CN107708562A - X射线摄影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的X射线摄影装置在使X射线管(2)相对于被检体M沿体轴方向移动来进行长条摄影时，在长条摄影之前，一边使X射线管(2)相对于被检体(M)沿体轴方向移动一边在长条摄影范围中的每个位置分别进行朝向被检体(M)照射比长条摄影时的剂量弱的剂量的X射线的透视。在体厚度厚的位置处，透过后的X射线的剂量(D1)变少，因此如管电压(V1)那样将管电压设定得高，相反地，在体厚度薄的位置处，透过后的X射线的剂量(D2)变多，因此如管电压(V2)的那样将管电压设定得低。这样，基于在透视中透过被检体(M)的X射线的剂量，以使透过被检体(M)的X射线的剂量在各位置一致的方式设定管电压来作为X射线的摄影条件，来进行长条摄影，因此能够在被检体(M)的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定管电压。

Description

X射线摄影装置
技术领域
本发明涉及一种进行X射线摄影的X射线摄影装置，尤其涉及一种连结多个X射线图像来生成长条图像的技术。
背景技术
以往，作为该种装置，使X射线管(X射线照射单元)和X射线检测器(X射线检测单元)以同步动作的方式沿被检体的体轴方向移动来分别获取X射线图像，沿体轴方向对X射线图像进行连结来生成长条图像。特别地，已知如下一种进行长条摄影(以下称作“狭缝摄影”)的方法，在该方法中，沿体轴方向对利用准直器调节X射线的照射范围来将照射野收敛为狭缝状而得到的X射线图像进行连结来生成长条图像。
在包括狭缝摄影在内的一般的长条摄影中，为了决定长条摄影的范围(长条摄影范围)，事先设定开始位置和结束位置。因此，在长条摄影之前照射光来设定开始位置和结束位置，由此决定长条摄影范围。但是，在照射光的情况下，仅能获知被检体的体表面，因此无法掌握内脏、骨骼的位置。因此，本申请的申请人提出了如下一种方法(例如参照专利文献1)：在长条摄影之前进行X射线摄影，然后显示所得到的X射线图像，由此设定开始位置和结束位置来决定长条摄影范围。根据该方法，通过显示过去得到的X射线图像，能够掌握内脏、骨骼的位置，因此能够高精度地决定长条摄影范围。
然而，在获取整个脊椎、整个下肢等大范围的长条图像时应用狭缝摄影的情况下，以固定的X射线的摄影条件(X射线条件)进行摄影。作为摄影条件，存在管电压、管电流、照射时间等。
然而，由于摄影范围(长条摄影范围)大，因此存在摄影条件对于所拍摄的部位而言不适当的情况。即，根据部位不同，有时X射线未充分地透过、或者过度地透过，其结果是，最终生成的长条图像(合成图像)是不适合解读的图像。因此，还考虑利用以下方法来解决：根据事先决定的设定来在长条摄影中阶段性地变更摄影条件的方法。但是，可预想到：即使在该情况下，被检体的体格也存在个人差异，就算事先设定条件也无法得到充分的效果。
因此，存在如下方法(例如参照专利文献2)：事先在没有被检体的状态下进行X射线摄影，计算长条摄影时的图像的预测像素值，根据该结果来设定长条摄影时的摄影条件。根据该方法，能够使用设定好的摄影条件来进行长条摄影，从而得到连结部中接缝不明显的长条图像(合成图像)。
专利文献1：日本特开2007-222500号公报
专利文献2：日本特开2012-254160号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述的专利文献2：日本特开2012-254160号公报的方法中也存在以下问题点：未能事先得到关于被检体的体格的信息，因此无法准确地设定长条摄影时的摄影条件。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件的X射线摄影装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，发明人专心研究后得到如下的见解。
即，在长条摄影以外的X射线摄影中，X射线摄影装置具有自动亮度调整(IBS)功能。如上所述，作为摄影条件，存在管电压、管电流、照射时间等。具体地说，该功能是在X射线摄影之前以比摄影时的剂量弱的剂量进行透视且基于该透视的结果设定摄影条件(例如管电压)来调整亮度(像素值)这样的功能。在拍摄厚的被检体时，到达X射线检测器(X射线检测单元)的X射线的剂量变少，因此为了防止该情况而提高管电压，相反地，在拍摄薄的被检体时，到达X射线检测器(X射线检测单元)的X射线的剂量变多，因此为了防止该情况而降低管电压。其结果是，即使被检体的高度(体厚度)不同也能够使到达X射线检测器(X射线检测单元)的X射线的剂量一致，从而能够适当地调整亮度(像素值)。
另一方面，在长条摄影之前进行X射线摄影的目的是为了如上述的专利文献1：日本特开2007-222500号公报中所述的那样决定长条摄影的范围(长条摄影范围)。此外，在上述的专利文献2：日本特开2012-254160号公告的“0026”段中记载有“作为计算方法，采取利用从X射线源发射的发射强度与距离的平方成反比例这一平方反比定律来进行计算的方法。……”，但如上述的那样未能事先得到关于被检体的体格的信息，因此无法准确地设定长条摄影时的摄影条件。由于这样的状况，期望在长条摄影中也事先需要被检体的信息。
因此，着眼于关注上述的自动亮度调整(IBS)功能并在长条摄影中也进行应用。这样一来，得到如下的见解：如果在长条摄影之前与长条摄影同样地一边使X射线管(X射线照射单元)和X射线检测器(X射线检测单元)沿体轴方向移动一边进行透视，求出长条摄影范围内的每个位置的(到达X射线检测器的)X射线的剂量来作为透视的结果，并基于这些X射线的剂量(透视的结果)来设定摄影条件，则能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件。在体厚度厚的位置处，X射线的剂量变少，在体厚度薄的位置处，X射线的剂量变多。因而，到达X射线检测器的X射线的剂量也是透过被检体的X射线的剂量，等价于与被检体的高度相关的信息。
并且，也扩展到X射线的剂量以外的、与被检体的高度相关的信息，并且也扩展到X射线以外的电磁波(例如光)、超声波。这样一来，得到以下见解：如果在长条摄影之前与长条摄影同样地一边使电磁波照射单元、超声波照射单元等沿体轴方向移动一边照射电磁波、超声波，并求出长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息来设定摄影条件，则能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件。
基于这样的见解的本发明为如下的结构。
即，本发明所涉及的X射线摄影装置为进行X射线摄影的X射线摄影装置，其特征在于，具备：信息获取单元，其分别获取长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息；摄影条件设定单元，其基于由该信息获取单元获取到的、所述长条摄影范围中的每个位置的与所述被检体的高度相关的信息，以使透过所述被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定X射线的摄影条件；X射线照射单元，其基于由该摄影条件设定单元设定的摄影条件来朝向所述被检体照射X射线；X射线检测单元，其检测透过所述被检体的X射线；以及图像连结单元，其对由该X射线检测单元得到的多个X射线图像进行连结来生成长条图像。
根据本发明所涉及的X射线摄影装置，具备信息获取单元，该信息获取单元分别获取长条摄影范围内的每个位置的与被检体的高度相关的信息。还具备摄影条件设定单元，该摄影条件设定单元基于由该信息获取单元获取到的、长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息，以使透过被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定X射线的摄影条件。在长条摄影之前，信息获取单元分别获取长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息。摄影条件设定单元基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息，以使透过被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件来进行长条摄影，由此能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件。
在上述的本发明所涉及的X射线摄影装置中，上述的信息获取单元具备：电磁波照射单元，其将电磁波以入射到上述的长条摄影范围内的各个位置的方式朝向被检体照射；以及信息转换单元，其基于从该电磁波照射单元照射的电磁波来分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息。在长条摄影之前，电磁波照射单元将电磁波以入射到长条摄影范围内的各个位置的方式朝向被检体照射。信息转换单元基于从电磁波照射单元照射的电磁波分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息，摄影条件设定单元基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息，以使透过被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件来进行长条摄影，由此能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件。
上述的(在长条摄影之前照射的)电磁波的一例是X射线。在该情况下，在长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比生成长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量从电磁波照射单元朝向被检体照射的透视，信息转换单元基于该透视的结果分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息。在长条摄影之前，在长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比生成长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量从电磁波照射单元朝向被检体照射的透视。由此，在长条摄影之前每当分别进行长条摄影范围中的每个位置的透视，信息转换单元就基于透视的结果分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息。摄影条件设定单元基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息，以使透过被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件来进行长条摄影，由此能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件。
在电磁波为X射线的情况下，优选的是，X射线照射单元兼作电磁波照射单元。由此能够减少装置的结构部件。
另外，在电磁波为X射线的情况下，长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息是透过被检体的X射线的剂量。在具备上述的自动亮度调整(IBS)功能的情况下，在透视厚的被检体时，到达X射线检测器(X射线检测单元)的X射线的剂量变少，因此为了防止该情况而提高管电压，相反地，在透视薄的被检体时，到达X射线检测器(X射线检测单元)的X射线的剂量变多，因此为了防止该情况而降低管电压。其结果是，在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中也能够使到达X射线检测器(X射线检测单元)的X射线的剂量一致，从而能够适当地调整亮度(像素值)。
发明的效果
根据本发明所涉及的X射线摄影装置，在长条摄影之前，信息获取单元分别获取长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息。摄影条件设定单元基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息，以透过被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件来进行长条摄影，由此能够在被检体的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件。
附图说明
图1是实施例所涉及的X射线摄影装置的概要立体图。
图2是实施例所涉及的X射线摄影装置的概要主视图。
图3是实施例所涉及的X射线摄影装置的概要侧视图和框图。
图4是表示实施例所涉及的透视和长条摄影的流程的流程图。
图5是示出长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度(体厚度)相关的透过后的X射线的剂量以及基于该剂量的管电压的设定的概要图。
图6是求出利用超声波的情况下的、长条摄影范围中的每个位置的被检体的高度时的概要图。
图7是求出利用光的情况下的、长条摄影范围中的每个位置的被检体的高度时的概要图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施例。图1是实施例所涉及的X射线摄影装置的概要立体图，图2是实施例所涉及的X射线摄影装置的概要主视图，图3是实施例所涉及的X射线摄影装置的概要侧视图和框图。在图3中，省略顶板保持部等的图示。在本实施例中，作为在长条摄影之前照射的电磁波，采用X射线为例来进行说明，并且作为与被检体的高度相关的信息，采用透过被检体的X射线(透过后的X射线)的剂量为例来进行说明。
如图1～图3所示，X射线摄影装置具备：顶板1，其载置被检体M；X射线管2，其朝向该被检体M照射X射线；以及平板型X射线检测器(FPD：Flat Panel Detector)(以下简记为“FPD”)3，其检测透过被检体M的X射线。FPD 3收纳于顶板1内。X射线管2相当于本发明中的X射线照射单元，平板型X射线检测器(FPD)3相当于本发明中的X射线检测单元。另外，X射线管2也相当于本发明中的电磁波照射单元。
X射线摄影装置具备支承X射线管2的支柱21，并且具备支承顶板1的主支柱31。在X射线管2的照射侧配设有准直器22，该准直器22通过调节从X射线管2照射的X射线的照射范围来控制照射野。在本实施例中，支柱21的一端如上述的那样支承X射线管2，另一端支承被收纳于顶板1内的FPD 3，由此X射线管2和FPD 3沿被检体M的长度方向相对于顶板1向彼此相同的方向平行移动(参照图3)。另外，一边使X射线管2和FPD 3沿被检体M的长度方相对于顶板1向彼此相同的方向平行移动，一边从X射线管2将狭缝状的X射线以通过准直器22而被收敛为比投影到FPD 3的照射野窄的状态(参照图3)照射，FPD 3检测X射线来进行X射线摄影。
主支柱31竖立设置在设置于地面的基台32上，在该主支柱31配设有将顶板1以能够起卧(倾斜)的方式保持的顶板保持部33。在设置于地面的基台32上将主支柱31竖立设置，并配设保持顶板1的顶板保持部33，由此能够在保持着顶板1的状态下也支承收纳在顶板1内的FPD 3、用另一端支承FPD 3的支柱21、被该支柱21的一端支承着的X射线管2、以及配设于X射线管2的照射侧的准直器22。
在顶板保持部33内收纳有使顶板1绕水平轴的轴心旋转而倾斜的扇形齿条34、插入于扇形齿条34和主支柱31的支承轴35、与扇形齿条34嵌合的小齿轮36、在一端配设有小齿轮36的旋转轴37、以及使旋转轴37旋转的电动机38。电动机38使旋转轴37旋转，由此配设于旋转轴37的一端的小齿轮36旋转，与小齿轮36嵌合的扇形齿条34以支承轴35为支点且与小齿轮36的旋转连动地绕支承轴35旋转。扇形齿条34绕支承轴35旋转，由此使顶板1绕水平轴的轴心旋转而倾斜。
当顶板1像这样绕水平轴的轴心旋转而倾斜时，能够使顶板1进行起卧动作而成为立起姿势/倾斜姿势/水平姿势(平躺姿势)。另外，与顶板1的倾斜连动地，X射线管2和FPD 3倾斜，并且支承X射线管2的支柱21也倾斜。此外，在使顶板1倾斜为立起姿势时，在从顶板1的绕水平轴的轴心的转动位置起至顶板1下部的距离比从主支柱31的支承轴35到主支柱31下部为止的高度长的情况下，无法实现立起姿势，因此在该情况下如果使顶板1向上部移动，则能够实现立起姿势。
此外，如图3所示，X射线摄影装置还具备：高电压产生部4，其用于产生X射线管2的管电压、管电流；以及支柱驱动机构5、FPD驱动机构6、顶板旋转机构7、X射线管旋转机构8、A/D转换器9、图像处理部10、控制器11、存储器部12、输入部13、监视器14等，其中，该支柱驱动机构5驱动电动机(省略图示)，以使支承于支柱21的X射线管2及准直器22与支柱21一起沿被检体M的体轴即长度方向相对于顶板1平行移动，该FPD驱动机构6驱动电动机(省略图示)，以使FPD 3沿长度方向相对于顶板1平行移动，该顶板旋转机构7驱动电动机38(参照图2)，以使上述的顶板1起卧(倾斜)，该X射线管旋转机构8驱动电动机(省略图示)，以使X射线管2绕所连结的轴(即与体轴正交的轴)的轴心旋转移动，该A/D转换器9将来自FPD 3的电荷信号即X射线检测信号数字化后取出，该图像处理部10基于从A/D转换器9输出的X射线检测信号来进行各种处理，该控制器11对些各结构部进行整合，该存储器部12存储被处理后的X射线图像等，该输入部13用于操作者进行输入设定，该监视器14显示被处理后的X射线图像等。控制器11相当于本发明中的摄影条件设定单元。利用图4～图5在后文中叙述控制器11的具体的设定/运算。
图像处理部10具备：剂量运算部10a，其通过对长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比生成长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量朝向被检体M照射的透视，来求出长条摄影范围中的每个位置的透过被检体M的X射线(透过后的X射线)的剂量；以及图像连结部10b，其对由FPD 3得到的多个X射线图像进行连结来生成长条图像。剂量运算部10a相当于本发明中的信息转换单元，图像连结部10b相当于本发明中的图像连结单元。另外，X射线管2和剂量运算部10a相当于本发明中的信息获取单元。利用图4～图5在后文中叙述剂量运算部10a、图像连结部10b的具体功能。
控制器11由中央运算处理装置(CPU)等构成，存储器部12由以ROM(Read-onlyMemory：只读存储器)、RAM(Random-Access Memory：随机存取存储器)等为代表的存储介质等构成。另外，输入部13由以鼠标、键盘、操纵杆、轨迹球、触摸面板等为代表的指示设备构成。在X射线摄影装置中，由FPD 3检测透过被检体M的X射线，由图像处理部10基于检测出的X射线进行图像处理来生成X射线图像，由此进行被检体M的X射线摄影。
接着，参照图4～图5来说明剂量运算部10a、图像连结部10b的具体功能和控制器11的具体的设定/运算。图4是示出实施例所涉及的透视和长条摄影的流程的流程图，图5是示出长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度(体厚度)相关的透过后的X射线的剂量、以及基于该剂量的管电压的设定的概要图。此外，在图4的流程图中，设是长条摄影范围已被决定来进行说明。
(步骤S1)透视
首先，进行将X射线以比生成长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量从X射线管2(参照图1～图3)朝向被检体M(参照图2、图3)照射的透视。FPD 3(参照图1～图3)检测透过被检体M的X射线并输出X射线检测信号，A/D转换器9(参照图3)将该X射线检测信号数字化后发送到图像处理部10(参照图3)。另外，也可以基于数字化后的X射线检测信号来生成被检体M的透视图像。具体地说，图像处理部10对数字化后的X射线检测信号进行各种处理，来输出与X射线检测信号对应的像素值。通过按FPD 3的每个检测元件分别排列各个像素值，来生成投影到FPD 3的检测面的被检体M的透视图像。由此，生成被检体M的透视图像。
(步骤S2)运算透过后的X射线的剂量
数字化后的X射线检测信号与到达FPD 3的X射线的剂量(即透过后的X射线的剂量)成比例，因此剂量运算部10a基于数字化后的X射线检测信号求出透过后的X射线的剂量来作为与被检体M的高度相关的信息。在图5中，将剂量设为D1、……。此外，求出剂量D1后就不再需要透视图像，但也可以将透视图像写入到存储器部12(参照图3)中进行存储。
(步骤S3)设定管电压
控制器11(参照图3)基于在步骤S2中由剂量运算部10a求出的与被检体M的高度相关的信息(透过后的X射线的剂量)设定管电压来作为X射线的摄影条件。具体地说，如图5所示，与自动亮度调整(IBS)功能同样地，在体厚度厚的位置处剂量D1变少，因此将管电压(在图5中标记为“kV”)设定得高(参照V1)，相反地，在体厚度薄的位置处剂量D2变多，因此将管电压(参照V2)设定得低。将由控制器11设定的管电压的值发送到高电压产生部4(参照图3)，高电压产生部4控制X射线管2，以使X射线管2根据发送来的管电压的值产生管电压。通过这样，以使在后述的步骤S6的长条摄影时透过被检体M的X射线的剂量在各位置一致的方式设定管电压。
这样，为了求出与被检体M的高度相关的信息，不一定需要准确地求出体厚度，只要求出依赖于体厚度的透过后的X射线的剂量即可。因而，在本实施例中，透过被检体M的X射线的剂量(即透过后的X射线的剂量)为与被检体M的高度相关的信息。另外，只要能获知与体厚度相应的相对物理量(例如剂量的比率)即可，无需将透过后的X射线的剂量也准确地求出。例如，在透过后的X射线的剂量相对于某个体厚度的透过后的X射线的剂量增加至2倍的情况下，设是体厚度减半，将管电压设定得低。相反地，在透过后的X射线的剂量相对于某个体厚度的透过后的X射线的剂量减少至1/2的情况下，设是体厚度变为2倍，将管电压设定得高。
此外，在本实施例中，利用剂量运算部10a、控制器11将信息转换单元的功能和摄影条件设定单元的功能单独实现，但例如也可以由同一控制器11兼作信息转换单元的功能和摄影条件设定单元的功能。另外，也可以由光计时器(日语：フォトタイマ)(省略图示)进行信息转换单元的功能，利用光计时器来测量透过后的X射线的剂量。
(步骤S4)到达结束位置？
在步骤S3中由控制器11设定了摄影条件(管电压)之后，如果到达了结束位置，则设为透视进行到长条摄影范围的结束位置结束了，跳到步骤S6。如果没有到达结束位置，则设为透视未完成，进入到下一个步骤S5。
(步骤S5)移动到下一个位置
如果在步骤S4中没有到达结束位置，则支柱驱动机构5(参照图3)通过使X射线管2与支柱21(参照图1～图3)一起沿体轴方向移动来使X射线管2移动到下一个位置，以进行下一个位置处的透视。还使FPD 3也与X射线管2的移动同步地沿体轴方向移动。进行透视的各个位置与进行长条摄影的各个位置(即长条摄影范围中的各个位置)一致。在使X射线管2移动到下一个位置之后返回到步骤S1，重复步骤S1～S5。由此，在长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比长条摄影时的剂量弱的剂量从X射线管2朝向被检体M照射的透视。然后，剂量运算部10a基于透视的结果分别求出剂量D1、……来作为长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息。并且，控制器11基于利用支柱驱动机构5使X射线管2移动并从X射线管2进行照射得到的、长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(剂量D1、……)设定管电压来作为X射线的摄影条件。
(步骤S6)长条摄影
X射线管2基于在步骤S3中由控制器11设定的摄影条件(管电压)来朝向被检体M照射X射线。与步骤S1的透视同样地，FPD 3检测透过被检体M的X射线并输出X射线检测信号，A/D转换器9将该X射线检测信号数字化后发送到图像处理部10。按FPD 3的每个检测元件来排列由图像处理部10进行了各种处理的各个像素值，由此生成投影到FPD 3的检测面的被检体M的X射线图像。由此，FPD 3获取X射线图像。与步骤S5同样地，一边使X射线管2沿体轴方向移动一边分别获取长条摄影范围中的每个位置的X射线图像。通过这样，图像连结部10b(参照图3)对由FPD 3得到的多个X射线图像进行连结来生成长条图像。
此外，优选的是，作为透视的对象的被检体M为与长条摄影相同的被检体。因此，优选在步骤S1～S5结束后立即进行步骤S6的长条摄影。当然也可以对与作为长条摄影的对象的被检体M为相同尺寸的其它被检体进行透视，但即使是相同的尺寸，内脏、骨骼的位置等也存在个体差异，因此优选使用与长条摄影相同的被检体M来进行透视。通过使用与长条摄影相同的被检体M来进行透视，能够更适当地设定摄影条件(在此为管电压)。
根据本实施例所涉及的X射线摄影装置，具备信息获取单元(在本实施例中为X射线管2和剂量运算部10a)，该信息获取单元分别获取长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(在本实施例中为透过被检体M的X射线的剂量)。并且，具备摄影条件设定单元(在本实施例中为控制器11)，该摄影条件设定单元基于由该信息获取单元(X射线管2和剂量运算部10a)获取到的、长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)，以使透过被检体M的X射线的剂量在各位置一致的方式设定X射线的摄影条件(在本实施例中为管电压)。信息获取单元(X射线管2和剂量运算部10a)在长条摄影之前分别获取长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)。摄影条件设定单元(控制器11)基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)，以使透过被检体M的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件(管电压)来进行长条摄影，由此能够在被检体M的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件(管电压)。
在本实施例中，具备：电磁波照射单元(在本实施例中为X射线管2)，其将电磁波(在本实施例中为X射线)以向上述的长条摄影范围中的各个位置入射的方式朝向被检体M照射；以及信息转换单元(在本实施例中为剂量运算部10a)，其基于从该电磁波照射单元(X射线管2)照射的电磁波(X射线)分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)。电磁波照射单元(X射线管2)在长条摄影之前将电磁波(X射线)以向长条摄影范围中的各个位置入射的方式朝向被检体M照射。信息转换单元(剂量运算部10a)基于从电磁波照射单元(X射线管2)照射的电磁波(X射线)分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)，摄影条件设定单元(控制器11)基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)，以使透过被检体M的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件(管电压)来进行长条摄影，由此能够在被检体M的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件(管电压)。
在本实施例中，(在长条摄影之前照射的)电磁波为X射线。在该情况下，在长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比生成长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量从电磁波照射单元(X射线管2)朝向被检体M照射的透视，信息转换单元(剂量运算部10a)基于该透视的结果分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)。在长条摄影之前，在长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比生成长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量从电磁波照射单元(X射线管2)朝向被检体M照射的透视。由此，在长条摄影之前，每当分别进行长条摄影范围中的每个位置的透视，信息转换单元(剂量运算部10a)就基于透视的结果分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)。摄影条件设定单元(控制器11)基于长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息(透过被检体M的X射线的剂量)，以使透过被检体M的X射线的剂量在各位置一致的方式设定摄影条件(管电压)来进行长条摄影，由此能够在被检体M的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中适当地设定摄影条件(管电压)。
在如本实施例这样电磁波为X射线的情况下，优选的是，X射线照射单元(在本实施例中为X射线管2)兼作电磁波照射单元。由此，能够减少装置的结构部件。
另外，在如本实施例这样电磁波为X射线的情况下，长条摄影范围中的每个位置的与被检体M的高度相关的信息为透过被检体M的X射线的剂量(即透过后的X射线的剂量)。在具备上述的自动亮度调整(IBS)功能的情况下，在透视厚的被检体M时，到达平板型X射线检测器(FPD)3这样的X射线检测器的X射线的剂量变少，因此为了防止该情况而提高管电压，相反地，在透视薄的被检体M时，到达FPD 3的X射线的剂量变多，因此为了防止该情况而降低管电压。其结果是，即使在被检体M的高度(体厚度)不同的范围的长条摄影中也能够使到达FPD 3的X射线的剂量一致，从而能够适当地调整亮度(像素值)。
此外，在本实施例中，将被检体M固定而使X射线管2相对于被检体M移动，由此使X射线照射单元(X射线管2)以X射线相对于被检体M沿体轴方向相对地移动并入射的方式相对地移动。这样，图像连结单元(在本实施例中为图像连结部10b)对一边使X射线管2相对于被检体M移动一边利用X射线检测单元(在本实施例中为平板型X射线检测器(FPD)3)得到的多个X射线图像进行连结来生成长条图像。
本发明不限定于上述实施方式，能够如下述那样地进行变形实施。
(1)在长条摄影中，既可以采用水平姿势(平躺姿势)来进行摄影，也可以采用立起姿势来进行摄影，还可以采用倾斜姿势来进行摄影。
(2)在上述的实施例中，作为X射线检测单元，采用平板型X射线检测器(FPD)为例进行了说明，但只要是如图像增强器(I.I)那样能够在通常情况下使用的X射线检测单元即可，不作特别限定。
(3)在上述的实施例中，进行长条摄影的X射线照射单元为如X射线管那样的灯管，但不一定限定为灯管。只要是能够在通常情况下使用的X射线照射单元即可，不作特别限定。
(4)在上述的实施例中，采用将利用准直器调节X射线的照射范围来将照射野收敛为狭缝状而得到的X射线图像沿体轴方向进行连结来生成长条图像的狭缝摄影为例进行了说明，但不一定限定为狭缝摄影。也可以应用于如下的长条摄影中：不使照射野收敛而对以平板型X射线检测器(FPD)等为代表的X射线检测单元的整面照射X射线，将与X射线检测单元相同尺寸的X射线图像沿体轴方向进行连结来生成长条图像。
(5)在上述的实施例中，将被检体固定而使X射线照射单元、电磁波照射单元(在实施例中为X射线管2)相对于被检体移动，由此使X射线照射单元、电磁波照射单元以X射线、电磁波(在实施例中为X射线)相对于被检体沿体轴方向相对地移动并入射的方式相对地移动，但不一定限定为该移动方式。相反地，也可以是将X射线照射单元、电磁波照射单元固定而使载置被检体的顶板移动，或者在使X射线照射单元、电磁波照射单元移动的同时也使顶板移动，由此使X射线照射单元、电磁波照射单元以X射线、电磁波(X射线)相对于被检体沿体轴方向相对地移动并入射的方式相对地移动。
(6)在上述的实施例中，将被检体固定而使X射线照射单元、电磁波照射单元(在实施例中为X射线管2)相对于被检体移动，由此使X射线照射单元、电磁波照射单元以X射线、电磁波(在实施例中为X射线)相对于被检体沿体轴方向相对地移动并入射的方式相对地移动，但不一定限定为该移动方式。例如，也可以是一边在X射线管固定的状态下调整X射线管的朝向使之不断倾斜一边使以平板型X射线检测器(FPD)等为代表的X射线检测单元移动到X射线检测单元对X射线进行检测的位置，由此使X射线管以X射线相对于被检体沿体轴方向相对地移动并入射的方式相对地移动。
(7)在上述的实施例中，在电磁波为X射线的情况下，X射线照射单元(在实施例中为X射线管2)兼作电磁波照射单元，但X射线照射单元(X射线管2)不一定兼作电磁波照射单元。也可以分别具备长条摄影用的X射线照射单元(X射线管2)和用于作为电磁波照射单元来进行长条摄影前的透视的透视用的X射线照射单元。
(8)在上述的实施例中，作为与被检体的高度相关的信息，采用透过被检体的X射线的剂量(即透过后的X射线的剂量)为例进行了说明，但不一定为透过后的X射线的剂量。例如在电磁波为X射线的情况下，也可以是，进行从被检体的侧方照射X射线的透视，基于反映了被检体的体厚度的长条摄影范围中的每个位置的透视图像，根据反映到透视图像中的体厚度的像素数和放大率等直接求出体厚度来作为与被检体的高度相关的信息。另外，进行从与长条摄影相同的方向(在水平姿势的情况下为正上方或正下方)照射X射线的透视，基于反映了被检体的体宽度的长条摄影范围中的每个位置的透视图像，根据反映到透视图像中的体宽度的像素数、X射线管与FPD间的距离(SID：Source Image Distance：源图像距离)和FPD的宽度尺寸等直接求出体厚度来作为与被检体的高度相关的信息。例如，在忽略顶板的高度并假设透视图像是来自被检体的体厚度的一半的位置处的信息的情况下，在将基于反映到透视图像中的体宽度的像素数的透视图像中的体宽度设为d、将X射线管与FPD间的距离设为SID(已知)、将FPD的宽度尺寸设为S(已知)、将被检体的体厚度设为H(d)(未知)的情况下，基于相似关系，利用SID：S＝H(d)/2：d→H(d)＝2/S×d×SID从反映到透视图像中的体宽度的像素数推导出透视图像中的体宽度d后，代入到上述式中求出被检体的体厚度H(d)。
(9)在上述的实施例中，基于(在长条摄影之前照射的)电磁波(在实施例中为X射线)，分别转换为长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息(在实施例中为透过被检体的X射线的剂量)，但也可以使用电磁波以外的超声波转换为与被检体的高度相关的信息来求出。例如，也可以如图6所示的那样使用超声波来求出被检体的体厚度H。在使超声波照射机构40沿体轴方向移动的情况下，将超声波照射机构40与被检体M的体表间的距离设为K，利用超声波照射机构40针对长条摄影范围中的每个位置分别测量距离K。超声波照射机构40与顶板1间的距离(H+K)是已知的，因此通过利用超声波照射机构40针对长条摄影范围中的每个位置分别测量距离K，能够分别求出长条摄影范围中的每个位置的被检体M的体厚度H。
(10)在上述的实施例中，(在长条摄影之前照射的)电磁波为X射线，但也可以使用X射线以外的电磁波(例如光)来转换为与被检体的高度相关的信息来求出。例如，也可以如图7所示的那样使用光来求出被检体M的体厚度H。如图7的(a)所示的那样，具备由至少具有被检体M的体厚度H的宽度的多个投光元件41和多个受光元件42构成的行传感器，如图7的(b)所示，一边使这些投光元件41和受光元件42沿体轴方向移动一边分别求出长条摄影范围中的每个位置的被检体M的体厚度H。如图7的(a)所示，在透过型的行传感器的情况下，能够基于被被检体M遮光的受光元件42的个数分别求出长条摄影范围中的每个位置的被检体M的体厚度H。另外，在反射型的行传感器的情况下，在相同侧具备至少具有被检体的体厚度的宽度的多个投光元件和多个受光元件，一边使这些投光元件和受光元件沿体轴方向移动，一边基于被被检体进行反射的受光元件的个数分别求出长条摄影范围中的每个位置的被检体的体厚度，在此省略图示。
(11)在上述的实施例中，设定管电压作为X射线的摄影条件，但也可以是管电压以外的摄影条件。例如，也可以将管电流、照射时间设定为X射线的摄影条件。
附图标记说明
2：X射线管；3：平板型X射线检测器(FPD)；10a：剂量运算部；10b：图像连结部；11：控制器；M：被检体。

Claims (5)

1.一种X射线摄影装置，进行X射线摄影，其特征在于，具备：
信息获取单元，其分别获取长条摄影范围中的每个位置的与被检体的高度相关的信息；
摄影条件设定单元，其基于由该信息获取单元获取到的、所述长条摄影范围中的每个位置的与所述被检体的高度相关的信息，以使透过所述被检体的X射线的剂量在各位置一致的方式设定X射线的摄影条件；
X射线照射单元，其基于由该摄影条件设定单元设定的摄影条件来朝向所述被检体照射X射线；
X射线检测单元，其检测透过所述被检体的X射线；以及
图像连结单元，其对由该X射线检测单元得到的多个X射线图像进行连结来生成长条图像。
2.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述信息获取单元具备：
电磁波照射单元，其将电磁波以向所述长条摄影范围中的各个位置入射的方式朝向被检体照射；以及
信息转换单元，其基于从该电磁波照射单元照射的所述电磁波分别转换为所述长条摄影范围中的每个位置的与所述被检体的高度相关的信息。
3.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述电磁波为X射线，
在所述长条摄影范围中的每个位置分别进行将X射线以比生成所述长条图像的长条摄影时的剂量弱的剂量从所述电磁波照射单元朝向所述被检体照射的透视，所述信息转换单元基于该透视的结果分别转换为所述长条摄影范围中的每个位置的与所述被检体的高度相关的信息。
4.根据权利要求3所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述X射线照射单元兼作所述电磁波照射单元。
5.根据权利要求3或4所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述长条摄影范围中的每个位置的与所述被检体的高度相关的信息是透过所述被检体的X射线的剂量。
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