JP2015058217A

JP2015058217A - Ｘ線診断装置

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Publication number: JP2015058217A
Application number: JP2013194436A
Authority: JP
Inventors: 高橋　章仁; Akihito Takahashi; 章仁高橋; 政広小澤; Masahiro Ozawa; 久人竹元; Hisato Takemoto; 田中　学; Manabu Tanaka; 学田中
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: JP6238661B2

Abstract

【課題】第１検出器及び第２検出器の使用中に、効率的に検査を遂行させることができるＸ線診断装置を提供する。【解決手段】Ｘ線診断装置１は、Ｘ線を発するＸ線源と、Ｘ線を検出する第１検出器と、第１検出器より前段に設置可能であり第１検出器より視野サイズ及びピクセルピッチが小さい、第２検出器と、Ｘ線源から第１検出器又は第２検出器に向かってＸ線を照射させ、第１検出器又は第２検出器によってＸ線画像を収集する透視・撮影制御手段１３２と、使用検出器を第１検出器又は第２検出器に切り替える機構部４と、第１検出器のＦＯＶサイズを変更操作する操作部１０と、第１検出器の使用中、操作部１０による変更操作後のＦＯＶサイズが第２検出器の視野サイズより小さい、又は、以下と判断される場合に、機構部４を介して、使用検出器を第１検出器から第２検出器に切り替える切替制御手段１３５と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、透視・撮影を行なうＸ線診断装置に関する。

従来、健康診断等の医療分野において、被検体の撮影部位に放射線（代表的には、Ｘ線）を照射して、撮影部位を透過した放射線の強度分布を検出し、撮影部位の画像を得るＸ線診断装置が広く利用されている。

Ｘ線診断装置を使用した検査において、関心領域は狭いが、より高い解像度で意図した領域を明瞭に観察したい要望がある。この要望を実現する為に、通常の第１検出器（後段検出器）に加えて第２検出器（前段検出器）を組み合わせ、何れか一方の検出器を診断用途に応じて切り替える技術がある（例えば、特許文献１参照）。

第１検出器は、ＦＰＤ（ｆｌａｔｐａｎｅｌｄｅｔｅｃｔｏｒ：平面検出器）であり、画素サイズは１５０−２００μｍであり、視野サイズは２０ｃｍ−４０ｃｍである。第２検出器は、第１検出器と比較して高精細（高解像度）であるが視野が狭い検出器であり、画素サイズは２０μｍ程度、視野サイズは２０−３０ｍｍ程度である。

特開２００８−２２９２７０号公報

しかしながら、従来技術によると、第１検出器及び第２検出器の使用中にＦＯＶ（ｆｉｅｌｄｏｆｖｉｅｗ）サイズの変更操作があった場合でも現在使用中の検出器によって変更後のＦＯＶサイズで撮影が継続されるのみであったり、ＦＯＶサイズの変更操作が難しかったりと、検査の遂行が効率的ではなかった。具体的には、第１検出器の使用中、ＦＯＶサイズを変更すべく、操作者がＦＯＶ縮小操作を行なう場合がある。その場合、ＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズが第２検出器の視野サイズ（最大ＦＯＶサイズ）より小さい（又は、以下）と判断される場合に、使用検出器が自動的に第１検出器から第２検出器に切り替わることがなかった。よって、第１検出器の使用中、ＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズが第２検出器の視野サイズより小さくなった場合でも第１検出器による画像を表示し続けることになるが、第１検出器による画像を拡大表示したとしても、元画像がもつ分解能以上に高精細に見ることはできない。

また、従来技術によると、第２検出器の使用中、撮影の対象領域の周りを観察したい場合等にＦＯＶサイズを変更すべく、天板のパンニングを行なう場合がある。しかしながら、第２検出器の視野サイズは小さいので、パンニングによって対象領域の位置を見失うことがあった。

本実施形態のＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を発するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する第１検出器と、前記第１検出器より前段に設置可能であり前記第１検出器より視野サイズ及びピクセルピッチが小さく、前記Ｘ線を検出する第２検出器と、前記Ｘ線源から前記第１検出器又は前記第２検出器に向かってＸ線を照射させ、前記第１検出器又は前記第２検出器によってＸ線画像を収集する画像収集手段と、使用検出器を前記第１検出器又は前記第２検出器に切り替える切替機構部と、前記第１検出器のＦＯＶサイズを変更操作する操作部と、前記第１検出器の使用中、前記操作部による縮小操作後のＦＯＶサイズが前記第２検出器の視野サイズより小さい、又は、以下と判断される場合に、前記切替機構部を介して、使用検出器を前記第１検出器から前記第２検出器に切り替える切替制御手段と、を有する。

第１実施形態のＸ線診断装置の構成を示す概略図。第２検出器の視野サイズ及びピクセルピッチを説明するための図。第２検出器を用いた撮影に関連する構成を示す図。第２検出器の撮影領域の設定方法を説明するための図。第２検出器の移動機構の一例を示す図。第２検出器による画像の第１モニタ上での表示方法を説明するための図。第１実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図。第１実施形態のＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。第１実施形態のＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。（Ａ）〜（Ｅ）は、設置される第２検出器の移動とＸ線照射エリアとの関係を示す図。（Ａ）〜（Ｃ）は、退避される第２検出器の移動とＸ線照射エリアとの関係を示す図。第２実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図。過去画像セットの中から取得される過去画像と、それを含む重畳画像とを説明するための図。表示される重畳画像を説明するための図。第２実施形態のＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。第２実施形態のＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。

本実施形態のＸ線診断装置について、添付図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のＸ線診断装置の構成を示す概略図である。

図１は、第１実施形態のＸ線診断装置１を示す。Ｘ線診断装置１は、大きくは、Ｘ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、Ｃアーム（支持部）６、天板（載置部）７、画像処理部８、表示部９、操作部（ＵＩ：ｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０、記憶部１１、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２、及びシステム制御部１３を備える。以下、図１に示すように、床置き式Ｃアーム（アンダーチューブタイプ）のみを備えるＸ線診断装置１を用いて説明する。なお、本発明に係るＸ線診断装置は、床置き式Ｃアームのみの他、天井走行式Ωアーム及び床置き式Ｃアームや、天井走行式Ｃアームのみ、天井走行式Ωアームのみを備えるＸ線診断装置であってもよい。また、本発明に係るＸ線診断装置は、オーバーチューブタイプのＣアームを備えるＸ線診断装置であってもよい。

Ｘ線発生部２は、天板７上の被検体（撮影部位）Ｓに照射するＸ線を発生する装置である。Ｘ線発生部２は、高電圧発生部５から供給される高電圧を用いてＸ線を発生するＸ線源（Ｘ線管）２１と、Ｘ線管２１が発生したＸ線の一部を遮蔽することによって照射野を制御するＸ線絞り器２２とを設ける。なお、Ｘ線管２１の前面に、Ｘ線管２１によって発生されたＸ線の線質を調整する線質調整フィルタ（図示しない）を備えてもよい。

Ｘ線検出部３は、被検体Ｓを透過したＸ線を検出して画像データを生成する装置である。Ｘ線検出部３は、被検体Ｓを撮影する場合に通常用いられる平面検出器である第１検出器（後段検出器）３１ａと、第１検出器３１ａより前段で第１検出器３１ａより視野サイズ及びピクセルピッチが小さく、小視野高精細で病変部等の詳細観察に用いられる第２検出器（前段検出器）３１ｂと、第１検出器３１ａから電荷を取り出すゲートドライバ３２と、第１検出器３１ａによって検出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器３３と、電荷・電圧変換器３３により変換された電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３４とを設ける。

図２は、第２検出器の視野サイズ及びピクセルピッチを説明するための図である。

図２の下段に示す第２検出器３１ｂの視野サイズＶｂは、上段に示す第１検出器３１ａの視野サイズ（最大ＦＯＶサイズ）Ｖａと比較して小さい。また、下段の第２検出器３１ｂのピクセルピッチＤｂは、上段の第１検出器３１ａのピクセルピッチＤａと比較して小さい。下段の第２検出器３１ｂ用のモニタ（図１に示すモニタ９２のうち第２モニタ９２ｂ）に表示された画像は、上段の第１検出器３１ａ用のモニタ（図１に示すモニタ９２のうち第１モニタ９２ａ）に表示された画像と比較して小視野高精細なものとなる。また、上段に示す第１検出器３１ａの視野サイズＶａに対して最大ＦＯＶサイズが縮小された後のＦＯＶサイズＦ１は、下段の第２検出器３１ｂの視野サイズＶｂと同一となる。

図１の説明に戻って、機構部４は、検出器３１ａ，３１ｂ、Ｃアーム６、及び天板７を移動させる装置である。機構部４は、検出器３１ａ，３１ｂのスライド動を行なう検出器移動機構４１と、Ｃアーム６の回動動・円弧動やスライド動を行なうＣアーム移動機構４２と、天板７のスライド動を行なう天板移動機構４３と、システム制御部１３の指示に基づいて検出器移動機構４１、Ｃアーム移動機構４２、及び天板移動機構４３を制御する機構制御部４４とを設ける。なお、図示しないが、機構部４は、Ｘ線絞り器２２の絞り羽（図示しない）を移動させる装置でもある。

高電圧発生部５は、Ｘ線発生部２がＸ線の発生に必要とする高電圧を供給する装置である。高電圧発生部５は、システム制御部１３の指示に基づいて高電圧の発生を制御してＸ線の発生を制御するＸ線制御部５１と、高電圧を発生する高電圧発生器５２とを設ける。

Ｃアーム６は、Ｘ線発生部２及び検出器３１ａ，３１ｂを保持するアームである。

天板７は、被検体Ｓを載置可能な構造を有する。

画像処理部８は、Ｘ線検出部３により生成された画像データを処理する処理部である。画像処理部８は、再構成演算やサブトラクション演算等を行なう画像演算回路８１と、画像演算回路８１によって生成された画像データを記憶する画像データ記憶回路８２とを設ける。

表示部９は、画像処理部８の画像データ記憶回路８２に記憶された画像を表示する装置である。表示部９は、モニタ９２への表示を制御する表示制御部９１と、画像を表示するモニタ９２と、ポインティングデバイス９３（図３に図示）とを設ける。

操作部１０は、術者や助手等の操作者による操作を受け付けるスイッチ等を含むコンソールである。

記憶部１１は、ＨＤＤ（ｈａｒｄｄｉｓｋｄｒｉｖｅ）やメモリによって構成される。

ＩＦ１２は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。ＩＦ１２は、各規格に応じた通信制御を行ない、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、Ｘ線診断装置１をネットワークＮ網に接続させる。

システム制御部１３は、図示しないＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）及びメモリを含んでいる。システム制御部１３は、操作者による操作に基づいてＸ線診断装置１全体を制御する。

次に、第２検出器３１ｂを用いた撮影について説明する。

図３は、第２検出器３１ｂを用いた撮影に関連する構成を示す図である。

図３に示すように、機構制御部４４は、第１検出器３１ａ用の第１検出器制御部４４ａと、第２検出器３１ｂ用の第２検出器制御部４４ｂとによって構成される。モニタ９２は、第１検出器３１ａ用の第１モニタ９２ａと、第２検出器３１ｂ用の第２モニタ９２ｂとによって構成される。

表示制御部９１は、第１モニタ９２ａに被検体Ｓの画像を表示させる。そして、表示制御部９１は、表示された被検体Ｓの画像に対してマウス等のポインティングデバイス９３を介して操作者によって指定された領域を、第２検出器３１ｂの撮影領域として設定する。

図４は、第２検出器３１ｂの撮影領域の設定方法を説明するための図である。

図４に示すように、第１モニタ９２ａ（図３に図示）に表示された、第１検出器３１ａによる画像Ｉａ上で、ポインティングデバイス９３（図３に図示）を介して操作者によって矩形Ｒが移動されることで、画像Ｉａ上で第２検出器３１ｂの撮影領域Ａが設定される。

図３の説明に戻って、システム制御部１３は、表示制御部９１が受け付けた撮影領域Ａ（図４に図示）を撮影できる位置に第２検出器３１ｂを移動するように機構制御部４４の第２検出器制御部４４ｂに指示する。具体的には、システム制御部１３は、第１モニタ９２ａ上で設定された撮影領域Ａ（図４に図示）の画面座標系における座標を第２検出器３１ｂの物理座標系における座標に変換し、第２検出器制御部４４ｂに第２検出器３１ｂの移動を指示する。そして、第２検出器制御部４４ｂは、検出器移動機構４１（図１に図示）を制御して第２検出器３１ｂを移動させる。

図５は、第２検出器３１ｂの移動機構の一例を示す図である。

図５は、ＳＩＤ方向をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する２方向をＸ、Ｚ方向とする場合の前段検出器３１ｂの移動機構を示す。図５の上段は、第２検出器３１ｂの移動機構の側面（Ｙ−Ｚ面）を、図５の下段は、第２検出器３１ｂの移動機構の上面（Ｘ−Ｚ面）をそれぞれ示す。検出器移動機構４１（図１に図示）には、第２検出器３１ｂの移動機構として、第２検出器３１ｂを第１検出器３１ａに対してＺ方向（ｄ１方向）に移動させるＺ方向駆動機構４１ａと、Ｘ方向（ｄ２方向）にする移動させるＸ方向駆動機構４１ｂとが備えられる。

図３の説明に戻って、第１モニタ９２ａ上で操作者によって指定された撮影領域Ａ（図４に図示）を撮影できる位置に第２検出器３１ｂが移動されると、表示制御部９１は、Ｘ線検出器３１ｂが検出したＸ線に基づいて生成された画像信号を受け取る。そして、表示制御部９１は、画像信号に基づく画像を、第１モニタ９２ａ上で操作者によって設定された撮影領域Ａに表示する。

図６は、第２検出器３１ｂによる画像の第１モニタ９２ａ上での表示方法を説明するための図である。

図６に示すように、第２検出器３１ｂによる画像Ｉｂと、第２検出器３１ｂの容器部分の画像Ｉｃとが、第１検出器３１ａによる画像Ｉａ上で操作者によって指定された撮影領域Ａにオーバーラップされて表示される。

このように、システム制御部１３が、第１モニタ９２ａ上で設定された撮影領域Ａの画面座標系における座標を物理座標系における座標に変換し、第２検出器制御部４４ｂに第２検出器３１ｂの移動を指示することによって、第２検出器制御部４４ｂは、検出器移動機構４１を制御して第２検出器３１ｂを移動することによって、術者は病変部等を簡単な操作で高精細表示することができる。

また、表示制御部９１が、第２検出器３１ｂによる画像Ｉｂを、第１検出器３１ａによる画像Ｉａ上で操作者によって指定された撮影領域Ａにオーバーラップして表示することによって、操作者は、病変部等を周辺領域と比較しながら詳細に観察することができる。

なお、ここでは、第１検出器３１ａによる画像Ｉａは、第２検出器３１ｂが移動する直前の撮影画像（１ショット画像）であるが、第１検出器３１ａによる画像Ｉａとして第１検出器３１ａによる透視画像（リアルタイム画像）を表示することもできる。また、第２検出器３１ｂによる画像Ｉｂとしては、撮影画像とすることも透視画像とすることもできる。

図７は、第１実施形態のＸ線診断装置１の機能を示すブロック図である。

図１に示すシステム制御部１３がプログラムを実行することによって、図７に示すようにＸ線診断装置１は、位置合わせ手段１３１、透視・撮影制御手段１３２、操作受付手段１３３、判断手段１３４、及び切替制御手段１３５として機能する。なお、システム制御部１３の機能としての各手段１３１乃至１３５の一部又は全部は、Ｘ線診断装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。

位置合わせ手段１３１は、被検体Ｓが天板７（図１に図示）に載置された後、第１検出器３１ａで収集して再構成された画像、又はＸ線ＣＴ装置等の画像診断装置（モダリティ）で収集されてＩＦ１２（図１に図示）を介して送信された画像を用いて、操作部１０による操作に従って機構部４を制御して、天板７上の被検体Ｓに対してポジショニングする。

透視・撮影制御手段１３２は、操作部１０による操作に従ってＸ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、画像処理部８、表示部９、及び記憶部１１を制御して、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を制御する機能を有する。透視・撮影制御手段１３３は、透視及び撮影によって得られた画像を表示部９（図１に図示）を介して表示させたり、記憶部１１（図１に図示）に記憶させたりする。

操作受付手段１３３は、透視・撮影制御手段１３２による透視中又は撮影中、使用検出器が第１検出器３１ａである場合に、操作部１０からＦＯＶサイズを縮小するためのＦＯＶ縮小操作を受け付ける機能を有する。操作者は、操作部１０を介して任意にＦＯＶサイズを設定することでＦＯＶ縮小操作を実現してもよいし、記憶部１１に予め記憶された第１検出器３１ａの複数のＦＯＶサイズから任意のＦＯＶサイズを選択することでＦＯＶ縮小操作を実現してもよい。

判断手段１３４は、操作受付手段１３３によって第１検出器３１ａ使用中にＦＯＶ縮小操作が受け付けられると、ＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズが、第２検出器３１ｂの視野サイズより小さいか（又は、以下か）否かを判断する機能を有する。なお、第２検出器３１ｂの視野サイズは予め記憶部１１に記憶させておけばよい。

切替制御手段１３５は、判断手段１３４によってＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズが、第２検出器３１ｂの視野サイズより小さいと判断された場合、ＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズまでＦＯＶを縮小させるために、機構部４を制御してＸ線絞り器２２の開度（絞り羽の位置情報）を絞ると共に、機構部４を制御して第２検出器３１ｂを退避位置（ホームポジション）から、第１検出器３１ａの前段である第２検出器３１ｂの検出位置まで移動させる機能を有する。なお、切替制御手段１３５は、判断手段１３４によってＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズが、第２検出器３１ｂの視野サイズより小さいと判断された場合、従来どおり使用検出器の切り替えを行なわずに第１検出器３１ａによる撮影を続ける設定が所望か、又は、使用検出器を第１検出器３１ａから第２検出器３１ｂに自動的に切り替える設定が所望かを操作部１０を介して操作者に選択させてもよい。

図８及び図９は、第１実施形態のＸ線診断装置１の動作を示すフローチャートである。

図８を説明すると、Ｘ線診断装置１は、操作部１０による操作に従って機構部４が制御されて天板７上の被検体Ｓに対してポジショニングされた後、操作部１０による操作に従ってＸ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、画像処理部８、表示部９、及び記憶部１１を制御して、天板７上の被検体Ｓに対する第１検出器３１ａによる透視及び撮影（Ｘ線照射）を開始する（ステップＳＴ１）。Ｘ線診断装置１は、透視及び撮影によって得られた画像を表示部９を介して表示させたり、記憶部１１に記憶させたりする。

Ｘ線診断装置１は、操作部１０による操作に従って、第２検出器３１ｂの視野サイズより小さい（又は、以下の）ＦＯＶサイズへのＦＯＶ縮小操作が行なわれると（ステップＳＴ２）、第２検出器３１ｂへの自動切り替えの設定になっているか否かを判断する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３の判断にてＹＥＳ、すなわち、第２検出器３１ｂへの自動切り替えの設定になっていると判断される場合、Ｘ線診断装置１は、後段の第１検出器３１ａにおいてステップＳＴ２によるＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズとなるように機構部４を制御してＸ線絞り器２２の開度を絞り（ステップＳＴ４）、得られた画像をリサイズして表示部９に拡大表示させる（ステップＳＴ５）。

Ｘ線診断装置１は、機構部４を制御して第２検出器３１ｂの退避位置（ホームポジション）から検出位置に向かって第２検出器３１ｂの移動を開始させる（ステップＳＴ６）。次いで、Ｘ線診断装置１は、第２検出器３１ｂが、ステップＳＴ４によって絞られた後のＸ線絞り器２２の開度に基づくＸ線照射エリア内に進入する直前に第１検出器３１ａによる透視及び撮影を終了させる（ステップＳＴ７）。次いで、Ｘ線診断装置１は、第２検出器３１ｂを引き続き検出位置に向かって移動させて、Ｘ線照射エリア内の検出位置への第２検出器３１ｂの配置を完了させる（ステップＳＴ８）。次いで、Ｘ線診断装置１は、前段の第２検出器３１ｂにおいてステップＳＴ２によるＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズとなるように機構部４を制御してＸ線絞り器２２の開度を調整し（ステップＳＴ９）、第２検出器３１ｂによる透視及び撮影（Ｘ線照射）を開始する（ステップＳＴ１０）。

図１０（Ａ）〜（Ｅ）は、設置される第２検出器３１ｂの移動とＸ線照射エリアとの関係を示す図である。すなわち、図１０（Ａ）〜（Ｅ）は、図８に示すステップＳＴ２〜ＳＴ１０を説明している。

図１０（Ａ）は、退避位置における第２検出器３１ｂを示す。第２検出器３１ｂの視野サイズより小さいＦＯＶサイズへのＦＯＶ縮小操作が行なわれると、図１０（Ａ）に示すように、第１検出器３１ａに向かうＦＯＶ縮小操作前のＸ線照射エリアＢ１の照射が終了される。

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に続くものであり、退避位置から移動が開始された後の第２検出器３１ｂと、第１検出器３１ａにおいてＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズとなるようなＸ線照射エリアＢ２とを示す。図１０（Ｂ）に示すように、第２検出器３１ｂが、未だ、Ｘ線照射エリアＢ２内に進入していない段階では、第１検出器３１ａに向かってＸ線照射エリアＢ２が照射される。

図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に続くものであり、Ｘ線照射エリアＢ２内に進入する直前の第２検出器３１ｂを示す。図１０（Ｃ）に示すように、第２検出器３１ｂがＸ線照射エリアＢ２内に進入する直前になると、第１検出器３１ａに向かうＸ線照射エリアＢ２の照射が終了される。

図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）に続くものであり、Ｘ線照射エリアＢ２内の検出位置に配置された後の第２検出器３１ｂを示す。

図１０（Ｅ）は、図１０（Ｄ）に続くものであり、Ｘ線照射エリアＢ２内の検出位置に配置された後の第２検出器３１ｂと、第２検出器３１ｂにおいてＦＯＶ縮小操作後のＦＯＶサイズとなるようなＸ線照射エリアＢ３とを示す。図１０（Ｅ）に示すように、Ｘ線照射エリアＢ２内の検出位置に第２検出器３１ｂが配置された後、第２検出器３１ｂに向かってＸ線照射エリアＢ３が照射される。

図８の説明に戻って、ステップＳＴ３の判断にてＮＯ、すなわち、第２検出器３１ｂへの自動切り替えの設定になっていないと判断される場合、従来技術に従って、操作部１０からの使用検出器の切り替え指示や、透視及び撮影の終了指示を待つ。

図９の説明に移って、Ｘ線診断装置１は、操作部１０による操作に従って、第２検出器３１ｂの視野サイズより大きい（又は、以上の）ＦＯＶサイズへのＦＯＶ拡大操作が行なわれると（ステップＳＴ１１）、第２検出器３１ｂによる透視及び撮影を終了させる（ステップＳＴ１２）。次いで、Ｘ線診断装置１は、後段の第１検出器３１ａにおいてステップＳＴ１１によるＦＯＶ拡大操作後のＦＯＶサイズとなるように機構部４を制御してＸ線絞り器２２の開度を拡げると共に（ステップＳＴ１３）、機構部４を制御して第２検出器３１ｂの検出位置から退避位置に向かって第２検出器３１ｂの移動を開始させる（ステップＳＴ１４）。次いで、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ１３によって拡げられた後のＸ線絞り器２２の開度に基づくＸ線照射エリア外に第２検出器３１ｂが進出した直後に第１検出器３１ａによる透視及び撮影を開始させる（ステップＳＴ１５）。次いで、Ｘ線診断装置１は、第２検出器３１ｂを引き続き退避位置に向かって移動させて、Ｘ線照射エリア外の退避位置への第２検出器３１ｂの配置を完了させる（ステップＳＴ１６）。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、退避される第２検出器３１ｂの移動とＸ線照射エリアとの関係を示す図である。すなわち、図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１６を説明している。

図１１（Ａ）は、検出位置の第２検出器３１ｂを示す。第２検出器３１ｂの視野サイズより大きいＦＯＶサイズへのＦＯＶ拡大操作が行なわれると、図１１（Ａ）に示すように、第２検出器３１ｂへのＸ線照射エリアＢ４の照射が終了する。

図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に続くものであり、第１検出器３１ａにおいてＦＯＶ拡大操作後のＦＯＶサイズとなるようなＸ線照射エリアＢ５と、Ｘ線照射エリアＢ５外に進出した直後の第２検出器３１ｂとを示す。図１１（Ｂ）に示すように、第２検出器３１ｂが、Ｘ線照射エリアＢ５外に進出した直後に、第１検出器３１ａに向かうＸ線照射エリアＢ５の照射が開始される。

図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）に続くものであり、Ｘ線照射エリアＢ５と、退避位置における第２検出器３１ｂとを示す。図１１（Ｃ）に示すように、図１１（Ｂ）に引き続き、第１検出器３１ａに向かうＸ線照射エリアＢ５が照射されている。

図９の説明に戻って、Ｘ線診断装置１は、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を終了するか否かを判断する（ステップＳＴ１７）。ステップＳＴ１７の判断にてＹＥＳ、すなわち、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を終了すると判断される場合、Ｘ線診断装置１は、動作を終了する。一方、ステップＳＴ１７の判断にてＮＯ、すなわち、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を終了しないと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、図８に示すステップＳＴ２に戻る。

第１実施形態のＸ線診断装置１によると、第１検出器３１ａ使用中に視野を変更すべくＦＯＶ縮小操作された場合に、一定条件のもと自動的に使用検出器を高詳細な第２検出器３１ｂに自動的に切り替えることで、操作者が都度手動で切替操作を行なう手間を省くことで効率的に検査を遂行させることができ、その結果、検査時間の短縮効果が得られる。また、手動での切替操作に伴う被検体Ｓの被曝も低減できる。

（第２実施形態）
第２実施形態のＸ線診断装置の構成等は、図１乃至図６に示す第１実施形態のＸ線診断装置と同等であるので、説明を省略する。

第２実施形態のＸ線診断装置では、第２検出器による画像を確認中に、一時的に、撮影の対象領域の周りを観察したい場合等に、視野を拡大し、より広いＦＯＶサイズ（第２検出器の視野サイズより広いＦＯＶサイズ）の画像を観察したいことがある。その場合、使用検出器を第２検出器から第１検出器に切り替えればよいが、切替動作にかかる時間を待つ程でもない場合がある。第２実施形態のＸ線診断装置は、そのような場合に、記憶された第１検出器３１ａによる過去画像セットの中から第２検出器の視野サイズより広いＦＯＶサイズの１の過去画像を取得し、その過去画像を第２検出器に基づく画像（透視画像又は撮影画像）の背後に重ね合わせるものである。

図１２は、第２実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図である。

図１に示すシステム制御部１３がプログラムを実行することによって、図１２に示すようにＸ線診断装置１Ａは、位置合わせ手段１３１、透視・撮影制御手段１３２、操作受付手段１３３Ａ、切替制御手段１３５Ａ、及び重畳画像生成手段１３６として機能する。なお、システム制御部１３の機能としての各手段１３１乃至１３３Ａ，１３５Ａ，１３６の一部又は全部は、Ｘ線診断装置１Ａにハードウェアとして備えられるものであってもよい。

なお、図１２に示す第２実施形態のＸ線診断装置１Ａにおいて、図７に示す第１実施形態のＸ線診断装置１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

操作受付手段１３３Ａは、透視・撮影制御手段１３２による透視中又は撮影中、使用検出器が第２検出器３１ｂである場合に、視野を拡大するために、操作部１０からＦＯＶサイズを拡大するためのＦＯＶ拡大操作を受け付ける機能を有する。また、操作受付手段１３３Ａは、透視・撮影制御手段１３２による透視中又は撮影中、操作部１０から、使用検出器の切替操作を受け付ける機能を有する。

重畳画像生成手段１３６は、操作受付手段１３３ＡによってＦＯＶ拡大操作が受け付けられると、過去に透視・撮影制御手段１３２によって記憶部１１に記憶された第１検出器３１ａによる過去画像セットの中から１の過去画像を取得する機能を有する。そして、重畳画像生成手段１３６は、取得された過去画像（必要に応じて部分的に切り出された部分過去画像でもよい）を背景画像として第２検出器３１ｂによる画像の背後に重ね合わせて重畳画像を生成する機能を有する。その際、重畳画像生成手段１３６は、過去画像を第２検出器３１ｂによる画像のサイズ（拡大率）に一致するようにリサイズする。そして、重畳画像生成手段１３６は、重畳画像を、表示部９を介して表示させる機能を有する。以下、背景画像を、過去画像を部分的に切り出して得られる部分過去画像とする場合について説明するが、背景画像は、過去画像の全体であってもよい。

ここで、記憶部１１に、第２検出器３１ｂの視野サイズ以上のＦＯＶサイズに相当する領域全体を含む過去画像が記憶されていない場合がある。その場合、重畳画像生成手段１３６は、記憶部１１から第２検出器３１ｂの視野サイズ以上のＦＯＶサイズに相当する領域の一部領域を欠く過去画像を取得し、取得された過去画像の一部領域を非情報領域とする処理（マスク処理等）を行なう。そして、重畳画像生成手段１３６は、処理された過去画像を第２検出器３１ｂによる画像のサイズに一致するようにリサイズし、リサイズされた過去画像上に第２検出器３１ｂによる画像を重畳した重畳画像を生成する。

第２検出器３１ｂの視野サイズより広いＦＯＶサイズは、予め記憶部１１に記憶された、第２検出器３１ｂの視野サイズより広い複数のＦＯＶサイズから選択可能である。ここで、重畳画像生成手段１３６は、過去画像セットの中から取得される１の過去画像は、第２検出器３１ｂ使用中である現在の天板７のパンニング位置（上下動方向、左右動方向の位置）に最も近い状態で収集されたものであり、かつ、第２検出器３１ｂの視野サイズＶｂ以上のＦＯＶサイズである必要がある。さらに、過去画像セットの中から取得される１の過去画像を、最終画像（ＬＩＨ画像：ｌａｓｔｉｍａｇｅｈｏｌｄ）とすることが好適である。

図１３は、過去画像セットの中から取得される過去画像と、それを含む重畳画像とを説明するための図である。

図１３の左側は、第１検出器３１ａによる過去画像セットと、その後の第２検出器３１ｂによる画像セットとしての透視画像セットとを示す。図１３の左側に示すように、過去画像セットのうちのＬＩＨ画像Ｌから部分ＬＩＨ画像Ｌ´が切り出される。そして、第２検出器３１ｂによる透視画像セットのリアルタイム画像の背後に、部分ＬＩＨ画像Ｌ´が重畳されたＬＩＨ重畳画像が生成される。

図１４は、表示される重畳画像を説明するための図である。

図１４の上段及び下段は、第２検出器３１ｂの視野サイズＶｂより大きくそれに近く、視野サイズＶｂの中心に中心をもつＦＯＶサイズＦ２の部分過去画像上に、視野サイズＶｂのリアルタイム画像が重畳された重畳画像を示す。また、図１４の上段は、視野サイズＶａの過去画像から切り出されるべきＦＯＶサイズＦ２の部分過去画像の全体が、視野サイズＶａの過去画像に含まれる場合を示す。一方で、図１４の下段は、過去画像から切り出されるべきＦＯＶサイズＦ２の部分過去画像の一部が、視野サイズＶａの過去画像に含まれない場合を示す。

図１４の上段及び下段に示すように、ＦＯＶサイズＦ２の部分過去画像上に、中心が一致する視野サイズＶｂのリアルタイム画像が重畳される。また、重畳画像はリサイズされて拡大表示される。なお、図１４の下段に示す場合、重畳画像に含まれる、視野サイズＶａの過去画像から切り出されるべきＦＯＶサイズＦ２の部分的な過去画像の一部は視野サイズＶａの過去画像の外側にあるのでデータが存在しない。

上述したように、重畳画像は、元来の視野サイズＶｂのマトリクスサイズより大きな値となる。そのため、重畳画像を表示部９（図１２に図示）に表示させる際、表示上のマトリクスにフィットさせるために、重畳画像は必要に応じてリサイズされる。

図１２の説明に戻って、切替制御手段１３５Ａは、使用検出器の切替操作が受け付けられると、使用検出器を切り替える機能を有する。

図１５及び図１６は、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａの動作を示すフローチャートである。

なお、図１５及び図１６に示す第２実施形態のＸ線診断装置１Ａの動作において、図８及び図９に示す第１実施形態のＸ線診断装置１の動作と同一ステップには同一符号を付して説明を省略する。

図１６を説明すると、Ｘ線診断装置１Ａは、重畳画像を生成する設定になっているか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。ステップＳＴ２２にてＹＥＳ、すなわち、重畳画像を生成する設定になっていると判断される場合、Ｘ線診断装置１Ａは、過去画像セットの中から、第２検出器３１ｂ使用中である現在の天板７のパンニング位置（上下動方向、左右動方向の位置）に最も近い状態で収集され、かつ、第２検出器３１ｂの視野サイズＶｂ以上のサイズである過去画像を選択する（ステップＳＴ２３）。Ｘ線診断装置１Ａは、ステップＳＴ２３によって選択された過去画像、又は、過去画像を部分的に切り出して得られた部分過去画像を背景画像として設定する（ステップＳＴ２４）。過去画像から切り出されるべきＦＯＶサイズＦ２の部分過去画像の一部は、視野サイズＶａの過去画像に含まれない場合、その部分はマスクされる（図１４の下段）。

Ｘ線診断装置１Ａは、ステップＳＴ２４によって設定された背景画像を、第２検出器３１ｂによる画像のサイズに一致するようにリサイズする（ステップＳＴ２５）。次いで、Ｘ線診断装置１Ａは、背景画像上に第２検出器３１ｂによる画像を重畳して重畳画像を生成して表示部９に表示させる（ステップＳＴ２６）。ステップＳＴ２６によって生成される重畳画像は、必要に応じて表示部９のマトリクスに合わせてリサイズされる。

Ｘ線診断装置１Ａは、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を終了するか否かを判断する（ステップＳＴ２７）。ステップＳＴ２７の判断にてＹＥＳ、すなわち、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を終了すると判断される場合、Ｘ線診断装置１Ａは、動作を終了する。一方、ステップＳＴ２７の判断にてＮＯ、すなわち、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影を終了しないと判断される場合、Ｘ線診断装置１Ａは、使用検出器を第１検出器３１ａに切り替えるか否かを判断する（ステップＳＴ２８）。ステップＳＴ２８の判断にてＹＥＳ、すなわち、使用検出器を第１検出器３１ａに切り替えると判断される場合、Ｘ線診断装置１Ａは、図１５に示すステップＳＴ２に戻る。一方、ステップＳＴ２８の判断にてＮＯ、すなわち、使用検出器を第１検出器３１ａに切り替えないと判断される場合、Ｘ線診断装置１Ａは、ステップＳＴ２７に戻る。

また、ステップＳＴ２２にてＮＯ、すなわち、重畳画像を生成する設定になっていないと判断される場合、Ｘ線診断装置１Ａは、図９における第１実施形態のＸ線診断装置１のステップＳＴ１２に進む。

なお、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａにおいて、使用検出器の切替が発生した際は、第１実施形態のＸ線診断装置１による切替動作を組み合わせてもよい。また、ステップＳＴ２３による過去画像の選択は、ステップＳＴ２６による重畳画像の表示中の任意のタイミングで再開されてもよいし、重畳画像の表示中で天板７のパンニング位置が変更された時点で自動的に再開されてもよい。

第２実施形態のＸ線診断装置１Ａによると、第２検出器３１ｂ使用中にＦＯＶ拡大操作された場合に、使用検出器が第２検出器３１ｂから第１検出器３１ａに切り替えられる間に自動的にＬＩＨ合成画像を表示することができるので効率的に検査を遂行させることができ、その結果、検査時間の短縮効果が得られる。

以上、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、変更を行なうことができる。これらの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。

１，１ＡＸ線診断装置
２Ｘ線発生部
３Ｘ線検出部
３１ａ第１検出器
３１ｂ第２検出器
６Ｃアーム（支持部）
７天板（載置部）
１０操作部
１１記憶部
１２ＩＦ
１３システム制御部
１３１位置合わせ手段
１３２透視・撮影制御手段
１３３，１３３Ａ操作受付手段
１３４判断手段
１３５，１３５Ａ切替制御手段
１３６重畳画像生成手段

Claims

Ｘ線を発するＸ線源と、
前記Ｘ線を検出する第１検出器と、
前記第１検出器より前段に設置可能であり前記第１検出器より視野サイズ及びピクセルピッチが小さく、前記Ｘ線を検出する第２検出器と、
前記Ｘ線源から前記第１検出器又は前記第２検出器に向かってＸ線を照射させ、前記第１検出器又は前記第２検出器によってＸ線画像を収集する画像収集手段と、
使用検出器を前記第１検出器又は前記第２検出器に切り替える切替機構部と、
前記第１検出器のＦＯＶ（ｆｉｅｌｄｏｆｖｉｅｗ）サイズを変更操作する操作部と、
前記第１検出器の使用中、前記操作部による縮小操作後のＦＯＶサイズが前記第２検出器の視野サイズより小さい、又は、以下と判断される場合に、前記切替機構部を介して、使用検出器を前記第１検出器から前記第２検出器に切り替える切替制御手段と、
を有するＸ線診断装置。
前記画像収集手段は、前記第１検出器の使用中に使用検出器を前記第２検出器に切り替えようとする場合、前記第１検出器で前記縮小操作後のＦＯＶサイズとなるように絞りの開度を絞り、前記絞られた開度に基づくＸ線照射エリア内への前記第２検出器の進入前まで前記第１検出器によってＸ線画像を収集して表示部に表示させ、前記第２検出器が前記Ｘ線照射エリア内に進入すると前記第１検出器によるＸ線画像の収集を終了させる請求項１に記載のＸ線診断装置。
前記切替制御手段は、前記第２検出器の使用中、前記操作部による拡大操作後のＦＯＶサイズが前記第２検出器の視野サイズより大きい、又は、以上と判断される場合に、前記切替機構部を介して、使用検出器を前記第２検出器から前記第１検出器に切り替える請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
前記画像収集手段は、前記第２検出器の使用中に使用検出器を前記第１検出器に切り替えようとする場合、前記第１検出器で前記拡大操作後のＦＯＶサイズとなるように絞りの開度を拡げ、前記第２検出器によるＸ線画像の収集を終了させ、前記拡げられた開度に基づくＸ線照射エリア外への前記第２検出器の進出後に前記第１検出器によるＸ線画像の収集を開始する請求項３に記載のＸ線診断装置。
前記第２検出器の使用中、前記操作部による拡大操作後のＦＯＶサイズが前記第２検出器の視野サイズより大きい、又は、以上と判断される場合に、記憶部から前記第２検出器の視野サイズ以上のＦＯＶサイズの過去画像を取得し、前記取得された過去画像を前記第２検出器によって収集されたＸ線画像のサイズに一致するようにリサイズし、前記リサイズされた過去画像上に前記第２検出器によって収集されたＸ線画像を重畳した重畳画像を生成する画像生成手段をさらに有する請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
前記前段検出器の使用中、前記操作部による拡大操作後のＦＯＶサイズが前記第２検出器の視野サイズより大きい、又は、以上と判断される場合に、記憶部から前記第２検出器の視野サイズ以上のＦＯＶサイズの過去画像を取得し、前記取得された過去画像の１部分を切り出して部分過去画像とし、前記部分過去画像を前記第２検出器によって収集されたＸ線画像のサイズに一致するようにリサイズし、前記リサイズされた部分過去画像上に前記第２検出器によって収集されたＸ線画像を重畳した重畳画像を生成する画像生成手段をさらに有する請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
前記第２検出器の使用中、前記操作部による拡大操作後のＦＯＶサイズが前記第２検出器の視野サイズより大きい、又は、以上と判断される場合に、記憶部から前記第２検出器の視野サイズ以上のＦＯＶサイズに相当する領域の一部領域を欠く過去画像を取得し、前記取得された過去画像の前記一部領域を非情報領域とする処理を行なった上で前記取得された過去画像を前記第２検出器によって収集されたＸ線画像のサイズに一致するようにリサイズし、前記リサイズされた過去画像上に前記第２検出器によって収集されたＸ線画像を重畳した重畳画像を生成する画像生成手段をさらに有する請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。