JP2006255236A - X線画像診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 照射中心に被検体の撮影部位を設定しても、適切なX線撮影画像が得られるX線画像診断装置を提供する。
【解決手段】 被検体Pが載置される天板5と、天板5を長手方向及び巾方向に移動して前記天板の位置を設定する機構部3と、被検体Pに対してX線を照射するX線発生部1と、X線発生部1から照射され、被検体Pを透過したX線を検出するX線検出部2と、X線の照射範囲を設定するX線絞り器12とを備え、X線絞り器12に設定された照射範囲内に天板5の天板サイドレール5bを検出したとき、X線絞り制御部13は、機構部3からの天板5の位置情報に基づいて、X線絞り器12に天板サイドレール5bを除いた照射範囲に補正した設定をさせる。
【選択図】 図1
【解決手段】 被検体Pが載置される天板5と、天板5を長手方向及び巾方向に移動して前記天板の位置を設定する機構部3と、被検体Pに対してX線を照射するX線発生部1と、X線発生部1から照射され、被検体Pを透過したX線を検出するX線検出部2と、X線の照射範囲を設定するX線絞り器12とを備え、X線絞り器12に設定された照射範囲内に天板5の天板サイドレール5bを検出したとき、X線絞り制御部13は、機構部3からの天板5の位置情報に基づいて、X線絞り器12に天板サイドレール5bを除いた照射範囲に補正した設定をさせる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、X線画像診断装置に係り、特に照射範囲補正手段としてのX線絞り器を備えたX線画像診断装置に関する。
X線画像診断装置には、被検体を透過したX線を、X線フィルムに感光させてX線画像を得る直接撮影方式と、イメージインテンシファイアで可視光に変換し、この光をテレビカメラで撮影してX線画像を得る方式や、平面検出器で電荷に変換し、この電荷を電気信号に変換してX線画像を得る方式の間接撮影方式があり、消化管造影検査、気管支造影検査等に広く利用されている。
X線画像診断装置のX線発生部は、X線を発生するX線管と、X線管から照射されたX線の照射範囲を制限して被検体への余分な曝射を回避するためのX線絞り器とを備えている。このX線絞り器は、内蔵した絞り羽根を調整することによってX線の照射範囲を所望の範囲に設定できるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
そして、X線透視により表示部に表示された透視画像を見ながら被検体を載置した天板を長手方向及び巾方向に移動して被検体の撮影部位が撮影中心なるように設定され、その撮影中心にX線の照射中心を合わせてX線撮影が行われる。
ところで、天板は、被検体が載置される天板本体と、天板本体の巾方向の両端部に配置された天板サイドレールから構成される。この天板本体はX線透過性に優れた材料が用いられ、しかも少ないX線量でよい画像が得られるように薄く形成されている。また、天板本体を補強するための天板サイドレールは、天板本体よりもX線透過性が劣る材料になっている。
X線画像診断装置を用いてX線撮影を行う場合、予めX線透視により天板を移動して被検体の撮影部位を撮影中心に合わせる。しかし、X線撮影に不要な天板サイドレールが撮影視野に含まれると、X線透視は行えても撮影インターロック機能が作動し、X線撮影をできないようになっている。
この場合、再度天板を巾方向の移動した側とは逆方向に移動するか、或いはX線絞り器の照射範囲を狭くしてX線撮影が行われる。
特開平6―217973号公報
しかしながら、被検体の撮影部位を撮影中心に合わせて天板を設定したにもかかわらず、撮影インターロックが働くことによって、天板を移動して撮影部位を撮影中心からずらして撮影することになり、この場合には照射中心もずれてX線画像の撮影部位の画質が低下する問題や、被検体の不要な部分までX線を照射してしまう問題がある。また、撮影インターロックが働いたために照射範囲を狭くする場合には、適切な撮影視野が得られなくなる問題がある。更に、天板或いはX線絞り器を再設定してからX線撮影を行うことになるので、X線撮影に時間が掛かる問題もある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、照射中心に被検体の撮影部位を設定しても、適切なX線画像が得られるX線画像診断装置を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、本発明のX線画像診断装置は、被検体が載置される天板と、前記天板を長手方向及び巾方向に移動する天板移動手段と、前記天板の位置を検出する天板位置検出手段と、前記被検体に対してX線を照射するX線発生手段と、前記X線発生手段から照射され、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線発生手段から照射されたX線の照射範囲を設定する照射範囲設定手段と、前記照射範囲設定手段により設定された照射範囲内に所定の位置を検出したとき、前記天板位置検出手段からの前記天板の位置情報に基づいて、前記所定の位置を除いた範囲に前記照射範囲を補正して設定する照射範囲補正手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、X線撮影にあたり、撮影中心(照射中心)に被検体の撮影部位を設定しても、余分な部分を除いた照射範囲に補正した設定ができるので、不要な部分の撮影を行わず適切なX線画像を得ることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
以下、本発明のX線画像診断装置の実施例を、図1乃至図6を参照して説明する。
図1は、本発明によるX線画像診断装置の実施例の構成を示したブロック図である。このX線画像診断装置10は、被検体Pを載置する天板5と、この天板5を水平移動する機構部3と、被検体Pに対してX線を照射するX線発生部1と、被検体Pを透過したX線を二次元的に検出してX線画像やX線投影データを生成するX線検出部2と、X線発生部1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4とを備えている。
また、X線画像診断装置10は、X線検出部2において生成されたX線投影データに基づいて、透視画像データ、撮影画像データなどの画像データの生成や、撮影画像データの保存を行なう画像処理部6と、この画像処理部6で生成された透視画像データ、撮影画像データなどの画像データや、画像処理部6に保存されている撮影画像データなどを表示する表示部7とを備えている。
更に、X線画像診断装置10は、被検体情報、撮影条件、表示条件などの諸条件の選択や入力、種々のコマンドの入力などの様々な入力操作を行う操作部8と、X線画像診断装置10の上記各ユニットを統括して制御するシステム制御部9を備えている。
天板5は、図2に示したように、被検体Pを載置する長方形の天板本体5aと、天板本体5aの巾方向の両端部全体に亘って配置される天板サイドレール5bから構成される。天板本体5aは、少ないX線量で鮮明な画像を得られるようにX線透過性に優れた材料で薄く形成されている。また、天板サイドレール5bは、天板本体5bを補強するために設けられており、天板本体5aよりもX線透過性に劣るアルミニウム材などから形成されている。そして、天板5は、機構部3により天板5の巾方向の矢印L1或いはL2方向、及び長手方向の矢印L3方向へ水平移動できるようになっている。
図1に示した機構部3は、X線発生部1及びX線検出部2に対して被検体Pを移動させるために、天板5を長手方向及び巾方向に移動する天板移動機構31と、天板5の位置を検出する天板位置検出器32と、天板移動機構31を制御する天板機構制御部33とを備えている。
天板移動機構31は、天板機構制御部33の制御により、天板5を移動指示位置や天板設定位置に移動する。
天板位置検出器32は、天板移動機構31から天板5の位置を検出して天板位置信号を天板機構制御部33に出力する。
天板機構制御部33は、操作部8からシステム制御部9を介して供給される天板移動指示信号に基づいて、天板移動機構31に駆動信号を供給して天板5を移動させる。また、天板機構制御部33は、操作部8からシステム制御部9を介して供給される天板設定位置信号に基づいて、天板移動機構31に駆動信号を供給して天板位置検出器32からの天板位置信号が天板設定位置信号に一致する位置まで天板5を移動させる。更に、天板位置検出器32からの天板位置信号をシステム制御部9に出力する。
X線発生部1は、天板5の上方に配置され、被検体Pに対しX線を照射するX線管11と、予め設定された撮影視野に合わせてX線管11から照射されたX線の照射範囲を設定するX線絞り器12と、X線絞り器12を制御するX線絞り制御部13とを備えている。
図3は、X線絞り器12の構成を示した図である。このX線絞り器12は、X線管11から照射されたX線を方形の照射範囲に設定するための下羽根14と、下羽根に連動して散乱線や漏れ線量の低減を行うための上羽根15と、下羽根14及び上羽根15を移動させるための移動機構17と、移動機構17から下羽根14及び上羽根15の位置を検出する位置検出器18とを備えている。
下羽根14は、天板5の巾方向(以下、省略して巾方向と呼ぶ。)の照射範囲を設定する下羽根14a及び14bと、天板5の長手方向(以下、省略して長手方向と呼ぶ。)の照射範囲を設定する下羽根14c及び14dとを備えている。
上羽根15は、巾方向の照射範囲を設定する上羽根15a及び15bと、長手方向の照射範囲を設定する上羽根15c及び15dとを備えている。
下羽根14a及び上羽根15aは、連動して動作し、X線管11から照射されるX線の照射中心線に対して照射角θaを形成して巾方向の照射範囲の左方に当たる左方照射範囲を設定する。また、下羽根14b及び上羽根15bは、連動して動作し、照射中心線に対して照射角θbを形成して巾方向の照射範囲の右方に当たる右方照射範囲を設定する。更に、下羽根14c、14d及び上羽根15c、15dは、連動して動作し、天板5の長手方向に均等に図示しない照射角θcを形成して長手方向の照射範囲を設定する。
移動機構17は、下羽根14a及び上羽根14aを連動させて天板5の巾方向に移動して左方照射範囲を設定する移動機構17aと、下羽根14b及び上羽根14bを連動させて天板5の巾方向に移動して右方照射範囲を設定する移動機構17bと、下羽根14c、14d及び上羽根15c、15dを連動させて天板5の長手方向に移動して長手方向の照射範囲を設定する移動機構17cとを備えている。
位置検出器18は、移動機構17aから下羽根14a及び上羽根14aの位置を検出する位置検出器18aと、移動機構17bから下羽根14b及び上羽根14bの位置を検出する位置検出器18bと、移動機構17cから下羽根14c、14d及び上羽根14c、14dの位置を検出する位置検出器18cとを備えている。そして、移動機構17から下羽根14及び上羽根15の位置を検出してそのX線絞り位置信号をX線絞り制御部13に出力し、またX線絞り制御部13を介してシステム制御部9に出力する。
X線絞り制御部13は、操作部8からシステム制御部9を介して供給される撮影条件の撮影視野の情報に基づいて、X線絞り器12の移動機構17に対して駆動信号を供給して下羽根14及び上羽根15を撮影視野に一致する照射範囲の位置に移動させる。
また、X線絞り制御部13は、操作部8からシステム制御部9を介して供給されるX線絞り移動指示信号やX線絞り位置設定信号に基づいて、X線絞り器12の移動機構17に対して駆動信号を供給して下羽根14及び上羽根15を移動指示位置やX線絞り位置に移動させる。
そして、撮影視野の情報に基づいて巾方向の照射範囲を設定する場合、X線絞り制御部13は、移動機構17a及び17bに対して駆動信号を供給して照射角θa及びθbが同じになる位置に下羽根14a、14b及び上羽根15a、15bを移動させる。
また、X線撮影時に巾方向の照射範囲に天板5の天板サイドレール5bが含まれる場合、X線絞り制御部13は、システム制御部9から出力される照射範囲補正信号に基づいて、左方照射範囲及び右方照射範囲の天板サイドレール5bが含まれる方に対応した移動機構17a或いは17bに駆動信号を供給して、天板サイドレール5bを除いた照射範囲補正位置に下羽根14a及び上羽根15a、或いは下羽根14b及び上羽根15bを移動させる。
図4は、巾方向の照射範囲の補正を説明するための図である。図4(a)に示したように、天板5の天板本体5aの短辺の長さ及びX線発生部1のX線管11と天板5間の距離を2W及びDとし、予め設定された撮影視野に対応する巾方向の照射範囲を2Wよりも狭い範囲を形成する照射角2θmに設定したとする。
この場合、天板5の巾方向の中央部がX線管11の照射中心線に一致するA位置において、左方及び右方照射範囲は夫々照射角θmを形成して実線で示した矢印の左方及び右方照射範囲に設定される。
次に、天板5をA位置からL1方向に距離X1(X1<W)移動した図4(b)のB位置において、X線管11と天板本体5aの右方の端部を結ぶ破線と照射中心線により形成される角度をθx1とすると、θx1と距離X1は、θx1=arctan{(W−X1)/D}の関係式で表される。
そして、巾方向の照射範囲の照射角2θmが2θxよりも大きいB位置などのX線撮影の場合、巾方向の照射範囲に右方の天板サイドレール5bが含まれるので、システム制御部9は、図4(b)の破線で示した矢印の範囲Eを除いて右方の天板サイドレール5bを含まない実線で示した右方照射範囲Fを形成する照射角θx1を算出し、X線絞り制御部13に照射角θx1への補正設定の指示をする。
また、図示しないが、A位置からL2方向に距離X2(X2<W)移動した位置で、巾方向の照射角2θmが2θx2よりも大きいX線撮影の場合、B位置の場合と同様に巾方向の照射範囲に左方の天板サイドレール5bが含まれるので、システム制御部9は、左方の天板サイドレール5bを含まない左方照射範囲を形成する照射角θx2(=arctan{(W−X2)/D}を算出し、X線絞り制御部13に照射角θx2への補正設定の指示をする。
この巾方向の照射範囲の補正により、被検体Pの撮影部位を照射中心線に合わせた状態で、不要な天板サイドレール5bへのX線照射を避けて、天板サイドレール5bが被検体Pと共にX線撮影されるのを防ぐことができる。
図1のX線検出部2は、X線発生部1に対向して天板5の下方に配置され、被検体Pを透過したX線を検出して光に変換するイメージインテンシファイア21と、変換した光を電気信号に変換してX線投影データを生成するテレビカメラ22と、X線撮影時に被検体Pを透過したX線からX線画像を生成するX線フィルムをX線検出位置に搬入及び搬出するスポット部23を備えている。
高電圧発生部4は、X線管11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42と、システム制御部9からの指示信号に従い、高電圧発生器42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41とを備えている。
画像処理部6は、X線検出部2で出力されたX線投影データに対して種々の画像処理を行なって透視画像データ、撮影画像データなどの画像データを生成して表示部7に出力する。また、画像処理部6は、生成した撮影画像データを保存する機能を有する。
表示部7は、画像処理部6において生成された透視画像データ、撮影画像データなどの画像データの表示や、画像処理部6において保存された撮影画像データの表示を行うためのものであり、液晶パネル、或いはCRTのモニタを備えている。
操作部8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、更には、各種スイッチ等を備えたインターラクティブなインターフェイスであり、被検体情報や撮影部位の入力、X線撮影やX線透視の操作、天板5の位置設定、撮影視野などの各種撮影条件の設定、各種コマンドの入力を行う。
システム制御部9は、図示しないCPUと記憶回路を備え、操作部8から供給される操作者のコマンド信号、撮影条件などの情報や、X線発生部1及び機構部3などから出力されるX線絞り位置信号及び天板位置信号などの情報等を一旦記憶した後、これらの情報に基づいた照射範囲の設定、天板位置の設定、照射範囲の補正、X線画像やX線投影データの生成、上述の各種画像データの生成と表示に関する制御などシステム全体の制御を行う。
次に、図5及び図6を参照して、X線画像診断装置10の操作及び動作について説明する。図5は、X線画像診断装置10の操作による動作の一例を示したフローチャートである。
X線画像診断装置10の操作者が、被検体Pの被検体情報や撮影部位、撮影視野などの撮影条件を操作部8から入力することにより、X線画像診断装置10はX線撮影を行うための動作を開始する(ステップS1)。
操作部8からの入力操作により、システム制御部9は、被検体Pの被検体情報や撮影部位、撮影視野などの撮影条件等を、内部の記憶回路に保存する(ステップS2)。
次に、天板5上に被検体Pを載置させて、操作部8からX線透視の操作を行う。操作部8からのX線透視操作により、システム制御部9は、内部記憶回路に保存した撮影条件に基づいて、高電圧発生部4に指示してX線透視用の電圧を発生させX線発生部1に供給させる。また、X線発生部1の絞り制御部13は、システム制御部9からの指示により、X線絞り器12の移動機構17を制御して予め操作部8から入力された撮影条件の照射範囲になる位置に下羽根14及び上羽根15を移動させる。
そして、X線発生部1のX線管11は、予め入力された照射範囲に設定されたX線絞り器12を介して、X線透視用のX線を被検体Pに照射する。
X線検出部2は、被検体Pを透過したX線透視用のX線を検出してX線投影データに生成して画像処理部6に出力し、そのX線投影データを画像処理部6は処理して透視画像データを生成して表示部7に出力する。そして、表示部7は、画像処理部6からの透視画像データを表示する(ステップS3)。
操作者は、表示部7に表示された被検体Pの透視画像を見ながら、操作部8から天板5を移動操作して、被検体Pの撮影部位をX線発生部1の照射中心線上にあるX線検出部2の撮影中心に設定する。
操作部8からの天板移動操作により、機構部3の天板機構制御部33は、システム制御部9を介しての天板移動操作信号に基づいて、天板移動機構31を制御して天板5を照射中心線上に移動させる(ステップS4)。
図6は、撮影中心(照射中心線)に撮影部位が設定された被検体P、X線発生部1、X線検出部2、及び天板5の位置を、天板5の長手方向から見た図である。
図6(a)に示した天板5上の被検体Pの撮影部位が、被検体Pの右方であったとする。また、設定された撮影視野に対応する巾方向の照射範囲が、照射角2θ1により形成される範囲であったとすると、その左方及び右方照射範囲の照射角は夫々θ1になる。更に、被検体Pの撮影部位を照射中心線に合わせた時の天板5が、移動前の天板の位置(図4(a)のA位置)からL1方向に距離X3離れた位置であったとする。
次に、操作部8からのX線撮影操作により、システム制御部9は、内部記憶回路に保存した撮影条件に基づいて、X線撮影を開始する(図5のステップS5)。
まず、システム制御部9は、天板位置検出器32から出力される天板位置信号を天板機構制御部33を介して受信すると共に、X線発生部1のX線絞り器12の位置検出器18から出力されるX線絞り位置信号をX線絞り制御部13を介して受信する。
次いで、システム制御部9は、天板5の巾方向の中央部が照射中心線からL1方向に距離X3離れた天板位置情報に基づいて、図4(b)に示した関係式から求めた2θx3(=2arctan{(W−X3)/D})と、操作部8から予め設定入力された巾方向の照射範囲の照射角2θ1とを比較する(図5のステップS6)。
そして、2θ1が2θx3よりも大きい場合(図5のステップS7のはい)、システム制御部9は、右方照射範囲の照射角をθx3に補正設定させるための照射範囲補正信号をX線絞り制御部13に出力する。また、2θ1が2θx3と同じかもしくは小さい場合(図5のステップS7のいいえ)、システム制御部9は、巾方向の照射範囲を補正せずにステップ9へ移行して指示をする。
X線絞り制御部13は、システム制御部9を介して供給される照射範囲補正信号に基づいて、移動機構17bに対して駆動信号を供給して、照射角がθx3になる位置に下羽根14b及び上羽根15bを移動させる(図5のステップS8)。
図6(b)は、2θ1>2θx3の場合における巾方向の照射範囲補正動作を示した図である。この場合、図6(a)に示した右方照射範囲に右方の天板サイドレール5bが含まれるので、X線絞り制御部13は、被検体Pの撮影部位を照射中心線に合わせた状態で、天板サイドレール5bを含まない照射角θx3を形成する補正後の右方照射範囲に設定する。
次に、システム制御部9は、高電圧発生部4に指示してX線撮影用の電圧を発生させX線発生部1に供給させる。X線発生部1のX線管11は、巾方向の照射範囲を補正したX線絞り器12を介して、被検体PにX線撮影用のX線を照射する。
X線検出部2は、被検体Pを透過したX線撮影用のX線を検出して、X線フィルムへのX線画像或いはイメージインテンシファイア21を介してのテレビカメラ22へのX線投影データの生成を行なう。そして、X線検出部2においてX線投影データを生成した場合には画像処理部6に出力し、画像処理部6はX線検出部2において生成されたX線投影データを処理して撮影画像データを生成して保存すると共に表示部7に出力する。表示部7は、画像処理部6からの被検体Pの撮影画像データを表示する(図5のステップS9)。
そして、システム制御部9がX線発生部1、X線検出部2、高電圧発生部4、画像処理部6、表示部7などの動作を停止させた時点で、X線画像診断装置10は、X線撮影のための動作を終了する(図5のステップS10)。
以上述べた本発明の実施例によれば、天板の巾方向の照射範囲に撮影に不要な天板サイドレールが含まれる場合、天板の巾方向の照射範囲に対して2分割された左方及び右方照射範囲を独立して設定可能なX線絞り器を設け、天板位置情報に基づいて天板サイドレールが含まれる方の照射範囲を補正して設定することにより、被検体の撮影部を照射中心に合わせ、且つ不要な部分を除き適切な撮影視野を確保した状態でX線撮影を行うことができる。このことにより、X線画像の撮影部位の画質の低下を防ぐことができる。
また、撮影インターロックが無くなるので、天板やX線絞り器の照射範囲を再設定する必要がなくなり短時間でのX線撮影が可能となり、X線撮影の効率の向上を図ることができる。
更に、天板やX線絞り器の照射範囲の再設定後に行われていたX線撮影の必要がなくなるので、被検体への被爆量を低減することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、照射範囲の形状が方形でない場合には、天板の巾方向の左方及び右方照射範囲を設定する絞り羽根及び絞り羽根を駆動する移動機構と位置検出器を設けて実施するようにしてもよい。
P 被検体
1 X線発生部
2 X線検出部
3 機構部
4 高電圧発生部
5 天板
6 画像処理部
7 表示部
8 操作部
9 システム制御部
10 X線画像診断装置
11 X線管
12 X線絞り器
13 X線絞り制御部
31 天板移動機構
32 位置検出器
33 天板機構制御部
1 X線発生部
2 X線検出部
3 機構部
4 高電圧発生部
5 天板
6 画像処理部
7 表示部
8 操作部
9 システム制御部
10 X線画像診断装置
11 X線管
12 X線絞り器
13 X線絞り制御部
31 天板移動機構
32 位置検出器
33 天板機構制御部
Claims (3)
- 被検体が載置される天板と、
前記天板を長手方向及び巾方向に移動する天板移動手段と、
前記天板の位置を検出する天板位置検出手段と、
前記被検体に対してX線を照射するX線発生手段と、
前記X線発生手段から照射され、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線発生手段から照射されたX線の照射範囲を設定する照射範囲設定手段と、
前記照射範囲設定手段により設定された照射範囲内に所定の位置を検出したとき、前記天板位置検出手段からの前記天板の位置情報に基づいて、前記所定の位置を除いた範囲に前記照射範囲を補正して設定する照射範囲補正手段とを
備えたことを特徴とするX線画像診断装置。 - 前記照射範囲設定手段は、前記天板の巾方向の照射範囲に対して一方側及び他方側に2分割された範囲を独立して設定可能な一方側及び他方側照射範囲設定手段を有し、前記照射範囲補正手段は、前記一方側及び他方側照射範囲設定手段の前記所定の位置が含まれる方の側を用いて補正して設定するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。
- 前記天板は、前記被検体を載置するための天板本体及びこの天板本体の巾方向の両端部に前記天板の長手方向に延びて配置された前記天板本体を補強するための天板サイドレールを有し、前記所定の位置が前記天板よりもX線透過性に劣る前記天板サイドレールであることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のX線画像診断装置。
Priority Applications (1)
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JP2005078635A JP2006255236A (ja) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | X線画像診断装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019198375A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線診断装置およびx線診断方法 |
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2005
- 2005-03-18 JP JP2005078635A patent/JP2006255236A/ja not_active Withdrawn
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