(57)【要約】【課題】放射線源および検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部を回転させつつ、回転中心軸上に配された被写体の放射線像を撮影する放射線ＣＴ装置において、低コストで撮影部の回転バランスを良好にする。【解決手段】体動監視手段としてのビデオカメラ４０をウェイトとして兼ね、拡大・縮小撮影を行なう際に検出パネル１１が移動させられるのに連動して、ビデオカメラ４０の位置を移動させ、Ｃアーム１２における検出パネル１１側の重量バランスを一定に保つようにする。【選択図】図１
2010227470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐状に放射線を発する放射線源および前記放射線を検出する検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部と、
該撮影部を前記回転中心軸を中心に回転させる駆動手段と、
前記検出パネルに記録された画像信号を読み出す読出手段とを備え、
前記放射線源および前記検出パネルの少なくとも一方の位置が、前記放射線源および前記検出パネルを結ぶ対向方向に沿って前記回転中心軸に対して移動可能に構成され、
前記撮影部を回転させつつ、前記回転中心軸上に配された被写体の放射線像を撮影する放射線ＣＴ装置であって、
前記撮影部に取り付けられ、撮影時における前記被写体の体動を監視する体動監視手段と、
該体動監視手段を前記対向方向に沿って前記回転中心軸に対して移動させる移動手段と、
前記撮影部の回転バランスを調整するように前記体動監視手段を移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、
撮影時における前記被写体の体動に基づいて、前記画像信号が表す画像上の被写体位置を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする放射線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記移動手段が、前記体動監視手段の検出方向を変更可能に構成されており、
前記制御手段が、前記体動監視手段を移動させた場合においても常に前記体動監視手段の検出範囲が一定となるように前記体動監視手段および前記移動手段を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源および検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部を回転させつつ、回転中心軸上に配された被写体の放射線像を撮影する放射線ＣＴ装置において、特に被写体の拡大・縮小撮影が可能なものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放射線撮影を行うための放射線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置が知られている。このような放射線ＣＴ装置としては、円錐状に放射線を発する放射線源および２次元検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部を回転させつつ、回転中心軸上に被験者を配して放射線像を連続撮影し、さらに連続撮影により得られた画像信号を基に画像再構成演算を行うことによって、３次元的放射線ＣＴ像を得るものが知られている（例えば特許文献１等）。また、撮影部を回転させるのではなく、被写体の方を回転させながら撮影を行なう装置も知られている。（例えば特許文献２等）
このような放射線ＣＴ装置では、放射線源および検出パネルの少なくとも一方の位置を、放射線源および検出パネルを結ぶ対向方向に沿って回転中心軸に対して移動させることにより、被写体の拡大・縮小撮影を行なうことが可能になる。
【０００３】
また、上記のような放射線ＣＴ装置では、連続撮影により得られた画像信号に基づいて３次元的放射線ＣＴ像を生成する場合、被写体と回転中心軸との位置関係が各撮影毎に一定でないと正確な３次元的放射線ＣＴ像を生成することができないため、撮影時における被写体の体動を検出して、各撮影毎に被写体と回転中心軸との位置関係の誤差を求めて画像上で被写体に対する回転中心軸の位置が一定となるように補正し、この補正した画像信号に基づいて３次元的放射線ＣＴ像を生成することにより、正確な３次元的放射線ＣＴ像を生成することが提案されている。（例えば特許文献２等）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５８３０９号公報
【特許文献２】特開２００５−１７７２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のように、撮影部を回転させながら撮影を行なう放射線ＣＴ装置における撮影部の構造は、一般にＣアームの両端に各々放射線源および検出パネルが互いに対向するように取り付けられた構造であるが、Ｃアームの両端の重量に偏りがあると、特に撮影部を鉛直方向に近い角度で回転させた場合には、重量の重い方を一番低い位置からＣアームを回転させることにより持ち上げて真上に来るまでと、真上に来てから反対側に降ろすまで、すなわち３６０度回転させる中での回転角度位置毎にＣアームのたわみ方の違いにより放射線源および検出パネルの位置関係が変化してしまい、正確に被写体を撮影することが困難となってしまう。
【０００６】
そのため、Ｃアームの両端に取り付けられる放射線源および検出パネルのうち軽いほうにウェイトを持たせてＣアームの両端の重量をほぼ同等にして、撮影部の回転バランスに偏りがでないようにすることが考えられる。なお、上記のように被写体の拡大・縮小撮影を行なうために放射線源および検出パネルの位置が移動可能なものについては、ウェイトを可動式にして、放射線源と検出パネルとの位置関係がどのような場合でも回転バランスに偏りがでないようにすることが好ましい。
【０００７】
しかしながら、このようなウェイトを別途備えるようにすると装置のコストが増加してしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放射線源および検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部を回転させつつ、回転中心軸上に配された被写体の放射線像を撮影する放射線ＣＴ装置において、低コストで撮影部の回転バランスを良好にした放射線ＣＴ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線ＣＴ装置は、円錐状に放射線を発する放射線源および放射線を検出する検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部と、撮影部を回転中心軸を中心に回転させる駆動手段と、検出パネルに記録された画像信号を読み出す読出手段とを備え、放射線源および検出パネルの少なくとも一方の位置が、放射線源および検出パネルを結ぶ対向方向に沿って回転中心軸に対して移動可能に構成され、撮影部を回転させつつ、回転中心軸上に配された被写体の放射線像を撮影する放射線ＣＴ装置であって、撮影部に取り付けられ、撮影時における被写体の体動を監視する体動監視手段と、体動監視手段を上記対向方向に沿って回転中心軸に対して移動させる移動手段と、撮影部の回転バランスを調整するように体動監視手段を移動させるように移動手段を制御する制御手段と、撮影時における被写体の体動に基づいて、画像信号が表す画像上の被写体位置を補正する補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで「体動監視手段を上記対向方向に沿って回転中心軸に対して移動させる」とは、体動監視手段の移動方向ベクトルを上記回転中心軸方向成分と上記対向方向成分とに分解した場合に、上記対向方向成分を含むように移動させることを意味し、体動監視手段を上記対向方向と平行に移動させる場合に限らず、体動監視手段を上記回転中心軸方向以外の斜め方向に移動させる場合等も含むものである。
【００１１】
本発明の放射線ＣＴ装置では、移動手段を、体動監視手段の検出方向を変更可能に構成するとともに、制御手段を、体動監視手段を移動させた場合においても常に体動監視手段の検出範囲が一定となるように体動監視手段および移動手段を制御するものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の放射線ＣＴ装置によれば、放射線源および検出パネルが回転中心軸を間に挟んで対向配置された撮影部を回転させつつ、回転中心軸上に配された被写体の放射線像を撮影する放射線ＣＴ装置において、撮影部に取り付けられ、撮影時における被写体の体動を監視する体動監視手段と、体動監視手段を上記対向方向に沿って回転中心軸に対して移動させる移動手段と、撮影部の回転バランスを調整するように体動監視手段を移動させるように移動手段を制御する制御手段と、撮影時における被写体の体動に基づいて、画像信号が表す画像上の被写体位置を補正する補正手段とを設けて、体動監視手段をウェイトとして兼用するようにしたので、別途ウェイトを設ける必要が無く、低コストで撮影部の回転バランスを良好にすることができる。
【００１３】
また、移動手段を体動監視手段の検出方向を変更可能に構成するとともに、制御手段を体動監視手段を移動させた場合においても常に体動監視手段の検出範囲が一定となるように体動監視手段および移動手段を制御するものとして、撮影部の回転バランスを取るために体動監視手段を移動させた場合でも、常に体動監視手段の検出範囲が一定となるようにすれば、正確に被写体の体動を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態による放射線ＣＴ装置の概略構成図
【図２】上記放射線ＣＴ装置における撮影時の状態を示す図（１）
【図３】上記放射線ＣＴ装置における撮影時の状態を示す図（２）
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態による放射線ＣＴ装置の概略構成図、図２および３は上記放射線ＣＴ装置における撮影時の状態を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、放射線ＣＴ装置１は、放射線画像の撮影を行なう撮影装置と、被験者Ｐを支持するための支持台であるベッド２２と、撮影装置に接続され、撮影装置の制御や撮影により得られた画像の処理を行うコンピューター３０と、このコンピューター３０に接続されたモニター３１とから構成される。
【００１７】
撮影装置は、円錐状の放射線（以後、円錐状放射線ともいう）を発する放射線源１０、放射線源１０から発せられた放射線を検出する検出パネル１１、体動監視手段としてのビデオカメラ４０、放射線源１０、検出パネル１１およびビデオカメラ４０を保持するＣアーム１２からなる撮影部２と、この撮影部２を回転させる駆動部１５と、駆動部１５を保持するアーム２０とを有するものである。
【００１８】
撮影部２は回転中心軸Ｃの周りに３６０°回転可能である。また、可動部２０ａを備えたアーム２０は、天井に対し移動可能に取り付けられた基部２１に保持されており、撮影室内において、広範の位置に移動可能であるとともに、撮影部２の回転方向（回転軸角度）も変更可能に構成されている。
【００１９】
放射線源１０と検出パネル１１とは回転中心軸Ｃを間に挟んで対向配置されており、放射線ＣＴ装置１により放射線ＣＴ撮影を行うときには、回転中心軸Ｃ、放射線源１０、検出パネル１１の互いの位置関係は固定される。
【００２０】
検出パネル１１は、主に半導体から構成される固体検出器を用いる。この固体検出器は放射線源１０と比べ軽量であるため、ビデオカメラ４０についてはＣアーム１２における検出パネル１１側の基部１３にアーム４１を介して取りつけられ、撮影部２の回転バランスを調整するためのウェイトとして兼用するように構成されている。
【００２１】
基部１３内には、放射線源１０および検出パネル１１を結ぶ対向方向Ｏに沿ってアーム４１を移動させるための移動手段が内蔵されている。この移動手段としては、リニアモーターを用いた構成等、どのようなものでもよい。また、アーム４１には、可動部４１ａが設けられており、ビデオカメラ４０の撮影方向Ｓを調整可能に構成されている。
【００２２】
また、本実施の形態では、検出パネル１１の位置が、放射線源１０および検出パネル１１を結ぶ対向方向Ｏに沿って回転中心軸Ｃに対して移動可能に構成されており、これにより被験者Ｐに対して拡大・縮小撮影を行なうことが可能となっている。
【００２３】
コンピューター３０は、制御手段としての不図示の中央処理装置（ＣＰＵ）、不図示のＨＤＤやＳＳＤ等のストレージデバイス、不図示のマウスやキーボード等の操作入力手段を備える。
【００２４】
ＣＰＵは、検出パネル１１から取得した画像信号に対して補正処理を行う補正手段としての機能や、ビデオカメラ４０を移動させるための移動手段の制御、放射線源１０の動作制御、検出パネル１１の検出動作および画像信号読出動作の制御、駆動部１５による撮影部２の回転制御、アーム２０および基部２１の駆動制御を行なう制御手段としての機能を備える。
【００２５】
以下、放射線ＣＴ装置１の作用について説明する。
【００２６】
まず、被験者Ｐをベッド２２上に横たわらせ、被験者Ｐの体の略中心を回転中心軸Ｃとして、この回転中心軸Ｃを挟んで放射線源１０と検出パネル１１とが対称位置に配されるように撮影部２の位置決めを行なう。撮影部２の移動は、撮影者によるコンピューター３０の操作に基づいて行なわれる。
【００２７】
このようにして撮影部２を位置決めした後、撮影者がコンピューター３０を操作することにより撮影部２の撮影時の角速度および撮影開始指示が入力されると、ＣＰＵは撮影部２を回転させて被験者Ｐを通る回転中心軸Ｃの回りに放射線源１０と検出パネル１１とを一体的に回転させつつ撮影を行なわせる。このとき、ビデオカメラ４０による撮影も同時に行い、撮影時における被験者Ｐの体動を監視する。
【００２８】
撮影部２を回転させつつ所定角度毎に、放射線源１０から発せられ被験者Ｐを通った円錐状放射線の検出パネル１１への曝射および検出パネル１１に記録された画像信号の読出しを複数回繰り返して被験者Ｐを表す放射線画像を連続的に取得する。すなわち、連続撮影における各撮影毎に、検出パネル１１に記録された画像信号が読み出されてコンピューター３０に入力される。
【００２９】
ＣＰＵでは、ビデオカメラ４０からの映像に基づいて、実際の撮影時に取得した放射線画像信号が表す画像上の被写体位置の補正を行い、補正後の画像信号をストレージデバイスに蓄積させる。この被写体位置の補正については、ビデオカメラ４０により撮影された映像中において、予め被写体の基準位置を設定しておき、被写体が基準位置からずれた場合にはそのずれを相殺するように、すなわちずれた方向と反対方向にずれた量だけ放射線画像上で被写体を移動させればよく、これにより放射線画像上での回転中心軸Ｃに対する被験者Ｐの位置を常に一定にすることができる。
【００３０】
上記の処理が繰り返し実行されて、被験者Ｐを被写体とする連続撮影が終了する。
【００３１】
連続撮影の終了後、ＣＰＵはストレージデバイスに蓄積されている複数の画像信号を再構成して３次元状の放射線ＣＴ画像を生成してモニター３１上に表示させ、処理を終了させる。
【００３２】
また、本実施の形態の放射線ＣＴ装置１では、図２、３に示すように被験者Ｐに対して拡大・縮小撮影を行なうことが可能となっている。
【００３３】
拡大・縮小撮影を行なう場合には、検出パネル１１の位置を、対向方向Ｏに沿って回転中心軸Ｃに対して移動させて、回転中心軸Ｃから放射線源１０の放射線照射位置までの距離ａと回転中心軸Ｃから検出パネル１１の検出面までの距離ｂとの比率を変更すればよい。
【００３４】
例えば、図２に示す基準撮影状態から拡大撮影を行ないたい場合には、図３に示すように検出パネル１１の位置を回転中心軸Ｃから遠ざかるように移動させればよい。このとき、Ｃアーム１２における検出パネル１１側の重量バランスを一定に保つように、ビデオカメラ４０の位置が回転中心軸Ｃに近づくように移動される。
【００３５】
また、ビデオカメラ４０の撮影範囲が、ビデオカメラ４０の位置に関わらず常に一定になるように、ビデオカメラ４０の撮影方向および撮影範囲が調節される。これにより常に正確に被験者Ｐの体動を検出することができるようになる。
【００３６】
なお、基準撮影状態から縮小撮影を行ないたい場合には、上記とは逆に、検出パネル１１の位置を回転中心軸Ｃに近づけるように移動させるとともに、ビデオカメラ４０を回転中心軸Ｃから遠ざかるように移動させればよい。
【００３７】
上記一連の処理は、いずれもコンピューター３０内のＣＰＵからの制御に基づいて行なわれる。
【００３８】
上記のように、体動監視手段としてのビデオカメラ４０をウェイトとして兼用することにより、別途ウェイトを設ける必要が無く、低コストで撮影部の回転バランスを良好にすることができる。
【００３９】
以上、本発明の放射線ＣＴ装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、上記実施の形態の装置構成は、被験者の胸部や四肢を撮影可能な比較的大型な装置であったが、このような態様に限らず、例えば乳房の周りを撮影部が回転しながら撮影を行なう比較的小型な装置とする等、どのような装置構成としてもよい。
【００４１】
また、体動監視手段の移動方向については、上記実施の形態のように放射線源と検出パネルとの対向方向に対して平行に移動させる態様に限らず、回転中心軸方向以外の斜め方向に移動させる態様や、Ｃアームの形状に沿って移動させる態様等、どのような態様としてもよい。
【００４２】
また、体動監視手段としては、上記のビデオカメラ以外にも、超音波変位計、レーザー変位計、赤外線カメラ等、被写体の体動を監視できるものであればどのようなものを用いてもよい。
【００４３】
また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１    放射線ＣＴ装置
２    撮影部
１０    放射線源
１１    検出パネル
１２    Ｃアーム
１５    駆動部
２０    アーム
２１    基部
２２    ベッド
３０    コンピューター
３１    モニター
４０    ビデオカメラ
４１    アーム
Ｃ    回転中心軸
Ｐ    被験者
【図１】
2010227470.tif 000003
【図２】
2010227470.tif 000004
【図３】
2010227470.tif 000005