(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、
前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、
前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、
Ｘ線絞り手段により前記Ｘ線の照射範囲が制限された可視領域を所定の絞り回転軸を中心に回転させながら少なくとも三つの画像を生成する絞り回転画像生成手段と、
前記絞り回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記可視領域の中心座標に基づいて、前記絞り回転軸の座標を算出する絞り回転軸座標算出手段と、
前記絞り回転軸座標算出手段により算出された前記絞り回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線絞り手段の調整移動量を算出する絞り調整移動量算出手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、
前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、
前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、
前記Ｘ線を発生するＸ線管の焦点へ向かう方向に沿って前記Ｘ線検出器の位置を移動させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも二つの画像を生成する検出器移動画像生成手段と、
検出器移動画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標のずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線管の焦点の調整移動量を算出する焦点調整移動量算出手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項３】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、
前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、
前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、
前記Ｘ線絞り手段の絞り羽根を所定の絞り幅となるまで閉じた後に、前記絞り羽根で囲まれた可視領域の中心を含む画像を生成する絞り羽根画像生成手段と、
前記絞り羽根画像生成手段により生成された画像に含まれる前記可視領域の中心の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記絞り羽根の調整移動量を算出する絞り羽根調整移動量算出手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項４】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、
前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、
前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、
Ｘ線絞り手段により前記Ｘ線の照射範囲が制限された可視領域を所定の絞り回転軸を中心に回転させながら少なくとも三つの画像を生成する絞り回転画像生成手段と、
前記絞り回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記可視領域の中心座標に基づいて、前記絞り回転軸の座標を算出する絞り回転軸座標算出手段と、
前記絞り回転軸座標算出手段により算出された前記絞り回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線絞り手段の調整移動量を算出する絞り調整移動量算出手段と、
前記Ｘ線を発生するＸ線管の焦点へ向かう方向に沿って前記Ｘ線検出器の位置を移動させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも二つの画像を生成する検出器移動画像生成手段と、
検出器移動画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標のずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線管の焦点の調整移動量を算出する焦点調整移動量算出手段と、
前記Ｘ線絞り手段の絞り羽根を所定の絞り幅となるまで閉じた後に、前記絞り羽根で囲まれた可視領域の中心を含む画像を生成する絞り羽根画像生成手段と、
前記絞り羽根画像生成手段により生成された画像に含まれる前記可視領域の中心の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記絞り羽根の調整移動量を算出する絞り羽根調整移動量算出手段と、
前記検出器調整移動量算出手段、前記絞り調整移動量算出手段、前記焦点調整移動量算出手段、および、前記絞り羽根調整移動量算出手段により算出された各調整移動量を表示する調整移動量表示手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項５】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線検出器の受像面を含む平面に垂直な所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、
前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、
前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項６】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線検出器の受像面を含む平面上で当該受像面を回転させるように所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、
前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、
前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項７】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成ステップと、
前記検出器回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出ステップと、
前記回転軸座標算出ステップにより算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出ステップと、
Ｘ線絞り手段により前記Ｘ線の照射範囲が制限された可視領域を所定の絞り回転軸を中心に回転させながら少なくとも三つの画像を生成する絞り回転画像生成ステップと、
前記絞り回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記可視領域の中心座標に基づいて、前記絞り回転軸の座標を算出する絞り回転軸座標算出ステップと、
前記絞り回転軸座標算出ステップにより算出された前記絞り回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線絞り手段の調整移動量を算出する絞り調整移動量算出ステップと、
を含んだことを特徴とするアライメント調整支援方法。
【請求項８】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成ステップと、
前記検出器回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出ステップと、
前記回転軸座標算出ステップにより算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出ステップと、
前記Ｘ線を発生するＸ線管の焦点へ向かう方向に沿って前記Ｘ線検出器の位置を移動させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも二つの画像を生成する検出器移動画像生成ステップと、
検出器移動画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標のずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線管の焦点の調整移動量を算出する焦点調整移動量算出ステップと、
を含んだことを特徴とするアライメント調整支援方法。
【請求項９】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成ステップと、
前記検出器回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出ステップと、
前記回転軸座標算出ステップにより算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出ステップと、
前記Ｘ線絞り手段の絞り羽根を所定の絞り幅となるまで閉じた後に、前記絞り羽根で囲まれた可視領域の中心を含む画像を生成する絞り羽根画像生成ステップと、
前記絞り羽根画像生成ステップにより生成された画像に含まれる前記可視領域の中心の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記絞り羽根の調整移動量を算出する絞り羽根調整移動量算出ステップと、
を含んだことを特徴とするアライメント調整支援方法。
【請求項１０】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、
所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成ステップと、
前記検出器回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出ステップと、
前記回転軸座標算出ステップにより算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出ステップと、
Ｘ線絞り手段により前記Ｘ線の照射範囲が制限された可視領域を所定の絞り回転軸を中心に回転させながら少なくとも三つの画像を生成する絞り回転画像生成ステップと、
前記絞り回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記可視領域の中心座標に基づいて、前記絞り回転軸の座標を算出する絞り回転軸座標算出ステップと、
前記絞り回転軸座標算出ステップにより算出された前記絞り回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線絞り手段の調整移動量を算出する絞り調整移動量算出ステップと、
前記Ｘ線を発生するＸ線管の焦点へ向かう方向に沿って前記Ｘ線検出器の位置を移動させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも二つの画像を生成する検出器移動画像生成ステップと、
検出器移動画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標のずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線管の焦点の調整移動量を算出する焦点調整移動量算出ステップと、
前記Ｘ線絞り手段の絞り羽根を所定の絞り幅となるまで閉じた後に、前記絞り羽根で囲まれた可視領域の中心を含む画像を生成する絞り羽根画像生成ステップと、
前記絞り羽根画像生成ステップにより生成された画像に含まれる前記可視領域の中心の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記絞り羽根の調整移動量を算出する絞り羽根調整移動量算出ステップと、
前記検出器調整移動量算出ステップ、前記絞り調整移動量算出ステップ、前記焦点調整移動量算出ステップ、および、前記絞り羽根調整移動量算出ステップにより算出された各調整移動量を表示する調整移動量表示ステップと、
を含んだことを特徴とするアライメント調整支援方法。
【請求項１１】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、
前記Ｘ線検出器の受像面を含む平面に垂直な所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成ステップと、
前記検出器回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出ステップと、
前記回転軸座標算出ステップにより算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出ステップと、
を含んだことを特徴とするアライメント調整支援方法。
【請求項１２】
天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、
前記Ｘ線検出器の受像面を含む平面上で当該受像面を回転させるように所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成ステップと、
前記検出器回転画像生成ステップにより生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出ステップと、
前記回転軸座標算出ステップにより算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出ステップと、
を含んだことを特徴とするアライメント調整支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置、および、Ｘ線撮影装置におけるアライメント調整支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線診断装置は、平面検出器（以下、「ＦＰＤ（Flat Panel Detector）」と呼ぶ）を備えたものが一般的に利用されている。かかるＸ線診断装置は、ＦＰＤが搭載される保持装置が回転自由度を有することや、ＦＰＤの受像部が矩形形状であることから、ＦＰＤを常に回転（患者に対しては固定）させて使用されることが多い。
【０００３】
そのため、Ｘ線診断装置の据え付け時には、ＦＰＤの回転位置によらずに透視・撮影の関心位置を常に受像部中心に維持し、また、Ｘ線可動絞りの羽根位置を正しい位置に配置することができるようにするため、ＦＰＤやＸ線可動絞りの回転・移動を考慮して各部の位置調整を行うことが不可欠である。かかる位置調整は一般的に「アライメント調整」と呼ばれており、これまでにもアライメント調整に関する様々な方法が考案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
アライメント調整に関する代表的な方法としては、ビームアライメントテストツールやコリメータテストツールなどの調整用ツールを用いたものがある。図８は、調整用ツールを用いた従来のアライメント調整方法を示す図である。同図（ａ）に示すように、この方法では、天板上にビームアライメントテストツールおよびコリメータテストツールを配置し、そのうえで、これらのツールにＸ線を照射する。
【０００５】
ここで、同図（ｂ）に示すように、ビームアライメントテストツールには、上下の端部の中心にそれぞれ小球（検出器側小球および管球側小球）が備えられている。そのため、ビームアライメントテストツールを透過したＸ線から生成された画像には、それぞれの小球が投影される。そして、Ｘ線が照射される方向が検出器側小球と管球側小球とを結ぶ直線からずれていたり、傾いていたりしていた場合には、同図（ｃ）に示すように、検出器側小球と管球側小球とがずれて投影される。
【０００６】
アライメント調整を行う作業者は、生成された画像上で検出器側小球と管球側小球とのずれを確認しながら、Ｘ線管の焦点、ＦＰＤの可視領域中心および回転中心軸に対する傾き、絞りの可視領域中心および回転中心軸に対する傾き、絞り羽根の開閉中心位置および回転中心軸に対する傾きがそれぞれ一致するように位置を調整することによって、各部（Ｘ線管の焦点やＦＰＤなど）のアライメント調整を行うことができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の技術では、ＦＰＤ受像部とＦＰＤ回転部の中心位置調整をはじめ、Ｘ線管の焦点位置調整やＸ線可動絞りの中心調整（回転中心、絞り羽根の中心調整）など各部のアライメント調整が人手によって行われるため、非常に時間がかかるという問題がある。
【０００９】
また、各部の位置調整は作業者の力量に依存する作業であるため、正確性や安定性に欠けるという問題もある。アライメント調整が正確に実施されなかった場合には、Ｘ線管の焦点ぼけが生じたり、ＦＰＤ回転時に関心位置が受像面中より外れたり、あるいは、Ｘ線可動絞りの開度・ダレ補正が正しく機能しなくなるという重大な問題につながる可能性がある。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、作業者の力量によらず短時間で正確にアライメント調整を行うことができるＸ線撮影装置およびアライメント調整支援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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置であって、所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成する検出器回転画像生成手段と、前記検出器回転画像生成手段により生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出する回転軸座標算出手段と、前記回転軸座標算出手段により算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出する検出器調整移動量算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、天板上の被検体にＸ線を照射するとともに該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して画像を生成するＸ線撮影装置におけるアライメント調整を支援するアライメント調整支援方法であって、所定の回転軸を中心に前記Ｘ線検出器を回転させながら前記天板上に置かれた基準点を含む少なくとも三つの画像を生成するステップと、生成された各画像に含まれる前記基準点の座標に基づいて、前記回転軸の座標を算出するステップと、算出された前記回転軸の座標と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における前記Ｘ線検出器の調整移動量を算出するステップと、を含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、作業者の力量によらず短時間で正確にアライメント調整を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線撮影装置およびアライメント調整支援方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明をＸ線診断装置に適用した場合について説明する。
【実施例】
【００１５】
まず、本実施例に係るＸ線診断装置の構成について説明する。図１は、本実施例に係るＸ線診断装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＸ線診断装置１００は、Ｘ線制御部１０と、高電圧発生器２０と、Ｘ線管３０と、Ｘ線絞り装置４０と、天板５０と、Ｃアーム６０と、ＦＰＤ７０と、Ｃアーム回転・移動機構１１０と、天板移動機構１２０と、Ｃアーム・天板機構制御部１３０と、絞り制御部１４０と、操作部１５０と、画像生成部１６０と、表示部１７０と、調整移動量算出部１８０と、システム制御部１９０とを有する。
【００１６】
Ｘ線制御部１０は、高電圧発生器２０による高電圧の発生を制御することによってＸ線の発生を制御する制御部であり、高電圧発生器２０は、Ｘ線の発生に必要な高電圧をＸ線管３０に供給する装置である。Ｘ線管３０は、患者Ｐに照射するＸ線を高電圧発生器２０から供給される高電圧を用いて発生する装置であり、Ｘ線絞り装置４０は、Ｘ線管３０が発生したＸ線を遮蔽する装置である。天板５０は、患者Ｐが横たわる板であり、Ｃアーム６０は、Ｘ線管３０、Ｘ線絞り装置４０、ＦＰＤ７０などを支持するアームである。ＦＰＤ７０は、患者Ｐを透過したＸ線を検出する装置である。
【００１７】
Ｃアーム回転・移動機構１１０は、Ｃアーム６０を回転させたり、移動させたり、ＦＰＤ７０が取り付けられた検出器前後動部をＸ線管３０の方向へ移動させたりする機構である。天板移動機構１２０は、天板５０を回転させたり、移動させたりする機構である。Ｃアーム・天板機構制御部１３０は、Ｃアーム回転・移動機構１１０および天板移動機構１２０を駆動してＣアーム６０および天板５０を回転・移動させたり、検出器前後動部６１を移動させたりする制御部である。絞り制御部１４０は、Ｘ線絞り装置４０によるＸ線の絞りを回転させたり、絞り羽根を開閉させたりしてＸ線の照射範囲を制御する制御部である。
【００１８】
ここで、Ｘ線絞り装置４０、Ｃアーム６０、ＦＰＤ７０、検出器前後動部６１、および、Ｃアーム回転・移動機構１１０から構成される保持装置について説明する。図２は、本実施例に係るＸ線診断装置の保持装置の構成を示す図である。
【００１９】
同図に示すように、この保持装置では、Ｃアーム回転・移動機構１１０の上端部が、天井面に敷設されたレール上を移動する移動基台８０に取り付けられており、Ｃアーム回転・移動機構１１０の下端部には、Ｃアーム６０が取り付けられている。また、Ｃアーム６０の一方の端部には、Ｘ線絞り装置４０が取り付けられており、他方の端部には、検出器前後動部６１が取り付けられている。そして、検出器前後動部６１には、Ｘ線絞り装置４０と対向するようにＦＰＤ７０が取り付けられている。
【００２０】
ここで、Ｃアーム回転・移動機構１１０の上端部は、移動基台８０に対して所定の回転軸を中心に回動可能に取り付けられており、当該回転軸を中心にＣアーム回転・移動機構１１０を回動させることによって、Ｘ線絞り装置４０およびＦＰＤ７０も当該回転軸を中心に回転させることができる。
【００２１】
また、検出器前後動部６１は、Ｃアーム６０の端部に対してＸ線管３０へ向かう方向に沿って往復動可能に取り付けられている。なお、以下では、検出器前後動部６１からみてＸ線管３０へ近付く方向を「ＮＥＡＲ方向」と呼び、逆に、検出器前後動部６１からみてＸ線管３０から離れる方向を「ＡＷＡＹ方向」と呼ぶ。この検出器前後動部６１がＮＥＡＲ方向またはＡＷＡＹ方向へ移動させることによって、ＦＰＤ７０もＮＥＡＲ方向またはＡＷＡＹ方向へ移動させることができる。
【００２２】
かかる保持装置において、アライメント調整の際に調整が必要となる部位としては、Ｘ線管３０の焦点、ＦＰＤ７０およびＸ線絞り装置４０があり、同図に示すように、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向、傾き方向への調整移動が必要となる。また、Ｘ線絞り装置４０の絞り回転、絞り羽根の位置も調整移動が必要となる。
【００２３】
図１の説明に戻って、操作部１５０は、操作者（ここでは、「作業者」）からの指示を受け付け、受け付けた指示をシステム制御部１９０に伝えるコンソールである。たとえば、操作部１５０は、アライメント調整の開始を指示する「アライメント調整開始指示」や、焦点の位置合せが完了したことを示す「焦点位置合せ完了通知」などを、アライメント調整を行う作業者から受け付ける。
【００２４】
画像生成部１６０は、ＦＰＤ７０により検出されたＸ線に基づいて画像を生成する処理部である。表示部１７０は、画像生成部１６０によって生成された画像を表示する装置であり、画像を表示するモニタ、モニタへの表示を制御する表示制御部を有する。
【００２５】
調整移動量算出部１８０は、後述するシステム制御部１９０による制御のもと、画像生成部１６０によって生成された画像に基づいて、アライメント調整における各部位の調整移動量を算出する処理部である。
【００２６】
具体的には、この調整移動量算出部１８０は、操作部１５０によって作業者からのアライメント調整開始指示が受け付けられた場合には、システム制御部１９０による制御のもと、天板５０上に配置されたビームアライメントテストツールの検出器側小球および管球側小球が投影された画像に基づいて、Ｘ線管３０の焦点のずれ量を算出する。
【００２７】
図３は、調整移動量算出部１８０による焦点のずれ量の算出を説明するための図である。同図は、天板５０上に配置されたビームアライメントテストツールを透過したＸ線から生成された画像の一例を示している。調整移動量算出部１８０は、同図に示すように、画素の濃度に基づいて、検出器側小球および管球側小球それぞれの位置を検出し、検出した各小球の位置のＸ方向およびＹ方向のずれ量を算出する。
【００２８】
そして、調整移動量算出部１８０は、算出されたＸ方向およびＹ方向のずれ量を所定の縮尺に当てはめることによって、アライメント調整におけるＸ線管３０の焦点のＸ方向への調整移動量（たとえば、「ａ」ｍｍ）およびＹ方向への調整移動量（たとえば、「ｂ」ｍｍ）をそれぞれ求める。
【００２９】
また、調整移動量算出部１８０は、操作部１５０によって作業者からの焦点位置合せ完了通知が受け付けられた場合には、システム制御部１９０による制御のもと、検出器前後動部６１をＮＥＡＲ方向へ所定量だけ移動させた後に画像生成部１６０によって生成された画像と、検出器前後動部６１をＡＷＡＹ方向へ所定量だけ移動させた後に画像生成部１６０によって生成された画像とから、ビームアライメントテストツールの管球側小球の座標をそれぞれ検出し、検出したふたつの管球側小球のＸ方向およびＹ方向へのずれ量をそれぞれ算出する。
【００３０】
そして、調整移動量算出部１８０は、算出したＸ方向およびＹ方向のずれ量を所定の縮尺に当てはめることによって、アライメント調整におけるＸ線管３０の焦点のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求める。
【００３１】
さらに、調整移動量算出部１８０は、ＦＰＤ７０を回転させる前に画像生成部１６０によって生成された画像、ＦＰＤ７０を左方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像、および、ＦＰＤ７０を右方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像に基づいて、ＦＰＤ７０の回転中心のずれ量を算出する。
【００３２】
図４は、調整移動量算出部１８０によるＦＰＤ回転中心のずれ量の算出を説明するための図である。同図は、ＦＰＤ７０を左右方向へそれぞれ９０度回転させた場合に、画像生成部１６０によって生成される画像Ｄを示しており、Ｍは、関心部位中心、すなわち、天板５０上に置かれたビームアライメントテストツールの管球側小球の中心を示している。また、Ｏは、ＦＰＤ７０の受像面の中心を示しており、Ｒは、ＦＰＤ７０の回転中心を示している。
【００３３】
同図に示すように、具体的には、調整移動量算出部１８０は、ＦＰＤ７０を回転させる前に生成された画像Ｄ（同図（ａ）を参照）と、ＦＰＤ７０を左方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像Ｄ（同図（ｂ）を参照）と、ＦＰＤ７０を右方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像Ｄ（同図（ｃ）を参照）とにそれぞれ含まれる関心部位中心Ｍの座標を検出する。そして、さらに、調整移動量算出部１８０は、検出した３つの関心部位中心Ｍの座標に基づいて、ＦＰＤ７０の回転中心Ｒの座標を算出する。
【００３４】
図５は、調整移動量算出部１８０による回転中心の座標算出方法の例を示す図である。同図において、点（Ｘ１，Ｙ１）、点（Ｘ２，Ｙ２）および点（Ｘ３，Ｙ３）は、それぞれ、ＦＰＤ７０を回転させる前の画像、ＦＰＤ７０を左方向へ回転させた後の画像、および、ＦＰＤ７０を右方向へ回転させた後の画像から検出した関心部位中心Ｍを示している。
【００３５】
たとえば、調整移動量算出部１８０は、同図（ａ）に示すように、検出した３つの関心部位中心Ｍから同じ距離にある点をＦＰＤ７０の回転中心Ｒとして特定し、（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）および（Ｘ３，Ｙ３）の連立３次方程式から解を導くことによって回転中心Ｒの座標を算出する。
【００３６】
または、たとえば、調整移動量算出部１８０は、同図（ｂ）に示すように、検出した３つの関心部位中心Ｍのうち、点（Ｘ１，Ｙ１）および点（Ｘ２，Ｙ２）を結ぶ直線の垂直２等分線と、点（Ｘ１，Ｙ１）および点（Ｘ３，Ｙ３）を結ぶ直線の垂直２等分線との交点をＦＰＤ７０の回転中心Ｒとして特定し、その座標を算出する。
【００３７】
こうして回転中心Ｒの座標を算出した後に、調整移動量算出部１８０は、ＦＰＤ７０を回転させる前の画像Ｄにおける関心部位中心Ｍの座標と、回転中心Ｒの座標とのＸ方向へのずれ量（図４に示した「ｃ」）およびＹ方向へのずれ量（図４に示した「ｄ」）をそれぞれ算出する。
【００３８】
そして、調整移動量算出部１８０は、算出したＸ方向およびＹ方向のずれ量を所定の縮尺に当てはめることによって、アライメント調整におけるＦＰＤ７０のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求める。
【００３９】
さらに、調整移動量算出部１８０は、Ｘ線絞り装置４０の絞りを回転させる前に画像生成部１６０によって生成された画像、Ｘ線絞り装置４０の絞りを左方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像、および、Ｘ線絞り装置４０の絞りを右方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像に基づいて、絞り回転の回転中心のずれ量を算出する。
【００４０】
図６は、調整移動量算出部１８０による絞り回転中心のずれ量の算出を説明するための図である。同図は、Ｘ線絞り装置４０の絞りを左右方向へそれぞれ４５度回転させた場合に、画像生成部１６０によって生成される画像Ｄを示しており、Ｍは、関心部位中心、すなわち、天板５０上に置かれたビームアライメントテストツールの管球側小球の中心を示している。また、Ｑは、Ｘ線絞り装置４０の絞り羽根４１〜４４により囲まれた可視領域の中心を示しており、Ｓは、絞りの回転中心を示している。
【００４１】
同図に示すように、具体的には、調整移動量算出部１８０は、Ｘ線絞り装置４０による絞りを回転させる前に生成された画像Ｄ（同図（ａ）を参照）と、絞りを左方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像Ｄ（同図（ｂ）を参照）と、絞りを右方向へ回転させた後に画像生成部１６０によって生成された画像Ｄ（同図（ｃ）を参照）とにそれぞれ含まれる可視領域の中心Ｑの座標を検出する。
【００４２】
その後、調整移動量算出部１８０は、検出した３つの可視領域の中心Ｑの座標から、図５に示した座標算出方法と同様の方法で絞りの回転中心Ｓの座標を算出し、絞りを回転させる前の画像における関心部位中心Ｍの座標と、絞りの回転中心Ｓの座標とのＸ方向のずれ量（同図に示す「ｅ」）およびＹ方向へのずれ量（同図に示す「ｆ」）をそれぞれ算出する。
【００４３】
そして、調整移動量算出部１８０は、算出したＸ方向およびＹ方向のずれ量を所定の縮尺に当てはめることによって、アライメント調整におけるＸ線絞り装置４０のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求める。
【００４４】
さらに、調整移動量算出部１８０は、Ｘ線絞り装置４０の絞り羽根４１〜４４を所定の絞り幅となるまで閉じた後に画像生成部１６０によって生成された画像から、絞り羽根４１〜４４で囲まれた可視領域の中心を検出する。そして、調整移動量算出部１８０は、検出した可視領域の中心とＦＰＤ７０の受像領域の中心とのＸ方向およびＹ方向のずれ量を、それぞれ算出する。
【００４５】
そして、調整移動量算出部１８０は、算出したＸ方向およびＹ方向のずれ量を所定の縮尺に当てはめることによって、アライメント調整における絞り羽根のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求める。
【００４６】
システム制御部１９０は、操作部１５０からの指示に基づいてＸ線制御部１０、Ｃアーム・天板機構制御部１３０、絞り制御部１４０などに指示することによってＸ線診断装置１００全体を制御する制御部である。
【００４７】
具体的には、このシステム制御部１９０は、操作部１５０を介して作業者からアライメント調整の開始指示を受け付けると、Ｘ線制御部１０を制御してＸ線の照射を開始する。これにより、画像生成部１６０によって、ビームアライメントテストツールの検出器側小球および管球側小球が投影された画像が生成される。
【００４８】
その後、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御することによって、アライメント調整におけるＸ線管３０の焦点のＸ方向への調整移動量（たとえば、「ａ」ｍｍ）およびＹ方向への調整移動量（たとえば、「ｂ」ｍｍ）をそれぞれ求め、求めた調整移動量を表示部１７０に表示する。
【００４９】
また、システム制御部１９０は、操作部１５０を介して作業者から焦点の調整完了を受け付けると、Ｃアーム・天板機構制御部１３０を制御してＣアーム回転・移動機構１１０を駆動することによって、検出器前後動部６１をＮＥＡＲ方向／ＡＷＡＹ方向へ往復移動させる。これにより、画像生成部１６０によって、検出器前後動部６１をＮＥＡＲ方向へ所定量だけ移動させた後の画像と、検出器前後動部６１をＡＷＡＹ方向へ所定量だけ移動させた後の画像がそれぞれ生成される。
【００５０】
その後、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御することによって、アライメント調整におけるＸ線管３０の焦点のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求め、求めた調整移動量を内部メモリに記憶させる。
【００５１】
続いて、システム制御部１９０は、Ｃアーム・天板機構制御部１３０を制御してＣアーム回転・移動機構１１０を駆動することによって、Ｃアーム６０とともにＦＰＤを左右それぞれの方向へ所定の角度だけ回転させる。これにより、画像生成部１６０によって、ＦＰＤ７０を回転させる前の画像、ＦＰＤ７０を左方向へ回転させた後の画像、および、ＦＰＤ７０を右方向へ回転させた後の画像がそれぞれ生成される。
【００５２】
その後、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御することによって、アライメント調整におけるＦＰＤ７０のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求め、求めた調整移動量を内部メモリに記憶させる。
【００５３】
続いて、システム制御部１９０は、絞り制御部１４０を制御してＸ線絞り装置４０を駆動することによって、絞りを左右それぞれの方向へ所定の角度だけ回転させる。これにより、画像生成部１６０によって、Ｘ線絞り装置４０の絞りを回転させる前の画像、Ｘ線絞り装置４０の絞りを左方向へ回転させた後の画像、および、Ｘ線絞り装置４０の絞りを右方向へ回転させた後の画像が生成される。
【００５４】
その後、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御することによって、アライメント調整におけるＸ線絞り装置４０のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求め、求めた調整移動量を内部メモリに記憶させる。
【００５５】
続いて、システム制御部１９０は、絞り制御部１４０を制御してＸ線絞り装置４０を駆動することによって、所定の絞り幅となるまで絞り羽根４１〜４４を閉じる。これにより、画像生成部１６０によって、Ｘ線絞り装置４０の絞り羽根４１〜４４を所定の絞り幅となるまで閉じた後の画像が生成される。
【００５６】
その後、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御することによって、アライメント調整における絞り羽根のＸ方向およびＹ方向への調整移動量をそれぞれ求め、求めた調整移動量を内部メモリに記憶させる。
【００５７】
そして、システム制御部１９０は、これまでに算出した各調整部位の調整移動量をそれぞれ内部メモリから読み出して、表示部１７０に表示する。
【００５８】
次に、本実施例に係るＸ線診断装置１００による調整移動量算出の処理手順について説明する。図７は、本実施例に係るＸ線診断装置１００による調整移動量算出の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、あらかじめ天板５０の所定の位置にすでにビームアライメントテストツールが配置されていることとする。
【００５９】
同図に示すように、このＸ線診断装置１００は、操作部１５０を介して作業者からアライメント調整開始指示を受け付けると（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、システム制御部１９０が、Ｘ線制御部１０を制御してＸ線の照射を開始する（ステップＳ１０２）。
【００６０】
そして、ＦＰＤ７０が、ビームアライメントテストツールを通過したＸ線を検出し、画像生成部１６０が、ＦＰＤ７０によって検出されたＸ線に基づいて画像を生成する。続いて、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御して、Ｘ線管３０の焦点のずれ量を算出し（ステップＳ１０３）、算出したずれ量から求められるＸ線管３０の焦点の調整移動量を表示部１７０に表示する（ステップＳ１０４）。
【００６１】
その後、操作部１５０を介して作業者から焦点位置合せ完了通知を受け付けると（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、システム制御部１９０が、Ｃアーム・天板機構制御部１３０を制御してＣアーム回転・移動機構１１０を駆動することによって、検出器前後動部６１をＮＥＡＲ方向／ＡＷＡＹ方向へ往復移動させる（ステップＳ１０６）。
【００６２】
そして、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御して、Ｘ線管３０の焦点のずれ量を算出し、算出したずれ量から得られるＸ線管３０の焦点の調整移動量を内部メモリに記憶させる（ステップＳ１０７）。
【００６３】
続いて、システム制御部１９０は、Ｃアーム・天板機構制御部１３０を制御してＣアーム回転・移動機構１１０を駆動することによって、Ｃアーム６０とともにＦＰＤ７０を左右それぞれの方向へ所定の角度だけ回転させる（ステップＳ１０８）。そして、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御して、ＦＰＤ７０の回転中心のずれ量を算出し、算出したずれ量から得られるＦＰＤ７０の調整移動量を内部メモリに記憶させる（ステップＳ１０９）。
【００６４】
続いて、システム制御部１９０は、絞り制御部１４０を制御してＸ線絞り装置４０を駆動することによって、絞りを左右それぞれの方向へ所定の角度だけ回転させる（ステップＳ１１０）。そして、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御して、絞り回転の回転中心のずれ量を算出し、算出したずれ量から得られるＸ線絞り装置４０の調整移動量を内部メモリに記憶させる（ステップＳ１１１）。
【００６５】
続いて、システム制御部１９０は、絞り制御部１４０を制御してＸ線絞り装置４０を駆動することによって、所定の絞り幅となるまで絞り羽根４１〜４４を閉じる（ステップＳ１１２）。そして、システム制御部１９０は、調整移動量算出部１８０を制御して、絞り羽根の開閉中心のずれ量を算出し、算出したずれ量から得られる絞り羽根の調整移動量を内部メモリに記憶させる（ステップＳ１１３）。
【００６６】
その後、システム制御部１９０は、算出した各調整部位の調整移動量を内部メモリから読み出して、表示部１７０に表示する（ステップＳ１１４）。
【００６７】
上述してきたように、本実施例では、システム制御部１９０がＸ線検出器を回転させながら、画像生成部１６０が、天板５０上に置かれたビームアライメントテストツールの管球側小球を含む少なくとも三つの画像を生成し、調整移動量算出部１８０が、生成された各画像に含まれる管球側小球の座標に基づいて、回転中心の座標を算出し、算出した回転中心の座標とＦＰＤ７０の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整におけるＦＰＤ７０の調整移動量を算出するので、算出された調整移動量を用いて容易にＦＰＤ７０の位置調整を行うことが可能になり、作業者の力量によらず短時間で正確にＦＰＤ７０のアライメント調整を行うことができるようになる。
【００６８】
また、本実施例では、システム制御部１９０が、Ｘ線絞り装置４０の絞りによりＸ線の照射範囲が制限された可視領域を所定の絞り回転軸を中心に回転させながら、画像生成部１６０が少なくとも三つの画像を生成し、調整移動量算出部１８０が、生成された各画像に含まれる可視領域の中心座標に基づいて、絞り回転軸の座標を算出し、算出した絞り回転軸の座標とＦＰＤ７０の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整におけるＸ線絞り装置４０の調整移動量を算出するので、算出された調整移動量を用いて容易にＸ線絞り装置４０の位置調整を行うことが可能になり、作業者の力量によらず短時間で正確にＸ線絞り装置４０のアライメント調整を行うことができるようになる。
【００６９】
また、本実施例では、システム制御部１９０が、Ｘ線を発生するＸ線管３０の焦点へ向かう方向に沿ってＦＰＤ７０の位置を移動させながら、画像生成部１６０が、天板５０上に置かれたビームアライメントテストツールの管球側小球を含む少なくとも二つの画像を生成し、調整移動量算出部１８０が、生成された各画像に含まれる管球側小球の座標のずれ量に基づいて、アライメント調整におけるＸ線管３０の焦点の調整移動量を算出するので、算出された調整移動量を用いて容易にＸ線管３０の焦点を調整することが可能になり、作業者の力量によらず短時間で正確にＸ線管３０の焦点のアライメント調整を行うことができるようになる。
【００７０】
また、本実施例では、システム制御部１９０が、Ｘ線絞り装置４０の絞り羽根４１〜４４を所定の絞り幅となるまで閉じた後に、画像生成部１６０が、絞り羽根４１〜４４で囲まれた可視領域の中心を含む画像を生成し、調整移動量算出部１８０が、生成された画像に含まれる可視領域の中心の座標とＦＰＤ７０の中心とのずれ量に基づいて、アライメント調整における絞り羽根の調整移動量を算出するので、算出された調整移動量を用いて容易に絞り羽根の中心位置を調整することが可能になり、作業者の力量によらず短時間で正確に絞り羽根のアライメント調整を行うことができるようになる。
【００７１】
また、本実施例では、システム制御部１９０が、調整移動量算出部１８０によって算出された各調整移動量を表示部１７０に表示するので、作業者が容易に調整移動量を把握することが可能になる。
【００７２】
また、本実施例では、アライメント調整における各部の調整移動量を自動的に算出するので、人手による調整作業のばらつきをなくし、アライメント調整作業時間を大幅に短縮することが可能になる。さらに、Ｘ線可動絞りの開度・ダレ補正が正しく機能するようになる。
【００７３】
なお、本実施例では、Ｘ線診断装置１００によって算出される調整移動量に基づいて、作業者が手作業で各調整部を調整する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、Ｘ線診断装置１００の各調整部に機械的な調整機構を設け、算出された調整移動量に基づいて、各調整部を自動的に調整するようにしてもよい。これにより、アライメント調整における作業者の負担をさらに軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係るＸ線撮影装置およびアライメント調整支援方法は、回転自由度を有する保持装置を備えたＸ線診断装置に有用であり、特に、ＦＰＤを常に回転させながら使用される機会が多いＸ線診断装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施例に係るＸ線診断装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本実施例に係るＸ線診断装置の保持装置の構成を示す図である。
【図３】調整移動量算出部による焦点のずれ量の算出を説明するための図である。
【図４】調整移動量算出部によるＦＰＤ回転中心のずれ量の算出を説明するための図である。
【図５】調整移動量算出部による回転中心の座標算出方法の例を示す図である。
【図６】調整移動量算出部による絞り回転中心のずれ量の算出を説明するための図である。
【図７】本実施例に係るＸ線診断装置による調整移動量算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】調整用ツールを用いた従来のアライメント調整方法を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１００    Ｘ線診断装置
１０      Ｘ線制御部
２０      高電圧発生器
３０      Ｘ線管
４０      Ｘ線絞り装置
４１〜４４    絞り羽根
５０      天板
６０      Ｃアーム
６１      検出器前後動部
７０      ＦＰＤ（Flat Panel Detector）
８０      移動基台
１１０    Ｃアーム回転・移動機構
１２０    天板移動機構
１３０    Ｃアーム・天板機構制御部
１４０    絞り制御部
１５０    操作部
１６０    画像生成部
１７０    表示部
１８０    調整移動量算出部
１９０    システム制御部
【図１】
0005134912.tif 000002
【図２】
0005134912.tif 000003
【図３】
0005134912.tif 000004
【図４】
0005134912.tif 000005
【図５】
0005134912.tif 000006
【図６】
0005134912.tif 000007
【図７】
0005134912.tif 000008
【図８】
0005134912.tif 000009