(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブトラクション画像を利用して骨解析を行う放射線撮影装置であって、
高電圧条件に係る放射線または低電圧条件に係る放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
被検体を透過した放射線を検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に基づいて放射線画像を生成する画像生成手段と、
高電圧および低電圧条件に係る放射線画像の差分に相当するサブトラクション画像を生成するサブトラクション画像生成手段と、
前記サブトラクション画像に写り込んでいる被検体の骨像の一部に画像処理を施して、骨の状態を評価する評価値を算出する骨解析手段と、
術者の指示を入力させる入力手段と、
前記骨解析手段が前記サブトラクション画像上における解析を実行する部分を指定する際に、術者の指示に応じて表示手段に表示される画像を前記サブトラクション画像と前記放射線画像との間で切り替える表示切り替え手段と、
前記表示手段に表示された前記画像に重畳表示される各骨の区切れ位置を示すマークであって、前記サブトラクション画像と前記放射線画像との間で同一のマークを術者の指示に応じて移動させる手段を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮影装置において、
前記表示切り替え手段は、前記サブトラクション画像と低電圧条件または高電圧条件に係る放射線画像との間で切り替えを実行することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
前記サブトラクション画像に写り込んでいる椎体の形状を認識して、椎体の形状を示す椎体形状画像を生成する椎体形状画像生成手段を備え、
前記表示手段は、前記サブトラクション画像または前記放射線画像に前記椎体形状画像を重畳して表示することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記骨解析手段は、骨密度の解析を実行することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記放射線源から照射される高電圧条件に係る放射線を通過させる高電圧フィルタと、
前記放射線源から照射される低電圧条件に係る放射線を通過させる低電圧フィルタと、
放射線が通過するフィルタを前記高電圧フィルタと前記低電圧フィルタとの間で切り替えるフィルタ切り替え手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
椎骨解析用となっていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記放射線源を縦方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する移動制御手段と、
縦方向に幅狭で横方向に幅広の放射線ビームとなるように前記放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータとを備え、
前記放射線源制御手段が前記放射線ビームを高電圧条件と低電圧条件で交互に照射するように前記放射線源を制御するように構成され、
前記検出手段の出力に基づいて、縦方向に幅狭で横方向に幅広の短冊画像を生成する短冊画像生成手段と、
連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分である差分短冊画像を生成する差分短冊画像生成手段を備え、
前記サブトラクション画像生成手段が差分短冊画像同士を縦方向に配列してつなぎ合わせて前記サブトラクション画像を生成するように構成されることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブトラクション撮影を通じて被検体の骨の解析を行うことができる放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、被検体の骨を放射線で撮影して、骨の健全性を数値で評価する放射線撮影装置が備えられている。このような放射線撮影装置は、図１９に示すように放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出するＦＰＤ５４とを備えている。放射線源５３とＦＰＤ５４との間には被検体Ｍを載置する天板５２が備えられている。
【０００３】
このような放射線撮影装置には、２種類の撮影を行って得られる２つの画像の差分を取得することにより、被検体の骨部が強調されたサブトラクション画像を取得できるものがある。サブトラクション画像は、骨をはっきりと写し込んでいるので骨の評価に適している。従来の放射線撮影装置において、サブトラクション画像を撮影するときの動作について説明する。
【０００４】
従来の放射線断層撮影装置においては、放射線源５３を高電圧とした撮影と低電圧とした撮影とが個別に行われる。これら２つの画像を比較すると写り込んでいる被検体像の様子が異なっている。具体的には高電圧条件の画像に写り込む被検体の軟組織と骨部とのコントラストの違いは、低電圧条件の画像における軟組織と骨部とのコントラストの違いと異なっているのである。したがって、低電圧条件の画像から高電圧条件の画像を減算すると、両画像が単純に相殺されるのでなはく、被検体の骨部がより強調される。従来の放射線撮影装置５１はこれを利用して、被検体の骨部が強調されたサブトラクション画像を取得する。
【０００５】
サブトラクション画像取得後、被検体の骨の解析が実行される。骨の解析とは、例えば骨の密度を示す骨密度の測定などであり、画像解析の一種である。一方、画像解析を受けるサブトラクション画像は、図２０左側に示すように被検体の背骨が一部に写り込んだ画像となっている。骨の解析が実行されるのは、サブトラクション画像に写り込んでいる椎骨の例えば１つであり、画像全体ではない。従って、骨の解析を行うには、サブトラクション画像のどの部分に画像解析を行うかを設定する必要がある。
【０００６】
従来構成の装置では、サブトラクション画像に写り込む椎体の形状を認識して、図２０右側に示すように椎骨の境目を自動的に認識するようにしている。自動で切り分けられた椎骨のいずれかを術者が操作卓を通じて指定すると、図２１に示すようにその椎骨を示す範囲が自動で選択される。骨密度測定などの画像解析は選択された範囲内で実行される。
【０００７】
サブトラクション画像上の椎骨の境目を自動で認識する動作は、椎体の形状を認識する画像処理で実現される。各椎骨の間には軟骨でできた椎間板がある。したがって、サブトラクション画像に写り込む椎骨の像は、椎間板があるだけ互いに離れている。このような事情から、サブトラクション画像上の椎骨の境目を画像処理で認識することはさほど困難ではない（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特再公表２０１２／１１８１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来装置によれば次のような問題点がある。
すなわち、従来装置では、サブトラクション画像上の椎骨の境目を正確に認識できるとは限らないのである。
【００１０】
被検体の椎体を構成する椎間板は、病変や加齢などで次第にすり減ってしまうことがある。このような被検体についての骨の解析を実行しようとして、サブトラクション画像を撮影しても、椎骨同士が接近してどこが境目か認識しづらい。このような被検体においては、椎間板の摩耗により椎骨同士が接近しているからである。装置が椎骨の境目を自動的に認識しようとしても、正確な認識ができるとは限らない。かといって、椎骨の境目を術者が手動で実行するのも難しい。椎間板がすり減ってしまうと、人の目でもサブトラクション画像上の椎骨の境目を識別するのは困難となる。
【００１１】
椎骨の境目の認識が不正確だと、骨の解析の結果の信頼性がなくなる。一つの椎骨について画像解析をする必要があるのに、誤って椎骨の一部に画像解析を施してしまったり、隣の椎骨を含んだ状態で画像解析を施してしまったりするからである。骨の解析は、経時変化を観察することが目的な場合がある。そのためには、常に同じ椎骨に対して解析を行うことで解析の条件を一定にする必要がある。骨の解析を行うごとに、解析を実行する部分が異なるようでは、正確な経時変化を観察したことにならないのである。
【００１２】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、サブトラクション撮影を通じて被検体の骨の解析を行う放射線撮影装置において、解析範囲を正確に指定することができる放射線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】
【００１３】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、サブトラクション画像を利用して骨解析を行う放射線撮影装置であって、高電圧条件に係る放射線または低電圧条件に係る放射線を照射する放射線源と、放射線源を制御する放射線源制御手段と、被検体を透過した放射線を検出する検出手段と、検出手段の出力に基づいて、放射線画像を生成する画像生成手段と、高電圧および低電圧条件に係る放射線画像の差分に相当するサブトラクション画像を生成するサブトラクション画像生成手段と、サブトラクション画像に写り込んでいる被検体の骨像の一部に画像処理を施して、骨の状態を評価する評価値を算出する骨解析手段と、術者の指示を入力させる入力手段と、骨解析手段が前記サブトラクション画像上における解析を実行する部分を指定する際に、術者の指示に応じて表示手段に表示される画像をサブトラクション画像と放射線画像との間で切り替える表示切り替え手段と、表示手段に表示された画像に重畳表示される各骨の区切れ位置を示すマークであって、サブトラクション画像と放射線画像との間で同一のマークを術者の指示に応じて移動させる手段を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］本発明によれば、サブトラクション撮影を通じて被検体の骨の解析を行う放射線撮影装置において、解析範囲を正確に指定することができる。すなわち、本発明は、骨解析手段が解析を実行する部分を指定する際に表示手段が表示する画像をサブトラクション画像と放射線画像との間で切り替えることができる。サブトラクション画像は、高電圧および低電圧条件に係る放射線画像の差分に相当する画像であり、放射線画像上の骨像を簡略化したような画像である。このようなサブトラクション画像は通常ならば２つの骨の境目を視認しやすい。しかし、被検体の骨同士が接近していると、サブトラクション画像上の２つの骨は簡略化を受けて一つにつながってしまう。このような場合、放射線画像が境目の視認に有効となる。放射線画像は、被検体像が無加工で写り込んでいるから、よく見れば骨の形状を正確に捉えることができるからである。本発明によれば、サブトラクション画像と放射線画像とを状況に合わせて使い分けながら骨の境目の位置を正確に認識することができる。
【００１５】
また、上述の放射線撮影装置において、表示切り替え手段は、サブトラクション画像と低電圧条件または高電圧条件に係る放射線画像との間で切り替えを実行すればより望ましい。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置をより具体的に表している。表示切り替え手段がサブトラクション画像と低電圧条件または高電圧条件に係る放射線画像との間で切り替えを実行すれば、骨の境目をより把握しやすくなる。低電圧条件に係る放射線画像は、骨を透過しにくい放射線を用いて撮影されたものであるから、高電圧条件に係る放射線画像に比べて、より鮮明に骨像を写し込んでいるからである。
【００１７】
また、上述の放射線撮影装置において、サブトラクション画像に写り込んでいる椎体の形状を認識して、椎体の形状を示す椎体形状画像を生成する椎体形状画像生成手段を備え、表示手段は、サブトラクション画像または放射線画像に椎体形状画像を重畳して表示すればより望ましい。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置をより具体的に表している。サブトラクション画像または放射線画像に椎体の形状を示す椎体形状画像を重畳するようにすれば、椎体の形状がより把握しやすくなる。
【００１９】
また、上述の放射線撮影装置において、骨解析手段は、骨密度の解析を実行すればより望ましい。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置をより具体的に表している。本発明は、骨密度の解析を実行する装置に適用できる。
【００２１】
また、上述の放射線撮影装置は、椎骨解析用となっていればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は骨の境目を正確に認識できることから椎骨の解析に適している。
【００２３】
また、上述の放射線撮影装置において、放射線源から照射される高電圧条件に係る放射線を通過させる高電圧フィルタと、放射線源から照射される低電圧条件に係る放射線を通過させる低電圧フィルタと、放射線が通過するフィルタを高電圧フィルタと低電圧フィルタとの間で切り替えるフィルタ切り替え手段とを備えればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置をより具体的に表している。高電圧フィルタと低電圧フィルタとを用いてサブトラクション撮影を行えば、骨像のみを確実に写し込んだサブトラクション画像が生成できる。
【００２５】
また、上述の放射線撮影装置において、放射線源を縦方向に移動させる移動手段と、移動手段を制御する移動制御手段と、縦方向に幅狭で横方向に幅広の放射線ビームとなるように放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータとを備え、放射線源制御手段が放射線ビームを高電圧条件と低電圧条件で交互に照射するように放射線源を制御するように構成され、検出手段の出力に基づいて、縦方向に幅狭で横方向に幅広の短冊画像を生成する短冊画像生成手段と、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分である差分短冊画像を生成する差分短冊画像生成手段を備え、サブトラクション画像生成手段が差分短冊画像同士を縦方向に配列してつなぎ合わせてサブトラクション画像を生成するように構成されればより望ましい。
【００２６】
［作用・効果］上述の構成によれば、サブトラクション撮影を通じて被検体の骨の解析を行う放射線撮影装置において、ブレのないサブトラクション画像が生成できる。すなわち、上述の構成は、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分であり、縦方向に幅狭で横方向に幅広となっている差分短冊画像を縦方向につなぎ合わせてサブトラクション画像を生成するようになっている。このようにすると、サブトラクション画像に散乱線が写り込むことが抑制でき、サブトラクション画像が鮮明になる。ところでサブトラクション画像を生成するには二回の撮影が必要である。１枚目の撮影から２枚目の撮影までの間に被検体が動いてしまうとサブトラクション画像上の被検体像がブレてしまう。そこで上述の構成では、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分である差分短冊画像を生成するようにしている。このようにすることで、被検体像にブレのない複数の差分短冊画像が生成できる。このような差分短冊画像をつなぎ合わせて生成したサブトラクション画像は、ブレのない鮮明なものとなる。
【００２７】
本発明は、以下の発明も開示している。  本発明によっても上述の構成と同じ原理でブレのないサブトラクション画像が生成できる。
サブトラクション画像を利用して骨解析を行う放射線撮影装置であって、高電圧条件に係る放射線または低電圧条件に係る放射線を照射する放射線源と、前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、前記放射線源を縦方向に移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する移動制御手段と、縦方向に幅狭で横方向に幅広の放射線ビームとなるように前記放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータと、前記放射線ビームを高電圧条件と低電圧条件で交互に照射するように前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、被検体を透過した放射線を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて、縦方向に幅狭で横方向に幅広の短冊画像を生成する短冊画像生成手段と、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分である差分短冊画像を生成する差分短冊画像生成手段と、前記差分短冊画像同士を縦方向に配列してつなぎ合わせて前記サブトラクション画像を生成するサブトラクション画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、サブトラクション撮影を通じて被検体の骨の解析を行う放射線撮影装置において、解析範囲を正確に指定することができる。すなわち、本発明は、骨解析手段が解析を実行する部分を指定する際に表示手段が表示する画像をサブトラクション画像と放射線画像との間で切り替えることができる。サブトラクション画像上の２つの骨が一つにつながってしまっている場合、放射線画像が境目の視認に有効となる。放射線画像は、被検体像が無加工で写り込んでいるから、よく見れば骨の形状を正確に捉えることができるからである。本発明によれば、サブトラクション画像と放射線画像とを状況に合わせて使い分けながら骨の境目の位置を正確に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１に係る放射線撮影装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る付加フィルタについて説明する模式図である。
【図３】実施例１に係る付加フィルタについて説明する模式図である。
【図４】実施例１に係るコリメータについて説明する機能ブロック図である。
【図５】実施例１に係る短冊画像について説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る短冊画像について説明する模式図である。
【図７】実施例１に係る短冊画像の連写について説明する模式図である。
【図８】実施例１に係る短冊画像の連写について説明する模式図である。
【図９】実施例１に係る差分短冊画像について説明する模式図である。
【図１０】実施例１に係る差分短冊画像のオーバーラップについて説明する模式図である。
【図１１】実施例１に係るサブトラクション画像の生成について説明する模式図である。
【図１２】実施例１に係るＸ線画像の生成について説明する模式図である。
【図１３】実施例１に係るサブトラクション画像とＸ線画像とを比較する模式図である。
【図１４】実施例１に係る椎体形状画像の生成について説明する模式図である。
【図１５】実施例１に係る骨解析の動作について説明するフローチャートである。
【図１６】実施例１に係る表示部の切り替えを説明する模式図である。
【図１７】本発明の効果を説明する模式図である。
【図１８】本発明の効果を説明する模式図である。
【図１９】従来構成の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図２０】従来構成の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図２１】従来構成の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。
【実施例１】
【００３０】
以降、本発明の実施例を説明する。本発明に係るＸ線撮影装置は、サブトラクション画像を利用して骨解析を行うＸ線撮影装置である。本発明のＸ線画像撮影装置は、椎骨解析用となっている。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。ＦＰＤはフラットパネルディテクタの略である。なお、実施例の被検体Ｍの体軸方向Ａは、本発明の縦方向に相当し、実施例の被検体Ｍの体側方向Ｓは、本発明の横方向に相当する。
【００３１】
＜Ｘ線撮影装置の全体構成＞
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように仰臥位の被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上側（一面側）に設けられたＸ線を照射するＸ線管３と、天板２の下側（他面側）に設けられたＸ線を検出するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４は、被検体Ｍを透過したＸ線を検出する検出器であり、被検体Ｍの体軸方向Ａまたは体側方向Ｓのいずれかに沿った４つの辺を有する矩形となっている。また、Ｘ線管３は、四角錐形状のＸ線をＦＰＤ４に向けて照射する。ＦＰＤ４は、Ｘ線を全面で受光することになる。支柱５は、天板２の下側（他面側）から天板２の上側（一面側）に向けて伸びており、Ｘ線管３を支持している。ＦＰＤ４は、天板２に設けられた寝台本体に支持される。寝台本体は、図１においては図示を省略されている。Ｘ線管３は本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は本発明の検出手段に相当する。
【００３２】
Ｘ線管制御部６（図１参照）は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管３を制御する目的で設けられている。Ｘ線管制御部６の制御によりＸ線がＸ線管３から発せられると、Ｘ線は、被検体Ｍを透過してＦＰＤ４の検出面４ａに入射する。Ｘ線管制御部６は、高電圧の管電圧でＸ線を照射させる高電圧モードと低電圧の管電圧でＸ線を照射させる低電圧モードの２つのモードを使い分けることによりサブトラクション撮影を行う。このＸ線管制御部６は、２つのモードを使い分けて高電圧に係るＸ線と低電圧に係るＸ線とを交互に照射するようにＸ線管３を制御する。Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部６の制御に従い、高電圧条件に係るＸ線または低電圧条件に係るＸ線を照射する。Ｘ線管制御部６は本発明の放射線源制御手段に相当する。
【００３３】
Ｘ線管３から照射されるＸ線の広がりを制限するコリメータ３ａには、付加フィルタを保持するホルダ２５が設けられている。Ｘ線管３から出力したＸ線は、このホルダ２５を通過して被検体側に向かう。ホルダ２５を回転させることにより、Ｘ線ビームが通過する付加フィルタの種類を変えることができる。フィルタ切り替え部２３は、ホルダ２５を実際に回転させて付加フィルタの切り替えを実行する。フィルタ切り替え制御部２４は、フィルタ切り替え部２３を制御する構成である。フィルタ切り替え部２３は本発明のフィルタ切り替え手段に相当する。
【００３４】
ホルダ２５には、サブトラクション撮影用の付加フィルタが設けられている。付加フィルタには、高電圧用のフィルタと低電圧用のフィルタとがある。高電圧フィルタは、Ｘ線管３から照射される高電圧条件に係るＸ線を通過させる付加フィルタであり、低電圧フィルタは、Ｘ線管３から照射される低電圧条件に係るＸ線を通過させる付加フィルタである。
【００３５】
フィルタ切り替え制御部２４は、Ｘ線管３が高電圧モードで動作するときには、Ｘ線が高電圧用のフィルタを通過するようにホルダ２５の回転を制御し、Ｘ線管３が低電圧モードで動作するときには、Ｘ線が低電圧用のフィルタを通過するようにホルダ２５の回転を制御する。フィルタ切り替え部２３は、フィルタ切り替え制御部２４の制御に従い、ホルダ２５は、Ｘ線が通過する付加フィルタを高電圧フィルタと低電圧フィルタとの間で切り替える。
【００３６】
サブトラクション用の付加フィルタが２つの付加フィルタから構成される理由について説明する。付加フィルタは、Ｘ線管３の出力が異なる２枚の画像を用いてサブトラクション画像ｓを取得する目的で設けられている。サブトラクション画像ｓは、Ｘ線管３を高電圧で制御して取得した画像からＸ線管３を低電圧で制御して取得した画像を減算することで生成される。サブトラクション画像ｓの元となる２枚の画像を比較すると、被検体Ｍの骨部における像の濃さに対する被検体Ｍの軟組織における像の濃さが異なっている。
【００３７】
仮に、骨部像の濃さに対する軟組織像の濃さが同じ２枚の画像を減算処理すると、画像に写り込む被検体像同士が単に相殺されて消去されるだけである。しかし、被検体Ｍの骨部像の濃さに対する軟組織像の濃さが異なる２枚の画像を減算処理すると、例えば画像における骨部が写り込んでいる部分においては像同士の相殺があまり起こらず、画像における軟組織が写り込んでいる部分においては像同士の相殺が強く起こるような現象が生じる。この例の場合、２枚の画像を減算することで被検体Ｍの骨部が軟組織よりも強調されたサブトラクション画像が取得される。
【００３８】
視認性の高いサブトラクション画像ｓを取得するには、取得する２枚の画像の間で被検体Ｍの骨部における像の濃さに対する被検体Ｍの軟組織における像の濃さ確実に違えるようにしなければならない。このような像の濃さの違いは、２枚の画像を撮影するときに照射されるＸ線の性質が異なることに由来している。仮に、同じ線質のＸ線を照射して２枚の画像を撮影すると、２枚の画像の間で骨部像の濃さに対する軟組織像の濃さが似通ってくる。この様な２枚の画像の差分を取ったとしても画像に写り込む被検体像同士が単に相殺されるだけで、被検体Ｍの骨部が強調されない。
【００３９】
図２は、付加フィルタなしでサブトラクション画像ｓを取得する場合におけるＸ線のスペクトルを示したものである。図中、Ｘ線管３が高電圧のときに照射されるＸ線のスペクトルをＨで表し、Ｘ線管３が低電圧のときに照射されるＸ線のスペクトルをＬで表すものとする。図２を参照すると互いのスペクトルは、周波数分布が異なるものの、スペクトルが部分的に重なっている共通部分ａが存在していることが分かる。この共通部分ａは、２回のＸ線照射に亘って同じ線質のＸ線が含まれていたことを意味する。Ｘ線管３が高電圧のときと低電圧のときとでＸ線の性質を確実に違えるようにするには、この共通部分ａをできるだけ少なくしたほうが望ましい。
【００４０】
そこで、サブトラクション画像ｓの取得には付加フィルタが用いられる。すなわち、Ｘ線管３が高電圧となっているとき、Ｘ線を高電圧用のフィルタに通過させる。高電圧用のフィルタは、高電圧条件下におけるＸ線の周波数の低い成分をカットするものとなっている。また、Ｘ線管３が低電圧となっているとき、Ｘ線を低電圧用のフィルタに通過させる。低電圧用のフィルタは、低電圧条件下におけるＸ線の周波数の高い成分をカットするものとなっている。
【００４１】
付加フィルタが作用することで、被検体Ｍに向けて照射されるＸ線のスペクトルは図３のように変化する。図３を参照すれば分かるように、付加フィルタの作用により各スペクトルＨ，Ｌの共通部分ａが図２のときと比べて少なくなっていることが分かる。このように付加フィルタは、２枚の画像を撮影するときに照射されるＸ線の性質を確実に異なるようにする目的で設けられているのである。
【００４２】
＜コリメータ３ａについて＞
Ｘ線管３には、Ｘ線の照射範囲を制限するコリメータ３ａが設けられている。コリメータ３ａは、開度の調節が可能となっている。コリメータ３ａは、図４に示すように、軸Ｃを基準として鏡像対称に移動する１対の遮蔽羽根３ｂを有し、同じく軸Ｃを基準として鏡像対称に移動するもう１対の遮蔽羽根３ｂを備えている。このコリメータ３ａは、遮蔽羽根３ｂを移動させることで、ＦＰＤ４が有する検出面４ａの全面にコーン状のＸ線Ｂを照射させることもできれば、たとえば、検出面４ａの中心部分だけにファン状のＸ線Ｂを照射させることもできる。なお、軸Ｃは、Ｘ線Ｂの中心を示す軸となっている。また、遮蔽羽根３ｂの２対のうち一方は、４角錐形状となっているＸ線Ｂの体軸方向Ａへの広がりを調整するものであり、もう一方の遮蔽羽根３ｂの対は、Ｘ線Ｂの体側方向Ｓへの広がりを調整するものである。Ｘ線管３を移動させるとコリメータ３ａもＸ線管３に伴って移動する。一対の遮蔽羽根３ｂは、Ｘ線を遮断する。
【００４３】
この様な遮蔽羽根３ｂの開閉は、図４に示すようにコリメータ駆動機構７によって実現される。このコリメータ駆動機構７は、具体的にはステッピングモータなどで構成できる。このコリメータ駆動機構７は、コリメータ制御部８に制御されて動作する。
【００４４】
本発明に係るサブトラクション撮影は、被検体Ｍの体側方向に細長状の短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬを連写することで実行される。短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬの連写時には、コリメータ３ａの開度は、被検体Ｍの体軸方向に狭められように設定される。このとき被検体Ｍの体側方向についてのコリメータ３ａの開度は、狭める必要は無く全開としてよい。コリメータ３ａは、縦方向（体軸方向Ａ）に幅狭で横方向（体側方向Ｓ）に幅広のＸ線ビームとなるようにＸ線管３から照射されるＸ線の広がりを制限する。
【００４５】
この様にコリメータ３ａを設定して撮影を実行することで、鮮明なＸ線画像を得ることができる。この原理について簡単に説明する。図５左側は、被検体Ｍの体軸方向に全開のコリメータ３ａでスポット撮影を行っている様子を示している。この様な撮影方法によれば、広範囲の投影像が得られるものの、被検体内で生じた散乱Ｘ線をより多く捉えてしまう。すなわち、散乱Ｘ線は、図５左側の網掛け部が示すように広い範囲で発生するわけで、それだけ発生する散乱Ｘ線は多いものとなる。この散乱Ｘ線のすべてがＦＰＤ４に到達するわけではないものの、図５左側の場合、撮影視野を広くする必要性からＦＰＤ４の全面で散乱Ｘ線が検出される。すると、散乱Ｘ線は、ＦＰＤ４の全幅ＷＡのどこかに入射しさえすれば、ＦＰＤ４に検出されてしまうことになる。散乱Ｘ線の検出は、鮮明なＸ線画像を得る上では避けるべきである。
【００４６】
図５右側は、被検体Ｍの体軸方向に絞られたコリメータ３ａで短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬの撮影を行っている様子を示している。この様な撮影方法によれば、得られる投影像の範囲は狭いものの、散乱Ｘ線の捕捉が少ない。すなわち、散乱Ｘ線は、図５右側の網掛け部が示すように狭い範囲で発生する。それだけ発生する散乱Ｘ線が図５左側の場合と比べて少ない。さらに、図５右側の場合、撮影視野が狭いので、Ｘ線の検出はＦＰＤ４の一部でしか行われない。すると、散乱Ｘ線は、ＦＰＤ４上の特定の領域Ｒに入射しなければ、ＦＰＤ４に検出されない。したがって、図５右側の撮影条件で得られた短冊画像ＰＳには僅かな散乱Ｘ線しか写り込んでいない。
【００４７】
短冊画像の撮影は、図６に示すように、被検体Ｍの体側方向に伸びた細長状の領域を撮影範囲として行われる。この撮影によって得られる短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬは、被検体Ｍの体軸方向に幅狭で体側方向に伸びた画像となっている。この様な画像の生成は、ＦＰＤ４の検出信号を受信した短冊画像生成部１０が実行する。短冊画像生成部１０は、ＦＰＤ４の出力を基に被検体Ｍの体軸方向Ａに幅狭で体側方向Ｓに幅広の短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬを生成する。なお、短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬには高電圧モードで撮影された短冊画像ＰＳＨと低電圧モードで撮影された短冊画像ＰＳＬとの二種類がある。短冊画像生成部１０は本発明の短冊画像生成手段に相当する。
【００４８】
短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬは、撮影視野が狭すぎて骨の解析に不向きである。従って、本発明の装置では、被検体Ｍの体軸方向ＡにＸ線管３およびＦＰＤ４を被検体Ｍに対して移動させながら短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬを連写することで複数の短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬを生成するようにしている。本発明では、視野の狭いサブトラクション撮影を繰り返すことで骨の解析に十分な広さの撮影視野を確保する構成となっている。
【００４９】
したがって、サブトラクション撮影は、Ｘ線管３を被検体Ｍに対して移動させながら行わなければならない。サブトラクション撮影時のＸ線管３の移動は、支柱５を体軸方向Ａに移動させる支柱移動機構２０が実現する。このとき、支柱５は、ＦＰＤ４および被検体Ｍに対して移動することになる。Ｘ線管３およびこれに付属のコリメータ３ａ，ホルダ２５は、支柱５の移動に追従する。支柱移動機構２０は、Ｘ線管３を被検体Ｍに対して体軸方向Ａに移動させる構成である。支柱移動制御部２１は、支柱移動制御部２１の移動の制御を行う構成である。実施例１においては、サブトラクション撮影中のＦＰＤ４は、被検体Ｍに対して移動しない。支柱移動機構２０は本発明の移動手段に相当し、支柱移動制御部２１は本発明の移動制御手段に相当する。
【００５０】
図７は、サブトラクション撮影中におけるＸ線管３の移動について説明している。撮影開始時点においてＸ線管３は、図７の左側に示すようにＦＰＤ４の一端側にある。この状態のＸ線管３からＸ線ビームを照射させると、Ｘ線ビームは、ＦＰＤ４の一端側の領域に到達する。Ｘ線管３は、この状態から支柱移動機構２０によって被検体Ｍの体側方向Ａに移動していく。そして、Ｘ線管３は、図７の右側に示すようにＦＰＤ４の他端側まで移動する。ここがサブトラクション撮影の終了時点におけるＸ線管３の位置となる。Ｘ線管３は、移動させながら何度もＸ線照射を行い、複数の短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬが生成される。
【００５１】
ところで、サブトラクション撮影を実行するには、高電圧モードの撮影と低電圧モードの撮影の２種類を実行しなければならない。そこで、Ｘ線管３を一方向に移動させながらこの２種類の撮影をどのように実行するのかという問題がある。図８は、撮影中における撮影モードの変更の動作について説明している。まず、Ｘ線管３が初期位置にあるとき、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３に低電圧モードでＸ線の照射を行わせる。Ｘ線は、低電圧用のフィルタおよび被検体Ｍを通過してＦＰＤ４の一端側の領域Ｒ１に入射する。このとき得られる短冊画像が低電圧モードで撮影された短冊画像ＰＳＬ１である。
【００５２】
その後、フィルタ切り替え制御部２４は、Ｘ線が透過するフィルタを高電圧用のものに切り替える。そして、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３に高電圧モードでＸ線の照射を行わせる。Ｘ線は、高電圧用のフィルタおよび被検体Ｍを通過してＦＰＤ４の一端側の領域Ｒ１に入射する。このとき得られる短冊画像が高電圧モードで撮影された短冊画像ＰＳＨ１である。
【００５３】
このような短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１の連射は、図７で説明したようにＸ線管３が移動しながら実行されるので、短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１に写り込む被検体Ｍの部分は厳密にはわずかに異なる。しかし、Ｘ線管３の移動に対して連射のスピードが十分に速いので、短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１は、被検体Ｍの同じ部分を写し込んだものと考えることができる。
【００５４】
短冊画像ＰＳＨ１の撮影後、しばらくＸ線管制御部６は、Ｘ線管３に対して照射の指示を与えない。そうしている間にＸ線管３は被検体ＭおよびＦＰＤ４に対して移動していく。Ｘ線管３が次の短冊画像の撮影位置まで来たとき、上述の低電圧モードと高電圧モードの撮影を実行する。
【００５５】
このようにして、本発明に係る装置は、図８に示すように低電圧モードの撮影、高電圧モードの撮影、Ｘ線管３の移動の３つの動作を繰り返しながら短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬの連写を実行する。この動作に合わせてフィルタ切り替え制御部２４がフィルタの切り替えを実行する。なお、高電圧モードの撮影を低電圧モードの撮影よりも先に実行するようにしてもよい。いずれにしても、Ｘ線管３をＦＰＤ４の端から端まで移動させれば低電圧モードに係る短冊画像の連写と高電圧モードに係る短冊画像の連写とが一度に完了する。
【００５６】
＜差分短冊画像生成部１２の動作＞
短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１は、差分短冊画像生成部１２に送出される。差分短冊画像生成部１２は、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分である差分短冊画像ＳＳ１を生成する。すなわち、差分短冊画像生成部１２は、図９に示すように被検体Ｍの同じ領域Ｒ１を写し込んでいる短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１の間で差分をとり差分短冊画像ＳＳ１を生成する。この差分短冊画像ＳＳ１は、被検体Ｍの骨が強調されたサブトラクション画像となっているが、撮影視野が極端に狭い。差分短冊画像生成部１２は本発明の差分短冊画像生成手段に相当する。
【００５７】
この差分短冊画像ＳＳ１にはブレのない被検体像が写り込んでいる。差分短冊画像ＳＳ１は、連続的に撮影された短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１が元になっているからである。ここで言う連続的とは、短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１の撮影の間に他の短冊画像の撮影することなくほとんど同時に２回の撮影を終えてしまうことをいう。被検体Ｍは撮影中にも天板２上で体動を起こす。この体動がサブトラクション画像上の像のブレの原因となる。本発明によれば、短冊画像ＰＳＬ１の撮影時点と短冊画像ＰＳＨ１の撮影時点とはほとんど同時であることから、２つの撮影時点の間に動いた被検体Ｍの移動量はわずかなものとなる。したがって、短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１を重ね合わせると、像がブレずに鮮明な差分短冊画像ＳＳ１が得られるのである。
【００５８】
差分短冊画像生成部１２は、短冊画像ＰＳＬ１，ＰＳＨ１についての処理と同様の処理を後から撮影される短冊画像ＰＳＬ，ＰＳＨについても行い、複数の差分短冊画像ＳＳを生成する。
【００５９】
＜差分短冊画像の特徴＞
こうして生成された差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎは、被検体Ｍの一部領域を写し込んでいる。この差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎは、Ｘ線管３が被検体Ｍに対して移動しながら連射されたものであるから、各画像は、被検体Ｍの異なる部分を写し込んでいることになる。
【００６０】
差分短冊画像ＳＳ１に写り込む被検体像と、差分短冊画像ＳＳ１の次に撮影された差分短冊画像ＳＳ２に写り込む被検体像とは体軸方向Ａについて互いにオーバーラップしている。このようにすることで、差分短冊画像ＳＳ１とその隣の差分短冊画像ＳＳ２の間で被検体像の欠損が生じないことになる。同様に、差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎのいずれについても隣の差分画像との間で像のオーバーラップが生じている。従って、図１０に示すように、差分短冊画像ＳＳ１〜差分短冊画像ＳＳｎの各々に写り込んでいる被検体像Ｍ１〜Ｍｎは互いにオーバーラップしており、差分短冊画像ＳＳ１〜差分短冊画像ＳＳｎの間で被検体像が欠損なく撮影されていることになる。
【００６１】
＜サブトラクション画像生成部１３の動作＞
差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎは、サブトラクション画像生成部１３に送出される。サブトラクション画像生成部１３は、図１１に示すように、差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎについて互いにオーバーラップしている部分が重なり合うように重ね合わせ、一枚のサブトラクション画像ｓを生成する。サブトラクション画像生成部１３は、差分短冊画像ＳＳ同士を体軸方向Ａに配列してつなぎ合わせてサブトラクション画像ｓを生成する。これにより、サブトラクション画像生成部１３は、高電圧および低電圧条件に係るＸ線画像ＰＨ，ＰＬの差分に相当するサブトラクション画像ｓを間接的に生成することになる。サブトラクション画像生成部１３は本発明のサブトラクション画像生成手段に相当する。
【００６２】
差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎはそれぞれ像のブレが抑制された鮮明な画像である。したがって、これらをつなぎ合わせて生成したサブトラクション画像ｓもブレが生じす鮮明な画像となる。
【００６３】
＜本発明に係るサブトラクション画像ｓの生成方法が有する効果＞
本発明に係るサブトラクション画像ｓの生成方法は、差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎを生成してこれらをつなぎ合わるというものである。短冊画像を連射してサブトラクション画像ｓを撮影する方法としては、本願のものに限られないはずである。例えば、撮影方法としては、ＦＰＤ４の一端から他端、他端から一端までＸ線管３を往復させて、往路で高電圧モードに係る短冊画像ばかりを連写するとともに、復路で低電圧モードに係る短冊画像ばかりを連写して全てを撮り終えるという方法もあるわけである。
【００６４】
しかし、このようなＸ線管３を往復させる方法では、差分短冊画像の元になる２枚の短冊画像を撮影する間に天板２上の被検体Ｍがかなり動いてしまう。１枚目の短冊画像を撮影してから２枚目の短冊画像を撮影するまでに相当の時間を要するからである。特に、ＦＰＤ４の一端についての短冊画像の撮影は、一枚目はＸ線管３の移動開始直後に実行され、二枚目はＸ線管３の移動終了間際に実行される。Ｘ線管３がＦＰＤ４を一往復する間にかなりの時間が必要であることからすると、この二枚の短冊画像は連写されたものであるとは言い難い。したがって、この方法で撮影されたサブトラクション画像ｓには、特にＦＰＤ４の一端に対応する部分で大きくブレた被検体像が写り込むことになる。
【００６５】
これに比べて、本願の構成では、サブトラクション画像ｓを構成する差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎの各々は、ほとんど同時点で撮影された短冊画像のペアに由来している。したがって、サブトラクション画像ｓのどの部分をとっても被検体Ｍの像にブレが生じていないのである。本実施例の装置は、低電圧モード撮影、高電圧モード撮影、Ｘ線管３の移動を順番に繰り返すことにより鮮明なサブトラクション画像ｓが生成できるように構成されている。
【００６６】
低電圧モードで撮影された一連の短冊画像ＰＳＬ１〜ＰＳＬｎは、Ｘ線画像生成部１１に送出される。Ｘ線画像生成部１１は、図１２に示すように、短冊画像ＰＳＬ１〜ＰＳＬｎについて互いにオーバーラップしている部分が重なり合うように重ね合わせ、一枚のＸ線画像ＰＬを生成する。差分短冊画像ＳＳ１〜ＳＳｎと同様、一連の短冊画像ＰＳＬ１〜ＰＳＬｎのいずれについても隣の差分画像との間で像のオーバーラップが生じている。この事情は、高電圧モードで撮影された一連の短冊画像ＰＳＨ１〜ＰＳＨｎについても同様である。このようにしてＸ線画像生成部１１は、ＦＰＤ４の出力に基づいて、Ｘ線画像ＰＬを生成する。Ｘ線画像生成部１１は本発明の画像生成手段に相当する。
【００６７】
＜サブトラクション画像ｓとＸ線画像ＰＬとの比較＞
図１３は、サブトラクション画像ｓとＸ線画像ＰＬとを比較する図である。Ｘ線画像ＰＬは、被検体Ｍの椎体の詳細が写り込んだ画像となっているものの、細かい構造まで写り込んでしまい、難解な印象を与える。また、Ｘ線画像ＰＬは、コントラストが低く、その意味で見づらい。サブトラクション画像ｓは、Ｘ線画像ＰＬと同じ骨が写り込んだ画像である。Ｘ線画像ＰＬとは異なるのは、骨が強調されていることである。サブトラクション画像ｓは、被検体Ｍの椎骨の一つ一つが強調された画像となっており、形状が簡略化されている。また、サブトラクション画像ｓはコントラストが高く、その意味で見やすい。
【００６８】
＜椎体形状画像生成部１４の動作＞
サブトラクション画像ｓは、椎体形状画像生成部１４に送出される。椎体形状画像生成部１４は、サブトラクション画像ｓに写り込んでいる椎体の形状を認識して、椎体の形状を示す椎体形状画像を生成する。すなわち、椎体形状画像生成部１４は、図１４に示すように、画像処理によりサブトラクション画像ｓ上の椎体の形状を認識して、この形状を示す図形を写し込んだ椎体形状画像ＰＴを生成する。椎体形状画像ＰＴに写り込む図形は椎骨の各々を節で表した一本線のような概形となる。また、椎体形状画像生成部１４は、図形の節を表した線分を椎体形状画像ＰＴ上の図形に重畳させる。椎体形状画像ＰＴ上の椎体を示す図形は、図１４においては、作図の都合上、太枠で示されているが、実際の椎体形状画像ＰＴに写り込む図形は、内部が薄い彩色で塗りつぶされたものであり、必ずしも輪郭が強調されているわけではない。椎体形状画像生成部１４は本発明の椎体形状画像生成手段に相当する。
【００６９】
＜骨解析部１５の動作＞
骨解析部１５は、サブトラクション画像ｓ上に写り込む椎骨の例えば一つに対して画像処理により解析処理を施す構成である。骨解析部１５が行う解析としては、例えば、骨密度の解析や、骨梁解析、骨塩定量などの各種解析を挙げることができる。骨解析部１５は、サブトラクション画像ｓに写り込んでいる被検体Ｍの骨像の一部に画像処理を施して、骨の状態を評価する評価値を算出する。本実施例の骨解析部１５は、骨密度の解析を実行する。骨解析部１５は本発明の骨解析手段に相当する。
【００７０】
このように、骨解析部１５が行う解析処理は、サブトラクション画像ｓの全域に対するものではない。骨解析を行う前に、解析の対象領域を指定しなければならない。図１５は、本発明の放射線撮影装置が骨解析を行うときの動作を示すフローチャートである。被検体Ｍを天板２に載置したあと（被検体載置ステップＳ１），術者が操作卓２６を通じサブトラクション撮影の指示を行うと、図５で説明したようにサブトラクション撮影が実行される（サブトラクション撮影ステップＳ２）。その後、術者が操作卓２６を通じサブトラクション画像ｓに写り込む椎骨のどれを解析するのかを指定し（解析領域指定ステップＳ３），その指定に基づいて骨解析が実行される（骨解析ステップＳ４）。以降、解析領域指定ステップＳ３の詳細を説明する。操作卓２６は本発明の入力手段に相当する。
【００７１】
＜解析領域指定ステップＳ３：本発明の最も特徴的な構成＞
サブトラクション撮影の終了後、表示部２９には、図１６の左側に示すようにサブトラクション画像ｓが表示されている。このサブトラクション画像ｓには、椎体形状画像ＰＴが重畳した状態で表示されている。このとき、椎体形状画像ＰＴは、サブトラクション画像ｓ上に重ねてもサブトラクション画像ｓ上の像を覆い隠さないように半透明にされている。このように表示部２９は、骨解析部１５が解析を実行する部分をサブトラクション画像ｓ上で指定する際に、サブトラクション画像ｓ上の骨の位置を示す画像（図１６の左側の場合は、サブトラクション画像ｓそのもの）を表示する。サブトラクション画像ｓ上の骨の位置を示す画像としては、他にもＸ線画像ＰＬがある。表示部２９は本発明の表示手段に相当する。
【００７２】
この状態で術者が操作卓２６を通じて表示の切り替えを装置に指示すると、表示切り替え部３０は、図１６に示すように表示部２９上のサブトラクション画像ｓをＸ線画像ＰＬに切り替える動作を行う。このときの椎体形状画像ＰＴは半透明の状態を維持したままＸ線画像ＰＬに重ねられる。表示切り替え部３０は本発明の表示切り替え手段に相当する。
【００７３】
術者は、操作卓２６を通じ、サブトラクション画像ｓとＸ線画像ＰＬとの間で表示部２９に表示される画像を任意に切り替えることができる。この切り替えを実際に実行するのは表示切り替え部３０である。すなわち、表示切り替え部３０は、サブトラクション画像ｓおよびＸ線画像ＰＬを保持しており、術者の指示に合わせて表示部２９を制御する。表示切り替え部３０は、術者の指示を入力させる操作卓２６と、術者の指示に応じて表示部２９に表示される画像をサブトラクション画像ｓと低電圧条件に係るＸ線画像ＰＬとの間で切り替える。本発明の表示部２９は、サブトラクション画像ｓまたはＸ線画像ＰＬに椎体形状画像ＰＴを重畳して表示する構成なのである。
【００７４】
椎体形状画像ＰＴに写り込んでいる線分は、椎骨の区切れを意味している。術者は、操作卓２６を通じ、表示部２９上のカーソルを操作することでこの線分を表示部２９上で移動することができる。これにより、術者は、椎骨の区切れの位置調整をすることができる。また、術者は、操作卓２６を通じ、表示部２９上のカーソルを操作することで椎骨の指定をすることができる。これにより、術者は、解析に用いる椎骨を指定することができる。
【００７５】
骨解析部１５は、椎体形状画像ＰＴが示す椎体の形状と、術者が指定した椎骨の区切れの位置と、術者による解析対象の椎骨の指定に基づいて、指定された椎骨の骨解析を実行する。
【００７６】
＜本発明の効果＞
本発明の効果について説明する。図１７は、本発明の効果が顕著に分かる例である。図１７は、椎体を形成する椎間板がすり減った被検体Ｍのサブトラクション画像ｓである。このような被検体Ｍに対して骨解析をするのは困難を伴う。サブトラクション画像ｓ上の椎骨同士がつながってしまい、椎骨の境目の判別がつかないからである。サブトラクション画像ｓは、コントラストが高く、骨とそうでない部分がはっきりと分かれた二値画像に近い画像である。このような画像に非常に隣接する椎骨像の輪郭は、似通った画素値で塗りつぶれてしまい境目を視認することができない。
【００７７】
椎骨は、中心は低密度なので、サブトラクション画像ｓ上でも薄く写り込むが、表面は高密度であり、サブトラクション画像ｓ上で濃く写り込む。椎骨と隣の椎骨が接近すると、椎骨の表面同士が接近するということである。高いコントラストを有するサブトラクション画像ｓにおいては、互いに接近した椎骨同士があたかも１つの塊として写り込んでしまう。
【００７８】
このようなサブトラクション画像ｓに対して椎体の抽出を行って、図１８の左側に示すような椎体形状画像ＰＴを生成しても、椎骨の境目はいっこうに判然としない。椎体形状画像ＰＴの元になったサブトラクション画像ｓは、椎骨の境目についての情報を失ってしまっているからである。
【００７９】
一方、Ｘ線画像ＰＬは、サブトラクション画像ｓとは別系統の画像であり、椎体形状画像ＰＴのようにサブトラクション画像ｓより派生する画像ではない。このＸ線画像ＰＬは、低いコントラストで椎体の詳細が現れた画像となっており、図１８の右側に示すように椎骨の隙間の様子も忠実に再現されている。このように、サブトラクション画像ｓよりもＸ線画像ＰＬのほうが椎骨の境目を認識しやすい場合がある。
【００８０】
なお、Ｘ線画像ＰＬは、低電圧モードのＸ線で撮影された画像である。この低電圧モードのＸ線は、高電圧モードのものよりも骨を通過する能力が低い。したがって、Ｘ線画像ＰＬは、高電圧モードで撮影されたＸ線画像に比べて、よりはっきりと椎体をとらえた画像となっている。したがって、Ｘ線画像ＰＬは、椎骨の観察を行うのに適した画像である。
【００８１】
＜本発明に係る装置におけるそのほかの構成＞
主制御部２７は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、Ｘ線管制御部６および各部８，１０，１１，１２，１３，１４，１５，２１，２４，３０を実現している。また、これら各部は、これらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部２８は、各部が生成する画像などを記憶する。各部は、必要に応じて記憶部２８にアクセスすることができる。
【００８２】
以上のように、本発明によれば、サブトラクション撮影を通じて被検体Ｍの骨の解析を行うＸ線撮影装置において、解析範囲を正確に指定することができる。すなわち、本発明は、骨解析部１５が解析を実行する部分を指定する際に表示部２９が表示する画像をサブトラクション画像ｓとＸ線画像ＰＬとの間で切り替えることができる。サブトラクション画像ｓは、高電圧および低電圧条件に係るＸ線画像ＰＨ，ＰＬの差分に相当する画像であり、Ｘ線画像上の骨像を簡略化したような画像である。このようなサブトラクション画像ｓは通常ならば２つの骨の境目を視認しやすい。しかし、被検体Ｍの骨同士が接近していると、サブトラクション画像上の２つの骨は簡略化を受けて一つにつながってしまう。このような場合、Ｘ線画像ＰＬが境目の視認に有効となる。Ｘ線画像ＰＬは、被検体像が無加工で写り込んでいるから、よく見れば骨の形状を正確に捉えることができるからである。本発明によれば、サブトラクション画像ｓとＸ線画像ＰＬとを状況に合わせて使い分けながら骨の境目の位置を認識することができる。
【００８３】
また、表示切り替え部３０がサブトラクション画像ｓと低電圧条件に係るＸ線画像ＰＬとの間で切り替えを実行すれば、より骨の境目を把握しやすくなる。低電圧条件に係るＸ線画像ＰＬは、骨を透過しにくいＸ線を用いて撮影されたものであるから、高電圧条件に係るＸ線画像ＰＬに比べて、より鮮明に骨像を写し込んでいるからである。
【００８４】
また、上述の構成によれば、サブトラクション撮影を通じて被検体Ｍの骨の解析を行うＸ線撮影装置において、ブレのないサブトラクション画像ｓが生成できる。すなわち、上述の構成は、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分であり、縦方向に幅狭で横方向に幅広となっている差分短冊画像を縦方向につなぎ合わせてサブトラクション画像ｓを生成するようになっている。このようにすると、サブトラクション画像ｓに散乱線が写り込むことが抑制でき、サブトラクション画像ｓが鮮明になる。ところでサブトラクション画像ｓを生成するには二回の撮影が必要である。１枚目の撮影から２枚目の撮影までの間に被検体Ｍが動いてしまうとサブトラクション画像上の被検体像がブレてしまう。そこで上述の構成では、連続的に撮影された高圧および低圧条件に係る短冊画像同士の差分である差分短冊画像を生成するようにしている。このようにすることで、被検体像にブレのない複数の差分短冊画像が生成できる。このような差分短冊画像をつなぎ合わせて生成したサブトラクション画像ｓは、ブレのない鮮明なものとなる。
【００８５】
本発明は、上述の構成に限られず下記のように変形実施することができる。
【００８６】
（１）上述の実施例においては、表示切り替え部３０は、サブトラクション画像ｓと低電圧条件に係るＸ線画像ＰＬとの間で切り替えを実行する構成としていたが、本発明の構成は、この構成に限られない。低電圧条件に係るＸ線画像ＰＬに代えて高電圧条件に係るＸ線画像ＰＨを表示部２９に表示させるようにしてもよい。また、操作卓２６を通じた術者の指示に基づいて、表示切り替え部３０がサブトラクション画像ｓ、低電圧条件に係るＸ線画像ＰＬ、高電圧条件に係るＸ線画像ＰＨの画像の間で表示部２９に表示される画像を切り替えるようにしてもよい。
【００８７】
（２）上述の実施例において、短冊画像ＰＳＨ，ＰＳＬに基づいてサブトラクション画像ｓを撮影するようにしていたが、本発明はこの構成に限られない。ＦＰＤ４の検出面４ａ全面にＸ線が届くようなＸ線ビームを被検体Ｍに照射することでＸ線画像ＰＬ，ＰＨを撮影するようにしてもよい。この場合、低電圧モードの撮影と高電圧モードの撮影を１回ずつ行い、サブトラクション画像生成部１３がＸ線画像ＰＬ，ＰＨの差分を取得することでサブトラクション撮影は完了する。この場合、撮影中にＸ線管３をＦＰＤ４に対して移動させる必要はない。
【００８８】
（３）本発明は、被検体Ｍの椎骨以外の他の骨の解析についても適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
３     Ｘ線管（放射線源）
４     ＦＰＤ（検出手段）
６     Ｘ線管制御部（放射線源制御手段）
１０   短冊画像生成部（短冊画像生成手段）
１１   Ｘ線画像生成部（画像生成手段）
１２   差分短冊画像生成部（差分短冊画像生成手段）
１３   サブトラクション画像生成部（サブトラクション画像生成手段）
１４   椎体形状画像生成部（椎体形状画像生成手段）
１５   骨解析部（骨解析手段）
２０   支柱移動機構（移動手段）
２１   支柱移動制御部（移動制御手段）
２３   フィルタ切り替え部（フィルタ切り替え手段）
２５   高電圧フィルタ、低電圧フィルタ
２６   操作卓（入力手段）
２９   表示部（表示手段）
３０   表示切り替え部（表示切り替え手段）
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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