JP5540865B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体に放射線を照射することで画像を取得する放射線撮影装置に係り、特に放射線ビームの広がりを変更することができる開閉自在のコリメータを備えた放射線撮影装置に関する。

医療機関には、放射線で被検体の画像を撮影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５１は、図１１に示すように放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出する放射線検出器５４とを備えている。

放射線源５３には、放射線ビームの広がりを変更することができる開閉自在のコリメータ５５が備えられている。このコリメータ５５は、一対のリーフ５５ａを有し、これらが接近・離反することにより放射線源５３から照射される放射線の照射方向を限定する。

術者が、操作卓を通じてコリメータ５５の開閉の指示を行うと、放射線撮影装置５１は、リーフ５５ａをどの程度動かせばよいかを割り出す。例えば、操作卓に設置されているスライダーを操作すると、放射線撮影装置５１，スライダーのコマが動いた距離に対応して何ｃｍだけリーフ５５ａを移動させるかを認識して、コリメータ５５のリーフ５５ａの駆動制御部に対し、割り出された距離だけリーフ５５ａを移動させるようになっている（特許文献１参照）。

放射線撮影装置５１に付属するモニタには、リーフが模式的に表示されており、現実のリーフ５５ａの開度に応じて、図形として表されているモニタ上のリーフが移動するようになっている。術者がこのモニタ上のリーフを認識することで、放射線ビームの制限のされ具合を確認することができる。このモニタ上のリーフ５５ａの位置は、リーフ５５ａを何ｃｍだけ移動させるかという割り出された開度を基にしている。

術者が操作卓を通じて放射線照射の指示を与えると、放射線が放射線源５３から照射される。このときの放射線ビームは、コリメータ５５ａに制限され、その制限のされ具合は、放射線照射前に術者がモニタによって確認されたときのものと同一となっている。このように、モニタ上のリーフが実際のリーフ５５ａと同期して移動することにより、放射線照射がされたときの放射線ビームの広がり具合が事前に判断できるようになっている。

実開昭６２−１９５８００号公報

しかしながら、従来の構成によれば次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線撮影装置５１によれば、モニタ上に映し出されるリーフ５５ａが示すコリメータの開度と、実際のコリメータ５５の開度とが一致しないという問題点がある。この様な状態となっていると、術者は、モニタ上のリーフ５５ａを確認しても実際の放射線ビームの照射方向の制限の程度を正確に知ることができなくなってしまう。

このようなコリメータの開度の食い違いがどのようにして起こるのかを説明する。コリメータ５５の開度を変更するには、まず操作卓のスライダーのコマが動いた距離に対応して何ｃｍだけリーフ５５ａを移動させるかが決定される。次に、コリメータ５５のリーフ５５ａの駆動制御部は、決定されたとおりの距離だけリーフ５５ａを移動させようとする。しかしながら、リーフ５５ａは、この指定の距離のとおり正確に移動するとは限らない。

リーフ５５ａの移動距離が不正確となるのは、複数の理由がある。まず、リーフ５５ａを移動させる機構がリーフ５５ａの移動距離を不正確なものとしている。すなわち、図１１に示すようにリーフ５５ａは回動自在のアームが回動することによって移動する。従って、リーフ５５ａは、水平に移動するのではなく、直線に近い円弧の軌跡をたどって移動する。リーフ５５ａを所定距離だけ移動させる場合、アームを所定角度だけ回動させることになる。このようにアームを同じ角度だけ移動させると、移動によりリーフ５５ａがたどる軌跡の長さは常に同じとなる。しかし、この軌跡が直線でないので、コリメータ５５の開度は必ずしも設定どおりとならない。このように、リーフ５５ａは円弧の軌跡をたどって移動されるので、アームを同じ角度だけ移動させたとしても、リーフ５５ａの初期位置の違いによってリーフ５５ａの移動距離が僅かながら違うものとなってしまう。

また、コリメータ５５を放射線源５３に正確に位置決めして取り付けることは困難である。コリメータ５５と放射線源５３との位置が理想よりもほんの僅かだけズレただけでも実際の撮影にはこれが大きく影響してしまう。すなわち、放射線源５３から照射された放射線ビームが広がりながら被検体Ｍに向かううちにコリメータ５５の僅かなズレが拡大されてしまう。したがって、コリメータ５５と放射線源５３との取り付け位置の狂いが０．１ｍｍ程度であったとしても、被検体Ｍに照射される放射線ビームの位置は例えばｃｍのオーダとなってしまう場合もあり得る。その他、放射線源５３の位置、放射線検出器５４の位置が理想よりもズレるとコリメータ５５のリーフ５５ａの両部材５３，５４に対する相対的な位置がずれるので、モニタ上の理想のリーフ５５ａの位置と実際のリーフ５５ａの位置がずれてしまう。

一方、モニター上に映し出されるコリメータ５５のリーフ５５ａは、リーフ５５ａの駆動制御部の出力に従って移動されるので、駆動制御部が指定したリーフ５５ａの位置がモニタ上に表示される。実際のコリメータ５５のリーフ５５ａは、この理想通りに移動している訳ではないので実際のコリメータ５５の開度と、モニタ上のコリメータ５５の開度に食い違いが生じてしまう。従って、術者が正確な放射線ビームの照射範囲を放射線照射前に知ることが困難である。

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、コリメータを備えた放射線撮影装置において、コリメータの開度を正確にモニタに表して放射線ビームの広がりを放射線照射前に知ることができる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、放射線を検出する検出面を有する放射線検出手段と、放射線検出手段が出力する検出データを基に画像を生成する画像生成手段と、放射線源から照射される放射線ビームの広がりを制限するコリメータと、コリメータの開度を制御するコリメータ制御手段と、術者にコリメータの開度の変更を入力させる開度変更入力手段と、開度変更入力手段の入力を基に術者の指定したコリメータの開度を取得する開度取得手段と、開度を補正する補正手段と、術者によるコリメータの開度の調節に応じて放射線照射範囲を表示する表示手段とを備え、補正手段は、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅を基に取得された補正データを参照して開度を補正し、表示手段は、補正手段により補正されたコリメータの開度を基に放射線検出手段における放射線照射範囲を表示することを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明の構成によれば、術者の指定したコリメータの開度を取得する開度取得手段を備えている。術者の指定したコリメータの開度どおりにコリメータを実際に制御することは困難である。つまり、コリメータを術者に開閉させる場合、この開閉の状況を表示手段に表示しようとしても、コリメータのリーフが理想通りに動くと限らないので、実際のコリメータの開度と表示手段で表示されているコリメータの開度に食い違いが生じてしまう。そこで、本発明は、開度を補正する補正手段を備えている。この補正手段が参照する補正データは、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅を基に取得されたものであり、実測値である。そして、表示手段はこの補正手段の出力を基に放射線検出手段における放射線照射範囲を表示する。これにより、術者は、表示手段を参照することで正確な放射線ビームの照射範囲を放射線照射前に知ることができる。また、この様にすると、透視の手間を省くことができ、検査数が多い場合などは検査時間を短縮できる。

また、上述の放射線撮影装置において、補正手段が参照する補正データは、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と開度とが関連した関連テーブルであり、関連テーブルは、コリメータの開度を変更させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得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、補正手段が参照する補正データの具体的な構成を示すものとなっている。補正データが放射線ビームの幅と開度とが関連した関連テーブルであれば、補正手段はこの関連テーブルを参照するだけで容易に開度の補正を行うことができる。

また、上述の放射線撮影装置において、関連テーブルを補間することにより、関連テーブルが有する要素の数をより増加させた新たな関連テーブルを生成する関連テーブル補間手段を更に備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、補正手段が参照する補正データの具体的な構成を示すものとなっている。関連テーブルはコリメータの開度を変更させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものである。すなわち、コリメータの開度を段階的に変化させながら撮影を行って関連テーブルが生成される。従って、コリメータの開度変化を小さくして、より多くの開度について画像を取得すればより正確性の高い関連テーブルが取得できることになる。しかし、そのようにすると、画像の撮影回数が増加してしまい、関連テーブルの作成が煩雑となる。そこで、補間演算により関連テーブルが有する要素の数を増加させるようにすれば実測の回数を増加させることなく信頼性の高い関連テーブルが取得できる。

また、上述の放射線撮影装置において、補正手段が参照する補正データは、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と開度とが関係づけられた関係式であり、関係式は、コリメータの開度を変更させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得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、補正手段が参照する補正データの具体的な構成を示すものとなっている。補正データが放射線ビームの幅と開度とが関係づけられた関係式であれば、関連テーブルよりも少ない情報量で関連テーブルを有する構成と同様の効果を得ることができる。これにより放射線撮影装置の構成の自由度が増す。

また、上述の放射線撮影装置において、放射線源を放射線検出手段に対して傾斜させる放射線源傾斜手段と、放射線源傾斜手段を制御する放射線源傾斜制御手段とを更に備え、補正手段は、放射線源の傾斜の程度に応じて異なる補正データを参照して開度を補正し、補正データは、放射線源を放射線検出手段に対して傾斜させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものであればより望ましい。

［作用・効果］上述のように構成すれば表示手段に表示される放射線照射範囲は、更に正確なものとなる。放射線源を放射線検出手段に対して傾斜させると、放射線源、コリメータ、放射線検出手段の位置関係がずれるので、放射線検出手段における放射線ビームの位置は、放射線源の傾斜に伴って変化する。補正手段が補正を実行する際に、放射線源の傾斜が撮影条件と一致した状態で生成された補正データを用いるようにすれば、放射線源の傾斜の影響が加味されて放射線照射範囲が表示手段に表示されるので、術者は放射線源の傾斜によらず表示手段を通じて正確な放射線照射位置を確認することができる。また、この様にすると被検体の被曝量を減らすことができる。

また、上述の放射線撮影装置において、放射線源と放射線検出手段とに挾まれる位置に被検体を載置させる天板と、天板を放射線源と放射線検出手段との位置関係を保った状態で傾斜させる天板傾斜手段と、天板傾斜手段を制御する天板傾斜制御手段とを更に備え、補正手段は、天板の傾斜の程度に応じて異なる補正データを参照して開度を補正し、補正データは、天板を傾斜させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものであればより望ましい。

［作用・効果］上述のように構成すれば、表示手段に表示される放射線照射範囲は、更に正確なものとなる。放射線源は重荷物であるので、天板の傾斜に伴い放射線源が垂れ下がる。すると、天板の傾斜に伴って放射線検出手段の検出面における放射線ビームの位置が変化する。補正手段が補正を実行する際に、天板の傾斜が撮影条件と一致した状態で生成された補正データを用いるようにすれば、天板の傾斜の影響が加味されて放射線照射範囲が表示手段に表示されるので、術者は天板の傾斜によらず表示手段を通じて正確な放射線照射位置を確認することができる。また、この様にすると被検者の被曝量を減らすことができる。
また、本明細書は、以下のような構成の発明も開示している。
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、放射線を検出する検出面を有する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段とに挾まれる位置に被検体を載置させる天板と、放射線源を放射線検出手段に対して傾斜させる放射線源傾斜手段と、放射線源傾斜手段を制御する放射線源傾斜制御手段と、放射線検出手段が出力する検出データを基に画像を生成する画像生成手段と、放射線源から照射される放射線ビームの広がりを制限するコリメータと、術者の指示を入力させる操作卓と、操作卓で入力された術者の指示に基づいたコリメータの開度を取得する開度取得手段と、予め、複数の開度において放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と当該開度との関係に基づいて現在の開度に対応する放射線ビーム領域の幅の値を取得する補正手段と、前記幅の値に基づいて放射線検出手段における現在の開度に対応する放射線ビームの照射される領域である放射線照射範囲を表示する表示手段とを備え、放射線ビームの幅と開度との関係は、放射線検出手段に対して放射線源を天板の長手方向の一端に接近または離反させつつ傾斜させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものであることを特徴とするものである。
また、上述の放射線撮影装置において、放射線ビームの幅と開度との関係は、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と開度との関係を表す関連テーブルであればより望ましい。
また、上述の放射線撮影装置において、関連テーブルを補間することにより、関連テーブルが有する要素の数をより増加させた新たな関連テーブルを生成する関連テーブル補間手段を更に備えればより望ましい。
また、上述の放射線撮影装置において、放射線ビームの幅と開度との関係は、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と開度とが関係づけられた関係式であればより望ましい。
また、上述の放射線撮影装置において、天板を放射線源と放射線検出手段との位置関係を保った状態で傾斜させる天板傾斜手段と、天板傾斜手段を制御する天板傾斜制御手段とを更に備え、放射線ビームの幅と開度との関係は、天板を長手方向の一端が上側または下側になるように傾斜させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものであればより望ましい。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係るコリメータの構成を説明する斜視図である。 実施例１に係る操作卓の構成を説明する平面図である。 実施例１に係るＸ線管の傾斜を説明する模式図である。 実施例１に係る天板の傾斜を説明する模式図である。 実施例１に係る関係テーブルの取得方法を説明する平面図である。 実施例１に係る関係テーブルを説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。 実施例２に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 従来構成のＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。

以降、本発明の実施例を説明する。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。また、ＦＰＤは、フラットパネル・ディテクタの略である。

まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上側に設けられたＸ線を照射するＸ線管３と、天板２の下側に設けられたＸ線を検出するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４は、Ｘ線を検出する検出面を有している。Ｘ線管３には、開度調節自在のコリメータ５が付設されており、このコリメータ５の開度を調節すれば、Ｘ線管３から発する放射線ビームの広がりを調節することができるようになっている。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。

Ｘ線管制御部６は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管３を制御する目的で設けられている。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３から発せられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して検出信号を生成する。この検出信号は、画像生成部１１に送出され、そこで被検体Ｍの投影像が写り込んだ画像Ｐが生成される。画像生成部１１は、本発明の画像生成手段に相当する。

関連テーブル生成部１２は、後述の関連テーブルＴを画像Ｐより生成する目的で設けられている。また、関連テーブル補間部１３は、関連テーブルＴを補間してテーブルを構成する要素数を増加させる目的で設けられている。これら各部１２，１３の詳細については後述のものとする。関連テーブル補間部１３は、本発明の関連テーブル補間手段に相当する。

コリメータ５の詳細について説明する。コリメータ５は、図２に示すように、中心軸Ｃを基準として鏡像対称に移動する１対のリーフ５ａを有し、同じく中心軸Ｃを基準として鏡像対称に移動するもう１対のリーフ５ａを備えている。このコリメータ５は、リーフ５ａを移動させることで、ＦＰＤ４が有する検出面の全面にコーン状のＸ線ビームＢを照射させることもできれば、たとえば、ＦＰＤ４の中心部分だけにファン状のＸ線ビームＢを照射させることもできる。なお、中心軸Ｃは、Ｘ線ビームＢの中心を示す軸ともなっている。なお、リーフ５ａの対の一方は、４角錐形状となっているＸ線ビームにおける天板長手方向の広がりを調整するものであり、もう一方のリーフ５ａの対は、Ｘ線ビームにおける天板短手方向の広がりを調整するものである。コリメータ５の開度の変更は、コリメータ駆動機構１７が行う。コリメータ制御部１８は、コリメータ駆動機構１７を制御するものである。コリメータ制御部１８は、本発明のコリメータ制御手段に相当する。

コリメータ５のリーフ５ａは、図示しない回動自在のアームに支持されている。コリメータ５の開度を変更する場合は、アームを回動させることによりリーフ５ａが移動される。従って、リーフ５ａは、コリメータ５の開度変更の際に円弧の軌跡をたどって移動することになる。このアームは、コリメータ駆動機構１７に所属する。

操作卓２６は、術者の指示を入力させる目的で設けられている。術者の指示の具体例として、管電圧、管電流等のＸ線管３の制御に関するパラメータの設定であったり、放射線照射の指示であったりする。この操作卓２６には、図３に示すように、スライド抵抗器２６ａが設けられている。このスライド抵抗器２６ａの上側は、コリメータ５の開度の大きい方を意味しており、下側は、コリメータ５の開度の小さい方を意味している。操作卓２６は、本発明の開度変更入力手段に相当する。

開度取得部２３は、スライド抵抗器２６ａの入力を基に、コリメータ５のリーフ５ａの移動方向と目標の開度を取得する。術者がスライド抵抗器２６ａのコマ２６ｂをある操作量だけ上側に移動させると、開度取得部２３は、その操作量に比例したリーフ５ａの移動量、および術者が指定したコリメータ５の開度を割り出して、離間させるように割り出された開度だけ１対のリーフ５ａを移動させる必要があるものと認識する。術者がコマ２６ｂを下側に移動させると、開度取得部２３は、接近するように１対のリーフ５ａを移動させる必要があるものと認識する。

開度取得部２３が出力した開度は補正部２４に送出される。補正部２４は、開度取得部２３が出力する開度と画像生成部１１が出力する画像Ｐに写り込んでいるＸ線ビームの幅（補正値Ａ）とが関連した関連テーブルＴを参照して、開度取得部２３が出力した開度に対応する補正値Ａを出力する。補正部２４は、本発明の補正手段に相当する。

支柱７は、Ｘ線管３を支持する部材である。Ｘ線管傾斜機構１５は、天板２に対しＸ線管３を傾斜させる目的で設けられている。Ｘ線管３は、Ｘ線管傾斜機構１５によって、天板２の長手方向の一端に近づくように傾斜することもできれば、遠ざかるように傾斜することもできる。Ｘ線管傾斜制御部１６は、これを制御する目的で設けられている。Ｘ線管傾斜機構１５の実際としては図４に示すように、支柱７を天板２に対して傾斜させることでＸ線管３を傾斜させる。このとき、コリメータ５はＸ線管３との位置関係を保った状態でＸ線管３とともに傾斜されることになる。Ｘ線管傾斜制御部１６は、本発明の放射線源傾斜制御手段に相当し、Ｘ線管傾斜機構１５は、本発明の放射線源傾斜手段に相当する。

天板傾斜機構２１は、天板２の短手方向（被検体の体軸方向）に沿った中心軸を中心に天板２を回転させることにより、天板２を傾斜させる目的で設けられている。天板２は、天板傾斜機構２１の傾斜によって天板２の長手方向の一端が下側になるように傾斜されることもできれば、上側になるように傾斜されることもできる。これに伴って、Ｘ線管３，ＦＰＤ４，コリメータ５，支柱７は、図５に示すように天板２との位置関係を保った状態で一体に傾斜される。天板傾斜制御部２２は、天板傾斜機構２１を制御する目的で設けられている。

表示部２５は、被検体の画像Ｐを表示するなどの目的で設けられている。主制御部２７は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７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部６，１１，１２，１３，１６，１８，２２，２３，２４を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部２８は、関連テーブルＴ等のＸ線撮影装置１の制御に関するパラメータの一切を記憶する。表示部２５は、本発明の表示手段に相当する。

＜関連テーブルの生成＞
次に、補正部２４が参照する関連テーブルＴの生成方法について説明する。この関連テーブルＴの生成は、被検体を天板２に載置した撮影の前に事前に行っておくものであり、関連テーブル生成部１２が行う。

関連テーブルＴを生成するには、まず、被検体を天板２に載置しない状態で、コリメータ５の開度を１００％として、撮影を行う。このとき撮影された画像Ｐは、関連テーブル生成部１２に送出され、画像Ｐに写り込んでいるリーフ５ａの長さを測定する。このとき、画像Ｐにリーフ５ａの影が映り込んでいなかったとすると、関連テーブル生成部１２は、開度１００％にＦＰＤ４の全幅を示す値を関連づける。

以降、コリメータ５の開度を次第に小さくしながら撮影が繰り返され、取得された画像Ｐが逐次関連テーブル生成部１２に送出される。関連テーブル生成部１２は、画像Ｐの各々に写り込んだリーフ５ａの長さを測定し、画像Ｐに写り込んだＸ線ビームの幅を割り出す。つまり、コリメータ５の開度を変更させながら撮影が複数回に亘って行われる。

図６は、コリメータ５の開度が５０％のときに撮影された画像Ｐを表している。画像Ｐの両端には縦方向に伸びたリーフの影Ｓが写り込んでいる。画像Ｐにおける中央の領域がＸ線ビームが写り込んだ部分（Ｘ線ビーム領域Ｂ）であり、リーフ５ａの影Ｓが写り込んでいない。関連テーブル生成部１２は、コリメータ５の開閉によって変化するＸ線ビーム領域Ｂの幅Ｗ１を測定して、この値を開度５０％に関連づける。コリメータ５の開度は、５０％となっているので、ビーム領域Ｂの幅Ｗ１は、画像Ｐの全幅Ｗ２の半分となっているはずである。しかし、上述で示すように、リーフ５ａが円弧の軌跡をたどって移動することに起因して、幅Ｗ１は必ずしも厳密に幅Ｗ２の半分とはならない。コリメータ制御部１８の制御は、リーフ５ａが直線移動することを前提としているからである。また、各部材３，４，５の位置関係の狂いも幅Ｗ１と幅Ｗ２の半分とが一致しなくなる要因となる。

関連テーブル生成部１２は、コリメータの開度とビーム領域Ｂの幅Ｗ１との関連づけをコリメータの開度が０％となるまで続け、図７に示すような関連テーブルＴを生成する。また、図７におけるズレ量は、Ｘ線ビーム領域Ｂがこれを挟む２つの影Ｓのどちら寄りに表れているかをコリメータの開度ごとに示している。このズレ量は、Ｘ線ビームＢの中心の位置と画像Ｐの中心の位置とのズレ幅である。図７における天板傾斜は、画像Ｐ撮影時の天板２の傾斜状況を角度によって表している。同様に、図７におけるＸ線管傾斜は、画像Ｐ撮影時のＸ線管３の傾斜状況を角度によって表している。

関連テーブルＴは、関連テーブル補間部１３に送出される。関連テーブル補間部１３は、関連テーブルＴにないある開度について補間計算によりビーム領域Ｂの幅Ｗ１を算出し、その開度と算出された幅の値とを関連づけて、関連テーブルＴに追加する。元の関連テーブルＴは、コリメータの開度を１０％ずつ小さくしながら取得されたものであるので（図７参照），例えば、関連テーブル補間部１３は、開度９５％、８５％等について上述の動作を行う。この様にして生成されたテーブルを関連テーブルＴ１と呼ぶことにする。関連テーブルＴ１は、関連テーブルＴが有する要素の数をより増加させた新たなテーブルとなっている。

関連テーブルＴ１は、記憶部２８に記憶される。なお、上述の関連テーブル補間部１３の動作を省いて、関連テーブル生成部１２が出力した関連テーブルＴを記憶部２８に記憶する構成としてもよい。

＜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。実施例１に係るＸ線撮影装置１を用いて被検体の撮影を行うには、図８に示すように、まず、被検体を載置しない状態で、関連テーブルＴを生成し（関連テーブル作成ステップＳ１），被検体Ｍが天板２に載置される（載置ステップＳ２）。そして、術者によってコリメータ５の開度が調節され（開度変更ステップＳ３），撮影が開始される（撮影開始ステップＳ４）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。

＜関連テーブル作成ステップＳ１＞
天板２に被検体を載置しない状態で撮影を行うことで、コリメータ５の開度を変えながら画像Ｐを生成し、取得された画像Ｐが関連テーブル生成部１２に送出される。関連テーブル生成部１２は、取得された複数の画像Ｐを基にコリメータ５の開度と画像ＰにおけるＸ線ビーム領域の幅Ｗ１等とが関連した関連テーブルＴを生成する。コリメータ５には、天板長手方向に移動する１対のリーフ５ａと、天板短手方向に移動する１対のリーフ５ａの２対のリーフ５ａを有するので、関連テーブルＴは、移動方向の異なる２対のリーフ５ａの各々に対して別個に２つ生成されることになる。

＜載置ステップＳ２＞
被検体が天板２に載置され、術者は、操作卓２６を通じてＸ線撮影装置１に対し、Ｘ線管３の制御に関するパラメータや撮影様式の指定を行う。

＜開度変更ステップＳ３＞
術者が操作卓２６におけるスライド抵抗器２６ａのコマ２６ｂを操作すると、開度取得部２３は、術者の操作が示すコリメータ５の開度を取得する。この開度は、術者の操作通りのコリメータ５の開度の理想値となっている。開度取得部２３が取得した開度は、コリメータ制御部１８に送出され、コリメータ制御部１８はこの開度に基づいてコリメータ５を制御する。しかしながら、この開度どおりにリーフ５ａを移動させようとしても、コリメータ駆動機構１７の機構的な問題や、コリメータ５の取り付け位置の問題により、実際のコリメータ５の開度と開度取得部２３が取得した開度とに食い違いが生じている。したがって、開度取得部２３が出力するコリメータ５の位置情報を表示部２５に表示させるとすると、表示されるコリメータ５の開度は実際のコリメータ５の開度と食い違ってしまう。

そこで、実施例１によれば、表示部２５に表示されるコリメータ５の開度を正しいものとするべく開度取得部２３が取得した開度を補正する構成としている。すなわち、開度取得部２３は、取得した開度を補正部２４に送出する。補正部２４は、記憶部２８に記憶された関連テーブルＴと、送出された開度とを基に、その開度に対応するＸ線ビーム領域の幅の値（具体的には図７における右側行の値：補正値Ａと呼ぶ）を取得する。

一方、補正値Ａは、表示部２５に送出される。表示部２５は、図９に示すように、ＦＰＤ４を摸した矩形２５ａが表示され、その周縁にはコリメータ５のリーフ５ａを摸した額縁状の枠が表示されている。表示部２５は、補正部２４から送出される補正値Ａに基づいて額縁状の枠の大きさを変更する。術者がコリメータ５の開度を調節する度に補正値Ａが更新されるので、術者は表示部２５の表示によりＦＰＤ４におけるＸ線ビームの照射される領域（Ｘ線照射範囲）をリアルタイムで観察することができる。また、表示部２５は、補正部２４より送出された補正後のリーフ５ａの位置を用いて上述の表示をするので、開度取得部２３が出力する開度どおりにリーフ５ａが動かないことが考慮済みとなっている。これにより、表示部２５で表示されているコリメータ５の位置と、次の撮影開始ステップＳ４で取得される画像に写り込んでいるコリメータ５の位置に食い違いが生じることがない。また、表示部２５は、関連テーブルＴを構成するズレ量を参照して、額縁状の枠を矩形２５ａからシフトさせて表示するようにしてもよい。

＜撮影開始ステップＳ４＞
コリメータ５の開度調節の後、術者が操作卓２６を通じＸ線照射開始の指示をＸ線撮影装置１に行うと、Ｘ線管３よりＸ線が照射される。Ｘ線は、コリメータ５により照射方向の制限を受けた後、被検体を透過し、ＦＰＤ４に検出される。ＦＰＤ４が出力する検出信号が画像生成部１１に出力され、生成された画像が表示部２５に表示されて検査は終了となる。

以上のように、実施例の構成によれば、術者の指定したコリメータ５の開度を取得する開度取得部２３を備えている。術者の指定したコリメータ５の開度どおりにコリメータ５を実際に制御することは困難である。つまり、コリメータ５を術者に開閉させる場合、この開閉の状況を表示部２５に表示しようとしても、コリメータ５のリーフ５ａが理想通りに動くと限らないので、実際のコリメータ５の開度と表示部２５で表示されているコリメータ５の開度に食い違いが生じてしまう。そこで、実施例１では、開度を補正する補正部２４を備えている。この補正部２４が参照する補正データは、Ｘ線照射を行って取得された画像Ｐに写り込んだＸ線ビームの幅を基に取得されたものであり、実測値である。そして、表示部２５はこの補正部２４の出力を基にＦＰＤ４におけるＸ線照射範囲を表示する。従って、術者は、表示部２５を参照することで正確なＸ線ビームの照射範囲をＸ線照射前に知ることができる。

また、上述の構成は、補正部２４が参照する補正データの具体的な構成を示すものとなっている。関連テーブルＴはコリメータ５の開度を変更させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものである。すなわち、コリメータ５の開度を段階的に変化させながら撮影を行って関連テーブルＴが生成される。従って、コリメータ５の開度変化を小さくして、より多くの開度について画像Ｐを取得すればより正確性の高い関連テーブルＴが取得できることになる。しかし、そのようにすると、画像Ｐの撮影回数が増加してしまい、関連テーブルＴの作成が煩雑となる。そこで、補間演算により関連テーブルＴが有する要素の数を増加させるようにすれば実測の回数を増加させることなく信頼性の高い関連テーブルＴが取得できる。

次に、実施例２に係るＸ線撮影装置１０の構成について説明する。実施例２に係るＸ線撮影装置１０の構成は図１０に示すように実施例１の構成とほぼ同じである。異なる点は、関連テーブル生成部１２の代わりに関係式生成部１２ａを有する点、関連テーブル補間部１３を有しない点、および補正部２４の動作が異なる点である。これらの差違については、実施例２に係るＸ線撮影装置１０の動作説明によって説明される。

＜関係式Ｅの生成＞
関係式生成部１２ａは、関係式Ｅを生成する目的で設けられている。関係式生成部１２ａにより関係式Ｅを生成するには、まず天板２に被検体を載置しない状態でコリメータ５の開度を変えながら撮影を行い、複数の画像Ｐを生成する。取得された画像Ｐが関係式生成部１２ａに送出される。関係式生成部１２ａは、取得された複数の画像Ｐを基にコリメータ５の開度と画像ＰにおけるＸ線ビーム領域の幅Ｗ１（図６参照）とが関連した関連テーブルＴを生成する。

関係式生成部１２ａは、関連テーブルＴを基にコリメータ５の開度とＸ線ビーム領域の幅Ｗ１とが関係した関係式Ｅを生成する。この関係式は、例えば、コリメータの開度をｘ，幅Ｗ１をｙとしたとき、ｙ＝ａ_１ｘ^ｎ＋ａ_２ｘ^ｎ−１＋……＋ａ_ｎｘ＋ａ_ｎ＋１のようなかたちとなっている。この関係式Ｅは、コリメータ５の開度とＸ線ビーム領域の幅Ｗ１との関連性を示す近似式である。記憶部２８は、関係式生成部１２ａが生成した関係式の係数ａ_１，ａ_２，……ａ_ｎ＋１をデータセットとして記憶する。

コリメータ５には、天板長手方向に移動する１対のリーフ５ａと、天板短手方向に移動する１対のリーフ５ａの２対のリーフ５ａを有するので、関係式Ｅは、移動方向の異なる２対のリーフ５ａの各々に対して別個に２つ生成されることになる。この動作は、実施例１と同様、被検体の撮影の前に予め行っておくものである。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線撮影装置１０の動作について説明する。実施例２に係るＸ線撮影装置１０を用いて被検体の撮影を行うには、まず、被検体を載置しない状態で関係式を生成し（図８のステップＳ１に相当），被検体Ｍが天板２に載置される（載置ステップＳ２）。そして、術者によってコリメータ５の開度が調節され（開度変更ステップＳ３），撮影が開始される（撮影開始ステップＳ４）。

この様に、Ｘ線撮影装置１０の動作は、実施例１の装置と同様である。しかしながら、補正部２４の動作が異なるので、この点について説明する。補正部２４が補正値Ａを出力する点、コリメータ制御部１８が開度取得部２３に基づいて動作する点、および表示部２５が補正値Ａを基に動作する点については、実施例１と違いはない。

＜実施例２における開度変更ステップＳ３＞
術者が操作卓２６におけるスライド抵抗器２６ａのコマ２６ｂを操作すると、開度取得部２３は、術者の操作が示すコリメータ５の開度を取得する。この開度は、術者の操作通りのコリメータ５の開度の理想値となっている。コリメータ制御部１８は、この開度を基に動作する。

開度取得部２３は、取得した開度を補正部２４に送出する。補正部２４は、記憶部２８に記憶された関係式の係数と、送出された開度とを基に、その開度に対応するＸ線ビーム領域の幅の値（補正値Ａと呼ぶ）を取得する。具体的には、補正部２４は読み出された関係式の係数群を用いて関係式Ｅを復元し、これを基に補正値Ａを生成する。この補正値Ａは、表示部２５に送出される。

以上のように、実施例２の構成は、補正部２４が参照する補正データの具体的な構成を示すものとなっている。補正データがＸ線ビームの幅と開度とが関係づけられた関係式であれば、関連テーブルＴよりも少ない情報量で関連テーブルＴを有する構成と同様の効果を得ることができる。これによりＸ線撮影装置の構成の自由度が増す。すなわち、記憶部２８をＸ線撮影装置１が有するマイコンに収納することができる。

本発明は上述の構成に限られず、下記のように変形実施することが可能である。

（１）上述の実施例は、Ｘ線管３の傾斜について何ら言及はなかったが、これを加味して関連テーブルＴを生成することができる。すなわち、関連テーブル生成部１２により関連テーブルＴを生成した後、Ｘ線管傾斜制御部１６の制御によりＸ線管３を傾斜させた後、再び関連テーブル生成部１２に関連テーブルＴを生成させるようにしてもよい。このようにＸ線管３の傾斜と関連テーブルＴの作成を交互に繰り返して、様々なＸ線傾斜角度における関連テーブルＴを記憶部２８に記憶するようにし、補正部２４の動作中にＸ線管３の傾斜も考慮するようにすれば、表示部２５に表示されるＸ線照射範囲は、更に正確なものとなる。Ｘ線管３をＦＰＤ４に対して傾斜させると、Ｘ線管３，コリメータ５，ＦＰＤ４の位置関係がずれるので、ＦＰＤ４の検出面におけるＸ線ビームの位置は、Ｘ線管３の傾斜に伴って変化する。そこで、補正部２４が補正値Ａを取得する際に、Ｘ線管３の傾斜が撮影条件と一致した状態で生成された関連テーブルＴを用いるようにすれば、Ｘ線管３の傾斜の影響が加味されてＸ線照射範囲が表示部２５に表示されるので、術者はＸ線管３の傾斜によらず表示部２５を通じて正確なＸ線照射位置を確認することができる。

（２）上述の実施例は、天板２の傾斜について何ら言及はなかったが、これを加味して関連テーブルＴを生成することができる。すなわち、関連テーブル生成部１２により関連テーブルＴを生成した後、天板傾斜制御部２２の制御により天板２を傾斜させた後、再び関連テーブル生成部１２に関連テーブルＴを生成させるようにしてもよい。このように天板２の傾斜と関連テーブルＴの作成を交互に繰り返して、様々な天板傾斜角度における関連テーブルＴを記憶部２８に記憶するようにし、補正部２４の動作中に天板傾斜角度も考慮するようにすれば、表示部２５に表示されるＸ線照射範囲は、更に正確なものとなる。Ｘ線管３は重荷物であるので、天板２の傾斜に伴い支柱７が撓む。すると、天板２の傾斜に伴ってＦＰＤ４の検出面におけるＸ線ビームの位置が変化する。そこで、補正部２４が補正値Ａを取得する際に、天板２の傾斜が撮影条件と一致した状態で生成された関連テーブルＴを用いるようにすれば、天板２の傾斜の影響が加味されてＸ線照射範囲が表示部２５に表示されるので、術者は天板２の傾斜によらず表示部２５を通じて正確なＸ線照射位置を確認することができる。

（３）上述の（１），（２）に係る変形例を実施例２に適用することもできる。この場合、関連テーブル生成部１２が関連テーブルＴを生成する代わりに、関係式生成部１２ａが関係式を生成することになるとともに、補正部２４が関連テーブルＴを参照する代わりに、係数群を参照することになる。

（４）上述の（１），（２）に係る変形例を同時に実施することもできる。この場合、Ｘ線管３の傾斜角度と天板２の傾斜角度の各組み合わせに対応して関連テーブルＴまたは関係式Ｅが用意されることになる。

Ｔ 関連テーブル
２ 天板
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ コリメータ
１１ 画像生成部（画像生成手段）
１３ 関連テーブル補間部（関連テーブル補間手段）
１５ Ｘ線管傾斜機構（放射線源傾斜手段）
１６ Ｘ線管傾斜制御部（放射線源傾斜制御手段）
１８ コリメータ制御部（コリメータ制御手段）
２１ 天板傾斜手段
２２ 天板傾斜制御手段
２３ 開度取得手段
２４ 補正部（補正手段）
２５ 表示部（表示手段）
２６ 操作卓（開度変更入力手段）

Claims (5)

1. 放射線を照射する放射線源と、
   放射線を検出する検出面を有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に挾まれる位置に被検体を載置させる天板と、
   前記放射線源を前記放射線検出手段に対して傾斜させる放射線源傾斜手段と、
   前記放射線源傾斜手段を制御する放射線源傾斜制御手段と、
   前記放射線検出手段が出力する検出データを基に画像を生成する画像生成手段と、
   前記放射線源から照射される放射線ビームの広がりを制限するコリメータと、
   術者の指示を入力させる操作卓と、
   前記操作卓で入力された術者の指示に基づいた前記コリメータの開度を取得する開度取得手段と、
   予め、複数の前記開度において放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と当該開度との関係に基づいて現在の前記開度に対応する放射線ビーム領域の幅の値を取得する補正手段と、
   前記幅の値に基づいて前記放射線検出手段における現在の前記開度に対応する放射線ビームの照射される領域である放射線照射範囲を表示する表示手段とを備え、
   前記放射線ビームの幅と開度との関係は、前記放射線検出手段に対して前記放射線源を前記天板の長手方向の一端に接近または離反させつつ傾斜させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得されたものであ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、
   前記放射線ビームの幅と開度との関係は、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と前記開度との関係を表す関連テーブルであることを特徴とする放射線撮影装置。
3. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記関連テーブルを補間することにより、前記関連テーブルが有する要素の数をより増加させた新たな関連テーブルを生成する関連テーブル補間手段を更に備えることを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線ビームの幅と開度との関係は、放射線照射を行って取得された画像に写り込んだ放射線ビームの幅と前記開度とが関係づけられた関係式であることを特徴とする放射線撮影装置。
5. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記天板を前記放射線源と前記放射線検出手段との位置関係を保った状態で傾斜させる天板傾斜手段と、
   前記天板傾斜手段を制御する天板傾斜制御手段とを更に備え、
   前記放射線ビームの幅と開度との関係は、前記天板を長手方向の一端が上側または下側になるように傾斜させながら複数回に亘って撮影を実行することで取得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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