JP4740779B2

JP4740779B2 - 放射線撮影装置

Info

Publication number: JP4740779B2
Application number: JP2006087373A
Authority: JP
Inventors: 文隆高橋; 忍竹之内
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP2007260027A

Description

本発明は、全下肢撮影や全脊椎撮影のように被検体に対して長尺撮影が可能な放射線撮影装置に関する。

放射線撮影装置において、主に骨の計測を目的にした全下肢撮影や全脊椎撮影にあたっては被写体全体を把握するために長尺撮影が行われる。この長尺撮影において、従来は長尺フィルムを増感紙と共に長尺カセッテに収集して撮影を行うようにしていた。また長尺フィルムを用いず、輝尽性蛍光体ディテクタを利用したディジタル放射線画像入力方式（ＣＲ）も提案されている。この長尺撮影では輝尽性蛍光体ディテクタを格納した複数のカセッテをお互いに部分的に重なり合うように配列し、専用のカセッテホルダーに格納するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。

これに対して、フラットパネル型放射線検出器（以下、ＦＰＤと称す）を２次元Ｘ線検出器として使用するようになり、このＦＰＤでは、Ｘ線により発生した検出器面上のさまざまな位置の電荷が読み取られて処理され、被検体のディジタル画像を生成する。このディジタル画像は写真フィルム上のアナログ画像と異なり電子形式で作成されるため、画像を後で他の箇所に電子的に転送したり、撮影された画像の特徴を決定するためにその画像に対し診断用アルゴリズムを作用させたりすることができるなどの利点がある。このようなＦＰＤは、輝尽性蛍光体ディテクタを格納したカセッテに比べて大きな体積を占め、重ね合わせに配置して使用することができないため、一つのＦＰＤを複数位置に移動させて必要とする大きな視野を満足するようにし、それぞれの移動位置で撮影を行い、撮影終了後に、各位置での画像を接続して長尺画像を生成する方式が採用されている。その際に、長尺撮影範囲を複数に分割し、この分割した隣り合う撮影範囲同士に重複する画像接続用重複撮影領域を設け、それぞれの撮影範囲の撮影終了後に画像接続用重複撮影領域を利用して合成して長尺画像を得るようにした放射線撮影装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開平１１−２４４２６９号公報特開２００１−２６９３３３号公報

しかしながら、従来の放射線撮影装置では、大きな撮影視野を確保するために、複数の撮影位置で撮影した各画像を一つの長尺画像として合成生成するために使用する画像接続用重複撮影領域を除いて殆ど重複することがないようにＦＰＤを第一の撮影位置から第二の撮影位置に大きく移動させている。しかも、このときのＦＰＤの移動距離は、ＦＰＤの長尺方向の大きさから割り出した固定値を採用していた。このため、長尺方向に関心領域が比較的小さな場合でも、ＦＰＤを予め定めた第二の撮影位置まで完全に移動することになり、ＦＰＤの移動距離は常に大きくその移動のために時間がかかり、撮影終了までに要する時間が長くなっていた。従って、長い撮影時間の間に被検体の動きが生じることによって画質低下が発生する可能性があり、撮影時間の短縮が望まれている。

本発明の目的は、長尺撮影の隙にＦＰＤを必要最小限に移動させて撮影時間の短縮を可能にした放射線撮影装置を提供することにある。

本発明は、被検体に放射線を照射する放射線源と、この放射線源に対向配置され前記被検体の透過放射線から画像データを検出するフラットパネル型放射線検出器と、このフラットパネル型放射線検出器を前記被検体の体軸方向に移動し、それらの各撮影位置で得られた各画像データを合成して長尺画像を得る長尺画像合成手段とを有する放射線撮影装置において、前記長尺画像合成手段は、前記被検体における撮影関心領域の長尺方向距離と、前記フラットパネル型放射線検出器における有効視野の長尺方向距離とから前記フラットパネル型放射線検出器の移動量を算出する移動量算出手段を設け、前記算出された移動量に基づいて前記フラットパネル型放射線検出器を各撮影位置に移動し、それらの各撮影位置で得られた各画像データを合成して長尺画像を得ることを特徴とする放射線撮影装置を開示する。

更に本発明は、前記放射線源からの放射線照射領域を前記被検体の長尺方向に変更可能な首振り機構を前記放射線源に設け、前記移動量算出手段により算出した移動量に基づいて各撮影位置に移動した後の前記フラットパネル型放射線検出器に対応するように前記首振り機構を作動させる撮影領域設定手段を設けた放射線撮影装置を開示する。

本発明によれば、長尺撮影に際してＦＰＤを必要最小限に移動させて撮影時間の短縮を可能にできた。

以下、本発明による放射線撮影装置の最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による放射線撮影装置の全体構成を示すブロック構成図である。
放射線診断装置は、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管などの放射線源１と、この放射線源１の照射側に配置されて放射線照射領域を制限すると共に、点灯して被検体Ｍの撮影関心領域に光を照射可能な照射ランプを有する絞り装置２と、被検体Ｍを挟んで放射線源１に対向配置した２次元アレイ方式のＦＰＤ１２とを備えている。放射線源１および絞り装置２は、詳細な図示を省力しているが被検体Ｍとの相対的な位置関係を調整可能に支持機構によって支持され、操作卓の入力手段５による指示によって照射条件設定手段８に照射条件（Ｘ線管の管電圧や管電流、撮影タイミング、絞り装置の位置等の条件など）を設定したとき、この照射条件設定手段８に基づいて撮影制御部４から高電圧発生部３およびを絞り装置２を制御することができるように構成されている。また絞り装置２は、一対の独立して動作して放射線照射領域を制限する上側絞りと下側絞りを有している。さらに、被検体Ｍの反放射線源側に配置したＦＰＤ１２は、詳細な図示を省略しているが支持機構に沿って移動可能に構成され、長尺撮影時に操作卓からの指示によって移動手段１１により複数の撮影位置へと移動できるように構成されている。

操作卓では、入力手段６によって一般撮影や長尺撮影などをモード指定することができ、長尺撮影モードが指定されると、撮影領域設定手段７は詳細を後述するように絞り装置２の照射ランプによる光照射によって撮影関心領域が設定されたときの上側絞りと下側絞りの状態データや、放射線源１の放射線焦点とＦＰＤ１２間の距離ＳｌＤなどを取得し、移動量算出手段９によって上側絞りと下側絞りの状態データから撮影関心領域の長尺方向の距離と、この長尺方向の距離やＦＰＤ１２の有効視野における長尺方向の距離や画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離などから各撮影位置までのＦＰＤ１２の移動量を算出する。この算出値に基づいて移動量制御手段１０は、移動手段１１を駆動してＦＰＤ１２を長尺方向の各撮影位置へと移動するように構成されている。この長尺撮影時には、照射条件設定手段８による絞り装置２の制御に優先して撮影領域設定手段７によって絞り装置２を制御できるようにしている。

またＦＰＤ１２には、被検体Ｍを透過した透過放射線信号を取り込む画像データ収集処理手段１３が接続されており、この画像データ収集処理手段１３は収集処理した各画像データを画像メモリ１７にそれぞれ格納するようにしている。長尺撮影の場合、長尺画像合成手段１４は、画像メモリ１７内に格納した各画像データを取り出して画像接続用重複撮影領域を利用しながら長尺画像を合成処理し、その合成画像データを画像メモリ１７に格納すると共に、表示制御手段１５によって操作卓の表示装置１６に合成画像をリアルタイムに表示する。この画像メモリ１７には通常撮影の画像データも格納され、表示制御手段１５によって操作卓５の表示装置１６にその画像をリアルタイムに表示することができる。

ＦＰＤ１２は、放射線源１による放射線照射によって生じる被検体Ｍの透視放射線信号を検出し、検出信号として電気信号に変更して出力する構成であって、多数の放射線検出素子が縦横に配列された二次元アレイ方式のセンサである。この二次元アレイ方式のセンサの詳細については、例えば特許第３２７７８６６号で紹介されている。このようなＦＰＤ１２から取り出されてディジタル化された放射線検出信号は、画像データ収集処理手段１３によって取り込まれ、二次元検出素子のＸＹマトリクスに対応するフレームメモリに画像として記憶されることになる。

次に、上述した放射線撮影装置による脊椎や胸部の長尺撮影を行う際の手順を図２に示したフローチャートを用いて説明する。
この説明では、ＦＰＤ１２の有効視野における長尺方向の検出領域距離をＬ０、被検体Ｍの撮影関心領域全体を長尺撮影するために最初の撮影位置から最終撮影位置までＦＰＤの下端部を長尺方向に移動する全移動距離をＬ１、二回目以降の全ストロークの移動距離およびその回数をＬ２およびＮ、最終移動算出距離をＬ３、ＦＰＤ１２が複数の撮影位置を採るときに隣接する撮影位置において重複撮影するように予め設定した画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離をＬ５としている。ここで二回目以降の全ストロークの移動距離Ｌ２とは、画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５を考慮に入れながらＦＰＤ１２を全ストロークさせるときの移動距離と回数で、Ｌ１＞Ｌ０＋（Ｌ０−Ｌ５）ｎ（ただしｎ＝１，２……）が成立する範囲での（Ｌ０−Ｌ５）であり、二回目以降の全ストロークの移動回数Ｎ＝ｎとなる。また最終移動算出距離Ｌ３とは、Ｌ１＞Ｌ０＋（Ｌ０−Ｌ５）ｎが成立しなくなる移動回数Ｎ＝ｎ＋１の撮影に際して、その前の撮影位置におけるＦＰＤ１２の移動側端部を後どれだけ移動したとき長尺方向の全移動距離Ｌ１に達するかという最終撮影位置までの移動距離Ｌ３≦（Ｌ０−Ｌ５）のことであり、二回目の全ストロークの移動距離（Ｌ０−Ｌ５）によって丁度全移動距離Ｌ１になる場合は、Ｌ１＞Ｌ０＋（Ｌ０−Ｌ５）ｎが成立しないので（Ｌ０−Ｌ５）が最終移動算出距離Ｌ３となる。

今、放射線源１とＦＰＤ１２が対向して配置された通常の撮影系の段階で、先ず、ステップＳ１で絞り装置２の照射ランプを点灯し、被検体Ｍの撮影関心領域全体に対応して光が照射されるように絞り装置２を調整する。通常撮影系では、このときの絞り装置２の上側絞りと下側絞りとはそれぞれ同量ずつ調整されるので、照射ランプによる光照射の長尺方向の中心部は撮影関心領域全体の長尺方向のほぼ中心に位置することになる。この状態で、入力手段６からの指示、または撮影関心領域全体の長尺方向の距離がＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０より大きい場合に、撮影領域設定手段７が動作する。この撮影領域設定手段７は、ステップＳ２で予め入力されているＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０と、同様にＦＰＤ１２が複数の移動位置を採るときに隣接する領域において重複するように予め設定した画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５と、ステップＳ１で設定された絞り装置２における各絞りの状態データと、放射線源１の放射線焦点とＦＰＤ１２間の距離ＳｌＤとを撮影制御手段４から入手する。同時に撮影領域設定手段７は、入手した各情報を移動量算出手段９に送り、移動量算出手段９は入手した各絞りの状態データとＳｌＤとから全移動距離Ｌ１を算出し、また検出領域距離Ｌ０と画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５と全移動距離Ｌ１とから二回目以降の全ストロークの移動距離Ｌ２およびその回数Ｎと、最終移動算出距離Ｌ３を算出する。

例えば、ここでは高さ４３ｃｍ、幅４３ｃｍのＦＰＤ１２を使用し、長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍとして予め入力しているとすると、絞り装置２における各絞りの状態データとＳｌＤとを入力して演算したとき、ＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１＝８１ｃｍの最大視野モードとして算出されたなら、第二回目の撮影位置への移動においてＬ１＞Ｌ０＋（Ｌ０−Ｌ５）ｎが成立しなくなるため、二回目以降の全ストロークの移動回数Ｎ＝０であり、第二回目の撮影位置が最終撮影位置となり、移動量算出手段９は、最終移動算出距離Ｌ３＝３８ｃｍを算出する。

ここで、撮影領域の設定は種々の方法で行うことができ、各種の条件が既知であれば入力手段６からのデータ入力に基づいて撮影領域設定手段７が撮影領域の設定を判定し、これに基づいて移動量算出手段９でＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１と、二回目以降の全ストロークの移動距離Ｌ２およびその回数Ｎと、最終移動算出距離Ｌ３を算出しても良いし、絞り装置２の照射ランプからの照射光を光学的に取り込んでＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１を得るなどしても良い。

続くステップＳ３では、図３に示すように撮影関心領域の上方端にＦＰＤ１２の上端部が一致するようにＦＰＤ１２を最初の撮影位置に配置させる。ステップＳ４で撮影領域設定手段７は、撮影制御部４を通して絞り装置２の下側の絞りを移動させて放射線源１からの放射線がＦＰＤ１２に対応する領域だけに照射されるように制限する。その後、ステップＳ５で照射条件設定手段８は、入力手段６からの入力した条件と撮影領域設定手段７からの条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御しながら放射線源１から放射線を照射して最初の撮影を行なう。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を取り込み、第一の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

続くステップＳ６で画像領域設定手段７は、長尺撮影が終了したか否かを判定する。ＦＰＤ１２が既に全移動距離Ｌ１を移動しているなら、撮影は終了となりステップＳ１０に進むが、ＦＰＤ１２がまだ全移動距離Ｌ１を移動していないなら、次のステップＳ７へ進む。長尺撮影の場合、ＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１がＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０よりも大きく、移動量算出手段９において二回目以降の全ストロークの移動距離Ｌ２およびその回数Ｎ、または最終移動算出距離Ｌ３を通常は算出しているので次のステップＳ７へ進むことになる。

ここで移動量算出手段９は、上述した条件では二回目以降の全ストロークの移動回数Ｎ＝０であり、最終移動算出距離Ｌ３＝３８ｃｍを算出しているため、ステップＳ７で図４に示すように算出した最終移動算出距離Ｌ３に基づいて移動量制御手段１０を通して移動手段１１を作動し、ＦＰＤ１２の下端部を３８ｃｍだけさらに下方側に移動して第二回目の最終撮影位置とする。ここでは最大視野モードの場合で最終移動算出距離Ｌ３＝３８ｃｍであるため、従来の構成のように第二回目の撮影位置へのＦＰＤ１２の移動距離が常に固定値の場合に比べて差は生じないが、最終移動算出距離Ｌ３が小さくなるに従ってＦＰＤ１２の移動方向端部を第二回目の最終撮影位置まで素早く移動することができるようになる。つまり、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、また画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍで、最終移動算出距離Ｌ３がＬ３＜（Ｌ０−Ｌ５）の場合、従来の構成では第二回目の撮影位置へのＦＰＤ１２の移動距離が固定値の場合に比べて短く、ＦＰＤ１２の移動方向端部を第二回目の最終撮影位置まで素早く移動することができる。

ステップＳ８で撮影領域設定手段７は、ステップＳ４の場合と同様に移動量算出手段９で算出した最終移動算出距離Ｌ３の情報を取得し、撮影制御部４を通して絞り装置２の絞り位置を制御する。つまり、第二回目の最終撮影位置まで移動したＦＰＤ１２の移動側端部までが放射線の照射範囲となるように絞り装置２の下側絞りを調整すると共に、絞り装置２の上側絞りは第一回目の撮影位置での撮影領域の下側に位置した共通画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５を放射線照射範囲に含むが、それよりも上側は制限するように調整する。ステップＳ９で入力手段６は、予め照射条件設定手段８に入力した条件と撮影領域設定手段７からの条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御しながら、図４に示すように放射線源１から放射線を照射して二回目の最終撮影を行なう。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を取り込み、第二の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

その後、撮影領域設定手段７は、ステップＳ６でＦＰＤ１２の移動距離が既に全移動距離Ｌ１に達しているため、長尺撮影が終了したと判定してステップＳ１０に進む。このステップＳ１０で長尺画像合成手段１４は、画像メモリ１７に記憶した各画像データを取り出し、隣接する画像データつまり、第一の画像データと第二の画像データから同一の共通画像接続用重複撮影領域を検出し、同部を利用して繋ぎ合わせて１つの合成画像データを生成し、ステップＳ１１でこの合成画像データを画像メモリ１７に記憶する。その後、必要に応じてステップＳ１２で表示制御手段１５は、画像メモリ１７から取り出した合成画像データに基づいて表示装置１３に合成画像を表示したりプリントしたりして出力する。

次に、上述したステップＳ２で移動量算出手段９が、例えば、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍとして予め入力されており、絞り装置２における各絞りの状態データとＳｌＤとを入力して演算したとき、ＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１＝５０ｃｍとして算出された場合について説明する。この場合、移動量算出手段９は第二回目の撮影位置への移動においてＬ１＞Ｌ０＋（Ｌ０−Ｌ５）ｎが成立しなくなるため、二回目以降の全ストロークの移動回数Ｎ＝０、また第二回目の撮影位置が最終撮影位置となり、移動量算出手段９は最終移動算出距離Ｌ３＝７ｃｍを算出することになる。

続くステップＳ３では、上述した場合と同様に関心領域の上方端にＦＰＤ１２の上端部が一致するようにＦＰＤ１２を最初の撮影位置に配置する。ステップＳ４で撮影領域設定手段７は、撮影制御部４を通して絞り装置２の下側の絞りを移動させて放射線源１からの放射線がＦＰＤ１２に対応する領域だけに照射されるように制限する。その後、ステップＳ５で照射条件設定手段８は、入力手段６からの入力した条件と撮影領域設定手段７からの条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御しながら図２に示すように放射線源１から放射線を照射して最初の撮影を行なう。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を取り込み、第一の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

続くステップＳ６で画像領域設定手段７は、長尺撮影が終了したか否かを判定する。ここでは移動量算出手段９が最終移動算出距離Ｌ３を算出しており、ＦＰＤ１２がまだ全移動距離Ｌ１を移動していないので、次のステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、図５に示すように算出した最終移動算出距離Ｌ３に基づいて移動量制御手段１０を通して移動手段１１を作動し、ＦＰＤ１２の下端部を７ｃｍだけさらに下方側に移動して第二回目の最終撮影位置とする。この最終撮影位置への移動は、僅か７ｃｍだけであり短時間に行うことができる。このような移動は、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、また画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍで、最終移動算出距離Ｌ３が極めて小さいため、従来の構成のように第二回目の撮影位置へのＦＰＤ１２の移動距離が常に固定値に設定されている場合に比べて、ＦＰＤ１２の移動方向端部を第二回目の最終撮影位置まで素早く移動することができる。

ステップＳ８で撮影領域設定手段７は、ステップＳ４の場合と同様に移動量算出手段９で算出した最終移動算出距離Ｌ３の情報を取得し、撮影制御部４を通して絞り装置２の絞り位置を制御する。つまり、第二回目の最終撮影位置まで移動したＦＰＤ１２の移動側端部までが放射線の照射範囲となるように絞り装置２の下側絞りを調整すると共に、絞り装置２の上側絞りは第一回目の撮影位置での撮影領域の下側に位置した共通画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５を放射線照射範囲に含むが、それよりも上側は制限するように調整する。ステップＳ９で入力手段６は、予め照射条件設定手段８に入力した条件と撮影領域設定手段７からの条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御しながら、図５に示すように放射線源１から放射線を照射して二回目の最終撮影を行なう。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を取り込み、第二の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

ところで、上述したステップＳ２で移動量算出手段９が二回目以降の全ストロークの移動距離Ｌ２とその回数Ｎを検出している場合は、ステップＳ７でＦＰＤ１２の移動方向端部を３８ｃｍ移動させて第二回目の撮影位置とし、第二回目の撮影を行う。これをＮ回行った後、最終位置での最終撮影となるが、この最終撮影では上述した説明における二回目の最終撮影位置と同様にＦＰＤ１２の移動方向端部を最終移動算出距離Ｌ３だけ素早く移動させて最終撮影位置にすることができる。

このような放射線撮影装置によれば、従来のようにＦＰＤ１２を予め定めた第一の固定位置からＦＰＤ１２の長尺撮影方向における大きさに基づいて機械的に予め定めた第二の固定位置に移動させるのではなく、対象となる被検体Ｍの撮影関心領域に基づいて移動量算出手段９によりＦＰＤ１２の移動量を算出し、この算出位置までＦＰＤ１２を移動するようにしたため、ＦＰＤ１２を素早く最終撮影位置まで移動して撮影関心領域を確保することができ、撮影時間を従来に比べて短縮することができる。特に、最終撮影位置へ移動させる際、その最終移動算出距離Ｌ３がＦＰＤ１２における長尺撮影方向の有効検出領域距離Ｌ４より短い場合、ＦＰＤ１２の移動方向端部を移動算出距離Ｌ３だけ移動すればよいので、従来のようにＦＰＤ１２を予め定めた第一の固定位置から予め定めた第二の固定位置まで常に移動させる場合に比べて、ＦＰＤ１２を素早く最終撮影位置まで移動することができ、撮影時間を常に短縮することができる。また従来に比べて撮影の間に被検体の動きが生じることによって画質低下が発生する可能性は極めて低くなる。

しかも、ＦＰＤ１２に対応した領域の全体に放射線を常に照射するのではなく、共通画像接続用重複撮影領域は除くもののそれ以外の先に撮影した領域と、またＦＰＤ１２の移動側端部が移動していない側の領域への放射線の照射を制限するように絞り装置２で調整するようにしているため、従来よりも不必要な放射線照射を少なくすることができる。また、この実施の形態では共通画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５を５ｃｍとして説明したが、長尺方向に隣接する撮影データの接続部分を判別することができるなら、共通画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５をさらに小さくして、不必要な放射線照射を少なくすることもできる。いずれにせよ、共通画像接続用重複撮影領域を形成することによって、長尺撮影のために撮影を複数回に分割したとしても、各共通画像接続用重複撮影領域における撮影データの同一性から合成する位置を容易に判別して、容易に合成画像を得ることができる。さらに、この実施の形態では、第一回目の撮影位置を設定した後、放射線源１と被検体Ｍとの相対的な位置関係を変えることなく絞り装置２による調整だけで複数回にわたる関心領域全体の撮影を行うことができるので、撮影時間を一層短縮することができる。

次に、本発明の他の実施の形態による放射線撮影装置による長尺撮影手順を図９に示したフローチャートを用いて説明する。
この説明でも、ＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離をＬ０、被検体Ｍの撮影関心領域全体を撮影するために最初の撮影位置から最終撮影位置までのＦＰＤの長尺方向における全移動距離をＬ１、最終移動算出距離をＬ３、隣接する撮影位置においてＦＰＤ１２の一部が重複撮影するように予め設定した画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離をＬ５としている。ここでは説明を簡略化するために、ＦＰＤ１２を最初の撮影位置と最終撮影位置の二箇所で長尺撮影が完了するものとしており、最終移動算出距離Ｌ３とは、最終撮影位置へのＦＰＤ１２の移動に際して、最初の撮影位置におけるＦＰＤ１２の移動側端部を後どれだけ移動したとき全移動距離Ｌ１になるかという移動距離のことである。

今、放射線源１とＦＰＤ１２が対向して配置された通常の撮影系の段階で、先ず、ステップＳ１で図６に示すように絞り装置２の照射ランプを点灯し、被検体Ｍの撮影関心領域全体に対応して光が照射されるように絞り装置２を調整する。通常撮影系では、このときの絞り装置２の上側絞りと下側絞りとはそれぞれ同量ずつ調整されるので、照射ランプによる光照射の長尺方向の中心部は撮影関心領域全体の長尺方向のほぼ中心に位置することになる。この状態で、入力手段６からの指示、または撮影関心領域全体の長尺方向の距離がＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０より大きい場合に、撮影領域設定手段７が動作する。この撮影領域設定手段７は、ステップＳ２で予め入力されているＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０と、同様にＦＰＤ１２が複数の移動位置を採るときに隣接する領域において重複するように予め設定した画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５と、ステップＳ１で設定された絞り装置２における各絞りの状態データと、放射線源１の放射線焦点とＦＰＤ１２間の距離ＳｌＤとを撮影制御手段４から入手する。同時に撮影領域設定手段７は、入手した各情報を移動量算出手段９に送る。

移動量算出手段９は、予め入力されているＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０と、同様にＦＰＤ１２が最終撮影位置を採るときに最初の撮影領域と重複するように予め設定した画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５とをもとにして、ステップＳ１で設定した絞り装置２における各絞りの状態データと、放射線源１の放射線焦点とＦＰＤ１２間の距離ＳｌＤとから、ＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１と、最終移動算出距離Ｌ３を算出する。例えば、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍとして予め入力しており、移動量算出手段９はステップＳ１での絞り装置２における各絞りの状態データとＳｌＤとを入力して演算したとき、ＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１＝５０ｃｍ、最終撮影位置までの最終移動算出距離Ｌ３＝７ｃｍをそれぞれ算出したとする。

次に、ステップＳ２ａで撮影領域設定手段７は、絞り装置２の上側絞りをＦＰＤ３の検出領域に合わせて有効視野が４３ｃｍとなるように調整し、また、絞り装置２の下側絞りを被検体Ｍに対してほぼ垂線となるように調整する。その後、ステップＳ４で撮影領域設定手段７は、上下方向の駆動手段５によって図７に示すように放射線源１および絞り装置２を下方に移動しながら、絞り装置２の上側絞りによる照射光の上端部が撮影関心領域の上端部およびＦＰＤ１２の上部に一致するようにする。すると、上述した絞り装置２の上側絞りおよび下側絞りの設定によって、照射光の下端部はＦＰＤ３の検出領域の下端部にほぼ合致し、しかも被検体Ｍに対してほぼ垂線となる。こうして最初の撮影位置が得られる。

続くステップＳ５で撮影領域設定手段７は、ステップＳ２ａで設定した絞り装置２の状態を保持しながら、照射条件設定部８で予め設定した撮影条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御して放射線源１から放射線を所定時間照射し、最初の撮影を行う。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を収集して第一の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

続くステップＳ７で移動量算出手段９は、既に算出した最終移動算出距離Ｌ３を用いて移動量制御手段１０を通して移動手段１１を駆動し、図８に示すようにＦＰＤ１２の移動側端部を長尺方向に移動して最終撮影位置とする。上述のように最終移動算出距離Ｌ３＝７ｃｍとして算出されているので、ＦＰＤ１２の移動方向端部を７ｃｍだけ移動させて最終撮影位置とする。この最終撮影位置への移動は、ＦＰＤ１２を僅か７ｃｍだけ移動させるだけであるから従来に比べて極めて短時間に行うことができる。特に、従来のようにＦＰＤ１２の最終撮影位置を常に最大限の撮影関心領域となるように機械的な固定値に定めていた場合、ＦＰＤ１２を最終撮影位置へ移動するためにはＦＰＤ１２の移動側端部を長尺方向に大きく移動しなければならないが、今回の移動は、これに比べて極めて短い移動距離であり、ＦＰＤ１２の移動方向端部を素早く最終撮影位置まで移動して撮影時間を一層短縮することができる。

続いてステップＳ８で撮影領域設定手段７は、この移動量算出手段９によるＦＰＤの移動に合わせて撮影制御部４により絞り装置２の下側絞りおよび上側絞りを調整する。つまり、絞り装置２の下側絞りは、図８に示すように撮影領域の下方端部が最終撮影位置に移動したＰＤ１２の移動側端部までとなるように調整し、また、上側絞りは、同図に示すように撮影領域の上方端部が共通画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５だけ上方となるように調整する。従って、上側絞りによって制限される放射線は被検体Ｍに対してほぼ垂線となる。その後、ステップＳ９で同条件が設定されたことを確認した後、入力手段６から指令を与え、撮影領域設定手段７による絞り装置２の設定状態を保持したまま撮影制御部４を通して高電圧発生部３により放射線源１から絞り装置２を通して放射線を照射して二回目の撮影を行う。このとき、画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を収集して第二の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

その後、ステップＳ１０で長尺画像合成手段１４は、画像メモリ１４に記憶した第一画像データおよび第二画像データを取り出し、隣接する画像データつまり、第一の画像データと第二の画像データから同一の共通画像接続用重複撮影領域を検出し、同部を利用して繋ぎ合わせて１つの合成画像データを生成し、ステップＳ１１でこの合成画像データを画像メモリ１７に記憶する。その後、必要に応じてステップＳ１２で表示制御手段１５は、画像メモリ１７から取り出した合成画像データに基づいて表示装置１６に合成画像を表示したりプリントしたりして出力する。

このような放射線撮影装置によれば、従来のようにＦＰＤ１２を予め定めた第一の固定位置からＦＰＤ１２の長尺撮影方向における大きさに基づいて機械的に予め定めた第二の固定位置に移動させるのではなく、対象となる被検体Ｍの撮影関心領域に基づいて移動量算出手段９により最終撮影位置におけるＦＰＤ１２の移動側端部の位置を算出し、この算出位置までＦＰＤ１２の移動側端部を移動するようにしたため、先の実施の形態の場合と同様に、最終移動算出距離Ｌ３がＦＰＤ１２における長尺撮影方向の検出領域距離Ｌ４より短い場合、ＦＰＤ１２の移動方向端部を最終移動算出距離Ｌ３だけ移動するればよいので、従来のようにＦＰＤ１２を予め定めた第一の固定位置から予め定めた第二の固定位置まで常に移動させる場合に比べて、ＦＰＤ１２を素早く最終撮影位置まで移動して撮影時間を短縮することができる。

また、各撮影における共通画像接続用重複撮影領域は、放射線源１からの放射線がほぼ垂線となるように被検体Ｍに照射されるように絞り装置２を調整し、隣接する撮影位置つまり第一回目の撮影位置と第二回目の撮影位置における被検体Ｍに対してほぼ垂線となった放射線位置がほぼ同じになるように放射線源１を駆動する撮影領域設定手段７および駆動手段５を設けたため、それぞれの撮影における共通画像接続用重複撮影領域の放射線分布密度が高く、またほぼ同条件となり、これらを用いた共通画像接続用重複撮影領域による接続精度が向上することになり、画像接続時のアーチファクトを低減することができる。

図１から図５を用いて説明した実施の形態では、一回目の撮影位置での撮影に際して、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域全体に放射線を照射するように絞り装置２を調整したが、図３に示した第一回目の撮影位置で絞り装置２の下側絞りを放射線が被検体Ｍに対してほぼ垂線となるように制限し、また図４に示した第二回目の撮影位置では、共通画像接続用重複撮影領域を考慮しながらも絞り装置２の上側絞りを放射線が被検体Ｍに対してほぼ垂線となるように制限するなら、図６から図９に示した実施の形態の場合と同様に二回の撮影における共通画像接続用重複撮影領域となる領域は、放射線源１からの放射線がほぼ垂線となるように被検体Ｍに照射することになるため、それぞれの撮影における同部の放射線分布密度が高く、これらを用いた共通画像接続用重複撮影領域による接続精度が向上することになり、画像接続時のアーチファクトを低減させることができる。

図１０は、本発明のさらに他の実施の形態による放射線撮影装置の要部を示す側面図である。
この放射線撮影装置は、特開２００４−２４２９２８号公報に記載されたように昭放射線源１に首振り機構１８を追加しており、入力手段６または撮影領域設定手段７からの指示によって撮影制御部４はこの首振り機構１８を利用して放射線源１の焦点１ａを中心にして被検体Ｍの長尺方向に放射線照射領域を変化可能にしている。放射線源１の被検体Ｍ側に設けた絞り装置２は、その上側絞りおよび下側絞りを標準撮影角度αに設定したとき、ＦＰＤ１２の長尺方向における検出領域距離Ｌ０に対応するものとし、また上側絞りおよび下側絞りは撮影角度を変化させることができる構成としている。その他の構成は、図１と同様であるから同等物に同一符号を付けて詳細な説明は省略する。

図１１は、図１０に示した放射線撮影装置による長尺撮影手順を示すフローチャートである。
放射線源１とＦＰＤ１２が対向して配置された通常の撮影系の段階で、先ず、ステップＳ１で絞り装置２の照射ランプを点灯し、被検体Ｍの撮影関心領域全体に対応して光が照射されるように絞り装置２を調整する。この状態で、入力手段６からの指示、または撮影関心領域全体の長尺方向の距離がＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０より大きい場合に、撮影領域設定手段７が動作する。この撮影領域設定手段７は、ステップＳ２で予め入力されているＦＰＤ１２における長尺方向の検出領域距離Ｌ０と、同様にＦＰＤ１２が複数の移動位置を採るときに隣接する領域において重複するように予め設定した画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５と、ステップＳ１で設定された絞り装置２における各絞りの状態データと、放射線源１の放射線焦点とＦＰＤ１２間の距離ＳｌＤとを撮影制御手段４から入手する。同時に撮影領域設定手段７は、入手した各情報を移動量算出手段９に送り、移動量算出手段９は撮影領域設定手段７から入手した各絞りの状態データとＳｌＤとから全移動距離Ｌ１を算出し、また検出領域距離Ｌ０と画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５と全移動距離Ｌ１とから二回目以降の全ストロークの移動距離Ｌ２およびその回数Ｎと、最終移動算出距離Ｌ３を算出する。

例えば、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍとして予め入力されているとすると、絞り装置２における各絞りの状態データとＳｌＤとを入力して演算したとき、ＦＰＤ１２の長尺方向の全移動距離Ｌ１＝８１ｃｍの最大視野モードとして算出されたなら、先の実施の形態の場合と同じ算出の仕方により、移動量算出手段９は二回目以降の全ストロークの移動回数Ｎ＝０で、第二回目の撮影位置が最終撮影位置となり最終移動算出距離Ｌ３＝３８ｃｍを算出する。

続くステップＳ３では、ＦＰＤ１２の上端部が関心領域の上方端に一致するように移動手段１１によって移動し、ＦＰＤ１２を最初の撮影位置に配置させる。ステップＳ４ａで撮影領域設定手段７は、撮影制御部４を通して絞り装置２を標準撮影角度αとなるように調整すると共に首振り機構１８を調整して、図１０に示すように放射線源１からの放射線がＦＰＤ１２に対応する領域だけに照射されるようにする。その後、ステップＳ５で照射条件設定手段８は、入力手段６からの入力した条件と撮影領域設定手段７からの条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御しながら放射線源１から放射線を照射して最初の撮影を行なう。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を取り込み、第一の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

続くステップＳ６で画像領域設定手段７は、長尺撮影が終了したか否かを判定する。ＦＰＤ１２がまだ全移動距離Ｌ１を移動していないから、次のステップＳ７へ進む。ここで移動量算出手段９は、上述した条件では二回目以降の全ストロークの移動回数Ｎ＝０であり、最終移動算出距離Ｌ３＝３８ｃｍを算出しているため、ステップＳ７で図１２に示すように算出した最終移動算出距離Ｌ３に基づいて移動量制御手段１０を通して移動手段１１を作動し、ＦＰＤ１２の下端部を３８ｃｍだけさらに下方側に移動して第二回目の最終撮影位置とする。ここでは最大視野モードの場合で最終移動算出距離Ｌ３＝３８ｃｍであるため、従来の構成のように第二回目の撮影位置へのＦＰＤ１２の移動距離が常に固定値に設定されていた場合と比べて差は生じないが、最終移動算出距離Ｌ３が小さくなるに従ってＦＰＤ１２の移動方向端部を第二回目の最終撮影位置まで素早く移動することができるようになる。つまり、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域距離Ｌ０＝４３ｃｍ、また画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５＝５ｃｍで、最終移動算出距離Ｌ３が３８ｃｍより小さい場合、従来の構成では第二回目の撮影位置へのＦＰＤ１２の移動距離が常に固定値に設定されていた場合に比べて短く、ＦＰＤ１２の移動方向端部を第二回目の最終撮影位置まで素早く移動して、撮影時間の短縮に貢献することができる。

ステップＳ８で撮影領域設定手段７は、移動量算出手段９で算出した最終移動算出距離Ｌ３の情報を取得し、撮影制御部４を通して首振り機構１８の角度と絞り装置２の撮影角度を制御する。これらの調整によって、第二回目の最終撮影位置まで移動したＦＰＤ１２の移動側端部までが放射線の照射範囲となるようにすると共に、第一回目の撮影位置での撮影領域の下側に位置した共通画像接続用重複撮影領域の長尺方向の距離Ｌ５を放射線照射範囲に含むが、それよりも上側の既に撮影した領域への放射線照射を制限する。このとき、従来の構成では第二回目の撮影位置へのＦＰＤ１２の移動距離が常に固定値に設定されている場合、これに対応する位置まで首振り機構１８は角度を大きく調整しなければならかったが、上述の構成では、移動量算出手段９によって算出したＦＰＤ１２の第二回目の最終撮影位置に対応するまで移動するだけであるから、最終移動算出距離Ｌ３が３８ｃｍより小さい場合、その位置までＦＰＤ１２を素早く移動して、さらに撮影時間を短縮することができる。

ステップＳ９で入力手段６は、予め照射条件設定手段８に入力した条件と撮影領域設定手段７からの条件に基づいて撮影制御部４を通して高電圧発生部３を制御しながら、図４に示すように放射線源１から放射線を照射して二回目の最終撮影を行なう。このとき画像データ収集処理手段１３は、ＦＰＤ１２の検出信号を取り込み、第二の画像データとして画像メモリ１７に記憶する。

その後、撮影領域設定手段７は、先の実施の形態の場合と同様にステップＳ６でＦＰＤ１２の移動距離が既に全移動距離Ｌ１に達しているため、長尺撮影が終了したと判定してステップＳ１０に進む。このステップＳ１０で長尺画像合成手段１４は、画像メモリ１７に記憶した各画像データを取り出し、隣接する画像データつまり、第一の画像データと第二の画像データから同一の共通画像接続用重複撮影領域を検出し、同部を利用して繋ぎ合わせて１つの合成画像データを生成し、ステップＳ１１でこの合成画像データを画像メモリ１７に記憶する。その後、必要に応じてステップＳ１２で表示制御手段１５は、画像メモリ１７から取り出した合成画像データに基づいて表示装置１３に合成画像を表示したりプリントしたりして出力する。

この実施の形態でも、一回目の撮影位置での撮影に際しては、ＦＰＤ１２の長尺方向の検出領域全体に放射線を照射するようにしたが、上側絞りと下側絞りをそれぞれ独立して調整できるように構成し、図１０に示した第一回目の撮影位置で絞り装置２の下側絞りによる放射線照射角度と、図１２に示した第二回目の撮影位置で、共通画像接続用重複撮影領域を考慮しながらも絞り装置２の上側絞りによる放射線照射角度とがほぼ一致するようにするなら、図６から図９に示した実施の形態の場合と同様に第一回目と第二回の撮影における共通画像接続用重複撮影領域における接続精度が向上することになり、画像接続時のアーチファクトを低減させることができる。

このような放射線撮影装置でも、従来のようにＦＰＤ１２を予め定めた第一の固定位置からＦＰＤ１２の長尺撮影方向における大きさに基づいて機械的に予め定めた第二の固定位置に移動させるのではなく、対象となる被検体Ｍの撮影関心領域に基づいて移動量算出手段９により最終撮影位置におけるＦＰＤ１２の位置を算出し、この算出位置までＦＰＤ１２を移動するようにしたため、ＦＰＤ１２を素早く最終撮影位置まで移動することができ、撮影時間を従来に比べて短縮することができる。また、最終撮影位置のＦＰＤ１２に対応させるための首振り機構１８の移動角度も小さくなり、首振り機構１８の調整に要する時間を短縮して撮影時間を一層短縮することができる。特に、最終撮影位置へ移動させる際、その最終移動算出距離Ｌ３がＦＰＤ１２における長尺撮影方向の有効検出領域距離Ｌ４より短い場合、ＦＰＤ１２の移動方向端部を移動算出距離Ｌ３だけ移動すればよいので、従来のようにＦＰＤ１２を予め定めた第一の固定位置から予め定めた第二の固定位置まで常に移動させる場合に比べて、ＦＰＤ１２を素早く最終撮影位置まで移動することができ、撮影時間を常に短縮することができる。

また先の実施の形態の場合と同様に、ＦＰＤ１２に対応した領域の全体に放射線を常に照射するのではなく、共通画像接続用重複撮影領域は除くもののそれ以外の先に撮影した領域と、またＦＰＤ１２の移動側端部が移動していない側の領域への放射線の照射を制限するように絞り装置２で調整するようにしているため、従来よりも不必要な放射線照射を少なくすることができる。さらに、共通画像接続用重複撮影領域を形成することによって、長尺撮影のために撮影を複数回に分割したとしても、各共通画像接続用重複撮影領域における撮影データの同一性から合成する位置を容易に判別して、容易に合成画像を得ることができる。

本発明による放射線撮影装置は、図示の構成に限らず、その他の構成の放射線撮影装置にも適用することができる。

本発明の一実施の形態による放射線撮影装置の概略ブロック構成図である。図１に示した放射線撮影装置による長尺撮影の手順を示すフローチャートである。図１に示した放射線撮影装置による第一回目撮影状態を示す要部拡大図である。図１に示した放射線撮影装置による第二回目撮影状態を示す要部拡大図である。図１に示した放射線撮影装置による他の長尺撮影時の第二回目撮影状態を示す要部拡大図である。図１に示した放射線撮影装置によるさらに他の長尺撮影時の初期状態を示す要部拡大図である。図１に示した放射線撮影装置によるさらに他の長尺撮影時の第一回目撮影状態を示す要部拡大図である。図１に示した放射線撮影装置によるさらに他の長尺撮影時の第二回目撮影状態を示す要部拡大図である。図１に示した放射線撮影装置によるさらに他の長尺撮影の手順を示すフローチャートである。本発明の他の実施の形態による放射線撮影装置の概略ブロック構成図である。図１０に示した放射線撮影装置による長尺撮影時の手順を示すフローチャートである。図１０に示した放射線撮影装置の第二回目の撮影状態を示す要部拡大図である。

符号の説明

１放射線源
２絞り装置
７撮影領域設定手段
９移動量算出手段
１１移動手段
１２ＦＰＤ
１３画像データ収集処理手段
１４長尺画像合成手段
１８首振り機構

Claims

被検体に放射線を照射する放射線源と、この放射線源に対向配置され前記被検体の透過放射線から画像データを検出するフラットパネル型放射線検出器と、このフラットパネル型放射線検出器を前記被検体の体軸方向に移動し、それらの各撮影位置で得られた各画像データを合成して長尺画像を得る長尺画像合成手段とを有する放射線撮影装置において、前記放射線源に位置する照射ランプから前記被検体に光を照射して当該被検体の撮影関心領域を決定すると共に、前記放射線源に位置する絞り装置によって前記撮影関心領域のうち前記フラットパネル型放射線検出器に対応した領域全体およびその移動方向先端から所定の領域だけに放射線が照射されるように制限する撮影領域設定手段と、
前記撮影関心領域全体の長尺方向の距離が前記フラットパネル型放射線検出器の有効視野における長尺方向の検出領域距離より大きい場合に、前記撮影関心領域全体の長尺方向距離と、前記フラットパネル型放射線検出器の有効視野における長尺方向の検出領域距離と、隣接する撮影位置において重複するように予め設定した画像接続用重複領域の長尺方向の距離とに基づいて、前記フラットパネル型放射線検出器を前記撮影関心領域端部の最初の撮影位置から長尺方向に隣接する各撮影位置に順次移動させたときに、そのフラットパネル型放射線検出器の有効視野の移動方向先端部が前記撮影関心領域の長尺方向端部に至る最終の撮影位置までの全移動距離と移動回数および最終移動算出距離とを算出する移動量算出手段とを備え、
前記長尺画像合成手段は、前記移動量算出手段で算出された全移動距離と移動回数と最終移動算出距離とに基づいて前記フラットパネル型放射線検出器を各撮影位置に移動し、それらの各撮影位置で得られた各画像データを合成して長尺画像を得ることを特徴とする放射線撮影装置。
前記放射線源からの放射線照射領域を前記被検体の長尺方向に変更可能な首振り機構を前記放射線源に設け、前記移動量算出手段により算出した移動量に基づいて各撮影位置に移動した後の前記フラットパネル型放射線検出器に対応するように前記首振り機構を作動させる撮影領域設定手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。