JP5231725B2 - Ｘ線診断装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線の線量に基づく画像を形成して表示するＸ線診断装置及びその制御方法に関する。

Ｘ線診断装置は、Ｘ線を被検体に照射し、被検体を透過したＸ線の線量を検出することにより、被検体の内部形態を画像化して表示する装置である。

一般的なＸ線診断装置の外観構成を図１１に示す（表示デバイスや操作デバイスを含むコンソールは図示を省略する。）。このＸ線診断装置は、支持基台１００１によって床面上に支持される本体部１００２と、被検体（図示せず）が載置される寝台１００３と、Ｘ線照射装置１００６を保持する保持アーム１００４とを備えている。

Ｘ線照射装置１００６には、Ｘ線を発生するＸ線管球１００６ａと、このＸ線管球１００６ａから発生されたＸ線の照射野を形成するＸ線絞り１００６ｂとが設けられている。

寝台１００３と保持アーム１００４は、駆動機構１００５を介して本体部１００２に接続されている。駆動機構１００５は、寝台１００３と保持アーム１００４を一体的に回動させて傾斜させるように作用する。

寝台１００３の内部或いは下面には、被検体を挟んでＸ線照射装置１００６と対峙するようにＸ線検出器（図示せず）が設けられている。このＸ線検出器としては、イメージ・インテンシファイア（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）やＸ線平面検出器などが用いられる。

保持アーム１００４（Ｘ線照射装置１００６）とＸ線検出器は、図示しない駆動機構によって寝台１００３の長手方向（載置される被検体の体軸方向）及びそれに直交する短手方向にそれぞれ移動可能に構成されており、被検体の撮影部位を変更できるようになっている。

Ｘ線診断装置による撮影手法として、従来から長尺撮影と呼ばれる手法が用いられている。長尺撮影とは、画像一枚の撮影領域よりも広い範囲、すなわちＸ線検出器の検出面（視野領域）よりも広い範囲を撮影対象とするもので、撮影部位の異なる複数の画像を順次に撮影し、得られた複数の画像をつなぎ合わせて（貼り合わせて）一つの画像の画像データを形成する手法である（たとえば特許文献１参照）。

図１１のＸ線診断装置を用いて行う長尺撮影について、図１２、図１３を参照しつつ説明する。ここでは、２枚の画像を撮影して貼り合わせる場合について説明する。ユーザが所定の操作を行って長尺撮影モードを選択すると、寝台１００３の短手方向への移動が禁止され、被検体の体軸方向への移動のみが可能とされる。また、ユーザは、図１３（Ａ）に示すように、この２枚の画像の撮影領域ｇ１、ｇ２を設定する。ここで、撮影領域ｇ１、ｇ２は、画像の貼り合わせを好適に行うために重複領域ｇ１２を有するように設定される。

図１２中の矢印Ａは、映像系（Ｘ線照射装置１００６及びＸ線検出器）を２つの撮影領域ｇ１、ｇ２に配置させるための映像系の移動状態を表している。当該移動の前及び後における映像系の位置を、それぞれ第１の撮影位置及び第２の撮影位置と呼ぶ。Ｘ線照射装置１００６には、Ｘ線管球１００６ａとＸ線絞り１００６ｂが含まれている。図１２中の符号１００７ａは、Ｘ線検出器の検出面の位置を表している。また、図１２中の符号Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ第１、第２の撮影位置において照射されたＸ線が通過する領域（Ｘ線通過領域）を表している。

Ｘ線診断装置は、まず、第１の撮影位置に映像系を配置させ、撮影領域ｇ１に対応する画像を撮影する。図１３（Ｂ）の撮影画像Ｇ１は、この第１の撮影位置において撮影された画像を示している。この撮影画像Ｇ１の画像データには、寝台１００３の長手方向における第１の撮影位置の位置情報（座標値）が付加される。

次に、第１の撮影位置から第２の撮影位置に映像系を移動させ、撮影領域ｇ２に対応する画像を撮影する。図１３（Ｃ）の撮影画像Ｇ２は、この第２の撮影位置において撮影された画像を示している。この撮影画像Ｇ２の画像データには、寝台１００３の長手方向における第２の撮影位置の位置情報（座標値）が付加される。

続いて、Ｘ線診断装置は、撮影画像Ｇ１と撮影画像Ｇ２とを貼り合わせる。このとき、たとえば、図１３（Ｄ）に示すように、重複領域ｇ１２の中央位置ＧＭが境界となるように撮影画像Ｇ１、Ｇ２を貼り合わせる。この貼り合わせ処理は、第１、第２の撮影位置の位置情報、Ｘ線管球１００６ａとＸ線検出器の検出面との間の距離、そしてＸ線絞り１００６ｂが形成するＸ線通過領域に基づいて貼り合わせ位置（中央位置ＧＭ）を求めて行うようになっている。

なお、撮影画像Ｇ１、Ｇ２の撮影は、ユーザが撮影像を目視で確認しつつ撮影位置を変更してワンショット撮影を繰り返して行うようにしてもよいし、所定の撮影時間間隔（たとえば２フレーム／秒）で連続撮影を行いつつユーザが撮影位置を変更して行うようにしてもよい。

特開２００４−３５８２５４号公報

上記のような従来のＸ線診断装置を用いて長尺撮影を行う場合、次のような問題の発生が指摘される。

長尺撮影においては、撮影画像の状態（たとえば造影剤を用いる場合における造影剤の到達状況など）や、撮影画像の撮影位置などを確認しながら撮影を行う必要があるために、各画像の撮影領域を広くして骨や血管の位置を把握できることが望ましい。

広い撮影領域を確保するには、Ｘ線絞り１００６ｂを開いてＸ線の照射角度（Ｘ線通過領域）を大きくしてＸ線検出器の視野領域を広くする必要がある。そうすると、被検体の体厚方向（Ｘ線照射装置１００６とＸ線検出器とを結ぶ方向）の位置の違いにより、Ｘ線検出器の検出面１００７ａに結像するＸ線に位置ずれが発生し、撮影画像を貼り合わせるときの精度が低下するという問題が生じることになる。

この問題について図１２の位置Ｐ１、Ｐ２を参照して具体的に説明する。位置Ｐ１、Ｐ２は、被検体Ｐの体厚方向における位置のみが異なっている（位置Ｐ１がＸ線照射装置１００６寄りに、位置Ｐ２が検出面１００７ａ寄りに配置している。）。また、各画像の撮影領域を広く設定していることから、第１の撮影位置から第２の撮影位置までの間の距離、つまり映像系の体軸方向への移動距離が比較的長くなっている。

まず、位置Ｐ１を通過するＸ線については、映像系を第１の撮影位置に配置させたときの結像位置と、第２の撮影位置に配置させたときの結像位置との間に、被検体Ｐの体軸方向の結像位置ずれΔ１が生じる。他方、位置Ｐ２を通過するＸ線については、同様に、被検体Ｐの体軸方向に結像位置ずれΔ２（＜Δ１）が生じる。結像位置ずれは、Ｘ線照射装置１００６に近い位置ほど大きくなる。このように、体軸方向における位置が同じであっても、体厚方向における位置が異なると、結像位置ずれの量も異なってしまうために、体軸方向における画像の貼り合わせ精度が低下してしまう。この結像位置ずれは、映像系の体軸方向への移動距離に比例して大きくなるものである。

また、各画像の撮影領域を広く設定した場合、被検体ＰとＸ線との相互作用による散乱線が増加し、貼り合わせ部分の画像に濃度ムラが発生し、貼り合わせ精度が低下するといった問題も生じる。

このような問題に対処するために広い撮影領域を設定したまま、映像系の体軸方向への移動距離を短くすると、隣接する画像の重複領域が増大し、被検体Ｐの不要被曝が増加するという新たな問題が発生する。

この新たな問題に対処するために、たとえば図１４に示すように体軸方向の長さが短い短冊状の撮影領域ｇｊ（ｊ＝１、２、・・・）を設定して撮影を行うと、前述した撮影画像の状態や撮影位置の把握が困難になり、長尺撮影を好適に行うことができない。

この発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、Ｘ線診断装置を用いた長尺撮影において、撮影画像の状態や撮影位置を容易に把握することを可能にする技術を提供することにある。

また、この発明は、Ｘ線診断装置を用いた長尺撮影における、被検体の体厚方向の位置の違いに基づくＸ線の結像位置ずれに起因する撮影画像の貼り合わせ精度の低下防止を図ることを可能にする技術を提供することを別の目的としている。

また、この発明は、Ｘ線診断装置を用いた長尺撮影における被検体の不要被曝の低減を図ることを可能にする技術を提供することを更に別の目的とするものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、寝台と、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記発生されたＸ線の照射野を形成する照射野形成手段と、前記寝台に載置された被検体を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出手段と、前記寝台と、前記Ｘ線発生手段、前記照射野形成手段及び前記Ｘ線検出手段とを、前記被検体の体軸方向に沿って相対的に移動させる駆動手段と、前記出力された検出データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を形成する画像形成手段と、前記形成された画像を表示させる表示制御手段と、を有するＸ線診断装置であって、前記照射野形成手段は、前記Ｘ線の第１の照射野と、当該第１の照射野よりも前記体軸方向の長さが短い第２の照射野とを切り換えて形成し、前記駆動手段は、前記相対的な移動により、前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位を前記体軸方向に沿って変更し、前記画像形成手段は、前記第１の照射野のＸ線が照射されたときに前記出力された検出データに基づいて、前記被検体の所定部位の透視画像を形成するとともに、前記透視画像に含まれる部分透視画像のうち、撮影開始に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影開始に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影開始位置から、撮影終了に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影終了に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影終了位置までの範囲で前記駆動手段により前記変更される前記被検体の部位のそれぞれについて、前記第２の照射野のＸ線が当該部位に照射されたときに前記出力された検出データに基づいて、当該部位の撮影画像を形成し、前記表示制御手段は、撮影画像が取得される度毎に、各部位の撮影画像を順次貼り合わせて、透視画像に重ねて表示させる、ことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線診断装置であって、前記照射野形成手段は、前記第２の照射野として、前記体軸方向の長さが前記体軸方向に直交する方向の長さよりも短い略長方形状の照射野を形成し、前記画像形成手段は、前記被検体の部位のそれぞれの撮影画像として、前記略長方形状の照射野に対応する略長方形状の撮影画像を形成する、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線診断装置であって、前記照射野形成手段により形成される照射野の前記体軸方向における長さと、前記所定部位の前記体軸方向における長さとに基づいて、前記撮影画像の撮影位置を求める演算手段を更に備え、前記駆動手段は、前記求められた前記撮影位置に基づいて、前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位の前記変更を行う、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、で請求項１に記載のＸ線診断装置あって、前記撮影画像の撮影枚数と、前記所定部位の前記体軸方向における長さとに基づいて、前記撮影画像の撮影位置を求める演算手段を更に備え、前記駆動手段は、前記求められた前記撮影位置に基づいて、前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位の前記変更を行う、ことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、寝台と、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記発生されたＸ線の照射野を形成する照射野形成手段と、前記寝台に載置された被検体を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出手段と、前記寝台と、前記Ｘ線発生手段、前記照射野形成手段及び前記Ｘ線検出手段とを、前記被検体の体軸方向に沿って相対的に移動させる駆動手段と、前記出力された検出データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を形成する画像形成手段と、前記被検体の透視画像を取得するための透視画像取得動作と、前記被検体の撮影画像を取得するための撮影画像取得動作とを切り換えて動作制御を行う制御手段と、を有するＸ線診断装置であって、前記制御手段は、前記透視画像取得動作時に、前記照射野形成手段を制御して第１の照射野を形成させて、前記第１の照射野に対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるとともに、当該検出データに基づいて前記画像形成手段により形成された透視画像を表示させ、前記撮影画像取得動作時に、前記照射野形成手段を制御して前記第１の照射野よりも前記体軸方向の長さが短い第２の照射野を形成させ、前記透視画像に含まれる部分透視画像のうち、撮影開始に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影開始に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影開始位置から、撮影終了に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影終了に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影終了位置までの範囲で前記駆動手段を制御して前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位を変更させて、前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるとともに、前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データを基に前記画像形成手段により形成された撮影画像を、当該部位と前記透視画像との位置関係に基づいて、撮影画像が取得される度毎に、各部位の撮影画像を順次貼り合わせて、透視画像に重ねて表示させる、ことを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、寝台と、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記発生されたＸ線の照射野を形成する照射野形成手段と、前記寝台に載置された被検体を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出手段と、前記寝台と、前記Ｘ線発生手段、前記照射野形成手段及び前記Ｘ線検出手段とを、前記被検体の体軸方向に沿って相対的に移動させる駆動手段と、前記出力された検出データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を形成する画像形成手段と、を有し、前記被検体の透視画像を取得するための透視画像取得動作と、前記被検体の撮影画像を取得するための撮影画像取得動作とを実行するＸ線診断装置の制御方法であって、前記透視画像取得動作時には、前記照射野形成手段に第１の照射野を形成させるステップと、前記第１の照射野に対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるステップと、当該検出データに基づいて前記画像形成手段に透視画像を形成させるステップと、当該形成された透視画像を表示させるステップと、前記透視画像に含まれる部分透視画像のうち、撮影開始に対応する部分透視画像の指定を受けて、当該撮影開始に対応する部分透視画像に基づき撮影開始位置を特定するステップと、撮影終了に対応する部分透視画像の指定を受けて、当該撮影終了に対応する部分透視画像に基づき撮影終了位置を特定するステップと、を実行させ、前記撮影画像取得動作時には、前記第１の照射野よりも前記体軸方向の長さが短い第２の照射野を前記照射野形成手段に形成させるステップと、前記撮影開始位置から前記撮影終了位置までの範囲で当該第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位を前記駆動手段に変更させるステップと、前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるステップと、前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データに基づく撮影画像を前記画像形成手段に形成させるステップと、撮影画像が取得される度毎に、各部位の撮影画像を順次貼り合わせて、透視画像に重ねて表示させるステップと、を実行させる、ことを特徴とする。

請求項１に記載のＸ線診断装置は、Ｘ線の第１の照射野とこれよりも被検体体軸方向の長さが短い第２の照射野とを切り換えて形成する照射野形成手段と、第２の照射野のＸ線が照射される被検体の部位を体軸方向に沿って変更する駆動手段と、第１の照射野のＸ線が照射されたときにＸ線検出手段から出力された検出データに基づいて、被検体の所定部位の透視画像を形成するとともに、駆動手段により変更される第２の照射野のＸ線の各照射部位について、Ｘ線検出手段から出力された検出データに基づいて、当該部位の撮影画像を形成する画像形成手段とを備えている。

そして、表示制御手段は、前記透視画像と前記撮影画像とに基づいて画像を表示させるように作用する。

このようなＸ線診断装置によれば、長尺撮影を実施するときに、各撮影画像の位置を透視画像に基づいて把握できるので、撮影画像の位置を容易に把握することが可能である。

更に、造影剤を用いて長尺撮影を行う場合に、撮影画像の状態を確認することにより、この撮影画像の撮影領域まで造影剤が到達しているかを容易に判断できる。このような撮影画像の状態の確認は、造影剤を用いる場合だけでなく、撮影画像の状態が時間経過とともに変化するような任意の撮影態様において適用できる。

また、請求項２に記載のＸ線診断装置によれば、体軸方向の長さがこれに直交する方向の長さよりも短い略長方形状の第２の照射野を形成し、この第２の照射野に対応する略長方形状の撮影画像を形成するように構成されているので、長尺撮影において取得される、隣接する撮影画像の撮影位置の差（体軸方向における距離）を小さくすることができる。したがって、或る撮影画像の撮影領域から、それに隣接する撮影画像の撮影領域に移動するときの移動量を小さくすることができる。それにより、被検体の体厚方向の位置の違いに基づくＸ線の結像位置ずれが小さくなり、この結像位置ずれに起因する撮影画像の貼り合わせ精度の低下を防止することが可能になる。

また、請求項３又は請求項４に記載のＸ線診断装置は、撮影画像の撮影位置を演算し、この演算された撮影位置に基づいて撮影画像を取得するように構成されている。このとき、隣接する撮影画像の重複領域の体軸方向における長さが小さくなるような撮影位置を求めるように上記の演算処理を実行することができ、それにより、長尺撮影における被検体の不要被曝を低減させることが可能になる。

また、請求項１０又は請求項１３に記載の発明によれば、第１の照射野に対応してＸ線検出手段から出力された検出データに基づいて透視画像を形成して表示させるように動作するとともに、第１の照射野よりも体軸方向の長さが短い第２の照射野のＸ線の照射部位を変更し、各部位に対応してＸ線検出手段から出力された検出データに基づく撮影画像を形成して透視画像に重ねて表示させるように動作するように構成されているので、長尺撮影を実施するときに、各撮影画像の位置を透視画像に基づいて把握でき、撮影画像の位置を容易に把握することができる。

この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［装置構成］
図１は、この発明に係るＸ線診断装置の構成の一例を表している。同図に示すＸ線診断装置１は、図１１、図１２に示した従来の構成と同様に、寝台２、Ｘ線管球３、Ｘ線絞り４及びＸ線検出器５を備えている。また、このＸ線診断装置１には、従来と同様に、演算制御部１１、Ｘ線制御部１２、絞り制御部１３、駆動制御部１４、ＤＲ装置１５及びユーザインターフェイス１６が設けられている。なお、Ｘ線診断装置１は、たとえば図１１と同様の外観構成を備えている。

ユーザインターフェイス１６には、表示部１７と操作部１８が設けられている。表示部１７は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイや、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の任意の形態の表示デバイスによって構成される。この表示部１７は、演算制御部１１の制御を受けて各種の画面や画像を表示する。

また、操作部１８は、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック、コントロールパネル等の任意の形態の操作デバイスや入力デバイスによって構成される。演算制御部１１は、実施された操作に基づいて操作部１８が出力する操作信号を受けて、この操作内容に対応する制御や演算を実行する。操作部１８は、この発明の「操作手段」の一例として機能するものである。

なお、図１においては、表示部１７と操作部１８とが別々に記載されているが、たとえばタッチパネル式のＬＣＤやペンタブレット等のように、それらを一体的に構成することも可能である。

寝台（の天板）２には被検体Ｐが載置される。被検体Ｐは、図１１に示したように、その体軸方向を寝台２の長手方向に合わせるようにして載置される。なお、図１中の符号２ａは、寝台２の長手方向（被検体Ｐの体軸方向）を示している。

Ｘ線管球３は、Ｘ線を発生する真空管である。フィラメント（陰極）に加熱電流を供給して電子を放出させ、フィラメントとタングステン陽極との間に高電圧を印加して電子を加速させ、タングステン陽極に衝突させる。加速した電子がタングステン陽極に衝突するとＸ線が発生する。Ｘ線管球３は、この発明の「Ｘ線発生手段」の一例として機能するものである。

Ｘ線制御部１２には、図示は省略するが、従来と同様に、高電圧を発生する高電圧発生部と、この高電圧発生部を制御する制御部（マイクロプロセッサ等）とが設けられている。高電圧の印加は、たとえば、高周波数インバータ方式、すなわち５０／６０Ｈｚの交流電源を整流して直流とし、それを数ｋＨｚ以上の高周波数の交流に変換して昇圧するとともにそれを再度整流して印加する方式のものが適用される。

Ｘ線管球３は、高電圧発生部により発生された高電圧の印可を受けて所定強度のＸ線を発生する。なお、Ｘ線管球３に印可される高電圧の電圧値や電流値は、ユーザインターフェイス１６を用いてユーザが設定することもできるし、自動的に設定されるように構成することもできる。

Ｘ線絞り４は、たとえば、図２に示すように、タングステンやモリブデン等のＸ線を吸収する素材で組成された板状の絞り羽根４１、４２、４３、４４を四方に配置して構成されている。絞り羽根４１〜４４は、その端面が、隣接する羽根の端面に対して互いに直交するように配置されており、絞り羽根４１〜４４の内側の端面で形成される開口は矩形状となっている。

絞り制御部１３は、Ｘ線絞り４の絞り羽根４１〜４４をそれぞれ移動させることにより、様々な形態（サイズ、形状）の照射野を形成させるように機能する。この絞り制御部１３には、各絞り羽根４１〜４４を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御部（マイクロプロセッサ等）が設けられている。絞り制御部１３は、絞り羽根４１、４２を、寝台２の短手方向２ｂ（長手方向２ａに直交する方向）にそれぞれ移動させ、絞り羽根４３、４４を、寝台２の長手方向２ａにそれぞれ移動させるようになっている（図２参照）。

このように、絞り制御部１３によって制御されるＸ線絞り４により、Ｘ線管球３を頂点とし、Ｘ線検出器５の検出面を底面とする、略四角錐形状のＸ線通過領域Ｆ（図１参照）が形成され、このＸ線通過領域Ｆに対応したＸ線の照射野が形成される。Ｘ線絞り４は、この発明の「照射野形成手段」の一例として機能するものである。

ここで、照射野とは、Ｘ線通過領域と、それを横切る平面との共通領域、換言すると、当該平面に対してＸ線が照射される領域を意味する。たとえば、被検体Ｐに対するＸ線の照射野は、長手方向２ａと短手方向２ｂとを含む平面であって、被検体Ｐを通過する平面に対してＸ線が照射される領域となる。また、Ｘ線検出器５の検出面に対するＸ線の照射野は、長手方向２ａと短手方向２ｂとを含む平面であって、Ｘ線検出器５の検出面を通過する平面に対してＸ線が照射される領域となる（後述のＸ線検出領域に相当する。）。これらの照射野の形状は、Ｘ線通過領域Ｆが一定であるときには、相似の関係になっている。

Ｘ線検出器５は、Ｘ線管球３により発生されたＸ線を検出し、その検出結果（検出データ）をＤＲ装置１５に出力するように作用するもので、この発明の「Ｘ線検出手段」の一例として機能するものである。このＸ線検出器５は、たとえばイメージ・インテンシファイアやＸ線平面検出器などにより構成される。

イメージ・インテンシファイアは、シンチレータ等の蛍光面でＸ線を光に変換し、蛍光面と接して作られた光電面から光電子を放出させるとともに、フォーカス電極及び陽極で作られる電子レンズで集束加速させて、出力蛍光面に電子像を形成させる。更に出力蛍光面で電子像を可視像に変換してカメラで撮影することにより画像データ（検出データ）を取得するものである。

また、Ｘ線平面検出器は、多行多列のＸ線検出素子を配して構成された検出面を有している。Ｘ線検出素子としては、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し、その光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換型や、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動（すなわち光導電現象）を利用した直接変換形などを用いることができる。Ｘ線平面検出器は、Ｘ線を可視光に変換して可視光の光量に応じた電荷データ（検出データ）を形成する。

Ｘ線平面検出器は、Ｘ線検出素子の配列に従って素子単位で電荷を読み出せるようになっている。各素子から出力される検出データには、２次元的な素子配列に基づく２次元座標系による当該素子の座標情報が含まれている。

Ｘ線管球３、Ｘ線絞り４及びＸ線検出器５は、一体的に移動可能とされた移動部６を形成している（たとえば、図１１、図１２に示した従来と同様の構成を有する。）。移動部６は、駆動制御部１４により、寝台２の長手方向２ａ（体軸方向）及び短手方向に移動される。駆動制御部１４は、この発明の「駆動手段」の一例として機能するものであり、移動部６を駆動する駆動機構と、この駆動機構の動作を制御する制御部（マイクロプロセッサ等）を含んで構成される。なお、移動部６は、［背景技術］の項にて説明した「映像系」に相当するものである。

ＤＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置１５は、Ｘ線検出器５から出力された検出データをデジタル信号に変換し、更に各種の画像処理などを行って画像（画像データ）を形成するように機能するコンピュータを含んで構成される。このＤＲ装置１５は、この発明の「画像形成手段」の一例として機能するものである。

ここで、Ｘ線絞り４は、絞り羽根４１〜４４が形成する開口の形状に対応する略四角錐形状のＸ線通過領域Ｆを形成し、このＸ線通過領域Ｆに対応するＸ線検出器５のＸ線検出領域は、略長方形（略正方形を含む。）の形状になることから、ＤＲ装置１５により形成される画像は、当該開口の形状に対応する略長方形の形状の画像となる。

演算制御部１１は、Ｘ線診断装置１の各部の制御（特に、Ｘ線制御部１２、絞り制御部１３、駆動制御部１４、ユーザインターフェイス１６の制御）や、各種の演算処理を実行する。この演算制御部１１が実行する制御や演算処理の内容については、以下の［使用形態］の項において詳述する。

演算制御部１１は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサや、所定のコンピュータプログラムを格納するとともに各種データを記憶する記憶装置（メモリやハードディスクドライブ等）などを含んで構成される。マイクロプロセッサは、このコンピュータプログラムを実行することにより、この実施形態に関わる制御や演算処理を行うようになっている。

演算制御部１１は、この発明の「表示制御手段」及び「演算手段」一例としてそれぞれ機能するものである。また、演算制御部１１は、この発明の「制御手段」の一例として機能するものである。

［使用形態］
この実施形態に係るＸ線診断装置１の使用形態について、図３〜図９を更に参照しながら説明する。図３に示すフローチャートは、Ｘ線診断装置１の使用形態の一例を表している。

まず、このフローチャートに示す使用形態の概要を説明する。この使用形態は、被検体Ｐに造影剤を投与して長尺撮影を行う場合におけるＸ線診断装置１の使用例である（Ｓ１、Ｓ２）。このＸ線診断装置１による長尺撮影は、被検体Ｐの透視画像（後述）を取得する段階と、撮影画像を取得する段階の二段階によって実施される。

ここで、透視画像取得段階は、この発明の「透視画像取得動作」の一例に相当するものであり、撮影画像取得段階は、この発明の「撮影画像取得動作」の一例に相当するものである。

透視画像取得段階においては、Ｘ線診断装置１は、移動部６の移動可能方向を長手方向２ａに限定するとともに（Ｓ３）、Ｘ線絞り４が透視画像撮影用の照射野を形成し（Ｓ４）、この照射野の形態を示す情報（絞り開度情報）を記憶する（Ｓ５）。更に、この絞り開度情報に対応するＸ線検出器５によるＸ線検出領域を求める（Ｓ６）。

ユーザは、被検体ＰのＸ線透視画像を観察して撮影範囲の設定を行う（Ｓ７、Ｓ９）。その際、Ｘ線診断装置１は、撮影の開始位置を含む透視画像と、終了位置を含む透視画像とをそれぞれ取得し（Ｓ８、Ｓ１０）、取得した透視画像を貼り合わせて表示部１７に表示する（Ｓ１１）。

次に、撮影画像取得段階に移行する。まず、ユーザが、長尺撮影における複数の撮影領域（の撮影位置）の設定を行う（Ｓ１２）。Ｘ線診断装置１は、設定された撮影領域に対応するＸ線の照射野を形成するようにＸ線絞り４を制御する（Ｓ１３）。

Ｘ線診断装置１は、設定された複数の撮影領域のそれぞれについて、ユーザの撮影要求に応じて撮影画像を取得する。このとき、ユーザは、撮影画像を確認することにより、当該撮影領域に造影剤が到達しているか否かを判断しつつ、撮影を進める。そして、Ｘ線診断装置１は、撮影画像が取得される度毎に、その撮影画像を透視画像に重ねて表示部１７に表示させる。（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）。

以下、これらの各ステップＳ１〜Ｓ１８におけるＸ線診断装置１の動作について詳細に説明する。

〔準備段階：Ｓ１〜Ｓ６〕
最初に、被検体Ｐに造影剤を投与する（Ｓ１）。なお、造影剤を投与するタイミングは、造影剤を投与してから撮影対象部位に到達するまでの時間などを考慮して適宜に決定され、たとえば撮影画像取得段階の後に造影剤を投与するようにしてもよい。なお、造影剤の到達時間は、造影剤の静注位置と撮影対象部位との距離、造影剤の種類、被検体Ｐの血流速度などの各種の条件に基づくものである。

ユーザが、ユーザインターフェイス１６を用いて「長尺撮影モード」を選択すると（Ｓ２）、演算制御部１１は、移動部６の移動可能方向を長手方向（体軸方向）２ａに限定する（つまり、短手方向２ｂへの移動部６の移動を禁止する）ように駆動制御部１４を制御する（Ｓ３）。

また、絞り制御部１３は、演算制御部１１からの制御に基づき、Ｘ線絞り４の絞り羽根４１〜４４を駆動させて、透視画像を取得するための照射野を形成する（Ｓ４）。この透視画像取得用の照射野は、この発明の「第１の照射野」の一例に相当するものである。

ここで、「透視画像」とは、被検体Ｐの撮影範囲の設定に用いられる画像である（後述）。この透視画像は、被検体Ｐの診療等に供される画像（「撮影画像」と呼ぶ。透視画像は、この撮影画像の撮影範囲の設定に用いられる。）ほどの詳細さは一般に要求されない。

このような事情を考慮し、ステップＳ４においては、たとえば、Ｘ線絞り４を最大限に開放した状態（開口のサイズを最大にした絞り開放状態）にして、少なくとも長手方向２ａの長さが最大となるような照射野を形成するように制御を行う。なお、被検体Ｐの不要被曝を軽減するために、照射野の短手方向２ｂの長さを制限するように制御を行うことも可能である。

演算制御部１１は、ステップＳ４にて形成された照射野（開口）の形態を表す情報を取得する（Ｓ５）。この情報（「絞り開度情報」と呼ぶ。）には、たとえば、絞り羽根４１〜４４が形成する開口の長手方向２ａの長さの情報が少なくとも含まれているものとする。

このステップＳ５の取得処理としては、たとえば、演算制御部１１が絞り制御部１３を制御したときの制御内容を演算制御部１１自体が記憶することにより絞り開度情報を取得する構成としてもよいし、Ｘ線絞り４を駆動した絞り制御部１３が絞り開度情報を生成して演算制御部１１に送るように構成してもよいし、開口の形態を検出するセンサ（たとえば絞り羽根４１〜４４の位置を検出する位置センサなど）によって開口の形態を直接に検出し、その検出結果を演算制御部１１に送るように構成してもよい。

更に、演算制御部１１は、ステップＳ５にて取得された絞り開度情報に基づいて、Ｘ線検出器５がＸ線を検出する領域（Ｘ線検出領域）を演算する（Ｓ６）。

ここで、Ｘ線管球３、Ｘ線絞り４及びＸ線検出器５は、前述のように一体的に移動するようになっており、これらの相対的な位置関係は不変とされている。特に、長手方向２ａ及び短手方向２ｂに直交する方向における、Ｘ線管球３、Ｘ線絞り４及びＸ線検出器５の相互間の距離は不変とされている。

したがって、Ｘ線絞り４の開口の形態（形状やサイズ）が決定されれば、三角関数等を用いた簡単な計算により、この開口により形成されるＸ線通過領域Ｆの形態を一意的に求めることができ、更に、Ｘ線検出器５の検出面にＸ線が投影される領域（照射野）を一意的に求めることができる。ステップＳ６では、Ｘ線検出器５の検出面に対するＸ線の照射野について、少なくとも長手方向２ａの長さをＸ線検出領域として演算するようになっている。

〔撮影範囲の設定：Ｓ７〜Ｓ１０〕
続いて、ユーザは、ユーザインターフェイス１６を用いて、撮影画像の撮影範囲、すなわち撮影開始位置と撮影終了位置とをそれぞれ設定する（Ｓ７、Ｓ９）。このとき、Ｘ線診断装置１は、撮影開始位置、撮影終了位置を含む透視画像を取得するように動作する（Ｓ８、Ｓ１０）。

撮影範囲の設定について、図４を参照しつつ説明する。まず、演算制御部１１は、Ｘ線制御部１２を制御して、Ｘ線管球３に所定強度（透視画像取得用の強度；撮影画像取得用の強度と比較して低い強度として被曝量を低減することが望ましい。）のＸ線を発生させる。このＸ線は、ステップＳ４の透視画像用照射野を形成するものであり、寝台２上の被検体Ｐを透過してＸ線検出器５により検出される。Ｘ線検出器５は、この透過Ｘ線の検出結果である検出データをＤＲ装置１５に出力する。ＤＲ装置１５は、この検出データに基づいて透視画像（の画像データ）を形成する。演算制御部１１は、この透視画像を表示部１７に表示させる。

図４（Ａ）に示す透視画像Ｔは、被検体Ｐの腹部付近から足先までの範囲における透視画像を表している。なお、ＤＲ装置１５により一度に形成される透視画像の範囲は、ステップＳ４の透視画像取得用の照射野の範囲に対応しており、図４（Ａ）に示す部分透視画像Ｔ１や図４（Ｂ）に示す部分透視画像Ｔ２の範囲となる。ここで、部分透視画像Ｔ１、Ｔ２の長手方向２ａの長さαは、ステップＳ６で演算された長手方向２ａの長さに相当している。

（撮影開始位置の設定及び透視画像の取得：Ｓ７、Ｓ８）
ユーザは、ユーザインターフェイス１６を用いて移動部６を長手方向２ａに移動させることで被検体Ｐの様々な透視画像（部分透視画像）を表示させて観察することにより、撮影開始位置として適当な被検体Ｐの位置（透視画像における位置）を特定する。そして、所定の操作を行うことにより、この特定位置を撮影開始位置として設定する。

撮影開始位置の設定について、図４（Ａ）を参照しつつより具体的に説明する。ユーザは、ユーザインターフェイス１６を操作して、図４（Ａ）に示す部分透視画像Ｔ１を表示部１７に表示させる。そして、たとえば「撮影開始位置設定スイッチ」を操作（マウスでクリック、コントロールパネルのボタンを押下など）すると、演算制御部１１は、この部分透視画像Ｔ１の最も腹部側の位置を示す情報を求め、撮影開始位置Ｓを示す情報として記憶する（Ｓ７）。

この撮影開始位置Ｓを示す情報（撮影開始位置情報）は、たとえば、撮影開始位置設定スイッチが操作されたときの移動部６の位置Ｔａ１を示す情報（透視画像取得位置情報）と、ステップＳ５にて得られた絞り開度情報とに基づいて、前述の三角関数等を用いた簡単な計算と同様の演算処理を実行することにより求めることができる。撮影開始位置情報は、たとえば、長手方向２ａにあらかじめ定義された座標における座標値として表現される。

ここで、透視画像取得位置情報は、駆動制御部１４を制御したときの制御内容を演算制御部１１自体が記憶することによって取得するように構成することもできるし、移動部６を駆動した駆動制御部１４から演算制御部１１が取得するように構成することもできるし、移動部６の位置を検出するセンサによって移動部６の位置（たとえばＸ線管球３の位置）を直接に検出し、その検出結果を演算制御部１１が取得するように構成することもできる。

なお、撮影開始位置情報の演算は、透視画像取得位置情報と絞り開度情報とを用いる方法に限定されるものではない。たとえば、透視画像取得位置情報と、ステップＳ６にて取得したＸ線検出領域とに基づいて、撮影開始位置情報を求めることができる。その一例として、Ｘ線検出領域に含まれる長手方向２ａの長さαの情報を利用し、透視画像取得位置情報が示す位置からα／２だけ腹部側（あらかじめ定義された長手方向２ａの座標における「＋」方向又は「−」方向）に変位した位置を求めて撮影開始位置Ｓの座標とすればよい。

また、演算制御部１１は、撮影開始位置設定スイッチが操作されたときの部分透視画像Ｔ１を取得して記憶する（Ｓ８）。このとき、部分透視画像Ｔ１の表示画像の画像データを記憶するように構成することもできるし、また、スイッチ操作に対応してＸ線管球３にＸ線を発生させるようにし、その検出データに基づいてＤＲ装置１５により形成された部分透視画像Ｔ１の画像データを記憶するように構成することもできる。

（撮影終了位置の設定及び透視画像の取得：Ｓ９、Ｓ１０）
次に、撮影終了位置の設定について、図４（Ｂ）を参照しつつ説明する。ユーザは、ユーザインターフェイス１６を用いて移動部６を長手方向２ａに移動させ、図４（Ｂ）に示す透視画像Ｔの部分透視画像Ｔ２を表示部１７に表示させる。そして、所定の操作（たとえば「撮影終了位置設定スイッチ」の操作）を行うと、演算制御部１１は、この部分透視画像Ｔ２の最も足先側の位置を示す情報を、撮影終了位置Ｅを示す情報（撮影終了位置情報；長手方向２ａに定義された座標値）として求めて記憶する（Ｓ９）。

この撮影終了位置情報を求める処理は、たとえば撮影開始位置情報の場合と同様に、撮影終了位置設定スイッチが操作されたときの移動部６の位置Ｔａ２を示す透視画像取得位置情報と、絞り開度情報とに基づいて、前述の三角関数等を用いた簡単な計算を実行して行う（なお、透視画像取得位置情報とＸ線検出領域とに基づいて演算するようにしてもよい。）。

また、演算制御部１１は、撮影終了位置設定スイッチが操作されたときの透視画像Ｔの部分透視画像Ｔ２を取得して記憶する（Ｓ１０）。この処理は、たとえばステップＳ８と同様にして行うことができる。

〔透視画像の表示：Ｓ１１〕
次に、演算制御部１１は、ステップＳ８にて取得された部分透視画像Ｔ１と、ステップＳ１０にて取得された部分透視画像Ｔ２とを貼り合わせて得られる透視画像を表示部１７に表示させる（Ｓ１１）。

部分透視画像Ｔ１、Ｔ２の貼り合わせ処理について、図４を参照しつつ説明する。部分透視画像Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ、長手方向２ａの長さΔαだけ重複しているものとする。この重複領域の長さΔαは、たとえば、各部分透視画像Ｔ１、Ｔ２の透視画像取得位置情報（座標値）と、長手方向２ａの長さαとに基づいて容易に算出できる。

また、この重複領域の長手方向２ａにおける中央位置を符号ＴＭで表すものとする。長手方向２ａにおける中央位置ＴＭの座標値は、たとえば、各部分透視画像Ｔ１、Ｔ２の透視画像取得位置情報に示す座標値の中央の座標値として容易に求めることができる。

演算制御部１１は、部分透視画像Ｔ１について、撮影開始位置Ｓから中央位置ＴＭまでの画像を抽出するとともに、部分透視画像Ｔ２について、中央位置ＴＭから撮影終了位置Ｅまでの画像を抽出する。そして、それぞれ抽出した画像を、中央位置ＴＭの座標を合わせて表示部１７に表示させる。それにより、図５に示すように、撮影開始位置Ｓから撮影終了位置Ｅまでの範囲（撮影範囲）に相当する透視画像Ｕが表示されることになる。なお、この透視画像Ｕは、表示濃度を若干低下させた状態で表示させることが望ましい。

〔撮影領域の設定：Ｓ１２〕
続いて、ステップＳ７、Ｓ９で設定された撮影範囲（撮影開始位置Ｓから撮影終了位置Ｅまでの範囲）における長尺撮影を行うための各撮影画像の撮影領域（の撮影位置；特に、長手方向２ａにおける位置）を設定し記憶する（Ｓ１２）。ここで、撮影領域とは、長尺撮影において取得される複数の撮影画像のそれぞれの撮影範囲を意味する。

撮影領域の設定態様についてより詳しく説明する。第１の設定態様は、撮影領域の長手方向２ａの長さｄを優先的に設定するものである。このとき、あらかじめ設定された長さｄの値を自動的に設定するようにしてもよいし、ユーザが手作業で長さｄを設定するようにしてもよい。後者の場合の一例を説明すると、表示部１７に表示された所定の設定画面に対し、各撮影領域の長手方向２ａの長さｄ（たとえば２０〜５０ｍｍ）を手作業で設定するように構成できる。このときの操作態様としては、キーボードで所望の数値を入力する構成、選択可能に呈示された複数の数値から所望の数値を択一的に選択する構成（プルダウンメニューやボタン等）など、長さＤを手作業で設定するための任意の構成を採用することが可能である。

なお、長さｄは、撮影領域の短手方向２ｂの長さよりも（十分に）小さいことが望ましい。また、長さｄは、透視画像Ｔ１、Ｔ２の長さαよりも（十分に）小さいことが望ましい。長さｄに関するこれらの条件は、第２の設定態様においても同様である。

また、ここでは、各撮影領域の長手方向２ａの長さを全て一定としているが、この発明においてはその必要はなく、長手方向２ａの長さの異なる撮影領域を設定することもできる。

さて、撮影領域の長さｄが設定されると、演算制御部１１は、ステップＳ７、Ｓ９で設定された撮影範囲の長手方向２ａの長さＤ（図４では、Ｄ＝α＋α−Δα）を、各撮影領域の長さｄで除算してその商Ｍを求める。そして、図６に示すように、隣接する撮影領域ｈｉ、ｈ（ｉ＋１）が所定幅Δｄの重複領域ｈｉ（ｉ＋１）を有するように撮影枚数Ｎ（Ｎ＞Ｍ）を求めるとともに、撮影領域ｈｉの長手方向２ａの位置（座標値）、すなわち、撮影領域ｈｉに対応する移動部６の位置（撮影位置）を決定する（ｉ＝１〜Ｎ−１）。このとき、重複領域ｈｉ（ｉ＋１）の幅Δｄをなるべく小さくすることが望ましい。なお、上記の商Ｍが整数でない場合には、たとえばＤ÷ｄのガウス記号［Ｄ／ｄ］の値を求め、この値［Ｄ／ｄ］を用いて、商Ｍが整数の場合と同様にして撮影枚数Ｎを求めることができる。

ここで、最後（第Ｎ番目）の撮影領域ｈＮの足先側の位置が撮影終了位置Ｅに一致するように、撮影枚数Ｎや、重複領域ｈｉの幅Δｄを設定するように構成することができる。また、撮影領域ｈＮの長手方向２ａの長さを調整することにより、この撮影領域ｈＮの足先側の位置が撮影終了位置Ｅに一致するようにするように構成することもできる。また、撮影領域ｈＮの足先側の位置が撮影終了位置Ｅよりも足先側に配置されていてもよい。

他方、撮影領域の第２の設定態様は、撮影画像の撮影枚数Ｎを優先的に設定するものである。その設定手法は、第１の設定態様と同様に、自動的に又は手作業で設定する構成を適宜に採用することができる。また、手作業で設定する場合についても、第１の設定態様と同様に構成することができる。

撮影枚数Ｎが設定されると、演算制御部１１は、撮影範囲の長さＤを撮影枚数Ｎで除算し、その商の値に基づいて、第１の設定態様と同様に、所定幅Δｄの重複領域ｈｉ（ｉ＋１）を有するように、各撮影領域ｈｉの長手方向２ａの長さｄを決定するとともに、その撮影位置を決定する。

なお、第１、第２の設定態様において、各撮影領域ｈｉの撮影位置を決定する代わりに、隣接する撮影領域ｈｉ、ｈ（ｉ＋１）の変位（移動部６の移動距離）を決定するようにしてもよい。その場合、この移動距離を用いて、最初の撮影領域ｈ１から順々に撮影位置を決定していくことができる。

〔撮影画像の取得：Ｓ１３〜Ｓ１８〕
各撮影領域ｈｉの撮影位置が決定されると、演算制御部１１は、絞り制御部１３を制御して、ステップＳ１２で得られた各撮影領域ｈｉの長さｄに対応する照射野を形成するように、Ｘ線絞り４の絞り羽根４１〜４４を駆動させて開口を形成する（Ｓ１３）。

このステップＳ１３にて形成される開口は、たとえば、Ｘ線検出器５の検出面における照射野（Ｘ線検出領域）が長さｄとなるような開口であり、Ｘ線検出領域とＸ線絞り４の開口の形態との対応関係（前述）により求めることができる。

続いて、演算制御部１１は、駆動制御部１４を制御して、最初の撮影領域ｈ１の撮影位置に移動部６を移動させる（Ｓ１４）。

ユーザがユーザインターフェイス１６を操作して撮影の要求を行うと（Ｓ１５）、演算制御部１１は、Ｘ線制御部１２を制御してＸ線管球３に所定強度のＸ線を発生させる。この撮影用のＸ線は、一般に、透視画像取得用のＸ線よりも大きな強度を有している。

Ｘ線管球３により発生されたＸ線は、ステップＳ１３にて形成されたＸ線絞り４の開口を経由して、撮影領域ｈ１に対応する被検体Ｐの部位を透過する。Ｘ線検出器５は、この透過Ｘ線を検出して検出データを出力する。ＤＲ装置１５は、この検出データに基づいて、撮影領域ｈ１に対応する撮影画像Ｈ１（の画像データ）を形成する（Ｓ１６）。

演算制御部１１は、撮影領域ｈ１の撮影位置を透視画像Ｕの対応位置（撮影位置と同じ座標値を有する位置）に合わせるようにして、撮影画像Ｈ１を透視画像Ｕに重ねて表示させる（Ｓ１７）。図７は、透視画像Ｕに重ねて表示された撮影画像Ｈ１の表示態様の一例を表している。

ここで、ユーザは、撮影画像Ｈ１を観察して造影剤が撮影領域ｈ１に到達しているかなど、当該撮影画像Ｈ１が診断等において有効であるか否かを判断することができる。有効でない場合には、撮影領域ｈ１における撮影を再度行って有効な画像を取得することができる。

撮影領域ｈ１における撮影が完了したら、ユーザは、ユーザインターフェイス１６を操作し、次の撮影領域ｈ２の撮影位置に移動部６を移動させ、撮影画像Ｈ２を取得する（Ｓ１８；Ｎ、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。演算制御部１１は、撮影領域ｈ２の撮影位置に基づいて、撮影画像Ｈ２を透視画像Ｕに重ねて表示させる（Ｓ１７）。このとき、撮影領域ｈ１と撮影領域ｈ２との重複領域の貼り合わせは、透視画像Ｔ１、Ｔ２の重複領域の貼り合わせと同様にして行うことができる。

このような撮影動作を繰り返す。図８は、この撮影動作を第ｉ番目の撮影領域ｈｉまで繰り返し実行したときの表示画像の一例を表している。同図には、各撮影領域ｈ１〜ｈｉにおける撮影画像Ｈ１〜Ｈｉが、順次に貼り合わせられて、透視画像Ｕに重ねて表示された状態が示されている。

同様の撮影動作を最後（第Ｎ番目）の撮影領域ｈＮまで反復したら（Ｓ１８；Ｙ）、長尺撮影は終了となる。図９は、このような長尺撮影により得られる表示画像の一例を表している。同図に示す撮影画像Ｈは、撮影画像Ｈ１〜ＨＮを貼り合わせて得られたもので、図示しない透視画像Ｕ（図７、図８等を参照）に重畳されて表示されている。

［作用・効果］
以上のようなＸ線診断装置１の作用及び効果を説明する。このＸ線診断装置１は、従来と同様のハードウェア構成をそなえている。特に、寝台２、Ｘ線管球３、Ｘ線絞り４、Ｘ線検出器５、駆動制御部１４、ＤＲ装置１５、ユーザインターフェイス１６等を備えている。演算制御部１１は、所定の演算処理や装置各部の制御を行うことにより、次のような長尺撮影を実現する。

Ｘ線絞り４は、演算制御部１１の制御を受けて、透視画像取得用の照射野と撮影画像取得用の照射野とを切り換えて形成する。ここで、撮影画像取得用の照射野は、透視画像取得用の照射野よりも、寝台２の長手方向（被検体Ｐの体軸方向）２ａの長さが短くなるように設定されている。

駆動制御部１４は、移動部６（Ｘ線管球３、Ｘ線絞り４、Ｘ線検出器５；映像系）と寝台２とを、長手方向２ａに相対的に移動させるものである。撮影画像を取得するとき、つまり撮影画像取得用の照射野のＸ線が被検体Ｐに照射されるときに、駆動制御部１４は、演算制御部１１の制御に基づき、被検体の部位を長手方向２ａに沿って変更する。すなわち、駆動制御部１４は、当該照射野のＸ線が複数の撮影領域に順々に照射されるように、移動部６と寝台２とを逐次に相対移動させるように動作する。

ＤＲ装置１５は、透視画像取得用の照射野のＸ線が被検体Ｐに照射されてＸ線検出器５から出力された検出データに基づいて、被検体Ｐの所定部位の透視画像（の画像データ）を形成する。この所定部位の透視画像は、（少なくとも）撮影画像の撮影開始位置を含む画像と、撮影終了位置を含む透視画像である。

また、ＤＲ装置１５は、駆動制御部１４によって順次変更される複数の撮影領域のそれぞれについて、撮影画像取得用の照射野のＸ線が当該撮影領域に照射されてＸ線検出器５から出力された検出データに基づいて、当該撮影領域の撮影画像（の画像データ）を形成する。

演算制御部１１は、まず、上記所定部位の透視画像を表示部１７に表示させる。更に、演算制御部１１は、順次に取得される撮影画像について、その撮影画像と透視画像との位置関係、すなわち、透視画像を取得した上記所定部位に対する当該撮影画像の撮影領域（撮影位置）の位置関係に基づいて、その撮影画像を透視画像に重ねて表示させるように動作する。この位置関係の対応付けは、撮影画像の撮影領域（撮影位置）の座標値に対応する投影画像上の座標値を探索することにより行うことができる。

このようなＸ線診断装置１によれば、長尺撮影を実施するときに、先に取得された透視画像上に撮影画像を順次に重ねて表示するように作用するので、透視画像上における各撮影画像の位置を容易に把握でき、各撮影画像の位置を容易に把握することができる。

また、造影剤を用いて長尺撮影を行う場合に、撮影画像の状態を確認することにより、当該撮影領域まで造影剤が到達しているかを容易に判断することができる。造影剤が到達している場合、その撮影画像を当該撮影領域における撮影画像として用いればよい。他方、その造影剤が到達していない場合には、当該撮影領域における撮影画像を再度取得して造影剤の到達の有無を確認すればよい。このように、造影剤の到達状況を把握しつつ撮影を実施することにより、各撮影領域について好適な撮影画像を取得することができる。なお、このような撮影画像の状態の確認は、造影剤を用いる場合に限定されるものではなく、撮影画像の状態が時間経過とともに変化するような任意の撮影態様において適用することが可能である。

また、このＸ線診断装置１は、撮影画像取得用の照射野として、長手方向２ａの長さが短手方向２ｂの長さよりも短い略長方形状の照射野を形成し、この照射野に対応する略長方形状、つまり長手方向２ａよりも短手方向２ｂの方が長い短冊のような形状の撮影画像を形成するようになっている。したがって、隣接する撮影領域の撮影位置の差（長手方向２ａにおける距離）、すなわち、或る撮影領域から次の撮影領域に移動するときの変位が小さくなるので、被検体Ｐの体厚方向の位置の違いに基づくＸ線の結像位置ずれが小さくなる。それにより、この結像位置ずれに起因する撮影画像の貼り合わせ精度の低下を防止でき、良好な精度で隣接する撮影画像の貼り合わせを行うことができる。

更に、このような比較的小さな撮影領域を適用することにより、被検体ＰとＸ線との相互作用に起因する散乱線を低減させることができ、撮影画像の貼り合わせ部分における濃度ムラによる貼り合わせ精度の低下の防止を図ることが可能である。

また、このＸ線診断装置１は、長尺撮影における複数の撮影領域を自動的に設定できるようになっている。このとき、隣接する撮影領域の重複領域の長手方向２ａの長さを、貼り合わせ処理に必要な最小限の長さ（程度）になるように撮影領域を設定するように構成することができる。このように構成することにより、長尺撮影における被検体Ｐの不要被曝の低減を図ることが可能になる。

また、このＸ線診断装置１によれば、ユーザインターフェイス１６を用いた簡単な操作を行うだけで、自動設定された各撮影領域における撮影画像を順々に取得することが可能である。

［変形例］
以上に詳述した構成は、この発明を好適に実施するための一具体例に過ぎないものである。したがって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。

上記の実施形態においては、撮影開始位置Ｓを含む透視画像Ｔ１と、撮影終了位置Ｅを含む透視画像Ｔ２の２つの透視画像を取得し、それらを貼り合わせることにより、撮影画像Ｈ１〜ＨＮが重畳表示される透視画像Ｕを形成するように構成されているが、重畳表示用の透視画像の形成方法はこれに限定されるものではない。

長尺撮影を行う撮影範囲が広く、Ｘ線絞り４が形成する開口を最大にしたとしても、たとえば図１０（Ａ）に示すように、撮影開始位置を含む透視画像Ｔ１′と、撮影終了位置を含む透視画像Ｔ２′との間に間隔が空いてしまう場合もある。その場合には、図１０（Ｂ）に示すように、透視画像Ｔ１′、Ｔ２′の間の間隔を埋めるような透視画像Ｔ３′を取得すればよい。このとき、撮影画像を重畳表示させる透視画像Ｕは、透視画像Ｔ１′と透視画像Ｔ３′とを貼り合わせるとともに、透視画像Ｔ３′と透視画像Ｔ２′とを貼り合わせることで形成することができる（貼り合わせ処理は、上記実施形態と同様である。）。

なお、図１０においては、撮影開始位置を含む透視画像Ｔ１′と、撮影終了位置を含む透視画像Ｔ２′との間の間隔を、一枚の透視画像Ｔ３′で埋めるようになっているが、当該間隔が大きい場合には、当該間隔を埋めるのに十分な枚数の透視画像を形成すればよい。追加される透視画像の位置は、透視画像Ｔ１′、Ｔ２′の位置に基づいて容易に求めることができる（たとえば、上記実施形態における撮影領域の設定方法と同様にして求められる。）。

上記の実施形態においては、造影剤を用いた長尺撮影を行うときに、ユーザが撮影画像を目視で確認することにより造影剤の到達の有無を判断しているが、この判断を自動的に行うように構成することができる。

そのために、たとえば、演算処理部１１は、取得された撮影画像（図３のステップＳ１６）の各画素の画素値を解析し、所定範囲の画素値を有する画素が存在するか判断する。この所定範囲の情報は、造影剤が到達している部位を撮影したときの画素値をあらかじめ計測することにより取得することができる。

所定範囲の画素値の画素が存在しないと判断された場合には、演算制御部１１は、たとえば、当該撮影領域まで造影剤が到達していない旨のメッセージや、当該撮影領域における撮影を再度行うように促すメッセージなどを表示部１７に表示させたり、或いは、撮影要求を行うためのコントロールパネル（操作部１８）のボタンを点滅させたりするなどの制御を行う。

他方、所定範囲の画素値の画素が存在すると判断された場合には、この撮影画像を当該撮影領域の撮影画像として採用する。

なお、所定範囲の画素値の画素が存在すると判断された場合であっても、そのような画素が占める領域が狭い場合や、血流の下流側のいずれの画素の画素値も所定範囲に含まれていない場合などには、再度の撮影を促すための動作を行わせるように構成することが望ましい。

また、造影剤の到達の有無を自動判断するように構成することにより、長尺撮影の自動化を図ることも可能になる。たとえば、造影剤が到達していないと判断されたときに、当該撮影領域の撮影を所定時間経過後に再度行うように構成するとともに、造影剤が到達したと判断されたときには、移動部６を次の撮影領域に自動的に移動させるように構成することにより、長尺撮影を自動的に行うことが可能になる。

この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態の全体構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態のＸ線絞りの構成の一例を表す概略斜視図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影の使用形態の一例を表すフローチャートである。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影における透視画像の形成処理を説明するための概略説明図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影において表示される透視画像の一例を表す概略図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影における撮影領域の設定処理を説明するための概略説明図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影における透視画像及び撮影画像の表示態様の一例を表す概略図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影における透視画像及び撮影画像の表示態様の一例を表す概略図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態による長尺撮影における透視画像及び撮影画像の表示態様の一例を表す概略図である。 この発明に係るＸ線診断装置の好適な実施の形態の変形例による長尺撮影における透視画像の形成処理を説明するための概略説明図である。 従来のＸ線診断装置の外観構成の一例を表す概略斜視図である。 従来のＸ線診断装置による長尺撮影における問題点を説明するための概略説明図である。 従来のＸ線診断装置による長尺撮影における問題点を説明するための概略説明図である。 従来のＸ線診断装置による長尺撮影における問題点を説明するための概略説明図である。

符号の説明

１ Ｘ線診断装置
２ 寝台
３ Ｘ線管球
４ Ｘ線絞り
４１、４２、４３、４４ 絞り羽根
５ Ｘ線検出器
６ 移動部
１１ 演算制御部
１２ Ｘ線制御部
１３ 絞り制御部
１４ 駆動制御部
１５ ＤＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置
１６ ユーザインターフェイス
１７ 表示部
１８ 操作部
２ａ 長手方向（体軸方向）
２ｂ 短手方向
Ｐ 被検体
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｕ 透視画像
Ｓ 撮影開始位置
Ｅ 撮影終了位置
ｈ１〜ｈＮ 撮影領域
Ｈ１〜ＨＮ 撮影画像

Claims (15)

1. 寝台と、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記発生されたＸ線の照射野を形成する照射野形成手段と、前記寝台に載置された被検体を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出手段と、前記寝台と、前記Ｘ線発生手段、前記照射野形成手段及び前記Ｘ線検出手段とを、前記被検体の体軸方向に沿って相対的に移動させる駆動手段と、前記出力された検出データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を形成する画像形成手段と、前記形成された画像を表示させる表示制御手段と、を有するＸ線診断装置であって、
   前記照射野形成手段は、前記Ｘ線の第１の照射野と、当該第１の照射野よりも前記体軸方向の長さが短い第２の照射野とを切り換えて形成し、
   前記駆動手段は、前記相対的な移動により、前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位を前記体軸方向に沿って変更し、
   前記画像形成手段は、
   前記第１の照射野のＸ線が照射されたときに前記出力された検出データに基づいて、前記被検体の所定部位の透視画像を形成するとともに、
   前記透視画像に含まれる部分透視画像のうち、撮影開始に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影開始に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影開始位置から、撮影終了に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影終了に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影終了位置までの範囲で前記駆動手段により前記変更される前記被検体の部位のそれぞれについて、前記第２の照射野のＸ線が当該部位に照射されたときに前記出力された検出データに基づいて、当該部位の撮影画像を形成し、
   前記表示制御手段は、撮影画像が取得される度毎に、各部位の撮影画像を順次貼り合わせて、透視画像に重ねて表示させる、
   ことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記照射野形成手段は、前記第２の照射野として、前記体軸方向の長さが前記体軸方向に直交する方向の長さよりも短い略長方形状の照射野を形成し、
   前記画像形成手段は、前記被検体の部位のそれぞれの撮影画像として、前記略長方形状の照射野に対応する略長方形状の撮影画像を形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記照射野形成手段により形成される照射野の前記体軸方向における長さと、前記所定部位の前記体軸方向における長さとに基づいて、前記撮影画像の撮影位置を求める演算手段を更に備え、
   前記駆動手段は、前記求められた前記撮影位置に基づいて、前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位の前記変更を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
4. 前記撮影画像の撮影枚数と、前記所定部位の前記体軸方向における長さとに基づいて、前記撮影画像の撮影位置を求める演算手段を更に備え、
   前記駆動手段は、前記求められた前記撮影位置に基づいて、前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位の前記変更を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
5. 前記演算手段は、隣接する撮影画像のそれぞれの一部が互いに重複するように、前記撮影画像の撮影位置を求める、
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のＸ線診断装置。
6. 前記駆動手段は、前記相対的な移動により、前記第１の照射野のＸ線が照射される前記所定部位の部分領域を前記体軸方向に沿って変更し、
   前記画像形成手段は、前記変更される前記部分領域のそれぞれについて、前記第１の照射野のＸ線が当該部分領域に照射されたときに前記出力された検出データに基づいて、当該部分領域の透視画像を形成し、
   前記表示制御手段は、前記部分領域のそれぞれについて前記形成された透視画像を、前記部分領域の位置関係に基づいて表示させることにより、前記所定部位の透視画像の前記表示を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
7. 操作手段を更に備え、
   前記駆動手段は、前記操作手段が操作されたことに対応して、前記Ｘ線が照射される前記被検体の部位の前記変更を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
8. 前記撮影開始位置は、前記撮影開始に対応する部分透視画像が取得された位置の位置情報と、当該部分透視画像を取得するときにＸ線が検出された領域とに基づき特定され、前記撮影終了位置は、前記撮影終了に対応する部分透視画像が取得された位置の位置情報と、当該部分透視画像を取得するときにＸ線が検出された領域とに基づき特定されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
9. 前記被検体の腹部付近から足先までの範囲における透視画像が形成された場合に、前記撮影開始に対応する部分透視画像における最も腹部側の位置が前記撮影開始位置として特定され、前記撮影終了に対応する部分透視画像における最も足先側の位置が前記撮影終了位置として特定されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
10. 寝台と、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記発生されたＸ線の照射野を形成する照射野形成手段と、前記寝台に載置された被検体を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出手段と、前記寝台と、前記Ｘ線発生手段、前記照射野形成手段及び前記Ｘ線検出手段とを、前記被検体の体軸方向に沿って相対的に移動させる駆動手段と、前記出力された検出データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を形成する画像形成手段と、前記被検体の透視画像を取得するための透視画像取得動作と、前記被検体の撮影画像を取得するための撮影画像取得動作とを切り換えて動作制御を行う制御手段と、を有するＸ線診断装置であって、
    前記制御手段は、
    前記透視画像取得動作時に、前記照射野形成手段を制御して第１の照射野を形成させて、前記第１の照射野に対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるとともに、当該検出データに基づいて前記画像形成手段により形成された透視画像を表示させ、
    前記撮影画像取得動作時に、前記照射野形成手段を制御して前記第１の照射野よりも前記体軸方向の長さが短い第２の照射野を形成させ、前記透視画像に含まれる部分透視画像のうち、撮影開始に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影開始に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影開始位置から、撮影終了に対応する部分透視画像の指定を受けて当該撮影終了に対応する部分透視画像に基づき特定された撮影終了位置までの範囲で前記駆動手段を制御して前記第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位を変更させて、前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるとともに、前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データを基に前記画像形成手段により形成された撮影画像を、当該部位と前記透視画像との位置関係に基づいて、撮影画像が取得される度毎に、各部位の撮影画像を順次貼り合わせて、透視画像に重ねて表示させる、
    ことを特徴とするＸ線診断装置。
11. 前記撮影開始位置は、前記撮影開始に対応する部分透視画像が取得された位置の位置情報と、当該部分透視画像を取得するときにＸ線が検出された領域とに基づき特定され、前記撮影終了位置は、前記撮影終了に対応する部分透視画像が取得された位置の位置情報と、当該部分透視画像を取得するときにＸ線が検出された領域とに基づき特定されることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線診断装置。
12. 前記被検体の腹部付近から足先までの範囲における透視画像が形成された場合に、前記撮影開始に対応する部分透視画像における最も腹部側の位置が前記撮影開始位置として特定され、前記撮影終了に対応する部分透視画像における最も足先側の位置が前記撮影終了位置として特定されることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線診断装置。
13. 寝台と、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記発生されたＸ線の照射野を形成する照射野形成手段と、前記寝台に載置された被検体を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出手段と、前記寝台と、前記Ｘ線発生手段、前記照射野形成手段及び前記Ｘ線検出手段とを、前記被検体の体軸方向に沿って相対的に移動させる駆動手段と、前記出力された検出データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を形成する画像形成手段と、を有し、前記被検体の透視画像を取得するための透視画像取得動作と、前記被検体の撮影画像を取得するための撮影画像取得動作とを実行するＸ線診断装置の制御方法であって、
    前記透視画像取得動作時には、
    前記照射野形成手段に第１の照射野を形成させるステップと、
    前記第１の照射野に対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるステップと、
    当該検出データに基づいて前記画像形成手段に透視画像を形成させるステップと、
    当該形成された透視画像を表示させるステップと、
    前記透視画像に含まれる部分透視画像のうち、撮影開始に対応する部分透視画像の指定を受けて、当該撮影開始に対応する部分透視画像に基づき撮影開始位置を特定するステップと、
    撮影終了に対応する部分透視画像の指定を受けて、当該撮影終了に対応する部分透視画像に基づき撮影終了位置を特定するステップと、
    を実行させ、
    前記撮影画像取得動作時には、
    前記第１の照射野よりも前記体軸方向の長さが短い第２の照射野を前記照射野形成手段に形成させるステップと、
    前記撮影開始位置から前記撮影終了位置までの範囲で当該第２の照射野のＸ線が照射される前記被検体の部位を前記駆動手段に変更させるステップと、
    前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データを前記Ｘ線検出手段に出力させるステップと、
    前記被検体の部位のそれぞれに対応する検出データに基づく撮影画像を前記画像形成手段に形成させるステップと、
    撮影画像が取得される度毎に、各部位の撮影画像を順次貼り合わせて、透視画像に重ねて表示させるステップと、
    を実行させる、
    ことを特徴とするＸ線診断装置の制御方法。
14. 前記撮影開始位置は、前記撮影開始に対応する部分透視画像が取得された位置の位置情報と、当該部分透視画像を取得するときにＸ線が検出された領域とに基づき特定され、前記撮影終了位置は、前記撮影終了に対応する部分透視画像が取得された位置の位置情報と、当該部分透視画像を取得するときにＸ線が検出された領域とに基づき特定されることを特徴とする請求項１３に記載のＸ線診断装置の制御方法。
15. 前記被検体の腹部付近から足先までの範囲における透視画像が形成された場合に、前記撮影開始に対応する部分透視画像における最も腹部側の位置が前記撮影開始位置として特定され、前記撮影終了に対応する部分透視画像における最も足先側の位置が前記撮影終了位置として特定されることを特徴とする請求項１３に記載のＸ線診断装置の制御方法。

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