本發(fā)明涉及放射線拍攝系統(tǒng)以及放射線拍攝控制裝置。
背景技術:
針對以往的使用了膠片/屏幕、激發(fā)性熒光體板的被拍攝體的基于放射線的靜止圖像拍攝以及診斷,進行了利用FPD(flat panel detector:平板探測器)等半導體圖像傳感器對被拍攝體的動態(tài)圖像進行拍攝,并應用于診斷的嘗試。具體而言,利用半導體圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的讀取及消除的響應性的快速度,與半導體圖像傳感器的讀取及消除的定時相匹配地從放射線源連續(xù)照射脈沖狀的放射線,在1秒鐘內進行多次拍攝,對被拍攝體的動態(tài)進行拍攝。通過依次顯示通過拍攝而獲取到的一系列的多張幀圖像,醫(yī)生能夠觀察被拍攝體的動態(tài)。
在對被拍攝體的動態(tài)進行拍攝時,需要在診斷、動態(tài)解析所需的數(shù)循環(huán)份的時間進行動態(tài)拍攝。因此,以往,提出了用于適當?shù)貨Q定拍攝開始定時、拍攝結束定時的各種技術。
例如,在專利文獻1中記載了如下技術:對被拍攝體的規(guī)定部位的周期性的變化進行檢測,并基于檢測結果來確定推薦拍攝開始定時,并隨著接近推薦拍攝開始定時而多階段地向拍攝者進行報告。
專利文獻1:國際公開第2013/058055號公報
另外,與一般的放射線拍攝同樣地,在動態(tài)拍攝中也希望被拍攝體的被照射劑量的減少。另一方面,在拍攝中,在具有周期性的被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的動作,例如如果是胸部則產生呼吸的紊亂等情況下,存在至此所拍攝到的圖像不適合診斷、解析的情況。
在以專利文獻1為首的以往技術中,能夠向拍攝者報告推薦的拍攝開始定時、拍攝結束定時,但不能夠應對在拍攝中因呼吸的紊亂等而被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況,需要全部放棄拍攝到的一系列的圖像數(shù)據(jù)并再次進行拍攝,存在被拍攝體的被照射劑量增加的情況。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的課題在于抑制動態(tài)拍攝中被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況下等的被拍攝體的被照射劑量增加。
為了解決上述課題,技術方案1所記載的發(fā)明的放射線拍攝系統(tǒng)具備:拍攝部,其照射放射線來拍攝表示被拍攝體的動態(tài)的多個幀圖像;檢測部,其檢測拍攝中的上述被拍攝體的動態(tài),并生成其檢測信息;變化判定部,其基于由上述檢測部生成的檢測信息,來判定拍攝中的上述動態(tài)的變化是否在預先決定的范圍內;以及控制部,其根據(jù)上述變化判定部的判定結果,來控制由上述拍攝部拍攝到的幀圖像的獲取。
技術方案2所記載的發(fā)明是:在技術方案1所記載的發(fā)明中,上述變化判定部基于由上述檢測部生成的檢測信息,來判定上述動態(tài)的相位變化是否在預先決定的范圍內。
技術方案3所記載的發(fā)明是:在技術方案1或者2所記載的發(fā)明中,上述控制部在由上述變化判定部判定為上述動態(tài)的變化不在預先決定的范圍內的情況下,放棄直到與該判定時的上述動態(tài)的相位對應的幀圖像為止的一系列的幀圖像,并從與之后由上述變化判定部判定為上述動態(tài)的變化在預先決定的范圍內時的上述動態(tài)的相位對應的幀圖像起進行獲取。
技術方案4所記載的發(fā)明是:在技術方案1或者2所記載的發(fā)明中,上述控制部在由上述變化判定部判定為上述動態(tài)的變化不在預先決定的范圍內的情況下,放棄與該判定時的上述動態(tài)的相位對應的幀圖像,并將是上述放棄的幀圖像之后拍攝到幀圖像并且是與對應于上述放棄的幀圖像的上述相位同相位的、判定為上述動態(tài)的變化在預先決定的范圍內時的幀圖像,自動地連結于緊接上述放棄的幀圖像之前的幀圖像。
技術方案5所記載的發(fā)明是:在技術方案1或者2所記載的發(fā)明中,具備操作部,該操作部供輸入用于指示進行連結的幀圖像的連結指示信息,上述控制部在由上述變化判定部判定為上述動態(tài)的變化不在預先決定的范圍內的情況下,放棄與該判定時的上述動態(tài)的相位對應的幀圖像,并基于從上述操作部輸入的連結指示信息,來連結上述放棄的幀圖像以外的幀圖像。
技術方案6所記載的發(fā)明是:在技術方案4或者5所記載的發(fā)明中,具備顯示部,該顯示部同時顯示應通過拍攝來獲取的動態(tài)的相位寬度以及由上述拍攝部已拍攝到的動態(tài)的相位寬度。
技術方案7所記載的發(fā)明是:在技術方案4或者5所記載的發(fā)明中,具備輸出部,該輸出部在應通過拍攝來獲取的動態(tài)的全部相位的幀圖像不齊備的情況下,輸出引導拍攝者繼續(xù)拍攝的信息。
技術方案8所記載的發(fā)明是:在技術方案4或者5所記載的發(fā)明中,具備輸出部,該輸出部在應通過拍攝來獲取的動態(tài)的全部相位寬度不齊備的情況下,輸出通知不能進行向下一工序的轉移操作這一主旨的信息。
技術方案9所記載的發(fā)明是:在技術方案4或者5所記載的發(fā)明中,具備輸出部,該輸出部在應通過拍攝來獲取的動態(tài)的全部相位寬度齊備的情況下,輸出報告這一主旨的信息。
技術方案10所記載的發(fā)明是控制拍攝裝置的放射線拍攝控制裝置,該拍攝裝置照射放射線來拍攝表示被拍攝體的動態(tài)的多個幀圖像,該放射線拍攝控制裝置具備:檢測部,其檢測拍攝中的上述被拍攝體的動態(tài),并生成其檢測信息;變化判定部,其基于由上述檢測部生成的檢測信息,來判定拍攝中的上述動態(tài)的變化是否在預先決定的范圍內;以及控制部,其根據(jù)上述變化判定部的判定結果,來控制由上述拍攝裝置拍攝到的幀圖像的獲取。
根據(jù)本發(fā)明,能夠抑制動態(tài)拍攝中被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況下等的被拍攝體的被照射劑量增加。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)的整體構成的圖。
圖2是表示第一以及第二實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)的功能構成的框圖。
圖3是以動態(tài)圖像中的肺野面積(或者信號值)為縱軸、以經過時間t為橫軸而繪制的曲線圖(波形)。
圖4是示意性地表示變化判定部中的判定算法的圖。
圖5是表示第一實施方式中的控制部的圖像獲取控制的一個例子的圖。
圖6是表示第二實施方式中的控制部的圖像獲取控制的一個例子的圖。
圖7是表示第三實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)的功能構成的框圖。
圖8是表示同時顯示有應通過拍攝來獲取的動態(tài)的相位寬度(參考)以及已獲取(已拍攝)幀圖像的動態(tài)的相位寬度的畫面的一個例子的圖。
圖9是表示連結指示畫面的一個例子的圖。
附圖標記說明:100…放射線拍攝系統(tǒng);1…拍攝裝置;11…放射線源;12…放射線照射控制裝置;13…放射線檢測部;14…讀取控制裝置;2…拍攝用控制臺;21…CPU;22…存儲部;23…操作部;24…顯示部;25…通信部;26…總線;3…診斷用控制臺;31…CPU;32…存儲部;33…操作部;34…顯示部;35…通信部;36…總線;110…圖像獲取部;210…控制部;211…檢測部;212…變化判定部;310…解析部。
具體實施方式
以下,參照附圖,詳細地對本發(fā)明的實施方式進行說明。但是,發(fā)明的范圍并不局限于圖示例子。
<第一實施方式>
〔放射線拍攝系統(tǒng)100的構成〕
首先,對構成進行說明。
圖1表示本實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的整體構成。圖2表示本實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的功能構成。
如圖1所示,放射線拍攝系統(tǒng)100通過通信電纜等連接拍攝裝置1和拍攝用控制臺2,經由LAN(Local Area Network:局域網)等通信網絡NT連接拍攝用控制臺2和診斷用控制臺3而構成。構成放射線拍攝系統(tǒng)100的各裝置依照DICOM(Digital Image and Communications in Medicine:醫(yī)學數(shù)字圖像與通信)標準,各裝置間的通信根據(jù)DICOM來進行。
〔拍攝裝置1的構成〕
拍攝裝置1作為圖像獲取部110(拍攝部)發(fā)揮作用,例如對與呼吸運動相伴的肺的膨脹以及收縮的形態(tài)變化、心臟的跳動等具有周期性(循環(huán))的被拍攝體M的動態(tài)進行拍攝,并獲取表示被拍攝體M的動態(tài)的動態(tài)圖像。動態(tài)拍攝通過對被拍攝體M連續(xù)照射X射線等放射線來獲取多個圖像(即,連續(xù)拍攝)來進行。將通過該連續(xù)拍攝所得到的一系列的圖像稱為動態(tài)圖像。另外,將構成動態(tài)圖像的多個圖像的各個稱為幀圖像。被拍攝體M并沒有被特別限定,但在本實施方式中以被拍攝體M是胸部的情況為例進行說明。
如圖1所示,拍攝裝置1具備放射線源11、放射線照射控制裝置12、放射線檢測部13、讀取控制裝置14等而構成。
放射線源11被配置在隔著被拍攝體M而與放射線檢測部13對置的位置,根據(jù)放射線照射控制裝置12的控制,對被拍攝體M照射放射線(X射線)。
放射線照射控制裝置12與拍攝用控制臺2連接,基于從拍攝用控制臺2輸入的放射線照射條件控制放射線源11來進行放射線拍攝。從拍攝用控制臺2輸入的放射線照射條件例如是連續(xù)照射時的脈沖頻率(Pulse Rate)、脈沖寬度、脈沖間隔、每次拍攝的拍攝幀數(shù)、X射線管電流的值、X射線管電壓的值、附加濾波器種類等。脈沖頻率是每一秒的放射線照射次數(shù),與后述的幀頻一致。脈沖寬度是每次放射線照射的放射線照射時間。脈沖間隔是在連續(xù)拍攝中,從一次的放射線照射開始至下一次的放射線照射開始為止的時間,與后述的幀間隔一致。
放射線檢測部13由FPD等半導體圖像傳感器構成。FPD例如具有玻璃基板等,在基板上的規(guī)定位置呈矩陣狀地排列有多個檢測元件(像素),該檢測元件對從放射線源11照射并至少透過了被拍攝體M的放射線根據(jù)其強度來進行檢測,并且將檢測出的放射線轉換為電信號并積蓄。各像素例如具備TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶體管)等開關部而構成。FPD有將X射線經由閃爍器通過光電轉換元件轉換為電信號的間接轉換型、將X射線直接轉換為電信號的直接轉換型,可以使用任意一種。
放射線檢測部13被設置成隔著被拍攝體M而與放射線源11對置。
讀取控制裝置14與拍攝用控制臺2連接。讀取控制裝置14基于從拍攝用控制臺2輸入的圖像讀取條件來控制放射線檢測部13的各像素的開關部,對積蓄在該各像素中的電信號的讀取進行開關控制,讀取積蓄在放射線檢測部13的電信號,由此獲取圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)是幀圖像。而且,讀取控制裝置14將獲取到的幀圖像輸出給拍攝用控制臺2。圖像讀取條件例如是幀頻、幀間隔、像素尺寸、圖像尺寸(矩陣尺寸)等。幀頻是每一秒獲取的幀圖像數(shù),與脈沖頻率一致。幀間隔是在連續(xù)拍攝中,從一次的幀圖像的獲取動作開始至下一次的幀圖像的獲取動作開始為止的時間,與脈沖間隔一致。
此處,放射線照射控制裝置12和讀取控制裝置14相互連接,相互交換同步信號來使放射線照射動作和圖像的讀取動作同步。
〔拍攝用控制臺2的構成〕
拍攝用控制臺2作為放射線拍攝控制裝置而將放射線照射條件、圖像讀取條件輸出給拍攝裝置1來控制拍攝裝置1的放射線拍攝以及放射線圖像的讀取動作,并且,控制由拍攝裝置1拍攝到的動態(tài)圖像的各幀圖像的獲取。
如圖1所示,拍攝用控制臺2具備CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)21、存儲部22、操作部23、顯示部24、通信部25而構成,各部通過總線26連接。
CPU21通過根據(jù)操作部23的操作,讀出存儲于存儲部22的系統(tǒng)程序、各種處理程序并執(zhí)行各種處理,來作為后述的控制部210、檢測部211、變化判定部212(參照圖2)發(fā)揮作用。
存儲部22由非易失性的半導體存儲器、硬盤等構成。存儲部22對由CPU21執(zhí)行的各種程序、根據(jù)程序而處理的執(zhí)行所需的參數(shù)或者處理結果等數(shù)據(jù)進行存儲。另外,存儲部22存儲有對胸部進行動態(tài)拍攝時的放射線照射條件以及圖像讀取條件。各種程序以可讀取的程序代碼的形態(tài)被儲存,CPU21依次執(zhí)行根據(jù)該程序代碼的動作。
操作部23具備具有光標鍵、數(shù)字輸入鍵以及各種功能鍵等的鍵盤、鼠標等指取設備而構成,將通過對鍵盤的鍵操作、鼠標操作而輸入的指示信號輸出給CPU21。另外,操作部23也可以在顯示部24的顯示畫面具備觸摸面板,在該情況下,將經由觸摸面板輸入的指示信號輸出給CPU21。另外,操作部23具備用于輸入照射指示信號(照射開始指示信號)的照射開關,將照射開關的操作信號輸出給CPU21。
顯示部24由LCD(Liquid Crystal Display:液晶顯示器)、CRT(Cathode Ray Tube:陰極射線管)等監(jiān)視器構成,根據(jù)從CPU21輸入的顯示信號的指示來顯示來自操作部23的輸入指示、數(shù)據(jù)等。
通信部25具備LAN適配器、調制解調器、TA(Terminal Adapter:終端適配器)等,控制與連接于通信網絡NT的各裝置之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。
〔診斷用控制臺3的構成〕
診斷用控制臺3是用于對從拍攝用控制臺2發(fā)送的動態(tài)圖像進行解析并顯示其解析結果、動態(tài)圖像來供醫(yī)生進行影像釋讀診斷的圖像處理裝置。
如圖1所示,診斷用控制臺3具備CPU31、存儲部32、操作部33、顯示部34、通信部35而構成,各部通過總線36連接。
CPU31通過根據(jù)操作部33的操作,讀出存儲于存儲部32的系統(tǒng)程序、各種處理程序并執(zhí)行以圖像解析處理為首的各種處理,來作為解析部310(參照圖2)發(fā)揮作用。
存儲部32由非易失性的半導體存儲器、硬盤等構成。存儲部32對以用于由CPU31執(zhí)行圖像解析處理的程序為首的各種程序、根據(jù)程序而處理的執(zhí)行所需的參數(shù)或者處理結果等數(shù)據(jù)進行存儲。這些各種程序以可讀取的程序代碼的形態(tài)被儲存,CPU31依次執(zhí)行根據(jù)該程序代碼的動作。
操作部33具備具有光標鍵、數(shù)字輸入鍵以及各種功能鍵等的鍵盤、鼠標等指取設備而構成,將通過對鍵盤的鍵操作、鼠標操作而輸入的指示信號輸出給CPU31。另外,操作部33可以在顯示部34的顯示畫面具備觸摸面板,在該情況下,將經由觸摸面板輸入的指示信號輸出給CPU31。
顯示部34由LCD、CRT等監(jiān)視器構成,根據(jù)從CPU31輸入的顯示信號的指示來顯示來自操作部33的輸入指示、數(shù)據(jù)等。
通信部35具備LAN適配器、調制解調器、TA等,控制與連接于通信網絡NT的各裝置之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。
〔放射線拍攝系統(tǒng)100的動作〕
接下來,參照圖2~圖5,對第一實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的一系列的動作進行說明。此外,在以下的說明中,假設向放射線照射控制裝置12發(fā)送放射線照射條件、向讀取控制裝置14發(fā)送圖像讀取條件已完成。另外,假設被拍攝體M被定位在放射線源11與放射線檢測部13之間。
首先,若拍攝者按下拍攝用控制臺2的操作部23的照射開關,輸入照射指示信號(此處為照射開始指示信號),則控制部210將照射控制信號(此處為照射開始控制信號)輸出給圖像獲取部110(具體而言為放射線照射控制裝置12)。
若圖像獲取部110從控制部210接收到照射開始控制信號,則開始動態(tài)拍攝,并依次獲取幀圖像。具體而言,以在放射線照射控制裝置12中所設定的脈沖間隔通過放射線源11對被拍攝體M照射放射線,并通過放射線檢測部13依次獲取幀圖像。圖像獲取部110在每次獲取幀圖像時,將獲取到的幀圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給拍攝用控制臺2。
控制部210在每次從圖像獲取部110發(fā)送幀圖像的圖像數(shù)據(jù)時,使發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)與幀編號建立對應地存儲于存儲部22,并且,實時地將發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)與幀編號建立對應地輸出給檢測部211。
檢測部211在每次被輸入幀圖像的圖像數(shù)據(jù)時,實時地基于所輸入的圖像數(shù)據(jù)來檢測被拍攝體M的動態(tài),生成其檢測信息并與幀編號建立對應地輸出給變化判定部212。
此處,在胸部的動態(tài)圖像中,伴隨著呼吸運動,肺的形態(tài)周期性地(正弦波地)變化。在呼吸運動的一周期(呼吸周期)中,包括一次的吸氣模式和呼氣模式。吸氣模式是吸入氣息的模式,隨著吸入氣息,肺野的區(qū)域變大,橫隔膜下降。肺野的密度變低。呼氣模式是吐出氣息的模式,隨著吐出氣息,肺野的區(qū)域變小,橫隔膜上升。肺野的密度變高。
在動態(tài)圖像中,伴隨著呼吸運動所致的肺野區(qū)域的尺寸的變化,在吸氣模式下肺野的面積變大,在呼氣模式下肺野的面積變小。另外,伴隨著呼吸運動所致的肺野的密度變化,在吸氣模式下肺野的信號值(濃度值)變高,在呼氣模式下肺野的信號值變低。圖3表示以由圖像獲取部110獲取到的動態(tài)圖像中的肺野面積(或者信號值)為縱軸、以經過時間t為橫軸而繪制的曲線圖(波形)。
因此,檢測部211例如根據(jù)所輸入的幀圖像的圖像數(shù)據(jù)來計算肺野面積,并將計算出的肺野面積的值作為被拍攝體M的動態(tài)的檢測信息(檢測值)輸出給變化判定部212。
從幀圖像的肺野區(qū)域的提取,例如從幀圖像的各像素的信號值的直方圖通過辨別分析求出閾值,將比該閾值高信號的區(qū)域作為肺野區(qū)域候補進行一次提取。接下來,在一次提取出的肺野區(qū)域候補的邊界附近進行邊緣檢測,如果在邊界附近的小塊沿著邊界提取邊緣最大的點,則能夠提取肺野區(qū)域的邊界。肺野面積能夠基于肺野區(qū)域內的像素數(shù)來計算?;蛘?,可以將肺野區(qū)域的上端至下端的長度看作是肺野區(qū)域的面積。
另外,也可以代替肺野面積,而求出肺野區(qū)域內的ROI(Region of Interest:感興趣區(qū)域)的信號值的平均值來作為檢測信息。
變化判定部212在每次從檢測部211輸入檢測信息時,實時地基于所輸入的檢測信息來判定被拍攝體M的動態(tài)的變化是否在預先決定的范圍內。具體而言,判定所輸入的檢測信息的相位變化是否在預先決定的范圍內。而且,將表示該判定結果的判定結果信息與計算出使用于判定的檢測信息時的幀圖像的幀編號建立對應地輸出給控制部210。
此處,如上述那樣,因呼吸運動而肺野的形態(tài)發(fā)生正弦波的變化。伴隨于此,動態(tài)圖像中的肺野面積(或者信號值)如圖3所示那樣發(fā)生正弦波的變化。
正弦波由以下的[式1]表示。
y(t)=Asin(ωt+α)···[式1]
其中,A為振幅,ω為角速度,α為初始相位,(ωt+α)為相位。相位表示由呼氣和吸氣構成的呼吸的周期運動中的1循環(huán)中的相對位置,若將相位設為θ,則相位θ+2nπ(n為任意的整數(shù))定義為θ(與θ同相位)。在沒有紊亂的呼吸運動下,ω大致固定,若時間t變化1,則相位變化固定量(ω)。
此處,例如患者在拍攝中因嗆到等而產生了呼吸的紊亂的情況下,呼吸變快或變慢。這樣的呼吸的紊亂并不表示患者通常的呼吸運動所致的肺野的變化,不適合診斷、解析。
若呼吸發(fā)生紊亂,則肺野的形態(tài)變化的速度發(fā)生變化。即,產生與未產生呼吸的紊亂的狀態(tài)下的規(guī)定時間內的相位變化不同的相位變化。在動態(tài)圖像中也同樣地,若呼吸發(fā)生紊亂,則肺野的面積(或者信號值)變化的速度發(fā)生變化。即,產生與未產生呼吸的紊亂的狀態(tài)下的相位變化不同的相位變化。
因此,在本實施方式中,變化判定部212計算檢測部211的檢測值的每固定時間的變化量(變化的速度),并基于計算出的變化量來判定被拍攝體M的動態(tài)的相位變化是否在預先決定的范圍內。
圖4示意性地表示變化判定部212中的判定算法。在圖4中,波形表示以檢測值為縱軸、以經過時間t為橫軸時的檢測信號波形(呼吸波形)的曲線圖。與曲線圖的橫軸對應地顯示的期待值的欄以及檢測值的欄的“+”表示該時間中的變化量(期待值的變化量、檢測值的變化量)增加預先決定的基準量以上,“-”表示減少基準量以上,“*”表示小于基準量的增減。圖4的期待值的欄的符號是按每固定時間(此處為每個幀間隔)以上述“+”“-”“*”這3種類對期待的呼吸波形(基準呼吸波形)中的肺野面積(信號值)的期待值的變化量進行分類。在本實施方式中,將設初始值為“*”、緊接著“+”或者“-”連續(xù)4次、之后“*”后續(xù)的圖案作為半周期份的期待的動態(tài)的參照序列。
如圖4所示,變化判定部212判定每固定時間(每個幀間隔)的檢測值的變化量(此處為輸入的檢測值與前一個輸入的檢測值的差值)符合上述“+”“-”“*”這3種類中的哪個。而且,在與期待值的變化量之間的符號的一致連續(xù)的情況下,按每半周期,判定為有效(相位變化在預先決定的范圍內),在與期待值的變化量之間的符號的不一致產生了的情況下,判定為無效(相位變化不在預先決定的范圍內),并將判定結果信息輸出給控制部210。此處,判定為有效的相位變化是對診斷、解析有效的范圍內的相位變化,判定為無效的相位變化為不是對診斷、解析有效的范圍內的相位變化。在判定為無效的情況下,變化判定部212反復進行:對參照序列進行復位,根據(jù)復位后最初的期間中的檢測值增加還是減少來決定參照序列,并比較期待值的變化量與檢測值的變化量。
控制部210若從變化判定部212輸入判定結果信息,則根據(jù)該判定結果來控制幀圖像的獲取。
具體而言,如圖5所示,控制部210以如下的方式控制存儲部22:在拍攝中由變化判定部212判定為無效的情況下,放棄(削除)存儲在存儲部22中的、直到與該判定時的動態(tài)的相位對應的幀圖像為止的一系列的幀圖像,并從與之后由變化判定部212判定為有效時的動態(tài)的相位對應的幀圖像起進行存儲(獲取)。
例如在圖5中,從存儲部22放棄從拍攝開始到緊接時間t1之前的幀圖像,從時間t1的幀圖像起被存儲于存儲部22。
在存儲部22中規(guī)定相位寬度(規(guī)定周期份)的幀圖像齊備的時刻,控制部210對圖像獲取部110輸出照射結束控制信號,結束拍攝。而且,若從操作部23指示轉移至下一工序(動態(tài)解析),則控制部210讀出存儲在存儲部22中的一系列的幀圖像,并通過通信部25發(fā)送給解析部310(診斷用控制臺3)。解析部310基于接收到的動態(tài)圖像的幀圖像來進行動態(tài)解析。
根據(jù)第一實施方式,能夠通過一次的動態(tài)拍攝獲取僅由對診斷、解析有效的幀圖像構成的動態(tài)圖像,所以能夠省去再拍攝的麻煩。另外,即使在拍攝的中途在動態(tài)產生紊亂,也能夠有效利用與判定為有效時的相位對應的幀圖像,所以能夠抑制患者的被照射劑量的增加。
<第二實施方式>
接下來,對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。
第二實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的整體構成與使用圖1在第一實施方式中所說明的結構相同,所以援用說明。另外,第二實施方式中的功能構成如圖2所示,但在第二實施方式中,根據(jù)變化判定部212的判定結果而由控制部210執(zhí)行的控制與第一實施方式不同。以下,參照圖2、圖6對第二實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的一系列的動作進行說明。
首先,若拍攝者按下拍攝用控制臺2的操作部23的照射開關,輸入照射指示信號(此處為照射開始指示信號),則控制部210將照射控制信號(此處為照射開始控制信號)輸出給圖像獲取部110(具體而言為放射線照射控制裝置12)。
圖像獲取部110若從控制部210接收照射開始控制信號,則開始動態(tài)拍攝,并在每次獲取幀圖像時,將獲取到的幀圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給拍攝用控制臺2。
控制部210在每次從圖像獲取部110發(fā)送幀圖像的圖像數(shù)據(jù)時,使發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)與幀編號建立對應地存儲于存儲部22,并且,實時地使發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)與幀編號建立對應地輸出給檢測部211。
檢測部211在每次被輸入幀圖像的圖像數(shù)據(jù)時,實時地基于所輸入的圖像數(shù)據(jù)來檢測被拍攝體M的動態(tài),生成其檢測信息并與幀編號建立對應地輸出給變化判定部212。關于檢測部211的例子,與在第一實施方式中所說明的相同,所以援用說明。
變化判定部212在每次從檢測部211輸入檢測信息時,實時地基于所輸入的檢測信息來判定被拍攝體M的動態(tài)的變化是否在預先決定的范圍內。具體而言,判定所輸入的檢測信息的相位變化是否在預先決定的范圍內。而且,將表示該判定結果的判定結果信息與幀編號建立對應地輸出給控制部210。關于變化判定部212的判定算法的例子,與第一實施方式中所說明的相同,所以援用說明。
控制部210若從變化判定部212輸入判定結果信息,則根據(jù)所輸入的判定結果信息來控制幀圖像的獲取。
具體而言,如圖6所示,控制部210在由變化判定部212判定為無效的情況下,從存儲部22放棄(削除)與判斷為無效時的動態(tài)的相位對應的幀圖像。而且,將是放棄的幀圖像之后由圖像獲取部110拍攝(獲取)到的幀圖像并且是與對應于放棄的幀圖像的相位同相位的、判斷為有效時的幀圖像,自動地連結于緊接放棄的幀圖像之前的幀圖像的后面。即使判斷為有效但不符合連結的幀圖像(例如,圖6的t2~t3的幀圖像)也放棄。
例如在圖6中,放棄t1~t3的幀圖像,在緊接t1之前的幀圖像的后面自動地連結t3以后的幀圖像。
在存儲部22中規(guī)定相位寬度(規(guī)定周期份)的幀圖像齊備的時刻,控制部210對圖像獲取部110輸出照射結束控制信號,結束拍攝。而且,若從操作部23指示轉移至下一工序(動態(tài)解析),則控制部210讀出存儲在存儲部22中的一系列的幀圖像并通過通信部25發(fā)送給解析部310(診斷用控制臺3)。解析部310基于接收到的動態(tài)圖像的幀圖像來進行動態(tài)解析。
根據(jù)第二實施方式,能夠通過一次的動態(tài)拍攝獲取僅由對診斷、解析有效的幀圖像構成的動態(tài)圖像,所以能夠省去再拍攝的麻煩。另外,即使在拍攝中在動態(tài)產生紊亂,也能夠有效利用與判定為有效時的相位對應的幀圖像,所以能夠抑制患者的被照射劑量的增加。并且,也能夠有效利用判定為無效之前的幀圖像,所以能夠進一步抑制患者的被照射劑量的增加。
<第三實施方式>
接下來,對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。
在第一以及第二實施方式中,以在拍攝中實時地放棄無效的相位的幀圖像而僅獲取有效的相位的幀圖像的情況為例進行了說明,但在第三實施方式中,以在拍攝結束后,根據(jù)拍攝者的操作來獲取與有效的相位對應的幀圖像的情況為例進行說明。另外,在第一以及第二實施方式中,拍攝結束由控制部210自動地控制,但在本實施方式中,以根據(jù)拍攝者的照射開關的斷開操作而照射結束指示信號被輸出給控制部210且拍攝結束的情況為例進行說明。
第三實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的整體構成與使用圖1在第一實施方式中所說明的結構相同,所以援用說明。以下,參照圖7~圖9,對第三實施方式中的放射線拍攝系統(tǒng)100的一系列的動作進行說明。
首先,若拍攝者按下拍攝用控制臺2的操作部23的照射開關,輸入照射指示信號(此處為照射開始指示信號),則控制部210將照射控制信號(此處為照射開始控制信號)輸出給圖像獲取部110(具體而言為放射線照射控制裝置12)。
若圖像獲取部110從控制部210接收照射開始控制信號,則開始動態(tài)拍攝,并在每次獲取幀圖像時,將獲取到的幀圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給拍攝用控制臺2。
控制部210在每次從圖像獲取部110發(fā)送幀圖像的圖像數(shù)據(jù)時,使發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)與幀編號建立對應地存儲于存儲部22,并且,實時地使發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)與幀編號建立對應地輸出給檢測部211。
檢測部211在每次被輸入幀圖像的圖像數(shù)據(jù)時,實時地基于所輸入的圖像數(shù)據(jù)來檢測被拍攝體M的動態(tài),生成其檢測信息并與幀編號建立對應地輸出給變化判定部212。關于檢測部211的例子,與在第一實施方式中所說明的相同,所以援用說明。
變化判定部212在每次從檢測部211輸入檢測信息時,實時地基于所輸入的檢測信息來判定被拍攝體M的動態(tài)的變化是否在預先決定的范圍內。具體而言,判定所輸入的檢測信息的相位變化是否在預先決定的范圍內。而且,將其判定結果信息以及使用于判定的檢測信息與幀編號建立對應地輸出給控制部210。關于變化判定部212的例子,與在第一實施方式中所說明的相同,所以援用說明。
控制部210若從變化判定部212輸入判定結果信息以及使用于判定的檢測信息,則將所輸入的判定結果與幀編號建立對應地存儲于存儲部22。
另外,控制部210為了支援在拍攝中拍攝者能夠掌握拍攝結束定時,而使顯示部24同時顯示應通過拍攝來獲取的動態(tài)的相位寬度(參考)以及通過圖像獲取部110已獲取(已拍攝)了幀圖像的動態(tài)的相位寬度。例如如圖8所示,在顯示部24的顯示畫面上段顯示應獲取的動態(tài)的相位寬度(例如從最大吸氣位開始的呼吸3周期份等)的波形,并且,在下段基于從變化判定部212輸入的檢測信息顯示通過圖像獲取部110已獲取的動態(tài)的相位寬度的波形。由此,拍攝者能夠容易地掌握相對于應獲取的相位寬度,已拍攝何種程度的有效相位寬度的幀圖像。即,拍攝結束定時的掌握變得容易。
此外,為了拍攝者能夠更直觀地掌握相對于應獲取的動態(tài)的相位寬度,已獲取何種程度的有效相位寬度的幀圖像,也可以根據(jù)下段的已獲取的相位使上段的應獲取的動態(tài)的相位寬度的顯示向右側移位。例如在圖8的例子中,以A的位置移至B的位置的方式進行移位。由此,拍攝者能夠直觀地掌握之后約半周期拍攝完成。
或者,控制部210也可以在應獲取的動態(tài)的全部相位寬度的幀圖像不齊備的情況下,使顯示部24顯示引導拍攝者繼續(xù)拍攝的信息。
例如,控制部210使顯示部24顯示(輸出)有效的幀圖像(由變化判定部212判定為有效時的幀圖像)相對于應獲取的動態(tài)的全部相位寬度的幀圖像的獲取狀況,來作為引導拍攝者繼續(xù)拍攝的顯示。具體而言,控制部210在顯示部24的顯示畫面上段顯示應獲取的動態(tài)的相位寬度的波形,并且在下段,基于從變化判定部212輸入的檢測信息以及判定結果信息來顯示已獲取了有效的幀圖像的相位寬度的波形?;蛘撸刂撇?10基于從變化判定部212輸入的判定結果信息,計算已獲取了有效的幀圖像的相位寬度相對于應獲取的動態(tài)的相位寬度的比例(%),并顯示于顯示部24。或者,也可以基于已獲取了有效的幀圖像的相位寬度來計算已獲取了有效的幀圖像的呼吸數(shù),并進行顯示。由此,能夠防止拍攝者在中途停止拍攝。另外,拍攝者能夠容易地掌握相對于應獲取的動態(tài)已獲取了多少有效的幀圖像、之后繼續(xù)拍攝多少即可。此外,也可以形成在拍攝用控制臺2具備未圖示的聲音輸出部或者振動產生部的構成,輸出與已獲取了有效的幀圖像的相位寬度相對于應獲取的動態(tài)的相位寬度(例如從吸氣開始的呼吸3周期份等)的比例(%)對應的聲音或者振動。
另外,控制部210也可以在應獲取的全部相位寬度的幀圖像齊備的情況下,使顯示部24顯示表示這一主旨的顯示。例如,顯示已獲取了有效的幀圖像的相位寬度達到100%,或者顯示呼吸數(shù)達到規(guī)定的呼吸數(shù)。由此,拍攝者能夠掌握完成拍攝(斷開照射開關)的定時。此外,也可以形成在拍攝用控制臺2具備未圖示的聲音輸出部或者振動產生部的構成,輸出表示應獲取的全部相位寬度的幀圖像齊備這一情況的聲音或者振動(與表示獲取狀況的聲音或者振動不同)。
若斷開操作部23的照射開關,輸入照射結束指示信號,則控制部210對圖像獲取部110(放射線照射控制裝置12)發(fā)送照射控制信號(照射結束控制信號),結束動態(tài)拍攝。
若動態(tài)拍攝結束,則控制部210讀出存儲在存儲部22中的一系列的幀圖像以及判定結果信息,并根據(jù)與各幀圖像對應的判定結果信息來控制圖像的獲取。
具體而言,控制部210在由變化判定部212判定為無效的情況下(無效的判定結果信息存在的情況下),從存儲部22放棄(削除)與判定為無效時的相位對應的幀圖像。接下來,在顯示部24上顯示連結指示畫面,該連結指示畫面用于根據(jù)拍攝者對操作部23的連結指示操作來連結因放棄而離散的幀圖像。而且,在連結指示畫面中基于從操作部23輸入的連結指示信號,將放棄的幀圖像以外的幀圖像(即,本次動態(tài)拍攝到的一系列的幀圖像中的未放棄而留下的幀圖像)連結并作為動態(tài)圖像存儲于存儲部22。
例如控制部210基于存儲在存儲部22中的動態(tài)的檢測信息,將連結指示畫面顯示于顯示部24。連結指示畫面例如如圖9所示那樣是顯示有表示拍攝時的動態(tài)的波形241以及連結指示按鈕242等的畫面。在波形241中,區(qū)分顯示所放棄的相位寬度。而且,若通過操作部23指定波形上的2點并按下連結指示按鈕242從而輸入連結指示信號,則控制部210根據(jù)連結指示信號將指定的幀圖像間連結,并將連結后的幀圖像作為動態(tài)圖像存儲(獲取)至存儲部22。指定的相位間的相位的幀圖像被放棄。
此外,在第三實施方式中,指定波形上的2點來進行連結指示,但也可以進行通過增加指定的點的數(shù)量而被斷片化的多個幀圖像的連結指示,替換幀圖像的前后來結合。
另外,在不存在與判定為無效時的相位對應的幀圖像的情況下,控制部210將存儲在存儲部22中的幀圖像保持原樣地獲取為動態(tài)圖像。
另外,若圖像的獲取結束,則控制部210基于判定結果信息來判斷應獲取的全部相位寬度的幀圖像是否齊備。在應獲取的全部相位寬度的幀圖像不齊備的情況下,控制部210使顯示部24顯示不能進行向下一工序的轉移這一主旨。例如使顯示部24顯示“必要的圖像不齊備。請繼續(xù)進行拍攝”等消息。另外,也可以形成在拍攝用控制臺2具備未圖示的聲音輸出部的構成,通過聲音輸出消息。或者,也可以輸出規(guī)定的蜂鳴聲等。由此,能夠防止在需要的動態(tài)的全部相位寬度的幀圖像不齊備的狀態(tài)下進入下一工序。
另一方面,在應獲取的全部相位寬度的幀圖像齊備的情況下,控制部210從操作部23等待向下一工序(動態(tài)解析)的轉移指示,若輸入轉移指示,則讀出存儲在存儲部22中的一系列的幀圖像并通過通信部25發(fā)送給解析部310(診斷用控制臺3)。診斷用控制臺3基于接收到的動態(tài)圖像的幀圖像來進行動態(tài)解析。
根據(jù)第三實施方式,拍攝者能夠手動進行幀圖像的連結操作,所以能夠一邊確認連結的相位,一邊在最佳的相位進行連結。另外,即使在拍攝中在動態(tài)產生紊亂,也能夠有效利用與判定為有效時的相位對應的幀圖像,所以能夠抑制患者的被照射劑量的增加。
此外,在第三實施方式中,為了支援在拍攝中拍攝者能夠掌握拍攝結束定時,而使顯示部24同時顯示應獲取的動態(tài)的相位寬度(參考)以及通過圖像獲取部110已獲取的幀圖像的相位寬度,或者對有效的幀圖像的獲取狀況進行顯示。而且,為了進行該顯示,檢測部211以及變化判定部212在拍攝中實時地進行動態(tài)的變化的檢測、動態(tài)的周期性變化是否有效的判定。然而,上述的顯示不是必須的,也可以在不進行上述的顯示的情況下,檢測部211基于拍攝結束后存儲在存儲部22中的幀圖像來進行動態(tài)的周期性變化的檢測,變化判定部212基于該檢測信息來判定動態(tài)的變化的有效或者無效。
另外,在第三實施方式中,在動態(tài)拍攝結束后,根據(jù)操作部23的操作來進行由變化判定部212判定為無效而被放棄的幀圖像的前后的幀圖像的連結,但對于第三實施方式中的該連結,也可以通過控制部210自動進行連結。即,也可以如第二實施方式所說明那樣,將是放棄的幀圖像之后從圖像獲取部110獲取到的幀圖像并且是與同放棄的幀圖像相當?shù)南辔煌辔坏摹⑴卸橛行r的幀圖像,自動地連結于緊接放棄的幀圖像之前的幀圖像的后面。
如以上說明那樣,根據(jù)放射線拍攝系統(tǒng)100,在拍攝裝置1進行的動態(tài)圖像的拍攝中,檢測部211檢測動態(tài)圖像的拍攝中的被拍攝體M的動態(tài)并生成其檢測信息,變化判定部212基于由檢測部211生成的檢測信息來判定拍攝中的動態(tài)的變化(例如,動態(tài)的相位變化)是否在預先決定的范圍內??刂撇?10根據(jù)變化判定部212的判定結果來控制由拍攝裝置1拍攝到的幀圖像的獲取。
因此,能夠根據(jù)動態(tài)的變化是否在預先決定的范圍內(有效)來控制獲取還是不獲取所拍攝到的幀圖像,所以即使在動態(tài)拍攝中被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況下,也能夠有效利用動態(tài)未發(fā)生紊亂時的幀圖像,能夠抑制被拍攝體的被照射劑量增加。
例如控制部210在由變化判定部212判定為被拍攝體M的動態(tài)的變化不在預先決定的范圍內的情況下,放棄直到與該判定時的動態(tài)的相位對應的幀圖像為止的一系列的幀圖像,并從與之后由變化判定部212判定為動態(tài)的變化在預先決定的范圍內時的動態(tài)的相位對應的幀圖像起進行獲取。
因此,即使在動態(tài)拍攝中被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況下,也能夠有效利用動態(tài)未發(fā)生紊亂時的幀圖像,所以能夠抑制被拍攝體的被照射劑量增加。另外,能夠通過一次的動態(tài)拍攝來獲取僅由動態(tài)的變化在預先決定的范圍內的有效的幀圖像構成的動態(tài)圖像,所以省去再拍攝的麻煩。
另外,例如控制部210在通過變化判定部212判定為被拍攝體M的動態(tài)的變化不在預先決定的范圍內的情況下,放棄與該判定時的動態(tài)的相位對應的幀圖像,并將是放棄的幀圖像之后拍攝到幀圖像并且是與對應于放棄的幀圖像的相位同相位的、判定為動態(tài)的變化在預先決定的范圍內時的幀圖像,自動地連結于緊接放棄的幀圖像之前的幀圖像。
因此,即使在動態(tài)拍攝中被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況下,也能夠有效利用動態(tài)未發(fā)生紊亂時的幀圖像,所以能夠抑制被拍攝體的被照射劑量增加。另外,能夠通過一次的動態(tài)拍攝來獲取僅由動態(tài)的變化在預先決定的范圍內的有效的幀圖像構成的動態(tài)圖像,所以省去再拍攝的麻煩。并且,也能夠有效利用動態(tài)變化前的幀圖像,所以能夠進一步抑制患者的被照射劑量增加。
另外,例如控制部210在由變化判定部212判定為動態(tài)的變化不在預先決定的范圍內的情況下,放棄與該判定時的動態(tài)的相位對應的幀圖像,并基于從操作部23輸入的連結指示信息,來連結放棄的幀圖像以外的幀圖像。
因此,拍攝者能夠手動進行幀圖像的連結操作,所以能夠一邊確認連結的相位,一邊在最佳的相位進行連結。另外,即使在動態(tài)拍攝中被拍攝體的動態(tài)發(fā)生紊亂的情況下,也能夠有效利用動態(tài)未發(fā)生紊亂時的幀圖像,所以能夠抑制被拍攝體的被照射劑量增加。
另外,通過同時在顯示部24顯示應通過拍攝來獲取的動態(tài)的相位寬度以及已拍攝的動態(tài)的相位寬度,拍攝者能夠容易地掌握相對于應獲取的動態(tài)的相位寬度,已拍攝了何種程度的有效的相位寬度的幀圖像。
另外,在應通過拍攝來獲取的動態(tài)的全部相位的幀圖像不齊備的情況下,通過顯示部24等顯示引導拍攝者繼續(xù)拍攝的信息(或者輸出規(guī)定的聲音、振動等),由此能夠防止拍攝者在中途停止拍攝。
另外,在應通過拍攝來獲取的動態(tài)的全部相位寬度不齊備的情況下,通過顯示部24等顯示通知不能進行向下一工序的轉移操作這一主旨的信息(或者輸出規(guī)定的聲音、振動等),由此能夠防止在需要的動態(tài)的全部相位寬度的幀圖像不齊備的狀態(tài)下進入至下一工序。
另外,在應通過拍攝來獲取的動態(tài)的全部相位寬度齊備的情況下,通過顯示部24等顯示報告這一主旨的信息(或者輸出規(guī)定的聲音、振動等),由此拍攝者能夠掌握拍攝完成的定時。
此外,在上述實施方式中,對檢測部211基于幀圖像的圖像數(shù)據(jù)來檢測被拍攝體M的動態(tài)進行了說明,但并不局限于此。例如在被拍攝體M為胸部的情況下,也可以使用呼吸監(jiān)視器帶或者表面壓力傳感器、加速度傳感器、測距用激光、電波來檢測被拍攝體的胸部或者腹部的運動,也可以利用氣速計檢測呼吸的氣流。并且,也可以利用溫度傳感器或者遠紅外線傳感器檢測鼻呼吸的溫度變化,也可以與放射線拍攝并行地將包括基準線的圖像投影于被拍攝體M并對由可見光照相機拍攝到的圖像進行解析來檢測胸部或者腹部的運動。其它,能夠使用公知的呼吸計測方法。
另外,在上述實施方式中,在拍攝用控制臺2的CPU21中執(zhí)行檢測部211以及變化判定部212的功能,但也可以在讀取控制裝置14具有的CPU(未圖示)上執(zhí)行檢測部211以及變化判定部212的功能,在該情況下,無需在每次獲取幀圖像時將獲取到的幀圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給拍攝用控制臺2,從而能夠為在圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送具有任意的延遲的構成。
其它,關于構成放射線拍攝系統(tǒng)100的各裝置的詳細構成以及詳細動作,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內能夠適當?shù)刈兏?/p>