JP5652474B2

JP5652474B2 - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JP5652474B2
Application number: JP2012511519A
Authority: JP
Inventors: 智晴奥野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2031-03-07
Also published as: US20130039465A1; CN102858250A; JPWO2011132359A1; CN102858250B; WO2011132359A1; US9050023B2

Description

この発明は、Ｘ線撮影を行うＸ線撮影装置に係り、特に、複数のＸ線画像を合成する技術に関する。

従来、この種の装置として、被検体とＸ線管（Ｘ線照射手段）との間の撮影距離を固定し、１枚毎のＸ線管からの曝射範囲およびＸ線検出器（Ｘ線検出手段）の位置を長尺撮影範囲の間での重ね合わせを考慮して曝射毎にＸ線検出器を移動させる（例えば、特許文献１〜３参照）。

このときの撮影方法として、上述の特許文献２の従来技術や特許文献３のように、曝射毎にＸ線管の焦点位置をＸ線検出器と平行に動かす方法と、上述の特許文献１、２のように、Ｘ線管の焦点位置を固定してＸ線検出器にＸ線が入射されるように曝射毎にＸ線管の曝射角度を変える方法とがある。その後、曝射毎に得られた複数の連続したＸ線画像を移動方向に合成することで、長尺領域のＸ線画像（長尺Ｘ線画像）を得ることができる。

長尺撮影範囲を決定するには、例えば図１２に示すような手法で行う。図１２に示すように、照光機としてラインマーカ１０１を取り付けたＸ線管１０２を所定の位置に移動させて、被検体ＭとＸ線管１０２との間の撮影距離Ｄを決定する。次に、その位置でＸ線管１０２の焦点を固定した状態でＸ線管１０２を傾けることで、ラインマーカ１０１も傾く。Ｘ線管１０２を傾けて、撮影範囲の上端または下端をそれぞれラインマーカ１０１によって照らした後に位置決定ボタン（例えばＸ線管１０１に取り付けられたタッチパネル上のボタン）を押下することで上端・下端に対応した各位置を決定する。決定された撮影距離Ｄと、上端または下端を照光したときのＸ線管１０１の角度α，βから幾何学的に撮影範囲Ｌを算出して決定することができる。実際のＸ線画像を取得するときには、Ｘ線検出器１０３にＸ線が入射されるようにＸ線検出器１０３を動かす。

実際のＸ線画像を取得する撮影を行う際には、撮影距離Ｄと撮影範囲Ｌとを決定した後で、オペレータは曝射ボタンを押下することでＸ線管１０２を傾けて、傾けたＸ線管１０２から照射されたＸ線が入射されるようにＸ線検出器１０３を１枚目の曝射位置にまで移動させて、撮影が可能となる。１回目の曝射位置で取得された１枚目のＸ線画像の撮影が終了すると、Ｘ線管１０２を傾けて、Ｘ線検出器１０３を２枚目の曝射位置にまで移動させる。同様に、長尺撮影の範囲がカバーできる枚数を取得するまで、Ｘ線管１０２を傾けてＸ線検出器１０３を移動させてＸ線画像を取得する撮影を繰り返す。なお、Ｘ線画像を合成する際には、隣接するＸ線画像では一部重複している。

Ｘ線管１０２またはＸ線検出器１０３の移動可能範囲は機械的に制限されている。例えば、被検体を立位姿勢の状態でＸ線撮影を行う場合には、Ｘ線検出器１０３は立位スタンドに保持されているが、立位スタンドの支柱のストロークにより移動可能範囲は制限されている。したがって、長尺撮影の撮影範囲も制限されている。そこで、上述の長尺撮影の撮影範囲の決定操作において、どこまでが長尺撮影範囲として撮影可能な範囲なのかを把握するために、上端または下端の位置決定を行う際に上述の位置決定ボタンの表示形状を変化させる等でオペレータに通知する。具体的には、ボタンの色を上述のタッチパネルの背景色に変えて非表示にしたり、あるいはボタンの形状を変えてオペレータに通知する。
特開２００４−３５８２５４号公報特開２００７−１３５６９２号公報特開２００７−１８５２０９号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、上述の簡単な操作で長尺撮影範囲の上端および下端を決定することができるものの、上端や下端を決定する際に、照光機により被検体に照射された光および上述の位置決定ボタンの形状を同時に注視しながら操作する必要がある。したがって、実際には操作が非常に煩雑なものとなってしまうという問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、撮影範囲を決定する際の操作を容易に行うＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線撮影を行うＸ線撮影装置であって、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、複数のＸ線画像を合成する画像合成手段と、被検体に光を照射する光照射手段と、前記画像合成手段で合成される画像の撮影範囲の端部を前記光照射手段による光照射により決定する端部決定手段と、予め設定された撮影可能範囲を超えると前記光照射手段からの光を外部に照射させないように制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］この発明に係るＸ線撮影装置によれば、画像合成手段で合成される画像の撮影範囲の端部を光照射手段による光照射により端部決定手段が決定することで、撮影範囲を決定する際に、予め設定された撮影可能範囲を超えると光照射手段からの光を外部に照射させないように制御手段が制御する。したがって、操作者（オペレータ）は、撮影範囲を決定する際には光照射手段からの光のみを見ながら操作を行えばよく、操作は容易となる。その結果、撮影範囲を決定する際の操作を容易に行うことができる。

上述の予め設定された撮影可能範囲は、Ｘ線照射手段の移動可能範囲に基づいて設定されてもよいし、Ｘ線照射手段の曝射可能範囲に基づいて設定されてもよいし、あるいはＸ線検出手段の移動可能範囲に基づいて設定されてもよい。これら機械的な制限に基づいて撮影可能範囲を予め設定して、光照射の制御に用いればよい。

また、予め設定された撮影可能範囲を超えると光照射手段からの光を外部に照射させないように制御するには、光照射手段を消灯させることで実現してもよいし、光照射手段からの光を遮断する遮断手段を備え、遮断手段が光を遮断することで実現してもよい。

この発明に係るＸ線撮影装置によれば、予め設定された撮影可能範囲を超えると光照射手段からの光を外部に照射させないように制御手段が制御することで、操作者（オペレータ）は、撮影範囲を決定する際には光照射手段からの光のみを見ながら操作を行えばよく、撮影範囲を決定する際の操作を容易に行うことができる。

実施例に係るＸ線撮影装置の概略図である。実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図である。（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線管にラインマーカを配設したときの概略図である。Ｘ線管の移動可能範囲に基づいて撮影可能範囲を設定するときの模式図である。Ｘ線管の曝射可能範囲に基づいて撮影可能範囲を設定するときの模式図である。フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の移動可能範囲に基づいて撮影可能範囲を設定するときの模式図である。一連の光照射による撮影範囲の決定の流れを示すフローチャートである。撮影範囲の決定後での長尺撮影の模式図である。長尺撮影での複数のＸ線画像を合成するときの模式図である。変形例に係る撮影範囲の決定後での長尺撮影の模式図である。（ａ）はＸ線管にハロゲンランプを配設したときの概略図、（ｂ）はＸ線管にＬＥＤを配設したときの概略図である。長尺撮影における撮影範囲を決定するときの手法の概略図である。

６ … Ｘ線画像処理部
２２ … Ｘ線管
２２ａ … コリメータ（Ｘ線絞り）
２８，３６，４６ … 制御部
２９ … ラインマーカ
２９ａ … ハロゲンランプ
２９ｂ … ＬＥＤ（light emitting diode）
３２，４２ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
Ｌ … 撮影範囲
Ａ … 上端位置
Ｂ … 下端位置

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線撮影装置の概略図であり、図２は、実施例に係るＸ線撮影装置のブロック図であり、図３は、Ｘ線管にラインマーカを配設したときの概略図である。本実施例では、Ｘ線検出手段としてフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）を例に採って説明するとともに、光照射手段としてラインマーカを例に採って説明する。

図１に示すように、本実施例に係るＸ線撮影装置１は、天井に沿って移動可能にＸ線管２２を懸垂支持するＸ線管懸垂ユニット２、被検体Ｍを立位姿勢の状態でＸ線撮影を行うＸ線撮影スタンドユニット３および被検体Ｍを臥位姿勢の状態でＸ線撮影を行う臥位テーブルユニット４とを備えている。図２に示すように、Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４は互いに通信ケーブル５によって電気的に接続されており、この通信ケーブル５によって、Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４は互いに通信可能に構成される。

その他に、図２に示すように、本実施例に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線画像処理部６を備えている。後述するフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）２２、３２で検出されて得られた複数のＸ線画像をＸ線画像処理部６に送り込み、Ｘ線画像処理部６は、当該複数のＸ線画像を合成する。Ｘ線画像処理部６は、この発明における画像合成手段に相当する。

Ｘ線管懸垂ユニット２は、図１に示すように、天井に沿って移動可能で上下に伸縮可能な支柱２１と、その支柱２１により支持され向きが調整可能なＸ線管２２とを備えている。また、Ｘ線管懸垂ユニット２は、図２に示すように、Ｘ線管２２の位置や角度を検出する位置検出部２３と、位置検出部２３や後述する位置検出部３３，４３により得られた位置情報のアナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２４とを備えている。その他に、Ｘ線管懸垂ユニット２は、メモリ部２５と入力部２６と出力部２７と制御部２８とを備えている。Ｘ線管２２は、この発明におけるＸ線照射手段に相当する。

Ｘ線撮影スタンドユニット３は、図１に示すように、被検体Ｍを立位姿勢で支持する立位スタンド３１と、この立位スタンド３１に搭載され上下に昇降移動可能なフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３２とを備えている。また、Ｘ線撮影スタンドユニット３は、図２に示すように、ＦＰＤ３２の位置を検出する位置検出部３３と、位置検出部３３により得られた位置情報のアナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器３４とを備えている。その他に、Ｘ線撮影スタンドユニット３は、メモリ部３５と制御部３６とを備えている。なお、Ｘ線管懸垂ユニット２と同様に、Ｘ線撮影スタンドユニット３は入力部と出力部とを備えてもよい。また、Ｘ線撮影スタンドユニット３にメモリ部３５や制御部３６を備えずに、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８が、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２などを直接的に制御してもよい。Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２、後述する臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２は、この発明におけるＸ線検出手段に相当する。

臥位テーブルユニット４は、図１に示すように、被検体Ｍを臥位姿勢で載置する臥位テーブル４１と、この臥位テーブル４１に搭載され水平移動可能なフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４２とを備えている。また、臥位テーブルユニット４は、図２に示すように、ＦＰＤ４２の位置を検出する位置検出部４３と、位置検出部４３により得られた位置情報のアナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器４４とを備えている。その他に、臥位テーブルユニット４は、メモリ部４５と制御部４６とを備えている。なお、Ｘ線管懸垂ユニット２と同様に、臥位テーブルユニット４は入力部と出力部とを備えてもよい。また、臥位テーブルユニット４にメモリ部４５や制御部４６を備えずに、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８が、臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２などを直接的に制御してもよい。

Ｘ線管懸垂ユニット２の支柱２１は、天井に沿って敷設されたレールＲに沿って移動可能である。図１の紙面の奥行き方向にも沿ってレールＲは敷設され、奥行き方向にも沿って支柱２１は移動可能である。この支柱２１は伸縮可能に構成され、この支柱２１によってＸ線管２２が支持されることにより、Ｘ線管２２は水平／昇降移動可能である。また、Ｘ線管２２は向きが調整可能である。したがって、Ｘ線撮影スタンドユニット３の立位スタンド３１の方に向けて、図１の実線に示すようにＸ線管２２を水平／昇降移動させて向きを調整して、立位姿勢でＸ線撮影を行うことが可能である。また、臥位テーブルユニット４の臥位テーブル４１の方に向けて、図１の２点鎖線に示すようにＸ線管２２を水平／昇降移動させて向きを調整して、臥位姿勢でＸ線撮影を行うことも可能である。

図２に示すように、Ｘ線管２２には位置検出部２３が配設され、その位置検出部２３によってＸ線管２２の位置や角度を検出する。位置検出部２３は例えばポテンショメータで構成され、Ｘ線管２２の移動や回転移動に伴ってポテンショメータの抵抗値が変化し、その抵抗値に伴って基準電圧に対して出力電圧が変化する。この出力電圧はアナログ電圧であって、ポテンショメータにより得られた位置情報（角度も含む）のアナログ電圧をＡ／Ｄ変換器２４に送り込み、Ａ／Ｄ変換器２４はアナログ電圧をディジタルデータに変換する。

Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５は、制御部２８を介して、予め設定された撮影可能範囲を書き込んで記憶し、適宜必要に応じて読み出す。Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５や、Ｘ線撮影スタンドユニット３のメモリ部３５や、臥位テーブルユニット４のメモリ部４５は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体で構成されている。

Ｘ線管懸垂ユニット２の入力部２６は、オペレータが入力したデータや命令を制御部２８に送り込む。入力部２６は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。本実施例では、位置決定ボタン（上端位置決定ボタンおよび下端位置決定ボタン）を押下することで、そのときの上端位置および下端位置を決定して、撮影範囲を決定する。

Ｘ線管懸垂ユニット２の出力部２７は、モニタなどに代表される表示部やプリンタなどで構成されている。本実施例では、出力部２７は、入力部２６の上述の位置決定ボタンを搭載したタッチパネルで形成されており、このタッチパネルはＸ線管２２に取り付けられている。このように出力部２７に入力部２６の機能を搭載してもよい。

Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８は、Ｘ線管懸垂ユニット２を構成する各部分を統括制御する。Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８や、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６や、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。本実施例では、長尺撮影で合成される画像の撮影範囲の端部を後述するラインマーカ２９（図２および図３を参照）による光照射により決定する端部決定機能、および予め設定された撮影可能範囲を超えるとラインマーカ２９からの光を外部に照射させないように制御する制御機能を制御部２８は有している。出力部２７が表示部の場合には出力表示し、出力部２７がプリンタの場合には出力印刷する。Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８は、この発明における端部決定手段および制御手段に相当する。

その他に、Ｘ線管２２には、図３に示すように照光機としてラインマーカ２９を取り付けている。ラインマーカ２９としては例えばレーザを用いる。図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示すようにＸ線管２２の向きを調整して傾けると、それに連動してラインマーカ２９も傾くように構成されている。ラインマーカ２９の場合にはラインマーカ２９から照射された光がぼやけにくく、ライン状の光の投影像として認識しやすいという利点がある。もちろん、照光機としてはラインマーカ２９に限定されず、例えばハロゲンランプやＬＥＤ（light emitting diode）などのように通常において用いられる光照射手段であれば、特に限定されない。ラインマーカ２９は、この発明における光照射手段に相当する。

図１に示すように、Ｘ線撮影スタンドユニット３の立位スタンド３１は床面に対して設置されている。Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２は、立位スタンド３１に沿って上下に昇降移動可能である。一方、臥位テーブルユニット４の臥位テーブル４１も床面に対して設置されている。臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２は、臥位テーブル４１内を水平移動可能である。

図２に示すように、Ｘ線撮影スタンドユニット３のＦＰＤ３２には位置検出部３３が配設され、その位置検出部３３によってＦＰＤ３２の位置を検出する。一方、臥位テーブルユニット４のＦＰＤ４２にも位置検出部４３が配設され、その位置検出部４３によってＦＰＤ４２の位置を検出する。Ｘ線管懸垂ユニット２の位置検出部２３と同様に、Ｘ線撮影スタンドユニット３の位置検出部３３や、臥位テーブルユニット４の位置検出部４３もポテンショメータで構成され、ＦＰＤ３２，４２の移動に伴ってポテンショメータの抵抗値が変化し、その抵抗値に伴って基準電圧に対して出力電圧が変化する。この出力電圧はアナログ電圧であって、ポテンショメータにより得られた位置情報のアナログ電圧を、Ｘ線撮影スタンドユニット３の場合にはＡ／Ｄ変換器３４に送り込み、臥位テーブルユニット４の場合にはＡ／Ｄ変換器４４に送り込み、Ａ／Ｄ変換器３４，４４はアナログ電圧をディジタルデータにそれぞれ変換する。また、Ｘ線撮影スタンドユニット３や臥位テーブルユニット４のポテンショメータにより得られた位置情報のアナログ電圧を、Ｘ線管懸垂ユニット２のＡ／Ｄ変換器２４にも送り込む。

Ｘ線撮影スタンドユニット３のメモリ部３５は、制御部３６を介して、予め設定された撮影可能範囲を書き込んで記憶し、適宜必要に応じて読み出す。一方、臥位テーブルユニット４のメモリ部４５は、制御部４６を介して、予め設定された撮影可能範囲を書き込んで記憶し、適宜必要に応じて読み出す。

Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６は、Ｘ線撮影スタンドユニット３を構成する各部分を統括制御し、臥位テーブルユニット４の制御部４６は、臥位テーブルユニット４を構成する各部分を統括制御する。

Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８と、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６とを、通信ケーブル５によって電気的に接続し、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８と、臥位テーブルユニット４の制御部４６とを、通信ケーブル５によって電気的に接続する。このように接続することによって、Ｘ線管懸垂ユニット２、Ｘ線撮影スタンドユニット３および臥位テーブルユニット４を互いに通信可能に構成する。その他に、各制御部２８，３６，４６は、Ｘ線管２２やＦＰＤ３２，４２を駆動制御し、図示を省略するモータを各制御部２８，３６，４６が制御することによりＸ線管２２やＦＰＤ３２，４２をモータ駆動させる。このモータ駆動により、Ｘ線管２２やＦＰＤ３２，４２を所望の位置に制御し、Ｘ線管２２の向きを所望の角度にて調整することができる。

長尺撮影では、後述する図８に示すように、Ｘ線管懸垂ユニット２の制御部２８は、Ｘ線管２２をモータ駆動させてＸ線管２２の向きを調整して傾け続けながら、Ｘ線管２２からＸ線を照射し続ける。一方、Ｘ線撮影スタンドの制御部３６はＦＰＤ３２をモータ駆動させて上下に昇降移動させる。

次に、撮影可能範囲の設定や一連の光照射による撮影範囲の決定や当該決定後の長尺撮影について、図４〜図９を参照して説明する。図４は、Ｘ線管の移動可能範囲に基づいて撮影可能範囲を設定するときの模式図であり、図５は、Ｘ線管の曝射可能範囲に基づいて撮影可能範囲を設定するときの模式図であり、図６は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の移動可能範囲に基づいて撮影可能範囲を設定するときの模式図であり、図７は、一連の光照射による撮影範囲の決定の流れを示すフローチャートであり、図８は、撮影範囲の決定後での長尺撮影の模式図であり、図９は、長尺撮影での複数のＸ線画像を合成するときの模式図である。図４〜図９では、立位スタンド３１に沿ってＦＰＤ３２を上下に昇降移動させたときを例に採って説明している。

撮影可能範囲を予め設定するには、例えば図４に示すように、支柱２１（図４では図示省略）のストロークにより制限されたＸ線管２２の上限ａ_１および下限ｂ_１をＸ線管２２の移動可能範囲として、Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５に書き込んで記憶する。

この他に、撮影可能範囲を予め設定するには、例えば図５に示すように、Ｘ線管２２の傾斜範囲の最大限角度α_１，β_１をＸ線管２２の曝射可能範囲として、Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５に書き込んで記憶する。なお、図５に示すようにＸ線管２２の曝射可能範囲に基づいて撮影可能範囲を予め設定するには、被検体ＭとＸ線管２２との間の撮影距離Ｄや、Ｘ線管２２の焦点位置によって、Ｘ線管２２の曝射上限ａ_２および曝射下限ｂ_２がそれぞれ変わるので、各撮影距離ＤやＸ線管２２の焦点位置毎に撮影可能範囲をそれぞれ予め設定してメモリ部２５に書き込んで記憶すればよい。

またその他に、撮影可能範囲を予め設定するには、例えば図６に示すように、立位スタンド３１（図６では図示省略）のストロークにより制限されたＦＰＤ３２の上限ａ_３および下限ｂ_３をＦＰＤ２３の移動可能範囲として、Ｘ線撮影スタンドユニット３のメモリ部３５に書き込んで記憶する。なお、ＦＰＤ２３の移動可能範囲についてはメモリ部３５に書き込まずに、Ｘ線撮影スタンドユニット３の制御部３６やＸ線管懸垂ユニット２の制御部２８を介して、Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５に書き込んで記憶してもよいし、直接的にＸ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５に書き込んで記憶してもよい。また、バックアップも兼ねて、ＦＰＤ２３の移動可能範囲をＸ線撮影スタンドユニット３のメモリ部３５に書き込んで記憶するとともに、Ｘ線管懸垂ユニット２のメモリ部２５に書き込んで記憶してもよい。

上述の撮影可能範囲を予め設定した後で、図７に示すフローを行う。なお、図７での上端位置Ａは、図４に示すＸ線管２２の上限ａ_１や図５に示すＸ線管２２の曝射上限ａ_２や図６に示すＦＰＤ３２の上限ａ_３よりも下の位置し、ラインマーカ２９から照射された光を点灯し続けるものとして、以下を説明する。また、図７では、必ずしもＦＰＤ３２を移動させる必要はなく、Ｘ線管２２から実際にＸ線を照射する必要はなく、ラインマーカ２９から光を照射させるのみでよい。

（ステップＳ１）撮影距離の設定
長尺撮影時の撮影位置にまでＸ線管２２を移動させて、撮影距離Ｄを設定する。

（ステップＳ２）撮影範囲の上端への光照射
その撮影距離Ｄでの位置で焦点位置を固定した状態でＸ線管２２を上方に傾けることで、ラインマーカ２９も上方に傾ける。ラインマーカ２９から光を撮影範囲の上端位置へ照らす。

（ステップＳ３）上端位置の決定
そして、上端位置決定ボタンを押下する。このときのＸ線管２２の角度αおよび撮影距離Ｄに基づいて制御部２８は上端位置Ａを求めて決定する。

（ステップＳ４）撮影範囲の下端への光照射
Ｘ線管２２を下方に傾けることで、ラインマーカ２９も下方に傾ける。ラインマーカ２９から光を撮影範囲の下端位置へ照らす。

（ステップＳ５）下端位置の算出
このときのＸ線管２２の角度βおよび撮影距離Ｄに基づいて制御部２８は下端位置Ｂを算出する。

（ステップＳ６）撮影範囲の算出
ステップＳ３で算出された上端位置ＡおよびステップＳ５で算出された下端位置Ｂに基づいて制御部２８は撮影範囲Ｌを算出する。そして、Ｘ線管２２から入射されるＸ線のＦＰＤ３２の下端位置を制御部２８は算出する。なお、ＦＰＤ３２を実際に動かさなくても、ＦＰＤ３２の下端位置を求めることができる。

（ステップＳ７）撮影可能範囲内？
Ｘ線管２２の焦点位置、Ｘ線管２２の角度α，βの曝射範囲、ステップＳ３で算出された上端位置Ａ、ステップＳ５で算出された下端位置Ｂ、ステップＳ６で算出された撮影範囲ＬおよびＦＰＤ３２の下端位置が、予め設定された撮影可能範囲内にあるか否かを制御部２８が判断する。具体的には、Ｘ線管２２の焦点位置が図４に示すＸ線管２２の上限ａ_１および下限ｂ_１内にあって、Ｘ線管２２の角度α，βの曝射範囲が図５に示す最大限角度α_１，β_１内にあって、Ｘ線管２２の上端位置Ａおよび下端位置ＢがＸ線管２２の曝射上限ａ_２および曝射下限ｂ_２内にあって、ＦＰＤ３２の下端位置が図６に示す下限ｂ_３よりも上に位置する場合には、撮影可能範囲内と判断する。もし、撮影可能範囲内であればステップＳ８に進む。もし、撮影可能範囲外であって、すなわち予め設定された撮影可能範囲を超えると、ステップＳ９に進む。

（ステップＳ８）ラインマーカ点灯
撮影可能範囲内であれば、制御部２８はラインマーカ２９を点灯し続けて、ステップＳ１０に進む。

（ステップＳ９）ラインマーカ消灯
撮影可能範囲外であれば、制御部２８はラインマーカ２９を消灯させるように制御して、ステップＳ４に戻って別の位置にてＸ線管２２およびラインマーカ２９を傾けて、撮影可能範囲内になるまでステップＳ４〜Ｓ７を繰り返す。

（ステップＳ１０）下端位置決定ボタンの押下？
撮影可能範囲内でも所望の下端位置でなければ、下端位置決定ボタンを押下せずに、ステップＳ４に戻って別の位置にてＸ線管２２およびラインマーカ２９を傾けて、所望の下端位置で、かつ撮影可能範囲内になるまでステップＳ４〜Ｓ７を繰り返す。撮影可能範囲内で所望の下端位置であれば、下端位置決定ボタンを押下する。

ステップＳ１〜Ｓ１０を行うことで、長尺撮影で合成される画像の撮影範囲の端部（図７のフローでは下端位置Ｂ）をラインマーカ２９による光照射により制御部２８は決定する。

次に、当該決定後に実際の長尺撮影を行う場合には、図８に示すように、Ｘ線管２２を傾けつつＸ線を照射して、ＦＰＤ３２にＸ線が入射されるようにＦＰＤ３２を動かす。なお、長尺撮影時には必ずしもラインマーカ２９から光を照射する必要はない。本実施例では、ステップＳ１〜Ｓ１０で決定された撮影範囲で制御部２８はＸ線管２２をモータ駆動させてＸ線管２２の向きを調整して傾け続けながら、Ｘ線管２２からＸ線を照射し続ける。そして、制御部２８は通信ケーブル５を介してＸ線撮影スタンドの制御部３６に指令を送り、向きが傾けられたＸ線管２２からＦＰＤ３２にＸ線が入射されるように制御部３６はＦＰＤ３２をモータ駆動させて上下に昇降移動させる（図８では下降させる）。

図１の説明に戻って、本実施例では、Ｘ線画像処理部６は、曝射毎にＦＰＤ３２で検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を取得し、複数のＸ線画像をＦＰＤ３２の移動方向・Ｘ線管２２の傾斜方向に合成して長尺画像を取得する。

具体的には、図９に示すように、ステップＳ１〜Ｓ１０で決定された撮影範囲で、曝射毎に得られるＸ線画像を順にＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，…，Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎとすると、互いに隣接するＸ線画像Ｐ_１，Ｐ_２をＦＰＤ３２の移動方向・Ｘ線管２２の傾斜方向に連結して合成し、その合成されたＸ線画像に対して次に隣接するＸ線画像Ｐ_３をＦＰＤ３２の移動方向・Ｘ線管２２の傾斜方向に連結して合成するという手順を繰り返して、Ｘ線画像Ｐ_ｎまで行う。つまり、互いに隣接するＸ線画像同士でＦＰＤ３２の移動方向・Ｘ線管２２の傾斜方向に順に連結して合成する。

本明細書では、Ｘ線撮影スタンドユニット３の立位スタンド３１の方に向けて、図１の実線に示すようにＸ線管２２を水平／昇降移動させて向きを調整して、立位姿勢で長尺撮影を行うための撮影可能範囲の設定や一連の光照射による撮影範囲の決定について説明し、当該決定後の立位姿勢での長尺撮影について説明した。臥位テーブルユニット４の臥位テーブル４１の方に向けて、図１の２点鎖線に示すようにＸ線管２２を水平／昇降移動させて向きを調整して、臥位姿勢で長尺撮影を行うための撮影可能範囲の設定や一連の光照射による撮影範囲の決定や、当該決定後の臥位姿勢での長尺撮影についても、上述の立位姿勢では図８のように上下方向で行ったのが臥位姿勢では水平方向に替わったことを除けば、同様の手順で行えばよい。

上述の構成を備えた本実施例に係るＸ線撮影装置１によれば、Ｘ線画像処理装置の画像合成機能で合成される画像の撮影範囲の端部（図７のフローでは下端位置Ｂ）をラインマーカ２９による光照射により制御部２８の端部決定機能が決定することで、撮影範囲を決定する際に、予め設定された撮影可能範囲を超えるとラインマーカ２９からの光を外部に照射させないように制御部２８が制御する。したがって、操作者（オペレータ）は、撮影範囲を決定する際にはラインマーカ２９からの光のみを見ながら操作を行えばよく、操作は容易となる。その結果、撮影範囲を決定する際の操作を容易に行うことができる。

上述の予め設定された撮影可能範囲は、図４に示すようにＸ線管２２の移動可能範囲に基づいて設定されており、図５に示すようにＸ線管２２の曝射可能範囲に基づいて設定されており、あるいは図６に示すようにフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３２の移動可能範囲に基づいて設定されている。これら機械的な制限に基づいて撮影可能範囲を予め設定して、ラインマーカ２９の制御に用いればよい。

本実施例では、予め設定された撮影可能範囲を超えるとラインマーカ２９からの光を外部に照射させないように制御するのに、ラインマーカ２９を消灯させることで実現している。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、Ｘ線撮影装置は、図１に示すような装置であったが、複数のＸ線画像を合成する長尺撮影を行う装置であれば、立位姿勢のみの長尺撮影を行う装置であってもよいし、臥位姿勢のみの長尺撮影を行う装置であってもよい。また、立位姿勢・臥位姿勢の両方が適用可能な傾斜可能なテーブルを備えた長尺撮影を行う装置であってもよい。

（２）上述した実施例では、図８に示すようにＸ線管２２を傾斜させながらフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３２を移動させて長尺撮影を行ったが、図１０に示すようにＸ線管２２も移動させながら、ＦＰＤ３２も移動させて長尺撮影を行ってもよい。また、Ｘ線管およびＦＰＤを固定した状態で、被検体Ｍを載置するテーブルを移動させて長尺撮影を行ってもよいし、Ｘ線管およびＦＰＤを移動させつつ、被検体Ｍを載置するテーブルを移動させて長尺撮影を行ってもよい。

（３）上述した実施例では、撮影範囲の端部を決定するのに下端位置のみを決定したが、上端位置についても決定してもよいし、上端位置のみを決定してもよい。その際に、撮影可能範囲を超えて光照射手段（実施例ではラインマーカ２９）が上端位置よりも上を照射したときには、消灯するように制御する。水平方向の場合も同様で、一方の端部のみを決定してもよいし、両端を決定してもよい。

（４）上述した実施例では、予め設定された撮影可能範囲を超えると光照射手段（実施例ではラインマーカ２９）からの光を外部に照射させないように制御するのに、光照射手段（ラインマーカ２９）を消灯させることで実現したが、光照射手段からの光を遮断する遮断手段を備え、遮断手段が光を遮断することで実現してもよい。例えば、図１１（ａ）に示すように、光照射手段としてハロゲンランプ２９ａ、あるいは図１１（ｂ）に示すように、光照射手段としてＬＥＤ（light emitting diode）２９ｂを使用し、Ｘ線管２２からのＸ線の照視野を制御するコリメータ（Ｘ線絞り）２２ａを遮断手段として使用した場合には、予め設定された撮影可能範囲を超えるとコリメータ２２ａが光を遮断してもよい。図１１（ａ）および図１１（ｂ）ではコリメータ２２ａが照視野の制御と光の遮断とを兼用したが、コリメータ２２ａとは別の遮断手段が光の遮断のみに用いてもよい。コリメータ２２ａは、この発明における遮断手段に相当し、ハロゲンランプ２９ａやＬＥＤ２９ｂは、この発明における光照射手段に相当する。

（５）上述した実施例では、Ｘ線検出手段として、フラットパネル型Ｘ線検出器を例に採って説明したが、Ｘ線検出手段としては、例えばイメージインテンシファイア(Ｉ．Ｉ)などのように通常において用いられるものであれば、特に限定されない。

Claims

Ｘ線撮影を行うＸ線撮影装置であって、
被検体に向けてＸ線を照射するＸ線照射手段と、
前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
複数のＸ線画像を合成する画像合成手段と、
被検体に光を照射する光照射手段と、
前記画像合成手段で合成される画像の撮影範囲の端部を前記光照射手段による光照射により決定する端部決定手段と、
予め設定された撮影可能範囲を超えると前記光照射手段からの光を外部に照射させないように制御する制御手段と
を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記予め設定された撮影可能範囲は、前記Ｘ線照射手段の移動可能範囲に基づいて設定されることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記予め設定された撮影可能範囲は、前記Ｘ線照射手段の曝射可能範囲に基づいて設定されることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記予め設定された撮影可能範囲は、前記Ｘ線検出手段の移動可能範囲に基づいて設定されることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記予め設定された撮影可能範囲を超えると前記光照射手段を消灯させるように前記制御手段は制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記光照射手段からの光を遮断する遮断手段を備え、
前記予め設定された撮影可能範囲を超えると前記遮断手段が光を遮断するように前記制御手段は制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項６に記載のＸ線撮影装置において、
前記遮断手段は、前記Ｘ線照射手段からのＸ線の照視野を制御するコリメータであることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項６に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線照射手段からのＸ線の照視野を制御するコリメータを備え、
前記遮断手段は、光の遮断のみに用いることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記光照射手段は、ラインマーカであることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記光照射手段は、ハロゲンランプであることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１０に記載のＸ線撮影装置において、
前記ハロゲンランプからの光を遮断する遮断手段を備え、
前記予め設定された撮影可能範囲を超えると前記遮断手段が光を遮断するように前記制御手段は制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記光照射手段は、ＬＥＤであることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１２に記載のＸ線撮影装置において、
前記ＬＥＤからの光を遮断する遮断手段を備え、
前記予め設定された撮影可能範囲を超えると前記遮断手段が光を遮断するように前記制御手段は制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項１３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記端部決定手段は、前記撮影範囲の一方の端部を決定することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項１３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記端部決定手段は、前記撮影範囲の両端を決定することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項１５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記被検体を立位姿勢の状態でＸ線撮影を行うことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項１５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記被検体を臥位姿勢の状態でＸ線撮影を行うことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から請求項１５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記被検体を立位姿勢の状態でＸ線撮影を行い、前記被検体を臥位姿勢の状態でＸ線撮影を行うことを特徴とするＸ線撮影装置。