(57)【要約】【課題】Ｘ線管とＸ線検出器を結ぶＸ線軸の角度変化に伴って起こる撮影位置のズレを容易に防止できるようにする。【解決手段】この発明の装置は、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２を結ぶＸ線軸８の角度を変化させる際にＸ線軸８が常に被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通るようにできる構成を備えていて、関心部位Ｍａの中心Ｍｂが装置のアイソセンタ５になくても、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂを常に通るので、Ｘ線軸８の角度が変化しても被検体の関心部位Ｍａは常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。又、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示し、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタの画面の中央に移動させる操作を２回行う程度であり、撮影位置のズレ防止は容易である。【選択図】    図２
2004248963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段と、撮像系支持手段を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置を変化させるＸ線撮像系駆動手段と、被検体を載置した天板を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動手段と、撮像系支持手段のＸ線管とＸ線検出器とによって撮影された被検体のＸ線画像をＸ線軸が画像モニタの画面の中央に位置するようにして表示する画像表示手段を備えたＸ線撮影装置において、画像モニタの画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を求出するＸ線軸求出手段と、Ｘ線軸求出手段により求出された２本のＸ線軸の交点を求出する２軸間交点求出手段とを備え、Ｘ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させる際に２軸間交点求出手段で求出された交点をＸ線軸が常に通るように撮像系支持手段を動かすことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体をＸ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段を二組備えていると共に、各撮像系支持手段を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置を各撮像系支持手段それぞれ独立で変化させるＸ線撮像系駆動手段と、被検体を載置した天板を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動手段と、各撮像系支持手段のＸ線管とＸ線検出器とによって撮影された被検体のＸ線画像をＸ線軸が画像モニタの画面の中央に位置するようにして表示する画像表示手段を備えたＸ線撮影装置において、画像モニタの画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を求出するＸ線軸求出手段と、Ｘ線軸求出手段により求出された両撮像系支持手段のＸ線軸の交点を求出する各軸間交点求出手段とを備え、Ｘ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させる際に各軸間交点求出手段で求出された交点をＸ線軸が常に通るように撮像系支持手段を動かすことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項３】
Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段と、撮像系支持手段を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置を変化させるＸ線撮像系駆動手段と、被検体を載置した天板を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動手段と、Ｘ線管とＸ線検出器とによって撮影された被検体のＸ線画像をＸ線軸が画像モニタの画面の中央に位置するようにして表示する画像表示手段を備えたＸ線撮影装置において、画像モニタの画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を求出するＸ線軸求出手段と、天板の上方において被検体の関心部位の中心が含まれるようにして天板の表面と平行に前記位置座標系で位置が定められる基準面を仮想設定する基準面想定手段と、Ｘ線軸求出手段で求出されたＸ線軸と基準面想定手段で想定された基準面との交点を求出する軸面間交点求出手段を備え、Ｘ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させる際に軸面間交点求出手段により求出された交点をＸ線軸が常に通るように撮像系支持手段を動かすことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線撮影装置において、天板の表面からの基準面の高さを入力する高さ入力手段を備え、高さ入力手段により入力された高さに基準面が想定されるように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のＸ線撮影装置において、天板の表面からの基準面の高さを予め登録する高さ登録手段を備え、高さ登録手段に登録された高さに基準面が想定されるように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、２軸間交点求出手段または各軸間交点求出手段は、Ｘ線軸の交点として交点求出対象のＸ線軸の投影像の交点を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、２軸間交点求出手段または各軸間交点求出手段ないし軸面間交点求出手段により求出された交点をＸ線軸が常に通るようにＸ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させるのに伴って起こるＸ線画像の倍率変動をＸ線検出器ないしＸ線管をＸ線軸に沿って移動させることにより回避する画像倍率変動回避手段を備えているＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段を動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置が変化するように構成されたＸ線撮影装置に係り、特にＸ線管とＸ線検出器を結ぶＸ線軸の角度変化に伴って起こる撮影位置のズレを容易に防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、病院等で使われているＸ線撮影装置として、図１７（ａ）に示すように、Ｘ線照射用のＸ線管８１と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器８２が被検体Ｍを載置する天板８３を間にして対向配置されている略Ｃ字状の支持アーム（撮像系支持手段）８４を動かすことによりＸ線管８１の中心とＸ線検出器８２の中心とを結ぶＸ線軸８６の角度ないし位置を変化させると共に、Ｘ線管８１とＸ線検出器８２で撮影されたＸ線画像をＸ線軸８６が画像モニタ（図示省略）の画面の中央に位置するようにして表示される構成となっており、図１７（ｂ）に示すように、支持アーム８４を回転させてＸ線軸８６の角度を変化させることにより撮影方向を変えることができる。
【０００３】
ただ、上記従来のＸ線撮影装置は、撮影方向を変える為にＸ線軸８６の角度を変化させた時に撮影位置が大きくズレることがあるという問題がある。
図１７（ａ），（ｂ）に示すように、被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心がアイソセンタ（装置の機械的中心点）８５にある場合は、Ｘ線軸８６の角度が変化してもＸ線軸８６は常に関心部位Ｍａを通るので、画像モニタの画面の真ん中に関心部位Ｍａが表示される。これに対して、被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心がアイソセンタ８５にない場合は、図１８（ａ）に示すように、当初はＸ線軸８６が関心部位Ｍａを通っていて、画像モニタの画面の真ん中に関心部位Ｍａが表示されていたとしても、図１８（ｂ）に示すように、Ｘ線軸８６の角度が変わると、Ｘ線軸８６は関心部位Ｍａから外れて、関心部位Ｍａが画像モニタの画面の端の方へ移り、著しい場合には画面から出てしまう。
【０００４】
そこで、特開２００１−２０４７１８号公報には、画像モニタの画面に映し出されたＸ線画像上で所望領域を設定する操作を繰り返しおこなうと共に設定した所望領域における基準位置を求出し、この基準位置を中心に支持アームを回転させることができるように構成することで、被検体の関心部位の中心がアイソセンタにない場合でも、Ｃ型アームを回転させてＸ線軸の角度を変化させた時にＸ線軸が関心部位から外れないようにしたＸ線撮影装置が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２０４７１８号公報（４頁−７頁，図１−図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の装置の場合、Ｘ線画像上で所望領域を設定する操作は手間がかかるうえ、所望領域が画像モニタの画面の端にあって見辛いような場合は操作し難いという別の問題がある。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度変化に伴って起こる撮影位置のズレを容易に防止することができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載のＸ線撮影装置は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段と、撮像系支持手段を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置を変化させるＸ線撮像系駆動手段と、被検体を載置した天板を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動手段と、撮像系支持手段のＸ線管とＸ線検出器とによって撮影された被検体のＸ線画像をＸ線軸が画像モニタの画面の中央に位置するようにして表示する画像表示手段を備えたＸ線撮影装置において、画像モニタの画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を求出するＸ線軸求出手段と、Ｘ線軸求出手段により求出された２本のＸ線軸の交点を求出する２軸間交点求出手段とを備え、Ｘ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させる際に２軸間交点求出手段で求出された交点をＸ線軸が常に通るように撮像系支持手段を動かすことを特徴とするものである。
【０００９】
（作用・効果）請求項１に記載の発明において、Ｘ線管の中心とＸ線検出器の中心を結ぶＸ線軸の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるようなＸ線撮影を行おうとする場合、Ｘ線軸の角度を任意の第１角度にセットしＸ線透視撮影をおこなって画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線撮像系駆動手段により撮像系支持手段を動かしたり、天板駆動手段により天板を動かしたりしてＸ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央に位置させる画像移動操作が行われた後、Ｘ線軸の角度を第１角度とは異なる任意の第２角度にセットしＸ線撮像系駆動手段により撮像系支持手段を動かしてＸ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央に位置させる画像移動操作が行われる一方、Ｘ線軸求出手段によって、関心部位の中心が画像モニタの画面の中央に位置した各画像移動操作後のＸ線画像の撮影時の各Ｘ線軸の位置がそれぞれ求出される。Ｘ線管およびＸ線検出器が対向配置されている撮像系支持手段は装置のアイソセンタを基準点とする位置座標系で位置が定められるようにして動かされていて、Ｘ線画像の撮影時のＸ線管およびＸ線検出器の位置が分かるので、Ｘ線軸の位置は速やかに求出される。
【００１０】
続いて、Ｘ線軸求出手段で求出された２本のＸ線軸の交点が２軸間交点求出手段によって求出される。ここで、各Ｘ線軸の求出対象となったＸ線画像では、関心部位の中心もＸ線軸も画像モニタの画面の中央に位置しているので、交点求出対象の２本のＸ線軸は共に被検体の関心部位の中心を通る一方、直線である２本のＸ線軸が共に通る交点はひとつしかないので、交点は被検体の関心部位の中心に一致する。
そして、撮影方向を変える為にＸ線軸の角度を変化させる際、２軸間交点求出手段により求出した交点、すなわち被検体の関心部位の中心を常にＸ線軸が通るようにＸ線撮像系駆動手段が撮像系支持手段を動かすようにする。その結果、Ｘ線軸の角度が変化して撮影方向が変化しても、被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示される。
【００１１】
このように、請求項１の発明によれば、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度を変化させる際にＸ線軸が常に被検体の関心部位の中心を通るようにすることができる構成を備えていて、被検体の関心部位の中心が装置のアイソセンタに一致していなくても、Ｘ線軸が被検体の関心部位の中心を常に通るので、Ｘ線軸の角度が変化しても被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央にもってくる画像移動操作を２回おこなう程度であり、撮影位置のズレ防止は容易である。
【００１２】
さらに、請求項２に記載のＸ線撮影装置は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体をＸ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段を二組備えていると共に、各撮像系支持手段を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置を各撮像系支持手段それぞれ独立で変化させるＸ線撮像系駆動手段と、被検体を載置した天板を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動手段と、各撮像系支持手段のＸ線管とＸ線検出器とによって撮影された被検体のＸ線画像をＸ線軸が画像モニタの画面の中央に位置するようにして表示する画像表示手段を備えたＸ線撮影装置において、画像モニタの画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を求出するＸ線軸求出手段と、Ｘ線軸求出手段により求出された両撮像系支持手段のＸ線軸の交点を求出する各軸間交点求出手段とを備え、Ｘ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させる際に各軸間交点求出手段で求出された交点をＸ線軸が常に通るように撮像系支持手段を動かすことを特徴とするものである。
【００１３】
（作用・効果）請求項２に記載の発明において、Ｘ線管の中心とＸ線検出器の中心を結ぶＸ線軸の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるＸ線撮影を行おうとする場合、一方の撮像系支持手段のＸ線軸の角度を任意の第１角度にセットしＸ線透視撮影をおこなって画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線撮像系駆動手段により撮像系支持手段を動かしたり、天板駆動手段により天板を動かしたりしてＸ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央に位置させる画像移動操作が行われた後、Ｘ線軸求出手段によって、関心部位の中心が画像モニタの画面の中央に位置した画像移動操作後のＸ線画像の撮影時のＸ線軸が求出されると共に、他方の撮像系支持手段のＸ線軸の角度を第１角度と異なる任意の第２角度にセットしＸ線透視撮影をおこなって画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線撮像系駆動手段により撮像系支持手段を移動させてＸ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央に位置させる画像移動操作が行われた後、Ｘ線軸求出手段によって、関心部位の中心が画像モニタの画面の中央に位置した画像移動操作後のＸ線画像の撮影時のＸ線軸が求出される。
【００１４】
続いて、Ｘ線軸求出手段で求出された２本のＸ線軸の交点が各軸間交点求出手段によって求出される。
ここで、両撮像系支持手段は共通の位置座標系に従って位置制御されているのに加え、各Ｘ線軸の求出対象となったＸ線画像では、関心部位の中心もＸ線軸も画像モニタの画面の中央に位置しているので、交点求出対象の２本のＸ線軸は共に被検体の関心部位の中心を通る一方、直線である２本のＸ線軸が共に通る交点はひとつしかないので、交点は被検体の関心部位の中心に一致する。
そして、撮影方向を変える為にＸ線軸の角度を変化させる際、各軸間交点求出手段により求出した交点、すなわち被検体の関心部位の中心を常にＸ線軸が通るようにＸ線撮像系駆動手段が撮像系支持手段を動かすようにする。その結果、Ｘ線軸の角度が変化して撮影方向が変化しても、被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示される。
【００１５】
このように、請求項２の発明によれば、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度を変化させる際にＸ線軸が常に被検体の関心部位の中心を通るようにすることができる構成を備えていて、被検体の関心部位の中心が装置のアイソセンタに一致していなくても、Ｘ線軸が被検体の関心部位の中心を常に通るので、Ｘ線軸の角度が変化しても被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央にもってくる画像移動操作を２回おこなう程度であり、撮影位置のズレ防止は容易である。
【００１６】
さらに、請求項３に記載のＸ線撮影装置は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が被検体を載置する天板を間にして対向配置されている撮像系支持手段と、撮像系支持手段を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管の中心とＸ線検出器の中心とを結ぶＸ線軸の角度ないし位置を変化させるＸ線撮像系駆動手段と、被検体を載置した天板を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動手段と、Ｘ線管とＸ線検出器とによって撮影された被検体のＸ線画像をＸ線軸が画像モニタの画面の中央に位置するようにして表示する画像表示手段を備えたＸ線撮影装置において、画像モニタの画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を求出するＸ線軸求出手段と、天板の上方において被検体の関心部位の中心が含まれるようにして天板の表面と平行に前記位置座標系で位置が定められる基準面を仮想設定する基準面想定手段と、Ｘ線軸求出手段で求出されたＸ線軸と基準面想定手段で想定された基準面との交点を求出する軸面間交点求出手段を備え、Ｘ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させる際に軸面間交点求出手段により求出された交点をＸ線軸が常に通るように撮像系支持手段を動かすことを特徴とするものである。
【００１７】
（作用・効果）請求項３に記載の発明において、Ｘ線管の中心とＸ線検出器の中心を結ぶＸ線軸の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるＸ線撮影を行おうとする場合、Ｘ線軸の角度を任意の角度にセットしＸ線透視撮影をおこなって画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線撮像系駆動手段により撮像系支持手段を動かしたり、天板駆動手段により天板を動かしたりしてＸ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央に位置させる画像移動操作が行われた後、Ｘ線軸求出手段によって、関心部位の中心が画像モニタの画面の中央に位置した画像移動操作後のＸ線画像の撮影時のＸ線軸が求出されると共に、基準面想定手段で天板の上方において被検体の関心部位の中心が含まれるようにして天板の表面と平行に前記位置座標系で位置が定められる基準面が想定される。
【００１８】
続いて、Ｘ線軸求出手段で求出されたＸ線軸と基準面想定手段で想定された基準面との交点を軸面間交点求出手段により求出する。
ここで、Ｘ線軸の求出対象となったＸ線画像では、関心部位の中心もＸ線軸も画像モニタの画面の中央に位置しているので、交点求出対象のＸ線軸は被検体の関心部位の中心を通る。一方、基準面は被検体の関心部位の中心を含んでいるのに加え、平面である基準面と直線であるＸ線軸との交点はひとつしかないので、交点は被検体の関心部位の中心に一致する。
そして、撮影方向を変える為にＸ線軸の角度を変化させる際、軸面間交点求出手段により求出した交点、すなわち被検体の関心部位の中心を常にＸ線軸が通るようにＸ線撮像系駆動手段が撮像系支持手段を動かすようにする。その結果、Ｘ線軸の角度が変化して撮影方向が変化しても、被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示される。
【００１９】
このように、請求項３の発明によれば、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度を変化させる際にＸ線軸が常に被検体の関心部位の中心を通るようにすることができる構成を備えていて、被検体の関心部位の中心が装置のアイソセンタに一致していなくても、Ｘ線軸が被検体の関心部位の中心を常に通るので、Ｘ線軸の角度が変化しても被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央にもってくる画像移動操作を１回行うのに加え、基準面想定手段で１枚の基準面を想定する操作がある程度であり、撮影位置のズレ防止は容易である。
【００２０】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載のＸ線撮影装置において、天板の表面からの基準面の高さを入力する高さ入力手段を備え、高さ入力手段により入力された高さに基準面が仮想設定されるように構成されているものである。
（作用・効果）請求項４に記載の発明によれば、天板の表面と被検体の関心部位の中心との距離を、天板の表面からの基準面の高さとして高さ入力手段で入力することで、被検体の関心部位の中心の高さに応じて基準面を想定することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明は、請求項３または４に記載のＸ線撮影装置において、天板の表面からの基準面の高さを予め登録する高さ登録手段を備え、高さ登録手段に登録された高さに基準面が想定されるように構成されているものである。
（作用・効果）請求項５に記載の発明によれば、天板の表面と被検体の関心部位の中心との距離を、天板の表面からの基準面の高さとして高さ登録手段で登録することで、被検体の関心部位の中心の高さを毎回入力しなくても基準面を想定することができる。
【００２２】
また、請求項６の発明は、請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、２軸間交点求出手段または各軸間交点求出手段は、Ｘ線軸の交点として交点求出対象のＸ線軸の投影像の交点を求出するように構成されているものである。
（作用・効果）請求項６に記載の発明によれば、交点求出対象の２本のＸ線軸の交点としてＸ線軸の投影像の交点を求出するので、Ｘ線画像の中の関心部位の中心が画像モニタの画面の中央に正確に位置していなかった為に、厳密には交点求出対象の２本のＸ線軸が交点を持たない場合であっても、Ｘ線軸の交点を求出することができる。
【００２３】
また、請求項７の発明は、請求項１から６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、２軸間交点求出手段または各軸間交点求出手段ないし軸面間交点求出手段により求出された交点をＸ線軸が常に通るようにＸ線撮像系駆動手段によりＸ線軸の角度を変化させるのに伴って起こるＸ線画像の倍率変動をＸ線検出器ないしＸ線管をＸ線軸に沿って移動させることにより回避する画像倍率変動回避手段を備えているものである。
（作用・効果）請求項７に記載の発明によれば、Ｘ線軸の角度変化に伴って起こるＸ線画像の倍率変動が、画像倍率変動回避手段がＸ線検出器ないしＸ線管をＸ線軸に沿って移動させることで回避されるので、画像モニタの画面にはＸ線画像が常に同じ倍率で表示される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のＸ線撮影装置の一実施例を説明する。先ず請求項１の発明に係る第１実施例を説明する。図１は第１実施例のＸ線撮影装置の全体構成図である。
第１実施例の装置は、図１に示すように、Ｘ線照射用のＸ線管１と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器であるイメージインテンシファイア（Ｉ・Ｉ管）２が被検体Ｍを載置する天板３を間にして対向配置されている略Ｃ字状の支持アーム（撮像系支持手段）４と、支持アーム４を装置のアイソセンタ（機械的中心点）５を原点（基準点）とする位置座標系で位置が定められるようにして動かすことによりＸ線管１の中心とＩ・Ｉ管２の中心とを結ぶＸ線軸８の角度ないし位置を変化させるＸ線撮像系駆動ベース部（Ｘ線撮像系駆動手段）６と、被検体Ｍを載置した天板３を前記位置座標系で位置が定められるようにして動かす天板駆動部（天板駆動手段）７と、支持アーム４のＸ線管１とＩ・Ｉ管２とによって撮影された被検体ＭのＸ線画像をＸ線軸８が画像モニタ１０の画面の中央に位置するようにして表示する画像表示部９を備えている。
【００２５】
第１実施例の装置でＸ線撮影を行う場合、被検体Ｍを天板３に載置し、天板３や支持アーム４を動かしてＸ線軸８の角度ないし位置を変化させて撮影方向ないし撮影位置を調整する。そして、照射制御部１１のコントロールに従ってＸ線管１から天板３の上の被検体ＭにＸ線を照射すれば、Ｉ・Ｉ管２から出力されるＸ線検出信号が後段の信号処理部１９で処理されてＸ線画像となり、画像表示部９によって画像モニタ１０の画面に表示されるように構成されている。
以下、第１実施例の装置の各部の構成を具体的に説明する。
【００２６】
Ｘ線管１の方は支持アーム４に固定状態で配設されているが、Ｉ・Ｉ管２の方はＸ線軸８に沿って往復移動可能に支持アーム４に配設されており、Ｉ・Ｉ管２がＸ線軸８の方向に沿って移動すると、Ｉ・Ｉ管２のＸ線検出面に投影される透過Ｘ線像の拡大率が変化して画像モニタ１０の画面に表示されるＸ線画像の倍率が変わる構成となっている。透過Ｘ線像の拡大率は〔Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の距離〕÷〔Ｘ線管１と被検体Ｍの関心部位Ｍａとの距離〕で定まり、Ｉ・Ｉ管２がＸ線軸８に沿って移動すると、〔Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の距離〕が変わるので、透過Ｘ線像の拡大率が変化する。またＸ線画像の倍率と透過Ｘ線像の拡大率は正比例の関係にある。
【００２７】
天板３や支持アーム４の位置を定める装置のアイソセンタ５を原点（基準点）とする位置座標系は、図１に示すように、天板３の長手（縦）方向をＸ，天板３の短手（横）方向をＹ，垂直方向をＺとするＸＹＺ直交座標である。即ち、第１実施例の装置の場合、天板３や支持アーム４のみならず支持アーム４に配置されているＸ線管１やＩ・Ｉ管２の各中心の位置もＸＹＺ直交座標の座標で定められる構成となっている。
【００２８】
Ｘ線撮像系駆動ベース部６はＸ線撮像系制御部１３のコントロールに従って、支持アーム４を回転したり平行移動したりして様々な動きをさせられるようにしてＸ線管１およびＩ・Ｉ管２ごと支持アーム４を保持している。支持アーム４の回転のさせ方としては、支持アーム４がアーム長手方向にアイソセンタ５の周りを巡りながらアームの曲がりに沿って矢印ＲＡで示す向きに回転するスライド回転と、軸線６ｂがアイソセンタ５を常に通るようにして支持アーム４の真ん中を背後から支える支軸６ａの軸線６ｂを回転軸として矢印ＲＢで示す向きに支持アーム４が回転するサジタル回転とがある。スライド回転の場合も、サジタル回転の場合も、支持アーム４の回転に伴ってＸ線軸８の角度が変化し撮影方向が変わるのに加えて、スライド回転とサジタル回転とでは、Ｘ線軸８の角度が変化する向きが９０°異なるので、撮影方向を様々に調整することが可能となる。
【００２９】
また、支持アーム４の平行移動のさせ方としては、支持アーム４が矢印ＲＣで示す向き（Ｘ方向ないしＹ方向）にアーム全体が平行に移動する水平移動がある。Ｘ線撮像系駆動ベース部６の場合、３個の保持ブロック６Ａ〜６Ｃを積み重ねリンク結合して構成してあり、矢印ＲＣで示す向きの水平移動は、３個の保持ブロック６Ａ〜６Ｃが行う矢印ＲＤ〜ＲＦで示す回転を適当に組み合わせることでおこなわれる。Ｘ線撮像系駆動ベース部６による支持アーム４の水平移動に伴ってＸ線軸８の位置が同じ方向に平行移動する。
さらに、Ｘ線撮像系駆動ベース部６による支持アーム４の回転および平行移動に伴って変化する支持アーム４やＸ線管１およびＩ・Ｉ管２の中心のＸＹＺ直交座標上の現在位置は、センサ（図示省略）で直接的または間接的に検出されてＸ線撮像系制御部１３や主制御部１５の方にフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００３０】
一方、被検体Ｍを載置する天板３は、天板制御部１４のコントロールに従って、天板３の上下方向（Ｚ方向）の垂直移動と、天板３の長手方向（Ｘ方向）と天板３の短手方向（Ｙ方向）の水平移動が行えると共に、天板３の水平移動に伴って撮影位置が変わる構成となっている。
他方、天板駆動部７による回転や水平移動に伴って変化する天板３のＸＹＺ直交座標上の現在位置は、センサ（図示省略）で検出されて天板制御部１４や主制御部１５の方にフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００３１】
さらに、第１実施例の装置は、画像モニタ１０の画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸８の位置を求出するＸ線軸求出部１６と、Ｘ線軸求出部１６により求出された２本のＸ線軸の交点を求出する２軸間交点求出部１７とを備えている。
画像モニタ１０の画面にＸ線画像が表示されている時、操作部１２に付設されたマウス１２ａで画面をクリックする操作か、操作部１２に配置された特定のキーを押す操作で、Ｘ線軸求出対象のＸ線画像を指定すると、Ｘ線軸求出部１６が直ちに画像モニタ１０の画面に表示中のＸ線画像の撮影時のＸ線軸の位置を３元１次方程式のかたちで求出する。即ち、Ｘ線軸求出対象のＸ線画像の指定が行われると、直ちに画像モニタ１０の画面に表示中のＸ線画像を撮影しているＸ線管１の中心およびＩ・Ｉ管２の中心のＸＹＺ直交座標上の現在位置が主制御部１５からＸ線軸求出部１６に送られると同時に、Ｘ線軸求出部１６がＸ線管１の中心とＩ・Ｉ管２の中心を結ぶ直線の３元１次方程式をＸ線軸８の位置として速やかに求出するように構成されている。
【００３２】
２軸間交点求出部１７はＸ線軸求出部１６が求出した２本のＸ線軸の交点を求出する。即ち、２本のＸ線軸の交点は両Ｘ線軸の二つの方程式からなる連立方程式の解であるので、２軸間交点求出部１７は連立方程式を解いて交点をＸＹＺ直交座標の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のかたちで速やかに求出する。
そして、第１実施例の装置は、撮影方向を変える為にＸ線軸８の角度を変化させる際、Ｘ線撮像系駆動ベース部６により２軸間交点求出部１７で求出された交点をＸ線軸８が常に通るように支持アーム４を動かすことができるように構成されている。２軸間交点求出部１７で求出された交点はＸ線軸８上の点であるのに加え、Ｘ線画像はＸ線軸８が画像モニタ１０の画面の中央に位置するようにして表示されるので、Ｘ線軸８が常に交点を通る場合は交点のＸ線像は画像モニタ１０の画面の中央に常に出現することになり、交点に対応する被検体Ｍにおける点は、Ｘ線軸８の角度が変化しても画像モニタ１０の画面の真ん中に映し出される。
【００３３】
また、第１実施例の装置は、２軸間交点求出部１７で求出された交点を常に通るようにＸ線撮像系駆動ベース部６でＸ線軸８の角度を変化させるのに伴って起こるＸ線画像の倍率変動をＩ・Ｉ管２をＸ線軸８に沿って移動させることにより回避する画像倍率変動回避部１８を備えている。Ｘ線軸８が２軸間交点求出部１７で求出された交点を常に通るように支持アーム４を動かす場合、交点がアイソセンタ５に一致していれば、支持アーム４が回転しても透過Ｘ線像の拡大率は変化しないが、交点がアイソセンタ５を外れていれば、支持アーム４の回転に伴って変化して透過Ｘ線像の拡大率が変わり、Ｘ線画像の倍率が変動する。そこで、画像倍率変動回避部１８は、透過Ｘ線像の拡大率変化に見合った分だけＩ・Ｉ管２をＸ線軸８に沿って移動させて〔Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の距離〕を変化させることにより、透過Ｘ線像の拡大率、即ち〔Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の距離〕÷〔Ｘ線管１と被検体Ｍの関心部位Ｍａとの距離〕を一定に保ち、Ｘ線画像の倍率変動を回避するように構成されている。
なお、第１実施例の装置の主制御部１５は、操作部１２による入力操作やＸ線撮影の進行状況に応じて、照射制御部１１やＸ線撮像系制御部１３あるいは天板制御部１４などに命令信号やデータを送出する役割を担っている。
【００３４】
続いて、上述した第１実施例の装置において、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶＸ線軸８の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるＸ線撮影を行う場合に即して、より具体的に説明する。図６は第１実施例の装置によるＸ線撮影の進行状況を示すフローチャートである。被検体Ｍを載置した天板３をＸ線管１とＩ・Ｉ管２の間に移動させた段階から説明する。
【００３５】
〔ステップＳ１〕図２（ａ）に点線で示すように、Ｘ線軸８の角度を第１角度にセットしてＸ線を照射しＸ線透視撮影を行い、図３（ａ）に示すように、画像モニタ１０の画面に被検体Ｍの関心部位ＭａのＸ線画像を表示する。
【００３６】
〔ステップＳ２〕図２（ａ）に実線で示すように、支持アーム４を水平移動させて、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置させる。支持アーム４の水平移動で、第１角度のＸ線軸８は関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る状態に移行する。
【００３７】
〔ステップＳ３〕オペレータが操作部１２で図３（ｂ）のＸ線画像をＸ線軸求出対象として指定すると、Ｘ線軸求出部１６が直ちに第１角度のＸ線軸８の位置を方程式のかたちで求出する。
【００３８】
〔ステップＳ４〕支持アーム４をサジタル回転させて、図２（ｂ）に点線で示すように、Ｘ線軸８の角度を第１角度と異なる第２角度にセットすると、図４（ａ）に示すように、画像モニタ１０の画面は撮影方向の異なるＸ線画像に移行する。
【００３９】
〔ステップＳ５〕図２（ｂ）に実線で示すように、再び支持アーム４を水平移動させて、図４（ｂ）に示すように、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置させる。支持アーム４の水平移動で、第２角度のＸ線軸８も関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る状態に移行する。
【００４０】
〔ステップＳ６〕オペレータが操作部１２で図４（ｂ）のＸ線画像をＸ線軸求出対象として指定すると、Ｘ線軸求出部１６が直ちに第２角度のＸ線軸８の位置を方程式のかたちで求出する。
【００４１】
〔ステップＳ７〕２軸間交点求出部１７が、図５に示すように、２本のＸ線軸８に関する連立方程式を解いて第１，第２角度のＸ線軸８の交点ｍａを求出する。なお、各Ｘ線軸８の位置の求出対象となったＸ線画像では、関心部位Ｍａの中心ＭｂもＸ線軸８も画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置しているので、交点求出対象の２本のＸ線軸８は共に被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る一方、直線である２本のＸ線軸８が共に通る交点ｍａはひとつしかないので、交点ｍａは関心部位Ｍａの中心Ｍｂに一致する。
【００４２】
〔ステップＳ８〕Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶＸ線軸８の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるＸ線撮影が終了する迄の間、撮影方向を変える為に支持アーム４を回転させる時には、Ｘ線撮像系駆動ベース部６は、図２（ｃ）に点線で示すように、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂから外れるようにするのではなく、図２（ｃ）に実線で示すように、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂ、即ち２軸間交点求出部１７で求出された交点ｍａを常に通るように支持アーム４を動かす。この結果、Ｘ線軸８の角度変化で撮影方向が変化しても、被検体Ｍの関心部位Ｍａは常に画像モニタ１０の画面の真ん中に表示される。なお、同時に画像倍率変動回避部１８も始動するので、Ｘ線軸８の角度変更に伴うＸ線画像の倍率変動は回避される。
【００４３】
このように、第１実施例の装置によれば、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶＸ線軸８の角度を変化させる際にＸ線軸８が常に被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通るようにすることができる構成を備えていて、関心部位Ｍａの中心Ｍｂが装置のアイソセンタ５に一致していなくても、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂを常に通るので、Ｘ線軸８の角度が変化しても被検体Ｍの関心部位Ｍａは常に画像モニタ１０の画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタ１０の画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａにもってくる画像移動操作を２回おこなう程度で、撮影位置のズレは容易に防止できる。
【００４４】
続いて、請求項２の発明に係る第２実施例を説明する。図７は第２実施例のＸ線撮影装置の全体構成図である。第２実施例の装置は、Ｘ線照射用の追加のＸ線管２０と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器である追加のＩ・Ｉ管２１が被検体Ｍを載置する天板３を間にして対向配置されている略Ｃ字状の追加の支持アーム（撮像系支持手段）２２を備え、Ｘ線撮像系駆動ベース部２３がＸ線撮像系制御部１３のコントロールに従って、追加の支持アーム２２を回転したり平行移動したりして様々な動きがさせられるように構成されており、２組のＸ線撮像系を装備する他は、先の第１実施例と同様の装置であるので、第１実施例との相違点のみを説明し、共通点の説明は省略する。
【００４５】
Ｘ線撮像系駆動ベース部２３は、天板３や支持アーム４などの位置を定めるＸＹＺ直交座標で位置が定められるようにして支持アーム２２を動かすことによりＸ線管２０の中心とＩ・Ｉ管２１の中心とを結ぶＸ線軸２４の角度ないし位置を変化させる構成となっている。勿論、支持アーム２２のみならず同アーム２２に配置されているＸ線管２０やＩ・Ｉ管２１の各中心の位置もＸＹＺ直交座標の座標で定められる。そして、被検体Ｍを天板３に載置し、天板３や支持アーム２２を動かしてＸ線軸２４の角度ないし位置を変化させて撮影方向ないし撮影位置を調整しておき、照射制御部１１のコントロールに従ってＸ線管２０から天板３の上の被検体ＭにＸ線を照射すれば、Ｉ・Ｉ管２１から出力されるＸ線検出信号が後段の信号処理部１９で処理されてＸ線画像となり、画像表示部９によって画像モニタ１０の画面にＸ線軸２４が画面の中央１０Ａに位置するようにして表示される構成となっている。
Ｘ線管２０の方は支持アーム２２に固定状態で配設されているが、Ｉ・Ｉ管２１の方はＸ線軸２４に沿って往復移動可能に支持アーム２２に配設されており、Ｉ・Ｉ管２１がＸ線軸２４の方向に沿って移動すると、Ｉ・Ｉ管２の場合と同様、Ｘ線検出面に投影される透過Ｘ線像の拡大率が変化して画像モニタ１０の画面に表示されるＸ線画像の倍率が変わる構成となっている。
【００４６】
支持アーム２２の回転のさせ方としては、支持アーム２２がアーム長手方向にアイソセンタ５の周りを巡りながらアームの曲がりに沿って矢印Ｒａで示す向きに回転するスライド回転と、軸線２３ｂがアイソセンタ５を常に通るようにして支持アーム２２の真ん中を背後から支える支軸２３ａの軸線２３ｂを回転軸として矢印Ｒｂで示す向きに支持アーム２２が回転するサジタル回転とがある。スライド回転の場合も、サジタル回転の場合も、支持アーム２２の回転に伴ってＸ線軸２４の角度が変化し撮影方向が変わるのに加えて、スライド回転とサジタル回転とでは、Ｘ線軸２４の角度が変化する向きが９０°異なるので、撮影方向を様々に調整することが可能となる。
【００４７】
また、支持アーム２２の平行移動のさせ方としては、矢印Ｒｃで示す向き、即ちＸ方向に平行に移動する水平移動と、アーム両端のハンド２２Ａ、２２Ｂだけが矢印Ｒｄ，Ｒｅで示す向き、即ちＺ方向に平行に移動する垂直移動がある。具体的には、支持アーム２２を支軸２３ａを介して天井から吊り下げたキャリッジ２３Ａが、天井にＸ方向に延びるように敷設されたレール２３Ｂ，２３Ｂに走行可能に配設されていて、キャリッジ２３Ａがレール２３Ｂ，２３Ｂ沿いに走行するのに伴って、支持アーム２２がＸ方向に水平移動するように構成されている。また、支持アーム２２のハンド２２Ａ、２２Ｂは、Ｘ線管２０とＩ・Ｉ管２１の対向配置状態が維持されるように同期してＺ方向に伸び縮みすることにより、支持アーム２２が実質的に垂直移動するように構成されている。もちろん、支持アーム２２全体が昇降可能にキャリッジ２３Ａに配備されていて、支持アーム２２全体が昇降することが支持アーム２２が垂直移動するように構成されていてもよい。
【００４８】
そして、支持アーム２２の水平移動によってＸ線軸２４はＸ方向に平行移動し、支持アーム２２の垂直移動によってＸ線軸２４はＺ方向に平行移動することになる。
また、Ｘ線撮像系駆動ベース部２３による支持アーム２２の回転および平行移動に伴って変化する支持アーム２２やＸ線管２０およびＩ・Ｉ管２１の中心のＸＹＺ直交座標上の現在位置は、センサ（図示省略）で直接的または間接的に検出されてＸ線撮像系制御部１３や主制御部１５の方にフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００４９】
さらに、第２実施例の装置では、Ｘ線軸求出部１６が第１実施例と同様、Ｘ線軸８の位置を求出するのに加え、Ｘ線管２０とＩ・Ｉ管２１によって撮影されて画像モニタ１０の画面に表示されたＸ線画像の撮影時のＸ線軸２４の位置も求出するように構成されていると共に、Ｘ線軸求出部１６で求出された２本のＸ線軸８，２４の交点を求出する各軸間交点求出部２５を備えている。
Ｘ線軸求出部１６はＸ線軸８，２４の位置を、第１実施例の場合と同様にして３元１次方程式のかたちで求出する。
各軸間交点求出部２５は、２本のＸ線軸８，２４の交点が両Ｘ線軸の二つの方程式からなる連立方程式の解であるので、連立方程式を解いて交点をＸＹＺ直交座標の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のかたちで速やかに求出する。
【００５０】
そして、第２実施例の装置は、撮影方向を変える為にＸ線軸８やＸ線軸２４の角度を変化させる際、Ｘ線撮像系駆動ベース部６あるいはＸ線撮像系駆動ベース部２３により各軸間交点求出部２５で求出された交点をＸ線軸８およびＸ線軸２４が常に通るように支持アーム４および支持アーム２２を動かすことができるように構成されている。各軸間交点求出部２５で求出された交点はＸ線軸８，２４上の点であるのに加え、Ｘ線画像はＸ線軸８，２４が画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置するようにして表示されるので、Ｘ線軸８，２４が常に交点を通る場合は交点のＸ線像は画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに常に出現することになり、交点に対応する被検体Ｍにおける点は、Ｘ線軸８，２４の角度が変化しても画像モニタ１０の画面の真ん中に映し出される。
なお、第２実施例の装置の画像倍率変動回避部１８は、各軸間交点求出部２５で求出された交点を常に通るようにＸ線撮像系駆動ベース部２３でＸ線軸２４の角度を変化させるのに伴って起こるＸ線画像の倍率変動もＩ・Ｉ管２１をＸ線軸２４に沿って移動させることにより回避するように構成されている。
【００５１】
続いて、上述した第２実施例の装置において、Ｘ線管１，２０とＩ・Ｉ管２，２１の間をそれぞれ結ぶ各Ｘ線軸８，２４の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるＸ線撮影を行う場合に即して、より具体的に説明する。図１０は第２実施例の装置によるＸ線撮影の進行状況を示すフローチャートである。被検体Ｍを載置した天板３をＸ線管１，２０とＩ・Ｉ管２，２１の間に移動させた段階から説明する。
【００５２】
〔ステップＴ１〕図８（ａ）に点線で示すように、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶＸ線軸８の角度を第１角度にセットしてＸ線管１からＸ線を照射してＸ線透視撮影を行い、図３（ａ）に示すように、画像モニタ１０の画面に被検体Ｍの関心部位ＭａのＸ線画像を表示する。
【００５３】
〔ステップＴ２〕図８（ａ）に実線で示すように、支持アーム４を水平移動させて、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置させる。支持アーム４の水平移動で、第１角度のＸ線軸８は関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る状態に移行する。
【００５４】
〔ステップＴ３〕オペレータが操作部１２で図３（ｂ）のＸ線画像をＸ線軸求出対象として指定すると、Ｘ線軸求出部１６が直ちに第１角度のＸ線軸８の位置を方程式のかたちで求出する。
【００５５】
〔ステップＴ４〕図８（ａ）に点線で示すように、Ｘ線管２０とＩ・Ｉ管２１の間を結ぶＸ線軸２４の角度を第１角度とは９０°異なる第２角度にセットしてＸ線管１からＸ線を照射してＸ線透視撮影を行い、図４（ａ）に示すように、画像モニタ１０の画面に被検体Ｍの関心部位ＭａのＸ線画像を表示する。
【００５６】
〔ステップＴ５〕図８（ａ）に実線で示すように、支持アーム２２のハンド２２Ａ、２２Ｂを伸ばすことで支持アーム２２を垂直移動させて、図４（ｂ）に示すように、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置させる。支持アーム２２の垂直移動で、第２角度のＸ線軸２４も関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る状態に移行する。
【００５７】
〔ステップＴ６〕オペレータが操作部１２で図４（ｂ）のＸ線画像をＸ線軸求出対象として指定すると、Ｘ線軸求出部１６が直ちに第２角度のＸ線軸２４の位置を方程式のかたちで求出する。
【００５８】
〔ステップＴ７〕各軸間交点求出部２５が、図９に示すように、２本のＸ線軸８に関する連立方程式を解いて両Ｘ線軸８，２４の交点ｍａを求出する。なお、各Ｘ線軸８，２４の位置の求出対象となったＸ線画像では、関心部位Ｍａの中心ＭｂもＸ線軸８，２４も画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置しているので、交点求出対象の２本のＸ線軸８，２４は共に被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る一方、直線である２本のＸ線軸８，２４が共に通る交点ｍａはひとつしかないので、交点ｍａは関心部位Ｍａの中心Ｍｂに一致する。
【００５９】
〔ステップＴ８〕Ｘ線管１，２０とＩ・Ｉ管２，２１の間をそれぞれ結ぶ各Ｘ線軸８，２４の角度を順に変化させてＸ線撮影が終了する迄の間、撮影方向を変える為に支持アーム４，２２を回転させる時には、Ｘ線撮像系駆動ベース部６，２３は、図８（ｂ）に点線で示すように、Ｘ線軸８，２４が関心部位Ｍａの中心Ｍｂから外れるようにするのではなく、図８（ｂ）に実線で示すように、Ｘ線軸８，２４が関心部位Ｍａの中心Ｍｂ、即ち各軸間交点求出部２５で求出された交点ｍａを常に通るように支持アーム４，２２を動かす。この結果、Ｘ線軸８，２４の角度変化で撮影方向が変化しても、被検体Ｍの関心部位Ｍａは常に画像モニタ１０の画面の真ん中に表示される。なお、同時に画像倍率変動回避部１８も始動するので、Ｘ線軸８，２４の角度変更に伴うＸ線画像の倍率変動は回避される。
なお、上記のように、Ｘ線軸８，２４が直交する状態であれば、Ｘ線撮像系同士の干渉を抑えられるので、Ｘ線軸８，２４の交点を求出する操作がし易いが、Ｘ線軸８，２４が斜交する状態でも、Ｘ線軸８，２４の交点を求出することは可能である。
【００６０】
このように、第２実施例の装置によれば、Ｘ線管１，２０とＩ・Ｉ管２，２１の間を結ぶＸ線軸８，２４の角度を変化させる際にＸ線軸８，２４が常に被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通るようにすることができる構成を備えていて、関心部位Ｍａの中心Ｍｂが装置のアイソセンタ５になくても、Ｘ線軸８，２４が関心部位Ｍａの中心Ｍｂを常に通るので、Ｘ線軸８，２４の角度が変化しても関心部位Ｍａは常に画像モニタ１０の画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタ１０の画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａにもってくる画像移動操作を２回おこなう程度で、撮影位置のズレは容易に防止できる。
【００６１】
次に、請求項３の発明に係る第３実施例を説明する。図１１は第３実施例のＸ線撮影装置の全体構成図である。第３実施例の装置は、図１１及び図１２に示すように、天板３の上方において被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂが含まれるようにして天板３の表面と平行にＸＹＺ直交座標で位置が定められる基準面Ｑを仮想設定する基準面想定部２６と、Ｘ線軸求出部１６で求出されたＸ線軸８と基準面想定部２６で想定された基準面Ｑとの交点を求出する軸面間交点求出部２７を備え、Ｘ線撮像系駆動ベース部６によりＸ線軸８の角度を変化させる際に軸面間交点求出部２７により求出された交点をＸ線軸８が常に通るように支持アーム４を動かすことができるように構成されている他は、先の第１実施例と同様の装置であるので、第１実施例との相違点のみを説明し、共通点の説明は省略する。
【００６２】
基準面想定部２６により天板３の上方に想定される基準面Ｑは天板３の表面に平行な面であり、オペレータが操作部（高さ入力手段）１２により、天板３の表面からの基準面Ｑの高さｈを入力すると、操作部１２により入力された高さｈに基準面Ｑが想定される構成となっており、具体的には、基準面想定部２６は基準面ＱがＸＹＺ直交座標で表される平面方程式のかたちで保持することで基準面Ｑの想定が行われる。
基準面Ｑの想定する時は、オペレータが被検体Ｍの関心部位ＭａのＸ線画像を画像モニタ１０の画面に映し出して観察しながら、天板３の表面と関心部位Ｍａの中心Ｍｂとの距離を、天板３の表面からの基準面Ｑの高さｈとして操作部１２で入力すると、基準面想定部２６に基準面Ｑが平面方程式で保持される。
【００６３】
また、第３実施例の装置の場合、天板３の表面からの基準面Ｑの高さを予め登録する高さ登録部２８を備え、操作部１２で標準的な基準面Ｑの高さを予め入力して高さ登録部２８に登録しておくことができる。基準面想定部２６は基準面Ｑの想定する際、高さ登録部２８に登録されている高さで基準面Ｑを想定する。
したがって、天板３の表面からの基準面Ｑの高さが常に一定の場合は、高さ登録部２８に基準面Ｑの高さを予め登録しておけば、天板３の表面と関心部位Ｍａの中心Ｍｂとの距離を毎回入力しなくても済む。
【００６４】
一方、Ｘ線軸求出部１６はＸ線軸８の位置を、第１実施例の場合と同様にして３元１次方程式のかたちで求出する。
他方、軸面間交点求出部２７は、Ｘ線軸求出部１６で求出された１本のＸ線軸８と基準面Ｑの交点は両Ｘ線軸の二つの方程式からなる連立方程式の解であるので、連立方程式を解いて交点をＸＹＺ直交座標の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のかたちで速やかに求出する。
【００６５】
そして、第３実施例の装置は、撮影方向を変える為にＸ線軸８の角度を変化させる際、Ｘ線撮像系駆動ベース部６により軸面間交点求出部２７で求出された交点をＸ線軸８が常に通るように支持アーム４を動かすことができるように構成されている。軸面間交点求出部２７で求出された交点はＸ線軸８上の点であるのに加え、Ｘ線画像はＸ線軸８が画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置するようにして表示されるので、Ｘ線軸８が常に交点を通る場合は交点のＸ線像は画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに常に出現することになり、交点に対応する被検体Ｍにおける点は、Ｘ線軸８の角度が変化しても画像モニタ１０の画面の真ん中に映し出される。
なお、第３実施例では、画像モニタ１０は図では１台であるが、追加の画像モニタが配備されていて、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２によるＸ線画像とＸ線管２０とＩ・Ｉ管２１によるＸ線画像が同時表示されるように構成されている。
【００６６】
続いて、上述した第３実施例の装置において、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶ各Ｘ線軸８の角度を順に変化させて撮影方向を次々と変えるＸ線撮影を行う場合に即して、より具体的に説明する。図１６は第３実施例の装置によるＸ線撮影の進行状況を示すフローチャートである。被検体Ｍを載置した天板３をＸ線管１とＩ・Ｉ管２の間に移動させた段階から説明する。
【００６７】
〔ステップＵ１〕図１３（ａ）に点線で示すように、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶＸ線軸８の角度を適当な角度にセットしてＸ線管１からＸ線を照射してＸ線透視撮影を行い、図１４（ａ）に示すように、画像モニタ１０の画面に被検体Ｍの関心部位ＭａのＸ線画像を表示する。
【００６８】
〔ステップＵ２〕図１３（ａ）に実線で示すように、支持アーム４を水平移動させて、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置させる。支持アーム４の水平移動で、Ｘ線軸８は関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通る状態に移行する。
【００６９】
〔ステップＵ３〕オペレータが操作部１２で図１４（ｂ）のＸ線画像をＸ線軸求出対象として指定すると、Ｘ線軸求出部１６が直ちにＸ線軸８の位置を方程式のかたちで求出する。
【００７０】
〔ステップＵ４〕オペレータが操作部１２で図１４（ｂ）のＸ線画像を観察しながら天板３の表面と関心部位Ｍａの中心Ｍｂとの距離を推測し、これを天板３の表面からの基準面Ｑの高さｈとして入力する。
【００７１】
〔ステップＵ５〕基準面想定部２６は、図１３（ａ）に示すように、天板３の表面と関心部位Ｍａの中心Ｍｂとの距離の高さの位置の水平面を基準面Ｑとして平面方程式のかたちで保持する。
【００７２】
〔ステップＵ６〕軸面間交点求出部２６が、図１５に示すように、Ｘ線軸求出部１６で求出したＸ線軸８と基準面想定部２６で想定した基準面Ｑの連立方程式を解いて、Ｘ線軸８と基準面Ｑの交点ｍａを求出する。なお、各Ｘ線軸８の位置の求出対象となったＸ線画像では、関心部位Ｍａの中心ＭｂもＸ線軸８も画像モニタ１０の画面の中央１０Ａに位置しているので、交点求出対象のＸ線軸８は被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通ると共に、基準面Ｑには関心部位Ｍａの中心Ｍｂが含まれている一方、直線であるＸ線軸８と平面である基準面Ｑとの交点ｍａはひとつしかないので、交点ｍａは関心部位Ｍａの中心Ｍｂに一致する。
【００７３】
〔ステップＵ７〕Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間をそれぞれ結ぶ各Ｘ線軸８の角度を順に変化させてＸ線撮影が終了する迄の間、撮影方向を変える為に支持アーム４を回転させる時には、Ｘ線撮像系駆動ベース部６は、図１３（ｂ）に点線で示すように、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂから外れるようにするのではなく、図１３（ｂ）に実線で示すように、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂ、即ち軸面間交点求出部２７で求出された交点ｍａを常に通るように支持アーム４を動かす。この結果、Ｘ線軸８の角度変化で撮影方向が変化しても、被検体Ｍの関心部位Ｍａは常に画像モニタ１０の画面の真ん中に表示される。
【００７４】
このように、第３実施例の装置によれば、Ｘ線管１とＩ・Ｉ管２の間を結ぶＸ線軸８の角度を変化させる際にＸ線軸８が常に被検体Ｍの関心部位Ｍａの中心Ｍｂを通るようにできる構成を備えていて、関心部位Ｍａの中心Ｍｂが装置のアイソセンタ５になくても、Ｘ線軸８が関心部位Ｍａの中心Ｍｂを常に通るので、Ｘ線軸８の角度が変化しても関心部位Ｍａは常に画像モニタ１０の画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタ１０の画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央１０Ａにもってくる画像移動操作を１回おこなうのに加え、簡単な基準面Ｑの設定操作が１回ある程度で、撮影位置のズレは容易に防止できる。
【００７５】
この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。
（１）第  １，第２の各実施例の装置において、２軸間交点求出部１７、或いは、各軸間交点求出部２５がＸ線軸の交点として交点求出対象のＸ線軸の投影像の交点を求出するように構成されている装置が、それぞれ変形実施例として挙げられる。この変形実施例によれば、交点求出対象の２本のＸ線軸の交点としてＸ線軸の投影像の交点を求出するので、Ｘ線画像の中の関心部位の中心が画像モニタの画面の中央に正確に位置していなかった為に、厳密には交点求出対象の２本のＸ線軸が交点を持たないような場合であっても、Ｘ線軸の交点を求出することができる。
【００７６】
（２）第１〜第３の各実施例で撮影方向を次々と変えるＸ線撮影を行う場合の説明では、Ｘ線管１（２０）やＩ・Ｉ管２（２１）を被検体Ｍの体軸の方向に長手方向を向けた軸のまわりを回転させる場合に即して説明したが、Ｘ線管１（２０）やＩ・Ｉ管２（２１）を被検体Ｍの体側の方向に長手方向を向けた軸のまわりを回転させる場合でも全く同様である。
【００７７】
（３）第１，第３実施例の装置では、床据え置き式のＸ線撮像系駆動ベース部を用い、第２実施例の装置では、床据え置き式と天井走行式のＸ線撮像系駆動ベース部を用いたが、Ｘ線撮像系駆動ベース部は、床据え置き式や天井走行式に限らず、例えば、床走行式のものを用いてもよい。
【００７８】
（４）第１〜第３実施例の装置では、Ｘ線撮影の最初で交点ｍａ、即ち被検体Ｍの中心Ｍｂを求出するようにしたが、Ｘ線画像の中の関心部位Ｍａの中心Ｍｂを画像モニタ１０の画面の中央にもってくる画像移動操作を行う毎に交点ｍａの求出を行い、交点ｍａのデータを次々に更新してゆけるように構成してもよい。
さらに、交点ｍａの求出更新処理が、例えば、Ｘ線写真撮影実行のトリガ操作と同期して行われるようにすれば、交点ｍａの求出更新を自動化することができるし、特に交点ｍａの求出更新を支持する操作器を設けなくてもよくなる。
【００７９】
（５）第１〜第３実施例の装置では、Ｘ線検出器がＩ・Ｉ管であったが、Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を用いてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１の発明のＸ線撮影装置によれば、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度を変化させる際にＸ線軸が常に被検体の関心部位の中心を通るようにすることができる構成を備えていて、被検体の関心部位の中心が装置のアイソセンタになくても、Ｘ線軸が被検体の関心部位の中心を常に通るので、Ｘ線軸の角度が変化しても被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央にもってくる画像移動操作を２回おこなう程度で、撮影位置のズレ防止は容易である。
【００８１】
さらに、請求項２の発明のＸ線撮影装置によれば、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度を変化させる際にＸ線軸が常に被検体の関心部位の中心を通るようにすることができる構成を備えていて、被検体の関心部位の中心が装置のアイソセンタになくても、Ｘ線軸が被検体の関心部位の中心を常に通るので、Ｘ線軸の角度が変化しても被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央にもってくる画像移動操作を２回おこなう程度で、撮影位置のズレ防止は容易である。
【００８２】
さらに、請求項３の発明のＸ線撮影装置によれば、Ｘ線管とＸ線検出器の間を結ぶＸ線軸の角度を変化させる際にＸ線軸が常に被検体の関心部位の中心を通るようにすることができる構成を備えていて、被検体の関心部位の中心が装置のアイソセンタになくても、Ｘ線軸が被検体の関心部位の中心を常に通るので、Ｘ線軸の角度が変化しても被検体の関心部位は常に画像モニタの画面の真ん中に表示され、撮影位置のズレは起こらない。また、必要な操作が、画像モニタの画面にＸ線画像を表示してから、Ｘ線画像の中の関心部位の中心を画像モニタの画面の中央にもってくる画像移動操作を１回行うのに加え、基準面想定手段で１枚の基準面を想定する操作がある程度で、撮影位置のズレ防止は容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の装置の全体構成図である。
【図２】第１実施例での撮影方向変化に伴うＸ線軸の角度変化を示す模式図である。
【図３】第１実施例での  １回目の画像移動操作時のＸ線画像を示す模式図である。
【図４】第１実施例での２回目の画像移動操作時のＸ線画像を示す模式図である。
【図５】第１実施例における２本のＸ線軸の交点を示す説明図である。
【図６】第１実施例の装置によるＸ線撮影の進行状況を示すフローチャートである。
【図７】第２実施例の装置の全体構成図である。
【図８】第２実施例での撮影方向変化に伴うＸ線軸の角度変化を示す模式図である。
【図９】第２実施例における２本のＸ線軸の交点を示す説明図である。
【図１０】第２実施例の装置によるＸ線撮影の進行状況を示すフローチャートである。
【図１１】第３実施例の装置の全体構成図である。
【図１２】第３実施例での天板の上方に想定される基準面を示す模式図である。
【図１３】第３実施例での撮影方向変化に伴うＸ線軸の角度変化を示す模式図である。
【図１４】第３実施例での画像移動操作時のＸ線画像を示す模式図である。
【図１５】第３実施例におけるＸ線軸と基準面の交点を示す説明図である。
【図１６】第３実施例の装置によるＸ線撮影の進行状況を示すフローチャートである。
【図１７】従来装置における撮影方向変化に伴うＸ線軸の角度変化の一例を示す模式図である。
【図１８】従来装置における撮影方向変化に伴うＸ線軸の角度変化の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２０      …  Ｘ線管
２，２１      …  Ｉ・Ｉ管（Ｘ線検出器）
３            …  天板
４，２２      …  支持アーム（撮像系支持手段）
５            …  アイソセンタ（機械的中心点）
６，２３      …  Ｘ線撮像系駆動ベース部（Ｘ線撮像系駆動手段）
７            …  天板駆動部（天板駆動手段）
８，２４      …  Ｘ線軸
９            …  画像表示部（画像表示手段）
１０          …  画像モニタ
１０Ａ        …  画面の中央
１２          …  操作部（高さ入力手段）
１６          …  Ｘ線軸求出部（Ｘ線軸求出手段）
１７          …  ２軸間交点求出部（２軸間交点求出手段）
１８          …  画像倍率変動回避部（画像倍率変動回避手段）
２５          …  各軸間交点求出部（各軸間交点求出手段）
２６          …  基準面想定部（基準面想定手段）
２７          …  軸面間交点求出部（軸面間交点求出手段）
Ｍ            …  被検体
Ｍａ          …  関心部位
Ｍｂ          …  関心部位の中心
ｍａ          …  交点
Ｑ            …  基準面
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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