JP2015002938A - X線透視撮影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1及び図2を参照しながら、本発明に係るX線透視撮影装置1の構成について説明する。
X線透視撮影装置1の移動機構は、X線検出器105と天板102との相対位置を水平方向及び鉛直方向に移動させ、または床面に対し水平かつ天板102の長手方向と直交する方向(図中Y方向)を軸心とする回転方向に移動させるように、アーム106及び天板102のいずれか一方または両方を移動させる。このため、X線透視撮影装置1は、アーム106を移動及び回転動作させるアーム移動機構120、天板102を移動させる天板移動機構110、天板102を起倒させる天板起倒機構111を有する。
図1に示す構成に加え、X線透視撮影装置1は天板102及びアーム106の位置及び角度を常時監視する位置検出部113と、X線管装置103を制御するX線制御部23と、X線管装置103に対して電力供給を行う高電圧発生装置114と、X線検出器105から出力されたX線信号に対して画像処理を行う画像処理部115と、画像処理部115から出力されたX線画像を記憶する画像記憶部116と、画像処理部115から出力されたX線画像を表示する表示装置117と、上述の各構成要素を制御する制御部22、制御部22に対して指令の入力を行う操作部119とを備える。また、制御部22には天板102に取り付けられた歪み量検出器21が接続され、天板102の歪み量が入力される。
操作部119は、キーボード、マウス、ジョイスティック等の入力装置を備え、操作者からの指令を制御部22に入力する。なお、操作部119は表示装置117と一体的に形成されたタッチパネル式の操作部としてもよい。
本発明において映像系とは、被検体101に対してX線を照射し、被検体101を透過した透過X線を検出するための装置群であり、具体的にはX線管装置103及びX線検出器105を含む。X線管装置103及びX線検出器105は、天板102を介して対向する状態でアーム106の端部にそれぞれ固定される。
X線透視撮影装置1の制御部22は、歪み量検出器21により計測した歪み量に基づいてX線検出器105と天板102との相対的な位置関係を一定に保つように移動機構(アーム移動機構120または天板移動機構110)の動作を制御する。透視像取得時であれば、制御部22は、透視像の取得を開始したときの天板102とX線検出器105との相対的な位置関係を基準とし、透視像取得中、常に透視像撮影位置における天板の歪み量を求め、天板102とX線検出器105との距離や角度が一定となるように天板102またはアーム106の位置を補正する。
図6において、L1は歪みセンサ21を取り付けた位置での天板102の歪み距離、L2_B、L2_CはX方向基準位置X0からアーム106の第2方向回転機構108の中心位置までのX方向の距離、L3はX方向基準位置X0から歪みセンサ21の取り付け位置までのX方向の距離、L4はX方向位置L2_Cでの天板102の歪み距離である。
これにより天板102と映像系(X線検出器105)との間の相対距離は天板102にたわみが発生していても常に一定になる。その結果、画像処理部105が画像を生成する際に特に拡大率の調整を行う必要がなく、足部側と頭部側とで遠近差のない(拡大率が一定の)画像を生成できる。
これにより、天板102とX線検出器105とのZ方向の距離を各X方向位置で相対的に一定とすることができる。
図9〜図11を参照して、第2の実施の形態のX線透視撮影装置1について説明する。なお、以下の説明では、第1の実施の形態と同一の各部は同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
そこで第2の実施の形態では、天板102とX線検出器105との平行を保つように天板102またはアーム106の角度を補正する。
図9において、L1は歪みセンサ21を取り付けた位置での天板102の歪み量(歪み距離)、L2_B、L2_Cは天板102の支点(X方向基準位置)X0からアーム106の第2方向回転機構108の中心位置までのX方向の距離、L3は天板102の支点(X方向基準位置)X0から歪みセンサ21の取り付け位置までのX方向の距離である。θは水平方向位置L2_Cにおける天板102の歪み角度である。歪み角度θは、例えば、L1、L2、L3、及びθの関係を予め計測し、データとして記憶部116に保持するようにしてもよい。或いは、L1,L3に基づいて歪みの形状を示す曲線を推定し、X方向の各位置(L2_B、L2_C、…)における天板歪み量(L4)を求め、更に三角関数を利用することでX方向の各位置(L2_B、L2_C、…)における歪み角度θを求めることができる。
第2の実施の形態のX線透視撮影装置1の制御部22bは、図10に示すように、歪み量演算部221bと閾値判定部222bと移動制御部223bとを備える。
上述の第1の実施の形態では、天板102とX線検出器105との間の距離が相対的に一定となるように天板102またはアーム106の鉛直方向位置を補正し、第2の実施の形態では、天板102とX線検出器105が相対的に平行を保つように天板102またはアーム106の角度を補正した。天板102のたわみが大きい場合は、上述の鉛直方向への位置補正と角度の補正と共に行うことが望ましい。第3の実施の形態のX線透視撮影装置1は、第1及び第2の実施の形態の処理を併せて行う。
図14において、L1は歪みセンサ(歪み量検出器)21を取り付けた位置での天板102の歪み距離、L2_B、L2_CはX方向基準位置X0からアーム106の第2方向回転機構108の中心位置までのX方向距離、L3はX方向基準位置X0から歪みセンサ21の取り付け位置までのX方向距離、L4はX方向位置L2_Cでの天板102の歪み距離である。θは水平方向位置L2_Cにおける天板102の歪み角度である。歪み角度θ及び歪み距離L4は、第1及び第2の実施の形態で説明したように求められる。つまり、L1,L3に基づいて歪みの形状を示す曲線を推定し、X方向の各位置(L2_B、L2_C、…)における天板歪み量(L4)を求める。更に三角関数を利用することでX方向の各位置(L2_B、L2_C、…)における歪み角度θを求め。また例えば、L1、L2、L3、L4、及びθの関係を予め計測し、データとして記憶部116に保持するようにしてもよい。
101・・・被検体
102・・・天板
103・・・X線管装置
104・・・X線絞り装置
105・・・X線検出器
106・・・アーム
107・・・第1方向回転機構
108・・・第2方向回転機構
109・・・アームスライド機構
110・・・天板移動機構
110a・・・天板垂直移動機構
110b・・・天板水平移動機構
111・・・・天板起倒機構
113・・・・位置検出部
21・・・・・歪み量検出器
22・・・・・制御部
221・・・・歪み量演算部
222・・・・閾値判定部
223・・・・移動制御部
Claims (9)
- 被検体を載置し、長手方向の一端部で片持ち支持された天板と、
前記被検体にX線を照射するX線源と、
前記X線源と対向配置され前記被検体を透過した透過X線を検出するX線検出器と、
前記X線源を一端部、前記X線検出器を他端部で支持するアームと、
前記X線検出器と前記天板との相対位置を、水平方向及び鉛直方向に移動させ、または前記天板の長手方向と直交する方向かつ水平方向を軸心とする回転方向に移動させるように、前記アーム及び前記天板のいずれか一方または両方を移動する移動機構と、
前記天板の歪み量を計測する歪み量検出器と、
前記歪み量検出器により計測した歪み量に基づいて前記X線検出器と前記天板との相対的な位置関係を一定に保つように前記移動機構の動作を制御する制御部と、
前記X線検出器から出力された透過X線に基づいてX線画像を生成する画像処理部と、
を備えることを特徴とするX線透視撮影装置。 - 前記制御部は前記歪み量として前記天板の鉛直方向の歪み距離を求め、歪み距離に応じて前記天板を昇降させるように前記移動機構を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
- 前記制御部は前記歪み量として前記天板の鉛直方向の歪み距離を求め、歪み距離に応じて前記アームを昇降させるように前記移動機構を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
- 前記制御部は前記歪み量として前記天板の歪み角度を求め、歪み角度に応じて前記アームの角度を前記天板の長手方向と直交する方向かつ水平方向を軸心とする回転方向に回転させるように前記移動機構を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
- 前記制御部は前記歪み量として前記天板の歪み角度を求め、歪み角度に応じて前記天板を起倒させるように、前記移動機構を制御することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
- 前記歪み量検出器は歪みセンサであり、前記天板の片持ち支持された部位の長手方向他端側に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
- 前記歪みセンサは、前記天板の側面に設けられることを特徴とする請求項6に記載のX線透視撮影装置。
- 前記制御部は、前記天板と前記X線検出器との間の距離が、透視像取得開始位置または最初の撮影像取得位置を基準として一定となるように前記移動機構を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
- 前記制御部は、前記天板の上面と前記X線検出器の前記天板に対向する面とが平行を保つように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。
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2013
- 2013-06-24 JP JP2013131354A patent/JP2015002938A/ja active Pending
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