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JP7484246B2 - Dynamic photography system - Google Patents

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JP7484246B2 JP2020042548A JP2020042548A JP7484246B2 JP 7484246 B2 JP7484246 B2 JP 7484246B2 JP 2020042548 A JP2020042548 A JP 2020042548A JP 2020042548 A JP2020042548 A JP 2020042548A JP 7484246 B2 JP7484246 B2 JP 7484246B2
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明は、動態撮影システムに関する。 The present invention relates to a dynamic imaging system.

従来、被写体に対し、X線等の放射線を所定時間間隔で繰り返し照射して、被写体の動態を示す複数の画像からなる動態画像を取得する動態撮影システムが知られている。このような動態撮影システムでは、被写体の動きによって、注目領域が画像からはみ出てしまう場合がある。例えば、立ち上がり動作時の膝関節の動きを動態撮影した場合、膝関節が画像からはみ出てしまう場合がある。そうすると、撮影された画像から注目領域の動きが捉えられず、再撮影による撮影効率の低下や被検者の被ばく線量の増加が生じる等の不都合が生じる。 Conventionally, dynamic imaging systems are known that repeatedly irradiate a subject with radiation such as X-rays at a predetermined time interval to obtain a dynamic image consisting of multiple images showing the subject's movements. In such dynamic imaging systems, the movement of the subject may cause the area of interest to go outside the image. For example, when dynamic imaging of the movement of the knee joint during a standing up motion is performed, the knee joint may go outside the image. When this happens, the movement of the area of interest cannot be captured from the captured image, resulting in inconveniences such as a decrease in imaging efficiency due to re-imaging and an increase in the subject's radiation exposure.

そこで、例えば、特許文献1には、X線透視画像から特定部位を追跡し、特定部位が所定の範囲内にあるときに被写体に放射線を照射することが記載されている。
また、特許文献2には、カメラにより撮影された被検者を含む画像から被検者の位置を認識し、認識した位置に基づいて、X線の撮影領域の中心と照射野の中心が一致するようにコリメーターリーフの位置を設定することが記載されている。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-233693 discloses a method of tracking a specific portion from an X-ray fluoroscopic image, and irradiating the subject with radiation when the specific portion is within a predetermined range.
Furthermore, Patent Document 2 describes a method of recognizing the position of a subject from an image including the subject captured by a camera, and setting the position of the collimator leaves based on the recognized position so that the center of the X-ray imaging area coincides with the center of the irradiation field.

特開2018-75356号公報JP 2018-75356 A 特開2012-147978号公報JP 2012-147978 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、特定部位が動いて所定範囲外にはみ出てしまった場合には、その間のフレーム画像が撮影されず、動きの全体を捉えることができない。
また、特許文献2に記載の技術では、静止画撮影の場合に照射野を自動的に調整することができるが、注目領域の動きを捉えることはできない。
However, with the technology described in Patent Document 1, when a specific part moves and goes outside a predetermined range, frame images during that time are not captured, and the entire movement cannot be captured.
Furthermore, the technology described in Patent Document 2 can automatically adjust the irradiation field when capturing a still image, but cannot capture the movement of the region of interest.

本発明の課題は、注目領域の動きを確実に捉えることのできる動態撮影システムを提供することである。 The objective of the present invention is to provide a dynamic imaging system that can reliably capture the movement of an area of interest.

上記課題を解決するため、発明は、
放射線照射装置及び放射線検出器を用いて被写体の放射線動態撮影を行い、前記放射線動態撮影により得られた複数のフレーム画像を取得する撮影手段を備える動態撮影システムであって、
前記撮影手段による一連の撮影中に、前記被写体の注目領域の位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記被写体の注目領域の位置情報に基づいて、前記放射線照射装置の照射野及び/又は前記放射線検出器の位置を調整する調整手段と、
を備える。
In order to solve the above problems, the present invention provides
A dynamic radiography system including an imaging means for performing dynamic radiography of a subject using a radiation irradiation device and a radiation detector, and acquiring a plurality of frame images obtained by the dynamic radiography ,
an acquisition means for acquiring position information of a region of interest of the subject during a series of photographing by the photographing means;
an adjustment unit that adjusts the position of the irradiation field of the radiation irradiation device and/or the position of the radiation detector based on the position information of the region of interest of the subject acquired by the acquisition unit;
Equipped with.

本発明によれば、注目領域の動きを確実に捉えることのできる動態撮影システムを提供することが可能となる。 The present invention makes it possible to provide a dynamic imaging system that can reliably capture the movement of an area of interest.

本発明の実施形態における動態撮影システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing an overall configuration of a dynamic radiography system according to an embodiment of the present invention; 図1のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the console of FIG. 1 . 図2の制御部により実行される撮影制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of a shooting control process executed by a control unit in FIG. 2 . 図3の撮影制御処理による放射線検出器の移動の一例を模式的に示す図である。4 is a diagram showing an example of movement of a radiation detector by the imaging control process of FIG. 3; FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.

〔動態撮影システム100の構成〕
まず、本実施形態の構成を説明する。
図1は、本実施形態に係る動態撮影システム100の全体構成例を示す図である。
動態撮影システム100は、被写体Hに放射線を照射して被写体Hの動態撮影を行う装置である。動態撮影とは、被写体Hに対し、X線等の放射線をパルス状にして所定時間間隔で繰り返し照射するか(パルス照射)、もしくは、低線量率にして途切れなく継続して照射(連続照射)することで、被写体の動態を示す複数の画像を取得することをいう。動態撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。なお、本実施形態では、パルス照射により動態撮影を行う場合を例にとり説明する。
[Configuration of Dynamic Radiography System 100]
First, the configuration of this embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a dynamic imaging system 100 according to this embodiment.
The dynamic imaging system 100 is a device that performs dynamic imaging of the subject H by irradiating the subject H with radiation. Dynamic imaging refers to obtaining a plurality of images showing the dynamics of the subject H by repeatedly irradiating the subject H with pulsed radiation such as X-rays at a predetermined time interval (pulse irradiation) or continuously irradiating the subject H with a low dose rate without interruption (continuous irradiation). A series of images obtained by dynamic imaging is called a dynamic image. Each of the plurality of images that make up a dynamic image is called a frame image. Note that in this embodiment, a case where dynamic imaging is performed by pulse irradiation will be described as an example.

図1に示すように、動態撮影システム100は、放射線照射装置1と、放射線検出装置2と、コンソール3と、を備えて構成されている。放射線照射装置1と放射線検出装置2は、撮影手段を構成している。コンソール3は、放射線照射装置1及び放射線検出装置2とデータ送受信可能に接続されて構成されている。 As shown in FIG. 1, the dynamic imaging system 100 is configured to include a radiation irradiation device 1, a radiation detection device 2, and a console 3. The radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 constitute an imaging means. The console 3 is configured to be connected to the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 so as to be able to transmit and receive data.

放射線照射装置1は、放射線源11、コリメーター12、カメラ13、保持部14、移動機構15等を備えて構成されている。
放射線源11は、被写体H(被検者)を挟んで放射線検出装置2と対向する位置に配置され、コンソール3の制御に従って、被写体Hに対し放射線(X線)を照射する。
The radiation irradiation device 1 includes a radiation source 11, a collimator 12, a camera 13, a holder 14, a moving mechanism 15, and the like.
The radiation source 11 is disposed at a position facing the radiation detection device 2 with a subject H (examinee) in between, and irradiates the subject H with radiation (X-rays) under the control of the console 3 .

コリメーター12は、放射線源11の放射線の照射側に設けられた開口部を有し、コンソール3の制御に従って、開口部を開閉することにより放射線源11から照射される放射線を遮蔽して、矩形状の照射野を形成する。 The collimator 12 has an opening provided on the radiation irradiation side of the radiation source 11, and blocks the radiation irradiated from the radiation source 11 by opening and closing the opening under the control of the console 3, thereby forming a rectangular irradiation field.

カメラ13は、コリメーター12の近傍に設けられ、コンソール3の制御に従って、被写体Hの撮影画像を取得し、コンソール3に出力する。カメラ13としては、可視光カメラや赤外線カメラ等が適用可能である。 The camera 13 is provided near the collimator 12, and captures an image of the subject H according to the control of the console 3, and outputs the image to the console 3. A visible light camera, an infrared camera, or the like can be used as the camera 13.

保持部14は、放射線源11、コリメーター12、カメラ13を一体的に天井Cから昇降可能(Y方向(体軸方向)に移動可能)に保持する。 The holding unit 14 holds the radiation source 11, collimator 12, and camera 13 together so that they can be raised and lowered (moved in the Y direction (body axis direction)) from the ceiling C.

移動機構15は、例えばモーター等を備え、コンソール3の制御に従って、放射線照射方向であるZ方向及びY方向に垂直なX方向に延在するレール15bに沿って放射線照射装置1をX方向に移動させるとともに、天井Cに設けられたZ方向に延在するレール15aに沿って、レール15bと放射線照射装置1を一体的にZ方向に移動させる。また、移動機構15は、コンソール3の制御に従って、保持部14をY方向に昇降させる。 The moving mechanism 15 includes, for example, a motor, and moves the radiation irradiation device 1 in the X direction along a rail 15b extending in the X direction perpendicular to the Z direction, which is the radiation irradiation direction, and the Y direction, according to the control of the console 3, and moves the rail 15b and the radiation irradiation device 1 together in the Z direction along a rail 15a extending in the Z direction provided on the ceiling C. The moving mechanism 15 also raises and lowers the holding unit 14 in the Y direction according to the control of the console 3.

放射線検出装置2は、支柱21、検出器保持部22、移動機構23、放射線検出器P等を備えて構成されている。
検出器保持部22は、X方向及びY方向に移動可能に構成され、放射線検出器PをX方向及びY方向に移動可能に保持する。
The radiation detection device 2 is configured to include a support 21, a detector holding section 22, a moving mechanism 23, a radiation detector P, and the like.
The detector holding part 22 is configured to be movable in the X and Y directions, and holds the radiation detector P so that it can move in the X and Y directions.

移動機構23は、例えばモーター等を備え、コンソール3の制御に従って、X方向に延在するガイド23aに沿って検出器保持部22をX方向に移動させるとともに、支柱21に設けられたY方向に延在するガイド(図示せず)に沿って、ガイド23aと検出器保持部22を一体的にY方向に移動させる。 The movement mechanism 23 includes, for example, a motor, and, under the control of the console 3, moves the detector holding part 22 in the X direction along a guide 23a extending in the X direction, and moves the guide 23a and the detector holding part 22 together in the Y direction along a guide (not shown) that is provided on the support 21 and extends in the Y direction.

放射線検出器Pは、FPD(Flat Panel Detector)等より構成される。放射線検出器Pは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線照射装置1から照射されて少なくとも被写体Hを透過した放射線(X線)をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子(画素)がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング部を備えて構成されている。放射線検出器Pは、コンソール3から入力された画像読取条件に基づいて各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、各画素に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データ(フレーム画像)を取得する。そして、放射線検出器Pは、取得した画像データをコンソール3に出力する。 The radiation detector P is composed of an FPD (Flat Panel Detector) or the like. The radiation detector P has, for example, a glass substrate or the like, and a plurality of detection elements (pixels) are arranged in a matrix at predetermined positions on the substrate, which detect radiation (X-rays) irradiated from the radiation irradiation device 1 and transmitted through at least the subject H according to its intensity, convert the detected radiation into an electrical signal, and store it. Each pixel is composed of a switching unit such as a TFT (Thin Film Transistor). The radiation detector P controls the switching unit of each pixel based on the image reading conditions input from the console 3, switches the reading of the electrical signal stored in each pixel, and acquires image data (frame image) by reading the electrical signal stored in each pixel. The radiation detector P then outputs the acquired image data to the console 3.

コンソール3は、放射線照射条件を放射線照射装置1に出力するとともに、画像読取条件を放射線検出装置2に出力し、放射線照射装置1による放射線撮影及び放射線検出装置2による放射線画像の読み取り動作を制御する。
コンソール3は、図2に示すように、制御部31、記憶部32、操作部33、表示部34、通信部35を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
The console 3 outputs radiation irradiation conditions to the radiation irradiation device 1 and image reading conditions to the radiation detection device 2 , and controls the radiation imaging operation by the radiation irradiation device 1 and the radiation image reading operation by the radiation detection device 2 .
As shown in FIG. 2, the console 3 includes a control unit 31, a storage unit 32, an operation unit 33, a display unit , and a communication unit , and each unit is connected to each other via a bus .

制御部31は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等により構成される。制御部31のCPUは、操作部33の操作に応じて、記憶部32に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って、コンソール3各部の動作や、放射線照射装置1及び放射線検出装置2の動作を集中制御する。例えば、制御部31は、後述する撮影制御処理を実行することにより、取得手段、調整手段として機能する。 The control unit 31 is composed of a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), etc. In response to the operation of the operation unit 33, the CPU of the control unit 31 reads out the system program and various processing programs stored in the storage unit 32 and expands them into the RAM, and in accordance with the expanded programs, performs centralized control of the operation of each part of the console 3 and the operation of the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2. For example, the control unit 31 functions as an acquisition unit and an adjustment unit by executing the imaging control process described below.

記憶部32は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部32は、制御部31で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部31は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、記憶部32は、撮影により取得された動態画像を患者情報や検査情報に対応付けて記憶する。
The storage unit 32 is configured with a non-volatile semiconductor memory, a hard disk, etc. The storage unit 32 stores various programs executed by the control unit 31, parameters required for executing processes by the programs, data such as processing results, etc. The various programs are stored in the form of readable program codes, and the control unit 31 sequentially executes operations in accordance with the program codes.
The storage unit 32 also stores dynamic images acquired by imaging in association with patient information and examination information.

操作部33は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部31に出力する。また、操作部33は、表示部34の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部31に出力する。更に、操作部33には、放射線照射装置1の放射線源11及び放射線検出装置2の放射線検出器Pの位置を調整するための調整キーや、放射線照射装置1に動態撮影を指示するための曝射スイッチが備えられている。 The operation unit 33 is configured with a keyboard equipped with cursor keys, numeric input keys, and various function keys, etc., and a pointing device such as a mouse, and outputs instruction signals input by key operations on the keyboard or mouse operations to the control unit 31. The operation unit 33 may also be equipped with a touch panel on the display screen of the display unit 34, in which case it outputs instruction signals input via the touch panel to the control unit 31. Furthermore, the operation unit 33 is equipped with adjustment keys for adjusting the positions of the radiation source 11 of the radiation irradiation device 1 and the radiation detector P of the radiation detection device 2, and an exposure switch for instructing the radiation irradiation device 1 to perform dynamic imaging.

表示部34は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)等のモニターにより構成され、制御部31から入力される表示信号の指示に従って、操作部33からの入力指示やデータ等を表示する。 The display unit 34 is composed of a monitor such as an LCD (Liquid Crystal Display) or CRT (Cathode Ray Tube), and displays input instructions and data from the operation unit 33 according to the instructions of the display signal input from the control unit 31.

通信部35は、放射線照射装置1及び放射線検出装置2とデータ送受信を行うためのインターフェースを有する。なお、コンソール3と放射線照射装置1及び放射線検出装置2との通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。 The communication unit 35 has an interface for transmitting and receiving data to and from the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2. Note that communication between the console 3 and the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 may be wired communication or wireless communication.

〔動態撮影システム100の動作〕
次に、動態撮影システム100の動作について説明する。
従来、例えば以下に例示するように、被写体の比較的大きな動きを動態撮影した際に、注目領域がフレーム画像の画像領域からはみ出てしまうことがあった。
・椅子に着席した状態から立ち上がる動作を動態撮影した場合に、膝がフレーム画像からはみ出る。
・肩の内旋、外旋運動を動態撮影した場合に、肩関節がフレーム画像からはみ出る。
・頸椎を前後に動かす動作を動態撮影した場合に、頸椎がフレーム画像からはみ出る。
・歩行時の足関節への荷重変化を見るために歩行動作を動態撮影した場合に、足関節がフレーム画像からはみ出る。
[Operation of Dynamic Imaging System 100]
Next, the operation of the dynamic imaging system 100 will be described.
Conventionally, when a relatively large movement of a subject is captured in dynamic shooting, for example, as shown in the following example, the attention area may extend outside the image area of the frame image.
- When capturing a dynamic image of someone standing up from a seated position in a chair, the knees extend beyond the frame.
- When dynamic imaging of shoulder internal and external rotation is performed, the shoulder joint extends beyond the frame image.
- When taking dynamic images of the cervical vertebrae moving back and forth, the cervical vertebrae extend beyond the frame of the image.
When dynamic walking images are taken to observe changes in load on the ankle joint during walking, the ankle joint extends beyond the frame image.

注目領域がフレーム画像の画像領域からはみ出ると、注目領域の動きの全体が捉えられなくなるため、再撮影を行わなければならず、技師の作業工数の増加(撮影効率の低下)、被検者の被ばくの増加が問題となる。 If the area of interest falls outside the image area of the frame image, the entire movement of the area of interest cannot be captured, and the image must be retaken, which causes problems such as increased workload for the technician (reduced imaging efficiency) and increased radiation exposure for the subject.

そこで、動態撮影システム100では、動態撮影の開始が指示されるとコンソール3の制御部31が図3に示す撮影制御処理を実行し、動態撮影中に、被写体Hの注目領域の位置情報を取得し、取得された注目領域の位置情報に基づいて、動態撮影における放射線照射装置1の照射野及び/又は放射線検出器Pの位置を調整することで、動態画像上で注目領域の動きを確実に捉えることができるようにする。動態撮影中とは、1回の動態撮影開始から動態撮影が終了するまでの間を指す。 In the dynamic imaging system 100, when an instruction to start dynamic imaging is given, the control unit 31 of the console 3 executes the imaging control process shown in FIG. 3, acquires position information of the area of interest of the subject H during dynamic imaging, and adjusts the irradiation field of the radiation irradiation device 1 and/or the position of the radiation detector P during dynamic imaging based on the acquired position information of the area of interest, thereby ensuring that the movement of the area of interest can be captured on the dynamic image. "During dynamic imaging" refers to the period from the start of one dynamic imaging session to the end of the dynamic imaging session.

ここで、動態撮影前、撮影実施者は、まず、撮影準備を行う。すなわち、コンソール3の操作部33により患者情報や検査情報(検査日時、撮影部位等)の入力を受け付け、被写体Hの注目領域が撮影できるサイズの放射線検出器Pを検出器保持部22に装填し、ポジショニングを行う。ポジショニングでは、例えば、被写体Hを放射線検出器Pと放射線源11の間に配置し、被写体Hの注目領域の中心が放射線検出器P(放射線入射面)の中心及び放射線源11の中心に対向するように、放射線源11及び放射線検出器Pの位置を調整する。 Here, before dynamic imaging, the imaging operator first prepares for imaging. That is, the operator accepts input of patient information and examination information (examination date and time, imaging area, etc.) using the operation unit 33 of the console 3, loads a radiation detector P of a size that can image the area of interest of the subject H into the detector holding unit 22, and performs positioning. In positioning, for example, the subject H is placed between the radiation detector P and the radiation source 11, and the positions of the radiation source 11 and the radiation detector P are adjusted so that the center of the area of interest of the subject H faces the center of the radiation detector P (radiation entrance surface) and the center of the radiation source 11.

撮影準備が終了すると、撮影実施者は、曝射スイッチを操作して、動態撮影開始を指示するとともに、被検者に所定の動作を行わせる。動態撮影開始が指示されると、制御部31は、撮影制御処理を実行する。撮影制御処理は、制御部31とROMに記憶されているプログラムとの協働により実行される。 When preparation for imaging is complete, the person performing imaging operates the exposure switch to instruct the start of dynamic imaging and has the subject perform a specified action. When the start of dynamic imaging is instructed, the control unit 31 executes imaging control processing. The imaging control processing is executed by the control unit 31 in cooperation with a program stored in the ROM.

まず、制御部31は、放射線照射装置1及び放射線検出装置2に動態撮影を開始させ、一枚目のフレーム画像を取得する(ステップS1)。 First, the control unit 31 causes the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 to start dynamic imaging and acquire the first frame image (step S1).

次いで、制御部31は、被写体Hの注目領域の位置情報を取得する(ステップS2)。
例えば、制御部31は、放射線照射装置1に備えられているカメラ13に撮影を行わせ、得られた撮影画像を解析して注目領域を認識し、注目領域の位置情報(座標)を取得する。または、放射線源11に放射線を照射させて放射線検出器Pから撮影画像を取得し、取得した撮影画像を解析して注目領域を認識し、注目領域の位置情報を取得してもよい。あるいは、動態撮影において取得されたフレーム画像を解析して注目領域を認識し、注目領域の位置情報を取得してもよい。
カメラ13により位置情報取得用の撮影画像を取得すると、応答性が速いというメリットがある。一方、放射線撮影により位置情報取得用の撮影画像を取得すれば、動態撮影システム100にカメラ13を備える必要がない(余分な構成が不要である)というメリットがある。動態撮影において取得されたフレーム画像に基づいて注目領域の位置情報を取得すれば、さらに、位置情報取得用の撮影動作が不要となる。
撮影画像やフレーム画像からの注目領域の認識は、例えば、機械学習やテンプレートマッチング等により行うことができる。なお、注目領域は撮影部位ごとに予め定められているものとする。
Next, the control unit 31 acquires position information of the attention area of the subject H (step S2).
For example, the control unit 31 may cause the camera 13 included in the radiation irradiation device 1 to capture an image, analyze the captured image to recognize the area of interest, and obtain position information (coordinates) of the area of interest. Alternatively, the control unit 31 may cause the radiation source 11 to irradiate radiation, obtain a captured image from the radiation detector P, analyze the captured image to recognize the area of interest, and obtain position information of the area of interest. Alternatively, the control unit 31 may analyze frame images captured during dynamic imaging to recognize the area of interest, and obtain position information of the area of interest.
Acquiring captured images for acquiring position information using the camera 13 has the advantage of quick response. On the other hand, acquiring captured images for acquiring position information by radiation imaging has the advantage that it is not necessary to provide the camera 13 in the dynamic imaging system 100 (no extra configuration is required). Acquiring position information of the region of interest based on frame images acquired in dynamic imaging further eliminates the need for imaging operations for acquiring position information.
The region of interest can be recognized from the photographed image or the frame image by, for example, machine learning, template matching, etc. It is assumed that the region of interest is determined in advance for each photographed part.

次いで、制御部31は、取得した注目領域の位置情報に基づいて、以降に撮影されるフレーム画像の画像領域内に注目領域が入るか否かを判断する(ステップS3)。
制御部31は、取得した注目領域の位置情報、セットされている放射線検出器Pの位置及びサイズ等に基づいて、以降に撮影されるフレーム画像の画像領域内に注目領域が入るか否かを判断する。それまでに取得した複数の位置情報を用いて、以降に撮影されるフレーム画像の画像領域内に注目領域が入るか否かを予測して判断してもよい。
Next, the control unit 31 determines, based on the obtained position information of the attention area, whether or not the attention area will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently (step S3).
The control unit 31 judges whether or not the region of interest will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently, based on the acquired position information of the region of interest and the position and size of the set radiation detector P. It may also predict and judge whether or not the region of interest will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently, using multiple pieces of position information acquired up to that point.

以降に撮影されるフレーム画像の画像領域内に注目領域が入ると判断した場合(ステップS3;YES)、制御部31は、放射線照射装置1を制御して、注目領域の位置に応じて照射野を調整する(ステップS4)。 If it is determined that the area of interest will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently (step S3; YES), the control unit 31 controls the radiation irradiation device 1 to adjust the irradiation field according to the position of the area of interest (step S4).

例えば、制御部31は、放射線照射装置1のコリメーター12を制御して、以降に撮影されるフレーム画像における照射野(照射野領域)の中心と注目領域の中心が合うようにコリメーター12の開口部の位置を調整するとともに、注目領域のサイズに応じて、撮影されるフレーム画像において注目領域が照射野に収まる範囲でコリメーター12の開口部のサイズを調整する(絞る)。
照射野の中心と注目領域の中心が合うようにコリメーター12の開口位置を調整することで、例えば、撮影された各フレーム画像の照射野外領域を除去した場合に注目領域の中心の位置をフレーム画像間で固定して読影者の読影負荷を低減させることができるので好ましい。また、注目領域のサイズに応じてコリメーター12の開口部のサイズを調整することで、被検者の被ばく量を低減できるので好ましい。
For example, the control unit 31 controls the collimator 12 of the radiation irradiation device 1 to adjust the position of the opening of the collimator 12 so that the center of the irradiation field (irradiation field area) in a frame image to be captured subsequently coincides with the center of the area of interest, and adjusts (narrows) the size of the opening of the collimator 12 depending on the size of the area of interest to a range where the area of interest fits within the irradiation field in the frame image to be captured.
By adjusting the opening position of the collimator 12 so that the center of the irradiation field and the center of the region of interest are aligned, for example, when the region outside the irradiation field of each captured frame image is removed, the position of the center of the region of interest can be fixed between frame images, thereby reducing the reader's reading burden, which is preferable. In addition, by adjusting the size of the opening of the collimator 12 according to the size of the region of interest, the amount of radiation exposure of the subject can be reduced, which is preferable.

以降に撮影されるフレーム画像の画像領域に注目領域が入らないと判断した場合(ステップS3;NO)、制御部31は、放射線照射装置1及び放射線検出装置2を制御して、注目領域の位置に応じて、以降に撮影されるフレーム画像において注目領域が照射野内に収まるように放射線検出器Pと照射野の位置を調整する(ステップS5)。
例えば、制御部31は、放射線検出装置2の移動機構23を制御して、撮影されるフレーム画像の中心と注目領域の中心が合うように検出器保持部22を移動させることで、放射線検出器Pの位置を移動させる。また、放射線照射装置1の移動機構15及び/又はコリメーター12を制御して、撮影されるフレーム画像において照射野の中心と注目領域の中心が合うように、放射線源11の位置やコリメーター12の開口位置を調整するとともに、フレーム画像において注目領域が照射野に収まるようにコリメーター12の開口部のサイズを調整する。
If it is determined that the area of interest will not fall within the image area of a subsequently captured frame image (step S3; NO), the control unit 31 controls the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 to adjust the position of the radiation detector P and the irradiation field according to the position of the area of interest so that the area of interest falls within the irradiation field in a subsequently captured frame image (step S5).
For example, the control unit 31 controls the moving mechanism 23 of the radiation detection device 2 to move the detector holding unit 22 so that the center of the captured frame image and the center of the region of interest are aligned, thereby moving the position of the radiation detector P. In addition, the control unit 31 controls the moving mechanism 15 and/or the collimator 12 of the radiation irradiation device 1 to adjust the position of the radiation source 11 and the opening position of the collimator 12 so that the center of the irradiation field and the center of the region of interest in the captured frame image are aligned, and adjusts the size of the opening of the collimator 12 so that the region of interest fits within the irradiation field in the frame image.

次いで、制御部31は、放射線照射装置1及び放射線検出装置2に、次のフレーム画像の撮影を行わせ(ステップS6)、動態撮影を終了する否かを判断する(ステップS7)。
例えば、撮影されたフレーム画像数が予め定められた数に到達した場合に、動態撮影を終了すると判断する。
動態撮影を続行すると判断した場合(ステップS7;NO)、制御部31は、ステップS2に戻る。
動態撮影を終了すると判断した場合(ステップS7;YES)、制御部31は、放射線照射装置1及び放射線検出装置2に撮影を停止させ(ステップS8)、撮影制御処理を終了する。
Next, the control unit 31 causes the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 to capture the next frame image (step S6), and determines whether or not to end the dynamic imaging (step S7).
For example, when the number of captured frame images reaches a predetermined number, it is determined that dynamic image capture is to be ended.
When it is determined that dynamic imaging is to be continued (step S7; NO), the control unit 31 returns to step S2.
When it is determined that the dynamic imaging is to be ended (step S7; YES), the control unit 31 causes the radiation irradiation device 1 and the radiation detection device 2 to stop imaging (step S8), and ends the imaging control process.

上記撮影制御処理によれば、例えば、図4に示すように、動作中の手を注目領域として動態撮影を行った場合、動態撮影中の手の可動に伴って放射線検出器Pを移動させることができる。 According to the above-mentioned imaging control process, for example, when dynamic imaging is performed with a moving hand as the region of interest, as shown in FIG. 4, the radiation detector P can be moved in accordance with the movement of the hand during dynamic imaging.

以上説明したように、動態撮影システム100によれば、コンソール3の制御部31は、動態撮影中に、被写体Hの注目領域の位置情報を取得し、取得した注目領域の位置情報に基づいて、動態撮影における照射野及び/又は放射線検出器の位置を調整する。
したがって、フレーム画像において照射野から注目領域がはみ出てしまい、注目領域の動きの全体を捉えることができなくなることを防止することができるので、注目領域の動きを確実に捉えることができる。また、再撮影による撮影効率の低下や被検者の被ばく線量の増加を抑えることができる。
As described above, according to the dynamic radiography system 100, the control unit 31 of the console 3 acquires position information of the area of interest of the subject H during dynamic radiography, and adjusts the position of the irradiation field and/or the radiation detector during dynamic radiography based on the acquired position information of the area of interest.
Therefore, it is possible to prevent the region of interest from going out of the irradiation field in the frame image, making it impossible to capture the entire movement of the region of interest, and therefore it is possible to reliably capture the movement of the region of interest. In addition, it is possible to suppress a decrease in imaging efficiency due to re-imaging and an increase in the radiation dose of the subject.

例えば、制御部31は、取得された注目領域の位置情報に基づいて、動態撮影において以降に撮影されるフレーム画像の画像領域に注目領域が入るか否かを判断し、入らないと判断した場合、注目領域の位置情報に応じて、照射野及び放射線検出器Pの位置を調整する。
したがって、注目領域がフレーム画像の照射野領域内に収まるように調整することができ、注目領域の動きを確実に捉えることができる。
For example, based on the acquired positional information of the area of interest, the control unit 31 determines whether or not the area of interest will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently in dynamic shooting, and if it determines that the area of interest will not fall within the image area, adjusts the position of the irradiation field and the radiation detector P according to the positional information of the area of interest.
Therefore, the area of interest can be adjusted to fall within the irradiation field area of the frame image, and the movement of the area of interest can be captured reliably.

また、例えば、制御部31は、以降に撮影されるフレーム画像の画像領域に注目領域が入ると判断した場合、放射線検出器Pの位置は調整せずに、照射野の位置を調整する。したがって、注目領域がフレーム画像の照射野領域内に収まる範囲で、照射野領域を絞ることができ、被写体Hの被ばく線量を低減することができる。 For example, when the control unit 31 determines that the area of interest will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently, it adjusts the position of the irradiation field without adjusting the position of the radiation detector P. Therefore, the irradiation field area can be narrowed to the extent that the area of interest falls within the irradiation field area of the frame image, and the radiation dose to which the subject H is exposed can be reduced.

また、例えば、制御部31は、注目領域の中心と照射野の中心が合うように、調整を行うので、例えば、撮影された各フレーム画像の照射野外領域を除去した場合に、フレーム画像間の注目領域の位置を固定することができ、読影者の読影負担を低減することができる。 In addition, for example, the control unit 31 adjusts the center of the attention area so that it is aligned with the center of the irradiation field. For example, when the area outside the irradiation field of each captured frame image is removed, the position of the attention area between frame images can be fixed, reducing the reading burden on the radiologist.

なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。 Note that the description in the above embodiment is a preferred example of the present invention and is not intended to be limiting.

例えば、上記実施形態では、動態撮影の各フレーム画像の撮影前にステップS2~ステップS5の調整を行うこととして説明したが、例えば、予め定められた数のフレーム画像を撮影したら調整を行うなどとしてもよく、調整を行う間隔は、特に限定されない。 For example, in the above embodiment, the adjustments in steps S2 to S5 are performed before capturing each frame image in dynamic photography. However, the adjustments may be performed after a predetermined number of frame images have been captured, and the interval at which the adjustments are performed is not particularly limited.

また、上記実施形態では、ステップS2で取得された注目領域の位置情報に基づいて、以降に撮影されるフレーム画像の画像領域に注目領域が入るか否か(外れそうであるか否かとしてもよい)を判断し、その判断結果に基づいて照射野及び/又は放射線検出器Pの位置を調整したが、ステップS2で取得された注目領域の位置情報に基づいて、以降に撮影されるフレーム画像の画像領域から注目領域が外れそうであるか否かを判断し、外れそうな場合はアラームを出す、又は撮影を中止することとしてもよい。 In the above embodiment, a determination is made based on the position information of the attention area obtained in step S2 as to whether or not the attention area will be included in the image area of a subsequently captured frame image (or whether or not it is likely to be excluded), and the position of the irradiation field and/or the radiation detector P is adjusted based on the determination result. However, a determination may also be made based on the position information of the attention area obtained in step S2 as to whether or not the attention area will be excluded from the image area of a subsequently captured frame image, and if it is likely to be excluded, an alarm may be issued or capture may be stopped.

また、上記実施形態では、本発明を立位で撮影を行う動態撮影システムに適用した場合を例にとり説明したが、臥位で撮影を行う動画撮影システムに適用してもよい。 In addition, in the above embodiment, the present invention has been described as being applied to a dynamic imaging system that captures images in an upright position, but it may also be applied to a video imaging system that captures images in a lying position.

また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、CD-ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。 For example, in the above explanation, a hard disk or a non-volatile semiconductor memory is used as a computer-readable medium for the program according to the present invention, but the present invention is not limited to this example. Portable recording media such as CD-ROMs can be used as other computer-readable media. Carrier waves can also be used as a medium for providing data for the program according to the present invention via a communication line.

その他、動態撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the detailed configuration and operation of each device that constitutes the dynamic imaging system may be modified as appropriate without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 動態撮影システム
1 放射線照射装置
11 放射線源
12 コリメーター
13 カメラ
14 保持部
15 移動機構
2 放射線検出装置
21 支柱
22 検出器保持部
23 移動機構
P 放射線検出器
3 コンソール
31 制御部
32 記憶部
33 操作部
34 表示部
35 通信部
36 バス
Reference Signs List 100 Dynamic radiography system 1 Radiation irradiation device 11 Radiation source 12 Collimator 13 Camera 14 Holder 15 Movement mechanism 2 Radiation detection device 21 Support 22 Detector holder 23 Movement mechanism P Radiation detector 3 Console 31 Control unit 32 Memory unit 33 Operation unit 34 Display unit 35 Communication unit 36 Bus

Claims (5)

放射線照射装置及び放射線検出器を用いて被写体の放射線動態撮影を行い、前記放射線動態撮影により得られた複数のフレーム画像を取得する撮影手段を備える動態撮影システムであって、
前記撮影手段による一連の撮影中に、前記被写体の注目領域の位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記被写体の注目領域の位置情報に基づいて、前記放射線照射装置の照射野及び/又は前記放射線検出器の位置を調整する調整手段と、
を備える動態撮影システム。
A dynamic radiography system including an imaging means for performing dynamic radiography of a subject using a radiation irradiation device and a radiation detector, and acquiring a plurality of frame images obtained by the dynamic radiography,
an acquisition means for acquiring position information of a region of interest of the subject during a series of photographing by the photographing means;
an adjustment unit that adjusts the position of the irradiation field of the radiation irradiation device and/or the position of the radiation detector based on the position information of the region of interest of the subject acquired by the acquisition unit;
A dynamic imaging system comprising:
前記取得手段は、前記撮影手段により前記被写体の画像を取得し、取得した前記画像から前記注目領域を認識することにより前記注目領域の位置情報を取得する請求項1に記載の動態撮影システム。 The dynamic imaging system according to claim 1, wherein the acquisition means acquires an image of the subject using the imaging means, and acquires position information of the area of interest by recognizing the area of interest from the acquired image. 前記取得手段は、可視光カメラ又は赤外線カメラにより前記被写体の画像を取得し、取得した前記画像から前記注目領域を認識することにより前記注目領域の位置情報を取得する請求項1に記載の動態撮影システム。 The dynamic imaging system according to claim 1, wherein the acquisition means acquires an image of the subject using a visible light camera or an infrared camera, and acquires position information of the area of interest by recognizing the area of interest from the acquired image. 前記調整手段は、前記取得手段により取得された前記注目領域の位置情報に基づいて、前記放射線動態撮影において以降に撮影されるフレーム画像の画像領域に前記注目領域が入るか否かを判断し、前記フレーム画像の画像領域に前記注目領域が入らないと判断した場合、前記注目領域の位置情報に応じて前記照射野及び/又は前記放射線検出器の位置を調整する請求項1~3のいずれか一項に記載の動態撮影システム。 The dynamic radiography system according to any one of claims 1 to 3, wherein the adjustment means determines whether the area of interest will fall within the image area of a frame image to be captured subsequently in the radiographic dynamic radiography based on the position information of the area of interest acquired by the acquisition means, and if it determines that the area of interest will not fall within the image area of the frame image, adjusts the position of the irradiation field and/or the radiation detector in accordance with the position information of the area of interest. 前記調整手段は、前記フレーム画像の画像領域に前記注目領域が入ると判断した場合、前記放射線検出器の位置は調整せずに前記照射野を調整する請求項4に記載の動態撮影システム。 The dynamic imaging system according to claim 4, wherein the adjustment means adjusts the irradiation field without adjusting the position of the radiation detector when it is determined that the region of interest falls within the image region of the frame image.
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