(57)【要約】【課題】被検体に対して設定された撮影範囲と実際の撮影範囲との差異をなくす。【解決手段】技師は、操作部２７によりＦＰＤ１２を上下方向に移動させ、所望とする被検体の撮影範囲Ｗの上端にＦＰＤ１２の第１マーク１２ａの位置を合わせて上端位置ＹＴを設定し、該撮影範囲Ｗの下端にＦＰＤ１２の第２マーク１２ｂの位置を合わせて下端位置ＹＢを設定する。移動範囲算出部１９ａは、設定された上端及び下端位置ＹＴ，ＹＢ、ＦＰＤ１２からＸ線源１１までの距離ＳＩＤ、及びＦＰＤ１２から被検体Ｍまでの距離Ｌに基づき、以下の数式（１）で算出される補正量Δを用いて、座標“ＹＴ＋Δ”から座標“ＹＢ−Δ”までの範囲を、長尺撮影時にＦＰＤ１２を移動させる移動範囲として決定する。  Δ＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＢ｜／２）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（１）【選択図】図１
2011067509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源と対向位置され前記被検体を透過した放射線像を検出して画像データを得る放射線検出器と、
前記放射線検出器を直線的に移動させる検出器移動手段と、
前記放射線検出器の移動を追従するように、前記放射線源の位置を固定したまま放射線の照射角度を変更する角度変更手段と、
前記放射線検出器を移動操作して前記放射線検出器の移動方向の異なる２点を位置設定することにより、前記被検体の撮影範囲の設定を可能とする操作設定手段と、
前記操作設定手段により設定された前記２点の座標と、前記放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する前記放射線検出器から前記放射線源までの第１距離、及び前記放射線検出器から前記被検体までの第２距離とに基づき、前記被検体の前記撮影範囲がすべて撮影されるように、前記放射線検出器の撮影時の移動範囲を決定する移動範囲決定手段と、
前記移動範囲中の複数の撮影位置を決定する撮影位置決定手段と、
前記撮影位置決定手段により決定された各撮影位置に前記放射線検出器を移動させ、前記放射線源による放射線の照射と前記放射線検出器による放射線検出とを実行させる撮影制御手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２】
前記各撮影位置で前記放射線検出器により得られた画像データを収集して合成することにより長尺撮影データを作成する画像収集処理手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
【請求項３】
前記放射線源を前記放射線検出器の移動方向に移動させる放射線源移動手段を備え、
前記撮影制御手段は、前記放射線源移動手段を制御し、前記撮影範囲の中心位置に前記放射線源を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
前記移動範囲決定手段は、前記２点の座標をＹＴ及びＹＢ（但しＹＴ＞ＹＢ）としたときに、以下の数式（１）で算出される補正量Δを用いて、座標“ＹＴ＋Δ”から座標“ＹＢ−Δ”までの範囲を、前記移動範囲とすることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影システム。
Δ＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＢ｜／２）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（１）
（ここで、ＳＩＤは前記第１距離であり、Ｌは前記第２距離である。）
【請求項５】
前記移動範囲決定手段は、前記放射線源の前記放射線検出器の移動方向に関する座標をＹＦとし、前記２点の座標をＹＴ及びＹＢ（但しＹＴ＞ＹＦ＞ＹＢ）としたときに、以下の数式（２）及び数式（３）で算出される補正量ΔＴ及びΔＢを用いて、座標“ＹＴ＋ΔＴ”から座標“ＹＢ−ΔＢ”までの範囲を、前記移動範囲とすることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影システム。
ΔＴ＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＦ｜）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（２）
ΔＢ＝Ｌ×（｜ＹＦ−ＹＢ｜）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（３）
（ここで、ＳＩＤは前記第１距離であり、Ｌは前記第２距離である。）
【請求項６】
前記被検体を支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項７】
前記放射線検出器、前記放射線源、及び前記支持手段の前記放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する位置をそれぞれ検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出値に基づいて、前記第１距離及び前記第２距離を算出する距離算出手段とを備えることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影システム。
【請求項８】
前記放射線源は、前記放射線検出器の検出領域に放射線の照射領域が一致するように放射線を規制する絞り装置を備えることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項９】
前記放射線検出器は、前記移動方向における検出領域の一端及び他端から、前記移動方向に直交する方向に可視光ビームを射出する照準器を備えることを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１０】
前記撮影位置決定手段は、隣接する撮影位置での前記放射線検出器の検出領域の重複量が所定の上限値より大きくなる場合には、前記重複量を前記上限値とするように、前記各撮影位置をずらした位置を前記撮影位置として決定することを特徴とする請求項１から９いずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１１】
前記放射線検出器は、Ｘ線を直接的または間接的に電荷に変換して蓄積する複数の検出素子と、各検出素子から電荷を読み出す複数の薄膜トランジスタと、読み出した電荷を電圧信号に変換する積分アンプとを備えたフラットパネル型検出器であることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１２】
被検体に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源と対向位置され前記被検体を透過した放射線像を検出して画像データを得る放射線検出器と、前記放射線検出器を直線的に移動させる検出器移動手段と、前記放射線検出器の移動を追従するように、前記放射線源の位置を固定したまま放射線の照射角度を変更する角度変更手段と、前記放射線検出器を移動操作して前記放射線検出器の移動方向の異なる２点を位置設定することにより、前記被検体の撮影範囲の設定を可能とする操作設定手段と、を備えた放射線撮影システムの撮影制御方法において、
前記操作設定手段により設定された前記２点の座標と、前記放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する前記放射線検出器から前記放射線源までの第１距離、及び前記放射線検出器から前記被検体までの第２距離とに基づき、前記被検体の前記撮影範囲がすべて撮影されるように、前記放射線検出器の撮影時の移動範囲を決定するステップと、
前記移動範囲中の複数の撮影位置を決定するステップと、
前記各撮影位置に前記放射線検出器を移動させ、前記放射線源による放射線の照射と前記放射線検出器による放射線検出とを実行させるステップと、
を有することを特徴とする放射線撮影システムの撮影制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源から発せられ被検体を透過したＸ線等の放射線を放射線検出器により検出して画像を生成する放射線撮影システム及びその撮影制御方法に関し、特に、全脊椎撮影や全下肢撮影のような長尺撮影を可能とする放射線撮影装置及びその撮影制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、主に患者（被検体）の骨の計測を目的とし、全脊椎や全下肢を対象として撮影を行なう長尺撮影が行われている。この長尺撮影において、放射線検出器として、放射線画像を直接デジタル画像として撮影するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ）を用いる場合には、検出領域のサイズに制約があり、全脊椎や全下肢の撮影領域を１回の撮影動作で撮影することができないため、ＦＰＤを被検体の体軸方向へ直線的に移動させて複数回の撮影動作を行い、各撮影動作で得られた画像を合成して長尺画像を作成している。
【０００３】
このＦＰＤを用いた長尺撮影では、ＦＰＤの各撮影位置で放射線源から発せられる放射線がＦＰＤの検出領域に正確に入射するように、放射線源を移動させる必要がある。この放射線源の移動方式には、ＦＰＤの移動に伴って放射線源を直線的に移動させる「直線移動方式」と、ＦＰＤの移動に伴って放射線の照射方向を変更するように放射線源の角度を変更する「首振り方式」とが知られている。
【０００４】
放射線源から発せられる放射線は、平行ビームではなく拡散ビームである。これにより、上記直線移動方式では、放射線源と被検体との位置関係が変化することにより、被検体上の所定位置を透過する放射線のＦＰＤへの入射角度が変化するため、被検体の厚さ方向に「画像ずれ」が生じ、長尺画像を作成する際の画像の接続を正確に行うことができないという問題がある。しかし、一方の首振り方式では、放射線源と被検体との位置関係が固定されるため、上記問題が軽減され、長尺撮影に適していることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、長尺撮影では、被検体の身体的特徴（身長や股下長など）によって撮影範囲が異なるため、被検体に応じて技師が撮影範囲を設定する必要がある。撮影範囲の設定方法としては、ＦＰＤ側の移動開始位置及び終了位置を設定して、これに放射線源を追従させる方法と、放射線源側の移動開始位置及び終了位置を設定して、これにＦＰＤを追従させる方法とがある（例えば、特許文献２参照）。前者と後者を比較すると、前者は、被検体の近くに位置するＦＰＤ側で撮影範囲の設定が可能であるため、技師にとっては、被検体（患者）をサポートしながら設定作業を行うことができるといった利点を有する。
【０００６】
また、長尺撮影では、上記のようにＦＰＤの移動を伴い、被検体をＦＰＤに接触させて撮影を行うことができないため、被検体をＦＰＤからある程度離して配置する必要がある。例えば、被検体を直立させて撮影を行う立位撮影の場合には、ＦＰＤを移動可能に保持する立位スタンドに近接して、被検体を支持するための衝立が配置される（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−５９７６４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８２５４号公報
【特許文献３】特開２００８−１４２２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、長尺撮影において放射線源を首振りさせる従来の放射線撮影システムでは、図９に示すように、所望する被検体の撮影範囲Ｗ１の高さに合わせて単純にＦＰＤ１００の移動開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐｎを設定すると、被検体ＭがＦＰＤ１００から離れていることにより、被検体Ｍ上で実際に撮影される範囲（放射線が透過する範囲）Ｗ２が、設定された撮影範囲Ｗ１より狭くなるといった問題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、被検体に対して設定された撮影範囲と実際の撮影範囲との差異をなくすことを可能とする放射線撮影システム及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影システムは、被検体に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源と対向位置され前記被検体を透過した放射線像を検出して画像データを得る放射線検出器と、前記放射線検出器を直線的に移動させる検出器移動手段と、前記放射線検出器の移動を追従するように、前記放射線源の位置を固定したまま放射線の照射角度を変更する角度変更手段と、前記放射線検出器を移動操作して前記放射線検出器の移動方向の異なる２点を位置設定することにより、前記被検体の撮影範囲の設定を可能とする操作設定手段と、前記操作設定手段により設定された前記２点の座標と、前記放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する前記放射線検出器から前記放射線源までの第１距離、及び前記放射線検出器から前記被検体までの第２距離とに基づき、前記被検体の前記撮影範囲がすべて撮影されるように、前記放射線検出器の撮影時の移動範囲を決定する移動範囲決定手段と、前記移動範囲中の複数の撮影位置を決定する撮影位置決定手段と、前記撮影位置決定手段により決定された各撮影位置に前記放射線検出器を移動させ、前記放射線源による放射線の照射と前記放射線検出器による放射線検出とを実行させる撮影制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
なお、前記各撮影位置で前記放射線検出器により得られた画像データを収集して合成することにより長尺撮影データを作成する画像収集処理手段を備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記放射線源を前記放射線検出器の移動方向に移動させる放射線源移動手段を備え、前記撮影制御手段は、前記放射線源移動手段を制御し、前記撮影範囲の中心位置に前記放射線源を設定することが好ましい。
【００１３】
また、前記移動範囲決定手段は、前記２点の座標をＹＴ及びＹＢ（但しＹＴ＞ＹＢ）としたときに、以下の数式（１）で算出される補正量Δを用いて、座標“ＹＴ＋Δ”から座標“ＹＢ−Δ”までの範囲を、前記移動範囲とすることが好ましい。
Δ＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＢ｜／２）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（１）
（ここで、ＳＩＤは前記第１距離であり、Ｌは前記第２距離である。）
【００１４】
また、前記移動範囲決定手段は、前記放射線源の前記放射線検出器の移動方向に関する座標をＹＦとし、前記２点の座標をＹＴ及びＹＢ（但しＹＴ＞ＹＦ＞ＹＢ）としたときに、以下の数式（２）及び数式（３）で算出される補正量ΔＴ及びΔＢを用いて、座標“ＹＴ＋ΔＴ”から座標“ＹＢ−ΔＢ”までの範囲を、前記移動範囲とすることを特徴とする。
ΔＴ＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＦ｜）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（２）
ΔＢ＝Ｌ×（｜ＹＦ−ＹＢ｜）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・数式（３）
（ここで、ＳＩＤは前記第１距離であり、Ｌは前記第２距離である。）
【００１５】
また、前記被検体を支持する支持手段を備えることが好ましい。
【００１６】
また、前記放射線検出器、前記放射線源、及び前記支持手段の前記放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する位置をそれぞれ検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出値に基づいて、前記第１距離及び前記第２距離を算出する距離算出手段とを備えることが好ましい。
【００１７】
また、前記放射線源は、前記放射線検出器の検出領域に放射線の照射領域が一致するように放射線を規制する絞り装置を備えることが好ましい。
【００１８】
また、前記放射線検出器は、前記移動方向における検出領域の一端及び他端から、前記移動方向に直交する方向に可視光ビームを射出する照準器を備えることが好ましい。
【００１９】
また、前記撮影位置決定手段は、隣接する撮影位置での前記放射線検出器の検出領域の重複量が所定の上限値より大きくなる場合には、前記重複量を前記上限値とするように、前記各撮影位置をずらした位置を前記撮影位置として決定することが好ましい。
【００２０】
また、前記放射線検出器は、Ｘ線を直接的または間接的に電荷に変換して蓄積する複数の検出素子と、各検出素子から電荷を読み出す複数の薄膜トランジスタと、読み出した電荷を電圧信号に変換する積分アンプとを備えたフラットパネル型検出器であることが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明の放射線撮影システムの撮影制御方法は、被検体に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源と対向位置され前記被検体を透過した放射線像を検出して画像データを得る放射線検出器と、前記放射線検出器を直線的に移動させる検出器移動手段と、前記放射線検出器の移動を追従するように、前記放射線源の位置を固定したまま放射線の照射角度を変更する角度変更手段と、前記放射線検出器を移動操作して前記放射線検出器の移動方向の異なる２点を位置設定することにより、前記被検体の撮影範囲の設定を可能とする操作設定手段と、を備えた放射線撮影システムの撮影制御方法において、前記操作設定手段により設定された前記２点の座標と、前記放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する前記放射線検出器から前記放射線源までの第１距離、及び前記放射線検出器から前記被検体までの第２距離とに基づき、前記被検体の前記撮影範囲がすべて撮影されるように、前記放射線検出器の撮影時の移動範囲を決定するステップと、前記移動範囲中の複数の撮影位置を決定するステップと、前記各撮影位置に前記放射線検出器を移動させ、前記放射線源による放射線の照射と前記放射線検出器による放射線検出とを実行させるステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、設定された撮影範囲の座標と、放射線検出器の移動方向に直交する方向に関する放射線検出器から放射線源までの第１距離、及び放射線検出器から被検体までの第２距離とに基づき、被検体の撮影範囲がすべて撮影されるように、放射線検出器の長尺撮影時の移動範囲を決定するので、被検体に対して設定された撮影範囲と実際の撮影範囲との差異をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影システムの構成を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は、長尺撮影時の各撮影位置を示す図であり、（Ｂ）は、各撮影位置で取得される画像データを示す図である。
【図３】Ｘ線撮影システムの作用を説明するフローチャートである。
【図４】（Ａ）は、ｎ＝３で、重複量γが大きい場合（ＦＯＶの３０％程度）の各撮影位置を示す図であり、（Ｂ）は、各撮影位置で取得される画像データを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＸ線撮影システムを説明する図であり、（Ａ）は、ｎ＝３で、重複量γを上限値γｕに制限した場合の各撮影位置を示す図であり、（Ｂ）は、各撮影位置で取得される画像データを示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るＸ線撮影システムを説明する図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るＸ線撮影システムを説明する図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るＸ線撮影システムを説明する図である。
【図９】従来技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
図１において、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影システム１０の撮像系は、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線源１１と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して画像データを生成するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ）１２と、天井から吊り下げられ、Ｘ線源１１を上下方向（Ｙ方向）に移動自在に保持する伸縮アーム１３と、床上に設置され、ＦＰＤ１２を上下方向に移動自在に保持する立位スタンド１４と、被検体Ｍを支持するように立位スタンド１４に近接して配置された衝立１５とを備える。
【００２５】
Ｘ線撮影システム１０の制御処理系は、キーボード等により構成され、撮影条件や撮影の開始指示を入力するための入力部１６と、ＣＰＵと動作プログラムとにより構成され、入力部１６から入力の各種の指令入力に応じてシステム全体を制御する主制御部１７と、長尺撮影を行うためのＸ線源１１及びＦＰＤ１２の動作を制御する撮影制御部１８と、長尺撮影時におけるＦＰＤ１２の移動範囲や、その移動範囲内での撮影位置を決定する撮影条件決定部１９と、長尺撮影の各撮影位置でＦＰＤ１２により撮影される画像データを収集して、これらを合成することにより長尺画像データを作成する画像収集処理部２０と、長尺画像データを記憶する画像メモリ２１と、この長尺画像データに基づく画像や、撮影に必要な操作メニュー等を画像表示モニタ２２に表示させる表示制御部２３とを備える。
【００２６】
Ｘ線源１１は、高電圧発生器（図示せず）からの高電圧によりＸ線を発生するするＸ線管２４と、このＸ線管２４から発せられたＸ線のうちの被検体ＭのＸ線像に寄与しない部分を遮蔽するように照射野を矩形状に制限するコリメータ（Ｘ線絞り）装置２５とからなる。コリメータ装置２５は、可動式のコリメータリーフ（遮蔽羽根）を有しており、撮影制御部１８の制御に基づいてコリメータリーフの開度を変化させる。
【００２７】
Ｘ線は、Ｘ線管２４の焦点２４ａから放射状に放出されるため、コリメータ装置２５を介して射出されるＸ線は、四角錐状に広がる。コリメータ装置２５から射出されるＸ線の角度範囲（以下、コリメータ角度という）は、Ｘ線の照射範囲がＦＰＤ１２の検出領域（有効視野）にほぼ一致するように、コリメータリーフを駆動することにより調整される。同図中の「θ」は、Ｙ方向に関するコリメータ角度を示している。
【００２８】
また、Ｘ線源１１には、Ｘ線の照射方向を上下方向に変化させるように、Ｘ線管２４の焦点２４ａを中心としてＸ線源１１を角度変位させる首振り機構２６が設けられている。長尺撮影時には、この首振り機構２６により、ＦＰＤ１２の上下動に追従するように、Ｘ線源１１の首振り動作（角度変位）が行われる。
【００２９】
ＦＰＤ１２は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が２次元配列されたマトリクス基板上に、各ＴＦＴに対応するように複数のＸ線検出素子が配列されたものであり、Ｘ線検出素子は、入射Ｘ線の量に応じた電荷を発生して蓄積する。この蓄積電荷は、ＴＦＴがオン状態になることにより読み出される。Ｘ線検出素子には、直接変換型のものと間接変換型のものが知られており、いずれのタイプのＸ線検出素子を用いることも可能である。
【００３０】
直接変換型のＸ線検出素子は、Ｘ線を直接電荷に変換するアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の変換層と、この変換層により変換された電荷を蓄積するためのキャパシタとからなる。一方の間接変換型のＸ線検出素子は、Ｘ線を可視光に変換する酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等のシンチレータと、シンチレータにより変換された可視光を電荷に変換して蓄積するフォトダイオードとからなる。ＦＰＤ１２は、例えば、４３ｃｍ×４３ｃｍの矩形状の検出領域を有している。
【００３１】
また、ＦＰＤ１２は、ＴＦＴを行毎に走査して各行のＴＦＴを順にオン状態とする走査制御回路、Ｘ線検出素子からＴＦＴを介して出力された電荷を積分して電圧信号に変換する積分アンプ、この積分アンプにより変換された電圧信号をデジタル化して画像データとするＡ／Ｄ変換器を備える。
【００３２】
立位スタンド１４は、ＦＰＤ１２の検出領域を水平方向（Ｘ方向）に向けたままＦＰＤ１２を直線的に上下動させる移動機構を備えている。この立位スタンド１４には、被検体Ｍの撮影範囲Ｗを設定するための操作部２７が設けられている。同図に示す撮影範囲Ｗは、全脊椎撮影を行う場合の撮影範囲の一例である。操作部２７は、ＦＰＤ１２を上下に移動させるための移動ボタンと、撮影範囲Ｗの上端位置ＹＴを設定するための第１設定ボタン、撮影範囲Ｗの下端位置ＹＢを設定するための第２設定ボタンとを備えている。
【００３３】
ＦＰＤ１２には、検出領域の上端位置を示す第１マーク１２ａと、検出領域の下端位置を示す第２マーク１２ｂとが、印刷形成等により筐体の側面に形成されている。技師が撮影範囲Ｗを設定する際には、操作部２７の移動ボタンの操作によりＦＰＤ１２を上方向に移動させ、所望の位置で第１設定ボタンを押下することにより、ＦＰＤ１２の第１マーク１２ａに対応する位置が撮影範囲Ｗの上端位置ＹＴとして設定される。また、操作部２７の移動ボタンの操作によりＦＰＤ１２を下方向に移動させ、所望の位置で第２設定ボタンを押下することにより、ＦＰＤ１２の第２マーク１２ｂに対応する位置が撮影範囲Ｗの下端位置ＹＢとして設定される。
【００３４】
操作部２７の操作信号は、主制御部１７に送信される。ＦＰＤ１２の移動は、主制御部１７により統括的に制御されるものであり、主制御部１７は、ＦＰＤ１２のＹ方向に関する位置及び検出領域の長さを認識して制御を行っているため、ＦＰＤ１２の位置情報と操作部２７からの操作信号の種別に基づいて、上端位置ＹＴ及び下端位置ＹＢを特定することができる。主制御部１７は、操作部２７の第１及び第２設定ボタンが押下された際に、上端位置ＹＴ及び下端位置ＹＢをそれぞれ特定して、撮影条件決定部１９に入力する。
【００３５】
なお、ＦＰＤ１２の位置をより正確に特定するために、立位スタンド１４内のＦＰＤ１２の移動機構に、ポテンショメータ等からなる位置検出センサを設けてもよい。また、操作部２７は、技師が操作しやすい箇所に配置することが好ましく、立位スタンド１４に限られず、ＦＰＤ１２に配置してもよい。
【００３６】
また、主制御部１７は、上端位置ＹＴ及び下端位置ＹＢとの中心位置ＹＣを算出して撮影制御部１８に入力する。撮影制御部１８は、伸縮アーム１３の伸縮率を制御して、中心位置ＹＣの高さにＸ線管２４の焦点２４ａが位置するように、Ｘ線源１１を移動させる。
【００３７】
入力部１６は、ＦＰＤ１２の検出面の位置Ｘ０から被検体Ｍの中心位置Ｘ１までのＸ方向に関する距離Ｌ（以下、ＦＰＤ被検体間距離Ｌという）と、ＦＰＤ１２の検出面の位置Ｘ０からＸ線管２４の焦点２４ａの位置Ｘ２までの距離ＳＩＤ（以下、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤという）とが入力可能となっている。被検体Ｍの位置は、例えば、衝立１５に、被検体Ｍの通常の立ち位置をマーキングしておくことにより容易に計測可能である。ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌは、入力部１６から技師により入力され、この入力値は、主制御部１７を介して撮影条件決定部１９に入力される。
【００３８】
撮影条件決定部１９は、長尺撮影時のＦＰＤ１２の移動範囲を算出する移動範囲算出部１９ａと、コリメータ角度を算出するコリメータ角度算出部１９ｂと、上記移動範囲内でのＦＰＤ１２の撮影位置を算出する撮影位置算出部１９ｃとから構成されている。
【００３９】
移動範囲算出部１９ａは、主制御部１７から入力された撮影範囲Ｗの上端及び下端位置ＹＴ，ＹＢと、ＦＰＤ被検体間距離Ｌと、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤとに基づいて、撮影範囲Ｗを照射するＸ線の照射角度範囲φを求め、この照射角度範囲φに対応したＦＰＤ１２の移動範囲の上端位置ＹＴ′及び下端位置ＹＢ′を算出する。この照射角度範囲φは、次式（１）で求められる。
【００４０】
φ＝２×ｔａｎ−１｛（｜ＹＴ−ＹＢ｜／２）／（ＳＩＤ−Ｌ）｝  ・・・式（１）
【００４１】
移動範囲の上端位置ＹＴ′は、撮影範囲Ｗの上端位置ＹＴを上方向に補正量Δだけずらした位置である。同様に、移動範囲の下端位置ＹＢ′は、撮影範囲Ｗの下端位置ＹＢを下方向に補正量Δだけずらした位置である。この補正量Δは、幾何学的な関係に基づき次式（２）で求められる。
【００４２】
Δ＝Ｌ×ｔａｎ（φ／２）
＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＢ｜／２）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・式（２）
【００４３】
長尺撮影時には、ＦＰＤ１２は、第１マーク１２ａの高さが上端位置ＹＴ′（＝ＹＴ＋Δ）に一致する位置を移動開始位置とし、第２マーク１２ｂの高さが下端位置ＹＢ′（＝ＹＢ−Δ）に一致する位置を移動終了位置として、移動開始位置と移動終了位置の間を移動する。なお、上記移動開始位置を移動終了位置、上記移動終了位置を移動開始位置としてもよいことは言うまでもない。
【００４４】
コリメータ角度算出部１９ｂは、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤと、ＦＰＤ１２の検出領域（有効視野）の長さとに基づいてコリメータ角度を算出する。ＦＰＤ１２の検出領域のＹ方向の長さをＦＯＶとすると、Ｙ方向に関するコリメータ角度θは、次式（３）で求められる。Ｘ方向に関するコリメータ角度についても同様に算出する。
【００４５】
θ＝２×ｔａｎ−１｛（ＦＯＶ／２）／ＳＩＤ｝  ・・・式（３）
【００４６】
上記式（３）で求まるコリメータ角度θは、ＦＰＤ１２の検出領域の中心が、ＦＰＤ１２の移動範囲の中心位置ＹＣに位置する場合に、Ｘ線の照射領域がＦＰＤ１２の検出領域に一致する角度である。長尺撮影時には、コリメータ角度θを、上記式（３）で求めた値とするようにコリメータ装置２５のコリメータリーフの開度が設定される。なお、ＦＰＤ１２の中心が中心位置ＹＣから上方向または下方向に変位するにしたがって、Ｘ線の照射領域がＦＰＤ１２の検出領域に一致する最適なコリメータ角度が小さくなるため、この角度変化を補正するように、ＦＰＤ１２の位置に応じてコリメータ角度を変化させてもよい。
【００４７】
撮影位置算出部１９ｃは、上端位置ＹＴ′及び下端位置ＹＢ′の間の距離と、ＦＰＤ１２の検出領域のＹ方向の長さＦＯＶに基づいて、ＦＰＤ１２の撮影位置を決定する。具体的には、まず、｛（｜ＹＴ′−ＹＢ′｜−１）／ＦＯＶ＋１｝を計算し、この計算結果の小数点以下を切り上げることにより撮影回数ｎを算出する。撮影回数ｎが決まれば、図２（Ａ）に示すように、第１マーク１２ａの高さが上端位置ＹＴ′に一致する移動開始位置Ｐ１と、第２マーク１２ｂの高さが下端位置ＹＢ′に一致する移動終了位置Ｐｎとを定め、移動開始位置Ｐ１と移動終了位置Ｐｎとの間を、（ｎ−１）の数で等分する位置をその他の撮影位置とする。
【００４８】
例えば、｜ＹＴ′−ＹＢ′｜＝１００ｃｍ、ＦＯＶ＝４３ｃｍの場合には、｛（｜ＹＴ′−ＹＢ′｜−１）／ＦＯＶ＋１｝≒２．３であるため、撮影回数ｎは「３」と算出され、各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の間隔は、２８．５ｃｍとなる。
【００４９】
図２（Ｂ）は、各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，ＰｎでＦＰＤ１２により得られる画像データＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎを示している。隣接する画像データは、隣接する撮影位置でのＦＰＤ１２の検出領域の重複により、重複領域３０が生じる。この重複領域３０の重複量γは、次式（４）で算出される値である。
【００５０】
γ＝（ｎ×ＦＯＶ−｜ＹＴ′−ＹＢ′｜）／（ｎ−１）  ・・・式（４）
【００５１】
画像収集処理部２０は、各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，ＰｎでＦＰＤ１２により得られた画像データＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎを収集し、これらを繋ぎ合わせて長尺画像データを生成する。重複領域３０については、平均化処理などを施すことにより、画像間の繋ぎ目を目立ち難くする。画像収集処理部２０により生成された長尺画像データは、画像メモリ２１に記憶される。
【００５２】
次に、以上のように構成されたＸ線撮影システム１０の作用を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。まず、技師は、撮影準備として、Ｘ線源１１に対して、立位スタンド１４と衝立１５とを適切な位置に配置し、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌを計測して、これらの値を入力部１６を用いて入力する（ステップＳ１）。
【００５３】
次いで、技師は、被検体Ｍを衝立１５に沿うように直立させた状態で、操作部２７の移動ボタンを操作し、所望とする被検体の撮影範囲Ｗの上端にＦＰＤ１２の第１マーク１２ａの位置を合わせて第１設定ボタンを押下することにより上端位置ＹＴを設定し、所望とする被検体の撮影範囲Ｗの下端にＦＰＤ１２の第２マーク１２ｂの位置を合わせて第２設定ボタンを押下することにより下端位置ＹＢを設定する（ステップＳ２）。勿論、上端位置ＹＴと下端位置ＹＢとが逆の順序で設定されることもある。
【００５４】
ステップＳ２の設定操作が終了すると、上記入力値及び設定値が撮影条件決定部１９に入力され、移動範囲算出部１９ａにより、長尺撮影時にＦＰＤ１２を移動させる移動範囲の上端位置ＹＴ′（＝ＹＴ＋Δ）及び下端位置ＹＢ′（＝ＹＢ−Δ）が算出され、コリメータ角度算出部１９ｂによりコリメータ角度θが算出され、撮影位置算出部１９ｃによりＦＰＤ１２の撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎが算出される（ステップＳ３）。
【００５５】
次いで、撮影制御部１８は、伸縮アーム１３の伸縮率を制御し、上端位置ＹＴ及び下端位置ＹＢとの中心位置ＹＣの高さにＸ線管２４の焦点２４ａが位置するように、Ｘ線源１１を移動させる（ステップＳ４）。また、撮影制御部１８は、コリメータ装置２５を制御して、Ｘ線の高さ方向の角度範囲が、上記ステップＳ３で算出されたコリメータ角度θとなるように、コリメータリーフの開度を調整する（ステップＳ５）。
【００５６】
さらに、撮影制御部１８は、ＦＰＤ１２の移動及びＸ線源１１の角度を制御して、ＦＰＤ１２を撮影位置Ｐ１（初期位置）に設定するとともに、Ｘ線の照射範囲がＦＰＤ１２の検出領域にほぼ一致するように、Ｘ線源１１の角度を初期位置に設定する（ステップＳ６）。
【００５７】
この後、Ｘ線撮影システム１０は、撮影開始指示の待ちうけ状態となる（ステップＳ７）。技師により、入力部１６から撮影開始指示が入力されると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、撮影制御部１８は、ＦＰＤ１２を撮影位置Ｐ１から順に、撮影位置Ｐ２，・・・，Ｐｎへと移動させるとともに、常にＸ線の照射範囲がＦＰＤ１２の検出領域にほぼ一致するようにＸ線源１１の角度を変更しながら、各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎにおいて、Ｘ線源１１によるＸ線照射動作及びＦＰＤ１２による検出動作を実行させる（ステップＳ８）。
【００５８】
次いで、画像収集処理部２０により、各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，ＰｎでＦＰＤ１２により得られた画像データＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎの収集と、これらの画像データを繋ぎ合わせる合成処理が行われ、長尺画像データが生成される（ステップＳ９）。この長尺画像データは、画像メモリ２１に記憶され、表示制御部２３により画像表示モニタ２２に、Ｘ線画像として表示される。
【００５９】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、撮影位置算出部１９ｃは、ＦＰＤ１２の第１マーク１２ａの高さが上端位置ＹＴ′に一致する位置を移動開始位置Ｐ１とし、第２マーク１２ｂの高さが下端位置ＹＢ′に一致する位置を移動終了位置Ｐｎとしているため、重複領域３０の重複量γのＦＰＤ１２の検出領域の長さＦＯＶに対する割合が大きくなる場合がある。図４は、ｎ＝３で、重複量γが大きい場合（ＦＯＶの３０％程度）を示している。このように重複量γが大きい場合には、重複領域３０の部分で被検体Ｍの曝射量が大きくなるため、重複量γに上限を設けることが好ましい。そこで、本発明の第２実施形態として、重複量γに上限を設けた場合の撮影位置算出部１９ｃによる撮影位置決定方法を説明する。
【００６０】
本実施形態では、撮影位置算出部１９ｃは、まず、第１実施形態で説明した方法により各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎを算出するとともに、上記式（４）を用いて重複量γを算出する。そして、重複量γが所定の上限値（例えば、ＦＯＶの１０％の長さ）より大きいか否かを判定し、重複量γが該上限値より大きい場合には、重複量γを該上限値に制限するように、各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎを上下方向に均等にずらす。
【００６１】
図５は、ｎ＝３で、重複量γを上限値γｕに制限することにより、移動開始位置Ｐ１におけるＦＰＤ１２の第１マーク１２ａが上端位置ＹＴ′より上方向にずれ、移動終了位置Ｐ３におけるＦＰＤ１２の第２マーク１２ｂが下端位置ＹＢ′より下方向にずれた様子を示している。この第１及び第２マーク１２ａ，１２ｂのずれ量δは、次式（５）により算出される値である。
【００６２】
δ＝（γ−γｕ）×（ｎ−１）／２  ・・・式（５）
【００６３】
第２実施形態では、上記のようにＦＰＤ１２の各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎが補正されたうえで、上記第１実施形態と同様な方法により長尺撮影が行われる。なお、その他の構成については、上記第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００６４】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌを、技師が計測して入力部１６からＸ線撮影システム１０に入力するように構成しているが、Ｘ線撮影システムがＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌを自動取得するように構成することも好ましい。この具体例を第３実施形態として以下に説明する。
【００６５】
図６において、天井には、伸縮アーム１３を水平方向（Ｘ方向）に移動可能に保持する天井走行レール４０が敷設されており、床には、立位スタンド１４と衝立１５とをそれぞれ独立に水平方向に移動可能に保持する床走行レール４１が敷設されている。これにより、技師は、伸縮アーム１３、立位スタンド１４、及び衝立１５の各水平位置を変更することにより、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌを調整することができる。
【００６６】
第１〜第３の位置センサ４２〜４４は、それぞれ伸縮アーム１３、立位スタンド１４、及び衝立１５の水平位置を検出するポテンショメータ等からなるセンサであり、検出値を距離算出部４５に入力する。距離算出部４５は、第１〜第３の位置センサ４２〜４４から入力された検出値に基づいて、ＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌを算出し、この算出値を前述の主制御部１７に入力する。その他の構成については、上記第１実施形態と同一であり、同図では図示を省略している。
【００６７】
このように第３実施形態のＸ線撮影システムでは、Ｘ線撮影システムがＦＰＤ焦点間距離ＳＩＤ及びＦＰＤ被検体間距離Ｌを自動取得するため、長尺撮影時のＦＰＤ１２の移動範囲（上端位置ＹＴ′及び下端位置ＹＢ′）がより正確に設定される。
【００６８】
（第４実施形態）
上記第１実施形態では、Ｘ線管２４の焦点２４ａの高さが撮影範囲Ｗの中心位置ＹＣに一致するようにＸ線源１１の高さを設定して長尺撮影を行っているが、伸縮アーム１３の伸縮率等に制約がある場合には、焦点２４ａを撮影範囲Ｗの中心位置ＹＣに設定することができない場合がある。このような場合においても上記長尺撮影を可能とするＸ線撮影システムを、第４実施形態として以下に説明する。
【００６９】
本実施形態では、主制御部１７は、撮影制御部１８を介して伸縮アーム１３を制御し、焦点２４ａを撮影範囲Ｗの中心位置ＹＣに設定することができない場合には、図７に示すように、焦点２４ａが中心位置ＹＣに最も近づく位置に、Ｘ線源１１の高さを設定する。主制御部１７は、焦点２４ａの高さを常に認識しており、このときの焦点２４ａの高さＹＦを移動範囲算出部１９ａに入力する。
【００７０】
移動範囲算出部１９ａは、撮影範囲Ｗを正確に撮影するための上端位置ＹＴ及び下端位置ＹＢの補正量ΔＴ，ΔＢを、次式（６）及び（７）を用いて算出する。
【００７１】
ΔＴ＝Ｌ×（｜ＹＴ−ＹＦ｜）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・式（６）
ΔＢ＝Ｌ×（｜ＹＦ−ＹＢ｜）／（ＳＩＤ−Ｌ）  ・・・式（７）
【００７２】
この場合、ＦＰＤ１２の移動範囲の上端位置ＹＴ′は、撮影範囲Ｗの上端位置ＹＴを上方向に補正量ΔＴだけずらした位置となり、移動範囲の下端位置ＹＢ′は、撮影範囲Ｗの下端位置ＹＢを下方向に補正量ΔＢだけずらした位置となる。なお、その他の構成については、上記第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００７３】
（第５実施形態）
上記第１実施形態では、技師による被検体Ｍの撮影範囲Ｗの設定を支援するように、ＦＰＤ１２に検出領域の下端位置及び下端位置を示す位置に第１及び第２マーク１２ａ，１２ｂを付しているが、撮影範囲Ｗの設定を支援するための別の実施形態を以下に説明する。
【００７４】
本実施形態では、第１及び第２マーク１２ａ，１２ｂに代えて、図８に示すように、ＦＰＤ１２に検出領域の下端位置及び下端位置に対応する位置に、水平方向に可視光ビームＶＢを射出する第１及び第２照準器５０ａ，５０ｂを設ける。この可視光ビームＶＢによって、被検体Ｍまたは衝立１５が照射されるため、技師はこの可視光ビームＶＢの照射位置を目安として撮影範囲Ｗの設定をより正確に行うことができる。なお、その他の構成については、上記第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００７５】
なお、上記各実施形態では、立位姿勢の被検体に対してＦＰＤを上下方向に移動させる立位撮影の場合を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限られず、臥位姿勢の被検体に対してＦＰＤを水平方向に移動させる臥位撮影に適用することも可能である。
【００７６】
また、上記各実施形態では、ＦＰＤを被検体の体軸方向（長手方向）に移動させているが、本発明はこれに限られず、ＦＰＤを被検体の体軸方向とは異なる方向に移動させてもよい。
【００７７】
さらに、上記各実施形態では、各撮影位置でＦＰＤにより得られた画像データを収集して合成することにより長尺撮影データを作成しているが、長尺撮影データを作成せずに、ＦＰＤにより得られた画像データに基づく複数の画像を、１つ又は複数の表示モニタに順番に並べて表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０  Ｘ線撮影システム
１１  Ｘ線源（放射線源）
１２  フラットパネル型検出器（放射線検出器）
１２ａ  第１マーク
１２ｂ  第２マーク
１３  伸縮アーム（放射線源移動手段）
１４  立位スタンド（検出器移動手段）
１５  衝立（支持手段）
１６  入力部
１７  主制御部
１８  撮影制御部（撮影制御手段）
１９  撮影条件決定部
１９ａ  移動範囲算出部（移動範囲決定手段）
１９ｂ  角度算出部
１９ｃ  撮影位置算出部（撮影位置決定手段）
２０  画像収集処理部（画像収集処理手段）
２４  Ｘ線管
２４ａ  焦点
２５  コリメータ装置（絞り装置）
２６  首振り機構（角度変更手段）
２７  操作部（操作設定手段）
３０  重複領域
４２  第１の位置センサ（位置検出手段）
４３  第２の位置センサ（位置検出手段）
４４  第３の位置センサ（位置検出手段）
４５  距離算出部（距離算出手段）
５０ａ  第１照準器
５０ｂ  第２照準器
Ｐ１  移動開始位置
Ｐｎ  移動終了位置
【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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