(57)【要約】【課題】視野範囲の広い断層画像を取得する際に、制御をより簡単とすることができる放射線断層撮影装置を提供する。【解決手段】本発明の放射線断層撮影装置は、ＦＰＤ４をＣ型アーム７に対してＦＰＤ４の回転始動時における進行方向に張り出させる。この状態でアイソセンター周りにＣ型アーム７を回転させると、再構成される断層画像の視野領域もズレる。上述の回転に引き続いて、ＦＰＤ４をＣ型アーム７に対してＦＰＤ４の回転の逆方向（先程の張り出した方向と逆方向）に張り出させる。この状態でアイソセンターＰ周りにＣ型アーム７をもう一度回転させると、再構成される断層画像の視野領域は、張り出し方向の変更に伴って再びズレる。互いに位置がズレた視野範囲におけるＸ線透視画像を用いて、単一の断層画像を再構成すれば、広範囲にわたって被検体の断層画像が取得できる。【選択図】図１
2010184037.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する放射線検出手段と、前記放射線源、および前記放射線検出手段とを支持する支持部材と、所定の回転中心周りに前記支持部材を回転させることにより、前記放射線源と前記放射線検出手段とを回転移動させる支持部材回転制御手段と、断層画像を取得する断層画像取得手段とを備えた放射線断層撮影装置において、
前記支持部材と前記放射線検出手段との介在する位置に設けられるとともに、前記放射線検出手段をその回転始動時における回転移動の接線方向に沿って進退移動させることにより、前記放射線検出手段を前記支持部材に対して（Ａ）前記放射線検出手段の回転始動時における進行方向側か（Ｂ）その逆方向側かのいずれかの方向に張り出させる検出器シフト手段と、
前記検出器シフト手段を制御する検出器シフト制御手段とを備え、
前記検出器シフト制御手段により前記放射線検出手段が（Ａ）か（Ｂ）かのいずれかの１方向側に向けて張り出た状態とし、この状態を維持したまま前記放射線源と前記放射線検出手段とを回転移動させながら、複数の放射線透視画像を取得し、
それに引き続いて、前記検出器シフト制御手段により前記放射線検出手段が前記１方向と逆方向側に向けて張り出た状態とし、この状態を維持したまま前記放射線源と前記放射線検出手段とを回転移動させながら、複数の放射線透視画像を取得し、
前記断層画像取得手段は、取得された前記放射線透視画像を基に断層画像を取得することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
前記支持部材と前記放射線源との介在する位置に設けられるとともに、前記放射線源をその回転始動時における回転移動の接線方向に沿って進退移動させることにより、前記放射線源を前記支持部材に対して（Ｃ）前記放射線源の回転始動時における進行方向側か（Ｄ）その逆方向側かのいずれかの方向に張り出させる放射線源シフト手段と、
前記放射線源シフト手段を制御する放射線源シフト制御手段とを備え、
前記放射線検出手段が前記支持部材に対して（Ａ）前記放射線検出手段の回転始動時における進行方向側に張り出している場合、前記放射線源シフト手段は、前記放射線源を前記支持部材に対して（Ｄ）前記放射線源の回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出させるとともに、
前記放射線検出手段が前記支持部材に対して（Ｂ）前記放射線検出手段の回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、前記放射線源シフト手段は、前記放射線源を前記支持部材に対して（Ｃ）前記放射線源の回転始動時における進行方向側に張り出させることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
前記支持部材と前記放射線源との介在する位置に設けられるとともに、前記放射線源を傾斜させることにより、前記放射線源を前記支持部材に対して（Ｍ）前記放射線源の回転始動時における進行方向側か（Ｎ）その逆方向側かのいずれかの方向側に傾斜させる放射線源傾斜手段と、
前記放射線源傾斜手段を制御する放射線源傾斜制御手段とを備え、
前記放射線検出手段が前記支持部材に対して（Ａ）前記放射線検出手段の回転始動時における進行方向側に張り出している場合、前記放射線傾斜手段は、前記放射線源を前記支持部材に対して（Ｎ）前記放射線源の回転始動時における進行方向の逆方向側に傾斜させるとともに、
前記放射線検出手段が前記支持部材に対して（Ｂ）前記放射線検出手段の回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、前記放射線傾斜手段は、前記放射線源を前記支持部材に対して（Ｍ）前記放射線源の回転始動時における進行方向側に傾斜させることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体の断層画像が取得できる放射線断層撮影装置に関し、特に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とが相対的な位置関係を保ったまま、回転移動する放射線断層撮影装置に関する。
【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断層撮影装置には、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、放射線投影像を撮影しながら被検体に造影剤を注射することが容易なので、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、従来の放射線断層撮影装置５１の構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置５１は、図１１に示すように、被検体Ｍを載置する天板５２と、被検体Ｍに向けて放射線ビームを照射する放射線源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放射線検出器５４と、放射線源５３の管電力を制御する放射線源制御部５６と、放射線源５３と放射線検出器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。なお、Ｃ型アーム５７は、支柱５８によって支持されている。なお、Ｃ型アーム５７は、被検体Ｍの体軸周りに回転することができ、これに伴って放射線検出器５４と放射線源５３とが互いの相対的位置を維持しながら旋回移動する。
【０００４】
このような放射線断層撮影装置５１は、被検体Ｍの断層像を取得することもできる。すなわち、Ｃ型アーム５７を中心軸Ｃ周りに一回転させながら被検体の放射線透視画像を複数枚取得し、これらを基に被検体Ｍを体軸方向と直交する平面で裁断したときの断層画像（アキシャル画像）が撮影できる構成となっている。なお、放射線源５３，および放射線検出器５４は、Ｃ型アーム５７が中心軸Ｃ周りに一回転するにしたがって、同一の中心点Ｐを中心として旋回移動する。この中心点Ｐは、Ｃ型アーム５７の回転の中心という意味で、アイソセンターと呼ばれるものであり、中心軸Ｃは、アイソセンター（中心点Ｐ）を通過する。
【０００５】
放射線断層撮影装置５１を用いて被検体Ｍの断層像を取得するには、図１２に示すように、Ｃ型アーム５７の回転に係らず放射線ビームが常に照射される視野領域Ｒ１に断層画像を撮影しようとする関心部位が包含されている必要がある。さもなければ、被検体Ｍの断層画像の再構成に必要なデータの全てを収集することができない。この様な制限は、被検体Ｍの腹部など、断面積の大きな断層画像を取得しようとする場合、顕著な問題となる。
【０００６】
上述の視野範囲の不足を補うべく、従来の放射線断層撮影装置においては、Ｃ型アーム５７を２回転させて被検体Ｍの断層像を取得する手法が採用されている。すなわち、図１３に示すように、断層画像の元となる放射線透視画像を取得する前に放射線検出器５４を被検体Ｍの体側方向における前方に移動させ、放射線源５３，および放射線検出器５４を互いに対向するように傾ける。そして、先程の中心点Ｐとは異なる仮想中心点Ｖを中心として放射線源５３，放射線検出器５４が回転される。このときに、複数枚の放射線透視画像が撮影される。そして、放射線源５３，放射線検出器５４が一回転すると、図１３の状態に戻る。なお、このときの、放射線ビームの広がり角度をθとする。
【０００７】
この状態から、Ｃ型アーム５７は、２回転目に移行する。回転に先立って、放射線源５３，および放射線検出器５４を図１３の場合と逆方向に傾ける（図１４参照。）。そして、先程の仮想中心点Ｖを中心として放射線源５３，放射線検出器５４が回転される。このときに、複数枚の放射線透視画像が撮影される。そして、放射線源５３，放射線検出器５４が一回転すると、図１４の状態となる。このときの、放射線ビームの広がり角度もθである。
【０００８】
従来構成によれば、広がり角度がθとなっている放射線ビームを２回に亘って被検体に照射することで、図１５に示すように、広がり角度が２θの放射線ビームを照射ながら、放射線源５３，および２つの放射線検出器５４ａ，５４ｂを一回転させることで得られるのに同等な放射線透視画像が取得できる。これにより、再構成される断層画像の視野領域は、仮想中心点Ｖを中心とするＲ２の円内となっており（図１５参照）、図１２における視野範囲Ｒ１よりも広いものとなっている。これにより、断面積の大きな断層画像を取得することが可能となる。この様な構成の放射線断層撮影装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２５３４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この様な従来構成には、次のような問題点がある。
すなわち、従来構成の放射線断層撮影装置は、制御が複雑となるのである。中心軸Ｃは、仮想中心点Ｖを通過しない。Ｃ型アーム５７が２回転する撮影方法において、放射線源５３，および放射線検出器５４は、もはやアイソセンターＰを中心に回転せず、アイソセンターＰとの位置を違えた仮想中心点Ｖを中心に回転するのである。
【００１１】
図１２に示すように、放射線源５３，放射線検出器５４とをアイソセンターＰ周りに回転させるのであれば、Ｃ型アーム５７を単に回転させればよい。しかし、Ｃ型アーム５７が２回転する撮影方法においては、図１６に示すように、放射線源５３，放射線検出器５４が仮想中心点Ｖ周りに一周する間に、アイソセンターＰも仮想中心点Ｖ周りに一周する。つまり、Ｃ型アーム５７の傾斜角度に合わせて、Ｃ型アーム５７におけるアイソセンターＰの位置を的確に変更する必要がある。理解のためにＣ型アーム５７のみを抜き出すと、図１７のようになる。この図により、Ｃ型アーム５７は、仮想中心点Ｖを中心とする仮想円の接線となるように移動するという複雑な運動をしていることがわかる。このようなＣ型アーム５７のアイソセンターＰの移動は、Ｃ型アーム５７を支持する支柱５８が移動することでなされる（図１１参照）。支柱５８は、鉛直方向に伸縮するとともに、被検体Ｍの体側方向に進退することでＣ型アーム５７のアイソセンターＰを移動させるのである。つまり、従来の構成によれば、視野範囲の広い断層画像を取得する場合、Ｃ型アーム５７の傾斜に合わせて、Ｃ型アーム５７ごと移動させなければならず、装置の制御が複雑なものとなってしまう。
【００１２】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、視野範囲の広い断層画像を取得する際に、制御をより簡単とすることができる放射線断層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】
【００１３】
本発明は、この様な課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、請求項１記載の発明は、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する放射線検出手段と、放射線源、および放射線検出手段とを支持する支持部材と、所定の回転中心周りに支持部材を回転させることにより、放射線源と放射線検出手段とを回転移動させる支持部材回転制御手段と、断層画像を取得する断層画像取得手段とを備えた放射線断層撮影装置において、支持部材と放射線検出手段との介在する位置に設けられるとともに、放射線検出手段をその回転始動時における回転移動の接線方向に沿って進退移動させることにより、放射線検出手段を支持部材に対して（Ａ）放射線検出手段の回転始動時における進行方向側か（Ｂ）その逆方向側かのいずれかの方向に張り出させる検出器シフト手段と、検出器シフト手段を制御する検出器シフト制御手段とを備え、検出器シフト制御手段により放射線検出手段が（Ａ）か（Ｂ）かのいずれかの１方向側に向けて張り出た状態とし、この状態を維持したまま放射線源と放射線検出手段とを回転移動させながら、複数の放射線透視画像を取得し、それに引き続いて、検出器シフト制御手段により放射線検出手段が１方向と逆方向側に向けて張り出た状態とし、この状態を維持したまま放射線源と放射線検出手段とを回転移動させながら、複数の放射線透視画像を取得し、断層画像取得手段は、取得された放射線透視画像を基に断層画像を取得することを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］本発明の構成によれば、検出器シフト手段を備えている。この検出器シフト手段は、放射線検出手段をその回転始動時における進行方向側に沿って進退移動させる。支持部材の１回転目において、例えば、放射線検出手段を支持部材に対して放射線検出手段の回転始動時における進行方向側に張り出させる。この状態で所定の回転中心周りに支持部材を回転させると、検出器シフト手段は、これに伴って回転する。しかしながら、放射線検出手段は、支持部材に対して張り出た状態となっているので、放射線検出手段の回転中心は、支持部材の回転中心のとはズレる。こうすることで、再構成される断層画像の視野領域もズレる。そして今度は、放射線検出手段を支持部材に対して放射線検出手段の回転の逆方向側（先程の張り出した方向と逆方向側）に張り出させる。この状態で所定の回転中心周りに支持部材を再び回転させると、再構成される断層画像の視野領域は、張り出し方向の変更に伴って再びズレる。この様に、互いに位置がズレた１回転目と２回転目の視野範囲における放射線透視画像を用いて、単一の断層画像を再構成すれば、広範囲にわたって被検体の断層画像が取得できる。このときの視野範囲は、視野範囲同士を重ね合わせた新たな視野範囲となっている。この様に、本発明の構成によれば、支持部材を所定の回転中心周りに２回転させるだけで、互いに位置がズレた視野範囲における放射線透視画像を取得でき、従来のように、支持部材は、仮想円に接するように移動するというような複雑な運動をする必要がないので、支持部材回転制御手段の制御は、簡単なものとなる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、支持部材と放射線源との介在する位置に設けられるとともに、放射線源をその回転始動時における回転移動の接線方向に沿って進退移動させることにより、放射線源を支持部材に対して（Ｃ）放射線源の回転始動時における進行方向側か（Ｄ）その逆方向側かのいずれかの方向に張り出させる放射線源シフト手段と、放射線源シフト手段を制御する放射線源シフト制御手段とを備え、放射線検出手段が支持部材に対して（Ａ）放射線検出手段の回転始動時における進行方向側に張り出している場合、放射線源シフト手段は、放射線源を支持部材に対して（Ｄ）放射線源の回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出させるとともに、放射線検出手段が支持部材に対して（Ｂ）放射線検出手段の回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、放射線源シフト手段は、放射線源を支持部材に対して（Ｃ）放射線源の回転始動時における進行方向側に張り出させることを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成によれば、放射線源シフト手段を備えている。この放射線源シフト手段は、放射線源をその回転始動時における進行方向側に沿って進退移動させる。支持部材を２回転させるときに、放射線源も支持手段に対して張り出させるのである。具体的には、（Ａ）支持部材に対して放射線検出手段がその回転始動時における進行方向側に張り出している場合、放射線源シフト手段は、支持部材に対して放射線源をその回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出させる。また、同様に、（Ｂ）支持部材に対して放射線検出手段がその回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、放射線源シフト手段は、支持部材に対して放射線源をその回転始動時における進行方向側に張り出させる。支持部材が回転すると、放射線源と放射線検出手段とは、互いに追いかけ合うように回転移動するので、放射線源の回転始動時における進行方向側と、放射線検出手段の回転始動時における進行方向側とは、もとより互いに逆方向となっている。つまり、（Ａ）の場合における、放射線検出手段の回転始動時における進行方向側と放射線源の回転始動時における進行方向の逆方向側とは、同一の方向となっているのである。また、（Ｂ）の場合における、放射線検出手段の回転始動時における進行方向の逆方向側と放射線源の回転始動時における進行方向側とについても同様である。以上のことからすれば、放射線検出手段と放射線源とは、両者の位置関係が保たれた状態で、支持部材から張り出す。したがって、放射線源から照射された放射線は、確実に放射線検出手段が捕捉することになる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、支持部材と放射線源との介在する位置に設けられるとともに、放射線源を傾斜させることにより、放射線源を支持部材に対して（Ｍ）放射線源の回転始動時における進行方向側か（Ｎ）その逆方向側かのいずれかの方向に傾斜させる放射線源傾斜手段と、放射線源傾斜手段を制御する放射線源傾斜制御手段とを備え、放射線検出手段が支持部材に対して（Ａ）放射線検出手段の回転始動時における進行方向側に張り出している場合、放射線傾斜手段は、放射線源を支持部材に対して（Ｎ）放射線源の回転始動時における進行方向の逆方向側に傾斜させるとともに、放射線検出手段が支持部材に対して（Ｂ）放射線検出手段の回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、放射線傾斜手段は、放射線源を支持部材に対して（Ｍ）放射線源の回転始動時における進行方向側に傾斜させることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成によれば、放射線源傾斜手段を備えている。この放射線源傾斜手段は、放射線源をその回転始動時における進行方向側に沿って傾斜させる。支持部材を所定の回転中心周りに２回転させるときに、放射線源を放射線源傾斜手段に向けて傾斜させる。具体的には、（Ａ）支持部材に対して放射線検出手段がその回転始動時における進行方向側に張り出している場合、放射線源傾斜手段は、支持部材に対して放射線源をその回転始動時における進行方向の逆方向側に傾斜させる。また、同様に、（Ｂ）支持部材に対して放射線検出手段がその回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、放射線源傾斜手段は、支持部材に対して放射線源をその回転始動時における進行方向側に傾斜させる。支持部材が回転すると、放射線源と放射線検出手段とは、互いに追いかけ合うように回転移動するので、放射線源の回転始動時における進行方向側と、放射線検出手段の回転始動時における進行方向側とは、もとより互いに逆方向となっている。つまり、（Ａ）の場合における、放射線検出手段の回転始動時における進行方向側と放射線源の回転始動時における進行方向の逆方向側とは、同一の方向となっているのである。また、（Ｂ）の場合における、放射線検出手段の回転始動時における進行方向の逆方向側と放射線源の回転始動時における進行方向側とについても同様である。以上のことからすれば、放射線源は、放射線検出手段が支持部材に対して、いずれの方向に張り出そうとも、放射線検出手段側に向く。したがって、放射線源から照射された放射線は、確実に放射線検出手段が捕捉することになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の構成によれば、検出器シフト手段を備えている。この検出器シフト手段は、放射線検出手段を進退移動させて支持手段から張り出させる。この状態で所定の回転中心周りに支持部材を回転させると、検出器シフト手段は、これに伴って回転する。しかしながら、放射線検出手段は、支持部材に対して張り出た状態となっているので、放射線検出手段の回転中心は、支持部材の回転中心のとはズレる。こうすることで、再構成される断層画像の視野領域もズレる。それに引き続いて、放射線検出手段を支持部材に対して先程と逆方向側に張り出させる。この状態で支持部材を再び所定の回転中心周りに回転させると、再構成される断層画像の視野領域は、張り出し方向の変更に伴って再びズレる。互いに位置がズレた視野範囲における放射線透視画像を用いて、単一の断層画像を再構成すれば、広範囲にわたって被検体の断層画像が取得できる。この様に、本発明の構成によれば、支持部材を所定の回転中心周りに２回転させるだけで、広範囲にわたって被検体の断層画像が取得でき、従来のように、支持部材は、仮想円に接するように移動するというような複雑な運動をする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る放射線断層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に係る放射線断層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に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図４】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図５】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図７】本発明の１変形例の構成を説明する断面図である。
【図８】本発明の１変形例の構成を説明する機能ブロック図である。
【図９】本発明の１変形例の構成を説明する機能ブロック図である。
【図１０】本発明の１変形例の構成を説明する模式図である。
【図１１】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する機能ブロック図である。
【図１２】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する模式図である。
【図１３】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する模式図である。
【図１４】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する模式図である。
【図１５】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する模式図である。
【図１６】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する模式図である。
【図１７】従来構成の放射線断層撮影装置を説明する模式図である。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明に係る放射線断層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におけるＸ線は、本発明に係る放射線の一例である。
【００２２】
まず、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１に構成について説明する。図１は、実施例１に係る放射線断層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線断層撮影装置１には、被検体Ｍを載置する被検体Ｍの体軸方向に沿って進退自在の天板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の上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線断層撮影装置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。
【００２３】
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７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。なお、Ｃ型アームは、本発明の支持部材に相当する。
【００２４】
また、Ｃ型アーム７は、傾斜角度の変更が可能となっている。すなわち、Ｘ線断層撮影装置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、それが有する２つの先端の突き出す方向Ａと平行な（被検体Ｍの体軸方向に平行な）中心軸Ｑ周りに、回転移動自在となっている。つまり、図１においては、矢印Ｆが示すように、支柱８がＣ型アーム７を支持する支点を回転移動の中心として、時計回りに１回転させることもできれば、逆に、反時計回りに１回転させることもできる。なお、Ｃ型アーム回転制御部は、本発明の支持部材回転制御手段に相当する。
【００２５】
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を支持する支点と、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Ｇが示す方向に回転移動させることができる。また、Ｘ線管３を支点から遠ざける方向に回転移動させることもできれば、逆に、Ｘ線管３を支点に近づける方向に回転移動させることもできる。
【００２６】
本発明のアイソセンターについて説明する。アイソセンターとは、Ｃ型アーム７の回転移動の中心を意味している。Ｃ型アーム７は、その先端の突き出す方向Ａに沿った中心軸Ｑ周りに回転する上に、図１の矢印Ｇに示すようにＣ型アーム７の曲率中心を中心として回転する。言い換えれば、Ｃ型アーム７は、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓに沿った（図１においては、紙面を貫通する）中心軸周りに回転する。つまり、Ｃ型アームは、２種類の回転軸を有しているのである。これらの回転軸は、ある一点で交わる。これがＣ型アームのアイソセンターであり、２種類の回転のいずれにとっても、回転の中心となっている。
【００２７】
また、Ｘ線断層撮影装置１は、ＦＰＤ４から出力された信号をＸ線透視画像に変換する画像処理部１５と、Ｘ線透視画像を再構成して断層画像を取得する再構成部１６とを備えている。この再構成部１６は、本発明の断層画像取得手段に相当する。また、Ｘ線断層撮影装置１は、操作者は操作卓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、本発明の断層画像取得手段に相当する。
【００２８】
Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４の有するＸ線検出面を覆うように設けられている。このＸ線グリッド５には、被検体の内部で生じた散乱Ｘ線を吸収する吸収箔が配列されている。このＸ線グリッド５を設けることによって、コントラストの高い断層画像の取得が可能となる。なお、Ｘ線管３には、Ｘ線管３から照射されるＸ線をコリメートするコリメータ９が付設されている。Ｘ線管３から出力されるＸ線は、このコリメータ９によってコーン状のＸ線ビームとなって被検体Ｍに向けて放射される。このコリメータ９の開度は、コリメータ制御部１０により制御される。
【００２９】
そして、Ｘ線管３とＣ型アーム７との介する位置には、Ｘ線管シフト機構３１が設けられいる。このＸ線管シフト機構３１は、Ｘ線管シフト制御部３２によって制御される。Ｘ線管シフト機構３１を設けることにより、Ｘ線管３とＣ型アーム７との相対的な位置関係が変更できる構成となっている。具体的には、Ｘ線管３は、Ｃ型アーム７に対し、Ｃ型アーム７の先端の突き出す方向Ａに沿って進退自在であるとともに、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓ（被検体Ｍの体軸方向）に沿って進退自在となっている。
【００３０】
同様に、ＦＰＤ４とＣ型アーム７との介する位置には、ＦＰＤシフト機構３３が設けられいる。このＦＰＤシフト機構３３は、ＦＰＤシフト制御部３４によって制御される。ＦＰＤシフト機構３３を設けることにより、ＦＰＤ４とＣ型アーム７との相対的な位置関係が変更できる構成となっている。具体的には、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７に対し、Ｃ型アーム７の先端の突き出す方向Ａに沿って進退自在であるとともに、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓに沿って進退自在となっている。
【００３１】
なお、Ｘ線管シフト機構３１は、本発明の放射線源シフト手段に相当し、Ｘ線管シフト制御部３２は、本発明の放射線源シフト制御手段に相当する。同様に、ＦＰＤシフト機構３３は、本発明の検出器シフト機構に相当し、ＦＰＤシフト制御部３４は、本発明の検出器シフト制御手段に相当する。
【００３２】
ＦＰＤシフト機構３３の構成について説明する。ＦＰＤシフト機構３３の実際的な構成は、一般的なｘｙステージとなっている。すなわち、Ｃ型アーム７が天板２に対して傾斜していない初期状態において、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７の幅方向方向Ｓ，およびＣ型アーム７の先端の突き出す方向Ａについて、それぞれ独立に移動することができる。なお、Ｃ型アーム７の初期状態とは、Ｃ型アーム７が支持するＸ線管３がＦＰＤ４のちょうど鉛直下向きに位置する状態を言う。ＦＰＤシフト機構３３は、Ｃ型アーム７の初期状態において、Ｃ型アーム７の先端の突き出す方向Ａ，およびＣ型アーム７の幅方向Ｓに伸びた、２本の案内レールを有している。この案内レールにしたがって、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７の先端の突き出す方向Ａ，およびＣ型アーム７の幅方向Ｓに移動する。
【００３３】
Ｘ線管シフト機構３１についても同様に、ｘｙステージとなっている。Ｃ型アーム７が天板２に対して傾斜していない初期状態において、Ｘ線管３は、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓ，およびＣ型アーム７の先端の突き出す方向Ａについて、それぞれ独立に移動することができる。なお、Ｘ線管シフト機構３１にもＦＰＤシフト機構３３と同様の２本の案内レールを有している。
【００３４】
また、Ｘ線断層撮影装置１は、図１に示すように、各制御部６，１０，１２，３２，３４を統括的に制御する主制御部２４をも備えている。この主制御部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６，１０，１２，３２，３４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線断層撮影装置１は、被検体ＭのＸ線透視画像を表示する表示部２３を備えている。
【００３５】
次に、この様なＸ線断層撮影装置１の動作について説明する。図２は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１で被検体の断層画像を取得するには、被検体Ｍを天板２に載置する被検体載置ステップＳ１と、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４とをＣ型アーム７から張り出させる張り出し第１ステップＳ２と、Ｃ型アーム７をアイソセンター周りに回転させながら被検体ＭのＸ線透視画像を取得する回転第１ステップＳ３と、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４とをＣ型アーム７から張り出させる張り出し第２ステップＳ４と、Ｃ型アーム７をアイソセンター周りに回転させながら被検体ＭのＸ線透視画像を取得する回転第２ステップＳ５と、取得されたＸ線透視画像を再構成して被検体Ｍの断層画像を取得する再構成ステップＳ６との各ステップを経る。これらの各ステップの詳細について図面を参照しながら順を追って説明する。なお、下記の断層画像の取得するときに、Ｃ型アーム７は、図１における中心軸Ｑを中心として回転するものとする。
【００３６】
＜被検体載置ステップＳ１および張り出し第１ステップＳ２＞
まず、被検体Ｍが天板２に載置される。この時点で、術者は、広い視野領域を必要とする断層画像を取得する目的で、操作卓２２を通じて、Ｃ型アーム７を２回転させる様式で被検体ＭのＸ線透視画像を取得する旨の指示を行ったものとする。すると、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、Ｘ線管シフト制御部３２，およびＦＰＤシフト制御部３４を通じ、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４をＣ型アーム７に対して張り出させる。Ｘ線管３，およびＦＰＤ４が張り出す方向は、同一方向であり、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４は、共にＣ型アーム７の幅方向Ｓの後方にシフトされる。この様子は、図３に示す如くである。
【００３７】
＜回転第１ステップＳ３＞
次に、Ｃ型アーム７を中心軸Ｑ（図１参照）周りに回転させる。Ｘ線管３は、回転されながら間欠的に放射線ビームをＦＰＤ４に向けて照射し、ＦＰＤ４は、そのたびにＸ線の検出信号を画像処理部１５に送出する。画像処理部１５では、この検出信号を基に一連のＸ線透視画像を取得する。なお、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓの後方は、ＦＰＤ４の回転始動時における回転移動の接線方向であるとともに、回転始動時における進行方向側となっており、Ｘ線管３の回転始動時における回転移動の接線方向であるとともに、回転始動時における進行方向の逆方向側となっている。また、図４を参照すれば分かるように、このときの断層画像を取得することができる視野範囲Ｒａは、アイソセンターＰに対してＣ型アーム７の幅方向Ｓの後方にズレている。なお、アイソセンターＰは、本発明の所定の回転中心に相当する。
【００３８】
＜張り出し第２ステップＳ４，および回転第２ステップＳ５＞
Ｃ型アーム７が一回転すると、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４は、共にＣ型アーム７の幅方向Ｓの前方にシフトされる。この様子は、図５に示す如くである。そして、Ｃ型アーム７は、再びアイソセンター周りに回転される。この回転の際にＸ線透視画像が取得され、その様子は、回転第１ステップＳ３と同様であるので説明を省略する。なお、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓの前方は、ＦＰＤ４の回転始動時における回転移動の接線方向であるとともに、回転始動時における進行方向側となっており、Ｘ線管３の回転始動時における回転移動の接線方向であるとともに、回転始動時における進行方向の逆方向側となっている。また、図６を参照すれば分かるように、このときの断層画像を取得することができる視野範囲Ｒｂは、アイソセンターＰに対してＣ型アーム７の幅方向Ｓの前方にズレている。つまり、視野範囲Ｒａと視野範囲Ｒｂとは、互いにずれている。
【００３９】
各回転ステップＳ３，Ｓ５においては、Ｃ型アーム７は、アイソセンターＰ周りに回転される。したがって、従来のようにＣ型アーム７を複雑な運動をさせる必要がなく、回転第１ステップＳ３，回転第２ステップＳ５に要求される制御としては、Ｃ型アーム７を中心軸Ｑ周りに回転させるだけで、支柱８を何ら移動させる必要がない。さらに、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが位置を変えながらＸ線透視画像を取得すればよく、各回転ステップにおけるＣ型アーム７の回転方向は、あくまでも例示である。各ステップにおける回転の方向をそれぞれ逆にしても、断層画像が再構成できることに変わりはない。
【００４０】
＜再構成ステップＳ６＞
各回転ステップＳ３，Ｓ５で取得されたＸ線透視画像は、再構成部１６へと送出される。一連のＸ線透視画像には、被検体の体内の構造が位置を変えながら写りこんでいる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４の回転角度は予め分かっているので、再構成部１６は、一連のＸ線透視画像を基に被検体Ｍの断層画像を組み立てることができる。このときの断層画像の視野範囲は、互いにズレた視野範囲Ｒａ，および視野範囲Ｒｂを足し合わせた領域となる。つまり、実施例１に係る断層画像の撮影方法によれば、より視野範囲の広い断層画像が提供できるのである。表示部２３に再構成された断層画像が表示されて、実施例１に係る断層画像の取得は、終了となる。
【００４１】
以上のように、実施例１の構成によれば、ＦＰＤシフト機構３３を備えている。このＦＰＤシフト機構３３は、ＦＰＤ４をその回転始動時における回転移動の接線方向であるとともに、回転始動時における進行方向側に沿って進退移動させる。例えば、ＦＰＤ４をＣ型アーム７に対してＦＰＤ４の回転始動時における進行方向側に張り出させる。この状態でアイソセンター周りにＣ型アーム７を回転させると、ＦＰＤシフト機構３３は、これに伴って回転する。しかしながら、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７に対して張り出た状態となっているので、ＦＰＤ４の回転中心は、Ｃ型アーム７の回転中心のとはズレる。こうすることで、再構成される断層画像の視野領域もズレる。実施例１の構成によれば、上述の回転に引き続いて、ＦＰＤ４をＣ型アーム７に対してＦＰＤ４の回転の逆方向側（先程の張り出した方向と逆方向側）に張り出させる。この状態でアイソセンターＰ周りにＣ型アーム７をもう一度回転させると、再構成される断層画像の視野領域は、張り出し方向の変更に伴って再びズレる。互いに位置がズレた視野範囲におけるＸ線透視画像を用いて、単一の断層画像を再構成すれば、広範囲にわたって被検体の断層画像が取得できる。このときの視野範囲は、視野範囲同士を重ね合わせた新たな視野範囲となっている。この様に、実施例１の構成によれば、Ｃ型アーム７をアイソセンター周りに２回転させるだけで、互いに位置がズレた視野範囲におけるＸ線透視画像を取得でき、従来のように、Ｃ型アーム７は、仮想円に接するように移動するというような複雑な運動をする必要がないので、Ｃ型アーム７回転制御部の制御は、簡単なものとなる。
【００４２】
また、実施例１の構成によれば、Ｘ線管シフト機構３１を備えている。このＸ線管シフト機構３１は、Ｘ線管３をその回転始動時における回転移動の接線方向であるとともに、回転始動時における進行方向側に沿って進退移動させる。Ｃ型アーム７をアイソセンター周りに２回転させるときに、Ｘ線管３も支持手段に対して張り出させるのである。具体的には、図３に示すように、Ｃ型アーム７に対してＦＰＤ４がその回転始動時における進行方向側に張り出している場合、Ｘ線管シフト機構３１は、Ｃ型アーム７に対してＸ線管３をその回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出させる。また、同様に、図５に示すように、Ｃ型アーム７に対してＦＰＤ４がその回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、Ｘ線管シフト機構３１は、Ｃ型アーム７に対してＸ線管３をその回転始動時における進行方向側に張り出させる。Ｃ型アーム７が回転すると、Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、互いに追いかけ合うように回転移動するので、Ｘ線管３の回転始動時における進行方向側と、ＦＰＤ４の回転始動時における進行方向側とは、もとより互いに逆方向となっている。つまり、図３の場合における、ＦＰＤ４の回転始動時における進行方向側とＸ線管３の回転始動時における進行方向の逆方向側とは、同一の方向となっているのである。また、図５の場合における、ＦＰＤ４の回転始動時における進行方向の逆方向側とＸ線管３の回転始動時における進行方向側とについても同様である。以上のことからすれば、ＦＰＤ４とＸ線管３とは、両者の位置関係が保たれた状態で、Ｃ型アーム７から張り出す。したがって、Ｘ線管３から照射されたＸ線は、確実にＦＰＤ４が捕捉することになる。
【００４３】
本発明は、上記構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００４４】
（１）上述した実施例において、Ｃ型アーム７は、その２つの先端の突き出す方向に平行な中心軸Ｑを中心として回転されていたが、本発明は、これに限らない。Ｃ型アーム７の曲率中心を中心として回転移動させても、本発明を適応できる。この場合、天板２は、図１の構成と比較して、角度を９０°だけ傾けられ、Ｃ型アーム７が初期状態であるときに、Ｃ型アーム７の突き出す方向Ａは、被検体Ｍの体軸方向に、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓは、被検体Ｍの体側方向に沿っている。Ｃ型アーム７の曲率中心を中心として回転移動させると、ＦＰＤ４，およびＸ線管３は、相対的な位置関係を保ったまま、被検体Ｍの体軸周りに回転する（図７における矢印Ｇ参照）。この場合においても、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７から張り出されている。図１においては、Ｃ型アーム７と天板２とが干渉するので、被検体Ｍを自在にＣ型アーム７に近づけることができず、取得される断層画像の被検体における裁断位置は、限られたものとなってしまう。しかし、本変形例によれば、被検体Ｍの体軸方向は、Ｃ型アーム７を突き抜ける方向となっているので、天板２を摺動させることで、被検体ＭとＣ型アーム７との位置を自由に変更することができる。
【００４５】
（２）上述した実施例において、Ｘ線管シフト機構３１およびＦＰＤシフト機構３３とは、ｘｙステージとなっていたが、本発明はこれに限られない。単一の案内を用いて同様の構成とすることもできる。すなわち、本変形例のＦＰＤシフト機構３３は、図８に示すようにＣ型アーム７の先端を延長する方向に伸びた２本のレール３３ａと、レール３３ａに案内される摺動板３３ｂと、これの摺動を制御する摺動板制御部４３ｂと、摺動板３３ｂに連接された第１回転軸３３ｃと、第１回転軸３３ｃから伸びた直線アーム３３ｄと、直線アーム３３ｄの先端に連接された第２回転軸３３ｅを備えている。第２回転軸３３ｅは、ＦＰＤ４に連接されている。
【００４６】
第１回転軸３３ｃ，および第２回転軸３３ｅの各々には、それぞれを駆動させる第１回転軸駆動部４２ｃと、第２回転軸駆動部４２ｅとを備えている。それらは、第１回転軸駆動制御部４３ｃと、第２回転軸駆動制御部４３ｅによって制御される。第１回転軸駆動部４２ｃにより、摺動板３３ｂを中心として直線アーム３３ｄが回転するようになっている。また、ＦＰＤ４と直線アーム３３ｄとの角度は、第２回転軸駆動部４２ｅにより変更可能となっている。摺動板３３ｂがレール３３ａに案内されて摺動することで、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７の先端の突き出す方向に進退自在となる。このＦＰＤ４の進退の様子は、図８における矢印Ｊが示している。
【００４７】
また、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓに対して、位置の変更が可能となっている。この場合は、直線アーム３３ｄのＣ型アーム７に対する傾斜角度を変更する。この変更は、第１回転軸駆動部４２ｃによってなされる。これにより、ＦＰＤ４は、Ｃ型アーム７の幅方向Ｓ（図８における矢印Ｋ）に進退する。これと同時に、ＦＰＤ４の直線アーム３３ｄに対する傾斜角度を変更する。この変更は、第２回転軸駆動部４２ｅによってなされる。なお、ＦＰＤ４は、円弧状に移動するので、Ｃ型アーム７の先端の突き出す方向についてＦＰＤ４の位置が変更されてしまうが、直線アーム３３ｄの回転にあわせて摺動板３３ｂをＣ型アーム７の先端の突き出す方向に進退させることで、ＦＰＤ４のＣ型アーム７の先端の突き出す方向におけるＦＰＤ４の位置は、一定に保たれる。しかも、ｘｙステージと異なり、互いに伸びる方向の異なるレールを設ける必要がなく、機構自体の単純化が図れる。これにより、Ｃ型アーム７を小さく設定することができ、装置を軽量なものとすることができる。
【００４８】
（３）上述の実施例においては、Ｘ線管３がＣ型アーム７に張り出す構成となっていたが、本発明は、これに限らない。すなわち、図９に示すように、Ｘ線管３とＣ型アーム７との介する位置にＸ線管傾斜機構３５と、これを制御するＸ線管傾斜制御部３６とを有していてもよい。このＸ線管傾斜機構３５は、Ｘ線管３をその回転始動時における回転移動の接線方向に沿って傾斜させる。具体的には、Ｃ型アーム７をアイソセンター周りに２回転させるときに、Ｘ線管３をＸ線管傾斜機構３５に向けて傾斜させる。まず、図９に示すように、Ｃ型アーム７に対してＦＰＤ４がその回転始動時における進行方向側に張り出している場合、Ｘ線管傾斜機構３５は、Ｃ型アーム７に対してＸ線管３をその回転始動時における進行方向の逆方向側に傾斜させる。また、同様に、図１０に示すように、Ｃ型アーム７に対してＦＰＤ４がその回転始動時における進行方向の逆方向側に張り出している場合、Ｘ線管傾斜機構３５は、Ｃ型アーム７に対してＸ線管３をその回転始動時における進行方向側に傾斜させる。Ｃ型アーム７が回転すると、Ｘ線管３とＦＰＤ４とは、互いに追いかけ合うように回転移動するので、Ｘ線管３の回転始動時における進行方向側と、ＦＰＤ４の回転始動時における進行方向側とは、もとより互いに逆方向となっている。つまり、図９の場合における、ＦＰＤ４の回転始動時における進行方向側とＸ線管３の回転始動時における進行方向の逆方向側とは、同一の方向となっているのである。また、図１０の場合における、ＦＰＤ４の回転始動時における進行方向の逆方向側とＸ線管３の回転始動時における進行方向側とについても同様である。以上のことからすれば、Ｘ線管３は、ＦＰＤ４がＣ型アーム７に対して、いずれに方向に張り出そうとも、ＦＰＤ４側に向く。したがって、Ｘ線管３から照射されたＸ線は、確実にＦＰＤ４が捕捉することになる。
【００４９】
（４）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。
【００５０】
（５）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。
【００５１】
（６）上述した実施例において、Ｘ線断層撮影装置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。
【００５２】
（７）上述した各実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。
【００５３】
（８）上述した各実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。
【符号の説明】
【００５４】
１     Ｘ線断層撮影装置（放射線断層撮影装置）
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）
１２   Ｃ型アーム回転制御部（支持部材回転制御手段）
１６   再構成部（断層画像取得手段）
３１   Ｘ線管シフト機構（放射線源シフト手段）
３２   Ｘ線管シフト制御部（放射線源シフト制御手段）
３３   ＦＰＤシフト機構（検出器シフト手段）
３４   ＦＰＤシフト制御部（検出器シフト制御手段）
３５   Ｘ線管傾斜機構（放射線源傾斜手段）
３６   Ｘ線管傾斜制御部（放射線源傾斜制御手段）
【図１】
2010184037.tif 000003
【図２】
2010184037.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010184037.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010184037.tif 000008
【図７】
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【図８】
2010184037.tif 000010
【図９】
2010184037.tif 000011
【図１０】
2010184037.tif 000012
【図１１】
2010184037.tif 000013
【図１２】
2010184037.tif 000014
【図１３】
2010184037.tif 000015
【図１４】
2010184037.tif 000016
【図１５】
2010184037.tif 000017
【図１６】
2010184037.tif 000018
【図１７】
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