(57)【要約】【課題】簡便なＸ線撮影を可能とするＸ線診断装置の提供。【解決手段】Ｘ線管球２２は、Ｘ線を発生する。平面検出器３１は、Ｘ線管球２２から発生され被検体を透過したＸ線を検出する。Ｃアーム１０１は、Ｘ線管球２２と平面検出器３１とを搭載する。Ｃアーム回転機構１０５は、Ｃアーム１０１を回転可能に支持する。天板１０３には、被検体Ｐが載置される。寝台１０７は、Ｃアーム１０１と天板１０３とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に支持する。また、寝台１０７は、Ｃアーム１０１と天板１０３とに関する鉛直方向の相対的な位置関係を変更可能に支持する。機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、Ｘ線管球２２の焦点から天板１０３への垂線が天板１０３上の一定位置で交差し、且つ、Ｘ線管球２２と一定位置との間の距離間隔が固定されるようにＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御する。【選択図】      図２
2010167263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管球と、
前記Ｘ線管球から発生され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、
前記Ｘ線管球と前記検出器とを搭載するＣアームと、
前記Ｃアームを回転可能に支持するアーム回転機構と、
前記被検体が載置される天板と、
前記Ｃアームと前記天板とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第１移動機構と、
前記Ｃアームと前記天板とに関する鉛直方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第２移動機構と、
前記Ｃアームの回転中、前記Ｘ線管球の焦点から前記天板への垂線が前記天板上の一定位置で交差し、且つ、前記Ｘ線管球と前記一定位置との間の距離間隔が固定されるように前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する制御部と、
を具備するＸ線診断装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出器が所定の回転半径を有する第１軌道上を移動し、前記天板が前記回転半径と同一径を有する第２軌道上を移動するように、前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する、請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記Ｃアームは、Ｘ線の検出面の向きを変更可能に前記検出器を支持し、
前記制御部は、前記検出器の位置に依らず前記検出面が前記天板に平行するように前記Ｃアームを制御する、
請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記Ｃアームは、前記焦点と前記検出面の中心とを結ぶ軸に沿って移動可能に前記検出器を支持し、
前記制御部は、前記焦点から前記検出面を含む平面までの垂線の長さが一定になるように前記軸に沿った前記検出器の移動を制御する、
請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記検出器を介して収集された画像のデータを前記天板に平行する投影面上に投影し、前記投影された画像のデータを生成する画像処理部、をさらに備える請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記検出器を介して収集される画像に関する幾何学的拡大率が撮影位置に依らず同一となるように前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する、請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記焦点と前記一定位置との相対的な位置関係が不変となるように前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する、請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
Ｘ線を発生するＸ線管球と、
前記Ｘ線管球から発生され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、
前記Ｘ線管球と前記検出器とを搭載するＣアームと、
前記Ｃアームを回転可能に支持するアーム回転機構と、
前記被検体が載置される天板と、
前記Ｃアームと前記天板とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第１移動機構と、
前記Ｃアームと前記天板とに関する鉛直方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第２移動機構と、
操作者から特定の指示を受けた場合、前記Ｘ線管球の焦点から前記天板への垂線が常に前記天板上の一定位置で交差し、前記Ｘ線管球と前記一定位置との距離間隔が固定され、且つ前記焦点の位置が空間上固定されるように前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する制御部と、
を具備するＸ線診断装置。
【請求項９】
前記Ｃアームは、Ｘ線の検出面の向きを変更可能に前記検出器を支持し、
前記制御部は、前記検出器の位置に依らず前記検出面が前記天板に平行するように前記Ｃアームを制御する、
請求項８記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記Ｃアームは、前記焦点と前記検出面の中心とを結ぶ軸に沿って移動可能に前記検出器を支持し、
前記制御部は、前記焦点から前記検出面を含む平面までの垂線の長さが一定になるように前記軸に沿った前記検出器の移動を制御する、
請求項９記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記検出器を介して収集された画像のデータを前記天板に平行する基準平面上に投影し、前記投影された画像のデータを生成する画像処理部、をさらに備える請求項８記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】
Ｘ線を発生するＸ線管球と、
前記Ｘ線管球から発生され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、
前記被検体が載置された天板と、
前記Ｘ線管球と前記検出器とを搭載するＣアームと、
前記Ｃアームを回転可能に支持するアーム回転機構と、
前記Ｃアームと前記天板とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する移動機構と、
前記検出器を介して収集された複数のマスク画像を貼り合せて長尺マスク画像を生成し、前記検出器を介して収集された複数のコントラスト画像を貼り合せて長尺コントラスト画像を生成し、前記長尺マスク画像と前記長尺コントラスト画像との差分画像を生成する画像処理部と、
前記Ｘ線管球の焦点位置が固定され、前記焦点位置から一定距離にある円弧軌道上を前記検出器が移動し、且つ前記複数のマスク画像と前記複数のコントラスト画像との撮影位置が異なるように前記アーム回転機構と前記移動機構とを制御する制御部と、
を具備するＸ線診断装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記複数のマスク画像の各々に関する撮影位置が異なるように、且つ前記複数のコントラスト画像の各々に関する撮影位置が異なるように前記アーム回転機構と前記移動機構とを制御する、請求項１２記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体をボーラスＤＳＡ(digital subtraction angiography)撮影及びステッピングＤＳＡ撮影するＸ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置によりＤＳＡ撮影が行われている。ＤＳＡ撮影は、コントラスト画像からマスク画像を減算し、造影血管部分が強調された差分画像を生成する。コントラスト画像は、造影剤流入中に収集された画像である。マスク画像は、造影剤流入前に収集された画像である。ボーラスＤＳＡ撮影及びステッピングＤＳＡ撮影においてＸ線診断装置は、例えば、Ｃアーム又は寝台を被検体の体軸方向に沿って断続的に移動させながら複数のマスク画像を収集する。次にＸ線診断装置は、複数のマスク画像を貼り合わせて長尺マスク画像を生成する。次にＸ線診断装置は、Ｃアーム又は寝台を同様に移動させながらマスク画像と同じ撮影位置において複数のコントラスト画像を収集する。次にＸ線診断装置は、複数のコントラスト画像を貼り合わせて長尺コントラスト画像を生成する。次にＸ線診断装置は、長尺コントラスト画像から長尺マスク画像を減算し、長尺差分画像を生成する。
【０００３】
この方法の場合、各マスク画像（あるいは各コントラスト画像）収集時におけるＸ線焦点の相対的な位置関係が異なる。相対的な位置関係とは、例えば、被検体に対するＸ線焦点位置のことである。位置関係が異なることにより、各画像に関する幾何学的な拡大率に差異が生じてしまう。幾何学的な拡大率の差異により、被検体の厚さ方向の情報が画像上入れ替わってしまう。例えば、図１７に示すように、画像上において、厚さ方向に関する位置が異なる部位Ｐａと部位Ｐｂとが入れ替わる。すなわち、Ｘ線焦点位置Ｆ１に関する画像Ｉ１上に描出される点Ｐａ１と点Ｐｂ１との位置関係と、Ｘ線焦点位置Ｆ２に関する画像Ｉ２上に描出される点Ｐａ２と点Ｐｂ２との位置関係とが入れ替わっている。なお点Ｐａ１と点Ｐａ２とは部位Ｐａに由来し、点Ｐｂ１と点Ｐｂ２とは部位Ｐｂに由来する。原理的に、位置関係が入れ替わっている画像を正確に貼り合わせることはできない。
【０００４】
一方、例えば特許文献１に示すように、Ｘ線焦点位置を空間的に不動にし、Ｘ線照射方向を変え、Ｘ線検出器を移動させて画像を収集する技術がある。この技術を利用した場合、被検体の厚さ方向の情報が画像上入れ替わらない。換言すれば、幾何学的拡大率は変化しない。例えば、図１８に示すように、Ｘ線焦点位置が同一で、Ｘ線照射方向が異なる画像Ｉ３と画像Ｉ４とを考える。この場合、画像Ｉ３上における点Ｐａ３と点Ｐｂ３との位置関係と、画像Ｉ４上における点Ｐａ４と点Ｐｂ４との位置関係とは、入れ替わらない。なお点Ｐａ３と点Ｐａ４とは部位Ｐａに由来し、点Ｐｂ３と点Ｐｂ４とは部位Ｐｂに由来する。従って、画像Ｉ３と画像Ｉ４とを容易に貼り合わせることができる。
【０００５】
ＤＳＡ撮影においても、従来方法の場合、マスク画像とコントラスト画像とを同じ撮影位置で収集する必要がある。これは以下の理由による。マスク画像に関するＸ線焦点位置とコントラスト画像に関するＸ線焦点位置とが異なる場合、マスク画像上の被写体厚の情報とコントラスト画像上の被写体厚の情報とにずれが生じる。換言すれば、マスク画像に関する幾何学的拡大率とコントラスト画像に関する幾何学的拡大率とが異なる。これに伴い、マスク画像とコントラスト画像との位置合わせ精度が悪化し、マスク画像とコントラスト画像との差分精度が悪化する。それ故、マスク画像とコントラスト画像とは、同じ位置で撮影する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、簡便なＸ線撮影を可能とするＸ線診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１局面に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線管球と、前記Ｘ線管球から発生され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、前記Ｘ線管球と前記検出器とを搭載するＣアームと、前記Ｃアームを回転可能に支持するアーム回転機構と、前記被検体が載置される天板と、前記Ｃアームと前記天板とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第１移動機構と、前記Ｃアームと前記天板とに関する鉛直方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第２移動機構と、前記Ｃアームの回転中、前記Ｘ線管球の焦点から前記天板への垂線が前記天板上の一定位置で交差し、且つ、前記Ｘ線管球と前記一定位置との間の距離間隔が固定されるように前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する制御部と、を具備する。
【０００９】
本発明の第２局面に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線管球と、前記Ｘ線管球から発生され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、前記Ｘ線管球と前記検出器とを搭載するＣアームと、前記Ｃアームを回転可能に支持するアーム回転機構と、前記被検体が載置される天板と、前記Ｃアームと前記天板とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第１移動機構と、前記Ｃアームと前記天板とに関する鉛直方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する第２移動機構と、操作者から特定の指示を受けた場合、前記Ｘ線管球の焦点から前記天板への垂線が常に前記天板上の一定位置で交差し、前記Ｘ線管球と前記一定位置との距離間隔が固定され、且つ前記焦点の位置が空間上固定されるように前記アーム回転機構、前記第１移動機構、及び前記第２移動機構を制御する制御部と、を具備する。
【００１０】
本発明の第３局面に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線管球と、前記Ｘ線管球から発生され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、前記被検体が載置された天板を支持する寝台と、前記Ｘ線管球と前記検出器とを搭載するＣアームと、前記Ｃアームを回転可能に支持するアーム回転機構と、前記Ｃアームと前記天板とに関する長軸方向の相対的な位置関係を変更可能に前記Ｃアーム又は前記天板を支持する移動機構と、前記Ｘ線管球を介して収集された複数のマスク画像を貼り合せて長尺マスク画像を生成し、前記検出器を介して収集された複数のコントラスト画像を貼り合せて長尺コントラスト画像を生成し、前記長尺マスク画像と前記長尺コントラスト画像との差分画像を生成する画像処理部と、前記Ｘ線管球の焦点位置が固定され、前記焦点位置から一定距離にある円弧軌道上を前記検出器が移動し、且つ前記複数のマスク画像と前記複数のコントラスト画像との撮影位置が異なるように前記アーム回転機構と前記移動機構とを制御する制御部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡便なＸ線撮影を可能とするＸ線診断装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置の外観図。
【図２】図１のＸ線診断装置の機能ブロック図。
【図３】図１の機構制御部による第１撮影動作モードのＸ線診断装置の動きについて説明するための図。
【図４】図３の第１撮影動作モードをより詳細に説明するための図。
【図５】図１の機構制御部による第２撮影動作モードのＸ線診断装置の動きについて説明するための図。
【図６】本発明の第２実施形態における、図１の機構制御部による第１撮影動作モードのＸ線診断装置の動きについて説明するための図。
【図７】本発明の第３実施形態における、図１の機構制御部による第２撮影動作モードのＸ線診断装置の動きについて説明するための図。
【図８】天板の長軸（ｙ軸）に関する検出面と基準平面との位置関係を示す図。
【図９】天板の横軸（ｘ軸）に関する検出面と基準平面との位置関係を示す図。
【図１０】検出面座標系上における着目画素の位置を示す図。
【図１１】基準平面座標系上における着目画素の位置を示す図。
【図１２】画像の貼り合わせ処理を説明するための図。
【図１３】平面検出器を天板に近づける動作における平面検出器と天板との配置関係を示した図。
【図１４】平面検出器を天板に近づける動作を行った場合における、画像の貼り合わせ処理を説明するための図。
【図１５】第３実施形態に係る機構制御部による、平面検出器の回転半径の制御について説明するための図。
【図１６】ボーラスＤＳＡにおけるＸ線診断装置の動作の典型的な流れについて説明する図。
【図１７】従来のＸ線診断装置における幾何学的な拡大率の差異による画像の乱れを説明するための図。
【図１８】従来のＸ線診断装置における幾何学的な拡大率の差異による画像の乱れを説明するための他の図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線診断装置の外観図である。図２は、Ｘ線診断装置のブロック構成図である。
【００１５】
図１と図２とに示すように、Ｘ線診断装置１は、撮影機構１０、画像記憶回路１１、操作部１２、機構制御部１３、画像処理部１４、表示部１５、及びシステム制御部１６を有する。
【００１６】
撮影機構１０は、架台１００を有する。架台１００は、床面に設置されている。架台１００は、Ｃアーム１０１を回転可能及び移動可能に支持するＣアームホルダ１０２を有する。より詳細には、Ｃアームホルダ１０２は、天板１０３の長軸Ｚ１に平行であり水平な軸Ａ１に沿って移動可能（Ｄ１方向）、軸Ａ１に略直交する軸Ａ２に沿って移動可能（Ｄ２方向）、軸Ａ１と軸Ａ２とに略直交する水平な軸Ａ３回りに回転可能（Ｄ３方向）、且つ、軸Ａ３に略直交する軸Ａ４回りに移動可能（Ｄ４方向）にＣアーム１０１を支持する。軸Ａ３と軸Ａ４との交点は、Ｄ３方向とＤ４方向とに関するＣアーム１０１の回転中心ＰＩ（アイソセンタ）と呼ばれている。回転中心ＰＩは、Ｃアーム１０１が形成する面（Ｃアーム面）に含まれる。軸Ａ４は、回転中心ＰＩを通るＣアーム面の法線に一致する。
【００１７】
具体的には、Ｃアームホルダ１０２は、Ｃアーム移動機構１０４、Ｃアーム回転機構１０５、及びスライダ１０６を有する。スライダ１０６は、軸Ａ１に沿って配置される。Ｃアーム移動機構１０４は、機構制御部１３による制御に従ってスライダ１０６（Ｄ１方向）に沿って移動する。換言すれば、Ｃアーム移動機構１０４は、Ｃアーム１０１と天板１０３とに関するＤ１方向（長軸Ｚ１方向）の相対的な位置関係を変更可能に、Ｃアーム１０１を支持する移動機構である。またＣアーム移動機構１０４は、軸Ａ２に沿って移動可能にＣアーム回転機構１０５を支持する。Ｃアーム移動機構１０４は、機構制御部１３による制御に従ってＣアーム回転機構１０５を軸Ａ２（Ｄ２方向）に沿って上下動する。換言すれば、Ｃアーム移動機構１０４は、Ｃアーム１０１と天板１０３とに関するＤ２方向（鉛直軸Ｚ２方向）の相対的な位置関係を変更可能に、Ｃアーム１０１を支持する移動機構である。またＣアーム移動機構１０４は、水平軸Ａ３回りに回転可能にＣアーム回転機構１０５を支持する。Ｃアーム移動機構１０４は、機構制御部１３による制御に従ってＣアーム回転機構１０５を水平軸Ａ３回り（Ｄ３方向）に回転させる。Ｃアーム回転機構１０５は、Ｃアーム１０１を軸Ａ４回りにスライド可能に支持する。Ｃアーム回転機構は１０５、機構制御部１３からの制御によるＣアーム１０１を軸Ａ４回り（Ｄ４方向）にスライドさせる。これによりＣアーム１０１は、Ｃ形状に沿ってスライドされる。
【００１８】
Ｃアーム１０１は、Ｘ線発生部２０とＸ線検出部３０とを搭載する。
【００１９】
Ｘ線発生部２０は、高電圧発生器２１、Ｘ線管球２２、Ｘ線絞り２３、及びフィルタ器２４を有している。高電圧発生器２１は、システム制御部１６による制御に従ってＸ線管球２２に管電圧を印加し、フィラメント電流を供給する。Ｘ線管球２２は、高電圧発生器２１からの管電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。Ｘ線絞り２３は、Ｘ線照射野を限定するために、Ｘ線管球２２から放射されるＸ線を遮蔽する。フィルタ器２４は、例えば、高エネルギーに関する画像を収集するための第１フィルタと、低エネルギーに関する画像を収集するための第２フィルタとを切り替え可能に装備している。フィルタ器２４は、システム制御部１６による制御に従って第１フィルタと第２フィルタとを切り替える。
【００２０】
Ｘ線検出部３０は、システム制御部１６による制御に従って、Ｘ線管球２２から発生され被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた画像データを生成する。具体的には、Ｘ線検出部３０は、平面検出器３１、ゲートドライバ３２、及び画像データ生成部３３を有する。平面検出器３１は、Ｘ線管球２２から発生され被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電荷を発生する。ゲートドライバ３２は、平面検出器３１に発生された電荷を読み出し、読み出された電荷を画像データ生成部３３に供給する。画像データ生成部３３は、電荷・電圧変換器３４、Ａ／Ｄ変換器３５、及びパラレル・シリアル変換器３６を有する。電荷・電圧変換器３４は、読み出された電荷を電圧に変換する。Ａ／Ｄ変換器３５は、電圧をデジタル変換し、画像データを生成する。生成された画像データは、パラレル・シリアル変換器３６を介して画像記憶回路１１に供給（収集）される。
【００２１】
図１に示すように、撮影機構１０は、寝台１０７を有している。寝台１０７は、天板１０３を長軸Ｚ１と鉛直軸Ｚ２とに沿って移動可能に支持している。長軸Ｚ１は、天板１０３の長手方向に沿う。鉛直軸Ｚ２は、上下方向に沿う。鉛直軸Ｚ２は、例えば、天板１０３の法線に規定される。天板１０３には、被検体Ｐが載置される。寝台１０７は、機構制御部１３による制御に従って天板１０３を長軸Ｚ１と鉛直軸Ｚ２とに沿って移動させる。換言すれば、寝台１０７は、Ｃアーム１０１と天板１０３とに関するＤ１方向（長軸Ｚ１方向）の相対的な位置関係を変更可能に、天板１０３を支持する移動機構である。また、寝台１０７は、Ｃアーム１０１と天板１０３とに関するＤ２方向（鉛直軸Ｚ２方向）の相対的な位置関係を変更可能に、天板１０３を支持する移動機構である。
【００２２】
操作部１２は、例えば、寝台１０７に設けられる。操作部１２は、Ｃアーム１０１を回転・移動させるための各種スイッチやジョイスティック等のデバイスを備える。操作部１２は、操作者によるデバイス操作に応じた操作信号を生成し、生成された操作信号をシステム制御部１６に供給する。
【００２３】
機構制御部１３は、操作者による操作部１２を介した指示に従って又はシステム制御部１６からの制御に従ってＣアームホルダ１０２と寝台１０７とを制御する。機構制御部１３は、収集される画像の幾何学的拡大率が撮影位置によらず略同一となるようにＣアームホルダ１０２と寝台１０７とを制御する。具体的には、機構制御部１３は、Ｃアーム１０１を軸Ａ１に沿ってスライドさせるためにＣアーム移動機構１０４を制御する。この制御によりＸ線管球２２と平面検出器３１とがＤ１方向に沿ってスライドされる。また、機構制御部１３は、Ｃアーム１０１を軸Ａ２に沿って上下動させるためにＣアーム移動機構１０４を制御する。この制御によりＸ線管球２２と平面検出器３１とがＤ２方向に沿って上下動される。また、機構制御部１３は、Ｃアーム１０１を軸Ａ３回りにスライドさせるためにＣアーム移動機構１０４を制御する。この制御によりＸ線管球２２と平面検出器３１とがＤ３方向に沿って回転される。また、機構制御部１３は、Ｃアーム１０１を軸Ａ４回りにスライドさせるためにＣアーム回転機構１０５を制御する。この制御によりＸ線管球２２と平面検出器３１とがＤ４方向にスライドされる。また、機構制御部１３は、天板１０３を長軸Ｚ１に沿ってスライドさせるために寝台１０７を制御する。この制御により天板１０３が長手方向に沿ってスライドされる。また、機構制御部１３は、天板１０３を鉛直軸Ｚ２に沿って上下動させるために寝台１０７を制御する。この制御により天板１０３が上下方向に沿って上下動される。具体的な制御方法については後述する。
【００２４】
画像処理部１４は、画像記憶回路１１に記憶された画像データを読み出して、読み出された画像データを画像処理する。例えば、画像処理部１４は、複数の画像を撮影位置に従って貼り合わせる。画像処理された画像データは、画像記憶回路１１に記憶される。
【００２５】
表示部１５は、表示用画像メモリ４１、Ｄ／Ａ変換器４２、表示回路４３、及びモニタ４４を有する。表示用画像メモリ４１は、表示対象の画像データを一時的に記憶する。Ｄ／Ａ変換器４２は、表示用画像メモリ４１内の画像データをアナログ変換して、表示用の画像信号を生成する。表示回路４３は、表示用の画像信号を信号処理する。モニタ４４は、信号処理された画像信号が表現する画像を表示する。操作者は、このモニタ４４に表示された画像等を確認しながら操作部１２を操作することにより、Ｘ線診断治療を行う。なお典型的には、表示部１５は、複数のモニタ４４を有している。
【００２６】
システム制御部１６は、Ｘ線診断装置１の中枢として機能する。システム制御部１６は、被検体をＸ線撮影するためにＸ線診断装置１の各部を制御する。
【００２７】
次に、Ｘ線撮影時におけるＸ線診断装置１の動作について説明する。Ｘ線診断装置１は、機構制御部１３による制御に従って第１撮影動作モードと第２撮影動作モードとを選択的に実行する。第１撮影動作モードにおいては、Ｘ線管球２２、平面検出器３１、及び天板１０３が回転・移動する。第２撮影動作モードにおいては、天板１０３が固定され、Ｘ線管球２２と平面検出器３１とが回転・移動する。なお第１撮影動作モードと第２撮影動作モードとは、操作者により操作部１２を介して任意に選択可能である。
【００２８】
まず図３を参照しながら、第１撮影動作モード（Ｘ線管球２２、平面検出器３１、及び天板１０３が回転・移動される）におけるＸ線診断装置１の動作について説明する。
【００２９】
Ｘ線撮影中、機構制御部１３は、Ｃアーム回転機構１０５を制御して軸Ａ３回りにＣアーム１０１を回転させる。Ｃアーム１０１の回転により、Ｘ線管球２２と平面検出器３１とは、円軌道５１上を回転する。円軌道５１は、回転中心ＰＩを中心とし、回転半径Ｒｘを有する。例えば、Ｘ線管球２２と平面検出器３１とは、撮影位置Ｐ１から撮影位置Ｐ２へ回転する。このＸ線管球２２と平面検出器３１との移動に連動して、天板１０３は位置Ｐ３から位置Ｐ４へ移動する。
【００３０】
Ｃアーム１０１の回転に連動して、機構制御部１３は、第１条件と第２条件とを満たすように寝台１０７を制御する。第１条件と第２条件とは、Ｘ線管球２２と天板１０３との間に成立する位置関係に関する。具体的には、第１条件は、Ｘ線管球２２の焦点２２１から天板１０３への垂線５３が常に天板１０３上の一定位置ＰＡで交差することである。一定位置ＰＡは、例えば、Ｄ１方向に関する天板１０３の中心である。第２条件は、焦点２２１と一定位置ＰＡとの距離間隔ＤＤが固定されることである。距離間隔ＤＤは、焦点２２１と天板１０３との最短距離と同義である。第１条件と第２条件とが満たされる場合、天板１０３上の一定位置ＰＡは、Ｘ線管球２２の回転半径Ｒｘと同一径を有する円弧軌道５５上を移動する。第１条件と第２条件とが満たされる場合、焦点２２１の位置と天板１０３との相対的な位置関係は、Ｃアーム１０１の回転に依らず不変となる。換言すれば、機構制御部１３は、焦点２２１の位置と一定位置ＰＡとの相対的な位置関係が不変となるように寝台１０７を制御する。
【００３１】
なお図３は、天板１０３のＤ１方向にＣアーム１０１が回転される場合を例に挙げている。しかしながら、Ｃアーム１０１の回転方向はこれに限定されない。すなわち、Ｃアーム１０１の回転方向は、どの方向でもよい。
【００３２】
次に図４を参照しながら、より詳細に天板１０３の移動について説明する。図４に示すように、Ｃアーム１０１が回転中心ＰＩ（軸Ａ３）回りに回転角θだけ回転するとする。この場合、天板１０３のＤ１方向に関する移動距離ＬＡと天板１０３のＤ２方向に関する移動距離ＬＢとは、それぞれ以下の（１）式と（２）式とに従う。  
ＬＡ＝Ｒｘ×ｓｉｎθ                                              …（１）  
ＬＢ＝Ｒｘ（１−ｃｏｓθ）                                        …（２）
例えば、機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転角度θとＸ線管球２２の回転半径Ｒｘとに応じて、天板１０３の移動距離ＬＡと移動距離ＬＢとを制御する。
【００３３】
次に図５を参照しながら、第２撮影動作モード（天板１０３は固定される。Ｘ線管球２２及び平面検出器３１は回転・移動される）におけるＸ線診断装置１の動作について説明する。
【００３４】
Ｘ線撮影中、機構制御部１３は、天板１０３を固定している。天板１０３を固定した状態において、機構制御部１３は、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように寝台１０７を制御する。第１条件と第２条件とは、上述の通りである。第３条件は、Ｃアーム１０１の回転・移動に依らずＸ線管球２２の焦点２２１が実空間上において固定されることである。第１条件と第２条件と第３条件とが満たされる場合、平面検出器３１は、焦点２２１を回転中心とし、焦点２２１と平面検出器３１との距離間隔（焦点２２１と平面検出器３１の検出面中心とを結ぶ線：撮影軸ＳＩＤ）を半径とする円弧軌道５７上を移動する。Ｃアーム１０１の回転中心ＰＩは、撮影軸ＳＩＤよりも短い（例えば、ＳＩＤの略半分）半径を有する円弧軌道５９上を移動する。この結果、焦点２２１と天板１０３との距離が一定に保たれた状態で、焦点２２１を中心に天板１０３の長軸Ｚ１に沿ってＸ線管球２２（Ｘ線照射方向）が振られる。例えば、図５に示すように、焦点２２１が固定された状態でＸ線管球２２が角度θだけ振られると、平面検出器３１は、円弧軌道５７に沿って撮影位置Ｐ５から撮影位置Ｐ６へ移動する。また、第１撮影動作モードと同様に、焦点２２１と一定位置ＰＡとの相対的な位置関係は、Ｃアーム１０１の回転に依らず不変となる。換言すれば、機構制御部１３は、焦点２２１と一定位置ＰＡとの相対的な位置関係が不変となるようにＣアームホルダ１０２を制御する。
【００３５】
上述のように第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｄ１方向に沿って複数の撮影位置をＸ線撮影するために、Ｃアーム１０１の動作と天板１０３の動作とを連動させる。そのためＣアーム１０１がＤ１方向に移動できない場合においても、複数の撮影位置をＸ線撮影することができる。一方、第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、天板１０３を動作させずに、Ｃアーム１０１のみを動作させる。そのため天板１０３の移動機構が無い場合においても、複数の撮影位置をＸ線撮影することができる。また、第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の動作と天板１０３の動作とを連動する必要がない。従って第２撮影動作モードにおいては、連動のための複雑な制御を省くことができる。
【００３６】
上述の動作により第１実施形態に係るＸ線診断装置１は、焦点２２１と天板１０３との相対的な位置関係を固定したまま、天板１０３に対するＸ線照射方向を変化させることができる。従ってＸ線診断装置１は、撮影位置が異なり、１箇所の焦点２２１から照射されたとみなせる複数の画像を収集することができる。このため第１実施形態に関るＸ線診断装置１は、撮影位置を厳密に調整する必要がなく、従来装置よりも簡便にＸ線撮影を行うことができる。
【００３７】
なお、上述の第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、第１条件と第２条件とを満たすようにＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御するとした。すなわちＣアーム１０１の回転中、天板１０３は、第１条件と第２条件とを満たすようにＤ１方向とＤ２方向とに移動されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件とを満たすように、Ｃアーム回転機構１０５とＣアーム移動機構１０４とを制御してもよい。すなわちＣアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件とを満たすようにＣアーム１０１の回転中心ＰＩがＤ１方向とＤ２方向とに移動されてもよい。
【００３８】
また、天板１０３がＤ１方向に移動できない場合がある。この場合、第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件とを満たすように、Ｃアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御してもよい。すなわち、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件とを満たすように、Ｃアーム１０１の回転中心ＰＩがＤ１方向に移動され、天板１０３がＤ２方向に移動されるとよい。
【００３９】
また、上述の第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすようにＣアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５とを制御するとした。すなわちＣアーム１０１の回転中、Ｃアーム１０１は、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすようにＤ１方向とＤ２方向とに移動されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５とを制御してもよい。すなわちＣアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム１０１の回転中心ＰＩがＤ１方向とＤ２方向とに移動されてもよい。
【００４０】
また、第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御してもよい。すなわち、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム１０１の回転中心ＰＩがＤ１方向に移動され、天板１０３がＤ２方向に移動されるとよい。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るＸ線診断装置１について説明する。
【００４２】
なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００４３】
以下、図６を参照しながら、第２実施形態に係るＸ線診断装置１の動作について、第１撮影動作モード（Ｘ線管球２２、平面検出器３１、及び天板１０３は、回転・移動される）を例に挙げて説明する。なおＣアーム１０１は、検出面３１１の向きを変更可能に平面検出器３１を支持している。機構制御部１３は、平面検出器３１が常に所定平面６１に平行するようにＣアーム１０１を制御する。所定平面６１は、例えば、天板１０３に平行する平面に規定される。焦点２２１からの垂線５３と所定平面６１とは、点ＰＢで交差する。
【００４４】
また、Ｃアーム１０１は、撮影軸ＳＩＤに沿って平面検出器３１をスライド可能に支持している。機構制御部１３は、撮影軸ＳＩＤに沿って平面検出器３１がスライドするようにＣアーム１０１を制御する。平面検出器３１が撮影軸ＳＩＤに沿ってスライドされることで、平面検出器３１の回転半径Ｒが調整される。
【００４５】
図６に示すように、Ｘ線撮影中、機構制御部１３は、Ｃアーム回転機構１０５を制御して軸Ａ３回りにＣアーム１０１を回転させる。Ｃアーム１０１の回転により、Ｘ線管球２２と平面検出器３１とは、軸Ａ３を中心とした円軌道５１上を回転する。Ｃアーム１０１の回転に連動して、機構制御部１３は、第１条件と第２条件とを満たすように寝台１０７を制御する。さらに機構制御部１３は、平面検出器３１が撮影位置に依らず常に所定平面６１に平行するようにＣアーム１０１を制御する。
【００４６】
具体的には、Ｃアーム１０１は、撮影軸ＳＩＤ上に平面検出器３１の向きを変えるための回転中心Ａ５を有する。平面検出器３１は、Ｃアーム１０１の回転に依らず常に検出面３１１が天板１０３に平行するように回転中心Ａ５回りに回転される。典型的には、機構制御部１３は、平面検出器３１の回転角度θが垂線５３から撮影軸ＳＩＤへの角度θ（すなわちＣアーム１０１の回転角度θ）に一致するように平面検出器３１を回転する。また、機構制御部１３は、下記（３）式に従って、焦点２１１と交点ＰＢとの距離間隔ＬＣがＣアーム１０１の回転に依らず常に固定されるように、平面検出器３１の回転半径Ｒと取り付け角度θとを制御する。平面検出器３１の回転半径Ｒは、機構制御部１３により平面検出器３１が撮影軸ＳＩＤに沿ってスライドされることで調整される。平面検出器３１の取り付け角度θは、機構制御部１３により平面検出器３１が回転中心Ａ５回りに回転されることで調整される。
【００４７】
Ｒ＝（ＬＣ／ｃｏｓθ）−Ｒｘ                                    …（３）
平面検出器３１に取り付けられるグリッドの向きに注意が必要である。上述のように天板１０３のＤ１方向（長軸Ｚ１方向）のみに平面検出器３１を回転させるのであれば、グリッドは、Ｄ１方向に平行するスリットを有するものがよい。
【００４８】
上述の動作により第２実施形態に係るＸ線診断装置１は、Ｃアーム１０１の回転角度に依らず常に検出面３１１が天板１０３に平行するように平面検出器３１の向きと回転半径とを制御する。また、第１実施形態と同様に寝台１０７を制御することでＸ線管球２２から検出面３１１までの垂直距離も一定に保たれる。このようにＸ線診断装置１は、寝台１０７と平面検出器３１とを制御することで、撮影位置に依らず幾何学的な拡大率が同一な複数の画像を収集することができる。幾何学的な拡大率が同一なため画像処理部１４は、ピクセルシフトのみで画像の位置を調整できる。つまり画像処理部１４は、各画像に拡大処理や縮小処理をすることなく、複数の画像を貼り合わせることができる。
【００４９】
なお第２実施形態の説明においては、第１撮影動作モードを例に挙げて説明した。しかしながら、第２実施形態はこれに限定されない。第２実施形態に係る機構制御部１３は、第２撮影動作モード（天板１０３は固定される。Ｘ線管球２２及び平面検出器３１は回転・移動される）も実行できる。すなわち第２撮影動作モード時において機構制御部１３は、（３）式に従って、焦点２２１と交点ＰＢとの距離間隔ＬＣがＣアーム１０１の回転に依らず常に固定されるように、平面検出器３１の回転半径Ｒと取り付け角度θとを制御する。
【００５０】
なお、上述の第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、第１条件と第２条件とを満たすようにＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御するとした。すなわちＣアーム１０１の回転中、天板１０３は、第１条件と第２条件とを満たすようにＤ１方向とＤ２方向とに移動されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件とを満たすように、Ｃアーム回転機構１０５とＣアーム移動機構１０４とを制御してもよい。
【００５１】
また、天板１０３がＤ１方向に移動できない場合がある。この場合、第１撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件とを満たすように、Ｃアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御してもよい。
【００５２】
また、上述の第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすようにＣアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５とを制御するとした。すなわちＣアーム１０１の回転中、Ｃアーム１０１は、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすようにＤ１方向とＤ２方向とに移動されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５とを制御してもよい。すなわちＣアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム１０１の回転中心ＰＩがＤ１方向とＤ２方向とに移動されてもよい。
【００５３】
また、第２撮影動作モードにおいて機構制御部１３は、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５と寝台１０７とを制御してもよい。すなわち、Ｃアーム１０１の回転中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすように、Ｃアーム１０１の回転中心ＰＩがＤ１方向に移動され、天板１０３がＤ２方向に移動されるとよい。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。
【００５５】
なお以下の説明において、第１実施形態及び第２実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００５６】
まず図７を参照しながら、第３実施形態に係るＸ線診断装置の動作について、第２撮影動作モード（天板１０３は固定される。Ｘ線管球２２及び平面検出器３１は回転・移動される）を例に挙げて説明する。
【００５７】
図７に示すように機構制御部１３は、Ｘ線撮影中、第１条件と第２条件と第３条件とを満たすようにＣアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５とを制御する。また、機構制御部１３は、検出面３１１が常にＸ線照射方向（撮影軸ＳＩＤ）に直交するように平面検出器３１を固定する。このような条件でＸ線検出部３０により画像が収集される。画像処理部１４は、収集された画像を天板１０３に平行する基準平面６３に投影する。基準平面６３は、画像処理空間上において仮想的に設定される面である。例えば、基準平面６３は、図７に示すように、天板１０３の表面に設定される。あるいは、天板１０３の鉛直下に検出器３１が位置する場合、基準平面６３は、検出面３１１に設定されてもよい。
【００５８】
次に図８、９、１０、及び１１を参照しながら、検出面座標系から本座標系への座標変換について説明する。検出面座標系は、基準平面座標系を介して本座標系へ変換される。検出面座標系は、検出器３１により収集された画像（検出面）に関する座標系である。検出面座標系は、ＸＹ直交系を成す。検出面座標系のＸ軸は、天板１０３の横軸（長軸Ｚ１と鉛直軸Ｚ２とに直交する軸）に規定され、Ｙ軸は長軸Ｚ１に規定される。検出面座標系の原点Ｏ０は、画像の中心に一致する。基準平面座標系は、基準平面６３上に投影された画像に関する座標系である。基準平面座標系は、ＸＹ直交系を成す。基準平面座標系のＸ軸は、天板１０３の横軸（長軸Ｚ１と鉛直軸Ｚ２とに直交する軸）に規定され、Ｙ軸は長軸Ｚ１に規定される。基準平面座標系の原点Ｏ１は、撮影軸ＳＩＤと基準平面６３との交点に一致する。複数の画像の各々は、個々の基準平面座標系により規定される。本座標系は、ＸＹ直交系を成す。本座標系のＸ軸は、天板１０３の横軸（長軸Ｚ１と鉛直軸Ｚ２とに直交する軸）に規定され、Ｙ軸は長軸Ｚ１に規定される。本座標系の原点Ｏ２は、焦点２２１から基準平面６３への垂線と基準平面６３との交点に一致する。複数の画像は、単一の本座標系により規定される。なお、着目画素ＰＣの検出面座標系上での座標は（ｘ０、ｙ０）、着目画素ＰＣの基準平面座標系上の座標は（ｘ１、ｙ１）、着目画素ＰＣの本座標系上での座標は（ｘ２、ｙ２）であるとする。また、撮影軸ＳＩＤに沿う焦点２２１から検出面３１１までの距離をＬとし、垂線５３に沿う焦点２２１から基準平面６３までの距離をＨとする。
【００５９】
図８は、天板１０３の長軸Ｚ１（ｙ軸）に関する検出面３１１と基準平面６３との位置関係を示す図である。図９は、天板１０３の横軸方向（ｘ軸）に関する検出面３１１と基準平面６３との位置関係を示す図である。また、図１０は、検出面座標系上における着目画素ＰＣの位置を示す図である。図１１は、基準平面座標系上における着目画素ＰＣの位置を示す図である。
【００６０】
検出面座標系上の着目画素ＰＣの座標（ｘ０、ｙ０）は、下記（４）式と（５）式とによって、基準平面座標系の着目画素ＰＣの座標（ｘ１、ｙ１）に変換される。
【数１】
2010167263.tif 000003
【００６１】
【数２】
2010167263.tif 000004
【００６２】
したがって、本座標系における着目画素の座標（ｘ２、ｙ２）は、下記（６）式と（７）式とによって規定される。
【数３】
2010167263.tif 000005
【００６３】
【数４】
2010167263.tif 000006
【００６４】
画像処理部１４は、長軸Ｚ１（Ｙ軸）に沿って配列される複数の画像の各々について、上述の座標変換を利用して検出面座標系から本座標系へ座標変換する。本座標系を利用することで画像処理部１４は、複数の画像の座標を単一の本座標系に統一できる。本座標系は、下記の貼り合わせ処理における座標系として利用される。
【００６５】
平面検出器３１の回転半径Ｌが固定されたままＣアーム１０１が回転され、複数の画像（例えば、５枚）が収集されるとする。この場合、画像処理部１４は、図１２に示ように、画像７１１、画像７１２、画像７１３、画像７１４、及び画像７１５を基準平面６３上に再投影する。平面検出器３１の回転半径Ｌを固定したままＣアーム１０１が回転された場合、収集される画像のＸ軸（軸Ａ３）に沿う視野幅は、Ｙ軸（軸Ａ１）に沿って中央に行くにつれて狭くなる。すなわち中央の画像７１３は、画像７１１〜７１５のうちで最小の視野幅Ｄｍｉｎを有している。
【００６６】
再投影が行なわれると画像処理部１４は、再投影された画像７１１〜７１５を、図１２に示ように貼り合わせる。画像を貼りあわせると画像処理部１４は、画像７１３の視野幅Ｄ１ｍｉｎで画像７１１〜７１５をトリミングし、同一幅Ｄ１ｍｉｎを有する画像７２１、画像７２２、画像７２３、画像７２４、及び画像７２５を生成する。すなわち複数の画像７２１〜７２５は、長方形状にトリミングされる。トリミングが行なわれると画像処理部１４は、トリミングされた複数の画像７２１〜７２５を張り合わせ、長方形状を有する長尺画像を生成する。生成された長尺画像のＸ軸に沿う視野幅は、画像７１３の視野幅Ｄ１ｍｉｎと同一である。
【００６７】
収集される画像の視野幅を広くするため、機構制御部１３は、Ｘ線撮影中、平面検出器３１を天板１０３に近づける。より詳細には機構制御部１３は、図１３に示すように、天板１０３に干渉しない範囲内に限定して平面検出器３１を天板１０３に近づける。この状態で平面検出器３１を介して画像が収集される。より詳細には機構制御部１３は、平面検出器３１が天板１０３に最も近付く箇所（典型的には、平面検出器３１の長軸Ｚ１に沿う一端部）が常に所定平面６５上に位置するように、平面検出器３１の回転角度と回転半径とを変化させる。所定平面６５は、例えば、天板１０３の近傍に位置し、天板１０３に平行する平面である。
【００６８】
画像が収集されると画像処理部１４は、収集された画像を貼り合わせる。具体的には、画像処理部１４は、図１４に示すように、収集された画像７３１、画像７３２、画像７３３、画像７３４、及び画像７３５を基準平面６３上に再投影する。この場合、端の画像７３１や画像７３５は、最小の視野幅Ｄ２ｍｉｎを有している。なお視野幅Ｄ２ｍｉｎは、上述の視野幅Ｄ１ｍｉｎより長い。すなわち、平面検出器３１が天板１０３に近づけられることで、中央の画像７３３の視野幅の縮小が防止される。また、平面検出器３１の端部が常に所定平面６５に位置されることで、所定平面６５に位置する側の視野幅（図１４におにては左側）は、撮影位置に依らず略同一となる。再投影が行なわれると画像処理部１４は、再投影された複数の画像７３１〜７３５を同一幅Ｄ２ｍｉｎでトリミングし、視野幅Ｄ２ｍｉｎを有する画像７４１、画像７４２、画像７４３、画像７４４、及び画像７４５を生成する。トリミングが行なわれると画像処理部１４は、トリミングされた複数の画像７４１〜７４５を張り合わせ、長方形状を有する長尺画像を生成する。生成された長尺画像は、視野幅Ｄ２ｍｉｎを有する。このように平面検出器３１が天板１０３に近づけられることで、長尺画像のＸ軸に沿う視野幅を広げることができる。
【００６９】
次に図１５を参照しながら、機構制御部１３による平面検出器３１の回転半径Ｒの制御について説明する。ここで、中央位置Ｐ７での平面検出器３１の回転半径をＲ０とし、長軸方向に関する平面検出器３１の幅をＷとする。機構制御部１３は、天板１０３と平面検出器３１の軸Ａ１（長軸Ｚ１）に沿う一端部との距離間隔を固定するために、下記（８）式に従って回転半径Ｒを制御する。
【数５】
2010167263.tif 000007
【００７０】
次に、図１６を参照しながら、ボーラスＤＳＡにおけるＸ線診断装置１の動作の典型的な流れについて説明する。
【００７１】
なお、このボーラスＤＳＡは、システム制御部１６の制御のもとに行われる。また、Ｘ線診断装置１の全体の動作については、周知であるのでここでは説明を省略する。
【００７２】
ステップＳ１においてシステム制御部１６は、ボーラスＤＳＡを実施するための始点と終点が操作部１２を介して設定される。システム制御部１６は、設定された始点と終点とに基づいて撮影間隔（回転角度）を決定する。またシステム制御部１６は、決定された撮影間隔に基づいて収集トリガ位置を決定する。
【００７３】
ステップＳ２においてシステム制御部１６は、Ｃアーム１０１の回転速度を決定する。Ｃアーム１０１の回転速度は、術者によるレバー等の操作に従って自由に変更可能である。
【００７４】
ステップＳ３においてシステム制御部１６は、各部を制御して複数のマスク画像を収集する。この際、機構制御部１３は、焦点２２１の位置が固定され、平面検出器３１が円弧軌道５７上を移動するようにＣアーム移動機構１０４とＣアーム回転機構１０５とを制御する。なお円弧軌道５７は、上述のように焦点２２１を中心とし、撮影軸ＳＩＤの長さを回転半径とする軌道である。システム制御部１６は、平面検出器３１が収集トリガ位置を横切り、平面検出器３１の収集タイミングが準備状態（Ｒｅａｄｙ状態）になったことを契機として、Ｘ線管２２にＸ線を照射させる。なおＸ線撮影時において画像収集時におけるＣアーム１０１の回転角度とＣアーム１０１（Ｘ線管球２２と平面検出器３１）の回転半径とは、記録される。また、Ｃアーム１０１は、収集トリガ位置で停止することはなく、動き続けて構わない。隣接するマスク画像に、解剖学的に重複する領域が含まれていればよい。このようにして複数の撮影位置に関する複数のマスク画像が収集される。
【００７５】
ステップＳ４においてシステム制御部１６は、各部を制御して複数のコントラスト画像を収集する。典型的には、システム制御部１６は、マスク画像の収集と同じ制御でコントラスト画像を収集する。すなわち、機構制御部１３は、焦点２２１の位置が固定され、平面検出器３１が円弧軌道５７上を移動するようにＣアームホルダ１０２を制御する。平面検出器３１が円弧軌道上を移動することにより、複数のマスク画像と複数のコントラスト画像とは、１箇所の焦点２２１から照射されたとみなせる。なお術者は、造影剤等の流れを確認しながら、Ｃアーム１０１の回転速度を変更するために操作部１２を操作する。システム制御部１６は、術者による操作部１２の操作に従って、複数のコントラスト画像を収集する。造影剤の流れに応じて、Ｃアーム１０１の移動方向が操作部１２を介して任意に変更されてもよい。システム制御部１６は、平面検出器３１が収集トリガ位置を横切り、平面検出器３１の収集タイミングが準備状態（Ｒｅａｄｙ状態）になったことを契機として、Ｘ線管２２にＸ線を照射させる。また、Ｘ線撮影時において画像収集時におけるＣアーム１０１の回転角度とＣアーム１０１（Ｘ線管球２２と平面検出器３１）の回転半径とは、記録される。
【００７６】
ステップＳ５においてシステム制御部１６は、画像処理部１４を制御して長尺マスク画像と長尺コントラスト画像とを生成する。画像処理部１４は、撮影情報に基づいて複数のマスク画像を基準平面に再投影し、再投影された複数のマスク画像を貼り合わせる。この貼り合わせにより複数のマスク画像に基づく長尺マスク画像が生成される。画像処理部１４は、操作部１２からの指示に従って、貼り合わせ過程において隣接画像の重なり位置をピクセルシフトにより補正する。同様に画像処理部１４は、複数のコントラスト画像を貼り合わせ、長尺コントラスト画像を生成する。
【００７７】
ステップＳ６においてシステム制御部１６は、画像処理部１４を制御して長尺マスク画像と長尺コントラスト画像との差分画像を生成する。具体的には、まず画像処理部１４は、撮影情報に基づいて長尺マスク画像と長尺コントラスト画像とを位置合わせする。次に画像処理部１４は、位置合わせされた長尺コントラスト画像から長尺マスク画像を減算する。減算により差分画像が生成される。このようにして、ボーラスＤＳＡに関する差分画像が生成される。
【００７８】
尚、前述した再投影によって画像周囲に凹凸が生じることがあるので、電子マスクを施して長方形の画像とするようにした方がよい。
【００７９】
このように、第３実施形態に係るＸ線診断装置１は、焦点２２１の位置を固定し、平面検出器３１が円弧軌道５７上を移動するようにＣアームホルダ１０２を制御する。これにより撮影位置によらず複数のマスク画像と複数のコントラスト画像とに関する焦点２１１位置を全て同一とみなすことができる。従って従来装置に必要であった、正確に画像を張り合わせ、正確に差分を行なうために必要であった、マスク画像の撮影位置とコントラスト画像の撮影位置との厳密な一致が不要となる。すなわち第３実施形態に係るＸ線診断装置１は、必ずしも決められた位置で画像が収集されなくても、おおよその位置（検出器３１側のタイミング）でマスク画像とコントラスト画像とを収集すればよい。
【００８０】
またＸ線診断装置１は、不規則なタイミングで画像収集できない平面検出器３１を搭載している場合がある。この場合であっても、Ｘ線診断装置１は、幾何学的な拡大率を同一とみなせる画像を得ることができるため、Ｘ線管球２２や平面検出器３１を特定の位置で停止させる必要がない。
【００８１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上本発明によれば、簡便なＸ線撮影を可能とするＸ線診断装置を提供することが実現することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１…Ｘ線診断装置、１０…撮影機構、１１…画像記憶回路、１２…操作部、１３…機構制御部、１４…画像処理部、１５…表示部、１６…システム制御部、２０…Ｘ線発生部、２１…高電圧発生器、２２…Ｘ線管球、２３…Ｘ線絞り、２４…フィルタ器、３０…Ｘ線検出部、３１…平面検出器、３２…ゲートドライバ、３３…画像データ生成部、３４…電荷・電圧変換器、３５…Ａ／Ｄ変換器、３６…パラレル・シリアル変換器、１００…架台、１０１…Ｃアーム、１０２…Ｃアームホルダ、１０３…天板、１０４…Ｃアーム移動機構、１０５…Ｃアーム回転機構、１０６…スライダ、１０７…寝台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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