JP2009291504A - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線透視診断でＸ線照射領域の設定を簡便に、かつ高精度で行う。
【解決手段】Ｘ線源１と，独立した複数枚の羽根３と、羽根３により被検体５へのＸ線照射領域を制御する可動絞り２と，Ｘ線平面検出器６と，入力された照射領域を設定する情報に基づいてＸ線可動絞り２の駆動制御装置４を備えるＸ線画像診断装置において，Ｘ線平面検出器６のＸ線入射面前面に碁盤の目のようにスイッチが平面的に多数並べられたマトリクススイッチと、該スイッチに接続される信号検出用の回路とによって構成され、被検体５を載置したときにスイッチングされるマトリクススイッチによって得られるＸ軸とＹ軸で表される２次元の位置情報を得る被検体領域検出手段７を設け，該手段７から得られた被検体５の位置情報に基づいて制御装置４によってＸ線可動絞り２の羽根３の位置を制御し、Ｘ線源１より照射されるＸ線の被検体５に対するＸ線照射領域を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線画像診断装置に係わり、特に被検体に対するＸ線照射領域を簡便に、かつ、高精度で行うことのできるＸ線画像診断装置に関するものである。

近年、撮影専用のＸ線装置、Ｘ線透視撮影台、循環器Ｘ線検査システム、マンモ撮影装置などのＸ線画像診断装置では、被検体を透過したＸ線を検出する手段として、半導体式デジタルＸ線検出器が用いられるようになってきた。
この半導体式デジタルＸ線検出器は、一般にＸ線平面検出器（X-ray Flat Panel Detector）と称し、その方式には種々のものがある。これら複数の種類のＸ線平面検出器は、何れの方式のＸ線平面検出器であっても、従来のイメージインテンシファイアをはじめとするＸ線検出器と比較し、薄型、軽量という特徴を有している。

一般にＸ線画像診断装置は、被検体に対する無効被曝防止のため、Ｘ線照射領域を適切な範囲に調整することが行われている（例えば、特許文献１）。
このＸ線平面検出器を使用したＸ線画像診断装置のうち、特に撮影専用のＸ線装置にあっては、Ｘ線が照射される領域を適切な範囲とする際に、被検体に対する無効被曝防止のため、Ｘ線源の近傍に設けられたＸ線が照射される領域と同一領域に光を照射する光照射手段を使用して行われている。
この光照射手段を使用してＸ線を照射する領域を設定する場合、光照射手段によって光が照らす領域がＸ線照射領域を適切な範囲になるように、Ｘ線源とＸ線可動絞りの羽根の位置と被検体とＸ線平面検出器の相対位置を調整することによって行っている。
このＸ線照射領域を適切な範囲に調整する一連の作業を、一般に「ポジショニング」と称しており、本願明細書においても、以後、Ｘ線照射領域を適切な範囲に調整する一連の作業を、「ポジショニング」と標記して使用している。

特開２００６−２５５２１６号公報

従来の特許文献１においては、Ｘ線照射領域を適切な範囲とするために、Ｘ線が照射される領域と同一領域に光を照射する光照射手段を使用し、この光が照らす領域が最適なものとなるよう、ポジショニングを行なっている。

このポジショニングにあたっては、Ｘ線源とＸ線可動絞りの羽根の位置と被検体と平面検出器の相対位置を調整する必要がある。
ところが、例えば、整形領域における四肢の撮影などの場合、
（１）Ｘ線源と平面検出器を対向させ、かつ、このＸ線源と平面検出器の中心点が一致するよう、Ｘ線源と平面検出器を配置する
（２）次に、当初対向させて設置したＸ線源と平面検出器の距離を、所望の距離だけ離す
（３）そして、関心領域（Ｘ線投影を行って撮像しようとする範囲）が平面検出器の中心点近傍に位置するよう、操作者が被検体に対して移動することを促し、平面検出器の中心点近傍に関心領域が来るように被検体自身で移動して貰う
（４）そこで、光照射手段のランプ点灯を行ない、Ｘ線可動絞りを通して平面検出器にＸ線源の横の位置からミラーで反射させて平面検出器に光を照射する
（５）さらに、Ｘ線を照射して透過撮影しようとする範囲をカバーする充分な領域（適切なＸ線照射領域）となるよう平面検出器に照射されている光の照射領域をＸ線可動絞りの羽根の位置を移動して調整する
という作業手順で行う。

しかしなががら、従来の特許文献１におけるポジショニングの場合、作業手順が多く、多大の労力を要する。
さらに、被検体が必ずしも健常者であるとは限らないにも拘わらず、操作者が被検体に対して、平面検出器の中心点近傍に関心領域が来るように被検体自身で移動することを強いるといった、より一層の労力を要することが多い。

このように、従来の特許文献１においては、Ｘ線画像診断装置のうち特に撮影専用のＸ線装置において、Ｘ線照射領域を適切な範囲とするために、Ｘ線が照射される領域と同一領域に光を照射する光照射手段を使用して、この光が照らす領域が最適なものとなるよう、Ｘ線源と、Ｘ線可動絞りの羽根の位置と、被検体と、平面検出器との相対位置を調整している。
このような一連の調整には、作業工数が多く、労力を要し、検査効率の悪化を招いているという問題を有している。

また、従来の特許文献１においては、Ｘ線照射領域を適切な範囲を設定するため、Ｘ線が照射される領域と同一領域に白熱ランプを光源とする光照射手段を用いている。
このように光照射手段として光源に白熱ランプを使用しているため、
（１）Ｘ線画像診断装置を明るい環境下で用いる場合、白熱ランプを用いた光照射領域が視認し難い
（２）白熱ランプの寿命が短く、定期的に交換する必要があり、経済的でない
（３）Ｘ線可動絞りを通して平面検出器にＸ線源の横の位置からミラーで反射させて平面検出器に光を照射し、Ｘ線源から照射されるＸ線を偽装してＸ線可動絞りの羽根を調整するため、光学系の光照射領域とＸ線照射領域とのズレが生じることがある
という問題点を有している。

本発明の目的は、Ｘ線透視撮影を行って診断を行うためＸ線を照射するＸ線照射領域の設定を簡便に、かつ、高精度で行うことのできるＸ線画像診断装置を提供することにある。

本願請求項１に係るＸ線画像診断装置は、Ｘ線を被検体に照射するＸ線源と，
独立した複数枚の羽根を備え、該羽根により被検体に照射するＸ線の照射領域を制御するＸ線可動絞りと，
前記Ｘ線源と対向配置され、前記Ｘ線源から照射され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線平面検出器と，
前記Ｘ線源より照射されるＸ線の前記被検体に対する照射領域を設定する情報を入力し、該情報に基づいて前記Ｘ線可動絞りを駆動制御する制御装置を備えるＸ線画像診断装置において，
前記Ｘ線平面検出器のＸ線入射面前面に、碁盤の目のようにスイッチが平面的に多数並べられたマトリクススイッチと該マトリクススイッチに接続される信号検出用の回路とによって構成され、前記被検体を載置したときにスイッチングされる前記マトリクススイッチによって得られるＸ軸とＹ軸で表される２次元の位置情報を得る被検体領域検出手段を設け，
前記被検体領域検出手段から得られた載置された前記被検体の位置情報に基づいて前記制御装置によって前記Ｘ線可動絞りの羽根の位置を制御し、前記Ｘ線源より照射されるＸ線の前記被検体に対するＸ線照射領域を設定するようにしたことを特徴とする。

本願請求項２に係るＸ線画像診断装置は、請求項１における前記被検体領域検出手段のマトリクススイッチを，前記短冊状の電極が上側層と下側層で電極が直交するように配置される２層構造となし、前記上側層と下側層の電極間をスペーサを介して配置し、前記上側層に圧力が加わった場合に導通するように構成したことを特徴とする。

本願請求項３に係るＸ線画像診断装置は、請求項１又は２における前記Ｘ線源と前記Ｘ線可動絞りを，水平方向に移動可能に構成し，前記制御装置を，前記被検体領域検出手段によって検出された前記被検体の位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域の中心位置を算出し、前記算出した中心位置に前記Ｘ線源のＸ線照射の中心とが一致するように前記Ｘ線源と前記Ｘ線可動絞りを，水平移動制御するように構成したことを特徴とする。

本願請求項１に記載の発明によれば、Ｘ線平面検出器のＸ線入射面の前面に配置された被検体領域検出手段から出力される被検体の位置情報に基づいて、Ｘ線透視撮影を行って診断を行うためＸ線を照射するＸ線照射領域の設定を容易に設定することができ、ポジショニングに要する作業を大幅に簡易化することができる。
これにより、操作者の利便性を増すことができ、操作者の負担を減らすことができるので、より被検体に注意を払うことができ、被検体にとってもメリットが大きい。

本願請求項２に記載の発明によれば、被検体が載置されている箇所のＸ軸とＹ軸で表される２次元の位置情報を確実に得ることができ、被検体の位置情報を確実にかつ容易に検出することができる。

本願請求項３に記載の発明によれば、被検体領域検出手段によって検出された被検体の位置情報に基づいてＸ線照射領域の中心位置を算出し、算出した中心位置にＸ線源のＸ線照射の中心が一致するようにＸ線源とＸ線可動絞りを，水平移動制御するため、平面検出器の中心点近傍に関心領域が来るように被検体が移動しなくても、平面検出器の中心点近傍に関心領域を設定することができ、被検体が身体不自由者であるなしに拘わらず、被検体に余計な負担を強いることがない。

さらに、本発明によれば、Ｘ線照射領域の設定に、Ｘ線照射領域と同一領域に光を照射する光照射手段を使用しないので、Ｘ線画像診断装置を明るい環境下で用いる場合であっても、部屋の明るさなどの外部環境の変化があっても、操作性に影響を受けることがない。

また加えて、Ｘ線画像診断装置として定められている一般の装置寿命内であるならば、Ｘ線照射領域の設定に関する部品について、定期的に交換を行なう必要がない。
さらに、Ｘ線可動絞りに設けられているから光照射手段を削除することができ、Ｘ線可動絞りの薄型化を実現することができるという効果を有する。

以下、本発明のＸ線画像診断装置の実施の形態について、以下図面を用いて説明を行なう。
図１を用いて、システム構成の概略を説明し、以下、システムユニットの詳細について説明する。

図１には、本発明に係るＸ線画像診断装置の全体を示す構成図が示されている。
図１において、Ｘ線画像診断装置は、Ｘ線を被検体５に照射するＸ線源１と、Ｘ線の照射領域を制限するＸ線可動絞り２と、Ｘ線源１と対向配置された被検体５の透過Ｘ線を検出するＸ線平面検出器６と、Ｘ線平面検出器６のＸ線入射面の前面に配置された被検体領域検出手段７と、被検体領域検出手段７とＸ線可動絞り２と有線もしくは無線にて通信を行い制御を行なう制御装置４とによって構成されている。

Ｘ線源１は、被検体５にＸ線を照射する装置であり、一般的には、真空中で陰極から放出された熱電子を数十から百数十ｋＶ程度の高電圧で加速し、タングステンなどで構成された陽極に衝突させてＸ線を発生させるＸ線管装置である。

Ｘ線可動絞り２は、Ｘ線源１から照射されたＸ線を絞って被検体５に照射されるＸ線の照射領域を制限するためのもので、図２に示す如き構成を有している。この図２は、Ｘ線可動絞り２をＸ線源１側から見た概念図である。
Ｘ線可動絞り２には、図２に示すように独立した羽根３が４枚（羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が設けられている。この４枚の羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、鉛などのＸ線吸収係数の高い物質で構成されている。
Ｘ線可動絞り２は、これら４枚の羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにより被検体５に照射するＸ線の照射面積（Ｘ線照射領域）を制限するようになっている。

図２において、Ｘ線可動絞り２の４枚の羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、例えば、Ｘ線源１からＸ線が照射される領域が図２に示す如き点線で囲まれた円形内であるとした場合において、点線で囲まれた円より狭まった状態に配置されている。この場合において、Ｘ線源１から図２に示す如き点線で囲まれた円形内にＸ線が照射されても、４枚の羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの部分に照射されたＸ線は、４枚の羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの部分を透過しない。
すなわち、Ｘ線源１から照射されたＸ線は、４枚の羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの部分を透過しないので、Ｘ線可動絞り２を通過して照射されるＸ線の領域は、図２に示す如き点ａ、ｂ、ｃ、ｄによって囲まれる四角形の領域のみのということになり、この領域のＸ線が被検体に照射されることになる。

図２においては、Ｘ線可動絞り２の羽根３が４枚の例を示してある。しかし、このＸ線可動絞り２の羽根３の枚数は、必ずしも４枚である必要ではなく、例えば、図３に示す如く、８枚で構成とすることも可能であり
ここで、この羽根３の枚数は必ずしも４枚である必要ではなく、例えば、図 3の如く８枚（羽根３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ）で構成とすることも可能である。

このように４枚、８枚等のＸ線可動絞り２の羽根３は、例えば、特開平３−１９３０４２号に示されるモータ、プーリ、リードスクリューなどの機構によって、あるいは、特開平７−１４８１５９号に示される揺動機構などの公知の駆動機構によって、上下左右、かつ、回転方向に移動が可能になっている。

Ｘ線平面検出器６は、Ｘ線源１と対向した位置に配置されており、Ｘ線源１から照射されたＸ線が被検体５を透過した透過Ｘ線を検出するものである。このＸ線平面検出器６には、公知の種々の方式があり、どの方式のものであってもよい。一例を挙げれば、被検体を透過したＸ線を光に変換するシンチレータと、このシンチレータから出力される光を電荷に変換するフォトダイオードとから構成される間接型Ｘ線平面検出器と称するものがある。この間接型Ｘ線平面検出器は、薄型、軽量を特徴としている。

被検体領域検出手段７は、Ｘ線平面検出器６のＸ線入射面の前面に配置されており、図４に示す如く碁盤の目のようにスイッチ８ａ〜８ｎが平面的に多数並べられたマトリクススイッチ８と、このマトリクススイッチ８に接続される図６に示す如き信号検出用の検出回路９とによって構成されている。
マトリクススイッチ８は、碁盤の目のように配置されたスイッチ８ａ〜８ｎのうちの接触したスイッチが配置されたスイッチの位置をＸ軸とＹ軸で表される２次元の位置情報として得ることができるようになっている。

マトリクススイッチ８の構造には、操作者がスイッチを触ることによる光学的な変化を検出する方式、静電容量の変化を検出する方式、操作者が触ることにより隙間を持つ２層構造から成る薄い電極が短絡しその位置を検出する方式等がある。
本実施例においては、図５に示す如き構造のマトリクススイッチを用いている。この図５に示す如きマトリクススイッチ８は、一般にデジタルタイプと称されており、短冊状の電極が２層構造となっており、かつ上側の層（Ｌ１層）と下側の層（Ｌ２層）で電極が直交するようにスペーサを介して配置されている。この上側の層（Ｌ１層）と下側の層（Ｌ２層）の電極間は、スペーサを介して配置されているため、通常の状態では導通せず、指などで上側の層（Ｌ１層）に圧力を加え、上側の層（Ｌ１層）の電極と、下側の層（Ｌ２層）の電極と短絡した場合にのみ導通するようになっている。

本実施例においては、図５に示す如きマトリクススイッチ８の上に被検体５を載置した場合、碁盤の目のように平面的に多数並べられたマトリクススイッチ８の内、被検体５が載置されている箇所のスイッチ８ａ〜８ｎの上側の層（Ｌ１層）の電極と、下側の層（Ｌ２層）の電極が短絡導通する。このマトリクススイッチ８のスイッチ８ａ〜８ｎの上側の層（Ｌ１層）の電極と、下側の層（Ｌ２層）の電極の導通によってマトリクススイッチ８の上に載置した被検体５の全体を検出することができる。
このようにして被検体領域検出手段７によって、マトリクススイッチ８の上に載置した被検体５の全体を検出することができ、関心領域（Ｘ線投影を行って撮像しようとする範囲）を特定することができるようになっている。

このマトリクススイッチ８に対し、マトリクススイッチ８のスイッチ８ａ〜８ｎの上側の層（Ｌ１層）の電極と、下側の層（Ｌ２層）の電極の導通状態を検出する信号検出用の検出回路９が図６に示されている。
図６において、信号検出用の検出回路９は、複数の短冊状の電極で形成される上側の層（Ｌ１層）の電極に対しては、複数の短冊状電極（Ｙ１〜Ｙｎ）のうち、１個の短冊状電極（例えば、Ｙ１）を選択して定電圧を印加できるように構成されている。
一方、複数の短冊状の電極で形成される下側の層（Ｌ２層）の電極に対しては、複数の短冊状電極（Ｘ１〜Ｘｎ）のうち、１個の短冊状電極（例えば、Ｘ１）を選択し、その電位を高入力インピーダンスであるボルテージフォロワ９ａで一旦受け、その出力（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換器（Analog Digital Converter）９ｂでディジタル信号に変換し、さらにそのディジタル信号をＣＰＵ（Central Processing Unit）９ｃで読取り、各電極の電位を検出するように構成されている。

図６に図示の検出回路９を用い、ＣＰＵ９ｃによって図７に示す如きシーケンスによって信号の読出しを行なうことにより、マトリクススイッチ８の上に被検体５を載置した場合の被検体５が載置されて、マトリクススイッチ８のスイッチ８ａ〜８ｎが接触導通している領域を検出することができる。
図７において、まず最初に、期間ａにおいては、上側の層（Ｌ１層）のＹ１電極を選択して定電圧を印加する。そして、この上側の層（Ｌ１層）のＹ１電極に定電圧を印加している期間ａの間に、下側の層（Ｌ２層）の各電極の電位を、Ｘ１電極、Ｘ２電極、Ｘ３電極と、順次Ｘｎ電極まで読み出していく。

次に期間ｂでは、上側の層（Ｌ１層）のＹ２電極を選択して定電圧を印加する。そして、この上側の層（Ｌ１層）のＹ２電極に定電圧を印加している期間ｂの間に、下側の層（Ｌ２層）の各電極の電位を、Ｘ１電極、Ｘ２電極、Ｘ３電極と、順次Ｘｎ電極まで読み出していく。以後、この動作を上側の層（Ｌ１層）のＹｎ電極まで行なう。

この下側の層（Ｌ２層）のＸ１電極、Ｘ２電極、Ｘ３電極、………Ｘｎ電極の各電極の電位が印加電圧と等しければ、その時のＹ電極とＸ電極とが接触導通している状態を示している。すなわち、その時のＹ電極とＸ電極とが交差する座標点には、被検体５が載置されていることを示している。このような被検体５が載置されてＹ電極とＸ電極とが接触導通している座標点の集合は、被検体５が載置されている被検体５の存在領域を意味している。

《実施例１》
次に、被検体領域検出手段７のマトリクススイッチ８の上に載置される被検体５が“手”の場合を例にとって、図１に示す本発明に係るＸ線画像診断装置を用いて適切なＸ線照射領域が自動設定される一連の動作について、図８〜図１２を用いて説明する。
この被検体領域検出手段７の上に載置される被検体５である“手”が関心領域となる。

ステップ１：
ステップ１は、Ｘ線源１、Ｘ線可動絞り２、Ｘ線平面検出器６の配置である。
まず、被検体５のＸ線透視撮影に先立ち、Ｘ線源１は、Ｘ線平面検出器６と対向し、かつ、図１に図示の距離ｄ２離れたＺ軸上に、操作者の作業により配置されているものとする。
Ｘ線可動絞り２は、Ｘ線源１と構造的に一体化され、両者の位置関係は常に不変で、Ｘ線源１の移動に伴いＸ線可動絞り２も相対位置関係を保ちつつ移動するようになっている。
ここで、Ｘ線源１とＸ線可動絞り２との図１に図示の距離ｄ１は、装置構造により決定される定数であり、既知のもので、更には、Ｘ線源１とＸ線平面検出器６との距離ｄ２は、図示しない距離測定機構により計測されており、既知のものである。

ステップ２：
ステップ２は、被検体５の被検体領域検出手段７のマトリクススイッチ８への接触領域の認識である。
すなわち、ステップ２においては、操作者は、関心領域（Ｘ線投影を行って撮像しようとする範囲）がＸ線平面検出器６の視野中心付近に位置するよう被検体５に移動を促し、関心領域を図８に示す如く配置する。
被検体領域検出手段７においては、一定周期毎に被検体５が接触する領域を前述の動作により認識し、被検体５が接触する領域に変化があった場合には、被検体５の接触領域を有線もしくは無線によって通信を介して制御装置４に送信する。このように制御装置４に通信によって被検体５の接触領域が送信されるようになっているので、関心領域が図８に示す如く配置されれば、図９のような領域情報が直ちに制御装置に送信される。

ステップ３：
ステップ３は、被検体５へのＸ線照射領域の設定（定義）である。
関心領域が図８に示す如く配置されると、制御装置４においては、被検体領域検出手段７から送信される、被検体５の接触領域情報に基づき、Ｘ線を照射する領域を設定（定義）する。
このＸ線照射領域の設定（定義）を行うにあたっては、Ｘ線可動絞り２の羽根３の回転動作は考慮せず、被検体５が被検体領域検出手段７のマトリクススイッチ８に接触する全領域にＸ線が照射され、かつ、Ｘ線照射領域が最小になるよう、図１０に示す如く照射領域を設定（定義）するようになっている。

このように可能な限り被検体５のみにＸ線が照射されるよう照射領域を設定（定義）することは、特に四肢を対象とした整形領域などにで有効である。また、被検体５のみにＸ線が照射されるよう照射領域を設定（定義）することは、散乱線による画質の低下の防止、撮影後の画像の編集の簡易化などの効果がある。
さらに、この被検体５へのＸ線照射領域の設定（定義）を行うシステムを整形領域以外、例えば、腹部撮影などで使用する場合であっても、Ｘ線照射領域は、自動で被検体５が接触する領域の近傍に設定されるので、その後、更に照射領域を調整する際にも操作が簡略化され、有用である。

ステップ４：
ステップ４は、Ｘ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）を設置する位置を決める位置情報の算出である。
すなわち、制御装置４においては、ステップ３においで設定（定義）したＸ線照射領域を得られるよようにＸ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）の位置情報の算出を行う。
いま、ここで、Ｘ線照射領域は、例えば、図１０の如く、Ａ(ｘ１, ｙ１)、Ｂ(ｘ２, ｙ２)、Ｃ(ｘ３, ｙ３)、Ｄ(ｘ４, ｙ４)の４点を頂点とする四角形の領域と設定（定義）されたと仮定する（各点は、同一平面上に存在するので、Ｚ軸座標については省略する）。

このＸ線照射領域として設定（定義）された座標と、Ｘ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）の位置は、図１１の如く相似の関係にある。
このことから、操作者によって設定（定義）されたＸ線照射領域を満足するＸ線可動絞り２と、Ｘ線可動絞り２を構成するそれぞれの羽根３（３ａ〜３ｎ）の中心点からのシフト量は、式（１）〜（４）の如く以下に示される。
なお、Ｘ線可動絞り２を構成するそれぞれの羽根３（３ａ〜３ｎ）の中心点からのシフト量は、図１２の如く設定（定義）され、常にゼロ以上の値を取るようになっている。

d1:WUps = d2:|y1| ……………（１）
d1:WDns = d2:|y3| ……………（２）
d1:WRts = d2:|x2| ……………（３）
d1:WLts = d2:|x1| ……………（４）

これら式（１）〜（５）を整理することにより、以下に示される式（６）〜（８）の如き式が得られる。
WUps = k ・ |y1| ……………（５）
WDns = k ・ |y3| ……………（６）
WRts = k ・ |x2| ……………（７）
WLts = k ・ |x1| ……………（８）
但し、k = d1 / d2 ……………（９）
ここで距離ｄ１、距離ｄ２は、前述の如く既知な値であり、Ｘ線可動絞り２を構成するそれぞれの羽根３（３ａ〜３ｎ）の中心点からのシフト量は、算出することが可能となる。

制御装置４は、前述の式（５）〜（８）及び（９）によって算出した、Ｘ線可動絞り２を構成するそれぞれの羽根３（３ａ〜３ｎ）の中心点からのシフト量を、Ｘ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）の位置情報として、有線もしくは無線にてＸ線可動絞り２に送信する。
なお、ここまでＸ線照射領域が視野を中心として回転した位置に設定された場合について説明を行なっていないが、Ｘ線照射領域が視野中心を中心として回転した位置に設定されたとしても、Ｘ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）を同様の角度で回転させれば良く、容易に実現可能である。

ステップ５：
ステップ５は、被検体領域検出手段７のマトリクススイッチ８によって検出された被検体５の接触領域に基づいて設定（定義）されたＸ線照射領域にするためのＸ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）の移動である。
Ｘ線可動絞り２においては、制御装置４から受信した羽根３（３ａ〜３ｎ）の位置情報に従い、それぞれの羽根３（３ａ〜３ｎ）を動かし、目標とする位置へ移動させる。この動作は前述の駆動機構４に加え、ポテンショメータなどで羽根３（３ａ〜３ｎ）の位置を認識可能とし、羽根３（３ａ〜３ｎ）の現在位置と羽根３（３ａ〜３ｎ）の目標位置との偏差がゼロとなるよう位置制御を行なえば良いので、容易に実現可能である。

以上説明したステップ１からステップ５の動作を行うことにより、図１に示す本発明に係るＸ線画像診断装置においては、適切なＸ線照射領域を自動設定される。
なお、図１に示した本発明に係るＸ線画像診断装置においては、被検体５を載置する検診台を図示していないが、本発明は、これに限定するものではない。また、本実施例においては、説明を容易にするため制御装置４を図示したが、必ずしもユニットとして独立して存在する必要はなく、その機能を被検体５の領域検出手段もしくはＸ線可動絞り２にもたせることも可能である。

《実施例２》
次に、被検体領域検出手段７のマトリクススイッチ８の上に載置される被検体５が“手”の場合を例にとって、図１３に示す本発明に係るＸ線画像診断装置を用いて適切なＸ線照射領域が自動設定される一連の動作について、図１３を用いて説明する。
この被検体領域検出手段７の上に載置される被検体５である“手”が関心領域となる。

図１３には、本発明に係るＸ線画像診断装置の第２の実施例が示されている。
図１３において、図１に図示の第１の実施例と同様な機能を有する構成要素については同一符号で記し、その説明は省略する。
本発明に係るＸ線画像診断装置の第２の実施例は、図１に示される本発明に係るＸ線画像診断装置の第１の実施例において、制御装置４に対してＸ線照射領域の中心位置を算出する機能を付加し、更に図示しない駆動装置により、少なくともＸ線源１とＸ線可動絞り２は、その位置を自由自在に移動可能であるとしたものである。

以下に図１３に示される本発明に係るＸ線画像診断装置の第２の実施例の動作について説明する。
第１の実施例においては、撮影に先立って、Ｘ線源１はＸ線平面検出器６と対向し、かつ、距離ｄ２離れたＺ軸上に操作者の作業により位置しているものとしたが、第２の実施例においては、必ずしもその作業を必要としない。
まず、被検体５は、Ｘ線平面検出器６の視野中心付近にその関心領域が位置するよう、操作者により配置される。その後、被検体領域検出手段７は、被検体５が接触する領域を認識し、その領域情報を制御装置４に送信する。制御装置４においては、送信された領域情報に基づき、Ｘ線照射領域を設定（定義）する。これら動作は、ステップ１を除き、第１の実施例、第２の実施例とも同一である。

第２の実施例においては、ここまでの動作で算出されたＸ線照射領域の情報から、Ｘ線照射領域の中心位置を算出する。
そこで、Ｘ線照射領域では、例えば、図１０の如く、Ａ(ｘ１, ｙ１)、Ｂ(ｘ２, ｙ２)、Ｃ(ｘ３, ｙ３)、Ｄ(ｘ４, ｙ４)の４点を頂点とする四角形の領域と設定（定義）されたと仮定する（各点は、同一平面上に存在するので、Ｚ軸座標については省略する）。すると、その中心座標Ｏ（ｘ０, ｙ０, z０)は、以下の式で算出することができる。

x０ = （x１＋x２＋x３＋x４）/ 4 ……………（１０）
y０ = （y１＋y２＋y３＋y４）/ 4 ……………（１１）
z０ = （z１＋z２＋z３＋z４）/ 4 ……………（１２）

次に、このＸ線照射領域の中心位置の座標情報から、Ｘ線源１が在るべき位置の座標を算出する。
一般に、Ｘ線源１は、Ｘ線照射領域の中心位置から、Ｚ軸方向に距離ｄ２離れた位置に配置する。
ここで、この距離ｄ２は予め撮影部位等により決められる既知の値であるとすれば、Ｘ線源の座標Ｓ（ｘs, ｙs, zs)は以下の式で算出可能である。
xs = x０ ……………（１３）
ys = y０ ……………（１４）
zs = z０ + d２ ……………（１５）

この座標情報に基づき、制御装置４は、図示しない駆動装置に、Ｘ線源１の移動を指示する。
その後は、第１の実施例と同様に、制御装置４はＸ線可動絞り２の羽根３（３ａ〜３ｎ）の位置情報の算出を行なう。
そして、その情報を有線もしくは無線にてＸ線可動絞り２に送信する。Ｘ線可動絞り２では、その情報に基づいて羽根３（３ａ〜３ｎ）を動かし、結果、最適なＸ線照射領域が設定される。

本発明に係るＸ線画像診断装置の全体構成図である。 図１に図示のＸ線可動絞りの羽根が４枚の場合の配置構成を示す模式図である。 図１に図示のＸ線可動絞りの羽根が４枚の場合の配置構成を示す模式図である。 図１に図示の被検体領域検出手段のマトリクススイッチを示す概念図である。 図４に図示の被マトリクススイッチの構造を示す図である。 図５に図示の被検体領域検出手段のマトリクススイッチの信号検出回路を示す図である。 図６に図示のマトリクススイッチの信号検出回路における信号読出しのシーケンス。 図１に図示のＸ線平面検出器の視野中心付近に、被検体が配置された状態を示す図である。 図８に図示の被検体が配置された状態で被検体の領域が被検体領域検出手段により認識された例を示す図である。 図１に図示の制御装置によって被検体に対して設定（定義）されたＸ線照射領域を示す図である。 第１の実施例における、Ｘ線照射領域と、Ｘ線可動絞りの位置関係を表わす模式図である。 図１に図示のＸ線可動絞りの羽根が４枚で構成されるＸ線可動絞りの中心点からのシフト量の設定（定義）を表した模式図である。 本発明に係るＸ線画像診断装置の第２の実施例を示す全体構成図である。

符号の説明

１……………………Ｘ線源
２……………………Ｘ線可動絞り
３……………………羽根
４……………………制御装置
５……………………被検体
６……………………Ｘ線平面検出器
７……………………被検体領域検出手段
８……………………スイッチ
９……………………Ｘ線照射領域中心位置算出手段

Claims (3)

1. Ｘ線を被検体に照射するＸ線源と，
   独立した複数枚の羽根を備え、該羽根により被検体に照射するＸ線の照射領域を制御するＸ線可動絞りと，
   前記Ｘ線源と対向配置され、前記Ｘ線源から照射され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線平面検出器と，
   前記Ｘ線源より照射されるＸ線の前記被検体に対する照射領域を設定する情報を入力し、該情報に基づいて前記Ｘ線可動絞りを駆動制御する制御装置を備えるＸ線画像診断装置において，
   前記Ｘ線平面検出器のＸ線入射面前面に、碁盤の目のようにスイッチが平面的に多数並べられたマトリクススイッチと該マトリクススイッチに接続される信号検出用の回路とによって構成され、前記被検体を載置したときにスイッチングされる前記マトリクススイッチによって得られるＸ軸とＹ軸で表される２次元の位置情報を得る被検体領域検出手段を設け，
   前記被検体領域検出手段から得られた載置された前記被検体の位置情報に基づいて前記制御装置によって前記Ｘ線可動絞りの羽根の位置を制御し、前記Ｘ線源より照射されるＸ線の前記被検体に対するＸ線照射領域を設定するようにしたことを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 前記被検体領域検出手段のマトリクススイッチは，
   前記短冊状の電極が上側層と下側層で電極が直交するように配置される２層構造となっており、前記上側層と下側層の電極間がスペーサを介して配置され、前記上側層に圧力が加わった場合に導通するものである請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
3. 前記Ｘ線源と前記Ｘ線可動絞りは，水平方向に移動可能に構成し，
   前記制御装置は，前記被検体領域検出手段によって検出された前記被検体の位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域の中心位置を算出し、前記算出した中心位置に前記Ｘ線源のＸ線照射の中心が一致するように前記Ｘ線源と前記Ｘ線可動絞りを，水平移動制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線画像診断装置。

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