WO2021251397A1 - Ｘ線画像撮影装置 - Google Patents

Ｘ線画像撮影装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021251397A1
WO2021251397A1 PCT/JP2021/021806 JP2021021806W WO2021251397A1 WO 2021251397 A1 WO2021251397 A1 WO 2021251397A1 JP 2021021806 W JP2021021806 W JP 2021021806W WO 2021251397 A1 WO2021251397 A1 WO 2021251397A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ray
detection unit
ray detection
image
curvature
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/021806
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義弘 岸上
Original Assignee
義弘 岸上
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 義弘 岸上 filed Critical 義弘 岸上
Publication of WO2021251397A1 publication Critical patent/WO2021251397A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray image capturing apparatus, and more particularly to a technique for improving the accuracy of an X-ray image captured by the X-ray imaging apparatus.
  • an X-ray imaging apparatus for photographing a state of a bone or the like using X-rays.
  • X-rays are emitted radially from an X-ray tube. Therefore, when the X-ray detection unit (X-ray film and photographing table) is made flat, X-rays may be obliquely incident from the X-ray tube to the X-ray detection unit.
  • the farther away from the point where the distance from the X-ray tube is the shortest in the X-ray detection unit the intersection of the vertical line from the X-ray tube to the X-ray detection unit and the X-ray detection unit
  • the incident angle of X-rays was large.
  • the X-ray image is distorted or the X-ray image becomes unclear, which causes a decrease in image accuracy.
  • Patent Document 1 describes an X-ray imaging apparatus in which a sensor is curved in a spherical shape so that a distance from an X-ray tube has a radius of curvature. With this configuration, it is possible to inject X-rays perpendicularly to the sensor from the X-ray tube arranged at the center point of the spherical surface.
  • Patent Document 1 cannot change the curvature of the sensor. For this reason, it has been difficult to take an X-ray image according to the posture caused by the pathological condition (skeleton curvature) of the object to be imaged, the body shape, and the like. For example, when a curved shape such as scoliosis or kyphosis is targeted for imaging, if the curved shape of the sensor does not follow the curved shape of the imaging target, X-rays are incident perpendicular to the sensor. , Do not incident vertically on the subject.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and by changing the curvature of the X-ray detector, the curved shape of the sensor is made to follow the curved shape of the image target, and X-rays are photographed. It is an object of the present invention to provide an X-ray image capturing apparatus capable of making an X-ray image clear and improving image accuracy by making the X-ray image incident perpendicular to the curved shape of the target.
  • the X-ray imaging apparatus detects an X-ray tube that emits X-rays toward an imaged object and X-rays that are emitted from the X-ray tube and transmitted through the imaged object.
  • An X-ray imaging apparatus including a unit, wherein the X-ray detection unit is configured by arranging a large number of X-ray detection elements in a plane, and the X-ray detection unit includes the X-ray tube.
  • At least one cross-sectional shape to pass through is formed so as to be a part of the circular shape, and the radius of curvature of the circular shape can be changed, so that the X-ray tube has the circular shape in the X-ray detection unit.
  • the radius of curvature is changed, it can be arranged at the center of the circular shape by changing the distance from the X-ray detection unit.
  • the curved shape of the sensor can be made to follow the curved shape of the imaging target, and X-rays can be incident perpendicular to the curved shape of the imaging target, making the X-ray image clear and improving the image accuracy. Is possible.
  • the X-ray detection unit may be formed into a spherical shape in which a plurality of cross-sectional shapes passing through the X-ray tube are a part of a circular shape, and the radius of curvature of the spherical shape can be changed. preferable.
  • the curved shape of the sensor can be made to follow the curved shape of the imaged object, and X-rays can be incident perpendicularly to the curved shape of the imaged object. It is possible to make the X-ray image clear and improve the image accuracy.
  • the X-ray tube is displaced to the center of the circular shape with the change of the radius of curvature of the circular shape in the X-ray detecting unit.
  • the X-ray tube can be placed at an appropriate position simply by setting the radius of curvature of the X-ray detector.
  • the curvature of the X-ray detection unit is changed to capture an X-ray image according to the posture of the imaging target due to the pathological condition (curvature of the skeleton), body shape, or the like.
  • the curved shape of the sensor can be aligned with the curved shape of the image target, and X-rays can be incident perpendicular to the curved shape of the image target, making the X-ray image clear and improving the image accuracy. It will be possible.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG. 2 in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG. 2 in the second embodiment.
  • the X-ray imaging apparatus 10 irradiates X-rays from the X-ray tube 12 toward the imaging target, detects the transmitted X-rays with the X-ray detection unit 13, and visualizes the X-ray image.
  • the X-ray imaging apparatus 10 according to the present embodiment is configured to irradiate X-rays downward, but it is also possible to irradiate X-rays toward the side.
  • the X-ray image capturing apparatus 10 is provided above the photographing table 11 on which an image-taking object (not shown) is placed, and emits X-rays toward the photographing table 11 (FIG. 3). (See arrows R1 to R4 in FIG. 4)
  • An X-ray tube 12, a control unit 100 for controlling the operation of the X-ray image capturing device 10, and a display unit 200 for displaying an X-ray image are provided.
  • a human being or an animal can be an imaging target.
  • the shooting table 11 is formed according to the size of the shooting target. That is, when the object to be photographed is a human being, the X-ray detection unit 13 is formed to have a diameter of about 1 to 2 m. On the other hand, when the object to be photographed is an animal such as a dog or a cat, the X-ray detection unit 13 is formed to have a diameter of about 0.5 to 1 m.
  • the photographing table 11 is made of synthetic resin, light metal, or the like, and is formed in a columnar shape with the bottom surface facing in the vertical direction. As shown in FIG. 1, the photographing table 11 is placed on the floor and used.
  • a disk-shaped X-ray detection unit 13 is provided on the upper surface of the photographing table 11 to detect X-rays radiated from the X-ray tube 12 and transmitted through the photographing object.
  • the X-ray detection unit 13 is formed to be curved in a spherical shape having a radius of curvature of a distance from the X-ray tube 12 (for example, a distance D1 shown in FIG. 3 or a distance D2 shown in FIG. 4).
  • the X-ray detection unit 13 is arranged with the curved concave surface facing upward.
  • the X-ray tube 12 is provided in an actuator (not shown) and is arranged in the center of the X-ray detection unit 13 in a plan view as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the distance of the X-ray tube 12 from the X-ray detection unit 13 can be changed. Specifically, the distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 is set by the control of the control unit 100 described later. At this time, a distance sensor may be provided on the X-ray tube 12, and the X-ray tube 12 may be displaced so that the measured distance to the X-ray detection unit 13 becomes a set value.
  • the output value of the actuator is set in advance corresponding to the distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13, and the distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 becomes the set value. It is also possible to control the output of the actuator as described above.
  • the technology of a flat panel detector is applied to the X-ray detector 13.
  • the X-ray detection unit 13 is configured by arranging a large number of X-ray detection elements 13a, 13a ... In a plane.
  • the X-ray detection elements 13a, 13a ... Detect the incident X-rays and convert the detected X-ray signals into electric signals.
  • the X-ray detection unit 13 outputs an electric signal corresponding to the X-ray dose detected by the X-ray detection elements 13a, 13a ... To the control unit 100.
  • the X-ray detection unit 13 has at least one cross-sectional shape passing through the X-ray tube 12 (X-X-ray cross-sectional shape in FIG. 2). ) Is formed so as to be a part of a circular shape. Specifically, the X-ray detection unit 13 is formed into a spherical shape in which a plurality of cross-sectional shapes passing through the X-ray tube 12 are a part of a circular shape.
  • the X-ray detection unit 13 can change the radius of curvature of a circular shape having a cross-sectional shape. Specifically, as shown in FIG. 3, the radius of curvature of the circular shape can be increased by displacing the positions and postures of the X-ray detection elements 13a, 13a ... Consisting of the X-ray detection unit 13. Then, as shown in FIG. 4, the radius of curvature of the circular shape in the X-ray detection unit 13 can be reduced by displacing the positions and postures of the X-ray detection elements 13a, 13a ...
  • each X-ray detection element 13a is provided in the actuator, and the output of each actuator is controlled by the control unit 100 to displace the positions and postures of the X-ray detection elements 13a, 13a ... It is supposed to be.
  • the control unit 100 is constructed as a computer system including a CPU (central processing unit), a memory, and the like, and controls the operation of the X-ray image capturing device 10 as a whole. A program or the like for controlling the operation of the X-ray image capturing apparatus 10 is executed by loading the memory into the CPU. As shown in FIG. 1, the control unit 100 is electrically connected to the X-ray tube 12, the X-ray detection unit 13, and the display unit 200 by wire or wirelessly.
  • the CPU central processing unit
  • the control unit 100 includes an image processing unit 101.
  • the image processing unit 101 generates image data based on the electric signal output from the X-ray detection unit 13, performs necessary image processing such as plane correction on the image data, and temporarily stores the image data.
  • the image processing unit 101 can divide the image data into parts and store the image data.
  • the image data generated or saved by the image processing unit 101 is transmitted to and displayed on the display unit 200 configured by a monitor or the like.
  • the control unit 100 includes a curvature changing unit 102.
  • the curvature changing unit 102 displaces the positions and postures of the X-ray detection elements 13a, 13a ... By driving an actuator provided with the X-ray detection element 13a based on a preset value. As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, the radius of curvature of the circular shape, which is the cross-sectional shape of the X-ray detection unit 13, is changed.
  • the control unit 100 includes a distance changing unit 103.
  • the distance changing unit 103 controls the distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detecting unit 13 (distance D1 shown in FIG. 3, distance D2 shown in FIG. 4, etc.).
  • the X-ray tube 12 is arranged at the center of a circular shape which is the cross-sectional shape of the X-ray detection unit 13, and the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 The distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 is automatically controlled so that the distance between the two is a circular radius of curvature.
  • the X-ray tube 12 is configured to be displaced to the center of the circular shape as the radius of curvature of the circular shape in the X-ray detecting unit 13 is changed.
  • X-rays are incident perpendicularly to the X-ray detection unit 13 from the X-ray tube 12 arranged at the center point of the circle regardless of the magnitude of the radius of curvature of the circle in the X-ray detection unit 13. It is possible to make it.
  • the distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 is automatically controlled by the distance changing unit 103, but the actuator provided with the X-ray detection element 13a and the X-ray detection element 13a are used.
  • the X-ray tube 12 By configuring the X-ray tube 12 to interlock with the actuator provided with the X-ray tube 12, the X-ray tube 12 may be arranged at the center of the circular shape which is the cross-sectional shape of the X-ray detection unit 13. can.
  • the X-ray tube 12 it is also possible to manually arrange the X-ray tube 12 in the center of the circular shape. For example, it is possible to irradiate visible light in the normal direction of the X-ray detection surface of each X-ray detection element 13a, 13a ..., And arrange the X-ray tube 12 in the portion where the visible light gathers. can.
  • the X-ray detection unit 13 is formed so that at least one cross-sectional shape passing through the X-ray tube 12 becomes a part of the circular shape. , The radius of curvature of the circular shape can be changed. Then, when the radius of curvature of the circular shape in the X-ray detection unit 13 is changed, the X-ray tube 12 can be arranged at the center of the circular shape by changing the distance from the X-ray detection unit 13. ..
  • the X-ray detection unit 13 can be imaged as a shape along the curved shape of the imaging target.
  • the shape of the X-ray detection unit 13 is arranged along the curved shape of the imaging target, so that the X-rays can be incident perpendicular to the curved shape of the imaging target. Therefore, the shape of the curved spine can be accurately photographed, and the image accuracy of the X-ray image can be improved.
  • the X-ray image capturing apparatus 10 even when the curvature of the X-ray detection unit 13 is changed, X-rays can be incident vertically from the X-ray tube 12 to the X-ray detection unit 13. Therefore, it is possible to clarify the X-ray image and improve the image accuracy by injecting X-rays perpendicularly to the curved shape of the object to be photographed and taking an X-ray image according to the posture of the object to be photographed. It becomes.
  • the X-ray detection unit 13 is formed into a spherical shape in which a plurality of cross-sectional shapes passing through the X-ray tube 12 are a part of a circular shape.
  • the X-rays radiated from the X-ray tube 12 can be vertically incident on all the points in the X-ray detection unit 13. Therefore, when the image processing unit 101 generates image data, the X-ray image can be made clear as a whole and the image accuracy can be improved. That is, since the X-ray image capturing apparatus 10 can irradiate the entire surface of the X-ray detecting unit 13 with X-rays substantially vertically, it is possible to capture an accurate X-ray image with little distortion.
  • the X-ray detection unit 13 can also be formed so that the cross-sectional shape of one passing through the X-ray tube 12 becomes a part of the circular shape. In other words, it is also possible to form the X-ray detection unit 13 so as to be a part of the cylindrical shape. Even in this case, it is possible to easily take an X-ray image according to the posture of the object to be photographed. That is, by changing the curvature of the cylindrical X-ray detection unit 13 and taking an X-ray image according to the posture of the object to be imaged, it is possible to clarify the X-ray image and improve the image accuracy.
  • the X-ray detection unit 13 is composed of a flat panel detector in which X-ray detection elements 13a, 13a ... Are arranged in a spherical shape.
  • the three-dimensional X-ray detection unit 13 can be configured by arranging the X-ray detection elements 13a, 13a ... In a spherical shape. That is, in the present embodiment, it is possible to easily take an X-ray image as compared with the case where the X-ray detection unit is configured by the X-ray film or the imaging plate.
  • the X-ray tube 12 is arranged at the center of a circular shape which is a cross-sectional shape of the X-ray detection unit 13, and the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 are arranged.
  • the distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 is automatically controlled so that the distance from 13 is a circular radius of curvature.
  • the X-ray tube 12 can be arranged at an appropriate position only by setting the radius of curvature of the X-ray detection unit 13.
  • the X-ray detection unit emits X-rays radially from the X-ray tube 12. It can be incident perpendicular to 13. That is, it is not necessary to secure a large distance between the X-ray tube 12 and the X-ray detection unit 13 in order to reduce the angle of incidence of X-rays on the X-ray detection unit 13. Since the required radiation amount in taking an X-ray image is proportional to the square of the distance, the radiation amount of the X-ray emitted by bringing the X-ray tube 12 and the X-ray detector 13 close to each other as in the present embodiment can be obtained. It can be made smaller. That is, in the X-ray image capturing apparatus 10, it is possible to capture a high-precision X-ray image by reducing the radiation exposure dose of the imaging target.
  • the image processing unit 101 can divide the image data into parts and save the image data. As a result, by locally dividing the three-dimensional image data, it is possible to reduce the distortion when corrected to the two-dimensional data. That is, it becomes easy to utilize three-dimensional image data. Further, since the X-ray image capturing apparatus 10 can capture the entire body of the imaging target at one time, it is possible to suppress the radiation exposure amount of the imaging target, the time required for imaging, the cost, and the like.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Ｘ線検出部の曲率を変更して、撮影対象の姿勢に応じてＸ線画像を撮影することにより、センサの湾曲形状を撮影対象の弯曲形状に沿わせて、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができ、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となる、Ｘ線画像撮影装置を提供する。　本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０は、撮影対象に向けてＸ線を放射するＸ線管球１２と、Ｘ線管球１２から放射されて撮影対象を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１３と、を備え、Ｘ線検出部１３は、Ｘ線管球１２を通る少なくとも一の断面形状が円形状の一部となるように形成されるとともに円形状の曲率半径が変更可能とされ、Ｘ線管球１２は、Ｘ線検出部１３における円形状の曲率半径が変更された際に、Ｘ線検出部１２からの距離を変更することにより円形状の中心に配置可能とされる。

Description

Ｘ線画像撮影装置
 本発明は、Ｘ線画像撮影装置に関し、詳細にはＸ線画像撮影装置で撮影するＸ線画像の精度を向上させる技術に関する。 
従来、人又は動物を治療する医療現場において、Ｘ線を用いて骨などの状態を撮影するＸ線画像撮影装置が用いられている。Ｘ線画像撮影装置において、Ｘ線はＸ線管球から放射状に照射される。このため、Ｘ線検出部（Ｘ線フィルム及び撮影台）を平面状にした場合、Ｘ線管球からＸ線検出部に対してＸ線が斜めに入射する場合があった。また、Ｘ線検出部においてＸ線管球との距離が最短となる点（Ｘ線管球からＸ線検出部への垂線とＸ線検出部との交点）から離れるほど、Ｘ線検出部に対するＸ線の入射角が大きくなっていた。Ｘ線検出部に対してＸ線が斜めに入射した場合、Ｘ線画像に歪みが生じたり、Ｘ線画像が不明瞭になったりするため、画像精度の低下の要因となっていた。 
 上記の課題を解決するために、Ｘ線検出部に対するＸ線の入射角を小さくする（Ｘ線検出部の各所に対してＸ線を垂直に近い角度で入射させる）技術が公知となっている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、Ｘ線管球との距離が曲率半径となるようにセンサを球面状に湾曲したＸ線画像撮影装置が記載されている。このように構成することにより、球面の中心点に配置されたＸ線管球からセンサに対してＸ線を垂直に入射させることを可能としている。 
特開２０００－２１０２７４号公報
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、センサの曲率を変更することができない。このため、撮影対象の病態（骨格の弯曲度）や体形等に起因した姿勢に応じてＸ線画像を撮影することは困難であった。例えば、脊椎側弯症や脊椎後弯症など、弯曲した形状を撮影対象とする際に、センサの湾曲形状が撮影対象の弯曲形状に沿っていない場合、Ｘ線はセンサに対して垂直に入射するものの、撮影対象には垂直に入射しない。このように、従来技術に係るＸ線画像撮影装置においては、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができないために、充分なＸ線画像の画像精度を得ることが困難な場合があった。 
 本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線検出部の曲率を変更することにより、センサの湾曲形状を撮影対象の弯曲形状に沿わせて、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができ、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となる、Ｘ線画像撮影装置の提供を目的とする。 
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。 
 本発明に係るＸ線画像撮影装置は、撮影対象に向けてＸ線を放射するＸ線管球と、前記Ｘ線管球から放射されて前記撮影対象を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、を備えるＸ線画像撮影装置であって、前記Ｘ線検出部は、多数のＸ線検出素子が面状に並べられて構成され、前記Ｘ線検出部は、前記Ｘ線管球を通る少なくとも一の断面形状が円形状の一部となるように形成されるとともに、前記円形状の曲率半径が変更可能とされ、前記Ｘ線管球は、前記Ｘ線検出部における前記円形状の曲率半径が変更された際に、前記Ｘ線検出部からの距離を変更することにより前記円形状の中心に配置可能とされる。 
本構成により、センサの湾曲形状を撮影対象の弯曲形状に沿わせて、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができ、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となる。 
 また、前記Ｘ線検出部は、前記Ｘ線管球を通る複数の断面形状が円形状の一部となる球面形状に形成されるとともに、前記球面形状の曲率半径が変更可能とされることが好ましい。 
本構成により、撮影対象が二次元的に弯曲している場合でも、センサの湾曲形状を撮影対象の弯曲形状に沿わせて、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができ、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となる。 
また、前記Ｘ線検出部における前記円形状の曲率半径の変更に伴って、前記Ｘ線管球が前記円形状の中心に変位することが好ましい。 
 本構成により、Ｘ線検出部の曲率半径を設定するだけで、Ｘ線管球を適切な位置に配置することができる。 
 本発明に係るＸ線画像撮影装置によれば、Ｘ線検出部の曲率を変更して、病態（骨格の弯曲度）や体形等に起因した撮影対象の姿勢に応じてＸ線画像を撮影することにより、センサの湾曲形状を撮影対象の弯曲形状に沿わせて、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができ、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となる。 
Ｘ線画像撮影装置の全体的な構成を示す斜視図。 Ｘ線画像撮影装置における撮影台及びＸ線管球を示す平面図。 第一実施例における図２中のＸ－Ｘ線断面図。 第二実施例における図２中のＸ－Ｘ線断面図。
以下、図１から図４を用いて、本発明の一実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０について説明する。Ｘ線画像撮影装置１０は、Ｘ線管球１２から撮影対象に向けてＸ線を照射し、透過したＸ線をＸ線検出部１３で検出し、Ｘ線画像を可視化するものである。本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０においては、下方に向けてＸ線を照射する構成としているが、側方に向けてＸ線を照射する構成とすることも可能である。 
 図１に示す如く、Ｘ線画像撮影装置１０は、図示しない撮影対象を載置する撮影台１１と、撮影台１１の上方に設けられるとともに撮影台１１に向けてＸ線を放射する（図３及び図４中の矢印Ｒ１～Ｒ４を参照）Ｘ線管球１２と、Ｘ線画像撮影装置１０の動作を制御する制御部１００と、Ｘ線画像を表示する表示部２００と、を備える。本実施形態に係る
Ｘ線画像撮影装置１０においては、人間又は動物を撮影対象とすることができる。 
撮影台１１は、撮影対象の大きさに応じて形成される。即ち、撮影対象が人間の場合、Ｘ線検出部１３は直径１～２ｍ程度に形成される。一方、撮影対象が犬や猫などの動物の場合、Ｘ線検出部１３は直径０．５～１ｍ程度に形成される。 
撮影台１１は合成樹脂や軽金属等により、上下方向に底面を向けた円柱状に構成される。図１に示す如く、撮影台１１は床面に載置されて使用される。撮影台１１の上面には、Ｘ線管球１２から放射されて撮影対象を透過したＸ線を検出する、円盤状のＸ線検出部１３が設けられている。Ｘ線検出部１３はＸ線管球１２との距離（例えば、図３中に示す距離Ｄ１又は図４に示す距離Ｄ２等）を曲率半径とする球面状に湾曲して形成されている。Ｘ線検出部１３は湾曲した凹面を上方に向けて配置される。 
本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０においては、Ｘ線管球１２は図示しないアクチュエータに設けられて、図２に示す如く平面視でＸ線検出部１３の中央部に配置される。また、Ｘ線管球１２は図３及び図４に示す如く、Ｘ線検出部１３からの距離が変更可能とされる。具体的には、後述する制御部１００の制御により、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離が設定される。この際、Ｘ線管球１２に距離センサを設け、Ｘ線検出部１３までの測定距離が設定値となるようにＸ線管球１２を変位させる構成とすることが可能である。または、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離に対応して予めアクチュエータの出力値を設定しておき、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離が設定値となるようにアクチュエータの出力を制御する構成とすることも可能である。 
 本実施形態においてＸ線検出部１３にはフラットパネルディテクターの技術が応用される。具体的には図２から図４に示す如く、Ｘ線検出部１３は、多数のＸ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・を面状に並べることにより構成される。Ｘ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・は、入射したＸ線を検出し、検出したＸ線の信号を電気信号に変換する。Ｘ線検出部１３は、Ｘ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・で検出したＸ線量に相当する電気信号を、制御部
１００に出力する。 
 本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０において、Ｘ線検出部１３は図３及び図４に示す如く、Ｘ線管球１２を通る少なくとも一の断面形状（図２におけるＸ－Ｘ線断面形状）が円形状の一部となるように形成される。詳細には、Ｘ線検出部１３はＸ線管球１２を通る複数の断面形状が円形状の一部となる球面形状に形成される。 
 また、Ｘ線検出部１３は、断面形状である円形状の曲率半径が変更可能とされる。具体的には図３に示す如く、Ｘ線検出部１３を構成するＸ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・の位置及び姿勢を変位させることにより、円形状の曲率半径を大きくすることができる。そして、図４に示す如く、Ｘ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・の位置及び姿勢を変位させることにより、Ｘ線検出部１３における円形状の曲率半径を小さくすることができる。本実施形態においては、それぞれのＸ線検出素子１３ａをアクチュエータに設け、各アクチュエータの出力を制御部１００で制御することにより、Ｘ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・の位置及び姿勢を変位させる構成としている。 
制御部１００はＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ等を含むコンピュータシステムとして構築され、Ｘ線画像撮影装置１０の動作を全体的に制御する。Ｘ線画像撮影装置１０の動作を制御するためのプログラム等は、ＣＰＵがメモリにロードすることにより実行される。図１に示す如く、制御部１００はＸ線管球１２、Ｘ線検出部１３、及び、表示部２００と有線又は無線により電気的に接続されている。 
制御部１００は、画像処理部１０１を備えている。画像処理部１０１は、Ｘ線検出部１３から出力される電気信号に基づいて画像データを生成し、画像データに平面補正等の必要な画像処理を行い、画像データを一時的に記憶する。画像処理部１０１は、画像データを部分ごとに分割して保存可能とされる。画像処理部１０１で生成又は保存された画像データは、モニター等で構成された表示部２００に送信されて表示される。 
 制御部１００は、曲率変更部１０２を備えている。曲率変更部１０２は、予め設定された設定値に基づいてＸ線検出素子１３ａが設けられたアクチュエータを駆動させることにより、Ｘ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・の位置及び姿勢を変位させる。これにより、図３及び図４に示す如くＸ線検出部１３の断面形状である円形状の曲率半径が変更される。 
 制御部１００は、距離変更部１０３を備えている。距離変更部１０３は、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離（図３中に示す距離Ｄ１又は図４に示す距離Ｄ２等）を制御する。本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０においては、Ｘ線管球１２がＸ線検出部１３の断面形状である円形状の中心に配置され、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離が円形状の曲率半径となるように、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離が自動的に制御される。 
このように、Ｘ線画像撮影装置１０においては、Ｘ線検出部１３における円形状の曲率半径の変更に伴って、Ｘ線管球１２が円形状の中心に変位するように構成されている。これにより、Ｘ線検出部１３における円形状の曲率半径の大きさに関わらず、円形状の中心点に配置されたＸ線管球１２からＸ線検出部１３に対してＸ線を垂直に入射させることが可能となる。 
なお、本実施形態において、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離は距離変更部１０３により自動的に制御される構成としたが、Ｘ線検出素子１３ａが設けられたアクチュエータと、Ｘ線管球１２が設けられたアクチュエータとが連動するように構成することにより、Ｘ線管球１２がＸ線検出部１３の断面形状である円形状の中心に配置されるようにすることもできる。 
また、Ｘ線管球１２を手動で円形状の中心に配置する構成とすることも可能である。例えば、それぞれのＸ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・のＸ線検出面の法線方向に可視光を照射し、この可視光が集まる部分にＸ線管球１２を配置する構成とすることもできる。 
 上記の如く、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０において、Ｘ線検出部１３は、Ｘ線管球１２を通る少なくとも一の断面形状が円形状の一部となるように形成されるとともに、当該円形状の曲率半径が変更可能とされる。そして、Ｘ線管球１２は、Ｘ線検出部１３における円形状の曲率半径が変更された際に、Ｘ線検出部１３からの距離を変更することにより円形状の中心に配置可能とされる。 
 これにより、撮影対象の病態（骨格の弯曲度）や体形等に起因した姿勢に応じてＸ線画像を容易に撮影することが可能となる。例えば、脊椎側弯症や脊椎後弯症など、弯曲した形状を撮影対象とした場合でも、Ｘ線検出部１３を撮影対象の弯曲形状に沿った形状として撮影することができる。これにより、Ｘ線検出部１３の形状が撮影対象の弯曲形状に沿って配置されるため、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させることができる。このため、弯曲した脊椎の形状を正確に撮影することができ、Ｘ線画像の画像精度を向上させることができる。 
即ち、Ｘ線画像撮影装置１０によれば、Ｘ線検出部１３の曲率を変更した場合でも、Ｘ線管球１２からＸ線検出部１３に対してＸ線を垂直に入射させることができる。このため、Ｘ線を撮影対象の弯曲形状に対して垂直に入射させて、撮影対象の姿勢に応じてＸ線画像を撮影することにより、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となるのである。 
また、Ｘ線画像撮影装置１０において、Ｘ線検出部１３はＸ線管球１２を通る複数の断面形状が円形状の一部となる球面形状に形成される。これにより、Ｘ線管球１２から放射状に照射されたＸ線を、Ｘ線検出部１３における全ての箇所に対して垂直に入射させることができる。このため、画像処理部１０１で画像データを生成する際に、Ｘ線画像を全体的に明瞭として、画像精度を向上させることができる。即ち、Ｘ線画像撮影装置１０では、Ｘ線検出部１３の全面において、概ね垂直にＸ線を照射することができるため、正確で歪みの少ないＸ線画像を撮影することが可能となる。 
 なお、Ｘ線検出部１３は、Ｘ線管球１２を通る一の断面形状が円形状の一部となるように形成することもできる。換言すれば、Ｘ線検出部１３を円筒形状と一部となるように形成することも可能である。この場合でも、撮影対象の姿勢に応じてＸ線画像を容易に撮影することが可能となる。即ち、円筒形状のＸ線検出部１３の曲率を変更して、撮影対象の姿勢に応じてＸ線画像を撮影することにより、Ｘ線画像を明瞭として画像精度を向上させることが可能となる。 
また、Ｘ線画像撮影装置１０において、Ｘ線検出部１３はＸ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・を球面状に並べたフラットパネルディテクターにより構成される。これにより、Ｘ線検出部１３を立体的に構成した場合でも、Ｘ線画像を容易に撮影することができる。詳細には、例えばＸ線フィルム又はイメージングプレートでＸ線検出部を構成した場合、Ｘ線フィルム又はイメージングプレートを球面状に湾曲させることは困難である。しかし、本実施形態においてはＸ線検出素子１３ａ・１３ａ・・・を球面状に並べることにより立体的なＸ線検出部１３を構成できる。即ち、本実施形態においては、Ｘ線フィルム又はイメージングプレートでＸ線検出部を構成した場合と比較して、Ｘ線画像を容易に撮影することが可能となるのである。 
また、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置１０においては、Ｘ線管球１２がＸ線検出部１３の断面形状である円形状の中心に配置され、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離が円形状の曲率半径となるように、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離が自動的に制御される。これにより、Ｘ線検出部１３の曲率半径を設定するだけで、Ｘ線管球１２を適切な位置に配置することができる。 
また、Ｘ線画像撮影装置１０においては、Ｘ線管球１２とＸ線検出部１３との距離を小さくした場合でも、Ｘ線管球１２から放射状に照射されたＸ線を、Ｘ線検出部１３に対して垂直に入射させることができる。即ち、Ｘ線検出部１３へのＸ線の入射角度を小さくするためにＸ線管球１２とＸ線検出部１３との距離を大きく確保する必要がない。Ｘ線画像の撮影において、必要な放射線量は距離の二乗に比例するため、本実施形態の如くＸ線管球１２とＸ線検出部１３とを近づけることにより、放出するＸ線の放射線量を小さくすることができる。即ち、Ｘ線画像撮影装置１０においては、撮影対象の放射線被曝量を小さくして、高精度のＸ線画像を撮影することが可能となる。 
また、Ｘ線画像撮影装置１０において、画像処理部１０１は画像データを部分ごとに分割して保存可能とされる。これにより、三次元的な画像データを局部的に分割することにより、二次元データに補正した際の歪みを小さくすることができる。即ち、三次元の画像データを活用が容易となるのである。また、Ｘ線画像撮影装置１０は一回で撮影対象の全身を撮影できるため、撮影対象の放射線被ばく量、撮影にかかる時間、及び、費用等を抑制することが可能となる。 
　１０　　Ｘ線画像撮影装置　　　　　　１１  撮影台
　１２　　Ｘ線管球　　　　　　　　　　１３  Ｘ線検出部 
１３ａ　　Ｘ線検出素子　　　　　　　１００  制御部
１０１  　画像処理部　　　　　　　　１０２  曲率変更
１０３  　距離変更部　　　　　　　　２００  表示部
　　Ｄ  　距離　　　　　　　　　　　Ｒ１～Ｒ４  矢印 

 
 

Claims (3)

  1. 　撮影対象に向けてＸ線を放射するＸ線管球と、前記Ｘ線管球から放射されて前記撮影対象を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、を備えるＸ線画像撮影装置であって、
      前記Ｘ線検出部は、多数のＸ線検出素子が面状に並べられて構成され、
      前記Ｘ線検出部は、前記Ｘ線管球を通る少なくとも一の断面形状が円形状の一部となるように形成されるとともに、前記円形状の曲率半径が変更可能とされ、
      前記Ｘ線管球は、前記Ｘ線検出部における前記円形状の曲率半径が変更された際に、前記Ｘ線検出部からの距離を変更することにより前記円形状の中心に配置可能とされる、Ｘ線画像撮影装置。 
  2. 　前記Ｘ線検出部は、前記Ｘ線管球を通る複数の断面形状が円形状の一部となる球面形状に形成されるとともに、前記球面形状の曲率半径が変更可能とされる、請求項１に記載のＸ線画像撮影装置。 
  3. 　前記Ｘ線検出部における前記円形状の曲率半径の変更に伴って、前記Ｘ線管球が前記円形状の中心に変位する、請求項１又は請求項２に記載のＸ線画像撮影装置。 
     
     
PCT/JP2021/021806 2020-06-09 2021-06-08 Ｘ線画像撮影装置 WO2021251397A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020100188A JP2023102795A (ja) 2020-06-09 2020-06-09 Ｘ線画像撮影装置
JP2020-100188 2020-06-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021251397A1 true WO2021251397A1 (ja) 2021-12-16

Family

ID=78845790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/021806 WO2021251397A1 (ja) 2020-06-09 2021-06-08 Ｘ線画像撮影装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023102795A (ja)
WO (1) WO2021251397A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07328046A (ja) * 1994-04-13 1995-12-19 Yoshihiro Kishigami 脊柱のｘ線撮影方法及びその装置
JP2000210274A (ja) * 1999-01-25 2000-08-02 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線撮像装置およびそれに用いられる放射線センサ
JP2001095789A (ja) * 1999-09-30 2001-04-10 Shimadzu Corp Ｘ線透視撮影装置
JP2016173496A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP2019088769A (ja) * 2018-09-14 2019-06-13 義弘 岸上 Ｘ線画像撮影装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07328046A (ja) * 1994-04-13 1995-12-19 Yoshihiro Kishigami 脊柱のｘ線撮影方法及びその装置
JP2000210274A (ja) * 1999-01-25 2000-08-02 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線撮像装置およびそれに用いられる放射線センサ
JP2001095789A (ja) * 1999-09-30 2001-04-10 Shimadzu Corp Ｘ線透視撮影装置
JP2016173496A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP2019088769A (ja) * 2018-09-14 2019-06-13 義弘 岸上 Ｘ線画像撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023102795A (ja) 2023-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6379041B1 (en) X-ray apparatus for producing a 3D image from a set of 2D projections
US6917666B2 (en) System and method for table/gantry alignment in imaging systems
US7503692B2 (en) Arrangement in connection with intra-oral x-ray imaging
US6206566B1 (en) X-ray apparatus for producing a 3D image from a set of 2D projections
JP4740779B2 (ja) 放射線撮影装置
US20090041201A1 (en) Alignment apparatus for imaging system
CN103027706B (zh) 用于获取全景放射线摄影和cbct容积放射线摄影的装置
JP6658578B2 (ja) Ｘ線撮影装置
CN104411244A (zh) 移动成像系统和方法
JP7229705B2 (ja) Ｘ線スキャンジオメトリを決定する方法およびｘ線画像を取得する方法
CN111132730B (zh) 与放射治疗设备一起使用的患者监测系统的校准方法
US6671349B1 (en) Tomosynthesis system and registration method
KR101753473B1 (ko) 의료 영상 촬영 유닛, 의료 영상 촬영 유닛을 구비한 의료 영상 촬영 장치 및 환자 운동 검출 방법
KR102137440B1 (ko) 위치제어방법을 적용한 적외선 체온 검출장치
JP2009011638A (ja) 透過像撮影システム、および透過像撮影方法
JP5702236B2 (ja) Ｘ線撮影装置およびそのキャリブレーション方法
JP2010183976A (ja) 放射線治療装置制御装置および放射線照射方法
JP2013220218A (ja) 放射線撮影装置、その制御方法及びプログラム
KR101473531B1 (ko) 적응형 센서유닛, 그를 이용한 x-선 촬영 장치 및 방법
WO2021251397A1 (ja) Ｘ線画像撮影装置
TW200422607A (en) Precise x-ray inspection system utilizing multiple linear sensors
JP2016218254A (ja) ステレオ画像撮影装置、ステレオ画像撮影方法
WO2020054211A1 (ja) Ｘ線画像撮影装置
EP3277184A1 (en) Method and apparatus for aligning of cephalometric imaging device collimator
KR100964646B1 (ko) 복수 개의 ｘ선 검출센서들을 구비하는 ｘ선 촬영장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21822140

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21822140

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP