JP2011143103A - 放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天板および映像系が互いに衝突しないように制御して、撮像を安全に操作することを可能にする放射線撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】片持ち支持において従来の水平移動・上下の昇降移動の他に、天板１１を傾斜可能に支持するように検診台１を構成し、天板１１および映像系２が互いに衝突しないように天板１１を傾斜するように少なくとも制御する天板移動制御部を備えることで、従来の水平移動・上下の昇降移動では回避できなかった衝突を防止して、天板１１の傾斜により天板１１および映像系２が互いに衝突しないように制御することができる。その結果、撮像を安全に操作することが可能になる。
【選択図】図１

Description

この発明は、検出された放射線に基づいて画像処理を行って撮像を行う放射線撮像装置に係り、特に、被検体を載置する天板を片持ち支持した検診台を用いて、放射線照射手段および放射線検出手段を互いに対向配置して撮像を行う技術に関する。

放射線としてＸ線を例に採って説明するとともに、放射線撮像装置としてＸ線透視撮影装置を例に採って説明する。従来、この種の装置として、例えばＣ型アームを備えた装置がある。Ｃ型アームは文字通りに「Ｃ」の字で湾曲されて形成されており、Ｃ型アームの一端はＸ線管のような放射線照射手段を支持し、他端はフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）を支持して構成されている。そして、Ｃ型アームの湾曲方向に沿ってＣ型アームを回転移動させると、その回転移動に伴ってＸ線管およびフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、「ＦＰＤ」と略記する）からなる映像系も回転移動して、Ｘ線管から照射されたＸ線をＦＰＤが検出する。このように検出されたＸ線に基づいて画像処理を行って透視撮影を行う。

Ｃ型アームに支持されたＸ線管およびＦＰＤは互いに対向配置されており、この手の装置の場合には、床面に固定され、天板を片持ち支持した検診台と、Ｃ型アームとを組み合わせるのが一般的である。つまり、Ｃ型アームで形成された領域内に天板を水平移動させて挿入して撮像を行う場合には、片持ち支持でないと検診台がＣ型アームに衝突して、天板をそれ以上に挿入することが困難になる。片持ち支持の場合には、片持ち支持した箇所よりも進出方向側（先端側）では検診台がないので、天板が挿入しやすくなる。そして、床面に固定された検診台に片持ち支持された天板の位置を、Ｃ型アームが通信にて取得して、互いに衝突しないようにＣ型アームおよび天板を移動させながら制御しながら透視撮影を行う（例えば、特許文献１参照）。

なお、検診台が天板を片持ち支持するタイプの場合には、片持ち支持した箇所から天板を進退移動させるので、片持ち支持した箇所よりも進出方向側（先端側）では天板は支持されない。したがって、片持ち支持した箇所から天板の先端までの長さが長ければ長いほど、天板は重力によってたわむ可能性があり、特に被検体を載置すると被検体の自重によって天板がたわみやすくなる。そこで、ＰＥＴ−ＣＴ装置において、天板のたわみに起因する位置ズレの量を検出する技術などもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−０８２２２５号公報（第２頁、図２） 特開２００８−１８３１４２号公報（第１−４頁、図１）

上述したように、天板が片持ち支持されている場合には、被検体の自重による天板のたわみを考慮する必要がある。しかしながら、そのたわみ量は被検体により様々で、予め予想して設定しておくことはできない。片持ち支持した箇所から天板の先端までの長さが長ければ長いほど、撮影可能領域は長くなるが、一般的には天板がたわまない程度の天板の長さで限界とすることが多い。したがって、撮影可能領域を長くすべく限界を超えて天板を進出させて送り出すと、天板のたわみにより天板と映像系とが衝突してしまう。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、天板および映像系が互いに衝突しないように制御して、撮像を安全に操作することを可能にする放射線撮像装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係る放射線撮像装置は、放射線を照射する放射線照射手段、およびその放射線を検出する放射線検出手段を互いに対向配置し、前記放射線照射手段および前記放射線検出手段からなる映像系を備え、その検出された放射線に基づいて画像処理を行って撮像を行う放射線撮像装置であって、被検体を載置する天板を片持ち支持し、その片持ち支持した箇所から前記天板を進退移動させつつ、前記天板を傾斜可能に支持した検診台と、前記天板および前記映像系が互いに衝突しないように前記天板を傾斜するように少なくとも制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］上述した特許文献１のように、例えばＣ型アームのように放射線照射手段および放射線検出手段を互いに対向配置し、検診台が天板を片持ち支持するタイプでは、天板を水平移動、上下に昇降移動させている。そこで、この発明に係る放射線撮像装置によれば、片持ち支持において従来の水平移動・上下の昇降移動の他に、天板を傾斜可能に支持するように検診台を構成し、天板および映像系が互いに衝突しないように天板を傾斜するように少なくとも制御する制御手段を備えることで、従来の水平移動・上下の昇降移動では回避できなかった衝突を防止して、天板の傾斜により天板および映像系が互いに衝突しないように制御することができる。その結果、撮像を安全に操作することが可能になる。なお、本明細書中での「天板および映像系が互いに衝突しない」の「衝突」とは、後述する接触センサで検出される程度の接触を含まずに、撮像に支障が生じる程度の衝突であることに留意されたい。

上述した発明の一例は、天板、映像系の少なくともいずれか一方に近接センサを備え、近接センサによる天板および映像系の近接結果に基づいて、制御手段は天板を傾斜するように少なくとも制御することである。この一例の場合には、天板および映像系が互いに接触せずに近接センサによって検出して、制御手段が天板を傾斜するように少なくとも制御するので、衝突を防止することができる。

上述した発明の他の一例は、天板、映像系の少なくともいずれか一方に接触センサを備え、接触センサによる天板および映像系の接触結果に基づいて、制御手段は天板を傾斜するように少なくとも制御することである。この一例の場合には、天板および映像系は互いに一旦接触するものの接触センサによって検出して、制御手段が天板を傾斜するように少なくとも制御するので、撮像に支障が生じる程度の衝突を防止することができる。

その他に、天板および映像系の位置を検出する位置検出手段を備え、予め設定された天板および映像系の相対位置、および位置検出手段で検出された位置検出結果に基づいて、制御手段は天板を傾斜するように少なくとも制御してもよい。この場合においても、近接センサを備えたときと同様に、天板および映像系が互いに接触せずに、制御手段が天板を傾斜するように少なくとも制御するので、衝突を防止することができる。また、この場合には、特に、被検体の大きさに応じて、制御手段は天板を傾斜するように少なくとも制御するのがより好ましい。すなわち、被検体の大きさに依存して、衝突に影響しない程度の天板および映像系の相対位置が変わるので、被検体の大きさに応じて制御することで、様々な被検体のサイズに即した撮像を安全に操作することが可能になる。

衝突の原因は、天板の移動や映像系の移動以外に、天板のたわみも含まれる。上述したように天板のたわみにより天板と映像系とが衝突してしまう。そこで、天板のたわみに関する量を検出するたわみ検出手段を備え、たわみ検出手段による天板のたわみに関する量に基づいて、制御手段は天板のたわみに関する量を補正する方向に天板を傾斜するように制御する。この制御によって天板のたわみを天板の傾斜により解消する。たわみ検出手段の一例は、天板、映像系の少なくともいずれか一方に設けられた近接センサであって、近接センサによる天板および映像系の近接結果に基づいて、天板のたわみに関する量を検出する。

上述したたわみ検出手段を備えた場合において、湾曲あるいは屈曲されて形成された映像系支持手段を備え、その映像系支持手段は、放射線照射手段および放射線検出手段を互いに対向配置して支持し、映像系支持手段で形成された領域内に天板を移動させて挿入するように構成するのが好ましい。片持ち支持した箇所から天板を送り出して天板がたわんだとしても、天板のたわみを天板の傾斜により解消するので、天板がたわむ程度にまで天板を送り出すことができる。したがって、送り出す天板の長さを長くして、撮影可能領域を大きく確保することができる。

上述したこれらの発明において、制御手段は、映像系を移動させるように制御してもよい。すなわち、衝突を防止するために、天板の傾斜以外に映像系を移動させてもよい。

この発明に係る放射線撮像装置によれば、天板を傾斜可能に支持するように検診台を構成し、天板および映像系が互いに衝突しないように天板を傾斜するように少なくとも制御する制御手段を備えることで、天板および映像系が互いに衝突しないように制御して、撮像を安全に操作することが可能になる。

実施例１に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示した側面図である。 実施例１に係るＸ線透視撮影装置における画像処理系のブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、天板の傾斜前後の形態をそれぞれ示した側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、天板のたわみ、それを回避するための形態をそれぞれ示した側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、天板およびＸ線管の衝突状況、それを回避するための天板の傾斜の形態をそれぞれ示した側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、天板およびＸ線管の衝突状況、それを回避するためのＸ線管の駆動の形態をそれぞれ示した側面図である。 実施例２に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示した側面図である。 実施例２に係るＸ線透視撮影装置における画像処理系のブロック図である。 実施例３に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示した側面図である。 実施例３に係るＸ線透視撮影装置における画像処理系のブロック図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示した側面図であり、図２は、実施例１に係るＸ線透視撮影装置における画像処理系のブロック図である。後述する実施例２，３も含めて、本実施例１では、放射線としてＸ線を例に採って説明するとともに、放射線撮像装置としてＸ線透視撮影装置を例に採って説明する。

本実施例１に係るＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１１を片持ち支持した検診台１と、被検体Ｍの透視撮影を行う映像系２とを備えるとともに、図２に示すように、画像処理系３を備えている。検診台１は、この発明における検診台に相当し、天板１１は、この発明における天板に相当し、映像系２は、この発明における映像系に相当する。

先ず、検診台１や天板１１周辺の機構について図１を参照して説明する。上述した検診台１や天板１１の他に、天板１１を支持しつつスライド移動させる天板支持枠１２と、天板１１とともに天板支持枠１２を傾斜する傾斜部１３とを備えている。検診台１は床面（図中のｘｙ平面）に固定されて設置されており、天板支持枠１２および傾斜部１３を支持している。天板支持枠１２が天板１１を支持しつつスライド移動させることで、天板１１は天板支持枠１２および検診台１に対して進退移動が可能になる。傾斜部１３は、例えば後述する図３（ａ）に示す状態から、図３（ｂ）に示すように天板１１とともに天板支持枠１２を傾斜する。したがって、検診台１は、天板１１を片持ち支持し、その片持ち支持した箇所から天板１１を進退移動させつつ、天板１１を傾斜可能に支持している。天板１１の傾斜機構については、図１に示す傾斜部１３に限定されない。天板１１を鉛直軸（図中のｚ軸）に沿って昇降移動させてもよい。なお、天板１１の進出方向を「天板の先端」とする。

次に、映像系２について図１を参照して説明する。映像系２は、床面（図中のｘｙ平面）に設置された基台部２１と、基台部２１に支持されたＣ型アーム支持部２２と、Ｃ型アーム支持部２２に支持されたＣ型アーム２３と、Ｃ型アーム２３の一端に支持されたＸ線管２４と、他端に支持されたフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）２５とを備えている。Ｃ型アーム２３の一端に支持されたＸ線管２４のＸ線照射側には近接センサ２６を配設している。Ｃ型アーム２３によって、Ｘ線管２４およびＦＰＤ２５が互いに対向配置されて支持される。Ｃ型アーム２３は、この発明における映像系支持手段に相当し、Ｘ線管２４は、この発明における放射線照射手段に相当し、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）２５は、この発明における放射線検出手段に相当し、近接センサ２６は、この発明における近接センサに相当する。また、近接センサ２６は、この発明におけるたわみ検出手段にも相当する。

また、床面に対して基台部２１を鉛直軸（図中のｚ軸）心周りに回転移動させる第１映像系移動部２７を備えている。第１映像系移動部２７は、モータやベルトやギヤボックスやギヤ（ギヤを除いて図示省略）などを備えている。第１映像系移動部２７によって基台部２１が鉛直軸心周りに回転移動することで、基台部２１に支持されたＣ型アーム支持部２２も鉛直軸心周りに回転移動し、Ｃ型アーム支持部２２に支持されたＣ型アーム２３も鉛直軸心周りに回転移動し、Ｃ型アーム２３に支持されたＸ線管２４およびＦＰＤ２５も鉛直軸心周りに回転移動する。以上のように、第１映像系移動部２７は、映像系２を鉛直軸心周りに回転移動させる。

また、基台部２１に対してＣ型アーム支持部２２を被検体Ｍの体軸（図中のｘ軸）心周りに回転移動させる第２映像系移動部２８を備えている。第２映像系移動部２８は、モータやベルトやギヤボックスやギヤ（ギヤを除いて図示省略）などを備えている。第２映像系移動部２８によって基台部２１に対してＣ型アーム支持部２２が体軸心周りに回転移動する。また、Ｃ型アーム支持部２２に支持されたＣ型アーム２３も体軸心周りに回転移動し、Ｃ型アーム２３に支持されたＸ線管２４およびＦＰＤ２５も体軸心周りに回転移動する。以上のように、第２映像系移動部２８は、映像系２を体軸心周りに回転移動させる。

また、Ｃ型アーム２３を被検体Ｍの体軸（図中のｘ軸）に対して水平面で直交する軸（図中のｙ軸）心周りに回転移動させる第３映像系移動部２９を備えている。Ｃ型アーム２３はレール形状で形成されており、第３映像系移動部２９は、Ｃ型アーム２３の溝部に嵌合した２つのベアリング２９ａと、Ｃ型アーム２３の外周面に沿って付設されたベルト２９ｂと、ベルト２９ｂの一部を巻き取るモータ２９ｃとを備えている。モータ２９ｃが回転駆動することで、ベルト２９ｂが周回し、それに伴ってベアリング２９ａに対してＣ型アーム２３が摺動する。この摺動によりＣ型アーム２３が、体軸に対して水平面で直交する軸心周りに回転移動する。また、Ｃ型アーム２３に支持されたＸ線管２４およびＦＰＤ２５も体軸に対して水平面で直交する軸心周りに回転移動する。以上のように、第３映像系移動部２９は、映像系２を体軸に対して水平面で直交する軸心周りに回転移動させる。

この他に、基台部２１、Ｃ型アーム支持部２２あるいはＣ型アーム２３を水平方向（例えば図中のｘ方向またはｙ方向）に平行移動させることで、映像系２を水平方向に平行移動させる映像系移動部（図示省略）や、Ｃ型アーム２３がＦＰＤ２５を支持する支持軸心周りに回転移動させるＦＰＤ移動部（図示省略）などを備えている。また、Ｃ型アーム支持部２２またはＣ型アーム２３を鉛直軸に沿って昇降移動させることで、映像系２を鉛直軸に沿って平行移動させる映像系昇降部（図示省略）を備えてもよい。

なお、Ｃ型アーム２３がＦＰＤ２５を支持する支持軸方向に沿って、ＦＰＤ２５を平行移動させるＦＰＤ移動部（図示省略）を備えてもよい。この場合には、Ｃ型アーム２３がＦＰＤ２５を支持する支持軸が、Ｘ線管２４からＦＰＤ２５に下ろした垂線（すなわち照射中心軸）方向に平行であるので、ＦＰＤ移動部が支持軸方向に沿ってＦＰＤ２５を平行移動させることで、ＦＰＤ２５を垂線方向に沿って平行移動させることになる。すなわち、Ｘ線管２４からＦＰＤ２５に垂線を下ろした距離（すなわちSID: Source Image Distance）をＦＰＤ移動部が可変にして、映像系２を垂線方向に沿って平行移動させる。

近接センサ２６は、Ｘ線管２４の（Ｘ線照射の）先端と天板１１との裏面との距離を検出して、両者の近接状態を検出する。近接センサ２６は、例えば静電容量式の近接センサで構成されている。近接センサについては、天板１１側に設けてもよいし、Ｃ型アーム２３やＦＰＤ２５などのように天板１１と衝突する恐れがある映像系２の可動部分に設けてもよい。このように、天板１１、映像系２の少なくともいずれか一方に近接センサを備える構成であれば、例えば天板１１、映像系２のそれぞれに近接センサを備えるなど、近接センサの配設については特に限定されない。また、近接センサ２６は静電容量式に限定されない。非接触で検出できる構成であれば、フォトセンサなどで近接センサを構成してもよい。

天板１１や映像系２を上述のように移動させて、Ｘ線管２４から照射されたＸ線をＦＰＤ２５が検出して得られたＸ線検出信号を、後述する画像処理系３で処理することで被検体Ｍの画像を得る。このようにして、撮像（本実施例１では透視撮影）を行う。

次に、画像処理系３について図２を参照して説明する。画像処理系３は、天板１１の移動を制御する天板移動制御部３１と、映像系２の移動を制御する映像系移動制御部３２と、Ｘ線管２４に管電圧や管電流を付与してＸ線管２４を制御するＸ線管制御部３３と、ＦＰＤ２５で検出されたＸ線検出信号を画像として処理する画像処理部３４と、天板１１およびＸ線管２４が互いに衝突しないように、Ｘ線管２４の先端と天板１１との裏面との距離を予め設定した距離データ設定部３５と、これらを統括制御するコントローラ３６と、画像処理部３４で処理された画像などを記憶するメモリ部３７と、入力設定を行う入力部３８と、画像処理部３４で処理された画像などを出力する出力部３９とを備えている。

天板移動制御部３１は、上述したように天板１１を片持ち支持した箇所から進退移動させつつ、天板１１を傾斜する制御を行う。特に、後述する図４（ａ）に示すように被検体Ｍの自重によって天板１１がたわんだ場合には、近接センサ２６によって天板１１のたわみに関する量を検出して、図４（ｂ）に示すように天板１１のたわみに関する量を補正する方向に天板１１を傾斜するように制御する。また、天板１１のたわみに関する量以外にも、後述する図５（ａ）に示すように天板１１および映像系２（図１の場合には特にＸ線管２４）が衝突しそうになった場合には、近接センサ２６によって近接状態を検出して、図５（ｂ）に示すように天板１１を傾斜するように制御する。天板移動制御部３１や、映像系移動制御部３２やＸ線管制御部３３やコントローラ３６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。

映像系移動制御部３２は、上述したように映像系２の可動部分（基台部２１やＣ型アーム支持部２２やＣ型アーム２３やＸ線管２４やＦＰＤ２５）を図１中の矢印の方向にそれぞれ動かす制御を行う。特に、後述する図６（ａ）に示すように天板１１および映像系２（図１の場合には特にＸ線管２４）が互いに衝突しそうになった場合には、近接センサ２６によって近接状態を検出して、図６（ｂ）に示すように映像系２を駆動するように制御する。上述した天板移動制御部３１および映像系移動制御部３２は、この発明における制御手段に相当する。

Ｘ線管制御部３３は、Ｘ線管２４に管電圧や管電流を付与してＸ線管２４を制御する。また、図示を省略するコリメータをＸ線管制御部３３が制御することで、Ｘ線管２４からそれぞれ照射されたＸ線の照視野を制御する。画像処理部３４は、Ｘ線管２４から照射されて被検体Ｍを透過してＦＰＤ２５で検出されたＸ線（Ｘ線検出信号）に対して各種の画像処理（例えばラグ補正やゲイン補正など）を行うことで被検体Ｍの画像を得る。この画像を必要に応じて、コントローラ３６を介してメモリ部３７や出力部３９に送り込む。

距離データ設定部３５の具体的な機能については、図３〜図６で後述する。メモリ部３７は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されており、画像処理部３４で処理された画像を書き込んで記憶し、必要に応じて画像を読み出す。入力部３８は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。操作者（オペレータ）は入力部３８を介して撮像に関する命令（コマンド）を入力して、コントローラ３６を介して、天板移動制御部３１や映像系移動制御部３２やＸ線管制御部３３などに送り込む。出力部３９は、モニタに代表される表示部やプリンタに代表される印刷部である。

次に、近接センサ２４による検出および距離データ設定部３５の具体的な機能について、図３〜図６を参照して説明する。図３は、天板の傾斜前後の形態をそれぞれ示した側面図であり、図４は、天板のたわみ、それを回避するための形態をそれぞれ示した側面図であり、図５は、天板およびＸ線管の衝突状況、それを回避するための天板の傾斜の形態をそれぞれ示した側面図であり、図６は、天板およびＸ線管の衝突状況、それを回避するためのＸ線管の駆動の形態をそれぞれ示した側面図である。

検診台１によって片持ち支持された天板１１は、普段は、例えば図３（ａ）に示す水平状態に支持されてＸ線透視撮影が行われる。傾斜部１３は、図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態に天板１１とともに天板支持枠１２を傾斜することが可能である。もちろん、図３（ｂ）に示す傾斜状態から図３（ａ）に示す水平状態に天板１１を戻すことも可能である。

近接センサ２６は、Ｘ線管２４の先端と天板１１との裏面との距離を測定して検出する。近接センサ２６で検出された（Ｘ線管２４の先端と天板１１との裏面との）距離をＬ、距離データ設定部３５（図２を参照）で予め設定された（Ｘ線管２４の先端と天板１１との裏面との）距離をＬｘとする。距離Ｌｘは、天板１１およびＸ線管２４が互いに衝突しない程度の距離であれば、Ｌｘ＞０であるが、機械的な誤差や制動距離（完全に停止するまでの距離）等を考慮して、余裕を持って距離Ｌｘを設定するのが好ましい。この距離Ｌｘを、距離データ設定部３５に予め書き込んで記憶することで、距離データ設定部３５にて距離Ｌｘを予め設定する。距離データ設定部３５は、メモリ部３７と同様にＲＡＭなどに代表される記憶媒体などで構成されており、近接センサ２６によって距離Ｌを検出する際に距離データ設定部３５から距離Ｌｘを読み出して両者を比較する。

もし、図４（ａ）に示すように被検体Ｍの自重によって天板１１がたわんだ場合には、近接センサ２６によって天板１１のたわみに関する量を検出する。図４（ａ）の水平姿勢の天板１１の裏面からＸ線管２４の先端までの距離をＬ１とし、実際のたわみをＬｂとすると、距離Ｌ＝Ｌ１−Ｌｂで表される。近接センサ２６は、たわみに関する量として距離Ｌ（＝Ｌ１−Ｌｂ）を測定することになる。なお、距離Ｌ１は既知であるので、近接センサ２６によって距離Ｌを検出すれば、天板１１のたわみＬｂも求めることができる。したがって、本実施例１では、近接センサ２６は、たわみに関する量として距離Ｌを測定したが、たわみＬｂそのものを測定してもよい。

近接センサ２６で検出された距離Ｌが、距離データ設定部３５（図２を参照）で予め設定された距離Ｌｘよりも長い（Ｌ≧Ｌｘ）場合には、天板１１のたわみにより天板１１とＸ線管２４とが衝突する恐れがないとして、天板移動制御部３１（図２を参照）は傾斜部１３を駆動制御せずに、天板１１を図４（ａ）に示す水平姿勢の状態（実際にはたわみＬｂの分だけ天板１１はたわんだ状態）で傾斜させない。近接センサ２６で検出された距離Ｌが、距離データ設定部３５で予め設定された距離Ｌｘ未満（Ｌ＜Ｌｘ）の場合には、天板１１のたわみにより天板１１とＸ線管２４とが衝突する恐れがあるとして、天板移動制御部３１は傾斜部１３を駆動制御することで、天板１１を図４（ｂ）に示すように天板１１のたわみに関する量を補正する方向に天板１１を傾斜することで衝突を回避する。実際には、上向きの矢印に示すように上方向に僅かに天板１１を傾斜して、天板１１のたわみＬｂを解消するまで天板１１の傾斜を行う。なお、Ｌ≧Ｌｘの場合には、天板１１を傾斜しないとしたが、たわみＬｂが所定量よりも大きくなったら、たとえＬ≧Ｌｘでも天板１１を傾斜してもよい。

もし、図５（ａ）に示すように天板１１およびＸ線管２４が衝突しそうになった場合には、近接センサ２６によって近接状態を検出する。天板１１がたわんだときと同様に、近接センサ２６で検出された距離Ｌが、距離データ設定部３５（図２を参照）で予め設定された距離Ｌｘよりも長い（Ｌ≧Ｌｘ）場合には、天板１１とＸ線管２４とが衝突する恐れがないとして、天板移動制御部３１（図２を参照）は傾斜部１３を駆動制御せずに、天板１１を図５（ａ）に示す水平姿勢の状態で傾斜させない。近接センサ２６で検出された距離Ｌが、距離データ設定部３５で予め設定された距離Ｌｘ未満（Ｌ＜Ｌｘ）の場合には、天板１１とＸ線管２４とが衝突する恐れがあるとして、天板移動制御部３１は傾斜部１３を駆動制御することで、天板１１を図５（ｂ）に示すように天板１１を傾斜することで衝突を回避する。

一方、図６（ａ）に示すように天板１１およびＸ線管２４が衝突しそうになった場合に、Ｘ線管２４などの映像系２の方を駆動制御してもよい。天板１１がたわんだときと同様に、近接センサ２６で検出された距離Ｌが、距離データ設定部３５（図２を参照）で予め設定された距離Ｌｘよりも長い（Ｌ≧Ｌｘ）場合には、天板１１とＸ線管２４とが衝突する恐れがないとして、映像系移動制御部３２（図２を参照）は第１〜第３映像系移動部２７〜２９（図１を参照）のモータを駆動制御せずに、Ｃ型アーム２３やそれに支持されたＸ線管２４やＦＰＤ２５などの映像系２を駆動させない。近接センサ２６で検出された距離Ｌが、距離データ設定部３５で予め設定された距離Ｌｘ未満（Ｌ＜Ｌｘ）の場合には、天板１１とＸ線管２４とが衝突する恐れがあるとして、映像系移動制御部３２は第１〜第３映像系移動部２７〜２９のモータを駆動制御することで、Ｘ線管２４などの映像系２を図６（ｂ）に示すように駆動することで衝突を回避する。

なお、図４〜図６を組み合わせてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように被検体Ｍの自重によって天板１１のたわんだ場合、あるいは図５（ａ）に示すように天板１１およびＸ線管２４が衝突しそうになった場合のいずれかであるときには、図４（ｂ）に示すように天板１１のたわみに関する量を補正する方向に天板１１を傾斜する、あるいは図５（ｂ）に示すように天板１１を傾斜することで衝突を回避する。また、例えば、図４（ａ）に示すように被検体Ｍの自重によって天板１１のたわんだ場合、あるいは図６（ａ）に示すように天板１１およびＸ線管２４が衝突しそうになった場合のいずれかであるときには、図４（ｂ）に示すように天板１１のたわみに関する量を補正する方向に天板１１を傾斜する、図６（ｂ）に示すようにＸ線管２４などの映像系２を駆動することで衝突を回避する、あるいは天板１１を傾斜してＸ線管２４などの映像系２を駆動することで衝突を回避する。また、例えば、図５（ａ）あるいは図６（ａ）に示すように天板１１およびＸ線管２４が衝突しそうになった場合には、図５（ｂ）に示すように天板１１、Ｘ線管２４などの映像系２のいずれか少なくとも一方を傾斜・駆動することで衝突を回避する。図４〜図６の全てを組み合わせた場合の制御も同様である。このように、天板移動制御部３１（図２を参照）が天板１１を傾斜するように少なくとも制御する構成であれば、適宜必要に応じて天板１１以外の映像系２の方を駆動してもよい。

上述した特許文献１のように、例えばＣ型アームのようにＸ線管およびフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を互いに対向配置し、検診台が天板を片持ち支持するタイプでは、天板を水平移動、上下に昇降移動させている。そこで、上述の本実施例１に係るＸ線透視撮影装置によれば、片持ち支持において従来の水平移動・上下の昇降移動の他に、天板１１を傾斜可能に支持するように検診台１を構成し、天板１１および映像系２が互いに衝突しないように天板１１を傾斜するように少なくとも制御する制御手段（本実施例１では天板移動制御部３１）を備えることで、従来の水平移動・上下の昇降移動では回避できなかった衝突を防止して、天板１１の傾斜により天板１１および映像系２が互いに衝突しないように制御することができる。その結果、撮像を安全に操作することが可能になる。

また、本実施例１では、天板１１、映像系２の少なくともいずれか一方に近接センサを備え（本実施例１ではＸ線管２４に近接センサ２６を設けている）、近接センサ２６による天板１１および映像系２の近接結果に基づいて、制御手段（本実施例１では天板移動制御部３１）は天板１１を傾斜するように少なくとも制御している。この場合には、天板１１および映像系２が互いに接触せずに近接センサ２６によって検出して、制御手段（天板移動制御部３１）が天板１１を傾斜するように少なくとも制御するので、衝突を防止することができる。

衝突の原因は、天板１１の移動や映像系２の移動以外に、天板１１のたわみも含まれる。上述したように天板１１のたわみにより天板１１と映像系２とが衝突してしまう。そこで、本実施例１では、天板１１のたわみに関する量を検出するたわみ検出手段（本実施例１では近接センサ２６）を備え、たわみ検出手段による天板１１のたわみに関する量に基づいて、制御手段（本実施例１では天板移動制御部３１）は天板１１のたわみに関する量を補正する方向に天板１１を傾斜するように制御している。この制御によって天板１１のたわみを天板１１の傾斜により解消する。たわみ検出手段は、本実施例１では天板１１、映像系２の少なくともいずれか一方に設けられた近接センサ（本実施例１ではＸ線管２４に設けられた近接センサ２６）であって、近接センサによる天板１１および映像系２の近接結果に基づいて、天板１１のたわみに関する量を検出している。

さらに、たわみ検出手段を備えた場合において、好ましくは、湾曲されて形成されたＣ型アーム２３によって、Ｘ線管２４およびＦＰＤ２５を互いに対向配置して支持し、Ｃ型アーム２３で形成された領域内に天板１１を移動させて挿入して撮像（本実施例１では透視撮影）を行っている。片持ち支持した箇所から天板１１を送り出して天板１１がたわんだとしても、天板１１のたわみを天板１１の傾斜により解消するので、天板１１がたわむ程度にまで天板１１を送り出すことができる。したがって、送り出す天板１１の長さを長くして、撮影可能領域（本実施例では透視撮影可能領域）を大きく確保することができる。

また、本実施例１では、制御手段（本実施例１では映像系移動制御部３２）は、映像系２を移動させるように制御している。すなわち、衝突を防止するために、天板１１の傾斜以外に映像系２を移動させている。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図７は、実施例２に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示した側面図であり、図８は、実施例２に係るＸ線透視撮影装置における画像処理系のブロック図である。上述した実施例１と共通する箇所については、同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施例２に係るＸ線透視撮影装置は、図７に示すように、被検体Ｍを載置する天板１１を片持ち支持した検診台１と、被検体Ｍの透視撮影を行う映像系２とを備えるとともに、図８に示すように、画像処理系３を備えている。検診台１や映像系２の構造については、上述した実施例１と同様の構成である。

上述した実施例１では近接センサ２６（図１、図２を参照）を備えていたが、本実施例２では、近接センサ２６の替わりに図７に示すように接触センサ４１を備えている。Ｃ型アーム２３の一端に支持されたＸ線管２４のＸ線照射側に接触センサ４１を配設している。接触センサ４１は、この発明における接触センサに相当する。

接触センサ４１は、Ｘ線管２４の（Ｘ線照射の）先端と天板１１との接触状態を検出する。接触センサ４１は、例えばマイクロスイッチで構成されている。接触センサについても、実施例１の近接センサでも述べたように、天板１１側に設けてもよいし、Ｃ型アーム２３やＦＰＤ２５などのように天板１１と衝突する恐れがある映像系２の可動部分に設けてもよい。このように、天板１１、映像系２の少なくともいずれか一方に接触センサを備える構成であれば、例えば天板１１、映像系２のそれぞれに接触センサを備えるなど、接触センサの配設については特に限定されない。

画像処理系３は、図８に示すように、実施例１の距離データ設定部３５（図２を参照）を省いた他は、上述した実施例１と同様の構成である。ただし、本実施例２では、天板移動制御部３１は、天板１１および映像系２（図７の場合には特にＸ線管２４）が衝突しそうになった場合（天板１１のたわみによる衝突も含む）には、接触センサ４１によって接触状態を検出して、天板１１を傾斜するように制御する。また、映像系移動制御部３２は、天板１１および映像系２（図７の場合には特にＸ線管２４）が衝突しそうになった場合（天板１１のたわみによる衝突も含む）には、接触センサ４１によって接触状態を検出して、映像系２を駆動するように制御する。

上述した実施例１と同様に、本実施例２に係るＸ線透視撮影装置によれば、天板１１を傾斜可能に支持するように検診台１を構成し、天板１１および映像系２が互いに衝突しないように天板１１を傾斜するように少なくとも制御する制御手段（本実施例２では天板移動制御部３１）を備えることで、天板１１および映像系２が互いに衝突しないように制御して、撮像を安全に操作することが可能になる。

また、本実施例２では、天板１１、映像系２の少なくともいずれか一方に接触センサを備え（本実施例２ではＸ線管２４に接触センサ４１を設けている）、接触センサ４１による天板１１および映像系２の接触結果に基づいて、制御手段（本実施例２では天板移動制御部３１）は天板１１を傾斜するように少なくとも制御している。この場合には、天板１１および映像系２は互いに一旦接触するものの接触センサ４１によって検出して、制御手段（天板移動制御部３１）が天板１１を傾斜するように少なくとも制御するので、撮像に支障が生じる程度の衝突を防止することができる。

また、本実施例２では、上述した実施例１と同様に制御手段（本実施例２では映像系移動制御部３２）は、映像系２を移動させるように制御している。すなわち、衝突を防止するために、天板１１の傾斜以外に映像系２を移動させている。

次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。
図９は、実施例３に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示した側面図であり、図１０は、実施例３に係るＸ線透視撮影装置における画像処理系のブロック図である。上述した実施例１、２と共通する箇所については、同じ符号を付して、その説明を省略する。

本実施例３に係るＸ線透視撮影装置は、図９に示すように、被検体Ｍを載置する天板１１を片持ち支持した検診台１と、被検体Ｍの透視撮影を行う映像系２とを備えるとともに、図１０に示すように、画像処理系３を備えている。検診台１や映像系２の構造については、上述した実施例１、２と同様の構成である。

上述した実施例１では近接センサ２６（図１、図２を参照）を備え、上述した実施例２では、接触センサ４１（図７、図８を参照）を備えていたが、本実施例３では、センサの替わりにロータリーエンコーダ４２（図１０を参照）を備えている。第１〜第３映像系移動部２７〜２９のモータあるいは傾斜部１３のモータにロータリーエンコーダ４２を配設している。ロータリーエンコーダ４２は、この発明における位置検出手段に相当する。

ロータリーエンコーダ４２は、第１〜第３映像系移動部２７〜２９のモータの回転量を検出することで、映像系２の位置を検出する。また、ロータリーエンコーダ４２は、傾斜部１３のモータの回転量を検出することで、天板１１の位置を検出する。基準位置となる天板１１および映像系２の各位置をそれぞれ設定し、各モータの回転量を検出することでモータの駆動による天板１１および映像系２の変位量を求めて、それを基準位置に加算することで、現在の天板１１および映像系２の各位置をそれぞれ検出する。位置検出手段は、本実施例３のようなロータリーエンコーダに限定されず、通常において用いられる天板１１および映像系２の位置を検出する手段であればよい。

画像処理系３は、図１０に示すように、実施例１の距離データ設定部３５（図２を参照）の替わりに位置テーブル４３を備えた構成の他は、上述した実施例１と同様の構成である。位置テーブル４３は、天板１１および映像系２（例えばＣ型アーム２３やＸ線管２４やＦＰＤ２５）の相対位置を予め設定したテーブルである。本実施例３では、好ましくは、被検体Ｍの大きさに応じたテーブルを用意する。

例えば、被検体Ｍが小児の場合には、天板１１に載置された小児がＣ型アーム２３やＸ線管２４やＦＰＤ２５などに衝突するのを回避するために、小児用の天板１１および映像系２の相対位置を予め設定する。このときに小児の体厚等を考慮して、小児用の天板１１および映像系２の相対位置を設定する。例えば、体厚をＬｈ、体厚方向に沿った天板１１からＦＰＤ２５までの距離をＬｄとすると、体厚方向に沿った小児からＦＰＤ２５までの距離は（Ｌｄ−Ｌｈ）となる。この距離（Ｌｄ−Ｌｈ）については、ＦＰＤ２５および小児が互いに衝突しない程度の距離であれば、Ｌｄ−Ｌｈ＞０であるが、実施例１と同様に機械的な誤差や制動距離（完全に停止するまでの距離）等を考慮して、余裕を持って（Ｌｄ−Ｌｈ）を設定するのが好ましい。

体厚Ｌｈは被検体Ｍのサイズによって変わり、被検体Ｍが大人の場合には体厚Ｌｈが厚くなる。したがって、衝突しない程度の（体厚方向に沿った天板１１からＦＰＤ２５までの）距離Ｌｄは体厚Ｌｈによって変わり、小児では距離Ｌｄは長くなり、逆に大人などのように被検体Ｍのサイズが大きい場合には距離Ｌｄは短くなる。このように被検体Ｍのサイズに応じた距離Ｌｄを、天板１１および映像系２の相対位置として、位置テーブル４３に予め書き込んで記憶することで、位置テーブル４３にて相対位置を予め設定する。位置テーブル４３は、実施例１の距離データ設定部３５や、各実施例のメモリ部３７と同様にＲＡＭなどに代表される記憶媒体などで構成されており、ロータリーエンコーダ４２によって位置を検出する際に位置テーブル４３から相対位置を読み出して両者を比較する。

ロータリーエンコーダ４２で検出された位置検出結果（天板１１・映像系２間の距離）が、位置テーブル４３で予め設定された天板１１および映像系２の相対位置（例えば距離Ｌｄ）よりも長い場合には、被検体Ｍと映像系２（例えばＦＰＤ２５）とが衝突する恐れがないとして、天板移動制御部３１は傾斜部１３を駆動制御せずに、かつ、映像系移動制御部３２は第１〜第３映像系移動部２７〜２９（図９を参照）のモータを駆動制御せずに、Ｃ型アーム２３やそれに支持されたＸ線管２４やＦＰＤ２５などの映像系２を駆動させない。ロータリーエンコーダ４２で検出された位置検出結果が、位置テーブル４３で予め設定された天板１１および映像系２の相対位置未満の場合には、被検体Ｍが映像系２（例えばＦＰＤ２５）とが衝突する恐れがあるとして、天板移動制御部３１は傾斜部１３を駆動制御する、あるいは映像系移動制御部３２は第１〜第３映像系移動部２７〜２９のモータを駆動制御する。

上述した実施例１、２と同様に、本実施例３に係るＸ線透視撮影装置によれば、天板１１を傾斜可能に支持するように検診台１を構成し、天板１１および映像系２が互いに衝突しないように天板１１を傾斜するように少なくとも制御する制御手段（本実施例２では天板移動制御部３１）を備えることで、天板１１および映像系２が互いに衝突しないように制御して、撮像を安全に操作することが可能になる。

また、本実施例３では、天板１１および映像系２の位置を検出する位置検出手段（本実施例３ではロータリーエンコーダ４２）を備え、位置テーブル４３で予め設定された天板１１および映像系２の相対位置、および位置検出手段（ロータリーエンコーダ４２）で検出された位置検出結果に基づいて、制御手段（本実施例３では天板移動制御部３１）は天板１１を傾斜するように少なくとも制御している。この場合においても、実施例１の近接センサを備えたときと同様に、天板１１および映像系２が互いに接触せずに、制御手段（天板移動制御部３１）が天板１１を傾斜するように少なくとも制御するので、衝突を防止することができる。また、本実施例３の場合には、特に、被検体Ｍの大きさに応じて、制御手段（天板移動制御部３１）は天板１１を傾斜するように少なくとも制御している。すなわち、被検体Ｍの大きさに依存して、衝突に影響しない程度の天板１１および映像系２の相対位置（本実施例３では距離Ｌｄ）が変わるので、被検体Ｍの大きさに応じて制御することで、様々な被検体Ｍのサイズに即した撮像（本実施例３では透視撮影）を安全に操作することが可能になる。

また、本実施例３では、上述した実施例１、２と同様に制御手段（本実施例３では映像系移動制御部３２）は、映像系２を移動させるように制御している。すなわち、衝突を防止するために、天板１１の傾斜以外に映像系２を移動させている。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、放射線撮像装置として医用に用いられるＸ線透視撮影装置を例に採って説明したが、非破壊検査装置など工業用に用いられる撮像装置に適用してもよい。

（２）上述した各実施例では、放射線撮像装置としてＸ線透視撮影装置を例に採って説明したが、ＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検体から放射されるγ線を検出する装置に適用してもよい。

（３）上述した各実施例では、放射線検出手段としてフラットパネル型Ｘ線検出器を例に採って説明したが、イメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ）などに例示されるように、通常において用いられる放射線を検出する放射線検出手段であれば、特に限定されない。

（４）上述した各実施例では、湾曲されて形成されたＣ型アーム２３を備えた装置について説明したが、屈曲されて形成されたコの字型アームを備えた装置についても適用することができる。

（５）上述した各実施例を互いに組み合わせてもよい。例えば実施例１、２を組み合わせて、近接センサおよび接触センサを備えてもよいし、実施例１、３を組み合わせて、近接センサおよびロータリーエンコーダを備えてもよい。また、実施例２、３を組み合わせて、接触センサおよびロータリーエンコーダを備えてもよいし、実施例を全て組み合わせて、近接センサ、接触センサおよびロータリーエンコーダを備えてもよい。

１ … 検診台
２ … 映像系
１１ … 天板
２３ … Ｃ型アーム
２４ … Ｘ線管
２５ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
２６ … 近接センサ
３１ … 天板移動制御部
３２ … 映像系移動制御部
４１ … 接触センサ
４２ … ロータリーエンコーダ
Ｍ … 被検体

Claims (9)

1. 放射線を照射する放射線照射手段、およびその放射線を検出する放射線検出手段を互いに対向配置し、前記放射線照射手段および前記放射線検出手段からなる映像系を備え、
   その検出された放射線に基づいて画像処理を行って撮像を行う放射線撮像装置であって、
   被検体を載置する天板を片持ち支持し、その片持ち支持した箇所から前記天板を進退移動させつつ、前記天板を傾斜可能に支持した検診台と、
   前記天板および前記映像系が互いに衝突しないように前記天板を傾斜するように少なくとも制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、
   前記天板、前記映像系の少なくともいずれか一方に近接センサを備え、
   前記近接センサによる前記天板および前記映像系の近接結果に基づいて、前記制御手段は前記天板を傾斜するように少なくとも制御することを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置において、
   前記天板、前記映像系の少なくともいずれか一方に接触センサを備え、
   前記接触センサによる前記天板および前記映像系の接触結果に基づいて、前記制御手段は前記天板を傾斜するように少なくとも制御することを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射線撮像装置において、
   前記天板および前記映像系の位置を検出する位置検出手段を備え、
   予め設定された前記天板および前記映像系の相対位置、および前記位置検出手段で検出された位置検出結果に基づいて、前記制御手段は前記天板を傾斜するように少なくとも制御することを特徴とする放射線撮像装置。
5. 請求項４に記載の放射線撮像装置において、
   前記被検体の大きさに応じて、前記制御手段は前記天板を傾斜するように少なくとも制御することを特徴とする放射線撮像装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、
   前記天板のたわみに関する量を検出するたわみ検出手段を備え、
   前記たわみ検出手段による前記天板のたわみに関する量に基づいて、前記制御手段は前記天板のたわみに関する量を補正する方向に天板を傾斜するように制御することを特徴とする放射線撮像装置。
7. 請求項６に記載の放射線撮像装置において、
   前記たわみ検出手段は、前記天板、前記映像系の少なくともいずれか一方に設けられた近接センサであって、
   前記近接センサによる前記天板および前記映像系の近接結果に基づいて、前記天板のたわみに関する量を検出することを特徴とする放射線撮像装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の放射線撮像装置において、
   湾曲あるいは屈曲されて形成された映像系支持手段を備え、
   前記映像系支持手段は、前記放射線照射手段および前記放射線検出手段を互いに対向配置して支持し、
   前記映像系支持手段で形成された領域内に前記天板を移動させて挿入するように構成することを特徴とする放射線撮像装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の放射線撮像装置において、
   前記制御手段は、前記映像系を移動させるように制御することを特徴とする放射線撮像装置。

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