JP2017153591A

JP2017153591A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP2017153591A
Application number: JP2016038004A
Authority: JP
Inventors: 隼人笠岡; Hayato Kasaoka
Original assignee: Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-09-07
Also published as: US10898155B2; CN107126259B; CN107126259A; US20170245826A1

Abstract

【課題】Ｘ線透視下での手技中に、オペレータの視野を遮ることがないようにＸ線検出器を所望の方向へ移動することが可能なＸ線診断装置を提供する。【解決手段】Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線を照射するＸ線管１０１のＸ線照射方向と、Ｘ線を検出する検出器１１１とが被検体Ｐを挟んで互いに対向するように支持するアーム１２と、Ｘ線を所定の大きさの照射範囲に絞るＸ線絞り１０２と、Ｘ線絞りの制御を行うＸ線絞り制御部１６５と、照射範囲をＸ線絞り制御部１６５から受け付けて、検出器１１１の移動量を算出する移動制御部１６６と、移動制御部１６６が算出した移動量に基づいて、検出器１１１を検出面に対して平行方向に移動させる検出器移動部１１３を具備する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

従来、血管の治療を目的として被検体の血管にガイドワイヤ又はカテーテル等のデバイ
ス（以下、これらを総称してデバイスと称する）を挿入する手技が行なわれている。この
ような手技を支援するため、血管に造影剤を注入した状態の血管造影像を収集表示するＸ
線診断装置が知られている。

上述のデバイスを対象部位へ進める操作は、Ｘ線管が被検体にＸ線を照射して得られた
透視像をモニタに表示させた状態で、オペレータがモニタを参照しながら行う。

このようなＸ線診断装置を用いた手技では、オペレータは適宜、オペレータの手元の被
検体表面のデバイスの挿入部位を確認しながら手技を進めていく必要がある。しかし、オ
ペレータが手元を確認する際に、Ｘ線検出器が被検体直上にあることで視界の妨げとなる
おそれがある。

また、被検体に対してＸ線管を上側に、Ｘ線検出器を下側に配置して行なう手技では、
Ｘ線管とＸ線検出器を対向して保持するＣアームを傾けて手技を行なうことがある。この
とき、Ｘ線検出器が天板と接触する恐れがある。

特開２００４−１０５５６８号公報

本発明が解決しようとする課題は、オペレータの手技が円滑に進むようにＸ線検出器の
位置を制御することが可能なＸ線診断装置を提供することである。

上記目的を達成するために、実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線を照射するＸ線管のＸ線
照射方向と、Ｘ線を検出する検出器とが被検体を挟んで互いに対向するように支持するア
ームと、Ｘ線を所定の大きさの照射範囲に絞るＸ線絞りと、Ｘ線絞りの制御を行うＸ線絞
り制御部と、照射範囲をＸ線絞り制御部から受け付けて、検出器の移動量を算出する移動
制御部と、移動制御部が算出した移動量に基づいて、検出器を検出面に対して平行方向に
移動させる検出器移動部を具備する。

第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図。第１の実施形態に係るＸ線検出器の移動方向指定のためのスイッチの配置例を示す図。第１の実施形態に係るＸ線検出器の平行移動機構を説明するための図。第１の実施形態に係るＸ線検出器の平行移動機構の詳細を説明するための図。第１の実施形態に係るＸ線検出器の移動方法の一例を示す概略図。第１の実施形態に係るＸ線診断装置の外観図。第１の実施形態に係るＸ線検出器の移動の流れの一例を示すフローチャート。第１の実施形態に係るオペレータ及び表示装置の位置関係からＸ線検出器を移動させる構成を説明するための図。第２の実施形態に係る処理回路の構成を示すブロック図。第２の実施形態に係るＣアームが回転動した際におけるＸ線検出器の移動方法の一例を示す図。第２の実施形態に係るＸ線検出器の移動の一例を示す概略図。第２の実施形態に係るＸ線検出器の移動の流れの一例を示すフローチャート。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
＜構成要素＞
図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成を示したブロック図である。
図１のＸ線診断装置１００は、高電圧発生装置１５と、被検体Ｐに対してＸ線を照射する
Ｘ線発生装置１０と、Ｘ線絞り１０２の駆動制御を行うＸ線絞り駆動装置１４を備えてい
る。

高電圧発生装置１５は、Ｘ線管１０１の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽
極と陰極の間に印加する高電圧を発生させてＸ線管１０１へ出力するための電源装置であ
る。

Ｘ線発生装置１０は、Ｘ線管１０１と、Ｘ線の照射範囲を関心領域のみに絞る機能を有
するＸ線絞り１０２を備える。

Ｘ線管１０１は、高電圧発生装置１５が発生させた高電圧によってＸ線を発生させる真
空管であり、陰極（フィラメント）より放出された熱電子を高電圧によって加速させ、こ
の加速電子をタングステン陽極に衝突させることでＸ線を発生させる。

Ｘ線絞り１０２は、Ｘ線を遮蔽する材料（例えば鉛）にて構成される。Ｘ線絞り１０２
は、Ｘ線管１０１によって発生されたＸ線が、被検体Ｐの関心領域にのみ照射されるよう
にＸ線照射範囲を絞り込む機能を有する。例えば、Ｘ線絞り１０２は４枚の絞り羽根を有
し、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線の照射範囲を任意の大きさに絞り込
む。また、Ｘ線絞り１０２の絞り羽根によって形成され、Ｘ線が透過可能な領域をＸ線絞
り１０２による開口領域と定義する。

Ｘ線絞り駆動装置１４は、Ｘ線絞り１０２の絞り羽根を駆動させることで、Ｘ線絞り１
０２の開口領域の制御を行う、複数のモータ、ギアにて構成される装置である。具体的に
は、オペレータが入力装置１８を介して入力した被検体Ｐにおける関心領域とＸ線照射範
囲が合うように、Ｘ線絞り駆動装置１４はＸ線絞り１０２の絞り羽根を駆動させる制御を
行う。ここで、被検体Ｐにおける関心領域とは、被検体Ｐの病変部や治療部位を含む領域
のことであり、例えば、Ｘ線画像上にてオペレータによって指定される。また、Ｘ線絞り
駆動装置１４はＸ線絞り１０２による開口領域の大きさを検出する機能を併せ持つ。Ｘ線
絞り１０２による開口領域の検出方法は、開口領域の面積を検出しても良いし。絞り羽根
の移動量から検出しても良い。

Ｘ線診断装置１００は、Ｃアーム１２と、Ｃアーム駆動装置１２１と、天板１３と、天
板駆動装置１３１とを有する。Ｃアーム１２及び天板１３について説明するために、図２
を参照する。

図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１００の外観図を示す図である。図２を用いて
、架台２０、Ｃアーム１２、及び天板１３に関して説明を行う。

架台２０は、Ｃアーム接続装置２１を介してＣアーム１２を支持し、天板保持装置２２
を介して天板１３を保持する筐体である。

Ｃアーム１２は、架台２０にＣアーム接続装置２１を介して接続されている。Ｃアーム
接続装置２１は、Ｃアーム１２をＣアーム１２の形状に沿うようにスライド可能に保持す
る筐体である（矢印Ａ）。Ｃアーム１２は、Ｃアーム接続装置２１を中心としてＣアーム
１２の上下を１８０度入れ替え可能な方向へと回転することが可能である（矢印Ｅ）。Ｃ
アーム１２は、Ｘ線発生装置１０のＸ線照射方向とＸ線検出装置１１を被検体Ｐと天板１
３を挟んで対向するように支持することで、天板１３上に横臥された被検体ＰのＸ線撮影
を行うことが可能な構成を有する。Ｃアームに取り付けられたＸ線検出器１１１は、床面
に対して上下方向（矢印Ｂ）及び、水平方向（矢印Ｃ及びＤ）に移動可能な構成を有する
。

天板１３は、Ｘ線撮影時に被検体Ｐを横臥させる板状の構造物で、天板保持装置２２を
介して架台２０と接続されている。天板保持装置２２は、天板１３を保持する筐体である
。

図１のブロック図の説明に戻る。

Ｃアーム駆動装置１２１は、処理回路１６の駆動制御機能１６２からの駆動信号を読み
込んでＣアーム１２をスライド運動、回転運動、直線運動させる。Ｃアーム駆動装置１２
１は複数のモータ等の動力源によって構成される。また、Ｃアーム駆動装置１２１には、
Ｃアームの角度または姿勢や、位置情報を検出するための図示しないＣアーム状態検出器
が備えられている。Ｃアーム状態検出器は、例えば回転角や移動量を検出するポテンショ
メータや、位置検出センサであるエンコーダ等で構成される。Ｃアーム１２または天板１
３が移動することにより、被検体Ｐに対するＸ線発生装置１０及びＸ線検出装置１１の位
置関係が変化する。より具体的にエンコーダに関しては、例えば磁気方式、刷子式、ある
いは光電式等となる、いわゆるアブソリュートエンコーダを使用することが可能である。
また、Ｃアーム状態検出器は、回転変位をデジタル信号として出力するロータリエンコー
ダあるいは直線変位をデジタル信号として出力するリニアエンコーダなど、様々な種類の
位置検出機構を用いて構成することができる。また、上記で説明したＣアーム１２の移動
を実現する機構は一例に過ぎず、本発明が、これらの形態に限定されるものではない。

天板駆動装置１３１は、処理回路１６の駆動制御機能１６２からの駆動信号を読み込ん
で、天板１３を床面に対して水平方向や垂直方向に移動させる。また、天板駆動装置１３
１は、複数のモータ等の動力源によって構成される。Ｃアーム１２または天板１３が移動
することにより、被検体Ｐに対するＸ線発生装置１０及びＸ線検出装置１１の位置関係が
変化する。

Ｘ線診断装置１００は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するとともに、検出したＸ線量
を反映したＸ線投影データを生成するＸ線検出装置１１を有する。

Ｘ線検出装置１１は、被検体Ｐを透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面状のＸ線
検出器１１１と、オペレータからの入力操作を受け付け、Ｘ線検出器１１１の移動方向を
決定する移動操作装置１１２と、Ｘ線検出器１１１を検出器面に対して平行方向に移動す
るＸ線検出器移動装置１１３と、Ｘ線検出器１１１の検出器に対して平行な面上での位置
情報を検出するセンサを備えて構成される。

Ｘ線検出器１１１は、例えばＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）で構
成される。ＦＰＤは微小な検出素子を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成さ
れる。各々の検出素子はＸ線を感知し、入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜と、こ
の光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積さ
れた電荷を所定のタイミングで出力するＴＦＴ薄膜トランジスタから構成されている。Ｘ
線検出器１１１は、ＴＦＴ薄膜トランジスタに蓄積された電荷を出力し、出力された電荷
から投影データを生成する投影データ生成回路を備えている。投影データは、一旦記憶回
路１９へと出力される。

移動操作装置１１２は、例えばＸ線検出器１１１の側面に配置される各種スイッチ、タ
ッチパネル、検知器（接触検知器、加速度検知器、光学検知器）等にて構成される。移動
操作装置１１２は、オペレータからの入力操作を受け付けてＸ線検出装置１１を移動させ
る旨の命令を、Ｘ線検出器移動装置１１３に伝達する。また、移動操作装置１１２は、Ｘ
線検出器１１１の側面に配置される構成に限定されず、例えば被検体Ｐが載置される天板
１３に配置されても良い。天板１３上に移動操作装置１１２が配置されることにより、移
動操作装置１１２を操作することによりＸ線検出器１１１が移動しても移動操作装置１１
２の位置は移動しないため、オペレータは移動操作装置１１２の操作が行いやすくなる。

図３は、移動操作装置１１２の構成の一例を説明する図である。例えば、移動操作装置
１１２は、架台２０側とは反対側のＸ線検出器１１１の側面に配置される。例えば、移動
操作装置１１２には所望の移動方向をオペレータから受け付けるための複数のスイッチが
配置されており、オペレータは各スイッチの中から、移動させたい方向に応じて所望のス
イッチを選択することが可能な構成を有する。移動操作装置１１２として配置されるスイ
ッチの一例として、Ｘ線検出器１１１を、移動操作装置１１２の配置される面の正面方向
から「左移動」、「左奥移動」、「奥方向移動」、「右奥移動」、「右移動」、「ホーム
」等が挙げられる。各移動方向に関する説明は、後述する処理回路１６の検出器移動制御
機能１６６に関する説明にて詳述する。

Ｘ線検出器移動装置１１３（検出器移動部）は、移動操作装置１１２からＸ線検出器１
１１の移動方向に関する情報を受け付け、Ｘ線検出器１１１を駆動、移動させる。Ｘ線検
出器移動装置１１３は、複数のモータ、ギアにて構成される。また、Ｘ線検出器移動装置
１１３は、Ｘ線絞りによる開口領域の大きさによって決定されるＸ線照射範囲を後述する
処理回路１６のＸ線絞り制御機能１６５から読み込んで、Ｘ線照射範囲を超えない範囲で
Ｘ線検出器１１１を移動させる。ここで、Ｘ線照射範囲とはＸ線検出器１１１上において
Ｘ線が照射される範囲を示している。図４及び図５を用いて、Ｘ線検出器移動装置１１３
の詳細に関する説明を行う。

図４は、Ｘ線検出器移動装置１１３の構成例を示す図である。図４に示すように、Ｘ線
検出器移動装置１１３は、互いに直交する２軸（図に示す▲（１）▼と▲（２）▼の方向
）が独立して動作する構成を有し、各軸の動作は、移動操作装置１１２から入力された移
動方向に対して、処理回路１６の検出器移動制御機能１６６から算出されたＸ線検出器１
１１の移動範囲を超えない範囲にて移動量が算出される。例えば、Ｘ線検出器１１１はオ
ペレータが移動操作装置１１２を押すなどして操作している時に移動し、オペレータが移
動操作装置１１２から手を離すと、Ｘ線検出器１１１は停止するように構成する。また、
オペレータによる入力操作を移動操作装置１１２が受け付けると、処理回路１６の検出器
移動制御機能１６６によって算出されたＸ線検出器１１１の移動限界にＸ線検出器１１１
が到達するまでＸ線検出器１１１は自動で移動することにしても良い。

より詳細には、図４における▲（１）▼の方向への平行移動は、図５（ａ）に示すよう
に、Ｘ線検出器１１１の背面に刻まれた検出器背面ギア３ａと、移動ユニット４０ａの中
央付近に内蔵されているモータ４０ｂとギア４０ｃａを介して接続されたギア４０ｃｂと
が噛み合う構成を有し、モータ４０ｂを正逆回転することで、▲（１）▼方向への平行移
動を可能としている。モータ４０ｂを駆動させるための電力供給ラインは、後述する処理
回路１６などから、Ｃアーム１２を通って、移動ユニット４０ａのモータ４０ｂへと配線
される。また、モータ４０ｂの制御信号送信ラインも同じ経路を辿って配線される。
また、図４における▲（２）▼の方向への平行移動は、図５（ｂ）に示すように、移動
ユニット背面ギア４０ｄと検出器サポート装置４の中央付近に内蔵されているモータ４ａ
とギア４ｂａを介して接続されたギア４ｂｂとが噛み合う構成となっており、モータ４ａ
を正逆回転することで、▲（２）▼方向への平行移動を可能としている。モータ４ａを駆
動させる電力供給ラインは、後述する処理回路１６などから、Ｃアーム１２を通って、モ
ータ４ａへと配線する。また、モータ４ａの制御信号送信ラインも同じ経路を辿って配線
される。ここで、検出器サポート装置４とはＣアーム１２とＸ線検出装置１１を接続する
筐体である。

以上、図５（ａ）、（ｂ）に示す２軸を独立して動作させることで、Ｘ線検出器１１１
の斜め方向をも含む平行移動が可能となる。

また、第１の実施形態におけるＸ線検出器移動装置１１３は、例えば、Ｘ線検出器１１
１の移動限界が近い場合はＸ線検出器１１１の移動速度を遅くすることにしても良い。こ
こでの移動限界とは、オペレータによって指定された方向に対してＸ線検出器１１１が移
動すると、Ｘ線検出器１１１がＸ線照射範囲を逸脱する範囲のことを指す。Ｘ線検出器１
１１の移動速度を遅くする方法としては、例えば、移動限界が近づくにつれて、移動速度
を段階的に遅くしても良いし、移動限界までの距離に比例して移動速度を線形的に遅くし
ても良い。これにより、オペレータに対してＸ線検出器１１１をオペレータが指定した方
向に対して移動することができないことを通知することが可能になる。また、オペレータ
へのＸ線検出器１１１の移動可能範囲の限界の通知方法は、Ｘ線検出器１１１の移動速度
に限られたものではなく、例えば音によってオペレータに通知しても良いし、表示装置１
７に通知することにしても良い。また、移動操作装置１１２を構成するスイッチ等が発光
することでＸ線検出器１１１の移動可能範囲の限界を通知しても良いし、Ｘ線検出器１１
１の側面に別途設けられたランプ等が発光することにて通知することにしても良い。

図６は、第１の実施形態におけるＸ線検出器１１１の移動の一例を示す図である。例え
ば、図６（ａ）の状態においてはＸ線検出器１１１がオペレータの視野を遮っており、オ
ペレータは被検体Ｐに対して処置を行う際に、手元の状況を十分に確認することができな
い。そのため、オペレータがＸ線検出器１１１の側面に配置された移動操作装置１１２を
操作することでＸ線検出器１１１の移動方向を選択すると、図６（ｂ）に示すようにＸ線
検出器１１１はオペレータによって選択された方向に移動する。これによって、オペレー
タはＸ線検出器１１１によって視野を遮られることなく、処置中の手元の様子を確認する
ことが可能になる。

図１のブロック図の説明に戻る。Ｘ線診断装置１００は、表示装置１７と、入力装置１
８と、記憶回路１９とを有する。

表示装置１７（表示部）は、後述する処理回路１６の画像処理機能１６４によって生成
された各種Ｘ線画像データの表示を行うための透視モニタ、他のモダリティの画像表示等
を行う参照モニタ、撮影条件等の入力やシステムを制御するための各種入力・設定画面を
表示するシステムモニタを有する。これらのモニタは、それぞれ別体で構成されても良い
し、大型モニタを、表示領域を分割することによって実現しても良い。

入力装置１８（入力部）は、トラックボール、ジョイスティック、各種ボタンを有する
メインコンソール、キーボード、マウスなどの入力デバイス、およびフットスイッチなど
を備える。これらの入力インターフェイスにより、被検体情報の入力、Ｘ線照射条件（Ｓ
ＩＤ値、管電圧、管電流等）や画像倍率の設定、回転撮影などの撮影シーケンス選択、被
検体の撮像位置及び方向の設定、撮影開始コマンド等の各種コマンド入力を行うことがで
きる。

記憶回路１９（記憶部）は、Ｘ線検出器１１１によって検出されたＸ線検出データから
作成された投影データと投影データから生成されるＸ線画像データや処理回路１６によっ
て行われる各機能をプログラムの形式で保存する。記憶回路１９は、例えば、ＲＡＭ（Ｒ
ａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や
ハードディスク、光ディスク等によって構成される。

処理回路１６は、システム制御機能１６１と、駆動制御機能１６２と、Ｘ線制御機能１
６３と、画像処理機能１６４と、Ｘ線絞り制御機能１６５と、検出器移動制御機能１６６
とを備えて構成される。

システム制御機能１６１は、駆動制御機能１６２、Ｘ線制御機能１６３、画像処理機能
１６４、Ｘ線絞り制御機能１６５、及び検出器移動制御機能１６６を統括して制御する。

駆動制御機能１６２は、入力装置１８から入力されたＣアーム１２や天板１３の駆動に
関する情報を受け付けて、Ｃアーム駆動装置１２１及び天板駆動装置１３１の制御を行う
。

Ｘ線制御機能１６３は、システム制御機能１６１からの情報を読み込んで、高電圧発生
装置１５における管電流、管電圧、照射時間等のＸ線照射条件の制御を行う。

画像処理機能１６４は、記憶回路１９から投影データを取得してＸ線画像を生成する。

Ｘ線絞り制御機能１６５（Ｘ線絞り制御部）は、入力装置１８を介してオペレータによ
って入力される入力信号を受け付けて、所望のＸ線絞り１０２の開口領域を得るためにＸ
線絞り駆動装置１４を駆動させる。

検出器移動制御機能１６６（移動制御部）は、Ｘ線照射範囲と現状のＸ線検出器１１１
の位置情報を読み込んでＸ線検出器１１１の移動範囲を算出する。より詳細には、移動操
作装置１１２を介して、Ｘ線検出装置１１の移動に関する情報が入力されると、検出器移
動制御機能１６６はその入力情報を受け付ける。次に検出器移動制御機能１６６は、Ｘ線
絞り制御機能１６５からＸ線絞り１０２の開口領域に関する情報と、センサ１１４からＸ
線検出器１１１の現在の位置情報を受け付ける。検出器移動制御機能１６６は、Ｘ線絞り
１０２の開口領域の大きさに対する、Ｘ線検出器１１１上での検出領域を算出する。例え
ば、４０ｃｍ四方のＸ線検出器１１１に対して、Ｘ線検出器１１１と中心を共有する２０
ｃｍ四方の正方形の範囲が検出素子の使用範囲である場合には、Ｘ線検出器１１１は平行
方向の各方向へ１０ｃｍ移動することが可能となる。また、検出器移動制御機能１６６は
、算出したＸ線検出器１１１の移動可能な範囲に関する情報を用いて、その移動可能な範
囲に応じて、Ｘ線検出器１１１を移動させるようＸ線検出器移動装置１１３を駆動させる
。また、検出器移動制御機能１６６は、算出したＸ線検出器１１１の移動可能な範囲に対
応した各移動方向に関する情報を、表示装置１７や移動操作装置１１２に表示、出力する
ことにしても良い。このとき、移動操作装置１１２が図３に示すようなＸ線検出器１１１
の側面に配置されたスイッチにて構成される場合には、各スイッチの中で検出器移動制御
機能１６６が移動可能と判断した方向のスイッチのみを検出器移動制御機能１６６が点灯
、点滅等を行うことで通知することにしても良い。

また、検出器移動制御機能１６６は、Ｘ線検出器１１１の移動前の位置情報を記憶回路
１９に記憶させておき、移動後に移動前の位置にＸ線検出器１１１を戻すように制御を行
うことにしても良い。このとき、例えばオペレータは移動操作装置１１２の「ホーム」ボ
タンを操作することでＸ線検出器１１１を移動前の位置へと戻すことが可能である。記憶
回路１９に記憶されるＸ線検出器１１１の移動前の位置情報は、移動前の直前の位置を示
す情報であっても良いし、手技中の任意の位置であっても良い。Ｘ線検出器１１１の位置
情報は、例えば各平行方向への移動量が０である位置からの各方向への移動量から算出す
る。手技中の任意の位置を記憶回路１９にて記憶しておく場合には、検出器移動制御機能
１６６は、オペレータからの入力情報を入力装置１８または移動操作装置１１２を介して
受け取り、その時点でのＸ線検出器１１１の位置情報を記憶回路１９に記憶させることに
しても良い。また、Ｘ線検出器１１１及びＣアーム１２が所定時間以上移動しなかった場
合に、その時点におけるＸ線検出器１１１の位置情報を記憶回路１９に記憶することにし
ても良い。

また、検出器移動制御機能１６６はＸ線検出器１１１の移動方向を現状のＸ線検出器１
１１の位置からの移動距離が最大となる方向へ移動させることにしても良い。例えば、Ｘ
線検出器１１１をオペレータに対して一方向ではなく、奥方向と左右方向を複合した方向
へと移動させる。

処理回路１６の構成要素、システム制御機能１６１、駆動制御機能１６２、Ｘ線制御機
能１６３、画像処理機能１６４、Ｘ線絞り制御機能１６５、検出器移動制御機能１６６に
て行われる各処理機能は、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
１９に記録されている。処理回路１６は、プログラムを記憶回路１９から読み出し、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処理回路１６は、図１の処理回路１６内に示された各機能を
有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路１６にてシステム制御機能１６
１、駆動制御機能１６２、Ｘ線制御機能１６３、画像処理機能１６４、Ｘ線絞り制御機能
１６５、検出器移動制御機能１６６にて行われる処理機能が実現されるものとして説明し
たが、各プロセッサがプログラムを実現することにより機能を実現するものとしても構わ
ない。

＜動作＞
図７は、第１の実施形態に係るフローチャートである。まず、オペレータによってＸ線
診断装置１００の使用モードが決定される。第１の実施形態ではＸ線検出装置１１が被検
体Ｐに対して上側に配置されるＰＡモード（Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ−Ａｎｔｅｒｉｏｒモー
ド）を例として説明する。ＰＡモードにおいては、Ｘ線検出器１１１が被検体に対して直
上に配置されるため、Ｘ線検出器１１１がオペレータの視野を遮ることになる。まず、オ
ペレータによってＸ線検出装置１１が被検体Ｐに対して直上に配置されるＰＡモードが選
択される（ステップＳ１０１）。

次に、オペレータによってＸ線照射範囲が決定される。オペレータは、表示装置１７に
表示されるＸ線画像を参照し、入力装置１８を介してＸ線照射範囲を設定し、設定された
Ｘ線照射範囲に対してＸ線透視を行う（ステップＳ１０２）。このとき、設定されたＸ線
照射範囲外の領域にはＬＩＨ（ＬａｓｔＩｍａｇｅＨｏｌｄ）画像を表示して、Ｘ線
照射範囲を設定する直前のＸ線照射範囲外の領域のＸ線画像を表示することにしても良い
。

次に、検出器移動制御機能１６６は、ステップＳ１０２にて設定されたＸ線照射範囲を
Ｘ線絞り制御機能１６５から読み込み、センサ１１４からＸ線検出器１１１の位置情報を
読み込むことでＸ線検出器１１１の移動可能な範囲を算出する（ステップＳ１０３）。

オペレータが手元を確認したい場合には、Ｘ線検出器１１１を移動させるための操作を
実行する。このとき、オペレータは移動操作装置１１２を操作し、Ｘ線検出器１１１を所
望の方向へ移動させるための入力操作を実行する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０３にて、Ｘ線検出器１１１の移動可能範囲が算出されると、ステップ１
０４にてオペレータに指定された移動方向に対して、Ｘ線検出器１１１が移動限界に位置
しているか否かが判定される（ステップＳ１０５）。このとき、オペレータが指定した方
向に対してＸ線検出器１１１が移動するとＸ線照射範囲が逸脱する場合には、Ｘ線検出器
１１１は検出器移動制御機能１６６によって移動限界に位置していると判定される。Ｘ線
検出器１１１が移動限界に位置する場合は、処理を終了する（ステップＳ１０５、ＹＥＳ
）。Ｘ線検出器１１１が移動限界に位置していない場合は、ステップＳ１０６へと進み、
処理が継続される（ステップＳ１０５、ＮＯ）。

次に、Ｘ線検出器１１１は、Ｘ線検出器移動装置１１３によってステップＳ１０４にて
オペレータによって指定された方向へと移動する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０６にて、Ｘ線検出器１１１の移動が実行されると、Ｘ線検出器１１１の
移動操作を継続するか否かが検出器移動制御機能１６６によって判定される（ステップＳ
１０７）。移動操作を継続する場合には、ステップＳ１０４に戻り、Ｘ線検出器１１１の
移動方向に関する情報をオペレータから再度受け付ける（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。
Ｘ線検出器１１１の移動操作を継続しない場合には（ステップＳ１０７、ＮＯ）、Ｘ線検
出器１１１の移動は終了する（ステップＳ１０８）。

以上一連の処理を行うことにより、本実施形態におけるＸ線診断装置１００は、オペレ
ータからの入力情報を受け付け、Ｘ線照射範囲を逸脱しない範囲にて、Ｘ線検出器１１１
を所望の方向に移動させ、オペレータの手元の視野を確保することが可能になり、オペレ
ータの手技を補助することが可能となる。

（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態では、移動操作装置１１２を設けてオペレータからの入力操作を受け付
けて、Ｘ線検出器１１１の移動方向を設定する場合について説明した。本変形例では、移
動操作装置１１２に替えて、センサ１１４を介してオペレータからＸ線検出器１１１の移
動方向に関する入力情報を受け付ける場合について説明する。

本変形例におけるセンサ１１４は、オペレータが所望の方向に対して、Ｘ線検出器１１
１を押すなどして力が加えられた場合に、その力の加えられた方向を検出する。そのため
、本変形例におけるセンサ１１４は、タッチセンサや加速度センサによって構成される。
センサ１１４はオペレータによってＸ線検出装置１１に加えられた力の方向を検出すると
、その情報を検出器移動制御機能１６６へと出力する。検出器移動制御機能１６６は、Ｘ
線検出器１１１が移動可能な範囲を算出して、その移動可能な範囲に応じて、Ｘ線検出器
移動装置１１３を駆動させる。これによって、オペレータがＸ線検出器１１１を移動させ
たい方向に対して、Ｘ線検出装置１１に力を加えることでＸ線検出器１１１を移動させる
ことが可能になる。

また、本変形例ではセンサ１１４はオペレータがＸ線検出器１１１に加える力を検出す
るものとして説明したが、単にオペレータの接触を検出することにしても良い。その場合
、センサ１１４は、Ｘ線検出器１１１の各側面に少なくとも１つ以上配置され、オペレー
タが触れた側面に合わせてＸ線検出器１１１の移動方向を決定する構成を有すれば良い。
例えば、オペレータがオペレータから見てＸ線検出器１１１の右側面を触れた場合にはＸ
線検出器１１１は左方向へ移動し、Ｘ線検出器１１１のオペレータに対向する側面を触れ
た場合には、オペレータに対して奥方向に移動することにする。
以上説明した変形例に係るＸ線診断装置１００は、オペレータがＸ線検出器１１１を移
動させたい方向に対して、所定の力を加えることで、Ｘ線照射範囲を逸脱しない範囲にて
、Ｘ線検出器１１１を移動させることが可能になる。

（第１の実施形態の変形例２）
第１の実施形態及び第１の実施形態の変形例１では、オペレータからの入力操作を受け
付けて、Ｘ線検出器１１１の移動方向を読み込み、その方向に対してＸ線検出器１１１を
移動させる場合について説明した。本変形例では、オペレータの位置と表示装置１７の配
置に応じてＸ線検出器１１１を移動させる場合について、図８を参照して説明する。

図８は、オペレータの立ち位置と、表示装置１７の配置位置に応じてＸ線検出器１１１
を移動させる変形例１を説明するための図である。

本変形例におけるセンサ１１４ｂは、例えば光学カメラ等の光学センサによって構成さ
れる。また、センサ１１４ｂはオペレータの位置を算出するために、複数の光学カメラに
よって構成されるステレオカメラにて構成されることが望ましい。センサ１１４ｂは、図
８にて示すように、Ｘ線検出器１１１の側面に配置される。センサ１１４ｂによって取得
されたオペレータの位置情報は、検出器移動制御機能１６６に送信される。検出器移動制
御機能１６６は、センサ１１４ｂによって取得されたオペレータの位置情報に応じて、Ｘ
線検出器１１１を移動させる。例えば、図８（ａ）に示すように、オペレータと表示装置
１７を結ぶ直線状にＸ線検出装置１１があり、オペレータの視野がＸ線検出器１１１によ
って遮られている場合には、図８（ｂ）に示すように、検出器移動制御機能１６６はＸ線
検出器１１１をオペレータから見て左方向、奥方向、及び左奥方向に移動させる。このと
きの移動距離は、第１の実施形態と同様にＸ線照射範囲を超えない範囲である。

以上説明した変形例に係るＸ線診断装置１００は、センサ１１４から受け付けたオペレ
ータの位置情報から、Ｘ線検出器１１１を自動で移動させることが可能となる。これによ
り、オペレータが被検体Ｐの手技中に表示装置１７を参照するための視野を確保すること
が可能になる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、オペレータからの入力情報を処理回路１６が受け付けて、Ｘ線検
出器１１１の移動を行う場合や、オペレータと表示装置１７の位置関係をセンサ１１４が
処理回路１６に出力して、Ｘ線検出器１１１を移動させる場合について説明した。第２の
実施形態では、Ｘ線検出器１１１がオペレータや天板１３と干渉する危険性がある場合に
、Ｘ線検出器１１１を移動させる場合について説明する。まず、Ｘ線検出器１１１が被検
体Ｐに対して上側に配置されるＰＡモード（Ａｎｔｅｒｉｏｒ−Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒモー
ド）での実施について説明する。

図９は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理回路１６ｂを抜粋して示した
ブロック図である。第２の実施形態における処理回路１６ｂは、第１の実施形態の処理回
路１６に干渉回避機能１６７が追加された構成を有する。

干渉回避機能１６７は、Ｃアーム１２の回転動によってＸ線検出器１１１がオペレータ
や天板１３と接触した場合、若しくはＸ線検出器１１１とオペレータや天板１３が所定の
距離以下に接近すると、Ｘ線検出器１１１を天板１３との干渉を避ける方向に自動で移動
させる機能を有する。このとき、Ｘ線検出器１１１の移動のためのオペレータ等からによ
る入力信号は必要とされない。例えば、オペレータがＣアーム１２を操作することでＸ線
検出器１１１がオペレータに接触する場合について図１０を用いて説明する。

図１０（ａ）は、Ｃアーム１２が回転動し、天板１３に対してＣアーム１２が水平方向
から所定の角度傾いて、Ｘ線検出器１１１がオペレータと接触した場合を示している。干
渉回避機能１６７は、Ｃアーム１２が回転動した状態においてＸ線検出器１１１がオペレ
ータと接触した場合、若しくは所定の距離以下に接近した場合に、センサ１１４を介して
、Ｘ線検出器１１１が干渉したとして検出する。センサ１１４は干渉した旨の情報を干渉
回避機能１６７に出力する。干渉回避機能１６７は、センサ１１４からの入力情報を読み
込むと、検出器移動制御機能１６６から、Ｘ線検出器１１１の移動可能な方向及び範囲に
関する情報を受けとり、図１０（ｂ）に示すようにＸ線検出器１１１をオペレータと干渉
しない方向、すなわち天板との距離が大きくなる方向へと移動させる。

以上説明した第２の実施形態では、Ｃアーム１２の移動に伴ってＸ線検出器１１１をオ
ペレータと接触しないように自動で移動させることが可能なＸ線診断装置１００を提供す
ることが可能となる。

（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態の変形例では、被検体Ｐに対してＸ線検出器１１１が下側に配置される
ＡＰモードでの実施について説明する。ＡＰモードにて、Ｘ線検出器１１１が干渉する対
象は、主に天板１３である。

図１１は、第２の実施形態の変形例の構成を説明するための図である。図１１（ａ）は
、オペレータが操作することでＣアーム１２が回転動し、天板１３の下側に配置されるＸ
線検出器１１１が天板１３に接近した場合を示している。本変形例でも第２の実施形態と
同様に、センサ１１４がＸ線検出器１１１と天板１３が干渉若しくは所定の距離以下に接
近したことを検出すると、図１１（ｂ）に示すように、干渉回避機能１６７はＸ線検出器
１１１を移動させて、Ｘ線検出器１１１と天板１３の干渉を回避する。

図１２は、第２の実施形態の変形例であるＡＰモード時における一連の処理を示すフロ
ーチャートである。まず、オペレータによってＸ線診断装置１００の使用モードが決定さ
れる。まず、オペレータによりＸ線検出装置１１が被検体Ｐに対して下側に配置されるＡ
Ｐモードが選択される（ステップＳ２０１）。

次に、オペレータによってＸ線照射範囲が決定される。オペレータは、表示装置１７に
表示されるＸ線画像を参照し、入力装置１８を介してＸ線照射範囲を設定し、Ｘ線透視を
行う（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２にて設定されたＸ線照射範囲にてＸ線透視を行う際に、被検体Ｐの関
心領域を、角度を変えて観察したい場合、オペレータはＣアーム１２を回転操作し、Ｘ線
照射角を変化させる（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３にて実行された、Ｃアーム１２の回転操作によりＸ線検出器１１１と
天板１３が干渉した場合、若しくは所定の距離以下に近づいたことを干渉回避機能１６７
が検出された場合（Ｓ２０４）、その情報を検出器移動制御機能１６６が受け付けて、Ｘ
線検出器１１１の移動可能な範囲が算出される（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５にて、Ｘ線検出器１１１の移動可能な範囲が算出されると、ステップ
２０３にてオペレータによって操作されたＣアーム１２の回転方向とは反対方向に、干渉
回避機能１６７によってＸ線検出器１１１が移動可能か否か判定される（ステップＳ２０
６）。このとき、Ｘ線検出器１１１が移動可能でない場合は、ステップＳ２０８に進み、
オペレータによってＣアーム１２の回転停止の要否が判定される。Ｘ線検出器１１１が移
動可能な場合は、ステップＳ２０７へと進み、処理が継続される。

ステップＳ２０６にて、干渉回避機能１６７によってＸ線検出器１１１が移動可能であ
ると判断された場合は、Ｘ線検出器１１１は天板１３と干渉しない方向へと移動される（
ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０７にてＸ線検出器１１１が移動されると、オペレータによってＣアーム
の回転停止の要否が判定される。Ｃアーム１２の回転が停止されると一連の処理は終了し
、Ｃアーム１２の回転が停止されず、例えば他の角度等にてＣアーム１２の回転動させる
場合には、ステップＳ２０３に戻り、ステップＳ２０３以降の処理を継続する（ステップ
Ｓ２０８）。

以上一連の処理を行うことにより、ＡＰモードにて被検体ＰのＸ線撮像を行う際に、Ｃ
アーム１２の角度を変えて撮像を行うことで、Ｘ線検出器１１１が天板１３に干渉若しく
は所定の距離以下に接近した場合に、Ｘ線検出器１１１を自動で天板１３と干渉しない方
向へと移動させることが可能となる。

また、上記説明を行った第２の実施形態では、センサ１１４を用いてＸ線検出器１１１
がオペレータ又は天板１３と干渉した場合、又はＸ線検出器１１１とオペレータ又は天板
１３が所定の距離以下に近づいた場合にＸ線検出器１１１を移動させるものとして説明し
たが、本実施形態は上記の構成に限定されない。例えば、Ｃアーム１２のＸ線検出装置１
１とＸ線発生装置１０を結ぶ直線と、床面に対して垂直な面の成す角とが、所定の角度以
上に変化したことをＣアーム駆動装置１２１に備えられたＣアーム状態検出器が検出する
と、検出器移動制御機能１６６がＸ線検出器１１１を移動させることにしてもよい。この
とき、検出器移動制御機能１６６はＣアーム状態検出器からＣアーム１２の角度情報を受
け付け、Ｃアーム１２の角度に応じてＸ線検出器１１１の移動量を算出する。

なお、以上説明した実施形態ではＸ線検出器１１１上におけるＸ線照射範囲からＸ線検
出器１１１の移動量を算出するものとして説明したが、Ｘ線検出器１１１の移動量を算出
する際には関心領域やＸ線絞り１０２の開口領域を用いることにしても良い。このとき、
関心領域やＸ線絞り１０２の開口領域の大きさから直接的にＸ線検出器１１１の移動量を
算出することはできない。そのため、関心領域やＸ線絞り１０２の開口領域の大きさとＳ
ＩＤ値から移動量を算出する必要がある。

以上説明した実施形態において、Ｘ線検出器１１１が移動した場合には表示装置１７に
表示されるＸ線透視像はＸ線検出器１１１の移動に伴って表示位置が表示装置１７の中心
からずれることになる。そのため、Ｘ線検出器１１１が移動した場合に、Ｘ線検出器１１
１の移動量に応じてＸ線透視像の表示装置１７上での位置を中心にシフトさせることが望
ましい。例えば、Ｘ線検出器１１１をオペレータから見て右奥方向へ移動させた場合には
、表示装置１７に表示されるＸ線透視像は表示装置１７の画面右上に中心がずれた表示に
なる。そのため、Ｘ線検出器１１１が移動しても、表示するＸ線透視像の中心位置は表示
装置１７の表示画面の中心にシフト移動させることが望ましい。これにより、Ｘ線検出器
１１１が移動してもオペレータが視認しやすい画面表示を提供することが可能になる。

以上説明した実施形態によれば、オペレータからの入力情報若しくは、センサ１１４に
よって取得されたＸ線検出器１１１やオペレータ、表示装置１７等の位置情報等を用いて
、Ｘ線検出器１１１を所望の方向へと移動させることが可能となる。これにより、オペレ
ータは、被検体Ｐの処置中に現状観察しているＸ線透視像を変化させることなく、手元の
状況を確認することが可能となり、オペレータの処置を補助することが可能なＸ線診断装
置１００提供することが可能になる。

なお、本実施形態において「部」として説明した構成要素は、その動作がハードウェア
によって実現されるものであっても良いし、ソフトウェアによって実現されるものであっ
ても良いし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実現されるものであっ
ても良い。

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を意図していない。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共に、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
。

１００…Ｘ線診断装置、１０…Ｘ線発生装置、１０１…Ｘ線管、１０２…Ｘ線絞り、１
１…Ｘ線検出装置、１１１…Ｘ線検出器、１１２…移動操作装置、１１３…Ｘ線検出器移
動装置、１１４…センサ、１２…Ｃアーム、１２１…Ｃアーム駆動装置、１３…天板、１
３１…天板駆動装置、１４…Ｘ線絞り駆動装置、１５…高電圧発生装置、１６…処理回路
、１６１…システム制御機能、１６２…駆動制御機能、１６３…Ｘ線制御機能、１６４…
画像処理機能、１６５…Ｘ線絞り制御機能、１６６…検出器移動制御機能、１６７…干渉
回避機能、１７…表示装置、１８…入力装置、１９…記憶回路

Claims

Ｘ線を照射するＸ線管のＸ線照射方向と、Ｘ線を検出する検出器とが被検体を挟んで互
いに対向するように支持するアームと、
前記Ｘ線を所定の大きさの照射範囲に絞るＸ線絞りと、
前記Ｘ線絞りの制御を行うＸ線絞り制御部と、
前記照射範囲を前記Ｘ線絞り制御部から受け付けて、前記検出器の移動量を算出する移
動制御部と、
前記移動制御部が算出した前記移動量に基づいて、前記検出器を検出面に対して平行方
向に移動させる検出器移動部を有するＸ線診断装置。
前記移動制御部が算出する前記検出器の移動範囲は、前記検出器の検出領域内に前記照
射範囲を含む範囲である請求項１に記載のＸ線診断装置。
オペレータからの入力情報を受け付ける入力部を更に備え、
前記移動制御部は前記照射範囲と前記入力部からの前記入力情報に基づいて前記検出器
の移動方向及び移動距離を設定する請求項２に記載のＸ線診断装置。
前記入力部は、前記検出器に備えられ、オペレータから前記検出器の移動方向を受け付
けるスイッチにて構成される請求項３に記載のＸ線診断装置。
前記入力部は、前記検出器に備えられ、オペレータからの力を受けた方向に対応して移
動方向を検出するセンサにて構成される請求項３に記載のＸ線診断装置。
前記検出器が検出したＸ線に基づいて生成されるＸ線画像を表示する表示装置と、
オペレータと前記表示装置の位置情報を取得するセンサとを更に備え、
前記移動制御部は、前記センサにより取得される前記表示装置と前記オペレータの位置
情報に基づいて前記検出器の移動方向及び距離を算出する請求項２に記載のＸ線診断装置
。
前記検出器の位置情報を取得するセンサを更に備え、
前記移動制御部は、前記センサから前記検出器の位置情報を読み込み、前記アームの回
転動に伴って前記検出器を移動させる請求項２に記載のＸ線診断装置。
被検体を載置するための天板を更に有し、
前記検出器は前記アームの回転動に伴って、前記検出器を前記天板との距離が大きくな
る方向へ移動する請求項７に記載のＸ線診断装置。
前記検出器の位置を記憶する記憶部を更に有し、
前記検出器移動部は、前記検出器の移動後の状態から、前記検出器を移動前の状態に移
動させる請求項２に記載のＸ線診断装置。
Ｘ線画像を表示するための表示部を更に有し、
前記表示部は、前記検出器が移動した場合に表示するＸ線画像の表示位置を、前記検出
器の移動量に応じて中心位置に移動させる請求項２に記載のＸ線診断装置。