CN110604588B - X射线图像摄影装置和x射线图像摄影方法 - Google Patents

X射线图像摄影装置和x射线图像摄影方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法。该X射线图像摄影装置具备目标决定部和驱动控制部，该目标决定部基于用于生成断层图像的摄影内容信息来决定摄影部的目标位置及目标角度，该驱动控制部构成为进行以下控制：使驱动部驱动，以使摄影部的相对位置与目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与目标角度对应。

Description

X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法
技术领域
本发明涉及一种X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法，尤其涉及一种基于多个X射线摄影图像来生成断层图像的X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法。
背景技术
以往，已知一种基于多个X射线摄影图像来生成断层图像的X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法。例如，株式会社岛津制作所，“开发一种无论何种X射线摄影装置均能够得到断层合成图像的新技术，”“online，”“2018年5月16日检索，”网址URL:https://www.shimadzu.co.jp/news/press/n00kbc000000dzil.html公开了这样的X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法(以下设为“非专利文献1”)。
在上述非专利文献1中公开了一种基于进行X射线摄影所得到的多个X射线摄影图像来生成断层图像的X射线图像摄影装置。在该X射线图像摄影装置中，在被检者的摄影部位(关注区域)附近配置有位置对准用体模的状态下，一边由操作者变更X射线管的配置位置及X射线的照射角度一边进行X射线摄影。而且，该X射线图像摄影装置构成为，使用进行X射线摄影所得到的多个X射线摄影图像，基于被拍进各X射线摄影图像中的位置对准用体模的基准位置信息来生成断层图像(断层合成图像)。由此，在X射线图像摄影装置构成为通常的X射线摄影装置的情况下(相比于专用的断层合成摄影装置没有搭载精密的机械控制机构的情况下)，通过该X射线图像摄影装置也能够获取具有与专用的断层合成摄影装置同等的空间分辨率的断层合成图像。
另外，以往已知一种具备旋转单元和使X射线管移动的移动单元的X射线图像摄影装置。例如，在日本特开2008-125981号公报中公开了这种X射线图像摄影装置。
在上述日本特开2008-125981号公报中公开了一种具备使X射线管移动的X射线照射单元平行移动保持单元(以下设为“移动单元”)和X射线照射单元旋转保持单元(以下设为“旋转单元”)的一般摄影系统。该一般摄影系统具备控制单元、选择单元、存储单元、X射线管、平板显示器(以下设为“FPD”)以及驱动单元。而且，在该一般摄影系统中，利用选择单元来选择手术方式、摄影对象部位等，由此调出作为解剖程序预先存储在存储单元中的摄影条件。而且，控制单元构成为，使内置于移动单元和旋转单元的驱动单元工作来使X射线管移动和旋转，以使该X射线管成为与解剖程序对应地存储的、X射线管与FPD的位置关系。由此，该一般摄影系统构成为能够自动地进行X射线管的定位。
在此，在上述非专利文献1的基于位置对准用体模的基准位置信息来生成断层图像(断层合成图像)的X射线图像摄影装置中，为了减少操作者的操作负担，考虑应用上述日本特开2008-125981号公报的一般摄影系统的、能够自动地进行X射线管的定位的结构。然而，在该X射线图像摄影装置中，需要在存储单元中预先存储(登记)用于生成一个摄影部位的断层合成图像的多个摄影条件(X射线管的配置位置的信息和X射线的照射角度的信息)。而且，根据摄影部位，适当的X射线管的配置位置、X射线的照射角度以及摄影张数是不同的，因此用于在存储单元中登记摄影条件的登记操作复杂化。另外，为了生成断层合成图像，需要使存储单元中存储的摄影条件的数量増大，因此需要使存储单元大型化(大容量化)。因此，以往期望一种即使在基于基准位置信息来生成断层合成图像(与摄影部的移动方向平行的断层图像)的情况下也能够减少操作者的操作负担并且能够抑制需要预先存储的摄影条件(摄影内容信息)的数量增大的X射线图像摄影装置(以及X射线图像摄影方法)。
发明内容
本发明是为了解决上述这样的课题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种即使在基于基准位置信息来生成与摄影部的移动方向平行的断层图像的情况下也能够减少操作者的操作负担并且能够抑制需要预先存储的摄影内容信息的数量的X射线图像摄影装置和X射线图像摄影方法。
为了达成上述目的，本发明的第一方面的X射线图像摄影装置具备：摄影部，其包括X射线源和检测X射线的检测器；移动单元，其包括变更X射线源与检测器的相对位置及相对角度的位置变更机构部以及使位置变更机构部驱动的驱动部，该移动单元使摄影部移动；图像生成部，其基于由摄影部进行X射线摄影所得到的多个X射线摄影图像和被拍进多个X射线摄影图像中的位置基准部的位置信息即基准位置信息，来生成与摄影部的移动方向平行的断层图像；目标决定部，其基于用于生成断层图像的摄影内容信息，来决定用于拍摄X射线摄影图像的摄影部的目标位置及摄影部的目标角度；以及驱动控制部，其构成为进行以下控制：使驱动部驱动，以使摄影部的相对位置与摄影部的目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与摄影部的目标角度对应。
在本发明的第一方面的X射线图像摄影装置中，如上述那样在X射线图像摄影装置设置目标决定部和驱动控制部，该目标决定部基于用于生成断层图像的摄影内容信息来决定用于拍摄X射线摄影图像的摄影部的目标位置及摄影部的目标角度，该驱动控制部构成为进行以下控制；使驱动部驱动，以使摄影部的相对位置与摄影部的目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与摄影部的目标角度对应。由此，能够基于摄影内容信息来决定(例如计算)多个目标位置及多个目标角度。其结果是，无需针对每个X射线摄影图像准备(登记并存储)摄影内容信息，因此能够抑制摄影内容信息的数量增大。另外，通过驱动控制部，能够使驱动部自动地驱动(使摄影部移动)，以使摄影部的相对位置与摄影部的目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与摄影部的目标角度对应，因此相比于由操作者手动地使摄影部移动的情况能够减少操作者的操作负担。其结果是，即使在基于基准位置信息来生成与摄影部的移动方向平行的断层图像的情况下，也能够减少操作者的操作负担，并且能够抑制需要预先存储的摄影内容信息的数量増大。
在上述第一方面中的X射线图像摄影装置中，优选的是，摄影内容信息包含摄影部的角度信息以及要进行X射线摄影的X射线摄影图像的张数信息，目标决定部构成为，基于摄影部的角度信息和X射线摄影图像的张数信息来决定与要拍摄的多个X射线摄影图像的各个X射线摄影图像对应的摄影部的目标位置及摄影部的目标角度。如果像这样构成，则目标决定部能够获取生成(重构)断层合成图像所需的X射线摄影图像的张数和对X射线摄影图像进行X射线摄影时的摄影部的角度信息，因此能够基于一个摄影内容信息来决定(计算)生成(重构)断层合成图像所需的各X射线摄影图像的目标位置及目标角度。
在上述第一方面的X射线图像摄影装置中，优选的是，还具备X射线产生单元，所述X射线产生单元设置有控制X射线源的动作的X射线源控制部，移动单元包括构成目标决定部的移动单元侧控制部，移动单元侧控制部构成为，从X射线产生单元的X射线源控制部获取摄影内容信息。如果像这样构成，则即使在与移动单元不同的X射线产生单元中存储(或设定)有摄影内容信息的情况下，也能够通过构成目标决定部的移动单元侧控制部从X射线产生单元获取摄影内容信息。
在该情况下，优选的是，摄影内容信息构成为通过由操作者进行输入操作而输入的注释信息，移动单元侧控制部构成为，从X射线源控制部获取注释信息。在此，在通常的X射线图像摄影装置中，X射线产生单元的X射线源控制部构成为能够将通过由操作者进行输入操作而输入的注释信息发送至移动单元侧控制部。着眼于此，在本发明中，移动单元侧控制部能够从X射线源控制部获取构成为注释信息的摄影内容信息，因此不用使用专用的X射线源控制部(不用为了应用本发明而变更X射线源控制部的软件)，通过由操作者将摄影内容信息输入至注释信息，能够使移动单元的目标决定部获取摄影内容信息。
在由上述移动单元侧控制部从X射线源控制部获取注释信息的X射线图像摄影装置中，优选的是，在X射线产生单元设置有从操作者接受注释信息的输入操作的注释输入操作部以及显示注释信息的显示部。如果像这样构成，则能够使操作者一边通过显示部来识别注释信息的内容一边利用注释输入操作部来接受由操作者进行的输入操作，因此能够使操作者的输入操作的便利性提高。
在由上述移动单元侧控制部从X射线源控制部获取摄影内容信息的X射线图像摄影装置中，优选的是，摄影内容信息包含表示下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像是多个X射线摄影图像中的第几个X射线摄影图像的摄影步骤信息，驱动控制部构成为从X射线源控制部获取摄影步骤信息，并且构成为进行以下控制：使驱动部驱动，以使摄影部的相对位置与获取到的摄影步骤信息所对应的摄影部的目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与获取到的摄影步骤信息所对应的摄影部的目标角度对应。如果像这样构成，则即使在决定(计算)出多个目标位置及多个目标角度的情况下，也能够基于摄影步骤信息使摄影部适当地移动到与下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像对应的目标位置以及使角度变更为与下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像对应的目标角度。
在具备上述X射线产生单元的X射线图像摄影装置中，优选的是，在X射线产生单元设置有驱动开始操作部，所述驱动开始操作部从操作者接受表示使驱动部的驱动开始的输入操作，驱动控制部构成为，根据表示使驱动部的驱动开始的输入操作来开始使驱动部驱动，以使摄影部的相对位置与摄影部的目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与摄影部的目标角度对应。如果像这样构成，则能够通过驱动开始操作部在操作者预期的时间点(定时)开始使驱动部驱动。其结果是，在使用X射线图像摄影装置作为医用X射线图像摄影装置的情况下，能够按照被摄体的状态(姿势等)在适当的定时使驱动部驱动(使摄影部移动)。
在上述第一方面的X射线图像摄影装置中，优选的是，目标决定部构成为，获取表示作为第一个X射线摄影图像进行了X射线摄影时的从检测器到X射线源的距离的信息、即摄影部距离信息以及表示检测器中的被照射来自X射线源的X射线的区域的尺寸的信息、即尺寸信息，并且基于摄影部距离信息、尺寸信息以及摄影内容信息来决定摄影部的目标位置及摄影部的目标角度。如果像这样构成，则能够通过摄影部距离信息(例如SID：SourceImage Distance：源图像距离)、尺寸信息(照射区域尺寸)来容易地决定(计算)摄影部的目标位置及摄影部的目标角度。
在该情况下，优选的是，图像生成部构成为，基于基准位置信息和包括第一个X射线摄影图像的多个X射线摄影图像来生成断层图像。如果像这样构成，则为了获取摄影部距离信息和尺寸信息进行X射线摄影所得到的第一个X射线摄影图像也能够用于生成(重构)断层图像(断层合成图像)，因此能够抑制X射线摄影的次数增加。其结果是，能够抑制X射线的照射剂量增加，并且能够抑制与X射线摄影有关的操作工序数增加。
在上述第一方面的X射线图像摄影装置中，优选的是，还具备体模，该体模包括位置基准部，并且配置在被摄体的关注区域且被拍进多个X射线摄影图像中的位置，移动单元构成为，在使检测器与体模的相对位置及相对角度固定的状态下，改变X射线源与检测器的相对位置以及X射线源与检测器的相对角度，目标决定部构成为，基于摄影内容信息来决定作为摄影部的目标位置的X射线源相对于检测器的X射线源目标位置、以及作为摄影部的目标角度的X射线源相对于检测器的X射线源目标角度。如果像这样构成，则能够抑制检测器与体模的相对位置及相对角度发生变化(偏离)，因此能够生成更准确的断层图像(断层合成图像)。另外，通过决定X射线源目标位置及X射线源目标角度，无需决定检测器的目标位置及目标角度，因此能够抑制与目标决定部的决定处理(运算处理)相关的控制负担增大。
本发明的第二方面的X射线图像摄影方法基于由摄影部进行X射线摄影所得到的多个X射线摄影图像以及被拍进多个X射线摄影图像中的位置基准部的位置信息即基准位置信息，来生成与通过移动单元使摄影部进行了移动的方向、即摄影部的移动方向平行的断层图像，在所述X射线图像摄影方法中，基于用于生成断层图像的摄影内容信息，来决定用于拍摄X射线摄影图像的摄影部的目标位置及摄影部的目标角度，之后，通过移动单元使摄影部的相对位置与摄影部的目标位置对应，并且使摄影部的相对角度与摄影部的目标角度对应。
在本发明的第二方面的X射线图像摄影方法中，通过如上述那样构成来提供在基于基准位置信息生成与摄影部的移动方向平行的断层图像的情况下能够减轻操作者的操作负担并且能够抑制需要预先存储的摄影内容信息的数量增大的X射线图像摄影方法。
附图说明
图1是表示基于一个实施方式的X射线图像摄影装置的整体结构的框图。
图2是示意性地表示基于一个实施方式的X射线图像摄影装置的图。
图3是表示基于一个实施方式的摄影步骤显示画面的图。
图4是表示基于一个实施方式的第一注释信息显示的图。
图5是表示基于一个实施方式的注释输入操作用画面的图。
图6是表示基于一个实施方式的摄影程序显示画面的图。
图7是用于说明基于一个实施方式的目标偏移距离及目标偏移角度的图。
图8是用于说明基于一个实施方式的摄影部的移动的图。
图9是表示基于一个实施方式的悬挂器侧控制部的结构的框图。
图10是用于说明基于一个实施方式的目标偏移距离的决定的图。
图11是用于说明基于一个实施方式的发生器侧控制部与悬挂器侧控制部之间的信号交换的序列图。
图12是表示基于一个实施方式的第一变形例的X射线图像摄影装置的结构的图。
图13是表示基于一个实施方式的第二变形例的X射线图像摄影装置的结构的图。
具体实施方式
下面，基于附图来说明将本发明具体化后的一个实施方式。
参照图1～图10来说明基于本发明的一个实施方式的X射线图像摄影装置100的结构。
X射线图像摄影装置100构成为在一般X射线摄影装置或X射线电视系统中使用通用断层合成技术来生成断层合成图像的图像装置。在此，通用断层合成技术是一种基于被拍进多个X射线摄影图像E中的位置基准部41及42(体模4)的位置信息即基准位置信息F来生成与摄影部11的移动方向平行的断层图像Et(断层合成图像)的技术。即，X射线图像摄影装置100构成为对多个X射线摄影图像E进行重构处理来生成断层图像Et。另外，X射线图像摄影装置100构成为将人体或动物作为被摄体T的医用X射线图像摄影装置。
另外，X射线图像摄影装置100具有自动定位功能。即，在X射线图像摄影装置100中，使摄影部11的移动和角度的变更自动化(电动化)。另外，X射线图像摄影装置100构成为，不论在被摄体T横卧的状态下(参照图2)还是在被摄体T直立的状态下(未图示)，均能够变更摄影部11的移动和角度。在下述的说明中，仅对拍摄横卧状态的被摄体T的情况进行说明，省略对拍摄直立状态的被摄体T的情况的说明。
此外，在本申请说明书中，将为了构成断层合成图像而使摄影部11移动的方向(后述的X射线源11a进行直线移动的方向)设为X方向。在图2的例子的情况下，X方向为将被摄体T的头部与脚部连结的方向。另外，将与摄影部11的移动方向正交的方向且X射线源11a与后述的平板显示器11b(以下设为“FPD 11b”)相向的方向设为Z方向。另外，将与X方向正交的方向且与Z方向正交的方向设为Y方向。
如图1所示，X射线图像摄影装置100包括X射线发生器1(以下设为“发生器1”)、X射线源悬挂器2(以下设为“悬挂器2”)、图像生成装置3以及体模4。此外，发生器1为“X射线产生单元”的一例。另外，悬挂器2为“移动单元”的一例。另外，图像生成装置3为“图像生成部”的一例。
(X射线发生器的结构)
发生器1构成为所谓的X射线高电压装置。如图1所示，发生器1包括摄影部11、电源部12、发生器侧控制部13、触摸面板14、发生器侧存储部15、摄影操作部16、移动操作部17以及通知部18。此外，发生器侧控制部13为“X射线源控制部”的一例。另外，触摸面板14为“显示部”和“注释输入操作部”的一例。另外，移动操作部17为“驱动开始操作部”的一例。
摄影部11包括X射线源11a和检测X射线的FPD 11b。X射线源11a构成为朝向FPD11b照射X射线。例如，X射线源11a包括X射线管和准直器等。另外，FPD 11b构成为被X射线源11a照射，对透过了被摄体T的关注区域ROI或体模4的X射线进行检测。FPD 11b构成为将检测信号传递至图像生成装置3。例如，FPD 11b由多个转换元件和多个像素电极等构成。
电源部12构成为，将从外部供给的商用电力转换为具有基于发生器侧控制部13的指令(摄影程序)的电压值和电流值的电力，在基于摄影程序的期间中将进行转换所得到的电力供给(施加)至X射线源11a。换言之，电源部12作为X射线源11a的驱动器发挥功能。
发生器侧控制部13包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等处理器。发生器侧控制部13构成为，通过执行发生器侧存储部15中存储的控制程序来控制发生器1整体的动作。
触摸面板14构成为能够显示图像，并且构成为接受来自操作者的输入操作(在显示面上进行的触摸操作)。例如，触摸面板14构成为能够在摄影步骤显示画面P1(参照图3)、注释输入操作用画面P3(参照图5)以及摄影程序显示画面P2(参照图6)之间进行切换显示。
发生器侧存储部15构成为能够存储控制程序和摄影程序等的非易失性存储器。例如，发生器侧存储部15包括EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory：可擦除可编程只读存储器)。
摄影操作部16和移动操作部17例如分别构成为手动开关、按钮或脚踏开关，并且构成为接受由操作者进行的输入操作。摄影操作部16构成为，接受指示利用摄影部11来进行X射线摄影的输入操作并将该输入操作传递至发生器侧控制部13。移动操作部17构成为从操作者接受表示使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24开始驱动的输入操作。例如，移动操作部17构成为将接受到的输入操作作为驱动开始信号S1传递至悬挂器侧控制部25。
通知部18例如构成为显示灯(灯)、声音输出部。例如，通知部18构成为，基于发生器侧控制部13的指令，在摄影部11的移动和角度变更完成时(获取到移动完成信号S2时)使显示灯点亮或者使声音输出部发出声音。另外，通知部18构成为，基于发生器侧控制部13的指令，在X射线摄影期间或X射线摄影完成时使显示灯点亮或使声音输出部发出声音。
〈与X射线发生器的控制有关的结构〉
发生器侧控制部13构成为，能够与悬挂器2的悬挂器侧控制部25进行有线通信或无线通信。而且，在本实施方式中，发生器侧控制部13构成为，将摄影内容信息G传递(发送)至悬挂器2的悬挂器侧控制部25。此外，下述说明的发生器1的控制由发生器侧控制部13执行。
摄影内容信息G表示操作者下一个进行X射线摄影的摄影条件的内容，是能够由操作者登记(存储)在发生器侧存储部15中的数据。在此，如图3和图4所示，在本实施方式中构成为从操作者接受注释信息C的输入操作并且显示注释信息C。
具体地说，如图3所示，在触摸面板14中显示摄影步骤显示画面P1。摄影步骤显示画面P1包括摄影程序名称显示51、表示与第一个X射线摄影图像E的摄影对应的摄影条件的第一摄影条件显示52、表示与第二个及以后的X射线摄影图像E的摄影对应的摄影条件的第二摄影条件显示53、用于在第一摄影条件显示52与第二摄影条件显示53的显示之间切换的步骤切换显示54、以及用于将显示从摄影步骤显示画面P1向摄影程序显示画面P2切换的画面切换显示55。
在后述的摄影程序显示画面P2(参照图6)中，摄影程序名称显示51显示与选择出的摄影程序对应的名称。例如，摄影程序名称显示51包括要拍摄的被摄体T的部位的名称、针对部位的摄影方向等。在此，摄影程序为用于拍摄生成(重构)断层合成图像所需的多个X射线摄影图像E的摄影条件组的信息。
第一摄影条件显示52表示用于拍摄多个X射线摄影图像E(摄影程序)中的第一个(第一张)拍摄的X射线摄影图像E1的摄影条件。在本实施方式中，第一摄影条件显示52包括第一注释信息显示52a、第一X射线源驱动条件显示52b以及第一名称显示52c。
如图4所示，第1注释信息显示52a关于X射线摄影图像E1的摄影显示通过由操作者进行输入操作而输入的注释信息C。而且，发生器侧控制部13构成为将包含该注释信息C的摄影内容信息G传递(发送)至悬挂器2的悬挂器侧控制部25。
具体地说，如图6所示，在本实施方式中，与第一注释信息显示52a对应的注释信息C包含表示不进行一般摄影而进行断层合成摄影的意思的断层合成指令信息C1、摄影部11的角度信息C2以及要进行X射线摄影的X射线摄影图像E的张数信息C3(全部摄影张数N的信息)。断层合成指令信息C1例如在触摸面板14中显示为“T”。另外，例如在最大角度为10度的情况下，角度信息C2在触摸面板14中显示为“10deg”。另外，例如在要拍摄的X射线摄影图像E的全部摄影张数N为5张的情况下，张数信息C3在触摸面板14中显示为“5exp”。
如图3所示，第一X射线源驱动条件显示52b包括在拍摄X射线摄影图像E1时施加于X射线源11a的电压值、电流值以及X射线照射时间等的显示。另外，第一名称显示52c包括表示用于使X射线摄影图像E1能够相对于其它X射线摄影图像E被识别的名称的显示。
如图5所示，第一注释信息显示52a和第一名称显示52c构成为能够由操作者进行内容的设定和变更(编辑)。例如构成为，在对第一注释信息显示52a和第一X射线源驱动条件显示52b中的任一方进行触摸操作的情况下，触摸面板14的显示从摄影步骤显示画面P1(参照图3)切换为注释输入操作用画面P3。此外，第一X射线源驱动条件显示52b也与第一注释信息显示52a及第一名称显示52c同样地构成为能够由操作者进行内容的设定和变更(编辑)。
注释输入操作用画面P3包括键盘输入操作显示56、输入注释栏显示57a以及输入名称栏显示57b。键盘输入操作显示56构成为，基于由操作者进行了触摸操作的位置(坐标)来接受文字输入。输入注释栏显示57a构成为，显示由操作者通过键盘输入操作显示56输入的注释信息。另外，输入名称栏显示57b构成为，显示由操作者通过键盘输入操作显示56输入的名称。
如图3所示，第二摄影条件显示53表示用于拍摄多个X射线摄影图像E(摄影程序)中的在第二个及以后拍摄的X射线摄影图像E的摄影条件。在本实施方式中，第二摄影条件显示53包括注释信息显示53a、X射线源驱动条件显示53b以及名称显示53c。此外，X射线源驱动条件显示53b及名称显示53c与第一X射线源驱动条件显示52b及第一名称显示52c同样地构成，因此省略说明。
注释信息显示53a关于第二个及以后的规定的X射线摄影图像E的摄影，显示通过由操作者进行的输入操作而输入的注释信息C。在此，在本实施方式中，显示为注释信息显示53a的注释信息C构成为表示下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像E是多个X射线摄影图像E中的第几个X射线摄影图像E的摄影步骤信息C4(表示n的信息)。例如，在下一个要拍摄的X射线摄影图像E为第二张(第二个)的情况下，摄影步骤信息C4例如在注释信息显示53a中显示为“step2”。此外，在下述的记载中，将下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像E记载为第n(n为2以上的自然数)个X射线摄影图像E。此外，注释信息显示53a、X射线源驱动条件显示53b以及名称显示53c与第一注释信息显示52a同样地构成为能够在注释输入操作用画面P3中进行设定、变更。
如图6所示，触摸面板14构成为显示用于选择多个摄影程序中的一个摄影程序的摄影程序显示画面P2。在摄影程序显示画面P2中，多个显示有摄影程序名称的选择显示58以呈矩阵状排列的方式显示。而且，使触摸面板14显示与多个选择显示58中的由操作者进行了触摸操作的选择显示58对应的摄影步骤显示画面P1。图5例如图示出摄影程序显示画面P2的表示“头盖骨2方向”的选择显示58被选择了的情况的例子。
(X射线源悬挂器的结构)
如图2所示，悬挂器2包括变更X射线源11a与FPD 11b的相对位置的位置变更机构部21以及变更X射线源11a与FPD 11b的相对角度的角度变更机构部22。如图1所示，悬挂器2包括使位置变更机构部21驱动的位置变更驱动部23和使角度变更机构部22驱动的角度变更驱动部24，该悬挂器2构成为使摄影部11移动。另外，悬挂器2包括构成目标决定部25a(参照图9)的悬挂器侧控制部25。此外，角度变更机构部22为“位置变更机构部”的一例。另外，位置变更驱动部23和角度变更驱动部24为“驱动部”的一例。另外，悬挂器侧控制部25为“移动单元侧控制部”的一例。
如图2所示，悬挂器2例如构成为天花板行进式X射线管悬挂器。即，位置变更机构部21包括直线移动机构部21a、支柱部21b以及X射线源保持部21c。直线移动机构部21a例如构成为能够使支柱部21b沿与X方向平行的方向滑动移动并且能够使支柱部21b沿与Y方向平行的方向滑动移动的轨道。另外，直线移动机构部21a配置在检查室的天花板。
支柱部21b构成为从直线移动机构部21a向Z2方向延伸。另外，支柱部21b构成为能够沿Z方向伸缩，并且构成为能够变更高度位置(Z方向上的位置)。X射线源保持部21c配置在支柱部21b的靠Z2方向侧的前端部附近。而且，X射线源保持部21c将X射线源11a以能够转动的方式保持。另外，在位置变更机构部21和角度变更机构部22中的任一方配置(内置)有位置变更驱动部23，在位置变更机构部21和角度变更机构部22中的任一方配置(内置)有角度变更驱动部24。
详细地说，如图7所示，角度变更机构部22构成为在将沿铅垂方向的方向(Z方向)设为作为基准角度的0度的情况下，能够变更X射线源保持部21c相对于基准角度的倾斜角度、即X射线源11a的X射线照射中心角度(θn，η)。在此，设θ为相对于铅垂方向在X方向上所成的角度，η是指相对于铅垂方向在Y方向上所成的角度。
位置变更驱动部23和角度变更驱动部24包括马达(例如步进马达)，例如配置在直线移动机构部21a的内部或附近。而且，位置变更驱动部23构成为能够基于悬挂器侧控制部25的指令来变更支柱部21b和X射线源保持部21c的配置位置(X，Y，Z)。另外，角度变更驱动部24构成为，能够基于悬挂器侧控制部25的指令来变更X射线源保持部21c的倾斜角度、即X射线源11a的X射线照射中心角度(θ，η)。
另外，在位置变更驱动部23设置有包括编码器等的位置检测部，在角度变更驱动部24设置有包括编码器等的角度检测部。而且，通过位置变更驱动部23将X射线源11a的配置位置(X，Y，Z)的信息传递至悬挂器侧控制部25，通过角度变更驱动部24将X射线源11a的X射线照射中心角度(θ，η)的信息传递至悬挂器侧控制部25。此外，在以下的记载中，为了容易说明，设是X射线源11a的Y方向上的坐标不从0变更并且Z方向上的坐标不从D1变更来进行说明，并且将以基准位置O为(0，0，0)的情况下的X射线源11a的配置位置(L，0，D1)设为偏移距离L来进行说明。另外，设是X射线源11a的Y方向上的倾斜角度η不从0变更且将以基准角度为(0，0)的情况下的X射线照射中心角度(θ，0)设为X射线照射中心角度θ来进行说明。此外，偏移距离L和X射线照射中心角度θ为“摄影部的相对位置”的一例。
如图8所示，悬挂器2构成为，在拍摄多个X射线摄影图像E时，每当拍摄一个X射线摄影图像E就使X射线源11a沿X方向移动来改变偏移距离L，并且变更X射线源11a的倾斜方向，由此改变X射线照射中心角度θ。例如，在拍摄X射线摄影图像E1(No.1)时，X射线源11a配置在偏移距离为0的位置，使偏移角度为0。此外，将X射线源11a配置在偏移距离L0为0的位置的操作以及使偏移角度为0的操作可以由悬挂器2自动地进行，也可以由操作者手动地进行。而且，在拍摄X射线摄影图像E2(No.2)时，通过悬挂器2使X射线源11a移动至偏移距离为Lm的位置。之后，通过悬挂器2使X射线源11a移动至与各目标偏移距离Ln对应的位置，使X射线源11a的角度变更为各目标偏移角度θn。而且，在各位置处利用摄影部11来进行X射线摄影。
另外，在本实施方式中，悬挂器2构成为，在使FPD 11b与体模4的相对位置及相对角度固定的状态下，改变X射线源11a与FPD 11b的相对位置及X射线源11a与FPD 11b的相对角度。即，悬挂器2构成为，在将体模4载置于FPD 11b上的关注区域ROI(参照图2)的附近的状态下，不使FPD 11b移动，仅使X射线源11a移动。
(图像生成装置和体模的结构)
如图1所示，图像生成装置3构成为，基于由摄影部11进行X射线摄影所得到的多个X射线摄影图像E以及被拍进多个X射线摄影图像E中的位置基准部41及42的位置信息即基准位置信息F，来生成与摄影部11的移动方向平行的断层图像Et。具体地说，图像生成装置3包括图像生成控制部31、断层图像显示部32、断层图像存储部33以及通信部34。
图像生成控制部31例如包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)、或者构成为用于图像处理的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等处理器。而且，图像生成控制部31构成为控制图像生成装置3的各部的动作。
另外，图像生成控制部31构成为，从发生器1获取由摄影部11拍摄所得到的多个X射线摄影图像E，对获取到的多个X射线摄影图像E进行重构来生成作为重构图像的断层图像Et。作为图像生成控制部31的重构处理，例如能够使用应用了逐次逼近法的方法、即T-SMART法(Tomosynthesis Shimadzu Artifact Reduction Technology：岛津伪影消除技术)等。
断层图像显示部32构成为显示所生成的断层图像Et。另外，断层图像存储部33由非易失性的存储器(例如硬盘等)构成，构成为存储所生成的断层图像Et。通信部34构成为能够向外部网络(未图示)或外部设备发送断层图像Et。
体模4包括位置基准部41及42，配置在被摄体T的关注区域ROI且被拍进多个X射线摄影图像E中的位置。另外，体模4与FPD 11b的相对位置是固定的。体模4的位置基准部41及42以外的部分由树脂等构成。位置基准部41及42由吸收X射线的X射线吸收体构成。由此，图像生成控制部31能够检测位置基准部41及42的位置。另外，位置基准部41和位置基准部42设置在在体模4的内部或表面上的彼此分离的位置。例如，位置基准部41及42由重金属构成。重金属例如包括金、铅、钨等。
而且，图像生成控制部31构成为，获取各X射线摄影图像E的位置基准部41及42的位置信息(坐标位置的信息)即基准位置信息F，并且基于获取到的基准位置信息F来进行重构处理。例如，图像生成控制部31构成为，在进行重构处理时，基于基准位置信息F来进行校正处理(位置校正、图像不均匀校正等)、使构成断层图像Et的图像中不包括多个X射线摄影图像E中的不适当的X射线摄影图像E的处理等。
(悬挂器侧控制部的结构)
悬挂器侧控制部25包括CPU、FPGA等处理器。如图9所示，在本实施方式中，悬挂器侧控制部25构成目标决定部25a和驱动控制部25b。在此，目标决定部25a和驱动控制部25b可以构成为相独立的硬件，也可以构成为作为一个硬件构成的悬挂器侧控制部25内的功能模块。
〈目标决定部的结构〉
目标决定部25a构成为，基于用于生成断层图像Et的摄影内容信息G来决定用于拍摄X射线摄影图像的摄影部11的目标偏移距离Ln和摄影部11的目标偏移角度θn。此外，关于“决定目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn”，可以是通过基于下述所示的数式等进行运算来计算目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn，或者也可以是通过参照预先使角度信息C2及张数信息C3与目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn建立对应所得的表格等来获取目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。另外，目标偏移距离Ln为“目标位置”和“X射线源目标位置”的一例。另外，目标偏移角度θn为“目标角度”和“X射线源目标角度”的一例。
另外，在本实施方式中，目标决定部25a构成为，基于摄影内容信息G来决定X射线源11a相对于FPD 11b的目标偏移距离Ln以及X射线源11a相对于FPD 11b的目标偏移角度θn。
具体地说，悬挂器侧控制部25(目标决定部25a)构成为从发生器1的发生器侧控制部13获取摄影内容信息G(注释信息C)。而且，目标决定部25a构成为基于摄影内容信息G(注释信息C)中包含的角度信息C2和张数信息C3来决定与要拍摄的多个X射线摄影图像E的各个X射线摄影图像E对应的目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。
具体地说，首先，目标决定部25a构成为判断摄影内容信息G中(注释信息C中)是否包含断层合成指令信息C1。而且，目标决定部25a构成为，在摄影内容信息G(注释信息C中)中包含断层合成指令信息C1的情况下，基于角度信息C2和张数信息C3来决定与要拍摄的多个X射线摄影图像E的各个X射线摄影图像E对应的目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。
如图8所示，目标决定部25a构成为，获取表示拍摄第一个(No.1)X射线摄影图像E1时的从FPD 11b到X射线源11a的距离D1(SID：Source Image receptor Distance：源图像接收器距离)的信息、即摄影部距离信息J1以及表示FPD 11b中的被来自X射线源11a的X射线照射的区域的尺寸(宽度V：参照图7)的信息、即尺寸信息J2，并且基于摄影部距离信息J1、尺寸信息J2以及摄影内容信息G来决定目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。
在此，角度信息C2中包含相对于基准角度0度(沿Z方向的方向)的最大的摄影角度
Figure GDA0004236787080000171
的信息。而且，目标决定部25a构成为，基于距离D1和角度信息C2(摄影角度
Figure GDA0004236787080000172
)来获取(计算)最大偏移距离Lm。具体地说，目标决定部25a基于下述的式(1)来获取最大目标偏移距离Lm。此外，设摄影角度
Figure GDA0004236787080000173
是指将基准位置O和X射线源11a连结的线段与基准位置O处的Z方向(Z轴)所成的角度，与上述的X射线照射中心角度θ相区别地进行记载。
【数1】
Figure GDA0004236787080000174
而且，目标决定部25a构成为，基于张数信息C3(全部摄影张数N的信息)来获取与第n个拍摄的X射线摄影图像E对应的目标偏移距离Ln。具体地说，如图10所示，目标决定部25a获取目标偏移距离Ln彼此的间隔为(Lm×2)/(N-1)。而且，目标决定部25a将与第一个X射线摄影图像E1对应的目标偏移距离L1设定为0，将与第二个X射线摄影图像E2对应的目标偏移距离L2设定为Lm。另外，目标决定部25a将与第三个X射线摄影图像E3对应的目标偏移距离L设定为Lm-{(Lm×2)/(N-1)}。即，在进行X射线摄影时(断层合成摄影时)，X射线源11a通过悬挂器2向X1方向移动与偏移距离Lm相当的量，之后向X2方向移动与偏移距离Lm的2倍相当的量。
例如，在全部摄影张数N为3的情况下，目标偏移距离L1、L2及L3为0、Lm及-Lm。另外，在全部摄影张数N为5的情况下，目标偏移距离L1、L2、L3、L4及L5为0、Lm、Lm/2、-Lm/2及-Lm。另外，在全部摄影张数N为7的情况下，目标偏移距离L1、L2、L3、L4、L5、L6及L7为0、Lm、2×Lm/3、Lm/3、-Lm/3、-2×Lm/3及-Lm。
在此，如图7所示，在设将X射线源11a和FPD 11b的靠X1方向侧的端部111b连结的线段相对于基准角度0度(Z方向)的角度为αn、设将X射线源11a和FPD 11b的靠X2方向侧的端部211b连结的线段相对于基准角度0度(Z方向)的角度为βn的情况下，能够用下述的式(2)表示目标偏移角度θn。
【数2】
Figure GDA0004236787080000181
在此，角度αn和βn分别具有使用目标偏移距离Ln、宽度V(照射区域尺寸)、以及距离D1(SID)的式(3)和式(4)的关系。
【数3】
Figure GDA0004236787080000182
Figure GDA0004236787080000183
因而，目标偏移角度θn与目标偏移距离Ln、宽度V以及距离D1具有以下的式(5)的关系。而且，目标决定部25a构成为，基于目标偏移距离Ln、宽度V以及距离D1来决定上述式(5)所示的目标偏移角度θn。
【数4】
Figure GDA0004236787080000191
〈驱动控制部的结构〉
如图7所示，在本实施方式中，驱动控制部25b构成为进行以下控制：使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动，以使摄影部11的相对位置(偏移距离L)与目标偏移距离Ln对应，并且使摄影部11的相对角度(X射线照射中心角度θ)与摄影部11的目标偏移角度θn对应。
在此，摄影部11的相对位置是指X方向上的、X射线源11a相对于FPD 11b的偏移距离L。即，偏移距离L与以FPD 11b的中心点为基准位置O的情况下的X坐标对应。另外，摄影部11的相对角度是指X射线源11a相对于FPD 11b的X射线照射中心角度θ。即，相对角度与以FPD 11b的中心点为基准位置O的情况下的θ坐标对应。另外，“摄影部11的相对位置与目标偏移距离Ln对应”例如是X射线源11a的偏移距离L与目标偏移距离Ln一致。另外，“摄影部11的相对角度与目标偏移角度θn对应”例如是X射线照射中心角度θ与目标偏移角度θn一致。
具体地说，在本实施方式中，驱动控制部25b构成为从发生器侧控制部13获取摄影步骤信息C4(表示n的信息)。即，构成驱动控制部25b的悬挂器侧控制部25构成为，从发生器侧控制部13获取注释信息C和摄影条件的信息中的任一个信息中包含的摄影步骤信息C4。
而且，驱动控制部25b构成为进行以下控制：使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动，以使摄影部11的相对位置与获取到的摄影步骤信息C4所对应的目标偏移距离Ln对应，并且使摄影部11的相对角度与获取到的摄影步骤信息C4所对应的目标偏移角度θn对应。
另外，驱动控制部25b构成为，从发生器1获取驱动开始信号S1，根据获取到的驱动开始信号S1来使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24开始驱动。即，通过由操作者对发生器1的移动操作部17进行操作来使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动，以使X射线源11a移动至X射线源11a的偏移距离L为目标偏移距离Ln的位置，并且使X射线照射中心角度θ成为目标偏移角度θn。而且，驱动控制部25b构成为，在偏移距离L与目标偏移距离Ln一致且X射线照射中心角度θ与目标偏移角度θn一致的情况下，将移动完成信号S2传递至发生器侧控制部13。
[X射线图像摄影方法]
接着，参照图11来说明由基于本实施方式的X射线图像摄影装置100进行的X射线图像摄影方法。在该X射线图像摄影方法中，特别地，对发生器侧控制部13与悬挂器侧控制部25之间的信号交换以及发生器侧控制部13和悬挂器侧控制部25的控制处理进行说明。在图11中示出表示发生器侧控制部13与悬挂器侧控制部25之间的信号(数据)的交换以及控制处理的序列图。
在步骤S1中，通过发生器侧控制部13来进行摄影程序的选择处理。具体地说，在触摸面板14中(参照图3)显示与在摄影程序显示画面P2(参照图6)中被进行了触摸操作的选择显示58对应的摄影步骤显示画面P1。
在步骤S2中，从发生器侧控制部13向悬挂器侧控制部25发送摄影内容信息G。而且，通过悬挂器侧控制部25来获取摄影内容信息G。
在步骤S21中，通过悬挂器侧控制部25来进行注释信息C的分析处理。即，在摄影内容信息G(注释信息C)中包含断层合成指令信息C1、角度信息C2以及张数信息C3(参照图4)的情况下，通过悬挂器侧控制部25执行步骤S24来拍摄断层合成图像。在不包含断层合成指令信息C1、角度信息C2以及张数信息C3的情况下，不执行步骤S24。
在步骤S3中，通过发生器侧控制部13来接受针对移动操作部17的输入操作。然后，在步骤S4中，在通过发生器侧控制部13获取到针对移动操作部17的输入操作的情况下，从发生器侧控制部13向悬挂器侧控制部25发送驱动开始信号S1。
在步骤S22中，根据获取到驱动开始信号S1，通过悬挂器侧控制部25的驱动控制部25b来使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24开始驱动。例如，使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动，以使X射线源11a配置在X射线源11a的偏移距离为0的位置(例如基准位置O的正上方的位置)，并且使X射线源11a的X射线照射中心角度θ为0。
在步骤S23中，基于X射线源11a被配置到偏移距离为0的位置且X射线照射中心角度θ变为0的情况，从悬挂器侧控制部25向发生器侧控制部13发送移动完成信号S2。
在步骤S5中，通过发生器侧控制部13使通知部18进行表示摄影部11(X射线源11a)的移动和角度变更完成的通知。例如，使通知部18输出声音或者使作为通知部18的灯点亮或闪烁。
在步骤S6中，通过发生器侧控制部13来接受针对摄影操作部16的输入操作。然后，在步骤S7中，在通过发生器侧控制部13获取到针对摄影操作部16的输入操作的情况下，从X射线源11a向FPD 11b照射X射线。而且，从FPD 11b向图像生成装置3传递检测信号。
在步骤S8中，从发生器侧控制部13向悬挂器侧控制部25发送摄影步骤信息C4(注释信息C)。具体地说，从发生器侧控制部13向悬挂器侧控制部25通知下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像E是多个X射线摄影图像E中的第几个X射线摄影图像E(当前步骤)。
在此，在本实施方式中的步骤S24中，通过悬挂器侧控制部25的目标决定部25a，基于用于生成断层图像Et的摄影内容信息G来决定用于拍摄X射线摄影图像E的摄影部11的目标偏移距离Ln和摄影部11的目标偏移角度θn。
在步骤S9和S10中执行与步骤S3和S4同样的处理。另外，在步骤S25和S26中执行与步骤S22和S23同样的处理。而且，重复步骤S5～S10的处理以及步骤S24～S26的处理直至摄影程序中的全部的X射线摄影图像E被拍摄为止。之后，通过图像生成装置3，基于多个X射线摄影图像E以及被拍进多个X射线摄影图像E中的位置基准部41及42的位置信息即基准位置信息F，来生成与通过悬挂器2使摄影部11进行了移动的方向、即摄影部11的移动方向(X方向)平行的断层图像Et。
[本实施方式的效果]
在本实施方式中，能够得到以下的效果。
在本实施方式中，如上述那样在X射线图像摄影装置100设置目标决定部25a和驱动控制部25b，该目标决定部25a基于用于生成断层图像Et的摄影内容信息G来决定用于拍摄X射线摄影图像E的目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn，该驱动控制部25b构成为进行以下控制：使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动，以使摄影部11的偏移距离L与目标偏移距离Ln对应，并且使摄影部11的X射线照射中心角度θ与目标偏移角度θn对应。由此，能够基于摄影内容信息G来决定(例如计算)多个目标偏移距离Ln和多个目标偏移角度θn。其结果是，无需针对每个X射线摄影图像E准备(登记并存储)摄影内容信息G，因此能够抑制摄影内容信息G的数量增大。另外，通过驱动控制部25b，能够使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24自动地驱动(使摄影部11移动)，以使摄影部11的偏移距离L与目标偏移距离Ln对应，并且使摄影部11的X射线照射中心角度θ与目标偏移角度θn对应，因此相比于由操作者手动地使摄影部11移动的情况，能够减少操作者的操作负担。其结果是，即使在基于基准位置信息F来生成与摄影部11的移动方向平行的断层图像Et的情况下，也能够减少操作者的操作负担，并且能够抑制需要预先存储的摄影内容信息G的数量的增大。
另外，在本实施方式中，如上述那样，摄影内容信息G中包含摄影部11的角度信息C2以及要进行X射线摄影的X射线摄影图像E的张数信息C3，将目标决定部25a构成为基于摄影部11的角度信息C2和X射线摄影图像E的张数信息C3来决定与要拍摄的多个X射线摄影图像E的各个X射线摄影图像E对应的目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。由此，目标决定部25a能够获取生成(重构)断层合成图像所需的X射线摄影图像E的张数(全部摄影张数N)以及对X射线摄影图像E进行X射线摄影时的摄影部11的角度信息C2，因此能够基于一个摄影内容信息G来决定(计算)与生成(重构)断层合成图像所需的各X射线摄影图像E对应的目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。
另外，在本实施方式中，如上述那样在X射线图像摄影装置100设置发生器1，该发生器1设置有用于控制X射线源11a的动作的发生器侧控制部13。另外，在悬挂器2设置构成目标决定部25a的悬挂器侧控制部25，将悬挂器侧控制部25构成为从发生器1的发生器侧控制部13获取摄影内容信息G。由此，即使在与悬挂器2不同的发生器1中存储(或设定)有摄影内容信息G的情况下，也能够通过构成目标决定部25a的悬挂器侧控制部25从发生器1获取(例如接收)摄影内容信息G。
另外，在本实施方式中，如上述那样将摄影内容信息G构成为通过由操作者进行的输入操作而输入的注释信息C，将悬挂器侧控制部25构成为从发生器侧控制部13获取注释信息C。由此，悬挂器侧控制部25能够从发生器侧控制部13获取构成为注释信息C的摄影内容信息G，因此不用使用专用的发生器侧控制部13(不用变更发生器侧控制部13的软件)，通过由操作者将摄影内容信息G输入至注释信息C，能够使悬挂器2的目标决定部25a获取摄影内容信息G。
另外，在本实施方式中，如上述那样在发生器1设置触摸面板14，该触摸面板14用于从操作者接受注释信息C的输入操作并且显示注释信息C。由此，能够使操作者通过触摸面板14对注释信息C的内容进行视觉识别，并且通过触摸面板14来接受由操作者进行的输入操作，因此能够使操作者的输入操作的便利性提高。
另外，在本实施方式中，如上述那样在摄影内容信息G中设置摄影步骤信息C4，该摄影步骤信息C4表示下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像E是多个X射线摄影图像E中的第几个X射线摄影图像E。将驱动控制部25b构成为从发生器侧控制部13获取摄影步骤信息C4，并且构成为进行以下控制：使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动，以使摄影部11的偏移距离L与获取到的摄影步骤信息C4所对应的目标偏移距离Ln对应，并且使摄影部11的X射线照射中心角度θ与获取到的摄影步骤信息C4所对应的目标偏移角度θn对应。由此，即使在决定(计算)出多个目标偏移距离Ln和多个目标偏移角度θn的情况下，也能够基于摄影步骤信息C4适当地使摄影部11移动(角度变更)至与下一个进行X射线摄影的X射线摄影图像E对应的目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。
另外，在本实施方式中，如上述那样在发生器1设置移动操作部17，该移动操作部17从操作者接受表示使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24开始的驱动的输入操作，并且将驱动控制部25b构成为根据表示使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24开始驱动的输入操作来使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24开始驱动，以使摄影部11的偏移距离L与目标偏移距离Ln对应，并且使摄影部11的X射线照射中心角度θ与目标偏移角度θn对应。由此，通过移动操作部17使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24在操作者预期的时间点(定时)开始的驱动。其结果是，在使用X射线图像摄影装置100来作为医用X射线图像摄影装置的情况下，能够根据被摄体的状态(姿势等)在适当的定时使位置变更驱动部23和角度变更驱动部24驱动(使摄影部11移动)。
另外，在本实施方式中，如上述那样将目标决定部25a构成为，获取表示作为第一个X射线摄影图像E进行了X射线摄影时的从FPD 11b到X射线源11a的距离的信息、即距离D1的信息以及表示FPD 11b中的被来自X射线源11a的X射线照射的区域的尺寸的信息即宽度V的信息，并且基于距离D1的信息、宽度V的信息以及摄影内容信息G来决定目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。由此，能够通过距离D1的信息(SID)、宽度V的信息(照射区域尺寸)来容易地决定(计算)目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn。
另外，在本实施方式中，如上述那样将图像生成装置3构成为基于基准位置信息F和包括第一个X射线摄影图像E1的多个X射线摄影图像E来生成断层图像Et。由此，也能够将为了获取距离D1的信息和宽度V的信息而进行X射线摄影所得到的第一个X射线摄影图像E1用于生成(重构)断层图像Et(断层合成图像)，因此能够抑制X射线摄影的次数增加。其结果是，能够抑制X射线的照射剂量增加，并且能够抑制与X射线摄影有关的操作工序数增加。
另外，在本实施方式中，如上述那样在X射线图像摄影装置100设置体模4，该体模4包括位置基准部41及42，并且配置在被摄体T的关注区域ROI且被拍进多个X射线摄影图像E中的位置。将悬挂器2构成为，在使FPD 11b与体模4的相对位置及相对角度固定的状态下，改变X射线源11a与FPD 11b的相对位置、即偏移距离L以及X射线源11a与FPD 11b的相对角度、即X射线照射中心角度θ。将目标决定部25a构成为，基于摄影内容信息G来决定作为目标偏移距离Ln的X射线源11a相对于FPD 11b的目标偏移距离Ln、以及作为目标偏移角度θn的X射线源11a相对于FPD 11b的目标偏移角度θn。由此，能够抑制FPD 11b与体模4的相对位置及相对角度发生变化(偏离)，因此能够生成更准确的断层图像Et(断层合成图像)。另外，通过决定目标偏移距离Ln及目标偏移角度θn，无需决定FPD 11b的目标位置及目标角度，因此能够抑制与目标决定部25a的决定处理(运算处理)相关的控制负担增大。
[变形例]
此外，应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。本发明的范围并非由上述的实施方式的说明示出，而是由权利要求书示出，还包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部的变更(变形例)。
例如，在上述实施方式中示出将X射线图像摄影装置构成为医用X射线图像摄影装置的例子，但本发明不限于此。例如，也可以将X射线图像摄影装置构成为被用于产品检查等的工业用X射线图像摄影装置。
另外，在上述实施方式中示出将移动单元构成为悬挂器(天花板行进式X射线管悬挂器)的例子，但本发明不限于此。例如，也可以利用臂状的移动机构来构成移动单元。
另外，在上述实施方式中示出将用于拍摄第一个X射线摄影图像的X射线源的偏移距离设为0、将X射线照射中心角度设为0的例子，但本发明不限于此。例如，也可以如基于图12所示的第一变形例的X射线图像摄影装置200的悬挂器202那样，将X射线源11a的用于拍摄第一个X射线摄影图像的偏移距离设为Lm，将X射线照射中心角度设为
Figure GDA0004236787080000251
此外，如果将用于拍摄第一个X射线摄影图像的X射线源的偏移距离设为0、将X射线照射中心角度设为0，则在手动地将X射线源配置在用于拍摄第一个X射线摄影图像的位置时，容易进行定位。
另外，在上述实施方式中示出为了拍摄多个X射线摄影图像而使X射线源向X1方向移动之后向X2方向移动的例子，但本发明不限于此。例如，也可以如基于图12所示的第一变形例的X射线图像摄影装置200的悬挂器202那样构成为使X射线源11a仅向X2方向从第一个(No.1)朝向第五个(No.5)移动来拍摄多个X射线摄影图像。
另外，在上述实施方式中示出将位置变更机构部构成为X射线源(摄影部)的移动方向为沿着X方向的方向的例子，但本发明不限于此。例如，也可以如基于图13所示的第二变形例的X射线图像摄影装置300的悬挂器302的位置变更机构部321那样构成为X射线源11a的移动方向为与X方向交叉的方向。
另外，在上述实施方式中示出摄影内容信息中包含断层合成指令信息、角度信息以及张数信息的例子，但本发明不限于此。例如，也可以是，摄影内容信息中不包含断层合成指令信息，摄影内容信息中包含角度信息和张数信息。
另外，在上述实施方式中示出分别单独地构成发生器侧控制部和悬挂器侧控制部的例子，但本发明不限于此。例如，也可以将发生器侧控制部和悬挂器侧控制部构成为具备发生器侧控制部和悬挂器侧控制部这两方的功能的控制部。
另外，在上述实施方式中示出将角度信息和张数信息构成为注释信息的例子，但本发明不限于此。例如，也可以将X射线图像摄影装置构成为将角度信息和张数信息作为注释信息以外的控制信号从发生器侧控制部发送至悬挂器侧控制部。
另外，在上述实施方式中示出在发生器设置触摸面板的例子，但本发明不限于此。例如，也可以分别单独地设置用于接受输入操作的操作部(按钮、开关等)和具有显示图像的功能的显示部。
另外，在上述实施方式中示出将发生器侧控制部构成为注释信息中包含摄影步骤信息的例子，但本发明不限于此。例如，也可以是，在构成为将摄影步骤信息作为注释信息以外的信息从发生器侧控制部传递至悬挂器侧控制部的情况下，注释信息中不包含摄影步骤信息。即，第二个及以后的注释信息可以为空栏。
另外，在上述实施方式中示出使驱动控制部根据获取到驱动开始信号来使位置变更驱动部和角度变更驱动部驱动的例子，但本发明不限于此。例如，也可以是，在没有将X射线图像摄影装置构成为医用X射线图像摄影装置的情况(例如构成为工业用X射线图像摄影装置的情况)下，将驱动控制部构成为不获取驱动开始信号地使位置变更驱动部和角度变更驱动部驱动。即，也可以将X射线图像摄影装置构成为，从第一个X射线摄影起至最终的X射线摄影为止，使X射线源的移动、角度变更以及X射线照射全部自动地进行。
另外，在上述实施方式中示出根据上述式(1)来决定目标偏移距离并且根据上述式(2)～(5)来决定目标偏移角度的例子，但本发明不限于此。即，只要能够获取目标偏移距离及目标偏移角度即可，也可以使用上述式(1)～(5)以外的式子。
另外，在上述实施方式中示出将包括第一个X射线摄影图像的多个X射线摄影图像设为构成断层图像的图像的例子，但本发明不限于此。即，也可以将不包括第一个X射线摄影图像的多个X射线摄影图像设为构成断层图像的图像。
另外，在上述实施方式中示出由位置变更驱动部和角度变更驱动部来检测X射线源的位置的例子，但本发明不限于此。例如，也可以将悬挂器侧控制部构成为基于被拍进X射线摄影图像中的位置基准部的位置来获取X射线源的位置的信息。
另外，在上述实施方式中示出将全部摄影张数设为3、5及7的例子，但本发明不限于此。即，也可以将全部摄影张数设为3、5及7以外的数量。
另外，在上述实施方式中示出仅使摄影部中的X射线源移动的例子，但本发明不限于此。即，也可以使X射线源和FPD这两方移动，还可以仅使FPD移动。

Claims (10)

1.一种X射线图像摄影装置，具备：
摄影部，其包括X射线源和检测X射线的检测器；
X射线产生单元，所述X射线产生单元设置有控制所述X射线源的动作的X射线源控制部，
移动单元，其包括变更所述X射线源与所述检测器的相对位置及相对角度的位置变更机构部以及使所述位置变更机构部驱动的驱动部，该移动单元使所述摄影部移动；
图像生成部，其基于由所述摄影部所得到的多个X射线摄影图像和被拍进所述多个X射线摄影图像中的位置基准部的位置信息即基准位置信息，来生成与所述摄影部的移动方向平行的断层图像；
目标决定部，其基于用于生成所述断层图像的摄影内容信息，来决定用于拍摄所述X射线摄影图像的所述摄影部的目标位置及所述摄影部的目标角度；以及
驱动控制部，其构成为进行以下控制：使所述驱动部驱动，以使所述相对位置与所述摄影部的目标位置对应，并且使所述相对角度与所述摄影部的目标角度对应，
其中，所述移动单元包括构成所述目标决定部的移动单元侧控制部，
所述移动单元侧控制部构成为，从所述X射线产生单元的所述X射线源控制部获取所述摄影内容信息。
2.根据权利要求1所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
所述摄影内容信息包含所述摄影部的角度信息以及要进行X射线摄影的所述X射线摄影图像的张数信息，
所述目标决定部构成为，基于所述摄影部的角度信息和所述X射线摄影图像的张数信息，来决定与要拍摄的所述多个X射线摄影图像的各个X射线摄影图像对应的所述摄影部的目标位置及所述摄影部的目标角度。
3.根据权利要求1所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
所述摄影内容信息构成为通过由操作者进行输入操作而输入的注释信息，
所述移动单元侧控制部构成为，从所述X射线源控制部获取所述注释信息。
4.根据权利要求3所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
在所述X射线产生单元设置有从所述操作者接受所述注释信息的输入操作的注释输入操作部以及显示所述注释信息的显示部。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
所述摄影内容信息包含表示下一个进行X射线摄影的所述X射线摄影图像是所述多个X射线摄影图像中的第几个所述X射线摄影图像的摄影步骤信息，
所述驱动控制部构成为从所述X射线源控制部获取所述摄影步骤信息，并且构成为进行以下控制：使所述驱动部驱动，以使所述相对位置与获取到的所述摄影步骤信息所对应的所述摄影部的目标位置对应，并且使所述相对角度与获取到的所述摄影步骤信息所对应的所述摄影部的目标角度对应。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
在所述X射线产生单元设置有驱动开始操作部，所述驱动开始操作部从操作者接受表示使所述驱动部的驱动开始的输入操作，
所述驱动控制部构成为，根据表示使所述驱动部的驱动开始的输入操作来开始使所述驱动部驱动，以使所述相对位置与所述摄影部的目标位置对应，并且使所述相对角度与所述摄影部的目标角度对应。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
所述目标决定部构成为，获取表示作为第一个所述X射线摄影图像进行了X射线摄影时的从所述检测器到所述X射线源的距离的信息、即摄影部距离信息以及表示所述检测器中的被照射来自所述X射线源的X射线的区域的尺寸的信息、即尺寸信息，并且基于所述摄影部距离信息、所述尺寸信息以及所述摄影内容信息来决定所述摄影部的目标位置及所述摄影部的目标角度。
8.根据权利要求7所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
所述图像生成部构成为，基于所述基准位置信息和包括第一个所述X射线摄影图像的所述多个X射线摄影图像来生成所述断层图像。
9.根据权利要求1～4中的任一项所述的X射线图像摄影装置，其特征在于，
还具备体模，所述体模包括所述位置基准部，并且配置在被摄体的关注区域且被拍进所述多个X射线摄影图像中的位置，
所述移动单元构成为，在使所述检测器与所述体模的相对位置及相对角度固定的状态下，改变所述X射线源与所述检测器的相对位置以及所述X射线源与所述检测器的相对角度，
所述目标决定部构成为，基于所述摄影内容信息来决定作为所述摄影部的目标位置的所述X射线源相对于所述检测器的X射线源目标位置、以及作为所述摄影部的目标角度的所述X射线源相对于所述检测器的X射线源目标角度。
10.一种X射线图像摄影方法，用于生成与摄影部的移动方向平行的断层图像，所述方法包括：
从X射线源控制部向悬挂器侧控制部发送摄影内容信息；
基于用于生成所述断层图像的所述摄影内容信息，通过所述悬挂器侧控制部来决定用于拍摄多个X射线摄影图像的所述摄影部的目标位置及所述摄影部的目标角度，
通过所述悬挂器侧控制部，基于所述摄影内容信息来使所述摄影部的相对位置与所述摄影部的所述目标位置对应，并且使所述摄影部的相对角度与所述摄影部的所述目标角度对应；
通过所述摄影部沿着所述移动方向拍摄所述多个X射线摄影图像；以及基于由所述摄影部所得到的所述多个X射线摄影图像以及被拍进所述多个X射线摄影图像中的位置基准部的位置信息即基准位置信息，来生成与所述摄影部的移动方向平行的所述断层图像。
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