放射線画像撮影方法および装置
【課題】造影剤が注入される生体に連続的に放射線を照射することによって複数フレームの放射線画像の撮影を行う場合において、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定し、画質の良好な放射線画像を撮影する。
【解決手段】造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器１２により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて放射線の線量を制御する場合において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持する。
【解決手段】造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器１２により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて放射線の線量を制御する場合において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤が注入される生体または人工物が含まれる生体に連続的に放射線を照射することによって複数フレームの放射線画像の撮影を行うとともに、生体を透過した放射線の検出信号に基づいて各フレームの撮影における放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者に対して放射線の照射範囲を固定した状態で連続的に放射線を照射して複数フレームの放射線画像を撮影し、その撮影した複数フレームの放射線画像を順次表示することによって患者の透視画像（動画）を表示する放射線画像撮影装置が提案されている。
【０００３】
また、上記のように患者に対して放射線の照射範囲を固定して透視画像の撮影および表示を行うものだけでなく、患者に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させながら連続的に放射線を照射し、その放射線の照射によって撮影された複数フレームの放射線画像を透視画像として表示する放射線画像撮影装置も提案されている。
【０００４】
そして、上記のように連続的な放射線の照射によって複数フレームの放射線画像の撮影を行う装置においては、各フレームの放射線画像の濃度が一定となるように、たとえばフォトタイマなどを用いたＡＥＣ（Automatic Exposure control）が行われている（たとえば特許文献１など）。
【０００５】
また、特許文献２においては、各フレームの放射線画像の濃度が一定となるように、前のフレームの画像信号に基づいて次のフレームの放射線撮影における放射線の線量を決定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−８１９９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７３８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記のような透視画像の撮影を行う際、たとえば血管などに造影剤を注入し、その血管の造影剤画像を撮影する場合や、人工骨などの人工物が埋め込まれた患者の透視画像を撮影する場合が考えられるが、このような場合にも上述したようなフォトタイマによるＡＥＣや、前のフレームの画像信号に基づく放射線の線量制御を行ったのでは、フォトタイマや放射線画像検出器に放射線が到達する前に上述した造影剤や人工物によって放射線が吸収されることになるので、このような造影剤や人工物による放射線の吸収が反映された検出信号に基づいて放射線の線量を制御したのでは、造影剤や人工物の有無や量などで放射線画像の濃度にバラツキが発生する問題がある。
【０００８】
また、また、たとえば、透視画像の撮影において造影剤が注入された場合、造影剤は一箇所に留まることなく患者の血管などを流れることになるので、透視画像の撮影による全てのフレームに造影剤の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに造影剤が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通して適切な放射線の線量を設定する必要がある。
【０００９】
同様に、人工物が埋め込まれた患者に対して放射線の照射範囲を移動させながら透視画像の撮影を行った場合にも、透視画像の撮影による全てのフレームに人工物の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに人工物が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通して適切な放射線の線量を設定する必要がある。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、造影剤が注入される生体や人工物を含む生体を連続的に放射線撮影する場合においても、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、濃度変化を抑え確認しやすい放射線画像を撮影することができる放射線画像撮影方法および装置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】
本発明の放射線画像撮影装置は、造影剤が注入される生体に対して放射線を連続的に照射する放射線源と、連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線源によって照射される放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部を備え、放射線源制御部が、造影剤フレームが撮影されている間は、放射線源によって照射される放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、上記本発明の放射線画像撮影装置においては、放射線源制御部を、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００１３】
また、放射線源制御部を、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００１４】
また、造影剤フレーム特定部を、造影剤を生体に注入する造影剤注入装置からの造影剤の注入開始タイミングおよび注入終了タイミングに基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。
【００１５】
また、造影剤フレーム特定部を、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。
【００１６】
また、造影剤フレーム特定部を、放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、その取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。
【００１７】
本発明の放射線画像撮影装置は、人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させながら放射線を連続的に照射する放射線源と、連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線源によって照射される放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部を備え、放射線源制御部が、人工物フレームが撮影されている間は、放射線源によって照射される放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする。
【００１８】
また、上記本発明の放射線画像撮影装置においては、放射線源制御部を、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００１９】
また、放射線源制御部を、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００２０】
また、人工物フレーム特定部を、生体と放射線画像検出器との間に設けられた放射線量検出部によって検出された放射線の線量情報に基づいて、人工物フレームを特定するものとできる。
【００２１】
本発明の放射線画像撮影方法は、造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持することを特徴とする。
【００２２】
本発明の放射線画像撮影方法は、人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させて人体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、人工物フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の放射線画像撮影方法および装置によれば、造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて放射線の線量を制御する場合において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、濃度変化を抑えた確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００２４】
また、上記本発明の放射線画像撮影方法および装置において、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、造影剤による放射線の吸収によって放射線の線量が本来よりも大きな値に設定されるのを防止することができ、これにより患者の被曝量が増える懸念を解決することができる。
【００２５】
また、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、上述したような患者の被曝量が増える懸念を解決することができるとともに、かつ放射線画像の濃度変動をより抑制することができ、より確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００２６】
また、造影剤を生体に注入する造影剤注入装置からの造影剤の注入開始タイミングおよび注入終了タイミングに基づいて、造影剤フレームを特定するようにした場合には、簡易なハードウェアの構成によってリアルタイムに造影剤フレームを特定することができ、放射線の線量もリアルタイムに制御することができる。
【００２７】
また、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、造影剤フレームを特定するようにしたり、放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、その取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、造影剤フレームを特定するようにした場合には、簡易な演算および構成によって造影剤フレームを特定することができる。
【００２８】
本発明の放射線画像撮影方法および装置によれば、人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させて人体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて放射線の線量を制御する場合において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、人工物フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、濃度変化を抑えた確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００２９】
また、上記本発明の放射線画像撮影方法および装置において、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、人工物による放射線の吸収によって放射線の線量が本来よりも大きな値に設定されるのを防止することができ、これにより患者の被曝量が増える懸念を解決することができる。
【００３０】
また、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、上述したような患者の被曝量が増える懸念を解決することができるとともに、かつ放射線画像の濃度変動をより抑制することができ、より確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００３１】
また、生体と放射線画像検出器との間に設けられた放射線量検出部によって検出された放射線の線量情報に基づいて、人工物フレームを特定するようにした場合には、簡易なハードウェアの構成によってリアルタイムに人工物フレームを特定することができ、放射線の線量もリアルタイムに制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影装置の概略構成を示す図
【図３】造影剤注入装置の具体的な構成の一例を示す図
【図４】本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れを説明するためのフローチャート
【図５】放射線の照射タイミングと放射線画像検出器における電荷蓄積タイミングと造影剤の検出信号との関係を示すタイミングチャートを示す図
【図６】第１の実施形態の放射線画像撮影装置における各フレームの放射線の照射線量の制御方法を説明するためのフローチャート
【図７】本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの変形例の概略構成を示すブロック図
【図８】所定のフレーム間の濃度ヒストグラムの差分情報に基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図
【図９】造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームの一例を説明するための図
【図１０】所定のフレーム間の対応する画素値の差分情報に基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図
【図１１】放射線源と患者との間に設けられた放射線量検出部を説明するための図
【図１２】放射線量検出部によって検出された放射線の線量の時間変動と、放射線画像検出器によって検出された放射線画像信号の時間変動とに基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図
【図１３】本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図１４】第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影装置の概略構成を示す図
【図１５】第１および第２の線量計測センサが設けられた放射線画像検出器の一例を示す図
【図１６】本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れを説明するためのフローチャート
【図１７】第１および第２の線量計測センサによって検出された放射線量の時間変動の一例を示す図
【図１８】第２の実施形態の放射線画像撮影装置における各フレームの放射線の照射線量の制御方法を説明するためのフローチャート
【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の放射線画像撮影装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
本実施形態の放射線画像撮影システムは、図１に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置１０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置３０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置４０とを備えている。
【００３５】
放射線画像撮影装置１０は、図１に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線源１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１２と、放射線画像検出器１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部１３と、放射線画像撮影装置１０全体を制御する制御部１４と、放射線画像記憶部１３に記憶された各フレームの放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号が含まれるフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部１５とを備えている。
【００３６】
より具体的には、本実施形態の放射線画像撮影装置１０は、図２に示すように構成されており、造影剤が注入される患者Ｈが撮影台１６上に設置され、患者Ｈに対して放射線源１１とその放射線源１１に対向して設けられた放射線画像検出器１２とが所定位置に固定でされた状態で、患者Ｈの体内の血管などに流れる造影剤を透視画像として撮影するものである。
【００３７】
放射線画像検出器１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００３８】
そして、本実施形態の放射線画像撮影装置１０は、上述したように造影剤注入装置３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線源１１と放射線画像検出器１２とを制御するものである。具体的には、制御部１４は、所定のフレームレートで放射線源１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に順次記憶するものである。さらに、本実施形態の制御部１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に記憶する際、その各フレームの放射線画像信号が造影剤フレームの放射線画像信号であるか否かの情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。
【００３９】
また、制御部１４は、放射線源１１によって患者に向かって照射される放射線の照射線量を制御する放射線源制御部１４ａを備えている。放射線源制御部１４ａは、放射線画像記憶部１３から読み出された各フレームの放射線画像信号に基づいて、各フレームの撮影の際の放射線の照射線量を制御するものである。そして、さらに放射線源制御部１４ａは、放射線画像記憶部１３から読み出された放射線画像信号が、造影剤フレーム特定部１５において造影剤フレームの放射線画像信号であると特定された場合には、すなわち、造影剤フレームの撮影中の間は、放射線源１１によって照射される放射線の照射線量を一定に維持するものである。なお、放射線源制御部１４ａの作用については、後で詳述する。
【００４０】
造影剤フレーム特定部１５は、放射線画像記憶部１３から読み出された放射線画像信号に対して造影剤フレームであることを示す情報が付加されているか否かを判定することによって造影剤フレームを特定し、その特定情報を放射線源制御部１４ａに出力するものである。
【００４１】
なお、放射線画像撮影装置１０の構成としては、図２に示すような患者を臥位状態で撮影する構成に限らず、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。
【００４２】
放射線画像表示装置２０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。
【００４３】
造影剤注入装置３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、たとえば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部３１と、造影剤注入部３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部３２と、注入駆動部３２の動作などを制御する制御部３３と、造影剤注入装置３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部３４とを備えている。
【００４４】
造影剤注入部３１としては、たとえば、図３に示すようなシリンジ３１ａと、シリンジ１０内に設けられているピストン３１ｂとを備えたものを用いることができる。
【００４５】
注入駆動部３２は、ピストン３１ｂに接続されるプランジャ３２ａと、プランジャ３２ａに接続されるボールスクリュー３２ｂと、ボールスクリュー３２ｂを回転させるモータ３２ｃと、プランジャ３２ａの位置を検出するためのポテンションメータ３２ｄとを備えている。
【００４６】
そして、後述する入力部６０において造影剤注入指示が入力されるとシステム制御装置６０から造影剤注入装置３０の制御部３３に制御信号が出力され、制御部３３は、入力された制御信号に応じてモータ３２ｃに対して駆動電圧を出力する。モータ３２ｃの回転はボールスクリュー３２ｂに伝達され、このボールスクリュー３２ｂの回転によってプランジャ３２ａがシリンジ３１ａの長手方向に移動し、これによりピストン３１ｂが移動するように構成されている。そして、ポテンションメータ３２ｄから制御部３３にプランジャ位置信号が出力され、制御部３３は、このフィードバックされた信号に応じてモータ３２ｃの回転を制御する。
【００４７】
造影剤注入検出センサ部３４は、造影剤注入部３１から造影剤が吐出されたことを検出するものである。具体的には、たとえば、入力部６０において造影剤注入開始指示の入力がスイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報として受け付けられる場合には、そのＯＮ情報を検出することによって造影剤が吐出されていることを検出するとともに、ＯＦＦ情報を検出することによって造影剤が吐出されていないことを検出するものである。
【００４８】
また、上述したスイッチをＯＮしている間に造影剤を吐出し、スイッチをＯＦＦしている間に造影剤を吐出しないように制御する場合には、スイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わったタイミングを造影剤の吐出開始タイミングとして検出し、スイッチがＯＮの間を造影剤の吐出中として検出し、スイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングを造影剤の吐出終了タイミングとして検出するようにしてもよい。
【００４９】
また、造影剤注入検出センサ部３４によってモータ３２ｃへ入力される駆動電力を検出し、その駆動電力が一定値以上であることを検出することによって造影剤吐出中であることを検出するようにしてもよい。
【００５０】
また、造影剤注入検出センサ部３４によってポテンションメータ３２ｄから出力されたプランジャ位置信号の時間変化を算出し、プランジャ３２ａの位置の時間変化量が一定値以上であることを検出することによって造影剤吐出中であることを検出するようにしてもよい。
【００５１】
そして、造影剤注入検出センサ部３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力するものである。
【００５２】
システム制御装置４０は、上述した放射線画像撮影装置１０、放射線画像表示装置２０、および造影剤注入装置３０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。
【００５３】
また、システム制御装置４０には入力部５０が設けられており、この入力部５０は、使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力を受け付けるものである。また、入力部５０は撮影スイッチ５１を備えている。この撮影スイッチ５１は、使用者による放射線撮影の開始指示および撮影継続指示の入力を受け付けるものであり、この撮影スイッチ５１が使用者によって押下（ＯＮ）されることによって撮影開始指示が入力され、撮影スイッチ５１が押し続けられることによって撮影継続指示が入力される。そして、撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されることによって撮影終了指示が入力されることになる。入力部５０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置４０によって必要に応じて各装置に出力される。
【００５４】
次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、まず本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れについて説明する。
【００５５】
まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ１０）。
【００５６】
次に、使用者によって入力部５０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と撮影条件とが入力され、制御部１４に設定される（Ｓ１２）。なお、本実施形態においては、撮影条件として、撮影部位または撮影手技の情報や、透視画像の撮影のフレームレートなどが入力されるものとする。そして、制御部１４の放射線源制御部１４ａには、撮影部位または撮影手技の情報と、放射線照射条件とを対応付けたテーブルが予め設定されており、放射線源制御部１４ａは、入力された撮影部位または撮影手技の情報に基づいて放射線照射条件の初期値を取得して設定する。なお、ここでいう放射線照射条件とは、管電圧、管電流、照射の周波数、１フレームの撮影における放射線の照射期間と非照射期間のDutyなどのことをいう。
【００５７】
次に、使用者によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）されて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置４０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ１４）。
【００５８】
具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線源１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【００５９】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【００６０】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。
【００６１】
図５は、放射線源１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器１２からの電荷信号の読出期間である。
【００６２】
上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【００６３】
なお、上述した各フレームの放射線画像の撮影において放射線源１１により照射される放射線の線量制御については、後で詳述する。
【００６４】
そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ１６）。
【００６５】
ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部５０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ１８）。
【００６６】
入力部５０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置４０から造影剤注入装置３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１が駆動されて造影剤注入部３１から所定量の造影剤が吐出される。
【００６７】
そして、このとき造影剤注入装置３０に設けられた造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力される（Ｓ２０）。放射線画像撮影装置１０の制御部１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号を造影剤フレーム情報とともに放射線画像記憶部１３に記憶する（Ｓ２２）。より具体的には、たとえば、図５に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部１３に記憶される。
【００６８】
そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１３から読み出されて放射線画像表示装置２０に順次出力され、放射線画像表示装置２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する。
【００６９】
次いで、造影剤注入装置３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置２０において透視画像が表示される。
【００７０】
そして、使用者によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置４０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ２６）。
【００７１】
以上が、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れである。
【００７２】
次に、上述したような各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量の制御について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでいう放射線の照射線量とは単位時間あたりの照射線量のことをいうものとする。また、各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量は、放射線源制御部１４ａによって上述した放射線照射条件を変更することによって行われるものとする。
【００７３】
まず、最初のフレームの放射線撮影の際における放射線の照射線量は、上述したＳ１２において入力された初期値に設定される（Ｓ３０）。
【００７４】
そして、最初のフレームの撮影の際には、放射線源制御部１４ａに制御によって上記初期値の放射線の線量が放射線源１１から射出されて患者に照射される（Ｓ３２）。患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される（Ｓ３４）。
【００７５】
上述したように１フレームの放射線の照射が終了すると（Ｓ３６）、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され放射線画像信号として放射線画像記憶部１３に記憶される（Ｓ３８）。
【００７６】
次いで、上述した１フレームの放射線画像の記録と読出しが終了した時点において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）された状態であるか否かが確認される（Ｓ４０）。
【００７７】
そして、撮影スイッチ５１が押下された状態である場合には、上述したようにして放射線画像記憶部１３に記憶された１フレームの放射線画像信号が、造影剤フレームの放射線画像信号であるか否かが放射線源制御部１４ａによって確認される（Ｓ４２）。
【００７８】
具体的には、放射線画像記憶部１３に記憶された１フレームの放射線画像信号は、造影剤フレーム特定部１５に出力され、造影剤フレーム特定部１５は、入力された放射線画像信号に対して上述した造影剤フレーム情報が付加されているか否かを確認する。そして、造影剤フレーム特定部１５は、放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されている場合には、その放射線画像信号は造影剤フレームの放射線画像信号であるとして、その旨を放射線源制御部１４ａに出力する。一方、造影剤フレーム特定部１５は、放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されていない場合には、その放射線画像信号は造影剤フレーム以外の放射線画像信号であるとして、その旨を放射線源制御部１４ａに出力する。
【００７９】
そして、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が造影剤フレーム以外の放射線画像信号である旨が入力された場合には、その現在撮影された１フレームの放射線画像信号に基づいて、次のフレームの放射線画像の撮影の際に用いられる放射線の照射線量を決定する（Ｓ４４）。なお、前フレームの放射線画像信号に基づいて次フレームの放射線の照射線量を決定する方法としては、最も簡単な方法としては放射線画像信号の大きさが大きいほど放射線の照射線量を下げる方法があるが、より具体的な方法は既に種々の方法が公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
そして、次のフレームの放射線画像の撮影の際には、放射線源制御部１４ａは、前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定した放射線の照射線量が照射されるように放射線源１１を制御する。そして、再びＳ３２〜Ｓ４２までが繰り返して行われる。
【００８１】
一方、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が造影剤フレームの放射線画像信号である旨が入力された場合には、現在設定されている放射線の照射線量を変更することなくそのまま維持する。そして、再びＳ３２〜Ｓ４２までが繰り返して行われる。
【００８２】
上記ようにして放射線の照射線量を制御することによって、透視画像の撮影開始から造影剤フレームが撮影されるまでの間は、前フレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が、次フレームの放射線画像の撮影における放射線の照射線量として設定され、造影剤フレームが撮影されている間は、その造影剤フレームが撮影され始める直前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が設定されて、一定の放射線の照射線量が維持されることになる。
【００８３】
そして、Ｓ４０において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されたことが確認された場合には、放射線源制御部１４ａによって放射線源１１からの放射線の照射が停止され、放射線画像の撮影が終了する（Ｓ４６）。
【００８４】
上記第１の実施形態の放射線画像撮影システムによれば、複数のフレームの中から造影剤フレームを特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、画質の良好な放射線画像を撮影することができる。
【００８５】
なお、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤検出信号が検出されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加することによって造影剤フレームを特定するようにしたが、造影剤フレームを特定する方法としてはこれに限らない。たとえば、図７に示すように、造影剤注入検出センサ部３４の代わりに造影剤注入時刻取得部３５を設け、この造影剤注入時刻取得部３５によって造影剤の注入が開始された時刻と造影剤の注入が終了した時刻とを取得するようにする。
【００８６】
なお、造影剤注入開始時刻と造影剤注入終了時刻としては、たとえば、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１の駆動を開始した時刻と駆動を終了した時刻を取得するようにしてもよいし、使用者によって入力部５０を用いて造影剤注入開始指示と造影剤注入終了指示とが入力されたタイミングを取得するようにしてもよい。
【００８７】
そして、造影剤注入時刻取得部３５によって取得された造影剤注入開始時刻および造影剤注入終了時刻と、放射線画像撮影装置１０において各フレームが撮影された撮影時刻（放射線画像検出器１２に放射線画像が記録された時刻）とを造影剤フレーム特定部４１が取得し、造影剤注入開始時刻と造影剤注入終了時刻との間に撮影されたフレームを造影剤フレームとして特定するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記説明では、造影剤注入装置３０における造影剤注入開始タイミング以降に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加し、その造影剤フレーム情報に基づいて造影剤フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、造影剤が人体内で移動する時間を考慮し、造影剤フレーム情報が付加された最初のフレームから所定数のフレーム経過後のフレームから造影剤フレームとして特定するようにしてもよい。もしくは、造影剤注入開始タイミングから所定数のフレーム経過後のフレーム以降の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加するようにしてもよい。
【００８９】
また、上記説明では、造影剤注入装置３０から出力された信号に基づいて造影剤フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、造影剤フレーム特定部１５において、第ｎフレームの放射線画像信号と第（ｎ−１）フレームの放射線画像信号との間の差分情報を取得し、その差分情報に基づいて造影剤フレームを特定するようにしてもよい。
【００９０】
具体的には、たとえば、透視画像の撮影開始から、図８に示すように、第ｎ（ｎは２以上の整数）フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムと第（ｎ−１）フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムを順次算出し、第ｎフレームの濃度ヒストグラムから第（ｎ−１）フレームの濃度ヒストグラムを順次減算して減算ヒストグラムを算出する。そして、図８に示すように、減算ヒストグラムの各濃度値の頻度うち、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れた場合には、その第ｎフレームを造影剤注入開始フレームであると特定する。なお、図８に示す濃度ヒストグラムは、造影剤の像の画像信号が周囲よりも黒よりである（信号値が周囲よりも小さい）ことを前提としているが、逆に造影剤の像の画像信号が周囲よりも白よりである（信号値が周囲よりも大きい）ことを前提としてもよく、その場合には、図８に示す減算ヒストグラムは上下反転したものとなる。
【００９１】
そして、この造影剤注入開始フレーム以降、後述する造影剤注入終了フレームが現れるまでのフレームは造影剤フレームと特定される。なお、造影剤注入中のフレームについては、第ｎフレームと第（ｎ＋１）フレームとはほぼ同じような濃度ヒストグラムとなるので、第ｎフレームと第（ｎ−１）フレームとの減算ヒストグラムにおいて、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れることはない。
【００９２】
そして、造影剤注入開始フレームが判定された後、再び、第ｎフレームと第（ｎ−１）フレームとの減算ヒストグラムにおいて、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れた場合には、その第ｎフレームを造影剤注入終了フレームとし、その造影剤注入終了フレーム以降のフレームは造影剤フレームではないものとする。
【００９３】
すなわち、造影剤フレーム特定部１５は、最終的に、造影剤注入開始フレーム以降のフレームから造影剤注入終了フレームの一つ前のフレームまでを造影剤フレームとして特定することになる。
【００９４】
図９は、フレームｆ１〜ｆ１０まで撮影した場合に、上述したような特定方法によって特定された造影剤注入開始フレームｆ３と造影剤注入終了フレームｆ９とを示すものである。図９に示す例では、フレームｆ３〜フレームｆ８が造影剤フレームとして特定される。
【００９５】
なお、上記説明においては、第ｎフレームの濃度ヒストグラムからその一つ前の第（ｎ−１）フレームの濃度ヒストグラムを減算して減算ヒストグラムを取得するようにしたが、減算する濃度ヒストグラムは必ずしも第（ｎ−１）フレームの濃度ヒストグラムでなくてもよく、たとえば、既に造影剤フレームではないと判定済みのフレームのうちの任意の１フレームの濃度ヒストグラムを用いるようにしてもよい。もしくは、既に造影剤フレームではないと判定済みの複数フレームのうちの任意の複数フレームの平均値の濃度ヒストグラムを用いるようにしてもよい。
【００９６】
また、上記のように放射線画像信号の濃度ヒストグラムを用いて造影剤フレームを特定する場合、たとえば、一連の放射線画像の撮影において放射線源１１によって照射される放射線の照射線量が変動した場合、濃度ヒストグラムが濃度軸方向へオフセットをもったり、拡大または縮小されたりすることになる。そのため、濃度ヒストグラムを濃度軸方向に正規化することが望ましい。なお、その正規化の方法としては、放射線画像のサブトラクションにおける複数画像間の濃度合わせの技術とほぼ同一であり、公知な手法であるため詳細な説明は省略する。
【００９７】
また、上記説明においては、各フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムを用いて造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定するようにしたが、これらを特定する方法としてはこれに限らず、その他の方法を利用してもよい。以下、造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定するその他の方法について説明する。
【００９８】
まず、図１０に示すように、第ｎフレームの放射線画像信号の放射線画像検出器１２上での画素位置（ｘ,ｙ）の画素値をＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ）とし、第（ｎ−１）の放射線画像信号の放射線画像検出器１２上での画素位置（ｘ,ｙ）の画素値をＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ−１）とした場合、下式を演算することによって全ての画素についてＤ（ｘ，ｙ，ｎ）を取得する。
【００９９】
Ｄ（ｘ，ｙ，ｎ）＝ＱＬ（ｘ，ｙ，（ｎ−１））−ＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ）
そして、フレーム毎にＤ（ｘ，ｙ，ｎ）を順次算出していき、そのＤ（ｘ，ｙ，ｎ）が第１の閾値ａ（ａ＞０）よりも大きくなる画素の総数が第２の閾値ｃよりも大きくなった場合には、そのときの第ｎフレームを造影剤注入開始フレームとして判定する。
【０１００】
そして、造影剤注入開始フレームを判定した後、Ｄ（ｘ，ｙ，ｎ）が第３の閾値ｂ（ｂ＜０）よりも小さくなる画素の総数が第４の閾値ｄよりも大きくなった場合には、そのときの第ｎフレームを造影剤注入終了フレームとして判定する。
【０１０１】
上記のような方法によっても、造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定することができる。なお、上記の判定方法においては、造影剤の像の画像信号が周囲よりも黒よりである（信号値が周囲よりも小さい）ことを前提としているが、逆に造影剤の像の画像信号が周囲よりも白よりである（信号値が周囲よりも大きい）ことを前提としてもよく、その場合には、造影剤注入開始フレームの判定方法と造影剤注入終了フレームの判定方法とが逆になることになる。
【０１０２】
また、図１１に示すように、放射線源１１と患者Ｈとの間に放射線量検出部１７を設け、造影剤フレーム特定部１５において、放射線量検出部１７から出力された放射線の線量情報と放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号とに基づいて造影剤フレームを特定するようにしてもよい。
【０１０３】
具体的には、上述したような放射線画像の撮影および表示と平行して、放射線源１１から射出された放射線の線量を放射線量検出部１７によって順次検出し、その検出した放射線の線量を造影剤フレーム特定部１５が順次取得する。
【０１０４】
そして、造影剤フレーム特定部１５において、入力された放射線の線量の時間変動を取得するとともに、放射線画像記憶部１３から順次読み出されたフレーム毎の放射線画像信号の時間変動を取得し、これらの２つの時間変動に基づいて造影剤フレームを特定する。
【０１０５】
より具体的には、造影剤フレーム特定部１５は、入力された放射線の線量に基づいて、図１２に示すような放射線の線量の時間変動Ｇ（ｔ）を取得するとともに、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を算出し、図１２に示すようなＥ．Ｉ．の時間変動Ｅ．Ｉ．（ｔ）を取得する。
【０１０６】
ここで、上述したＥ．Ｉ．とは、患者を透過して放射線画像検出器１２が受けた放射線の線量の指標となるものである。
【０１０７】
Ｅ．Ｉ．の算出方法については、まず、各フレームの放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、たとえば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、たとえば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。
【０１０８】
次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
【０１０９】
Ｅ．Ｉ．＝ Ｃ０ × ｇ（Ｖ）
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
Ｃ０：１００・Ｇｙ（定数）
なお、ｇ（Ｖ）は、RQA5の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、RQA5の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。
【０１１０】
そして、造影剤フレーム特定部１５は、図１２に示すように、上述したようにして取得したＧ（ｔ）とＥ．Ｉ．（ｔ）の除算値Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の時間変動を算出する。なお、造影剤フレーム特定部１５は、放射線量検出部１７における放射線の線量の検出タイミングと、放射線画像検出器１２におけるフレーム毎の放射線画像信号の検出タイミングも取得しているものとし、Ｇ（ｔ）とＥ．Ｉ．（ｔ）の時間軸は一致しているものとする。
【０１１１】
そして、造影剤フレーム特定部１５は、Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の値と予め設定された閾値とを比較し、Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の値が閾値以上である場合には、その値に対応する時間ｔに取得されたフレームを造影剤フレームとして特定する。
【０１１２】
次に、本発明の放射線画像撮影装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施形態について説明する。図１３は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【０１１３】
第２の実施形態の放射線画像撮影システムは、図１３に示すように、患者に対して放射線の照射範囲と放射線画像検出器とを相対的に移動させながら患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置６０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置４０とを備えている。
【０１１４】
放射線画像撮影装置６０は、図１３に示すように、放射線源１１と、放射線画像検出器１２と、放射線画像記憶部１３と、制御部１４と、患者と放射線画像検出器１２との間に設けられ、患者を透過した放射線の線量を検出する放射線量検出部１８と、放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部１９とを備えている。
【０１１５】
そして、本実施形態の放射線画像撮影装置６０は、図１４に示すように構成されており、人工物Ｉ（たとえば人工骨）が体内に埋め込まれた患者Ｈが撮影台１６上に設置され、その患者に対して放射線源１１と放射線画像検出器１２とを図１４の矢印方向に移動させながら透視画像の撮影を行うものである。
【０１１６】
なお、放射線源１１、放射線画像検出器１２および放射線画像記憶部１３については、上記第１の実施形態と同様である。
【０１１７】
そして、本実施形態の放射線画像撮影装置６０は、上述したように人工物が埋め込まれた患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線源１１と放射線画像検出器１２とを制御するものである。具体的には、制御部１４は、所定のフレームレートで放射線源１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に順次記憶するものである。
【０１１８】
また、放射線量検出部１８は、上述したように患者と放射線画像検出器１２との間に設けられるものであり、本実施形態においては、図１４および図１５に示すように、放射線画像検出器１２の放射線照射面に設けられた第１の線量計測センサ１８ａと第２の線量計測センサ１８ｂとから構成されるものである。なお、図１５は、図１４の放射線画像検出器１２を上方から見た図である。
【０１１９】
図１５に示すように第１の線量計測センサ１８ａと第２の線量計測センサ１８ｂとは、放射線画像検出器１２の移動方向について対向する辺に沿って設けられている。なお、本実施形態においては、上述したように移動方向について対応する辺のみに沿って線量計測センサを設けるようにしたが、放射線画像検出器１２の４辺に沿って設けることがより好ましい。
【０１２０】
第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂとしては、薄型で放射線吸収がほとんどないものを用いることが望ましく、たとえば有機光電変換材料（ＯＰＣ）からなるものを用いることが望ましい。
【０１２１】
なお、本実施形態においては、第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂを放射線画像検出器１２上に設けるようにしたが、これに限らず、患者と放射線画像検出器１２との間であれば、その他の所定位置に設置するようにしてもよい。
【０１２２】
そして、放射線量検出部１８は、検出した放射線の線量情報を、透視画像の撮影と平行して人工物フレーム特定部１９に順次出力するものである。
【０１２３】
人工物フレーム特定部１９は、放射線量検出部１８を構成する第１の線量計測センサ１８ａと第２の線量計測センサ１８ｂとから出力された放射線の線量情報に基づいて、透視画像の撮影によって取得された複数のフレームの中から人工物フレームを特定するものである。
【０１２４】
さらに、本実施形態の人工物フレーム特定部１９は、人工物フレームと判定されたフレームの放射線画像信号に対して人工物フレームであることを示す情報（以下、人工物フレーム情報という）を付加して記憶するものである。なお、人工物フレーム特定部１９の作用については、後で詳述する。
【０１２５】
なお、放射線画像表示装置２０、システム制御装置４０および入力部５０については、上記第１の実施形態と同様である。
【０１２６】
次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図１６に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、まず本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れについて説明する。
【０１２７】
まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台１６の上に患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ５０）。
【０１２８】
次に、使用者によって入力部５０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、撮影条件については放射線画像撮影装置１０の制御部１４に設定される（Ｓ５２）。なお、撮影条件については、上記第１の実施形態と同様である。
【０１２９】
次に、使用者によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）されて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置４０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ５４）。
【０１３０】
具体的には、入力された制御信号に応じて放射線源１１と放射線画像検出器１２とが患者に対して移動するとともに、入力された撮影条件に基づいて放射線源１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【０１３１】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【０１３２】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。
【０１３３】
なお、放射線源１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとについては、図５に示した第１の実施形態のタイミングチャートと同様である。
【０１３４】
そして、上記のようにして放射線源１１による放射線の照射と放射線画像検出器１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【０１３５】
そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ５６）。
【０１３６】
一方、上述したような透視画像の撮影および表示が行われるのと平行して、放射線画像検出器１２上に設けられた第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂによって患者を透過した放射線の線量が順次検出され、その検出された放射線の線量は人工物フレーム特定部１９に順次入力される（Ｓ５８）。
【０１３７】
そして、人工物フレーム特定部１９は、入力された放射線の線量の時間変動を取得し、その時間変動に基づいて、人工物の像が写りこんでいる人工物フレームを特定する。（Ｓ６０）。
【０１３８】
具体的には、人工物フレーム特定部１９は、第１の線量計測センサ１８ａによって検出された放射線の線量と第２の線量計測センサ１８ｂによって検出された放射線の線量とに基づいて、図１７に示すような各センサによって検出された放射線の線量の時間変動を取得する。
【０１３９】
ここで、第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂの上方を患者に埋め込まれた人工物が通過する際には、各センサに放射線が到達する前にその人工物によって放射線が吸収されてしまうため、図１７に示すように、各センサによって検出される放射線の線量は小さくなる。
【０１４０】
このような変化を利用して、人工物フレーム特定部１９は、下流側に配置された第１の線量計測センサ１８ａによって検出される放射線の線量が減少し始めた第１の時点ｔ１から、上流側に配置された第２の線量計測センサ１８ｂによって検出される放射線の線量が一旦減少して再び略一定値に戻った時点ｔ２までの間に撮影されたフレームを人工物フレームとして特定する。なお、人工物フレーム特定部１９には、放射線源１１および放射線画像検出器１２の移動速度と、透視画像の放射線撮影のフレームレートとが予め設定されており、これらの情報と上記第１の時点ｔ１から第２の時点ｔ２までの時間とに基づいて人工物フレームを特定するものとする。
【０１４１】
そして、人工物フレーム特定部１９には、放射線画像記憶部１３から読み出された各フレームの放射線画像信号も入力され、上述したようにして人工物フレームと特定したフレームの放射線画像信号に対して人工物フレーム情報をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号を人工物フレーム情報とともに記憶する（Ｓ６２）。
【０１４２】
そして、使用者によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置４０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ６４）。
【０１４３】
以上が、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れである。
【０１４４】
次に、上述したような各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量の制御について、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでいう放射線の照射線量とは単位時間あたりの照射線量のことをいうものとする。また、各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量は、放射線源制御部１４ａによって上述した放射線照射条件を変更することによって行われるものとする。
【０１４５】
まず、最初のフレームの放射線撮影の際における放射線の線量は、上述したＳ５２において入力された初期値に設定される（Ｓ７０）。
【０１４６】
そして、最初のフレームの撮影の際には、放射線源制御部１４ａに制御によって上記初期値の放射線の線量が放射線源１１から射出されて患者に照射される（Ｓ７２）。患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される（Ｓ７４）。
【０１４７】
上述したように１フレームの放射線の照射が終了すると（Ｓ７６）、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され放射線画像信号として放射線画像記憶部１３に記憶される（Ｓ７８）。また、このとき人工物フレーム特定部１９において、上述したように放射線画像検出器１２から読み出された放射線画像信号が人工物フレームの放射線画像信号であるか否かが特定され、人工物フレームの放射線画像信号である場合には、人工物フレーム情報が付加されて記憶され、人工物フレームの放射線画像信号でない場合には、人工物フレーム情報は付加されることなく記憶される。
【０１４８】
次いで、上述した１フレームの放射線画像の記録と読出しが終了した時点において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）された状態であるか否かが確認される（Ｓ８０）。
【０１４９】
そして、撮影スイッチ５１が押下された状態である場合には、上述したように人工物フレーム特定部１９に記憶された１フレームの放射線画像信号が、人工物フレームの放射線画像信号であるか否かが放射線源制御部１４ａによって確認される（Ｓ８２）。
【０１５０】
具体的には、人工物フレーム特定部１９に記憶された１フレームの放射線画像信号が放射線源制御部１４ａに入力され、放射線源制御部１４ａは、入力された放射線画像信号に対して上述した人工物フレーム情報が付加されているか否かを確認する。そして、放射線源制御部１４ａは、放射線画像信号に対して人工物フレーム情報が付加されている場合には、その放射線画像信号は人工物フレームの放射線画像信号であると判定する。一方、放射線源制御部１４ａは、放射線画像信号に対して人工物フレーム情報が付加されていない場合には、その放射線画像信号は人工物フレーム以外の放射線画像信号であると判定する。
【０１５１】
そして、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が人工物フレーム以外の放射線画像信号であると判定した場合には、その現在撮影された１フレームの放射線画像信号に基づいて、次のフレームの放射線画像の撮影の際に用いられる放射線の照射線量を決定する（Ｓ８４）。なお、前フレームの放射線画像信号に基づいて次フレームの放射線の照射線量を決定する方法としては、最も簡単な方法としては放射線画像信号の大きさが大きいほど放射線の照射線量を下げる方法があるが、より具体的な方法は既に種々の方法が公知であるので、詳細な説明は省略する。
【０１５２】
そして、次のフレームの放射線画像の撮影の際には、放射線源制御部１４ａは、前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定した放射線の照射線量が照射されるように放射線源１１を制御する。そして、再びＳ７２〜Ｓ８２までが繰り返して行われる。
【０１５３】
一方、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が人工物フレームの放射線画像信号であると判定した場合には、現在設定されている放射線の照射線量を変更することなくそのまま維持する。そして、再びＳ７２〜Ｓ８２までが繰り返して行われる。
【０１５４】
上記ようにして放射線の照射線量を制御することによって、透視画像の撮影開始から人工物フレームが撮影されるまでの間は、前フレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が、次フレームの放射線画像の撮影における放射線の照射線量として設定され、人工物フレームが撮影されている間は、その人工物フレームが撮影され始める直前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が設定されて、一定の放射線の照射線量が維持されることになる。
【０１５５】
そして、Ｓ８０において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されたことが確認された場合には、放射線源制御部１４ａによって放射線源１１からの放射線の照射が停止され、放射線画像の撮影が終了する（Ｓ８６）。
【０１５６】
上記第２の実施形態の放射線画像撮影システムによれば、複数のフレームの中から人工物フレームを特定し、その人工物フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、画質の良好な放射線画像を撮影することができる。
【０１５７】
また、上記第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８によって検出された放射線の線量の時間変動に基づいて人工物フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、患者の体内に埋め込まれる人工物に対し、人工物であることを示すマークなどの指標を設けるようにし、人工物フレーム特定部１９が、各フレームの放射線画像信号に上記指標を表す画像信号が含まれるか否かを画像認識することによって人工物フレームを特定するようにしてもよい。なお、マークの画像認識については既に公知な技術であるのでここでは説明を省略する。
【０１５８】
また、上記第１および第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームまたは人工物フレームが撮影されていない間においては、放射線画像検出器１２によって検出された放射線画像信号に基づいて放射線の照射線量を決定するようにしたが、これに限らず、たとえば、一般的なＡＥＣ（Automatic Exposure Control）に用いられるフォトタイマを用いて放射線の照射線量を決定するようにしてもよい。この場合においても、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の照射線量については、たとえば、造影剤フレームが撮影し始める直前にフォトタイマによって制御された放射線の照射線量に設定するようにすればよい。
【０１５９】
なお、上記第１および２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームまたは人工物フレームが撮影されている間の放射線の照射線量として、造影剤フレームまたは人工物フレームが撮影され始める直前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量を設定するようにしたが、これに限らず、たとえば、初期値の放射線の照射線量に設定して維持するようにしてもよいし、もしくは直前のフレーム以前の過去の複数のフレームの撮影の際に用いられた放射線の照射線量の平均値や、最頻値や、中央値などを用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１０ 放射線画像撮影装置
１１ 放射線源
１２ 放射線画像検出器
１４ 制御部
１４ａ 放射線源制御部
１５ 造影剤フレーム特定部
１７ 放射線量検出部
１８ 放射線量検出部
１８ａ 第１の線量計測センサ
１８ｂ 第２の線量計測センサ
１９ 人工物フレーム特定部
２０ 放射線画像表示装置
３０ 造影剤注入装置
３１ 造影剤注入部
３２ 注入駆動部
３３ 制御部
３４ 造影剤注入検出センサ部
３５ 造影剤注入時刻取得部
４０ システム制御装置
４１ 造影剤フレーム特定部
５０ 入力部
５１ 撮影スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤が注入される生体または人工物が含まれる生体に連続的に放射線を照射することによって複数フレームの放射線画像の撮影を行うとともに、生体を透過した放射線の検出信号に基づいて各フレームの撮影における放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者に対して放射線の照射範囲を固定した状態で連続的に放射線を照射して複数フレームの放射線画像を撮影し、その撮影した複数フレームの放射線画像を順次表示することによって患者の透視画像（動画）を表示する放射線画像撮影装置が提案されている。
【０００３】
また、上記のように患者に対して放射線の照射範囲を固定して透視画像の撮影および表示を行うものだけでなく、患者に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させながら連続的に放射線を照射し、その放射線の照射によって撮影された複数フレームの放射線画像を透視画像として表示する放射線画像撮影装置も提案されている。
【０００４】
そして、上記のように連続的な放射線の照射によって複数フレームの放射線画像の撮影を行う装置においては、各フレームの放射線画像の濃度が一定となるように、たとえばフォトタイマなどを用いたＡＥＣ（Automatic Exposure control）が行われている（たとえば特許文献１など）。
【０００５】
また、特許文献２においては、各フレームの放射線画像の濃度が一定となるように、前のフレームの画像信号に基づいて次のフレームの放射線撮影における放射線の線量を決定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−８１９９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７３８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記のような透視画像の撮影を行う際、たとえば血管などに造影剤を注入し、その血管の造影剤画像を撮影する場合や、人工骨などの人工物が埋め込まれた患者の透視画像を撮影する場合が考えられるが、このような場合にも上述したようなフォトタイマによるＡＥＣや、前のフレームの画像信号に基づく放射線の線量制御を行ったのでは、フォトタイマや放射線画像検出器に放射線が到達する前に上述した造影剤や人工物によって放射線が吸収されることになるので、このような造影剤や人工物による放射線の吸収が反映された検出信号に基づいて放射線の線量を制御したのでは、造影剤や人工物の有無や量などで放射線画像の濃度にバラツキが発生する問題がある。
【０００８】
また、また、たとえば、透視画像の撮影において造影剤が注入された場合、造影剤は一箇所に留まることなく患者の血管などを流れることになるので、透視画像の撮影による全てのフレームに造影剤の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに造影剤が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通して適切な放射線の線量を設定する必要がある。
【０００９】
同様に、人工物が埋め込まれた患者に対して放射線の照射範囲を移動させながら透視画像の撮影を行った場合にも、透視画像の撮影による全てのフレームに人工物の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに人工物が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通して適切な放射線の線量を設定する必要がある。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、造影剤が注入される生体や人工物を含む生体を連続的に放射線撮影する場合においても、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、濃度変化を抑え確認しやすい放射線画像を撮影することができる放射線画像撮影方法および装置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】
本発明の放射線画像撮影装置は、造影剤が注入される生体に対して放射線を連続的に照射する放射線源と、連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線源によって照射される放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部を備え、放射線源制御部が、造影剤フレームが撮影されている間は、放射線源によって照射される放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、上記本発明の放射線画像撮影装置においては、放射線源制御部を、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００１３】
また、放射線源制御部を、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００１４】
また、造影剤フレーム特定部を、造影剤を生体に注入する造影剤注入装置からの造影剤の注入開始タイミングおよび注入終了タイミングに基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。
【００１５】
また、造影剤フレーム特定部を、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。
【００１６】
また、造影剤フレーム特定部を、放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、その取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。
【００１７】
本発明の放射線画像撮影装置は、人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させながら放射線を連続的に照射する放射線源と、連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線源によって照射される放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部を備え、放射線源制御部が、人工物フレームが撮影されている間は、放射線源によって照射される放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする。
【００１８】
また、上記本発明の放射線画像撮影装置においては、放射線源制御部を、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００１９】
また、放射線源制御部を、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものとできる。
【００２０】
また、人工物フレーム特定部を、生体と放射線画像検出器との間に設けられた放射線量検出部によって検出された放射線の線量情報に基づいて、人工物フレームを特定するものとできる。
【００２１】
本発明の放射線画像撮影方法は、造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持することを特徴とする。
【００２２】
本発明の放射線画像撮影方法は、人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させて人体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、人工物フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の放射線画像撮影方法および装置によれば、造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて放射線の線量を制御する場合において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、濃度変化を抑えた確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００２４】
また、上記本発明の放射線画像撮影方法および装置において、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、造影剤による放射線の吸収によって放射線の線量が本来よりも大きな値に設定されるのを防止することができ、これにより患者の被曝量が増える懸念を解決することができる。
【００２５】
また、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の線量を、造影剤フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、上述したような患者の被曝量が増える懸念を解決することができるとともに、かつ放射線画像の濃度変動をより抑制することができ、より確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００２６】
また、造影剤を生体に注入する造影剤注入装置からの造影剤の注入開始タイミングおよび注入終了タイミングに基づいて、造影剤フレームを特定するようにした場合には、簡易なハードウェアの構成によってリアルタイムに造影剤フレームを特定することができ、放射線の線量もリアルタイムに制御することができる。
【００２７】
また、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、造影剤フレームを特定するようにしたり、放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、その取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、造影剤フレームを特定するようにした場合には、簡易な演算および構成によって造影剤フレームを特定することができる。
【００２８】
本発明の放射線画像撮影方法および装置によれば、人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させて人体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、その取得したフレーム毎の放射線画像信号または生体を透過した放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて放射線の線量を制御する場合において、フレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、人工物フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、濃度変化を抑えた確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００２９】
また、上記本発明の放射線画像撮影方法および装置において、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、人工物による放射線の吸収によって放射線の線量が本来よりも大きな値に設定されるのを防止することができ、これにより患者の被曝量が増える懸念を解決することができる。
【００３０】
また、人工物フレームが撮影されている間の放射線の線量を、人工物フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とした場合には、上述したような患者の被曝量が増える懸念を解決することができるとともに、かつ放射線画像の濃度変動をより抑制することができ、より確認しやすい放射線画像を撮影することができる。
【００３１】
また、生体と放射線画像検出器との間に設けられた放射線量検出部によって検出された放射線の線量情報に基づいて、人工物フレームを特定するようにした場合には、簡易なハードウェアの構成によってリアルタイムに人工物フレームを特定することができ、放射線の線量もリアルタイムに制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影装置の概略構成を示す図
【図３】造影剤注入装置の具体的な構成の一例を示す図
【図４】本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れを説明するためのフローチャート
【図５】放射線の照射タイミングと放射線画像検出器における電荷蓄積タイミングと造影剤の検出信号との関係を示すタイミングチャートを示す図
【図６】第１の実施形態の放射線画像撮影装置における各フレームの放射線の照射線量の制御方法を説明するためのフローチャート
【図７】本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの変形例の概略構成を示すブロック図
【図８】所定のフレーム間の濃度ヒストグラムの差分情報に基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図
【図９】造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームの一例を説明するための図
【図１０】所定のフレーム間の対応する画素値の差分情報に基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図
【図１１】放射線源と患者との間に設けられた放射線量検出部を説明するための図
【図１２】放射線量検出部によって検出された放射線の線量の時間変動と、放射線画像検出器によって検出された放射線画像信号の時間変動とに基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図
【図１３】本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図１４】第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影装置の概略構成を示す図
【図１５】第１および第２の線量計測センサが設けられた放射線画像検出器の一例を示す図
【図１６】本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れを説明するためのフローチャート
【図１７】第１および第２の線量計測センサによって検出された放射線量の時間変動の一例を示す図
【図１８】第２の実施形態の放射線画像撮影装置における各フレームの放射線の照射線量の制御方法を説明するためのフローチャート
【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の放射線画像撮影装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
本実施形態の放射線画像撮影システムは、図１に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置１０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置３０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置４０とを備えている。
【００３５】
放射線画像撮影装置１０は、図１に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線源１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１２と、放射線画像検出器１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部１３と、放射線画像撮影装置１０全体を制御する制御部１４と、放射線画像記憶部１３に記憶された各フレームの放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号が含まれるフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部１５とを備えている。
【００３６】
より具体的には、本実施形態の放射線画像撮影装置１０は、図２に示すように構成されており、造影剤が注入される患者Ｈが撮影台１６上に設置され、患者Ｈに対して放射線源１１とその放射線源１１に対向して設けられた放射線画像検出器１２とが所定位置に固定でされた状態で、患者Ｈの体内の血管などに流れる造影剤を透視画像として撮影するものである。
【００３７】
放射線画像検出器１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００３８】
そして、本実施形態の放射線画像撮影装置１０は、上述したように造影剤注入装置３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線源１１と放射線画像検出器１２とを制御するものである。具体的には、制御部１４は、所定のフレームレートで放射線源１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に順次記憶するものである。さらに、本実施形態の制御部１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に記憶する際、その各フレームの放射線画像信号が造影剤フレームの放射線画像信号であるか否かの情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。
【００３９】
また、制御部１４は、放射線源１１によって患者に向かって照射される放射線の照射線量を制御する放射線源制御部１４ａを備えている。放射線源制御部１４ａは、放射線画像記憶部１３から読み出された各フレームの放射線画像信号に基づいて、各フレームの撮影の際の放射線の照射線量を制御するものである。そして、さらに放射線源制御部１４ａは、放射線画像記憶部１３から読み出された放射線画像信号が、造影剤フレーム特定部１５において造影剤フレームの放射線画像信号であると特定された場合には、すなわち、造影剤フレームの撮影中の間は、放射線源１１によって照射される放射線の照射線量を一定に維持するものである。なお、放射線源制御部１４ａの作用については、後で詳述する。
【００４０】
造影剤フレーム特定部１５は、放射線画像記憶部１３から読み出された放射線画像信号に対して造影剤フレームであることを示す情報が付加されているか否かを判定することによって造影剤フレームを特定し、その特定情報を放射線源制御部１４ａに出力するものである。
【００４１】
なお、放射線画像撮影装置１０の構成としては、図２に示すような患者を臥位状態で撮影する構成に限らず、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。
【００４２】
放射線画像表示装置２０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。
【００４３】
造影剤注入装置３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、たとえば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部３１と、造影剤注入部３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部３２と、注入駆動部３２の動作などを制御する制御部３３と、造影剤注入装置３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部３４とを備えている。
【００４４】
造影剤注入部３１としては、たとえば、図３に示すようなシリンジ３１ａと、シリンジ１０内に設けられているピストン３１ｂとを備えたものを用いることができる。
【００４５】
注入駆動部３２は、ピストン３１ｂに接続されるプランジャ３２ａと、プランジャ３２ａに接続されるボールスクリュー３２ｂと、ボールスクリュー３２ｂを回転させるモータ３２ｃと、プランジャ３２ａの位置を検出するためのポテンションメータ３２ｄとを備えている。
【００４６】
そして、後述する入力部６０において造影剤注入指示が入力されるとシステム制御装置６０から造影剤注入装置３０の制御部３３に制御信号が出力され、制御部３３は、入力された制御信号に応じてモータ３２ｃに対して駆動電圧を出力する。モータ３２ｃの回転はボールスクリュー３２ｂに伝達され、このボールスクリュー３２ｂの回転によってプランジャ３２ａがシリンジ３１ａの長手方向に移動し、これによりピストン３１ｂが移動するように構成されている。そして、ポテンションメータ３２ｄから制御部３３にプランジャ位置信号が出力され、制御部３３は、このフィードバックされた信号に応じてモータ３２ｃの回転を制御する。
【００４７】
造影剤注入検出センサ部３４は、造影剤注入部３１から造影剤が吐出されたことを検出するものである。具体的には、たとえば、入力部６０において造影剤注入開始指示の入力がスイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報として受け付けられる場合には、そのＯＮ情報を検出することによって造影剤が吐出されていることを検出するとともに、ＯＦＦ情報を検出することによって造影剤が吐出されていないことを検出するものである。
【００４８】
また、上述したスイッチをＯＮしている間に造影剤を吐出し、スイッチをＯＦＦしている間に造影剤を吐出しないように制御する場合には、スイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わったタイミングを造影剤の吐出開始タイミングとして検出し、スイッチがＯＮの間を造影剤の吐出中として検出し、スイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングを造影剤の吐出終了タイミングとして検出するようにしてもよい。
【００４９】
また、造影剤注入検出センサ部３４によってモータ３２ｃへ入力される駆動電力を検出し、その駆動電力が一定値以上であることを検出することによって造影剤吐出中であることを検出するようにしてもよい。
【００５０】
また、造影剤注入検出センサ部３４によってポテンションメータ３２ｄから出力されたプランジャ位置信号の時間変化を算出し、プランジャ３２ａの位置の時間変化量が一定値以上であることを検出することによって造影剤吐出中であることを検出するようにしてもよい。
【００５１】
そして、造影剤注入検出センサ部３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力するものである。
【００５２】
システム制御装置４０は、上述した放射線画像撮影装置１０、放射線画像表示装置２０、および造影剤注入装置３０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。
【００５３】
また、システム制御装置４０には入力部５０が設けられており、この入力部５０は、使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力を受け付けるものである。また、入力部５０は撮影スイッチ５１を備えている。この撮影スイッチ５１は、使用者による放射線撮影の開始指示および撮影継続指示の入力を受け付けるものであり、この撮影スイッチ５１が使用者によって押下（ＯＮ）されることによって撮影開始指示が入力され、撮影スイッチ５１が押し続けられることによって撮影継続指示が入力される。そして、撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されることによって撮影終了指示が入力されることになる。入力部５０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置４０によって必要に応じて各装置に出力される。
【００５４】
次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、まず本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れについて説明する。
【００５５】
まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ１０）。
【００５６】
次に、使用者によって入力部５０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と撮影条件とが入力され、制御部１４に設定される（Ｓ１２）。なお、本実施形態においては、撮影条件として、撮影部位または撮影手技の情報や、透視画像の撮影のフレームレートなどが入力されるものとする。そして、制御部１４の放射線源制御部１４ａには、撮影部位または撮影手技の情報と、放射線照射条件とを対応付けたテーブルが予め設定されており、放射線源制御部１４ａは、入力された撮影部位または撮影手技の情報に基づいて放射線照射条件の初期値を取得して設定する。なお、ここでいう放射線照射条件とは、管電圧、管電流、照射の周波数、１フレームの撮影における放射線の照射期間と非照射期間のDutyなどのことをいう。
【００５７】
次に、使用者によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）されて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置４０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ１４）。
【００５８】
具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線源１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【００５９】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【００６０】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。
【００６１】
図５は、放射線源１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器１２からの電荷信号の読出期間である。
【００６２】
上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【００６３】
なお、上述した各フレームの放射線画像の撮影において放射線源１１により照射される放射線の線量制御については、後で詳述する。
【００６４】
そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ１６）。
【００６５】
ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部５０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ１８）。
【００６６】
入力部５０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置４０から造影剤注入装置３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１が駆動されて造影剤注入部３１から所定量の造影剤が吐出される。
【００６７】
そして、このとき造影剤注入装置３０に設けられた造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力される（Ｓ２０）。放射線画像撮影装置１０の制御部１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号を造影剤フレーム情報とともに放射線画像記憶部１３に記憶する（Ｓ２２）。より具体的には、たとえば、図５に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部１３に記憶される。
【００６８】
そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１３から読み出されて放射線画像表示装置２０に順次出力され、放射線画像表示装置２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する。
【００６９】
次いで、造影剤注入装置３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置２０において透視画像が表示される。
【００７０】
そして、使用者によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置４０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ２６）。
【００７１】
以上が、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れである。
【００７２】
次に、上述したような各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量の制御について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでいう放射線の照射線量とは単位時間あたりの照射線量のことをいうものとする。また、各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量は、放射線源制御部１４ａによって上述した放射線照射条件を変更することによって行われるものとする。
【００７３】
まず、最初のフレームの放射線撮影の際における放射線の照射線量は、上述したＳ１２において入力された初期値に設定される（Ｓ３０）。
【００７４】
そして、最初のフレームの撮影の際には、放射線源制御部１４ａに制御によって上記初期値の放射線の線量が放射線源１１から射出されて患者に照射される（Ｓ３２）。患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される（Ｓ３４）。
【００７５】
上述したように１フレームの放射線の照射が終了すると（Ｓ３６）、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され放射線画像信号として放射線画像記憶部１３に記憶される（Ｓ３８）。
【００７６】
次いで、上述した１フレームの放射線画像の記録と読出しが終了した時点において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）された状態であるか否かが確認される（Ｓ４０）。
【００７７】
そして、撮影スイッチ５１が押下された状態である場合には、上述したようにして放射線画像記憶部１３に記憶された１フレームの放射線画像信号が、造影剤フレームの放射線画像信号であるか否かが放射線源制御部１４ａによって確認される（Ｓ４２）。
【００７８】
具体的には、放射線画像記憶部１３に記憶された１フレームの放射線画像信号は、造影剤フレーム特定部１５に出力され、造影剤フレーム特定部１５は、入力された放射線画像信号に対して上述した造影剤フレーム情報が付加されているか否かを確認する。そして、造影剤フレーム特定部１５は、放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されている場合には、その放射線画像信号は造影剤フレームの放射線画像信号であるとして、その旨を放射線源制御部１４ａに出力する。一方、造影剤フレーム特定部１５は、放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されていない場合には、その放射線画像信号は造影剤フレーム以外の放射線画像信号であるとして、その旨を放射線源制御部１４ａに出力する。
【００７９】
そして、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が造影剤フレーム以外の放射線画像信号である旨が入力された場合には、その現在撮影された１フレームの放射線画像信号に基づいて、次のフレームの放射線画像の撮影の際に用いられる放射線の照射線量を決定する（Ｓ４４）。なお、前フレームの放射線画像信号に基づいて次フレームの放射線の照射線量を決定する方法としては、最も簡単な方法としては放射線画像信号の大きさが大きいほど放射線の照射線量を下げる方法があるが、より具体的な方法は既に種々の方法が公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
そして、次のフレームの放射線画像の撮影の際には、放射線源制御部１４ａは、前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定した放射線の照射線量が照射されるように放射線源１１を制御する。そして、再びＳ３２〜Ｓ４２までが繰り返して行われる。
【００８１】
一方、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が造影剤フレームの放射線画像信号である旨が入力された場合には、現在設定されている放射線の照射線量を変更することなくそのまま維持する。そして、再びＳ３２〜Ｓ４２までが繰り返して行われる。
【００８２】
上記ようにして放射線の照射線量を制御することによって、透視画像の撮影開始から造影剤フレームが撮影されるまでの間は、前フレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が、次フレームの放射線画像の撮影における放射線の照射線量として設定され、造影剤フレームが撮影されている間は、その造影剤フレームが撮影され始める直前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が設定されて、一定の放射線の照射線量が維持されることになる。
【００８３】
そして、Ｓ４０において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されたことが確認された場合には、放射線源制御部１４ａによって放射線源１１からの放射線の照射が停止され、放射線画像の撮影が終了する（Ｓ４６）。
【００８４】
上記第１の実施形態の放射線画像撮影システムによれば、複数のフレームの中から造影剤フレームを特定し、その造影剤フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、画質の良好な放射線画像を撮影することができる。
【００８５】
なお、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤検出信号が検出されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加することによって造影剤フレームを特定するようにしたが、造影剤フレームを特定する方法としてはこれに限らない。たとえば、図７に示すように、造影剤注入検出センサ部３４の代わりに造影剤注入時刻取得部３５を設け、この造影剤注入時刻取得部３５によって造影剤の注入が開始された時刻と造影剤の注入が終了した時刻とを取得するようにする。
【００８６】
なお、造影剤注入開始時刻と造影剤注入終了時刻としては、たとえば、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１の駆動を開始した時刻と駆動を終了した時刻を取得するようにしてもよいし、使用者によって入力部５０を用いて造影剤注入開始指示と造影剤注入終了指示とが入力されたタイミングを取得するようにしてもよい。
【００８７】
そして、造影剤注入時刻取得部３５によって取得された造影剤注入開始時刻および造影剤注入終了時刻と、放射線画像撮影装置１０において各フレームが撮影された撮影時刻（放射線画像検出器１２に放射線画像が記録された時刻）とを造影剤フレーム特定部４１が取得し、造影剤注入開始時刻と造影剤注入終了時刻との間に撮影されたフレームを造影剤フレームとして特定するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記説明では、造影剤注入装置３０における造影剤注入開始タイミング以降に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加し、その造影剤フレーム情報に基づいて造影剤フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、造影剤が人体内で移動する時間を考慮し、造影剤フレーム情報が付加された最初のフレームから所定数のフレーム経過後のフレームから造影剤フレームとして特定するようにしてもよい。もしくは、造影剤注入開始タイミングから所定数のフレーム経過後のフレーム以降の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加するようにしてもよい。
【００８９】
また、上記説明では、造影剤注入装置３０から出力された信号に基づいて造影剤フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、造影剤フレーム特定部１５において、第ｎフレームの放射線画像信号と第（ｎ−１）フレームの放射線画像信号との間の差分情報を取得し、その差分情報に基づいて造影剤フレームを特定するようにしてもよい。
【００９０】
具体的には、たとえば、透視画像の撮影開始から、図８に示すように、第ｎ（ｎは２以上の整数）フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムと第（ｎ−１）フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムを順次算出し、第ｎフレームの濃度ヒストグラムから第（ｎ−１）フレームの濃度ヒストグラムを順次減算して減算ヒストグラムを算出する。そして、図８に示すように、減算ヒストグラムの各濃度値の頻度うち、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れた場合には、その第ｎフレームを造影剤注入開始フレームであると特定する。なお、図８に示す濃度ヒストグラムは、造影剤の像の画像信号が周囲よりも黒よりである（信号値が周囲よりも小さい）ことを前提としているが、逆に造影剤の像の画像信号が周囲よりも白よりである（信号値が周囲よりも大きい）ことを前提としてもよく、その場合には、図８に示す減算ヒストグラムは上下反転したものとなる。
【００９１】
そして、この造影剤注入開始フレーム以降、後述する造影剤注入終了フレームが現れるまでのフレームは造影剤フレームと特定される。なお、造影剤注入中のフレームについては、第ｎフレームと第（ｎ＋１）フレームとはほぼ同じような濃度ヒストグラムとなるので、第ｎフレームと第（ｎ−１）フレームとの減算ヒストグラムにおいて、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れることはない。
【００９２】
そして、造影剤注入開始フレームが判定された後、再び、第ｎフレームと第（ｎ−１）フレームとの減算ヒストグラムにおいて、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れた場合には、その第ｎフレームを造影剤注入終了フレームとし、その造影剤注入終了フレーム以降のフレームは造影剤フレームではないものとする。
【００９３】
すなわち、造影剤フレーム特定部１５は、最終的に、造影剤注入開始フレーム以降のフレームから造影剤注入終了フレームの一つ前のフレームまでを造影剤フレームとして特定することになる。
【００９４】
図９は、フレームｆ１〜ｆ１０まで撮影した場合に、上述したような特定方法によって特定された造影剤注入開始フレームｆ３と造影剤注入終了フレームｆ９とを示すものである。図９に示す例では、フレームｆ３〜フレームｆ８が造影剤フレームとして特定される。
【００９５】
なお、上記説明においては、第ｎフレームの濃度ヒストグラムからその一つ前の第（ｎ−１）フレームの濃度ヒストグラムを減算して減算ヒストグラムを取得するようにしたが、減算する濃度ヒストグラムは必ずしも第（ｎ−１）フレームの濃度ヒストグラムでなくてもよく、たとえば、既に造影剤フレームではないと判定済みのフレームのうちの任意の１フレームの濃度ヒストグラムを用いるようにしてもよい。もしくは、既に造影剤フレームではないと判定済みの複数フレームのうちの任意の複数フレームの平均値の濃度ヒストグラムを用いるようにしてもよい。
【００９６】
また、上記のように放射線画像信号の濃度ヒストグラムを用いて造影剤フレームを特定する場合、たとえば、一連の放射線画像の撮影において放射線源１１によって照射される放射線の照射線量が変動した場合、濃度ヒストグラムが濃度軸方向へオフセットをもったり、拡大または縮小されたりすることになる。そのため、濃度ヒストグラムを濃度軸方向に正規化することが望ましい。なお、その正規化の方法としては、放射線画像のサブトラクションにおける複数画像間の濃度合わせの技術とほぼ同一であり、公知な手法であるため詳細な説明は省略する。
【００９７】
また、上記説明においては、各フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムを用いて造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定するようにしたが、これらを特定する方法としてはこれに限らず、その他の方法を利用してもよい。以下、造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定するその他の方法について説明する。
【００９８】
まず、図１０に示すように、第ｎフレームの放射線画像信号の放射線画像検出器１２上での画素位置（ｘ,ｙ）の画素値をＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ）とし、第（ｎ−１）の放射線画像信号の放射線画像検出器１２上での画素位置（ｘ,ｙ）の画素値をＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ−１）とした場合、下式を演算することによって全ての画素についてＤ（ｘ，ｙ，ｎ）を取得する。
【００９９】
Ｄ（ｘ，ｙ，ｎ）＝ＱＬ（ｘ，ｙ，（ｎ−１））−ＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ）
そして、フレーム毎にＤ（ｘ，ｙ，ｎ）を順次算出していき、そのＤ（ｘ，ｙ，ｎ）が第１の閾値ａ（ａ＞０）よりも大きくなる画素の総数が第２の閾値ｃよりも大きくなった場合には、そのときの第ｎフレームを造影剤注入開始フレームとして判定する。
【０１００】
そして、造影剤注入開始フレームを判定した後、Ｄ（ｘ，ｙ，ｎ）が第３の閾値ｂ（ｂ＜０）よりも小さくなる画素の総数が第４の閾値ｄよりも大きくなった場合には、そのときの第ｎフレームを造影剤注入終了フレームとして判定する。
【０１０１】
上記のような方法によっても、造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定することができる。なお、上記の判定方法においては、造影剤の像の画像信号が周囲よりも黒よりである（信号値が周囲よりも小さい）ことを前提としているが、逆に造影剤の像の画像信号が周囲よりも白よりである（信号値が周囲よりも大きい）ことを前提としてもよく、その場合には、造影剤注入開始フレームの判定方法と造影剤注入終了フレームの判定方法とが逆になることになる。
【０１０２】
また、図１１に示すように、放射線源１１と患者Ｈとの間に放射線量検出部１７を設け、造影剤フレーム特定部１５において、放射線量検出部１７から出力された放射線の線量情報と放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号とに基づいて造影剤フレームを特定するようにしてもよい。
【０１０３】
具体的には、上述したような放射線画像の撮影および表示と平行して、放射線源１１から射出された放射線の線量を放射線量検出部１７によって順次検出し、その検出した放射線の線量を造影剤フレーム特定部１５が順次取得する。
【０１０４】
そして、造影剤フレーム特定部１５において、入力された放射線の線量の時間変動を取得するとともに、放射線画像記憶部１３から順次読み出されたフレーム毎の放射線画像信号の時間変動を取得し、これらの２つの時間変動に基づいて造影剤フレームを特定する。
【０１０５】
より具体的には、造影剤フレーム特定部１５は、入力された放射線の線量に基づいて、図１２に示すような放射線の線量の時間変動Ｇ（ｔ）を取得するとともに、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を算出し、図１２に示すようなＥ．Ｉ．の時間変動Ｅ．Ｉ．（ｔ）を取得する。
【０１０６】
ここで、上述したＥ．Ｉ．とは、患者を透過して放射線画像検出器１２が受けた放射線の線量の指標となるものである。
【０１０７】
Ｅ．Ｉ．の算出方法については、まず、各フレームの放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、たとえば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、たとえば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。
【０１０８】
次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
【０１０９】
Ｅ．Ｉ．＝ Ｃ０ × ｇ（Ｖ）
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
Ｃ０：１００・Ｇｙ（定数）
なお、ｇ（Ｖ）は、RQA5の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、RQA5の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。
【０１１０】
そして、造影剤フレーム特定部１５は、図１２に示すように、上述したようにして取得したＧ（ｔ）とＥ．Ｉ．（ｔ）の除算値Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の時間変動を算出する。なお、造影剤フレーム特定部１５は、放射線量検出部１７における放射線の線量の検出タイミングと、放射線画像検出器１２におけるフレーム毎の放射線画像信号の検出タイミングも取得しているものとし、Ｇ（ｔ）とＥ．Ｉ．（ｔ）の時間軸は一致しているものとする。
【０１１１】
そして、造影剤フレーム特定部１５は、Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の値と予め設定された閾値とを比較し、Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の値が閾値以上である場合には、その値に対応する時間ｔに取得されたフレームを造影剤フレームとして特定する。
【０１１２】
次に、本発明の放射線画像撮影装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施形態について説明する。図１３は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【０１１３】
第２の実施形態の放射線画像撮影システムは、図１３に示すように、患者に対して放射線の照射範囲と放射線画像検出器とを相対的に移動させながら患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置６０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置４０とを備えている。
【０１１４】
放射線画像撮影装置６０は、図１３に示すように、放射線源１１と、放射線画像検出器１２と、放射線画像記憶部１３と、制御部１４と、患者と放射線画像検出器１２との間に設けられ、患者を透過した放射線の線量を検出する放射線量検出部１８と、放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部１９とを備えている。
【０１１５】
そして、本実施形態の放射線画像撮影装置６０は、図１４に示すように構成されており、人工物Ｉ（たとえば人工骨）が体内に埋め込まれた患者Ｈが撮影台１６上に設置され、その患者に対して放射線源１１と放射線画像検出器１２とを図１４の矢印方向に移動させながら透視画像の撮影を行うものである。
【０１１６】
なお、放射線源１１、放射線画像検出器１２および放射線画像記憶部１３については、上記第１の実施形態と同様である。
【０１１７】
そして、本実施形態の放射線画像撮影装置６０は、上述したように人工物が埋め込まれた患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線源１１と放射線画像検出器１２とを制御するものである。具体的には、制御部１４は、所定のフレームレートで放射線源１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に順次記憶するものである。
【０１１８】
また、放射線量検出部１８は、上述したように患者と放射線画像検出器１２との間に設けられるものであり、本実施形態においては、図１４および図１５に示すように、放射線画像検出器１２の放射線照射面に設けられた第１の線量計測センサ１８ａと第２の線量計測センサ１８ｂとから構成されるものである。なお、図１５は、図１４の放射線画像検出器１２を上方から見た図である。
【０１１９】
図１５に示すように第１の線量計測センサ１８ａと第２の線量計測センサ１８ｂとは、放射線画像検出器１２の移動方向について対向する辺に沿って設けられている。なお、本実施形態においては、上述したように移動方向について対応する辺のみに沿って線量計測センサを設けるようにしたが、放射線画像検出器１２の４辺に沿って設けることがより好ましい。
【０１２０】
第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂとしては、薄型で放射線吸収がほとんどないものを用いることが望ましく、たとえば有機光電変換材料（ＯＰＣ）からなるものを用いることが望ましい。
【０１２１】
なお、本実施形態においては、第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂを放射線画像検出器１２上に設けるようにしたが、これに限らず、患者と放射線画像検出器１２との間であれば、その他の所定位置に設置するようにしてもよい。
【０１２２】
そして、放射線量検出部１８は、検出した放射線の線量情報を、透視画像の撮影と平行して人工物フレーム特定部１９に順次出力するものである。
【０１２３】
人工物フレーム特定部１９は、放射線量検出部１８を構成する第１の線量計測センサ１８ａと第２の線量計測センサ１８ｂとから出力された放射線の線量情報に基づいて、透視画像の撮影によって取得された複数のフレームの中から人工物フレームを特定するものである。
【０１２４】
さらに、本実施形態の人工物フレーム特定部１９は、人工物フレームと判定されたフレームの放射線画像信号に対して人工物フレームであることを示す情報（以下、人工物フレーム情報という）を付加して記憶するものである。なお、人工物フレーム特定部１９の作用については、後で詳述する。
【０１２５】
なお、放射線画像表示装置２０、システム制御装置４０および入力部５０については、上記第１の実施形態と同様である。
【０１２６】
次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図１６に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、まず本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れについて説明する。
【０１２７】
まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台１６の上に患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ５０）。
【０１２８】
次に、使用者によって入力部５０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、撮影条件については放射線画像撮影装置１０の制御部１４に設定される（Ｓ５２）。なお、撮影条件については、上記第１の実施形態と同様である。
【０１２９】
次に、使用者によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）されて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置４０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ５４）。
【０１３０】
具体的には、入力された制御信号に応じて放射線源１１と放射線画像検出器１２とが患者に対して移動するとともに、入力された撮影条件に基づいて放射線源１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【０１３１】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【０１３２】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。
【０１３３】
なお、放射線源１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとについては、図５に示した第１の実施形態のタイミングチャートと同様である。
【０１３４】
そして、上記のようにして放射線源１１による放射線の照射と放射線画像検出器１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【０１３５】
そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ５６）。
【０１３６】
一方、上述したような透視画像の撮影および表示が行われるのと平行して、放射線画像検出器１２上に設けられた第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂによって患者を透過した放射線の線量が順次検出され、その検出された放射線の線量は人工物フレーム特定部１９に順次入力される（Ｓ５８）。
【０１３７】
そして、人工物フレーム特定部１９は、入力された放射線の線量の時間変動を取得し、その時間変動に基づいて、人工物の像が写りこんでいる人工物フレームを特定する。（Ｓ６０）。
【０１３８】
具体的には、人工物フレーム特定部１９は、第１の線量計測センサ１８ａによって検出された放射線の線量と第２の線量計測センサ１８ｂによって検出された放射線の線量とに基づいて、図１７に示すような各センサによって検出された放射線の線量の時間変動を取得する。
【０１３９】
ここで、第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８ｂの上方を患者に埋め込まれた人工物が通過する際には、各センサに放射線が到達する前にその人工物によって放射線が吸収されてしまうため、図１７に示すように、各センサによって検出される放射線の線量は小さくなる。
【０１４０】
このような変化を利用して、人工物フレーム特定部１９は、下流側に配置された第１の線量計測センサ１８ａによって検出される放射線の線量が減少し始めた第１の時点ｔ１から、上流側に配置された第２の線量計測センサ１８ｂによって検出される放射線の線量が一旦減少して再び略一定値に戻った時点ｔ２までの間に撮影されたフレームを人工物フレームとして特定する。なお、人工物フレーム特定部１９には、放射線源１１および放射線画像検出器１２の移動速度と、透視画像の放射線撮影のフレームレートとが予め設定されており、これらの情報と上記第１の時点ｔ１から第２の時点ｔ２までの時間とに基づいて人工物フレームを特定するものとする。
【０１４１】
そして、人工物フレーム特定部１９には、放射線画像記憶部１３から読み出された各フレームの放射線画像信号も入力され、上述したようにして人工物フレームと特定したフレームの放射線画像信号に対して人工物フレーム情報をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号を人工物フレーム情報とともに記憶する（Ｓ６２）。
【０１４２】
そして、使用者によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置４０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ６４）。
【０１４３】
以上が、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける透視画像の撮影および表示の流れである。
【０１４４】
次に、上述したような各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量の制御について、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでいう放射線の照射線量とは単位時間あたりの照射線量のことをいうものとする。また、各フレームの放射線撮影における放射線の照射線量は、放射線源制御部１４ａによって上述した放射線照射条件を変更することによって行われるものとする。
【０１４５】
まず、最初のフレームの放射線撮影の際における放射線の線量は、上述したＳ５２において入力された初期値に設定される（Ｓ７０）。
【０１４６】
そして、最初のフレームの撮影の際には、放射線源制御部１４ａに制御によって上記初期値の放射線の線量が放射線源１１から射出されて患者に照射される（Ｓ７２）。患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される（Ｓ７４）。
【０１４７】
上述したように１フレームの放射線の照射が終了すると（Ｓ７６）、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され放射線画像信号として放射線画像記憶部１３に記憶される（Ｓ７８）。また、このとき人工物フレーム特定部１９において、上述したように放射線画像検出器１２から読み出された放射線画像信号が人工物フレームの放射線画像信号であるか否かが特定され、人工物フレームの放射線画像信号である場合には、人工物フレーム情報が付加されて記憶され、人工物フレームの放射線画像信号でない場合には、人工物フレーム情報は付加されることなく記憶される。
【０１４８】
次いで、上述した１フレームの放射線画像の記録と読出しが終了した時点において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が押下（ＯＮ）された状態であるか否かが確認される（Ｓ８０）。
【０１４９】
そして、撮影スイッチ５１が押下された状態である場合には、上述したように人工物フレーム特定部１９に記憶された１フレームの放射線画像信号が、人工物フレームの放射線画像信号であるか否かが放射線源制御部１４ａによって確認される（Ｓ８２）。
【０１５０】
具体的には、人工物フレーム特定部１９に記憶された１フレームの放射線画像信号が放射線源制御部１４ａに入力され、放射線源制御部１４ａは、入力された放射線画像信号に対して上述した人工物フレーム情報が付加されているか否かを確認する。そして、放射線源制御部１４ａは、放射線画像信号に対して人工物フレーム情報が付加されている場合には、その放射線画像信号は人工物フレームの放射線画像信号であると判定する。一方、放射線源制御部１４ａは、放射線画像信号に対して人工物フレーム情報が付加されていない場合には、その放射線画像信号は人工物フレーム以外の放射線画像信号であると判定する。
【０１５１】
そして、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が人工物フレーム以外の放射線画像信号であると判定した場合には、その現在撮影された１フレームの放射線画像信号に基づいて、次のフレームの放射線画像の撮影の際に用いられる放射線の照射線量を決定する（Ｓ８４）。なお、前フレームの放射線画像信号に基づいて次フレームの放射線の照射線量を決定する方法としては、最も簡単な方法としては放射線画像信号の大きさが大きいほど放射線の照射線量を下げる方法があるが、より具体的な方法は既に種々の方法が公知であるので、詳細な説明は省略する。
【０１５２】
そして、次のフレームの放射線画像の撮影の際には、放射線源制御部１４ａは、前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定した放射線の照射線量が照射されるように放射線源１１を制御する。そして、再びＳ７２〜Ｓ８２までが繰り返して行われる。
【０１５３】
一方、放射線源制御部１４ａは、現在撮影された１フレームの放射線画像信号が人工物フレームの放射線画像信号であると判定した場合には、現在設定されている放射線の照射線量を変更することなくそのまま維持する。そして、再びＳ７２〜Ｓ８２までが繰り返して行われる。
【０１５４】
上記ようにして放射線の照射線量を制御することによって、透視画像の撮影開始から人工物フレームが撮影されるまでの間は、前フレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が、次フレームの放射線画像の撮影における放射線の照射線量として設定され、人工物フレームが撮影されている間は、その人工物フレームが撮影され始める直前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量が設定されて、一定の放射線の照射線量が維持されることになる。
【０１５５】
そして、Ｓ８０において、制御部１４によって撮影スイッチ５１が解放（ＯＦＦ）されたことが確認された場合には、放射線源制御部１４ａによって放射線源１１からの放射線の照射が停止され、放射線画像の撮影が終了する（Ｓ８６）。
【０１５６】
上記第２の実施形態の放射線画像撮影システムによれば、複数のフレームの中から人工物フレームを特定し、その人工物フレームが撮影されている間は、放射線の線量を一定に維持するようにしたので、一連の撮影全体を通して適切な放射線の線量に設定することができ、画質の良好な放射線画像を撮影することができる。
【０１５７】
また、上記第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、第１および第２の線量計測センサ１８ａ，１８によって検出された放射線の線量の時間変動に基づいて人工物フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、患者の体内に埋め込まれる人工物に対し、人工物であることを示すマークなどの指標を設けるようにし、人工物フレーム特定部１９が、各フレームの放射線画像信号に上記指標を表す画像信号が含まれるか否かを画像認識することによって人工物フレームを特定するようにしてもよい。なお、マークの画像認識については既に公知な技術であるのでここでは説明を省略する。
【０１５８】
また、上記第１および第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームまたは人工物フレームが撮影されていない間においては、放射線画像検出器１２によって検出された放射線画像信号に基づいて放射線の照射線量を決定するようにしたが、これに限らず、たとえば、一般的なＡＥＣ（Automatic Exposure Control）に用いられるフォトタイマを用いて放射線の照射線量を決定するようにしてもよい。この場合においても、造影剤フレームが撮影されている間の放射線の照射線量については、たとえば、造影剤フレームが撮影し始める直前にフォトタイマによって制御された放射線の照射線量に設定するようにすればよい。
【０１５９】
なお、上記第１および２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームまたは人工物フレームが撮影されている間の放射線の照射線量として、造影剤フレームまたは人工物フレームが撮影され始める直前のフレームの放射線画像信号に基づいて決定された放射線の照射線量を設定するようにしたが、これに限らず、たとえば、初期値の放射線の照射線量に設定して維持するようにしてもよいし、もしくは直前のフレーム以前の過去の複数のフレームの撮影の際に用いられた放射線の照射線量の平均値や、最頻値や、中央値などを用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１０ 放射線画像撮影装置
１１ 放射線源
１２ 放射線画像検出器
１４ 制御部
１４ａ 放射線源制御部
１５ 造影剤フレーム特定部
１７ 放射線量検出部
１８ 放射線量検出部
１８ａ 第１の線量計測センサ
１８ｂ 第２の線量計測センサ
１９ 人工物フレーム特定部
２０ 放射線画像表示装置
３０ 造影剤注入装置
３１ 造影剤注入部
３２ 注入駆動部
３３ 制御部
３４ 造影剤注入検出センサ部
３５ 造影剤注入時刻取得部
４０ システム制御装置
４１ 造影剤フレーム特定部
５０ 入力部
５１ 撮影スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤が注入される生体に対して放射線を連続的に照射する放射線源と、前記連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、該放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部を備え、
前記放射線源制御部が、前記造影剤フレームが撮影されている間は、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記放射線源制御部が、前記造影剤フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記造影剤フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするもの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装置。
【請求項３】
前記放射線源制御部が、前記造影剤フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記造影剤フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものであることを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記造影剤フレーム特定部が、前記造影剤を前記生体に注入する造影剤注入装置からの前記造影剤の注入開始タイミングおよび注入終了タイミングに基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記造影剤フレーム特定部が、前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記造影剤フレーム特定部が、前記放射線源と前記被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、該取得した線量情報と前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させながら前記放射線を連続的に照射する放射線源と、前記連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、該放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部を備え、
前記放射線源制御部が、前記人工物フレームが撮影されている間は、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記放射線源制御部が、前記人工物フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記人工物フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするもの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装置。
【請求項９】
前記放射線源制御部が、前記人工物フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記人工物フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものであることを特徴とする請求項８記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記人工物フレーム特定部が、前記生体と前記放射線画像検出器との間に設けられた放射線量検出部によって検出された前記放射線の線量情報に基づいて、前記人工物フレームを特定するものであることを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、該取得したフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、
該造影剤フレームが撮影されている間は、前記放射線の線量を一定に維持することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【請求項１２】
人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させて前記人体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、該取得したフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、
前記人工物フレームが撮影されている間は、前記放射線の線量を一定に維持することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【請求項１】
造影剤が注入される生体に対して放射線を連続的に照射する放射線源と、前記連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、該放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部を備え、
前記放射線源制御部が、前記造影剤フレームが撮影されている間は、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記放射線源制御部が、前記造影剤フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記造影剤フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするもの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装置。
【請求項３】
前記放射線源制御部が、前記造影剤フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記造影剤フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものであることを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記造影剤フレーム特定部が、前記造影剤を前記生体に注入する造影剤注入装置からの前記造影剤の注入開始タイミングおよび注入終了タイミングに基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記造影剤フレーム特定部が、前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記造影剤フレーム特定部が、前記放射線源と前記被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、該取得した線量情報と前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させながら前記放射線を連続的に照射する放射線源と、前記連続的な放射線の照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像取得部と、該放射線画像取得部によって取得されたフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を制御する放射線源制御部とを備えた放射線画像撮影装置において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部を備え、
前記放射線源制御部が、前記人工物フレームが撮影されている間は、前記放射線源によって照射される前記放射線の線量を一定に維持するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記放射線源制御部が、前記人工物フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記人工物フレームが撮影される前の所定のフレームが撮影された際の放射線の線量とするもの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装置。
【請求項９】
前記放射線源制御部が、前記人工物フレームが撮影されている間の前記放射線の線量を、前記人工物フレームの直前のフレームが撮影された際の放射線の線量とするものであることを特徴とする請求項８記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記人工物フレーム特定部が、前記生体と前記放射線画像検出器との間に設けられた放射線量検出部によって検出された前記放射線の線量情報に基づいて、前記人工物フレームを特定するものであることを特徴とする請求項７から９いずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
造影剤が注入される生体への放射線の連続的な照射による放射線撮影によって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、該取得したフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、
該造影剤フレームが撮影されている間は、前記放射線の線量を一定に維持することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【請求項１２】
人工物が含まれる生体に対して放射線の照射範囲を相対的に移動させて前記人体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号を取得し、該取得したフレーム毎の放射線画像信号または前記生体を透過した前記放射線を検出する放射線検出器から出力された検出信号に基づいて、前記放射線の線量を制御する放射線画像撮影方法において、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、
前記人工物フレームが撮影されている間は、前記放射線の線量を一定に維持することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２４５２２８（Ｐ２０１２−２４５２２８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０４４１（Ｐ２０１１−１２０４４１）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【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２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【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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