JP2021045647A - 放射線画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】重力方向に限定されることなく放射線画像撮影装置を傾斜させた場合でも良好な撮影を可能とする。【解決手段】可搬型の放射線画像撮影装置１と、被検体Ｈに放射線源を向けて放射線を照射する可搬型の放射線発生装置５０とを備える放射線画像撮影システム１００において、放射線画像撮影装置の傾斜角度を検出する第一の傾斜角検出部２５と、放射線発生装置の放射線源の傾斜角度を検出する第二の傾斜角検出部５６と、第一の傾斜角検出部と検出と第二の傾斜角検出部の検出に基づいて撮影支援処理を行う支援制御部２２２とを備えることを特徴とする。放射線画像撮影装置１における傾斜角度検出と放射線源５１における傾斜角度検出とにより、いずれかを任意に傾斜させた場合でも他方をこれに合わせて傾斜させることが可能となる。【選択図】図９

Description

本発明は、放射線画像撮影システムに関する。

照射されたＸ線（放射線）の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型のＸ線画像撮影装置や、照射されたＸ線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号（すなわち画像データ）に変換するいわゆる間接型のＸ線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型のＸ線画像撮影装置における検出素子や、間接型のＸ線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせてＸ線検出素子という。

このタイプのＸ線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており
、従来は支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型（固定型等ともいう。）として構成されていたが、近年、Ｘ線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型（カセッテ型等ともいう。）のＸ線画像撮影装置が開発され、実用化されている。

一方、Ｘ線画像撮影装置を可搬型としたことに伴い、被検体にＸ線を照射するＸ線発生装置も可搬型とすることで可搬型のＸ線画像撮影システムが開発され、撮影可能なエリアのさらなる拡大が図られている。

上記のような可搬型のＸ線画像撮影システムにおいては、Ｘ線発生装置によるＸ線の照射方向に対してＸ線画像撮影装置の入射面が垂直になっていないと、良質な画像データを得ることができないことから、従来は、３軸の重力センサーを設け、重力方向に対するＸ線画像撮影装置の傾きを検出していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−０００４５２号公報

しかしながら、上記従来のＸ線画像撮影システムは、Ｘ線画像撮影装置のみについて重力方向に対する傾きを検出し、Ｘ線発生装置によるＸ線の照射方向の傾きは検出していない。
このため、Ｘ線発生装置はＸ線の照射方向を重力方向に固定し、Ｘ線発生装置は重力方向になる様に向きを維持して撮影を行うことは可能だが、Ｘ線発生装置の照射方向を重力方向から傾斜させた場合には、Ｘ線の照射方向に垂直となるようにＸ線発生装置を傾けることは困難であった。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、重力方向に限定されることなく放射線画像撮影装置を傾斜させた場合でも良好な撮影を可能とする放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
可搬型の放射線画像撮影装置と、
被検体に放射線源を向けて放射線を照射する可搬型の放射線発生装置と、
を備える放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置の傾斜角度を検出する第一の傾斜角検出部と、
前記放射線発生装置の前記放射線源の傾斜角度を検出する第二の傾斜角検出部と、
前記第一の傾斜角検出部の検出と前記第二の傾斜角検出部の検出とに基づいて撮影支援処理を行う支援制御部とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記支援制御部は、前記放射線画像撮影装置に搭載されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記支援制御部による撮影支援処理は、前記放射線画像撮影装置と前記放射線源の傾斜角度の差、補正すべき傾斜角度量又は前記放射線画像撮影装置と前記放射線源の向きの適否のいずれかを表示部で表示又は通知音出力部で通知する処理であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記支援制御部による撮影支援処理は、前記放射線画像撮影装置又は前記放射線源に対する放射線画像撮影動作の禁止とその解除であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記第一の傾斜角検出部は、ジャイロセンサーを有していることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記第一の傾斜角検出部は、加速度センサーを有していることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記第二の傾斜角検出部は、ジャイロセンサーを有していることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記第二の傾斜角検出部は、加速度センサーを有していることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線源は、一以上の回動関節により向きを変更調節可能に支持されており、
前記第二の傾斜角検出部は、前記回動関節の回動角を検出する角度センサーを有していることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置の傾斜角度検出の基本軸の方向と前記放射線源の向きの傾斜角度検出の基本軸の方向との関係を校正するための位置決め構造を前記放射線画像撮影装置又は前記放射線源に設けたことを特徴とする。

本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、重力方向に対して放射線画像
撮影装置を傾斜させた場合でも、放射線発生装置の照射方向もこれに合わせることができ、良好な放射線画像撮影を行うことが可能となる。

本実施形態に係るＸ線画像撮影システムの構成例を表す図である。 Ｘ線発生装置の構成図である。 本実施形態に係るＸ線画像撮影装置の外観を表す斜視図である。 図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 基板の構成を示す平面図である。 Ｘ線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 Ｘ線画像撮影装置の構成図である。 Ｘ線管球の筐体に設けられた位置合わせ定規を示す斜視図である。 Ｘ線画像撮影装置とＸ線発生装置の各構成が実行する撮影支援処理を示した工程図である。 Ｘ線発生装置の他の例を示す斜視図である。 Ｘ線発生装置の他の例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る放射線画像撮影システムとしてのＸ線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、放射線画像撮影装置としてのＸ線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射されたＸ線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型のＸ線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずにＸ線を検出素子で直接検出する、いわゆる直接型のＸ線画像撮影装置に対しても適用することができる。

［Ｘ線画像撮影システムの概略構成］
図１はＸ線画像撮影システムの概略構成図である。Ｘ線画像撮影システム１００は、回診車５３に搭載された可搬型の放射線発生装置としてのＸ線発生装置５０と、可搬型のＸ線画像撮影装置１と、Ｘ線画像撮影装置１の画像データを取得するコンソールＣとから構築されている。
なお、図１では、寝台Ｂｅの上で臥位の姿勢をとっている被検体としての被検者Ｈの下側にＸ線画像撮影装置１を介挿した状態で操作者ＴがＸ線画像撮影を行う場合を例示しているが、Ｘ線画像撮影装置１を被検者Ｈの身体にあてがうようにして撮影する等、種々の態様で撮影することが可能である。

［Ｘ線発生装置］
図２はＸ線発生装置５０のブロック図である。Ｘ線発生装置５０は、図１及び図２に示すように、車輪を備えて移動可能な回診車５３と、回診車５３に支持された放射線源としてのＸ線管球５１と、回診車５３の内部に格納保持されたＸ線管球５１のジェネレーター５４と、回診車５３の内部に搭載されたＸ線発生装置５０の操作卓５５とを備えている。

回診車５３は、車輪を備え、自在に移動を行うことが可能である。この回診車５３は、図示しない車輪の回転止めを備えており、Ｘ線画像撮影の際には、回転止めにより、Ｘ線管球５１が移動を生じないように固定することができる。

Ｘ線管球５１のジェネレーター５４は、放射線技師等の操作者Ｔにより操作卓５５から管電圧や管電流、曝射時間、照射線量等が設定されると、Ｘ線管球５１から設定された管電圧等に応じた線量のＸ線を照射させるなど、Ｘ線の照射に関する種々の条件での照射を
実行させる。

Ｘ線管球５１は、筐体５１１（図８参照）に格納された状態で、回診車５３の車体上部に設けられた支持機構５２に支持されている。この支持機構５２は、水平軸回りに回動可能な二つの回動関節５２１，５２２と、支持機構５２の長手方向に沿った軸回りに回動可能な一つの回動関節５２３とを備え、先端部で保持したＸ線管球５１によるＸ線の照射方向を任意に調節可能としている。

また、Ｘ線管球５１には第二の傾斜角検出部としての傾斜角センサー５６が併設されており、支持機構５２によりＸ線管球５１の照射方向を調節すると、その角度変化を検出することができる。
この傾斜角センサー５６は、Ｘ線管球５１に対して定められた直交座標系三軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とする）における各軸回りの角度変化を個別に検出する三つのジャイロセンサーで構成されている。

例えば、図８を参照して説明すると、Ｘ線管球５１と傾斜角センサー５６は、直方体形状の筐体５１１内に格納保持されており、筐体５１１の正面の照射口５１２からＸ線の照射を行う。そして、傾斜角センサー５６のＸ軸はＸ線管球５１の照射方向（光軸）に平行であり、Ｙ軸は筐体５１１の正面の横の辺に平行であり、Ｚ軸は筐体５１１の正面の縦の辺に平行である。
傾斜角センサー５６の三つのジャイロセンサーは、上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を中心とする回動角度変化を個別に検出することができる。

操作卓５５は、Ｘ線発生装置５０の各部の制御を行うコントローラー５５１と、上述した管電圧や管電流、曝射時間、照射線量等の各種の設定を入力するための入力部５５２と、操作者Ｔが操作してジェネレーターに対してＸ線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ５５３と、各種の表示を行う表示部５５４と、Ｘ線画像撮影装置１との間で無線通信を行う無線モジュール５５５とを備えている。

入力部５５２は、所定の情報入力を行うためのスイッチ、キーボード等の入力インターフェイスである。
表示部５５４は、文字画像情報等が表示可能な液晶パネル等の表示デバイスである。
無線モジュール５５５は、無線通信回路が組み込まれた素子であり、アンテナを備え、Ｘ線画像撮影装置１が備える無線モジュール２２６と通信規格が一致しており、相互の無線通信を可能とする。

コントローラー５５１は、ＣＰＵ、メモリ等を備えた処理回路であり、例えば、入力部５５２から管電圧や管電流、曝射時間、照射線量等の各種設定の入力や曝射スイッチ５５３からの曝射実行の入力を受けると、ジェネレーター５４に対して、これらの設定に従ってＸ線管球５１からＸ線の照射を行うための指令を入力する。

また、コントローラー５５１には、傾斜角センサー５６を構成する三つのジャイロセンサーからの検出角度変化が入力される。そして、コントローラー５５１は、それぞれのジャイロセンサーの出力を短い時間周期ごとに検出し積算して記録することにより、例えば、Ｘ線管球５１の初期の向きからの積算角度変化量を求め、初期の向きに積算角度変化量を加算して現在のＸ線管球５１の向きを求めることができる。
さらに、コントローラー５５１は、Ｘ線管球５１の向きを、無線モジュール５５５を通じて、Ｘ線画像撮影装置１に送信する。

また、詳細は後述するが、Ｘ線画像撮影装置１では、当該Ｘ線画像撮影装置１の向き（
傾斜角度）とＸ線管球５１の向き（傾斜角度）とを照合してその結果を無線で送信する。従って、コントローラー５５１は、無線モジュール５５５を通じてＸ線画像撮影装置１から送信された照合の結果を受信して、表示部５５４にて表示するよう制御を行う。

［コンソール］
コンソールＣはコンピューター等で構成されており、回診車５３の上部に設置されている。
コンソールＣは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）で構成される表示部や、キーボード、タッチパネル等の入力手段が装備されている。
また、コンソールＣは、Ｘ線画像撮影装置１が備える無線モジュール２２６と通信規格が一致した図示しない無線モジュールを備えており、Ｘ線画像撮影装置１において撮影されたＸ線画像の画像データを受信することができる。かかる画像データは、コンソールＣに内蔵されたＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成された記憶手段に記憶される。

［Ｘ線画像撮影装置］
図３はＸ線画像撮影装置１の外観を示す斜視図、図４は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。なお、以下では、Ｘ線画像撮影装置１における上下方向については、Ｘ線画像撮影装置１を図４の状態に配置した場合に基づいて説明する。

図３に示すように、Ｘ線画像撮影装置１の筐体２の一方の側面には、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクター３９、インジケーター４０等が配置されている。また、図示を省略するが、筐体２の反対側の側面には、外部と無線方式で通信を行うためのアンテナ４１（後述する図６参照）が設けられている。

図４に示すように、筐体２の内部には、基台３１が配設されており、基台３１の上面側には、図示しない鉛の薄板等を介して基板４が配置されている。基板４の上面には前述したＸ線検出素子７等が設けられているが、この点については後で説明する。そして、基板４の上方には、シンチレーター基板３４に形成されたシンチレーター３と基板４のＸ線検出素子７等とが対向する状態でシンチレーター３やシンチレーター基板３４が配置されている。

基台３１の下面側には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や内蔵電源２４等が取り付けられている。また、基台３１の下面側には、第一の傾斜角検出部としての傾斜角センサー２５が取り付けられている。本実施形態では、このようにしてセンサーパネルＳＰが形成されている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。

図５に示すように、基板４の上面（すなわちシンチレーター３に対向する面）４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。また、複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各領域ｒには、Ｘ線検出素子７がそれぞれ設けられている。本実施形態では、このように、各Ｘ線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されている。

また、本実施形態では、複数のバイアス線９が各信号線６に平行に配設されており、各バイアス線９は結線１０に接続されている。そして、基板４の周縁部に、複数の入出力端子１１が設けられており、各入出力端子１１はそれぞれ各走査線５や各信号線６、結線１０と接続されている。そして、図示を省略するが、各入出力端子１１は、後述する読み出しＩＣ１６等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板と接続され、フレキシブル回路基板が基板４の裏面側に引き回されて前述したＰＣＢ基板３３等に接続されるようになっている。

ここで、Ｘ線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図６は本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図である。各Ｘ線検出素子７では、図示しない被写体を介して照射されたＸ線の線量（或いはシンチレーター３で変換された電磁波の光量）に応じた電荷が各Ｘ線検出素子７内でそれぞれ発生するようになっている。なお、以下では、Ｘ線検出素子７がフォトダイオードで構成されている場合について説明するが、Ｘ線検出素子７を例えばフォトトランジスターやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いることも可能である。

そして、各Ｘ線検出素子７の一方の電極７ａには、バイアス線９が接続されており、バイアス線９や結線１０を介してバイアス電源１４から各Ｘ線検出素子７に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。また、各Ｘ線検出素子７の他方の電極７ｂには、スイッチ素子としてＴＦＴ８が接続されており、ＴＦＴ８は信号線６に接続されている。

また、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態となり、Ｘ線検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させる。また、走査線５を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、Ｘ線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、Ｘ線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。

各走査線５は、それぞれ走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂに接続されている。走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー１５ｂで走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるようになっている。

また、各信号線６は、それぞれ読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７に接続されている。本実施形態では、読み出し回路１７は、積分回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図６では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。

撮影時に、スイッチ素子である各ＴＦＴ８がオフ状態とされた状態で図示しないＸ線照射装置からＸ線画像撮影装置１にＸ線が照射されると、Ｘ線の照射により各Ｘ線検出素子７内で発生した電荷がＸ線検出素子７内に蓄積される。そして、各Ｘ線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理の際には、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて、各Ｘ線検出素子７内から信号線６に電荷がそれぞれ放出される。

そして、その電荷が、各読み出し回路１７の積分回路１８に流れ込んで蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値が出力される。相関二重サンプリング回路１９は、各Ｘ線検出素子７から電荷が流れ込む前と後にそれぞれ積分回路１８から出力された出力値の差分をアナログ値の画像データｄとして出力する。

そして、出力された各画像データｄがアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データｄに順次変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。このようにして画像データｄの読み出し処理が行われるようになっている。

制御手段２２について詳細に説明する。図７は制御手段２２の回路構成を示すブロック
図である。
図示のように、制御手段２２は、プロセッサー２２２、ＴＦＴ制御部２２３、無線モジュール２２６、通信モジュール２２７を備えている。
また、制御手段２２には、所定の情報表示を行う表示部２２４と各種の指示を入力する入力部２２５と前述した傾斜角センサー２５及び記憶手段２３が接続されている。
また、図７では、センサーパネルＳＰに接続された読み出しＩＣ１６及び走査駆動手段１５の図示を省略している。

無線モジュール２２６は、無線通信回路が組み込まれた素子であり、アンテナが接続されている。この無線モジュール２２６は、前述したＸ線発生装置５０の無線モジュール５５５及びコンソールＣの無線モジュールと通信規格が一致しており、これらとの間で無線通信を行うことができる。

通信モジュール２２７は、物理的な電気信号の伝送路を通じてデジタル化した信号の送受信を行うためのデバイスである。この通信モジュール２２７は、前述したコネクター３９に通信ケーブルを接続した場合に使用される。

ＴＦＴ制御部２２３は、センサーパネルＳＰに対する初期化、画像データの取得等を行うデバイスである。即ち、ＴＦＴ制御部２２３は、前述した走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを制御して各Ｘ線検出素子７に接続されたＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対するＯＮ電圧とＯＦＦ電圧の印加を行うと共に、前述した読み出し回路１７の各Ｘ線検出素子７に対応する電荷リセット用スイッチ１８ｃに対するＯＮ信号とＯＦＦ信号の入力を行うことでセンサーパネルＳＰの制御を行う。

プロセッサー２２２は、無線モジュール２２６等から受信した外部からの指令に応じて、センサーパネルＳＰから画像データの取得、当該画像データの画像処理、画像データの記憶手段２３への記録、無線モジュール２２６や通信モジュール２２７を通じて外部への画像データの送信等を行う。
また、プロセッサー２２２は、Ｘ線画像撮影装置１に搭載された傾斜角センサー２５の検出とＸ線発生装置５０に搭載された傾斜角センサー５６の検出に基づいて撮影支援処理を行う支援制御部としても機能するが、この点の詳細については後述する。

入力部２２５は、所定の情報入力や指示を入力するためのスイッチ、キーボード等の入力インターフェイスである。
表示部２２４は、文字画像情報等が表示可能な液晶パネル等の表示デバイスである。

傾斜角センサー２５は、Ｘ線画像撮影装置１に対して定められた直交座標系三軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸とする）における各軸回りの角度変化を個別に検出する三つのジャイロセンサーで構成されている。
例えば、図８に示すように、傾斜角センサー２５の直交座標系のｘ軸は矩形平板状のＸ線画像撮影装置１の平板面（Ｘ線入射面）に垂直な方向に設定されている。また、ｙ軸は矩形平板形状である筐体２の長辺に平行に設定され、ｚ軸は短辺に平行に設定されている。
傾斜角センサー２５の三つのジャイロセンサーは、上記ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を中心とする回動角度変化を個別に検出することができる。

前述したプロセッサー２２２が実行する撮影支援処理は、傾斜角センサー２５によって検出されたＸ線画像撮影装置１の傾斜角度とＸ線発生装置５０のＸ線管球５１の照射方向の傾斜角度との差を求め、表示部２２４にてこの差の大小を表示したり、この差が低減されるように操作者Ｔに対してナビゲート表示を行ったりする。
そして、Ｘ線画像撮影装置１の傾斜角度とＸ線発生装置５０のＸ線管球５１の照射方向の傾斜角度との差を求めるためには、Ｘ線画像撮影装置１の座標系の各軸の方向とＸ線管球５１の座標系の各軸の方向とが一致するか或いは各軸の角度差が既知である必要がある。
このため、プロセッサー２２２は、撮影支援処理を行う前に、Ｘ線画像撮影装置１の座標系の各軸の方向とＸ線管球５１の座標系の各軸の方向とを一致させて校正を行うキャリブレーション処理を実行する。

図８に示すように、Ｘ線管球５１の筐体５１１には、Ｘ線画像撮影装置１の筐体２の角部を突き当てるための位置決め構造である位置合わせ定規５１３が設けられている。Ｘ線画像撮影装置１は、筐体５１１のＸ線照射方向に対してＸ線の受光面を対向させると共に筐体２の規定の角部を位置合わせ定規５１３に突き当てると、Ｘ線管球５１の座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（基本軸）がそれぞれＸ線画像撮影装置１の座標系のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（基本軸）に一致する。
そして、この状態で、入力部２２５からキャリブレーション処理の実行が指示入力されると、プロセッサー２２２は、各軸回りの角度を0にリセットすると共に、その時点から
のｘ軸，ｙ軸，ｚ軸回りの角度変化の検出を開始する。
また、プロセッサー２２２は、入力部２２５からキャリブレーション処理の指示入力を受けると、無線モジュール２２６を通じてＸ線発生装置５０のコントローラー５５１と通信を行い、コントローラー５５１に対して、各軸回りの角度を0にリセットすると共に、
その時点からのＸ線管球５１のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸回りの角度変化の検出を開始するように指令する。
従って、このキャリブレーション処理により、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線発生装置５０とが実質的に同一の座標系に基づいて傾斜角度変化を検出することとなるので、無線で通信することにより、Ｘ線管球５１のＸ線の照射方向の傾斜角度とＸ線画像撮影装置１の傾斜角度とを同一の座標系で比較することができる。

Ｘ線画像撮影装置１のプロセッサー２２２とＸ線発生装置５０のコントローラー５５１とは、キャリブレーション処理以降は、キャリブレーション実行時の向きからの角度変化を検出し積算して傾斜角度を算出する。
そして、Ｘ線画像撮影装置１のプロセッサー２２２は、撮影支援処理として、Ｘ線画像撮影の際に、Ｘ線発生装置５０のコントローラー５５１にＸ線管球５１の現在の傾斜角度を要求、取得し、Ｘ線画像撮影装置１の現在の傾斜角度との角度差を算出する。そして、この角度差がＸ線画像撮影に許容される範囲であれば、Ｘ線画像撮影が可能な状態であることを表示部２２４にて表示する制御を行い、角度差が許容されない範囲であれば、前述した角度差に基づいて、Ｘ線画像撮影装置１に対して修正すべき傾斜角度をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸ごとにナビゲート表示として表示して、操作者ＴにＸ線画像撮影装置１の角度修正を促す表示を行う。

図９は、Ｘ線画像撮影の際に、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線発生装置５０の各構成が実行する撮影支援処理を示した工程図である。
これに基づいて撮影支援処理を説明する。
まず、撮影支援処理のために、Ｘ線画像撮影装置１のプロセッサー２２２が、無線モジュール２２６を通じて、Ｘ線発生装置５０のＸ線管球５１の傾斜角度を要求する。また、これと同時に、プロセッサー２２２は、傾斜角センサー２５の測定値により、ｘｙｚの各軸ごとに積算した角度変化から現在のＸ線画像撮影装置１の傾斜角度を算出する。

一方、Ｘ線発生装置５０では、コントローラー５５１が、傾斜角センサー５６の測定値により、ＸＹＺの各軸ごとに積算した角度変化から現在のＸ線管球５１の傾斜角度を算出する。
さらに、無線モジュール５５５を通じて、現在のＸ線管球５１の傾斜角度をＸ線画像撮影装置１に送信する。

これにより、Ｘ線画像撮影装置１は無線モジュール２２６を通じて、現在のＸ線管球５１の傾斜角度を受信し、プロセッサー２２２は、Ｘ線画像撮影装置１の現在の傾斜角度との差を算出する。これにより、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度を求めることができる。
さらに、プロセッサー２２２は、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度が、Ｘ線画像撮影に許容される角度範囲か否かを判定する。

さらに、プロセッサー２２２は、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度がＸ線画像撮影に許容される角度範囲であれば、表示部２２４に対して、Ｘ線画像撮影可能であることを表示させると共に、無線モジュール２２６を通じて、Ｘ線画像撮影可能であることをＸ線発生装置５０にも送信する。無線モジュール５５５を通じてこれを受信したＸ線発生装置５０のコントローラー５５１は、その表示部５５４にてＸ線画像撮影可能であることを表示させる。

一方、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度がＸ線画像撮影に許容される角度範囲外であれば、表示部２２４に対して、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度をｘｙｚの各軸ごとに表示するか、或いは、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度に基づいて、Ｘ線画像撮影装置１の向きを修正すべき角度をｘｙｚの各軸ごとに表示させる。
従って、操作者Ｔは表示部２２４の表示を見てＸ線画像撮影装置１の向きを調整し、Ｘ線画像撮影可能の表示が得られるまで調整を繰り返す。

また、プロセッサー２２２は、無線モジュール２２６を通じて、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度をＸ線発生装置５０にも送信する。
これにより、Ｘ線発生装置５０では、無線モジュール５５５を通じて、コントローラー５５１は、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度を受信し、これをＸ線発生装置５０の表示部５５４にも表示する。
なお、この場合、コントローラー５５１は、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度から、Ｘ線管球５１の向きを修正すべき角度をｘｙｚの各軸ごとに算出し、これを表示しても良い。
従って、操作者ＴがＸ線発生装置５０側にいる場合には、表示部５５４を見てＸ線管球５１の向きを調整し、Ｘ線画像撮影可能の表示が得られるまで調整を繰り返す。

［発明の実施形態の技術的効果］
以上のように、Ｘ線画像撮影システム１００では、Ｘ線画像撮影装置１がその傾斜角度を検出する第一の傾斜角検出部としての傾斜角センサー２５を備え、Ｘ線発生装置５０がＸ線管球５１の傾斜角度を検出する第二の傾斜角検出部としての傾斜角センサー５６を備えているので、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線管球５１の両方について検出される各々の傾斜角度から、一方に対する他方の相対的な傾斜角度を求めることが可能となり、Ｘ線画像撮影装置１又はＸ線管球５１を任意の方向に傾斜させた場合でも、これに対して適正な向きとなる様にＸ線管球５１又はＸ線画像撮影装置１の傾斜角度を調整することができ、Ｘ線の照射方向に対してＸ線画像撮影装置１の受光面をより垂直に近づけた状態で撮影を行うことができ、良好なＸ線画像を撮影することが可能となる。

また、Ｘ線画像撮影装置１のプロセッサー２２２が傾斜角センサー２５，５６の検出に基づいて撮影支援処理を行う支援制御部として機能し、撮影支援処理は、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度（Ｘ線画像撮影装置１とＸ線管球５
１の傾斜角度の差）、補正すべき傾斜角度量又はＸ線画像撮影装置１とＸ線管球５１の向きの適否のいずれかを表示部２２４，５５４で表示する処理であることから、Ｘ線管球５１の向きとＸ線画像撮影装置１の向きが適正か否かを視覚的に即座に判断することができ、Ｘ線画像撮影の作業性の向上を図ることが可能である。
また、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度や補正すべき傾斜角度が表示されるので、これに従って、Ｘ線管球５１又はＸ線画像撮影装置１の向きを調整すれば良好な撮影が可能となるので、Ｘ線画像の画質向上を図りつつ、撮影の作業性向上を図ることが可能である。

また、Ｘ線画像撮影装置１のプロセッサー２２２が撮影支援処理を行っているが、Ｘ線画像撮影装置１は、他の構造物に支持されていないので、その向きの変動が生じ易く、また、向きの調節も容易であることから、Ｘ線画像撮影装置１側で撮影支援処理に関する算出、判定等を行う方が、それらの結果を、無線通信を行うことなくＸ線画像撮影装置１側で得ることが出来、向きの調節作業に適していることから、Ｘ線画像の撮影の作業性向上を図ることが可能である。

また、Ｘ線画像撮影装置１の傾斜角センサー２５とＸ線発生装置５０の傾斜角センサー５６は、いずれもジャイロセンサーを有しているので、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線管球５１の角度変化をより適正に精度良く検出することが可能である。

また、Ｘ線画像撮影装置１の傾斜角度検出のｘｙｚの三軸（基本軸）の方向とＸ線管球５１の向きの傾斜角度検出のＸＹＺの三軸（基本軸）の方向との関係を校正（キャリブレーション）するための位置決め構造である位置合わせ定規５１３をＸ線管球５１の筐体５１１に設けているので、二つの異なるＸ線画像撮影装置１側の座標系とＸ線発生装置５０側の座標系とで極めて簡単にすり合わせ又は関連づけを行うことが可能である。

［その他］
上記Ｘ線画像撮影システム１００のＸ線発生装置５０は、回診車５３が支持機構５２を介してＸ線管球５１を支持する構造を例示したが、これらは可搬性を有する構造であれば，他の構造でも良い。
例えば、図１０に示すＸ線発生装置５０Ａのように、持ち運びの容易な分解又は折り畳みが可能な骨組みからなる支持台５３Ａにより筐体５１１に格納された図示しないＸ線管球を支持する構造としても良い。この場合、支持台５３Ａは複数の関節を備え、関節の回動により、Ｘ線管球５１のＸ線照射方向の調節を行うことができる。
また、図１１に示すＸ線発生装置５０Ｂのように、持ち運びの容易な分解又は折り畳みが可能な骨組みからなる支持台５３Ｂに筐体５１１Ｂに格納された図示しないＸ線管球を吊下支持する構造としても良い。この場合、支持台５３Ｂは複数の関節を備え、関節の回動により、下方を向いたＸ線管球５１のＸ線照射方向の調節を行うことができる。

また、上記Ｘ線画像撮影システム１００では、撮影支援処理をＸ線画像撮影装置１のプロセッサー２２２が行っているが、これに限らず、Ｘ線発生装置５０のコントローラー５５１が行う構成としても良い。その場合、コントローラー５５１が求めた、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度、補正すべき傾斜角度量又はＸ線画像撮影装置１とＸ線管球５１の向きの適否の判断結果等は、無線モジュール５５５を通じてＸ線画像撮影装置１に無線で送信することが望ましい。

また、上記Ｘ線画像撮影システム１００で、校正（キャリブレーション）するための位置決め構造である位置合わせ定規５１３をＸ線管球５１の筐体５１１に設けた場合を例示したが、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線管球５１とを互いに一定の位置関係で固定することができるいかなる構造をＸ線画像撮影装置１とＸ線管球５１のいずれか一方又は両方に設け
てもよい。両方に設ける場合には、双方が嵌合する凹凸構造等が望ましい。

また、上記位置合わせ定規５１３は、Ｘ線画像撮影装置１のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸がＸ線管球５１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対して個別に合致するように位置合わせを行う場合を例示したが、各軸は既知の角度差を生じる位置決め構造を設けてもよい。その場合、各軸間の既知の角度差を記憶したメモリを、Ｘ線管球５１の光軸に対するＸ線画像撮影装置１の相対的な傾斜角度の算出を行う制御手段２２又は操作卓５５が備えていることが望ましい。

また、支援制御部としてプロセッサー２２２による撮影支援処理は、前述したような撮影を支援する各種の情報の表示に限られない。
例えば、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線管球５１の傾斜角度の差を判定して、その差が所定の許容値以上の場合には、撮影動作、即ち、Ｘ線管球５１によりＸ線の照射やＸ線画像撮影装置１によるＸ線の検出を禁止し、許容値未満の場合にＸ線管球５１によりＸ線の照射やＸ線画像撮影装置１によるＸ線の検出を許可する等、Ｘ線画像撮影装置１及びＸ線管球５１の向きの適正状態を動作制御によって操作者Ｔに認識させてもよい。
また、支援制御部としてプロセッサー２２２による撮影支援処理は、Ｘ線発生装置５０に設けられた通知音出力部が前述したような撮影を支援する各種の情報を通知音で通知する構成としても良い。その場合、音声により通知することがより望ましい。

また、Ｘ線画像撮影装置１の傾斜角センサー２５とＸ線発生装置５０の傾斜角センサー５６は、いずれも各軸ごとのジャイロセンサーから構成した場合を例示したが、Ｘ線画像撮影装置１、Ｘ線発生装置５０それぞれの傾斜角度を検出可能な他のあらゆるセンサーを使用することも可能である。
例えば、ｘｙｚ又はＸＹＺの各軸の方向に沿った加速度を検出する複数の加速度センサーにより傾斜角センサー２５又は傾斜角センサー５６を構成しても良い。なお、加速度センサーを用いて傾斜角度を検出する場合、三軸に対して一つずつではなく、より多くの個体数の加速度センサーを使用してもよい。

また、Ｘ線管球５１のように、支持機構５２により支持されている場合には、当該支持機構５２の各関節ごとに関節の回動角度を検出する複数の角度センサーにより第二の傾斜角検出部を構成しても良い。

また、Ｘ線画像撮影装置１の傾斜角センサー２５とＸ線発生装置５０の傾斜角センサー５６とについて、座標軸の校正作業が必要となっているが、前述した位置決め定規を設ける替わりに、方位センサーをＸ線画像撮影装置１とＸ線管球５１とに搭載しても良い。これにより、各基本軸がいずれの方向を向いているかを検出することができるので、校正を行うことなく、Ｘ線画像撮影装置１とＸ線管球５１がいずれを向き、それぞれの基本軸に対してどの程度傾斜しているかを検出することが可能である。

また、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ Ｘ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）
２ 筐体
２２ 制御手段
２５ 傾斜角センサー（第一の傾斜角検出部）
５０，５０Ａ，５０Ｂ Ｘ線発生装置（放射線発生装置）
５１ Ｘ線管球（放射線源）
５２ 支持機構
５５ 操作卓
５６ 傾斜角センサー（第二の傾斜角検出部）
１００ Ｘ線画像撮影システム（放射線画像撮影システム）
２２２ プロセッサー（支援制御部）
２２４ 表示部
２２６ 無線モジュール
５１１，５１１Ｂ 筐体
５１３ 位置合わせ定規（位置決め構造）
５２１，５２２，５２３ 回動関節
５５１ コントローラー
５５４ 表示部
５５５ 無線モジュール
Ｈ 被検体
ＳＰ センサーパネル
Ｔ 操作者

請求項１記載の発明は、
可搬型の放射線画像撮影装置と、
被検体に放射線源を向けて放射線を照射する可搬型の放射線発生装置と、
を備える放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置に対して定められた直交座標系三軸における傾斜角度を検出する第一の傾斜角検出部と、
前記放射線発生装置の前記放射線源に対して定められた直交座標系三軸における傾斜角度を検出する第二の傾斜角検出部と、
前記第一の傾斜角検出部により検出された前記傾斜角度と、前記第二の傾斜角検出部により検出された前記傾斜角度を校正する校正部とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記校正部は、前記放射線画像撮影装置に対して定められた前記直交座標系三軸の各軸回りの角度と、前記放射線源に対して定められた直交座標系三軸の各軸回りの角度をリセットすることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置に対して定められた前記直交座標系三軸は、前記放射線画像撮影装置のＸ線入射面に垂直な方向であるＸ軸と、前記放射線画像撮影装置の筐体の長辺に平行な方向であるＹ軸と、前記放射線画像撮影装置の筐体の短辺に平行な方向であるＺ軸であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記第一の傾斜角検出部の検出と前記第二の傾斜角検出部の検出とに基づいて撮影支援処理を行う支援制御部を備え、
前記支援制御部による撮影支援処理は、前記放射線画像撮影装置と前記放射線源の傾斜角度の差、補正すべき傾斜角度量又は前記放射線画像撮影装置と前記放射線源の向きの適否のいずれかを、表示部で表示又は通知音出力部で通知する処理であることを特徴とする。

Claims (10)

1. 可搬型の放射線画像撮影装置と、
   被検体に放射線源を向けて放射線を照射する可搬型の放射線発生装置と、
   を備える放射線画像撮影システムにおいて、
   前記放射線画像撮影装置の傾斜角度を検出する第一の傾斜角検出部と、
   前記放射線発生装置の前記放射線源の傾斜角度を検出する第二の傾斜角検出部と、
   前記第一の傾斜角検出部の検出と前記第二の傾斜角検出部の検出とに基づいて撮影支援処理を行う支援制御部とを備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
2. 前記支援制御部は、前記放射線画像撮影装置に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影システム。
3. 前記支援制御部による撮影支援処理は、前記放射線画像撮影装置と前記放射線源の傾斜角度の差、補正すべき傾斜角度量又は前記放射線画像撮影装置と前記放射線源の向きの適否のいずれかを、表示部で表示又は通知音出力部で通知する処理であることを特徴とする請求項１又は２記載の放射線画像撮影システム。
4. 前記支援制御部による撮影支援処理は、前記放射線画像撮影装置又は前記放射線源に対する放射線画像撮影動作の禁止とその解除であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
5. 前記第一の傾斜角検出部は、ジャイロセンサーを有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
6. 前記第一の傾斜角検出部は、加速度センサーを有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
7. 前記第二の傾斜角検出部は、ジャイロセンサーを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
8. 前記第二の傾斜角検出部は、加速度センサーを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
9. 前記放射線源は、一以上の回動関節により向きを変更調節可能に支持されており、
   前記第二の傾斜角検出部は、前記回動関節の回動角を検出する角度センサーを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
10. 前記放射線画像撮影装置の傾斜角度検出の基本軸の方向と前記放射線源の向きの傾斜角度検出の基本軸の方向との関係を校正するための位置決め構造を前記放射線画像撮影装置又は前記放射線源に設けたことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。

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