JP2017063839A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被曝を低減させることを可能にするＸ線診断装置を提供すること。【解決手段】実施形態のＸ線診断装置においては、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、Ｘ線可動絞りと、カメラ画像収集機能と、算出機能と、表示制御機能とを備える。Ｘ線管は、Ｘ線を発生する。Ｘ線検出器は、Ｘ線管によって発生され、被検体を透過したＸ線を検出する。Ｘ線可動絞りは、Ｘ線の照射範囲を調整する。カメラ画像収集機能は、Ｘ線検出器の視野範囲を含む被検体に対するＸ線撮影の位置の画像を収集する。算出機能は、画像におけるＸ線撮影の撮影範囲及び絞りの位置を算出する。表示制御機能は、画像上の算出された位置に撮影範囲及び絞りを示した表示画像をディスプレイに表示させる。【選択図】図２

Description

本発明の実施の形態は、Ｘ線診断装置に関する。

従来、Ｘ線診断装置においては、Ｘ線画像の撮影条件を決めるために透視画像を観察する場合がある。例えば、Ｘ線ＴＶ寝台でＸ線画像を撮影する場合、透視画像を観察しながら、部位の絞り調整をしたり、Ｘ線の照射条件を決定したりする。すなわち、Ｘ線ＴＶ寝台においては、透視画像を観察しながら、撮影の対象となる部位にだけＸ線が照射されるように絞りが調整され、被検体の体厚などによって調整される管電圧や管電流などの照射条件などが決定される。

このように、絞りの調整やＸ線の照射条件が透視下で行われた場合、その分被曝量が増えることとなる。そこで、近年、透視により収集されたＬＩＨ（Last Image Hold）画像上に絞りの位置を表示させるバーチャルコリメーションにより被曝を低減させる技術が知られている。

特開２００７−２４４４８４号公報

本発明が解決しようとする課題は、被曝を低減させることを可能にするＸ線診断装置を提供することである。

実施の形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管と、検出器と、絞りと、収集部と、算出部と、表示制御部とを備える。Ｘ線管は、Ｘ線を発生する。検出器は、前記Ｘ線管によって発生され、被検体を透過したＸ線を検出する。絞りは、前記Ｘ線の照射範囲を調整する。収集部は、前記検出器の視野範囲を含む前記被検体に対するＸ線撮影の位置の画像を収集する。算出部は、前記画像におけるＸ線撮影の撮影範囲及び前記絞りの位置を算出する。表示制御部は、前記画像上の前記算出された位置に前記撮影範囲及び絞りを示した表示画像を表示部に表示させる。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明するための図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係るカメラ画像の一例を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係るカメラ画像上の撮影範囲を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る撮影範囲の変化を説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係る撮影範囲の変化を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態に係る表示制御機能の制御によって表示される表示画像の一例を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。 図９Ａは、第２の実施形態に係る絞り羽根の一例を示す図である。 図９Ｂは、第２の実施形態に係る絞り羽根の一例を示す図である。 図１０は、第２の実施形態に係るカメラの位置とカメラの切り替えを説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、Ｘ線診断装置の実施形態を詳細に説明する。以下では、本願に係るＸ線診断装置を含むＸ線画像診断システムを一例に挙げて説明する。また、以下では、本願に係るＸ線診断装置として、消化管、泌尿器、整形、ＩＶＲ（Interventional Radiology）などの検査及び治療が実施されるＸ線診断装置を一例に挙げて説明する。なお、本願に係る実施形態はこれに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明するための図である。例えば、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムは、図１に示すように、Ｘ線管、寝台、Ｘ線検出器などを備えるＸ線診断装置本体と、透視モニタなどを備える近接操作卓と、画像処理装置、システムモニタ、透視モニタなどを備える遠隔操作卓とが相互に接続される。例えば、操作室にいる操作者が、遠隔操作卓を操作することで患者（被検体）を乗せた寝台を起倒させたり、Ｘ線管、Ｘ線可動絞りなどの映像系を上下動させたりするなどの動作を装置本体に実行させると同時に、透視や撮影を行わせる。そして、操作者は、遠隔操作卓に備えられた透視モニタに表示された透視画像や、システムモニタに表示された撮影画像、透視画像などを観察する。また、例えば、検査室にいる操作者が、近接操作卓を操作することで装置本体に対して上述した処理と同様の処理を実行させて、近接操作卓に備えられた透視モニタや、検査室モニタに表示された各種画像を観察する。

次に、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１の構成の一例を示す図である。Ｘ線診断装置１は、例えば、図２に示すように、装置本体１００と遠隔操作卓２００とを備える。装置本体１００は、図２に示すように、高電圧発生器１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線可動絞り１３と、寝台１４と、グリッド１５と、Ｘ線検出器１６と、寝台移動機構１７と、寝台機構制御回路１８と、絞り制御回路１９と、Ｘ線制御回路２０とを備え、例えば、検査室に配置される。遠隔操作卓２００は、図２に示すように、入力回路２１０と、ディスプレイ２２０と、Ａ／Ｄ変換器２３０と、画素値演算回路２４０と、画像データ生成回路２５０と、記憶回路２６０と、画像処理回路２７０と、処理回路２８０とを有し、例えば、操作室に配置される。

なお、図示していないが、Ｘ線診断装置１は、被検体に挿入されたカテーテルから造影剤を注入するためのインジェクターなどが接続される場合もある。また、図示していないが、近接操作卓は、透視モニタを有し、Ｘ線診断装置１によって生成された画像を表示するとともに、Ｘ線診断装置１を操作する各種操作を受け付ける。具体的には、近接操作卓は、有線又は無線通信によりＸ線診断装置１と接続され、入力回路を介して受け付けた操作の情報をＸ線診断装置１に送信することで、遠隔操作卓２００の処理回路２８０に各種制御を実行させる。

ここで、図２に示すＸ線診断装置１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路２６０へ記憶されている。寝台機構制御回路１８、絞り制御回路１９、Ｘ線制御回路２０、画素値演算回路２４０、画像データ生成回路２５０、画像処理回路２７０、及び、処理回路２８０は、記憶回路２６０からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。

高電圧発生器１１は、Ｘ線制御回路２０による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する。Ｘ線管１２は、高電圧発生器１１から供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。

Ｘ線可動絞り１３は、絞り制御回路１９による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、被検体の関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線可動絞り１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。Ｘ線可動絞り１３は、絞り制御回路１９による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１２が発生したＸ線を絞り込んで被検体に照射させる。寝台１４は、被検体を載せるベッドである。

グリッド１５は、寝台１４とＸ線検出器１６との間に配置され、被検体を透過したＸ線に含まれる散乱線の一部を除去する。例えば、グリッド１５は、Ｘ線を吸収する鉛箔とＸ線吸収の少ない中間物質とが交互に配置される。ここで、グリッド１５は、各鉛箔がグリッド面に鉛直な方向でグリッドの中心線上にある点に向けて傾斜させた集束グリッド、或いは、各鉛箔が平行に配置された平行グリッドである。Ｘ線検出器１６は、グリッド１５を透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１６は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、グリッド１５を透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を遠隔操作卓２００のＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換器２３０に送信する。

寝台移動機構１７は、寝台機構制御回路１８による制御の下、寝台１４を移動させたり、起倒させたりするための機構である。寝台機構制御回路１８は、後述する遠隔操作卓２００の処理回路２８０による制御の下、寝台移動機構１７を制御することで、寝台１４の移動及び起倒を調整する。絞り制御回路１９は、後述する遠隔操作卓２００の処理回路２８０による制御の下、Ｘ線可動絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体に対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

Ｘ線制御回路２０は、後述する遠隔操作卓２００の処理回路２８０による制御の下、高電圧発生器１１に高電圧を発生させ、発生させた高電圧をＸ線管１２に供給させる。例えば、Ｘ線制御回路２０は、処理回路２８０から供給されるＸ線照射条件や、後述する画素値演算回路２４０から供給される画素値情報などに基づいて高電圧発生器１１の印加電圧、印加時間、印加タイミングなどを制御することにより、Ｘ線管１２の管電流、管電圧、Ｘ線照射時間、Ｘ線照射タイミング、パルス幅などを制御する。

入力回路２１０は、操作室に配置され、Ｘ線診断装置１を操作する操作者から各種指示を受け付ける。例えば、入力回路２１０は、マウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティック、タッチパネルなどによって実現される。入力回路２１０は、処理回路２８０に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路２８０に出力する。

ディスプレイ２２０は、Ｘ線診断装置１によって生成された画像を表示するとともに、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。例えば、ディスプレイ２２０は、図１に示す透視モニタ、或いは、システムモニタである。

Ａ／Ｄ変換器２３０は、Ｘ線検出器１６に接続され、Ｘ線検出器１６から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号（投影データ）を画像データ生成回路２５０に転送する。

画素値演算回路２４０は、画像データ生成回路２５０から供給される原画像データに対して所定の関心領域を設定し、設定した関心領域の平均画素値を算出する。そして、画素値演算回路２４０は、算出した平均画素値と所定の閾値との比較結果をＸ線制御回路２０に供給することで、自動輝度調整（ＡＢＣ）を実行する。かかる制御によって、Ｘ線診断装置１は、最適な輝度の原画像データを常時収集することができる。

画像データ生成回路２５０は、Ａ／Ｄ変換器２３０から供給される投影データから原画像データ（Ｘ線画像データ）を生成する。具体的には、画像データ生成回路２５０は、Ａ／Ｄ変換器２３０から供給された投影データのデータ要素を記憶回路２６０に順次格納することによって、２次元の原画像データを生成する。記憶回路２６０は、画像データ生成回路２５０によって生成された原画像データや、画像処理回路２７０によって生成された表示画像を記憶する。

画像処理回路２７０は、記憶回路２６０が記憶する原画像データ、又は、補正された画像データに対して各種画像処理を行う。例えば、画像処理回路２７０は、表示のための画像処理（空間フィルタ処理、ウィンドウ変換、ガンマカーブ処理など）を実行する。

処理回路２８０は、Ｘ線画像診断システム全体の動作を制御する。例えば、処理回路２８０は、近接操作卓の入力回路や、入力回路２１０から転送された操作者の指示に従ってＸ線制御回路２０を制御し、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体に対して照射されるＸ線量やＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、例えば、処理回路２８０は、操作者の指示に従って寝台機構制御回路１８を制御し、寝台１４の移動や起倒などを調整する。また、例えば、処理回路２８０は、操作者の指示に従って絞り制御回路１９を制御し、Ｘ線可動絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体に対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

また、処理回路２８０は、操作者の指示に従って、画素値演算回路２４０による自動輝度調整や、画像データ生成回路２５０による原画像データ生成処理、画像処理回路２７０による画像処理或いは解析処理などを制御する。また、処理回路２８０は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや記憶回路２６０が記憶する表示画像などを、ディスプレイ２２０に表示するように制御する。また、処理回路２８０は、インジェクターに対して、造影剤注入開始及び終了の信号を送信することで、造影剤の注入を制御することも可能である。

以上、Ｘ線診断装置１の構成について説明した。かかる構成の下、本願に係るＸ線診断装置１は、被曝を低減させることを可能にする。具体的には、Ｘ線診断装置１は、以下詳細に説明する処理回路２８０による処理によって、絞りの調整及びＸ線照射条件の設定にカメラ画像を用いることで被曝を低減させる。上述したように、従来技術においては、透視画像を観察しながら、絞りが調整されたり、Ｘ線の照射条件などが決定されたりする。また、バーチャルコリメータを利用した場合でも、透視画像を用いることとなる。従って、従来技術では、被曝の低減に一定の限界があった。そこで、本実施形態においては、絞りの調整及びＸ線照射の条件設定に透視画像ではなく、カメラ画像を用いることで被曝を低減させる。

具体的には、カメラ画像収集機能２８０ａは、Ｘ線検出器１６の視野範囲を含む被検体に対するＸ線撮影の位置のカメラ画像を収集する。例えば、Ｘ線診断装置１に画像を撮影するカメラが備えられ、カメラ画像収集機能２８０ａは、カメラによって撮影されたカメラ画像を収集する。図３は、第１の実施形態に係るカメラ画像の一例を説明するための図である。図３においては、Ｘ線診断装置１の装置本体１００にカメラ３００が配置される場合を例に示す。例えば、図３に示すように、カメラ３００は、カメラ３００の視野範囲５１にＸ線検出器１６の視野範囲５２が含まれるように、Ｘ線可動絞り１３の付近に配置される。すなわち、寝台１４や、Ｘ線検出器１６が鉛直方向に動いたとしても、Ｘ線画像の撮影範囲を含むように、カメラ３００が配置される。

ここで、カメラ３００が装置本体１００に配置される際に、カメラ３００によって撮影されるカメラ画像内におけるＸ線画像の撮影範囲の位置が定義される。すなわち、カメラ画像の座標におけるＸ線画像の撮影範囲が設定される。図４は、第１の実施形態に係るカメラ画像上の撮影範囲を示す図である。例えば、Ｘ線画像の撮像系（Ｘ線管１２、寝台１４、Ｘ線検出器１６など）がある配置になっている際のカメラ画像における撮影範囲の位置がインプットされることにより、図４の（Ａ）に示すように、カメラ画像上に撮影範囲を重畳させた画像を表示させることができる。

ここで、装置本体１００の備え付け時に、撮影範囲に対するＸ線可動絞り１３における絞り羽根の位置が定義される。そこで、撮影範囲に対する絞り羽根の位置の情報を取得することにより、例えば、図４の（Ｂ）に示すように、カメラ画像上に撮影範囲と絞りの表示を行うことができる。すなわち、図４の（Ｂ）に示すように、実際の絞り羽根の動きに応じて位置が動く絞り羽根を示す直線をカメラ画像上に表示させることができる。カメラ画像収集機能２８０ａは、Ｘ線画像が撮影される場合に、撮影範囲と絞り羽根の位置が定義されたカメラ画像をカメラ３００から収集する。

図２に戻って、算出機能２８０ｂは、カメラ画像におけるＸ線撮影の撮影範囲及び絞りの位置を算出する。具体的には、算出機能２８０ｂは、Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１６及び被検体を載置する寝台１４の位置関係と、Ｘ線検出器１６の拡大率とに基づいて、カメラ画像における撮影範囲及び絞り羽根の位置を算出する。上述したように、カメラ３００が装置本体１００に備え付けられた際に、カメラ画像における撮影範囲の位置が定義され、さらに、撮影範囲に対する位置が定義された絞り羽根のカメラ画像における位置も定義される。

ここで、カメラ画像における撮影範囲は、Ｘ線焦点とＸ線検出器１６との距離、Ｘ線焦点と寝台との距離、検出器の拡大率によって変化する。そこで、算出機能２８０ｂは、それらに応じて撮影範囲を補正する。図５及び図６は、第１の実施形態に係る撮影範囲の変化を説明するための図である。図５においては、Ｘ線焦点とＸ線検出器１６との距離、Ｘ線焦点と寝台との距離による撮影範囲の変化について示す。また、図６は検出器の拡大率による撮影範囲の変化について示す。

例えば、図５の（Ａ）に示すように、Ｘ線焦点から寝台までの距離「Ｌ１」とＸ線焦点からＸ線検出器までの距離「Ｌ２」との比によって被検体が投影されるサイズが変わり、撮影範囲に含まれる被検体の領域が変わる。例えば、図５の（Ｂ）に示すように、距離「Ｌ２」が変わらずに、寝台１４が下がることで距離「Ｌ１」が長くなった場合、撮影範囲に含まれる被検体の領域が大きくなる。すなわち、Ｘ線焦点とＸ線検出器との距離「Ｌ２」が変わらないため、撮影範囲のサイズは変わらないが、撮影範囲に含まれる被検体の領域が変わるため、被検体ベースで考えた場合撮影範囲が広がることとなる。

算出機能２８０ｂは、上記を考慮して撮影範囲の補正を行う。すなわち、カメラ画像に映った被検体のサイズを変えずに撮影範囲のサイズを変更する。具体的には、算出機能２８０ｂは、カメラ画像における被検体のサイズが変化する操作が実行された場合に、カメラ画像中の撮影範囲に含まれる被検体の領域の変化を算出し、算出した変化に基づいてカメラ画像中の被検体のサイズの変化量に相当する撮影範囲のサイズの変化量を算出する。例えば、図５に示すように、寝台１４が下がることで距離「Ｌ１」が長くなり、カメラ３００によって撮影される被検体のサイズが小さくなった場合、算出機能２８０ｂは、カメラ画像上の被検体サイズを一定にした状態での撮影範囲のサイズを算出する。これにより、カメラ画像における被検体の大きさが変化しない見やすい画面を提供することができる。

また、算出機能２８０ｂは、例えば、距離「Ｌ１」が変わらずに距離「Ｌ２」が変化した場合、距離「Ｌ２」の変化に応じた撮影範囲の変化量を算出する。すなわち、距離「Ｌ１」が変化しないことからカメラ画像上の被検体サイズは一定であり、被検体に対するＸ線画像の撮影範囲の大きさが直接変化することとなる。そこで、算出機能２８０ｂは、距離「Ｌ２」の変化に応じた撮影範囲を算出する。

次に、Ｘ線検出器１６の拡大率が変化された場合、算出機能２８０ｂは、拡大率の変化に応じた撮影範囲を算出する。例えば、図の（Ａ）に示す状態から拡大された場合、算出機能２８０ｂは、図６の（Ｂ）に示すように、拡大率に応じた撮影範囲を算出する。

上述したように、算出機能２８０ｂは、予め定義されたカメラ画像上の撮影範囲に基づいて、Ｘ線焦点とＸ線検出器との距離、Ｘ線焦点と寝台との距離、検出器の拡大率によって変化するＸ線画像の撮影範囲の位置を算出するとともに、撮影範囲に対する絞り羽根の位置を算出する。すなわち、算出機能２８０ｂは、カメラ画像におけるＸ線画像の撮影範囲と絞り羽根の位置を算出する。

図２に戻って、表示制御機能２８０ｃは、カメラ画像上の算出された位置に撮影範囲及び絞りを示した表示画像をディスプレイ２２０に表示させる。図７は、第１の実施形態に係る表示制御機能２８０ｃの制御によって表示される表示画像の一例を示す図である。例えば、表示制御機能２８０ｃは、図７の（Ａ）に示すように、算出機能２８０ｂによって算出された撮影範囲及び絞り羽根の位置に基づいて、カメラ画像の対応する位置にＸ線画像の撮影範囲と絞り羽根とを示した表示画像を表示させる。

ここで、言うまでもなく、表示画像における撮影範囲及び絞り羽根の位置は寝台１４やＸ線検出器１６の移動操作に追従して変化する。すなわち、操作者が寝台１４の位置を動かしたり、Ｘ線可動絞り１３を操作して絞り羽根の位置を変化させたりした場合、算出機能２８０ｂは、変化に応じた撮影範囲及び絞り羽根の位置を即座に算出する。そして、表示制御機能２８０ｃが算出後の位置に撮影範囲と絞り羽根を示した表示画像を表示させる。算出機能２８０ｂは、カメラ３００によって収集されるカメラ画像のフレームごとにその時点での撮影範囲及び絞り羽根の位置を算出し、表示制御機能２８０ｃが、フレームごとに算出された位置に撮影範囲及び絞り羽根を示し、動画像で表示させることで、徐々にサイズが変化する撮影範囲や、徐々に位置が変化する絞り羽根を表示させることができる。すなわち、表示制御機能２８０ｃは、カメラ画像上において絞りを示すラインの位置を、絞り羽根の動きに連動して動かす。操作者は、表示制御機能２８０ｃの制御によってディスプレイ２２０に表示された表示画像を観察することで、被検体に対する絞り調整を透視画像を見ることなく行うことができる。

また、表示制御機能２８０ｃは、カメラ画像における被検体のサイズが変化する操作が実行された場合に、被検体のサイズを固定した状態のカメラ画像上に、算出機能２８０ｂによって算出された変化量でサイズを変化させた撮影範囲を示した表示画像を表示させる。これにより、操作者は、カメラ画像における被検体の大きさが変化しない見やすい画面を観察することができる。

さらに、表示制御機能２８０ｃは、被検体を透過したＸ線に基づいて生成されたＸ線画像を表示画像の対応する位置に表示させることも可能である。すなわち、表示制御機能２８０ｃは、被検体に対するＸ線撮影が開始された場合に、カメラ画像上の撮影範囲にＸ線画像を重畳させて表示する。例えば、図７の（Ｂ）に示すように、表示制御機能２８０ｃは、装置本体１００で撮影されたＸ線画像をカメラ画像に重畳させて表示することができる。

図２に戻って、設定機能２８０ｄは、Ｘ線撮影の対象部位、撮影範囲の大きさ、絞りの位置及び検出器の拡大率に基づいて、Ｘ線の照射条件を設定する。例えば、記憶回路２６０は、部位や撮影範囲の大きさ、Ｘ線検出器１６の拡大率ごとに予め設定された照射条件を記憶する。設定機能２８０ｄは、撮影部位の情報と、表示画像を観察しながら設定された撮影範囲及び拡大率の情報とに基づいて、予め設定されたＸ線の照射条件（管電圧、管電流など）を記憶回路２６０から読み出して、設定する。そして、Ｘ線制御回路２０は、設定機能２８０ｄによって設定されたＸ線照射条件に基づいて、Ｘ線の照射を制御する。

次に、図８を用いて、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１の処理について説明する。図８は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１による処理の手順を示すフローチャートである。図８に示すステップＳ１０１及びステップＳ１０２は、処理回路２８０が記憶回路２６０からカメラ画像収集機能２８０ａに対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ１０１では、処理回路２８０が、カメラ画像表示モードであるか否かを判定する。そして、カメラ画像表示モードであると判定した場合に（ステップＳ１０１肯定）ステップＳ１０２では、処理回路２８０が、カメラ画像を収集する。

図８のステップＳ１０３は、処理回路２８０が記憶回路２６０から算出機能２８０ｂに対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ１０３では、処理回路２８０がカメラ画像における撮影範囲及び絞り羽根の位置を算出する。図８のステップＳ１０４は、処理回路２８０が記憶回路２６０から表示制御機能２８０ｃに対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ１０４では、処理回路２８０が、カメラ画像に撮影範囲及び絞り羽根の位置を表示する。

図８のステップＳ１０５は、処理回路２８０が記憶回路２６０から算出機能２８０ｂに対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ１０５では、処理回路２８０が、寝台１４やＸ線可動絞り１３などの撮像系の移動操作を受け付けたか否かを判定する。図８のステップＳ１０６は、処理回路２８０が記憶回路２６０から設定機能２８０ｄに対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。移動操作を受け付けていない場合に（ステップＳ１０５否定）、ステップＳ１０６では、処理回路２８０が、Ｘ線の照射条件を設定する。なお、ステップＳ１０５で移動操作を受け付けた場合（ステップＳ１０５肯定）、ステップＳ１０３に戻って、処理回路２８０がカメラ画像における撮影範囲及び絞り羽根の位置を算出する。

図８のステップＳ１０７は、処理回路２８０が記憶回路２６０から処理機能に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ１０７では、処理回路２８０が、撮影が開始されたか否かを判定する。ここで、撮影が開始されていない場合（ステップＳ１０７否定）、ステップＳ１０５に戻って判定を行う。一方、撮影が開始された場合（ステップＳ１０７肯定）、処理回路２８０がカメラ画像にＸ線画像を重畳して表示する（ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０８は、処理回路２８０が記憶回路２６０から表示制御機能２８０ｃに対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。

ステップＳ１０１において、カメラ画像表示モードではないと判定された場合（ステップＳ１０１否定）、処理回路２８０が、ステップＳ１０９において、透視画像を生成して表示し、ステップＳ１１０において、設定された条件でＸ線画像を撮影する。

上述したように、第１の実施形態によれば、Ｘ線管１２がＸ線を発生する。Ｘ線検出器１６がＸ線管１２によって発生され、被検体を透過したＸ線を検出する。Ｘ線可動絞り１３がＸ線の照射範囲を調整する。カメラ画像収集機能２８０ａが、Ｘ線検出器１６の視野範囲を含む被検体に対するＸ線撮影の位置のカメラ画像を収集する。算出機能２８０ｂが、カメラ画像におけるＸ線撮影の撮影範囲及び絞りの位置を算出する。表示制御機能２８０ｃが、カメラ画像上の算出された位置に撮影範囲及び絞りを示した表示画像をディスプレイ２２０に表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、透視画像を用いることなく、絞りの調整を行うことができ、被曝を低減させることができる。

また、第１の実施形態によれば、算出機能２８０ｂが、Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１６及び被検体を載置する寝台１４の位置関係と、Ｘ線検出器１６の拡大率とに基づいて、画像における撮影範囲及び絞りの位置を算出する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、撮影範囲及び絞りの位置を正確に算出することができる。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２８０ｄが、Ｘ線撮影の対象部位、撮影範囲の大きさ、絞りの位置及びＸ線検出器１６の拡大率に基づいて、Ｘ線の照射条件を設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、透視画像を用いることなく、Ｘ線の照射条件を設定することができ、さらに被曝を低減させることができる。

また、第１の実施形態によれば、表示制御機能２８０ｃは、被検体を透過したＸ線に基づいて生成されたＸ線画像を表示画像の対応する位置に表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、実際の被検体の体に合わせてＸ線画像を表示させることができる。

（第２の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態について説明したが、上述した第１の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

上述した第１の実施形態において説明した絞り羽根はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。以下、図９Ａ及び図９Ｂを用いて、絞り羽根の他の例について説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、第２の実施形態に係る絞り羽根の一例を示す図である。例えば、Ｘ線可動絞り１３は、図９Ａに示すように、絞り羽根を任意の向きに変更可能な４枚の絞り羽根を有する場合であってもよい。係る場合には、表示制御機能２８０ｃは、図９Ａに示すように、絞りの向きに応じた表示を行うことができる。また、Ｘ線可動絞り１３は、図９Ｂに示すように、所定の形状をした絞り羽根を有する場合であってもよい。例えば、表示制御機能２８０ｃは、図９Ｂに示すように、形状に合わせた表示を行うことができる。

また、上述した第１の実施形態では、カメラ３００がＸ線可動絞り１３付近に配置される場合を例に挙げて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線検出器１６側にカメラ３００が配置される場合であってもよい。図１０は、第２の実施形態に係るカメラ３００の位置とカメラ３００の切り替えを説明するための図である。

図１０に示すように、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、カメラ３００がＸ線焦点側とＸ線検出器側にそれぞれ配置される。ここで、カメラ画像収集機能２８０ａは、被検体に対するＸ線管１２の位置に応じて、カメラ画像を撮影するカメラ３００を切り替えてカメラ画像を収集する。例えば、カメラ画像収集機能２８０ａは、図１０に示すように、Ｘ線管１２が被検体の上側にきている「オーバーチューブ」の場合、Ｘ線検出器側のカメラを「ＯＦＦ」の状態のまま、Ｘ線管（Ｘ線焦点）側のカメラ３００を「ＯＮ」にしてカメラ画像を収集する。一方、Ｘ線管１２が被検体の下側にきている「アンダーチューブ」の場合、カメラ画像収集機能２８０ａは、Ｘ線管（Ｘ線焦点）側のカメラを「ＯＦＦ」の状態のまま、Ｘ線検出器側のカメラ３００を「ＯＮ」にしてカメラ画像を収集する。これにより、Ｘ線画像の撮影の仕方に応じて、カメラ画像を収集することができる。

また、第１の実施形態で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、第１の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上説明したとおり、実施形態によれば、本実施形態のＸ線診断装置は、被曝を低減させることを可能にする。

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同様に、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ものである。

１ Ｘ線診断装置
１２ Ｘ線管
１３ Ｘ線可動絞り
１６ Ｘ線検出器
２８０ 処理回路
２８０ａ カメラ画像収集機能
２８０ｂ 算出機能
２８０ｃ 表示制御機能
２８０ｄ 設定機能

Claims (8)

1. Ｘ線を発生するＸ線管と、
   前記Ｘ線管によって発生され、被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、
   前記Ｘ線の照射範囲を調整する絞りと、
   前記検出器の視野範囲を含む前記被検体に対するＸ線撮影の位置の画像を収集する収集部と、
   前記画像におけるＸ線撮影の撮影範囲及び前記絞りの位置を算出する算出部と、
   前記画像上の前記算出された位置に前記撮影範囲及び絞りを示した表示画像を表示部に表示させる表示制御部と、
   を備える、Ｘ線診断装置。
2. 前記算出部は、前記Ｘ線管、前記検出器及び前記被検体を載置する寝台の位置関係と、前記検出器の拡大率とに基づいて、前記画像における前記撮影範囲及び絞りの位置を算出する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記Ｘ線管側及び前記検出器側にそれぞれ配置され、前記画像を撮影するカメラをさらに備え、
   前記収集部は、前記被検体に対する前記Ｘ線管の位置に応じて、前記画像を撮影するカメラを切り替えて前記画像を収集する、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記Ｘ線撮影の対象部位、前記撮影範囲の大きさ、前記絞りの位置及び前記検出器の拡大率に基づいて、前記Ｘ線の照射条件を設定する設定部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
5. 前記表示制御部は、前記被検体を透過したＸ線に基づいて生成されたＸ線画像を前記表示画像の対応する位置に表示させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
6. 前記表示制御部は、前記被検体に対するＸ線撮影が開始された場合に、前記画像上の前記撮影範囲にＸ線画像を重畳させて表示する、請求項５に記載のＸ線診断装置。
7. 前記算出部は、前記画像における前記被検体のサイズが変化する操作が実行された場合に、前記画像中の前記撮影範囲に含まれる前記被検体の領域の変化を算出し、算出した変化に基づいて前記画像中の前記被検体のサイズの変化量に相当する前記撮影範囲のサイズの変化量を算出し、
   前記表示制御部は、前記被検体のサイズを固定した状態の前記画像上に、算出された変化量でサイズを変化させた撮影範囲を示した表示画像を表示させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
8. 前記表示制御部は、前記画像上において絞りを示すラインの位置を、前記絞りの動きに連動して動かす、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。