JP4730555B2 - 放射線断層撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は産業用の放射線断層撮像装置に関する。

産業用の放射線断層撮像装置においては、一般に、放射線発生装置と放射線検出器の間に、被写体を搭載して放射線光軸（放射線焦点と放射線検出器の中心とを結ぶ線）に対して直交する回転軸の回りに回転する回転ステージを設けた構造が採用される。

このような放射線断層撮像装置においては、通常、１つのモニタを備え、そのモニタに、例えば被写体の放射線透視像や、既に撮像した断層像など、互いに異なる画像を表示するための複数のウインドウ（アプリケーションまたはダイアログ）が設けられる場合が多い。

また、このようなモニタには、パラメータ設定部が併せて表示され、このパラメータ設定部は各ウインドウに設けられるか、あるいは共通のものとして表示される（例えば特許文献１参照）。

一方、上記した各ウインドウごとにモニタを設ける場合もあり、このような構成においては、メイン画面とサブ画面という明白な主従関係が設定され、多くの場合、メイン画面にはパラメータ設定部と画像表示部を備えているが、サブ画面は画像表示部のみで、パラメータ設定部を備えていない。
特開２００３−１８５６０１号公報

ところで、断層撮像装置においては、各種撮像パラメータを決定する場合に、同時に得られる情報量を増やし、様々な視点から直感的に撮像パラメータを決定できるようにすることが、装置の使いやすさに直結する。

従来の１台のモニタに複数のウインドウを表示する方式では、ウインドウ数が多くなると個々のウインドウの表示内容が見にくく、実質的にウインドウ数を多くすることはできない。

また、従来のウインドウごとにモニタを設けて、そのうちの１台のモニタをメイン画面としてそこにパラメータ設定部を設ける方式では、パラメータの設定はそのメイン画面のための１台のモニタに設けられているパラメータ設定部において行う必要があるため、サブ画面の内容を見ながらパラメータ設定を行う場合、その設定作業は面倒なものとなるばかりでなく、メイン画面から離れて配置されたサブ画面を設けても、そのサブ画面を見ながらメイン画面のパラメータ設定部を操作することは困難となるため、実質的にモニタの数、従ってウインドウの数は限られたものとなる。

本発明は、このような観点からなされたものであり、直感的に撮像パラメータを決定することができ、オペレータにとって使いやすい放射線断層撮像装置の提供をその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明の放射線断層撮像装置は、互いに対向配置された放射線発生装置と放射線検出器の間に、被写体を保持して放射線発生装置の焦点と放射線検出器の中心を結ぶ線に直交する回転軸を中心として回転する回転ステージが配置されているとともに、その回転ステージの所定の回転角度ごとに取り込んだ被写体の放射線透過データを用いて、上記回転軸に直交する平面に沿った被写体の断層像を再構成する再構成演算手段を備えた放射線断層撮像装置において、互いに異なる画像を表示する独立した複数のモニタを備えているとともに、その各モニタの表示画面にはそれぞれパラメータ設定部が設けられており、その各モニタのうちのいずれかのパラメータ設定部による設定内容が、全モニタのパラメータ設定部の設定内容に反映されて表示されるとともに、各モニタにより表示される画像は、その設定内容に従った内容となるように構成されていることによって特徴付けられる（請求項１）。

ここで、本発明においては、上記各モニタにより表示される画像に、被写体のの放射線透過像を含む構成（請求項２）を好適に採用することができる。

また、上記回転ステージ上の被写体を上記回転軸方向もしくはそれに直交する方向から撮影する光学カメラを備え、上記各モニタにより表示される画像に、その光学カメラによる被写体像が含まれている構成（請求項３）を採用することもできる。

更に、上記各モニタにより表示される画像に、当該撮像装置の各部の位置関係の状況をワイヤフレーム方式で表示する画像が含まれている構成（請求項４）を採用することもでき、更には、上記各モニタにより表示される画像に、既に撮像した結果を用いた三次元像が含まれている構成（請求項５）を採用してもよい。

本発明は、複数のウインドウ（アプリケーションまたはダイアログ）を設けて、各ウインドウに各種の画像表示を行い、その各画像をオペレータによる撮像条件などのパラメータ設定に用いるようにした放射線断層撮像装置において、各ウインドウごとに独立したモニタを設けるとともに、その各モニタには、それぞれにパラメータ設定部を設けて、その各モニタのパラメータ設定部で設定した内容は他の全てのモニタの表示内容に反映するように構成することで、課題を解決しようとするものである。

すなわち、本発明の構成によると、各ウインドウはそれぞれに専用のモニタに表示され、しかもこれらの各モニタには、それぞれにパラメータ設定部が設けられているため、複数のモニタに表示されている画像のうちの任意のものを見ながら、そのモニタに設けられているパラメータ設定部から直ちにパラメータ設定を行うことができ、良好な作業性のもとに直感的なパラメータ設定を行うことができる。

本発明によれば、複数の画像を表示するための複数のウインドウについて、それぞれに独立したモニタを設けるとともに、その各モニタには、それぞれパラメータ設定部を設けて、その各パラメータ設定部による設定内容が全てのモニタのパラメータ設定部に反映され、かつ、その設定結果に従って各モニタの画像が変化するので、オペレータはパラメータ設定に必要な任意の画像が表示されているモニタ上のパラメータ設定部の操作によって撮像条件などのパラメータを設定することができ、モニタに表示する画像の数を多くして、従って様々な角度からの情報を多くて直感的な条件設定を行いやすくしても、良好な作業性のもとに直感的にパラメータ設定を行うことが可能となる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の全体構成図であり、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。

Ｘ線発生装置１に対向してＸ線検出器２が設けられており、これらの間に、被写体Ｗを搭載して回転を与えるための回転ステージ３が配置されている。回転ステージ３は、Ｘ線発生装置１のＸ線焦点１ａとＸ線検出器２の中心を結ぶ水平の線（Ｘ線光軸Ｌと称する）に直交する鉛直方向に延びる回転軸Ｒの回りに回転する。この回転ステージ３は、ステージ駆動機構４によりＸ線光軸Ｌに沿った方向（ｘ軸方向）および回転軸Ｒに沿った方向（ｚ軸方向）に移動可能となっている。この回転ステージ３の上に、当該回転ステージ３とは個別にｘ，ｙ軸方向に移動可能なｘｙテーブル５が配置されている。

以上の回転ステージ３の回転駆動と、ステージ駆動機構４およびｘｙテーブルは、制御部１０から各軸ごとに設けられているドライバ（図示せず）を介して供給される制御信号によって制御される。

また、Ｘ線発生装置１は、Ｘ線コントローラ（図示せず）から供給される駆動信号によって駆動制御されるが、このＸ線コントローラについても制御部１０の制御下に置かれている。

Ｘ線検出器２の出力は画像データ取り込み回路１１を介して再構成演算部１２に取り込まれる。ＣＴ撮像に際しては、回転ステージ３上の被写体ＷにＸ線を照射しつつ、その回転ステージ３を所定の微小角度回転させるごとに、Ｘ線検出器２の各画素出力、つまり被写体ＷのＸ線透過データを再構成演算部１２に取り込む。再構成演算部１２では、３６０°分の被写体ＷのＸ線透過データを用いてた再構成演算により、回転軸Ｒに直交する平面に沿った被写体Ｗの断層像を構築する。

さて、回転ステージ３の鉛直上方には、ＣＣＤカメラ等の光学カメラ１３が配置されており、この光学カメラ１３は、回転ステージ３に対して例えばコラム（図示せず）を介して固定されており、回転ステージ３上の被写体Ｗを鉛直上方から撮影し、その撮影出力は画像データ取り込み回路１４を介して制御部１０に取り込まれる。

制御部１０には、４つの表示器１５ａ〜１５ｄが接続されているとともに、その各表示器１５ａ〜１５ｄに対応してマウス等の操作部１６ａ〜１６ｄが設けられている。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、その各表示器１５ａ〜１５ｄの表示内容の例をそれぞれ示す図である。

各表示器１５ａ〜１５ｄには、それぞれ画像を表示する画像表示エリアＰと、パラメータを設定するための操作パネル（作業ウインドウ）を表示するパネル表示エリアＤが設けられている。

各表示器１５ａ〜１５ｄにおいて、パネル表示エリアＤの内容は共通しているとともに、各画像表示エリアＰの内容は互いに異なる。

すなわち、表示器１５ａの画像表示エリアＰは、回転ステージ３上の被写体ＷのＸ線透過像Ｗ₁ を表示する。また、表示器１５ｂの画像表示エリアＰは、回転ステージ３上の被写体Ｗの光学カメラ１３による外観の俯瞰像Ｗ₂ を表示する。表示器１５ｃは、前回撮像した被写体Ｗの多数の断層像を用いてＭＰＲ表示やＶＲ表示といった３次元像Ｗ₃ の表示を行う。更に、表示器１５ｄは、装置の状況の表示、つまりＸ線発生装置１とＸ線検出器２の間に設けられている回転ステージ３のｘ．ｚ方向への移動状況などを、ワイヤフレーム形式画像Ｆで表示する。

パネル表示エリアＤは、例えばＸ線条件、ビュー角度などの撮像条件や、回転ステージ３のｘ，ｚ軸方向への位置、あるいはｘｙテーブル５のｘ，ｙ軸方向への位置などをそれぞれ設定するための表示がなされており、任意の操作部１６ａ〜１６ｄを操作することによって、全てのパネル表示エリアＤの設定内容が変化する。同時に、その設定内容に応じて制御部１０から供給される制御信号により、装置各部の設定が変化する。そして、その変化により、例えば回転ステージ３をｘ軸方向に移動させた場合には、表示器１５ａの画面上で被写体ＷのＸ線透視像Ｗ₁ が拡大／縮小し、また、回転ステージ３をｚ軸方向に移動させた場合には、Ｘ線透視像Ｗ₁ が表示器１５ａの画面上で上下方向に移動する。そして同時に、表示器１５ｄのワイヤフレーム表示画像Ｆが、回転ステージ３の移動に伴ってそれに対応した状態に変化する。また、ｘｙテーブル５を移動させることにより、光学カメラ１３に対する被写体Ｗの相対位置が変化し、表示器１５ｂの画面上で被写体Ｗの俯瞰像が移動する。更に、Ｘ線条件を変更すると、表示器１５ａの被写体の透視像Ｗ₁ の輝度が変化する。

以上の本発明の実施の形態によると、オペレータは、最も観察したい画像が表示されている表示器のパネル表示エリアＤを用いてパラメータ設定を行うことができ、複数のパラメータ設定を行う場合には、それぞれに対応して最も観察したい画像が表示されている個々の表示器のパネル表示エリアＤを用いて各パラメータ設定が可能となり、直感的な条件設定を短時間で行うことが可能となる。

なお、以上の実施の形態においては、４個の表示器１５ａ〜１５ｄを用いた場合の例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、表示器の数は少なくとも２個以上あればよいことは勿論であり、また、その各表示器に表示される画像の種類についても、上記した実施の形態で例示した画像に限られることがないことは言うまでもない。また、上述の説明では操作部１６ａ〜１６ｄは別々のものとして説明したが、１つのハードウエアだけを用意し、それを各表示器上で使えるようにソフトウエア的に切り換えることにより、各表示器上の操作ができるようにしてもよい。

本発明の実施の形態の全体構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。 本発明の実施の形態における各表示器１５ａ〜１５ｄによる表示画面の例を示す図である。

符号の説明

１ Ｘ線発生装置
２ Ｘ線検出器
３ 回転ステージ
４ ステージ移動機構
５ ｘｙテーブル
１０ 制御部
１１，１４ 画像データ取り込み回路
１２ 再構成演算部
１３ 光学カメラ
１５ａ〜１５ｄ 表示器（モニタ）
１６ａ〜１６ｄ 操作部
Ｌ Ｘ線光軸
Ｒ 回転軸
Ｄ パネル表示エリア（パラメータ設定部）
Ｐ 画像表示エリア
Ｗ 被写体
Ｗ₁ Ｘ線透視像
Ｗ₂ 俯瞰像（外観像）
Ｗ₃ ３次元像
Ｆ ワイヤフレーム像

Claims (5)

1. 互いに対向配置された放射線発生装置と放射線検出器の間に、被写体を保持して放射線発生装置の焦点と放射線検出器の中心を結ぶ線に直交する回転軸を中心として回転する回転ステージが配置されているとともに、その回転ステージの所定の回転角度ごとに取り込んだ被写体の放射線透過データを用いて、上記回転軸に直交する平面に沿った被写体の断層像を再構成する再構成演算手段を備えた放射線断層撮像装置において、
   互いに異なる画像を表示する独立した複数のモニタを備えているとともに、その各モニタの表示画面にはそれぞれパラメータ設定部が設けられており、その各モニタのうちのいずれかのパラメータ設定部による設定内容が、全モニタのパラメータ設定部の設定内容に反映されて表示されるとともに、各モニタにより表示される画像は、その設定内容に従った内容となるように構成されていることを特徴とする放射線断層撮像装置。
2. 上記各モニタにより表示される画像に、被写体の放射線透過像が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の放射線断層撮像装置。
3. 上記回転ステージ上の被写体を上記回転軸方向もしくはそれに直交する方向から撮影する光学カメラを備えるとともに、上記各モニタにより表示される画像に、その光学カメラによる被写体像が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線断層撮像装置。
4. 上記各モニタにより表示される画像に、当該撮像装置の各部の位置関係の状況をワイヤフレーム方式で表示する画像が含まれていることを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１項に記載の放射線断層撮像装置。
5. 上記各モニタにより表示される画像に、既に撮像した結果を用いた三次元像が含まれていることを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の放射線断層撮像装置。

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