JP5152909B2 - 放射線画像検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＱＣファントムを用いて品質管理を行う放射線画像検出装置およびその品質管理方法に関するものである。

胸部レントゲン装置やマンモグラフィ装置等の放射線画像検出装置において、ＱＣファントムを用いた品質管理試験が行われる。このＱＣファントムには様々なパターンが形成されており、ＱＣファントムを撮影したときのファントム画像を用いて予め定められた項目について試験が行われる（たとえば特許文献１−３参照）。この品質管理試験は、各検査項目についてそれぞれ評価値を算出し、算出した評価値が設定基準値を満たしているか否かを判断することにより行われる。そして、評価値が設定基準値を満たしていない場合、異常が発生している旨のエラー出力がなされ、放射線画像検出装置のメンテナンスを行うことを要求する。
特開２００１−２９９７３６号公報 特開２００４−２２３１３８号公報 特開２００４−２９８６１７号公報

特許文献１−３において、試験は評価値が設定基準値を満たしているか否かを判断するものであって経時劣化が許容範囲を超えたときに警告がなされるようになっている。したがって、経時劣化等により性能の低下が生じた場合であっても許容範囲内であれば、その状態で放射線画像検出装置が使用される。ここで、わずかに性能低下が生じたときにメンテナンス作業を行うと手間と時間が掛かるという反面、許容範囲内の経時劣化が生じた場合であっても何らかの調整を行い最善の状態で使用するのが好ましい。

そこで、本発明は、ＱＣファントムによる試験の評価結果を利用し、経時劣化等の装置の性能変化に合わせて効率的にパラメータ調整を行うことができる放射線画像検出装置およびその品質管理方法を提供することを目的とするものである。

本発明の放射線画像検出装置は、放射線源と、放射線源から放射線が被写体に照射されたときに被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて放射線源および放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、ＱＣファントムを被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、評価値算出手段により算出された評価値が目標評価値になるように撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件を変更する条件変更手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の放射線画像検出装置の品質管理方法は、放射線源と、放射線源から放射線が被写体に照射されたときに被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて放射線源および放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置の品質管理方法において、ＱＣファントムを被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて複数の試験項目についてそれぞれ評価値を算出し、算出した評価値が目標評価値になるように撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件を変更することを特徴とするものである。

ここで、撮影条件は、放射線画像を取得する際に設定される条件であって、たとえば放射線源における管電流や焦点サイズ、放射線検出器に印加する電圧、照射野絞り等の他に、放射線検出器から出力される信号電荷を増幅するときのゲイン等が挙げられる。

が挙げられる。また、試験項目は、ＱＣファントムを用いて実施可能であればその種類を問わず、たとえばＩＥＣ６１２２３に挙げられている項目であってＣＮＲ値、空間分解能、Ｓ／Ｎ比の他に胸壁欠損、システム感度、画像歪み、画像ムラ等が挙げられる。

また、撮影条件を変更するとは、変更後の撮影条件で各種制御ができるように撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件を変更することを意味し、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件自体を変更してもよいし、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件は変更せずに変更量を記憶させておき、撮影制御手段が撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件を読み込み、変更量に基づいて撮影条件を変更させるようにしてもよい。

なお、放射線画像検出装置は、評価値算出手段により算出された評価値が予め設定された設定基準範囲を満たしているか否かを判定する合否判定手段をさらに備えたものであってもよい。このとき、条件変更手段は、合否判定手段において評価値が設定基準範囲を満たしていると判定されたとき撮影条件を変更せず、評価値が設定基準範囲を満たしていないと判定されたとき撮影条件を変更して評価値が設定基準範囲を満たすようにしてもよい。この合否判定手段は評価値が設定基準範囲を満たしていないと判定したとき異常が発生している旨を出力するものであってもよい。この設定基準範囲は所望の性能を示す評価値の範囲を示すものであって各評価値の性質に合わせて設定されるものであればよく、たとえば所定の範囲の上限および下限を設定基準値として設定した場合、合否判定手段は評価値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する。また、所定の上限値もしくは下限値を設定基準値として設定した場合、合否判定手段は評価値が上限値以下であるか否か、もしくは下限値以上であるか否かを判定する。

さらに、条件変更手段は撮影条件の初期値からの変更量が予め設定された許容範囲内に収まっているか否かを判定する機能を有していてもよい。そして、条件変更手段は撮影条件の変更量が許容範囲に収まっていないと判定したとき警告を出力するものであってもよい。

また、条件変更手段は前回変更した撮影条件からの変更量が所定の変更範囲よりも大きいと判定したとき警告を出力する機能を有していてもよい。

さらに、試験項目がＣＮＲ値であるとき、評価値算出手段はファントム画像内のＣＮＲ評価領域の画素値を用いてＣＮＲ値を評価値として算出するものであり、条件変更手段はＣＮＲ値が設定ＣＮＲ値になるように放射線源を制御する管電圧値を変更するものである放射線源を制御する管電流値を変更するものであってもよい。

あるいは、試験項目がファントム画像の空間分解能であるとき、評価値算出手段がファントム画像内の分解能評価領域の画素値を用いて空間分解能を評価値として算出するものであり、条件変更手段が、空間分解能が設定空間分解能になるように撮影条件のうち放射線源の焦点サイズを変更するものであってもよい。

または、試験項目がＳ／Ｎ比であるとき、評価値算出手段はファントム画像からＳ／Ｎ比を算出するものであり、条件変更手段はＳ／Ｎ比が設定Ｓ／Ｎ比になるように撮影条件のうち放射線源からの放射線量もしくは放射線検出器への印加電圧を変更するものであってもよい。

また、放射線画像検出装置は、条件変更手段による撮影条件の変更を行うか否かを選択する条件変更可否選択手段をさらに備えたものであってもよい。このとき、条件変更可否選択手段は、ＣＮＲ値、空間分解能、Ｓ／Ｎ比等の試験項目に対応した撮影条件の変更を行うか否かを選択できるものであってもよいし、管電圧値や焦点サイズ等の撮影条件毎に変更を行うか否かを選択できるものであってもよい。

本発明の放射線画像検出装置およびその品質管理方法によれば、放射線源と、放射線源から放射線が被写体に照射されたときの放射線を放射線画像として検出する放射線検出器と、放射線源および放射線検出器の動作を予め設定された撮影条件に基づいて制御する撮影制御手段とを備え、ＱＣファントムを撮影し取得したファントム画像に基づいて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出し、算出した評価値が目標評価値になるように撮影条件を変更する条件変更手段とを備えたことにより、ＱＣファントムを用いた試験を行ったときに、各試験項目の合否を判定する際に算出される評価値を利用し撮影条件として設定されている各種パラメータを変更するため、経時劣化等の性能変化に合わせた撮影条件の設定を効率よく行うことができる。

なお、評価値算出手段により算出された評価値が予め設定された設定基準範囲を満たしているか否かを判定する合否判定手段をさらに備え、条件変更手段が、合否判定手段において評価値が設定基準範囲を満たしていると判定されたとき撮影条件を変更せず、評価値が設定基準範囲を満たしていないと判定されたとき撮影条件を変更して評価値が設定基準範囲を満たすようにするものであれば、常に所望の性能を有する放射線画像検出装置による放射線撮影を行うことができる。

また、条件変更手段が、撮影条件の初期値からの変更量が予め設定された許容範囲に収まっているか否かを判定する機能を有し、撮影条件の変更量が許容範囲に収まっていないと判定したとき警告を出力するものであれば、撮影条件を変更することによって結果的に異常な状態での放射線画像検出装置の使用となることを防止し安全性を高めることができる。

また、条件変更手段は前回変更した撮影条件からの変更量が所定の変更範囲よりも大きいと判定したとき警告を出力する機能を有するものであるとき、異常な状態での放射線画像検出装置の使用を未然に防止し安全性を高めることができる。

さらに、試験項目がＣＮＲ値であり、評価値算出手段がファントム画像内のＣＮＲ評価領域の画素値を用いてＣＮＲ値を評価値として算出するものであり、条件変更手段が、ＣＮＲ値が設定ＣＮＲ値になるように撮影条件のうち放射線源を制御する管電流値を変更するものであるとき、コントラストが劣化した状態で被写体の撮影が行われることによる画質の劣化を防止することができる。

試験項目がファントム画像の空間分解能であり、評価値算出手段がファントム画像内の分解能評価領域の画素値を用いて空間分解能を評価値として算出するものであり、条件変更手段が、空間分解能が設定空間分解能になるように撮影条件のうち放射線源の焦点サイズを変更するものであれば、空間分解能が劣化した状態で被写体の撮影が行われることによる画質の劣化を防止することができる。

さらに、試験項目がＳ／Ｎ比であり、評価値算出手段がファントム画像からＳ／Ｎ比を算出するものであり、条件変更手段がＳ／Ｎ比が設定Ｓ／Ｎ比になるように、撮影条件のうち放射線検出器への印加電圧を変更するものであるとき、Ｓ／Ｎ比が劣化した状態で被写体の撮影が行われることによる画質の劣化を防止することができる。

また、条件変更手段による撮影条件の変更を行うか否かを選択する条件変更可否選択手段をさらに備えたものであれば、使用者が撮影条件を自動的に変更するか否かを選択することができるため、使用者の使い勝手を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出装置について説明する。図１は放射線画像を取得する放射線画像検出装置の好ましい実施形態を示す模式図、図２はそのブロック図である。放射線画像検出装置１は、いわゆる乳房の放射線画像を取得するマンモグラフィ装置であって、放射線源２、基台３、支持体４、撮影台５、押圧板６を備えている。基台３は支持体４を被写体Ｓの位置に応じて矢印Ｚ方向に移動可能に保持している。放射線源２は被写体Ｓに向けて放射線を照射するものであって、支持体４の上部に取り付けられた放射線源収容部２ａに収容されている。

撮影台５は放射線源２から照射され被写体Ｓを透過した放射線を検出して放射線画像Ｐを取得する放射線検出器１０を収納したものであり、支持体４の下部に放射線源２と対向するように取り付けられている。また、撮影台５の上部には被写体Ｓを撮影台５に押圧する押圧板６が設けられており、押圧板６は支持体４に対し矢印Ｚ方向に移動可能に取り付けられている。この押圧板６には押圧板６の位置を検出することにより被写体Ｓの厚みＤを検出する厚み検出手段９３が設けられている。

撮影台５内において放射線源２と放射線検出器１０との間には散乱線除去手段７が設けられている。散乱線除去手段７は、放射線の非散乱成分を通し散乱成分を吸収（除去）するものであって、たとえば鉛板等からなる複数のプレートが放射線源（焦点）を指向するように所定間隔（例えば、０．３ｍｍ程度）で並列的に配置された構造を有している。

放射線検出器１０は、被写体Ｓを透過した放射線からなる放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、蓄積した静電潜像を読み取ることにより放射線の透過率分布を放射線画像として検出するものである。なお、放射線検出器１０は放射線を検出して画像情報として出力するものであればその構成を問わず、たとえばＴＦＴ方式の固体検出器であってもよいし光読出方式の固体検出器であってもよい。そして、放射線検出器１０により取得された放射線画像Ｐは図２の放射線画像処理装置１００の画像取得手段２０において取得され、画像処理手段３０において各種画像処理がなされた後、表示装置１００Ａに画像表示がなされる。

ところで、上述した放射線画像検出装置１は定期的にＱＣファントムＦＭを用いた性能の試験が行われる。このＱＣファントムＦＭはたとえば図３のような所定のパターンが形成されており、ＱＣファントムＦＭを撮影したときのファントム画像ＦＰに基づいて各種性能の試験・評価が行われる。なお、ＱＣファントムＦＭを用いて品質管理試験には、機器の性能の不変性を監視するための不変性試験と、放射線画像検出装置１として要求される性能を確認する性能確認試験とが含まれる。そして、放射線画像検出装置１にはこの品質管理試験および性能確認試験を行うための機能が設けられている。

具体的には、図２の放射線画像検出装置１は評価値算出手段４０、合否判定手段５０、条件変更手段６０を備えている。評価値算出手段４０は、ＱＣファントムＦＭを撮影し取得したファントム画像に基づいて複数の試験項目についてそれぞれ評価値を算出するものである。なお、マンモグラフィーについての各種評価値の評価方法はたとえばＩＥＣ６１２２３−３−２（ＪＩＳ Ｚ ４７５２−３−２）に定義されている。

試験項目としては、たとえばＱＣファントムＦＭの外縁に設けられた１ｍｍ間隔のバーパターンＦＭ１の座標情報を用いて胸壁欠損量を算出する胸壁欠損試験、厚さ０．２ｍｍのアルミニウムＭＦ２を撮影したときの画素値を用いてＣＮＲ値を評価値Ｃとして算出するＣＮＲ試験、ＱＣファントムＦＭの胸壁から６０ｍｍ、左右中央に２０×２０ｍｍの領域ＦＭ３から取得した画素値を用いて線量に反比例する値を評価値Ｃとして算出するシステム感度試験、ＱＣファントムＦＭの３角のマーカーで示された１００ｍｍ間隔の罫書き線が描かれた領域ＦＭ４を用いて罫書き線間の距離を評価値Ｃとして算出する画像歪試験、金属とプラスチックからなる領域（Ｍｏ／Ｍｏ＝２８ｋＶｐでアクリル樹脂の厚さ４０ｍｍと同等の透過率を有する領域）ＦＭ５に一様に放射線を照射したときのＮ／Ａを評価値Ｃとして算出する画像均一性試験、ステップウェッジの最薄領域ＦＭ６を用いてステップウェッジ最高濃度部の画素値を評価値Ｃとして算出するダイナミックレンジ試験、４５°傾いた２、４、８ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍのバーパターン領域ＦＭ７を用いてＳＣＴＦ（空間分解能）を評価値Ｃとして算出する空間分解能試験、φ＝２ｍｍであって所定のコントラストを有する領域ＦＭ８を用いて参照画像との相互相関値を評価値Ｃとして算出する低コントラスト検出能試験、中心濃度部に対し約±１桁の範囲の濃度域を形成した５段のステップウェッジ領域ＦＭ９を用いてステップウェッジの隣り合う各段の差分を評価値Ｃとして算出する線形性／Ｘ線質不変性試験等が挙げられる。さらに、ファントム画像内の均一平面での画素平均値／標準偏差（Ｓ／Ｎ比）を評価値Ｃとして算出するＳ／Ｎ比試験が行われる。

通常の放射線画像検出装置（並びに放射線画像検出装置１において、後述する条件変更可否選択手段６５をＯＦＦとした場合）においては、経時劣化等何らかの影響で、上記の評価値Ｃが所望の状態を満たさなくなる場合がある。下に、評価値Ｃが所望の状態か否かを判定する態様について説明する。

合否判定手段５０は評価値算出手段４０により算出された評価値Ｃが使用可能範囲Ｃｏｋであるか否かを判定するものである。この使用可能範囲Ｃｏｋは各評価値Ｃの性質に合わせて設定されるものであって、たとえば図４Ａのように所定の範囲の上限値および下限値が使用可能範囲Ｃｏｋとして設定されている場合、合否判定手段５０は評価値Ｃが使用可能範囲Ｃｏｋ内に収まっているか否かを判定する。また、図４Ｂおよび図４Ｃに示すように所定の上限値もしくは下限値のみが使用可能範囲Ｃｏｋとして設定されている場合、合否判定手段５０は評価値Ｃが上限値以下であるか否か、もしくは下限値以上であるか否かを判定する。そして、合否判定手段５０は評価値Ｃが使用可能範囲Ｃｏｋを満たしていないと判定したときに放射線画像検出装置１が放射線画像を検出するための性能を満たしておらず、異常な状態である旨の出力を表示装置１００Ａに行う。

さて、前述した通り、評価値Ｃにわずかに性能低下が生じたときにおいては、そのまま使用することも可能であるが、画像診断等の用途においては、評価値Ｃの変化は、極力少ない方が好ましい。そこで、本発明においては、合否判定手段５０に設定基準範囲Ｃｒｅｆの範囲内に評価値Ｃが入っているか判定させる。ここで、上記設定基準範囲Ｃｒｅｆ自体は目標評価値Ｃｔｇの比較的近傍のみ（例えばＣｒｅｆはＣｔｇの±1%以内、など）として、何らかの影響によって評価値Ｃに性能低下が起きた際、すなわち評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇを少しでも離れた際には、撮影条件ＲＣを変更せしめて、性能低下をすぐに補うことが好ましい。

図２の条件変更手段６０は、評価値算出手段４０により算出された評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇになるように撮影条件ＲＣを変更するものであって、条件算出手段６１および変更量判定手段６２を備えている。なお、目標評価値Ｃｔｇとしてたとえば経時劣化等の性能低下が生じていない出荷時の放射線画像検出装置１の評価値が設定される。ここで、試験項目がＣＮＲ値、空間分解能、Ｓ／Ｎ比の場合についての撮影条件ＲＣの算出方法について具体的に説明する。

試験項目がＣＮＲ値のとき、条件算出手段６１は撮影条件ＲＣのうち放射線源２の管電圧値を変更することにより、評価値Ｃ（ＣＮＲ値）が目標評価値Ｃｔｇ（目標ＣＮＲ値）になるように変更する。ここで、条件算出手段６１にはＣＮＲ値と管電圧値との関係が予め記憶されており、ＣＮＲ値は被写体の厚さが厚くなればなるほど小さくなり、管電圧値が大きくなればなるほど大きくなる。そこで、条件算出手段６１は評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇとなるための管電圧値の差分を撮影条件ＲＣの変更量ΔＲＣとして算出する。そして、通常の撮影を行うときに、撮影制御手段８０は撮影条件記憶手段７０に記憶された撮影条件ＲＣから上記変更量ΔＲＣだけ変更して線源制御手段９１および放射線源２を動作させる。

試験項目が空間分解能であるとき、条件算出手段６１は撮影条件ＲＣとして設定される放射線の焦点サイズＦＳを変更することにより、評価値Ｃ（空間分解能）が目標評価値Ｃｔｇ（目標空間分解能）になるように調整する。ここで、空間分解能は、図５に示すように放射線検出器１０上におけるボケ幅ｈで表すことができる。ここで、焦点サイズをＦＳ、放射線源２と放射線検出器１０との距離をＬ、放射線検出器１０から被写体Ｓまでの距離をａ、被写体の厚みをＤとしたとき、基準観察位置Ｚｓ（０＜Ｚｓ≦Ｄ）にある被写体Ｓの像が放射線検出器１０上のボケ幅ｈと焦点サイズＦＳとの関係は下記式（１）により求めることができる。
ＦＳ＝（Ｌ−ａ−Ｚｓ）ｈ／（ａ＋Ｚｓ）・・・（１）

式（１）からわかるように、焦点サイズＦＳとボケ幅ｈとは比例関係にあるため、条件変更手段６１は変更量ΔＲＣとしてＣｔｇ／Ｃを算出する。そして、通常の撮影を行うときに、撮影制御手段８０は式（１）により算出した焦点サイズＦＳを変更量Ｃｔｇ／Ｃ倍だけ変更して線源制御手段９１および放射線源２を動作させる。

試験項目がＳ／Ｎ比であるとき、条件算出手段６１はＡＥＣ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の放射線量ｍＡｓ値の調整もしくは放射線検出器１０の印加電圧を変更することにより、評価値Ｃ（Ｓ／Ｎ比）が目標評価値Ｃｔｇ（目標Ｓ／Ｎ比）になるように調整する。たとえば評価値Ｃ＝９であって目標評価値Ｃｔｇ＝１０であるとき、条件算出手段６１は変更量ΔＲＣとして（Ｃ／Ｃｔｇ）^−１／２＝１００／８１≒１．２３を算出する。そして、通常の撮影を行うときに撮影制御手段８０は所定のｍＡｓ値を（Ｃ／Ｃｔｇ）^−１／２≒１．２３倍だけ変更して線源制御手段９１および放射線源２を動作させる。

つまり、図６Ａに示すように、出荷時から経時劣化等により評価値Ｃが低下した場合、条件算出手段６１は、評価値Ｃが所望の性能値を示す設定基準範囲Ｃｒｅｆ内に収まるように、逐次撮影条件ＲＣを変更していくことになる。

図２の変更量判定手段６２は、図６Ｂに示すように、条件算出手段６１による撮影条件ＲＣの初期値ＲＣ_０からの変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａ内に収まっているか否かを判定するものである。なお、許容範囲ＲＣ_Ａは放射線量等の装置の使用上の制約や印加可能な最大電圧等の機能的な限界等により決定されるものである。また、初期値とは、たとえば出荷時の撮影条件ＲＣの値でもよいし技師等の撮影者が設定したものであってもよい。そして、変更量判定手段６２は所定の時間ｔ_ｅｒｒにおいて撮影条件ＲＣの変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａ内に収まっていないと判定したとき、その旨を使用者に知らせるために警告を出力する。一方、変更量判定手段６２は、撮影条件ＲＣの変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａ内に収まっていると判定したとき、撮影条件記憶手段７０に記憶された撮影条件ＲＣの変更を行う。なお、撮影条件ＲＣの変更は、撮影条件記憶手段７０に記憶された撮影条件ＲＣ自体を変更するようにしてもよいし、撮影条件記憶手段７０に記憶された内容は変更せずに変更量ΔＲＣを記憶させ動作制御手段８０が撮影条件記憶手段７０を参照する度に変更量ΔＲＣを用いて撮影条件ＲＣを変更するようにしてもよい。

このように、評価値Ｃのみならず変更量ΔＲＣも判定することにより、放射線画像検出装置１を使用する際の安全性を担保することができる。すなわち、上述したＣＮＲ値もしくはＳ／Ｎ比についての評価値Ｃを目標評価値Ｃｔｇにするために、管電圧もしくは放射線検出器１０への印加電圧を変更したときに、放射線量が曝射許容量を超えて設定されてしまうことも考えられる。そこで、変更量判定手段６２による変更量ΔＲＣの判定を行うことにより、曝射許容量を超えてしまうのを確実に防ぐことができる。

さらに、変更量判定手段６２は、前回からの変更量ΔＲＣｄが変更範囲ＲＣ_Ｂよりも大きいと判定する機能を有している。そして、前回からの変更量ΔＲＣｄが変更範囲ＲＣ_Ｂよりも大きいと判定したときには想定外の異常と判断し警告を出力する。これにより、異常な状態での放射線画像検出装置１の使用を未然に防止し安全性を高めることができる。

条件変更可否選択手段６５は条件変更手段６０による撮影条件ＲＣの変更を行うか否かを選択するものであって、たとえば使用者により操作された入力部からの入力にしたがい、変更の可否を選択する。たとえば図７に示すように、条件変更可否選択手段６５によりＣＮＲ値、空間分解能、Ｓ／Ｎ比等の試験項目のうち、ＣＮＲ値、Ｓ／Ｎ比の試験に対応した撮影条件ＲＣ（管電圧値、ｍＡｓ値）の変更を行うことが選択されたものとする。すると、条件変更手段６０は空間分解能の試験に対応した撮影条件ＲＣ（焦点サイズ）の変更は行わない。このように、使用者が撮影条件ＲＣを自動的に変更するか否かを選択することができるため、使用者の使い勝手を向上させることができる。なお、上述したように試験項目毎に選択するのではなく、管電圧値や焦点サイズ等の撮影条件ＲＣ毎に変更を行うか否かを選択できるものであってもよい。

図８は本発明の放射線画像検出装置１の品質管理方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり、図１から図８を参照して品質管理方法について説明する。まず、ＱＣファントムＦＭが撮影台５上に配置された状態で、ＱＣファントムＦＭに放射線源２から放射線が照射され、放射線検出器１０においてファントム画像が検出される（ステップＳＴ１）。なお、ＱＣファントム試験は逐次変更された撮影条件ＲＣを用いて行われる。次に、評価値算出手段４０においてファントム画像を用いて各試験項目についての評価値Ｃの算出が行われる（ステップＳＴ２）。そして、合否判定手段５０により、評価値Ｃが設定基準範囲Ｃｒｅｆを満たしているか否かが判定される（ステップＳＴ３）。

合否判定手段５０において評価値Ｃが設定基準範囲Ｃｒｅｆを満たしていないと判定されたとき、条件算出手段６１において評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇになる撮影条件ＲＣが算出される（ステップＳＴ４）。その後、変更量判定手段６２により、算出された撮影条件ＲＣの初期値ＲＣ_０からの変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａ内に収まっているか否かが判定され（ステップＳＴ５、図６Ａ参照）、許容範囲ＲＣ_Ａに収まっていないときには警告が出力される（ステップＳＴ６）。一方、変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａに収まっているとき、さらに前回の撮影条件ＲＣからの変更量ΔＲＣｄが変更範囲ＲＣ_Ｂ内に収まっているか否かが判断され（ステップＳＴ７、図６Ｂ参照）、変更量ΔＲＣｄが変更範囲ＲＣ_Ｂ内に収まっていないとき警告が出力される（ステップＳＴ８）。一方、前回の撮影条件ＲＣからの変更量ΔＲＣｄが変更範囲ＲＣ_Ｂ内に収まっていると判定されたとき、撮影条件記憶手段７０に変更量ΔＲＣが撮影条件ＲＣとして記憶される（ステップＳＴ９）。そして、撮影制御手段８０において変更された撮影条件ＲＣに基づいて放射線画像検出装置１の動作が制御される。

上記実施の形態によれば、放射線源２と、放射線源２から放射線が被写体Ｓに照射されたときに被写体Ｓを透過した放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器１０と、放射線源２および放射線検出器１０の動作を設定された撮影条件ＲＣに基づいて制御する撮影制御手段８０とを備えた放射線画像検出装置１において、ＱＣファントムＦＭを被写体として撮影し取得したファントム画像に基づいて少なくとも１つの試験項目について評価値Ｃを算出する評価値算出手段４０と、評価値算出手段４０により算出された評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇになるように撮影条件ＲＣを変更する条件変更手段６０とを備えたことにより、ＱＣファントムＦＭを用いた試験を行ったときに、各試験項目の合否を判定する際に算出される評価値Ｃを利用し、撮影条件ＲＣとして設定されている各種パラメータを変更するため、経時劣化等の性能変化に合わせた撮影条件ＲＣの設定を効率よく行うことができる。

なお、図６Ａに示すように、評価値算出手段４０により算出された評価値Ｃが設定基準範囲Ｃｒｅｆであるか否かを判定する合否判定手段５０をさらに備え、条件変更手段６０が、合否判定手段５０において評価値Ｃが設定基準範囲Ｃｒｅｆであると判定したとき撮影条件ＲＣの変更を行わず、評価値Ｃが設定基準範囲Ｃｒｅｆでないと判定したときに撮影条件ＲＣの変更を行うものであるとき、常に所望の性能を有する放射線画像検出装置による放射線撮影を行うことができる。

また、図６Ｂに示すように、条件変更手段６０が、撮影条件ＲＣの初期値ＲＣ_０からの変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａよりも大きいか否かを判定する機能を有するものであり、撮影条件ＲＣの変更量ΔＲＣが許容範囲ＲＣ_Ａよりも大きいと判定したときに警告を出力するものであれば、撮影条件ＲＣを変更した結果、異常な状態での放射線画像検出装置１の使用になってしまうことを未然に防止し安全性を高めることができる。

さらに、毎回逐次撮影条件ＲＣを変更する際に、前回からの変更量ΔＲＣｄが所定の変更範囲ＲＣ_Ｂよりも大きいと判定したときには想定外の異常と判断し、警告を出力するものであれば、撮影条件ＲＣを変更した結果、異常な状態での放射線画像検出装置１の使用になってしまうことを未然に防止し安全性を高めることができる。

さらに、試験項目がＣＮＲ値であり、評価値算出手段４０がファントム画像内のＣＮＲ評価領域の画素値を用いてＣＮＲ値を評価値として算出するものであり、条件変更手段６０が、評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇになるように撮影条件ＲＣのうち管電流値を変更するものであるとき、ＣＮＲ値が劣化した状態で被写体の撮影が行われることによる画質の劣化を防止することができる。

試験項目がファントム画像の空間分解能であり、評価値算出手段４０がファントム画像内の分解能評価領域の画素値を用いて空間分解能を評価値として算出するものであり、条件変更手段６０が、撮影条件ＲＣのうち放射線源の焦点サイズＦＳを評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇになるように変更するものであれば、空間分解能が劣化した状態で被写体の撮影が行われることによる画質の劣化を防止することができる。

さらに、試験項目がＳ／Ｎ比であり、評価値算出手段４０がファントム画像からＳ／Ｎ比を算出するものであり、撮影条件ＲＣのうち放射線源２の放射線量もしくは放射線検出器１０への印加電圧を評価値Ｃが目標評価値Ｃｔｇになるように変更するものであるとき、Ｓ／Ｎ比が劣化した状態で被写体の撮影が行われることによる画質の劣化を防止することができる。

また、図１、図６に示すように、条件変更手段６０による撮影条件ＲＣの変更を行うか否かを選択する条件変更可否選択手段６５をさらに備えたものであれば、使用者が撮影条件を自動的に変更するか否かを選択することができるため、使用者の使い勝手を向上させることができる。

本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態において、放射線源２もしくは放射線検出器１０を制御する場合について例示しているが、たとえば画像処理手段３０における処理パラメータを変更するものであってもよい。

また、図１において放射線画像検出装置１がマンモグラフィ装置である場合について例示しているが、胸部レントゲン装置や非破壊検査装置等のＱＣファントムＦＭを用いて品質管理検査を行う装置に適用することができる。

さらに、上記実施の形態において、管電圧値、焦点サイズ、ｍＡｓ値等の曝射条件を変更する場合について例示しているが、これに限定されず、放射線撮影を行う際に用いる各種撮影条件を変更するようにしてもよい。

また、上記実施の形態において、設定基準範囲Ｃｒｅｆを定め、評価値Ｃがこれを外れたときに撮影条件ＲＣの変更量の計算することとしているが、これに限らず、設定基準範囲Ｃｒｅｆを定めず、評価値Ｃと目標評価値Ｃｔｇとの差分を元に、常に撮影条件ＲＣの変更量の計算を行うようにしてもよい。

本発明の放射線画像検出装置の好ましい実施形態を示す模式図 本発明の放射線画像検出装置の好ましい実施形態を示すブロック図 図１の放射線画像検出装置の品質管理試験に用いられるＱＣファントムの一例を示す模式図 図１の合否判定手段において設定されている設定基準範囲と評価値との関係を示すグラフ 図１の合否判定手段において設定されている設定基準範囲と評価値との関係を示すグラフ 図１の合否判定手段において設定されている設定基準範囲と評価値との関係を示すグラフ 図１の条件算出手段において変更される焦点サイズと空間分解能（ボケ幅）との関係を示す模式図 図１の条件変更手段による撮影条件の変更により、評価値算出手段において算出される評価値が設定基準範囲内に収まる様子を示すグラフ 図１の条件変更手段による撮影条件の初期値からの変更量および前回の撮影条件からの変更量の一例を示すグラフ 図１の条件変更可否選択手段において品質管理試験に対する撮影条件の変更の可否が選択された様子を示す表 本発明の放射線画像検出装置の品質管理方法の好ましい実施形態を示すフローチャート

符号の説明

１ 放射線画像検出装置
２ 放射線源
１０ 放射線検出器
４０ 評価値算出手段
５０ 合否判定手段
６０ 条件変更手段
６１ 条件算出手段
６２ 変更量判定手段
６５ 条件変更可否選択手段
８０ 撮影制御手段
７０ 撮影条件記憶手段
１００ 放射線画像処理装置
Ｃ 評価値
Ｃｒｅｆ 設定基準範囲
Ｃｔｇ 目標評価値
ＦＭ ＱＣファントム
ＦＰ ファントム画像
Ｐ 放射線画像
ＲＣ 撮影条件
Ｓ 被写体

Claims (10)

1. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記条件変更手段が、前記撮影条件の初期値からの変更量が予め設定された許容範囲内に収まっているか否かを判定する機能を有し、前記撮影条件の変更量が前記許容範囲に収まっていないと判定したとき警告を出力するものであることを特徴とする放射線画像検出装置。
2. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記条件変更手段が、前回変更した前記撮影条件からの変更量が所定の変更範囲よりも大きいと判定したとき警告を出力するものであることを特徴とする放射線画像検出装置。
3. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記条件変更手段が、前記撮影条件の初期値からの変更量が予め設定された許容範囲内に収まっているか否かを判定する機能を有し、前記撮影条件の変更量が前記許容範囲に収まっていないと判定したとき警告を出力するものであり、かつ、前回変更した前記撮影条件からの変更量が所定の変更範囲よりも大きいと判定したとき警告を出力するものであることを特徴とする放射線画像検出装置。
4. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記試験項目が前記ファントム画像の空間分解能であり、前記評価値算出手段が前記ファントム画像から前記空間分解能を前記評価値として算出する機能を有するものであり、前記条件変更手段が前記撮影条件のうち前記放射線源の焦点サイズを前記評価値が前記目標評価値になるように変更するものであることを特徴とする放射線画像検出装置。
5. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記条件変更手段による前記撮影条件の変更を行うか否かを選択する条件変更可否選択手段をさらに備えたことを特徴とする放射線画像検出装置。
6. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記条件変更手段が、前記撮影条件の初期値からの変更量が予め設定された許容範囲内に収まっているか否かを判定する機能を有し、前記撮影条件の変更量が前記許容範囲に収まっていないと判定したとき警告を出力するものであり、
   前記条件変更手段による前記撮影条件の変更を行うか否かを選択する条件変更可否選択手段をさらに備えたことを特徴とする放射線画像検出装置。
7. 放射線源と、該放射線源から放射線が被写体に照射されたときに該被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像を取得する放射線検出器と、撮影条件記憶手段に記憶された撮影条件に基づいて前記放射線源および前記放射線検出器の動作を制御する撮影制御手段とを備えた放射線画像検出装置において、
   ＱＣファントムを前記被写体として撮影し取得したファントム画像を用いて少なくとも１つの試験項目について評価値を算出する評価値算出手段と、
   該評価値算出手段により算出された前記評価値が目標評価値になるように前記撮影条件記憶手段に記憶された前記撮影条件を変更する条件変更手段とを備え、
   前記条件変更手段が、前回変更した前記撮影条件からの変更量が所定の変更範囲よりも大きいと判定したとき警告を出力するものであり、
   前記条件変更手段による前記撮影条件の変更を行うか否かを選択する条件変更可否選択手段をさらに備えたことを特徴とする放射線画像検出装置。
8. 前記評価値算出手段により算出された前記評価値が予め設定された設定基準範囲を満たしているか否かを判定する合否判定手段をさらに備え、前記条件変更手段が、該合否判定手段において前記評価値が前記設定基準範囲を満たしていると判定されたとき前記撮影条件を変更せず、前記評価値が前記設定基準範囲を満たしていないと判定されたとき前記撮影条件を変更して前記評価値が前記設定基準範囲を満たすようにすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の放射線画像検出装置。
9. 前記試験項目が前記ファントム画像のＣＮＲ値であり、前記評価値算出手段が前記ファントム画像から前記ＣＮＲ値を前記評価値として算出する機能を有するものであり、前記条件変更手段が前記撮影条件のうち前記放射線源を制御する管電圧値を前記評価値が前記目標評価値になるように変更するものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像検出装置。
10. 前記試験項目が前記ファントム画像のＳ／Ｎ比であり、前記評価値算出手段が前記ファントム画像から前記Ｓ／Ｎ比を前記評価値として算出する機能を有するものであり、前記条件変更手段が前記撮影条件のうち前記放射線源からの放射線量もしくは前記放射線検出器への印加電圧を前記評価値が前記目標評価値になるように変更するものであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の放射線画像検出装置。

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