさや、同一患者に対する放射線Xの累積照射量等に応じて適宜設定する形態が好ましいが、例えば、放射線検出器36の照射面36Aの面積に対する予め定められた割合(一例として10%)の面積に放射線Xが照射される面積等といった、予め固定的に定められた面積を適用する形態としてもよい。
【0146】
次のステップS208では、コンソール26は、動画像での撮影を行うことを指示する動画撮影指示情報を電子カセッテ20に送信する。
【0147】
上記動画撮影指示情報が受信されると、電子カセッテ20は、動画像の撮影を開始する。なお、この際、電子カセッテ20のカセッテ制御部100は、静止画撮影時の動作と同様の動作を静止画像の撮影時より解像度を低く(本実施の形態では、静止画撮影時の1/4の解像度)し、かつ動画像の撮影速度として予め定められた速度(本実施の形態では、30フレーム/秒)で実行すると共に、上記画像補正処理が施された画像情報により示される放射線画像をディスプレイ28により表示するようにディスプレイドライバ104を制御する。
【0148】
次のステップS210では、コンソール26は、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップS212にて、コンソール26は、受信した画像情報をHDD120に記憶すると共に、当該画像情報により示される放射線画像を、確認等を行うためにUIパネル110のディスプレイによって表示させるようにUIパネル制御部122を制御する。また、この際、内視鏡60にて撮影されている画像も同時に当該ディスプレイに表示させるように制御する。
【0149】
以上の処理により、一例として図12(B)に示すような、ステップS212にて受信した画像情報が示す動画像171tnが、一例として図12(C)に示すように、対応する位置に組み込まれた静止画像171t0上に重ねて表示される。なお、本実施形態で言う「重ねて表示」とは、静止画像171t0上に0乃至100%の何れかの透過率で描画することである。これにより、医師12は、電子カセッテ20のディスプレイ28により、患者の体内における内視鏡60の位置を等身大の大きさで確認することができるとともに、内視鏡60にて撮影されている動画像170と電子カセッテ20にて撮影されている放射線画像171とを相互に比較しながら検査することができる。
【0150】
次のステップS214では、コンソール26は、内視鏡60の先端部の位置を示す位置情報(以下、「先端位置情報」という。)を取得する位置情報取得処理を実行する。
【0151】
本実施の形態に係る位置情報取得処理では、まず、上記ステップS202の第1静止画像撮影処理ルーチンプログラムによって取得した画像情報により示される静止画像と、直前の上記ステップS210によって取得した画像情報により示される動画像とを比較する。
【0152】
そして、この比較の結果、上記静止画像と動画像とで異なる物体(内視鏡60)が映し出されている領域であり、かつ当該領域の当該物体における先端部の位置を示す位置情報を上記先端位置情報として生成する。
【0153】
本実施の形態に係る位置情報取得処理では、上記静止画像と動画像の同一位置に対応する画素情報同士の差分を当該動画像の全領域について算出し、当該差分が予め定められた閾値以上である複数の画素により構成される領域であり、かつ予め定められた大きさ以上の塊となる領域を内視鏡60の領域であるものと特定する。なお、本実施の形態では、上記静止画像および動画像の分解能が異なるため、上記差分を算出する際には、各画像の分解能を合わせるようにする。また、上記差分を算出するに先立って、上記静止画像および動画像の各画像情報に対して2値化処理を施し、2値化処理された画像情報の差分を演算するようにすると、多値のままで差分を演算する場合に比較して処理の高速化が見込めるため、好ましい。
【0154】
そして、本実施の形態に係る位置情報取得処理では、特定した内視鏡60の領域の先端部の位置をさらに特定し、特定した先端部の位置を示す位置情報を上記先端位置情報として生成する。なお、本実施の形態では、この先端部の位置の特定を、特定した内視鏡60の領域で、かつ対応する動画像の周縁部に位置する端部とは反対側の端部を上記先端部の位置として特定する。
【0155】
このように、本実施の形態では、先端位置情報を、放射線画像に基づいて取得しているので、少なくとも内視鏡60の先端部は放射線画像に顕在化される(映る)材質の部材で構成する。
【0156】
また、このように、本実施の形態では、静止画像と動画像との差分に基づいて先端位置情報を取得しているが、これに限らず、例えば、内視鏡60の先端部の放射線画像を予め取得しておき、当該放射線画像と上記動画像との従来既知のパターン・マッチングにより先端位置情報を取得する形態等としてもよい。
【0157】
次のステップS216では、コンソール26は、取得した先端位置情報を、絞り部44の開口状態の変更を指示する変更指示情報と共に放射線照射装置18に送信する。
【0158】
上記変更指示情報が受信されると、放射線照射装置18は、照射装置制御部140により、当該変更指示情報と共に受信した先端位置情報により示される内視鏡60の先端部の位置に対応する位置が開口領域51の中心となり、かつ開口領域51の形状および面積が上記予め定められた形状および面積となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。なお、この際、開口領域51の少なくとも一部が全開状態の開口領域の外側に位置してしまう場合には、当該外側に位置する部分に対応するスリット板については全開状態と同一の位置となるように制御する。
【0159】
次のステップS218では、コンソール26は、関心領域の位置が、電子カセッテ20のディスプレイ28に表示されている静止画像の撮影領域(以下、「静止画像撮影領域」という。)の端部に近づいたか否かを判定する。この際、ステップS214にて取得された関心領域51の位置情報が示す位置が、静止画像撮影領域の端部の予め定められた領域(本実施形態では、撮影対象領域の外周部分に位置する幅が辺の長さの10%の領域)に含まれる場合に、端部に近づいたものと判定する。なお、端部の領域は、これに限定されず、撮影対象領域の外周部分に位置する幅が所定画素数の領域であっても良い。関心領域の一部が静止画像撮影領域の端部に含まれた場合に端部に近づいたと判定しても良く、あるいは、関心領域の全体が静止画像撮影領域の端部に含まれた場合に端部に近づいたと判定しても良い。また、判定方法はこれに限定されず、タイミングの異なる複数の位置情報から移動方向と移動速度を導出して、当該移動方向と移動速度に基づいて、端部に近づいたか否かを判定しても良い。
【0160】
ステップS218において肯定判定となった場合は、コンソール26は、静止画像を撮影する第2静止画像撮影処理を行う。ここで、図13を参照して、第2静止画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図13は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される第2静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0161】
ステップS260では、コンソール26は、静止画像撮影領域の更新を行うために静止画撮影を行う際の予め定められた曝射条件を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定(更新)する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【0162】
次のステップS262では、コンソール26は、関心領域171tnの位置の、静止画像撮影領域170tmにおける領域区分を特定する。
【0163】
図14(A)は、本実施形態に係る電子カセッテ20の静止画像撮影領域170tm内における関心領域171tnの移動状態の一例を示す図であり、図14(B)乃至(D)は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。本実施形態に係る放射線画像撮影処理プログラムでは、図14(A)に示すように、静止画像撮影領域170tm上に、関心領域171t0乃至関心領域171tnがフレーム毎に移動経路に沿って表示される。この際、静止画像撮影領域170tm上において関心領域171t0乃至関心領域171tnについて、最新の画像が上層に位置するように重ねて表示するように制御されても良く、または下層に位置するように重ねて表示するように制御されても良い。あるいは、常に関心領域171t0乃至関心領域171tnの動画像のうちの最新の画像フレーム(関心領域171tn)のみが表示させるように制御されても良い。
【0164】
図14(B)乃至(D)に示すように、静止画像撮影領域170tmは領域A乃至Dの4つの領域区分に区分けされていて、関心領域171tnの位置が領域A乃至Dのどの領域区分内に位置するかを特定する。図14(B)乃至(D)に示す例では、関心領域171tnの位置は領域Dにあると区分される。
【0165】
次のステップS264では、コンソール26は、ステップS262にて取得した領域区分に応じて予め定められた絞り部44の開口状態の設定を指示する開口状態指示情報を放射線照射装置18に送信する。
【0166】
この際、本実施形態に係る撮影システム10では、関心領域が至った端部とは対向する側の端部に当該関心領域が位置するように、静止画像撮影領域の移動方向及び移動量を決定して、静止画像撮影領域の位置を切り替える。
【0167】
本実施形態では、一例として図14(B)に示すように、静止画像撮影領域170tmの正面視左下の領域Dにあった関心領域171tnの位置が、更新後の静止画像撮影領域170tm+1においては正面視右上(図14(B)のラインa上)に位置するように絞り部44の開口状態が設定される。なお、これに限らず、一例として図14(C)に示すように、更新後の静止画像撮影領域170tm+1において正面視上部の左右方向中央部(図14(C)のラインb上)になるように絞り部44の開口状態が設定されても良く、あるいは、一例として図14(D)に示すように、更新後の静止画像撮影領域170tm+1において上述した正面視右上の位置及び正面視上部の左右方向中央部の位置の中央点(図14(D)のラインc上)になるように絞り部44の開口状態が設定されても良い。
【0168】
上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、絞り部44の開口状態が指定された開口状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。
【0169】
次のステップS266では、コンソール26は、静止画像での撮影を行うことを指示する静止画撮影指示情報を電子カセッテ20に送信する。これに応じて、放射線源42は、放射線照射装置18がコンソール26から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流等で放射線を発生するように調整する。
【0170】
一方、電子カセッテ20のカセッテ制御部100は、上述したように静止画撮影を行い、これによってラインメモリ98に記憶された画像情報に対し、予め定められた画像補正処理を施した後に光通信制御部102を介してコンソール26へ送信するので、次のステップS268では、コンソール26は、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップS270にて、コンソール26は、受信した画像情報をHDD120に記憶すると共に、当該画像情報により示される放射線画像の表示を開始する静止画像表示指示情報を電子カセッテ20に送信した後、本第2静止画像撮影処理ルーチンプログラムを終了する。
【0171】
上記静止画像表示指示情報が受信されると、電子カセッテ20は、コンソール26に送信した画像情報により示される静止画像のディスプレイ28の表示面28Aへの表示(再表示)を開始する。
【0172】
ステップS218にて否定反応となった場合、またはステップS220にて第2静止画像撮影処理を終えた場合、次のステップS222では、コンソール26は、放射線画像の撮影を終了するタイミングが到来したか否かを判定する。否定判定となった場合は上記ステップS210に戻る一方、肯定判定となった時点でステップS224に移行する。なお、本実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムでは、上記ステップS222における撮影を終了するタイミングが到来したか否かの判定を、医師12により、操作パネル112等の入力手段を介して放射線画像の撮影を終了することを指示する指示情報が入力されたか否かを判定することによって行っているが、これに限定されず、電子カセッテ20または放射線照射装置18の図示しない電源スイッチがオフされたか否かを判定することにより行う形態等、他の形態としてもよいことは言うまでもない。
【0173】
以上のステップS210乃至S222の繰り返し処理により、一例として図12(D)に示すように、ディスプレイ28の表示面28Aに、ステップS270にて静止画像で撮影された静止画像撮影領域170tmが表示されるとともに、静止画像撮影領域170tm上にステップS212にて動画像で撮影された関心領域171t0乃至171tnが表示される。
【0174】
次のステップS224にて、コンソール26は、以上の処理により電子カセッテ20から受信した画像情報を図示しないRIS(Radiology Information System)サーバへ図示しない病院内ネットワークを介して送信した後、本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、上記RISサーバでは、コンソール26から受信した画像情報を用いて、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【0175】
放射線画像撮影システム10において、静止画撮影を行う際には、照射停止直前の最終画像は動画像より高画質で撮影されることが望ましいが、動画撮影時の曝射条件では線量が不十分になる可能性があることが考慮され、静止画撮影時に照射される放射線の線量は、動画撮影時に照射される放射線の線量の10〜1000倍程度に設定される。また、静止画撮影時の放射線の照射時間は、動画撮影時の放射線の照射時間より長く設定される。さらに、静止画撮影時の画像解像度は、動画撮影時の画像解像度より高く設定される。
【0176】
ここで、放射線照射装置18は、所定時間毎に、コンソール26から受信した各種指示を示す情報に基づいて放射線照射処理を実行する。
【0177】
図15を参照して、放射線照射処理の実行時における放射線照射装置18の作用を説明する。なお、図15は、放射線照射処理の実行時に放射線照射装置18の照射装置制御部140によって実行される放射線照射処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは照射装置制御部140が有するROM等の記憶装置の所定領域に予め記憶されている。
【0178】
ステップS300では、放射線照射装置18は、コンソール26から曝射条件を示す情報を受信したか否かを判定する。曝射条件を示す情報を受信した場合、ステップS302では、放射線照射装置18は、曝射条件が当該曝射条件となるように放射線源42を制御する。曝射条件を示す情報を受信しなかった場合、ステップS304に移行する。
【0179】
ステップS304では、放射線照射装置18は、コンソール26から絞り状態を示す情報を受信したか否かを判定する。絞り状態を示す情報を受信した場合、ステップS306では、放射線照射装置18は、絞り部44が当該絞り状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。絞り状態を示す情報を受信しなかった場合、ステップS308に移行する。
【0180】
ステップS308では、放射線照射装置18は、コンソール26から曝射開始指示を示す曝射開始指示情報を受信したか否かを判定する。曝射開始指示情報を受信した場合、ステップS310では、放射線照射装置18は、曝射が開始されるように放射線源42を制御する。曝射開始指示情報を受信しなかった場合、ステップS312に移行する。
【0181】
ステップS312では、放射線照射装置18は、コンソール26から曝射停止指示を示す曝射停止指示情報を受信したか否かを判定する。曝射停止指示情報を受信した場合、ステップS314では、放射線照射装置18は、曝射が停止されるように放射線源42を制御する。曝射停止指示情報を受信しなかった場合、当該放射線照射処理を終了する。
【0182】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、コンソール26は、患者14に照射される放射線Xを絞る絞り部44の開口領域51の面積を可変とすると共に、患者14の予め定められた領域に対して放射線Xが照射されるように絞り部44を制御する。また、コンソール26は、関心領域の位置を取得し、関心領域が非関心領域の端部に近づいた場合に静止画撮影を再度行うので、患者14に対する被曝量を抑制しつつ、医師12が撮影対象領域の放射線画像を観察することができる。
【0183】
なお、本実施形態において、ステップS262の静止画像撮影領域170tmの領域区分として、静止画像撮影領域170tmを正面視左上、右上、右下、左下の4つに区分けした領域をそれぞれ領域A乃至領域Dとしたが、これに限定されない。
【0184】
図16(A)は、静止画像撮影領域170tmの端部の領域区分の一例を示す図である。図16(A)に示すように、静止画像撮影領域170tmを、正面視左・上、左中央・上、右中央・上、右・上、右・中央上、右・中央下、右・下、右中央・下、左中央・下、左・下、左・中央下、左・中央上の12に区分けした領域E乃至領域Pに区分しても良い。この場合にも同様に、関心領域の位置が静止画像撮影領域170tmの左・上の領域Eにあった場合、関心領域の位置が静止画像撮影領域170tm+1が右・下に位置するように静止画像撮影領域170tm+1を設定し、関心領域の位置が静止画像撮影領域170tmの左中央・上の領域Fにあった場合、関心領域の位置が静止画像撮影領域170tm+1が右中央・下に位置するように静止画像撮影領域170tm+1を設定すると良い。
【0185】
また、本実施形態では、静止画像撮影領域170tmを複数領域に区分けして、感心領域171tnが位置する領域に応じて撮影対象領域を移動させるが、これに限定されず、関心領域171tnの位置に応じて撮影対象領域を移動させても良い。
【0186】
図16(B)は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。一例として図16(B)に示すように、関心領域171tnの位置から静止画像撮影領域170tmの一辺までの距離と、関心領域171tnの位置から静止画像撮影領域170tmの上記一辺に対向しない他辺までの距離とに基づいて、例えば各々距離が等しい静止画像撮影領域170tm+1内において反対側の位置になるように撮影対象領域の移動方向及び移動量を決定して移動させても良い。
【0187】
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係る撮影システム10について添付図面を用いて詳細に説明する。第2実施形態に係る撮影システム10は、第1実施形態に係る撮影システム10と同様に、図1乃至図9に示すような構成を有する。なお、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0188】
第2実施形態に係る撮影システム10の作用を説明する。
【0189】
図17を参照して、放射線画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図17は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0190】
ステップS330乃至S344では、コンソール26は、第1実施形態のステップS202乃至S216と同様の処理を行う。
【0191】
次のステップS346では、コンソール26は、ステップS342にて取得した位置情報のうち、所定数だけ前のフレームの位置情報を取得する。当該所定数は、直前に取得した位置情報と比較した場合に、関心領域171tnの静止画像撮影領域170tmにおける移動量や移動方向がわかる程度の値が予め定められ、当該所定数を示す情報がROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0192】
次のステップS348では、コンソール26は、直前に取得した関心領域171tnの位置情報とステップS246にて取得した所定数だけ前のフレームの関心領域171tnの位置情報とから、所定時間経過後の関心領域171tnの予測位置を導出する。
【0193】
図18(A)及び(C)は、本実施形態に係る電子カセッテ20の静止画像撮影領域170tm内における関心領域171tnの移動状態の一例を示す図であり、図18(B)及び(D)は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。
【0194】
図18(A)に示すように、静止画像撮影領域170tm上に、関心領域171t0乃至関心領域171tnがフレーム毎に移動経路に沿って表示される。ステップS236にて取得した所定数だけ前のフレームにおける関心領域171tn−1の位置P1と、直前の関心領域171tnの位置P2から、ステップS248において所定時間経過後の関心領域171tn+1の予測位置P3が導出され、予測位置P3が静止画像撮影領域170tmの外部であった場合、一例として図18(B)に示すように、予測位置P3が静止画像撮影領域170tm+1の内部に位置するように静止画像撮影領域170tm+1の位置を移動させる。
【0195】
また、一例として図18(C)に示すように、静止画像撮影領域170tm上に、関心領域171t0乃至関心領域171tnがフレーム毎に移動経路に沿って表示される。ステップS236にて取得した所定数だけ前のフレームにおける関心領域171tn−1の位置P1と、直前の関心領域171tnの位置P2から、ステップS248において所定時間経過後の関心領域171tn+1の予測位置P3が導出され、予測位置P3が静止画像撮影領域170tmの内部であった場合、一例として図18(D)に示すように、静止画像撮影領域170tm+1の位置を移動させずに静止画像撮影領域170tmの動画撮影を継続する。
【0196】
次のステップS350では、コンソール26は、ステップS348にて導出した予測位置が、静止画像撮影領域170tmの外部であるか否かを判定する。肯定判定となった場合は、コンソール26は、静止画像を撮影する第3静止画像撮影処理を行う。ここで、図19を参照して、第3静止画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図19は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される第3静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0197】
ステップS360では、コンソール26は、非関心領域の更新を行うために静止画撮影を行う際の予め定められた曝射条件を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定(更新)する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【0198】
次のステップ362では、コンソール26は、関心領域を撮影する際の状態としてステップS248にて導出した予測位置が静止画像撮影領域170tm+1の内部となるように指示する開口状態指示情報を放射線照射装置18に送信する。
【0199】
上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、絞り部44の開口状態が指定された開口状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。
【0200】
次のステップS364では、コンソール26は、静止画像での撮影を行うことを指示する静止画撮影指示情報を電子カセッテ20に送信する。これに応じて、放射線源42は、放射線照射装置18がコンソール26から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流等で放射線を発生するように調整する。
【0201】
上述したように、カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶された画像情報に対し、予め定められた画像補正処理を施した後に光通信制御部102を介してコンソール26へ送信するので、次のステップS366では、コンソール26は、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップS368では、コンソール26は、受信した画像情報をHDD120に記憶すると共に、当該画像情報により示される放射線画像の表示を開始する静止画像表示指示情報を電子カセッテ20に送信した後、本静止画像撮影処理ルーチンプログラムを終了する。
【0202】
上記静止画像表示指示情報が受信されると、電子カセッテ20は、コンソール26に送信した画像情報により示される静止画像のディスプレイ28の表示面28Aへの表示を開始する。
【0203】
ステップS350にて否定反応となった場合、またはステップS352にて第3静止画像撮影処理を終えた場合、次のステップS354では、コンソール26は、放射線画像の撮影を終了するタイミングが到来したか否かを判定する。否定判定となった場合は上記ステップS338に戻る一方、肯定判定となった時点でステップS356に移行する。
【0204】
次のステップS356にて、コンソール26は、以上の処理により記憶した画像情報を図示しないRIS(Radiology Information System)サーバへ図示しない病院内ネットワークを介して送信した後、本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、上記RISサーバでは、コンソール26から受信した画像情報を用いて、医師12が、撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【0205】
なお、関心領域171tnの移動量が大きい場合等には、上記ステップS362において、関心領域171tnの予測位置に静止画像撮影領域170tm+1を移動させた場合に、移動後の静止画像撮影領域170tm+1に関心領域171tnが含まれないことが考えられる。
【0206】
図20(A)及び(B)は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。一例として図20(A)に示すように、移動後の静止画像撮影領域170tm+1に関心領域171tnが含まれない場合には、一例として図20(B)に示すように、移動後の静止画像撮影領域170tm+1の位置を関心領域171tnが含まれる位置までスライドさせると良い。これにより、医師12が内視鏡60を素早く動かした場合であっても、電子カセッテ20のディスプレイ28の表示面28Aに関心領域171tnを継続して表示させることができる。
【0207】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、コンソール26は、患者14に照射される放射線Xを絞る絞り部44の開口領域51の面積を可変とすると共に、患者14の予め定められた領域に対して放射線Xが照射されるように絞り部44を制御する。また、コンソール26は、関心領域の移動経路を予測し、関心領域が非関心領域の端部に近づいた場合に静止画撮影を再度行うので、患者14に対する被曝量を抑制しつつ、医師12が撮影対象領域の放射線画像を観察することができる。
【0208】
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係る撮影システム10について添付図面を用いて詳細に説明する。第3実施形態に係る撮影システム10は、第1実施形態に係る撮影システム10と同様に、図1乃至図9に示すような構成を有する。なお、第1実施形態及び第2実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0209】
第3実施形態に係る撮影システム10の作用を説明する。
【0210】
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、放射線画像撮影処理においてステップS330乃至S356の処理を行うが、ステップS352において、静止画像を撮影する第4静止画撮影処理を行う。ここで、図21を参照して、第4静止画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図21は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される第4静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0211】
ステップS400では、コンソール26は、非関心領域の更新を行うために静止画撮影を行う際の予め定められた曝射条件を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定(更新)する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【0212】
次のステップ402では、コンソール26は、ステップS346にて取得した所定数だけ前のフレームにおける関心領域171tnの位置と、直前の関心領域171tnの位置との差から、関心領域171tnの移動距離(移動速度に対応)を導出する。
【0213】
次のステップ404では、コンソール26は、関心領域を撮影する際の状態として、ステップS248にて導出した予測位置が静止画像撮影領域170tm+1の内部になるように、かつステップS402にて導出した関心領域tnの移動距離が大きい場合には静止画像撮影領域170tmの面積を大きく、ステップS402にて導出した関心領域tnの移動距離が小さい場合には静止画像撮影領域170tmの面積が小さくなるように絞り部44の開口状態の設定を指示する開口状態指示情報を放射線照射装置18に送信する。
【0214】
図22(A)は、本実施形態に係る静止画像撮影領域170tm内における関心領域171tnの移動状態の一例を示す図であり、図22(B)及び(C)は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。
【0215】
図22(A)に示すように、静止画像撮影領域170tm上に、関心領域171t0乃至関心領域171tnがフレーム毎に移動経路に沿って表示される。この際、ステップS346にて取得した所定数だけ前のフレームにおける関心領域171tn−1の位置から、直前の関心領域171tnの位置までの移動距離が大きい場合、関心領域171tnのその後の移動量も大きいことが予測されるため、一例として図22(B)に示すように、静止画像撮影領域170tm+1の面積を大きくする。一方、移動距離が小さい場合、関心領域171tnのその後の移動量も小さいことが予測されるため、一例として図22(C)に示すように、静止画像撮影領域170tm+1の面積を小さくする。
【0216】
この際、コンソール26は、ステップS402にて導出した関心領域tnの移動距離が小さい場合には、医師12が関心領域171tnを注意深く観察している可能性を考慮し、ステップS400にて送信する曝射条件において、曝射する放射線の線量を大きくするように制御すると良い。
【0217】
なお、ステップS346にて取得した所定数だけ前のフレームにおける関心領域171tn−1の位置から、直前の関心領域171tnの位置までの移動距離が小さい場合に、内視鏡60の移動方向が変更する可能性を考慮し、静止画像撮影領域170tm+1を当該移動方向に広げても良い。
【0218】
上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、絞り部44の開口状態が指定された開口状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。
【0219】
次のステップS406では、コンソール26は、静止画像での撮影を行うことを指示する静止画撮影指示情報を電子カセッテ20に送信する。これに応じて、放射線源42は、放射線照射装置18がコンソール26から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流等で放射線を発生するように調整する。
【0220】
上述したように、カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶された画像情報に対し、予め定められた画像補正処理を施した後に光通信制御部102を介してコンソール26へ送信するので、次のステップS408では、コンソール26は、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップS410では、コンソール26は、受信した画像情報をHDD120に記憶すると共に、当該画像情報により示される放射線画像の表示を開始する静止画像表示指示情報を電子カセッテ20に送信した後、本静止画像撮影処理ルーチンプログラムを終了する。
【0221】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、コンソール26は、患者14に照射される放射線Xを絞る絞り部44の開口領域51の面積を可変とすると共に、患者14の予め定められた領域に対して放射線Xが照射されるように絞り部44を制御する。また、コンソール26は、関心領域が非関心領域の端部に近づいた場合に、関心領域の移動速度に基づいて静止画撮影の撮影領域を変更して再度撮影を行うので、患者14に対する被曝量を抑制しつつ、医師12が撮影対象領域の放射線画像を観察することができる。
【0222】
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係る撮影システム10について添付図面を用いて詳細に説明する。第4実施形態に係る撮影システム10は、第1実施形態に係る撮影システム10と同様に、図1乃至図9に示すような構成を有する。なお、第1実施形態乃至第3実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0223】
第4実施形態に係る撮影システム10の作用を説明する。
【0224】
第4実施形態では、第2実施形態の放射線画像撮影処理におけるステップS450(第2実施形態ではS348に対応)において、関心領域の予測位置が非関心領域の外部であると判定された際に、関心領域の予測位置が、既に静止画撮影されて記憶されていた場合に、第3静止画像撮影処理を行わずに電子カセッテ20に当該記憶されている画像を使用して非関心領域の静止画像が表示される。
【0225】
ここで、図23を参照して、放射線画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図23は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される放射線画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0226】
ステップS430乃至S450では、それぞれ第2実施形態のステップS330乃至S350と同様の処理を行う。肯定判定となった場合、ステップS452では、コンソール26は、ステップS248にて導出した関心領域の予測位置を含む静止画像が、第3静止画像撮影処理において既に撮影されて記憶されているか否かを判定する。
【0227】
ステップS452にて肯定判定となった場合、ステップS454では、コンソール26は、静止画像の画像表示を切り替え、当該記憶されている静止画像をディスプレイ28の表示面28Aに表示させ、ステップS458に移行する。なお、関心領域の予測位置を含む静止画像が複数記憶されていた場合、最新の静止画像を用いると良い。
【0228】
図24は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。一例として図24に示すように、静止画像撮影領域170tm上に、関心領域171tn−1乃至関心領域171tn+1がフレーム毎に移動経路に沿って表示される。関心領域171tn−1から関心領域171tnへの関心領域の移動に伴って非関心領域を静止画像撮影領域170tmから静止画像撮影領域170tm+1に移動させた後に、関心領域171tnが静止画像撮影領域170tm内に移動した場合、既に撮影されて記憶されている静止画像撮影領域170tmの静止画像が静止画像撮影領域170tm+2として表示される。
【0229】
一方、ステップS452にて否定判定となった場合、コンソール26は、上述した第3静止画像撮影処理を行う。
【0230】
なお、第1静止画像撮影処理において静止画像撮影領域170t0を広い領域で撮影しておくことで、ステップS452において肯定判定に進む確率を高くし、第1静止画像撮影処理で撮影した画像を利用することで静止画撮影の回数を削減すると良い。
【0231】
あるいは、第1静止画像撮影処理において絞り部44の開口状態を全開状態にして静止画像撮影領域170t0を撮影しておくことで、ステップS452において毎回肯定判定に進むようにしても良い。これにより、静止画像の撮影を始めの1回のみにでき、絞り部44の開閉に要する時間を削減することができる。
【0232】
また、第3静止画像撮影処理において撮影された静止画像が複数記憶されていた場合には、ディスプレイ28またはUIパネル110のディスプレイに表示される静止画像を操作パネル112を介したユーザ操作によって切り替えても良い。
【0233】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、コンソール26は、患者14に照射される放射線Xを絞る絞り部44の開口領域51の面積を可変とすると共に、患者14の予め定められた領域に対して放射線Xが照射されるように絞り部44を制御する。また、コンソール26は、関心領域が非関心領域の端部に近づいた場合に、関心領域が位置する領域について既に静止画撮影を行っている場合には新たな静止画撮影を行わずに既存の画像情報を用いるので、患者14に対する被曝量を抑制しつつ、医師12が撮影対象領域の放射線画像を観察することができる。
【0234】
〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係る撮影システム10について添付図面を用いて詳細に説明する。第5実施形態に係る撮影システム10は、第1実施形態に係る撮影システム10と同様に、図1乃至図9に示すような構成を有する。なお、第1実施形態乃至第4実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0235】
第5実施形態に係る撮影システム10の作用を説明する。
【0236】
第5実施形態では、第2実施形態の放射線画像撮影処理におけるステップS330乃至S356の処理を行うが、ステップS352において、静止画像を撮影する第5静止画撮影処理を行う。
【0237】
ここで、図25を参照して、第5静止画像撮影処理の実行時におけるコンソール26の作用を説明する。なお、図25は、この際にコンソール26のCPU114によって実行される第5静止画像撮影処理ルーチンプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM116の所定領域に予め記憶されている。
【0238】
ステップS470では、コンソール26は、静止画撮影を行う際の予め定められた曝射条件を放射線照射装置18および電子カセッテ20へ送信することにより当該曝射条件を設定(更新)する。これに応じて照射装置制御部140は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【0239】
次のステップ472では、コンソール26は、第1静止画像撮影処理によって得られた静止画像(第5静止画像撮影処理を既に行っている場合は、最後に第5静止画像撮影処理によって得られた静止画像)から被検者の領域を取得する。この際、例えば被検者の骨部またはスキンラインが撮影対象領域に含まれるようにして静止画撮影を行っておき、当該撮影により得られた静止画像に対して既存の方法で画像処理を行うことにより、被検者の領域を検出する。
【0240】
次のステップ474では、コンソール26は、非関心領域の撮影対象領域内にステップS472にて取得した被検者の領域以外の領域が多く(本実施形態では、被検者の領域以外の領域が第1の割合以上)含まれる場合、非関心領域に被検者の領域以外の領域が多く含まれない状態(本実施形態では、被検者の領域以外の領域が第1の割合より小さな第2の割合以下)になるまで非関心領域をスライドさせて移動させるように指示する開口状態指示情報を放射線照射装置18に送信する。
【0241】
図26(A)は、本実施形態に係る静止画像撮影領域170tm内における関心領域171tnの移動状態の一例を示す図であり、図26(B)及び(C)は、本実施形態に係る電子カセッテ20における静止画像撮影領域170tmの更新方法を説明するための図である。
【0242】
図26(A)に示すように、静止画像撮影領域170tm上に、関心領域171t0乃至関心領域171tnがフレーム毎に移動経路に沿って表示される。静止画像撮影領域170tm+1の撮影対象領域内にステップS472にて取得した被検者の領域以外の領域が多く含まれる場合、一例として図26(B)に示すように、静止画像撮影領域170tm+1を、当該静止画像撮影領域170tm+1の撮影対象領域内にステップS472にて取得した被検者の領域以外の領域が多く含まれない位置まで移動させる。
【0243】
または、静止画像撮影領域170tm+1を移動させる代わりに、一例として図26(C)に示すように、当該静止画像撮影領域170tm+1の撮影対象領域内にステップS472にて取得した被検者の領域以外の領域が多く含まれない大きさ(本実施形態では、被検者の領域以外の領域が第2の割合以下になる大きさ)にまで、静止画像撮影領域170tm+1の大きさを小さくしても良い。あるいは、静止画像撮影領域170tm+1を移動させた上で、静止画像撮影領域170tm+1の大きさが小さくなるように変更しても良い。
【0244】
上記開口状態指示情報が受信されると、放射線照射装置18では、照射装置制御部140により、絞り部44の開口状態が指定された開口状態となるように各スリット板44A〜44Dの位置を制御する。
【0245】
次のステップS476では、コンソール26は、静止画像での撮影を行うことを指示する静止画撮影指示情報を電子カセッテ20に送信する。これに応じて、放射線源42は、放射線照射装置18がコンソール26から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流等で放射線を発生するように調整する。
【0246】
上述したように、カセッテ制御部100は、ラインメモリ98に記憶された画像情報に対し、予め定められた画像補正処理を施した後に光通信制御部102を介してコンソール26へ送信するので、次のステップS478では、コンソール26は、1フレーム分の画像情報が電子カセッテ20から受信されるまで待機し、次のステップS480では、コンソール26は、受信した画像情報をHDD120に記憶すると共に、当該画像情報により示される放射線画像の表示を開始する静止画像表示指示情報を電子カセッテ20に送信した後、本静止画像撮影処理ルーチンプログラムを終了する。
【0247】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、コンソール26は、患者14に照射される放射線Xを絞る絞り部44の開口領域51の面積を可変とすると共に、患者14の予め定められた領域に対して放射線Xが照射されるように絞り部44を制御する。また、コンソール26は、関心領域が非関心領域の端部に近づいた場合に、関心領域に基づいて決定された静止画撮影の撮影対象領域に被検者の領域以外の領域が多く含まれる場合、被検者の領域以外の領域が多く含まれないよう撮影対象領域の位置やサイズを変更するので、患者14に対する被曝量を抑制しつつ、医師12が撮影対象領域の放射線画像を観察することができる。
【0248】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0249】
また、上記の実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る
【0250】
例えば、上記実施の形態では、患者14の体内における内視鏡60の進入量を利用して内視鏡60の先端部の患者14の体内における位置を特定する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像認識技術を用いて特定する形態、ICタグを用いて特定する形態、磁性体を用いて特定する形態等の他の形態としてもよい。
【0251】
画像認識技術を用いて特定する場合の形態としては、当該特定を行う際に電子カセッテ20から取得した画像情報により示される画像と、予め電子カセッテ20による内視鏡60の先端部に対する撮影によって得られた画像情報により示される画像との間でパターン・マッチングを行うことにより、上記特定を行う際に取得した画像情報により示される画像における内視鏡60の先端部の位置を特定する形態を例示することができる。
【0252】
また、ICタグを用いて特定する場合の形態としては、内視鏡60の先端部に予め定められた信号を発信するICタグを取り付けると共に、手術室内に複数のアンテナを設けておき、アンテナにより受信されている上記信号の受信強度に基づいて、三角測量の技術により発信元のICタグの位置を特定することにより、内視鏡60の先端部の位置を特定する形態を例示することができる。
【0253】
さらに、磁性体を用いて特定する場合の形態としては、内視鏡60の先端部に磁石を取り付けると共に、電子カセッテ20の照射面32の放射線検出器36と重ならない位置(例えば、ケース40の位置)に、内視鏡60の先端に取り付けられた磁石の磁力の大きさを測定する測定器を設け、当該測定器により測定された磁力の大きさから、測定器から内視鏡60の先端部に取り付けられた磁石までの距離を推定し、当該距離および上記進入予定経路の座標情報に基づいてUIパネル110のタッチパネルにおける内視鏡60の先端部の位置を推定する形態を例示することができる。
【0254】
また、この変形例として、内視鏡60の先端部に取り付けられた磁石の磁力の大きさを測定すると共に、当該磁力の発生源の方角を取得することにより内視鏡60の先端部の位置を推定する形態としてもよい。この場合、上記進入予定経路の座標情報は不要となる。また、磁石の代わりに超音波発信器やγ線発信器などを用いてもよく、この場合、当該発信器から発信される物理量の大きさを測定することにより測定器から当該発信器までの距離を推定し、当該距離を利用して内視鏡60の先端部の位置を推定する。このように、患者14の体内に挿入された内視鏡60の先端部の患者14の体内における位置を推定する方法は如何なる方法であってもよい。
【0255】
また、上記実施の形態では、患者14の体内に挿入された内視鏡60の先端部の患者14の体内における位置を推定する場合の形態例を挙げて説明したが、同様の方法により、患者14の体内に挿入された内視鏡60の先端部以外の部位の患者14の体内における位置を推定する形態としてもよい。
【0256】
また、上記実施の形態では、絞り部44を、開口領域51の面積、形状、および位置の全てが変更可能に構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの何れか1つ、または2つの組み合わせについて変更可能に構成する形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と略同様の効果を奏することができる。
【0257】
また、上記実施の形態では、動画撮影及び静止画撮影を行う際に、絞り部44を用いて撮影対象領域を変更する場合について説明したが、これに限定されず、動画撮影を行うための放射線照射装置、及び静止画撮影を行うための放射線照射装置をそれぞれ別個に備えていても良い。この場合には、動画撮影から静止画撮影に切り替える際、または静止画撮影から動画撮影に切り替える際に、放射線照射装置を切り替えることで、絞り部44を用いずとも撮影対象領域を変更することができる。
【0258】
また、上記実施の形態では、患者14の体内に挿入する医療器具として、気管支ファイバー検査における内視鏡60を例に挙げて説明したが、その他の医療器具にも適用できることは言うまでもない。その他の医療器具は、例えば、カテーテルやカプセル内視鏡等である。当該カプセル内視鏡を用いる場合には、無線で画像データ等の送受信を行う形態とするとよい。この場合、体内における内視鏡の位置は、例えばマイクロ波の送受信を行うことによって位置検出する手法等によって検出することができる。
【0259】
また、上記実施の形態では、コンソール26のCPU114が放射線画像撮影処理および位置特定処理を実行する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線照射装置18の照射装置制御部140または電子カセッテ20のカセッテ制御部100がこれらの処理を実行してもよい。
【0260】
その他、上記実施の形態で説明した撮影システム10の構成(図1〜図6参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において変更可能であることは言うまでもない。
【0261】
また、上記実施の形態で説明した放射線画像撮影処理プログラム(図10等参照。)および位置特定処理プログラムの処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0262】
10 放射線画像撮影システム
14 患者
18 放射線照射装置
20 電子カセッテ
22 支持部材
26 コンソール
28 ディスプレイ
28A 表示面
36 放射線検出器
36A 照射面
42 放射線源
43,44,44’,46,48,50 絞り部
44A〜44D スリット板
46A〜46D スリット板
48A〜48D スリット板
50A〜50D スリット板群
51 開口領域
60 内視鏡
114 CPU
146,148,150,152 モータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部と、
前記被検者内を移動する物体を含む領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域に放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部から離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する撮影制御手段と、
前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部を制御する表示制御手段と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項2】
前記撮影制御手段は、前記撮影対象領域の位置を移動させた前記静止画撮影の後、前記動画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する
請求項1記載の放射線画像撮影システム。
【請求項3】
前記撮影制御手段は、前記撮影対象領域の位置の移動、及び前記撮影対象領域の位置の移動後の前記動画撮影が繰り返して行われるように前記放射線画像撮影部を制御する
請求項2記載の放射線画像撮影システム。
【請求項4】
前記撮影制御手段は、前記関心領域の前記撮影対象領域における位置に基づいて、前記撮影対象領域を移動させる方向を決定する
請求項1乃至3の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項5】
前記撮影制御手段は、前記撮影対象領域の前記端部の一部を含む複数領域に分割し、分割された分割領域のうちの前記関心領域が存在する前記分割領域に基づいて前記放射線画像撮影部を移動させる方向を決定する
請求項4記載の放射線画像撮影システム。
【請求項6】
前記撮影制御手段は、前記関心領域の前記撮影対象領域の前記端部までの距離に基づいて前記放射線画像撮影部を移動させる方向を決定する
請求項4記載の放射線画像撮影システム。
【請求項7】
前記撮影制御手段は、前記関心領域の過去の位置に基づいて、前記関心領域の移動先を予測し、予測した前記関心領域の移動先が含まれるように前記撮影対象領域の位置を決定する
請求項1乃至3の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項8】
前記撮影制御手段は、前記関心領域の移動速度に基づいて移動させた後の前記撮影対象領域の大きさを変更する
請求項1乃至7の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項9】
前記放射線画像撮影部により撮影された静止画像を示す画像情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記撮影制御手段は、移動後の前記撮影対象領域における静止画像を示す画像情報が前記記憶手段に記憶されている場合に当該移動後の前記静止画撮影を行わず、
前記表示制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記画像情報により示される静止画像を表示するように前記表示部を制御する
請求項1乃至8の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項10】
前記撮影制御手段は、移動後の前記撮影対象領域に前記被検者以外の領域が第1の割合以上含まれる場合に、前記被検者以外の領域が前記第1の割合より小さい第2の割合以下になるように前記撮影対象領域の移動及び前記撮影対象領域の大きさの変更の少なくとも一方を行う
請求項1乃至9の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項11】
前記撮影制御手段は、前記関心領域が前記端部に近づいたか否かを、現在までの前記関心領域の移動方向及び移動速度に基づいて予測する
請求項1から請求項10の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項12】
前記表示制御手段は、前記静止画像に前記動画像を、現在までに表示している動画像の上に重ねて表示するか、または現在までに表示している動画像の下に重ねて表示するように前記表示部を制御する
請求項1から請求項11の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項13】
前記表示制御手段は、前記静止画像に、前記動画撮影によって得られた動画像のうちの最新の画像のみを重ねて表示するように前記表示部を制御する
請求項1から請求項12の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項14】
被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部を備えた放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
前記被検者における移動する領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域のみに放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部とは離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する撮影制御手段と、
前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部を制御する表示制御手段と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項15】
被検者を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影部を備えた放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影方法であって、
前記被検者における移動する領域を関心領域として、当該関心領域を含む撮影対象領域に対して放射線を照射して行う静止画撮影、及び当該関心領域のみに放射線を照射して行う動画撮影が行われると共に、前記静止画撮影後の前記動画撮影中に関心領域の位置が当該撮影対象領域の端部に近づいた場合に、前記関心領域が前記撮影対象領域内で前記端部とは離れるように前記撮影対象領域の位置を移動させて前記静止画撮影が行われるように前記放射線画像撮影部を制御する撮影制御ステップと、
前記静止画撮影によって得られた前記撮影対象領域の静止画像に、前記動画撮影によって得られた前記関心領域の動画像を対応する位置に重ねて表示するように表示部を制御する表示制御ステップと、
を備えた放射線画像撮影方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate

【図19】
image rotate

【図20】
image rotate

【図21】
image rotate

【図22】
image rotate

【図23】
image rotate

【図24】
image rotate

【図25】
image rotate

【図26】
image rotate

【図12】
image rotate


【公開番号】特開2013−94500(P2013−94500A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−241559(P2011−241559)
【出願日】平成23年11月2日(2011.11.2)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】