JP2014054425A

JP2014054425A - Ｘ線診断装置

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Publication number: JP2014054425A
Application number: JP2012201524A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Shimizu; 義訓清水; Manabu Tanaka; 学田中; Teruomi Gunji; 輝臣郡司; Takayuki Ishikawa; 貴之石川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-03-27
Also published as: WO2014042202A1; US20140169525A1; CN103813754A; CN107307877A; US9888899B2; CN107307877B

Abstract

【課題】被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減させる。
【解決手段】実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線発生手段、Ｘ線検出手段、画像生成手段、表示手段、部位検出手段及び保護手段を備えている。前記Ｘ線発生手段は、被検体に照射されるＸ線を発生する。前記Ｘ線検出手段は、前記被検体に照射されたＸ線を検出する。前記画像生成手段は、前記検出されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像を生成する。前記表示手段は、前記Ｘ線画像を表示する。前記部位検出手段は、前記Ｘ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する。前記保護手段は、前記検出された部位を含む領域を前記Ｘ線から保護する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

近年、脳の血管の動脈瘤や詰まり等に対し、Ｘ線診断装置によるＸ線透視の下で、カテーテルを用いた治療が施される場合がある。このようなカテーテルによる血管内治療は、ＩＶＲ（interventional radiology）と呼ばれる。

一方、Ｘ線の吸収量は、患者の部位によって異なる。例えば、水晶体（目）や甲状腺などの部位は吸収量が高い。しかしながら、ＩＶＲのＸ線条件は、カテーテルの手技に必要な情報を得るように決められる。すなわち、ＩＶＲのＸ線条件には、部位による吸収量の違いが考慮されない。このため、長い透視時間を定めたＸ線条件の場合、目や甲状腺などの高感度部位が高い被曝を受ける心配がある。

これに対し、Ｘ線診断装置においては、金属板等の補償フィルタを任意の照射野に挿入し、Ｘ線を減衰させて被曝低減する技術や、鉛板等の絞りを任意の照射野以外に挿入し、Ｘ線を遮蔽して被曝させない技術が知られている。

特開２００７−１５９９１３号公報

しかしながら、以上のようなＸ線診断装置は、補償フィルタ及び絞りをマニュアル操作する必要があるため、Ｘ線照射範囲内の高感度部位の被曝が自動的には低減されない。特に、補償フィルタは、本来、ハレーション防止などに用いるフィルタであるため、被曝低減には自動的には用いられない。

しかしながら、Ｘ線診断装置においては、患者の高感度部位の被曝は自動的に低減させることが望ましい。また、被曝は、患者の高感度部位に限らず、穿刺時の手技者の手やＰＰＩ（経皮的末梢インターベンション）時のサポート者の手などの部位に対しても低減させることが望ましい。まとめると、患者の高感度部位や、手技者又はサポート者の手などの部位のような被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減し得るＸ線診断装置が望まれている。

本発明が解決しようとする課題は、被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減し得るＸ線診断装置を提供することである。

実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線発生手段、Ｘ線検出手段、画像生成手段、表示手段、部位検出手段及び保護手段を備えている。

前記Ｘ線発生手段は、被検体に照射されるＸ線を発生する。

前記Ｘ線検出手段は、前記被検体に照射されたＸ線を検出する。

前記画像生成手段は、前記検出されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像を生成する。

前記表示手段は、前記Ｘ線画像を表示する。

前記部位検出手段は、前記Ｘ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する。

前記保護手段は、前記検出された部位を含む領域を前記Ｘ線から保護する。

第１の実施形態に係るＸ線診断装置のブロック構成図である。同実施形態における絞り羽根を説明するための平面図である。同実施形態における補償フィルタを説明するための平面図である。同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。同実施形態における動作を説明するための模式図である。同実施形態における動作を説明するための模式図である。第２の実施形態に係るＸ線診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。第３の実施形態に係るＸ線診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。

以下、各実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

＜第１の実施形態＞
図１は第１の実施形態に係るＸ線診断装置のブロック構成図である。以下の説明においては、被検体Ｐの横幅方向をｘ方向、被検体Ｐの体軸方向をｙ方向、被検体Ｐの厚さ方向をｚ方向とする。

Ｘ線診断装置１は、データ収集系として、Ｘ線管１１、Ｘ線絞り器１３、補償フィルタ部１５、Ｘ線検出器１６、寝台１７及びＣアーム１９を具備している。Ｃアーム１９はＸ線管１１とＸ線検出器１６とを対向させて配置する。また、Ｘ線診断装置１は、データ処理系として、システム制御部２５、操作部２７、画像生成部２８、Ｘ線コントローラ２９、高電圧発生器３１、絞り制御部３３、補償フィルタ制御部３５、保持装置制御部３７、外部機器データ入力装置４１、画像表示部４３及び画像データ解析部４５を具備している。

Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生する真空管であり、高電圧発生器３１からの高電圧により電子を加速させ、ターゲットに衝突させることでＸ線を発生する。

寝台１７は、被検体Ｐを搭載したまま起倒及び位置決め動作可能な機構を有する。

Ｘ線絞り器１３は、Ｘ線管１１と被検体Ｐとの間に設けられ、Ｘ線検出器１６の検出面上のＸ線照射領域Ｒを成形し、被検体Ｐへの不用な被爆を防ぐための絞り装置である。当該Ｘ線絞り器１３は、被検体Ｐに照射されるＸ線の照射領域Ｒを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動可能な複数のＸ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄを有している（図２参照）。図２中、各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄが移動可能なｘ方向及びｙ方向は、Ｘ線の照射方向とは直交する方向となっている。各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄは、Ｘ線を遮蔽する鉛等で形成されている。なお、関心領域は、画像データ解析部４５により、Ｘ線画像に投影された所定の器具を含む領域として設定される。

補償フィルタ部１５は、Ｘ線絞り器１３と被検体Ｐとの間に設けられ、被曝低減対象の部位に照射されるＸ線を減衰させるフィルタであり、独立して移動可能な複数の補償フィルタ１５ａ，１５ｂを有している（図３参照）。各補償フィルタ１５ａ，１５ｂは、例えば長方形状を有する金属板等で形成されている。各補償フィルタ１５ａ，１５ｂは、例えば、初期状態では長手方向が互いに直交するように配置され、それぞれ両端を互いに等距離だけ移動させることによりｘ方向又はｙ方向に平行移動可能であり、両端を互いに異なる距離だけ移動させることによりθ方向又はφ方向に回転移動可能となっている。図３中、各補償フィルタ１５ａ，１５ｂが移動可能なｘ方向、ｙ方向、θ方向又はφ方向は、Ｘ線の照射方向とは直交する方向となっている。また、このような補償フィルタ１５ａ，１５ｂの枚数は、２枚に限らず、１枚でもよく、３枚以上でもよい。

Ｘ線検出器１６は、検出面が寝台１７を介してＸ線管１１と対向して設けられる平面検出器（ＦＰＤ）である。ＦＰＤは、例えばシンチレータとフォトダイオードアレイとを有し、被検体Ｐを透過したＸ線を光電膜に当てることで電子正孔を生成し、これを半導体スイッチにおいて蓄積し、電気信号として読み出すことでＸ線信号を検出するものである。

システム制御部２５は、画像データの収集に関する制御、及び収集した画像データの画像処理、画像再生処理等に関する制御を行う中央処理装置である。

操作部２７は、Ｘ線照射領域Ｒ、被曝低減領域の設定、変形、移動に関する指示や、高感度部位に関する指定などを入力するためのキーボード、マウス、ボタン、操作レバー等を備えている。被曝低減領域とは、補償フィルタ１５ａ，１５ｂによってＸ線が減衰するＸ線検出器１６の検出面上の領域を意味する。

画像生成部２８は、Ｘ線検出器１６で得たＸ線データに基づいて、Ｘ線画像（非造影像、造影像、差分画像）を生成する。非造影像は、造影剤投与前のＸ線画像であり、骨像を有する投影像である。造影像は、造影剤投与後のＸ線画像であり、骨及び血管像を有する投影像である。差分画像は、造影像と非造影像との差分を表すＸ線画像であり、血管像を有する投影像である。例えば、差分画像は、画像記憶部２８ａに記憶した非造影像と、Ｘ線検出器１６で得たＸ線データに基づく造影像との差分を画像演算部２８ｂが算出することにより生成可能となっている。

Ｘ線コントローラ２９は、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器３１の制御を行う。

高電圧発生器３１は、Ｘ線コントローラ２９から供給される制御信号に基づいて高電圧を発生しＸ線管１１に供給する。

絞り制御部３３は、Ｘ線照射領域Ｒを設定、移動、変形させるため、Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄに関する移動制御を行う。絞り制御部３３は、例えば、画像データ解析部４５により設定された関心領域にＸ線を照射すると共に、画像データ解析部４５により検出された部位をＸ線から遮蔽するように各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄの移動制御を行う。このとき、Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄ及び絞り制御部３３は、画像データ解析部４５により検出された部位を含む領域をＸ線から保護する保護手段を構成している。

補償フィルタ制御部３５は、被曝低減領域の設定、変形、移動させるため、補償フィルタ１５ａ，１５ｂに関する移動制御を行う。補償フィルタ制御部３５は、例えば、画像データ解析部４５により検出された部位をＸ線から覆うように補償フィルタ１５ａ，１５ｂの移動制御を行う。このとき、補償フィルタ１５ａ，１５ｂ及び補償フィルタ制御部３５は、画像データ解析部４５により検出された部位を含む領域をＸ線から保護する保護手段を構成している。

保持装置制御部３７は、システム制御部２５からの指示に従って寝台１７の天板を制御する。

Ｘ線検出器制御部３９は、Ｘ線検出器１６の動作制御を行う。

外部機器データ入力装置４１は、ＣＴ画像を提供する装置、又は、３Ｄワークステーションが適宜、使用可能となっている。例えば、外部機器データ入力装置４１は、ＣＴ画像を表示用データ生成部４３ａに送出し、テンプレート画像を画像データ解析部４５に送出する。ＣＴ画像は、当該被検体ＰをＣＴ装置（図示せず）で撮影して得られた画像である。テンプレート画像は、骨及び血管像を有する人体模型の３次元画像、又は代表角度毎の全身の投影像である。

画像表示部４３は、画像生成部２８により生成されたＸ線画像を表示するものであり、具体的には、表示用データ生成部４３ａ及びモニタ４３ｂを備えている。

表示用データ生成部４３ａは、少なくとも画像生成部２８により生成されたＸ線画像を含む表示用データを生成し、当該表示用データをモニタ４３ｂに送出する。なお、表示用データは、外部機器データ入力装置４１から送出されたＣＴ画像がある場合には、当該ＣＴ画像と、画像生成部２８により生成されたＸ線画像とを含んでいる。すなわち、画像生成部２８により生成されたＸ線画像を表示することは必須であるが、他の装置からのＣＴ画像を表示することは必須ではない。

モニタ４３ｂは、表示用データ生成部４３ａから受けた表示用データを表示する。

画像データ解析部（部位検出手段）４５は、画像生成部２８により生成されたＸ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する。例えば、画像データ解析部４５は、被曝低減対象の部位を含むテンプレート画像を記憶する記憶部（図示せず）を有し、当該テンプレート画像と当該Ｘ線画像とを比較することにより、Ｘ線画像における当該被曝低減対象の部位を検出してもよい。

ここで、比較されるＸ線画像は、テンプレート画像が人体模型の３次元画像の場合には視野方向の投影像であり、テンプレート画像が全身の投影像の場合には、その代表角度に最も近い角度の投影像である。なお、人体模型の３次元画像としては、例えば、３次元−頭部血管Ｘ線造影像（骨と血管像を有する３次元画像）等が適宜、使用可能となっている。また、テンプレート画像における全身の投影像は、生成されたＸ線画像が非造影像の場合には骨の投影像であり、生成されたＸ線画像が造影像の場合には骨と血管像を有する投影像であり、生成されたＸ線画像が差分画像の場合には血管の投影像である。

また、「比較することにより」は、例えば「比較してパターンマッチングを行うことにより」と読み替えてもよい。このパターンマッチングは、特徴的な構造のマップ（前述したテンプレート画像）を有し、その構造とのマッチングを行うことを意味している。

また、画像データ解析部４５は、テンプレート画像とＸ線画像とを比較する前に、以下に示すように、視野の部位を推定し、パターンマッチングの範囲を限定して支援する機能(i)又は(ii)を備えてもよい。

(i) システム制御部２５から取得したＣアーム１９の角度・寝台１７の位置・ＳＩＤ（source-image distance：線源−画像間距離）・ＦＯＶ（field of view：視野）、被検体（患者）情報（身長・体重）、被検体（患者）体位情報に基づいて、被検体Ｐと視野の位置を推定し、視野の部位を推定する機能。

(ii) システム制御部２５から取得した検査プロトコル又は撮影プログラムに登録されている目的部位から、視野の部位を推定する機能。

また、被曝低減対象の部位としては、眼球又は甲状腺といった高感度の部位と、任意の指定部位とが該当する。任意の指定部位としては、例えば、穿刺時の手技者の手の部位や、ＰＰＴ（経皮的末梢インターベンション）時のサポート者の手の部位などが適宜、使用可能となっている。

テンプレート画像における被曝低減対象の部位は、例えば、テンプレート画像上に範囲指定される、もしくは別の位置情報（被検体上の位置、もしくは検査室座標を識別可能な構造の情報であり、テンプレート画像との位置合せをして用いる）にて指定可能となっている。

また、画像データ解析部（設定手段）４５は、画像生成部２８により生成されたＸ線画像に基づいて、当該Ｘ線画像に投影された所定の器具を検出し、当該器具を含む関心領域を設定してもよい。例えば、画像データ解析部４５は、所定の器具を表すテンプレート画像を記憶する記憶部（図示せず）を有し、当該テンプレート画像と当該Ｘ線画像とを比較することにより、Ｘ線画像における当該所定の器具を検出してもよい。ここで、所定の器具としては、例えば、カテーテル又は超音波プローブ等が適宜、使用可能となっている。

次に、以上のように構成されたＸ線診断装置の動作について図４のフローチャートを用いて説明する。なお、撮影としてここでは動画像取得を目的とする透視モードの場合を例とする。しかしながら、これに拘泥されず、同様の撮影動作を透視撮影よりもＸ線照射強度が強く、静止画像取得を目的とする本撮影モードに適用することも可能である。あるいは、画像生成部２８がＸ線照射領域Ｒの内部を動画像とし、Ｘ線照射領域Ｒの外部を静止画像とするようにＸ線画像を生成してもよい。同様に、Ｘ線生成部２８が被曝低減領域ｒの内部を静止画像とし、被曝低減領域ｒの外部を動画像とするようにＸ線画像を生成してもよい。すなわち、画像生成部２８は、現在の動画像と、保護手段による保護の直前の静止画像とを合成してＸ線画像を生成してもよい。これらのことは以下の各実施形態でも同様である。

始めに、被検体Ｐに関する情報（患者氏名等）の確認が行われた後、医師または技師等の操作者により当該被検体Ｐに対して適切なＸ線条件（管電圧、管電流、透視時間等）が操作部２７を介して入力される（ステップＳＴ１）。なお、一般的には本撮影に対して、透視撮影では管電流は少なく設定され、オートブライトネスコントロール（ＡＢＣ）により適切なＸ線条件に制御される。また、操作者は、操作部２７の操作により、Ｘ線照射領域Ｒの制御、又は被曝低減領域の制御を選択する（ＳＴ２）。この選択は、直接的に「Ｘ線照射領域Ｒの制御」又は「被曝低減領域の制御」を指定する場合に限らず、Ｘ線照射対象に「脳以外」を指定して間接的に「Ｘ線照射領域Ｒの制御」を選択する方式としてもよい。なお、Ｘ線照射対象に「脳」を指定した場合には、広い視野が必要なので、間接的に「被曝低減領域の制御」が選択される。また、「Ｘ線照射領域Ｒの制御」は「Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄの制御」と読み替えてもよく、「被曝低減領域の制御」は「補償フィルタ１５ａ，１５ｂの制御」と読み替えてもよい。

次に、システム制御部２５の制御により、Ｘ線コントローラ２９および高電圧発生器３１を介して、寝台１７に載せられた被検体ＰにＸ線管１１からＸ線が照射される（ステップＳＴ３）。この段階では、Ｘ線絞り器１３のＸ線絞り羽根１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、絞り制御部３３により、Ｘ線照射領域Ｒが最大となるように制御されている。同様に、補償フィルタ部１５の補償フィルタ１５ａ，１５ｂは、補償フィルタ制御部３５により、Ｘ線の照射を減衰させないよう、被曝低減領域が最小になるような位置に保持される。

次に、被検体Ｐを透過したＸ線に基づいて、Ｘ線画像が生成され表示される（ステップＳＴ４）。すなわち、Ｘ線検出器１６では、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して電気信号に変換する。この変換は、Ｘ線から電気信号に変換する直接変換であっても良いし、Ｘ線から光を介して電気信号に変換する間接変換であっても良い。Ｘ線検出器１６で収集された電気信号は、所望の画像処理が施された後、画像生成部２８でＴＶ映像信号に変換され、画像表示部４３に、Ｘ線透視像として表示される。

次に、画像データ解析部４５は、ステップＳＴ２の選択結果に応じて（ＳＴ５）、生成されたＸ線画像から被曝低減対象の部位及び所定の器具を検出する。

例えばＸ線照射領域Ｒの制御が選択された場合（ＳＴ５；Ｙ）、画像データ解析部４５は、Ｘ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出すると共に、Ｘ線画像に投影された所定の器具を検出し（ＳＴ６）、当該器具を含む関心領域を設定する。具体的には画像データ解析部４５は、図５に示すように、生成されたＸ線画像（現在のＸ線造影像）の角度を外部機器データ入力部４１に送出することにより、当該角度と同じ角度のテンプレート画像であって、予め高感度部位を指定したテンプレート画像を外部機器データ入力部４１から取得する。続いて、画像データ解析部４５は、当該取得したテンプレート画像と、画像生成部２８により生成されたＸ線画像とを比較し、両者のパターンマッチングにより、被曝低減対象の部位を検出すると共に、Ｘ線画像に投影された所定の器具を検出する。また、画像データ解析部４５は、検出した部位を含む領域を示す部位領域データと、関心領域を示す関心領域データとをシステム制御部２５を介して絞り制御部３３に送出する。

なお、部位領域データは、被曝低減対象の部位の位置や大きさに個人差がある為、任意の余白を持った領域とし、操作部２７の操作により余白を修正可能としてもよい。例えば、被曝低減対象の部位がＸ線画像に映る場合、Ｘ線画像上で当該部位を指定し、当該部位の輪郭線をカーソルのトレースなどで描画し、当該輪郭線から所定間隔以上離れるように余白を自動的に調整してもよい。

絞り制御部３３は、部位領域データ及び関心領域データに基づいて、器具を含む関心領域にＸ線を照射すると共に、被曝低減対象の部位をＸ線から遮蔽するように各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄの移動制御を行う（ＳＴ７）。各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄは、被検体Ｐに照射されるＸ線の照射領域Ｒを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動する。以下、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ６〜ＳＴ７の処理を繰り返し実行する。

一方、被曝低減領域の制御が選択された場合（ＳＴ５；Ｎ）、画像データ解析部４５は、Ｘ線画像に基づいて被曝低減対象の部位を検出する（ＳＴ８）。具体的には画像データ解析部４５は、図６に示すように、前述同様に外部機器データ入力部４１から取得したテンプレート画像と、画像生成部２８により生成されたＸ線画像とを比較し、両者のパターンマッチングにより、被曝低減対象の部位を検出する。また、画像データ解析部４５は、当該検出した部位を含む領域を示す部位領域データをシステム制御部２５を介して補償フィルタ制御部３５に送出する。

補償フィルタ制御部３５は、部位領域データに基づいて、被曝低減対象の部位をＸ線から覆うように補償フィルタ１５ａの移動制御を行う（ＳＴ９）。補償フィルタ１５ａは、被曝低減領域ｒに照射されるＸ線を減衰させるようにそれぞれ独立して移動する。以下、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ８〜ＳＴ９の処理を繰り返し実行する。但し、Ｘ線診断装置１は、被曝低減領域ｒをＸ線条件の推定から除外する（補償フィルタ位置を除いた部分の画像情報でＸ線条件をコントロールする。）。このことは、以下の各実施形態でも同様である。

上述したように本実施形態によれば、Ｘ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出し、当該検出された部位を含む領域をＸ線から保護する構成により、被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減させることができる。

補足すると、パターンマッチングなどで、高感度部位や、避けたい物体を検知、さらに現在手技しているカテーテル先端を検出し、高感度部位を覆うように、補償フィルタ１５ａ，１５ｂを挿入できる。または、高感度部位を避けるように、絞りポジショニング連動透視（指定した関心領域に合わせて絞りが自動的に入る透視）の関心領域を設定できる。従って、透視・撮影時に、被曝低減対象の部位の被曝を低減させることができる。

また、マニュアル操作を行うことなく、被曝低減対象の部位を保護するようにＸ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄ又は補償フィルタ１５ａ，１５ｂを自動的に移動させる構成により、診断時における操作者の作業負担を軽減させることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。

本実施形態は、第１の実施形態の具体例であり、Ｘ線画像が頭部正面向きの非造影像又は造影像であり、被曝低減対象の部位が眼球であり、所定の器具がカテーテルの場合を示している。なお、Ｘ線診断装置１の構成は、第１の実施形態と同様である。

この場合、Ｘ線診断装置１は、前述同様に、ステップＳＴ１〜ＳＴ４を実行する。

例えば図７に示すように、Ｘ線照射領域Ｒの制御が選択された場合（ＳＴ５；Ｙ）、画像データ解析部４５は、Ｘ線画像に基づいて、眼球（被曝低減対象の部位）を検出すると共に、Ｘ線画像に投影されたカテーテル先端（所定の器具）を検出し（ＳＴ６）、当該カテーテル先端を含む関心領域を設定する。また、画像データ解析部４５は、検出した眼球を含む領域を示す部位領域データと、関心領域を示す関心領域データとをシステム制御部２５を介して絞り制御部３３に送出する。

絞り制御部３３は、部位領域データ及び関心領域データに基づいて、カテーテル先端を含む関心領域にＸ線を照射すると共に、眼球をＸ線から遮蔽するように各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄの移動制御を行う（ＳＴ７）。各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄは、被検体Ｐに照射されるＸ線の照射領域Ｒを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動する。以下、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ６〜ＳＴ７の処理を繰り返し実行する。

一方、図８に示すように、被曝低減領域の制御が選択された場合（ＳＴ５；Ｎ）、画像データ解析部４５は、Ｘ線画像に基づいて眼球（被曝低減対象の部位）を検出する（ＳＴ８）。また、画像データ解析部４５は、当該検出した眼球を含む領域を示す部位領域データをシステム制御部２５を介して補償フィルタ制御部３５に送出する。

補償フィルタ制御部３５は、部位領域データに基づいて、眼球をＸ線から覆うように補償フィルタ１５ａの移動制御を行う（ＳＴ９）。補償フィルタ１５ａは、被曝低減領域ｒに照射されるＸ線を減衰させるようにそれぞれ独立して移動する。以下、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ８〜ＳＴ９の処理を繰り返し実行する。

上述したように本実施形態によれば、Ｘ線画像が頭部正面向きの非造影像又は造影像であり、被曝低減対象の部位が眼球であり、所定の器具がカテーテルの場合でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。

本実施形態は、第１の実施形態の別の具体例であり、Ｘ線画像がＰＰＩ（経皮的末梢インターベンション）における非造影像、造影像又は差分画像であり、被曝低減対象の部位が術者又はサポート者の手であり、所定の器具が超音波プローブの場合を示している。すなわち、本実施形態は、手足の治療の際に、血管の詰まりを超音波診断装置で観察する状況を想定している。また、Ｘ線診断装置１の構成は、第１の実施形態と同様である。

例えば図９に示すように、Ｘ線照射領域Ｒの制御が選択された場合（ＳＴ５；Ｙ）、画像データ解析部４５は、Ｘ線画像に基づいて、手（被曝低減対象の部位）を検出すると共に、Ｘ線画像に投影された超音波プローブ（所定の器具）を検出し（ＳＴ６）、当該超音波プローブを含む関心領域を設定する。また、画像データ解析部４５は、検出した手を含む領域を示す部位領域データと、関心領域を示す関心領域データとをシステム制御部２５を介して絞り制御部３３に送出する。

絞り制御部３３は、部位領域データ及び関心領域データに基づいて、超音波プローブを含む関心領域にＸ線を照射すると共に、手をＸ線から遮蔽するように各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄの移動制御を行う（ＳＴ７）。各Ｘ線絞り羽根１３ａ〜１３ｄは、被検体Ｐに照射されるＸ線の照射領域Ｒを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動する。以下、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ６〜ＳＴ７の処理を繰り返し実行する。

一方、図１０に示すように、被曝低減領域ｒの制御が選択された場合（ＳＴ５；Ｎ）、画像データ解析部４５は、Ｘ線画像に基づいて手（被曝低減対象の部位）を検出する（ＳＴ８）。また、画像データ解析部４５は、当該検出した手を含む領域を示す部位領域データをシステム制御部２５を介して補償フィルタ制御部３５に送出する。

補償フィルタ制御部３５は、部位領域データに基づいて、手をＸ線から覆うように補償フィルタ１５ａの移動制御を行う（ＳＴ９）。補償フィルタ１５ａは、被曝低減領域ｒに照射されるＸ線を減衰させるようにそれぞれ独立して移動する。以下、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ８〜ＳＴ９の処理を繰り返し実行する。

上述したように本実施形態によれば、Ｘ線画像がＰＰＩにおける非造影像、造影像又は差分画像であり、被曝低減対象の部位が術者又はサポート者の手であり、所定の器具が超音波プローブの場合でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

捕足すると、本実施形態によれば、穿刺の時の手技者の手の被ばくや、ＰＰＩ（経皮的末梢インターベンション）の時のサポート者の手の被曝を抑えることができる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、Ｘ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出し、当該検出された部位を含む領域をＸ線から保護する構成により、被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減させることができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…Ｘ線診断装置、１１…Ｘ線管、１３…Ｘ線絞り器、１３ａ…１３ｄ…絞り羽根、１５…補償フィルタ部、１５ａ，１５ｂ…補償フィルタ、１６…Ｘ線検出器、１７…寝台、１９…Ｃアーム、２５…システム制御部、２７…操作部、２８…画像生成部、２８ａ…画像記憶部、２８ｂ…画像演算部、２９…Ｘ線コントローラ、３１…高電圧発生器、３３…絞り制御部、３５…補償フィルタ制御部、３７…保持装置制御部、４１…外部機器データ入力装置、４３…画像表示部、４３ａ…表示用データ生成部、４３ｂ…モニタ、４５…画像データ解析部、Ｒ…Ｘ線照射領域、ｒ…被曝低減領域。

Claims

被検体に照射されるＸ線を発生するＸ線発生手段と、
前記被検体に照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記検出されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像を生成する画像生成手段と、
前記Ｘ線画像を表示する表示手段と、
前記Ｘ線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する部位検出手段と、
前記検出された部位を含む領域を前記Ｘ線から保護する保護手段と
を具備するＸ線診断装置。
請求項１に記載のＸ線診断装置において、
前記部位検出手段は、
前記被曝低減対象の部位を含むテンプレート画像を記憶する記憶部と、
前記テンプレート画像と前記Ｘ線画像とを比較することにより、前記Ｘ線画像における前記部位を検出する検出部と
を具備するＸ線診断装置。
請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断画像において、
前記Ｘ線画像に投影された所定の器具を検出し、当該器具を含む関心領域を設定する設定手段、
を更に具備し、
前記保護手段は、
前記被検体に照射されるＸ線の照射領域を前記関心領域に限定するように独立に移動可能な複数のＸ線絞り羽根と、
前記関心領域に前記Ｘ線を照射すると共に、前記検出された部位を前記Ｘ線から遮蔽するように前記各Ｘ線絞り羽根の移動制御を行うＸ線絞り制御手段と、
を具備するＸ線診断装置。
請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断画像において、
前記保護手段は、
前記被検体に照射されるＸ線を減衰させるために設けられ、移動可能な補償フィルタと、
前記検出された部位を前記Ｘ線から覆うように前記補償フィルタの移動制御を行う補償フィルタ制御手段と、
を具備するＸ線診断装置。