JPH105204A - 走査型ｘ線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 縦横の倍率が異なる被検体像の撮像ができ、
また、Ｘ線管の負荷効率が小さく、しかも撮影画像の歪
みが少ない走査型Ｘ線撮像装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線管５を回転アーム４に対して、或い
は回転アーム４をスライド部３ｄに対して適宜スライド
させ、直動ステージモータ７によりラインセンサ６を介
して回転アーム４を回転駆動してＸ線撮像を行えば、回
転中心ｃとＸ線焦点ｘが一致する場合、縦横等倍率のＸ
線像が得られ、回転中心ｃよりＸ線焦点ｘがラインセン
サ６側にある場合は、Ｘ線像の横方向倍率が変更され、
回転中心ｃがＸ線焦点ｘよりラインセンサ６側にある場
合は、Ｘ線像の縦方向倍率が変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を検出する検
出素子を１次元状に配設したラインセンサを移動させる
ことで被検体の透過像を得る走査型の走査型Ｘ線撮像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、胸部用の放射線撮像装置として、
直接フィルムに透過Ｘ線を照射することでＸ線像を得る
方式に代わり、半導体センサにより透過Ｘ線を電気信号
に変換することでＸ線像を得る方式が開発されている。

【０００３】かかる方式の一つとして、個々のＸ線検出
素子を１次元のアレイ状に配列したラインセンサを備
え、このラインセンサを所定の回転中心回りに回転移動
させることで、被検体の体軸方向に走査し、その２次元
画像の撮像を行う走査型の走査型Ｘ線撮像装置がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
走査型の走査型Ｘ線撮像装置では、図２ａ−ｓ（側面
図），同ａ−ｕ（平面図）に示されるように、ラインセ
ンサの回転中心ｃとＸ線管の焦点ｘが一致しているた
め、縦横の倍率が等しい被検体像しか撮像できなかっ
た。

【０００５】一方、Ｘ線管と被検体との距離が近いほど
Ｘ線の照射効率が高まり一回当たりのＸ線管の負荷が小
さくなるため好ましいが、Ｘ線管と被検体との距離を接
近させると被検体の体厚により、背中側と腹側の投影倍
率が大きく異なることとなって、撮影画像が歪み、病変
部の判定に支障を来すことも考えられる。

【０００６】本発明は、これらの課題を解決するために
創案されたものであって、縦横の倍率が異なる被検体像
の撮像ができ、また、Ｘ線管の負荷効率が小さくしかも
撮影画像の歪みが少ない走査型Ｘ線撮像装置の提供を目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、Ｘ線管と、これに対向して配設されたラ
インセンサを有し、前記ラインセンサを移動させること
で被検体の透過像を得る走査型Ｘ線撮像装置において、
前記Ｘ線管を前記ラインセンサとの対向線上に設定した
所定回転中心の回りに回転移動させると共に、前記Ｘ線
管の回転移動に合わせて前記ラインセンサが前記Ｘ線管
と前記回転中心とを結ぶ線上に位置するよう前記ライン
センサを移動させる駆動手段を備えたことを特徴とす
る。

【０００８】前記駆動手段は、前記ラインセンサを被検
体の撮像面に沿って直線移動させることを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、Ｘ線管と、これに対向し
て配設されたラインセンサを有し、前記ラインセンサを
移動させることで被検体の透過像を得る走査型Ｘ線撮像
装置において、所定の回転軸回りに回転可能に配設され
た回転アームと、前記回転アームに沿って移動可能に配
設されたＸ線管と、前記Ｘ線管と対向した状態で前記回
転アームに沿ってスライド可能に保持されたラインセン
サと、前記ラインセンサを被検体の撮像面に沿って直線
移動させるセンサ駆動手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１０】前記回転アームは、基台に配設された支持
アームにスライド可能であってかつ回転可能に配設され
ていることを特徴とする。

【００１１】前記回転アームは、前記支持アームの長手
方向にスライド可能に配設されたスライド部にスライド
可能であって回転可能に配設されていることを特徴とす
る。前記支持アームは、前記基台に対して、上下動可能
に配設されていることを特徴とする。

【００１２】前記駆動手段を、直動ステージモータによ
り構成したことを特徴とする。

【００１３】前記スライド部は、前記支持アーム側及び
前記回転アームに対して直動ベアリングを介して配設さ
れていると共に、回転用ベアリングを介して前記回転ア
ームを回転可能に保持することを特徴とする。

【００１４】前記Ｘ線管はＸ線管支持棒に取り付けられ
ており、このＸ線管支持棒は直動ベアリングを介して前
記回転アームにスライド可能に配設されていることを特
徴とする。

【００１５】また、上記走査型Ｘ線撮像装置において、
得られた画像の横方向及び縦方向を任意に拡大或いは縮
小する画像拡大縮小手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】また、前記所定回転軸、前記Ｘ線管、及び
前記ラインセンサの順となるよう前記Ｘ線管を配設する
と共に、前記画像拡大縮小手段は、前記Ｘ線管の回転移
動及び前記ラインセンサの移動により得られた画像の縦
方向と横方向の拡大或いは縮小率が等しくなるよう、当
該画像の横方向及び縦方向の拡大或いは縮小を行うこと
を特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図１及び図
２に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明にかか
る走査型Ｘ線撮像装置の一実施例を示しており、図１ａ
はその平面図を、また、図１ｂはその側面図を示してい
る。

【００１８】同図において、ベース板１に上下動機構２
が配設されており、さらに、上下動機構２には支持アー
ム３が上下動可能に配設されている。

【００１９】支持アーム３には、直動ベアリング３ａ、
３ｃ、及び回動ベアリング３ｂからなるスライド部３ｄ
を介して回転アーム４が、支持アーム３に対してスライ
ド可能であって、回動ベアリング３ｂを中心として回転
可能に配設されており、回動ベアリング３ｂの中心部が
Ｘ線管５の回転中心ｃとなる。そして、回転アーム４を
回動ベアリング３ｂに対してスライドさせることで、Ｘ
線管５の回転半径を自由に設定することが可能となる。

【００２０】回転アーム４には、直動ベアリング４ａを
介してＸ線管支持棒４ｄがスライド可能に配設され、Ｘ
線管支持棒４ｄには、Ｘ線管５が固設されており、Ｘ線
管５を回転アーム４に対してスライドさせることで、ラ
インセンサ６に対するＸ線焦点の位置設定が可能とな
る。

【００２１】また、回転アーム４には、Ｘ線管５の正面
に位置するようスリット５ｂが配設されており、Ｘ線管
５から照射されたＸ線の上下方向に照射されたＸ線を遮
断することで、被検体Ｂを透過するＸ線を、ラインセン
サ６とＸ線焦点ｘで形成される面状Ｘ線５ａとする。

【００２２】さらに、回転アーム４には、直動ベアリン
グ４ｂ、センサ中心ベアリング４ｃを介してラインセン
サ６を保持するセンサ筐体６ａが回転アーム４に対して
スライド可能に保持されており、このラインセンサ６
は、センサ筐体６ａと共に、センサ駆動手段である直動
ステージモータ７によって、上下方向に撮像面Ｓに沿っ
て直線移動される。

【００２３】ラインセンサ６は、多数の半導体Ｘ線検出
素子を一次元状に配設して構成されており、撮像面Ｓに
沿って直線移動するとき回転アーム４に沿ってスライド
し、これに合わせて、回転アーム４も回転中心ｃ回りに
回転駆動される。

【００２４】Ｌ字状に形成された支持アーム３には、ラ
インセンサ６に対向して直動ステージモータ７が配設さ
れ、直動ステージモータ７は、ラインセンサ６を上下動
させることで、回転アーム４と共にＸ線管５を回転中心
ｃ回りに一体的に回転させる。

【００２５】次に、かかる構成の走査型Ｘ線撮像装置を
用いて被検体Ｂの撮像を行う場合について説明する。図
１に示されるように、被検体ＢをＸ線管５とラインセン
サ６間に位置させ、支持アーム３を上下動機構２により
被検体Ｂの撮像部位に応じて上下動させ、位置調整を行
った後、Ｘ線管５よりＸ線を発生させながら、直動ステ
ージモータ７によって、ラインセンサ６が撮像面Ｓに沿
って直線移動され、これに合わせて回転アーム４も回転
駆動される。

【００２６】この際、通常、被検体Ｂは縦横等倍率で撮
像されるが、かかる場合、Ｘ線管５を回転アーム４に対
してスライドさせ、或いは回転アーム４をスライド部３
ｄに対してスライドさせる等することで、Ｘ線焦点ｘと
回転中心ｃとを一致させる。図２ａは、Ｘ線焦点ｘと回
転中心ｃを一致させた状態を示した模式図であり、図２
ａ−ｓは、図１ｂに対応した側面図を、又、図２ａ−ｕ
は、図１ａに対応した平面図をそれぞれ示している。ま
た、図２において、ｃは回転中心、ｘはＸ線焦点の位置
を、Ｂは被検体、Ｓはラインセンサ６の移動面をそれぞ
れ示している。

【００２７】ここで、被検体Ｂと回転中心ｃ，Ｘ線焦点
ｘとの距離をＬXB、Ｓと回転中心ｃ，Ｘ線焦点ｘとの距
離をＬXSとすると、Ｘ線像の縦横の倍率Ｋはいずれも、 Ｋ＝ＬXS／ＬXB となる。

【００２８】なお、倍率Ｋを変更したい場合は、Ｘ線管
５及び回転アーム４を適宜スライドさせることで、撮像
面Ｓと回転中心ｃ，Ｘ線焦点ｘとの距離ＬXSを適宜変更
すればよい。

【００２９】Ｘ線撮像を行う場合、特定部位の診断等の
ため、Ｘ線像の縦横の倍率を個別に設定したい場合があ
る。

【００３０】図２ｂ−ｓ，ｂ−ｕは、Ｘ線像の横方向の
倍率を変更した場合の回転中心ｃ，Ｘ線焦点ｘの位置関
係を示した模式図で、例えば、Ｘ線管５を回転アーム４
に対してラインセンサ６側にスライドさせることで、回
転中心ｃに対してＸ線焦点ｘをＬm だけ撮像面Ｓ側に位
置させた状態を示している。

【００３１】同図において、横方向及び縦方向の倍率Ｋ
T ，ＫY は、 ＫT ＝ＬXS／ＬXB ＫY ＝（ＬXS−Ｌm ）／（ＬXB−Ｌm ） となり、横方向倍率ＫY が拡大する。

【００３２】図２ｃ−ｓ，ｃ−ｕは、Ｘ線像の縦方向の
倍率を変更した場合の回転中心ｃ，Ｘ線焦点ｘの位置関
係を示した模式図で、例えば、スライド部３ｄを支持ア
ーム３及び回転アーム４に対してラインセンサ６側にス
ライドさせることで、Ｘ線焦点ｘに対して回転中心ｃを
Ｌm だけ撮像面Ｓ側に位置させた状態を示している。同
図において、横方向及び縦方向の倍率ＫT ，ＫY は、 ＫT ＝（ＬXS−Ｌm ）／（ＬXB−Ｌm ） ＫY ＝ＬXS／ＬXB となり、縦方向倍率ＫT が拡大する。

【００３３】なお、以上の実施例では、Ｘ線管５とライ
ンセンサ６を回転アーム４を介して一体的に回転させる
構成を示したが、本発明は、Ｘ線管の回転移動に合わせ
てラインセンサがＸ線管とその回転中心とを結ぶ線上に
位置するよう前記ラインセンサを移動させるよう構成し
てもよい。例えば、ラインセンサを上下動の直線移動さ
せる駆動手段を設け、Ｘ線管の回転角に応じて、常にＸ
線管とその回転中心とを結ぶ線上に位置するようかかる
駆動手段をコンピュータ制御するよう構成すればよい。

【００３４】図３は、本発明の他の実施例を示したブロ
ック図であり、図１の構成において図示されていない、
撮像画像メモリ１１、演算制御手段１０、縦方向拡大手
段１０ａ、横方向拡大手段１０ｂ、画像メモリ１２、及
びＸ線管駆動手段１３が示されている。

【００３５】撮像画像メモリ１１は、ラインセンサ６よ
り得られた撮像データを一時的に保存し、縦方向拡大手
段１０ａは、撮像画像メモリ１１から読み出した撮像デ
ータに対して、画像の横方向を任意に拡大或いは縮小す
ると共に、横方向拡大手段１０ｂは、画像の縦方向を任
意に拡大或いは縮小する。そして、これらの拡大或いは
縮小率は演算制御手段１０によって任意に設定される。

【００３６】画像メモリ１２は、撮像画像メモリ１１か
ら読み出され、縦方向拡大手段１０ａ、横方向拡大手段
１０ｂで拡大率が変更された画像を記憶し、表示手段１
４は記憶された画像の表示を行う。

【００３７】Ｘ線管駆動手段１３は、演算制御手段１０
の指示に基づきＸ線管５を図１の４方向に沿って移動さ
せる。

【００３８】演算制御手段１０は、縦方向拡大手段１０
ａ、横方向拡大手段１０ｂに対して撮像画像の倍率設定
指示を与えると共に、Ｘ線管駆動手段１３に対して、Ｘ
線管５の移動指示を与える。

【００３９】かかる構成を備えた走査型Ｘ線撮像装置の
動作例を説明すると、まず、演算制御手段１０はＸ線管
駆動手段１３に対して、Ｘ線管５を図１におけるＣより
ラインセンサ６側へ所定量、例えば、図２ｂに示される
ように、Ｌｍだけ移動させるよう指示すると共に、上述
したように、得られる画像の縦方向と横方向の倍率ＫT
，ＫY は、 ＫT ＝ＬXS／ＬXB ＫY ＝（ＬXS−Ｌm ）／（ＬXB−Ｌm ） を計算する。

【００４０】そして、かかる場合、縦方向倍率ＫY が拡
大しているため、演算制御手段１０は、縦方向拡大手段
１０ａに拡大率ＫT ／ＫY を横方向拡大手段１０ｂに拡
大率１を設定する。

【００４１】これにより、ラインセンサ６より得られた
撮像画像は、縦横等倍の画像となり、Ｘ線管５をＣより
前方に移動し、Ｘ線効率を高めた場合であっても、等倍
の画像が得られる。

【００４２】一方、図２ｃに示されるように、ＣをＬｍ
だけラインセンサ６側に移動させる場合は、演算制御手
段１０は、その旨Ｘ線管駆動手段１３に対して指示する
と共に、上述したように、得られる画像の縦方向と横方
向の倍率ＫT ，ＫY ＫT ＝（ＬXS−Ｌm ）／（ＬXB−Ｌm ） ＫY ＝ＬXS／ＬXB を計算する。

【００４３】かかる場合、縦方向倍率ＫT が拡大してい
るため、演算制御手段１０は、縦方向拡大手段１０ａに
拡大率１を横方向拡大手段１０ｂに拡大率ＫY ／ＫT を
設定する。

【００４４】これにより、ラインセンサ６より得られた
撮像画像は、縦方向にのみ縦横等倍の画像となり、Ｘ線
管５をＣより前方に移動し、Ｘ線効率を高めた場合であ
っても、等倍の画像が得られる。

【００４５】以上の通り、本発明によれば、少ないＸ線
強度で同質の画像が得られるため、通常より小さい容量
のＸ線管を用いることができると共に、Ｘ線管５を前方
に移動したことによる前方被検体の体厚から生じる画像
の歪みは、横方向または縦方向のいずれかのみとするこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線管とラインセンサ
との対向線上に設定した所定回転中心の回りにＸ線管を
回転移動可能とし、Ｘ線管の回転移動に合わせてライン
センサがＸ線管と回転中心とを結ぶ線上に位置するよう
ラインセンサを移動させるよう構成したため、縦横の倍
率がそれぞれ異なるＸ線像を得ることができる。

【００４７】また、少ないＸ線強度で同質の画像が得ら
れるため、通常より小さい容量のＸ線管を用いることが
できると共に、Ｘ線管を前方に移動したことによる前方
被検体の体厚から生じる画像の歪みは、横方向または縦
方向のいずれかのみとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる走査型Ｘ線撮像装置の全体概略
図である。

【図２】Ｘ線管の回転中心と、Ｘ線焦点との位置関係に
よりＸ線像の縦横の倍率が変わることを示す補助図であ
る。

【図３】本発明にかかる走査型Ｘ線撮像装置のブロック
図である。

【符号の説明】

１ ベース板 ２ 上下動機構 ３ 支持アーム ４ 回転アーム ５ Ｘ線管 ６ ラインセンサ ７ 直動ステージモータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線管と、これに対向して配設されたラ
   インセンサを有し、前記ラインセンサを移動させること
   で被検体の透過像を得る走査型Ｘ線撮像装置において、 前記Ｘ線管を前記ラインセンサとの対向線上に設定した
   所定回転中心の回りに回転移動させると共に、前記Ｘ線
   管の回転移動に合わせて前記ラインセンサが前記Ｘ線管
   と前記回転中心とを結ぶ線上に位置するよう前記ライン
   センサを移動させる駆動手段を備えたことを特徴とする
   走査型Ｘ線撮像装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、前記ラインセンサを被
   検体の撮像面に沿って直線移動させることを特徴とする
   請求項１記載の走査型Ｘ線撮像装置。
3. 【請求項３】 Ｘ線管と、これに対向して配設されたラ
   インセンサを有し、前記ラインセンサを移動させること
   で被検体の透過像を得る走査型Ｘ線撮像装置において、 所定の回転軸回りに回転可能に配設された回転アーム
   と、前記回転アームに沿って移動可能に配設されたＸ線
   管と、前記Ｘ線管と対向した状態で前記回転アームに沿
   ってスライド可能に保持されたラインセンサと、前記ラ
   インセンサを被検体の撮像面に沿って直線移動させるセ
   ンサ駆動手段と、を備えたことを特徴とする走査型Ｘ線
   撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した走査型Ｘ線撮像装置
   において、 得られた画像の横方向及び縦方向を任意に拡大或いは縮
   小する画像拡大縮小手段を備えたことを特徴とする走査
   型Ｘ線撮像装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載した走査型Ｘ線撮像装置
   において、 前記所定回転軸、前記Ｘ線管、及び前記ラインセンサの
   順で位置するよう前記Ｘ線管を配設すると共に、 前記画像拡大縮小手段は、前記Ｘ線管の回転移動及び前
   記ラインセンサの移動により得られた画像の縦方向と横
   方向の拡大或いは縮小率が等しくなるよう、当該画像の
   横方向及び縦方向の拡大或いは縮小を行うことを特徴と
   する走査型Ｘ線撮像装置。