(57)【要約】【課題】  断層撮影時と静止画撮影時との撮影形態の変更において、背当て等の被検者支持部材を退避する必要が無く、容易に撮影変更が行えると共に、被検者支持部材の形状を撮影形態に応じて変更することにより、断層像の再構成時、及び、静止画撮影時に、被検者支持部材の補正を確実に行うことが可能なＸ線ＣＴ画像撮影装置を提供する。【解決手段】  被検者の断層像を撮影するＸ線ＣＴ画像撮影装置において、回転テーブル上に設けられ被検者の撮影対象部位をＸ線照射範囲内に位置決めする被検者支持部材と、該被検者支持部材をＸ線撮像部と略平行となるように回転テーブルを停止させる停止手段と、Ｘ線撮像部を停止状態にある前記支持部材に密接させる移動手段とを有することを特徴とする。【選択図】        図１
2006314369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管球とＸ線撮影部とを被検者を挟んで対向して配置し、被検者を回転テーブル上に位置させて回転させながらＸ線を照射することにより、被検者の断層像を撮影するＸ線ＣＴ画像撮影装置において、
前記回転テーブル上に設けられ被検者の撮影対象部位をＸ線照射範囲内に位置決めする被検者支持部材と、該被検者支持部材をＸ線撮像部と略平行となるように回転テーブルを停止させる停止手段と、Ｘ線撮像部を停止状態にある前記支持部材に密接させる移動手段とを有したことを特徴とするＸ線ＣＴ画像撮影装置。
【請求項２】
Ｘ線管球とＸ線撮影部とを被検者を挟んで対向して配置し、被検者を回転テーブル上に位置させて回転させながらＸ線を照射することにより、被検者の断層像を撮影するＸ線ＣＴ画像撮影装置において、
前記回転テーブル上に設けられ被検者の撮影対象部位をＸ線照射範囲内に位置決めする被検者支持部材を有し、前記被検者支持部材の形態が、回転テーブルによる３６０度の各回転位置において、Ｘ線撮像部の撮像領域に収まるような幅寸法と、被検者支持部材がＸ線撮像部と略平行となる位置おいて、被検者の撮影対象部位が収まるような幅寸法との少なくとも２つの幅寸法に変更することを特徴とするＸ線ＣＴ画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者側を回転移動させながら、被検者のＸ線画像を取得するＸ線ＣＴ画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から医療の分野において、被検者である患者に向けて体外周から放射線を照射し、被検者を透過した放射線を検出して画像信号に変換し、この画像信号を再構成処理することにより、被検者の三次元断面画像を構築するＣＴ装置（コンピューテットトモグラフィ装置）が使用されている。
【０００３】
この種のＣＴ装置においては、被検者を挟んで放射線源と放射線検出器が互いに対をなして構成され、被検者の仮想体軸を中心として被検者の周囲を螺旋状に回転移動しながら、多数の回転位置において透過放射線の強度を検出するヘリカルスキャンＣＴ方法が一般的である。
【０００４】
一方、近年では固定した放射線源と放射線検出器間において、被検者側を回転させることにより断層画像を得る方法も提案されている。しかしながら、このような撮影方法では例えば特許文献１に示すように、回転移動中に被検者の体動が生じないように、姿勢を安定させる必要があり、これに対する対応策を採用した装置が開示されている。
【０００５】
この特許文献１において開示されている装置は、撮影前又は撮影中に被検者から操作者へ情報を伝達できる手段及び操作者から被検者に撮影開始から撮影終了の期間を音声・映像で通知できる手段を有することにより、被検者の安定した画像を得られるようになっている。
【０００６】
被検者は回転検査中に遠心力で落下しそうになる等の異常事態が生じた場合には、自らが握る握持棒に設けられたスイッチを押すことにより、操作者に停止要求信号を発信することが可能とされている。また、被検者が座る回転椅子の背当部の上部にはアームを介して握持棒が取り付けられ、検査中に被検者はこの握持棒を握ることにより安定した姿勢を取ることができる。
【０００７】
同様に、撮影における被検者の体動を抑え、アーチファクトの少ないＸ線画像を得ることを目的とした被検者を支持する手段として、特許文献２の診断装置も考案されている。この特許文献２では、被検者の体表面に密着して被検者を支持するように流体を注入させる膨張体と、この膨張体への流体の注入、排出を制御する手段とを備えることにより、被検者を安全確実に固定するように構成している。
【特許文献１】特開２０００−１１６６３５号公報
【特許文献２】特開２０００−７０２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
被検者を回転させながらＸ線を照射して被検者の断層像を得る撮影装置において、Ｘ線発生装置及びＸ線撮像部は、一般的に用いられている撮影装置と同等な構成で撮影を行うことが可能である。そこで、同一装置を用いて、断層撮影と静止画撮影の両方を行うことにより、撮影装置の利便性を向上することができる。これは、限られた撮影室のスペースを有効に利用できる点や、装置の導入コストを押える点からも好ましい。
【０００９】
断層撮影では、前述のように、回転テーブルの回転中心に被検者が位置するように被検者を背当て等の被検者支持部材に固定して、被検者を回転させる。被検者支持部材は被検者の荷重が加わるため、剛性を有する部材から構成されている。
【００１０】
一方、一般に静止画撮影は、Ｘ線撮像部に被写体をできるだけ近づけて撮影を行う。これは、拡大による幾何学的なボケを防ぎ、画像の鮮鋭度を高めるためである。
【００１１】
この二つの撮影形態における被検者とＸ線撮像部との位置関係を図に示すと図５のようになる。図５は、前記構成を上方から見た図であり、（ａ）は被検者回転による断層撮影時、（ｂ）は静止画撮影時を表している。断層撮影時は、被検者Ｓは、被検者支持部材である背当て部３に背中を当てるように支持されている。被検者支持部材から、Ｘ線撮像部２までの距離は、回転において、被検者や被検者支持部材がＸ線撮像部に接触しないように、距離Ｌ１が確保されている。静止画撮影時は、被検者ＳはＸ線撮像部２に胸を当て、顎を上部に載せるような姿勢をとる。この為、Ｘ線撮像部２には顎受け部４が設けられており、また、被検者ＳがＸ線撮像部２を押す力に耐え得る胸当て部５を有している。胸当て部５は、Ｘ線吸収が小さく高い剛性を有するＣＦＲＰ等の部材が用いられるが、撓みを抑えるため、ある程度の厚みを有している。また、撓みが内部部品に干渉しないようにするため、Ｘ線検出器は、Ｘ線撮像部２の前面から少し奥まった位置（前面から距離Ｌ０）に配置されている。
【００１２】
以上のような断層撮影と静止画撮影とを両立させた撮影を行う場合、以下のような課題が生じていた。
【００１３】
（１）断層撮影と静止画撮影とを切り替える場合、被検者支持部材を移動する作業が必要となる。図５（ａ）に示すように、被検者支持手段の撮影領域に相当する部分は、３６０度の回転において、Ｘ線照射領域に収まる形態である必要がある。これは、支持部材の断層像を正確に再構成し、被検者の断層像への悪影響を防ぐためである。一方、静止画撮影時は、被検者支持手段は画像全体ではなく、部分的に画像に入ってしまい、補正を困難とする。そこで、静止画撮影時は、被検者支持手段を退避する作業が必要であり、この作業はかなりの手間であった。
【００１４】
（２）断層撮影時、Ｘ線の通過経路に、被検者支持部材３と撮像部の胸当て部５との被検者の荷重を受けるために強度を増した部材が２重に存在していた。強度アップは、部材の厚みを増し、Ｘ線の吸収を大きくし、結果的に被検者への被曝線量の増加を招いていた。
【００１５】
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、断層撮影と静止画撮影とを両立させ利便性を向上させたＸ線ＣＴ画像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】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１に係わる発明は、Ｘ線管球とＸ線撮影部とを被検者を挟んで対向して配置し、被検者を回転テーブル上に位置させて回転させながらＸ線を照射することにより、被検者の断層像を撮影するＸ線ＣＴ画像撮影装置において、
前記回転テーブル上に設けられ被検者の撮影対象部位をＸ線照射範囲内に位置決めする被検者支持部材と、該被検者支持部材をＸ線撮像部と略平行となるように回転テーブルを停止させる停止手段と、Ｘ線撮像部を停止状態にある前記支持部材に密接させる移動手段とを有したことを特徴とするＸ線ＣＴ画像撮影装置である。
【００１７】
請求項２に係わる発明は、Ｘ線管球とＸ線撮影部とを被検者を挟んで対向して配置し、被検者を回転テーブル上に位置させて回転させながらＸ線を照射することにより、被検者の断層像を撮影するＸ線ＣＴ画像撮影装置において、
前記回転テーブル上に設けられ被検者の撮影対象部位をＸ線照射範囲内に位置決めする被検者支持部材を有し、前記被検者支持部材の形態が、回転テーブルによる３６０度の各回転位置において、Ｘ線撮像部の撮像領域に収まるような幅寸法と、被検者支持部材がＸ線撮像部と略平行となる位置おいて、被検者の撮影対象部位が収まるような幅寸法との少なくとも２つの幅寸法に変更することを特徴とするＸ線ＣＴ画像撮影装置である。
【００１８】
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】
【００１９】
本発明に係るＸ線画像撮影装置によれば、断層撮影時と静止画撮影時との撮影装置の変更において、背当て等の被検者支持部材を退避する必要が無く、容易に撮影変更が行える。また、被検者支持部材の形状を撮影形態に応じて変更することにより、断層像の再構成時、及び、静止画撮影時に、被検者支持部材の補正を確実に行うことが可能となる。
【００２０】
また、Ｘ線撮像部の胸当て部が不要となり、断層撮影時の被曝線量を軽減できる。また、Ｘ線撮像部内のＸ線検出器と被検者との距離を縮めることが可能となり、幾何学的なボケを低減した鮮鋭度の高い診断に有効な画像を得ることができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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】
【００２２】
図１は実施例１における放射線撮影システムの側面図を示し、Ｘ線管球１１の前方に支柱１２に可動保持部３０を介してＸ線撮影部１３が配置されている。可動保持部３０は、Ｘ線撮像部１３を前後方向に移動させることが可能となっている。Ｘ線撮像部１３内部には、被検者を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１４が配置されている。Ｘ線撮像部１３の外装の内少なくとも、Ｘ線が入射する領域１３ａは、Ｘ線の吸収が少ない部材から構成されている。
【００２３】
Ｘ線管球１１とＸ線撮影部１３との間には回転テーブル１５が構設され、回転テーブル１５上に被検者Ｓの姿勢を支持する被検者支持部材１６が設けられており、回転テーブル１５は回転駆動部１７により鉛直方向の回転軸Ｌを中心に３６０°回転可能とされている。
【００２４】
Ｘ線管球１１にはＸ線発生装置２４の出力が接続されて、Ｘ線撮影部１３の出力は画像取込部２５を介して画像処理部２６に接続されている。更に、回転駆動部１７、Ｘ線発生装置２４、画像取込部２５はそれぞれ制御部２７に接続されている。
【００２５】
制御部２７は、断層撮影時、回転信号により回転テーブル１５を回転させながら、Ｘ線発生装置２４を介してＸ線管球１１からＸ線を曝射する。制御部２７はこのＸ線曝射に同期して画像取込部２５を制御することにより、被検者Ｓの撮影対象部位Ｓａを透過したＸ線を、Ｘ線撮影部１３により画像データとして取り込むことができる。画像処理部２６では、被検者Ｓの３６０°の方向からの画像データを用いて三次元画像を構成する。
【００２６】
次に、本実施例の最も特徴とする被検者支持部材１６の構成について詳述する。本実施例では、断層撮影と静止画撮影において、同一の被検者支持手段を用いる点が、従来とは大きく異なる。被検者支持部材１６には、被検者の上半身を固定する胸当て部１８が設けられており、被検者Ｓが胸を当てた状態を回転テーブル上で取ることが可能となっている。胸当て部１８は、高い剛性を有すると共にＸ線吸収の少ない部材から構成される。胸当て部１８の上部には、被検者Ｓが顎を載せる顎受け部１９を備える。顎受け部１９により、撮影姿勢を取る被検者Ｓの上下左右方向の位置を一定にすると共に、被検者Ｓの姿勢を安定させることができる。更に胸当て部１８には被検者Ｓの撮影対象部位Ｓａを胸当て部１８に密着させる手段として、Ｘ線吸収率の少ない素材から成る固定ベルト２０ａ、２０ｂが取り付けられている。
【００２７】
図２（ａ）は、被検者支持部材１６をＸ線撮像部１３側から見た図である。胸当て部１８は、回転テーブル１５上に鉛直方向に固定された２本の支柱２１に対して水平に配置された回転軸２２を中心として回転自在に取り付けられている。回転により、胸当て部１８の上部と下部とが反転可能となっている。胸当て部１８の形状は、上部と下部とで幅が異なり、片側はＷ１の幅、反対側は、Ｗ１に対して幅広となるＷ２の幅となっている。上端と下端の両側には、前述の顎受け部１９を備えており、更に、Ｗ１側の左右端部には、前述の固定ベルト１９ａ、１９ｂが取り付けられている。また、胸当て部１８の回転を規制する回転止め２３が、支柱２１の下部に設けられている。回転止め２３は、任意に解除が可能であり、解除により胸当て部１８の回転が可能となる。
【００２８】
以上のような構成により、まず、被検者を回転させながら断層像を得る場合の各部の配置について説明する。断層撮影を行う場合、図２のように、胸当て部１８の上方が幅Ｗ１となるように胸当て部１８を配置する。そして、被検者Ｓは回転テーブル１４上の胸当て部１８に胸を押し当て、顎受け部１９に顎を載せる。更に、回転による体のぶれを抑えると共に、被検者の安全性を確保するために、ベルト１８ａ、１８ｂを用いて被検者を固定する。図３（ａ）は、この状態を上方より見た図である。被検者、被検者固定部材は、軸Ｌを中心に回転する。回転中、被検者Ｓ及び胸当て部１８が、Ｘ線照射範囲に収まる必要があるため、前述の胸当て部１８の幅Ｗ１には、寸法上の制約が生じる。現状のＸ線管球や放射線受像部の関係上、幅は３０ｃｍ程度となっており、標準的な被検者の胸幅程度の大きさとなっている。
【００２９】
また、胸当て部１８は、Ｘ線撮像部１３に対して、回転による位置変化において最接近した状態で距離Ｌ１離れた位置に配置されている。これは、被検者支持部材１６及び被検者ＳとＸ線撮像部１３との接触を確実に防ぐために必要な距離である。この結果、胸当て部１８がＸ線撮像部１３と略平行となる位置では、被検者支持部材１６とＸ線撮像部１３とは、距離Ｌ２離れることになる。
【００３０】
以上のように配置した状態で、前述のように被検者を回転して、回転中Ｘ線を曝射し、透過したＸ線は、Ｘ線撮像部で受像し、３次元画像が構成される。
【００３１】
次に、同一の被検者支持手段を用いて、静止画を撮影する場合について説明する。
まず、胸当て部１８の回転を規制している回転止め２３を解除して、胸当て部１８の上側が幅Ｗ２となるように全体を回転させて、図２（ｂ）の状態とする。その後、制御部２７は、回転テーブル１５を胸当て部１８がＸ線撮像部１３と平行となるような位置で停止させる。続いて、Ｘ線撮像部１３を、接続部２１の移動機構により、胸当て部１８に密接状態となるように、距離Ｌ２前方に移動させる。その後、被検者Ｓを、断層撮影時と同様に、回転テーブルに載せ、胸当て部１８に胸を押し当て、顎受け部１９に顎を載せ撮影姿勢を取らせる。但し、断層撮影時は、ベルト１８で被検者を固定したが、静止画撮影は、短時間で撮影が終了し、テーブルも回転しないため、必ずしもベルト１８での固定は必要としない。
【００３２】
図３（ｂ）は、この状態を上方より見た配置図である。胸当て部の幅は、被検者の撮影対象部位が完全にカバーできる幅とになる様に、Ｗ２の幅が決められている。これは、被検者支持部材のＸ線像が被検者の撮影対象部位のＸ線像に部分的に重なってしまう場合、確実に補正を行うことが困難となり、画像に不要なアーチファクトが生じる恐れがあるためである。これを避けるため、本実施例では、被検者支持部材の投影像が完全に被検者のＸ線像を覆うように構成されている。
【００３３】
また、被検者が、Ｘ線撮像部を直接押す力が生じないので、従来の構成では必要であった剛性の高い胸当て部がＸ線撮影部側には不要となり、剛性を下げた、即ち、Ｘ線吸収の小さい部材で構成することが可能となる。この結果、前述の断層撮影時、２重で生じていた胸当て部のＸ線吸収を減少させ、被検者の被曝線量を抑えることが可能となる。
【００３４】
更に、Ｘ線撮影部の前面での部材の撓みが生じないので、Ｘ線撮像部の内部において、撓みを避ける空間が不要となり、Ｘ線検出器をＸ線撮像部の前面（被検者側）に近づけることが可能となる。前述のように、胸当て部１８にＸ線撮像部を密接させ、更に、Ｘ線撮像部の内部で、Ｘ線検出器を被検者に近づけて配置できるので、静止画撮影において、幾何学的なボケを減少させた鮮鋭度の高い画像を得ることができる。
【００３５】
なお、これまで、断層撮影時、被検者の胸を当てる姿勢で撮影するように示したが、従来例と同じように、被検者支持部材に背中を当てた姿勢で固定し、静止画撮影時は、前述のように被検者支持部材に胸を当てる姿勢で撮影するように構成しても良い。
【実施例２】
【００３６】
図４は、第２の実施形態の説明図である。第１の実施形態では、被検者支持手段に被検者支持部材の幅寸法を変更する手段を備えたが、第２の実施形態では、Ｘ線撮像部側に被検者支持手段の幅寸法を変更する手段を設けてある。
【００３７】
図４（ａ）は断層撮影時、（ｂ）は静止画撮影時の配置を上方から見た図を示す。図４において、図３と同一番号は、同じ機能を有する。断層撮影時、胸当て部３１は、前述のように回転テーブルの回転において、撮像領域に収まるように幅の狭い形態（幅Ｗ１）をしている。なお、第２の実施例では、胸当て部３１の上下反転を行う回転機構は不要であり、撮影領域以外の幅寸法は、任意の寸法で構わない。
【００３８】
一方、Ｘ線撮像部１３は、第１の実施例と同じように、回転による接触が生じないように、一定の距離離れて配置されている。但し、第１の実施例に対して、Ｘ線撮像部１３の両側面には、補助板３２が、リンク機構３３を介して取り付けられている点が異なる。補助板３２は、胸当て部３１と同じ材料及び同じの厚さの部材から成りＸ線の透過特性が胸当て部３１と同等となっている。この補助板３２を支持しているリンク機構３３は、可動保持部３０の伸長に合わせ、補助板３２をＸ線撮像部１３の前面に回動させるように構成されている。
【００３９】
図４（ａ）断層撮影の状態から、静止画撮影に変更する場合、まず、回転テーブル１５上の胸当て部３１がＸ線撮像部１３と平行になる位置で停止させる。その後、Ｘ線撮像部１３を伸縮保持部３０によりＸ線管球側に移動させる。移動に連動し、補助板４１がリンク機構３３により前方に回動し、Ｘ線撮像部１３が胸当て部３１に密接した位置で、胸当て部３１の左右両端に、補助板３２が連接された図４（ｂ）のような状態となる。これにより、被検者が胸を当てる部材の幅が、被検者の撮影対象部位を完全にカバーできる幅Ｗ２となる。
【００４０】
第２の実施例は、補助板４１の移動機構が必要となるが、被検者支持部の回転を行うスペースを必要とせず、作業の省力化が図れる利点を有する。
【００４１】
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。例えば、本実施例では、放射線撮像部にＸ線検出器を用いた例で示したが、Ｘ線受像部にフイルム又は蓄積性蛍光体シートを入れたカセッテを用いても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】放射線撮影装置の第１の実施形態の構成図である。
【図２】図１における被検者支持部材の詳細図である。
【図３】図１を上方より見た図である。
【図４】放射線撮影装置の第２の実施形態を上方より見た図である。
【図５】従来例の構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１  Ｘ線管球
１２  スタンド支柱
１３  Ｘ線撮像部
１４  Ｘ線検出器
１５  回転テーブル
１６  被検者支持部材
１８  胸当て部
１９  顎受け部
２１  支柱
２２  回転軸
２３  回転止め
２４  Ｘ線発生装置
２５  画像取込部
２６  画像処理部
２７  制御部
３０  可動保持部
【図２】
2006314369.tif 000003
【図１】
2006314369.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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