CN106659442A - X射线透视摄影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的X射线透视摄影装置控制屏蔽板(19a～19d)的开闭移动，使得第一预图像(F1)的x方向上的长度比窄条图像(P1)的x方向上的长度长。即，第一预图像(F1)的尺寸比窄条图像(P1)的尺寸大，因此被拍进第一预图像(F1)的X射线像的信息多。而且，以使第一预图像(F1)的上端与长图像(Q)的摄影范围的上端一致的方式来调整第一预图像(F1)的摄影位置。因此，在基于当前时间点的第一预图像(F1)设定了长区域的情况下，能够容易且可靠地确认窄条图像中是否拍进了作为目标的X射线像。另外，能够参照被拍进信息量多的第一预图像(F1)的X射线像，将摄像系统的位置迅速且准确地校正为适于作为摄影起点的位置。因而，能够通过使用本发明所涉及的X射线透视摄影装置的狭缝摄影来迅速地获取适于诊断的长图像。

Description

X射线透视摄影装置
技术领域
本发明涉及一种使用X射线来获取被检体的透视像的X射线透视摄影装置，特别是涉及一种获取多个X射线图像，并将得到的X射线图像接合来生成单个长图像的X射线透视摄影装置。
背景技术
在医疗现场有时进行全景摄影，在该全景摄影中，例如将如从被检体的头到膝的范围那样在被检体的体轴方向上长的长区域作为摄影对象，来拍摄单个X射线图像(长图像)。在该情况下，长区域的长度例如是100cm左右，因此就X射线检测器的规格而言难以通过一次的X射线照射来拍摄有关长区域的长图像。因此，通过全景摄影法来获取长图像，在该全景摄影法中沿被检体的体轴方向拍摄多张X射线图像，并将这些多张X射线图像沿体轴方向接合来进行重构。作为全景摄影法的一例，使用狭缝摄影(例如参照专利文献1、2)。
在此，对进行狭缝摄影的X射线透视摄影装置进行说明。进行狭缝摄影的以往的X射线透视摄影装置100如图13所示那样具备载置被检体M的顶板101、对被检体M照射X射线的X射线管103以及检测X射线的X射线检测器105。X射线检测器105检测从X射线管103对被检体M照射并透过该被检体M的X射线，使该X射线转换为电信号并作为X射线检测信号进行输出。
在X射线管103的下方设置有准直器107。准直器107按照准直器控制机构109的控制将从X射线管103照射的X射线限制为棱锥状。X射线管103和X射线检测器105构成摄像系统，隔着顶板101相向配置。作为X射线检测器105的一例，使用17英寸见方的平板型检测器(FPD：Flat Panel Detector)。摄像系统中的各构件构成为在x方向、即顶板101的长边方向上移动。摄像系统中的各构件的移动由摄像系统移动机构111控制。
在X射线检测器105的后级设置有图像生成部113，在图像生成部113的后级设置有重构部115。图像生成部113基于从X射线检测器105输出的X射线检测信号来生成多张X射线图像。重构部115将由图像生成部113生成的各个X射线图像沿被检体M的体轴方向接合来重构长图像。
接着，使用图14所示的流程图对使用以往的X射线透视摄影装置100进行狭缝摄影的工序进行说明。按照准直器控制机构109的控制来驱动准直器107。通过驱动准直器107来以将X射线照射场限定为狭缝状的方式调整X射线照射场。通过调整X射线照射场，来如图15的(a)所示那样限制从X射线管103照射的X射线束103a。即，该X射线束103a从在x方向和y方向(顶板101的短边方向)上发散的棱锥状(左图)被限制为在y方向上发散且在x方向上具有厚度T的扇状(右图)(图14、S1)。厚度T的长度例如是4cm～6cm左右。
而且，在驱动准直器107后，决定用于重构长图像的X射线图像中的、拍摄最初的X射线图像时的摄像系统的位置(摄影起点)和拍摄最后的X射线图像时的摄像系统的位置(摄影终点)(图14、S2)。
在决定了摄影起点和摄影终点之后进行X射线图像的摄影。即，X射线管103和X射线检测器105各自向在图15的(b)中用实线表示的摄影起点移动，并从X射线管103照射X射线。X射线检测器105检测透过被检体M的X射线并输出X射线检测信号，图像生成部113基于X射线检测信号来生成X射线图像。此时生成的X射线图像是与X射线束的厚度T对应的显现宽度为T的窄条状的区域的图像。此外，将通过一次的X射线照射生成的窄条状的图像称为“窄条图像”。
然后，摄像系统移动机构111使X射线管103和X射线检测器105各自从摄影起点沿x方向向在图15的(b)中用虚线表示的摄影终点移动。而且，X射线管103每当沿x方向移动相当于X射线束的厚度T的距离时，都重复进行X射线的照射。这样，在从摄影起点到摄影终点的范围内生成多个宽度为T的窄条图像(图14、S3)。
重构部115将由图像生成部113生成的窄条图像沿被检体M的体轴方向(x方向)接合来重构单个长图像(图14、S4)。重构出的长图像显示于未图示的监视器。生成各个窄条图像时照射的X射线在x方向上的发散小，因此被拍进窄条图像的像的失真小。因而，能够通过狭缝摄影来获取显现失真更小的X射线像的长图像。
在决定窄条图像的摄影起点和摄影终点的情况下，观察被检体M的体表面来想象体内的构造物的准确位置从而适当地决定摄影起点等的位置是困难的。因此，在该情况下，为了参照被拍进窄条图像的预定的X射线像，通过照射低剂量的X射线的X射线透视来间歇性地获取被检体M的X射线透视图像(预图像)。然后，参照获取到的预图像中拍进的X射线像来确定适当的摄影起点和摄影终点。
专利文献1：日本特开2009-297284号公报
专利文献2：日本特开2004-236929号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在具有这种结构的现有例的情况下，存在如下问题。
即，在以往的装置中决定摄影起点和摄影终点的情况下，为了将作为目标的X射线像可靠地拍进窄条图像，预先驱动准直器107来以将X射线束限制在窄条图像的摄影范围内的状态获取预图像。由于被检体的体轴方向上的宽度非常短，因此在该情况下获得的预图像的摄影范围窄。
在预图像的摄影范围窄的情况下，从预图像获得的X射线像的信息量不足。因此，难以基于被拍进预图像的X射线像来预测适于作为摄影起点、摄影终点的位置。因而，为了寻找适于作为摄影起点、摄影终点的位置，使摄像系统沿x方向的移动和预图像的确认反复进行多次。其结果是，决定摄影起点和摄影终点所需的时间变长，因此全景摄影的效率性降低。另外，还担心在全景摄影时被检体受到的辐射量增大这样的问题。
并且，在以将X射线束限制在窄条图像的摄影范围内的状态来决定摄影起点和摄影终点的情况下，需要使摄像系统中的各构件实际地向摄影起点和摄影终点移动。由于摄影起点和摄影终点位于长图像的摄影范围的大致两端，因此在决定摄影起点和摄影终点时摄像系统进行移动的距离变长。其结果是，拍摄长图像所需的时间变长，被检体所承受的负担也增大。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够更加准确且迅速地决定摄影起点和摄影终点来进行全景摄影的X射线透视摄影装置。
用于解决问题的方案
本发明为了实现这种目的而采用如下结构。
即，本发明所涉及的X射线透视摄影装置的特征在于，具备：X射线源，其对被检体照射X射线；X射线检测单元，其在检测面上检测透过所述被检体的X射线；准直器，其具备屏蔽X射线的屏蔽部，用于控制从所述X射线源照射的X射线的照射场；准直器控制单元，其控制所述屏蔽部的开闭移动；窄条图像生成单元，其使用由所述X射线检测单元输出的检测信号来生成多张窄条图像，该窄条图像是以所述被检体的体轴方向为短边方向的窄条状的X射线图像；长图像重构单元，其将由所述窄条图像生成单元生成的多张所述窄条图像沿所述被检体的体轴方向接合来重构单个的长图像；预图像生成单元，其生成用于设定所述长图像的摄影范围的X射线透视图像来作为预图像；坐标位置存储单元，其存储所述被检体的体轴方向上的、所述预图像的两端的坐标位置；摄影范围设定单元，其基于由所述坐标位置存储单元存储的所述坐标位置来设定所述被检体的体轴方向上的、所述长图像的摄影范围的两端的位置；以及摄影位置计算单元，其基于由所述摄影范围设定单元设定的所述长图像的摄影范围的两端的位置来计算摄影起点和摄影终点各自的位置，其中，该摄影起点是拍摄最初的所述窄条图像时的所述摄像系统的位置，该摄影终点是拍摄最后的所述窄条图像时的所述摄像系统的位置，其中，所述准直器控制单元控制所述屏蔽部的开闭移动，使得在生成所述预图像的情况下从所述X射线源照射的X射线的照射场与在生成所述窄条图像的情况下从所述X射线源照射的X射线的照射场相比，在所述被检体的体轴方向上的范围更广。
根据本发明所涉及的X射线透视摄影装置，控制屏蔽部的开闭移动，使得在生成预图像的情况下从X射线源照射的X射线的照射场与在生成窄条图像的情况下从X射线源照射的X射线的照射场相比，在被检体的体轴方向上的范围更广。即，预图像的尺寸比窄条图像的尺寸大，因此被拍进预图像的X射线像的信息量多。因此能够通过参照预图像来将预图像的摄影位置可靠且迅速地校正为适于设定长图像的摄影范围的位置。
坐标位置存储单元存储被检体的体轴方向上的、预图像的两端的坐标位置。摄影范围设定单元基于预图像的两端的坐标位置来设定被检体的体轴方向上的、长图像的摄影范围的两端的位置。通过摄影位置计算单元基于长图像的摄影范围的两端的位置来计算摄影起点和摄影终点。因而，在使用本发明所涉及的X射线透视摄影装置的狭缝摄影中能够适当且迅速地设定摄影起点和摄影终点。
通过狭缝摄影获取的长图像是准确地显现作为被检体的关注部位的长区域的X射线图像，因此能够使用长图像来对长区域进行适当的诊断。另外，能够缩短通过狭缝摄影获取长图像所需的时间，因此能够更加高效地进行狭缝摄影。并且，还能够使设定摄影起点和摄影终点时的被检体M的被辐射量减少。
另外，在本发明所涉及的X射线透视摄影装置中，优选的是，所述预图像生成单元生成用于设定所述摄影起点的第一预图像和用于设定所述摄影终点的第二预图像，所述坐标位置存储单元存储所述第一预图像中的所述被检体的头部侧的末端的坐标位置和所述第二预图像中的所述被检体的脚部侧的末端的坐标位置，所述摄影位置计算单元基于所述第一预图像中的所述被检体的头部侧的末端的坐标位置来计算所述摄影起点的位置，基于所述第二预图像中的所述被检体的脚部侧的末端的坐标位置来计算所述摄影终点的位置。
根据本发明所涉及的X射线透视摄影装置，预图像生成单元生成用于设定摄影起点的第一预图像和用于设定摄影终点的第二预图像。而且，坐标位置存储单元存储第一预图像中的被检体的头部侧的末端的坐标位置和第二预图像中的被检体的脚部侧的末端的坐标位置。基于第一预图像中的被检体的头部侧的末端的坐标位置来计算摄影起点，基于第二预图像中的被检体的脚部侧的末端的坐标位置来计算摄影终点。
在该情况下，用于计算摄影起点和摄影终点的坐标位置的个数减少，因此能够进一步简化坐标位置存储单元、摄影位置计算单元的动作。其结果是，能够更加容易且迅速地计算摄影起点和摄影终点。
另外，在本发明所涉及的X射线透视摄影装置中，优选的是，所述准直器控制单元控制所述屏蔽部的开闭移动，使得在生成所述预图像的情况下从所述X射线源照射的X射线入射到所述X射线检测单元的所述检测面整面。
根据本发明所涉及的X射线透视摄影装置，准直器控制单元控制所述屏蔽部的开闭移动，使得在生成预图像的情况下从所述X射线源照射的X射线入射到X射线检测单元的整面。在该情况下，预图像的尺寸大，因此被拍进预图像的X射线像的信息变得更多。因此能够通过参照预图像来将预图像的摄影位置更加可靠且迅速地校正为适于设定长图像的摄影范围的位置。
发明的效果
根据本发明所涉及的X射线透视摄影装置，控制屏蔽部的开闭移动，使得在生成预图像的情况下从X射线源照射的X射线的照射场与在生成窄条图像的情况下从X射线源照射的X射线的照射场相比，在被检体的体轴方向上的范围更广。即，预图像的尺寸比窄条图像的尺寸大，因此被拍进预图像的X射线像的信息多。因此能够通过参照预图像来将预图像的摄影位置可靠且迅速地校正为适于设定长图像的摄影范围的位置。
坐标位置存储单元存储被检体的体轴方向上的、预图像的两端的坐标位置。摄影范围设定单元基于预图像的两端的坐标位置来设定被检体的体轴方向上的、长图像的摄影范围的两端的位置。由摄影位置计算单元基于长图像的摄影范围的两端的位置来计算摄影起点和摄影终点。因而，在使用本发明所涉及的X射线透视摄影装置的狭缝摄影中能够适当且迅速地设定摄影起点和摄影终点。
通过狭缝摄影获取的长图像是准确地显现作为被检体的关注部位的长区域的X射线图像，因此能够使用长图像来对长区域进行适当的诊断。另外，能够缩短通过狭缝摄影获取长图像所需的时间，因此能够更加高效地进行狭缝摄影。并且，还能够使设定摄影起点和摄影终点时的被检体M的被辐射量减少。
附图说明
图1是说明实施例所涉及的X射线透视摄影装置的结构的概要图。
图2是说明实施例所涉及的准直器的结构的图。(a)是说明朝向y方向观察实施例所涉及的准直器时的结构的纵剖视图，(b)是说明朝向x方向观察实施例所涉及的准直器时的结构的纵剖视图，(c)是说明屏蔽板调整X射线的照射范围的结构的概要图。
图3是说明实施例所涉及的X射线透视摄影装置的结构的功能框图。
图4的(a)是说明实施例所涉及的X射线透视摄影装置的动作的工序的流程图，(b)是详细地说明实施例所涉及的步骤S1的工序的流程图。
图5是说明实施例所涉及的X射线透视摄影装置所涉及的动作的图。(a)是表示窄条图像中显现的被检体的区域的图，(b)是说明将窄条图像接合来重构的长图像的图。
图6是说明实施例所涉及的步骤S1的工序的图。(a)是说明步骤S1中的X射线透视摄影装置的结构的图，(b)是说明在步骤S1中获取的第一预图像的图。
图7是说明实施例所涉及的步骤S2的工序的图。(a)是说明步骤S2中的X射线透视摄影装置的结构的图，(b)是说明在步骤S2中获取的第二预图像的图。
图8是说明实施例所涉及的步骤S3和步骤S4的工序的图。(a)是说明预图像的两端与长区域的位置关系的图，(b)是说明长区域中的摄影起点和摄影终点的位置的纵剖视图。
图9是说明实施例所涉及的步骤S5的工序的图。(a)是说明步骤S5中的摄像系统的动作的图，(b)是说明在步骤S5中移动屏蔽板之前的准直器的纵剖视图，(c)是说明在步骤S5中移动屏蔽板之后的准直器的纵剖视图。
图10是说明实施例所涉及的步骤S6的工序中的摄像系统的动作的图。
图11是表示用于设定摄影起点和摄影终点的预图像的摄影范围的图。(a)是现有例所涉及的预图像的摄影范围，(b)是实施例所涉及的预图像的摄影范围。
图12是表示在设定摄影起点和摄影终点时摄像系统移动的距离的图。(a)示出了现有例中的摄像系统的移动距离，(b)示出了实施例中的摄像系统的移动距离。
图13是说明现有例所涉及的X射线透视摄影装置的结构的概要图。
图14是说明现有例所涉及的X射线透视摄影装置的动作的工序的流程图。
图15是表示现有例所涉及的X射线透视摄影装置的动作的图。(a)是说明由照射场的调整导致的X射线束的形状的变化的图，(b)是说明现有例所涉及的狭缝摄影中的摄像系统的移动的图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施例。图1是说明实施例所涉及的X射线透视摄影装置的结构的概要图。
<整体结构的说明>
如图1所示，实施例所涉及的X射线透视摄影装置1具备基台3、主支柱5、顶板支承部7、顶板9、副支柱11、X射线管支承部13、X射线管15、FPD 17以及准直器19。主支柱5被将基部设置于地面的基台3支承，顶板支承部7设置于主支柱5。顶板9被顶板支承部7支承，用于载置取卧位姿势的被检体M。
副支柱11将基部设置于顶板9，并与X射线管支承部13的一端连接。在X射线管支承部13的另一端设置有照射X射线的X射线管15。FPD 17设置在顶板9的下方，用于检测从X射线管15对被检体M照射并透过该被检体M的X射线，使该X射线转换为电信号并作为X射线检测信号进行输出。X射线管15和FPD 17形成了拍摄X射线图像的摄像系统。X射线管15相当于本发明的X射线源，FPD 17相当于本发明的X射线检测单元。
准直器19设置在X射线管15的下方，具备4片板状的屏蔽板19a～19d。屏蔽板19a和屏蔽板19b如图2的(a)所示那样构成为以从X射线管15的焦点15a照射的X射线15b的中心轴15c为基准在x方向(顶板9的长边方向)上镜像对称地移动。而且，屏蔽板19c和屏蔽板19d如图2的(b)所示那样构成为以X射线的中心轴15c为基准在y方向(顶板9的短边方向)上镜像对称地移动。此外，屏蔽板19a～19d各自并不限于镜像对称地移动的结构，也可以是独立地移动的结构。
屏蔽板19a～19d各自由屏蔽X射线的材料构成，作为该材料的一例能够列举铅。如图2的(c)所示，从X射线管15的焦点15a照射的X射线15b的发散被屏蔽板19a～19d各屏蔽板限制为棱锥状。而且，穿过由屏蔽板19a～19d各屏蔽板形成的开口部A的X射线15b被照射到被检体M。
即，通过使屏蔽板19a～19d进行开闭移动来调整开口部A，由此调整X射线15b的照射范围B的位置和范围。另外，准直器19具备未图示的可见光灯，从可见光灯照射的可见光线的照射场被调整为与从X射线焦点15a照射的X射线15b的照射场一致。
如图3所示，X射线透视摄影装置1具备图像生成部21、长图像重构部23以及监视器25。图像生成部21设置在FPD 17的后级。图像生成部21基于从FPD 17输出的X射线检测信号来形成被检体M的X射线图像。在狭缝摄影中由图像生成部21生成的X射线图像除了包含用于重构长图像的窄条状的X射线图像(窄条图像)以外，还包含后述的用于设定摄影起点和摄影终点的X射线透视图像(预图像)。
长图像重构部23设置在图像生成部21的后级，用于将生成的一系列窄条图像沿被检体M的体轴方向(x方向)接合来重构长图像。监视器25设置在长图像重构部23的后级，用于显示重构出的长图像。图像生成部21相当于本发明的窄条图像生成单元和预图像生成单元。长图像重构部23相当于本发明的长图像重构单元。
X射线透视摄影装置1还具备X射线照射控制部27、X射线管移动部29、FPD移动部31、摄像系统检测部32、顶板移动部33、准直器控制部35、摄影范围设定部37、输入部39、存储部41以及主控制部43。X射线照射控制部27连接于X射线管15，通过控制X射线管15的管电压、管电流等来控制从X射线管15照射的X射线的剂量和照射X射线的定时等。
X射线管移动部29连接于副支柱11，使副支柱11沿x方向(顶板9的长边方向和被检体M的体轴方向)移动。支承X射线管15的X射线管支承部13设置于副支柱11，因此X射线管15与副支柱11的移动连动地沿x方向移动。
FPD移动部31使FPD 17沿x方向移动。即，通过X射线管移动部29和FPD移动部31使由X射线管15和FPD 17构成的摄像系统沿x方向移动。而且，摄像系统中的各构件能够同步地移动，并如后述那样移动到多个摄影位置(拍摄X射线图像时的摄像系统的位置)。作为X射线管移动部29和FPD移动部31的结构，例如能够列举伺服马达等。X射线管移动部29和FPD移动部31相当于本发明的摄像系统移动单元。
通过分别安装于X射线管15和FPD 17的未图示的多个传感器来逐次检测X射线管15和FPD 17各自的移动量。而且，由各个传感器检测出的信号被发送到摄像系统检测部32。作为检测移动量的传感器的一例，能够列举分别构成X射线管移动部29和FPD移动部31的伺服马达。摄像系统检测部32基于检测信号来逐次检测由X射线管15和FPD 17构成的摄像系统的位置信息。
顶板移动部33使顶板支承部7沿z方向、即铅垂方向移动。顶板9被顶板支承部7支承，因此与顶板支承部7的移动连动地沿z方向移动。在作为一例使被检体M从顶板9上升和下降的情况下，操作者使顶板9沿z方向移动。准直器控制部35控制设置于准直器19的屏蔽板19a～19d各自的开闭移动。摄影范围设定部37基于由图像生成部21生成的预图像来设定长图像的摄影范围。
摄影位置计算部38基于由摄影范围设定部37设定的长图像的摄影范围来计算作为摄像系统的摄影起点和摄影终点的摄影位置。准直器控制部35相当于本发明的准直器控制单元，摄影范围设定部37相当于本发明的摄影范围设定单元。摄影位置计算部38相当于本发明的摄影位置计算单元。
输入部39用于输入操作者的指示，作为该输入部的例子，能够列举键盘输入式的面板、触摸输入式的面板等。存储部41对在X射线透视摄影装置1的控制中参照的各种参数、由图像生成部21生成的X射线图像以及后述的预图像中的x方向上的两端的坐标位置等进行存储。作为在X射线透视摄影装置1的控制中参照的参数的例子，能够列举X射线管15的管电压和管电流的参数。主控制部43统一控制图像生成部21、长图像重构部23、监视器25、X射线照射控制部27、X射线管移动部29、FPD移动部31、顶板移动部33、准直器控制部35以及摄影范围设定部37各构件。存储部41相当于本发明的坐标位置存储单元。
<动作的说明>
接着，说明使用实施例所涉及的X射线透视摄影装置1进行的狭缝摄影的动作。图4的(a)是说明使用实施例所涉及的X射线透视摄影装置1进行的狭缝摄影的动作的工序的流程图。而且，图4的(b)是具体地说明实施例所涉及的步骤S1的工序的流程图。
该动作说明对以下方式进行了说明：获取多张被检体M的体轴方向为短边方向的细长的矩形状的X射线图像、即窄条图像，将这些窄条图像沿被检体M的体轴方向接合来重构单个长图像。即，如图5的(a)所示那样通过X射线透视摄影装置1的摄影动作来对被检体M的区域R1～Rn各区域进行摄影。然后，在进行了共计n次X射线摄影之后，如图5的(b)所示那样生成共计n张窄条图像P1～Pn。然后，通过将窄条图像P1～Pn沿被检体M的体轴方向接合来重构作为关注部位的长区域W的长图像Q。此外，关于窄条图像P1～Pn各图像，将短边方向上的长度设为T。
在实施例所涉及的狭缝摄影中，X射线透视摄影装置1拍摄图5的(a)所示的区域R1～Rn中的在被检体M的体轴方向上位于最上侧(头部侧)的区域R1并生成窄条图像P1。然后，使窄条图像的摄影位置依次向下方移动，最后拍摄位于最下侧(脚部侧)的区域Rn并生成窄条图像Pn。另外，如图6的(a)所示，被检体M以其体轴方向与x方向一致的方式被载置于顶板9。
简要地说明实施例所涉及的狭缝摄影的动作的工序。即，如图4的(a)所示，首先，生成用于在长区域W中设定被检体M的头部侧的末端的位置的第一预图像(步骤S1)。接着，生成用于在长区域W中设定被检体M的脚部侧的末端的位置的第二预图像(步骤S2)。然后，基于第一预图像和第二预图像来设定长图像Q的摄影范围(步骤S3)。此外，步骤S1所涉及的工序和步骤S2所涉及的工序的顺序也可以相反。
之后，基于长图像的摄影范围来进行摄影起点和摄影终点的设定(步骤S4)。摄影起点是最初拍摄的窄条图像(在实施例中为窄条图像P1)的摄影位置，摄影终点是最后拍摄的窄条图像(在实施例中为窄条图像Pn)的摄影位置。此外，摄影位置是在拍摄X射线图像时摄像系统(X射线管15和FPD 17)中的各构件所取的位置。
在设定了摄影起点和摄影终点之后，使摄像系统中的各构件移动到摄影起点来进行窄条图像的摄影准备(步骤S5)。然后，使摄像系统开始移动来进行窄条图像P1～Pn的摄影(步骤S6)。最后，基于窄条图像P1～Pn来进行长图像Q的重构(步骤S7)。以下，详细地说明各个步骤。
步骤S1(生成第一预图像)
步骤S1-1(调整照射场)
为了生成第一预图像，首先操作者操作输入部39来进行X射线照射场的调整。输入到输入部39的位置信息被发送到主控制部43，主控制部43基于发送来的信息向准直器控制部35输出控制信号。准直器控制部35基于控制信号使设置于准直器19的屏蔽板19a～19d各自移动。通过移动屏蔽板19a～19d来如图2的(c)所示那样调整X射线照射场B的位置和范围。能够根据从准直器19照射的可见光的照射场来确认X射线照射场B的位置和范围。
此外，为了更加准确且迅速地设定长区域W的一端的位置，第一预图像S1的摄影范围优选较广。因此，进行调整使得从X射线管15照射的X射线15b在FPD 17的检测面17a上入射到更广的范围内。具体地说，X射线15b在x方向上的照射宽度优选至少比窄条图像的短边方向上的长度T宽。特别优选的是如图6的(a)所示那样进行调整，使得对FPD 17的检测面17a的整面照射锥束状的X射线15b。
步骤S1-2(移动摄像系统)
在进行了X射线照射场的调整之后，操作者操作输入部39来进行摄像系统的移动。如图5的(a)所示，拍摄到窄条图像P1的区域R1相当于被检体M的肩附近。在此，操作者确认被检体的体表面或可见光的照射场。然后，以使第一预图像和窄条图像P1各自的被检体M的头部侧的末端处于大致相同的位置的方式来决定第一预图像的大致的摄影位置，并向输入部39输入位置信息。
输入到输入部39的位置信息被发送到主控制部43，主控制部43基于发送来的信息向X射线管移动部29和FPD移动部31输出控制信号。X射线管移动部29和FPD移动部31基于控制信号使X射线管15和FPD 17各自向图6的(a)所示的位置移动。
步骤S1-3(照射X射线)
在摄像系统的移动和照射场的调整结束之后，操作者操作输入部39来指示照射X射线。此时，为了减少被检体M的被辐射量，输入管电压等X射线照射条件，使得进行与X射线摄影相比所照射的X射线量低的X射线透视。输入到输入部39的管电压、管电流等信息被发送到主控制部43，主控制部43基于发送来的信息向X射线照射控制部27输出控制信号。
X射线照射控制部27按照控制信号使X射线15b从X射线管15的焦点15a向被检体M间歇性地照射。从焦点15a照射的X射线15b透过被检体M而被FPD17检测。FPD 17基于所检测出的X射线来输出X射线检测信号。图像生成部21基于X射线检测信号来间歇性地生成第一预图像F1。所生成的第一预图像F1显示于监视器25。
步骤S1-4(登记坐标位置)
操作者确认监视器25中显示的第一预图像F1中的被检体M的头部侧的末端是否与拍摄到窄条图像P1的区域R1中的被检体M的头部侧的末端一致。在不一致的情况下，适当操作输入部39以使摄像系统中的各构件沿x方向移动。在步骤S1-2中，调整屏蔽板19a～19d的位置使得扩大X射线照射场，因此第一预图像F1显现出被检体M的大范围的X射线像。因此，操作者能够参照信息量多的第一预图像F1来适当且迅速地调整第一预图像F1的摄影位置。
在第一预图像F1和区域R1各自的被检体M的头部侧的末端一致的情况下，操作者判断为第一预图像F1的当前位置处于期望的位置，并进行坐标位置的登记。即，操作者操作未图示的登记开关来输入用于登记第一预图像F1的x方向上的两端各自的坐标位置的指示。按照所输入的指示将在图6的(b)中用附图标记F1a和F1b表示的第一预图像F1的两端各自的x方向的坐标位置的信息存储到存储部41中。通过存储F1a和F1b各自的x方向的坐标位置信息，步骤S1的工序全部结束。
步骤S2(生成第二预图像)
在步骤S1的工序结束之后进行第二预图像的生成。此外，步骤S2所涉及的工序与步骤S1所涉及的工序相同。即，操作者操作输入部39来进行照射场的调整(步骤S2-1)。获取第二预图像时的X射线照射场的面积与获取第一预图像时的X射线照射场的面积相同，因此步骤S2-1所涉及的工序也可以适当省略。
在调整了照射场之后进行摄像系统的移动(步骤S2-2)。如图5的(a)所示，拍摄到窄条图像Pn的区域Rn相当于被检体M的膝附近。在此，操作者确认被检体的体表面或可见光的照射场，以使第二预图像中的被检体M的脚部侧的末端与区域Rn中的被检体M的脚部侧的末端处于大致相同的位置的方式决定第二预图像的大致的摄影位置。然后，操作者操作输入部39以使X射线管15和FPD 17向图7的(a)所示的位置移动。
在使摄像系统中的各构件移动之后进行透视模式下的X射线的照射，并生成第二预图像F2(步骤S2-3)。操作者使摄像系统中的各构件沿x方向移动，以使监视器25中显示的第二预图像F2中的被检体M的脚部侧的末端与区域Rn中的被检体M的脚部侧的末端一致。
在移动摄像系统以使第二预图像F2为适当的位置之后，操作者操作登记开关来输入用于登记第二预图像F2的x方向上的两端的坐标位置的指示(步骤S2-4)。按照所输入的指示，将在图7的(b)中用附图标记F2a和F2b表示的第二预图像F2的两端各自的x方向的坐标位置的信息存储到存储部41中。通过存储F2a和F2b各自的x方向的坐标位置信息，步骤S2的工序全部结束。
步骤S3(设定长图像的摄影范围)
在步骤S2的工序结束之后设定长图像的摄影范围。即，操作者操作设置于输入部39的未图示的长区域设定开关来指示设定长图像的摄影范围。摄影范围设定部38按照从主控制部43发送来的控制信号，基于F1a、F1b、F2a以及F2b各自的坐标位置来检测长图像的摄影范围、即长区域W的范围。
基于所存储的坐标位置中的、最靠近被检体M的头部侧的一端的坐标位置和最靠近被检体M的脚部的一端的坐标位置来设定长区域W的范围。在实施例的情况下，如图8的(a)所示那样选择存储部41中存储的坐标位置信息中的最靠近被检体M的头部侧的一端的F1a的坐标位置来作为长区域W的上端。然后，选择最靠近被检体M的脚部的一端的F2b的坐标位置来作为长区域W的下端。通过像这样选择长区域W的上端和下端的坐标位置来设定长图像的摄影范围。
步骤S4(计算摄影起点和摄影终点)
在设定了长图像的摄影范围之后进行摄影起点和摄影终点的计算。即，操作者操作输入部39来输入窄条图像的短边方向上的宽度T的长度的信息，并且指示计算摄影起点和摄影终点。此外，更加优选的是预先输入宽度T的长度的信息。摄影位置计算部38基于被输入到输入部39的指示来计算摄影起点和摄影终点各自的x方向的坐标位置。
使用图8的(b)对计算摄影起点和摄影终点的坐标位置的方法进行说明。区域R1和长区域W各自的被检体M的头部侧的末端(上端)一致，因此长区域W中的区域R1的位置如图8的(b)所示那样。摄影起点的坐标位置是区域R1的中心G，因此摄影起点G的坐标位置被设定为从长区域W的上端起在x方向上相距T/2的距离的位置。
同样地，区域Rn和长区域W各自的被检体M的脚部侧的末端(下端)一致，因此摄影终点H的坐标位置被设定为从长区域W的下端起在x方向上相距T/2的距离的位置。这样，在生成第一预图像和第二预图像之后，通过操作长区域设定开关来确定摄影起点和摄影终点的位置。
步骤S5(准备X射线摄影)
在设定了摄影起点G和摄影终点H的坐标位置之后进行X射线摄影的准备。即，操作者操作输入部39以使摄像系统中的各构件向摄影起点移动，并且进行X射线照射场的调整。X射线管15和FPD 17按照被输入到输入部39的指示来从在图9的(a)中用虚线表示的第二预图像F2的摄影位置向用实线表示的摄影起点移动。
然后，屏蔽板19a和屏蔽板19b从图9的(b)所示的位置在x方向上向图9的(c)所示的位置移动。其结果是，从焦点15a照射的X射线15b从在x方向和y方向上发散的锥束状(图9的(b))被限制为在y方向上发散、且在x方向上具有厚度T的扇束状(图9的(c))。此外，作为一例，T的长度是4cm～6cm左右。摄像系统中的各构件向摄影起点移动并调整X射线照射场，由此X射线摄影的准备完成。
步骤S6(拍摄窄条图像)
在X射线摄影的准备完成之后进行窄条图像的拍摄。即，操作者操作输入部39来从X射线管15的焦点15a照射X射线15b。此时，输入管电压等X射线照射条件，使得进行所照射的X射线量比X射线透视的X射线量高的X射线摄影。FPD 17检测透过被检体M的区域R1的X射线15b并输出X射线检测信号。图像生成部21基于X射线检测信号来生成窄条图像P1。
然后，X射线管移动部29和FPD移动部31按照由主控制部43输出的控制信号使摄像系统中的各构件沿x方向同步地移动。即，X射线管15和FPD 17从在图10中用实线表示的摄影起点经由用双点划线表示的位置向用虚线表示的摄影终点移动。而且，每当摄像系统中的各构件沿x方向移动相当于窄条图像的宽度T的距离时，X射线管15都按照X射线照射控制部27的控制反复照射X射线15b。
即，在初次拍摄中生成的窄条图像P1中显现被检体M的区域R1的X射线像，在下一次拍摄中生成的窄条图像P2中显现被检体M的区域R2的X射线像。而且，在最后的拍摄中生成的窄条图像Pn中显现被检体M的区域Rn的X射线像。这样，对于被检体M的区域R1～Rn，生成将短边方向上的宽度设为T的窄条图像P1～Pn。摄像系统中的各构件向摄影终点移动来生成窄条图像Pn，由此步骤S6所涉及的窄条图像的拍摄结束。
步骤S7(重构长图像)
在窄条图像的拍摄结束之后进行长图像的重构。即，长图像重构部23将由图像生成部21生成的窄条图像P1～Pn沿被检体M的体轴方向连接来重构单个长图像Q。重构出的长图像Q显示于监视器25，并且被存储部41存储。这样，获取显现长区域W的X射线像的单个长图像Q。通过获取长图像Q，狭缝摄影所涉及的工序全部结束。
<由实施例的结构得到的效果>
这样，通过具有实施例所涉及的结构，能够通过狭缝摄影高效地获取适于诊断的长图像。在此，对基于实施例的结构获得的效果进行说明。
在使用现有例所涉及的X射线透视摄影装置进行的狭缝摄影中，在X射线照射场被限制在窄条图像的摄影范围之后，获取用于设定摄影起点和摄影终点的预图像。然后，参照具有窄条图像的摄影范围的尺寸的预图像来设定摄影起点和摄影终点的位置。
但是，在这种现有例的情况下产生以下问题：难以使实际获取到的长图像的摄影起点和摄影终点的位置与操作者所期望的摄影起点和摄影终点的位置一致。另外，还担心以下问题：由于摄影起点和摄影终点的设定所需的时间变长，因此无法高效地通过狭缝摄影来获取长图像。
在此，使用附图来进一步具体地说明现有例的问题。在现有例中，在将X射线照射场限制为在x方向上狭窄的范围之后获取预图像。因此，用于设定摄影起点的预图像E1如图11的(a)所示那样与窄条图像同样地被生成为短边方向上的长度为T的窄条状的图像。但是作为一例，长度T为4cm左右，因此预图像E1中显现的被检体M的X射线像是附加网点地表示的狭窄的范围。因此，预图像E1中显现的X射线像的信息量少。因而，操作者难以基于预图像F1中显现的X射线像来判断预图像E1的摄影位置是否适于作为摄影起点。
在该情况下，需要在正照射X射线的状态下使摄像系统适当地移动以确认预图像E1的摄影位置适于作为摄影起点。因此会反复进行以下操作：如图中的箭头所示那样使被拍进预图像E1的被检体M的区域沿体轴方向移动，并再次视觉确认被拍进预图像E1的X射线像。其结果是产生以下问题：用于设定摄影起点的所需时间变长，并且被检体M的被辐射量增加。在生成预图像E2并设定摄影终点时也同样发生这种问题。
因此，在本发明所涉及的X射线透视摄影装置中，如图11的(b)所示那样，在将X射线照射场调整为比窄条图像广的范围的状态下生成第一预图像F1和第二预图像F2。而且，具有基于这些摄影范围广的预图像来设定长区域的上端和下端的位置的结构。操作者在设定长区域的上端和下端的位置时，能够参照信息量多的广范围的预图像。因此，即使在预图像的摄影位置发生偏移的情况下，也能够更加可靠地确认成为长区域的上端和下端的目标的X射线像，并使摄像系统中的各构件向适当的摄影位置迅速且准确地移动。
并且，在实施例所涉及的X射线透视摄影装置中，在设定摄影起点和摄影终点时，以使摄影范围广的预图像的上端或下端成为长区域的上端或下端的方式使摄像系统移动并获取预图像。因此，能够缩短设定摄影起点和摄影终点时摄像系统中的各构件进行移动的距离。
在此，使用图12将现有例和实施例各自的摄像系统的移动距离进行比较。在现有例所涉及的X射线透视摄影装置中，在将X射线照射场限制为窄条图像的摄影范围之后获取预图像。因此，如图12的(a)所示，用于设定摄影起点的预图像E1的摄影位置是区域R1的中心G。而且，用于设定摄影终点的预图像E2的摄影位置是区域Rn的中心H。因而，在设定摄影起点和摄影终点时，摄像系统中的各构件需要从点G移动到点H。如果将点G到点H的距离设为Do、将长区域W的x方向上的长度设为Dw，则使用距离Dw和距离T，利用以下(1)所示的式子来计算距离Do。
Do＝Dw-(T/2+T/2)＝Dw-T…(1)
另一方面，在实施例中，第一预图像F1的摄影位置如图12的(b)所示那样是第一预图像F1的中心F1c。而且，第二预图像F2的摄影位置是第二预图像F2的中心F2c。因而，在设定摄影起点和摄影终点时，摄像系统中的各构件从点F1c移动到点F2c。如果将点F1c到点F2c的距离设为Dn、将各个预图像的x方向上的长度设为V，则使用距离Dw和距离V，利用以下(2)所示的式子来计算距离Dn。
Dn＝Dw-(V/2+V/2)＝Dw-V …(1)
在实施例中，各个预图像的x方向上的长度V被设定为比窄条图像的x方向上的长度T长。特别是在生成预图像时，优选使X射线15b入射到FPD 17的检测面17a整面。检测面17a的x方向上的长度一般为40cm左右，另外，窄条图像的x方向上的长度T一般为4cm左右。因而，在作为一例长图像的x方向上的长度Dw为100cm的情况下，在现有例中在设定摄影起点和摄影终点时摄像系统中的各构件进行移动的距离为96cm，与此相对地，在实施例中该距离缩短至60cm。
这样，在设定摄影起点和摄影终点时，在现有例中摄像系统实际上需要移动到摄影起点或摄影终点来生成预图像，另一方面，在实施例中摄像系统不需要移动至摄影起点或摄影终点。因而，在实施例中能够缩短在设定摄影起点和摄影终点时摄像系统中的各构件进行移动的距离。其结果是，能够缩短设定摄影起点和摄影终点所需的时间，并且能够减少被检体M的被辐射量。
这样，在实施例所涉及的X射线透视摄影装置中，能够在狭缝摄影中适当且迅速地设定摄影起点和摄影终点。因此，能够提高狭缝摄影的工作流程，并且还能够使设定摄影起点和摄影终点时的被检体M的被辐射量减少。
本发明并不限于上述实施方式，能够如下述那样变形实施。
(1)在上述实施例中，所生成的预图像的张数是两张，但所生成的预图像的张数既可以是一张，也可以是三张以上。在该情况下，每当操作登记开关时都登记预图像的两端的坐标位置信息。然后，通过操作长区域设定开关来选择已登记的坐标位置信息中的、在顶板9上最靠近被检体M的头部侧的一端的坐标位置和最靠近被检体M的脚部的一端的坐标位置，并将以所选择出的坐标位置为两端的区域设定为长区域。根据这种结构，能够灵活地应对预图像的登记错误等各种情况，从而能够更加适当地设定长区域的位置。
(2)在上述实施例中构成为通过在步骤S3中操作长区域设定开关来确定长区域W的上端和下端各自的位置，但并不限于此。即，也可以构成为在步骤S1-4中，在操作登记开关来确定第一预图像F1的位置时，将第一预图像F1的上端的坐标位置登记为长区域W的上端。
在该情况下，在步骤S2-4中确定第二预图像F2的位置时，将第二预图像F2的下端的坐标位置登记为长区域W的下端。通过具有这种结构，能够在更早的阶段确定长区域W的范围。另外，能够减少在设定长区域W时存储部41要登记的坐标位置的信息，因此摄影位置计算部38能够更加容易地计算出摄影起点和摄影终点。
(3)在上述实施例中，构成为在生成一系列窄条图像时，首先针对区域R1拍摄窄条图像P1，最后针对区域Rn拍摄窄条图像Pn，但拍摄窄条图像的顺序也可以相反。在该情况下，与窄条图像P1的摄影位置相比，窄条图像Pn的摄影位置更接近第二预图像F2的摄影位置，因此能够更加迅速地开始进行窄条图像的拍摄。因此，能够缩短拍摄长图像所需的时间。
(4)在上述实施例中，构成为通过使X射线管15和FPD 17沿x方向移动来移动摄影位置，但也可以构成为顶板移动部33使顶板支承部7沿x方向移动。在该情况下，顶板9和被检体M与顶板支承部7的移动连动地沿x方向移动。因而，摄像系统中的各构件相对于被检体M的相对位置与顶板9的移动连动地沿x方向发生位移。
(5)在上述实施例中，对取卧位姿势的被检体M进行了X射线图像的拍摄，但并不限于此。即，实施例所涉及的X射线透视摄影装置的结构也能够应用于对取立位姿势的被检体M进行X射线摄影的情况。在该情况下，x方向即被检体M的体轴方向与铅垂方向平行。另外，也可以设为能够使顶板9从水平状态向铅垂状态进行位移的结构。在该情况下，通过使顶板9的状态适当地进行位移，能够对卧位姿势和立位姿势这两种姿势进行X射线摄影。
附图标记说明
1：X射线透视摄影装置；3：基台；5：主支柱；7：顶板支承部；9：顶板；11：副支柱；13：X射线管支承部；15：X射线管(X射线源)；17：FPD(X射线检测单元)；19：准直器；19a～19d：屏蔽板；21：图像生成部(窄条图像生成单元、预图像生成单元)；23：长图像重构部(长图像重构单元)；29：X射线管移动部；31：FPD移动部；33：顶板移动部；35：准直器控制部(准直器控制单元)；37：摄影范围设定部(摄影范围设定单元)；38：摄影位置计算部(摄影位置计算单元)；39：输入部；41：存储部(坐标位置存储单元)；43：主控制部。

Claims (3)

1.一种X射线透视摄影装置，其特征在于，具备：
X射线源，其对被检体照射X射线；
X射线检测单元，其在检测面上检测透过所述被检体的X射线；
准直器，其具备屏蔽X射线的屏蔽部，用于控制从所述X射线源照射的X射线的照射场；
准直器控制单元，其控制所述屏蔽部的开闭移动；
窄条图像生成单元，其使用由所述X射线检测单元输出的检测信号来生成多张窄条图像，该窄条图像是以所述被检体的体轴方向为短边方向的窄条状的X射线图像；
长图像重构单元，其将由所述窄条图像生成单元生成的多张所述窄条图像沿所述被检体的体轴方向接合来重构单个的长图像；
预图像生成单元，其生成用于设定所述长图像的摄影范围的X射线透视图像来作为预图像；
坐标位置存储单元，其存储所述被检体的体轴方向上的、所述预图像的两端的坐标位置；
摄影范围设定单元，其基于由所述坐标位置存储单元存储的所述坐标位置来设定所述被检体的体轴方向上的、所述长图像的摄影范围的两端的位置；以及
摄影位置计算单元，其基于由所述摄影范围设定单元设定的所述长图像的摄影范围的两端的位置来计算摄影起点和摄影终点各自的位置，其中，该摄影起点是拍摄最初的所述窄条图像时的所述摄像系统的位置，该摄影终点是拍摄最后的所述窄条图像时的所述摄像系统的位置，
其中，所述准直器控制单元控制所述屏蔽部的开闭移动，使得在生成所述预图像的情况下从所述X射线源照射的X射线的照射场与在生成所述窄条图像的情况下从所述X射线源照射的X射线的照射场相比，在所述被检体的体轴方向上的范围更广。
2.根据权利要求1所述的X射线透视摄影装置，其特征在于，
所述预图像生成单元生成用于设定所述摄影起点的第一预图像和用于设定所述摄影终点的第二预图像，
所述坐标位置存储单元存储所述第一预图像中的所述被检体的头部侧的末端的坐标位置和所述第二预图像中的所述被检体的脚部侧的末端的坐标位置，
所述摄影位置计算单元基于所述第一预图像中的所述被检体的头部侧的末端的坐标位置来计算所述摄影起点的位置，基于所述第二预图像中的所述被检体的脚部侧的末端的坐标位置来计算所述摄影终点的位置。
3.根据权利要求1或2所述的X射线透视摄影装置，其特征在于，
所述准直器控制单元控制所述屏蔽部的开闭移动，使得在生成所述预图像的情况下从所述X射线源照射的X射线入射到所述X射线检测单元的所述检测面整面。
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