JP6459200B2

JP6459200B2 - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JP6459200B2
Application number: JP2014074108A
Authority: JP
Inventors: 河野　昌弘; 昌弘河野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015195834A

Description

本発明は、被検体にＸ線を照射することによりＸ線画像を取得するＸ線撮影装置に係り、特に、Ｘ線ビームを制限するコリメータを備えたＸ線撮影装置に関する。

医療現場において、Ｘ線を被検体に照射することによって被検体のＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置が用いられている。従来のＸ線撮影装置１０１は図７に示すように、天板１０３と、Ｘ線管１０５と、Ｘ線検出器１０７と、コリメータ１０９と、画像形成部１１１と、モニタ１１３を備えている。

天板１０３は水平姿勢をとる被検体Ｍを載置させる。Ｘ線管１０５は被検体Ｍに対してＸ線を照射する。Ｘ線管１０５とＸ線検出器１０７は、天板１０３を挟んで対向配置されている。Ｘ線検出器１０７はＸ線管１０５から被検体Ｍに照射されて透過したＸ線を検出して電気信号に変換させ、Ｘ線検出信号として出力させる。Ｘ線検出器１０７の一例としては、フラットパネル型検出器（ＦＰＤ：ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）が用いられる。画像形成部１１１はＸ線検出器１０７の後段に設けられている。画像形成部１１１はＸ線検出器１０７から出力されるＸ線検出信号に基づいて、被検体ＭのＸ線画像を取得する。取得されたＸ線画像はモニタ１１３に表示される。

コリメータ１０９はＸ線管１０５の下方に設けられており、Ｘ線管１０５から照射されるＸ線ビームを、例えば角錐となっているコーン状に制限する。コリメータ１０９は、Ｘ線ビームの中心軸を基準として鏡像対称に移動する二対の遮蔽板を備えている。この遮蔽板を移動させることにより、Ｘ線管１０５から照射されるＸ線ビームの広がりを調節することができる。Ｘ線ビームの広がりを調節して被検体Ｍの関心部位のみにＸ線を照射させることにより、被検体Ｍの被曝量を抑制することができる。

また、コリメータ１０９には可視光源が設けられている。可視光源は一例としてハロゲンランプが用いられ、被検体Ｍに対して可視光線を照射する。そしてＸ線撮影装置１０１は、Ｘ線を照射する被検体Ｍの部位など、Ｘ線撮影の条件に応じて可視光源と被検体Ｍとの距離を変更できるように構成されている。

可視光源から照射された可視光線ビームは、Ｘ線管１０５から照射されるＸ線と同様に、コリメータ１０９の遮蔽板によって制限される。そして制限された可視光線ビームは被検体Ｍの一部のみを照らし出す。すなわち、可視光線ビームによって照らし出されている被検体Ｍの部分は、Ｘ線管１０５から照射されるＸ線ビームが被検体Ｍに当たる部分と一致する。可視光源を備えることにより、術者はＸ線を照射する前に、Ｘ線ビームが照射する被検体Ｍの範囲を予め確認することが可能となる（例えば、特許文献１，２参照）。

術者は、Ｘ線撮影を行う前に可視光源から可視光線ビームを被検体Ｍに照射する。そして可視光線を照射させた状態でコリメータ１０９の遮蔽板の開閉、またはＸ線管１０５の移動によって、可視光線が照射される範囲（照射野）の位置および広さを調節する。照射野を調節させた後、Ｘ線管１０５からＸ線を照射することにより、被検体Ｍにおける所望の範囲にＸ線を照射させることが可能となる。

特開平７−１４８１５９号公報特開２０１１−１０４１５４号公報

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、従来のＸ線撮影装置は、可視光源から被検体の体表までの距離が遠くなると、可視光源から被検体に当たる可視光線ビームの明るさが低下し、照射野を視認することが困難になる。

この場合、可視光源から被検体の体表までの距離に応じて可視光源から照射される可視光線の光量を上げることによって、照射野に当たる可視光線ビームを明るくすることができる。

また、従来のＸ線撮影装置において、可視光源から被検体の体表までの距離は、メジャーなどを用いて手動で測定する必要がある。そのため可視光源から被検体の体表までの距離の測定に手間がかかる。またメジャーなどを用いて計測するので、測定される距離は十分な精度を満たしていない場合がある。そのため、可視光線の照射野とＸ線の照射野が精度良く一致しないので、被検体の関心部位を好適に撮影したＸ線画像を取得することが困難になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、可視光源と被検体との距離の設定に要する操作者の負担を軽減し、Ｘ線撮影を効率的に行うことのできるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明は、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、本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射されて前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段が出力する検出信号に基づいてＸ線画像を形成する画像形成手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との間に設けられるコリメータに備えられ、前記Ｘ線源から照射されるＸ線の照射野を調整する遮蔽板と、前記コリメータに備えられ、前記照射野を視認するための可視光線を前記被検体に対して照射する可視光源と、前記可視光源から被検体の体表までの距離を測定する距離測定手段と、前記可視光源から被検体の体表までの距離について予め設定された目標値の大きさが大きくなるにしたがって、前記可視光源から被検体の体表までの距離が前記目標値となった場合における前記可視光線の光量である設定光量値が大きくなるように、前記設定光量値を設定するとともに、前記距離測定手段が測定した前記可視光源から被検体の体表までの距離と前記目標値との差が小さくなるにつれて、前記可視光線の光量が前記設定光量値に近づくように前記可視光源の点灯を制御する可視光源制御手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、距離測定手段、および可視光源制御手段を備えている。距離測定手段は可視光源から被検体の体表までの距離を測定する。すなわち術者は可視光源から被検体の体表までの距離を手動で測定する必要がない。その結果、Ｘ線撮影に要する手間および負担を軽減し、効率的な診断を行うことが可能となる。

そして前記可視光源から被検体の体表までの距離について予め設定された目標値の大きさが大きくなるにしたがって、前記可視光源から被検体の体表までの距離が前記目標値となった場合における前記可視光線の光量である設定光量値が大きくなるように、前記設定光量値を設定するとともに、可視光源制御手段は距離測定手段が測定した、可視光源から被検体の体表までの距離と目標値との差が小さくなるにつれて、可視光線の光量が設定光量値に近づくように可視光源の点灯を制御する。そのため、術者は可視光線の照射野を視認することにより、可視光源が適切な位置に移動し、視認している照射野が、Ｘ線撮影に最適な照射野であることを確認できる。すなわちＸ線撮影に最適な照射野を確認するために、照射野から視線を動かす必要がない。従って、Ｘ線撮影に最適な照射野を確認するために要する手間や術者の負担を軽減し、診断に適したＸ線画像を容易かつ効率的に取得することが可能となる。

また、上述した発明において、前記距離測定手段は、距離検出器と距離算出手段とを含み、前記距離検出器は、前記コリメータに取り付けられた自身の位置から前記被検体の体表までの距離を検出し、前記距離算出手段は前記距離検出器が検出した、前記距離検出器から被検体の体表までの距離に基づいて、前記可視光源から被検体の体表までの距離を算出することが好ましい。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、距離測定手段は距離検出器と距離算出手段とを含む。距離検出器は、コリメータに取り付けられた自身の位置から前記被検体の体表までの距離を検出する。そして距離算出手段は距離検出器が検出した、距離検出器から被検体の体表までの距離に基づいて、可視光源から被検体の体表までの距離を算出する。

可視光源制御手段は距離算出手段が算出した可視光源から被検体の体表までの距離に基づいて、可視光源から照射される可視光線の光量を制御する。そのため、被検体の体表に照射される可視光線の照射野の明るさや範囲は、可視光源から被検体の体表までの距離を適切に対応させたものとなる。従って、術者は可視光源から被検体の体表までの距離を手動で測定することなく、より好適な可視光線の照射野を視認しながら、可視光源をＸ線撮影に適した位置へより容易に移動させることができる。その結果、診断により適したＸ線画像をより容易かつ効率的に取得することが可能となる。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、距離測定手段、および可視光源制御手段を備えている。距離測定手段は可視光源から被検体の体表までの距離を測定する。すなわち術者は可視光源から被検体の体表までの距離を手動で測定する必要がない。その結果、Ｘ線撮影に要する手間および負担を軽減し、効率的な診断を行うことが可能となる。

そして可視光源制御手段は距離測定手段が測定した、可視光源から被検体の体表までの距離と予め設定した目標値との差に基づいて、可視光源の点灯を制御する。そのため、術者は可視光線の照射野を視認することにより、可視光源が適切な位置に移動し、視認している照射野が、Ｘ線撮影に最適な照射野であることを確認できる。すなわちＸ線撮影に最適な照射野を確認するために、照射野から視線を動かす必要がない。従って、Ｘ線撮影に最適な照射野を確認するために要する手間や術者の負担を軽減し、診断に適したＸ線画像を容易かつ効率的に取得することが可能となる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する概略図である。実施例１に係るコリメータの構成を説明する概略図である。（ａ）はコリメータの構成を説明する断面図であり、（ｂ）は遮蔽板がＸ線の広がりを制限する構成を説明する概略図である。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Ｘ線撮影装置の動作の工程を説明するフローチャートである。実施例１に係るＸ線撮影装置において、距離算出部が算出する距離を説明する概略図である。実施例１に係るＸ線撮影装置において、可視光線の光量と、距離算出部が算出する距離との相関を説明するグラフ図である。実施例２に係るＸ線撮影装置において、可視光線の点滅速度と距離算出部が算出する距離との相関を説明するグラフ図である。変形例に係るＸ線撮影装置において、可視光線の光量と、距離算出部が算出する距離との相関を説明するグラフ図である。従来例に係るＸ線撮影装置の構成を説明する概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。

＜全体構成の説明＞
実施例１に係るＸ線撮影装置１は、図１に示すように天板３と、Ｘ線管５と、Ｘ線検出器７と、コリメータ９と、支柱１１とを備えている。天板３は水平姿勢をとる被検体Ｍを載置させる。Ｘ線管５は被検体Ｍに対してＸ線を照射する。Ｘ線管５とＸ線検出器７は、天板３を挟んで対向配置されている。Ｘ線検出器７はＸ線管５から被検体Ｍに照射されて透過したＸ線を検出して電気信号に変換させ、Ｘ線検出信号として出力させる。実施例では、Ｘ線検出器７としてフラットパネル型検出器（ＦＰＤ：ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）を用いることとする。

コリメータ９はＸ線管５の下方に設けられている。支柱１１は基部を検査室の天井に有し、Ｘ線管５を懸垂支持する。なお、Ｘ線管５は本発明におけるＸ線源に相当し、Ｘ線検出器７は本発明におけるＸ線検出手段に相当する。

ここでコリメータ９の構成について図２を用いてさらに説明する。コリメータ９は図２（ａ）で示すように遮蔽板１７と、可視光ランプ１９と、全反射鏡２１と、距離検出器２３とを備えている。遮蔽板１７は、ｘ方向（天板３の長手方向）に移動する遮蔽板１７ａおよび遮蔽板１７ｂと、ｙ方向（天板３の短手方向）に移動する遮蔽板１７ｃおよび遮蔽板１７ｄによって構成される。遮蔽板１７ａおよび遮蔽板１７ｂは、Ｘ線焦点５ａから照射されるＸ線５ｃの中心軸５ｂを基準としてｘ方向へ鏡像対称に移動する。そして遮蔽板１７ｃおよび遮蔽板１７ｄは、Ｘ線の中心軸５ｂを基準としてｙ方向へ鏡像対称に移動する。

遮蔽板１７ａ〜１７ｄの各々は、Ｘ線を遮蔽する材料で構成されており、その一例として鉛が挙げられる。図２（ｂ）で示すように、Ｘ線管５のＸ線焦点５ａから照射されたＸ線の広がりは、遮蔽板１７ａ〜１７ｄの各々によって制限される。そして遮蔽板１７ａ〜１７ｄの各々によって形成された開口部Ａを通過したＸ線が被検体Ｍに照射される。すなわち開口部Ａを調整することによってＸ線照射野Ｂが調整される。

可視光ランプ１９は図２（ａ）に示されるように、可視光線１９ａを照射する。実施例１では可視光ランプ１９としてハロゲンランプを用いるが、その他にＬＥＤランプなどを用いてもよい。全反射鏡２１は可視光ランプ１９から照射された可視光を被検体Ｍに照射するように構成されている。なお、可視光ランプ１９から照射される可視光線１９ａの照射野は、遮蔽板１７ａ〜１７ｄの各々および全反射鏡２１によって、Ｘ線焦点５ａから照射されるＸ線５ｃの照射野と一致するように調整される。すなわち、可視光源１９ａとＸ線焦点５ａは幾何光学的に共役な関係にある。距離検出器２３は、距離検出器２３から被検体Ｍの体表までの距離を検出する。距離検出器２３として超音波距離計やレーザー距離計などが用いられる。実施例において、距離検出器２３として超音波距離計を用いることとする。なお、可視光ランプ１９は本発明における可視光源に相当する。

Ｘ線撮影装置１は図３に示すように、さらにＸ線照射制御部２５と、検出器制御部２７と、支柱駆動部２９と、検出器駆動部３１と、可視光源制御部３３と、遮蔽板制御部３５と、距離算出部３７とを備えている。Ｘ線照射制御部２５はＸ線管５に接続されており、Ｘ線管５の管電圧や管電流などを制御する。これらの制御を行うことにより、Ｘ線照射制御部２５は、Ｘ線管５から照射させるＸ線量、およびＸ線を照射させるタイミングなどを制御することができる。検出器制御部２７はＸ線検出器７に接続されており、Ｘ線検出器７において変換された電気信号、すなわちＸ線検出信号を読み出す動作を制御する。

支柱駆動部２９は支柱１１に接続されており、支柱１１のｘｙ方向への移動およびｚ方向への伸縮を行わせる。支柱１１がｘ方向またはｙ方向へ移動することによりＸ線管５も支柱７に追従して移動するので、支柱１１をｘ方向またはｙ方向へ移動させることにより被検体Ｍの撮影位置を変更できる。また、支柱１１をｚ方向へ伸縮させることによりＸ線管５のｚ方向の位置も変更される。すなわち支柱１１を伸縮させることによりＸ線管５と被検体Ｍとの距離、およびＸ線管５とＸ線検出器７との距離を変更できる。支柱駆動部２９の上流には支柱駆動制御部３９が設けられており、支柱駆動制御部３９は支柱駆動部２９の動作を制御する。

検出器駆動部３１はＸ線検出器７に接続されており、支柱１１のｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向へ移動させる。Ｘ線検出器７をｘ方向またはｙ方向へ移動させることにより被検体Ｍの撮影位置を変更できる。そしてＸ線検出器７をｚ方向へ移動させることにより、Ｘ線管５とＸ線検出器７との距離は変更される。検出器駆動部３１の上流には検出器駆動制御部４１が設けられており、検出器駆動制御部４１は検出器駆動部３１の動作を制御する。

可視光源制御部３３は可視光ランプ１９に接続されており、可視光ランプ１９の点灯、消滅、および可視光ランプ１９から照射される可視光線の光量などを制御する。遮蔽板制御部３５は遮蔽板１７ａ〜１７ｄの各々と接続されており、遮蔽板１７ａ〜１７ｄの各々の移動を制御する。すなわち遮蔽板１７の開閉は遮蔽板制御部３５によって制御される。距離算出部３７は距離検出器２３の上流に設けられている。そして距離検出器２３によって測定された距離検出器２３と被検体Ｍの体表との距離に基づいて、距離算出部３７は可視光ランプ１９から被検体Ｍの体表までのｚ方向（鉛直方向）の距離を算出する。

Ｘ線撮影装置１はさらに画像形成部４３と、モニタ４５と、入力部４７と、記憶部４９と、主制御部５１とを備えている。画像形成部４３はＸ線検出器７の後段に設けられており、Ｘ線検出器７から出力されたＸ線検出信号に基づいて、Ｘ線画像を形成する。モニタ４５は形成されたＸ線画像を表示する。入力部４７は術者の指示を入力させる。入力部４７の構成として、キーボード入力式のパネルやタッチ入力式のパネルなどが挙げられる。なお、可視光源制御部３３は本発明における可視光源制御手段に相当し、距離算出部３７は本発明における距離算出手段に相当する。そして画像形成部４３は本発明における画像形成手段に相当し、距離検出器２３および距離算出部３７は本発明における距離測定手段に相当する。

記憶部４９は、Ｘ線撮影装置１の制御に参照される各種パラメータや、画像形成部４３が形成したＸ線画像などを記憶する。Ｘ線撮影装置１の制御に参照されるパラメータの例としては、Ｘ線照射制御部２５が制御するＸ線管５の管電圧・管電流のパラメータや、Ｘ線管５およびＸ線検出器７のｚ方向の位置を示すパラメータ等が挙げられる。主制御部５１は、Ｘ線照射制御部２５、検出器制御部２７、可視光源制御部３３、遮蔽板制御部３５、距離算出部３７、支柱駆動制御部３９、検出器駆動制御部４１、画像形成部４３を統括制御する。

＜動作の説明＞
次に、図２を参照してＸ線撮影装置１の動作について説明する。図４は実施例１に係るＸ線撮影装置１の動作の工程を説明するフローチャートである。

ステップＳ１（Ｘ線管の移動）
まず、被検体Ｍを天板３に載置させる。そして術者は入力部４７を操作して支柱１１を被検体Ｍに対して移動させる。すなわち、入力部４７に入力された情報は主制御部５１に送信され、主制御部５１は送信された情報に基づいて、支柱駆動制御部３９へ信号を出力する。支柱駆動制御部３９は出力された信号に基づいて支柱駆動部２９を制御し、支柱１１を移動させる。Ｘ線管５は支柱１１によって支持されているので、支柱１１の移動に連動して被検体Ｍに対する空間的位置を変更することとなる。Ｘ線管５を所定の位置へ移動させることによってステップＳ１の工程は終了する。

ステップＳ２（Ｘ線検出器の移動）
次に術者は入力部４７を操作してＸ線検出器７を被検体Ｍに対して移動させる。すなわち、入力部４７に入力された情報は主制御部５１に送信され、主制御部５１は送信された情報に基づいて、検出器駆動制御部４１へ信号を出力する。検出器駆動制御部４１は出力された信号に基づいて検出器駆動部３１を制御し、Ｘ線検出器７を移動させる。Ｘ線検出器７を所定の位置へ移動させることによってステップＳ２の工程は終了する。

ステップＳ３（可視光線の照射）
Ｘ線管５およびＸ線検出器７の移動が終了した後、術者は入力部４７を操作して可視光ランプ１９から可視光線を被検体Ｍに照射させる。すなわち、入力部４７に入力された情報は主制御部５１に送信され、主制御部５１は送信された情報に基づいて、可視光源制御部３３へ信号を出力する。可視光源制御部３３は出力された信号に基づいて可視光ランプ１９からの可視光線の照射を制御する。照射された可視光線の照射野はＸ線管５から照射されるＸ線の照射野と一致するように構成されているので、術者は可視光線の照射野を視認することでＸ線の照射野を確認することができる。

このとき術者はさらに入力部４７を操作して、距離検出器２３をオンの状態にさせる。オンの状態となった距離検出器２３は、距離検出器２３を構成する超音波距離計から超音波を被検体Ｍに向けて発信させる。距離検出器２３から発信された超音波は被検体Ｍの体表に当たって反射する。そのため距離検出器２３は反射された超音波を受信することにより、図５に示される、距離検出器２３と被検体Ｍの体表とのｚ方向の距離Ｈ１を測定できる。測定された距離Ｈ１の情報は距離算出部３７へ送信される。

実施例に係るＸ線撮影装置１において、距離検出器２３と可視光ランプ１９とのｚ方向の距離Ｈ２は固有の値をとる。そのため距離算出部３７は、距離Ｈ１および距離Ｈ２に基づいて、可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表とのｚ方向の距離Ｈ３を算出できる。算出された距離Ｈ３の情報は主制御部５１へ送信される。主制御部５１は距離算出部３７から送信された距離Ｈ３の情報を可視光源制御部３３へ送信する。

ステップＳ４（距離の微調整）
可視光源制御部３３は送信された距離Ｈ３の情報に基づいて、可視光ランプ１９から照射される可視光線の光量を制御する。その一例として、図６で示すように、予め距離Ｈ３について適切な値として設定された目標値Ｇと、実際に距離算出部３７が算出する距離Ｈ３との差が小さくなる程、可視光ランプ１９から照射される可視光線の光量が大きくなるように制御される。すなわち距離Ｈ３が目標値Ｇに一致する場合に可視光ランプ１９から照射される可視光線の光量は最大となる。

術者は可視光線の照射野を視認し、入力部４７でコリメータ９の位置の微調整を行う。微調整を行う間、オンの状態となっている距離検出器２３は断続的に距離検出器２３と被検体Ｍの体表とのｚ方向の距離Ｈ１を測定し、距離算出部３７へ断続的に距離Ｈ１の情報を送信する。すなわち距離算出部３７は距離Ｈ１および距離Ｈ２に基づいて、変更されるコリメータ９の位置に応じて、断続的に距離Ｈ３を算出することとなる。

術者は可視光線の照射野を視認しながら、コリメータ９のｚ方向の位置の微調整を行う。術者は、可視光ランプ１９から照射される可視光線の光量が大きくなることによって距離Ｈ３の値が目標値Ｇに近づいていることを確認できる。そして可視光線ビームの光量が最大となり、照射野が最も明るくなることによって、距離Ｈ３の値が目標値Ｇと等しくなったことを確認できる。

なお、入力部４７を操作してコリメータ９のｚ方向の位置を調整する場合は、支柱駆動制御部３９を制御して支柱１１のｚ方向へ移動させる。コリメータ９はＸ線管５とともに支柱１１に支持されているので、支柱１１の移動に連動してｚ方向へ移動することとなる。なお、コリメータ９の位置の微調整はコリメータ９を手動で移動させることによって行ってもよい。コリメータ９の微調整が完了することにより距離Ｈ３の値は目標値Ｇと等しくなり、ステップＳ４の工程は終了する。

ステップＳ５（照射野の調整）
次に術者は入力部４７を操作してコリメータ９に設けられた遮蔽板１７の開閉を制御し、照射野の範囲を調節する。すなわち、入力部４７に入力された情報は主制御部５１に送信され、主制御部５１は送信された情報に基づいて、遮蔽板制御部３５へ信号を出力する。遮蔽板制御部３５は出力された信号に基づいて、遮蔽板１７ａおよび遮蔽板１７ｂをｘ方向に移動させ、遮蔽板１７ｃおよび遮蔽板１７ｄをｙ方向へ移動させる。可視光線ビームは遮蔽板１７の各々によってその広がりが制限され、一定の照射野に照射される。そのため、照射野の範囲は遮蔽板１７ａ〜１７ｄの移動によって調節されることとなる。

なお、遮蔽板１７の開閉の調節は、コリメータ９などにツマミを付設させ、そのツマミを操作することによって行ってもよい。術者は可視光線ビームが照射される照射野が所定の領域であることを確認した後、入力部４７を操作して可視光ランプ１９からの可視光線の照射を終了させる。可視光線の照射を終了させることにより、ステップＳ５に係る工程は終了する。

ステップＳ６（Ｘ線の照射）
照射野の調整が終了した後、術者は続いて入力部４７を操作してＸ線の照射を指示する。すなわち、入力部４７に入力された管電圧や管電流などの情報は主制御部５１に送信され、主制御部５１は送信された情報に基づいて、Ｘ線照射制御部２５へ信号を出力する。Ｘ線照射制御部２５は出力された信号に基づいてＸ線管５からＸ線を被検体Ｍへ照射させる。照射されるＸ線は、被検体Ｍのうち、ステップＳ５において調整された可視光線の照射野と同じ領域に入射して透過し、Ｘ線検出器７によって検出される。

そしてＸ線検出器７によって検出されたＸ線は電気信号に変換される。Ｘ線検出器７において変換された電気信号は検出器制御部２７によって読み出される。読み出された電気信号はＸ線検出信号としてＸ線検出器７から画像形成部４３へ出力される。画像形成部４３は出力されたＸ線検出信号に基づいてＸ線画像を形成させる。そして形成されたＸ線画像がモニタ４５に表示されることによってＸ線撮影装置１の動作に係る工程は全て終了する。

＜実施例１の構成による効果＞
以上のように、実施例１に係るＸ線撮影装置によれば、可視光源と被検体との距離の設定に要する操作者の負担を軽減し、Ｘ線撮影を効率的に行うことのできるＸ線撮影装置を提供が可能となる。以下、実施例に係る構成による効果について説明する。

実施例１に係るＸ線撮影装置１は距離検出器２３および距離算出部３７を備えている。そして距離検出器２３および距離算出部３７によって可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離Ｈ３が自動的に逐次算出される。すなわち術者は可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離Ｈ３を手動で測定する必要がない。そのため、可視光ランプ１９と被検体Ｍとの距離を短時間で測定することができる。その結果、Ｘ線撮影に要する手間および負担を軽減し、効率的な診断を行うことが可能となる。また、手動で距離Ｈ３を測定する場合と比べて、実施例１に係るＸ線撮影装置１では測定される距離Ｈ３の精度が高くなる。従って、好適もＸ線撮影を行うことがより容易となる。

さらに実施例１に係るＸ線撮影装置１に設けられている可視光源制御部３３は、距離算出部３７が逐次算出した可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離に基づいて、可視光ランプ１９が照射野へ照射する可視光線を逐次制御する。すなわち可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離が予め設定された目標値に近づくにつれて、可視光線の光量が大きくなるように制御される。そして可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離が目標値と等しくなる場合に、可視光ランプ１９から照射野へ照射される可視光線は、光量が最大となるように制御される。

そのため、術者はコリメータ９の位置を調整しながら可視光線の照射野を視認する。そして可視光線の光量が最大となること、すなわち照射野が最も明るくなることをもって、可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離が目標値と等しくなったことを容易に確認できる。従って、実施例１に係るＸ線撮影装置を用いることにより、術者は照射野から視線を動かすことなく、Ｘ線撮影に最適な照射野であることを確認できる。その結果、Ｘ線撮影に最適な照射野を確認するために要する手間や術者の負担を軽減し、診断に適したＸ線画像を容易かつ効率的に取得することが可能となる。

さらに、可視光ランプ１９と被検体Ｍの体表との距離が目標値から遠ざかると、可視光線の光量は小さくなる。そのため術者はコリメータ９を被検体Ｍから必要以上に遠ざけていることを容易に確認できる。すなわち、可視光ランプ１９から照射される可視光線の光量の上昇による外装温度の上昇を容易に回避できる。その結果、術者が温度の上昇した外装に触れて火傷を負う事態や、可視光ランプ１９や外装が温度の上昇により劣化するといった事態を好適に回避することが可能となる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例２に係るＸ線撮影装置の全体構成、および動作の工程のフローチャートは、実施例１に係るＸ線撮影装置と同様である。そのため各々の構成、および動作の工程については同符号を付して詳細な説明を省略し、実施例２において特徴的な、可視光源制御部３３が可視光ランプ１９から照射される可視光線を制御する機構について説明する。

＜実施例２における可視光線の制御＞
実施例２に係るＸ線撮影装置において、可視光源制御部３３は距離算出部３７から逐次送信される、可視光ランプ１９から被検体Ｍの体表までの距離Ｈ３の情報に基づいて、可視光ランプ１９が照射野へ照射する可視光線の点滅の態様を制御する。具体的には、予め距離Ｈ３の適正値として設定された目標値Ｇと、実際に距離算出部３７から送信される距離Ｈ３との差に応じて、可視光ランプ１９が照射野に照射する可視光線の点滅速度を制御する。なお実施例２において、可視光線の点滅速度とは、単位時間当たりにおける可視光線の点滅回数を意味する。

従って実施例２に係るＸ線撮影装置では、ステップＳ４において、可視光源制御部３３は目標値Ｇと、実際に距離算出部３７が算出する距離Ｈ３との差に基づいて、可視光ランプ１９が照射野へ照射する可視光線の点滅速度を制御する。すなわち図７で示すように、目標値Ｇと、実際の距離Ｈ３との差が小さくなると、可視光源制御部３３は単位時間当たりにおける可視光ランプ１９の点滅回数が大きくなるように制御を行う。そして距離Ｈ３が目標値Ｇに一致する場合、可視光ランプ１９は照射野へ可視光線を照射し続けるように制御される。

術者は照射野を視認しながら、可視光ランプ１９が照射野へ照射する可視光線の点滅速度が大きくなることによって、距離Ｈ３の値が目標値Ｇに近づいていることを確認できる。そして可視光ランプ１９が点滅を止めて可視光線を照射野へ照射し続けることによって、術者は距離Ｈ３の値が目標値Ｇに等しいことを確認できる。術者は距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの一致を確認することによりステップＳ４の工程を終了させて、ステップＳ５以降の工程を行う。

＜実施例２の構成による効果＞
実施例２に係るＸ線撮影装置では、可視光源制御部３３は距離Ｈ３の目標値Ｇと、実際の距離Ｈ３との差に応じて、可視光ランプ１９が照射野に照射する可視光線の点滅速度を制御する。目標値Ｇと実際の距離Ｈ３との差が小さくなると、可視光源制御部３３は可視光ランプ１９の点滅速度が大きくなるように制御を行う。そして距離Ｈ３が目標値Ｇに一致する場合、可視光ランプ１９は点滅を止めて照射野へ可視光線を照射し続けるように制御される。

このような構成を有することにより、術者はコリメータ９の位置を調整しながら可視光線の照射野を視認し、照射野を照らす可視光線の点滅速度が速くなることによって、距離Ｈ３が目標値Ｇに近づいていることを確認できる。そして照射野を照らす可視光線の点滅が止まり、可視光線が照射野を照射し続けることをもって距離Ｈ３が目標値Ｇに一致していることを確認できる。

この場合、可視光源が高速で点滅する状態と可視光源が点灯し続ける状態は容易に区別できる。そのため術者は、距離Ｈ３が目標値Ｇに近似している状態と、距離Ｈ３が目標値Ｇに一致している状態とをより容易に区別できる。従って、Ｘ線撮影に最適な照射野を確認するために要する手間や術者の負担を軽減し、診断に適したＸ線画像を容易かつ効率的に取得することが可能となる。

本発明は、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）上述した各実施例において、支柱１１は基部を検査室の天井に有し、Ｘ線管５を懸垂支持する構成としたが、これに限られない。すなわち、支柱１１は基部を天板３または検査室の床面に有し、Ｘ線管５を支持する構成などとしてもよい。

（２）上述した各実施例において、ステップＳ１とステップＳ２の工程の順番はこれに限られない。すなわち、ステップＳ２に係るＸ線検出器の移動を行った後にステップＳ１に係るＸ線管の移動を行ってもよい。

（３）上述した各実施例において、遮蔽板１７を構成する遮蔽板１７ａおよび遮蔽板１７ｂはＸ線ビームの中心軸を基準として鏡像対称に移動する構成をとったがこれに限られない。すなわち遮蔽板１７ａと遮蔽板１７ｂが独立してｘ方向に移動する構成としてもよい。また、遮蔽板１７ｃおよび遮蔽板１７ｄについても、独立してｙ方向に移動する構成としてもよい。

（４）上述した各実施例において、可視光ランプ１９が照射野へ照射する可視光線について、以下のように制御することがより好ましい。すなわち距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差が小さくなるにつれて、可視光源制御部３３は、可視光ランプ１９から照射野へ照射する可視光線がより急激に変化するように制御を行う。

ここで、実施例１の変形例について図８を用いて説明する。すなわち距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差が大きい場合、可視光線の光量は距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差に応じて比較的緩やかに変化する（符号ｈ１）。一方、距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差が小さい場合、可視光線の光量は可視光線の光量は距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差に応じて、より急激に変化する（符号ｈ２）。このような制御を行う構成の例として、距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差について、１または２以上の閾値を設ける。そして距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差が各々の閾値より小さくなる度に、可視光源制御部３３は、より増幅率の高いアンプに接続を切り換える構成が考えられる。この場合、増幅率の高いアンプに接続させることにより、可視光線の光量の変化はより急激となる。

このような構成を有することにより、距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差が小さくなるほど、距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差の変化に対してより感度よく可視光線の光量が変化する。従って、術者は距離Ｈ３の値が目標値Ｇに近似している状態から、距離Ｈ３の値が目標値Ｇに一致している状態へ、より容易かつ正確に微調整を行うことが可能となる。なお、実施例２の変形例の場合、距離Ｈ３の値と目標値Ｇとの差が小さくなるほど、可視光線の点滅速度がより急激に変化する構成となる。

１ …Ｘ線撮影装置
３ …天板
５ …Ｘ線管（Ｘ線源）
７ …Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）
９ …コリメータ
１１ …支柱
１７ …遮蔽板
１９ …可視光ランプ（可視光源）
２３ …距離検出器
３３ …可視光源制御部（可視光源制御手段）
３７ …距離算出部（距離算出手段）
４３ …画像形成部（画像形成手段）
４５ …モニタ
４７ …入力部

Claims

被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されて前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線検出手段が出力する検出信号に基づいてＸ線画像を形成する画像形成手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との間に設けられるコリメータに備えられ、前記Ｘ線源から照射されるＸ線の照射野を調整する遮蔽板と、
前記コリメータに備えられ、前記照射野を視認するための可視光線を前記被検体に対して照射する可視光源と、
前記可視光源から被検体の体表までの距離を測定する距離測定手段と、
前記可視光源から被検体の体表までの距離について予め設定された目標値の大きさが大きくなるにしたがって、前記可視光源から被検体の体表までの距離が前記目標値となった場合における前記可視光線の光量である設定光量値が大きくなるように、前記設定光量値を設定するとともに、前記距離測定手段が測定した前記可視光源から被検体の体表までの距離と前記目標値との差が小さくなるにつれて、前記可視光線の光量が前記設定光量値に近づくように前記可視光源の点灯を制御する可視光源制御手段とを備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記距離測定手段は、距離検出器と距離算出手段とを含み、
前記距離検出器は、前記コリメータに取り付けられた自身の位置から前記被検体の体表までの距離を検出し、
前記距離算出手段は前記距離検出器が検出した、前記距離検出器から被検体の体表までの距離に基づいて、前記可視光源から被検体の体表までの距離を算出するＸ線撮影装置。