JP2006254969A - Radiation image acquisition apparatus and radiation image acquisition method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation image acquisition apparatus and a radiation image acquisition method capable of improving diagnostic ability and reducing an exposure dose in a radiation diagnosis. <P>SOLUTION: This radiation image acquisition apparatus comprises: first image acquisition means 1 and 9 for irradiating an object M with radiation and obtaining a projection image; and second image acquisition means 11, 12 and 13 for detecting light emitted from the subject in response to the radiation and imaging it. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被写体の内部情報を取得するための放射線画像取得装置及び放射線画像取得方法に関し、特に医療用画像の取得のための放射線画像取得装置及び放射線画像取得方法に関するものである。   The present invention relates to a radiographic image acquisition apparatus and radiographic image acquisition method for acquiring internal information of a subject, and more particularly to a radiographic image acquisition apparatus and radiographic image acquisition method for acquiring medical images.

X線画像のような放射線画像は、病気診断用などの分野で多く用いられている。このX線画像を得る方法としては、被写体を通過したX線を蛍光体層(蛍光スクリーン)に照射し、これにより可視光を生じさせた後、この可視光を通常の写真を撮るときと同様にして、ハロゲン化銀写真感光材料(以下、単に「感光材料」ともいう。)に照射し、次いで現像処理を施して可視銀画像を得る、いわゆる放射線写真方式が広く利用されている。   Radiation images such as X-ray images are often used in fields such as disease diagnosis. The X-ray image is obtained by irradiating the phosphor layer (phosphor screen) with X-rays that have passed through the subject, thereby generating visible light, and then using this visible light as when taking a normal photograph. Thus, a so-called radiographic method is widely used in which a silver halide photographic light-sensitive material (hereinafter also simply referred to as “photosensitive material”) is irradiated and then subjected to development processing to obtain a visible silver image.

しかしながら、近年では、ハロゲン化銀塩を有する感光材料による画像形成方法に代わり、蛍光体層から直接画像を取り出す新たな方法が普及し始めている。この方法は、輝尽性蛍光体を含有する放射線画像変換プレート(以下、単に「プレート」ともいう。)を使用するもので、このプレートの輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて、被写体各部の放射線透過密度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて、その後、輝尽性蛍光体を可視から近赤外域のレーザ光などによる励起光でラスタースキャン(rasterscan)し、輝尽性蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光として放出させる。この輝尽光の強弱による信号を、CCDや光電子増倍管などの光電変換素子で電気信号に変換した後、標本化してデジタル信号に変換し、この信号をハロゲン化銀写真感光材料などの記録材料やCRTなどの表示装置上に可視像として再生するものである。   However, in recent years, a new method for taking out an image directly from a phosphor layer has begun to spread in place of an image forming method using a photosensitive material having a silver halide salt. This method uses a radiation image conversion plate (hereinafter, also simply referred to as “plate”) containing a stimulable phosphor, and the radiation transmitted through the subject is applied to the stimulable phosphor layer of this plate. Then, the radiation energy corresponding to the radiation transmission density of each part of the subject is accumulated, and then the stimulable phosphor is raster-scanned with excitation light such as laser light in the visible to near-infrared region, thereby stimulating the fluorescence. Radiation energy accumulated in the body is released as stimulated luminescence. The signal resulting from the intensity of this stimulating light is converted into an electrical signal by a photoelectric conversion element such as a CCD or photomultiplier tube, then sampled and converted into a digital signal, and this signal is recorded on a silver halide photographic material or the like. It is reproduced as a visible image on a display device such as a material or CRT.

この輝尽性蛍光体プレートを用いたシステムはコンピューテッド・ラジオグラフィー(以下、「CR」という。)と呼ばれ、今日では広く普及している。このCRによる放射線画像読取装置は、プレート内蔵型の専用型と、プレートの収納されているカセッテを装置に投入し、装置内でプレートからカセッテを引き出して読み取りを行うカセッテ型の2つに大別される。これらはいずれも前記繰り返し使用できる経済性や画像をデジタルデータとして扱える利便性などにより、今日では広く医療現場で用いられている。   This system using a photostimulable phosphor plate is called a computed radiography (hereinafter referred to as “CR”) and is widely used today. This radiographic image reading apparatus using CR is roughly divided into two types: a dedicated type with a built-in plate and a cassette type in which a cassette in which the plate is stored is loaded into the apparatus and the cassette is pulled out from the plate within the apparatus for reading. Is done. These are widely used in the medical field today because of the economy that can be used repeatedly and the convenience of handling images as digital data.

また、近年ではCRに対し、蛍光体層の発光を2次元センサアレイによって読み取ったり、あるいはアモルファスセレンなどのシンチレータに発生した電荷を2次元的に読み取ることで放射線画像を得るフラットパネルディテクタ(以下、「FPD」という。)も実用化が進んでいる。これらは一般的に高い鮮鋭性を有しており、高画質の検出器とされている。   In recent years, a flat panel detector (hereinafter referred to as “CR”) that obtains a radiographic image by reading light emitted from a phosphor layer by a two-dimensional sensor array or two-dimensionally reading charges generated in a scintillator such as amorphous selenium with respect to CR. "FPD") is also in practical use. These generally have high sharpness and are regarded as high-quality detectors.

一方、これらX線画像はその取得に際して被写体に電離放射線を照射することから、人体に対して無侵襲とはいえず、常に被爆のリスクと検査による利益のバランスを考慮する必要がある。更に、これらX線画像は、組織によるX線の吸収差によって画像を形成するため、骨などの形態的な情報を得るのは容易であるが、軟部組織における病変と正常組織を区別するには十分な吸収差が得られず、生体の機能的情報を得るには必ずしも最適な方法ではなかった。   On the other hand, since these X-ray images are obtained by irradiating the subject with ionizing radiation at the time of acquisition, it is not non-invasive to the human body, and it is necessary to always consider the balance between the risk of exposure and the benefit of the examination. Furthermore, since these X-ray images are formed by the difference in X-ray absorption by the tissue, it is easy to obtain morphological information such as bones, but in order to distinguish between lesions in soft tissues and normal tissues A sufficient difference in absorption could not be obtained, and it was not always the optimum method for obtaining functional information of the living body.

このため近年では、比較的生体を良く透過する近赤外光(650〜1500nm)などを用いて生体内の情報を得ようとする試みや光による診断が提案され始めている(下記非特許文献1,2参照)。近赤外光は血液中のヘモグロビンに吸収され易く、またヘモグロビンの酸化状態によっても吸収が異なることから、生体の機能的情報を得るのに適している。但し、近赤外光はX線と違って生体内で強く散乱されるために光が広がり、生体内部の情報を得るには解像力が不足しているという問題がある。   Therefore, in recent years, attempts to obtain in-vivo information using near-infrared light (650-1500 nm) or the like that penetrates the living body relatively well and light diagnosis have been proposed (Non-Patent Document 1 below). , 2). Near-infrared light is easily absorbed by hemoglobin in blood, and the absorption varies depending on the oxidation state of hemoglobin, so that it is suitable for obtaining functional information of a living body. However, near-infrared light is strongly scattered in the living body unlike X-rays, so that the light spreads and there is a problem that the resolving power is insufficient to obtain information inside the living body.

この問題を解決するため、光の散乱を考慮に入れたアルゴリズムの開発など、様々な試みがなされている(例えば、下記特許文献1参照)。しかし、現在のところ、生体のごく表面の情報を取得するOCT(0ptical Coherence Tomography)という方法が眼底検査用に用いられている他は、光による生体内部の診断は普及していないのが実状である。
特公平7−81948号公報 「光とバイオ、光と医療」予稿集、平成15年9月25日、26日開催、日本光学会、光産業技術振興協会) 「光による診断:肺癌の場合」(https://www3.ocn.ne.jp/~doraran/c_3_1.htm)
In order to solve this problem, various attempts have been made such as development of an algorithm that takes light scattering into consideration (for example, see Patent Document 1 below). However, at present, other than the method called OCT (0ptical Coherence Tomography), which acquires information on the very surface of the living body, is used for fundus examinations, the actual situation is that diagnosis inside the living body using light is not widespread. is there.
Japanese Patent Publication No. 7-81948 "Light and Bio, Light and Medical" Proceedings, held on September 25 and 26, 2003, Japan Optical Society, Optoelectronics Technology Promotion Association) “Diagnosis with light: Lung cancer” (https://www3.ocn.ne.jp/~doraran/c_3_1.htm)

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、放射線診断における診断能向上及び被爆量の低減を実現可能な放射線画像取得装置及び放射線画像取得方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a radiological image acquisition apparatus and a radiological image acquisition method capable of improving diagnostic performance in radiation diagnosis and reducing the amount of exposure.

上記目的を達成するために、本発明による放射線画像取得装置は、放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得手段と、前記放射線を受けて前記被写体から発せられる光を検出し画像化する第2の画像取得手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a radiological image acquisition apparatus according to the present invention detects a light emitted from a subject by receiving the radiation and detecting a light emitted from the subject by first irradiating the subject with radiation and obtaining a projection image. And second image acquisition means for converting to a second image acquisition means.

この放射線画像取得装置によれば、放射線による被写体の投影像と、放射線を受けて被写体から発せられる光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。また、X線の照射量を減らして被爆量を低減させても、従来の被爆量で得られたX線画像単独による診断と同等以上の診断能を得ることができる。   According to this radiographic image acquisition device, the projection image of the subject by radiation and the image by the light emitted from the subject upon receiving radiation can be combined and corresponded. realizable. Moreover, even if the amount of exposure is reduced by reducing the amount of X-ray irradiation, it is possible to obtain a diagnostic ability equivalent to or better than the diagnosis based on the conventional X-ray image obtained with the amount of exposure.

上記放射線画像取得装置において前記第1の画像取得手段は前記放射線を検出する放射線検出器を備え、前記第2の画像取得手段は前記光を検出する光検出器を備えることが好ましい。   In the radiological image acquisition apparatus, it is preferable that the first image acquisition unit includes a radiation detector that detects the radiation, and the second image acquisition unit includes a photodetector that detects the light.

また、前記第2の画像取得手段は前記被写体と前記放射線検出器との間に光路折り曲げのために配置されたミラーを備えることが好ましい。この場合、前記第2の画像取得手段は前記ミラーと前記光検出器との間に配置された結像用レンズを備えることが好ましい。   The second image acquisition means preferably includes a mirror disposed for bending the optical path between the subject and the radiation detector. In this case, it is preferable that the second image acquisition unit includes an imaging lens disposed between the mirror and the photodetector.

また、前記第1の画像取得手段と前記第2の画像取得手段が略同一配置での前記被写体からの情報を取得できるように前記被写体を位置決める手段を備えることが好ましい。   The first image acquisition unit and the second image acquisition unit preferably include a unit for positioning the subject so that information from the subject in substantially the same arrangement can be acquired.

また、前記第1の画像取得手段による画像と前記第2の画像取得手段による画像が略同時に取得されることが好ましい。これにより、第2の画像取得手段による画像取得のための時間が要らないので、被写体(患者)の負担も小さい。   Moreover, it is preferable that the image by the first image acquisition unit and the image by the second image acquisition unit are acquired substantially simultaneously. Thereby, since the time for image acquisition by the second image acquisition means is not required, the burden on the subject (patient) is small.

また、前記放射線による被写体の投影像による画像情報と前記第2の画像取得手段による画像情報とに基づいて前記被写体内部の画像を構成することで、より正確で解像度の高い被写体内の機能的3次元画像を得ることができる。   Further, by constructing an image inside the subject based on the image information by the projection image of the subject by the radiation and the image information by the second image acquisition means, the functional 3 in the subject with higher accuracy and higher resolution can be obtained. A dimensional image can be obtained.

本発明による別の放射線画像取得装置は、放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得手段と、近赤外光等の光を被写体に照射することにより被写体から発せられる光及び前記被写体を透過した光の少なくとも一方を検出し画像化する第2の画像取得手段と、を備えることを特徴とする。   Another radiological image acquisition apparatus according to the present invention includes a first image acquisition unit that irradiates a subject with radiation and obtains a projected image, light emitted from the subject by irradiating the subject with light such as near infrared light, and the And second image acquisition means for detecting and imaging at least one of the light transmitted through the subject.

この放射線画像取得装置によれば、放射線による被写体の投影像と、近赤外光等の光の照射で被写体から発せられる光や被写体を透過した光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。また、X線の照射量を減らして被爆量を低減させても、従来の被爆量で得られたX線画像単独による診断と同等以上の診断能を得ることができる。   According to this radiographic image acquisition device, it is possible to cope with a combination of a projected image of a subject by radiation and an image of light emitted from the subject by light irradiation such as near infrared light or light transmitted through the subject. Therefore, the judgment materials for diagnosis increase and the diagnostic ability can be improved. Moreover, even if the amount of exposure is reduced by reducing the amount of X-ray irradiation, it is possible to obtain a diagnostic ability equivalent to or better than the diagnosis based on the conventional X-ray image obtained with the amount of exposure.

上記放射線画像取得装置において前記第1の画像取得手段は前記放射線を検出する放射線検出器を備え、前記第2の画像取得手段は前記光を検出する光検出器を備えることが好ましい。   In the radiological image acquisition apparatus, it is preferable that the first image acquisition unit includes a radiation detector that detects the radiation, and the second image acquisition unit includes a photodetector that detects the light.

また、前記第2の画像取得手段は前記被写体と前記放射線検出器との間に光路折り曲げのために配置されたミラーを備えることが好ましい。この場合、前記第2の画像取得手段は前記ミラーと前記光検出器との間に配置された結像用レンズを備えることが好ましい。   The second image acquisition means preferably includes a mirror disposed for bending the optical path between the subject and the radiation detector. In this case, it is preferable that the second image acquisition unit includes an imaging lens disposed between the mirror and the photodetector.

また、前記光検出器は前記被写体と前記放射線検出器との間に配置され着脱可能であることが好ましい。これにより、光検出器を被写体の近傍に配置可能となり、また、ミラーや結像用レンズを省略可能となり、簡単な構成となる。   Further, it is preferable that the photodetector is disposed between the subject and the radiation detector and is detachable. As a result, the photodetector can be disposed in the vicinity of the subject, and the mirror and the imaging lens can be omitted, resulting in a simple configuration.

また、前記第1の画像取得手段と前記第2の画像取得手段が略同一配置での前記被写体からの情報を取得できるように前記被写体を固定する手段を備えることが好ましい。   The first image acquisition unit and the second image acquisition unit preferably include a unit that fixes the subject so that information from the subject in substantially the same arrangement can be acquired.

また、前記第1の画像取得手段による画像と前記第2の画像取得手段による画像が略同時に取得されることが好ましい。これにより、第2の画像取得手段による画像取得のための時間が要らないので、被写体(患者)の負担も小さい。   Moreover, it is preferable that the image by the first image acquisition unit and the image by the second image acquisition unit are acquired substantially simultaneously. Thereby, since the time for image acquisition by the second image acquisition means is not required, the burden on the subject (patient) is small.

また、前記放射線による被写体の投影像による画像情報と前記第2の画像取得手段による画像情報とに基づいて前記被写体内部の画像を構成することで、より正確で解像度の高い被写体内の機能的3次元画像を得ることができる。   Further, by constructing an image inside the subject based on the image information by the projection image of the subject by the radiation and the image information by the second image acquisition means, the functional 3 in the subject with higher accuracy and higher resolution can be obtained. A dimensional image can be obtained.

本発明による放射線画像取得方法は、放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得ステップと、前記放射線を受けて前記被写体から発せられる光を検出し画像化する第2の画像取得ステップと、を含むことを特徴とする。   The radiological image acquisition method according to the present invention includes a first image acquisition step of irradiating a subject with radiation and obtaining a projection image, and a second image acquisition step of detecting and imaging light emitted from the subject upon receiving the radiation. It is characterized by including these.

この放射線画像取得方法によれば、放射線による被写体の投影像と、放射線を受けて被写体から発せられる光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。また、X線の照射量を減らして被爆量を低減させても、従来の被爆量で得られたX線画像単独による診断と同等以上の診断能を得ることができる。   According to this radiological image acquisition method, the projection image of the subject by radiation and the image by the light emitted from the subject upon receiving radiation can be combined and corresponded, so that the judgment materials in diagnosis increase and the diagnostic ability is improved. realizable. Moreover, even if the amount of exposure is reduced by reducing the amount of X-ray irradiation, it is possible to obtain a diagnostic ability equivalent to or better than the diagnosis based on the conventional X-ray image obtained with the amount of exposure.

上記放射線画像取得方法において前記第1の画像取得ステップと前記第2の画像取得ステップとが略同一に行われることが好ましい。これにより、第2の画像取得ステップのための時間が要らないので、被写体(患者)の負担も小さい。   In the radiological image acquisition method, it is preferable that the first image acquisition step and the second image acquisition step are performed substantially the same. Thereby, since the time for a 2nd image acquisition step is not required, the burden of a to-be-photographed object (patient) is also small.

本発明による別の放射線画像取得方法は、放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得ステップと、光を前記被写体に照射することにより前記被写体から発せられる光または前記被写体を透過した光の少なくとも一方を検出し画像化する第2の画像取得ステップと、を含むことを特徴とする。   Another radiological image acquisition method according to the present invention includes a first image acquisition step of irradiating a subject with radiation and obtaining a projected image, and transmitting light emitted from the subject or passing through the subject by irradiating the subject with light. And a second image acquisition step of detecting and imaging at least one of the light.

この放射線画像取得方法によれば、放射線による被写体の投影像と、近赤外光等の光の照射で被写体から発せられる光や被写体を透過した光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。また、X線の照射量を減らして被爆量を低減させても、従来の被爆量で得られたX線画像単独による診断と同等以上の診断能を得ることができる。   According to this radiological image acquisition method, a projection image of a subject by radiation and a light emitted from the subject by irradiation with light such as near-infrared light or an image by light transmitted through the subject can be combined and supported. Therefore, the judgment materials for diagnosis increase and the diagnostic ability can be improved. Moreover, even if the amount of exposure is reduced by reducing the amount of X-ray irradiation, it is possible to obtain a diagnostic ability equivalent to or better than the diagnosis based on the conventional X-ray image obtained with the amount of exposure.

上記放射線画像取得方法において前記第1の画像取得ステップと前記第2の画像取得ステップとが略同一に行われることが好ましい。これにより、第2の画像取得ステップのための時間が要らないので、被写体(患者)の負担も小さい。   In the radiological image acquisition method, it is preferable that the first image acquisition step and the second image acquisition step are performed substantially the same. Thereby, since the time for a 2nd image acquisition step is not required, the burden of a to-be-photographed object (patient) is also small.

本発明による更に別の放射線画像取得方法は、放射線による被写体の透過画像を利用して、前記被写体を透過もしくは前記被写体内から発生した光による情報に基づいて生体内部の画像を構成することを特徴とする。これにより、より正確で解像度の高い被写体内の機能的3次元画像を得ることができる。   Still another radiological image acquisition method according to the present invention uses a transmission image of a subject by radiation to construct an image inside the living body based on information transmitted through the subject or light generated from within the subject. And Thereby, a functional three-dimensional image in the subject with higher accuracy and higher resolution can be obtained.

本発明の放射線画像取得装置及び放射線画像取得方法によれば、放射線診断における診断能向上及び被爆量の低減を実現可能となる。   According to the radiographic image acquisition apparatus and radiographic image acquisition method of the present invention, it is possible to improve the diagnostic ability in radiation diagnosis and reduce the exposure dose.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

〈第1の実施の形態〉   <First Embodiment>

図1は第1の実施の形態による放射線画像取得装置の概略的構成を示す側面図である。図1の放射線画像取得装置10は、マンモグラフィー(X線による乳房撮影)と光診断を併用可能に構成されている。   FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a radiological image acquisition apparatus according to the first embodiment. The radiological image acquisition apparatus 10 of FIG. 1 is configured to be able to use both mammography (mammography with X-rays) and optical diagnosis.

図1に示すように、放射線画像取得装置10は、所定位置に設置される基礎台2と、基礎台2に固定された縦部材3と、縦部材3に固定された上部材4と、上部材4内に配置されたX線源1と、被写体(乳房)MをX線源1からのX線で照射するように位置決める被写体台5と、X線源1からのX線が被写体Mを透過した透過線を検出するように被写体Mの延長線上に配置されたX線検出器9と、を備える。X線検出器9は輝尽性蛍光体を含有する放射線画像変換プレートやFPD等であってよいが、これらに限定されない。   As shown in FIG. 1, the radiological image acquisition apparatus 10 includes a base 2 installed at a predetermined position, a vertical member 3 fixed to the base 2, an upper member 4 fixed to the vertical member 3, The X-ray source 1 disposed in the member 4, the subject table 5 for positioning the subject (breast) M with the X-rays from the X-ray source 1, and the X-rays from the X-ray source 1 are the subject M And an X-ray detector 9 disposed on an extension line of the subject M so as to detect a transmission line that has passed through. The X-ray detector 9 may be a radiation image conversion plate or FPD containing a stimulable phosphor, but is not limited thereto.

放射線画像取得装置10は、更に、被写体MとX線検出器9との間に配置された折り曲げミラー11と、折り曲げミラー11からの光路上に配置された結像用レンズ12と、結像用レンズ12により検出面上に結像された光を検出する光検出器13と、を備える。光検出器13はCCD等であってよいが、これに限定されない。   The radiological image acquisition apparatus 10 further includes a folding mirror 11 disposed between the subject M and the X-ray detector 9, an imaging lens 12 disposed on the optical path from the folding mirror 11, and an imaging lens. And a light detector 13 for detecting light imaged on the detection surface by the lens 12. The photodetector 13 may be a CCD or the like, but is not limited to this.

光検出器13は、X線照射時に被写体Mから発生する例えば蛍光を検出可能である。人体には、元々、微量の蛍光物質が含まれており(上記非特許文献2,及び非特許文献1「光診断技術の内視鏡への応用」堀井章弘、参照)、X線照射に対しても蛍光を発する。このように、放射線画像取得装置10では、光による画像を得るための光はX線を照射したときに生体から僅かに発せられる蛍光を利用するが、より強い光を得るためにX線照射により発光する造影剤を用いてもよい。   The photodetector 13 can detect, for example, fluorescence generated from the subject M during X-ray irradiation. The human body originally contains a very small amount of fluorescent material (see Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 “Application of optical diagnostic technology to endoscopes”, Akihiro Horii). Even emits fluorescence. As described above, in the radiological image acquisition apparatus 10, light for obtaining an image by light uses fluorescence slightly emitted from a living body when X-rays are irradiated. However, in order to obtain stronger light, X-ray irradiation is performed. A contrast agent that emits light may be used.

折り曲げミラー11は、光のみを反射すればよいので、薄くX線透過率の良い樹脂製の平板にアルミ蒸着等で反射面を構成したもの等を使用できる。また、被写体台5は光透過率の良い透明な材質とする。   Since the bending mirror 11 only needs to reflect light, it is possible to use a thin flat plate made of resin having a good X-ray transmittance and having a reflecting surface formed by aluminum vapor deposition or the like. The subject table 5 is made of a transparent material having a good light transmittance.

図1の放射線画像取得装置10によれば、X線源1から実線で示すようにX線を被写体台5上の被写体Mに照射することで被写体Mを透過した透過線がX線検出器9に達し、X線検出器9で被写体Mの投影像を取得すると同時に、被写体MへのX線照射時に被写体Mから発生した蛍光が破線で示すように折り曲げミラー11及び結像用レンズ12を介して光検出器13の検出面上に結像されることで蛍光による画像を取得する。   According to the radiological image acquisition apparatus 10 of FIG. 1, as shown by a solid line from the X-ray source 1, the X-ray detector 9 generates transmission lines transmitted through the subject M by irradiating the subject M on the subject table 5 with X-rays. The projection image of the subject M is acquired by the X-ray detector 9 and, at the same time, the fluorescence generated from the subject M when the subject M is irradiated with X-rays passes through the bending mirror 11 and the imaging lens 12 as indicated by the broken line. Then, an image by fluorescence is acquired by forming an image on the detection surface of the photodetector 13.

上述のようにして得たX線による被写体Mの投影像と、X線を受けて被写体Mから発せられる光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。   Since the projection image of the subject M obtained by the X-ray obtained as described above and the image obtained by receiving the X-ray and the light emitted from the subject M can be combined and corresponded to each other, the judgment material in diagnosis is increased and the diagnostic ability is increased. Improvements can be realized.

従来のX線透過画像では、ごく僅かな吸収差から病変を診断するしかなかったのに対し、図1の放射線画像取得装置10では、病変と思われるX線投影像部分を光による機能的情報を有する画像と対応させることにより、淡い陰影が良性か悪性かの判断を、より確実に行うことができる。あるいは、X線の照射量を減らして被爆量を低減させても、従来の被爆量で得られたX線画像単独による診断と同等以上の診断能を得ることができる。   In contrast to conventional X-ray transmission images, a lesion can only be diagnosed from a very small difference in absorption, whereas the radiological image acquisition apparatus 10 in FIG. It is possible to more reliably determine whether the light shadow is benign or malignant by making it correspond to an image having. Alternatively, even if the amount of exposure is reduced by reducing the amount of X-ray irradiation, it is possible to obtain a diagnostic ability equivalent to or better than the diagnosis based on the conventional X-ray image obtained with the amount of exposure.

また、光の生体透過画像の分解能が低いためそれ単独で診断を行うことは難しい場合でも、上述のように従来のX線画像と併用しX線画像を補完することで、その解像力でも十分な効果を得ることができる。また、光の生体透過画像の分解能が向上すれば、更に、診断能を向上できることは勿論である。   In addition, even when it is difficult to make a diagnosis alone because the resolution of the light transmitted through the living body of the light is low, complementing the X-ray image together with the conventional X-ray image as described above can provide sufficient resolution. An effect can be obtained. Of course, if the resolution of the light-transmitted biological image is improved, the diagnostic ability can be further improved.

また、図1では、X線照射によって被写体M内で発生した光を利用するので、X線画像と光画像とをほぼ同時に得ることができるので、被写体すなわち患者の負担も小さい。   In FIG. 1, since light generated in the subject M by X-ray irradiation is used, an X-ray image and a light image can be obtained almost simultaneously, so the burden on the subject, that is, the patient is small.

〈第2の実施の形態〉   <Second Embodiment>

図2は第2の実施の形態による放射線画像取得装置の概略的構成を示す側面図である。図2の放射線画像取得装置20は、マンモグラフィー(X線による乳房撮影)と光診断を併用可能に構成されており、図1と基本的に同様の構成であるが、被写体に近赤外光を照射する点が異なる。   FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of a radiation image acquisition apparatus according to the second embodiment. The radiological image acquisition apparatus 20 in FIG. 2 is configured to be able to use both mammography (mammography with X-rays) and optical diagnosis, and has basically the same configuration as that in FIG. The point of irradiation is different.

図2に示すように、放射線画像取得装置20は、上部材4内のX線源1の近傍に配置された近赤外光源15を備える。近赤外光源15は例えば近赤外光を発生する半導体レーザから構成できる。近赤外光源15から被写体Mに近赤外光を照射することで被写体Mから発生した散乱光等の光を図1と同様にして光検出器13で検出する。この場合、近赤外光を照射することで被写体Mから例えば波長650〜1500nmの光が発生するが、光検出器13はかかる発生した光を効率よく検出できるように構成する。   As shown in FIG. 2, the radiological image acquisition apparatus 20 includes a near-infrared light source 15 disposed in the vicinity of the X-ray source 1 in the upper member 4. The near-infrared light source 15 can be composed of, for example, a semiconductor laser that generates near-infrared light. Light such as scattered light generated from the subject M by irradiating the subject M with near-infrared light from the near-infrared light source 15 is detected by the photodetector 13 as in FIG. In this case, light of a wavelength of 650 to 1500 nm, for example, is generated from the subject M by irradiating near infrared light, and the photodetector 13 is configured so that the generated light can be detected efficiently.

図2の放射線画像取得装置20によれば、図1と同様にして得たX線による被写体Mの投影像と、近赤外光を受けて被写体Mから発せられる散乱光等の光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。   2, the projection image of the subject M by X-rays obtained in the same manner as in FIG. 1 and the image by light such as scattered light emitted from the subject M upon receiving near-infrared light. Therefore, it is possible to increase the diagnostic ability and increase the diagnostic ability.

また、X線照射と同時に、またはごく僅かな時間差で近赤外光を照射すれば、X線画像と光画像とをほぼ同時に得ることができるので、被写体すなわち患者の負担も小さい。   Further, if near-infrared light is irradiated simultaneously with X-ray irradiation or with a very slight time difference, an X-ray image and an optical image can be obtained almost simultaneously, so the burden on the subject, that is, the patient is small.

上記近赤外光源15からの近赤外光の好ましい照射方法について図4を参照して説明する。図4は図2の被写体台5上の被写体Mを上面から見た概略的な平面図である。   A preferred method of irradiating near infrared light from the near infrared light source 15 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic plan view of the subject M on the subject table 5 shown in FIG.

近赤外光源15からの近赤外光は、被写体Mの全面に一様に照射してもよいが、図4のように、絞られた照射ビームbにより被写体M上を主走査方向Xに走査し副走査方向Yへ副走査するようにして2次元走査し、図5のように、例えば、被写体Mの下に配置された平面状の光検出器16により、その各位置に対応した光透過画像を取得することで、被写体Mについてより詳細な3次元情報を得ることができるので、更に診断能を向上できる。   The near-infrared light from the near-infrared light source 15 may be uniformly irradiated on the entire surface of the subject M. However, as shown in FIG. Two-dimensional scanning is performed so that scanning is performed in the sub-scanning direction Y, and light corresponding to each position is detected by, for example, a planar photodetector 16 disposed below the subject M as shown in FIG. By acquiring the transmission image, more detailed three-dimensional information about the subject M can be obtained, so that the diagnostic ability can be further improved.

〈第3の実施の形態〉   <Third Embodiment>

図3は第3の実施の形態による放射線画像取得装置の概略的構成を示す側面図である。図3の放射線画像取得装置30は、マンモグラフィー(X線による乳房撮影)と光診断を併用可能に構成されており、図2と基本的に同様の構成であるが、光検出器を着脱可能に構成した点が異なる。   FIG. 3 is a side view showing a schematic configuration of a radiological image acquisition apparatus according to the third embodiment. The radiological image acquisition apparatus 30 in FIG. 3 is configured to be able to use both mammography (mammography with X-rays) and optical diagnosis, and has basically the same configuration as that in FIG. The difference is in the configuration.

図3の放射線画像取得装置30は、平面状の光検出器16と、光検出器16を着脱自在にできるように構成され被写体台を兼ねたアダプタ部17と、を備える。アダプタ部17に光検出器16を取り付けることで、光検出器16が被写体Mのすぐ後方に位置するようになっている。   The radiological image acquisition apparatus 30 of FIG. 3 includes a planar photodetector 16 and an adapter unit 17 that is configured so that the photodetector 16 can be attached and detached and also serves as a subject table. By attaching the photodetector 16 to the adapter unit 17, the photodetector 16 is positioned immediately behind the subject M.

図3の放射線画像取得装置30において、まずアダプタ部17から光検出器16を図3の破線で示すように取り外した状態でX線照射によりX線画像を取得し、その後、光検出器16をアダプタ部17に装着してから被写体Mに近赤外光を照射し、被写体Mから発生した光を光検出器16で検出し光画像を取得する。   In the radiological image acquisition apparatus 30 of FIG. 3, first, an X-ray image is acquired by X-ray irradiation in a state where the photodetector 16 is removed from the adapter unit 17 as indicated by a broken line in FIG. After being attached to the adapter unit 17, the subject M is irradiated with near-infrared light, and the light generated from the subject M is detected by the photodetector 16, and an optical image is acquired.

図3の放射線画像取得装置30によれば、図1と同様にして得たX線による被写体Mの投影像と、近赤外光を受けて被写体Mから発せられる散乱光等の光による画像とを組み合わせて対応させることができるので、診断における判断材料が増え、診断能向上を実現できる。   According to the radiological image acquisition apparatus 30 of FIG. 3, the projection image of the subject M by X-rays obtained in the same manner as in FIG. 1, and the image by light such as scattered light emitted from the subject M upon receiving near-infrared light Therefore, it is possible to increase the diagnostic ability and increase the diagnostic ability.

また、図2における折り曲げミラー11や結像用レンズ12を省略可能となり、簡単な構成となる。また、X線照射後に直ちに、光検出器16を装着し、近赤外光を照射することで両照射間の時間差を短くできるので、被写体すなわち患者の負担も小さい。   Further, the bending mirror 11 and the imaging lens 12 in FIG. 2 can be omitted, and the configuration is simple. Moreover, since the time difference between both irradiations can be shortened by attaching the photodetector 16 and irradiating near infrared light immediately after X-ray irradiation, the burden on the subject, that is, the patient is small.

また、図3において、平面状の光検出器16を図5のように構成し、図4のように、絞られた照射ビームbにより被写体M上を主走査方向Xに走査し副走査方向Yへ副走査するようにして2次元走査し、図5の光検出器16で、その各位置に対応した光透過画像を取得することができる。   3, a planar photodetector 16 is configured as shown in FIG. 5, and the subject M is scanned in the main scanning direction X by the narrowed irradiation beam b as shown in FIG. Two-dimensional scanning is performed so as to perform sub-scanning, and a light transmission image corresponding to each position can be acquired by the photodetector 16 in FIG.

なお、図3において、X線検出器9を図の破線で示すようにアダプタ部17の近傍に配置してもよい。また、アダプタ部17においてX線検出器9及び光検出器16の両方を着脱自在に構成し、X線検出器9と光検出器16を交換できるようにしてもよい。   In FIG. 3, the X-ray detector 9 may be disposed in the vicinity of the adapter unit 17 as indicated by a broken line in the figure. Further, both the X-ray detector 9 and the photodetector 16 may be configured to be detachable in the adapter unit 17 so that the X-ray detector 9 and the photodetector 16 can be exchanged.

図1乃至図3の各放射線画像取得装置によれば、従来の光診断における原理的な困難さを考慮し、光単独で生体内部の診断を行うのではなく、従来行われてきたX線などによる放射線診断と光診断との併用で被爆量の低減及び病変診断能の向上を実現できる。   According to each of the radiological image acquisition devices of FIGS. 1 to 3, in consideration of the fundamental difficulty in conventional optical diagnosis, X-rays or the like that have been performed in the past are used instead of diagnosing the inside of a living body with light alone. The combined use of radiation diagnosis and optical diagnosis can reduce the amount of exposure and improve the ability to diagnose lesions.

また、被写体からの透過光や発生光の情報から被写体内部の構造を3次元画像として構成する際に、一般的に透過光や発生光から得られた画像が形成されるには内部構造はどのようになっていなければならないか、という逆問題を解く必要がある。この際、透過X線画像には被写体内部の構造的な投影情報が含まれているので、これを逆問題を解く際の初期値等に利用することで、より正確で解像度の高い生体内の機能的3次元画像を得ることができる。   Also, when constructing the structure inside a subject as a three-dimensional image from the information of the transmitted light and generated light from the subject, which internal structure is generally used to form an image obtained from the transmitted light and generated light It is necessary to solve the inverse problem of whether it should be. At this time, since the transmitted X-ray image includes structural projection information inside the subject, it can be used as an initial value when solving the inverse problem, thereby providing a more accurate and high-resolution in-vivo image. A functional three-dimensional image can be obtained.

以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、被写体を乳房とし、マンモグラフィーとしたが、本発明はこれに限定されず、他の部位についての一般撮影に適用することもできるし、動物に対して用いることもできる。また、生体でなくてもある程度光を透過する物体であれば、非破壊検査などにも用いることができる。   As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in this embodiment, the subject is a breast and mammography, but the present invention is not limited to this, and can be applied to general imaging of other parts, and can also be used for animals. . Further, even if it is not a living body, any object that transmits light to some extent can be used for nondestructive inspection.

上記一般撮影の場合は、被写体透過性のよい高エネルギー成分を多く含むX線を照射することにより、電離被爆の影響を低減させながら、被写体の形態情報を得ることができる。具体的には、50keV以上に強いピークを持つ(特性X線は除く)ようなX線を用いればよい。このようなX線は例えばアルミニウムフィルターを使うことにより得ることができる。   In the case of the above general imaging, the morphological information of the subject can be obtained while irradiating the X-ray containing many high energy components with good subject transparency while reducing the influence of the ionizing exposure. Specifically, X-rays having a strong peak of 50 keV or more (excluding characteristic X-rays) may be used. Such X-rays can be obtained by using an aluminum filter, for example.

また、図2,図3では、被写体に近赤外光を照射したときの散乱光等の発生光を検出したが、本発明はこれに限定されず、被写体を透過した透過光を検出し、この透過光を利用してもよく、また、発生光及び透過光の両方を用いてもよい。また、より病変を確実に特定するために、近赤外光に反応する造影剤を用いてもよい。更に、近赤外光以外の他の波長の光を照射するように構成してもよい。   2 and 3, the generated light such as scattered light when the subject is irradiated with near-infrared light is detected. However, the present invention is not limited to this, and the transmitted light transmitted through the subject is detected. This transmitted light may be used, and both generated light and transmitted light may be used. Moreover, in order to identify a lesion more reliably, a contrast agent that reacts to near-infrared light may be used. Furthermore, you may comprise so that the light of wavelengths other than near-infrared light may be irradiated.

また、図1において、図3と同様に光検出器を被写体台近傍において着脱自在に構成し、折り曲げミラー11や結像用レンズ12を省略してもよい。   In FIG. 1, the photodetector may be configured to be detachable in the vicinity of the subject table as in FIG. 3, and the bending mirror 11 and the imaging lens 12 may be omitted.

第1の実施の形態による放射線画像取得装置の概略的構成を示す側面図である。It is a side view showing a schematic structure of a radiographic image acquisition device by a 1st embodiment. 第2の実施の形態による放射線画像取得装置の概略的構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the radiographic image acquisition apparatus by 2nd Embodiment. 第3の実施の形態による放射線画像取得装置の概略的構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the radiographic image acquisition apparatus by 3rd Embodiment. 図2の被写体台5上の被写体Mを上面から見た概略的な平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a subject M on the subject table 5 in FIG. 2 as viewed from above. 図3,図4における光検出器の構成例を示す側断面図である。FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration example of the photodetector in FIGS. 3 and 4.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線源(第1の画像取得手段)
5 被写体台
9 X線検出器(第1の画像取得手段)
10 放射線画像取得装置
11 折り曲げミラー(第2の画像取得手段)
12 結像用レンズ(第2の画像取得手段)
13 光検出器(第2の画像取得手段)
15 近赤外光源(第2の画像取得手段)
16 光検出器(第2の画像取得手段)
17 アダプタ部
20,30 放射線画像取得装置
M 被写体

1 X-ray source (first image acquisition means)
5 Subject table 9 X-ray detector (first image acquisition means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation image acquisition apparatus 11 Bending mirror (2nd image acquisition means)
12 Imaging lens (second image acquisition means)
13 Photodetector (second image acquisition means)
15 Near-infrared light source (second image acquisition means)
16 Photodetector (second image acquisition means)
17 Adapter unit 20, 30 Radiation image acquisition device M Subject

Claims (20)

放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得手段と、前記放射線を受けて前記被写体から発せられる光を検出し画像化する第2の画像取得手段と、を備えることを特徴とする放射線画像取得装置。   A first image acquisition unit that irradiates a subject with radiation and obtains a projected image, and a second image acquisition unit that detects and images light emitted from the subject upon receiving the radiation. Radiation image acquisition device. 前記第1の画像取得手段は前記放射線を検出する放射線検出器を備え、
前記第2の画像取得手段は前記光を検出する光検出器を備えることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像取得装置。
The first image acquisition means comprises a radiation detector for detecting the radiation;
The radiographic image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the second image acquisition unit includes a photodetector that detects the light.
前記第2の画像取得手段は前記被写体と前記放射線検出器との間に光路折り曲げのために配置されたミラーを備えることを特徴とする請求項2に記載の放射線画像取得装置。   The radiographic image acquisition apparatus according to claim 2, wherein the second image acquisition unit includes a mirror disposed for bending an optical path between the subject and the radiation detector. 前記第2の画像取得手段は前記ミラーと前記光検出器との間に配置された結像用レンズを備えることを特徴とする請求項3に記載の放射線画像取得装置。   The radiographic image acquisition apparatus according to claim 3, wherein the second image acquisition unit includes an imaging lens disposed between the mirror and the photodetector. 前記第1の画像取得手段と前記第2の画像取得手段が略同一配置での前記被写体からの情報を取得できるように前記被写体を位置決める手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。   5. The apparatus according to claim 1, further comprising means for positioning the subject so that the first image obtaining unit and the second image obtaining unit can obtain information from the subject in substantially the same arrangement. The radiographic image acquisition apparatus of any one of Claims. 前記第1の画像取得手段による画像と前記第2の画像取得手段による画像が略同時に取得されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。   The radiographic image acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein an image obtained by the first image acquisition unit and an image obtained by the second image acquisition unit are acquired substantially simultaneously. 前記放射線による被写体の投影像による画像情報と前記第2の画像取得手段による画像情報とに基づいて前記被写体内部の画像を構成することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。   7. The image inside the subject is configured based on image information based on a projection image of the subject by the radiation and image information obtained by the second image acquisition unit. 7. Radiation image acquisition device. 放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得手段と、光を被写体に照射することにより前記被写体から発せられる光及び前記被写体を透過した光の少なくとも一方を検出し画像化する第2の画像取得手段と、を備えることを特徴とする放射線画像取得装置。   A first image acquisition means for irradiating the subject with radiation and obtaining a projection image; and second for detecting and imaging at least one of light emitted from the subject and light transmitted through the subject by irradiating the subject with light. And a radiological image acquisition device. 前記第1の画像取得手段は前記放射線を検出する放射線検出器を備え、
前記第2の画像取得手段は前記光を検出する光検出器を備えることを特徴とする請求項8に記載の放射線画像取得装置。
The first image acquisition means comprises a radiation detector for detecting the radiation;
The radiographic image acquisition apparatus according to claim 8, wherein the second image acquisition unit includes a photodetector that detects the light.
前記第2の画像取得手段は前記被写体と前記放射線検出器との間に光路折り曲げのために配置されたミラーを備えることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像取得装置。   The radiographic image acquisition apparatus according to claim 9, wherein the second image acquisition unit includes a mirror disposed for bending an optical path between the subject and the radiation detector. 前記第2の画像取得手段は前記ミラーと前記光検出器との間に配置された結像用レンズを備えることを特徴とする請求項10に記載の放射線画像取得装置。   The radiographic image acquisition apparatus according to claim 10, wherein the second image acquisition unit includes an imaging lens disposed between the mirror and the photodetector. 前記光検出器は前記被写体と前記放射線検出器との間に配置され着脱可能であることを特徴とする請求項11に記載の放射線画像取得装置。   The radiological image acquisition apparatus according to claim 11, wherein the photodetector is disposed between the subject and the radiation detector and is detachable. 前記第1の画像取得手段と前記第2の画像取得手段が略同一配置での前記被写体からの情報を取得できるように前記被写体を位置決める手段を備えることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。   13. The apparatus according to claim 8, further comprising means for positioning the subject so that the first image acquisition unit and the second image acquisition unit can acquire information from the subject in substantially the same arrangement. The radiographic image acquisition apparatus of any one of Claims. 前記第1の画像取得手段による画像と前記第2の画像取得手段による画像が略同時に取得されることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。   The radiographic image acquisition apparatus according to claim 8, wherein an image obtained by the first image acquisition unit and an image obtained by the second image acquisition unit are acquired substantially simultaneously. 前記放射線による被写体の投影像による画像情報と前記第2の画像取得手段による画像情報とに基づいて前記被写体内部の画像を構成することを特徴とする請求項8乃至14のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。   The image inside the subject is configured based on image information obtained by projecting an image of the subject by the radiation and image information obtained by the second image acquisition unit, according to any one of claims 8 to 14. Radiation image acquisition device. 放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得ステップと、
前記放射線を受けて前記被写体から発せられる光を検出し画像化する第2の画像取得ステップと、を含むことを特徴とする放射線画像取得方法。
A first image acquisition step of irradiating a subject with radiation to obtain a projected image;
A radiation image acquisition method, comprising: a second image acquisition step of detecting and imaging light emitted from the subject in response to the radiation.
前記第1の画像取得ステップと前記第2の画像取得ステップとが略同一に行われることを特徴とする請求項16に記載の放射線画像取得方法。   The radiographic image acquisition method according to claim 16, wherein the first image acquisition step and the second image acquisition step are performed substantially the same. 放射線を被写体に照射し投影像を得る第1の画像取得ステップと、
光を前記被写体に照射することにより前記被写体から発せられる光または前記被写体を透過した光の少なくとも一方を検出し画像化する第2の画像取得ステップと、を含むことを特徴とする放射線画像取得方法。
A first image acquisition step of irradiating a subject with radiation to obtain a projected image;
A radiation image acquisition method comprising: a second image acquisition step of detecting and imaging at least one of light emitted from the subject or light transmitted through the subject by irradiating the subject with light. .
前記第1の画像取得ステップと前記第2の画像取得ステップとが略同一に行われることを特徴とする請求項18に記載の放射線画像取得方法。   The radiographic image acquisition method according to claim 18, wherein the first image acquisition step and the second image acquisition step are performed substantially the same. 放射線による被写体の透過画像を利用して前記被写体を透過した光及び前記被写体内から発生した光の少なくとも一方による情報に基づいて前記被写体内部の画像を構成することを特徴とする放射線画像取得方法。

A radiographic image acquisition method comprising: forming an image inside a subject based on information of at least one of light transmitted through the subject and light generated from the subject using a transmission image of the subject by radiation.

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