(57)【要約】【課題】Ｃ型アーム７の回転の様式を自由に変更することで、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの倍率の変更を実現し、視認性に優れた断層画像を取得できる放射線撮影装置を提供する。【解決手段】本発明に係る放射線撮影装置は、Ｃ型アーム７と、支軸Ｑを介してＣ型アーム７を支持する支柱８とを有するが、Ｃ型アーム７が回転される際に、支軸Ｑは、移動することになる。Ｃ型アーム７は、支軸Ｑを中心に回転するわけであるが、本発明によれば、この支軸Ｑも移動することになるので、被検体Ｍの関心部位とＸ線管３との距離は、１つに限定されない。つまり、検査の目的に合わせて、被検体ＭとＸ線管３との距離を調節することができる放射線撮影装置が提供できる。【選択図】図１
2010184036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線ビームを照射する放射線源と、前記放射線ビームを検出して一連の放射線投影像を出力する放射線検出手段と、前記放射線源と、前記放射線検出手段とを支持する支持部材と、支軸を介して前記支持部材を支持する支柱と、前記支軸を回転中心軸として、前記支柱に対する前記支持部材の相対的な回転移動を制御する支持部材回転制御手段と、一連の前記放射線投影像を再構成して断層画像を取得する再構成手段とを備えた放射線撮影装置において、
前記支柱の回転を制御する支柱回転制御手段を更に備え、
前記支軸は、前記支持部材の回転に合わせて、前記支柱回転制御手段の制御にしたがい、前記支軸と平行な所定の軸を回転中心軸とした第１仮想円に沿って回転移動されるとともに、
前記支持部材は、前記支持部材回転制御手段の制御にしたがい、前記支軸の回転移動に合わせて回転され、
その際、前記放射線源は、前記支持部材の回転移動に合わせて、鉛直方向に位置を変動しつつ、前記所定の軸を回転中心軸とした第２仮想円に沿って回転移動されながら放射線ビームの照射を行い、
これに伴い、前記放射線検出手段は、前記支持部材の回転移動に合わせて、鉛直方向に位置を変動しつつ、前記所定の軸を回転中心軸とした第３仮想円に沿って回転移動されながら一連の放射線投影像を撮影することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮影装置において、
前記支柱回転制御手段は、
前記支柱の鉛直方向の移動を制御する第１制御手段と、
前記支柱の第２方向の移動を制御する第２制御手段とを備えることを特徴とする後者線撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線撮影装置において、
前記支軸と前記所定の軸との距離は、変更可能となっているとともに、
前記支軸の前記回転移動の方向も変更可能となっていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記第３仮想円の半径は、前記第２仮想円の半径よりも小さいことを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線を照射して被検体の放射線投影像を取得する放射線撮影装置に関し、特に、放射線源と放射線検出器がＣ型アームによって支持された放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体に放射線を照射し、被検体を透過した透過放射線をイメージングする放射線撮影装置には、様々な構成のものがある。例えば、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器の各々がＣ型の支持部材（Ｃ型アーム）の両先端に支持されている構成のものがある。この様な、Ｃ型アームを有する放射線検出器は、体内において三次元的に配置されている血管を様々な角度方向から観察することが可能であるなどの理由から，例えば、被検体の血管造影検査などに用いられる。
【０００３】
まずは、従来の放射線撮影装置５１の構成について説明する。従来の放射線撮影装置５１は、図８に示すように、被検体Ｍを載置する天板５２と、被検体Ｍに放射線を照射するＸ線管５３と、放射線を検出するとともに、検出素子が２次元的に配列された検出器５４と、Ｘ線管５３の管電力を制御するＸ線管制御部５６と、Ｘ線管５３と検出器５４とを支持するＣ型アーム５７と、これを駆動するＣ型アーム駆動機構５９と、Ｃ型アーム駆動機構５９を制御するＣ型アーム駆動制御部６０とを備えている。また、放射線撮影装置５１は、オペレータによる種々の指示を受け付ける操作卓６１と、放射線線投影像を表示する表示部６２と、放射線撮影装置５１における種々の制御を統括的に実行するＣ型アーム動作制御部６３とを有している。なお、Ｃ型アーム５７は、支柱５８によって支持されている。
【０００４】
また、従来の放射線撮影装置５１においては、撮影モードを選択することで、被検体Ｍの断層撮影ができるようにもなっている（例えば、特許文献１参照）。血管造影検査においては、Ｃ型アーム５７は、通常の透視撮影中は静止しており、一定の方向から、被検体Ｍの関心部位の放射線投影像を撮影するのであるが、時として、被検体Ｍの断層撮影を行いたい場合がある。血管内治療後の効果判定および出血の有無の確認や，腫瘍に対する化学療法を行う際の栄養血管の同定などに有用であるからである。放射線撮影装置５１で断層撮影が行える利点として、血管造影検査と断層撮影が同一の装置で行えることがある。この様な構成とすることで、放射線撮影装置５１とは異なる放射線断層撮影装置を用いた断層撮影を省略することができ、検査の効率化と、被検体Ｍに対する負担を軽減することができる。
【０００５】
従来の放射線撮影装置５１による断層撮影の方法を説明する。従来の放射線撮影装置５１にて断層撮影を行うには、支柱５８がＣ型アーム５７を支持する支軸Ｃを中心に、Ｃ型アームを回転させる。図９（ａ）においては、被検体Ｍの体軸方向Ａを回転軸としてＣ型アーム５７が回転される。このとき、図９（ｂ）に示すようにＸ線管５３と検出器５４とが同一の仮想円Ｖに沿って移動する。この移動の様式を従来の移動方法と呼ぶことにする。従来の移動様式においては、被検体の関心部位からＸ線管５３までの距離と、被検体の関心部位からＦＰＤ４までの距離とが同一となっている。この様な関係を保ちながらＣ型アーム５７が回転され、放射線投影像が連写される。一連の放射線投影像は、被検体の断層画像に変換される。なお、この回転軸は、上述の支軸Ｃを通過する。このとき、Ｘ線管５３と、被検体Ｍの関心部位との距離は、Ｃ型アーム５７の回転に係らず一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この様な構成を有する従来例には、以下のような問題点がある。
すなわち、従来の構成によれば、一連の放射線投影像を撮影して、断層画像を取得しても、断層画像の倍率を自由に変更することができない。すなわち、上述の支軸Ｃは、Ｃ型アーム５７の回転中において静止している。具体的には、従来のＣ型アーム５７は、図９に示すように、専ら、被検体の体軸Ａに沿った所定の軸を中心軸として回転されるだけである。
【０００８】
つまり、アーム５７の回転中、被検体ＭとＸ線管５３との距離は、選択することができないので、取得される放射線投影像に写りこむ関心部位の像の倍率は、検査の目的に応じて変更することができない。したがって、これらから合成される断層画像に写りこむ関心部位の像の大きさも一定となる。被検体Ｍの関心部位が小さな場合、診断に好適な断層画像を得ようとすると、一連の放射線投影像から得られた断層画像の端部を切り捨てて、それを引き伸ばして拡大画像を形成するしかない。検出器５４は、デジタル画像を出力するのが通常であるので、上述のような画像処理は、拡大画像を構成する検出素子の個数を減少させることになり、拡大画像の視認性は低下する。
【０００９】
一方、被検体Ｍの関心部位が大きい場合、被検体Ｍの関心部位が断層画像の視野から、はみ出してしまう。断層画像に写りこむ関心部位の像の大きさは、常に一定であることからすると、関心部位の全体像を取得するには、いったん断層画像を複数枚取得し、それらをつなぎ合わせて被検体Ｍの関心部位の断層画像を取得するしかない。つまり、被検体Ｍの断層画像の撮影が複数回分必要となるので、断層撮影の所要時間が増加する。このことは、被検体Ｍに対する負担を増大させるのみならず、被検体Ｍの体動によって断層画像が撹乱される問題を招来する。
【００１０】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、Ｃ型アームの回転の様式を自由に変更することで、検出器に写りこむ被検体の倍率の変更を実現し、視認性に優れた断層画像を取得できる放射線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、この様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、請求項１に係る放射線撮影装置は、放射線ビームを照射する放射線源と、放射線ビームを検出して一連の放射線投影像を出力する放射線検出手段と、放射線源と、放射線検出手段とを支持する支持部材と、支軸を介して支持部材を支持する支柱と、支軸を回転中心軸として、支柱に対する支持部材の相対的な回転移動を制御する支持部材回転制御手段と、一連の放射線投影像を再構成して断層画像を取得する再構成手段とを備えた放射線撮影装置において、支柱の回転を制御する支柱回転制御手段を更に備え、支軸は、支持部材の回転に合わせて、支柱回転制御手段の制御にしたがい、支軸と平行な所定の軸を回転中心軸とした第１仮想円に沿って回転移動されるとともに、支持部材は、支持部材回転制御手段の制御にしたがい、支軸の回転移動に合わせて回転され、その際、放射線源は、支持部材の回転移動に合わせて、鉛直方向に位置を変動しつつ、所定の軸を回転中心軸とした第２仮想円に沿って回転移動されながら放射線ビームの照射を行い、これに伴い、放射線検出手段は、支持部材の回転移動に合わせて、鉛直方向に位置を変動しつつ、所定の軸を回転中心軸とした第３仮想円に沿って回転移動されながら一連の放射線投影像を撮影することを特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］本発明の構成によれば、支持部材は、被検体の体軸方向に沿った所定の軸を中心軸として回転されるのみならず、より複雑な軌跡で回転されることができる。本発明に係る放射線撮影装置は、放射線検出手段を支持する支持部材と、支軸を介して支持部材を支持する支柱とを有するが、支持部材が支柱に対して相対的な回転移動がなされる際に、支柱は、支柱回転制御手段の制御にしたがって移動され、支軸は、移動することになる。支持部材は、支柱に対して相対的に回転移動されるわけであるが、本発明によれば、この支柱も移動することになるので、支持部材の回転の様式は、より複雑なものとなる。したがって、本発明によれば、被検体の関心部位と放射線源との距離は、１つに限定されず、検査の目的に合わせて、被検体と放射線源との距離を調節することができる。被検体と放射線源との距離を大きくすると、被検体と放射線検出手段との距離が縮まり、被検体は、放射線検出手段に大く写りこむのである。この様にすれば、被検体が大きく写りこんだ断層画像が提供できるのである。
【００１３】
また、上述の構成によれば、支軸は、所定の軸を中心とした第１仮想円に沿って１回転される。支持部材を支軸を回転中心軸として１回転させると、これに合わせて、放射線源は、所定の軸を回転中心軸とした第２仮想円に沿って回転移動されるとともに、放射線検出手段は、所定の軸を回転中心軸とした第３仮想円に沿って回転移動される。このような構成となっていると、放射線源は、所定の軸との距離を一定に保ちながら被検体を一周することになる。放射線検出手段に写りこむ被検体の像の倍率は、放射線源と被検体との距離で決定される。そして、上記構成の所定の軸は、被検体の関心部位に含まれる位置とすることができる。したがって、放射線検出手段に写りこむ関心部位の像の倍率は、放射線源の回転移動に係らず、常に一定となる。すなわち、断層画像の基となる一連の放射線投影像には、同一の倍率で被検体の像が写りこんでいることになる。したがって、上記構成によれば、再構成手段による断層画像の再構成が容易な放射線撮影装置が提供できる。
【００１４】
また、放射線検出手段および放射線源は、鉛直方向に位置を変動しながら回転移動される。これにより、仰臥された被検体を断層撮影することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線撮影装置において、支柱回転制御手段は、支柱の鉛直方向の移動を制御する第１制御手段と、支柱の第２方向の移動を制御する第２制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成は、支柱回転制御手段の具体的な構成を表したものである。すなわち、支柱回転制御手段は、互いに独立した２方向の移動を制御する２つの制御手段が協働することによって実現されるのである。したがって、支柱回転制御手段は、回転だけでなく様々な方向に支柱を移動させることができるのである。
【００１７】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の放射線撮影装置において、支軸と所定の軸との距離は、変更可能となっているとともに、支軸の回転移動の方向も変更可能となっていることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］上記構成によれば、放射線投影像に写りこむ被検体の像の拡大倍率を自由に選択できる。放射線源と所定の軸との距離を変更することで放射線検出手段に写りこむ被検体の像の倍率を調節することができるからである。したがって、上記構成によれば、検査の目的に合わせて、断層画像に写りこむ被検体の像の倍率を変更することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線撮影装置において、第３仮想円の半径は、第２仮想円の半径よりも小さいことを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］上記構成によれば、放射線検出手段をより被検体に近づけた状態で一連の放射線像が撮影される。第３仮想円の半径は被検体の関心部位から放射線検出手段までの距離を表しており、第２仮想円の半径は被検体の関心部位から放射線源までの距離を表している。第３仮想円の半径は、第２仮想円の半径よりも小さいということは、図９（ｂ）で示すような従来の移動方法と比べて、放射線検出手段は、より被検体に近づいた状態となっている。この様な状態で放射線断層画像を撮影すれば、撮影視野内に被検体が大きく写りこんだ放射線断層画像が取得できるのである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によれば、支持部材は、被検体の体軸方向に沿った所定の軸を中心軸として回転されるのみならず、より複雑な軌跡で回転されることができる。支持部材は、支軸を回転中心軸に回転するわけであるが、本発明によれば、この支軸も移動することになるので、支持部材の回転の様式は、より複雑なものとなる。より具体的には、支軸は、回転中心を中心とした第１仮想円に沿って１回転される。これに合わせて、支持部材を支軸を回転中心軸として１回転させると、放射線源は、回転中心を中心とした第２仮想円に沿って回転移動され、放射線検出手段は、回転中心を中心とした第３仮想円に沿って回転移動される。
【００２２】
このような構成となっていると、放射線源は、回転中心との距離を一定に保ちながら被検体を一周することになる。これにより、断層画像の基となる一連の放射線投影像には、同一の倍率で被検体の像が写りこんでいることになる。
【００２３】
しかも、本発明の構成は、放射線投影像に写りこむ被検体の像の拡大倍率を自由に選択させることも可能である。放射線源と回転中心との距離を変更することで放射線検出手段に写りこむ被検体の像の倍率を調節することができるからである。したがって、本発明によれば、被検体と放射線源との距離は、１つに限定されず、検査の目的に合わせて、被検体と放射線検出手段との距離を調節することができる放射線撮影装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施例１に係る支柱移動ステップを説明する平面図である。
【図４】実施例１に係る照射ステップを説明する平面図である。
【図５】実施例１に係る照射ステップを説明する平面図である。
【図６】実施例１に係る照射ステップを説明する平面図である。
【図７】実施例１に係る照射ステップを説明する平面図である。
【図８】従来の構成に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図９】従来の構成に係る放射線撮影装置の構成を説明する平面図である。
【実施例１】
【００２５】
以下、本発明に係る放射線撮影装置の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、実施例１においては、Ｘ線を用いたＸ線撮影装置について説明する。
【００２６】
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置に構成について説明する。図１は、実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図１に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１には、被検体Ｍを載置する天板２と天板２の下側に設けられたＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下側に設けられるとともに被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラット・パネル・ディテクタ（ＦＰＤ）４とを備えている。また、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線管３の管電圧、管電流、Ｘ線ビームのパルス幅を制御するＸ線管制御部６を有している。なお、Ｘ線管、およびＦＰＤの各々は、放射線源、および放射線検出手段の各々に相当する。
【００２７】
Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、Ｃ型アーム７によって一括的に支持されている。この円弧状となっているＣ型アームは、２つの先端を有するが、その一端側にＸ線管３が、他端側にＦＰＤ４が設けられている。このＣ型アーム７は、天板２と干渉することがないように、天板２を避けるように湾曲した構成となっている。そして、このＣ型アーム７は、検査室の床面に配置された支柱８に支持される構成となっている。支柱８には、被検体Ｍの体軸方向Ａに沿った支軸Ｑが設定されており、Ｃ型アーム７は、この支軸Ｑを回転中心軸として、支柱８に対して相対的に回転移動する。なお、Ｃ型アームは、本発明の支持部材に相当する。
【００２８】
Ｃ型アーム７は、位置の変更、および姿勢の変更が可能となっている。Ｃ型アーム７の位置の変更は、支柱８を水平移動、および昇降移動させることで実現される。すなわち、Ｘ線撮影装置１には、水平移動機構９が設けられており、支柱８は、検査室の床面に対して水平移動できるようになっている。具体的には、支柱８は、被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って進退自在となっているとともに、被検体Ｍの体側方向Ｓに沿って進退自在となっている。Ｃ型アーム７は、支柱８の水平移動に追従して被検体Ｍの体軸方向Ａ，および体側方向Ｓについて進退自在となっている。
【００２９】
また、支柱８は、鉛直方向に伸縮自在となっており、Ｘ線撮影装置１は、支柱８を鉛直方向に駆動する昇降移動機構１３を備えている。これにより、被検体ＭとＣ型アーム７との鉛直方向における相対位置が変更可能となっている。この水平移動機構９および昇降移動機構１３は、協働して支柱８を回転させる。支柱回転制御部１０は、水平移動機構９および昇降移動機構１３を一括的に制御して支柱８の回転を実現する。
【００３０】
支柱回転制御部１０は、水平移動機構９を制御する水平移動制御部１０ａと、昇降移動機構１３を制御する昇降移動制御部１０ｂとを備えている。昇降移動制御部は、本発明の第１制御手段に相当し、水平移動制御部は、本発明の第２制御手段に相当する。
【００３１】
そして、Ｃ型アーム７は、姿勢の変更が可能となっている。すなわち、Ｘ線撮影装置１には、Ｃ型アーム回転移動機構１１と、これを制御するＣ型アーム回転移動制御部１２とが設けられており、Ｃ型アーム７は、被検体Ｍの体軸方向Ａと平行な支軸Ｑを回転中心軸として、支柱８に対して相対的に回転移動自在となっている。図１においては、矢印Ｆが示すように、Ｃ型アーム７は、支柱８に対して時計回りに相対的に回転移動することができれば、逆に、反時計回りに相対的に回転移動させることもできる。なお、Ｃ型アーム回転移動制御部は、本発明の支持部材回転制御手段に相当する。
【００３２】
また、Ｃ型アーム回転移動機構１１は、Ｃ型アーム７の曲率中心を中心としてＣ型アーム７を支柱８に対して相対的に回転移動させることもできる。すなわち、支柱８がＣ型アーム７を支持する支軸Ｑと、Ｘ線管３との距離を変更することにより、Ｃ型アーム７を図１における矢印Ｂが示す方向に相対的に回転移動させることができる。矢印Ｂが示すように、Ｘ線管３を支軸Ｑから遠ざける方向に相対的に回転移動させることもできれば、逆に、Ｘ線管３を支軸Ｑに近づける方向に相対的に回転移動させることもできる。
【００３３】
以上のように、Ｃ型アーム７は、互いに直交する被検体Ｍの体軸方向Ａおよび被検体Ｍの体側方向Ｓについて水平移動が可能となっている。そして、Ｃ型アーム７は、被検体Ｍの体軸方向Ａを中心軸として支柱８に対して相対的に回転移動が可能であるとともに、この回転移動と方向が独立したＣ型アーム７の曲率中心を中心とした支柱８に対する相対的な回転移動も可能となっている。そして、Ｃ型アーム７は、支柱８を伸縮させることにより、垂直方向に移動することができる。この様に、実施例１に係るＸ線撮影装置によれば、被検体Ｍの関心部位に合わせてＣ型アーム７の位置・姿勢が自由に変更できる構成となっている。
【００３４】
また、Ｘ線撮影装置１は、ＦＰＤ４から出力された検出信号をＸ線投影像や動画に変換する画像処理部１５と、一連のＸ線投影像を基に断層画像を形成する再構成部１６と、オペレータの操作を取得する操作卓２２とを備えている。オペレータは操作卓２２を通じてＣ型アーム７の位置・姿勢を変更させることができる。なお、再構成部は、本発明の再構成手段に相当する。
【００３５】
また、Ｘ線撮影装置１は、各制御部６，１０，１２を統括的に制御するＣ型アーム動作制御部２４をも備えている。このＣ型アーム動作制御部２４は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部６，１０，１２を実現している。また、上述の各制御は、それらを担当する制御装置に分割されて実行されてもよい。この他に、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、被検体ＭのＸ線投影像を表示する表示部２３を備えている。さらには、Ｘ線撮影装置１は、回転条件データ記憶部２０を備えるが、この詳細な説明は、後述のものとする。
【００３６】
次に、実施例１に係るＸ線撮影装置１で検査を行うときの動作について説明する。図２は、実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。図２に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１に係る検査は、被検体Ｍを天板２に載置する被検体載置ステップＳ１と、被検体Ｍの断層撮影を行う旨の指定を入力する指定ステップＳ２と、Ｃ型アーム７を回転させて、Ｃ型アーム７の姿勢を変更する姿勢変更ステップＳ３と、
支柱８を移動させることにより、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の倍率を調整する支柱移動ステップＳ４と、Ｃ型アーム７の回転と、支柱８の移動を行いながらＸ線ビームを被検体Ｍに照射する照射ステップＳ５と、Ｘ線投影像を取得するＸ線投影像取得ステップＳ６と、一連のＸ線投影像を基に被検体Ｍの断層画像を形成する断層画像形成ステップＳ７とを備えている。以降、各ステップの詳細について順を追って説明する。
【００３７】
＜被検体載置ステップＳ１，および指定ステップＳ２＞
まず、被検体Ｍを天板２に仰臥させる。この時点で、オペレータは、操作卓２２を操作することで、Ｘ線透視撮影を行うか、断層撮影を行うかを選択することができる。このＸ線透視撮影は、Ｃ型アーム７と支柱８をいったん移動させ、その後は、位置・姿勢を変更させないスポット撮影を行うという様式である。また、断層撮影は、Ｃ型アーム７と支柱８との位置・姿勢をいったん後述の初期状態にした後、Ｃ型アーム７を回転させながら、Ｘ線投影像を連写し、それを基に断層画像を取得するという様式である。実施例１を説明するに当たって、この指定ステップＳ２において、オペレータは、断層撮影の指定を行ったものとする。
【００３８】
＜姿勢変更ステップＳ３＞
断層撮影を行うには、まず、Ｃ型アーム７を断層撮影に好適なように回転させる。具体的には、Ｃ型アーム７をＣ型アーム７の曲率中心を中心として回転移動させて、Ｘ線管３とＦＰＤ４とを体軸方向Ａについて同一の位置とする。後述のように、断層画像を取得する目的でＸ線投影像を連写する場合、Ｃ型アーム７を被検体Ｍの体軸方向Ａに回転させる。このときに、断層画像を形成する場合、図３に示すように、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが体軸方向Ａについて同一の位置となっていることが望ましい。Ｘ線管３とＦＰＤ４とが体軸方向Ａについて同一の位置となっていないと、Ｃ型アーム７の回転に応じて、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの影が体軸方向Ａに沿ってシフトしてしまい、断層画像を形成する演算が複雑となるからである。
【００３９】
＜支柱移動ステップＳ４＞
そして、オペレータは、操作卓２２を通じて、支柱８を鉛直方向に移動させる。すると、これに追従して、Ｃ型アーム７も昇降することになる。この操作で、図３に示すように、被検体Ｍの関心部位と、Ｘ線管３との距離が設定される。仮に、図３（ａ）に示すように、Ｃ型アーム７が鉛直下向きに移動されることにより、被検体Ｍの関心部位とＸ線管３との距離が長くなると、コーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と被写体Ｍとの距離が長くなるので、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の像は縮小される。被検体Ｍを通過するコーン状のＸ線ビームの幅は、より幅広となっており、コーン状のＸ線ビームは、被検体Ｍの広範囲を透過することになるからである。
【００４０】
また、この支柱移動ステップＳ４では、後述する支柱８の支軸Ｑと所定の軸Ｒとの距離である回転半径ＤＣが決定される。つまり、実施例１の構成では、支柱８を鉛直方向に移動させると、回転半径ＤＣが算出されるようになっている。この回転半径ＤＣは、支柱８の支軸Ｑの回転移動の半径となるものである。
【００４１】
所定の軸Ｒについて説明する。所定の軸Ｒは、天板２から鉛直上向きに離間した一定の軸である。支柱８を鉛直方向に移動させると、これに追従して支軸Ｑも動くので、所定の軸Ｒと支軸Ｑとの距離は変更可能である。実施例１に係るＸ線撮影装置１は、支柱８の鉛直方向の移動に応じて、所定の軸Ｒと支軸Ｑとの距離を読み取ってこれを回転半径ＤＣとする。この回転半径ＤＣは、回転条件データ記憶部２０で記憶される。なお、この所定の軸Ｒは、支柱８の支軸Ｑの回転移動の中心になるものである。
【００４２】
一方、図３（ｂ）に示すように、Ｃ型アーム７が鉛直上向きに移動されることにより、被検体Ｍの関心部位とＸ線管３との距離が短くなると、コーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と被写体Ｍとの距離が短くなるので、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の像は拡大される。被検体Ｍを通過するコーン状のＸ線ビームの幅は、より幅狭となっており、コーン状のＸ線ビームは、被検体Ｍの限定された範囲を透過することになるからである。この様に、支柱移動ステップＳ４においては、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の大きさを調整することができる。つまり、実施例１の構成によれば、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の倍率を調整することができる。支柱移動ステップＳ４が終了した後の被検体Ｍの関心部位に属する一点を所定の軸Ｒとし、所定の軸ＲとＸ線管３との離間距離をＤ３とし、所定の軸ＲとＦＰＤ４との離間距離をＤ４とする（図４参照）。ＦＰＤ４における被検体Ｍの関心部位の倍率は、このＤ３，Ｄ４によって決定される。なお、Ｄ４をＤ３よりも小さくした場合、被検体の関心部位がＦＰＤ４により大きく写りこむことになり、撮影視野に関心部位が大きく写りこんだ断層画像が提供できる。
【００４３】
なお、支柱移動ステップＳ４においては、回転半径ＤＣとともに、支柱８の支軸Ｑの回転移動の方向も一義的に導出され、回転条件データ記憶部２０に記憶されることになる。この回転移動の方向については、その導出方法を含めて後述のものとする。このように、実施例１に係る放射線撮影装置において、支軸Ｑと所定の軸Ｒとの距離は、変更可能となっているとともに、支軸Ｑの回転移動の方向も変更可能となっている。
【００４４】
＜照射ステップＳ５＞
オペレータが操作卓２２を通じて、Ｘ線の曝射を指示すると、被検体Ｍの体軸方向Ａから見たとき、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４は、所定の軸Ｒを回転中心軸とするとともに被検体Ｍの体軸方向Ａと直交する仮想円に沿って回転する。すなわち、図４に示すように、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４は矢印の方向に回転することになる。そして、Ｘ線管３は、回転されながら、コーン状のＸ線ビームを間欠的に照射し、ＦＰＤ４は、回転されながら、Ｘ線ビームを検出して、その度ごとに検出信号を基にＸ線投影像を形成する。
【００４５】
本発明において、最も特徴的なＸ線管３，およびＦＰＤ４の回転の様式について説明する。すなわち、ＦＰＤ４は、図４に示すように、Ｄ４を半径とする仮想円Ｖ４に沿って被検体Ｍの周りを一周する。同様に、Ｘ線管３（より厳密には、Ｘ線ビームの焦点）は、Ｄ３を半径とする仮想円Ｖ３に沿って被検体Ｍの周りを一周する。照射ステップＳ５において、Ｄ３，Ｄ４は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４の回転中においても維持されているので、ＦＰＤ４における被検体Ｍの関心部位の倍率は、照射ステップＳ５の実行中においても維持されることになる。なお、仮想円Ｖ３，および仮想円Ｖ４は、本発明の第２仮想円、および第３仮想円の各々に相当する。
【００４６】
このときのＣ型アーム７の移動について注目する。図５に示すように、Ｃ型アーム７を被検体Ｍの体軸方向Ａから見たとき、Ｃ型アーム７は、直線状であり、それは、ちょうどＸ線管３と、ＦＰＤ４との結ぶ線分と一致する。そして、所定の軸Ｒは、被検体Ｍの体軸方向Ａ，および支軸Ｑと平行である。Ｘ線管３，およびＦＰＤ４が回転されると、Ｃ型アーム７に属する全ての点は、所定の軸Ｒを回転中心軸とするとともに被検体Ｍの体軸方向Ａと直交する円の軌跡を描く。つまり、支柱８の支軸Ｑは、仮想円ＶＣに沿って１回転することになる。この仮想円ＶＣの半径は、回転半径ＤＣなのであって、それは、所定の軸Ｒと支柱８の支軸Ｑとの距離である。この回転半径ＤＣは、回転条件データ記憶部２０から読み出された条件データに含まれており、支柱回転制御部１０は、この条件データに基づいて、支柱８の移動を一括制御する。なお、仮想円ＶＣは、本発明の第１仮想円に相当する。また、回転半径ＤＣは、本発明の支軸と所定の軸との距離に相当する。Ｃ型アーム回転移動制御部１２は、この支柱８の回転に合わせて、Ｃ型アーム７を回転移動させる。すると、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４は鉛直方向の位置を変更させながら仮想円Ｖ３，および仮想円Ｖ４に沿って移動するのである。
【００４７】
実施例１においては、回転半径ＤＣと支柱８における支軸Ｑの回転移動の方向を調節することにより、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の倍率を調整する構成となっている。すなわち、ＤＣが０であるとき、Ｄ３とＤ４とは等しくなる。そして、支柱８の支軸Ｑを所定の方向に回転させるものとし、ＤＣを徐々に大きくしていくと、Ｄ３は、次第に小さくなり、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の像は拡大される。また、支柱８の支軸Ｑを所定の方向と逆方向に回転させるものとし、ＤＣを徐々に大きくしていくと、Ｄ３は、次第に大きくなり、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの関心部位の像は縮小される。すなわち、実施例１に係るＸ線撮影装置１では回転条件データ記憶部２０で記憶されたＤＣと、回転移動の方向にしたがって支柱８の支軸Ｑを移動させながら、Ｃ型アームを体軸方向Ａに傾斜させて回転させる構成となっている。
【００４８】
つまり、支柱８の支軸Ｑは、所定の軸Ｒを回転中心軸とした仮想円ＶＣに沿って回転移動される。これに同期して、Ｘ線管３は、所定の軸Ｒを回転中心軸とした仮想円Ｖ３に沿って回転移動される。そして、これらに同期して、ＦＰＤ４は、所定の軸Ｒを回転中心軸とした仮想円Ｖ４に沿って回転移動される。そして、支柱８の支軸Ｑが一回転すると、これに合わせて，Ｘ線管３，およびＦＰＤ４も一回転することになる。しかも、支軸Ｑは、被検体Ｍの体軸方向Ａと平行であり、かつ仮想円Ｖ３，仮想円Ｖ４，および仮想円ＶＣは、ともに所定の軸Ｒと直交する。
【００４９】
また、照射ステップＳ５における支柱８における支軸Ｑの回転移動の方向は、上述の支柱移動ステップＳ４で予め決定されている。すなわち、図３（ａ）のように、所定の軸Ｒが支軸Ｑの鉛直上方にある場合と、図３（ｂ）のように、所定の軸Ｒが支軸Ｑの鉛直下方にある場合とで支軸Ｑの回転移動の方向は、適宜選択される。具体的には、図３（ａ）のような場合には、図６に示すように、支軸Ｑは、Ｘ線管３と同一方向に回転される。また、図３（ｂ）のような場合には、図７に示すように、支軸Ｑは、ＦＰＤ４と同一方向に回転される。
【００５０】
＜Ｘ線投影像取得ステップＳ６，および断層画像形成ステップＳ７＞
照射ステップＳ５で取得された検出信号は、画像処理部１５に送出され、そこで、Ｘ線投影像に変換される。ここで得られた一連のＸ線投影像は、撮影する方向を変更させながら被検体Ｍの関心部位を写し込んだものであり、再構成部１６に送出され、断層画像に変換される。この断層画像は、表示部２３に表示される。これをもって、実施例１に係る放射線撮影装置による断層画像の取得は、終了となる。
【００５１】
以上のように、実施例１の構成によれば、Ｃ型アーム７は、被検体Ｍの体軸方向Ａに沿った所定の軸を中心軸として回転されるのみならず、より複雑な軌跡で回転されることができる。実施例１の構成に係るＸ線撮影装置１は、ＦＰＤ４を支持するＣ型アーム７と、支軸Ｑを介してＣ型アーム７を支持する支柱８とを有するが、Ｃ型アーム７が回転される際に、支柱８は、支柱回転制御部１０の制御にしたがって移動され、それに伴って、支軸Ｑは、移動することになる。Ｃ型アーム７は、支軸Ｑを中心に支柱８に対して相対的に回転移動するわけであるが、実施例１の構成によれば、Ｃ型アーム７の回転に合わせて支柱８，および支軸Ｑも移動することになるので、Ｃ型アーム７の回転の様式は、より複雑なものとなる。したがって、実施例１の構成によれば、被検体ＭとＸ線管３との距離は、１つに限定されず、検査の目的に合わせて、被検体ＭとＸ線管３との距離を調節することができるＸ線撮影装置１が提供できる。
【００５２】
また、実施例１の構成によれば、照射ステップＳ５において、支軸Ｑは、所定の軸Ｒを回転中心軸とした仮想円ＶＣに沿って１回転される。これに同期して、Ｃ型アーム７を支軸Ｑを中心として１回転させると、Ｘ線管３は、所定の軸Ｒを回転中心軸とした仮想円Ｖ３に沿って回転移動され、ＦＰＤ４は、所定の軸Ｒを回転中心軸とした仮想円Ｖ４に沿って回転移動される。このような構成となっていると、Ｘ線管３は、所定の軸Ｒとの距離を一定に保ちながら被検体Ｍを一周することになる。ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの像の倍率は、Ｘ線管３と所定の軸Ｒとの距離Ｄ３で決定される。したがって、ＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの像の倍率は、Ｘ線管３の回転移動に係らず、常に一定となる。すなわち、断層画像の基となる一連のＸ線投影像には、同一の倍率で被検体Ｍの像が写りこんでいることになる。したがって、実施例１の構成によれば、再構成部１６による断層画像の再構成が容易なＸ線撮影装置１が提供できる。
【００５３】
また、実施例１の構成によれば、支柱移動ステップＳ４において、Ｘ線投影像に写りこむ被検体Ｍの像の拡大倍率を自由に選択できる。Ｘ線管３と所定の軸Ｒとの距離を変更することでＦＰＤ４に写りこむ被検体Ｍの像の倍率を調節することができるからである。したがって、実施例１の構成によれば、検査の目的に合わせて、断層画像に写りこむ被検体Ｍの関心部位の像の倍率を変更することができる。なお、上述のように、いったん設定されたＸ線管３と所定の軸Ｒとの距離は、照射ステップＳ５において維持される。
【００５４】
また、実施例１の構成によれば、ＦＰＤ４をより被検体に近づけた状態で一連のＸ線像が撮影される。仮想円Ｖ４の半径は被検体Ｍの関心部位からＦＰＤ４までの距離を表しており、仮想円Ｖ３の半径は被検体Ｍの関心部位からＸ線管３までの距離を表している。仮想円Ｖ４の半径は、仮想円Ｖ３の半径よりも小さくなっているので、図９（ｂ）で示すような従来の移動方法と比べて、ＦＰＤ４は、より被検体Ｍに近づいた状態となっている。この様な状態でＸ線断層画像を撮影すれば、撮影視野内に被検体が大きく写りこんだＸ線断層画像が取得できるのである。
【００５５】
本発明は、上記実施例の構成に限られることなく、下記のように変形実施できる。
【００５６】
（１）上述した実施例において、Ｃ型アーム７を支持する支柱８は、検査室の床面に配置されていたが、本発明は、これに限らない。支柱８を検査室の天井に配置し、支柱８にＣ型アーム７を懸垂支持させる構成としてもよい。
【００５７】
（２）上述した実施例において、放射線検出手段の具体例としてＦＰＤを挙げて説明したが、本発明は、これに限らない。放射線検出手段として、放射線を可視光線に変換して表示するイメージインテンシファイアで構成してもよい。
【００５８】
（３）上述した実施例において、Ｘ線撮影装置１には、単一のＣ型アーム７が設けられていたが、本発明は、これに限らない。Ｃ型アーム７を２つ設けたバイプレーンシステムに適応されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１      Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
３      Ｘ線管（放射線源）
４      ＦＰＤ（放射線検出手段）
７      Ｃ型アーム（支持部材）
８      支柱
Ｑ      支軸
１０    支柱回転制御部（支柱回転制御手段）
１０ａ  水平移動制御部（第２制御手段）
１０ｂ  昇降移動制御部（第１制御手段）
１２    Ｃ型アーム回転移動制御部（支持部材回転制御手段）
１６    再構成部（再構成手段）
ＤＣ    回転半径（支軸と所定の軸との距離）
Ｖ３    仮想円Ｖ３（第２仮想円）
Ｖ４    仮想円Ｖ４（第３仮想円）
ＶＣ    仮想円ＶＣ（第１仮想円）
Ｒ      所定の軸
【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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