专利名称：放射线图像摄影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射线图像摄影装置，尤其涉及用来诊断关节变形的放射线图像摄影装置。
背景技术：
以往在拍摄放射线图像时，必须将接受检查的被检者固定，如专利文献1中所示，在拍摄消化器官时，用空气枕压迫被检者的腹部进行固定，这种装置已经有所公开。另外，乳房摄影装置的情况时，通常是用压迫板等将被摄体固定在被摄体台上，进行摄影。
如图13所示，这种乳房摄影装置50备有放射线源51，其向被摄体H照射放射线；检出器支撑单元52，其支撑放射线图像检出器，该放射线图像检出器用来检出透过被摄体H的来自于放射线源51的放射线；被摄体台53，其设置在放射线源51和检出器支撑单元52之间，支承被摄体H。上述构成部分是沿上下方向装置，这样便能够在被检者站立的状态下，进行放射线图像摄影。
另外，为了提高所拍摄的放射线图像的对比度，已经有拍摄相位衬度图像的放射线图像摄影装置公开(例如，请参照专利文献2)。在拍摄相位衬度图像时，必须设定放射线源与被摄体之间、以及被摄体与放射线图像检出器之间为一定的距离。这种相位衬度摄影是放大X射线摄影法之一。
作为出现在手足的疾患之一可以举出风湿疾患。风湿疾患的情况时，有像骨质疏松症那样出现在骨部的症状和像软骨残毁那样出现在软骨部的症状。这些症状因为最初出现在手足的软骨部位，所以，以往是采用MRI等拍摄手指关节部的图像来进行诊断。但是，从费用和诊断所需的时间等观点出发，MRI摄影对被检者来说负担较大，存在一个难于定期进行拍摄以观察手指关节变化之问题。
近年来，本发明人建议，通过采用X射线摄影装置拍摄相位衬度图像，在比如像软骨部和其周边部位，两者之间X射线的吸收差较小的情况时，进行可视性良好的软骨部图像摄制。本发明提供一种放射线图像摄影装置，其生成可视性良好的含软骨部的关节部图像。
根据本发明的放射线图像摄影装置，能够定期进行被检者手指关节部分的拍摄，使得观察和诊断关节部分软骨等有无衰变(例如软骨部的擦损等)变得容易，能够实现风湿疾患的早期发现，通过对患者早期进行治疗来控制疾患的蔓延。
另外，以往的放射线图像装置50中，在被检者侧，检出器支撑单元52的边缘比被摄体台53的边缘突出，伸向被检者，所以，存在一个被检者不能靠近被摄体台53而手臂不安定，难以固定手指之课题，但是根据本发明的放射线图像摄影装置，则能够解决上述课题。因此，即使在被检者是比较高龄的情况时，也不易产生运动伪差，较容易地使手指不动进行摄影，对被检者没有负担。另外，即使每次摄影时被检者手指分开的程度和指向发生变化，也能够使得射向被摄体的放射线照射角度一定，通过比较拍摄的手指图像，能够发现微小的衰变。
专利文献1特开2005-40505号公报专利文献2特开2004-173879号公报发明内容为了解决上述课题，本发明的实施方式如下，一种能够生成相位衬度(contrast)图像的放射线图像摄影装置，备有放射线源，其对作为被摄体的被检者的一部分照射放射线；检出器支撑单元，其支撑放射线图像检出器，该放射线图像检出器检出透过所述被摄体的来自于所述放射线源的放射线；被摄体台，其设置在所述放射线源和所述检出器支撑单元之间，支承所述被摄体；其特征在于，所述被摄体台比所述检出器支撑单元的边缘更向被检者突出。
图1本发明的放射线图像摄影装置的主要结构侧面示意图。
图2本发明的放射线图像摄影装置的内部结构模式示意图。
图3本发明中，被检者左手指甲朝上放在手支承部时的平面图。
图4本发明中，被检者左手手心朝上放在手支承部时的平面图。
图5本发明中，被检者左手放在被摄体台时的平面图。
图6本发明中，被检者右手放在被摄体台时的平面图。
图7本发明的放射线图像摄影装置的控制结构方框示意图。
图8相位衬度摄影的原理说明图。
图9本发明的被摄体台的变形例的平面示意图。
图10本发明的被摄体台的变形例的平面示意图。
图11本发明的被摄体台的变形例的平面示意图。
图12本发明的被摄体台的变形例的侧面示意图。
图13以往的乳房图像摄影装置的主要结构侧面示意图。
具体实施例方式
根据本发明的实施方式，因为在被检者侧，被摄体台的边缘比检出器支撑单元的边缘突出，向被检者伸出，所以，被检者能够接近放射线图像摄影装置，以轻松的姿势将手指和肘以下的手臂放在被摄体台。这样使得被检者手指相对固定，在该状态下，从放射线源照射的放射线透过被摄体台上为被摄体的被检者手指，入射到由检出器支撑单元支撑的放射线图像检出器。放射线图像检出器根据入射的放射线，生成相位衬度图像。
本发明的实施方式是上述放射线图像摄影装置，其特征在于，所述放射线源和所述检出器支撑单元之间的相对位置为固定，所述被摄体台的相对位置为可变。
根据本发明的实施方式，通过固定放射线源和检出器支撑单元的相对位置和改变被摄体台的相对位置，在保持放射线源到检出器支撑单元的距离(即装置的高度)的情况下，调整相位衬度图像中的放大率。
本发明的实施方式是上述放射线图像摄影装置，其特征在于，备有左右判别单元，其判别所述被摄体台所支承的所述被摄体是左手还是右手。
根据本发明的实施方式，左右判别单元判别所述被摄体台所支承的所述被摄体是左手还是右手，从一定方向摄影手指关节部。
本发明的实施方式是上述放射线图像摄影装置，其特征在于，备有摄影方向判别单元，其判别所述被摄体台所支承的所述被摄体的朝向。
根据本发明的实施方式，作为摄影方向，摄影方向判别单元判别被摄体台所支承的被检者的手是指甲还是手心朝上。然后，根据判别的摄影方向，从一定方向对手指关节部进行摄影。
本发明的实施方式是上述放射线图像摄影装置，其特征在于，备有图像数据生成部和信息附带单元，其中，图像数据生成部生成所述相位衬度图像的图像数据；信息附带单元将所述左右判别单元所判别的左右信息以及/或所述摄影方向判别单元所判别的摄影方向信息附带到所述图像数据中。
根据本发明的实施方式，将左右判别单元所判别的左右信息以及/或摄影方向判别单元所判别的摄影方向信息传送到信息附带单元，信息附带单元将这些附带信息相应纳入图像数据生成部所生成的图像数据中。
以下，参照附图，对本发明涉及的放射线图像摄影装置的一实施方式进行说明。但发明范围不局限于图示例。
图1表示本实施方式中的放射线图像摄影装置1的构成例。放射线图像摄影装置1中，摄影装置本体4上设有支撑基台3，其相对支撑台2升降自在。支撑基台3上，中介支撑轴5支撑着略立方体形状的摄影装置本体4，其在CW(顺时针)方向以及CCW(逆时针)方向转动自在。支撑基台3上备有驱动装置6，其驱动支撑基台3升降以及支撑轴5转动。驱动装置6备有没有图示但众所周知的驱动马达。支撑基台3以及摄影装置本体4相应被摄体H的位置作升降。被摄体H的位置是指坐在椅子X上的被检者的肩膀附近的位置，支撑基台3以及摄影装置本体4可以调整到使得被检者轻松地将手臂载置在后述被摄体台14上的位置。
如图2所示，摄影装置本体4中备有沿上下方向的支撑部件7。支撑部件7的上方装有作为放射线源的X射线源8，其向被摄体H放射放射线。X射线源8上中介支撑轴5、支撑基台3以及摄影装置本体4连接着施加管电压以及管电流的电源9。X射线源8的放射线放射口设有光圈10，其开闭自在，调节放射线照射野。
作为X射线源8，优选旋转阳极X射线管。该旋转阳极X射线管中，从阴极射出的电子线撞击阳极，产生X射线。该X射线类似于自然光，为非相干性，且为发散光而不是平行光X射线。电子线连续撞击阳极固定一处的话，则发热损伤阳极，所以，通常使用的X射线管中，使得阳极旋转，以防止阳极的寿命降低。电子线撞击阳极一定大小的面，产生的X射线从一定大小的阳极平面射向被摄体H。此平面称为焦点。焦点尺寸D(μm)定义如下焦点形状为正方形时则为其一边的长度；焦点形状为长方形和多边形时则为其短的一边的长度；焦点形状为圆形时则为其直径。焦点尺寸D越大，所照射的放射线量越多。
支撑部件7的下方装有检出器支撑部12，其支撑放射线图像检出器11，该放射线图像检出器11检出透过被摄体H的放射线。作为放射线图像检出器11，可以举出例如，收纳了辉尽性荧光体薄膜的换片器，屏(敏化纸)/胶卷，FPD(flat panel detector)等。本实施方式中，采用14×17(英寸)的放射线图像检出器11。另外，X射线源8与检出器支撑部12之间的相对位置固定，其距离为L。
在支撑部件7下方的检出器支撑部12的下面，设有放射线量检出部13，其检出照射的放射线量。
X射线源8和检出器支撑部12之间备有被摄体台14，其一端装在支撑部件7上，从下面支承为被摄体H的被检者的手指。被摄体台14与位置调整装置15连接，该位置调整装置15备有马达，用来改变被摄体台14相对支撑部件7的位置，以调整相位衬度摄影时的摄影倍率(高度方向的位置调整)。
在被检者侧，被摄体台14的边缘比检出器支撑部12的边缘突出，向被检者伸出。被摄体台14的上方备有压迫板21，其一端装在支撑部件7上，用来从上部压迫固定被摄体H。压迫板21沿支撑部件7移动自在，且保持与被摄体台14平行的状态。可以通过自动或手动来移动压迫板21。压迫板21的端面比略垂直方向设有的X射线源8以及放射线图像检出器11(有效图像端面)向被检者侧若干突出。因此，只要将被检者的摄影对象范围(例如右手)放在压迫板21的靠支撑部件7侧的位置，则不影响感兴趣区(摄影对象范围)的图像，所以优选。另外，优选将被摄体台14的端面形成为曲面形状，这样，平均体型的高龄被检者能够坐在椅子X上将上半身靠在被摄体台14上。此时，被检者能够坐在椅子X上而脚步不碰撞检出器支撑部12，进入摄影位置。
如图3以及图4所示，被摄体台14备有支承被检者手的手支承部16，其与放射线照射经路相交。手支承部16的大小只要能够支承被检者的手无特别限制。手支承部16表面设有三角磁铁17，当被检者将手放在手支承部16上时，三角磁铁17在拇指和食指之间。手支承部16上还设有摄影方向判别单元18(请参照图7)，其检出三角磁铁17的载置位置，判别被检者的拇指位置，作为摄影方向信息。
如图5以及图6所示，被摄体台14上，在手支承部16的靠近被检者侧的位置上设有手臂支承部19，其支承被检者的手臂。手臂支承部19备有左臂支承部19a和右臂支承部19b，根据拍摄需要，被检者放上左右一方的手臂。手臂支承部19的大小没有特别限制，只要被检者的肘以下的手臂能够载置，其手指便能充分固定。左臂支承部19a以及右臂支承部19b上备有作为左右判别单元的加重传感器20(请参照图7)，其根据左臂支承部19a或右臂支承部19b的哪一个上有被检者的手臂载置，判别被检者的手是右手还是左手。对加重传感器20不作规定，可以应用公开的技术，对所设置的加重传感器20的个数以及设置位置也不作特别规定。
摄影方向判别单元18取得的摄影方向信息和加重传感器20取得的左右信息中介后述控制装置22向信息附带单元26输出。信息附带单元26可以是将摄影方向信息以及/或左右信息作为附带信息相应纳入所生成的相位衬度图像的图像数据中。附带信息不限于此，可以附带被检者的ID信息等。
如图7所示，摄影装置本体4备有控制装置22，其由CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)构成。中介母线23，控制装置22上连接着放射线量检出部13、电源9、驱动装置6、位置调整装置15、加重传感器20、信息附带单元26以及摄影方向判别单元18。另外，控制装置22上还连接着操作装置24等，该操作装置24具有输入装置24a以及显示装置24b，输入装置24a备有输入摄影条件等的键盘或触板(图示省略)和用来调整被摄体台14位置的位置调整开关等；显示装置24b为CRT显示器或液晶显示器等。控制装置22的ROM中记忆着用来控制放射线图像摄影装置1各部的控制程序以及各种处理程序，CPU通过该控制程序以及各种处理程序的协动，综合性控制摄影装置1各部的动作，进行相位衬度摄影，起到作为生成相位衬度图像数据的图像数据生成部之功能。
例如，CPU根据加重传感器20以及摄影方向判别单元18的判别结果或被检者的摄影条件等，控制驱动装置6，升降摄影装置本体4，使其高度适合被检者身高等，同时，为了调节放射线照射角度而使支撑轴5转动。然后，由位置调整装置15调整被摄体台14的位置，调整相位衬度摄影的放大率。之后，摄影装置本体4实行摄影处理，由电源9对X射线源8施加管电压以及管电流，对被摄体H照射放射线，若放射线量检出部13检出的放射线量到达预先设定的放射线量，则由电源9使X射线源8停止放射线的照射。
以下，参照图8，对相位衬度摄影的原理进行说明。所谓相位衬度摄影，是通过在被摄体H和放射线图像检出器11之间设定一定的距离R2，得到如图8所示的起因于放射线折射的边缘增强(折射对比度增强)图像。如图8模式所绘，放射线穿过物体时产生折射，物体边界内侧的放射线密度变小，而在物体的外侧则与不穿过物体的放射线重合而放射线密度上升。因此，被摄体边界部分作为边缘图像被增强。这是因为物体和空气对放射线的折射率不同而引起的现象。即所谓边缘增强图像。
且根据图8所示的原理，不仅仅有空气与被摄体边界的边缘增强出现，在物体内部，折射率不同部分的边界部分也出现同样的现象。本发明中，凡是对放射线折射率不同的物质之间的边界部分，都记为被摄体边界部分。
进行相位衬度摄影时，若以从X射线源8到被摄体H的距离为R1，被摄体H与放射线图像检出器之间的距离为R2的话，则为放大摄影，其摄影放大率为放大率＝(R1+R2)/R1。R1的起点是X射线源8的焦点位置，其所在在通常市场上出售的X射线源8上都有标明。另外，终点为固定被摄体位置的被摄体台1所固定的被摄体H的中心线，在此，以距离被摄体台14和压迫板21等距离的位置作为被摄体H的中心线。R2的起点是被摄体H的中心线，终点是放射线图像检出器的接受放射线的平面的最上面，即，检出器支撑部12的最上面。
接下去，对本实施方式的作用进行说明。
首先，按照摄影指令(order)信息，被检者将左右一方的手臂载置于被摄体台14，拇指和食指之间沿放三角磁铁17。
当被摄体H就位完毕，则加重传感器20判别载置在手臂支承部19的被检者手臂是左手还是右手。具体的是，加重传感器20的加重有无的判别结果输出到控制装置22，控制装置22根据左臂支承部19a以及右臂支承部19b分别备有的加重传感器20所检出的加重，判断检出数多的一方为被检者手臂载置。控制装置22将判别结果输出到摄影方向判别单元18。
判别被检者载置的手是左手还是右手之后，由摄影方向判别单元18判别载置在手支承部16的被检者的手是指甲还是手心向上，作为摄影方向，判别手的朝向。具体的是，摄影方向判别单元18根据三角磁铁17的放设位置，判断拇指的位置，同时，通过与加重传感器20的判别结果综合，判别被检者的手的朝向。判别结果被输出到控制装置22，然后算出合适的放射线照射角度。而且，当存在过去放射线摄影的被检者手指的图像数据时，可以抽出左右信息以及/或摄影方向信息作为该当图像数据附带信息，当与这次所设定的有不一致时，用显示装置24b警告该旨意。另外，当不存在过去摄影的被检者手指的图像数据时，可以将附带信息设定到控制装置22作为该当被检者的摄影指令信息之一。
之后，由驱动装置6以及位置调整装置15调整被摄体台14的位置以及摄影装置本体4的角度，使它们符合放射线照射角度和照射距离等摄影条件。在调整位置以及角度之后，电源9对X射线源8施加一定的管电压以及管电流，X射线源8向被摄体H照射放射线进行摄影。上述摄影开始，则控制装置22生成相位衬度图像的图像数据，附带单元26将附带信息相应附带到所生成的图像数据信息中。所生成的图像信息根据取得的附带信息和过去的附带信息，进行处理图像以使其影读可能，之后，若用显示装置24b显示则更佳。
作为摄影条件，优选R1＝430～650mm、R2＝490～750mm、焦点尺寸D＝100μm、管电压30kVp、管电流30mA左右。另外，被检者是手心或手指甲的一方朝着X射线源8侧进行摄影，但是，若手心朝X射线源8侧则进一步提高可视性，所以优选。
以上根据本实施方式的放射线图像摄影装置1，因为被检者能够轻松地将手和肘以下部分的手臂放在被摄体台14上，所以，被检者容易固定手指，能够在手指固定的状态下进行手指软骨部的摄影。另外，因为通过相位衬度摄影得到的放射线图像，其中，手指和其周边部的相位衬度有所提高，所以，能够容易且正确的判断软骨部有无衰变。并且，因为能够使用放射线图像摄影装置1判断软骨部有无衰变，所以，不需要使用MRI等特殊装置，这样，能够不对被检者添加负担地诊断风湿疾患。
另外，通过改变被摄体台14支撑在支撑部件7上的位置，调整相位衬度图像的放大率。
另外，因为手臂支承部19备有加重传感器20，所以能够判别被检者放到被摄体台14上的手是左右哪一方。并且，由摄影方向判别单元18判别放在被摄体台14上的被检者的手的朝向，然后从相应于该朝向的方向照射放射线进行摄影，所以，能够保持手指摄影的角度为一定，这样，容易判断衰变。另外，被检者将拇指和食指吻合三角磁铁17的形状并通过维持该状态，便能够保持摄影时手指的张开程度为一定。
另外，在用摄影装置读取为放射线图像检出器11的CR换片器的ID、将摄影完毕的换片器移动至读取装置进行读取处理的情况时，读取装置将换片器ID和所读取的图像数据一起送往控制装置22，控制装置22将换片器的ID作为键，相应纳入到所读取的图像数据和附带信息中。
另外，放射线图像检出器11为FPD的情况时，可以是控制装置22取得所得的图像数据和左右判别单元以及摄影方向判别单元18的判别结果，并付与关联性，保存到储存器；相反，也可以是FPD从控制装置22取得判别结果，作为图像数据的附带信息进行保存，待所有的摄影结束之后，所有数据(图像数据以及附带信息)从FPD送往图像归档装置。
另外，上述是以采用加重传感器20进行左右判别的，但也可以是以采用光传感器进行左右判别。此时，光传感器从手臂支承部19的上面进行光照射，同时检出经被检者手臂反射的光，由此检出有无被检者的手臂，进行左右判别。
手臂支承部19只要被检者能够放置肘以下的手臂即可，如图9所示，也可以是仅手支承部16和手臂支承部19向被检者侧突出。此时，可以收拢不使用的手臂支承部19，使其向水平方向(请参照图10以及图11)或垂直方向(请参照图12)移动。并且，还可以在手臂支承部19上配备用来固定被检者肘以下手臂部位的固定带25。
另外，为了更确切地固定被检者的手指，还可以在手支承部16上的拇指和食指以外的手指之间，放置固定用磁铁。此时，因为能够不遮蔽被检者手指地进行固定，所以不影响手指关节和骨部的摄影。
根据本发明的实施方式，因为被检者能够轻松地将手和肘以下部分的手臂放在被摄体台上，所以，被检者容易固定手指，能够在手指固定的状态下进行手指软骨部的摄影。另外，因为通过相位衬度摄影得到的放射线图像，其骨以及软骨的边缘形状被边缘增强，大幅度提高了可视性，所以，能够容易且正确地判断软骨部有无衰变(例如软骨部的擦损等)。并且，因为能够使用放射线图像摄影装置判断软骨部有无经时变形，所以，不需要使用MRI等特殊装置，这样，能够不对被检者添加负担地诊断风湿疾患。
根据本发明的实施方式，因为能够保持装置高度为一定，所以从一般的诊疗所和放射线治疗科建筑物构造上来说有利。另外，能够按照放射线图像检出器和被摄体的大小，调整相位衬度图像的放大率。
根据本发明的实施方式，因为左右判别单元对被检者放到被摄体台上的手是左右哪一方进行判别，从一定方向对手指的关节部进行摄影，所以，能够保持手指摄影的角度为一定，容易判断衰变。
根据本发明的实施方式，因为摄影方向判别单元对放到被摄体台上的被检者的手的朝向进行判别，从相应于其朝向的方向照射放射线进行摄影，所以，能够保持手指摄影的角度为一定，容易判断衰变。
根据本发明的实施方式，通过信息附带单元以及图像数据生成部，能够将图像数据和附带信息相应纳入，根据附带信息，比较过去摄影的放射线图像进行观察诊断。因此，一眼看上去左右信息和摄影方向容易搞错的手指放射线图像，采用附带信息，能够精确的进行与关联图像(对同一被摄体摄影的过去的放射线图像)的比较。
权利要求
1.一种放射线图像摄影装置，能够生成相位衬度图像，备有放射线源，其对作为被摄体的被检者的一部分照射放射线；检出器支撑单元，其支撑放射线图像检出器，该放射线图像检出器检出透过所述被摄体的来自于所述放射线源的放射线；被摄体台，其设置在所述放射线源和所述检出器支撑单元之间，支承所述被摄体；其特征在于，所述被摄体台比所述检出器支撑单元的边缘更向所述被检者突出。
2.根据权利要求1中记载的放射线图像摄影装置，其特征在于，所述放射线源和所述检出器支撑单元之间的相对位置为固定，所述被摄体台的相对位置为可变。
3.根据权利要求1或2中记载的放射线图像摄影装置，其特征在于，备有左右判别单元，其判别所述被摄体台所支承的所述被摄体是左手还是右手。
4.根据权利要求1～3的任何一项中记载的放射线图像摄影装置，其特征在于，备有摄影方向判别单元，其判别所述被摄体台所支承的所述被摄体的朝向。
5.根据权利要求3或4中记载的放射线图像摄影装置，其特征在于，备有图像数据生成部和信息附带单元，其中，所述图像数据生成部生成所述相位衬度图像的图像数据；所述信息附带单元将所述左右判别单元所判别的左右信息以及/或所述摄影方向判别单元所判别的摄影方向信息附带到所述图像数据中。
全文摘要
一种放射线图像摄影装置(1)，备有放射线源(8)，其对被摄体(H)照射放射线；检出器支撑单元(12)，其支撑放射线图像检出器(11)，该放射线图像检出器(11)检出透过所述被摄体(H)的来自于所述放射线源(8)的放射线；被摄体台(14)，其设置在所述放射线源(8)和所述检出器支撑单元(12)之间，支承所述被摄体(H)；支撑单元(7)，其支撑放射线源(8)和被摄体台(14)以及检出器支撑单元(12)，使得能够生成相位衬度图像；其特征在于，被摄体台(14)的边缘比检出器支撑单元(12)的边缘更向支撑单元(7)的相反侧突出。
文档编号A61B6/04GK101091655SQ20071011215
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月23日
发明者新田裕子 申请人:柯尼卡美能达医疗印刷器材株式会社