| 【発明の名称】 |
Ｘ線診断装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西木 雅行
【氏名】山田 真一
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| 【要約】 |
【課題】オーバチューブ型のＸ線診断装置における寝台１の、床近くまでの下降を可能として患者の乗り降りを容易化すると共に、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の十分な距離を確保し、この距離が必要な胸部撮影等を容易化する。
【解決手段】オーバチューブ型のＸ線診断装置の寝台１内に、Ｘ線検出手段としてイメージインテンシファイヤに代えて固体平面検出器５を設ける。そして、この固体平面検出器５を、寝台１の既存の昇降機構を用いて昇降駆動する。固体平面検出器５は、複数の固体撮像素子を２次元的に配列して形成されているため、小型かつ薄型とすることができる。このため、寝台１を床近くまで下降させることができ、患者の乗り降りを容易化することができると共に、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の十分な距離を確保して胸部撮影等を容易化することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被検者が載置される寝台と、前記寝台に載置された被検者に対してオーバチューブとなるようにＸ線を曝射するＸ線発生手段と、前記Ｘ線発生手段と相対向するように前記寝台の寝台面より下側に設けられ、前記Ｘ線発生手段から曝射されたＸ線が被検者を透過することにより形成されたＸ線像を、２次元的に配列された複数の固体検出素子で検出する固体平面検出器と、前記寝台及び前記固体平面検出器を、被検者に近付く方向及び被検者から離反する方向に移動する移動手段とを有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】 前記固体平面検出器を、前記寝台から独立して被検者に近付く方向及び被検者から離反する方向に移動する検出器移動手段を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】 前記Ｘ線発生手段を、前記固体平面検出器に近付く方向及び固体平面検出器から離反する方向に移動するＸ線発生部移動手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＸ線診断装置。
【請求項４】 前記Ｘ線発生手段は、前記検出器移動手段により前記固体平面検出器が移動された際に、この固体平面検出器の移動量と同じ移動量となるように前記Ｘ線発生手段を移動することを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項５】 前記寝台に載置された被検者に対して斜めにＸ線を曝射するように前記Ｘ線発生手段を回転する回転手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載のＸ線診断装置。
【請求項６】 前記回転手段によりＸ線発生手段が回転された際に、この回転されたＸ線発生手段と前記固体平面検出器のＸ線像の検出面とが相対向するように該固体平面検出器の位置を設定する位置設定手段を有することを特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
【請求項７】 前記寝台、及び／又は、前記固体平面検出器の移動制御に応じて、表示画像に反映されない被検者の部位にＸ線が曝射されないように前記Ｘ線発生手段からのＸ線の曝射範囲を制御するＸ線絞り部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項記載のＸ線診断装置。
【請求項８】 前記固体平面検出器のＸ線像の検出面は、矩形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項記載のＸ線診断装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーバチューブ型のＸ線診断装置に関し、特にイメージインテンシファイヤに対して小型化及び薄型化が可能な平面検出器を寝台内に設けることにより、寝台を床近くまで下降可能として患者の乗り降りの容易化等を図ったＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図７に示すようなオーバチューブ型のＸ線診断装置が知られている。
【０００３】このＸ線診断装置は、患者が載置される寝台１００と、寝台１００に載置された患者に対してＸ線を曝射するＸ線管１０１と、Ｘ線管１０１を支持するＸ線支柱１０２とを有している。また、寝台１００を、当該Ｘ線診断装置が載置された床に対して垂直方向（上下）に駆動する寝台駆動部１０３と、Ｘ線管１０１に相対向するように寝台内に設けられたイメージインテンシファイヤ１０４（Ｉ．Ｉ）と、Ｉ．Ｉ１０４からの可視像を撮像するテレビジョンカメラ装置１０５とを有している。
【０００４】このようなＸ線診断装置は、寝台駆動部１０３により寝台１００を下降駆動して患者を寝台１００に載置し、この患者に対してＸ線管１０１からのＸ線を曝射する。寝台１００内に設けられているＩ．Ｉ１０４は、この曝射されたＸ線が患者を介すことにより形成されたＸ線像を可視像に変換する。テレビジョンカメラ装置１０５は、この可視像の撮像を行い、これにより形成したテレビジョン信号をモニタ装置に供給する。
【０００５】これにより、モニタ装置の表示画面上に、前記Ｘ線像に応じた透視画像或いは撮影画像を表示することができ、医師等は、この透視画像或いは撮影画像に基づいて治療計画等を立てることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来のオーバチューブ型のＸ線診断装置は、Ｘ線像の検出手段として真空管で形成され容積の大きなＩ．Ｉ１０４を寝台１００内に設けるようにしていたため、このＩ．Ｉ１０４が設けられている高さ以下には寝台１００を下降させることができず、体の不自由な患者にとって寝台１００への乗り降りが困難なものとなる問題があった。
【０００７】また、例えば胸部撮影では、Ｘ線の発生手段であるＸ線管１０１の焦点と、Ｘ線の検出手段であるＩ．Ｉ１０４との間に１．５ｍ〜２．０ｍの距離が必要とされるのであるが、Ｉ．Ｉ１０４が設けられている高さ以下には寝台１００を下降させることができないため、前記Ｘ線管１０１の焦点とＩ．Ｉ１０４との間に十分な距離をとることができず、胸部等の撮影が困難となる問題があった。
【０００８】なお、この問題は、Ｘ線管１０１を上下に駆動する機構を設けることで解決することができるが、そのためにはＸ線管１０１に対してこのような上下駆動機構を新たに設ける必要があり、構造的，コスト的な問題を生ずる。
【０００９】また、Ｉ．Ｉ１０４からの出力像（前記可視像）は、例えば径が１５ｍｍ〜３０ｍｍの円形状となっているため、視野（モニタ装置の表示画像）が円形となり、人体の観察には不向きな表示画像しか得られない問題があった。
【００１０】さらに、Ｉ．Ｉ１０４は、電子ビームの走査等により、表示画像に幾何学的，磁気的歪みを発生する問題があった。
【００１１】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、寝台の大幅な下降を可能として患者の寝台への乗り降りの容易化を図る共に、Ｘ線発生手段とＸ線検出手段との間に十分な距離をとることを可能とし、また、幾何学的，磁気的歪みのない、人体の観察に適した形状の表示画像を得ることができるようなＸ線診断装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＸ線診断装置は、上述の課題を解決するために、被検者が載置される寝台と、前記寝台に載置された被検者に対してオーバチューブとなるようにＸ線を曝射するＸ線発生手段と、前記Ｘ線発生手段と相対向するように前記寝台の寝台面より下側に設けられ、前記Ｘ線発生手段から曝射されたＸ線が被検者を透過することにより形成されたＸ線像を、２次元的に配列された複数の固体検出素子で検出する固体平面検出器と、前記寝台及び前記固体平面検出器を、床に近付く方向及び床から離反する方向に移動する移動手段と有する。
【００１３】すなわち、本発明に係るＸ線診断装置は、寝台に載置された患者の上方からＸ線の曝射を行い、これにより形成されたＸ線像を寝台の寝台面より下側に設けられた固体平面検出器で検出する、いわゆるオーバチューブ型のＸ線診断装置となっている。
【００１４】固体平面検出器は、複数の固体検出素子を２次元的に配列して構成されているため、真空管で形成されるイメージインテンシファイヤよりも小型及び薄型に形成することができる。特に、その厚みに対しては、イメージインテンシファイヤの例えば数十分の一（或いは数分の一）に形成することができる。
【００１５】このため、移動手段により、寝台を床に近付く方向に移動した際に、床近くまで寝台を下降させることができ、体の不自由な患者の寝台への乗り降りを容易化することができる。
【００１６】また、このように寝台を大きく下降させることができるため、Ｘ線発生手段を昇降させるための特別な機構を設けることなく、Ｘ線発生手段と固体平面検出器との間に十分な距離をとることができ、撮影に当該距離が必要な胸部撮影等を容易に実施可能とすることができる。
【００１７】また、固体平面検出器は、Ｘ線像に応じて各固体検出素子により形成された電荷（電荷蓄積型）或いは電圧（電圧読出型）を電気的に読み出すようになっており、イメージインテンシファイヤのように電子ビームの走査等が不要となるため、表示画像に幾何学的，磁気的歪みを発生することがなく、明瞭な表示画像を得ることができる。
【００１８】また、固体平面検出器の検出面を矩形状とすることにより、モニタ装置等の表示手段に矩形状の表示画像を表示することができ、人体の観察に適した形状の表示画像の表示を可能とすることができる。
【００１９】さらに、Ｘ線発生手段から曝射されるＸ線は、いわゆるコーンビームとなっており、前記移動手段により、寝台及び前記固体平面検出器を昇降制御することにより、被検者の中心のＸ線の曝射範囲の径と、これに対応する固体平面検出器５上のＸ線の曝射範囲の径との比が変化する。
【００２０】すなわち、寝台を上昇制御すると被検者の中心のＸ線の曝射範囲の径が小さくなるため表示画像が拡大され、寝台を上昇制御すると被検者の中心のＸ線の曝射範囲の径が大きくなるため表示画像が縮小される。これにより、医師等は、寝台を昇降操作するのみで所望の拡大率の表示画像を得ることができ、その後の治療計画を容易化することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＸ線診断装置の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】まず、本発明の第１の実施の形態のＸ線診断装置は、いわゆるオーバチューブ型のＸ線診断装置となっており、図１（ａ）に示すように患者が載置される寝台１と、寝台１を床に近付く方向及び床から離反する方向（以下、この方向の動きを上下動という。）に移動可能なように支持する寝台支柱２と、寝台１に載置された患者の上方からＸ線を曝射するＸ線管３と、Ｘ線管３を上下動しないように固定して支持するＸ線支柱４とを有している。
【００２３】また、このＸ線診断装置は、寝台１内に、Ｘ線管３に相対向するように設けられた固体平面検出器５と、当該Ｘ線診断装置全体を支持する支持台６と、患者の撮影範囲に応じてＸ線管３からのＸ線の曝射範囲を絞るＸ線絞り７と、図示はされていないが、寝台１と共に固体平面検出器５を上下に移動する移動機構とを有している。
【００２４】この移動機構は、寝台１を上下動させるために設けられている既存の機構が設けられており、この移動機構により寝台１が上下に移動されることで、これに連動して寝台１内に設けられた固体平面検出器５が上下に移動されるようになっている。
【００２５】固体平面検出器５は、図２に示すように画素１１及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１２からなる複数のＸ線検出素子を列方向及び行方向に２次元的に配列して構成されており、全体的には縦×横が３：４のアスペクト比（ＨＤ対応であれば９：１６のアスペクト比、ＨＤ：ハイディフィニション）の矩形状を有している。
【００２６】各画素１１は、Ｘ線を可視光に変換し、この可視光の光量に応じた電荷を形成するフォトダイオードと、このフォトダイオードにより形成された電荷を蓄積するコンデンサ（蓄積用コンデンサ）とで構成されており、ＴＦＴ１２は、この各画素１１の蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を読み出すスイッチとして動作するようになっている。
【００２７】フォトダイオードのカソード端子と蓄積用コンデンサの一方の端子との接続点は電源ライン１５−１，１５−２・・・１５−ｎにより逆バイアス電源（−Ｖｎ）に接続され、フォトダイオードのアノード端子と蓄積用コンデンサの他方の端子との接続点はＴＦＴ１２のソース端子に接続されている。
【００２８】ＴＦＴ１２のゲート端子は、各読出ライン１３−１，１３−２・・・１３−ｎにより各行毎に共通に接続され、ライン駆動部１４の各ライン出力端子に接続されている。
【００２９】また、各ＴＦＴ１２のドレイン端子は、対応する垂直転送ライン１６−１，１６−２・・・１６−ｎにより各列毎に共通に接続され、各リードアウトアンプ１７を介してマルチプレクサ１８の各スイッチ１８−１，１８−２・・・１８−ｎに接続されている。
【００３０】制御部１０は、ライン駆動部１４を介して各読出ライン１３−１，１３−２・・・１３−ｎに接続された各ＴＦＴ１２をオンオフ制御して各蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を読出制御すると共に、これにより各垂直転送ライン１６−１，１６−２・・・１６−ｎに現れる電荷を、マルチプレクサ１８を選択制御して出力端子１９を介してモニタ装置側に出力するようになっている。
【００３１】さらに具体的には、各画素１１及びＴＦＴ１２からなるＸ線検出素子の断面は、図３に示すようになっており、支持体２５上に、ＴＦＴ領域２６及び画素領域２７（ＰＤ領域）が設けられている。
【００３２】ＰＤ領域２７の支持体２５上には、ＳｉＮｘ層３２が積層されている。このＳｉＮｘ層３２上には、以下に説明するＴＦＴ領域２６のソース電極３６に接続された透明電極４４が積層されており、この透明電極４４上にｎ+ ａ−Ｓｉ層３７、ｉａ−Ｓｉ層３８、ｐ+ ａ−Ｓｉ層３９，透明電極４０が順に積層されることで、Ｐｉｎ構造のフォトダイオードが形成されている。
【００３３】ＴＦＴ領域２６の支持体２５上には、ゲート電極３１が形成されており、このゲート電極３１上に、前記ＰＤ領域２７から延長されたＳｉＮｘ層３２が積層されている。また、このＴＦＴ領域２６上におけるＳｉＮｘ層３２上にはａ−Ｓｉ層３３が積層されており、その上にｎ+ ａ−Ｓｉ層３４を介してドレイン電極３５及びソース電極３６がそれぞれ形成されている。また、このドレイン電極３５及びソース電極３６上には、ＴＦＴ領域２６とＰＤ領域２７を区切るようにして第１のポリイミド樹脂層４１が積層されている。
【００３４】この第１のポリイミド樹脂層４１上には、当該ポリイミド樹脂層４１に隣接するＰＤ領域２７の透明電極４０同士を電気的に接続するように金属電極４２が設けられている。そして、透明電極４０及び金属電極４２上には、第２のポリイミド樹脂層４３が積層されており、この第２のポリイミド樹脂層４３上に、透明保護膜３０，蛍光体２９及び光反射層２８が順に積層されている。
【００３５】このような固体平面検出器５は、光反射層２８が、外部から照射される可視光及びＸ線のうち、可視光を全反射してＸ線のみの取り込みを行う。蛍光体２９は、光反射層２８により取り込まれたＸ線を可視光に変換してＰＤ領域２７に照射する。
【００３６】これにより、前述のようにＰＤ領域２７に設けられている蓄積用コンデンサに、Ｘ線の線量に応じた可視光に対応する電荷が蓄積され、この電荷がＴＦＴ領域２６のＴＦＴ１２のオンオフ制御に応じて読み出されモニタ装置等に供給されることとなる。
【００３７】次に、このような構成を有する当該第１の実施の形態のＸ線診断装置の動作説明をする。
【００３８】まず、オペレータは、患者を寝台１の載置する際、操作部を操作して寝台１の下降を支持する。制御部は、この支持がなされると、移動機構を制御して寝台１を下降制御する。これにより、図１（ａ）に示すように寝台１内に設けられている固体平面検出器５が、寝台１と共に下降する。
【００３９】前述のように、固体平面検出器５は、複数のＸ線検出素子で構成されているため、非常に薄型でかつ小型となっている。このため、寝台１の下降の障害とはならず、図１（ａ）に示すように寝台１を床近くまで下降させることを可能とすることができ、体の不自由な患者の寝台１への乗り降りを容易化することができる。
【００４０】次に、オペレータは、このようにして患者を寝台１に載置させると、操作部を操作して寝台１の上昇を支持すると共に、撮影の実行を支持する。制御部は、この支持がなされると、移動機構を制御して寝台１を上昇制御し、この後にＸ線管３を曝射制御する。これにより、図１（ｂ）に示すように寝台１上に載置された患者の所望の部位にＸ線が曝射される。そして、このＸ線の曝射により形成されたＸ線像が固体平面検出器５により取り込まれモニタ装置上に表示される。
【００４１】前述のように、当該Ｘ線診断装置は、寝台１を大きく下降させることができるため、Ｘ線管３を昇降させるための特別な機構を設けることなく、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間に十分な距離をとることができる。このため、撮影に対して当該距離が必要な胸部撮影等を容易に実施可能とすることができる。
【００４２】また、固体平面検出器５は、Ｘ線像に応じて各Ｘ線検出素子により形成された電荷を電気的に読み出すようになっており、イメージインテンシファイヤのように電子ビームの走査等が不要となるため、表示画像に幾何学的，磁気的歪みを発生することがなく、明瞭な表示画像を得ることができる。
【００４３】また、固体平面検出器５の検出面は矩形状となっているため、モニタ装置の表示画面に矩形状の表示画像を表示することができ、人体の観察に適した形状の表示画像の表示を可能とすることができる。従って、医師等による治療計画に大きく貢献することができる。
【００４４】ここで、当該Ｘ線診断装置は、前記移動機構により寝台１を昇降制御することで表示画像の拡大表示が可能となっている。
【００４５】具体的には、Ｘ線管３から曝射されるＸ線は、その焦点から遠ざかるにつれて徐々に曝射範囲が広がる、いわゆるコーンビームとなっている。このため、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、移動機構により寝台１を昇降制御することで、被検体の中心のＸ線の曝射範囲の直径Ａ１と、これに対応する固体平面検出器５上のＸ線の曝射範囲Ａ２との比が変化し、この両者の比の変化が表示画像の拡大率にそのまま反映されるようになる。
【００４６】すなわち、表示画像の拡大率を「Ｍ」とし、被検体の中心のＸ線の曝射範囲の直径を「Ａ１」、これに対応する固体平面検出器５上のＸ線の曝射範囲の直径を「Ａ２」とすると、拡大率Ｍは、Ｍ＝Ａ２／Ａ１となる。
【００４７】これは、寝台１を上昇制御すると被検体の中心のＸ線の曝射範囲の直径Ａ１が小さくなるため表示画像が拡大されることを示し、寝台１を上昇制御すると被検体の中心のＸ線の曝射範囲の直径Ａ１が大きくなるため表示画像が縮小されることを示している。従って、オペレータは、寝台１を昇降操作するのみで所望の拡大率の表示画像を得ることができ、前述の医師等による治療計画をさらに容易化することができる。
【００４８】次に、このように寝台１を昇降制御して拡大率の変更を行った場合、表示画像として実際に表示される画像以外の部位にＸ線の曝射が行われることが懸念される。このため、当該Ｘ線診断装置には、Ｘ線絞り部７が設けられており、被検体の表示画像に反映されない部位にはＸ線が曝射されないように、図示しない制御部がこのＸ線絞り部７を開閉制御してＸ線の曝射範囲を制御する。
【００４９】具体的には、寝台１の昇降状態と各昇降状態時のＸ線の曝射範囲との関係は予め検出されており、この検出結果が例えばＸ線絞り部７の開閉幅を示す開閉制御データとしてテーブル化（開閉制御テーブル）され記憶されている。このため、前記制御部は、寝台１が昇降制御されると、この寝台１の昇降状態に応じて開閉制御テーブルから、対応する開閉制御データを読み出し、この開閉制御データに基づいて、Ｘ線絞り部７の開閉幅を制御する。
【００５０】これにより、拡大率の変更を行った場合でも、被検体の表示画像に反映しない部位に無駄にＸ線が曝射される不都合を防止することができる。このため、患者の被曝低減を図ることができ、当該Ｘ線診断装置の安全性の向上及び信頼性の向上を図ることができる。
【００５１】次に、本発明の第２の実施の形態のＸ線診断装置の説明をする。
【００５２】上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置は、寝台１と共に固体平面検出器５が昇降するものであったが、この第２の実施の形態のＸ線診断装置は、固体平面検出器５を寝台１とは別に独立して昇降可能としたものである。
【００５３】なお、この第２の実施の形態は、この点のみが第１の実施の形態と異なるため、以下の第２の実施の形態の説明において第１の実施の形態と同じ動作を示す箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】すなわち、この第２の実施の形態のＸ線診断装置は、図４（ａ）に示すように寝台１内に設けられた固体平面検出器５を寝台１とは別に昇降制御する昇降駆動部５０を有している。
【００５５】具体的には、この昇降駆動部５０は、蝶番状の一対の昇降機構５２の各一片を固定すると共に、各他片を固体平面検出器５に接続して構成されている。この昇降機構５２及び固体平面検出器５は、各昇降機構５２の屈曲状態に応じて伸縮する蛇腹状の蛇腹カバー５１により被覆されており、固体平面検出器５の昇降制御により患者の衣服等が巻き込まれる危険等を防止するようになっている。
【００５６】次に、このような構成を有する当該第２の実施の形態のＸ線診断装置の動作説明をする。
【００５７】まず、オペレータは、前述と同様にして寝台１を床近くまで下降操作して患者を寝台に載置させた後、寝台１を所望の高さまで上昇させ、Ｘ線を曝射操作する。これにより、上述のようにモニタ装置の表示画面に患者の所望の部位の表示画像を得ることができる。
【００５８】ここで、この表示画像を見たオペレータが表示画像の拡大率を変更したい場合、操作部を操作して表示画像の拡大或いは縮小を支持する。各昇降機構５２は、オペレータより表示画像の拡大の支持がなされると固体平面検出器５を下降制御して被検体から離反させ、オペレータより表示画像の縮小の支持がなされると固体平面検出器５を上昇制御して被検体に近づける。
【００５９】具体的には、Ｘ線管３から曝射されるＸ線はいわゆるコーンビームとなっているため、そのＸ線の広がりはＸ線管３の焦点から離れる程大きくなり、図４（ａ）に示すように人体の中心でＡ１の径の広がりを有するＸ線は、固体平面検出器５の検出面では、Ａ１の径の広がりよりも大きなＡ２の径の広がりを有するようになる。
【００６０】この状態で、各昇降機構５２により固体平面検出器５を上昇制御すると、図４（ｂ）に示すように固体平面検出器５は、Ｘ線のコーンビームが収束する方向（Ｘ線管３の焦点に近付く方向）に移動されることとなるため、人体の中心でＢ１（＝Ａ１）の径の広がりを有するＸ線は、固体平面検出器５の検出面では、前記Ａ２の径の広がりよりも狭いＢ２の径の広がりを有するようになる。
【００６１】従って、人体へのＸ線の曝射位置は変わらないのであるが（Ａ１，Ｂ１）、このＸ線像の検出範囲が、固体平面検出器５の上昇制御により狭くなるため、表示画像が縮小されて表示されることとなる。
【００６２】この逆に、固体平面検出器５を図４（ｂ）に示す位置から下降制御すると、図４（ａ）に示すようにＸ線のコーンビームがＢ２の径よりも広がったＡ２の径の位置でＸ線像を検出することとなるため、表示画像が拡大されて表示されることとなる。
【００６３】このような拡大率は、以下の式で定義することができる。
【００６４】すなわち、前述のようにＸ線管３は固定されているため、図４（ａ）に示すようにＸ線管３（の焦点）から患者の体の中心までの距離「Ｌ２」は寝台１が昇降制御されない限り一定である。そして、Ｘ線管３から固体平面検出器５までの距離「Ｌ１」が固体平面検出器５の昇降制御により変化する。このため、拡大率「Ｍ」は、Ｍ＝Ｌ１／Ｌ２（Ｌ２は一定）
となる。
【００６５】このように、当該第２の実施の形態のＸ線診断装置は、各昇降機構５２により固体平面検出器５を昇降制御することにより、表示画像の拡大率を変更することができる。このため、例えば患部を拡大表示したい場合等に寝台１を昇降制御することなく所望の拡大率の表示画像を得ることができ、正確かつ迅速な診断治療に大きく貢献することができる他、上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置と同じ効果を得ることができる。
【００６６】なお、この第２の実施の形態のＸ線ＣＴ装置においても、上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置のように、寝台１を昇降制御することで拡大率を変更することができる。そして、このような寝台１の昇降制御、或いは固体平面検出器５の昇降制御に対応して前記制御部によりＸ線絞り部７が開閉制御され被検体に対する被曝低減が図られることは勿論である。
【００６７】次に、本発明の第３の実施の形態のＸ線診断装置の説明をする。
【００６８】上述の第２の実施の形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管３が固定された状態のまま固体平面検出器５が昇降制御されるものであったが、この第３の実施の形態のＸ線診断装置は、固体平面検出器５の昇降制御と共にＸ線管３を昇降制御し、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の距離を維持した状態で表示画像の拡大率を変更可能としたものである。
【００６９】なお、この第３の実施の形態は、この点のみが第２の実施の形態と異なるため、以下の第３の実施の形態の説明において第２の実施の形態と同じ動作を示す箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】すなわち、この第３の実施の形態のＸ線診断装置は、図５（ａ）に示すようにＸ線管３を、Ｘ線管支柱４に沿って昇降制御するＸ線管昇降機構を有している。
【００７１】このような第３の実施の形態のＸ線診断装置は、オペレータによりＸ線管３と固体平面検出器５との間の距離を維持した状態で表示画像の拡大率の変更が支持されると、固体平面検出器５の各昇降機構５２の昇降制御にリンクして、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の距離を維持するように、前記Ｘ線管昇降機構がＸ線管３を昇降制御する。
【００７２】ここで、上述の第２の実施の形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管３が固定されていたため、固体平面検出器５を下降制御することで拡大率が小さくなり、固体平面検出器５を上昇制御することで拡大率が大きくなったが、当該第３の実施の形態のＸ線診断装置は、固体平面検出器５の昇降制御に対応してＸ線管３が昇降制御されるため、Ｘ線管３及び固体平面検出器５を下降制御することで拡大率が大きくなり、Ｘ線管３及び固体平面検出器５を上昇制御することで拡大率が小さくなるようになっている。
【００７３】すなわち、例えば図５（ａ）に示すように人体の中心でＡ１の径を有し、固体平面検出器５の検出面でＡ２の径を有するＸ線のコーンビームは、固体平面検出器５を下降制御すると、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の当初の距離を維持するようにＸ線管３が下降制御されるため、Ｘ線のコーンビームが狭まる位置に人体の中心が位置するようになり、図５（ｂ）に示すように固体平面検出器５の検出面での径はＢ２（＝Ａ２）の径と変わらないのであるが、人体の中心の径がＢ１の径に狭まることとなる。
【００７４】これは、人体へのＸ線の曝射範囲は狭まるが、このＸ線像を、該狭まる前と同じ範囲で検出することを意味するため、表示画像が拡大表示されることとなる。
【００７５】この逆に、図５（ｂ）に示す位置からＸ線管３及び固体平面検出器５を上昇制御すると、Ｘ線のコーンビームが広がる位置に人体の中心が位置するようになり、図５（ａ）に示すように固体平面検出器５の検出面での径はＡ２（＝Ｂ２）の径と変わらないのであるが、人体の中心の径がＡ１の径に広がることとなる。
【００７６】これは、人体へのＸ線の曝射範囲は広がるが、このＸ線像を、該広がる前と同じ範囲で検出することを意味するため、表示画像が縮小表示されることとなる。
【００７７】このような拡大率は、以下の式で定義することができる。
【００７８】この場合、Ｘ線管３は固体平面検出器５の昇降制御に応じて昇降制御されるため、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の距離「Ｌ１」は常に一定であり、Ｘ線管３（の焦点）と患者の中心との間の距離「Ｌ２」のみが変化することとなる。このため、拡大率「Ｍ」は、Ｍ＝Ｌ１／Ｌ２（Ｌ１は一定）
となる。
【００７９】このように、当該第３の実施の形態のＸ線診断装置は、各昇降機構５２により固体平面検出器５が昇降制御された際に、Ｘ線管３と固体平面検出器５との間の距離を維持するようにＸ線管３を昇降制御することにより、表示画像の拡大率を変更することができる。このため、上述の第１，第２の実施の形態のＸ線診断装置と同じ効果を得ることができる。
【００８０】なお、この第３の実施の形態のＸ線ＣＴ装置においても、上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置のように、寝台１を昇降制御することで拡大率を変更することができる。そして、このような寝台１の昇降制御、或いは前記固体平面検出器５の昇降制御に対応して前記制御部によりＸ線絞り部７が開閉制御され被検体に対する被曝低減が図られることは勿論である。
【００８１】次に、本発明の第４の実施の形態のＸ線診断装置の説明をする。
【００８２】上述の第３の実施の形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管３が床に対して垂直方向に昇降制御されるものであったが、この第４の実施の形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管支柱４を回転制御することで患者に対して斜めにＸ線を曝射し、斜入撮影を可能としたものである。
【００８３】なお、この第４の実施の形態は、この点のみが第３の実施の形態と異なるため、以下の第４の実施の形態の説明において第３の実施の形態と同じ動作を示す箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】すなわち、この第４の実施の形態のＸ線診断装置は、図６（ａ）に示すように患者に対して垂直にＸ線を曝射するようにＸ線管３を支持しているＸ線管支柱４を、患者に対して斜めにＸ線が曝射されるように回転制御する回転制御機構を有している。
【００８５】このような第４の実施の形態のＸ線診断装置は、オペレータが斜入撮影を行う際にＸ線の曝射角度を設定すると、回転制御機構が図６（ａ）の矢印で示すようにＸ線管支柱４（と共にＸ線管３）を回転制御する。
【００８６】具体的には、このＸ線の曝射角度は、患者に対して垂直にＸ線を曝射する曝射角度を基準として、例えば±８０度程度の曝射角度の設定が可能となっている。オペレータによりこの曝射角度が指定されると、前記回転制御機構はＸ線管支柱４を回転制御するのであるが、この際、昇降駆動部５０の各昇降機構５２は、図６（ｂ）に示すようにこの曝射角度で曝射されるＸ線を略々垂直に検出するように固体平面検出器５を位置制御する。
【００８７】これにより、斜入撮影を可能とすることができ、体の断層像を得ることができる。また、図６（ａ）に示すように患者に対して垂直にＸ線を曝射したときのＸ線のコーンビームの人体の中心における径がＡの径であるのに対し、斜入撮影時にはＸ線のコーンビームが人体に対して斜めに曝射されることとなるため、図６（ｂ）に示すように人体の中心における径を前記Ａの径よりも大きなＢの径とすることができ、このＸ線を固体平面検出器５で垂直に検出することにより、垂直にＸ線を曝射したときと同じ拡大率で視野を大きくとることができる他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。
【００８８】なお、この第４の実施の形態のＸ線ＣＴ装置においても、上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置のように、寝台１を昇降制御することで拡大率を変更することができる。そして、このような寝台１の昇降制御、或いは前記固体平面検出器５，Ｘ線管３の昇降制御に対応して前記制御部によりＸ線絞り部７が開閉制御され被検体に対する被曝低減が図られることは勿論である。
【００８９】最後に、上述の各実施の形態の説明では、固体平面検出器５の検出面は矩形状であることとしたが、これは、円形状等の任意の形状としてもよい。また、固体平面検出器５は、Ｘ線の線量に応じた電荷を蓄積しこれを読み出す電荷読出型であることとしたが、これは、Ｘ線の線量に応じた電圧を形成し、この電圧を読み出す電圧読出型としてもよい。また、患者を寝台１に載置して撮影を行うこととしたが、これは、患者を立位の状態で撮影を行うようにしてもよい。さらに、固体平面検出器５は、曝射されたＸ線を一旦可視光に変換し、この可視光の光量に応じた電荷をフォトダイオードに蓄積して読み出す、いわば間接変換型の固体平面検出器であることとしたが、これは曝射されたＸ線を可視光に変換することなく、直接的に電荷に変換する直接変換型の固体平面検出器を用いるようにしてもよい。
【００９０】そして、上述の各実施の形態は本発明のほんの一例である。このため、本発明は、上述の各実施の形態に限定されることはなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００９１】
【発明の効果】本発明に係るＸ線診断装置は、寝台の大幅な下降を可能とすることができる。このため、患者の寝台への乗り降りの容易化を図ることができる。また、Ｘ線発生手段と固体平面検出器との間に十分な距離をとることを可能とすることができ、当該距離が必要な胸部撮影等を容易に実施可能とすることができる。
【００９２】また、寝台の昇降を行う既存の機構をそのまま用いて寝台の大幅な下降を可能とすることができるため、このための特別な新たな機構を設ける必要がなく、構成の簡略化及びローコスト化を図ることができる。
【００９３】さらに、Ｘ線検出手段として固体平面検出器を用いているため、幾何学的，磁気的歪みのない表示画像を得ることができるうえ、この固体平面検出器のＸ線の検出面を矩形状とすることで、人体の観察に適した形状の表示画像を得ることができ、医師の治療計画等に大きく貢献することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４２２２２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）２月１６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１９８９６６ |
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