(57)【要約】【課題】ＦＰＤの全視野サイズを超える大きさの投影画像が得られ、かつ大面積のＦＰＤおよびグリッドを搭載可能な放射線撮像装置を提供する。【解決手段】放射線照射手段２及びＦＰＤ３を被検体の長手方向ｚに沿って互いに同方向に相対的に平行移動させつつ放射線照射手段からコリメートされたファン状放射線を照射して投影画像を取得する第１のモードと、放射線照射手段及びＦＰＤを所定位置に静止させ、放射線照射手段からコーン状の放射線を照射して投影画像を取得する第２のモードに切り換えて動作し得る。ＦＰＤの検出面は、被検体の長手方向における一端から所定の長さの部分を除いてグリッド４に重ね合わされ、第１のモードでの動作時に、被検体を透過したファン状の放射線を直接検出する第１検出エリア６ａと、第２のモードでの動作時に、被検体を透過したコーン状の放射線をグリッドを通して検出する第２検出エリア６ｂに分離される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線照射手段から被検体に放射線を照射し、前記被検体を透過した放射線をＦＰＤによって検出して投影画像を取得する放射線撮像装置であって、
前記放射線照射手段および前記ＦＰＤを前記被検体の長手方向に沿って互いに同じ方向に相対的に平行移動させつつ、前記放射線照射手段からコリメートされたファン状の放射線を照射することによって投影画像を取得する第１のモードと、前記放射線照射手段および前記ＦＰＤを所定の撮像位置に静止させ、前記放射線照射手段からコーン状の放射線を照射することによって投影画像を取得する第２のモードに切り換えて動作可能となっており、さらに、前記ＦＰＤの検出面に対向して散乱放射線除去用のグリッドが配置され、前記ＦＰＤの検出面は、前記被検体の長手方向における一端から所定の長さの部分を除いて前記グリッドに重ね合わされることにより、前記第１のモードでの動作時に、前記被検体を透過した前記ファン状の放射線を直接検出する第１検出エリアと、前記第２のモードでの動作時に、前記被検体を透過した前記コーン状の放射線を前記グリッドを通して検出する第２検出エリアに分離されていることを特徴とする放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）を搭載した放射線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ搭載放射線撮像装置は、放射線照射手段から被検体に放射線を照射し、被検体を透過した放射線をＦＰＤによって検出して投影画像を取得するもので、例えば、図６に示すような構成を備えている（特許文献１参照）。図６において、被検体Ｂを仰臥させる台２０の上方に、放射線発生手段２１が設置され、放射線発生手段２１と被検体Ｂの間に、放射線発生手段２１からのコーンビームＲ１をコーンビームＲ２に規制する第１の規制手段２２と、コーンビームＲ２をファンビームＲ３に視凖する第２の規制手段２３が配置される。
【０００３】
第１の規制手段２２は、照射野絞りからなり、コーンビームＲ２をＦＰＤ２５の任意の範囲に照射させ、第２の規制手段２３は、複数種のスリットを備え、放射線経路に挿脱自在とすると共に、ファンビームＲ３の広がり方向に直角な方向に移動自在とされ、ファンビームＲ３をＦＰＤ２５の任意の範囲に照射させる。台２０の内部には、散乱放射線除去用のグリッド２４と、ＦＰＤ２５が順次設けられ、グリッド２４は経路に挿脱自在となっている。
【０００４】
この放射線撮像装置によれば、透視時には、第２の規制手段２３は放射線経路外に位置し、グリッド２４は放射線経路内に位置する。そして、第１の規制手段２２を通してコーンビームＲ２が被検体Ｂにパルス照射され、被検体Ｂを透過した放射線は、グリッド２４を通ってＦＰＤ２５に検出される。
【０００５】
一方、スポット撮影時には、第２の規制手段２３は放射線経路内に位置し、グリッド２４は放射線経路外に位置する。そして、第２の規制手段２３のスリットがファンビームＲ３の広がる方向に対して垂直な方向に移動せしめられ、または放射線発生手段２１、第１の規制手段２２および第２の規制手段２３が一体化されて、ＦＰＤ２５に対して平行移動せしめられることによって、スリットスキャンが行われる。このスリットスキャンにおいて、パルス照射されるファンビームＲ３の移動につれて、ＦＰＤ２５上の透過放射線検出エリアも順次移動していく。
【０００６】
しかしながら、この従来の放射線撮像装置では、透視時およびスポット撮影時のいずれにおいても、最大で、ＦＰＤの全視野サイズにわたる投影画像しか得ることができず、ＦＰＤの視野サイズを越える大きさの投影画像が得られなかった。また、この放射線撮像装置では、台の内部に、スポット撮影時にグリッドを放射線経路外に退避させるためのスペースを確保する必要があり、台のサイズが一定範囲内に制限される関係上、ＦＰＤおよびグリッドをあまり大きくできないという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平９‐７０４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、ＦＰＤの全視野サイズを超える大きさの投影画像が得られるとともに、大きな面積のＦＰＤおよびグリッドを搭載できる放射線撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、放射線照射手段から被検体に放射線を照射し、前記被検体を透過した放射線をＦＰＤによって検出して投影画像を取得する放射線撮像装置であって、前記放射線照射手段および前記ＦＰＤを前記被検体の長手方向に沿って互いに同じ方向に相対的に平行移動させつつ、前記放射線照射手段からコリメートされたファン状の放射線を照射することによって投影画像を取得する第１のモードと、前記放射線照射手段および前記ＦＰＤを所定の撮像位置に静止させ、前記放射線照射手段からコーン状の放射線を照射することによって投影画像を取得する第２のモードに切り換えて動作可能となっており、さらに、前記ＦＰＤの検出面に対向して散乱放射線除去用のグリッドが配置され、前記ＦＰＤの検出面は、前記被検体の長手方向における一端から所定の長さの部分を除いて前記グリッドに重ね合わされることにより、前記第１のモードでの動作時に、前記被検体を透過した前記ファン状の放射線を直接検出する第１検出エリアと、前記第２のモードでの動作時に、前記被検体を透過した前記コーン状の放射線を前記グリッドを通して検出する第２検出エリアに分離されていることを特徴とする放射線撮像装置を構成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射線照射手段およびＦＰＤを被検体の長手方向に沿って互いに同じ方向に相対的に平行移動させつつ、放射線照射手段から被検体に対しコリメートされたファン状の放射線を照射することによって投影画像を取得するようにしたので、ＦＰＤの全視野サイズを超える大きさの投影画像を得ることができる。また、グリッドをＦＰＤに対向配置し、ＦＰＤの検出面が被検体の長手方向における一端から所定の長さの部分を除いてグリッドに重ね合わされ、第１のモードでの動作時に、被検体を透過したファン状の放射線を直接検出する第１検出エリアと、第２のモードでの動作時に、被検体を透過したコーン状の放射線をグリッドを通して検出する第２検出エリアに分離されるようにしたので、グリッドを退避させるためのスペースが不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によるＦＰＤ搭載放射線撮像装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）は装置が第１のモードで動作しているときの側面図であり、（Ｂ）はＦＰＤとグリッドの重なり合う状態を示す平面図である。また、図２は、図１の装置が第２のモードで動作している状態を示す図である。なお、図２では、明瞭にするために、主要な構成要素だけを示した。
【００１２】
図１および図２を参照して、本発明によるＦＰＤ搭載放射線撮像装置は、被検体が載せられる支持台１と、支持台１の上方に配置され、被検体に放射線を照射する放射線照射手段２と、支持台１の下側に配置され、被検体を透過する放射線を検出するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）３を備えている。
【００１３】
支持台１は、支持台移動機構８によって、被検体の長手方向（矢印ｚ）およびそれに直角な方向に、また上下方向に移動可能になっている。
【００１４】
放射線照射手段２は、（図示されない）放射線発生源を備えており、さらに、放射線発生源から照射される放射線を規制することによって、ＦＰＤ３の検出面の任意の範囲に向けてコーン状の放射線を照射し、あるいは、被検体の長手方向（矢印ｚ）方向に絞られかつ幅方向に広がるコリメートされたファン状の放射線をＦＰＤ３の検出面に向けて照射する規制手段５を備えている。
【００１５】
放射線照射手段２は、放射線照射手段移動機構７によって、被検体の長手方向（矢印ｚ）に沿って双方向に移動可能になっている。放射線照射手段移動機構７は、図３に示すように、支持台１の横に配置されて被検体の長手方向（矢印ｚ）にのびるとともに、モータ３０によって軸まわりに回転駆動される水平なネジ棒３１と、下端部がネジ棒に係合する支柱３２とからなり、支柱３２の上端には、放射線照射手段２が支持、固定される。そして、ネジ棒３１が正または逆方向に回転駆動されることによって、図中の一点鎖線で示すように、放射線照射手段２が被検体の長手方向に沿って移動する。また、モータ３０の回転方向および回転量を検出するエンコーダ３３が備えられ、エンコーダ３３の出力検出値は後述の制御部１０に送られる。制御部１０は、この出力検出値に基づいて放射線照射手段２の現在位置を求める。
【００１６】
ＦＰＤ３には検出信号収集部１２が接続され、ＦＰＤ３から出力される放射線検出信号が収集される。検出信号収集部１２に収集された信号は画像生成部１３に送られる。画像生成部１３は、収集された信号を処理して投影画像データを生成する。生成された投影画像データはメモリ１４に格納される。そして、モニタ１５によってメモリ１４から投影画像データが読み出され、投影画像がモニタ１５に表示される。
【００１７】
ＦＰＤ３は、ＦＰＤ移動機構９によって、被検体の長手方向（矢印ｚ）に沿って移動可能となっている。ＦＰＤ移動機構９は、図４に示すように、ラック・ピニオン機構から構成され、ラック４０は、支持台１に取り付けられて被検体の長手方向（矢印ｚ）にのび、ピニオン４１は、ＦＰＤ３に取り付けられる。そして、モータ４２によってピニオン４１が正または逆方向に回転駆動されることによって、図中の一点鎖線で示すように、ＦＰＤ３が被検体の長手方向（矢印ｚ）に沿って移動する。また、モータ４２の回転方向および回転量を検出するエンコーダ４３が備えられ、エンコーダ４３の出力検出値は後述の制御部１０に送られる。制御部１０は、この出力検出値に基づいてＦＰＤ３の現在位置を求める。
【００１８】
支持台移動機構８、放射線照射手段移動機構７およびＦＰＤ移動機構９は、制御部１０によって制御される。制御部１０は、操作部１１から入力される種々の命令やデータに基づいて、これらの移動機構７〜９を制御し、また、放射線照射手段２およびＦＰＤ３等を制御することによって、放射線による撮影を行う。
【００１９】
本発明のＦＰＤ搭載放射線撮像装置は、放射線照射手段２およびＦＰＤ３を被検体の長手方向（矢印ｚ）に沿って互いに同じ方向に相対的に平行移動させつつ、放射線照射手段２から被検体に対しコリメートされたファン状の放射線ＦＢを一定のタイミングでパルス照射することによって多数の短冊状の投影画像を順次取得し、それらの合成投影画像を取得する第１のモード（図１参照）と、放射線照射手段２およびＦＰＤ３を所定の撮像位置に静止させ、放射線照射手段２からコーン状の放射線ＣＢをパルス照射することによって投影画像を取得する第２のモード（図２参照）に切り換えて動作可能となっている。
【００２０】
さらに、本発明によれば、ＦＰＤ３の検出面に対向して散乱放射線除去用のグリッド４が配置される。そして、図１（Ｂ）に示すように、ＦＰＤ３の検出面は、被検体の長手方向（矢印ｚ）における一端から所定の長さの部分を除いてグリッド４に重ね合わされ、それによって、ＦＰＤ３の検出面は、第１のモードでの動作時に、被検体を透過したファン状の放射線ＦＢを直接検出する第１検出エリア６ａと、第２のモードでの動作時に、被検体を透過したコーン状の放射線ＣＢをグリッド４を通して検出する第２検出エリア６ｂに分離される。
【００２１】
この場合、第１のモードにおいて照射されるファン状の放射線は、被検体の長手方向（矢印ｚ）に絞られかつコリメートされており、よって、ＦＰＤ３によって検出される透過放射線には殆ど散乱放射線の成分が含まれないので、第１のモードでの動作時は、グリッド４を使用せずに、透過放射線を第１検出エリア６ａで直接検出することができる。一方、第２モードにおいて照射されるコーン状の放射線は、被検体の長手方向（矢印ｚ）に広がり、コリメートされておらず、よって、ＦＰＤ３によって検出される透過放射線中の散乱放射線の成分をグリッド４によって除去する必要がある。
【００２２】
次に、本発明によるＦＰＤ搭載放射線撮像装置の動作について説明する。
支持台１上に被検体が載せられ、操作部１１からの操作信号により、制御部１０は、支持台移動機構８を動作させて、支持台１、よって被検体を所定位置に配置し、固定する。
【００２３】
次に、操作部１１において、動作モードが選択され、また放射線による撮影に必要なパラメータの入力が行われる。制御部１０は、第１および第２のモードのいずれが選択されたかを判定する（図５のステップＳ１、Ｓ２）。第１のモードが選択されたと判定したとき、制御部１０は、放射線照射手段移動機構７およびＦＰＤ移動機構９を動作させ、それらに備えられたエンコーダ３３および３４の出力検出値に基づいて放射線照射手段２およびＦＰＤ３の現在位置を計算しながら、放射線照射手段２およびＦＰＤ３を撮影開始位置まで移動させる（図５のステップＳ２）。放射線照射手段２およびＦＰＤ３が撮影開始位置に達したとき、放射線照射手段２からＦＰＤ３の第１検出エリア６ａに向けてファンビームＦＢを照射し、得られた第１の短冊状投影画像の収集信号を画像生成部１３に送る（図５のステップＳ３）。
【００２４】
制御部１０は、放射線照射手段２およびＦＰＤ３を、それらの現在位置を計算しながら、撮影開始位置から、被検体の長手方向（矢印ｚ）に沿って撮影終了位置に向かって移動させる。この移動の間に、放射線照射手段２およびＦＰＤ３が所定の撮影位置に達する毎に、放射線照射手段２からＦＰＤ３の第１検出エリア６ａに向けてファンビームＦＢを照射し、得られた短冊状投影画像の収集信号を画像生成部１３に送る（図５のステップＳ４〜Ｓ６）。そして、撮影終了位置で最後の短冊状投影画像の収集信号が得られたとき、撮影動作を終了させる（図５のステップＳ６）。そして、画像生成部１３において、順次取得された短冊状投影画像の収集信号から合成投影画像データを生成され、モニタ１５に表示される。
【００２５】
第２のモードが選択されたと判定したとき、制御部１０は、放射線照射手段移動機構７およびＦＰＤ移動機構９を動作させ、放射線照射手段２およびＦＰＤ３を所定の撮影位置まで移動させる（図５のステップＳ８、Ｓ９）。放射線照射手段２およびＦＰＤ３が撮影位置に達したとき、放射線照射手段２からＦＰＤ３の第２検出エリア６ｂに向けてコーンビームＣＢを照射し、得られた投影画像の収集信号を画像生成部１３に送る（図５のステップＳ１０）。そして、画像生成部１３において、投影画像の収集信号から投影画像データが生成され、モニタ１５に表示される。
【００２６】
このように、本発明のＦＰＤ搭載放射線撮像装置によれば、第１のモードで動作するとき、放射線照射手段２およびＦＰＤ３を被検体の長手方向（矢印ｚ）に沿って互いに同じ方向に相対的に平行移動させつつ、放射線照射手段２から被検体に対しコリメートされたファン状の放射線を一定のタイミングでパルス照射して投影画像を取得するようにしたので、ＦＰＤの全視野サイズを超える大きさの投影画像を得ることができる。
また、ＦＰＤ３の検出面を、透過放射線を直接検出する第１検出エリア６ａと透過放射線をグリッド４を通して検出する第２検出エリア６ｂに分離し、第１のモードで動作するときは、第１検出エリア６ａを使用する一方、第２のモードで動作するときは、第２検出エリア６ｂを使用するようにしたので、グリッド４をＦＰＤ３に対して移動させて放射線経路から退避させるためのスペースを設ける必要がなくなり、グリッド４の移動機構も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるＦＰＤ搭載放射線撮像装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）は装置が第１のモードで動作しているときの側面図であり、（Ｂ）はＦＰＤとグリッドの重なり合う状態を示す平面図である。
【図２】図１の装置が第２のモードで動作している状態を示す図である。
【図３】図１の装置の放射線照射手段移動機構の概略構成を示す図である。
【図４】図１の装置のＦＤＰ移動機構の概略構成を示す図である。
【図５】図１の装置の制御部の動作を示すフロー図である。
【図６】従来例の概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  支持台
２  放射線照射手段
３  ＦＰＤ
４  グリッド
５  規制手段
６ａ  第１検出エリア
６ｂ  第２検出エリア
７  放射線照射手段移動機構
８  支持台移動機構
９  ＦＰＤ移動機構
１０  制御部
１１  操作部
１２  検出信号収集部
１３  画像生成部
１４  メモリ
１５  モニタ
２０  台
２１  放射線発生手段
２２  第１の規制手段
２３  第２の規制手段
２４  グリッド
２５  ＦＰＤ
３０  モータ
３１  ネジ棒
３２  支柱
３３  エンコーダ
４０  ラック
４１  ピニオン
４２  モータ
４３  エンコーダ
Ｂ  被検体
ＦＢ  ファン状放射線
ＣＢ  コーン状放射線
Ｒ１、Ｒ２  コーンビーム
Ｒ３  ファンビーム
【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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