JP2010017376A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺撮影を行なう場合に、連続撮影中における前回の撮影の影響の残像が、次の撮影の画像に影響を与えることを防止し、残像の影響の無い、適正な診断を可能とする長尺な放射線画像の撮影を可能にする放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影装置は、放射線源と放射線検出器と、前記放射線検出器を直線状に移動する検出器移動手段と、前記放射線検出器のダーク画像を取得して残像補正用データを生成し、前記放射線検出器が検出した画像の残像補正を行なう残像補正手段とを有し、放射線画像の撮影モードとして、前記検出器移動手段による放射線検出器の移動を行ない、異なる領域で複数回の曝射を行なうことによって、前記被写体の放射線画像を撮影する、長尺モードが設定されており、この長尺モードでは、前記残像補正手段は、前記検出器移動手段による放射線検出器の移動中、もしくは、放射線検出器の移動停止時でかつ曝射前に、前記ダーク画像の取得を行なうことにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出して電気信号に変換し、変換した電気信号に基づいて放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するもので、特に放射線検出器の撮影面よりも長尺な撮影領域を撮影する、長尺撮影を行なう放射線画像撮影装置に関するものである。

放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器としては、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。

ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線をＦＰＤで電気信号に変換し、ＦＰＤから被写体の画像データに相当する電気信号を読み出して放射線画像を生成する。

現在、一般的なＦＰＤは、４３×４３ｃｍ程度の大きさしかない。そのため、脊椎の全域（全脊椎）や下肢の全域（全下肢）の放射線画像の撮影など、長尺な領域の放射線画像の撮影を行なうことができない。
このような長尺な領域の放射線画像を撮影するために、ＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置では、特許文献１〜３に示されるように、ＦＰＤを体軸方向に移動して、複数回の曝射（撮影 （以下、便宜的に、短尺画像の撮影とする））を行なうことによって長尺な領域の撮影を行なう、いわゆる長尺撮影が行なわれている。
具体的には、長尺撮影は、撮影領域やＦＰＤのサイズより、撮影回数や撮影位置を決定し、決定した撮影位置に応じて、ＦＰＤおよび放射線の照射野を体軸方向に移動して、異なる領域で複数回（決定した撮影回数）、短尺画像の撮影を行なうことにより、全脊椎や全下肢などの長尺な領域の撮影を行なう。長尺撮影では、このようにして撮影した短尺放射線画像を合成することにより、全脊椎や全下肢などの長尺な放射線画像を得る。

特開２００４−３５８２５４号公報 特開２００５−２７０２７７号公報 特開２００６−５００１２６号公報

ところで、ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、ＦＰＤから画像データに相当する電気信号を読み出した後にもＦＰＤの内部には画像データに相当する電荷の一部が残留する。この状態で次の撮影をすると、ＦＰＤ内の残留電荷が残像として次の放射線画像に重畳され、放射線画像が残像の影響を受けた画像となる。

残像は、経時と共に減少する。従って、ある程度、撮影間隔が開く一般撮影では、問題にならない場合も多い。
しかしながら、長尺撮影では、短尺画像の撮影→ＦＰＤの移動→短尺画像の撮影→ＦＰＤの移動……と、一般撮影に比して、非常に短い間隔で、連続的な撮影を、２〜５枚程度、行なう。そのため、前回の短尺画像の撮影における残像が十分に減少されない状態で、次の短尺画像の撮影を行なう結果となる。その結果、短尺画像が、前回の短尺画像の残像の影響を受けた画像となってしまい、適正な診断を行なうことができないという問題がある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、放射線検出器を用いる放射線画像撮影装置において、全脊椎や全下肢の撮影など、放射線検出器および放射線の照射野を体軸方向に移動して、異なる撮影領域で連続的な撮影を行なう長尺撮影を行なう場合に、連続撮影中における前回の残像の影響が、次の撮影の画像に影響を与えることを防止でき、これにより、残像の影響の無い、適正な診断を可能とする長尺な放射線画像の撮影を可能にする放射線画像撮影装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から放射線を照射して、被写体を透過した放射線を放射線検出器によって検出することにより、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、
放射線源と放射線検出器と、前記放射線検出器を直線状に移動する検出器移動手段と、前記放射線検出器のダーク画像を取得して残像補正用データを生成し、前記放射線検出器が検出した画像の残像補正を行なう残像補正手段とを有し、
放射線画像の撮影モードとして、前記検出器移動手段による放射線検出器の移動を行ない、異なる領域で複数回の曝射を行なうことによって、前記被写体の放射線画像を撮影する、長尺モードが設定されており、
この長尺モードでは、前記残像補正手段は、前記検出器移動手段による放射線検出器の移動中、もしくは、放射線検出器の移動停止時でかつ曝射前に、前記ダーク画像の取得を行なうことを特徴とする放射線画像撮影装置を提供するものである。

ここで、前記長尺モードにおいて、前記ダーク画像の取得の有無および残像補正の要否の少なくとも一方を切り換えることが好ましい。

さらに、前記長尺モードにおいて、第１回目に対応する前記ダーク画像の取得を行なわないことが好ましい。

また、前記長尺モードでは、撮影指示が解消された時点で、放射線画像の撮影を停止することが好ましい。

さらに、前記ダーク画像の取得のタイミングを、前記放射線検出器の移動中と、前記放射線検出器の移動停止時でかつ曝射前とで切り換え可能なことが好ましい。

上記構成を有する本発明によれば、放射線検出器を用いる放射線画像撮影装置において、全脊椎や全下肢の撮影など、放射線検出器および放射線の照射野を体軸方向に移動して、異なる撮影領域で連続的な撮影を行なう長尺撮影時において、放射線検出器の次の撮影位置への移動中、もしくは移動停止時かつ曝射前に、前の放射線画像の残像データを取得し、取得した残像データを用いて次の放射線画像を残像補正するので、長尺撮影における各画像において、前回の撮影における残像の影響を排除することができ、これにより、残像による画像劣化のない高画質な全脊椎や全下肢の放射線画像を得ることができる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線画像撮影装置における一実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す図である。同図に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被写体（被検体）Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を後述する放射線検出器４２で検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被写体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。撮影装置１０は撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、撮影指示部２０と、制御部２２とによって構成されている。

撮影指示部２０は、撮影メニュー、撮影条件、および撮影モードなどを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示部２０には、撮影メニュー、撮影条件、および撮影モードを設定するための入力キーや、撮影の指示手段が設けられる。
図示例においては、撮影の指示手段として、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押されると（半押しされると）撮影の準備状態となり、２段目まで押されると（全押しされると）撮影が開始される。撮影指示部２０は、ディスプレイ表示や音声出力によって、撮影ボタンが押下されていない状態、１段目まで押下された状態、および２段目まで押下された状態を表す撮影情報を出力する。

また、撮影装置１０には、撮影モードとして、放射線の強度および照射時間（照射量）等の撮影条件を手動で設定する手動モード、あらかじめ放射線の強度、照射時間などの撮影条件が設定されている自動モード、および長尺画像を撮影するための長尺撮影を行なう長尺モードの３つの撮影モードが設けられている。

前述のように、通常の放射線検出器４２（その撮像面）は、４２×４２ｃｍ程度の大きさしかない。長尺撮影とは、脊椎の全域（全脊椎）や下肢の全域（全下肢）など、放射線検出器４２の撮像面よりも長尺な領域の放射線画像を撮影するために、撮影領域を被写体Ｈの体軸方向に移動して、連続的に複数回の曝射を行なう撮影方法である。
具体的には、長尺撮影では、撮影領域および放射線検出器４２のサイズから、撮影回数や撮影位置を決定し、決定した撮影位置に応じて、放射線検出器４２および放射線の照射野を体軸方向に移動して、連続的に、決定した複数回の曝射（撮影）を行なう。長尺撮影では、このようにして得られた１回の曝射による複数の放射線画像を合成することにより、全脊椎や全下肢などの長尺な領域の放射線画像を得る。
以下、便宜的に、長尺撮影における１回の曝射による画像（放射線検出器４２による１回の放射線画像）を短尺画像、１回の曝射で被写体の全域の撮影を終了する通常の放射線画像の撮影を一般撮影とする。手動モードと自動モードは、一般撮影を行なうモードである。

本発明の撮影装置１０においては、長尺モードにおいては、個々の短尺画像毎に（好ましくは、１回目を除く）、撮影に先立ち、残像補正を行なうためのダーク画像を取得し、残像補正を行なう。
このような長尺撮影に関しては、後に詳述する。

図示例の撮影装置１０においては、長尺モードでは、放射線技師が撮影ボタンを２段目まで押下している状態では、連続的な短尺画像の撮影（すなわち、放射線検出器４２および放射線照射野の移動、ならびに、所定間隔での曝射）を継続し、この２段目までの撮影ボタンの押下が開放（撮影指示が解消）された時点で、短尺画像の撮影すなわち長尺撮影を終了する。このような構成を有することにより、例えば、被検者Ｈが不意に動いてしまったなど、適正な撮影ができないと放射線技師が判断した際に、迅速に、長尺撮影を停止することができる。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、予め、撮影回数や撮影領域の位置／サイズなどを設定入力しておき、撮影開始の指示に応じて、自動的に、所定枚数の短尺画像の撮影を行なうようにしてもよい。

制御部２２は、撮影指示部２０から供給された撮影の指示信号等に応じて、撮影装置１０の各部位の動作を制御する部位である。
制御部２２は、例えば、設定された撮影メニュー、撮影条件および撮影モードで撮影が行なわれるように撮影部１２を制御する。また、所定のタイミングで、放射線検出器４２から前の放射線画像の残像データを読み出すように撮影データ処理部１４を制御する。また、制御部２２は、撮影された放射線画像データに、所定の画像処理を行なうように、画像処理部１６を制御する。

撮影部１２は、放射線を被写体Ｈに照射する照射部２４と、被写体Ｈを撮影時に所定の位置に立たせるための立位スタンド２６と、被写体Ｈを透過した放射線を検出する放射線検出部２８とによって構成される。撮影部１２において、照射部２４が放射線を照射し、立位スタンド２６に対面して立っている被写体Ｈを透過した放射線を放射線検出部２８によって検出することで、被写体Ｈの撮影を行なう。撮影部１２からは、被写体Ｈを撮影した放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。

照射部２４は、ガイドレール３０と、放射線源３２と、照射野変更機構３４とによって構成される。

放射線源３２は、放射線画像撮影装置に利用される通常の放射線源である。
図示例において、放射線源３２は、ガイドレール３０に支持される。ガイドレール３０は、後述する立位スタンド２６に対面して立っている被写体Ｈ（被検者）の体軸方向に対応する、所定の一方向（図示例では、一例として鉛直方向（ｙ方向））に延在して配置され、この延在方向に移動自在に放射線源３２を支持する。なお、図示例においては、ガイドレール３０は基台３６によって支持されている。

照射野変更機構３４は、このガイドレール３０に沿って放射線源３２を移動するものである。図示例の撮影装置１０においては、このように、ガイドレール３０に沿って放射線源３２を移動することにより、放射線の照射野を被写体Ｈの体軸方向に移動／変更する。
なお、本発明の撮影装置１０において、照射野変更機構３４による、放射線源３２の移動方法には、特に限定はなく、ラックアンドピニオン等の歯車伝動機構、ねじ伝動機構、ボールねじ伝動機構、プーリ等を用いる巻き掛け伝動機構、エアシリンダやオイルシリンダなどのシリンダを用いる方法等、長尺撮影を行なう放射線画像撮影装置に利用される移動手段が、全て利用可能である。

立位スタンド２６は、基台（ベース）３８によって立設される放射線透過性の板状部材である。
この立位スタンド２６は、被検者Ｈの位置（光軸方向の撮影位置）を決定するためのものである。従って、立位スタンド２６は、放射線源３２（すなわち被検者Ｈ）と対面する面が、後述する放射線検出器４２の受像面と平行で、かつ、前記放射線源３２および後述する放射線検出器４２の移動方向と平行となるように配置される。
また、図１に示すように、図示例の撮影装置１０において、基台３８は、撮影時に被検者Ｈが両足を載せて立位スタンド２６と対面するための、台としても作用する。

放射線検出部２８は、検出器支持台４０と、放射線検出器４２と、検出器移動機構４４とによって構成されている。

放射線検出器（Flat Panel Detector 以下、ＦＰＤとする）４２は、被写体Ｈを透過した放射線を検出して電気信号（放射線画像データ）に変換して、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）を出力する公知の放射線（画像）の検出器である。従って、ＦＰＤは、放射線を電荷に直接変換する直接方式のＦＰＤ、もしくは、放射線を一旦光に変換し、変換された光をさらに電気信号に変換する間接方式のＦＰＤのどちらでも利用可能である。

直接方式のＦＰＤは、アモルファスセレン等の光導電膜、キャパシタ、スイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）等によって構成される。例えば、Ｘ線等の放射線が入射されると、光導電膜から電子−正孔対（ｅ−ｈペア）が発せられる。その電子−正孔対はキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。

一方、間接方式のＦＰＤは、蛍光体で形成されたシンチレータ層、フォトダイオード、キャパシタ、ＴＦＴ等によって構成される。シンチレータ層は例えば「ＣｓＩ：Ｔｌ」等の放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成される。放射線の入射によるシンチレータ層の発光を、フォトダイオードで光電変換して、キャパシタに蓄積し、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。

検出器支持台４０は、ＦＰＤ４２を、前記放射線源３２と平行で、かつ、同方向に移動自在に支持する部材で、例えば、放射線源３２を支持するガイドレール３０と同方向に延在するガイドレールや、このガイドレールに延在方向に移動自在に係合して、ＦＰＤ４２を固定する係合部材等から構成される。
検出器移動機構４４は、図１に二点鎖線で示すように、ＦＰＤ４２を、前記放射線源３２と同方向（ｙ方向）に移動するものである。図示例の撮影装置１０は、このようにして、放射線源３２およびＦＰＤ４２を被検者Ｈの体軸方向に移動することにより、長尺モードにおける撮影（長尺撮影）を行なう。

前述のように、長尺モードでは、ＦＰＤ４２および放射線の照射野を被検者Ｈの体軸方向に移動して、連続的に、決定した複数回の曝射（撮影）を行なう。
図示例の撮影装置１０においては、長尺モードでは、図２に模式的に示すように、Ｎ＝１、Ｎ＝２、Ｎ＝３、Ｎ＝４およびＮ＝５で示す各撮影位置に、順次、停止するように、検出器移動機構４４によってＦＰＤ４２の位置を上方から下方に断続的に移動すると共に、照射野変更機構３４によって、放射線源３２を、ＦＰＤ４２に同期して断続的に移動する。この断続的なＦＰＤ４２と放射線源３２の移動の停止時に、各撮影位置で被写体を曝射することにより、短尺画像を撮影する。

すなわち、図示例の撮影装置１０においては、撮影位置Ｎ＝１の上端部から、撮影位置Ｎ＝５の下端部までの長さの、長尺な放射線画像が撮影可能であり、放射線画像を撮影する放射線技師は、Ｎ＝１とＮ＝２、Ｎ＝３〜Ｎ＝５、Ｎ＝１〜Ｎ＝５など、被写体Ｈの撮影領域に応じて、撮影位置および短尺画像の撮影回数（曝射回数）を、任意に選択／決定することにより、各種の長尺な放射線画像を撮影することができる。
また、本発明の撮影装置１０においては、各短尺画像（好ましくは、１回目を除く）の撮影時に、残像補正を行なうための残像補正用データを生成するための、ダーク画像を取得する。図示例においては、このＦＰＤ４２の移動中に、ダーク画像を取得することにより、短尺画像の撮影に先立って、ダーク画像の取得を行なう。この点に関しては、後に詳述する。

このようにして撮影した各短尺画像を、後述する画像処理部１６で合成することにより、全脊椎や全下肢などの長尺な放射線画像を得る。
なお、Ｎ＝１〜Ｎ＝５の各撮影位置は、いずれも、上流側（１回前に撮影された）の短尺画像と撮影領域が重複している。この重複領域は、この画像合成における繋ぎ代として利用される。

図示例の撮影装置１０において、ＦＰＤ４２を移動する検出器移動機構４４には、特に限定はなく、前記照射野変更機構３４と同様、ラックアンドピニオン等の歯車伝動機構、ねじ伝動機構、ボールねじ伝動機構、プーリ等を用いる巻き掛け伝動機構、エアシリンダやオイルシリンダなどのシリンダを用いる方法等、長尺撮影を行なう放射線画像撮影装置に利用される移動手段が、全て利用可能である。
また、図示例においては、最大で５枚の短尺画像を撮影可能であるが、本発明は、これに限定はされず、短尺画像の最大撮影枚数は２〜３枚でも、６枚以上でもよい。短尺画像の撮影は、上方から、順次、行なうものに限定はされず、下方から上方に向かって、順次、撮影を行なう構成でもよい。
さらに、各短尺画像の撮影位置は、固定的であってもよく、あるいは、任意に変更可能であってもよく、いずれかを選択可能であってもよい。

撮影データ処理部１４は、制御部２２からの指示に応じて、撮影部１２（ＦＰＤ４２）から、画像を読み出し、読み出した画像に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行なう部位である。撮影データ処理部１４は、データ処理後の画像のデータ（デジタルデータ）を出力する。

撮影データ処理部１４は、基本的に、蓄積時間に応じて、ＦＰＤ４２から、画像を読み出す。蓄積時間は、ＦＰＤ４２において、放射線が電荷に変換され、その電荷を蓄積している時間である。
撮影データ処理部１４は、たとえば、被写体Ｈの撮影時（短尺画像の撮影を含む）には、撮影後（曝射後）所定の蓄積時間が経過した後に放射線画像（放射線画像データ）をＦＰＤ４２から読み出す。また、撮影データ処理部１４は、放射線画像を読み出してから、次の残像補正用のダーク画像の読み出しを行なうまでの間は、残像量を減らす目的で画像（残像）の空読みを所定の蓄積時間の間隔で行なう。
さらに、撮影データ処理部１４は、放射線画像の撮影（ＦＰＤ４２からの放射線画像の読み出し）を行なった後、所定の蓄積時間が経過したら、残像補正を行なうための残像データ（残像補正用の画像データ）を生成するための、ダーク画像（暗時画像）を読み出す。ここで、図示例においては、撮影データ処理部１４は、長尺モードでは、各短尺画像の撮影が終了した後、下流側（下方）へのＦＰＤ４２の移動中に、所定のタイミング（例えば、ＦＰＤ４２の移動開始後の所定時間経過後）で、ダーク画像をＦＰＤ４２から読み取る。すなわち、図示例においては、長尺モードの場合でも、１回目の短尺画像の撮影の前には、ダーク画像の読み出しを行なわない。
本発明は、このように、長尺モード（長尺撮影）の際に、１回の短尺画像の撮影毎にダーク画像を読み出して、残像補正用の残像データを生成し、これを用いて次回の短尺画像の残像補正を行なう。このような構成を有することにより、短時間に連続的に複数枚の短尺画像を撮影する長尺モードであっても、前の短尺画像の残像に起因する画質劣化を防止して、高画質な長尺画像を得ることができる。
なお、長尺モードにおいて、ＦＰＤ４２の移動中におけるダーク画像の読み出しタイミングには、特に限定は無い。後述する残像の減衰による画質、および、処理の効率を考慮すると、後の処理に時間的な不都合を与えない範囲で、出来るだけ、ＦＰＤ４２の停止時に近い時点とするのが好ましい。また、ダーク画像の読み取りは、ＦＰＤ４２の移動から停止時に跨ってもよい。

画像処理部１６は、図３に示すように画像取得部４８と、画像補正部５０と、画像合成部５２とによって構成され、撮影データ処理部１４から取得したデータ処理後の画像データに対して、画像補正、画像合成等の画像処理を行なう部位である。
画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両方を組み合わせて構成される。画像処理部１６は、画像処理後の放射線画像データを出力する。

画像取得部４８は、制御部２２からの指示に応じて、撮影データ処理部１４が処理した放射線画像の画像データを取得して、画像処理部１６の所定部位に供給するものである。
前述のように、撮影データ処理部１４は、被写体Ｈを撮影した放射線画像（短尺画像を含む）や、残像補正を行なうためのダーク画像をＦＰＤ４２（放射線検出部２８）から読み出すので、画像処理部４８は、これらの画像データを、撮影データ処理部１４から取得し、所定部位に供給する。
また、画像取得部４８は、これ以外にも、オフセット補正を行なうためのオフセット画像データなど、様々な画像データを撮影データ処理部１４から取得してもよい（すなわち、撮影データ処理部１４が、これらの画像データを定期的／不定期に、ＦＰＤ４２から読み出すようにしてもよい）。

画像補正部５０は、制御部２２からの指示に応じて、画像取得部４８が取得した放射線画像（放射線画像データ）に、オフセット補正、シャープネス処理等の各種の画像処理を施す部位である。
ここで、画像補正部５０は、放射線画像に、前回の放射線画像撮影の残像による画質劣化を防止するための残像補正を行なうものであり、残像量補正部５４および残像補正部５６を有する。画像取得部４８は、残像量補正部５４にはダーク画像を、残像補正部５４には放射線画像（オフセット補正等の画像処理を施された画像でも可）を、それぞれ、供給する。また、残像量補正部５４および残像補正部５６には、制御部２２から、撮影モードの情報、ダーク画像の読み出しの情報等の必要な情報や制御信号が送られる。

前述のように、ＦＰＤ４２の内部には、前回の画像データを読み出した後も、画像データに相当する電荷が残留し、この残留電荷が、前回の撮影の残像として、次の画像に重畳して、画像に悪影響を与えてしまう。残像補正部５６は、この前回の撮影の残像による悪影響すなわち画質劣化を防止するため、放射線画像に残像補正を行なう部位である。残像補正に関しては、後に詳述する。
残像量補正部５４は、ダーク画像の読み出しから次の撮影までの間の残像量の減少分（経時による残像量の減衰量分）を補正する残像量補正を行なう部位である。
残像補正用に用いるダーク画像の読み出しから次の撮影までには、時間差がある。残像量は図４のように経時とともに減少するので、残像量補正部５４は、残像量が次の撮影時点で読み出された場合の残像量に相当する値となるように、画像取得部４８から供給されたダーク画像を補正する。すなわち、ダーク画像を撮ったら、次の撮影（本曝射）の際に、どの程度、ダーク画像が減衰しているのかを予測しながら、残像補正を行なう。
長尺モードの場合、各短尺画像の撮影（１回目を除く）に対応して、ダーク画像を取得するので、撮影間隔は短いが、各ダーク画像に残像量補正を行なう。
残像量補正部５４は、残像量補正後の残像データを残像補正部５６に出力する。

図４は、前の撮影からの経過時間と、残像量との関係を表すグラフである。グラフの縦軸は、前の放射線画像の残像量、横軸は、前の撮影からの経過時間を表す。このグラフに示すように、前の放射線画像の残像量は、経時とともに減少する。

残像量補正部５４は、ＦＰＤ４２から読み出されたダーク画像に対して、残像量の補正係数α（１以下の定数、例えば、０．９）を乗算することで残像量補正を行なって、残像補正用の残像データを生成する。補正係数αは、個々のＦＰＤ毎に決定される数値であり、あらかじめ算出される。残像補正の精度を向上させるためには、ダーク画像の読み出しのタイミングを、次の撮影のタイミングに近づけるほど残像量の変化が少なくなるので望ましい。

補正係数αの算出方法は、例えば、以下の通りである。すなわち、所定照射量の放射線を照射し、ＦＰＤから一定の時間毎に放射線画像を読み出して残像量を取得し、図４に示すような残像量の経時変化の関係を表すグラフを求める。このグラフの曲線は、例えば、関数（ｅｘｐ（−ｔ／τ））で表すことができる。ここでｔは時間、τは時定数である。従って、この関数から、残像データの読み出しタイミングと次の撮影のタイミングに基づいて補正係数αを算出する。αは、実際の使用前、例えば、出荷検査やキャリブレーション等で、あらかじめ算出しておく。

残像量補正を行なうことにより、前の放射線画像のダーク画像を読み出してから、次の被写体を撮影するまでの間に残像量が減少することによって、残像補正の精度が低下することを防止できる。

残像補正部５６は、画像取得部４８から供給された次の放射線画像から、残像量補正部５４から供給された残像量補正後の残像データを減算して、次の放射線画像に対して残像補正を行なう。残像補正部５６は残像補正後の次の放射線画像を次工程、すなわち図示例では、画像合成部５２に出力する。

また、残像補正部５６は、撮影モードが長尺モードである場合には、各短尺画像毎に、残像補正を行なう。
ここで、前述のように、図示例の撮影装置１０においては、長尺モードでも、１回目の短尺画像の撮影前には、ダーク画像の取得を行なわない。すなわち、図示例の残像補正部５６は、１回目の短尺画像には、残像補正を行なわない。長尺撮影であっても、１回目の短尺画像の撮影時には、一般撮影と同様に、前回の放射線画像の撮影（本曝射）とからは、ある程度の時間が経過しており、残像は、問題とならない場合が多い。従って、１回目の短尺画像の撮影前にはダーク画像を取得せず、また、残像補正を行なわないことにより、ある意味、無駄な処理や演算等を省くことができ、長尺撮影の効率向上等を測ることができ、好ましい。

しかしながら、本発明は、これに限定はされず、長尺モードにおいて、１回目の短尺画像の撮影前にダーク画像を取得して、残像補正を行なってもよい。あるいは、長尺モードにおいて、１回目の短尺画像の撮影前にダーク画像の取得は行なわず、前に取得したダーク画像を用いて残像補正を行なってもよい。
また、長尺モードにおいて、１回目の短尺画像に対しては、残像補正無し、ダーク画像の取得無しでの残像補正、ダーク画像を取得しての残像補正の２以上を設定しておき、撮影を行なう放射線技師（医師）が任意に選択できるようにしてもよく、あるいは、前回の放射線画像の撮影における曝射量や前回の放射線画像の撮影からの時間経過に応じて、残像補正無し、ダーク画像の取得無しでの残像補正、ダーク画像を取得しての残像補正の２以上から、撮影装置１０が、いずれかを自動選択するようにしてもよい。また、上記放射線技師による残像補正の選択と、撮影装置１０による残像補正の自動選択とを、放射線技師が選択できるようにしてもよい。

画像補正部５０における残像補正は、以下に示すステップ１〜２の手順で実施される。

以下の説明において、Xdata(x, y)は、放射線を照射して撮影された次の被写体の放射線画像のデータ（被補正画像データ）、Lagdata(x, y)は、次の撮影を行なう直前に、放射線を照射せずにＦＰＤから読み出したダーク画像すなわち前の放射線画像の残像データ、αは、ダーク画像が読み出されてから次の撮影が行なわれるまでの間の残像量（残像の電荷量）の減少分を補正するための残像量の補正係数である。

（ステップ１）
下記式（１）に示すように、ダーク画像Lagdata(x, y)に残像量の補正係数αを乗算することにより、ダーク画像Lagdata(x, y)を残像量補正して残像量補正後の残像データ（残像補正用の画像データ）Data1(x, y)を得る。この処理は、残像量補正部５４で行なう。
Data1(x, y) = α×Lagdata(x, y) … （１）

（ステップ２）
下記式（２）に示すように、被補正画像データXdata(x, y)から残像データData1(x, y)を減算し、被補正画像データXdata(x, y)を残像補正して残像補正後の画像データData2(x, y)を得る。この処理は、残像補正部５６で行なう。
Data2(x, y) = Xdata(x, y) - Data1(x, y) … （２）

なお、残像データはノイズ成分が多いため、残像補正で減算を行なうことにより、残像補正後の画像データData2(x, y)のノイズ成分が部分的に増大する場合がある。そのため、下記式（３）に示すように、メディアン処理された残像データmedian(Data1(x, y))を減算して残像補正後の画像データData2'(x, y)を算出することが望ましい。
Data2'(x, y)) = Xdata(x, y) - median(Data1(x, y)) … （３）

本発明において、残像量補正は必須ではない。すなわち、ダーク画像をそのまま残像補正用の残像データとして用い、上記、ステップ２のみで、残像補正を行なってもよい。しかしながら、残像量補正を行なう方が、残像量（残像用補正データ）の精度を向上させることができるので、残像補正の精度を向上させるためにも望ましい。
また、本発明において、残像補正の方法は、この方法に限定はされず、公知の方法が、各種利用可能である。
例えば、ダーク画像の蓄積時間を、放射線画像の蓄積時間よりも短く設定して、蓄積時間の補正を行なったダーク画像で残像補正を行なう方法、残像データの中から残像がある領域を判定し、残像がある領域のみに対して残像補正を行なう方法等も、好適に利用可能である。
また、これ以外にも、特許第３５４００２１号公報、特開２０００−２１４２９７号公報、特表平１１−５００９４９号公報など、各種の文献に開示されている放射線画像の残像補正方法も、好適に利用可能である。

画像合成部５２は、撮影モードが長尺モードである場合に、残像補正部５６から供給された、複数の残像補正後の短尺画像（短尺画像データ）を合成して、被写体Ｈの放射線画像（放射線画像データ）を生成する部位である。画像合成部５２は、画像合成処理された長尺画像データを出力する。
なお、撮影モードが一般撮影に対応するモードで、画像合成を行なう必要がない場合には、残像補正後の放射線画像をそのまま出力する。

なお、画像合成部５２における短尺画像の合成方法には、特に限定はなく、公知の画像合成方法が全て利用可能である。
例えば、撮影装置１０において、各短尺画像を撮影した際におけるＦＰＤ４２の位置、すなわち撮影位置（その座標位置）は、当然、既知であるので、短尺画像を撮影した際におけるＦＰＤ４２の座標位置から、各短尺画像の重複部を利用して画像を接続／合成する方法が例示される。あるいは、各重複部の画像特徴量を算出して、画像特徴量が一致している部分を画像のエッジ部として設定し、このエッジ部で、画像を接続して合成する方法も利用可能である。

出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像データを出力する部位である。出力部１８は、例えば、放射線画像や撮影回数の情報などを画面に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置、撮影のタイミングや終了を放射線技師に知らせる報知音発生装置等を有して構成される。

以下、図５のフローチャートを参照して、撮影装置１０における長尺撮影の作用を説明する。

まず、放射線技師によって、撮影指示部２０を用いた、撮影メニュー（全下肢の撮影、全脊椎の撮影など）、および撮影モードの設定が行なわれる。本例においては、撮影モードとして、長尺モードが設定される。さらに、撮影指示部２０によって、長尺撮影の撮影開始位置（最初の撮影位置）が設定される。本例においては、一例として、Ｎ＝１の位置から、長尺画像の撮影を開始する。
また、必要に応じて、撮影指示部２０によって、曝射時間や放射線強度等の撮影条件が入力される。なお、撮影装置１０においては、長尺モードにおいて、撮影条件を装置が自動設定（あるいは予め設定）する自動長尺モードと、放射線技師が撮影条件を入力／設定できる手動長尺モードとが設定されていてもよい。

撮影指示部２２によって、撮影条件や撮影モードが設定され、撮影ボタンが１段目まで押下されると、撮影装置１０は、制御部２２の制御下の下で撮影の準備状態となる。
これに応じて、検出器移動機構４４は、ＦＰＤ４２を１回目の撮影位置である図２の撮影位置Ｎ＝１の位置に移動する。平行して、照射野変更機構３４は、放射線源３２を、撮影位置Ｎ＝１の全体に放射線を照射できる位置に移動する。なお、前述のように、図示例の撮影装置１０では、長尺モードの１回目の短尺画像の撮影前には、ダーク画像を取得せず、また、残像補正は行なわない。

続いて、撮影ボタンが２段目まで押下されると、長尺撮影を開始する。図５に示すように、長尺撮影を開始すると、まず、１回目の撮影が行なわれ、撮影部１２において、放射線源３２が、撮影位置Ｎ＝１に、所定強度の放射線を所定時間だけ照射する。照射された放射線は、被写体Ｈを透過してＦＰＤ４２に入射し、被写体Ｈを透過した放射線が電気信号（放射線画像）に変換される。

また、長尺モードでは、撮影（曝射）のタイミングや、何回目の撮影（撮影枚数）かを、撮影を行なう放射線技師が知見できるように、各撮影（曝射）の際毎に、音声やモニタ表示で、その旨を出力する。

撮影データ処理部１４は、所定の蓄積時間経過後に、ＦＰＤ４２から、撮影された放射線画像を読み出し、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ない、画像処理部１６に供給する。画像処理部１６では、画像取得部４８が、撮影データ処理部１４から供給された放射線画像を取得し、画像補正部５０に送るが、１回目の撮影で得られた放射線画像であるので、残像補正は行なわず、そのまま、撮影位置Ｎ＝１における短尺画像Ｐ＝１として、画像合成部５２に送る。

なお、撮影装置１０においては、短尺画像Ｐ＝１を、出力部１８に供給し、モニタに合成前のプレビュー画像として表示してもよい。
モニタ上に表示されたプレビュー画像により、放射線技師は撮影画像に不具合（例えば、被写体Ｈが撮影範囲から動いているなど）がないかを確認でき、不具合があり撮影を中止したい場合には、撮影ボタンを離すことで長尺撮影を途中で中止することができる。

１回目の撮影が終わると検出器移動機構４４はＦＰＤ４２を２回目の撮影位置である図２の撮影位置Ｎ＝２の位置に移動する。平行して、照射野変更機構３４は、放射線源３２を撮影位置Ｎ＝２の全体に放射線を照射できる位置に移動する。撮影データ処理部１４は、ＦＰＤ４２の移動中に、所定のタイミングで、ＦＰＤ４２から１回目の放射線画像のダーク画像すなわち残像を読み出す。

撮影データ処理部１４は、読み出したダーク画像に、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ない、画像処理部１６に供給する。画像処理部１６では、画像取得部４８が、撮影データ処理部１４から供給されたダーク画像を取得し、画像補正部５０の残像量補正部５４に送る。

ＦＰＤ４２と放射線源３２が２回目の撮影位置に移動すると、２回目の撮影が開始される。１回目の撮影と同様に、撮影部１２において、放射線源３２が、所定強度の放射線を所定時間だけ照射する。照射された放射線は、被写体Ｈを透過してＦＰＤ４２に入射し、被写体Ｈを透過した放射線が電気信号（放射線画像）に変換される。

撮影データ処理部１４は、所定の蓄積時間経過後に、ＦＰＤ４２から、撮影位置Ｎ＝２で撮影された放射線画像を読み出し、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ない、画像処理部１６に供給する。画像処理部１６では、画像取得部４８が、撮影データ処理部１４から供給された放射線画像（短尺画像）を取得し、画像補正部５０の残像補正部５６に送る。
ここで、２回目の撮影と、１回目の撮影は短時間のうちに連続的に行なわれているので、２回目の撮影で得た放射線画像は、１回目の撮影の残像の影響を受ける。その残像の影響を取り除くために、残像補正を行なう。すなわち、残像量補正部５４は、ダーク画像の取得から２回目の短尺画像の撮影までの時間経過に応じて、補正係数αを算出し、この補正係数αを、ダーク画像に乗算して、残像データを生成する。残像量補正部５４は、生成した残像データを、残像補正部５６に送る。残像補正部５６では残像量補正部５４から送られた残像データを、供給された放射線画像すなわち短尺画像から減算し、残像補正済みの撮影位置Ｎ＝２における短尺画像Ｐ＝２とする。
２回目の撮影による短尺画像Ｐ＝２は、残像補正部５６から画像合成部５２に送られる。また、短尺画像Ｐ＝２は、出力部１８に供給して、プレビュー画像としてモニタ表示してもよいのは、先の短尺画像Ｐ＝１と同様である。

２回目の撮影が終わると、先と同様にして、ＦＰＤ４２と、放射線源３２を、３回目の撮影位置Ｎ＝３に移動する。撮影データ処理部１４は、ＦＰＤ４２の移動中に、所定のタイミングで、ＦＰＤ４２から２回目の放射線画像のダーク画像すなわち残像を読み出す。

撮影データ処理部１４は、読み出したダーク画像に、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ない、画像処理部１６に供給する。画像処理部１６では、画像取得部４８が、撮影データ処理部１４から供給されたダーク画像を取得し、画像補正部５０の残像量補正部５４に送る。残像量補正部５４は、補正係数αをダーク画像に乗算し、残像データを生成し、残像補正部５６に送る。

ＦＰＤ４２と放射線源３２が３回目の撮影位置に移動すると、３回目の撮影が開始される。２回目の撮影と同様に、撮影部１２において、放射線源３２から照射され、被写体Ｈを透過した放射線を、ＦＰＤ４２が電気信号（放射線画像）に変換する。撮影データ処理部１４は、ＦＰＤ４２から、放射線画像のデータを読み出し、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ない、画像処理部１６に供給する。画像処理部１６では、画像取得部４８が、撮影データ処理部１４から供給された放射線画像を取得し、画像補正部５０の残像補正部５６に送る。残像補正部５６は、放射線画像から残像データを減算し、放射線画像の残像補正を行ない、撮影位置Ｎ＝３における残像補正済みの短尺画像Ｐ＝３を生成する。生成された短尺画像Ｐ＝３は画像合成部５２に送られる。また、プレビュー画像としてモニタ表示される。

以下、同様にして、４回目、５回目の短尺画像の撮影が行なわれ、短尺画像Ｐ＝４、短尺画像Ｐ＝５が生成され、画像合成部５２に送られる。また、プレビュー画像としてモニタ表示される。

５回目の撮影が終了すると、画像合成部５２において、短尺画像Ｐ＝１〜短尺画像Ｐ＝５を画像合成して、１つの長尺な放射線画像が生成される。
生成された長尺画像は出力部１８に供給される。出力部１８では、例えば、画像合成部５２から供給された長尺画像のモニタ表示、プリンタからのプリント出力、記憶装置への保存等を行なう。

前述のように、ＦＰＤ４２を用いた放射線画像の撮影において、画質を劣化させる原因の１つとして、前回の撮影における残像が知られている。
撮影間隔が開く一般撮影であれば、残像は十分に減衰しており、問題にならない場合も多い。しかしながら、長尺撮影では、短時間に連続的に短尺画像の撮影を行なうので、前回の短尺画像の残像の影響を、大きく受けてしまう。
これに対し、本発明によれば、このように、長尺撮影を行なう長尺モードにおいて、短尺画像の撮影を行なう前にダーク画像を取得して、このダーク画像から生成した残像データ（残像補正用のデータ）を用いて残像補正を行なうので、それぞれの短尺画像への前回の短尺画像の残像による悪影響を除去して、全下肢や全脊椎等の長尺撮影を行なう長尺撮影において、残像による画質劣化の無い高画質な画像を得ることができる。

なお、本発明の撮影装置１０において、長尺撮影では無い一般撮影は、公知の放射線画像撮影装置と同様に行なえばよい。さらに、一般撮影でも、必要に応じて、残像補正を行なうのは、もちろんである。

また、上記実施例では、長尺モードのとき、ダーク画像を取得するタイミングは、ＦＰＤ４２の移動中であったが、ＦＰＤ４２の移動停止時でかつ曝射前、特に、次の短尺画像を撮影するためのＦＰＤ４２の移動を終了した後で、かつ、短尺画像を撮影する前にダーク画像の取得を行なってもよい。

上述の例ように、ＦＰＤ４２の移動中にダーク画像の取得を行うことにより、ダーク画像取得のために時間をとる必要がなくなる。そのため、撮影時間を短くすることができ、被検者Ｈの負担を減らすことができ、また、長尺撮影の撮影中に被検者Ｈが動いてしまう等のトラブルも抑制することができる。
これに対し、ＦＰＤ４２の移動終了後にダーク画像を取得する構成では、ＦＰＤ４２の停止から短尺画像の撮影までの間に、ダーク画像の取得等の処理が入るため、長尺撮影の時間は、ＦＰＤ４２の移動中にダーク画像を取得する構成よりも長くなってしまう。その反面、ＦＰＤ４２の停止中かつ短尺画像の撮影前にダーク画像を取得する構成では、ダーク画像の取得から短尺画像の撮影（曝射）までの時間を短くできるので、残像補正の精度を向上することができ、より高画質な長尺画像を得ることができる。

ＦＰＤ４２の移動中の取得、ＦＰＤ４２の停止時／撮影前の取得の、いずれのタイミングでダーク画像を取得するかは、装置に要求される画質、生産性（処理能力）等に応じて、適宜、選択すればよい。あるいは、ＦＰＤ４２の移動中のダーク画像の取得、および、ＦＰＤ４２の停止時／撮影前のダーク画像の取得を、撮影装置１０にモードとして設定しておき、モードの選択によって、何れかを選択できるようにしてもよい。
また、ＦＰＤ４２の停止中かつ短尺画像の撮影前にダーク画像を取得する場合には、残像量補正を行なわなくてもよく、あるいは、残像量補正の有無を選択できるようにしてもよい。なお、ＦＰＤ４２の移動中にダーク画像を取得する場合には、残像量補正を行なうのが好ましいが、本発明はこれに限定はされず、残像量補正を行なわなくてもよく、あるいは、残像量補正の有無を選択できるようにしてもよい。

また、上記実施例では、被写体Ｈを立たせた状態で撮影する立位撮影用の放射線画像撮影装置について説明したが、これに限定されず、被写体Ｈを臥位の状態で撮影する、公知の臥位撮影用の放射線画像撮影装置であっても適用可能である。

さらに図示例の撮影装置１０では、放射線源３２を所定方向（体軸方向）に移動することにより、長尺撮影における放射線の照射野の変更を行なっているが、本発明は、これに限定はされず、公知の放射線の照射野の変更手段が、各種、利用可能である。
一例として、放射線源の角度を変更（いわゆる管球の首振り）することにより、放射線の照射野を変更する方法が例示される。あるいは、放射線源として、長尺撮影の全領域に放射線を照射可能な管球と、放射線源からの放射線の照射野を規制するアパーチャとを用い、アパーチャを所定方向（体軸方向）に移動することにより、放射線の照射野を変更する方法も利用可能である。
なお、以上の実施例では、放射線の照射野を変更する手段を有する構成としたが、本発明は、これに限定はされず、放射線の照射野を変更する手段を持たない構成とすることも可能である。例えば、長尺撮影の全撮影領域に放射線を照射可能な放射線源を用い、放射線検出器を各撮影位置に移動するだけで、長尺画像の撮影を行なう構成としてもよい。

以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本発明の放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す一実施形態の図である。 本発明における長尺撮影の一例を説明するための模式図である。 図１に示す放射線画像撮影装置の画像処理部の構成を表すブロック図である。 前の撮影からの経過時間と、残像量との関係を表すグラフである。 図１に示す放射線画像撮影装置による長尺撮影の作用を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 放射線画像撮影装置（撮影装置）
１２ 撮影部
１４ 撮影データ処理部
１６ 画像処理部
１８ 出力部
２０ 撮影指示部
２２ 制御部
２４ 照射部
２６ 立位スタンド
２８ 放射線検出部
３０ ガイドレール
３２ 放射線源
３４ 照射野変更機構
３６、３８、４６ 基台（ベース）
４０ 検出器支持台
４２ 放射線検出器（ＦＰＤ）
４４ 検出器移動機構
４８ 画像取得部
５０ 画像補正部
５２ 画像合成部
５４ 残像量補正部
５６ 残像補正部
Ｈ 被写体（被検体）

Claims (5)

1. 放射線源から放射線を照射して、被写体を透過した放射線を放射線検出器によって検出することにより、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、
   放射線源と放射線検出器と、前記放射線検出器を直線状に移動する検出器移動手段と、前記放射線検出器のダーク画像を取得して残像補正用データを生成し、前記放射線検出器が検出した画像の残像補正を行なう残像補正手段とを有し、
   放射線画像の撮影モードとして、前記検出器移動手段による放射線検出器の移動を行ない、異なる領域で複数回の曝射を行なうことによって、前記被写体の放射線画像を撮影する、長尺モードが設定されており、
   この長尺モードでは、前記残像補正手段は、前記検出器移動手段による放射線検出器の移動中、もしくは、放射線検出器の移動停止時でかつ曝射前に、前記ダーク画像の取得を行なうことを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記長尺モードにおいて、前記ダーク画像の取得の有無および残像補正の要否の少なくとも一方を切り換える請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記長尺モードにおいて、第１回目に対応する前記ダーク画像の取得を行なわない請求項１または２に記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記長尺モードでは、撮影指示が解消された時点で、放射線画像の撮影を停止する請求項１〜３のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記ダーク画像の取得のタイミングを、前記放射線検出器の移動中と、前記放射線検出器の移動停止時でかつ曝射前とで切り換え可能な請求項１〜４のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。

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