JP2007236784A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線の曝射に基づき被検体内の画像を作成して表示する技術に関し、体軸と表示画面とを真っ直ぐにして表示画像を表示してもＸ線が曝射されたにも関わらず非表示となる領域を低減させる表示技術を提供する。
【解決手段】方形絞りが画成する方形照射野を、被検体の体軸と一の辺の延び方向とが直交するように固定し、曝射されたＸ線の検出によってＸ線検出素子より出力されたＸ線像から、方形照射野に対応する画素を前記一の辺の延び方向に抽出して、当該方向とその直交方向とを２次元座標軸とする表示画像を作成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、Ｘ線を曝射して被検体を透過したＸ線像を表示するＸ線診断装置に関し、特にＸ線像の表示技術に関する。

Ｘ線診断装置は、Ｘ線を曝射して被検体を透過したＸ線像を表示する装置である。Ｘ線像の各画素は、透過した被検体の各部位のＸ線減衰率の影響を受けている。透過したＸ線の強度に基づいて画像を作成することで、透過した被検体内を観察することができる。

被検体を透過したＸ線を検出する構成としては、イメージ・インテンシファイアと呼ばれる装置がある。

イメージ・インテンシファイアは、シンチレータ等の蛍光面でＸ線を光に変換し、蛍光面と接して作られた光電面から光電子を放出させ、フォーカス電極及び陽極で作られる電子レンズで集束加速させて、出力蛍光面に電子像を形成させる。更に出力蛍光面で電子像を可視像に変換してカメラで撮影し、画像データを得る。

このイメージ・インテンシファイアは、フォーカス電極及び陽極で作られる電子レンズを収容する真空管が大型化するため、近年では、Ｘ線平面検出器が代用されるようになってきた（例えば、「特許文献１」参照。）。Ｘ線平面検出器は、ＴＦＴ、光電変換膜、及び画素容量によって画素が構成され、この画素が縦横の各辺に数百個から数千個アレイ状に並べられて平面上に拡がる。

Ｘ線平面検出器は、イメージ・インテンシファイアよりも小型で軽量である。被検体の関心領域を拡大あるいは縮小撮像したいという要望に応えて、Ｘ線平面検出器を被検体の関心領域に容易に近接させることが可能となってきた。

図１２は、Ｘ線平面検出器を被検体の関心領域に近接させた場合を示す図である。図１３は、近接撮影によって得られるＸ線像を示す図である。Ｘ線診断装置は、Ｘ線管球５１から発生したＸ線をＸ線絞り５２で方形に絞って被検体Ｐを透過させてＸ線平面検出器６で検出させる。Ｘ線の曝射時、被検体は頭部や肩等の凹凸形状を有するため、Ｘ線平面検出器は、この凹凸を回避すべく曝射軸を中心に回転しつつ関心領域に近接される。

そのため、図１３に示すように、被検体Ｐの近接撮影によっては、Ｘ線平面検出器の画素の並び方向と被検体Ｐの体軸方向とがずれたＸ線像Ｇが形成される。また、関心領域の一によっては、Ｘ線管球５１、Ｘ線絞り５２、及びＸ線平面検出器６を配した支持体が回転等するため、照射野５４と被検体Ｐの体軸ともずれる場合がある。

ここで、作成したＸ線像を表示する場合、表示画面とＸ線像に移る被検体Ｐの体軸とをまっすぐに合わせることでＸ線像Ｇによる診断が行いやすいため、Ｘ線像Ｇを回転補正して表示させることがある。

図１４に示すように、モニタＭには、Ｘ線検出器の回転によって体軸が画素の並びとずれて撮影されたＸ線像Ｇが、回転補正によって、表示画面の副走査方向と体軸とを同一方向にされて表示される。

通常、モニタＭは、方形状を有し、また照射野も方形に絞られる。被検体Ｐを表示画面の最大まで拡大して表示しようとすると、回転補正によって、Ｘ線像Ｇの四隅の領域が表示されないこととなる。Ｘ線像Ｇの四隅には、Ｘ線が曝射された領域も存在する。このＸ線が曝射されながらもＸ線像Ｇの回転補正によって表示することができなくなった領域については、不要被爆ということになる。不要被爆は極力低減させるべきである。

特開２００１−２９３３９号公報

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、Ｘ線の曝射に基づき被検体内の画像を作成して表示する技術に関し、体軸と表示画面とを真っ直ぐにして表示画像を表示してもＸ線が曝射されたにも関わらず非表示となる領域を低減させる表示技術を提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線管球と、被検体の体軸と直交する方向と一の辺の延び方向とが同一に固定された方形照射野を画成するＸ線絞りと、所定平面状に配列されたＸ線検出素子を有し、Ｘ線の曝射軸を中心に回転可能なＸ線平面検出器と、前記Ｘ線絞りと前記Ｘ線平面検出器との間に介挿され、前記被検体を載置する寝台と、前記Ｘ線検出器より出力されるＸ線像データから前記方形照射野に対応する画素データを前記一の辺の方向に抽出して、当該方向とその直交方向とを座標軸とする表示画像を作成する表示画像作成手段と、前記表示画像を表示するモニタと、を備えること、を特徴とする。

また、前記Ｘ線絞りと前記Ｘ線平面検出器を両端に支持し、前記Ｘ線絞りと前記Ｘ線検出器とを通る線を軸線として回動可能な支持体と、前記Ｘ線絞りを前記支持体の回動方向と逆方向に同一量回転させるアクチュエータと、をさらに備えるようにしてもよい（請求項２記載の発明に相当）。

また、前記画像作成手段は、前記Ｘ線平面検出器の回転角度を検出する検出器を含み、前記Ｘ線平面検出器の回転角度と反対の角度の方向に前記方形照射野に対応する画素を抽出するようにしてもよい（請求項３記載の発明に相当）。

本発明のＸ線診断装置では、Ｘ線絞りが画成する方形照射野を、被検体の体軸と一の辺の延び方向とが直交するように固定し、曝射されたＸ線の検出によってＸ線検出素子より出力されたＸ線像から、方形照射野に対応する画素を前記一の辺の延び方向に抽出して、当該方向とその直交方向とを２次元座標軸とする表示画像を作成するようにした。

これによると、照射野の一の辺の方向と体軸と直交する方向とが同一となり、その照射野の画像が体軸と体軸に直交する方向に抽出される。従って、表示される画像は、モニタの副走査方向に体軸が沿うようにして表示される。従って、表示画像を回転補正する必要がなくなり、Ｘ線が曝射されているが、表示されない無用な曝射箇所をなくすことができる。

以下、本発明に係るＸ線診断装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置の外観を示している。

本実施形態のＸ線診断装置１００は、Ｘ線を曝射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出することでＸ線像データを取得し、Ｘ線像データから表示しようとする領域の画素データを被検体Ｐの体軸と直交する方向に沿う配列で抽出してモニタＭに表示させる。

このＸ線診断装置１００は、天井取り付け部１で天井に固定されている。天井取り付け部１には、湾曲形状を有する支持アーム２がその一端でぶら下がり支持されている。支持アーム２と天井取り付け部１の接続部分には、アクチュエータが内包されており、支持アーム２は、支持されている一端を通り天井平面及び床平面と直交する軸を中心として軸回転する。

支持アーム２には、アームホルダ３を介してＣアーム４が支持されている。Ｃアーム４は、略Ｃ字形状を有しており、背面側が支持されている。アームホルダ３には、アクチュエータが内包されており、Ｃアーム４は、アームホルダ３及びＣアーム４を通り天井平面及び床平面と平行な軸を中心に軸回転する。また、Ｃアーム４の背面には、Ｃアーム４の延び方向にレールが配設されており、Ｃアーム４は、アームホルダ３を通りＣアーム４の背面延び方向を円周とした円周上を移動する。

Ｃアーム４の一端には、Ｘ線発生部５が設置され、他端にはＸ線平面検出器６が設置されている。Ｘ線発生部５とＸ線平面検出器６とは、その向きを対向させて設置されている。Ｘ線平面検出器６は、アクチュエータに接続されており、Ｘ線発生部５とＸ線平面検出器６とを通る軸（曝射軸）を中心として軸回転し、またＸ線発生部５の方向へ接近又は離反移動する。

すなわち、Ｘ線発生部５とＸ線平面検出器６は、支持アーム２とＣアーム４とでなる支持体によってＸ線診断装置１００に支持されている。Ｘ線発生部５とＸ線平面検出器６は、支持アーム２の回転軸を通るように支持されている。

Ｘ線発生部５とＸ線平面検出器６との間には、被検体Ｐを載置する天板７が介挿される。天板７は、床に固定された天板保持部８に支持される。天板保持部８には、アクチュエータが内包され、天板７を天板保持部８から押し出し又は引き戻し移動させる。

各アクチュエータの駆動により、Ｘ線診断装置１００では、支持アーム２及びＣアーム４が回転及び円周移動し、被検体Ｐの関心領域にＸ線が曝射されて関心領域をＸ線が透過するように、体軸方向及び体軸回りの位置調整が行われる。

図２乃至図４は、Ｘ線診断装置１００のＸ線の曝射及び被検体Ｐを透過したＸ線の検出の構成を詳細に示している。図２は、Ｘ線診断装置１００のＸ線の曝射及び被検体Ｐを透過したＸ線の検出に係る構成を示す構成図である。図３は、Ｘ線絞り５２の回転機構を示す構成図である。図４は、Ｘ線平面検出器６のＸ線像データの出力構成を示す構成図である。

図２に示すように、Ｘ線発生部５には、Ｘ線平面検出器６の方向に向かって順にＸ線管球５１とＸ線絞り５２が内設されている。Ｘ線管球５１とＸ線絞り５２との設置距離は一定距離に予め固定されている。

Ｘ線管球５１は、Ｘ線を発生する真空管である。フィラメント（陰極）に加熱電流を供給して電子を放出させ、フィラメントとタングステン陽極との間に高電圧を印加して電子を加速させ、タングステン陽極に衝突させる。加速した電子がタングステン陽極に衝突するとＸ線が発生する。高電圧の印加は、例えば、高周波数インバータ方式、すなわち５０／６０Ｈｚの交流電源を整流して直流とし、それを数ｋＨｚ以上の高周波数の交流に変換して昇圧するとともにそれを再度整流して印加する方式のものが適用される。Ｘ線管球５１から発生したＸ線は、Ｘ線絞り５２を通過して被検体Ｐの関心領域Ｒを透過し、Ｘ線平面検出器６に取り込まれる。

Ｘ線絞り５２は、タングステンやモリブデン等のＸ線を吸収する素材で組成された絞り羽５３を四方に配置している。絞り羽５３は、その端面が、隣接する羽の端面と直交して配置され、四方の絞り羽５３の端面で囲まれる照射野５４は方形となっている。各絞り羽５３は、それぞれアクチュエータに接続されており、隣接する羽の端面と直交する方向に平行移動可能となっている。Ｘ線絞り５２は、各絞り羽５３を所定量移動させ、照射野５４を操作者所望の縦横長を有するサイズに画成する。

図３に示すように、Ｘ線絞り５２は、アクチュエータ５５に接続されている。このアクチュエータ５５は、Ｘ線絞り５２をＸ線の曝射軸を中心に軸回転させる。尚、アクチュエータ５５は、絞り羽５３を支持するフレームに接続されて、Ｘ線絞り５２全体を軸回転させるため、各絞り羽５３の位置関係は維持される。

支持アーム２には、支持アーム２の一端を通り天井平面及び床平面と直交する軸を中心とした軸回転を検出する検出器２１が内包されている。検出器２１は、例えば支持アーム２を回転させるアクチュエータに対応するエンコーダであり、支持アーム２の回転方向及び回転角度を示す回転量を検出する。

検出器２１が検出した回転量は、Ｘ線絞り５２の回転量を制御する制御ユニット５６に出力される。制御ユニット５６は、支持アーム２の回転量が入力されると、Ｘ線絞り５２をその反対方向に同一角度回転させる電気信号をアクチュエータ５５に出力する。

アクチュエータ５５は、電気信号が供給されて駆動し、Ｘ線絞り５２を支持アーム２の回転とは反対の方向に同一角度回転させる。即ち、Ｘ線絞り５２の曝射軸と直交する方向の向きは維持される。

Ｘ線平面検出器６は、多行多列のＸ線検出素子を配している。Ｘ線検出素子は、図４（ａ）に示すように、画素６１を含み、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換型や、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形が主流である。このＸ線平面検出器６は、Ｘ線を可視光に変換して可視光の光量に応じた電荷を形成する。

このＸ線平面検出器６からは、Ｘ線検出素子配列に従って画素単位の電荷が読み出されることによって、各画素データにＸ線検出素子の配列を行列とする座標系（素子配列座標系）の座標定義がなされたＸ線像データが出力される。

図４（ｂ）に示すように、各画素６１は、可視光を感知し入射光量に応じた電荷を形成するフォトダイオード６２と、このフォトダイオード６２により形成された電荷を蓄積する蓄電用コンデンサ６３とで構成されている。

フォトダイオード６２のカソード端子と蓄電用コンデンサ６３の一方の端子との接続点は、図４（ａ）に示す電源ライン６４（６４−１，６４−２・・・６４−ｎ）により逆バイアス電源（−Ｖｎ）に接続され、フォトダイオード６２のアノード端子と蓄電用コンデンサ６３の他方の端子との接続点はＴＦＴ６５のソース端子に接続されている。

ＴＦＴ６５のゲート端子は、各走査線６６（６６−１，６６−２・・・６６−ｎ）により列毎に共通に接続され、走査線駆動部６７の各走査線端子に接続されている。また、ＴＦＴ６５のドレイン端子は、信号線６８（６８−１，６８−２・・・６８−ｎ）により行毎に共通に接続され、リードアウトアンプ６８ａを介してマルチプレクサ６９の各スイッチ６９−１，６９−２・・・６９−ｎに接続されている。

このような構成を有するＸ線平面検出器６において、被検体を透過したＸ線が入射されると、Ｘ線は可視光に変換され、この可視光がフォトダイオード６２により受光される。フォトダイオード６２は、光エネルギに比例した電荷を形成し、これを蓄電用コンデンサ６３に供給する。

この蓄電用コンデンサ６３に蓄積された電荷は、最上位の走査線６６−１から順に走査線６６を介して、最上位の信号線６８−１から順に画素単位で画像信号として読み出される。読み出された順序に画像信号が並び、素子配列座標系で画素データが行列に並ぶＸ線像データとなる。

図５は、Ｘ線診断装置１００の曝射例を示している。

このＸ線診断装置１００は、被検体Ｐの関心領域Ｒを拡大あるいは縮小撮像するために、各部の回転又は移動によってＸ線平面検出器６を被検体Ｐの関心領域Ｒに近接させてから、Ｘ線発生部５によりＸ線を曝射する。Ｘ線の曝射により被検体Ｐの関心領域Ｒを透過したＸ線をＸ線平面検出器６で検出し、Ｘ線像データを出力する。出力されたＸ線像データから照射野５４の領域のみをその辺の延び方向に沿って抽出し、抽出した画素データから表示画像を作成して、モニタＭに表示する。

Ｘ線平面検出器６は、支持アーム２の回転、Ｃアームの回転及び円周移動、天板７の介挿移動、Ｘ線平面検出器６の回転及び被検体Ｐへの接近移動により、被検体Ｐの凹凸を回避しつつ被検体Ｐの関心領域へ近接する。Ｘ線発生部５とＸ線平面検出器６とは共にＣアーム４の両端に設置されているため、Ｘ線平面検出器６の近接ではＸ線発生部５とＸ線平面検出器６の対向関係を崩れず、Ｘ線平面検出器６の規程位置に曝射軸が維持される。

Ｘ線平面検出器６の近接のために、支持アーム２が回転すると、伴ってＸ線絞り５２が支持アーム２の回転方向と逆の方向に同一角度回転する。このため、支持アーム２の回転前後においても照射野５４の向きは固定される。照射野５４の向きは、支持アーム２の始動前に操作者又はリセット起動により、照射野５４の一辺の延び方向と被検体Ｐの体軸と直交する方向とが同一方向になるように初期設定される。

図６は、Ｘ線平面検出器６と照射野５４と被検体Ｐの位置関係を示している。

Ｘ線平面検出器６を例えば−α度回転させて被検体Ｐに近接させると、画素６１の行列方向に対して、被検体Ｐの体軸方向及び体軸と直交する方向はα度ずれる。一方で、支持アーム２が−β度回転するとＸ線絞り５２はβ度回転し、照射野５４の一辺の延び方向と被検体Ｐの体軸と直交する方向とは、初期設定時にされた同一方向に固定される。従って、照射野５４の体軸に直交する辺の延び方向と画素６１の列方向とは、α度ずれる。

照射野５４の体軸に直交する辺の延び方向と画素６１の列方向とがα度ずれた位置関係では、Ｘ線平面検出器６は、画像内に列方向に対してα度傾いた照射野５４の画像を含んだＸ線像データを出力する。

図７に、出力されたＸ線像データから照射野５４の画素データのみを抽出して表示画像データを作成する画像作成手段の構成を示す。

Ｘ線診断装置１００は、演算制御部９１とプログラムメモリ９２とワークメモリ９３と画像メモリ９４を備える。プログラムメモリ９２には、表示画像データを作成するプログラムが記憶されており、当該プログラムをワークメモリ９３に展開し、演算制御部９１で解読及び命令実行する。画像メモリ９４には、Ｘ線平面検出器６から出力されたＸ線像データが記憶される。

また、Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線焦点−Ｘ線検出素子間の距離検出器９５と、Ｘ線絞り５２の開度検出器９６と、Ｘ線平面検出器６の回転量検出器９７とを備える。

距離検出器９５は、Ｘ線焦点とＸ線検出素子間の距離を検出して距離情報を出力する。例えば、距離検出器９５は、エンコーダであり、Ｘ線平面検出器６に接続されて、Ｘ線平面検出器６をＸ線発生部５の方向へ接近又は離反移動させるアクチュエータに対応する。Ｘ線焦点の位置は、Ｘ線管球５１から所定の距離でほぼ一定する。距離検出器９５は、Ｘ線平面検出器６の移動量を検出して、当該移動量を移動開始前の初期値に累積的に加算する。得られた累積値をＸ線焦点とＸ線検出素子間の距離情報としてワークメモリ９３に出力する。

開度検出器９６は、Ｘ線絞り５２の開度を検出して開度情報を出力する。例えば、開度検出器９６は、エンコーダであり、各絞り羽５３を移動させる各アクチュエータに対応する。それぞれの絞り羽５３の移動量を検出して、各移動量についての移動開始前の初期値に累積的に加算する。得られた各累積値を開度情報としてワークメモリ９３に出力する。

回転量検出器９７は、Ｘ線平面検出器６の曝射軸回りの回転量を検出して回転量情報を出力する。回転量情報は回転方向と回転角度を含む。例えば、回転量検出器９７は、エンコーダであり、Ｘ線平面検出器６を回転させるアクチュエータに対応する。Ｘ線平面検出器６の回転量を検出して、当該回転量を回転開始前の初期値に累積的に加算する。得られた累積値を回転量情報としてワークメモリ９３に出力する。

ワークメモリ９３には、プログラムや演算制御部９１の演算結果の他、距離検出器９５が出力した距離情報と、絞りサイズ検出器９６が出力した開度情報と、回転量検出器９７が出力した回転量情報とが記憶される。

演算制御部９１は、Ｘ線像データから照射野５４の画素データを抽出して、表示画像データを作成する。照射野５４の画素データは、ワークメモリ９３に記憶された距離情報、開度情報、及び回転量情報から特定する。距離情報、開度情報、及び回転量情報から、Ｘ線検出器６上の照射野５４のサイズ、照射野５４の始点、及び画素６１の列方向に対する照射野５４の傾きを特定して画素データを抽出する。

始点は、照射野５４における被検体Ｐの頭方向左隅とする。特定した照射野５４の始点から、特定した照射野５４の傾き方向を列方向として一列ずつ画素データを順次読み出し、始点を原点として傾き方向とその直交する方向を行列とする座標系（照射野座標系）の座標定義がなされた表示画像データを作成する。画素データの抽出は、Ｘ線像データの座標定義を、素子配列座標系から、特定した始点を原点として照射野５４の辺の延び方向を行列とした照射野座標系へ変更してから、原点を基準としてモニタＭに対応する範囲に対して行う。

図８は、演算制御部９１が実行する表示画像作成フローを示している。

まず、Ｘ線診断装置１００では、各アクチュエータを駆動させて、Ｘ線平面検出器６を被検体Ｐの関心領域Ｒに凹凸を回避しながら近接させる。

距離検出器９５は、Ｘ線平面検出器６の移動量を検出し、距離情報をワークメモリ９３に出力している。回転量検出器９７は、Ｘ線平面検出器６の回転量を検出し、回転量情報をワークメモリ９３に出力している。開度検出器９６は、開度情報をワークメモリ９３に出力している。

操作者がマンマシンインターフェースを用いて撮影開始を指示する入力を行う。この入力に応じてＸ線診断装置１００では、Ｘ線発生部５からＸ線が曝射され、Ｘ線が天板７に載置された被検体Ｐの関心領域Ｒを透過してＸ線平面検出器６に入射する。Ｘ線平面検出器６では、画素６１の電荷をＸ線検出素子の並びに従って読み出し、素子配列座標系の座標定義がなされたＸ線像データを画像メモリ９４に出力する。

演算制御部９１は、ワークメモリ９３から距離情報と開度情報を読み出す（Ｓ０１）。距離情報と開度情報を読み出すと、実際にＸ線平面検出器６に投影された照射野５４のサイズを算出する（Ｓ０２）。

図９は、照射野５４のサイズを算出する模式図である。

開度情報が示すＸ線絞り５２上における照射野５４のサイズを、縦長Ｌｖ及び横長Ｌｗとする。距離情報が示すＸ線焦点とＸ線検出素子との間を距離Ｌｃとする。Ｘ線焦点とＸ線絞り５２との距離Ｌｆは固定されており、予めプログラムメモリ９２に格納されている。Ｘ線平面検出器６上の照射野５４のサイズは、Ｘ線絞り５２上における照射野５４のサイズよりもＬｃ／Ｌｆ倍となる。

演算制御部９１は、対向する絞り羽５３の移動量の累積値をそれぞれ加算し、Ｘ線絞り５２上における照射野５４の縦長Ｌｖと横長Ｌｗを算出する。縦長Ｌｖと横長Ｌｗを算出すると、演算制御部９１は、Ｌａ＝Ｌｖ×Ｌｃ／Ｌｆの演算をし、得られた値を照射野５４のＸ線平面検出器６上の縦長Ｌａとする。また、演算制御部９１は、Ｌｂ＝Ｌｗ×Ｌｃ／Ｌｆの演算をし、得られた値を照射野５４のＸ線平面検出器６上の横長Ｌｂとする。

Ｘ線平面検出器６上の照射野５４のサイズを算出すると、演算制御部９１は、ワークメモリ９３から回転量情報を読み出す（Ｓ０３）。

回転量情報を読み出すと、回転量情報から、Ｘ線像データの座標定義を照射野５４の辺の延び方向を基準とした２次元座標系に変更し（Ｓ０４）、照射野５４における被検体Ｐの頭方向左隅の変更後の座標（ａ，ｂ）を原点（０，０）に変更する（Ｓ０５）。

図１０は、素子配列座標系の座標定義を照射野座標系の座標定義に変更する処理を示している。図１０（ａ）座標系の変更前、図１０（ｂ）は照射野５４の辺の延び方向を基準とした２次元座標系（中間座標系）への変更後、図１０（ｃ）はこの２次元座標系を経て照射野座標系への変更を終了した後のＸ線像データＧを示している。

図１０（ａ）に示すように、Ｘ線像データＧは、素子配列座標系（ｕ，ｖ）で定義され、照射野５４の領域は、この座標系において傾いて含まれている。演算制御部９１は、回転量情報が示すＸ線平面検出器６の回転量α度を用いて、Ｘ線像データＧに回転処理を施し、Ｘ線像データＧの座標系を中間座標系（ｘ，ｙ）に変更する。図１０（ｂ）に示すように、Ｘ線像データＧの各画素の座標について、ｘ＝ｃｏｓαｕ＋ｓｉｎαｖ及びｙ＝−ｓｉｎαｕ＋ｃｏｓαｖの演算をし、画素データの座標定義を（ｘ，ｙ）に変更する。尚、回転の中心は、曝射軸が通る座標とする。この曝射軸が通る座標は、Ｘ線平面検出器６が曝射軸を中心に回転するため一定に定まっている。

プログラムメモリ９２には、曝射軸の座標が予め記憶されている。演算制御部９１は、曝射軸が通る座標をプログラムメモリ９２から読み出し、曝射軸の座標の値から照射野５４における被検体Ｐの頭方向左隅を挟む１対の絞り羽５３の移動量の累積値を減算して、当該左隅の中間座標系（ｘ，ｙ）における座標（ａ，ｂ）を算出する。

図１０（ｃ）に示すように、演算制御部９１は、この左隅の座標の値ａ及びｂを用いて、各画素データの座標定義全てについて、Ｘ＝ｘ−ａ及びＹ＝ｙ−ｂの演算をし、画素データの座標定義を照射野座標系（Ｘ，Ｙ）に変更する。

これにより、Ｘ線像データＧの座標定義は、照射野５４における被検体Ｐの頭方向左隅の座標を原点（０，０）とし、かつ体軸と直交する方向と体軸方向とを座標軸とする照射野座標系（Ｘ，Ｙ）に変更される。

Ｘ線像データＧの座標定義を変更すると、演算制御部９１は、照射野５４の画素データを照射野座標系に即した行列方向の並び順で抽出して表示画像データを作成する（Ｓ０６）。

演算制御部９１は、値Ｘ＝０，値Ｙ＝０に初期化し、値Ｘを横長Ｌｂまで所定数ずつカウントアップさせながら、順次座標（Ｘ，Ｙ）が定義された画素データを抽出し、ワークメモリ９３に抽出順に配列して記憶させていく。値Ｘが横長Ｌｂとなると、値Ｘ＝０とし値Ｙを所定数カウントアップし、値Ｘを横長Ｌｂまで所定数ずつカウントアップさせながら、順次座標（Ｘ，Ｙ）が定義された画素データを抽出し、ワークメモリ９３に抽出順に配列して記憶させていく。

これにより、Ｘ線像データから照射野５４の画像データが体軸と体軸に直交する方向を行列として座標定義された表示画像データがワークメモリ９３上に作成される。

演算制御部９１は、ワークメモリ９３に記憶された表示画像データをモニタＭに表示させる（Ｓ０７）。

図１１は、Ｘ線診断装置１００より表示される表示画像のモニタＭ上の位置関係を示している。表示画像データＤは、Ｘ線像データＧから体軸と体軸に直交する方向に抽出され、かつその抽出方向を座標軸とした座標系で配列している。従って、モニタＭには、モニタＭの副走査方向に被検体Ｐの体軸が沿うようにして表示画像データＤが表示される。

このように、本実施形態のＸ線診断装置１００では、照射野５４を表示すると、その照射野５４の体軸方向がモニタＭの副走査方向と同一方向となる。照射野５４の一の辺と体軸と直交する方向とを固定するようにＸ線絞り５２の回転を制御し、かつこの一の辺の方向を２次元座標の座標軸として照射野５４を抽出したことによる。

そのため、モニタＭの副走査方向に体軸が沿うように表示画像を回転補正する必要がなくなり、Ｘ線が曝射されているがモニタＭ上には表示されない無用な曝射箇所をなくすことができる。

本実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示す外観図である。 本実施形態に係るＸ線診断装置のＸ線の曝射及び被検体を透過したＸ線の検出に係る構成を示す図である。 本実施形態に係るＸ線診断装置が備えるＸ線絞りの回転機構を示す図である。 本実施形態に係るＸ線診断装置が備えるＸ線平面検出器のＸ線像データの出力構成を示す図である。 本実施形態に係るＸ線診断装置の曝射例を示す図である。 Ｘ線平面検出器と照射野と被検体の位置関係を示す図である。 出力されたＸ線像データから照射野５４の画像のみを抽出して表示画像を作成する構成を示す図である。 表示画像作成フローを示す図である。 照射野のサイズを算出する模式図である。 素子配列座標系の座標定義を照射野座標系の座標定義に変更する処理を示す図である。 本実施形態に係るＸ線診断装置により表示される表示画像のモニタ上の位置関係を示す図である。 従来のＸ線診断装置の曝射例を示す図である。 従来のＸ線診断装置で作成された表示用のＸ線像を示す図である。 従来のＸ線診断装置において表示画面と体軸とを真っ直ぐにするように回転補正して画像を表示した場合を示す図である。

符号の説明

１００ Ｘ線診断装置
１ 天井取り付け部
２ 支持アーム
２１ 検出器
３ アームホルダ
４ Ｃアーム
５ Ｘ線発生部
５１ Ｘ線管球
５２ Ｘ線絞り
５３ 絞り羽
５４ 照射野
５５ アクチュエータ
５６ 制御ユニット
６ Ｘ線平面検出器
６１ 画素
６２ フォトダイオード
６３ 蓄電用コンデンサ
６４ 電源ライン
６５ ＴＦＴ
６６ 走査線
６７ 走査線駆動部
６８ 信号線
６８ａ リードアウトアンプ
６９ マルチプレクサ
７ 天板
８ 天板保持部
９１ 演算制御部
９２ プログラムメモリ
９３ ワークメモリ
９４ 画像メモリ
９５ 距離検出器
９６ 開度検出器
９７ 回転量検出器
Ｍ モニタ
Ｇ Ｘ線像データ
Ｄ 表示画像データ
Ｐ 被検体
Ｒ 関心領域

Claims (3)

1. Ｘ線を曝射するＸ線管球と、
   被検体の体軸と直交する方向と一の辺の延び方向とが同一に固定された方形照射野を画成するＸ線絞りと、
   所定平面状に配列されたＸ線検出素子を有し、Ｘ線の曝射軸を中心に回転可能なＸ線平面検出器と、
   前記Ｘ線絞りと前記Ｘ線平面検出器との間に介挿され、前記被検体を載置する寝台と、
   前記Ｘ線検出器より出力されるＸ線像データから前記方形照射野に対応する画素データを前記一の辺の方向に抽出して、当該方向とその直交方向とを座標軸とする表示画像を作成する表示画像作成手段と、
   前記表示画像を表示するモニタと、
   を備えること、
   を特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記Ｘ線絞りと前記Ｘ線平面検出器を両端に支持し、前記Ｘ線絞りと前記Ｘ線検出器とを通る線を軸線として回動可能な支持体と、
   前記Ｘ線絞りを前記支持体の回動方向と逆方向に同一量回転させるアクチュエータと、
   をさらに備えること、
   を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 前記画像作成手段は、
   前記Ｘ線平面検出器の回転角度を検出する検出器を含み、
   前記Ｘ線平面検出器の回転角度と反対の角度の方向に前記方形照射野に対応する画素を抽出すること、
   を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
   
   
   

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