專利名稱：X-射線攝像設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種x-射線攝像設備，該x-射線攝像設備被構 造為利用透過被攝體的x-射線束而產生被攝體的x-射線圖像。
背景技術：
傳統上，在醫療領域使用一種用于產生被攝體的三維截面
圖像的計算機斷層攝像(CT)設備。為了獲得三維截面圖像， 在從被攝體的外周放射到被攝體的放射線(radiation)在通過 被攝體之后被檢測并且轉換為圖像信號。然后，通過重構處理， 圖像信號被轉換為三維截面圖像。
螺旋掃描C T設備是現在 一 般使用的 一 種設備。螺旋掃描C T 設備構造成構成 一 對的輻射源和輻射檢測器以被攝體的虛擬 體軸為轉動軸線繞被攝體螺旋狀轉動，以檢測在多個位置處的
透過的放射線的強度。
另一方面，近年來，已經開發了一種CT設備，在該CT設備 中，使布置在固定的輻射源和固定的輻射檢測器之間的被攝體 轉動，以產生斷層圖像。該類型的CT設備包括作為輻射檢測器 的二維平面傳感器。通過將錐形放射線束照射到被攝體，該CT 設備可以通過單次掃描產生在重構三維圖像中必需的熒光圖 像。此外，該CT設備不需要被攝體在體軸方向上連續運動，該 連續運動是普通的C T設備所必需的。
在日本特開號公報中論述了 一種在拍攝被攝 體圖像的同時轉動被攝體的設備。根據該設備，確認被攝體的 安全、然后在被攝體的位置穩定后轉動被攝體是重要的。如今 正在開發滿足上述需求的CT設備。曰本特開號公報中論述了在拍攝被攝體圖像 的同時轉動被攝體的攝像方法。此外，在日本特開 號公報中論述的設備具有確保被攝體的安全和在攝像過程中所 要求的穩定被攝體在轉動期間的姿勢的能力。
例如，日本特開2006-43193號公報論述了 一種設備，在該 設備中，在轉動平臺上設置用于控制被攝體的身體運動的支撐 構件。采取半磚姿態的被攝體由轉動平臺上的該支撐構件支撐。 it匕夕卜，日本凈爭開號7>々艮中i侖述的CTi殳備在 一皮才聶體 的前方設置下肢防護裝置。利用該防護裝置，防止了在轉動期 間被攝體的下肢接觸被攝體周圍的非轉動部分。通過轉動被攝 體而不是轉動輻射源和檢測器，可以提高CT圖像的拍攝量。因 此，在胸部檢查(chest screening)的領域，CT圖像正在取代 普通的靜像。
此外，為了保護被攝體的安全，在日本特開2006-43193號 公報中論述的C T設備檢測支撐被攝體的構件的狀態，并且根據 檢測結果控制轉動臺的轉動。
然而，由于上述攝像設備的輻射檢測器是大尺寸的二維平 面傳感器，這些攝像設備通常較貴。此外，從有效地使用醫院 中有限的安裝空間的觀點考慮，對于能夠拍攝兩種不同類型的 圖像即CT圖像和普通靜像的X-射線攝像設備的需求正在增加。 日本特開號公報中論述了這種攝像設備。當使用該 攝像設備拍攝靜像時，通過將被攝體支撐構件從X -射線放射的 范圍移走而在轉動平臺上制造空間。
在利用該攝像設備拍攝CT圖像中，被攝體優選布置在緊靠 近X-射線攝像單元的位置，只要被攝體在轉動期間不接觸X-射 線攝像單元。這有助于提供更寬的重構區域，此外，有助于降 低圖像模糊的可能性。因此，與日本特開號公報中論述的X-射線攝像單元相比，在實際的攝像中，將X-射線攝像 單元設置在更靠近被攝體的位置是必要的。
在實際的攝像中，如圖5所示，在被攝體暴露于從X-射線 管l輻射的X-射線束的狀態下，坐在轉動臺2上的被攝體P的下 肢Pa經過X-射線攝像單元3附近。此外，如果在被攝體P的前方 設置下肢防護裝置4，則下肢防護裝置4將與下肢Pa—起在X-射 線攝像單元3的下方轉動。因此，在拍攝CT圖像時，X-射線攝 像單元3需要被布置在攝像范圍L1內。
另一方面，在拍才聶靜像中，如在日本特開號公 報中論述的那樣，由位于被攝體支撐構件下方的移動單元將被 攝體支撐構件從攝像區域移走，并且被攝體被移動到更接近X -射線攝像單元的位置。然后，在被攝體與X-射線攝像單元的外 部完全接觸的狀態下進行攝像。
另一方面，要求CT設備能夠拍攝更寬范圍的普通靜像，例 如，被攝體從頭部到下肢的整個身體。這是因為當病人經受初 步醫學檢查時，通常拍攝靜像。因此，與拍攝CT圖像時相比， 在拍攝靜像的情況下，要求X -射線攝像單元3在更寬的范圍上 下移動。
然而，如果X-射線攝像單元3被構造成覆蓋用于靜像的寬 移動范圍，則X-射線攝像單元3趨于在對于CT攝像來說超出必 要的范圍移動。例如，如果將X-射線攝像單元設在對于CT圖像 來說不合適的低位置，則在轉動期間被攝體支撐構件或被攝體 P的下肢Pa可能接觸X-射線攝像單元3。為了確保安全，需要在 設定X-射線攝像單元3的位置時加以注意。結果，降低了X-射 線攝像設備的操作容易性。
當攝像模式改變時，出現類似的問題。如果由X-射線攝像 單元3在較低位置拍攝普通靜像，然后該模式改變到C T模式并且移動被攝體支撐構件，如果轉動臺2在不改變被攝體的位置的
情況下轉動，則被攝體P的下肢Pa可能接觸X-射線攝像單元3 。 在該情況下，如上所述，降低了安全性。
此外，關于包括平面傳感器的被攝體轉動CT攝像設備，不 要求被攝體沿著體軸方向移動，該移動在普通的螺旋掃描C T設 備中是必要的。相反地，在CT攝像期間，需要從一定高度從不 同角度拍攝圖像。因此，如果包括高度可調節的X-射線攝像單 元的攝像設備在CT攝像期間上下移動X-射線攝像單元，則不能 獲得正確的圖像，因而重構變得困難。由于傳統的設備不包括 防止在轉動期間的上下移動的方法，因而存在X -射線攝像單元 在攝像期間上下移動的可能性。

發明內容
本發明旨在提供一種x-射線攝像設備，該x-射線攝像設備
既能夠拍攝CT圖像也能夠拍攝普通靜像，并且可用于在不降低 X-射線攝像單元的垂直位置設定的操作性和不降低安全性的 情況下，產生用于診斷的有效圖像。
根據本發明的一個方面， 一種X-射線攝像設備，其包括 X-射線攝像單元；轉動單元，其被構造成使X-射線攝像單元繞 轉動軸線相對于被攝體轉動；支撐單元，其被構造成支撐被攝 體；限制單元，其被構造成根據支撐單元相對于轉動軸線的位 置限制X -射線攝像單元沿著轉動軸線移動的范圍。
根據本發明的另一個方面， 一種X-射線攝像設備，其包括 X-射線攝像裝置；轉動裝置，其用于使X-射線攝像裝置繞轉動 軸線相對于被攝體轉動；支撐裝置，其用于支撐被攝體；以及 限制裝置，其用于根據支撐裝置相對于轉動軸線的位置限制X-射線攝像裝置沿著轉動軸線移動的范圍。從以下參考附圖對示例性實施例的詳細說明中，本發明的 進一 步特征和方面將變得明顯。


包含在說明書中并且構成說明書的 一部分的附解了本 發明的示例性實施例、特征和方面，并與說明書一起用于解釋 本發明的原理。
圖1圖解了根據本發明的示例性實施例的在C T攝像模式中 的X-射線攝像設備的構造。
圖2是根據本發明的示例性實施例的在靜像拍攝模式中的 X-射線攝像設備的構造的俯視圖。
圖3是根據本發明的示例性實施例的在靜像拍攝模式中的 X-射線攝像設備的構造的側視圖。
圖4是圖解根據本發明的示例性實施例的X-射線攝像設備 的X-射線攝像單元的上下移動的流程圖。
圖5圖解了傳統的X-射線攝像設備的構造。
具體實施例方式
現在將參考附圖詳細地說明本發明的各個示例性實施例、 特征和方面。 第一示例性實施例
圖1圖解了根據本發明的示例性實施例的在C T攝像模式中 的X-射線攝像設備的構造，其中，在攝像期間使被攝體(P) 轉動。在X-射線管11的前方，布置有面對X-射線管11的例如平 面傳感器等X-射線攝像單元13。在轉動臺12上的被攝體P被布 置在X -射線管11與X -射線攝像單元13之間。轉動臺12可以轉動 360度。X-射線攝像單元13通過滑動單元14被可移動地安裝到支柱15。由上下驅動單元16上下驅動滑動單元14。可以由攝像 單元位置檢測器17來檢測X -射線攝像單元13的最低位置。
轉動臺12由轉動驅動單元18支撐。被攝體P就坐的椅子19、 被攝體P的背部所壓靠的靠背2 0和用于保護被攝體P的下肢P a 的下肢防護裝置21被布置在轉動臺12上。
在轉動臺12的轉動軸線C的附近設置椅子19。在被攝體P坐 在椅子19上的狀態下，被攝體P將背部壓靠著靠背20。靠背20 在垂直方向上較長，其截面呈圓弧狀，使得被攝體P可容易地 使背部壓靠著靠背20。用于保護被攝體P的帶子22和把手23被 設置聯接到靠背2 0 。靠背2 0在水平方向上的位置被設成使得當 被攝體P壓靠靠背20時，被攝體P的虛擬體軸與轉動臺12的轉動 軸線C基本上同軸。
下肢防護裝置21呈圓弧狀，使得其與轉動臺12的圓弧形狀 相配。設置下肢防護裝置21來保護被攝體P的下肢Pa，以免在 轉動過程中下肢Pa接觸轉動臺12周圍的非轉動部分。
可以由椅子滑動構件24和靠背滑動構件25將構成被攝體支 撐構件的椅子19和靠背20從CT攝像位置移出到攝像范圍外的 位置。因此，靜像拍攝不會受到被攝體支撐構件的干擾。由椅 子位置檢測器26和靠背位置檢測器27來檢測椅子19和靠背20的 位置。
控制X -射線攝像設備的控制單元3 1被連接到產生從X -射 線管ll發出的X-射線束的X-射線產生裝置32、上下驅動單元 16、轉動驅動單元18、以及捕捉由X-射線凝」象單元13拍才聶的圖 像的攝像單元33。此外，控制單元31被連接到攝像單元位置檢 測器17、椅子位置檢測器26、靠背位置檢測器27、以及腳踏開 關34。攝像單元33的輸出被輸入到圖像處理單元35。
滑動單元14由上下驅動單元16驅動沿著支柱15在垂直方向上上下移動X-射線攝像單元13。基于控制單元31的根據例如操 作者對腳踏開關3 4的操作的指示，由上下驅動單元16進行驅動 控制。此外，不論X-射線攝像單元13的垂直位置是否在CT攝像 的CT攝像范圍L1內，該位置由攝像單元位置檢測器17來檢測。 檢測結果被發送到控制單元3 1 。 C T攝像范圍L1的最低位置被設 定為預定高度，使得被攝體支撐構件的下肢防護裝置21不進入 攝像區域，并且使得被攝體P的下肢P a不接觸X -射線攝像單元 13。
由作為支撐構件位置檢測單元的椅子位置檢測器2 6和靠背 位置檢測器27檢測將要拍攝CT圖像還是靜像。檢測結果被發送 到控制單元3 1 。
在拍攝CT圖像時，控制單元3 l根據攝像請求信號驅動轉動 驅動單元18和控制轉動臺12的轉動。當轉動臺12到達預定的轉 動狀態時，開始來自CT攝像的C-射線管ll的X-射線照射。在該 狀態下，即使操作腳踏開關34，控制單元31也不會上下移動X-射線攝像單元13并且將X-射線攝像單元13保持在該位置。這 樣，可以獲得從很多方向拍攝的位置圖像。
與該照射同步地，控制單元31控制攝像單元33,使得穿過 被攝體P的X -射線被X -射線攝像單元13捕捉以作為圖像數據。 圖像處理單元35處理從圍繞被攝體的所有方向拍攝的圖像數 據，并且重構三維斷層圖像。
控制單元31可以設成使得不論是否放射X-射線束，X-射線 攝像單元13在轉動臺12轉動的情況下不上下移動。
圖2是在靜像拍攝模式中X -射線攝像設備的構造的俯視 圖。轉動臺12從圖l所示的狀態順時針轉動90度，椅子19和靠背 20的位置從CT攝像期間的位置改變。圖3是圖2所示狀態下的X-射線攝像設備的構造的側視圖。由于分別由椅子滑動構件24和靠背滑動構件25使椅子19和靠背20沿圓周方向在轉動臺12上移 動，因而當攝像時，被攝體P的身體可完全接觸X-射線攝像單 元13。
從X-射線管11放射的X-射線束經過椅子19和靠背20之間 并且被照射到被攝體P上。在該情況下，由于照射未被干擾， 因而可以拍攝從被攝體P的頭部到下肢Pa的整個身體的任意部 分的圖像。根據X -射線攝像單元13的攝像范圍L 2的位置來拍攝 圖像。
在拍攝被攝體P的下肢Pa的靜像中，X-射線攝像單元13可 設定在低位置。即使在完成靜像的拍攝之后椅子19和靠背2 0被 改變到CT攝像模式，X-射線攝像單元13仍在用于拍攝靜像的位 置。如果轉動臺12在該狀態下轉動，則例如下肢Pa可能撞到X-射線攝像單元13。然而，根據本發明示例性實施例，消除了這 種可能性。
椅子19和靠背20的位置到用于CT攝像的位置的改變由椅 子位置檢測器26和靠背位置檢測器27檢測。椅子19和靠背20的 位置改變的信號被發送到控制單元31。即使當控制單元31接收 到該信號時，攝像單元位置檢測器17檢測并且發送表示X-射線 攝像單元13不在CT攝像位置的信號。在該狀態下，控制單元31 控制轉動臺12,使得即使操作者給出移動轉動臺12的指示，轉 動臺12也不轉動。同時，在顯示單元中(未示出)顯示表示X-射線攝像單元13需要被移動的標記。
在該狀態下，控制單元31僅允許X-射線攝像單元的向上移 動。當操作者使用腳踏開關34向上移動X-射線攝像單元、并且 X-射線攝像單元13在用于CT攝像的CT攝像范圍L1內移動時， 顯示單元上的標記消失。作為選擇地，X-射線攝像單元13可被 控制成使得當標記顯示時，X-射線攝像單元13自動地移動到CT攝像范圍L1的最低位置。這樣，可以防止當將靜像拍攝模式改
變到CT攝像模式時產生的問題。
圖4是圖解X-射線攝像單元13的上下位置的調整的流程 圖。在步驟S1中，為了調整X-射線攝像單元13的位置，操作者 操作腳踏開關34。在步驟S2中，控制單元31基于來自椅子位置 檢測器26和靠背位置檢測器27的信號確定椅子19和靠背20的被 攝體支撐構件是否在C T攝像位置。
如果CT攝像設備在如圖1所示的CT攝像位置(步驟S2中的" 是")，那么根據步驟S3-S6，只要來自攝像單元位置檢測器17 的信號表示X-射線攝像單元13在CT攝像范圍L1內，則控制單元 3 l根據腳踏開關34的操作允許X-射線攝像單元13的上下移動。 在步驟S7中，當X-射線攝像單元13到達期望位置時，操作者從 腳踏開關34移走他的腳，并且在步驟S8中停止上下移動。
然而，如果控制單元31確定為X-射線攝像單元13已經到達 CT攝像范圍的最高或最低位置(步驟S4中的"是")，則在步驟 S8中，控制單元31控制X-射線攝像單元13停止在該位置，并且 不進行進一步的上下移動。這樣，X-射線攝像單元13在CT攝像 模式期間將一直設定在CT攝像范圍Ll中。
此外，如果被攝體支撐構件在如圖2和3所示的靜像拍攝模 式中(步驟S2中的"否")，則在步驟S9和S10中，控制單元31控 制X-射線攝像單元13,使得與來自攝像單元位置檢測器17的信 號無關地根據來自腳踏開關34的輸入而進行X-射線攝像單元 13的上下移動。這樣，X-射線攝像單元13在靜像拍攝期間能夠 在如圖3所示的寬的靜像攝像范圍L2 (比L1大)內移動。因此， 可以拍攝被攝體P的從頭部到下肢Pa的整個身體的圖像。
根據本發明示例性實施例的X-射線攝像設備，既可以拍攝 CT圖像也可以拍攝普通靜像。另外，可以在不降低安全性和設定X-射線攝像單元的垂直位置的操作性的情況下獲得診斷用 的有效圖像。
雖然已經參考示例性實施例說明了本發明，應該理解的是, 本發明不限于公開的示例性實施例。所附權利要求書的范圍應 符合最寬的解釋，以包含所有變形、等同結構和功能。
權利要求
1.一種X-射線攝像設備，其包括X-射線攝像單元；轉動單元，其被構造成使所述X-射線攝像單元繞轉動軸線相對于被攝體作相對的轉動；支撐單元，其被構造成支撐所述被攝體；限制單元，其被構造成根據所述支撐單元相對于所述轉動軸線的位置限制所述X-射線攝像單元沿著所述轉動軸線移動的范圍。
2. 根據權利要求l所述的X-射線攝像設備，其特征在于， 該X-射線攝像設備還包括下肢防護裝置，該下肢防護裝置被構 造成防護所述被攝體的下肢，其中，所述限制單元用于防止所 述X -射線攝像單元接觸所述下肢防護裝置。
3. 根據權利要求l所述的X-射線攝像設備，其特征在于， 該X -射線攝像設備還包括檢測單元，該檢測單元被構造成檢測 所述支撐單元是否在CT攝像位置，其中，所述限制單元被構造 成根據所述檢測單元的輸出來限制所述X-射線攝像設備移動 的范圍。
4. 根據權利要求l所述的X-射線攝像設備，其特征在于， 所述轉動單元包括轉動驅動單元和轉動臺，其中，所述轉動驅 動單元被構造成控制繞所述轉動軸線轉動的所述轉動臺的轉動；所述轉動驅動單元被構造成僅在所述X-射線攝像單元沿 著所述轉動軸線移動的范圍被限制的情況下允許所述轉動臺轉動。
5. 根據權利要求4所述的X-射線攝像設備，其特征在于， 該X-射線攝像設備還包括控制單元，該控制單元被構造成當所 述轉動臺轉動時阻止所述X -射線攝像單元的移動。
6. —種X-射線攝像設備，其包括 X-射線攝像裝置；轉動裝置，其用于使所述X-射線攝像裝置繞轉動軸線相對 于被攝體轉動；支撐裝置，其用于支撐所述被攝體；以及限制裝置，其用于根據所述支撐裝置相對于所述轉動軸線 的位置限制所述X -射線攝像裝置沿著所述轉動軸線移動的范
全文摘要
一種X-射線攝像設備，其包括X-射線攝像裝置；轉動裝置，其構造成使X-射線攝像裝置繞轉動軸線相對于被攝體轉動；支撐裝置，其構造成支撐被攝體；以及限制裝置，其構造成根據支撐裝置相對于轉動軸線(C)的位置限制X-射線攝像單元沿著轉動軸線移動的范圍。
文檔編號A61B6/02GK101305919SQ20081009698
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月14日 優先權日2007年5月14日
發明者小林正明 申請人:佳能株式會社