JP2006116038A - Ｘ線診断装置及びｘ線撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 任意の撮影方向に対する撮影条件の最適化を効率よく行なうことが可能なＸ線診断装置及びＸ線撮影方法の提供。
【解決手段】 Ｘ線照射部１及びＸ線検出部２を備えた撮像系を被検体１５０の周囲で回動／移動させながら連続的にＸ線撮影を行なう際、機構部３の撮像系位置検出器３４は、回動／移動後の前記撮像系の位置（撮影方向）を検出する。次いで、撮影条件記憶部６に予め保存されている複数の撮像系位置に対応した撮影用照射条件や可動絞り条件などの撮影条件の中から、前記撮像系位置検出器３４によって検出された撮像系位置における撮影条件を読み出して高電圧発生部４の高電圧制御部４１及びＸ線照射部１の可動絞り制御部１７に自動設定することにより撮影画像データの生成と表示を行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明はＸ線診断装置及びＸ線撮影方法に係り、撮像系の位置に対応して最適設定された撮影条件に基づいて画像データの生成を行なうＸ線診断装置及びＸ線撮影方法に関する。

Ｘ線診断装置やＭＲＩ装置、あるいはＸ線ＣＴ装置などを用いた医用画像診断技術は、１９７０年代のコンピュータ技術の発展に伴い急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。

Ｘ線診断は、近年ではカテーテル手技の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げ、治療領域へと比重が移っている。循環器診断用のＸ線診断装置は、通常、Ｘ線照射部とＸ線検出部、これらを保持する保持機構と、寝台（天板）及び信号処理部を備えている。そして、保持機構はＣアームあるいはΩアームが用いられ、寝台と組み合わせることによって患者（以下、被検体と呼ぶ。）に対して最適な位置や角度からのＸ線撮影を可能にしている。

一方、Ｘ線診断装置のＸ線検出部に用いられる検出器として通常Ｘ線Ｉ．Ｉ．（イメージ・インテンシファイア）が使用されている。このＸ線Ｉ．Ｉ．を用いた撮影方法では、Ｘ線照射部のＸ線管から発生したＸ線によって被検体を照射し、このとき被検体を透過して得られるＸ線の画像情報は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．において光学画像に変換され、更に、この光学画像はＸ線ＴＶカメラによって撮影されて電気信号に変換される。そして、電気信号に変換された画像情報はＡ／Ｄ変換後、モニタに表示される。このため、Ｘ線Ｉ．Ｉ．を用いた撮影方法は、フィルム方式では不可能であったリアルタイム撮影を可能とし、又、デジタル信号で画像データの収集ができるため、種々の画像処理が可能となった。尚、前記Ｘ線Ｉ．Ｉ．に替わるものとして、近年、２次元配列のＸ線平面検出器が注目を集め、その一部は既に実用化の段階に入っている。

又、上述のＸ線照射部にはＸ線を照射するＸ線管が設けられ、更に、このＸ線管の近傍には、Ｘ線の照射範囲や照射量を制御して被検体に対する無用なＸ線被曝を回避するための絞り羽根や吸収の少ない媒質を透過したＸ線によるハレーションを防止するための補償フィルタを有した可動絞り部が備えられている。

ところで、循環器疾患等のＸ線診断では、被検体に対する撮影方向あるいは撮影位置（以下ではこれらを纏めて撮影方向と呼ぶ。）を順次変更した後、再び元の撮影方向に戻ってＸ線撮影を繰り返し行なう方法が通常とられているが、このような場合、可動絞り部における絞り羽根や補償フィルタは、被検体に対するＸ線の撮影方向を変更する度に最適な位置に設定し直す必要がある。

即ち、医師や検査技師（以下、操作者と呼ぶ。）は、撮影方向を変更する度に表示部のモニタに表示される画像データを観察しながら操作部に設けられた制御ボタン等を用いて絞り羽根や補償フィルタの挿入や退避を行なわなくてはならない。このため、これらの調整に多くの時間を要し、診断効率を低下させると共に操作者に大きな負担を与えていた。又、再設定された位置の再現性が必ずしも十分ではないため、位置設定の誤差に起因した画質劣化により診断能を低下させる可能性があった。

このような問題点に対して、画像データの観察下で最適位置に設定された可動絞り部の絞り羽根や補償フィルタの位置情報と、撮影方向を決定するＸ線照射部及びＸ線検出部（以下では、撮像系と呼ぶ。）の位置情報に対して共通の識別符合を付与する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によれば、操作者は、予め設定された複数の識別符合の中から所定の識別符合を操作部にて選択することにより、所望の撮影方向に対するＸ線撮影を、最適化された可動絞り部を用いて行なうことが可能となる。
特開平４−２８８１４６号公報（第３−６頁、第１−３図）

しかしながら、上述の特許文献１の方法によれば、撮像系に関する位置情報の保存に際して、操作者は、これらの位置情報を所定の識別符合に対応させて手動にて保存させる必要がある。

又、上述の識別符合を用いて所望の撮影方向に対するＸ線撮影を行なう場合、操作者は、撮影方向に対応した識別符合を操作部にて手動で選択することによって、可動絞り部における絞り羽根や補償フィルタの位置を設定しなくてはならない。このため、既に述べたように、撮像系を回動あるいは移動させながらＸ線撮影を連続的に行なう場合には、撮影方向が更新される度に前記識別符合を手動で選択する必要があるため、複雑な操作が要求され、診断効率が大幅に低下する欠点を有している。

更に、上述の特許文献１の方法では、所定の撮影方向に対して予め最適化されるのは可動絞り部の位置のみであり、Ｘ線の照射条件についての最適化はなされていない。このため、ハレーション等に対する対策が十分ではなく、得られる画像データの画質は保証されない。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の所定の撮影方向におけるＸ線撮影に際して、複数の撮影方向に対し予め設定された撮影条件の中から前記所定の撮影方向における撮影条件を自動的に選択及び設定することにより、任意の撮影方向に対する撮影条件の最適化を効率よく行なうことが可能なＸ線診断装置及びＸ線撮影方法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に係る本発明のＸ線診断装置は、被検体の撮影対象部位に対してＸ線を照射するＸ線照射手段と、このＸ線照射手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線照射手段及び前記Ｘ線検出手段を備えた撮像系の撮像系位置を設定する撮像系位置設定手段と、複数の撮像系位置に対して好適な撮影条件が予め保存された撮影条件記憶手段と、前記撮像系位置設定手段によって設定された前記撮像系位置における撮影条件を前記撮影条件記憶手段から読み出し、この撮影条件に基づいて前記Ｘ線照射手段から照射されるＸ線を制御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線検出手段によって検出されたＸ線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段を備えたことを特徴としている。

又、請求項２に係る本発明のＸ線診断装置は、被検体の撮影対象部位に対してＸ線を照射するＸ線照射手段と、このＸ線照射手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、このＸ線検出手段によって検出されたＸ線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記Ｘ線照射手段及び前記Ｘ線検出手段を備えた撮像系の撮像系位置を設定する撮像系位置設定手段と、前記画像データ生成手段によって生成された画像データに基づいて前記撮像系位置における撮影条件を設定する撮影条件設定手段と、設定された前記撮影条件を前記撮像系位置と共に記憶する撮影条件記憶手段と、この前記撮影条件記憶手段において記憶された前記撮影条件又は前記撮影条件設定手段によって設定された前記撮影条件の何れかに基づいて前記撮像系位置の前記Ｘ線照射手段から照射されるＸ線を制御するＸ線制御手段を備え、前記Ｘ線制御手段は、任意の撮像系位置におけるＸ線撮影に際して、この撮影系位置における撮影条件が前記撮影条件記憶手段に予め記憶されている場合には、記憶された前記撮影条件に基づいてＸ線照射を制御することを特徴としている。

一方、請求項９に係る本発明のＸ線撮影方法は、Ｘ線照射部及びＸ線検出部を備えた撮像系を被検体の撮影対象部位に対して所望の撮像系位置に設定するステップと、予め保存された複数の撮像系位置に対する撮影条件の中から前記所望の撮像系位置に対する撮影条件を読み出すステップと、読み出した前記撮影条件に基づいて前記Ｘ線照射部によるＸ線照射を前記被検体の撮影対象部位に対して行なうステップと、前記撮影対象部位を透過したＸ線を検出するステップと、検出したＸ線情報に基づいて画像データを生成するステップと、生成した画像データを表示するステップを有することを特徴としている。

本発明によれば、被検体の所定の撮影方向におけるＸ線撮影に際して、複数の撮影方向に対し予め設定された撮影条件の中から前記所定の撮影方向における撮影条件をこの撮影方向の情報に基づいて自動的に選択することにより、任意の撮影方向に対する撮影条件の設定を効率よく行なうことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本発明の実施例の第１の特徴は、撮像系を被検体の周囲で回動あるいは移動して任意の撮影方向に対するＸ線撮影を行なう際に、表示部のモニタに表示される透視画像データを観察しながら、可動絞り器の絞り羽根や補償フィルタの位置（以下、可動絞り条件と呼ぶ。）の最適化を行ない、更に、最適化された可動絞り条件を用いたテスト撮影によって得られた撮影画像データに基づいて撮影用照射条件の最適化を行なうことにある。

又、本発明の実施例の第２の特徴は、上述の方法によって最適化された可動絞り条件及び撮影用照射条件によって撮影画像データを撮影する際の撮影指示信号あるいは撮影終了信号等に基づいて、撮像系の回動角度、移動距離、画像拡大率と、このときの撮像系の回動角度及び移動距離に対応した上述の可動絞り条件及び撮影用照射条件を自動保存することにある。尚、以下では、上述の可動絞り条件及び撮影用照射条件を纏めて撮影条件と呼び、撮像系の回動角度、移動距離及び画像拡大率を撮像系位置情報と呼ぶ。

更に、本発明の実施例の第３の特徴は、撮像系を被検体の周囲で回動あるいは移動させながら連続的にＸ線撮影を行なう際に、その撮像系位置情報を検出し、次いで、上述の自動保存によって既に保存されている撮影条件の中から前記撮像系位置情報に対応した撮影条件を読み出して自動設定することにより撮影画像データの生成と表示を行なうことにある。

（装置の構成）
本発明の実施例におけるＸ線診断装置の構成につき図１乃至図５を用いて説明する。尚、図１は、Ｘ線診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＸ線診断装置が備える可動絞り器の構造を示す図である。

図１に示したＸ線診断装置１００は、被検体１５０に対してＸ線を発生するためのＸ線発生部１１と、被検体１５０を透過したＸ線を検出するＸ線検出部２と、Ｘ線発生部１１のＸ線照射部１及びＸ線検出部２を保持するＣアーム５と、Ｃアーム５の所定方向への回動や前記Ｘ線検出部２及び被検体１５０を載置した天板２０の所定方向への移動を制御する機構部３を備えている。

又、Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線検出部２で検出された投影データに基づいて生成された透視画像データ及び撮影画像データを保存するとともに、テスト用の撮影画像データ（テスト画像データ）の画素値と予め設定された標準画素値との比較を行なう画像演算記憶部７と、透視画像データ及び撮影画像データを表示する表示部８を備え、更に、前記撮像系の回動角度や移動距離等によって決定される撮影方向に対して最適設定された種々の撮影条件が保存される撮影条件記憶部６と、被検体情報や各種コマンドの入力、更には、撮影条件等の設定を行なう操作部９と、上述の各ユニットを統括して制御するシステム制御部１０を備えている。

Ｘ線発生部１１は、Ｘ線照射部１と高電圧発生部４から構成されており、Ｘ線照射部１はＸ線管１５、可動絞り器１６及び可動絞り制御部１７を備え、高電圧発生部４は、高電圧発生器４２及び高電圧制御部４１を備えている。そして、Ｘ線照射部１のＸ線管１５は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。

一方、可動絞り器１６は、被検体１５０に対する被曝線量の低減と画質向上を目的として用いられており、図２に示すようにＸ線管１５から照射されたコーンビームを必要最小限の照射範囲に設定するための線錐制限羽根（上羽根）１６１と、上羽根１６１に連動して散乱線や漏れ線量の低減を行なうための下羽根１６２や焦点外Ｘ線を効果的に低減させるための図示しない焦点外Ｘ線低減羽根（円形羽根）が設けられている。又、吸収量が少ない媒質を透過したＸ線を選択的に低減させてハレーションを防止するための補償フィルタ１６３を備えている。

更に、可動絞り器１６は、上述の上羽根１６１、下羽根１６２、円形羽根及び補償フィルタ１６３を移動させるためのギヤとリンク機構による円弧状移動機構あるいはワイヤロープとプーリによる並行移動機構等を有した移動機構１６４−ａ乃至１６４−ｃと、移動後の上羽根１６１、下羽根１６２、円形羽根及び補償フィルタ１６３の位置を検出する位置検出器１６５−ａ乃至１６５−ｃを備えている。

又、Ｘ線照射部１の可動絞り制御部１７は、操作部９からシステム制御部１０を介して供給される可動絞り移動指示信号、あるいは撮影条件記憶部６からシステム制御部１０を介して供給される可動絞り条件に基づいて可動絞り器１６の上羽根１６１、下羽根１６２、円形羽根及び補償フィルタ１６３における移動機構１６４−ａ乃至１６４−ｃに対して駆動信号を供給してこれらの絞り羽根や補償フィルタ１６３を所定の位置に移動させる。

次に、高電圧発生部４の高電圧発生器４２は、Ｘ線管１５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、高電圧制御部４１は、システム制御部１０を介して操作部９から入力される照射条件、あるいは、システム制御部１０を介して撮影条件記憶部６から供給される撮影用照射条件に基づいて高電圧発生器４２における管電流／管電圧や照射時間等を制御する。又、この高電圧制御部４１に対し、テスト撮影時の撮影画素データ（テスト画像データ）における画素値と予め設定された標準画素値との差分値データが画像演算記憶部７の画素値演算回路７２よりシステム制御部１０を介して供給され、高電圧制御部４１は、供給された差分値データに基づいて撮影用照射条件の更新を行なう。

Ｘ線検出部２は、既に述べたＸ線Ｉ．Ｉ．を用いた方式やＸ線検出器を２次元配列した、所謂Ｘ線平面検出器を用いた方式等がある。以下では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．を用いた方式について述べるが、この方式に限定されるものではなく、例えばＸ線平面検出器等他の方式であっても構わない。

即ち、Ｘ線検出部２は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１と、Ｘ線テレビカメラ２２と、Ａ／Ｄ変換器２３を備えている。そして、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１は、被検体１５０を透過したＸ線を可視光に変換し、更に、光−電子−光変換の過程で輝度の増倍を行なって感度のよい投影データを形成する。一方、Ｘ線テレビカメラ２２は、ＣＣＤ撮像素子を用いて上述の光学的な投影データを電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器２３は、Ｘ線テレビカメラ２２から出力された時系列的な電気信号（ビデオ信号）をデジタル信号に変換する。

一方、機構部３は、被検体１５０を体軸方向（図１の紙面に垂直な方向）及び上下方向（図１における上下方向）に移動させるために、被検体１５０を載置した天板２０を上述の方向に移動させる天板移動機構３２と、Ｘ線照射部１及びＸ線検出部２を備えた撮像系を保持するＣアーム５を被検体１５０の周囲で所定方向に回動させると共に、前記Ｘ線検出部２を被検体方向に移動させる撮像系移動機構３１と、天板移動機構３２及び撮像系移動機構３１を制御する機構制御部３３を備えている。

そして、機構制御部３３は、システム制御部１０から供給される制御信号に従がって撮像系移動機構３１を制御し、撮像系の回動／移動における方向、大きさ、あるいは速度などを設定する。

更に、機構部３は、撮像系移動機構３１によって回動あるいは移動した撮像系の回動角度や移動距離を検出し、更にこれらの回動角度や移動距離から撮影方向や撮影位置、更には画像拡大率を算出する撮影系位置検出器３４を備えている。

図３は、機構部３の機構制御部３３によって制御される撮像系の回動／移動方向を説明するための図である。Ｘ線照射部１及びＸ線検出部２と、これらを回動／移動させるためのＣアーム５及び撮像系移動機構３１の概略構成を示した図３では、図示しない架台に対し、撮像系移動機構３１が被検体１５０の体軸方向に垂直な軸を中心としてＲ１方向に回動自在に保持されている。更に、撮像系移動機構３１に対してＣアーム５がＲ２方向にスライド可能に取り付けられており、このＣアーム５の両端部近傍にはＸ線照射部１とＸ線検出部２が設けられている。

そして、Ｘ線照射部１とＸ線検出部２は、Ｃアーム５のＲ１方向の回動により、被検体１５０の患部（例えば心臓）を中心（アイソセンタ）とした頭部方向（ＣＲＡ）及び尾部方向（ＣＡＵ）への回動を行なう。更に、上記Ｘ線照射部１とＸ線検出部２は、Ｃアーム５のＲ２方向のスライドにより、前記アイソセンタを中心とした第１斜位方向（ＲＡＯ）及び第２斜位方向（ＬＡＯ）への回動も可能である。即ち、撮像系は、Ｃアーム５の回動及びスライドに伴ってＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵの方向に回動を行ない、この回動により被検体１５０の任意の方向におけるＸ線撮影が可能となる。

一方、撮像系移動機構３１は、Ｘ線検出部２をＲ３方向に移動し、その前面に設けられたＸ線Ｉ．Ｉ．２１と被検体１５０の体軸中心（あるいは患部）の距離を所望の値に設定する。

次に、画像演算記憶部７は、表示部８において表示される画像データを生成する機能を有し、画像データ記憶回路７１と、画素値演算回路７２を備えている。そして、画像データ記憶回路７１は、Ｘ線検出部２のＡ／Ｄ変換器２３より時系列的に供給される電気信号を順次保存することによって、可動絞り条件を最適化するための透視画像データ、撮影用照射条件を最適化するためのテスト画像データ、更には診断目的の撮影画像データを生成する。

一方、画素値演算回路７２は、図示しない記憶回路を備え、Ｘ線検出部２から供給され画像データ記憶回路７１において一旦保存されたテスト画像データの画素値と前記記憶回路に予め保存されている標準画素値の差分を求め、得られた差分値を、システム制御部１０を介して高電圧発生部４の高電圧制御部４１に供給する。

表示部８は、画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７１に保存されている画像データの表示を行なうためのものであり、これらの画像データと、その付帯情報である数字や各種文字などを合成して表示用画像データを生成する表示用データ生成回路８１と、生成された表示用画像データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行なって映像信号を生成する変換回路８２と、この映像信号を表示するモニタ８３を備えている。

次に、撮影条件記憶部６は、機構部３の撮像系位置検出器３４にて検出あるいは算出された撮像系の回動角度、移動距離及び画像拡大率に対して最適設定された可動絞り器１６の可動絞り条件やＸ線発生部１１の撮影用照射条件を記憶する。

図４は、上述の撮影条件記憶部６の記憶回路に保存される撮像系位置情報と撮影条件を模式的に示したものであり、撮像系の回動角度、移動距離及び画像拡大率に対して最適な撮影用照射条件や可動絞り条件が保存されている。但し、この場合の撮影用照射条件としてＸ線管１５の管電圧／管電流や照射時間が、又、可動絞り条件として、可動絞り器１６における絞り羽根及び補償フィルタの位置が撮影部位別に保存されている。

次に、図１の操作部９は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスや表示パネル、あるいは各種スイッチ等を備えている。そして、操作部９は、被検体情報の入力、撮像系の回動角度や移動距離の設定、可動絞り器１６における可動絞り条件やＸ線発生部１１に対する照射条件の初期設定、更には、各種コマンドの入力などを行なう。尚、既に図４において示したように、上述の照射条件として管電圧／管電流と照射時間等があり、可動絞り条件として絞り羽根や補償フィルタの位置等がある。又、被検体情報として年齢、性別、身長、体重、診断対象部位（撮影部位）、過去の診断履歴等がある。

（透視画像データ及び撮影画像データの生成手順）
次に、本実施例のＸ線診断装置１００における透視画像データ及び撮影画像データの生成手順につき図１乃至図５を用いて説明する。尚、図５は、上述の画像データの生成手順を示すフローチャートである。

画像データの生成に先立ち、操作者は、操作部９において被検体１５０に関する被検体情報を入力し、更に、Ｘ線透視やＸ線撮影における照射条件、可動絞り条件、撮像系位置の初期設定を撮影部位の情報に基づいて行なう。そして、初期設定された値は、システム制御部１０の図示しない記憶回路に保存される（図５のステップＳ１）。

次に、システム制御部１０は、上述の初期設定情報に基づき機構部３の機構制御部３３に対して撮像系を回動／移動させるための指示信号を供給する。そして、この指示信号を受けた機構制御部３３は、撮像系移動機構３１に制御信号を供給して撮像系を所定方向に所定角度回動させ、更に、前記Ｘ線検出部２を被検体１５０に対して所定距離移動させる。

更に、システム制御部１０は、初期設定された可動絞り条件をＸ線照射部１の可動絞り制御部１７に供給する。次いで、可動絞り制御部１７は、この可動絞り条件に基づいて可動絞り器１６における絞り羽根及び補償フィルタの移動機構１６４−ａ乃至１６４−ｃに駆動信号を供給し、絞り羽根１６１、１６２及び補償フィルタ１６３を所定の位置に移動させる。

上述の撮像系の初期位置への移動が終了したならば、操作者は、操作部９においてＸ線透視の開始コマンドを入力する。そして、この透視開始コマンド信号がシステム制御部１０に供給されることによってＸ線透視が開始される。

Ｘ線透視に際して、システム制御部１０は、高電圧発生部４の高電圧制御部４１に対してＸ線照射コマンドを供給し、高電圧制御部４１は、上述のステップＳ１において設定された透視用照射条件に基づいて高電圧発生器４２を制御してＸ線照射部１のＸ線管１５に高電圧を印加する。次いで、高電圧が印加されたＸ線管１５は、Ｘ線絞り器１６を介して被検体１５０にＸ線を照射する。そして、可動絞り器１６の絞り羽根１６１、１６２及び補償フィルタ１６３を介して被検体１５０を透過したＸ線は、その後方に設けられたＸ線検出部２のＸ線Ｉ．Ｉ．２１に投影される。

一方、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１は、被検体１５０を透過したＸ線を光学画像に変換し、更に、Ｘ線テレビカメラ２２は、前記光学画像を電気信号（ビデオ信号）に変換する。そして、Ｘ線テレビカメラ２２から時系列的に出力されるビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換器２３にてデジタル信号に変換された後、画像演算記憶部７における画像データ記憶回路７１に順次保存されて最初の撮像系位置における透視画像データが生成される。

一方、表示部８の表示用データ生成回路８１は、画像データ記憶回路７１に一旦保存された透視画像データを読み出し、この画像データの付帯情報と合成して表示用画像データを生成する。次いで、変換回路８２は、前記表示用画像データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行なって映像信号を生成しモニタ８３に表示する（図５のステップＳ２）。尚、上述の透視画像データの付帯情報として、Ｘ線透視における撮像系位置情報や撮影条件等がある。

同様の手順によって上述の撮像系位置におけるＸ線透視が連続して行なわれ、操作者は、このとき表示部８のモニタ８３にリアルタイム表示される透視画像データを観察しながら、絞り羽根１６１、１６２や補償フィルタ１６３の位置を必要に応じて変更することにより照射範囲の最適化とハレーションの低減を行なう（図５のステップＳ３）。

次に、操作者は、撮影用照射条件の最適化を行なうために、操作部９よりテスト撮影開始コマンドを入力する。テスト撮影のコマンド信号が操作部９より供給されたシステム制御部１０は、高電圧発生部４の高電圧制御部４１に対してＸ線照射コマンドを供給し、高電圧制御部４１は、既に設定されている撮影用照射条件に基づいて高電圧発生器４２を制御してＸ線管１５に高電圧を印加する。

そして、上述のＸ線透視の場合と同様の手順によりテスト撮影における画像データ（テスト画像データ）が生成され、画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７１に一旦保存される（図５のステップＳ４）。

一方、画像演算記憶部７の画素値演算回路７２は、画像データ記憶回路７１に保存されたテスト画像データを読み出し、このテスト画像データにおける各画素値と前記画素値演算回路７２の図示しない記憶回路に予め保存されている標準画素値を比較する。そして、その差分値を、システム制御部１０を介して高電圧発生部４の高電圧制御部４１に供給する。

次いで、高電圧制御部４１は、供給された画素の差分値データに基づいて撮影用照射条件の更新を行なう。

以上述べた手順により、最初の撮像系位置における可動絞り条件と撮影用照射条件は、この撮像系位置において得られた透視画像データ及びテスト画像データに基づいて更新され、更新された可動絞り条件及び撮影用照射条件が当該撮像系位置における撮影条件（即ち、可動絞り条件及び撮影用照射条件）として設定される（図５のステップＳ５）。

最初の撮像系位置のＸ線撮影に対する撮影条件が設定されたならば、操作者は、操作部９よりＸ線撮影の開始コマンドを入力する。この撮影開始コマンド信号の供給を操作部９より受けたシステム制御部１０は、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部２を制御して前記撮影条件による撮影画像データを生成し、得られた撮影画像データを画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７１に保存すると共に表示部８のモニタ８３に表示する（図５のステップＳ６）。

又、システム制御部１０は、操作部９から供給される前記撮影開始コマンド信号に基づいて、撮像系位置情報、撮影用照射条件及び可動絞り条件を機構部３の機構制御部３３、高電圧発生部４の高電圧制御部４１及びＸ線照射部１の可動絞り制御部１７における図示しない記憶回路から読み取り、撮影条件記憶部６に保存する（図５のステップＳ７）。

次に、同一の撮像系位置においてＸ線撮影を継続する場合には、上述の高電圧制御部４１や可動絞り制御部１７において既に設定されている撮影用照射条件及び可動絞り条件を用いて撮像画像データを生成し、更に、得られた撮影画像データの保存や表示を行なう（図５のステップＳ８、Ｓ１０及びＳ６）。

一方、異なる複数の撮像系位置において撮影画像データの生成及び保存を繰り返した後に所定の撮像系位置に撮像系を戻してＸ線撮影を行なう場合、機構部３の撮像系位置検出器３４は撮像系の位置を検出し、得られた撮像系位置情報をシステム制御部１０に供給する（図５のステップＳ８、Ｓ１０、及びＳ１１）。次いで、システム制御部１０は、撮影条件記憶部６において前記所定の撮像系位置における撮影条件（撮影用照射条件及び可動絞り条件）の有無を検索する。

そして、前記所定の撮像系位置における撮影条件が撮影条件記憶部６に存在しない場合（即ち、この撮像系位置におけるＸ線撮影が初めて行なわれる場合）には（図５のステップＳ１２）、前記所定の撮像系位置における透視画像データの生成と表示（図５のステップＳ２）、得られた透視画像データに基づく可動絞り条件の更新（図５のステップＳ３）、テスト撮影による撮影用照射条件の更新（図５のステップＳ４及びＳ５）、撮影画像データの生成と保存（図５のステップＳ６）及び撮影条件の保存（図５のステップＳ７）が行なわれる。

一方、前記所定の撮像系位置における撮影条件が撮影条件記憶部６に既に存在している場合（即ち、前記所定の撮像系位置においてＸ線撮影を行ない、次いで、他の撮像系位置のＸ線撮影を行なった後、前記所定の撮像系位置において再度Ｘ線撮影を行なう場合）には（図５のステップＳ１２）、システム制御部１０は、撮影条件記憶部６に保存されている前記撮像系位置における撮影用照射条件及び可動絞り条件を読み出し（図５のステップＳ１３）、前者を高電圧発生部４の高電圧制御部４１に、又、後者をＸ線照射部１の可動絞り制御部１７に供給する。次いで、設定された上述の撮影用照射条件及び可動絞り条件を用いて撮影画像データの生成と保存を行なう（図５のステップＳ６）。

そして、診断に必要な全ての撮影画像データが収集されたならばＸ線撮影を終了する（図５のステップＳ９）。

以上述べた本実施例によれば、所定の撮像系位置における最適な撮影条件の設定と保存を行なう際、透視画像データに基づいて設定された可動絞り条件と、テスト画像データに基づいて設定された撮影用照射条件は、これらの画像データの生成に後続して行なわれる撮影画像データ生成時において自動保存される。このため、保存のための操作が不要となり、診断効率が向上すると共に操作者の負担を軽減することができ、更に、保存忘れを防止することができる。

又、本実施例によれば、撮像系を被検体の周囲で回動／移動させながら所定の撮像系位置でＸ線撮影を行なう際、検出された撮像系位置における撮影条件が予め保存されている場合には、この撮影条件を読み出して自動設定することにより撮影画像データの生成が行なわれる。このため、最適な撮影条件の設定を短時間で行なうことができ、診断効率が向上すると共に操作者の負担を軽減することができる。更に、この場合、Ｘ線透視とテスト撮影が不要となるため、被検体に対するＸ線被曝を低減することができる。

更に、本実施例によれば、所定の撮像系位置に対し可動絞り条件のみならず撮影用照射条件についても最適化がなされるためハレーションが低減した良好な撮影画像データを生成することが可能となる。

又、表示部のモニタにリアルタイム表示される透視画像データを観察しながら可動絞り条件の最適設定が可能となるため、正確な位置設定を短時間で行なうことができる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、所定の撮像系位置において最適設定される撮影条件は上述の撮影用照射条件及び可動絞り条件に限定されない。又、前記可動絞り条件も絞り羽根や補償フィルタの位置設定に限定されるものではなく、例えば、線質調整フィルタの材料設定であってもよい。

又、撮像系の回動／移動の位置や順序を、予め設定された撮影計画に基づいて設定してもよいが、操作者が観察する撮影画像データに基づいてマニュアル設定してもよい。

更に、上述の実施例では、透視画像データあるいはテスト画像データに基づいて撮影条件の最適化を行なったが、これらの最適化を撮影画像データに基づいて行なってもよい。又、撮像系の回動角度や移動距離に対して最適な撮影条件を設定する例について述べたが、回動角度や移動距離に基づいて算出される撮像方向や撮影位置に対して前記撮影条件を設定してもよい。

尚、可動絞り器１６は、上羽根に連動して散乱線や漏れ線量の低減を行なうための下羽根を備えた場合について述べたが、この下羽根は無くともよい。

本発明の実施例におけるＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例のＸ線診断装置が備える可動絞り器の構造を示す図。 同実施例におけるＸ線照射部及びＸ線検出部の回動／移動方向を説明するための図。 同実施例の撮影条件記憶部に保存される撮像系位置情報と撮影条件を模式的に示した図。 同実施例における透視画像データ及び撮影画像データの生成手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…Ｘ線照射部
２…Ｘ線検出部
３…機構部
４…高電圧発生部
５…Ｃアーム
６…撮影条件記憶部
７…画像演算記憶部
８…表示部
９…操作部
１０…システム制御部
１１…Ｘ線発生部
１５…Ｘ線管
１６…可動絞り器
１７…可動絞り制御部
２０…天板
２１…Ｘ線Ｉ．Ｉ．
２２…Ｘ線テレビカメラ
２３…Ａ／Ｄ変換器
３１…撮像系移動機構
３２…天板移動機構
３３…機構制御部
３４…撮像系位置検出器
４１…高電圧制御部
４２…高電圧発生器
７１…画像データ記憶回路
７２…画素値演算回路
８１…表示用データ生成回路
８２…変換回路
８３…モニタ
１００…Ｘ線診断装置
１５０…被検体

Claims (9)

1. 被検体の撮影対象部位に対してＸ線を照射するＸ線照射手段と、
   このＸ線照射手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
   前記Ｘ線照射手段及び前記Ｘ線検出手段を備えた撮像系の撮像系位置を設定する撮像系位置設定手段と、
   複数の撮像系位置に対して好適な撮影条件が予め保存された撮影条件記憶手段と、
   前記撮像系位置設定手段によって設定された前記撮像系位置における撮影条件を前記撮影条件記憶手段から読み出し、この撮影条件に基づいて前記Ｘ線照射手段から照射されるＸ線を制御するＸ線制御手段と、
   前記Ｘ線検出手段によって検出されたＸ線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段を
   備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 被検体の撮影対象部位に対してＸ線を照射するＸ線照射手段と、
   このＸ線照射手段によって照射され前記撮影対象部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
   このＸ線検出手段によって検出されたＸ線情報に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記Ｘ線照射手段及び前記Ｘ線検出手段を備えた撮像系の撮像系位置を設定する撮像系位置設定手段と、
   前記画像データ生成手段によって生成された画像データに基づいて前記撮像系位置における撮影条件を設定する撮影条件設定手段と、
   設定された前記撮影条件を前記撮像系位置と共に記憶する撮影条件記憶手段と、
   この前記撮影条件記憶手段において記憶された前記撮影条件又は前記撮影条件設定手段によって設定された前記撮影条件の何れかに基づいて前記撮像系位置の前記Ｘ線照射手段から照射されるＸ線を制御するＸ線制御手段を備え、
   前記Ｘ線制御手段は、任意の撮像系位置におけるＸ線撮影に際して、この撮影系位置における撮影条件が前記撮影条件記憶手段に予め記憶されている場合には、記憶された前記撮影条件に基づいてＸ線照射を制御することを特徴とするＸ線診断装置。
3. 撮影コマンド入力手段を備え、前記撮影条件記憶手段は、前記撮影コマンド入力手段によって入力される撮影コマンド信号に基づいて前記撮像系位置とこの撮像系位置における前記撮影条件を自動記憶することを特徴とする請求項２記載のＸ線診断装置。
4. 撮像系位置検出手段を備え、前記Ｘ線制御手段は、前記撮像系位置検出手段によって検出された前記撮像系位置における撮影条件を前記撮影条件記憶手段から読み出し、この撮影条件に基づいて前記Ｘ線照射手段から照射されるＸ線を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したＸ線診断装置。
5. 前記Ｘ線発生手段は高電圧発生手段を備え、前記Ｘ線制御手段は、前記Ｘ線発生手段における可動絞り条件と前記高電圧発生手段におけるＸ線照射条件の少なくとも何れかに基づいて前記Ｘ線照射手段から照射されるＸ線を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したＸ線診断装置。
6. 前記Ｘ線照射手段における前記可動絞り条件は、絞り羽根位置、補償フィルタ位置、線質調整フィルタの材質の少なくとも何れかであることを特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
7. 前記高電圧発生手段における前記Ｘ線照射条件は、管電圧、管電流、Ｘ線照射時間の少なくとも何れかであることを特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
8. 前記Ｘ線照射手段に対して高電圧を供給する高電圧発生手段を備え、前記撮影条件設定手段は、前記画像データ生成手段によって生成された画像データの画素値と予め設定された標準画素値との比較情報に基づいて前記高電圧発生手段におけるＸ線照射条件を設定あるいは更新することを特徴とする請求項２記載のＸ線診断装置。
9. Ｘ線照射部及びＸ線検出部を備えた撮像系を被検体の撮影対象部位に対して所望の撮像系位置に設定するステップと、
   予め保存された複数の撮像系位置に対する撮影条件の中から前記所望の撮像系位置に対する撮影条件を読み出すステップと、
   読み出した前記撮影条件に基づいて前記Ｘ線照射部によるＸ線照射を前記被検体の撮影対象部位に対して行なうステップと、
   前記撮影対象部位を透過したＸ線を検出するステップと、
   検出したＸ線情報に基づいて画像データを生成するステップと、
   生成した画像データを表示するステップを
   有することを特徴とするＸ線撮影方法。

Images