WO2014054417A1 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

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WO2014054417A1
WO2014054417A1 PCT/JP2013/075045 JP2013075045W WO2014054417A1 WO 2014054417 A1 WO2014054417 A1 WO 2014054417A1 JP 2013075045 W JP2013075045 W JP 2013075045W WO 2014054417 A1 WO2014054417 A1 WO 2014054417A1
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ray
image
ray tube
fpd
imaging
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PCT/JP2013/075045
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智晴 奥野
尚 丸目
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株式会社島津製作所
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Publication date
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Priority to JP2014539658A priority patent/JP6102935B2/ja
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/547—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B6/5241—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT combining overlapping images of the same imaging modality, e.g. by stitching
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4452—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being able to move relative to each other

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging apparatus that performs long imaging such as slot imaging in which a plurality of X-ray images are connected to acquire a long image.
  • an X-ray imaging apparatus is opposed to an X-ray imaging table having a top plate on which the subject M is placed, an X-ray tube that irradiates (exposes) X-rays toward the subject, and the X-ray tube. And an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject.
  • the X-ray tube is held by, for example, an X-ray tube holding device suspended from the ceiling.
  • the X-ray detector is provided in a position opposite to the X-ray tube in the X-ray imaging table with the top plate interposed therebetween.
  • slot photographing slot radiography
  • X-rays are narrowed down in a slit shape
  • X-ray images are obtained by continuous imaging while the X-ray tube and the X-ray detector are moved in parallel, and a plurality of X-ray images are joined together. An image is obtained.
  • JP 2010-075245 JP 2010-240247 A International Publication No. 2010/050032
  • the X-ray imaging apparatus performs imaging so that the X-ray axis that is the center of X-rays emitted from the X-ray tube is positioned at the center of the detection surface that is the X-ray detection region of the X-ray detector. That is, the X-ray tube and the X-ray detector are synchronously moved along the body axis direction of the subject so that the relative positions of the X-ray tube and the X-ray detector are always equal. For this reason, it is necessary to drive the X-ray tube and the X-ray detector at the same timing and the movement speeds of the X-ray tube and the X-ray detector.
  • the X-ray tube and the X-ray detector are driven independently, it is difficult to match the above timing and moving speed with high accuracy.
  • the X-ray tube and the X-ray detector are accelerated so that the time until the X-ray tube and the X-ray detector are in a state of constant velocity movement coincide.
  • FPD flat panel X-ray detector
  • the FPD is generally heavier than the X-ray tube. If the acceleration time is slow on either side, the time until shooting will increase by the delay.
  • the conventional apparatus has to perform complicated control, and this requires an expensive motor such as an AC servo motor. Therefore, the apparatus has become expensive.
  • Patent Document 3 discloses the following problem. In other words, the movement of the FPD does not always follow the setting, and the position is somewhat shifted from the setting. If the relative movement distance of the FPD with respect to the subject is too long, a fluoroscopic image of the subject reflected in the slit-like image is obtained. Misalignment unexpectedly. Then, since the FPD is regarded as moving as set and the slit images are superimposed, the perspective images that are unexpectedly misaligned are superimposed on each other. Therefore, Patent Document 3 proposes to minimize the positional deviation of the fluoroscopic image reflected in the slit-like image by minimizing the relative movement distance of the FPD. However, it is desirable to obtain a long image in which the influence of positional deviation is suppressed regardless of the relative movement distance of the X-ray tube or the FPD.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an X-ray imaging apparatus capable of simplifying control of an X-ray tube and an X-ray detector in long imaging.
  • an X-ray imaging apparatus includes an X-ray source that emits X-rays toward a subject, an X-ray source moving unit that moves the X-ray source along the body axis of the subject, An X-ray detector that is provided opposite to the X-ray source and detects X-rays transmitted through the subject and outputs them as an X-ray image, and along the body axis of the subject independently of the X-ray source An X-ray detector moving unit that moves the X-ray detector, and an area that is provided on the X-ray irradiation side of the X-ray source and is narrower than the detection area of the X-ray detector in the moving direction of the X-ray detector X-ray imaging of an X-ray irradiation region image that is a region in which the collimated X-ray is reflected in the X-ray image and a collimator that moves
  • An X-ray irradiation area discriminating unit that discriminates every time and position information of the X-ray source for each X-ray imaging An X-ray irradiation area such that the center of the X-ray detector movement direction in each of the X-ray irradiation area images is the X-ray incidence position at the time of imaging based on the position information acquisition unit and the position information
  • a long image creation unit that creates a long image by shifting the images and joining the X-ray irradiation region images together.
  • the X-ray source irradiates the subject with X-rays and is moved along the body axis of the subject by the X-ray source moving unit.
  • the X-ray detector is provided facing the X-ray source, detects X-rays that have passed through the subject, and outputs them as an X-ray image.
  • the X-ray detector moving unit moves the X-ray detector along the body axis of the subject independently of the X-ray source.
  • a collimator is provided on the X-ray irradiation side of the X-ray source.
  • the collimator focuses irradiation X-rays in a region narrower than the detection region of the X-ray detector in the moving direction of the X-ray detector and moves following the X-ray source.
  • the X-ray irradiation area discriminating unit discriminates for each X-ray imaging an X-ray irradiation area image that is an area in which collimated X-rays are reflected in the X-ray image.
  • the position information acquisition unit acquires position information of the X-ray source for each X-ray imaging.
  • the long image creation unit determines the X-ray irradiation area so that the center of the X-ray detector movement direction in each X-ray irradiation area image is the X-ray incidence position at the time of imaging based on the position information.
  • a long image is created by shifting the images and joining the X-ray irradiation region images together.
  • the X-ray irradiation area determination unit is an X-ray irradiation that is an area in which the collimated X-ray is reflected in the X-ray image.
  • the region image is determined for each X-ray imaging, and the position information acquisition unit acquires the X-ray source position information for each X-ray imaging.
  • the long image creation unit determines the X-ray irradiation area so that the center of the X-ray detector movement direction in each X-ray irradiation area image is the X-ray incidence position at the time of imaging based on the position information.
  • a long image is created by shifting the images and joining the X-ray irradiation region images together.
  • the X-ray irradiation area images can be obtained with certainty, and the X-ray irradiation area images can be joined together with high accuracy. it can.
  • the control since it is not necessary to make the timing of movement of the X-ray tube and the X-ray detector and their movement speeds the same, the control becomes simple and the apparatus can be made inexpensive.
  • the conventional X-ray imaging apparatus is controlled so that the X-ray axis of the X-ray irradiated from the X-ray source is positioned at the center of the detection surface which is the X-ray detection area of the X-ray detector. Therefore, the long imaging range is a distance corresponding to the moving distance of the X-ray detector.
  • the long imaging range is set wide even if the movement distance of the X-ray detector is the same as the conventional one. can do.
  • the X-ray irradiation region image corresponding to the slit-like image is determined from the X-ray image.
  • the X-ray irradiation area image is an irradiation X-ray area narrowed down to an area narrower than the detection area of the X-ray detector. Therefore, when X-rays are irradiated from an X-ray source at a predetermined position, even if the X-ray detector is slightly displaced, it can be determined if the irradiated X-rays are within the detection region of the X-ray detector.
  • the X-ray irradiation area images to be obtained are the same.
  • the X-ray detector moving unit moves the X-ray detector slower on average than the X-ray source.
  • “Slow on average” here means slow when compared on average through a series of operations from the start to the end of shooting.
  • a high-power motor has been used to move an X-ray detector that is heavier than the X-ray source in the same manner as the X-ray source.
  • a motor having a smaller output than the conventional one Therefore, a power-saving and inexpensive motor can be used, and the apparatus can be made inexpensive.
  • an example of the position information acquisition unit is an X-ray source position sensor.
  • the position information of the actual X-ray source can be obtained, so that even when there is an error (positional deviation), the X-ray irradiation region images can be connected with high accuracy.
  • Patent Document 3 As described above, when X-rays are emitted from an X-ray source at a predetermined position, even if the X-ray detector is slightly displaced, it is determined if the irradiated X-rays are within the detection region of the X-ray detector.
  • the X-ray irradiation region images obtained in this way are the same. Further, if the actual position information of the X-ray source is used, the X-ray irradiation area images can be connected in consideration of the positional deviation of the X-ray source. Therefore, it is possible to obtain a long image in which the influence of the positional deviation is suppressed regardless of the relative movement distance of the X-ray source or the X-ray detector.
  • an example of the position information is calculated from imaging time interval information and X-ray source moving speed information.
  • the X-ray imaging time interval and the moving speed of the X-ray source are constant, for example, there is no need to provide an X-ray source position sensor. Therefore, the configuration is simplified and the apparatus can be made inexpensive.
  • an example of the X-ray irradiation region image is an image extracted from the X-ray image. Images other than the X-ray irradiation area can be removed, and the data capacity can be made smaller than the original X-ray image.
  • the X-ray irradiation area determination unit adds the position information to the X-ray irradiation area image every X-ray imaging.
  • management of an X-ray irradiation area image and position information can be simplified. For example, even when the order of a plurality of X-ray irradiation area images for creating a long image is changed, the position of the X-ray irradiation area image when the images are joined by the position information added to the X-ray irradiation area image Can know.
  • the X-ray source moving unit moves the X-ray source at a constant speed. Thereby, control is simple and a long image of stable quality can be obtained.
  • an X-ray source that irradiates the subject with X-rays, and an X-ray source angle changing unit that changes the angle of the X-ray source around an axis set in advance so as to follow the body axis of the subject;
  • An X-ray detector that is provided opposite to the X-ray source and detects X-rays transmitted through the subject and outputs them as an X-ray image; and on the body axis of the subject independently of the X-ray source
  • An X-ray detector moving unit that moves the X-ray detector along the X-ray detector, and an X-ray detector on the X-ray irradiation side of the X-ray source, the detection area of the X-ray detector in the moving direction of the X-ray detector
  • a collimator that narrows the irradiated X-rays in a narrow area and moves following the angle of the X-ray source, and an X-ray irradiation area image that is an area in
  • An X-ray irradiation area discriminating unit for discriminating each radiograph and angle information of the X-ray source for each radiograph.
  • An angle information acquisition unit that performs X-ray irradiation based on the angle information so that the center of each X-ray irradiation region image in the direction of movement of the X-ray detector is the position of X-ray irradiation at the time of imaging.
  • An X-ray imaging apparatus comprising: a long image creation unit that shifts region images and creates a long image by joining the X-ray irradiation region images together.
  • the above-described configuration includes an X-ray source angle changing unit instead of the X-ray source moving unit described above, and an angle information acquiring unit instead of the position information acquiring unit.
  • the X-ray irradiation region determination unit is configured to collimate X-rays in the X-ray image.
  • the X-ray irradiation area image which is the area in which is reflected, is determined for each X-ray imaging, and the angle information acquisition unit acquires the position information of the X-ray source for each X-ray imaging.
  • the long image creation unit determines the X-ray irradiation region so that the center of the X-ray detector movement direction in each X-ray irradiation region image is the X-ray irradiation position at the time of imaging based on the angle information.
  • a long image is created by shifting the images and joining the X-ray irradiation region images together.
  • the conventional X-ray imaging apparatus is controlled so that the X-ray axis of the X-ray irradiated from the X-ray source is positioned at the center of the detection surface which is the X-ray detection area of the X-ray detector. Therefore, the long imaging range is a distance corresponding to the moving distance of the X-ray detector.
  • the long imaging range is set wide even if the movement distance of the X-ray detector is the same as the conventional one. can do.
  • the X-ray irradiation region determination unit is configured to detect collimated X-rays in the X-ray image.
  • An X-ray irradiation area image which is a reflected area, is determined for each X-ray imaging, and the position information acquisition unit acquires X-ray source position information for each X-ray imaging.
  • the long image creation unit determines the X-ray irradiation area so that the center of the X-ray detector movement direction in each X-ray irradiation area image is the X-ray incidence position at the time of imaging based on the position information.
  • a long image is created by shifting the images and joining the X-ray irradiation region images together.
  • the X-ray irradiation area images can be obtained with certainty, and the X-ray irradiation area images can be joined together with high accuracy. it can.
  • the control since it is not necessary to make the timing of movement of the X-ray tube and the X-ray detector and their movement speeds the same, the control becomes simple and the apparatus can be made inexpensive.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray imaging apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure where it uses for description of the setting method of long imaging
  • (A) is a diagram for explaining the operation of the X-ray irradiation region discriminating unit
  • (b) is a diagram showing a profile of pixel values of the line L in (a), and (c) is an X-ray irradiation region discrimination. It is a figure which shows an example of the output image of a part.
  • (A)-(e) It is a figure where it uses for description of a X-ray irradiation area
  • (A), (b) is a figure where it uses for operation
  • FIG. It is a figure which shows schematic structure of the X-ray imaging apparatus which concerns on a modification. It is a figure where it uses for description of the calculation method of the position of X-ray irradiation.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment.
  • the X-ray imaging apparatus 1 is provided so as to face the top plate 2 on which the subject M is placed, the X-ray tube 3 that irradiates the subject M with X-rays, and the X-ray tube 3. And a flat panel X-ray detector (FPD) 4 that outputs an X-ray image by detecting X-rays transmitted through the X-ray.
  • the X-ray tube 3 corresponds to the X-ray source of the present invention
  • the FPD 4 corresponds to the X-ray detector of the present invention.
  • the X-ray tube 3 is controlled by the X-ray tube control unit 5.
  • the X-ray tube controller 5 has a high voltage generator 6 that generates the tube voltage and tube current of the X-ray tube 3.
  • the X-ray tube controller 5 irradiates X-rays from the X-ray tube 3 in accordance with X-ray irradiation conditions such as tube voltage, tube current, and irradiation time. Further, a collimator 7 is provided on the X-ray irradiation side of the X-ray tube 3 to narrow down the X-rays irradiated from the X-ray tube 3.
  • the collimator 7 includes, for example, four leaves (not shown). These four leaves shield the X-rays emitted from the X-ray tube 3 and irradiate the X-rays in a rectangular region having an arbitrary size.
  • the collimator 7 in FIG. 1 is configured to focus the irradiated X-rays on a region R2 that is in the body axis direction 11 (X direction) of the subject M and is narrower than the detection region R1 of the FPD 4, for example.
  • the collimator 7 moves following the X-ray tube 3. That is, the collimator 7 moves integrally with the X-ray tube 3.
  • the FPD 4 has a horizontal and vertical two-dimensional matrix shape in which a large number of X-ray detection elements that detect X-rays by converting them into electric signals on an X-ray detection surface on which a transmission X-ray image of a detection target (subject M) is projected. Is arranged. Examples of the array matrix of the X-ray detection elements include horizontal: several thousand ⁇ vertical: several thousand.
  • the X-ray detection element is configured as a direct conversion type in which X-rays are directly converted into electric signals, or an indirect conversion type in which X-rays are once converted into light and then converted into electric signals.
  • the X-ray imaging apparatus 1 also includes an X-ray tube moving unit 8 that moves the X-ray tube 3 along the body axis direction 11 of the subject M, and the body axis direction of the subject M independently of the X-ray tube 3. 11 and an X-ray detector moving unit 9 that moves the FPD 4 along the line 11. Both the X-ray tube moving unit 8 and the X-ray detector moving unit 9 move the X-ray tube 3 and the FPD 4 along the body axis direction 11 (X direction) of the subject M. That is, the X-ray detector moving unit 9 moves the FPD 4 in parallel with the moving direction of the X-ray tube 3.
  • the X-ray tube moving unit 8 performs X-ray imaging by moving the X-ray tube 3 at a constant speed and irradiating X-rays from the X-ray tube 3 moved at a constant speed.
  • the X-ray tube moving unit 8 is configured by, for example, an AC servo motor, and the X-ray detector moving unit 9 is configured by, for example, a DC brush motor.
  • the X-ray tube moving unit 8 corresponds to the X-ray source moving unit of the present invention.
  • an A / D converter 13, an image processing unit 15, and a main control unit 17 are provided in order.
  • the A / D converter 13 converts the analog X-ray image (X-ray detection signal) output from the FPD 4 into a digital X-ray image.
  • the image processing unit 15 performs necessary processing such as gradation processing on the digitally converted X-ray image, and outputs the processed X-ray image G1.
  • the main control unit 17 comprehensively controls each component of the X-ray imaging apparatus 1 and includes a central processing unit (CPU) and the like. For example, the main control unit 17 controls the X-ray tube moving unit 8 and the X-ray detector moving unit 9 to move the X-ray tube 3 and the FPD 4.
  • the X-ray imaging apparatus 1 includes a display unit 19, an input unit 21, and a storage unit 23.
  • the display unit 19 includes a monitor or the like.
  • the input unit 21 includes a keyboard, a mouse, and the like.
  • the storage unit 23 includes a removable storage medium such as a ROM (Read-only Memory), a RAM (Random-Access Memory), or a hard disk.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a setting method for long shooting.
  • a long photographing range S that is between the symbols A and B is set.
  • the positions of the symbols A and B are set while irradiating visible light with a projector (not shown) such as a collimator lamp or a laser marker provided in the collimator 7.
  • a projector such as a collimator lamp or a laser marker provided in the collimator 7.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the long photographing range S, the photographing ranges E for each time, the overlapping portion OL, and the like.
  • An overlapping portion OL is set in the two adjacent photographing ranges E.
  • the X-ray imaging apparatus 1 further includes an X-ray tube position sensor 31 that acquires position information of the X-ray tube 3 for each X-ray imaging in the body axis direction 11 of the subject M, and an X-ray image G1 acquired by the FPD 4.
  • the X-ray irradiation region discriminating unit 33 that discriminates an X-ray irradiation region image G2 (see FIG. 4A) irradiated with X-rays by performing image processing on the basis of the X-ray tube 3 position information P.
  • the X-ray irradiation area image G2 is shifted so that the center of the movement direction of the FPD 4 in each X-ray irradiation area image G2 is the X-ray incidence position at the time of imaging, and the X-ray irradiation area images G2 are joined together.
  • the X-ray tube position sensor 31 corresponds to the position information acquisition unit of the present invention.
  • the X-ray tube position sensor 31 acquires position information P of the X-ray tube 3 in the body axis direction 11 of the subject M for each X-ray imaging.
  • the position information P of the X-ray tube 3 by the X-ray tube position sensor 31 is actual position information P including an error.
  • the X-ray tube position sensor 31 is configured by a linear encoder or the like.
  • position information (or positions) P for the first, second, and third X-ray imaging are indicated by reference signs P1, P2, and P3, respectively, and n-th position information P is indicated by reference sign Pn. Note that the first, second, third,..., N-th position information P1, P2, P3,.
  • the X-ray irradiation area discriminating unit 33 discriminates for each X-ray imaging an X-ray irradiation area image G2 that is an area in which X-rays collimated in a slit shape are reflected in the X-ray image G1.
  • an X-ray image G1 is an image obtained by detecting X-rays in the entire detection region of the FPD 4, for example.
  • the X-ray irradiation area determination unit 33 determines an X-ray irradiation area image G2 from the X-ray image G1.
  • the image NI shows a region shielded by the leaf of the collimator 7.
  • FIG. 4B is a diagram showing a profile PF of pixel values (luminance) of the line L in FIG.
  • the discrimination of the X-ray irradiation region image G2 is performed, for example, by detecting a position where the pixel value indicating the X-ray intensity greatly changes and setting it as a boundary.
  • an existing method such as edge detection processing is used.
  • the X-ray image G1 may not be detected in the entire detection area of the FPD 4, but it is necessary to be an image larger than the X-ray irradiation area image G2 in order to obtain the effect of the present invention.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating an example of an output image of the X-ray irradiation area determination unit 33.
  • the X-ray irradiation region determination unit 33 cuts out and extracts the X-ray irradiation region image G2 from the X-ray image G1. That is, the X-ray irradiation area determination unit 33 outputs only the X-ray irradiation area image G2.
  • the X-ray irradiation area determination unit 33 adds the position information P of the X-ray tube 3 to the X-ray irradiation area image G2 for each X-ray imaging. That is, the X-ray irradiation region image G2 is related to the position information P of the X-ray tube 3 when the X-ray irradiation region image G2 is acquired. For example, the position of the X-ray tube 3 is related to the X-ray irradiation region image G2. Information P is included. This association process is performed for each X-ray irradiation region image G2. The position information P of the X-ray tube 3 has been added to the X-ray irradiation area image G2, but the X-ray irradiation area image G2 and the position information P may be separate.
  • the positional relationship between the X-ray tube 3 and the FPD 4 is allowed to some extent for the purpose of simplifying the control. If this is the case, the X-ray tube 3 and the FPD 4 will not move with the same behavior. From this point of view, it seems that a positional shift may occur when the long image G3 is acquired by joining the X-ray irradiation region images G2. However, according to the configuration of the present invention, there is no influence on the long image G3 even under such circumstances.
  • FIG. 5 explains the reason.
  • FIG. 5A shows a state in which the irradiation X-rays focused by the collimator 7 are located at the center of the detection surface 4 a of the FPD 4. In other words, the X-ray tube 3 and the FPD 4 are moving as ideal.
  • FIG. 5B shows a state in which the FPD 4 is shifted to the right side of the drawing with respect to the FPD 4 in FIG. 5A, and the irradiation X-rays focused to the same shape as FIG. It is located on the end side of the detection surface 4a. In other words, this is a case where the X-ray tube 3 and the FPD 4 are moving out of ideal.
  • FIGS. 5A and 5B are both at the position P1 corresponding to the position information P1, for example.
  • X-ray images G1 acquired by X-ray imaging in the states of FIGS. 5A and 5B are shown in FIGS. 5C and 5D, respectively.
  • the X-ray irradiation area determination unit 33 determines an X-ray irradiation area image G2 from the X-ray image G1.
  • FIG. 5E shows the determined X-ray irradiation region image G2. That is, when the X-ray tube 3 is imaged at the same position P1 in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the imaged position P1 is the same.
  • the acquired X-ray irradiation region image G2 is the same after all. If so, the spatial relationship between the X-ray irradiation region image G2 and the position indicated by the position information of the X-ray tube 3 does not change depending on the positional deviation of the FPD 4 with respect to the X-ray tube 3. Therefore, if a long image is generated while shifting the X-ray irradiation region image G2 based on the associated position information P, an image with no shift is obtained.
  • the long image creation unit 35 shifts each X-ray irradiation region image G2 which is a fragment obtained by extracting the shape of the X-ray irradiation region based on the position information P of the X-ray tube 3, and each X-ray irradiation region image G2 is shifted. Create long images by joining them together.
  • the long image creation unit 35 arranges the X-ray irradiation region images G2 so as to be arranged in the order of the respective photographing ranges E of the long photographing range S of FIG.
  • the position information P1 serving as a position reference and the position information of the X-ray tube 3 each time.
  • the relative distances with P2, P3,..., Pn are calculated.
  • the X-ray irradiation region image G2 corresponding to each position information P (P1, P2, P3,..., Pn) is shifted and arranged using the calculated relative distance.
  • a plurality of X-ray irradiation region images G2 are connected at the arranged position to generate one long image.
  • the relative distance is based on the reference line SL of each X-ray irradiation region image G2 (see FIG. 6).
  • the X-ray irradiation region determination unit 33 and the main control unit 17 calculate a value at which the width R2 of the X-ray irradiation region image G2 is halved. .
  • the reference line SL is obtained by straightening a wavy line after calculating 1/2 of the width R2.
  • it may be obtained by calculating 1 ⁇ 2 of the width R2 after straightening the wavy end portions Eg1, Eg2.
  • Linearization is performed using, for example, statistical values (average value, maximum value, minimum value, mode value, or median value).
  • FIG. 6 for convenience of illustration, a part of the drawing is omitted in order to show the overlapping portion OL of the X-ray irradiation region image G2.
  • long shooting conditions are set.
  • the long shooting conditions for example, a long shooting range S, each shooting range E, an overlapped portion OL, and the number of shootings are set. This setting is performed by the input unit 21 or the like.
  • the shooting position for each time is set as follows, for example.
  • the region R2 in the movement direction of the FPD 4 is set to 100 mm, and the overlapping portion OL where two adjacent X-ray irradiation regions overlap is set to 10 mm.
  • the main control unit 17 executes movement control of the X-ray tube moving unit 8 and the X-ray detector moving unit 9 according to the long imaging conditions.
  • the X-ray tube 3 and the FPD 4 independently translate, and irradiate X-rays from the X-ray tube 3 a plurality of times, that is, at each imaging position.
  • X-rays irradiated from the X-ray tube 3 pass through the subject M and enter the detection surface 4 a of the FPD 4.
  • the FPD 4 detects the incident X-ray and outputs an X-ray image G1.
  • the output X-ray image (X-ray detection signal) G1 is digitized by the A / D converter 13.
  • the digitized X-ray image is subjected to necessary processing by the image processing unit 15 and then stored in the storage unit 23 or the like.
  • the X-ray tube position sensor 31 acquires (detects) actual position information P of the X-ray tube 3 that is coordinate information in the moving direction of the X-ray tube 3. Then, the data is transferred to the X-ray irradiation area determination unit 33 or the storage unit 23.
  • the X-ray image G1 stored in the storage unit 23 or the like is transferred to the X-ray irradiation region determination unit 33.
  • the X-ray irradiation area discriminating unit 33 discriminates an area of the X-ray image G1 that has been irradiated with X-rays focused in a slit shape.
  • the X-ray irradiation region determination unit 33 outputs an X-ray irradiation region image G2 extracted by cutting out the determined X-ray irradiation region, and stores it in the storage unit 23 or the like.
  • the X-ray irradiation region discriminating unit 33 converts the position information P of the X-ray tube 3 at the time of X-ray imaging acquired by the X-ray tube position sensor 31 into an X-ray irradiation region image G2 corresponding to the position information P.
  • the addition of the position information P to the X-ray irradiation region image G2 is not limited to the X-ray irradiation region determination unit 33.
  • the main control unit controls the X-ray irradiation region image G2 stored in the storage unit 23. 17 may do.
  • the long image creation unit 35 performs X-ray irradiation based on each X-ray irradiation region image G2 stored in the storage unit 23 and the like and the position information P of the X-ray tube 3 added to each X-ray irradiation region image G2.
  • a long image G3 is created by overlaying the region image G2 relatively shifted (see FIG. 6). The created long image G3 is displayed on the display unit 19 or stored in the storage unit 23.
  • the X-ray tube 3 emits X-rays toward the subject M, and is moved along the body axis direction 11 of the subject M by the X-ray tube moving unit 8. .
  • the FPD 4 is provided facing the X-ray tube 3, detects X-rays that have passed through the subject M, and outputs them as an X-ray image G 1.
  • the X-ray detector moving unit 9 moves the FPD 4 along the body axis direction 11 of the subject M independently of the X-ray tube 3.
  • a collimator 7 is provided on the X-ray irradiation side of the X-ray tube 3.
  • the collimator 7 narrows the irradiated X-rays in a region R2 narrower than the detection region R1 of the FPD 4 in the movement direction of the FPD 4 and moves following the X-ray tube 3.
  • the X-ray irradiation area determination unit 33 determines an X-ray irradiation area image G2 that is an area in which the collimated X-ray is reflected in the X-ray image G1, for each X-ray imaging. Further, the X-ray tube position sensor 31 acquires position information P of the X-ray tube 3 for each X-ray imaging.
  • the long image creation unit 35 sets the X-ray irradiation area so that the center in the direction of movement of the FPD 4 in each X-ray irradiation area image G2 is the X-ray incident position at the time of imaging.
  • the long image G3 is created by shifting the image G2 and joining the X-ray irradiation region images G2.
  • the X-ray irradiation area determination unit 33 is an X-ray irradiation that is an area in which the collimated X-ray is reflected in the X-ray image G1.
  • the region image G2 is determined for each X-ray imaging, and the X-ray tube position sensor 31 acquires the position information P of the X-ray tube 3 for each X-ray imaging.
  • the long image creation unit 35 sets the X-ray irradiation area so that the center in the direction of movement of the FPD 4 in each X-ray irradiation area image G2 is the X-ray incident position at the time of imaging.
  • the long image G3 is created by shifting the image G2 and joining the X-ray irradiation region images G2.
  • the X-ray irradiation region image G2 can be obtained with certainty, and the X-ray irradiation region images G2 can be connected with high accuracy. it can.
  • the control since it is not necessary to make the timing of movement of the X-ray tube 3 and the FPD 4 and the movement speeds thereof the same, the control becomes simple and the apparatus can be made inexpensive.
  • the motor of the X-ray detector moving unit 9 that moves the FPD 4 can be a relatively inexpensive motor such as a DC brush motor instead of an expensive XC servo motor.
  • the operation command given to the X-ray tube moving unit 8 and the X-ray detector moving unit 9 at the same time is given only to the X-ray tube moving unit 8, for example, to the X-ray detector moving unit 9.
  • An operation command can be given after the first X-ray imaging.
  • the conventional X-ray imaging apparatus is controlled so that the X-ray axis ax of the X-rays emitted from the X-ray tube 3 is positioned at the center of the detection surface 4a that is the X-ray detection region of the FPD 4. Therefore, the long shooting range S is a distance J1 corresponding to the moving distance of the FPD 4 as shown in FIG.
  • X-ray imaging may be performed at any position on the detection surface 4a of the FPD 4. Therefore, even if the movement distance of the FPD 4 is the same as the conventional one, the long imaging is performed as the distance J2 in FIG.
  • the range S can be set wide.
  • the X-ray tube position sensor 31 is used. Therefore, since the actual position information P of the X-ray tube 3 can be obtained, even when there is an error, the X-ray irradiation region images G2 can be joined together with high accuracy.
  • the X-ray irradiation region image G2 is an image extracted from the X-ray image G1. Images other than the X-ray irradiation region image G2 can be removed, and the data capacity can be made smaller than that of the original X-ray image G1.
  • the X-ray irradiation area determination unit 33 adds position information P to the X-ray irradiation area image G2 for each X-ray imaging.
  • management of the X-ray irradiation region image G2 and the position information P can be simplified.
  • the X-ray irradiation at the time of joining is performed by the position information P added to the X-ray irradiation region image G2.
  • the position of the area image G2 can be known.
  • the X-ray tube moving unit 8 moves the X-ray tube 3 at a constant speed. Thereby, control is simple and the long image G3 of the stable quality can be obtained.
  • the X-ray irradiation region image G2 corresponding to the slit image is discriminated from the X-ray image G1.
  • the X-ray irradiation area image G2 is an irradiation X-ray area narrowed down to an area R2 narrower than the detection area R1 of the FPD 4. Therefore, when X-rays are irradiated from the X-ray tube 3 at a predetermined position, even if the FPD 4 is slightly displaced, the X-ray irradiation obtained by discrimination is obtained if the irradiation X-rays are within the detection region R1 of the FPD 4.
  • the area image G2 is the same. Furthermore, if the actual position information P of the X-ray tube 3 is used, the X-ray irradiation region images G2 can be connected in consideration of the positional deviation of the X-ray tube 3. Therefore, if the X-ray irradiation region image G2 discriminated from the X-ray image G1 is shifted based on the acquired position information P of the X-ray tube 3 and the X-ray irradiation region images G2 are connected, the X-ray tube 3 and the FPD 4 Regardless of the relative movement distance, a long image G3 in which the influence of the positional deviation is suppressed can be obtained.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • 8A and 8B are diagrams for explaining the operation of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment. Note that the description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.
  • the FPD 4 moves independently of the X-ray tube 3, but the moving method of the FPD 4 is not particularly specified. Therefore, in the second embodiment, for example, the X-ray detector moving unit 9 moves the FPD 4 later than the X-ray tube 3.
  • the X-ray detector moving unit 9 moves the FPD 4 on an average later than the X-ray tube 3.
  • Slow on average does not mean that the moving speed of the FPD 4 is instantaneously slower than that of the X-ray tube 3, but the movement of the X-ray tube 3 and FPD 4 that moves from the start to the end of long imaging.
  • Means slow average speed over distance. Moving on average slow can be performed by operating as follows. For example, as shown in FIG. 8A, at the start of imaging, the X-ray irradiation region including the X-ray axis ax is positioned in a region opposite to the moving direction of the detection surface 4a, which is one end side of the detection surface 4a of the FPD 4. To. Then, as shown in FIG. 8B, at the end of imaging, the X-ray irradiation region is positioned in the region on the moving direction side of the detection surface 4a which is the other end side of the detection surface 4a of the FPD 4.
  • X-ray imaging may be performed at any position on the detection surface 4a as long as the X-rays are within the detection surface 4a of the FPD 4.
  • the FPD 4 is moved by a preset movement distance. That is, if the detection surface 4a of the FPD 4 is used effectively, the movement amount of the FPD 4 can be suppressed.
  • the width R2 of the X-ray irradiation region which is the spread of X-rays, is not considered for convenience of explanation.
  • the X-ray detector moving unit 9 moves the FPD 4 on an average slower than the X-ray tube 3.
  • a high output motor has been used to move the FPD 4 which is heavier than the X-ray tube 3 in the same manner as the X-ray tube 3.
  • a motor having a smaller output than the conventional one can be used. Therefore, a power-saving and inexpensive motor can be used, and the X-ray imaging apparatus 1 can be made inexpensive.
  • the X-ray tube position sensor 31 is provided to actually measure the position information P of the X-ray tube 3. Not necessary.
  • the main control unit 17 notifies the long image creation unit 35 of the X-ray imaging time interval information U and the X-ray tube moving speed information V before or after X-ray imaging.
  • the long image creation unit 35 Based on the position information P of the X-ray tube 3 that is information on the position P to be imaged each time, the long image creation unit 35 creates a long image G3. Note that the main control unit 17 calculates the position information P of the X-ray tube 3 that is information of the imaging position P of each time from the X-ray imaging time interval information U and the X-ray tube moving speed information V, and a long image creation unit 35 may be notified.
  • the X-ray tube moving speed information V corresponds to the X-ray source moving speed information of the present invention.
  • the position information P is calculated from the imaging time interval information U and the X-ray tube moving speed information V.
  • the X-ray imaging time interval U and the moving speed of the X-ray tube 3 are constant, for example, it is not necessary to provide the X-ray tube position sensor 31. Therefore, the configuration is simplified and the apparatus can be made inexpensive.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
  • the subject M is placed on the top 2 and is elongated by the X-ray tube 3 and the FPD 4 that are disposed to face the top and bottom 2.
  • a plurality of X-ray images G1 for photographing were taken.
  • a screen also called a stand
  • the subject M is placed in a standing position along the screen, and a long image is taken by the X-ray tube 3 and the FPD 4 arranged opposite to each other before and after the screen (lateral direction).
  • At least one of the X-ray tube 3 and the FPD 4 may not be moved at a constant speed.
  • the FPD 4 may be accelerated or decelerated.
  • the FPD 4 may move by combining at least two of constant speed movement, acceleration movement, and deceleration movement.
  • the X-ray irradiation region determination unit 33 extracts and extracts the X-ray irradiation region image G2 from the X-ray image G1. It was. However, for example, the X-ray irradiation region determination unit 33 determines the X-ray irradiation region image G2, and does not cut out the image NI of the region not irradiated with X-rays, and sets the image NI as “no information”. An image may be output. Further, the image NI may be output as it is, or may be output after reducing noise added to the image NI as it is.
  • the X-ray irradiation region determination unit 33 is provided separately from the image processing unit 15.
  • the image processing unit 15 may include an X-ray irradiation area determination unit 33.
  • the X-ray imaging apparatus 41 first replaces the X-ray tube moving unit 8 with an X-ray tube angle changing unit 43 and replaces with the X-ray tube position sensor 31.
  • An X-ray tube angle sensor 45 is provided.
  • the X-ray tube angle changing unit 43 changes the angle of the X-ray tube 3 around a preset axis so as to follow the body axis direction 11 of the subject M.
  • the X-ray tube angle sensor 45 acquires angle information ⁇ of the X-ray tube 3 for each X-ray imaging.
  • the long image creation part 47 makes the center about the direction of movement of the FPD 4 in each of the X-ray irradiation region images G2 based on the angle information ⁇ be the X-ray irradiation position at the time of imaging.
  • the X-ray irradiation area image G2 is shifted to each other, and the respective X-ray irradiation area images G2 are connected to create a long image G3.
  • the angle of the X-ray tube 3 when the X-ray tube 3 is irradiated so that the center axis ax of the X-ray is perpendicular to the body axis direction 11 of the subject M (Z direction) is used as a reference.
  • the angle based on the angle of the X-ray tube 3 at this time is the angle information ⁇ .
  • An imaging distance D between the focal point of the X-ray tube 3 and the detection surface 4a of the FPD 4 is set.
  • the position Pa (Pa1, Pa2, Pa3,..., Pa (n)) of X-ray irradiation is calculated from angle information ⁇ ( ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3,..., ⁇ n) for each X-ray imaging.
  • the angle information ⁇ of the X-ray tube 3 may be added to the X-ray irradiation region image G2 for each X-ray imaging.
  • the X-ray irradiation position Pa is calculated by the long image creation unit 47, but may be calculated by the main control unit 17 and transferred to the long image creation unit 47.
  • the X-ray tube angle changing unit 43 corresponds to the X-ray source angle changing unit of the present invention
  • the X-ray tube angle sensor 45 corresponds to the angle information acquiring unit of the present invention.
  • the X-ray imaging apparatus 41 may be configured as follows.
  • the X-ray detector moving unit 9 may move the FPD 4 slower on average than the moving speed of the X-ray axis ax irradiated from the X-ray tube 3.
  • the angle information ⁇ of the X-ray tube 3 is calculated not by the angle information ⁇ acquired by the X-ray tube angle sensor 45 but by the X-ray imaging time interval information U and the angular velocity of the X-ray tube 3. May be.
  • the X-ray irradiation region image G2 acquired for each X-ray imaging is selected from these. It is possible to calculate the position Pa of each X-ray irradiation.
  • the moving speed of the X-ray axis ax irradiated from the X-ray tube 3 may not be constant.
  • the FPD 4 has been described as an example of the X-ray detector, but an image intensifier and a camera may be used.
  • the shooting range E of each long shooting was a slit shape for slot shooting.
  • a rectangular imaging range other than a slit shape may be used.

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Abstract

　ＦＰＤ４がＸ線管３と独立して移動するＸ線撮影装置１において、Ｘ線照射領域判別部３３は、ＦＰＤ４から出力されたＸ線画像Ｇ１のうちＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに識別し、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報Ｐを取得する。長尺画像作成部３５は、位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成する。よって、Ｘ線管３とＦＰＤ４の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を確実に得られ、それらを精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の動き出しのタイミングおよび移動速度を同一にさせなくてもよく、制御が簡単となる。

Description

Ｘ線撮影装置
　本発明は、複数枚のＸ線画像を繋ぎ合わせて長尺画像を取得するスロット撮影などの長尺撮影を行うＸ線撮影装置に関する。
　従来、Ｘ線撮影装置は、被検体Ｍを載置する天板を有するＸ線撮影台と、被検体に向けてＸ線を照射（曝射）するＸ線管と、Ｘ線管と対向して配置され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えている。Ｘ線管は、例えば、天井から懸架されたＸ線管保持装置で保持されている。Ｘ線検出器は、Ｘ線撮影台内であって天板を挟んでＸ線管と反対側の位置に設けられている。
　このＸ線撮影装置において、被検体の全脊椎や全下肢をＸ線撮影する場合、Ｘ線検出器のＸ線検出領域内にそれらを一度に収めることができない。そのため、長尺撮影という手法が用いられる（例えば、特許文献１および２参照）。長尺撮影は、次のように行われる。まず、被検体に沿ってＸ線管およびＸ線検出器を平行移動させながら撮影し、連続する複数枚のＸ線画像を得る。そして、得られた複数枚のＸ線画像を繋ぎ合わせることで、１枚の長尺画像を作成する。
　さらに、長尺撮影には、照射するＸ線をスリット状（スロット状ともいう）に絞って長尺画像を得るスロット撮影（スロットラジオグラフィ）という手法がある（例えば、特許文献３および非特許文献１参照）。この手法は、Ｘ線をスリット状に絞り、Ｘ線管とＸ線検出器とを平行移動させながら連続撮影してＸ線画像を得て、複数枚のＸ線画像を繋ぎ合わせることで長尺画像を得るものである。スリット状にＸ線を絞ることで、無限遠からの平行Ｘ線照射と見なすことができ、歪みのない長尺画像を得ることができる。また、スロット撮影では散乱Ｘ線の影響を抑えることも可能であるので、高画質な長尺画像を得ることができる。
特開２０１０－０７５２４５号公報 特開２０１０－２４０２４７号公報 国際公開第２０１０／０５００３２号
「スロットラジオグラフィ」、株式会社島津製作所　ＵＲＬ＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｄ．ｓｈｉｍａｄｚｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｓａｆｉｒｅ／ａｐｐｌｉ／０２．ｈｔｍｌ＞
　しかしながら、スロット撮影する従来のＸ線撮影装置は、次のような問題がある。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管から照射されたＸ線の中心であるＸ線軸がＸ線検出器のＸ線検出領域である検出面の中心に位置するように撮影が行われる。すなわち、Ｘ線管とＸ線検出器の相対位置が常に等しくなるように、Ｘ線管とＸ線検出器は、同期して被検体の体軸方向に沿って移動される。そのため、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出すタイミング、およびＸ線管とＸ線検出器との移動速度を同一にして駆動させる必要がある。特に、Ｘ線管とＸ線検出器がそれぞれ独立して駆動する場合、上述のタイミングおよび移動速度を高精度に一致させることは難しい。また、Ｘ線管とＸ線検出器は、等速移動の状態にするまでの時間が一致するように加速される。Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下適宜、「ＦＰＤ」と称する）を用いる場合、ＦＰＤは、一般的にＸ線管よりも重たい。加速時間がどちらか一方で遅いと、その遅れた分だけ撮影までの時間が長くなってしまう。このように従来装置は、複雑な制御をしなければならず、これにはＡＣサーボモータなどの高価なモータが必要となる。そのため、装置が高価なものになってしまっている。
　なお、特許文献３には、次のような問題が開示されている。すなわち、ＦＰＤの移動は、必ずしも設定どおりにならず、設定からいくらかは位置ずれしており、被検体に対するＦＰＤの相対移動距離が長すぎると、スリット状画像に映り込んだ被検体の透視像が予想外に位置ずれする。そして、ＦＰＤは、設定どおり移動しているものとみなして、各スリット状画像を重ね合わせるので、予想外に位置ずれした透視像が互いに重ね合わされてしまう。そこで、特許文献３では、ＦＰＤの相対移動距離を最小限にすることで、スリット状画像に映り込んだ透視像の位置ずれを小さく抑えることが提案されている。しかしながら、Ｘ線管やＦＰＤの相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像を得ることが望まれる。
　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、長尺撮影におけるＸ線管とＸ線検出器の制御を簡単にすることが可能な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、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源を被検体の体軸に沿って移動させるＸ線源移動部と、前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するコリメータと、前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、を備えることを特徴とするものである。
　本発明に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線源は被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線源移動部によって被検体の体軸に沿って移動されるようになっている。Ｘ線検出器は、Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力する。Ｘ線検出器移動部は、Ｘ線源と独立して被検体の体軸に沿ってＸ線検出器を移動させるようになっている。また、Ｘ線源のＸ線照射側には、コリメータが設けられている。コリメータは、Ｘ線検出器の移動方向におけるＸ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するようになっている。Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別している。また、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得している。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成している。
　すなわち、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。
　また、従来のＸ線撮影装置は、Ｘ線源から照射されたＸ線のＸ線軸が、Ｘ線検出器のＸ線検出領域である検出面の中心に位置するように制御されている。そのため、長尺撮影範囲は、Ｘ線検出器の移動距離に対応する距離であった。しかしながら、本発明により、Ｘ線検出器の検出面のどの位置でＸ線撮影を行ってもよいので、Ｘ線検出器の移動距離が従来と同じであっても、長尺撮影範囲を広く設定することができる。
　なお、ここで特許文献３に対する効果について説明する。本発明によれば、スリット状画像に相当するＸ線照射領域画像をＸ線画像から判別している。Ｘ線照射領域画像は、Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に絞られた照射Ｘ線の領域である。そのため、所定の位置にあるＸ線源からＸ線を照射した場合、Ｘ線検出器が多少位置ずれしても、照射Ｘ線がＸ線検出器の検出領域内にあれば、判別して得られるＸ線照射領域画像は同じである。そのため、取得したＸ線源の位置情報に基づき、Ｘ線画像から判別したＸ線照射領域画像をずらして、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせれば、Ｘ線検出器の相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像を得ることができる。
　また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線検出器移動部は、前記Ｘ線検出器を前記Ｘ線源よりも平均的に遅く移動させることが好ましい。ここでいう平均的に遅いとは、撮影開始から終了までの一連の動作を通じた平均で比較したときに遅いということを意味している。従来、Ｘ線源に比べて重量のあるＸ線検出器をＸ線源と同じように移動させるために高出力のモータを用いていた。しかしながら、Ｘ線検出器をＸ線源よりも遅く移動させることで、従来よりも出力の小さいモータを用いることができる。そのため、省電力で安価なモータを用いることができ、装置を安価にすることができる。
　また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記位置情報取得部の一例は、Ｘ線源位置センサである。これにより、実際のＸ線源の位置情報を得ることができるので、誤差（位置ずれ）を有する場合でも、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。
　また、ここで特許文献３に対する効果について説明する。上述のように、所定の位置にあるＸ線源からＸ線を照射した場合、Ｘ線検出器が多少位置ずれしても、照射Ｘ線がＸ線検出器の検出領域内にあれば、判別して得られるＸ線照射領域画像は同じである。さらに、Ｘ線源の位置情報を実際のものを用いれば、Ｘ線源の位置ずれを考慮して各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることができる。そのため、Ｘ線源やＸ線検出器の相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像を得ることができる。
　また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記位置情報の一例は、撮影時間間隔情報とＸ線源移動速度情報により算出されるものである。Ｘ線撮影時間間隔およびＸ線源の移動速度が一定である場合は、例えば、Ｘ線源位置センサを設ける必要がなくなる。そのため、構成が簡単となり、装置を安価にすることができる。
　また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線照射領域画像の一例は、前記Ｘ線画像から抽出された画像である。Ｘ線照射領域以外の画像を取り除くことができ、元のＸ線画像よりもデータ容量を小さくすることができる。
　また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線撮影ごとに前記Ｘ線照射領域画像に前記位置情報を付加することが好ましい。これにより、Ｘ線照射領域画像と位置情報の管理を簡単にすることができる。例えば、長尺画像を作成するための複数枚のＸ線照射領域画像の順番が変わった場合でも、Ｘ線照射領域画像に付加された位置情報により、繋ぎ合わせる際のＸ線照射領域画像の位置を知ることができる。
　また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線源移動部は、前記Ｘ線源を等速移動させることが好ましい。これにより、制御が簡単であり、安定した品質の長尺画像を得ることができる。
　なお、本明細書は、次のようなＸ線撮影装置に係る発明も開示している。
　（１）被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源の角度を被検体の体軸に沿うように予め設定された軸周りに変更するＸ線源角度変更部と、前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源の角度に追従して移動するコリメータと、前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の角度情報を取得する角度情報取得部と、前記角度情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線照射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
　上述の構成は、先に説明したＸ線源移動部の代わりにＸ線源角度変更部を備え、位置情報取得部の代わりに角度情報取得部を備える構成となっている。上述の構成に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、角度情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、角度情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線照射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。
　また、従来のＸ線撮影装置は、Ｘ線源から照射されたＸ線のＸ線軸が、Ｘ線検出器のＸ線検出領域である検出面の中心に位置するように制御されている。そのため、長尺撮影範囲は、Ｘ線検出器の移動距離に対応する距離であった。しかしながら、本発明により、Ｘ線検出器の検出面のどの位置でＸ線撮影を行ってもよいので、Ｘ線検出器の移動距離が従来と同じであっても、長尺撮影範囲を広く設定することができる。
　本発明に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。
実施例１に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す図である。 長尺撮影の設定方法の説明に供する図である。 長尺撮影範囲、各回の撮影範囲および重なり部分等の説明に供する図である。 （ａ）はＸ線照射領域判別部の動作説明に供する図であり、（ｂ）は（ａ）中のラインＬの画素値のプロファイルを示す図であり、（ｃ）はＸ線照射領域判別部の出力画像の一例を示す図である。 （ａ）～（ｅ）Ｘ線照射領域画像および位置情報の説明に供する図である。 長尺画像作成部の動作説明に供する図である。 効果の説明に供する図である。 （ａ）、（ｂ）は実施例２に係るＸ線撮影装置の動作説明に供する図である。 変形例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す図である。 Ｘ線照射の位置の算出方法の説明に供する図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す図である。
　図１を参照する。Ｘ線撮影装置１は、被検体Ｍを載置する天板２と、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管３と、Ｘ線管３と対向して設けられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力するフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４とを備えている。なお、Ｘ線管３は本発明のＸ線源に相当し、ＦＰＤ４は本発明のＸ線検出器に相当する。
　Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部５により制御される。Ｘ線管制御部５は、Ｘ線管３の管電圧および管電流を発生させる高電圧発生部６を有している。Ｘ線管制御部５は、管電圧、管電流および照射時間等のＸ線照射条件に応じてＸ線管３からＸ線を照射させる。また、Ｘ線管３のＸ線照射側には、Ｘ線管３から照射されたＸ線を絞るコリメータ７が設けられている。
　コリメータ７は、例えば４枚のリーフ（図示しない）を備えている。この４枚のリーフは、Ｘ線管３から照射されたＸ線を遮蔽して、任意の大きさの矩形領域にＸ線を絞って照射するようになっている。図１のコリメータ７は、例えば、被検体Ｍの体軸方向１１（Ｘ方向）であってＦＰＤ４の検出領域Ｒ１よりも狭い領域Ｒ２に照射Ｘ線を絞るようになっている。また、コリメータ７は、Ｘ線管３に追従して移動する。つまり、コリメータ７は、Ｘ線管３と一体となって移動する。
　ＦＰＤ４は、検出対象（被検体Ｍ）の透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面にＸ線を電気信号に変換して検出する多数のＸ線検出素子が横・縦の２次元マトリックス状に配列されている。Ｘ線検出素子の配列マトリックスとしては、例えば横：数千×縦：数千が挙げられる。Ｘ線検出素子は、Ｘ線が直に電気信号に変換される直接変換タイプ、あるいはＸ線が一旦光に変換されてから更に電気信号に変換される間接変換タイプで構成される。
　また、Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線管３を被検体Ｍの体軸方向１１に沿って移動させるＸ線管移動部８と、Ｘ線管３と独立して被検体Ｍの体軸方向１１に沿ってＦＰＤ４を移動させるＸ線検出器移動部９とを備えている。Ｘ線管移動部８とＸ線検出器移動部９は共に、被検体Ｍの体軸方向１１（Ｘ方向）に沿ってＸ線管３およびＦＰＤ４を移動させる。すなわち、Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３の移動方向と平行に移動させる。Ｘ線管移動部８は、Ｘ線管３を等速移動させ、等速移動させたＸ線管３からＸ線を照射させることにより、Ｘ線撮影する。Ｘ線管移動部８は例えばＡＣサーボモータで構成され、Ｘ線検出器移動部９は例えばＤＣブラシモータで構成される。なお、Ｘ線管移動部８は本発明のＸ線源移動部に相当する。
　ＦＰＤ４の後段には、Ａ／Ｄ変換器１３と画像処理部１５と主制御部１７とが順番に設けられている。Ａ／Ｄ変換器１３は、ＦＰＤ４から出力されたアナログのＸ線画像（Ｘ線検出信号）をディジタルのＸ線画像に変換する。画像処理部１５は、ディジタル変換されたＸ線画像に対して階調処理など必要な処理を行って、処理後のＸ線画像Ｇ１を出力する。主制御部１７は、Ｘ線撮影装置１の各構成を統括的に制御し、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成される。主制御部１７は、例えば、Ｘ線管移動部８およびＸ線検出器移動部９を制御して、Ｘ線管３およびＦＰＤ４を移動させる。
　また、Ｘ線撮影装置１は、表示部１９と入力部２１と記憶部２３とを備えている。表示部１９は、モニタ等で構成される。入力部２１は、キーボードやマウス等で構成される。記憶部２３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）またはハードディスク等、取り外し可能なものを含む記憶媒体で構成される。
　長尺撮影の設定等は入力部２１により行われる。図２は、長尺撮影の設定方法の説明に供する図である。図２に示すように、符号Ａと符号Ｂとの間からなる長尺撮影範囲Ｓを設定する。符号Ａおよび符号Ｂの位置の設定は、コリメータ７に設けられたコリメータランプやレーザマーカなどの投光器（図示しない）により、可視光を照射させながら行う。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の検出面４ａと間からなる撮影距離Ｄを設定し、ＦＰＤ４の検出面４ａと被検体Ｍの任意の撮影面Ｍａと間の距離ｄを設定することで、Ｘ線管３やＦＰＤ４等における長尺撮影の各回の撮影位置を設定する。図３は、長尺撮影範囲Ｓ、各回の撮影範囲Ｅ、および重なり部分ＯＬ等の説明に供する図である。隣接する２枚の撮影範囲Ｅには、重なり部分ＯＬが設定される。
　次に、長尺画像を作成するための構成について説明する。図１に戻る。Ｘ線撮影装置１は、さらに、被検体Ｍの体軸方向１１におけるＸ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報を取得するＸ線管位置センサ３１と、ＦＰＤ４で取得したＸ線画像Ｇ１に対して画像処理を行ってＸ線が照射されたＸ線照射領域画像Ｇ２（図４（ａ）参照）を判別するＸ線照射領域判別部３３と、Ｘ線管３の位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成する長尺画像作成部３５とを備えている。なお、Ｘ線管位置センサ３１は本発明の位置情報取得部に相当する。
　Ｘ線管位置センサ３１は、被検体Ｍの体軸方向１１におけるＸ線管３の位置情報ＰをＸ線撮影ごとに取得する。このＸ線管位置センサ３１によるＸ線管３の位置情報Ｐは、誤差を含む実際の位置情報Ｐである。Ｘ線管位置センサ３１は、リニアエンコーダ等により構成される。なお、図２において、１回目、２回目、３回目のＸ線撮影の位置情報（またはその位置）Ｐをそれぞれ符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示し、ｎ回目の位置情報Ｐを符号Ｐｎで示す。なお、１回目，２回目，３回目，…，ｎ回目の位置情報Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎは、特に区別しないときは符号Ｐで表すものとする。
　Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうち、スリット状にコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに判別する。図４（ａ）において、Ｘ線画像Ｇ１は、例えばＦＰＤ４の全検出領域でＸ線を検出して得られた画像とする。Ｘ線照射領域判別部３３は、このＸ線画像Ｇ１のうちＸ線照射領域画像Ｇ２を判別する。なお、図４（ａ）において、画像ＮＩは、コリメータ７のリーフで遮蔽された領域を示す。
　図４（ｂ）は、図４（ａ）中のラインＬの画素値（輝度）のプロファイルＰＦを示す図である。Ｘ線照射領域画像Ｇ２の判別は、例えば、Ｘ線強度を示す画素値が大きく変化する位置を検出して境界とすることにより行われる。具体的な処理としては、例えば、エッジ検出処理等の既存の手法が用いられる。なお、Ｘ線画像Ｇ１は、ＦＰＤ４の全検出領域で検出されなくともよいが、本発明の効果を得るためにＸ線照射領域画像Ｇ２より大きな画像である必要がある。
　図４（ｃ）は、Ｘ線照射領域判別部３３の出力画像の一例を示す図である。本実施例において、図４（ｃ）に示すように、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１からＸ線照射領域画像Ｇ２を切り出して抽出する。すなわち、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線照射領域画像Ｇ２のみを出力する。
　また、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線撮影ごとのＸ線照射領域画像Ｇ２にＸ線管３の位置情報Ｐを付加する。すなわち、Ｘ線照射領域画像Ｇ２と、そのＸ線照射領域画像Ｇ２を取得した際のＸ線管３の位置情報Ｐとを関係付けし、例えばＸ線照射領域画像Ｇ２にＸ線管３の位置情報Ｐを含ませるようにする。この関係付けの処理を各Ｘ線照射領域画像Ｇ２ごとに行う。なお、Ｘ線管３の位置情報ＰはＸ線照射領域画像Ｇ２に付加されていたが、Ｘ線照射領域画像Ｇ２と位置情報Ｐは、個別であってもよい。
　実施例１の構成によれば、制御を単純にする目的でＸ線管３とＦＰＤ４との位置関係の変動をある程度許容する構成となっている。であるとすれば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが同じ挙動で移動しないことになってしまう。この考えで行くと、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を取得するときに、位置ずれが生じるのではないかとも思われる。しかし、本発明の構成によれば、このような事情があっても長尺画像Ｇ３に影響はない。
　図５は、その理由を説明している。図５（ａ）は、コリメータ７で絞られた照射Ｘ線がＦＰＤ４の検出面４ａの中央に位置した状態を示している。いわば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが理想通りに移動している場合である。一方、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＦＰＤ４に対し、紙面右側にＦＰＤ４がずれている状態を示しており、図５（ａ）と同じ形状に絞られた照射Ｘ線は、検出面４ａの端側に位置している。いわば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが理想から外れた移動をしている場合である。
　図５（ａ）および図５（ｂ）のＸ線管３は共に、例えば、位置情報Ｐ１に対応する位置Ｐ１にある。図５（ａ）および図５（ｂ）の状態でそれぞれＸ線撮影して取得したＸ線画像Ｇ１を図５（ｃ）および図５（ｄ）に示す。Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１からＸ線照射領域画像Ｇ２を判別する。図５（ｅ）には、判別されたＸ線照射領域画像Ｇ２を示す。つまり、Ｘ線管３が、図５（ａ）および図５（ｂ）で共に同じ、位置Ｐ１で撮影した時は、撮影する位置Ｐ１が同じであるので、ＦＰＤ４の検出面４ａのどの位置にＸ線が照射されても、取得されるＸ線照射領域画像Ｇ２は結局、同じである。だとすれば、Ｘ線照射領域画像Ｇ２とＸ線管３の位置情報が示す位置との空間的な関係は、Ｘ線管３に対するＦＰＤ４の位置ずれによっては変化しないのである。したがって、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を関連付けられた位置情報Ｐに基づいてずらしながら長尺画像を生成すれば、ずれのない画像になるというわけである。
　長尺画像作成部３５は、Ｘ線照射領域の形状を抽出した断片であるＸ線照射領域画像Ｇ２の各々をＸ線管３の位置情報Ｐに基づいてずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する。長尺画像作成部３５は、図３の長尺撮影範囲Ｓの各回の撮影範囲Ｅの順番で配置されるように、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を配置する。具体的には、Ｘ線管位置センサ３１で取得した各回の位置情報Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ）に基づき、位置基準となる位置情報Ｐ１と各回のＸ線管３の位置情報Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎとの相対距離を算出する。算出した相対距離を用いて各位置情報Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ）に対応するＸ線照射領域画像Ｇ２をずらして配置する。配置した位置で複数枚のＸ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて１枚の長尺画像を生成する。
　なお、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２をずらして配置する際に、相対距離は、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２の基準線ＳＬを基準とする（図６参照）。基準線ＳＬは、図４（ｃ）に示すように、例えば、Ｘ線照射領域判別部３３や主制御部１７によって、Ｘ線照射領域画像Ｇ２の幅Ｒ２が１／２となる値を算出する。また、仮に、判別されたＸ線照射領域画像Ｇ２の端部Ｅｇ１，Ｅｇ２が一直線でない場合は、基準線ＳＬは、幅Ｒ２の１／２を算出した後のうねりのある線を直線化して求めてもよいし、また、うねりのある端部Ｅｇ１，Ｅｇ２を直線化してから幅Ｒ２の１／２を算出して求めてもよい。直線化は、例えば、統計値（平均値、最大値、最小値、最頻値、または中央値）を用いて行う。なお、図６では、図示の便宜上、Ｘ線照射領域画像Ｇ２の重なり部分ＯＬを示すために図を一部省いている。
　次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。まず、長尺撮影条件を設定する。長尺撮影条件は、例えば長尺撮影範囲Ｓ、各回の撮影範囲Ｅ、重なり部分ＯＬ、および撮影回数等を設定する。この設定は、入力部２１等によって行われる。
　各回の撮影位置は、例えば、次のように設定される。スリット状に成形されたＸ線が照射されるＦＰＤ４の検出面４ａのうち、ＦＰＤ４の移動方向の領域Ｒ２を１００ｍｍと設定し、隣接する２つのＸ線照射領域が重なる重なり部分ＯＬを１０ｍｍと設定する。この場合、Ｘ線管３の相対的な移動距離は、１００ｍｍ－１０ｍｍ＝９０ｍｍとなる。すなわち、Ｘ線管３は、９０ｍｍ移動するごとにＸ線撮影される。したがって、１枚目の撮影位置を基準として０ｍｍとすると、２枚目の撮影位置は９０ｍｍ、３枚目の撮影位置は１８０ｍｍとなる。
　Ｘ線撮影を実行する。主制御部１７は、長尺撮影条件に従い、Ｘ線管移動部８およびＸ線検出器移動部９の移動制御等を実行する。Ｘ線管３およびＦＰＤ４は、独立して平行移動し、複数回、つまり各撮影位置でＸ線管３からＸ線を照射する。Ｘ線管３から照射されたＸ線は、被検体Ｍを透過してＦＰＤ４の検出面４ａに入射する。ＦＰＤ４は、入射したＸ線を検出してＸ線画像Ｇ１を出力する。出力されたＸ線画像（Ｘ線検出信号）Ｇ１は、Ａ／Ｄ変換器１３によりディジタル化される。ディジタル化されたＸ線画像は、画像処理部１５により必要な処理が行われた後、記憶部２３等に記憶される。
　また、各撮影位置でＸ線撮影を行うごとに、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線管３の移動方向における座標情報であるＸ線管３の実際の位置情報Ｐを取得（検出）して、Ｘ線照射領域判別部３３または記憶部２３に転送する。
　記憶部２３等に記憶されたＸ線画像Ｇ１は、Ｘ線照射領域判別部３３に転送される。Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうちスリット状に絞られたＸ線が照射された領域を判別する。そして、本実施例では、Ｘ線照射領域判別部３３は、判別したＸ線照射領域を切り出して抽出したＸ線照射領域画像Ｇ２を出力して、記憶部２３等に記憶させる。この際、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線管位置センサ３１で取得したＸ線撮影時のＸ線管３の位置情報Ｐを、この位置情報Ｐと対応するＸ線照射領域画像Ｇ２に付加する。なお、Ｘ線照射領域画像Ｇ２への位置情報Ｐの付加は、Ｘ線照射領域判別部３３に限定されず、例えば、記憶部２３に記憶されるＸ線照射領域画像Ｇ２に対して主制御部１７が行ってもよい。
　長尺撮影範囲Ｓの全てのＸ線撮影が完了する。長尺画像作成部３５は、記憶部２３等に記憶された各Ｘ線照射領域画像Ｇ２と、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２に付加されたＸ線管３の位置情報Ｐに基づき、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を相対的にずらして重ね合わせることで長尺画像Ｇ３を作成する（図６参照）。作成された長尺画像Ｇ３は、表示部１９に表示させたり、記憶部２３に記憶させたりする。
　本実施例によれば、Ｘ線管３は被検体Ｍに向けてＸ線を照射し、Ｘ線管移動部８によって被検体Ｍの体軸方向１１に沿って移動されるようになっている。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３と対向して設けられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出してＸ線画像Ｇ１として出力する。Ｘ線検出器移動部９は、Ｘ線管３と独立して被検体Ｍの体軸方向１１に沿ってＦＰＤ４を移動させるようになっている。また、Ｘ線管３のＸ線照射側には、コリメータ７が設けられている。コリメータ７は、ＦＰＤ４の移動方向におけるＦＰＤ４の検出領域Ｒ１よりも狭い領域Ｒ２に照射Ｘ線を絞るとともに、Ｘ線管３に追従して移動するようになっている。Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに判別している。また、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報Ｐを取得している。そして、長尺画像作成部３５は、位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成している。
　すなわち、ＦＰＤ４がＸ線管３と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに判別し、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報Ｐを取得する。そして、長尺画像作成部３５は、位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせることで、長尺画像Ｇ３を作成している。これらにより、Ｘ線管３とＦＰＤ４の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。
　例えば、ＦＰＤ４を移動させるＸ線検出器移動部９のモータを、高価なＸＣサーボモータではなく、例えばＤＣブラシモータなどの比較的低価格のモータを用いることができる。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなる。そのため、従来では、Ｘ線管移動部８およびＸ線検出器移動部９に同時に与えていた動作指令を、Ｘ線管移動部８のみに与えて、例えば、Ｘ線検出器移動部９には、１回目のＸ線撮影後に動作指令を与えることができる。
　また、従来のＸ線撮影装置は、Ｘ線管３から照射されたＸ線のＸ線軸ａｘが、ＦＰＤ４のＸ線検出領域である検出面４ａの中心に位置するように制御されている。そのため、長尺撮影範囲Ｓは、図７に示すように、ＦＰＤ４の移動距離に対応する距離Ｊ１であった。しかしながら、本発明により、ＦＰＤ４の検出面４ａのどの位置でＸ線撮影を行ってもよいので、ＦＰＤ４の移動距離が従来と同じであっても、図７の距離Ｊ２のように、長尺撮影範囲Ｓを広く設定することができる。
　また、Ｘ線管３の位置情報Ｐを取得するために、Ｘ線管位置センサ３１を用いている。これにより、実際のＸ線管３の位置情報Ｐを得ることができるので、誤差を有する場合でも、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を精度よく繋ぎ合わせることができる。
　また、Ｘ線照射領域画像Ｇ２は、Ｘ線画像Ｇ１から抽出された画像である。Ｘ線照射領域画像Ｇ２以外の画像を取り除くことができ、元のＸ線画像Ｇ１よりもデータ容量を小さくすることができる。
　また、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線撮影ごとにＸ線照射領域画像Ｇ２に位置情報Ｐを付加する。これにより、Ｘ線照射領域画像Ｇ２と位置情報Ｐの管理を簡単にすることができる。例えば、長尺画像Ｇ３を作成するための複数枚のＸ線照射領域画像Ｇ２の順番が変わった場合でも、Ｘ線照射領域画像Ｇ２に付加された位置情報Ｐにより、繋ぎ合わせる際のＸ線照射領域画像Ｇ２の位置を知ることができる。
　また、Ｘ線管移動部８は、Ｘ線管３を等速移動させている。これにより、制御が簡単であり、安定した品質の長尺画像Ｇ３を得ることができる。
　なお、ここで特許文献３に対する効果について説明する。本実施例によれば、スリット状画像に相当するＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線画像Ｇ１から判別している。Ｘ線照射領域画像Ｇ２は、ＦＰＤ４の検出領域Ｒ１よりも狭い領域Ｒ２に絞られた照射Ｘ線の領域である。そのため、所定の位置にあるＸ線管３からＸ線を照射した場合、ＦＰＤ４が多少位置ずれしても、照射Ｘ線がＦＰＤ４の検出領域Ｒ１内にあれば、判別して得られるＸ線照射領域画像Ｇ２は同じである。さらに、Ｘ線管３の位置情報Ｐを実際のものを用いれば、Ｘ線管３の位置ずれを考慮して各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせることができる。そのため、取得したＸ線管３の位置情報Ｐに基づき、Ｘ線画像Ｇ１から判別したＸ線照射領域画像Ｇ２をずらして、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせれば、Ｘ線管３やＦＰＤ４の相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像Ｇ３を得ることができる。
　次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。図８（ａ）および図８（ｂ）は実施例２に係るＸ線撮影装置の動作説明に供する図である。なお、実施例１と重複する構成の説明は省略する。
　上述した実施例１では、ＦＰＤ４がＸ線管３と独立して移動することに対し、特に、ＦＰＤ４の移動方法について特定していなかった。そこで、実施例２では、例えば、Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３よりも遅く移動させるようにする。
　Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３よりも平均的に遅く移動させる。平均的に遅くとは、ＦＰＤ４の移動速度がＸ線管３よりも瞬間的に遅くなることを意味するものではなく、長尺撮影の開始から終了までに移動するＸ線管３およびＦＰＤ４の移動距離を通じての平均速度が遅いことを意味する。平均的に遅く移動させることは、次のように動作させることにより、実行することができる。例えば、図８（ａ）のように、撮影開始時には、Ｘ線軸ａｘを含むＸ線照射領域がＦＰＤ４の検出面４ａの一端側である検出面４ａの移動方向と反対側の領域に位置するようにする。そして、図８（ｂ）のように、撮影終了時には、Ｘ線照射領域がＦＰＤ４の検出面４ａの他端側である検出面４ａの移動方向側の領域に位置するようにする。
　実施例１によると、ＦＰＤ４の検出面４ａ内にＸ線が収まるのであれば、その検出面４ａのどの位置でＸ線撮影を行ってもよい。Ｘ線照射しながらＸ線管３が予め設定された移動距離を移動する間に、ＦＰＤ４を予め設定された移動距離を移動させるようにする。つまり、ＦＰＤ４の検出面４ａを有効に利用すれば、ＦＰＤ４の移動量を抑えることができる。例えば、Ｘ線撮影におけるＸ線管３の移動距離Ｔ１が、ＦＰＤ４の検出面４ａの大きさＲ１とＦＰＤ４の移動距離Ｔ２とを加算した値と等しい関係（Ｔ１＝Ｒ１＋Ｔ２）であるとする。この場合、ＦＰＤ４の移動量を最小とすることができる。ただし、Ｘ線の広がりである、Ｘ線照射領域の幅Ｒ２を説明の便宜上考慮していないものとする。
　本実施例によれば、Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３より平均的に遅く移動させる。従来、Ｘ線管３に比べて重量のあるＦＰＤ４をＸ線管３と同じように移動させるために高出力のモータを用いていた。しかしながら、ＦＰＤ４をＸ線管３よりも遅く移動させることで、従来よりも出力の小さいモータを用いることができる。そのため、省電力で安価なモータを用いることができ、Ｘ線撮影装置１を安価なものにすることができる。
　次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。なお、各実施例と重複する構成の説明は省略する。
　上述した各実施例では、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報ＰをＸ線管位置センサ３１により取得して、取得した位置情報Ｐを、そのＸ線撮影で抽出したＸ線照射領域画像Ｇ２に付加していた。しかしながら、例えば、Ｘ線撮影時間間隔が一定でかつ、Ｘ線管３の移動速度が一定の場合は、Ｘ線管位置センサ３１を備えて、Ｘ線管３の位置情報Ｐを実際に測定しなくともよい。
　すなわち、主制御部１７は、Ｘ線撮影前またはＸ線撮影後に、長尺画像作成部３５に対して、Ｘ線撮影時間間隔情報ＵおよびＸ線管移動速度情報Ｖを通知する。長尺画像作成部３５は、Ｘ線撮影時間間隔情報ＵおよびＸ線管移動速度情報Ｖ、撮影回数Ｎから各回の撮影する位置Ｐ（＝Ｕ×Ｖ×Ｎ）を算出する。つまり、Ｘ線撮影の時間間隔とＸ線管３の移動速度が予めわかっていれば、Ｘ線撮影ごとＸ線管３の撮影位置Ｐを知ることができる。その各回の撮影する位置Ｐの情報であるＸ線管３の位置情報Ｐに基づき、長尺画像作成部３５は、長尺画像Ｇ３を作成する。なお、主制御部１７が、Ｘ線撮影時間間隔情報ＵおよびＸ線管移動速度情報Ｖから各回の撮影位置Ｐの情報であるＸ線管３の位置情報Ｐを算出し、長尺画像作成部３５に通知するようにしてもよい。なお、Ｘ線管移動速度情報Ｖは本発明のＸ線源移動速度情報に相当する。
　本実施例によれば、位置情報Ｐは、撮影時間間隔情報ＵとＸ線管移動速度情報Ｖにより算出されるものである。Ｘ線撮影時間間隔ＵおよびＸ線管３の移動速度が一定である場合は、例えば、Ｘ線管位置センサ３１を設ける必要がなくなる。そのため、構成が簡単となり、装置を安価にすることができる。
　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）上述した各実施例では、図１に示すように、被検体Ｍを天板２に載置させて、天板２の上下に対向配置されたＸ線管３およびＦＰＤ４によって、長尺撮影のための複数枚のＸ線画像Ｇ１を撮影していた。しかしながら、天板２に代えて衝立（スタンドともいう）を用いてもよい。衝立に沿って被検体Ｍを立位で配置し、衝立の前後（横方向）に対向配置されたＸ線管３およびＦＰＤ４によって、長尺撮影をする。
　（２）上述した各実施例および変形例（１）において、Ｘ線管３およびＦＰＤ４のうち少なくとも一方は、等速移動でなくともよい。例えば、ＦＰＤ４は、加速移動または減速移動してもよい。また、ＦＰＤ４は、等速移動、加速移動および減速移動のうち少なくとも２つを組み合わせた移動をしてもよい。
　（３）上述した各実施例および各変形例では、図４（ｃ）に示すように、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１からＸ線照射領域画像Ｇ２を切り出して抽出していた。しかしながら、例えば、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を判別し、Ｘ線が照射されていない領域の画像ＮＩを切り出さないで、画像ＮＩを「情報なし」としたＸ線画像を出力してもよい。また、画像ＮＩをそのままの状態で出力してもよく、画像ＮＩのそのままの状態画像に加わるノイズを低減した後で出力してもよい。
　（４）上述した各実施例および各変形例では、Ｘ線照射領域判別部３３は、画像処理部１５と個別に設けられていた。しかしながら、画像処理部１５は、Ｘ線照射領域判別部３３を有していてもよい。
　（５）上述した各実施例および各変形例では、Ｘ線管３およびＦＰＤ４を被検体Ｍの体軸方向１１に対して平行移動ながら長尺撮影の各回のＸ線撮影を行い、Ｘ線照射領域画像Ｇ２およびＸ線管３の位置情報Ｐを取得していた。しかしながら、Ｘ線管３の向きを変更しながらＸ線を照射するようにしてもよい。すなわち、Ｘ線管３は、被検体Ｍの体軸方向１１に沿うように、予め設定された軸（例えば、水平軸）周りに首振り運動する。
　図９を参照する。Ｘ線撮影装置４１は、まず、図１のＸ線撮影装置１と比べて、Ｘ線管移動部８に代えてＸ線管角度変更部４３を、また、Ｘ線管位置センサ３１に代えてＸ線管角度センサ４５を備えている。Ｘ線管角度変更部４３は、Ｘ線管３の角度を被検体Ｍの体軸方向１１に沿うように予め設定された軸周りに変更する。Ｘ線管角度センサ４５は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の角度情報θを取得する。そして、本変形例では、長尺画像作成部４７は、角度情報θに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線照射の位置になるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成する。
　図１０を参照して角度情報θに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２をずらす位置の算出方法について説明する。まず、Ｘ線の中心軸ａｘが被検体Ｍの体軸方向１１に対して直交する方向（Ｚ方向）になるようにＸ線管３から照射されるときのＸ線管３の角度を基準とする。このときのＸ線管３の角度を基準とした角度が角度情報θである。また、Ｘ線管３の焦点とＦＰＤ４の検出面４ａまでの撮影距離Ｄが設定されている。角度情報θおよび撮影距離ＤからＸ線照射の位置Ｐａ（＝Ｄ×ｔａｎθ）が算出される。Ｘ線照射の位置Ｐａ（Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，…，Ｐａ（ｎ））は、Ｘ線撮影ごとの角度情報θ（θ１，θ２，θ３，…、θｎ）により算出される。なお、Ｘ線管３の角度情報θを、Ｘ線撮影ごとのＸ線照射領域画像Ｇ２に付加してもよい。また、Ｘ線照射の位置Ｐａは、長尺画像作成部４７によって算出されるが、主制御部１７で算出して長尺画像作成部４７に転送してもよい。
　なお、Ｘ線管角度変更部４３が本発明のＸ線源角度変更部に相当し、Ｘ線管角度センサ４５が本発明の角度情報取得部に相当する。
　また、Ｘ線撮影装置４１を次のような構成としてもよい。Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３から照射されるＸ線軸ａｘの移動速度よりも平均的に遅く移動させてもよい。また、Ｘ線管３の角度情報θは、Ｘ線管角度センサ４５により取得される角度情報θではなく、X線撮影時間間隔情報Ｕと、Ｘ線管３の角速度により算出されるものであってもよい。すなわち、Ｘ線撮影時間間隔が一定でかつ、Ｘ線管３から照射されるＸ線軸ａｘの移動速度が一定の場合、これらから、Ｘ線撮影ごとに取得されるＸ線照射領域画像Ｇ２をどれだけずらせばよいか、各回のＸ線照射の位置Ｐａを算出することができる。なお、Ｘ線管３から照射されるＸ線軸ａｘの移動速度は一定でなくてもよい。
　本変形例によれば、Ｘ線管３の向きを変えながら長尺撮影することが実施例１と異なるものの、実施例１と同様の効果を有する。
　（６）上述した各実施例および各変形例では、Ｘ線検出器の一例として、ＦＰＤ４を用いて説明したが、イメージインテンシファイアおよびカメラであってもよい。
　（７）上述した各実施例および各変形例では、図３に示すように、長尺撮影の各回の撮影範囲Ｅは、スロット撮影するためスリット状であった。例えば、スリット状以外の矩形の撮影範囲であってもよい。
　１，４１　…　Ｘ線撮影装置
　３　　…　Ｘ線管
　４　　…　フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
　４ａ　…　検出面
　７　　…　コリメータ
　８　　…　Ｘ線管移動部
　９　　…　Ｘ線検出器移動部
　１１　…　体軸方向
　１７　…　主制御部
　３１　…　Ｘ線管位置センサ
　３３　…　Ｘ線照射領域判別部
　３５，４７　…　長尺画像作成部
　４３　…　Ｘ線管角度変更部
　４５　…　Ｘ線管角度センサ
　Ｍ　　…　被検体
　Ｒ１　…　検出領域
　Ｒ２　…　狭い領域
　Ｇ１　…　Ｘ線画像
　Ｇ２　…　Ｘ線照射領域画像
　Ｇ３　…　長尺画像
　Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ）　…　位置情報（位置）
　ＳＬ　…　基準線

Claims (7)

  1. 　被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、
    　前記Ｘ線源を被検体の体軸に沿って移動させるＸ線源移動部と、
    　前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、
    　前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、
    　前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するコリメータと、
    　前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、
    　Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の位置情報を取得する位置情報取得部と、
    　前記位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、
    　を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
  2. 　請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記Ｘ線検出器移動部は、前記Ｘ線検出器を前記Ｘ線源よりも平均的に遅く移動させることを特徴とするＸ線撮影装置。
  3. 　請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記位置情報取得部は、Ｘ線源位置センサであることを特徴とするＸ線撮影装置。
  4. 　請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記位置情報は、撮影時間間隔情報とＸ線源移動速度情報により算出されるものであることを特徴とするＸ線撮影装置。
  5. 　請求項１から４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記Ｘ線照射領域画像は、前記Ｘ線画像から抽出された画像であることを特徴とするＸ線撮影装置。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線撮影ごとに前記Ｘ線照射領域画像に前記位置情報を付加することを特徴とするＸ線撮影装置。
  7. 　請求項１から６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記Ｘ線源移動部は、前記Ｘ線源を等速移動させることを特徴とするＸ線撮影装置。
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