(57)【要約】【課題】被験者とカセッテ型撮影部とＸ線管球とをアライメントする際に正確な位置調整手段や計測情報等がなく操作者の経験や感覚に依存する部分が多かったため、それぞれの位置のずれを利便的に識別することを可能にする。【解決手段】被写体に放射線を照射する管球と、被写体を透過した放射線を二次元状に配列した検出手段により放射線画像として撮影する移動自在な撮影部とを組み合わせて放射線画像を撮影する装置において、前記管球から照射される放射線の中心位置を認識するための第１の手段、前記管球と撮影部との距離を認識するための第２の手段、前記管球と前記撮影部との前記検出手段と平行な水平面内における相対位置を認識する第３の手段とを有し、すくなくとも第３の手段は前記検出手段と平行な平面内において、前記撮影部外形よりも外側に配置されていることを特徴とする。【選択図】      図３
2006305105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に放射線を照射する管球と、被写体を透過した放射線を二次元状に配列した検出手段により放射線画像として撮影する移動自在な撮影部とを組み合わせて放射線画像を撮影する装置において、前記管球から照射される放射線の中心位置を認識するための第１の手段、前記管球と撮影部との距離を認識するための第２の手段、前記管球と前記撮影部との前記検出手段と平行な水平面内における相対位置を認識する第３の手段とを有し、すくなくとも第３の手段は前記検出手段と平行な平面内において、前記撮影部外形よりも外側に配置されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記第１の手段は管球中心軸に対して交わりが一致する直交する２本のスリット状の可視光を照射する手段であり、該可視光の各スリット光はその長手方向に対して一定の角度で広がりを有し、前記第３の手段は前記スリット光の端部位置を受光するターゲットから構成され、該ターゲットに前記管球と前記撮影部の距離に応じて一意に決定される前記スリット光の端部位置をマーキングした指標であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記第３の手段のターゲットには前記撮影部の撮影エリアの中心と略一致し、かつ前記スリット光と平行にマーキングされた指標を形成したことを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記第２の手段は前記管球と前記撮影部との所望距離において、前記管球から照射される放射線の中心軸と平行な軸上で交差するように調整された傾きを有する２本のスポット光を照射する手段であり、前記第３の手段は前記スポット光の交差点位置を受光するターゲットから構成され、該ターゲット上に撮影部中心からの距離が、前記スポット光の交点に一致する平行軸と放射線中心軸との距離と一致する指標を形成したことを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記平行軸と放射線中心軸は可変可能であり、その変化量に対応して前記ターゲット上の指標も複数形成されていることを特徴とする請求項４記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記ターゲットは可とう性を有するシート状であり、前記撮影部内に収納可能であることを特徴とする請求項２または４記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置を用いた放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置が、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法としては放射線に対するフィルム／スクリーン方が挙げられる。これは感光性フィルムと、放射線に対して感度を有している蛍光体を組合せて撮影する方法である。放射線を照射すると発光する希土類の蛍光体をシート状にしたものを感光性フィルムの両面に密着して保持し、被写体を透過した放射線を蛍光体で可視光に変換し、感光性フィルムで光を捉える。フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することで可視化することができる。
【０００３】
一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が普及してきている。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、放射線の透過画像をいったん蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することで潜像を光電的に読み出し可視像として出力する放射線画像記録再生システムが提案されている。
【０００４】
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して非常に広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる実利的な利点を有している。同時に従来の感光性フィルム方式と異なり化学処理が要らず、即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
図６はこのような放射線画像撮影装置を用いたシステムを示す概念図である。１０３は放射線検出センサ１０４を内蔵した放射線画像撮影装置である。放射線発生装置１０１によって発せられた放射線を被写体１０２に照射し、被写体を透過した放射線は蛍光体を介して可視光に変換され、二次元の格子状に配列した光電変換素子によって電気信号として検出される。この検出手段に対して読出し駆動や画像転送などの制御を行う制御部１０５が構成されており、検出手段から出力された画像をデジタル画像処理し、モニタ１０６に前記被写体の放射線画像を表示する。このシステムは後処理で画像を読み出す前述の放射線画像記録再生システムとは異なり、即時的に画像をモニタできる点が長所である。このような撮影システムは立位、臥位などの撮影形態により専用の架台に検出パネルが設置され、必要に応じて使い分けられ、放射線室に固定に据え置かれてきた。
【０００６】
一般的にこのような撮影装置の撮影部表面には放射線を画像として受像できる領域を示すような指標が設けられている（例えば、特許文献１参照）。専用の架台に取り付けられている撮影部の場合は、あらかじめＸ線管球と撮影部の中心位置や焦点距離等があらかじめ調整または計測可能になっている。更に進んでは撮影仕様を入力すると自動で両者の位置関係を合わせるシステムも提供されている。
【０００７】
近年、特許文献２にあるような広範囲な部位の撮影や回診用として使えるような薄型で軽量な可搬型の撮影装置（電子カセッテとも言う）も開発されてきており、前述の据置き型の撮影システムでは撮影しにくい様々な撮影形態に使用可能されてきている。
【特許文献１】特開２００２−２９１７３０号公報
【特許文献２】特許第３５７７００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のようなカセッテ型の撮影部は様々な撮影姿勢で使用できるのが長所ではあるが、反面専用の架台に固定されていないため、被験者と撮影部の撮影有効エリアとＸ線照射エリアをアライメントするための正確な位置調整手段や計測情報等がなく操作者の経験や感覚に依存する部分が多かった。特に撮影部が患者の下に完全に隠れてしまい外形が確認できない場合はかなり位置調整が難しいケースとなる。
【０００９】
アライメントを合わせやすくするためには有効エリアの大きな撮影部を使用し、位置誤差を吸収する案もあるが、逆にサイズや重量が増すことで可搬性や操作性を損ねることになり有効な方法にはなりえない。
【００１０】
また、デジタル撮影システムである特徴をいかせば、すぐ画像を確認し再撮影することも簡単である。しかし不必要な線量を浴びせることは被験者にとって決して望ましいことではない。
【００１１】
従って、本発明では被験者と撮影部とＸ線管球とをアライメントする際にそれぞれの位置のずれを利便的に識別することが可能な可搬型の放射線撮影装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影装置は、被写体に放射線を照射する管球と、被写体を透過した放射線を二次元状に配列した検出手段により放射線画像として撮影する移動自在な撮影部とを組み合わせて放射線画像を撮影する装置において、前記管球から照射される放射線の中心位置を認識するための第１の手段、前記管球と撮影部との距離を認識するための第２の手段、前記管球と前記撮影部との前記検出手段と平行な水平面内における相対位置を認識する第３の手段とを有し、すくなくとも第３の手段は前記検出手段と平行な平面内において、前記撮影部外形よりも外側に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
以上の放射線画像撮影装置の構成によって、可搬型の撮影部であっても被験者、撮影部、Ｘ線管球の位置ずれを簡易的に認識できるために、従来の経験や感覚に頼っていた位置合わせ精度をより信頼性の高いものにすることができる。その結果、撮影部の有効撮影エリアを大きくする必要性が低くなり、全体としては適正なサイズや軽量化が実現でき、より利便性のいい撮影システムを提供できる。一方、アライメント不良による再撮影も減ることから被験者に対して過剰な線量を被曝させることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図３は本発明の第１の実施例のＸ線像撮影装置である。図１は撮影部の内部断面図であり、図２は被験者、管球、撮影部のアライメント手段を側方から説明する説明図、図３は正面側から説明する図である。
【００１７】
図１には、撮影部１０の内部断面図を示す。１はＸ線像検出パネルであり、基本的に蛍光板１ａと光電変換素子１ｂと基板１ｃで構成されている。基板１ｃは、半導体素子との化学作用のないこと半導体プロセスの温度に耐えること、寸法安定性などの必要性からガラス板が多く用いられる。このようなガラス基板上に光電変換素子１ｂが半導体プロセスにより２次元配列的に形成される。蛍光板１ａは金属化合物の蛍光体を樹脂板に塗布したものが用いられ基板１ｃと接着によって一体化されている。そしてこれらは、Ｘ線像検出パネル１として金属製の基台２に固定されている。３は光電変換された電気信号を処理する回路基板であり、フレキシブル回路基板４によって光電変換素子１ｂと接続しており、基台２の裏側に配置され固定されている。
【００１８】
更に基台２は筐体本体５に固定され、更にＸ線透過性の筐体蓋６で密閉されてＸ線像撮影装置の撮影部が構成される。このような撮影部はＸ線を照射する管球との組合わせで撮影が可能になる。図の上側より被写体を透過したＸ線が入射されると、蛍光体１ａが発光し、その光を２次元配列された光電変換素子１ｂで電気的な信号に変換させデジタル画像を得ることができる。
【００１９】
一般にこのような管球と撮影部および被験者とが相対的に位置合わせされて撮影が行われる。以下にアライメントを行うために構成された手段とその方法について図２、３に基づき説明する。尚、図中Ｘ、Ｙ、Ｚは方向を記述するための座標軸である。Ｘは撮影部の検出手段と平行な平面における被験者の体軸に直交する方向を示し、Ｙは体軸方向を示す。ＺはＸＹ平面に対する法線方向であり、Ｘ線照射軸方向を表している。
【００２０】
構成される手段は３つあり、第１に管球２０から照射されるＸ線照射範囲の中心位置を認識するための手段、第２に管球２０と撮影部１０との距離Ｚｆを認識するための手段、第３に管球２０と撮影部１０のＸＹ平面における相対位置を認識する手段とから構成される。
【００２１】
まず第１の手段について説明する。管球２０近傍には直交する２本のスリット状の可視光２１、２２を照射する手段が設けられている。２つのスリット光２１、２２の交差軸はＸ線管球から照射されるＸ線の中心軸２３に略一致している。スリット光２１はその長手方向に対して軸２３と一定の角度θで広がりを有しており、管球２０からの距離に応じて受像面を変化させると、その距離に応じて十字形状の光が一定の倍率で大きさが変化する。このような可視光の指標を被験者１１上に投影することで、管球２０と被験者１１のＸＹ平面内における相対位置を目視にて確認できる。すなわち十字の中心が被験者の撮影対象部位の中心に一致するように操作者は管球２０の位置を被験者１１に対して手動にて簡易的にアライメントできる。
【００２２】
第２の管球２０と撮影部１０との距離Ｚｆを認識するための手段としては一般的に管球２０に付随されているメジャーが使用される。所望の撮影に合わせて管球２０と撮影部１０の距離をメジャーの目盛を元に設定する。
【００２３】
最後に管球２０と撮影部１０をＸＹ平面内において相対位置調整を行う。この手段としては第１の手段を構成するスリット光２１を利用する。第２の手段により管球２０と撮影部１０の距離Ｚｆが調整されるとスリット光２１投影長さは光の傾きθにより予め一意に求まる。撮影部１０の側方で被験者１１の外側に位置する場所にてスリット光２１を投影させるためのターゲットとして帯２７が配置される。この帯状のターゲットは撮影部１０内に巻き取られて収納されており、使用時に引き出して使用される。帯２７上には撮影部１０中心と管球２０中心が一致している理想的な状態で位置するスリット光の端部位置２１ａを目盛２７ａとして焦点距離Ｚｆに対応して複数形成している。また、帯２７の中心には指標として線２７ｂが形成されており、線２７ｂの延長線上に撮影部１０の中心位置が一致するように配置されている。
【００２４】
例えば、焦点距離１８０ｃｍに設定した場合、帯上の１８０ｃｍとある目盛にスリット光端部２１ａが一致し、スリット光２１が帯の指標線２７ｂ上に一致するのが理想的に管球２０と撮影部１０の中心が一致した場合である。従って図３においては、ＸＹ平面内でずれＸｅ、Ｙｅを有する状態にある。操作者は直接撮影部が視認できなくとも、このように第３の手段を構成する指標を被験者の外側に配置することにより、管球２０と撮影部１０の中心の位置ずれＸｅ、Ｙｅをがどの程度かを相対的に視認することができる。よって、このずれ量を補正するように撮影部位置を調整することで、被験者、管球、撮影部のアライメントの精度は、従来の経験や感覚に頼っていた場合より信頼性の高いものにすることができる。
【実施例２】
【００２５】
次に図４〜図５に基づき実施例２について説明する。図４は被験者、管球、撮影部のアライメント手段を側方から説明する説明図、図５は正面側から説明する図である。
【００２６】
実施例２においても、管球３０から照射されるＸ線照射範囲の中心位置を認識するための第１の手段、管球３０と撮影部１０との距離Ｚｆを認識するための第２の手段、管球３０と撮影部１０のＸＹ平面内における相対位置を認識する第３の手段とから構成されるが、その実現方法が異なる。
【００２７】
まず、第１の手段は通常の管球に備えられている照射野認識用の可視光３１であり、角度θｓで広がりをもつ四角い投影像を持つ可視光３１の中央に十字状の影３１ａをつけることで、Ｘ線の照射範囲と中心位置を認識できるものである。この指標をもとに操作者は被験者１１の所望の撮影部位に対して管球３０の相対的な位置を調整する。
【００２８】
第２の管球３０と撮影部１０との距離Ｚｆを認識するための手段として、管球３０から照射される放射線の中心軸２３と平行なスポット光３６と、このスポット光３６に対して傾きをもって交差するスポット光３７とを照射する手段が設けられる。被写体１１の外側に位置する位置に前記交差点３８が配置されるように、管球３０には側方に伸ばされた支柱４０が備えられ、スポット光３６、３７の照射手段が搭載される。スポット光は図示しない調整つまみにより所望の焦点距離を選択でき、その距離で２つのスポットが交差するようにスポット光３７の角度θｔを調整する機能を有している。従って、管球３０を撮影部１０に対して位置を前後させると受光面での２つのスポット光３６、３７の投影光点の間隔が縮まったり広がったりし、一致する点で管球３０を固定することで位置調整できる。
【００２９】
更にスポット光３６、３７の交差点位置３８を投影するターゲットととして撮影部１０から伸びる帯３９を有している。管球３０の中心とスポット光の交点３８は予め決められた距離Ｘｔで配置されており、使用状況に対応するため２、３箇所の位置に切り替えることは可能である。ターゲット帯３９上には撮影部１０中心からの距離が、上記スポット光の交点と放射線中心との距離Ｘｔと一致する位置に指標３９ａが切替位置に合わせて複数設けられている。
【００３０】
例えば図５のようにスポット光交点位置がＡに設定されている場合は、帯の目盛のＡにスポット光交点３８を一致させることで管球３０と撮影部１０の中心を一致させることが出来る。また、実施例１と同様に帯２９の中心には指標として延長線上に撮影部１０の中心位置が一致するような線２９ｂが形成されており、スポット光交点３８とのずれＹｅによりＹ方向のずれを視認することが可能である。
【００３１】
このような構成により実施例１と同様に被験者、管球、撮影部のアライメント精度を向上させることが可能である。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００３３】
例えば、実施例１の第２の手段としてはメジャーを用いたが、ここに実施例２で示した交差するスポット光による認識手段を組合わせることは可能である。また、実施例１の十字状のスリット光も焦点距離の位置にて常に一定の大きさになる角度調整機構を入れることで、ターゲットの指標は一つで済ませることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施例おける撮影部の内部断面図である。
【図２】第１の実施例おけるアライメント手段を側方から説明する説明図である。
【図３】第１の実施例おけるアライメント手段を正面から説明する説明図である。
【図４】第２の実施例おけるアライメント手段を側方から説明する説明図である。
【図５】第２の実施例おけるアライメント手段を正面から説明する説明図である。
【図６】システムの概念図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  検出パネル
１０  撮影部
２０、３０  管球
２１、２２  スリット光
２３、２４、３２、３３  管球中心軸
２５、２６、３４、３５  撮影部中心軸
２７、３９  ターゲット帯
２７ａ、３９ａ  目盛
２７ｂ、３９ｂ  指標線
３６、３７  スポット光
３８  スポット光交点
４０  支柱
Ｚｆ  焦点距離
Ｘｅ、Ｙｅ  管球と撮影部中心のずれ
【図１】
2006305105.tif 000003
【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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