放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影制御システム、及び放射線画像撮影制御プログラム
【課題】動体において最適なタイミングで撮影を行う。
【解決手段】放射線技師または医師が撮影を開始すると、ステップS３、ステップS４にて、被検者が撮影台に接している部位に配置されている荷重センサ部から、荷重値の取得が開始される。ステップS５にて取得した荷重値が規定値より大きい場合、ステップS６の放射線照射が開始され、以降ステップS１１の荷重値が規定値以下となるまで、ステップS７からステップS１０の放射線画像の取得処理が所定時間間隔で行われる。ステップS１１にて荷重値が規定値以下となったタイミングで、ステップS１２の放射線照射を停止し、放射線撮影処理を終了する。
【解決手段】放射線技師または医師が撮影を開始すると、ステップS３、ステップS４にて、被検者が撮影台に接している部位に配置されている荷重センサ部から、荷重値の取得が開始される。ステップS５にて取得した荷重値が規定値より大きい場合、ステップS６の放射線照射が開始され、以降ステップS１１の荷重値が規定値以下となるまで、ステップS７からステップS１０の放射線画像の取得処理が所定時間間隔で行われる。ステップS１１にて荷重値が規定値以下となったタイミングで、ステップS１２の放射線照射を停止し、放射線撮影処理を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体動する被検体を適切なタイミングで撮影することができる放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影制御システム、及び放射線画像撮影制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野の放射線撮影において、医師または放射線技師が被検者の体の所望部位を撮影するため、被検者の位置決めを行い、被検者の体を静止した状態で撮影ボタンを押下することが行われている。これは、放射線撮影において被検者が体動すると、適切な画像が取得できないためであり、例えば、胸部であれば息を吸ったタイミングで呼吸をとめて撮影することが行われている。この際、静止した状態か否かの確認は、医師または放射線技師が被検者を目視することによって行われる。
【０００３】
特許文献１には、圧力センサで被検者の体動を測定し、その情報を表示する画像診断装置用寝台が開示されている。この画像診断装置用寝台では、寝台の長手方向に、複数の空気を封入した圧力センサを配置し、その上に寝る被検者からの圧力を検知する。検知した圧力信号を解析し、被検者の体動、呼吸、心拍を画面に表示する。これにより、技師は被検者が体動していないこと、息を止めていること等を把握した上で、撮影ボタンを押下することができる。
【０００４】
また、整形外科において、人工骨のフィット状態を確認する際に、例えば足であれば被検者が歩いている状態で、関節等を何枚か撮影を行いたい場合がある。このように動体を撮影する場合、一般的には前述したように所望の状態で被検者を静止させて撮影したり、医師や放射線技師が目視によって被検者の動作を確認し、適切なタイミングで撮影ボタンを押下することが行われている。もしくは、撮影ボタンを押下して放射線が照射された状態で、被検者が所望の動作を行い、その間放射線検出機で画像を定期的に取得することが行われる。
【０００５】
更に、人工骨のフィット状態の確認には、比較のため予め撮影してある人工骨装着前の画像と同じ条件で撮影したい場合があり、過去の画像と被検者の動作を目視にて確認しながら撮影することも行われている。
【０００６】
しかしながら、被検者が一定時間静止した姿勢を維持した状態で撮影することは患者にとって肉体的負担であった。
【０００７】
また、動体に対して、医師または技師が目視で被検者を確認しながら撮影タイミングを計るやり方では、最適なタイミングで撮影をすることが難しいという問題があった。特に、比較読影のため、過去に撮影した画像と同じ条件で撮影したい場合において、過去の画像と被検者の動作を見ながら撮影することは非常に困難であった。過去の画像が複数ある場合は尚更困難を極める。
【特許文献１】特開２００５−１４３６６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術では、被検者の状態をセンサで検知し、技師が撮影し易いようにその結果を表示することができる。しかしながら、最終的には表示された情報を見ながら同じく目視にて撮影を行うことになるため、最適なタイミングで撮影することが難しい。また、検知する内容が、体動していないこと、呼吸、心拍であるため、整形外科の脚部等その他の動体撮影に適用することができない。
【０００９】
また、放射線を照射した状態で、被検者が所望の動作を行い撮影する場合、撮影したい状態以外においても放射線が照射され続けているため、必要以上に被検者が被爆してしまう問題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、動体において被検者の肉体的負担を軽減しつつ最適なタイミングで撮影を行うことができる放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影制御システム、及び放射線画像撮影制御プログラム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、本発明の放射線画像撮影制御装置は、被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して前記所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値が前記規定値より大きいこととすることができる。
【００１３】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影制御手段は前記撮影可否判断手段により撮影可と判断されている間は、一定の間隔で撮影を行うようにすることができる。
【００１４】
一定の間隔で撮影する際に、撮影を開始する直前に放射線が照射されるように制御し、撮影が終了後放射線の照射が停止されるように制御すると、被検者の被爆量が低減される。
【００１５】
また、前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値と前記規定値が等しいこととしてもよい。
【００１６】
また、前記特徴量は圧力または荷重の分布から抽出される所定方向の長さまたは外形形状であり、前記規定値は予め設定された所定方向の長さまたは外形形状であり、前記所定条件は前記抽出された所定方向の長さまたは外形形状が規定値と等しいことであるとしてもよい。
【００１７】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影可否判断手段は前記特徴量と複数の前記規定値とを順次比較し撮影可否を判断してもよい。
この場合、撮影可と判断されて撮影する際に、撮影を開始する直前に放射線が照射されるように制御し、撮影が終了後放射線の照射が停止されるように制御すると、被検者の被爆量が低減される。
【００１８】
前記規定値は、同一被検者の過去の撮影データから取得してもよい。
【００１９】
被検者が痛みを感じた時に信号を通知するための痛み通知手段を備え、前記痛み通知手段からの痛み通知信号を受信して、前記痛み通知信号を受信した時刻を記憶することもできる。
【００２０】
前記圧力または荷重の値と、前記撮影された放射線画像と、前記痛み通知信号の受信時刻を同時に表示する表示手段を備えてもよい。
更に本発明の放射線画像撮影システムは、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器と、被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段、前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段、及び前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段を備えた放射線画像撮影制御装置と、を含む。
【００２１】
上記の放射線画像撮影制御装置には、前記規定値と前記所定条件を記憶する記憶手段を更に設けても良く、放射線画像撮影制御装置に記憶手段を設けることなく、前記ネットワークに接続された他の装置に前記規定値及び前記所定条件を記憶する記憶手段を設け、放射線画像を撮影する際に前記規定値及び前記所定条件を読み出して使用してもよい。
【００２２】
更に本発明の放射線画像撮影プログラムは、コンピュータを、被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信し、前記圧力または荷重から特長量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段、として機能させるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被検者が所望の状態となったタイミングを自動的に検知し撮影を実行するため、最適なタイミングで撮影を行うことができる、という効果が得られる。
また、動体において複数枚の撮影を行う際、所望の状態でのみ放射線照射を行って撮影することにより、被検者の被爆量を低減することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における概略構成を示すものである。第１の実施形態では、放射線撮影を行うための放射線撮影装置が設けられている。放射線撮影装置は、放射線（例えば、Ｘ線）を被検者方向に照射する放射線源３２と、放射線源３２から照射されかつ被検者を透過した放射線を検出して検出した放射線の線量に応じた電荷を発生することにより、被検者の所定部位の放射線画像を撮影する放射線検出器３５とにより構成されている。
【００２５】
放射線源３２は、放射線源３２から放射線の放射が開始され、かつ放射されている放射線の放射を停止するように制御するための放射線源制御装置２に接続されている。また、放射線検出器３５は、放射線検出器３５内に発生した電荷を読み出すように放射線検出器３５を制御するためのコンソール１に接続されている。コンソール１には、撮影される被検者が乗降する撮影台４、被検者が痛みを感じた際に押下する痛み通知スイッチ３４、及び被検者の動作を撮影するためのカメラ３３が接続されている。放射線源制御装置２には、放射線撮影を開始する際に操作される撮影開始スイッチ３１が接続されている。また、コンソール１及び放射線源制御装置２には、通信インターフェース（ＩＦ）１５，２５が設けられている。通信ＩＦ１５，２５は、撮影した画像を保存するためのサーバー８、及び保存した画像を閲覧するためのビューワー装置９にローカルエリアネットワーク（LAN）を介して接続されている。
【００２６】
放射線源制御装置２とコンソール１の各々は、例えばパーソナルコンピュータ本体など、CPU１３，２３、RAM１２，２２、ROM１１，２１等を用いて構成された演算処理を行う装置である。本実施の形態における放射線画像を撮影するように制御する制御ルーチンのプログラムはコンソール１の記憶媒体としてのROM１１に記憶されており、実行時に読み出されてCPU１３で実行される。また、ROM１１には、制御ルーチンのプログラムを実行する際に使用される規定値が記憶されている。プログラムを記憶する記憶媒体としては、その他DVD−ROM、CD−ROM、外付けハードディスク、またはメモリカード等であってもよい。
【００２７】
コンソール１及び放射線源制御装置２には、周辺装置を専用ケーブルを用いて接続するためのIOポート１４、２４を備える。放射線源３２、及び撮影開始スイッチ３１は、放射線源制御装置２のIOポート２４に接続され、放射線検出器３５、撮影台４、痛み通知スイッチ３４、及びカメラ３３は、コンソール１のIOポート１４に接続されている。
【００２８】
医師または技師によって放射線撮影を開始する撮影開始スイッチ３１が押下されると、放射線源制御装置２及びLANを介して撮影開始信号がコンソール１に通知される。撮影開始スイッチ３１押下後に、放射線撮影が実行されると、放射線源制御装置２にて設定された線量等の設定値に従い放射線源３２が制御され、放射線源３２から放射線が照射される。照射された放射線は、被検体を透過し、放射線検出器３５によって透過後の放射線として検知され、画像が形成される。撮影された画像は、コンソール１にて取得され、コンソール１のRAM１２に一時保存される。この画像はコンソール１に付随のディスプレイに表示され、放射線技師または医師が、画像の良否確認を行うことができる。その後、コンソール１からサーバー８に撮影された画像が送信され、患者の識別情報と共にデータベースに保存される。
【００２９】
放射線技師または医師は、所望のタイミングで患者毎の画像をビューワー９にて参照することができる。ビューワー９にて参照したい患者の識別情報を接続されているキーボードから入力するかまたはマウスを操作して入力すると、ビューワー９からサーバー８へ患者の識別情報が送信される。サーバー８では、患者の識別情報に対応する画像をデータベースから取得し、ビューワー９に送信する。ビューワー９にはディスプレイが備えられており、患者の識別情報、及び撮影した画像等を同時に表示して参照することができる。
撮影台４には、図２に示すように、被検者が乗降した際に被検者の荷重を検知するための複数の荷重センサ部４１が上面に２次元状に配置されている。複数の荷重センサ部４１は、複数の荷重センサ部４１から出力された荷重の値に基づいて荷重分布信号を生成して出力する荷重信号処理部４２、及び通信ＩＦ４３を介してコンソール１のＩＯポート１４に接続されている。例えば、被検者が片足を撮影台４に載せると、足が接触している部位の荷重が個々の荷重センサ部４１で検知される。この個々の荷重の値が、荷重信号処理部４２に集約され、荷重分布信号としてコンソール１に送信される。センサ部４１のセンサはひずみゲージ等荷重を検知できるものであれば如何なるものでもよい。また、センサは、荷重ではなく圧力を検知するセンサであってもよい。
【００３０】
痛み通知スイッチ３４は、被検者が撮影中痛みを感じたときに、痛みを感じたことを知らせるために用いる。被検者によって保持され痛みを感じたタイミングでボタンが押下される。ボタンが押下されると、痛み開始通知としてコンソール１に信号が送信される。痛みがなくなった際は、ボタンがリリースされ、痛み終了通知として同様にコンソール１に信号が送信される。
【００３１】
図３を用いて放射線画像を撮影するように制御するメインルーチンについて説明する。図３はコンソール１における制御ルーチンの処理フローである。本実施の形態では、例えば、整形外科の分野で人工骨を装着している被検者に対し人工骨のフィッティングを確認するため、被検者が歩いている状態において、膝関節の放射線撮影を行うことを例にあげて説明する。
【００３２】
まず放射線技師、または医師が撮影開始スイッチ３１を押下して撮影開始が指示されると、放射線源制御装置２に撮影準備信号が通知される。この撮影準備信号は、更に通信IFを介して、放射線源制御装置２からLANを介してコンソール１に伝達される。
コンソール１では、ステップS１において撮影準備信号が入力されたか否か、すなわち撮影開始支持が入力されたか否かが判断され、撮影準備信号を受信して入力されたと判断すると、ステップS２において接続されているカメラ３３に撮影開始信号を送信して、動画の撮影を開始させる。動画は、後で被検者の動きを参照するために撮影される。
【００３３】
次のステップS３では、撮影台４の荷重信号処理部４２に荷重検知開始信号を送信する。すると、撮影台４の荷重信号処理部４２、及び荷重センサ部４１の電源が入り、被検者の荷重を検知できる状態となる。荷重センサ部４１は逐次荷重を検知しており、荷重信号処理部４２を介して荷重分布としてコンソール１に送信されるので、ステップS４において荷重信号処理部４２で生成された荷重分布信号を受信することにより荷重分布信号を取得する。
【００３４】
この状態で、被検者が片足を持ち上げ撮影台４の上に載せると、足が接している部位の荷重センサ部４１で荷重が検知され、荷重信号処理部４１にて集約されて生成された荷重分布信号がコンソール１に送信される。コンソール１では、荷重分布信号により荷重合計値が算出され、ステップS５において荷重合計値が規定値より大きいか否かが判断され、合計値が規定値より大きい場合に撮影可と判断し、ステップS６において放射線源制御装置２へ放射線照射開始指示を通知する。放射線源制御装置２はこの指示を受け取ると、放射線源３２より放射線の照射が開始されるように制御する。
【００３５】
ステップS７において、放射線検出器３５によって検出された被検者透過後の放射線から、透過画像を取得する。取得した画像は、画像取得時刻及び荷重分布信号と対応させてRAM１２に記憶される（ステップS８）。
【００３６】
透過画像撮影後、ステップS９において次の撮影の準備のため所定時間待機する処理を行い、ステップS１０で再度荷重分布信号を取得し、ステップS１１において荷重合計値が規定値より大きいか否かが判別される。荷重合計値が規定値を超えている場合には、ステップＳ７に戻り、以降、荷重合計値が規定値以下となるまでステップS７からステップS１１の処理を繰り返し行う。これによって、被検者が歩いている動作中、すなわち、荷重合計値が規定値を超えている場合に放射線の照射を継続した状態で等間隔で複数回の放射線撮影が行われる。なお、複数回の放射線撮影を行う際に、撮影直前で放射線の照射を開始するように制御し、撮影終了後に放射線の照射が停止されるように制御してもよい。これにより、放射線の被爆量が低減される。
【００３７】
被検者は撮影中、痛み通知スイッチ３４を手に持っている。痛みを感じた際に被検者がボタンを押下すると、痛み開始信号がコンソール１の処理に割り込み入力され、図４に示す割り込みルーチンが実行され、ステップS１６で現在時刻を取得し、ステップS１７で痛み開始時刻としてRAM１２に保存し、メインルーチンにリターンする。
【００３８】
また、被検者が痛みを感じなくなったタイミングで、痛み通知スイッチ３４のボタンをリリースすると、痛み終了信号がコンソール１の処理に割り込み入力され、図５に示す割り込みルーチンが実行され、ステップS２０で現在時刻を取得し、ステップＳ２１で痛み終了時刻として、痛み開始時刻と対応させて上記と同様にRAM１２に保存される。
【００３９】
被検者が撮影台４に載せている足を降ろし始めたところで、ステップＳ１１で荷重合計値が規定値以下となったと判断されると、ステップS１２で放射線源制御装置２へ放射線照射停止指示を通知し、ステップS１３で撮影台４の荷重信号処理部４２に荷重検知終了信号を通知する。すると放射線源３２は放射線の照射を停止し、撮影台４は荷重の検知を終了する。更に、ステップS１４においてカメラ３３に撮影終了信号が送信されて撮影した動画がRAM１２に保存され、撮影が完了する。
【００４０】
一連の撮影が完了すると、取得した放射線画像を示すデータ、撮影時刻（画像取得時刻）を示すデータ、荷重分布を示すデータ、動画を示すデータ、痛み開始時刻を示すデータ、及び痛み終了時刻を示すデータを含む情報が、サーバー８へ送信され、コンソール１から入力された患者の識別情報とともにサーバー８に接続されているデータベースに保存される。
【００４１】
図６は上述してきた撮影で取得した各データをビューワー９の画面上へ表示する例を示す図である。まずビューワー９で技師または医師が患者の識別情報を入力するとサーバー８へ送信され、患者の識別情報に対応する該当情報がデータベースから検索されてビューワー９に送信され、ビューワー９上で表示される。
【００４２】
画面９２，９３，９４の各々は、患者情報表示領域９２２、放射線画像表示領域９２１、荷重分布表示領域９２３、動画表示領域９２４、及び前述した各領域に表示されるデータが取得された時刻を表現するスクロールバー９２５で構成される。スクロールバー９２５は左端が撮影開始時刻、右端が撮影終了時刻、スクロールバー９２５のノブ９２７の表示位置が画面に表示中のデータが取得された時刻を各々表す。また、同時にスクロールバー９２５上に、痛み開始時刻から痛み終了時刻までの領域が明確にわかるように、例えば塗りつぶされた状態で痛み検知領域９２６として表示される。
【００４３】
図６では、膝において３枚の放射線画像が撮影された例を示している。まず、画面９２に示される最初の画像は、被検者が片足の踵を撮影台４に載せた状態で撮影されている。画面９３に示される２枚目の画像は片足の裏側全体を撮影台４に載せた状態で撮影されている。そして、最初の撮影から２枚目の撮影までの間に、被検者が痛みを感じたことを表わす痛み開始時刻が記録されている。２枚目の撮影時にはまだ被検者が痛みを感じ続けており、画面９４に示される３枚目の撮影前に被検者の痛みが終わり痛み終了時刻が記録されている。この場合、痛み検知領域９２６は２枚目の撮影時間に重なる形でスクロールバー９２５上に表示される。３枚目は足を撮影台４から降ろす直前の画像であり、片足の爪先側を撮影台４に載せた状態で撮影されている。
【００４４】
これらの表示から、医師は患者が痛みを感じた時に撮影された放射線画像、図６においては２枚目の放射線画像を確認することができ、膝関節における人工骨のフィッティング良否確認等を行うことができる。また、足裏の荷重分布のデータから、痛みを感じた時に膝関節にかかるおおよその負荷の推定もできるため、人工骨のフィットがうまくいっていない時の改善方法の検討に有用である。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、以降の説明において第１の実施の形態で説明した図３と同等の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図７、図８に示すように、第２の実施の形態では、撮影台５に放射線検出器５２を内蔵し、上方から照射される放射線を検出する。これにより、例えば被検者の足首からつま先にかけて足の下方の放射線画像を撮影することができる。なお、図８において、荷重センサ部５１、荷重信号処理部５３、及び通信ＩＦ５４は、図２の荷重センサ部４１、荷重信号処理部４２、及び通信ＩＦ４３と同一のものである。
【００４５】
次に、図９を参照して本実施の形態の制御ルーチンを説明する。放射線検出器５２は、撮影台５上面の荷重センサ部５１の下方に配置される。この場合、撮影した放射線画像に荷重センサ部５１が映りこむこととなる。このため、ステップＳ１において撮影開始指示が入力されたと判断されると、ステップS２５において、放射線源３２に放射線照射開始指示を送信し、撮影台５に被検体が載置されていない状態で撮影台５の放射線画像を撮影し、撮影終了後、放射線源３２に放射線照射停止指示を送信して放射線の照射を停止する。
また、ステップ５で荷重合計値が規定値以上と判断されると、ステップS２６で放射線源３２に放射線照射開始指示を送信し、ステップS７において放射線検出器５２で検出された放射線画像（透過画像）を取得し、ステップ２７において放射線源３２に放射線照射停止指示を送信する。
【００４６】
ステップＳ１１で荷重合計値が規定値以下と判断されて撮影が終了したら、ステップS２８において撮影した全ての放射線画像からステップS２５で取得した撮影台５の放射線画像を減算する。こうすることで、写りこむ荷重センサ部５１の画像を放射線画像の各々から除去することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、放射線検出器５２で透過画像を取得する（ステップS７）直前で放射線の照射を行い（ステップS２６）、直後に放射線の照射を停止する（ステップS２７）ことを例示した。こうすることで、被検者の被爆量を最小限に低減することができる。
【００４８】
なお、上記第１及び第２の実施の形態においてステップS５の規定値は０であってもよいし、被検者の体重に対する割合を示す係数を乗算して求めてもよい。規定値が０である場合は、被検者が撮影台４に乗った直後から撮影を開始でき比較的多くの枚数の放射線画像を撮影することができる。体重に対する割合を示す係数を乗算した場合は、被検者の膝にある一定の体重がかかった状態、すなわち負荷がかかることにより痛みが発生し易い膝に、一定の負荷をかけた状態から撮影を開始することができ、より所望の状況下でのみ放射線を照射できるため、被検者が撮影台４に乗った直後から撮影を開始する場合と比較して被爆量を低減するとともに撮影効率を向上することができる。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について説明する。図１０は第３の実施の形態における制御ルーチンを示す処理フローである。なお、本実施の形態において図９と対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。ステップＳ１で撮影開始指示が入力されたと判断されると上記と同様にして、荷重検知が開始され、ステップＳ３２において荷重分布信号から所定値以上の値をもつ荷重分布が抽出され、抽出された荷重分布の所定方向の長さが算出される。ステップS３３において、算出された所定方向の長さを複数の規定値と順次比較して、所定方向の長さが複数の規定値の中のいずれかの規定値と一致した場合、撮影可能と判断し以降の撮影処理が行われる。
【００４９】
なお、所定方向の長さと規定値は値が完全に一致していなくてもよく、所定方向の長さを規定値で除算した値が所定の値以上となった時に撮影可能と判断、すなわち例えば９０%以上となった時に所定方向の長さと規定値がほぼ等しくなったと判断して、撮影可能としてもよい。
【００５０】
ここで、所定方向の長さとは、荷重分布を予め定められた方向、例えば、足の踵から爪先方向に平行に走査していったときに最長となる部分の長さである。複数の規定値は被検者の足のサイズに応じて、予め設定される複数の１以下のパラメータ（例えば０．２、０．３、０．４）を乗算して求められる。
所定方向の長さをＬ，足のサイズをｆ、パラメータをｋ１、ｋ２、ｋ３（ｋ１＜ｋ２＜ｋ３）とした場合、L＝ｆ×ｋ１、L＝ｆ×ｋ２、L＝ｆ×ｋ３の場合に撮影可能と判断される。
【００５１】
次に、ステップS３８において、撮影したい条件が全て取得済みか否か、すなわち複数の既定値のうちまだ合致していない規定値が存在するか否かが判別され、まだ存在する場合はステップS３２に戻ってステップS３２からステップS３７が繰り返し実行される。
これによって、例えば、被検者の歩く方向が所定方向となるように被検者に予め指示をしておけば、被検者の足が撮影台に載ったときに、最初にかかとが載った状態（L＝ｆ×ｋ１の場合）で一枚、続いて全体が載った状態（L＝ｆ×ｋ３の場合）で一枚、最後にかかとが撮影台から離れてつま先が接している状態（L＝ｆ×ｋ２の場合）で一枚、といったように複数の所望の条件で放射線撮影が可能となる。
【００５２】
更に、所定値以上の荷重分布から所定方向の長さを算出するため、例えば、足全体が撮影台に載った状況下においても、被検者の上半身の体重移動まで考慮した複数枚の撮影を行うことができる。通常、歩く動作を行う場合、例えば左足の全面が撮影台に載り、もう一方の右足が地面から離れた時点から、次に右足が地面に着地するまで、左足に全体重がかかっているが、その間にも上半身は様々な姿勢をとり、膝には様々な条件の負荷がかかる。整形外科等において、体重移動まで考慮して撮影できることは非常に有用である。
【００５３】
なお、所定方向は、時間とともに遷移する被検者の荷重分布に対して、荷重分布の重心座標の経時変化から移動方向を算出して、自動的に決定してもよい。こうすることで被検者がどの方向に歩いても適切なタイミングで撮影することができる。
【００５４】
また、荷重分布の所定方向の長さを用いるのではなく、所定値以上の荷重分布から外形形状を取得し、規定値と比較するようにしてもよい。この場合、規定値としては同じく外形形状を持ち、それぞれの外形形状同士の近似度を算出して撮影可否を判断する。近似度の算出は、例えば、それぞれの外形形状の重心位置を用いて位置あわせを行ったあと、規定の外形形状の輪郭に沿って画素を走査し、規定の外形形状の画素から所定方向にある、取得した外形形状の画素との距離を誤差として求め、全ての誤差の合計値を求めることで行われる。この合計値が基準以下となった場合に、所望の条件と一致したと判断して撮影可とする。またその他、一般的に顔認証等の分野で用いられている形状認証技術を使用してもよい。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態から第３の実施の形態は、足の撮影を行うことを例として記載してきたが、図１１に示すように立位の撮影装置において胸部が接する放射線検出部６に放射線検出器と荷重センサが内蔵されていてもよい。これによって、胸部や手の撮影にも応用できる。
【００５５】
胸部であれば、胸が荷重センサに接している状態で撮影を開始し、接している部位の荷重を検知する。この荷重分布を基に放射線撮影を行う。例えば、息を吸った際に接している部位に大きな荷重がかかり、息を吐いたときに接している部位の荷重が最小となる。これにより、一般的に胸部の撮影で行われているように、息を大きく吸ったタイミングを自動的に検知して撮影することもできるし、息を吸って吐く間に所望の条件で複数枚の撮影を行うこともできる。
【００５６】
手を撮影する場合であれば、例えば、ひじから上腕にかけての上腕三頭筋側が荷重センサに接触した状態で撮影を開始し、ひじを曲げたり、延ばしたりすることで上腕三頭筋の筋肉が収縮し、荷重センサに加わる荷重が変化する。これにより、同様に所望の条件を設定しておけば、所望のタイミングで放射線撮影を行うことができる。
【００５７】
なお、上述してきた第１、第２、及び第３の各実施の形態においては複数の荷重センサ部４１を用いて荷重分布を測定する例について説明したが、撮影台４の荷重センサ部４１は複数ではなく１つであってもよい。この場合は、撮影台４上面の中央か、撮影台４の下側に設置され体重計のように被検者の荷重を検知することが好ましい。図３及び図９のステップＳ５及びステップＳ１１における規定値との比較は、荷重合計値ではなく１つの荷重値で行うこととなる。この場合、ビューワー９の表示画面上には荷重分布表示領域９２３は設けない。
【００５８】
なお、上記第１〜第３の実施の形態では、規定値をコンソールに設けた記憶媒体であるROMに記憶する例について説明したが、規定値は、被検者の過去の撮影データをサーバー８から取得し、その値をコンソールのRAMに設定して用いてもよい。被検者の過去の撮影データから取得した場合は、被検者が過去の撮影とほぼ同じ姿勢になったタイミングで撮影することができるため、過去の画像との比較読影がし易く有用である。
【００５９】
上記各実施の形態における制御ルーチンは、コンソール１における制御として説明したが、放射線源制御装置２側で制御ルーチンを実行することによりコンソールを介して制御されてもよいし、コンソール１で制御ルーチンの一部を実行すると共に放射線源制御装置２で制御ルーチンの残りの部分を実行しても良く、コンソール１及び放射線源制御装置２と全く別に中央制御装置を設け、その中央制御装置で実行されてもよい。また、装置構成として放射線源制御装置２がなく、コンソール１が直接放射線源３２に接続されて放射線源３２を直接制御する構成であってもよい。
【００６０】
センサは荷重センサではなく接触を検知するだけのセンサであってもよい。この場合、撮影台に被検者が接触したときに信号を出力する少なくとも１つの接触検出手段を設け、接触検出手段の少なくとも１つから信号が出力されたときに撮影可と判断し、放射線撮影が行われるように制御される。例えば、図２に示した構成と同様に、撮影台４の上面に荷重センサ部４１の代わりに接触センサ部を２次元状に配列する。センサとしては、例えば電車のはさまれ防止等に用いられているような、荷重が加わると基盤が湾曲することによって電気的な接続が確立し電流がながれることによって接触を検知するセンサ等一般的なものが用いられる。
【００６１】
被検者が撮影台４に載った際に、被検者が載っている部位に配置された接触センサ部に被検者の荷重が作用して基盤が湾曲し電流が流れる。電流が流れることによって接触が検知される。荷重信号処理部は、接触が検知されたことと、接触が検知された接触センサ部の情報をコンソール１に送信する。この場合、撮影可否の判断は規定値との比較ではなく、接触しているか否かで撮影可否の判断を行う。接触センサ部のうち、一つでも接していると判断できた場合は撮影可と判断し、一つも接していない場合は撮影不可と判断する。撮影可と判断した場合には、図３のステップS６からステップS１１の撮影処理を行う。この場合、ビューワー９の表示画面上には荷重分布表示領域９２３の代わりに接触面の形状表示する接触面表示領域を設ける。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】放射線撮影システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における撮影台の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態における痛み開始通知処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における痛み終了通知処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるビューワーの画面表示例である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における撮影台の構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態におけるシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ コンソール
２ 放射線源制御装置
３１ 撮影開始スイッチ
３２ 放射線源
３３ カメラ
３４ 痛み通知スイッチ
３５、５２ 放射線検出機
４、５ 撮影台
４１、５１ 荷重センサ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体動する被検体を適切なタイミングで撮影することができる放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影制御システム、及び放射線画像撮影制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野の放射線撮影において、医師または放射線技師が被検者の体の所望部位を撮影するため、被検者の位置決めを行い、被検者の体を静止した状態で撮影ボタンを押下することが行われている。これは、放射線撮影において被検者が体動すると、適切な画像が取得できないためであり、例えば、胸部であれば息を吸ったタイミングで呼吸をとめて撮影することが行われている。この際、静止した状態か否かの確認は、医師または放射線技師が被検者を目視することによって行われる。
【０００３】
特許文献１には、圧力センサで被検者の体動を測定し、その情報を表示する画像診断装置用寝台が開示されている。この画像診断装置用寝台では、寝台の長手方向に、複数の空気を封入した圧力センサを配置し、その上に寝る被検者からの圧力を検知する。検知した圧力信号を解析し、被検者の体動、呼吸、心拍を画面に表示する。これにより、技師は被検者が体動していないこと、息を止めていること等を把握した上で、撮影ボタンを押下することができる。
【０００４】
また、整形外科において、人工骨のフィット状態を確認する際に、例えば足であれば被検者が歩いている状態で、関節等を何枚か撮影を行いたい場合がある。このように動体を撮影する場合、一般的には前述したように所望の状態で被検者を静止させて撮影したり、医師や放射線技師が目視によって被検者の動作を確認し、適切なタイミングで撮影ボタンを押下することが行われている。もしくは、撮影ボタンを押下して放射線が照射された状態で、被検者が所望の動作を行い、その間放射線検出機で画像を定期的に取得することが行われる。
【０００５】
更に、人工骨のフィット状態の確認には、比較のため予め撮影してある人工骨装着前の画像と同じ条件で撮影したい場合があり、過去の画像と被検者の動作を目視にて確認しながら撮影することも行われている。
【０００６】
しかしながら、被検者が一定時間静止した姿勢を維持した状態で撮影することは患者にとって肉体的負担であった。
【０００７】
また、動体に対して、医師または技師が目視で被検者を確認しながら撮影タイミングを計るやり方では、最適なタイミングで撮影をすることが難しいという問題があった。特に、比較読影のため、過去に撮影した画像と同じ条件で撮影したい場合において、過去の画像と被検者の動作を見ながら撮影することは非常に困難であった。過去の画像が複数ある場合は尚更困難を極める。
【特許文献１】特開２００５−１４３６６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術では、被検者の状態をセンサで検知し、技師が撮影し易いようにその結果を表示することができる。しかしながら、最終的には表示された情報を見ながら同じく目視にて撮影を行うことになるため、最適なタイミングで撮影することが難しい。また、検知する内容が、体動していないこと、呼吸、心拍であるため、整形外科の脚部等その他の動体撮影に適用することができない。
【０００９】
また、放射線を照射した状態で、被検者が所望の動作を行い撮影する場合、撮影したい状態以外においても放射線が照射され続けているため、必要以上に被検者が被爆してしまう問題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、動体において被検者の肉体的負担を軽減しつつ最適なタイミングで撮影を行うことができる放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影制御システム、及び放射線画像撮影制御プログラム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、本発明の放射線画像撮影制御装置は、被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して前記所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値が前記規定値より大きいこととすることができる。
【００１３】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影制御手段は前記撮影可否判断手段により撮影可と判断されている間は、一定の間隔で撮影を行うようにすることができる。
【００１４】
一定の間隔で撮影する際に、撮影を開始する直前に放射線が照射されるように制御し、撮影が終了後放射線の照射が停止されるように制御すると、被検者の被爆量が低減される。
【００１５】
また、前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値と前記規定値が等しいこととしてもよい。
【００１６】
また、前記特徴量は圧力または荷重の分布から抽出される所定方向の長さまたは外形形状であり、前記規定値は予め設定された所定方向の長さまたは外形形状であり、前記所定条件は前記抽出された所定方向の長さまたは外形形状が規定値と等しいことであるとしてもよい。
【００１７】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影可否判断手段は前記特徴量と複数の前記規定値とを順次比較し撮影可否を判断してもよい。
この場合、撮影可と判断されて撮影する際に、撮影を開始する直前に放射線が照射されるように制御し、撮影が終了後放射線の照射が停止されるように制御すると、被検者の被爆量が低減される。
【００１８】
前記規定値は、同一被検者の過去の撮影データから取得してもよい。
【００１９】
被検者が痛みを感じた時に信号を通知するための痛み通知手段を備え、前記痛み通知手段からの痛み通知信号を受信して、前記痛み通知信号を受信した時刻を記憶することもできる。
【００２０】
前記圧力または荷重の値と、前記撮影された放射線画像と、前記痛み通知信号の受信時刻を同時に表示する表示手段を備えてもよい。
更に本発明の放射線画像撮影システムは、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器と、被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段、前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段、及び前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段を備えた放射線画像撮影制御装置と、を含む。
【００２１】
上記の放射線画像撮影制御装置には、前記規定値と前記所定条件を記憶する記憶手段を更に設けても良く、放射線画像撮影制御装置に記憶手段を設けることなく、前記ネットワークに接続された他の装置に前記規定値及び前記所定条件を記憶する記憶手段を設け、放射線画像を撮影する際に前記規定値及び前記所定条件を読み出して使用してもよい。
【００２２】
更に本発明の放射線画像撮影プログラムは、コンピュータを、被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信し、前記圧力または荷重から特長量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段、として機能させるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被検者が所望の状態となったタイミングを自動的に検知し撮影を実行するため、最適なタイミングで撮影を行うことができる、という効果が得られる。
また、動体において複数枚の撮影を行う際、所望の状態でのみ放射線照射を行って撮影することにより、被検者の被爆量を低減することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における概略構成を示すものである。第１の実施形態では、放射線撮影を行うための放射線撮影装置が設けられている。放射線撮影装置は、放射線（例えば、Ｘ線）を被検者方向に照射する放射線源３２と、放射線源３２から照射されかつ被検者を透過した放射線を検出して検出した放射線の線量に応じた電荷を発生することにより、被検者の所定部位の放射線画像を撮影する放射線検出器３５とにより構成されている。
【００２５】
放射線源３２は、放射線源３２から放射線の放射が開始され、かつ放射されている放射線の放射を停止するように制御するための放射線源制御装置２に接続されている。また、放射線検出器３５は、放射線検出器３５内に発生した電荷を読み出すように放射線検出器３５を制御するためのコンソール１に接続されている。コンソール１には、撮影される被検者が乗降する撮影台４、被検者が痛みを感じた際に押下する痛み通知スイッチ３４、及び被検者の動作を撮影するためのカメラ３３が接続されている。放射線源制御装置２には、放射線撮影を開始する際に操作される撮影開始スイッチ３１が接続されている。また、コンソール１及び放射線源制御装置２には、通信インターフェース（ＩＦ）１５，２５が設けられている。通信ＩＦ１５，２５は、撮影した画像を保存するためのサーバー８、及び保存した画像を閲覧するためのビューワー装置９にローカルエリアネットワーク（LAN）を介して接続されている。
【００２６】
放射線源制御装置２とコンソール１の各々は、例えばパーソナルコンピュータ本体など、CPU１３，２３、RAM１２，２２、ROM１１，２１等を用いて構成された演算処理を行う装置である。本実施の形態における放射線画像を撮影するように制御する制御ルーチンのプログラムはコンソール１の記憶媒体としてのROM１１に記憶されており、実行時に読み出されてCPU１３で実行される。また、ROM１１には、制御ルーチンのプログラムを実行する際に使用される規定値が記憶されている。プログラムを記憶する記憶媒体としては、その他DVD−ROM、CD−ROM、外付けハードディスク、またはメモリカード等であってもよい。
【００２７】
コンソール１及び放射線源制御装置２には、周辺装置を専用ケーブルを用いて接続するためのIOポート１４、２４を備える。放射線源３２、及び撮影開始スイッチ３１は、放射線源制御装置２のIOポート２４に接続され、放射線検出器３５、撮影台４、痛み通知スイッチ３４、及びカメラ３３は、コンソール１のIOポート１４に接続されている。
【００２８】
医師または技師によって放射線撮影を開始する撮影開始スイッチ３１が押下されると、放射線源制御装置２及びLANを介して撮影開始信号がコンソール１に通知される。撮影開始スイッチ３１押下後に、放射線撮影が実行されると、放射線源制御装置２にて設定された線量等の設定値に従い放射線源３２が制御され、放射線源３２から放射線が照射される。照射された放射線は、被検体を透過し、放射線検出器３５によって透過後の放射線として検知され、画像が形成される。撮影された画像は、コンソール１にて取得され、コンソール１のRAM１２に一時保存される。この画像はコンソール１に付随のディスプレイに表示され、放射線技師または医師が、画像の良否確認を行うことができる。その後、コンソール１からサーバー８に撮影された画像が送信され、患者の識別情報と共にデータベースに保存される。
【００２９】
放射線技師または医師は、所望のタイミングで患者毎の画像をビューワー９にて参照することができる。ビューワー９にて参照したい患者の識別情報を接続されているキーボードから入力するかまたはマウスを操作して入力すると、ビューワー９からサーバー８へ患者の識別情報が送信される。サーバー８では、患者の識別情報に対応する画像をデータベースから取得し、ビューワー９に送信する。ビューワー９にはディスプレイが備えられており、患者の識別情報、及び撮影した画像等を同時に表示して参照することができる。
撮影台４には、図２に示すように、被検者が乗降した際に被検者の荷重を検知するための複数の荷重センサ部４１が上面に２次元状に配置されている。複数の荷重センサ部４１は、複数の荷重センサ部４１から出力された荷重の値に基づいて荷重分布信号を生成して出力する荷重信号処理部４２、及び通信ＩＦ４３を介してコンソール１のＩＯポート１４に接続されている。例えば、被検者が片足を撮影台４に載せると、足が接触している部位の荷重が個々の荷重センサ部４１で検知される。この個々の荷重の値が、荷重信号処理部４２に集約され、荷重分布信号としてコンソール１に送信される。センサ部４１のセンサはひずみゲージ等荷重を検知できるものであれば如何なるものでもよい。また、センサは、荷重ではなく圧力を検知するセンサであってもよい。
【００３０】
痛み通知スイッチ３４は、被検者が撮影中痛みを感じたときに、痛みを感じたことを知らせるために用いる。被検者によって保持され痛みを感じたタイミングでボタンが押下される。ボタンが押下されると、痛み開始通知としてコンソール１に信号が送信される。痛みがなくなった際は、ボタンがリリースされ、痛み終了通知として同様にコンソール１に信号が送信される。
【００３１】
図３を用いて放射線画像を撮影するように制御するメインルーチンについて説明する。図３はコンソール１における制御ルーチンの処理フローである。本実施の形態では、例えば、整形外科の分野で人工骨を装着している被検者に対し人工骨のフィッティングを確認するため、被検者が歩いている状態において、膝関節の放射線撮影を行うことを例にあげて説明する。
【００３２】
まず放射線技師、または医師が撮影開始スイッチ３１を押下して撮影開始が指示されると、放射線源制御装置２に撮影準備信号が通知される。この撮影準備信号は、更に通信IFを介して、放射線源制御装置２からLANを介してコンソール１に伝達される。
コンソール１では、ステップS１において撮影準備信号が入力されたか否か、すなわち撮影開始支持が入力されたか否かが判断され、撮影準備信号を受信して入力されたと判断すると、ステップS２において接続されているカメラ３３に撮影開始信号を送信して、動画の撮影を開始させる。動画は、後で被検者の動きを参照するために撮影される。
【００３３】
次のステップS３では、撮影台４の荷重信号処理部４２に荷重検知開始信号を送信する。すると、撮影台４の荷重信号処理部４２、及び荷重センサ部４１の電源が入り、被検者の荷重を検知できる状態となる。荷重センサ部４１は逐次荷重を検知しており、荷重信号処理部４２を介して荷重分布としてコンソール１に送信されるので、ステップS４において荷重信号処理部４２で生成された荷重分布信号を受信することにより荷重分布信号を取得する。
【００３４】
この状態で、被検者が片足を持ち上げ撮影台４の上に載せると、足が接している部位の荷重センサ部４１で荷重が検知され、荷重信号処理部４１にて集約されて生成された荷重分布信号がコンソール１に送信される。コンソール１では、荷重分布信号により荷重合計値が算出され、ステップS５において荷重合計値が規定値より大きいか否かが判断され、合計値が規定値より大きい場合に撮影可と判断し、ステップS６において放射線源制御装置２へ放射線照射開始指示を通知する。放射線源制御装置２はこの指示を受け取ると、放射線源３２より放射線の照射が開始されるように制御する。
【００３５】
ステップS７において、放射線検出器３５によって検出された被検者透過後の放射線から、透過画像を取得する。取得した画像は、画像取得時刻及び荷重分布信号と対応させてRAM１２に記憶される（ステップS８）。
【００３６】
透過画像撮影後、ステップS９において次の撮影の準備のため所定時間待機する処理を行い、ステップS１０で再度荷重分布信号を取得し、ステップS１１において荷重合計値が規定値より大きいか否かが判別される。荷重合計値が規定値を超えている場合には、ステップＳ７に戻り、以降、荷重合計値が規定値以下となるまでステップS７からステップS１１の処理を繰り返し行う。これによって、被検者が歩いている動作中、すなわち、荷重合計値が規定値を超えている場合に放射線の照射を継続した状態で等間隔で複数回の放射線撮影が行われる。なお、複数回の放射線撮影を行う際に、撮影直前で放射線の照射を開始するように制御し、撮影終了後に放射線の照射が停止されるように制御してもよい。これにより、放射線の被爆量が低減される。
【００３７】
被検者は撮影中、痛み通知スイッチ３４を手に持っている。痛みを感じた際に被検者がボタンを押下すると、痛み開始信号がコンソール１の処理に割り込み入力され、図４に示す割り込みルーチンが実行され、ステップS１６で現在時刻を取得し、ステップS１７で痛み開始時刻としてRAM１２に保存し、メインルーチンにリターンする。
【００３８】
また、被検者が痛みを感じなくなったタイミングで、痛み通知スイッチ３４のボタンをリリースすると、痛み終了信号がコンソール１の処理に割り込み入力され、図５に示す割り込みルーチンが実行され、ステップS２０で現在時刻を取得し、ステップＳ２１で痛み終了時刻として、痛み開始時刻と対応させて上記と同様にRAM１２に保存される。
【００３９】
被検者が撮影台４に載せている足を降ろし始めたところで、ステップＳ１１で荷重合計値が規定値以下となったと判断されると、ステップS１２で放射線源制御装置２へ放射線照射停止指示を通知し、ステップS１３で撮影台４の荷重信号処理部４２に荷重検知終了信号を通知する。すると放射線源３２は放射線の照射を停止し、撮影台４は荷重の検知を終了する。更に、ステップS１４においてカメラ３３に撮影終了信号が送信されて撮影した動画がRAM１２に保存され、撮影が完了する。
【００４０】
一連の撮影が完了すると、取得した放射線画像を示すデータ、撮影時刻（画像取得時刻）を示すデータ、荷重分布を示すデータ、動画を示すデータ、痛み開始時刻を示すデータ、及び痛み終了時刻を示すデータを含む情報が、サーバー８へ送信され、コンソール１から入力された患者の識別情報とともにサーバー８に接続されているデータベースに保存される。
【００４１】
図６は上述してきた撮影で取得した各データをビューワー９の画面上へ表示する例を示す図である。まずビューワー９で技師または医師が患者の識別情報を入力するとサーバー８へ送信され、患者の識別情報に対応する該当情報がデータベースから検索されてビューワー９に送信され、ビューワー９上で表示される。
【００４２】
画面９２，９３，９４の各々は、患者情報表示領域９２２、放射線画像表示領域９２１、荷重分布表示領域９２３、動画表示領域９２４、及び前述した各領域に表示されるデータが取得された時刻を表現するスクロールバー９２５で構成される。スクロールバー９２５は左端が撮影開始時刻、右端が撮影終了時刻、スクロールバー９２５のノブ９２７の表示位置が画面に表示中のデータが取得された時刻を各々表す。また、同時にスクロールバー９２５上に、痛み開始時刻から痛み終了時刻までの領域が明確にわかるように、例えば塗りつぶされた状態で痛み検知領域９２６として表示される。
【００４３】
図６では、膝において３枚の放射線画像が撮影された例を示している。まず、画面９２に示される最初の画像は、被検者が片足の踵を撮影台４に載せた状態で撮影されている。画面９３に示される２枚目の画像は片足の裏側全体を撮影台４に載せた状態で撮影されている。そして、最初の撮影から２枚目の撮影までの間に、被検者が痛みを感じたことを表わす痛み開始時刻が記録されている。２枚目の撮影時にはまだ被検者が痛みを感じ続けており、画面９４に示される３枚目の撮影前に被検者の痛みが終わり痛み終了時刻が記録されている。この場合、痛み検知領域９２６は２枚目の撮影時間に重なる形でスクロールバー９２５上に表示される。３枚目は足を撮影台４から降ろす直前の画像であり、片足の爪先側を撮影台４に載せた状態で撮影されている。
【００４４】
これらの表示から、医師は患者が痛みを感じた時に撮影された放射線画像、図６においては２枚目の放射線画像を確認することができ、膝関節における人工骨のフィッティング良否確認等を行うことができる。また、足裏の荷重分布のデータから、痛みを感じた時に膝関節にかかるおおよその負荷の推定もできるため、人工骨のフィットがうまくいっていない時の改善方法の検討に有用である。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、以降の説明において第１の実施の形態で説明した図３と同等の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図７、図８に示すように、第２の実施の形態では、撮影台５に放射線検出器５２を内蔵し、上方から照射される放射線を検出する。これにより、例えば被検者の足首からつま先にかけて足の下方の放射線画像を撮影することができる。なお、図８において、荷重センサ部５１、荷重信号処理部５３、及び通信ＩＦ５４は、図２の荷重センサ部４１、荷重信号処理部４２、及び通信ＩＦ４３と同一のものである。
【００４５】
次に、図９を参照して本実施の形態の制御ルーチンを説明する。放射線検出器５２は、撮影台５上面の荷重センサ部５１の下方に配置される。この場合、撮影した放射線画像に荷重センサ部５１が映りこむこととなる。このため、ステップＳ１において撮影開始指示が入力されたと判断されると、ステップS２５において、放射線源３２に放射線照射開始指示を送信し、撮影台５に被検体が載置されていない状態で撮影台５の放射線画像を撮影し、撮影終了後、放射線源３２に放射線照射停止指示を送信して放射線の照射を停止する。
また、ステップ５で荷重合計値が規定値以上と判断されると、ステップS２６で放射線源３２に放射線照射開始指示を送信し、ステップS７において放射線検出器５２で検出された放射線画像（透過画像）を取得し、ステップ２７において放射線源３２に放射線照射停止指示を送信する。
【００４６】
ステップＳ１１で荷重合計値が規定値以下と判断されて撮影が終了したら、ステップS２８において撮影した全ての放射線画像からステップS２５で取得した撮影台５の放射線画像を減算する。こうすることで、写りこむ荷重センサ部５１の画像を放射線画像の各々から除去することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、放射線検出器５２で透過画像を取得する（ステップS７）直前で放射線の照射を行い（ステップS２６）、直後に放射線の照射を停止する（ステップS２７）ことを例示した。こうすることで、被検者の被爆量を最小限に低減することができる。
【００４８】
なお、上記第１及び第２の実施の形態においてステップS５の規定値は０であってもよいし、被検者の体重に対する割合を示す係数を乗算して求めてもよい。規定値が０である場合は、被検者が撮影台４に乗った直後から撮影を開始でき比較的多くの枚数の放射線画像を撮影することができる。体重に対する割合を示す係数を乗算した場合は、被検者の膝にある一定の体重がかかった状態、すなわち負荷がかかることにより痛みが発生し易い膝に、一定の負荷をかけた状態から撮影を開始することができ、より所望の状況下でのみ放射線を照射できるため、被検者が撮影台４に乗った直後から撮影を開始する場合と比較して被爆量を低減するとともに撮影効率を向上することができる。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について説明する。図１０は第３の実施の形態における制御ルーチンを示す処理フローである。なお、本実施の形態において図９と対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。ステップＳ１で撮影開始指示が入力されたと判断されると上記と同様にして、荷重検知が開始され、ステップＳ３２において荷重分布信号から所定値以上の値をもつ荷重分布が抽出され、抽出された荷重分布の所定方向の長さが算出される。ステップS３３において、算出された所定方向の長さを複数の規定値と順次比較して、所定方向の長さが複数の規定値の中のいずれかの規定値と一致した場合、撮影可能と判断し以降の撮影処理が行われる。
【００４９】
なお、所定方向の長さと規定値は値が完全に一致していなくてもよく、所定方向の長さを規定値で除算した値が所定の値以上となった時に撮影可能と判断、すなわち例えば９０%以上となった時に所定方向の長さと規定値がほぼ等しくなったと判断して、撮影可能としてもよい。
【００５０】
ここで、所定方向の長さとは、荷重分布を予め定められた方向、例えば、足の踵から爪先方向に平行に走査していったときに最長となる部分の長さである。複数の規定値は被検者の足のサイズに応じて、予め設定される複数の１以下のパラメータ（例えば０．２、０．３、０．４）を乗算して求められる。
所定方向の長さをＬ，足のサイズをｆ、パラメータをｋ１、ｋ２、ｋ３（ｋ１＜ｋ２＜ｋ３）とした場合、L＝ｆ×ｋ１、L＝ｆ×ｋ２、L＝ｆ×ｋ３の場合に撮影可能と判断される。
【００５１】
次に、ステップS３８において、撮影したい条件が全て取得済みか否か、すなわち複数の既定値のうちまだ合致していない規定値が存在するか否かが判別され、まだ存在する場合はステップS３２に戻ってステップS３２からステップS３７が繰り返し実行される。
これによって、例えば、被検者の歩く方向が所定方向となるように被検者に予め指示をしておけば、被検者の足が撮影台に載ったときに、最初にかかとが載った状態（L＝ｆ×ｋ１の場合）で一枚、続いて全体が載った状態（L＝ｆ×ｋ３の場合）で一枚、最後にかかとが撮影台から離れてつま先が接している状態（L＝ｆ×ｋ２の場合）で一枚、といったように複数の所望の条件で放射線撮影が可能となる。
【００５２】
更に、所定値以上の荷重分布から所定方向の長さを算出するため、例えば、足全体が撮影台に載った状況下においても、被検者の上半身の体重移動まで考慮した複数枚の撮影を行うことができる。通常、歩く動作を行う場合、例えば左足の全面が撮影台に載り、もう一方の右足が地面から離れた時点から、次に右足が地面に着地するまで、左足に全体重がかかっているが、その間にも上半身は様々な姿勢をとり、膝には様々な条件の負荷がかかる。整形外科等において、体重移動まで考慮して撮影できることは非常に有用である。
【００５３】
なお、所定方向は、時間とともに遷移する被検者の荷重分布に対して、荷重分布の重心座標の経時変化から移動方向を算出して、自動的に決定してもよい。こうすることで被検者がどの方向に歩いても適切なタイミングで撮影することができる。
【００５４】
また、荷重分布の所定方向の長さを用いるのではなく、所定値以上の荷重分布から外形形状を取得し、規定値と比較するようにしてもよい。この場合、規定値としては同じく外形形状を持ち、それぞれの外形形状同士の近似度を算出して撮影可否を判断する。近似度の算出は、例えば、それぞれの外形形状の重心位置を用いて位置あわせを行ったあと、規定の外形形状の輪郭に沿って画素を走査し、規定の外形形状の画素から所定方向にある、取得した外形形状の画素との距離を誤差として求め、全ての誤差の合計値を求めることで行われる。この合計値が基準以下となった場合に、所望の条件と一致したと判断して撮影可とする。またその他、一般的に顔認証等の分野で用いられている形状認証技術を使用してもよい。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態から第３の実施の形態は、足の撮影を行うことを例として記載してきたが、図１１に示すように立位の撮影装置において胸部が接する放射線検出部６に放射線検出器と荷重センサが内蔵されていてもよい。これによって、胸部や手の撮影にも応用できる。
【００５５】
胸部であれば、胸が荷重センサに接している状態で撮影を開始し、接している部位の荷重を検知する。この荷重分布を基に放射線撮影を行う。例えば、息を吸った際に接している部位に大きな荷重がかかり、息を吐いたときに接している部位の荷重が最小となる。これにより、一般的に胸部の撮影で行われているように、息を大きく吸ったタイミングを自動的に検知して撮影することもできるし、息を吸って吐く間に所望の条件で複数枚の撮影を行うこともできる。
【００５６】
手を撮影する場合であれば、例えば、ひじから上腕にかけての上腕三頭筋側が荷重センサに接触した状態で撮影を開始し、ひじを曲げたり、延ばしたりすることで上腕三頭筋の筋肉が収縮し、荷重センサに加わる荷重が変化する。これにより、同様に所望の条件を設定しておけば、所望のタイミングで放射線撮影を行うことができる。
【００５７】
なお、上述してきた第１、第２、及び第３の各実施の形態においては複数の荷重センサ部４１を用いて荷重分布を測定する例について説明したが、撮影台４の荷重センサ部４１は複数ではなく１つであってもよい。この場合は、撮影台４上面の中央か、撮影台４の下側に設置され体重計のように被検者の荷重を検知することが好ましい。図３及び図９のステップＳ５及びステップＳ１１における規定値との比較は、荷重合計値ではなく１つの荷重値で行うこととなる。この場合、ビューワー９の表示画面上には荷重分布表示領域９２３は設けない。
【００５８】
なお、上記第１〜第３の実施の形態では、規定値をコンソールに設けた記憶媒体であるROMに記憶する例について説明したが、規定値は、被検者の過去の撮影データをサーバー８から取得し、その値をコンソールのRAMに設定して用いてもよい。被検者の過去の撮影データから取得した場合は、被検者が過去の撮影とほぼ同じ姿勢になったタイミングで撮影することができるため、過去の画像との比較読影がし易く有用である。
【００５９】
上記各実施の形態における制御ルーチンは、コンソール１における制御として説明したが、放射線源制御装置２側で制御ルーチンを実行することによりコンソールを介して制御されてもよいし、コンソール１で制御ルーチンの一部を実行すると共に放射線源制御装置２で制御ルーチンの残りの部分を実行しても良く、コンソール１及び放射線源制御装置２と全く別に中央制御装置を設け、その中央制御装置で実行されてもよい。また、装置構成として放射線源制御装置２がなく、コンソール１が直接放射線源３２に接続されて放射線源３２を直接制御する構成であってもよい。
【００６０】
センサは荷重センサではなく接触を検知するだけのセンサであってもよい。この場合、撮影台に被検者が接触したときに信号を出力する少なくとも１つの接触検出手段を設け、接触検出手段の少なくとも１つから信号が出力されたときに撮影可と判断し、放射線撮影が行われるように制御される。例えば、図２に示した構成と同様に、撮影台４の上面に荷重センサ部４１の代わりに接触センサ部を２次元状に配列する。センサとしては、例えば電車のはさまれ防止等に用いられているような、荷重が加わると基盤が湾曲することによって電気的な接続が確立し電流がながれることによって接触を検知するセンサ等一般的なものが用いられる。
【００６１】
被検者が撮影台４に載った際に、被検者が載っている部位に配置された接触センサ部に被検者の荷重が作用して基盤が湾曲し電流が流れる。電流が流れることによって接触が検知される。荷重信号処理部は、接触が検知されたことと、接触が検知された接触センサ部の情報をコンソール１に送信する。この場合、撮影可否の判断は規定値との比較ではなく、接触しているか否かで撮影可否の判断を行う。接触センサ部のうち、一つでも接していると判断できた場合は撮影可と判断し、一つも接していない場合は撮影不可と判断する。撮影可と判断した場合には、図３のステップS６からステップS１１の撮影処理を行う。この場合、ビューワー９の表示画面上には荷重分布表示領域９２３の代わりに接触面の形状表示する接触面表示領域を設ける。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】放射線撮影システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における撮影台の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態における痛み開始通知処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における痛み終了通知処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるビューワーの画面表示例である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における撮影台の構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態におけるシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ コンソール
２ 放射線源制御装置
３１ 撮影開始スイッチ
３２ 放射線源
３３ カメラ
３４ 痛み通知スイッチ
３５、５２ 放射線検出機
４、５ 撮影台
４１、５１ 荷重センサ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、
前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段と、
を含む放射線画像撮影制御装置。
【請求項２】
前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値が前記規定値より大きいことであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項３】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影制御手段は前記撮影可否判断手段により撮影可と判断されている間は、一定の間隔で撮影を行うことを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項４】
前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値と前記規定値が等しいことであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項５】
前記特徴量は圧力または荷重の分布から抽出される所定方向の長さまたは外形形状であり、前記規定値は予め設定された所定方向の長さまたは外形形状であり、前記所定条件は前記抽出された所定方向の長さまたは外形形状が規定値と等しいことであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項６】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影可否判断手段は前記特徴量と複数の前記規定値とを順次比較し撮影可否を判断することを特徴とする請求項４から５のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項７】
前記規定値は、同一被検者の過去の撮影データから取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項８】
被検者が痛みを感じた時に信号を通知するための痛み通知手段を備え、前記痛み通知手段からの痛み通知信号を受信して、前記痛み通知信号を受信した時刻を記憶することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項９】
前記圧力または荷重の値と、前記撮影された放射線画像と、前記痛み通知信号の受信時刻とを同時に表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項１０】
前記規定値と前記所定条件を記憶する記憶手段を更に含む請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項１１】
放射線を照射する放射線源と、
放射線を検出する放射線検出器と、
被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段、及び前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段を備えた放射線画像撮影制御装置と、
を含む放射線画像撮影制御システム。
【請求項１２】
コンピュータを、
被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信し、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、
前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段と、
して機能させるための放射線画像撮影制御プログラム。
【請求項１】
被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、
前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段と、
を含む放射線画像撮影制御装置。
【請求項２】
前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値が前記規定値より大きいことであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項３】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影制御手段は前記撮影可否判断手段により撮影可と判断されている間は、一定の間隔で撮影を行うことを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項４】
前記特徴量は圧力または荷重の合計値であり、前記規定値は予め設定された圧力または荷重の値であり、前記所定条件は前記合計値と前記規定値が等しいことであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項５】
前記特徴量は圧力または荷重の分布から抽出される所定方向の長さまたは外形形状であり、前記規定値は予め設定された所定方向の長さまたは外形形状であり、前記所定条件は前記抽出された所定方向の長さまたは外形形状が規定値と等しいことであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項６】
前記検出手段は圧力または荷重を逐次検出するとともに、前記撮影可否判断手段は前記特徴量と複数の前記規定値とを順次比較し撮影可否を判断することを特徴とする請求項４から５のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項７】
前記規定値は、同一被検者の過去の撮影データから取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項８】
被検者が痛みを感じた時に信号を通知するための痛み通知手段を備え、前記痛み通知手段からの痛み通知信号を受信して、前記痛み通知信号を受信した時刻を記憶することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項９】
前記圧力または荷重の値と、前記撮影された放射線画像と、前記痛み通知信号の受信時刻とを同時に表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項１０】
前記規定値と前記所定条件を記憶する記憶手段を更に含む請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項１１】
放射線を照射する放射線源と、
放射線を検出する放射線検出器と、
被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信して、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段、及び前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段を備えた放射線画像撮影制御装置と、
を含む放射線画像撮影制御システム。
【請求項１２】
コンピュータを、
被検者が接した状態で、前記被検者から当該被検者が接した部位に作用する圧力または荷重を検出する検出手段で検出された圧力または荷重の値を受信し、前記圧力または荷重から特徴量を算出するとともに、前記特徴量を撮影可否を判断する際に使用する規定値と比較して所定条件を満たすときに撮影可と判断する撮影可否判断手段と、
前記撮影可否判断手段によって撮影可と判断された場合に放射線画像の撮影が実行されるように制御する撮影制御手段と、
して機能させるための放射線画像撮影制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１５４９９２（Ｐ２０１０−１５４９９２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５７０１（Ｐ２００８−３３５７０１）
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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