Ｘ線撮像装置
【課題】全面撮像と部分撮像との相互の切替に関する操作性を向上すること。
【解決手段】本実施形態に係るＸ線撮像装置は、Ｘ線源１と、Ｘ線検出器５と、Ｘ線源から被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞り３と、少なくとも第１、第２の状態から何れかの状態を選択操作可能なフットスイッチユニット２０と、第１の状態が持続されている期間にＸ線を第１の照射野で被検体に照射するようにＸ線照射とＸ線絞りとを制御し、第２の状態が持続されている期間に第１の照射野より狭い第２の照射野でＸ線を被検体に照射するようにＸ線照射とＸ線絞りとを制御する撮像制御部９とを具備する。
【解決手段】本実施形態に係るＸ線撮像装置は、Ｘ線源１と、Ｘ線検出器５と、Ｘ線源から被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞り３と、少なくとも第１、第２の状態から何れかの状態を選択操作可能なフットスイッチユニット２０と、第１の状態が持続されている期間にＸ線を第１の照射野で被検体に照射するようにＸ線照射とＸ線絞りとを制御し、第２の状態が持続されている期間に第１の照射野より狭い第２の照射野でＸ線を被検体に照射するようにＸ線照射とＸ線絞りとを制御する撮像制御部９とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテル術などのＸ線透視下での処置においては長時間のＸ線照射が必要とされる。このため防護板で保護したり、撮像レートを落としたりという工夫がなされているがその被曝低減効果は十分ではない。
【０００３】
これに対し、ＲＯＩ撮像という技術が知られている。これはオペレーターの指定する部分領域に限定してＸ線撮像を行うものである。しかし、全面撮像と部分撮像（ＲＯＩ撮像ともいう）との切り替えにはその切替指示操作とともに、Ｘ線絞りの開口調整操作、そしてそれらが操作が完了してＸ線照射指示の操作を行うことが必要であり、また部分撮像から全面撮像に戻す際にも同様に面倒な操作が必要とされ、臨床上使いにくいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４７０３４号公報
【特許文献２】特開平８−２６６５３５号公報
【特許文献３】特開２００３−１１６８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的は、全面撮像と部分撮像との相互の切替に関する操作性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係るＸ線撮像装置は、Ｘ線源と、前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、第１、第２の状態の一方から他方に選択操作可能なスイッチ部と、前記第１の状態が持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御し、前記第２の状態が持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係るＸ線撮像装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＸ線源を含む撮像機構の構造例を示す図である。
【図３】図１のＸ線絞りに装備される可能遮蔽板を示す図である。
【図４】図１のフットスイッチユニットの構成例を示す図である。
【図５】図１のフットスイッチユニットの他の構成例を示す図である。
【図６】図１のフットスイッチユニットのさらに他の構成例を示す図である。
【図７】図１の撮像制御部による撮像処理の手順を示す流れ図である。
【図８】図７のＳ０５、Ｓ１６の表示例を示す図である。
【図９】図１の撮像制御部による撮像処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１０】図１の撮像制御部による撮像処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１１】図１の撮像制御部による撮像処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１２】図１の画像処理部及び撮像制御部によるＲＯＩ位置の更新処理の手順を示す流れ図である。
【図１３】図１の画像処理部及び撮像制御部によるＲＯＩ位置の更新処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１４】バイプレーン型のＸ線撮像装置の構造例を示す図である。
【図１５】本実施形態に係るバイプレーン型Ｘ線撮像装置に適応されたフットスイッチユニットの一例を示す図である。
【図１６】図１５の全面撮像(F/L)スイッチ７４の押下に対応する画像表示の例を示す図である。
【図１７】図１５の部分撮像(F/L)スイッチ７５の押下に対応する画像表示の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線撮像装置を説明する。
図１、図２に示すように、Ｘ線源１は、Ｃ形アーム３１の一端に取り付けられる。Ｃアーム３１は、天井懸下アーム３２及びスライダ３３を介して、撮像固定点（アイソセンタ）で交差する直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に関して個別に回転自在に支持される。Ｘ線検出器５は、Ｃアーム３１の他端に取り付けられる。Ｘ線検出器５は、Ｘ線源１に対して対向する。Ｘ線検出器５は、イメージインテンシファイアとＴＶカメラとの組み合わせ構造でもよいし、入射Ｘ線を直接的又は間接的に電荷に変換する複数の検出素子（画素）が２次元状に配列されてなる平面検出器（フラット・パネル・ディテクタ）であってもよい。撮像に際しては、Ｘ線源１とＸ線検出器５との間に、寝台天板上に載置された状態で被検体が配置される。
【０００９】
Ｘ線源１は、高電圧発生器２に接続される。高電圧発生器２はＸ線源１の陰極陽極間に高電圧（管電圧）を印加する。また高電圧発生器２はＸ線源１のフィラメントに電流（フィラメント電流）を供給する。それによりＸ線源１からＸ線が発生される。高電圧発生器２の管電圧とフィラメント電流とは個別に可変である。撮像制御部９は高電圧発生器２に第１、第２制御信号を供給する。第１制御信号により高電圧発生器２がＸ線源１に印加する管電圧が変化される。第２制御信号により高電圧発生器２がＸ線源１に供給するフィラメント電流が変化される。管電圧及びフィラメント電流の変化は、被検体へ照射されるＸ線の照射線量を変化させる。
【００１０】
Ｘ線絞り３がＸ線源１のＸ線放射窓に装備される。Ｘ線絞り３は、Ｘ線源１から被検体へ照射するＸ線の照射野を限定する。図３に示すように、Ｘ線絞り３は、個別可動式の複数の遮蔽板１４〜１７を備える。遮蔽板１４〜１７の枚数及び移動方式のバリエーションによりＸ線照射野は矩形、Ｘ軸に対して傾斜した矩形又は円形に制限される。説明の便宜上ここでは、遮蔽板１４〜１７は、４枚であり、Ｘ線照射野は矩形であるとして説明する。遮蔽板１４〜１７は典型的にはＸ線遮蔽性を有する鉛板である。遮蔽板１４〜１７は本来的にはＸ線の線質を変更するためのＸ線に対する半透明性を有するウェッジ、例えばモリブデン含有板であっても良い。絞り制御部１０は、Ｘ線絞り３に装備された遮蔽板１４〜１７の移動を個別に制御する。それにより遮蔽板１４〜１７に囲まれた開口の中心位置及び開口の大きさ、例えば開口の対角線長や径を任意に変更することができる。
【００１１】
なお、Ｘ線検出器５の受光面の一部分に制限してＸ線を照射する撮像を部分撮像又はＲＯＩ撮像という。ＲＯＩはRegion of Interestの略称であり、つまり高い関心を寄せて注視している撮像域内の一部領域と定義され得る関心領域である。このときの照射野を第２照射野という。照射野とは典型的にはアイソセンタを通りＸ線中心軸に直交する撮像基準面に対してＸ線束が交わる領域の大きさとして定義される。また第２照射野に対応する開口を部分開口という。第２照射野よりも広い照射野を第１照射野という。典型的には第１照射野は、Ｘ線検出器５の受光面全域に対応する。ここでは第１照射野は、Ｘ線検出器５の受光面全域に対応する領域として説明するが、第２照射野よりも広ければ、受光面全域に対応する領域よりも狭い領域であっても良い。第１照射野での撮像を全面撮像という。第１照射野に対応する開口を全面開口という。また第１照射野内での第２照射野の中心位置及び大きさは絞り制御部１０の制御下で任意に可変である。
【００１２】
画像記憶部８はＸ線検出器５で撮像された画像データを記憶する。心電波形計測器（ＥＣＧ）６は、被検体の心電波形を計測し、心電波形を解析して心拍時相を表すデータを出力する。心拍時相とは例えばＲ波から次のＲ波までの期間（一心拍期間）の各位置を百分率で正規化した指標である。画像記憶部８に記憶される画像データには個々に撮像時刻に対応する心拍時相データが関連付けられる。画像記憶部８に記憶された画像データは、画像処理部１１を介してモニター１３に表示される。モニター１３は、図２に示した撮像機構とともに例えばカテーテル処置室内に設置される。
【００１３】
カテーテル処置室の床面上にはフットスイッチユニット２０が配置される。フットスイッチユニット２０はカテーテル処置を実施している医師自身が足により踏付操作することによりＸ線照射を伴うＸ線撮像の開始と終了とを指示するために設けられる。このフットスイッチユニット２０は、ニュートラル状態から、第１の状態又は第２の状態に選択的に遷移することができるよう構成されている。典型的には、図４に示すように、第１、第２の２種類のフットスイッチ２１、２２がフットスイッチユニット２０に装備される。もちろんフットスイッチユニット２０はフットスイッチ２１、２２の他にスイッチを有していてもよい。第１のフットスイッチ２１が踏付られたとき、スイッチボックス２５では第１の状態が選択される。第２のフットスイッチ２２が踏付られたとき、スイッチボックス２５では第２の状態が選択される。第１、第２のフットスイッチ２１、２２のいずれも踏付られていないとき、スイッチボックス２５では第１、第２いずれでもないニュートラルの状態が選択される。
【００１４】
フットスイッチユニット２０は第１、第２の状態を選択することができる限りにおいて、第１、第２の２種類のフットスイッチ２１、２２を設ける構造には限定されない。例えば、図５に示すように、単一のフットスイッチ２３を設けて、フットスイッチ２３が最下まで完全に踏み下げられたとき（全押しのとき）、スイッチボックス２５では第１の状態が選択され、フットスイッチ２３が途中まで踏み下げられたとき（半押しのとき）、スイッチボックス２５では第２の状態が選択される。フットスイッチ２３から足を離して最上部に復帰されたとき、ニュートラルの状態が選択される。また図６に示すように、フットスイッチユニット２０は単一のシーソー式スイッチ２４を有しても良い。シーソー式スイッチ２４が左側に傾けられたとき、スイッチボックス２５では第１の状態が選択され、シーソー式スイッチ２４が右側に傾けられたとき、スイッチボックス２５では第２の状態が選択される。フットスイッチ２４から足を離して水平に復帰されたとき、ニュートラルの状態が選択される。等価機能を有する限りフットスイッチユニット２０の構造は任意である。ここでは図４に示した第１、第２の２種類のフットスイッチ２１、２２を装備したフットスイッチユニット２０を例に説明する。
【００１５】
撮像制御部９は、フットスイッチユニット２０の第１フットスイッチ２１が継続的に踏み付けられている期間には、全面撮像を実行するために、高電圧発生部２を制御してＸ線を照射させ、それとともにＸ線絞り３を制御して開口を全開する。また、撮像制御部９は、フットスイッチユニット２０の第２フットスイッチ２２が継続的に踏み付けられている期間には、部分撮像を実行するために、高電圧発生部２を制御してＸ線を照射させ、それとともにＸ線絞り３を制御して開口を狭く絞る。第１、第２フットスイッチ２１、２２の何れかの単一操作により、Ｘ線照射が開口変更を伴って全面撮像と部分撮像とを瞬時に切り替えることを可能とする。近年の血管内治療の発達により、Ｘ線照射時間が長くなってきている。臨床現場からは被曝低減が要望されているが、このように単一操作による部分撮像と全面撮像との切り替えは、処置時間の短縮、そしてそれに伴う造影剤注入量の低減、そしてなによりも被曝低減を実現できる。
【００１６】
図７を参照して、全面撮像と部分撮像との動作手順について詳細に説明する。初期的にはＸ線絞り３の開口は全開の状態に設けられる。撮像制御部９は、手技開始以後適時に医師により図８左側に示すように第１フットスイッチ２1が踏まれるのを待機する（Ｓ０１）。それをトリガとして撮像制御部９はＸ線発生を開始させ被検体にＸ線を照射させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ０２）。Ｘ線は第１照射野で被検体に照射される。Ｘ線照射は第１フットスイッチ２1から足を離して（Ｓ０７）、ニュートラルの状態に復帰するまで継続される。Ｘ線照射が継続されている期間中にはＸ線検出器５で画像データが一定周期で繰り返し取得される（Ｓ０３）。取得された画像データは画像記憶部８に記憶されるとともに（Ｓ０４）、画像処理部１１を経由してモニター１３にライブで表示される（Ｓ０５）。画像データはそれぞれ撮像時に対応する心拍位相のデータを関連付けられて記憶される。第１フットスイッチ２1を踏んでいる期間中はＸ線絞り３の開口は全開であるので、全面撮像が繰り返し実行され、モニター１３には動画として表示される。
【００１７】
上記画像取得（Ｓ０３）−画像表示（Ｓ０５）の処理は第１フットスイッチ２１から足を離す（Ｓ０６）まで繰り返される。第１フットスイッチ２1から足を離した時（Ｓ０６）、撮像制御部９はＸ線の発生を停止させＸ線照射を停止させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ０７）。それにより全面撮像は停止される。全面撮像が停止されたとき、撮像制御部９は全面撮像期間の最後に取得された全面画像のモニター１３への表示を保持させるために画像記憶部８及び画像処理部１１を制御する（いわゆるラストイメージホールド機能）。撮像制御部９は、検査／術式終了の指示が入力されないとき（Ｓ０８）、第１、第２フットスイッチ２1、２２のいずれかが医師により踏まれてニュートラル状態から第１、第２のいずれかの状態に遷移するのを待機する。
【００１８】
次に、オペレーターはモニター１３に表示保持されている全面画像上で関心点として例えばカテーテルの先端位置をマウス等を有するＲＯＩ設定操作部１２を介して指定する。その後、医師により第２フットスイッチ２２が踏まれてオン状態に遷移されたとき（Ｓ１１）、それをトリガとして撮像制御部９は絞り制御部１０に、関心点を中心とした所定の大きさの関心領域（ＲＯＩ）の範囲情報を開口変更を開始させるための制御信号とともに供給する。この制御信号により絞り制御部１０は、絞り３の開口を全面開口からＲＯＩに対応する部分開口まで変更させるために図３右側に示す通り絞り１４〜１７の移動を開始する（Ｓ１２）。ＲＯＩに対応する部分開口が確保された時点で、絞り１４〜１７の移動は停止される。
【００１９】
開口変更開始と同期して、撮像制御部９はＸ線発生を開始させ被検体にＸ線を照射開始させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ１３）。このように第２フットスイッチ２２がオン状態になった時点で、開口変更が開始され、それとともにＸ線照射が開始される。換言すると、ＲＯＩに対応する部分開口が確保される前段階であって、第２フットスイッチ２２を踏んだ後からＸ線照射が開始されライブ画像を視認することができる。第２フットスイッチ２２を踏んでから、ＲＯＩに対応する部分開口が確保されるまでライブ画像の確認を待機する必要がない。
【００２０】
Ｘ線照射野は全面に対応する第１照射野から徐々に狭くなり最終的に第２照射野で被検体に照射される。Ｘ線照射開始と同期して、Ｘ線検出器５による画像データの取得が開始される（Ｓ１４）。取得された部分画像データは画像記憶部８及び画像処理部１１を経由してモニター１３に動画としてライブ表示される（Ｓ１６）。
【００２１】
ライブ表示される部分画像は、画像処理部１１により、図８の右側に示すように、直前の全面撮像期間に取得され記憶されている全面画像上に位置整合して合成、ここでは重ねられる(superimpose)（Ｓ１５）。なお、絞り３の開口が全面開口からＲＯＩに対応する部分開口まで変更している最中であっても、画像処理部１１により、ＲＯＩに対応する範囲の画像（部分画像）がトリミングされ、全面画像に重ねられる。部分画像に合成される全面画像は、再生動画であっても良いし、動画を構成する複数の静止画の中の特定の１フレームの静止画、例えば直前の全面撮像期間における最終フレームの静止画であっても良い。再生全面画像を部分画像に合成するとき、全面画像を心拍同期のもとで再生することが好ましい。心拍同期再生により、全面画像の心拍位相をライブの部分画像の心拍位相と整合させることができる。
【００２２】
部分撮像に際しては、撮像制御部９は、関心領域の位置及び大きさに関する情報を自動露光制御部(ＡＢＣ；Automatic Bright Control)７に供給する。自動露光制御部７は、検出器５の出力から関心領域に対応するデータを抽出し、その露光量を表す平均値等を閾値に比較し、その比較結果を撮像制御部９に供給する。
【００２３】
上記画像取得（Ｓ１４）−画像表示（Ｓ１６）の処理は第２フットスイッチ２２から足を離す（Ｓ１７）まで繰り返される。第２フットスイッチ２２から足を離した時（Ｓ１７）、撮像制御部９はＸ線の発生を停止させＸ線照射を停止させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ１８）。それにより部分撮像は停止される。部分撮像が停止されたとき、撮像制御部９は部分撮像期間の最後に取得された部分画像をそれに合成された全面画像とともにモニター１３に表示保持させるために画像記憶部８及び画像処理部１１を制御する。
【００２４】
また撮像制御部９は部分撮像が停止された時、絞り制御部１０を制御して、絞り３の開口を部分開口から全面開口まで自動的に復帰させる（Ｓ１９）。この自動復帰により、第１フットスイッチ２１のオン操作の直後から全面画像を取得することができる。しかし、図９に示すように、全面撮像終了直後に、絞り３の開口を全面開口から部分開口に自動的に復帰させる手順を否定しない（Ｓ２０）。また図１０に示すように、部分撮像及び全面撮像の終了直後に、自動的な開口変更を行わない手順を否定するものでもない（Ｓ２０）。図１０の例では、全面撮像を断続的に繰り返す場合、また部分撮像を断続的に繰り返す場合には必要な開口で必要な照射野の画像を即時に取得することができる。
【００２５】
医師は手技が進むにつれ、カテーテルを動かす。動かした後の領域に関心領域を移動させ、関心点（関心領域）を随時変更する。また、医師は任意のタイミングで第１フットスイッチ２1を押すことが可能であり、この時には絞りは全開し、検出器全面にＸ線が照射され、全面のＸ線画像が収集・表示される。
【００２６】
上述の通り、医師によりマウスやタッチパネルを介して関心点が全面画像上に指定されると、その関心点を中心として所定の大きさで関心領域が設定される。しかし関心領域の位置及び大きさをデフォルト（プリセット）して関心点の指定を省略するようにしても良い。またマウスやタッチパネルを介して関心点を指定する代わりに、オペレーターがレーザーポイントなどの遠隔操作リモコンを用いて指定するようにしてもよい。関心領域の大きさは、オペレーターの指示に従って任意に変更可能である。さらに全面画像の全範囲をあらかじめ格子状に複数の関心領域候補を用意しておいて、それら候補のいずれかをオペレーターが選択するようにしてもよい。
【００２７】
また画像処理部１１において、造影画像を処理して、カテーテル先端、ステント、ガイドワイヤ先端、肺静脈入り口などあらかじめ指定した関心対象に類似する形状を自動抽出し、それらを収容する位置及び大きさで関心領域候補を発生して枠線として全面画像上に表示し、その可否をオペレーターに促すようにしてもよい。この場合、複数のカテーテルを用いた術式のときには、複数のカテーテル先端を自動的に抽出して、複数の関心領域候補を発生し、それら複数の関心領域候補の中から唯一の関心領域の選択をオペレーターに促すようにしてもよい。さらに唯一の関心領域の選択をも自動化する手法として、他種類のモダリティ画像、例えばＣＴ画像から肺静脈を同定し、最も近い関心領域候補を唯一の関心領域として自動選択するようにしてもよい。ホールドされた単一の全面画像上で関心点を指定する代わりに、動画上で指定することは、動きのある臓器でも視野を逃すことが無くなる点で有利である。過去に使った関心領域の位置及び大きさを再現するようにしてもよい。
【００２８】
図１１に示すように、第２フットスイッチ２２を押した時、撮像制御部９は、ＲＯＩが設定済みであるか否かを判断する（Ｓ２１）。ＲＯＩが設定済みであるとき、撮像制御部９は、部分撮像を開始する。ＲＯＩが設定されていないとき、全面撮像を実行させる。
【００２９】
図１２には、画像処理部１１による関心領域の自動更新処理手順について示している。ＲＯＩを設定した時の全面画像と、現在の全面画像とからそれぞれＲＯＩに対応する部分画像を取り出し（Ｓ３１、Ｓ３３）、それぞれからカテーテル像を抽出して二値化し（Ｓ３２、Ｓ３４）、それらの類似度を計算する（Ｓ３５）。類似度は例えば差分の絶対値合計として計算される。類似度が所定の閾値と比較され（Ｓ３６）、類似度が閾値よりも高いとき、つまりカテーテル像の変位が少ないとき、ＲＯＩの再設定は不要と判断される（Ｓ３７）。類似度が閾値以下のとき、つまりカテーテル像の変位が大きいとき、ＲＯＩの再設定が必要と判断され、カテーテルに対するＲＯＩのずれが大きいことを表す警告メッセージがモニタ１３に表示され（Ｓ３８）、そして類似度が高くなる方向を計算し（Ｓ３９）、類似度が閾値よりも高くなる位置にＲＯＩを自動的に再設定する（Ｓ４０）。なお、図１３に示すように、類似度が低いとき、全面画像を新たに取得して（Ｓ４１）、当該新たな全面画像に対して所定のサーチ範囲内でＲＯＩを移動しながらカテーテルに関する二値画像を発生し、ＲＯＩを設定した時の全面画像に由来するカテーテルに関する二値画像との類似度が最大値を示すＲＯＩ位置を探索する（Ｓ４２）。探索したＲＯＩを新たなＲＯＩとして決定する（Ｓ４３）。
【００３０】
全面撮像と部分撮像とは同一の撮像条件で実施してもよいが、撮像制御部９で次の通り相違させても良い。総被曝が全面撮像時よりも低下すればよいので部分撮像でのＸ線量は全面撮像時のそれよりも増やしてもよい。部分撮像では散乱線が減少するため全面撮像に比べて少し暗くなるので、全面撮像のそれよりも管電流、管電圧、Ｘ線のパルス幅の少なくとも一つを高くして線量を増やす。またはＸ線条件は変えずに部分撮像時のゲインを全面撮像のそれよりも高くして画像を明るくするようにしてもよい。また部分撮像時にはカテーテルのみ見えればよいので、管電圧を上げ、管電流とパルス幅とを下げ、又はさらに硬い線質にするフィルタに変更して、被曝を低減する。散乱線分を補償する、画像ゲインをあげる等画像処理条件を全面撮像時と部分撮像時とで相違させるようにしてもよい。
【００３１】
部分画像の表示方法としては、上述では、部分画像を全面画像に重ねて表示するように説明したが、部分画像だけを表示し、遮蔽した領域は黒化して表示するようにしてもよい。また部分画像だけを、全面画像と同じマトリクスサイズまで拡大して表示するようにしてもよい。また部分画像を全面画像に重ねて表示するに際して、いずれか一方の画像を白黒反転して表示するようにしてもよい。さらに部分画像を全面画像に重ねて表示するに際して、部分画像を半透明にして表示しても良い。
【００３２】
上述では、第２フットスイッチ２２を離したときに、部分撮像が終了すると説明したが、Ｃアーム３１の移動を検知したとき、部分撮像を自動的に終了し、全面撮像に自動的に切り替えるようにしてもよい。Ｃアーム３１を移動前の元位置に戻した場合は、移動前の元の関心領域を再現する。
【００３３】
全面撮像と部分撮像とを、Ｘ線照射と開口変更とを伴って単一操作で切り替える技術的思想は上述したシングルプレーンタイプだけでなく、図１４に示すバイプレーンタイプにも適用できる。周知の通り、バイプレーンタイプのＸ線診断装置では、天板に仰向けに載置される被検体に対して正面（フロンタル）と側面（ラテラル）との２方向から撮像が可能な装置である。図１５には、バイプレーンタイプのＸ線診断装置に好適なフットスイッチユニット７１を例示している。フットスイッチ７２がオン状態に操作されたとき、側面側の全面撮像は実行されず、正面側の全面撮像が実行される。フットスイッチ７３がオン状態に操作されたとき、正面側の全面撮像は実行されず、側面側の全面撮像が実行される。フットスイッチ７２、７３の間に配置されるフットスイッチ７４がオン状態に操作されたとき、図１６に示すように、側面側の全面撮像と正面側の全面撮像との両方が実行される。これら全面撮像に係るフットスイッチ７２、７３、７４から少し離間して例えばそれらの右側に部分撮像に係るフットスイッチ７５が配置される。フットスイッチ７５がオン状態に操作されたとき、図１７に示すように、側面側の部分撮像と正面側の部分撮像との両方が実行される。このように使用頻度が高いと考えられるフットスイッチを絞り、その数を最小限に抑えることで、誤操作を抑制し、操作性を向上させることができる。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１…Ｘ線源、２…高電圧発生器、３…Ｘ線絞り、５…Ｘ線検出器、６…心電波形計測器（ＥＣＧ）、７…自動露光制御部、８…画像記憶部、９…撮像制御部、１０…絞り制御部、１１…画像処理部、１３…モニター、２０…フットスイッチユニット、２１…第１フットスイッチ、２２…第２フットスイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテル術などのＸ線透視下での処置においては長時間のＸ線照射が必要とされる。このため防護板で保護したり、撮像レートを落としたりという工夫がなされているがその被曝低減効果は十分ではない。
【０００３】
これに対し、ＲＯＩ撮像という技術が知られている。これはオペレーターの指定する部分領域に限定してＸ線撮像を行うものである。しかし、全面撮像と部分撮像（ＲＯＩ撮像ともいう）との切り替えにはその切替指示操作とともに、Ｘ線絞りの開口調整操作、そしてそれらが操作が完了してＸ線照射指示の操作を行うことが必要であり、また部分撮像から全面撮像に戻す際にも同様に面倒な操作が必要とされ、臨床上使いにくいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４７０３４号公報
【特許文献２】特開平８−２６６５３５号公報
【特許文献３】特開２００３−１１６８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的は、全面撮像と部分撮像との相互の切替に関する操作性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係るＸ線撮像装置は、Ｘ線源と、前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、第１、第２の状態の一方から他方に選択操作可能なスイッチ部と、前記第１の状態が持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御し、前記第２の状態が持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係るＸ線撮像装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＸ線源を含む撮像機構の構造例を示す図である。
【図３】図１のＸ線絞りに装備される可能遮蔽板を示す図である。
【図４】図１のフットスイッチユニットの構成例を示す図である。
【図５】図１のフットスイッチユニットの他の構成例を示す図である。
【図６】図１のフットスイッチユニットのさらに他の構成例を示す図である。
【図７】図１の撮像制御部による撮像処理の手順を示す流れ図である。
【図８】図７のＳ０５、Ｓ１６の表示例を示す図である。
【図９】図１の撮像制御部による撮像処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１０】図１の撮像制御部による撮像処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１１】図１の撮像制御部による撮像処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１２】図１の画像処理部及び撮像制御部によるＲＯＩ位置の更新処理の手順を示す流れ図である。
【図１３】図１の画像処理部及び撮像制御部によるＲＯＩ位置の更新処理の他の手順を示す流れ図である。
【図１４】バイプレーン型のＸ線撮像装置の構造例を示す図である。
【図１５】本実施形態に係るバイプレーン型Ｘ線撮像装置に適応されたフットスイッチユニットの一例を示す図である。
【図１６】図１５の全面撮像(F/L)スイッチ７４の押下に対応する画像表示の例を示す図である。
【図１７】図１５の部分撮像(F/L)スイッチ７５の押下に対応する画像表示の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線撮像装置を説明する。
図１、図２に示すように、Ｘ線源１は、Ｃ形アーム３１の一端に取り付けられる。Ｃアーム３１は、天井懸下アーム３２及びスライダ３３を介して、撮像固定点（アイソセンタ）で交差する直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に関して個別に回転自在に支持される。Ｘ線検出器５は、Ｃアーム３１の他端に取り付けられる。Ｘ線検出器５は、Ｘ線源１に対して対向する。Ｘ線検出器５は、イメージインテンシファイアとＴＶカメラとの組み合わせ構造でもよいし、入射Ｘ線を直接的又は間接的に電荷に変換する複数の検出素子（画素）が２次元状に配列されてなる平面検出器（フラット・パネル・ディテクタ）であってもよい。撮像に際しては、Ｘ線源１とＸ線検出器５との間に、寝台天板上に載置された状態で被検体が配置される。
【０００９】
Ｘ線源１は、高電圧発生器２に接続される。高電圧発生器２はＸ線源１の陰極陽極間に高電圧（管電圧）を印加する。また高電圧発生器２はＸ線源１のフィラメントに電流（フィラメント電流）を供給する。それによりＸ線源１からＸ線が発生される。高電圧発生器２の管電圧とフィラメント電流とは個別に可変である。撮像制御部９は高電圧発生器２に第１、第２制御信号を供給する。第１制御信号により高電圧発生器２がＸ線源１に印加する管電圧が変化される。第２制御信号により高電圧発生器２がＸ線源１に供給するフィラメント電流が変化される。管電圧及びフィラメント電流の変化は、被検体へ照射されるＸ線の照射線量を変化させる。
【００１０】
Ｘ線絞り３がＸ線源１のＸ線放射窓に装備される。Ｘ線絞り３は、Ｘ線源１から被検体へ照射するＸ線の照射野を限定する。図３に示すように、Ｘ線絞り３は、個別可動式の複数の遮蔽板１４〜１７を備える。遮蔽板１４〜１７の枚数及び移動方式のバリエーションによりＸ線照射野は矩形、Ｘ軸に対して傾斜した矩形又は円形に制限される。説明の便宜上ここでは、遮蔽板１４〜１７は、４枚であり、Ｘ線照射野は矩形であるとして説明する。遮蔽板１４〜１７は典型的にはＸ線遮蔽性を有する鉛板である。遮蔽板１４〜１７は本来的にはＸ線の線質を変更するためのＸ線に対する半透明性を有するウェッジ、例えばモリブデン含有板であっても良い。絞り制御部１０は、Ｘ線絞り３に装備された遮蔽板１４〜１７の移動を個別に制御する。それにより遮蔽板１４〜１７に囲まれた開口の中心位置及び開口の大きさ、例えば開口の対角線長や径を任意に変更することができる。
【００１１】
なお、Ｘ線検出器５の受光面の一部分に制限してＸ線を照射する撮像を部分撮像又はＲＯＩ撮像という。ＲＯＩはRegion of Interestの略称であり、つまり高い関心を寄せて注視している撮像域内の一部領域と定義され得る関心領域である。このときの照射野を第２照射野という。照射野とは典型的にはアイソセンタを通りＸ線中心軸に直交する撮像基準面に対してＸ線束が交わる領域の大きさとして定義される。また第２照射野に対応する開口を部分開口という。第２照射野よりも広い照射野を第１照射野という。典型的には第１照射野は、Ｘ線検出器５の受光面全域に対応する。ここでは第１照射野は、Ｘ線検出器５の受光面全域に対応する領域として説明するが、第２照射野よりも広ければ、受光面全域に対応する領域よりも狭い領域であっても良い。第１照射野での撮像を全面撮像という。第１照射野に対応する開口を全面開口という。また第１照射野内での第２照射野の中心位置及び大きさは絞り制御部１０の制御下で任意に可変である。
【００１２】
画像記憶部８はＸ線検出器５で撮像された画像データを記憶する。心電波形計測器（ＥＣＧ）６は、被検体の心電波形を計測し、心電波形を解析して心拍時相を表すデータを出力する。心拍時相とは例えばＲ波から次のＲ波までの期間（一心拍期間）の各位置を百分率で正規化した指標である。画像記憶部８に記憶される画像データには個々に撮像時刻に対応する心拍時相データが関連付けられる。画像記憶部８に記憶された画像データは、画像処理部１１を介してモニター１３に表示される。モニター１３は、図２に示した撮像機構とともに例えばカテーテル処置室内に設置される。
【００１３】
カテーテル処置室の床面上にはフットスイッチユニット２０が配置される。フットスイッチユニット２０はカテーテル処置を実施している医師自身が足により踏付操作することによりＸ線照射を伴うＸ線撮像の開始と終了とを指示するために設けられる。このフットスイッチユニット２０は、ニュートラル状態から、第１の状態又は第２の状態に選択的に遷移することができるよう構成されている。典型的には、図４に示すように、第１、第２の２種類のフットスイッチ２１、２２がフットスイッチユニット２０に装備される。もちろんフットスイッチユニット２０はフットスイッチ２１、２２の他にスイッチを有していてもよい。第１のフットスイッチ２１が踏付られたとき、スイッチボックス２５では第１の状態が選択される。第２のフットスイッチ２２が踏付られたとき、スイッチボックス２５では第２の状態が選択される。第１、第２のフットスイッチ２１、２２のいずれも踏付られていないとき、スイッチボックス２５では第１、第２いずれでもないニュートラルの状態が選択される。
【００１４】
フットスイッチユニット２０は第１、第２の状態を選択することができる限りにおいて、第１、第２の２種類のフットスイッチ２１、２２を設ける構造には限定されない。例えば、図５に示すように、単一のフットスイッチ２３を設けて、フットスイッチ２３が最下まで完全に踏み下げられたとき（全押しのとき）、スイッチボックス２５では第１の状態が選択され、フットスイッチ２３が途中まで踏み下げられたとき（半押しのとき）、スイッチボックス２５では第２の状態が選択される。フットスイッチ２３から足を離して最上部に復帰されたとき、ニュートラルの状態が選択される。また図６に示すように、フットスイッチユニット２０は単一のシーソー式スイッチ２４を有しても良い。シーソー式スイッチ２４が左側に傾けられたとき、スイッチボックス２５では第１の状態が選択され、シーソー式スイッチ２４が右側に傾けられたとき、スイッチボックス２５では第２の状態が選択される。フットスイッチ２４から足を離して水平に復帰されたとき、ニュートラルの状態が選択される。等価機能を有する限りフットスイッチユニット２０の構造は任意である。ここでは図４に示した第１、第２の２種類のフットスイッチ２１、２２を装備したフットスイッチユニット２０を例に説明する。
【００１５】
撮像制御部９は、フットスイッチユニット２０の第１フットスイッチ２１が継続的に踏み付けられている期間には、全面撮像を実行するために、高電圧発生部２を制御してＸ線を照射させ、それとともにＸ線絞り３を制御して開口を全開する。また、撮像制御部９は、フットスイッチユニット２０の第２フットスイッチ２２が継続的に踏み付けられている期間には、部分撮像を実行するために、高電圧発生部２を制御してＸ線を照射させ、それとともにＸ線絞り３を制御して開口を狭く絞る。第１、第２フットスイッチ２１、２２の何れかの単一操作により、Ｘ線照射が開口変更を伴って全面撮像と部分撮像とを瞬時に切り替えることを可能とする。近年の血管内治療の発達により、Ｘ線照射時間が長くなってきている。臨床現場からは被曝低減が要望されているが、このように単一操作による部分撮像と全面撮像との切り替えは、処置時間の短縮、そしてそれに伴う造影剤注入量の低減、そしてなによりも被曝低減を実現できる。
【００１６】
図７を参照して、全面撮像と部分撮像との動作手順について詳細に説明する。初期的にはＸ線絞り３の開口は全開の状態に設けられる。撮像制御部９は、手技開始以後適時に医師により図８左側に示すように第１フットスイッチ２1が踏まれるのを待機する（Ｓ０１）。それをトリガとして撮像制御部９はＸ線発生を開始させ被検体にＸ線を照射させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ０２）。Ｘ線は第１照射野で被検体に照射される。Ｘ線照射は第１フットスイッチ２1から足を離して（Ｓ０７）、ニュートラルの状態に復帰するまで継続される。Ｘ線照射が継続されている期間中にはＸ線検出器５で画像データが一定周期で繰り返し取得される（Ｓ０３）。取得された画像データは画像記憶部８に記憶されるとともに（Ｓ０４）、画像処理部１１を経由してモニター１３にライブで表示される（Ｓ０５）。画像データはそれぞれ撮像時に対応する心拍位相のデータを関連付けられて記憶される。第１フットスイッチ２1を踏んでいる期間中はＸ線絞り３の開口は全開であるので、全面撮像が繰り返し実行され、モニター１３には動画として表示される。
【００１７】
上記画像取得（Ｓ０３）−画像表示（Ｓ０５）の処理は第１フットスイッチ２１から足を離す（Ｓ０６）まで繰り返される。第１フットスイッチ２1から足を離した時（Ｓ０６）、撮像制御部９はＸ線の発生を停止させＸ線照射を停止させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ０７）。それにより全面撮像は停止される。全面撮像が停止されたとき、撮像制御部９は全面撮像期間の最後に取得された全面画像のモニター１３への表示を保持させるために画像記憶部８及び画像処理部１１を制御する（いわゆるラストイメージホールド機能）。撮像制御部９は、検査／術式終了の指示が入力されないとき（Ｓ０８）、第１、第２フットスイッチ２1、２２のいずれかが医師により踏まれてニュートラル状態から第１、第２のいずれかの状態に遷移するのを待機する。
【００１８】
次に、オペレーターはモニター１３に表示保持されている全面画像上で関心点として例えばカテーテルの先端位置をマウス等を有するＲＯＩ設定操作部１２を介して指定する。その後、医師により第２フットスイッチ２２が踏まれてオン状態に遷移されたとき（Ｓ１１）、それをトリガとして撮像制御部９は絞り制御部１０に、関心点を中心とした所定の大きさの関心領域（ＲＯＩ）の範囲情報を開口変更を開始させるための制御信号とともに供給する。この制御信号により絞り制御部１０は、絞り３の開口を全面開口からＲＯＩに対応する部分開口まで変更させるために図３右側に示す通り絞り１４〜１７の移動を開始する（Ｓ１２）。ＲＯＩに対応する部分開口が確保された時点で、絞り１４〜１７の移動は停止される。
【００１９】
開口変更開始と同期して、撮像制御部９はＸ線発生を開始させ被検体にＸ線を照射開始させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ１３）。このように第２フットスイッチ２２がオン状態になった時点で、開口変更が開始され、それとともにＸ線照射が開始される。換言すると、ＲＯＩに対応する部分開口が確保される前段階であって、第２フットスイッチ２２を踏んだ後からＸ線照射が開始されライブ画像を視認することができる。第２フットスイッチ２２を踏んでから、ＲＯＩに対応する部分開口が確保されるまでライブ画像の確認を待機する必要がない。
【００２０】
Ｘ線照射野は全面に対応する第１照射野から徐々に狭くなり最終的に第２照射野で被検体に照射される。Ｘ線照射開始と同期して、Ｘ線検出器５による画像データの取得が開始される（Ｓ１４）。取得された部分画像データは画像記憶部８及び画像処理部１１を経由してモニター１３に動画としてライブ表示される（Ｓ１６）。
【００２１】
ライブ表示される部分画像は、画像処理部１１により、図８の右側に示すように、直前の全面撮像期間に取得され記憶されている全面画像上に位置整合して合成、ここでは重ねられる(superimpose)（Ｓ１５）。なお、絞り３の開口が全面開口からＲＯＩに対応する部分開口まで変更している最中であっても、画像処理部１１により、ＲＯＩに対応する範囲の画像（部分画像）がトリミングされ、全面画像に重ねられる。部分画像に合成される全面画像は、再生動画であっても良いし、動画を構成する複数の静止画の中の特定の１フレームの静止画、例えば直前の全面撮像期間における最終フレームの静止画であっても良い。再生全面画像を部分画像に合成するとき、全面画像を心拍同期のもとで再生することが好ましい。心拍同期再生により、全面画像の心拍位相をライブの部分画像の心拍位相と整合させることができる。
【００２２】
部分撮像に際しては、撮像制御部９は、関心領域の位置及び大きさに関する情報を自動露光制御部(ＡＢＣ；Automatic Bright Control)７に供給する。自動露光制御部７は、検出器５の出力から関心領域に対応するデータを抽出し、その露光量を表す平均値等を閾値に比較し、その比較結果を撮像制御部９に供給する。
【００２３】
上記画像取得（Ｓ１４）−画像表示（Ｓ１６）の処理は第２フットスイッチ２２から足を離す（Ｓ１７）まで繰り返される。第２フットスイッチ２２から足を離した時（Ｓ１７）、撮像制御部９はＸ線の発生を停止させＸ線照射を停止させるために高電圧発生部２を制御する（Ｓ１８）。それにより部分撮像は停止される。部分撮像が停止されたとき、撮像制御部９は部分撮像期間の最後に取得された部分画像をそれに合成された全面画像とともにモニター１３に表示保持させるために画像記憶部８及び画像処理部１１を制御する。
【００２４】
また撮像制御部９は部分撮像が停止された時、絞り制御部１０を制御して、絞り３の開口を部分開口から全面開口まで自動的に復帰させる（Ｓ１９）。この自動復帰により、第１フットスイッチ２１のオン操作の直後から全面画像を取得することができる。しかし、図９に示すように、全面撮像終了直後に、絞り３の開口を全面開口から部分開口に自動的に復帰させる手順を否定しない（Ｓ２０）。また図１０に示すように、部分撮像及び全面撮像の終了直後に、自動的な開口変更を行わない手順を否定するものでもない（Ｓ２０）。図１０の例では、全面撮像を断続的に繰り返す場合、また部分撮像を断続的に繰り返す場合には必要な開口で必要な照射野の画像を即時に取得することができる。
【００２５】
医師は手技が進むにつれ、カテーテルを動かす。動かした後の領域に関心領域を移動させ、関心点（関心領域）を随時変更する。また、医師は任意のタイミングで第１フットスイッチ２1を押すことが可能であり、この時には絞りは全開し、検出器全面にＸ線が照射され、全面のＸ線画像が収集・表示される。
【００２６】
上述の通り、医師によりマウスやタッチパネルを介して関心点が全面画像上に指定されると、その関心点を中心として所定の大きさで関心領域が設定される。しかし関心領域の位置及び大きさをデフォルト（プリセット）して関心点の指定を省略するようにしても良い。またマウスやタッチパネルを介して関心点を指定する代わりに、オペレーターがレーザーポイントなどの遠隔操作リモコンを用いて指定するようにしてもよい。関心領域の大きさは、オペレーターの指示に従って任意に変更可能である。さらに全面画像の全範囲をあらかじめ格子状に複数の関心領域候補を用意しておいて、それら候補のいずれかをオペレーターが選択するようにしてもよい。
【００２７】
また画像処理部１１において、造影画像を処理して、カテーテル先端、ステント、ガイドワイヤ先端、肺静脈入り口などあらかじめ指定した関心対象に類似する形状を自動抽出し、それらを収容する位置及び大きさで関心領域候補を発生して枠線として全面画像上に表示し、その可否をオペレーターに促すようにしてもよい。この場合、複数のカテーテルを用いた術式のときには、複数のカテーテル先端を自動的に抽出して、複数の関心領域候補を発生し、それら複数の関心領域候補の中から唯一の関心領域の選択をオペレーターに促すようにしてもよい。さらに唯一の関心領域の選択をも自動化する手法として、他種類のモダリティ画像、例えばＣＴ画像から肺静脈を同定し、最も近い関心領域候補を唯一の関心領域として自動選択するようにしてもよい。ホールドされた単一の全面画像上で関心点を指定する代わりに、動画上で指定することは、動きのある臓器でも視野を逃すことが無くなる点で有利である。過去に使った関心領域の位置及び大きさを再現するようにしてもよい。
【００２８】
図１１に示すように、第２フットスイッチ２２を押した時、撮像制御部９は、ＲＯＩが設定済みであるか否かを判断する（Ｓ２１）。ＲＯＩが設定済みであるとき、撮像制御部９は、部分撮像を開始する。ＲＯＩが設定されていないとき、全面撮像を実行させる。
【００２９】
図１２には、画像処理部１１による関心領域の自動更新処理手順について示している。ＲＯＩを設定した時の全面画像と、現在の全面画像とからそれぞれＲＯＩに対応する部分画像を取り出し（Ｓ３１、Ｓ３３）、それぞれからカテーテル像を抽出して二値化し（Ｓ３２、Ｓ３４）、それらの類似度を計算する（Ｓ３５）。類似度は例えば差分の絶対値合計として計算される。類似度が所定の閾値と比較され（Ｓ３６）、類似度が閾値よりも高いとき、つまりカテーテル像の変位が少ないとき、ＲＯＩの再設定は不要と判断される（Ｓ３７）。類似度が閾値以下のとき、つまりカテーテル像の変位が大きいとき、ＲＯＩの再設定が必要と判断され、カテーテルに対するＲＯＩのずれが大きいことを表す警告メッセージがモニタ１３に表示され（Ｓ３８）、そして類似度が高くなる方向を計算し（Ｓ３９）、類似度が閾値よりも高くなる位置にＲＯＩを自動的に再設定する（Ｓ４０）。なお、図１３に示すように、類似度が低いとき、全面画像を新たに取得して（Ｓ４１）、当該新たな全面画像に対して所定のサーチ範囲内でＲＯＩを移動しながらカテーテルに関する二値画像を発生し、ＲＯＩを設定した時の全面画像に由来するカテーテルに関する二値画像との類似度が最大値を示すＲＯＩ位置を探索する（Ｓ４２）。探索したＲＯＩを新たなＲＯＩとして決定する（Ｓ４３）。
【００３０】
全面撮像と部分撮像とは同一の撮像条件で実施してもよいが、撮像制御部９で次の通り相違させても良い。総被曝が全面撮像時よりも低下すればよいので部分撮像でのＸ線量は全面撮像時のそれよりも増やしてもよい。部分撮像では散乱線が減少するため全面撮像に比べて少し暗くなるので、全面撮像のそれよりも管電流、管電圧、Ｘ線のパルス幅の少なくとも一つを高くして線量を増やす。またはＸ線条件は変えずに部分撮像時のゲインを全面撮像のそれよりも高くして画像を明るくするようにしてもよい。また部分撮像時にはカテーテルのみ見えればよいので、管電圧を上げ、管電流とパルス幅とを下げ、又はさらに硬い線質にするフィルタに変更して、被曝を低減する。散乱線分を補償する、画像ゲインをあげる等画像処理条件を全面撮像時と部分撮像時とで相違させるようにしてもよい。
【００３１】
部分画像の表示方法としては、上述では、部分画像を全面画像に重ねて表示するように説明したが、部分画像だけを表示し、遮蔽した領域は黒化して表示するようにしてもよい。また部分画像だけを、全面画像と同じマトリクスサイズまで拡大して表示するようにしてもよい。また部分画像を全面画像に重ねて表示するに際して、いずれか一方の画像を白黒反転して表示するようにしてもよい。さらに部分画像を全面画像に重ねて表示するに際して、部分画像を半透明にして表示しても良い。
【００３２】
上述では、第２フットスイッチ２２を離したときに、部分撮像が終了すると説明したが、Ｃアーム３１の移動を検知したとき、部分撮像を自動的に終了し、全面撮像に自動的に切り替えるようにしてもよい。Ｃアーム３１を移動前の元位置に戻した場合は、移動前の元の関心領域を再現する。
【００３３】
全面撮像と部分撮像とを、Ｘ線照射と開口変更とを伴って単一操作で切り替える技術的思想は上述したシングルプレーンタイプだけでなく、図１４に示すバイプレーンタイプにも適用できる。周知の通り、バイプレーンタイプのＸ線診断装置では、天板に仰向けに載置される被検体に対して正面（フロンタル）と側面（ラテラル）との２方向から撮像が可能な装置である。図１５には、バイプレーンタイプのＸ線診断装置に好適なフットスイッチユニット７１を例示している。フットスイッチ７２がオン状態に操作されたとき、側面側の全面撮像は実行されず、正面側の全面撮像が実行される。フットスイッチ７３がオン状態に操作されたとき、正面側の全面撮像は実行されず、側面側の全面撮像が実行される。フットスイッチ７２、７３の間に配置されるフットスイッチ７４がオン状態に操作されたとき、図１６に示すように、側面側の全面撮像と正面側の全面撮像との両方が実行される。これら全面撮像に係るフットスイッチ７２、７３、７４から少し離間して例えばそれらの右側に部分撮像に係るフットスイッチ７５が配置される。フットスイッチ７５がオン状態に操作されたとき、図１７に示すように、側面側の部分撮像と正面側の部分撮像との両方が実行される。このように使用頻度が高いと考えられるフットスイッチを絞り、その数を最小限に抑えることで、誤操作を抑制し、操作性を向上させることができる。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１…Ｘ線源、２…高電圧発生器、３…Ｘ線絞り、５…Ｘ線検出器、６…心電波形計測器（ＥＣＧ）、７…自動露光制御部、８…画像記憶部、９…撮像制御部、１０…絞り制御部、１１…画像処理部、１３…モニター、２０…フットスイッチユニット、２１…第１フットスイッチ、２２…第２フットスイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、
前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、
第１、第２の状態の一方から他方に選択操作可能なスイッチ部と、
前記第１の状態が持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御し、前記第２の状態が持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記高電圧発生部と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】
前記第１の照射野に対応する第１画像に前記第２の照射野に対応する第２画像を合成する画像処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記画像処理部は前記第２の状態が持続されている期間に前記第１の照射野に対応する第１画像を動画又は静止画として前記第２の照射野に対応する第２画像に合成することを特徴とする請求項２記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記第１画像の輝度レベルと前記第２画像の輝度レベルとを略等価に揃えるように前記第１画像と前記第２画像との一方の画像処理条件を他方の画像処理条件と相違させることを特徴とする請求項２記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記第１の状態が持続されている期間の前記Ｘ線の照射線量に対して、前記第２の状態が持続されている期間の前記Ｘ線の照射線量が多いことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記第１の状態が持続されている期間に前記Ｘ線源に印加される管電圧に対して、前記第２の状態が持続されている期間に前記Ｘ線源に印加される管電圧が高いことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記第１の照射野は前記Ｘ線絞りの略全開の開口に対応し、前記第２の照射野は前記Ｘ線絞りの部分的な開口に対応することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
前記撮像制御部は、前記被検体に対して前記Ｘ線源が所定の撮像角度に位置するときに前記第２の照射野が所定の位置及び大きさに設定するよう前記Ｘ線絞りの開口を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項９】
前記第２の照射野は、前記第１画像上で指定された関心領域に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像制御部は、前記第２画像内における前記関心領域の像の位置に応じて前記第２の照射野の位置を移動するよう前記Ｘ線絞りの開口を制御することを特徴とする請求項９記載のＸ線撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像制御部は、前記第２画像内における前記関心領域の像の変位が所定距離を超えるとき、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替えることを促すためのメッセージを視覚、聴覚又はその組み合わせにより出力するための制御信号を出力することを特徴とする請求項９記載のＸ線撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像制御部は、前記第２の状態が解除されたとき、前記Ｘ線絞りの開口を前記第１の照射野に対応する開口に変更させるよう前記Ｘ線絞りを制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項１３】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、
前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、
操作者によりオン／オフ操作される第１のスイッチと、
前記操作者によりオン／オフ操作される第２のスイッチと、
前記第１のスイッチのオン状態が持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御し、前記第２のスイッチのオン状態が持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項１４】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、
前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、
操作者によりオン／オフ操作されるスイッチと、
前記スイッチがオフ状態からオン状態に切り替え操作された時に前記Ｘ線の発生が開始されるとともに前記Ｘ線絞りの開口の変更が開始されるように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項１５】
Ｘ線を照射する第１Ｘ線源と、
前記第１Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するための第１Ｘ線検出器と、
前記第１Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変の第１Ｘ線絞りと、
Ｘ線を照射する第２Ｘ線源と、
前記第２Ｘ線源に対向配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出するための第２Ｘ線検出器と、
前記第２Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変の第２Ｘ線絞りと、
操作者によりオン／オフ操作される第１のスイッチと、
前記操作者によりオン／オフ操作される第２のスイッチと、
前記第１のスイッチのオン状態に持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記第１、第２Ｘ線源からのＸ線照射と前記第１、第２Ｘ線絞りとを制御し、前記第２のスイッチのオン状態に持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記第１、第２Ｘ線源からのＸ線照射と前記第１、第２Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、
前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、
第１、第２の状態の一方から他方に選択操作可能なスイッチ部と、
前記第１の状態が持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御し、前記第２の状態が持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記高電圧発生部と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】
前記第１の照射野に対応する第１画像に前記第２の照射野に対応する第２画像を合成する画像処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記画像処理部は前記第２の状態が持続されている期間に前記第１の照射野に対応する第１画像を動画又は静止画として前記第２の照射野に対応する第２画像に合成することを特徴とする請求項２記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記第１画像の輝度レベルと前記第２画像の輝度レベルとを略等価に揃えるように前記第１画像と前記第２画像との一方の画像処理条件を他方の画像処理条件と相違させることを特徴とする請求項２記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記第１の状態が持続されている期間の前記Ｘ線の照射線量に対して、前記第２の状態が持続されている期間の前記Ｘ線の照射線量が多いことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記第１の状態が持続されている期間に前記Ｘ線源に印加される管電圧に対して、前記第２の状態が持続されている期間に前記Ｘ線源に印加される管電圧が高いことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記第１の照射野は前記Ｘ線絞りの略全開の開口に対応し、前記第２の照射野は前記Ｘ線絞りの部分的な開口に対応することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
前記撮像制御部は、前記被検体に対して前記Ｘ線源が所定の撮像角度に位置するときに前記第２の照射野が所定の位置及び大きさに設定するよう前記Ｘ線絞りの開口を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項９】
前記第２の照射野は、前記第１画像上で指定された関心領域に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像制御部は、前記第２画像内における前記関心領域の像の位置に応じて前記第２の照射野の位置を移動するよう前記Ｘ線絞りの開口を制御することを特徴とする請求項９記載のＸ線撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像制御部は、前記第２画像内における前記関心領域の像の変位が所定距離を超えるとき、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替えることを促すためのメッセージを視覚、聴覚又はその組み合わせにより出力するための制御信号を出力することを特徴とする請求項９記載のＸ線撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像制御部は、前記第２の状態が解除されたとき、前記Ｘ線絞りの開口を前記第１の照射野に対応する開口に変更させるよう前記Ｘ線絞りを制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項１３】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、
前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、
操作者によりオン／オフ操作される第１のスイッチと、
前記操作者によりオン／オフ操作される第２のスイッチと、
前記第１のスイッチのオン状態が持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御し、前記第２のスイッチのオン状態が持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項１４】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、
前記Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変のＸ線絞りと、
操作者によりオン／オフ操作されるスイッチと、
前記スイッチがオフ状態からオン状態に切り替え操作された時に前記Ｘ線の発生が開始されるとともに前記Ｘ線絞りの開口の変更が開始されるように前記Ｘ線源からのＸ線照射と前記Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項１５】
Ｘ線を照射する第１Ｘ線源と、
前記第１Ｘ線源に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出するための第１Ｘ線検出器と、
前記第１Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変の第１Ｘ線絞りと、
Ｘ線を照射する第２Ｘ線源と、
前記第２Ｘ線源に対向配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出するための第２Ｘ線検出器と、
前記第２Ｘ線源から前記被検体へ照射するＸ線の照射野を限定するために開口可変の第２Ｘ線絞りと、
操作者によりオン／オフ操作される第１のスイッチと、
前記操作者によりオン／オフ操作される第２のスイッチと、
前記第１のスイッチのオン状態に持続されている期間に前記Ｘ線を第１の照射野で前記被検体に照射するように前記第１、第２Ｘ線源からのＸ線照射と前記第１、第２Ｘ線絞りとを制御し、前記第２のスイッチのオン状態に持続されている期間に前記第１の照射野より狭い第２の照射野で前記Ｘ線を前記被検体に照射するように前記第１、第２Ｘ線源からのＸ線照射と前記第１、第２Ｘ線絞りとを制御する撮像制御部とを具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−７５７８２（Ｐ２０１２−７５７８２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２５７３０（Ｐ２０１０−２２５７３０）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]