JP2012016394A - 放射線断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線源と放射線検出手段とが互いに反対方向に同期移動しながら一連の透視画像を撮影し、これを基に被検体の断層画像を取得する放射線断層撮影装置において、撮影によって取得された断層画像を撮影終了直後にプレビューできる放射線断層画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線検出手段４が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段１１と、診断用断層画像Ｄとは別に一連の透視画像を重ね合わせて所定の裁断面における被検体の断層像が写り込んだプレビュー画像を生成するプレビュー画像生成手段１４と、診断用断層画像を表示する前にプレビュー画像を表示する表示手段２７を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の構成は放射線源と、ＦＰＤとを備えた放射線断層撮影装置に関し、特に、放射線源とＦＰＤとが互いに反対方向に同期移動しながら一連の透視画像を撮影し、これを基に被検体の断層画像を取得する放射線断層撮影装置に関する。

医療機関には、被検体の断層画像を取得する放射線断層撮影装置５１が配備されている。この様な放射線断層撮影装置５１には、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出するＦＰＤ５４とが同期的に移動しながら一連の透視画像を連写し、一連の透視画像を重ね合わせることで断層画像を取得する構成となっているものがある（図１４参照）。この様な放射線断層撮影装置５１においては、一連の透視画像の撮影中、放射線源５３とＦＰＤ５４とが被検体の体軸方向に互いに近づくように移動し、放射線源５３とＦＰＤ５４との体軸方向における位置が一致した状態となったあと、放射線源５３とＦＰＤ５４とが体軸方向に互いに遠ざかるように移動する。この様な放射線断層撮影装置は、例えば特許文献１に記載されている。

放射線断層撮影装置５１が上述のような断層画像を撮影する際の動作について説明する。まず、放射線源５３は、移動しながら間歇的に放射線を照射する。つまり一度の照射が終了する毎に放射線源５３は被検体の体軸方向に移動し、再び放射線の照射を行う。こうして７４枚の透視画像が取得され、これらがフィルタバックプロジェクション法により断層画像に再構成される。完成した断層画像は、被検体をある裁断面で裁断したときの断層像が写りこんだ画像となっている。

断層画像を生成するのには複雑な演算処理が必要となる。断層画像を生成するには、取得した７４枚の透視画像を断層画像生成用のコンソールに送出し、そこで断層画像に再構成が行われるようになっている。また、従来の放射線断層撮影装置５１によれば、透視画像が撮影されて断層画像が取得されるまでにいくらかの時間がかかる。

放射線断層撮影装置５１は、術者の指示を入力させる操作卓が備えられており、術者はこの操作卓を通じて放射線撮影を再試行することができる。すなわち、一連の透視画像の撮影中に被検体が移動するなどして、断層画像の被検体像にブレが生じた場合は、もう一度透視撮影を行って、断層画像の生成を行うことができる。また、例えば、取得された透視画像撮影の際に放射線の線量が多すぎて黒っぽい断層画像が取得されたとする。この時点で術者は、断層画像が露光不足であると認め、放射線の線量をより増加させた状態でもう一度７４枚の透視画像を撮影して断層画像を新たに取得するように放射線断層撮影装置５１に指示を与えることができる。

特開２００５−０１３７３６号公報

しかしながら、従来の構成によれば次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線断層撮影装置５１によれば、放射線撮影の各種条件を調節することが困難であるという問題点がある。

断層画像を取得するには、透視画像に複雑な演算を施さなければならず、透視画像の撮影後ただちに断層画像を取得することができない。断層画像の被検体像にブレが生じているかどうかは、断層画像を生成してみて初めて判定できるものなので、術者は透視画像の撮影からしばらくして断層画像におけるブレの発生に気づくことになる。

被検体の一部に放射線を当てて、その部分の透視像を単純に撮影するスポット撮影の場合は、撮影後ただちに被検体の透視画像を得ることができるので、この透視画像にブレが発生している場合は、術者はその時点で直ちに放射線の線量を調節して被検体の撮影をやり直すことができる。しかし、断層画像を撮影する場合は、一回目の撮影から撮影をやり直すまでの時間が長くかかってしまう。

ところで、放射線断層撮影装置５１によって断層画像を生成する場合に、７４枚の透視画像が先に得られる。したがって、この７４枚の透視画像を撮影の終了後ただちに表示させることは可能である。しかし、断層画像生成における中間画像である透視画像を視認したとしても、これから生成される断層画像における被検体のブレ具合を予想することは難しい。結局、断層画像が生成されないと、ブレの程度を知ることはできない。

このような断層画像の被検体像にブレに備えるには、７４枚の透視画像の撮影の終了後から断層画像が生成されるまでの長い間、被検体が放射線断層撮影装置５１にセットされ続けることになり、被検体の負担が大きくなる。また、従来の断層画像の生成においては、透視画像を取得後、被検体は放射線断層撮影装置５１を離れる場合がある。この場合、断層画像が生成される時点において被検体は放射線断層撮影装置５１から離れてしまっているので、もはや透視画像の生成をやり直すことができない。したがって、医師は、ブレたままの断層画像を用いて診断を行わなければならなくなる。また、断層画像のブレ具合だけでなく、断層画像の露光不足・露光過多についても、医師は断層画像が生成されないと、断層画像の露光の程度を知ることができない。この場合も,撮影を迅速にやり直すことができない。

本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、放射線源と放射線検出手段とが互いに反対方向に同期移動しながら一連の透視画像を撮影し、これを基に被検体の断層画像を取得する放射線断層撮影装置において、撮影によって取得された断層画像を撮影終了直後にプレビューできる放射線断層画像撮影装置を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体に放射線を照射する放射線源と、被検体に照射された放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段とに挟まれる位置に配置される被検体を載置する天板と、放射線源と放射線検出手段とを天板に沿った移動方向に同期的かつ互いに反対方向に移動させる移動手段と、移動手段を制御する移動制御手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、放射線源と、放射線検出手段とが移動されながら連写された一連の透視画像を再構成することにより任意の裁断面における被検体の断層像が写り込んだ診断用断層画像を生成する断層画像生成手段と、一連の透視画像を重ね合わせて所定の裁断面における被検体の断層像が写り込んだプレビュー画像を生成するプレビュー画像生成手段と、診断用断層画像を表示する前にプレビュー画像を表示する表示手段を備えることを特徴とするものである。

また、本発明に係る放射線断層撮影装置は、被検体にコーン状の放射線を照射する放射線源と、被検体に照射された放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段とに挟まれる位置に配置される被検体を載置する天板と、放射線源、および放射線検出手段で構成される撮像系と天板とを相対的に移動させる移動手段と、移動手段を制御する移動制御手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、撮像系と天板とを相対的に移動させながら連続撮影することにより、各画像の間で写り込む被検体の像を移動方向にずらしながら撮影された透視画像の各々を移動方向における所定の幅で分割して、放射線検出手段に対する放射線の入射方向が互いに異なる断片を生成する画像分割手段と、各透視画像より生成された断片のうち、放射線の入射方向が同一となっている断片を撮影された順に移動方向につなぎ合わせて、長尺透視画像を生成するとともに、ある透視画像におけるある断片以外の断片についても長尺透視画像を次々と生成する長尺透視画像生成手段と、長尺透視画像を基に所定の裁断面における被検体の断層像が写り込んだプレビュー画像を生成するプレビュー画像生成手段と、生成された複数枚の長尺透視画像を再構成して断層画像を生成する断層画像生成手段と、診断用断層画像を表示する前にプレビュー画像を表示する表示手段を備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明は、放射線源と放射線検出手段とを天板に沿った移動方向に同期的かつ互いに反対方向に移動させながら撮影された透視画像を再構成することにより任意の裁断面における被検体の断層像が写り込んだ診断用断層画像を生成する構成となっている。診断用断層画像を生成するのには時間がかかる。したがって、診断用断層画像に被検体の断層像が適当に写り込んでいなかったとしても、診断用断層画像が生成されるまで透視画像の撮影をやり直しができない。そこで、本発明によれば、診断用断層画像とは別に、被検体の断層像をプレビューするプレビュー画像を生成するようになっている。プレビュー画像は、診断用断層画像と同じ被検体の断層像であるものの、その裁断面はある特定の位置に限定されているので、より簡単な演算処理により取得できる。従って、術者は診断用断層画像よりも先に表示手段に表示されるプレビュー画像を一見することにより、一連の透視画像から生成される断層画像に写り込んでいる被検体の像がどの程度ブレているかが即座に判明するので、撮影のやり直しを迅速に決定できる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、プレビュー画像生成手段は、同一形状となっている一連の透視画像をずらさずに重ね合わせることによりプレビュー画像を生成すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。同一形状となっている一連の透視画像をずらさずに重ね合わせることによりプレビュー画像を生成するようにすれば、透視画像同士をシフトさせずに単純に重ね合わせるだけでプレビュー画像を取得できるので、プレビュー画像を生成する演算処理はより簡単となる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、プレビュー画像生成手段は、加算積分処理により一連の透視画像を重ね合わせることによりプレビュー画像を生成すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。一連の透視画像を加算積分処理により重ね合わせてプレビュー画像を生成するようにすれば、より確実にプレビュー画像を生成することができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、透視画像における高周波側の成分を抽出するハイパスフィルタリング手段を更に備え、プレビュー画像生成手段は、ハイパスフィルタリング手段によって高周波側の成分が抽出された透視画像を重ね合わせることによりプレビュー画像を生成すればより望ましい。

［作用・効果］上述のように、高周波側の成分が抽出された透視画像を重ね合わせることによりプレビュー画像を生成するようにすれば、透視画像に写り込んでいるボケ成分が消去されたあと重ね合わせられてプレビュー画像が生成される。これにより、視認性の高いプレビュー画像を取得できる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、プレビュー画像生成手段により生成されたプレビュー画像における高周波側の成分を抽出するハイパスフィルタリング手段を更に備え、表示手段は、高周波側の成分が抽出されたプレビュー画像を表示すればより望ましい。

［作用・効果］上述のように、プレビュー画像の高周波成分を抽出してこれを表示手段に表示させるようにすれば、視認性の高いプレビュー画像が表示される。高周波側の成分が抽出された透視画像を重ね合わせることによりプレビュー画像を生成する方法では、透視画像の各々に画像処理を施さなければならないので、それだけ画像処理の手間がかかる。しかし、上述の構成によれば、プレビュー画像のみ画像処理をすれば足りるので、より簡単な演算で視認性の高いプレビュー画像が提供できる。

本発明は、放射線源と放射線検出手段とを天板に沿った移動方向に同期的かつ互いに反対方向に移動させながら撮影された透視画像を再構成することにより任意の裁断面における被検体の断層像が写り込んだ診断用断層画像を生成する構成となっている。診断用断層画像を生成するのには時間がかかる。したがって、診断用断層画像に被検体の断層像が適当に写り込んでいなかったとしても、診断用断層画像が生成されるまで透視画像の撮影をやり直しができない。そこで、本発明によれば、診断用断層画像とは別に、被検体の断層像をプレビューするプレビュー画像を生成するようになっている。プレビュー画像は、診断用断層画像と同じ被検体の断層像であるものの、その裁断面はある特定の位置に限定されているので、より簡単な演算処理により取得できる。従って、術者は診断用断層画像よりも先に表示手段に表示されるプレビュー画像を一見することにより、一連の透視画像から生成される断層画像に写り込んでいる被検体の像がどの程度ブレているかが即座に判明するので、撮影のやり直しを迅速に決定できる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 実施例２に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例２に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。 実施例２に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。 実施例２に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。 本発明の１変形例に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 従来構成のＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。

次に、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、実施例におけるＸ線は、本発明の構成の放射線に相当する。なお、ＦＰＤは、フラットパネル型Ｘ線検出器（フラット・パネル・ディテクタ）の略である。

図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図１に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線断層撮影の対象である被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部（天板２の１面側）に設けられた被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下部（天板の他面側）に設けられ、被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出するＦＰＤ４と、コーン状のＸ線ビームの中心軸とＦＰＤ４の中心点とが常に一致する状態でＸ線管３とＦＰＤ４との各々を被検体Ｍの関心部位を挟んで互いに反対方向に同期移動させる同期移動機構７と、これを制御する同期移動制御部８と、ＦＰＤ４のＸ線を検出するＸ線検出面を覆うように設けられた散乱Ｘ線を吸収するＸ線グリッド５とを備えている。この様に、天板２は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とに挟まれる位置に配置されている。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。また、同期移動機構７は、本発明の移動手段に相当し、同期移動制御部８は、本発明の移動制御手段に相当する。

Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部６の制御にしたがってコーン状でパルス状のＸ線ビームを被検体Ｍに対して繰り返し照射する構成となっている。このＸ線管３には、Ｘ線ビームを角錐となっているコーン状にコリメートするコリメータが付属している。そして、このＸ線管３と、ＦＰＤ４はＸ線透視画像を撮像する撮像系３，４を生成している。

そして、さらに実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，８，１０を統括的に制御する主制御部２５と、プレビュー画像Ｖ，診断用断層画像Ｄを表示する表示部２７とを備えている。この主制御部２５は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部６，８，１０および後述の各部１１，１２，１３，１４を実現している。記憶部２３は、Ｘ線管３の制御に関わるパラメータなどのＸ線撮影装置１の制御に関するデータの一切を記憶する。操作卓２６は、術者のＸ線撮影装置１に対する各操作を入力させるものである。表示部２７は、本発明の表示手段に相当する。

同期移動機構７は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを同期させて移動させる構成となっている。この同期移動機構７は、同期移動制御部８の制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道（天板２の長手方向）に沿ってＸ線管３を直進移動させる。このＸ線管３とＦＰＤ４との移動方向は、天板２の長手方向に一致してる。しかも、検査中、Ｘ線管３の照射するコーン状のＸ線ビームは、常に被検体Ｍの関心部位に向かって照射されるようになっており、このＸ線照射角度は、Ｘ線管３の角度を変更することによって、たとえば初期角度−２０°から最終角度２０°まで変更される。この様なＸ線照射角度の変更は、Ｘ線管傾斜機構９が行う。Ｘ線管傾斜制御部１０は、Ｘ線管傾斜機構９を制御する目的で設けられている。

また、同期移動機構７は、上述のＸ線管３の直進移動に同期して、天板２の下部に設けられたＦＰＤ４を被検体Ｍの体軸方向Ａ（天板２の長手方向）に直進移動させる。そして、その移動方向は、Ｘ線管３の移動方向と反対方向となっている。つまり、Ｘ線管３が移動することによってＸ線管３の焦点の位置と照射方向が変化するコーン状のＸ線ビームは、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、ＦＰＤ４は、Ｘ線管３と互いに反対方向に同期して移動しながら、たとえば７４枚のＸ線透視画像Ｐを取得するようになっている。具体的には、撮像系３，４は、実線の位置を初期位置として、破線で示した位置を介して、図１に示した一点鎖線で示す位置まで対向移動する。すなわち、Ｘ線管３とＦＰＤ４の位置を変化させながら複数のＸ線透視画像が撮影されることになる。ところで、コーン状のＸ線ビームは常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光されるので、撮影中コーン状のＸ線ビームの中心軸は、常にＦＰＤ４の中心点と一致している。また、撮影中、ＦＰＤ４の中心は、直進移動するが、この移動はＸ線管３の移動の反対方向となっている。つまり、体軸方向ＡにＸ線管３とＦＰＤ４とを同期的、かつ互いに反対方向に移動させる構成となっている。Ｘ線透視画像Ｐは、本発明の透視画像に相当する。

また、ＦＰＤ４の後段には、そこから出力される検出信号を基にＸ線透視画像Ｐを生成する画像生成部１１が備えられており（図１参照），この画像生成部１１の更に後段には、Ｘ線透視画像Ｐを用いて診断用断層画像Ｄを生成する断層画像生成部１２と、Ｘ線透視画像Ｐにハイパスフィルタリング処理を施して、Ｘ線透視画像Ｐの高周波側の成分を抽出することにより、周波数処理画像Ｈを生成するハイパスフィルタリング部１３と、周波数処理画像Ｈを用いてプレビュー画像Ｖを生成するプレビュー画像生成部１４とを備えている。画像生成部１１は、本発明の画像生成手段に相当し、断層画像生成部１２は、本発明の断層画像生成手段に相当する。また、ハイパスフィルタリング部１３は、本発明のハイパスフィルタリング手段に相当し、プレビュー画像生成部１４は、本発明のプレビュー画像生成手段に相当する。

続いて、実施例１に係るＸ線撮影装置１の断層画像の取得原理について説明する。図２は、実施例１に係るＸ線撮影装置の断層画像の取得方法を説明する図である。例えば、天板２に平行な（鉛直方向に対して水平な）基準裁断面ＭＡについて説明すると、図２に示すように、基準裁断面ＭＡに位置する点Ｐ，Ｑが、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の不動点ｐ，ｑのそれぞれに投影されるように、Ｘ線管３によるコーン状のＸ線ビームＢの照射方向に合わせてＦＰＤ４をＸ線管３の反対方向に同期移動させながら一連のＸ線透視画像Ｐが画像生成部１１にて生成される。一連のＸ線透視画像Ｐには、被検体Ｍの投影像が位置を変えながら写り込んでいる。そして、この一連のＸ線透視画像Ｐを断層画像生成部１２にて再構成すれば、基準裁断面ＭＡに位置する像（たとえば、不動点ｐ，ｑ）が集積され、Ｘ線断層画像としてイメージングされることになる。一方、基準裁断面ＭＡに位置しない点Ｉは、ＦＰＤ４における投影位置を変化させながら一連の被検体画像に点ｉとして写り込んでいる。この様な点ｉは、不動点ｐ，ｑとは異なり、断層画像生成部１２でＸ線透視画像を重ね合わせる段階で像を結ばずにボケる。このように、一連のＸ線透視画像Ｐの重ね合わせを行うことにより、被検体Ｍの基準裁断面ＭＡに位置する像のみが写り込んだＸ線断層画像が得られる。このように、Ｘ線透視画像Ｐを単純に重ね合わせると、基準裁断面ＭＡにおけるＸ線断層画像が得られる。基準裁断面ＭＡの鉛直方向の位置が本発明の基準裁断面である。

さらに、断層画像生成部１２の設定を変更することにより、基準裁断面ＭＡに水平な任意の裁断面においても、同様な断層画像を得ることができる。撮影中、ＦＰＤ４において上記点ｉの投影位置は移動するが、投影前の点Ｉと基準裁断面ＭＡとの離間距離が大きくなるにしたがって、この移動速度は増加する。これを利用して、取得された一連の被検体画像を所定のピッチで体軸方向Ａにずらしながら再構成を行うようにすれば、基準裁断面ＭＡに平行な裁断面における診断用断層画像Ｄが得られる。このような一連の被検体画像の再構成は、断層画像生成部１２が行う。

ＦＰＤ４の構成について説明する。ＦＤＰ４のＸ線を検出する検出面には、図３に示すように、Ｘ線を検出するＸ線検出素子４ａが縦横に配列している。Ｘ線検出素子４ａは、被検体Ｍの体軸方向Ａに例えば１，０２４個、被検体Ｍの体側方向Ｓに例えば１，０２４個配列している。その配列ピッチは、体軸方向Ａ，体側方向Ｓ共に、３００μｍとなっている。後述の画像生成部１１が出力するＸ線透視画像Ｐは、各Ｘ線検出素子４ａが出力した検出信号を基に生成されたものであり、Ｘ線検出素子４ａと同様に画素が２次元的に配列されて構成されている。

断層画像生成部１２が生成する診断用断層画像Ｄについて説明する。診断用断層画像Ｄとは、任意の裁断面における平面で被検体Ｍを裁断したときの被検体Ｍの断層像が写り込んでいる画像である。この平面は天板２と平行となっている。断層画像生成部１２は、複数の診断用断層画像Ｄを一連のＸ線透視画像Ｐから生成する。図４は、断層画像生成部１２が生成する各診断用断層画像Ｄについての裁断面Ａ１〜Ａ４を示している。裁断面Ａ１〜Ａ４に関する各平面は、Ｘ線管３がＦＰＤ４の鉛直上向きにある時のＸ線管３とＦＤＰ４とを結ぶ線分Ｌに直交する。従って、線分Ｌは天板２とも直交する。そして、裁断面Ａ１〜Ａ４は、線分Ｌの伸びる方向に離間距離Ｗ１だけ離間して配列している。この離間距離Ｗ１の具体的な数値としては、５ｍｍ程度である。図４には、裁断面は４つしか描かれていないが、実際には４１個の裁断面が存在する。従って、各裁断面は、鉛直方向に２０ｃｍの幅を有する範囲内に配列していることになる。

断層画像生成部１２が診断用断層画像Ｄが生成する際の動作について説明する。断層画像生成部１２は、最もＸ線管３に近い側の裁断面、または最もＦＰＤ４に近い側から診断用断層画像Ｄを順番に生成していく。したがって、基準裁断面ＭＡにおける診断用断層画像Ｄは、直ちには生成されない。

診断用断層画像Ｄに写り込んでいる像について説明する。図４における裁断面Ａ２における診断用断層画像Ｄに写り込んでいる画像は、主に、裁断面Ａ２で被検体Ｍを裁断したときの画像である。しかし、実際は、診断用断層画像Ｄは、裁断面Ａ２よりもＸ線管３側、およびＦＰＤ４側における被検体Ｍの画像も含まれている。すなわち、裁断面Ａ２は、図４におけるＨで示す範囲における被検体Ｍの像が含まれている。診断用断層画像Ｄにおいて裁断面Ａ２由来の成分が一番多く、裁断面Ａ２からＸ線管３側、またはＦＰＤ４側に遠ざかる部分であるほど、診断用断層画像Ｄに投影される被検体Ｍの成分は少なくなるようになっている。他の裁断面における診断用断層画像Ｄについても同様である。従って、厳密には診断用断層画像Ｄは、各裁断面で被検体Ｍを裁断したときの像そものもではなく、裁断面近傍の像をも含んでいる。実施例１の説明においては、説明の便宜上、診断用断層画像Ｄは、ある裁断面で被検体Ｍを裁断したときの像であるものとしている。この様にして診断用断層画像Ｄを取得する方法をフィルターバックプロジェクションと呼び、断層画像生成部１２が行う演算処理は複雑なものとなっている。

ハイパスフィルタリング部１３は、一連のＸ線透視画像Ｐを画像生成部１１より受信して、このＸ線透視画像Ｐの高周波側の成分が抽出された周波数処理画像Ｈを生成する。高周波成分を抽出は、所定の行列フィルタをＸ線透視画像Ｐを構成する画素に作用させることで行われる。Ｘ線透視画像Ｐは、Ｘ線管３およびＦＰＤ４が移動しながら撮影されたものであるので、Ｘ線透視画像Ｐの各々は、図５に示すように、Ｘ線管３およびＦＰＤ４の移動方向（体軸方向Ａ）にボケた画像となっている。ハイパスフィルタリング部１３は、Ｘ線透視画像Ｐにおけるボケの原因となる低周波成分を取り除いて周波数処理画像Ｈを生成する。この周波数処理画像Ｈには、図６に示すようにボケが生じていない。

プレビュー画像生成部１４は、次々と生成される周波数処理画像Ｈをハイパスフィルタリング部１３より受信して、加算積分処理により周波数処理画像Ｈを重ね合わせてプレビュー画像Ｖを生成する。図２を用いて説明したように、Ｘ線透視画像Ｐ（正確には、これの視認性を向上させた周波数処理画像Ｈ）を単純に重ね合わせれば、基準裁断面ＭＡにおける断層画像が取得できるのである。従って、プレビュー画像生成部１４によって生成されるプレビュー画像Ｖは、被検体Ｍを基準裁断面ＭＡで裁断したときの断層像が写り込んでいる。

また、プレビュー画像生成部１４は、周波数処理画像Ｈを被検体Ｍの体軸方向Ａ，体側方向Ｓのいずれにもずらさずに重ね合わせる。この様にすることで、図２で説明したように基準裁断面ＭＡ以外の位置における被検体Ｍの像は確実にボカされ、被検体Ｍの断層像が取得されるようになっている。すなわち、プレビュー画像生成部１４は、同一形状となっているＸ線透視画像Ｐを（正確には、これの視認性を向上させた周波数処理画像Ｈ）重ね合わせるときに、Ｘ線透視画像ＰでＸ線透視画像Ｐを完全に覆うように重ね合わせることにより、一連のＸ線透視画像Ｐをずらさずに重ね合わせてプレビュー画像Ｖを生成する。

このプレビュー画像Ｖよりも断層画像生成部１２が生成する診断用断層画像Ｄの方が診断に優れている。プレビュー画像Ｖと異なり、診断用断層画像Ｄは、各裁断面で被検体Ｍを裁断したときの像そものもではなく、裁断面近傍の像をも含んでいるからである。しかも、プレビュー画像Ｖは必ず基準裁断面ＭＡの断層像となっているので、プレビュー画像Ｖを診断しても、被検体Ｍの一裁断面しか診断することができない。しかし、プレビュー画像Ｖの取得は、断層画像生成部１２による診断用断層画像Ｄの生成動作に比べて複雑な演算を必要とせず、プレビュー画像Ｖは、一連のＸ線透視画像Ｐの撮影の後直ちに取得できる。

また、診断用断層画像Ｄを取得する前であってもプレビュー画像Ｖを一見すれば、Ｘ線透視撮影段階において、像のブレ具合を判断することができる。すなわち、プレビュー画像Ｖにおいて被検体Ｍの断層像がブレて写っている場合は、生成される診断用断層画像Ｄにおける被検体像も同じようにブレたものとなっている。このように、プレビュー画像Ｖも断層画像であるので、断層画像生成部１２が生成する診断用断層画像Ｄにおける被検体像のブレ具合を的確に表した画像となっている。

また、プレビュー画像Ｖにおいて被検体Ｍの断層像が黒っぽく写っている場合は、生成される診断用断層画像Ｄも同じように黒っぽいものとなっている。この場合は、Ｘ線の線量が不足した露光不足の状態で一連のＸ線透視画像Ｐが取得されたことを表している。このように、プレビュー画像Ｖも断層画像であるので、断層画像生成部１２が生成する診断用断層画像Ｄの露光状況をも的確に表した画像となっている。

次に、このプレビュー画像Ｖが被検体Ｍの断層像を写し出す様子を、幾何学的に説明する。図７は、あるＸ線透視画像Ｐを撮影時のＸ線焦点の位置（焦点位置Ａ），被検体内部の構造物の位置（構造物位置Ｂ），およびＦＰＤ４における構造物が投影される位置（投影位置Ｃ）を表した斜視図である。ＳＩＤは、ＦＰＤ４と焦点位置Ａとの間の鉛直方向（天板２と直交する方向）における離間距離である。原点Ｏは、一連のＸ線透視画像Ｐの撮影中において、Ｘ線管３が照射するＸ線ビームの中心軸ＮがＸ線管３の位置に関わらず常に通過する点である。この原点Ｏを含む天板２に平行な平面が基準裁断面ＭＡである。焦点位置Ａと原点Ｏとを結ぶ線分と基準裁断面ＭＡの法線とがなす角をθとする。ＳＯＤは、原点Ｏと焦点位置Ａとの間の鉛直方向（天板２と直交する方向）における離間距離である。距離ｄ，なす角θは、一連のＸ線透視画像Ｐにおいて変化するが、ＳＩＤ，ＳＯＤは変化しない。

被検体Ｍの体側方向をｘ方向、被検体Ｍの体軸方向Ａをｙ方向、鉛直方向をｚ方向としたときの焦点位置Ａの座標は、Ｘ線管３がｘ方向には移動しないことから（０，ＳＯＤ・ｔａｎθ，ＳＯＤ）で表せる。また、構造物位置Ｂの座標を（ｘ，ｙ，ｚ）で表すものとする。図７における点Ａ，Ｂを通過する直線Ｌは、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）＋（１−ｔ）（０，ＳＯＤ・ｔａｎθ，ＳＯＤ）で表すことができる。よって、Ｚとｔには、次のような関係がある。
Ｚ＝ｔ・ｚ＋（１−ｔ）ＳＯＤ……（１）

投影位置Ｃの鉛直方向における位置は−（ＳＩＤ−ＳＯＤ）である。したがって、−（ＳＩＤ−ＳＯＤ）を式１のＺに代入することができる。つまり、投影位置Ｃにおいては、−（ＳＩＤ−ＳＯＤ）＝ｔ・ｚ＋（１−ｔ）ＳＯＤという関係が成り立つ。これをｔについて解くと次のような式が得られる。
ｔ＝ＳＩＤ／（ＳＯＤ−ｚ）……（２）

Ｘ線管３の移動に伴ってＦＰＤ４も移動する。具体的には、ＦＰＤ４はＦＰＤ４の中心点ＤがＸ線管３の移動に関わらず常にＸ線ビームの中心軸Ｎが通過するように移動している。中心点Ｄの位置は、（０，−ｔａｎθ（ＳＩＤ−ＳＯＤ），−（ＳＩＤ−ＳＯＤ））で表すことができる。

投影位置Ｃが中心点Ｄからｘ方向にｕ，ｙ方向にｖだけ離れているとすると、投影位置Ｃの座標は、（ｕ，ｖ−ｔａｎθ（ＳＩＤ−ＳＯＤ），−（ＳＩＤ−ＳＯＤ））で表すことができる。

投影位置Ｃは、直線Ｌを通過するはずである。従って、直線Ｌの方程式における左辺を投影位置Ｃの座標に置き換え、次のような方程式を得ることができる。
（ｕ，ｖ−ｔａｎθ（ＳＩＤ−ＳＯＤ），−（ＳＩＤ−ＳＯＤ））＝ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）＋（１−ｔ）（０，ＳＯＤ・ｔａｎθ，ＳＯＤ）……（３）

式３におけるｙ方向の成分を取り出せば、ｖ−ｔａｎθ（ＳＩＤ−ＳＯＤ）＝ｔ・ｙ＋（１−ｔ）ＳＯＤ・ｔａｎθという関係を得る。これをｖについて解くと次のような式が得られる。
ｖ＝ＳＩＤ・ｔａｎθ＋ｔ（ｙ−ＳＯＤ・ｔａｎθ）……（４）

式２，式４より、次のような関係が導ける。
ｖ＝ＳＩＤ・（ｙ−ｚ・ｔａｎθ）／（ＳＯＤ−ｚ）……（５）

つまり、式５によれば、ｚ＝０のとき、ｖは、なす角θによらず同じ位置となる。ｖは、ＦＰＤ４の中心点Ｄを原点とした被検体Ｍの体軸方向Ａの位置である。つまり、一連のＸ線透視画像Ｐにおいて、ｚが０の位置に存する基準裁断面ＭＡにおける被検体Ｍの像は、常に同じ位置に写り込んでいることになる。したがって、一連のＸ線透視画像Ｐをずらさずに重ね合わせると、基準裁断面ＭＡにおける被検体Ｍの断層像を取得することができるのである。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。実施例１に係るＸ線撮影装置１を用いて被検体Ｍの撮影を行うには、図８に示すように、まず被検体Ｍを天板２に載置し（載置ステップＳ１），Ｘ線透視画像Ｐの撮影が開始される（撮影開始ステップＳ２）。そして、撮影された一連のＸ線透視画像Ｐを基にプレビュー画像Ｖが生成され（プレビュー画像生成ステップＳ３），一連のＸ線透視画像Ｐを基に診断用断層画像Ｄが生成される（診断用断層画像生成ステップＳ４）。最後に、プレビュー画像Ｖおよび診断用断層画像Ｄが表示部２７に表示される（表示ステップＳ５）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。

＜載置ステップＳ１，撮影開始ステップＳ２＞
天板２に被検体Ｍを載置した後、術者が操作卓２６を通じて撮影開始の指示をＸ線撮影装置１に与えると、Ｘ線管制御部６は、記憶部２３に記憶されている管電圧・管電流・パルス幅などのＸ線管３の制御に関する設定値を読み出す。Ｘ線管制御部６は、この設定値通りにＸ線管３を制御し、Ｘ線管３にＸ線を発生させる。被検体Ｍを透過したＸ線は、ＦＰＤ４で検出され、このときの検出信号が画像生成部１１に送出される。画像生成部１１は、検出信号を基に被検体Ｍの透視像が写り込んだＸ線透視画像Ｐを生成する。

この様なＸ線透視画像Ｐの生成はＸ線管３およびＦＰＤ４を移動させながら複数回に亘って行われる。従って、撮影されたＸ線透視画像Ｐの各々には被検体Ｍの透視像が異なる撮影方向で写り込んでいることになる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４の移動は同期移動機構７が行う。撮影中、Ｘ線管３は、ＦＰＤ４を向くように傾斜角度が随時変更される。このＸ線管３の傾斜角度の変更はＸ線管傾斜機構９が行う。こうして、Ｘ線透視画像Ｐは一度の撮影で７４枚生成される。

＜プレビュー画像生成ステップＳ３＞
一連のＸ線透視画像Ｐは、ハイパスフィルタリング部１３に送出され、周波数処理が施されて周波数処理画像Ｈに変換される。周波数処理画像Ｈは、プレビュー画像生成部１４に送出され重ね合わせられて被検体Ｍの断層像を写し込んだプレビュー画像Ｖに変換される。

＜診断用断層画像生成ステップＳ４＞
一連のＸ線透視画像Ｐは、断層画像生成部１２にも送られる。断層画像生成部１２は、フィルターバックプロジェクション法などにより一連のＸ線透視画像Ｐを基に診断用断層画像Ｄの生成を開始する。診断用断層画像Ｄは、被検体Ｍの裁断面を変えながら複数枚生成される。

＜表示ステップＳ５＞
プレビュー画像Ｖは、断層画像生成部１２が一枚目の診断用断層画像Ｄを生成し終わる前に表示部２７に送出される。そして、表示部２７は、診断用断層画像Ｄを表示する前にプレビュー画像Ｖを表示する。術者は、プレビュー画像Ｖを一見して、撮影における被検体Ｍのブレ具合やＸ線の露光量が適切であったかどうかを一枚目の診断用断層画像Ｄが生成される前に判断することができる。

術者が撮影における被検体Ｍのブレ具合やＸ線の露光量が適切でないと認めた場合、操作卓２６を通じてＸ線管３の制御に関するパラメータを調節し、再びＸ線透視画像Ｐの撮影（ステップＳ２）からやり直すことができる。このときに、術者は断層画像生成部１２による診断用断層画像Ｄの生成を待つ必要は無い。

以上のように、実施例１の構成は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを天板２に沿った移動方向（被検体Ｍの体軸方向Ａ）に同期的かつ互いに反対方向に移動させながら撮影されたＸ線透視画像Ｐを再構成することにより任意の裁断面における被検体Ｍの断層像が写り込んだ診断用断層画像Ｄを生成する構成となっている。診断用断層画像Ｄを生成するのには時間がかかる。したがって、診断用断層画像Ｄに被検体Ｍの断層像が適当に写り込んでいなかったとしても、診断用断層画像Ｄが生成されるまでＸ線透視画像Ｐの撮影をやり直しができない。そこで、実施例１によれば、診断用断層画像Ｄとは別に、被検体Ｍの断層像をプレビューするプレビュー画像Ｖを生成するようになっている。プレビュー画像Ｖは、診断用断層画像Ｄと同じ被検体Ｍの断層像であるものの、その裁断面はある特定の位置に限定されているので、より簡単な演算処理により取得できる。従って、術者は診断用断層画像Ｄよりも先に表示部２７に表示されるプレビュー画像Ｖを一見することにより、一連のＸ線透視画像Ｐから生成される診断用断層画像Ｄに写り込んでいる被検体Ｍの像がどの程度ブレているかが即座に判明するので、撮影のやり直しを迅速に決定できる。

上述の構成は、同一形状となっている一連のＸ線透視画像Ｐをずらさずに重ね合わせることによりプレビュー画像Ｖを生成するようになっている。このようにすれば、透視画像同士をシフトさせずに単純に重ね合わせるだけでプレビュー画像Ｖを取得できるので、プレビュー画像Ｖを生成する演算処理はより簡単となる。

また、上述のように、高周波側の成分が抽出されたＸ線透視画像Ｐを重ね合わせることによりプレビュー画像Ｖを生成するようにすれば、Ｘ線透視画像Ｐに写り込んでいるボケ成分が消去されたあと重ね合わせられてプレビュー画像Ｖが生成される。これにより、視認性の高いプレビュー画像Ｖを取得できる。

次に、実施例２に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する。図９は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図９に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線断層撮影の対象である被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部（天板２の１面側）に設けられた被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下部（天板の他面側）に設けられ、被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出するＦＰＤ４と、コーン状のＸ線ビームの中心軸とＦＰＤ４の中心点とが一致する状態となっているＸ線管３とＦＰＤ４との位置関係を保った状態でＸ線管３とＦＰＤ４とに対して天板２を移動させる天板移動機構７ａと、これを制御する天板移動制御部８ａと、ＦＰＤ４のＸ線を検出するＸ線検出面を覆うように設けられた散乱Ｘ線を吸収するＸ線グリッド５とを備えている。この様に、天板２は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とに挟まれる位置に配置されている。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。また、天板移動機構７ａは、本発明の移動手段に相当し、天板移動制御部８ａは、本発明の移動制御手段に相当する。

Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部６の制御にしたがってコーン状でパルス状のＸ線ビームを被検体Ｍに対して繰り返し照射する構成となっている。このＸ線管３には、Ｘ線ビームを角錐となっているコーン状にコリメートするコリメータが付属している。そして、このＸ線管３と、ＦＰＤ４とはＸ線透視画像を撮像する撮像系３，４を生成している。

そして、さらに実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，８を統括的に制御する主制御部２５と、断層画像を表示する表示部２７とを備えている。この主制御部２５は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部６，８および後述の各部１１，１２，１３，１４，１５，１６を実現している。記憶部２３は、画像分割部１５が動作の際に参照する分割幅の設定値など、Ｘ線撮影装置１が動作の際に参照する各パラメータの一切を記憶するものである。

天板移動機構７ａは、天板２を撮像系３，４に対して移動させる構成となっている。この天板移動機構７ａは、天板移動制御部８ａの制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道（天板２の長手方向）に沿って天板２を直進移動させる。これに伴って、天板２に載置された被検体Ｍも撮像系３，４に対して移動することになる。この天板２との移動方向は、天板２の長手方向に一致してる。天板移動機構７ａにより撮像系３，４と天板２とが相対的に移動することになる。体軸方向Ａは、本発明の移動方向に相当する。

天板移動機構７ａが天板２を撮像系３，４に対し移動させる際、両者３・４の相対位置は保たれた状態である。つまり、Ｘ線管３が移動することによってＸ線焦点の位置が変化するコーン状のＸ線ビームは、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、天板２が撮像系３，４に対して移動しながら、たとえば７４枚のＸ線透視画像Ｐを取得するようになっている。具体的には、天板２は、実線の位置を初期位置として、破線で示した位置を介して、図９に示した一点鎖線で示す位置まで移動する。撮影中コーン状のＸ線ビームの中心軸は、常にＦＰＤ４の中心点と一致している。Ｘ線透視画像Ｐは、本発明の透視画像に相当する。

また、ＦＰＤ４の後段には、そこから出力される検出信号を基にＸ線透視画像Ｐを生成する画像生成部１１が備えられており（図９参照），この画像生成部１１の更に後段には、Ｘ線透視画像Ｐを短冊状の断片Ｔに分割する画像分割部１５と、プレビュー画像Ｖを生成するプレビュー画像生成部１４と、断片Ｔをシフトさせながらつなぎ合わせて長尺透視画像Ｎを生成する長尺透視画像生成部１６と、複数枚の長尺透視画像Ｎを再構成して診断用断層画像Ｄを生成する断層画像生成部１２とを備えている。

続いて、実施例１に係るＸ線撮影装置１の断層画像の取得原理について説明する。図１０は、実施例１に係るＸ線撮影装置の断層画像の取得方法を説明する図である。図１０は、Ｘ線透視撮影を行うときの天板２と撮像系３，４の位置関係を示している。この例では、Ｘ線透視画像Ｐの撮影は、被検体Ｍの胸部から開始し、被検体Ｍの足先で終了するものとする。撮影開始から終了までにＸ線透視画像Ｐは７４枚取得されたものとし、撮影時間が隣接している各Ｘ線透視画像Ｐには被検体Ｍの像が幅Ｗの分だけズレながら写り込んでいるものとする。

画像分割部１５は、取得されたＸ線透視画像Ｐを等間隔に分割して、被検体Ｍの体軸方向Ａ（天板２の移動移動方向）と直交する体側方向Ｓに縦長の短冊状の断片Ｔを生成する。つまり、画像分割部１５は、Ｘ線透視画像Ｐの各々を撮像系３，４の移動方向における所定の幅Ｗで分割する。この所定の幅Ｗは、画像分割部１５が分割の幅を決定する設定値を記憶部２３から読み出すことで設定される。このように、各Ｘ線透視画像Ｐに写り込んでいる被検体Ｍの像のズレ幅と、Ｘ線透視画像Ｐを分割するときの幅Wとは一致している。画像分割部１５が読み出す設定値は、撮像系３，４の移動に伴うＦＰＤ４に写り込む被検体像の移動の幅を幾何学演算により計算することで予め取得されているものである。

なお、画像分割部１５がＸ線透視画像Ｐを分割して生成された断片Ｔの各々を比較すると、ＦＰＤ４に対するＸ線の入射方向が互いに異なっている。放射状に放射されたＸ線がＦＰＤ４の位置に応じて異なる角度でＦＰＤ４に入射するからである。

画像分割部１５は、図１１に示すように、取得されたＸ線透視画像Ｐの全てについて分割動作を行う。一枚のＸ線透視画像Ｐは、４０分割されるので、Ｘ線透視画像Ｐが７４枚取得されていることからすれば、分割動作により２，９６０枚の断片Ｔが生成されることになる。また、Ｘ線透視画像Ｐを撮像系３，４の移動の上流側から順にＰ１〜Ｐ７４とする。そして、あるＸ線透視画像Ｐｎを４０分割したときの断片を撮像系３，４の移動の上流側から順にＴ１（Ｐｎ）〜Ｔ４０（Ｐｎ）とする。つまり、断片Ｔ１（Ｐ１）が被検体Ｍの最も頭側の透視像が写り込んでいる断片であり、断片Ｔ４０（Ｐ７４）が被検体Ｍの最も足先側の透視像が写り込んでいる断片となっている。各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ７４）は、長尺透視画像生成部１６に送られる。長尺透視画像生成部１６は、本発明の長尺透視画像生成手段に相当する。

長尺透視画像生成部１６は、各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ７４）のうち、Ｘ線透視画像Ｐ１における最も撮像系３，４の移動の上流側の位置に存していた断片Ｔ１（Ｐ１）と、Ｘ線透視画像Ｐ２〜Ｐ７４におけるその断片Ｔ１（Ｐ１）と同じ位置に存していた各断片Ｔ１（Ｐ２）〜Ｔ１（７４）とを撮影された順に撮像系３，４の移動方向につなぎ合わせる。具体的には、図１１に説明するように、各Ｘ線透視画像Ｐ１〜Ｐ３における、最も撮像系３，４の上流に位置している各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（Ｐ３）をこの順に撮像系３，４の移動方向に幅Ｗずつずらしながらつなぎ合わせる。

すると、被検体Ｍの体軸方向Ａに細長状の長尺透視画像Ｎ１が取得できる。この長尺透視画像Ｎ１は、被検体Ｍの像がＷの幅だけ体軸方向Ａに連続的にズレながら写り込んでいる断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）をＷの幅だけずらしながらつなぎ合わせた画像である。断片Ｔの体軸方向Ａの幅がＷであることからすれば、断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）を幅Ｗのピッチで並べて長尺透視画像Ｎ１を生成すると各断片に写り込んでいる被検体Ｍの像が過不足なくつなぎ合わせられることになる。したがって、長尺透視画像Ｎ１は、体軸方向Ａに連続的に被検体Ｍの像が写り込んでおり、各断片の継ぎ目を認識することができない。

このときの長尺透視画像Ｎ１を構成する断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）におけるＦＰＤ４に対するＸ線の入射方向を考えると、すべて同一の方向となっている。従って、長尺透視画像Ｎ１は、被検体ＭをＸ線の平行光で透視したときの像となっている。その理由について説明する。まず、各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）は、ＦＰＤ４における１端部で取得される（図１０の斜線部参照）。つまり、長尺透視画像Ｎ１を構成する各断片は、ＦＰＤ４の同一の領域で取得されたものである。

この領域に入射したＸ線の入射方向は、撮影中にどのように変化するかを考える。すなわち、撮影中は、Ｘ線管３とＦＰＤ４の相対位置に変化がないのだから、ＦＰＤ４における１端部（図１０の斜線部参照）に入射するＸ線の入射方向は、一連のＸ線透視画像Ｐの撮影の亘って変化がない。従って、長尺透視画像Ｎ１を構成する各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（Ｐ７４）は、ある定まった方向からＸ線が被検体Ｍに対して入射したときの被検体Ｍの像を写し込んでいることになり、ＦＰＤ４に対するＸ線の入射方向は、長尺透視画像Ｎ１の全域に亘って一様となる。

長尺透視画像生成部１６は、Ｘ線透視画像Ｐ１より生成された他の断片Ｔ２（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ１）についても断片Ｔ１（Ｐ１）と同様に長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０を生成する。各長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０は体軸方向Ａに連続的に被検体Ｍの像を写し込んでいる点で長尺透視画像Ｎ１と共通している。また、各長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０は、被検体ＭをＸ線の平行光で透視したときの像となっているのも長尺透視画像Ｎ１と共通している。ただし、各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０の各々の間で、被検体Ｍの投影方向が異なる。例えば、長尺透視画像Ｎ１は、Ｘ線の照射方向が被検体Ｍの頭部に向けて最も傾斜した状態で取得された断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（Ｐ７４）から構成され、長尺透視画像Ｎ２１は、Ｘ線の照射方向が被検体Ｍに向けて直交した状態で取得された断片Ｔ２１（Ｐ１）〜Ｔ２１（Ｐ１）から構成されている。

この様に、長尺透視画像生成部１６は、Ｘ線透視画像Ｐを分割することにより生成された断片Ｔのうち、あるＸ線透視画像Ｐにおけるある位置に存していた断片Ｔと、各Ｘ線透視画像Ｐにおけるその断片Ｔと同じ位置に存していた断片Ｔとを撮影された順に体軸方向Ａにつなぎ合わせて、長尺透視画像Ｎを生成し、あるＸ線透視画像Ｐにおけるその他の断片についても長尺透視画像Ｎを次々と生成する（図１１参照）。

長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０は、プレビュー画像生成部１４に送られる。送られてくる長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０は、被検体Ｍの投影方向を違えながら被検体Ｍを撮影したときの画像と考えることができる。被検体Ｍの内部の構造物は、各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０の間で比較すると、写り込む位置がズレながら各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０に写り込んでいる。被検体Ｍの内部の構造物は、被検体Ｍの構造物がＸ線管３寄りにあるか、それともＦＰＤ４寄りにあるかでこのズレる方向と速度が異なる。断層画像生成部１２は、高さ方向（ＦＰＤ４からＸ線管３に向かう方向）の位置に応じて構造物が各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０に写り込む様子が変化することを利用して被検体Ｍを基準裁断面ＭＡの裁断位置で裁断したときの診断用断層画像Ｄを生成する（図４参照）。このときプレビュー画像生成部１４は、フィルタバックプロジェクション法によりプレビュー画像Ｖを生成する（図１２参照）。

長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０は、断層画像生成部１２にも送られる。断層画像生成部１２は、フィルタバックプロジェクション法により基準裁断面ＭＡ以外の裁断位置に置いて複数の診断用断層画像Ｄを生成する。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。実施例２に係るＸ線撮影装置１を用いて被検体Ｍの撮影を行うには、まず被検体Ｍを天板２に載置し（上述のステップＳ１に相当），Ｘ線透視画像Ｐの撮影が開始される（上述のステップＳ２に相当）。そして、撮影された一連のＸ線透視画像Ｐを基にプレビュー画像Ｖが生成される（上述のステップＳ３に相当）。このプレビュー画像Ｖは、プレビュー画像生成部１４が生成する。そして、一連のＸ線透視画像Ｐを基に診断用断層画像Ｄが生成される（上述のステップＳ４に相当）。最後に、プレビュー画像Ｖおよび診断用断層画像Ｄが表示部２７に表示される（上述のステップＳ５に相当）。

実施例２の構成においても、プレビュー画像Ｖは、診断用断層画像Ｄが表示部２７に表示されるよりも先に表示部２７に表示される。表示部２７に表示されたプレビュー画像Vを一見した術者が撮影における被検体Ｍのブレ具合やＸ線の露光量が適切でないと認めた場合、操作卓２６を通じてＸ線管３の制御に関するパラメータを調節し、再びＸ線透視画像Ｐの撮影（ステップＳ２）からやり直すことができる。このときに、術者は断層画像生成部１２による診断用断層画像Ｄの生成を待つ必要は無い。

本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施をすることができる。

（１）上述の実施例においては、Ｘ線透視画像Ｐに周波数処理を施した後、これらを重ね合わせてプレビュー画像Ｖを生成するようにしていたが、本発明はこの様な構成に限られない。すなわち、図１３に示すように、ハイパスフィルタリング部１３をプレビュー画像生成部１４の後段に設け、未処理のＸ線透視画像Ｐを重ね合わせてプレビュー画像を生成し、これの高周波側の成分を抽出する周波数処理を行って、表示部２７に表示させるようにしてもよい。このように、プレビュー画像Ｖの高周波成分を抽出してこれを表示部２７に表示させるようにすれば、視認性の高いプレビュー画像Ｖが表示される。実施例１のように高周波側の成分が抽出されたＸ線透視画像Ｐを重ね合わせることによりプレビュー画像Ｖを生成する方法では、Ｘ線透視画像Ｐの各々に画像処理を施さなければならないので、それだけ画像処理の手間がかかる。しかし、上述の構成によれば、プレビュー画像Ｖのみ画像処理をすれば足りるので、より簡単な演算で視認性の高いプレビュー画像Ｖが提供できる。

（２）上述の実施例において、プレビュー画像生成部１４は、同一形状となっているＸ線透視画像Ｐを重ね合わせるときに、Ｘ線透視画像ＰでＸ線透視画像Ｐを完全に覆うように重ね合わせることにより、一連のＸ線透視画像Ｐをずらさずに重ね合わせてプレビュー画像Ｖを生成していたが、本発明はこの様な構成に限られない。すなわち、プレビュー画像生成部１４は、Ｘ線透視画像Ｐを被検体Ｍの体軸方向Ａに一定の間隔ずつずらしながら重ね合わせてプレビュー画像Ｖを生成するようにしてもよい。これにより、基準裁断面ＭＡ以外の裁断面における断層像が写り込んだプレビュー画像Ｖが生成できる。

（３）上述の実施例において、ハイパスフィルタリング部１３およびプレビュー画像生成部１４を実現するコンソールと、断層画像生成部１２を実行するコンソールとを異なるようにしてもよい。ハイパスフィルタリング部１３およびプレビュー画像生成部１４を実現するコンソールをマイコン等で実現すれば、これらの動作をＸ線撮影装置１の本体に容易に組み込むことができる。

（４）上述した実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。

（５）上述した実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。

Ｄ 診断用断層画像
Ｐ Ｘ線透視画像（透視画像）
Ｖ プレビュー画像
２ 天板
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
７ 同期移動機構（移動手段）
７ａ 天板移動機構（移動手段）
８ 同期移動制御部（移動制御手段）
８ａ 天板移動制御部（移動制御手段）
１１ 画像生成部（画像生成手段）
１２ 断層画像生成部（断層画像生成手段）
１３ ハイパスフィルタリング部（ハイパスフィルタリング手段）
１４ プレビュー画像生成部（プレビュー画像生成手段）
２７ 表示部（表示手段）

Claims (6)

1. 被検体に放射線を照射する放射線源と、
   被検体に照射された放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線源と前記放射線検出手段とに挟まれる位置に配置される被検体を載置する天板と、
   前記放射線源と前記放射線検出手段とを前記天板に沿った移動方向に同期的かつ互いに反対方向に移動させる移動手段と、
   前記移動手段を制御する移動制御手段と、
   前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、
   前記放射線源と、前記放射線検出手段とが移動されながら連写された一連の前記透視画像を再構成することにより任意の裁断面における被検体の断層像が写り込んだ診断用断層画像を生成する断層画像生成手段と、
   一連の前記透視画像を重ね合わせて所定の裁断面における被検体の断層像が写り込んだプレビュー画像を生成するプレビュー画像生成手段と、
   前記診断用断層画像を表示する前に前記プレビュー画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
   前記プレビュー画像生成手段は、同一形状となっている一連の前記透視画像をずらさずに重ね合わせることにより前記プレビュー画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
   前記プレビュー画像生成手段は、加算積分処理により一連の前記透視画像を重ね合わせることにより前記プレビュー画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   前記透視画像における高周波側の成分を抽出するハイパスフィルタリング手段を更に備え、
   前記プレビュー画像生成手段は、前記ハイパスフィルタリング手段によって高周波側の成分が抽出された前記透視画像を重ね合わせることにより前記プレビュー画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   前記プレビュー画像生成手段により生成された前記プレビュー画像における高周波側の成分を抽出するハイパスフィルタリング手段を更に備え、
   前記表示手段は、高周波側の成分が抽出された前記プレビュー画像を表示することを特徴とする放射線断層撮影装置。
6. 被検体にコーン状の放射線を照射する放射線源と、
   被検体に照射された放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線源と前記放射線検出手段とに挟まれる位置に配置される被検体を載置する天板と、
   前記放射線源、および前記放射線検出手段で構成される撮像系と前記天板とを相対的に移動させる移動手段と、
   前記移動手段を制御する移動制御手段と、
   前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、
   前記撮像系と前記天板とを相対的に移動させながら連続撮影することにより、各画像の間で写り込む被検体の像を移動方向にずらしながら撮影された透視画像の各々を前記移動方向における所定の幅で分割して、前記放射線検出手段に対する放射線の入射方向が互いに異なる断片を生成する画像分割手段と、
   各透視画像より生成された断片のうち、放射線の入射方向が同一となっている断片を撮影された順に前記移動方向につなぎ合わせて、長尺透視画像を生成するとともに、ある透視画像におけるある断片以外の断片についても長尺透視画像を次々と生成する長尺透視画像生成手段と、
   長尺透視画像を基に所定の裁断面における被検体の断層像が写り込んだプレビュー画像を生成するプレビュー画像生成手段と、
   生成された複数枚の前記長尺透視画像を再構成して断層画像を生成する断層画像生成手段と、
   前記診断用断層画像を表示する前に前記プレビュー画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。

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