JP2011062276A - 放射線撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線画像の画質の劣化を防止しながら装置の小型化を実現する。
【解決手段】各撮影位置に基づいて撮影制御手段30により放射線源2の矢印X1方向の移動と放射線検出器3の往復運動とが開始される。そして、放射線源2が1回目の撮影位置に移動したとき、放射線の照射が開始され放射線撮影が行われる。このとき、放射線検出器3は放射線撮影期間RPにおいて放射線源2とは反対方向(矢印X2方向)に移動している。そして、複数回の放射線撮影が繰り返されることにより、複数の放射線画像が検出される。
【選択図】図1
【解決手段】各撮影位置に基づいて撮影制御手段30により放射線源2の矢印X1方向の移動と放射線検出器3の往復運動とが開始される。そして、放射線源2が1回目の撮影位置に移動したとき、放射線の照射が開始され放射線撮影が行われる。このとき、放射線検出器3は放射線撮影期間RPにおいて放射線源2とは反対方向(矢印X2方向)に移動している。そして、複数回の放射線撮影が繰り返されることにより、複数の放射線画像が検出される。
【選択図】図1
Description
本発明は、トモシンセシス撮影等の被写体を異なる角度から複数回放射線撮影を行うための放射線撮影装置に関するものである。
従来、被写体を異なる角度から放射線撮影を複数回行うことにより複数の放射線画像を取得し、複数の放射線画像を再構成することにより任意の高さの断層像を再構成するトモシンセシス撮影が行われている(たとえば特許文献1参照)。特許文献1には、被写体に対し放射線源を移動させながらトモシセンス撮影を行う際に、放射線検出器を固定し複数回の放射線の曝射を行う方法と、放射線源の直線的移動に合わせて放射線検出器を相対的に移動する方法とが開示されている。
しかし、放射線源の移動に合わせて相対的に放射線検出器を移動させる場合、放射線検出器が放射線源の移動方向に対し反対方向に移動し続けるものであるため、放射線検出器の移動範囲が大きくなってしまい装置の小型化を図れないという問題がある。一方、放射線検出器を所定位置に固定した場合、放射線源が移動しながら放射線の曝射が行われるためいわゆる流し撮りの状態になり画質が劣化するという問題がある。
そこで、本発明は、画質の劣化を防止しながら装置の小型化を実現することができる放射線撮影装置を提供することを目的とするものである。
本発明の放射線撮影装置は、被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線源から照射し被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器と、放射線源を被写体に対し所定の方向に直線的に移動させる線源移動手段と、放射線検出器を放射線源の移動方向に沿って移動させる検出器移動手段と、放射線源が一方向に移動しながら放射線を照射する放射線撮影が放射線源の位置を変えながら複数回行われるように制御する撮影制御手段とを備え、撮影制御手段が、複数回の放射線撮影の開始から終了まで放射線源を一方向に移動させている期間に放射線検出器を往復運動させるとともに、放射線撮影時において放射線検出器が放射線源に対し反対方向に移動するように検出器移動手段を制御するものであることを特徴とするものである。
ここで、放射線撮影装置は、たとえば胸部を撮影するための放射線撮影装置であってもよいし、***を撮影するマンモグラフィ装置であってもよい。さらには、放射線撮影装置は、放射線源を移動させながら複数回の放射線撮影を行うものであればよく、トモシンセンス撮影を行うものであってもよいし、長尺撮影を行うものであってもよい。なお、トモシンセンス撮影を行う装置である場合、放射線撮影装置は、放射線検出器により検出された複数の放射線画像を用いて被写体の所定の断層面の画像を生成する画像処理手段をさらに備えたものであってもよい。
また、放射線源および放射線検出器は、同一の方向に移動するものであればよく、患者の体軸方向に沿って移動するものであってもよいし、患者の体軸に対し略直交する方向に移動するものであってもよい。
また、撮影制御手段は、放射線撮影時において放射線検出器が放射線源に対し反対方向に移動するように制御するものであればよいが、放射線源および放射線検出器の移動速度が複数回の放射線撮影期間において略同一になるように制御することが好ましい。
さらに、撮影制御手段は、放射線撮影が行われる度に放射線検出器の移動を制御してもよいし、一定の撮影間隔で放射線撮影を行うとともに、放射線源が撮影開始位置から撮影終了位置まで略一定速度で移動し放射線検出器が略一定の周期で往復運動するという駆動条件の下、1回目の放射線撮影において放射線源と放射線検出器とが互いに反対方向に移動するように線源移動手段または検出器移動手段の駆動開始タイミングを調整するものであってもよい。
さらに、検出器移動手段は放射線検出器を往復運動させるものであればよく、放射線撮影時と放射線撮影時以外とにおいて移動速度が異なるように往復運動するものであってもよいし、一定周期で往復運動するものであってもよい。このとき、放射線検出器を一定周期で往復運動させる駆動手段と、該駆動手段に接続された、放射線検出器に対し反対方向に往復運動するバランスウェイト部材とを備えたものであってもよい。
また、撮影制御手段は、放射線撮影中の放射線源の移動距離に基づいて放射線撮影中の放射線検出器の移動距離を設定する機能を有するものであってもよく、たとえば放射線撮影期間における放射線源の移動距離から放射線検出器上のブレ量を算出し、算出したブレ量だけ放射線撮影期間に放射線検出器を移動させるものであってもよい。
本発明の放射線撮影装置によれば、被写体に放射線を照射する放射線源と、放射線源から照射し被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器と、放射線源を被写体に対し所定の方向に直線的に移動させる線源移動手段と、放射線検出器を放射線源の移動方向に沿って移動させる検出器移動手段と、放射線源が一方向に移動しながら放射線を照射する放射線撮影が放射線源の位置を変えながら複数回行われるように制御する撮影制御手段とを備え、撮影制御手段が、複数回の放射線撮影の開始から終了まで放射線源を一方向に移動させている期間に放射線検出器を往復運動させるとともに、放射線撮影時において放射線検出器が放射線源に対し反対方向に移動するように検出器移動手段を制御することにより、放射線検出器を放射線源の移動方向に対し反対方向に移動させながら放射線撮影が行われるため、放射線源の移動による画質の劣化を防止するとともに、放射線検出器が往復運動する空間のみを用意すればよいため放射線検出器の移動範囲を最小限に抑え装置の小型化を図ることができる。
なお、撮影制御手段が、一定の撮影間隔で放射線撮影を行うとともに、放射線源が撮影開始位置から撮影終了位置まで略一定速度で移動し放射線検出器が略一定の周期で往復運動するように制御するものであり、1回目の放射線撮影において放射線源と放射線検出器とが互いに反対方向に移動するように線源移動手段または検出器移動手段の駆動開始タイミングを制御するものであるとき、放射線撮影毎に線源移動手段および検出器移動手段の動作を変化させるような制御が不要であり、効率的な駆動制御を行うことができる。
また、撮影制御手段が、放射線源および放射線検出器の移動速度が複数回の放射線撮影期間において略同一になるように制御するものであれば、複数の放射線画像において移動速度の違いによる画質のばらつきを抑えることができる。
さらに、検出器移動手段が、放射線検出器を往復運動させる駆動手段と、駆動手段に接続された、放射線検出器に対し反対方向に往復運動するウェイト部材とを備えたものであれば、バランス良く放射線検出器を往復運動させることができる。
また、撮影制御手段が、放射線撮影期間における放射線源の移動距離に基づいて、放射線撮影期間における放射線検出器の移動距離を設定するものであって、特に、放射線撮影期間における放射線源の移動距離から放射線検出器上のブレ量を算出し、算出したブレ量だけ放射線撮影期間に放射線検出器を移動させるものであるとき、放射線源が移動しながら放射線撮影を行うことによる画質の劣化を確実に防止することができる。
さらに、被写体である患者に対し前記複数回の放射線撮影を行う際に、放射線源および放射線検出器が患者の体軸方向に対し略直交する方向に移動するものであれば、患者に対する被爆量を低減することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明の放射線撮影装置の好ましい実施形態を示す概略図である。図1の放射線撮影装置1は胸部や腹部等のトモシンセシス撮影を行うものであって、放射線源2、放射線検出器3、線源移動手段10、検出器移動手段20、撮影制御手段30を備えている。
放射線源2は被写体に対し放射線を照射するものであって、線源移動手段10により被写体Sに対し所定の方向(矢印X方向、被写体Sの体軸方向)に直線的に移動可能に設置されている。特に、線源移動手段10はトモシンセシス撮影を行う際には撮影開始位置SP1から撮影終了位置SP2までの所定の距離(たとえば1.2m)を矢印X1方向に向かって放射線源2を移動させる。そして、放射線源2が矢印X1方向に移動しながら放射線を照射することにより、撮影開始位置SP1から撮影終了位置SP2に移動する間に複数回の放射線撮影が行われる。なお、線源移動手段10は、被写体Sの関心領域に放射線が照射されるように、放射線源2の移動に合わせて放射線源2から照射される放射線の角度を調整する機能を有している。
放射線検出器3は、放射線源2から放射線が被写体Sに照射されたときに被写体Sを透過した放射線を放射線画像として検出する。なお、放射線検出器3としていわゆるTFT方式の検出器を用いてもよいし、光読み出し方式の検出器であってもよい。そして、画像処理手段40は放射線検出器3により検出された複数の放射線画像に基づいて被写体の所定の断層面のトモシンセンス画像を生成する。放射線検出器3には放射線源2の移動方向(矢印X方向)に沿って往復運動させる検出器移動手段20が接続されている。検出器移動手段20は、撮影制御手段30の制御により放射線源2が撮影開始位置SP1から撮影終了位置SP2に移動する期間内において放射線検出器3を矢印X方向に往復運動させる。
撮影制御手段30は、放射線撮影時の放射線源2および放射線検出器3の動作を制御するとともに、線源移動手段10および検出器移動手段20の動作を制御する機能を有している。具体的には、撮影制御手段30は放射線源2が一方向(矢印X1方向)に移動しながら放射線を照射する放射線撮影を放射線源2の位置を変えながら複数回行われるように放射線源2および線源移動手段3を制御するものである。さらに、撮影制御手段30は、複数回の放射線撮影の開始から終了まで放射線検出器3を往復運動させるとともに、放射線撮影期間RPにおいて放射線検出器3が放射線源2に対し反対方向(矢印X2方向)に移動するように検出器移動手段20を制御する。
ここで、撮影制御手段30が一定の放射線撮影間隔で一定の周期および一定の振幅で放射線検出器3を移動させる場合について例示する。まず、図2を参照して放射線検出器3を一定の振幅および一定の周期で移動させることが可能な検出器移動手段20の一例について説明する。図2の検出器移動手段20は、回転駆動手段21、回転部材22、ピン23、スライド部材24を備えている。回転駆動手段21はたとえばモータ等からなり撮影制御手段30によりその動作が制御されている。そして、回転駆動手段21はベルト21aを介して回転部材22を回転させる。
回転部材22は回転駆動手段21により中心CPを軸に矢印α方向に回転する円盤状の部材である。回転部材22の平面部にはピン23が設けられており、ピン23はスライド部材24に接続されている。このスライド部材24は一端側が放射線検出器3に固定され、他端側が放射線検出器3の検出面に対し直交する方向に延びる板状の部材からなっている。スライド部材24の略中央部分には長手方向に沿って延びるピン23を挿入するための矩形状の穴24aが形成されている。
そして、回転駆動手段21が駆動することによりベルト21aを介して回転部材22が所定の角速度で矢印α方向に回転し、回転部材22上のピン23も矢印α方向に回転する。すると、ピン23からスライド部材24に力が加えられてスライド部材24が往復運動し、スライド部材24の往復運動に伴い放射線検出器3が矢印X方向に往復運動する。これにより、図3に示すように、放射線検出器3が矢印X方向に位置DP1とDP2の間を一定の振幅および一定の周期で往復運動する。
この往復運動の周期および振幅は、回転部材22の回転速度および回転中心CPからピン23までの半径rによって決定され、回転速度および半径rは放射線撮影間隔および放射線撮影時間(1回の放射線撮影当たりの照射時間)により決定される。たとえば、放射線源2が矢印X1方向に等速移動しながら放射線撮影間隔=200ms、放射線撮影時間RP=10msで30枚の放射線画像を撮影すると仮定する。このとき、放射線撮影時間RP内に放射線源2が移動する距離は2mm(=1200/30/0.2*0.01)である。この放射線撮影時間RPの2mmの移動が放射線画像中にブレとなって現れる。
ここで、放射線源2から被写体S(関心領域)までの距離L1=1000mm、被写体Sから放射線検出器3までの距離L2=100mmとしたとき(図1参照)、放射線源2の2mmの移動は放射線画像では0.2mm(=2mm*(L2/L1))のブレ量となって現れる。したがって、放射線検出器3の移動によってブレを打ち消すには、放射線源2が矢印X1方向に10msで2mm移動している間に放射線検出器3を矢印X2方向に10msで0.2mm移動させればよい。
さらに、図3の放射線検出器3がX2方向に移動する期間ST内で放射線撮影が行われるものであればよいが、複数の放射線撮影が放射線検出器3の移動周期内における略同一の位相となる移動範囲で行うことを考慮する。具体的には、各放射線撮影間隔の度に放射線検出器3が往復運動の基準位置を中心に距離RLだけ移動する期間に各放射線撮影が行われることを考慮する。すると、撮影間隔期間=200msで放射線撮影時間RP=10msを発生させるためには、回転部材22が10ms当たり360°/(10/200)=18°の角速度で回転する必要がある。回転部材22が18°回転したときに放射線検出器3が0.2mm移動すればよいため、円弧長=rθであるからr=(18/180π)/0.2mm=0.637mmであることがわかる。つまり、回転部材22の回転中心CPから0.637mm離れた位置にピン23を設け、角速度1.8°/msで回転部材22を回転させることにより、放射線検出器3を200ms間隔の曝射とタイミングをあせて最高速付近で10msに約0.2mmだけ移動させることができる。
ところで、上述したように1回目の放射線撮影の際の放射線源2および放射線検出器3の位置が2回目以降の放射線撮影の際にも再現される場合、撮影制御手段30は1回目の放射線撮影時において放射線源2と放射線検出器3とが所望の位置関係を有するように制御すれば、2回目以降の放射線撮影期間RP毎に独立して駆動制御する必要がなく効率的な制御を行うことができる。そこで、撮影制御手段30は、予め既知の放射線撮影期間RPの間隔、放射線源2の初期位置および移動速度、放射線検出器3の初期位置および移動速度に基づいて線源移動手段10および検出器移動手段20の駆動開始タイミングを制御する。
具体的には、撮影制御手段30は、各放射線撮影において同一の状態で1回目の曝射開始位置RPまで到達するのに必要な初期線源移動時間Tatと、放射線検出器3が開始位置から1回目の曝射開始位置に所定の位置に位置決めされるまでに必要な初期検出器移動時間Tadとを算出する。そして、初期線源移動時間Tatよりも初期検出器移動時間Tadが大きい場合(Tat>Tad)には線源移動手段10が時間|Tat−Tad|だけ先に駆動を開始する。一方、初期線源移動時間Tatよりも初期検出器移動時間Tadが小さい場合(Tat<Tad)には検出器移動手段20が時間|Tat−Tad|だけ先に駆動を開始する。これにより、2回目以降の放射線撮影においても1回目と同等の状態で放射線撮影を行うことができ、各放射線撮影毎に放射線検出器3の移動距離が異なることによる画質のばらつきの発生を防止することができる。なお、撮影制御手段30が線源移動手段10および検出器移動手段20の双方の駆動開始タイミングを調整する場合について例示しているが、線源移動手段10側もしくは検出器移動手段20側のみ駆動開始タイミングを調整してもよい。
図4は本発明の放射線撮影装置の動作例を示すフローチャートであり、図1から図4を参照して放射線撮影装置の動作例について説明する。まず、放射線撮影を開始する前に、放射線源2および放射線検出器3を初期位置へ移動させる(ステップST1)。一方、撮影制御手段30において、関心領域の位置、撮影間隔、曝射時間等の撮影条件が設定される(ステップST2)。その後、撮影条件に基づいて放射線源2の矢印X1方向の移動と放射線検出器3の往復運動とが開始される(ステップST3)。このとき、撮影制御手段30において線源移動手段10または検出器移動手段20の駆動開始タイミングが調整されることにより、1回目の放射線撮影が所定の状態で行われるように制御される。
そして、放射線源2が1回目の撮影位置に移動したとき、放射線の照射が開始され放射線撮影が行われる(ステップST4、ST5)。このとき、放射線検出器3は放射線撮影期間RPにおいて放射線源2とは反対方向(矢印X2方向)に移動している(図3参照)。複数回の放射線撮影が繰り返されることにより、複数の放射線画像が検出される(ステップST6)。その後、画像処理手段40においてトモシンセシス処理が行われる。
このように、放射線源2と放射線検出器3とが反対方向に移動した際に放射線撮影を行うことにより、画質の劣化を抑えながら装置の小型化を図ることができる。すなわち、従来のように、放射線源2が移動しながら放射線を照射する際に、放射線検出器3が固定した状態にすると放射線画像の画質が劣化し、放射線検出器3を反対方向に移動させ続けると装置の大型化を招いてしまう。一方、放射線検出器3をブレ量だけ放射線源2とは反対方向に移動(振動)させることにより、装置を大型化することなく画質の劣化を防止することができる。
さらに、放射線検出器3の移動距離が短くて済むため、図1の寝台4上に載置した患者のいずれの部位に対してもトモシンセンス撮影装置を行うことができるようになる。すなわち、関心領域の放射線画像を得るためには関心領域を透過した放射線を放射線検出器上に投射させなければならない。よって、従来のように放射線検出器を一方向に移動させ続ける場合、寝台4の端部4a付近の部位を撮影する際には放射線検出器3が離れた端部4aから離れた場所まで移動させる必要がある。一方、上述した放射線検出器3の移動範囲を狭くし検出器移動手段20を小型化することにより寝台4の端部4aにある部位についてもトモシンセシス撮影を行うことができ、利便性を向上させることができる。なお、図1において寝台4の端部4a付近の被写体を放射線撮影する際には、放射線検出器3を端部4a付近まで移動させた後に往復運動を行うことになる。
図5から図7は本発明の放射線撮影装置における検出器移動手段の種々の実施形態を示す模式図であり、図5から図7を参照して検出器移動手段について説明する。なお、図5の検出器移動手段120において図2の検出器移動手段20と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
図5の検出器移動手段120が図2の検出器移動手段20と異なる点は、回転部材22に対しバランスウェイト部材125が設けられている点である。具体的には、回転部材22には、一面側に第1ピン23が設けられているとともに他面側に第2ピン123が設けられている。第2ピン123は、第1ピン23に対し位相が180°異なる位置に固定されており、第2スライド部材124に接続されている。第2スライド部材124はスライド部材24に対し略平行になるように延びた形状を有し、一端側がバランスウェイト部材125に固定されている。第2スライド部材124の略中央部分には矩形状の径方向に向かって延びる第2ピン123を挿入するための穴124aが形成されている。そして、回転部材22の回転により放射線検出器3が矢印X方向に移動した際に、バランスウェイト部材125は放射線検出器3とは反対方向に向かって矢印X方向に移動する。これにより、放射線検出器3に不要な振動等が生じることなく安定した往復運動を行うことができる。
次に、図6を参照して検出器移動手段の第3の実施形態について説明する。図6の検出器移動手段220は、回転駆動手段221、ボールネジ222、ナット部材223を有している。回転駆動手段221はボールネジ222を回転させるものであり、回転駆動手段221の駆動によりボールネジ222は軸を中心にR10方向に回転する。ボールネジ222には放射線検出器3に固定されたナット部材223がねじ込まれており、ボールネジ222が矢印R10方向に回転することにより、放射線検出器3が矢印X方向に移動する。
さらに、図7を参照して検出器移動手段の第4の実施形態について説明する。図7の検出器移動手段320は、回転駆動手段321、回転ベルト322、固定部材323を有している。回転駆動手段321は回転ベルト322を矢印R20方向に回転させるものであって、回転ベルト322は一端側が回転駆動手段321に接続されており、他端側がローラーにより回転可能に保持されている。また、回転ベルト322は回転駆動手段321とローラーとの間が略平坦に保たれている。この回転ベルト322の平坦部分には固定部材323が固定されており、固定部材323は放射線検出器3に固定されている。したがって、回転駆動手段321により回転ベルト322が回転することにより、放射線検出器3が矢印X方向に往復運動することになる。
図6および図7のような検出器移動手段220、320を用いた場合であっても、放射線撮影期間RPに放射線検出器3を放射線源2とは反対方向に移動させることができるため、画質の劣化を防止しながら装置の小型化を実現することができる。
上記実施の形態によれば、被写体Sに放射線を照射する放射線源2と、放射線源2から照射し被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器3と、放射線源2を被写体に対し所定の方向(矢印X方向)に直線的に移動させる線源移動手段10と、放射線検出器3を放射線源2の移動方向(矢印X方向)に沿って移動させる検出器移動手段20と、放射線源2が一方向(矢印X1方向)に移動しながら放射線を照射する放射線撮影が放射線源2の位置を変えながら複数回行われるように制御する撮影制御手段30とを備え、撮影制御手段30が、複数回の放射線撮影の開始から終了まで放射線検出器3を往復運動させるとともに、放射線撮影時において放射線検出器3が放射線源2に対し反対方向(矢印X2方向)に移動するように検出器移動手段20を制御することにより、放射線検出器3を放射線源2の移動方向に対し反対方向に移動させながら放射線撮影が行われるため、放射線源2の移動による画質の劣化を防止するとともに、放射線検出器3が往復運動する空間のみを用意すればよいため放射線検出器3の移動範囲を最小限に抑え装置の小型化を図ることができる。
また、図2および図3に示すように、撮影制御手段30が、一定の撮影間隔で放射線撮影を行うとともに、放射線源2が撮影開始位置SP1から撮影終了位置SP2まで略一定速度で移動し放射線検出器3が略一定の周期で往復運動するように制御するものであり、1回目の放射線撮影において放射線源2と放射線検出器3とが互いに反対方向に移動するように線源移動手段10または検出器移動手段20の駆動開始タイミングを制御するものであるとき、各放射線撮影毎に線源移動手段10および検出器移動手段20の動作を変化させるような制御が不要であり、効率的な駆動制御を行うことができる。
さらに、撮影制御手段30が、放射線源2および放射線検出器3の移動速度が複数回の放射線撮影期間RPにおいて略同一になるように制御するものであれば、複数の放射線画像において移動速度の違いによる画質のばらつきを抑えることができる。
また、図5に示すように、検出器移動手段120が、放射線検出器3を往復運動させる駆動手段121と、駆動手段121に接続された、放射線検出器3に対し反対方向に往復運動するバランスウェイト部材125とを備えたものであれば、バランス良く放射線検出器を往復運動させることができる。
さらに、撮影制御手段30が、放射線撮影期間RPにおける放射線源2の移動距離に基づいて、放射線撮影期間RPにおける放射線検出器3の移動距離RLを設定するものであって、特に、放射線撮影期間RPにおける放射線源2の移動距離RLから放射線検出器3上のブレ量を算出し、算出したブレ量だけ放射線撮影期間RPに放射線検出器3を移動させるものであるとき、放射線源2が移動しながら放射線撮影を行うことによる画質の劣化を確実に防止することができる。
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。図3において、放射線検出器3が一定の周期および一定の振幅で往復運動を繰り返す場合について例示しているが、図8に示すように、放射線検出器3が放射線撮影期間RPにのみ矢印X2方向に所定の速度で移動し、放射線撮影が終了毎に矢印X1方向に戻り次の放射線撮影があるまで待機するように制御してもよい。
また、上記実施の形態において、一定の撮影間隔により放射線撮影を行う場合について例示しているが、異なる撮影間隔により放射線撮影を行う場合についても適用することができる。この場合であっても、撮影制御手段30は放射線撮影中に放射線源2が放射線を照射しながら移動させるとともに、放射線検出器3が放射線源2とは反対方向(矢印X2方向)に移動するように制御する。
さらに、図1において胸部を撮影する放射線撮影装置を例示して説明しているが、図4に示すように、***を撮影するマンモグラフィ装置にも適用することができる。さらに、上記実施の形態において、モトシンセシス撮影を行う場合について例示しているが、患者の全身を放射線撮影するような長尺の放射線撮影にも適用することができる。
また、図2および図6から図8において、種々の検出器移動手段20、120、220、320について例示しているが、これに限らず放射線検出器3を往復運動させるものであればたとえばラックとピニオン等の公知の技術を用いることができる。あるいは、検出器移動手段20としてクランク機構を採用し、回転運動を往復運動に変換する機構で実現される三角関数状の速度変化の最高速度付近で放射線撮影が行われるようにしてもよい。
さらに、図1の放射線撮影装置1において、放射線源2および放射線検出器3が寝台4の長手方向(患者の体軸方向)に移動する場合について例示しているが、図9に示すように、患者の体軸に略直交する方向(寝台4の長さが短い方向)に移動させてもよい。つまり、上述したように放射検出器3の移動機構の小型化を実現したことで、移動距離が短く制限された幅の狭い寝台4でもトモシンセシス撮影を行うことができる。
また、従来に比べて放射線検出器3の移動方向に対して患者の体が存在する領域が小さいため、トモシンセシスの撮影において関心領域以外に放射線が照射されることを抑え被写体Sへの被爆を最小限に抑えることができる。すなわち、トモシンセンス撮影を行う場合には放射線源2から被写体の関心領域に対し斜めに放射線を照射する必要がある。たとえば胸部全体を関心領域とするトモシンセンス撮影を行う場合、図9においては胸部のみに放射線を照射すればよいが、図1においては胸部より上の部位および胸部より下の部位にも放射線が照射されてしまう。つまり、放射線源2と関心領域との間に患者の関心領域外の部位が存在しない方向に放射線源2および放射線検出器3を移動することにより患者の被爆量を少なくすることができる。
1 放射線撮影装置
2 放射線源
3 放射線検出器
10 線源移動手段
20、120、220、320 検出器移動手段
30 撮影制御手段
DP1 放射線検出器の撮影開始位置
DP2 放射線検出器の撮影終了位置
SP1 放射線源の撮影開始位置
SP2 放射線源の撮影終了位置
Tad 初期検出器移動時間
Tat 初期線源移動時間
2 放射線源
3 放射線検出器
10 線源移動手段
20、120、220、320 検出器移動手段
30 撮影制御手段
DP1 放射線検出器の撮影開始位置
DP2 放射線検出器の撮影終了位置
SP1 放射線源の撮影開始位置
SP2 放射線源の撮影終了位置
Tad 初期検出器移動時間
Tat 初期線源移動時間
Claims (9)
- 被写体に放射線を照射する放射線源と、
該放射線源から照射し前記被写体を透過した前記放射線を放射線画像として検出する放射線検出器と、
前記放射線源を所定の方向に直線的に移動させる線源移動手段と、
該放射線検出器を前記放射線源の移動方向に沿って移動させる検出器移動手段と、
前記放射線源が一方向に移動しながら放射線を照射する放射線撮影を前記放射線源の位置を変えながら複数回行われるように制御する撮影制御手段と
を備え、
該撮影制御手段が、前記複数回の放射線撮影の開始から終了まで前記放射線源を一方向に移動させている期間に前記放射線検出器を往復運動させるとともに、放射線撮影期間において前記放射線検出器が前記放射線源に対し反対方向に移動するように前記検出器移動手段を制御するものであることを特徴とする放射線撮影装置。 - 前記撮影制御手段が、前記放射線源および前記放射線検出器の移動速度が複数回の前記放射線撮影期間において略同一になるように制御するものであることを特徴とする請求項1記載の放射線撮影装置。
- 前記撮影制御手段が、一定の撮影間隔で放射線撮影を行うとともに、前記放射線源が撮影開始位置から撮影終了位置まで略一定速度で移動し前記放射線検出器が略一定の周期で往復運動するように制御するものであり、
前記放射線源の移動速度と前記放射線検出器の移動周期とに基づいて、複数の前記放射線撮影期間においてそれぞれ前記放射線源と前記検出器移動手段とが反対方向に移動するように制御するものであることを特徴とする請求項1または2記載の放射線撮影装置。 - 前記撮影制御手段が、1回目の放射線撮影において前記放射線源と前記放射線検出器とが互いに反対方向に移動するように前記線源移動手段または前記検出器移動手段の駆動開始タイミングを調整するものであることを特徴とする請求項3記載の放射線撮影装置。
- 前記検出器移動手段が、前記放射線検出器を一定周期で往復運動させる駆動手段と、該駆動手段に接続された、前記放射線検出器に対し反対方向に往復運動するバランスウェイト部材とを備えたものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の放射線撮影装置。
- 前記撮影制御手段が、放射線撮影期間における前記放射線源の移動距離に基づいて、放射線撮影期間における前記放射線検出器の移動距離を設定するものであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の放射線撮影装置。
- 前記撮影制御手段が、前記放射線撮影期間における前記放射線源の移動距離から前記放射線検出器上のブレ量を算出し、算出した該ブレ量だけ前記放射線撮影期間に前記放射線検出器を移動させるものであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の放射線撮影装置。
- 前記放射線検出器により検出された前記複数の放射線画像を用いて前記被写体の所定の断層面の画像を生成する画像処理手段をさらに備えたものであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の放射線撮影装置。
- 前記被写体である患者に対し前記複数回の放射線撮影を行う際に、前記放射線源および前記放射線検出器が前記患者の体軸方向に対し略直交する方向に移動するものであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の放射線撮影装置。
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