JP2000152924A

JP2000152924A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP2000152924A
Application number: JP33144298A
Authority: JP
Inventors: Izumi Watanabe; 渡辺　　泉; Kunio Aoki; 邦夫青木; Naoto Watanabe; 直人渡邊; Satoru Oishi; 悟大石; Kunitoshi Matsumoto; 国敏松本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2000-06-06
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: JP4537506B2

Abstract

(57)【要約】【課題】２次元若しくは３次元の人体モデル上に被曝
領域と被曝線量を表示すること。【解決手段】被曝線量／領域計算部はＸ線発生部のデ
ータを収集するデータ収集部から得られる被曝線量と、
動作制御部から得られるポジショナの位置データとから
被曝線量と被曝領域を算出して、表示画像構成部に与え
る。表示画像構成部は患者モデル作成部により作成され
た人体モデルに前記被曝領域を付けた２次元若しくは３
次元の画像を作成して表示モニタ部の画面に表示する。
その際、前記被曝領域の各部の被曝線量を例えば、色分
けして表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線で人体を透視
して得られた透視画像をフィルムで撮像したり、ＣＲＴ
に表示するＸ線診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線診断装置では、人体の外部か
らＸ線を照射し、人体を透過したＸ線をＸ線検出器若し
くは、Ｘ線感光フィルムにより捕えて、その透過線量に
比例した陰影像を観察している。又、Ｘ線検出器を用い
る場合、検出信号をデジタル化してＣＲＴ等で陰影像を
表示する。

【０００３】その際、Ｘ線はある限度以上の線量ではＸ
線を透過しようとする対象（以下、被検体）に対して有
害な影響を与えることが知られており、Ｘ線診断装置で
は人体等の被検体を常に被曝の危険に曝していることに
なる。

【０００４】また、近年、脳の診断が増加する中で、大
量のＸ線被曝は頭髪の抜落を招き、被検体にとって深刻
な問題となっている。また、他の体組織においても被曝
限度を超えるＸ線照射下では、あざ、しみ等の発生、最
悪の場合は癌を誘発するなど、多くの悪影響を及ぼす恐
れがある。

【０００５】以上のような理由により、低侵襲な診断、
治療が注目される中で、Ｘ線診断装置における被検体被
曝線量の管理が不可欠となっている。現在、被検体の被
曝線量の管理は、Ｘ線発生器若しくはＸ線検出部にＸ線
を検出できるＸ線線量計を具備し、そこで得られたＸ線
線量を被曝線量として管理したり、術者が論理的に計算
し、大まかな値で被曝線量を管理している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のＸ線診
断装置では、前述のＸ線線量計等を用いた計測でも、実
際の被検体表面でのＸ線被曝量と被曝領域を知ることが
出来ない。更に、論理的にＸ線被曝量と被曝領域を求め
ても、それを視覚的に表示し、更に各被検体別、被曝部
位別に被曝線量を管理することによる被曝限度を考慮し
た診断を行なえないのが現実である。

【０００７】また、Ｘ線診断装置を構成するＸ線発生
部、Ｘ線検出部、テーブル、ポジショナの位置データ
は、現在各単体で数値データとして表示できるものが多
いが、数値データだけでは、実際の各構成部同士の位置
関係、装置位置と被検体の位置を確認しづらいという問
題がある。更に装置を被検体の任意の位置へ移動させる
場合にも、テーブルとボジシヨナの干渉、Ｘ線発生器ま
たはＸ線検出部とテーブルの干渉、被検体とポジショナ
の干渉等を実際の装置を観察しながら行わなければなら
ず、スムーズな装置制御を行えないという問題点があ
り、それ故、診断時間を短縮できず、操作者にストレス
を与えたり、少ないが被検体には危険を与える原因とな
っている。

【０００８】また、例え被曝線量が分かったとしても、
それを術者に知らせる手段がなく、被曝線量は術者の認
識内での判断に止どまるため、被曝管理に関する関心を
低下させる一因となっていた。

【０００９】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その第１の目的は被検体の被
曝領域と被曝線量を表示することができるＸ線診断装置
を提供することで、第２の目的は、被検体の２次元若し
くは３次元の人体モデルを作成し、そのモデル上に被曝
領域と被曝線量を表示することができるＸ線診断装置を
提供することで、第３の目的は、Ｘ線発生部、Ｘ線検出
部、ポジショナ、テーブル、被検体を各々２次元若しく
は３次元の実際と同じ形の画像として同一画面上に実際
の配置及び位置関係で表示できるだけでなく、各部の位
置、角度を示す数値データと共に表示することができる
と共に、各部の位置や角度が変化したならば、画像も同
時に変化して表示することができるＸ線診断装置を提供
することで、第４の目的は、Ｘ線診断に関わる各種画像
や選択及び数値情報を一括して表示することができるＸ
線診断装置を提供することで、第５の目的は、被曝線量
が限界被曝線量を超えた場合やポジショナやテーブル等
が干渉した場合に警告を発生することができるＸ線診断
装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生部と、被検
体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを有
し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理することによ
り前記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ線診
断装置において、前記被検体の前記Ｘ線による被曝線量
又は被曝領域のいずれか一方又は両方を測定又は計算し
て求める手段と、この手段によって求められた前記被検
体の被曝線量又は被曝領域のいずれか一方又は両方を表
示する手段と、を具備することにある。

【００１１】第２の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生部
と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出
器とを有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理する
ことにより前記被検体の透過画像を表示する機能を備え
たＸ線診断装置において、前記被検体の前記Ｘ線による
被曝線量及び被曝領域を測定又は計算して求める手段
と、前記被検体の２次元若しくは３次元の表示モデルを
作成する手段と、前記作成されたモデルに前記求められ
た被曝領域を表示すると共に、被曝領域の各部の被曝線
量を表示する手段と、を具備することにある。

【００１２】第３の発明は、前記被検体の２次元若しく
は３次元の表示モデルは、前記被検体の基礎データと前
記前記被検体の主要寸法を実測した実測値と前記被検体
の既知の表示モデルデータとに基づいて、前記被検体の
サイズや体格に最も適合するように作成される。

【００１３】第４の発明は、前記被検体の２次元若しく
は３次元の表示モデルは、予め作成されて保存されてい
る各種体形の表示モデルの中から前記被検体の基礎デー
タ又は前記被検体の主要寸法を実測した実測値に最も適
合する表示モデルを選択して作成される。

【００１４】第５の発明は、前記被曝領域の各部の被曝
線量は被曝線量別にカラー表示、又は等高線表示のいず
れか一方又は両方を行う。

【００１５】第６の発明は、前記カラー表示と被曝線量
との関係を示したスケール画像を作成して表示する。

【００１６】第７の発明は、前記被検体に対して、前記
Ｘ線の曝射が複数回に亙る時、各曝射毎の被曝線量又は
被曝領域のいずれか一方又は両方を順次又は同時に表示
する。

【００１７】第８の発明は、前記Ｘ線発生部からＸ線を
曝射する際のＸ線発生条件、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線
検出部の位置関係、前記被検体に対する前記Ｘ線発生部
と前記Ｘ線検出部の方向や位置を制御するホジショナの
位置関係により変化する前記被曝領域と被曝線量を求め
る手段と、この手段により求められた前記被曝領域と前
記被曝線量の変化に応じて、２次元若しくは３次元の前
記表示モデルの前記被曝領域と被曝線量の表示画像を変
化させて表示する手段を設けることにある。

【００１８】第９の発明は、前記測定又は計算により求
められた被曝線量及び被曝領域のいずれか一方又は両方
が変化する時、この変化に応じて前記表示された被曝線
量及び被曝領域のいずれか一方又は両方を変化させる。

【００１９】第１０の発明は、前記求められた被曝線量
が限界被曝線量を超えたかどうかを判定する手段と、前
記被曝線量が限界被曝線量を超えたことを報知する手段
とを設けることにある。

【００２０】第１１の発明は、前記表示された画像又は
数値に関連した情報を同一画面に表示する。

【００２１】第１２の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生
部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検
出器と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器を所定距離離
して支持し、これらＸ線発生部とＸ線検出器をテーブル
上の被検体の周囲の任意の位置に配置するポジショナと
を有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理すること
により前記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ
線診断装置において、前記被検体の２次元若しくは３次
元の表示モデルを作成する手段と、前記Ｘ線診断装置を
構成する可動部分の一部又は全部の位置関係を取得する
手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する可動部分の一部又
は全部の表示モデルを作成する手段と、前記作成された
表示モデルを前記取得された位置関係に基づいて画面上
に配置して表示する手段と、を具備することにある。

【００２２】第１３の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生
部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検
出器と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器を所定距離離
して支持し、これらＸ線発生部とＸ線検出器をテーブル
上の被検体の周囲の任意の位置に配置するポジショナと
を有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理すること
により前記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ
線診断装置において、前記被検体の２次元若しくは３次
元の表示モデルを作成する手段と、前記Ｘ線診断装置を
構成する可動部分の一部又は全部の位置関係及び前記被
検体の位置関係を取得する手段と、前記Ｘ線診断装置を
構成する可動部分の一部又は全部の表示モデルを作成す
る手段と、前記作成された可動部分の表示モデルと前記
被検体の表示モデルとを前記取得された位置関係及び位
置に基づいて画面上に配置して表示する手段と、を具備
することにある。

【００２３】第１４の発明は、前記取得された可動部分
の位置関係が変化する時、この変化に応じて、前記画面
上の表示モデルの位置を変化させる。

【００２４】第１５の発明は、前記可動部分は少なくと
もテーブル及びポジショナを含む。第１６の発明は、前
記ポジショナと前記テーブルの実際の位置と角度を示す
数値データを前記画面上に表示する。

【００２５】第１７の発明は、前記可動部分の一部又は
全部の移動量を入力する手段を設け、前記入力された移
動量に基づいて移動後の前記可動部分の表示モデルを作
成し、作成した前記表示モデルを表示する。

【００２６】第１８の発明は、前記取得された少なくと
も前記Ｘ線発生部、前記Ｘ線検出部、前記被検体、前記
テーブル、前記ポジショナの一部又は全部の各部同士が
干渉するかどうかを判定する判定手段と、前記干渉する
と判定された場合、これを前記表示手段の画面上の表示
により知らせるか、又は、別途、装備される報知手段に
より報知する。

【００２７】第１９の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生
部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検
出器と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器を所定距離離
して支持し、これらＸ線発生部とＸ線検出器をテーブル
上の被検体の周囲の任意の位置に配置するポジショナと
を有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理すること
により前記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ
線診断装置において、前記被検体の前記Ｘ線による被曝
線量及び被曝領域を測定又は計算して求める手段と、前
記Ｘ線診断装置を構成する少なくとも前記Ｘ線発生部、
前記Ｘ線検出部、前記被検体、前記テーブル、前記ポジ
ショナの一部又は全部の位置関係を取得する手段と、前
記被検体の２次元若しくは３次元の表示モデルを作成す
る手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する少なくとも前記
Ｘ線発生部、前記Ｘ線検出部、前記テーブル、前記ポジ
ショナの一部又は全部の表示モデルを作成する手段と、
前記作成された一部又は全部の表示モデルと前記被検体
の表示モデルを前記取得された位置関係に基づいて画面
上に配置した画像或いは、前記作成された被検体のモデ
ルに前記求められた被曝領域を表示すると共に被曝領域
の各部の被曝線量を表示した画像のいずれか一方又は両
方を同一画面に表示する表示手段と、を具備することに
ある。

【００２８】第２０の発明は、前記作成された全部又は
一部の表示モデルと前記被検体の表示モデルの位置関係
を示す画像を多方向から見た複数の画像を表示する。

【００２９】第２１の発明は、前記表示された画像の関
連情報として、Ｘ線発生条件、前記被検体の情報、撮影
手技の選定部、前記被検体、前記テーブル、前記ポジシ
ョナの一部又は全部の位置関係、画像サイズ、Ｘ線検出
器サイズ、記録モード、被曝領域及び被曝線量の全部又
は一部を前記表示画像と同一の画面上に表示する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明のＸ線診断装置の
一実施の形態を示した概略構成図である。Ｘ線診断装置
は、Ｘ線を曝射するＸ線発生部１、被検体などを透過し
たＸ線を検出するＸ線検出部２、Ｘ線発生部１とＸ線検
出部２の位置を制御するポジショナ３、被検体１００が
横たわるテーブル４、Ｘ線検出部２により得られたＸ線
像を表示する表示モニタ部５、Ｘ線の発生条件を制御し
たり、Ｘ線透視画像を処理したり、装置全体を制御する
Ｘ線制御装置６及び外部から各装置を制御するシステム
制御操作部（図２に図示）等から構成される。

【００３１】図２は図１に示したＸ線制御装置６の内部
に搭載されている画像処理部を示したブロック図であ
る。画像処理部３０は、Ｘ線制御部３１、データ収集部
３２、データ収集部３３、線量データ収集部３４、動作
制御部３５、動作制御部３６、患者データ管理部３７、
被曝線量／領域計算部３８、位置情報収集部３９、干渉
制御部４０、警告発生部４１、人体モデルデータベース
部４２、患者モデル作成部４３、被曝線量データ管理部
４４、装置モデル作成部４５、表示画像構成部４６、画
像上計測機能処理部４７、外部システム通信部４８及び
比較計算部４９を有している。

【００３２】Ｘ線制御部３１及びデータ収集部３２には
Ｘ線発生部１が、データ収集部３３にはＸ線検出部２
が、線量データ収集部３４には総量計測部８が、動作制
御部３５にはポジショナ３が、動作制御部３６にはテー
ブル４が、位置情報収集部３９には患者画像収集部９
が、比較計算部４９にはデフォルト据付データ部１０及
びデータ入力部１１が接続されている。また、表示モニ
タ部５は被曝線量／領域計算部３８、表示画像構成部４
６及び画像上計測機能処理部４７を接続している。

【００３３】更に、上記した画像処理部３０にシステム
制御部５０が接続され、このシステム制御部５０には検
査／患者データ入力システム制御操作部７が接続されて
いる。

【００３４】次に本実施の形態の動作について説明す
る。まず、被検体１００の体表面の被曝領域及び被曝線
量を表示モニタ部５に表示する場合について説明する。
なお、ここで用いられている表示手段である表示モニタ
部５としては、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等が使用され
ている。

【００３５】被曝線量／領域計算部３８は、Ｘ線発生部
１、データ収集部３２を介してＸ線発生条件（ｋＶ．ｍ
Ａ、曝射時間、絞りの開口など）を入力し、更にポジシ
ョナ３、動作制御部３５を介して、被検体１００とＸ線
発生部１との距離、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２を結ぶ
軸に対する被検体長軸や任意の曝射部位の長軸との角度
を入力し、これらデータから被検体１００の被曝線量と
被曝領域を計算し、これらの計算結果を表示画像構成部
４６に送ることにより、表示モニタ部５に表示する。

【００３６】この際、表示画像構成部４６は後述する方
法により患者モデル作成部４３で作成された人体モデル
（被検体１００のモデル）に前記計算結果に基づく情報
を付けて表示する。これら表示では被曝領域において、
被曝線量別にカラー表示（２色濃淡像を含む）したり、
或いは被曝線量を等高線で表してもよい。

【００３７】ここで、上記カラー表示例を図３に、等高
線による表示例を図４に示した。図３のカラー表示の場
合は、被曝領域表示像２１内で、被曝中心から被曝周辺
に向かうに連れて、段階的に色を変えて行く。用いられ
る色の数はいくつでもよい。また、被曝領域表示像２１
内で、任意の位置の被曝線量を数値で画像上に示しても
よい。更に、被曝線量とカラー表示の関係を示したバー
（ｂａｒ）状のスケール２２を画像の一部に表示する方
法でもよい。

【００３８】図４に示した等高線表示２３では、被曝領
域内で同被曝線量位置を任意点だけ結んだ線で等高線を
表しているが、その線の一部に数値を表示する。更に、
等高線の間隔は被曝線量の計算の有効数値内で、任意に
区切ることが出来るものとする。

【００３９】更に、図５の領域２４に示すようにカラー
表示と等高線表示を同時に示してもよい。ここでは、頭
部の例を示してあるが、被検体１００の任意の箇所にお
いて同等の手段でカラー表示と等高線表示を行うことが
できる。なお、ここで図示した曝射部位は、図６に示す
ように、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２とが結ぶ線に対し
垂直な面２５であってもよいし、垂直面以外から眺めた
ような表示でも構わない。

【００４０】更に、図示しないが被曝領域と被曝線量を
表示させる際の人体モデルは、モデルではなく患者画像
収集部９の光学系撮影手段等により得られた被検体１０
０の実像そのものを表示モニタ部５の画面に表示させ、
それに図３から図５までに示したような被曝領域と被曝
線量を同時に表示してもよい。また、図７に示すよう
に、表示は２次元で表してもよい。

【００４１】また、３次元での表示方法は基本的には図
３から図５までに示したように表示するが、人体モデル
１０１を画面上で任意の方向に回転させ、任意の角度か
ら被曝状況を確認することが出来るものとする。

【００４２】また、図８に示したように、２次元画像２
６と３次元画像２７を合わせて表示しても構わない。更
に、同一部位に対し、複数の角度、異なる表示形態を同
時に表示してもよい。また、図示しないが、部位に拘ら
ず、任意の箇所の被曝状況も同時に表示して確認するこ
とができる。なお、上記では表示する被曝線量はＸ線発
生条件等により計算された値を用いる例について述べた
が、Ｘ線線量計などで計測された値を表示しても差し支
えない。また、図示しないがＸ線発生条件、照射距離、
角度データを逐次検出し、その変化に応じて変化する曝
射領域、線量を逐次表示画面にフィードバックしてもよ
い。

【００４３】更に、図９に示したように、一人の被検体
に対し曝射が複数回に亙る時、表示画像構成部４６は各
曝射に対する被曝状況を表示モニタ部５に別々に表示す
ることもできる。又、図１０に示したように同時に表示
しても構わない。この場合、被曝領域２８ａ、２８ｂ、
２８ｃのみを表示しているが、これに前述のような被曝
線量表示を併せて表示してもよい。尚、上記した表示モ
ニタ部５での表示に関わる各種処理は表示画像構成部４
６で行なわれる。

【００４４】以上の、被曝線量表示では、表示している
部位で、部位毎に決められた眼界被曝線量以上の被曝線
量の計算結果を被曝線量データ管理部４４で監視し、前
記眼界被曝線量以上の被曝線量が算出された場合、被曝
線量データ管理部４４は被検体１００への危険な被曝を
防止する意味で、警告発生部４１によりブザー４１１の
音声やランプ４１２の光、またはバイブレータ４１３の
振動等により、曝射を禁止する警告を発生する。

【００４５】次に、ポジショナ３、テーブル４、人体モ
デル１０１の３次元配置を表示した例を図１１に示す。
ポジショナ３とテーブル４の表示画像上の位置関係は、
比較計算部４９がデフォルト据付データ部１０から入力
した装置据えつけ時のデータと、位置情報収集部３９が
収集した実際のポジショナ３とテーブル４の配置関係を
比較し、得られた比較結果を位置情報収集部３９を介し
て装置モデル作成部４５に送る。

【００４６】装置モデル作成部４５はポジショナ３とテ
ーブル４の実際の配置関係と同じ条件で装置モデルを作
成し、これを表示画像構成部４６に送ることにより、前
記装置モデルを表示モニタ部５に表示する。表示画像構
成部４６は前記装置モデルに、患者モデル作成部４３で
作成された後述する人体モデル１０１を配置すること
で、ポジショナ３、テーブル４、人体モデル１０１を２
次元若しくは３次元的に表示モニタ部５の画面に表示す
る。

【００４７】ポジショナ３とテーブル４の動作によって
変化する位置や角度データは位置情報収集部３９を通し
て表示画像構成部４６にフィードバックされるため、表
示モニタ部５の画像も実際の動きに追従して変化するよ
うになっている。また、この表示に合わせて、ポジショ
ナ３とテーブル４の実際の位置や角度の数値データも図
１０、図１１の２９で示すように同時に表示できるよう
になっている。

【００４８】更に、実際にポジショナ３とテーブル４を
移動させる前に、データ入力部１１からポジショナ３と
テーブル４の移動量を入力して、画像表示上でのポジシ
ョナ３とテーブル４の位置関係データを比較計算部４９
を通して位置情報収集部３９が収集し、そのデータに基
づいて装置モデル作成部４５が仮に移動した場合の装置
モデルを作成し、これを表示画像構成部４６を介して表
示モニタ部５に表示するため、移動したと仮定した場合
の装置の配置関係などを目視で確認できる。

【００４９】また、この際、比較計算部４９は移動後の
各部の位置関係を計算する。干渉制御部４０はその算出
情報に基づいて設定した装置の配置が計算上干渉し合う
かどうかを監視し、干渉することが分かると、この情報
を装置モデル作成部４５及び警告発生部４１に与える。

【００５０】これにより、装置モデル作成部４５は干渉
を注意する範囲などを指定して、これを表示画像構成部
４６に与えるため、表示画像構成部４６は表示モニタ部
５に干渉範囲などを表示する。また、警告発生部４１は
干渉を警告するランプ４１２やブザー４１１、バイブレ
ータ４１３を用いて、光や音声、若しくは振動等により
警告を発生する。ここでも、設定した装置の配置が計算
上干渉し合う場合、被検体１００の安全を確保する目的
で、干渉を知らせる警告を発生するシステムとなってい
る。

【００５１】更に、図１１、図１２に示すように被曝領
域と被曝線量を表示した人体モデル１０１を、ポジショ
ナ３、テーブル４と同時に表示させてもよい。なお、こ
れらの表示を２次元で表示しても差し支えない。また、
各部の位置関係を示す画像を多方向から同時に表示して
おり、図１１と図１２では、３方向、即ち、頭頂方向、
右体側方向、右脚部斜め上方向からの例を示してある。
なお、ポジショナ３にテーブル４や被検体１００が隠れ
てしまう場合は、図１１の頭頂方向の例に示すように、
ポジショナ３の画像データを通して、テーブル３、被検
体１００が確認できるようにしてもよい。

【００５２】次に上記した人体モデル１０１を作成する
方法に関して以下に述べる。図１３は患者モデル作成部
４３が被検体１００の人体モデルを作成するまでの処理
の流れを示したフローチャートである。患者モデル作成
部４３はステップ１３１で患者データ管理部３７から被
検体１００の性別、年齢、身長、体重、大まかな体形分
類などの基礎データを入力する。その後、患者モデル作
成部４３はステップ１３２で、測定器１２、テーブル４
及び位置情報収集部３９を介して被検体１００の主要実
測寸法を入力した後、ステップ１３４にて、人体モデル
データベース４２の既知データ（又はモデル作成プログ
ラム）を入力し、その体格、サイズに最も適合した人体
または各対象部位のモデルを作成する。その間、患者モ
デル作成部４３はステップ１３５で、人体モデルの作成
が完了するまで、ステップ１３２〜１３４を繰り返し、
人体モデルの作成が完了すると、表示画像構成部４６は
作成された人体モデルを表示モニタ部５に表示する。

【００５３】図１４に示すようにモデルは楕円や球など
を近似してもよいし、また代表的な人体モデルをいくつ
か作成し、そのデータを人体モデルデータベース４２に
記憶させておいて、その体格、サイズに最も近いものを
図１の被検体１００のモデル１０１としてもよい。図１
４（Ａ）は人体モデル１０１を体側よりみたもので、図
１４（Ｂ）は人体モデル１０１を体正面から見たもので
ある。これらより、表示画像構成部４６が図１６に示す
ような３次元モデルを近似して構成してもよい。但し、
図１６の８１は体長軸方向である。

【００５４】図１５は被検体１００の主要寸法を測定す
る部分を示した例である。頭部に関しては両方の耳を結
んだライン（Ｌ１）、頭頂部から顎にかけたライン（Ｌ
２）、後頭部から鼻を結んだライン（Ｌ３）を主要寸法
とする。同様にして、胴体部は図中Ｌ４、Ｌ５とし、肥
満体型の近い人においては胸部の厚さより腹部の厚さが
大きい場合が多いのでＬ４、Ｌ５を測定する。また脚部
に関しては、Ｌ６〜Ｌ１０を測定し、これらのデータを
基に、球若しくは楕円体で、頭部、胸（腹）部、脚部を
近似してモデルをたてる。

【００５５】もし、より正確な人体モデル１０１を作成
するのであれば、測定する主要寸法を増やして３次元座
標上で図１６に示すようにモデル化する。これを実現す
るには、測定個所の体幅と体厚から測定面を楕円で、又
は球面で近似し、体長軸方向に頭頂部側から足側へ順序
よく並べればよい。

【００５６】また、被検体の各部寸法を測定する方法と
して、実際に定規などを用いて測定してもよいが、光学
カメラ等で被検体の正面と側面の全体像を捕え、その実
像データより、表示画面上で各部の寸法を測定できるよ
うにしておいてもよい。その場合、被検体１００の実像
データを捕えた患者画像収集部９の光学カメラの倍率
と、その倍率で像を捕らえた時に表示モニタ部５上の規
準スケール（表示モニタ部５の画面上の一定の長さが、
捕らえられた像ではどのくらいの長さになるのかを示
す）を用いて、術者及び被検体１００以外の人が表示モ
ニタ５上の実像を用いて寸法を計測してもよい。

【００５７】更に、以上の関係を用いて、画像上計測機
能処理部４７による画像上の任意の２点間の直線での長
さを求める機能を持たせておくことで、得られた画像か
ら即座に被検体１００の寸法が求められるようにしてお
いてもよい。この機能を持たせておくことで、被検体１
００とポジショナ３やテーブル４との距離関係も即座に
把握することができる。

【００５８】例えば、得られた画像上でポインタを用い
て測定したい間隔の始点を指定した後、終点を指定する
と、その２点を直線で結んだ時の２点間の距離が画像上
計測機能処理部４７によって計算され、その結果を表示
画像構成部４６が表示モニタ部５に表示する。

【００５９】更に、テーブル３に対する人体モデル１０
１の位置関係はテーブル４の任意の位置に被検体１００
を載せ、テーブルトップから頭頂部までの距離を手動で
測定してもよいし、図１７に示すようにしてもよい。

【００６０】図１７（Ａ）は、テーブル４の両サイド
に、ある幅を持つた平行光６２を発光する発光部６３
と、その平行光を受光する受光部６４が備わっており、
テーブルトップ６５から発光部６３と受光部６４が平行
且つ同時に動くようになっている。

【００６１】もし、発光部６３と受光部６４の間に平行
光を遮る部分が存在すると、受光部６４の一部の素子に
信号が入らないところが出てくる。この時の発光部６３
または受光部６４がテーブルトップから動いた距離を計
測しておくことで、テーブルトッブと被検体の頭頂部と
の関係を知ることができる。これらデータは図２の測定
器（発光部６３と受光部６４等）１２からテーブル４、
位置情報収集部３９を介して患者モデル作成部４３に入
力され、患者モデル作成部４３はこれらデータをもと
に、上記手法で人体モデル１０１を作成する。

【００６２】表示画像構成部４６はこの人体モデル１０
１を表示モニタ部５に表示されたテーブル３の画像に合
わせ込んで表示する。また、図１７（Ｂ）に示すよう
に、テーブルに任意の間隔でスケール６６を設け、テー
ブルトップと被検体１００の任意の部位との位置を大ま
かに知るようにしておいてもよい。

【００６３】図１８と図１９は更に具体的な被曝状況及
びポジショナ３、テーブル４及び被検体１００の位置関
係を表示した例である。表示画像構成部４６は装置モデ
ル作成部４５から装置モデルデータを、患者モデル作成
部４３から人体モデルデータを、データ収集部３３から
Ｘ線曝射関係のデータを得て、主にポジショナ３、テー
ブル４、被検体１００の位置関係等をＸ線の制御を行う
制御専用モニタ（図示せず）に図１８に示すように表示
すると共に、Ｘ線発生条件、患者情報、撮影手技を選定
する部分などを表示する。

【００６４】従って、図１８には被検体１００に関する
情報（患者記録）を表示する領域６７と、Ｘ線発生条件
を表示する領域６８、更には撮影手技を選定する領域６
９、３次元でポジショナ３とテーブル４と被検体１００
との初期的な位置関係を示す領域７０に分けられて表示
されている。

【００６５】更には、選択された撮影手技、撮影ｒａｔ
ｅ（ｆｐｓ）、取り込み画像サイズ、Ｘ線検出器サイ
ズ、記録モード等も同時に領域７２に表示されている。
この時、ポジショナ３等を示す３次元画像データは装置
始動時の位置を示している。

【００６６】更に、上記画面にはポジショナ３等の位置
に関して、数値データも表示されている。更に、データ
入力部（図示せず）から入力されたＸ線条件と、ポジシ
ョナ３と被検体１００との位置関係より計算された被曝
線量が領域７３に表示されている。

【００６７】ここで、ポジショナ３の位置を実際診断を
行うポジションに移動すると、図１９のような画面構成
となる。この画面で、本例の方法で作成された人体モデ
ル１０１が表面被曝表示領域７４に現れ、ここに被曝領
域と被曝線量を表示する（この場合はカラー表示）。ま
た、ポジショナ３等の位置も、設定した位置、角度に移
動した状態を領域７５で示す。この時、数値表示も実際
の設定値に合わせて変動するようになっている。この表
示は、ポジショナ３の位置をデータ入力部１１から入力
した直後にも、実際にポジショナ３等が移動する前に表
示され、各部同士の干渉がないことを確認することにも
利用される。

【００６８】図２０は被曝線量が表示している部位の被
曝限度を超えた場合、警告発生部４１が警告を発するま
での処理の流れを示したフローチャートである。被曝線
量／領域計算部３８はステップ２１１で被検体１００の
各部位の被曝線量を計算するため、表示画像構成部４６
はステップ２１２で表示モニタ部５の表示モデルに被曝
線量を示すデータを表示する。その間、被曝線量データ
管理部４４はステップ２１３で前記算出された被曝線量
と予め設定されている人体の各部位毎の被曝限度線量の
基礎データとを比較して、表示している人体モデル１０
１の各部位の被曝線量が被曝限度以上の値を示すと、ス
テップ２１４に進んで、警告発生部４１に警告を発生さ
せる指示を行うと共に、表示画像構成部４６に前記被曝
線量が前記被曝線量限度以上となったことを知らせる。

【００６９】これにより、警告発生部４１はステップ２
１５にて音声若しくは光、振動等により警告を発生し、
表示画像構成部４６は、ステップ２１６にて現在被曝状
態を表示している表示部分に警告の印を表示する。ま
た、装置の変化に追従して被曝線量が変化する場合も、
その装置条件の変化に対応して被曝線量を前記被曝線量
データ管理部４４で監視しておき、被曝限度以上の被曝
線量になった時点で警告を発生するようにしてもよい。

【００７０】図２１はポジショナ３、テーブル４、被検
体１００に干渉が発生した場合、警告発生部４１が警告
を発するまでの処理の流れを示したフローチャートであ
る。比較計算部４９は、ステップ２２１でデータ入力部
１１からポジショナ３、テーブル４、被検体１００の各
部の位置や角度を入力し、ステップ２２２で各部の移動
軌跡計算を行い、その計算結果に基づいて、干渉制御部
４０はステップ２２３で画像表示上の３次元座標にて各
部位の移動の軌跡が交差（干渉）するか否かを、画像表
示を行う際に予め、若しくは同時に計算し、ステップ２
２４でどこかの部位同土が１箇所以上交差するかどう
か、即ち干渉があるかどうかを判定し、ある場合は、ス
テップ２２５に進んで、警告発生部４１に干渉が発生し
たことを示す警告を指示すると共に、前記干渉データを
表示画像構成部４６に与える。

【００７１】これにより、警告発生部４１はステップ２
２６で音声若しくは光、振動等により干渉が生じたこと
を示す警告を発生し、表示画像構成部４６は、ステップ
２２７で表示モニタ部５の表示画面上で前記各部分が干
渉するまでの移動の様子を再現するが、その際、ステッ
プ２２８で干渉を知らせる印を表示してもよい。

【００７２】また、データ入力部１１からのデータの入
力が無い場合でも、ステップ２２９にて、干渉制御部４
０は各部位の動作による移動の軌跡を常に監視してお
き、現時点より先の移動の軌跡を現時点までの移動の軌
跡から予想し、干渉が発生する可能性がある場合はステ
ップ２２５に進んで、上記と同様に干渉を知らせる警告
を発生するようにしてもよい。

【００７３】最後に図示しないが、本発明により、表示
される画像データは、磁気や、光などで読み書き可能な
記憶媒体に保存できると共に、紙、フィルム等に表示結
果をプリントできるシステム構成としてもよい。更に、
被曝領域及び被曝線量等の数値データのみも各被検体
別、診断別、部位別、各々の曝射毎に前述同様の記憶媒
体に記憶できると共に、紙や、フィルムにプリントでき
るようなシステム構成としてもよい。また、画像データ
は各種通信手段により遠隔地へデータ転送可能なデータ
フォーマットにしてもよい。

【００７４】本実施の形態によれば、被検体１００の被
曝領域と被曝線量を表示して視覚的に確認することがで
き、ポジショナ３、テーブル４、被検体１００の位置関
係を表示して視覚的に把握でき、装置各部の干渉防止を
実現することができるため、被曝の管理を容易且つ確実
に行うことができると共に、よりスムーズで短時間の診
断が可能となり、被検体１００に対する負担を軽減する
ことができ、より低侵襲なＸ線診断を行うことができ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１乃
至１０いずれかの発明によれば、被検体の被曝領域と被
曝線量を視覚的に確認できることにより、被検体の被曝
状況を容易に把握することが可能となると共に、被検体
の被曝管理を容易且つ確実とすることができる。

【００７６】請求項１０の発明によれば、被曝限度以上
になると警告が発せられることにより、被曝限度を超え
た範囲でのＸ線照射を抑制することができる。

【００７７】請求項１１乃至２１いずれかの発明によれ
ば、ポジショナ、テーブル、被検体の位置関係を視覚的
に把握でき、更にポジショナと、テーブルなどが干渉す
るような場合には警告が発生されて、装置各部の干渉防
止を実現することができるため、安全でスムーズな装置
移動が可能となり、診断時間を短縮化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線診断装置の一実施の形態を示した
概略構成図である。

【図２】図１に示したＸ線制御装置の内部に搭載されて
いる画像処理部を示したブロック図である。

【図３】図２に示した表示モニタ部に表示された被曝領
域と被曝線量のカラー表示例を示した図である。

【図４】図２に示した表示モニタ部に表示された被曝領
域と被曝線量の等高線表示例を示した図である。

【図５】図２に示した表示モニタ部に表示された被曝領
域と被曝線量のカラー表示と等高線表示を同時に行った
例を示した図である。

【図６】図２に示した表示モニタ部に表示されたＸ線発
生部と表示方法との関係を示した図である。

【図７】図２に示した表示モニタ部に表示された被曝領
域／被曝線量の２次元表示の一例を示した図である。

【図８】図２に示した表示モニタ部に被曝領域／被曝線
量の２次元表示と３次元表示を同時に表示した例を示し
た図である。

【図９】図２に示した表示モニタ部に被曝領域／被曝線
量を曝射別に表示した例を示した図である。

【図１０】図２に示した表示モニタ部に被曝領域／被曝
線量を曝射別にーつのモデル上に表示した例を示した図
である。

【図１１】図２に示した表示モニタ部に表示された初期
状態のポジショナ、テーブル、人体モデルの位置関係を
表示した例を示した図である。

【図１２】図２に示した表示モニタ部に表示された位置
設定後のポジショナ、テーブル、人体モデルの位置関係
を表示した例を示した図である。

【図１３】図２に示した患者モデル作成部が被検体の人
体モデルを作成するまでの処理の流れを示したフローチ
ャートである。

【図１４】図２に示した患者モデル作成部の球／楕円体
近似による人体モデルの作成例を示した図である。

【図１５】図２に示した患者モデル作成部による人体モ
デル作成のための被検体測定部分を示した図である。

【図１６】図２に示した患者モデル作成部により円／楕
円近似を用いて作成された詳細人体モデルのイメージ例
を示した図である。

【図１７】図２に示した測定器による被検体の測定のた
めに、平行光線によってテーブルトップと被検体との位
置関係を測定する例及びテーブルにスケールを設けて測
定する例を示した図である。

【図１８】図１に示したＸ線診断装置のＸ線制御用モニ
タに表示した初期状態の画像例を示した図である。

【図１９】図１に示したＸ線診断装置のＸ線制御用モニ
タに表示した設定後の画像例を示した図である。

【図２０】被曝線量が表示している部位で被曝限度を超
えた場合、警告発生部が警告を発生するまでの処理の流
れを示したフローチャートである。

【図２１】ポジショナ、テーブル、被検体に干渉が発生
した場合、警告発生部が警告を発生するまでの処理の流
れを示したフローチャートである。

【符号の説明】

１Ｘ線発生部２Ｘ線検出部３ポジショナ４テーブル５表示モニタ部６Ｘ線制御装置７検査／患者データ入力システム制御操作部８総量計測部９患者画像収集部１０デフォルト据付データ部１１データ入力部１２測定器３０画像処理部３１Ｘ線制御部３２、３３データ収集部３４線量データ収集部３５、３６動作制御部３７患者データ管理部３８被曝線量／領域計算部３９位置情報収集部４０干渉制御部４１警告発生部４２人体モデルデータベース４３患者モデル作成部４４被曝線量データ管理部４５装置モデル作成部４６表示画像構成部４７画像上計測機能処理部４８外部システム通信部５０システム制御部１００被検体４１１ブザー４１２ランプ４１３バイブレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡邊直人栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内 (72)発明者大石悟栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内 (72)発明者松本国敏栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF02 KK32 KK33 MM04 MM10 4C093 AA01 CA33 FF42 FF44 FG01 FG16 FG20 5B057 AA08 BA03 BA24 CE08 DA15 DA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を曝射するＸ線発生部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と
を有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理することにより前
記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ線診断装
置において、前記被検体の前記Ｘ線による被曝線量又は被曝領域のい
ずれか一方又は両方を測定又は計算して求める手段と、この手段によって求められた前記被検体の被曝線量又は
被曝領域のいずれか一方又は両方を表示する手段と、を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】Ｘ線を曝射するＸ線発生部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と
を有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理することにより前
記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ線診断装
置において、前記被検体の前記Ｘ線による被曝線量及び被曝領域を測
定又は計算して求める手段と、前記被検体の２次元若しくは３次元の表示モデルを作成
する手段と、前記作成されたモデルに前記求められた被曝領域を表示
すると共に、被曝領域の各部の被曝線量を表示する手段
と、を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項３】前記被検体の２次元若しくは３次元の表
示モデルは、前記被検体の基礎データと前記被検体の主
要寸法を実測した実測値と前記被検体の既知の表示モデ
ルデータとに基づいて、前記被検体のサイズや体格に最
も適合するように作成されることを特徴とする請求項２
記載のＸ線診断装置。
【請求項４】前記被検体の２次元若しくは３次元の表
示モデルは、予め作成されて保存されている各種体形の
表示モデルの中から前記被検体の基礎データ又は前記被
検体の主要寸法を実測した実測値に最も適合する表示モ
デルを選択して作成されることを特徴とする請求項２記
載のＸ線診断装置。
【請求項５】前記被曝領域の各部の被曝線量は被曝線
量別にカラー表示、又は等高線表示のいずれか一方又は
両方を行うことを特徴とする請求項２記載のＸ線診断装
置。
【請求項６】前記カラー表示と被曝線量との関係を示
したスケール画像を作成して表示することを特徴とする
請求項５記載のＸ線診断装置。
【請求項７】前記被検体に対して、前記Ｘ線の曝射が
複数回に亙る時、各曝射毎の被曝線量又は被曝領域のい
ずれか一方又は両方を順次又は同時に表示することを特
徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項８】前記Ｘ線発生部からＸ線を曝射する際の
Ｘ線発生条件、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部の位置
関係、前記被検体に対する前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検
出部の方向や位置を制御するホジショナの位置関係によ
り変化する前記被曝領域と被曝線量を求める手段と、この手段により求められた前記被曝領域と前記被曝線量
の変化に応じて、２次元若しくは３次元の前記表示モデ
ルの前記被曝領域と被曝線量の表示画像を変化させて表
示する手段とを設けることを特徴とする請求項２記載の
Ｘ線診断装置。
【請求項９】前記測定又は計算により求められた被曝
線量及び被曝領域のいずれか一方又は両方が変化する
時、この変化に応じて前記表示された被曝線量及び被曝
領域のいずれか一方又は両方を変化させることを特徴と
する請求項２記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】前記求められた被曝線量が限界被曝線
量を超えたかどうかを判定する手段と、前記被曝線量が限界被曝線量を超えたことを報知する手
段とを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のＸ
線診断装置。
【請求項１１】前記表示された画像又は数値に関連し
た情報を同一画面に表示することを特徴とする請求項１
又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】Ｘ線を曝射するＸ線発生部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出器
と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器を所定距離離して支持
し、これらＸ線発生部とＸ線検出器をテーブル上の被検
体の周囲の任意の位置に配置するポジショナとを有し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理することにより前
記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ線診断装
置において、前記被検体の２次元若しくは３次元の表示モデルを作成
する手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する可動部分の一部又は全部の
位置関係を取得する手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する可動部分の一部又は全部の
表示モデルを作成する手段と、前記作成された表示モデルを前記取得された位置関係に
基づいて画面上に配置して表示する手段と、を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１３】Ｘ線を曝射するＸ線発生部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出器
と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器を所定距離離して
支持し、これらＸ線発生部とＸ線検出器をテーブル上の
被検体の周囲の任意の位置に配置するポジショナとを有
し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理することにより前
記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ線診断装
置において、前記被検体の２次元若しくは３次元の表示モデルを作成
する手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する可動部分の一部又は全部の
位置関係及び前記被検体の位置を取得する手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する可動部分の一部又は全部の
表示モデルを作成する手段と、前記作成された可動部分の表示モデルと前記被検体の表
示モデルとを前記取得された位置関係及び位置に基づい
て画面上に配置して表示する手段と、を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１４】前記取得された可動部分の位置関係が
変化する時、この変化に応じて、前記画面上の表示モデ
ルの位置を変化させることを特徴とする請求項１２又は
１３記載のＸ線診断装置。
【請求項１５】前記可動部分は少なくともテーブル及
びポジショナを含むことを特徴とする請求項１２又は１
３記載のＸ線診断装置。
【請求項１６】前記ポジショナと前記テーブルの実際
の位置と角度を示す数値データを前記画面上に表示する
ことを特徴とする請求項１５記載のＸ線診断装置。
【請求項１７】前記可動部分の一部又は全部の移動量
を入力する手段を設け、前記入力された移動量に基づいて移動後の前記可動部分
の表示モデルを作成し、作成した前記表示モデルを表示
することを特徴とする請求項１２又は１３記載のＸ線診
断装置。
【請求項１８】前記可動部分の少なくとも２つ以上の
部分が干渉するかどうかを判定する判定手段と、前記干渉する部分があると判定された場合、前記干渉が
生じることを前記表示手段の画面上の表示により知らせ
るか、又は、別途、装備される報知手段により報知する
ことを特徴とする請求項１２又は１３記載のＸ線診断装
置。
【請求項１９】Ｘ線を曝射するＸ線発生部と、被検体を透過してきた前記Ｘ線を検出するＸ線検出器
と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器を所定距離離して
支持し、これらＸ線発生部とＸ線検出器をテーブル上の
被検体の周囲の任意の位置に配置するポジショナとを有
し、前記Ｘ線検出器の検出情報を画像処理することにより前
記被検体の透過画像を表示する機能を備えたＸ線診断装
置において、前記被検体の前記Ｘ線による被曝線量及び被曝領域を測
定又は計算して求める手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する少なくとも前記Ｘ線発生
部、前記Ｘ線検出部、前記被検体、前記テーブル、前記
ポジショナの一部又は全部の位置関係を取得する手段
と、前記被検体の２次元若しくは３次元の表示モデルを作成
する手段と、前記Ｘ線診断装置を構成する少なくとも前記Ｘ線発生
部、前記Ｘ線検出部、前記テーブル、前記ポジショナの
一部又は全部の表示モデルを作成する手段と、前記作成された一部又は全部の表示モデルと前記被検体
の表示モデルを前記取得された位置関係に基づいて画面
上に配置した画像或いは、前記作成された被検体のモデ
ルに前記求められた被曝領域を表示すると共に被曝領域
の各部の被曝線量を表示した画像のいずれか一方又は両
方を同一画面に表示する表示手段と、を具備することを特徴するＸ線診断装置。
【請求項２０】前記作成された全部又は一部の表示モ
デルと前記被検体の表示モデルの位置関係を示す画像を
多方向から見た複数の画像を表示することを特徴とする
請求項１９記載のＸ線診断装置。
【請求項２１】前記表示された画像の関連情報とし
て、Ｘ線発生条件、前記被検体の情報、撮影手技の選定
部、前記被検体、前記テーブル、前記ポジショナの一部
又は全部の位置関係、画像サイズ、Ｘ線検出器サイズ、
記録モード、被曝領域及び被曝線量の全部又は一部を前
記表示画像と同一の画面上に表示することを特徴とする
請求項１９記載のＸ線診断装置。