Ｘ線画像診断装置
【課題】視野の狭い小型高精細検出器を使用しても検査の迅速化が可能なＸ線画像診断装置を提供すること。
【解決手段】第１の視野サイズを有するＸ線検出器１１１および高解像度で小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器１１２で構成されるＸ線検出部１１と、Ｘ線発生部１０と、撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置１２と、Ｃアーム駆動部１５１と、被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部１６２と、第１の視野サイズのＸ線画像上で第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動してＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部１６３と、第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置とマーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部１６４と、Ｃアーム駆動部を制御し、座標差に基づいてＲＯＩの中心位置を第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部１６５と、を有する。
【解決手段】第１の視野サイズを有するＸ線検出器１１１および高解像度で小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器１１２で構成されるＸ線検出部１１と、Ｘ線発生部１０と、撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置１２と、Ｃアーム駆動部１５１と、被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部１６２と、第１の視野サイズのＸ線画像上で第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動してＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部１６３と、第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置とマーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部１６４と、Ｃアーム駆動部を制御し、座標差に基づいてＲＯＩの中心位置を第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部１６５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｃアーム形保持装置を有するＸ線画像診断装置では、Ｃアームの両端に一対のＸ線発生部とＸ線検出部を対向する形で搭載させ、Ｘ線検出器（Ｉ.Ｉ.：Image IntensifierあるいはＦＰＤ：Flat Panel Detector）の大きさや視野サイズ切り換えの設定値に応じて、透視画像および撮影画像を表示モニタに表示させることができる。
【０００３】
近年、このＣアーム形保持装置のＸ線検出部に、８〜１２インチ程度の画面サイズを持つＸ線検出器に加えて小形高精細検出器も搭載し、病変部などの小さな関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）のより鮮明な画像を得ることで診断・治療手技のレベルを上げる取組みが実施されている。（例えば２つのＸ線検出器を持つものとして特許文献１がある。）
このような２つのＸ線検出器を有する装置では、必要に応じて通常視野サイズのＸ線検出器の前面に小視野サイズの小形高精細検出器を配置して高精細画像を収集し、不必要な場合にはこれを退避する切換えアーム機構をＸ線検出部に設ける構造のものがある。
【０００４】
この小視野サイズの小形高精細検出器を搭載するＸ線画像診断装置において、通常サイズのＸ線検出器から小型高精細検出器に切り換えると視野サイズが小さくなる。従って予めＲＯＩに画像中心を合わせてから小視野サイズに切り換えるか、切り換えた後にＲＯＩが小視野サイズ内に入るようにＣアームを動かしたり、寝台を動かしたりして調整する必要があるが、これでは使い勝手が悪く手技効率の面で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６２８５７３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、視野の狭い小型高精細検出器を使用しても検査の迅速化が可能なＸ線画像診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、実施形態のＸ線画像診断装置は、第１の視野サイズを有するＸ線検出器および前記Ｘ線検出器より高解像度でかつ小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器で構成されるＸ線検出部と、被写体に照射するＸ線を発生するＸ線発生部と、このＸ線発生部に対向して配置されるＸ線検出部で構成される撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置と、前記前記Ｃアーム保持装置の位置を制御するＣアーム駆動部と、前記Ｘ線検出器と前記高精細検出器で被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部と、前記第１の視野サイズのＸ線画像上で前記第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動して前記ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部と、前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置と前記マーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部と、前記Ｃアーム駆動部を制御し、前記座標差に基づいて前記ＲＯＩの中心位置を前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るＸ線画像診断装置のブロック構成図。
【図２】同実施形態に係るＸ線画像診断装置の天井走行式Ｃアーム保持装置の構成図。
【図３】同実施形態におけるコンソールの一例を示す図。
【図４】同実施形態における高精細検出器使用時のフローチャート図。
【図５】同実施形態におけるＲＯＩ設定の説明図。
【図６】同実施形態におけるＲＯＩ設定後の高精細検出器の透視画像例。
【図７】第２の実施形態におけるＸ線画像診断装置の床置き式５軸Ｃアーム保持装置の構成図。
【図８】第３の実施形態に係るＸ線画像診断装置のブロック構成図。
【図９】同実施形態における高精細検出器への自動切換制御のフローチャート図。
【図１０】同実施形態におけるＸ線検出器への自動切換制御のフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について図１から図１０に示す図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
以下に述べる実施形態では、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を端部に備えたＣアームを回転自在に取り付けたＸ線画像診断装置について説明する。まずＸ線画像診断装置の構成につき図１乃至図３を用いて説明する。図１は、Ｘ線画像診断装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、天井走行式Ｃアーム保持装置を有するＸ線画像診断装置の構成図である。図３はコンソール部の構成を示す。
【００１１】
本実施形態におけるＸ線画像診断装置は、Ｃアームを有し、Ｘ線を被写体Ｐに対して照射するＸ線発生部１０と、被写体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するＸ線検出部１１と、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部１１を保持するＣアーム保持装置１２と、被写体Ｐを載置する寝台１３と、Ｘ線発生部１０におけるＸ線照射に必要な高電圧を発生する高電圧発生部１４を備えている。
【００１２】
また、Ｃアーム保持装置１２で保持されるＣアームの位置制御および回転制御や、寝台１３の移動制御に対して制御を行う機構駆動部１５と、Ｘ線検出部１１において検出された被写体Ｐの投影データに基づいてＸ線画像データの生成や保存、および各種演算を行なう画像・情報処理部１６と、このＸ線画像診断装置の操作、制御、表示を行うコンソール部１７を備えている。
【００１３】
Ｘ線発生部１０は、被写体Ｐに対しＸ線を照射するＸ線管１０１と、Ｘ線管１０１から照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器１０２を備えている。Ｘ線管１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された熱電子を高電圧によって加速させ、この加速電子をタングステン陽極に衝突させることでＸ線を発生させる。一方、Ｘ線絞り器１０２は、Ｘ線管１０１と被写体Ｐの間に位置し、Ｘ線管１０１から照射されたＸ線ビームを所定の照射サイズに絞り込む機能を有しており、Ｘ線検出部１１に複数のＸ線検出器を含む本実施形態においては、Ｘ線検出器の切り替えの際にそれぞれのＸ線検出器の視野サイズに対応した照射サイズの絞り込みを自動的に行うことができる。
【００１４】
Ｘ線検出部１１は、被写体Ｐを透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面状のＸ線検出器１１１（ＦＰＤ）と、高精細検出器１１２を有する。この高精細検出器１１２は、ＦＰＤで観測した部位の一部に対してさらに高精細な画像を取得する。高精細検出器１１２はＸ線検出部１１前面に配置できるようにアーム等で支持され、不必要な場合にはこれを退避可能とする切換え機構が形成される。尚、図示しないが、Ｘ線検出部１１はＸ線検出器１１１および高精細検出器１１２に蓄積された電荷を読み出し、読み出された電荷からＸ線投影データを生成する投影データ生成部などを備えている。
【００１５】
Ｘ線検出器１１１は、例えばＦＰＤで構成する。ＦＰＤのパネルの大きさは特殊なものを除いて通常８〜１２インチである。微小な検出素子を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成されており、各々の検出素子はＸ線を感知し、入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ薄膜トランジスタから構成されている。
【００１６】
高精細検出器１１２は、ＦＰＤに比べて高精細（高解像度）であるが、視野が狭い検出器である。その視野は直径２０〜３０ｍｍ程度の円形状である。この高精細検出器１１２は、単結晶Ｓｉ基板上に形成されたＣＣＤ(Charge Coupled Device)上にシンチレータを形成し、その視野サイズは単結晶Ｓｉ基板の大きさで決定されるため大面積のものを製作するのが困難である。
【００１７】
高電圧発生部１４は、Ｘ線管１０１の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器１４１と、システム制御部１９の指示信号に従い、高電圧発生器１４１における管電流、管電圧、照射時間等のＸ線照射条件の制御を行なうＸ線制御部１４２を備えている。
【００１８】
機構駆動部１５は、Ｃアーム保持装置１２に設けられたスライド機構、回転機構及び移動機構に対し駆動信号を供給するＣアーム駆動部１５１と、寝台１３の天板を長手方向あるいは横手方向への移動を行なうための駆動信号を供給する天板駆動部１５２と、これらＣアーム駆動部１５１及び天板駆動部１５２を制御する駆動制御部１５３を備えている。
【００１９】
画像・情報処理部１６は、Ｘ線検出器１１１の投影データなどの画像データを一時的または永久的に記憶する画像データ記憶部１６１と、画像データ記憶部１６１から所望の画像データを取得して３Ｄ Ａｎｇｉｏ画像生成などの各種画像演算を行う画像演算処理部１６２と、Ｘ線検出器１１１で取得した通常視野のＸ線画像上で、さらに高精細で観察したい関心領域（ＲＯＩ）を設定するＲＯＩ設定部１６３と、ＲＯＩ設定部１６３で設定された領域の中心座標と、Ｘ線検出器１１１の画像中心との位置ずれを計算する位置ずれ計算部１６４と、位置ずれ計算部で計算された数値に基づき、Ｃアーム（もしくは寝台天板）を移動させ、ＲＯＩの中心をＸ線検出器１１１の画像中心に合わせるよう制御するセンタリング制御部１６５を有する。
【００２０】
図２を用いて天井走行式Ｃアーム保持装置の構成を説明する。天井走行式Ｃアームはその名の通り天井にＣアームを移動させるためのレール２１が設置されそのレール２１にＣアーム保持装置１２が吊り下げられて走行する。この走行方向（レール方向）をＸ軸方向とする。また、Ｃアーム保持装置１２は、Ｃアームをレールの垂直方向に移動可能な機構を有していて、その方向をＹ軸方向とする。また、説明のため、寝台１３の長手方向は、Ｘ軸方向に沿っているものとし、横手方向はＹ軸方向に沿っているものとする。さらに図２では、図３で後述するコンソール部とは別に、検査室内に医用画像を表示する表示モニタ２２を有する。
【００２１】
図１に示すコンソール部１７は、通常、操作室に設置され、画像・情報処理部１６に保存されている画像データの中から所望の画像データを表示する表示部１７１を備えている。また、被写体情報、撮影シーケンス条件、表示条件、およびＸ線照射条件などの諸条件の選択や設定、更には各種コマンドの入力等を行なう操作部１７２と、Ｘ線画像診断装置の各ユニットを統括して制御するシステム制御部１７３を有している。
【００２２】
図３に示すように、表示部１７１は、画像・情報処理部１６において生成された各種画像データの表示を行なうための透視モニタ３１、また、ＲＯＩなどを設定したり、他のモダリティの画像表示を行う参照モニタ３２、撮影条件などの入力やシステムを制御するための各種入力・設定画面を表示するシステムモニタ３３を有する。
【００２３】
また操作部１７２は、トラックボール、ジョイスティック、各種ボタンを有するメインコンソール３４、キーボード３５、マウス３６などの入力デバイス、および図示しないがフットスイッチなどを備える。これらの入力インターフェイスにより、被写体情報の入力、Ｘ線照射条件や画像倍率の設定、「回転」撮影などの撮影シーケンス選択、撮像位置及び方向の設定、撮影開始コマンド等の各種コマンドの入力等が行なえる。
【００２４】
また、システム制御部１７３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、装置制御情報や、操作部１７２から入力された操作者のコマンド信号、および各種初期設定条件等の情報を一旦記憶した後、これらの情報に基づいてＸ線画像診断装置の各ユニットを統括的に制御する。
【００２５】
次に図４のフローチャートを用いて高精細検出器１１２を使用するときの処理について説明する。まずステップＳＴ４０１では、被写体Ｐ（患者）を寝台１３に横臥させる。次にステップＳＴ４０２では、操作者は寝台１３の天板の高さ及び位置を調整し、Ｃアームを撮影部位に移動する。Ｃアームの移動はコンソール部１７を使用し、システム制部１７３から駆動制御部を介してＣアーム保持装置１２を制御して行うことができる。撮影部位をＣアームのアイソセンタに移動し、ステップＳＴ４０３では、通常視野を持つＸ線検出器１１１を使用してＸ線画像を取得する指示をコンソール部１７から行う。このとき、高精細検出器１１２はＸ線検出器１１１前面から退避しておく。
【００２６】
ステップＳＴ４０４では、システム制御部１７３は、撮影条件、操作命令に従い、Ｘ線発生部１０から被写体Ｐに向けてＸ線を放射させ、Ｘ線検出部１１にて検出した投影データを一旦保存した後、画像処理演算部１６２にてＸ線画像を生成し、透視モニタ３１に表示する。
【００２７】
ステップＳＴ４０５では、この透視モニタ３１に表示されたＸ線画像と同じ画像を参照モニタ３２に表示させ、高精細検出器１１２で表示・観察したいＲＯＩを設定する。
【００２８】
図４は、参照モニタ３２で表示されるＸ線画面の一例を示したものである。この例ではＸ線画像５０として血管５１が観察されている。例えば、この血管５１の一部にステント５２が埋め込まれている場合、そのステント５２の状態を観察しようとしても、通常視野のＸ線検出器１１１の倍率（解像度）では詳しくその状態を観察することができない。従って高精細検出器１１２を使用して詳しく観察する場合は、このＸ線画像５０上に、高精細検出器の視野に相当する領域を示すマーカ５３を表示させ、このマーカ５３内にＲＯＩが入るようにコンソール部１７のマウス３０などを使用して設定する。
【００２９】
ステップＳＴ４０６では、ＲＯＩ設定が終了すると、マーカ５３の中心位置（ＲＯＩ設定値：Ｘ＝ＰＡ、Ｙ＝ＰＢ、Ｚ＝ＰＣ）とＸ線画像５０の中心位置の座標（Ｘ＝ＭＡ、Ｙ＝ＭＢ、Ｚ＝ＭＣ）が参照モニタ３２の画面の右側などに表示されるとともに、この両者の座標差（ΔＸ＝ＭＡ−ＰＡ、ΔＹ＝ＭＢ−ＰＢ、ΔＺ＝ＭＣ−ＰＣ）が合わせて表示される。この座標差は位置ずれ計算部１６４で計算され、この座標差に基づいてＣアーム移動量が計算される。
【００３０】
ステップＳＴ４０７では、このＣアーム移動量に基づきＣアームを移動させる自動センタリング動作を行う。例えば、図５の自動センタリングボタン５４を押下することによって、図２の矢印で示すＸ軸方向とＹ軸方向に対してＣアームをＣアーム移動量分だけそれぞれ移動させる。これにより高精細検出器１１２は画像中心に移動する。なお、回転撮影をする場合などは、ＲＯＩがアイソセンタに一致するように天板の高さ（Ｚ軸方向）も調整する。この天板の高さ制御は、被写体（患者）に内視鏡やカテーテルなどが装着されている場合、安全を考慮して手動で行うよう選択できる。以上の説明において、Ｘ線画像５０の中心は、アイソセンタに一致するように設定されているものとする。
【００３１】
ステップＳＴ４０８では、高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１の前面にセットし、画像切換を行う。ステップＳＴ４０９では、図６に示すようにステップＳＴ４０５で設定したＲＯＩが拡大された高精細Ｘ線画像が透視モニタ３１に表示される。
【００３２】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、通常サイズのＸ線検出器の画像上で高精細検出器の小視野サイズに対応したマーカを表示させ、このマーカによりＲＯＩの設定が行える。そして設定したＲＯＩ位置がＸ線画像の中心に移動するように天井走行式Ｃアーム保持装置を自動追従させる機能を有している。これにより、従来、小型高精細検出器に切り換える時に手動で行っていた、位置決め作業が不要になり、使い勝手が向上し、手技効率の高いシステムを提供することが可能となる。
【００３３】
さらにこの自動追従は、自動追従動作を開始する前に、Ｃアームの移動方向（移動量）を事前にモニタに表示するのでＣアームが移動する方向や位置を事前に操作者に伝えることができるため、意図しないＣアーム動作による干渉事故を未然に防ぐことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
本実施形態では、床置き式５軸Ｃアーム保持装置を使用した場合について説明する。Ｘ線画像診断装置のブロック構成図は、図１と同じである。床置き式５軸Ｃアーム保持装置の構成図を図７に示す。床置き式５軸Ｃアーム保持装置は、既に図２に示した天井走行式Ｃアーム保持装置と同様に、Ｃアーム７１の一端（ここでは下端）にＸ線発生部１０が、又、他端（ここでは上端）にはＸ線検出部１１ が対向して取り付けられて撮像系を構成している。Ｘ線検出器１１１の前面には高精細検出器１１２がアーム機構７０を介して取り付けられている。高精細検出器を使用しない場合には、アーム機構７０に形成された回転機構により退避することができる。
【００３５】
Ｃアーム７１は、アームホルダ７２を介してスタンド７３に保持されており、アームホルダ７２の側面にはＣアーム７１が矢印ａで示すスライド回転軸方向（回動軸Ｚ１）にスライド自在に取り付けられている。一方、アームホルダ７２は、スタンド７３に対して矢印ｂで示したＣアーム水平回転軸方向（回動軸Ｚ２）を中心として回転自在に取りつけられ、このアームホルダ７２の回転に伴ってＣアーム７１も回転軸Ｚ１を中心として回転を行なう。そして、ａ方向に対するＣアーム７１のスライドとｂ方向に対するアームホルダ７２の回転により、Ｃアーム７１の両端部に取り付けられた撮像系は天板に載置された被写体に対して任意の角度位置に設定される。また、撮影軸（回転軸Ｚ３）に対して撮像系はｃ方向に回転可能である。また、Ｚ１軸、Ｚ２軸、Ｚ３軸の交点はアイソセンタＩＳと呼ばれる回転中心であり、点線で示す画像中心線はアイソセンタＩＳを通るように設定されている。
【００３６】
一方、床面７５には、床旋回アーム７４が配置され、この床旋回アーム７４の一端は床
面７５に対し回転軸Ｚ４でｄ方向に回転自在に取り付けられ、床旋回アーム７４の他端には前記スタンド７３が、回転軸Ｚ５を中心にｅ方向に回転自在に取り付けられている。この場合、床旋回アーム７４の回転軸Ｚ５及びスタンド７３の回動軸Ｚ４は何れもＺ軸方向に位置するように設定される。そして、回転軸Ｚ４を中心とした床旋回アーム７４の回転と、回転軸Ｚ５を中心にとしてスタンド７３の回転動作により、被写体Ｐに対して長手方向（Ｘ軸方向）及び横手方向（Ｙ軸方向）への位置制御が可能となる。さらに撮影軸Ｚ３を調整することにより、撮像系と被写体の相対角度も調整が可能となる
したがって、第１の実施形態で説明したステップＳＴ４０６で計算される座標差に対して回転軸Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５の回転角を制御することにより、ＲＯＩ設定値をＸ線検出器の画像中心に移動させることが可能である。さらに、３Ｄ Ａｎｇｉｏなどの回転撮影を行う場合には、正確にアイソセンタＩＳにＲＯＩ中心を合わせるため、寝台１３の高さも同時に制御を行う必要がある。なお、本実施形態では、回転軸Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５を用いて長手方向と、横手方向の調整を行うため、図５に示した移動量は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標差に加え、各回転軸の移動角度を合わせて表示するのが好ましい。この場合、直観的にＣアームの動きを理解するため、各回転軸の移動角度に加えてＣアームの動作方向を示すグラフィカルな表示をしてもよい。
【００３７】
また本実施形態の場合も被写体Ｐ（患者）に内視鏡やカテーテルなどが装着されている場合、安全を考慮して寝台１３に天板高さ制御は手動で行うように選択できる。
【００３８】
なお、寝台１３の天板に長手方向および横手方向に駆動可能な制御機構がついている場合は、本実施形態のＣアームを移動の方法ではなく、寝台１３を移動させても本実施形態と同様な効果が得られる。これは図１に示す同構成によって実現可能であるが、被写体（患者）に内視鏡やカテーテルなどが装着されている場合は、安全を考慮してＣアームを移動した方が望ましい。
【００３９】
このように、第２の実施形態によれば、床置き式５軸アームにおいても第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、高精細検出器１１２のセットおよび退避を自動で行えるようにしたものである。図８に、本実施形態のＸ線画像診断装置のブロック構成図を示す。図１との違いは、機構駆動部１５内に高精細検出器駆動部１５４と、高精細検出器１１２を支持するアーム機構７０に高精細検出器駆動部１５４によって制御されるモータ１１３を新たに設けている点である。
【００４１】
図９は、高精細検出器１１２への自動切換制御のフローチャートを示している。このフローチャートによって高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１前面に自動的にセットする。また、この動作は、第１および第２の実施形態で述べた自動センタリング制御と合わせて行うと利便性がよい。従って図５に示す自動センタリングボタン５４を押すことによって、高精細検出器１１２のセットと、設定ＲＯＩに対する自動センタリング制御が同時に行われるようにしてもよい。
【００４２】
ステップＳＴ９０１では、高精細検出器１１２に切換を行う切換コマンドをコンソール部１７より行う。ステップＳＴ９０２では、この切換コマンドによってモータ１１３を制御し、高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１の前面にセットする。
【００４３】
ステップＳＴ９０３では、設定したＲＯＩに対して自動センタリング制御を行う。なお、自動センタリング制御が不要な場合はこのステップをスキップしてよい。ステップＳＴ９０４では、透視モニタ３１に高精細検出器の高精細Ｘ線画像を表示する。
【００４４】
また、図１０は通常視野のＸ線検出器１１１への自動切換制御のフローチャートを示している。このフローチャートによって高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１前面から自動的に退避する。
【００４５】
ステップＳＴ１０１では、Ｘ線検出器１１１に切換を行う切換コマンドをコンソール部１７より行う。ステップＳＴ１０２では、この切換コマンドによってモータ１１３を制御し、高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１の前面から退避する。
【００４６】
ステップＳＴ１０３では、透視モニタ３１にＸ線検出器の元画像を再表示する。このステップは撮影条件の変更などによって再表示が不要な場合はスキップし、高精細検出器１１２の退避（ＳＴ１０２）で終了する。
【００４７】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、高精細検出器１１２のセットおよび退避を自動で行え、さらに自動センタリング制御と合わせて行うことができるので利便性がよく、手技効率の高いシステムを提供することが可能となる。
【００４８】
以上述べたように本実施形態のＸ線画像診断装置によれば、通常サイズのＸ線検出器の画像上で高精細検出器の小視野サイズに対応したＲＯＩを表示させ、コンソールからＲＯＩの選択が行える。また、設定したＲＯＩ位置がＸ線検出器の画像中心に移動するようにＣアーム保持装置を自動追従させるセンタリング機能を有している。これにより、従来、小型高精細検出器に切り換え時に手動で行っていた、医師らによるマニュアルでの位置決め作業が不要になるため使い勝手が向上し、手技効率の高いシステムを提供することが可能となる。
【００４９】
さらにこの自動追従は、自動追従動作を開始する前に、Ｃアームの移動方向（移動量）を事前にモニタに表示するのでＣアームが移動する方向や位置を事前に操作者に伝えることができるため、意図しないＣアーム動作による干渉事故を未然に防ぐことができる。
【００５０】
本発明は、上記実施態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施形態で示したＣアームの形状は例示にすぎず、バイプレーン型のＣアームでも適用可能である。また、Ｘ線画像は、透視画像、３Ｄ−Ａｎｇｉｏのように３次元画像に再構成された画像、および斜め入射で撮影された画像などにおいても同様に実施可能である。
【００５１】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５２】
１０…Ｘ線発生部
１１…Ｘ線検出部、
１２…Ｃアーム保持装置、
１３…寝台（天板）、
１４…Ｘ線高圧発生部、
１５…機構駆動部、
１６…画像・情報駆動部、
１７…コンソール部、
５３…マーカ、
１０１…Ｘ線管、
１０２…Ｘ線絞り器、
１１１…Ｘ線検出器、
１１２…高精細検出器、
１１３…モータ、
１５１…Ｃアーム駆動部、
１５２…天板駆動部、
１５４…高精細検出器駆動部、
１６１…画像データ記憶部、
１６２…画像演算処理部、
１６３…ＲＯＩ設定部、
１６４…位置ずれ計算部、
１６５…センタリング制御部、
１７１…表示部、
１７２…操作部、
１７３…システム制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｃアーム形保持装置を有するＸ線画像診断装置では、Ｃアームの両端に一対のＸ線発生部とＸ線検出部を対向する形で搭載させ、Ｘ線検出器（Ｉ.Ｉ.：Image IntensifierあるいはＦＰＤ：Flat Panel Detector）の大きさや視野サイズ切り換えの設定値に応じて、透視画像および撮影画像を表示モニタに表示させることができる。
【０００３】
近年、このＣアーム形保持装置のＸ線検出部に、８〜１２インチ程度の画面サイズを持つＸ線検出器に加えて小形高精細検出器も搭載し、病変部などの小さな関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）のより鮮明な画像を得ることで診断・治療手技のレベルを上げる取組みが実施されている。（例えば２つのＸ線検出器を持つものとして特許文献１がある。）
このような２つのＸ線検出器を有する装置では、必要に応じて通常視野サイズのＸ線検出器の前面に小視野サイズの小形高精細検出器を配置して高精細画像を収集し、不必要な場合にはこれを退避する切換えアーム機構をＸ線検出部に設ける構造のものがある。
【０００４】
この小視野サイズの小形高精細検出器を搭載するＸ線画像診断装置において、通常サイズのＸ線検出器から小型高精細検出器に切り換えると視野サイズが小さくなる。従って予めＲＯＩに画像中心を合わせてから小視野サイズに切り換えるか、切り換えた後にＲＯＩが小視野サイズ内に入るようにＣアームを動かしたり、寝台を動かしたりして調整する必要があるが、これでは使い勝手が悪く手技効率の面で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６２８５７３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、視野の狭い小型高精細検出器を使用しても検査の迅速化が可能なＸ線画像診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、実施形態のＸ線画像診断装置は、第１の視野サイズを有するＸ線検出器および前記Ｘ線検出器より高解像度でかつ小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器で構成されるＸ線検出部と、被写体に照射するＸ線を発生するＸ線発生部と、このＸ線発生部に対向して配置されるＸ線検出部で構成される撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置と、前記前記Ｃアーム保持装置の位置を制御するＣアーム駆動部と、前記Ｘ線検出器と前記高精細検出器で被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部と、前記第１の視野サイズのＸ線画像上で前記第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動して前記ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部と、前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置と前記マーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部と、前記Ｃアーム駆動部を制御し、前記座標差に基づいて前記ＲＯＩの中心位置を前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るＸ線画像診断装置のブロック構成図。
【図２】同実施形態に係るＸ線画像診断装置の天井走行式Ｃアーム保持装置の構成図。
【図３】同実施形態におけるコンソールの一例を示す図。
【図４】同実施形態における高精細検出器使用時のフローチャート図。
【図５】同実施形態におけるＲＯＩ設定の説明図。
【図６】同実施形態におけるＲＯＩ設定後の高精細検出器の透視画像例。
【図７】第２の実施形態におけるＸ線画像診断装置の床置き式５軸Ｃアーム保持装置の構成図。
【図８】第３の実施形態に係るＸ線画像診断装置のブロック構成図。
【図９】同実施形態における高精細検出器への自動切換制御のフローチャート図。
【図１０】同実施形態におけるＸ線検出器への自動切換制御のフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について図１から図１０に示す図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
以下に述べる実施形態では、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を端部に備えたＣアームを回転自在に取り付けたＸ線画像診断装置について説明する。まずＸ線画像診断装置の構成につき図１乃至図３を用いて説明する。図１は、Ｘ線画像診断装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、天井走行式Ｃアーム保持装置を有するＸ線画像診断装置の構成図である。図３はコンソール部の構成を示す。
【００１１】
本実施形態におけるＸ線画像診断装置は、Ｃアームを有し、Ｘ線を被写体Ｐに対して照射するＸ線発生部１０と、被写体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するＸ線検出部１１と、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部１１を保持するＣアーム保持装置１２と、被写体Ｐを載置する寝台１３と、Ｘ線発生部１０におけるＸ線照射に必要な高電圧を発生する高電圧発生部１４を備えている。
【００１２】
また、Ｃアーム保持装置１２で保持されるＣアームの位置制御および回転制御や、寝台１３の移動制御に対して制御を行う機構駆動部１５と、Ｘ線検出部１１において検出された被写体Ｐの投影データに基づいてＸ線画像データの生成や保存、および各種演算を行なう画像・情報処理部１６と、このＸ線画像診断装置の操作、制御、表示を行うコンソール部１７を備えている。
【００１３】
Ｘ線発生部１０は、被写体Ｐに対しＸ線を照射するＸ線管１０１と、Ｘ線管１０１から照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器１０２を備えている。Ｘ線管１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された熱電子を高電圧によって加速させ、この加速電子をタングステン陽極に衝突させることでＸ線を発生させる。一方、Ｘ線絞り器１０２は、Ｘ線管１０１と被写体Ｐの間に位置し、Ｘ線管１０１から照射されたＸ線ビームを所定の照射サイズに絞り込む機能を有しており、Ｘ線検出部１１に複数のＸ線検出器を含む本実施形態においては、Ｘ線検出器の切り替えの際にそれぞれのＸ線検出器の視野サイズに対応した照射サイズの絞り込みを自動的に行うことができる。
【００１４】
Ｘ線検出部１１は、被写体Ｐを透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面状のＸ線検出器１１１（ＦＰＤ）と、高精細検出器１１２を有する。この高精細検出器１１２は、ＦＰＤで観測した部位の一部に対してさらに高精細な画像を取得する。高精細検出器１１２はＸ線検出部１１前面に配置できるようにアーム等で支持され、不必要な場合にはこれを退避可能とする切換え機構が形成される。尚、図示しないが、Ｘ線検出部１１はＸ線検出器１１１および高精細検出器１１２に蓄積された電荷を読み出し、読み出された電荷からＸ線投影データを生成する投影データ生成部などを備えている。
【００１５】
Ｘ線検出器１１１は、例えばＦＰＤで構成する。ＦＰＤのパネルの大きさは特殊なものを除いて通常８〜１２インチである。微小な検出素子を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成されており、各々の検出素子はＸ線を感知し、入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ薄膜トランジスタから構成されている。
【００１６】
高精細検出器１１２は、ＦＰＤに比べて高精細（高解像度）であるが、視野が狭い検出器である。その視野は直径２０〜３０ｍｍ程度の円形状である。この高精細検出器１１２は、単結晶Ｓｉ基板上に形成されたＣＣＤ(Charge Coupled Device)上にシンチレータを形成し、その視野サイズは単結晶Ｓｉ基板の大きさで決定されるため大面積のものを製作するのが困難である。
【００１７】
高電圧発生部１４は、Ｘ線管１０１の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器１４１と、システム制御部１９の指示信号に従い、高電圧発生器１４１における管電流、管電圧、照射時間等のＸ線照射条件の制御を行なうＸ線制御部１４２を備えている。
【００１８】
機構駆動部１５は、Ｃアーム保持装置１２に設けられたスライド機構、回転機構及び移動機構に対し駆動信号を供給するＣアーム駆動部１５１と、寝台１３の天板を長手方向あるいは横手方向への移動を行なうための駆動信号を供給する天板駆動部１５２と、これらＣアーム駆動部１５１及び天板駆動部１５２を制御する駆動制御部１５３を備えている。
【００１９】
画像・情報処理部１６は、Ｘ線検出器１１１の投影データなどの画像データを一時的または永久的に記憶する画像データ記憶部１６１と、画像データ記憶部１６１から所望の画像データを取得して３Ｄ Ａｎｇｉｏ画像生成などの各種画像演算を行う画像演算処理部１６２と、Ｘ線検出器１１１で取得した通常視野のＸ線画像上で、さらに高精細で観察したい関心領域（ＲＯＩ）を設定するＲＯＩ設定部１６３と、ＲＯＩ設定部１６３で設定された領域の中心座標と、Ｘ線検出器１１１の画像中心との位置ずれを計算する位置ずれ計算部１６４と、位置ずれ計算部で計算された数値に基づき、Ｃアーム（もしくは寝台天板）を移動させ、ＲＯＩの中心をＸ線検出器１１１の画像中心に合わせるよう制御するセンタリング制御部１６５を有する。
【００２０】
図２を用いて天井走行式Ｃアーム保持装置の構成を説明する。天井走行式Ｃアームはその名の通り天井にＣアームを移動させるためのレール２１が設置されそのレール２１にＣアーム保持装置１２が吊り下げられて走行する。この走行方向（レール方向）をＸ軸方向とする。また、Ｃアーム保持装置１２は、Ｃアームをレールの垂直方向に移動可能な機構を有していて、その方向をＹ軸方向とする。また、説明のため、寝台１３の長手方向は、Ｘ軸方向に沿っているものとし、横手方向はＹ軸方向に沿っているものとする。さらに図２では、図３で後述するコンソール部とは別に、検査室内に医用画像を表示する表示モニタ２２を有する。
【００２１】
図１に示すコンソール部１７は、通常、操作室に設置され、画像・情報処理部１６に保存されている画像データの中から所望の画像データを表示する表示部１７１を備えている。また、被写体情報、撮影シーケンス条件、表示条件、およびＸ線照射条件などの諸条件の選択や設定、更には各種コマンドの入力等を行なう操作部１７２と、Ｘ線画像診断装置の各ユニットを統括して制御するシステム制御部１７３を有している。
【００２２】
図３に示すように、表示部１７１は、画像・情報処理部１６において生成された各種画像データの表示を行なうための透視モニタ３１、また、ＲＯＩなどを設定したり、他のモダリティの画像表示を行う参照モニタ３２、撮影条件などの入力やシステムを制御するための各種入力・設定画面を表示するシステムモニタ３３を有する。
【００２３】
また操作部１７２は、トラックボール、ジョイスティック、各種ボタンを有するメインコンソール３４、キーボード３５、マウス３６などの入力デバイス、および図示しないがフットスイッチなどを備える。これらの入力インターフェイスにより、被写体情報の入力、Ｘ線照射条件や画像倍率の設定、「回転」撮影などの撮影シーケンス選択、撮像位置及び方向の設定、撮影開始コマンド等の各種コマンドの入力等が行なえる。
【００２４】
また、システム制御部１７３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、装置制御情報や、操作部１７２から入力された操作者のコマンド信号、および各種初期設定条件等の情報を一旦記憶した後、これらの情報に基づいてＸ線画像診断装置の各ユニットを統括的に制御する。
【００２５】
次に図４のフローチャートを用いて高精細検出器１１２を使用するときの処理について説明する。まずステップＳＴ４０１では、被写体Ｐ（患者）を寝台１３に横臥させる。次にステップＳＴ４０２では、操作者は寝台１３の天板の高さ及び位置を調整し、Ｃアームを撮影部位に移動する。Ｃアームの移動はコンソール部１７を使用し、システム制部１７３から駆動制御部を介してＣアーム保持装置１２を制御して行うことができる。撮影部位をＣアームのアイソセンタに移動し、ステップＳＴ４０３では、通常視野を持つＸ線検出器１１１を使用してＸ線画像を取得する指示をコンソール部１７から行う。このとき、高精細検出器１１２はＸ線検出器１１１前面から退避しておく。
【００２６】
ステップＳＴ４０４では、システム制御部１７３は、撮影条件、操作命令に従い、Ｘ線発生部１０から被写体Ｐに向けてＸ線を放射させ、Ｘ線検出部１１にて検出した投影データを一旦保存した後、画像処理演算部１６２にてＸ線画像を生成し、透視モニタ３１に表示する。
【００２７】
ステップＳＴ４０５では、この透視モニタ３１に表示されたＸ線画像と同じ画像を参照モニタ３２に表示させ、高精細検出器１１２で表示・観察したいＲＯＩを設定する。
【００２８】
図４は、参照モニタ３２で表示されるＸ線画面の一例を示したものである。この例ではＸ線画像５０として血管５１が観察されている。例えば、この血管５１の一部にステント５２が埋め込まれている場合、そのステント５２の状態を観察しようとしても、通常視野のＸ線検出器１１１の倍率（解像度）では詳しくその状態を観察することができない。従って高精細検出器１１２を使用して詳しく観察する場合は、このＸ線画像５０上に、高精細検出器の視野に相当する領域を示すマーカ５３を表示させ、このマーカ５３内にＲＯＩが入るようにコンソール部１７のマウス３０などを使用して設定する。
【００２９】
ステップＳＴ４０６では、ＲＯＩ設定が終了すると、マーカ５３の中心位置（ＲＯＩ設定値：Ｘ＝ＰＡ、Ｙ＝ＰＢ、Ｚ＝ＰＣ）とＸ線画像５０の中心位置の座標（Ｘ＝ＭＡ、Ｙ＝ＭＢ、Ｚ＝ＭＣ）が参照モニタ３２の画面の右側などに表示されるとともに、この両者の座標差（ΔＸ＝ＭＡ−ＰＡ、ΔＹ＝ＭＢ−ＰＢ、ΔＺ＝ＭＣ−ＰＣ）が合わせて表示される。この座標差は位置ずれ計算部１６４で計算され、この座標差に基づいてＣアーム移動量が計算される。
【００３０】
ステップＳＴ４０７では、このＣアーム移動量に基づきＣアームを移動させる自動センタリング動作を行う。例えば、図５の自動センタリングボタン５４を押下することによって、図２の矢印で示すＸ軸方向とＹ軸方向に対してＣアームをＣアーム移動量分だけそれぞれ移動させる。これにより高精細検出器１１２は画像中心に移動する。なお、回転撮影をする場合などは、ＲＯＩがアイソセンタに一致するように天板の高さ（Ｚ軸方向）も調整する。この天板の高さ制御は、被写体（患者）に内視鏡やカテーテルなどが装着されている場合、安全を考慮して手動で行うよう選択できる。以上の説明において、Ｘ線画像５０の中心は、アイソセンタに一致するように設定されているものとする。
【００３１】
ステップＳＴ４０８では、高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１の前面にセットし、画像切換を行う。ステップＳＴ４０９では、図６に示すようにステップＳＴ４０５で設定したＲＯＩが拡大された高精細Ｘ線画像が透視モニタ３１に表示される。
【００３２】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、通常サイズのＸ線検出器の画像上で高精細検出器の小視野サイズに対応したマーカを表示させ、このマーカによりＲＯＩの設定が行える。そして設定したＲＯＩ位置がＸ線画像の中心に移動するように天井走行式Ｃアーム保持装置を自動追従させる機能を有している。これにより、従来、小型高精細検出器に切り換える時に手動で行っていた、位置決め作業が不要になり、使い勝手が向上し、手技効率の高いシステムを提供することが可能となる。
【００３３】
さらにこの自動追従は、自動追従動作を開始する前に、Ｃアームの移動方向（移動量）を事前にモニタに表示するのでＣアームが移動する方向や位置を事前に操作者に伝えることができるため、意図しないＣアーム動作による干渉事故を未然に防ぐことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
本実施形態では、床置き式５軸Ｃアーム保持装置を使用した場合について説明する。Ｘ線画像診断装置のブロック構成図は、図１と同じである。床置き式５軸Ｃアーム保持装置の構成図を図７に示す。床置き式５軸Ｃアーム保持装置は、既に図２に示した天井走行式Ｃアーム保持装置と同様に、Ｃアーム７１の一端（ここでは下端）にＸ線発生部１０が、又、他端（ここでは上端）にはＸ線検出部１１ が対向して取り付けられて撮像系を構成している。Ｘ線検出器１１１の前面には高精細検出器１１２がアーム機構７０を介して取り付けられている。高精細検出器を使用しない場合には、アーム機構７０に形成された回転機構により退避することができる。
【００３５】
Ｃアーム７１は、アームホルダ７２を介してスタンド７３に保持されており、アームホルダ７２の側面にはＣアーム７１が矢印ａで示すスライド回転軸方向（回動軸Ｚ１）にスライド自在に取り付けられている。一方、アームホルダ７２は、スタンド７３に対して矢印ｂで示したＣアーム水平回転軸方向（回動軸Ｚ２）を中心として回転自在に取りつけられ、このアームホルダ７２の回転に伴ってＣアーム７１も回転軸Ｚ１を中心として回転を行なう。そして、ａ方向に対するＣアーム７１のスライドとｂ方向に対するアームホルダ７２の回転により、Ｃアーム７１の両端部に取り付けられた撮像系は天板に載置された被写体に対して任意の角度位置に設定される。また、撮影軸（回転軸Ｚ３）に対して撮像系はｃ方向に回転可能である。また、Ｚ１軸、Ｚ２軸、Ｚ３軸の交点はアイソセンタＩＳと呼ばれる回転中心であり、点線で示す画像中心線はアイソセンタＩＳを通るように設定されている。
【００３６】
一方、床面７５には、床旋回アーム７４が配置され、この床旋回アーム７４の一端は床
面７５に対し回転軸Ｚ４でｄ方向に回転自在に取り付けられ、床旋回アーム７４の他端には前記スタンド７３が、回転軸Ｚ５を中心にｅ方向に回転自在に取り付けられている。この場合、床旋回アーム７４の回転軸Ｚ５及びスタンド７３の回動軸Ｚ４は何れもＺ軸方向に位置するように設定される。そして、回転軸Ｚ４を中心とした床旋回アーム７４の回転と、回転軸Ｚ５を中心にとしてスタンド７３の回転動作により、被写体Ｐに対して長手方向（Ｘ軸方向）及び横手方向（Ｙ軸方向）への位置制御が可能となる。さらに撮影軸Ｚ３を調整することにより、撮像系と被写体の相対角度も調整が可能となる
したがって、第１の実施形態で説明したステップＳＴ４０６で計算される座標差に対して回転軸Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５の回転角を制御することにより、ＲＯＩ設定値をＸ線検出器の画像中心に移動させることが可能である。さらに、３Ｄ Ａｎｇｉｏなどの回転撮影を行う場合には、正確にアイソセンタＩＳにＲＯＩ中心を合わせるため、寝台１３の高さも同時に制御を行う必要がある。なお、本実施形態では、回転軸Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５を用いて長手方向と、横手方向の調整を行うため、図５に示した移動量は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標差に加え、各回転軸の移動角度を合わせて表示するのが好ましい。この場合、直観的にＣアームの動きを理解するため、各回転軸の移動角度に加えてＣアームの動作方向を示すグラフィカルな表示をしてもよい。
【００３７】
また本実施形態の場合も被写体Ｐ（患者）に内視鏡やカテーテルなどが装着されている場合、安全を考慮して寝台１３に天板高さ制御は手動で行うように選択できる。
【００３８】
なお、寝台１３の天板に長手方向および横手方向に駆動可能な制御機構がついている場合は、本実施形態のＣアームを移動の方法ではなく、寝台１３を移動させても本実施形態と同様な効果が得られる。これは図１に示す同構成によって実現可能であるが、被写体（患者）に内視鏡やカテーテルなどが装着されている場合は、安全を考慮してＣアームを移動した方が望ましい。
【００３９】
このように、第２の実施形態によれば、床置き式５軸アームにおいても第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、高精細検出器１１２のセットおよび退避を自動で行えるようにしたものである。図８に、本実施形態のＸ線画像診断装置のブロック構成図を示す。図１との違いは、機構駆動部１５内に高精細検出器駆動部１５４と、高精細検出器１１２を支持するアーム機構７０に高精細検出器駆動部１５４によって制御されるモータ１１３を新たに設けている点である。
【００４１】
図９は、高精細検出器１１２への自動切換制御のフローチャートを示している。このフローチャートによって高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１前面に自動的にセットする。また、この動作は、第１および第２の実施形態で述べた自動センタリング制御と合わせて行うと利便性がよい。従って図５に示す自動センタリングボタン５４を押すことによって、高精細検出器１１２のセットと、設定ＲＯＩに対する自動センタリング制御が同時に行われるようにしてもよい。
【００４２】
ステップＳＴ９０１では、高精細検出器１１２に切換を行う切換コマンドをコンソール部１７より行う。ステップＳＴ９０２では、この切換コマンドによってモータ１１３を制御し、高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１の前面にセットする。
【００４３】
ステップＳＴ９０３では、設定したＲＯＩに対して自動センタリング制御を行う。なお、自動センタリング制御が不要な場合はこのステップをスキップしてよい。ステップＳＴ９０４では、透視モニタ３１に高精細検出器の高精細Ｘ線画像を表示する。
【００４４】
また、図１０は通常視野のＸ線検出器１１１への自動切換制御のフローチャートを示している。このフローチャートによって高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１前面から自動的に退避する。
【００４５】
ステップＳＴ１０１では、Ｘ線検出器１１１に切換を行う切換コマンドをコンソール部１７より行う。ステップＳＴ１０２では、この切換コマンドによってモータ１１３を制御し、高精細検出器１１２をＸ線検出器１１１の前面から退避する。
【００４６】
ステップＳＴ１０３では、透視モニタ３１にＸ線検出器の元画像を再表示する。このステップは撮影条件の変更などによって再表示が不要な場合はスキップし、高精細検出器１１２の退避（ＳＴ１０２）で終了する。
【００４７】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、高精細検出器１１２のセットおよび退避を自動で行え、さらに自動センタリング制御と合わせて行うことができるので利便性がよく、手技効率の高いシステムを提供することが可能となる。
【００４８】
以上述べたように本実施形態のＸ線画像診断装置によれば、通常サイズのＸ線検出器の画像上で高精細検出器の小視野サイズに対応したＲＯＩを表示させ、コンソールからＲＯＩの選択が行える。また、設定したＲＯＩ位置がＸ線検出器の画像中心に移動するようにＣアーム保持装置を自動追従させるセンタリング機能を有している。これにより、従来、小型高精細検出器に切り換え時に手動で行っていた、医師らによるマニュアルでの位置決め作業が不要になるため使い勝手が向上し、手技効率の高いシステムを提供することが可能となる。
【００４９】
さらにこの自動追従は、自動追従動作を開始する前に、Ｃアームの移動方向（移動量）を事前にモニタに表示するのでＣアームが移動する方向や位置を事前に操作者に伝えることができるため、意図しないＣアーム動作による干渉事故を未然に防ぐことができる。
【００５０】
本発明は、上記実施態様に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施形態で示したＣアームの形状は例示にすぎず、バイプレーン型のＣアームでも適用可能である。また、Ｘ線画像は、透視画像、３Ｄ−Ａｎｇｉｏのように３次元画像に再構成された画像、および斜め入射で撮影された画像などにおいても同様に実施可能である。
【００５１】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５２】
１０…Ｘ線発生部
１１…Ｘ線検出部、
１２…Ｃアーム保持装置、
１３…寝台（天板）、
１４…Ｘ線高圧発生部、
１５…機構駆動部、
１６…画像・情報駆動部、
１７…コンソール部、
５３…マーカ、
１０１…Ｘ線管、
１０２…Ｘ線絞り器、
１１１…Ｘ線検出器、
１１２…高精細検出器、
１１３…モータ、
１５１…Ｃアーム駆動部、
１５２…天板駆動部、
１５４…高精細検出器駆動部、
１６１…画像データ記憶部、
１６２…画像演算処理部、
１６３…ＲＯＩ設定部、
１６４…位置ずれ計算部、
１６５…センタリング制御部、
１７１…表示部、
１７２…操作部、
１７３…システム制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の視野サイズを有するＸ線検出器および前記Ｘ線検出器より高解像度でかつ小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器で構成されるＸ線検出部と、
被写体に照射するＸ線を発生するＸ線発生部と、このＸ線発生部に対向して配置されるＸ線検出部で構成される撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置と、
前記前記Ｃアーム保持装置の位置を制御するＣアーム駆動部と、
前記Ｘ線検出器と前記高精細検出器で被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像上で前記第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動して前記ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置と前記マーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部と、
前記Ｃアーム駆動部を制御し、前記座標差に基づいて前記ＲＯＩの中心位置を前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部と、
を有するＸ線画像診断装置。
【請求項２】
第１の視野サイズを有するＸ線検出器および前記Ｘ線検出器より高解像度でかつ小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器で構成されるＸ線検出部と、
被写体に照射するＸ線を発生するＸ線発生部と、このＸ線発生部に対向して配置されるＸ線検出部で構成される撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置と、
前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部の間に配置される寝台と、
前記Ｃアーム保持装置の位置を制御するＣアーム駆動部と、
前記寝台の天板位置を制御する天板駆動部と、
前記Ｘ線検出器と前記高精細検出器で被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像上で前記第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動して前記ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置と前記マーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部と、
前記Ｃアーム駆動部と天板駆動部を制御し、前記座標差に基づいて前記ＲＯＩの中心位置を前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部と、
を有するＸ線画像診断装置。
【請求項３】
位置ずれ計算部で計算された前記座標差をさらに前記ＲＯＩ設定画面に表示する請求項１または２記載のＸ線画像診断装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出器はＦＰＤである請求項３記載のＸ線画像診断装置。
【請求項５】
前記Ｘ線検出器前面に前記高精細検出器を支持する支持機構と、
前記高精細検出器を前記Ｘ線検出器前面から退避可能にする前記支持機構に設けられた退避機構と、
をさらに有する請求項４記載のＸ線画像診断装置。
【請求項６】
前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置を前記ＲＯＩの中心位置に移動するセンタリング制御時に、前記支持機構に設けられた退避機構を制御し、前記Ｘ線検出器から前記高精細検出器への切換を行う高精細検出器駆動部をさらに有する請求項５記載のＸ線画像診断装置。
【請求項１】
第１の視野サイズを有するＸ線検出器および前記Ｘ線検出器より高解像度でかつ小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器で構成されるＸ線検出部と、
被写体に照射するＸ線を発生するＸ線発生部と、このＸ線発生部に対向して配置されるＸ線検出部で構成される撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置と、
前記前記Ｃアーム保持装置の位置を制御するＣアーム駆動部と、
前記Ｘ線検出器と前記高精細検出器で被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像上で前記第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動して前記ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置と前記マーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部と、
前記Ｃアーム駆動部を制御し、前記座標差に基づいて前記ＲＯＩの中心位置を前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部と、
を有するＸ線画像診断装置。
【請求項２】
第１の視野サイズを有するＸ線検出器および前記Ｘ線検出器より高解像度でかつ小視野な第２の視野サイズを有する高精細検出器で構成されるＸ線検出部と、
被写体に照射するＸ線を発生するＸ線発生部と、このＸ線発生部に対向して配置されるＸ線検出部で構成される撮像系が回転可能に設けられたＣアーム保持装置と、
前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部の間に配置される寝台と、
前記Ｃアーム保持装置の位置を制御するＣアーム駆動部と、
前記寝台の天板位置を制御する天板駆動部と、
前記Ｘ線検出器と前記高精細検出器で被写体のＸ線画像を生成する画像演算処理部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像上で前記第２の視野サイズに相当するマーカをＲＯＩ設定画面に表示し、このマーカをＲＯＩに移動して前記ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定部と、
前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置と前記マーカの中心位置の座標差を求める位置ずれ計算部と、
前記Ｃアーム駆動部と天板駆動部を制御し、前記座標差に基づいて前記ＲＯＩの中心位置を前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心に移動するセンタリング制御部と、
を有するＸ線画像診断装置。
【請求項３】
位置ずれ計算部で計算された前記座標差をさらに前記ＲＯＩ設定画面に表示する請求項１または２記載のＸ線画像診断装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出器はＦＰＤである請求項３記載のＸ線画像診断装置。
【請求項５】
前記Ｘ線検出器前面に前記高精細検出器を支持する支持機構と、
前記高精細検出器を前記Ｘ線検出器前面から退避可能にする前記支持機構に設けられた退避機構と、
をさらに有する請求項４記載のＸ線画像診断装置。
【請求項６】
前記第１の視野サイズのＸ線画像の中心位置を前記ＲＯＩの中心位置に移動するセンタリング制御時に、前記支持機構に設けられた退避機構を制御し、前記Ｘ線検出器から前記高精細検出器への切換を行う高精細検出器駆動部をさらに有する請求項５記載のＸ線画像診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２３４７９（Ｐ２０１２−２２３４７９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５８８１（Ｐ２０１１−９５８８１）
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【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１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【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）】
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