JP4508789B2

JP4508789B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP4508789B2
Application number: JP2004260113A
Authority: JP
Inventors: 司酒向
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-09-07
Also published as: EP1632182B1; JP2006075236A; US7058158B2; CN1745712A; EP1632182A1; CN100427034C; US20060050846A1

Description

本発明は、撮影対象を回転させる回転テーブルを有し、前記撮影対象を回転させた状態でＸ線撮影を行う第１の撮影と前記撮影対象を静止させた状態でＸ線撮影を行う第２の撮影とを行うことが可能なＸ線撮影装置に関する。

コーンビームＸ線ＣＴ装置の概略を図２（ａ）に示す。Ｘ線管球１０３とフラットパネルセンサ１０１との間に回転テーブル１を配置して、回転テーブル１上に椅子２が固定されている。図２（ｂ）に示すように、被写体は椅子２に腰掛けた状態で回転テーブル１を回転させてＸ線撮影を行う。Ｘ線管球１０３から放射されて被検体の体内で吸収、減衰されて透過してきたＸ線はフラットパネルセンサ１０１で検出される。そして、Ｘ線管球１０３及びフラットパネルセンサ１０１を、これらの相対的位置関係を変えずに被検体を中心に回転させることにより、１周分の投影画像データが取得される。このようにして取得した投影画像データを再構成処理することにより断層画像が得られる。なお、Ｘ線管球１０３及びフラットパネルセンサ１０１を移動させるのではなく、被検体を１周回転させることもある。

コーンビームＣＴ装置については、例えば特許文献１（特開昭５２−１４０２８６号公報）及び特許文献２（特開昭６０−２０７０４１号公報）に記載がある。また、フラットパネルセンサを用いて単純撮影を行うための装置については、例えば特許文献３（特開平１０−２０１７４５号公報）に記載がある。更に、フラットパネルを用いたスタンド天板などが可動し、Ｘ線照射から退避する技術について、例えば特許文献４（特開平１１−１３７５４４号公報）及び特許文献５（特開２００３−２５０７８７号公報）に記載がある。

特開昭５２−１４０２８６号公報特開昭６０−２０７０４１号公報特開平１０−２０１７４５号公報特開平１１−１３７５４４号公報特開２００３−２５０７８７号公報

一般に、フラットパネルセンサは高価なものであるため、複数のフラットパネルセンサを購入するためには多くの費用が必要とされ、１台のコーンビームＣＴ装置を用いてコーンビームＣＴ撮影と一般撮影との両者を行えるようにすることが要望されている。しかしながら、従来のコーンビームＣＴ装置を用いて一般撮影を行った場合、回転テーブル１上に背当て４及び腰掛け台３を備えた椅子２が存在し、この椅子２が画像上に写りこんでしまっているがために、十分な精細さを得ることができないという問題点がある。

例えば、被写体が人体である場合、図２に示すように、椅子２が照射野に含まれており、画像内に投影像となって写されてしまうのである。また、コーンビームＣＴ撮影を行う際にも、例えば膝の撮影においては、膝を回転中心に位置させることが必要であるため、回転軸上に位置する椅子２は邪魔になることがある。

このような課題に鑑みて、本発明は、一般撮影においても高精細な画像を得ることができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線撮影装置は、撮影対象を回転させる回転テーブルを有し、前記撮影対象を回転させた状態でＸ線撮影を行う第１の撮影と前記撮影対象を静止させた状態でＸ線撮影を行う第２の撮影とを行うことが可能なＸ線撮影装置において、前記回転テーブル上に設けられ、撮影対象を固定する固定部材と、前記固定部材を前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲内の位置と撮影範囲外の位置との間で移動させる移動手段と、前記固定部材の位置を検出する検出手段と、前記固定部材が前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲外の位置にあると検出されるとき、前記第１の撮影を行えないように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る他のＸ線撮影装置は、撮影対象を回転させる回転テーブルを有し、前記撮影対象を回転させた状態でＸ線撮影を行う第１の撮影と前記撮影対象を静止させた状態でＸ線撮影を行う第２の撮影とを行うことが可能なＸ線撮影装置において、前記回転テーブルの回転動作をロックする回転ロック手段と、前記回転ロック手段によって前記回転テーブルの回転動作がロックされているかどうかを検出する検出手段と、前記検出手段によって前記回転テーブルの回転動作がロックされていることが検出されるとき、前記第１の撮影を行えないように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、撮影対象を固定する固定部材がＸ線撮影装置の撮影範囲内の位置にあると検出されるとき、前記撮影対象を静止させた状態でＸ線撮影を行う第２の撮影を行えないように制御することで、第２の撮影時に固定部材がＸ線撮影装置の撮影範囲内に入ることがなく、高精細な画像を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置の全体構成の概略を示す模式図である。

全体の撮影コントロール、画像収集、画像処理及び画像出力は、Ｘ線撮影システム制御部１０６が行う。Ｘ線撮影システム制御部１０６がＸ線発生装置制御部１０４にＸ線の発生を指示すると、Ｘ線発生装置制御部１０４により制御されたＸ線源１０３がＸ線を発生し、このＸ線が被写体１０２を透過してＸ線検出器１０１により検出される。検出されたＸ線は投影画像として画像入力部１０５に入力される。

操作部１１０は、撮影モードを設定することが可能な操作部である。ここではＸ線撮影に先立って一般撮影モードによる撮影を行うか、ＣＴ撮影モードによる撮影を行うかを設定する。ここでいう一般撮影とは、被写体を静止させた状態でＸ線撮影を行う、いわゆる単純Ｘ線撮影である。

ＣＴ撮影モードによる撮影を行う場合、Ｘ線源１０３とＸ線検出器１０１との相対的な位置関係を保持しながら、回転台１１６に固定された被写体１０２を回転する。そして、Ｘ線撮影システム制御部１０６が回転制御部１１５、Ｘ線発生装置制御部１０４及びＸ線検出器１０１を制御し、回転台１１６を回転させながら被写体１０２を連続的にＸ線撮影する。したがって、回転台１１６の各回転角度毎の投影画像が取得される。回転台１１６の構造の詳細については後述する。

入力された各回転角度の投影画像に対して、画像処理部１０７によってＸ線検出器１０１の補正及びログ変換を含めた前処理や再構成処理等の画像処理がなされ、断層画像群が作成される。作成された断層画像群は診断モニタ１０９に表示されたり、画像保存部１０８に保存されたり、ネットワーク１１１を介してプリンタ１１２、診断ワークステーション１１３及び／又は画像データベース１１４に出力されたりする。表示のウインドウ操作、体軸方向の断層画像の切り換え表示操作、断面変換操作、３次元表面表示操作等の種々の操作は操作部１１０によって行われる。

一方、一般撮影モードによる撮影を行う場合には、回転台１１６の回転を停止させて、撮影対象である被写体１０２をＸ線撮影する。つまり、Ｘ線撮影システム制御部１０６がＸ線発生装置制御部１０４およびＸ線検出器１０１を制御し、回転台１１６を停止させた状態で被写体１０２をＸ線撮影する。

回転台１１６について詳述する。図３は、回転台１１６を示す模式図である。回転台１１６は、Ｘ線源１０３とＸ線検出器１０１との間に設置されている。回転台１１６には、回転テーブル１が設けられており、その上に、腰掛け部３及び背あて部４を備え、被写体１０２を回転台１１６上で固定する固定部材としての椅子２が載置されている。更に、椅子２には、ストッパ舌部５及びストッパ検知部６が設けられている。この椅子２は、回転テーブル１に設けられたガイド７上をスライドすることで、Ｘ線源１０３とＸ線検出器１０１とで定義されるＸ線の曝射経路（撮影範囲）内の位置と曝射経路（撮影範囲）外の位置との間を移動可能になっている。また、回転テーブル１が設置される床には、椅子２がＸ線の曝射経路から退避した位置まで移動したときに、ストッパ舌部５と係合するストッパ８が植設されている。従って、回転テーブル１は回転制御部１１５によって回転制御されるが、椅子２をＸ線の曝射経路から退避した位置まで移動させると、ストッパ舌部５がストッパ８に係合して、回転テーブル１の回転はロックされる。また、ストッパ舌部５がストッパ８に係合すると、ストッパ検知部６がストッパ舌部５とストッパ８との係合を検知する。即ち、ストッパ舌部５とストッパ８とが係合するように、椅子２をガイド７に沿ってＸ線の曝射経路から退避した位置までスライドさせると、回転テーブル１の回転が固定され、かつ、椅子２がＸ線の曝射経路から退避した位置に移動したことをストッパ検知部６が検知するように構成されている。

撮影動作について説明する。まず、Ｘ線撮影に先立って操作部１１０にて撮影モードを設定する。ここでは、一般撮影モードまたはＣＴ撮影モードを設定することができる。

図４は、ＣＴ撮影モードにおいて胸部撮影を行う場合の状態を説明する図である。ＣＴ撮影モードでは、回転テーブル１が１回転又は半回転する間、被写体１０２をできるだけ固定した状態としておく必要があるため、腰掛け部３及び背あて部４を用いて被写体１０２の姿勢を固定する。

図５は、一般撮影モードにおいて胸部正面撮影を行う場合の状態を説明する図である。この状態では、図４の状態から椅子２をガイド７に沿ってスライドさせ、椅子２が曝射経路外の位置となったときにストッパ舌部５とストッパ８とが係合する。ストッパ舌部５とストッパ８との係合によって、回転テーブル１の回転が固定さる。そして、ストッパ舌部５とストッパ８との係合をストッパ検知部６が作用した状態となった場合に、一般撮影を行うことができるようにＸ線撮影システム制御部１０６はＸ線発生装置制御部１０４およびＸ線検出器１０１を制御している。そして、ストッパ検知部が作用していない場合は一般撮影は行えないようにＸ線撮影システム制御部１０６はＸ線発生装置制御部１０４およびＸ線検出器１０１を制御する。これは、椅子２が曝射経路内にある状態で、誤って撮影が行われてしまうと、Ｘ線画像に椅子２が写り込むことがあり、精細さが低下して診断の妨げになる虞があるからである。しかしながら、本システムにはこの制御モードはオン・オフを設定可能で、オフの場合は、一般撮影は検知機構の検知によらず一般撮影が可能である。誤って一般撮影を行った場合には、再度撮影をすればよい。

なお、ＣＴ撮影モードにおいては、胸部の撮影だけでなく、種々の被写体を撮影することが可能であり、例えば膝等の撮影を行うこともある。しかし、図４に示すような状態で撮影を行うと、椅子２が回転テーブル１の回転中心に位置し、肝心の膝が回転中心からずれてしまう。

このような場合には、例えば、図６に示すように、椅子２をガイドに沿って移動させ、膝が回転中心となるように背当て２の裏面に被写体１０２が寄りかかれるように椅子２を固定して、撮影を行えばよい。

このように構成された本実施形態によれば、特に高い精細さが要求される一般撮影において、椅子２が画像に写りこむことを防止することができる。なお、コーンビームＣＴ撮影では、一般撮影ほど高い精細さは要求されず、被写体１０２を動かないようにしておくことが重要視されるので、椅子２が写りこむことは問題にならない。

なお、上述の実施形態は、ストッパ舌部５がストッパ８に固定されることにより、回転テーブル１の回転が停止するように構成されているが、ガイド７上の椅子２の位置をリニアエンコーダで検出し、更に、回転テーブル１の回転角度を他のリニアエンコーダで検出し、これらの検出範囲が夫々予め定めた範囲である場合に、回転テーブル１の固定トルクを上げることで回転テーブル１の回転を停止するように回転制御部１１５が制御してもかまわない。

また、上述の実施形態では、椅子２をＸ線の曝射経路から退避した位置まで平行移動可能としているが、回転テーブル１を、例えば垂直方向に移動可能として、椅子２がＸ線の曝射経路から退避した位置まで移動するような構成としても、同様の効果が得られる。

なお、本発明の実施形態は、例えばコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

本発明の実施形態に係るコーンビームＸ線ＣＴ装置の全体構成の概略を説明する図である。コーンビームＸ線ＣＴ装置の概略を説明する図である。回転台１１６を説明する図である。ＣＴ撮影モードにおいて胸部撮影を行う場合の状態を説明する図である。一般撮影モードにおいて胸部正面撮影を行う場合の状態を説明する図である。膝のコーンビームＣＴ撮影を行う方法を説明する図である。

符号の説明

１：回転テーブル
２：椅子
３：背あて
４：腰掛け
５：ストッパ舌部
６：ストッパ検出部
７：ガイド
８：ストッパ
１０１：フラットパネルセンサ
１０３：Ｘ線管球

Claims

撮影対象を回転させる回転テーブルを有し、前記撮影対象を回転させた状態でＸ線撮影を行う第１の撮影と前記撮影対象を静止させた状態でＸ線撮影を行う第２の撮影とを行うことが可能なＸ線撮影装置において、
前記回転テーブル上に設けられ、撮影対象を固定する固定部材と、
前記固定部材を前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲内の位置と撮影範囲外の位置との間で移動させる移動手段と、
前記固定部材の位置を検出する検出手段と、
前記固定部材が前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲内の位置にあると検出されるとき、前記第２の撮影を行えないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするＸ線撮影装置。
前記制御手段は、前記固定部材が前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲外の位置にあると検出されるとき、前記第１の撮影を行えないように制御する請求項１に記載のＸ線撮影装置。
前記移動手段によって前記固定部材を前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲外の位置に移動させることで、前記回転テーブルの回転動作をロックする回転ロック手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮影装置。
前記移動手段によって前記固定部材を前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲外の位置に移動させたときに、前記回転テーブルの外形から突出する突出部が形成され、前記突出部がストッパと係合することで前記回転テーブルの回転動作をロックする回転ロック手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮影装置。
前記回転テーブルの回転制御を行う回転制御手段を有し、前記固定部材が前記Ｘ線撮影装置の撮影範囲外の位置にあると検出されるときには、前記回転制御手段は前記回転テーブルに固定トルクを与えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線撮影装置。
撮影対象を回転させる回転テーブルを有し、前記撮影対象を回転させた状態でＸ線撮影を行う第１の撮影と前記撮影対象を静止させた状態でＸ線撮影を行う第２の撮影とを行うことが可能なＸ線撮影装置において、
前記回転テーブルの回転動作をロックする回転ロック手段と、
前記回転ロック手段によって前記回転テーブルの回転動作がロックされているかどうかを検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記回転テーブルの回転動作がロックされていることが検出されるとき、前記第１の撮影を行えないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするＸ線撮影装置。