JPH11206745A

JPH11206745A - Ｘ線装置

Info

Publication number: JPH11206745A
Application number: JP10295633A
Authority: JP
Inventors: Oliver Dr Schuetz; シュッツオリファー
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 1999-08-03
Also published as: US6079876A; EP0910989A1; DE19746096A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】投影位置関係を簡単に求めることができかつ固
定式にも可動式にも使用できるＸ線装置を提供する。【解決手段】Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１を有し、
被検体Ｐのある範囲の異なる投影角度からの２次元投影
を撮り、次いで被検体Ｐのこの範囲の３次元像形成を行
うために変位可能なＸ線システムを備えたＸ線機器２
と、このＸ線システムに付属し、このＸ線システムの運
動に追従する少なくとも１つのカメラ１５、１６がＸ線
源１０及びＸ線受信装置１１の位置を求めるためにかつ
３次元像形成のために２次元投影の異なる投影角度を求
めるために向けられている手段１７を有する位置検出シ
ステムとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線源及びＸ線
受信装置を有し、異なる投影角度から被検体のある範囲
の２次元投影を撮り、次いで被検体のこの範囲の３次元
像を形成するために変位可能であるＸ線システムを備え
たＸ線機器と、投影位置関係を求めるための装置とを備
えたＸ線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冒頭に挙げた種類のＸ線機器は、Ｘ線源
とＸ線受信装置とを保持するために、通常、その周囲に
沿って一定の角度範囲内を電動機により変位可能（軌道
運動）なようにＸ線機器の保持部に支持されているＣ形
弓状体を備えている。例えば生体の身体部分の、３次元
像の形成のために異なる投影角度からの２次元投影を、
Ｃ形弓状体を備えたＸ線機器により得るために、Ｃ形弓
状体は、適当に設置された後、生体の身体部分の２次元
投影を撮る際に検査される生体に対して相対的にその周
囲に沿って変位される。Ｃ形弓状体の変位運動中にＸ線
システムによって撮られた２次元投影から、次いで生体
の身体部分の３次元像が形成される。３次元像の形成
は、勿論投影位置関係を、即ちＸ線源及びＸ線受信装置
の位置及び個々の２次元投影の各々の撮影中の投影角度
を正確に知ることを前提とする。

【０００３】Ｃ形弓状体を備えた公知の固定式の及び全
く特殊に可動式のＸ線機器は、特にＣ形弓状体のその周
囲に沿った変位に関して、機械的な不安定性を持ち、こ
れによりＣ形弓状体の実際の変位運動と理想的な変位運
動とにずれが生じ、これにより投影位置関係の決定が困
難になるということが問題とされている。

【０００４】この投影位置関係の決定には次の２つの方
法が公知である。ａ）ドイツ特許出願公開第１９５１２
８１９号公報からは、通常、金属構造物を嵌め込んだプ
レキシガラスから形成されたマーカーリングを生体の検
査される身体部分の周りに配置することが公知である。
検査される身体部分の２次元投影にはこのマーカーリン
グの金属構造物が見えるので、その位置から２次元投影
のその都度の投影位置関係が計算可能である。しかしな
がら、この方法は、マーカーリングが比較的大きい直径
を持っているので、Ｘ線源とマーカーリングとの間の距
離が直径の小さいＣ形弓状体においては非常に小さい
（数センチメートル）という欠点を持っている。金属構
造物は、従って、非常に大きく拡大されて２次元投影に
映されるので、２次元投影の大きな部分が金属構造物に
よって覆われてしまう。さらに、２次元投影にはマーカ
ーリングの金属構造物の僅かな範囲しか映されないの
で、投影位置関係の決定は映された金属構造物の数が少
ないことにより困難である。ｂ）システム特性、即ち、
主としてＣ形弓状体の変位運動が高い精度で再現可能で
あるということを仮定して、本来の被検体の測定の前に
検定測定をすることが考えられる。しかしながら、この
方法は非常に時間がかかり、その上Ｃ形弓状体を備えた
機械的に補強された固定式のＸ線機器においてしか適用
できない。可動式のＸ線機器への適用は既に言及したこ
のようなＸ線機器の機械不安定性により不可能である。
なお、その際、機械的安定性は可動式のＸ線機器に対す
る可動性を制約する大きな重量増加により排除されてい
る。

【０００５】米国特許第５１０９３９７号明細書からは
可動式に構成されたコンピュータ断層撮影装置が公知で
ある。この装置の、回転中心の周りを回転し、Ｘ線源及
びＸ線受信装置を備えたＸ線システムには、このＸ線シ
ステムと共に動かされ、走査中のＸ線システムの横方向
の動きを検出するために回転中心の周りに配置された固
定リングと共に働くセンサが付設されている。これらの
センサはその際信号を発生し、その信号を評価すること
によりセンサの規定された取付け位置とリングとの間の
間隔を求めることができる。この求められたデータは次
いで断層像の形成に利用される。リングはその場合Ｘ線
源から放射されるＸ線束の伝搬通路に配置されている。

【０００６】２つの被検体相互の距離を求めるためのセ
ンサは、またドイツ特許第４３３２２５４号及びドイツ
実用新案第９４０８５６２号公報により公知である。こ
の場合、距離の検出は音響波或いは電磁波の通過時間の
測定によって行われる。

【０００７】英国特許第１５６９８８５号公報には、回
転中心の周りを回転するＸ線システムを備え、走査中の
Ｘ線システムの投影位置関係を求めるための手段を有す
るコンピュータ断層撮影装置が記載されている。この手
段は、Ｘ線システムのＸ線束の通路の外に配置され、光
源と、光電池と、光非透過性のマークを持ったリングと
を備え、これらが、Ｘ線システムが回転するときに光パ
ルスが発生されるように互いに作用している。この光パ
ルスにより像形成のための走査中の投影角度が検出され
る。

【０００８】ドイツ特許出願公開第３６０４９５５号公
報からはＸ線源とＸ線受信装置並びに寝台テーブルを有
する像形成システムを備えたＸ線診断装置が公知であ
る。この像形成システムの変位可能な構成部品には位置
発信器がポテンショメータの形で結合され、これにより
この構成部品の位置を検出する。

【０００９】ドイツ特許出願公開第１９５３５５８３号
公報にはその他に位置決め補助手段を備えたＸ線診断装
置が記載されている。その場合、Ｘ線像増幅器に、光束
を放射するための発光器が、この光束がＸ線像増幅器に
対向しているＸ線源に集束されるように設けられてい
る。このようにしてＸ線源とＸ線像増幅器との被検体に
関する位置決めがＸ線を使用することなく行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、冒
頭に挙げた種類のＸ線装置を、投影位置関係が簡単に検
出され、固定式にも可動式にも使用可能となるように構
成することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、この
課題は、Ｘ線源及びＸ線受信装置を有し、異なる投影角
度から被検体のある範囲の２次元投影を撮り、次いでこ
の被検体のこの範囲の３次元像を形成するために変位可
能であるＸ線システムを備えたＸ線機器と、このＸ線シ
ステムに付属し、このＸ線システムの動きに追従する少
なくとも１つのカメラ、及びこのカメラに関して位置固
定され、前記Ｘ線システムから分離して配置され、前記
カメラがＸ線源、Ｘ線受信装置の位置を検出するために
かつ３次元像形成のため２次元投影の異なる投影角度を
求めるために向けられている手段を有する位置検出シス
テムとを備え、この手段と前記カメラとがＸ線源から出
るＸ線束の外に配置されているＸ線装置により解決され
る。この発明は、位置検出システムのカメラと手段と
を、Ｘ線源から出るＸ線束がそれらに当たらないように
配置することによって、投影位置関係を求めるためにＸ
線束が当たるように構成された公知の装置に対して、投
影位置関係の検出が簡単になる、何となれば２次元投影
における投影位置関係を求めるために構造物の適切に評
価可能な映像の問題が発生しないからである、という考
えから出発している。なお、これにより、また投影位置
関係の検出精度も改善される。というのは、前記カメラ
及び手段による投影位置関係の検出は公知の装置におけ
るように２次元投影に映された装置の小さな構造物を評
価することに基づくのではないからである。

【００１２】このカメラもまたこの手段も２次元投影に
は映されないことによって、２次元投影にはＸ線に活性
な構造物が放射線により検査され表示される被検体の範
囲と重なることは発生しない。このようにして撮影され
た２次元投影から生体の、身体に馴染まない構造物から
免れた３次元像の形成も簡単化される。投影位置関係を
決定するカメラ及び手段はその上可動式並びに固定式の
Ｘ線装置に対しても適しており、投影位置関係を決定す
るためのＸ線システムの変位の際のＸ線機器の機械的不
安定性は重要ではない。

【００１３】カメラ像の評価により、即ち直接の（例え
ば電気機械的な）、或いは間接の（例えば電気光学的
な）距離測定に無関係に投影角度を検出するのは、その
上、機械的構成部品における磨耗現象もしくは電気的異
常信号のような異常が投影角度の正確な検出を妨げるこ
とがないという利点を持っている。

【００１４】この発明の特に良好な実施態様によれば、
Ｘ線源及びＸ線受信装置にはそれぞれ手段に向けられた
少なくとも各１つのカメラが配置される。その手段はこ
の発明の別の実施態様によりマーカーリングを含む。こ
のマーカーリングは、その場合、投影位置関係を求める
ために設けられているＸ線に活性な構造物を備えていな
い点で、公知のマーカーリングとは区別され、このマー
カーリングはそれ自体がＸ線に活性な材料、例えば特殊
鋼から作られる。Ｘ線源及びＸ線受信装置に配置され、
Ｘ線システムの変位運動中それと共に動かされるカメラ
は、２次元投影の撮影と同期しているマーカーリングの
周囲からのカメラ撮影により、Ｘ線源及びＸ線受信装置
の位置が固定の例えばデカルト座標系において検出され
るように固定のマーカーリングに向けられている。固定
の座標系における固定のマーカーリングの位置、及びＸ
線源及びＸ線受信装置に対するカメラの相対位置はその
場合知られている。各２次元投影に対して求められた、
座標系におけるＸ線源及びＸ線受信装置の位置により、
３次元像形成のための２次元投影の対応の投影角度が求
められる。

【００１５】この発明の１つの実施態様において、マー
カーリングはその周囲に沿って規定された、即ちシステ
ム的に作られた表面構造物を備えている。マーカーリン
グのこの表面構造物を２次元投影の撮影と同時にカメラ
により撮ることにより、Ｘ線源及びＸ線受信装置のマー
カーリングに対する相対位置の一義的な同一性の確認
を、従って２次元投影に属する投影角度の検出が可能と
なる。なお、投影角度の大まかな決定はまたＸ線機器の
位置発信器によって行い、これに続いてカメラによって
撮影されたマーカーリングの表面構造物を分析して、投
影角度の微細決定を行うこともできる。その場合、マー
カーリングの表面構造物は約３０°乃至４０°の角度範
囲にわたってそれぞれ異なって形成し、これをマーカー
リングの全範囲にわたって周期的に繰り返すようにする
ことで充分である。

【００１６】この発明の１つの実施態様によれば、マー
カーリングはその周囲に沿って規定されて、即ちシステ
ム的に配置され、電気的に駆動される光学的活性素子を
備えている。この発明のさらに別の実施態様ではマーカ
ーリングはその周囲に沿って規定されて配置された赤外
線光源及び／又は例えばカメラに配置された赤外線光源
で照らされ赤外光を反射する受動的赤外線素子を備えて
いる。この規定されて配置された素子及び／又は赤外線
光源及び／又は照らされた赤外線素子をカメラにより、
２次元投影を撮る時に同時に撮ることによってもマーカ
ーリングの周囲に沿ったその配置から２次元投影の各１
つの時点における投影位置関係の一義的な決定が可能で
ある。これらの素子、赤外線光源及び赤外線素子の、マ
ーカーリングの周囲に沿った周期的な配置の仕方は、表
面構造物と同様に行うことができる。なお、赤外線光源
の使用はこれに対応した赤外線カメラの使用を前提とす
る。

【００１７】この発明の特に好ましい実施態様において
は、マーカーリングは２つの分離及び結合可能なリング
部分を備えている。これは、この発明の異なる実施態様
のように、一方のマーカーリングが被検体を載せる寝台
に配置されているときに特に有利である。この場合、他
方のリング部分は、寝台に横たわっている被検体の一連
の２次元投影を作成しようとするときにのみ、一方のリ
ング部分に結合される。その他の場合には他方のリング
部分は省略されるので、他の検査には邪魔にならず、寝
台は自由に接近できる。

【００１８】なお、投影角度の検出は、Ｘ線源及びＸ線
受信装置に互いに相対的に場所的に規定されて配置さ
れ、互いに相対的に場所的に規定されて配置された受信
及び送信装置とで共に動作する送信及び受信装置によっ
ても可能である。例えば、特にマーカーリングを含むの
がよい固定的手段に、場所的に規定されて、即ちそれら
の状態が互いに相対的である、マーカーリングの周囲に
わたって分配されて配置された複数の受信装置が、そし
てＸ線源及びＸ線受信装置には例えばそれぞれ少なくと
も２つの送信装置がその変位運動の際にＸ線源及びＸ線
受信装置と共に動かされ、互いに相対的に場所的に規定
されて配置されている。種々の２次元投影における投影
位置関係を決定するために送信装置は同時に２次元投影
を撮るときと同時に、この発明の実施例によれば、特に
音響波（例えば超音波）、或いは電磁波（特に光波、マ
イクロ波）を送り出し、これを受信器が受信する。この
受信された超音波、光波或いはマイクロ波の評価は２次
元投影の各１つの間のＸ線源及びＸ線受信装置の正確な
位置の決定を可能にするので、それぞれＸ線源及びＸ線
受信装置の求められた位置から２次元投影の各々の投影
角度が計算可能である。その場合、特に、送信ー受信装
置間の超音波、光波或いはマイクロ波の位相及び／又は
経過時間が求められ、評価される。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明の実施例を添付の概略図
面において説明する。図面において、図１はＣ形弓状体
を備えた可動式のＸ線機器と位置検出システムとを備え
たこの発明によるＸ線装置の第一の実施例を、図２は図
１の装置を矢ＩＩの方向に見た図を、図３はこの発明に
よるＸ線装置の第二の実施例の一部を、図４はこの発明
によるＸ線装置の第三の実施例の一部を、図５は投影角
度を検出する他の方法を行う装置一部を示す。

【００２０】図１はＣ形弓状体付きのＸ線機器２を備え
たこの発明によるＸ線装置１を示す。Ｃ形弓状体付きの
Ｘ線機器２は車輪３を備えた機器台車４を備えている。
Ｘ線機器２は、図１では模式的にしか示されていない昇
降装置５を備え、この昇降装置は縦軸線Ａを持つ柱状体
６を備え、この縦軸線の回りを柱状体６が二重矢αの方
向に回転可能である。柱状体６には保持部７が配置さ
れ、この保持部には等距離中心Ｉを持つＣ形弓状体９を
支持するための支持部８が配置されている。このＣ形弓
状体９はその両端に互いに対向してＸ線源１０とＸ線受
信装置１１とを備え、これらはＸ線源１０から出るＸ線
束の中心ビームがほぼＸ線受信装置１１の真ん中に当た
るように互いに相対的に配置されている。Ｃ形弓状体９
は、それ自体公知のように、二重矢ａの方向にその周囲
に沿って、その方法は図示されていないが、電動式に変
位可能に支持部８に支持されている。支持部８は、それ
自体公知のように、保持部７と支持部８との共通軸線Ｂ
を中心に回転可能（二重矢βを参照、角回転）で、軸線
Ｂの方向に変位可能（二重矢ｂ参照）に保持部７に支持
されている。支持部８及び保持部７を介して昇降装置５
の柱状体６に結合されているＣ形弓状体９は、昇降装置
５により機器台車４に対して相対的に垂直に変位可能で
ある。

【００２１】Ｃ形弓状体付きのＸ線機器２は、この実施
例の場合、図には模式的にしか示されていない寝台１２
に横たわっている被検体Ｐの身体部分の３次元像を作る
ためのものである。この３次元像は、Ｘ線源１０及びＸ
線受信装置１１を備えたＸ線システムにより得られる異
なる投影方向からの２次元投影から形成され、Ｃ形弓状
体を備えたＸ線機器２の支持台１４に配置されているモ
ニター１３に表示される。

【００２２】異なる投影角度から２次元投影を撮るため
にＸ線システムを保持するＣ形弓状体９はその周囲に沿
って二重矢ａの方向に約２００°の角度範囲内で検査さ
れかつ映される被検体Ｐの身体部分の回りを電動式に変
位され、この変位運動中に被検体Ｐの身体部分の約５０
乃至１００回の２次元投影がＸ線システムにより異なる
投影角度から撮られる。

【００２３】２次元投影から被検体Ｐの身体部分の３次
元像を形成するために絶対的に必要である、Ｘ線源１
０、Ｘ線受信装置１１の異なる位、及び連続した２次元
投影の際のそれぞれの投影角度を正確に検出するため
に、Ｘ線源１０はその側方に配置されたカメラ１５（図
２参照）を、Ｘ線受信装置１１はその側方に配置された
カメラ１６（図２参照）を、そして寝台１２はマーカー
リング１７を備えている。このカメラ１５、１６及びマ
ーカーリング１７は位置検出システムの要素である。

【００２４】マーカーリング１７は２つのリング部分１
７．１及び１７．２を備え、それらは位置１８．１及び
１８．２で結合並びに互いに分離可能である。リング部
分１７．１は、図１では詳細に示されていないが、寝台
１２の両側に存在するレールに固定され、このレールに
沿って変位可能である。被検体Ｐの身体部分の一連の２
次元投影を撮る場合リング部分１７．２は位置１８．
１、１８．２でリング部分１７．１に結合され、それに
よりマーカーリング１７は被検体Ｐを包囲する。マーカ
ーリング１７は、その円周の上に、規定された、即ちシ
ステム的に形成された、図２において著しく概略的に示
された表面構造物ＯＳを備えている。この表面構造物Ｏ
Ｓによりマーカーリング１７の周囲に関した位置の一義
的な確認が可能である。

【００２５】被検体Ｐの身体部分の一連の２次元投影を
その３次元像形成のため撮る経過中においてＣ形弓状体
を備えたＸ線機器２は被検体Ｐの検査される身体部分に
相応して相対的に位置決めされる。マーカーリング１７
は、Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１に配置されたカメ
ラ１５、１６がマーカーリング１７の周囲に向くよう
に、寝台１２のレールに沿って相対的に変位される。こ
のようにしてカメラ１５、１６はカメラ１５、１６の可
視範囲にあるマーカーリング１７の表面構造物ＯＳを撮
ることができる（図２の一点鎖線参照）。Ｘ線源１０に
対するカメラ１５の位置、Ｘ線受信装置１１に対するカ
メラ１６の位置、並びにＸ線源１０及びＸ線受信装置１
１の位置を表示するために設けられた、固定の、例えば
デカルト座標系におけるマーカーリング１７の位置はそ
の場合知られている。

【００２６】カメラ１５、１６の撮影はＣ形弓状体を備
えたＸ線機器２の制御・計算装置１９に導かれる。Ｃ形
弓状体９の電動式による変位運動を制御し、また２次元
投影の撮影を行わせる制御・計算装置１９はまた各２次
元投影の時点で映された、カメラ１５、１６のカメラ像
を評価する。制御・計算装置１９はカメラ１５、１６の
その都度の調整及びマーカーリング１７の撮影された表
面構造物ＯＳを参照してＸ線源１０及びＸ線受信装置１
１のマーカーリング１７からの距離及びマーカーリング
１７への方向を求める。この制御・計算装置１９にはデ
カルト座標系におけるマーカーリング１７の位置並びに
Ｘ線源１０に対するカメラ１５の位置及びＸ線受信装置
１１に対するカメラ１６の位置が知られているから、制
御・計算装置１９は各２次元投影に対して求められた距
離及び指向方向を基にしてＸ線源１０、Ｘ線受信装置１
１の正確な位置、及びこれに属する、マーカーリング１
７に関する投影角度を求めることができる。この求めら
れた位置は例えば、既に述べたように、マーカーリング
１７の位置が知られている固定のデカルト座標系に関し
て表される。

【００２７】マーカーリング１７は、好ましくは、変形
に対して安定している材料、例えば特殊鋼から形成さ
れ、手術室において適用する際に滅菌可能に構成され
る。

【００２８】なお、Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１の
マーカーリング１７に対する方向付けの粗決定は、図１
には示されていないが、Ｃ形弓状体９に付属したＸ線機
器２の位置発信器により行い、他方、微細な調整はマー
カーリング１７の表面構造物ＯＳのカメラ撮影の評価に
より行う。従って、マーカーリングの表面構造物ＯＳ
は、例えば３０°乃至４０°の角度範囲にのみ異なって
形成するだけで充分である。この表面構造物ＯＳは、そ
の場合、マーカーリング１７の全周にわたって周期的に
繰り返して設けられる。マーカーリング１７はしかしま
たその全周にわたって互いに異なっている表面構造物Ｏ
Ｓを備えることもできる。

【００２９】それ故、このようにして、各２次元投影ご
とにＸ線源１０及びＸ線受信装置１１のそれぞれの位置
が、従ってその都度の投影角度が求められる。なお、Ｃ
形弓状体９の電動機による変位のため、２次元投影の始
動のため及びカメラ信号を伝達するために制御信号を伝
達する信号線は図には示されていない。

【００３０】図３はこの発明によるＸ線装置の第二の実
施例の一部を示し、この場合図３に示したＸ線装置にお
いて図１で示したＸ線装置の構成部品と同一である構成
部品は同一の符号を備えている。

【００３１】この実施例の場合Ｘ線源１０及びＸ線受信
装置１１はそれぞれ２つのカメラを備えている。即ち、
カメラ２０、２１は、マーカーリング１７の周囲の、そ
れぞれカメラ２０、２１により撮られる範囲ができるだ
け遠くに離れているようにＸ線源１０に配置されてい
る。カメラ２２、２３は、これに対して、Ｘ線受信装置
１１に、マーカーリング１７の周囲のほぼ同じ範囲がこ
れらのカメラによって検出されるように配置されてい
る。Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１におけるカメラ２
１乃至２３の配置は、Ｘ線源１０、Ｘ線受信装置１１の
位置決定及びこれに属する投影角度の精度が付加的に得
られた情報に基づいて改善されるように選ばれている。
その場合、カメラ２０、２１はカメラ２２、２３と同様
に互いに相対的に配置される。同様にカメラ２２、２３
もカメラ２０、２１と同様に互いに相対的に配置され
る。

【００３２】図４はこの発明によるＸ線装置の第三の実
施例の一部を示し、この例においてはＸ線装置の第二の
実施例と異なり、マーカーリング１７はマーカーリング
２４によって置き換えられている。このマーカーリング
２４は、その周囲に沿って、規定されて配置され電気的
に駆動される光学的活性素子を備えている。これらの光
学的活性素子は互いに規定された位置的に一義的な関係
にある。光学的活性素子は例えば発光ダイオード２５で
ある。先に述べた実施例におけるように、カメラ２０乃
至２３は一連の２次元投影において１つの各２次元投影
の時点にマーカーリング２４の周囲上の光学的活性素子
の表面構造物を撮影する。図４には示されていない制御
・計算ユニット１９は、先に記載されたように、各２次
元投影に対してカメラ２０乃至２３のそれぞれの調整及
びマーカーリング２４の周囲の上の光学的活性素子の撮
影された表面構造物に基づき、Ｘ線源１０及びＸ線受信
装置１１のマーカーリング２４からの距離及びマーカー
リング２４に対するその方向を求める。制御・計算ユニ
ット１９には、先に記載した実施例の場合のように、デ
カルト座標系におけるマーカーリング２４の位置並びに
Ｘ線源１０に相対的なカメラ２０、２１の位置及びＸ線
受信装置１１に対して相対的なカメラ２２、２３の位置
が知られているので、制御・計算ユニット１９は、各２
次元投影に対して求められた距離及び方向に基づき、Ｘ
線源１０、Ｘ線受信装置１１の正確な位置並びにそれに
属する投影角度をデカルト座標系において求めることが
できる。このように求められた投影位置関係は被検体Ｐ
の身体部分の３次元像の形成に利用され、この３次元像
は既に述べたようにＣ形弓状体２のモニター１３に映さ
れる。

【００３３】なお、発光ダイオード２５の代わりに、マ
ーカーリング２４の周囲にわたって赤外線光源及び／又
は例えばカメラ２０乃至２３に配置された赤外線光源で
照らされ赤外光を反射する受動的赤外線素子を設けるこ
ともできる。赤外線光源を使用する場合には、勿論、カ
メラ２０乃至２３の代わりに赤外線信号を受けるための
対応の赤外線カメラが設けられる。

【００３４】目的に適っている場合には、電気的に駆動
される光学的活性素子はまた赤外線光源及び受動的赤外
線素子をマーカーリング２４の周囲にわたって組み合わ
せることもできる。

【００３５】なお、マーカーリング２４は、マーカーリ
ング１７と同様に、位置１８．１及び１８．２で結合可
能なもしくは分解可能な２つのリング部分２４．１並び
に２４．２を備えている。リング部分２４．１は寝台１
２の図４には示されていないレールに固定されている。
マーカーリング２４は、図示されていないが発光ダイオ
ード２５にエネルギーを供給するために電気的に接続さ
れている。

【００３６】図５は投影角度を求める他の装置の一部を
示す。先に記載した装置とは異なり、Ｘ線源１０及びＸ
線受信装置１１に配置されるカメラは、互いに相対的
に、空間的に規定されて配置された送信装置２６、２７
及び２８、２９によって、そしてマーカーリング２４
は、互いに相対的に、空間的に規定されて配置された受
信装置３１を備えたマーカーリング３０によって置き換
えられている。この実施例では送信装置は超音波送信器
２６乃至２９であり、受信装置は超音波受信器３１であ
る。マーカーリング３０に配置された超音波受信器３１
はＸ線システムに関して固定であるが、超音波送信器２
６乃至２９はＣ形弓状体９がその周囲に沿って変位運動
する際にこのＸ線システムと共にに動かされる。

【００３７】図５には示されていない制御・計算ユニッ
ト１９は、先に記載した実施例の場合のように、Ｃ形弓
状体９を電動機により変位させると共にまた２次元投影
の撮影を始動させるものであるが、それぞれ２次元投影
の始動と同時に行われる、超音波送信器２６乃至２９の
超音波の発生をも制御する。このようにして各２次元投
影に対してそれに対応するＸ線源１０及びＸ線受信装置
１１の位置及び従ってその都度の投影角度が求められ
る。

【００３８】超音波送信器２６乃至２９は好ましくは異
なる周波数で駆動されるのがよく、その場合超音波受信
器３１で受信される超音波は一義的に超音波送信器２６
乃至２９の１つに割り当てられる。

【００３９】超音波送信器２６乃至２９が２次元投影を
行う際に超音波を同時にでなく、短い規定された時間間
隔で順次送信する場合、超音波送信器２６乃至２９は同
一の送信周波数で駆動されることもできる。この場合も
また、超音波受信器３１で受信される超音波は超音波送
信器２６乃至２９の１つに一義的に付属される。

【００４０】超音波送信器２６乃至２９及び超音波受信
器３１はＸ線システムの変位運動に適合した指向特性を
持っている。このようにして超音波受信器３１側の信号
評価を妨げる外部信号の受信は減少され、超音波送信器
２６乃至２９の必要な送信パワーは等方向に放射する超
音波送信器に対して減少される。

【００４１】２次元投影におけるＸ線源１０及びＸ線受
信装置１１の、固定の、例えばデカルト座標系に関する
その都度の位置を正確に求めるために、特に超音波受信
器３１の少なくとも３つがＣ形弓状体９の変位運動中の
Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１に付属する超音波送信
器２６乃至２９の超音波をそれぞれ受ける、即ち、例え
ば超音波送信器２６から出る超音波は少なくとも３つの
超音波受信器によって受信されねばならない。

【００４２】超音波受信器３１によって受信された超音
波は続いて制御・計算ユニット１９に供給され、これに
より特に２次元投影に属するその都度の超音波の位相及
び／又は経過時間が求められる。超音波の経過時間は周
囲温度に関係するから、図には示されていないが、この
制御・計算ユニット１９に周囲温度の測定ユニットが接
続され、この周囲温度は超音波の経過時間を求める際に
補償計算において考慮される。

【００４３】受信された超音波の位相及び／又は経過時
間情報により、制御・計算ユニット１９は各２次元投影
の際に各超音波送信器２６乃至２９に対して、それぞれ
の超音波送信器２６乃至２９から送出された超音波を受
信した超音波受信器３１までの距離を計算する。制御・
計算ユニット１９にはマーカーリング３０の位置もしく
はデカルト座標系における超音波受信器３１の位置並び
に超音波送信器２６、２７のＸ線源１０に相対する位置
及び超音波送信器２８、２９のＸ線受信装置１１に相対
する位置が知られているので、制御・計算ユニット１９
は２次元投影に対して求められた距離によりＸ線源１０
及びＸ線受信装置１１の正確な位置及び投影角度を各２
次元投影に対する固定の座標系に関して正確に求めるこ
とができる。

【００４４】超音波送信器は、なお、必ずしもＸ線源及
びＸ線受信装置に、超音波受信器はマーカーリングに配
置される必要はない。寧ろ、超音波送信器はマーカーリ
ングにも、また超音波受信器はＸ線源及びＸ線受信装置
に配置することができる。

【００４５】Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１にそれぞ
れ１つしか超音波送信器が設けられていないときには、
正確な位置決めのためににそれぞれ超音波受信器３１の
少なくとも３つがＸ線源１０及びＸ線受信装置１１に属
する超音波送信器２６乃至２９の超音波をＣ形弓状体９
の変位運動中に受信せねばならない。

【００４６】Ｘ線源及びＸ線受信装置の正確な位置決定
のためには、しかしながら、３つ以上の超音波送信器が
Ｘ線源及びＸ線受信装置に設けられ、その超音波が超音
波受信器の少なくとも１つによって受信される。

【００４７】Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１の位置決
定のために設けられた超音波送信器及び超音波受信器の
数はこの実施例で使用された数と異なることもできる。
さらに、超音波送信器及び超音波受信器の設置はただ例
として理解されるものであり、他の形に構成することも
できる。

【００４８】なお、マーカーリング３０も、マーカーリ
ング１７、２４のように、２つの分離及び結合可能なリ
ング部分３０．１及び３０．２から構成され、それに応
じて寝台１２に配置されている。超音波受信器３１への
エネルギーの供給及び信号の伝達のためにマーカーリン
グ３０は図示されていないが電気的に接続される。

【００４９】超音波送信器２６乃至２９及び超音波受信
器３１の代わりに、Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１の
投影位置関係を決定するために他の音響波或いは電磁
波、例えば光或いはマイクロ波で動作する送信器及び受
信器を設けることもできる。

【００５０】この場合、投影位置関係の検出は送信装置
と受信装置との間のマイクロ波又は光の位相及び／又は
経過時間を検出することによっている。位相及び／又は
経過時間情報を基にして、超音波を使用した場合のよう
に、送信ー受信装置間の距離が決定され、従ってＸ線源
１０及びＸ線受信装置１１の、各２次元投影の際のマー
カーリングに相対的な正確な位置及び方向が求められ
る。投影位置関係の決定のために光波を使用した場合、
好適な光信号源としてレーザーダイオード、発光ダイオ
ード或いはスーパルミネセンスダイオードが、そしてマ
ーカーリングの上に配置される検出手段としてはダイオ
ード或いはアバランシェ・ホトダイオードがすめられ
る。

【００５１】この発明によるＸ線装置は、ここでは、Ｃ
形弓状体を備えた可動式のＸ線機器２の例で説明した。
しかしながら、Ｘ線源１０及びＸ線受信装置１１の位置
決定のための位置検出システムの使用は、このようなＣ
形弓状体を備えた可動式のＸ線機器２に限定されず、固
定式のＸ線機器においても可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｃ形弓状体を備えた可動のＸ線機器及び位置検
出システムを備えたこの発明によるＸ線装置の第一の実
施例の概略図。

【図２】図１の装置の矢ＩＩの方向の平面図。

【図３】この発明によるＸ線装置の第二の実施例の部分
図。

【図４】この発明によるＸ線装置の第三の実施例の部分
図。

【図５】投影角度を求める他の方法を実現する構成の部
分図。

【符号の説明】

１Ｘ線装置２Ｘ線機器３車輪４機器台車５昇降装置６柱状体７保持部８支持部９Ｃ形弓状体１０Ｘ線源１１Ｘ線受信装置１２寝台１３モニター１４ホルダー１５、１６カメラ１７マーカーリング１７．１、１７．２リング部分１８．１、１８．２位置１９制御・計算ユニット２０、２１カメラ２２、２３カメラ２４マーカーリング２４．１、２４．２リング部分２５発光ダイオード２６、２７超音波送信器２８、２９超音波送信器３０．１、３０．２リング部分３１超音波受信器Ａ縦軸線Ｂ軸線Ｉ等距離中心ＯＳ表面構造物Ｐ被検体ａ、ｂ変位方向 α、β 回転方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線源（１０）及びＸ線受信装置（１１）
を有し、異なる投影角度から被検体（Ｐ）のある範囲の
２次元投影を撮り、次いで被検体（Ｐ）のこの範囲の３
次元像を形成するために変位可能であるＸ線システムを
備えたＸ線機器（２）と、このＸ線システムに付属し、
このＸ線システムの運動に追従する少なくとも１つのカ
メラ（１５、１６、２０〜２３）、及びこのカメラ（１
５、１６、２０〜２３）に関して位置固定され、前記Ｘ
線システムから分離して配置され、前記カメラ（１５、
１６、２０〜２３）がＸ線源（１０）、Ｘ線受信装置
（１１）の位置を求めるためにかつ３次元像形成のため
の２次元投影の異なる投影角度を求めるために向けられ
ている手段（１７、２４）を有する位置検出システムと
を備え、前記カメラ（１５、１６、２０〜２３）と前記
手段（１７、２４）とがＸ線源（１０）から出るＸ線束
の外に配置されていることを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】Ｘ線源（１０）及びＸ線受信装置（１１）
に、手段（１７、２４）に向けられた、少なくとも各１
つのカメラ（１５、１６、２０〜２３）が配置されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】手段がマーカーリング（１７、２４）を含
むことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】マーカーリング（１７）がその周囲に沿っ
て規定された表面構造物を備えていることを特徴とする
請求項３に記載の装置。
【請求項５】マーカーリング（２４）がその周囲に沿っ
て規定されて配置された電気的に駆動される光学的活性
素子（２５）を備えていることを特徴とする請求項３又
は４の１つに記載の装置。
【請求項６】マーカーリング（２４）がその周囲に沿っ
て規定されて配置された赤外線光源及び／又は赤外線光
源で照らされる受動的赤外線素子を備えていることを特
徴とする請求項３乃至５の１つに記載の装置。
【請求項７】マーカーリング（１７、２４）が２つの分
離及び結合可能なリング部分（１７．１、１７．２、２
４．１、２４．２）を備えていることを特徴とする請求
項３乃至６の１つに記載の装置。
【請求項８】一方のリング部分（１７．１、２４．１）
が被検体（Ｐ）を載せる寝台（１２）に配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。