专利名称：X-射线摄像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种x-射线摄像设备，该x-射线摄像设备被构 造为利用透过被摄体的x-射线束而产生被摄体的x-射线图像。
背景技术：
传统上，在医疗领域使用一种用于产生被摄体的三维截面
图像的计算机断层摄像(CT)设备。为了获得三维截面图像， 在从被摄体的外周放射到被摄体的放射线(radiation)在通过 被摄体之后被检测并且转换为图像信号。然后，通过重构处理， 图像信号被转换为三维截面图像。
螺旋扫描C T设备是现在 一 般使用的 一 种设备。螺旋扫描C T 设备构造成构成 一 对的辐射源和辐射检测器以被摄体的虚拟 体轴为转动轴线绕被摄体螺旋状转动，以检测在多个位置处的
透过的放射线的强度。
另一方面，近年来，已经开发了一种CT设备，在该CT设备 中，使布置在固定的辐射源和固定的辐射检测器之间的被摄体 转动，以产生断层图像。该类型的CT设备包括作为辐射检测器 的二维平面传感器。通过将锥形放射线束照射到被摄体，该CT 设备可以通过单次扫描产生在重构三维图像中必需的荧光图 像。此外，该CT设备不需要被摄体在体轴方向上连续运动，该 连续运动是普通的C T设备所必需的。
在日本特开2005-205082号公报中论述了 一种在拍摄被摄 体图像的同时转动被摄体的设备。根据该设备，确认被摄体的 安全、然后在被摄体的位置稳定后转动被摄体是重要的。如今 正在开发满足上述需求的CT设备。曰本特开2005-205082号公报中论述了在拍摄被摄体图像 的同时转动被摄体的摄像方法。此外，在日本特开2005-205082 号公报中论述的设备具有确保被摄体的安全和在摄像过程中所 要求的稳定被摄体在转动期间的姿势的能力。
例如，日本特开2006-43193号公报论述了 一种设备，在该 设备中，在转动平台上设置用于控制被摄体的身体运动的支撑 构件。采取半磚姿态的被摄体由转动平台上的该支撑构件支撑。 it匕夕卜，日本净争开2005-205082号7>々艮中i仑述的CTi殳备在 一皮才聂体 的前方设置下肢防护装置。利用该防护装置，防止了在转动期 间被摄体的下肢接触被摄体周围的非转动部分。通过转动被摄 体而不是转动辐射源和检测器，可以提高CT图像的拍摄量。因 此，在胸部检查(chest screening)的领域，CT图像正在取代 普通的静像。
此外，为了保护被摄体的安全，在日本特开2006-43193号 公报中论述的C T设备检测支撑被摄体的构件的状态，并且根据 检测结果控制转动台的转动。
然而，由于上述摄像设备的辐射检测器是大尺寸的二维平 面传感器，这些摄像设备通常较贵。此外，从有效地使用医院 中有限的安装空间的观点考虑，对于能够拍摄两种不同类型的 图像即CT图像和普通静像的X-射线摄像设备的需求正在增加。 日本特开2005-205082号公报中论述了这种摄像设备。当使用该 摄像设备拍摄静像时，通过将被摄体支撑构件从X -射线放射的 范围移走而在转动平台上制造空间。
在利用该摄像设备拍摄CT图像中，被摄体优选布置在紧靠 近X-射线摄像单元的位置，只要被摄体在转动期间不接触X-射 线摄像单元。这有助于提供更宽的重构区域，此外，有助于降 低图像模糊的可能性。因此，与日本特开2005-205082号公报中论述的X-射线摄像单元相比，在实际的摄像中，将X-射线摄像 单元设置在更靠近被摄体的位置是必要的。
在实际的摄像中，如图5所示，在被摄体暴露于从X-射线 管l辐射的X-射线束的状态下，坐在转动台2上的被摄体P的下 肢Pa经过X-射线摄像单元3附近。此外，如果在被摄体P的前方 设置下肢防护装置4，则下肢防护装置4将与下肢Pa—起在X-射 线摄像单元3的下方转动。因此，在拍摄CT图像时，X-射线摄 像单元3需要被布置在摄像范围L1内。
另一方面，在拍才聂静像中，如在日本特开2005-205082号公 报中论述的那样，由位于被摄体支撑构件下方的移动单元将被 摄体支撑构件从摄像区域移走，并且被摄体被移动到更接近X -射线摄像单元的位置。然后，在被摄体与X-射线摄像单元的外 部完全接触的状态下进行摄像。
另一方面，要求CT设备能够拍摄更宽范围的普通静像，例 如，被摄体从头部到下肢的整个身体。这是因为当病人经受初 步医学检查时，通常拍摄静像。因此，与拍摄CT图像时相比， 在拍摄静像的情况下，要求X -射线摄像单元3在更宽的范围上 下移动。
然而，如果X-射线摄像单元3被构造成覆盖用于静像的宽 移动范围，则X-射线摄像单元3趋于在对于CT摄像来说超出必 要的范围移动。例如，如果将X-射线摄像单元设在对于CT图像 来说不合适的低位置，则在转动期间被摄体支撑构件或被摄体 P的下肢Pa可能接触X-射线摄像单元3。为了确保安全，需要在 设定X-射线摄像单元3的位置时加以注意。结果，降低了X-射 线摄像设备的操作容易性。
当摄像模式改变时，出现类似的问题。如果由X-射线摄像 单元3在较低位置拍摄普通静像，然后该模式改变到C T模式并且移动被摄体支撑构件，如果转动台2在不改变被摄体的位置的
情况下转动，则被摄体P的下肢Pa可能接触X-射线摄像单元3 。 在该情况下，如上所述，降低了安全性。
此外，关于包括平面传感器的被摄体转动CT摄像设备，不 要求被摄体沿着体轴方向移动，该移动在普通的螺旋扫描C T设 备中是必要的。相反地，在CT摄像期间，需要从一定高度从不 同角度拍摄图像。因此，如果包括高度可调节的X-射线摄像单 元的摄像设备在CT摄像期间上下移动X-射线摄像单元，则不能 获得正确的图像，因而重构变得困难。由于传统的设备不包括 防止在转动期间的上下移动的方法，因而存在X -射线摄像单元 在摄像期间上下移动的可能性。
发明内容
本发明旨在提供一种x-射线摄像设备，该x-射线摄像设备
既能够拍摄CT图像也能够拍摄普通静像，并且可用于在不降低 X-射线摄像单元的垂直位置设定的操作性和不降低安全性的 情况下，产生用于诊断的有效图像。
根据本发明的一个方面， 一种X-射线摄像设备，其包括 X-射线摄像单元；转动单元，其被构造成使X-射线摄像单元绕 转动轴线相对于被摄体转动；支撑单元，其被构造成支撑被摄 体；限制单元，其被构造成根据支撑单元相对于转动轴线的位 置限制X -射线摄像单元沿着转动轴线移动的范围。
根据本发明的另一个方面， 一种X-射线摄像设备，其包括 X-射线摄像装置；转动装置，其用于使X-射线摄像装置绕转动 轴线相对于被摄体转动；支撑装置，其用于支撑被摄体；以及 限制装置，其用于根据支撑装置相对于转动轴线的位置限制X-射线摄像装置沿着转动轴线移动的范围。从以下参考附图对示例性实施例的详细说明中，本发明的 进一 步特征和方面将变得明显。
包含在说明书中并且构成说明书的 一部分的附解了本 发明的示例性实施例、特征和方面，并与说明书一起用于解释 本发明的原理。
图1图解了根据本发明的示例性实施例的在C T摄像模式中 的X-射线摄像设备的构造。
图2是根据本发明的示例性实施例的在静像拍摄模式中的 X-射线摄像设备的构造的俯视图。
图3是根据本发明的示例性实施例的在静像拍摄模式中的 X-射线摄像设备的构造的侧视图。
图4是图解根据本发明的示例性实施例的X-射线摄像设备 的X-射线摄像单元的上下移动的流程图。
图5图解了传统的X-射线摄像设备的构造。
具体实施例方式
现在将参考附图详细地说明本发明的各个示例性实施例、 特征和方面。 第一示例性实施例
图1图解了根据本发明的示例性实施例的在C T摄像模式中 的X-射线摄像设备的构造，其中，在摄像期间使被摄体(P) 转动。在X-射线管11的前方，布置有面对X-射线管11的例如平 面传感器等X-射线摄像单元13。在转动台12上的被摄体P被布 置在X -射线管11与X -射线摄像单元13之间。转动台12可以转动 360度。X-射线摄像单元13通过滑动单元14被可移动地安装到支柱15。由上下驱动单元16上下驱动滑动单元14。可以由摄像 单元位置检测器17来检测X -射线摄像单元13的最低位置。
转动台12由转动驱动单元18支撑。被摄体P就坐的椅子19、 被摄体P的背部所压靠的靠背2 0和用于保护被摄体P的下肢P a 的下肢防护装置21被布置在转动台12上。
在转动台12的转动轴线C的附近设置椅子19。在被摄体P坐 在椅子19上的状态下，被摄体P将背部压靠着靠背20。靠背20 在垂直方向上较长，其截面呈圆弧状，使得被摄体P可容易地 使背部压靠着靠背20。用于保护被摄体P的带子22和把手23被 设置联接到靠背2 0 。靠背2 0在水平方向上的位置被设成使得当 被摄体P压靠靠背20时，被摄体P的虚拟体轴与转动台12的转动 轴线C基本上同轴。
下肢防护装置21呈圆弧状，使得其与转动台12的圆弧形状 相配。设置下肢防护装置21来保护被摄体P的下肢Pa，以免在 转动过程中下肢Pa接触转动台12周围的非转动部分。
可以由椅子滑动构件24和靠背滑动构件25将构成被摄体支 撑构件的椅子19和靠背20从CT摄像位置移出到摄像范围外的 位置。因此，静像拍摄不会受到被摄体支撑构件的干扰。由椅 子位置检测器26和靠背位置检测器27来检测椅子19和靠背20的 位置。
控制X -射线摄像设备的控制单元3 1被连接到产生从X -射 线管ll发出的X-射线束的X-射线产生装置32、上下驱动单元 16、转动驱动单元18、以及捕捉由X-射线凝」象单元13拍才聂的图 像的摄像单元33。此外，控制单元31被连接到摄像单元位置检 测器17、椅子位置检测器26、靠背位置检测器27、以及脚踏开 关34。摄像单元33的输出被输入到图像处理单元35。
滑动单元14由上下驱动单元16驱动沿着支柱15在垂直方向上上下移动X-射线摄像单元13。基于控制单元31的根据例如操 作者对脚踏开关3 4的操作的指示，由上下驱动单元16进行驱动 控制。此外，不论X-射线摄像单元13的垂直位置是否在CT摄像 的CT摄像范围L1内，该位置由摄像单元位置检测器17来检测。 检测结果被发送到控制单元3 1 。 C T摄像范围L1的最低位置被设 定为预定高度，使得被摄体支撑构件的下肢防护装置21不进入 摄像区域，并且使得被摄体P的下肢P a不接触X -射线摄像单元 13。
由作为支撑构件位置检测单元的椅子位置检测器2 6和靠背 位置检测器27检测将要拍摄CT图像还是静像。检测结果被发送 到控制单元3 1 。
在拍摄CT图像时，控制单元3 l根据摄像请求信号驱动转动 驱动单元18和控制转动台12的转动。当转动台12到达预定的转 动状态时，开始来自CT摄像的C-射线管ll的X-射线照射。在该 状态下，即使操作脚踏开关34，控制单元31也不会上下移动X-射线摄像单元13并且将X-射线摄像单元13保持在该位置。这 样，可以获得从很多方向拍摄的位置图像。
与该照射同步地，控制单元31控制摄像单元33,使得穿过 被摄体P的X -射线被X -射线摄像单元13捕捉以作为图像数据。 图像处理单元35处理从围绕被摄体的所有方向拍摄的图像数 据，并且重构三维断层图像。
控制单元31可以设成使得不论是否放射X-射线束，X-射线 摄像单元13在转动台12转动的情况下不上下移动。
图2是在静像拍摄模式中X -射线摄像设备的构造的俯视 图。转动台12从图l所示的状态顺时针转动90度，椅子19和靠背 20的位置从CT摄像期间的位置改变。图3是图2所示状态下的X-射线摄像设备的构造的侧视图。由于分别由椅子滑动构件24和靠背滑动构件25使椅子19和靠背20沿圆周方向在转动台12上移 动，因而当摄像时，被摄体P的身体可完全接触X-射线摄像单 元13。
从X-射线管11放射的X-射线束经过椅子19和靠背20之间 并且被照射到被摄体P上。在该情况下，由于照射未被干扰， 因而可以拍摄从被摄体P的头部到下肢Pa的整个身体的任意部 分的图像。根据X -射线摄像单元13的摄像范围L 2的位置来拍摄 图像。
在拍摄被摄体P的下肢Pa的静像中，X-射线摄像单元13可 设定在低位置。即使在完成静像的拍摄之后椅子19和靠背2 0被 改变到CT摄像模式，X-射线摄像单元13仍在用于拍摄静像的位 置。如果转动台12在该状态下转动，则例如下肢Pa可能撞到X-射线摄像单元13。然而，根据本发明示例性实施例，消除了这 种可能性。
椅子19和靠背20的位置到用于CT摄像的位置的改变由椅 子位置检测器26和靠背位置检测器27检测。椅子19和靠背20的 位置改变的信号被发送到控制单元31。即使当控制单元31接收 到该信号时，摄像单元位置检测器17检测并且发送表示X-射线 摄像单元13不在CT摄像位置的信号。在该状态下，控制单元31 控制转动台12,使得即使操作者给出移动转动台12的指示，转 动台12也不转动。同时，在显示单元中(未示出)显示表示X-射线摄像单元13需要被移动的标记。
在该状态下，控制单元31仅允许X-射线摄像单元的向上移 动。当操作者使用脚踏开关34向上移动X-射线摄像单元、并且 X-射线摄像单元13在用于CT摄像的CT摄像范围L1内移动时， 显示单元上的标记消失。作为选择地，X-射线摄像单元13可被 控制成使得当标记显示时，X-射线摄像单元13自动地移动到CT摄像范围L1的最低位置。这样，可以防止当将静像拍摄模式改
变到CT摄像模式时产生的问题。
图4是图解X-射线摄像单元13的上下位置的调整的流程 图。在步骤S1中，为了调整X-射线摄像单元13的位置，操作者 操作脚踏开关34。在步骤S2中，控制单元31基于来自椅子位置 检测器26和靠背位置检测器27的信号确定椅子19和靠背20的被 摄体支撑构件是否在C T摄像位置。
如果CT摄像设备在如图1所示的CT摄像位置(步骤S2中的" 是")，那么根据步骤S3-S6，只要来自摄像单元位置检测器17 的信号表示X-射线摄像单元13在CT摄像范围L1内，则控制单元 3 l根据脚踏开关34的操作允许X-射线摄像单元13的上下移动。 在步骤S7中，当X-射线摄像单元13到达期望位置时，操作者从 脚踏开关34移走他的脚，并且在步骤S8中停止上下移动。
然而，如果控制单元31确定为X-射线摄像单元13已经到达 CT摄像范围的最高或最低位置(步骤S4中的"是")，则在步骤 S8中，控制单元31控制X-射线摄像单元13停止在该位置，并且 不进行进一步的上下移动。这样，X-射线摄像单元13在CT摄像 模式期间将一直设定在CT摄像范围Ll中。
此外，如果被摄体支撑构件在如图2和3所示的静像拍摄模 式中(步骤S2中的"否")，则在步骤S9和S10中，控制单元31控 制X-射线摄像单元13,使得与来自摄像单元位置检测器17的信 号无关地根据来自脚踏开关34的输入而进行X-射线摄像单元 13的上下移动。这样，X-射线摄像单元13在静像拍摄期间能够 在如图3所示的宽的静像摄像范围L2 (比L1大)内移动。因此， 可以拍摄被摄体P的从头部到下肢Pa的整个身体的图像。
根据本发明示例性实施例的X-射线摄像设备，既可以拍摄 CT图像也可以拍摄普通静像。另外，可以在不降低安全性和设定X-射线摄像单元的垂直位置的操作性的情况下获得诊断用 的有效图像。
虽然已经参考示例性实施例说明了本发明，应该理解的是, 本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围应 符合最宽的解释，以包含所有变形、等同结构和功能。
权利要求
1.一种X-射线摄像设备，其包括X-射线摄像单元；转动单元，其被构造成使所述X-射线摄像单元绕转动轴线相对于被摄体作相对的转动；支撑单元，其被构造成支撑所述被摄体；限制单元，其被构造成根据所述支撑单元相对于所述转动轴线的位置限制所述X-射线摄像单元沿着所述转动轴线移动的范围。
2. 根据权利要求l所述的X-射线摄像设备，其特征在于， 该X-射线摄像设备还包括下肢防护装置，该下肢防护装置被构 造成防护所述被摄体的下肢，其中，所述限制单元用于防止所 述X -射线摄像单元接触所述下肢防护装置。
3. 根据权利要求l所述的X-射线摄像设备，其特征在于， 该X -射线摄像设备还包括检测单元，该检测单元被构造成检测 所述支撑单元是否在CT摄像位置，其中，所述限制单元被构造 成根据所述检测单元的输出来限制所述X-射线摄像设备移动 的范围。
4. 根据权利要求l所述的X-射线摄像设备，其特征在于， 所述转动单元包括转动驱动单元和转动台，其中，所述转动驱 动单元被构造成控制绕所述转动轴线转动的所述转动台的转动；所述转动驱动单元被构造成仅在所述X-射线摄像单元沿 着所述转动轴线移动的范围被限制的情况下允许所述转动台转动。
5. 根据权利要求4所述的X-射线摄像设备，其特征在于， 该X-射线摄像设备还包括控制单元，该控制单元被构造成当所 述转动台转动时阻止所述X -射线摄像单元的移动。
6. —种X-射线摄像设备，其包括 X-射线摄像装置；转动装置，其用于使所述X-射线摄像装置绕转动轴线相对 于被摄体转动；支撑装置，其用于支撑所述被摄体；以及限制装置，其用于根据所述支撑装置相对于所述转动轴线 的位置限制所述X -射线摄像装置沿着所述转动轴线移动的范
全文摘要
一种X-射线摄像设备，其包括X-射线摄像装置；转动装置，其构造成使X-射线摄像装置绕转动轴线相对于被摄体转动；支撑装置，其构造成支撑被摄体；以及限制装置，其构造成根据支撑装置相对于转动轴线(C)的位置限制X-射线摄像单元沿着转动轴线移动的范围。
文档编号A61B6/02GK101305919SQ20081009698
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月14日 优先权日2007年5月14日
发明者小林正明 申请人:佳能株式会社