JPWO2014054417A1

JPWO2014054417A1 - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JPWO2014054417A1
Application number: JP2014539658A
Authority: JP
Inventors: 智晴奥野; 尚丸目
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: US20150250441A1; JP6102935B2; CN104717923A; EP2904973B1; US9700277B2; WO2014054417A1; EP2904973A4; EP2904973A1; CN104717923B

Abstract

ＦＰＤ４がＸ線管３と独立して移動するＸ線撮影装置１において、Ｘ線照射領域判別部３３は、ＦＰＤ４から出力されたＸ線画像Ｇ１のうちＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに識別し、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報Ｐを取得する。長尺画像作成部３５は、位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成する。よって、Ｘ線管３とＦＰＤ４の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を確実に得られ、それらを精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の動き出しのタイミングおよび移動速度を同一にさせなくてもよく、制御が簡単となる。

Description

本発明は、複数枚のＸ線画像を繋ぎ合わせて長尺画像を取得するスロット撮影などの長尺撮影を行うＸ線撮影装置に関する。

従来、Ｘ線撮影装置は、被検体Ｍを載置する天板を有するＸ線撮影台と、被検体に向けてＸ線を照射（曝射）するＸ線管と、Ｘ線管と対向して配置され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えている。Ｘ線管は、例えば、天井から懸架されたＸ線管保持装置で保持されている。Ｘ線検出器は、Ｘ線撮影台内であって天板を挟んでＸ線管と反対側の位置に設けられている。

このＸ線撮影装置において、被検体の全脊椎や全下肢をＸ線撮影する場合、Ｘ線検出器のＸ線検出領域内にそれらを一度に収めることができない。そのため、長尺撮影という手法が用いられる（例えば、特許文献１および２参照）。長尺撮影は、次のように行われる。まず、被検体に沿ってＸ線管およびＸ線検出器を平行移動させながら撮影し、連続する複数枚のＸ線画像を得る。そして、得られた複数枚のＸ線画像を繋ぎ合わせることで、１枚の長尺画像を作成する。

さらに、長尺撮影には、照射するＸ線をスリット状（スロット状ともいう）に絞って長尺画像を得るスロット撮影（スロットラジオグラフィ）という手法がある（例えば、特許文献３および非特許文献１参照）。この手法は、Ｘ線をスリット状に絞り、Ｘ線管とＸ線検出器とを平行移動させながら連続撮影してＸ線画像を得て、複数枚のＸ線画像を繋ぎ合わせることで長尺画像を得るものである。スリット状にＸ線を絞ることで、無限遠からの平行Ｘ線照射と見なすことができ、歪みのない長尺画像を得ることができる。また、スロット撮影では散乱Ｘ線の影響を抑えることも可能であるので、高画質な長尺画像を得ることができる。

特開２０１０−０７５２４５号公報特開２０１０−２４０２４７号公報国際公開第２０１０／０５００３２号

「スロットラジオグラフィ」、株式会社島津製作所ＵＲＬ＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｄ．ｓｈｉｍａｄｚｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｓａｆｉｒｅ／ａｐｐｌｉ／０２．ｈｔｍｌ＞

しかしながら、スロット撮影する従来のＸ線撮影装置は、次のような問題がある。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管から照射されたＸ線の中心であるＸ線軸がＸ線検出器のＸ線検出領域である検出面の中心に位置するように撮影が行われる。すなわち、Ｘ線管とＸ線検出器の相対位置が常に等しくなるように、Ｘ線管とＸ線検出器は、同期して被検体の体軸方向に沿って移動される。そのため、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出すタイミング、およびＸ線管とＸ線検出器との移動速度を同一にして駆動させる必要がある。特に、Ｘ線管とＸ線検出器がそれぞれ独立して駆動する場合、上述のタイミングおよび移動速度を高精度に一致させることは難しい。また、Ｘ線管とＸ線検出器は、等速移動の状態にするまでの時間が一致するように加速される。Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下適宜、「ＦＰＤ」と称する）を用いる場合、ＦＰＤは、一般的にＸ線管よりも重たい。加速時間がどちらか一方で遅いと、その遅れた分だけ撮影までの時間が長くなってしまう。このように従来装置は、複雑な制御をしなければならず、これにはＡＣサーボモータなどの高価なモータが必要となる。そのため、装置が高価なものになってしまっている。

なお、特許文献３には、次のような問題が開示されている。すなわち、ＦＰＤの移動は、必ずしも設定どおりにならず、設定からいくらかは位置ずれしており、被検体に対するＦＰＤの相対移動距離が長すぎると、スリット状画像に映り込んだ被検体の透視像が予想外に位置ずれする。そして、ＦＰＤは、設定どおり移動しているものとみなして、各スリット状画像を重ね合わせるので、予想外に位置ずれした透視像が互いに重ね合わされてしまう。そこで、特許文献３では、ＦＰＤの相対移動距離を最小限にすることで、スリット状画像に映り込んだ透視像の位置ずれを小さく抑えることが提案されている。しかしながら、Ｘ線管やＦＰＤの相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像を得ることが望まれる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、長尺撮影におけるＸ線管とＸ線検出器の制御を簡単にすることが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明は、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、本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源を被検体の体軸に沿って移動させるＸ線源移動部と、前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するコリメータと、前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、を備えることを特徴とするものである。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線源は被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線源移動部によって被検体の体軸に沿って移動されるようになっている。Ｘ線検出器は、Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力する。Ｘ線検出器移動部は、Ｘ線源と独立して被検体の体軸に沿ってＸ線検出器を移動させるようになっている。また、Ｘ線源のＸ線照射側には、コリメータが設けられている。コリメータは、Ｘ線検出器の移動方向におけるＸ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するようになっている。Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別している。また、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得している。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成している。

すなわち、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。

また、従来のＸ線撮影装置は、Ｘ線源から照射されたＸ線のＸ線軸が、Ｘ線検出器のＸ線検出領域である検出面の中心に位置するように制御されている。そのため、長尺撮影範囲は、Ｘ線検出器の移動距離に対応する距離であった。しかしながら、本発明により、Ｘ線検出器の検出面のどの位置でＸ線撮影を行ってもよいので、Ｘ線検出器の移動距離が従来と同じであっても、長尺撮影範囲を広く設定することができる。

なお、ここで特許文献３に対する効果について説明する。本発明によれば、スリット状画像に相当するＸ線照射領域画像をＸ線画像から判別している。Ｘ線照射領域画像は、Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に絞られた照射Ｘ線の領域である。そのため、所定の位置にあるＸ線源からＸ線を照射した場合、Ｘ線検出器が多少位置ずれしても、照射Ｘ線がＸ線検出器の検出領域内にあれば、判別して得られるＸ線照射領域画像は同じである。そのため、取得したＸ線源の位置情報に基づき、Ｘ線画像から判別したＸ線照射領域画像をずらして、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせれば、Ｘ線検出器の相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像を得ることができる。

また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線検出器移動部は、前記Ｘ線検出器を前記Ｘ線源よりも平均的に遅く移動させることが好ましい。ここでいう平均的に遅いとは、撮影開始から終了までの一連の動作を通じた平均で比較したときに遅いということを意味している。従来、Ｘ線源に比べて重量のあるＸ線検出器をＸ線源と同じように移動させるために高出力のモータを用いていた。しかしながら、Ｘ線検出器をＸ線源よりも遅く移動させることで、従来よりも出力の小さいモータを用いることができる。そのため、省電力で安価なモータを用いることができ、装置を安価にすることができる。

また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記位置情報取得部の一例は、Ｘ線源位置センサである。これにより、実際のＸ線源の位置情報を得ることができるので、誤差（位置ずれ）を有する場合でも、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。

また、ここで特許文献３に対する効果について説明する。上述のように、所定の位置にあるＸ線源からＸ線を照射した場合、Ｘ線検出器が多少位置ずれしても、照射Ｘ線がＸ線検出器の検出領域内にあれば、判別して得られるＸ線照射領域画像は同じである。さらに、Ｘ線源の位置情報を実際のものを用いれば、Ｘ線源の位置ずれを考慮して各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることができる。そのため、Ｘ線源やＸ線検出器の相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像を得ることができる。

また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記位置情報の一例は、撮影時間間隔情報とＸ線源移動速度情報により算出されるものである。Ｘ線撮影時間間隔およびＸ線源の移動速度が一定である場合は、例えば、Ｘ線源位置センサを設ける必要がなくなる。そのため、構成が簡単となり、装置を安価にすることができる。

また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線照射領域画像の一例は、前記Ｘ線画像から抽出された画像である。Ｘ線照射領域以外の画像を取り除くことができ、元のＸ線画像よりもデータ容量を小さくすることができる。

また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線撮影ごとに前記Ｘ線照射領域画像に前記位置情報を付加することが好ましい。これにより、Ｘ線照射領域画像と位置情報の管理を簡単にすることができる。例えば、長尺画像を作成するための複数枚のＸ線照射領域画像の順番が変わった場合でも、Ｘ線照射領域画像に付加された位置情報により、繋ぎ合わせる際のＸ線照射領域画像の位置を知ることができる。

また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記Ｘ線源移動部は、前記Ｘ線源を等速移動させることが好ましい。これにより、制御が簡単であり、安定した品質の長尺画像を得ることができる。

なお、本明細書は、次のようなＸ線撮影装置に係る発明も開示している。

（１）被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源の角度を被検体の体軸に沿うように予め設定された軸周りに変更するＸ線源角度変更部と、前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源の角度に追従して移動するコリメータと、前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の角度情報を取得する角度情報取得部と、前記角度情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線照射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。

上述の構成は、先に説明したＸ線源移動部の代わりにＸ線源角度変更部を備え、位置情報取得部の代わりに角度情報取得部を備える構成となっている。上述の構成に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、角度情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、角度情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線照射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す図である。長尺撮影の設定方法の説明に供する図である。長尺撮影範囲、各回の撮影範囲および重なり部分等の説明に供する図である。（ａ）はＸ線照射領域判別部の動作説明に供する図であり、（ｂ）は（ａ）中のラインＬの画素値のプロファイルを示す図であり、（ｃ）はＸ線照射領域判別部の出力画像の一例を示す図である。（ａ）〜（ｅ）Ｘ線照射領域画像および位置情報の説明に供する図である。長尺画像作成部の動作説明に供する図である。効果の説明に供する図である。（ａ）、（ｂ）は実施例２に係るＸ線撮影装置の動作説明に供する図である。変形例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す図である。Ｘ線照射の位置の算出方法の説明に供する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す図である。

図１を参照する。Ｘ線撮影装置１は、被検体Ｍを載置する天板２と、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管３と、Ｘ線管３と対向して設けられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力するフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）４とを備えている。なお、Ｘ線管３は本発明のＸ線源に相当し、ＦＰＤ４は本発明のＸ線検出器に相当する。

Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部５により制御される。Ｘ線管制御部５は、Ｘ線管３の管電圧および管電流を発生させる高電圧発生部６を有している。Ｘ線管制御部５は、管電圧、管電流および照射時間等のＸ線照射条件に応じてＸ線管３からＸ線を照射させる。また、Ｘ線管３のＸ線照射側には、Ｘ線管３から照射されたＸ線を絞るコリメータ７が設けられている。

コリメータ７は、例えば４枚のリーフ（図示しない）を備えている。この４枚のリーフは、Ｘ線管３から照射されたＸ線を遮蔽して、任意の大きさの矩形領域にＸ線を絞って照射するようになっている。図１のコリメータ７は、例えば、被検体Ｍの体軸方向１１（Ｘ方向）であってＦＰＤ４の検出領域Ｒ１よりも狭い領域Ｒ２に照射Ｘ線を絞るようになっている。また、コリメータ７は、Ｘ線管３に追従して移動する。つまり、コリメータ７は、Ｘ線管３と一体となって移動する。

ＦＰＤ４は、検出対象（被検体Ｍ）の透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面にＸ線を電気信号に変換して検出する多数のＸ線検出素子が横・縦の２次元マトリックス状に配列されている。Ｘ線検出素子の配列マトリックスとしては、例えば横：数千×縦：数千が挙げられる。Ｘ線検出素子は、Ｘ線が直に電気信号に変換される直接変換タイプ、あるいはＸ線が一旦光に変換されてから更に電気信号に変換される間接変換タイプで構成される。

また、Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線管３を被検体Ｍの体軸方向１１に沿って移動させるＸ線管移動部８と、Ｘ線管３と独立して被検体Ｍの体軸方向１１に沿ってＦＰＤ４を移動させるＸ線検出器移動部９とを備えている。Ｘ線管移動部８とＸ線検出器移動部９は共に、被検体Ｍの体軸方向１１（Ｘ方向）に沿ってＸ線管３およびＦＰＤ４を移動させる。すなわち、Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３の移動方向と平行に移動させる。Ｘ線管移動部８は、Ｘ線管３を等速移動させ、等速移動させたＸ線管３からＸ線を照射させることにより、Ｘ線撮影する。Ｘ線管移動部８は例えばＡＣサーボモータで構成され、Ｘ線検出器移動部９は例えばＤＣブラシモータで構成される。なお、Ｘ線管移動部８は本発明のＸ線源移動部に相当する。

ＦＰＤ４の後段には、Ａ／Ｄ変換器１３と画像処理部１５と主制御部１７とが順番に設けられている。Ａ／Ｄ変換器１３は、ＦＰＤ４から出力されたアナログのＸ線画像（Ｘ線検出信号）をディジタルのＸ線画像に変換する。画像処理部１５は、ディジタル変換されたＸ線画像に対して階調処理など必要な処理を行って、処理後のＸ線画像Ｇ１を出力する。主制御部１７は、Ｘ線撮影装置１の各構成を統括的に制御し、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成される。主制御部１７は、例えば、Ｘ線管移動部８およびＸ線検出器移動部９を制御して、Ｘ線管３およびＦＰＤ４を移動させる。

また、Ｘ線撮影装置１は、表示部１９と入力部２１と記憶部２３とを備えている。表示部１９は、モニタ等で構成される。入力部２１は、キーボードやマウス等で構成される。記憶部２３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−ｏｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ−ＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）またはハードディスク等、取り外し可能なものを含む記憶媒体で構成される。

長尺撮影の設定等は入力部２１により行われる。図２は、長尺撮影の設定方法の説明に供する図である。図２に示すように、符号Ａと符号Ｂとの間からなる長尺撮影範囲Ｓを設定する。符号Ａおよび符号Ｂの位置の設定は、コリメータ７に設けられたコリメータランプやレーザマーカなどの投光器（図示しない）により、可視光を照射させながら行う。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の検出面４ａと間からなる撮影距離Ｄを設定し、ＦＰＤ４の検出面４ａと被検体Ｍの任意の撮影面Ｍａと間の距離ｄを設定することで、Ｘ線管３やＦＰＤ４等における長尺撮影の各回の撮影位置を設定する。図３は、長尺撮影範囲Ｓ、各回の撮影範囲Ｅ、および重なり部分ＯＬ等の説明に供する図である。隣接する２枚の撮影範囲Ｅには、重なり部分ＯＬが設定される。

次に、長尺画像を作成するための構成について説明する。図１に戻る。Ｘ線撮影装置１は、さらに、被検体Ｍの体軸方向１１におけるＸ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報を取得するＸ線管位置センサ３１と、ＦＰＤ４で取得したＸ線画像Ｇ１に対して画像処理を行ってＸ線が照射されたＸ線照射領域画像Ｇ２（図４（ａ）参照）を判別するＸ線照射領域判別部３３と、Ｘ線管３の位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成する長尺画像作成部３５とを備えている。なお、Ｘ線管位置センサ３１は本発明の位置情報取得部に相当する。

Ｘ線管位置センサ３１は、被検体Ｍの体軸方向１１におけるＸ線管３の位置情報ＰをＸ線撮影ごとに取得する。このＸ線管位置センサ３１によるＸ線管３の位置情報Ｐは、誤差を含む実際の位置情報Ｐである。Ｘ線管位置センサ３１は、リニアエンコーダ等により構成される。なお、図２において、１回目、２回目、３回目のＸ線撮影の位置情報（またはその位置）Ｐをそれぞれ符号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示し、ｎ回目の位置情報Ｐを符号Ｐｎで示す。なお、１回目，２回目，３回目，…，ｎ回目の位置情報Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎは、特に区別しないときは符号Ｐで表すものとする。

Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうち、スリット状にコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに判別する。図４（ａ）において、Ｘ線画像Ｇ１は、例えばＦＰＤ４の全検出領域でＸ線を検出して得られた画像とする。Ｘ線照射領域判別部３３は、このＸ線画像Ｇ１のうちＸ線照射領域画像Ｇ２を判別する。なお、図４（ａ）において、画像ＮＩは、コリメータ７のリーフで遮蔽された領域を示す。

図４（ｂ）は、図４（ａ）中のラインＬの画素値（輝度）のプロファイルＰＦを示す図である。Ｘ線照射領域画像Ｇ２の判別は、例えば、Ｘ線強度を示す画素値が大きく変化する位置を検出して境界とすることにより行われる。具体的な処理としては、例えば、エッジ検出処理等の既存の手法が用いられる。なお、Ｘ線画像Ｇ１は、ＦＰＤ４の全検出領域で検出されなくともよいが、本発明の効果を得るためにＸ線照射領域画像Ｇ２より大きな画像である必要がある。

図４（ｃ）は、Ｘ線照射領域判別部３３の出力画像の一例を示す図である。本実施例において、図４（ｃ）に示すように、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１からＸ線照射領域画像Ｇ２を切り出して抽出する。すなわち、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線照射領域画像Ｇ２のみを出力する。

また、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線撮影ごとのＸ線照射領域画像Ｇ２にＸ線管３の位置情報Ｐを付加する。すなわち、Ｘ線照射領域画像Ｇ２と、そのＸ線照射領域画像Ｇ２を取得した際のＸ線管３の位置情報Ｐとを関係付けし、例えばＸ線照射領域画像Ｇ２にＸ線管３の位置情報Ｐを含ませるようにする。この関係付けの処理を各Ｘ線照射領域画像Ｇ２ごとに行う。なお、Ｘ線管３の位置情報ＰはＸ線照射領域画像Ｇ２に付加されていたが、Ｘ線照射領域画像Ｇ２と位置情報Ｐは、個別であってもよい。

実施例１の構成によれば、制御を単純にする目的でＸ線管３とＦＰＤ４との位置関係の変動をある程度許容する構成となっている。であるとすれば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが同じ挙動で移動しないことになってしまう。この考えで行くと、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を取得するときに、位置ずれが生じるのではないかとも思われる。しかし、本発明の構成によれば、このような事情があっても長尺画像Ｇ３に影響はない。

図５は、その理由を説明している。図５（ａ）は、コリメータ７で絞られた照射Ｘ線がＦＰＤ４の検出面４ａの中央に位置した状態を示している。いわば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが理想通りに移動している場合である。一方、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＦＰＤ４に対し、紙面右側にＦＰＤ４がずれている状態を示しており、図５（ａ）と同じ形状に絞られた照射Ｘ線は、検出面４ａの端側に位置している。いわば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが理想から外れた移動をしている場合である。

図５（ａ）および図５（ｂ）のＸ線管３は共に、例えば、位置情報Ｐ１に対応する位置Ｐ１にある。図５（ａ）および図５（ｂ）の状態でそれぞれＸ線撮影して取得したＸ線画像Ｇ１を図５（ｃ）および図５（ｄ）に示す。Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１からＸ線照射領域画像Ｇ２を判別する。図５（ｅ）には、判別されたＸ線照射領域画像Ｇ２を示す。つまり、Ｘ線管３が、図５（ａ）および図５（ｂ）で共に同じ、位置Ｐ１で撮影した時は、撮影する位置Ｐ１が同じであるので、ＦＰＤ４の検出面４ａのどの位置にＸ線が照射されても、取得されるＸ線照射領域画像Ｇ２は結局、同じである。だとすれば、Ｘ線照射領域画像Ｇ２とＸ線管３の位置情報が示す位置との空間的な関係は、Ｘ線管３に対するＦＰＤ４の位置ずれによっては変化しないのである。したがって、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を関連付けられた位置情報Ｐに基づいてずらしながら長尺画像を生成すれば、ずれのない画像になるというわけである。

長尺画像作成部３５は、Ｘ線照射領域の形状を抽出した断片であるＸ線照射領域画像Ｇ２の各々をＸ線管３の位置情報Ｐに基づいてずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する。長尺画像作成部３５は、図３の長尺撮影範囲Ｓの各回の撮影範囲Ｅの順番で配置されるように、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を配置する。具体的には、Ｘ線管位置センサ３１で取得した各回の位置情報Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ）に基づき、位置基準となる位置情報Ｐ１と各回のＸ線管３の位置情報Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎとの相対距離を算出する。算出した相対距離を用いて各位置情報Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ）に対応するＸ線照射領域画像Ｇ２をずらして配置する。配置した位置で複数枚のＸ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて１枚の長尺画像を生成する。

なお、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２をずらして配置する際に、相対距離は、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２の基準線ＳＬを基準とする（図６参照）。基準線ＳＬは、図４（ｃ）に示すように、例えば、Ｘ線照射領域判別部３３や主制御部１７によって、Ｘ線照射領域画像Ｇ２の幅Ｒ２が１／２となる値を算出する。また、仮に、判別されたＸ線照射領域画像Ｇ２の端部Ｅｇ１，Ｅｇ２が一直線でない場合は、基準線ＳＬは、幅Ｒ２の１／２を算出した後のうねりのある線を直線化して求めてもよいし、また、うねりのある端部Ｅｇ１，Ｅｇ２を直線化してから幅Ｒ２の１／２を算出して求めてもよい。直線化は、例えば、統計値（平均値、最大値、最小値、最頻値、または中央値）を用いて行う。なお、図６では、図示の便宜上、Ｘ線照射領域画像Ｇ２の重なり部分ＯＬを示すために図を一部省いている。

次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。まず、長尺撮影条件を設定する。長尺撮影条件は、例えば長尺撮影範囲Ｓ、各回の撮影範囲Ｅ、重なり部分ＯＬ、および撮影回数等を設定する。この設定は、入力部２１等によって行われる。

各回の撮影位置は、例えば、次のように設定される。スリット状に成形されたＸ線が照射されるＦＰＤ４の検出面４ａのうち、ＦＰＤ４の移動方向の領域Ｒ２を１００ｍｍと設定し、隣接する２つのＸ線照射領域が重なる重なり部分ＯＬを１０ｍｍと設定する。この場合、Ｘ線管３の相対的な移動距離は、１００ｍｍ−１０ｍｍ＝９０ｍｍとなる。すなわち、Ｘ線管３は、９０ｍｍ移動するごとにＸ線撮影される。したがって、１枚目の撮影位置を基準として０ｍｍとすると、２枚目の撮影位置は９０ｍｍ、３枚目の撮影位置は１８０ｍｍとなる。

Ｘ線撮影を実行する。主制御部１７は、長尺撮影条件に従い、Ｘ線管移動部８およびＸ線検出器移動部９の移動制御等を実行する。Ｘ線管３およびＦＰＤ４は、独立して平行移動し、複数回、つまり各撮影位置でＸ線管３からＸ線を照射する。Ｘ線管３から照射されたＸ線は、被検体Ｍを透過してＦＰＤ４の検出面４ａに入射する。ＦＰＤ４は、入射したＸ線を検出してＸ線画像Ｇ１を出力する。出力されたＸ線画像（Ｘ線検出信号）Ｇ１は、Ａ／Ｄ変換器１３によりディジタル化される。ディジタル化されたＸ線画像は、画像処理部１５により必要な処理が行われた後、記憶部２３等に記憶される。

また、各撮影位置でＸ線撮影を行うごとに、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線管３の移動方向における座標情報であるＸ線管３の実際の位置情報Ｐを取得（検出）して、Ｘ線照射領域判別部３３または記憶部２３に転送する。

記憶部２３等に記憶されたＸ線画像Ｇ１は、Ｘ線照射領域判別部３３に転送される。Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうちスリット状に絞られたＸ線が照射された領域を判別する。そして、本実施例では、Ｘ線照射領域判別部３３は、判別したＸ線照射領域を切り出して抽出したＸ線照射領域画像Ｇ２を出力して、記憶部２３等に記憶させる。この際、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線管位置センサ３１で取得したＸ線撮影時のＸ線管３の位置情報Ｐを、この位置情報Ｐと対応するＸ線照射領域画像Ｇ２に付加する。なお、Ｘ線照射領域画像Ｇ２への位置情報Ｐの付加は、Ｘ線照射領域判別部３３に限定されず、例えば、記憶部２３に記憶されるＸ線照射領域画像Ｇ２に対して主制御部１７が行ってもよい。

長尺撮影範囲Ｓの全てのＸ線撮影が完了する。長尺画像作成部３５は、記憶部２３等に記憶された各Ｘ線照射領域画像Ｇ２と、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２に付加されたＸ線管３の位置情報Ｐに基づき、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を相対的にずらして重ね合わせることで長尺画像Ｇ３を作成する（図６参照）。作成された長尺画像Ｇ３は、表示部１９に表示させたり、記憶部２３に記憶させたりする。

本実施例によれば、Ｘ線管３は被検体Ｍに向けてＸ線を照射し、Ｘ線管移動部８によって被検体Ｍの体軸方向１１に沿って移動されるようになっている。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３と対向して設けられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出してＸ線画像Ｇ１として出力する。Ｘ線検出器移動部９は、Ｘ線管３と独立して被検体Ｍの体軸方向１１に沿ってＦＰＤ４を移動させるようになっている。また、Ｘ線管３のＸ線照射側には、コリメータ７が設けられている。コリメータ７は、ＦＰＤ４の移動方向におけるＦＰＤ４の検出領域Ｒ１よりも狭い領域Ｒ２に照射Ｘ線を絞るとともに、Ｘ線管３に追従して移動するようになっている。Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに判別している。また、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報Ｐを取得している。そして、長尺画像作成部３５は、位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成している。

すなわち、ＦＰＤ４がＸ線管３と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線撮影ごとに判別し、Ｘ線管位置センサ３１は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報Ｐを取得する。そして、長尺画像作成部３５は、位置情報Ｐに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせることで、長尺画像Ｇ３を作成している。これらにより、Ｘ線管３とＦＰＤ４の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。

例えば、ＦＰＤ４を移動させるＸ線検出器移動部９のモータを、高価なＸＣサーボモータではなく、例えばＤＣブラシモータなどの比較的低価格のモータを用いることができる。また、Ｘ線管３とＦＰＤ４の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなる。そのため、従来では、Ｘ線管移動部８およびＸ線検出器移動部９に同時に与えていた動作指令を、Ｘ線管移動部８のみに与えて、例えば、Ｘ線検出器移動部９には、１回目のＸ線撮影後に動作指令を与えることができる。

また、従来のＸ線撮影装置は、Ｘ線管３から照射されたＸ線のＸ線軸ａｘが、ＦＰＤ４のＸ線検出領域である検出面４ａの中心に位置するように制御されている。そのため、長尺撮影範囲Ｓは、図７に示すように、ＦＰＤ４の移動距離に対応する距離Ｊ１であった。しかしながら、本発明により、ＦＰＤ４の検出面４ａのどの位置でＸ線撮影を行ってもよいので、ＦＰＤ４の移動距離が従来と同じであっても、図７の距離Ｊ２のように、長尺撮影範囲Ｓを広く設定することができる。

また、Ｘ線管３の位置情報Ｐを取得するために、Ｘ線管位置センサ３１を用いている。これにより、実際のＸ線管３の位置情報Ｐを得ることができるので、誤差を有する場合でも、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を精度よく繋ぎ合わせることができる。

また、Ｘ線照射領域画像Ｇ２は、Ｘ線画像Ｇ１から抽出された画像である。Ｘ線照射領域画像Ｇ２以外の画像を取り除くことができ、元のＸ線画像Ｇ１よりもデータ容量を小さくすることができる。

また、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線撮影ごとにＸ線照射領域画像Ｇ２に位置情報Ｐを付加する。これにより、Ｘ線照射領域画像Ｇ２と位置情報Ｐの管理を簡単にすることができる。例えば、長尺画像Ｇ３を作成するための複数枚のＸ線照射領域画像Ｇ２の順番が変わった場合でも、Ｘ線照射領域画像Ｇ２に付加された位置情報Ｐにより、繋ぎ合わせる際のＸ線照射領域画像Ｇ２の位置を知ることができる。

また、Ｘ線管移動部８は、Ｘ線管３を等速移動させている。これにより、制御が簡単であり、安定した品質の長尺画像Ｇ３を得ることができる。

なお、ここで特許文献３に対する効果について説明する。本実施例によれば、スリット状画像に相当するＸ線照射領域画像Ｇ２をＸ線画像Ｇ１から判別している。Ｘ線照射領域画像Ｇ２は、ＦＰＤ４の検出領域Ｒ１よりも狭い領域Ｒ２に絞られた照射Ｘ線の領域である。そのため、所定の位置にあるＸ線管３からＸ線を照射した場合、ＦＰＤ４が多少位置ずれしても、照射Ｘ線がＦＰＤ４の検出領域Ｒ１内にあれば、判別して得られるＸ線照射領域画像Ｇ２は同じである。さらに、Ｘ線管３の位置情報Ｐを実際のものを用いれば、Ｘ線管３の位置ずれを考慮して各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせることができる。そのため、取得したＸ線管３の位置情報Ｐに基づき、Ｘ線画像Ｇ１から判別したＸ線照射領域画像Ｇ２をずらして、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせれば、Ｘ線管３やＦＰＤ４の相対移動距離に関わらず、位置ずれの影響が抑えられた長尺画像Ｇ３を得ることができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。図８（ａ）および図８（ｂ）は実施例２に係るＸ線撮影装置の動作説明に供する図である。なお、実施例１と重複する構成の説明は省略する。

上述した実施例１では、ＦＰＤ４がＸ線管３と独立して移動することに対し、特に、ＦＰＤ４の移動方法について特定していなかった。そこで、実施例２では、例えば、Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３よりも遅く移動させるようにする。

Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３よりも平均的に遅く移動させる。平均的に遅くとは、ＦＰＤ４の移動速度がＸ線管３よりも瞬間的に遅くなることを意味するものではなく、長尺撮影の開始から終了までに移動するＸ線管３およびＦＰＤ４の移動距離を通じての平均速度が遅いことを意味する。平均的に遅く移動させることは、次のように動作させることにより、実行することができる。例えば、図８（ａ）のように、撮影開始時には、Ｘ線軸ａｘを含むＸ線照射領域がＦＰＤ４の検出面４ａの一端側である検出面４ａの移動方向と反対側の領域に位置するようにする。そして、図８（ｂ）のように、撮影終了時には、Ｘ線照射領域がＦＰＤ４の検出面４ａの他端側である検出面４ａの移動方向側の領域に位置するようにする。

実施例１によると、ＦＰＤ４の検出面４ａ内にＸ線が収まるのであれば、その検出面４ａのどの位置でＸ線撮影を行ってもよい。Ｘ線照射しながらＸ線管３が予め設定された移動距離を移動する間に、ＦＰＤ４を予め設定された移動距離を移動させるようにする。つまり、ＦＰＤ４の検出面４ａを有効に利用すれば、ＦＰＤ４の移動量を抑えることができる。例えば、Ｘ線撮影におけるＸ線管３の移動距離Ｔ１が、ＦＰＤ４の検出面４ａの大きさＲ１とＦＰＤ４の移動距離Ｔ２とを加算した値と等しい関係（Ｔ１＝Ｒ１＋Ｔ２）であるとする。この場合、ＦＰＤ４の移動量を最小とすることができる。ただし、Ｘ線の広がりである、Ｘ線照射領域の幅Ｒ２を説明の便宜上考慮していないものとする。

本実施例によれば、Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３より平均的に遅く移動させる。従来、Ｘ線管３に比べて重量のあるＦＰＤ４をＸ線管３と同じように移動させるために高出力のモータを用いていた。しかしながら、ＦＰＤ４をＸ線管３よりも遅く移動させることで、従来よりも出力の小さいモータを用いることができる。そのため、省電力で安価なモータを用いることができ、Ｘ線撮影装置１を安価なものにすることができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。なお、各実施例と重複する構成の説明は省略する。

上述した各実施例では、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の位置情報ＰをＸ線管位置センサ３１により取得して、取得した位置情報Ｐを、そのＸ線撮影で抽出したＸ線照射領域画像Ｇ２に付加していた。しかしながら、例えば、Ｘ線撮影時間間隔が一定でかつ、Ｘ線管３の移動速度が一定の場合は、Ｘ線管位置センサ３１を備えて、Ｘ線管３の位置情報Ｐを実際に測定しなくともよい。

すなわち、主制御部１７は、Ｘ線撮影前またはＸ線撮影後に、長尺画像作成部３５に対して、Ｘ線撮影時間間隔情報ＵおよびＸ線管移動速度情報Ｖを通知する。長尺画像作成部３５は、Ｘ線撮影時間間隔情報ＵおよびＸ線管移動速度情報Ｖ、撮影回数Ｎから各回の撮影する位置Ｐ（＝Ｕ×Ｖ×Ｎ）を算出する。つまり、Ｘ線撮影の時間間隔とＸ線管３の移動速度が予めわかっていれば、Ｘ線撮影ごとＸ線管３の撮影位置Ｐを知ることができる。その各回の撮影する位置Ｐの情報であるＸ線管３の位置情報Ｐに基づき、長尺画像作成部３５は、長尺画像Ｇ３を作成する。なお、主制御部１７が、Ｘ線撮影時間間隔情報ＵおよびＸ線管移動速度情報Ｖから各回の撮影位置Ｐの情報であるＸ線管３の位置情報Ｐを算出し、長尺画像作成部３５に通知するようにしてもよい。なお、Ｘ線管移動速度情報Ｖは本発明のＸ線源移動速度情報に相当する。

本実施例によれば、位置情報Ｐは、撮影時間間隔情報ＵとＸ線管移動速度情報Ｖにより算出されるものである。Ｘ線撮影時間間隔ＵおよびＸ線管３の移動速度が一定である場合は、例えば、Ｘ線管位置センサ３１を設ける必要がなくなる。そのため、構成が簡単となり、装置を安価にすることができる。

本発明は、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）上述した各実施例では、図１に示すように、被検体Ｍを天板２に載置させて、天板２の上下に対向配置されたＸ線管３およびＦＰＤ４によって、長尺撮影のための複数枚のＸ線画像Ｇ１を撮影していた。しかしながら、天板２に代えて衝立（スタンドともいう）を用いてもよい。衝立に沿って被検体Ｍを立位で配置し、衝立の前後（横方向）に対向配置されたＸ線管３およびＦＰＤ４によって、長尺撮影をする。

（２）上述した各実施例および変形例（１）において、Ｘ線管３およびＦＰＤ４のうち少なくとも一方は、等速移動でなくともよい。例えば、ＦＰＤ４は、加速移動または減速移動してもよい。また、ＦＰＤ４は、等速移動、加速移動および減速移動のうち少なくとも２つを組み合わせた移動をしてもよい。

（３）上述した各実施例および各変形例では、図４（ｃ）に示すように、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線画像Ｇ１からＸ線照射領域画像Ｇ２を切り出して抽出していた。しかしながら、例えば、Ｘ線照射領域判別部３３は、Ｘ線照射領域画像Ｇ２を判別し、Ｘ線が照射されていない領域の画像ＮＩを切り出さないで、画像ＮＩを「情報なし」としたＸ線画像を出力してもよい。また、画像ＮＩをそのままの状態で出力してもよく、画像ＮＩのそのままの状態画像に加わるノイズを低減した後で出力してもよい。

（４）上述した各実施例および各変形例では、Ｘ線照射領域判別部３３は、画像処理部１５と個別に設けられていた。しかしながら、画像処理部１５は、Ｘ線照射領域判別部３３を有していてもよい。

（５）上述した各実施例および各変形例では、Ｘ線管３およびＦＰＤ４を被検体Ｍの体軸方向１１に対して平行移動ながら長尺撮影の各回のＸ線撮影を行い、Ｘ線照射領域画像Ｇ２およびＸ線管３の位置情報Ｐを取得していた。しかしながら、Ｘ線管３の向きを変更しながらＸ線を照射するようにしてもよい。すなわち、Ｘ線管３は、被検体Ｍの体軸方向１１に沿うように、予め設定された軸（例えば、水平軸）周りに首振り運動する。

図９を参照する。Ｘ線撮影装置４１は、まず、図１のＸ線撮影装置１と比べて、Ｘ線管移動部８に代えてＸ線管角度変更部４３を、また、Ｘ線管位置センサ３１に代えてＸ線管角度センサ４５を備えている。Ｘ線管角度変更部４３は、Ｘ線管３の角度を被検体Ｍの体軸方向１１に沿うように予め設定された軸周りに変更する。Ｘ線管角度センサ４５は、Ｘ線撮影ごとのＸ線管３の角度情報θを取得する。そして、本変形例では、長尺画像作成部４７は、角度情報θに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２の各々におけるＦＰＤ４の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線照射の位置になるようにＸ線照射領域画像Ｇ２をずらし、各Ｘ線照射領域画像Ｇ２を繋ぎ合わせて長尺画像Ｇ３を作成する。

図１０を参照して角度情報θに基づいてＸ線照射領域画像Ｇ２をずらす位置の算出方法について説明する。まず、Ｘ線の中心軸ａｘが被検体Ｍの体軸方向１１に対して直交する方向（Ｚ方向）になるようにＸ線管３から照射されるときのＸ線管３の角度を基準とする。このときのＸ線管３の角度を基準とした角度が角度情報θである。また、Ｘ線管３の焦点とＦＰＤ４の検出面４ａまでの撮影距離Ｄが設定されている。角度情報θおよび撮影距離ＤからＸ線照射の位置Ｐａ（＝Ｄ×ｔａｎθ）が算出される。Ｘ線照射の位置Ｐａ（Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，…，Ｐａ（ｎ））は、Ｘ線撮影ごとの角度情報θ（θ１，θ２，θ３，…、θｎ）により算出される。なお、Ｘ線管３の角度情報θを、Ｘ線撮影ごとのＸ線照射領域画像Ｇ２に付加してもよい。また、Ｘ線照射の位置Ｐａは、長尺画像作成部４７によって算出されるが、主制御部１７で算出して長尺画像作成部４７に転送してもよい。

なお、Ｘ線管角度変更部４３が本発明のＸ線源角度変更部に相当し、Ｘ線管角度センサ４５が本発明の角度情報取得部に相当する。

また、Ｘ線撮影装置４１を次のような構成としてもよい。Ｘ線検出器移動部９は、ＦＰＤ４をＸ線管３から照射されるＸ線軸ａｘの移動速度よりも平均的に遅く移動させてもよい。また、Ｘ線管３の角度情報θは、Ｘ線管角度センサ４５により取得される角度情報θではなく、X線撮影時間間隔情報Ｕと、Ｘ線管３の角速度により算出されるものであってもよい。すなわち、Ｘ線撮影時間間隔が一定でかつ、Ｘ線管３から照射されるＸ線軸ａｘの移動速度が一定の場合、これらから、Ｘ線撮影ごとに取得されるＸ線照射領域画像Ｇ２をどれだけずらせばよいか、各回のＸ線照射の位置Ｐａを算出することができる。なお、Ｘ線管３から照射されるＸ線軸ａｘの移動速度は一定でなくてもよい。

本変形例によれば、Ｘ線管３の向きを変えながら長尺撮影することが実施例１と異なるものの、実施例１と同様の効果を有する。

（６）上述した各実施例および各変形例では、Ｘ線検出器の一例として、ＦＰＤ４を用いて説明したが、イメージインテンシファイアおよびカメラであってもよい。

（７）上述した各実施例および各変形例では、図３に示すように、長尺撮影の各回の撮影範囲Ｅは、スロット撮影するためスリット状であった。例えば、スリット状以外の矩形の撮影範囲であってもよい。

１，４１ … Ｘ線撮影装置
３ … Ｘ線管
４ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
４ａ … 検出面
７ … コリメータ
８ … Ｘ線管移動部
９ … Ｘ線検出器移動部
１１ … 体軸方向
１７ … 主制御部
３１ … Ｘ線管位置センサ
３３ … Ｘ線照射領域判別部
３５，４７ … 長尺画像作成部
４３ … Ｘ線管角度変更部
４５ … Ｘ線管角度センサ
Ｍ … 被検体
Ｒ１ … 検出領域
Ｒ２ … 狭い領域
Ｇ１ … Ｘ線画像
Ｇ２ … Ｘ線照射領域画像
Ｇ３ … 長尺画像
Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ） … 位置情報（位置）
ＳＬ … 基準線

本発明は、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、本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源を被検体の体軸に沿って移動させるＸ線源移動部と、前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するコリメータと、前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時の前記位置情報取得部で取得された前記Ｘ線源の位置情報となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、を備えることを特徴とするものである。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線源は被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線源移動部によって被検体の体軸に沿って移動されるようになっている。Ｘ線検出器は、Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力する。Ｘ線検出器移動部は、Ｘ線源と独立して被検体の体軸に沿ってＸ線検出器を移動させるようになっている。また、Ｘ線源のＸ線照射側には、コリメータが設けられている。コリメータは、Ｘ線検出器の移動方向におけるＸ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するようになっている。Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別している。また、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得している。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時の前記位置情報取得部で取得された前記Ｘ線源の位置情報となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成している。

すなわち、Ｘ線検出器がＸ線源と独立して移動する長尺撮影において、Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像をＸ線撮影ごとに判別し、位置情報取得部は、Ｘ線撮影ごとのＸ線源の位置情報を取得する。そして、長尺画像作成部は、位置情報に基づいてＸ線照射領域画像の各々におけるＸ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時の前記位置情報取得部で取得された前記Ｘ線源の位置情報となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせることで、長尺画像を作成している。これらにより、Ｘ線源とＸ線検出器の相対位置が一致せずに可変しても、Ｘ線照射領域画像を確実に得ることができ、各Ｘ線照射領域画像を精度よく繋ぎ合わせることができる。また、Ｘ線管とＸ線検出器の動き出しのタイミングおよびそれらの移動速度を同一にさせる必要がなくなるので、制御が簡単となり、装置を安価にすることができる。

Claims

被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源を被検体の体軸に沿って移動させるＸ線源移動部と、
前記Ｘ線源と対向して設けられ、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として出力するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と独立して前記被検体の体軸に沿って前記Ｘ線検出器を移動させるＸ線検出器移動部と、
前記Ｘ線源のＸ線照射側に設けられ、前記Ｘ線検出器の移動方向における前記Ｘ線検出器の検出領域よりも狭い領域に照射Ｘ線を絞るとともに、前記Ｘ線源に追従して移動するコリメータと、
前記Ｘ線画像のうちコリメートされたＸ線が映り込んでいる領域であるＸ線照射領域画像を前記Ｘ線撮影ごとに判別するＸ線照射領域判別部と、
Ｘ線撮影ごとの前記Ｘ線源の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報に基づいて前記Ｘ線照射領域画像の各々における前記Ｘ線検出器の移動の方向についての中心が撮影時のＸ線入射の位置となるようにＸ線照射領域画像をずらし、各Ｘ線照射領域画像を繋ぎ合わせて長尺画像を作成する長尺画像作成部と、
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Ｘ線検出器移動部は、前記Ｘ線検出器を前記Ｘ線源よりも平均的に遅く移動させることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、
前記位置情報取得部は、Ｘ線源位置センサであることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、
前記位置情報は、撮影時間間隔情報とＸ線源移動速度情報により算出されるものであることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線照射領域画像は、前記Ｘ線画像から抽出された画像であることを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線照射領域判別部は、Ｘ線撮影ごとに前記Ｘ線照射領域画像に前記位置情報を付加することを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１から６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線源移動部は、前記Ｘ線源を等速移動させることを特徴とするＸ線撮影装置。