JP5408008B2

JP5408008B2 - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JP5408008B2
Application number: JP2010088758A
Authority: JP
Inventors: 智晴奥野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-04-07
Also published as: JP2011217888A

Description

この発明は、Ｘ線撮影を行うＸ線撮影装置に係り、特に、複数の撮影ユニットを備えてＸ線撮影を行う技術に関する。

従来、この種の装置として、天井に沿って移動可能にＸ線管を懸垂支持するＸ線管懸垂ユニット、被検体を立位姿勢の状態でＸ線撮影を行うＸ線撮影スタンドユニットなどを備えている。Ｘ線管懸垂ユニットのＸ線管は向きを調整することが可能で、Ｘ線撮影スタンドユニットの立位スタンドの方に向けてＸ線管を調整して立位姿勢でＸ線撮影を行うことが可能である。また、被検体を臥位姿勢で載置する臥位テーブルの方に向けてＸ線管を調整して臥位姿勢でＸ線撮影を行うことも可能である（例えば、特許文献１や非特許文献１参照）。

被検体を立位姿勢でＸ線撮影を行う場合について概略的に説明する。Ｘ線撮影スタンドユニットの立位スタンドに搭載されたフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）の（地面からの高さ）位置を位置検出部が検出して、その位置に基づいてＸ線管懸垂ユニットのＸ線管をモータ駆動させて、フラットパネル型Ｘ線検出器（以下、「ＦＰＤ」と略記する）とＸ線管との高さ位置が合致するようにＸ線管の位置制御を行う。一方、フットスイッチの押下により、Ｘ線撮影スタンドユニットのＦＰＤをモータ駆動させて上下に昇降移動させて、ＦＰＤの位置制御を行うことも可能である。

ＦＰＤの位置検出部は例えばポテンショメータで構成される。Ｘ線管懸垂ユニットやＸ線撮影スタンドユニットに備えられた各制御部は、ポテンショメータにより得られた位置情報のアナログ電圧をＡ／Ｄ変換器によりディジタルデータに変換する。ポテンショメータによって取得された位置情報を、実際の地面からの高さ位置に対応させるために、装置の設置時に位置登録を行う。

すなわち、撮影系を構成するＦＰＤの地面からの高さの位置と、そのときにポテンショメータによって取得されＡ／Ｄ変換器により変換されたディジタルデータとを対応付ける位置登録を２箇所にわたって行う。本明細書では、この位置登録を「キャリブレーション」とも適宜呼ぶ。装置の動作時には、ポテンショメータによって取得されＡ／Ｄ変換器により変換された現在位置でのディジタルデータを、２箇所の位置登録（キャリブレーション）に基づいて、現在位置（すなわち現在の地面からの高さ位置）に戻すことで、現在位置を把握することができる（特許文献１の段落番号「００５６」も参照）。

位置登録の例としては、線形変換により現在位置でのディジタルデータを当該現在位置に戻す。具体的には、地面からα[cm]の高さ位置へＦＰＤを移動させ、Ｘ線管懸垂ユニットの画面から位置登録を行うとＡ／Ｄ変換器により変換されたディジタルデータＸが取得される。次に、地面からβ[cm]の高さ位置へＦＰＤを移動させ、同様に位置登録を行うとディジタルデータＹが取得される。α[cm]に対応したディジタルデータＸおよびβ[cm]に対応したディジタルデータＹを用いて、装置の動作時にＦＰＤの現在位置をディジタルデータＺとして取得し、線形変換によりγ[cm]を算出する。

特開２００８−１２５９８１号公報（第５−７頁、図１）

"直接変換方式FPD搭載X線撮影システム RADspeed safire 島津製作所 Medical Park"、[online]、株式会社島津製作所、インターネット< URL : http://www.med.shimadzu.co.jp/products/x-ray/08/06.html>

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、上述の装置では複数の撮影ユニットを備えており、ＦＰＤに関する位置登録を、Ｘ線管懸垂ユニットやＸ線撮影スタンドユニットに対してそれぞれ行う必要がある。具体的には、各撮影ユニットにそれぞれ備えられたＡ／Ｄ変換器には個体差があり、ポテンショメータの基準電圧も各撮影ユニット間で互いに異なる場合がある。これにより同じＦＰＤの位置情報をディジタルデータに変換した際に、各撮影ユニット間で互いに異なるディジタルデータが得られる。したがって、実際の地面からの高さの位置情報に正確に変換するために、位置登録（キャリブレーション）をＸ線管懸垂ユニットやＸ線撮影スタンドユニットに対してそれぞれ行う必要がある。このとき、位置検出部から撮影ユニットの制御部までの信号ラインまたはＡ／Ｄ変換器へノイズが混入して、ディジタルデータが変動してしまう。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、位置登録を精度良く行うことができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係るＸ線撮影装置は、第１撮影ユニットと第２撮影ユニットとを有するＸ線撮影装置であって、（Ａ）前記第１撮影ユニット及び第２撮影ユニットのそれぞれは、Ｘ線管又はＸ線検出器からなる撮影系と、当該撮影系の位置情報をアナログデータとして出力する位置検出手段と、当該アナログデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、当該ディジタルデータと、前記撮影系の別に入力された実際の位置との対応を登録情報として位置登録を行う第１位置登録手段と、当該登録情報と、前記ディジタルデータとに基づいて、現時点での前記撮影系の位置を計算する手段と、を有しており、（Ｂ）前記第１撮影ユニットは、前記第１撮影ユニットのＡ／Ｄ変換手段により、前記第２撮影ユニットのアナログデータをもディジタルデータに変換するとともに、当該ディジタルデータと当該第２撮影ユニットの撮影系の別に入力された実際の位置との対応を登録情報として位置登録を行う第２位置登録手段と、当該位置登録が行われたことを前記第２撮影ユニットに通知する通信手段と、当該登録情報と、前記第２撮影ユニットのアナログデータを前記第１撮影ユニットのＡ／Ｄ変換手段により変換したディジタルデータとに基づいて、現時点での前記第２撮影ユニットにおける撮影系の位置を計算する手段と、当該計算された、第２撮影ユニットにおける撮影系の位置及び、前記計算された第１撮影ユニットにおける撮影系の位置に基づいて、前記第１撮影ユニットにおける撮影系が前記第２撮影ユニットにおける撮影系に対して所定の位置になるように制御する制御部と、を有しており、（Ｃ）前記第２撮影ユニットの第１位置登録手段は、前記通知を受信した時点で、前記第２撮影ユニットの撮影系の前記位置登録を行うことを特徴とするものである。

［作用・効果］ディジタルデータは時間的に変化（経時的に変化）することが判明した。例えば１秒当たり１ビットあるいは２ビット変化する。そこで、この発明に係るＸ線撮影装置によれば、複数の撮影ユニットのうち、第１撮影ユニットで第２位置登録手段による位置登録が行われたことを通信手段は第２撮影ユニットに通知し、当該通知を受信した時点で第２撮影ユニットの撮影系の第１位置登録手段による位置登録を行う。したがって、通知を受信した時点で第２撮影ユニットの撮影系の位置登録を行うので、各撮影ユニットでの各位置登録手段による位置登録を行っている間でのディジタルデータの時間的変化が少なく、ノイズの混入の影響を最小限に抑え、位置登録を精度良く行うことができる。また、通常の各撮影ユニットは通信手段で接続されており、既存の通信手段を上述の通知に用いることで、Ｘ線撮影装置に対して大幅な変更を行う必要がないという効果をも奏する。

上述のＸ線撮影ユニットにおいて、第１位置登録手段または第２位置登録手段による位置登録に基づいて、上述のディジタルデータを上述のアナログデータに戻す位置変換手段を備えるのが好ましい。Ｘ線撮影装置の動作時において、動作時の位置を把握することができる。また、位置変換手段の一例は、線形変換により上述のディジタルデータを上述のアナログデータに戻すことである。通常は、アナログデータの位置情報とディジタルデータとは線形の関係で表され、線形変換により当該位置に簡易に戻すことができる。もちろん、線形変換以外の変換であってもよい。

通常の位置登録では、第１撮影ユニットの第１位置登録手段に位置情報を入力する位置情報入力手段と、そのときのディジタルデータを第１位置登録手段および第２位置登録手段が取得することの許可を入力する許可入力手段とを備えた装置がある。従来の場合には、各々の撮影ユニットごとに、上述の位置情報入力手段と許可入力手段とを備え、撮影ユニットの位置登録手段に位置情報を位置情報入力手段が入力するとともに、そのときのディジタルデータを位置登録手段が取得することの許可を許可入力手段が入力する作業を、撮影ユニットごとに行うことで、各撮影ユニットの位置登録をそれぞれ行う。好ましくは、上述の位置情報入力手段および許可入力手段を備え、上述の位置情報入力手段により入力された位置情報である実際の位置と、許可入力手段により入力された許可によって取得されたディジタルデータとを対応付ける位置登録を第１位置登録手段および第２位置登録手段が行い、前記通知を受信した時点で、第２撮影ユニットの第１位置登録手段は、第２撮影ユニットの撮影系の前記位置登録を行うのが好ましい。このように第２撮影ユニットに対して位置登録を行うことで、第２撮影ユニットの第１位置登録手段や第１撮影ユニットの第２位置登録手段に位置情報を位置情報入力手段が入力する作業、そのときのディジタルデータを各位置登録手段が取得することの許可を許可入力手段が入力する作業を行わずとも、位置登録操作が簡略化される。

この発明に係るＸ線撮影装置によれば、複数の撮影ユニットのうち、第１撮影ユニットで第２位置登録手段による位置登録が行われたことを通信手段は第２撮影ユニットに通知し、当該通知を受信した時点で第２撮影ユニットの撮影系の第１位置登録手段による位置登録を行うので、各撮影ユニットでの各位置登録手段による位置登録を行っている間でのディジタルデータの時間的変化が少なく、ノイズの混入の影響を最小限に抑え、位置登録を精度良く行うことができる。

実施例に係るＸ線撮影装置の概略図である。実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図である。位置登録（キャリブレーション）を行うモニタの一実施態様を示す概略図である。位置情報とディジタルデータとの線形の関係を模式化した図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線撮影装置の概略図であり、図２は、実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図である。

図１に示すように、本実施例に係るＸ線撮影装置１は、天井に沿って移動可能にＸ線管２２を懸垂支持するＸ線管懸垂ユニット２、被検体Ｍを立位姿勢の状態でＸ線撮影を行うＸ線撮影スタンドユニット３および被検体Ｍを臥位姿勢の状態でＸ線撮影を行う臥位テーブルユニット４とを備えている。Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４は、後述する位置登録（キャリブレーション）を行う位置登録機能をそれぞれ有している。図２に示すように、Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４は互いに通信ケーブル５によって電気的に接続されており、この通信ケーブル５によって、Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４は互いに通信可能に構成される。Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４は、この発明における撮影ユニットにそれぞれ相当し、通信ケーブル５は、この発明における通信手段に相当する。

Ｘ線管懸垂ユニット２は、図１に示すように、天井に沿って移動可能で上下に伸縮可能な支柱２１と、その支柱２１により支持され向きが調整可能なＸ線管２２とを備えている。また、Ｘ線管懸垂ユニット２は、図２に示すように、Ｘ線管２２の位置を検出する位置検出部２３と、位置検出部２３や後述する位置検出部３３，４３により得られた位置情報のアナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２４とを備えている。その他に、Ｘ線管懸垂ユニット２は、メモリ部２５と入力部２６と出力部２７と制御部２８とを備えている。

Ｘ線撮影スタンドユニット３は、図１に示すように、被検体Ｍを立位姿勢で支持する立位スタンド３１と、この立位スタンド３１に搭載され上下に昇降移動可能なフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３２とを備えている。また、Ｘ線撮影スタンドユニット３は、図２に示すように、ＦＰＤ３２の位置を検出する位置検出部３３と、位置検出部３３により得られた位置情報のアナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器３４とを備えている。その他に、Ｘ線撮影スタンドユニット３は、メモリ部３５と制御部３６とを備えている。なお、Ｘ線管懸垂ユニット２と同様に、Ｘ線撮影スタンドユニット３は入力部と出力部とを備えてもよい。

臥位テーブルユニット４は、図１に示すように、被検体Ｍを臥位姿勢で載置する臥位テーブル４１と、この臥位テーブル４１に搭載され水平移動可能なフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４２とを備えている。また、臥位テーブルユニット４は、図２に示すように、ＦＰＤ４２の位置を検出する位置検出部４３と、位置検出部４３により得られた位置情報のアナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器４４とを備えている。その他に、臥位テーブルユニット４は、メモリ部４５と制御部４６とを備えている。なお、Ｘ線管懸垂ユニット２と同様に、臥位テーブルユニット４は入力部と出力部とを備えてもよい。

Ｘ線管懸垂ユニット２の支柱２１は、天井に沿って敷設されたレールＲに沿って移動可能である。図１の紙面の奥行き方向にも沿ってレールＲは敷設され、奥行き方向にも沿って支柱２１は移動可能である。この支柱２１は伸縮可能に構成され、この支柱２１によってＸ線管２２が支持されることにより、Ｘ線管２２は水平／昇降移動可能である。また、Ｘ線管２２は向きが調整可能である。したがって、Ｘ線撮影スタンドユニット３の立位スタンド３１の方に向けて、図１の実線に示すようにＸ線管２２を水平／昇降移動させて向きを調整して、立位姿勢でＸ線撮影を行うことが可能である。また、臥位テーブルユニット４の臥位テーブル４１の方に向けて、図１の２点鎖線に示すようにＸ線管２２を水平／昇降移動させて向きを調整して、臥位姿勢でＸ線撮影を行うことも可能である。

図２に示すように、Ｘ線管２２には位置検出部２３が配設され、その位置検出部２３によってＸ線管２２の位置を検出する。位置検出部２３は例えばポテンショメータで構成され、Ｘ線管２２の移動に伴ってポテンショメータの抵抗値が変化し、その抵抗値に伴って基準電圧に対して出力電圧が変化する。この出力電圧はアナログ電圧であって、ポテンショメータにより得られた位置情報のアナログ電圧をＡ／Ｄ変換器２４に送り込み、Ａ／Ｄ変換器２４はアナログ電圧をディジタルデータに変換する。Ｘ線管懸垂ユニット２の位置検出部２３や、Ｘ線撮影スタンドユニット３の位置検出部３３や臥位テーブルユニット４の位置検出部４３は、この発明における位置検出手段に相当し、Ｘ線管懸垂ユニット２のＡ／Ｄ変換器２４や、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＡ／Ｄ変換器３４や、臥位テーブルユニット４のＡ／Ｄ変換器４４は、この発明におけるＡＤ変換手段に相当する。

Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５は、制御部２８を介して、Ｘ線管２２の位置情報とディジタルデータとを対応付けて書き込んで記憶し、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２や臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２の位置情報とディジタルデータとを対応付けて書き込んで記憶する。適宜必要に応じて読み出して、各々のデータを出力部３３に送り込む。Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５や、Ｘ線撮影スタンドユニット３のメモリ部３５や、臥位テーブルユニット４のメモリ部４５は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体で構成されている。

Ｘ線管懸垂ユニット２の入力部２６は、オペレータが入力したデータや命令を制御部２８に送り込む。入力部２６は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。本実施例では、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８に位置情報を入力する位置情報入力機能（後述する図３の入力ボタン２６ａ）と、そのときのディジタルデータを制御部２８が取得することの許可を入力する許可入力機能（後述する図３の取得ボタン２６ｂ）とを入力部２６は有している。入力部２６は、この発明における位置情報入力手段および許可入力手段に相当する。

Ｘ線管懸垂ユニット２の出力部２７は、モニタなどに代表される表示部やプリンタなどで構成されている。本実施例では、後述する図３に示すように出力部２７は、入力部２６の入力ボタン２６ａや取得ボタン２６ｂを配設したモニタ２７Ｍで形成されている。モニタ２７Ｍ上にタッチパネルを搭載して、モニタ２７Ｍ上のタッチパネルから入力することで、出力部２７に入力部２６の機能を搭載してもよい。また、出力部２７は、図１に示すＸ線管２２とともに支柱２１に支持されたモニタであってもよいし、当該モニタとは別のモニタであってもよい。

Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８は、Ｘ線管懸垂ユニット２を構成する各部分を統括制御する。Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８や、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６や、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。本実施例では、Ｘ線管２２の位置情報、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２あるいは臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２の位置情報とディジタルデータとを対応付ける位置登録を行う位置登録機能を制御部２８は有している。特に、入力ボタン２６ａに入力された位置情報と、取得ボタン２６ｂに入力された許可によって取得されたディジタルデータとを対応付ける位置登録をＸ線管懸垂ユニット２の制御部２８は行う。Ｘ線管２２の位置情報、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２あるいは臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２の位置情報とディジタルデータとを対応付けた情報を、制御部２８を介して、メモリ部２５に書き込んで記憶、あるいは出力部２７に送り込んで出力する。出力部２７が表示部の場合には出力表示し、出力部２７がプリンタの場合には出力印刷する。Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８や、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６や、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、この発明における位置登録手段に相当する。

図１に示すように、Ｘ線撮影スタンドユニット３の立位スタンド３１は床面に対して設置されている。Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２は、立位スタンド３１に沿って上下に昇降移動可能である。一方、臥位テーブルユニット４の臥位テーブル４１も床面に対して設置されている。臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２は、臥位テーブル４１内を水平移動可能である。

図２に示すように、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２には位置検出部３３が配設され、その位置検出部３３によってＦＰＤ３２の位置を検出する。一方、臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２にも位置検出部４３が配設され、その位置検出部４３によってＦＰＤ４２の位置を検出する。Ｘ線管懸垂ユニット２の位置検出部２３と同様に、Ｘ線撮影スタンドユニット３の位置検出部３３や、臥位テーブルユニット４の位置検出部４３もポテンショメータで構成され、ＦＰＤ３２，４２の移動に伴ってポテンショメータの抵抗値が変化し、その抵抗値に伴って基準電圧に対して出力電圧が変化する。この出力電圧はアナログ電圧であって、ポテンショメータにより得られた位置情報のアナログ電圧を、Ｘ線撮影スタンドユニット３の場合にはＡ／Ｄ変換器３４に送り込み、臥位テーブルユニット４の場合にはＡ／Ｄ変換器４４に送り込み、Ａ／Ｄ変換器３４，４４はアナログ電圧をディジタルデータにそれぞれ変換する。また、Ｘ線撮影スタンドユニット３や臥位テーブルユニット４のポテンショメータにより得られた位置情報のアナログ電圧を、Ｘ線管懸垂ユニット２のＡ／Ｄ変換器２４にも送り込む。

Ｘ線撮影スタンドユニット３のメモリ部３５は、制御部３６を介して、ＦＰＤ３２の位置情報とディジタルデータとを対応付けて書き込んで記憶し、適宜必要に応じて読み出す。一方、臥位テーブルユニット４のメモリ部４５は、制御部４６を介して、ＦＰＤ４２の位置情報とディジタルデータとを対応付けて書き込んで記憶し、適宜必要に応じて読み出す。

Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は、Ｘ線撮影スタンドユニット３を構成する各部分を統括制御し、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、臥位テーブルユニット４を構成する各部分を統括制御する。本実施例では、ＦＰＤ３２の位置情報とディジタルデータとを対応付ける位置登録を行う位置登録機能を制御部３６は有し、ＦＰＤ４２の位置情報とディジタルデータとを対応付ける位置登録を行う位置登録機能を制御部４６は有している。ＦＰＤ３２の位置情報とディジタルデータとを対応付けた情報を、制御部３６を介して、メモリ部３５に書き込んで記憶し、ＦＰＤ４２の位置情報とディジタルデータとを対応付けた情報を、制御部４６を介して、メモリ部４５に書き込んで記憶する。

Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８と、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６とを、通信ケーブル５によって電気的に接続し、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８と、臥位テーブルユニット４の制御部４６とを、通信ケーブル５によって電気的に接続する。このように接続することによって、Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４を互いに通信可能に構成する。その他に、各制御部２８，３６，４６は、Ｘ線管２２やＦＰＤ３２，４２を駆動制御し、図示を省略するモータを各制御部２８，３６，４６が制御することによりＸ線管２２やＦＰＤ３２，４２をモータ駆動させる。このモータ駆動により、Ｘ線管２２やＦＰＤ３２，４２を所望の位置に制御し、Ｘ線管２２の向きを所望の角度にて調整することができる。

Ｘ線管２２やＸ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２や臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２により、撮影系を構築する。したがって、Ｘ線管２２やＸ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２や臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２は、この発明における撮影系に相当する。

次に、Ｘ線管懸垂ユニット２の出力部２７のモニタからＸ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２の位置登録（キャリブレーション）を行うことについて、図３および図４を参照して説明する。図３は、位置登録（キャリブレーション）を行うモニタの一実施態様を示す概略図であり、図４は、位置情報とディジタルデータとの線形の関係を模式化した図である。

先ず、オペレータは、位置登録を行うキャリブレーションモードに移行する入力をＸ線管懸垂ユニット２の入力部２６に入力する。この入力に対しても、図３に示す出力部２７のモニタ２７Ｍに配設されたボタン等により実施すればよい。入力部２６への入力により、キャリブレーションモードに移行すると、モニタ２７Ｍの画面には、キャリブレーションモード画面が表示される。また、キャリブレーションモードに移行したことを、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８を介して、通信ケーブル５によりＸ線撮影スタンドユニット３の制御部３６に通知し、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は上述の通知の受信により同じくキャリブレーションモードへと移行する。

その後、オペレータは、地面からα[cm]の高さ位置へＦＰＤ３２を移動させる。上述のキャリブレーションモード画面にて「高さ位置情報（１）」として、地面からの高さ位置であるα[cm]を入力ボタン２６ａにより入力する。その後、取得ボタン２６ｂを押下する。これにより、Ａ／Ｄ変換器２４によりα[cm]におけるディジタルデータＸに変換して、α[cm]およびそれに対応したディジタルデータＸを制御部２８は取得する。α[cm]およびそれに対応したディジタルデータＸをメモリ部２５に書き込んで記憶する。この取得によって、α[cm]とディジタルデータＸとを対応付けた「位置登録（１）」を行う。

Ｘ線管懸垂ユニット２で制御部２８による「位置登録（１）」を行ったことを通信ケーブル５は他方の撮影ユニットであるＸ線撮影スタンドユニット３に通知する。Ｘ線撮影スタンドユニット３は、その通知を受信した時点で制御部３６による位置登録を自動的に行う。具体的には、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は、上述の「高さ位置情報（１）」であるα[cm]およびそのときのディジタルデータＸ´を取得する。このディジタルデータＸ´は、受信した時点でのＸ線撮影スタンドユニット３の位置検出部３３のポテンショメータからの出力電圧をＡ／Ｄ変換器３４によりディジタルデータに変換することで得られる。α[cm]およびそのときのディジタルデータＸ´をメモリ部３５に書き込んで記憶する。この取得によって、α[cm]とディジタルデータＸ´とを対応付けた位置登録を自動的に行う。

次に、オペレータは、地面からβ[cm]の高さ位置へＦＰＤ３２を移動させる。上述のキャリブレーションモード画面にて「高さ位置情報（２）」として、地面からの高さ位置であるβ[cm]を入力ボタン２６ａにより入力する。その後、取得ボタン２６ｂを押下する。これにより、Ａ／Ｄ変換器２４によりβ[cm]におけるディジタルデータＹに変換して、β[cm]およびそれに対応したディジタルデータＹを制御部２８は取得する。β[cm]およびそれに対応したディジタルデータＹをメモリ部２５に書き込んで記憶する。この取得によって、β[cm]とディジタルデータＹとを対応付けた「位置登録（２）」を行う。

Ｘ線管懸垂ユニット２で制御部２８による「位置登録（２）」を行ったことを通信ケーブル５は他方の撮影ユニットであるＸ線撮影スタンドユニット３に通知する。Ｘ線撮影スタンドユニット３は、その通知を受信した時点で制御部３６による位置登録を自動的に行う。具体的には、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は、上述の「高さ位置情報（２）」であるβ[cm]およびそのときのディジタルデータＹ´を取得する。このディジタルデータＹ´は、受信した時点でのＸ線撮影スタンドユニット３の位置検出部３３のポテンショメータからの出力電圧をＡ／Ｄ変換器３４によりディジタルデータに変換することで得られる。β[cm]およびそのときのディジタルデータＹ´をメモリ部３５に書き込んで記憶する。この取得によって、β[cm]とディジタルデータＹ´とを対応付けた位置登録を自動的に行う。

このときの高さ位置情報およびそのときのディジタルデータの線形の関係は、図４に示す通りである。Ａ／Ｄ変換器２４，３４には個体差があり、ポテンショメータの基準電圧も各ユニット２，３間で互いに異なり、各線形のグラフは必ずしも一致しない。しかし、通知を受信した時点で他方の撮影ユニットであるＸ線撮影スタンドユニット３の位置登録を行うことにより、後述の装置の動作（キャリブレーション後の通常の動作）時に位置γ[cm]を算出する際に、各ユニット２，３間でズレが生じない。

このように、位置検出部は、撮影系（ここではＦＰＤ）の位置情報をアナログデータ（ここではアナログ電圧）として出力し、Ａ／Ｄ変換器は、撮影系が所定の位置（ここではα[cm]、β[cm]）に到達したときのアナログデータをディジタルデータに変換する。制御部は、位置検出部で出力された撮影系の位置情報とＡ／Ｄ変換器で変換されたディジタルデータとを対応づける位置登録を行い、この位置登録を行うことにより、位置検出部は、上述の所定の位置（α[cm]、β[cm]）に到達したときの撮影系の位置を検出することになる。そして、位置登録（キャリブレーション）後の通常の動作時に位置（ここではγ[cm]）を算出する際に、キャリブレーション後の位置検出部によって位置を正確に変換することが可能である。

オペレータは、キャリブレーション後の通常の動作を行う通常動作モードに移行する入力をＸ線管懸垂ユニット２の入力部２６に入力する。この入力に対しても、図３に示す出力部２７のモニタ２７Ｍに配設されたボタン等により実施すればよい。入力部２６への入力により、通常動作モードに移行すると、モニタ２７Ｍの画面には、通常の動作画面が表示される。また、通常動作モードに移行したことを、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８を介して、通信ケーブル５によりＸ線撮影スタンドユニット３の制御部３６に通知し、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は上述の通知の受信により同じく通常動作モードへと移行する。

以上で、位置登録（キャリブレーション）が完了する。これにより、Ｘ線撮影スタンドユニット３は、Ｘ線管懸垂ユニット２のように位置情報を入力ボタン２６ａに入力する作業、そのときのディジタルデータを取得することの許可を取得ボタン２６ｂでの押下により入力する作業を行うキャリブレーション操作を行う必要がなく、位置登録（キャリブレーション）が自動的に行われる。

次に、キャリブレーション後の通常の動作について説明する。本実施例では、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６や、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、位置登録に基づいて、上述のディジタルデータを上述のアナログデータ（ここではアナログ電圧）に戻す位置変換機能を有しており、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８や、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６や、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、この発明における位置変換手段に相当する。

オペレータは、地面からγ[cm]の高さ位置へＦＰＤ３２を移動させる。このとき、Ｘ線管懸垂ユニット２では、位置検出部２３のポテンショメータからの出力電圧をＡ／Ｄ変換器２４によりディジタルデータＺに変換することでディジタルデータＺが得られる。このとき、先に位置登録がなされたα[cm]に対応したディジタルデータＸおよびβ[cm]に対応したディジタルデータＹを用いて、動作時の位置でのディジタルデータＺから図４に示すようにγ[cm]を線形変換により算出する。このように算出することで、当該位置γ[cm] でのディジタルデータＺを当該位置γ[cm]に戻す。なお、線形変換については、内挿計算処理または外挿計算処理により行う。

一方、Ｘ線撮影スタンドユニット３では、位置検出部３３のポテンショメータからの出力電圧をＡ／Ｄ変換器３４によりディジタルデータＺ´に変換することでディジタルデータＺ´が得られる。先に位置登録がなされたα[cm]に対応したディジタルデータＸ´およびβ[cm]に対応したディジタルデータＹ´を用いて、当該位置でのディジタルデータＺ´から図４に示すようにγ[cm]を線形変換により算出する。このように算出することで、当該位置γ[cm] でのディジタルデータＺ´を当該位置γ[cm]に戻す。

これにより、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は、Ａ／Ｄ変換器２４，３４の個体差やポテンショメータの基準電圧等の影響により互いに異なるディジタルデータＺ，Ｚ´を取得しても、地面からの高さ位置情報として同じγ[cm]が取得可能となる。

本明細書では、Ｘ線管懸垂ユニット２の出力部２７のモニタからＸ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２の位置登録（キャリブレーション）および装置の動作（キャリブレーション後の通常の動作）について説明したが、Ｘ線管懸垂ユニット２の出力部２７のモニタから臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２の位置登録（キャリブレーション）および装置の動作（キャリブレーション後の通常の動作）についても同様の手順で行えばよい。

また、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２の位置登録や、臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２の位置登録のみならず、Ｘ線管２２の位置登録についても、キャリブレーションの対象がＦＰＤ３２からＸ線管２２に替わったことを除けば、同様の手順で行えばよい。なお、Ｘ線管２２の位置登録については、本実施例の図２のブロック図の場合には、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８のみで行えばよく、他のユニット３，４で行う必要はない。

また、Ｘ線管２２の動作（キャリブレーション後の通常の動作）については、先に動作時に設定されたＸ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２の位置γ[cm]に合致するようにＸ線管２２を移動させればよい。例えば、図示を省略するフットスイッチの押下により、ＦＰＤ３２をモータ駆動させて上下に昇降移動させて、ＦＰＤ３２の位置制御を行う際に、ＦＰＤ３２の位置を所定時間毎にディジタルデータから算出して、その算出されたＦＰＤ３２の位置に合致させて、通信ケーブル５を介してＸ線管２２もモータ駆動させて上下に昇降移動させる。これによりＦＰＤ３２から得られた複数のＸ線画像を移動方向（ここでは上下方向）に合成して長尺画像を取得する長尺撮影を行うことができる。これにより被検体Ｍを立位姿勢で長尺撮影が可能である。

また、先に動作時に設定された臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２の水平位置に合致するようにＸ線管２２を移動させてもよい。例えば、ＦＰＤ４２をモータ駆動させて水平移動させて、ＦＰＤ４２の位置制御を行う際に、ＦＰＤ４２の位置に合致させて、通信ケーブル５を介してＸ線管２２もモータ駆動させて水平移動させる。これによりＦＰＤ４２から得られた複数のＸ線画像を移動方向（ここでは水平方向）に合成して長尺画像を取得する長尺撮影を行うことができる。これにより被検体Ｍを臥位姿勢で長尺撮影が可能である。

ディジタルデータは時間的に変化（経時的に変化）し、例えば１秒当たり１ビットあるいは２ビット変化する。そこで、上述の構成を備えた本実施例に係るＸ線撮影装置１によれば、複数のユニット２〜４のうち、一方の撮影ユニットであるＸ線管懸垂ユニット２で制御部２８による位置登録を行ったことを通信ケーブル５は他方の撮影ユニットであるＸ線撮影スタンドユニット３あるいは臥位テーブルユニット４に通知し、他方の撮影ユニットであるＸ線撮影スタンドユニット３や臥位テーブルユニット４はその通知を受信した時点でＸ線撮影スタンドユニット３や臥位テーブルユニット４での制御部３６，４６による位置登録を行う。したがって、通知を受信した時点でＸ線撮影スタンドユニット３や臥位テーブルユニット４の位置登録を行うので、各ユニット２〜４での制御部２８，３６，４６による位置登録を行っている間でのディジタルデータの時間的変化が少なく、ノイズの混入の影響を最小限に抑え、位置登録を精度良く行うことができる。また、通常の各撮影ユニットは通信ケーブル５に代表される通信手段で接続されており、既存の通信手段を上述の通知に用いることで、Ｘ線撮影装置１に対して大幅な変更を行う必要がないという効果をも奏する。

本実施例に係るＸ線撮影装置１において、好ましくは、制御部（位置登録手段）による位置登録に基づいて、上述のディジタルデータ（例えばディジタルデータＺ）を上述のアナログデータ（例えばγ[cm]に対応した出力電圧）に戻す位置変換機能を備えている。Ｘ線撮影装置１の動作時において、動作時の位置を把握することができる。また、本実施例では、図４に示すように線形変換により上述のディジタルデータを上述のアナログデータに戻している。通常は、アナログデータの位置情報とディジタルデータとは図４に示す線形の関係で表され、線形変換により当該位置に簡易に戻すことができる。

通常の位置登録では、一方の撮影ユニット（本実施例ではＸ線管懸垂ユニット２）の位置登録手段（本実施例では制御部２８）に位置情報を入力する位置情報入力手段（本実施例では入力ボタン２６ａ）と、そのときのディジタルデータを位置登録手段が取得することの許可を入力する許可入力手段（本実施例では取得ボタン２６ｂ）を備えている場合がある。

従来の場合には、各々の撮影ユニットごとに、上述の位置情報入力手段と許可入力手段とを備え、撮影ユニットの位置登録手段に位置情報を位置情報入力手段が入力するとともに、そのときのディジタルデータを位置登録手段が取得することの許可を許可入力手段が入力する作業を、撮影ユニットごとに行うことで、各撮影ユニットの位置登録をそれぞれ行っている。

本実施例では、好ましくは、上述の位置情報入力手段（入力ボタン２６ａ）および許可入力手段（許可ボタン２６ｂ）を備え、上述の位置情報入力手段により入力された位置情報と、許可入力手段により入力された許可によって取得されたディジタルデータとを対応付ける位置登録を位置登録手段（本実施例ではＸ線管懸垂ユニット２の制御部２８）が行う。一方の撮影ユニットであるＸ線管懸垂ユニット２で位置登録手段（制御部２８）による位置登録を行った通知を通信ケーブル５から他方の撮影ユニットであるＸ線撮影スタンドユニット３が受信した時点で、他方の撮影ユニット（Ｘ線撮影スタンドユニット３）の位置登録手段（本実施例では制御部３６）は、位置情報およびそのときのディジタルデータを取得して両者を対応付ける位置登録を行っている。

このように他方の撮影ユニット（Ｘ線撮影スタンドユニット３）に対して位置登録を行うことで、位置登録手段（制御部３６）に位置情報を位置情報入力手段（入力ボタン）が入力する作業、そのときのディジタルデータを位置登録手段（制御部３６）が取得することの許可を許可入力手段（取得ボタン）が入力する作業を行わずとも、位置登録操作（キャリブレーション操作）が簡略化される。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、Ｘ線撮影装置は、図１に示すような装置であったが、ユニット間で通信を行う通信手段（上述した実施例では通信ケーブル５）と、その通信手段によって互いに通信可能な複数の撮影ユニットとを備え、撮影系の位置情報とディジタルデータとを対応付ける位置登録を行う位置登録手段（上述した実施例では制御部２８，３６，４６）を各撮影ユニットに備える構成であれば特に限定されない。２つの撮影系を備えたＸ線撮影装置（例えばバイプレーンＸ線撮影装置）にも適用することができる。

（２）上述した実施例では、長尺撮影を例に採って説明したが、撮影の術式については特に限定されない。例えば、Ｘ線管およびフラットパネル型Ｘ線検出器を互いに逆方向に移動させて断層撮影（トモシンセシス）を行ってもよい。

（３）上述した実施例では、撮影ユニットの個数は全部で３つであったが、２つのみであってもよいし、４つ以上であってもよく、複数の撮影ユニットで構成されるのであれば、特に限定されない。

（４）上述した実施例では、通信手段は通信ケーブル５のような有線であったが、無線であってもよい。

（５）上述した実施例では、位置情報はポテンショメータからの出力電圧であって、ディジタルデータはその出力電圧をディジタル化したものであったが、位置自体を１０進数のままで表した位置情報として、それを２進数にディジタル化してもよい。

（６）上述した実施例では、位置登録に基づいて、ディジタルデータをアナログデータに戻す位置変換を行ったが、必ずしも位置変換を行う必要はない。位置登録のみを行ってもよい。

（７）上述した実施例では、線形変換により位置変換を行ったが、線形変換以外の変換であってもよい。例えば位置情報とディタルデータとが反比例の関係にある場合には、反比例を用いてもよいし、曲線のグラフになる場合には最小二乗法などにより近似式を用いてもよい。

（８）上述した実施例では、ポテンショメータにより位置検出を行ったが、位置検出としては、例えばロータリエンコーダや超音波センサなどのように通常において用いられるものであれば、特に限定されない。

（９）上述した実施例では、フラットパネル型Ｘ線検出器を例に採って説明したが、Ｘ線検出器としては、例えばイメージインテンシファイア(Ｉ．Ｉ)などのように通常において用いられるものであれば、特に限定されない。

１ … Ｘ線撮影装置
２ … Ｘ線管懸垂ユニット
３ … Ｘ線撮影スタンドユニット
４ … 臥位テーブルユニット
５ … 通信ケーブル
２２ … Ｘ線管
２３，３３，４３ … 位置検出部
２４，３４，４４ … Ａ／Ｄ変換器
２６ … 入力部
２８，３６，４６ … 制御部
３２，４２ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）

Claims

第１撮影ユニットと第２撮影ユニットとを有するＸ線撮影装置であって、
（Ａ）前記第１撮影ユニット及び第２撮影ユニットのそれぞれは、
Ｘ線管又はＸ線検出器からなる撮影系と、
当該撮影系の位置情報をアナログデータとして出力する位置検出手段と、
当該アナログデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
当該ディジタルデータと、前記撮影系の別に入力された実際の位置との対応を登録情報として位置登録を行う第１位置登録手段と、
当該登録情報と、前記ディジタルデータとに基づいて、現時点での前記撮影系の位置を計算する手段と、
を有しており、
（Ｂ）前記第１撮影ユニットは、
前記第１撮影ユニットのＡ／Ｄ変換手段により、前記第２撮影ユニットのアナログデータをもディジタルデータに変換するとともに、
当該ディジタルデータと当該第２撮影ユニットの撮影系の別に入力された実際の位置との対応を登録情報として位置登録を行う第２位置登録手段と、
当該位置登録が行われたことを前記第２撮影ユニットに通知する通信手段と、
当該登録情報と、前記第２撮影ユニットのアナログデータを前記第１撮影ユニットのＡ／Ｄ変換手段により変換したディジタルデータとに基づいて、現時点での前記第２撮影ユニットにおける撮影系の位置を計算する手段と、
当該計算された、第２撮影ユニットにおける撮影系の位置及び、前記計算された第１撮影ユニットにおける撮影系の位置に基づいて、前記第１撮影ユニットにおける撮影系が前記第２撮影ユニットにおける撮影系に対して所定の位置になるように制御する制御部と、
を有しており、
（Ｃ）前記第２撮影ユニットの第１位置登録手段は、
前記通知を受信した時点で、前記第２撮影ユニットの撮影系の前記位置登録を行うことを特徴とする、Ｘ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記第１位置登録手段または第２位置登録手段による位置登録に基づいて、前記ディジタルデータを前記アナログデータに戻す位置変換手段を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記位置変換手段は、線形変換により前記ディジタルデータを前記アナログデータに戻すことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記第１撮影ユニットの前記第１位置登録手段に位置情報を入力する位置情報入力手段と、
そのときのディジタルデータを前記第１位置登録手段および第２位置登録手段が取得することの許可を入力する許可入力手段と
を備え、
前記位置情報入力手段により入力された前記位置情報である実際の位置と、前記許可入力手段により入力された許可によって取得された前記ディジタルデータとを対応付ける位置登録を前記第１位置登録手段および第２位置登録手段が行い、
前記通知を受信した時点で、前記第２撮影ユニットの第１位置登録手段は、前記第２撮影ユニットの撮影系の前記位置登録を行うことを特徴とするＸ線撮影装置。