JP2015100476A - Ｘ線診断装置およびｘ線診断装置用メンテナンス支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線診断装置のメンテナンス時期をより適切に操作者に認知させる。
【解決手段】 上記課題を解決するために、実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管とＸ線検出器を備え、動作機構によって前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器の位置に起因する撮影位置を変化させつつＸ線による撮影を行うＸ線診断装置において、前記撮影中における前記動作機構の動作の再現性を評価可能な第１の情報および第２の情報を比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいてメンテナンスを促す警告情報を生成する警告情報生成部と、前記警告情報を所定の形態で出力する警告情報出力部と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置およびＸ線診断装置用メンテナンス支援装置に関する。

昨今、Ｘ線管とＸ線検出器を被検者のまわりで回動させながら撮影を行う、所謂３次元撮影を実施可能なＸ線診断装置の開発が進んでいる。

上述の３次元撮影では、例えばＸ線管とＸ線検出器の回動時における振動等を含む動作機構の動作の再現性の高低によって、生成される３次元画像データの精度が大きく左右される。

通常、当該再現性を担保するために、定期的にＸ線診断装置のメンテナンスを行っている。

特開２０１１−１４７８０６号公報

本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線診断装置のメンテナンス時期をより適切に操作者に認知させることである。

上記課題を解決するために、実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管とＸ線検出器を備え、動作機構によって前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器の位置に起因する撮影位置を変化させつつＸ線による撮影を行うＸ線診断装置において、前記撮影中における前記動作機構の動作の再現性を評価可能な第１の情報および第２の情報を比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいてメンテナンスを促す警告情報を生成する警告情報生成部と、前記警告情報を所定の形態で出力する警告情報出力部と、を備える。

第１の実施形態におけるＸ線診断装置の構成を示すブロック図。 第１の実施形態におけるＸ線診断装置の外観を示す概略図。 第１の実施形態におけるＸ線診断装置の動作を示すフロー図。 第１の実施形態における３次元撮影の撮影態様を示す概略図。 第１の実施形態における振動情報の概略図。 第１の実施形態におけるずれ量を示す概略図。 第２の実施形態におけるＸ線診断装置の構成を示すブロック図。 第２の実施形態における負荷特性情報の概略図。 第３の実施形態におけるＸ線診断装置の構成を示すブロック図。 第３の実施形態における画像データのシフト量の概略図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態における３次元撮影は、所謂３次元透視も含むものである。

（第１の実施形態）
本実施形態ではＸ線診断装置に係る発明について主に説明する。

まず、本実施形態におけるＸ線診断装置の構成について、図１又は２を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるＸ線診断装置１の構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態におけるＸ線診断装置１の外観を示す概略図である。図１又は図２に示すように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、制御部２、高電圧発生部３、Ｘ線管４、Ｘ線検出器５、画像処理部６、画像記憶部７、表示部８、操作部９、動作機構制御部１０、Ｘ線絞り１１、Ｘ線検出器回動機構１２、アーム１３、アーム回動機構１４、アームスライド機構１５、基台部１６、レール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、寝台１９、天板２０、振動計３０、メンテナンス支援部３１を備える。

制御部２は、操作部９を介した操作者からの指示に基づいて、高電圧発生部３および動作機構制御部１０を制御する。制御部２は、所定のタイミングで所定の操作画面データを生成し、表示部８に転送する。制御部２は、所定のタイミングで画像記憶部７に記憶された画像データを表示部８に転送するように、画像記憶部７に対して指示する。制御部２は、３次元撮影が開始されるときに、振動計３０に計測開始を指示する。制御部２は、３次元撮影が終了されるときに、振動計３０に計測終了を指示する。

高電圧発生部３は、制御部２の制御に従って、Ｘ線管４にＸ線を照射させるための電圧を発生させる。

Ｘ線管４は、高電圧発生部３によって発生した電圧に基づくＸ線を、天板２０に横臥した被検者Ｐに対して照射する。

Ｘ線検出器５は、Ｘ線管４によって照射されたＸ線を検出し、検出したＸ線に基づく信号を画像処理部６に送信する。

画像処理部６は、Ｘ線検出器５から受信した信号に基づいて画像データを生成する。画像処理部６は、生成した画像データを画像記憶部７に転送する。

画像記憶部７は、画像処理部６から転送された画像データを記憶する。画像記憶部７は、制御部２からの制御に従って、記憶している画像データを表示部８に転送する。

表示部８は、画像記憶部７から転送された差分画像データを所定の表示態様で表示する。表示部８は、制御部２から転送された所定の操作画面データを所定の表示態様で表示する。表示部８は、メンテナンス支援部３１から転送された警告情報を、所定の表示態様で出力、すなわち表示する。

操作部９は、例えば動作機構制御部１０を制御部２に制御させるために操作者が用いる図示しない複数動作指示用レバーを備える。操作部９は、例えば高電圧発生部３を制御部２に制御させるために操作者が用いる図示しないＸ線照射用スイッチを備える。操作部９は、例えば動作機構制御部１０と高電圧発生部３を同時に制御部２に制御させ、３次元撮影を実施するために操作者が用いる図示しない３次元撮影用スイッチを備える。操作部９は、例えば表示部８に表示された所定の操作画面データに対して入力するために操作者が用いる図示しないマウスやトラックボール等のポインティングデバイスを備える。操作部９は、操作者による操作に基づいて、制御部２に指示を与える。なお、３次元撮影の説明は後述する。

動作機構制御部１０は、制御部２による制御に従って、各動作機構に指示を与え、各動作機構を動作させる。本実施形態において動作機構とは、例えばＸ線絞り１１、Ｘ線検出器回動機構１２、アーム回動機構１４、アームスライド機構１５、基台部１６、レール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、寝台１９を指す。

Ｘ線絞り１１は、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、Ｘ線管４から照射されるＸ線の照射範囲を調整する。

Ｘ線検出器回動機構１２は、Ｘ線検出器５を回動可能に保持する。Ｘ線検出器回動機構１２は、動動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、Ｘ線検出器５を回動させる。なお、この動作によってＸ線検出器５は、例えば図２に破線Ａで示されるようなＸ線検出器５とＸ線管４の対向方向に延びる軸を中心にして回動する。

アーム１３は、Ｘ線検出器回動機構１２を保持し、Ｘ線検出器回動機構１２によって保持されるＸ線検出器５と対向するようにＸ線管４を保持する。

アーム回動機構１４は、アームスライド機構１５を回動可能に保持する。アーム回動機構１４は、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、アームスライド機構１５を回動させ、アーム１３を回動させる。なお、この動作によってアームスライド機構１５は、例えば図２に破線Ｂで示されるような、破線Ａと垂直な方向に延びる軸を中心にして回動する。

アームスライド機構１５は、アーム１３をスライド可能に保持する。アームスライド機構１５は、動作機構制御部１０から印加されたパルス信号に基づいて、アーム１３をスライドさせる。なお、この動作によってアーム１３は、例えば図２に破線Ｃで示されるような、破線Ａ、Ｂと垂直な方向で、尚且つ水平に延びる軸を中心に回動するようにしてスライドする。

基台部１６は、アーム回動機構１４を回動可能に保持する。基台部１６は、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、アーム回転機構１４を回動させる。なお、この動作によってアーム回動機構１４は、例えば図２に破線Ｄで示されるような、鉛直方向に延びる軸を中心にして回動する。

レール１７ａ、１７ｂは、基台部１６を移動可能に保持する。レール１７ａ、１７ｂは、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、基台部１６を移動させる。なお、この動作によって基台部１６は、例えば図２の矢印Ｅで示されるような水平な方向に移動する。

レール１８ａ、１８ｂは、レール１７ａ、１７ｂを移動可能に保持する。レール１８ａ、１８ｂは、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、レール１７ａ、１７ｂを移動させる。なお、この動作によってレール１７ａ、１７ｂは、例えば図２の矢印Ｆで示されるような、矢印Ｅと垂直で、尚且つ水平な方向に移動する。

寝台１９は、天板２０を移動可能に有する。寝台１９は、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、天板２０を移動させる。なお、この動作によって天板２０は、例えば上述の矢印Ｅ、Ｆの方向および鉛直方向に移動する。

振動計３０は、例えばＸ線検出器５の振動を計測可能に、Ｘ線検出器５に設けられる。振動計３０は、制御部２からの指示に従ってＸ線検出器５の振動計測を開始し、制御部２からの指示に従ってＸ線検出器５の振動計測を終了する。振動計３０は、Ｘ線検出器５の振動計測の結果に基づいて、動作機構の動作の再現性を評価可能な情報としての振動情報を生成し、生成した振動情報をメンテナンス支援部３１に転送する。なお、当該振動情報の詳細については後述する。

メンテナンス支援部３１は、振動情報記憶部３２、振動情報比較部３３、警告情報生成部３４を備える。振動情報記憶部３２は、振動計３０から転送された振動情報を記憶する。振動情報比較部３３は、第１の情報としての新たな振動情報が振動情報記憶部３２に記憶されると、当該新たな振動情報と、過去に振動情報記憶部３２に記憶された第２の情報としての過去の振動情報とを比較し、比較結果次第では、当該比較結果に基づいて警告情報生成部３４に警告情報を生成するように指示する。警告情報生成部３４は、振動情報比較部３３からの指示に従って、警告情報を生成する。メンテナンス支援部３１は、警告情報生成部３４で生成された警告情報を表示部８に転送する。なお、メンテナンス支援部３１の動作の詳細については後述する。

次に、本実施形態の動作について、図３乃至６を用いて説明する。

図３は、本実施形態におけるＸ線診断装置１の動作を示すフロー図である。

ステップＳ１において、撮影が開始される。操作者は、被検者を天板２０の上に横臥させる。なお、このときＸ線管４、Ｘ線検出器５、アーム１３と被検者は、図２に示すように、Ｘ線管４が被検者Ｐの真下に位置し、Ｘ線検出器５が被検者の真上に位置し、アームスライド機構１５が被検者Ｐの頭部側に位置する位置関係にあるものとし、以下この位置関係を初期位置と呼称する。

ステップＳ２において、操作者は、３次元撮影の開始位置になるように動作機構を動作させる。

図４は、３次元撮影におけるＸ線管４とＸ線検出器５の移動態様を示す概略図である。図４に示すように、３次元撮影においてＸ線管４はＸ線を照射したまま、天板２０に載置される被検者Ｐの検査部位Ｑのまわり、すなわち図４に示す矢印Ｇの方向に回動し、Ｘ線検出器５はＸ線管４から照射され被検者Ｐを透過したＸ線を検出する。この回動は、Ｘ線照射中において例えばアーム回動機構１４あるいはアームスライド機構１５の動作に基づくアーム１３の移動に起因する。本実施形態では、アーム回動機構１４の動作によってアーム１３が回動する場合について説明する。また、本実施形態では、上述の初期位置におけるアーム回動機構１４に関するアーム１３の回動角度はθ＝０であり、３次元撮影においてアーム１３は、回動角度θ＝−αからθ＝αまで回動するものとして以下説明する。

操作者は、３次元撮影の開始位置にアーム１３を移動させるために、前述の動作指示用レバーを用いて、アーム回動機構１４を動作させる指示を制御部２に与えるための操作を行う。操作部９は、操作者による操作に基づいて、アーム１３の回動角度が図４に示すようにθ＝−αになるような指示を制御部２に与える。制御部２は、操作部９を介した操作者からの指示に基づいて、動作機構制御部１０を制御する。動作機構制御部１０は、制御部２による制御に従って、アーム回動機構１４に指示を与え、アーム回動機構１４を動作させる。アーム回動機構１４は、動作機構制御部１０から与えられる指示に基づいて動作し、アームスライド機構１５を回動させる。この動作によってアームスライド機構１５は、図２に示す破線Ｂの方向に延びる軸を中心にして回動し、結果としてアーム１３も図２に示す破線Ｂの方向に延びる軸を中心にして回動する。アーム１３が回動し、Ｘ線管４、Ｘ線検出器５が３次元撮影の開始位置、すなわちアーム１３の回動角度がθ＝−αになった場合、フローとしてはステップＳ３に移行する。

ステップＳ３において、３次元撮影が実施される。具体的には、操作者によって、上述の３次元撮影用スイッチが操作され、３次元撮影が開始される。

操作者によって３次元撮影スイッチが操作されると、制御部２は、振動計３０に計測開始を指示する。振動計３０は、制御部２からの指示に従ってＸ線検出器５の振動計測を開始する。また、略同時に、制御部２は、Ｘ線管４に所定強度のＸ線の照射を開始させるために高電圧発生部３を制御し、アーム回動機構１４を動作させアーム１３を回動させるために動作機構制御部１０を制御する。高電圧発生部３は、制御部２の制御に従って、Ｘ線管４にＸ線を照射させるための電圧を発生させ、動作機構制御部１０は、アーム回動機構１４を動作させる。Ｘ線管４は、高電圧発生部３によって発生した電圧に基づくＸ線を、天板２０に載置された被検者Ｐの検査部位Ｑに対して照射する。Ｘ線検出器５は、Ｘ線管４によって照射されたＸ線をアーム１３の回動角度ごとに検出し、検出したＸ線に基づく信号を画像処理部６に送信する。画像処理部６は、Ｘ線検出器５から受信したアーム１３の回動角度ごとの信号に基づいて画像データを生成する。画像処理部６は、生成したアーム１３の回動角度ごとの画像データを画像記憶部７に転送する。画像記憶部７は、画像処理部６から転送されたアーム１３の回動角度ごとの画像データを記憶する。

アーム１３が回動角度θ＝αまで回動すると、３次元撮影は終了し、制御部２は、振動計３０に計測終了を指示する。振動計３０は、制御部２からの指示に従ってＸ線検出器５の振動計測を終了する。また、略同時に、制御部２は、Ｘ線管４にＸ線の照射を終了させるために高電圧発生部３を制御し、アーム回動機構１４の動作を止め、アーム１３の回動を停止させるために動作機構制御部１０を制御する。結果として、Ｘ線管４によるＸ線の照射は終了し、アーム１３の回動は停止し、フローとしてはステップＳ４に移行する。

ステップＳ４において、振動計３０は、Ｘ線検出器５の振動計測の結果に基づいて振動情報を生成し、生成した振動情報をメンテナンス支援部３１に転送する。メンテナンス支援部３１の振動情報記憶部３２は、振動計３０から転送された振動情報を記憶する。

図５は、振動情報記憶部３２に記憶される振動情報の概略図である。振動情報は、例えば図５に示すような、各フレーム番号に対応する振動量の変化を示すグラフの形式で表現される。ここでフレーム番号とは、１度の３次元撮影時において計測された振動量を時相ごとに区別する単位であり、本実施形態では生成した各画像データのフレーム番号、すなわちアーム１３の各回動角度あるいは振動量が計測された各時相に対応する。図５において、最新の振動情報、すなわちステップＳ３で計測されたＸ線検出器５の振動に基づく振動情報は、塗りつぶさされた四角形としてプロットされる。また、図５において、過去の３次元撮影時に計測されたＸ線検出器５の振動に基づく振動情報は、塗りつぶされていない三角形としてプロットされる。

ステップＳ５において、メンテナンス支援部３１の振動情報比較部３３は、振動情報記憶部３２に新たな振動情報が記憶されると、Ｓ３で得られた新たな振動情報と過去に振動情報記憶部３２に記憶された過去の振動情報とを比較する。本実施形態において、当該過去の振動情報は、例えば最新のメンテナンス以降で最も古く、同様の条件で実施された３次元撮影、つまりアーム回動機構１４の動作によってアーム１３を回動角度θ＝−αからθ＝αまで回動させた３次元撮影時における振動情報である。

具体的に、振動情報比較部３３は、まずステップＳ３で振動情報記憶部３２に記憶された新たな振動情報と過去の振動情報とでフレームごとの振動量の差分を算出し、更にその絶対値（ずれ量）を算出する。

図６は、フレームごとのずれ量を示す概略図である。ずれ量は、例えば図６に示すような、各フレーム番号に対応するずれ量の変化を示すグラフの形式で表現される。ずれ量は、図６において、塗りつぶされていない菱形としてプロットされる。

ステップＳ６において、振動情報比較部３３は、当該ずれ量に基づいて、新たな振動情報と過去の振動情報で顕著な差異が確認されたか否かを判断する。この判断は、例えば所定の閾値を上回ったずれ量を有するフレームの数が、全体のフレーム数の所定の割合に達したか否かに基づいて行われる。本実施形態では、ずれ量の所定の閾値が例えば５ｍｍであり、所定の割合が例えば３０％である場合について以下説明する。

図６に示すような場合において、全体のフレーム数は２０であるため、５ｍｍを上回るずれ量を有するフレーム数が７以上であれば、振動情報比較部３３は、新たな振動情報と過去の振動情報との間に顕著な差異が確認されたと判断する。逆に、５ｍｍを上回るずれ量を有するフレーム数が７未満であれば、振動情報比較部３３は、新たな振動情報と過去の振動情報との間で顕著な差新たな振動情報と過去の振動情報との間に顕著な差異が確認されたと判断する異が確認されなかったと判断する。なお、図６に示すような場合は、５ｍｍを上回るずれ量を有するフレームは、フレーム番号５、９、１０、１１、１３、１９の６つであるため、振動情報比較部３３は、新たな振動情報と過去の振動情報との間で顕著な差異が確認されなかったと判断する。振動情報比較部３３によって、新たな振動情報と過去の振動情報との間に顕著な差異が確認されたと判断された場合、フローとしてはステップＳ７に移行する。逆に、振動情報比較部３３によって、新たな振動情報と過去の振動情報との間に顕著な差異が確認されなかったと判断された場合、フローとしてはステップＳ９に移行する。

ステップＳ７において、振動情報比較部３３は、メンテナンス支援部３１の警告情報生成部３４に警告情報を生成するように指示する。警告情報生成部３４は、振動情報比較部３３からの指示に従って、警告情報を生成する。ここで警告情報は、例えばキャリブレーションを促すメッセージを含む。メンテナンス支援部３１は、警告情報生成部３４で生成された警告情報を表示部８に転送する。

ステップＳ８において、表示部８は、メンテナンス支援部３１から転送された警告情報を、所定の表示態様で表示する。表示された警告情報を確認した操作者は、例えばＸ線診断装置１を用いた撮影の予定が本撮影以外に当日無い場合は、当日中にキャリブレーションを実施することになる。あるいは、Ｘ線診断装置１を用いた撮影の予定が本撮影以外に当日ある場合は、次の日の朝などにキャリブレーションを実施することになる。

ステップＳ９において、撮影が終了される。

以上説明したように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、３次元撮影におけるＸ線検出器５の振動量を計測し、振動量の計測結果に基づいて、動作機構の動作の再現性を評価可能な情報としての振動情報を生成する。そして、生成した新たな振動情報と、過去の３次元撮影における過去の振動情報との比較を行い、当該振動情報の間に顕著な差異が確認された場合は、キャリブレーションの実施を促すメッセージなどの警告情報を表示させる。これによって、操作者は、Ｘ線診断装置１のキャリブレーションを実施するのに適切な時期を知ることができる。

本実施形態では、過去の振動情報が最新のメンテナンス以降で最も古く、同様の条件で実施された３次元撮影時における振動情報である場合について説明したが、例えば、Ｘ線診断装置１の据付時以降において、最初に同様の条件で実施された３次元撮影時における振動情報でも良い。あるいは、過去の振動情報は実測値に基づくものでなく、予め規定されたものでも良い。

本実施形態では、振動計３０が振動情報を生成する場合について説明したが、振動計３０が計測したＸ線検出器５の振動量をそのままメンテナンス支援部３１に転送し、メンテナンス支援部３１が振動情報を生成しても良い。これによって、振動計３０をより小型化することができ、Ｘ線検出器５の大きさを抑えることができる。

本実施形態では、Ｘ線診断装置１が、振動計３０およびメンテナンス支援部３１を備える場合について説明したが、Ｘ線診断装置１が振動計３０やメンテナンス支援部３１を備えておらず、外付けの装置として振動計３０やメンテナンス支援部３１が設けられていても良い。

本実施形態では、アーム回動機構１４の動作によってアーム１３が回動し３次元撮影を行う場合について説明したが、例えばアームスライド機構１５の動作によってアーム１３が回動し３次元撮影を行っても良い。

本実施形態では、３次元撮影においてＸ線検出器５の振動を計測する場合について説明したが、その他の撮影についても適用することができる。その場合、アーム１３の回動に起因する振動量の計測に限定されず、例えばアーム１３の回動に関しない動作機構に起因する振動量の計測を行っても良い。

本実施形態では、Ｘ線検出器５の振動量を計測する場合について説明したが、振動が計測可能な位置であればどの位置の振動量を計測しても良い。

本実施形態では、警告情報がメッセージである場合について説明したが、例えば音声やランプの点灯によって警告を行なっても良い。また、メッセージではなく、図形やイラストによって警告を行なっても良い。

以上、本発明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、発明の趣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。

（第２の実施形態）
本実施形態ではＸ線診断装置に係る発明について主に説明する。

まず、本実施形態におけるＸ線診断装置の構成について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態におけるＸ線診断装置１の構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、制御部２、高電圧発生部３、Ｘ線管４、Ｘ線検出器５、画像処理部６、画像記憶部７、表示部８、操作部９、動作機構制御部１０、Ｘ線絞り１１、Ｘ線検出器回動機構１２、アーム１３、アーム回動機構１４、アームスライド機構１５、基台部１６、レール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、寝台１９、天板２０、動作検出部４０、メンテナンス支援部４１を備える。

本実施形態において、高電圧発生部３、Ｘ線管４、Ｘ線検出器５、画像処理部６、画像記憶部７、操作部９、動作機構制御部１０、Ｘ線絞り１１、Ｘ線検出器回動機構１２、アーム１３、アーム回動機構１４、アームスライド機構１５、基台部１６、レール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、寝台１９、天板２０の動作は第１の実施形態と同様であるため、記載を割愛する。以下、第１の実施形態と動作が異なる制御部２、表示部８と、第１の実施形態と構成および動作が異なる動作検出部４０およびメンテナンス支援部４１について説明する。

制御部２は、操作部９を介した操作者からの指示に基づいて、高電圧発生部３および動作機構制御部１０を制御する。制御部２は、所定のタイミングで所定の操作画面データを生成し、表示部８に転送する。制御部２は、所定のタイミングで画像記憶部７に記憶された画像データを表示部８に転送するように、画像記憶部７に対して指示する。制御部２は、３次元撮影が開始されるときに、動作検出部４０に検出の開始を指示する。制御部２は、３次元撮影が終了されるときに、動作検出部４０に検出の終了を指示する。

表示部８は、画像記憶部７から転送された画像データを所定の表示態様で表示する。表示部８は、制御部２から転送された所定の操作画面データを所定の表示態様で表示する。表示部８は、メンテナンス支援部４１から転送された警告情報を、所定の表示態様で出力、すなわち表示する。

動作検出部４０は、例えばアーム回動機構１４に設けられる。動作検出部４０は、制御部２からの指示に従って、例えば図７に示すようにアーム回動機構１４に設けられたアーム１３を回動させるために用いられるモータのトルクおよび回転速度の検出を開始し、制御部２からの指示に従って当該トルクおよび当該回転速度の検出を終了する。動作検出部４０は、検出したトルクおよび回転速度に基づいて、動作機構の動作の再現性を評価可能な情報としての負荷特性情報を生成し、生成した負荷特性情報をメンテナンス支援部４１に転送する。

図８は、動作検出部４０によって検出されたトルクおよび回転速度に基づく負荷特性情報を示す概略図である。図８に示すように、負荷特性情報は、例えばモータの回転速度に対するトルクの変化を示すグラフ形式で表現される。以下、図８に示すようなグラフとして表現される負荷特性情報に基づく曲線を特性曲線と呼称する。

メンテナンス支援部４１は、図７に示すように負荷特性情報記憶部４２、負荷特性情報比較部４３、警告情報生成部４４を備える。負荷特性情報記憶部４２は、動作検出部４０から転送された負荷特性情報を記憶する。負荷特性情報比較部４３は、負荷特性情報記憶部４２に第１の情報としての新たな負荷特性情報が記憶されると、当該新たな負荷特性情報と、過去に負荷特性情報記憶部４２に記憶された第２の情報としての過去の負荷特性情報とを比較し、比較結果次第では、当該比較結果に基づいて警告情報生成部４４に警告情報を生成するように指示する。本実施形態において、当該過去の負荷特性情報は、例えば最新のメンテナンス以降で最も古く、同様の条件で実施された３次元撮影時における負荷特性情報である。警告情報生成部４４は、負荷特性情報比較部４３からの指示に従って、警告情報を生成する。メンテナンス支援部４１は、警告情報生成部４４で生成された警告情報を表示部８に転送する。なお、図８において、上記新たな負荷特性情報は実線の特性曲線として示され、上記過去の負荷特性情報は破線の特製曲線として示される。

負荷特性情報の比較として、負荷特性情報比較部４３は、例えば新たな負荷特性情報に基づく特性曲線および過去の負荷特性情報に基づく特性曲線の面積を算出する。そして、負荷特性情報比較部４３は、例えば過去の負荷特性情報に基づく特性曲線の面積に対する新たな負荷特性情報に基づく特性曲線の面積の変化が±５％以上の変化だった場合、当該モータの動作に基づくアーム１３の回動に関する再現性が低下したと判断し、警告情報生成部４４に警告情報を生成させる。生成された警告情報は、表示部８に転送され、表示部８には、キャリブレーションを促すメッセージが表示される。一方、負荷特性情報比較部４３は、例えば過去の負荷特性情報に基づく特性曲線の面積に対する新たな負荷特性情報に基づく特性曲線の面積の変化が±５％未満の変化だった場合、当該モータの動作に基づくアーム１３の回動に関する再現性が低下していないと判断し、警告情報生成部４４に警告情報を生成させない。なお、上記±５％という数値はあくまで一例であり、この数値に限定されるものではない。

以上説明したように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、アーム回動機構１４が備えるモータの３次元撮影時のトルクおよび回転速度を検出し、検出したトルクおよび回転速度に基づいて、動作機構の動作の再現性を評価可能な情報として、負荷特性情報を生成する。そして、生成した新たな負荷特性情報と、過去の３次元撮影における過去の負荷特性情報との比較を行い、当該負荷特性情報同士の間に顕著な差異が確認された場合は、キャリブレーションの実施を促すメッセージなどの警告情報を表示させる。これによって、操作者は、Ｘ線診断装置１のキャリブレーションを実施するのに適切な時期を知ることができる。

本実施形態では、過去の負荷特性情報が最新のメンテナンス以降で最も古く、同様の条件で実施された３次元撮影時における負荷特性情報である場合について説明したが、例えば、Ｘ線診断装置１の据付時以降において、最初に同様の条件で実施された３次元撮影時における負荷特性情報でも良い。あるいは、過去の負荷特性情報は実測値に基づくものでなく、予め規定されたものでも良い。

本実施形態では、アーム回動機構１４に設けられたアーム１３を回動させるために用いられるモータについての負荷特性を検出する場合について説明したが、他の動作機構に設けられたモータについての負荷特性を検出しても良い。

本実施形態では、動作検出部４０が負荷特性情報を生成する場合について説明したが、動作検出部４０が検出したモータのトルクおよび回転速度をそのままメンテナンス支援部４１に転送し、メンテナンス支援部４１が負荷特性情報を生成しても良い。これによって、動作検出部４０をより小型化することができ、動作機構の大きさを抑えることができる。

本実施形態では、Ｘ線診断装置１が、動作検出部４０およびメンテナンス支援部４１を備える場合について説明したが、Ｘ線診断装置１が動作検出部４０やメンテナンス支援部４１を備えておらず、外付けの装置として動作検出部４０やメンテナンス支援部４１が設けられていても良い。

本実施形態では、アーム回動機構１４の動作によってアーム１３が回動し３次元撮影を行う場合について説明したが、例えばアームスライド機構１５の動作によってアーム１３が回動し３次元撮影を行っても良い。

本実施形態では、アーム１３の回動に伴う３次元撮影について説明したが、その他の撮影についても適用することができる。

本実施形態では、警告情報がメッセージである場合について説明したが、例えば音声やランプの点灯によって警告を行なっても良い。また、メッセージではなく、図形やイラストによって警告を行なっても良い。

本実施形態では、負荷特性情報に基づいてキャリブレーションの実施を促す場合について説明したが、例えばアーム１３と、Ｘ線診断装置１の周辺に配置された周辺機器との接触履歴を記憶させ、当該接触履歴と負荷特性情報に基づいてキャリブレーションの実施を促しても良い。具体的には、アーム１３と周辺機器との接触が確認され、尚且つ負荷特性情報同士の間に顕著な差異が確認された場合は、キャリブレーションの実施を促すメッセージなどの警告情報を表示させる。なお、上記について、記憶させる接触履歴は、Ｘ線検出器５と寝台１９の組み合わせなどでも良い。

以上、本発明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、発明の趣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。

（第３の実施形態）
本実施形態ではＸ線診断装置に係る発明について主に説明する。

まず、本実施形態におけるＸ線診断装置の構成について、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態におけるＸ線診断装置１の構成を示すブロック図である。図９に示すように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、制御部２、高電圧発生部３、Ｘ線管４、Ｘ線検出器５、画像処理部６、画像記憶部７、表示部８、操作部９、動作機構制御部１０、Ｘ線絞り１１、Ｘ線検出器回動機構１２、アーム１３、アーム回動機構１４、アームスライド機構１５、基台部１６、レール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、寝台１９、天板２０、メンテナンス支援部５１を備える。

本実施形態において、高電圧発生部３、Ｘ線管４、Ｘ線検出器５、操作部９、動作機構制御部１０、Ｘ線絞り１１、Ｘ線検出器回動機構１２、アーム１３、アーム回動機構１４、アームスライド機構１５、基台部１６、レール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、寝台１９、天板２０の動作は第１の実施形態と同様であるため、記載を割愛する。以下、第１の実施形態と動作が異なる制御部２、画像処理部６、画像記憶部７、表示部８と、第１の実施形態と構成が異なるメンテナンス支援部５１について説明する。なお、本実施形態では、被検者に対して行なう３次元撮影ではなく、各動作機構の動作の再現性を確認するために天板２０に対して行う予備的な３次元撮影を想定している。つまり、本実施形態において生成される画像データは、各動作機構の動作の再現性が十分に担保されていれば、全く同一の位置に天板２０の像が描出された画像データになる。

制御部２は、操作部９を介した操作者からの指示に基づいて、高電圧発生部３および動作機構制御部１０を制御する。制御部２は、所定のタイミングで所定の操作画面データを生成し、表示部８に転送する。制御部２は、所定のタイミングで画像記憶部７に記憶された画像データを表示部８に転送するように、画像記憶部７に対して指示する。

画像処理部６は、Ｘ線検出器５から受信した信号に基づいて、動作機構の動作の再現性を評価可能な情報としての画像データを生成する。画像処理部６は、生成した画像データを画像記憶部７およびメンテナンス支援部５１に転送する。

画像記憶部７は、画像処理部６から転送された画像データを記憶する。画像記憶部７は、制御部２からの制御に従って、記憶している画像データを表示部８に転送する。画像記憶部７は、メンテナンス支援部５１からの指示に従って、記憶している画像データをメンテナンス支援部５１に転送する。

表示部８は、画像記憶部７から転送された画像データを所定の表示態様で表示する。表示部８は、制御部２から転送された所定の操作画面データを所定の表示態様で表示する。表示部８は、メンテナンス支援部５１から転送された警告情報を、所定の表示態様で出力、すなわち表示する。

メンテナンス支援部５１は、画像データ比較部５３、警告情報生成部５４を備える。メンテナンス支援部５１は、画像処理部６から第１の情報としての新たな３次元撮影に係る複数の画像データが転送されると、画像記憶部７が記憶する第２の情報としての過去の３次元撮影に係る複数の画像データをメンテナンス支援部５１に転送するように、画像記憶部７に対して指示する。本実施形態において、当該過去の画像データは、例えば最新のメンテナンス以降で最も古く、同様の条件で実施された３次元撮影時における画像データである。画像データ比較部５３は、画像処理部６から転送された新たな３次元撮影に係る複数の画像データと、画像記憶部７から転送された過去の３次元撮影に係る複数の画像データをフレームごとに比較し、フレームごとの画像データ間の位置のシフト量を算出する。比較結果次第では、当該比較結果に基づいて警告情報生成部５４に警告情報を生成するように指示する。警告情報生成部５４は、画像データ比較部５３からの指示に従って、警告情報を生成する。メンテナンス支援部５１は、警告情報生成部５４で生成された警告情報を表示部８に転送する。

本実施形態において、新たな３次元撮影に係る複数の画像データは、過去の３次元撮影に係る複数の画像データと同様の位置関係で天板２０を撮影したデータである。すなわち、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと、過去の３次元撮影に係る複数の画像データとをフレームごとに比較し、その位置のシフト量を算出することで、動作機構の動作の再現性を評価することができる。

図１０は、本実施形態における画像データ間のシフト量の概略図である。シフト量は、例えば図１０に示すような、各フレーム番号に対応するシフト量の変化を示すグラフの形式で表現される。シフト量は、図１０において、塗りつぶされていない四角としてプロットされる。

画像データ比較部５３は、当該シフト量に基づいて、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データの間で顕著な差異が確認されたか否かを判断する。この判断は、例えば所定の閾値を上回ったシフト量を有するフレームの数が、全体のフレーム数の所定の割合に達したか否かに基づいて行われる。本実施形態では、シフト量の所定の閾値が例えば８ピクセルであり、所定の割合が例えば３０％である場合について以下説明する。

図１０に示すような場合において、全体のフレーム数は２０であるため、８ピクセルを上回るシフト量を有するフレーム数が７以上であれば、画像データ比較部５３は、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データの間で顕著な差異が確認されたと判断する。逆に、８ピクセルを上回るシフト量を有するフレーム数が７未満であれば、画像データ比較部５３は、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データの間で顕著な差異が確認されなかったと判断する。なお、図１０に示すような場合は、８ピクセルを上回るシフト量を有するフレームは、フレーム番号１、２、５、１０、１４、１５、１６、１８、１９の９つであるため、画像データ比較部５３は、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データの間で顕著な差異が確認されたたと判断する。画像データ比較部５３によって、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データの間で顕著な差異が確認されたと判断された場合、画像データ比較部５３は、メンテナンス支援部５１の警告情報生成部５４に警告情報を生成するように指示する。警告情報生成部５４は、画像データ比較部５３からの指示に従って、警告情報を生成する。ここで警告情報は、例えばキャリブレーションを促すメッセージを含む。メンテナンス支援部５１は、警告情報生成部５４で生成された警告情報を表示部８に転送する。

以上説明したように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、各動作機構の動作の再現性を確認するために天板２０に対して行う予備的な３次元撮影において、動作機構の動作の再現性を評価可能な情報としての画像データを生成する。そして、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データとをフレームごとに比較し、その位置のシフト量を算出する。そして、シフト量の算出の結果、新たな３次元撮影に係る複数の画像データと過去の３次元撮影に係る複数の画像データの間で顕著な差異が確認された場合には、キャリブレーションの実施を促すメッセージなどの警告情報を表示させる。これによって、操作者は、Ｘ線診断装置１のキャリブレーションを実施するのに適切な時期を知ることができる。

本実施形態では、過去の画像データが最新のメンテナンス以降で最も古く、同様の条件で実施された３次元撮影時における画像データである場合について説明したが、例えば、Ｘ線診断装置１の据付時以降において、最初に同様の条件で実施された３次元撮影時において生成された画像データでも良い。あるいは、過去の画像データは実測値に基づくものでなく、予め規定されたものでも良い。

本実施形態では、動作機構の動作の再現性を確認するために天板２０に対して行う予備的な３次元撮影において生成される画像データについて比較を行う場合について説明したが、動作機構の動作の再現性を確認可能ならば天板２０以外でも良い。例えば、天板２０に載置される所定の物体や、寝台１９でも良い。

本実施形態では、Ｘ線診断装置１が、メンテナンス支援部５１を備える場合について説明したが、Ｘ線診断装置１がメンテナンス支援部５１を備えておらず、外付けの装置としてメンテナンス支援部５１が設けられていても良い。

本実施形態では、アーム回動機構１４の動作によってアーム１３が回動し３次元撮影を行う場合について説明したが、例えばアームスライド機構１５の動作によってアーム１３が回動し３次元撮影を行っても良い。

本実施形態では、アーム１３の回動に伴う３次元撮影について説明したが、その他の撮影についても適用することができる。

本実施形態では、警告情報がメッセージである場合について説明したが、例えば音声やランプの点灯によって警告を行なっても良い。また、メッセージではなく、図形やイラストによって警告を行なっても良い。

以上、本発明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、発明の趣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
２・・・制御部
３・・・高電圧発生部
４・・・Ｘ線管
５・・・Ｘ線検出器
６・・・画像処理部
７・・・画像記憶部
８・・・表示部
９・・・操作部
１０・・・動作機構制御部
１１・・・Ｘ線絞り
１２・・・Ｘ線検出器回動機構
１３・・・アーム
１４・・・アーム回動機構
１５・・・アームスライド機構
１６・・・基台部
１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ・・・レール
１９・・・寝台
２０・・・天板
３０・・・振動計
３１、４１、５１・・・メンテナンス支援部
３２・・・振動情報記憶部
３３・・・振動情報比較部
３４、４４、５４・・・警告情報生成部
４０・・・動作検出部
４２・・・負荷特性情報記憶部
４３・・・負荷特性情報比較部
５３・・・画像データ比較部

Claims (12)

1. Ｘ線管とＸ線検出器を備え、動作機構によって前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器の位置に起因する撮影位置を変化させつつＸ線による撮影を行うＸ線診断装置において、
   前記撮影中における前記動作機構の動作の再現性を評価可能な第１の情報および第２の情報を比較する比較部と、
   前記比較部による比較結果に基づいてメンテナンスを促す警告情報を生成する警告情報生成部と、
   前記警告情報を所定の形態で出力する警告情報出力部と、
   を備えるＸ線診断装置。
2. 前記Ｘ線管、前記Ｘ線検出器、前記Ｘ線検出器および前記Ｘ線管を対向するように保持するアームの少なくともいずれかの前記撮影中における振動量を計測する振動計を備え、
   前記比較部は、前記振動計による計測結果に基づいて生成された前記第１の情報としての振動情報を、前記第２の情報としての所定の振動情報と比較する請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記比較部は、新たに生成された前記第１の情報としての振動情報と、過去に生成された前記第２の情報としての振動情報とを比較する請求項２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記比較部は、前記第１の情報としての振動情報と前記第２の情報としての振動情報のフレームごとの振動量の差分を算出し、算出された前記差分に基づいて前記第１の情報と前記第２の情報の間に顕著な差異が確認されたか否かを判断する請求項２又は３に記載のＸ線診断装置。
5. 前記動作機構の動作に係るモータの前記撮影中の負荷特性を検出する動作検出部を備え、
   前記比較部は、前記動作検出部による検出結果に基づいて生成された前記第１の情報としての負荷特性情報を、前記第２の情報としての所定の負荷特性情報と比較する請求項１に記載のＸ線診断装置。
6. 前記比較部は、新たに生成された前記第１の情報としての負荷特性情報と、過去に生成された前記第２の情報としての負荷特性情報とを比較する請求項５に記載のＸ線診断装置。
7. 前記比較部は、前記第１の情報としての負荷特性情報に基づく特性曲線の面積と、前記第２の情報としての負荷特性情報に基づく特性曲線の面積比に基づいて前記第１の情報と前記第２の情報の間に顕著な差異が確認されたか否かを判断する請求項５又は６に記載のＸ線診断装置。
8. 前記Ｘ線管によって照射され、前記Ｘ線検出器によって検出されたＸ線に基づいて複数の画像データを生成する画像処理部と、
   前記画像データ生成部によって生成された画像データを記憶する画像記憶部と、
   を備え、
   前記比較部は、前記撮影において生成された前記第１の情報としての複数の画像データを、前記第２の情報としての所定の複数の画像データと比較する請求項１に記載のＸ線診断装置。
9. 前記比較部は、新たに生成された前記第１の情報としての複数の画像データと、過去に生成された前記第２の情報としての複数の画像データとを比較する請求項８に記載のＸ線診断装置。
10. 前記比較部は、前記第１の情報としての複数の画像データと前記第２の情報としての複数の画像データのフレームごとのシフト量を算出し、算出された前記シフト量に基づいて前記第１の情報と前記第２の情報の間に顕著な差異が確認されたか否かを判断する請求項８又は９に記載のＸ線診断装置。
11. Ｘ線診断装置が備える動作機構の動作の再現性を評価可能な第１の情報および第２の情報を比較する比較部と、
    前記比較部による比較結果によって前記第１の情報と前記第２の情報の間に顕著な差異が確認された場合、メンテナンスを促す警告情報を生成する警告情報生成部と、
    前記警告情報を所定の形態で出力させる警告情報出力部と、
    を備えるＸ線診断装置。
12. Ｘ線管とＸ線検出器を備え、動作機構によって前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器の位置に起因する撮影位置を変化させつつＸ線による撮影を行うＸ線診断装置の撮影中における前記Ｘ線診断装置の動作機構の動作の再現性を評価可能な第１の情報および第２の情報を比較する比較部と、
    前記比較部による比較結果に基づいてメンテナンスを促す警告情報を生成する警告情報生成部と、
    前記警告情報を所定の形態で出力する警告情報出力部と、
    を備えるＸ線診断装置用メンテナンス支援装置。

Images