JP2005118382A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 補償フィルタ装置の補償フィルタを関心領域の設定に利用することで、また、その移動操作を簡略化することで、さらには、その移動操作に応じてＸ線制御用の採光野の位置調整を行うことで、当該装置の利便性を向上させて、患者の被曝低減をより図ることのできるＸ線診断装置を提供する。
【解決手段】 術者は、補償フィルタ装置５の補償フィルタ群の各々をフィルタ操作部１１の操作により移動させて、これを関心領域を囲むような形状にした後、それら補償フィルタ５ａ群の位置関係をフィルタ位置登録部１２の登録ボタン１２ａにより登録する。当該登録以降は、フィルタ駆動制御部１３が駆動部５ｂの駆動制御を行うことで、術者は、フィルタ操作部１１の操作により、これら補償フィルタ５ａ群の位置関係を保持したまま、これを１つの補償フィルタとして移動させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、医療機関で使用されるＸ線診断装置に関し、特に、当該装置を用いて実施されるインターベンションにおいて、患者の被曝低減を実現するべく補償フィルタを使用するものに関する。

従来から、Ｘ線診断装置を用いて実施されるインターベンション（＝カテーテルやガイドワイヤー等を挿入して心臓や血管などの治療を行う術式）においては、透視下で術者によりカテーテルやガイドワイヤー等の操作が長時間にわたって実施されるために、患者がＸ線により多大な被曝を被るという問題がある。

そこで、Ｘ線診断装置においては、Ｘ線管球から照射されるＸ線のパルスレートを変更することで、時間的に被曝低減を図ることや、Ｘ線の線質を変える濾過フィルタを変更することで、線量的に被曝低減を図るといったことが行われている。

また、Ｘ線管球のＸ線照射口付近には、複数枚の絞り羽根（鉛板からなる）を組み合わせることでＸ線照射野を絞るＸ線絞り装置と、Ｘ線照射口より照射されるＸ線を複数枚の補償フィルタによって部分的に遮蔽して、これを減衰させることでＸ線吸収率の過大な部分に対する線量を抑えて、画質を向上させる補償フィルタ装置とが配置されており（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）、例えば、Ｘ線絞り装置の絞り羽根によってＸ線が照射される範囲（以下、Ｘ線照射野と称する）を診断を行う対象領域である関心領域に絞ることで、或いは、補償フィルタ装置の補償フィルタによって関心領域外に照射されるＸ線を遮蔽して、その線量を抑えることで、線量的に被曝低減を図るといったことが行われている。

因みに、Ｘ線絞り装置の絞り羽根は、サーボモータの駆動により、個々に任意の方向に移動できるようになっており、術者は、透視像にて当該絞り羽根の陰影を見ながらそれらに囲まれる領域、即ち、Ｘ線照射野を適当な大きさに調整することができるようになっている。一方、補償フィルタは、サーボモータの駆動により、個々に任意の位置に移動できるようになっており、術者は、透視像にて当該補償フィルタの陰影を見ながら、これを適当な位置に配置できるようになっている。

特開２０００−３５４５９３号公報（段落〔００１５〕‐〔００１８〕、第１図乃至第３図） 特開平１１−１４２５９７号公報（段落〔００２０〕‐〔００３６〕、第１図乃至第４図）

ところで、上述したＸ線絞り装置や補償フィルタ装置においては、以下に記載するような種々の欠点があった。
１）Ｘ線絞り装置について
・絞り羽根は、鉛により構成されているため、当該絞り羽根によってＸ線が遮蔽される部分については、画像情報を得ることができなかった。
・絞り羽根の動作は、Ｘ線照射領域中央に対して上下左右方向に対称となっているため、Ｘ線照射野の位置は、画面の中央付近に限られていた。
このようにＸ線照射野の大きさや位置には制限があるため、診断を行う際には、頻繁に関心領域をこのＸ線照射野に位置させる調整を行う必要があり、その調整に時間がかかると共に、術者が煩わしさを感じる場合があった。
２）補償フィルタ装置について
・補償フィルタは、個々に操作する必要があるため、位置調整に時間がかかると共に、術者が煩わしさを感じる場合があった。特に、透視を行う際には、補償フィルタにより形成される開口の形状（通常、関心領域の形状に対応させる）に変更がない場合であっても、関心領域の移動に応じて、その位置調整を行う必要があるため、これらは顕著な問題となった。
３）その他について
・Ｘ線絞り装置の絞り羽根の操作と、補償フィルタ装置の補償フィルタの操作とは、別個に行う必要があるため、位置調整に時間がかかると共に、術者が煩わしさを感じる場合があった。
・一般に、Ｘ線診断装置においては、透視画像の画像レベルを一定に保つためにＡＢＣ（Ａｕｔｏ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能等が備えられているが、当該機能において適用される採光野（＝透視画像の画像レベルを一定に保つべく、Ｘ線制御、具体的には、Ｘ線管球に供給される管電圧や管電流の調整が行われる際に、その調整の基準となる透視画像の輝度を抽出する領域として、当該透視画像内に設定される部分のこと）は、通常、Ｘ線照射野の中央に対応する領域に設定されており、このＸ線照射野の当該採光野が設定された領域内に絞り羽根が侵入した場合には、この絞り羽根による影響を受けて、画像レベルが適切に調整されないことになるため（尚、このＡＢＣ機能の詳細については後述する）、再度、絞り羽根の位置調整を行う必要が生じ、その位置調整に時間がかかると共に、術者が煩わしさを感じる場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、補償フィルタ装置の補償フィルタを関心領域の設定に利用することで、また、その移動操作を簡略化することで、さらには、その移動操作に応じてＸ線制御用の採光野の位置調整を行うことで、当該装置の利便性を向上させて、患者の被曝低減をより図ることのできるＸ線診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線が照射される側に配置され、前記Ｘ線の強度を減衰させる複数のフィルタと、前記複数のフィルタの相対的位置を保持した状態で前記フィルタ群を移動するフィルタ駆動制御部とを備えることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項２記載の発明は、Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線が照射される側に配置され、前記Ｘ線の強度を減衰させる一つのフィルタと、前記フィルタを移動するフィルタ駆動制御部とを備えたことを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項３記載の発明は、請求項１に記載のＸ線診断装置において、前記複数のフィルタの組み合わせにより前記Ｘ線を減衰する領域を規定するための前記複数のフィルタの相対的位置を記憶する記憶手段を備え、前記フィルタ駆動制御部は、前記記憶された相対的位置を保持した状態で前記フィルタ群を移動することを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項４記載の発明は、請求項３記載のＸ線診断装置において、前記記憶手段に記憶される複数の相対的位置から所望のものを選択するための選択手段を備え、前記フィルタ駆動制御部は、前記選択手段により選択された相対的位置を保持した状態で前記フィルタ群を移動することを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項５記載の発明は、請求項１記載のＸ線診断装置において、前記フィルタ駆動制御部は、前記複数のフィルタを独立して移動可能であると共に、透視の場合には前記複数のフィルタの相対的位置を保持したままフィルタ群を移動させ、撮影の場合には前記複数のフィルタを独立して移動させることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項６記載の発明は、請求項２記載のＸ線診断装置において、前記フィルタは、Ｘ線絞り装置に備えられていることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項７記載の発明は、請求項２記載のＸ線診断装置において、前記フィルタは、Ｘ線の強度を減衰させる複数のフィルタ群と交換可能であることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置において、被検体を透過したＸ線に基づく画像データを出力する撮像手段と、前記画像データに基づく画像を表示する表示手段と、前記画像の輝度に応じて、前記Ｘ線照射手段におけるＸ線条件を制御するＸ線制御部とを備えることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項９記載の発明は、請求項８記載のＸ線診断装置において、前記フィルタの移動に応じて輝度の変化量を推定し、その推定量に応じて輝度を補正する制御を行う画像表示制御手段を備えることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１０記載の発明は、請求項８記載のＸ線診断装置において、前記フィルタの移動に応じてＸ線条件の制御のための輝度の測定位置を変更する変更手段を備えることを特徴とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１１記載の発明は、請求項９記載のＸ線診断装置において、前記画像表示制御手段は、特定領域に入る前記フィルタの厚さの変化量に応じて、採光野の輝度の変化量を推定することを特徴とするものである。

本発明に係るＸ線診断装置によれば、補償フィルタ群の各々を位置調整する必要もなく、従来、透視下において行われていた当該位置調整に要する時間を短縮化して、患者のＸ線による被曝を低減させることができると共に、その操作を行う煩わしさを解消することができる。

以下、本発明に係るＸ線診断装置の様々な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

［第一の実施形態］
図１に、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図１に示すように、当該Ｘ線診断装置は、主として、寝台１に載置される患者（以下、被検体と称する）Ｐに向かってＸ線を照射するＸ線管球２と、このＸ線管球２にＸ線を照射するための所定の管電圧、管電流、フィラメント電流を供給するＸ線制御部３と、Ｘ線管球２から照射されるＸ線の照射野を所定の領域に絞るためのＸ線絞り装置４と、後述するモニター９においてハレーションが生じることを防止するべく、Ｘ線管球２から照射されるＸ線を補償フィルタ群によって部分的に遮蔽する補償フィルタ装置５と、被検体Ｐを透過して入射したＸ線を光学像に変換するＩ．Ｉ．（イメージインテンシファイア）６と、その撮像面に結像された光学像を電気信号（画像信号）に変換するＴＶカメラ７と、その画像信号に対して、後述する様々な画像処理を施す画像制御部８と、それら画像処理の施された画像を表示するモニター９と、当該Ｘ線診断装置における透視と撮影とを切り替える制御を行う透視撮影制御部１０と、この他、補償フィルタ装置５の補償フィルタ群の位置調整を行うためのフィルタ操作部１１と、補償フィルタ装置５の補償フィルタ群の位置を登録するためのフィルタ位置登録部１２と、補償フィルタ装置５の補償フィルタ群を所定の位置に移動させる制御を行うフィルタ駆動制御部１３とから構成されている。

このような構成において、透視撮影制御部１０は、Ｘ線制御部３に対してこれから透視又は撮影の何れを行うのかを通知する。Ｘ線制御部３は、これを受けて、透視又は撮影に応じた所定の管電圧、管電流、フィラメント電流を設定する。Ｘ線管球２は、このＸ線制御部３から所定の管電圧、管電流、フィラメント電流の供給を受けてＸ線を照射する。Ｘ線は、Ｘ線絞り装置４の絞り羽根によって、その照射野を絞られた上で、補償フィルタ装置５の補償フィルタを透過して寝台１に載置された被検体Ｐに照射される。さらに、被検体Ｐの体内を透過したＸ線は、Ｉ．Ｉ．６において光学像に変換される。この光学像は、アイリスを備えた光学系を介してＴＶカメラ７の撮像面に結像され、ＴＶカメラ７において電気信号（画像信号）に変換される。尚、ＴＶカメラ７は、Ｉ．Ｉ．６及び光学系と共に撮像ユニットを構成するが、この撮像ユニットとしては、ＦＰＤと呼ばれる平面検出器でもよく、Ｘ線を蛍光体で光に変換した後電気信号に変換する間接変換型ＦＰＤでも、Ｘ線を光導電体で直接電気信号に変換する直接変換型ＦＰＤのどちらでも適用できる。
ＴＶカメラ７で発生した画像信号は、増幅されディジタル信号に変換されて、画像制御部８に出力される。画像制御部８は、そのディジタル信号、より詳細には、そのディジタル信号に基づく画像に対して、拡大縮小を行う拡縮処理、白黒濃淡を強調する階調処理、特定領域を強調する空間フィルタ処理、マスク像と透視画像とを差分してサブトラクション像を生成するサブトラクション処理、その他、画像ノイズを低減させる時間フィルタ処理、マスク像と透視画像との位置ずれを修正するピクセルシフト処理等の画像処理を行う。画像処理が施された画像信号は、モニター９に出力されて、表示される。

尚、Ｘ線管球２は、本発明の「Ｘ線照射手段」に対応する。また、補償フィルタ装置５及びＩ．Ｉ．６は、本発明の「撮像手段」に対応する。また、モニター９は、本発明の「表示手段」に対応する。

図２に、補償フィルタ装置５の詳細構成を示す。図２に示すように、当該補償フィルタ装置５は、Ｘ線管球２から照射されるＸ線を部分的に遮蔽する補償フィルタ５ａ群と、それらを個々に独立して移動可能な駆動部５ｂとから構成され、さらに、この駆動部５ｂは、補償フィルタ５ａを支持するブラケット５ｂａと、このブラケット５ｂａに接続されたワイヤーケーブル５ｂｂと、ブラケット５ｂａの移動方向を規定するガイドレール５ｂｃと、プーリーを介してワイヤーケーブル５ｂｂを所定の方向に回転移動させるサーボモータ５ｂｄとから成る４つの駆動系により構成されている。尚、図２に示す補償フィルタ５ａは、半円形状の切り欠き部を有する長方形状ものが２個一組となっているが、当該補償フィルタ５ａは、これに限らず、関心領域（例えば、頭部や下肢部等）に応じて適宜他の組のもの、即ち、他の形状や他の複数個のものを使用することにしても良い。

このような構成において、駆動部５ｂの４つの駆動系は、フィルタ駆動制御部１３により個々に駆動制御され、サーボモータ５ｂｄによる回転駆動によりワイヤーケーブル５ｂｂが回転移動して、これに接続されるブラケット５ｂａがガイドレール５ｂｃに沿って移動することで、これに支持される補償フィルタ５ａが移動するようになっている。これにより、補償フィルタ５ａは、個々に独立して且つガイドレール５ｂｃにより規定される領域内を自由に移動する。

尚、補償フィルタ装置５の駆動部５ｂ及びフィルタ駆動制御部１３は、本発明の「フィルタ駆動制御部」に対応する。

このような構成において、術者がフィルタ操作部１１の操作を行うと、フィルタ駆動制御部１３が、その操作信号に応じて駆動部５ｂのサーボモータ５ｂｄの駆動制御を行うので、術者は、補償フィルタ５ａを個々に独立して且つ自由な位置、即ち、Ｘ線照射領域の中央に限定されることなく、その領域内の任意の位置に移動させることができる。

この際、術者は、補償フィルタ５ａ群の位置関係を、モニター９に表示される透視像の陰影を見ながら確認する。その上で、関心領域外に関する被曝低減を図るべく、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、補償フィルタ５ａ群を、当該関心領域を囲むような位置に移動させた後、フィルタ位置登録部１２の登録ボタン１２ａにより、これら補償フィルタ５ａ群の位置関係を登録する。フィルタ位置登録部１２は、登録ボタン１２ａが押下されるとフィルタ駆動制御部１３から各サーボモータ５ｂｄを制御していたときの制御情報（以下、補償フィルタ５ａ群の位置関係と称する）を取得して、これを図示省略の記憶部に記憶することで、その登録を行う。この登録ボタン１２ａによる登録以降は、フィルタ駆動制御部１３がフィルタ位置登録部１２の図示省略の記憶部から補償フィルタ５ａ群の位置関係を読み出して、駆動部５ｂの駆動制御を行うことで、フィルタ操作部１１の操作に応じて、これら補償フィルタ５ａ群の位置関係を保ったまま、これを１つの補償フィルタとして動かすことができる。尚、このときのフィルタ操作部１１としては、補償フィルタ５ａ群の各々を独立して動かす操作系をそのまま使用しても良いし、別途、操作系を設けることにしても良い。

尚、フィルタ位置登録部１２の図示省略の記憶部は、本発明の「記憶手段」に対応する。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、術者は、関心領域の位置に応じて、補償フィルタ装置５の補償フィルタ５ａ群の各々をフィルタ操作部１１の操作により移動させることで、それらを自由に設定することができる。また、登録ボタン１２ａによる登録以降は、操作部１１の操作に応じて、その補償フィルタ５ａ群の位置関係を保ったまま、これを１つの補償フィルタとして動かすことができるので、補償フィルタ５ａ群の各々を位置調整する必要もなく、これを簡単に行うことができ、従来、透視下において行われていた当該位置調整に要する時間を短縮化して、患者のＸ線による被曝を低減させることができると共に、その操作を行う煩わしさを解消することができる。

［第二の実施形態］
図４に、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図４に示すように、当該Ｘ線診断装置は、上述した第一の実施形態におけるＸ線診断装置において、補償フィルタ５ａ群の位置関係を複数種類記憶するためのデータ記憶部１４を追加し、このデータ記憶部１４に記憶される複数種類の補償フィルタ５ａ群の位置関係の中から、関心領域に応じて所望のものを選択することができるように構成したものである。

このような構成において、まず、術者は、補償フィルタ装置５の補償フィルタ５ａ群の各々を、フィルタ操作部１１の操作により独立して移動させる。補償フィルタ５ａ群の位置は、上述したようにモニター９を見ながら確認する。その上で、関心領域外に関する被曝低減を図るべく、補償フィルタ５ａ群を、関心領域を囲むような位置に移動させた後、フィルタ位置登録部１２の登録ボタン１２ａにより、これら補償フィルタ５ａ群の位置関係を登録する。より詳細には、フィルタ位置登録部１２は、登録ボタン１２ａが押下されるとフィルタ駆動制御部１３から補償フィルタ５ａ群の位置関係を取得して、これをデータ記憶部１４に記憶することで、その登録を行う。このような操作を繰り返し行うことで、複数種類の補償フィルタ５ａ群の位置関係をデータ記憶部１４に登録した後、フィルタ位置登録部１２の選択ボタン１２ｂにより、データ記憶部１４に記憶される複数種類の補償フィルタ５ａ群の位置関係の中から所望のものを選択した場合には、フィルタ駆動制御部１３が、これを読み出し、その補償フィルタ５ａ群の位置関係に従って、補償フィルタ装置５の駆動部５ｂの駆動制御を行う。これにより、補償フィルタ５ａ群を簡単に所定の位置関係にすることができる。また、術者は、フィルタ位置登録部１２の削除ボタン１２ｃにより、データ記憶部１４に記憶される補償フィルタ５ａ群の位置関係の内、所望のものを選択してこれを削除することができる。より詳細には、フィルタ位置登録部１２は、図示省略の表示部にデータ記憶部１４に記憶される補償フィルタ５ａ群の位置関係をリスト表示して、術者がその中から所望のものを選択し、削除ボタン１２ｃを押下した場合には、該当するものをデータ記憶部１４に記憶される補償フィルタ５ａ群の位置関係の中から消去することで、その削除を行う。

尚、データ記憶部１４は、本発明の「記憶手段」に対応する。また、フィルタ位置登録部１２の選択ボタン１２ｂは、本発明の「選択手段」に対応する。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、複数種類の補償フィルタ５ａ群の位置関係をデータ記憶部１４に記憶した後、術者が、フィルタ位置登録部１２の選択ボタン１２ｂにより、データ記憶部１４に記憶される複数種類の補償フィルタ５ａ群の位置関係の中から所望のものを選択した場合には、フィルタ駆動制御部１３が、これを読み出し、その補償フィルタ５ａ群の位置関係に従って、補償フィルタ装置５の駆動部５ｂの駆動制御を行い、補償フィルタ５ａ群を所定の位置関係にするので、補償フィルタ５ａ群の位置調整を簡単に行うことができ、その煩わしさを解消することができると共に、従来、透視下において行われていた補償フィルタ５ａ群の位置調整に要していた時間を短縮化して、患者のＸ線による被曝を低減させることができる。

［第三の実施形態］
図５に、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図５に示すように、当該Ｘ線診断装置は、上述した第二の実施形態におけるＸ線診断装置に、術者が、当該装置において、Ｘ線の照射を連続的に行う透視とＸ線の照射を単発的に行う撮影との切り替えを行うべく、それらの何れを行うのかを決定するための操作部１８を追加し、透視撮影制御部１０が、その操作信号を基に、フィルタ駆動制御部１３に対して当該装置において透視と撮影の何れが行われるのかを通知し、これを受けて、フィルタ駆動制御部１３が補償フィルタ装置５の補償フィルタ５ａの駆動制御を切り替えることができるように構成したものである。

このような構成において、術者が操作部１８により当該装置において透視と撮影の何れを行うのかを決定した場合には、透視撮影制御部１０は、その操作信号を受けて、当該装置において透視と撮影の何れが行われるのかをフィルタ駆動制御部１３に通知する。これを受けたフィルタ駆動制御部１３は、透視が行われる場合には、データ記憶部１４に記憶される複数種類の補償フィルタ５ａ群の位置関係の中から選択されたものを読み込み、その補償フィルタ５ａ群の位置関係に従って、補償フィルタ装置５の駆動部５ｂの駆動制御を行う。これ以降、当該フィルタ駆動制御部１３は、フィルタ操作部１１における操作に応じて、複数の補償フィルタ５ａの位置関係を保ったまま、これを１つの補償フィルタとして移動させる制御を行う。一方、撮影が行われる場合には、フィルタ駆動制御部１３は、フィルタ操作部１１における操作に応じて、複数の補償フィルタ５ａを個々に独立して移動させる制御を行う。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、フィルタ駆動制御部１３が、透視が行われる場合には、フィルタ操作部１１における操作に応じて、複数の補償フィルタ５ａの位置関係を保ったまま、これを１つの補償フィルタとして移動させる制御を行い、また、撮影が行われる場合には、フィルタ操作部１１における操作に応じて、複数の補償フィルタ５ａを個々に独立して移動させる制御を行うので、透視と撮影の各々において、補償フィルタ５ａ群の移動制御の切り替えを行うことができ、上述した第一の実施形態及び第二の実施形態における場合と同様に、透視時においては、補償フィルタ５ａ群の位置調整を簡単に行うことができ、従来、透視下において行われていた当該位置調整に要する時間を短縮化して、患者のＸ線による被曝を低減させることができると共に、その操作を行う煩わしさを解消することができる。また、撮影時においては、従来のＸ線診断装置における場合と同様の操作性を得ることができる。因みに、撮影時においては、関心領域がその都度変化し、これに応じて補償フィルタ５ａの位置調整を行う必要があることから、従来の通りに、補償フィルタ５ａを個々に独立して移動させる制御を行う方が都合が良い。

［第四の実施形態］
図６に、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図６に示すように、当該Ｘ線診断装置は、上述した第一の実施形態におけるＸ線診断装置において、Ｘ線制御用採光野に関する位置を記憶する採光野データ記憶部１５を追加し、フィルタ駆動制御部１３から透視撮影制御部１０に補償フィルタ５ａ群の位置関係を通知することで、透視撮影制御部１０がその位置関係に応じてＸ線制御用採光野の位置調整を行うことができるように構成したものである。

ところで、従来のＸ線診断装置においては、透視画像の輝度を一定に保つために、フィードバック制御により自動的にＸ線管球に供給される管電圧、管電流等の条件を調整するＡＢＣ機能を備えている。このＡＢＣを行う方式としては、大別して光学系のフォトピックアップからの信号によるものと、ＴＶカメラのビデオ信号によるものとがあるが、何れの方式においても、予め透視画像の所定領域にＸ線制御用の採光野を定め、このＸ線制御用採光野内の画像の平均輝度が一定となるように、Ｘ線条件をフィードバック制御するようになっている。このＸ線制御用採光野が設定される位置は、被検体を透過せずに入射してくるＸ線の影響を低減するために、ある程度限定され、通常は、透視画像の中心に固定されている。

このような構成において、まず、術者は、補償フィルタ装置５の補償フィルタ５ａ群の各々を、フィルタ操作部１１の操作により独立して移動させる。補償フィルタ５ａ群の位置は、上述したようにモニター９を見ながら確認する。その上で、関心領域外に関する被曝低減を図るべく、補償フィルタ５ａ群を、関心領域を囲むような位置に移動させた後、フィルタ位置登録部１２の登録ボタン１２ａにより、これら補償フィルタ５ａ群の位置関係を登録する。より詳細には、フィルタ位置登録部１２は、登録ボタン１２ａが押下されるとフィルタ駆動制御部１３から補償フィルタ５ａ群の位置関係を取得して、これを図示省略の記憶部に記憶することで、その登録を行う。さらに、フィルタ駆動制御部１３は、その補償フィルタ５ａ群の位置関係を透視撮影制御部１０に通知する。透視撮影制御部１０は、採光野データ記憶部１５に記憶されたＸ線制御用採光野の位置情報を、通知された補償フィルタ５ａ群の位置関係から求められる新たな位置情報に更新する。具体的には、Ｘ線制御用採光野の位置情報を、補償フィルタ５ａ群に囲まれる領域、即ち、関心領域を表す位置情報に更新する。その上で、透視撮影制御部１０は、当該Ｘ線制御用採光野内の画像の平均輝度が一定となるようにＸ線条件を決定して、これをＸ線制御部３に通知することで、Ｘ線条件のフィードバック制御を行う。さらに、術者がフィルタ操作部１１において補償フィルタ５ａ群を移動させる操作を行った場合には、その操作に応じた補償フィルタ５ａ群の位置関係がフィルタ駆動制御部１３に通知され、フィルタ駆動制御部１３は、その補償フィルタ５ａ群の位置関係を透視撮影制御部１０に通知する。透視撮影制御部１０は、再度、Ｘ線制御用採光野の位置情報を、通知された補償フィルタ５ａ群の位置関係から求められる新たな位置情報に更新する。その上で、透視撮影制御部１０は、当該Ｘ線制御用採光野内の画像の平均輝度が一定となるようにＸ線条件を決定して、これをＸ線制御部３に通知することで、Ｘ線条件のフィードバック制御を行う。尚、本実施形態においては、Ｘ線絞り装置４の絞り羽根は、十分な大きさを有するＸ線照射野に調整されていることとする。これにより、当該Ｘ線制御用採光野内には、絞り羽根や補償フィルタ５ａが侵入することもなく、モニター９に表示される画像の画像レベルは、適切に調整されることになる。

尚、Ｘ線制御部３及び透視撮影制御部１０は、本発明の「Ｘ線制御手段」に対応する。また、透視撮影制御部１０及びフィルタ駆動制御部１３は、本発明の「変更手段」に対応する。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、補償フィルタ５ａ群の位置関係に応じて、透視撮影制御部１０が、Ｘ線制御用採光野の位置情報を通知された補償フィルタ５ａ群の位置関係から求められる新たな位置情報に更新するので、当該Ｘ線制御用採光野内には、絞り羽根や補償フィルタ５ａが侵入することもなく、モニター９に表示される画像の画像レベルは、適切に調整されることになる。従って、モニター９に表示される画像の画像レベルを補正するべく、従来、透視下において行われていた絞り羽根や補償フィルタ５ａの移動操作を行う必要もなく、その煩わしさを解消することができると共に、それらの位置調整に要していた時間を短縮化して、患者のＸ線による被曝を低減させることができる。

尚、上記では、既存の複数の補償フィルタを使用して、個々に独立していたものを一つの補償フィルタ群として扱う場合を述べたが、被曝低減に特化した専用フィルタ（一枚型）を別に設ける方法でも良い。

被曝低減のための一枚板に穴の空いた専用フィルタを補償フィルタ装置５に備えるようにするか、あるいはこの専用フィルタと補償フィルタ装置５とを交換可能にする。この交換可能な構成は、操作者により取り外して交換する構成でも、操作者の指示により自動で交換できるような交換手段を設けて、その交換手段により交換する構成でもどちらでも良い。

ここでは、専用フィルタを補償フィルタ装置５に備える構成の場合について説明する。
フィルタ駆動制御部１３は、専用フィルタの位置（補償フィルタ装置の位置がわかればそれに備えられている専用フィルタの位置も判る。補償フィルタ装置の位置または専用フィルタの位置のいずれかが判れば十分）を透視撮影制御部１０に通知する。透視撮影制御部１０は、採光野データ記憶部１５に記憶されたＸ制御用採光野の位置情報を、通知された専用フィルタの位置関係から求められる新たな位置情報に更新する。そして、透視撮影制御部１０は、Ｘ線制御用採光野内の平均輝度が一定となるようにＸ線条件を決定して、この情報をＸ線制御部３に通知することにより、Ｘ線条件のフィードバック制御を行う。さらに、操作者がフィルタ操作部１１において専用フィルタを移動させる操作を行った場合も上記同様にＸ線条件のフィードバック制御を行う。

尚、フィルタ駆動制御部により専用フィルタを移動させるようにしても良いし、補償フィルタ装置あるいは絞り装置側を移動させることにより片持ちで専用フィルタを移動させるようにしても良い。

［第五の実施形態］
図７に、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図７に示すように、当該Ｘ線診断装置は、上述した第四の実施形態におけるＸ線診断装置において、撮影プログラム情報を記憶する撮影プログラム情報記憶部１６を追加したものである。尚、此処に言う撮影プログラム情報とは、所定のルーチンに従って実施される複数種類の撮影の順番に対応して、Ｘ線条件（Ｘ線管球２に供給される管電圧、管電流等の条件）や補償フィルタ５ａ群の位置関係が規定された情報のことである。

このような構成において、透視撮影制御部１０は、当該Ｘ線診断装置にて撮影が実施される毎に、撮影プログラム情報記憶部１６に記憶された補償フィルタ５ａ群の位置関係の中から次の撮影の順番に該当するものを抽出して、その抽出した補償フィルタ５ａ群の位置関係をフィルタ駆動制御部１３に通知する。フィルタ駆動制御部１３は、その補償フィルタ５ａ群の位置関係に従って、補償フィルタ装置５の駆動部５ｂの駆動制御を行う。これにより、補償フィルタ５ａ群は撮影毎に自動的に所定の位置関係に移動される。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、撮影が実施される毎に、透視撮影制御部１０が、撮影プログラム情報記憶部１６に記憶された撮影プログラム情報の中から次の撮影に対応する補償フィルタ５ａ群の位置関係を抽出して、その抽出した補償フィルタ５ａ群の位置関係をフィルタ駆動制御部１３に通知し、フィルタ駆動制御部１３は、その補償フィルタ５ａ群の位置関係に従って、補償フィルタ装置５の駆動部５ｂの駆動制御を行うので、撮影が行われる毎に補償フィルタ５ａ群を自動的に所定の位置関係にすることができ、補償フィルタ５ａ群の位置調整を行う必要もなく、その煩わしさを解消することができると共に、従来、透視下において行われていた補償フィルタ５ａ群の位置調整に要していた時間を省略して、患者のＸ線による被曝を低減させることができる。

［第六の実施形態］
図８に、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図８に示すように、当該Ｘ線診断装置は、上述した第四の実施形態におけるＸ線診断装置において、ラストイメージホールド画像（＝透視終了の際に最後に得られた画像のこと）上に、補償フィルタ５ａ群により囲まれる領域に設定されるＸ線制御用採光野の形状を表示する機能を追加したものである。尚、従来のＸ線診断装置においては、モニターにラストイメージホールド画像が表示されている状態で、補償フィルタ群の位置関係を擬似的に表示する機能がある（当該機能は、バーチャルコリメータと称されている）が、当該Ｘ線診断装置においては、これに加えて、上述したＸ線制御用採光野の形状を表示することとする。

このような構成において、透視終了の際には、画像制御部８において画像処理の施された最後の画像データが画像データ記憶部１７に記憶され、その画像データに基づく画像、即ち、ラストイメージホールド画像がモニター９に表示される。一方、フィルタ駆動制御部１３からは、透視撮影制御部１０へ補償フィルタ５ａ群の位置関係が通知され、これを受けた透視撮影制御部１０は、採光野データ記憶部１５に記憶されるＸ線制御用採光野の位置情報を更新する。画像制御部８は、これら補償フィルタ５ａ群の位置関係とＸ線制御用採光野の位置情報とに基づいて擬似的に補償フィルタ５ａ群の形状と、それらに囲まれる領域に設定されるＸ線制御用の採光野の形状をモニター９に表示されるラストイメージホールド画像上に重ねて表示する。これにより、より正確にＸ線制御用の採光野の位置を把握することができる。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、透視を行うに先立ち補償フィルタ５ａ群の位置調整を行うことができ、従来、透視下で行われていた補償フィルタ５ａ群の位置調整に要していた時間を省いて、患者のＸ線による被曝を低減させることができると共に、補償フィルタ５ａ群に囲まれる領域に設定されるＸ線制御用の採光野の形状をモニター９に表示されるラストイメージホールド画像上に重ねて表示することができるので、より正確にＸ線制御用の採光野の位置を把握することができる。

［第七の実施形態］
図８を準用して、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す。図８に示すように、当該Ｘ線診断装置は、上述した第六の実施形態におけるＸ線診断装置において、画像制御部８が、補償フィルタの位置変更に伴う画像レベルの変化を推測して、その推測結果に応じてモニター９に表示されるラストイメージホールド画像の画像レベルを変更することができるように構成したものである。

図９（ａ）、（ｂ）に、Ｘ線制御用採光野と移動前及び移動後における補償フィルタ５ａ群の位置関係を示す。図９（ａ）において、点線で示される円内がＸ線制御用採光野の領域である。一方、図９（ｂ）において、一点鎖線で示される線がＸ線制御用採光野の中心位置であり、また、一点鎖線が交差する位置がＸ線制御用採光野の中心位置である。図９（ｂ）に示すように、術者がフィルタ操作部１１において、補償フィルタ５ａ群の移動操作を行うことで、Ｘ線制御用採光野の中心位置における当該補償フィルタ５ａの厚さが、ｔ１からｔ２に変化したとする。この際、フィルタ駆動制御部１３は、フィルタ操作部１１からその操作信号を受けて、さらにフィルタ位置登録部１２の図示省略の記憶部から補償フィルタ５ａ群の位置関係を取得して、これらを透視撮影制御部１０に通知する。これを受けた透視撮影制御部１０は、採光野データ記憶部１５からＸ線制御用採光野の位置情報と、補償フィルタ５ａの３次元形状情報（図９（ａ）における補償フィルタ５ａの各位置における厚さを示す情報）を取得して、補償フィルタ５ａ群の移動に伴う、Ｘ線制御用採光野の中心位置における当該補償フィルタ５ａの厚さ変化（ｔ２−ｔ１）を推測する。さらに、この補償フィルタ５ａ群の厚さ変化（ｔ２−ｔ１）に伴う画像レベルの変化を下記式により推測する。尚、此処に言う画像レベルとは、モニター９に表示される画像を構成する複数の画素の輝度の平均値のことを指している。

〔式１〕
変更後の画像レベル＝
移動前の画像レベル×ｅｘｐ（−μ×ｔ２）／ｅｘｐ（−μ×ｔ１）
（μ：移動前の位置における補償フィルタのＸ線減弱係数）

透視撮影制御部１０は、上記式により得られた変更後の画像レベルを画像制御部８に通知して、これを受けた画像制御部８は、その変更後の画像レベルをラストイメージホールド画像全体に適用して、これを補償フィルタ５ａ群の移動後における画像レベルとし、その画像レベルに基づいて画像処理を施す際のパラメータを補正することで、モニター９に表示されるラストイメージホールド画像の画像レベルを変更する。

尚、画像制御部８及び透視撮影制御部１０は、本発明の「画像表示制御手段」に対応する。

以上に説明したように、当該Ｘ線診断装置においては、透視撮影制御部１０が、補償フィルタ５ａ群の移動に伴う画像レベルの変化を推測し、画像制御部８が画像処理を施す際のパラメータを補正して、モニター９に表示されるラストイメージホールド画像の画像レベルを変更するので、術者は、透視を行うに先立ち、補償フィルタ５ａ群の移動に伴う画像レベルの変化をモニター９に表示されるラストイメージホールド画像によって確認することができる。従って、画像レベルを補正するべく絞り羽根や補償フィルタ群の位置調整を行うか否かを事前に決定することができ、従来、透視下において行われていたそれらの判断に要していた時間を短縮化して、患者のＸ線による被曝を低減させることができる。

本発明に係るＸ線診断装置の第一の実施形態における制御構成を示す構成図である。 図１に示すＸ線診断装置の補償フィルタ装置の詳細構成を示す構成図である。 図２に示す補償フィルタ装置において個々の補償フィルタが独立して移動する様子について説明するための説明図である。 本発明に係るＸ線診断装置の第二の実施形態における制御構成を示す構成図である。 本発明に係るＸ線診断装置の第三の実施形態における制御構成を示す構成図である。 本発明に係るＸ線診断装置の第四の実施形態における制御構成を示す構成図である。 本発明に係るＸ線診断装置の第五の実施形態における制御構成を示す構成図である。 本発明に係るＸ線診断装置の第六の実施形態における制御構成を示す構成図である。 本発明に係るＸ線診断装置の第七の実施形態における制御構成を示す構成図である。

符号の説明

１ 寝台
２ Ｘ線管球
３ Ｘ線制御部
４ Ｘ線絞り装置
５ 補償フィルタ装置
５ａ 補償フィルタ
５ｂ 駆動装置
５ｂａ ブラケット
５ｂｂ ワイヤーケーブル
５ｂｃ ガイドレール
５ｂｄサーボモータ
６ Ｉ．Ｉ．（イメージインテンシファイア）
７ ＴＶカメラ
８ 画像制御部
９ モニター
１０ 透視撮影制御部
１１ フィルタ操作部
１２ フィルタ位置登録部
１２ａ 登録ボタン
１２ｂ 選択ボタン
１２ｃ 削除ボタン
１３ フィルタ駆動制御部
１４ データ記憶部
１５ 採光野データ記憶部
１６ 撮影プログラム情報記憶部
１７ 画像データ記憶部
１８ 操作部
Ｐ 被検体

Claims (11)

1. Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、
   前記Ｘ線が照射される側に配置され、前記Ｘ線の強度を減衰させる複数のフィルタと、
   前記複数のフィルタの相対的位置を保持した状態で前記フィルタ群を移動するフィルタ駆動制御部とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
2. Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、
   前記Ｘ線が照射される側に配置され、前記Ｘ線の強度を減衰させる一つのフィルタと、
   前記フィルタを移動するフィルタ駆動制御部とを備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
3. 前記複数のフィルタの組み合わせにより前記Ｘ線を減衰する領域を規定するための前記複数のフィルタの相対的位置を記憶する記憶手段を備え、
   前記フィルタ駆動制御部は、前記記憶された相対的位置を保持した状態で前記フィルタ群を移動することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
4. 前記記憶手段に記憶される複数の相対的位置から所望のものを選択するための選択手段を備え、
   前記フィルタ駆動制御部は、前記選択手段により選択された相対的位置を保持した状態で前記フィルタ群を移動することを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
5. 前記フィルタ駆動制御部は、前記複数のフィルタを独立して移動可能であると共に、透視の場合には前記複数のフィルタの相対的位置を保持したままフィルタ群を移動させ、撮影の場合には前記複数のフィルタを独立して移動させることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
6. 前記フィルタは、Ｘ線絞り装置に備えられていることを特徴とする請求項２記載のＸ線診断装置。
7. 前記フィルタは、Ｘ線の強度を減衰させる複数のフィルタ群と交換可能であることを特徴とする請求項２記載のＸ線診断装置。
8. 被検体を透過したＸ線に基づく画像データを出力する撮像手段と、
   前記画像データに基づく画像を表示する表示手段と、
   前記画像の輝度に応じて、前記Ｘ線照射手段におけるＸ線条件を制御するＸ線制御部とを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
9. 前記フィルタの移動に応じて輝度の変化量を推定し、その推定量に応じて輝度を補正する制御を行う画像表示制御手段を備えることを特徴とする請求項８記載のＸ線診断装置。
10. 前記フィルタの移動に応じてＸ線条件の制御のための輝度の測定位置を変更する変更手段を備えることを特徴とする請求項８記載のＸ線診断装置。
11. 前記画像表示制御手段は、特定領域に入る前記フィルタの厚さの変化量に応じて、採光野の輝度の変化量を推定することを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
    

Images