JP5099055B2 - Radiation tomography equipment - Google Patents

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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

この発明は、被検体の断層画像が取得できる放射線断層撮影装置に関し、特に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器とが相対的な位置関係を保ったまま、回転移動する放射線断層撮影装置に関する。   The present invention relates to a radiation tomography apparatus capable of acquiring a tomographic image of a subject, and in particular, radiation that rotates and moves while maintaining a relative positional relationship between a radiation source that irradiates radiation and a radiation detector that detects the radiation. The present invention relates to a tomography apparatus.

被検体に放射線を照射し、被検体を透過した透過放射線をイメージングする放射線断層撮影装置には、様々な構成のものがある。例えば、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器の各々がC型の支持部材(C型アーム)の両先端に支持されている構成のものがある。この様な、C型アームを有する放射線検出器は、放射線投影像を撮影しながら被検体に造影剤を注射することが容易なので、例えば、被検体の血管造影検査などに用いられる。   There are various configurations of radiation tomography apparatuses that irradiate a subject with radiation and image transmitted radiation that has passed through the subject. For example, there is a configuration in which a radiation source for irradiating radiation and a radiation detector for detecting radiation are supported on both ends of a C-type support member (C-type arm). Such a radiation detector having a C-shaped arm is easy to inject a contrast medium into a subject while photographing a radiation projection image, and is used, for example, for an angiographic examination of a subject.

まずは、従来の放射線断層撮影装置51の構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置51は、図8に示すように、被検体Mを載置する天板52と、被検体Mに向けて放射線ビームを照射する放射線源53と、放射線を検出するとともに、検出素子が2次元的に配列された放射線検出器54と、放射線源53の管電力を制御する放射線源制御部56と、放射線源53と放射線検出器54とを支持するC型アーム57と、これを駆動するC型アーム駆動機構59と、C型アーム駆動機構59を制御するC型アーム駆動制御部60とを備えている。なお、C型アーム57は、支柱58によって支持されている。   First, the configuration of the conventional radiation tomography apparatus 51 will be described. As shown in FIG. 8, a conventional radiation tomography apparatus 51 detects a radiation, a top plate 52 on which a subject M is placed, a radiation source 53 that irradiates a radiation beam toward the subject M, and A radiation detector 54 in which detection elements are two-dimensionally arranged, a radiation source controller 56 that controls the tube power of the radiation source 53, a C-type arm 57 that supports the radiation source 53 and the radiation detector 54, A C-type arm drive mechanism 59 for driving this and a C-type arm drive control unit 60 for controlling the C-type arm drive mechanism 59 are provided. The C-shaped arm 57 is supported by a support column 58.

また、C型アーム57は、その曲率中心を中心としてC型アーム57を回転移動させることもできる。すなわち、支柱58がC型アーム57を支持する支点と、放射線源53との距離を変更することにより、C型アーム57を図8における矢印Gが示す方向に回転移動させることができる。また、放射線源53を支点から遠ざける方向に回転移動させることもできれば、逆に、放射線源53を支点に近づける方向に回転移動させることもできる。   Further, the C-type arm 57 can also rotate the C-type arm 57 around its center of curvature. That is, the C-arm 57 can be rotated in the direction indicated by the arrow G in FIG. 8 by changing the distance between the fulcrum where the column 58 supports the C-arm 57 and the radiation source 53. Further, if the radiation source 53 can be rotated in a direction away from the fulcrum, conversely, the radiation source 53 can also be rotated in a direction approaching the fulcrum.

C型アーム57が回転移動されることで、任意の角度から放射線を照射することができるようになり、診断にあわせて被検体Mを透視する方向を変更することができる。また、C型アーム57を回転させながら複数枚の放射線透視画像を撮影すると、これらの放射線透視画像を再構成して、被検体の断層画像が取得できるのである。   By rotating the C-arm 57, it becomes possible to irradiate radiation from an arbitrary angle, and the direction of seeing through the subject M can be changed according to the diagnosis. Further, if a plurality of radiographic images are taken while rotating the C-arm 57, these radiographic images can be reconstructed to obtain a tomographic image of the subject.

C型アーム57の回転機構について説明する。図9は、従来構成のC型アームの回転機構について説明する斜視図である。図9に示すように、C型アーム57の曲率中心から見て裏側の側辺には、ベルト60が設けられている。ベルト60は、C型アーム57の形状に沿っており、その両端は、ベルト止61によってC型アーム57における先端の各々に固定されている。このC型アーム57およびベルト60は、支持板64に支持されている。この支持板64は、上述の支柱58に支えられている。   The rotation mechanism of the C-type arm 57 will be described. FIG. 9 is a perspective view for explaining a conventional C-arm rotating mechanism. As shown in FIG. 9, a belt 60 is provided on the side of the back side of the C-arm 57 as viewed from the center of curvature. The belt 60 follows the shape of the C-shaped arm 57, and both ends thereof are fixed to the front ends of the C-shaped arm 57 by belt stops 61. The C-shaped arm 57 and the belt 60 are supported by a support plate 64. The support plate 64 is supported by the support column 58 described above.

支持板64には、ベルト60を駆動する駆動滑車63と、6つのコロ62とが設けられている。駆動滑車63の近傍には2つのコロ62が設けられ、この2つのコロ62と駆動滑車63とは、ベルト60を通過させる間隙を残して互いに隣接している。ベルト60は、駆動滑車63の近傍部において、駆動滑車63とコロ62に挟まれてΩ型となっている。また、C型アーム57の両側面には、別のコロ62が2つずつが設けられている。これらの各コロ62がC型アーム57を支持する。   The support plate 64 is provided with a drive pulley 63 that drives the belt 60 and six rollers 62. Two rollers 62 are provided in the vicinity of the driving pulley 63, and the two rollers 62 and the driving pulley 63 are adjacent to each other with a gap through which the belt 60 passes. The belt 60 is Ω-shaped between the drive pulley 63 and the roller 62 in the vicinity of the drive pulley 63. Further, two separate rollers 62 are provided on each side surface of the C-shaped arm 57. Each of these rollers 62 supports a C-shaped arm 57.

C型アーム57を回転させたい場合、駆動滑車63を駆動させる。すると、ベルト60が駆動滑車63に駆動され、ベルト60の両端はC型アーム57に固定されているのであるから、ベルト60の駆動に倣ってC型アーム57が回転される。この様な構成は、特許文献1に記載されている。   When it is desired to rotate the C-arm 57, the drive pulley 63 is driven. Then, since the belt 60 is driven by the drive pulley 63 and both ends of the belt 60 are fixed to the C-type arm 57, the C-type arm 57 is rotated following the driving of the belt 60. Such a configuration is described in Patent Document 1.

特開平9−154836号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-154836

しかしながら、上述のような従来構成によれば、以下のような問題点がある。
すなわち、C型アーム57を回転すると、それに応じてC型アーム57が撓んでしまう。この問題点を図10を用いて説明する。図10(a)は、放射線源53が支持板64に最も近づいたときの図である。この状態から、C型アーム57を回転させていき、図10(b)に示すような放射線源53が支持板64に最も離れた状態とするものとする。放射線源53は、放射線を遮蔽する必要性と、高電圧を扱うなどの理由から重量が大きな重荷物となっている。したがって、放射線源53を支持板64から遠ざけようとして、C型アーム57の放射線源53と支持板64に挟まれた部分を長くしていくと、C型アーム57は、鉛直下向きに撓み、図10(b)の点線に示す位置にまで沈みこんでしまう。
However, the conventional configuration as described above has the following problems.
That is, when the C-type arm 57 is rotated, the C-type arm 57 bends accordingly. This problem will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a diagram when the radiation source 53 is closest to the support plate 64. From this state, it is assumed that the C-type arm 57 is rotated so that the radiation source 53 as shown in FIG. The radiation source 53 is a heavy load due to the necessity of shielding radiation and handling high voltage. Accordingly, when the portion of the C-type arm 57 sandwiched between the radiation source 53 and the support plate 64 is lengthened in an attempt to keep the radiation source 53 away from the support plate 64, the C-type arm 57 bends vertically downward. It sinks to the position indicated by the dotted line 10 (b).

図10における場合、C型アーム57を回転させると、理想的には、放射線源53および、放射線検出器54とはアイソセンターQ周りに円運動する。そして、円運動の際に、放射線源53から照射される放射線は、アイソセンターQを中心とする仮想円Rを常に通過する。しかし、上述のよう従来の構成では、放射線源53が支持板64から遠ざかるに従い、C型アーム57は、鉛直下向きに撓み、放射線源53が次第に理想位置よりも下側に位置してしまう。つまり、放射線源53は、C型アーム57の回転に従い、楕円状の軌跡を辿ることになり、アイソセンターQ周りに円運動しない。すると、放射線源53から照射される放射線の一部は、仮想円Rを通過しなくなり、取得される放射線透視画像の歪みに繋がる。特にC型アーム57を回転させながら一連の放射線透視画像を取得し、それを再構成して被検体の断層画像を取得しようとする場合、この様な問題が顕著になる。すなわち、再構成で施される一連の演算は、放射線源53および、放射線検出器54はアイソセンターQ周りに円運動しているものとして行われる。したがって、放射線源53が正確に円運動していないと、取得される断層画像が歪んでしまう。   In the case of FIG. 10, when the C-arm 57 is rotated, ideally, the radiation source 53 and the radiation detector 54 circularly move around the isocenter Q. In the circular motion, the radiation irradiated from the radiation source 53 always passes through the virtual circle R having the isocenter Q as the center. However, in the conventional configuration as described above, as the radiation source 53 moves away from the support plate 64, the C-arm 57 bends vertically downward, and the radiation source 53 is gradually positioned below the ideal position. That is, the radiation source 53 follows an elliptical locus according to the rotation of the C-arm 57 and does not move circularly around the isocenter Q. Then, a part of the radiation irradiated from the radiation source 53 does not pass through the virtual circle R, leading to distortion of the acquired radioscopic image. In particular, when acquiring a series of radiographic images while rotating the C-arm 57 and reconstructing them to acquire a tomographic image of the subject, such a problem becomes significant. That is, a series of calculations performed in the reconstruction is performed on the assumption that the radiation source 53 and the radiation detector 54 are circularly moving around the isocenter Q. Therefore, if the radiation source 53 is not accurately circularly moved, the acquired tomographic image is distorted.

この様な問題点は、従来の構成によれば、C型アーム57の剛性を高めることで解決されている。すると、C型アーム57が重くなってしまい、それを支える支持板64,支柱58も重いものとなってしまう。   Such a problem is solved by increasing the rigidity of the C-arm 57 according to the conventional configuration. Then, the C-type arm 57 becomes heavy, and the support plate 64 and the support column 58 that support it become heavy.

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、放射線源53および、放射線検出器54を正確に円運動させることにより、歪みのない断層画像が取得できる放射線断層撮影装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to obtain a radiation tomographic image in which a tomographic image without distortion can be acquired by accurately moving the radiation source 53 and the radiation detector 54 in a circular motion. It is to provide a photographing apparatus.

本発明は、上述の目的を達成するため、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に係る放射線断層撮影装置は、 放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手 段と、放射線源と放射線検出手段との各々を両端でそれぞれ支持する支持部材と、支持部材を傾斜させる傾斜手段と、これを制御する傾斜制御 手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を放射線透視画像に変換する画像生成手段と、複数の放射線透視画像を再構成して被検体の断層画像を取得 する再構成手段とを備え、支持部材が傾斜されながら、一連の放射線透視画像が取得され、再構成手段は、これらを再構成して断層画像を取得する放射線断層撮影装置において、支持部材を回転支持する第1基部材と、第1基部材を支持する第2基部材と、第2基部材を鉛直方向に移動自在に支持する第3基部材と、第2基部材を第3基部材に対して鉛直方向に移動させることにより、支持部材を移動させる昇降移動手段と、これを制御する昇降移動制御手段とを備え、第1基部材は、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ放射線照射軸に直交するとともに第1基部材を通過する回転軸周りに支持部材が回転されるように支持し、傾斜手段は、支持部材および第1基部材を第2基部材に対して傾斜させ、昇降移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分に属する定点が常に同一の高さとなるように、支持部材を鉛直方向に移動させることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following configuration.
That is, the radiation tomography apparatus according to claim 1 is a radiation source that irradiates radiation, a radiation detection means that detects radiation, a support member that supports each of the radiation source and the radiation detection means at both ends, Inclination means for inclining the support member, inclination control means for controlling the same, image generation means for converting a detection signal output from the radiation detection means into a fluoroscopic image, and a subject by reconstructing a plurality of fluoroscopic images and a reconstruction means for obtaining a tomographic image, while the support member is inclined, the series of fluoroscopic images are acquired, reconstructed means, the radiation tomography apparatus for acquiring a tomographic image by reconstructing them A first base member that rotatably supports the support member, a second base member that supports the first base member, a third base member that supports the second base member so as to be movable in the vertical direction, and a second base member First The first base member includes a radiation source and a radiation detection means. The elevation movement means moves the support member by moving the three base members in the vertical direction, and the elevation movement control means controls the movement. The tilting means tilts the support member and the first base member with respect to the second base member so that the support member is rotated around the rotation axis passing through the first base member and orthogonal to the radiation irradiation axis to be tied. is, vertical movement means, with the inclination of the support member, so that the fixed point belonging to the line connecting the radiation source and the radiation detecting means is always the same height, the Rukoto move the support member in a vertical direction It is a feature.

[作用・効果]本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材を傾斜させる傾斜手段を備えている。しかも、この傾斜手段は、第1基部材ごと支持部材を傾斜させる。そして、第1基部材は、支持部材を支持している。つまり、本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材の傾斜に係らず、支持部材の両端(または、支持部材の基部。基部は、第1基部材に連接する。)と、これを支える第1基部材との距離が変化しない。これに対して、従来構成によれば、支持部材(C型アーム)を支持するのはコロである。回転の際に、コロと放射線源との距離が変化するから支持部材が撓んでしまうのである。本発明によれば、支持部材を支持する第1基部材と放射線源との距離が変化しないので、支持部材が撓んでしまうことがない。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、傾斜手段によって設定どおりに移動させることができるようになり、たとえば、放射線源を正円に沿って移動させることができるようになる。   [Operation / Effect] The radiation tomography apparatus according to the present invention includes an inclination means for inclining the support member. Moreover, the tilting means tilts the support member together with the first base member. The first base member supports the support member. That is, in the radiation tomography apparatus according to the present invention, both ends of the support member (or the base portion of the support member. The base portion is connected to the first base member) and the first portion that supports the support member regardless of the inclination of the support member. The distance from the one base member does not change. On the other hand, according to the conventional configuration, it is a roller that supports the support member (C-type arm). During the rotation, the support member bends because the distance between the roller and the radiation source changes. According to the present invention, since the distance between the radiation source and the first base member that supports the support member does not change, the support member does not bend. Therefore, the radiation source and the radiation detection means can be moved as set by the tilting means. For example, the radiation source can be moved along a perfect circle.

[作用・効果]上記構成によれば、支持部材を鉛直方向に移動させる昇降移動手段を備えている。支持部材が傾斜されるにつれ、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分における定点は、上下動してしまうが、昇降移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分における定点が常に同一の高さとなるように、支持部材を鉛直方向に移動させる。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、支持部材の傾斜に伴って定点を中心として正円の運動を行うことになる。   [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the lifting / lowering means for moving the support member in the vertical direction is provided. As the support member is tilted, the fixed point in the line segment connecting the radiation source and the radiation detection means moves up and down, but the up-and-down movement means moves between the radiation source and the radiation detection means as the support member tilts. The support member is moved in the vertical direction so that the fixed points in the line segment connecting the two always have the same height. Therefore, the radiation source and the radiation detection means move in a perfect circle around the fixed point as the support member is inclined.

また、請求項2に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の放射線断層撮影装置において、第3基部材を所定方向に進退自在に移動させることにより、支持部材を移動させる水平方向移動手段と、これを制御する水平方向移動手段とをさらに備え、水平方向移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、定点が所定方向において常に同一の位置となるように、支持部材を所定方向に移動させることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the radiation tomography apparatus according to the first or second aspect, the third base member is moved in a predetermined direction so as to be movable forward and backward, thereby moving the support member in the horizontal direction. And a horizontal movement means for controlling the horizontal movement means. The horizontal movement means moves the support member in a predetermined direction so that the fixed point is always at the same position in the predetermined direction as the support member is inclined. It is characterized by being moved.

[作用・効果]上記構成によれば支持部材ごと所定方向に進退自在に移動させる水平方向移動手段を備えている。支持部材が傾斜されるにつれ、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分における定点は、水平方向に移動してしまうが、水平方向移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、水平方向移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、定点が所定方向において常に同一の位置となるように、支持部材を所定方向に移動させる。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、支持部材の傾斜に伴って定点を中心として正円の運動を行うことになる。   [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the supporting member is provided with the horizontal moving means for moving the supporting member in a predetermined direction. As the supporting member is tilted, the fixed point in the line segment connecting the radiation source and the radiation detecting means moves in the horizontal direction. However, the horizontal moving means moves in the horizontal direction as the supporting member is tilted. Moves the support member in the predetermined direction so that the fixed point is always in the same position in the predetermined direction as the support member is inclined. Therefore, the radiation source and the radiation detection means move in a perfect circle around the fixed point as the support member is inclined.

また、請求項3に記載の発明は、請求項3に記載の放射線断層撮影装置において、定点の所定方向および鉛直方向の位置が保たれた状態で、支持部材が第2基部材に対して傾斜されながら鉛直方向、および所定方向に移動され、それに伴って、放射線源および放射線検出手段は、相対的な位置関係を保ったまま円弧の軌跡を描いて回転移動され、その際、放射線源は、放射線検出手段に向けて放射線を照射することで放射線透視画像が連写され、再構成手段は、これらを再構成して断層画像を取得することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the radiation tomography apparatus according to the third aspect, the support member is inclined with respect to the second base member in a state in which the positions of the fixed points in the predetermined direction and the vertical direction are maintained. The radiation source and the radiation detection means are rotated while drawing a circular arc track while maintaining the relative positional relationship, and the radiation source is Radiation fluoroscopic images are continuously shot by irradiating radiation toward the radiation detection means, and the reconstruction means reconstructs them to acquire a tomographic image.

[作用・効果]上述の構成によれば、確実に断層画像を取得することができる。すなわち、傾斜手段、昇降移動制御手段、水平方向移動手段とが、協働して定点が所定方向および鉛直方向に同一の位置となるように移動される。この様にすることで、放射線源、および放射線検出手段は、定点を中心に正円運度をしながら放射線透視画像を連写する。この様にすることで、確実に断層撮影を行うことができるのである。   [Operation / Effect] According to the above-described configuration, a tomographic image can be obtained with certainty. That is, the tilting means, the raising / lowering movement control means, and the horizontal direction moving means are moved together so that the fixed point is at the same position in the predetermined direction and the vertical direction. By doing in this way, a radiation source and a radiation detection means carry out continuous radiographic image capture, carrying out the circular motion around a fixed point. In this way, tomography can be performed reliably.

本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材を傾斜させる傾斜手段を備えている。しかも、この傾斜手段は、支持部材を第1基部材とともに傾斜させることにより支持部材を回転させる。そして、第1基部材は、支持部材を支持している。つまり、本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材の傾斜に係らず、支持部材の両端とこれを支える第1基部材の距離が変化しない。したがって、本発明によれば、支持部材が撓んでしまうことがない。また、本発明の構成によれば、支持部材を鉛直方向に移動させる昇降移動手段を備えることもできるし、支持部材ごと所定方向に進退自在に移動させる水平方向移動手段を備えることもできる。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、支持部材の傾斜に伴って定点を中心として正円の運動を行うことになり、再構成部で再構成される断層画像は、ゆがみがなく、診断に好適なものとなっている。   The radiation tomography apparatus according to the present invention includes tilting means for tilting the support member. Moreover, the tilting means rotates the support member by tilting the support member together with the first base member. The first base member supports the support member. That is, in the radiation tomography apparatus according to the present invention, the distance between both ends of the support member and the first base member that supports the support member does not change regardless of the inclination of the support member. Therefore, according to the present invention, the support member does not bend. Moreover, according to the structure of this invention, the raising / lowering movement means which moves a support member to a perpendicular direction can also be provided, and the horizontal direction movement means to move forward / backward in the predetermined direction with the support member can also be provided. Therefore, the radiation source and the radiation detection means perform a circular motion around a fixed point as the support member is tilted, and the tomographic image reconstructed by the reconstruction unit is not distorted and is useful for diagnosis. It is suitable.

以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、実施例1におけるX線は、本発明に係る放射線の一例である。   Embodiments of a radiation tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the X-ray in Example 1 is an example of the radiation which concerns on this invention.

まず、実施例1に係るX線断層撮影装置1に構成について説明する。図1は、実施例1に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図1に示すように、実施例1に係るX線断層撮影装置1には、被検体Mを載置する被検体Mの体軸方向に沿って進退自在の天板2と、天板2の下側に設けられたX線ビームを照射するX線管3と、天板2の上側に設けられるとともに被検体Mを透過したX線を検出するフラット・パネル・ディテクタ(FPD)4とを備えている。また、実施例1に係るX線断層撮影装置1は、X線管3の管電圧、管電流、X線ビームのパルス幅を制御するX線管制御部6を有している。なお、X線管3、およびFPD4の各々は、放射線源、および放射線検出手段の各々に相当する。   First, the configuration of the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the radiation tomography apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes a top plate 2 that can move forward and backward along the body axis direction of the subject M on which the subject M is placed, and a top plate 2. An X-ray tube 3 for irradiating an X-ray beam provided on the lower side and a flat panel detector (FPD) 4 provided on the upper side of the top plate 2 and detecting X-rays transmitted through the subject M are provided. ing. The X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment has an X-ray tube control unit 6 that controls the tube voltage, tube current, and X-ray beam pulse width of the X-ray tube 3. Each of the X-ray tube 3 and the FPD 4 corresponds to each of a radiation source and a radiation detection means.

X線管3とFPD4とは、V型アーム7によって一括的に支持されている。この両端がともに方向Aに突き出した弧状となっているV型アーム7は、2つの先端を有するが、その一端側にX線管3が、他端側にFPD4が設けられている。このV型アーム7は、天板2と干渉することがないように、天板2を避けるように屈曲した構成となっている。そして、このV型アーム7は、検査室の床面に配置された支柱8に支持される構成となっている。なお、V型アーム7は、本発明の支持部材に相当する。   The X-ray tube 3 and the FPD 4 are collectively supported by the V-shaped arm 7. The arcuate V-shaped arm 7 whose both ends protrude in the direction A has two tips, and is provided with an X-ray tube 3 on one end side and an FPD 4 on the other end side. The V-shaped arm 7 is bent so as to avoid the top plate 2 so as not to interfere with the top plate 2. And this V-type arm 7 becomes a structure supported by the support | pillar 8 arrange | positioned on the floor surface of a test room. The V-shaped arm 7 corresponds to the support member of the present invention.

また、V型アーム7は、回転が可能となっている。すな わち、X線断層撮影装置1には、V型アーム回転移動機構11と、これを制御するV型アーム回転移動制御部12とが設けられており、V型アーム7は、それが有する2つの先端の突き出た方向Aと平行な(被検体Mの体軸方向に平行な)中心軸周りに、回転移動自在となっている。つまり、図1においては、矢印Fが示すように、支柱8がV型アーム7を支持する支点を回転移動の中心として、回転軸P周りであるとともに時計回りに1回転させることもできれば、逆に、回転軸P周りであるとともに反時計回りに1回転させることもできる(図2参照)。この回転の様子は図2に示されている。第1基部材25と、基部7aと、V型アーム7とはこの順に回転軸Pに沿って連接されている。 Further, the V-shaped arm 7 can be rotated. In other words, the X-ray tomography apparatus 1 is provided with a V-type arm rotation movement mechanism 11 and a V-type arm rotation movement control unit 12 for controlling the V-type arm rotation movement mechanism 11. It is rotatable and movable around a central axis P (parallel to the body axis direction of the subject M) parallel to the protruding direction A of the two tips. That is, in FIG. 1, as indicated by an arrow F, if the support 8 supports the V-shaped arm 7 as a center of rotation, the rotation is about the rotation axis P and can be rotated once clockwise. In addition, it is possible to make one rotation around the rotation axis P and counterclockwise (see FIG. 2). The state of this rotation is shown in FIG. The first base member 25, the base portion 7a, and the V-shaped arm 7 are connected along the rotation axis P in this order.

回転軸Pについて説明する。回転軸Pは、図3の両矢印が示すX線管3とFPD4とを結ぶX線照射軸(本発明の放射線照射軸)に直交するとともに、第1基部材25,および基部7aを通過する軸のことである。第1基部材25は、回転軸P周りにV型アーム7が回転するように支持する。V型アーム7は、第1基部材25に対し、基部7aごと回転する。   The rotation axis P will be described. The rotation axis P is orthogonal to the X-ray irradiation axis (radiation irradiation axis of the present invention) connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 indicated by the double arrows in FIG. 3, and passes through the first base member 25 and the base portion 7a. It is an axis. The first base member 25 supports the V-shaped arm 7 so as to rotate around the rotation axis P. The V-shaped arm 7 rotates together with the base portion 7 a with respect to the first base member 25.

V型アーム7には、基部7aが設けられており、この基部7aから1本の腕が回転軸Pに平行な方向A,かつ上方向に向けて(上斜め方向に向けて)第1基部材25から遠ざかるように突き出ている。また、もう1本の腕が基部7aから下方向、かつ方向Aに向けて(下斜め方向に向けて)第1基部材25から遠ざかるように突き出ている。これらの基部7aと2本の腕がV型アーム7を構成する。V型アーム7は、この基部7aを中心として回転軸P周りに回転するのである。したがって、回転は、基部7aの中心を通過する。 The V-shaped arm 7 is provided with a base portion 7a, and one arm extends from the base portion 7a in a direction A parallel to the rotation axis P and upward (in an obliquely upward direction). It protrudes away from the member 25. Further, the other arm protrudes from the first base member 25 downward from the base portion 7a and toward the direction A (downwardly obliquely). These base portion 7 a and the two arms constitute a V-shaped arm 7. The V-shaped arm 7 rotates around the rotation axis P around the base portion 7a. Therefore, the rotation axis P passes through the center of the base portion 7a.

V型アーム7の基部7aは、第1基部材25に支持されている。つまりV型アーム回転移動機構11は、この基部7aに付設されている。この様子を、図3に示す。この第1基部材25は、初期状態においては傾斜しておらず、このとき、V型アーム7に設けられたX線管3は、FPD4の鉛直下向きに位置している。さらに、この基部7aは、第1基部材25によって回転自在に支持される。すなわち、第1基部材25の一端は、昇降部材26と回転自在に支持され、第1基部材25の他端は、V型アーム7の基部7aを回転自在に支持する。ただし、第1基部材25は、昇降部材26に対し、V型アーム7の幅方向Sに沿った軸(X線管3とFPD4とを結ぶX線照射軸、および回転軸Pのどちらにも直交する軸に平行な軸)を中心に回転し、V型アーム7の基部7aは、第1基部材25に対し、V型アーム7の突き出した方向Aに沿った軸を中心に回転する(図2参照)。つまり、V型アーム7の第1基部材25に対する回転運動の運動方向と、第1基部材25の昇降部材26との回転運動の方向とは、互いに異なっている。つまり、V型アーム7および第1基部材25は、昇降部材26に対して傾斜され、その際、V型アーム7の基部7aと第1基部材25との距離が保たれる。   The base portion 7 a of the V-shaped arm 7 is supported by the first base member 25. That is, the V-arm rotational movement mechanism 11 is attached to the base portion 7a. This is shown in FIG. The first base member 25 is not inclined in the initial state, and at this time, the X-ray tube 3 provided on the V-shaped arm 7 is positioned vertically downward of the FPD 4. Further, the base portion 7 a is rotatably supported by the first base member 25. That is, one end of the first base member 25 is rotatably supported with the elevating member 26, and the other end of the first base member 25 rotatably supports the base portion 7 a of the V-shaped arm 7. However, the first base member 25 has a shaft (an X-ray irradiation axis connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 and a rotation axis P) along the width direction S of the V-shaped arm 7 with respect to the lifting member 26 The base portion 7a of the V-shaped arm 7 rotates about the axis along the protruding direction A of the V-shaped arm 7 with respect to the first base member 25 (axis parallel to the orthogonal axis) ( (See FIG. 2). That is, the direction of rotational movement of the V-shaped arm 7 relative to the first base member 25 is different from the direction of rotational movement of the first base member 25 relative to the lifting member 26. That is, the V-type arm 7 and the first base member 25 are inclined with respect to the elevating member 26, and the distance between the base portion 7 a of the V-type arm 7 and the first base member 25 is maintained at that time.

なお、第1基部材25は、図4に示すように、昇降部材26に対して傾斜するようになっており、第1基部材25の他端部がV型アーム7側に突出するように傾斜させることもできれば、この反対方向に突出するように傾斜させることもできる。この様な第1基部材25の昇降部材26に対する傾斜角度の変更は、両者の介する位置に設けられた油圧シリンダ27が伸縮することで行われる。つまり、V型アーム7は、第1基部材25に追従して傾斜が可能となっている。これを言い換えれば、V型アーム7は、第1基部材25とともに傾斜される。すなわち、図4の矢印のように、V型アーム7の一端を方向Aに突き出させるとともに、V型アーム7の他端を方向Aから後退させることができる。   As shown in FIG. 4, the first base member 25 is inclined with respect to the elevating member 26 so that the other end portion of the first base member 25 protrudes toward the V-arm 7. It can be tilted, or it can be tilted so as to protrude in the opposite direction. Such a change in the inclination angle of the first base member 25 with respect to the elevating member 26 is performed by the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 27 provided at a position between them. That is, the V-shaped arm 7 can be tilted following the first base member 25. In other words, the V-shaped arm 7 is inclined together with the first base member 25. That is, as indicated by an arrow in FIG. 4, one end of the V-shaped arm 7 can be protruded in the direction A, and the other end of the V-shaped arm 7 can be retracted from the direction A.

昇降部材26は、支柱8によって鉛直方向に移動自在に支持され、昇降部材26は支柱8に対して鉛直方向に移動可能である。昇降部材26が支柱8に対して移動することにより、V型アーム7が昇降する様子は、図5に示されている。また、支柱8は、検査室の床面Rを摺動移動することができる。具体的には、V型アーム7の突き出す方向Aに沿って進退自在となっている。この様子は、図6に示されている。   The elevating member 26 is supported by the column 8 so as to be movable in the vertical direction, and the elevating member 26 is movable in the vertical direction with respect to the column 8. The manner in which the V-arm 7 moves up and down as the elevating member 26 moves relative to the column 8 is shown in FIG. Moreover, the support | pillar 8 can slidely move on the floor surface R of a test room. Specifically, it can advance and retreat along the direction A in which the V-shaped arm 7 projects. This is illustrated in FIG.

以上のような、第1基部材25,昇降部材26,および支柱8の運動は、これらを担当する各機構、各制御手段が協働することで行われる。支柱8の床面Rに対する摺動運動は、支柱8を摺動させる支柱摺動機構28と、これを制御する支柱摺動制御部29とによって実現される。また、昇降部材26の支柱に対する昇降移動は、昇降駆動機構36,およびこれを制御する昇降駆動制御部37によって実現される。支柱摺動機構28,および昇降駆動機構36の具体的構成としては、例えば、ラックとピニオンであるが、本実施例は、これに限られるものではない。なお、第1基部材25の昇降部材26に対する傾斜角度の変更は、油圧シリンダ27によるものであることは、既に説明済みである。この油圧シリンダ27は、油圧シリンダ制御部38によって制御される。   The movement of the first base member 25, the elevating member 26, and the support column 8 as described above is performed by the cooperation of each mechanism and each control unit in charge of them. The sliding motion of the column 8 with respect to the floor surface R is realized by a column sliding mechanism 28 that slides the column 8 and a column sliding control unit 29 that controls this. Moreover, the raising / lowering movement with respect to the support | pillar of the raising / lowering member 26 is implement | achieved by the raising / lowering drive mechanism 36 and the raising / lowering drive control part 37 which controls this. Specific configurations of the column sliding mechanism 28 and the lift drive mechanism 36 are, for example, a rack and a pinion, but this embodiment is not limited to this. It has already been explained that the change in the inclination angle of the first base member 25 with respect to the elevating member 26 is due to the hydraulic cylinder 27. The hydraulic cylinder 27 is controlled by a hydraulic cylinder control unit 38.

なお、油圧シリンダ27は、本発明の傾斜手段に相当し、支柱摺動機構28は、本発明の水平方向移動手段に相当する。また、支柱摺動制御部29は、本発明の水平方向移動制御手段に相当し、昇降移動機構36は、本発明の昇降移動手段に相当する。そして、昇降移動制御部37は、本発明の昇降移動制御手段に相当し、油圧シリンダ制御手段38は、本発明の傾斜制御手段に相当する。なお、昇降部材26は、本発明の第2基部材に相当し、支柱8は、本発明の第3期部材に相当する。   The hydraulic cylinder 27 corresponds to the tilting means of the present invention, and the column sliding mechanism 28 corresponds to the horizontal direction moving means of the present invention. Moreover, the support | pillar sliding control part 29 is corresponded to the horizontal direction movement control means of this invention, and the raising / lowering moving mechanism 36 is equivalent to the raising / lowering moving means of this invention. And the raising / lowering movement control part 37 is corresponded to the raising / lowering movement control means of this invention, and the hydraulic cylinder control means 38 is equivalent to the inclination control means of this invention. In addition, the raising / lowering member 26 is corresponded to the 2nd base member of this invention, and the support | pillar 8 is equivalent to the 3rd term member of this invention.

また、X線断層撮影装置1は、FPD4から出力された信号をX線透視画像に変換する画像処理部15と、X線透視画像を再構成して断層画像を取得する再構成部16とを備えている。この再構成部16は、本発明の断層画像取得手段に相当する。また、X線断層撮影装置1は、操作者は操作卓22を通じてV型アーム7の位置・姿勢を変更させることができる。   The X-ray tomography apparatus 1 includes an image processing unit 15 that converts a signal output from the FPD 4 into an X-ray fluoroscopic image, and a reconstruction unit 16 that reconstructs the X-ray fluoroscopic image and acquires a tomographic image. I have. The reconstruction unit 16 corresponds to a tomographic image acquisition unit of the present invention. In the X-ray tomography apparatus 1, the operator can change the position / posture of the V-arm 7 through the console 22.

X線グリッド5は、FPD4の有するX線検出面を覆うように設けられている。このX線グリッド5には、被検体の内部で生じた散乱X線を吸収する吸収箔が配列されている。このX線グリッド5を設けることによって、コントラストの高い断層画像の取得が可能となる。なお、X線管3には、X線管3から照射されるX線をコリメートするコリメータ9が付設されている。X線管3から出力されるX線は、このコリメータ9によってコーン状のX線ビームとなって被検体Mに向けて放射される。このコリメータ9の開度は、コリメータ制御部10により制御される。   The X-ray grid 5 is provided so as to cover the X-ray detection surface of the FPD 4. In this X-ray grid 5, an absorbing foil that absorbs scattered X-rays generated inside the subject is arranged. By providing the X-ray grid 5, it is possible to obtain a tomographic image with high contrast. The X-ray tube 3 is provided with a collimator 9 that collimates the X-rays emitted from the X-ray tube 3. X-rays output from the X-ray tube 3 are emitted toward the subject M as a cone-shaped X-ray beam by the collimator 9. The opening degree of the collimator 9 is controlled by the collimator controller 10.

また、X線断層撮影装置1は、図1に示すように、各制御部6,10,12,29,36,37,38を統括的に制御する主制御部24をも備えている。この主制御部24は、CPUによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部6,10,12,29,36,37,38を実現している。また、上述の各制御は、それらを担当する制御装置に分割されて実行されてもよい。この他に、実施例1に係るX線断層撮影装置1は、被検体MのX線透視画像を表示する表示部23を備えている。なお、V型アーム7の傾斜角度と、昇降距離と、水平摺動距離とを関連付けた傾斜角度関連情報記憶部13がX線断層撮影装置1には備えられているが、これを設けた意義については、後述のものとする。   Further, as shown in FIG. 1, the X-ray tomography apparatus 1 also includes a main control unit 24 that comprehensively controls the control units 6, 10, 12, 29, 36, 37, and 38. The main control unit 24 is constituted by a CPU, and realizes the control units 6, 10, 12, 29, 36, 37, and 38 by executing various programs. Each of the above-described controls may be executed by being divided into control devices in charge of them. In addition, the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes a display unit 23 that displays an X-ray fluoroscopic image of the subject M. The X-ray tomography apparatus 1 includes an inclination angle related information storage unit 13 that associates the inclination angle of the V-shaped arm 7, the lifting distance, and the horizontal sliding distance. Will be described later.

つぎに、この様なX線断層撮影装置1の動作について説明する。実施例1に係るX線断層撮影装置1で被検体の断層画像を取得するには、被検体Mを天板2に載置する被検体載置ステップS1と、V型アーム7を傾斜、昇降、水平移動させながら被検体MのX線透視画像を次々と取得するV型アーム移動ステップS2と、取得された一連のX線透視画像を再構成して被検体Mの断層画像を取得する再構成ステップS3との各ステップを経る。これらの各ステップの詳細について図面を参照しながら順を追って説明する。   Next, the operation of such an X-ray tomography apparatus 1 will be described. In order to acquire a tomographic image of a subject with the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the subject placement step S1 for placing the subject M on the top 2 and the V-shaped arm 7 are tilted and moved up and down. V-type arm moving step S2 for acquiring X-ray fluoroscopic images of the subject M one after another while moving horizontally, and reconstructing a series of acquired X-ray fluoroscopic images to acquire a tomographic image of the subject M Through each step with the configuration step S3. Details of each of these steps will be described in order with reference to the drawings.

<被検体載置ステップS1,V型アーム移動ステップS2>
まず、被検体Mが天板2に載置される(被検体載置ステップS1)。この時点で、術者は、操作卓22を通じて、X線断層撮影装置1に対して、被検体Mの断層画像を取得するように指示を行ったものとする。すると、V型アーム7に支持されたX線管3,およびFPD4とが相対的な位置関係を保ったまま被検体Mの体軸周りに円運動される。その最中にX線管3は、FPD4に向けてX線ビームを照射し、FPD4には、被検体Mの透視画像が写りこむ。この様なX線管3,およびFPD4は、V型アーム7が回転されることによって実現される。
<Subject placement step S1, V-shaped arm movement step S2>
First, the subject M is placed on the top 2 (subject placement step S1). At this time, it is assumed that the surgeon instructs the X-ray tomography apparatus 1 to acquire a tomographic image of the subject M through the console 22. Then, the X-ray tube 3 supported by the V-shaped arm 7 and the FPD 4 are circularly moved around the body axis of the subject M while maintaining a relative positional relationship. During that time, the X-ray tube 3 emits an X-ray beam toward the FPD 4, and a fluoroscopic image of the subject M is reflected in the FPD 4. Such an X-ray tube 3 and the FPD 4 are realized by rotating the V-shaped arm 7.

図3に示すQは、X線管3,およびFPD4が回転するときの中心であるアイソセンターである。実施例1に係るX線断層撮影装置1においては、このアイソセンターQ周りに正円の軌跡を描きながらX線管3,およびFPD4とが回転されることになる。   Q shown in FIG. 3 is an isocenter which is the center when the X-ray tube 3 and the FPD 4 rotate. In the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the X-ray tube 3 and the FPD 4 are rotated while drawing a perfect circle around the isocenter Q.

このアイソセンターQについて説明する。アイソセンターQは、実施例1においては、X線管3とFPD4とを結ぶ線分の中点である。X線管3は、FPD4に向けてコーン状のX線ビームを照射する。その放射線ビームの中心軸は、平面となっているFPD4の中心点を通過するのである。アイソセンターQの基準となる線分とは、この放射線ビームの中心軸と一致する。   The isocenter Q will be described. The isocenter Q is the midpoint of the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 in the first embodiment. The X-ray tube 3 irradiates the cone-shaped X-ray beam toward the FPD 4. The central axis of the radiation beam passes through the center point of the flat FPD 4. The line segment serving as the reference for the isocenter Q coincides with the central axis of the radiation beam.

V型アーム移動ステップS2においては、X線管3からX線が照射される前に、V型アーム7は、傾斜、昇降、および水平に摺動され、X線透視画像の撮影時における初期状態へと移動される。このときの状態を図7に示す。つまり、V型アーム7の傾斜角度をX線管3が方向Aに最も突き出した初期角度とするのである。この動作について、傾斜角度関連情報記憶部13で記憶された関連テーブルが利用される。主制御部24は、関連テーブルを傾斜角度関連情報記憶部13から読み出して、初期角度に対応したV型アーム7のあるべき高さと、方向Aにおける位置とを取得する。各制御部29,37,38は、これを基に、V型アーム7を傾斜させつつ、所定の高さ、および、方向Aにおける所定位置とする。   In the V-type arm moving step S2, the V-type arm 7 is tilted, moved up and down, and slid horizontally before being irradiated with X-rays from the X-ray tube 3, and an initial state at the time of taking an X-ray fluoroscopic image Moved to. The state at this time is shown in FIG. That is, the inclination angle of the V-shaped arm 7 is set to the initial angle at which the X-ray tube 3 protrudes most in the direction A. For this operation, the related table stored in the tilt angle related information storage unit 13 is used. The main control unit 24 reads the related table from the tilt angle related information storage unit 13 and acquires the desired height of the V-arm 7 corresponding to the initial angle and the position in the direction A. Based on this, each of the control units 29, 37, and 38 sets the V-arm 7 to a predetermined height and a predetermined position in the direction A while inclining.

このときのV型アーム7の高さ、および方向Aにおける位置は、アイソセンターQを基準に決定される。すなわち、X線管3がFPD4の鉛直下向きに位置している状態から、V型アーム7を傾斜させるに伴って、アイソセンターQが移動しないようにV型アーム7を昇降、摺動させるのである。具体的には、昇降駆動制御部37は、V型アーム7の傾斜に伴って、アイソセンターQが常に同一の高さとなるように、V型アーム7を鉛直下向きに移動させる。同様に、支柱摺動制御部29は、V型アーム7の傾斜に伴って、アイソセンターQが常に方向Aにおける同一の位置となるように、支柱8を被検体Mから遠ざける方向に移動させる。これらにあわせて油圧シリンダー制御部38はV型アーム7を傾ける。この様にすることで、V型アーム7を初期角度まで傾斜させたとしても、アイソセンターQは、ズレてはいない。いいかえれば、関連テーブルは、アイソセンターQが同一となるような傾斜角度、高さ、方向Aにおける位置とのそれぞれが関連付けられているのである。   At this time, the height of the V-shaped arm 7 and the position in the direction A are determined based on the isocenter Q. That is, the V-type arm 7 is moved up and down and slid so that the isocenter Q does not move as the V-type arm 7 is tilted from the state where the X-ray tube 3 is positioned vertically downward of the FPD 4. . Specifically, the elevation drive control unit 37 moves the V-type arm 7 vertically downward so that the isocenter Q always has the same height as the V-type arm 7 is inclined. Similarly, the strut control unit 29 moves the strut 8 in a direction away from the subject M so that the isocenter Q is always in the same position in the direction A with the inclination of the V-arm 7. In accordance with these, the hydraulic cylinder control unit 38 tilts the V-shaped arm 7. By doing in this way, even if the V-shaped arm 7 is inclined to the initial angle, the isocenter Q is not displaced. In other words, in the related table, each of the inclination angle, height, and position in the direction A where the isocenters Q are the same is associated.

この状態から、V型アーム7の傾斜角度が変更されながら、X線管3は、FPD4に向けてX線ビームを照射する。このときの傾斜角度の変更においても、傾斜角度関連情報記憶部13で記憶された関連テーブルが利用される。すなわち、油圧シリンダ制御部38、昇降駆動制御部37,および支柱摺動制御部29は、関連テーブルを基に、現在のV型アーム7の傾斜角度に合わせて、それぞれが担当する各機構について、運動の方向と程度を決定する。具体的には、昇降駆動制御部37は、V型アーム7の傾斜に伴って、アイソセンターQが常に同一の高さとなるように、V型アーム7を鉛直上向きに移動させる。同様に、支柱摺動制御部29は、V型アーム7の傾斜に伴って、アイソセンターQが常に方向Aにおける同一の位置となるように、支柱8を被検体Mに近づく方向に移動させる。これらにあわせて油圧シリンダー制御部38はV型アーム7を傾ける。こうすることで、X線管3は、アイソセンターQ周りに回転することになり、その軌跡が正円からズレることがない。この様な事情はFPD4についても同様である。   From this state, the X-ray tube 3 emits an X-ray beam toward the FPD 4 while the inclination angle of the V-shaped arm 7 is changed. In the change of the tilt angle at this time, the related table stored in the tilt angle related information storage unit 13 is also used. In other words, the hydraulic cylinder control unit 38, the lift drive control unit 37, and the column slide control unit 29 are based on the related table, according to the current inclination angle of the V-shaped arm 7, Determine the direction and degree of movement. Specifically, the elevation drive control unit 37 moves the V-type arm 7 vertically upward so that the isocenter Q always has the same height as the V-type arm 7 is inclined. Similarly, the strut sliding control unit 29 moves the strut 8 in a direction approaching the subject M so that the isocenter Q is always in the same position in the direction A with the inclination of the V-shaped arm 7. In accordance with these, the hydraulic cylinder control unit 38 tilts the V-shaped arm 7. By doing so, the X-ray tube 3 rotates around the isocenter Q, and the locus does not deviate from the perfect circle. Such a situation is the same also about FPD4.

V型アーム7は、回転されていき、図3の状態となる。実施例1に係るX線断層撮影装置1においては、この状態になっても、V型アーム7の回転は続行され、FPD4がX線管3よりも方向Aについて突出することになる。V型アーム7の傾斜は、FPD4が方向Aに最も突き出した最終角度となるまで続けられる。この時点においても、傾斜角度関連情報記憶部13で記憶された関連テーブルが利用される。具体的には、昇降駆動制御部37は、V型アーム7の傾斜に伴って、アイソセンターQが常に同一の高さとなるように、V型アーム7を鉛上向きに移動させる。同様に、支柱摺動制御部29は、V型アーム7の傾斜に伴って、アイソセンターQが常に方向Aにおける同一の位置となるように、支柱8を被検体Mから遠ざける方向に移動させる。FPD4は、X線ビームを検出するたびに、X線の検出信号を画像処理部15に送出し、複数枚のX線透視画像が取得される。   The V-shaped arm 7 is rotated and enters the state shown in FIG. In the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the rotation of the V-shaped arm 7 is continued even in this state, and the FPD 4 protrudes in the direction A from the X-ray tube 3. The inclination of the V-shaped arm 7 is continued until the final angle at which the FPD 4 protrudes most in the direction A is reached. Also at this time, the related table stored in the tilt angle related information storage unit 13 is used. Specifically, the elevation drive control unit 37 moves the V-type arm 7 upward so that the isocenter Q always has the same height as the V-type arm 7 is inclined. Similarly, the strut control unit 29 moves the strut 8 in a direction away from the subject M so that the isocenter Q is always in the same position in the direction A with the inclination of the V-arm 7. Each time the FPD 4 detects an X-ray beam, the FPD 4 sends an X-ray detection signal to the image processing unit 15 to obtain a plurality of X-ray fluoroscopic images.

<再構成ステップS3>
複数枚のX線透視画像は、再構成部16へと送出される。一連のX線透視画像には、被検体の体内の構造が位置を変えながら写りこんでいる。X線管3およびFPD4の回転角度は予め分かっているので、再構成部16は、一連のX線透視画像を基に被検体Mの断層画像を組み立てることができる。具体的な手法としては、例えば、バックプロジェクション法が使用される。表示部23に再構成された断層画像が表示されて、実施例1に係る断層画像の取得は、終了となる。
<Reconfiguration step S3>
A plurality of fluoroscopic images are sent to the reconstruction unit 16. In a series of X-ray fluoroscopic images, the internal structure of the subject is reflected while changing the position. Since the rotation angles of the X-ray tube 3 and the FPD 4 are known in advance, the reconstruction unit 16 can assemble a tomographic image of the subject M based on a series of X-ray fluoroscopic images. As a specific method, for example, a back projection method is used. The reconstructed tomographic image is displayed on the display unit 23, and the acquisition of the tomographic image according to the first embodiment is completed.

以上のように、実施例1に係るX線断層撮影装置1は、V型アーム7を傾斜させる油圧シリンダ27を備えている。しかも、この油圧シリンダ27は、第1基部材25ごとV型アーム7を昇降部材26に対して傾斜させる。そして、第1基部材25は、V型アーム7を支持している。しかも、V型アーム7(基部7a)と、第1基部材25との距離は、油圧シリンダ27の動作に係らず変化しない。つまり、本発明に係るX線断層撮影装置1は、V型アーム7の傾斜に係らず、第1基部材25とV型アーム7の両端との距離が変化しない。これに対して、従来構成によれば、C型アーム57を支持するのはコロ62である。回転の際に、コロ62と放射線源53との距離が変化するからV型アーム7が撓んでしまうのである。X線断層撮影装置1によれば、V型アーム7を支持する第1基部材25とX線管3との距離が変化しないので、V型アーム7が撓んでしまうことがない。したがって、X線管3とFPD4とは、設定どおりに移動させることができるようになり、たとえば、X線管3を正円に沿って移動させることができるようになる。   As described above, the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes the hydraulic cylinder 27 that tilts the V-shaped arm 7. Moreover, the hydraulic cylinder 27 inclines the V-arm 7 together with the first base member 25 with respect to the elevating member 26. The first base member 25 supports the V-shaped arm 7. In addition, the distance between the V-shaped arm 7 (base portion 7 a) and the first base member 25 does not change regardless of the operation of the hydraulic cylinder 27. That is, in the X-ray tomography apparatus 1 according to the present invention, the distance between the first base member 25 and both ends of the V-shaped arm 7 does not change regardless of the inclination of the V-shaped arm 7. In contrast, according to the conventional configuration, the roller 62 supports the C-shaped arm 57. During the rotation, the distance between the roller 62 and the radiation source 53 changes, so the V-shaped arm 7 is bent. According to the X-ray tomography apparatus 1, since the distance between the first base member 25 that supports the V-shaped arm 7 and the X-ray tube 3 does not change, the V-shaped arm 7 does not bend. Therefore, the X-ray tube 3 and the FPD 4 can be moved as set. For example, the X-ray tube 3 can be moved along a perfect circle.

また、実施例1に係るX線断層撮影装置1によれば、V型アーム7を鉛直方向に移動させる昇降駆動機構36を備えている。V型アーム7が傾斜されるにつれ、X線管3とFPD4とを結ぶ線分における中点(アイソセンターQ)は、上下動してしまうが、昇降移動機構36は、V型アーム7の傾斜に伴って、X線管3とFPD4とを結ぶ線分における中点が常に同一の高さとなるように、V型アーム7を鉛直方向に移動させる。したがって、X線管3とFPD4とは、傾斜に伴って中点を中心として正円の運動を行うことになる。   Further, according to the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the elevating drive mechanism 36 that moves the V-arm 7 in the vertical direction is provided. As the V-shaped arm 7 is tilted, the midpoint (isocenter Q) in the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 moves up and down. Accordingly, the V-shaped arm 7 is moved in the vertical direction so that the midpoint in the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 always has the same height. Therefore, the X-ray tube 3 and the FPD 4 move in a perfect circle around the midpoint with an inclination.

実施例1に係るX線断層撮影装置1によれば、V型アーム7ごと所定方向に進退自在に移動させる支柱摺動機構28を備えている。V型アーム7が傾斜されるにつれ、X線管3とFPD4とを結ぶ線分における中点は、水平方向に移動してしまうが、支柱摺動機構28は、V型アーム7の傾斜に伴って、中点が所定方向において常に同一の位置となるように、V型アーム7を所定方向に移動させる。したがって、X線管3とFPD4とは、傾斜に伴って中点を中心として正円の運動を行うことになる。   The X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes the column sliding mechanism 28 that moves the V-shaped arm 7 in a predetermined direction so as to freely move forward and backward. As the V-shaped arm 7 is tilted, the midpoint of the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 moves in the horizontal direction, but the column sliding mechanism 28 is moved along with the tilting of the V-shaped arm 7. Thus, the V-arm 7 is moved in the predetermined direction so that the midpoint is always at the same position in the predetermined direction. Therefore, the X-ray tube 3 and the FPD 4 move in a perfect circle around the midpoint with an inclination.

また、X線断層撮影装置1の構造変更に自由度が生じる。すなわち、従来構成によれば、X線管3とFPD4を円運動させるために、これらを指示するアームは円弧状のC型でなければならない。しかし、本実施例におけるX線断層撮影装置1によれば、V型アーム7の形状に従来例のような厳しい制約はない。すなわち、X線管3とV型アーム7の基部7aとの距離Nを自由なものとし、X線管3とFPD4をより被検体Mに対して従来の構成よりも方向Aに突き出させることができる。こうすれば、図8のように天板2の長手方向が方向Aに沿っている場合、X線管3が被検体Mに対し移動できる範囲が大きくなり、X線断層撮影装置1における被検体Mの透視が可能な部分は、より広いものとなる。   Further, there is a degree of freedom in changing the structure of the X-ray tomography apparatus 1. That is, according to the conventional configuration, in order to cause the X-ray tube 3 and the FPD 4 to move circularly, the arm for indicating them must be an arc-shaped C-type. However, according to the X-ray tomography apparatus 1 in the present embodiment, the shape of the V-shaped arm 7 is not severely limited as in the conventional example. That is, the distance N between the X-ray tube 3 and the base portion 7a of the V-shaped arm 7 can be set freely, and the X-ray tube 3 and the FPD 4 can be more protruded in the direction A than the conventional configuration with respect to the subject M. it can. In this way, when the longitudinal direction of the top 2 is along the direction A as shown in FIG. 8, the range in which the X-ray tube 3 can move with respect to the subject M is increased, and the subject in the X-ray tomography apparatus 1 is increased. The portion where M can be seen through is wider.

本発明は、上記構成に限られるものでなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above configuration, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例において、V型アーム7を支持する支柱8は、検査室の床面Rに配置されていたが、本発明は、これに限らない。支柱8を検査室の天井に配置し、支柱8にV型アーム7を懸垂支持させる構成としてもよい。   (1) In the above-described embodiment, the support column 8 that supports the V-shaped arm 7 is disposed on the floor surface R of the examination room, but the present invention is not limited to this. It is good also as a structure which arrange | positions the support | pillar 8 on the ceiling of a test room and suspends the V-shaped arm 7 on the support | pillar 8.

(2)上述した実施例において、放射線検出手段の具体例としてFPDを挙げて説明したが、本発明は、これに限らない。放射線検出手段として、放射線を可視光線に変換して表示するイメージインテンシファイアで構成してもよい。   (2) In the above-described embodiments, the FPD has been described as a specific example of the radiation detection means, but the present invention is not limited to this. As the radiation detection means, an image intensifier that converts radiation into visible light and displays it may be used.

(3)上述した実施例において、X線断層撮影装置1には、単一のV型アーム7が設けられていたが、本発明は、これに限らない。V型アーム7を2つ設けたバイプレーンシステムに適応されてもよい。   (3) In the embodiment described above, the X-ray tomography apparatus 1 is provided with the single V-shaped arm 7, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a biplane system provided with two V-shaped arms 7.

(4)上述した各実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。   (4) Each embodiment described above is a medical device, but the present invention can also be applied to industrial and nuclear devices.

(5)上述した各実施例のいうX線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、X線以外の放射線にも適応できる。   (5) The X-ray referred to in each of the above-described embodiments is an example of radiation in the present invention. Therefore, the present invention can be applied to radiation other than X-rays.

(6)また上述のアイソセンターQは、X線管3とFPD4とを結ぶ線分の中点となっていたが、X線管3とFPD4とを結ぶ線分に属する定点であれば、断層画像を取得することができる。   (6) The above-mentioned isocenter Q is the midpoint of the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4, but if it is a fixed point belonging to the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD4, the fault Images can be acquired.

実施例1に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating a configuration of a radiation tomography apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るV型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るV型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るV型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るV型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るV型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るV型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 従来構成における放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the structure of the radiation tomography apparatus in a conventional structure. 従来構成におけるC型アームの構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structure of the C-type arm in a conventional structure. 従来構成におけるC型アームの構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the C-type arm in a conventional structure.

P 回転軸
Q アイソセンター(定点)
3 X線管(放射線源)
4 FPD(放射線検出手段)
7 V型アーム(支持部材)
8 支柱(第3基部材)
15 画像処理部(画像形成手段)
16 再構成部(再構成手段)
25 第1基部材
26 昇降部材(第2基部材)
27 油圧シリンダ(傾斜手段)
28 支柱摺動機構(水平方向移動手段)
29 支柱摺動制御部(水平方向移動制御手段)
36 昇降移動機構(昇降移動手段)
37 昇降移動制御部(昇降移動制御手段)
38 油圧シリンダ制御手段(傾斜制御手段)
P Rotating shaft Q Isocenter (fixed point)
3 X-ray tube (radiation source)
4 FPD (radiation detection means)
7 V-shaped arm (support member)
8 Prop (third base member)
15 Image processing unit (image forming means)
16 Reconfiguration unit (reconfiguration means)
25 First base member 26 Lifting member (second base member)
27 Hydraulic cylinder (tilting means)
28 Strut sliding mechanism (horizontal movement means)
29 Strut control unit (horizontal movement control means)
36 Elevating mechanism (Elevating / moving means)
37 Elevation control unit (Elevation control unit)
38 Hydraulic cylinder control means (tilt control means)

Claims (3)

放射線を照射する放射線源と、前記放射線を検出する放射線検出手 段と、前記放射線源と前記放射線検出手段との各々を前記両端でそれぞれ支持する支持部材と、前記支持部材を傾斜させる傾斜手段と、これを制御する傾斜制御 手段と、前記放射線検出手段が出力する検出信号を放射線透視画像に変換する画像生成手段と、複数の前記放射線透視画像を再構成して被検体の断層画像を取得 する再構成手段とを備え、前記支持部材が傾斜されながら、一連の放射線透視画像が取得され、再構成手段は、これらを再構成して前記断層画像を取得する放射線断層撮影装置において、
前記支持部材を回転支持する第1基部材と、
前記第1基部材を支持する第2基部材と
前記第2基部材を鉛直方向に移動自在に支持する第3基部材と、
前記第2基部材を前記第3基部材に対して鉛直方向に移動させることにより、前記支持部材を移動させる昇降移動手段と、
これを制御する昇降移動制御手段とを備え、
前記第1基部材は、前記放射線源と前記放射線検出手段とを結ぶ放射線照射軸に直交するとともに前記第1基部材を通過する回転軸周りに前記支持部材が回転されるように支持し、
前記傾斜手段は、前記支持部材および前記第1基部材を第2基部材に対して傾斜させ
前記昇降移動手段は、前記支持部材の傾斜に伴って、前記放射線源と前記放射線検出手段とを結ぶ線分に属する定点が常に同一の高さとなるように、前記支持部材を鉛直方向に移動させることを特徴とする放射線断層撮影装置。
A radiation source for irradiating radiation; a radiation detection means for detecting the radiation; a support member for supporting each of the radiation source and the radiation detection means at the both ends; and an inclination means for inclining the support member; An inclination control means for controlling the image data; an image generation means for converting a detection signal output from the radiation detection means into a radioscopic image; and a plurality of radiographic images are reconstructed to obtain a tomographic image of the subject. and a reconstruction unit, while the support member is inclined, the series of fluoroscopic images are acquired, reconstructed means, the radiation tomography apparatus for acquiring the tomographic image by reconstructing them,
A first base member that rotatably supports the support member;
A second base member that supports the first base member ;
A third base member that supports the second base member movably in the vertical direction;
Elevating and moving means for moving the support member by moving the second base member in the vertical direction with respect to the third base member;
Elevating movement control means for controlling this ,
The first base member is supported so that the support member is rotated around a rotation axis passing through the first base member while being orthogonal to a radiation irradiation axis connecting the radiation source and the radiation detection means,
The tilting means tilts the support member and the first base member with respect to the second base member ,
The up-and-down moving means moves the support member in the vertical direction so that fixed points belonging to a line segment connecting the radiation source and the radiation detection means always have the same height as the support member is inclined. A radiation tomography apparatus.
請求項1に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第3基部材を前記所定方向に進退自在に移動させることにより、前記支持部材を移動させる水平方向移動手段と、
これを制御する水平方向移動制御手段とをさらに備え、
前記水平方向移動制御手段は、前記支持部材の傾斜に伴って、前記定点が前記所定方向において常に同一の位置となるように、前記支持部材を前記所定方向に移動させることを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to claim 1 ,
Horizontal direction moving means for moving the support member by moving the third base member so as to freely advance and retract in the predetermined direction;
Further comprising a horizontal movement control means for controlling this,
The horizontal movement control means moves the support member in the predetermined direction so that the fixed point is always in the same position in the predetermined direction as the support member is inclined. Shooting device.
請求項に記載の放射線断層撮影装置において、
前記定点の前記所定方向および鉛直方向の位置が保たれた状態で、前記支持部材が前記第2基部材に対して傾斜されながら鉛直方向、および前記所定方向に移動され、
それに伴って、前記放射線源および前記放射線検出手段は、相対的な位置関係を保ったまま円弧の軌跡を描いて回転移動され、
その際、前記放射線源は、前記放射線検出手段に向けて放射線を照射することで放射線透視画像が連写され、再構成手段は、これらを再構成して前記断層画像を取得することを特徴とする放射線断層撮影装置。
The radiation tomography apparatus according to claim 2 ,
In a state in which the position of the fixed point in the predetermined direction and the vertical direction is maintained, the support member is moved in the vertical direction and the predetermined direction while being inclined with respect to the second base member,
Along with this, the radiation source and the radiation detection means are rotationally moved while drawing a locus of an arc while maintaining a relative positional relationship,
At that time, the radiation source irradiates the radiation detection means with radiation to continuously capture radiographic images, and the reconstruction means reconstructs them to obtain the tomographic image. A radiation tomography device.
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