JP3960081B2

JP3960081B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP3960081B2
Application number: JP2002055716A
Authority: JP
Inventors: 啓史井上; 渉宮本; 徹中山; 勲中田; 吉秀鈎; 充梅田; 好二阿久津
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP2003250784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線管から被検体に照射されたＸ線を検出、すなわち被検体の撮影を行うＸ線撮影装置に係り、特に、Ｘ線管およびＸ線検出器を保持する保持部材を操作して被検体の撮影を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水平面、例えば床面または天井面に固定されるＸ線撮影装置において、被検体の様々な部位を撮影することができるように、あるいはＸ線管およびＸ線検出器を保持する保持部材（例えばＣ型アーム）が異なる角度から挿入してＸ線管が被検体を照射することができるように、保持部材を固定する基台に、回転または直進可能な軸を有する。このような装置として、例えば、鉛直軸心周りに回転する１軸の回転軸を有する装置、および鉛直軸心周りにそれぞれ回転する２軸の回転軸を有する装置がある。
【０００３】
１軸の回転軸を有する装置の場合、例えば図９に示すように、Ｃ型アーム５１を固定する基台５２に回転軸５３を有し、検診台でもある天板５４に被検体Ｍを乗降させるために、回転軸５３の鉛直軸心周りの回転によって、Ｃ型アーム５１を水平面内に回転させて待避させる。このＣ型アーム５１は、Ｘ線管５５およびＸ線検出器５６を保持する。
【０００４】
２軸の回転軸を有する装置の場合、例えば図１０に示すように、第１の基台１０１に回転軸１０２を、Ｃ型アーム１０３を固定する第２の基台１０４に回転軸１０５をそれぞれ有する。このＣ型アーム１０３は、Ｘ線管１０６およびＸ線検出器１０７を保持し、この装置は、１軸の回転軸を有する装置と同じく、天板１０８を備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの１軸または２軸の回転軸を有する装置の場合には、次のような問題がある。
すなわち、１軸の回転軸を有する装置の場合には、Ｘ線管５５・Ｘ線検出器５６の位置で決まる撮影領域については、回転軸５３を中心とする円周上の位置しかとることができない。またこの装置の場合には、上述したように、天板５４に被検体Ｍが乗降する際の保持部材（例えばＣ型アーム５１）の待避を主たる目的としている。基台側に回転軸を有さず、例えばＸ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線上に回転軸を有する装置も考えられるが、このような装置の場合には撮影領域を中心とする回転しかできない。従って、天板を移動させない限り撮影領域の位置を変更することができず、例えば、被検体に造影剤注入用のカテーテルを挿入した状態で天板に移動させることは、被検体の安全を鑑みると好ましくない。
【０００６】
２軸の回転軸を有する装置の場合には、１軸の場合と比較すると、保持部材，Ｘ線管，Ｘ線検出器などを移動させる自由度は増すものの、次のような問題がある。すなわち、被検体Ｍの体軸に対する保持部材（例えばＣ型アーム１０３）の挿入角度が、つまり平面視した場合に被検体Ｍの体軸と保持部材の水平軸とがなす角度が一定に保った状態で保持部材，Ｘ線管，Ｘ線検出器などを移動させることができる軌跡は限られてしまう。
【０００７】
例えば被検体Ｍの体軸に沿って移動させながら複数回の撮影を行う場合、図１１（ａ）〜（ｃ）の平面図に示すように、挿入角度（図１１ではφ）が撮影ごとに変化する。被検体Ｍの体軸に対して水平面で垂直方向の軸に沿って移動させながら複数回の撮影を行う場合も、図１１（ａ），（ｄ），（ｅ）の平面図に示すように、挿入角度φが撮影ごとに変化する。
【０００８】
もし、撮影ごとに挿入角度φが異なる状態で撮影を行うと、挿入角度φが変化することで、保持部材（例えばＣ型アーム１０３）の機械的な回転角度が、例えば被検体Ｍの体軸に対するＸ線管１０６やＸ線検出器１０７の角度が変化し、この変化した角度分を回転させて補正する必要がある。すなわち、上述した２軸の回転軸（回転軸１０２，１０５）の他に、Ｘ線管１０６側（例えばＸ線の照視野を決定するコリメータ）に回転軸が、Ｘ線検出器１０７側に回転軸がそれぞれ必要になり、これらの回転軸によってＸ線管１０６およびＸ線検出器１０７を操作して上述した補正を行う。特に、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転させながら撮影を行う場合には、第１，第２の基台１０１，１０４側にある２軸の回転軸（回転軸１０２，１０５）を操作しつつ、この操作に同期させて、Ｘ線管１０６側，Ｘ線検出器１０７側の２軸の回転軸を操作するというように複雑な制御が必要になる。
【０００９】
また、挿入角度φが撮影ごとに変化することによって、Ｘ線管１０６とＸ線検出器１０７とを結ぶ軸線が被検体Ｍに対して常に変動するので、被検体Ｍに上述したカテーテルを挿入した状態でカテーテルの先端を追いかけながら撮影（透視）を行う場合において支障をきたす。すなわち、Ｘ線管１０６とＸ線検出器１０７とを結ぶ軸線が被検体Ｍに対して常に変動するので、被検体Ｍに挿入されたカテーテルに対しても上述した軸線が撮影ごとに変動することになり、Ｘ線検出器１０７によって映し出されるモニタ外にカテーテルがはみ出てしまう。その結果、カテーテルの先端を追いかけながら撮影し難くなる。
【００１０】
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、Ｘ線管・Ｘ線検出器の位置で決まる撮影領域について任意の方向に容易に移動させ、また撮影を容易に制御することができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、請求項１に記載の発明は、Ｘ線を被検体に照射するＸ線管と、前記被検体に照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管およびＸ線検出器を保持する保持部材と、第１の基台部，第２の基台部，および前記保持部材を連結する第３の基台部から構成される基台部材と、前記基台部材に配設される駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備えているＸ線撮影装置であって、前記駆動手段は、水平面に対して前記第１の基台部を鉛直軸心周りに、第１の基台部に対して前記第２の基台部を鉛直軸心周りに、第２の基台部に対して前記第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させ、前記制御手段は、平面視した場合に前記被検体の体軸と前記保持部材の水平軸とがなす角度である挿入角度が一定に保った状態で、保持部材を移動させるように、駆動手段を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
〔作用・効果〕請求項１に記載の発明によれば、駆動手段は、水平面に対して第１の基台部を鉛直軸心周りに、第１の基台部に対して第２の基台部を鉛直軸心周りに、第２の基台部に対して第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させ、挿入角度が一定に保った状態で、第３の基台部に連結された保持部材を移動させるように、制御手段が駆動手段を制御しているので、例えば被検体の体軸に対するＸ線管やＸ線検出器が撮影ごとに変化した角度分の補正を行うための複雑な制御を行うことなく、Ｘ線管・Ｘ線検出器の位置で決まる撮影領域について容易に移動させることができる。また、保持部材，Ｘ線管，Ｘ線検出器などを移動させる軌跡が限られることなく、任意の方向に移動させることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線撮影装置において、前記制御手段は、前記挿入角度が一定に保った状態で、前記保持部材を移動させるように、前記駆動手段を制御する機能の他に、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを結ぶ軸線を動かさずに、前記挿入角度を変更するように、前記駆動手段を制御する機能をも備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
〔作用・効果〕請求項２に記載の発明によれば、駆動手段は、水平面に対して第１の基台部を鉛直軸心周りに、第１の基台部に対して第２の基台部を鉛直軸心周りに、第２の基台部に対して第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させ、Ｘ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線を動かさずに、挿入角度を変更するように、制御手段が駆動手段を制御しているので、例えば造影剤注入用のカテーテルを挿入した状態でカテーテルの先端を追いかけながら撮影（透視）を行う場合においても、挿入角度を変更しながらカテーテルに対して軸線が固定することができるなど、被検体に対して軸線が固定された状態で挿入角度を変更しながら被検体の同じ部位を撮影することができ、撮影を容易に制御することができる。
【００１５】
なお、本明細書は、上記Ｘ線撮影装置の他に、下記のＸ線撮影装置、およびＸ線撮影装置に用いられる制御方法に係る発明も開示している。
【００１６】
（Ａ）請求項１に記載のＸ線撮影装置において、前記第１の基台部が鉛直軸心周りに回転する角度をα，前記第２の基台部が鉛直軸心周りに回転する角度をβ，前記第３の基台部が鉛直軸心周りに回転する角度をγとそれぞれするとともに、第１の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸・第２の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸間での距離をｌ，第２の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸・第３の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸間での距離をｍ，第３の基台部の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸・保持部材のＸ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線間での距離をｎとそれぞれし、φをαとβとγとの和であるα＋β＋γ，前記被検体の体軸方向をｘ，前記体軸に対して水平面で垂直方向をｙ，ａをｘ−ｃｏｓφ，ｂをｙ−ｓｉｎφとそれぞれしたときに、φが一定の状態に保った状態で、α，β，γは、α＝ｓｉｎ^-1〔｛ｘ−ｎ・ｓｉｎφ−ｍ・ｓｉｎ（ｓｉｎ^-1〔｛ａ²＋ｂ²＋ｍ²−ｌ²｝／｛２ｍ・（ａ²＋ｂ²）^1/2｝〕−ｔａｎ^-1〔｛ｙ−ｎ・ｓｉｎφ｝／｛ｘ−ｎ・ｃｏｓφ｝〕）｝／ｌ〕，β＝（ｓｉｎ^-1〔｛ａ²＋ｂ²＋ｍ²−ｌ²｝／｛２ｍ・（ａ²＋ｂ²）^1/2｝〕−ｔａｎ^-1〔｛ｙ−ｎ・ｃｏｓφ｝／｛ｘ−ｎ・ｓｉｎφ｝〕）−α，γ＝φ−α−βを満たしながらα，β，γをそれぞれ回転させるように、制御手段が駆動手段を制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
【００１７】
〔作用・効果〕上記の発明によれば、αとβとγとの和であるα＋β＋γがφとなり、このφが挿入角度となる。φが一定の状態に保った状態であるので、このような式を満たしながらα，β，γをそれぞれ回転させるように、制御手段が駆動手段を制御することで、挿入角度が一定に保った状態で、保持部材を移動させて、被検体の撮影を行うことができる。
【００１８】
（Ｂ）請求項２に記載のＸ線撮影装置において、前記第１の基台部が鉛直軸心周りに回転する角度をα，前記第２の基台部が鉛直軸心周りに回転する角度をβ，前記第３の基台部が鉛直軸心周りに回転する角度をγとそれぞれするとともに、第１の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸・第２の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸間での距離をｌ，第２の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸・第３の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸間での距離をｍ，第３の基台部の基台部が鉛直軸心周りに回転する回転軸・保持部材のＸ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線間での距離をｎとそれぞれし、φをαとβとγとの和であるα＋β＋γ，前記被検体の体軸方向をｘ，前記体軸に対して水平面で垂直方向をｙ，ａをｘ−ｃｏｓφ，ｂをｙ−ｓｉｎφとそれぞれしたときに、ｘおよびｙがともに一定の状態に保った状態で、α，β，γは、α＝ｓｉｎ^-1〔｛ｘ−ｎ・ｓｉｎφ−ｍ・ｓｉｎ（ｓｉｎ^-1〔｛ａ²＋ｂ²＋ｍ²−ｌ²｝／｛２ｍ・（ａ²＋ｂ²）^1/2｝〕−ｔａｎ^-1〔｛ｙ−ｎ・ｓｉｎφ｝／｛ｘ−ｎ・ｃｏｓφ｝〕）｝／ｌ〕，β＝（ｓｉｎ^-1〔｛ａ²＋ｂ²＋ｍ²−ｌ²｝／｛２ｍ・（ａ²＋ｂ²）^1/2｝〕−ｔａｎ^-1〔｛ｙ−ｎ・ｃｏｓφ｝／｛ｘ−ｎ・ｓｉｎφ｝〕）−α，γ＝φ−α−βを満たしながらα，β，γをそれぞれ回転させるように、制御手段が駆動手段を制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
【００１９】
〔作用・効果〕上記の発明によれば、αとβとγとの和であるα＋β＋γがφとなり、このφが挿入角度となる。ｘおよびｙがともに一定に保った状態であるので、このような式を満たしながらα，β，γをそれぞれ回転させるように、制御手段が駆動手段を制御することで、Ｘ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線を動かさずに、挿入角度を変更することができる。
【００２０】
（１）請求項１に記載のＸ線撮影装置に用いられる制御方法であって、被検体のＸ線撮影中において、平面視した場合に被検体の体軸と前記Ｘ線管およびＸ線検出器を保持する保持部材の水平軸とがなす角度である挿入角度が一定に保った状態で、保持部材を移動させて、被検体の撮影を制御することを特徴とする制御方法。
【００２１】
〔作用・効果〕上記の発明によれば、挿入角度が一定に保った状態で、保持部材を移動させて、被検体の撮影を行うように制御しているので、例えば被検体の体軸に対するＸ線管やＸ線検出器が撮影ごとに変化した角度分の補正を行うための複雑な制御を行う必要はない。その結果、Ｘ線管・Ｘ線検出器の位置で決まる撮影領域について、容易に移動させることができる。
【００２２】
（２）Ｘ線撮影装置に用いられる制御方法であって、前記装置が、Ｘ線を被検体に照射するＸ線管と、前記被検体に照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管およびＸ線検出器を保持する保持部材と、第１の基台部，第２の基台部，および前記保持部材を連結する第３の基台部から構成される基台部材と、前記基台部材に配設される駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記駆動手段は、水平面に対して前記第１の基台部を鉛直軸心周りに、第１の基台部に対して前記第２の基台部を鉛直軸心周りに、第２の基台部に対して前記第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させるときにおいて、平面視した場合に被検体の体軸と前記保持部材の水平軸とがなす角度である挿入角度を変更することを特徴とする制御方法。
【００２３】
（３）前記（２）に記載の制御方法において、前記装置と被検体とが干渉する恐れがあるとき、装置と被検体とが干渉しないように前記挿入角度の変更を行うことを特徴とする制御方法。
【００２４】
〔作用・効果〕上記（２）の発明によれば、挿入角度の変更を行っている。この挿入角度の変更は、例えば撮影中であってもよいし、撮影を行う前、あるいは撮影後であってもよい。さらに、上記（３）の発明によれば、装置（例えば保持部材）と被検体とが干渉する恐れがあるとき、装置と被検体とが干渉しないように挿入角度の変更を行うことで、少ない動作範囲で被検体全体を撮影することができる。
【００２５】
（４）前記（２）または（３）に記載の制御方法において、Ｘ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線が被検体から外れないように前記挿入角度の変更を行うことを特徴とする制御方法。
【００２６】
〔作用・効果〕上記の発明によれば、挿入角度の変更の間、被検体から外れることなく、被検体全体を連続して撮影することができる。軸線が被検体から外れないとは、Ｘ線検出器が検出することができる範囲から被検体の部位が逸脱しないことを指す。例えば、被検体の体軸方向のみ固定させた状態で、挿入角度の変更を行ってもよいし、被検体の体軸方向に対して水平面で垂直方向のみ固定させた状態で、挿入角度の変更を行ってもよい。より好ましくは、下記（５）のように撮影を制御する。
【００２７】
すなわち、（５）前記（４）に記載の制御方法において、前記軸線を動かさずに、前記挿入角度の変更を行うことを特徴とする制御方法。
【００２８】
〔作用・効果〕上記（５）の発明によれば、軸線を動かさずに、挿入角度の変更を行っているので、軸線が被検体に対して固定された状態で挿入角度の変更が行われる。従って、例えば造影剤注入用のカテーテルを挿入した状態でカテーテルの先端を追いかけながら撮影（透視）を行う場合においても、挿入角度を変更しながらカテーテルに対して軸線を固定することができるなど、被検体に対して軸線が固定された状態で挿入角度を変更させて、被検体の同じ部位を撮影することができ、撮影を容易に制御することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１は、本実施例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示した側面図、図２は、その装置における動作態様の一例を示した平面図である。なお、本実施例では、また、被検体に造影剤を、造影剤注入用のカテーテルを介して注入して、注入前と注入後との各々の撮影画像について減算処理を行って、例えば血管像を撮影するデジタルサブストラクション・アンギオグラフィ装置を例に採って説明する。本実施例装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置して検診するための天板１，基台部材２，およびＣ型保持部材３から構成される。Ｃ型保持部材３は、本発明における保持部材に相当する。
【００３０】
基台部材２は、第１の基台部４，第２の基台部５，および第３の基台部６から構成される。また、基台部材２は、鉛直軸心周り（図１，図２中のｚ軸周り）にそれぞれ回転する３軸の回転軸を有しており、第１の基台部４は回転軸４ａを、第２の基台部５は回転軸５ａを、第３の基台部６は回転軸６ａをそれぞれ１軸ずつ有している。
【００３１】
基台部材２には、第１の駆動部４Ａ，第２の駆動部５Ａ，第３の駆動部６Ａが配設されている。第１の駆動部４Ａは、床面（図１，図２中のｘ，ｙ平面）に対して第１の基台部４ａを回転軸４周りに、すなわち鉛直軸心周りに、第２の駆動部５Ａは、第１の基台部４に対して第２の基台部５を回転軸５ａ周りに、すなわち鉛直軸心周りに、第３の駆動部６Ａは、第２の基台部５に対して第３の基台部６を回転軸６ａ周りに、すなわち鉛直軸心周りにそれぞれ回転させる。第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａは、本発明における駆動手段に相当する。
【００３２】
第１の駆動部４Ａは、第１の基台部４に内蔵される。この第１の駆動部４Ａは、モータ４ｂと、モータ４ｂの回転を伝達するベルト４ｃと、ベルト４ｃに伝達された回転を鉛直軸心周りの回転に変換するギヤボックス４ｄと、回転ギヤ４ｄからの鉛直軸心周りの回転を伝達するギヤ４ｅと、このギヤ４ｅに噛合されたギヤ４ｆとから構成される。ギヤ４ｆは、図示を省略するベアリングが介在された状態で、床面に固定されている。モータ４ｂが回転することで、ベルト４ｃ，ギヤボックス４ｄ，ギヤ４ｅを介して、ギヤ４ｆが鉛直軸心周りに回転して、このギヤ４ｆの回転によって、床面に対して第１の基台部４が鉛直軸心周りに回転する。
【００３３】
第２の駆動部５Ａ、第３の駆動部６Ａも、第１の駆動部４Ａと同様に、モータ，ベルト，ギヤボックス，２つのギヤから構成される。第２，第３の駆動部５Ａ，６Ａの場合には、第２の基台部５に内蔵される。また、第２の駆動部５Ａの場合には、２つのギヤのうち、第２の基台部５を回転させるギヤは、図示を省略するベアリングが介在された状態で、第１の基台部４に固定されており、このギヤが鉛直軸心周りに回転することで、第１の基台部４に対して第２の基台部５が鉛直軸心周りに回転する。また、第３の駆動部６Ａの場合には、２つのギヤのうち、第３の基台部６を回転させるギヤは、図示を省略するベアリングが介在された状態で、第３の基台部６に固定されており、このギヤが鉛直軸心周りに回転することで、第２の基台部５に対して第３の基台部６が鉛直軸心周りに回転する。
【００３４】
一方、Ｃ型保持部材３は、保持台７，Ｃ型アーム８，およびＣ型アーム８の両端にそれぞれ支持されるＸ線管９とＸ線検出器１０とから構成される。第１〜第３の基台部４〜６と同様に、保持台７は回転軸７ａを有する。第１〜第３の基台部４〜６と相違して、この回転軸７ａは、例えば、図示を省略するモータによって被検体Ｍの体軸（図１，図２中のｘ軸）の軸心周りに回転し、このモータは第３の基台部６に内蔵される。つまり、回転軸７ａ周りに第３の基台部６に対してＣ型保持部材３の保持台７が回転するように、第３の基台部６と保持台７とは連結されている。Ｘ線検出器９とＸ線検出器１０とを結ぶ軸線を、図１に示すように、軸線１１とする。
【００３５】
また、被検体Ｍの体軸に対して水平面（図１，図２中のｘｙ平面）で垂直方向の軸８ａ（図１，図２中のｙ軸）の軸心周りに保持台７に沿ってＣ型アーム８が回転するように、保持台７とＣ型アーム８とは連結されている。Ｃ型アーム８は、例えば、図示を省略するローラや駆動ベルトによって、保持台７の腕部７ｂの内にスライドして回転される。
【００３６】
また、本実施例装置を統括制御する制御部１２が備えられており、この制御部１２は、例えば天板１を移動させたり、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａを制御するように構成されている。制御部１２は、本発明における制御手段に相当する。
【００３７】
また、被検体Ｍの体軸に対するＣ型保持部材３の挿入角度を、φ（図５，図６を参照）とすると、撮影時には挿入角度φが一定に保った状態になるように、または軸線１１を動かさずに挿入角度φを変更するように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａは、制御部１２から制御される。そして、挿入角度φが一定に保った状態で、または軸線１１を動かさずに挿入角度φを変更した状態で、Ｃ型保持部材３を移動させて、被検体Ｍの撮影を行う。挿入角度φが一定に保った状態で、Ｃ型保持部材３を移動させて、被検体Ｍの撮影を行う具体的な手法について、図３の平面図を参照して説明する。
【００３８】
ｘｙ平面において、第１の基台部４の回転軸４ａを、図３に示すように、原点Ｏ（０，０）に位置付け、第１〜第３の基台部４〜６をｘ軸上に直列に並べる。第１〜第３の基台部４〜６がｘ軸上に直列に並んだ状態を、図３中の点線で示す。また、第１の基台部４の回転軸４ａ・第２の基台部５の回転軸５ａ間での距離をｌ、第２の基台部５の回転軸５ａ・第３の基台部６の回転軸６ａ間での距離をｍ、第３の基台部５の回転軸５ａ・Ｃ型保持部材３のＸ線検出器９とＸ線検出器１０とを結ぶ軸線１１間での距離をｎとそれぞれする。
【００３９】
第１〜第３の基台部４〜６がｘ軸上に直列に並んだ状態から、第１の基台部４の回転軸４ａが角度αだけ回転すると、図３中の２点鎖線で示すような状態となる。図３中の２点鎖線で示すような状態から、第２の基台部５の回転軸５ａが角度βだけ回転すると、図３中の１点鎖線で示すような状態となる。図３中の１点鎖線で示すような状態から、第３の基台部６の回転軸６ａが角度γだけ回転すると、図３中の実線で示すような状態となる。
【００４０】
図３中の実線で示すような状態で、第１〜第３の基台部４〜６が並んだときに、軸線１１の位置をＰ（ｘ，ｙ）とすると、Ｐ（ｘ，ｙ）の座標は、下記（１）〜（３）式のように表される。
ｘ＝｛ｌ・ｃｏｓα＋ｍ・ｃｏｓ（α＋β）＋ｎ・ｃｏｓ（α＋β＋γ）｝……（１）
ｙ＝｛ｌ・ｓｉｎα＋ｍ・ｓｉｎ（α＋β）＋ｎ・ｓｉｎ（α＋β＋γ）｝……（２）
φ＝α＋β＋γ ……（３）
【００４１】
上記（３）式で表されるφは、上述した挿入角度φでもある。次に、時計回りの回転を正としたときに、ｘ，ｙ方向の速度をＶｘ，Ｖｙとし、回転軸４ａ〜６ａの回転速度をそれぞれＶα，Ｖβ，Ｖγとすると、下記（４），（５）式のように表される。
【００４２】
【数１】

【００４３】
ａをｘ−ｃｏｓφ，ｂをｙ−ｓｉｎφとそれぞれしたときに、これらの式より、α，β，γは、下記（６）〜（８）式のように表される。
【００４４】
【数２】

【００４５】
上記（６）〜（８）式で、挿入角度φが一定になるようにα，β，γを回転させれば、挿入角度φが一定に保った状態で、Ｃ型保持部材３を移動させて、被検体Ｍの撮影を行うことができる。さらに、ｙを一定にした場合には、例えば図２（ａ）〜（ｃ）（あるいは図２（ｄ）〜（ｆ）、あるいは図２（ｇ）〜（ｉ））に示すように、挿入角度φが一定に保った状態（図２ではφは０°）で、被検体Ｍの体軸に沿ってＣ型保持部材３を移動させることができる。また、ｘを一定にした場合には、例えば図２（ａ），（ｄ），（ｇ）（あるいは図２（ｂ），（ｅ），（ｈ）、あるいは図２（ｃ），（ｆ），（ｉ））に示すように、被検体Ｍの体軸に対して水平面で垂直方向の軸８ａに沿ってＣ型保持部材３を移動させることができる。
【００４６】
なお、上記軸線１１を動かさずに挿入角度φを変更する手法については、後述するステップＳ４で説明する。
【００４７】
次に、被検体Ｍを天板１に載置してから、Ｃ型保持部材３を移動させながらＸ線撮影を行い、被検体Ｍを天板１から降ろすまでの制御方法について、図４のフローチャート、図２，図５，図６，図７の平面図を参照して説明する。本実施例では、被検体Ｍの頭部付近においては、挿入角度φが０°に保った状態で、すなわち被検体Ｍの体軸とＣ型保持部材３の長手方向の水平軸とが平行に保った状態で撮影を行い、被検体Ｍの鼠蹊部（股のつけ根）付近においては、挿入角度φが０°以外の角度で一定に保った状態で撮影を行うものとする。なお、本実施例では、説明の便宜上、被検体Ｍの頭部から鼠蹊部までを順に撮影する。
【００４８】
（ステップＳ１）天板への被検体の載置
被検体Ｍを天板１に載置する。天板１は、基台部材２およびＣ型保持部材３に干渉しない位置にまで予め待避されている。また、図７に示すような姿勢をとることで、Ｃ型保持部材３を待避させることもできる。この場合には、図７（ａ），（ｂ）、あるいは所定の姿勢で定まる角度α，β，γをとるように回転の制御を行うことで、Ｃ型保持部材３の待避を達成することができる。
【００４９】
（ステップＳ２）天板の移動
被検体Ｍを天板１に載置した状態で、天板１に載置された被検体Ｍの所定部位が、Ｃ型保持部材３のＣ型アーム８のＸ線管９とＸ線検出器１０とを結ぶ軸線１１上に位置するように、天板１を移動させる。被検体Ｍの所定部位が頭部付近の場合では、挿入角度φが０°になるように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａはそれぞれ予め制御されている。
【００５０】
（ステップＳ３）Ｘ線撮影
被検体Ｍの所定部位が軸線１１上に位置するように天板１が移動した後に、天板１の移動を停止させて、Ｘ線撮影を開始する。
【００５１】
被検体Ｍの所定部位が頭部付近の場合では、挿入角度φが０°に保った状態でＸ線撮影を行う。具体的には、上記（６）〜（８）式でφ＝０を代入してα，β，γを回転させるように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａを制御する。上述したように、本実施例では頭部から鼠蹊部までを順に撮影するが、鼠蹊部から造影剤注入用のカテーテルを挿入する場合には、鼠蹊部から頭部までを順に撮影するので、例えば、図２（ｆ）〜（ｅ）〜（ｄ）に示すような順で、Ｃ型保持部材３のＣ型アーム８は水平面内に移動しながら撮影を行う。また、(左)上腕部から造影剤注入用のカテーテルを挿入する場合には、例えば図２（ｂ）〜（ｅ）〜（ｄ）に示すような順で、Ｃ型保持部材３のＣ型アーム８は水平面内に移動しながら撮影を行う。
【００５２】
なお、回転軸７ａ周りに第３の基台部６に対してＣ型保持部材３の保持台７を回転させながら、つまりＣ型アーム８，Ｘ線管９，およびＸ線検出器１０ごと保持台７を被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転させながら、撮影を行ってもよいし、軸８ａの軸心周りに保持台７に沿ってＣ型アーム８を回転させながら、撮影を行ってもよい。これらの回転または水平面内の移動による撮影については、回転または水平面内の移動のいずれか一方による撮影を行った後に、他方による撮影を行ってもよいし、回転および水平面内の移動を同時に行いながら撮影を行ってよい。これらの移動による撮影の組み合わせについては特に限定されない。また、移動後に撮影を行ってもよい。
【００５３】
（ステップＳ４）挿入角度の変更
頭部から鼠蹊部へと順に撮影した際に、挿入角度φが０°に保った状態で、Ｃ型保持部材３のＣ型アーム８が、被検体Ｍの鼠蹊部側の撮影を行うことができなくなった場合には、すなわち、基台部材２およびＣ型保持部材３に天板１や被検体Ｍが干渉する恐れがでた場合（図２（ｃ），（ｆ），（ｉ）では、基台部材２の第３の基台部６ａに天板１が衝突する恐れがでた場合）には、挿入角度φを変更して天板１を被検体Ｍの頭部側に移動させた後に、被検体Ｍの鼠蹊部側の撮影を行う。
【００５４】
挿入角度φを変更するには、様々な方法があるが、例えば、Ｘ線管９とＸ線検出器１０とを結ぶ軸線１１を被検体Ｍに固定させた状態で挿入角度φを変更する。そのときの動作態様を図５に示す。Ｃ型保持部材３のＣ型アーム８は、図５（ａ）〜（ｂ）〜（ｃ）に示すような順で、水平面内に移動して、挿入角度φを変更する。なお、図２（ｆ）の動作態様と、図５（ａ）の動作態様とは同じであるとするともに、図６（ｄ）の動作態様と、図５（ｃ）の動作態様とは同じであるとする。
【００５５】
挿入角度φを一定に保たせる場合には、上記（６）〜（８）式で、挿入角度φが一定になるようにα，β，γを回転させたが、軸線１１を被検体Ｍに固定させた状態で挿入角度φを変更する場合には、上記（６）〜（８）式で、ｘ＝ｙ＝一定値を代入してα，β，γを回転させるように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａを制御する。
【００５６】
なお、軸線１１を被検体Ｍの体軸方向（ｘ軸方向）のみ固定させた状態で、挿入角度φを変更してもよいし、被検体Ｍの体軸に対して水平面で垂直方向（ｙ軸方向）のみ固定させた状態で、挿入角度φを変更してもよいし、軸線１１を被検体Ｍに固定させずに挿入角度φを変更してもよい。上述したように、軸線１１は被検体Ｍに固定される必要はないが、例えばカテーテルの先端を追いかけながら透視撮影する点において、被検体Ｍから軸線１１が外れない程度に、すなわちＸ線検出器１０が検出することができる範囲（映し出されるモニタの範囲）から被検体Ｍの部位が逸脱しない程度に、挿入角度φを変更するように第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａを制御するのが好ましい。
【００５７】
挿入角度φを変更することで、基台部材２およびＣ型保持部材３に天板１や被検体Ｍが干渉しない位置にまで、Ｃ型保持部材３のＣ型アーム８が移動した時点（図５（ｃ）では、基台部材２の第３の基台部６ａに天板１が衝突する恐れがないところまで移動した時点）で、鼠蹊部側のＸ線撮影を開始する。なお、本実施例では、天板１を移動させなかったが、挿入角度φの変更と同時に天板１の移動を行ってもよいし、挿入角度φの変更後に天板１の移動を行ってもよいし、天板１の移動後に挿入角度φの変更を行ってもよい。
【００５８】
（ステップＳ５）Ｘ線撮影
Ｃ型保持部材３が、例えば図５（ｃ）（すなわち、図６（ｄ））に示すような位置にまで移動した後に、Ｃ型保持部材３の移動を停止させて、Ｘ線撮影を再開する。
【００５９】
撮影角度φの角度がステップＳ３で相違する点以外には、ステップＳ３と同様の撮影を行う。すなわち、挿入角度φが一定に保った状態でＸ線撮影を行う。具体的には、上記（６）〜（８）式で、挿入角度φが一定になるようにα，β，γを回転させるように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａを制御する。
【００６０】
（ステップＳ６）天板の移動
一連のＸ線撮影が終了すると、基台部材２およびＣ型保持部材３に干渉しない位置にまで待避させるように、被検体Ｍを天板１に載置した状態で天板１を移動させる。ステップＳ１と同様に、図７（ａ），（ｂ）、あるいは所定の姿勢で定まる角度α，β，γをとるように回転の制御を行うことで、Ｃ型保持部材３を待避させることもできる。
【００６１】
（ステップＳ７）天板からの被検体の降ろし
上記待避位置にまで天板１を移動させると、天板１から被検体Ｍを降ろす。
【００６２】
上述したステップＳ１〜Ｓ７に係る、天板１への被検体Ｍの乗降を含んだ一連の制御方法によれば、ステップＳ３，Ｓ５において、挿入角度φ（ステップＳ３では０°）が一定に保った状態で、Ｃ型保持部材３が移動しながら被検体ＭのＸ線撮影がそれぞれ行われるので、各々のステップＳ３，Ｓ５内で、Ｃ型保持部材３の機械的な回転角度が、例えば被検体Ｍの体軸に対するＸ線管９やＸ線検出器１０の角度がそれぞれ変化することはない。従って、被検体Ｍの体軸に対するＸ線管９やＸ線検出器１０が撮影ごとに変化した角度分の補正を行うための複雑な制御を行う必要はない。もちろん、ステップＳ３とＳ５との間では、ステップＳ４において挿入角度φが変更されており、各々の挿入角度φが異なるので、ステップＳ３・Ｓ５間では上記角度分の補正を行う。
【００６３】
また、基台部材２およびＣ型保持部材３に天板１や被検体Ｍが干渉しないように、ステップＳ３とＳ５との間では、ステップＳ４において挿入角度φを変更しているので、基台部材２およびＣ型保持部材３に関して、少ない動作範囲で被検体全体を撮影することができる。同じくステップＳ４において、軸線１１を被検体Ｍに固定するようにして挿入角度φを変更しているので、軸線１１が被検体Ｍに固定されたまま挿入角度φの変更が行われる。このステップＳ４の間に被検体Ｍから軸線１１が外れることはない。従って、例えばカテーテルを挿入した状態でカテーテルの先端を追いかけながら撮影（透視）を行う場合においても、挿入角度φを変更しながらカテーテルに対して軸線１１を固定することができる。
【００６４】
また、本実施例装置によれば、第１〜第３の基台部４〜７に、鉛直軸心周りに回転する回転軸４ａ〜６ａをそれぞれ有し、挿入角度φが一定に保った状態で、Ｃ型保持部材３が移動しながら被検体Ｍの撮影を行うように、制御部１２が第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａをそれぞれ制御しているので、例えば、鉛直軸心周りにそれぞれ回転する２軸のみ有する装置のように、被検体Ｍの体軸に対するＸ線管９やＸ線検出器１０が撮影ごとに変化した角度分の補正を行うための複雑な制御を行うことなく、Ｘ線管９・Ｘ線検出器１０の位置で決まる撮影領域について、容易に移動させることができる。また、鉛直軸心周りに回転する１軸の回転軸のみ有する装置のように、Ｃ型保持部材３，Ｘ線管９，Ｘ線検出器１０などを移動させる軌跡が限られることなく、任意の方向に移動させることができる。
【００６５】
また、αとβとγとの和であるα＋β＋γがφとなり、このφが挿入角度となる。ステップＳ３とＳ５とでは、φが一定の状態に保った状態であるので、上記（６）〜（８）式を満たしながらα，β，γをそれぞれ回転させるように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａをそれぞれ制御することで、挿入角度φが一定に保った状態で、Ｃ型保持部材３が移動しながら被検体Ｍの撮影を行うことができる。また、ステップＳ４では、ｘおよびｙがともに一定の状態に保った状態であるので、上記（６）〜（８）式を満たしながらα，β，γをそれぞれ回転させるように、第１〜第３の駆動部４Ａ〜６Ａをそれぞれ制御することで、挿入角度φを変更しながら軸線１１を被検体Ｍから動かさずに撮影を行うことができる。
【００６６】
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。
【００６７】
（１）上述した本実施例装置では、デジタルサブストラクション・アンギオグラフィ装置であったが、本発明は、他のＸ線撮影装置、例えばＸ線ＣＴ装置にも適用することができる。特に、被検体の体軸の軸心周りに回転させながら撮影を行う装置に本発明は有用である。
【００６８】
（２）上述した本実施例装置では、第１の基台部４の回転軸４ａは床面に固定されていたが、例えば、図８に示すように、回転軸４ａが天井面に固定されていてもよい。
【００６９】
（３）上述した本実施例では、ステップＳ３，Ｓ５でのＸ線撮影、あるいはステップＳ４での挿入角度の変更の間、上述したように天板を移動させなかったが、被検体の安全を鑑みた範囲において天板の移動を行ってもよい。この場合、Ｘ線撮影を被検体のより広い範囲に行うことができる。なお、基台部材２およびＣ型保持部材３に天板１や被検体Ｍが干渉（衝突）せずに、天板１を最大限に移動させることができる挿入角度φをとれば、撮影領域をより広い範囲にとることができる。
【００７０】
（４）上述した本実施例では、ステップＳ４での挿入角度の変更の際に、軸線１１を被検体に固定させたが、上述したように被検体から軸線１１が外れない程度に挿入角度を変更してもよい。例えば、被検体の体軸方向（ｘ軸方向）のみ固定させた状態で、挿入角度を変更してもよいし、被検体の体軸に対して水平面で垂直方向（ｙ軸方向）のみ固定させた状態で、挿入角度を変更してもよい。前者の場合には、ｙ軸方向に沿って挿入角度の変更が行われ、後者の場合には、ｘ方向に沿って挿入角度の変更が行われる。
【００７１】
（５）上述した本実施例では、ステップＳ４で挿入角度を変更したが、挿入角度を変更せずに、一連の撮影の間、挿入角度を一貫して一定にしてもよい。
【００７２】
同様に、本実施例装置では、挿入角度を一定に保つ機能を備えるとともに、Ｘ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線を被検体に対して動かさずに挿入角度を変更可能にする機能をも備えていたが、挿入角度を一定に保つ機能、または上記軸線を被検体に対して動かさずに挿入角度を変更可能にする機能のいずれか１つのみを備えていてもよい。
【００７３】
（６）上述した本実施例では、本発明における保持部材として、Ｃ型アーム８を備えたＣ型保持部材３を用いたが、Ｘ線管とＸ線検出器とを保持する部材であれば、特に限定されない。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、第１〜第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させ、挿入角度が一定に保った状態で、第３の基台部に連結された保持部材を移動させるように、制御手段が駆動手段を制御（請求項１に記載の発明）しているので、Ｘ線管・Ｘ線検出器の位置で決まる撮影領域について、任意の方向に容易に移動させることができる。また、挿入角度が一定に保った状態で、保持部材を移動させるように、駆動手段を制御する機能の他に、第１〜第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させ、Ｘ線管とＸ線検出器とを結ぶ軸線を動かさずに、挿入角度を変更するように、制御手段が駆動手段を制御する機能をも備え（請求項２に記載の発明）ているので、撮影を容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示した側面図である。
【図２】（ａ）〜（ｉ）は、本実施例装置における動作態様の一例を示した平面図である。
【図３】挿入角度が一定に保った状態でＣ型保持部材が移動しながら被検体の撮影を行う具体的な手法の説明に供する平面図である。
【図４】天板への被検体の乗降を含んだ一連の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、挿入角度を変更する動作態様の一例を示した平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｉ）は、本実施例装置における動作態様の一例を示した平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、本実施例装置に係るＣ型保持部材の待避態様の一例を示した平面図である。
【図８】変形例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示した側面図である。
【図９】１軸の回転軸を有するＸ線撮影装置の概略構成を示した側面図である。
【図１０】２軸の回転軸を有するＸ線撮影装置の概略構成を示した側面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｅ）は、２軸の回転軸を有するＸ線撮影装置における動作態様の一例を示した平面図である。
【符号の説明】
２ … 基台部材
３ … Ｃ型保持部材
４ … 第１の基台部
５ … 第２の基台部
６ … 第３の基台部
４ａ，５ａ，６ａ … 回転軸
４Ａ … 第１の駆動部
５Ａ … 第２の駆動部
６Ａ … 第３の駆動部
８ … Ｃ型アーム
９ … Ｘ線管
１０ … Ｘ線検出器
１１ … 軸線
１２ … 制御部
φ … 挿入角度
Ｍ … 被検体

Claims

Ｘ線を被検体に照射するＸ線管と、前記被検体に照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管およびＸ線検出器を保持する保持部材と、第１の基台部，第２の基台部，および前記保持部材を連結する第３の基台部から構成される基台部材と、前記基台部材に配設される駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備えているＸ線撮影装置であって、前記駆動手段は、水平面に対して前記第１の基台部を鉛直軸心周りに、第１の基台部に対して前記第２の基台部を鉛直軸心周りに、第２の基台部に対して前記第３の基台部を鉛直軸心周りにそれぞれ回転させ、前記制御手段は、平面視した場合に前記被検体の体軸と前記保持部材の水平軸とがなす角度である挿入角度が一定に保った状態で、保持部材を移動させるように、駆動手段を制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、前記制御手段は、前記挿入角度が一定に保った状態で、前記保持部材を移動させるように、前記駆動手段を制御する機能の他に、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを結ぶ軸線を動かさずに、前記挿入角度を変更するように、前記駆動手段を制御する機能をも備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。