JP2020150964A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】一連の撮影の中で撮影系に対する天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅ｔが短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅ｔが短くなってもその分だけ管電流値Ｉが高くなるように制御し、仮にＸ線管の定格によって管電流値Ｉが高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。逆に、天板の相対移動速度が遅く動きぼけ自体が生じない場合には、Ｘ線曝射のパルス幅ｔが長くなった分、管電流値Ｉが低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、Ｘ線による撮影を行うＸ線撮影装置に係り、特に、被検体を載置する天板または撮影系を移動させながら撮影を行う技術に関する。

従来、この種の装置として、診断または治療中に、患者である被検体を載置した天板またはＸ線管およびＸ線検出器を有した撮影系を移動させながらＸ線をパルス状に曝射してパルス透視やパルス撮影（連続撮影）を行う装置がある。Ｘ線撮影装置による撮影の一例として、以下のような手法が挙げられる。

なお、本明細書での「撮影」とは、強い線量でＸ線を照射してＸ線画像を取得する場合と、それよりも弱い線量でＸ線を連続的に照射してＸ線画像を逐次に表示することで動画表示する場合（透視）とを含むことに留意されたい。

下肢の血管造影像を得る際に、検出器サイズよりも大きな領域を撮影したいことがある。このとき、造影剤の流れに応じて装置（天板または撮影系）を移動させ撮影する手法がある。この場合には、天板の長手方向に装置（天板または撮影系）を移動させる。この手法を「ボーラスチェイス(Bolus Chase)」という。ボーラスチェイスを行う際、造影剤の流れに応じて天板を手動または電動で動かし関心領域の撮影を行っている。

ところで、Ｘ線管の管電流や管電圧を調整する技術が本出願人から提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、Ｘ線撮影以外の分野においても、例えば核磁気共鳴装置(MRI: Magnetic Resonance Imaging)において天板の移動速度を造影剤の流れに合わせつつフレームレートを変える技術がある（例えば、特許文献２参照）。

特許第５２７７８６１号 特表２００６−５１９６７７号公報

しかしながら、Ｘ線曝射中に患者と撮影系（Ｘ線管・Ｘ線検出器）との相対位置が変化する場合には、その移動速度が速くなると動きぼけが大きくなるという問題がある。
すなわち、従来の装置では、造影剤の移動速度に合わせてＸ線曝射のパルス幅（曝射時間）や管電流や管電圧などのＸ線曝射条件を予め適宜に設定している。一連の撮影中で術者はテレビ画面で造影剤の移動速度に合わせて天板または撮影系の移動速度を操作している。被検体中の造影剤の移動速度は必ずしも一定ではなく、部位に応じて変化してゆく。そのため、天板または撮影系の移動速度も造影剤の移動速度に合わせて変化するように操作される。

しかし、従来の装置では予め定められたＸ線曝射条件は一連の撮影中で一定であるので、天板または撮影系の移動速度が速くなった場合にＸ線曝射のパルス幅が一定のままであると、撮影で得られたＸ線画像中の動きぼけが大きくなる。その動きぼけを抑制するために、速い移動速度に合わせてＸ線曝射のパルス幅を短くしたＸ線曝射条件（例えば管電流値を高く設定したＸ線曝射条件）に設定しておくと、動きぼけについては抑制することができる。しかし、パルス幅を短くした分、例えば管電流値を高く設定しなければならない、あるいはＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には必要な線量を確保することができないという問題が生じる。造影剤の移動速度が速い部位を撮影する場合には動きぼけの抑制を優先するので、ある程度の必要な線量の低下は許容されるが、造影剤の移動速度が比較的に遅い部位については、もともと動きぼけは生じないのであるから、上記の必要な線量の低下を避けたい。

なお、上述の相対位置が変化する場合について、一例として、天板や、Ｘ線管やＸ線検出器を搭載したＣアームが、手動または電動で移動する場合が挙げられる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明は、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、本発明に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線による撮影を行うＸ線撮影装置であって、被検体を載置する天板と、Ｘ線を照射するためのＸ線管およびＸ線を検出するＸ線検出器を有し、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とが前記天板を挟んで対向するように配置された撮影系と、一連の撮影の中に前記天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させる操作手段と、前記天板を前記撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して前記一連の撮影を行う過程において、前記天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する制御手段とを備えるものである。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、一連の撮影の中で天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させる操作手段を備える。天板を撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、制御手段は個々のＸ線曝射条件を制御する。

このように、一連の撮影の中で天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。

逆に、天板の相対移動速度が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電流値が低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。その結果、天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができる。

なお、管電流値［ｍＡ］とＸ線曝射のパルス幅（曝射時間）［ｓ］との積は「ｍＡｓ値」とも呼ばれ、線量に比例する。しかし、上述したようにＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合がある。その場合には、天板を撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、制御手段は個々のＸ線曝射条件を制御する。管電圧値が高くなると線質が硬くなって減弱されにくい分、Ｘ線画像のコントラストが低下するが、必要な線量を確保することができる。逆に、天板の相対移動速度が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電圧値が低くなるように制御する。したがって、動きぼけ自体が生じない場合には、管電流値を低くしても必要な線量を確保することができ、かつコントラストが高い画質の良いＸ線画像を取得することができる。

実際には、収集されるＸ線画像（収集画像）上での動き量が問題となるので、上述した天板の相対移動速度に加えて、視野サイズ（収集されるＸ線画像のサイズ）や拡大率（SID/ SOD、Ｘ線管の焦点とＸ線検出器との距離(SID: Source Image Distance)、Ｘ線管の焦点と被検体との距離(SOD: Source Object Distance)）などによってパルス幅を制御することになる。これらの視野サイズや拡大率は、撮影系に対する天板の相対移動速度と相違して、一連の撮影の中で可変でなく、予め固定で設定される。

視野サイズが小さくなるとモニタに表示される表示拡大率を大きく設定するので、収集画像上での動き量が大きくなる。表示拡大率は、上述のSID/ SODで表される拡大率と相違することに留意されたい。そこで、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、視野サイズが小さくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。

また、拡大率が大きくなると収集画像上での動き量が大きくなる。そこで、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、拡大率が大きくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、一連の撮影の中で（撮影系に対する）天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。逆に、天板の相対移動速度が遅い場合には、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電流値が低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。その結果、天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができる。

実施例に係るＣアームを備えたＸ線撮影装置の側面図である。 実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図である。 （ａ）はＸ線撮影装置の可動式天板を手動で移動させる場合の操作部の概略図、（ｂ）はＸ線撮影装置の可動式天板を電動で移動させる場合の操作部のブロック図である。 下肢の血管造影像を得るための一連の撮影の流れを示すフローチャートである。 パルス幅と管電流値との関係を表した模式図である。 パルス幅と管電圧値との関係を表した模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＣアームを備えたＸ線撮影装置の側面図であり、図２は、実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図であり、図３（ａ）は、Ｘ線撮影装置の可動式天板を手動で移動させる場合の操作部の概略図であり、図３（ｂ）は、Ｘ線撮影装置の可動式天板を電動で移動させる場合の操作部のブロック図である。

本実施例に係るＸ線撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置し、長手方向（図中のｙ軸方向）に移動可能な可動式天板１ａを有した検診台１と、基台２とＣアーム３と撮影系４とを備えるとともに、図２に示すように、画像処理部５１とコントローラ５２と入力部５３とポテンショメータ５４と高電圧発生器５５とを備えている。可動式天板１ａは、本発明における天板に相当し、撮影系４は、本発明における撮影系に相当する。

検診台１は、上述した可動式天板１ａの他に、床面（図中のｘｙ平面）に設置された本体１ｂを備え、可動式天板１ａは本体１ｂに対して可動式天板１ａの長手方向に移動可能である。可動式天板１ａを手動で移動させてもよい。また、入力部５３（例えば操作レバー）で入力設定された移動速度で、コントローラ５２を介して天板駆動用のモータ５６（図３（ｂ）を参照）を駆動させることにより可動式天板１ａを電動で移動させてもよい。また、手動と電動とを両方組み合わせてもよい。

基台２は、天井面（図中のｘｙ平面）に設置され、ｘ軸方向に延在したｘ軸レール２１と、ｘ軸レール２１に敷設され、ｙ軸方向に延在したｙ軸レール２２と、ｙ軸レール２２に敷設され吊り掛け支持された支柱２３と、支柱２３に支持されたＣアーム支持部２４とを備えている。Ｃアーム３は、Ｃアーム支持部２４に支持され、Ｃアーム３の一端にＸ線管４１を支持するとともに、Ｃアーム３の他端にフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）４２を支持している。Ｘ線管４１は、本発明におけるＸ線管に相当し、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４２は、本発明におけるＸ線検出器に相当する。

このようにして、Ｃアーム３はＸ線管４１およびフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４２を互いに対向して支持する。したがって、Ｘ線管４１とＦＰＤ４２とが可動式天板１ａを挟んで対向するように配置されている。また、上述した撮影系４は、Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２を有している。

また、ｘ軸レール２１に対してｙ軸レール２２をｘ軸方向に移動させるモータ（図示省略）を備えている。このモータが回転駆動することで、ｙ軸レール２２がｘ軸方向に移動する。また、モータによってｙ軸レール２２がｘ軸方向に移動することで、ｙ軸レール２２に吊り掛け支持された支柱２３もｘ軸方向に移動し、支柱２３に支持されたＣアーム支持部２４もｘ軸方向に移動し、Ｃアーム支持部２４に支持されたＣアーム３もｘ軸方向に移動し、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｘ軸方向に移動する。以上のように、ｘ軸レール２１に対してｙ軸レール２２をｘ軸方向に移動させるモータは、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｘ軸方向に移動させる。

また、ｙ軸レール２２に対して支柱２３をｙ軸方向に移動させるモータ（図示省略）を備えている。このモータが回転駆動することで、支柱２３がｙ軸方向に移動する。また、モータによって支柱２３がｙ軸方向に移動することで、支柱２３に支持されたＣアーム支持部２４もｙ軸方向に移動し、Ｃアーム支持部２４に支持されたＣアーム３もｙ軸方向に移動し、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｙ軸方向に移動する。以上のように、ｙ軸レール２２に対して支柱２３をｙ軸方向に移動させるモータは、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｙ軸方向に移動させる。

また、支柱２３に対してＣアーム支持部２４を可動式天板１ａの短手方向に平行な軸（図中のｘ軸）心周りに回転移動させるＣアーム支持移動部２５を備えている。Ｃアーム支持移動部２５は、モータ２５ａと、モータ２５ａの回転を伝達するベルト２５ｂと、ベルト２５ｂに伝達された回転をｘ軸心周りの回転に変換するギヤボックス２５ｃと、ギヤボックス２５ｃからのｘ軸心周りの回転を伝達するギヤ２５ｄと、このギヤ２５ｄに噛合されたギヤ２５ｅとを備えている。ギヤ２５ｅは、図示を省略するベアリングが介在された状態で、支柱２３に固定されている。モータ２５ａが回転駆動することで、ベルト２５ｂ，ギヤボックス２５ｃおよびギヤ２５ｄを介して、ギヤ２５ｅがｘ軸心周りに回転して、このギヤ２５ｅの回転によって、支柱２３に対してＣアーム支持部２４がｘ軸心周りに回転移動する。

また、Ｃアーム支持移動部２５によってＣアーム支持部２４がｘ軸心周りに回転移動することで、Ｃアーム支持部２４に支持されたＣアーム３もｘ軸心周りに回転移動し、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｘ軸心周りに回転移動する。以上のように、Ｃアーム支持移動部２５は、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｘ軸心周りに回転移動させる。

また、Ｃアーム３を可動式天板１ａの長手方向に平行な軸（図中のｙ軸）心周りに回転移動させるＣアーム移動部３１を備えている。Ｃアーム３はレール形状で形成されており、Ｃアーム移動部３１は、Ｃアーム３の溝部に嵌合した２つのベアリング３１ａと、Ｃアーム３の外周面に沿って付設されたベルト３１ｂと、ベルト３１ｂの一部を巻き取るモータ３１ｃとを備えている。モータ３１ｃが回転駆動することで、ベルト３１ｂが周回し、それに伴ってベアリング３１ａに対してＣアーム３が摺動する。この摺動によりＣアーム３が、ｙ軸心周りに回転移動する。また、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｙ軸心周りに回転移動する。以上のように、Ｃアーム移動部３１は、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｙ軸心周りに回転移動させる。

このように、Ｘ線管４１を支持しＦＰＤ４２を支持するＣアーム３は、Ｃアーム移動部３１によるｙ軸心周りの回転移動の方向に沿って「Ｃ」の字で湾曲されて形成されており、Ｃアーム３の湾曲方向に沿ってＸ線管４１およびＦＰＤ４２がｙ軸心周りに回転移動するとも言える。また、Ｃアーム支持移動部２５は、Ｃアーム３のｙ軸心周りの回転移動とは別の方向であるｘ軸心周りの回転移動の方向にＣアーム３を回転移動させることで、Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２をｘ軸心周りに回転移動させるとも言える。

可動式天板１ａや基台２やＣアーム３を上述のように移動させて、Ｘ線管４１から照射されたＸ線をＦＰＤ４２が検出して得られたＸ線検出信号を、画像処理部５１（図２を参照）で処理することで被検体ＭのＸ線画像を得る。透視を行う場合には、撮影よりも弱い線量のＸ線をＸ線管４１から照射して複数のＸ線画像を逐次に得て、各Ｘ線画像をモニタ（図示省略）にリアルタイムに表示する。撮影を行う場合には、Ｘ線管４１からＸ線を照射して１枚のＸ線画像をモニタに出力表示またはプリンタ（図示省略）に出力印刷する。

コントローラ５２（図２を参照）はＸ線撮影装置の各構成を統括制御する。特に、コントローラ５２は、Ｃアーム支持移動部２５，Ｃアーム移動部３１，高電圧発生器５５（図２を参照）を制御する。また、可動式天板１ａを電動で移動させる場合には、コントローラ５２は天板駆動用のモータ５６（図３（ｂ）を参照）を制御する。本実施例では、可動式天板１ａの移動速度をポテンショメータ５４（図２を参照）による可動式天板１ａの位置検出によって測定し、可動式天板１ａを移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、測定された移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件をコントローラ５２は制御する。本実施例での具体的な制御については後述する。なお、図２では、図示の便宜上、コントローラ５２から、コントローラ５２が制御する構成を結ぶ結線については、一部を除き図示を省略する。コントローラ５２は、本発明における制御手段に相当する。

高電圧発生器５５（図２を参照）は、Ｘ線管４１用の高電圧を発生する。Ｘ線管４１の管電流値や管電圧値の設定は、コントローラ５２からの指令に基づいて高電圧発生器５５が行う。本実施例では、可動式天板１ａの移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する。さらに、Ｘ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、可動式天板１ａの移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する。

画像処理部５１やコントローラ５２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。なお、画像処理部５１については、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit) などで構成されてもよい。

可動式天板１ａを手動で移動させる場合には、図３（ａ）に示すように可動式天板１ａの側部に手動操作用のハンドル１ｃを設けており、ユーザなどの術者が手動操作用のハンドル１ｃを握って、可動式天板１ａをその長手方向（図中のｙ軸方向）に移動させることができる。また、手動により可動式天板１ａを速度可変に移動させることができる。したがって、可動式天板１ａを手動で移動させる場合には、手動操作用のハンドル１ｃが本発明における操作手段に相当する。

可動式天板１ａを電動で移動させる場合には、図３（ｂ）に示すように天板駆動用のモータ５６を設けており、入力部５３（図２を参照）で入力設定された可動式天板１ａの移動速度で、コントローラ５２を介して天板駆動用のモータ５６を駆動させることにより、可動式天板１ａをその長手方向に移動させることができる。例えば操作レバーで入力部５３を構成し、操作レバーの開度にしたがって可動式天板１ａの移動速度を設定する。このように、入力部５３で入力設定された可動式天板１ａの移動速度に応じて可動式天板１ａを速度可変に移動させることができる。したがって、可動式天板１ａを電動で移動させる場合には、入力部５３が本発明における操作手段に相当する。

なお、図２ではポテンショメータ５４によって可動式天板１ａの移動速度を測定して、測定された可動式天板１ａの移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御したが、可動式天板１ａを電動で移動させる場合には必ずしもポテンショメータを備える必要はない。入力部５３で入力設定された可動式天板１ａの移動速度をコントローラ５２に直接的に送り込んで、入力設定された可動式天板１ａの移動速度に応じて個々のＸ線曝射条件を制御してもよい。また、ポテンショメータで測定された可動式天板１ａの移動速度を、例えばオペアンプなどの比較器に送り込んで、入力部５３で入力設定された可動式天板１ａの移動速度に合わせるようにフィードバック制御してもよい。

次に、本実施例における個々のＸ線曝射条件の制御について、図４〜図６を参照して説明する。図４は、下肢の血管造影像を得るための一連の撮影の流れを示すフローチャートであり、図５は、パルス幅と管電流値との関係を表した模式図であって、図６は、パルス幅と管電圧値との関係を表した模式図である。

（ステップＳ１）造影剤投与
可動式天板１ａ（図１や図３などを参照）に載置された被検体Ｍ（図１を参照）の下肢に造影剤を投与する。造影剤の投与後に可動式天板１ａをその長手方向に移動させる。

（ステップＳ２）Ｘ線曝射条件の制御
可動式天板１ａの移動速度に応じてコントローラ５２（図２を参照）はＸ線曝射条件を制御する。特に、Ｘ線曝射条件のうち、Ｘ線曝射のパルス幅を設定するとともに、管電流値や管電圧値を所定値に設定するように高電圧発生器５５（図２を参照）を制御する。可動式天板１ａの移動速度に応じて、動きぼけが生じない程度に、かつＸ線管４１（図１および図２を参照）の定格を満たすようにＸ線曝射のパルス幅を設定して、被検体Ｍの体厚，設定されたパルス幅およびＸ線管４１の定格に基づいて管電流値や管電圧値を所定値に設定するように、Ｘ線曝射条件を制御する。

具体的には、例えば特許文献１：特許第５２７７８６１号のように、被検体Ｍの体厚に応じて撮影に必要な線量を設定して、設定された（撮影に必要な）線量に応じて管電圧値を設定するとともに、その体厚・管電圧値の下での線量比（線量からｍＡｓ値を除算した比率）を設定する。設定された（撮影に必要な）線量から、設定された線量比を除算することでｍＡｓ値を求める。ｍＡｓ値から、先に設定されたパルス幅（曝射時間）を除算することで管電流値を求める。パルス幅や管電流値や管電圧値の設定方法については特許文献１：特許第５２７７８６１号に限定されない。このように設定・制御されたＸ線曝射条件にしたがって、Ｘ線管４１からＸ線を被検体Ｍに照射しながらＦＰＤ４２（図１および図２を参照）で検出して撮影を行う。

ここで、収集されるＸ線画像のサイズ、すなわち視野サイズに応じてパルス幅を設定するのが好ましく、特に視野サイズが小さくなるのにしたがってパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御するのが好ましい。また、Ｘ線管４１の焦点とＦＰＤ４２との距離ＳＩＤ，Ｘ線管４１の焦点と被検体Ｍとの距離ＳＯＤを用いて、SID/ SODで表される拡大率に応じてパルス幅を設定するのが好ましく、特に拡大率が大きくなるのにしたがってパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御するのが好ましい。したがって、可動式天板１ａの移動速度に応じてパルス幅を設定する場合には、これら視野サイズや拡大率をも考慮して、収集されるＸ線画像（収集画像）上での動き量を加味してパルス幅を設定して、管電流値や管電圧値を所定値に設定する。

（ステップＳ３）移動速度が変化？
ステップＳ１での可動式天板１ａの移動速度が変化したか否かをポテンショメータ５４（図２を参照）によって判断する。移動速度が変化しない場合には次のステップＳ４に移行する。

移動速度が遅くなる場合にはステップＳ２に戻ってパルス幅を長く設定し直して、ｍＡｓ値から、長く設定し直したパルス幅を除算することで管電流値を求め直す。特に、上述のステップＳ２で動きぼけが生じない程度にパルス幅を設定したので、移動速度が速くなる場合には固定のパルス幅では動きぼけが生じる恐れがある。そこで、ステップＳ２に戻ってパルス幅を短く設定し直して、ｍＡｓ値から、短く設定し直したパルス幅を除算することで管電流値を求め直す。このようにｍＡｓ値が一定の場合には、図５に示すようにパルス幅ｔと管電流値Ｉとは反比例の関係にある。

ここで、Ｘ線管４１の定格を管電流値が満たさない場合には、ステップＳ２に戻ってパルス幅を短く設定し直して、管電流値を固定の状態で、管電圧値を高く設定し直す。図６に示すようにパルス幅ｔと管電圧値Ｖとは線形の関係にあって、パルス幅ｔが短くなると管電圧値Ｖをリニア（線形）に高く設定する。

（ステップＳ４）撮影終了？
下肢の血管造影像を得るための一連の撮影において、造影剤が足先に到達して一連の撮影を終了するか否かを判断する。一連の撮影が終了していない場合にはステップＳ３に戻って、可動式天板１ａの移動速度が変化したか否かをポテンショメータ５４によって判断し、移動速度が変化しない場合にはステップＳ４に移行し、移動速度が変化した場合にはステップＳ２に戻ってＸ線曝射条件を設定し直すように制御する。

このようにして、一連の撮影が終了していない場合にはステップＳ３に戻って、ステップＳ３→ステップＳ４、あるいはステップＳ３→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４を、一連の撮影が終了するまで繰り返し行うことで、可動式天板１ａを撮影系４に対して移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、個々のＸ線曝射条件を制御する。

本実施例に係るＸ線撮影装置によれば、一連の撮影の中で天板（本実施例では可動式天板１ａ）をその長手方向に撮影系４に対して速度可変に相対移動（本実施例ではＣアーム３や撮影系４を固定して可動式天板１ａのみを移動）させる操作手段（図３（ａ）では手動操作用のハンドル１ｃ，図３（ｂ）では入力部５３）を備えている。天板（可動式天板１ａ）を撮影系４に対して相対的に移動（Ｃアーム３や撮影系４を固定して可動式天板１ａのみを移動）させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、制御手段（本実施例ではコントローラ５２）は個々のＸ線曝射条件を制御する。

このように、一連の撮影の中で天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管４１の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。すなわち、造影剤の移動速度が速い部位を撮影する場合には、動きぼけの抑制の方を優先する。

逆に、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電流値が低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。その結果、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速い場合（造影剤の移動速度が速い部位を撮影する場合）には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合（造影剤の移動速度が比較的に遅い部位を撮影する場合）には必要な線量を確保することができる。

管電流値［ｍＡ］とＸ線曝射のパルス幅（曝射時間）［ｓ］との積であるｍＡｓ値は、「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように線量に比例する。しかし、上述したようにＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合がある。その場合には、天板を撮影系４に対して相対的に移動（可動式天板１ａのみを移動）させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、制御手段（コントローラ５２）は個々のＸ線曝射条件を制御する。管電圧値が高くなると線質が硬くなって減弱されにくい分、Ｘ線画像のコントラストが低下するが、必要な線量を確保することができる。逆に、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電圧値が低くなるように制御する。したがって、動きぼけ自体が生じない場合には、管電流値を低くしても必要な線量を確保することができ、かつコントラストが高い画質の良いＸ線画像を取得することができる。

実際には、収集されるＸ線画像（収集画像）上での動き量が問題となるので、上述した天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）に加えて、視野サイズ（収集されるＸ線画像のサイズ）や拡大率などによってパルス幅を制御することになる。「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように、これらの視野サイズや拡大率は、撮影系４に対する天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）と相違して、一連の撮影の中で可変でなく、予め固定で設定される。

視野サイズが小さくなるとモニタに表示される表示拡大率を大きく設定するので、収集画像上での動き量が大きくなる。表示拡大率は、「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように上述のSID/ SODで表される拡大率と相違することに留意されたい。そこで、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管４１の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、視野サイズが小さくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。

また、「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように、拡大率が大きくなると収集画像上での動き量が大きくなる。そこで、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管４１の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、拡大率が大きくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。

本発明は、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）上述した実施例では、下肢の血管造影像を得るための撮影に適用したが、天板を被検体の載置面に平行に撮影系に対して速度可変に相対移動させる術式であれば、必ずしも血管造影像を得るための撮影に限定されない。

（２）上述した実施例では、天板をその長手方向に撮影系に対して速度可変に相対移動させたが、天板をその短手方向に撮影系に対して速度可変に相対移動させてもよい。つまり、天板を被検体の載置面に平行に撮影系に対して速度可変に相対移動させるのであれば、天板の長手方向・短手方向のいずれでもよい。

（３）上述した実施例では、Ｃアームや撮影系を固定して天板のみを被検体の載置面に平行に速度可変に移動させることで、天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させたが、天板を固定してＣアームや撮影系を被検体の載置面に平行に速度可変に移動させてもよい。天板を固定する場合には上述した実施例のような可動式天板１ａ（図１や図３などを参照）に限定されず、検診台の本体に対して固定の天板であってもよい。また、天板とともにＣアームや撮影系も被検体の載置面に平行に速度可変に移動させてもよい。

（４）上述した実施例では、Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）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)のように、通常において用いられるＸ線検出器であれば特に限定されない。

（５）上述した実施例では、Ｘ線管およびＸ線検出器を互いに対向して支持する支持手段として、図１や図２に示すＣアーム３を例に採って説明したが、Ｃアーム３に限定されない。例えば、「コ」の字で屈曲されて形成されたアームでもよい。また、天井から吊り下げられた支持手段に限定されず、床面に設置された支持手段であってもよい。また、Ｘ線管およびＸ線検出器を互いに対向して支持する支持手段に限定されず、Ｘ線管とＸ線検出器とが天板を挟んで対向するように配置された構造であれば、Ｘ線管・Ｘ線検出器が互いに独立して駆動するような構造にも適用することができる。この構造を採用すると、天板を固定して撮影系を被検体の載置面に平行に速度可変に移動させる場合には、Ｘ線管・Ｘ線検出器の移動が互いに同期するように制御する。

（６）上述した実施例では、天板の載置面は水平であって、臥位姿勢で被検体を天板に載置して撮影を行ったが、天板の載置面は垂直であってもよい。この場合には、立位姿勢で被検体を天板に載置して撮影を行う。

以上のように、本発明は、例えば血管造影像を得るための撮影のように、天板を被検体の載置面に平行に撮影系に対して速度可変に相対移動させる術式に適している。

１ａ … 可動式天板
１ｃ … 手動操作用のハンドル
４ … 撮影系
４１ … Ｘ線管
４２ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
５２ … コントローラ
５３ … 入力部
ｔ … （Ｘ線曝射の）パルス幅
Ｉ … 管電流値
Ｖ … 管電圧値
Ｍ … 被検体

Claims (4)

1. Ｘ線による撮影を行うＸ線撮影装置であって、
   被検体を載置する天板と、
   Ｘ線を照射するためのＸ線管およびＸ線を検出するＸ線検出器を有し、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とが前記天板を挟んで対向するように配置された撮影系と、
   一連の撮影の中に前記天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させる操作手段と、
   前記天板を前記撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して前記一連の撮影を行う過程において、前記天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する制御手段と
   を備える、
   Ｘ線撮影装置。
2. 請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
   前記天板を前記撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して前記一連の撮影を行う過程において、前記制御手段は、前記天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する、
   Ｘ線撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
   前記制御手段は、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する、
   Ｘ線撮影装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
   前記制御手段は、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する、
   Ｘ線撮影装置。

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