JP2005000372A

JP2005000372A - 放射線撮影装置

Info

Publication number: JP2005000372A
Application number: JP2003166727A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Matsumoto; 和弘松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】矩形の放射線受像部と被検体の相対角度位置の変更に伴い、撮影に不必要な放射線を被検体に照射することがない撮影装置を安価に提供する。
【解決手段】矩形の放射線照射領域を形成する絞り機構を有する放射線照射手段と、矩形の放射線受像部を有する放射線撮影手段とから成る放射線撮影装置において、放射線照射軸を中心として放射線絞り機構および放射線撮影手段とを独立に回転可能とし、絞り機構および／もしくは撮影手段の回転角度を検出する角度検知手段と、絞り機構もしくは撮影手段の少なくともどちらか一方を回転駆動させる回転駆動手段とを備える。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、矩形の放射線照射領域を形成する絞り機構と、矩形の放射線受像部を有する放射線撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−２７６４６３に記載されているＸ線透視撮影装置では、Ｘ線管装置と平面センサとを分離独立して３次元的に移動自在に構成し、さらにはＸ線管装置と平面センサとを予め決められた相対位置に移動させ、あるいは放射線絞り機構であるコリメータを最適な開度まで自動開閉作動させてＸ線管装置により照射されたＸ線が不必要に拡大しない、被検体の撮影方向の自由度が広い撮影装置が考案されている。
【０００３】
また、特開平１０−２１１１９４に記載されているＸ線撮影装置では、放射線受像部であるデジタル画像プレートに放射Ｘ線を試し記録すなわち事前撮影し、放射Ｘ線が照射された領域の情報を利用して放射線照射手段であるビームヘッドまたは放射線絞り機構であるコリメータの方向、位置を移動させる撮影装置が考案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前者の撮影装置では、放射線照射手段であるＸ線管装置がその焦点を通る軸の周りに回転可能に支持され、Ｘ線管装置全体を回転移動させなければならないので、回転駆動機構が大型かつ高価になってしまう。一方、後者の撮影装置では、事前の試し撮影が必要となるので撮影操作が煩雑となる。また、被検体の診断画像の取得に不必要な放射線を被検体に照射する場合もある。
【０００５】
本発明の目的は、被検体と矩形の放射線受像部との相対角度位置の変更に伴い、撮影に不必要な放射線を被検体に照射することがない撮影装置を安価に提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、矩形の放射線照射領域を形成する絞り機構を有する放射線照射手段と、矩形の放射線受像部を有する放射線撮影手段とから成る本発明の放射線撮影装置では、放射線照射軸を中心として前記絞り機構および前記放射線撮影手段とを独立に回転可能とし、前記絞り機構および／もしくは前記放射線撮影手段の回転角度を検出する角度検知手段を有し、前記絞り機構もしくは前記放射線撮影手段の少なくともどちらか一方を回転駆動させる回転駆動手段を備えた。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１は本発明の放射線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。放射線撮影装置はＸ線発生装置１、架台２、この架台２に上下に移動可能に取り付けられている放射線撮影部３、制御部４から構成されている。
【０００９】
放射線撮影部３の筐体５の内部には、鉛箔を含むグリッド６と矩形の放射線受像部７が並列に配置されており、さらにこの放射線受像部７には矩形の放射線像検出器８と撮影された被写体の画像を放射線像検出器８からデジタル画像信号として読み出す読取回路９が設けられている。この読取回路９はフレキシブルチューブ１０により保護されている信号線及び電源線から成るケーブル１１を介して制御部４に設けられた信号処理・メモリ部１２、電源部１３に接続されており、信号処理・メモリ部１２はケーブル１４を介してモニタと操作卓を兼ねたタッチパネル１５に接続されている。このタッチパネル１５は撮影された画像を可視化したり、撮影装置の各種制御指令が入力される入力手段として機能する。また、Ｘ線発生装置１と信号処理・メモリ部１２とは、制御信号の相互送信のためにケーブル１６を介して接続されている。
【００１０】
Ｘ線発生装置１は、Ｘ線を放射する管球１ａと放射されたＸ線を所定の領域に制限する絞り機構１ｂとから構成されている。絞り機構１ｂは、放射線受像部７に照射されるＸ線を矩形に制限するとともに、Ｘ線照射軸を中心にして管球１ａとは分離独立して回転可能となっている。さらに、絞り機構１ｂの回転は回転駆動部１ｃにより駆動可能となっており、後述する作動手順により所定角度回転される。
【００１１】
放射線撮影部３は架台２の支柱２ｂに沿って可動部２ａを介して上下動でき、この上下動により被写体の位置に合わせて自由に高さを変更することが可能となっている。さらに可動部２ａに取付けられた回転機構部２ｃを介して、放射線受像部７の中央すなわちＸ線照射軸を中心として±９０度まで回転可能になっており、放射線撮影部３とＸ線発生装置１との間に位置する被写体の所定位置の撮影を行うことが可能となっている。
【００１２】
回転機構部２ｃには放射線撮影部３の回転方向、回転角度を検知する回転角度検知２ｄが設けられ、放射線撮影部３の回転情報がケーブル１１を介して信号処理・メモリ部１２へ送信される。回転角度検知２ｄの一例としてはアブソリュート型ロータリーエンコーダを用いることができる。以上のように放射線撮影部３を回転可能な構成にすることにより、例えば一例として、起立した人体の脚部の長さ方向に放射線受像部７の対角方向を合せることができるので、脚部の広範囲な撮影が可能となる。
【００１３】
制御部４の内部に設けられた信号処理・メモリ部１２は、ケーブル１１を介して読取回路９から送信されたデジタル画像信号におけるノイズの低減や、エッジ強調等のフィルタリング処理を施したり、Ｘ線発生装置１と放射線受像部７との撮影タイミングや放射線撮影部３の回転角度情報をＸ線発生装置１へ送信する等の制御をしている。
【００１４】
図２〜４は放射線撮影装置のＸ線発生装置１と放射線受像部７との相対角度位置を示した斜視図である。
【００１５】
図２は、放射線撮影部３の内部に構成された放射線受像部７の矩形の撮影領域の１辺が床面と平行になるように回転された状態である。さらに、Ｘ線発生装置１の内部に構成された絞り機構１ｂも、その機構の作用により矩形に制限されたＸ線照射領域の１辺が床面と平行になるように回転された状態である。このような場合、矩形のＸ線照射領域１７と放射線受像部７の矩形の撮影領域１８とがほぼ一致するようにＸ線が照射されることになる。
【００１６】
図３は、図２の状態から放射線撮影部３すなわち放射線受像部７が４５度回転した状態を示している。このような場合、放射線受像部７の矩形の撮影領域１８の外側にＸ線が照射されてしまう三角形状の領域１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが発生する。また、放射線受像部７の矩形の撮影領域１８の内側でＸ線が照射されない三角形状の領域１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄも発生する。
【００１７】
そこで本実施例では、放射線撮影部３の回転に連動して絞り機構１ｂも同方向へ同角度だけ回転させ、図４に示したように矩形のＸ線照射領域１７と放射線受像部７の矩形の撮影領域１８とが再び一致するようにする。
【００１８】
この作動手順を図５に示すフローチャートにより説明する。
【００１９】
まず、オペレータが放射線撮影部３を時計回り方向へ４５度回転操作すると（ステップ１）、回転機構部２ｃに設けられた回転角度検知２ｄが回転方向および回転角度を検出する（ステップ２）。検出されたこれらの回転情報は、方向信号および角度信号として信号処理・メモリ部１２へ送信される（ステップ３）。送信された回転情報は、Ｘ線発生装置１に構成される回転駆動部１ｃを駆動制御するための制御信号に変換され（ステップ４）、回転駆動部１ｃへ送信される（ステップ５）。回転駆動部１ｃは、この制御信号に基づいて絞り機構１ｂを指定方向、指定角度すなわち時計回り方向へ４５度回転させる（ステップ６）。以上の作動により、絞り機構１ｂと放射線撮影部３の相対角度位置が図４に示した状態となる。すなわち矩形のＸ線照射領域１７と放射線受像部７の矩形の撮影領域１８とが一致した状態となる。
【００２０】
尚、本実施例の放射線撮影部３の回転方向、回転角度は記載例に限定されず任意に操作することができるし、回転駆動部１ｃにも回転角度検知を設けてもよい。また、放射線撮影部３の回転に連動して絞り機構１ｂを回転駆動させる手順とは逆に、回転操作された絞り機構１ｂに連動して放射線撮影部３を回転駆動させるようにしてもよい。この場合、絞り機構１ｂ側に回転角度検知、放射線撮影部３の回転機構部２ｃ側に回転駆動部を設け、検出される絞り機構１ｂの回転情報信号および回転機構部２ｃ側の回転駆動部を制御するために変換される制御信号の送信を本実施例とは逆方向にすればよい。
【００２１】
次に第２の実施例について説明する。
【００２２】
本実施例の放射線撮影装置では、図１に示した放射線撮影装置の回転機構部２ｃに設けられる回転角度検知２ｄに替わって不図示の回転駆動部が付加される。そして、オペレータが入力する回転指令に基づいて絞り機構１ｂおよび放射線撮影部３の両者を同時に連動回転させるようにしたものである。以上の作動手順を図６に示すフローチャートにより説明する。
【００２３】
まず、オペレータが絞り機構１ｂおよび放射線撮影部３を所定方向、所定角度回転させるべく、その回転パラメータをタッチパネル１５から入力すると（ステップ１１）、ケーブル１４を介してそのパラメータが信号処理・メモリ部１２へ送信される（ステップ１２）。送信されたパラメータは、Ｘ線発生装置１に構成される回転駆動部１ｃおよび回転機構部２ｃに新たに設けられた回転駆動部を駆動制御するための制御信号に変換され（ステップ１３）、ケーブル１１、１６を介して各回転駆動部へ送信される（ステップ１４）。各回転駆動部は、この制御信号に基づいて絞り機構１ｂおよび放射線撮影部３を指定方向、指定角度へ同時に連動回転させる（ステップ１５）。以上の作動により、絞り機構１ｂと放射線撮影部３の相対角度位置が一致した状態、すなわち両者の相対角度差がゼロになった状態となる。
【００２４】
次に、キヤリブレーション処理を図７に示すフローチャートにより説明する。
【００２５】
通常、放射線像検出器の２次元状の感度ムラ等を補正するキヤリブレーション処理に使用される補正用画像データは、放射線像検出器の撮影領域全体にＸ線照射を行うことにより、被写体の撮影に先立って取得、保管される。そして、被写体が撮影される度にこの保管されている補正用画像データが使用され、被写体が撮影された画像データがキヤリブレーション補正される。しかしながら、照射されるＸ線にもいわゆる管球シェーデングと呼ばれる２次元状の強度ムラ等が存在するので、キヤリブレーション処理に使用される補正用画像データと被写体の撮影画像データとは、放射線像検出器とＸ線管球との相対位置に関して同一条件下での撮影データであることが望ましい。
【００２６】
さて、被写体が撮影された場合（ステップ２１）、読取回路９により撮影画像データが放射線像検出器８から読み出される（ステップ２２）。同時に、放射線撮影部３の回転情報が回転角度検知２ｄから信号処理・メモリ部１２へ送信され（ステップ２３）、信号処理・メモリ部１２に保管されている複数の補正用画像データの中から送信された回転情報に合致する画像データが検索、選定される（ステップ２４）。ここで、保管されている各補正用画像データには、その画像データが取得された際の放射線撮影部３とＸ線管球１ａとの相対角度が検索指標として付与されているので、放射線撮影部３の回転情報と等しい検索指標を有する補正用画像データを選定すればよい。
【００２７】
次に、読取回路９により読み出された被写体の撮影画像データも信号処理・メモリ部１２へ送信され（ステップ２５）、選定された補正用画像データを用いてキャリブレーション処理がおこなわれる（ステップ２６）。
【００２８】
以上の作動により、被写体が撮影された際の放射線撮影手段と放射線照射手段との相対角度と同一条件下で撮影された補正用画像を使用した最適なキヤリブレーション処理が可能になるので、良好な画像を取得することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る放射線撮影装置は、Ｘ線管装置全体を回転させることがないので、撮影に不必要な放射線を被検体に照射することがない撮影装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】Ｘ線発生装置１と放射線撮影部３との相対角度位置の例を示した斜視図である。
【図３】Ｘ線発生装置１と放射線撮影部３との相対角度位置の例を示した斜視図である。
【図４】Ｘ線発生装置１と放射線撮影部３との相対角度位置の例を示した斜視図である。
【図５】撮影装置の第１の作動例を示すフローチャートである。
【図６】撮影装置の第２の作動例を示すフローチャートである。
【図７】撮影装置のキヤリブレーション処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ｘ線発生装置
１ａ管球
１ｂ絞り機構
１ｃ回転駆動部
２ｃ回転機構部
２ｄ回転角度検知
３放射線撮影部
７放射線受像部
１７矩形のＸ線照射領域

Claims

矩形の放射線照射領域を形成する絞り機構を有する放射線照射手段と、矩形の放射線受像部を有する放射線撮影手段とから成る放射線撮影装置において、
放射線照射軸を中心として前記絞り機構および前記放射線撮影手段とを独立に回転可能とし、前記絞り機構および／もしくは前記放射線撮影手段の回転角度を検出する角度検知手段と、前記絞り機構もしくは前記放射線撮影手段の少なくともどちらか一方を回転駆動させる回転駆動手段とを備えたことを特徴とする放射線撮影装置。
前記絞り機構の回転角度に連動して、前記放射線撮影手段を前記回転駆動手段により回転させるようにした請求項１記載の放射線撮影装置。
前記放射線撮影手段の回転角度に連動して、前記絞り機構を前記回転駆動手段により回転させるようにした請求項１記載の放射線撮影装置。
前記回転角度を指定する回転角度指定手段を有し、指定された回転角度に基づいて前記絞り機構および放射線撮影手段の両者を連動回転させるようにした請求項１記載の放射線撮影装置。
前記放射線照射手段と前記放射線撮影手段との相対角度位置に応じたキヤリブレーション画像を複数記憶する記憶手段を有し、前記相対角度位置に応じて前記キヤリブレーション画像を選択使用するようにした請求項１記載の放射線撮影装置。