JP2015054008A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影対象の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、撮影目標が確実に撮影された合成画像を得ることが可能なＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】このＸ線撮影装置は、患者１０１において、Ｚ２方向に沿って設定された複数の撮影領域９の各々に対して、Ｘ線を照射可能に構成されたＸ線保持器と、複数の撮影領域９の各々に対して順次Ｘ線を照射させることによって撮影された複数のＸ線画像ｐを合成して合成画像を作成する画像処理部とを備える。複数の撮影領域９のうちの撮影領域９において撮影されたＸ線画像から患者１０１の脊椎１０２を認識するとともに、認識した脊椎１０２に基づいて、撮影領域９のＺ２方向と直交するＹ方向における位置を決定する制御が行われるように構成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、Ｘ線撮影装置に関し、特に、複数の放射線画像を合成して合成画像を作成するＸ線撮影装置に関する。

従来、複数の放射線画像を合成して合成画像を作成するＸ線撮影装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、撮影対象の長手方向に移動可能に構成されたＸ線管およびＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と、Ｘ線管およびＦＰＤが長手方向にスロット幅だけ移動する毎に、撮影対象に対してＸ線を照射させることによって、長手方向に沿った複数のスロット画像を撮影して、撮影した複数のスロット画像を長手方向に沿って合成する（いわゆるスロット撮像を行う）制御部とを備える、Ｘ線撮像装置が開示されている。このＸ線撮像装置では、走査すべき部位が認識されなくなるまで、長手方向に沿ってスロット撮像が行われるように構成されている。また、Ｘ線撮像装置では、撮影対象の体厚に基づいて、スロット画像の撮影領域における長手方向のスロット幅の長さを変更するように構成されている一方、長手方向と直交する短手方向における撮影領域の長さは常に一定になるように構成されている。

特開２０１２−１４８１４３号公報

しかしながら、上記引用文献１に記載のＸ線撮像装置では、長手方向と直交する短手方向における撮影領域の長さは常に一定になるように構成されているため、たとえば、患者の湾曲した脊椎のように撮影目標が長手方向（患者の身長方向）に対してずれている（湾曲している）場合には、短手方向（患者を正面から見た場合の左右方向）において撮影目標（脊椎）が撮影領域からはみ出すのを抑制するために撮影領域を短手方向に長くする必要がある。しかしながら、この場合には、撮影目標周辺だけでなく撮影目標から離れた部分にもＸ線が照射されてしまうため、撮影対象の被ばくする範囲が不必要に広くなる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、撮影対象の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、撮影目標が確実に撮影された合成画像を得ることが可能なＸ線撮影装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるＸ線撮影装置は、撮影対象において、第１方向に沿って設定された複数の撮影領域の各々に対して、Ｘ線を照射可能に構成された照射部と、複数の撮影領域の各々に対して順次Ｘ線を照射させることによって撮影された複数のＸ線画像を合成して合成画像を作成する画像処理部とを備え、複数の撮影領域のうちの第１撮影領域において撮影された第１Ｘ線画像から撮影対象の撮影目標を認識するとともに、認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第１方向と直交する第２方向における位置を決定する制御が行われるように構成されている。

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置では、上記のように、第１撮影領域において撮影された第１Ｘ線画像から撮影対象の撮影目標を認識するとともに、認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向における位置を決定する制御が行われるように構成する。これにより、撮影対象の撮影目標が第１方向（身長方向）に対してずれている（湾曲している）場合であっても、実際に撮影された第１Ｘ線画像から認識された撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向（身長方向と直交する左右方向）の位置を、撮影目標のずれ（湾曲）に合わせて調整することができるので、第２撮影領域を第２方向に長くすることなく、撮影目標を確実に撮影することができる。この結果、撮影目標周辺以外の撮影目標から離れた部分にＸ線が照射されるのを抑制することができるので、撮影対象の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、撮影目標が確実に撮影された合成画像を得ることができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が、順次繰り返し行われるように構成されている。このように構成すれば、第２撮影領域の第２方向の位置が撮影目標のずれに合わせて順次繰り返し調整されるので、第２撮影領域の第２方向の位置を、撮影目標のずれ（湾曲）に合わせて確実に調整することができる。これにより、第２撮影領域を第２方向に長くすることなく、撮影目標を確実に撮影することができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の中心を決定するとともに、第２撮影領域の第２方向の中心を基準として、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、実際に撮影された第１撮影領域における第１Ｘ線画像の撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の中心を決定することができるので、第２撮影領域の第２方向の位置をより正確に調整することができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から撮影目標の第２方向の中心を認識するとともに、認識した撮影目標の第２方向の中心に基づいて、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、第２撮影領域の第２方向の位置を第１撮影領域における撮影目標の第２方向の中心に対応させることによって、第２撮影領域の第２方向の位置を容易に調整することができる。

この場合、好ましくは、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から認識した撮影目標の第２方向の中心が第２撮影領域の第２方向の中心となるように、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、求めた第１撮影領域における撮影目標の第２方向の中心をそのまま第２撮影領域の第２方向の中心とすることができるので、容易に、第２撮影領域の第２方向の中心を決定することができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、第１撮影領域における第１Ｘ線画像の第１方向側の端部において認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、第１Ｘ線画像の第１方向側の端部は第１Ｘ線画像の中で第２撮影領域に近い位置に位置するので、第１撮影領域において実際に撮影された第１Ｘ線画像のうち、第２撮影領域に近い位置の撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の位置を撮影目標のずれに合わせて調整することができる。これにより、撮影目標を確実に撮影することができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の幅の大きさを決定する制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、第１撮影領域において実際に撮影された第１Ｘ線画像から認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の幅の大きさを決定することができるので、必要最低限の第２撮影領域の第２方向の幅を容易に決定することができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、画像処理部によりＸ線画像が作成される毎に、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から撮影対象の撮影目標を認識するとともに、認識した撮影目標に基づいて、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像が作成される毎に、第２撮影領域の第２方向の位置が撮影目標のずれに合わせて調整されるので、第２撮影領域の第２方向の位置を、撮影目標のずれに合わせてより確実に調整することができる。

上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、患者の湾曲した脊椎に沿って順次撮影が行われる際に、第１撮影領域における第１Ｘ線画像から患者の湾曲した脊椎を認識するとともに、認識した湾曲した脊椎に基づいて、第２撮影領域の第２方向の位置を決定する制御が順次行われることによって、画像処理部により湾曲した脊椎に沿った合成画像が作成されるように構成されている。このように構成すれば、患者の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、湾曲した脊椎が確実に撮影された合成画像を得ることができる。

本発明によれば、上記のように、撮影対象の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、撮影目標が確実に撮影された合成画像を得ることができる。

本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置を示した側面図である。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の装置構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の可動絞り器を示した正面図である。 図３の４００−４００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置により作成された合成画像を示した図である。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置のＸ線撮影時の制御処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置のＸ線撮影時の撮影領域を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置のＸ線撮影時の撮影領域を説明するための拡大図である。 本発明の一実施形態の第１変形例によるＸ線撮影装置のＸ線撮影時の撮影領域を説明するための拡大図である。 本発明の一実施形態の第２変形例によるＸ線撮影装置のＸ線撮影時の撮影領域を説明するための拡大図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置１００の構成について説明する。

本実施形態によるＸ線撮影装置１００は、図１および図２に示すように、上下方向（Ｚ方向）に移動可能なＸ線保持器１と、Ｘ線保持器１とＸ方向に対向する位置に配置され、上下方向に延びる立位撮影台２とを備えている。このＸ線撮影装置１００では、患者１０１は、立位の状態で、Ｘ線保持器１と立位撮影台２との間に配置される。なお、本実施形態では、患者１０１の身長方向は、上下方向（Ｚ方向）に対応する。なお、Ｘ線保持器１は、本発明の「照射部」の一例である。また、患者１０１は、本発明の「撮影対象」の一例である。

Ｘ線保持器１は、図１に示すように、焦点１０ａからＸ線を発生させる円筒状のＸ線管１０と、Ｘ線管１０から発生したＸ線の照射範囲を調整する立方体形状の可動絞り器１１とを含んでいる。このＸ線管１０および可動絞り器１１は、上下方向（Ｚ方向）の高さ位置（撮影開始位置）Ａから、高さ位置（撮影開始位置）Ｂまで一体的に移動可能なように構成されている。

可動絞り器１１は、図３および図４に示すように、立位撮影台２側（Ｘ１側）に配置され、Ｘ線を遮ることが可能な羽根部１１１を有している。この羽根部１１１は、図３に示すように、上下左右にそれぞれ配置された４つの羽根１１１ａを有している。また、上方（Ｚ１側）および下方（Ｚ２側）にそれぞれ配置された一対の羽根１１１ａは、上下方向に移動可能に構成されているとともに、Ｘ１側から見て左方（Ｙ１側）および右方（Ｙ２側）にそれぞれ配置された一対の羽根１１１ａは、上下方向（Ｚ方向）と直交する左右方向（幅方向、Ｙ方向）に移動可能に構成されている。この結果、４つの羽根１１１ａにより形成された開口部１１１ｂ（図３の斜線部）の上下方向の長さＬ０と、左右方向の幅Ｗ０とは調整（変更）可能なように構成されている。また、開口部１１１ｂの中心位置Ｏ０は、上下方向および左右方向に移動可能なように構成されている。この結果、可動絞り器１１は、開口部１１１ｂから照射されるＸ線の照射範囲および照射位置を調整することが可能なように構成されている。

また、立位撮影台２は、図１に示すように、上下方向に延びるレール部２０と、上下方向（Ｚ方向）の高さ位置Ａから高さ位置Ｂまで移動可能なようにレール部２０に取り付けられたＦＰＤ２１とを含んでいる。このＦＰＤ２１は、Ｘ線保持器１と対向するＸ２側に配置された検出面２１ａを有しており、検出面２１ａに照射されたＸ線を検出してＸ線検出信号として出力するように構成されている。

また、Ｘ線撮影装置１００は、図２に示すように、ＣＰＵなどで構成され、Ｘ線撮影装置１００の全体を制御するメイン制御部３と、Ｘ線管１０を含むＸ線保持器１を制御するＸ線管制御部３０、可動絞り器１１を制御する可動絞り制御部３１、および、ＦＰＤ２１を制御するＦＰＤ制御部３２と、高電圧発生部３３とをさらに備えている。

Ｘ線管制御部３０は、メイン制御部３からの指示に基づいて、Ｘ線を発生させるための管電圧および管電流を高電圧発生部３３で発生させて、Ｘ線管１０に供給するように構成されている。さらに、Ｘ線管制御部３０は、メイン制御部３からの指示に基づいて、Ｘ線保持器１の上下方向（Ｚ方向、図１参照）の移動を制御するように構成されている。可動絞り制御部３１は、メイン制御部３からの指示に基づいて、図３に示す可動絞り器１１の４つの羽根１１１ａをそれぞれ移動させて開口部１１１ｂの大きさを調整するように構成されている。ＦＰＤ制御部３２は、メイン制御部３からの指示に基づいて、ＦＰＤ２１の上下方向の移動を制御するように構成されている。

また、Ｘ線撮影装置１００は、ＦＰＤ２１から出力されたＸ線検出信号をデジタル信号化するＡ／Ｄ変換器４と、画像処理部５とをさらに備えている。画像処理部５は、デジタル信号化されたＸ線検出信号に対してゲイン補正などを行うことによってＸ線画像ｐ（図５参照）を作成する補正部５０と、作成された複数のＸ線画像ｐを合成して、Ｚ方向に長い合成画像Ｐ（図５参照）を作成する画像合成部５１とを含んでいる。

また、Ｘ線撮影装置１００は、画像処理部５において作成されたＸ線画像ｐや合成画像Ｐを表示するモニタ部６と、ＲＡＭやＲＯＭなどで構成され、撮影されたＸ線画像ｐなどを記憶する記憶部７と、図示しない操作者（オペレータ）により撮影条件が入力される入力部８とをさらに備えている。

また、このＸ線撮影装置１００では、図５に示すように、Ｚ２方向に沿ってスロット撮影が行われることによって、合成画像Ｐが作成されるように構成されている。具体的には、Ｚ２方向に沿って設定された複数の短冊状の撮影領域９の各々に対して、Ｘ線が順次照射されることによって、各々の撮影領域９においてＸ線画像ｐが撮影される。そして、撮影された複数のＸ線画像ｐがＺ２方向に沿って合成されることにより、合成画像Ｐ（図５の太線で囲まれた領域）が作成されるように構成されている。また、図５に示す合成画像Ｐでは、Ｘ方向から見て、脊椎１０２が幅方向（Ｙ方向）に湾曲している脊椎側弯症の患者１０１を撮影している。なお、脊椎１０２は、本発明の「撮影目標」の一例である。また、Ｚ２方向およびＹ方向は、それぞれ、本発明の「第１方向」および「第２方向」の一例である。

次に、図１〜図３および図５〜図８を参照して、Ｘ線撮影装置１００のＸ線撮影時の制御処理について説明する。

まず、図６に示すように、ステップＳ１において、メイン制御部３（図２参照）により、入力部８（図２参照）を介して、図示しない操作者により撮影条件が入力されたか否かが判断されるとともに、撮影条件が入力されたと判断されるまでこの判断が繰り返される。

なお、撮影条件としては、図５に示す撮影開始位置Ａおよび撮影終了位置Ｂと、図７に示す撮影領域９の上下方向（Ｚ方向）の長さＬおよび最初の撮影領域９_ａにおける幅方向（Ｙ方向）の幅Ｗ１とが設定される。ここで、図７に示すように、撮影開始位置Ａは、最初に行われるＸ線撮影の撮影領域９_ａの中心（Ｏ_ａ）に対応しており、脊椎１０２の上端近傍の位置に設定される。また、図５に示すように、撮影終了位置Ｂは、最後に行われるＸ線撮影の撮影領域９の中心Ｏにおける上下方向の位置に対応しており、脊椎１０２の下端近傍の位置に設定される。

また、図７に示すように、撮影領域９の上下方向の長さＬは、複数の撮影領域９の各々において共通である。なお、Ｘ線の照射角度を小さくして上下方向に拡大率の小さなＸ線画像ｐを得るために、撮影領域９の上下方向の長さＬは小さい方が好ましい。また、最初の撮影領域９_ａにおける幅方向の幅Ｗ１は、脊椎１０２が幅方向において確実に撮影されるように、操作者により余裕を持たせて設定される。

そして、ステップＳ１において、撮影条件が入力されたと判断された場合には、ステップＳ２において、メイン制御部３により、入力された撮影条件に基づいて、Ｘ線保持器１およびＦＰＤ２１（図２参照）が調整される。具体的には、メイン制御部３により、可動絞り制御部３１（図２参照）を介して、可動絞り器１１の羽根部１１１（図３参照）が調整される。この際、Ｘ線保持器１から照射されるＸ線の照射範囲（開口部１１１ｂ、図３参照）の上下方向の長さＬ０および幅方向の幅Ｗ０が、それぞれ、最初の撮影領域９_ａの長さＬおよび幅Ｗ１に対応するように、可動絞り器１１の羽根部１１１が調整される。また、メイン制御部３により、Ｘ線管制御部３０（図２参照）を介して、Ｘ線の照射範囲の中心Ｏ０が、撮影開始位置Ａ（最初の撮影領域９_ａの中心Ｏ_ａ、図６参照）に対応するように、Ｘ線保持器１が移動されるとともに、ＦＰＤ制御部３２（図２参照）を介して、Ｘ線保持器１に対向する位置（Ｘ線が照射される位置）にＦＰＤ２１が移動される。

そして、ステップＳ３において、メイン制御部３により、可動絞り制御部３１を介して、Ｘ線を発生させるための管電圧および管電流を高電圧発生部３３（図２参照）において発生させて、Ｘ線管１０（図１参照）に供給される。これにより、Ｘ線管１０からＸ線が出射されて、可動絞り器１１の開口部１１１ｂから患者１０１（図１参照）に照射される。この際、患者１０１の撮影領域９の部分にＸ線が照射される。そして、ステップＳ４において、メイン制御部３により、患者１０１を通過したＸ線がＦＰＤ２１の検出面２１ａ（図１参照）において検出されたか否かが判断されるとともに、Ｘ線が検出されたと判断されるまでのこの判断が繰り返される。具体的には、検出面２１ａに照射されたＸ線に基づくＸ線検出信号がＦＰＤ２１から出力されたか否かが判断される。

ここで、脊椎１０２などの骨組織では、その他の体組織と比べて、Ｘ線が多く吸収される。これにより、脊椎１０２などの骨組織に対応する検出面２１ａの位置では、その他の体組織に対応する検出面２１ａの位置と比べて、Ｘ線が余り検出されない。この結果、Ｘ線量の違いに基づくコントラストが検出面２１ａにおいて検出される。

そして、ステップＳ４においてＸ線が検出されたと判断された場合には、ステップＳ５において、メイン制御部３の指示に従い、画像処理部５の補正部５０により、Ｘ線検出信号に基づいて、撮影領域９のＸ線画像ｐが作成される。そして、撮影されたＸ線画像ｐは、記憶部７に記憶される。その後、ステップＳ６において、メイン制御部３により、撮影終了位置ＢにＸ線保持器１およびＦＰＤ２１が位置しているか否かが判断される。

ここで、本実施形態では、ステップＳ６において撮影終了位置Ｂに位置していないと判断された場合には、メイン制御部３により、図８に示すように、撮影領域９_ｎ−１（ｎ≧１）において撮影されたＸ線画像ｐ_ｎ−１から、患者１０１の湾曲した脊椎１０２が認識される。そして、メイン制御部３により、認識された湾曲した脊椎１０２に基づいて、次の撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが決定されて、次の撮影領域９_ｎの上下方向（Ｚ方向）の位置および幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される制御が行われる。なお、撮影領域９_ｎ−１および撮影領域９_ｎは、それぞれ、本発明の「第１撮影領域」および「第２撮影領域」の一例である。また、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１は、本発明の「第１Ｘ線画像」の一例である。

具体的には、まず、ステップＳ７において、メイン制御部３により、撮影領域９_ｎ−１におけるＸ線画像ｐ_ｎ−１から、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１のＺ２側の下端における脊椎１０２の錐体１０２ａ（図８の太線部分）と、錐体１０２ａ以外の突起部１０２ｂ（図８の細線部分）とが認識される。なお、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１のＺ２側の下端は、次の撮影領域９_ｎの上部と重複する重複部分Ｒに位置している。そして、ステップＳ８において、メイン制御部３により、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１の下端において認識した錐体１０２ａ（図８の一点鎖線で、かつ、太線の部分）の幅方向（Ｙ方向）の両端部１０２ｃが認識される。そして、両端部１０２ｃから幅方向に等間隔（Ｗ３）の位置が、脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１として認識される。つまり、脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１を求める際には、錐体１０２ａ以外の突起部１０２ｂは考慮されない。

その後、ステップＳ９において、メイン制御部３により、撮影領域９_ｎの幅Ｗが求められる。なお、本実施形態では、図７に示すように、撮影領域９_ｎ−１の幅Ｗが操作者により設定された幅Ｗ１である場合（撮影領域９_ｎ−１が最初の撮影領域９_ａである場合）には、メイン制御部３により、撮影領域９_ｎの幅Ｗとして、Ｗ１よりも小さなＷ２が求められる。この際、幅Ｗ２は、メイン制御部３により、最初のＸ線画像ｐ_ａから認識した脊椎１０２の錐体１０２ａの幅方向の長さに基づいて、脊椎１０２が撮影される必要最低限の幅に適切に決定される。

一方、撮影領域９_ｎ−１の幅Ｗがメイン制御部３により以前に求められた幅Ｗ２である場合（撮影領域９_ｎ−１が最初の撮影領域９_ａ以外の撮影領域９である場合）には、撮影領域９_ｎの幅ＷはＷ２のままで新たな幅Ｗは求められない。つまり、最初のＸ線画像ｐ_ａに基づいて求められた幅Ｗ２は、それ以降の撮影領域９において変化しないように構成されている。これにより、Ｘ線画像ｐが撮影される毎に幅Ｗを求める必要がないので、メイン制御部３の制御処理の負担を軽減することが可能である。

そして、ステップＳ１０において、メイン制御部３により、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２の幅方向（Ｙ方向）の中心１０２_ｎ−１が、次の撮影領域９_ｎの幅方向の中心として認識される。また、撮影領域９_ｎ−１の中心Ｏ_ｎ−１から下方（Ｚ２側）に（Ｌ−Ｈ）だけ移動した位置が、次の撮影領域９_ｎの上下方向の中心として認識される。これにより、次の撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが認識される。なお、Ｈは、撮影領域９同士が重複する重複部分Ｒの上下方向の長さである。

その後、Ｘ線保持器１から照射される開口部１１１ｂの中心位置Ｏ０が、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎに対応するように、Ｘ線保持器１およびＦＰＤ２１が調整される。具体的には、メイン制御部３により、可動絞り制御部３１を介して、Ｘ線の照射範囲（開口部１１１ｂ）の上下方向の長さＬ０および幅方向の幅Ｗ０が、それぞれ、撮影領域９_ｎの長さＬおよび幅Ｗ２に対応するように、可動絞り器１１の羽根部１１１が調整される。また、メイン制御部３により、Ｘ線管制御部３０を介して、Ｘ線の照射範囲の中心Ｏ０が、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎに対応するように、Ｘ線保持器１が移動されるとともに、ＦＰＤ制御部３２を介して、Ｘ線保持器１に対向する位置にＦＰＤ２１が移動される。この結果、次の撮影領域９_ｎの上下方向の中心および幅方向の中心から、それぞれ、次の撮影領域９_ｎの上下方向（Ｚ方向）の位置および幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される。

そして、ステップＳ３に戻り、次の撮影領域９_ｎにおいてＸ線画像ｐ_ｎが撮影されるとともに、撮影されたＸ線画像ｐ_ｎから認識された脊椎１０２に基づいて、その次の撮影領域９_ｎ＋１の位置が決定される。つまり、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１が撮影される（画像処理部５において作成される）毎に、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２に基づいて次の撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが決定されて、次の撮影領域９_ｎの上下方向（Ｚ方向）の位置および幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される制御が順次行われる。この際、患者１０１の湾曲した脊椎１０２に沿って順次撮影が行われる。

一方、ステップＳ６において、撮影終了位置ＢにＸ線保持器１およびＦＰＤ２１が位置していると判断された場合には、ステップＳ１１において、メイン制御部３の指示に従い、画像処理部５の画像合成部５１により、記憶部７に記憶された複数のＸ線画像ｐがＺ２方向に沿って合成される。この際、重複部分Ｒが互いに重なるように隣接するＸ線画像ｐが合成される。これにより、患者１０１の湾曲した脊椎１０２に沿った、Ｚ方向に長い長尺の合成画像Ｐ（図５参照）が作成される。そして、Ｘ線撮影時の制御処理が終了される。

なお、図５に示すように、上記実施形態のＸ線撮影時の制御処理によって作成された合成画像Ｐは、湾曲した脊椎１０２の全体を一様の幅Ｗ４で下方（Ｚ２側）に向かって撮影する従来の場合の合成画像Ｑ（細い実線）と比べて、患者１０１の被ばくする範囲が小さくなる。

本実施形態では、上記のように、メイン制御部３により、撮影領域９_ｎ−１（ｎ≧１）において撮影されたＸ線画像ｐ_ｎ−１から、患者１０１の湾曲した脊椎１０２が認識されるとともに、認識された脊椎１０２に基づいて、次の撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが決定されて、次の撮影領域９_ｎの幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される制御が行われるように構成する。これにより、患者１０１の脊椎１０２がＺ２方向に対して幅方向にずれている（湾曲している）場合であっても、実際に撮影されたＸ線画像ｐ_ｎ−１から認識された脊椎１０２に基づいて、撮影領域９_ｎの幅方向の位置を、脊椎１０２のずれ（湾曲）に合わせて調整することができるので、撮影領域９_ｎを幅方向に長くすることなく、脊椎１０２を確実に撮影することができる。この結果、脊椎１０２周辺以外の脊椎１０２から離れた部分にＸ線が照射されるのを抑制することができるので、患者１０１の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、脊椎１０２が確実に撮影された合成画像Ｐを得ることができる。

また、本実施形態では、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１が撮影される（画像処理部５において作成される）毎に、撮影領域９_ｎ−１におけるＸ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２に基づいて、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが決定されて、次の撮影領域９_ｎの幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される制御が順次行われるように構成する。これにより、画像処理部５によりＸ線画像ｐ_ｎ−１が作成される毎に、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎの幅方向の位置が脊椎１０２のずれ（湾曲）に合わせて順次繰り返し調整されるので、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎの幅方向の位置を、脊椎１０２のずれに合わせて確実に調整することができる。これにより、撮影領域９_ｎを幅方向に長くすることなく、脊椎１０２を確実に撮影することができる。

また、本実施形態では、撮影領域９_ｎ−１におけるＸ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１が、次の撮影領域９_ｎの幅方向の中心として認識されるとともに、次の撮影領域９_ｎの幅方向の中心から、次の撮影領域９_ｎの幅方向（Ｙ方向）の位置が決定されるように構成する。これにより、実際に撮影された撮影領域９_ｎ−１におけるＸ線画像ｐ_ｎ−１の脊椎１０２に基づいて、撮影領域９_ｎの幅方向の中心を決定することができるので、撮影領域９_ｎの幅方向の位置をより正確に調整することができる。また、撮影領域９_ｎの幅方向の位置を撮影領域９_ｎ−１における脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１に対応させることによって、撮影領域９_ｎの幅方向の位置を容易に調整することができる。さらに、求めた撮影領域９_ｎ−１における脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１をそのまま撮影領域９_ｎの幅方向の中心とすることができるので、容易に、撮影領域９_ｎの幅方向の中心を決定することができる。

また、本実施形態では、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１のＺ２側の下端において認識した錐体１０２ａ（図８の一点鎖線で、かつ、太線の部分）の幅方向（Ｙ方向）の両端部１０２ｃが認識され、両端部１０２ｃから幅方向に等間隔（Ｗ３）の位置が、脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１として認識されるとともに、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１が、次の撮影領域９_ｎの幅方向の中心として認識されて、次の撮影領域９_ｎの幅方向の中心から、次の撮影領域９_ｎの幅方向の位置が決定されるように構成する。これにより、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１のＺ２方向側の下端は、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１の中で撮影領域９_ｎに近い位置に位置するので、撮影領域９_ｎ−１において実際に撮影されたＸ線画像ｐ_ｎ−１のうち、撮影領域９_ｎに近い位置の脊椎１０２に基づいて、撮影領域９_ｎの幅方向の位置を脊椎１０２のずれに合わせて調整することができる。これにより、脊椎１０２を確実に撮影することができる。

また、本実施形態では、撮影領域９_ｎの幅Ｗ２を、最初の撮影領域９_ａにおけるＸ線画像ｐ_ａから認識した脊椎１０２の錐体１０２ａの幅方向の大きさに基づいて、脊椎１０２が撮影される必要最低限の幅に適切に決定されるように構成する。これにより、最初の撮影領域９_ａにおいて実際に撮影されたＸ線画像ｐ_ａから認識した脊椎１０２に基づいて、撮影領域９の幅Ｗ２の大きさを決定することができるので、必要最低限の撮影領域９の幅Ｗ２を容易に決定することができる。

また、本実施形態では、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１から患者１０１の湾曲した脊椎１０２が認識されるとともに、認識された湾曲した脊椎１０２に基づいて、次の撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが決定されて、次の撮影領域９_ｎの幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される制御が行われるように構成する。さらに、患者１０１の湾曲した脊椎１０２に沿って順次撮影が行われることにより、患者１０１の湾曲した脊椎１０２に沿った合成画像Ｐが作成されるように構成する。これにより、患者１０１の被ばくする範囲が広くなるのを抑制しつつ、湾曲した脊椎１０２が確実に撮影された合成画像Ｐを得ることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、撮影領域９_ｎ−１の幅Ｗがメイン制御部３により以前に求められた幅Ｗ２である場合（撮影領域９_ｎ−１が最初の撮影領域９_ａ以外の撮影領域９である場合）には、撮影領域９_ｎの幅ＷはＷ２のままで新たな幅Ｗは求められない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、最初の撮影領域９_ａ以外の撮影領域９であっても、撮影領域９の幅Ｗを新たに求めてもよい。たとえば、図９に示す本実施形態の第１変形例のように、Ｘ線画像ｐ_ｎの湾曲した脊椎１０２に基づいて決定された撮影領域２０９_ｎ＋１の中心Ｏ_ｎ＋１と、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎとの幅方向の距離Ｗ５が、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎと撮影領域９_ｎ−１の中心Ｏ_ｎ−１との幅方向の距離Ｗ６よりも所定の閾値を超えて大きい場合には、脊椎１０２の幅方向のずれ（湾曲）が大きいと判断して、撮影領域２０９_ｎ＋１の幅Ｗを、Ｗ２よりも長いＷ７になるように構成してもよい。これにより、脊椎１０２の一部しか撮影されないのをさらに効果的に抑制することが可能である。

また、上記実施形態では、撮影領域９_ｎ−１におけるＸ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１を、次の撮影領域９_ｎの幅方向の中心として認識して、次の撮影領域９_ｎの幅方向の位置を決定する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線画像から認識した脊椎に基づいて、次の撮影領域の幅方向の位置を決定するように構成されていればよく、必ずしも脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１を求めなくともよい。たとえば、図１０に示す本実施形態の第２変形例のように、Ｘ線画像ｐ_ｎ-1の錐体１０２ａが形成された領域と、Ｘ線画像ｐ_ｎ-1の錐体１０２ａの両端部１０２ｃから一定距離Ｗ７だけ両側（Ｙ１側およびＹ２側）に広がる領域とを合わせて、次の撮影領域３０９ｎの幅方向の長さとしてもよい。

また、上記実施形態では、撮影領域９の上下方向（Ｚ方向）の長さＬが、複数の撮影領域９の各々において共通である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮影領域の上下方向の長さを複数の撮影領域の各々において異ならせてもよい。この際、脊椎が幅方向に大きく湾曲している場合に、撮影領域の上下方向の長さを小さくすることによって、より確実に脊椎を撮影することが可能である。

また、上記実施形態では、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１が撮影される（画像処理部５において作成される）毎に、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１から認識した脊椎１０２に基づいて、撮影領域９_ｎの中心Ｏ_ｎが決定されて、次の撮影領域９_ｎの幅方向（Ｙ方向）の位置が決定される制御が順次行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線画像が撮影される毎に、次の撮影領域の幅方向の位置が決定される制御を行わなくてもよい。たとえば、２回に１回、撮影領域の幅方向の位置が決定される制御が行われるように構成してもよい。これにより、メイン制御部の制御処理の負担を軽減することが可能である。

また、上記実施形態では、Ｘ線画像ｐ_ｎ−１のＺ２側の下端において脊椎１０２の幅方向の中心１０２_ｎ−１を認識する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、脊椎の幅方向の中心は、Ｘ線画像の下端において認識されなくてもよい。たとえば、Ｘ線画像から認識される脊椎の全体から、脊椎の幅方向の中心を認識してもよいし、Ｘ線画像の上下方向の中心に位置する脊椎から、脊椎の幅方向の中心を認識してもよい。

また、上記実施形態では、本発明のＸ線撮影装置１００を用いて、脊椎側弯症の患者１０１の脊椎１０２をＸ線撮影した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明のＸ線撮影装置１００を用いて、健常者や脊椎側弯症以外の病気の患者をＸ線撮影してもよいし、人間以外の動物や、生物以外の構造体などをＸ線撮影してもよい。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１ Ｘ線保持器（照射部）
５ 画像処理部
９、２０９、３０９ 撮影領域
９_ｎ−１ 撮影領域（第１撮影領域）
９_ｎ 撮影領域（第２撮影領域）
１００ Ｘ線撮影装置
１０１ 患者（撮影対象）
１０２ 脊椎（撮影目標）
ｐ Ｘ線画像
ｐ_ｎ−１ Ｘ線画像（第１Ｘ線画像）
Ｐ 合成画像

Claims (9)

1. 撮影対象において、第１方向に沿って設定された複数の撮影領域の各々に対して、Ｘ線を照射可能に構成された照射部と、
   前記複数の撮影領域の各々に対して順次Ｘ線を照射させることによって撮影された複数のＸ線画像を前記第１方向に沿って合成して合成画像を作成する画像処理部とを備え、
   前記複数の撮影領域のうちの第１撮影領域において撮影された第１Ｘ線画像から前記撮影対象の撮影目標を認識するとともに、認識した前記撮影目標に基づいて、第２撮影領域の前記第１方向と直交する第２方向における位置を決定する制御が行われるように構成されている、Ｘ線撮影装置。
2. 前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から認識した前記撮影目標に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が、順次繰り返し行われるように構成されている、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
3. 前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から認識した前記撮影目標に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の中心を決定するとともに、前記第２撮影領域の前記第２方向の中心を基準として、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている、請求項１または２に記載のＸ線撮影装置。
4. 前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から前記撮影目標の前記第２方向の中心を認識するとともに、認識した前記撮影目標の前記第２方向の中心に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
5. 前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から認識した前記撮影目標の前記第２方向の中心が前記第２撮影領域の前記第２方向の中心となるように、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている、請求項４に記載のＸ線撮影装置。
6. 前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像の前記第１方向側の端部において認識した前記撮影目標に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
7. 前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から認識した前記撮影目標に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の幅の大きさを決定する制御が行われるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
8. 前記画像処理部により前記Ｘ線画像が作成される毎に、前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から前記撮影対象の撮影目標を認識するとともに、認識した前記撮影目標に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が行われるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
9. 患者の湾曲した脊椎に沿って順次撮影が行われる際に、前記第１撮影領域における前記第１Ｘ線画像から前記患者の湾曲した脊椎を認識するとともに、認識した前記湾曲した脊椎に基づいて、前記第２撮影領域の前記第２方向の位置を決定する制御が順次行われることによって、前記画像処理部により前記湾曲した脊椎に沿った前記合成画像が作成されるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。

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