(57)【要約】【課題】  被検者の患部の位置を容易に検出することができ、少ない被曝量で正確なＸ線撮影を実行することが可能なＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】  制御部５０は、被検者の水平面内における重心位置と、重心位置に対する患部の相対的な位置との関係を記憶する相対位置記憶部５１と、相対位置記憶部５１に記憶した被検者の水平面内における重心位置と重心位置に対する患部の相対的な位置との関係と、重心位置検出器２０により検出した重心位置とにより、患部の位置を検出する患部位置検出部５２と、患部位置検出部５２により検出した患部の位置により特定したＸ線管の焦点と患部との距離に基づいて、コリメータ３２におけるコリメータリーフの位置を補正する位置補正部５３とを備える。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管を備えたＸ線照射部と、前記Ｘ線管から照射され被検者と通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備え、立位状態の被検者の患部を撮影するＸ線撮影装置において、
前記被検者の水平面内における重心位置と、前記重心位置に対する前記被検者の体内における患部の相対的な位置との関係を記憶する相対位置記憶部と、
前記被検者を載置した状態で、前記被検者の水平面内における重心位置を検出する重心位置検出器と、
前記相対位置記憶部に記憶した前記被検者の水平面内における重心位置と前記重心位置に対する前記被検者の体内における患部の相対的な位置との関係と、前記重心位置検出器により検出した重心位置とにより、前記被検者の患部の位置を検出する患部位置検出部と、
を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線照射部は、Ｘ線管から照射されたＸ線照射野を規制するための複数のコリメータリーフと、前記Ｘ線照射野を確認するための可視光を照射するコリメータランプとを備え、前記コリメータランプから前記被検者の体表面に照射された可視光の照射野に基づいて前記複数のコリメータリーフの位置を設定可能な構成を備えるとともに、
前記患部位置検出部により検出した前記被検者の患部の位置により、前記Ｘ線管と前記患部との距離を特定し、この距離に基づいて、前記可視光の照射野に基づいて設定された前記複数のコリメータリーフの位置を補正する位置補正部を備えるＸ線撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線照射部は、前記Ｘ線管から照射されるＸ線の照射領域を前記被検者の体軸方向に順次移動させるとともに、前記Ｘ線検出器が前記被検者の体軸方向に順次移動することにより、前記被検者の体軸方向に沿った長尺のＸ線画像を撮影する構成を有し、
前記患部位置検出部により検出した前記被検者の患部の位置に基づいて長尺のＸ線画像撮影時の基準面を特定することにより、前記Ｘ線照射部によるＸ線照射領域を設定する照射領域設定部を備えるＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記被検者の水平面内における重心位置と、前記重心位置に対する前記被検者の体内における患部の相対的な位置との関係は、前記被検者の身体的な情報に基づいて予め設定されるＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線撮影装置において、
前記被検者の身体的な情報は、前記被検者の性別、体重、体厚、足のサイズのいずれかを含むＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線管と、Ｘ線管から照射され被検者と通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備え、立位状態の被検者の患部を撮影するＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなＸ線撮影装置は、立位撮影スタンドとも呼称され、被検者が起立するベース部と、このベース部から立設された衝立と、ベース部に起立した被検者に対して衝立とは逆側に配置されたＸ線管を有するＸ線照射部と、衝立に対して被検者およびＸ線照射部とは逆側に配置されたフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）やイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）等のＸ線検出器とを備える（特許文献１参照）。
【０００３】
また、被検者の体軸に沿って移動するＸ線検出器と、このＸ線検出器に向けてＸ線を照射するＸ線管とを備え、その端部が互いに重複する複数のＸ線画像を被検者の体軸方向に沿って複数回連続して撮影することにより、被検者の体軸方向に沿った長尺のＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置も使用されている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、Ｘ線源と被検者との距離であるＳＯＤ（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を自動的に検出するようにしたＸ線撮影システムも提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１０２４７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１１４４５号公報
【特許文献１】特表２０１３−５２３３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなＸ線撮影装置においては、被検者の体内における撮影を行うべき患部とＸ線源（Ｘ線管の焦点）との距離がＸ線撮影に影響を与える。この患部とＸ線管の焦点との距離が正確に認定されないと、Ｘ線照射野を適正に設定できない等の問題が生ずる。このため、被検者の患部の位置を正確に認定することが必要となる。
【０００７】
このとき、被検者とＸ線管の焦点との距離は、オペレータによるメジャーを利用した測定や、上述した特許文献３に記載された方法により測定することが可能である。しかしながら、被検者の患部の位置を特定することは困難である。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、被検者の患部の位置を容易に検出することができ、少ない被曝量で正確なＸ線撮影を実行することが可能なＸ線撮影装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管を備えたＸ線照射部と、前記Ｘ線管から照射され被検者と通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備え、立位状態の被検者の患部を撮影するＸ線撮影装置において、前記被検者の水平面内における重心位置と、前記重心位置に対する前記被検者の体内における患部の相対的な位置との関係を記憶する相対位置記憶部と、前記被検者を載置した状態で、前記被検者の水平面内における重心位置を検出する重心位置検出器と、前記相対位置記憶部に記憶した前記被検者の水平面内における重心位置と前記重心位置に対する前記被検者の体内における患部の相対的な位置との関係と、前記重心位置検出器により検出した重心位置とにより、前記被検者の患部の位置を検出する患部位置検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記Ｘ線照射部は、Ｘ線管から照射されたＸ線照射野を規制するための複数のコリメータリーフと、前記Ｘ線照射野を確認するための可視光を照射するコリメータランプとを備え、前記コリメータランプから前記被検者の体表面に照射された可視光の照射野に基づいて前記複数のコリメータリーフの位置を設定可能な構成を備えるとともに、前記患部位置検出部により検出した前記被検者の患部の位置により、前記Ｘ線管と前記患部との距離を特定し、この距離に基づいて、前記可視光の照射野に基づいて設定された前記複数のコリメータリーフの位置を補正する位置補正部を備える。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記Ｘ線照射部は、前記Ｘ線管から照射されるＸ線の照射領域を前記被検者の体軸方向に順次移動させるとともに、前記Ｘ線検出器が前記被検者の体軸方向に順次移動することにより、前記被検者の体軸方向に沿った長尺のＸ線画像を撮影する構成を有し、前記患部位置検出部により検出した前記被検者の患部の位置に基づいて長尺のＸ線画像撮影時の基準面を特定することにより、前記Ｘ線照射部によるＸ線照射領域を設定する照射領域設定部を備える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記被検者の水平面内における重心位置と、前記重心位置に対する前記被検者の体内における患部の相対的な位置との関係は、前記被検者の身体的な情報に基づいて予め設定される。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４項に記載の発明において、前記被検者の身体的な情報は、前記被検者の性別、体重、体厚、足のサイズのいずれかを含む。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、被検者の患部の位置を容易に検出することができ、これによってＸ線管から患部までの距離を特定することができることから、少ない被曝量で正確なＸ線撮影を実行することが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、被検者の患部の位置により特定したＸ線管と患部との距離に基づいて、可視光の照射野に基づいて設定された複数のコリメータリーフの位置を補正することから、撮影に必要な照射野を設定することができ、少ない被曝量で正確なＸ線撮影を実行することが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、被検者の患部の位置に基づいて長尺のＸ線画像撮影時の基準面を特定することにより、Ｘ線照射部によるＸ線照射領域を設定することから、長尺撮影領域を正確に設定することができ、少ない被曝量で正確なＸ線撮影を実行することが可能となる。
【００１７】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、被検者の身体的な特徴に基づいて、被検者の水平面内における重心位置と、重心位置に対する被検者の体内における患部の相対的な位置との関係を予め設定することにより、被検者の患部の位置を特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明に係るＸ線撮影装置により被検者１００をＸ線撮影する状態を示す概要図である。
【図２】この発明に係るＸ線撮影装置の要部を示す斜視図である。
【図３】コリメータ３２の概要図である。
【図４】重心位置検出器２０の平面図である。
【図５】重心位置検出器２０の正面図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。
【図７】被検者１００の重心と患部Ａ１、Ａ２との関係を示す説明図である。
【図８】重心位置Ｇおよび患部Ａ１、Ａ２の位置と、Ｘ線管３１における焦点３９との距離を説明するための説明図である。
【図９】Ｘ線照射野の補正状態を示す説明図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置による長尺撮影動作を示す概要図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮影装置により被検者１００をＸ線撮影する状態を示す概要図であり、図２は、Ｘ線撮影装置の要部を示す斜視図である。
【００２０】
このＸ線撮影装置は、立位撮影スタンドとも呼称されるものであり、被検者１００が起立するためのベース部１４を備える。このベース部１４上には、被検者１００の水平面内における重心位置を検出するための重心位置検出器２０が設置されている。また、ベース部１４の後部には、透光性を有する衝立１２が、枠体１１に支持された状態で立設されている。枠体１１には、支持部１３が付設されている。
【００２１】
また、ベース部１４に起立した被検者１００に対して衝立１２とは逆側には、Ｘ線管３１とコリメータ３２とを有するＸ線照射部３０が配設されている。さらに、衝立１２に対して被検者１００およびＸ線照射部３０とは逆側には、フラットパネルディテクタやイメージインテンシファイア等のＸ線検出器４１が配設されている。このＸ線検出器４１は、支柱４２に沿って昇降可能となっている。なお、図１における符号３９は、Ｘ線管３１の焦点を示している。
【００２２】
図３は、上述したコリメータ３２の概要図である。
【００２３】
このコリメータ３２は、Ｘ線管３１から照射されたＸ線の照射野を規制するための４枚のコリメータリーフ３４を備える。なお、この図においては、２枚のコリメータリーフ３４のみを図示しているが、実際には、４枚のコリメータリーフ３４により矩形状のＸ線照射野が形成される。この図においては、Ｘ線照射野を、符号Ｅで示している。また、このコリメータ３２は、Ｘ線照射野を確認するための可視光を照射するコリメータランプ３３を備える。コリメータランプ３３から照射された可視光は、ミラー３５によりコリメータリーフ３４方向に偏向され、４枚のコリメータリーフ３４により可視光の照射野を形成する。この可視光の照射野のサイズは、Ｘ線照射野のサイズと同一となる。
【００２４】
図４は重心位置検出器２０の平面図であり、図５はその正面図である。
【００２５】
この重心位置検出器２０は、被検者１００が起立するための矩形状のプレート２１と、このプレート２１の下面のコーナー付近に所定の距離だけ互いに離隔して配置された４個の圧力センサ２２と、この圧力センサ２２を支持するための一対の支持部２３とを備える。プレート２１の表面には、このプレート２１の中心を示す十字状の標線２４が表示されている。また、プレート２１の表面には、被検者１００のおおよその足のサイズを認識可能とするとともに、被検者１００が足を配置すべき場所を示す足形表示２５が描画されている。
【００２６】
この重心位置検出器２０は、矩形状のプレート２１の下面のコーナー付近に配置された４個の圧力センサ２２の検出信号により、被検者１００の水平面内（すなわち、プレート２１の表面上）における重心を検出する。また、この重心位置検出器２０は、４個の圧力センサ２２の検出信号を利用して、被検者１００の体重を測定することも可能となっている。なお、この重心位置検出器２０としては、所定の距離だけ互いに離隔して配置された３個以上の圧力センサを利用して圧力の分布を測定することにより、被検者１００の重心を検出する各種の構成のものを採用することができる。
【００２７】
図６は、この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。
【００２８】
このＸ線撮影装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ，制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭおよび論理演算を実行するＣＰＵを有し、装置全体を制御する制御部５０を備える。この制御部５０は、被検者１００の氏名、年齢、性別、体重、体厚、足のサイズ等の被検者情報と、被検者１００に対する各種のＸ線撮影条件を示すアナトミカルプログラム（解剖学的撮影条件／ＡＰＲ）とを含むデータを記憶した院内ネットワーク５９と接続されている。
【００２９】
また、この制御部５０は、Ｘ線撮影画像を含む各種の画像やデータを表示するための、液晶表示パネル等から構成される表示部５５と接続されている。また、この制御部５０は、各種の操作を実行するための操作部５６と接続されている。さらに、この制御部５０は、上述した重心位置検出器２０およびコリメータ３２とも接続されている。
【００３０】
この制御部５０は、被検者１００の水平面内における重心位置と、重心位置に対する被検者１００の体内における患部の相対的な位置との関係を記憶する相対位置記憶部５１を備える。また、この制御部５０は、相対位置記憶部５１に記憶した被検者１００の水平面内における重心位置と重心位置に対する被検者１００の体内における患部の相対的な位置との関係と、重心位置検出器２０により検出した重心位置とにより、被検者１００の患部の位置を検出する患部位置検出部５２を備える。さらに、この制御部５０は、患部位置検出部５２により検出した被検者１００の患部の位置により、Ｘ線管３１の焦点３９と被検者１００の患部との距離を特定し、この距離に基づいて、コリメータ３２におけるコリメータリーフ３４の位置を補正する位置補正部５３を備える。
【００３１】
図７は、被検者１００の重心位置Ｇと患部Ａ１、Ａ２との関係を示す説明図である。ここで、符号Ａ１は、患部の一例としての脊椎の位置を示し、符号Ａ２は患部の一例としての心臓の位置を示している。
【００３２】
この被検者１００の水平面内における重心位置Ｇと、重心位置Ｇに対する被検者１００の体内における患部Ａ１、Ａ２の相対的な位置との関係は、被検者１００の身体的な情報に基づいて予め設定されている。この場合には、被検者１００の性別、体重、体厚、足のサイズのうちのいずれかのデータや、被検者１００のその他の身体的な特徴が利用される。この被検者１００の水平面内における重心位置Ｇと、重心位置Ｇに対する被検者１００の体内における患部Ａ１、Ａ２との相対的な位置との関係は、予め，実験的に求められた多数の身体的特徴と重心位置Ｇと患部Ａ１、Ａ２との関係を表すデータから作成され、相対位置記憶部５１に予め記憶されている。
【００３３】
次に、第１実施形態に係るＸ線撮影装置によるＸ線撮影動作について説明する。
【００３４】
Ｘ線撮影を実行するときには、被検者１００を重心位置検出器２０上で起立させる。そして、重心位置検出器２０により被検者１００の重心位置Ｇを検出する。重心位置検出器２０により被検者１００の重心位置Ｇが検出されれば、この重心位置Ｇと、相対位置記憶部５１に記憶した被検者１００の水平面内における重心位置と重心位置に対する被検者１００の体内における患部の相対的な位置との関係とを利用して、患部位置検出部５２により被検者１００の患部Ａ１、Ａ２の位置を検出する。このようにして、被検者１００の患部Ａ１、Ａ２の位置が検出されれば、この患部Ａ１、Ａ２とＸ線管３１における焦点３９との距離を特定することができる。
【００３５】
図８は、重心位置Ｇおよび患部Ａ１、Ａ２の位置と、Ｘ線管３１における焦点３９との距離を説明するための説明図である。
【００３６】
重心位置検出器２０により重心位置Ｇが検出されれば、重心位置検出器２０とＸ線管３１との距離は固定されていることから、重心位置ＧとＸ線管３１の焦点３９との距離Ｌ１を特定することができる。そして、相対位置記憶部５１に記憶した被検者１００の水平面内における重心位置Ｇと重心位置Ｇに対する被検者１００の体内における患部の相対的な位置との関係とを利用して、患部位置検出部５２により被検者１００の患部Ａ１、Ａ２の位置が特定され、重心位置Ｇと患部Ａ１、Ａ２とのＸ線管３１から被検者１００に向かう方向（Ｙ方向）の距離Ｄも特定することができる。これにより、患部Ａ１、Ａ２とＸ線管３１における焦点３９との距離を特定することが可能となる。なお、図８におけるＬ２は、ＳＩＤ（線源受像面間距離／Ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を示している。
【００３７】
このようにして患部Ａ１、Ａ２とＸ線管３１における焦点３９との距離を特定されれば、Ｘ線撮影時に、位置補正部５３によりコリメータ３２におけるコリメータリーフ３４の位置を補正する。
【００３８】
図９は、Ｘ線照射野の補正状態を示す説明図である。
【００３９】
コリメータ３２においてコリメータランプ３３から照射された可視光の照射野を利用したコリメータリーフ３４の位置調整時には、被検者１００の体表面に照射された可視光の領域を利用してコリメータリーフ３４の位置が設定される。図９において、患部Ａを撮影するために、破線で示すような被検者１００の体表面における患部Ａに相当する領域に照射野を設定した場合には、患部Ａの撮影に必要な領域Ｅ１より広い領域Ｅ２にＸ線が照射されることになる。これに対して、位置補正部５３が患部とＸ線管３１における焦点３９との距離に基づいてコリメータリーフ３４の位置を補正することにより、患部Ａの撮影に真に必要な領域Ｅ１のみにＸ線を照射することが可能となる。
【００４０】
例えば、患部Ａが被検者１００の体表面から５ｃｍ離隔した位置にあり、被検者１００の体表面からＸ線管３１の焦点３９までの距離Ｌ３が１２０ｃｍであった場合には、補正後のコリメータリーフ３４の開き量を、コリメータランプ３３から照射される可視光の照射野を利用して設定した開き量に対して、１２０／１２５＝０．９６とすることができる。この場合においては、照射面積比は、０．９６×０．９６＝０．９２１６となり、約８％のＸ線照射面積の低減を図ることが可能となる。
【００４１】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図１０は、この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置による長尺撮影動作を示す概要図であり、図１１は、この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。なお、上述した第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
この第２実施形態に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線照射部３０が、Ｘ線管３１の焦点３９を中心として揺動することにより、Ｘ線管３１からコリメータ３２を介して照射されるＸ線の照射領域を、被検者１００の体軸方向（鉛直方向）に順次移動させるとともに、Ｘ線検出器４１が被検者１００の体軸方向に順次移動することにより、被検者１００の体軸方向に沿った長尺のＸ線画像を撮影する構成を有する。このときのＸ線照射部３０およびＸ線検出器４１の移動量は、被検者１００の体内の患部Ａを含む面である基準面に基づいて、図１１に示す駆動制御部５８により制御される。
【００４３】
そして、第１実施形態の場合と同様、重心位置ＧとＸ線管３１の焦点３９との距離Ｌ１を特定することができ、相対位置記憶部５１に記憶した被検者１００の水平面内における重心位置と重心位置に対する被検者１００の体内における患部の相対的な位置との関係とを利用して、患部位置検出部５２により被検者１００の患部Ａの位置が特定され、重心位置Ｇと患部ＡとのＸ線管３１から被検者１００に向かう方向の距離Ｄも特定することができる。これにより、患部Ａを含む基準面とＸ線管３１における焦点３９との距離を特定することが可能となる。なお、図１０におけるＬ２は、ＳＩＤを示している。
【００４４】
このように、第２実施形態に係るＸ線撮影装置においては、長尺のＸ線画像撮影時の基準面を被検者１００の重心位置を利用して特定することにより、Ｘ線照射部３０によるＸ線照射領域を正確に設定することが可能となる。このため、長尺撮影領域を、過不足を生ずることなく正確に設定することができ、少ない被曝量で正確なＸ線撮影を実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００４５】
１１      枠体
１２      衝立
１３      支持部
１４      ベース部
２０      重心位置検出器
２１      プレート
２２      圧力センサ
２３      支持部
２４      標線
２５      足形表示
３０      Ｘ線照射部
３１      Ｘ線管
３２      コリメータ
３３      コリメータランプ
３４      コリメータリーフ
３５      ミラー
４１      Ｘ線検出器
５０      制御部
５１      相対位置記憶部
５２      患部位置検出部
５３      位置補正部
５４      基準面特定部
５５      表示部
５６      操作部
５８      駆動制御部
５９      院内ネットワーク
１００    被検者
Ａ        患部
Ａ１      患部
Ａ２      患部
Ｇ        重心位置
【図１】
2016022250.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016022250.tif 000007
【図６】
2016022250.tif 000008
【図７】
2016022250.tif 000009
【図８】
2016022250.tif 000010
【図９】
2016022250.tif 000011
【図１０】
2016022250.tif 000012
【図１１】
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