JP2010220650A

JP2010220650A - Radiation tomograph

Info

Publication number: JP2010220650A
Application number: JP2009068088A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakayama; 徹中山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP5099055B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation tomograph capable of acquiring tomographic images without distortion by accurately circular moving an X-ray tube 3 and an FPD 4. <P>SOLUTION: The X-ray tomograph 1 includes a hydraulic cylinder 27 for inclining a V-shaped arm 7. Also, the hydraulic cylinder 27 inclines the V-shaped arm 7 together with a first base member 25 to an elevating/lowering member 26. Then, regardless of the inclination of the V-shaped arm 7, a distance between the first base member 25 supporting it and both ends of the V-shaped arm 7 is not changed. Thus, the V-shaped arm 7 is not bent. Thus, the X-ray tube 3 and the FPD 4 can be moved as being set, and the X-ray tube 3 is moved along a right circle for instance. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、被検体の断層画像が取得できる放射線断層撮影装置に関し、特に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器とが相対的な位置関係を保ったまま、回転移動する放射線断層撮影装置に関する。 The present invention relates to a radiation tomography apparatus capable of acquiring a tomographic image of a subject, and in particular, radiation that rotates and moves while maintaining a relative positional relationship between a radiation source that irradiates radiation and a radiation detector that detects the radiation. The present invention relates to a tomography apparatus.

被検体に放射線を照射し、被検体を透過した透過放射線をイメージングする放射線断層撮影装置には、様々な構成のものがある。例えば、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器の各々がＣ型の支持部材（Ｃ型アーム）の両先端に支持されている構成のものがある。この様な、Ｃ型アームを有する放射線検出器は、放射線投影像を撮影しながら被検体に造影剤を注射することが容易なので、例えば、被検体の血管造影検査などに用いられる。 There are various configurations of radiation tomography apparatuses that irradiate a subject with radiation and image transmitted radiation that has passed through the subject. For example, there is a configuration in which a radiation source for irradiating radiation and a radiation detector for detecting radiation are supported on both ends of a C-type support member (C-type arm). Such a radiation detector having a C-shaped arm is easy to inject a contrast medium into a subject while photographing a radiation projection image.

まずは、従来の放射線断層撮影装置５１の構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置５１は、図８に示すように、被検体Ｍを載置する天板５２と、被検体Ｍに向けて放射線ビームを照射する放射線源５３と、放射線を検出するとともに、検出素子が２次元的に配列された放射線検出器５４と、放射線源５３の管電力を制御する放射線源制御部５６と、放射線源５３と放射線検出器５４とを支持するＣ型アーム５７と、これを駆動するＣ型アーム駆動機構５９と、Ｃ型アーム駆動機構５９を制御するＣ型アーム駆動制御部６０とを備えている。なお、Ｃ型アーム５７は、支柱５８によって支持されている。 First, the configuration of the conventional radiation tomography apparatus 51 will be described. As shown in FIG. 8, a conventional radiation tomography apparatus 51 detects a radiation, a top plate 52 on which a subject M is placed, a radiation source 53 that irradiates a radiation beam toward the subject M, and A radiation detector 54 in which detection elements are two-dimensionally arranged, a radiation source controller 56 that controls the tube power of the radiation source 53, a C-type arm 57 that supports the radiation source 53 and the radiation detector 54, A C-type arm drive mechanism 59 for driving this and a C-type arm drive control unit 60 for controlling the C-type arm drive mechanism 59 are provided. The C-shaped arm 57 is supported by a support column 58.

また、Ｃ型アーム５７は、その曲率中心を中心としてＣ型アーム５７を回転移動させることもできる。すなわち、支柱５８がＣ型アーム５７を支持する支点と、放射線源５３との距離を変更することにより、Ｃ型アーム５７を図８における矢印Ｇが示す方向に回転移動させることができる。また、放射線源５３を支点から遠ざける方向に回転移動させることもできれば、逆に、放射線源５３を支点に近づける方向に回転移動させることもできる。 Further, the C-type arm 57 can also rotate the C-type arm 57 around its center of curvature. That is, the C-arm 57 can be rotated in the direction indicated by the arrow G in FIG. 8 by changing the distance between the fulcrum where the column 58 supports the C-arm 57 and the radiation source 53. Further, if the radiation source 53 can be rotated in a direction away from the fulcrum, conversely, the radiation source 53 can also be rotated in a direction approaching the fulcrum.

Ｃ型アーム５７が回転移動されることで、任意の角度から放射線を照射することができるようになり、診断にあわせて被検体Ｍを透視する方向を変更することができる。また、Ｃ型アーム５７を回転させながら複数枚の放射線透視画像を撮影すると、これらの放射線透視画像を再構成して、被検体の断層画像が取得できるのである。 By rotating the C-arm 57, it becomes possible to irradiate radiation from an arbitrary angle, and the direction of seeing through the subject M can be changed according to the diagnosis. Further, if a plurality of radiographic images are taken while rotating the C-arm 57, these radiographic images can be reconstructed to obtain a tomographic image of the subject.

Ｃ型アーム５７の回転機構について説明する。図９は、従来構成のＣ型アームの回転機構について説明する斜視図である。図９に示すように、Ｃ型アーム５７の曲率中心から見て裏側の側辺には、ベルト６０が設けられている。ベルト６０は、Ｃ型アーム５７の形状に沿っており、その両端は、ベルト止６１によってＣ型アーム５７における先端の各々に固定されている。このＣ型アーム５７およびベルト６０は、支持板６４に支持されている。この支持板６４は、上述の支柱５８に支えられている。 The rotation mechanism of the C-type arm 57 will be described. FIG. 9 is a perspective view for explaining a conventional C-arm rotating mechanism. As shown in FIG. 9, a belt 60 is provided on the side of the back side of the C-arm 57 as viewed from the center of curvature. The belt 60 follows the shape of the C-shaped arm 57, and both ends thereof are fixed to the front ends of the C-shaped arm 57 by belt stops 61. The C-shaped arm 57 and the belt 60 are supported by a support plate 64. The support plate 64 is supported by the support column 58 described above.

支持板６４には、ベルト６０を駆動する駆動滑車６３と、６つのコロ６２とが設けられている。駆動滑車６３の近傍には２つのコロ６２が設けられ、この２つのコロ６２と駆動滑車６３とは、ベルト６０を通過させる間隙を残して互いに隣接している。ベルト６０は、駆動滑車６３の近傍部において、駆動滑車６３とコロ６２に挟まれてΩ型となっている。また、Ｃ型アーム５７の両側面には、別のコロ６２が２つずつが設けられている。これらの各コロ６２がＣ型アーム５７を支持する。 The support plate 64 is provided with a drive pulley 63 that drives the belt 60 and six rollers 62. Two rollers 62 are provided in the vicinity of the driving pulley 63, and the two rollers 62 and the driving pulley 63 are adjacent to each other with a gap through which the belt 60 passes. The belt 60 is Ω-shaped between the drive pulley 63 and the roller 62 in the vicinity of the drive pulley 63. Further, two separate rollers 62 are provided on each side surface of the C-shaped arm 57. Each of these rollers 62 supports a C-shaped arm 57.

Ｃ型アーム５７を回転させたい場合、駆動滑車６３を駆動させる。すると、ベルト６０が駆動滑車６３に駆動され、ベルト６０の両端はＣ型アーム５７に固定されているのであるから、ベルト６０の駆動に倣ってＣ型アーム５７が回転される。この様な構成は、特許文献１に記載されている。 When it is desired to rotate the C-arm 57, the drive pulley 63 is driven. Then, since the belt 60 is driven by the drive pulley 63 and both ends of the belt 60 are fixed to the C-type arm 57, the C-type arm 57 is rotated following the driving of the belt 60. Such a configuration is described in Patent Document 1.

特開平９−１５４８３６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-154836

しかしながら、上述のような従来構成によれば、以下のような問題点がある。
すなわち、Ｃ型アーム５７を回転すると、それに応じてＣ型アーム５７が撓んでしまう。この問題点を図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は、放射線源５３が支持板６４に最も近づいたときの図である。この状態から、Ｃ型アーム５７を回転させていき、図１０（ｂ）に示すような放射線源５３が支持板６４に最も離れた状態とするものとする。放射線源５３は、放射線を遮蔽する必要性と、高電圧を扱うなどの理由から重量が大きな重荷物となっている。したがって、放射線源５３を支持板６４から遠ざけようとして、Ｃ型アーム５７の放射線源５３と支持板６４に挟まれた部分を長くしていくと、Ｃ型アーム５７は、鉛直下向きに撓み、図１０（ｂ）の点線に示す位置にまで沈みこんでしまう。 However, the conventional configuration as described above has the following problems.
That is, when the C-type arm 57 is rotated, the C-type arm 57 bends accordingly. This problem will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a diagram when the radiation source 53 is closest to the support plate 64. From this state, it is assumed that the C-type arm 57 is rotated so that the radiation source 53 as shown in FIG. The radiation source 53 is a heavy load due to the necessity of shielding radiation and handling high voltage. Accordingly, when the portion of the C-type arm 57 sandwiched between the radiation source 53 and the support plate 64 is lengthened in an attempt to keep the radiation source 53 away from the support plate 64, the C-type arm 57 bends vertically downward. It sinks to the position indicated by the dotted line 10 (b).

図１０における場合、Ｃ型アーム５７を回転させると、理想的には、放射線源５３および、放射線検出器５４とはアイソセンターＱ周りに円運動する。そして、円運動の際に、放射線源５３から照射される放射線は、アイソセンターＱを中心とする仮想円Ｒを常に通過する。しかし、上述のよう従来の構成では、放射線源５３が支持板６４から遠ざかるに従い、Ｃ型アーム５７は、鉛直下向きに撓み、放射線源５３が次第に理想位置よりも下側に位置してしまう。つまり、放射線源５３は、Ｃ型アーム５７の回転に従い、楕円状の軌跡を辿ることになり、アイソセンターＱ周りに円運動しない。すると、放射線源５３から照射される放射線の一部は、仮想円Ｒを通過しなくなり、取得される放射線透視画像の歪みに繋がる。特にＣ型アーム５７を回転させながら一連の放射線透視画像を取得し、それを再構成して被検体の断層画像を取得しようとする場合、この様な問題が顕著になる。すなわち、再構成で施される一連の演算は、放射線源５３および、放射線検出器５４はアイソセンターＱ周りに円運動しているものとして行われる。したがって、放射線源５３が正確に円運動していないと、取得される断層画像が歪んでしまう。 In the case of FIG. 10, when the C-arm 57 is rotated, ideally, the radiation source 53 and the radiation detector 54 circularly move around the isocenter Q. In the circular motion, the radiation irradiated from the radiation source 53 always passes through the virtual circle R having the isocenter Q as the center. However, in the conventional configuration as described above, as the radiation source 53 moves away from the support plate 64, the C-arm 57 bends vertically downward, and the radiation source 53 is gradually positioned below the ideal position. That is, the radiation source 53 follows an elliptical locus according to the rotation of the C-arm 57 and does not move circularly around the isocenter Q. Then, a part of the radiation irradiated from the radiation source 53 does not pass through the virtual circle R, leading to distortion of the acquired radioscopic image. In particular, when acquiring a series of radiographic images while rotating the C-arm 57 and reconstructing them to acquire a tomographic image of the subject, such a problem becomes significant. That is, a series of calculations performed in the reconstruction is performed on the assumption that the radiation source 53 and the radiation detector 54 are circularly moving around the isocenter Q. Therefore, if the radiation source 53 is not accurately circularly moved, the acquired tomographic image is distorted.

この様な問題点は、従来の構成によれば、Ｃ型アーム５７の剛性を高めることで解決されている。すると、Ｃ型アーム５７が重くなってしまい、それを支える支持板６４，支柱５８も重いものとなってしまう。 Such a problem is solved by increasing the rigidity of the C-arm 57 according to the conventional configuration. Then, the C-type arm 57 becomes heavy, and the support plate 64 and the support column 58 that support it become heavy.

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、放射線源５３および、放射線検出器５４を正確に円運動させることにより、歪みのない断層画像が取得できる放射線断層撮影装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to obtain a radiation tomographic image in which a tomographic image without distortion can be acquired by accurately moving the radiation source 53 and the radiation detector 54 in a circular motion. It is to provide a photographing apparatus.

本発明は、上述の目的を達成するため、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に係る放射線断層撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段との各々を両端でそれぞれ支持する支持部材と、支持部材を傾斜させる傾斜手段と、これを制御する傾斜制御手段と、放射線検出手段が出力する検出信号を放射線透視画像に変換する画像生成手段と、複数の放射線透視画像を再構成して被検体の断層画像を取得する再構成手段とを備え、支持部材が傾斜されながら、一連の放射線断層画像が取得され、再構成手段は、これらを再構成して断層画像を取得する放射線断層撮影装置において、支持部材を回転支持する第１基部材と、第１基部材を支持する第２基部材とを備え、第１基部材は、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ放射線照射軸に直交するとともに第１基部材を通過する回転軸周りに支持部材が回転されるように支持し、傾斜手段は、支持部材および第１基部材を第２基部材に対して傾斜させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following configuration.
That is, the radiation tomography apparatus according to claim 1 includes a radiation source that irradiates radiation, a radiation detection means that detects radiation, a support member that supports each of the radiation source and the radiation detection means at both ends, and a support Inclination means for inclining a member, inclination control means for controlling the same, image generation means for converting a detection signal output from the radiation detection means into a fluoroscopic image, and reconstructing a plurality of radiographic images, Reconstructing means for obtaining a tomographic image, a series of radiation tomographic images are obtained while the support member is tilted, and the reconstructing means is a radiation tomography apparatus for reconstructing these to obtain a tomographic image, A first base member that rotatably supports the support member; and a second base member that supports the first base member, wherein the first base member is orthogonal to a radiation irradiation axis that connects the radiation source and the radiation detection means. And the support member is rotated so as to rotate around the rotation axis passing through the first base member, and the tilting means tilts the support member and the first base member relative to the second base member. Is.

［作用・効果］本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材を傾斜させる傾斜手段を備えている。しかも、この傾斜手段は、第１基部材ごと支持部材を傾斜させる。そして、第１基部材は、支持部材を支持している。つまり、本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材の傾斜に係らず、支持部材の両端（または、支持部材の基部。基部は、第１基部材に連接する。）と、これを支える第１基部材との距離が変化しない。これに対して、従来構成によれば、支持部材（Ｃ型アーム）を支持するのはコロである。回転の際に、コロと放射線源との距離が変化するから支持部材が撓んでしまうのである。本発明によれば、支持部材を支持する第１基部材と放射線源との距離が変化しないので、支持部材が撓んでしまうことがない。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、傾斜手段によって設定どおりに移動させることができるようになり、たとえば、放射線源を正円に沿って移動させることができるようになる。 [Operation / Effect] The radiation tomography apparatus according to the present invention includes an inclination means for inclining the support member. Moreover, the tilting means tilts the support member together with the first base member. The first base member supports the support member. That is, in the radiation tomography apparatus according to the present invention, both ends of the support member (or the base portion of the support member. The base portion is connected to the first base member) and the first portion that supports the support member regardless of the inclination of the support member. The distance from the one base member does not change. On the other hand, according to the conventional configuration, it is a roller that supports the support member (C-type arm). During the rotation, the support member bends because the distance between the roller and the radiation source changes. According to the present invention, since the distance between the radiation source and the first base member that supports the support member does not change, the support member does not bend. Therefore, the radiation source and the radiation detection means can be moved as set by the tilting means. For example, the radiation source can be moved along a perfect circle.

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、第２基部材を鉛直方向に移動自在に支持する第３基部材と、第２基部材を第３基部材に対して鉛直方向に移動させることにより、支持部材を移動させる昇降移動手段と、これを制御する昇降移動制御手段とを備え、昇降移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分に属する定点が常に同一の高さとなるように、支持部材を鉛直方向に移動させることを特徴とするものである。 Further, the invention according to claim 2 is the radiation tomography apparatus according to claim 1, wherein the third base member that supports the second base member so as to be movable in the vertical direction and the second base member are the third base member. The vertical movement means for moving the support member by moving the vertical direction relative to the vertical direction, and the vertical movement control means for controlling the vertical movement control means. The support member is moved in the vertical direction so that the fixed points belonging to the line connecting the detection means always have the same height.

［作用・効果］上記構成によれば、支持部材を鉛直方向に移動させる昇降移動手段を備えている。支持部材が傾斜されるにつれ、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分における定点は、上下動してしまうが、昇降移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分における定点が常に同一の高さとなるように、支持部材を鉛直方向に移動させる。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、支持部材の傾斜に伴って定点を中心として正円の運動を行うことになる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the lifting / lowering means for moving the support member in the vertical direction is provided. As the support member is tilted, the fixed point in the line segment connecting the radiation source and the radiation detection means moves up and down, but the up-and-down movement means moves between the radiation source and the radiation detection means as the support member tilts. The support member is moved in the vertical direction so that the fixed points in the line segment connecting the two always have the same height. Therefore, the radiation source and the radiation detection means move in a perfect circle around the fixed point as the support member is inclined.

また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、第３基部材を所定方向に進退自在に移動させることにより、支持部材を移動させる水平方向移動手段と、これを制御する水平方向移動手段とをさらに備え、水平方向移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、定点が所定方向において常に同一の位置となるように、支持部材を所定方向に移動させることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the radiation tomography apparatus according to the first or second aspect, the horizontal movement of moving the support member by moving the third base member movably in a predetermined direction. And a horizontal movement means for controlling the horizontal movement means. The horizontal movement means moves the support member in a predetermined direction so that the fixed point is always at the same position in the predetermined direction as the support member is inclined. It is characterized by being moved.

［作用・効果］上記構成によれば支持部材ごと所定方向に進退自在に移動させる水平方向移動手段を備えている。支持部材が傾斜されるにつれ、放射線源と放射線検出手段とを結ぶ線分における定点は、水平方向に移動してしまうが、水平方向移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、水平方向移動手段は、支持部材の傾斜に伴って、定点が所定方向において常に同一の位置となるように、支持部材を所定方向に移動させる。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、支持部材の傾斜に伴って定点を中心として正円の運動を行うことになる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the supporting member is provided with the horizontal moving means for moving the supporting member in a predetermined direction. As the supporting member is tilted, the fixed point in the line segment connecting the radiation source and the radiation detecting means moves in the horizontal direction. However, the horizontal moving means moves in the horizontal direction as the supporting member is tilted. Moves the support member in the predetermined direction so that the fixed point is always in the same position in the predetermined direction as the support member is inclined. Therefore, the radiation source and the radiation detection means move in a perfect circle around the fixed point as the support member is inclined.

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、定点の所定方向および鉛直方向の位置が保たれた状態で、支持部材が第２基部材に対して傾斜されながら鉛直方向、および所定方向に移動され、それに伴って、放射線源および放射線検出手段は、相対的な位置関係を保ったまま円弧の軌跡を描いて回転移動され、その際、放射線源は、放射線検出手段に向けて放射線を照射することで放射線透視画像が連写され、再構成手段は、これらを再構成して断層画像を取得することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the radiation tomography apparatus according to the third aspect, the support member is inclined with respect to the second base member in a state in which the predetermined position of the fixed point and the vertical direction are maintained. The radiation source and the radiation detection means are rotated while drawing a trajectory of an arc while maintaining the relative positional relationship. In this case, the radiation source is Radiation fluoroscopic images are continuously shot by irradiating radiation toward the radiation detection means, and the reconstruction means reconstructs them to acquire a tomographic image.

［作用・効果］上述の構成によれば、確実に断層画像を取得することができる。すなわち、傾斜手段、昇降移動制御手段、水平方向移動手段とが、協働して定点が所定方向および鉛直方向に同一の位置となるように移動される。この様にすることで、放射線源、および放射線検出手段は、定点を中心に正円運度をしながら放射線透視画像を連写する。この様にすることで、確実に断層撮影を行うことができるのである。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, a tomographic image can be obtained reliably. That is, the tilting means, the raising / lowering movement control means, and the horizontal direction moving means are moved together so that the fixed point is at the same position in the predetermined direction and the vertical direction. By doing in this way, a radiation source and a radiation detection means carry out continuous radiographic image capture, carrying out the circular motion around a fixed point. In this way, tomography can be performed reliably.

本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材を傾斜させる傾斜手段を備えている。しかも、この傾斜手段は、支持部材を第１基部材とともに傾斜させることにより支持部材を回転させる。そして、第１基部材は、支持部材を支持している。つまり、本発明に係る放射線断層撮影装置は、支持部材の傾斜に係らず、支持部材の両端とこれを支える第１基部材の距離が変化しない。したがって、本発明によれば、支持部材が撓んでしまうことがない。また、本発明の構成によれば、支持部材を鉛直方向に移動させる昇降移動手段を備えることもできるし、支持部材ごと所定方向に進退自在に移動させる水平方向移動手段を備えることもできる。したがって、放射線源と放射線検出手段とは、支持部材の傾斜に伴って定点を中心として正円の運動を行うことになり、再構成部で再構成される断層画像は、ゆがみがなく、診断に好適なものとなっている。 The radiation tomography apparatus according to the present invention includes tilting means for tilting the support member. Moreover, the tilting means rotates the support member by tilting the support member together with the first base member. The first base member supports the support member. That is, in the radiation tomography apparatus according to the present invention, the distance between both ends of the support member and the first base member that supports the support member does not change regardless of the inclination of the support member. Therefore, according to the present invention, the support member does not bend. Moreover, according to the structure of this invention, the raising / lowering movement means which moves a support member to a perpendicular direction can also be provided, and the horizontal direction movement means to move forward / backward in the predetermined direction with the support member can also be provided. Therefore, the radiation source and the radiation detection means perform a circular motion around a fixed point as the support member is tilted, and the tomographic image reconstructed by the reconstruction unit is not distorted and is useful for diagnosis. It is suitable.

以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、実施例１におけるＸ線は、本発明に係る放射線の一例である。 Embodiments of a radiation tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the X-ray in Example 1 is an example of the radiation which concerns on this invention.

まず、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１に構成について説明する。図１は、実施例１に係る放射線断層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線断層撮影装置１には、被検体Ｍを載置する被検体Ｍの体軸方向に沿って進退自在の天板２と、天板２の下側に設けられたＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の上側に設けられるとともに被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラット・パネル・ディテクタ（ＦＰＤ）４とを備えている。また、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、Ｘ線管３の管電圧、管電流、Ｘ線ビームのパルス幅を制御するＸ線管制御部６を有している。なお、Ｘ線管３、およびＦＰＤ４の各々は、放射線源、および放射線検出手段の各々に相当する。 First, the configuration of the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the radiation tomography apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes a top plate 2 that can move forward and backward along the body axis direction of the subject M on which the subject M is placed, and a top plate 2. An X-ray tube 3 for irradiating an X-ray beam provided on the lower side and a flat panel detector (FPD) 4 provided on the upper side of the top plate 2 and detecting X-rays transmitted through the subject M are provided. ing. The X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment has an X-ray tube control unit 6 that controls the tube voltage, tube current, and X-ray beam pulse width of the X-ray tube 3. Each of the X-ray tube 3 and the FPD 4 corresponds to each of a radiation source and a radiation detection means.

Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、Ｖ型アーム７によって一括的に支持されている。この両端がともに方向Ａに突き出した弧状となっているＶ型アーム７は、２つの先端を有するが、その一端側にＸ線管３が、他端側にＦＰＤ４が設けられている。このＶ型アーム７は、天板２と干渉することがないように、天板２を避けるように屈曲した構成となっている。そして、このＶ型アーム７は、検査室の床面に配置された支柱８に支持される構成となっている。なお、Ｖ型アーム７は、本発明の支持部材に相当する。 The X-ray tube 3 and the FPD 4 are collectively supported by the V-shaped arm 7. The arcuate V-shaped arm 7 whose both ends protrude in the direction A has two tips, and is provided with an X-ray tube 3 on one end side and an FPD 4 on the other end side. The V-shaped arm 7 is bent so as to avoid the top plate 2 so as not to interfere with the top plate 2. And this V-type arm 7 becomes a structure supported by the support | pillar 8 arrange | positioned on the floor surface of a test room. The V-shaped arm 7 corresponds to the support member of the present invention.

また、Ｖ型アーム７は、回転が可能となっている。すなわち、Ｘ線断層撮影装置１には、Ｖ型アーム回転移動機構１１と、これを制御するＶ型アーム回転移動制御部１２とが設けられており、Ｖ型アーム７は、それが有する２つの先端の突き出た方向Ａと平行な（被検体Ｍの体軸方向に平行な）中心軸Ｑ周りに、回転移動自在となっている。つまり、図１においては、矢印Ｆが示すように、支柱８がＶ型アーム７を支持する支点を回転移動の中心として、回転軸Ｐ周りであるとともに時計回りに１回転させることもできれば、逆に、回転軸Ｐ周りであるとともに反時計回りに１回転させることもできる（図２参照）。この回転の様子は図２に示されている。第１基部材２５と、基部７ａと、Ｖ型アーム７とはこの順に回転軸Ｐに沿って連接されている。 Further, the V-shaped arm 7 can be rotated. That is, the X-ray tomography apparatus 1 is provided with a V-type arm rotational movement mechanism 11 and a V-type arm rotational movement control unit 12 for controlling the same, and the V-type arm 7 has two It can rotate and move around a central axis Q parallel to the protruding direction A (parallel to the body axis direction of the subject M). That is, in FIG. 1, as indicated by an arrow F, if the support 8 supports the V-shaped arm 7 as a center of rotation, the rotation is about the rotation axis P and can be rotated once clockwise. In addition, it is possible to make one rotation around the rotation axis P and counterclockwise (see FIG. 2). The state of this rotation is shown in FIG. The first base member 25, the base portion 7a, and the V-shaped arm 7 are connected along the rotation axis P in this order.

回転軸Ｐについて説明する。回転軸Ｐは、図３の両矢印が示すＸ線管３とＦＰＤ４とを結ぶＸ線照射軸（本発明の放射線照射軸）に直交するとともに、第１基部材２５，および基部７ａを通過する軸のことである。第１基部材２５は、回転軸Ｐ周りにＶ型アーム７が回転するように支持する。Ｖ型アーム７は、第１基部材２５に対し、基部７ａごと回転する。 The rotation axis P will be described. The rotation axis P is orthogonal to the X-ray irradiation axis (radiation irradiation axis of the present invention) connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 indicated by the double arrows in FIG. 3, and passes through the first base member 25 and the base portion 7a. It is an axis. The first base member 25 supports the V-shaped arm 7 so as to rotate around the rotation axis P. The V-shaped arm 7 rotates together with the base portion 7 a with respect to the first base member 25.

Ｖ型アーム７には、基部７ａが設けられており、この基部７ａから１本の腕が回転軸Ｐに平行な方向Ａ，かつ上方向に向けて（上斜め方向に向けて）第１基部材２５から遠ざかるように突き出ている。また、もう１本の腕が基部７ａから下方向、かつ方向Ａに向けて（下斜め方向に向けて）第１基部材２５から遠ざかるように突き出ている。これらの基部７ａと２本の腕がＶ型アーム７を構成する。Ｖ型アーム７は、この基部７ａを中心としてアイソセンターＱ周りに回転するのである。したがって、中心軸Ｑは、基部７ａの中心を通過する。 The V-shaped arm 7 is provided with a base portion 7a, and one arm extends from the base portion 7a in a direction A parallel to the rotation axis P and upward (in an obliquely upward direction). It protrudes away from the member 25. Further, the other arm protrudes from the first base member 25 downward from the base portion 7a and toward the direction A (downwardly obliquely). These base portion 7 a and the two arms constitute a V-shaped arm 7. The V-shaped arm 7 rotates around the isocenter Q around the base portion 7a. Therefore, the central axis Q passes through the center of the base portion 7a.

Ｖ型アーム７の基部７ａは、第１基部材２５に支持されている。つまりＶ型アーム回転移動機構１１は、この基部７ａに付設されている。この様子を、図３に示す。この第１基部材２５は、初期状態においては傾斜しておらず、このとき、Ｖ型アーム７に設けられたＸ線管３は、ＦＰＤ４の鉛直下向きに位置している。さらに、この基部７ａは、第１基部材２５によって回転自在に支持される。すなわち、第１基部材２５の一端は、昇降部材２６と回転自在に支持され、第１基部材２５の他端は、Ｖ型アーム７の基部７ａを回転自在に支持する。ただし、第１基部材２５は、昇降部材２６に対し、Ｖ型アーム７の幅方向Ｓに沿った軸（Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶＸ線照射軸、および回転軸Ｐのどちらにも直交する軸に平行な軸）を中心に回転し、Ｖ型アーム７の基部７ａは、第１基部材２５に対し、Ｖ型アーム７の突き出した方向Ａに沿った軸を中心に回転する（図２参照）。つまり、Ｖ型アーム７の第１基部材２５に対する回転運動の運動方向と、第１基部材２５の昇降部材２６との回転運動の方向とは、互いに異なっている。つまり、Ｖ型アーム７および第１基部材２５は、昇降部材２６に対して傾斜され、その際、Ｖ型アーム７の基部７ａと第１基部材２５との距離が保たれる。 The base portion 7 a of the V-shaped arm 7 is supported by the first base member 25. That is, the V-arm rotational movement mechanism 11 is attached to the base portion 7a. This is shown in FIG. The first base member 25 is not inclined in the initial state, and at this time, the X-ray tube 3 provided on the V-shaped arm 7 is positioned vertically downward of the FPD 4. Further, the base portion 7 a is rotatably supported by the first base member 25. That is, one end of the first base member 25 is rotatably supported with the elevating member 26, and the other end of the first base member 25 rotatably supports the base portion 7 a of the V-shaped arm 7. However, the first base member 25 has a shaft (an X-ray irradiation axis connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 and a rotation axis P) along the width direction S of the V-shaped arm 7 with respect to the lifting member 26. The base portion 7a of the V-shaped arm 7 rotates about the axis along the protruding direction A of the V-shaped arm 7 with respect to the first base member 25 (axis parallel to the orthogonal axis) ( (See FIG. 2). That is, the direction of rotational movement of the V-shaped arm 7 relative to the first base member 25 is different from the direction of rotational movement of the first base member 25 relative to the lifting member 26. That is, the V-type arm 7 and the first base member 25 are inclined with respect to the elevating member 26, and the distance between the base portion 7 a of the V-type arm 7 and the first base member 25 is maintained at that time.

なお、第１基部材２５は、図４に示すように、昇降部材２６に対して傾斜するようになっており、第１基部材２５の他端部がＶ型アーム７側に突出するように傾斜させることもできれば、この反対方向に突出するように傾斜させることもできる。この様な第１基部材２５の昇降部材２６に対する傾斜角度の変更は、両者の介する位置に設けられた油圧シリンダ２７が伸縮することで行われる。つまり、Ｖ型アーム７は、第１基部材２５に追従して傾斜が可能となっている。これを言い換えれば、Ｖ型アーム７は、第１基部材２５とともに傾斜される。すなわち、図４の矢印のように、Ｖ型アーム７の一端を方向Ａに突き出させるとともに、Ｖ型アーム７の他端を方向Ａから後退させることができる。 As shown in FIG. 4, the first base member 25 is inclined with respect to the elevating member 26 so that the other end portion of the first base member 25 protrudes toward the V-arm 7. It can be tilted, or it can be tilted so as to protrude in the opposite direction. Such a change in the inclination angle of the first base member 25 with respect to the elevating member 26 is performed by the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 27 provided at a position between them. That is, the V-shaped arm 7 can be tilted following the first base member 25. In other words, the V-shaped arm 7 is inclined together with the first base member 25. That is, as indicated by an arrow in FIG. 4, one end of the V-shaped arm 7 can be protruded in the direction A, and the other end of the V-shaped arm 7 can be retracted from the direction A.

昇降部材２６は、支柱８によって鉛直方向に移動自在に支持され、昇降部材２６は支柱８に対して鉛直方向に移動可能である。昇降部材２６が支柱８に対して移動することにより、Ｖ型アーム７が昇降する様子は、図５に示されている。また、支柱８は、検査室の床面Ｒを摺動移動することができる。具体的には、Ｖ型アーム７の突き出す方向Ａに沿って進退自在となっている。この様子は、図６に示されている。 The elevating member 26 is supported by the column 8 so as to be movable in the vertical direction, and the elevating member 26 is movable in the vertical direction with respect to the column 8. The manner in which the V-arm 7 moves up and down as the elevating member 26 moves relative to the column 8 is shown in FIG. Moreover, the support | pillar 8 can slidely move on the floor surface R of a test room. Specifically, it can advance and retreat along the direction A in which the V-shaped arm 7 projects. This is illustrated in FIG.

以上のような、第１基部材２５，昇降部材２６，および支柱８の運動は、これらを担当する各機構、各制御手段が協働することで行われる。支柱８の床面Ｒに対する摺動運動は、支柱８を摺動させる支柱摺動機構２８と、これを制御する支柱摺動制御部２９とによって実現される。また、昇降部材２６の支柱に対する昇降移動は、昇降駆動機構３６，およびこれを制御する昇降駆動制御部３７によって実現される。支柱摺動機構２８，および昇降駆動機構３６の具体的構成としては、例えば、ラックとピニオンであるが、本実施例は、これに限られるものではない。なお、第１基部材２５の昇降部材２６に対する傾斜角度の変更は、油圧シリンダ２７によるものであることは、既に説明済みである。この油圧シリンダ２７は、油圧シリンダ制御部３８によって制御される。 The movement of the first base member 25, the elevating member 26, and the support column 8 as described above is performed by the cooperation of each mechanism and each control unit in charge of them. The sliding motion of the column 8 with respect to the floor surface R is realized by a column sliding mechanism 28 that slides the column 8 and a column sliding control unit 29 that controls this. Moreover, the raising / lowering movement with respect to the support | pillar of the raising / lowering member 26 is implement | achieved by the raising / lowering drive mechanism 36 and the raising / lowering drive control part 37 which controls this. Specific configurations of the column sliding mechanism 28 and the lift drive mechanism 36 are, for example, a rack and a pinion, but this embodiment is not limited to this. It has already been explained that the change in the inclination angle of the first base member 25 with respect to the elevating member 26 is due to the hydraulic cylinder 27. The hydraulic cylinder 27 is controlled by a hydraulic cylinder control unit 38.

なお、油圧シリンダ２７は、本発明の傾斜手段に相当し、支柱摺動機構２８は、本発明の水平方向移動手段に相当する。また、支柱摺動制御部２９は、本発明の水平方向移動制御手段に相当し、昇降移動機構３６は、本発明の昇降移動手段に相当する。そして、昇降移動制御部３７は、本発明の昇降移動制御手段に相当し、油圧シリンダ制御手段３８は、本発明の傾斜制御手段に相当する。なお、昇降部材２６は、本発明の第２基部材に相当し、支柱８は、本発明の第３期部材に相当する。 The hydraulic cylinder 27 corresponds to the tilting means of the present invention, and the column sliding mechanism 28 corresponds to the horizontal direction moving means of the present invention. Moreover, the support | pillar sliding control part 29 is corresponded to the horizontal direction movement control means of this invention, and the raising / lowering moving mechanism 36 is equivalent to the raising / lowering moving means of this invention. And the raising / lowering movement control part 37 is corresponded to the raising / lowering movement control means of this invention, and the hydraulic cylinder control means 38 is equivalent to the inclination control means of this invention. In addition, the raising / lowering member 26 is corresponded to the 2nd base member of this invention, and the support | pillar 8 is equivalent to the 3rd term member of this invention.

また、Ｘ線断層撮影装置１は、ＦＰＤ４から出力された信号をＸ線透視画像に変換する画像処理部１５と、Ｘ線透視画像を再構成して断層画像を取得する再構成部１６とを備えている。この再構成部１６は、本発明の断層画像取得手段に相当する。また、Ｘ線断層撮影装置１は、操作者は操作卓２２を通じてＶ型アーム７の位置・姿勢を変更させることができる。 The X-ray tomography apparatus 1 includes an image processing unit 15 that converts a signal output from the FPD 4 into an X-ray fluoroscopic image, and a reconstruction unit 16 that reconstructs the X-ray fluoroscopic image and acquires a tomographic image. I have. The reconstruction unit 16 corresponds to a tomographic image acquisition unit of the present invention. In the X-ray tomography apparatus 1, the operator can change the position / posture of the V-arm 7 through the console 22.

Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４の有するＸ線検出面を覆うように設けられている。このＸ線グリッド５には、被検体の内部で生じた散乱Ｘ線を吸収する吸収箔が配列されている。このＸ線グリッド５を設けることによって、コントラストの高い断層画像の取得が可能となる。なお、Ｘ線管３には、Ｘ線管３から照射されるＸ線をコリメートするコリメータ９が付設されている。Ｘ線管３から出力されるＸ線は、このコリメータ９によってコーン状のＸ線ビームとなって被検体Ｍに向けて放射される。このコリメータ９の開度は、コリメータ制御部１０により制御される。 The X-ray grid 5 is provided so as to cover the X-ray detection surface of the FPD 4. In this X-ray grid 5, an absorbing foil that absorbs scattered X-rays generated inside the subject is arranged. By providing the X-ray grid 5, it is possible to obtain a tomographic image with high contrast. The X-ray tube 3 is provided with a collimator 9 that collimates the X-rays emitted from the X-ray tube 3. X-rays output from the X-ray tube 3 are emitted toward the subject M as a cone-shaped X-ray beam by the collimator 9. The opening degree of the collimator 9 is controlled by the collimator controller 10.

また、Ｘ線断層撮影装置１は、図１に示すように、各制御部６，１０，１２，２９，３６，３７，３８を統括的に制御する主制御部２４をも備えている。この主制御部２４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６，１０，１２，２９，３６，３７，３８を実現している。また、上述の各制御は、それらを担当する制御装置に分割されて実行されてもよい。この他に、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、被検体ＭのＸ線透視画像を表示する表示部２３を備えている。なお、Ｖ型アーム７の傾斜角度と、昇降距離と、水平摺動距離とを関連付けた傾斜角度関連情報記憶部１３がＸ線断層撮影装置１には備えられているが、これを設けた意義については、後述のものとする。 Further, as shown in FIG. 1, the X-ray tomography apparatus 1 also includes a main control unit 24 that comprehensively controls the control units 6, 10, 12, 29, 36, 37, and 38. The main control unit 24 is constituted by a CPU, and realizes the control units 6, 10, 12, 29, 36, 37, and 38 by executing various programs. Each of the above-described controls may be executed by being divided into control devices in charge of them. In addition, the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes a display unit 23 that displays an X-ray fluoroscopic image of the subject M. The X-ray tomography apparatus 1 includes an inclination angle related information storage unit 13 that associates the inclination angle of the V-shaped arm 7, the lifting distance, and the horizontal sliding distance. Will be described later.

つぎに、この様なＸ線断層撮影装置１の動作について説明する。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１で被検体の断層画像を取得するには、被検体Ｍを天板２に載置する被検体載置ステップＳ１と、Ｖ型アーム７を傾斜、昇降、水平移動させながら被検体ＭのＸ線透視画像を次々と取得するＶ型アーム移動ステップＳ２と、取得された一連のＸ線透視画像を再構成して被検体Ｍの断層画像を取得する再構成ステップＳ３との各ステップを経る。これらの各ステップの詳細について図面を参照しながら順を追って説明する。 Next, the operation of such an X-ray tomography apparatus 1 will be described. In order to acquire a tomographic image of a subject with the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the subject placement step S1 for placing the subject M on the top 2 and the V-shaped arm 7 are tilted and moved up and down. V-type arm moving step S2 for acquiring X-ray fluoroscopic images of the subject M one after another while moving horizontally, and reconstructing a series of acquired X-ray fluoroscopic images to acquire a tomographic image of the subject M Through each step with the configuration step S3. Details of each of these steps will be described in order with reference to the drawings.

＜被検体載置ステップＳ１，Ｖ型アーム移動ステップＳ２＞
まず、被検体Ｍが天板２に載置される（被検体載置ステップＳ１）。この時点で、術者は、操作卓２２を通じて、Ｘ線断層撮影装置１に対して、被検体Ｍの断層画像を取得するように指示を行ったものとする。すると、Ｖ型アーム７に支持されたＸ線管３，およびＦＰＤ４とが相対的な位置関係を保ったまま被検体Ｍの体軸周りに円運動される。その最中にＸ線管３は、ＦＰＤ４に向けてＸ線ビームを照射し、ＦＰＤ４には、被検体Ｍの透視画像が写りこむ。この様なＸ線管３，およびＦＰＤ４は、Ｖ型アーム７が回転されることによって実現される。 <Subject placement step S1, V-shaped arm movement step S2>
First, the subject M is placed on the top 2 (subject placement step S1). At this time, it is assumed that the surgeon instructs the X-ray tomography apparatus 1 to acquire a tomographic image of the subject M through the console 22. Then, the X-ray tube 3 supported by the V-shaped arm 7 and the FPD 4 are circularly moved around the body axis of the subject M while maintaining a relative positional relationship. During that time, the X-ray tube 3 emits an X-ray beam toward the FPD 4, and a fluoroscopic image of the subject M is reflected in the FPD 4. Such an X-ray tube 3 and the FPD 4 are realized by rotating the V-shaped arm 7.

図３に示すＱは、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４が回転するときの中心であるアイソセンターである。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１においては、このアイソセンターＱ周りに正円の軌跡を描きながらＸ線管３，およびＦＰＤ４とが回転されることになる。 Q shown in FIG. 3 is an isocenter which is the center when the X-ray tube 3 and the FPD 4 rotate. In the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the X-ray tube 3 and the FPD 4 are rotated while drawing a perfect circle around the isocenter Q.

このアイソセンターＱについて説明する。アイソセンターＱは、実施例１においては、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分の中点である。Ｘ線管３は、ＦＰＤ４に向けてコーン状のＸ線ビームを照射する。その放射線ビームの中心軸は、平面となっているＦＰＤ４の中心点を通過するのである。アイソセンターＱの基準となる線分とは、この放射線ビームの中心軸と一致する。 The isocenter Q will be described. The isocenter Q is the midpoint of the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 in the first embodiment. The X-ray tube 3 irradiates the cone-shaped X-ray beam toward the FPD 4. The central axis of the radiation beam passes through the center point of the flat FPD 4. The line segment serving as the reference for the isocenter Q coincides with the central axis of the radiation beam.

Ｖ型アーム移動ステップＳ２においては、Ｘ線管３からＸ線が照射される前に、Ｖ型アーム７は、傾斜、昇降、および水平に摺動され、Ｘ線透視画像の撮影時における初期状態へと移動される。このときの状態を図７に示す。つまり、Ｖ型アーム７の傾斜角度をＸ線管３が方向Ａに最も突き出した初期角度とするのである。この動作について、傾斜角度関連情報記憶部１３で記憶された関連テーブルが利用される。主制御部２４は、関連テーブルを傾斜角度関連情報記憶部１３から読み出して、初期角度に対応したＶ型アーム７のあるべき高さと、方向Ａにおける位置とを取得する。各制御部２９，３７，３８は、これを基に、Ｖ型アーム７を傾斜させつつ、所定の高さ、および、方向Ａにおける所定位置とする。 In the V-type arm moving step S2, the V-type arm 7 is tilted, moved up and down, and slid horizontally before being irradiated with X-rays from the X-ray tube 3, and an initial state at the time of taking an X-ray fluoroscopic image Moved to. The state at this time is shown in FIG. That is, the inclination angle of the V-shaped arm 7 is set to the initial angle at which the X-ray tube 3 protrudes most in the direction A. For this operation, the related table stored in the tilt angle related information storage unit 13 is used. The main control unit 24 reads the related table from the tilt angle related information storage unit 13 and acquires the desired height of the V-arm 7 corresponding to the initial angle and the position in the direction A. Based on this, each of the control units 29, 37, and 38 sets the V-arm 7 to a predetermined height and a predetermined position in the direction A while inclining.

このときのＶ型アーム７の高さ、および方向Ａにおける位置は、アイソセンターＱを基準に決定される。すなわち、Ｘ線管３がＦＰＤ４の鉛直下向きに位置している状態から、Ｖ型アーム７を傾斜させるに伴って、アイソセンターＱが移動しないようにＶ型アーム７を昇降、摺動させるのである。具体的には、昇降駆動制御部３７は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、アイソセンターＱが常に同一の高さとなるように、Ｖ型アーム７を鉛直下向きに移動させる。同様に、支柱摺動制御部２９は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、アイソセンターＱが常に方向Ａにおける同一の位置となるように、支柱８を被検体Ｍから遠ざける方向に移動させる。これらにあわせて油圧シリンダー制御部３８はＶ型アーム７を傾ける。この様にすることで、Ｖ型アーム７を初期角度まで傾斜させたとしても、アイソセンターＱは、ズレてはいない。いいかえれば、関連テーブルは、アイソセンターＱが同一となるような傾斜角度、高さ、方向Ａにおける位置とのそれぞれが関連付けられているのである。 At this time, the height of the V-shaped arm 7 and the position in the direction A are determined based on the isocenter Q. That is, the V-type arm 7 is moved up and down and slid so that the isocenter Q does not move as the V-type arm 7 is tilted from the state where the X-ray tube 3 is positioned vertically downward of the FPD 4. . Specifically, the elevation drive control unit 37 moves the V-type arm 7 vertically downward so that the isocenter Q always has the same height as the V-type arm 7 is inclined. Similarly, the strut control unit 29 moves the strut 8 in a direction away from the subject M so that the isocenter Q is always in the same position in the direction A with the inclination of the V-arm 7. In accordance with these, the hydraulic cylinder control unit 38 tilts the V-shaped arm 7. By doing in this way, even if the V-shaped arm 7 is inclined to the initial angle, the isocenter Q is not displaced. In other words, in the related table, each of the inclination angle, height, and position in the direction A where the isocenters Q are the same is associated.

この状態から、Ｖ型アーム７の傾斜角度が変更されながら、Ｘ線管３は、ＦＰＤ４に向けてＸ線ビームを照射する。このときの傾斜角度の変更においても、傾斜角度関連情報記憶部１３で記憶された関連テーブルが利用される。すなわち、油圧シリンダ制御部３８、昇降駆動制御部３７，および支柱摺動制御部２９は、関連テーブルを基に、現在のＶ型アーム７の傾斜角度に合わせて、それぞれが担当する各機構について、運動の方向と程度を決定する。具体的には、昇降駆動制御部３７は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、アイソセンターＱが常に同一の高さとなるように、Ｖ型アーム７を鉛直上向きに移動させる。同様に、支柱摺動制御部２９は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、アイソセンターＱが常に方向Ａにおける同一の位置となるように、支柱８を被検体Ｍに近づく方向に移動させる。これらにあわせて油圧シリンダー制御部３８はＶ型アーム７を傾ける。こうすることで、Ｘ線管３は、アイソセンターＱ周りに回転することになり、その軌跡が正円からズレることがない。この様な事情はＦＰＤ４についても同様である。 From this state, the X-ray tube 3 emits an X-ray beam toward the FPD 4 while the inclination angle of the V-shaped arm 7 is changed. In the change of the tilt angle at this time, the related table stored in the tilt angle related information storage unit 13 is also used. In other words, the hydraulic cylinder control unit 38, the lift drive control unit 37, and the column slide control unit 29 are based on the related table, according to the current inclination angle of the V-shaped arm 7, Determine the direction and degree of movement. Specifically, the elevation drive control unit 37 moves the V-type arm 7 vertically upward so that the isocenter Q always has the same height as the V-type arm 7 is inclined. Similarly, the strut sliding control unit 29 moves the strut 8 in a direction approaching the subject M so that the isocenter Q is always in the same position in the direction A with the inclination of the V-shaped arm 7. In accordance with these, the hydraulic cylinder control unit 38 tilts the V-shaped arm 7. By doing so, the X-ray tube 3 rotates around the isocenter Q, and the locus does not deviate from the perfect circle. Such a situation is the same also about FPD4.

Ｖ型アーム７は、回転されていき、図３の状態となる。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１においては、この状態になっても、Ｖ型アーム７の回転は続行され、ＦＰＤ４がＸ線管３よりも方向Ａについて突出することになる。Ｖ型アーム７の傾斜は、ＦＰＤ４が方向Ａに最も突き出した最終角度となるまで続けられる。この時点においても、傾斜角度関連情報記憶部１３で記憶された関連テーブルが利用される。具体的には、昇降駆動制御部３７は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、アイソセンターＱが常に同一の高さとなるように、Ｖ型アーム７を鉛上向きに移動させる。同様に、支柱摺動制御部２９は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、アイソセンターＱが常に方向Ａにおける同一の位置となるように、支柱８を被検体Ｍから遠ざける方向に移動させる。ＦＰＤ４は、Ｘ線ビームを検出するたびに、Ｘ線の検出信号を画像処理部１５に送出し、複数枚のＸ線透視画像が取得される。 The V-shaped arm 7 is rotated and enters the state shown in FIG. In the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the rotation of the V-shaped arm 7 is continued even in this state, and the FPD 4 protrudes in the direction A from the X-ray tube 3. The inclination of the V-shaped arm 7 continues until the final angle at which the FPD 4 protrudes most in the direction A is reached. Also at this time, the related table stored in the tilt angle related information storage unit 13 is used. Specifically, the elevation drive control unit 37 moves the V-type arm 7 upward so that the isocenter Q always has the same height as the V-type arm 7 is inclined. Similarly, the strut control unit 29 moves the strut 8 in a direction away from the subject M so that the isocenter Q is always in the same position in the direction A with the inclination of the V-arm 7. Each time the FPD 4 detects an X-ray beam, the FPD 4 sends an X-ray detection signal to the image processing unit 15 to obtain a plurality of X-ray fluoroscopic images.

＜再構成ステップＳ３＞
複数枚のＸ線透視画像は、再構成部１６へと送出される。一連のＸ線透視画像には、被検体の体内の構造が位置を変えながら写りこんでいる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４の回転角度は予め分かっているので、再構成部１６は、一連のＸ線透視画像を基に被検体Ｍの断層画像を組み立てることができる。具体的な手法としては、例えば、バックプロジェクション法が使用される。表示部２３に再構成された断層画像が表示されて、実施例１に係る断層画像の取得は、終了となる。 <Reconfiguration step S3>
A plurality of fluoroscopic images are sent to the reconstruction unit 16. In a series of X-ray fluoroscopic images, the internal structure of the subject is reflected while changing the position. Since the rotation angles of the X-ray tube 3 and the FPD 4 are known in advance, the reconstruction unit 16 can assemble a tomographic image of the subject M based on a series of X-ray fluoroscopic images. As a specific method, for example, a back projection method is used. The reconstructed tomographic image is displayed on the display unit 23, and the acquisition of the tomographic image according to the first embodiment is completed.

以上のように、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、Ｖ型アーム７を傾斜させる油圧シリンダ２７を備えている。しかも、この油圧シリンダ２７は、第１基部材２５ごとＶ型アーム７を昇降部材２６に対して傾斜させる。そして、第１基部材２５は、Ｖ型アーム７を支持している。しかも、Ｖ型アーム７（基部７ａ）と、第１基部材２５との距離は、油圧シリンダ２７の動作に係らず変化しない。つまり、本発明に係るＸ線断層撮影装置１は、Ｖ型アーム７の傾斜に係らず、第１基部材２５とＶ型アーム７の両端との距離が変化しない。これに対して、従来構成によれば、Ｃ型アーム５７を支持するのはコロ６２である。回転の際に、コロ６２と放射線源５３との距離が変化するからＶ型アーム７が撓んでしまうのである。Ｘ線断層撮影装置１によれば、Ｖ型アーム７を支持する第１基部材２５とＸ線管３との距離が変化しないので、Ｖ型アーム７が撓んでしまうことがない。したがって、Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、設定どおりに移動させることができるようになり、たとえば、Ｘ線管３を正円に沿って移動させることができるようになる。 As described above, the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes the hydraulic cylinder 27 that tilts the V-shaped arm 7. Moreover, the hydraulic cylinder 27 inclines the V-arm 7 together with the first base member 25 with respect to the elevating member 26. The first base member 25 supports the V-shaped arm 7. In addition, the distance between the V-shaped arm 7 (base portion 7 a) and the first base member 25 does not change regardless of the operation of the hydraulic cylinder 27. That is, in the X-ray tomography apparatus 1 according to the present invention, the distance between the first base member 25 and both ends of the V-shaped arm 7 does not change regardless of the inclination of the V-shaped arm 7. In contrast, according to the conventional configuration, the roller 62 supports the C-shaped arm 57. During the rotation, the distance between the roller 62 and the radiation source 53 changes, so the V-shaped arm 7 is bent. According to the X-ray tomography apparatus 1, since the distance between the first base member 25 that supports the V-shaped arm 7 and the X-ray tube 3 does not change, the V-shaped arm 7 does not bend. Therefore, the X-ray tube 3 and the FPD 4 can be moved as set. For example, the X-ray tube 3 can be moved along a perfect circle.

また、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１によれば、Ｖ型アーム７を鉛直方向に移動させる昇降駆動機構３６を備えている。Ｖ型アーム７が傾斜されるにつれ、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分における中点（アイソセンターＱ）は、上下動してしまうが、昇降移動機構３６は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分における中点が常に同一の高さとなるように、Ｖ型アーム７を鉛直方向に移動させる。したがって、Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、傾斜に伴って中点を中心として正円の運動を行うことになる。 Further, according to the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, the elevating drive mechanism 36 that moves the V-arm 7 in the vertical direction is provided. As the V-shaped arm 7 is tilted, the midpoint (isocenter Q) in the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 moves up and down. Accordingly, the V-shaped arm 7 is moved in the vertical direction so that the midpoint in the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 always has the same height. Therefore, the X-ray tube 3 and the FPD 4 move in a perfect circle around the midpoint with an inclination.

実施例１に係るＸ線断層撮影装置１によれば、Ｖ型アーム７ごと所定方向に進退自在に移動させる支柱摺動機構２８を備えている。Ｖ型アーム７が傾斜されるにつれ、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分における中点は、水平方向に移動してしまうが、支柱摺動機構２８は、Ｖ型アーム７の傾斜に伴って、中点が所定方向において常に同一の位置となるように、Ｖ型アーム７を所定方向に移動させる。したがって、Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、傾斜に伴って中点を中心として正円の運動を行うことになる。 The X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes the column sliding mechanism 28 that moves the V-shaped arm 7 in a predetermined direction so as to freely move forward and backward. As the V-shaped arm 7 is tilted, the midpoint of the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4 moves in the horizontal direction, but the column sliding mechanism 28 is moved along with the tilting of the V-shaped arm 7. Thus, the V-arm 7 is moved in the predetermined direction so that the midpoint is always at the same position in the predetermined direction. Therefore, the X-ray tube 3 and the FPD 4 move in a perfect circle around the midpoint with an inclination.

また、Ｘ線断層撮影装置１の構造変更に自由度が生じる。すなわち、従来構成によれば、Ｘ線管３とＦＰＤ４を円運動させるために、これらを指示するアームは円弧状のＣ型でなければならない。しかし、本実施例におけるＸ線断層撮影装置１によれば、Ｖ型アーム７の形状に従来例のような厳しい制約はない。すなわち、Ｘ線管３とＶ型アーム７の基部７ａとの距離Ｎを自由なものとし、Ｘ線管３とＦＰＤ４をより被検体Ｍに対して従来の構成よりも方向Ａに突き出させることができる。こうすれば、図８のように天板２の長手方向が方向Ａに沿っている場合、Ｘ線管３が被検体Ｍに対し移動できる範囲が大きくなり、Ｘ線断層撮影装置１における被検体Ｍの透視が可能な部分は、より広いものとなる。 Further, there is a degree of freedom in changing the structure of the X-ray tomography apparatus 1. That is, according to the conventional configuration, in order to cause the X-ray tube 3 and the FPD 4 to move circularly, the arm for indicating them must be an arc-shaped C-type. However, according to the X-ray tomography apparatus 1 in the present embodiment, the shape of the V-shaped arm 7 is not severely limited as in the conventional example. That is, the distance N between the X-ray tube 3 and the base portion 7a of the V-shaped arm 7 can be set freely, and the X-ray tube 3 and the FPD 4 can be more protruded in the direction A than the conventional configuration with respect to the subject M. it can. In this way, when the longitudinal direction of the top 2 is along the direction A as shown in FIG. 8, the range in which the X-ray tube 3 can move with respect to the subject M is increased, and the subject in the X-ray tomography apparatus 1 is increased. The portion where M can be seen through is wider.

本発明は、上記構成に限られるものでなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above configuration, and can be modified as follows.

（１）上述した実施例において、Ｖ型アーム７を支持する支柱８は、検査室の床面Ｒに配置されていたが、本発明は、これに限らない。支柱８を検査室の天井に配置し、支柱８にＶ型アーム７を懸垂支持させる構成としてもよい。 (1) In the above-described embodiment, the support column 8 that supports the V-shaped arm 7 is disposed on the floor surface R of the examination room, but the present invention is not limited to this. It is good also as a structure which arrange | positions the support | pillar 8 on the ceiling of a test room and suspends the V-shaped arm 7 on the support | pillar 8.

（２）上述した実施例において、放射線検出手段の具体例としてＦＰＤを挙げて説明したが、本発明は、これに限らない。放射線検出手段として、放射線を可視光線に変換して表示するイメージインテンシファイアで構成してもよい。 (2) In the above-described embodiments, the FPD has been described as a specific example of the radiation detection means, but the present invention is not limited to this. As the radiation detection means, an image intensifier that converts radiation into visible light and displays it may be used.

（３）上述した実施例において、Ｘ線断層撮影装置１には、単一のＶ型アーム７が設けられていたが、本発明は、これに限らない。Ｖ型アーム７を２つ設けたバイプレーンシステムに適応されてもよい。 (3) In the embodiment described above, the X-ray tomography apparatus 1 is provided with the single V-shaped arm 7, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a biplane system provided with two V-shaped arms 7.

（４）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。 (4) Each embodiment described above is a medical device, but the present invention can also be applied to industrial and nuclear devices.

（５）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。 (5) The X-ray referred to in each of the above-described embodiments is an example of radiation in the present invention. Therefore, the present invention can be applied to radiation other than X-rays.

（６）また上述のアイソセンターＱは、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分の中点となっていたが、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分に属する定点であれば、断層画像を取得することができる。 (6) The above-mentioned isocenter Q is the midpoint of the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD 4, but if it is a fixed point belonging to the line segment connecting the X-ray tube 3 and the FPD4, the fault Images can be acquired.

実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating a configuration of a radiation tomography apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るＶ型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るＶ型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るＶ型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るＶ型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るＶ型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るＶ型アームの移動を説明する斜視図である。6 is a perspective view illustrating movement of a V-shaped arm according to Embodiment 1. FIG. 従来構成における放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the structure of the radiation tomography apparatus in a conventional structure. 従来構成におけるＣ型アームの構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structure of the C-type arm in a conventional structure. 従来構成におけるＣ型アームの構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the C-type arm in a conventional structure.

Ｐ回転軸
Ｑアイソセンター（定点）
３Ｘ線管（放射線源）
４ＦＰＤ（放射線検出手段）
７Ｖ型アーム（支持部材）
８支柱（第３基部材）
１５画像処理部（画像形成手段）
１６再構成部（再構成手段）
２５第１基部材
２６昇降部材（第２基部材）
２７油圧シリンダ（傾斜手段）
２８支柱摺動機構（水平方向移動手段）
２９支柱摺動制御部（水平方向移動制御手段）
３６昇降移動機構（昇降移動手段）
３７昇降移動制御部（昇降移動制御手段）
３８油圧シリンダ制御手段（傾斜制御手段） P Rotating shaft Q Isocenter (fixed point)
3 X-ray tube (radiation source)
4 FPD (radiation detection means)
7 V-shaped arm (support member)
8 Prop (third base member)
15 Image processing unit (image forming means)
16 Reconfiguration unit (reconfiguration means)
25 First base member 26 Elevating member (second base member)
27 Hydraulic cylinder (tilting means)
28 Strut sliding mechanism (horizontal movement means)
29 Strut control unit (horizontal movement control means)
36 Elevating mechanism (Elevating / moving means)
37 Elevation control unit (Elevation control unit)
38 Hydraulic cylinder control means (tilt control means)

Claims

放射線を照射する放射線源と、前記放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線源と前記放射線検出手段との各々を前記両端でそれぞれ支持する支持部材と、前記支持部材を傾斜させる傾斜手段と、これを制御する傾斜制御手段と、前記放射線検出手段が出力する検出信号を放射線透視画像に変換する画像生成手段と、複数の前記放射線透視画像を再構成して被検体の断層画像を取得する再構成手段とを備え、前記支持部材が傾斜されながら、一連の放射線断層画像が取得され、再構成手段は、これらを再構成して前記断層画像を取得する放射線断層撮影装置において、
前記支持部材を回転支持する第１基部材と、
前記第１基部材を支持する第２基部材とを備え、
前記第１基部材は、前記放射線源と前記放射線検出手段とを結ぶ放射線照射軸に直交するとともに前記第１基部材を通過する回転軸周りに前記支持部材が回転されるように支持し、
前記傾斜手段は、前記支持部材および前記第１基部材を第２基部材に対して傾斜させることを特徴とする放射線断層撮影装置。 A radiation source for irradiating radiation; a radiation detection means for detecting the radiation; a support member for supporting each of the radiation source and the radiation detection means at both ends; and an inclination means for inclining the support member; An inclination control means for controlling this, an image generation means for converting a detection signal output from the radiation detection means into a radioscopic image, and a reconstructing unit that reconstructs the plurality of radiographic images to obtain a tomographic image of the subject. A series of radiation tomographic images are acquired while the support member is tilted, and the reconstruction means is a radiation tomography apparatus for reconstructing them and acquiring the tomographic images,
A first base member that rotatably supports the support member;
A second base member that supports the first base member;
The first base member is supported so that the support member is rotated around a rotation axis passing through the first base member while being orthogonal to a radiation irradiation axis connecting the radiation source and the radiation detection means,
The tilting means tilts the support member and the first base member with respect to the second base member.

請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第２基部材を鉛直方向に移動自在に支持する第３基部材と、
前記第２基部材を前記第３基部材に対して鉛直方向に移動させることにより、前記支持部材を移動させる昇降移動手段と、
これを制御する昇降移動制御手段とを備え、
前記昇降移動手段は、前記支持部材の傾斜に伴って、前記放射線源と前記放射線検出手段とを結ぶ線分に属する定点が常に同一の高さとなるように、前記支持部材を鉛直方向に移動させることを特徴とする放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus according to claim 1,
A third base member that supports the second base member movably in the vertical direction;
Elevating and moving means for moving the support member by moving the second base member in the vertical direction with respect to the third base member;
Elevating movement control means for controlling this,
The up-and-down moving means moves the support member in the vertical direction so that fixed points belonging to a line segment connecting the radiation source and the radiation detection means always have the same height as the support member is inclined. A radiation tomography apparatus characterized by that.

請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第３基部材を前記所定方向に進退自在に移動させることにより、前記支持部材を移動させる水平方向移動手段と、
これを制御する水平方向移動手段とをさらに備え、
前記水平方向移動手段は、前記支持部材の傾斜に伴って、前記定点が前記所定方向において常に同一の位置となるように、前記支持部材を前記所定方向に移動させることを特徴とする放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus according to claim 1 or 2,
Horizontal direction moving means for moving the support member by moving the third base member so as to freely advance and retract in the predetermined direction;
Further comprising a horizontal movement means for controlling this,
The horizontal moving means moves the support member in the predetermined direction so that the fixed point is always at the same position in the predetermined direction as the support member is inclined. apparatus.

請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、
前記定点の前記所定方向および鉛直方向の位置が保たれた状態で、前記支持部材が前記第２基部材に対して傾斜されながら鉛直方向、および前記所定方向に移動され、
それに伴って、前記放射線源および前記放射線検出手段は、相対的な位置関係を保ったまま円弧の軌跡を描いて回転移動され、
その際、前記放射線源は、前記放射線検出手段に向けて放射線を照射することで放射線透視画像が連写され、再構成手段は、これらを再構成して前記断層画像を取得することを特徴とする放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus according to claim 3,
In a state in which the position of the fixed point in the predetermined direction and the vertical direction is maintained, the support member is moved in the vertical direction and the predetermined direction while being inclined with respect to the second base member,
Along with this, the radiation source and the radiation detection means are rotationally moved while drawing a locus of an arc while maintaining a relative positional relationship,
At that time, the radiation source irradiates the radiation detection means with radiation to continuously capture radiographic images, and the reconstruction means reconstructs them to obtain the tomographic image. A radiation tomography device.