| 【発明の名称】 |
放射線撮像システム |
| 【発明者】 |
【氏名】荒川 哲
【住所又は居所】神奈川県足柄上郡開成町宮台７９８番地 富士写真フイルム株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】高画質の放射線画像を撮像することができる放射線撮像システムを提供する。
【解決手段】放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、放射線を用いて被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、被検体から放射された光を検出して被検体の光画像を異なる方向からそれぞれ取得する複数の光画像取得部と、複数の光画像取得部がそれぞれ取得した複数の光画像を用いて、被検体の立体画像を生成する立体画像生成部と、立体画像生成部が生成した立体画像に基づいて放射線撮像の適否を判断し、放射線画像取得部に被検体の放射線画像を取得させる放射線撮像制御部とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、
前記放射線を用いて前記被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
前記被検体から放射された光を検出して前記被検体の光画像を異なる方向からそれぞれ取得する複数の光画像取得部と、
前記複数の光画像取得部がそれぞれ取得した複数の前記光画像に基づいて、前記被検体の動きを検出する被検体動き検出部を有し、前記被検体動き検出部が検出した前記被検体の前記動きが略静止した場合に、前記放射線画像取得部に前記被検体の前記放射線画像を取得させる放射線撮像制御部と
を備える放射線撮像システム。
【請求項２】
放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、
前記放射線を用いて前記被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
前記被検体から放射された光を検出して前記被検体の光画像を異なる方向からそれぞれ取得する複数の光画像取得部と、
前記複数の光画像取得部がそれぞれ取得した複数の前記光画像に基づいて、前記被検体の体積の変化を検出する被検体体積検出部を有し、前記被検体体積検出部が検出した前記被検体の前記体積の変化が基準値以下である場合に、前記放射線画像取得部に前記被検体の前記放射線画像を取得させる放射線撮像制御部と
を備える放射線撮像システム。
【請求項３】
前記複数の光画像取得部がそれぞれ取得した複数の前記光画像を用いて、前記被検体の立体画像を生成する立体画像生成部をさらに備え、
前記放射線撮像制御部は、前記立体画像生成部が生成した前記立体画像に基づいて前記放射線撮像の適否を判断し、前記放射線画像取得部に前記被検体の前記放射線画像を取得させる請求項１又は２に記載の放射線撮像システム。
【請求項４】
放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、
前記放射線を用いて前記被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
前記被検体から放射された光を検出して前記被検体の光画像を異なる方向からそれぞれ取得する複数の光画像取得部と、
前記複数の光画像取得部がそれぞれ取得した複数の前記光画像を用いて、前記被検体の立体画像を生成する立体画像生成部と、
前記立体画像生成部が生成した前記立体画像に基づいて、前記放射線の照射方向における前記被検体の奥行を検出する被検体奥行検出部と、
前記被検体奥行検出部が検出した前記被検体の前記奥行に基づいて、前記被検体に照射する前記放射線の量を調整する放射線量調整部と
を備える放射線撮像システム。
【請求項５】
前記光画像取得部は、前記被検体の外周を含む範囲の前記光画像を取得する請求項３又は４に記載の放射線撮像システム。
【請求項６】
前記光画像取得部は、前記放射線画像取得部が取得すべき前記放射線画像より広い範囲の前記光画像を取得する請求項３又は４に記載の放射線撮像システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線撮像システムに関する。特に本発明は、被検体の動きに応じて放射線撮像を制御する放射線撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線等の放射線を用いて撮像された放射線画像は、医用画像として広く用いられている。従来、放射線画像は、被検体を透過した放射線を蛍光体に照射することにより生じる可視光を通常の写真と同様に銀塩フィルムに照射して現像することによって得られていた。
【０００３】
しかしながら、近年、銀塩フィルムを使用しないで、蓄積性蛍光体を用いて画像を検出する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。このような方法では、被検体を透過した放射線を蓄積性蛍光体に吸収させた後、この蓄積性蛍光体を光エネルギ又は熱エネルギで励起することによって、蓄積性蛍光体から放射線エネルギを光として放射させて、この光を光電変換して画像信号を得ている。また、多数の半導体素子を用いて、放射線画像を検出する方法も開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１２４２９号公報
【非特許文献１】
「Ｐｈｙｓ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．」、ｖｏｌ．４２、１９９７年、ｐ．１−３９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような放射線画像の撮像では、Ｘ線が照射されている時間（通常数ｍｓｅｃ〜数百ｍｓｅｃ）の間に患者が何らかの理由で動いてしまうと、放射線画像にぼけが生じ、正確な診断ができない可能性がある。また、一般的に胸部の撮影においては、肺が広がった状態で撮影する必要があるので、放射線撮像時に被検体が動きを止めている必要がある。そのため、医師が患者に対して息を吸い込んだ後息を止めるように指示してから放射線撮像を行っている。
【０００６】
しかし、実際には、患者が医師の指示通りに息を止めない場合や、息を止めるタイミングがずれる場合がある。このような場合には、被検体が動いているときに放射線撮像が行われるので、放射線画像にぶれが生じ易く、また息を吸い込まない状態では肺が十分に広がった状態で撮像されていない場合があり、所望の放射線画像を得られないという問題がある。さらに、このように所望の画像が得られない場合には、再度放射線画像を撮像することになり、被検体に対する放射線の曝射の累積が問題になる。
【０００７】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる放射線撮像システムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の形態によると、放射線により被検体を撮像する放射線撮像システムであって、放射線を用いて被検体の放射線画像を取得する放射線画像取得部と、被検体から放射された光を検出して被検体の光画像を異なる方向からそれぞれ取得する複数の光画像取得部と、複数の光画像取得部がそれぞれ取得した複数の光画像を用いて、被検体の立体画像を生成する立体画像生成部と、立体画像生成部が生成した立体画像に基づいて放射線撮像の適否を判断し、放射線画像取得部に被検体の放射線画像を取得させる放射線撮像制御部とを備える。
【０００９】
放射線撮像制御部は、立体画像生成部が生成した立体画像に基づいて、被検体の動きを検出する被検体動き検出部を有し、被検体動き検出部が検出した被検体の動きが略静止した場合に、放射線画像取得部に被検体の放射線画像を取得させてもよい。
【００１０】
放射線撮像制御部は、立体画像生成部が生成した立体画像に基づいて、被検体の体積の変化を検出する被検体体積検出部を有し、被検体体積検出部が検出した被検体の体積の変化が基準値以下である場合に、放射線画像取得部に被検体の放射線画像を取得させてもよい。光画像取得部は、被検体の外周を含む範囲の光画像を取得してもよい。
【００１１】
放射線撮像制御部は、立体画像生成部が生成した立体画像に基づいて、放射線の照射方向における被検体の奥行を検出する被検体奥行検出部と、被検体奥行検出部が検出した被検体の奥行に基づいて、被検体に照射する放射線の量を調整する放射線量調整部とを有してもよい。光画像取得部は、放射線画像取得部が取得すべき放射線画像より広い範囲の光画像を取得してもよい。
【００１２】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る放射線撮像システム１００の概観の一例を示す。放射線撮像システム１００は、放射線１０２を発生し被検体１０４に照射する放射線源１０６と、放射線源１０６から照射された放射線１０２を用いて被検体１０４の放射線画像を放射線画像取得部１０８と、被検体１０４から放射された光を検出して被検体１０２の光画像を異なる方向からそれぞれ取得する複数の光画像取得部１１０とを備える。放射線画像取得部１０８は、例えば撮影台である。また、放射線１０２は、Ｘ線、α線、β線、γ線等である。
【００１５】
光画像取得部１１０は、可視光を検出して画像を取得するＣＣＤカメラであってもよいし、赤外光を検出して画像を取得する赤外線カメラであってもよい。また、図１に示した放射線撮像システム１００は、２つの光画像取得部１１０を備えるが、３つ以上の光画像取得部１１０を備えてもよい。また、必要に応じて適切な可視光又は赤外光の照明を被検体１０４に照射してもよい。赤外光であれば撮影者に見えないので、照射野確認用の照射光を撮影者が視認するのに障害にならない。
【００１６】
放射線撮像システム１００では、複数の光画像取得部１１０によって被検体１０４を被検体１０４の動き、体格、向き等を検出する。例えば、被検体１０４の呼吸の状態を、複数の光画像取得部１１０が取得した光画像に基づいて検出する。また、被検体１０４が太っているか痩せているか、被検体１０４がどの方向を向いているか等を、複数の光画像取得部１１０が取得した光画像に基づいて検出する。そして、放射線源１０６及び放射線画像取得部１０８は、複数の光画像取得部１１０が取得した光画像から検出された被検体１０４の状態に基づいて、適切な撮像条件により被検体１０４の放射線画像を取得する。例えば、被検体１０４の呼吸の状態に基づいて適切な撮像タイミングを決定し、また被被検体１０４の体格や向きに基づいて適切な放射線量を決定する。
【００１７】
光画像取得部１０８として高性能なＣＣＤカメラ等を用いることにより、被検体１０４毎に最適な撮像条件を決定でき、最適な撮像条件で被検体１０４の放射線画像を取得することができる。したがって、放射線画像を撮像し直すことを少なくすることができるので、被検体１０４に対する放射線１０２の曝射の累積を抑制できる。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る放射線画像取得部１０８の構成の一例を示す。放射線画像取得部１０８は、放射線画像取得部１０８に入射する放射線量を制御するフォトタイマ１１２と、放射線の散乱線を除去するグリッド１１４と、被検体１０４を透過した放射線をフォトタイマ１１２及びグリッド１１４を介して吸収し、放射線画像情報を記録する蓄積性蛍光体シート１１６と、蓄積性蛍光体シート１１６から放射線画像情報を読み取る読取ユニット１１８と、蓄積性蛍光体シート１１６が保持する放射線画像情報を消去する消去ユニット１２０とを備える。
【００１９】
読取ユニット１１８は、励起光を発生する励起光源１２２と、蓄積性蛍光体シート１１６に励起光を結像させる結像光学系１２４と、励起光によって蓄積性蛍光体シート１１６から放射される輝尽発光光を検出する複数のラインセンサ１２６と、複数のラインセンサ１２６のそれぞれに輝尽発光光を集光させる複数の集光光学系１２８とを有する。また、消去ユニット１２０は、消去光を発生する複数の消去光源１３０を有する。
【００２０】
蓄積性蛍光体シート１１６は、図示しない移動機構により、撮像位置Ａと読取位置Ｂとの間で矢印Ｃの方向に移動可能に設けられる。蓄積性蛍光体シート１１６は、撮像位置Ａに保持されているときに、被検体１０４を透過した放射線をフォトタイマ１１２及びグリッド１１４を介して吸収して放射線画像を記録する。
【００２１】
読取ユニット１１８及び消去ユニット１２０は、図示しない移動機構により、矢印Ｄの方向に移動可能に設けられる。読取ユニット１１８は、蓄積性蛍光体シート１１６が読取位置Ｂに保持されているときに、蓄積性蛍光体シート１１６に沿って移動しながら蓄積性蛍光体シート１１６に励起光を照射させ、蓄積性蛍光体シート１１６から放射される輝尽発光光を検出することにより放射線画像情報を読み取る。読取ユニット１１８によって蓄積性蛍光体シート１１６から読み取られた放射線画像は、デジタルデータとして記録される。また、消去ユニット１２０は、読取ユニット１１８とともに蓄積性蛍光体シート１１６に沿って移動しながら蓄積性蛍光体シート１１６に消去光を照射させ、蓄積性蛍光体シート１１６に残存する放射線エネルギを放出させることにより放射線画像情報を消去する。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る放射線撮像システム１００の構成の一例を示す。放射線撮像システム１００は、放射線１０２を発生し被検体１０４に照射する放射線源１０６と、放射線１０２を用いて被検体１０４の放射線画像を取得する放射線画像取得部１０８と、被検体１０４から放射された光を検出して被検体１０４の光画像をそれぞれ取得する複数の光画像取得部１１０と、複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像を用いて、被検体１０４の立体画像を生成する立体画像生成部１３２と、複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像に基づいて放射線撮像の適否を判断し、放射線画像取得部１０８に被検体１０４の放射線画像を取得させる放射線撮像制御部１３４とを備える。
【００２３】
放射線撮像制御部１３４は、複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像に基づいて、被検体１０４の動きを検出する被検体動き検出部１３６と、複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像に基づいて、被検体１０４の体積の変化を検出する被検体体積検出部１３８と、複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像に基づいて、放射線１０２の照射方向における被検体１０４の奥行を検出する被検体奥行検出部１４０と、被検体奥行検出部１４０が検出した被検体１０４の奥行に基づいて、放射線源１０６が被検体１０４に照射する放射線１０２の量を調整する放射線量調整部１４２とを有する。
【００２４】
複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像を用いて、被検体１０４の立体画像を生成する立体画像生成部１３２をさらに備える。放射線撮像制御部１３４は、立体画像生成部１３２が生成した立体画像に基づいて放射線撮像の適否を判断し、放射線画像取得部１０８に被検体１０４の放射線画像を取得させてもよい。即ち、被検体動き検出部１３６、被検体体積検出部１３８、及び被検体奥行検出部１４０は、複数の光画像取得部１１０がそれぞれ取得した複数の光画像を用いて立体画像生成部１３２が生成した光画像に基づいて、被検体１０４の動き、被検体１０４の体積、及び被検体１０４の奥行をそれぞれ検出してもよい。
【００２５】
放射線撮像制御部１３４は、被検体動き検出部１３６が検出した被検体１０４の動きが略静止した場合に、放射線源１０６に放射線を発生させ、放射線画像取得部１０８に被検体１０４の放射線画像を取得させる。具体的には、被検体動き検出部１３６は、呼吸、鼓動等による被検体１０４の動きを検出し、放射線撮像制御部１３４は、被検体１０４の動きが基準値以下に安定した場合に放射線画像を取得する。複数の光画像取得部１１０によって取得された複数の光画像から生成された被検体１０４の立体画像を用いることにより、被検体１０４の動きをより精度よく検出できる。そのため、ぶれが小さい高画質な放射線画像を取得できる。
【００２６】
放射線撮像制御部１３４は、被検体体積検出部１３８が検出した被検体１０４の体積の変化が基準値以下である場合に、放射線源１０６に放射線を発生させ、放射線画像取得部１０８に被検体１０４の放射線画像を取得させる。具体的には、被検体体積検出部１３８は、呼吸等による被検体１０４の変化を検出し、放射線撮像制御部１３４は、被検体１０４の呼吸が止まった場合に放射線画像を取得する。複数の光画像取得部１１０によって取得された複数の光画像から生成された被検体１０４の立体画像を用いることにより、被検体１０４の体積の変化を精度よく検出でき、被検体の呼吸の状態をより精度よく検出できる。そのため、肺が広がった状態とき等の適切なタイミングで放射線画像を取得できる。
【００２７】
被検体奥行検出部１４０は、被検体１０４の体格や向きによる被検体１０４の奥行を検出する。ここでの奥行とは、放射線源１０６と放射線画像取得部１０８との間に存在する被検体１０４の厚さである。太っている被検体１０４は、痩せている被検体１０４より奥行が大きく、放射線１０２の照射方向と垂直な方向を向いている被検体１０４は、放射線１０２の照射方向を向いている被検体１０４より奥行が大きい。放射線調整部１４２は、奥行が小さい被検体１０４より奥行が大きい被検体１０４に対して放射線量を多く調整する。放射線量調整部１４２が被検体１０４の奥行に応じて放射線１０２の照射時間、波長、強度等を調整することによって、被検体１０４に適切な量の放射線１０２を照射できる。そのため、高画質な放射線画像を取得でき、また被検体１０４に対する放射線１０２の曝射の累積を抑制できる。
【００２８】
また、光画像取得部１１０は、図１に示すように、放射線画像取得部１０８が取得すべき放射線画像より広い範囲の光画像を取得することが好ましい。放射線画像取得部１０８が取得すべき放射線画像より広い範囲立体画像を立体画像生成部１３２が生成することにより、被検体動き検出部１３６は、放射線画像の縁部における被検体１０４の動きを検出し易くなり、また被検体奥行検出部１４０は、放射線画像の縁部における被検体１０４の放射線源１０６からの距離を検出し易くなる。そのため、放射線撮像制御部１３４は、より適切なタイミング、より適切な放射線量で放射線画像を取得できる。
【００２９】
また、光画像取得部１１０は、図１に示すように被検体１０４の外周を含む範囲の光画像を取得することが好ましい。立体画像生成部１３２が被検体１０４の外周を含む立体画像を生成することにより、被検体体積検出部１３８は、被検体１０４の体積の変化を検出し易くなる。そのため、放射線撮像制御部１３４は、より適切なタイミングで放射線画像を取得できる。
【００３０】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３１】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明の放射線撮像システムによれば、高画質の放射線画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線撮像システム１００の概観の一例を示す図である。
【図２】放射線画像取得部１０８の構成の一例を示す図である。
【図３】放射線撮像システム１００の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００ 放射線撮像システム
１０２ 放射線
１０４ 被検体
１０６ 放射線源
１０８ 放射線画像取得部
１１０ 光画像取得部
１１２ フォトタイマ
１１４ グリッド
１１６ 蓄積性蛍光体シート
１１８ 読取ユニット
１２０ 消去ユニット
１２２ 励起光源
１２４ 結像光学系
１２６ ラインセンサ
１２８ 集光光学系
１３０ 消去光源
１３２ 立体画像生成部
１３４ 放射線撮像制御部
１３６ 被検体動き検出部
１３８ 被検体体積検出部
１４０ 被検体奥行検出部
１４２ 放射線量検出部
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２０１
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
【住所又は居所】神奈川県南足柄市中沼２１０番地
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| 【出願日】 |
平成１５年３月２０日（２００３．３．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０４１５６
【弁理士】
【氏名又は名称】龍華 明裕
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| 【公開番号】 |
特開２００４−２８３３６５（Ｐ２００４−２８３３６５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２００３−７８８６８（Ｐ２００３−７８８６８） |
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