JP2008212420A - 補償フィルタの駆動装置及び駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補償フィルタのスライド時の操作性を向上させ、及び、補償フィルタをスライドさせながら行う診察の迅速化を図ることができる補償フィルタの駆動装置及び駆動方法を提供することである。
【解決手段】補償フィルタの駆動装置において、Ｘ線管とＸ線検出器との間に配置され、Ｘ線検出器により検出される検出範囲のうち表示部に表示される可視領域Ａの内外へ移動可能に設けられ、Ｘ線の強度を部分的に減衰させる補償フィルタ１３と、補償フィルタ１３を可視領域Ａの内外へ移動させる駆動部と、可視領域Ａを判断する可視領域判断手段と、補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に位置するとともに補償フィルタ１３の一部が可視領域Ａに接する位置で補償フィルタ１３の移動動作を停止させる停止手段と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、Ｘ線診断装置で使用される補償フィルタの駆動装置及び駆動方法に関する。

下記特許文献１に記載されているように、Ｘ線管から出射されるＸ線を患者の患部に透過させ、患部を透過したＸ線をＸ線検出器で検出することにより患部を透視するＸ線診断装置が普及している。このようなＸ線診断装置において、透視領域内にＸ線の吸収差が大きい部分が存在すると、Ｘ線の透視像を表示部に表示した場合、Ｘ線吸収の少ない部分がハレーションを起こし、表示部に表示される透視像が見えにくくなるという問題がある。例えば、心臓はＸ線吸収率が高く、心臓の周りに位置する肺は心臓に比べてＸ線吸収率が低い。このため、心臓を透視した透視像を表示部に表示した場合、心臓の周囲の部分においてハレーションが生じ、心臓の表面の環状動脈等の像が見えにくくなる。

そこで、このようなハレーションを防止するため、Ｘ線の強度を部分的に遮蔽する補償フィルタを用いてＸ線吸収率の少ない部分、つまり、ハレーションの発生原因となる部分を覆っている。

なお、補償フィルタは、Ｘ線検出器により透視像が検出される検出範囲のうち、モニタに表示される可視領域の内外に移動する方向、及び、可視領域の周りに回転する方向に移動可能に設けられている。

図９は、Ｘ線検出器により検出される検出範囲のうちの表示部に表示される可視領域Ａと、一対の補償フィルタ１００との位置関係を示す模式図である。

尚、この補償フィルタ１００は心臓を透視する場合に使用されるもので、一対の補償フィルタ１００には、これらの補償フィルタ１００を当接する位置に移動させた場合に心臓の輪郭と略同じ形状となる凹部１０１が形成されている。

心臓を透視する場合は、可視領域Ａの中央部に心臓が位置するようにＸ線管とＸ線検出器とを移動させ、図９（ａ）に示すように一対の補償フィルタ１００を近接する方向（矢印Ｂ方向）にスライドさせ、２つの凹部１０１に囲まれた領域内に心臓を位置させる。

補償フィルタ１００の凹部１０１に囲まれた領域内に位置する心臓の透視像は、表示部に表示される。心臓の周囲であってＸ線吸収率が低い部分が補償フィルタ１００により覆われているため、表示部に表示された透視像にはハレーションが生じない。

Ｘ線診断装置による診断においては、同一箇所、例えば心臓を異なる方向から複数回透視し、及び、透視したそれぞれの方向から必要な撮影を行う。

１回目の透視及び必要な撮影を行った後は、補償フィルタ１００を互いに離反する方向（矢印Ｂ´方向）にスライドさせて可視領域Ａ外に移動させる。

補償フィルタ１００を可視領域Ａ外へスライドさせた後、可視領域Ａ内の全体を表示部で見ながらＸ線管とＸ線検出器とを移動させ、２回目の心臓の透視を行う方向を決定する。２回目の透視方向を決定した後、補償フィルタ１００を再び矢印Ｂ方向にスライドさせて可視領域Ａ内に移動させ、心臓の透視及び必要な撮影を行う。

以上のように、心臓の透視及び必要な撮影と、透視方向の変更とを複数回繰り返し、様々な方向から心臓の診断を行う。
特開２００４−２７５７９２号公報

しかしながら、前述のＸ線診断装置においては、以下の点について配慮がなされていない。

補償フィルタ１００を矢印Ｂ´方向にスライドさせて可視領域Ａ外に移動させた場合、補償フィルタ１００は図９（ｂ）に示すように待機位置まで移動する。待機位置に移動した補償フィルタ１００と可視領域Ａとの間には、補償フィルタ１００の移動方向に沿った寸法“Ｃ”の隙間が生じる。補償フィルタ１００を再度可視領域Ａ内に移動させる場合は、補償フィルタ１００は待機位置からスタートする。

オペレータが表示部に表示されている可視領域Ａを見ながら補償フィルタ１００の操作部を操作し、補償フィルタ１００を可視領域Ａ内にスライドさせる場合、操作部を操作してから補償フィルタ１００が寸法“Ｃ”の隙間部分を進行している間は、補償フィルタ１００は表示部に表示されない。

このため、操作部を操作するオペレータは、補償フィルタ１００を可視領域Ａ内に移動させる操作をしたにも係わらず補償フィルタ１００が可視領域Ａ内に表示されないため、補償フィルタ１００の動作不良が発生したのではないか、操作部の操作方向を間違えたのではないか、等と考え、補償フィルタ１００のスライド動作を一旦停止させる場合がある。

このような事態の発生は、オペレータによるＸ線診断装置の使い勝手を低下させ、補償フィルタ１００をスライドさせながら行う診断を遅延させることになる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、補償フィルタのスライド時の操作性を向上させることができ、及び、補償フィルタをスライドさせながら行う診察の迅速化を図ることができる補償フィルタの駆動装置及び駆動方法を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、補償フィルタの駆動装置において、Ｘ線管とＸ線検出器との間に配置され、前記Ｘ線検出器により検出される検出範囲のうち表示部に表示される可視領域の内外へ移動可能に設けられ、Ｘ線の強度を部分的に減衰させる補償フィルタと、前記補償フィルタを前記可視領域の内外へ移動させる駆動部と、前記可視領域を判断する可視領域判断手段と、前記補償フィルタが前記可視領域外に位置するとともに前記補償フィルタの一部が前記可視領域に接する位置で前記補償フィルタの移動動作を停止させる停止手段と、を備えることである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、補償フィルタの駆動方法において、補償フィルタの現在位置を確認するステップと、Ｘ線検出器により検出される検出範囲のうち表示部に表示される可視領域の範囲を判断するステップと、前記補償フィルタの内側縁部が前記可視領域の縁部に到達するまでの寸法を演算するステップと、前記補償フィルタを前記可視領域の外側又は前記可視領域に近付く側に向けて移動させるステップと、補償フィルタの内側縁部が前記可視領域の縁部に到達する位置で前記補償フィルタの移動を停止させるステップと、を備えることである。

本発明によれば、補償フィルタのスライド時の操作性を向上させることができ、及び、補償フィルタをスライドさせながら行う診察の迅速化を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。

本発明の一実施の形態に係るＸ線診察装置は、寝台の天板１の上方にＸ線管２とＸ線絞り装置３と補償フィルタ装置４とが配置され、天板１の下方にＸ線検出器であるイメージインテンシファイア５とタンデムレンズ光学系６とテレビカメラ７とが配置されている。

天板１上には患者Ｐが載置され、天板１上の患者Ｐの患部にＸ線が照射され、患部を透過したＸ線をイメージインテンシファイア５で検出することにより患部が透視される。天板１にはこの天板１をスライドさせるステッピングモータ（図示せず）が設けられ、このステッピングモータが天板ドライバ８を介してシステムコントローラ９に接続されている。

Ｘ線管２には高電圧発生装置１０が接続され、高電圧発生装置１０はＸ線コントローラ１１を介してシステムコントローラ９に接続されている。Ｘ線コントローラ１１を介してシステムコントローラ９により高電圧発生装置１０が制御され、高電圧発生装置１０からＸ線管２に対して高電圧が印加される。この高電圧の印加により、Ｘ線管２からＸ線が出射される。

Ｘ線絞り装置３は、可動式の鉛製の羽根板（図示せず）と、羽根板を駆動させるステッピングモータ（図示せず）とを備えている。ステッピングモータは、絞りドライバ１２を介してシステムコントローラ９に接続されている。ステッピングモータを駆動して羽根板をスライドさせることにより、患者に対して照射されるＸ線の領域を絞ることができ、患者に照射されるＸ線量の低減を図ることができる。

補償フィルタ装置４は、一対の補償フィルタ１３と、補償フィルタ１３をスライドさせる駆動部である第１ステッピングモータ１４と、補償フィルタ１３を回転させる第２ステッピングモータ１５とを備えている。第１・第２ステッピングモータ１４、１５は、フィルタドライバ１６を介してシステムコントローラ９に接続されている。補償フィルタ１３は、透視する患部の周囲にＸ線吸収率の低い部分がある場合、そのＸ線吸収率の低い部分を覆ってＸ線の強度を部分的に減衰させ、患部を透視した場合におけるハレーションの発生を防止している。

イメージインテンシファイア５は、Ｘ線管２から出射されて患者Ｐの患部を透過したＸ線を入力し、光学像に変換する。イメージインテンシファイア５は、イメージインテンシファイアコントローラ（Ｉ．Ｉコントローラ）１７を介してシステムコントローラ９に接続されている。

テレビカメラ７は、カメラコントローラ１８を介してシステムコントローラ９に接続されている。また、システムコントローラ９とテレビカメラ７との間には、表示部であるディスプレイ装置１９が設けられている。イメージインテンシファイア５で変換された光学像は、タンデムレンズ光学系６を介してテレビカメラ７により撮像され、電気信号に変換される。電気信号に変換された光学像は、可視像としてディスプレイ装置１９に表示される。

図２は、補償フィルタ１３の駆動機構部分を示すブロック図である。補償フィルタ１３には、第１ステッピングモータ１４と第２ステッピングモータ１５とが連結され、これらの第１・第２ステッピングモータ１４、１５はフィルタドライバ１６を介してシステムコントローラ９に接続されている。システムコントローラ９には、補償フィルタ１３を移動させる操作を行う操作部２０が接続されている。操作部２０はＸ線診察装置の操作パネル上に設けられており、操作部２０を操作することにより、システムコントローラ９とフィルタドライバ１６とを介して第１ステッピングモータ１４と第２ステッピングモータ１５との少なくとも一方が駆動され、補償フィルタ１３がスライドし、又は、回動する。

図３は、イメージインテンシファイア５により検出される検出範囲のうちのディスプレイ装置１９に表示される可視領域Ａと、一対の補償フィルタ１３との位置関係を示す模式図である。尚、この補償フィルタ１３は心臓を透視する場合に使用されるもので、一対の補償フィルタ１３には、これらの補償フィルタ１３を図３（ａ）に示す当接位置に移動させた場合に心臓の輪郭と略同じ形状となる凹部２１が形成されている。

図３（ｂ）は、補償フィルタ１３を可視領域Ａ外に向けて移動させ、可視領域Ａ外で停止させた状態を示している。可視領域Ａ内から矢印Ｂ´方向にスライドした補償フィルタ１３は、補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に位置するとともに、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａと接する位置で停止されている。

図４は、可視領域Ａ内に位置する補償フィルタ１３を可視領域Ａ外に移動させる場合の動作について説明するフローチャートである。

まず、補償フィルタ１３を可視領域Ａ外に移動させる向きに操作部２０が操作されたか否かが判断される（Ｓ１）。

補償フィルタ１３を可視領域Ａ外に移動させる向きに操作部２０が操作された場合は（Ｓ１のＹＥＳ）、補償フィルタ１３の現在位置の確認（Ｓ２）と、イメージインテンシファイア５により検出される検出範囲のうちディスプレイ装置１９に表示される可視領域Ａの範囲の判断（Ｓ３）とが行われる。

ステップＳ２の現在位置の確認は、補償フィルタ１３を基準位置から駆動させた第１ステッピングモータ１４の駆動パルス数を加算することにより行われる。または、補償フィルタ１３の位置を検出するセンサを設け、センサの検出結果に基づいて行われる。

ステップＳ３の可視領域Ａの範囲の判断は、表示画像の拡大率に基づいて行われ、ここに、可視領域判断手段が実行される。可視領域Ａの範囲は表示画面の拡大率を変えることにより変更され、例えば、拡大率を大きくした場合は可視領域Ａが小さくなる。

ステップＳ２の現在位置の確認が行われ、及び、ステップＳ３の可視領域Ａの範囲が判断された後、補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に位置するとともに補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａの縁部に到達するまでの寸法が演算される（Ｓ４）。

ステップＳ４における演算終了後、その演算値に応じて第１ステッピングモータ１４が駆動され、補償フィルタ１３が可視領域Ａの外側に向けてスライドする（Ｓ５）。

可視領域Ａの外側に向けてスライドした補償フィルタ１３は、ステップＳ４において演算された位置である補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａの縁部に到達する位置で停止させる（Ｓ６）。ここに、補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に位置するとともに補償フィルタ１３の内側縁部の一部が可視領域Ａに接する位置で補償フィルタ１３のスライド動作を停止させる停止手段が実行される。

図５は、ディスプレイ装置１９に表示される画像の拡大率を大きくすることにより、イメージインテンシファイア５により検出される検出範囲のうちディスプレイ装置１９に表示される可視領域Ａ´が小さくなった場合において、可視領域Ａ´と補償フィルタとの位置関係を示す模式図である。

図５（ａ）は、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａと接する位置で補償フィルタ１３が停止されている状態を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態から、ディスプレイ装置１９に表示される画像の拡大率を大きくすることにより、イメージインテンシファイア５により検出される検出範囲のうちディスプレイ装置１９に表示される可視領域Ａ´が小さくなった状態を示している。この場合は、可視領域Ａ´と補償フィルタ１３との間には寸法“Ｄ”の隙間が生じる。図５（ｃ）は、補償フィルタ１３が可視領域Ａ´に近付く側へ自動的にスライドし、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａ´に接する位置で補償フィルタ１３が停止した状態を示している。

図６は、ディスプレイ装置１９に表示される画像の拡大率を大きくすることにより、可視領域Ａ´の大きさが変わった場合の補償フィルタ１３の動作を説明するフローチャートである。

まず、ディスプレイ装置１９に表示される画像の拡大率が変更されたか否かが判断される（Ｓ１１）。

画像の拡大率が変更された場合は（Ｓ１１のＹＥＳ）、補償フィルタ１３の現在位置の確認（Ｓ２）と、イメージインテンシファイア５により検出される検出範囲のうちディスプレイ装置１９に表示される可視領域Ａ´の範囲の判断（Ｓ３）とが行われる。

ステップＳ２の現在位置の確認が行われ、ステップＳ３の可視領域Ａ´の範囲が判断された後、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａ´の縁部に到達するまでの寸法が演算される（Ｓ４）。

ステップＳ４における演算終了後、その演算値に応じて第１ステッピングモータ１４が駆動され、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａ´の縁部に向けてスライドする（Ｓ５）。

スライドした補償フィルタ１３は、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａ´の縁部に到達する位置で停止させる（Ｓ６）。ここに、補償フィルタ１３が可視領域Ａ´外に位置するとともに補償フィルタ１３の内側縁部の一部が可視領域Ａ´に接する位置で補償フィルタ１３のスライド動作を停止させる停止手段が実行される。

なお、ここでは、ディスプレイ装置１９に表示される画像の拡大率を大きくすることに伴って可視領域Ａ´が小さくなった場合を例に挙げて説明したが、ディスプレイ装置１９に表示される画像の拡大率を小さくした場合には、可視領域が大きくなってこの可視領域内に補償フィルタ１３が入り込む。この場合には、それに対応して補償フィルタ１３が可視領域外に移動する方向に自動的にスライドされる。

図７は、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａと接する位置で補償フィルタ１３が停止されている状態（ａ）から、第２ステッピングモータ１５を駆動させ、補償フィルタ１３を回動させた場合（ｂ）における可視領域Ａと補償フィルタ１３との位置関係を示す模式図である。補償フィルタ１３を回動させることにより、図７（ｂ）に示すように補償フィルタ１３が可視領域Ａ内に入り込んだ場合は、第１ステッピングモータ１４が駆動され、補償フィルタ１３は図７（ｃ）に示すように、補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に位置するとともに補償フィルタ１３の内側縁部の一部が可視領域Ａに接する位置にスライドする。

図８は、補償フィルタ１３を回動させた場合において、可視領域Ａ内に入り込んだ補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に自動的に移動する場合の動作について説明するフローチャートである。

まず、補償フィルタ１３を回動させる向きに操作部２０が操作されたか否かが判断される（Ｓ２１）。

補償フィルタ１３を回動させる向きに操作部２０が操作された場合は（Ｓ２１のＹＥＳ）、補償フィルタ１３の現在位置の確認（Ｓ２）と、イメージインテンシファイア５により検出される検出範囲のうちディスプレイ装置１９に表示される可視領域Ａの範囲の判断（Ｓ３）とが行われる。

ステップＳ２の現在位置の確認が行われ、ステップＳ３の可視領域Ａの範囲が判断された後、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａの縁部に到達するまでの寸法が演算される（Ｓ４）。

ステップＳ４における演算終了後、その演算値に応じて第１ステッピングモータ１４が駆動され、補償フィルタ１３が可視領域Ａの外側に向けてスライドする（Ｓ５）。

可視領域Ａの外側に向けてスライドした補償フィルタ１３は、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａの縁部に到達する位置で停止させる（Ｓ６）。ここに、補償フィルタ１３が可視領域Ａ外に位置するとともに補償フィルタ１３の内側縁部の一部が可視領域Ａに接する位置で補償フィルタ１３のスライド動作を停止させる停止手段が実行される。

なお、ここでは、補償フィルタ１３を回動させることにより補償フィルタ１３が可視領域Ａ内に入り込んだ場合の補償フィルタ１３のスライド制御を例に挙げて説明したが、補償フィルタ１３を回動させることにより補償フィルタ１３が可視領域Ａと接する位置から離れる場合もある。この場合には、補償フィルタ１３の内側縁部が可視領域Ａと接する位置に向けて補償フィルタ１３が内方向きにスライドされる。

このような構成において、この実施の形態によれば、Ｘ線診断中に補償フィルタ１３が停止して待機する場合、補償フィルタ１３は内側縁部を可視領域Ａ、Ａ´に接する位置で停止されている。このため、操作部２０を操作して補償フィルタ１３を可視領域Ａ、Ａ´内に移動させる場合、操作部２０を操作した直後に補償フィルタ１３が可視領域Ａ、Ａ´内に入り込み、ディスプレイ装置１９に表示される。したがって、ディスプレイ装置１９を見ながら操作部２０を操作するオペレータは、操作部２０の操作に連動した補償フィルタ１３の動作を速やかに確認することができ、補償フィルタ１３のスライド操作時の操作性を向上させることができ、及び、補償フィルタ１３をスライドさせながら行う診察の迅速化を図ることができる。

本発明の一実施の形態のＸ線診断装置の概略を示すブロック図である。 補償フィルタの駆動機構部分を示すブロック図である。 イメージインテンシファイアにより検出される検出範囲のうちの可視領域Ａと、一対の補償フィルタとの位置関係を示す模式図である。 可視領域内に位置する補償フィルタを可視領域外に移動させる場合の動作を説明するフローチャートである。 ディスプレイ装置に表示される画像の拡大率を大きくすることにより小さくなった可視領域と、一対の補償フィルタとの位置関係を示す模式図である。 画像の拡大率の変更により可視領域の大きさが変わった場合の補償フィルタの動作を説明するフローチャートである。 補償フィルタを回動させた場合における可視領域と補償フィルタとの位置関係を示す模式図である。 補償フィルタを回動させた場合に、可視領域内に入り込んだ補償フィルタが可視領域Ａ外に自動的に移動する場合の動作について説明するフローチャートである。 従来例における可視領域Ａと補償フィルタとの位置関係を示す模式図である。

符号の説明

２ Ｘ線管
３ Ｘ線検出器
１３ 補償フィルタ
１４ 駆動部
１９ 表示部
２０ 操作部
Ａ、Ａ´ 可視領域

Claims (3)

1. Ｘ線管とＸ線検出器との間に配置され、前記Ｘ線検出器により検出される検出範囲のうち表示部に表示される可視領域の内外へ移動可能に設けられ、Ｘ線の強度を部分的に減衰させる補償フィルタと、
   前記補償フィルタを前記可視領域の内外へ移動させる駆動部と、
   前記可視領域を判断する可視領域判断手段と、
   前記補償フィルタが前記可視領域外に位置するとともに前記補償フィルタの一部が前記可視領域に接する位置で前記補償フィルタの移動動作を停止させる停止手段と、
   を備えることを特徴とする補償フィルタの駆動装置。
2. 前記駆動部を作動させる操作部を有することを特徴とする請求項１記載の補償フィルタの駆動装置。
3. 補償フィルタの現在位置を確認するステップと、
   Ｘ線検出器により検出される検出範囲のうち表示部に表示される可視領域の範囲を判断するステップと、
   前記補償フィルタの内側縁部が前記可視領域の縁部に到達するまでの寸法を演算するステップと、
   前記補償フィルタを前記可視領域の外側又は前記可視領域に近付く側に向けて移動させるステップと、
   補償フィルタの内側縁部が前記可視領域の縁部に到達する位置で前記補償フィルタの移動を停止させるステップと、
   を備えることを特徴とする補償フィルタの駆動方法。

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