CN106028935A - X射线图像取得装置以及长条摄影方法 - Google Patents

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Abstract

在X射线图像取得装置的长条摄影中,为了将长条图像的接合部位设为关心区域外,提高关心区域的诊断、测定精度,本发明对摄影范围的摄影开始位置进行调整,以使得结合部位不与关心区域重合,其调整方法通过使要取得各图像的摄影区域之中的包含关心区域的摄影区域的中央位置与关心区域的中央位置一致来进行,或者通过变更可动光阑装置的开度,扩大包含关心区域的摄影区域的幅度来进行。

Description

X射线图像取得装置以及长条摄影方法
技术领域
本发明涉及X射线图像取得装置的摄影技术。尤其涉及由多个X射线图像构成1个长条(長尺)图像的长条摄影技术。
背景技术
长条摄影是在对遍及广范围的诊断区域进行确认时所进行的摄影方法,是一面根据摄影范围使X射线图像取得装置的影像***进行移动,一面进行多次摄影操作,将通过各摄影得到的图像(摄影图像)相接合,得到长条图像的摄影方法。长条图像基于各摄影时的影像***的位置信息将得到的摄影图像按顺序接合而作为一幅长的图像(例如,参照专利文献1)。长条图像例如用在脊柱侧弯症的诊断中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2008-000220号公报
发明内容
发明要解决的课题
长条图像由于通过将多个图像接合而构成,所以存在在接合部位(接合面)留下间断的可能性。并且,长条图像的接合部位依赖于摄影开始位置。由此,在摄影范围之中,特别是在想要详细观察的关心区域会出现接合部位。这可能会导致诊断能力的降低。
例如,为了制作人工关节而有时对包含膝关节的较广摄影范围进行长条摄影。若在作为关心区域的膝关节部出现接合面,则接合面中的微小偏离会导致关节的测量精度的降低。
本发明鉴于上述情况而完成,其目的在于,在X射线图像取得装置的长条摄影中,将长条图像的接合部位设为关心区域外,从而提高关心区域的诊断、测定精度。
用于解决课题的手段
本发明调整摄影范围的摄影开始位置,使得接合部位不与关心区域重合。调整是通过使要取得各图像的摄影区域之中包含关心区域的摄影区域的中央位置与关心区域的中央位置一致来进行的。或者,通过变更可动光阑装置的开度来扩展包含关心区域的摄影区域的幅度,这样来进行。
发明效果
根据本发明,在所述X射线图像取得装置的长条摄影中,通过将长条图像的接合部位设为关心区域外,从而提高关心区域的诊断/测定精度。
附图说明
图1是第一实施方式的X射线图像取得装置的构成图。
图2是第一实施方式的控制装置的功能模块图。
图3是用于说明第一实施方式的操作台的说明图。
图4是第一实施方式的长条摄影处理的流程图。
图5的(a)以及(b)是用于说明第一实施方式的开始位置调整处理的概要的说明图。
图6是第一实施方式的开始位置调整处理的流程图。
图7是用于说明第一实施方式的开始位置调整处理的说明图。
图8是第一实施方式的变形例的开始位置调整处理的流程图。
图9是用于说明第二实施方式的调整处理的说明图。
图10的(a)用于说明联动型可动光阑装置的说明图,图10的(b)是用于说明单独动作型可动光阑装置的说明图。
图11是用于说明第二实施方式的变形例的说明图。
图12是第二实施方式的可动光阑装置的照射范围调整处理的流程图。
图13是第三实施方式的控制装置的功能模块图。
图14是用于说明本发明的实施方式的变形例之1的调整方法的说明图。
图15是用于说明本发明的实施方式的变形例之2的摄影区域的说明图。
图16是本发明的实施方式的变形例之3的长条摄影处理的流程图。
图17是用于说明本发明的实施方式的变形例之3的说明图。
图18是本发明的实施方式的变形例之4的长条摄影处理的流程图。
图19是本发明的实施方式的变形例之4的摄影范围决定处理的流程图。
图20是用于说明本发明的实施方式的变形例之4的摄影范围决定处理的说明图
具体实施方式
本发明涉及的X射线图像取得装置的特征在于,具备:X射线源,其向被检体照射X射线;X射线检测器,其与所述X射线源相对配置并检测所述被检体的透过X射线;图像生成部,其根据所述透过X射线获得图像;保持装置,其对所述X射线源和所述X射线检测器进行保持;保持装置控制部,其通过使所述保持装置进行移动,从而使所述X射线源以及所述X射线检测器向所述被检体的规定轴方向移动;受理部,其受理摄影的开始位置、结束位置以及关心区域的指定;摄影部,其通过所述保持装置控制部在所述被检体的所述规定轴方向的多个连续的摄影区域、且由所述开始位置以及所述结束位置确定的摄影范围内的各摄影区域分别配置所述X射线检测器,在该配置的每个摄影区域通过所述X射线检测器以及所述图像生成部来得到摄影图像;长条图像生成部,其将所述各摄影图像相接合而得到长条图像;调整部,其对所述开始位置进行调整,以使得对所述摄影图像进行接合的接合位置从所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置偏离。
此外,特征在于,所述调整部通过使所述多个连续的摄影区域进行变位,从而对所述开始位置进行调整,以使得所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置与包含该关心区域的中央位置的所述摄影区域即关心摄影区域的所述规定轴方向的中央位置一致。
此外,特征在于,还具备:可动光阑装置,其对所述X射线的所述规定轴方向的照射区域进行限制;和光阑控制部,其在至少1处所述摄影区域中,设定所述可动光阑装置的照射范围,所述受理部进一步受理对所述关心摄影区域进行摄影时的照射范围,所述光阑控制部在对所述关心摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置的照射范围设为所述受理到的照射范围。
此外,所述调整部针对具有不需要照射区域的所述摄影区域,将对该摄影区域进行摄影时的所述可动光阑装置的照射范围设定为不对该不需要照射区域进行照射,所述光阑控制部在对该摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置的照射范围设为所述设定的照射范围。
此外,特征在于,所述不需要照射区域是与所述关心摄影区域相邻的所述摄影区域的、与所述关心摄影区域重复的区域以及所述摄影范围的两端部的摄影区域的、超出由在所述受理部中受理到的开始位置以及结束位置确定的摄影范围的区域。
此外,特征在于,所述摄影部以一定的定时来得到所述摄影图像,所述保持装置控制部还具备速度控制部,该速度控制部使所述X射线源以及所述X射线检测器以与所述可动光阑装置的照射范围相应的速度进行移动。
此外,特征在于,所述受理部受理多个所述关心区域的指定。
此外,特征在于,所述可动光阑装置是所述规定轴方向的两侧所具备的各个光阑叶片能够单独开闭的单独开闭型的装置,所述光阑控制部在对与所述关心摄影区域相邻的摄影区域进行摄影时,通过调整所述关心摄影区域侧的所述光阑叶片,来实现所述设定的照射范围,在对端部的所述摄影区域进行摄影时,通过调整不与所述摄影范围重复的区域侧的所述光阑叶片,来实现所述设定的照射范围。
此外,特征在于,所述可动光阑装置能够在所述规定轴方向以及与该轴方向正交的第二方向上调整所述照射范围,所述受理部进一步受理所述各摄影区域的、所述第二方向的所述照射范围的设定。
此外,特征在于,所述受理部在通过透视所述摄影范围而得到的透视图像上受理所述开始位置、所述结束位置以及所述关心区域的指定。
此外,特征在于,所述受理部在通过透视所述摄影范围而得到的透视图像上显示摄影视野和所述关心区域,受理对所述关心摄影区域进行摄影时的所述可动光阑装置的照射范围。
此外,特征在于,所述受理部使用定位用照射灯来受理所述开始位置、所述结束位置、以及所述关心区域的指定。
此外,特征在于,还具备:可动光阑装置,其对所述X射线的所述规定轴方向的照射区域进行限制;和光阑控制部,其在至少1处所述摄影区域中,设定所述可动光阑装置的照射范围,所述受理部进一步受理对所述关心摄影区域进行摄影时的照射范围,所述光阑控制部在对所述关心摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置的照射范围设为所述受理到的照射范围。
此外,特征在于,所述调整部算出所述关心区域的中央位置与所述关心摄影区域的中央之间的偏差,在所述偏差为预先确定的阈值以上的情况下,调整所述开始位置。
此外,本发明涉及的X射线图像取得装置的长条摄影方法的特征在于,包括:受理步骤,受理将在被检体的规定轴方向的多个连续的摄影区域取得的摄影图像相接合而得到长条图像的长条摄影的开始位置、结束位置以及关心区域的指定;调整步骤,对所述开始位置以及所述结束位置进行调整,以使得对所述摄影图像进行接合的接合位置从所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置偏离;长条摄影步骤,执行由所述调整后的开始位置以及所述结束位置确定的摄影范围的所述长条摄影。
接着,使用附图详细说明本发明的实施方式。
《第一实施方式》
说明本发明的第一实施方式。以下,在用于说明本发明的实施方式的所有图中,只要没有特别预先说明,具有同一功能的部件附加同一标号,省略其重复说明。
[X射线图像取得装置的构成]
首先,说明本实施方式的X射线图像取得装置100。图1是本实施方式的X射线图像取得装置100的构成图。如本图所示,本实施方式的X射线图像取得装置100具备:透视摄影台110、高电压产生装置120、控制装置130、操作台140、显示装置150、存储装置160。
透视摄影台110具备:载置被检体101的顶板114;向被检体101照射X射线的X射线管111;用于限制该X射线的照射区域的可动光阑装置112;与X射线管111相对配置并检测被检体101的透过X射线的X射线检测器115;和对X射线管111以及X射线检测器115(以后,将两者合并称为影像***)进行支持的保持装置113。
X射线管111按照来自高电压产生装置120的指示,照射X射线。也将X射线管111以及高电压产生装置120合起来称为X射线源。利用两者对被检体照射X射线。
X射线检测器115将检测到的X射线(图像信号)送至控制装置130。
[控制装置的功能模块]
图2是本实施方式的控制装置130的功能模块图。本实施方式的控制装置130按照指示来控制高电压产生装置120、保持装置113、可动光阑装置112,进行X射线透视以及X射线摄影。利用X射线透视摄影以及X射线摄影得到的透视图像以及摄影图像被显示于显示装置150,或者被存储于存储装置160。
此外,如本图所示,本实施方式的控制装置130具备:X射线控制部210,其通过向高电压产生装置120发出指示来控制X射线的照射;保持装置控制部220,其通过向保持装置113发出指示来控制影像***的动作;图像生成部230,其根据X射线检测器115所检测到的透过X射线得到图像;以及光阑控制部280,其通过向可动光阑装置112发出指示来控制可动光阑装置112的开度(照射范围)。
本实施方式的X射线图像取得装置100进行以下长条摄影:使保持装置113向被检体101的规定轴方向移动,在预先确定的多个位置分别取得图像,将图像相接合而得到长条图像。由此,控制装置130还具备:摄影部240、长条图像生成部250、受理部260、调整部270。
保持装置控制部220具备检测保持装置113的、为了进行长条摄影而使影像***移动的方向(以后,称为长条摄影方向)的位置的传感器,并掌握位置信息,按照指示来驱动保持装置113。保持装置控制部220通过使保持装置113进行移动,从而使影像***(X射线源以及X射线检测器)向被检体的规定轴方向移动。
光阑控制部280掌握可动光阑装置112所具备的光阑叶片的位置信息,按照指示,来驱动光阑叶片,控制可动光阑装置112的照射范围。在本实施方式中,固定到由后述的受理部260受理到的照射范围,执行长条摄影。
摄影部240通过向保持装置控制部220以及X射线控制部210发出指示,从而一面使X射线源以及X射线检测器115向被检体101的规定轴方向(长条摄影方向)移动,一面将预先确定的摄影范围分割成多个连续的摄影区域并在各个摄影区域中得到摄影图像,由此进行该摄影范围的长条摄影。
在本实施方式中,在长条摄影时,进行控制,以便使影像***以预先确定的一定的速度从预先确定的开始位置移动到结束位置,以规定的间隔来进行摄影操作。
长条图像生成部250将在各位置得到的图像相接合而得到长条图像。
受理部260经由操作台140受理用户的各种设定。在本实施方式中,受理摄影范围的开始位置、结束位置以及关心区域的指定。在本实施方式中,对于包含设想的摄影范围的最大范围的范围,使影像***移动来进行透视,在透视像上,受理开始位置、关心区域的中央位置、结束位置的设定。此外,在本实施方式中,还受理对摄影图像的长条摄影方向的幅度进行确定的可动光阑装置112的开度(照射范围)。受理到的各信息存储于存储装置160。
[操作台的构成]
设定是经由操作台140来受理的。图3是用于说明本实施方式的操作台140的图。如本图所示,本实施方式的操作台140具备:受理透视开始的指示的透视开始开关311、受理开始位置的指示的开始位置开关312、受理结束位置的指示的结束位置开关313、受理关心区域的中央位置(关心区域中央位置)的指示的关心区域开关314、受理可动光阑装置112的长条摄影方向的照射范围(开度)的指示的开度开关315、受理长条摄影开始的指示的长条摄影开始开关316。
在本实施方式中,在长条摄影前,透视比在长条摄影中进行摄影的范围广的范围。在该透视执行中,透视像被显示于显示装置150。用户一面观察显示于显示装置150的透视像,一面在期望的位置按下开始位置开关312、关心区域开关314、以及结束位置开关313,由此进行各位置的指示。
另外,如上所述,经由开度开关315的照射范围的指示用于确定与各摄影图像对应的摄影区域的长条摄影方向的幅度。开度开关315可以构成为示出多个能预先设定的可动光阑装置112的照射范围,使用户从其中选择。
此外,在进行开始位置、关心区域中央位置、结束位置的指示时,也可以在透视像上,显示由可动光阑装置112的照射范围确定的区域(FOV)。区域在指定了开始位置后,将该开始位置作为起点来显示。由此,能够在摄影区域的端部指定结束位置。
另外,操作台140的构成不限定于此。也可以构成为具备1个位置设定开关,将最初按下的位置受理为开始位置,将接下来按下的位置设为关心区域中央位置,将最后按下的位置受理为结束位置。
此外,也可以取代关心区域中央位置,而受理关心区域本身的指示。在该情况下,后述的调整部270将关心区域的、长条摄影方向的中央位置作为关心区域中央位置来算出。
调整部270调整受理部260受理到的开始位置。在本实施方式中,调整开始位置,以使得对图像进行接合的接合位置从关心区域的规定轴方向的中央位置偏离。调整的详细情况后述。
[长条摄影处理的流程]
图4示出本实施方式的控制装置130的长条摄影处理的流程。本实施方式的控制装置130若从用户受理到开始的指示,则开始处理。
首先,受理部260利用开度开关315受理可动光阑装置112的照射范围(步骤S1001)。然后,开始透视,受理部260将透视图像显示于显示装置150(步骤S1002),经由上述操作台140的各开关,受理开始位置的指定(步骤S1003)。
调整部270使用由照射范围确定的图像幅度、开始位置,来计算长条摄影的各图像的摄影区域,重叠于透视像来显示(步骤S1004)。
然后,受理部260继续在透视图像上,经由操作台140的各开关来受理关心区域的中央位置以及结束位置(步骤S1005,步骤S1006),另外,调整部270在每次受理各位置时,在透视像上重叠显示受理到的位置。
之后,调整部270对开始位置以及结束位置进行调整,以使得接合位置从关心区域中央位置偏离(步骤S1007)。
然后,摄影部240使影像***移动至调整后的开始位置(步骤S1008),进行长条摄影,直至调整后的结束位置为止(步骤S1009)。即,执行由调整后的开始位置以及结束位置确定的摄影范围的长条摄影。
另外,步骤S1004的处理若是开始位置受理后,则可以以任何定时来进行。此外,步骤S1004的处理也可以不进行。即,也可以不进行由设定的照射范围以及开始位置确定的、各图像的摄影区域和关心区域中央位置的显示,而推进处理。进一步地,相反,也可以构成为在步骤S1007的开始位置调整处理之后,将处理后的开始位置以及各摄影区域重叠显示在透视像上。
[开始位置调整处理的概要]
接下来,说明上述步骤S1007的基于调整部270的开始位置调整处理的详细情况。
图5(a)以及图5(b)示出本实施方式的基于调整部270的开始位置调整的概要。例如,若以用户设定的开度从用户设定的开始位置起进行长条摄影,则如图5(a)以及图5(b)的左侧的图像411以及421这样,有时接合位置430会出现在关心区域440的长条摄影方向的中央位置(关心区域中央位置)441。在这样的情况下,调整部270对开始位置进行调整,以便如右侧的图像412以及422这样使接合位置430处于关心区域440外。
本实施方式的调整部270通过使多个连续的摄影区域进行变位,以使得关心区域中央位置441与包含关心区域中央位置441的摄影区域(关心摄影区域)的、长条摄影方向的中央一致,从而来调整开始位置,。
即,调整部270对开始位置进行调整,以使得关心区域中央位置441在包含该关心区域中央位置441的摄影区域的中央出现。与此相应,如果是必要的,则在由最初设定的开始位置以及结束位置确定的摄影范围发生不足的情况下,***1幅摄影图像,以便来补足不足部分。相反,在过剩的情况下,删除1幅摄影图像。
使用图6的开始位置调整处理的处理流程以及图7来说明基于调整部270的调整方法。
如图7所示,在本实施方式中,在长条摄影中,使影像***以预先确定的一定的速度在长条摄影方向上从开始位置移动到结束位置,以规定的间隔进行摄影操作。此时,将由设定的可动光阑装置112的照射范围确定的各摄影区域的长条摄影方向的长度(幅度)设为d。此外,将从由受理部260受理到的开始位置510到关心区域中央位置520的距离设为L。此外,将全部摄影区域数设为m。进一步地,在说明中,对摄影区域按摄影顺序附加连续编号。
此外,用户指定的从开始位置510到结束位置的长度不一定限于为摄影区域的长条摄影方向的长度d的倍数。以下,将用户指定的结束位置称为指定结束位置530,将包含指定结束位置的摄影区域的、与开始位置510相反的一侧的端部称为实际结束位置530a,来区别两者。
实际结束位置530a根据受理到的开始位置510和受理到的可动光阑装置112的照射范围所决定的摄影区域幅度d来算出,第m个摄影区域被决定为包含指定结束位置530a。由此,指定结束位置530和实际结束位置530a并不一定一致。
此外,在以下的说明中,采用将受理到的开始位置510作为原点(0),将摄影方向(横轴)作为正方向的一轴的坐标系来考虑。例如,关心区域中央位置520的坐标为L。此外,实际结束位置530a的坐标设为E。
首先,调整部270算出包含关心区域中央位置520的摄影区域(关心摄影区域)540是第几个区域(步骤S1101)。即,算出关心摄影区域540的区域编号n。关心摄影区域540的区域编号n被取为L/d以上的最小的整数。另外,以下,在本说明书中,表示编号等的字符全都设为1以上的整数。
接下来,调整部270算出关心区域中央位置520距关心摄影区域540的中央位置nc的偏差δ(步骤S1102)。中央位置nc距开始位置的距离(坐标)为(n-1)×d+d/2=n×d-d/2。由此,偏差δ由以下的式(1)来表示。
δ=nc-L=(n×d-d/2)-L……(1)
使开始位置发生-δ的变位,使关心区域中央位置520与关心摄影区域540的中央位置nc一致。
这里,首先,判别偏差δ的正负(步骤S1103),如图7所示,若偏差δ为正的值,则使开始位置向负方向变位偏差的绝对值|δ|(步骤S1104)。另一方面,若偏差δ为负的值(步骤S1106),则使开始位置向正方向变位偏差的绝对值|δ|(步骤S1107)。另外,若偏差δ为0,则在不使开始位置进行变位的情况下结束处理。
在使开始位置在负的方向上进行了变位的情况下,如图7所示,实际结束位置530a也向负方向移动。此时,在指定结束位置530成为第m幅摄影图像的范围外的情况下,在变更后的结束位置侧进一步***1个摄影区域,得到调整后的开始位置以及结束位置(步骤S1105)。调整后的开始位置如图7所示为-δ,调整后的结束位置为(E+(d-δ))。
另外,实际结束位置530a如上所述,由开始位置510和摄影区域幅度d决定,比指定结束位置530更靠正侧。因此,即使设该实际结束位置530a变位到了负侧,则仍然有时会比指定结束位置530更靠正侧。因此,在使开始位置510向负方向进行了变位的情况下,在伴随于此向负方向变位的实际结束位置530a比指定结束位置530更靠正侧的情况下,也可以不进行步骤S1105的处理。
另一方面,在使开始位置510向正方向进行了变位的情况下,在开始位置侧***1个摄影区域,得到调整后的开始位置以及结束位置(步骤S1108)。调整后的开始位置成为-(d-δ),调整后的结束位置成为E+δ。
在该情况下,也可以构成为,在当使开始位置510向正方向进行了变位时,伴随于此向正方向变位的实际结束位置530a(E+δ)成为(指定结束位置530+d)以上的情况下,从结束位置侧删除1个摄影区域。
摄影部240按照调整后的开始位置以及结束位置来执行长条摄影。
另外,在上述实施方式中,虽然构成为只有偏差δ不是0,才调整开始位置510以及实际结束位置530a,但是并不限定于此。也可以设置阈值D,仅在偏差的绝对值|δ|为阈值D以上的情况下,调整开始位置510以及实际结束位置530a。
图8示出该情况下的开始位置调整处理的流程。基本上,与图6所示的开始位置调整处理是同样的。其中,在步骤S1103之前,加入对偏差的绝对值|δ|和阈值D进行比较(步骤S1109)的处理。其结果是,在偏差的绝对值|δ|为阈值D以上的情况下,转移至上述判别处理步骤S1103。并且,若偏差δ为正的值,则没有步骤S1106的判别,转移至步骤S1107。
如以上所说明的,本实施方式的X射线图像取得装置100具备:X射线源,其向被检体101照射X射线;X射线检测器115,其与所述X射线源相对配置并检测所述被检体的透过X射线;图像生成部230,其根据所述透过X射线得到图像;保持装置113,其对所述X射线源和所述X射线检测器115进行保持;保持装置控制部220,其通过使所述保持装置113移动,来使所述X射线源以及所述X射线检测器115向所述被检体101的规定轴方向移动;受理部260,其受理摄影的开始位置、结束位置以及关心区域的指定;摄影部240,其通过所述保持装置控制部220在所述被检体101的所述规定轴方向的多个连续的摄影区域、且由所述开始位置以及所述结束位置确定的摄影范围内的各摄影区域分别配置所述X射线检测器115,在该配置的每个摄影区域通过所述X射线检测器115以及所述图像生成部230得到摄影图像;长条图像生成部250,其将所述各摄影图像相接合而得到长条图像;以及调整部270,其对所述开始位置进行调整,以使得对所述摄影图像进行接合的接合位置从所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置偏离。
所述调整部270也可以通过使所述多个连续的摄影区域进行变位,从而调整所述开始位置,以便使所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置与包含该关心区域的中央位置的所述摄影区域即关心摄影区域的所述规定轴方向的中央位置一致。
所述受理部260也可以在通过透视所述摄影范围而得到的透视图像上受理所述开始位置以及所述关心区域的指定。
所述调整部270也可以算出所述关心区域的中央位置与所述关心摄影区域的中央之间的偏差,在所述偏差为预先确定的阈值以上的情况下,调整所述开始位置。
这样,根据本实施方式,能够在长条摄影时避免在关心区域出现接合部位。由此,关心区域的诊断、测定精度不会降低。
《第二实施方式》
说明本发明的第二实施方式。在本实施方式中,通过调节可动光阑装置112的照射范围(开度),来避免在关心区域出现接合部位。
本实施方式的X射线图像取得装置100的构成基本上与第一实施方式相同。其中,在本实施方式中,在长条摄影中设可动光阑装置112的照射范围能够调整。
此外,光阑控制部280、摄影部240、以及受理部260的处理、操作台140的形式不同。以下,针对本实施方式,主要着眼于与第一实施方式不同的构成来说明。
受理部260除了由第一实施方式受理的各信息以外,还受理关心区域摄影时的可动光阑装置112的照射范围(关心区域照射范围)的指示。
本实施方式的操作台140与此相伴具备能受理多个照射范围的指示的构成。
另外,在本实施方式中,在为了受理各信息而进行透视时,在透视像上显示表示摄影视野(FOV)的线和表示关心区域的线,受理关心区域摄影照射范围的指示。受理到的关心区域照射范围存储在存储装置160中。另外,关心区域照射范围设为最初设定的照射范围以上。
另外,关心区域照射范围的指示也可以构成为通过用户操作显示于品示装置150的FOV线来受理。
本实施方式的光阑控制部280在至少1处摄影区域中进行对可动的可动光阑装置112的照射范围进行变更的指示。
摄影部240在对关心摄影区域进行摄影时,向光阑控制部280发出指示,以便对由所述受理部260作为关心区域照射范围而受理到的范围完成照射。光阑控制部280接受该指示来控制可动光阑装置112的照射范围。即,光阑控制部280在关心摄影区域摄影时,将可动光阑装置112的照射范围设为由受理部260受理到的关心区域照射范围。
另外,基于调整部270的开始位置调整方法与第一实施方式相同。
使用图9来说明本实施方式的长条摄影时的各摄影区域。通过调整部270来完成与第一实施方式相同的开始位置调整处理,各摄影区域变位成图9的调整后这样。
并且,在本实施方式中,仅关心摄影区域540,可动光阑装置112的照射范围发生变化。由此,关心摄影区域向长条摄影方向,成为d’。因此,根据本实施方式的方法,各摄影区域在图中成为开度调整后这样。
如以上所说明那样,本实施方式的X射线图像取得装置100在第一实施方式的X射线图像取得装置100中还具备:可动光阑装置112,其对所述X射线的所述规定轴方向的照射区域进行限制;和光阑控制部280,其在至少1处所述摄影区域中设定所述可动光阑装置的照射范围,所述受理部260进一步受理对所述关心摄影区域进行摄影时的照射范围,所述光阑控制部280在对所述关心摄影区域进行摄影时将所述可动光阑装置112的照射范围设为所述受理到的照射范围。
所述受理部260也可以在通过透视所述摄影范围而得到的透视图像上显示摄影视野和所述关心区域,受理对所述关心摄影区域进行摄影时的所述可动光阑装置的照射范围。
这样,根据本实施方式,与第一实施方式同样地,能够避免在关心区域出现接合部位。由此,关心区域的诊断、测定精度不会降低。进一步地,在本实施方式中,对可动光阑装置112的照射范围进行变更,由用户来指定关心摄影区域的范围。
因此,若将关心摄影区域的范围设定为成为关心区域以上,则即使是关心区域的长条摄影方向的幅度比最初设定的摄影区域的同方向的幅度长的情况,也能够将关心区域的整个范围收于1个摄影图像中。即,能够遍及关心区域整个幅度,来得到没有接合部位的图像。因此,关于关心区域,能够得到诊断能力更高的图像。
另外,在本实施方式中,也可以与第一实施方式同样地,构成为在开始位置调整时设置阈值D,仅在偏差为阈值以上的情况下进行调整。
此外,在本实施方式中,也可以不进行基于调整部270的开始位置、结束位置以及摄影幅数的调整。例如,是以下情况:仅通过调整关心摄影区域摄影时的可动光阑装置112的照射范围,而使接合位置成为关心区域外。
另外,所述调整部270也可以构成为针对具有不需要照射区域的所述摄影区域,按照不照射该不需要照射区域的方式来设定对该摄影区域进行摄影时的所述可动光阑装置112的照射范围,所述光阑控制部280也可以构成为在对该摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置112的照射范围设为所述设定的照射范围。以下说明实现上述方面的可动光阑装置、方法。
[单独动作型可动光阑装置]
在本实施方式中,使用联动型可动光阑装置112a作为可动光阑装置112。联动型可动光阑装置112a如图10(a)所示那样通过设置在长条摄影方向上的2个叶片611a、612a在长条摄影方向上联动从而使照射范围发生变化。
也可以取代这样的联动型可动光阑装置112a而使用图10(b)所示这样的单独动作型可动光阑装置112b。单独动作型可动光阑装置112b是能够使设置在长条摄影方向上的2个叶片611b以及612b分别单独活动的可动光阑。
光阑控制部280通过使用这样的单独动作型可动光阑装置112b,来变更照射范围,从而进行控制,以便不照射不需要的照射区域。不需要的照射区域例如是与关心摄影区域相邻的摄影区域的、与关心摄影区域重复的区域以及摄影范围两端部的摄影区域的、超出由在受理部260受理到的开始位置以及结束位置确定的摄影范围的区域。
如上所述,在对第n个摄影区域(关心摄影区域)进行摄影时,变更可动光阑装置112的照射范围,扩大摄影区域的幅度。由此,在图11中如斜线所示,在关心摄影区域的两侧的摄影区域(第(n-1)个摄影区域以及第(n+1)个摄影区域)中,产生重复照射的区域。进一步地,在摄影范围的两端的摄影区域(第1个摄影区域以及第m+1个摄影区域或者第0个摄影区域以及第m个摄影区域)中,向自开始位置510以及实际结束位置530a有偏差δ或者广d-δ的范围照射X射线。
通过使用单独动作型可动光阑装置112b,能够避免这样的重复照射。
在使用单独动作型可动光阑装置112b的情况下,调整部270在开始位置调整处理后,使用关心区域照射范围,计算摄影范围两端的摄影区域的、长条摄影方向的必要照射幅度d1、d2以及关心摄影区域的两侧的摄影区域的、长条摄影方向的必要照射幅度d3。并且,根据算出的各个幅度来决定该区域摄影时的光阑羽的照射范围,存储到存储装置160中。
图12示出该情况下的基于调整部270的可动光阑装置112的照射范围决定处理的流程。这里,如图11所示,将开始位置调整后的全部摄影区域数设为m+1,对于关心摄影区域来说,将对第n个关心摄影区域以外的摄影区域进行摄影时的、可动光阑装置112的照射范围(初期照射范围)设为d,将对关心摄影区域进行摄影时的可动光阑装置112的照射范围(关心区域照射范围)设为d’。此外,将从开始位置510到关心摄影区域(第n个摄影区域)的摄影开始位置的距离设为L1,将从此位置到指定结束位置530的距离设为L2。
首先,算出第1个摄影区域的不需要照射区域幅度A1(步骤S2201)。该幅度A1由以下的式(2)来算出。
A1=(n×d-d/2)-L1……(2)
使用不需要照射区域幅度A1来算出第1个摄影区域的必要照射区域幅度d1(步骤S2202)。该幅度d1如图11所示由以下的式(3)来算出。
d1=d-A1=d-{(n×d-d/2)-L1}……(3)
接下来,算出最后的摄影区域的不需要照射区域幅度A2(步骤S2203)。该幅度A2根据最后的摄影区域是否是第m+1幅,由以下的式(4)以及式(5)来算出。
在存在第m+1幅的情况下,A2=m×d-(L1+L2)+(d-A1)……(4)
在不存在第m+1幅的情况下,A2=m×d-(L1+L2)-A1……(5)
使用不需要照射区域幅度A2来算出最后的摄影区域的必要照射区域幅度d2(步骤S2204)。该幅度d2如图11所示根据最后的摄影区域是否是第m+1幅,由以下的式(6)以及式(7)来算出。
在存在第m+1幅的情况下,d2=d-A2=d-m×d-(L1+L2)+(d-A1)……(6)
在不存在第m+1幅的情况下,d2=d-A2=d-m×d-(L1+L2)-A1……(7)
并且,算出第(n-1)个摄影区域以及第(n+1)个摄影区域的必要照射区域幅度d3(步骤S2205)。该幅度d3如图11所示是d-{(d’-d)/2}。另外,各摄影区域幅度的算出顺序不限。
调整部270根据所算出的照射幅度来决定对各摄影区域进行摄影时的可动光阑装置112的照射范围,与各摄影区域相关联地存储到存储装置160中。并且,摄影部240在摄影时对光阑控制部280发出指示,使得再现可动光阑装置112的照射范围。
通过这样来构成,能够减少X射线重复照射的区域。即,能够省去不需要的X射线照射区域,以低辐射来进行长条摄影。
《第三实施方式》
说明本发明的第三实施方式。在本实施方式中,将影像***的移动速度设为可变。
本实施方式的X射线图像取得装置100的构成基本上与第二实施方式相同。但是,本实施方式在长条摄影中将影像***的移动速度设为能变更。此外,可动光阑装置112设为联动型。因此,如图13所示,在本实施方式中,保持装置控制部220还具备速度控制部290,该速度控制部290使X射线源以及X射线检测器115以与可动光阑装置112的照射范围相应的速度来移动。
如图11所示,若根据各摄影区域来调整可动光阑装置112的照射范围,则第1个摄影区域的长条方向的幅度成为d1,第m+1个摄影区域的幅度成为d2,第关心摄影区域(第n个摄影区域)的幅度成为d’,第n-1个以及第n+1个摄影区域的幅度成为d3,其他摄影区域的幅度成为d。
这样,与其他摄影区域的摄影时相比,在第1个、第n-1个、第n+1个、第m+1个摄影区域的摄影时,摄影间隔(距离)变短,在第n个摄影区域的摄影时,摄影间隔(距离)变长。在本实施方式中,与此匹配地使影像***的移动速度发生变化。在该情况下,如上所述,将摄影时间间隔控制成一定。
调整部270在向各摄影区域的可动光阑装置112的照射范围算出后,计算对各个摄影区域进行摄影时的速度。具体来说,若将摄影时间间隔设为T(sec),则进行上述其他摄影区域的摄影时的移动速度V0(m/sec)被算出为d/T。
第1个摄影区域摄影时的移动速度V1被算出为d1/T,第n-1个以及第n+1个摄影区域摄影时的移动速度V3被算出为d3/T,第m+1个摄影区域摄影时的速度V2被算出为d2/T。调整部270将算出的各移动速度与摄影区域相关联地存储到存储装置160。
并且,速度控制部290在长条摄影时向保持装置控制部220发出指示,以使得保持装置113以存储的各速度进行移动。保持装置控制部220按照指示使保持装置113移动。
如以上所说明的,本实施方式的X射线图像取得装置100具备上述第二实施方式的X射线图像取得装置100的构成,所述摄影部240以一定的定时来取得所述摄影图像,所述保持装置控制部220还具备速度控制部290,该速度控制部290使所述X射线源以及所述X射线检测器115以与所述可动光阑装置112的照射范围相应的速度进行移动。
由此,在本实施方式中,即使是联动型可动光阑,也能够避免不需要的辐射。
另外,也可以取代使移动速度发生变化,而构成为对摄影时间间隔(摄影定时)进行控制,以使得即使是联动型可动光阑装置也使不需要的辐射得到避免。
<变形例之1>
另外,在上述各实施方式中,举出用户仅指定1处关心区域(关心区域中央位置)520的情况为例进行了说明,但并不限定于此。也可以构成为能够指定多处。即,受理部260受理多个关心区域520的指定。
在本变形例中,在透视处理中,受理关心区域中央位置520的指定的方法与上述各实施方式相同。即,用户在想要设定为关心区域中央520的部位按下关心区域开关314。其中,在本实施方式中,在想要设定的多个部位重复该动作。受理部260在受理到关心区域开关314的按下时,将该位置受理为关心区域中央位置520。
另一方面,调整部270按由摄影范围的端部以及各关心区域中央位置确定的每个区间,进行上述调整。即,分成所设定的关心区域中央位置次数,来进行调整。
例如,在设定了k个关心区域中央位置的情况下,进行k次。
以下,使用图14来说明具体的调整方法。从最接近开始位置的一方起,将关心区域中央位置520的坐标分别设为k1、k2、……kk
首先,分别确定包含各关心区域中央位置520的摄影区域的编号。
将包含第第p个关心区域中央位置kp的摄影区域的编号设为np。将最后的摄影区域的编号设为m。另外,在以下的调整方法的说明中,即使在调整中在中间追加了新的摄影区域,摄影区域的编号也不更新。
针对关心区域中央位置k1,使用上述方法,来进行相应的摄影区域n1以及开始位置的调整。这里,使摄影区域n1变位,以使得该摄影区域n1的长条摄影方向中央位置与关心区域中央位置k1一致。将此时的变位量设为δ1。与此相伴,使第1个摄影区域至第n1个摄影区域也变位δ1。因此,开始位置也进行变位量δ1的变位。另外,在通过该处理而自开始位置510向正方向发生了变位的情况下,自开始位置向负方向追加1个摄影区域。
接下来,针对关心区域中央位置k2,进行调整。这里,从第(n1+1)个摄影区域起,针对第n2个摄影区域,进行调整。使摄影区域n2进行变位,以使得该摄影区域n2的长条摄影方向中央位置与关心区域中央位置k2一致。将此时的变位量设为δ2。与此相伴,也使从第(n1+1)个摄影区域起第n2个摄影区域进行δ2的变位。这里,在第n1个摄影区域和第(n1+1)个摄影区域之间空出空间的情况下,新***1个摄影区域。
进行同样的处理直至kk-1为止。
针对最后的关心区域中央位置kk,从第(nk-1+1)个摄影区域至第m个(最后的)摄影区域,按照上述方法来进行调整。即,使摄影区域nk进行变位,以使得该摄影区域nk的长条摄影方向中央位置与关心区域中央位置kk一致。
将此时的变位量设为δk。与此相伴,使从第(nk-1+1)个摄影区域起第m个摄影区域也进行δk的变位。因此,结束位置也进行变位量δk的变位。另外,在通过该处理,从而结束位置自指定结束位置530向负的方向进行了变位的情况下,新附加1个摄影区域。
<变形例之2>
此外,在上述实施方式中,虽然使用了叶片仅在长条摄影方向上活动的可动光阑装置112,但是并不将所使用的可动光阑装置限定于此。也可以使用叶片也在与长条摄影方向正交的方向(正交方向)上活动的可动光阑装置112。即,所述可动光阑装置112也可以设为能够在所述规定轴方向以及与该轴方向正交的第二方向上对所述照射范围进行调整。
在该情况下,受理部260在用于定位的透视处理中,按每个摄影区域也受理正交方向的照射范围,将与此对应的照射范围与各摄影区域相关联地存储在存储装置160中。摄影部240在长条摄影时,对光阑控制部280发出指示,以便在存储装置160中存储的照射范围下,在各摄影区域摄影时对可动光阑装置112进行控制。
图15示出该情况下的各摄影区域的照射范围。
根据该变形例,能够在使图像的接合面从关心区域偏离并且在左右方向上也不进行徒劳的照射的情况下,进行长条摄影。因此,能够减少无用的照射。
<变形例之3>
进一步地,在定位时,也可以使用可动光阑装置112所具备的定位用照射灯。即,在设定开始位置、关心区域中央位置、结束位置时,取代透视处理,来使用定位用照射灯。
图16是在开始位置、关心区域中央位置、结束位置设定时使用照射灯的情况下的长条摄影处理的处理流程。此外,图17是用于说明使用照射灯的情况下的定位的图。
如上所述,本变形例的长条摄影处理与上述各实施方式的长条摄影处理不同的点,在于在位置指定时利用可动光阑装置112的照射灯这一点。取代对透视图像进行确认而使用照射灯来确认位置。因此,如图16所示,本变形例的长条摄影处理取代第一实施方式的处理流程的步骤S1002,而加入步骤S4002的照射灯点灯步骤。此外,将设定的各位置显示在透视像上。
图17中示出将膝关节设为关心区域的情况下的例子。在根据透视X射线来确认位置的情况下,如601所示,能够准确地指定位置。另一方面,在使用可动光阑装置112的照射灯的情况下,如602所示,虽然膝关节的准确的位置并不知道,但是一定程度的位置设定是可以的。
本方法例如在进行多次实施了摄影的特定患者的过程观察的情况下等是有效的。若进一步与扩大关心区域来进行摄影的方法相组合,则即使准确的位置并不知道,也能够充分运用。
根据该变形例,相比使用透视像来决定位置,能预期到辐射量的进一步减少。
<变形例之4>
另外,在上述各实施方式中,以受理到的开始位置为起点,来确定各摄影区域,之后,算出关心区域中央位置距关心摄影区域的中央位置的偏差δ,调整先前确定的摄影区域,决定实时的摄影范围。但是,摄影范围的决定并不限定于该方法。
例如,也可以确定用户指定的开始位置510、基于此决定的实际结束位置530a与关心区域中央位置520之间的距离,并使用该距离来决定摄影范围(调整后的开始位置、调整后的结束位置)。
在该情况下,如图18所示,长条摄影处理取代基于用户指定的开始位置等而设定的调整前的摄影范围的显示(步骤S1004)以及开始位置调整(步骤S1007),而包含摄影范围决定处理(步骤S4004)。在本变形例中,调整部270取代调整处理,而进行该摄影范围决定处理。
即,在本变形例中,若显示了透视像,则受理部260受理开始位置、关心区域中央位置、指定结束位置的设定(步骤S4003)。并且,调整部270进行摄影范围决定处理(步骤S4004)。之后,与第一实施方式同样地,摄影部240使影像***移动到调整后的开始位置(步骤S1008),进行长条摄影,直至调整后的结束位置为止(步骤S1009)。
接下来,图19示出基于调整部270的摄影范围决定处理的流程。此外,图20是用于说明该摄影范围决定处理的图。
首先,如图20所示,调整部270根据用户指定的各位置,算出开始位置510与关心区域中央位置520之间的距离L1以及关心区域中央位置520与结束位置530之间的距离L2(步骤S4101)。
并且,使用L1,算出关心摄影区域成为第几个区域(步骤S4102)。这里,求取使L1-d/2<(n-1)×d的最小的n。由此,可知关心摄影区域为第几个摄影区域。
接下来,使用L2,算出全部摄影区域数(步骤S4103)。这里,求取使L2-d/2<(m-n)×d的最小的m(步骤S4103)。由此,算出摄影区域数m。
使用步骤S4102中得到的n以及步骤S4103中得到的m,决定在实时的摄影时使用的开始位置以及结束位置,决定摄影范围(步骤S4104)。这里,实时的开始位置能够算出为从关心区域中央位置520向负方向n×d-d/2的位置。此外,实时的结束位置能够算出为从关心区域中央位置520向正方向(m-n)×d+d/2的位置。
另外,在如第二实施方式这样调整光阑的装置112的照射范围的情况下,步骤S4104中确定的开始位置与受理到的开始位置之差A1按照L1-d/2-(n-1)×d来算出。此外,结束位置与受理到的结束位置之差A2按照L2-d/2-(m-n)×d来算出。
标号说明:
100 X射线图像取得装置,101 被检体,110 透视摄影台,111 X射线管,112 可动光阑装置,112a 联动型可动光阑装置,112b 单独动作型可动光阑装置,113 保持装置,114 顶板,115 X射线检测器,120 高电压产生装置,130 控制装置,140 操作台,150 显示装置,160 存储装置,210 X射线控制部,220 保持装置控制部,230 图像生成部,240 长条摄影部,250 长条图像生成部,260 受理部,270 调整部,280 光阑控制部,290 速度控制部,311 透视开始开关,312 开始位置开关,313 结束位置开关,314 关心区域开关,314 关心区域开关,315 开度开关,316 长条摄影开始开关,411 图像,412 图像,430 接合位置,440 关心区域,441 关心区域中央位置,510 开始位置,520 关心区域中央位置,530 结束位置,540 关心摄影区域,611a叶片,611b 叶片,612a 叶片,612b 叶片。

Claims (15)

1.一种X射线图像取得装置,其特征在于,具备:
X射线源,其向被检体照射X射线;
X射线检测器,其与所述X射线源相对配置并检测所述被检体的透过X射线;
图像生成部,其根据所述透过X射线获得图像;
保持装置,其对所述X射线源和所述X射线检测器进行保持;
保持装置控制部,其通过使所述保持装置进行移动,从而使所述X射线源以及所述X射线检测器向所述被检体的规定轴方向移动;
受理部,其受理摄影的开始位置、结束位置以及关心区域的指定;
摄影部,其通过所述保持装置控制部在所述被检体的所述规定轴方向的多个连续的摄影区域、且由所述开始位置以及所述结束位置确定的摄影范围内的各摄影区域分别配置所述X射线检测器,在该配置的每个摄影区域通过所述X射线检测器以及所述图像生成部来得到摄影图像;
长条图像生成部,其将所述各摄影图像相接合而得到长条图像;和
调整部,其对所述开始位置进行调整,以使得对所述摄影图像进行接合的接合位置从所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置偏离。
2.根据权利要求1所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述调整部通过使所述多个连续的摄影区域进行变位,从而调整所述开始位置,以使得所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置与包含该关心区域的中央位置的所述摄影区域即关心摄影区域的所述规定轴方向的中央位置一致。
3.根据权利要求2所述的X射线图像取得装置,其特征在于,还具备:
可动光阑装置,其对所述X射线的所述规定轴方向的照射区域进行限制;和
光阑控制部,其在至少1处所述摄影区域中,设定所述可动光阑装置的照射范围,
所述受理部进一步受理对所述关心摄影区域进行摄影时的照射范围,
所述光阑控制部在对所述关心摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置的照射范围设为所受理到的照射范围。
4.根据权利要求3所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述调整部针对具有不需要照射区域的所述摄影区域,将对该摄影区域进行摄影时的所述可动光阑装置的照射范围设定为不对该不需要照射区域进行照射,
所述光阑控制部在对该摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置的照射范围设为所设定的照射范围。
5.根据权利要求4所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述不需要照射区域是与所述关心摄影区域相邻的所述摄影区域的、与所述关心摄影区域重复的区域以及所述摄影范围的两端部的摄影区域的、超出由在所述受理部中受理到的开始位置以及结束位置确定的摄影范围的区域。
6.根据权利要求4所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述摄影部以一定的定时来得到所述摄影图像,
所述保持装置控制部还具备速度控制部,该速度控制部使所述X射线源以及所述X射线检测器以与所述可动光阑装置的照射范围相应的速度进行移动。
7.根据权利要求1所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述受理部受理多个所述关心区域的指定。
8.根据权利要求5所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述可动光阑装置是能够单独开闭所述规定轴方向的两侧所具备的各个光阑叶片的单独开闭型的装置,
所述光阑控制部在对与所述关心摄影区域相邻的摄影区域进行摄影时,通过调整所述关心摄影区域侧的所述光阑叶片,来实现所设定的照射范围,在对端部的所述摄影区域进行摄影时,通过调整不与所述摄影范围重复的区域侧的所述光阑叶片,来实现所设定的照射范围。
9.根据权利要求3所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述可动光阑装置能够在所述规定轴方向以及与该轴方向正交的第二方向上调整所述照射范围,
所述受理部进一步受理所述各摄影区域的、所述第二方向的所述照射范围的设定。
10.根据权利要求1所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述受理部在通过透视所述摄影范围而得到的透视图像上受理所述开始位置、所述结束位置以及所述关心区域的指定。
11.根据权利要求3所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述受理部在通过透视所述摄影范围而得到的透视图像上显示摄影视野和所述关心区域,受理对所述关心摄影区域进行摄影时的所述可动光阑装置的照射范围。
12.根据权利要求1所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述受理部使用定位用照射灯来受理所述开始位置、所述结束位置、以及所述关心区域的指定。
13.根据权利要求1所述的X射线图像取得装置,其特征在于,还具备:
可动光阑装置,其对所述X射线的所述规定轴方向的照射区域进行限制;和
光阑控制部,其在至少1处所述摄影区域中,设定所述可动光阑装置的照射范围,
所述受理部进一步受理对所述关心摄影区域进行摄影时的照射范围,
所述光阑控制部在对所述关心摄影区域进行摄影时,将所述可动光阑装置的照射范围设为所受理到的照射范围。
14.根据权利要求2所述的X射线图像取得装置,其特征在于,
所述调整部算出所述关心区域的中央位置与所述关心摄影区域的中央之间的偏差,在所述偏差为预先确定的阈值以上的情况下,调整所述开始位置。
15.一种X射线图像取得装置的长条摄影方法,其特征在于,包括:
受理步骤,受理将在被检体的规定轴方向的多个连续的摄影区域取得的摄影图像相接合而得到长条图像的长条摄影的开始位置、结束位置以及关心区域的指定;
调整步骤,对所述开始位置以及所述结束位置进行调整,以使得对所述摄影图像进行接合的接合位置从所述关心区域的所述规定轴方向的中央位置偏离;和
长条摄影步骤,执行由所调整后的开始位置以及所述结束位置确定的摄影范围的所述长条摄影。
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