JP2015109893A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の撮影系を用いて、より短い撮影時間で立体視用のＸ線画像を収集することが可能なＸ線診断装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係るＸ線診断装置は、第１の駆動機構、第２の駆動機構、制御系及びデータ処理系を備える。第１の駆動機構は、撮影系を第１の軌道に沿って往復移動させる。第２の駆動機構は、前記撮影系を、前記第１の軌道と少なくとも一部がオーバーラップする第２の軌道に沿って往復移動させる。制御系は、前記第１の軌道及び前記第２の軌道に沿って前記撮影系が往復移動するように前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構を制御する。データ処理系は、前記撮影系により異なる位置で収集された少なくとも２フレームのＸ線画像データに基づいて立体視用のＸ線画像データを生成する。【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

従来、Ｘ線診断装置を用いて血管等の撮像対象を立体的に視認することが可能なＸ線診断画像を表示させる技術が提案されている。撮像対象を立体視することが可能な画像を３次元(3D: three dimensional)画像と呼ぶことにすると、3D画像を表示させるためには、左目用の画像と右目用の画像とをそれぞれ個別に左目と右目で視認できるようにすることが必要となる。

Ｘ線診断装置を用いて左目用の画像と右目用の画像をそれぞれ取得する方法としては、３次元画像再構成処理を行う方法の他、実際に左目用の２次元(2D: two dimensional)Ｘ線投影像と右目用の2DＸ線投影像とをそれぞれ収集する方法が挙げられる。左目用のＸ線投影像と右目用のＸ線投影像は、複数のＸ線撮影系を備えたＸ線診断装置はもちろん、単一のＸ線撮影系を備えたＸ線診断装置によっても収集することができる。

特に、単一のＸ線撮影系を備えたＸ線診断装置を用いて左目用の画像と右目用の画像を収集する方法として、Ｘ線撮影系を振り子のように連続的に往復移動させて撮影を行う方法が提案されている。この方法では、単一のＸ線撮影系を移動させながら２視差を有するＸ線画像が順次収集され、収集された２フレームの２視差画像によって１フレーム分の立体視用の画像を生成することができる。

更に、左目用の画像と右目用の画像に加えて、左目用の画像の撮影位置と右目用の画像の撮影位置との間における中間位置においてＸ線透視画像を撮影し、左目用の画像と右目用の画像に分配して重畳表示させる方法も提案されている。

特開２０１３−８１６９０号公報 特開２０１３−２３３３１９号公報

立体視をインターベンション中に行う場合には、２視差を有するＸ線画像をリアルタイムに生成することが必要となる。

そこで、本発明は、単一の撮影系を用いて、より短い撮影時間で立体視用のＸ線画像を収集することが可能なＸ線診断装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係るＸ線診断装置は、第１の駆動機構、第２の駆動機構、制御系及びデータ処理系を備える。第１の駆動機構は、撮影系を第１の軌道に沿って往復移動させる。第２の駆動機構は、前記撮影系を、前記第１の軌道と少なくとも一部がオーバーラップする第２の軌道に沿って往復移動させる。制御系は、前記第１の軌道及び前記第２の軌道に沿って前記撮影系が往復移動するように前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構を制御する。データ処理系は、前記撮影系により異なる位置で収集された少なくとも２フレームのＸ線画像データに基づいて立体視用のＸ線画像データを生成する。

本発明の実施形態に係るＸ線診断装置の構成図。 図１に示す支柱側アーム、Ｃ型アーム及び撮影系の移動速度の第１の制御例を示すグラフ。 図１に示す支柱側アーム、Ｃ型アーム及び撮影系の移動速度の第２の制御例を示すグラフ。 立体視用のＸ線画像を撮影するためのＸ線の曝射位置の例を示す図。 図１に示すＸ線診断装置の動作を示す図。

本発明の実施形態に係るＸ線診断装置について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係るＸ線診断装置の構成図である。

Ｘ線診断装置１は、第１のアーム２、第１の回転軸３、第２のアーム４、第２の回転軸５、撮影系６、寝台７、制御系８、データ処理系９、表示装置１０及び入力装置１１を備えている。撮影系６は、Ｘ線発生部１２及びＸ線検出器１３を含む。

第１のアーム２は、第１の回転軸３を中心に回転させることができる。また、第１のアーム２は、図示されるように第１の回転軸３を支柱として天井に取付けることができる。従って、以降では、第１のアーム２を支柱側アーム２と称し、第１の回転軸３を支柱旋回軸３と称する。

支柱側アーム２は、第１のスライド機構１４により、円弧状の第１のスライド軸Ｓ１に沿って支柱旋回軸３に対して相対的にスライドすることができるように構成される。従って、支柱側アーム２の形状も円弧状とすることができる。以降では、第１のスライド軸Ｓ１を支柱側円弧スライド軸Ｓ１と称し、第１のスライド機構１４を支柱側アームスライド機構１４と称する。

尚、支柱側アーム２を支柱側円弧スライド軸Ｓ１に沿ってスライドさせるための支柱側アームスライド機構１４を、支柱側アームスライド機構１４に形成される支柱側円弧スライド軸Ｓ１の中心位置が支柱旋回軸３からオフセットした位置となるように配置することが望ましい。つまり、支柱側アームスライド機構１４を、天井に吊下げられる支柱旋回軸３の直下ではなく、支柱旋回軸３の中心から支柱旋回軸３に垂直な方向にオフセットした位置に配置することが好適である。この場合、支柱側アームスライド機構１４は、支柱旋回軸３を中心とする円状の軌道を通って支柱旋回軸３を中心に回転する。

このように支柱側アームスライド機構１４を配置すると、支柱側アーム２の初期位置において、支柱側アーム２の支柱旋回軸３側における端部を、天井側により接近させることができる。すなわち、支柱側アームスライド機構１４の天井に対する相対位置を一定とすると、支柱側アーム２を天井側により接近させることができる。加えて、支柱側アームスライド機構１４自体についても、支柱旋回軸３の先端に配置する場合に比べて、天井に接近させることができる。その結果、撮影室の天井が低い場合であっても、Ｘ線診断装置１を設置することが可能となる。

一方、第２のアーム４は、第２の回転軸５を中心に回転させることができる。第２のアーム４には、撮影系６が取付けられる。典型的には、図示されるように、第２のアーム４の一端にＸ線を被検体Ｏに向けて照射するためのＸ線管を備えたＸ線発生部１２が固定され、第２のアーム４の他端に、寝台７にセットされた被検体Ｏを挟んでＸ線発生部１２に対向するようにＸ線検出器１３が固定される。従って、第２のアーム４の形状は、Ｃ型となる。従って、以降では、第２のアーム４をＣ型アーム４と称し、第２の回転軸５をＣ型アーム主回転軸５と称する。

Ｃ型アーム４は、第２のスライド機構１５により、円弧状の第２のスライド軸Ｓ２に沿ってＣ型アーム主回転軸５に対して相対的にスライドすることができるように構成される。以降では、第２のスライド軸Ｓ２をＣ型アームスライド軸Ｓ２と称し、第２のスライド機構１５をＣ型アームスライド機構１５と称する。Ｃ型アームスライド軸Ｓ２方向におけるＣ型アーム４の駆動によって、Ｃ型アーム４の所望の位置を回転軸としてＣ型アーム主回転軸５によりＣ型アーム４をプロペラのように回転させることができる。

Ｃ型アーム４を回転させるためのＣ型アーム主回転軸５は、支柱側アーム２に固定される。従って、Ｃ型アーム主回転軸５自体を、Ｃ型アーム４と共に支柱側円弧スライド軸Ｓ１に沿って移動させることができる。加えて、Ｃ型アーム４及びＣ型アーム主回転軸５を、支柱側アーム２と共に支柱旋回軸３を中心に回転させることができる。このため、Ｃ型アーム４及びＣ型アーム主回転軸５を、任意の角度に傾斜させることが可能である。尚、Ｃ型アーム主回転軸５の支柱側アーム２への取付位置は、支柱側アーム２の端部が周辺器材の障害物となって干渉の原因となることを防止する観点から、支柱側アーム２の端部とすることが望ましい。

支柱側アーム２を支柱側円弧スライド軸Ｓ１に沿ってスライドさせるための支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アーム４をＣ型アームスライド軸Ｓ２に沿ってスライドさせるためのＣ型アームスライド機構１５には、任意の構造を採用することができる。典型的には、円弧状に湾曲するレール上を円筒状の車輪が走行するスライドガイド機構を支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５の一方又は双方に用いることができる。

但し、支柱側アームスライド機構１４には、撮影系６、Ｃ型アーム４、Ｃ型アーム主回転軸５及び支柱側アーム２の荷重がかかることになる。従って、支柱側アームスライド機構１４は、剛性が高い構造とすることが振動の抑制による画質の向上に繋がる。そこで、円弧状のレール上を複数の球体が転動しながら循環する保持構造を有するスライドガイド機構を支柱側アームスライド機構１４に用いるようにしてもよい。

また、Ｃ型アーム主回転軸５が支柱旋回軸３に対して垂直となった状態において、支柱側アームスライド機構１４が支柱側アーム２の端部とみなせない部分を保持するように支柱側アームスライド機構１４を配置することが好適である。つまり、Ｃ型アーム主回転軸５が支柱旋回軸３に対して垂直となった状態を支柱側アーム２の初期位置とすると、支柱側アーム２の初期位置において、支柱側アーム２の支柱旋回軸３側における端部が、支柱側アームスライド機構１４から突出するように、支柱側アームスライド機構１４を配置することが望ましい。

そうすると、支柱側アーム２の初期位置において、支柱側アーム２及びＣ型アーム主回転軸５を支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向における正方向及び負方向のいずれにも移動させることが可能となる。すなわち、支柱側アーム２及びＣ型アーム主回転軸５を支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向における初期位置から正方向及び負方向の両側に移動させることができる。

しかも、支柱側アーム２の支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向におけるストローク範囲を初期位置から両側に設けても、支柱側アーム２の初期位置において支柱旋回軸３の中心から支柱側アーム２が突出しない。また、支柱側アーム２をスライドさせても、支柱旋回軸３の中心からの支柱側アーム２の突出長さを短くすることができる。

つまり、支柱側アーム２の初期位置からのストローク範囲を支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向の両側に確保しつつ、支柱旋回軸３の中心から支柱側アーム２が極端に突出することを回避することができる。このため、支柱側アーム２と周辺機器との干渉を最小限に留めることができる。

制御系８は、支柱側アーム２、Ｃ型アーム４及び撮影系６を制御することによって被検体Ｏの撮影を行うためのシステムである。すなわち、制御系８からの制御信号によって、支柱旋回軸３及び支柱側アームスライド機構１４が制御される。これにより、支柱側アーム２の位置決めを行うことができる。同様に、制御系８からの制御信号によって、Ｃ型アーム主回転軸５及びＣ型アームスライド機構１５が制御される。これにより、Ｃ型アーム４の位置決めを行うことができる。

更に、制御系８に備えられる高電圧発生装置から電圧をＸ線発生部１２に印加することによって、被検体Ｏに向けてＸ線を曝射することができる。その他、制御系８には、寝台７を駆動させるための駆動装置を始めとする撮影に必要な装置が備えられる。また、制御系８に入力すべき指示情報は、入力装置１１から入力することができる。

そして、制御系８は、上述したようなＸ線診断装置１の各構成要素に対する制御によって、立体視を行うための左目用のＸ線画像データと右目用のＸ線画像データを、それぞれ所定の方向から撮影できるように構成される。具体的には、制御系８は、立体視用の視差を有する３フレーム以上の複数フレームのＸ線画像データが撮影できるように、支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５の動作並びにＸ線の曝射タイミングを制御できるように構成されている。

まず、支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５の制御について説明する。

制御系８は、支柱側アームスライド機構１４による支柱側アーム２の駆動によって形成される第１の軌道及びＣ型アームスライド機構１５によるＣ型アーム４の駆動によって形成される第２の軌道に沿って撮影系６が往復移動するように支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５を制御する機能を有している。

図示されるように支柱側円弧スライド軸Ｓ１と、Ｃ型アームスライド軸Ｓ２とが同一平面上となるように支柱側アーム２及びＣ型アーム４を位置決めすれば、支柱側円弧スライド軸Ｓ１とＣ型アームスライド軸Ｓ２は同心円状となる。従って、Ｃ型アームスライド機構１５の駆動によって形成される撮影系６の円弧状の第２の軌道の少なくとも一部が、支柱側アームスライド機構１４の駆動によって形成される円弧状の第１の軌道とオーバーラップすることになる。

このため、撮影系６は、少なくとも一部が互いにオーバーラップする第１の軌道及び第２の軌道に沿って往復移動することになる。この場合、第１の軌道及び第２の軌道によって形成される撮影系６の軌道も円弧状となる。従って、制御系８は、撮影系６を第１の軌道及び第２の軌道によって形成される円弧状の軌道に沿って往復移動させることになる。

図２は、図１に示す支柱側アーム２、Ｃ型アーム４及び撮影系６の移動速度の第１の制御例を示すグラフである。

図２において各縦軸は角速度を示し、各横軸は時間tを示す。また、図２において(A)は、支柱側アーム２の角速度v1の時間変化を、(B)はＣ型アーム４の角速度v2の時間変化を、(C)は撮影系６の角速度vの時間変化を、それぞれ示す。

図２(A), (B)に示すように、支柱側アーム２及びＣ型アーム４を互いに同一のタイミングで駆動させることができる。すなわち、互いに同一の期間において支柱側アーム２及びＣ型アーム４を加速し、互いに同一の期間において支柱側アーム２及びＣ型アーム４を減速させることができる。

尚、支柱側アーム２を停止させてから再び逆方向に加速するためには、所定の待機時間が必要となる。同様に、Ｃ型アーム４を停止させてから再び逆方向に加速するためにも、所定の待機時間が必要となる。支柱側アーム２の移動方向を反転させるための待機時間と、Ｃ型アーム４の移動方向を反転させるための待機時間は、支柱側アームスライド機構１４を動作させるためのモータと、Ｃ型アームスライド機構１５を動作させるためのモータを適切に選択すれば、互いに同等にすることができる。

そして、支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５を互いに同期させて同時に動作させると、支柱側アームスライド機構１４の動作によって形成される第１の軌道に沿う撮影系６の往復移動のタイミングと同一のタイミングで、撮影系６が、Ｃ型アームスライド機構１５の動作によって形成される第２の軌道に沿って往復移動する。

その結果、撮影系６の角加速度を、支柱側アーム２及びＣ型アーム４の角加速度の和にすることができる。また、等速移動中においても撮影系６の角速度vを、支柱側アーム２の角速度v1と、Ｃ型アーム４の角速度v2の和にすることができる。このため、単一のアームで撮影系６を往復移動させる場合に比べて、撮影系６の往復移動に要する時間を劇的に低減させることができる。逆に、撮影系６の往復時間を一定とすれば、各アームに掛かる負荷を低減させることができる。

図３は、図１に示す支柱側アーム２、Ｃ型アーム４及び撮影系６の移動速度の第２の制御例を示すグラフである。

図３において各縦軸は角速度を示し、各横軸は時間tを示す。また、図３において(A)は、支柱側アーム２の角速度v1の時間変化を、(B)はＣ型アーム４の角速度v2の時間変化を、(C)は撮影系６の角速度vの時間変化を、それぞれ示す。

図３(A), (B)に示すように、支柱側アーム２及びＣ型アーム４を互いに異なるタイミングで駆動させることもできる。すなわち、互いに異なる期間において支柱側アーム２及びＣ型アーム４を加速し、互いに異なる期間において支柱側アーム２及びＣ型アーム４を減速させることができる。この場合、支柱側アームスライド機構１４の動作によって形成される第１の軌道に沿う撮影系６の往復移動のタイミングと異なるタイミングで、撮影系６が、Ｃ型アームスライド機構１５の動作によって形成される第２の軌道に沿って往復移動する。

より理想的には、図３(A), (B)に示すように、支柱側アームスライド機構１４による撮影系６の減速期間後にＣ型アームスライド機構１５による撮影系６の減速を行う一方、支柱側アームスライド機構１４による撮影系６の加速期間後にＣ型アームスライド機構１５の加速を行うことが望ましい。加えて、支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５の一方の方向転換のための停止期間が他方の方向転換のための停止期間とオーバーラップしないように支柱側アームスライド機構１４及びＣ型アームスライド機構１５を制御することが望ましい。

そうすると、図３(C)に示すように、撮影系６の往復移動に要する時間を低減し、かつ撮影系６の角速度の変化を滑らかにすることができる。特に、図示されるように支柱側アーム２の角速度及び角加速度を、Ｃ型アーム４の角速度及び角加速度と同一にすれば、撮影系６の停止時間をゼロとし、かつ撮影系６の角加速度を一定にすることができる。

次に、Ｘ線の曝射タイミングの制御について説明する。

被検体Ｏ及び寝台７を含む静止系に対する撮影系６の相対位置は、支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向における座標とＣ型アームスライド軸Ｓ２方向における座標によって特定することができる。このため、制御系８は、支柱側アームスライド機構１４による撮影系６の制御位置と、Ｃ型アームスライド機構１５による撮影系６の制御位置とに基づいてＸ線の曝射タイミングを制御する機能を有している。これにより、往復移動する撮影系６の所定の撮影位置から視差を有するＸ線画像データを撮影することが可能となる。

図４は立体視用のＸ線画像を撮影するためのＸ線の曝射位置の例を示す図である。

図４(A), (B), (C), (D)において、点線は撮影系６を構成するＸ線発生部１２及びＸ線検出器１３の軌跡を、実線はＸ線の曝射位置を、一点鎖線はＸ線の曝射方向を、それぞれ示す。

図４(A)に示すように撮影系６を円弧状の軌道に沿って振り子のように繰返し往復移動させ、角速度がゼロとなる軌道の両端の位置においてＸ線を曝射することができる。そうすると、２視差を有する２フレームのＸ線画像データを順次収集することができる。そして、一方のＸ線画像データを左目用のＸ線画像データとし、他方のＸ線画像データを右目用のＸ線画像データとすることができる。この場合、２視差を有するＸ線画像データを順次更新しながら表示させれば、動画として立体視画像を表示させることができる。このため、適切な２視差を有する２フレームのＸ線画像データが撮影できるように、撮影系６の制御角度を決定することができる。

また、図４(B)に示すように、軌道の両端以外の位置においてＸ線を曝射することもできる。そうすると、支柱側アーム２及びＣ型アーム４の移動方向が反転するタイミングを避けてＸ線を曝射することができる。このため、撮影系６の振動が少なく、安定した角速度で移動している間に、Ｘ線を曝射することができる。

一方、図４(C)及び(D)に示すように、３箇所以上の複数の位置からＸ線を曝射することもできる。図４(C)は３方向からＸ線を曝射する例を示している。この場合、異なる３方向に対応する３フレームのＸ線画像データを表示させれば、見る角度によって見え方が変わる立体視画像を動画として表示させることができる。或いは、２フレームのＸ線画像データを更新しながら表示させれば、時間的に見え方が変わる動画として立体視画像を表示させることが可能となる。

このように、左目用のＸ線画像データ及び右目用のＸ線画像データとして用いられる互いに異なる方向に対応する複数のＸ線画像データが撮影系６を静止させた状態又は撮影系６の移動中に収集されるように、制御系８によって撮影系６の位置及びＸ線の曝射タイミングを制御することができる。

次にデータ処理系９の機能について説明する。

データ処理系９は、撮影系６により収集されたＸ線画像データのA/D(analog to digital)変換を含むデータ処理によって、表示対象となるＸ線画像データを生成する機能と、生成したＸ線画像データを表示装置１０に表示させる機能を有する。特に、データ処理系９は、撮影系６により異なる位置で収集された少なくとも２フレームのＸ線画像データに基づいて立体視用のＸ線画像データを生成する機能を有している。

尚、データ処理系９の構成要素のうち、デジタル情報の処理を実行する構成要素は、コンピュータに医用画像処理プログラムを読み込ませて構築することができる。また、A/D変換器等の必要な回路を用いてデータ処理系９を構成することができる。

左目用のＸ線画像データと右目用のＸ線画像データとに基づいて立体視画像を表示させる方法としては、公知の任意の方法を用いることができる。代表的な方法としては、通常のディスプレイと専用のメガネとを用いる方法及び専用のディスプレイを用いる方法が知られている。

専用のメガネを用いる場合には、左目用の画像と右目用の画像とを一定の時間差で交互に切換表示させる一方、専用のメガネに偏光板としての機能を設ける方法が知られている。この場合には、互いに異なる回転方向の円偏光が左目用の画像と右目用の画像とに付与され、円偏光メガネを用いることによって２視差画像が個別に左右の目で視認される。

或いは、左目用の画像と右目用の画像とを互いに異なる波長帯域の画像として時分割表示させる方法も知られている。この場合には、フィルタを透過して互いに異なる波長帯の光となった左目用の画像と右目用の画像とが波長選択メガネを介して個別に左右の目で視認される。

更に別の方法として、左目用の画像と右目用の画像とを交互に時分割表示し、時分割と同期して左目用のシャッタと右目用のシャッタが開閉するメガネで左目用の画像と右目用の画像とを視認する方法も知られている。

また、逆に専用のメガネから位置情報及び方位情報を出力させ、メガネの位置情報及び方位情報に応じてディスプレイに出力させる画像を切換える方法も知られている。

一方、専用のメガネを用いない方式としては、ディスプレイの表面に位相差を有する位相差板を重畳する方式やディスプレイの解像度と異なるスクリーン線数で凹凸が配置されたフィルムをディスプレイの表面に重畳する方式などが知られている。これらの方式は、空間分割方式とも呼ばれ、位相差板やフィルムによって左目用の画像と右目用の画像とが個別に左目及び右目により視認される。

そして、データ処理系９は、１つの撮影系６を移動させて収集された２視差以上の視差を有する複数のＸ線画像データの収集位置に応じた表示処理を行って立体視用のＸ線画像データを生成するように構成される。具体的には、２つの互いに異なる方向に対応する２フレーム分のＸ線画像データを２視差画像データとして用いれば、１方向から立体視することが可能な１フレーム分の画像データを生成することができる。また、３つ以上の異なる方向に対応する複数フレーム分のＸ線画像データに基づいて、互いに異なる複数の方向から立体視することが可能な画像データ、つまり見る方向によって見え方が変わる立体視画像データを生成することができる。

次にＸ線診断装置１の動作及び作用について説明する。

図５は、図１に示すＸ線診断装置１の動作を示す図である。

図５は、図３に示す移動速度で支柱側アーム２、Ｃ型アーム４及び撮影系６を制御する場合の例を示している。

ステップＳ１は、撮影系６の初期状態を示す。この状態から支柱側アームスライド機構１４が駆動し、ステップＳ２に示すように支柱側アーム２が支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向に加速する。この結果、撮影系６が円弧状の軌道に沿って移動する。

次に、ステップＳ３において、支柱側アーム２の速度が一定の速度に達すると、等速となる。一方、Ｃ型アームスライド機構１５が駆動し、Ｃ型アーム４がＣ型アームスライド軸Ｓ２方向に加速する。この結果、撮影系６が円弧状の軌道に沿って更に移動する。

続いて、Ｃ型アーム４の速度が一定の速度に達すると、等速となる。一方、支柱側アームスライド機構１４が駆動し、支柱側アーム２が減速する。この結果、支柱側アーム２の速度がゼロとなって停止する。そうすると、Ｃ型アームスライド機構１５が駆動し、Ｃ型アーム４が減速する。この結果、Ｃ型アーム４の速度もゼロとなって停止する。

このため、撮影系６の速度がゼロとなって停止する。この時、撮影系６においてＸ線が曝射される。

次に、ステップＳ４において、支柱側アームスライド機構１４が駆動し、支柱側アーム２が支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向に逆向きに加速する。この結果、撮影系６が円弧状の軌道に沿って逆方向に移動する。すなわち、撮影系６の移動方向が反転する。

次に、ステップＳ５において、支柱側アーム２の速度が一定の速度に達すると、等速となる。一方、Ｃ型アームスライド機構１５が駆動し、Ｃ型アーム４がＣ型アームスライド軸Ｓ２方向に逆向きに加速する。この結果、撮影系６が円弧状の軌道に沿って更に逆方向に移動する。

続いて、Ｃ型アーム４の速度が一定の速度に達すると、等速となる。一方、支柱側アームスライド機構１４が駆動し、支柱側アーム２が減速する。この結果、支柱側アーム２の速度がゼロとなって停止する。

次に、ステップＳ６において、Ｃ型アームスライド機構１５が駆動し、Ｃ型アーム４が減速する。この結果、Ｃ型アーム４の速度がゼロとなって停止する。このため、撮影系６の速度がゼロとなって停止する。この時、撮影系６においてＸ線が曝射される。

次に、ステップＳ７において、支柱側アームスライド機構１４が駆動し、支柱側アーム２が支柱側円弧スライド軸Ｓ１方向に加速する。この結果、撮影系６が円弧状の軌道に沿って移動する。すなわち、撮影系６の移動方向が再び反転する。

次に、ステップＳ８において、支柱側アーム２の速度が一定の速度に達すると、等速となる。一方、Ｃ型アームスライド機構１５が駆動し、Ｃ型アーム４がＣ型アームスライド軸Ｓ２方向に加速する。この結果、撮影系６が円弧状の軌道に沿って更に移動する。

そして、制御系８による撮影系６の制御によってステップＳ３からステップＳ８までの動作を任意回数だけ繰返すことができる。これにより、２視差を有するＸ線画像データを順次撮影することができる。

そして、データ処理系９は、撮影系６によって撮影された２視差を有する２フレームのＸ線画像データを更新しながら順次表示装置１０に表示させる。これにより、表示装置１０には、立体視を行うことが可能なＸ線画像が動画として表示される。

つまり以上のようなＸ線診断装置１は、２つのアームを動作させて撮影系６を往復移動させ、異なる位置において立体視用の視差を有する複数フレームのＸ線画像データを撮影するようにしたものである。更に、Ｘ線診断装置１は、２つのアームをリレーショナルに往復動作させることによって、撮影系６を滑らかに加速及び減速できるようにしたものである。

このためＸ線診断装置１によれば、撮影系６の往復動作に要する時間を短縮することができる。特に、２つのアームを、適切な時間差でリレーショナルに制御すれば、撮影系６の加速度を一定にすることができる。また、撮影系６の移動方向を瞬時に反転させることができる。

短周期で撮影系６の往復動作が可能になると、立体視に適した小さな視差角のＸ線画像を高いフレームレートで収集することが可能となる。その結果、立体視画像のサンプリング周波数が向上し、リアルタイム性を得ることができる。これにより、造影剤の流れ等の変化や動きを容易に観察することが可能となる。

加えて、２つのモータ等の動力源を用いて撮影系６を往復動作させることができる。このため、動力源１つ当たりの負荷を低減させることができる。その結果、撮影系６の往復動作による振動を低減することができる。また、小規模な動力源を用いてＸ線診断装置１を構成することが可能となる。

以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

例えば、上述した実施形態では、撮影系６を円弧状の軌道に沿って往復移動させる場合について説明したが、円弧状でない軌道に沿って往復移動させるようにしてもよい。具体例として、撮影系を直線状の第１の軌道に沿って平行移動させる第１の駆動機構と、撮影系を第１の軌道と少なくとも一部がオーバーラップする直線状の第２の軌道に沿って平行移動させる第２の駆動機構をＸ線診断装置に備えることもできる。この場合には、第１の駆動機構と第２の駆動機構の制御によって撮影系を直線状の軌道に沿って往復移動させることができる。

他の具体例として、２つの駆動機構を用いて撮影系６を８の字状又は楕円状の軌道に沿って３次元的に移動させることもできる。この場合には、投影面上の軌道に沿って撮影系６が振り子のように往復移動することになる。

このように、Ｘ線診断装置には、撮影系を第１の軌道に沿って往復移動させる第１の駆動機構と、第１の軌道と少なくとも一部がオーバーラップする第２の軌道に沿って撮影系を往復移動させる第２の駆動機構を備えることができる。そして、第１の軌道及び第２の軌道に沿って撮影系が往復移動するように、制御系により第１の駆動機構及び第２の駆動機構を制御することができる。これにより、撮影系を所望の軌道に沿って往復移動させることができる。もちろん、３つ以上の移動機構をＸ線診断装置に設け、３つ以上の移動機構を制御することによって撮影系を往復移動させることもできる。

尚、上述した実施形態では、支柱側アームスライド機構１４が第１の駆動機構として機能し、Ｃ型アームスライド機構１５が第２の駆動機構として機能している。

１ Ｘ線診断装置
２ 第１のアーム（支柱側アーム）
３ 第１の回転軸（支柱旋回軸）
４ 第２のアーム（Ｃ型アーム）
５ 第２の回転軸（Ｃ型アーム主回転軸）
６ 撮影系
７ 寝台
８ 制御系
９ データ処理系
１０ 表示装置
１１ 入力装置
１２ Ｘ線発生部
１３ Ｘ線検出器
１４ 第１のスライド機構（支柱側アームスライド機構）
１５ 第２のスライド機構（Ｃ型アームスライド機構）
Ｏ 被検体
Ｓ１ 第１のスライド軸（支柱側円弧スライド軸）
Ｓ２ 第２のスライド軸（Ｃ型アームスライド軸）

Claims (6)

1. 撮影系を第１の軌道に沿って往復移動させる第１の駆動機構と、
   前記撮影系を、前記第１の軌道と少なくとも一部がオーバーラップする第２の軌道に沿って往復移動させる第２の駆動機構と、
   前記第１の軌道及び前記第２の軌道に沿って前記撮影系が往復移動するように前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構を制御する制御系と、
   前記撮影系により異なる位置で収集された少なくとも２フレームのＸ線画像データに基づいて立体視用のＸ線画像データを生成するデータ処理系と、
   を備えるＸ線診断装置。
2. 前記制御系は、前記第１の軌道に沿う前記撮影系の往復移動のタイミングと異なるタイミングで前記撮影系が前記第２の軌道に沿って往復移動するように前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構を制御するように構成される請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 前記制御系は、前記第１の駆動機構による前記撮影系の減速期間後に前記第２の駆動機構による前記撮影系の減速を行う一方、前記第１の駆動機構による前記撮影系の加速期間後に前記第２の駆動機構による前記撮影系の加速を行うように構成される請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
4. 前記制御系は、前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構の一方の方向転換のための停止期間が他方の方向転換のための停止期間とオーバーラップしないように前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構を制御するように構成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
5. 前記制御系は、前記撮影系を円弧状の軌道に沿って往復移動させるように構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
6. 前記制御系は、前記第１の駆動機構による前記撮影系の制御位置と、前記第２の駆動機構による前記撮影系の制御位置とに基づいてＸ線の曝射タイミングを制御するように構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。

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