放射線撮影装置
【課題】被検体の被曝量を抑制しつつ、好適な放射線線量で一連の透視画像を撮影し、鮮明で診断に好適な放射線撮影装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の構成によれば、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を測定するフォトタイマ５を備えている。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線の線量の累積値が所定値以上となったところで、Ｘ線管３のＸ線照射を中断させる。この様にすると、初回の透視画像Ｐは、適切な照射条件で取得されることになる。そして、次回以降の透視画像Ｐの撮影は、初回の透視画像Ｐと同一の照射条件で行われる。この様に、本発明によれば、初回の透視画像Ｐは、断層画像の生成に用いられるとともに、照射条件の決定にも用いられる。したがって、照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体Ｍに照射されるＸ線の線量を抑制することができる。
【解決手段】本発明の構成によれば、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を測定するフォトタイマ５を備えている。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線の線量の累積値が所定値以上となったところで、Ｘ線管３のＸ線照射を中断させる。この様にすると、初回の透視画像Ｐは、適切な照射条件で取得されることになる。そして、次回以降の透視画像Ｐの撮影は、初回の透視画像Ｐと同一の照射条件で行われる。この様に、本発明によれば、初回の透視画像Ｐは、断層画像の生成に用いられるとともに、照射条件の決定にも用いられる。したがって、照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体Ｍに照射されるＸ線の線量を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源と、ＦＰＤとを備えた放射線撮影装置に関し、特に、放射線源とＦＰＤとが互いに反対方向に同期移動しながら一連の透視画像を取得し、これを基に被検体の断層画像を取得する放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、被検体Ｍの断層画像を取得する放射線撮影装置５１が配備されている。この様な放射線撮影装置５１には、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出するＦＰＤ５４とが同期的に移動しながら一連の透視画像を連写し、一連の透視画像を重ね合わせることで断層画像を取得する構成となっているものがある（図４参照）。この様な放射線撮影装置５１においては、一連の透視画像の撮影中、放射線源５３とＦＰＤ５４とが被検体Ｍの体軸方向に沿って互いに近づくように移動し、放射線源５３とＦＰＤ５４との体軸方向における位置が一致した状態となったあと、放射線源５３とＦＰＤ５４とが体軸方向に沿って互いに遠ざかるように移動する。この様な放射線撮影装置は、例えば引用文献１に記載されている。
【０００３】
放射線撮影装置５１が上述のような断層画像を撮影する際の動作について説明する。まず、放射線源５３は、これを制御する放射線源制御部５６の制御を受けて放射線を照射する。一度の照射が終了する毎に放射線源５３は被検体Ｍの体軸方向に沿って移動し、再び放射線の照射を行う。こうして７４枚の透視画像が取得され、これらを基に断層画像が取得される。
【０００４】
放射線源制御部５６は、放射線源５３の制御の様式を記憶部６０から読み出して、放射線源５３を制御する。術者が操作卓６１を通じて断層画像を撮影する旨の指示と、撮影対象についての情報を放射線撮影装置５１に与えると、放射線源制御部５６は、撮影に適した制御様式を記憶部６０から読み出して、これを基に放射線源５３を制御する構成となっている。放射線源５３は、撮影目的に適した線量の放射線を照射し、これを基に断層画像が取得される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８９９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来構成には、次の様な問題がある。
すなわち、従来の放射線撮影装置には、被検体Ｍの体格に合わせて放射線の照射を調整する構成とはなっていない。すなわち、放射線源制御部５６は、画一的に放射線源５３を制御するのである。放射線源５３が所定の線量で放射線を照射しながら一連の透視画像を撮影するのであるから、被検体Ｍの体格によっては、放射線の線量が少なすぎて、断層画像を生成することができない場合がある。
【０００７】
放射線の線量の過不足を一連の透視画像の撮影前に知るには、一連の透視画像の撮影の前にいったん１枚の透視画像を取得する方法が考えられる。つまり、予備的に撮影された１枚の透視画像を基に、一連の透視画像を撮影する際の好適な放射線の線量を求めるというものである。この様な構成では、断層画像の生成に際して余計に１枚の透視画像を取得せねばならず、被検体Ｍの被曝量を減少させるという観点から、望ましいものとは言えない。
【０００８】
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、被検体の被曝量を抑制しつつ、好適な放射線線量で一連の透視画像を撮影し、鮮明で診断に好適な放射線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の目的を達成するために、次の様な構成をとる。
放射線を照射する放射線源と、これを制御する放射線源制御手段と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段に入射する放射線の線量を測定する測定手段と、放射線源と放射線検出手段を同期的にかつ互いに反対方向に移動させる移動手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を基に画像を生成する画像生成手段と、放射線検出手段および放射線源が移動されながら連写された一連の透視画像を重ね合わせて断層画像を生成する断層画像生成手段と、放射線源制御手段は、初回の透視画像の撮影において、放射線検出手段に入射する放射線の線量の累積値が所定値となった時点で放射線源の照射を中断し、放射線制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における放射線源の放射線源の照射条件が初回の透視画像の放射線源の照射条件と同一となるように放射線源を制御することを特徴とするものである。
【００１０】
［作用・効果］本発明の構成によれば、放射線検出手段に入射する放射線の線量を測定する測定手段を備えている。この測定手段は、放射線検出手段に入射する放射線の線量を逐次測定できるようになっている。測定手段により測定された放射線の線量を累積することで、初回の透視画像の撮影開始から累積的に放射線が放射線検出手段にどの程度の入射しているかを知ることができる。放射線源制御手段は、放射線の線量の累積値が所定値以上となったところで、放射線源の放射線照射を中断させる。この様にすると、初回の透視画像は、適切な放射線源の照射条件で取得されることになる。
【００１１】
また、本発明によれば、次回以降の透視画像の撮影は、初回の透視画像と同一の放射線源の照射条件で行われる。一連の透視画像において被検体は、放射線の透過率を変化させながら写りこむ。この透過率の変化は、被検体の構造に起因するものであり、断層画像を生成する際に必要な情報となる。本発明によれば、次回以降の透視画像の撮影は、初回の透視画像と同一の放射線源の照射条件で行われるので、この被検体の透過率の変化を一連の透視画像に忠実に写しこむことができる。なお、被検体の放射線透過率は一連の透視画像を通じて大きな変化がないので、初回の透視画像さえ適正な撮影条件で取得しておけば、次回以降の透視画像も必然的に適切な撮影条件で取得されることになる。
【００１２】
しかも、初回の透視画像は、断層画像の生成に用いられるとともに、放射線源の照射条件の決定にも用いられる。したがって、放射線源の照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体に照射される放射線の線量を抑制することができる。
【００１３】
また、一連の透視画像を重ね合わせて断層画像を生成する場合、透視画像の各々について独立に輝度調整や、放射線源の出力の調整を行うことは望ましくない。この様な調整を行ってしまうと、一連の透視画像に写りこむはずであった被検体の内部構造に関するデータを部分的に失ってしまうからである。本発明によれば、初回の透視画像の撮影の条件を用いて次回以降の透視画像の撮影が行われ、一連の透視画像は、同一の撮影条件で取得される。このようにすれば、被検体の内部構造に関するデータは失われることなく一連の透視画像に写りこむ。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線撮影装置において、測定手段は、放射線検出手段の放射線が入射する入射面を覆うように設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］上述の構成は、測定手段の具体的な態様の１つを示すものである。すなわち、上述の構成によれば、測定手段は、放射線検出手段の放射線が入射する入射面を覆うように設けられている。この様にすることで、放射線は、測定手段を透過しなければ放射線検出手段に入射することができない。本発明によれば、放射線検出手段に入射する放射線の線量を確実に計測できる構成となっている。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、初回の透視画像の撮影が開始した時点から放射線照射が中断されるまでの初回照射時間を記憶する記憶手段を更に備え、放射線制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における照射時間が初回照射時間と同一となるように放射線源を制御することを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］上述の構成は、放射線制御手段の具体的な態様の１つを示すものである。すなわち、次回以降の透視画像の撮影における照射時間が初回照射時間と同一となるように放射線源を制御する。放射線源の照射条件には、照射時間や放射線源に送出する電力に関する条件が含まれる。上述の構成によれば、照射時間を全ての透視画像にわたって同一とすることで放射線源の照射条件が同じ撮影を行う構成となっている。上述の構成によれば、より単純な放射線源の制御が実現でき、かつ、一連の透視画像における撮影条件を確実に同一なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、初回の透視画像は、断層画像の生成に用いられるとともに、放射線源の照射条件の決定にも用いられる。したがって、放射線源の照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体に照射される放射線の線量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るフォトタイマの構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る断層画像の取得の原理を説明する模式図である。
【図４】従来の放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【実施例１】
【００２０】
次に、実施例１に係る放射線撮影装置の各実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。
【００２１】
＜装置構成＞
図１は、実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図１に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線断層撮影の対象である被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部に設けられた被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下部に設けられ、被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出するシート状のフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、ＦＰＤと略記）４と、コーン状のＸ線ビームの中心とＦＰＤ４の中心が常に一致する状態でＸ線管３とＦＰＤ４との各々を被検体Ｍの関心部位を挟んで互いに反対方向に同期移動させる同期移動機構７と、これを制御する同期移動制御部８と、ＦＰＤ４のＸ線を検出するＸ線検出面を覆うように設けられたフォトタイマ５とを備えている。Ｘ線撮影装置１は、本発明の放射線撮影装置に相当し、Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当する。また、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当し、フォトタイマ５は、本発明の測定手段に相当する。また、同期移動機構７は、本発明の移動手段に相当する。
【００２２】
Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部６の制御にしたがってコーン状でパルス状のＸ線ビームを被検体Ｍに対して繰り返し照射する構成となっている。このＸ線管３には、Ｘ線ビームを角錐となっているコーン状にコリメートするコリメータが付属している。そして、このＸ線管３と、ＦＰＤ４は透視画像Ｐを撮像する撮像系３，４を生成している。Ｘ線管制御部６は、本発明の放射線源制御手段に相当する。
【００２３】
そして、さらに実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，８を統括的に制御する主制御部２５と、断層画像Ｄを表示する表示部２２とを備えている。この主制御部２５は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部６，８，および後述の画像生成部１１，断層画像生成部１２，累積線量取得部１４を実現している。
【００２４】
同期移動機構７は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを同期させて移動させる構成となっている。この同期移動機構７は、同期移動制御部８の制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道に沿ってＸ線管３を直進移動させる。しかも、検査中、Ｘ線管３の照射するコーン状のＸ線ビームは、常に被検体Ｍの関心部位に向かって照射されるようになっており、このＸ線照射角度は、コリメータの角度を変更することによって、たとえば初期角度−２０°から最終角度２０°まで変更される。断層画像生成部１２は、本発明の断層画像生成手段に相当し、画像生成部１１は、本発明の画像生成手段に相当する。
【００２５】
また、同期移動機構７は、上述のＸ線管３の直進移動に同期して、天板２の下部に設けられたＦＰＤ４を被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って直進移動させる。そして、その移動方向は、Ｘ線管３の移動方向と反対方向となっている。つまり、Ｘ線管３が移動することによってーン状のＸ線ビームはその照射源位置と照射方向が変化させる。この様な変化にかかわらず、Ｘ線ビームは常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、ＦＰＤ４は、Ｘ線管３と互いに反対方向に同期して移動しながら、たとえば７４枚の透視画像Ｐを取得するようになっている。具体的には、撮像系３，４は、図１の実線の位置を初期位置として、破線で示した位置を介して、図１に示した一点鎖線で示す位置まで対向移動する。すなわち、Ｘ線管３とＦＰＤ４の位置を変化させながら複数の透視画像Ｐが撮影されることになる。ところで、コーン状のＸ線ビームは常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光されるので、撮影中コーン状のＸ線ビームの中心は、常にＦＰＤ４の中心と一致している。また、撮影中ＦＰＤ４の中心は、直進移動するが、この移動はＸ線管３の移動の反対方向となっている。つまり、体軸方向Ａに沿って、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを同期的、かつ互いに反対方向に移動させる構成となっている。
【００２６】
フォトタイマ５の構成について説明する。フォトタイマ５は、図２に示すように、２枚の透明板５ａ，５ｂが角筒状の枠５ｃを挟むように固定された構成となっている。透明板５ａ，５ｂの各々の中央部には、円形の電極６ａ，６ｂが設けられている。そして、透明板５ａ，５ｂ，および枠５ｃによって閉ざされた空間内には、キセノンガスが充満しており、キセノン原子は、Ｘ線に当たってイオン化する。これが透明板５ａ，５ｂの両電極６ａ，６ｂによって検出される。つまり、フォトタイマ５は、両電極６ａ，６ｂに挟まれた領域ＲにおけるＸ線の線量をモニタすることで、透視画像Ｐを取得する際の照射時間を決定する。
【００２７】
フォトタイマ５は、入射するＸ線の線量をＦＰＤ４とは独立に測定するものである。フォトタイマ５に入射したＸ線のほとんどはＦＰＤ４へと向かう。しかし、中には、フォトタイマ５で検出されるものもある。フォトタイマ５で検出されたＸ線の量の増減は、ＦＰＤ４に入射するＸ線の量の増減を表している。フォトタイマ５は、Ｘ線を検出するとそれを逐次出力する構成となっている。したがって、一度のＸ線照射の間にＦＰＤ４に入射したＸ線の線量をフォトタイマ５の出力信号を通じて知ることができる。
【００２８】
なお、フォトタイマ５を設けなくともＦＰＤ４が出力する透視画像Ｐの画素値を参照することで透視画像ＰにおけるＸ線線量の過不足を判断することはできる。しかし、この様な判断法は、ＦＰＤ４の検出信号から透視画像Ｐが生成された後でなければ実行することができない。ＦＰＤ４は、一枚の透視画像Ｐの撮影につき検出信号は１度しか出力しない構成となっているからである。このように、ＦＰＤ４は、一枚の透視画像Ｐの撮影中に入射するＸ線の線量をモニタすることはできないのである。
【００２９】
ＦＰＤ４の後段には、そこから出力される検出信号を基に透視画像Ｐを生成する画像生成部１１が備えられており、この画像生成部１１の更に後段には、複数の画像を重ね合わせる断層画像生成部１２が備えられている。一方、フォトタイマ５の後段にはＦＰＤ４に入射したＸ線の累積線量ｔを取得する累積線量取得部１４が設けられている。累積線量取得部１４は、一枚の透視画像Ｐの撮影中にフォトタイマ５の出力信号を時間で積分することにより、ＦＰＤ４が一枚の透視画像Ｐの撮影中に入射したＸ線の累積線量ｔを求めるものである。
【００３０】
また、画像生成部１１，断層画像生成部１２が生成する各画像は、記憶部２３に記憶される。なお、記憶部２３は、各部が動作するのに参照される設定値を記憶する。記憶部２３は、本発明の記憶手段に相当する。
【００３１】
続いて、実施例１に係るＸ線撮影装置１の断層画像Ｄの取得原理について説明する。図３は、実施例１に係るＸ線撮影装置の断層画像Ｄの取得方法を説明する図である。例えば、天板２に平行な基準裁断面ＭＡについて説明すると、図３に示すように、基準裁断面ＭＡに位置する点Ｐ，Ｑが、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の不動点ｐ，ｑのそれぞれに投影されるように、Ｘ線管３によるコーン状のＸ線ビーム１９の照射方向に合わせてＦＰＤ４をＸ線管３の反対方向に同期移動させながら一連の透視画像が画像生成部１１にて生成される。一連の透視画像Ｐには、被検体Ｍの投影像が位置を変えながら写り込んでいる。そして、この一連の透視画像Ｐを断層画像生成部１２にて重ね合わせれば、基準裁断面ＭＡに位置する像（たとえば、不動点ｐ，ｑ）が集積され、断層画像Ｄとしてイメージングされることになる。一方、基準裁断面ＭＡに位置しない点Ｉは、ＦＰＤ４における投影位置を変化させながら一連の透視画像に点ｉとして写り込んでいる。この様な点ｉは、不動点ｐ，ｑとは異なり、断層画像生成部１２で透視画像Ｐを重ね合わせる段階で像を結ばずにボケる。このように、一連の透視画像Ｐの重ね合わせを行うことにより、被検体Ｍの基準裁断面ＭＡに位置する像のみが写り込んだ断層画像Ｄが得られる。このように、透視画像Ｐを単純に重ね合わせると、基準裁断面ＭＡにおける断層画像Ｄが得られる。
【００３２】
さらに、断層画像生成部１２の設定を変更することにより、基準裁断面ＭＡに平行な任意の裁断位置においても、同様な断層画像Ｄを得ることができる。撮影中、ＦＰＤ４において上記点ｉの投影位置は移動するが、投影前の点Ｉと基準裁断面ＭＡとの離間距離が大きくなるにしたがって、この移動速度は増加する。これを利用して、取得された一連の透視画像Ｐを所定のピッチで体軸方向Ａにずらしながら、重ね合わせれば、基準裁断面ＭＡに平行な裁断位置における断層画像Ｄが得られる。このような一連の透視画像Ｐの重ね合わせは、断層画像生成部１２が行う。
【００３３】
＜動作説明＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。まず、天板２に被検体Ｍが載置される。術者が操作卓２１を通じて、断層画像Ｄの取得の指示を行うと、同期移動制御部８は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を所定の初期位置までに移動させる。このときの撮像系３，４は、図１の実線に示すような配置となっている。すなわち、初期位置におけるＸ線管３は、体軸方向Ａ（天板２の長手方向）の前段に位置し、ＦＰＤ４は、体軸方向Ａの後段に位置している。このときＸ線管３は、初期角度−２０度まで傾斜されている。
【００３４】
Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３を制御し、Ｘ線管３は所定の管電圧、管電流でＸ線ビームをＦＰＤ４に向けて照射する。Ｘ線ビームは、天板２を透過した後、フォトタイマ５を透過してＦＰＤ４に入射する。
【００３５】
フォトタイマ５の出力信号は、逐次累積線量取得部１４に送出される。累積線量取得部１４は、Ｘ線管３の照射開始から現在までのフォトタイマ５の出力信号を時間で積分して、累積線量ｔを後段の比較部１５に逐次出力する。累積線量ｔは、Ｘ線ビームの照射が続けられるにつれ、次第に大きな値となる。比較部１５は、記憶部２３に記憶されている所定値を読み出して、これと累積線量ｔとを比較する。累積線量ｔは、時間がたつにつれ次第に大きな値となるので、ある時点で所定値に達する。比較部１５は、累積線量ｔが所定値となった時点で、その旨を示すトリガー信号をＸ線管制御部６に伝達する。所定値は、診断に好適な断層画像Ｄが取得するのに適した透視画像Ｐの露出の程度を示している。
【００３６】
Ｘ線管制御部６は、比較部１５から送出されたトリガー信号を受け取ると直ちにＸ線管３によるＸ線の照射を中断する。こうして初回の透視画像の撮影におけるＸ線の照射が終了する。なお、比較部１５が比較に用いている所定値は、被検体Ｍの透視画像Ｐの撮影に好適である累積線量ｔとなっている。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３がＸ線を照射した時点から、Ｘ線の照射が中断される時点までの期間を示すデータを記憶部２３に記憶させる。この期間が初回の透視画像Ｐの取得における照射時間であり、初回照射時間Ｔｉと呼ぶことにする。
【００３７】
ＦＰＤ４は、画像生成部１１に検出信号を送出し、検出信号は、被検体Ｍの透視像が写りこんだ透視画像Ｐに組み立てられる。
【００３８】
以降、同期移動制御部８は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を同期的かつ互いに反対方向に移動させる。Ｘ線管制御部６は、移動の最中にＸ線ビームを間歇的に照射し、画像生成部１１は、その度ごとに透視画像Ｐを生成する。こうして、一連の透視画像Ｐが生成される。一連の透視画像Ｐの撮影に伴って、同期移動制御部８は、Ｘ線管３を体軸方向Ａの後段側に移動させ、ＦＰＤ４を体軸方向Ａの前段側に移動させる。
【００３９】
そして、同期移動制御部８は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を所定の最終位置までに移動させる。このときの撮像系３，４は、図１の一点鎖線に示すような配置となっている。すなわち、最終位置におけるＸ線管３は、体軸方向Ａ（天板２の長手方向）の後段に位置し、ＦＰＤ４は、体軸方向Ａの前段に位置している。このときＸ線管３は、最終角度２０度まで傾斜されている。この状態で最後の透視画像Ｐが取得され、一連の透視画像Ｐの取得は終了となる。透視画像Ｐは、例えば７４枚取得される。
【００４０】
一連の透視画像Ｐが撮影されるときのＸ線管３がＸ線を照射する期間は、全て初回照射時間Ｔｉとなっている。すなわち、Ｘ線管制御部６は、初回透視画像ＰにおけるＸ線管３の照射条件を維持した状態で一連の透視画像Ｐを取得するのである。Ｘ線管３の照射条件とは、具体的には照射時間、管電圧、管電流等である。管電圧、管電流等についても初回の撮影から変更されずに一連の透視画像Ｐを取得する。なお、管電圧、管電流は記憶部２３に記憶されている。管電圧、管電流は、術者が操作卓２１を通じて変更されることもできる。
【００４１】
透視画像Ｐは、Ｘ線管３の照射条件が同一とされた状態で連写される。撮像系３，４が移動するにつれ、Ｘ線ビームが透過する被検体Ｍの厚さが変わってくる。したがって、一連の透視画像Ｐは、初回が比較的暗く、それから次第に明るくなり、最終回に向かうにしたがって再び暗くなるという挙動を見せる。この様な明暗の変化は、一見診断に邪魔であるかのように思われる。しかし、この透視画像Ｐの輝度変化は、後述の断層画像Ｄを生成する段階で必要な情報なのである。実施例１の構成によれば、Ｘ線管３の照射条件を同一として一連の透視画像Ｐを撮影しているので、一連の透視画像Ｐには、被検体Ｍの厚さに依存する一連の透視画像Ｐの輝度変化を忠実に表している。
【００４２】
一連の透視画像Ｐは、断層画像生成部１２に送出される。断層画像生成部１２は、一連の透視画像Ｐを重ね合わせて、被検体Ｍの断層像が写りこんだ断層画像Ｄを生成する。断層画像Ｄは表示部２２に表示されてＸ線撮影装置１における断層画像Ｄの取得は終了となる。
【００４３】
以上のように、実施例１の構成によれば、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を測定するフォトタイマ５を備えている。このフォトタイマ５は、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を逐次測定できるようになっている。フォトタイマ５により測定されたＸ線の線量を累積することで、初回の透視画像Ｐの撮影開始から累積的にＸ線がＦＰＤ４にどの程度の入射しているかを知ることができる。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線の線量の累積値が所定値以上となったところで、Ｘ線管３のＸ線照射を中断させる。この様にすると、初回の透視画像Ｐは、適切な照射条件で取得されることになる。
【００４４】
しかも、初回の透視画像Ｐは、断層画像Ｄの生成に用いられるとともに、Ｘ線管３の照射条件の決定にも用いられる。したがって、Ｘ線管３の照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体Ｍに照射される放射線の線量を抑制することができる。
【００４５】
また、実施例１によれば、次回以降の透視画像Ｐの撮影は、初回の透視画像Ｐと同一のＸ線管３の照射条件で行われる。一連の透視画像Ｐにおいて被検体Ｍは、Ｘ線の透過率を変化させながら写りこむ。この透過率の変化は、被検体Ｍの構造に起因するものであり、断層画像Ｄを生成する際に必要な情報となる。実施例１によれば、次回以降の透視画像Ｐの撮影は、初回の透視画像Ｐと同一のＸ線管３の照射条件で行われるので、この被検体Ｍの透過率の変化を一連の透視画像Ｐに忠実に写しこむことができる。なお、被検体ＭのＸ線透過率は一連の透視画像Ｐを通じて大きな変化がないので、初回の透視画像Ｐさえ適正な撮影条件で取得しておけば、次回以降の透視画像Ｐも必然的に適切な撮影条件で取得されることになる。
【００４６】
また、実施例１の構成によれば、フォトタイマ５は、ＦＰＤ４のＸ線が入射する入射面を覆うように設けられている。この様にすることで、Ｘ線は、フォトタイマ５を透過しなければＦＰＤ４に入射することができない。実施例１によれば、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を確実に計測できる構成となっている。
【００４７】
そして、実施例１の構成は、次回以降の透視画像Ｐの撮影における照射時間が初回照射時間Ｔｉと同一となるようにＸ線管３を制御する。Ｘ線管３の照射条件には、照射時間やＸ線管３に送出する電力に関する条件（管電圧、管電流）が含まれる。実施例１の構成によれば、照射時間を全ての透視画像Ｐにわたって同一とすることでＸ線管３の照射条件が同じ撮影を行う構成となっている。実施例１の構成によれば、より単純なＸ線管３の制御が実現でき、かつ、一連の透視画像Ｐにおける撮影条件を確実に同一なものとすることができる。
【００４８】
本発明は、上述の実施例の構成に限られず、次の様な変形実施が可能である。
【００４９】
（１）上述した各実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。
【００５０】
（２）上述した各実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。
【符号の説明】
【００５１】
１ Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ フォトタイマ（測定手段）
６ Ｘ線管制御部（放射線源制御手段）
７ 同期移動機構（移動手段）
１１ 画像生成部（画像生成手段）
１２ 断層画像生成部（断層画像生成手段）
２３ 記憶部（記憶手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源と、ＦＰＤとを備えた放射線撮影装置に関し、特に、放射線源とＦＰＤとが互いに反対方向に同期移動しながら一連の透視画像を取得し、これを基に被検体の断層画像を取得する放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、被検体Ｍの断層画像を取得する放射線撮影装置５１が配備されている。この様な放射線撮影装置５１には、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出するＦＰＤ５４とが同期的に移動しながら一連の透視画像を連写し、一連の透視画像を重ね合わせることで断層画像を取得する構成となっているものがある（図４参照）。この様な放射線撮影装置５１においては、一連の透視画像の撮影中、放射線源５３とＦＰＤ５４とが被検体Ｍの体軸方向に沿って互いに近づくように移動し、放射線源５３とＦＰＤ５４との体軸方向における位置が一致した状態となったあと、放射線源５３とＦＰＤ５４とが体軸方向に沿って互いに遠ざかるように移動する。この様な放射線撮影装置は、例えば引用文献１に記載されている。
【０００３】
放射線撮影装置５１が上述のような断層画像を撮影する際の動作について説明する。まず、放射線源５３は、これを制御する放射線源制御部５６の制御を受けて放射線を照射する。一度の照射が終了する毎に放射線源５３は被検体Ｍの体軸方向に沿って移動し、再び放射線の照射を行う。こうして７４枚の透視画像が取得され、これらを基に断層画像が取得される。
【０００４】
放射線源制御部５６は、放射線源５３の制御の様式を記憶部６０から読み出して、放射線源５３を制御する。術者が操作卓６１を通じて断層画像を撮影する旨の指示と、撮影対象についての情報を放射線撮影装置５１に与えると、放射線源制御部５６は、撮影に適した制御様式を記憶部６０から読み出して、これを基に放射線源５３を制御する構成となっている。放射線源５３は、撮影目的に適した線量の放射線を照射し、これを基に断層画像が取得される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８９９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来構成には、次の様な問題がある。
すなわち、従来の放射線撮影装置には、被検体Ｍの体格に合わせて放射線の照射を調整する構成とはなっていない。すなわち、放射線源制御部５６は、画一的に放射線源５３を制御するのである。放射線源５３が所定の線量で放射線を照射しながら一連の透視画像を撮影するのであるから、被検体Ｍの体格によっては、放射線の線量が少なすぎて、断層画像を生成することができない場合がある。
【０００７】
放射線の線量の過不足を一連の透視画像の撮影前に知るには、一連の透視画像の撮影の前にいったん１枚の透視画像を取得する方法が考えられる。つまり、予備的に撮影された１枚の透視画像を基に、一連の透視画像を撮影する際の好適な放射線の線量を求めるというものである。この様な構成では、断層画像の生成に際して余計に１枚の透視画像を取得せねばならず、被検体Ｍの被曝量を減少させるという観点から、望ましいものとは言えない。
【０００８】
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、被検体の被曝量を抑制しつつ、好適な放射線線量で一連の透視画像を撮影し、鮮明で診断に好適な放射線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の目的を達成するために、次の様な構成をとる。
放射線を照射する放射線源と、これを制御する放射線源制御手段と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段に入射する放射線の線量を測定する測定手段と、放射線源と放射線検出手段を同期的にかつ互いに反対方向に移動させる移動手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を基に画像を生成する画像生成手段と、放射線検出手段および放射線源が移動されながら連写された一連の透視画像を重ね合わせて断層画像を生成する断層画像生成手段と、放射線源制御手段は、初回の透視画像の撮影において、放射線検出手段に入射する放射線の線量の累積値が所定値となった時点で放射線源の照射を中断し、放射線制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における放射線源の放射線源の照射条件が初回の透視画像の放射線源の照射条件と同一となるように放射線源を制御することを特徴とするものである。
【００１０】
［作用・効果］本発明の構成によれば、放射線検出手段に入射する放射線の線量を測定する測定手段を備えている。この測定手段は、放射線検出手段に入射する放射線の線量を逐次測定できるようになっている。測定手段により測定された放射線の線量を累積することで、初回の透視画像の撮影開始から累積的に放射線が放射線検出手段にどの程度の入射しているかを知ることができる。放射線源制御手段は、放射線の線量の累積値が所定値以上となったところで、放射線源の放射線照射を中断させる。この様にすると、初回の透視画像は、適切な放射線源の照射条件で取得されることになる。
【００１１】
また、本発明によれば、次回以降の透視画像の撮影は、初回の透視画像と同一の放射線源の照射条件で行われる。一連の透視画像において被検体は、放射線の透過率を変化させながら写りこむ。この透過率の変化は、被検体の構造に起因するものであり、断層画像を生成する際に必要な情報となる。本発明によれば、次回以降の透視画像の撮影は、初回の透視画像と同一の放射線源の照射条件で行われるので、この被検体の透過率の変化を一連の透視画像に忠実に写しこむことができる。なお、被検体の放射線透過率は一連の透視画像を通じて大きな変化がないので、初回の透視画像さえ適正な撮影条件で取得しておけば、次回以降の透視画像も必然的に適切な撮影条件で取得されることになる。
【００１２】
しかも、初回の透視画像は、断層画像の生成に用いられるとともに、放射線源の照射条件の決定にも用いられる。したがって、放射線源の照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体に照射される放射線の線量を抑制することができる。
【００１３】
また、一連の透視画像を重ね合わせて断層画像を生成する場合、透視画像の各々について独立に輝度調整や、放射線源の出力の調整を行うことは望ましくない。この様な調整を行ってしまうと、一連の透視画像に写りこむはずであった被検体の内部構造に関するデータを部分的に失ってしまうからである。本発明によれば、初回の透視画像の撮影の条件を用いて次回以降の透視画像の撮影が行われ、一連の透視画像は、同一の撮影条件で取得される。このようにすれば、被検体の内部構造に関するデータは失われることなく一連の透視画像に写りこむ。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線撮影装置において、測定手段は、放射線検出手段の放射線が入射する入射面を覆うように設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］上述の構成は、測定手段の具体的な態様の１つを示すものである。すなわち、上述の構成によれば、測定手段は、放射線検出手段の放射線が入射する入射面を覆うように設けられている。この様にすることで、放射線は、測定手段を透過しなければ放射線検出手段に入射することができない。本発明によれば、放射線検出手段に入射する放射線の線量を確実に計測できる構成となっている。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、初回の透視画像の撮影が開始した時点から放射線照射が中断されるまでの初回照射時間を記憶する記憶手段を更に備え、放射線制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における照射時間が初回照射時間と同一となるように放射線源を制御することを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］上述の構成は、放射線制御手段の具体的な態様の１つを示すものである。すなわち、次回以降の透視画像の撮影における照射時間が初回照射時間と同一となるように放射線源を制御する。放射線源の照射条件には、照射時間や放射線源に送出する電力に関する条件が含まれる。上述の構成によれば、照射時間を全ての透視画像にわたって同一とすることで放射線源の照射条件が同じ撮影を行う構成となっている。上述の構成によれば、より単純な放射線源の制御が実現でき、かつ、一連の透視画像における撮影条件を確実に同一なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、初回の透視画像は、断層画像の生成に用いられるとともに、放射線源の照射条件の決定にも用いられる。したがって、放射線源の照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体に照射される放射線の線量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るフォトタイマの構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る断層画像の取得の原理を説明する模式図である。
【図４】従来の放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【実施例１】
【００２０】
次に、実施例１に係る放射線撮影装置の各実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。
【００２１】
＜装置構成＞
図１は、実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図１に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線断層撮影の対象である被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部に設けられた被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下部に設けられ、被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出するシート状のフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、ＦＰＤと略記）４と、コーン状のＸ線ビームの中心とＦＰＤ４の中心が常に一致する状態でＸ線管３とＦＰＤ４との各々を被検体Ｍの関心部位を挟んで互いに反対方向に同期移動させる同期移動機構７と、これを制御する同期移動制御部８と、ＦＰＤ４のＸ線を検出するＸ線検出面を覆うように設けられたフォトタイマ５とを備えている。Ｘ線撮影装置１は、本発明の放射線撮影装置に相当し、Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当する。また、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当し、フォトタイマ５は、本発明の測定手段に相当する。また、同期移動機構７は、本発明の移動手段に相当する。
【００２２】
Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部６の制御にしたがってコーン状でパルス状のＸ線ビームを被検体Ｍに対して繰り返し照射する構成となっている。このＸ線管３には、Ｘ線ビームを角錐となっているコーン状にコリメートするコリメータが付属している。そして、このＸ線管３と、ＦＰＤ４は透視画像Ｐを撮像する撮像系３，４を生成している。Ｘ線管制御部６は、本発明の放射線源制御手段に相当する。
【００２３】
そして、さらに実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，８を統括的に制御する主制御部２５と、断層画像Ｄを表示する表示部２２とを備えている。この主制御部２５は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部６，８，および後述の画像生成部１１，断層画像生成部１２，累積線量取得部１４を実現している。
【００２４】
同期移動機構７は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを同期させて移動させる構成となっている。この同期移動機構７は、同期移動制御部８の制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道に沿ってＸ線管３を直進移動させる。しかも、検査中、Ｘ線管３の照射するコーン状のＸ線ビームは、常に被検体Ｍの関心部位に向かって照射されるようになっており、このＸ線照射角度は、コリメータの角度を変更することによって、たとえば初期角度−２０°から最終角度２０°まで変更される。断層画像生成部１２は、本発明の断層画像生成手段に相当し、画像生成部１１は、本発明の画像生成手段に相当する。
【００２５】
また、同期移動機構７は、上述のＸ線管３の直進移動に同期して、天板２の下部に設けられたＦＰＤ４を被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って直進移動させる。そして、その移動方向は、Ｘ線管３の移動方向と反対方向となっている。つまり、Ｘ線管３が移動することによってーン状のＸ線ビームはその照射源位置と照射方向が変化させる。この様な変化にかかわらず、Ｘ線ビームは常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、ＦＰＤ４は、Ｘ線管３と互いに反対方向に同期して移動しながら、たとえば７４枚の透視画像Ｐを取得するようになっている。具体的には、撮像系３，４は、図１の実線の位置を初期位置として、破線で示した位置を介して、図１に示した一点鎖線で示す位置まで対向移動する。すなわち、Ｘ線管３とＦＰＤ４の位置を変化させながら複数の透視画像Ｐが撮影されることになる。ところで、コーン状のＸ線ビームは常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光されるので、撮影中コーン状のＸ線ビームの中心は、常にＦＰＤ４の中心と一致している。また、撮影中ＦＰＤ４の中心は、直進移動するが、この移動はＸ線管３の移動の反対方向となっている。つまり、体軸方向Ａに沿って、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを同期的、かつ互いに反対方向に移動させる構成となっている。
【００２６】
フォトタイマ５の構成について説明する。フォトタイマ５は、図２に示すように、２枚の透明板５ａ，５ｂが角筒状の枠５ｃを挟むように固定された構成となっている。透明板５ａ，５ｂの各々の中央部には、円形の電極６ａ，６ｂが設けられている。そして、透明板５ａ，５ｂ，および枠５ｃによって閉ざされた空間内には、キセノンガスが充満しており、キセノン原子は、Ｘ線に当たってイオン化する。これが透明板５ａ，５ｂの両電極６ａ，６ｂによって検出される。つまり、フォトタイマ５は、両電極６ａ，６ｂに挟まれた領域ＲにおけるＸ線の線量をモニタすることで、透視画像Ｐを取得する際の照射時間を決定する。
【００２７】
フォトタイマ５は、入射するＸ線の線量をＦＰＤ４とは独立に測定するものである。フォトタイマ５に入射したＸ線のほとんどはＦＰＤ４へと向かう。しかし、中には、フォトタイマ５で検出されるものもある。フォトタイマ５で検出されたＸ線の量の増減は、ＦＰＤ４に入射するＸ線の量の増減を表している。フォトタイマ５は、Ｘ線を検出するとそれを逐次出力する構成となっている。したがって、一度のＸ線照射の間にＦＰＤ４に入射したＸ線の線量をフォトタイマ５の出力信号を通じて知ることができる。
【００２８】
なお、フォトタイマ５を設けなくともＦＰＤ４が出力する透視画像Ｐの画素値を参照することで透視画像ＰにおけるＸ線線量の過不足を判断することはできる。しかし、この様な判断法は、ＦＰＤ４の検出信号から透視画像Ｐが生成された後でなければ実行することができない。ＦＰＤ４は、一枚の透視画像Ｐの撮影につき検出信号は１度しか出力しない構成となっているからである。このように、ＦＰＤ４は、一枚の透視画像Ｐの撮影中に入射するＸ線の線量をモニタすることはできないのである。
【００２９】
ＦＰＤ４の後段には、そこから出力される検出信号を基に透視画像Ｐを生成する画像生成部１１が備えられており、この画像生成部１１の更に後段には、複数の画像を重ね合わせる断層画像生成部１２が備えられている。一方、フォトタイマ５の後段にはＦＰＤ４に入射したＸ線の累積線量ｔを取得する累積線量取得部１４が設けられている。累積線量取得部１４は、一枚の透視画像Ｐの撮影中にフォトタイマ５の出力信号を時間で積分することにより、ＦＰＤ４が一枚の透視画像Ｐの撮影中に入射したＸ線の累積線量ｔを求めるものである。
【００３０】
また、画像生成部１１，断層画像生成部１２が生成する各画像は、記憶部２３に記憶される。なお、記憶部２３は、各部が動作するのに参照される設定値を記憶する。記憶部２３は、本発明の記憶手段に相当する。
【００３１】
続いて、実施例１に係るＸ線撮影装置１の断層画像Ｄの取得原理について説明する。図３は、実施例１に係るＸ線撮影装置の断層画像Ｄの取得方法を説明する図である。例えば、天板２に平行な基準裁断面ＭＡについて説明すると、図３に示すように、基準裁断面ＭＡに位置する点Ｐ，Ｑが、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の不動点ｐ，ｑのそれぞれに投影されるように、Ｘ線管３によるコーン状のＸ線ビーム１９の照射方向に合わせてＦＰＤ４をＸ線管３の反対方向に同期移動させながら一連の透視画像が画像生成部１１にて生成される。一連の透視画像Ｐには、被検体Ｍの投影像が位置を変えながら写り込んでいる。そして、この一連の透視画像Ｐを断層画像生成部１２にて重ね合わせれば、基準裁断面ＭＡに位置する像（たとえば、不動点ｐ，ｑ）が集積され、断層画像Ｄとしてイメージングされることになる。一方、基準裁断面ＭＡに位置しない点Ｉは、ＦＰＤ４における投影位置を変化させながら一連の透視画像に点ｉとして写り込んでいる。この様な点ｉは、不動点ｐ，ｑとは異なり、断層画像生成部１２で透視画像Ｐを重ね合わせる段階で像を結ばずにボケる。このように、一連の透視画像Ｐの重ね合わせを行うことにより、被検体Ｍの基準裁断面ＭＡに位置する像のみが写り込んだ断層画像Ｄが得られる。このように、透視画像Ｐを単純に重ね合わせると、基準裁断面ＭＡにおける断層画像Ｄが得られる。
【００３２】
さらに、断層画像生成部１２の設定を変更することにより、基準裁断面ＭＡに平行な任意の裁断位置においても、同様な断層画像Ｄを得ることができる。撮影中、ＦＰＤ４において上記点ｉの投影位置は移動するが、投影前の点Ｉと基準裁断面ＭＡとの離間距離が大きくなるにしたがって、この移動速度は増加する。これを利用して、取得された一連の透視画像Ｐを所定のピッチで体軸方向Ａにずらしながら、重ね合わせれば、基準裁断面ＭＡに平行な裁断位置における断層画像Ｄが得られる。このような一連の透視画像Ｐの重ね合わせは、断層画像生成部１２が行う。
【００３３】
＜動作説明＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。まず、天板２に被検体Ｍが載置される。術者が操作卓２１を通じて、断層画像Ｄの取得の指示を行うと、同期移動制御部８は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を所定の初期位置までに移動させる。このときの撮像系３，４は、図１の実線に示すような配置となっている。すなわち、初期位置におけるＸ線管３は、体軸方向Ａ（天板２の長手方向）の前段に位置し、ＦＰＤ４は、体軸方向Ａの後段に位置している。このときＸ線管３は、初期角度−２０度まで傾斜されている。
【００３４】
Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３を制御し、Ｘ線管３は所定の管電圧、管電流でＸ線ビームをＦＰＤ４に向けて照射する。Ｘ線ビームは、天板２を透過した後、フォトタイマ５を透過してＦＰＤ４に入射する。
【００３５】
フォトタイマ５の出力信号は、逐次累積線量取得部１４に送出される。累積線量取得部１４は、Ｘ線管３の照射開始から現在までのフォトタイマ５の出力信号を時間で積分して、累積線量ｔを後段の比較部１５に逐次出力する。累積線量ｔは、Ｘ線ビームの照射が続けられるにつれ、次第に大きな値となる。比較部１５は、記憶部２３に記憶されている所定値を読み出して、これと累積線量ｔとを比較する。累積線量ｔは、時間がたつにつれ次第に大きな値となるので、ある時点で所定値に達する。比較部１５は、累積線量ｔが所定値となった時点で、その旨を示すトリガー信号をＸ線管制御部６に伝達する。所定値は、診断に好適な断層画像Ｄが取得するのに適した透視画像Ｐの露出の程度を示している。
【００３６】
Ｘ線管制御部６は、比較部１５から送出されたトリガー信号を受け取ると直ちにＸ線管３によるＸ線の照射を中断する。こうして初回の透視画像の撮影におけるＸ線の照射が終了する。なお、比較部１５が比較に用いている所定値は、被検体Ｍの透視画像Ｐの撮影に好適である累積線量ｔとなっている。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３がＸ線を照射した時点から、Ｘ線の照射が中断される時点までの期間を示すデータを記憶部２３に記憶させる。この期間が初回の透視画像Ｐの取得における照射時間であり、初回照射時間Ｔｉと呼ぶことにする。
【００３７】
ＦＰＤ４は、画像生成部１１に検出信号を送出し、検出信号は、被検体Ｍの透視像が写りこんだ透視画像Ｐに組み立てられる。
【００３８】
以降、同期移動制御部８は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を同期的かつ互いに反対方向に移動させる。Ｘ線管制御部６は、移動の最中にＸ線ビームを間歇的に照射し、画像生成部１１は、その度ごとに透視画像Ｐを生成する。こうして、一連の透視画像Ｐが生成される。一連の透視画像Ｐの撮影に伴って、同期移動制御部８は、Ｘ線管３を体軸方向Ａの後段側に移動させ、ＦＰＤ４を体軸方向Ａの前段側に移動させる。
【００３９】
そして、同期移動制御部８は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を所定の最終位置までに移動させる。このときの撮像系３，４は、図１の一点鎖線に示すような配置となっている。すなわち、最終位置におけるＸ線管３は、体軸方向Ａ（天板２の長手方向）の後段に位置し、ＦＰＤ４は、体軸方向Ａの前段に位置している。このときＸ線管３は、最終角度２０度まで傾斜されている。この状態で最後の透視画像Ｐが取得され、一連の透視画像Ｐの取得は終了となる。透視画像Ｐは、例えば７４枚取得される。
【００４０】
一連の透視画像Ｐが撮影されるときのＸ線管３がＸ線を照射する期間は、全て初回照射時間Ｔｉとなっている。すなわち、Ｘ線管制御部６は、初回透視画像ＰにおけるＸ線管３の照射条件を維持した状態で一連の透視画像Ｐを取得するのである。Ｘ線管３の照射条件とは、具体的には照射時間、管電圧、管電流等である。管電圧、管電流等についても初回の撮影から変更されずに一連の透視画像Ｐを取得する。なお、管電圧、管電流は記憶部２３に記憶されている。管電圧、管電流は、術者が操作卓２１を通じて変更されることもできる。
【００４１】
透視画像Ｐは、Ｘ線管３の照射条件が同一とされた状態で連写される。撮像系３，４が移動するにつれ、Ｘ線ビームが透過する被検体Ｍの厚さが変わってくる。したがって、一連の透視画像Ｐは、初回が比較的暗く、それから次第に明るくなり、最終回に向かうにしたがって再び暗くなるという挙動を見せる。この様な明暗の変化は、一見診断に邪魔であるかのように思われる。しかし、この透視画像Ｐの輝度変化は、後述の断層画像Ｄを生成する段階で必要な情報なのである。実施例１の構成によれば、Ｘ線管３の照射条件を同一として一連の透視画像Ｐを撮影しているので、一連の透視画像Ｐには、被検体Ｍの厚さに依存する一連の透視画像Ｐの輝度変化を忠実に表している。
【００４２】
一連の透視画像Ｐは、断層画像生成部１２に送出される。断層画像生成部１２は、一連の透視画像Ｐを重ね合わせて、被検体Ｍの断層像が写りこんだ断層画像Ｄを生成する。断層画像Ｄは表示部２２に表示されてＸ線撮影装置１における断層画像Ｄの取得は終了となる。
【００４３】
以上のように、実施例１の構成によれば、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を測定するフォトタイマ５を備えている。このフォトタイマ５は、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を逐次測定できるようになっている。フォトタイマ５により測定されたＸ線の線量を累積することで、初回の透視画像Ｐの撮影開始から累積的にＸ線がＦＰＤ４にどの程度の入射しているかを知ることができる。Ｘ線管制御部６は、Ｘ線の線量の累積値が所定値以上となったところで、Ｘ線管３のＸ線照射を中断させる。この様にすると、初回の透視画像Ｐは、適切な照射条件で取得されることになる。
【００４４】
しかも、初回の透視画像Ｐは、断層画像Ｄの生成に用いられるとともに、Ｘ線管３の照射条件の決定にも用いられる。したがって、Ｘ線管３の照射条件の決定のみに用いる画像を取得しなければならない従来の構成に比べて、被検体Ｍに照射される放射線の線量を抑制することができる。
【００４５】
また、実施例１によれば、次回以降の透視画像Ｐの撮影は、初回の透視画像Ｐと同一のＸ線管３の照射条件で行われる。一連の透視画像Ｐにおいて被検体Ｍは、Ｘ線の透過率を変化させながら写りこむ。この透過率の変化は、被検体Ｍの構造に起因するものであり、断層画像Ｄを生成する際に必要な情報となる。実施例１によれば、次回以降の透視画像Ｐの撮影は、初回の透視画像Ｐと同一のＸ線管３の照射条件で行われるので、この被検体Ｍの透過率の変化を一連の透視画像Ｐに忠実に写しこむことができる。なお、被検体ＭのＸ線透過率は一連の透視画像Ｐを通じて大きな変化がないので、初回の透視画像Ｐさえ適正な撮影条件で取得しておけば、次回以降の透視画像Ｐも必然的に適切な撮影条件で取得されることになる。
【００４６】
また、実施例１の構成によれば、フォトタイマ５は、ＦＰＤ４のＸ線が入射する入射面を覆うように設けられている。この様にすることで、Ｘ線は、フォトタイマ５を透過しなければＦＰＤ４に入射することができない。実施例１によれば、ＦＰＤ４に入射するＸ線の線量を確実に計測できる構成となっている。
【００４７】
そして、実施例１の構成は、次回以降の透視画像Ｐの撮影における照射時間が初回照射時間Ｔｉと同一となるようにＸ線管３を制御する。Ｘ線管３の照射条件には、照射時間やＸ線管３に送出する電力に関する条件（管電圧、管電流）が含まれる。実施例１の構成によれば、照射時間を全ての透視画像Ｐにわたって同一とすることでＸ線管３の照射条件が同じ撮影を行う構成となっている。実施例１の構成によれば、より単純なＸ線管３の制御が実現でき、かつ、一連の透視画像Ｐにおける撮影条件を確実に同一なものとすることができる。
【００４８】
本発明は、上述の実施例の構成に限られず、次の様な変形実施が可能である。
【００４９】
（１）上述した各実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。
【００５０】
（２）上述した各実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。
【符号の説明】
【００５１】
１ Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ フォトタイマ（測定手段）
６ Ｘ線管制御部（放射線源制御手段）
７ 同期移動機構（移動手段）
１１ 画像生成部（画像生成手段）
１２ 断層画像生成部（断層画像生成手段）
２３ 記憶部（記憶手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、
これを制御する放射線源制御手段と、
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段に入射する放射線の線量を測定する測定手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段を同期的にかつ互いに反対方向に移動させる移動手段と、
前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に画像を生成する画像生成手段と、
前記放射線検出手段および前記放射線源が移動されながら連写された一連の透視画像を重ね合わせて断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記放射線源制御手段は、初回の透視画像の撮影において、前記放射線検出手段に入射する放射線の線量の累積値が所定値となった時点で前記放射線源の照射を中断し、
前記放射線源制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における前記放射線源の照射条件が初回の透視画像の照射条件と同一となるように前記放射線源を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮影装置において、
前記測定手段は、前記放射線検出手段の放射線が入射する入射面を覆うように設けられていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
初回の透視画像の撮影が開始した時点から放射線照射が中断されるまでの初回照射時間を記憶する記憶手段を更に備え、
前記放射線制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における照射時間が前記初回照射時間と同一となるように前記放射線源を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、
これを制御する放射線源制御手段と、
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段に入射する放射線の線量を測定する測定手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段を同期的にかつ互いに反対方向に移動させる移動手段と、
前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に画像を生成する画像生成手段と、
前記放射線検出手段および前記放射線源が移動されながら連写された一連の透視画像を重ね合わせて断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記放射線源制御手段は、初回の透視画像の撮影において、前記放射線検出手段に入射する放射線の線量の累積値が所定値となった時点で前記放射線源の照射を中断し、
前記放射線源制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における前記放射線源の照射条件が初回の透視画像の照射条件と同一となるように前記放射線源を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮影装置において、
前記測定手段は、前記放射線検出手段の放射線が入射する入射面を覆うように設けられていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
初回の透視画像の撮影が開始した時点から放射線照射が中断されるまでの初回照射時間を記憶する記憶手段を更に備え、
前記放射線制御手段は、次回以降の透視画像の撮影における照射時間が前記初回照射時間と同一となるように前記放射線源を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２４００６３（Ｐ２０１０−２４００６３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９０１４５（Ｐ２００９−９０１４５）
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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