JP2010193956A - X線診断治療装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バルーン拡張器17は、バルーンカテーテル16に設置されたバルーンを加圧又は減圧し、圧力計18はバルーン内の圧力を計測する。拡張状態判断部19は、バルーン内の圧力値及び/又は圧力変化値に基づいて、バルーンの状態が非拡張維持状態か拡張維持状態かを判断する。拡張維持状態においては、主制御部27は、非拡張維持状態におけるパルスレートよりも低いパルスレート、非拡張維持状態におけるX線線量よりも少ないX線線量、又は/及び、非拡張維持状態における照射野よりも狭い照射野の条件に従って、X線発生部2にX線を照射させる。
【選択図】図1
Description
拡張状態判断部19は、圧力値検出部20と、圧力変化値算出部21と、判断部22と、判断条件記憶部23とを有している。圧力値検出部20は、圧力計18から出力された圧力値を受けて、その圧力値を判断部22に出力する。圧力変化値算出部21は、圧力計18から出力された圧力値を受けて、例えば、単位時間あたりの圧力値の変化(圧力変化値)を求める。1例として、圧力変化値算出部21は、毎秒の圧力値の差(圧力変化値)を求める。圧力変化値算出部21は、圧力変化値を判断部22に出力する。
そして、判断部22は、非拡張維持状態において、圧力値検出部20から出力された圧力値が、予め設定された第1圧力閾値よりも高くなった場合に、バルーンの状態が「非拡張維持状態」から「拡張維持状態」(バルーンが拡張された状態)に遷移したと判断する。すなわち、判断部22は、図2に示すように、圧力値検出部20から出力された圧力値が第1条件(圧力値>第1圧力閾値)を満たす場合に、バルーンの状態が「非拡張維持状態」から「拡張維持状態」に遷移したと判断する。
または、判断部22は、圧力値と圧力変化値とに基づいてバルーンの状態を判断しても良い。バルーンが拡張しつつある状態では、圧力の変化が大きくなる。一方、バルーンを拡張させてその拡張を維持した状態では、圧力の変化は小さくなる。すなわち、バルーンを拡張させた後、バルーンへの圧力流体の供給を増加させずに拡張を維持した状態では、圧力の変化は小さくなる。判断部22は、この圧力変化を条件に加えて、バルーンの状態を判断しても良い。具体的には、判断部22は、非拡張維持状態において、圧力値検出部20から出力された圧力値が第1圧力閾値よりも高くなり、さらに、圧力変化値算出部21から出力された圧力変化値が第1圧力変化閾値よりも低くなった場合に、バルーンの状態が「非拡張維持状態」から「拡張維持状態」に遷移したと判断する。すなわち、判断部22は、図2に示すように、圧力値が「圧力値>第1圧力閾値」の関係を満たし、さらに、圧力変化値が「圧力変化値<第1圧力変化閾値」の関係を満たす場合に、バルーンの状態が「非拡張維持状態」から「拡張維持状態」に遷移したと判断する(第2条件)。なお、第1圧力変化閾値は、バルーンの状態が、非拡張維持状態から拡張維持状態に遷移したか否かを判断する基準の1つである。
また、判断部22は、拡張維持状態において、圧力値検出部20から出力された圧力値が、予め設定された第2圧力閾値よりも低くなった場合に、バルーンの状態が「拡張維持状態」から「非拡張維持状態」に遷移したと判断する。第2圧力閾値は、バルーンの状態が、拡張維持状態から非拡張維持状態に遷移したか否かを判断する基準である。圧力値が第2圧力閾値よりも低くなった場合には、バルーンが収縮を始めたと判断できるため、判断部22は、バルーンの状態が「非拡張維持状態」に遷移したと判断する。判断部22には、図2に示すように、圧力値検出部20から出力された圧力値が第3条件(圧力値<第2圧力閾値)を満たす場合に、バルーンの状態が「拡張維持状態」から「非拡張維持状態」に遷移したと判断する。
または、判断部22は、圧力変化値に基づいてバルーンの状態を判断しても良い。バルーンが収縮しつつある状態では、圧力の変化が大きくなる。判断部22は、この圧力変化を条件にして、バルーンの状態を判断しても良い。具体的には、判断部22は、拡張維持状態において、圧力変化値算出部21から出力された圧力変化値が第2圧力変化閾値よりも大きくなった場合に、バルーンの状態が「拡張維持状態」から「非拡張維持状態」に遷移したと判断する。すなわち、判断部22は、図2に示すように、圧力変化値算出部21から出力された圧力変化値が第4条件(圧力変化値>第2圧力変化閾値)を満たす場合に、バルーンの状態が「拡張維持状態」から「非拡張維持状態」に遷移したと判断する。なお、第2圧力変化閾値は、バルーンの状態が、拡張維持状態から非拡張維持状態に遷移したか否かを判断する基準である。
バルーン拡張制御部24は、拡張状態判断部19から出力されたバルーンの状態情報が示すバルーンの状態に従って、撮影又は透視の照射条件(X線照射のパルスレート、X線線量、又はX線照射野)を設定する。すなわち、バルーン拡張制御部24は、バルーンが「非拡張維持状態」である場合には、非拡張維持状態における撮影又は透視の第1照射条件(X線照射の第1パルスレート、第1X線線量、及び第1X線照射野)を設定する。また、バルーン拡張制御部24は、バルーンが「拡張維持状態」である場合には、第1照射条件に含まれる第1パルスレート、第1X線線量、及び第1X線照射野のうち、1つ又は複数の条件を変えることで、拡張維持状態における撮影又は透視の第2照射条件を設定する。例えば、バルーン拡張制御部24は、X線照射の時間間隔が第1パルスレートとは異なる第2パルスレートに変えたり、X線線量が第1X線線量とは異なる第2X線線量に変えたり、照射野が第1X線照射野とは異なる第2X線照射野に変えたりすることで、第2照射条件に設定する。バルーン拡張制御部24は、パルスレート、X線線量、及びX線照射野のすべての条件を変えることで第2照射条件としても良いし、1つ又は複数の条件を変えることで第2照射条件としても良い。なお、非拡張維持状態におけるX線照射のパルスレートを「第1パルスレート」とし、非拡張維持状態におけるX線線量を「第1X線線量」とし、非拡張維持状態におけるX線照射野を「第1X線照射野」とする。また、拡張維持状態におけるX線照射のパルスレートを「第2パルスレート」とし、拡張維持状態におけるX線線量を「第2X線線量」とし、拡張維持状態におけるX線照射野を「第2X線照射野」とする。
治療開始時(初期状態)においては、バルーンカテーテル16のバルーンを拡張させずに非拡張維持状態で、術者は、バルーンカテーテル16を血管内部の治療対象部位まで移動させる。この段階では、主制御部27は、第1照射条件に従って撮影又は透視の制御を行う。すなわち、主制御部27は、第1照射条件(第1パルスレート、第1X線線量、及び第1X線照射野)に従って、第1パルスレート及び第1X線線量を示す情報を高電圧制御部28に出力する。また、主制御部27は、第1X線照射野(第1の幅)に従って、X線絞り器4を制御することで、X線絞り器4の絞り羽根の幅を第1の幅に設定する。高電圧制御部28は、第1パルスレートと第1X線線量(第1管電圧)とを含む制御信号を発生し、高電圧発生部1は、その制御信号が示す第1パルスレート及び第1X線線量(第1管電圧)に従って、管電圧をX線管3に印加する。これにより、X線管3は、第1パルスレート及び第1X線線量(第1管電圧)に従って一定の周期でX線を照射する。そして、X線管3から照射されたX線は、X線絞り器4によって第1の幅のビーム幅に形成されて、寝台天板8に載置された被検体Pに照射される。そして、データ変換部7及び画像処理部10は、X線検出部5からの出力に基づいてX線画像データを生成し、表示制御部30は、画像処理部10から出力されたX線画像データに基づくX線画像を表示部31に表示させる。なお、ここでは、X線線量を管電圧によって制御する場合について説明した。
拡張維持状態においては、ステントを挿入してバルーンを拡張した状態で時間経過を待っている状態である。拡張維持状態にて実施されるX線透視においては、術者が拡張状態を観察できる程度のX線線量で足りる。また、拡張維持状態にて実施されるX線撮影においては、拡張状態を治療記録として残せる程度のX線線量で足りる。従って、バルーンの状態が、非拡張維持状態から拡張維持状態に遷移した場合には、X線照射のパルスレートを比較的低くしたり、1パルスあたりのX線線量を比較的少なくしたり、X線照射野を比較的狭くしたりすることで、被検体のX線被曝量の低減を図る。すなわち、拡張維持状態においては、X線照射のパルスレートを、非拡張維持状態におけるX線照射のパルスレートよりも低くすることで、被検体のX線被曝量の低減を図る。または、拡張維持状態においては、1パルスあたりのX線線量を、非拡張維持状態におけるX線線量よりも少なくすることで、被検体のX線被曝量の低減を図る。または、拡張維持状態においては、X線照射野を、非拡張維持状態におけるX線照射野よりも狭くすることで、被検体のX線被曝量の低減を図る。
バルーンの状態が、拡張維持状態から非拡張維持状態に遷移した場合、バルーンカテーテル16を移動させる場合があるため、術者がバルーンカテーテル16の動きを詳細に観察できる程度に撮影又は透視を行う。例えば、フレームレートを高くして撮影又は透視を行うことで、バルーンカテーテル16の動きに追従した複数フレームのX線画像データを取得する。従って、バルーンの状態が、拡張維持状態から非拡張維持状態に遷移した場合には、拡張維持状態における第2照射条件を、非拡張維持状態における第1照射条件に戻して、撮影又は透視を行う。具体的には、拡張維持状態から非拡張維持状態に遷移したときには、第1パルスレート、第1X線線量、及び第1X線照射野に従って撮影又は透視を行う。
この実施形態では、バルーンを拡張させた時点から所定時間経過後にバルーンを収縮させるために、バルーンを拡張させている時間を計測する。バルーン拡張制御部24は、拡張維持状態を示す状態情報を拡張状態判断部19から受けると、計時開始指示を計時部26に出力する。計時部26は、計測開始指示をバルーン拡張制御部24から受けると、計時機能を実行して時間を計測し、時間を示す時間情報を表示制御部30に出力する。表示制御部30は、X線画像を表示部31に表示させるとともに、計時部26によって計測された時間を表示部31に表示させる。術者は、表示部31に表示されている時間を参照することで、バルーンを収縮させるタイミングを計ることが可能となる。また、計時部26は、時間を計測し始めた時点から所定時間経過後に、所定時間経過したことを術者に報知するための報知指示を、図示しない報知部に出力しても良い。報知部は報知指示を受けると、例えばブザーを鳴らす。この所定時間は、拡張維持状態を継続させる時間の長さである。これにより、術者は、拡張維持状態になった時点から所定時間経過し、バルーンを収縮させる時間であることを認知することが可能となる。この所定時間を示す情報は、例えば制御条件記憶部25に記憶させておく。所定時間は、操作者がユーザインタフェース(UI)29を用いて変更できるようにしても良い。なお、計時部26が、この発明の「計時手段」の1例に相当する。
また、バルーンの状態が拡張維持状態の場合に、圧力値と、計時部26が計測した拡張維持状態の時間の長さとを、治療記録として、X線画像データに付帯させても良い。具体的には、バルーン拡張制御部24は、拡張維持状態において、圧力値検出部20から出力された圧力値を受けて、その圧力値を画像処理部10に出力する。また、計時部26は、拡張維持状態の時間の長さを画像処理部10に出力する。主制御部27は、圧力値と、拡張維持状態の時間の長さとを付帯情報としてX線画像データに付帯させて、画像記憶部11に記憶させる。例えば、表示制御部30は、画像記憶部11に記憶されているX線画像データに基づくX線画像を表示部31に表示させ、さらに、そのX線画像データに付帯されている圧力値や拡張維持状態の時間の長さを表示部31に表示させる。
X線照射野を狭めてX線を照射する場合には、X線画像の表示サイズを拡大させて表示部31に表示させても良い。すなわち、バルーンの状態が非拡張維持状態から拡張維持状態に遷移した場合であって、第2X線照射野(第2の幅)に従ってX線絞り器4の絞り羽根の幅を第2の幅に変える場合には、X線画像の表示サイズを初期状態の表示サイズから所定の表示サイズに拡大させて表示部31に表示させる。第2X線照射野(第2の幅)でX線を照射する場合、バルーン拡張制御部24は、X線画像の表示サイズ拡大の指示を表示制御部30に出力する。表示制御部30は、表示サイズ拡大の指示をバルーン拡張制御部24から受けて、画像処理部10から出力されたX線画像データに基づくX線画像を所定の表示サイズに拡大させて表示部31に表示させる。所定の表示サイズを示す情報は、表示制御部30に予め設定しておけば良い。このように、X線照射野がより狭い第2X線照射野の条件に従ってX線を照射する場合には、その照射によって取得されたX線画像の表示サイズを拡大して表示することで、表示部31の画面を有効に利用してX線画像を表示することが可能となる。
2 X線発生部
3 X線管
4 X線絞り器
5 X線検出部
6 X線検出器
7 データ変換部
8 寝台天板
9 保持部(Cアーム)
10 画像処理部
11 画像記憶部
12 画像演算部
13 表示画像処理部
14 D/A変換部
16 バルーンカテーテル
17 バルーン拡張器
18 圧力計
19 拡張状態判断部
20 圧力値検出部
21 圧力変化値算出部
22 判断部
23 判断条件記憶部
24 バルーン拡張制御部
25 制御条件記憶部
26 計時部
27 主制御部
28 高電圧制御部
29 ユーザインタフェース
30 表示制御部
31 表示部
Claims (9)
- 所定の照射野でX線を照射するX線発生手段と、
被検体を間にして前記X線発生手段と対向して配置され、前記X線発生手段から照射されて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線検出手段からの出力に基づいてX線画像データを生成するX線画像生成手段と、
前記X線画像データに基づくX線画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
カテーテルシャフトの先端部に内圧の調整により拡張又は収縮するバルーンが設置されたバルーンカテーテルと、
前記バルーン内を加圧又は減圧する加圧手段と、
前記バルーン内に供給する圧力を検出する圧力検出手段と、
前記X線照射の時間間隔が第1時間間隔である照射間隔条件と、前記X線照射のX線線量が第1X線線量であるX線線量条件と、前記照射野が第1照射野である照射野条件とを含む第1照射条件に従って、前記X線発生手段に前記X線を照射させ、前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力が予め設定された第1圧力閾値よりも高くなった場合に、前記第1照射条件に含まれる前記照射間隔条件、前記X線線量条件、及び前記照射野条件のうち少なくとも1つの条件を変えた、前記X線照射の時間間隔が前記第1時間間隔よりも長い第2時間間隔である前記照射間隔条件、前記X線照射のX線線量が前記第1X線線量よりも少ない第2X線線量である前記X線線量条件、又は前記照射野が前記第1照射野よりも狭い第2照射野である前記照射野条件を含む第2照射条件に従って、前記X線発生手段に前記X線を照射させる制御手段と、
を有することを特徴とするX線診断治療装置。 - 前記制御手段は、前記第2照射条件に従って前記X線発生手段に前記X線を照射させている場合であって、前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力が前記第1圧力閾値とは異なる第2圧力閾値よりも低くなった場合に、照射条件を前記第2照射条件から前記第1照射条件に変えて、前記X線発生手段に前記X線を照射させることを特徴とする請求項1に記載のX線診断治療装置。
- 前記制御手段は、前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力を受けて、単位時間あたりの圧力値の変化を求め、前記圧力が前記第1圧力閾値よりも高くなり、かつ、前記圧力値の変化が予め設定された第1圧力変化閾値よりも低くなった場合に、前記第1照射条件に含まれる前記第1照射間隔、前記第1X線線量、及び前記第1照射野のうち少なくとも1つの条件を変えた前記第2照射条件に従って、前記X線発生手段に前記X線を照射させることを特徴とする請求項1に記載のX線診断治療装置。
- 前記制御手段は、前記第2照射条件に従って前記X線発生手段に前記X線を照射させている場合であって、前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力が前記第1圧力閾値とは異なる第2圧力閾値よりも低くなった場合、又は、前記圧力値の変化が前記第1圧力変化閾値とは異なる第2圧力変化閾値よりも高くなった場合に、照射条件を前記第2照射条件から前記第1照射条件に変えて、前記X線発生手段に前記X線を照射させることを特徴とする請求項3に記載のX線診断治療装置。
- 前記表示制御手段は、前記制御手段が前記照射野を前記第1照射野から前記第2照射野に変えて前記X線発生手段に前記X線を照射させた場合に、前記X線画像データに基づく前記X線画像の表示サイズを拡大させて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1又は請求項3のいずれかに記載のX線診断治療装置。
- 前記表示制御手段は、前記制御手段が前記照射野を前記第1照射野から前記第2照射野に変えて前記X線発生手段に前記X線を照射させた場合に、前記X線画像データに基づく前記X線画像の表示サイズを拡大させて前記表示手段に表示させ、その後、前記制御手段が前記照射野を前記第2照射野から前記第1照射野に変えて前記X線発生手段に前記X線を照射させた場合に、前記X線画像データに基づく前記X線画像の表示サイズを前記拡大させる前のサイズに戻して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項2又は請求項4のいずれかに記載のX線診断治療装置。
- 前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力が前記第1圧力閾値よりも高くなった時から時間を計測し、前記バルーン内の圧力が前記第2圧力閾値よりも低くなった時に、前記計測を停止する計時手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記X線画像とともに、前記計時手段によって計測された時間を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項2に記載のX線診断治療装置。 - 前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力が前記第1圧力閾値よりも高くなり、かつ、前記圧力値の変化が前記第1圧力変化閾値よりも低くなった時から時間を計測し、前記バルーン内の圧力が前記第2圧力閾値よりも低くなった時、又は、前記圧力値の変化が前記第2圧力変化閾値よりも高くなった時に、前記計測を停止する計時手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記X線画像とともに、前記計時手段によって計測された時間を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項4に記載のX線診断治療装置。 - 前記制御手段は、前記圧力検出手段によって検出された前記バルーン内の圧力の値と、前記計時手段が計測した時間の長さとを、前記X線画像データに付帯させて画像記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項7又は請求項8のいずれかに記載のX線診断治療装置。
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