特許 6950483 動態撮影システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6950483

(24)【登録日】2021年9月28日

(45)【発行日】2021年10月13日

(54)【発明の名称】動態撮影システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20210930BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 335

   A61B6/00 350S

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-222355(P2017-222355)

(22)【出願日】2017年11月20日

(65)【公開番号】特開2019-92612(P2019-92612A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野地 翔

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２９０２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０１８３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１３９２０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２７３７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５０５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２５７５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周期性を持つ被写体の動態の周期に関する周期情報を取得する周期情報取得部と、
前記周期情報に基づいて、前記被写体の動態の周期毎に同一の位相を撮影開始タイミングとして割り当て、周期毎に前記撮影開始タイミングから所定時間間隔で同一方向から撮影を行って複数周期の動態画像を取得するように放射線撮影装置を制御する制御部と、
前記放射線撮影装置により取得された前記複数周期の動態画像の各フレーム画像から前記被写体の領域を抽出する抽出部と、
前記複数周期の動態画像の同一位相のフレーム画像から抽出された前記被写体の領域を比較する比較部と、
を備える動態撮影システム。

【請求項2】

前記被写体は、肺又は心臓である請求項１に記載の動態撮影システム。

【請求項3】

前記周期情報取得部は、呼吸測定器、心拍測定器、被検者が発生する音を収集する集音装置、又は呼吸指示の発生装置から取得した前記被写体の動態の時間変化を示す情報に基づいて、前記周期情報を取得する請求項２に記載の動態撮影システム。

【請求項4】

前記放射線撮影装置により取得された複数周期の動態画像における同一位相のフレーム画像の各画素の濃度値の平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値を算出して１周期に集約した動態画像を作成する動態画像作成部、
を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の動態撮影システム。

【請求項5】

前記比較部は、前記複数周期の同一位相のフレーム画像における前記被写体の領域の各画素の濃度値又は前記被写体の領域を分割した各小領域の濃度値の平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値を比較する請求項１〜４のいずれか一項に記載の動態撮影システム。

【請求項6】

前記比較部は、前記複数周期の同一位相のフレーム画像における前記被写体の領域の形状を比較する請求項１〜５のいずれか一項に記載の動態撮影システム。

【請求項7】

前記制御部は、前記周期情報取得部により取得された周期情報の１周期の時間と予め定められた１周期当たりの撮影回数に基づいて、前記所定時間間隔を算出する請求項１〜６のいずれか一項に記載の動態撮影システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動態撮影システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた被写体の放射線による静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサーを利用して被写体の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサーの画像データの読取・消去の応答性の速さを利用し、半導体イメージセンサーの読取・消去のタイミングと合わせて放射線源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、被写体の動態を撮影する（例えば、特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５６７２１４７号公報

【特許文献2】特許第５１２５７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の動態撮影では、被写体の動態の周期を意識せず、撮影開始から常に一定の時間間隔で撮影を行っている。そのため、図６に示すように、動態撮影により取得されるフレーム画像の周期毎の位相が基本的に一致せず、複数周期の動態画像を有効に活用することができなかった。

【0005】

本発明の課題は、周期毎の位相が揃った複数周期の動態画像を取得することにより、複数周期の動態画像を有効に活用できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の動態撮影システムは、
周期性を持つ被写体の動態の周期に関する周期情報を取得する周期情報取得部と、
前記周期情報に基づいて、前記被写体の動態の周期毎に同一の位相を撮影開始タイミングとして割り当て、周期毎に前記撮影開始タイミングから所定時間間隔で同一方向から撮影を行って複数周期の動態画像を取得するように放射線撮影装置を制御する制御部と、
前記放射線撮影装置により取得された前記複数周期の動態画像の各フレーム画像から前記被写体の領域を抽出する抽出部と、
前記複数周期の動態画像の同一位相のフレーム画像から抽出された前記被写体の領域を比較する比較部と、
を備える。

【0007】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記被写体は、肺又は心臓である。

【0008】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記周期情報取得部は、呼吸測定器、心拍測定器、被検者が発生する音を収集する集音装置、又は呼吸指示の発生装置から取得した前記被写体の動態の時間変化を示す情報に基づいて、前記周期情報を取得する。

【0009】

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、
前記放射線撮影装置により取得された複数周期の動態画像における同一位相のフレーム画像の各画素の濃度値の平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値を算出して１周期に集約した動態画像を作成する動態画像作成部を備える。

【0011】

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、
前記比較部は、前記複数周期の同一位相のフレーム画像における前記被写体の領域の各画素の濃度値又は前記被写体の領域を分割した各小領域の濃度値の平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値を比較する。

【0012】

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、
前記比較部は、前記複数周期の同一位相のフレーム画像における前記被写体の領域の形状を比較する。

【0013】

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、
前記制御部は、前記周期情報取得部により取得された周期情報の１周期の時間と予め定められた１周期当たりの撮影回数に基づいて、前記所定時間間隔を算出する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、周期毎の位相が揃った複数周期の動態画像を取得できるので、複数周期の動態画像を有効に活用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】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。

【図2】図１の撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。

【図3】本実施形態における被写体の動態検出情報の時間変化及びフレーム画像の撮影タイミングを示す図である。

【図4】複数周期の同一位相のフレーム画像を説明するための図である。

【図5】周期毎に撮影する位相を所定間隔ずつずらして撮影し、位相に従ってフレーム画像を並べ替える変形例を模式的に示した図である。

【図6】従来技術における被写体の動態検出情報の時間変化及びフレーム画像の撮影タイミングを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

〔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に、本実施形態における動態撮影システム１００の全体構成例を示す。
図１に示すように、動態撮影システム１００は、撮影装置１と、撮影用コンソール２とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール２と、診断用コンソール３とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＴを介して接続されて構成されている。動態撮影システム１００を構成する各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格に準じており、各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭに則って行われる。

【0018】

〔撮影装置１の構成〕
撮影装置１は、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性を持つ被写体の動態を撮影する放射線撮影装置である。動態撮影とは、被写体に対し、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して(連続照射して)所定時間間隔で放射線画像を読み取ることで、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、以下の実施形態では、パルス照射により胸部の動態撮影を行う場合を例にとり説明する。

【0019】

放射線源１１は、被写体Ｍを挟んで放射線検出部１３と対向する位置に配置され、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。
放射線照射制御装置１２は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源１１を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、パルスレート、パルス幅、パルス間隔、１動態撮影あたりの撮影周期数、１周期当たりの撮影フレーム数（撮影回数）、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、付加フィルター種等である。パルスレートは、１秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。

【0020】

放射線検出部１３は、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の半導体イメージセンサーにより構成される。ＦＰＤ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、放射線源１１から照射されて少なくとも被写体Ｍを透過した放射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。ＦＰＤにはＸ線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
放射線検出部１３は、被写体Ｍを挟んで放射線源１１と対向するように設けられている。

【0021】

読取制御装置１４は、撮影用コンソール２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影用コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて放射線検出部１３の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、放射線検出部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。この画像データがフレーム画像である。フレーム画像の画素信号値は濃度値を表す。そして、読取制御装置１４は、取得したフレーム画像を撮影用コンソール２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。

【0022】

ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４は互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。

【0023】

〔撮影用コンソール２の構成〕
撮影用コンソール２は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された動態画像を撮影技師等の撮影実施者によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。
撮影用コンソール２は、図１に示すように、制御部２１、記憶部２２、操作部２３、表示部２４、通信部２５を備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。

【0024】

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２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後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影用コンソール２各部の動作や、撮影装置１の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。制御部２１は、周期情報取得部、制御部として機能する。

【0025】

記憶部２２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２２は、制御部２１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。例えば、記憶部２２は、図２に示す撮影制御処理を実行するためのプログラムを記憶している。また、記憶部２２は、放射線照射条件及び画像読取条件のうち、予め定められている条件を記憶している。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２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

【0026】

操作部２３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２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４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２１に出力する。

【0027】

表示部２４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２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。

【0028】

通信部２５は、ＬＡＮアダプターやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

【0029】

動態検出部２７は、被写体Ｍの動態を表す情報を検出してその情報（動態検出情報）の時間変化を制御部２１に出力する。被写体Ｍが肺野である場合、肺野は呼吸運動に伴って動くため、動態検出部２７として、例えば、呼吸センサー、スパイロメーター、呼吸モニターベルト等の呼吸計測器や、被検者の発生する音（例えば、呼吸音）を収集するマイク等の集音装置を用いることができる。被検者の発生する音としては、被検者に呼吸をしながら発してもらった声としてもよい。声が出ている期間は呼気（肺野の収縮期）、声が出ていない期間は吸気（肺野の膨張期）とみなすことができる。また、被写体Ｍが心臓である場合は、動態検出部２７としては、例えば、心電計等の心拍計測器を用いることができる。なお、動態検出部２７は、動態撮影時に肺野に重ならないような位置に取り付けることが好ましい。例えば、心電計の場合は、腕などに取り付けることが好ましい。

【0030】

〔診断用コンソール３の構成〕
診断用コンソール３は、撮影用コンソール２から動態画像を取得し、取得した動態画像に画像処理を施して表示する動態画像処理装置である。
診断用コンソール３は、図１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。

【0031】

制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ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、診断用コンソール３の各部の動作を集中制御する。制御部３１は、抽出部、動態画像作成部、比較部として機能する。

【0032】

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る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。これらの各種プログラムは、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。

【0033】

また、記憶部３２には、過去に撮影された動態画像が識別ＩＤ、患者情報（被検者情報。例えば、患者ＩＤ、患者（被検者）の氏名、身長、体重、年齢、性別等）、検査情報（例えば、検査ＩＤ、検査日、被写体部位（被写体Ｍ；肺又は心臓）等に対応付けて記憶されている。

【0034】

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、ユーザーによる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。

【0035】

表示部３４は、ＬＣＤやＣＲＴ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、各種表示を行う。

【0036】

通信部３５は、ＬＡＮアダプターやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

【0037】

〔動態撮影システム１００の動作〕
次に、本実施形態における上記動態撮影システム１００の動作について説明する。

【0038】

（撮影装置１、撮影用コンソール２の動作）
まず、撮影装置１、撮影用コンソール２による撮影動作について説明する。
撮影実施者は、まず、撮影用コンソール２の操作部２３を操作して、被検者の患者情報、検査情報の入力を行う。次いで、被写体部位（被写体Ｍ）を放射線源１１と放射線検出部１３の間に配置してポジショニングを行う。また、被検者に対し、呼吸状態（例えば、安静呼吸）を指示する。撮影準備が整った時点で、操作部２３を操作して放射線照射指示を入力する。

【0039】

操作部２３により放射線照射指示が入力されると、撮影用コンソール２においては、撮影制御処理が実行される。以下、撮影制御処理について説明する。

【0040】

図２に、撮影用コンソール２の制御部２１において実行される撮影制御処理を示す。撮影制御処理は、制御部２１と記憶部２２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。

【0041】

まず、制御部２１は、動態検出部２７から出力される動態検出情報に基づいて、被写体Ｍの動態の周期情報を取得する（ステップＳ１）。
例えば、動態検出部２７から出力される被写体Ｍの動態検出情報の時間変化を示す情報（波形）に基づいて、例えば、動態の所定の特徴点（例えば、被写体Ｍが肺野である場合、吸気から呼気の変換点、呼気と吸気の中間点、呼気から吸気の変換点等）のタイミングを動態１周期の基点とし、次にこの特徴点が検出されるタイミングまでの間の時間を１周期にかかる時間（すなわち、周期）として取得する。

【0042】

次いで、制御部２１は、各周期の同一の位相を撮影開始タイミングに割り当てるとともに、周期を１周期当たりの撮影フレーム数（撮影回数）Ｎで除算して、フレーム画像の撮影時間間隔（パルス間隔、フレーム間隔）を決定し（ステップＳ２）、決定したフレーム画像の撮影時間間隔をはじめとする放射線照射条件及び画像読取条件を放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に設定する（ステップＳ３）。放射線照射条件及び画像読取条件には、動態１周期当たりの撮影フレーム数Ｎ、撮影する周期の数、フレーム画像の撮影時間間隔、撮影開始タイミングに割り当てる動態の位相（例えば、被写体Ｍが肺野であれば最大呼気位、最大吸気位等）が含まれる。

【0043】

次いで、制御部２１は、動態検出部２７から出力される動態検出情報及び周期情報に基づいて、被写体Ｍの動態が撮影開始タイミングの位相となるのを待機する（ステップＳ４）。
被写体Ｍの動態が撮影開始タイミングの位相となったと判断した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御部２１は、撮影装置１の放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４を制御して、ステップＳ２で決定した時間間隔でＮ回のフレーム画像の撮影を行わせる（ステップ５）。
撮影装置１においては、放射線照射制御装置１２に設定されたパルス間隔で放射線源１１によりＮ回の放射線照射が行われ、放射線検出部１３により画像データ（フレーム画像）が取得される。取得されたフレーム画像は撮影用コンソール２に送信され、記憶部２２に順次記憶される。

【0044】

次いで、制御部２１は、所定周期分（複数周期分）の撮影が終了したか否かを判断する（ステップＳ６）。所定周期分の撮影が終了していないと判断した場合（ステップＳ６；ＮＯ）、制御部２１は、ステップＳ４に戻る。

【0045】

所定周期分の撮影が終了したと判断した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、制御部２１は、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に動態撮影終了の指示を出力し、動態撮影を終了する（ステップＳ７）。

【0046】

撮影により取得されたフレーム画像は順次撮影用コンソール２に入力され、制御部２１は、入力されたフレーム画像を撮影順を示す番号（フレーム番号）と対応付けて記憶部２２に記憶するとともに（ステップＳ８）、表示部２４に表示させる（ステップＳ９）。撮影実施者は、表示された動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）か、を判断する。そして、操作部２３を操作して、判断結果を入力する。

【0047】

操作部２３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別ＩＤや、患者情報、検査情報、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号（フレーム番号）等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、通信部２５を介して診断用コンソール３に送信される（ステップＳ１１）。そして、本処理は終了する。一方、操作部２３の所定の操作により撮影ＮＧを示す判断結果が入力されると（ステップＳ１０；ＮＯ）、記憶部２２に記憶された一連のフレーム画像が削除され（ステップＳ１２）、本処理は終了する。この場合、再撮影が必要となる。

【0048】

図３は、被写体Ｍの動態検出情報の時間変化及びフレーム画像が撮影されたタイミングを示すグラフである。図３に示すように、撮影制御処理では、被写体Ｍの動態の各周期が同一位相のタイミングで撮影される。例えば、各周期毎に、所定の位相から所定時間間隔で撮影が行われる。したがって、周期毎の位相が揃った複数周期の動態画像を取得することが可能となる。

【0049】

（診断用コンソール３の動作）
次に、診断用コンソール３における動作について説明する。
診断用コンソール３の制御部３１は、通信部３５を介して撮影用コンソール２から被写体Ｍの動態を複数周期撮影した動態画像の一連のフレーム画像が受信されると、図４に示すように、複数周期の同一位相のフレーム画像毎に、下記の（１）〜（３）の少なくとも一つの処理を行う。

【0050】

（１）複数周期のフレーム画像を１周期に集約
同一位相のフレーム画像の対応する（同じ位置の）画素同士の画素値（濃度値）の代表値（平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値等）を算出して１周期分の動態画像を作成する。
動態画像は、複数のフレーム画像を撮影するために、複数回の放射線照射を行う。そのため、被検者の被爆を抑えるため各フレーム画像は低線量で撮影されるため、ノイズの多い画像となってしまう。そこで、上述のように、複数周期の同じ位相のフレーム画像の各画素の濃度値を集約して１周期分の動態画像とすることで、ノイズが低減された動態画像を取得することが可能となる。
上記作業を繰り返し行うことで１周期分の動態画像を複数作成し、ノイズが低減された複数周期の動態画像を取得することも可能である。

【0051】

（２）同一位相のフレーム画像間の被写体領域の濃度値を比較
各フレーム画像から被写体領域（被写体Ｍの領域）を抽出し、被写体領域全体又は被写体領域を複数の小領域に分割した小領域毎に、濃度値の代表値（平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値等）を算出して、複数周期の同一位相のフレーム画像間で、算出した代表値の比較を行う。或いは、複数周期の同一位相のフレーム画像間で、各画素の濃度値の比較を行う。
ここで、被写体Ｍに異常があると、動態周期的に同一位相であっても被写体Ｍの状態は一致しなくなる。例えば、同一位相のフレーム画像間における被写体Ｍの濃度値の差が大きくなる場合がある。正常であれば、同一位相での被写体Ｍの状態はほぼ一致し、同一位相のフレーム画像間における濃度値の差は小さい。そこで、濃度値の比較方法としては、例えば、比較するフレーム画像の領域毎（画素毎）に差分値を算出し、差分値が所定の閾値以上となった（差が大となった）位相のフレーム画像群を並べて表示する。或いは、フレーム画像の各領域（各画素）に差分値に応じた色（例えば、所定の閾値以上は赤、閾値未満は青）を付した画像を表示部３４に表示させることとしてもよい。
これにより、医師が被写体Ｍの正常／異常を判断するための判断材料を提供することが可能となる。

【0052】

（３）同一位相のフレーム画像間の被写体領域の形状を比較
各フレーム画像の被写体領域の面積、長さ（例えば、肺尖と横隔膜との距離（心臓の幅））、輪郭の曲率、又は輪郭形状の一致率等の、被写体Ｍの形状を表す指標値を算出し、複数周期の同一位相のフレーム画像間で、算出した指標値の比較を行う。
上述のように、被写体Ｍに異常があると、動態周期的に同一位相であっても被写体Ｍの状態は一致しなくなる。例えば、その形状の差が大きくなる場合がある。正常であれば、同一位相での被写体Ｍの状態はほぼ一致し、その形状の差は小さい。そこで、形状の比較方法としては、例えば、比較するフレーム画像の上記指標値の差分値を算出し、差分値が所定の閾値以上となった（差が大となった）位相のフレーム画像群を並べて表示する。
これにより、医師が被写体Ｍの正常／異常を判断するための判断材料を提供することが可能となる。

【0053】

以上説明したように、動態撮影システム１００によれば、撮影用コンソール２の制御部２１は、周期性を持つ被写体Ｍの動態の周期に関する周期情報を取得し、取得した周期情報に基づいて、被写体Ｍの動態の周期毎に同一の位相を撮影開始タイミングとして割り当て、周期毎に撮影開始タイミングから所定時間間隔で撮影を行って複数周期の動態画像を取得するように撮影装置１を制御する。
したがって、周期毎の位相が揃った複数周期の動態画像を取得することができ、複数周期の動態画像を有効に活用することが可能となる。

【0054】

例えば、制御部２１は、被写体Ｍの動態の１周期の時間を予め定められた１周期当たりの撮影回数で除算することにより、動態撮影の時間間隔を算出することで、各周期の撮影を行う位相を揃えることが可能となる。

【0055】

また、診断用コンソール３の制御部３１は、撮影装置１により取得された複数周期の動態画像における同一位相のフレーム画像の各画素の濃度値の平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値を算出して１周期に集約した動態画像を作成する。したがって、ノイズの低減された動態画像を取得することが可能となる。

【0056】

また、診断用コンソール３の制御部３１は、撮影装置１により取得された複数周期の動態画像の各フレーム画像から被写体Ｍの領域を抽出し、複数周期の動態画像の同一位相のフレーム画像から抽出された被写体Ｍの領域を比較する。例えば、制御部３１は、複数周期の同一位相のフレーム画像における被写体Ｍの領域の各画素の濃度値又は被写体Ｍの領域を分割した各小領域の濃度値の平均値、加算値、最大値、最小値、又は中央値を比較する。或いは、制御部３１は、複数周期の同一位相のフレーム画像における被写体Ｍの領域の形状を比較する。したがって、被写体Ｍの動態の正常／異常を判断するための判断材料となる情報を医師に提供することが可能となる。

【0057】

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。

【0058】

例えば、上記実施形態においては、撮影用コンソール２の制御部２１は複数周期において同一位相のフレーム画像を撮影するように撮影装置１を制御することとして説明したが、図５に示すように、周期毎に撮影する位相を所定間隔ずつずらして撮影するように撮影装置１を制御することとしてもよい。例えば、被写体Ｍが心臓である場合、１周期目は拡張末期から１５ｆｐｓで撮影、２周期目は拡張末期の０．０２秒後から１５ｆｐｓで撮影、３周期目は拡張末期の０．０４秒後から１５ｆｐｓ、・・・で撮影する。そして、撮影タイミングをずらして撮影した動態画像のフレーム画像を位相に基づいて並び替える。これにより、仮想的に高フレームレートの動態画像を取得することができる。なお、撮影する周期数は、並び替えたときにフレーム画像間の撮影時間間隔が一定となるように決定する。

【0059】

また、上記実施形態においては、被写体Ｍの動態の周期情報を取得する周期情報取得部及び撮影装置１を制御する制御部が撮影装置１とは別体の撮影用コンソール２に備えられている場合を例にとり説明したが、撮影装置１に備えられている構成としてもよい。また、動態画像作成部、抽出部、比較部は、診断用コンソール３に備えられていることとして説明したが、撮影用コンソール２と一体型の撮影装置１や撮影用コンソール２に備えられていることとしてもよい。すなわち、本願発明の動態撮影システムは、単体の装置により構成されていてもよいし、複数の装置により構成されていてもよい。

【0060】

また、上記実施形態においては、被写体Ｍが肺野又は心臓である場合を例にとり説明したが、被写体Ｍは、例えば、手足の関節等であってもよく、実施形態に限定されるものではない。

【0061】

また、上記実施形態においては、制御部２１が呼吸測定器、心拍測定器、又は被検者が発生する音を収集する集音装置から取得した被写体Ｍの動態の時間変化を示す情報に基づいて周期情報を取得する場合を例として説明したが、「息を吸って、吐いて・・・」のような呼吸指示に基づいて被検者に呼吸を行わせて撮影を行う場合は、被検者の肺は呼吸指示に従って動くため、呼吸指示の情報を被写体Ｍの動態の時間変化を示す情報として呼吸指示の発生装置から取得して、呼吸指示の情報に基づいて周期情報を取得することとしてもよい。

【0062】

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。

【0063】

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。

【符号の説明】

【0064】

１００ 動態撮影システム
１ 撮影装置
１１ 放射線源
１２ 放射線照射制御装置
１３ 放射線検出部
１４ 読取制御装置
２ 撮影用コンソール
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 操作部
２４ 表示部
２５ 通信部
２６ バス
２７ 動態検出部
３ 診断用コンソール
３１ 制御部
３２ 記憶部
３３ 操作部
３４ 表示部
３５ 通信部
３６ バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】