JP5379998B2 - Ｘ線ｃｔ装置及びｘ線ｃｔ装置における被検体の位置決め方法 - Google Patents

Description

この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、特に、被検体の位置に合わせて推定曝射範囲を設定し、Ｘ線撮影を行うＸ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線源は被検体の体軸方向に広がり角（コーン角）をもったＸ線の推定曝射範囲の中に被検体をおさめるようにＸ線を照射する。Ｘ線撮影では、Ｘ線源を被検体の周りに回転させ、Ｘ線源の回転角に応じてＸ線を照射させる。Ｘ線を検出するＸ線検出部がＸ線源に対向配置されている。Ｘ線の推定曝射範囲の中におさめられた被検体の範囲が、被検体の被曝範囲となる。Ｘ線撮影においては、被検体の被曝範囲をできるだけ低減することが要求される。また、Ｘ線の推定曝射範囲であって、Ｘ線検出部の検出範囲が被検者を撮影するための撮影範囲となる。

従来、被検体に向けて光ビームを投光する投光器が架台に設けられている。光ビームは被検体の頭部を撮影する場合、架台を傾斜させて、被検体の目と耳孔とを結んだ線であるＯＭライン（基準ライン）に光ビームを合わせる。

しかし、被検体の水晶体への被曝量を低減することを目的として、例えば、Ｘ線ＣＴ装置でスキャンを行う前に、上下方向に対するＯＭラインの傾斜角を測定し、記憶する。次に、架台を傾斜させることにより、ＯＭラインを避けて被検体にＸ線を照射させる。次に、スキャンを行う。被検体を透過したＸ線がＸ線検出部に入射する。

次に、Ｘ線検出部により検出されたＸ線ビームをデータ収集部により収集する。収集されたデータにより断層像データを作成する。次に、ＯＭラインの傾斜角と架台の傾斜角（チルト角）との角度差を求め、その角度差と収集された断層像データとにより、ＯＭラインに沿った断層像データを補間処理により求めるＸ線ＣＴ装置がある（例えば、特許文献１）。

また、従来、ＣＴ画像を見ながらカテーテルやニードルを操作し、カテーテル等の位置に合わせ、被検体を撮影するＸ線ＣＴ装置がある（例えば、特許文献２）。このＸ線ＣＴ装置は、以下のように、被検体の撮影に際してＸ線の被曝量を低減している。

被検体の対象部位付近のＣＴ画像を撮影して、そのＣＴ画像からカテーテルの挿入経路を決定する。撮影に際し、被検体中のカテーテル先端部の位置と対象部位の位置に合わせて架台を傾斜させて、被検体の体軸方向に対するスキャン面の傾斜角を設定する。被検体へのカテーテルの位置と対象部位の位置関係をモニタし、モニタされた位置関係から傾斜角変更の要否を判断し、変更を要する場合には、架台の傾斜を調整することで、傾斜角を変更し、Ｘ線の被曝量を低減することが可能となる。

特開２００６−２８０４７８号公報 特開２００７−３０１２２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたＸ線ＣＴ装置では、近年、Ｘ線検出部の多列化が進み、１スキャンでの撮影範囲が広くなったことに起因して、光ビームのみで、撮影範囲や推定曝射範囲を推測し、撮影開始位置を決定することは困難になりつつある。例えば、撮影範囲を広く見積もり過ぎて撮影開始位置を決定した場合、過剰な被曝を招き、撮影範囲を狭く見積もり過ぎて撮影開始位置を決定した場合、撮影のやり直しなどの無駄な被曝を招きくという問題点があった。

また、上記特許文献２に記載されたＸ線ＣＴ装置では、ＣＴ画像を見ながら傾斜角の変更の要否を判断し、傾斜角の変更を必要とする場合、架台の傾斜角を調整する。しかし、撮影の当初には、取得されたＣＴ画像がないので、そのＣＴ画像を見ながら架台の傾斜角を調整することができない。その結果、無駄な被曝を招くという問題点があった。

この発明は、上記の問題を解決するものであり、Ｘ線撮影において予定されるＸ線の推定曝射範囲の画像と被検体の画像とを重ねて表示させることで、操作者が行う被検体の位置決めを容易にするとともに、被検体の被曝範囲を確実に低減することができるＸ線ＣＴ装置及びＸ線ＣＴ装置における被検体の位置決め方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明は、Ｘ線の推定曝射範囲の中の被検体を可視化し、被検体を移動させることにより、被検者の被曝範囲を減少させていくことが可能であることに着目した。
具体的に、請求項１に記載された発明は、被検体を載置する寝台天板と、操作部と、前記操作部の指示を受けて、前記寝台天板を前記被検体の体軸方向又は上下方向の少なくとも一方に移動させる寝台駆動部と、前記被検体の体軸方向に広がり角をもってＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源を被検体の周りに回転可能に支持する架台と、前記架台に設けられ、前記Ｘ線源の予め定められた回転角の位置から前記寝台天板に載置された被検体を撮影するカメラと、前記カメラで撮影された被検体の画像を作成する第１画像作成部と、前記Ｘ線源で前記被検体を撮影する場合のＸ線の推定曝射範囲であって、前記予め定められた回転角を除く２以上の前記Ｘ線源の回転角の位置からそれぞれ前記広がり角をもって前記被検体に照射するときの推定曝射範囲を組み合わせた画像を作成する第２画像作成部と、前記推定曝射範囲の画像と前記被検体の画像とを重ねた画像を作成する第３画像作成部と、表示部と、前記重ねた画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、を有し、前記操作部及び前記表示部は、前記架台に設けられていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
さらに、請求項５に記載された発明は、Ｘ線源を被検体の周りに回転可能に支持する架台を設けるステップと、前記架台に表示部を設けるステップと、被検体の周りに回転可能なＸ線源の予め定められた回転角の位置から寝台天板上の被検体へ光ビームを投光するステップと、前記光ビームが投光された前記寝台天板上の被検体をカメラで撮影するステップと、前記カメラで撮影された被検体の画像及び前記光ビームの画像を前記表示部に表示させるステップと、前記寝台天板を被検体の体軸方向あるいは上下方向の少なくとも一方に移動させることにより、又は前記Ｘ線源の回転中心軸を被検体の体軸に対して傾斜させることにより、被検体に対し予め設けられた基準ラインに前記光ビームを合わせるステップと、前記カメラで撮影された被検体の画像を、前記Ｘ線源の予め定められた回転角の位置から前記カメラで撮影された場合の被検体の画像に補正するステップと、前記Ｘ線源で被検体を撮影する場合、前記予め定められた回転角を除く２以上の前記Ｘ線源の回転角からそれぞれ広がり角をもって前記被検体に照射するときの推定曝射範囲を組み合わせた画像を作成するステップと、前記推定曝射範囲の画像と、前記補正された被検体の画像とを重ねた画像を作成するステップと、前記重ねた画像を前記表示部に表示させるステップと、前記寝台天板を被検体の体軸方向又は上下方向の少なくとも一方に移動させるとき、該寝台天板の移動に応じて移動する前記被検体の画像を前記表示部に表示させるステップと、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置における被検体の位置決め方法である。

請求項１及び請求項５に記載の発明によると、寝台天板を被検体の体軸方向又は上下方向の少なくとも一方に移動させると、その移動に応じて移動する被検体の画像をＸ線の推定曝射範囲の画像と重ねて架台に設けられた表示部に表示させることにより、操作者が行う被検体の位置決めを容易にするとともに、被検体の被曝範囲を確実に低減することができる。

以下、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について、図１〜図９を参照にして説明する。

（構成）
この発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について図１及び図２を参照して説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図２は架台の正面図である。この発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台１０、寝台装置２０及びコンソール部３０を有して構成される。

架台１０は、回転部１１を被検体Ｐの周りに回転可能に支持する。回転部１１には、その回転中心軸を間にして対向配置されたＸ線源１６とＸ線検出部１７とを有している。その結果、架台１０は、Ｘ線源１６を被検体Ｐの周りに回転可能に支持する。Ｘ線源１６は、被検体Ｐの体軸方向に広がり角（コーン角）をもってＸ線を被検体Ｐに照射する。

架台１０には、寝台天板２１上の被検体Ｐを撮影するための２台のカメラ１９が設けられている。２台のカメラ１９が設けられる位置は、Ｘ線源１６の予め定められた回転角の位置の近傍である。Ｘ線源１６を図２（ａ）で反時計方向に回転させた場合、１２時、９時、６時及び３時の各位置で、Ｘ線源１６の回転角は０度、９０度、１８０度及び２７０度となる。０度のＸ線源１６の回転角位置近傍及び２７０度のＸ線源１６の回転角位置近傍の両方の位置に設けられた２台のカメラ１９、１９を図２（ａ）に示す。これに限らず、１台のカメラ１９を前記両方の位置の間を移動可能に設けても良い。

また、架台１０の正面には操作部１８及び表示部１００が設けられている。架台１０の開口の両側に配され操作部１８、及び架台１０の開口の上方に配された表示部１００を図２（ａ）に示す。表示部１００に表示された、Ｘ線の推定曝射範囲の画像及び被検体Ｐの画像の一例を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）では、表示部１００に、９０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の推定曝射範囲の画像、２７０度のＸ線源１６の回転角位置のから曝射されるＸ線の推定曝射範囲の画像、及び頭部である被検体Ｐの画像を重ねた画像が表示される。

図２（ｂ）に示す斜めのハッチングで示した範囲がＸ線の推定曝射範囲であり、そのＸ線の撮影範囲内であって、太線の枠で囲まれた、網掛けハッチングで示した範囲が撮影範囲である。Ｘ線の推定曝射範囲の画像及び被検体Ｐの画像を作成し、表示させるときの説明は後述する。

架台１０には、回転駆動部１２、チルト駆動部１３、データ収集部１４、高圧発生部１５が設けられている。

回転駆動部１２は回転中心軸を中心にして回転部１１を回転させる。回転部１１には、被検体Ｐに向けて光ビームを投光する公知の投光器（図示しない）が備えられている。投光器は、Ｘ線撮影において、基準ラインを合わせるときに用いられる。基準ラインの１つが、ＯＭライン（被検体の目と耳孔とを結んだ線）である。

次に、ＯＭライン合わせについて、図３を参照にして説明する。図３はＯＭライン合わせのときの動作手順の説明図である。ＯＭラインとは、先ず、投光器から光ビームを寝台天板２１上の被検体に向かって投光する。次に、架台１０の傾斜角（チルト角）を調整をする。上下方向に対して傾斜角θだけ傾いているＯＭラインを図３に示す。

架台１０の傾斜角（チルト角）の調整は、以下のチルト駆動部１３、駆動制御部４２及び制御部４０によりなされる。駆動制御部４２は、制御部４０からチルト角の情報を受け、チルト駆動部１３に駆動信号を送る。駆動信号を受け、チルト駆動部１３は、架台１０を上下方向から被検体Ｐの体軸方向の方へチルト角だけ傾斜させる。架台１０をチルト角だけ傾斜させると、投光器から投光された光ビームが被検体Ｐの体軸方向の方へ傾斜する。被検体Ｐの体軸方向へチルト角θだけ傾斜させることによりＯＭラインに合わせた光ビームを図３に示す。

データ収集部１４は、Ｘ線検出部１７の各Ｘ線検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出部１７により検出されたＸ線ビーム（実際には検出信号）を、制御部４０により出力されたデータ収集信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。

高圧発生部１５は、制御部４０の制御信号を受けて、Ｘ線源１６に高電圧を供給する。Ｘ線源１６は、高圧発生部１５からの供給された高電圧によって、被検体Ｐの体軸方向（後述するスライス方向）に広がり角を有するコーン状、又は後述するチャンネル方向に広がり角を有するファン状などのＸ線ビームを照射する。

Ｘ線検出部１７は、Ｘ線源１６から照射され、被検体Ｐを透過したＸ線ビームを検出する。Ｘ線検出部１７は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数配列され、これにより２次元のＸ線検出部１７を成している。Ｘ線検出素子は、スライス方向に例えば３２０列並べられ、チャンネル方向に例えば１０００列並べられている。

次に、寝台装置２０について、図１を参照にして説明する。寝台装置２０は、寝台天板２１と、操作部１８の指示を受けて、寝台天板２１を移動させる寝台駆動部２２、２３とを有している。

寝台天板２１には被検体Ｐが載置される。寝台天板２１は、被検体Ｐを載せ、被検体Ｐの体軸方向（水平方向）に移動可能となっている。

コンソール部３０は、制御部４０、駆動制御部４２及び表示制御部５０を有している。制御部４０は、撮影条件記憶部４１を有している。撮影条件記憶部４１には、撮影位置、ＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）、被検体Ｐの体軸方向の広がり角（コーン角）、Ｘ線の曝射方向、チルト角、及び操作部１８の指示による操作情報が記憶される。以上の撮影位置、ＦＯＶ、コーン角、Ｘ線の曝射方向、チルト角、操作情報が、撮影条件情報に含まれる。

また、コンソール部３０は、入力手段６０及び表示手段７０を備えている。入力手段６０は操作部１８と同じ機能を有する。同様に、表示手段７０は、表示部１００と同じ機能を有する。入力手段６０及び表示手段７０を用いることにより、上述したＯＭライン合わせ、並びに後述するＸ線の撮影位置の変更及び撮影範囲の変更を行うことが可能となる。また、コンソール部３０の入力手段６０及び表示手段７０は、通常のＸ線ＣＴ装置と同様に、撮影位置や撮影条件の設定、Ｘ線ＣＴ画像の表示及び編集操作を行なうことができるように構成されている。

駆動制御部４２は、回転部１１の１回転当たりの寝台天板２１の移動量で寝台天板２１を移動させるための制御信号を寝台駆動部２２に送る。寝台駆動部２２は、操作部１８からの操作情報（撮影位置）に基づき、寝台天板２１を被検体Ｐの体軸方向に移動させる。
また、駆動制御部４２は、寝台天板２１を移動させるための制御信号を寝台駆動部２３に送る。寝台駆動部２３は、操作部１８からの操作情報に基づき、寝台天板２１を上下方向に移動させる。

さらに、駆動制御部４２は、操作部１８からの操作情報に基づき、チルト駆動部１３に対してチルト角の情報を出力する。チルト駆動部１３は、架台１０を傾斜させる。制御部４０は、表示制御部５０に対して、上記撮影条件情報を出力する。

駆動制御部４２は、高圧発生部１５に対してＸ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を出力し、回転駆動部１２に対して架台制御信号を出力し、データ収集部１４に対してデータ収集制御信号を出力し、回転駆動部１２及び寝台駆動部２２、２３に対して診断開始の指示を与える。

コンソール部３０は、前処理部３１、画像再構成処理部３２及び画像記憶部３３を有している。前処理部３１は、データ収集部１４から出力されたＸ線投影データに感度補正やＸ線強度補正を施す。画像再構成処理部３２は、前処理部３１から出力されたＸ線投影データを公知の逆投影処理方法によりＸ線ＣＴ画像データを再構成する。再構成されたＸ線ＣＴ画像データは画像記憶部３３に一時的に記憶される。

次に、カメラ１９による被検体Ｐの撮影について説明する。予め定められた回転角の位置にＸ線源１６が設けられ、Ｘ線源１６の近傍位置にカメラ１９が設けられるため、Ｘ線源１６の曝射方向とカメラ１９の光軸方向とは角度差がある。この角度差、並びにその他の撮影条件情報である撮影位置、ＦＯＶ、コーン角、Ｘ線の曝射方向、チルト角及び操作情報が撮影条件記憶部４１から表示制御部５０に出力される。ここで、Ｘ線源１６の曝射方向とは、コーン角を２等分する線の方向をいう。Ｘ線源１６の予め定められた回転角は０度である。０度のＸ線源１６の回転角位置は、Ｘ線源１６が被検体Ｐの真上にある１２時の位置に相当する。カメラ１９で撮影された被検体Ｐの画像が、表示制御部５０に送られる。

表示制御部５０は、第１画像作成部５１、第２画像作成部５２及び第３画像作成部５３を有している。

第１画像作成部５１は、カメラ１９で撮影された被検体Ｐの画像を、Ｘ線源１６の予め定められた回転角の位置からカメラ１９で撮影された場合の被検体Ｐの画像に補正する。第１画像作成部５１の補正は、前述したＸ線源１６の曝射方向とカメラ１９の光軸方向との角度差に基づいて行われる。

次に、Ｘ線の推定曝射範囲の画像を作成する場合について、図４を参照にして説明する。図４（ａ）は、９０度のＸ線源１６の回転角位置から被検体Ｐの体軸方向に広がり角（コーン角）をもってＸ線を曝射する場合の推定曝射範囲の画像、及び２７０度のＸ線源１６の回転角位置から被検体Ｐの体軸方向に広がり角（コーン角）をもってＸ線を曝射する場合の推定曝射範囲の画像を作成するときの説明図である。図４（ｂ）は、Ｘ線の曝射範囲及び撮影範囲を説明する図である。

第２画像作成部５２は、Ｘ線源１６で被検体Ｐを撮影する場合のＸ線の推定曝射範囲であって、予め定められた回転角を除く２以上のＸ線源１６の回転角に応じた複数の推定曝射範囲を組み合わせた画像を作成する。Ｘ線の推定曝射範囲は、撮影条件情報である撮影位置、ＦＯＶ、コーン角、Ｘ線の曝射方向、チルト角に基づき作成する。ここでは、コーン角を最大値とする。

ここでは、第２画像作成部５２は、予め定められた回転角０度を除く、９０度のＸ線源１６の回転角位置から広がり角をもって被検体Ｐに照射するときの推定曝射範囲と２７０度のＸ線源１６の回転角位置から広がり角をもって被検体Ｐに照射するときの推定曝射範囲との２つの推定曝射範囲を組み合わせた画像を作成する。

コーン角を最大にした場合、Ｘ線源１６から照射されたＸ線は、回転部１１の回転中心軸上で１６０ｍｍに広がる。Ｘ線源１６から回転部１１の回転中心軸までの距離は５００ｍｍである。コーン角を最大にした場合の２つの推定曝射範囲を図４（ａ）に示す。

第２画像作成部５２が作成した２つの推定曝射範囲を組み合わせた画像であって、回転部１１の回転中心軸を中心に対照となった画像を図４（ａ）に示す。組み合わせた２つの推定曝射範囲の画像を斜めハッチングの範囲として図４（ｂ）に示す。また、２つの推定曝射範囲の範囲及びＸ線検出部１７の検出範囲の全部で３つの範囲が重なる範囲をＸ線の撮影範囲とする。Ｘ線の撮影範囲を太線枠で囲んだ網掛けハッチングの範囲として図４（ｂ）に示す。

次に、上記のように組み合わせた複数の推定曝射範囲の画像と被検体Ｐの画像とを重ねた画像を作成する場合について、図５を参照にして説明する。図５は、Ｘ線の推定曝射範囲の画像と被検体Ｐの画像とを重ねた画像を作成するときの説明図である。被検体Ｐの画像は、第１画像作成部５１により補正された被検体Ｐの画像である。

第３画像作成部５３は、第１画像作成部５１により補正された被検体の画像と、第２画像作成部５２により作成され、組み合わせた複数の推定曝射範囲の画像とを重ねた画像を作成する。

第１画像作成部５１により補正された被検体Ｐの画像を図５（ａ）に示す。図５（ａ）は、０度のＸ線源１６の回転角位置からカメラ１９で撮影した場合の被検体Ｐの画像を示す。また、第２画像作成部５２により作成され、組み合わせた２つの推定曝射範囲の画像を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）は、９０度のＸ線源１６の回転角位置からＸ線を曝射する場合の推定曝射範囲の画像と、２７０度のＸ線源１６の回転角位置からＸ線を曝射する場合の推定曝射範囲の画像とを組み合わせた画像を示す。第３画像作成部５３は、被検体Ｐの画像と、組み合わせた２つの推定曝射範囲の画像とを座標合わせすることにより、重ねた画像を作成する。重ねた画像を図５（ｃ）に示す。

次に、第３画像作成部５３により重ねた画像を作成する場合の他の例について、図６を参照にして説明する。図６は、他の例に係るＸ線の推定曝射範囲の画像と被検体の画像とを重ねた画像を作成するときの説明図である。この例では、被検体Ｐの画像は、２７０度のＸ線源１６の回転角位置からカメラ１９で撮影した場合の被検体Ｐの画像である。第２画像作成部５２は、予め定められた回転角２７０度を除く、０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の推定曝射範囲と１８０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の推定曝射範囲とを組み合わせた画像を作成する。第３画像作成部５３は、被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲とを重ねた画像を作成する。

第１画像作成部５１により作成された被検体Ｐの画像を図６（ａ）に示す。また、第２画像作成部５２により作成され、組み合わせた２つの推定曝射範囲の画像を図６（ｂ）に示す。第３画像作成部５３により作成され、被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲とを重ねた画像を図６（ｃ）に示す。

（動作手順）
次に、ＯＭライン合わせについて図７及び図８を参照にして説明する。図７は、ＯＭライン合わせの動作手順を示す。図８は、Ｘ線の推定曝射範囲の中の被検体を見ながら、Ｘ線撮影を行うときの動作手順の説明図である。前述したように、ＯＭラインは、被検体の目と耳孔とを結んだ線である。

被検体Ｐは、寝台天板２１に載せられ、架台１０の回転部１１の回転中心軸に沿って移動する。カメラ１９は、２７０度のＸ線源１６の回転角位置近傍に設けられている。投光器（図示省略）から被検体Ｐに光ビームを投光する（ステップＳ１０１）。

次に、カメラ１９で被検体Ｐを撮影する（ステップＳ１０２）。第１画像作成部５１は、２７０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の曝射方向とカメラ１９の光軸と角度差に基づいて、被検体Ｐの画像を補正する（ステップＳ１０３）。

次に、被検体Ｐの画像と光ビームの画像とを表示部１００に表示させる（ステップＳ１０４）。一点鎖線で表した光ビームと、二点鎖線により表した被検体ＰのＯＭラインとの角度差θを図８（ａ）に示す。

次に、技師は、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像と光ビームの画像とを見て、ＯＭラインと光ビームとが一致したか否を判断する（ステップＳ１０５）。ＯＭラインと光ビームとが一致しないと判断した場合（ステップＳ１０５；Ｎ）、技師（操作者）は、表示部１００を見ながら、寝台天板２１を被検体Ｐの体軸方向あるいは上下方向に移動させ、又は架台１０のチルト角を変更する（ステップＳ１０６）。操作部１８の指示を受けて、寝台駆動部２２、２３が寝台天板２１を被検体Ｐの体軸方向又は上下方向に移動させる。また、操作部１８の指示を受けて、チルト駆動部１３が架台１０を傾動させる。架台１０を図８（ａ）で時計方向に傾動させることにより、光ビームを時計方向に傾動させ、ＯＭラインに近づけ、ＯＭラインと光ビームとを一致させる。ＯＭラインと光ビームとが一致した場合（ステップＳ１０５；Ｙ）、ＯＭライン合わせを終了する。

上記のＯＭライン合わせにおいては、架台１０に操作部１８及び表示部１００を設けたので、技師は、架台１０の脇に居ながら、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像と光ビームの画像とを視認可能であり、及び、操作部１８を操作可能であり、技師は、ＯＭライン合わせのために例えば操作室に戻る必要がなく、ＯＭライン合わせを効率良く行うことができる。

次に、Ｘ線撮影に関し、被検体Ｐの被曝範囲を低減する動作手順について図８及び図９を参照にして説明する。図９は、Ｘ線撮影の動作手順を示すフロー図である。

先ず、ＯＭライン合わせを行う（ステップＳ２０１）。ＯＭラインと光ビームとを一致させるＯＭライン合わせについては前述した。

次に、制御部４０は、撮影位置の変更があった場合（ＣＡＳＥ＝１）、Ｘ線の推定曝射範囲の変更があった場合（ＣＡＳＥ＝２）、いずれの変更もなかった場合（ＣＡＳＥ＝３）を判断する（ステップＳ２０２）。

制御部４０がいずれの変更もなかったと判断した場合（ＣＡＳＥ＝３）は、第３画像作成部５３は、組み合わせた複数のＸ線の推定曝射範囲の画像と被検体Ｐの画像とを重ねた画像を作成する。なお、第１画像作成部５１は、２７０度のＸ線源１６の回転角位置からカメラ１９で撮影した場合の被検体Ｐの画像を作成する。第２画像作成部５２は、０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の推定曝射範囲の画像と、１８０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の推定曝射範囲の画像とを組み合わせた画像を作成する。表示制御部５０は、重ねた画像を表示部１００に表示させる（ステップＳ２０３）。被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とを重ねた画像を図８（ｂ）に示す。

表示部１００に表示される重ねた画像においては、被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とが視認可能であるから、被検体Ｐの被曝範囲を最小にするために、撮影位置を変更すべきか、また、Ｘ線の推定曝射範囲を変更すべきかを判断可能である。

被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とを見て、例えば、被検体Ｐの被曝範囲が最小であることを確認し、操作の終了を判断した場合（ステップＳ２０４；Ｙ）、終了する。例えば、被検体Ｐの被曝範囲が最小でないことを確認し、処理の終了を判断しない場合（ステップＳ２０４；Ｎ）、撮影位置の変更をしない場合（ステップＳ２０５；Ｎ）、また、Ｘ線の推定曝射範囲の変更もしない場合（ステップＳ２０６；Ｎ）、重ねた画像を表示部１００に表示させる（ステップＳ２０３）に戻る。

撮影位置の変更をする場合（ステップＳ２０５；Ｙ）、技師は、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とを見ながら、Ｘ線の推定曝射範囲の画像に対して被検体Ｐの画像を相対的に移動させるべき、被検体Ｐの移動方向と移動量とを判断する。その判断に基づき、技師は操作部１８を操作する。

上記の撮影位置の変更操作においては、架台１０に操作部１８及び表示部１００を設けたので、技師は、架台１０の脇に居ながら、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とを視認可能であり、また、操作部１８を操作可能であり、技師は、撮影位置の変更のために、例えば操作室に戻る必要が無く、撮影位置の変更操作を効率良く行うことができる。

操作部１８の指示を受けて、寝台駆動部２２が寝台天板２１を被検体Ｐの体軸方向（水平方向）に移動させる。また、操作部１８の指示を受けて、寝台駆動部２３が寝台天板２１を上下方向に移動させる（ステップＳ２０７）。被検体Ｐの体軸方向に移動させた寝台天板２１を図８（ｃ）に示す。また、上下方向に移動させた寝台天板２１を図８（ｄ）に示す。

表示制御部５０は、寝台天板２１の被検体Ｐの体軸方向（水平方向）又は上下方向の移動に応じて移動する被検体Ｐの画像を表示部１００に表示させる。それにより、被検体Ｐの被曝範囲を徐々に減少させることができる。次に、制御部４０がＣＡＳＥ１からＣＡＳＥ３の中のいずれであるかを判断する（ステップＳ２０２）に戻る。

制御部４０が、撮影位置の変更があったと判断した場合（ＣＡＳＥ＝１）、被検体Ｐを撮影し（ステップＳ２０８）、第１画像作成部５１は、２７０度のＸ線源１６の回転角位置から曝射されるＸ線の曝射方向とカメラ１９の光軸と角度差に基づいて、被検体Ｐの画像を補正する（ステップＳ２０９）。次に、被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲とを重ねた画像を表示部１００に表示させる（ステップＳ２０３）に戻る。このようにして、技師は、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲との位置関係を確認しながら、撮影位置の変更操作（Ｓ２０７〜Ｓ２０９）を繰り返すことにより、被検体Ｐの被曝範囲を確実に低減することができる。１スキャンで被検体Ｐの頭部（脳）全体を無駄な被曝なく最適に撮影することができる。

撮影位置の変更をせず（ステップＳ２０５；Ｎ）、撮影範囲の変更をする場合（ステップＳ２０６；Ｙ）、技師は、被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とを見て、撮影範囲の大きさを判断する。

上記の撮影範囲の変更操作においては、架台１０に操作部１８及び表示部１００を設けたので、技師は、架台１０の脇に居ながら、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲の画像とを視認可能であり、また、操作部１８を操作可能であり、技師は、撮影範囲の変更のために、例えば操作室に戻る必要が無く、撮影範囲の変更操作を効率良く行うことができる。

操作部１８の指示を受けて、制御部が、パラメータを変更する（ステップＳ２１０）。例えば、撮影範囲を広げるには、制御部がコーン角を大きくする。反対に、撮影範囲を狭めるには、制御部がコーン角を小さくする。制御部の指示を受けて、駆動制御部がＸ線絞りを駆動させることにより、コーン角を変更する。

次に、制御部４０がＣＡＳＥ１からＣＡＳＥ３の中のいずれであるかを判断する（ステップＳ２０２）に戻る。制御部４０が、撮影範囲の変更があったと判断した場合（ＣＡＳＥ＝２）、第２画像作成部５２は、コーン角に基づいて、Ｘ線の推定曝射範囲の画像を作成する（ステップＳ２１１）。次に、被検体Ｐの画像とＸ線の推定曝射範囲とを重ねた画像を表示部１００に表示させる（ステップＳ２０３）に戻る。このようにして、技師は、表示部１００に表示された被検体Ｐの画像とＸ線の撮影範囲の大きさとを確認しながら、撮影範囲の変更操作（Ｓ２１０、Ｓ２１１）を繰り返すことにより、Ｘ線の撮影範囲を最小にし、結果的に、被検体Ｐの被曝範囲を最小とすることができる。

以上により、Ｘ線の撮影位置の変更操作及び撮影範囲の変更操作を終了し、被検体Ｐの推定曝射範囲を最小とした後に、Ｘ線撮影を行う。

なお、前記実施形態では、Ｘ線の撮影位置を変更するとき移動した被検体Ｐをカメラ１９で撮影し、カメラ１９で撮影された、移動後の被検体Ｐの画像を第１画像作成部５１が作成する。これに限らず、Ｘ線の撮影位置を変更する前にカメラ１９で撮影された、移動前の被検体Ｐの画像を、Ｘ線の撮影位置を変更するときの寝台天板２１の移動量に応じて移動させ、移動後の被検体Ｐの画像として第１画像作成部５１が作成するようにしても良い。なお、第３画像作成部５３は、移動後の被検体Ｐの画像と、推定曝射範囲の画像とを重ねた画像を作成する。カメラ１９で被検体Ｐを連続的に撮影できない場合に有効な手段となる。

また、前記実施形態に係る第１画像作成部５１は、Ｘ線源１６の曝射方向とカメラ１９の光軸方向との角度差に基づき、被検体Ｐの画像を補正した。これに限らず、寝台駆動部２２で寝台天板２１を移動させることにより、カメラ１９を寝台天板２１に対して相対的に移動させ、Ｘ線源１６の曝射方向とカメラ１９の光軸方向との角度差を無くした後、カメラ１９で被検体Ｐを撮影するようにしても良い。それにより、第１画像作成部５１が被検体Ｐの画像の補正をしなくて済むようになる。また、Ｘ線源１６の予め定められた回転角の位置からカメラ１９で被検体Ｐ及びＯＭライン（基準ライン）を実際に撮影するので、ＯＭライン（基準ライン）合わせの精度が高くなる。

さらに、前記実施形態においては、第２画像作成部５２により作成された、複数の推定曝射範囲の画像を組み合わせた画像からは、推定曝射範囲の曝射量を明確に視認可能ではないが、推定曝射範囲内の各領域が受けるＸ線の曝射量を求め、Ｘ線の曝射量に応じて、その領域の濃度を変えるようにしても良い。例えば、Ｘ線源１６からの距離、Ｘ線の照射時間あるいはＸ線量に応じて、又はそれらの値の組合せに応じて、推定曝射範囲の領域の濃度を高くしても良い。領域の濃度により曝射量が視認可能になり、Ｘ線の撮影位置や撮影範囲を変更することにより、被検体が受ける曝射量を低減することが可能となる。なお、Ｘ線の曝射量を求めるとき、前記Ｘ線源１６からの距離等の値により算出しても良く、距離等の値に対応する曝射量を予め装置内に記憶しておいても良い。

さらに、実施形態では、Ｘ線撮影を行うときの動作手順として、Ｘ線の撮影位置や撮影範囲の調整に先立ち、基準ラインの１つであるＯＭラインと光ビームとを一致させるＯＭライン合わせを示したが、これに限らない。Ｘ線の撮影位置や撮影範囲の調整に先立ち、被検体Ｐの基準ラインと光ビームとを一致させれば良い。

本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）は架台の正面図、（ｂ）は、Ｘ線の推定曝射範囲の画像及び被検体の画像が表示された表示部の正面図である。 ＯＭライン合わせのときの動作手順の説明図である。 Ｘ線の推定曝射範囲の画像を作成するときの説明図である。 Ｘ線の推定曝射範囲の画像と被検体の画像とを重ねた画像を作成するときの説明図である。 他の例に係るＸ線の推定曝射範囲の画像と被検体の画像とを重ねた画像を作成するときの説明図である。 ＯＭライン合わせの動作手順を示すフロー図である。 Ｘ線の推定曝射範囲の中の被検体を見ながら、Ｘ線撮影を行うときの動作手順の説明図である。 Ｘ線撮影の動作手順を示すフロー図である。

符号の説明

Ｐ 被検体 １０ 架台 １１ 回転部 １２ 回転駆動部
１３ チルト駆動部 １４ データ収集部 １５ 高圧発生部 １６ Ｘ線源
１７ Ｘ線検出部 １８ 操作部 １９ カメラ １００ 表示部
２０ 寝台装置 ２１ 寝台天板 ２２、２３ 寝台駆動部
３０ コンソール部 ３１ 前処理部 ３２ 画像再構成処理部
３３ 画像記憶部 ４０ 制御部 ４１ 撮影条件記憶部 ４２ 駆動制御部
５０ 表示制御部 ５１ 第１画像作成部 ５２ 第２画像作成部
５３ 第３画像作成部 ６０ 入力手段 ７０ 表示手段

Claims (5)

1. 被検体を載置する寝台天板と、
   操作部と、
   前記操作部の指示を受けて、前記寝台天板を前記被検体の体軸方向又は上下方向の少なくとも一方に移動させる寝台駆動部と、
   前記被検体の体軸方向に広がり角をもってＸ線を照射するＸ線源と、
   前記Ｘ線源を被検体の周りに回転可能に支持する架台と、
   前記架台に設けられ、前記Ｘ線源の予め定められた回転角の位置から前記寝台天板に載置された被検体を撮影するカメラと、
   前記カメラで撮影された被検体の画像を作成する第１画像作成部と、
   前記Ｘ線源で前記被検体を撮影する場合のＸ線の推定曝射範囲であって、前記予め定められた回転角を除く２以上の前記Ｘ線源の回転角の位置からそれぞれ前記広がり角をもって前記被検体に照射するときの推定曝射範囲を組み合わせた画像を作成する第２画像作成部と、
   前記推定曝射範囲の画像と前記被検体の画像とを重ねた画像を作成する第３画像作成部と、
   表示部と、
   前記重ねた画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、
   を有し、
   前記操作部及び前記表示部は、前記架台に設けられていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記表示制御部は、前記寝台天板の移動に応じて移動する前記被検体の画像を表示させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. さらに、前記第２画像作成部は、前記推定曝射範囲内の各領域が受けるＸ線の曝射量を求め、該Ｘ線の曝射量に応じて前記領域の濃度を変えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. さらに、前記第１画像作成部は、前記被検体の画像を作成した後に、該作成した被検体の画像に基づき、前記寝台天板の移動量に応じて移動させた被検体の画像を作成し、
   さらに、前記第３画像作成部は、前記移動させた被検体の画像と、前記推定曝射範囲の画像とを重ねた画像を作成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
5. Ｘ線源を被検体の周りに回転可能に支持する架台を設けるステップと、
   前記架台に表示部を設けるステップと、
   被検体の周りに回転可能なＸ線源の予め定められた回転角の位置から寝台天板上の被検体へ光ビームを投光するステップと、
   前記光ビームが投光された前記寝台天板上の被検体をカメラで撮影するステップと、
   前記カメラで撮影された被検体の画像及び前記光ビームの画像を前記表示部に表示させるステップと、
   前記寝台天板を被検体の体軸方向あるいは上下方向の少なくとも一方に移動させることにより、又は前記Ｘ線源の回転中心軸を被検体の体軸に対して傾斜させることにより、被検体に対し予め設けられた基準ラインに前記光ビームを合わせるステップと、
   前記カメラで撮影された被検体の画像を、前記Ｘ線源の予め定められた回転角の位置から前記カメラで撮影された場合の被検体の画像に補正するステップと、
   前記Ｘ線源で被検体を撮影する場合、前記予め定められた回転角を除く２以上の前記Ｘ線源の回転角からそれぞれ広がり角をもって前記被検体に照射するときの推定曝射範囲を組み合わせた画像を作成するステップと、
   前記推定曝射範囲の画像と、前記補正された被検体の画像とを重ねた画像を作成するステップと、
   前記重ねた画像を前記表示部に表示させるステップと、
   前記寝台天板を被検体の体軸方向又は上下方向の少なくとも一方に移動させるとき、該寝台天板の移動に応じて移動する前記被検体の画像を前記表示部に表示させるステップと、
   を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置における被検体の位置決め方法。