JP6164293B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体の放射線撮影を行う放射線撮影装置に関し、特に、撮影の位置合わせをする際に被検体に対する無用な放射線被曝を抑制するように工夫がなされた放射線撮影装置に関する。

医療機関には放射線を照射して被検体Ｍのイメージングを行う放射線撮影装置が配備されている（例えば、特許文献１参照）。このような放射線撮影装置は、図１７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ＦＰＤ５４とを備えている。放射線源５３とＦＰＤ５４との間には被検体Ｍを載置する天板５２が備えられている（例えば特許文献１参照）。

この様な放射線撮影装置は、単発の放射線を照射して放射線画像を得るスポット撮影をすることができる。このスポット撮影において被検体の位置合わせは重要である。被検体の関心部位が確実に撮影時の視野に収まるように撮影を行わないと、的確な診断が可能な放射線画像を得ることができないからである。スポット撮影により画像の中心に被検体の関心部位が位置していない放射線画像が取得された場合、被検体の位置合わせを行った上でスポット撮影のやり直しをせざるを得なくなる。

このスポット撮影は、比較的高線量の放射線を被検体に照射する必要がある。被検体の位置合わせに不備があるからといって何度もスポット撮影を連続してしまうと、被検体に対する無用な被曝が増大してしまう。

そこで、従来構成においては、スポット撮影の失敗を予め回避するような構成となっている。すなわち、スポット撮影の前に比較的低線量の放射線を連続的に照射しながら動画（ライブ像）を撮影するのである。ライブ像は動画であるから、術者による撮影範囲の位置合わせをすると、ライブ像における被検体が移動しているように見える。術者は、このライブ像を視認しながら撮影範囲に対する被検体の位置合わせを行うことができるのである。ライブ像による被検体の位置合わせが完了すれば、スポット撮影は確実に位置合わせがなされた後の被検体に対して実行されることになる。したがって、このライブ像を用いた方法によればスポット撮影を何度もやり直す必要がなくなる。

特開平０７−３２７９６

しかしながら、従来構成によれば、次のような問題点がある。すなわち、従来構成では、被検体に対する無用な被曝を十分に抑制しているとは言えないのである。

従来方法によれば、スポット撮影の前にライブ像の撮影が行われる。このライブ像の撮影はスポット撮影よりも低線量の放射線を用いてなされるものの、動画撮影であるので撮影の時間はスポット撮影よりも長い。被検体の被曝量は、照射された放射線の累積量で決まる。つまり、ライブ像の撮影が低線量で行われるからと言って被検体の被曝量が少ないとは限らないのである。

ライブ像の撮影に頼らず被検体の位置合わせを完了し、その後スポット撮影を行うようにすれば、被検体への被曝量をより低減できるのである。

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、被検体への無用な被曝を抑えつつ撮影範囲に対する被検体の位置合わせを確実にす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、被検体を載置する天板と、放射線を被検体に照射する放射線源と、被検体を透過してきた放射線を検出する検出手段と、放射線源および検出手段を支持する支持部材と、天板を一方向に移動させる天板移動手段と、天板に対して支持部材を一方向と直交する方向に移動させる支持部材移動手段と、プレビュー撮影の指示を入力させるプレビュー撮影指示入力手段と、当該プレビュー撮影の指示があった場合に、ライブ像撮影の１フレーム分についての撮影様式で被検体に対し低線量の放射線を照射してプレビュー撮影を行う放射線源制御手段と、プレビュー撮影で得られたプレビュー画像を表示する表示手段と、表示手段に表示されたプレビュー画像上の一点を術者に選択させることにより、被検体の一部分を選択させる部分選択入力手段と、被検体の高線量での撮影である本撮影に先立ち、部分選択入力手段を通じて術者により選択された被検体の一部分が撮影の際に画像化がなされる範囲である撮影範囲の中心となるように天板移動手段および支持部材移動手段を制御する移動制御手段を備え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、従来の撮影手法と比べて被検体への放射線の被曝量を抑制することができる。すなわち、本発明の構成によれば、一枚のプレビュー画像により確実に撮影範囲を術者の所望通りとすることができる。プレビュー画像は、ライブ像の撮影とは異なり、撮影時間が短いのでそれだけ被検体に照射される放射線の線量を抑制できるのである。
また、本発明の構成によれば、プレビュー画像上の一点を術者に選択させることにより、撮影範囲の位置合わせが行われる。すなわち、術者により選択されたプレビュー画像上の一点に相当する被検体の一部分が撮影範囲の中心となるように撮影範囲が移動されるのである。この様にすることで、ライブ像を撮影しなくても撮影範囲の位置調整を確実に実行することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータを備え、部分選択入力手段は、プレビュー画像上の矩形領域を術者に選択させることにより、被検体の関心部位を選択させるとともに、矩形領域の中心が術者に選択された一点であるものとして動作し、移動制御手段は、天板移動手段および支持部材移動手段を制御する際に、被検体の関心部位のみに放射線が照射されるようにコリメータを制御すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を表している。プレビュー画像上の矩形領域の選択を通じて術者に被検体の関心部位を選択させ、被検体の関心部位のみに放射線が照射されるようにコリメータの開度が調節されるようにすれば、撮影範囲の移動のみならず撮影範囲の縮小もより簡単に行うことができる。

また、上述の放射線撮影装置において、部分選択入力手段は、表示手段に表示されたプレビュー画像上の２カ所を選択させることにより、選択された２カ所を結ぶ直線を対角線とするプレビュー画像上の四角形の領域が術者により選択された矩形領域であるものとして動作すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を表している。上述のように矩形領域を選択させれば、矩形領域をより簡便に術者に選択させることができる。

また、上述の放射線撮影装置において、表示手段は、プレビュー画像に重畳してカーソルを表示し、部分選択入力手段は、プレビュー画像上のカーソルが置かれた部分の選択の確定を術者に入力させることにより動作すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を表している。上述のようにカーソルを用いてプレビュー画像上の操作を術者が行えるようにすれば、術者はより簡便にプレビュー画像上の選択をすることができる。

また、上述の放射線撮影装置において、移動制御手段に対して術者による制御開始の指示を入力させる制御開始指示手段を備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を表している。上述のように撮影範囲の移動に術者の許可が必要な構成とすれば、術者の意図に反して放射線撮影装置の各部が移動してしまうことが抑制され、より安全な放射線撮影装置が提供できる。

また、上述の放射線撮影装置において、移動制御手段は、部分選択入力手段による選択の完了後、術者によりプレビュー撮影指示入力手段を通じたプレビュー撮影の指示がなされると、再びプレビュー撮影が実行されるのに先立ち、部分選択入力手段を通じて術者により選択された被検体の一部分が撮影範囲の中心となるように動作すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を表している。上述の構成のようにプレビュー画像上の術者の選択の終了後、術者が再びプレビュー撮影の実行を指示すると、撮影に先立って撮影範囲の移動がなされるようにすれば、プレビュー画像上の術者の選択により撮影範囲が意図通りとなっているかを術者が確認することができる。術者は撮影範囲の移動が正しく行われたことを確認して本撮影を実行させることができる。

本発明の構成によれば、プレビュー画像上の一点を術者に選択させることにより、撮影範囲の位置合わせが行われる。すなわち、術者により選択されたプレビュー画像上の一点に相当する被検体の一部分が撮影範囲の中心となるように撮影範囲が移動されるのである。この様にすることで、ライブ像を撮影しなくても撮影範囲の位置調整を確実に実行することができる。本発明によれば、従来の撮影手法と比べて被検体への放射線の被曝量を抑制することができる。プレビュー画像は、ライブ像の撮影とは異なり、撮影時間が短いのでそれだけ被検体に照射される放射線の線量を抑制できるのである。

実施例１に係るＸ線撮影装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る支持部材の移動を説明する模式図である。 実施例１に係る天板の移動を説明する模式図である。 実施例１に係るコリメータについて説明する斜視図である。 実施例１に係るプレビュー撮影時の撮影範囲について説明する模式図である。 実施例１に係るプレビュー画像上での選択の具体的様式を説明する模式図である。 実施例１に係る位置データについて説明する模式図である。 実施例１に係る比率の求め方について説明する模式図である。 実施例１に係る撮影範囲の移動について説明する模式図である。 実施例１に係る位置合わせ開始ボタンについて説明する平面図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作について説明するフローチャートである。 実施例１に係るＸ線画像について説明する模式図である。 実施例２に係るプレビュー画像上での選択の具体的様式を説明する模式図である。 実施例２に係るコリメータの制御を説明する模式図である。 実施例２に係るＸ線画像について説明する模式図である。 本発明の１変形例に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 従来の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。

以降、本発明を実施するための形態について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。

＜Ｘ線撮影装置の全体構成＞
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に示すように臥位の被検体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の下側に設けられるとともに被検体Ｍを透過してきたＸ線を検出するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４は、被検体Ｍの体軸方向Ａまたは体側方向Ｓのいずれかに沿った４つの辺を有する矩形となっている。また、Ｘ線管３は、放射状に広がる四角錐状のＸ線ビームをＦＰＤ４に向けて照射する。ＦＰＤ４は、Ｘ線ビームを全面で受光することになる。ＦＰＤ４のＸ線を検出する検出面４ａには、Ｘ線検出素子が体軸方向Ａおよび体側方向Ｓに２次元的に配列されている。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の検出手段に相当する。

支持部材５は、Ｘ線管３およびＦＰＤ４から構成される撮像系３，３ａ，４を支持している。支持部材５は、支持部材移動機構１１に駆動され天板２に対し被検体Ｍの体軸方向Ａに移動することができる。このように支持部材移動機構１１は、天板２に対しＸ線管３とＦＰＤ４とを一体的に天板２の長手方向に移動させる機構である。このような移動をさせることにより被検体Ｍに対するＸ線撮影を行う位置が変更できる。支持部材移動制御部１２は、支持部材移動機構１１を制御する目的で設けられている。図２は、支持部材移動機構１１が支持部材５ごと撮像系３，３ａ，４を移動させる様子を示している。支持部材移動機構１１が駆動したとしてもＸ線管３，後述のコリメータ３ａ，ＦＰＤ４および支持部材５の位置関係に変化はない。支持部材移動機構１１は、本発明の支持部材移動手段に相当し、支持部材移動制御部１２は、本発明の移動制御手段に相当する。

天板支持体７は、天板２を支持する目的で設けられている。天板支持体７は、天板移動機構９に駆動され検査室の床面に対し被検体Ｍの体側方向Ｓに移動することができる。天板２は、この天板支持体７に追従して移動することになる。このように天板移動機構９は、検査室の床面に対し天板２を天板２の短手方向に移動させる機構である。このような移動をさせることにより被検体Ｍに対するＸ線撮影を行う位置が変更できる。天板移動制御部１０は、天板移動機構９を制御する目的で設けられている。図３は、天板移動機構９がＸ線管３に対して天板２を移動させる様子を示している。なお天板移動機構９と支持部材移動機構１１とは互いに独立しており、天板移動機構９が天板２を移動させても支持部材５の位置に変化はなく、同様に支持部材移動機構１１が支持部材５を移動させても天板２の位置に変化はない。このように支持部材移動機構１１は、天板２に対して支持部材５を一方向と直交する方向に移動させる構成となっている。天板移動機構９は、本発明の天板移動手段に相当し、天板移動制御部１０は、本発明の移動制御手段に相当する。

Ｘ線管３には、図４に示すように、Ｘ線の照射範囲を制限することによりＸ線の広がりを制限して後述の撮影範囲の広さを変更するコリメータ３ａが設けられている。コリメータ３ａは、Ｘ線ビームＢの中心軸Ｃを基準として縦方向に鏡像対称に移動する１対の遮蔽羽根３ｂを有し、同じくＸ線ビームＢの中心軸を基準として横方向に鏡像対称に移動するもう１対の遮蔽羽根３ｂを備えている。このコリメータ３ａは、遮蔽羽根３ｂ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線を照射させることもできれば、たとえば、検出面の中心部分だけにファン状のＸ線を照射させることもできる。遮蔽羽根３ｂは、可動となっており、遮蔽羽根３ｂは移動可能となっている。遮蔽羽根移動機構１３は、コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂを駆動させる目的で設けられ、遮蔽羽根移動制御部１４は、遮蔽羽根移動機構１３を制御する目的で設けられている。遮蔽羽根移動制御部１４は、本発明の移動制御手段に相当する。

コリメータ３ａにより広がりが制限されたＸ線ビームＢは、放射状に広がりながら被検体Ｍに到達する。被検体ＭにおいてＸ線ビームＢが到達する範囲は、被検体ＭにおいてＸ線撮影を行うときの画像化がなされる範囲である撮影範囲と一致している。撮影範囲にのみＸ線が到達するようにすれば、被検体ＭのＸ線被曝を最小限に抑制することができるからである。Ｘ線撮影装置１は、天板２に載置された被検体Ｍのうち撮影範囲に収まる部分についてにしかＸ線を照射しないし、画像化もしない。

＜本発明の最も特徴的な構成＞
本発明におけるＸ線撮影装置は、被検体Ｍに対する撮影範囲の位置を簡便に調整できるようになっているのでこれについて説明する。図５は、天板２に載置された被検体Ｍを示している。図５においては、撮影範囲Ｒ１の位置は未調整の状態となっており、撮影範囲Ｒ１は、撮影の目的に適した位置とはなっていない。

本発明においては、撮影範囲Ｒ１の位置調整が未完了となっている状態で、プレビュー画像Ｐｖが撮影される。このプレビュー画像Ｐｖは、被検体Ｍのうち撮影範囲Ｒ１に収まる部分についてＸ線撮影がされた透視像である。そして、このプレビュー画像Ｐｖは、比較的低い線量で撮影される。具体的な線量としては、従来より行われている動画撮影（ライブ像撮影）における一フレームを撮影するときに被検体Ｍに照射されるＸ線の線量と同程度である。図６の左側は、プレビュー画像Ｐｖが表示部２５に表示される様子を表している。このプレビュー画像Ｐｖは、正確な診断に用いることができるほど鮮明な被検体像を写し込んではいないものの、撮影範囲Ｒ１における被検体Ｍの輪郭と被検体Ｍの椎骨などの内部構造を大まかに写し込んだものとなっている。表示部２５にプレビュー画像Ｐｖが表示されるときには、マウスカーソルｃが重畳表示される。フットスイッチ２９は、プレビュー画像Ｐｖの撮影の指示を術者に入力させる目的で設けられている。表示部２５は、本発明の表示手段に相当し、フットスイッチ２９は、本発明のプレビュー撮影指示入力手段に相当する。

続いて、術者がプレビュー画像Ｐｖを用いて行う撮影範囲の調整方法について説明する。術者は、まずプレビュー画像Ｐｖを視認して、被検体Ｍのどの部分が撮影範囲の中心となって欲しいかを検討する。そして、術者はプレビュー画像Ｐｖ上の一点を選択して、この一点が撮影範囲の中心として欲しい旨をＸ線撮影装置１に伝達するのである。この画像上の一点の選択には、Ｘ線撮影装置１に付属のマウス３０が用いられる。術者は、マウス３０を通じてプレビュー画像Ｐｖ上のマウスカーソルｃを移動させることができる。術者が、プレビュー画像Ｐｖ上のある位置までマウスカーソルｃを移動させ、この部分で選択の確定を示すクリックを行うと、プレビュー画像Ｐｖにおいてマウスカーソルｃがある位置が選択される。図６の右側は、術者がプレビュー画像Ｐｖの一点を選択した状態を表している。術者により選択された一点は、選択点ｐとして表すものとする。この様にしてマウス３０は、表示部２５に表示されたプレビュー画像Ｐｖ上の一点を術者に選択させることにより、被検体Ｍの一部分を選択させる。マウス３０は、本発明の部分選択入力手段に相当する。

術者がプレビュー画像Ｐｖ上の一点を選択するときに有効なのが、プレビュー画像Ｐｖに写り込んでいる被検体Ｍの像である。例えば、Ｘ線撮影が被検体Ｍの３番目の椎骨の観察を目的とする場合、術者は、プレビュー画像Ｐｖの端部に移り込んでいる３番目の椎骨を撮影範囲の中心として欲しいことを示す選択点ｐとして容易に設定することができる。

マウス３０を通じた術者の入力は、入力データとして移動距離算出部１６に送られる。移動距離算出部１６は、入力データを基にプレビュー画像Ｐｖの中心点ｏと選択点ｐとの位置関係を把握して、天板支持体７および支持部材５の移動距離を算出する。この移動距離は、撮影範囲を移動させるときの具体的な移動量を表したものとなっている。

移動距離算出部１６の実際の動作を説明する。術者によるマウス３０の操作は、移動距離算出部１６に送られている。移動距離算出部１６は、術者が選択点ｐを選択した際に、選択点ｐのプレビュー画像Ｐｖ上の位置を示す位置データを算出する。この位置データは、図７に示すように、プレビュー画像Ｐｖの中心点ｏを原点としたときの選択点ｐの縦方向に係る位置データｄｙと横方向に係る位置データｄｘとから構成されている。移動距離算出部１６は、位置データｄｘ，ｄｙを基にプレビュー画像Ｐｖにおいて中心の位置にない選択点ｐが、撮影範囲の中心に位置するようにするにはどの程度撮影範囲を被検体Ｍに対して移動させればよいかを示す移動距離を算出する。このとき算出された移動距離は、体側方向Ｓについての撮影範囲の移動距離を示す移動距離データｄＳと、体軸方向Ａについての撮影範囲の移動距離を示す移動距離データｄＡとから構成されている。実施例１におけるプレビュー画像Ｐｖは、縦方向が被検体Ｍの体軸方向Ａに相当し、横方向が被検体Ｍの体側方向Ｓに相当している。従って、移動距離データｄＳは、位置データｄｘから算出され、移動距離データｄＡは、位置データｄｙから算出されることになる。

移動距離算出部１６が位置データｄｘ，ｄｙを基に移動距離データｄＡ，ｄＳを算出するには、位置データと移動距離との間の比率ｒａが用いられる。この比率ｒａは、プレビュー画像Ｐｖを構成する画素１ピクセルが被検体Ｍにおいてどの程度の距離に相当するかを示すものである。移動距離算出部１６は、この比率ｒａを基に、位置データｄｘ，ｄｙが示すピクセル数が被検体Ｍにおいてどの程度の距離に相当するかを認識して移動距離データｄＡ，ｄＳを算出する。この比率ｒａは、予め比率算出部１５が算出したものである。

図８は、比率算出部１５が比率ｒａを算出する方法について説明している。図８においては、簡単のため、コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂは全開の状態となっており、ＦＰＤ４の全面を用いてプレビュー画像Ｐｖの撮影がなされたものとする。この場合、プレビュー画像Ｐｖは、そのままＦＰＤ４の検出面４ａの形状を表している。このときのＦＰＤ４の検出面４ａの幅を幅Ｗ１とする。この幅Ｗ１は、撮影範囲の大きさを表しており、この幅Ｗ１の両端は、プレビュー画像Ｐｖ上の両端に相当している。プレビュー画像Ｐｖ上の両端の間に並べられる画素の数は予め分かっているので、これを基に幅Ｗ１がプレビュー画像Ｐｖを構成する画素の何個分に相当するかを知ることができる。例えば、幅Ｗ１が１，０００ピクセルに相当するものとする。

Ｘ線撮影の際、この幅Ｗ１に被検体Ｍの像がどのように写り込むかを考える。被検体Ｍの像は、ＦＰＤ４に拡大されて写り込んでいる。Ｘ線は平行光ではなく、Ｘ線管３の焦点を中心に放射状に広がる光だからである。従って、ＦＰＤ４における幅Ｗ１に写り込む被検体Ｍの幅Ｗ２は、幅Ｗ１よりも狭くなっているはずである。比率算出部１５は、幅Ｗ２の具体的な長さを幾何学的な計算により算出する。とはいえ、被検体Ｍには厚みがあるので、幅Ｗ２を求めるのには工夫が必要である。この点、実施例１に係る比率算出部１５は、天板２からＸ線管３に向けて１０ｃｍ離れた位置にある仮想平面ｓを被検体Ｍの位置であるものとして動作する。比率算出部１５が幅Ｗ２を算出するときに用いる定数は、具体的には、幅Ｗ１の距離と、Ｘ線管３の焦点からＦＰＤ４までの距離と、Ｘ線管３から天板２までの距離である。この幅Ｗ２の範囲に位置する被検体Ｍは、Ｘ線により幅Ｗ１の範囲まで広げられた状態でＦＰＤ４に投影され、１，０００ピクセルの幅を有するプレビュー画像Ｐｖとして画像化される。すなわち、被検体Ｍの幅Ｗ２は、プレビュー画像Ｐｖ上の１，０００ピクセルに相当するというわけである。

比率算出部１５は、幅Ｗ２の算出の後、プレビュー画像Ｐｖにおける１，０００ピクセルが幅Ｗ２に相当することを利用して、プレビュー画像Ｐｖを構成する画素１ピクセルが被検体Ｍにおいてどの程度の距離に相当するかを示す比率ｒａを算出する。

このような比率ｒａを用いて移動距離算出部１６が算出した移動距離データｄＡ，ｄＳのうち、体側方向Ｓに係る移動距離データｄＳは、天板移動制御部１０に送られる。同様に、体軸方向Ａに係る移動距離データｄＡは、支持部材移動制御部１２に送られる。天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２は、これら移動距離データｄＡ，ｄＳに基づいて、支持部材５および天板支持体７を移動させることにより、被検体Ｍに対する撮影範囲の移動を実現する。天板移動制御部１０は、被検体Ｍに対する撮影範囲の移動のうち撮影範囲の体側方向Ｓに関する移動を担当する。支持部材移動制御部１２は、被検体Ｍに対する撮影範囲の移動のうち体軸方向Ａに関する移動を担当する。

図９は、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２が協働でした被検体Ｍに対する撮影範囲の移動の結果を表している。撮影範囲は、これら制御部１０，１２によりプレビュー画像Ｐｖが撮影された当初の撮影範囲Ｒ１から撮影範囲Ｒ２まで移動される。このとき撮影範囲Ｒ１の中心ｑ１は、プレビュー画像Ｐｖにおいては中心点ｏ（図７参照）に相当し、撮影範囲Ｒ２の中心ｑ２は、プレビュー画像Ｐｖにおいては術者が選択した選択点ｐ（図７参照）に相当する。すなわち、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２は、高線量での撮影である本撮影に先立ち、マウス３０を通じて術者により選択された被検体Ｍの一部分が撮影範囲の中心となるように天板移動機構９および支持部材移動機構１１を制御する。

図１０は、本発明に係る操作卓２６を表している。操作卓２６には、Ｘ線管３の管電圧、管電流などの設定値を表示する表示パネルや、撮影開始の指示を行うボタンなどが配列されている。実施例１の構成において特徴的なのは、図９で説明した撮影範囲の移動の実行の指示を術者にさせる位置合わせ開始ボタン２６ａが設けられていることにある。すなわち、実施例１の構成によれば、術者がマウス３０を通じてプレビュー画像Ｐｖ上の選択点ｐを選択すると直ちに撮影範囲の移動が実行されるのではなく、選択点ｐの選択後、術者が位置合わせ開始ボタン２６ａを押下することで初めて撮影範囲の移動が実行されるようになっている。この様に、位置合わせ開始ボタン２６ａは、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２に対して術者による制御開始の指示を入力させる。位置合わせ開始ボタン２６ａは、本発明の制御開始指示手段に相当する。

主制御部２７（図１参照）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Ｘ線管３のＸ線照射を制御するＸ線管制御部６および各部１０，１２，１４，１５，１６，２１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、プレビュー撮影時のＸ線管３の制御条件および本撮影時のＸ線管３の制御条件などの装置制御に関する情報の一切を記憶する。画像生成部２１は、ＦＰＤ４より出力されたＸ線の検出データを基にプレビュー画像ＰｖまたはＸ線画像Ｐ１を取得する。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
続いて、Ｘ線撮影装置の動作について説明する。本発明に係るＸ線撮影装置を用いて被検体Ｍの撮影を行うには、まず天板２に被検体Ｍが載置される（被検体載置ステップＳ１）。そして、術者は、操作卓２６を通じて、撮影範囲に対する被検体Ｍの位置を調整する（被検体位置調整ステップＳ２）。この術者による位置調整は、例えば、Ｘ線管３に付属の可視光源から発せられた可視光が用いられる。この可視光は、Ｘ線管３のＸ線の発生点（焦点）から放射状に広がり、天板２上の被検体Ｍを照らすように工夫がされている。したがって、被検体Ｍに可視光が届く範囲は、Ｘ線撮影の撮影範囲と一致している。このようなＸ線管３からの可視光照射は、被検体Ｍの大まかな位置合わせに有効である。

しかしながら、可視光照射だけで被検体Ｍの位置合わせを完了させることは難しい。可視光線を用いた被検体Ｍの位置合わせは、被検体Ｍの内部構造を基にしたものではないからである。例えば、被検体Ｍの３番目の椎骨が画像の中心に来るようなＸ線撮影を行おうとしても、可視光線の照射段階においては、術者はこの椎骨がどこに位置するのかを正確に知る術はない。したがって、術者は、被検体Ｍの外見から３番目の椎骨はこの辺りであろうと予想して被検体Ｍの位置合わせをするしかないわけである。被検体Ｍのより正確な位置合わせには、後述のプレビュー撮影を実行する必要がある。

術者がフットスイッチ２９を押下すると、Ｘ線撮影装置１は、プレビュー画像Ｐｖの撮影を開始する（プレビュー撮影指示ステップＳ３）。このプレビュー画像Ｐｖは、ライブ像撮影時における１フレーム分の撮影と同様な撮影様式に基づいて行われる。ライブ像は、連続的な撮影であるから、１フレーム分の撮影に用いられるＸ線の線量はかなり低く抑えられている。したがって、プレビュー画像Ｐｖ撮影時におけるＸ線の線量もかなり少ない。Ｘ線管制御部６は、プレビュー撮影の際、記憶部２８に記憶されたプレビュー画像Ｐｖ撮影用の制御条件に従ってＸ線管３を制御する。撮影されたプレビュー画像Ｐｖは、表示部２５に表示される。プレビュー画像Ｐｖは、的確な診断に用いることができるほど被検体Ｍを鮮明に写し込んではいなものの、被検体Ｍの大まかな内部構造を知るには十分なものとなっている。

術者がマウス３０を通じてプレビュー画像Ｐｖのうちの例えば３番目の椎骨の一点を選択すると（画像部分選択ステップＳ４），移動距離算出部１６は、この術者の入力に基づいて、３番目の椎骨上にある選択点ｐの位置を示す位置データｄｘ，ｄｙ算出する。そして、移動距離算出部１６は、位置データｄｘ，ｄｙおよびプレビュー画像Ｐｖ上のピクセル数と被検体上の距離との対応関係を示す比率ｒａとを基に撮影範囲の移動距離を示す移動距離データｄＡ，ｄＳを算出する。Ｘ線撮影装置１はこの状態で待機する。

術者が操作卓２６の位置合わせ開始ボタン２６ａを押下すると、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２は、移動距離データｄＡ，ｄＳに従い協働で被検体Ｍに対する撮影範囲の移動を実行する（移動指示ステップＳ５）。このとき、撮影範囲の中心は術者の思惑通り被検体Ｍの３番目の椎骨となっている。

術者が操作卓２６を通じて本撮影の開始を指示すると、Ｘ線管３からプレビュー撮影の時よりも高線量のＸ線が出力され、診断用のＸ線画像Ｐ１が取得される（本撮影指示ステップＳ６）。Ｘ線管制御部６は、本撮影の際、記憶部２８に記憶された本撮影用の制御条件に従ってＸ線管３を制御する。撮影されたＸ線画像Ｐ１は、表示部２５に表示される。Ｘ線画像Ｐ１は、的確な診断に用いることができるほど被検体Ｍを鮮明に写し込んでいる。

図１２は、本撮影で得られたＸ線画像Ｐ１を表している。図１２を参照すれば分かるように、術者がプレビュー画像Ｐｖの一点を選択することで指定した被検体Ｍの部分がＸ線画像Ｐ１の中心に位置している。術者が画像部分選択ステップＳ４においてプレビュー画像Ｐｖ上の３番目の椎骨を選択点ｐとしていたとすると、Ｘ線画像Ｐ１に写り込む３番目の椎骨は、画像の中心に位置していることになる。

以上のように本発明の構成によれば、従来の撮影手法と比べて被検体Ｍへの放射線の被曝量を抑制することができる。すなわち、本発明の構成によれば、一枚のプレビュー画像Ｐｖにより確実に撮影範囲を術者の所望通りとすることができる。プレビュー画像Ｐｖは、ライブ像の撮影とは異なり、撮影時間が短いのでそれだけ被検体Ｍに照射される放射線の線量を抑制できるのである。

また、本発明の構成によれば、プレビュー画像Ｐｖ上の一点を術者に選択させることにより、撮影範囲の位置合わせが行われる。すなわち、術者により選択されたプレビュー画像Ｐｖ上の一点に相当する被検体Ｍの一部分が撮影範囲の中心となるように撮影範囲が移動されるのである。この様にすることで、ライブ像を撮影しなくても撮影範囲の位置調整を確実に実行することができる。

また、本発明の構成のように位置合わせ開始ボタン２６ａを備えるようにして撮影範囲の移動に術者の許可が必要な構成とすれば、術者の意図に反して放射線撮影装置の各部が移動してしまうことが抑制され、より安全な放射線撮影装置が提供できる。

続いて、実施例２に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。実施例２に係るＸ線撮影装置１は、実施例１に係るＸ線撮影装置１と同様な構成となっているので、共通する部分については説明を省略する。

実施例２に係るＸ線撮影装置１は、プレビュー画像Ｐｖを用いた選択点ｐの選択方法が異なる。すなわち、実施例２に係るＸ線撮影装置１においては、術者にプレビュー画像Ｐｖ上における２点を指定させることにより、実施例１で説明した選択点ｐを選択させるようになっている。実施例２において術者が指定する２点については、実施例１の選択点ｐと区別する目的で第１指定点ｒ１および第２指定点ｒ２と呼ぶことにする。プレビュー画像Ｐｖの指定点ｒ１，ｒ２を術者が指定する様子は、実施例１におけるマウス３０を用いた選択点ｐの選択と同様である。実施例２に係るマウス３０は、表示部２５に表示されたプレビュー画像Ｐｖ上の２カ所を選択させることにより、選択された２カ所を結ぶ直線を対角線とするプレビュー画像Ｐｖ上の四角形の領域が術者により選択された矩形領域Ｄであるものとして動作する。

図１３は、表示部２５に表示されたプレビュー画像Ｐｖ上の指定点ｒ１，ｒ２を術者が指定し終えた状態を表している。移動距離算出部１６は、指定点ｒ１，ｒ２を術者が指定した際に、指定点ｒ１，ｒ２を結ぶ直線を対角線とする矩形領域Ｄを認定する。その四角形は２辺がプレビュー画像Ｐｖの縦方向と平行となっており、もう２辺がプレビュー画像Ｐｖの横方向と平行となっている。つまり、実施例２におけるマウス３０は、プレビュー画像Ｐｖ上の矩形領域Ｄを術者に選択させることにより、被検体Ｍの関心部位を選択させる。

そして、移動距離算出部１６は、矩形領域Ｄの中心を選択点ｐと認定する。したがって、移動距離算出部１６は、選択点ｐが撮影範囲の中心となるように、移動距離データｄＡ，ｄＳを算出するのである。この算出の具体的方法は図７，図８を用いて既に説明済みである。このように、実施例２におけるマウス３０は、矩形領域Ｄの中心が術者に選択された選択点ｐであるものとして動作する。

術者が行う指定点ｒ１，ｒ２の指定は、上述のように撮影範囲の中心をどこにするかを指定する意味があるのと同時に、撮影範囲の大きさ自体を指定する意味もある。つまり、術者が指定点ｒ１，ｒ２を指定すると、プレビュー画像Ｐｖ全域を写し出せるほど広かった撮影範囲が指定された矩形領域Ｄとなるまで縮小されるのである。この撮影範囲の縮小を実現するには、コリメータ３ａの開度を変更しなければならない。

そこで、実施例２における移動距離算出部１６は、コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂの移動距離も算出するようにしている。すなわち、移動距離算出部１６は、撮影範囲の移動距離を示す移動距離データｄＡ，ｄＳを算出するのに合わせて遮蔽羽根３ｂの移動距離を示す移動距離データｄＣも算出する。

移動距離算出部１６が遮蔽羽根３ｂの移動に係る移動距離データｄＣを算出する方法について説明する。移動距離算出部１６は、プレビュー画像Ｐｖ上の指定点ｒ１，ｒ２の位置データを取得する。この位置データは、指定点ｒ１，ｒ２がプレビュー画像Ｐｖの縦横においてどこに位置するを表している。従って、位置データは、指定点ｒ１，ｒ２の縦方向に係る位置データｄｙ１，ｄｙ２と、指定点ｒ１，ｒ２の横方向に係る位置データｄｘ１，ｄｘ２とから構成される。そして、移動距離算出部１６は、これら位置データに基づいて、矩形領域Ｄの縦幅がプレビュー画像Ｐｖの縦幅の何パーセントに当たるかを算出し、同様に矩形領域Ｄの横幅がプレビュー画像Ｐｖの横幅の何パーセントに当たるかを算出する。

移動距離算出部１６は、算出された上述のパーセンテージに基づいて、遮蔽羽根３ｂの移動距離を算出する。例えば、矩形領域Ｄの縦幅がプレビュー画像Ｐｖの縦幅の５０パーセントであったとする。移動距離算出部１６は、このとき、プレビュー画像Ｐｖ撮影時のコリメータ３ａの開度を１００パーセントとして、この開度が５０パーセントとなるように遮蔽羽根３ｂの移動距離を算出する。プレビュー画像Ｐｖ撮影時におけるコリメータ３ａの開度は、ＦＰＤ４の検出面４ａ全面にＸ線が入射させるのに必要な最小の開度となっている。移動距離算出部１６は、算出結果の移動距離を示す移動距離データｄＣを遮蔽羽根移動制御部１４に送出する。移動距離算出部１６は、矩形領域Ｄの横幅についても同様の動作をする。

図１４は、遮蔽羽根移動制御部１４が移動距離データｄＣに従ってコリメータ３ａの開度を調節している様子を示している。このコリメータ３ａの開度の調節により、Ｘ線管３より発せられるＸ線は広がりが制限されて、ＦＰＤ４の一部にしか到達しなくなる。ＦＰＤ４においてＸ線が到達する領域の幅Ｗ３は、矩形領域Ｄの指定を通じて術者が指定したものである。すなわち、ＦＰＤ４の幅Ｗ１に対する幅Ｗ３の比は、プレビュー画像Ｐｖの縦幅に対する矩形領域Ｄの縦幅の縦幅に等しくなっているのである。遮蔽羽根移動制御部１４は、矩形領域Ｄの横幅についても同様の動作をする。このようにして遮蔽羽根移動制御部１４は、被検体Ｍの関心部位のみに放射線が照射されるようにコリメータ３ａを制御する。

ところで、コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂの移動は鏡像対象となっている。このことあらすると、コリメータ３ａを構成する４枚の遮蔽羽根３ｂを互いに独立に移動させなければ、矩形領域ＤのみにＸ線が照射されるようにＸ線ビームの絞り込みを行えないのではないかという疑問が浮かぶ。図１３によれば矩形領域Ｄは、プレビュー画像Ｐｖの中心に位置していないからである。しかし実際には実施例２の構成の実現には遮蔽羽根３ｂの移動を鏡像対象とすることで十分である。実施例２の構成によれば、コリメータ３ａの開度調節で撮影範囲を縮小させる際、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２が撮影領域の自体を被検体Ｍに対し移動させる。すなわち、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２は、撮影領域を選択点ｐが中心に来るように移動させるのである。この後、遮蔽羽根３ｂを鏡像対象に移動させていくと、撮影領域は、選択点ｐを中心点として左右対称の状態を維持したまま次第に狭くなる。このまま撮影領域を次第に縮小させていくと、矩形領域ＤにのみＸ線が照射される場合が出てくる。選択点ｐは、矩形領域Ｄの中心点でもあるからである。撮影領域を具体的にどの程度狭くすればよいかは、上述の移動距離算出部１６が算出する移動距離データｄＣが表している。

この様な遮蔽羽根移動制御部１４の開度の調節は、術者が位置合わせ開始ボタン２６ａを通じて撮影範囲の位置調整の実行の指示がなされて初めて行われる。したがって、遮蔽羽根移動制御部１４は、天板移動機構９および支持部材移動機構１１が制御される際に、遮蔽羽根移動機構１３の制御するように構成される。

図１５は、実施例２に係る本撮影で得られたＸ線画像Ｐ２を表している。図１２におけるＸ線画像Ｐ２の中心には、術者がプレビュー画像Ｐｖの２点を指定することで選択した被検体Ｍの部分が位置している。そして、Ｘ線画像Ｐ２は、プレビュー画像Ｐｖ（図１３参照）と比べて、被検体Ｍの像が拡大されている。これは、本撮影の撮影範囲がプレビュー撮影の撮影範囲よりも狭いことに起因している。したがって、プレビュー画像ＰｖとＸ線画像Ｐ２とを比較すると、Ｘ線画像Ｐ２は、写り込む被検体Ｍの形にだけに注目すれば、プレビュー画像Ｐｖにおける矩形領域Ｄを抜き出して拡大したような画像となっている。とはいえ、Ｘ線画像Ｐ２は、プレビュー画像Ｐｖと比べて高線量のＸ線により撮影されたものであるので、プレビュー画像Ｐｖよりも画質がよい。

以上のように、プレビュー画像Ｐｖ上の矩形領域の選択を通じて術者に被検体Ｍの関心部位を選択させ、被検体Ｍの関心部位のみに放射線が照射されるようにコリメータ３ａの開度が調節されるようにすれば、撮影範囲の移動のみならず撮影範囲の縮小もより簡単に行うことができる。

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できる。

（１）上述の実施例の構成では、プレビュー画像Ｐｖに基づいて撮影範囲が移動され、本撮影が行われるようになっていたが本発明はこの構成に限られない。すなわち、プレビュー画像Ｐｖに基づいて撮影範囲の移動がなされた後、もう一度プレビュー画像Ｐｖを取得し、この撮影結果に基づいて、撮影範囲が術者の思い通りの移動されたかを確認する構成とすることができる。すなわち、天板移動制御部１０および支持部材移動制御部１２は、マウス３０による選択の完了後、術者によりフットスイッチ２９を通じたプレビュー撮影の指示がなされると、再びプレビュー撮影が実行されるのに先立ち、マウス３０を通じて術者により選択された被検体Ｍの一部分が撮影範囲の中心となるように動作する。

図１６は、本変形例に係る動作を説明するフローチャートである。図１６を見れば分かるように、本変形例に係るＸ線撮影装置１は、最初のうちは図１１で説明した各ステップと共通した動作をする。そして、本変形例によれば、移動指示ステップＳ５の後、プレビュー撮影指示ステップＴ６が実行される。このステップは、実施例１で説明したプレビュー撮影指示ステップＳ３と同様である。こうして、表示部２５には、最新のプレビュー画像Ｐｖが表示される。術者は、プレビュー画像Ｐｖで示された撮影範囲が所望なものとなっていることを確認する。その後、動作は本撮影指示ステップＴ７に移行する。このステップは実施例１で説明した本撮影指示ステップＳ６と同様である。プレビュー撮影指示ステップＴ６の後、プレビュー画像Ｐｖで示された撮影範囲が術者の所望なものとなってない場合は、図１１で説明したステップＳ４〜Ｓ５をやり直すことできる。

本変形例のように示すようにプレビュー画像Ｐｖ上の術者の選択の終了後、術者が再びプレビュー撮影の実行を指示すると、撮影に先立って撮影範囲の移動がなされるようにすれば、プレビュー画像Ｐｖ上の術者の選択により撮影範囲が意図通りとなっているかを術者が確認することができる。術者は撮影範囲の移動が正しく行われたことを確認して本撮影を実行させることができる。

以上のように本発明は、医療分野に適している。

ｃ マウスカーソル（カーソル）
２ 天板
３ Ｘ線管（放射線源）
３ａ コリメータ
４ ＦＰＤ（検出手段）
５ 支持部材
９ 天板移動機構（天板移動手段）
２５ 表示部（表示手段）
１０ 天板移動制御部（移動制御手段）
１１ 支持部材移動機構（支持部材移動手段）
１２ 支持部材移動制御部（移動制御手段）
１４ 遮蔽羽根移動制御部（移動制御手段）
２６ａ 位置合わせ開始ボタン（制御開始指示手段）
２９ フットスイッチ（プレビュー撮影指示入力手段）
３０ マウス（部分選択入力手段）

Claims (6)

1. 被検体を載置する天板と、
   放射線を被検体に照射する放射線源と、
   被検体を透過してきた放射線を検出する検出手段と、
   前記放射線源および前記検出手段を支持する支持部材と、
   前記天板を一方向に移動させる天板移動手段と、
   前記天板に対して前記支持部材を一方向と直交する方向に移動させる支持部材移動手段と、
   プレビュー撮影の指示を入力させるプレビュー撮影指示入力手段と、
   当該プレビュー撮影の指示があった場合に、ライブ像撮影の１フレーム分についての撮影様式で被検体に対し低線量の放射線を照射してプレビュー撮影を行う放射線源制御手段と、
   前記プレビュー撮影で得られたプレビュー画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された前記プレビュー画像上の一点を術者に選択させることにより、被検体の一部分を選択させる部分選択入力手段と、
   被検体の高線量での撮影である本撮影に先立ち、前記部分選択入力手段を通じて術者により選択された被検体の一部分が撮影の際に画像化がなされる範囲である撮影範囲の中心となるように前記天板移動手段および前記支持部材移動手段を制御する移動制御手段を備え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、
   前記放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータを備え、
   前記部分選択入力手段は、前記プレビュー画像上の矩形領域を術者に選択させることにより、被検体の関心部位を選択させるとともに、前記矩形領域の中心が術者に選択された一点であるものとして動作し、
   前記移動制御手段は、前記天板移動手段および前記支持部材移動手段を制御する際に、被検体の前記関心部位のみに放射線が照射されるように前記コリメータを制御す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、
   前記部分選択入力手段は、前記表示手段に表示された前記プレビュー画像上の２カ所を選択させることにより、選択された２カ所を結ぶ直線を対角線とする前記プレビュー画像上の四角形の領域が術者により選択された前記矩形領域であるものとして動作することを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記表示手段は、前記プレビュー画像に重畳してカーソルを表示し、
   前記部分選択入力手段は、前記プレビュー画像上の前記カーソルが置かれた部分の選択の確定を術者に入力させることにより動作す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、
   前記移動制御手段に対して術者による制御開始の指示を入力させる制御開始指示手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記移動制御手段は、前記部分選択入力手段による選択の完了後、術者により前記プレビュー撮影指示入力手段を通じた前記プレビュー撮影の指示がなされると、再び前記プレビュー撮影が実行されるのに先立ち、前記部分選択入力手段を通じて術者により選択された被検体の一部分が撮影範囲の中心となるように動作することを特徴とする放射線撮影装置。

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