(57)【要約】【課題】Ｘ線管３，ＦＰＤ４を被検体Ｍに対して変速させながらＸ線透視画像Ｐが撮影されたとしても、断層画像を取得することができる放射線断層撮影装置を提供する。【解決手段】本発明の長尺透視画像生成部１５は、あるＸ線透視画像Ｐに由来する断片Ｔと、別のＸ線透視画像Ｐに由来する断片Ｔとをつなぎ合わせる際に、両Ｘ線透視画像Ｐのそれぞれに写り込んでいる被検体Ｍの像の位置のズレ幅だけ両断片Ｔを体軸方向Ａにずらして各断片Ｔをつなぎ合わせることにより長尺透視画像Ｎを生成するようになっている。この様にすれば、撮像系３，４と天板２との相対的な移動速度が可変となっていても、断片Ｔのつなぎ目で被検体Ｍの像が重複することがない。【選択図】図１
2012055413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にコーン状の放射線を照射する放射線源と、
被検体に照射された放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段とに挟まれる位置に配置される被検体を載置する天板と、
前記放射線源、および前記放射線検出手段で構成される撮像系と前記天板とを相対的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、
前記放射線検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、
前記撮像系と前記天板とを相対的に移動させながら連続撮影することにより、各画像の間で写り込む被検体の像を移動方向にずらしながら撮影された透視画像の各々を前記移動方向における所定の幅で分割して、前記放射線検出手段に対する放射線の入射方向が互いに異なる断片を生成する画像分割手段と、
各透視画像より生成された断片のうち、放射線の入射方向が同一となっている断片を撮影された順に前記移動方向につなぎ合わせて、長尺透視画像を生成するとともに、ある透視画像におけるつなぎ合わされた断片以外の断片についても長尺透視画像を次々と生成する長尺透視画像生成手段と、
ある透視画像とその直後に撮影された透視画像との各々に写り込んでいる被検体の像の位置的なズレ幅を取得するズレ幅取得手段と、
生成された複数枚の前記長尺透視画像を再構成して断層画像を生成する再構成手段とを備え、
前記長尺透視画像生成手段は、ある透視画像に由来する断片と、その直後に撮影された透視画像に由来する断片とをつなぎ合わせる際に、前記ズレ幅取得手段が取得したズレ幅だけ両断片を前記移動方向にずらして各断片をつなぎ合わせることにより前記長尺透視画像を生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
各透視画像の同一の位置に関心領域を設定し、関心領域における画素値の位置的な変動を示すプロファイルを各透視画像について生成するプロファイル生成手段を更に備え、
前記長尺透視画像生成手段は、各プロファイルを比較することで各透視画像のズレ幅を取得し、これを基に各断片をずらしてつなぎ合わせることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記プロファイル生成手段は、前記透視画像における端部を除外して関心領域を設定することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、
前記プロファイル生成手段は、前記移動方向における前記透視画像の全幅のうち、前記移動方向における一端側から他端側に全幅の１／４だけ進んだ位置と、他端側から一端側に全幅の１／４だけ進んだ位置との両位置に挟まれた区間に存する前記透視画像の部分を関心領域とすることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記プロファイル生成手段は、前記透視画像における前記移動方向と直交する方向に画素値を平均することによりプロファイルを生成することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【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断層撮影装置において、
術者による前記撮像系と前記天板との相対的な移動速度の変更の指示を入力させる入力手段を更に備え、血管造影剤を注射された被検体に対して断層画像を撮影するものであることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【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断層撮影装置において、
前記画像分割手段の分割の幅を決定する設定値を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の構成は放射線源と、ＦＰＤとを備えた放射線断層撮影装置に関し、特に、放射線源とＦＰＤとで構成される撮像系が天板に対して相対的に移動しながら一連の透視画像を撮影し、これを基に被検体の断層画像を取得する放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、被検体Ｍの断層画像を取得する放射線断層撮影装置５１が配備されている。この様な放射線断層撮影装置５１には、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出するＦＰＤ５４とで構成される撮像系５３，５４が天板５２に対して相対的に移動しながら一連の透視画像を連写し、一連の透視画像を重ね合わせることで断層画像を取得する構成となっているものがある（図１１参照）。この様な放射線断層撮影装置は、長尺トモシンセシス装置と呼ばれるものであり、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
放射線断層撮影装置５１が上述のような断層画像を撮影する際の動作について説明する。まず、撮像系５３，５４と天板５２が相対的に移動しながら間歇的に放射線を照射する。つまり一度の照射が終了する毎に放射線源５３は被検体Ｍの体軸方向に移動し、再び放射線の照射を行う。こうして複数枚の透視画像が取得され、透視画像の加工画像（後述の長尺透視画像）がフィルタバックプロジェクション法により断層画像に再構成される。完成した断層画像は、被検体Ｍをある裁断面で裁断したときの断層像が写りこんだ画像となっている。
【０００４】
断層画像を生成するには、異なる方向から被検体Ｍを透視したときの画像が必要となる。従来の放射線断層撮影装置５１は、得られた透視画像を分割してつなぎ合わせてこの画像を生成するようにしている。この動作について説明する。図１１は、放射線源５３の放射線を照射する焦点がｐ１の位置にあるときのＦＰＤ５４の位置を表している。この撮影において、被検体Ｍの体軸方向におけるＦＰＤ５４の１／５の幅だけ放射線源５３およびＦＰＤ５４が天板５２に対してこの方向に移動する度に透視画像の撮影が行われるものとする。
【０００５】
放射線は放射線源５３から放射状に広がってＦＰＤ５４に到達するので、生成された透視画像を被検体Ｍの体軸方向に５分割すると、ＦＰＤ５４に対する放射線の入射角度は、矢印に示すように、その分割区の間で互いに異なっている。そのうちのあるの１つの方向ｋに注目する。この方向ｋに進んできた放射線は、被検体Ｍの斜線の部分を通過してＦＰＤ５４に写り込んでいるので、方向ｋの放射線が入射したＦＰＤ５４の分割区には、被検体Ｍの斜線部が写り込んでいる。透視画像において、この分割区に相当する部分を断片Ｒ１とする。
【０００６】
図１２は、放射線源５３の放射線を照射する焦点がｐ１からＦＰＤ５４の１／５の幅だけ移動したｐ２の位置にあるときのＦＰＤ５４の位置を表している。放射線源５３とＦＰＤ５４の位置関係は変化しないので、このときの撮影においてもＦＰＤ５４には、方向ｋに進んできた放射線が写り込んでいる分割区があるはずであり、方向ｋの放射線が入射したＦＰＤ５４の分割区には、被検体Ｍの斜線部が写り込んでいる。透視画像において、この分割区に相当する部分を断片Ｒ２とする。
【０００７】
断片Ｒ１と断片Ｒ２とを比較すると、撮像系５３，５４に対する被検体Ｍの位置が異なるので、両断片Ｒ１，Ｒ２に写り込んでいる被検体Ｍの部分は互いに異なっている。放射線源５３をＦＰＤ５４の１／５の幅だけずらすことにより、焦点ｐ１〜Ｐ９において９回の撮影を行ったとして、そのときの方向ｋの放射線が入射したＦＰＤ５４の分割区における透視画像の各断片Ｒ１〜Ｒ９には、それぞれ異なる被検体Ｍの位置が写り込んでいる。そこで、図１３に示すように透視画像の各断片Ｒ１〜Ｒ９をこの順に被検体Ｍの体軸方向につなぎ合わせれば、ある方向ｋで被検体Ｍの全身に放射線を照射したときに撮影される画像を得ることができる。この画像を長尺透視画像と呼ぶことにする。
【０００８】
従来の放射線断層撮影装置５１は、方向ｋ以外の方向についても長尺透視画像を生成する。そして、被検体Ｍを投影した方向が異なる複数の長尺透視画像を基に被検体Ｍを所定の裁断位置で裁断したときの断層画像を生成するのである。また、放射線源５３が各焦点ｐ１〜ｐ９にあるときに撮影された透視画像をＰ１〜Ｐ９と呼ぶことにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００８／０１８５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の構成によれば次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線断層撮影装置では、撮影の種類によっては、断層画像を取得することができないという問題点がある。従来の放射線断層撮影装置においては、放射線源５３，ＦＰＤ５４を被検体Ｍに対して一定速度で移動させることが前提で撮影が行われる。この放射線源５３，ＦＰＤ５４の移動速度と、各透視画像をＰ１〜Ｐ９を何分割するかというのは、深い関連性がある。すなわち、各透視画像をＰ１〜Ｐ９を被検体Ｍの体軸方向に配列すると、各透視画像をＰ１〜Ｐ９のそれぞれに写り込む被検体Ｍは、各透視画像をＰ１〜Ｐ９に分割するときの幅Ｗ１だけ互いにズレながら写り込んでいるようになっている（図１４参照）。このように、各透視画像をＰ１〜Ｐ９を何分割するかは、放射線源５３，ＦＰＤ５４の移動速度を基に決定されているのである。
【００１１】
単に、被検体Ｍの断層画像を取得したいのであれば、放射線源５３，ＦＰＤ５４を被検体Ｍに対して等速で移動させながら各透視画像Ｐ１〜Ｐ９を撮影すればよい。しかしながら、血管造影剤を注射した被検体Ｍの断層画像を取得しようとする場合には等速移動させながらの撮影ができない。すなわち、被検体Ｍに注射投与された血管造影剤は、被検体Ｍの血流に乗って心臓部から全身に送られるので、撮影開始直後は、血管造影剤が未だ被検体Ｍの全身に巡っていない。したがって、単純に放射線源５３，ＦＰＤ５４を被検体Ｍに対して等速で移動させながら撮影したのでは、撮影のタイミングが早すぎて血管造影剤を写し込んでいない各透視画像Ｐ１〜Ｐ９が取得される可能性がある。この様な各透視画像Ｐ１〜Ｐ９で断層画像を生成しても血管造影剤が写し込んでいない断層画像しか取得できず、血管の診断を行うことはできない。
【００１２】
血管造影剤を写し込んでいない断層画像の取得を防止するためには、心臓部から血管造影剤が体内に送られていく様子を観察しながら各透視画像Ｐ１〜Ｐ９の撮影を行う必要がある。すなわち、血管造影を注射した直後から、弱い放射線で被検体Ｍをライブで透視しながら、血管造影剤が体内に広がっていくのを追尾し、適当なタイミングで各透視画像Ｐ１〜Ｐ９を撮影する必要がある。各透視画像Ｐ１〜Ｐ９の撮影には、ライブの透視よりも強い放射線が用いられる。
【００１３】
そうすると、放射線源５３，ＦＰＤ５４を被検体Ｍに対して変速させながら撮影を行うことになる。具体的には、血管造影が血管内を進んでいくのを待って撮影しなければならないので、放射線源５３，ＦＰＤ５４の移動速度は、一般的な断層撮影のときよりも遅くなる。
【００１４】
各透視画像Ｐ１〜Ｐ９は、ある設定値を基に何分割されるかが決定されている。放射線源５３，ＦＰＤ５４を被検体Ｍに対して変速させながら撮影をしてしまうと、図１５に示すように各透視画像Ｐ１〜Ｐ９は被検体Ｍに対して等間隔でズレながら撮影されたものでなくなってしまう。より具体的には、撮影が経時的に連続した透視画像に同じ被検体Ｍの位置の像が写り込んでいたり、両透視画像に写り込んでいる被検体Ｍの位置のズレ幅が所定量（ＦＰＤ５４の１／５の幅）に満たない場合があったりする。
【００１５】
このように、放射線源５３，ＦＰＤ５４を被検体Ｍに対して変速させながら取得された各透視画像Ｐ１〜Ｐ９を等間隔に分割して、分割された部分をつなぎ合わせて長尺透視画像を生成しようとしても、透視画像の各断片Ｒ１〜Ｒ９のつなぎ目で被検体Ｍの像が重複しながらつなげられてしまい、断層画像を正確に取得することができなくなる。
【００１６】
以上のように、血管造影時に撮影された各透視画像Ｐ１〜Ｐ９は、分割するときの設定値の思惑通りに撮像系５３，５４が被検体Ｍに対して等速で移動しながら撮影されたものとなっていないので、断層画像を取得することができないのである。
【００１７】
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、放射線源、ＦＰＤを被検体に対して変速させながら透視画像が撮影されたとしても、断層画像を取得することができる放射線断層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】
【００１８】
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断層撮影装置は、被検体にコーン状の放射線を照射する放射線源と、被検体に照射された放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段とに挟まれる位置に配置される被検体を載置する天板と、放射線源、および放射線検出手段で構成される撮像系と天板とを相対的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、放射線検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、撮像系と天板とを相対的に移動させながら連続撮影することにより、各画像の間で写り込む被検体の像を移動方向にずらしながら撮影された透視画像の各々を移動方向における所定の幅で分割して、放射線検出手段に対する放射線の入射方向が互いに異なる断片を生成する画像分割手段と、各透視画像より生成された断片のうち、放射線の入射方向が同一となっている断片を撮影された順に移動方向につなぎ合わせて、長尺透視画像を生成するとともに、ある透視画像におけるつなぎ合わされた断片以外の断片についても長尺透視画像を次々と生成する長尺透視画像生成手段と、ある透視画像とその直後に撮影された透視画像との各々に写り込んでいる被検体の像の位置的なズレ幅を取得するズレ幅取得手段と、生成された複数枚の長尺透視画像を再構成して断層画像を生成する再構成手段とを備え、長尺透視画像生成手段は、ある透視画像に由来する断片と、その直後に撮影された透視画像に由来する断片とをつなぎ合わせる際に、ズレ幅取得手段が取得したズレ幅だけ両断片を移動方向にずらして各断片をつなぎ合わせることにより長尺透視画像を生成することを特徴とするものである。
【００１９】
［作用・効果］本発明に係る放射線断層撮影装置は、放射線源・放射線検出手段で構成される撮像系と天板とを相対的に移動させながら連写することにより、各画像の間で写り込む被検体の像を移動方向にずらしながら透視画像を撮影し、この透視画像を移動方向における所定の幅で分割し、分割で生じた断片をつなぎ合わせて長尺透視画像を生成し、これを基に断層画像を生成するようになっている。撮像系と天板との相対的な移動が一定でないと、断片のつなぎ目で被検体の像が重複してしまい、正確な断層画像を取得することができない。
【００２０】
本発明によれば、長尺透視画像生成手段は、ある透視画像に由来する断片と、別の透視画像に由来する断片とをつなぎ合わせる際に、両透視画像のそれぞれに写り込んでいる被検体の像の位置のズレ幅だけ両断片を移動方向にずらして各断片をつなぎ合わせることにより長尺透視画像を生成するようになっている。この様にすれば、撮像系と天板との相対的な移動速度が可変となっていても、長尺透視画像生成手段は、透視画像に写り込んでいる被検体の像を基につなぎ合わせる断片が互いにどの程度移動方向にずれているかを判定しながら断片をつなぎ合わせるので、断片のつなぎ目で被検体の像が重複することがない。この様に構成すれば、造影剤の移動を追尾しながら撮影を行わなければならない血管造影剤を用いた検査でも断層画像を生成することができるようになる。
【００２１】
また、上述の放射線断層撮影装置において、各透視画像の同一の位置に関心領域を設定し、関心領域における画素値の位置的な変動を示すプロファイルを各透視画像について生成するプロファイル生成手段を更に備え、長尺透視画像生成手段は、各プロファイルを比較することで各透視画像のズレ幅を取得し、これを基に各断片をずらしてつなぎ合わせればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、プロファイル生成手段は、各透視画像の同一の位置に関心領域を設定し、関心領域における画素値の位置的な変動を示すプロファイルを各透視画像について生成し、長尺透視画像生成手段は、このプロファイルを基に具体的なズレ幅を取得するようになっている。この様にすれば、透視画像の間の被検体の像のズレが簡単に数値化できるので、より確実に断層画像を生成できる放射線断層撮影装置が提供できる。
【００２３】
また、上述の放射線断層撮影装置において、プロファイル生成手段は、透視画像における端部を除外して関心領域を設定すればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。プロファイル生成手段は、透視画像における端部を除外して関心領域を設定する。この様にすると、透視画像の周縁に表れるアーチファクトに影響されずに確実にプロファイルを生成することができる。
【００２５】
また、上述の放射線断層撮影装置において、プロファイル生成手段は、移動方向における透視画像の全幅のうち、移動方向における一端側から他端側に全幅の１／４だけ進んだ位置と、他端側から一端側に全幅の１／４だけ進んだ位置との両位置に挟まれた区間に存する透視画像の部分を関心領域とすればより望ましい。
【００２６】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。関心領域を上述の範囲とすれば、透視画像に写り込む被検体の像のズレ幅を算出するのに十分であり、かつ、高速にプロファイル生成を行うことができる。
【００２７】
また、上述の放射線断層撮影装置において、プロファイル生成手段は、透視画像における移動方向と直交する方向に画素値を平均することによりプロファイルを生成すればより望ましい。
【００２８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。透視画像における移動方向と直交する方向に画素値を平均することによりプロファイルを生成するようにすれば、透視画像おいて１列に並んだ画素の画素値をそのままプロファイルとする場合に比べてノイズの影響を受けず、被検体の像と透視画像との位置関係が確実に表されたプロファイルを生成することができる。
【００２９】
また、上述の放射線断層撮影装置において、術者による撮像系と天板との相対的な移動速度の変更の指示を入力させる入力手段を更に備え、血管造影剤を注射された被検体に対して断層画像を撮影するものであればより望ましい。
【００３０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線断層撮影装置が血管造影剤を用いた検査に用いられることを明確にしたものとなっている。この種の検査において撮像系と天板との相対的な移動速度は可変となる。しかし、本発明によれば、この場合においても確実に断層画像を取得することができるのである。
【００３１】
また、上述の放射線断層撮影装置において、画像分割手段の分割の幅を決定する設定値を記憶する記憶手段を備えればより望ましい。
【００３２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。設定値が記憶手段により保持されれば、分割の幅を容易に設定・変更することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る放射線断層撮影装置は、放射線源・放射線検出手段で構成される撮像系と天板とを相対的に移動させながら連写することにより、長尺透視画像を生成し、これを基に断層画像を生成するようになっている。撮像系と天板との相対的な移動が一定でないと、断片のつなぎ目で被検体の像が重複してしまい、正確な断層画像を取得することができない。本発明によれば、長尺透視画像生成手段は、ある透視画像に由来する断片と、別の透視画像に由来する断片とをつなぎ合わせる際に、両透視画像のそれぞれに写り込んでいる被検体の像の位置のズレ幅だけ両断片を移動方向にずらして各断片をつなぎ合わせることにより長尺透視画像を生成するようになっている。この様にすれば、造影剤の移動を追尾しながら撮影を行わなければならない血管造影剤を用いた検査でも断層画像を生成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。
【図４】実施例１に係る断層画像生成の原理を説明する模式図である。
【図５】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図７】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図８】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図１０】実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図１１】従来構成のＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図１２】従来構成のＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図１３】従来構成のＸ線撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図１４】従来構成のＸ線撮影装置の問題点を説明する模式図である。
【図１５】従来構成のＸ線撮影装置の問題点を説明する模式図である。
【実施例１】
【００３５】
次に、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、実施例におけるＸ線は、本発明の構成の放射線に相当する。なお、ＦＰＤは、フラットパネル型Ｘ線検出器（フラット・パネル・ディテクタ）の略である。
【００３６】
図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図１に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線断層撮影の対象である被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部（天板２の１面側）に設けられた被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下部（天板の他面側）に設けられ、被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出するＦＰＤ４と、コーン状のＸ線ビームの中心軸とＦＰＤ４の中心点とが一致する状態となっているＸ線管３とＦＰＤ４との位置関係を保った状態でＸ線管３とＦＰＤ４とに対して天板２を移動させる天板移動機構７と、これを制御する天板移動制御部８と、ＦＰＤ４のＸ線を検出するＸ線検出面を覆うように設けられた散乱Ｘ線を吸収するＸ線グリッド５とを備えている。この様に、天板２は、Ｘ線管３とＦＰＤ４とに挟まれる位置に配置されている。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。また、天板移動機構７は、本発明の移動手段に相当し、天板移動制御部８は、本発明の移動制御手段に相当する。
【００３７】
Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部６の制御にしたがってコーン状でパルス状のＸ線ビームを被検体Ｍに対して繰り返し照射する構成となっている。このＸ線管３には、Ｘ線ビームを角錐となっているコーン状にコリメートするコリメータが付属している。そして、このＸ線管３と、ＦＰＤ４とはＸ線透視画像を撮像する撮像系３，４を生成している。
【００３８】
そして、さらに実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，８を統括的に制御する主制御部２５と、断層画像を表示する表示部２７とを備えている。この主制御部２５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各制御部６，８および後述の各部１１，１２，１３，１４，１５，１６を実現している。記憶部２３は、画像分割部１２が動作の際に参照する分割幅の設定値など、Ｘ線撮影装置１が動作の際に参照する各パラメータの一切を記憶するものである。操作卓２６は、術者の各指示を入力させる目的で設けられている。画像分割部１２は、本発明の画像分割手段に相当し、記憶部２３は、本発明の記憶手段に相当する。操作卓２６は、本発明の入力手段に相当する。
【００３９】
天板移動機構７は、天板２を撮像系３，４に対して移動させる構成となっている。この天板移動機構７は、天板移動制御部８の制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道（天板２の長手方向）に沿って天板２を直進移動させる。これに伴って、天板２に載置された被検体Ｍも撮像系３，４に対して移動することになる。この天板２との移動方向は、天板２の長手方向に一致してる。天板移動機構７により撮像系３，４と天板２とが相対的に移動することになる。体軸方向Ａは、本発明の移動方向に相当する。
【００４０】
天板移動機構７が天板２を撮像系３，４に対し移動させる際、両者３・４の相対位置は保たれた状態である。つまり、Ｘ線管３が移動することによってＸ線焦点の位置が変化するコーン状のＸ線ビームは、常にＦＰＤ４のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、天板２が撮像系３，４に対して移動しながら、たとえば７４枚のＸ線透視画像Ｐを取得するようになっている。具体的には、天板２は、実線の位置を初期位置として、破線で示した位置を介して、図１に示した一点鎖線で示す位置まで移動する。撮影中コーン状のＸ線ビームの中心軸は、常にＦＰＤ４の中心点と一致している。Ｘ線透視画像Ｐは、本発明の透視画像に相当する。
【００４１】
また、ＦＰＤ４の後段には、そこから出力される検出信号を基にＸ線透視画像Ｐを生成する画像生成部１１が備えられており（図１参照），この画像生成部１１の更に後段には、Ｘ線透視画像Ｐを短冊状の断片Ｔに分割する画像分割部１２と、Ｘ線透視画像Ｐにおける関心領域を基にプロファイルＦを生成するプロファイル生成部１３と、ズレ幅ｗを取得するズレ幅取得部１４と、断片Ｔをズレ幅ｗに基づいてシフトさせながらつなぎ合わせて長尺透視画像Ｎを生成する長尺透視画像生成部１５と、複数枚の長尺透視画像Ｎを再構成して断層画像Ｄを生成する再構成部１６とを備えている。画像生成部１１は、本発明の画像生成手段に相当し、プロファイル生成部１３は、本発明のプロファイル生成手段に相当する。また、ズレ幅取得部１４は、本発明のズレ幅取得手段に相当し、再構成部１６は、本発明の再構成手段に相当する。
【００４２】
続いて、実施例１に係るＸ線撮影装置１の断層画像の取得原理について説明する。図２は、実施例１に係るＸ線撮影装置の断層画像の取得方法を説明する図である。図２は、Ｘ線透視撮影を行うときの天板２と撮像系３，４の位置関係を示している。この例では、Ｘ線透視画像Ｐの撮影は、被検体Ｍの胸部から開始し、被検体Ｍの足先で終了するものとする。撮影開始から終了までにＸ線透視画像Ｐは７４枚取得されたものとし、撮影時間が隣接している各Ｘ線透視画像Ｐには被検体Ｍの像が幅Ｗの分だけズレながら写り込んでいるものとする。
【００４３】
画像分割部１２は、取得されたＸ線透視画像Ｐを等間隔に分割して、被検体Ｍの体軸方向Ａ（天板２の移動移動方向）と直交する体側方向Ｓに縦長の短冊状の断片Ｔを生成する。つまり、画像分割部１２は、Ｘ線透視画像Ｐの各々を撮像系３，４の移動方向における所定の幅Ｗで分割する。この所定の幅Ｗは、画像分割部１２が分割の幅を決定する設定値を記憶部２３から読み出すことで設定される。このように、各Ｘ線透視画像Ｐに写り込んでいる被検体Ｍの像のズレ幅ｗと、Ｘ線透視画像Ｐを分割するときの幅とは一致している。画像分割部１２が読み出す設定値は、撮像系３，４の移動に伴うＦＰＤ４に写り込む被検体像の移動の幅を幾何学演算により計算することで予め取得されているものである。
【００４４】
なお、画像分割部１２がＸ線透視画像Ｐを分割して生成された断片Ｔの各々を比較すると、ＦＰＤ４に対するＸ線の入射方向が互いに異なっている。放射状に放射されたＸ線がＦＰＤ４の位置に応じて異なる角度でＦＰＤ４に入射するからである。
【００４５】
画像分割部１２は、図３に示すように、取得されたＸ線透視画像Ｐの全てについて分割動作を行う。一枚のＸ線透視画像Ｐは、４０分割されるので、Ｘ線透視画像Ｐが７４枚取得されていることからすれば、分割動作により２，９６０枚の断片Ｔが生成されることになる。また、Ｘ線透視画像Ｐを撮像系３，４の移動の上流側から順にＰ１〜Ｐ７４とする。そして、あるＸ線透視画像Ｐｎを４０分割したときの断片を撮像系３，４の移動の上流側から順にＴ１（Ｐｎ）〜Ｔ４０（Ｐｎ）とする。つまり、断片Ｔ１（Ｐ１）が被検体Ｍの最も頭側の透視像が写り込んでいる断片であり、断片Ｔ４０（Ｐ７４）が被検体Ｍの最も足先側の透視像が写り込んでいる断片となっている。各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ７４）は、長尺透視画像生成部１５，および後述のズレ幅取得部１４に送られる。長尺透視画像生成部１５は、本発明の長尺透視画像生成手段に相当する。
【００４６】
長尺透視画像生成部１５は、各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ７４）のうち、Ｘ線透視画像Ｐ１における最も撮像系３，４の移動の上流側の位置に存していた断片Ｔ１（Ｐ１）と、Ｘ線透視画像Ｐ２〜Ｐ７４におけるその断片Ｔ１（Ｐ１）と同じ位置に存していた各断片Ｔ１（Ｐ２）〜Ｔ１（７４）とを撮影された順に撮像系３，４の移動方向につなぎ合わせる。具体的には、図３に説明するように、各Ｘ線透視画像Ｐ１〜Ｐ３における、最も撮像系３，４の上流に位置している各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（Ｐ３）をこの順に撮像系３，４の移動方向に幅Ｗずつずらしながらつなぎ合わせる。
【００４７】
すると、被検体Ｍの体軸方向Ａに細長状の長尺透視画像Ｎ１が取得できる。この長尺透視画像Ｎ１は、被検体Ｍの像がＷの幅だけ体軸方向Ａに連続的にズレながら写り込んでいる断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）をＷの幅だけずらしながらつなぎ合わせた画像である。断片Ｔの体軸方向Ａの幅がＷであることからすれば、断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）を幅Ｗのピッチで並べて長尺透視画像Ｎ１を生成すると各断片に写り込んでいる被検体Ｍの像が過不足なくつなぎ合わせられることになる。したがって、長尺透視画像Ｎ１は、体軸方向Ａに連続的に被検体Ｍの像が写り込んでおり、各断片の継ぎ目を認識することができない。
【００４８】
このときの長尺透視画像Ｎ１を構成する断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）におけるＦＰＤ４に対するＸ線の入射方向を考えると、すべて同一の方向となっている。従って、長尺透視画像Ｎ１は、被検体ＭをＸ線の平行光で透視したときの像となっている。その理由について説明する。まず、各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（７４）は、ＦＰＤ４における１端部で取得される（図２の斜線部参照）。つまり、長尺透視画像Ｎ１を構成する各断片は、ＦＰＤ４の同一の領域で取得されたものである。
【００４９】
この領域に入射したＸ線の入射方向は、撮影中にどのように変化するかを考える。すなわち、撮影中は、Ｘ線管３とＦＰＤ４の相対位置に変化がないのだから、ＦＰＤ４における１端部（図２の斜線部参照）に入射するＸ線の入射方向は、一連のＸ線透視画像Ｐの撮影の亘って変化がない。従って、長尺透視画像Ｎ１を構成する各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（Ｐ７４）は、ある定まった方向からＸ線が被検体Ｍに対して入射したときの被検体Ｍの像を写し込んでいることになり、ＦＰＤ４に対するＸ線の入射方向は、長尺透視画像Ｎ１は全域に亘って一様となる。
【００５０】
長尺透視画像生成部１５は、Ｘ線透視画像Ｐ１より生成された他の断片Ｔ２（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ１）についても断片Ｔ１（Ｐ１）と同様に長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０を生成する。各長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０は体軸方向Ａに連続的に被検体Ｍの像を写し込んでいる点で長尺透視画像Ｎ１と共通している。また、各長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０は、被検体ＭをＸ線の平行光で透視したときの像となっているのも長尺透視画像Ｎ１と共通している。ただし、各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０の各々の間で、被検体Ｍの投影方向が異なる。例えば、長尺透視画像Ｎ１は、Ｘ線の照射方向が被検体Ｍの頭部に向けて最も傾斜した状態で取得された断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ１（Ｐ７４）から構成され、長尺透視画像Ｎ２１は、Ｘ線の照射方向が被検体Ｍに向けて直交した状態で取得された断片Ｔ２１（Ｐ１）〜Ｔ２１（Ｐ１）から構成されている。
【００５１】
この様に、長尺透視画像生成部１５は、Ｘ線透視画像Ｐを分割することにより生成された断片Ｔのうち、あるＸ線透視画像Ｐにおけるある位置に存していた断片Ｔと、各Ｘ線透視画像Ｐにおけるその断片Ｔと同じ位置に存していた断片Ｔとを撮影された順に体軸方向Ａにつなぎ合わせて、長尺透視画像Ｎを生成し、あるＸ線透視画像Ｐにおけるその他の断片についても長尺透視画像Ｎを次々と生成する。また、この様な長尺透視画像生成部１５の動作は、一般的な撮影におけるものであり、血管造影剤を用いた撮影における長尺透視画像生成部１５の動作は後述のものとする。
【００５２】
長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０は、再構成部１６に送られる。送られてくる長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０は、被検体Ｍの投影方向を違えながら被検体Ｍを撮影したときの画像と考えることができる。被検体Ｍの内部の構造物は、各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０の間で比較すると、写り込む位置がズレながら各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０に写り込んでいる。被検体Ｍの内部の構造物は、被検体Ｍの構造物がＸ線管３寄りにあるか、それともＦＰＤ４寄りにあるかでこのズレる方向と速度が異なる。再構成部１６は、高さ方向（ＦＰＤ４からＸ線管３に向かう方向）の位置に応じて構造物が各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０に写り込む様子が変化することを利用して被検体Ｍをある高さに存する平面（裁断位置）で裁断したときの断層画像Ｄを生成する（図４参照）。このとき再構成部１６は、フィルタバックプロジェクション法により断層画像Ｄを生成する。断層画像Ｄの体軸方向の長さが、長尺透視画像Ｎよりも短くなっているのは、長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０の端部に写り込んでいる被検体の部分が一致していないことで、この部分で長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０の枚数の不足が起こるので、この部分の断層画像が生成できないことによる。
【００５３】
プロファイル生成部１３の動作の詳細については、Ｘ線撮影装置の動作説明の中で説明する。
【００５４】
＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。実施例１に係るＸ線撮影装置１を用いて被検体Ｍの撮影を行うには、図５に示すように、まず、被検体Ｍが天板２に載置され（載置ステップＳ１），被検体Ｍに血管造影剤が注入される（造影剤注入ステップＳ２）。そして、Ｘ線透視画像Ｐの撮影が開始され（撮影開始ステップＳ３），術者の指示により天板２の移動が開始される（天板移動開始ステップＳ４）。続いて、取得されたＸ線透視画像ＰのプロファイルＦが生成され（プロファイル生成ステップＳ５），プロファイルＦに基づいて断片Ｔをつなぎ合わせて長尺透視画像Ｎを生成する（長尺透視画像生成ステップＳ６）。最後に、長尺透視画像Ｎを基に断層画像Ｄが生成される（断層画像生成ステップＳ７）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。なお、Ｘ線撮影装置１の動作説明として、血管造影剤を使用して、被検体Ｍの脚部の断層画像Ｄを取得する場合について説明する。
【００５５】
＜載置ステップＳ１，造影剤注入ステップＳ２＞
天板２に被検体Ｍを載置した後、被検体Ｍに血管造影剤が注入される。血管造影剤は被検体Ｍの心臓部から末端に向けて次第に移動していく。従って検査開始直後は、被検体Ｍの脚部まで血管造影剤が到達していない。
【００５６】
＜撮影開始ステップＳ３＞
術者が操作卓２６を通じて撮影開始の指示をＸ線撮影装置１に与えると、Ｘ線管制御部６は、記憶部２３に記憶されている管電圧・管電流・パルス幅などのＸ線管３の制御に関する設定値を読み出す。Ｘ線管制御部６は、この設定値通りにＸ線管３を制御し、Ｘ線管３にＸ線を発生させる。被検体Ｍを透過したＸ線は、ＦＰＤ４で検出され、このときの検出信号が画像生成部１１に送出される。画像生成部１１は、検出信号を基に被検体Ｍの透視像が写り込んだＸ線透視画像Ｐを生成する。Ｘ線透視画像Ｐを生成していないときのＸ線管３は、Ｘ線透視画像Ｐの撮影時よりも弱い線量のＸ線を被検体Ｍに向けて照射し続けており、画像生成部１１は、このとき取得された検出信号を画像化する。そして、この画像が表示部２７に表示されるようになっている。この様にして表示部２７には透視像が動画として表示される。この動画は、Ｘ線透視画像Ｐと比べて不鮮明な画像であるものの、術者が被検体Ｍの内部における血管造影剤の移動を確認できるようになっている。
【００５７】
＜天板移動開始ステップＳ４＞
術者は、表示部２７に表示されている動画を確認しながら操作卓２６を操作し、血管造影剤の移動を追尾するように天板２を移動する様に指示を与える。具体的には、操作卓２６にはハンドグリップが設けられており、天板２の停止の指示を行うことができるとともに、ハンドグリップを傾ければ、その操作量に応じて天板２が被検体Ｍの体軸方向Ａに移動する様になっている。ハンドグリップを最大に傾け操作量を最大とした場合、天板２は、最速で移動することになり、その移動速度は、連続して撮影された２枚のＸ線透視画像Ｐにおいて、それぞれに写り込んでいる被検体Ｍの像の位置が体軸方向Ａに幅Ｗだけずれる程度の速度である。この様に、操作卓２６は、術者による撮像系３，４と天板２との相対的な移動速度の変更の指示を入力させる入力手段となっている。
【００５８】
＜プロファイル生成ステップＳ５＞
画像生成部１１が生成したＸ線透視画像Ｐは、プロファイル生成部１３に送られる。プロファイル生成部１３は、各Ｘ線透視画像Ｐの同一の位置に関心領域を設定し、関心領域における画素値の位置的な変動を示すプロファイルを各Ｘ線透視画像Ｐについて生成する。この動作についてより具体的に説明する。図６は、プロファイル生成部１３に送られてきたＸ線透視画像Ｐの一例である。プロファイル生成部１３は、Ｘ線透視画像Ｐ上に関心領域Ｒを設定して、この関心領域Ｒにおける画素値のプロファイルＦを生成する。より具体的には、プロファイル生成部１３は、体軸方向（天板２の移動方向）におけるＸ線透視画像Ｐの全幅Ｇのうち、体軸方向Ａにおける一端側から他端側に全幅Ｇの１／４だけ進んだ位置ａと、他端側から一端側に全幅Ｇの１／４だけ進んだ位置ｂとの両位置に挟まれた区間ｍに存するＸ線透視画像Ｐの部分を関心領域Ｒとする。この様にすると、関心領域Ｒの体軸方向Ａの幅は、連続して撮影された２枚のＸ線透視画像Ｐに写り込んでいる被検体Ｍの像の位置のズレの最大幅のＷよりも十分に大きくなる。体軸方向Ａに直交する体側方向Ｓにおける関心領域Ｒの幅ｈは、Ｘ線透視画像ＰのＳ／Ｎ比に応じて適宜変更することができる。
【００５９】
関心領域Ｒは、Ｘ線透視画像Ｐの体軸方向Ａの端部を除外して設定されている。Ｘ線透視画像Ｐの端部は、コリメータが写り込む部分であり、この部分では被検体Ｍの像が写り込んでいる部分と比べて極端に画素値が低い。これがＸ線透視画像Ｐの端部にアーチファクトを発生させる要因となっている。したがって、アーチファクトに影響されないプロファイルＦを生成する目的で、関心領域ＲからＸ線透視画像Ｐの体軸方向Ａの端部が除外されている。また、同じ理由で関心領域Ｒは、Ｘ線透視画像Ｐの体側方向Ｓの端部を除外して設定されている。
【００６０】
プロファイル生成部１３は、関心領域Ｒ内の画素値のプロファイルＦを体軸方向Ａについて生成する。具体的には、図７に示すように、関心領域Ｒを構成する画素値を体側方向Ｓに平均することで画素値の平均値が体軸方向Ａに並んだプロファイルＦが生成される。このプロファイルＦは、画素値の平均値が一次元的に並んだデータとなっており、被検体Ｍの像がＸ線透視画像Ｐのどの位置に存しているかを表す指標となる。また、プロファイルＦを画素値の平均値とすることで、関心領域Ｒに含まれるノイズ成分が相殺され、関心領域ＲのプロファイルＦは、信頼性の高いものとなる。図７の下側には、プロファイルＦを領域Ｒ内における体軸方向Ａの位置と画素値の平均値とが関連したグラフで表している。プロファイルＦは、Ｘ線透視画像Ｐにおける位置ａから位置ｂの位置までの区間についてのものとなっている。
【００６１】
プロファイル生成部１３は、画像生成部１１が生成したＸ線透視画像Ｐに対して、次々とプロファイルＦを求めていく。Ｘ線透視画像Ｐｎに対応するプロファイルＦをＦｎで表記することにする。Ｘ線透視画像Ｐは、７４枚取得されることから、プロファイルＦも７４個生成されることになる。このとき、関心領域Ｒの位置は、各Ｘ線透視画像Ｐの同一の位置に設定される。各Ｘ線透視画像Ｐを撮影された順に比較すると、被検体Ｍの像が体軸方向Ａに移動していく。従って、関心領域Ｒの内部に存する被検体Ｍの像もＸ線透視画像Ｐが撮影された順に比較すると、体軸方向Ａに移動していくことになる。ということは、プロファイルＦもＸ線透視画像Ｐが撮影された順に比較すると、体軸方向Ａにずれながら移動していく。この各プロファイルＦは、ズレ幅取得部１４に送出される。
【００６２】
＜長尺透視画像生成ステップＳ６＞
Ｘ線透視画像Ｐは、画像分割部１２にも送出されている。画像分割部１２は、記憶部２３に記憶されている分割の幅を決定する設定値を読み出して、各Ｘ線透視画像Ｐを分割して体側方向Ｓに細長状で体軸方向Ａの幅がＷとなっている断片Ｔを生成する（図３参照）。
【００６３】
ズレ幅取得部１４には、各断片Ｔ１（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ７４）とこれらに対応する各プロファイルＦ１〜Ｆ７４とが送られてきている。
【００６４】
ズレ幅取得部１４は、両プロファイルＦ１〜Ｆ２を比較して、Ｘ線透視画像Ｐ１，Ｘ線透視画像Ｐ２に写り込んでいる被検体Ｍの像がどの程度ズレているかを算出する。すなわち、ズレ幅取得部１４は、両プロファイルＦ１，Ｆ２が体軸方向Ａにどの程度ずれているかを算出する。例えば、図８に示すように、実線で示すプロファイルＦ１と破線で示すプロファイルＦ２とが体軸方向Ａに幅Ｗだけずれていたとすれば、Ｘ線透視画像Ｐ１，Ｘ線透視画像Ｐ２に写り込む被検体Ｍの像が体軸方向Ａに幅Ｗだけずれていることになる。ズレ幅取得部１４は、両プロファイルＦ１〜Ｆ２を比較して、両画像Ｐ１，Ｐ２のズレ幅ｗをＷと算出する。
【００６５】
この様に、ズレ幅取得部１４は、Ｘ線透視画像Ｐｎとその直後に撮影されたＸ線透視画像Ｐｎ＋１についての両プロファイルＦｎ，Ｆｎ＋１とを比較して、２枚のＸ線透視画像Ｐｎ，Ｐｎ＋１に写り込んでいる被検体Ｍの像がどの程度ズレているかを算出する。天板２の移動は術者によって可変となっているので、２枚のＸ線透視画像に写り込んでいる被検体Ｍの像が常に幅Ｗだけズレているとは限らない。例えば、血管造影剤が被検体Ｍの血管内を移動していくのに時間がかかり、あるＸ線透視画像Ｐａを撮影した後、天板２を撮像系３，４に対して移動させずに次のＸ線透視画像Ｐａ＋１が撮影されたとすると、ズレ幅取得部１４は、両プロファイルＦａ，Ｆａ＋１を比較して、両Ｘ線透視画像Ｐａ，Ｐａ＋１のズレ幅ｗを０と算出する。
【００６６】
この算出には両プロファイルＦｎ，Ｆｎ＋１を体軸方向Ａにずらしながら最小二乗誤差を計算していくことで行われる。両プロファイルＦｎ，Ｆｎ＋１を体軸方向Ａにずらしていくと、最小二乗誤差は最小となり、両プロファイルが重なる。ズレ幅取得部１４は、プロファイルＦｎに対してプロファイルＦｎ＋１をどの程度移動させると最小二乗誤差が最小となるかを調べ、最小二乗誤差が最小となるときのプロファイルＦｎに対するプロファイルＦｎ＋１のずらした量を基に両透視画像Ｐｎ，Ｐｎ＋１がどの程度ずれているかを示すズレ幅ｗを算出する。
【００６７】
また、血管造影剤が被検体Ｍの血管内を移動していくのに時間がかかり、あるＸ線透視画像Ｐｂを撮影した後、天板２を減速させながら次のＸ線透視画像Ｐｂ＋１が撮影されたとすると、ズレ幅取得部１４は、両プロファイルＦｂ，Ｆｂ＋１を比較して、両Ｘ線透視画像Ｐｂ，Ｐｂ＋１のズレ幅ｗを例えばＷ／２と算出する。
【００６８】
ズレ幅取得部１４が取得したズレ幅ｗは、長尺透視画像生成部１５に送出される。長尺透視画像生成部１５は、ズレ幅取得部１４より算出しされたズレ幅ｗだけ断片Ｔを体軸方向Ａにずらしながらつなぎ合わせて長尺透視画像Ｎを取得する。例えば、Ｘ線透視画像Ｐ１由来の断片Ｔ１（Ｐ１）と、Ｘ線透視画像Ｐ２由来の断片Ｔ１（Ｐ２）とをつなぎ合わせる際に、両画像Ｐ１，Ｐ２におけるズレ幅ｗはＷであるので、図９に示すように、両断片Ｔ１（ｐ１），Ｔ１（Ｐ２）は、体軸方向ＡにＷだけずらしてつなぎ合わせられる。
【００６９】
また、例えば、Ｘ線透視画像Ｐａ由来の断片Ｔ１（Ｐａ）と、Ｘ線透視画像Ｐａ＋１由来の断片Ｔ１（Ｐａ＋１）とをつなぎ合わせる際に、両画像Ｐａ，Ｐａ＋１におけるズレ幅ｗは０であるので、両断片Ｔ１（Ｐａ），Ｔ１（Ｐａ＋１）をつなぎ合わせる際に、断片Ｔ１（Ｐａ）の上に断片Ｔ１（Ｐａ＋１）を上書きするように重ね合わせられる。
【００７０】
そして、例えば、Ｘ線透視画像Ｐｂ由来の断片Ｔ１（Ｐｂ）と、Ｘ線透視画像Ｐｂ＋１由来の断片Ｔ１（Ｐｂ＋１）とをつなぎ合わせる際に、両画像Ｐｂ，Ｐｂ＋１におけるズレ幅ｗはＷ／２であるので、図１０に示すように、両断片Ｔ１（ｐ１），Ｔ１（Ｐ２）は、体軸方向ＡにＷ／２だけずらしてつなぎ合わせられる。こうして、断片Ｔ１（１）〜Ｔ１（７４）は、つなぎ合わせられて、長尺透視画像Ｎ１が生成される。
【００７１】
各断片Ｔをつなぎ合わせる際の重なりの部分について説明する。この重なりの部分をどのように処理するかについては、様々な対応が考えられる。たとえば、重なりの部分に後に撮影されたＸ線透視画像Ｐ由来の断片Ｔを当てはめることにより断片Ｔをつなぎ合わせてもよい。また例えば、重なりの部分に両断片Ｔの平均値を当てはめることにより断片Ｔをつなぎ合わせてもよい。また、別の構成としては、重なりの部分に両断片Ｔの最大輝度の画素値を選択してこれを当てはめて断片Ｔをつなぎ合わせてもよい。
【００７２】
長尺透視画像生成部１５は、他の断片Ｔ２（Ｐ１）〜Ｔ４０（Ｐ７４）についても算出されたズレ幅ｗだけずらしながらつなぎ合わせ、長尺透視画像Ｎ２〜Ｎ４０を生成する。ズレ幅取得部１４が算出するズレ幅ｗの値は、７４枚のＸ線透視画像Ｐ１〜Ｐ７４の間で、７３個有ることになり、長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０を生成する度ごとにこの７３個のズレ幅ｗの値が参照されることになる。
【００７３】
この様に、長尺透視画像生成部１５は、あるＸ線透視画像Ｐに由来する断片と、別のＸ線透視画像Ｐに由来する断片とをつなぎ合わせる際に、両Ｘ線透視画像Ｐのそれぞれに写り込んでいる被検体Ｍの像の位置のズレ幅ｗだけ両断片を体軸方向Ａにずらして各断片をつなぎ合わせることにより長尺透視画像Ｎを生成する。
【００７４】
＜断層画像生成ステップＳ７＞
各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０は、再構成部１６に送られる。再構成部１６は、各長尺透視画像Ｎ１〜Ｎ４０を再構成することにより、断層画像Ｄを生成する。この断層画像Ｄは、血管造影剤により造影された血管を写し込んだ各Ｘ線透視画像Ｐ１〜Ｐ７４を基にしているので、断層画像Ｄにも造影された血管がはっきりと写り込んでいる。断層画像Ｄが表示部２７に表示されて検査は終了となる。
【００７５】
以上のように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線管３・ＦＰＤ４で構成される撮像系３，４と天板２とを相対的に移動させながら連写することにより、各画像の間で写り込む被検体Ｍの像を体軸方向ＡにずらしながらＸ線透視画像Ｐを撮影し、このＸ線透視画像Ｐを体軸方向Ａにおける所定の幅で分割し、分割で生じた断片Ｔをつなぎ合わせて長尺透視画像Ｎを生成し、これを基に断層画像Ｄを生成するようになっている。撮像系３，４と天板２との相対的な移動が一定でないと、断片Ｔのつなぎ目で被検体Ｍの像が重複してしまい、正確な断層画像Ｄを取得することができない。
【００７６】
実施例１によれば、長尺透視画像生成部１５は、あるＸ線透視画像Ｐに由来する断片Ｔと、別のＸ線透視画像Ｐに由来する断片Ｔとをつなぎ合わせる際に、両Ｘ線透視画像Ｐのそれぞれに写り込んでいる被検体Ｍの像の位置のズレ幅ｗだけ両断片Ｔを体軸方向Ａにずらして各断片Ｔをつなぎ合わせることにより長尺透視画像Ｎを生成するようになっている。この様にすれば、撮像系３，４と天板２との相対的な移動速度が可変となっていても、長尺透視画像生成部１５は、Ｘ線透視画像Ｐに写り込んでいる被検体Ｍの像を基につなぎ合わせる断片Ｔが互いにどの程度体軸方向Ａにずれているかを判定しながら断片Ｔをつなぎ合わせるので、断片Ｔのつなぎ目で被検体Ｍの像が重複することがない。この様に構成すれば、造影剤の移動を追尾しながら撮影を行わなければならない血管造影剤を用いた検査でも断層画像Ｄを生成することができるようになる。
【００７７】
また、実施例１によれば、プロファイル生成部１３は、各Ｘ線透視画像Ｐの同一の位置に関心領域Ｒを設定し、関心領域Ｒにおける画素値の位置的な変動を示すプロファイルＦを各Ｘ線透視画像Ｐについて生成し、長尺透視画像生成部１５は、このプロファイルＦを基に具体的なズレ幅ｗを取得するようになっている。この様にすれば、Ｘ線透視画像Ｐの間の被検体Ｍの像のズレが簡単に数値化できるので、より確実に断層画像Ｄを生成できるＸ線撮影装置１が提供できる。
【００７８】
また、プロファイル生成部１３は、Ｘ線透視画像Ｐにおける端部を除外して関心領域Ｒを設定する構成となっている。この様にすると、Ｘ線透視画像Ｐの周縁に表れるアーチファクトに影響されずに確実にプロファイルＦを生成することができる。
【００７９】
関心領域Ｒを上述の範囲とすれば、Ｘ線透視画像Ｐに写り込む被検体Ｍの像のズレ幅ｗを算出するのに十分であり、かつ、高速にプロファイル生成を行うことができる。
【００８０】
また、Ｘ線透視画像Ｐにおける体軸方向Ａと直交する方向に画素値を平均することによりプロファイルＦを生成するようにすれば、Ｘ線透視画像Ｐおいて１列に並んだ画素の画素値をそのままプロファイルＦとする場合に比べてノイズの影響を受けず、被検体Ｍの像とＸ線透視画像Ｐとの位置関係が確実に表されたプロファイルＦを生成することができる。
【００８１】
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可能である。
【００８２】
（１）上述の実施例では、Ｘ線透視画像Ｐの一部を関心領域Ｒとしていたが、Ｘ線透視画像Ｐの全面を関心領域Ｒとしてもよい。
【００８３】
（２）上述の実施例は、Ｘ線透視画像Ｐの体軸方向Ａにおける幅の半分の長さの関心領域Ｒを有していたが、この長さを、Ｘ線透視画像Ｐを分割するときの幅Ｗよりも長い任意の長さに設定してプロファイル生成部１３を動作させることもできる。
【００８４】
（３）上述の実施例は、血管造影剤を用いた検査についての実施例であったが、操作卓２６の操作により、天板２と撮像系３，４の移動が一定となっている撮影モードと、天板２と撮像系３，４の移動が可変となっている撮影モードとを選択させるようにし、選択された撮影モードに合わせて一般的な長尺トモシンセシス装置の動作をするか、本発明の動作をするかを切り替えるようにしてもよい。
【００８５】
（４）上述の実施例は、プロファイル生成部１３が生成するプロファイルＦを用いてＸ線透視画像Ｐに写り込む被検体の像のズレを算出していたが、これに代えて、ズレ幅取得部１４が、各Ｘ線透視画像Ｐをそのまま比較することでズレを算出して、長尺透視画像生成部１５そのズレ幅ｗに応じて断片Ｔをずらしながら長尺透視画像Ｎを生成するようにしてもよい。
【００８６】
（５）上述した実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。
【００８７】
（６）上述した実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。
【００８８】
（７）上述した実施例は、プロファイルＦを用いてズレ幅ｗを求めていたが、本発明はこの構成に限らない。すなわち、ズレ幅取得部１４は、ＦＰＤ４とＸ線管３の移動量を検出するセンサから出力された位置データを用いてズレ幅ｗを幾何学的に求めるようにしてもよい。
【００８９】
（８）上述した実施例は、体軸方向Ａにおけるズレ幅ｗを求めていたが、本発明はこの様な構成に限られない。すなわち、撮像系３，４が体側方向Ｓに移動する場合は、ズレ幅取得部１４は、体側方向Ｓにおけるズレ幅ｗを求めて、長尺透視画像生成部１５に断片Ｔをつなぎ合わせさせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
ｗ     ズレ幅
Ａ     体軸方向（移動方向）
Ｄ     断層画像
Ｎ     長尺透視画像
Ｐ     Ｘ線透視画像（透視画像）
２     天板
３     Ｘ線管（放射線源）
４     ＦＰＤ（放射線検出手段）
７     天板移動機構（移動手段）
８     天板移動制御部（移動制御手段）
１１   画像生成部（画像生成手段）
１２   画像分割部（画像分割手段）
１３   プロファイル生成部（プロファイル生成手段）
１４   ズレ幅取得部（ズレ幅取得手段）
１５   長尺透視画像生成部（長尺透視画像生成手段）
１６   再構成部（再構成手段）
２３   記憶部（記憶手段）
２６   操作卓（入力手段）
【図１】
2012055413.tif 000003
【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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