JP5428882B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、医用の放射線撮影装置に係り、特に、立位の被検体を撮影する放射線撮影装置に関する。

医療機関には、放射線を被検体に照射し、放射線放射線透視画像を取得する放射線撮影装置が備えられている。この様な放射線撮影装置には、鉛直方向に移動可能なフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が設けられている。

従来の放射線撮影装置の構成を具体的に説明する。従来の放射線撮影装置５１は、図１０に示すように、放射線を照射する放射線源５３と、被検体を透過した放射線を検出するＦＰＤ５４とを備えている。被検体Ｍは、放射線源５３とＦＰＤ５４とに挟まれる位置に存し、検査中の被検体Ｍの体位は、立位である（例えば、特許文献１参照）。

ＦＰＤ５４は、鉛直方向に伸びた支柱５７に支持されている。そして、ＦＰＤ５４は、支柱５７に案内されて摺動することで鉛直方向に移動することができる。この様な装置で被検体Ｍの放射線透視画像を取得する場合、ＦＰＤ５４は鉛直方向の上方に移動される。放射線源５３は鉛直方向に移動せず、その代りＦＰＤ５４の移動に連動して常にＦＰＤ５４を向くように傾斜される。放射線源５３は、被検体Ｍに向けて放射線を照射し、ＦＰＤ５４によって第１の放射線透視画像が取得される。そして、ＦＰＤ５４は、鉛直方向の下方に移動される。この時点で放射線源５３は、再び放射線を照射し、第２の放射線透視画像が取得される。第１の放射線透視画像には被検体の上部、第２の放射線透視画像には被検体の下部のそれぞれが写りこんでいる。

これら第１の放射線透視画像、第２の放射線透視画像は、つなぎ合わせられて単一の画像が生成される。こうして、放射線透視画像の取得を複数回に分けて行うことにより、広範囲な被検体Ｍの画像が取得される。

特開２００６−１４１９０４号公報

しかしながら、従来構成によれば、次の様な問題点がある。
すなわち、従来の放射線撮影装置は、支柱５７の撓みを無視した構成となっている。すなわち、ＦＰＤ５４を鉛直方向に移動させても支柱５７は、撓まないものとして放射線透視画像が取得されるのである。第１の放射線透視画像を取得するときの放射線源５３とＦＰＤ５４との位置関係と、第２の放射線透視画像を取得するときのそれらの位置関係が同一であればこそ、歪みのない放射線放射線透視画像が取得できるのである。しかし、支柱５７を軽量化しようとすると、図１１に示すようにＦＰＤ５４の重みにより支柱５７が撓む。具体的には、ＦＰＤ５４が支柱５７の上方にあればあるほど支柱５７は撓み、ＦＰＤ５４が垂れ下がる。

この様な状態で第１の放射線透視画像を取得すると、支柱５７の撓みによりＦＰＤ５４は、より放射線源５３に向けてせり出すとともに、ＦＰＤ５４が有する放射線を検出する検出面は、放射線源５３の下側を向くように傾斜してしまう。一方、第２の放射線透視画像を取得するときのＦＰＤ５４のせり出しと傾斜は、第１の放射線透視画像の取得時と比べてより軽微である。

この様に放射線源５３とＦＰＤ５４との位置関係は、２回の透視像の撮影の間で互いに異なっている。したがって、２つの透視像の間で写りこんでいる被検体の拡大率が互いに異なる。つまり、２つの放射線透視画像をつなぎ合わせると、２枚の放射線透視画像に写りこんでいる被検体の大きさに食い違いが生じてしまう。そのため、図１２に示すように放射線放射線透視画像に写りこんでいる被検体の画像に階段状の歪みが生じてしまう。

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、ＦＰＤを摺動自在に支持する支柱を軽量化しつつ、生成される画像に歪みが生じることがない放射線撮影装置を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源を傾斜させる放射線源傾斜手段と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段を摺動自在に支持する鉛直方向に伸びるとともに、放射線検出手段の重みにより放射線源の方向に撓んだ支柱と、放射線源との位置関係を保ちながら放射線検出手段を支柱に対して移動させる検出器移動手段と、放射線検出手段の出力を基に放射線透視画像を生成する画像生成手段と、支柱の撓みに起因した放射線透視画像が有する空間的な歪みを打ち消すように各放射線透視画像に補正処理を施して補正画像を生成する補正手段と、放射線検出手段が鉛直方向の異なる位置にあるときに取得された補正画像をつなぎ合わせるつなぎ合わせ手段を備え、補正手段の補正処理は、補正対象の放射線透視画像が取得された時点における放射線検出手段の鉛直方向の位置に応じて変更されることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明に係る放射線撮影装置は、放射線検出手段を鉛直方向に移動させながら複数の放射線透視画像を取得し、これらをつなぎ合わせて単一の画像を生成する構成となっている。これにより、放射線検出手段の視野範囲よりも広域な範囲における被検体の透視像が写りこんだ画像を取得することができる。複数の放射線透視画像をつなぎ合わせる際に、放射線検出手段を支持する支柱の撓みが問題となる。放射線検出手段は、支柱に案内され、鉛直方向に移動するので、支柱が撓んでいると放射線検出手段の移動の軌跡も直線からズレたものとなる。放射線透視画像の各々は、放射線検出手段が鉛直方向に移動しながら撮影されていることが前提である。しかし、支柱が撓んでいると、放射線検出手段の移動が鉛直方向からズレながら複数の放射線透視画像が取得されることになる。取得された放射線透視画像を単につなぎ合わせれば、放射線透視画像同士のつなぎ目において被検体の透視像の大きさが食い違ってしまう。つまり、放射線検出手段の移動が設定どおりとなっていないことにより放射線透視画像の各々には被検体が空間的に歪んだ状態で写りこんでいる。

しかも、その歪み方は放射線透視画像の各々で異なっている。放射線検出手段が鉛直方向に動くと、放射線検出手段の傾斜が逐次変動するからである。

本発明によれば、放射線透視画像の空間的な歪みを個別に補正した後、補正後の補正画像をつなぎ合わせる。こうすることで、被検体の透視像が放射線透視画像のつなぎ目でズレることがない。しかも、放射線透視画像の補正処理は、補正対象の放射線透視画像が取得された時点における放射線検出手段の鉛直方向の位置に応じて変更される。したがって、補正対象の放射線透視画像はその歪み方に合わせて確実に補正されるのである。

また、上述の放射線透視画像の空間的な歪みは、放射線検出手段の重みによる支柱の撓みに起因したものであればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、支柱をより具体的に示すものである。支柱を軽量化するとそれだけ剛性が劣り、放射線検出手段の重みで撓みやすくなる。本発明によれば、診断に好適な画像を取得するのに支柱を大掛かりなものとする必要はないので、装置は軽量化され、安価なものとなる。

また、上述の放射線検出手段の傾斜を測定する傾斜測定手段と、放射線検出手段を傾斜させる傾斜手段とを備え、傾斜手段は、放射線検出手段の移動に応じて放射線検出手段の有する放射線を検出する検出面が鉛直方向に沿うように放射線検出手段を傾斜させればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成のようにすると、放射線検出手段の姿勢は常に一定となる。放射線検出手段の検出面が垂直方向に対して傾斜すると放射線検出手段に写りこむ被検体の透視像は台形に歪む。上述の構成のように放射線検出手段の傾きを補正する構成とすれば、被検体の台形の歪みは抑制され、単に被検体の透視像は、拡大・縮小するように歪むのみである。したがって、放射線透視画像を単に拡大・縮小するだけで放射線透視画像の補正を完了することができる。

また、上述の補正手段が行う放射線透視画像の補正は台形補正処理であればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成では、放射線検出手段に写りこむ被検体の透視像が台形に歪んでしまう場合であっても放射線透視画像を補正することができる。

また、上述の放射線検出手段の鉛直方向の位置と、放射線透視画像の空間的な歪みの程度とを関連付けた関連テーブルを記憶する記憶手段を更に備え、補正手段は、関連テーブルを参照して動作し、関連テーブルは、放射線源および放射線検出手段を鉛直方向に移動させながら両者の挟まれる位置に載置されたファントムを撮影することで取得される複数の校正用画像から放射線透視画像の空間的な歪みを推定する推定手段と、推定された放射線透視画像の空間的な歪みと放射線検出手段の鉛直方向の位置とを関連付ける関連付け手段とによって生成されればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、補正手段が参照する関連テーブルについての構成を示すものである。関連テーブルは放射線検出手段の鉛直方向の位置と、放射線透視画像の空間的な歪みの程度とが関連したものである。この関連テーブルは、ファントムを撮影することで得られる複数の校正用画像を基に生成される。校正用画像の空間的な歪みの程度は、校正用画像が撮影された時点における放射線検出手段の位置によって変化する。関連テーブルは、放射線検出手段の位置に応じた校正用画像の空間的な歪みの程度を記憶するのである。補正手段は、この関連テーブルを参照することで放射線検出手段の鉛直方向の位置に応じて放射線透視画像の補正処理を的確に変更することができる。

また、上述のファントムは、放射線源から放射線検出手段へ向かう方向に垂直な平面に広がるマトリックス状の目印が付されたものであればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、ファントムの具体的な構成を示すものである。ファントムにはマトリックス状の目印が付されており、これが校正用画像に写りこむ。推定手段は校正用画像に写りこんだ目印の配列の歪みを把握することで放射線透視画像の空間的な歪みを推定することができる。

本発明に係る放射線撮影装置は、放射線検出手段を鉛直方向に移動させながら複数の放射線透視画像を取得し、これらをつなぎ合わせて単一の画像を生成する構成となっている。しかし、放射線検出手段を支持する支柱が撓んでいると、放射線検出手段と放射線源との位置が設定どおりとなっていないことにより放射線透視画像の各々には被検体が空間的に歪んだ状態で写りこんしまう。しかも、その歪み方は放射線透視画像の各々で異なっている。本発明によれば、放射線透視画像の空間的な歪みを個別に補正する。しかも、放射線透視画像の補正処理は、補正対象の放射線透視画像が取得された時点における放射線検出手段の鉛直方向の位置に応じて変更される。したがって、本発明の放射線撮影装置は、互いに歪み方が異なる放射線透視画像を確実に補正することができるのである。

実施例１に係るＸ線撮影装置構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係るＸ線管、ＦＰＤの移動の様子を説明する模式図である。 実施例１に係る補正画像、完成画像を説明する模式図である。 実施例１に係る支柱の撓みを説明する模式図である。 実施例１に係る支柱の撓みを説明する模式図である。 実施例１に係る放射線透視画像の歪みを説明する模式図である。 実施例１に係るファントムの較正を説明する模式図である。 実施例１に係る関連テーブルの生成に係る構成を説明する機能ブロック図である。 本発明の一変形例に係る構成を説明する機能ブロック図である。 従来の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。 従来の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。 従来の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。

＜Ｘ線撮影装置の構成＞
本発明に係る放射線撮影装置の実施例について説明する。なお、Ｘ線は本発明の放射線に相当する。本発明に係るＸ線撮影装置１は、図１に示すようにＸ線を照射するＸ線管３と、Ｘ線を検出するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４には、Ｘ線を検出する検出面を有している。Ｘ線管３から照射されるＸ線ビームは、水平方向に向けて照射され、鉛直方向に沿って伸びたＦＰＤ４の検出面に入射する。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。

支柱７は、検査室の床面に固定されており、鉛直上向きに伸びている。この支柱７は、ＦＰＤ４を支持するものである。ＦＰＤ移動機構１１は、ＦＰＤ４を支柱７に対して移動させる目的で設けられている。これにより、ＦＰＤ４の鉛直方向の位置が変更される。ＦＰＤ移動制御部１２は、ＦＰＤ移動機構１１を制御するものである。ＦＰＤ移動機構１１は、本発明の検出器移動手段に相当する。

Ｘ線管支持体３ａは、検査室の天井に固定されており、鉛直下向きに伸びている。このＸ線管支持体３ａは、Ｘ線管３を支持するものである。Ｘ線管傾斜機構９は、Ｘ線管３を鉛直方向に傾斜させる目的で設けられている。Ｘ線管傾斜制御部１０は、Ｘ線管傾斜機構９を制御するものである。Ｘ線管傾斜機構９は、本発明の放射線源傾斜手段に相当する。

Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３をＸ線照射を制御するものであり、Ｘ線管３は、これの制御にしたがって、所定の管電圧、管電流、パルス幅でＸ線をＦＰＤ４に向けて照射する。

Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４の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は、Ｘ線を吸収する短冊状の吸収箔がブラインドのように配列された構成となっている。Ｘ線ビームが被検体内で散乱することで発生した散乱Ｘ線は、このＸ線グリッド５を通過できず、ＦＰＤの検出面に入射しない。この様に、Ｘ線グリッド５を設けることでＸ線放射線透視画像のコントラストの悪化の原因となる散乱Ｘ線がＦＰＤ４に入射することを抑制することができる。

画像生成部１５は、ＦＰＤ４が出力するＸ線の検出信号を被検体の透視像が写りこんだ放射線透視画像Ｐ０に変換するものである。画像補正部１６は、放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みを補正して補正画像Ｐ１を生成するものである。つなぎ合わせ部１７は、複数の補正画像Ｐ１をつなぎ合わせて一枚の完成画像Ｐ２を生成するものである。画像補正部１６は、本発明の補正手段に相当し、画像生成部１５は、本発明の画像生成手段に相当する。また、つなぎ合わせ部１７は、本発明のつなぎ合わせ手段に相当する。

記憶部３７は、各制御部６，１０，１２や画像生成に関する各部１５，１６，１７における設定値や各部の出力の一切を記憶する。記憶部３７には例えば、画像補正部１６が行う補正の様式が記憶されている。記憶部３７は、本発明の記憶手段に相当する。

実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，１０，１２を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１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，および画像生成部１５，画像補正部１６，つなぎ合わせ部１７を実現している。

表示部３５は、完成画像Ｐ２を表示するものであり、操作卓３６は、術者の操作を入力させるものである。

次に、Ｘ線管３の傾斜、およびＦＰＤ４の移動について説明する。Ｘ線管傾斜制御部１０およびＦＰＤ移動制御部１２は、協働してＸ線管３，ＦＰＤ４を同期的に移動・傾斜させる。すなわち、図２に示すようにＦＰＤ４が実線の位置にあるとき、Ｘ線管３は、実線の方向を向いている。そこからＦＰＤ４が破線の位置に移動したとすると、Ｘ線管３は破線で示すようにＦＰＤ４を向くように鉛直方向に傾斜する。この様にＸ線管３は、Ｘ線を発する焦点の位置を一定としながら傾斜し、ＦＰＤ４の移動に係らずＸ線ビームの中心軸が常にＦＰＤ４の中心を貫くように傾斜する。

図２においてＦＰＤ４が実線の位置にあるときに取得された補正画像を第１補正画像Ｐ１ａとし、ＦＰＤ４が破線の位置にあるときに取得された補正画像を第２補正画像Ｐ１ｂとする（図３参照）。つなぎ合わせ部１７は、両画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂをつなぎ合わせて１枚の完成画像Ｐ２を生成する。このとき、両画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのつなぎ目には、被検体の同一の部分Ｒが撮影されている。すなわち、被検体の部分Ｒをオーバーラップさせて両画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを撮影するのである。これにより、両画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂはより確実につなぎ合わされる。

支柱７は、従来のものよりも軽量化されたものである。したがって、ＦＰＤ４を鉛直上向きに移動させるにしたがって支柱７が撓む。図４に示すように、ＦＰＤ４が下方にある場合、支柱７は撓んではいない。しかし、図５に示すように、ＦＰＤ４が上方にある場合、支柱７はＦＰＤ４の重みによりＦＰＤ４側に撓む。すると、ＦＰＤ４の検出面は、垂直方向に沿わなくなる。具体的にはＦＰＤ４の検出面は検査室の床面に向けて傾斜してしまう。しかも、ＦＰＤ４全体がＸ線管３に向けてシフトしてしまう。

図４と図５の状態で正方形の板ｏｂｊを撮影したものとする。板ｏｂｊは、Ｘ線管３から見たとき正方形となっている。図４の状態の時に画像生成部１５が生成する放射線透視画像Ｐ０ｃは、図６（ａ）のごとくである。放射線透視画像Ｐ０ｃには正方形の板ｏｂｊが写りこんでいる。一方、図５の状態の時に画像生成部１５が生成する放射線透視画像Ｐ０ｄは、図６（ｂ）のごとくである。放射線透視画像Ｐ０ｄには正方形であるはずの板ｏｂｊが台形の形状で写りこんでいる。つまり、放射線透視画像Ｐ０ｄに写りこむ板ｏｂｊの横方向の幅は、鉛直方向の位置によって変化する。具体的には、板ｏｂｊとＦＰＤ４が近づけば近づくほど板ｏｂｊの横方向の幅は狭く放射線透視画像Ｐ０ｄに写る。これが支柱７の撓みに起因する放射線透視画像Ｐ０ｄに表れる空間的な歪みである。放射線透視画像Ｐ０ｄは、縦方向、および横方向の両方向について歪んでいる。

画像補正部１６は、放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みを補正する。すなわち、図６（ｂ）における放射線透視画像Ｐ０ｄに縦方向、および横方向の補正を行うことにより空間的に歪みのない図６（ａ）のように補正するのである。しかし、放射線透視画像Ｐ０の歪みは、放射線透視画像Ｐ０が撮影されたときのＦＰＤ４の鉛直方向の位置に応じて変化する。したがって、仮に取得された放射線透視画像Ｐ０に同一の変換処理を行ったとしても放射線透視画像Ｐ０の各々についての空間的な歪みが正確に消去されるわけではない。

放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みが一定でない理由について説明する。ＦＰＤ４の鉛直方向の位置に応じて支柱７の撓み方が変化する。ＦＰＤ４が上方に移動すると支柱７の撓みが余計に増すので、それに伴い放射線透視画像Ｐ０の歪みも増す。また、仮に支柱７の撓み方に変化が無かったとしても、支柱７の上端部がＸ線管３側に曲がっているのには違いは無く、ＦＰＤ４が上方に移動するとＦＰＤ４は曲がった支柱７に案内され、Ｘ線管３により近づく。この様な理由から、ＦＰＤ４のＸ線管３に向かう方向の位置と、傾斜角度は、ＦＰＤ４が支柱７の上端に向かうほど理想からズレる。これらのズレが放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みを決定するのであるから、空間的な歪みはＦＰＤ４の鉛直方向の位置に応じて変化するのである。

画像補正部１６は、ＦＰＤ４の鉛直方向の位置に応じて放射線透視画像Ｐ０の補正の様式を変更する必要がある。これを実現しているのが記憶部３７が記憶する関連テーブルＴである。関連テーブルＴには、ＦＰＤ４の鉛直方向の位置と、放射線透視画像Ｐ０に現れる空間的な歪みの様式が関連付けられて記憶されている。画像補正部１６には、ＦＰＤ移動制御部１２からＦＰＤ４の移動状況に関するデータが送られてきている。画像補正部１６は、この情報を基にＦＰＤ４の位置を認識するのである。そして、画像補正部１６は、ＦＰＤ４の位置に応じた空間的な歪みの様式を関連テーブルＴを参照することで取得する。画像補正部１６は、放射線透視画像Ｐ０に対し、放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みが打ち消されるように放射線透視画像Ｐ０に対して台形補正を実行する。放射線透視画像Ｐ０に台形補正処理を行った後の画像が補正画像Ｐ１である。

空間的な歪みの様式を記憶する具体的な方法としては、台形補正に用いるパラメータを記憶部３７に記憶させる方法が考えられる。また、画像生成部１５がＦＰＤ移動制御部１２からＦＰＤ４の移動状況に関するデータを受信して、ＦＰＤ４の位置情報を放射線透視画像Ｐ０と一緒に画像補正部１６に送出する構成としても良い。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。Ｘ線撮影装置１で完成画像Ｐ２を取得するには、まず、被検体ＭをＸ線管３とＦＰＤ４との間に立たせる。術者が操作卓３６を通じで撮影の開始を指示すると、まずＦＰＤ４は支柱７の上端部に移動される。そして、Ｘ線管３は、被検体Ｍに向けて放射線を照射し、被検体ＭおよびＸ線グリッド５を透過したＸ線はＦＰＤ４に検出される。このとき画像生成部１５で生成された第１放射線透視画像Ｐ０ａは、画像補正部１６に送出される。画像補正部１６は、関連テーブルＴを参照しながら第１放射線透視画像Ｐ０ａを補正して被検体Ｍの上部が写りこんだ第１補正画像Ｐ１ａを生成する（図３参照）。次に、ＦＰＤ４が支柱７の下側に移動されて、被検体Ｍの下部が写りこんだ第２放射線透視画像Ｐ０ｂが取得される。画像補正部１６は、関連テーブルＴを参照しながら第２放射線透視画像Ｐ０ｂを補正して第２補正画像Ｐ１ｂを生成する（図３参照）。つなぎ合わせ部１７は、両補正画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂをつなぎ合わせて完成画像Ｐ２を生成する。完成画像Ｐ２が表示部３５に表示されてＸ線撮影装置１に係る動作は終了となる。

＜関連テーブルＴの生成＞
次に、上述の関連テーブルＴの生成方法について説明する。関連テーブルＴは、Ｘ線撮影装置１の設置時に一度生成しておけば良い。一度、放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みを知っておけば、これを何度でも画像補正部１６の台形補正処理に使用することができる。

関連テーブルＴの作成に係るファントム４２について説明する。ファントム４２は、図７に示すように、縦横に沿ったマス目模様が施された板状であり、鉛直方向の位置を示す横線と、水平方向の位置を示す縦線とがマトリックス状の目印となっている。関連テーブルＴの作成に先立って、このファントム４２をＸ線管３とＦＰＤ４との間に載置する（図８参照）。このとき、ファントム４２は、その目印が、Ｘ線管３からＦＰＤ４に向かう方向に直交する平面に広がるような向きでに載置される。

ファントム４２を載置した状態で校正用画像Ｃ（ファントム４２の一部が写りこんだ放射線透視画像Ｐ０）が生成される。校正用画像Ｃは、空間的な歪みを推定する歪み推定部４３に送出される。歪み推定部４３は、放射線透視画像Ｐ０に写りこんだファントム４２の目印の配列の歪みから、台形補正処理に用いるパラメータを算出する。歪み推定部４３は、本発明の推定手段に相当する。

パラメータは、関連付け部４４に送出される。関連付け部４４には、ＦＰＤ移動制御部１２からＦＰＤ４の位置に関する情報が送られてきている。関連付け部４４は、パラメータとＦＰＤ４の位置情報とを関連付ける。ＦＰＤ４を移動しながら校正用画像Ｃの取得が繰り返され、関連付け部４４は、パラメータと位置情報が関連した関連テーブルＴを生成する。この関連テーブルＴは、図１の記憶部３７で記憶される。関連付け部４４は、本発明の関連付け手段に相当する。

以上のように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、ＦＰＤ４を鉛直方向に移動させながら複数の放射線透視画像Ｐ０を取得し、これらをつなぎ合わせて単一の完成画像Ｐ２を生成する構成となっている。これにより、ＦＰＤ４の視野範囲よりも広域な範囲について被検体Ｍの透視像が写りこんだ完成画像Ｐ２を取得することができる。複数の放射線透視画像Ｐ０をつなぎ合わせる際に、ＦＰＤ４を支持する支柱７の撓みが問題となる。ＦＰＤ４は、支柱７に案内され、鉛直方向に移動するので、支柱７が撓んでいるとＦＰＤ４の移動の軌跡も直線からズレたものとなる。放射線透視画像Ｐ０の各々は、ＦＰＤ４の移動が正確に鉛直方向となっている状態で撮影されていることが前提である。しかし、支柱７が撓んでいると、両者の位置関係が変化しながら複数の放射線透視画像Ｐ０が取得されることになる。取得された放射線透視画像Ｐ０を単につなぎ合わせれば、放射線透視画像同士のつなぎ目において被検体Ｍの透視像の大きさが食い違ってしまう。つまり、ＦＰＤ４とＸ線管３との位置関係が設定どおりとなっていないことにより放射線透視画像Ｐ０の各々には被検体Ｍが空間的に歪んだ状態で写りこんでいる。

しかも、その歪み方は放射線透視画像Ｐ０の各々で異なっている。ＦＰＤ４が鉛直方向に動くと、ＦＰＤ４の傾斜が逐次変動するからである。

実施例１によれば、放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みを個別に補正した後、補正後の補正画像Ｐ１をつなぎ合わせる。こうすることで、被検体Ｍの透視像が放射線透視画像Ｐ０のつなぎ目でズレることがない。しかも、放射線透視画像Ｐ０の補正処理は、補正対象の放射線透視画像Ｐ０が取得された時点におけるＦＰＤ４の鉛直方向の位置に応じて変更される。したがって、画像補正部１６は、放射線透視画像Ｐ０の各々で程度の異なる空間的な歪みを確実に除去して補正画像Ｐ１を生成することができる。

また、上述の構成は、画像補正部１６が参照する関連テーブルＴについての構成を示している。関連テーブルＴはＦＰＤ４の鉛直方向の位置と、放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みの程度とが関連したものである。この関連テーブルＴは、ファントム４２を撮影することで得られる複数の校正用画像Ｃを基に生成される。校正用画像Ｃの空間的な歪みの程度は、校正用画像Ｃが撮影された時点におけるＦＰＤ４の鉛直方向の位置によって変化する。関連テーブルＴは、ＦＰＤ４の位置に応じた校正用画像Ｃの空間的な歪みの程度を記憶するのである。画像補正部１６は、この関連テーブルＴを参照することでＦＰＤ４の鉛直方向の位置に応じて放射線透視画像Ｐ０の補正処理を的確に変更することができる。

そして、上述の構成は、ファントム４２の具体的な構成も示している。ファントム４２にはマトリックス状の目印が付されており、これが校正用画像Ｃに写りこむ。歪み推定部４３は校正用画像Ｃに写りこんだ目印の配列の歪みを把握することで放射線透視画像Ｐ０の空間的な歪みを推定することができる。

本発明は上記構成に限られず、下記のように変形実施することが可能である。

（１）画像補正部１６が行う画像処理は、必ずしも台形補正処理でなくてもよい。この様な構成とする場合、Ｘ線撮影装置１は、図９に示すように、ＦＰＤ４の傾きを検出する角度センサ２０と、ＦＰＤ４を支柱７に対して傾斜させる傾斜機構２１と、傾斜機構を制御する傾斜制御部２２とを備えている。傾斜制御部２２は、図１の主制御部４１に統括的に制御される。

傾斜機構２１は、ＦＰＤ４の上端の面、または下端の面をＸ線管３に近づけたり遠ざけたりすることができる、傾斜制御部２２は、角度センサ２０から送出された傾斜情報を基に、ＦＰＤ４の傾斜を知り、ＦＰＤ４の検出面が鉛直方向に沿うようにＦＰＤ４を傾斜させる。このような構成で放射線透視画像Ｐ０を取得すると、放射線透視画像Ｐ０に写りこんだ被検体Ｍは台形には歪まない。とはいえ、支柱７は撓んでいるので、ＦＰＤ４の位置がＸ線管３に近づく方向にシフトしてしまっているのは上述の実施例と変わりはない。つまり、放射線透視画像Ｐ０に写りこんだ被検体ＭはＦＰＤ４の位置に応じて拡大・縮小されるのである。関連テーブルＴには、台形補正処理に用いるパラメータの代わりに、拡大率がＦＰＤ４の位置に関連付けられている。画像補正部１６は、放射線透視画像Ｐ０をＦＰＤ４の位置に応じて拡大・縮小して補正画像を生成するのである。この様にすると、複雑な台形補正処理を行わなくとも実施例１と同様な効果を有するＸ線撮影装置１が提供できる。角度センサ２０は、本発明の傾斜測定手段に相当する。角度センサ２０の代わりにジャイロを用いても良い。

（２）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。

（３）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。

Ｃ 校正用画像
Ｐ０ 放射線透視画像
Ｐ１ 補正画像
Ｔ 関連テーブル
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
７ 支柱
９ Ｘ線管傾斜機構（放射線源傾斜手段）
１１ ＦＰＤ移動機構（検出器移動手段）
１５ 画像生成部（画像生成手段）
１６ 画像補正部（補正手段）
１７ つなぎ合わせ部（つなぎ合わせ手段）
２０ 角度センサ（傾斜測定手段）
２１ 傾斜手段
３７ 記憶部（記憶手段）
４２ ファントム
４３ 歪み推定部（推定手段）
４４ 関連付け部（関連付け手段）

Claims (6)

1. 放射線を照射する放射線源と、
   前記放射線源を傾斜させる放射線源傾斜手段と、
   放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線検出手段を摺動自在に支持する鉛直方向に伸びるとともに、前記放射線検出手段の重みにより前記放射線源の方向に撓んだ支柱と、
   前記放射線源との位置関係を保ちながら前記放射線検出手段を前記支柱に対して移動させる検出器移動手段と、
   前記放射線検出手段の出力を基に放射線透視画像を生成する画像生成手段と、
   前記支柱の撓みに起因した前記放射線透視画像が有する空間的な歪みを打ち消すように各放射線透視画像に補正処理を施して補正画像を生成する補正手段と、
   前記放射線検出手段が鉛直方向の異なる位置にあるときに取得された前記補正画像をつなぎ合わせるつなぎ合わせ手段を備え、
   前記補正手段の補正処理は、補正対象の放射線透視画像が取得された時点における前記放射線検出手段の鉛直方向の位置に応じて変更されることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線透視画像の空間的な歪みは、放射線検出手段の重みによる前記支柱の撓みに起因したものであることを特徴とする放射線撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線検出手段の傾斜を測定する傾斜測定手段と、
   前記放射線検出手段を傾斜させる傾斜手段とを備え、
   前記傾斜手段は、前記放射線検出手段の移動に応じて前記放射線検出手段の有する放射線を検出する検出面が鉛直方向に沿うように前記放射線検出手段を傾斜させることを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記補正手段が行う前記放射線透視画像の補正は台形補正処理であることを特徴とする放射線撮影装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線検出手段の鉛直方向の位置と、前記放射線透視画像の空間的な歪みの程度とを関連付けた関連テーブルを記憶する記憶手段を更に備え、
   前記補正手段は、前記関連テーブルを参照して動作し、
   前記関連テーブルは、前記放射線源および前記放射線検出手段を鉛直方向に移動させながら両者の挟まれる位置に載置されたファントムを撮影することで取得される複数の校正用画像から前記放射線透視画像の空間的な歪みを推定する推定手段と、
   推定された前記放射線透視画像の空間的な歪みと前記放射線検出手段の鉛直方向の位置とを関連付ける関連付け手段とによって生成されることを特徴とする放射線撮影装置。
6. 請求項５に記載の放射線撮影装置において、
   前記ファントムは、前記放射線源から前記放射線検出手段へ向かう方向に垂直な平面に広がるマトリックス状の目印が付されたものであることを特徴とする放射線撮影装置。

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