WO2019017058A1 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

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WO2019017058A1
WO2019017058A1 PCT/JP2018/018802 JP2018018802W WO2019017058A1 WO 2019017058 A1 WO2019017058 A1 WO 2019017058A1 JP 2018018802 W JP2018018802 W JP 2018018802W WO 2019017058 A1 WO2019017058 A1 WO 2019017058A1
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WO
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ray
pulse width
tube
top plate
imaging
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Application number
PCT/JP2018/018802
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓 北目
Original Assignee
株式会社島津製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging apparatus for performing X-ray imaging, and more particularly to a technology for performing imaging while moving a top plate on which an object is placed or an imaging system.
  • an apparatus top or imaging system
  • the apparatus top or imaging system
  • This method is called "Bolus Chase”.
  • the top plate is moved manually or electrically according to the flow of the contrast agent and imaging of the region of interest is performed.
  • Patent Document 1 a technology for adjusting the tube current and the tube voltage of the X-ray tube has been proposed by the present applicant (for example, see Patent Document 1). Also, in fields other than X-ray imaging, for example, there is a technique for changing the frame rate while matching the moving speed of the top to the flow of a contrast agent in a nuclear magnetic resonance apparatus (MRI: Magnetic Resonance Imaging) (for example, Patent Document 2) reference).
  • MRI Magnetic Resonance Imaging
  • Patent No. 5277861 Japanese Patent Application Publication No. 2006-519677
  • the pulse width (exposure time) of the X-ray irradiation and the X-ray irradiation conditions such as the tube current and the tube voltage are appropriately set in advance according to the moving speed of the contrast agent.
  • the operator manipulates the moving speed of the table-top or the imaging system in accordance with the moving speed of the contrast agent on the television screen.
  • the moving speed of the contrast agent in the subject is not necessarily constant, and changes according to the site. Therefore, the moving speed of the top plate or the imaging system is also operated to change in accordance with the moving speed of the contrast agent.
  • the pulse width of the X-ray irradiation is constant when the moving speed of the top plate or the imaging system becomes fast. As it is, the motion blur in the X-ray image obtained by imaging increases.
  • the pulse width of the X-ray exposure is shortened in accordance with the high moving speed, and the X-ray exposure condition (for example, the X-ray exposure condition in which the tube current value is set high) is set. And motion blur can be suppressed.
  • the pulse width is shortened, for example, the tube current value must be set high, or if the X-ray tube rating can not be controlled to increase the tube current value, the required dose is secured.
  • the required dose is secured.
  • An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of securing a necessary dose when motion blur itself does not occur.
  • the X-ray imaging apparatus is an X-ray imaging apparatus for performing X-ray imaging, and a top plate on which a subject is placed, an X-ray tube for irradiating X-rays, and X-rays
  • An imaging system having an X-ray detector for detecting, the X-ray tube and the X-ray detector disposed so as to face each other across the top plate, and the top plate being covered in a series of imaging.
  • X-rays are continuously irradiated while operating the operation means for moving the tabletop relative to the imaging system at a variable speed relative to the imaging system in parallel to the mounting surface of the sample, and moving the tabletop relative to the imaging system
  • individual X-ray irradiation conditions such that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the relative movement speed of the top plate becomes faster, and the tube current value becomes higher.
  • the operating means for moving the top in parallel to the mounting surface of the object in the series of imaging at a variable speed relative to the imaging system is possible.
  • the control means controls the individual X-ray exposure conditions such that the width is reduced and the tube current value is increased.
  • motion blur can be suppressed by performing control such that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the relative movement speed of the top in the series of imaging becomes faster. Further, even if the pulse width becomes short, the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube, so that a necessary dose can be secured. If it is not possible to control the tube current value to be high according to the rating of the X-ray tube, the motion blur suppression is given priority over the reduction of the necessary dose to some extent.
  • the product of the tube current value [mA] and the pulse width (exposure time) [s] of X-ray irradiation is also called “mAs value” and is proportional to the dose.
  • mAs value The product of the tube current value [mA] and the pulse width (exposure time) [s] of X-ray irradiation is also called “mAs value” and is proportional to the dose.
  • the tube current value it may not be possible to control the tube current value to be high depending on the rating of the X-ray tube.
  • the X-ray is continuously irradiated while moving the top plate relative to the imaging system to perform a series of imaging, and as the relative movement speed of the top increases.
  • the control means controls the individual X-ray exposure conditions such that the pulse width of the line exposure is shortened and the tube voltage value is increased.
  • the tube voltage becomes higher, the quality of the radiation becomes harder and less likely to be attenuated, so the contrast of the X-ray image is lowered, but the necessary dose can be secured.
  • the relative movement speed of the top plate is slow, movement blurring itself does not occur even if the pulse width is lengthened, so the tube voltage value decreases as the pulse width of X-ray irradiation increases. Control. Therefore, when the motion blur itself does not occur, the necessary dose can be secured even if the tube current value is lowered, and an X-ray image with high image quality and high contrast can be obtained.
  • the field size size of the collected X-ray image
  • Pulse based on magnification SID / SOD, distance between X-ray tube focus and X-ray detector (SID: Source Image Distance), distance between X-ray tube focus and object (SOD: Source Object Distance)
  • SID Source Image Distance
  • SOD Source Object Distance
  • the display enlargement ratio displayed on the monitor is set large, so the amount of movement on the collected image increases. It should be noted that the display magnification is different from the above-mentioned SID / SOD. Therefore, control is performed so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter and the tube current value becomes higher as the visual field size becomes smaller. As described above, it is possible to suppress motion blur by controlling so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the field size becomes smaller. Further, even if the pulse width becomes short, the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube, so that a necessary dose can be secured.
  • the motion blur suppression is given priority over the reduction of the necessary dose to some extent.
  • the control of the motion blur is prioritized by controlling so as to reduce the pulse width.
  • the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter and the tube current value becomes higher as the enlargement ratio becomes larger.
  • the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube, so that a necessary dose can be secured. If it is not possible to control the tube current value to be high according to the rating of the X-ray tube, the motion blur suppression is given priority over the reduction of the necessary dose to some extent. As a result, when the enlargement ratio becomes large, the control of the motion blur is prioritized by controlling so that the pulse width becomes short.
  • control is performed so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the relative moving speed of the top plate (with respect to the imaging system) becomes faster in a series of imaging. Motion blur can be suppressed. Further, even if the pulse width becomes short, the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube, so that a necessary dose can be secured. If it is not possible to control the tube current value to be high according to the rating of the X-ray tube, the motion blur suppression is given priority over the reduction of the necessary dose to some extent.
  • the necessary dose can be secured by controlling so that the tube current value becomes lower as the pulse width of X-ray irradiation becomes longer.
  • the relative movement speed of the top is fast, priority is given to suppression of motion blur over reduction of the necessary dose to some extent, and the necessary dose is secured when motion blur itself does not occur. be able to.
  • FIG. 1 is a block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment.
  • A is a schematic view of the operation unit when moving the movable top of the X-ray imaging apparatus manually
  • (b) is a block of the operation unit when moving the movable top of the X-ray imaging apparatus by electric driving FIG.
  • It is a flowchart which shows the flow of a series of imaging
  • FIG. 1 is a side view of an X-ray imaging apparatus provided with a C-arm according to the embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment
  • FIG. 3B is a schematic view of the operation unit in the case of manually moving the movable top plate of the imaging apparatus
  • FIG. 3B is a block diagram of the operation unit in the case of electrically moving the movable top plate of the X-ray imaging apparatus It is.
  • the X-ray imaging apparatus has a screening table on which a subject M is placed and having a movable top 1a movable in the longitudinal direction (y-axis direction in the figure).
  • a base 2 a C-arm 3, and a photographing system 4, and as shown in FIG. 2, an image processing unit 51, a controller 52, an input unit 53, a potentiometer 54 and a high voltage generator 55
  • the movable top plate 1a corresponds to the top plate in the present invention
  • the photographing system 4 corresponds to the photographing system in the present invention.
  • the examination table 1 includes a main body 1b installed on a floor surface (xy plane in the drawing) in addition to the movable top 1a described above, and the movable top 1a is movable relative to the main body 1b. It is movable in the longitudinal direction of The movable top plate 1a may be moved manually.
  • the movable top plate 1a is driven by driving the top plate driving motor 56 (see FIG. 3B) via the controller 52 at the moving speed input and set by the input unit 53 (for example, the operation lever). May be moved electrically. Also, both manual and motorized may be combined.
  • the base 2 is installed on a ceiling surface (xy plane in the drawing), and is mounted on an x-axis rail 21 extending in the x-axis direction and a y-axis rail 22 installed on the x-axis rail 21 and extending in the y-axis direction And a support 23 laid on the y-axis rail 22 and supported in a suspended manner, and a C-arm support 24 supported on the support 23.
  • the C-arm 3 is supported by a C-arm support portion 24 and supports an X-ray tube 41 at one end of the C-arm 3 and a flat panel X-ray detector (FPD: Flat Panel Detector) at the other end of the C-arm 3 42 are supported.
  • the X-ray tube 41 corresponds to the X-ray tube in the present invention
  • the flat panel X-ray detector (FPD) 42 corresponds to the X-ray detector in the present invention.
  • the C-arm 3 supports the X-ray tube 41 and the flat panel X-ray detector (FPD) 42 so as to face each other. Therefore, the X-ray tube 41 and the FPD 42 are disposed to face each other with the movable top plate 1 a interposed therebetween.
  • the above-described imaging system 4 includes an X-ray tube 41 and an FPD 42.
  • a motor (not shown) for moving the y-axis rail 22 in the x-axis direction with respect to the x-axis rail 21 is provided.
  • the rotation drive of this motor moves the y-axis rail 22 in the x-axis direction.
  • the motor for moving the y-axis rail 22 in the x-axis direction with respect to the x-axis rail 21 moves the imaging system 4 (the X-ray tube 41 and the FPD 42) in the x-axis direction.
  • a motor (not shown) for moving the support 23 in the y-axis direction with respect to the y-axis rail 22 is provided.
  • the column 23 is moved in the y-axis direction as the motor is driven to rotate.
  • the C-arm support 24 supported by the support 23 also moves in the y-axis
  • the C-arm 3 supported by the C-arm support 24 also moves in the y-axis.
  • the imaging system 4 (X-ray tube 41 and FPD 42) supported by the C-arm 3 is also moved in the y-axis direction.
  • the motor for moving the support 23 in the y-axis direction with respect to the y-axis rail 22 moves the imaging system 4 (the X-ray tube 41 and the FPD 42) in the y-axis direction.
  • the C-arm support moving unit 25 rotates the C-arm support 24 with respect to the column 23 about an axis (x-axis in the figure) parallel to the short direction of the movable top plate 1a.
  • the C-arm support moving unit 25 includes a motor 25a, a belt 25b for transmitting the rotation of the motor 25a, a gear box 25c for converting the rotation transmitted to the belt 25b into a rotation around the x-axis, and a gear box 25c.
  • a gear 25d for transmitting the rotation around the x-axis and a gear 25e meshed with the gear 25d are provided.
  • the gear 25e is fixed to the support 23 in a state in which a bearing (not shown) is interposed.
  • the gear 25e By driving the motor 25a to rotate, the gear 25e is rotated about the x-axis through the belt 25b, the gear box 25c and the gear 25d, and the C arm support portion with respect to the support 23 is rotated by the rotation of the gear 25e. 24 rotates about the x axis.
  • the C-arm support portion 24 is rotationally moved about the x-axis by the C-arm support moving portion 25 so that the C-arm 3 supported by the C-arm support portion 24 is also rotationally moved about the x-axis, C arm
  • the imaging system 4 (X-ray tube 41 and FPD 42) supported by 3 also rotationally moves around the x-axis.
  • the C-arm support moving unit 25 rotationally moves the imaging system 4 (the X-ray tube 41 and the FPD 42) around the x-axis.
  • the C-arm moving unit 31 is also provided to rotate the C-arm 3 about an axis (y-axis in the figure) parallel to the longitudinal direction of the movable top plate 1a.
  • the C-arm 3 is formed in a rail shape, and the C-arm moving unit 31 includes two bearings 31 a fitted in the groove of the C-arm 3 and a belt 31 b attached along the outer peripheral surface of the C-arm 3. And a motor 31c for winding a part of the belt 31b. As the motor 31c is rotationally driven, the belt 31b revolves, and the C-arm 3 slides with respect to the bearing 31a. This sliding causes the C-arm 3 to rotate about the y-axis.
  • the imaging system 4 (the X-ray tube 41 and the FPD 42) supported by the C-arm 3 also rotates about the y-axis.
  • the C-arm moving unit 31 rotationally moves the imaging system 4 (the X-ray tube 41 and the FPD 42) around the y-axis.
  • the C-arm 3 supporting the X-ray tube 41 and supporting the FPD 42 is formed to be curved in a “C” shape along the direction of rotational movement around the y-axis by the C-arm moving unit 31 It can also be said that the X-ray tube 41 and the FPD 42 rotationally move around the y-axis center along the bending direction of the C-arm 3.
  • the C-arm support moving unit 25 rotationally moves the C-arm 3 in the direction of rotational movement around the x-axis, which is a direction different from rotational movement of the C-arm 3 around the y-axis, It can be said that the tube 41 and the FPD 42 are rotationally moved about the x-axis.
  • the X-ray detection signal obtained by the FPD 42 detecting the X-ray irradiated from the X-ray tube 41 by moving the movable top plate 1a, the base 2 and the C-arm 3 as described above is an image processing unit
  • An X-ray image of the subject M is obtained by processing at 51 (see FIG. 2).
  • fluoroscopy When fluoroscopy is performed, X-rays of a dose lower than that of imaging are irradiated from the X-ray tube 41 to sequentially obtain a plurality of X-ray images, and each X-ray image is displayed on a monitor (not shown) in real time. .
  • imaging X-rays are emitted from the X-ray tube 41, and a single X-ray image is output displayed on a monitor or output printed on a printer (not shown).
  • a controller 52 centrally controls the components of the X-ray imaging apparatus.
  • the controller 52 controls the C-arm support moving unit 25, the C-arm moving unit 31, and the high voltage generator 55 (see FIG. 2).
  • the controller 52 controls the top plate driving motor 56 (see FIG. 3B).
  • the moving speed of the movable top plate 1a is measured by detecting the position of the movable top plate 1a by the potentiometer 54 (see FIG. 2), and X-rays are continuously moved while moving the movable top plate 1a.
  • controller 52 controls the conditions. Specific control in the present embodiment will be described later. In FIG. 2, for convenience of illustration, the connection between the controller 52 and the configuration controlled by the controller 52 is omitted except for a part of the illustration.
  • the controller 52 corresponds to the control means in the present invention.
  • the high voltage generator 55 (see FIG. 2) generates a high voltage for the x-ray tube 41.
  • the high voltage generator 55 performs the setting of the tube current value and the tube voltage value of the X-ray tube 41 based on the command from the controller 52.
  • individual X-ray irradiation conditions are controlled so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the moving speed of movable top plate 1a becomes faster and the tube current value becomes higher.
  • the X-ray tube 41 can not be controlled to increase the tube current value according to the rating of the X-ray tube 41, the pulse width of X-ray radiation becomes shorter as the moving speed of the movable top plate 1a increases.
  • the individual X-ray irradiation conditions are controlled so that the tube voltage value becomes high.
  • the image processing unit 51 and the controller 52 are configured by a central processing unit (CPU) or the like.
  • the image processing unit 51 may be configured by a GPU (Graphics Processing Unit) or the like.
  • the handle 1c for manual operation is provided on the side of the movable top plate 1a, and the operator such as the user manually
  • the movable top plate 1a can be moved in its longitudinal direction (y-axis direction in the figure) by gripping the operation handle 1c. Further, the movable top plate 1a can be moved at a variable speed manually. Therefore, when the movable top plate 1a is manually moved, the handle 1c for manual operation corresponds to the operation means in the present invention.
  • a motor 56 for driving the top plate is provided, and the movable input set by the input unit 53 (see FIG. 2)
  • the input lever 53 is configured by the operation lever, and the moving speed of the movable top 1a is set according to the opening degree of the operation lever.
  • the movable top plate 1a can be moved at a variable speed according to the moving speed of the movable top plate 1a input and set by the input unit 53. Therefore, in the case of moving the movable top plate 1a electrically, the input unit 53 corresponds to the operation means in the present invention.
  • the moving speed of the movable top 1a is measured by the potentiometer 54, and as the measured moving speed of the movable top 1a becomes faster, the pulse width of X-ray radiation becomes shorter, and The individual X-ray irradiation conditions are controlled so that the tube current value becomes high.
  • the moving speed of the movable top 1a input and set by the input unit 53 is sent directly to the controller 52, and individual X-ray irradiation conditions are controlled according to the moving speed of the movable top 1a set and input.
  • the moving speed of the movable top 1a measured by the potentiometer is sent to a comparator such as an operational amplifier, for example, and feedback control is performed so as to match the moving speed of the movable top 1a set by the input unit 53.
  • FIG. 4 is a flow chart showing a series of imaging flows for obtaining angiographic images of the lower limbs
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the pulse width and the tube current value
  • FIG. It is a schematic diagram showing the relationship between pulse width and a tube voltage value.
  • Step S1 Contrast Agent Administration
  • the contrast agent is administered to the lower leg of the subject M (see FIG. 1) placed on the movable top 1a (see FIG. 1, FIG. 3, etc.). After administration of the contrast agent, the movable top 1a is moved in the longitudinal direction.
  • Step S2 Control of X-ray Radiation Condition
  • the controller 52 controls the X-ray radiation condition according to the moving speed of the movable top plate 1a.
  • the pulse width of X-ray irradiation is set, and the high voltage generator 55 (see FIG. 2) is controlled to set the tube current value and the tube voltage value to predetermined values.
  • the pulse width of X-ray irradiation is set to an extent that movement blurring does not occur and the rating of the X-ray tube 41 (see FIGS. 1 and 2) is satisfied.
  • the X-ray irradiation condition is controlled to set the tube current value and the tube voltage value to predetermined values based on the body thickness of the subject M, the set pulse width, and the rating of the X-ray tube 41.
  • Patent Document 1 Patent No. 5277861
  • the dose necessary for imaging is set according to the body thickness of the subject M, and according to the set dose (necessary for imaging)
  • the tube voltage value is set, and the dose ratio under the body thickness / tube voltage value (ratio obtained by dividing the mAs value from the dose) is set. From the set dose (necessary for imaging), the set dose ratio is divided to obtain the mAs value.
  • the tube current value is obtained by dividing the previously set pulse width (exposure time) from the mAs value.
  • the method of setting the pulse width, the tube current value, and the tube voltage value is not limited to Patent Document 1: Patent No. 5277861.
  • X-ray irradiation conditions set and controlled in this manner, X-rays are emitted from the X-ray tube 41 to the subject M, detected by the FPD 42 (see FIGS. 1 and 2), and imaging is performed.
  • the pulse width in accordance with the size of the X-ray image to be collected, that is, the size of the field of view, and in particular, the pulse width becomes shorter as the field size decreases and the tube current value becomes higher. It is preferable to control Also, using the distance SID between the focus of the X-ray tube 41 and the FPD 42 and the distance SOD between the focus of the X-ray tube 41 and the object M, the pulse width is set according to the enlargement ratio represented by SID / SOD. In particular, it is preferable to control so that the pulse width becomes shorter and the tube current value becomes higher as the enlargement ratio becomes larger.
  • the pulse width is set taking account of it, and the tube current value and the tube voltage value are set to predetermined values.
  • Step S3 Movement Speed Change? It is judged by the potentiometer 54 (refer FIG. 2) whether the moving speed of the movable top 1a in step S1 has changed. If the moving speed does not change, the process proceeds to the next step S4.
  • the process returns to step S2 and the pulse width is re-set longer, and the tube current value is re-determined by dividing the pulse width re-set longer from the mAs value.
  • the pulse width is set to such an extent that motion blur does not occur in step S 2 described above, motion blur may occur with a fixed pulse width when the moving speed is high. Therefore, the process returns to step S2 to set the pulse width short again, and divide the pulse width shorted again from the mAs value to obtain the tube current value again.
  • the pulse width t and the tube current value I are in inverse proportion to each other.
  • the process returns to step S2 and the pulse width is set short again, and the tube voltage value is set high with the tube current value fixed. cure.
  • the pulse width t and the tube voltage value V are in a linear relationship, and the tube voltage value V is set high linearly (linearly) when the pulse width t becomes short.
  • Step S4 End of shooting?
  • the process returns to step S3 and the potentiometer 54 determines whether the moving speed of the movable top 1a has changed or not. If the moving speed does not change, the process proceeds to step S4. If the moving speed has changed, control is returned to step S2, and control is performed to reset the X-ray irradiation conditions.
  • step S3 when the series of shooting is not completed, the process returns to step S3 and repeats step S3 ⁇ step S4 or step S3 ⁇ step S2 ⁇ step S3 ⁇ step S4 until the series of shooting is completed.
  • the top plate (in the present embodiment, the movable top plate 1a) is moved at a variable speed relative to the imaging system 4 in the longitudinal direction.
  • the operating means for fixing only the C-arm 3 and the photographing system 4 and moving only the movable top plate 1) (the handle 1c for manual operation in FIG. 3A and the input unit 53 in FIG. 3B) Is equipped.
  • the X-ray is continuously exposed while moving the top plate (movable top 1a) relative to the imaging system 4 (fixing the C-arm 3 and the imaging system 4 and moving only the movable top 1a).
  • the control means controls the individual X-ray radiation conditions.
  • the motion blur is caused by controlling so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the relative movement speed of the top (the movement speed of the movable top 1a) in the series of imaging becomes faster. Can be suppressed. Further, even if the pulse width becomes short, the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube 41, so that the necessary dose can be secured. If it is not possible to control the tube current value to be high according to the rating of the X-ray tube 41, priority is given to the suppression of motion blur over the reduction of the necessary dose to some extent. That is, when imaging
  • the motion blur itself does not occur even if the pulse width is lengthened, so the pulse width of X-ray radiation becomes long.
  • the necessary dose can be secured by controlling the tube current value to be low.
  • the relative movement speed of the top moving speed of the movable top 1a
  • the motion blur is more than a certain decrease in the required dose
  • the necessary dose can be secured by giving priority to the suppression of.
  • the mAs value which is the product of the tube current value [mA] and the pulse width (exposure time) [s] of X-ray radiation, is proportional to the dose as described in the section "Means for Solving the Problems". Do. However, as described above, depending on the rating of the X-ray tube 41, the tube current value may not be controlled to be high.
  • the top The control means (controller 52) controls each individual so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter and the tube voltage value becomes higher as the relative movement speed of (the movement speed of the movable top plate 1a) becomes faster. Control X-ray exposure conditions. As the tube voltage becomes higher, the quality of the radiation becomes harder and less likely to be attenuated, so the contrast of the X-ray image is lowered, but the necessary dose can be secured.
  • the amount of movement on the collected X-ray image (collected image) is a problem, so in addition to the relative movement speed of the top (the movement speed of the movable top 1a) mentioned above,
  • the pulse width is controlled by the size of the X-ray image to be acquired, the enlargement factor and the like.
  • these field sizes and magnifications are different from the relative movement speed of the top plate with respect to the imaging system 4 (the movement speed of the movable top plate 1a) , It is not variable in the series of shooting, it is set in advance fixed.
  • the display enlargement ratio displayed on the monitor is set large, so the amount of movement on the collected image increases.
  • the display magnification is different from the above-mentioned SID / SOD as described in the section "Means for Solving the Problems". Therefore, control is performed so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter and the tube current value becomes higher as the visual field size becomes smaller. As described above, it is possible to suppress motion blur by controlling so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the field size becomes smaller.
  • the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube 41, so that the necessary dose can be secured. If it is not possible to control the tube current value to be high according to the rating of the X-ray tube 41, priority is given to the suppression of motion blur over the reduction of the necessary dose to some extent. As a result, when the visual field size is reduced, the control of the motion blur is prioritized by controlling so as to reduce the pulse width.
  • the amount of movement on the collected image increases as the enlargement ratio increases. Therefore, control is performed so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter and the tube current value becomes higher as the enlargement ratio becomes larger. As described above, it is possible to suppress motion blur by controlling so that the pulse width of X-ray irradiation becomes shorter as the enlargement ratio becomes larger. Further, even if the pulse width becomes short, the tube current value can be controlled so as to increase to a range satisfying the rating of the X-ray tube 41, so that the necessary dose can be secured.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
  • the present invention is applied to imaging for obtaining an angiographic image of the lower extremity.
  • the top board is moved in parallel to the mounting surface of the subject at an adjustable speed relative to the imaging system. If it is, it is not necessarily limited to imaging for obtaining an angiogram.
  • the top was moved relative to the imaging system in the longitudinal direction at variable speeds, but the top was moved relative to the imaging system in the lateral direction at variable speeds. It is also good. That is, as long as the top is moved relative to the imaging system in parallel with the mounting surface of the subject at variable speeds, either of the longitudinal direction and the short side direction of the top may be used.
  • the C-arm and the imaging system are fixed, and only the top is moved in parallel with the placement surface of the subject at variable speeds, so that the top is parallel to the placement surface of the subject
  • the relative movement of the C-arm or the imaging system may be performed in parallel with the mounting surface of the subject while the top plate is fixed, the speed may be moved in a variable manner.
  • fixing the top plate it is not limited to the movable top plate 1a (see FIG. 1 and FIG. 3 etc.) as in the above-described embodiment, and even the top plate fixed to the main body of the examination table Good.
  • the C-arm and the imaging system may be moved in parallel with the mounting surface of the subject at variable speeds.
  • the flat panel X-ray detector has been described as an example of the X-ray detector in the above-described embodiment, it is generally used as in the image intensifier (I.I.) There is no particular limitation as long as it is an X-ray detector.
  • the C-arm 3 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is taken as an example and described as the supporting means for supporting the X-ray tube and the X-ray detector opposite to each other. It is not limited to. For example, it may be an arm formed by being bent in the shape of " ⁇ ". Moreover, it is not limited to the support means suspended from the ceiling, The support means installed in the floor surface may be sufficient. Further, the X-ray tube and the X-ray detector are not limited to the supporting means for supporting the X-ray tube and the X-ray detector opposite to each other, and the X-ray tube and the X-ray detector may be arranged to face each other with the top plate interposed therebetween.
  • the present invention can also be applied to a structure in which the X-ray tube and the X-ray detector drive independently of each other. If this structure is adopted, the movement of the X-ray tube and the X-ray detector is controlled so as to be synchronized with each other when moving the imaging system in parallel with the mounting surface of the subject while fixing the top plate. Do.
  • the mounting surface of the top is horizontal, and the subject is mounted on the top in the reclining posture and radiography is performed, but the mounting surface of the top is vertical. It may be. In this case, the subject is placed on the top in a standing posture and imaging is performed.
  • the present invention is suitable for a technique for moving the top in parallel to the mounting surface of the subject at a variable speed relative to the imaging system, as in imaging for obtaining an angiographic image, for example. There is.

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Abstract

一連の撮影の中で撮影系に対する天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅ｔが短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅ｔが短くなってもその分だけ管電流値Ｉが高くなるように制御し、仮にＸ線管の定格によって管電流値Ｉが高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。逆に、天板の相対移動速度が遅く動きぼけ自体が生じない場合には、Ｘ線曝射のパルス幅ｔが長くなった分、管電流値Ｉが低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。

Description

Ｘ線撮影装置
　本発明は、Ｘ線による撮影を行うＸ線撮影装置に係り、特に、被検体を載置する天板または撮影系を移動させながら撮影を行う技術に関する。
　従来、この種の装置として、診断または治療中に、患者である被検体を載置した天板またはＸ線管およびＸ線検出器を有した撮影系を移動させながらＸ線をパルス状に曝射してパルス透視やパルス撮影（連続撮影）を行う装置がある。Ｘ線撮影装置による撮影の一例として、以下のような手法が挙げられる。
　なお、本明細書での「撮影」とは、強い線量でＸ線を照射してＸ線画像を取得する場合と、それよりも弱い線量でＸ線を連続的に照射してＸ線画像を逐次に表示することで動画表示する場合（透視）とを含むことに留意されたい。
　下肢の血管造影像を得る際に、検出器サイズよりも大きな領域を撮影したいことがある。このとき、造影剤の流れに応じて装置（天板または撮影系）を移動させ撮影する手法がある。この場合には、天板の長手方向に装置（天板または撮影系）を移動させる。この手法を「ボーラスチェイス(Bolus Chase)」という。ボーラスチェイスを行う際、造影剤の流れに応じて天板を手動または電動で動かし関心領域の撮影を行っている。
　ところで、Ｘ線管の管電流や管電圧を調整する技術が本出願人から提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、Ｘ線撮影以外の分野においても、例えば核磁気共鳴装置(MRI: Magnetic Resonance Imaging)において天板の移動速度を造影剤の流れに合わせつつフレームレートを変える技術がある（例えば、特許文献２参照）。
特許第５２７７８６１号 特表２００６－５１９６７７号公報
　しかしながら、Ｘ線曝射中に患者と撮影系（Ｘ線管・Ｘ線検出器）との相対位置が変化する場合には、その移動速度が速くなると動きぼけが大きくなるという問題がある。
　すなわち、従来の装置では、造影剤の移動速度に合わせてＸ線曝射のパルス幅（曝射時間）や管電流や管電圧などのＸ線曝射条件を予め適宜に設定している。一連の撮影中で術者はテレビ画面で造影剤の移動速度に合わせて天板または撮影系の移動速度を操作している。被検体中の造影剤の移動速度は必ずしも一定ではなく、部位に応じて変化してゆく。そのため、天板または撮影系の移動速度も造影剤の移動速度に合わせて変化するように操作される。
　しかし、従来の装置では予め定められたＸ線曝射条件は一連の撮影中で一定であるので、天板または撮影系の移動速度が速くなった場合にＸ線曝射のパルス幅が一定のままであると、撮影で得られたＸ線画像中の動きぼけが大きくなる。その動きぼけを抑制するために、速い移動速度に合わせてＸ線曝射のパルス幅を短くしたＸ線曝射条件（例えば管電流値を高く設定したＸ線曝射条件）に設定しておくと、動きぼけについては抑制することができる。しかし、パルス幅を短くした分、例えば管電流値を高く設定しなければならない、あるいはＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には必要な線量を確保することができないという問題が生じる。造影剤の移動速度が速い部位を撮影する場合には動きぼけの抑制を優先するので、ある程度の必要な線量の低下は許容されるが、造影剤の移動速度が比較的に遅い部位については、もともと動きぼけは生じないのであるから、上記の必要な線量の低下を避けたい。
　なお、上述の相対位置が変化する場合について、一例として、天板や、Ｘ線管やＸ線検出器を搭載したＣアームが、手動または電動で移動する場合が挙げられる。
　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、天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができる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、Ｘ線による撮影を行うＸ線撮影装置であって、被検体を載置する天板と、Ｘ線を照射するためのＸ線管およびＸ線を検出するＸ線検出器を有し、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とが前記天板を挟んで対向するように配置された撮影系と、一連の撮影の中に前記天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させる操作手段と、前記天板を前記撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して前記一連の撮影を行う過程において、前記天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する制御手段とを備えるものである。
　［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、一連の撮影の中で天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させる操作手段を備える。天板を撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、制御手段は個々のＸ線曝射条件を制御する。
　このように、一連の撮影の中で天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。
　逆に、天板の相対移動速度が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電流値が低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。その結果、天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができる。
　なお、管電流値［ｍＡ］とＸ線曝射のパルス幅（曝射時間）［ｓ］との積は「ｍＡｓ値」とも呼ばれ、線量に比例する。しかし、上述したようにＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合がある。その場合には、天板を撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、制御手段は個々のＸ線曝射条件を制御する。管電圧値が高くなると線質が硬くなって減弱されにくい分、Ｘ線画像のコントラストが低下するが、必要な線量を確保することができる。逆に、天板の相対移動速度が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電圧値が低くなるように制御する。したがって、動きぼけ自体が生じない場合には、管電流値を低くしても必要な線量を確保することができ、かつコントラストが高い画質の良いＸ線画像を取得することができる。
　実際には、収集されるＸ線画像（収集画像）上での動き量が問題となるので、上述した天板の相対移動速度に加えて、視野サイズ（収集されるＸ線画像のサイズ）や拡大率（SID/ SOD、Ｘ線管の焦点とＸ線検出器との距離(SID: Source Image Distance)、Ｘ線管の焦点と被検体との距離(SOD: Source Object Distance)）などによってパルス幅を制御することになる。これらの視野サイズや拡大率は、撮影系に対する天板の相対移動速度と相違して、一連の撮影の中で可変でなく、予め固定で設定される。
　視野サイズが小さくなるとモニタに表示される表示拡大率を大きく設定するので、収集画像上での動き量が大きくなる。表示拡大率は、上述のSID/ SODで表される拡大率と相違することに留意されたい。そこで、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、視野サイズが小さくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。
　また、拡大率が大きくなると収集画像上での動き量が大きくなる。そこで、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、拡大率が大きくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。
　本発明に係るＸ線撮影装置によれば、一連の撮影の中で（撮影系に対する）天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。逆に、天板の相対移動速度が遅い場合には、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電流値が低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。その結果、天板の相対移動速度が速い場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合には必要な線量を確保することができる。
実施例に係るＣアームを備えたＸ線撮影装置の側面図である。 実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図である。 （ａ）はＸ線撮影装置の可動式天板を手動で移動させる場合の操作部の概略図、（ｂ）はＸ線撮影装置の可動式天板を電動で移動させる場合の操作部のブロック図である。 下肢の血管造影像を得るための一連の撮影の流れを示すフローチャートである。 パルス幅と管電流値との関係を表した模式図である。 パルス幅と管電圧値との関係を表した模式図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
　図１は、実施例に係るＣアームを備えたＸ線撮影装置の側面図であり、図２は、実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図であり、図３（ａ）は、Ｘ線撮影装置の可動式天板を手動で移動させる場合の操作部の概略図であり、図３（ｂ）は、Ｘ線撮影装置の可動式天板を電動で移動させる場合の操作部のブロック図である。
　本実施例に係るＸ線撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置し、長手方向（図中のｙ軸方向）に移動可能な可動式天板１ａを有した検診台１と、基台２とＣアーム３と撮影系４とを備えるとともに、図２に示すように、画像処理部５１とコントローラ５２と入力部５３とポテンショメータ５４と高電圧発生器５５とを備えている。可動式天板１ａは、本発明における天板に相当し、撮影系４は、本発明における撮影系に相当する。
　検診台１は、上述した可動式天板１ａの他に、床面（図中のｘｙ平面）に設置された本体１ｂを備え、可動式天板１ａは本体１ｂに対して可動式天板１ａの長手方向に移動可能である。可動式天板１ａを手動で移動させてもよい。また、入力部５３（例えば操作レバー）で入力設定された移動速度で、コントローラ５２を介して天板駆動用のモータ５６（図３（ｂ）を参照）を駆動させることにより可動式天板１ａを電動で移動させてもよい。また、手動と電動とを両方組み合わせてもよい。
　基台２は、天井面（図中のｘｙ平面）に設置され、ｘ軸方向に延在したｘ軸レール２１と、ｘ軸レール２１に敷設され、ｙ軸方向に延在したｙ軸レール２２と、ｙ軸レール２２に敷設され吊り掛け支持された支柱２３と、支柱２３に支持されたＣアーム支持部２４とを備えている。Ｃアーム３は、Ｃアーム支持部２４に支持され、Ｃアーム３の一端にＸ線管４１を支持するとともに、Ｃアーム３の他端にフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）４２を支持している。Ｘ線管４１は、本発明におけるＸ線管に相当し、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４２は、本発明におけるＸ線検出器に相当する。
　このようにして、Ｃアーム３はＸ線管４１およびフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４２を互いに対向して支持する。したがって、Ｘ線管４１とＦＰＤ４２とが可動式天板１ａを挟んで対向するように配置されている。また、上述した撮影系４は、Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２を有している。
　また、ｘ軸レール２１に対してｙ軸レール２２をｘ軸方向に移動させるモータ（図示省略）を備えている。このモータが回転駆動することで、ｙ軸レール２２がｘ軸方向に移動する。また、モータによってｙ軸レール２２がｘ軸方向に移動することで、ｙ軸レール２２に吊り掛け支持された支柱２３もｘ軸方向に移動し、支柱２３に支持されたＣアーム支持部２４もｘ軸方向に移動し、Ｃアーム支持部２４に支持されたＣアーム３もｘ軸方向に移動し、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｘ軸方向に移動する。以上のように、ｘ軸レール２１に対してｙ軸レール２２をｘ軸方向に移動させるモータは、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｘ軸方向に移動させる。
　また、ｙ軸レール２２に対して支柱２３をｙ軸方向に移動させるモータ（図示省略）を備えている。このモータが回転駆動することで、支柱２３がｙ軸方向に移動する。また、モータによって支柱２３がｙ軸方向に移動することで、支柱２３に支持されたＣアーム支持部２４もｙ軸方向に移動し、Ｃアーム支持部２４に支持されたＣアーム３もｙ軸方向に移動し、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｙ軸方向に移動する。以上のように、ｙ軸レール２２に対して支柱２３をｙ軸方向に移動させるモータは、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｙ軸方向に移動させる。
　また、支柱２３に対してＣアーム支持部２４を可動式天板１ａの短手方向に平行な軸（図中のｘ軸）心周りに回転移動させるＣアーム支持移動部２５を備えている。Ｃアーム支持移動部２５は、モータ２５ａと、モータ２５ａの回転を伝達するベルト２５ｂと、ベルト２５ｂに伝達された回転をｘ軸心周りの回転に変換するギヤボックス２５ｃと、ギヤボックス２５ｃからのｘ軸心周りの回転を伝達するギヤ２５ｄと、このギヤ２５ｄに噛合されたギヤ２５ｅとを備えている。ギヤ２５ｅは、図示を省略するベアリングが介在された状態で、支柱２３に固定されている。モータ２５ａが回転駆動することで、ベルト２５ｂ，ギヤボックス２５ｃおよびギヤ２５ｄを介して、ギヤ２５ｅがｘ軸心周りに回転して、このギヤ２５ｅの回転によって、支柱２３に対してＣアーム支持部２４がｘ軸心周りに回転移動する。
　また、Ｃアーム支持移動部２５によってＣアーム支持部２４がｘ軸心周りに回転移動することで、Ｃアーム支持部２４に支持されたＣアーム３もｘ軸心周りに回転移動し、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｘ軸心周りに回転移動する。以上のように、Ｃアーム支持移動部２５は、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｘ軸心周りに回転移動させる。
　また、Ｃアーム３を可動式天板１ａの長手方向に平行な軸（図中のｙ軸）心周りに回転移動させるＣアーム移動部３１を備えている。Ｃアーム３はレール形状で形成されており、Ｃアーム移動部３１は、Ｃアーム３の溝部に嵌合した２つのベアリング３１ａと、Ｃアーム３の外周面に沿って付設されたベルト３１ｂと、ベルト３１ｂの一部を巻き取るモータ３１ｃとを備えている。モータ３１ｃが回転駆動することで、ベルト３１ｂが周回し、それに伴ってベアリング３１ａに対してＣアーム３が摺動する。この摺動によりＣアーム３が、ｙ軸心周りに回転移動する。また、Ｃアーム３に支持された撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）もｙ軸心周りに回転移動する。以上のように、Ｃアーム移動部３１は、撮影系４（Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２）をｙ軸心周りに回転移動させる。
　このように、Ｘ線管４１を支持しＦＰＤ４２を支持するＣアーム３は、Ｃアーム移動部３１によるｙ軸心周りの回転移動の方向に沿って「Ｃ」の字で湾曲されて形成されており、Ｃアーム３の湾曲方向に沿ってＸ線管４１およびＦＰＤ４２がｙ軸心周りに回転移動するとも言える。また、Ｃアーム支持移動部２５は、Ｃアーム３のｙ軸心周りの回転移動とは別の方向であるｘ軸心周りの回転移動の方向にＣアーム３を回転移動させることで、Ｘ線管４１およびＦＰＤ４２をｘ軸心周りに回転移動させるとも言える。
　可動式天板１ａや基台２やＣアーム３を上述のように移動させて、Ｘ線管４１から照射されたＸ線をＦＰＤ４２が検出して得られたＸ線検出信号を、画像処理部５１（図２を参照）で処理することで被検体ＭのＸ線画像を得る。透視を行う場合には、撮影よりも弱い線量のＸ線をＸ線管４１から照射して複数のＸ線画像を逐次に得て、各Ｘ線画像をモニタ（図示省略）にリアルタイムに表示する。撮影を行う場合には、Ｘ線管４１からＸ線を照射して１枚のＸ線画像をモニタに出力表示またはプリンタ（図示省略）に出力印刷する。
　コントローラ５２（図２を参照）はＸ線撮影装置の各構成を統括制御する。特に、コントローラ５２は、Ｃアーム支持移動部２５，Ｃアーム移動部３１，高電圧発生器５５（図２を参照）を制御する。また、可動式天板１ａを電動で移動させる場合には、コントローラ５２は天板駆動用のモータ５６（図３（ｂ）を参照）を制御する。本実施例では、可動式天板１ａの移動速度をポテンショメータ５４（図２を参照）による可動式天板１ａの位置検出によって測定し、可動式天板１ａを移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、測定された移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件をコントローラ５２は制御する。本実施例での具体的な制御については後述する。なお、図２では、図示の便宜上、コントローラ５２から、コントローラ５２が制御する構成を結ぶ結線については、一部を除き図示を省略する。コントローラ５２は、本発明における制御手段に相当する。
　高電圧発生器５５（図２を参照）は、Ｘ線管４１用の高電圧を発生する。Ｘ線管４１の管電流値や管電圧値の設定は、コントローラ５２からの指令に基づいて高電圧発生器５５が行う。本実施例では、可動式天板１ａの移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する。さらに、Ｘ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、可動式天板１ａの移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する。
　画像処理部５１やコントローラ５２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。なお、画像処理部５１については、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit) などで構成されてもよい。
　可動式天板１ａを手動で移動させる場合には、図３（ａ）に示すように可動式天板１ａの側部に手動操作用のハンドル１ｃを設けており、ユーザなどの術者が手動操作用のハンドル１ｃを握って、可動式天板１ａをその長手方向（図中のｙ軸方向）に移動させることができる。また、手動により可動式天板１ａを速度可変に移動させることができる。したがって、可動式天板１ａを手動で移動させる場合には、手動操作用のハンドル１ｃが本発明における操作手段に相当する。
　可動式天板１ａを電動で移動させる場合には、図３（ｂ）に示すように天板駆動用のモータ５６を設けており、入力部５３（図２を参照）で入力設定された可動式天板１ａの移動速度で、コントローラ５２を介して天板駆動用のモータ５６を駆動させることにより、可動式天板１ａをその長手方向に移動させることができる。例えば操作レバーで入力部５３を構成し、操作レバーの開度にしたがって可動式天板１ａの移動速度を設定する。このように、入力部５３で入力設定された可動式天板１ａの移動速度に応じて可動式天板１ａを速度可変に移動させることができる。したがって、可動式天板１ａを電動で移動させる場合には、入力部５３が本発明における操作手段に相当する。
　なお、図２ではポテンショメータ５４によって可動式天板１ａの移動速度を測定して、測定された可動式天板１ａの移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御したが、可動式天板１ａを電動で移動させる場合には必ずしもポテンショメータを備える必要はない。入力部５３で入力設定された可動式天板１ａの移動速度をコントローラ５２に直接的に送り込んで、入力設定された可動式天板１ａの移動速度に応じて個々のＸ線曝射条件を制御してもよい。また、ポテンショメータで測定された可動式天板１ａの移動速度を、例えばオペアンプなどの比較器に送り込んで、入力部５３で入力設定された可動式天板１ａの移動速度に合わせるようにフィードバック制御してもよい。
　次に、本実施例における個々のＸ線曝射条件の制御について、図４～図６を参照して説明する。図４は、下肢の血管造影像を得るための一連の撮影の流れを示すフローチャートであり、図５は、パルス幅と管電流値との関係を表した模式図であって、図６は、パルス幅と管電圧値との関係を表した模式図である。
　（ステップＳ１）造影剤投与
　可動式天板１ａ（図１や図３などを参照）に載置された被検体Ｍ（図１を参照）の下肢に造影剤を投与する。造影剤の投与後に可動式天板１ａをその長手方向に移動させる。
　（ステップＳ２）Ｘ線曝射条件の制御
　可動式天板１ａの移動速度に応じてコントローラ５２（図２を参照）はＸ線曝射条件を制御する。特に、Ｘ線曝射条件のうち、Ｘ線曝射のパルス幅を設定するとともに、管電流値や管電圧値を所定値に設定するように高電圧発生器５５（図２を参照）を制御する。可動式天板１ａの移動速度に応じて、動きぼけが生じない程度に、かつＸ線管４１（図１および図２を参照）の定格を満たすようにＸ線曝射のパルス幅を設定して、被検体Ｍの体厚，設定されたパルス幅およびＸ線管４１の定格に基づいて管電流値や管電圧値を所定値に設定するように、Ｘ線曝射条件を制御する。
　具体的には、例えば特許文献１：特許第５２７７８６１号のように、被検体Ｍの体厚に応じて撮影に必要な線量を設定して、設定された（撮影に必要な）線量に応じて管電圧値を設定するとともに、その体厚・管電圧値の下での線量比（線量からｍＡｓ値を除算した比率）を設定する。設定された（撮影に必要な）線量から、設定された線量比を除算することでｍＡｓ値を求める。ｍＡｓ値から、先に設定されたパルス幅（曝射時間）を除算することで管電流値を求める。パルス幅や管電流値や管電圧値の設定方法については特許文献１：特許第５２７７８６１号に限定されない。このように設定・制御されたＸ線曝射条件にしたがって、Ｘ線管４１からＸ線を被検体Ｍに照射しながらＦＰＤ４２（図１および図２を参照）で検出して撮影を行う。
　ここで、収集されるＸ線画像のサイズ、すなわち視野サイズに応じてパルス幅を設定するのが好ましく、特に視野サイズが小さくなるのにしたがってパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御するのが好ましい。また、Ｘ線管４１の焦点とＦＰＤ４２との距離ＳＩＤ，Ｘ線管４１の焦点と被検体Ｍとの距離ＳＯＤを用いて、SID/ SODで表される拡大率に応じてパルス幅を設定するのが好ましく、特に拡大率が大きくなるのにしたがってパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御するのが好ましい。したがって、可動式天板１ａの移動速度に応じてパルス幅を設定する場合には、これら視野サイズや拡大率をも考慮して、収集されるＸ線画像（収集画像）上での動き量を加味してパルス幅を設定して、管電流値や管電圧値を所定値に設定する。
　（ステップＳ３）移動速度が変化？
　ステップＳ１での可動式天板１ａの移動速度が変化したか否かをポテンショメータ５４（図２を参照）によって判断する。移動速度が変化しない場合には次のステップＳ４に移行する。
　移動速度が遅くなる場合にはステップＳ２に戻ってパルス幅を長く設定し直して、ｍＡｓ値から、長く設定し直したパルス幅を除算することで管電流値を求め直す。特に、上述のステップＳ２で動きぼけが生じない程度にパルス幅を設定したので、移動速度が速くなる場合には固定のパルス幅では動きぼけが生じる恐れがある。そこで、ステップＳ２に戻ってパルス幅を短く設定し直して、ｍＡｓ値から、短く設定し直したパルス幅を除算することで管電流値を求め直す。このようにｍＡｓ値が一定の場合には、図５に示すようにパルス幅ｔと管電流値Ｉとは反比例の関係にある。
　ここで、Ｘ線管４１の定格を管電流値が満たさない場合には、ステップＳ２に戻ってパルス幅を短く設定し直して、管電流値を固定の状態で、管電圧値を高く設定し直す。図６に示すようにパルス幅ｔと管電圧値Ｖとは線形の関係にあって、パルス幅ｔが短くなると管電圧値Ｖをリニア（線形）に高く設定する。
　（ステップＳ４）撮影終了？
　下肢の血管造影像を得るための一連の撮影において、造影剤が足先に到達して一連の撮影を終了するか否かを判断する。一連の撮影が終了していない場合にはステップＳ３に戻って、可動式天板１ａの移動速度が変化したか否かをポテンショメータ５４によって判断し、移動速度が変化しない場合にはステップＳ４に移行し、移動速度が変化した場合にはステップＳ２に戻ってＸ線曝射条件を設定し直すように制御する。
　このようにして、一連の撮影が終了していない場合にはステップＳ３に戻って、ステップＳ３→ステップＳ４、あるいはステップＳ３→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４を、一連の撮影が終了するまで繰り返し行うことで、可動式天板１ａを撮影系４に対して移動させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、個々のＸ線曝射条件を制御する。
　本実施例に係るＸ線撮影装置によれば、一連の撮影の中で天板（本実施例では可動式天板１ａ）をその長手方向に撮影系４に対して速度可変に相対移動（本実施例ではＣアーム３や撮影系４を固定して可動式天板１ａのみを移動）させる操作手段（図３（ａ）では手動操作用のハンドル１ｃ，図３（ｂ）では入力部５３）を備えている。天板（可動式天板１ａ）を撮影系４に対して相対的に移動（Ｃアーム３や撮影系４を固定して可動式天板１ａのみを移動）させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、制御手段（本実施例ではコントローラ５２）は個々のＸ線曝射条件を制御する。
　このように、一連の撮影の中で天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管４１の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。すなわち、造影剤の移動速度が速い部位を撮影する場合には、動きぼけの抑制の方を優先する。
　逆に、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電流値が低くなるように制御することで、必要な線量を確保することができる。その結果、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速い場合（造影剤の移動速度が速い部位を撮影する場合）には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先して、動きぼけ自体が生じない場合（造影剤の移動速度が比較的に遅い部位を撮影する場合）には必要な線量を確保することができる。
　管電流値［ｍＡ］とＸ線曝射のパルス幅（曝射時間）［ｓ］との積であるｍＡｓ値は、「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように線量に比例する。しかし、上述したようにＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合がある。その場合には、天板を撮影系４に対して相対的に移動（可動式天板１ａのみを移動）させながらＸ線を連続的に曝射して一連の撮影を行う過程において、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、制御手段（コントローラ５２）は個々のＸ線曝射条件を制御する。管電圧値が高くなると線質が硬くなって減弱されにくい分、Ｘ線画像のコントラストが低下するが、必要な線量を確保することができる。逆に、天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）が遅い場合には、パルス幅を長くしても動きぼけ自体が生じないので、Ｘ線曝射のパルス幅が長くなった分、管電圧値が低くなるように制御する。したがって、動きぼけ自体が生じない場合には、管電流値を低くしても必要な線量を確保することができ、かつコントラストが高い画質の良いＸ線画像を取得することができる。
　実際には、収集されるＸ線画像（収集画像）上での動き量が問題となるので、上述した天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）に加えて、視野サイズ（収集されるＸ線画像のサイズ）や拡大率などによってパルス幅を制御することになる。「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように、これらの視野サイズや拡大率は、撮影系４に対する天板の相対移動速度（可動式天板１ａの移動速度）と相違して、一連の撮影の中で可変でなく、予め固定で設定される。
　視野サイズが小さくなるとモニタに表示される表示拡大率を大きく設定するので、収集画像上での動き量が大きくなる。表示拡大率は、「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように上述のSID/ SODで表される拡大率と相違することに留意されたい。そこで、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管４１の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、視野サイズが小さくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。
　また、「課題を解決するための手段」の欄でも述べたように、拡大率が大きくなると収集画像上での動き量が大きくなる。そこで、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する。このように、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなるように制御することで動きぼけを抑制することができる。また、パルス幅が短くなってもその分だけ管電流値がＸ線管４１の定格を満たす範囲まで高くなるように制御することができるので、必要な線量を確保することができる。仮にＸ線管４１の定格によって管電流値が高くなるように制御することができない場合には、ある程度の必要な線量の低下よりも動きぼけの抑制の方を優先する。その結果、拡大率が大きくなる場合には、パルス幅が短くなるように制御することで動きぼけの抑制の方を優先する。
　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）上述した実施例では、下肢の血管造影像を得るための撮影に適用したが、天板を被検体の載置面に平行に撮影系に対して速度可変に相対移動させる術式であれば、必ずしも血管造影像を得るための撮影に限定されない。
　（２）上述した実施例では、天板をその長手方向に撮影系に対して速度可変に相対移動させたが、天板をその短手方向に撮影系に対して速度可変に相対移動させてもよい。つまり、天板を被検体の載置面に平行に撮影系に対して速度可変に相対移動させるのであれば、天板の長手方向・短手方向のいずれでもよい。
　（３）上述した実施例では、Ｃアームや撮影系を固定して天板のみを被検体の載置面に平行に速度可変に移動させることで、天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させたが、天板を固定してＣアームや撮影系を被検体の載置面に平行に速度可変に移動させてもよい。天板を固定する場合には上述した実施例のような可動式天板１ａ（図１や図３などを参照）に限定されず、検診台の本体に対して固定の天板であってもよい。また、天板とともにＣアームや撮影系も被検体の載置面に平行に速度可変に移動させてもよい。
　（４）上述した実施例では、Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を例に採って説明したが、イメージインテンシファイア(Ｉ．Ｉ)のように、通常において用いられるＸ線検出器であれば特に限定されない。
　（５）上述した実施例では、Ｘ線管およびＸ線検出器を互いに対向して支持する支持手段として、図１や図２に示すＣアーム３を例に採って説明したが、Ｃアーム３に限定されない。例えば、「コ」の字で屈曲されて形成されたアームでもよい。また、天井から吊り下げられた支持手段に限定されず、床面に設置された支持手段であってもよい。また、Ｘ線管およびＸ線検出器を互いに対向して支持する支持手段に限定されず、Ｘ線管とＸ線検出器とが天板を挟んで対向するように配置された構造であれば、Ｘ線管・Ｘ線検出器が互いに独立して駆動するような構造にも適用することができる。この構造を採用すると、天板を固定して撮影系を被検体の載置面に平行に速度可変に移動させる場合には、Ｘ線管・Ｘ線検出器の移動が互いに同期するように制御する。
　（６）上述した実施例では、天板の載置面は水平であって、臥位姿勢で被検体を天板に載置して撮影を行ったが、天板の載置面は垂直であってもよい。この場合には、立位姿勢で被検体を天板に載置して撮影を行う。
　以上のように、本発明は、例えば血管造影像を得るための撮影のように、天板を被検体の載置面に平行に撮影系に対して速度可変に相対移動させる術式に適している。
　１ａ　…　可動式天板
　１ｃ　…　手動操作用のハンドル
　４　…　撮影系
　４１　…　Ｘ線管
　４２　…　フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
　５２　…　コントローラ
　５３　…　入力部
　ｔ　…　（Ｘ線曝射の）パルス幅
　Ｉ　…　管電流値
　Ｖ　…　管電圧値
　Ｍ　…　被検体

Claims (4)

  1. 　Ｘ線による撮影を行うＸ線撮影装置であって、
    　被検体を載置する天板と、
    　Ｘ線を照射するためのＸ線管およびＸ線を検出するＸ線検出器を有し、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とが前記天板を挟んで対向するように配置された撮影系と、
    　一連の撮影の中に前記天板を被検体の載置面に平行に前記撮影系に対して速度可変に相対移動させる操作手段と、
    　前記天板を前記撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して前記一連の撮影を行う過程において、前記天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する制御手段と
    　を備える、
    　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、
    　前記天板を前記撮影系に対して相対的に移動させながらＸ線を連続的に曝射して前記一連の撮影を行う過程において、前記制御手段は、前記天板の相対移動速度が速くなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電圧値が高くなるように、個々のＸ線曝射条件を制御する、
    　Ｘ線撮影装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記制御手段は、視野サイズが小さくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する、
    　Ｘ線撮影装置。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記制御手段は、拡大率が大きくなるのにしたがってＸ線曝射のパルス幅が短くなり、かつ管電流値が高くなるように制御する、
    　Ｘ線撮影装置。
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