JP2015102470A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示画像に適した解像度で医用画像を発生可能なＸ線診断装置の提供。【解決手段】本実施形態に係るＸ線診断装置１は、Ｘ線を発生するＸ線発生部１３と、複数のＸ線検出素子とＸ線検出素子にそれぞれ設けられた複数のスイッチング素子とを有するＸ線検出部２１と、Ｘ線検出素子に関する第１マトリクスサイズと、表示領域の部分領域における第２マトリクスサイズとに基づいて、スイッチング素子を駆動する駆動条件とＸ線検出素子からの出力を加算する加算条件とを決定する条件決定部２７と、駆動条件に従ってスイッチング素子を駆動するためにＸ線検出部２１を制御する制御部２９と、スイッチング素子の駆動によるＸ線検出素子からの出力を加算条件に従って加算した加算信号に基づいて、第２マトリクスサイズに対応する医用画像を発生する画像発生部３１と、医用画像を第２マトリクスサイズで表示する表示部３３と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、大画面モニタを有するＸ線診断装置に関する。

従来、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という要望がある。この要望を実現する為に、通常の第１のＸ線検出器に加えて、より高い解像度で意図した領域のＸ線画像を発生に関する第２のＸ線検出器を有するＸ線診断装置がある。このＸ線診断装置は、２つのＸ線検出器のうち何れか一方を診断用途に応じて切り替える。

また、画素ピッチが小さいにもかかわらず、略１２インチ（ｉｎｃｈ）程度の撮像視野を有する一つのＸ線検出器（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）を有するＸ線診断装置がある。このＸ線診断装置によれば、２つのＸ線検出器は不要となり、第１のＸ線検出器と第２のＸ線検出器との切り替えは、不要となる。しかしながら、画素の小ピッチ化は、１検出素子に取り込むことができるフォトン数を減少させる。これにより、Ｘ線画像において、粒状性の悪化を招くことがある。

一方、大画面モニタを有するＸ線診断装置が、使用されるようになってきている。このＸ線診断装置によれば、画面上の表示領域を複数の部分領域に区切ることができる。これにより、各種医用画像の表示領域を自由に設定できることができる。すなわち、このＸ線診断装置によれば、画像表示のサイズの自由度を増加する。

近年、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補性金属酸化膜半導体）を使用したＸ線検出器の採用しているＸ線診断装置がある。このＸ線診断装置は、高い解像度を持ちながら高速でＸ線画像の収集を行うことが可能である。

また、特に神経系（Ｎｅｕｒｏ）の血管治療の施行おいて、関心領域をできるだけ大きく、且つ高精細に表示することが望まれている。しかしながら、現在のＦＰＤにおいては、画素ピッチが固定されているため、ディジタル（Ｄｉｇｉｔａｌ）処理により医用画像を拡大すると、例えば、図１１に示すように、画像の粒状性が悪化したり、ボケが生じたりする。加えて、少ない画素数の画像を拡大表示すると、拡大前の画像におけるノイズ粒子が拡大されるため、拡大画像の視認性が悪化する問題がある。また、高精細画像を得るためとはいえ、被検体に対する照射線量を極力減らす必要がある。

上記状況を解決するために、例えば、上述したように、視野拡大時専用の高解像度な第２のＸ線検出器を通常の第１のＸ線検出器と組合せることにより、第１のＸ線検出器と第２のＸ線検出器とを切り替えて使用するＸ線診断装置がある。しかしながら、第２のＸ線検出器と表示系が持つ画素数とのマッチングが取れていないとき、元来の解像度を表示する為には、例えば、図１２に示すように、視野サイズの設定を小さくする必要がある。

特開２００８−２２９２７０号公報 特開２０１１−６７４３６号公報

目的は、表示画像に適した解像度で医用画像を発生することができ、過度な表示上の画像拡大/縮小を抑えることによる画像の粒状性・鮮鋭度の向上と、入射線量の低減とを実行可能なＸ線診断装置を提供することにある。

本実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線を検出する複数のＸ線検出素子と、前記Ｘ線検出素子にそれぞれ設けられた複数のスイッチング素子とを有するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出素子に関する第１マトリクスサイズと、表示領域の部分領域における第２マトリクスサイズとに基づいて、前記スイッチング素子を駆動する駆動条件と、前記Ｘ線検出素子からの出力を加算する加算条件とを決定する条件決定部と、前記駆動条件に従って前記スイッチング素子を駆動するために、前記Ｘ線検出部を制御する制御部と、前記スイッチング素子の駆動による前記Ｘ線検出素子からの出力を前記加算条件に従って加算することにより、前記第２マトリクスサイズに対応する医用画像を発生する画像発生部と、前記医用画像を前記第２マトリクスサイズで表示する表示部と、を具備することを特徴とする。

図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成を示す構成図である。 図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置の外観を示す外観図である。 図３は、本実施形態の入力部に係り、第２マトリクスサイズを選択するためのボタンの一例を示す図である。 図４は、本実施形態に係り、第２マトリクスサイズで表示部の部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。 図５は、本実施形態に係り、第２マトリクスサイズで表示部の部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係り、最適サイズ医用画像発生処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施形態の第２の変形例に係り、横長（Ｌａｎｄｓｃａｐｅ）状態となる検出面の位置を、天板に載置された被検体とともに示す図である。 図８は、本実施形態の第２の変形例に係り、縦長（Ｐｏｔｒａｉｔ）状態となる検出面の一例を示す図である。 図９は、本実施形態の第２の変形例に係り、相対的な位置関係が横長状態である場合において、部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態の第２の変形例に係り、相対的な位置関係が縦長状態である場合において、部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。 図１１は、従来技術に係り、ディジタル処理により医用画像を拡大した場合、画像の粒状性が悪化したり、ボケが生じたりする一例を示す図である。 図１２は、従来技術に係り、第２のＸ線検出器と表示系が持つ画素数とのマッチングが取れていないとき、元来の解像度を表示する為に視野サイズの設定を小さくした一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。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。

図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成を示している。本Ｘ線診断装置１は、高電圧発生部１１、図示していないＸ線管およびＸ線可動絞りを有するＸ線発生部１３と、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部２１とを支持する支持機構１５と、天板１７を有する寝台１８と、支持機構１５を駆動する駆動部１９と、Ｘ線検出部２１と、記憶部２３と、入力部２５と、条件決定部２７と、制御部２９と、画像発生部３１と、表示部３３と、インターフェース部３５とを有する。

図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の外観を示す外観図である。図２に示すように、本Ｘ線診断装置１は、複数の医用画像を並列させて表示可能な表示部３３（大画面モニタ）を有する。

高電圧発生部１１は、後述するＸ線管に供給する管電流と、Ｘ線管に印加する管電圧とを発生する。高電圧発生部１１は、Ｘ線撮影およびＸ線透視にそれぞれ適した管電流をＸ線管に供給し、Ｘ線撮影およびＸ線透視各々にそれぞれ適した管電圧をＸ線管に印加する。具体的には、高電圧発生部１１は、後述する制御部２９による制御のもとで、Ｘ線撮影の条件（以下、Ｘ線条件と呼ぶ）に応じた管電圧と管電流とを発生する。Ｘ線条件とは、例えば、管電圧、管電流、管電流に曝射時間を乗算した管電流時間積などである。なお、Ｘ線条件には、後述するＸ線管におけるＸ線発生の焦点（以下、管球焦点と呼ぶ）と後述するＸ線検出部２１との間の距離（線源受像面間距離（Ｓｏｕｒｃｅ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ）などを有していてもよい。

Ｘ線発生部１３は、Ｘ線管とＸ線可動絞りと有する。Ｘ線管は、高電圧発生部１１から供給された管電流と、高電圧発生部１１により印加された管電圧とに基づいて、管球焦点でＸ線を発生する。発生されたＸ線は、Ｘ線管におけるＸ線放射窓から放射される。以下、管球焦点を通り、後述するＸ線検出部２１における検出面に垂直な軸をＺ軸とする。Ｚ軸に垂直であって、後述する天板１７の長軸方向をＸ軸とする。Ｚ軸とＸ軸とに垂直な軸（天板１５１の短軸方向）をＹ軸とする。

Ｘ線可動絞りは、Ｘ線管と後述するＸ線検出部２１との間に設けられる。具体的には、Ｘ線可動絞りは、Ｘ線管におけるＸ線放射窓の前面に設けられる。Ｘ線可動絞りは、照射野限定器とも称される。Ｘ線可動絞りは、後述する入力部２５により入力された撮像視野に応じて、Ｘ線管で発生されたＸ線の照射範囲を限定する。

具体的には、Ｘ線可動絞りは、Ｘ軸方向に移動可能な複数の第１方向絞り羽根と、Ｙ軸方向に移動可能な複数の第２方向絞り羽根とを有する。第１、第２方向絞り羽根各々は、管球焦点で発生されたＸ線を遮蔽する鉛により構成される。なお、Ｘ線可動絞りは、被検体Ｐへの被曝線量の低減および画質の向上を目的として、Ｘ線の照射野に挿入される複数のフィルタを有していてもよい。

支持機構１５は、Ｘ線管およびＸ線可動絞りと後述するＸ線検出部２１とを対向して、後述する直交３軸に移動可能に支持する。具体的には、支持機構１５は、Ｘ線管における管球焦点と検出面との間の距離（線源受像面間距離（Ｓｏｕｒｃｅ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ））を変更可能に、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部２１とを支持する。

具体的には、支持機構１５は、例えば、Ｃアーム７１とＣアーム支持部７３とを有する。Ｃアーム７１は、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部２１とを、互いに向き合うように搭載する。なお、Ｃアーム７１の代わりにΩアームが用いられてもよい。Ｃアーム支持部７３は、Ｃアーム７１のＣ形状に沿う方向（以下、第１方向と呼ぶ）に、Ｃアーム７１をスライド可能に支持する。Ｃアーム支持部７３は、Ｃアーム７１とＣアーム支持部７３とを接続する接続部７５を略中心として、第１方向に直交する方向（以下、第２方向と呼ぶ）に回転可能にＣアーム７１を支持する。なお、Ｃアーム支持部７３は、後述する天板１７の短軸方向と長軸方向とに平行移動可能にＣアーム７１を支持することも可能である。

寝台１８は、被検体Ｐを載置する天板１７を有する。被検体Ｐに対するＸ線撮影（透視撮影およびワンショット撮影）時においては、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部２１との間に、天板１７に載置された被検体Ｐが配置される。

駆動部１９は、後述する制御部２９の制御のもとで、支持機構１５と天板１７とを駆動する。具体的には、駆動部１９は、制御部２９からの制御信号に応じた駆動信号を支持機構１５に出力して、支持機構１５を第１方向にスライド、第２方向に回転させる。

駆動部１９は、後述する制御部２９の制御のもとで、天板１７を駆動することにより、天板１７を移動させる。具体的には、駆動部１９は、制御部２９からの制御信号に基づいて、天板１７の長軸方向（図１におけるＸ方向）または天板１７の短軸方向（図１のＹ方向）に、天板１７をスライドさせる。また、駆動部１９は、鉛直方向（図１のＺ方向）に関して、天板１７を昇降する。加えて、駆動部１９は、長軸方向と短軸方向とのうち少なくとも一つの方向を回転軸（図１のＸ軸、Ｙ軸）として、天板１７を傾けるために天板１７を回転してもよい。

Ｘ線検出部２１は、Ｘ線発生部１３により発生されたＸ線を検出する。Ｘ線検出部２１は、例えば、フラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｅｒ：以下、ＦＰＤと呼ぶ）である。ＦＰＤ２１は、Ｘ線を検出する複数のＸ線検出素子と、Ｘ線検出素子にそれぞれ設けられた複数のスイッチング素子とを有する。Ｘ線検出素子各々とスイッチング素子各々との間には、図示していないコンデンサが設けられる。

Ｘ線検出素子には、直接変換形と間接変換形とがある。直接変換形とは、入射Ｘ線を直接的に電荷に変換する形式である。間接変換形とは、入射Ｘ線を蛍光体で光に変換し、その光を電荷に変換する形式である。すなわち、Ｘ線検出素子は、Ｘ線の入射に伴って、電荷を発生する。発生された電荷は、コンデンサに蓄積される。

スイッチング素子は、例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ＴＦＴと呼ぶ）である。スイッチング素子は、蓄積された電荷を読みだすために、後述する駆動条件に従って、後述する制御部２９により駆動される。スイッチング素子がＯＦＦのとき、発生された電荷は、図示してないコンデンサに蓄積される。スイッチング素子がＯＮのとき、蓄積された電荷は、コンデンサから電荷信号として読み出される。

ＦＰＤ２１は、読み出された電荷信号を、後述する加算条件に従って加算する。ＦＰＤ２１は、加算信号を、図示していないアナログディジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）に出力する。なお、加算条件が設定されていない場合、ＦＰＤ２１は、電荷信号を、Ａ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、加算信号または電荷信号をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、ディジタルデータを、図示していない前処理部に出力する。

なお、Ｘ線検出部２１は、解像度が異なる２つのＸ線検出器を有していてもよい。２つのＸ線検出器のうち一方の解像度は、他方のＸ線検出器における解像度より大きい。解像度の違いは、例えば、Ｘ線検出素子の大きさ、隣接するＸ線検出素子間の間隔などで規定される。以下の説明において、Ｘ線検出器は、いずれのＸ線検出器に対しても適用可能である。

図示していない前処理部は、ＦＰＤ２１から出力されたディジタルデータに対して、前処理を実行する。前処理とは、ＦＰＤ２１におけるチャンネル間の感度不均一の補正、および金属等のＸ線強吸収体による極端な信号の低下またはデータの脱落に関する補正等である。前処理されたディジタルデータは、後述する画像発生部３１に出力される。

記憶部２３は、後述する画像発生部３１により発生された種々の医用画像、本Ｘ線診断装置１の制御プログラム、診断プロトコル、後述する入力部２５から送られてくる操作者の指示、Ｘ線条件などの各種データ群、複数のＸ線検出素子に関する第１マトリクスサイズなどを記憶する。第１マトリクスサイズとは、例えば、Ｘ軸方向に沿ったＸ線検出素子の素子数とＹ軸方向に沿ったＸ線検出素子の素子数とにより規定される。なお、第１マトリクスサイズは、後述する入力部２５により入力された撮像視野に応じて決定されたマトリクスサイズであってもよい。撮像視野に対応するマトリクスサイズとは、検出面における撮像視野に含まれる複数のＸ線検出素子により構成されるマトリクスサイズである。

また、記憶部２３は、後述する入力部２５により入力された第２マトリクスサイズを記憶する。第２マトリクスサイズとは、後述する表示部３３における表示領域において、医用画像を表示する部分領域のマトリクスサイズである。第２マトリクスサイズは、部分領域において、縦方向の画素数と横方向の画素数とで規定される。

入力部２５は、Ｘ線条件、撮像視野、第２マトリクスサイズを入力する。具体的には、入力部２５は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線診断装置１に取り込む。入力部２５は、関心領域の設定などを行うためのトラックボール、第２マトリクスサイズを選択するためのボタン、マウス、キーボード等を有する。

図３は、第２マトリクスサイズを選択するためのボタンの一例を示す図である。図３におけるボタン１は、例えば、１５３６×１５３６の第２マトリクスサイズを選択するためのボタンである。図３におけるボタン２は、例えば、１２８０×１２８０の第２マトリクスサイズを選択するためのボタンである。図３におけるボタン３は、例えば、９６０×９６０の第２マトリクスサイズを選択するためのボタンである。図３におけるボタン４は、例えば、７６８×７６８の第２マトリクスサイズを選択するためのボタンである。

入力部２５は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を後述する制御部２９に出力する。なお、入力部２５は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力部２５は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御部２９に出力する。

条件決定部２７は、第１マトリクスサイズと第２マトリクスサイズとに基づいて、駆動条件と加算条件とを決定する。具体的には、条件決定部２７は、第１マトリクスサイズを、第２マトリクスサイズに最も近づけるための駆動条件および加算条件を決定する。条件決定部２７は、加算信号に関するマトリクスサイズを第２マトリクスサイズに一致させるための最小の拡大率または最小の縮小率を決定する。加算信号に関するマトリクスサイズとは、ＦＰＤ２１から出力された加算信号に基づいて、後述する画像発生部３１により発生される画像における複数の画素に関するマトリクスサイズである。なお、条件決定部２７は、医用画像を表示するフレームレートに従って、駆動条件を決定してもよい。

例えば、ＦＰＤ２１の大きさが９インチであって、Ｘ線検出素子の素子ピッチが８０μｍである場合、第１マトリクスサイズは、２８００×２８００となる。一方、第２マトリクスサイズが１４００×１４００である場合、条件決定部２７は、たとえば、Ｘ軸方向に沿った隣接する２つのＸ線検出素子（以下、Ｘ軸隣接素子と呼ぶ）における電荷を同時に読み出すためにスイッチング素子を駆動させる条件を、上記駆動条件として決定する。加えて、条件決定部２７は、Ｘ軸隣接素子から同時に読み出された電荷信号を、Ｙ軸方向に沿った隣接する２つのＸ線検出素子（以下、Ｙ軸隣接素子と呼ぶ）について加算する条件を、上記加算条件として決定する。また、上記第１マトリクサイズは第２マトリクサイズで割り切れる（２８００÷１４００＝２）ため、拡大率または縮小率は１となる。

すなわち、条件決定部２７は、例えば、第２マトリクスサイズに対する第１マトリクスサイズの比を計算する。条件決定部２７は、計算した比に基づいて、駆動条件および加算条件を決定する。たとえば、上記比における非整数部分が０．５未満である場合、条件決定部２７は、比の整数部分に基づいて、駆動条件および加算条件を決定する。このとき、条件決定部２７は、比の非整数部分の値に基づいて、拡大率を決定する。

また、例えば、上記比における非整数部分が０．５以上である場合、条件決定部２７は、比の整数部分に１を足した値に基づいて、駆動条件と加算条件とを決定する。このとき、条件決定部２７は、比の非整数部分を１から減算した値に基づいて、縮小率を決定する。

条件決定部２７は、決定した駆動条件と加算条件とを、後述する制御部２９に出力する。条件決定部２７は、決定した拡大率または縮小率を、後述する制御部２９に出力する。なお、ＦＰＤ２１から加算信号を読み出す読み出しレートと加算信号に関するマトリクスサイズとの関係が所定の関係を超える場合、条件決定部２７は、読み出しレートと加算信号に関するマトリクスサイズとのうち、いずれか一方を優先して、駆動条件と加算条件とを決定してもよい。

制御部２９は、図示していないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリを備える。制御部２９は、入力部２５から送られてくる操作者の指示、Ｘ線条件などに従って、Ｘ線撮影よび透視を実行するために、本Ｘ線診断装置１における各部を制御する。制御部２９は、入力部２５から送られてくる撮像視野の大きさまたは第１マトリクスサイズ、第２マトリクスサイズに従って、駆動条件および加算条件を決定するために、条件決定部２７を制御する。

制御部２９は、条件決定部２７により決定された駆動条件に従って複数のスイッチング素子各々を駆動するために、ＦＰＤ２１を制御する。制御部２９は、条件決定部２７により決定された加算条件に従って電荷信号を加算するために、ＦＰＤ２１を制御する。制御部２９は、条件決定部２７により決定された拡大率または縮小率に従って医用画像を拡大または縮小するために、表示部３３を制御する。

画像発生部３１は、図示していない前処理部から出力されたディジタルデータに基づいて、第２マトリクスサイズに対応する医用画像を発生する。画像発生部３１は、発生した医用画像を、後述する表示部３３に出力する。

表示部３３は、部分領域に第２マトリクスサイズで、発生された医用画像を表示する。表示部３３は、計算された比が整数とならない場合、条件決定部２７により決定された拡大率又は縮小率を用いて、発生された医用画像を拡大または縮小させることにより、第２マトリクスサイズで医用画像を表示する。

図４および図５は、第２マトリクスサイズで表示部３３の部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。具体的には、図４は、医用画像が表示される部分領域（第２マトリクスサイズ）が表示領域に対応する大きさである場合において、部分領域に医用画像を表示した一例を示す図である。図５は、医用画像が表示される部分領域（第２マトリクスサイズ）が表示領域の略４分の１程度に対応する大きさである場合において、部分領域に医用画像を表示した一例を示す図である。

インターフェース部３５は、例えば、ネットワーク、図示していない外部記憶装置に関するインターフェースである。本Ｘ線診断装置１によって得られた医用画像等のデータおよび解析結果などは、インターフェース部３５およびネットワークを介して他の装置に転送可能である。なお、撮像視野、フレームレートなどは、図示していない放射線情報システムなどにより入力され、ネットワークとインターフェース部３５を介して、本Ｘ線診断装置１に転送されてもよい。インターフェース部３５は、他のそうち〜転送された情報を、記憶部２３、制御部２９などに出力する。

（最適サイズ医用画像発生機能）
最適サイズ医用画像発生機能とは、第１マトリクスサイズと第２マトリクスサイズとに基づいて決定された駆動条件と加算条件とを用いて、部分領域に表示される医用画像を、最適なサイズで発生させる機能である。以下、最適サイズ医用画像発生機能に関する処理（以下、最適サイズ医用画像発生処理と呼ぶ）について説明する。

図６は、最適サイズ医用画像発生処理の手順の一例を示すフローチャートである。
入力部２５を介して撮像視野が入力される。入力された撮像視野に基づいて、第１マトリクスサイズが決定される（ステップＳａ１）。なお、撮像視野がＦＰＤ２１の検出面全面に相当する場合、第１マトリクスサイズは、ＦＰＤ２１に含まれる複数のＸ線検出素子に対応するマトリクスサイズとなる。入力部２５を介して、表示部３３の表示領域の部分領域における第マトリクスサイズが入力される（ステップＳａ２）。第２マトリクスサイズは、表示領域に全面における複数の画素によるマトリクスサイズ以下であれば、任意に設定可能である。

第１マトリクスサイズと第２マトリクスサイズとに基づいて、スイッチング素子を駆動させる駆動条件と、スイッチング素子を介して出力された電荷信号を加算する加算条件とが、決定される（ステップＳａ３）。第１マトリクスサイズと第２マトリクスサイズとに基づいて、拡大率または縮小率が決定される（ステップＳａ４）。なお、第２マトリクスサイズに対する第１マトリクスサイズの比が整数となる場合、ステップＳａ３の処理は、省略されてもよい。また、このとき、拡大率または縮小率を１として、以下の処理が実行されてもよい。

被検体Ｐに対して、Ｘ線撮影が実行される（ステップＳａ５）。駆動条件に従って、スイッチング素子各々が駆動される（ステップＳａ６）。スイッチング素子を介したＸ線検出素子からの出力が、加算条件により加算される（ステップＳａ７）。加算条件に従って加算された出力（加算信号）に基づいて、第２マトリクスサイズに対応する医用画像が発生される（ステップＳａ８）。拡大率に従って拡大、または縮小率に従って縮小することにより、発生した医用画像が、第２マトリクスサイズで部分領域に表示される（ステップＳａ９）。

（第１の変形例）
本実施形態との相違は、駆動条件および加算条件に基づいて、Ｘ線発生条件を決定することにある。

条件決定部２７は、駆動条件と加算条件とに基づいて、Ｘ線の発生に関するＸ線条件を決定する。例えば、計算された比の整数部分がｎであり、比の非整数部分が０．５未満である場合、条件決定部２７は、Ｘ線検出素子各々に入射する入射線量を１／ｎにするためのＸ線条件を決定する。また、計算された比の整数部分がｎであり、比の非整数部分が０．５以上である場合、条件決定部２７は、Ｘ線検出素子各々に入射する入射線量を１／（ｎ＋１）にするためのＸ線条件を決定する。条件決定部２７は、決定したＸ線条件を、制御部２９に出力する。すなわち、駆動条件及び加算条件の実行により医用画像のＳ／Ｎ比の向上に応じて、条件決定部２７は、Ｘ線検出素子各々への入射線量を低減するためのＸ線条件を決定する。

例えば、駆動条件及び加算条件により、隣接する４つのＸ線検出素子（以下、隣接４素子と呼ぶ）からの出力を加算する場合であって、隣接４素子の出力に相関がない場合、Ｓ／Ｎ比の向上は２倍となる。このため、条件決定部２７は、出力を加算する素子に関する素子数に応じて、Ｓ／Ｎ比の向上分を相殺することができるＸ線条件を決定する。すなわち、条件決定部２７は、第２マトリクスサイズの変更に応じて、Ｘ線条件を決定する。ｋｊこれにより、第２マトリクスサイズの変更に応じて、線量が調整される。

制御部２９は、Ｘ線条件に従ってＸ線発生部１３を制御する。Ｘ線発生部１３は、Ｘ線条件に応じたＸ線を発生する。

（第２の変形例）
本実施形態との相違は、Ｘ線検出部２１における検出面の形状と、Ｘ線検出部２１の検出面と被検体Ｐとの相対的な位置関係とに従って、医用画像を表示することにある。

記憶部２３は、Ｘ線検出部２１におけるＸ線の検出面の形状を記憶する。ここで、検出面の形状とは、例えば、検出面に関する縦横比である。以下、説明を簡単にするために、検出面の形状は矩形であって、縦横比で規定されるものとする。記憶部２３は、検出面の縦横比を、条件決定部２７に出力する。

入力部２５は、被検体Ｐに対する撮影対象の部位（以下、撮影対象部位と呼ぶ）を入力する。入力部２５は、入力された撮影対象部位を、制御部２９に出力する。なお、入力部２５は、天板１７に載置された被検体Ｐに対してＸ線検出部２１の向きを入力してもよい。

制御部２９は、入力された撮影対象部位に応じて、天板１７に載置された被検体Ｐに対する検出面の相対的な位置関係を決定する。制御部２９は、相対的な位置関係を実現するように、駆動部１９を制御する。例えば、撮影対象部位が被検体Ｐの胸部および腕部を含む場合、制御部２９は、天板１７の短軸方向に検出面の長軸方向を平行にさせるために、駆動部１９を制御する。以下、天板１７の短軸方向に検出面の長軸方向を平行にさせた状態を横長（Ｌａｎｄｓｃａｐｅ）状態と呼ぶ。

また、撮影対象部位が被検体Ｐの胸部および腹部を含む場合、制御部２９は、天板１７の長軸方向に検出面の長軸方向を平行にさせるために、駆動部１９を制御する。以下、天板１７の長軸方向に検出面の長軸方向を平行にさせた状態を縦長（Ｐｏｒｔｒａｉｔ）状態と呼ぶ。制御部２９は、相対的な位置関係を、条件決定部２７に出力する。

図７は、横長（Ｌａｎｄｓｃａｐｅ）状態となる検出面の位置を、天板に載置された被検体とともに示す図である。図７に示すように、横長状態では、天板１７の短軸方向と検出面の長軸方向とが平行になる。

図８は、縦長（Ｐｏｔｒａｉｔ）状態となる検出面の一例を示す図である。図８に示すように、縦長状態では、天板１７の長軸方向と検出面の長軸方向とが平行になる。

駆動部１９は、制御部２９による制御のもとで、相対的な位置関係を実現させるために、支持機構１５を駆動する。
条件決定部２７は、相対的な位置関係に基づいて、第２マトリクスサイズの縦横比を決定する、すなわち、相対的な位置関係が縦長状態である場合、条件決定部２７は、第２マトリクスサイズの縦横比を、縦長状態の縦横比に一致させる。また、相対的な位置関係が横長状態である場合、条件決定部２７は、第２マトリクスサイズの縦横比を、横長状態の縦横比に一致させる。条件決定部２７は、第１マトリクスサイズと、相対的な位置関係（縦長状態または横長状態）に応じた縦横比を有する第２マトリクスサイズとに基づいて、駆動条件と加算条件とを決定する。

表示部３３は、相対的な位置関係に応じた縦横比を有する第２マトリクスサイズで、医用画像を表示する。すなわち、表示部３３は、部分領域の縦横比を、相対的な位置関係に対応付けて表示する。例えば、相対的な位置関係が横長状態である場合、表示部３３は、第２マトリクスサイズの縦横比を横長状態の縦横比に一致させて、医用画像を第２マトリクスサイズで表示する。また、相対的な位置関係が縦長状態である場合、表示部３３は、第２マトリクスサイズの縦横比を縦長状態の縦横比に一致させて、医用画像を第２マトリクスサイズで表示する。

図９は、相対的な位置関係が横長状態である場合において、部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。図９において、部分領域の縦横比は、横長状態の縦横比に一致する。

図１０は、相対的な位置関係が縦長状態である場合において、部分領域に表示される医用画像の一例を示す図である。図９において、部分領域の縦横比は、縦状態の縦横比に一致する。

（第３の変形例）
本実施形態との相違は、最大解像度を実現するための撮像視野と収集レートとに基づいて、駆動条件と加算条件とを決定することにある。

入力部２５は、操作者からの指示により、医用画像に対する最大解像度と、撮像視野と、医用画像を収集するフレームレート（収集レート）とを入力する。入力部２５は、最大解像度と撮像視野とフレームレートとに関する情報（以下、撮像情報と呼ぶ）を条件決定部２７に出力する。

条件決定部２７は、撮像情報に基づいて、最大解像度を実現するための駆動条件と加算条件とを決定する。条件決定部２７は、駆動条件と加算条件とに基づいて、拡大率または縮小率を決定する。

画像発生部３１は、駆動条件及び加算条件に従って出力されたディジタルデータに基づいて、最大解像度を有する医用画像を発生する。

記憶部２３は、拡大率または縮小率が適用される前の医用画像を記憶する。

表示部３３は、決定された駆動条件及び加算条件に応じて発生された医用画像を、拡大率または縮小率に従って表示する。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態におけるＸ線診断装置１によれば、画像表示領域を自由に設定可能な大視野の表示部３３を有するＸ線診断装置１において、表示領域に設定された医用画像を表示する部分領域のサイズである第２マトリクスサイズと、Ｘ線検出部位（ＦＰＤ）２１のマトリクスサイズである第１マトリクスサイズとに基づいて、医用画像のマトリクスサイズを第２マトリクスサイズに最も近くなるように、駆動条件と加算条件とを決定することができる。これにより、表示される画像に適した解像度で医用画像を発生することができる。加えて、第２マトリクスサイズ（表示サイズ）に応じて最適な画像粒状性と入射線量（Ｘ線条件）とを設定することができる。

また、本Ｘ線診断装置１によれば、Ｘ線検出器が矩形状である場合、天板１７に載置された被検体Ｐと検出面との相対的な位置関係（縦横比）を維持して、医用画像を発生し、表示することができる。これにより、縦横比に応じて最適な解像度で、医用画像を発生し、表示することができる。加えて、本Ｘ線診断装置１によれば、最大解像度で医用画像を発生するために、駆動条件および加算条件を決定することができる。加えて、最大解像度の医用画像を記憶させることができる。これにより、例えば、操作者が所望する関心領域のみを拡大して、表示することができる。

以上のことから、本Ｘ線診断装置１によれば、操作者が所望する高精細な医用画像を表示することができる。さらに、医用画像の表示断簡において、過度な拡大または縮小を抑えることができる。これらのことから、本Ｘ線診断装置１によれば、画像の粒状性および鮮鋭度の向上と、入射線量の低減とを実現することができる。

加えて、本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…Ｘ線診断装置、１１…高電圧発生部、１３…Ｘ線発生部、１５…支持機構、１７…天板、１８…寝台、１９…駆動部、２１…Ｘ線検出部（ＦＰＤ）、２３…記憶部、２５…入力部、２７…条件決定部、２９…制御部、３１…画像発生部、３３…表示部、３５…インターフェース部、７１…Ｃアーム、７３…Ｃアーム支持部、７５…接続部

Claims (8)

1. Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
   前記Ｘ線を検出する複数のＸ線検出素子と、前記Ｘ線検出素子にそれぞれ設けられた複数のスイッチング素子とを有するＸ線検出部と、
   前記Ｘ線検出素子に関する第１マトリクスサイズと、表示領域の部分領域における第２マトリクスサイズとに基づいて、前記スイッチング素子を駆動する駆動条件と、前記Ｘ線検出素子からの出力を加算する加算条件とを決定する条件決定部と、
   前記駆動条件に従って前記スイッチング素子を駆動するために、前記Ｘ線検出部を制御する制御部と、
   前記スイッチング素子の駆動による前記Ｘ線検出素子からの出力を前記加算条件に従って加算した加算信号に基づいて、前記第２マトリクスサイズに対応する医用画像を発生する画像発生部と、
   前記医用画像を前記第２マトリクスサイズで表示する表示部と、
   を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記条件決定部は、
   前記駆動条件と前記加算条件とに基づいて、前記医用画像を前記第２マトリクスサイズに一致させる最小の拡大率または最小の縮小率を決定し、
   前記表示部は、
   前記拡大率または前記縮小率を用いて、前記部分領域に、前記医用画像を前記第２マトリクスサイズで表示すること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記Ｘ線検出部における検出面は、矩形形状を有し、
   前記第２マトリクスサイズの縦横比は前記検出面の縦横比であって、
   前記表示部は、
   前記検出面と被検体との相対的な位置関係に従って、前記医用画像を表示すること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
4. 前記条件決定部は、
   前記駆動条件と前記加算条件とに基づいて、前記Ｘ線の発生に関するＸ線条件を決定し、
   前記制御部は、
   前記Ｘ線条件に従って前記Ｘ線発生部を制御すること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
5. 前記条件決定部は、
   前記医用画像を収集する収集レートと撮像視野とに基づいて、前記医用画像の最大解像度を得るための前記駆動条件と前記加算条件とを決定すること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
6. 前記Ｘ線検出部は、複数のＸ線検出器を有し、
   前記第１マトリクスサイズは、前記Ｘ線検出器各々の前記Ｘ線検出素子に関するマトリクスサイズであること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
7. 前記第２マトリクスサイズおよび前記撮像視野を入力する入力部をさらに具備し、
   前記第１マトリクスサイズは、前記撮像視野に対応すること、
   を特徴とする請求項５に記載のＸ線診断装置。
8. 前記表示部は、複数の医用画像を表示可能な大画面モニタを有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。