JP2009233158A - 放射線診断装置および放射線撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】狭い室内でも臥位での長尺撮影が可能で、患者の負荷を軽減できる放射線診断装置および放射線撮影方法を提供する。
【解決手段】被検体を臥位で載置し、その体軸に沿った長手方向に移動し、複数の停止位置に位置決めされる天板を持つ寝台と、天板の下部に設置され、天板と平行に移動し、複数の撮影位置に位置決めされ、短尺画像の画像データを取得する放射線固体検出器を備える撮影部と、寝台の上方に配置され、複数の撮影位置に対応してそれぞれ設定される複数の照射位置を変えて、各撮影位置に固定された放射線固体検出器に向けて放射線を照射する放射線源とを有し、複数の停止位置と複数の撮影位置と複数の照射位置とを組み合わせて、被検体の臥位での長尺な撮影範囲を連続して複数枚の短尺画像の撮影を行い、それらの画像データを取得することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検体を載せる寝台と放射線固体検出器と寝台の上部から放射線を照射する放射線源とを用いた放射線撮影技術の分野に係り、特に、狭い室内でも臥位での長尺撮影が可能な放射線診断装置および放射線撮影方法に関する。

従来より、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などに、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を電気的な信号として取り出すことにより放射線画像を撮影する、放射線画像検出器が利用されている。
この放射線画像検出器としては、放射線を電気的な画像信号として取り出す放射線固体検出器（いわゆる、フラットパネルディテクタ「Flat Panel Detector」以下、単にＦＰＤともいう）や、放射線像を可視像として取り出すＸ線イメージ管などがある。

また、ＦＰＤには、例えば、放射線の入射によってアモルファスセレンなどの光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して電化信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。

このような放射線固体検出器（ＦＰＤ）を用いて、一般的な放射線撮影の寝台で行う臥位撮影の場合、従来は、ＦＰＤの稼働範囲が限られていたり、一箇所に固定されていたりしたため、臥位での長尺撮影など広範囲な撮影が困難であるという問題があった。そのため、長尺撮影をする場合、通常は立位スタンドでの撮影に限定されていて、立位状態が困難な患者の撮影は困難であるという問題があった。
しかし、最近、寝台を用いてＸ線源とＸ線検出器を撮影範囲で移動できるようにした臥位状態での長尺Ｘ線撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。

特許文献１に開示されたＸ線診断装置は、長尺撮影の重複部分の階調が一致するように変換処理して長尺画像に合成する画像処理部を有するものであるが、固定された天板を挟んでＸ線源とＸ線検出器とが、撮影領域全体を移動するものである。
図３は、特許文献１に記載されたＸ線診断装置を説明するための図であり、Ｘ線管５０とＸ線検出器５４の両方とを天板５２上の被検体Ｐの体軸に沿って頭頂から足の先まで広い範囲を一緒に（Ｘ線管５０’とＸ線検出器５４’で示す位置まで）移動して撮影を行うことにより、撮影領域全体の長尺画像を得るようにしている。これにより、被検体Ｐを動かすことなく、被検体に注入された造影剤を追跡しながら、撮影を繰り返し、被検体の体軸に沿った連続的で、かつ部分的に重複する複数のＸ線画像を取得することを可能にしている。

特許文献２に記載された装置は、寝台を用いた臥位状態での長尺なＸ線撮影が可能なＸ線診断装置において、Ｘ線源とＸ線の検出器とを所定の位置に位置決めする保持装置と寝台の位置のズレ量を算出し、つなぎ合わせる画像のズレを補正するようにしたものであるが、これも特許文献１と同様に、Ｘ線源と検出器の両方が撮影領域全体を一緒に移動するように構成されている。

特許文献３に記載されたものは、天板と検出器を相対的に移動させ、造影剤の移動方向に追従して最適な条件で撮影可能とし、操作者の負担を軽減して操作性を向上させたものである。しかしながら、特許文献３に開示のＸ線診断装置は、天板を挟むようにＸ線源と検出器が取り付けられたＣアームを保持するＣアーム保持機構をスライド自在に保持装置本体によって保持することにより、静止している天板に対してその長手方向にＣアームを移動させ、Ｘ線源と検出器とを一体として移動させるものである。なお、この特許文献３には、「天板と検出器とを相対的に移動させる」ことが開示されているが、段落［００８０］の記載から明らかなように、「天板を静止させ、Ｃアームを移動させてＸ線撮影を行う」代わりに、「Ｃアームを静止させ、天板を移動させてＸ線撮影する」ことも可能であることを開示しているに過ぎない。

特開２００４−５７５０６号公報 特開２００３−２３４９５６号公報 特開２００４−２０９２３９号公報

上述したように、従来の臥位でのＸ線画像の長尺撮影においては、長尺な天板が静止し、Ｘ線源およびＸ線検出器が移動するか、Ｘ線源およびＸ線検出器が静止し、天板が移動するか、のいずれかが行われているに過ぎないので、いずれの場合にも、Ｘ線源およびＸ線検出器を、天板に対し、その全撮影範囲、特に長手方向の全撮影範囲に亘って、相対的に移動する必要がある。
このため、例えばＸ線源およびＸ線検出器を、長尺な天板の一端から他端まで全領域移動させる必要があるため、装置が大型化してしまうという問題がある。なお、Ｘ線源だけを回動させてＸ線源の移動範囲を小さくすることが考えられるが、長尺な天板の全撮影範囲に亘る長尺Ｘ線撮影をするためには、検出器を長尺な天板の全撮影範囲に設ける必要がある。そのため、長尺な検出器や多数の検出器が必要となり、装置構成が複雑となり、また、装置が高価になり、場合によっては、大型化するという問題がある。

また、Ｘ線源およびＸ線検出器を静止し、長尺な天板をその全領域の一端から他端まで移動させることも考えられるが、その場合は、天板の移動領域分だけ広い部屋が必要になり、また、天板の移動に際して患者に対する負荷（加速度による不快感や不安定さによる苦痛など）が大きくなるという問題もある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解消し、装置構成が複雑化および大型化することなく、装置コストを高めることなく、狭い室内でも臥位での長尺撮影が可能にすることができる放射線診断装置および放射線撮影方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、被検体を臥位で載置し、前記被検体の体軸に沿った長手方向に移動し、複数の停止位置に位置決めされる天板を備える寝台と、前記寝台の前記天板の下部に設置され、前記天板と平行に移動し、複数の撮影位置に位置決めされ、１枚の所定サイズの短尺画像の放射線データを取得する放射線固体検出器を備える撮影部と、前記寝台の上方に配置され、前記複数の撮影位置に対応してそれぞれ設定される放射線の複数の照射位置を変えて、各撮影位置に固定された前記放射線固体検出器に向けて前記放射線を照射する放射線源とを有し、前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置とを組み合わせて、前記被検体の臥位での長尺な撮影範囲を連続して複数枚の短尺画像の撮影を行い、前記複数枚の短尺画像の放射線データを取得することを特徴とする放射線診断装置を提供するものである。

ここで、前記撮影部の前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置と、前記放射線源の前記複数の照射位置とは、それぞれ１対１に対応するのが好ましい。
また、前記撮影部の前記放射線固体検出器の所定の撮影位置への移動と、前記放射線固体検出器に対応する前記放射線源の所定の照射位置への変更とは、連動して行われるのが好ましい。
また、前記放射線固体検出器に対応する前記放射線源の所定の照射位置への変更は、前記放射線源の回動または平行移動により行われるのが好ましい。

また、前記寝台の前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置とは、連続して撮影された２枚の短尺画像の隣接する撮影範囲が部分的に重複するように組み合わされ、さらに、連続して撮影された複数枚の短尺画像の重複部分が一致するように各短尺画像の放射線データをデジタル画像処理して、各短尺画像の放射線画像データを得、これらを１枚の臥位長尺放射線画像に合成する画像処理部を有するのが好ましい。

また、本態様の放射線診断装置は、さらに、前記長尺な撮影範囲の大きさに応じて、前記天板の移動が少なくなるように、前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置との組み合わせの中から、前記天板の移動が少なくなるように、前記天板の停止位置と前記放射線固体検出器の撮影位置との組み合わせを設定する組み合わせ設定手段を有するのが好ましい。
また、前記寝台は、さらに、前記天板を前記長手方向に移動するとともに、前記天板を前記複数の停止位置の各々に位置決めして停止させる天板移動手段を有するのが好ましい。

また、前記撮影部は、さらに、前記放射線固体検出器を前記長手方向に移動するとともに、前記放射線固体検出器を前記複数の撮影位置の各々に位置決めして停止させる検出器移動手段を有するのが好ましい。
また、前記放射線源は、さらに、前記放射線の照射位置を前記複数の照射位置の１つに設定する照射位置設定手段を備え、前記撮影部の前記検出器移動手段によって位置決めされる前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置は、前記放射線源の前記照射位置設定手段によって設定される前記複数の照射位置と、１対１に対応するのが好ましい。
また、前記照射位置設定手段は、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記放射線源の回動または平行移動により設定するのが好ましい。

また、本態様の放射線診断装置は、さらに、前記被検体の体軸に沿って前記長手方向の一端側からその反対の他端側に向かって順次撮影を繰り返して前記複数枚の短尺画像を取得するように、前記放射線固体検出器および前記天板の移動ならびに前記放射線源による前記放射線の照射位置の変更を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、最初に、前記寝台において、前記被検体が載置された前記天板を前記長手方向の前記一端側の第１の停止位置に配置するとともに、前記撮影部において、前記放射線固体検出器を前記一端側の第１の撮影位置に配置し、前記放射線源を、前記第１の撮影位置に対応する第１の照射位置に設定して、前記放射線源から前記放射線を前記天板上に載置された前記被検体に向けて、前記天板の下側の前記放射線固体検出器で検出可能な範囲に照射して第１回目の撮影を行い、次に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけをさらに前記一端側の方向に１段階だけ移動して第２の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第２回目の撮影を行い、次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側に１段階だけ移動して第２の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側に１段階だけ変更して、前記第２の撮影位置に対応する第２の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第３回目の撮影を行い、次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側にさらに１段階だけ移動して第３の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側にさらに１段階だけ変更して、前記第３の撮影位置に対応する第３の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第４回目の撮影を行い、最後に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけを前記一端側の方向にさらに１段階だけ移動して第３の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第５回目の撮影を行うように制御するのが好ましい。
また、前記制御手段は、前記放射線固体検出器および前記天板の移動ならびに前記放射線源による前記放射線の照射位置の変更は、モータの動力を利用して行ない、これらを連動して制御するのが好ましい。

さらに、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様は、放射線源から放射線を、寝台の天板上に臥位で載置された被検体に向け、かつ天板の下側に配置される撮影部の放射線固体検出器で検出可能な範囲に照射して撮影することを、前記天板に載置された前記被検体の体軸に沿って長手方向の一端側からその反対の他端側に向かって順次繰り返して複数枚の短尺画像を取得する放射線撮影方法であって、最初に、前記寝台において、前記被検体が載置された前記天板を前記長手方向の前記一端側の第１の停止位置に配置するとともに、前記撮影部において、前記放射線固体検出器を前記一端側の第１の撮影位置に配置し、前記放射線源を、前記第１の撮影位置に対応する第１の照射位置に設定して、前記放射線源から放射線を前記天板上に載置された前記被検体に向け、前記天板の下側の前記放射線固体検出器で検出可能な範囲に照射して、第１回目の撮影を行い、次に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけをさらに前記長手方向の前記一端側の方向に１段階だけ移動して第２の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第２回目の撮影を行い、次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側に１段階だけ移動して第２の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側に１段階だけ変更して、前記第２の撮影位置に対応する第２の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第３回目の撮影を行い、次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側にさらに１段階だけ移動して第３の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側にさらに１段階だけ変更して、前記第３の撮影位置に対応する第３の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第４回目の撮影を行い、最後に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけを前記一端側の方向にさらに１段階だけ移動して第３の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第５回目の撮影を行って、５枚の短尺画像の画像データを取得することを特徴とする放射線撮影方法を提供するものである。

ここで、前記放射線固体検出器および前記天板の移動ならびに前記放射線源による前記放射線の照射位置の変更は、モータの動力を利用して行われ、それらが連動して制御されるのが好ましい。
また、前記寝台の前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置とは、連続して撮影された２枚の短尺画像の隣接する撮影範囲が部分的に重複するように組み合わされ、さらに、連続して撮影された複数枚の短尺画像の重複部分が一致するように各短尺画像の放射線データをデジタル画像処理して、各短尺画像の放射線画像データを得、これらを１枚の臥位長尺放射線画像に合成するのが好ましい。

本発明によれば、放射線固体検出器と放射線源と天板を必要最低限動作させるだけで、患者などの被検体の全身長尺撮影が可能となるため、装置構成が複雑化および大型化することなく、装置コストが高めることなく、狭い室内でも臥位での長尺撮影が可能で、患者の負荷を軽減できる放射線診断装置および放射線撮影方法を実現できる。

以下に、本発明に係る放射線診断装置および放射線撮影方法を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の放射線撮影方法を実施する、本発明の放射線診断装置の一実施形態を概念的に示す線図的模式図である。

図１に示す放射線診断装置（以下、診断装置という）１０は、被検者である患者（被検体または被写体）Ｐの放射線画像（診断画像）を撮影する放射線画像撮影装置であって、被検者Ｐを部分的に撮影して部分的な放射線撮影画像（以下、短尺画像または部分画像という）を取得する撮影ユニット２０と、撮影ユニット２０の撮影動作を制御する制御部２２と、撮影ユニット２０によって撮影された患者Ｐの短尺画像をデジタル画像処理して長尺な合成放射線画像（以下、長尺画像または全体画像という）を得る画像処理ユニット２４と、デジタル画像処理された短尺画像または長尺画像を表示するモニタ２６と、短尺画像または長尺画像をハードコピーとして出力するプリンタ２８とを有する。

撮影ユニット２０は、被検者（被検体）Ｐを臥位で載せる移動可能な天板１２を備える寝台３０（撮影台）と、被検者Ｐを透過した放射線を撮影する撮影部１４と、撮影部１４内を移動可能であり、被検者Ｐの体の一部の撮影範囲を透過した放射線を受け、この放射線を電気信号に変換することにより、被検者Ｐの短尺な放射線画像の画像データを得る放射線固体検出器（以下、ＦＰＤという）１６と、被検者Ｐの一部の撮影範囲に向けて放射線を照射する放射線源１８とを有する。

また、天板１２は、寝台３０の上部に配置され、被検者Ｐを臥位で載せることができる板状の部材であって、載置された被検者Ｐの体軸に沿って移動可能である。なお、寝台３０およびその天板１２は、通常の放射線画像撮影装置に用いられる寝台およびその天板を用いることができるが、水平方向に平行移動できる必要がある。このため、寝台３０（撮影台）は、被検者Ｐを臥位で載置した天板１２を被検者Ｐの体軸に沿って、すなわち水平に往復に移動させる天板移動機構３２を有し、天板移動機構３２は、天板１２を複数段階に移動させることができ、移動後、複数の停止位置、図１に示す例では、図示の停止位置を中心に左側および右側の３つの停止位置（図２（ｂ）、（ａ）および（ｅ）参照）に停止させることができる。天板移動機構３２は、図示しないが、モータおよびこれに連結されたベルトによって天板１２を移動させるベルト移動手段、モータとこれによって回転駆動されるドライブスクリューとトラベリングナットとによる移動手段、モータとこれによって回転駆動されるギアやピニオンとラックなどによる移動手段などの公知の往復動手段や公知の平行移動手段を用いることができる。なお、天板移動機構３２は、モータを備えず、手動で動かすものであっても良い。

なお、天板１２は、撮影時のぶれ防止や被検者Ｐの危険防止のため、被検者Ｐの動きなどによっても動かないように、複数の停止位置の各々において動かないように固定されるのが好ましく、図示しないが解除可能な固定機構やロック機構を備えているのが好ましい。このような天板１２の移動制御による停止位置制御は、制御部２２によって制御される天板移動機構３２によって行われるが、天板１２には被検者Ｐを臥位で載せるているので、天板１２の平行移動や停止は、被検者Ｐに負担を与えないようにゆっくり、穏やかに行うように制御されるのが好ましい。さらに、寝台３０は、天板１２の水平方向への平行移動を行う天板移動機構３２に加えて、必要に応じて、天板１２の昇降手段や傾斜手段等を有してもよい。

撮影部１４は、ＦＰＤ１６を移動させ、その撮影位置を複数段階に切り替えながら、ＦＰＤ１６よって被検者Ｐの身体の一部ずつ撮影しながら、被検者Ｐの放射線画像の放射線データを取得するものであり、ＦＰＤ１６と、ＦＰＤ１６の検出器移動機構３４とを有する。
なお、本発明の診断装置１０は、通常の放射線画像撮影装置と同様に、撮影ユニット２０において、放射線源１８によって照射され、被検者Ｐを透過した放射線を撮影部１４のＦＰＤ１６の放射線の受面で受け、受けた放射線を電気信号に変換することにより、被検者Ｐを撮影して放射線画像を取得する。
具体的には、撮影ユニット２０の撮影部１４では、被検者Ｐの身体の一部を透過した放射線をＦＰＤ１６の放射線の受面で受け、受けた放射線を電気信号に変換することにより、被検者Ｐを部分的に撮影して部分的な放射線撮影画像である短尺画像または部分画像を取得するが、本発明においては、被検者Ｐを移動させて、撮影対象となる被検者Ｐの身体の部分を変えながら、ＦＰＤ１６による撮影を複数回（図２（ａ）〜（ｅ）に示す例では、全部で５回）繰り返し、被検者Ｐの身体の全体に亘る複数、図２に示す例では、５枚の部分画像の放射線データを取得する。

本発明において、ＦＰＤ１６は、放射線画像撮影装置に利用される通常の放射線検出器であり、いわゆるＦＰＤ（Flat Panel Detector：フラットパネルディテクタ）である。
本発明において、ＦＰＤ１６は、アモルファスセレン等の光導電膜とＴＦＴ(Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集してＴＦＴによって電化信号として読み出す、いわゆる直接方式のＦＰＤ、および、「ＣｓＩ：Ｔｌ」などの放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成されたシンチレータ層とフォトダイオードとＴＦＴ等を用い、放射線の入射によるシンチレータ層の発光をフォトダイオードで光電変換して、ＴＦＴによって電気信号として読み出す、いわゆる間接方式のＦＰＤの、いずれでもよい。なお、本発明の効果が好適に発現できる等の点で、特に、直接方式のＦＰＤが好適である。

また、撮影部１４は、ＦＰＤ１６以外にも、散乱放射線がＦＰＤ１６に入射する散乱放射線を遮蔽するためのグリッド、グリッドの移動手段等、公知の放射線画像撮影装置が有する各種の部材を有してもよいのは、もちろんである。

また、ＦＰＤ１６の検出器移動機構３４は、ＦＰＤ１６を天板１２と平行に、したがって、被検者Ｐの体軸に沿って水平に往復に平行移動させるもので、ＦＰＤ１６を複数段階に移動させることができ、移動後、複数の撮影位置（撮影のためのＦＰＤ１６の停止位置）、図１に示す例では、図示の撮影位置を中心に左側および右側の３つの撮影位置（図２（ｃ）、（ａ）および（ｄ）参照）に停止させることができる。なお、ＦＰＤ１６は、正確な撮影を可能とするために、複数の停止位置の各々に正確に停止されているのが好ましいので、各停止位置において動かないように固定されていても良く、図示しない解除可能な固定機構やロック機構を備えていても良い。このようなＦＰＤ１６の移動制御による停止位置制御は、制御部２２によって制御される検出器移動機構３４によって行われる。
また、検出器移動機構３４も、上述した天板移動機構３２と同様に、公知の往復動手段や公知の平行移動手段を用いることができる。なお、検出器移動機構３４も、モータを備えず、手動で動かすものであっても良い。

放射線源１８は、各種の放射線画像撮影装置に設置される通常の放射線源を用いることができるが、放射線の照射位置を、複数の照射位置、図示例では左側、真中および右側の３つの照射位置の１つに設定するように、放射線源１８を傾斜させる線源移動機構３６を有する。この線源移動機構３６は、撮影部１４のＦＰＤ１６の移動に合わせて、好ましくは連動して、放射線の照射位置を変更して、複数の撮影位置、図示例では左側、真中および右側の３つの撮影位置の各々にあるＦＰＤ１６の放射線の受面の撮影可能範囲全体に放射線をそれぞれ照射できるように、放射線の照射方向を、複数の照射方向、図示例では、左側、真中および右側の３つ照射方向に変更するものである。

なお、線源移動機構３６としては、放射線源１８を傾斜させて、放射線の照射方向を変更し、放射線の照射位置を変更することができればどのようなものでも良く、モータとギア、モータとベルト、または、モータとラックとピニオンを用いるなどの公知の傾斜手段を用いることができる。また、線源移動機構３６としては、放射線源１８を傾斜させるものに限定されず、天板移動機構３２および検出器移動機構３４と同様に、検出器移動機構３４によるＦＰＤ１６の移動に合わせて、水平かつ平行に移動する平行移動手段を用いても良い。なお、線源移動機構３６も、モータを備えず、手動で動かすものであっても良い。
撮影ユニット２０は、基本的に以上のように構成される。

制御部２２は、撮影ユニット２０の天板移動機構３２、検出器移動機構３４および線源移動機構３６による、それぞれ天板１２、ＦＰＤ１６および放射線源１８の移動および傾斜、すなわち天板１２の停止位置、ＦＰＤ１６の撮影位置および放射線源１８の放射線照射位置の変更、ならびに撮影ユニット２０による撮影動作などを制御するものである。なお、本発明では、制御部２２をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等によって構成しても良い。

本発明においては、天板移動機構３２による天板１２の移動は、複数段階であり、天板１２の停止位置も、同じく複数箇所であり、図１および図２（ａ）〜（ｅ）に示す例では、３段階で、３箇所であり、検出器移動機構３４によるＦＰＤ１６の移動は、複数段階であり、撮影のためのＦＰＤ１６の停止位置である撮影位置も、同じく複数箇所であり、図示例では、３段階で、３箇所であり、ＦＰＤ１６の移動および停止と連動している線源移動機構３６による放射線源１８の傾斜も、同じく複数段階であり、撮影のための放射線源１８による放射線の照射位置も、同じく複数箇所であり、図示例でも、３段階で、３箇所である。
本発明においては、このように、撮影のためのＦＰＤ１６の停止位置である撮影位置と撮影のための放射線源１８による放射線の照射位置とは、１対１に対応する。

本発明においては、天板１２に臥位で載置される被検者Ｐの撮影対象部位、すなわち、撮影対象範囲の長さが求まると、その長さを制御部２２に入力することにより、制御部２２は、入力された撮影対象範囲の長さとＦＰＤ１６のサイズ（長手方向の長さ）から、必要な部分画像の枚数（図示例では５枚）、すなわち必要な撮影回数（図示例では５回）を算出し、撮影回数および撮影対象部位に応じて、天板移動機構３２による天板１２の移動回数（図示例では３回）および検出器移動機構３４によるＦＰＤ１６の移動回数（図示例では３回）と、両者の移動の組み合せを設定することができる。なお、制御部２２は、天板１２の移動とＦＰＤ１６の移動との組み合せを、天板１２の移動（回数や量）が少なく、より好ましくは最も少なくなるように設定するのが好ましい。なお、撮影対象範囲の長さ、ＦＰＤ１６のサイズ、算出された部分画像の枚数や撮影回数、設定された天板１２とＦＰＤ１６との移動回数およびこれらの組み合わせを、モニタ２６に表示するようにしても良い。なお、必要な撮影回数（枚数）の算出、天板１２とＦＰＤ１６の移動回数や、これらの組み合わせの設定も、制御部２２で行わず、手動で行っても良い。

その後、制御部２２は、撮影ユニット２０の天板１２の移動とＦＰＤ１６の移動との設定された組み合せに応じて、天板移動機構３２、検出器移動機構３４および線源移動機構３６を制御し、天板移動機構３２による天板１２の移動、検出器移動機構３４によるＦＰＤ１６の移動および線源移動機構３６による放射線源１８の傾斜を制御して、それぞれの組み合せに応じた天板１２の停止位置、ＦＰＤ１６の撮影位置および放射線源１８の放射線の照射位置の設定を制御し、所定の停止位置、撮影位置および照射位置における被検者Ｐの身体の一部の撮影部位の撮影を制御することにより、撮影ユニット２０において、最終的に被検者Ｐの全撮影範囲の必要撮影回数に亘る撮影を終了させて、撮影部１４のＦＰＤ１６において、被検者Ｐの全撮影範囲に亘る必要枚数の部分画像の放射線データを取得させることができる。

こうして、撮影ユニット２０（ＦＰＤ１６）によって撮影された放射線画像の放射線データ（出力信号）は、画像処理ユニット２４に出力される。
画像処理ユニット２４は、撮影ユニット２０によって撮影された患者Ｐの部分画像をデジタル画像処理して長尺な合成放射線画像、長尺画像または全体画像（画像データ）を取得し、最終的にモニタ２６による表示に対応する画像データやプリンタ２８でのプリント出力、さらには、ネットワークや記録媒体を用いた放射線画像（データ）の出力に対応する画像データとするものである。
画像処理ユニット２４は、撮影ユニット２０の撮影部１４のＦＰＤ１６で検出された複数の短尺画像の放射線データ（ＦＰＤ１６の出力信号）をデータ処理するデータ処理部３８と、データ処理された複数の短尺画像の画像データを画像補正や画像合成などのデジタル画像処理する画像処理部４０とを有する。

画像処理ユニット２４は、一例として、１台もしくは複数台のコンピュータ（ＰＣ等も含む）やワークステーションなどで構成されるものであり、図示例以外にも、各種の操作や指示の入力等をするためのキーボードやマウス等を有している。なお、画像処理ユニット２４と制御部２２とを同一のＰＣなどのコンピュータで構成しても良い。なお、画像処理ユニット２４のキーボードやマウス（図示せず）等によって本発明の撮影動作において必要となる種々の入力、例えばパラメータや数値の入力や、ＧＵＩ等による選択や指示等を行っても良いのはもちろんである。
ここで、データ処理部３８は、ＦＰＤ１６の出力信号（放射線画像の放射線データ）に、Ａ／Ｄ変換やｌｏｇ変換等の処理を施して、いわゆる放射線画像の画像データに変換するものである。

また、画像処理部４０は、データ処理部３８が処理した放射線画像（複数枚分の部分画像、すなわち短尺画像）のデジタル画像データに、所定の画像処理を施して、全体の放射線画像（全体画像）を表す１枚の長尺な合成放射線画像（長尺画像）の画像データを生成するとともに、モニタ２６などによる画像表示、プリンタ２８によるプリント（ハードコピー）の出力、ネットワークや記憶媒体への出力に対応する画像データとして、出力するためのものである。
特に、本発明において、画像処理部４０は、複数の部分画像の画像データを合成する際に行う、連続して撮影された隣接する２つの部分画像の重なり合う重複部分が一致するように、両方の部分画像のデジタル画像データをデジタル画像処理、例えば、濃度や階調が一致するように階調補正や濃度補正して、重複部分が一致する部分画像の画像データを得、これらを１枚の臥位長尺放射線画像に合成する。

なお、本発明において、画像処理部４０が実施する画像処理は、例えば、複数の部分画像の画像データを合成する際に行う、隣接する２つの部分画像の重なりから１つの全体画像に合成する合成処理に加え、キャリブレーションに応じて行なわれる画素欠陥補正、オフセット補正（暗補正）やゲイン補正（シェーディング補正）、階調補正や濃度補正、さらには、モニタ表示用やプリント出力用のデータに画像データを変換するデータ変換など、特に限定はなく、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている画像処理が、全て実施可能である。

モニタ２６は、出力部を構成し、画像処理ユニット２４でデジタル画像処理された部分（短尺）画像または全体（長尺）画像を表示するものであるが、本発明の撮影動作において必要となるＧＵＩ等による選択や指示等を表示するものであっても良いのはもちろんである。
また、プリンタ２８は、部分画像または全体画像をハードコピーとして出力する。また、プリンタ２８は、部分画像または全体画像の画像データをネットワークや記憶媒体に出力に出力するためのものであっても良い。
本発明の放射線診断装置１０は、基本的に、以上のように構成される。

以下に、図２（ａ）〜（ｅ）を参照して、本発明の放射線診断装置の作用および本発明の放射線撮影方法を説明する。
本発明は、寝台を用いた臥位撮影において長尺撮影を行う場合において、従来は、寝台内の撮影部のＦＰＤ稼働領域のみが撮影領域であったが、図示例のように、さらに、寝台３０の天板１２も左右に移動するようにして、被検者Ｐの全撮影領域の長尺撮影を行えるようにしたものである。

図２（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ本発明の放射線診断装置において実施される本発明の放射線撮影方法の各部分画像撮影時における撮影状態（天板およびＦＰＤならびに放射線源の配置）を示す説明図である。
なお、ここでは、本発明の放射線診断装置１０において、天板１２とＦＰＤ１６を連動させて移動して撮影する実施例を説明する。以下の説明は、頭部側から足部側に順に撮影する場合の実施例である。

図２（ａ）に示す撮影状態は、検出器移動機構３４により、ＦＰＤ１６を最左位置に移動しておき、撮影領域の最左端を１枚目として撮影範囲（イ）を撮影する状態である。このとき、放射線源１８は、線源移動機構３６により、左位置へ回動した（首振りを行った）状態である。
同図（ｂ）に示す撮影状態は、ＦＰＤ１６は、上記の図２（ａ）の状態のままで、天板移動機構３２により、寝台３０の天板１２を左（第１の方向）に移動して２枚目として撮影範囲（ロ）を撮影する状態である。このとき、放射線源１８は、上記の図２（ａ）の回動（左首振り）状態のままである。

同図（ｃ）に示す撮影状態は、検出器移動機構３４により、ＦＰＤ１６を右（第２の方向）に移動して中心位置に移し、寝台３０の天板１２は、上記の図２（ｂ）の状態のままにしておき、３枚目として撮影範囲（ハ）を撮影する状態である。このとき、放射線源１８は、線源移動機構３６により、ＦＰＤ１６の移動に連動して、中央位置に回動（首振り）する。
同図（ｄ）に示す撮影状態は、検出器移動機構３４により、ＦＰＤ１６を最右位置に移動し、寝台３０の天板１２は、上記（ｃ）の状態のままにしておき、４枚目として撮影範囲（ニ）を撮影する状態である。このとき、放射線源１８は、線源移動機構３６により、ＦＰＤ１６の移動に連動して、右位置へ回動（首振り）する。

同図（ｅ）に示す撮影状態は、ＦＰＤ１６を上記図２（ｄ）の最右位置のままであり、天板移動機構３２により、寝台３０の天板１２を、さらに最左に移動して、５枚目として撮影範囲（ホ）を撮影する状態である。このとき、放射線源１８は、上記図２（ｄ）の右位置のままである。
本実施態様では、検出器移動機構３４により、ＦＰＤ１６を２回移動させ（静止位置は３箇所）、天板移動機構３２により、寝台３０の天板１２も２回移動させ（静止位置は３箇所）、線源移動機構３６により、放射線源１８も２回移動させる（静止位置は３箇所）ようになっており、それぞれ必要最低限動作させるだけで全身長尺撮影を可能にしている。

なお、ＦＰＤ１０での１枚の撮影範囲は約４０ｃｍである場合、図２（ａ）〜（ｅ）に示した５回の撮影で約２ｍの撮影範囲をカバーできる。撮影範囲は、ＦＰＤ稼働範囲±１パネル分の範囲となる。
なお、上記実施例では、放射線源１８は、左、中央、右の３位置への回動（首振り）するように構成されているが、この回動は、上述したように、公知の回動手段、例えば、モータとギアの組み合わせを用い、モータの動力により回動を行わせることも可能であるが、手動でも良い。また、放射線源１８は、上記の如き回動の代わりに、公知のモータとベルトを連動させたベルト駆動技術によりＦＰＤ１６と同様に左、中央、右の３段階の位置に平行移動するように構成されていてもよい。

また、図２（ａ）〜図２（ｅ）に示したＦＰＤ１６と天板１２と放射線源１０の移動処理を自動化することも可能である。その場合、ＦＰＤ１６と天板１２と放射線源１８の平行移動をモータとベルトを用いたベルト駆動方式で制御するように構成しておくことにより操作性が向上する（なお、放射線源１８についてはモータとギアを用いて回動（首振り）の傾きを制御するようにしてもよい）。

そして、ＦＰＤ１６、寝台３０の天板１２、放射線源１８のそれぞれの３つの静止位置（停止位置、撮影位置、照射位置）の状態を制御部２２内の図示しない記憶装置（メモリ）に予め記憶させておき、制御部２２により、ＦＰＤ１６と天板１２と放射線源１８の位置を、まず、初期状態として図２（ａ）に示す位置に設定し、次に、それぞれが、図２（ｂ）に示す位置に移動するように、天板移動機構３２、検出器移動機構３４および線源移動機構３６のそれぞれのモータを制御し、次に、図２（ｃ）に示す位置に移動するように、各移動機構３２，３４，３６の各モータを制御し、次に、図２（ｄ）に示す位置に移動するように、各移動機構３２，３４，３６の各モータを制御し、最後に、図２（ｅ）に示す位置に移動するように各移動機構３２，３４，３６の各モータを制御することにより、自動化することができる。図２（ａ）→図２（ｂ）→図２（ｃ）→図２（ｄ）→図２（ｅ）の各ステップの移行は、ＦＰＤ１６と天板１２と放射線源１０のモータを制御するための指示を行う操作パネルのボタンの操作により行うようにしておけばよい。例えば図２（ａ）〜図２（ｅ）のそれぞれに対応して５個の設定用ボタンを設けておき、それらを順次押すことによって、あるいは、単一のボタンを繰り返し押すことによって次々に各ステップの移行を行わせることなどもできる。

さらに、図２（ａ）→図２（ｂ）→図２（ｃ）→図２（ｄ）→図２（ｅ）の各ステップの移行にあわせて放射線源１８の照射を連動させることにより、撮影の自動化を図ることができ操作性がより向上する。

なお、上記説明は、頭部側から足部側に順に放射線撮影する場合であるが、逆に足部側から頭部側に順に放射線撮影するようにしてもよい。

本発明の放射線撮影方法を実施する、本発明の放射線診断装置の一実施形態を概念的に示す線図的模式図である。 （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図１に示す放射線診断装置において実施される本発明の放射線撮影方法の各部分画像の撮影状態の一実施例を示す説明図である。 従来の放射線診断装置を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ 放射線診断装置
１２ 天板
１４ 撮影部
１６ 放射線固体検出器（フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ））
１８ 放射線源
２０ 撮影ユニット
２２ 制御部
２４ 画像処理ユニット
２６ モニタ
２８ プリンタ
３０ 寝台
３２ 天板移動機構
３４ 検出器移動機構
３６ 線源移動機構
３８ データ処理部
４０ 画像処理部
Ｐ 被検者（患者）

Claims (15)

1. 被検体を臥位で載置し、前記被検体の体軸に沿った長手方向に移動し、複数の停止位置に位置決めされる天板を備える寝台と、
   前記寝台の前記天板の下部に設置され、前記天板と平行に移動し、複数の撮影位置に位置決めされ、１枚の所定サイズの短尺画像の放射線データを取得する放射線固体検出器を備える撮影部と、
   前記寝台の上方に配置され、前記複数の撮影位置に対応してそれぞれ設定される放射線の複数の照射位置を変えて、各撮影位置に固定された前記放射線固体検出器に向けて前記放射線を照射する放射線源とを有し、
   前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置とを組み合わせて、前記被検体の臥位での長尺な撮影範囲を連続して複数枚の短尺画像の撮影を行い、前記複数枚の短尺画像の放射線データを取得することを特徴とする放射線診断装置。
2. 前記撮影部の前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置と、前記放射線源の前記複数の照射位置とは、それぞれ１対１に対応する請求項１に記載の放射線診断装置。
3. 前記撮影部の前記放射線固体検出器の所定の撮影位置への移動と、前記放射線固体検出器に対応する前記放射線源の所定の照射位置への変更とは、連動して行われる請求項１または２に記載の放射線診断装置。
4. 前記放射線固体検出器に対応する前記放射線源の所定の照射位置への変更は、前記放射線源の回動または平行移動により行われる請求項１〜３のいずれかに記載の放射線診断装置。
5. 前記寝台の前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置とは、連続して撮影された２枚の短尺画像の隣接する撮影範囲が部分的に重複するように組み合わされ、
   さらに、連続して撮影された複数枚の短尺画像の重複部分が一致するように各短尺画像の放射線データをデジタル画像処理して、各短尺画像の放射線画像データを得、これらを１枚の臥位長尺放射線画像に合成する画像処理部を有する請求項１〜４のいずれかに記載の放射線診断装置。
6. さらに、前記長尺な撮影範囲の大きさに応じて、前記天板の移動が少なくなるように、前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置との組み合わせの中から、前記天板の移動が少なくなるように、前記天板の停止位置と前記放射線固体検出器の撮影位置との組み合わせを設定する組み合わせ設定手段を有する請求項１〜５のいずれかに記載の放射線診断装置。
7. 前記寝台は、さらに、前記天板を前記長手方向に移動するとともに、前記天板を前記複数の停止位置の各々に位置決めして停止させる天板移動手段を有する請求項１〜６のいずれかに記載の放射線診断装置。
8. 前記撮影部は、さらに、前記放射線固体検出器を前記長手方向に移動するとともに、前記放射線固体検出器を前記複数の撮影位置の各々に位置決めして停止させる検出器移動手段を有する請求項１〜７のいずれかに記載の放射線診断装置。
9. 前記放射線源は、さらに、前記放射線の照射位置を前記複数の照射位置の1つに設定する照射位置設定手段を備え、
   前記撮影部の前記検出器移動手段によって位置決めされる前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置は、前記放射線源の前記照射位置設定手段によって設定される前記複数の照射位置と、１対１に対応する請求項８に記載の放射線診断装置。
10. 前記照射位置設定手段は、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記放射線源の回動または平行移動により設定する請求項９に記載の放射線診断装置。
11. さらに、前記被検体の体軸に沿って前記長手方向の一端側からその反対の他端側に向かって順次撮影を繰り返して前記複数枚の短尺画像を取得するように、前記放射線固体検出器および前記天板の移動ならびに前記放射線源による前記放射線の照射位置の変更を制御する制御手段を有し、
    前記制御手段は、
    最初に、前記寝台において、前記被検体が載置された前記天板を前記長手方向の前記一端側の第１の停止位置に配置するとともに、前記撮影部において、前記放射線固体検出器を前記一端側の第１の撮影位置に配置し、前記放射線源を、前記第１の撮影位置に対応する第１の照射位置に設定して、前記放射線源から前記放射線を前記天板上に載置された前記被検体に向けて、前記天板の下側の前記放射線固体検出器で検出可能な範囲に照射して第１回目の撮影を行い、
    次に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけをさらに前記一端側の方向に１段階だけ移動して第２の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第２回目の撮影を行い、
    次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側に１段階だけ移動して第２の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側に１段階だけ変更して、前記第２の撮影位置に対応する第２の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第３回目の撮影を行い、
    次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側にさらに１段階だけ移動して第３の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側にさらに１段階だけ変更して、前記第３の撮影位置に対応する第３の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第４回目の撮影を行い、
    最後に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけを前記一端側の方向にさらに１段階だけ移動して第３の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第５回目の撮影を行うように制御する請求項１〜１０のいずれかに記載の放射線診断装置。
12. 前記制御手段は、前記放射線固体検出器および前記天板の移動ならびに前記放射線源による前記放射線の照射位置の変更は、モータの動力を利用して行ない、これらを連動して制御する請求項１１に記載の放射線診断装置。
13. 放射線源から放射線を、寝台の天板上に臥位で載置された被検体に向け、かつ天板の下側に配置される撮影部の放射線固体検出器で検出可能な範囲に照射して撮影することを、前記天板に載置された前記被検体の体軸に沿って長手方向の一端側からその反対の他端側に向かって順次繰り返して複数枚の短尺画像を取得する放射線撮影方法であって、
    最初に、前記寝台において、前記被検体が載置された前記天板を前記長手方向の前記一端側の第１の停止位置に配置するとともに、前記撮影部において、前記放射線固体検出器を前記一端側の第１の撮影位置に配置し、前記放射線源を、前記第１の撮影位置に対応する第１の照射位置に設定して、前記放射線源から放射線を前記天板上に載置された前記被検体に向け、前記天板の下側の前記放射線固体検出器で検出可能な範囲に照射して、第１回目の撮影を行い、
    次に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけをさらに前記長手方向の前記一端側の方向に１段階だけ移動して第２の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第２回目の撮影を行い、
    次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側に１段階だけ移動して第２の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側に１段階だけ変更して、前記第２の撮影位置に対応する第２の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第３回目の撮影を行い、
    次に、前記天板は、そのままで、前記放射線固体検出器を前記他端側にさらに１段階だけ移動して第３の撮影位置に配置するとともに、前記放射線源による前記放射線の照射位置を前記他端側にさらに１段階だけ変更して、前記第３の撮影位置に対応する第３の照射位置に設定して、前記第１回目の撮影と同様にして、第４回目の撮影を行い、
    最後に、前記放射線固体検出器と前記放射線源は、そのままで、前記天板だけを前記一端側の方向にさらに１段階だけ移動して第３の停止位置に位置決めし、前記第１回目の撮影と同様にして、第５回目の撮影を行って、５枚の短尺画像の画像データを取得することを特徴とする放射線撮影方法。
14. 前記放射線固体検出器および前記天板の移動ならびに前記放射線源による前記放射線の照射位置の変更は、モータの動力を利用して行われ、それらが連動して制御されることを特徴とする請求項１３記載の放射線撮影方法。
15. 前記寝台の前記天板の前記複数の停止位置と前記放射線固体検出器の前記複数の撮影位置とは、連続して撮影された２枚の短尺画像の隣接する撮影範囲が部分的に重複するように組み合わされ、
    さらに、連続して撮影された複数枚の短尺画像の重複部分が一致するように各短尺画像の放射線データをデジタル画像処理して、各短尺画像の放射線画像データを得、これらを１枚の臥位長尺放射線画像に合成する請求項１３または１４に記載の放射線撮影方法。

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