JP2018153630A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示する画像の一部の領域を補うこと。【解決手段】実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線検出器と、制御部とを備える。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線を同時に検出可能な第１の検出部及び第２の検出部を有する。制御部は、前記第１の検出部の出力に基づく第１の画像及び前記第２の検出部の出力に基づく第２の画像のいずれか一方の画像を表示部に表示する際に、当該一方の画像の一部の領域に相当する他方の画像を表示する。【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、Ｘ線診断装置を使用した検査では、狭い関心領域を高解像度で観察する場合がある。このようなことから、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイを採用した大視野部を持つ第１の検出器と、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を使用した第１の検出器より小視野で且つピクセルピッチが細かい第２の検出器とを併せ持つ検出器を備えたＸ線診断装置が知られている。

このようなＸ線診断装置では、用途に応じて第１の検出器と第２の検出器とを切替えて使用し、第１の検出器により出力されたＸ線信号から生成した第１の画像と、第２の検出器により出力されたＸ線信号から生成した第２の画像の何れか一方を表示する技術がある。

米国特許出願公開第２０１５／０００３５８４号明細書

本発明が解決しようとする課題は、表示する画像の一部の領域を補うことができるＸ線診断装置を提供することである。

実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線検出器と、制御部とを備える。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線を同時に検出可能な第１の検出部及び第２の検出部を有する。制御部は、前記第１の検出部の出力に基づく第１の画像及び前記第２の検出部の出力に基づく第２の画像のいずれか一方の画像を表示部に表示する際に、当該一方の画像の一部の領域に相当する他方の画像を表示する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成例を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態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Ｘ線画像収集装置の構成例を示すブロック図である。 図５Ａは、第１の実施形態を説明するための図である。 図５Ｂは、第１の実施形態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Ｘ線画像収集装置による処理手順を示すフローチャートである。 図７は、第２の実施形態を説明するための図である。 図８は、第２の実施形態に係るＸ線画像収集装置の構成例を示すブロック図である。 図９Ａは、第２の実施形態を説明するための図である。 図９Ｂは、第２の実施形態を説明するための図である。 図１０は、第２の実施形態に係るＸ線画像収集装置による処理手順を示すフローチャートである。 図１１Ａは、第２の実施形態の変形例を説明するための図である。 図１１Ｂは、第２の実施形態の変形例を説明するための図である。 図１２は、第２の実施形態の変形例に係るＸ線画像収集装置による処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、カテーテル寝台１０１と、保持装置１０２と、Ｘ線高電圧発生装置１０７と、保持装置制御装置１０８と、モニタ１０９と、Ｘ線画像収集装置１１０と、Ｘ線検出器（Flat Panel Detector）制御装置１２０と、入力インターフェース１３０とを備える。

カテーテル寝台１０１は、垂直方向及び水平方向に移動可能であり、被検体Ｐが載置される。保持装置１０２は、Ｚ軸を中心に矢印Ｒ方向に回転可能であり、Ｘ線源１０３及びＸ線検出器１０６を対向して保持する。

Ｘ線源１０３は、Ｘ線を照射するＸ線管球１０３ａと、被検体Ｐに対する被曝線量の低減と画像データの画質向上を目的として用いられる絞り（コリメータとも言う）及び線質調整フィルター１０３ｂとを有する。

Ｘ線検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detectorとも言う）１０６は、Ｘ線源１０３から照射され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線源１０３から照射されたＸ線を同時に検出可能な第１の検出部及び第２の検出部を有する。以下、図２を用いて、第１の実施形態に係るＸ線検出器１０６について説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器１０６の構成例を示すブロック図である。

例えば、Ｘ線検出器１０６は、図２に示すように、第１の光検出器１０６ａと、第２の光検出器１０６ｂと、シンチレータ１０６ｃとを有する。第１の光検出器１０６ａとシンチレータ１０６ｃとにより第１の検出器１０６ｄ（第１のＦＰＤとも言う）が構成され、第２の光検出器１０６ｂとシンチレータ１０６ｃとにより第２の検出器１０６ｅ（第２のＦＰＤとも言う）が構成される。なお、第１のＦＰＤは、第１の検出部の一例である。また、第２のＦＰＤは、第２の検出部の一例である。また、図２において、シンチレータ１０６ｃは、第１の光検出器１０６ａと第２の光検出器１０６ｂとの間に挟まれるように配置される。

シンチレータ１０６ｃは、Ｘ線源１０３から照射されたＸ線を光に変換する。第１の光検出器１０６ａは、例えば、アモルファスシリコンにより形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイを採用した２次元のイメージセンサを備え、シンチレータ１０６ｃによって変換された光を検出して電気信号を出力する。第２の光検出器１０６ｂは、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）トランジスタを採用した２次元のイメージセンサを備え、シンチレータ１０６ｃによって変換された光を検出して電気信号を出力する。なお、第１の光検出器１０６ａや第２の光検出器１０６ｂによって出力される電気信号のことをＸ線信号とも言う。

このように、シンチレータ１０６ｃは、第１の光検出器１０６ａと第２の光検出器１０６ｂとで共有される。言い換えると、Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線源１０３から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータ１０６ｃと、シンチレータ１０６ｃを共有し、シンチレータ１０６ｃによって変換された光を検出して電気信号を出力する第１の光検出器１０６ａ及び第２の光検出器１０６ｂとを有する。そして、第１の光検出器１０６ａ及び第２の光検出器１０６ｂは、シンチレータ１０６ｃで変換された光を同時に検出した電気信号をそれぞれ出力する。

また、図２に示すように、第１の光検出器１０６ａ及び第２の光検出器１０６ｂは、画素の構成単位となる素子部を複数有する。この素子部のそれぞれは、Ｘ線入射によって得られた蛍光像を電気信号に変換してフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）に蓄積する。図２の例では、第１の光検出器１０６ａが８つの素子部を有し、第２の光検出器１０６ｂが８つの素子部を有する場合を図示している。

ここで、第２の光検出器１０６ｂの各素子部の画素ピッチは、第１の光検出器１０６ａの各素子部の画素ピッチよりも細かい。図２に示す例では、第１の光検出器１０６ａの各素子部の画素ピッチは、第２の光検出器１０６ｂの素子部２つ分の画素ピッチに相当する。すなわち、第２の光検出器１０６ｂは、解像度が第１の光検出器１０６ａよりも高い。また、図２に示すように、第１の光検出器１０６ａは、第２の光検出器１０６ｂよりも視野サイズが広い。

更に、ＣＭＯＳを採用した第２の光検出器１０６ｂでは、アモルファスシリコンを採用した第１の光検出器１０６ａと比較して、最大入射Ｘ線量が少ない傾向にある。このため、第２の光検出器１０６ｂでは、高線量のＸ線を照射してＳ／Ｎ（Signal to Noise）比の高いＸ線画像データを収集しようとした場合に、Ｓ／Ｎ比の高いＸ線画像データを収集することが叶えられない場合がある。

また、第２の光検出器１０６ｂは、電気信号の残存成分が第１の光検出器１０６ａよりも少ない。第１の光検出器１０６ａは、フォトダイオード内において、発生した電荷が内部のトラップ準位に捕捉される。一方、第２の光検出器１０６ｂは、ＣＭＯＳは特性上、フォトダイオード内において生成された電荷のトラップが少ない。

図１に戻る。Ｘ線検出器制御装置１２０は、Ｘ線検出器１０６による電気信号の読み出しのタイミングを制御する。また、Ｘ線検出器制御装置１２０は、Ｘ線検出器１０６から電気信号を収集し、収集した電気信号から画像データを生成してＸ線画像収集装置１１０に出力する。ここで、Ｘ線検出器制御装置１２０は、第１のＦＰＤによって出力された電気信号を収集し、収集した電気信号から第１の画像データ（第１のＦＰＤ画像或いは第１の画像とも言う）を生成してＸ線画像収集装置１１０に出力する。また、Ｘ線検出器制御装置１２０は、第２のＦＰＤによって出力された電気信号を収集し、収集した電気信号から第２の画像データ（第２のＦＰＤ画像或いは第２の画像とも言う）を生成してＸ線画像収集装置１１０に出力する。

Ｘ線画像収集装置１１０は、保持装置制御装置１０８やＸ線高電圧発生装置１０７を制御し、Ｘ線検出器制御装置１２０によって出力された画像データを収集して画像処理を施す。ここで、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１のＦＰＤ及び第２のＦＰＤから略同じタイミングで画像データを収集する。なお、Ｘ線画像収集装置１１０の詳細については後述する。

Ｘ線高電圧発生装置１０７は、Ｘ線管球１０３ａに対して高電圧を供給する。保持装置制御装置１０８は、Ｘ線画像収集装置１１０による制御の下、保持装置１０２の回転などを制御する。モニタ１０９は、Ｘ線画像収集装置１１０によって生成されたＸ線画像などを表示する。モニタ１０９は、複数のサブモニタから構成されてもよいし、操作者の指示に応じて表示領域を任意に分割可能な大画面のモニタでもよい。また、モニタ１０９が複数のサブモニタを有する場合、各サブモニタの表示領域が操作者の指示に応じて任意に分割されてもよい。入力インターフェース１３０は、キーボード、コントロールパネル、フットスイッチなどであり、Ｘ線診断装置１００に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。

以上、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の全体構成について説明した。かかる構成において、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｘ線検出器１０６により出力されたＸ線信号を収集する。そして、Ｘ線診断装置１００は、収集したＸ線信号から生成された画像をモニタ１０９に表示させる。例えば、Ｘ線診断装置１００は、臨床部位に応じて操作者から設定された画像をモニタ１０９に表示させる。例えば、Ｘ線診断装置１００は、操作者の指示に応じて第１の画像と第２の画像とを切り替えてモニタ１０９に表示させる。

このようなＸ線診断装置では、実際の臨床手技において、当初の目的で収集されたＸ線画像を確認後に、別の目的で対象部位を観察する必要性が発生する場合がある。この様な場合、通常、この別の目的のために、再度、所望の条件で第１の画像又は第２の画像を収集することになる。しかしながら、被験者へのＸ線の被曝量を軽減させる観点からは、別の目的のために再度画像を収集することは避けることが望ましい。また、第１の画像を収集する際には、第２のＦＰＤからも電気信号を収集しており、第２の画像を収集する際には、第１のＦＰＤからも電気信号を収集している。このようなことから、以下の実施形態では、第１の光検出器１０６ａにより出力された電気信号から生成された第１の画像及び第２の光検出器１０６ｂにより出力された電気信号から生成された第２の画像のいずれか一方の画像をモニタ１０９に表示する際に、当該一方の画像の一部の領域に相当する他方の画像を表示する。即ち、Ｘ線診断装置１００は、第１の画像及び第２の画像のいずれか一方の画像をモニタ１０９に表示する際に、当該一方の画像の一部の領域を補う他方の画像を表示する。なお、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００では、例えば、第１の光検出器１０６ａにより出力された電気信号から生成された第１の画像をモニタ１０９に表示する際に、第１の画像の一部の領域を補う第２の画像を表示する場合について説明する。図３は、第１の実施形態を説明するための図である。

図３の状態１は、第１の画像の表示を受け付けて収集された第１の画像の一例を示す。例えば、操作者は、画像を収集した後に、図３の状態１に示す第１の画像を観察する。ここで操作者は、第１の画像を観察した際に、例えば図３の状態２に示すように新たな関心部位の観察を所望する場合がある。図３の状態２において破線で囲った領域３ａは、操作者が設定した関心領域を示す。なお、関心領域の設定は、所定のトリガーの一例である。また、図３の状態３において破線で囲った領域３ｂは、第１の画像を収集した際の、第２のＦＰＤの視野領域を示す。そして、図３の状態４は、第１の画像の表示を受け付けた際に、第２のＦＰＤによって収集された電気信号から生成された第２の画像の一例を示す。状態２や状態３において第１の画像に関心領域が設定された際に、図３の状態４に示す第２の画像が更に表示される。この第２の画像は、第１の画像において設定された関心領域を含み、かつ、解像度が高い画像である。すなわち、第２の画像は、第１の画像を補う画像である。このため、操作者は、再度被験者を撮影することなく、第１の画像の関心領域をより詳細に観察することが可能になる。また、このように再度撮影することを省略することが可能になることにより、被験者への被曝を低減することができる。このような画像の一部の領域を補う他方の画像を表示する補完処理は、Ｘ線画像収集装置１１０によって実行される。以下では、図４を用いて、Ｘ線画像収集装置１１０による補完処理の詳細について説明する。なお、Ｘ線画像収集装置１１０は、制御部の一例である。

図４は、第１の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０の構成例を示すブロック図である。なお、図４では説明の便宜上、Ｘ線源１０３、Ｘ線検出器１０６、Ｘ線検出器制御装置１２０、モニタ１０９、入力インターフェース１３０についても図示している。なお、図２に示す例では、Ｘ線検出器１０６は、第１の光検出器１０６ａと、第２の光検出器１０６ｂと、シンチレータ１０６ｃとを有する場合について説明したが、実際には図４に示すように、映像信号増幅回路やＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路を有する。また、第２の光検出器１０６ｂでは、各素子部に、初段の増幅回路を配置し、増幅した信号を出力することで、ノイズを低減した電気信号を出力することが可能となる。また、Ａ／Ｄ変換回路をも構成されてもよく、かかる場合、第２の光検出器１０６ｂは、蓄積した電気信号をデジタル信号に変換してから出力する。この場合、更なるノイズの低減が可能となる。なお、図４に示すように、Ｘ線検出器１０６において、第１のＦＰＤが第２のＦＰＤよりＸ線源１０３側に設けられる。

また、Ｘ線検出器１０６は、駆動制御回路１０６ｆ及び映像信号処理回路１０６ｇを有する。駆動制御回路１０６ｆは、Ｘ線検出器制御装置１２０の制御下で第１の光検出器１０６ａ及び第２の光検出器１０６ｂの駆動タイミングを制御する。映像信号処理回路１０６ｇは、第１の光検出器１０６ａから出力された電気信号を収集して、Ｘ線検出器制御装置１２０に出力し、第２の光検出器１０６ｂから出力された電気信号を収集して、Ｘ線検出器制御装置１２０に出力する。

また、図４に示す例では、Ｘ線検出器制御装置１２０からＸ線画像収集装置１１０への画像の伝達は、第１の画像用と、第２の画像用とにそれぞれデータ線を設けたパラレル方式であるものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線検出器制御装置１２０からＸ線画像収集装置１１０への画像の伝達は、第１の画像用と、第２の画像用とでデータ線が共用されるシリアル方式でもよい。

第１の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０は、図４に示すように、ＦＰＤ制御回路２０１と、画像処理回路２０２と、ディスク２０３と、ディスク２０４と、ＵＩ制御回路２０５と、合成回路２０６とを有する。

ＦＰＤ制御回路２０１は、Ｘ線検出器制御装置１２０を介して、Ｘ線検出器１０６による電気信号の読み出しのタイミングを制御する。画像処理回路２０２は、Ｘ線検出器制御装置１２０により出力された画像データに対して画像処理を施す。ディスク２０３は、Ｘ線画像を記憶する。例えば、ディスク２０３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、第２の画像を記憶する。ディスク２０４は、Ｘ線画像を記憶する。例えば、ディスク２０４は、ＨＤＤであり、第１の画像を記憶する。

例えば、画像処理回路２０２は、Ｘ線検出器制御装置１２０により出力された画像データを、ディスク２０３及びディスク２０４に記憶させる。この際、画像処理回路２０２は、第１の検出部の出力に基づく第１の画像と、第２の検出部の出力に基づく第２の画像とを関連付けて、ディスク２０３及びディスク２０４に記憶させることとしてもよい。一例を挙げると、画像処理回路２０２は、まず、Ｘ線検出器制御装置１２０から、同時に検出されたＸ線に基づく第１の画像及び第２の画像の組み合わせを取得する。次に、画像処理回路２０２は、第１の画像を参照するための情報を第２の画像に付帯させて、第２の画像をディスク２０３に記憶させる。また、画像処理回路２０２は、第２の画像を参照するための情報を第１の画像に付帯させて、第１の画像をディスク２０４に記憶させる。

なお、図４に示す例では、Ｘ線画像収集装置１１０内には、第２の画像用のディスク２０３と、第１の画像用のディスク２０４とを有する場合について説明するが、第１の画像と第２の画像とで１つのディスクを共有するようにしてもよい。なお、ディスク２０３及びディスク２０４は、記憶部の一例である。合成回路２０６は、第１の画像及び第２の画像のいずれか一方の画像に、他方の画像を重畳させた合成画像を生成する。

入力インターフェース１３０は、操作者から指示を受け付けて、受け付けた指示をＵＩ制御回路２０５に受け渡す。ＵＩ制御回路２０５は、入力インターフェース１３０を介して操作者から指示を受け付けた画像を画像処理回路２０２に表示させる。例えば、ＵＩ制御回路２０５は、第１の画像の表示を受け付けた場合には、切替Ａをａ側に倒す。これにより画像処理回路２０２は、第１の画像をモニタ１０９に表示させる。また、例えば、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像の表示を受け付けた場合には、切替Ａをｂ側に倒す。これにより画像処理回路２０２は、第２の画像をモニタ１０９に表示させる。

また、ＵＩ制御回路２０５は、入力インターフェース１３０を介して操作者から補完処理を実行する指示を受け付けて、画像処理回路２０２に補完処理を実行させる。例えば、ＵＩ制御回路２０５は、第１の画像が表示されている際に、操作者から入力インターフェース１３０を介して、関心領域の設定を受け付けた場合、画像処理回路２０２に補完処理を実行させる。

画像処理回路２０２は、補完処理を実行する指示を受け付けた場合、第１の光検出器１０６ａにより出力された電気信号から生成された第１の画像をモニタ１０９に表示する際に、当該画像の一部の領域を補う第２の画像を表示する。より具体的には、画像処理回路２０２は、第１の画像をモニタ１０９に表示させる際に、第１の画像において設定された関心領域が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在する場合、関心領域を含む第２の画像を更に表示させる。すなわち、操作者が過去に収集された第１の画像をレビューする際に、画像処理回路２０２は、第１の画像において設定された関心領域が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在する場合、過去に収集された第１の画像と同時に収集されていた、関心領域を含む第２の画像を呼び出して、第１の画像と呼び出した第２の画像とをモニタ１０９に表示させる。

ここで、画像処理回路２０２は、補完処理を実行する場合、第１の画像と、関心領域を含む第２の画像とを独立に表示させてもよいし、第１の画像に、関心領域を含む第２の画像を重畳表示させてもよい。図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態を説明するための図である。

図５Ａでは、第１の画像と、関心領域を含む第２の画像とを独立に表示させる場合を示す。図５Ａに示す例では、モニタ１０９は、複数のサブモニタ１０９ａ及びサブモニタ１０９ｂを有する。図５Ａに示すように、サブモニタ１０９ａには、第１の画像の表示を受け付けて収集された第１の画像が表示される。かかる場合、ＵＩ制御回路２０５は、図４に示す切替Ａをａ側に倒す。そして、第１の画像（：ディスク２０４から読み出された）において関心領域５ａが設定された場合、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれるか否かを判定する。そして、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれると判定した場合、ＵＩ制御回路２０５は、図４に示す切替Ａをｂ側に倒し、関心領域を含む第２の画像をディスク２０３から読み出して、モニタ１０９に出力する。これにより、図５Ａに示すように、関心領域５ａを含む第２の画像がサブモニタ１０９ｂに表示される。

図５Ｂでは、第１の画像に、関心領域を含む第２の画像を重畳表示させる場合を示す。図５Ａに示す例と同様に、図５Ｂに示す例でも、モニタ１０９は、複数のサブモニタ１０９ａ及び１０９ｂを有する。図５Ｂに示すように、サブモニタ１０９ａには、第１の画像の表示を受け付けて収集された第１の画像が表示される。かかる場合、ＵＩ制御回路２０５は、図４に示す切替Ａをａ側に倒す。ここで、ＵＩ制御回路２０５は、第１の画像（：ディスク２０４から読み出された）において関心領域５ａが設定された場合、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれるか否かを判定する。そして、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれると判定した場合、図４に示す切替Ａをｃ側に倒す。画像処理回路２０２は、ディスク２０４から読み出した第１の画像を合成回路２０６に出力するとともに、関心領域を含む第２の画像をディスク２０３から読み出して、合成回路２０６に出力する。これにより、図５Ｂに示すように、関心領域５ａを含む第２の画像５ｂを第１の画像に重畳した合成画像がサブモニタ１０９ａに表示される。なお、かかる場合、サブモニタ１０９ｂには、画像は表示されない。第２の画像５ｂの重ね合わせの位置は、関心領域５ａの領域の表示をモニタ１０９ａ上で妨げられないあらゆる位置として設定できる。

図６は、第１の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０による処理手順を示すフローチャートである。図６では、Ｘ線画像収集装置１１０全体の動作を説明するフローチャートを示し、各構成要素がフローチャートのどのステップに対応するかを説明する。なお、図６に示す処理は、第１の画像の表示を受け付けて第１の画像を収集した後に実行されるものとして説明する。

ステップＳ１０１は、画像処理回路２０２により実現されるステップである。ステップＳ１０１では、画像処理回路２０２は、第１の画像を表示させる。ステップＳ１０２は、ＵＩ制御回路２０５により実現されるステップである。ステップＳ１０２では、ＵＩ制御回路２０５は、第１の画像において関心領域の設定を受け付ける。これによりＵＩ制御回路２０５は、画像処理回路２０２に補完処理を実行させる。

ステップＳ１０３は、画像処理回路２０２により実現されるステップである。ステップＳ１０３では、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれるか否かを判定する。ここで、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれると判定しなかった場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、処理を終了する。

一方、画像処理回路２０２は、関心領域が第２の画像に含まれると判定した場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４は、画像処理回路２０２により実現されるステップである。ステップＳ１０４では、画像処理回路２０２は、第１の画像を補う第２の画像を表示する。

上述したように、第１の実施形態では、第２の光検出器１０６ｂは、第１の光検出器１０６ａよりも高い解像度を有する。そして、第１の実施形態では、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像をモニタ１０９に表示させる際に、第１の画像において設定された関心領域が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在する場合、関心領域を含む第２の画像を更に表示させる。この結果、第１の実施形態によれば、例えば、操作者は、第１の画像を確認後、関心領域をより詳細に観察したい場合に、画像の再収集を実施することなく、高解像度な関心領域の画像を観察することが可能になる。また、第１の実施形態によれば、画像の再収集を実施しなくてもよいので、術者は、検査を効率化することが可能なる。更に、第１の実施形態によれば、画像の再収集を実施しなくてもよいので、被検者へのＸ線被曝を低減したり、被検者の検査への負担を軽減したりすることが可能になる。

なお、上述した実施形態では、Ｘ線画像収集装置１１０は、合成回路２０６を有するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、合成回路２０６を有さずに構成されてもよい。

また、Ｘ線画像収集装置１１０は、第２の画像の全部を表示させる場合であってもよいし、第２の画像の一部を表示させる場合であってもよい。例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、まず、第１の画像において設定された関心領域が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在するか否かを判定する。ここで、関心領域が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在する場合、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像と関連付けて記憶された第２の画像を呼び出す。次に、Ｘ線画像収集装置１１０は、第２の画像の解像度と、モニタ１０９の解像度とを比較する。ここで、モニタ１０９の解像度が第２の画像の解像度よりも高い場合、Ｘ線画像収集装置１１０は、第２の画像の全部をモニタ１０９に表示させる。

一方で、モニタ１０９の解像度が第２の画像の解像度よりも低い場合、Ｘ線画像収集装置１１０は、第２の画像の一部をモニタ１０９に表示させる。例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、第２の画像のうち、関心領域を含む領域を選択する操作を受け付けて、選択された領域をモニタ１０９に表示させる。一例を挙げると、Ｘ線画像収集装置１１０は、まず、第２の画像のうち、関心領域を中心とした領域を含むクロップ領域の指定を操作者から受け付ける。次に、Ｘ線画像収集装置１１０は、モニタ１０９の画素数（マトリクスサイズ）とクロップ領域の画素数との比に応じた拡大率で、クロップ領域の画素数を調整する。即ち、Ｘ線画像収集装置１１０は、モニタ１０９の解像度に応じて、クロップ領域をリサイズする。そして、Ｘ線画像収集装置１１０は、調整後のクロップ領域を、モニタ１０９に表示させる。

これにより、Ｘ線画像収集装置１１０は、第２の画像が本来有する解像度で、第２の画像を操作者に提示することができる。具体的には、モニタ１０９の解像度が第２の画像の解像度よりも低い場合において、第２の画像の全体をモニタ１０９に表示させる場合、第２の画像は、モニタ１０９の解像度に応じて低下した解像度で表示される。これに対し、第２の画像の解像度とモニタ１０９の解像度との関係に応じて、第２の画像の一部を表示させる場合、第２の画像は、解像度を維持して表示される。

また、上述した実施形態では、第１の画像を表示している際に、関心領域の設定により、第１の画像の一部の領域に相当する第２の画像を表示する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。

例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像を表示している際に、関心領域の設定以外の所定のトリガーにより、第１の画像の一部の領域に相当する第２の画像を表示することとしてもよい。ここで、関心領域の設定以外の所定のトリガーの例としては、例えば、第１の画像上の位置を指定する指定操作が挙げられる。例えば、操作者は、入力インターフェース１３０が備えるマウスを操作して、第１の画像上の関心のある位置においてクリックすることにより、指定操作を行なう。また、例えば、入力インターフェース１３０及びモニタ１０９がタッチパネルにより統合される場合、操作者は、タッチパネルに表示される第１の画像上の関心のある位置をタップすることにより、指定操作を行なう。

なお、所定のトリガーについては、例えば、第１の画像の表示を行なうよりも前に設定され、記憶回路に記憶される。例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像の表示を開始するとともに記憶回路から所定のトリガーの設定情報を読み出し、操作者から受け付けた操作と設定情報とを比較することで、所定のトリガーを受け付けたか否か判定する。

第１の画像を表示している際に所定のトリガーを受け付けた場合、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像の一部の領域に相当する第２の画像を表示する。例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像において指定された位置が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在する場合、第１の画像と関連付けて記憶された第２の画像を呼び出して、第２の画像を表示させる。

また、上述した実施形態では、第１の画像をモニタ１０９に表示している際に、第１の画像において設定された関心領域と第２の光検出器１０６ｅの視野との位置関係に応じて、関心領域を含む第２の画像を更に表示させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。

例えば、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像において設定された関心領域が第２の検出器１０６ｅの視野内に存在する場合、第１の画像と関連付けて記憶された第２の画像を呼び出し、第１の画像に替えて第２の画像を表示させる場合であってもよい。即ち、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像をモニタ１０９に表示している際に、第１の画像において設定された関心領域と第２の光検出器１０６ｅの視野との位置関係に応じて、第１の画像に替えて第２の画像を表示させる場合であってもよい。

また、上述した実施形態では、過去画像の表示を目的とする場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態は、リアルタイムに収集中の画像の表示を目的とする場合にも適用可能である。かかる場合、第１の画像と第２の画像とを同時に表示したい場合は、両画像をそれぞれのモニタ１０９に同時に出力しても良い。この様に第１の画像と第２の画像とを同時に表示する場合、第１の検出器と第２の検出器とが、非常に高速に切替えられる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、第１の光検出器１０６ａにより出力された電気信号から生成された第１の画像をモニタ１０９に表示する際に、第１の画像の一部の領域を補う第２の画像を表示する場合について説明した。第２の実施形態では、第２の光検出器１０６ｂにより出力された電気信号から生成された第２の画像をモニタ１０９に表示する際に、第２の画像の一部の領域を補う第１の画像を表示する場合について説明する。図７は、第２の実施形態を説明するための図である。

図７では、入力インターフェース１３０を介して操作者から第２の画像の表示が指定された場合を示す。図７の状態１は、操作者から指定された第２の画像の一例を示す。ここで、例えば、Ｘ線診断装置１００において、第２のＦＰＤは、高解像度を得るためにＣＭＯＳセンサを使用した場合、第１のＦＰＤと比較して、Ｘ線ダイナミックレンジが狭く、飽和しやすい特徴が有る。例えば、図７の状態１に示すように、第２の画像は、画像飽和領域７ａを含んでいる場合がある。ここで、操作者は、この画像飽和領域７ａの情報を確認することを所望するものとする。

図７の状態２は、入力インターフェース１３０を介して操作者から画像飽和領域７ａの情報を確認することを所望する旨の指示を受け付けた場合の第２の画像の一例を示す。かかる場合、Ｘ線診断装置１００は、第２の画像をモニタ１０９に表示する際に、第２の画像が飽和している場合、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像を表示する補完処理を実行する。一例をあげると、Ｘ線診断装置１００は、図７の状態２に示すように、第２の画像の画像飽和領域７ａを、飽和のない第１の画像において第２の画像の画像飽和領域７ａに対応する領域７ｂで置き換える。引き続き図７を用いて第２の実施形態に係る補完処理について説明する。

図７の状態３は、第２の画像を収集する際に、第１のＦＰＤによって収集された第１の画像の一例を示す。図７の状態３に示すように、第１の画像において第２の画像の画像飽和領域７ａに対応する領域７ｂが特定され、この領域７ｂが飽和していないことが確認される。

図７の状態４は、補完処理の前に実施される前処理について示す。前処理では、補完処理に使用される領域７ｂが設定され、リサイズ処理及びゲイン係数を乗算する処理が実施される。そして、前処理が実施された第１の画像の所定の領域７ｂは、例えば図７の状態２に示すように、第２の画像において対応する位置に置き換えられる。このような画像の一部の領域を補う他方の画像を表示する補完処理は、Ｘ線画像収集装置１１０ａによって実行される。以下では、図８を用いて、Ｘ線画像収集装置１１０ａによる補完処理の詳細について説明する。なお、Ｘ線画像収集装置１１０ａは、制御部の一例である。

なお、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００の全体構成は、Ｘ線画像収集装置１１０ａが第１の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０と異なる機能を有する点を除いて、図１に示した構成例と同様であるので、ここでは説明を省略する。図８は、第２の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０ａの構成例を示すブロック図である。なお、図８では説明の便宜上、Ｘ線源１０３、Ｘ線検出器１０６、Ｘ線検出器制御装置１２０、モニタ１０９、入力インターフェース１３０についても図示している。なお、図８に示すように、Ｘ線検出器１０６において、第１のＦＰＤが第２のＦＰＤよりＸ線源１０３側に設けられる。

また、図８に示す例では、Ｘ線検出器制御装置１２０からＸ線画像収集装置１１０ａへの画像の伝達は、第１の画像用と、第２の画像用とで共通のデータ線を使用したシリアル方式であるものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線検出器制御装置１２０からＸ線画像収集装置１１０ａへの画像の伝達は、第１の画像用と、第２の画像用とそれぞれ専用のデータ線が使用されるパラレル方式でもよい。

第２の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０ａは、図８に示すように、ＦＰＤ制御回路２０１と、画像処理回路２０２ａと、ディスク２０３と、ディスク２０４と、ＵＩ制御回路２０５と、画像合成回路２１０とを有する。

ＦＰＤ制御回路２０１は、Ｘ線検出器制御装置１２０を介して、Ｘ線検出器１０６による電気信号の読み出しのタイミングを制御する。画像処理回路２０２ａは、画像合成回路２１０を介して、Ｘ線検出器制御装置１２０により出力された画像データを取得する。そして、画像処理回路２０２ａは、取得した画像データに対して画像処理を施す。ディスク２０３は、Ｘ線画像を記憶する。例えば、ディスク２０３は、ＨＤＤであり、第２の画像を記憶する。ディスク２０４は、Ｘ線画像を記憶する。例えば、ディスク２０４は、ＨＤＤであり、第１の画像を記憶する。なお、図８に示す例では、Ｘ線画像収集装置１１０ａ内には、第２の画像用のディスク２０３と、第１の画像用のディスク２０４とを有する場合について説明するが、第１の画像と第２の画像とで１つのディスクを共有するようにしてもよい。

入力インターフェース１３０は、操作者から指示を受け付けて、受け付けた指示をＵＩ制御回路２０５に受け渡す。ＵＩ制御回路２０５は、入力インターフェース１３０を介して操作者から指示を受け付けた画像を画像処理回路２０２ａに表示させる。例えば、ＵＩ制御回路２０５は、第１の画像の表示を受け付けた場合には、切替Ｂをｂ側に倒す。これにより画像処理回路２０２ａは、第１の画像をモニタ１０９に表示させる。また、例えば、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像の表示を受け付けた場合には、切替Ｂをａ側に倒す。これにより画像処理回路２０２ａは、第２の画像をモニタ１０９に表示させる。

また、ＵＩ制御回路２０５は、入力インターフェース１３０を介して操作者から補完処理を実行する指示を受け付けて、画像処理回路２０２ａに補完処理を実行させる。例えば、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像が表示されている際に、操作者から入力インターフェース１３０を介して、補完処理の設定を受け付けた場合、画像処理回路２０２ａに補完処理を実行させる。画像処理回路２０２ａは、補完処理を実行する指示を受け付けた場合、例えば、第２の画像と、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像とを独立に表示させてもよいし、第２の画像の飽和している領域を第１の画像で置き換えた合成画像を表示させてもよい。ここで、この合成画像は、画像合成回路２１０により生成される。そこで、画像処理回路２０２ａによる補完処理の詳細の説明に先立って、画像合成回路２１０による合成画像生成処理について説明する。

画像合成回路２１０は、補完処理を実行する指示を受け付けた場合、第２の光検出器１０６ｂにより出力された電気信号から生成された第２の画像をモニタ１０９に表示する際に、第２画像の一部の領域を第１の画像で置き換えた合成画像を生成する。より具体的には、画像合成回路２１０は、第２の画像をモニタ１０９に表示させる際に、第２の画像が飽和している場合、第２の画像の飽和している領域を第１の画像で置き換えた合成画像を生成する。

この画像合成回路２１０は、飽和検知回路２１１と、飽和検知回路２１２と、リサイズ回路２１３と、合成回路２１４とを有する。飽和検知回路２１２は、Ｘ線検出器制御装置１２０により出力された第２の画像データを画像処理回路２０２ａに受け渡す。また、飽和検知回路２１２は、Ｘ線検出器制御装置１２０によって出力された第２の画像を受け付け、受け付けた第２の画像が飽和しているか否かを判定する。ここで、飽和検知回路２１２は、第２の画像が飽和していると判定した場合、切替Ａ２をａ側に倒す。かかる場合、合成回路２１４は、第１の画像が飽和していなければ、合成画像を生成することになる。なお、飽和検知回路２１２は、第２の画像が飽和していると判定しなかった場合、切替Ａ２をｂ側に倒す。かかる場合、合成回路２１４は、合成画像を生成しない。

飽和検知回路２１１は、Ｘ線検出器制御装置１２０により出力された第１の画像データを画像処理回路２０２ａに受け渡す。また、飽和検知回路２１１は、Ｘ線検出器制御装置１２０によって出力された第１の画像を受け付け、受け付けた第１の画像が飽和しているか否かを判定する。ここで、飽和検知回路２１１は、第１の画像が飽和していると判定しなかった場合、切替Ａ１をｂ側に倒す。かかる場合、合成回路２１４は、第２の画像が飽和している場合に、合成画像を生成することになる。なお、飽和検知回路２１１は、第１の画像が飽和していると判定した場合、切替Ａ１をａ側に倒す。かかる場合、合成回路２１４は、第２の画像が飽和していても合成画像を生成しない。

リサイズ回路２１３は、切替Ａ１がｂ側に倒れ、切替Ａ２がａ側に倒れる様な状況の際、第１の画像の特定箇所を切出し、第１の画像の画素ピッチを補正する。例えば、第１のＦＰＤのピクセルピッチと第２のＦＰＤのピクセルピッチとが異なる。より具体的には、第２の光検出器１０６ｂは、解像度が第１の光検出器１０６ａよりも高い。このため、リサイズ回路２１３は、第１の画像の画素ピッチが第２の画像の画素ピットと一致するように、第１の画像を補正する。

合成回路２１４は、第２の画像の所定の位置において、第２の画像と第１の画像とを置き換えて合成画像を生成する。例えば、合成回路２１４は、第１の画像の画素ピッチを補正して、第２の画像の飽和している領域に置き換える。また、元来、第１の画像は解像度が低いが、飽和して情報が無い第２の画像よりは充分な価値ある情報を持つので、第２の実施形態に係る合成回路２１４による合成画像生成処理は効果を有する。ここで、合成回路２１４は、第１の光検出器１０６ａと第２の光検出器１０６ｂとの感度差に応じた係数を第１の画像に乗じて置き換える。すなわち、合成回路２１４は、合成処理の際、より自然な合成となる様に、ゲイン係数を乗じた後、合成画像を生成してもよい。合成回路２１４は、生成した合成画像を画像処理回路２０２ａに受け渡す。

上述したように、画像処理回路２０２ａは、補完処理を実行する指示を受け付けた場合、例えば、第２の画像と、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像とを独立に表示させてもよいし、第２の画像の飽和している領域を第１の画像で置き換えた合成画像を表示させてもよい。図９Ａ及び図９Ｂは、第２の実施形態を説明するための図である。

図９Ａでは、第２の画像と、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像とを独立に表示させる場合を示す。図９Ａに示す例では、モニタ１０９は、複数のサブモニタ１０９ａ及び１０９ｂを有する。図９Ａに示すように、サブモニタ１０９ａには、第２の画像の表示を受け付けて収集された第２の画像が表示される。かかる場合、ＵＩ制御回路２０５は、図８に示す切替Ｂをａ側に倒す。そして、第２の画像が飽和した場合、ＵＩ制御回路２０５は、図８に示す切替Ｂをｂ側に倒す。かかる場合、画像処理回路２０２ａは、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像をモニタ１０９に出力する。これにより、図９Ａに示すように、第１の画像がサブモニタ１０９ｂに表示される。

図９Ｂでは、第２の画像の飽和している領域を第１の画像で置き換えた合成画像を表示させる場合を示す。図９Ａに示す例と同様に、図９Ｂに示す例でも、モニタ１０９は、複数のサブモニタ１０９ａ及び１０９ｂを有する。図９Ｂに示すように、サブモニタ１０９ａには、第２の画像の表示を受け付けて収集された第２の画像が表示される。かかる場合、ＵＩ制御回路２０５は、図８に示す切替Ｂをａ側に倒す。ここで、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像が飽和した場合、図８に示す切替Ｂをｃ側に倒す。かかる場合、画像処理回路２０２ａは、図９Ｂに示すように、第２の画像の飽和している領域を第１の画像で置き換えた合成画像がサブモニタ１０９ａに表示される。なお、かかる場合、サブモニタ１０９ｂには、画像は表示されない。また、図９Ｂに示すように、例えば、画像処理回路２０２ａは、置き換えた領域を示す情報を更に表示させても良い。図９Ｂの例では、合成領域を示す情報９ａがオーバーレイ表示されている場合を示す。

図１０は、第２の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０ａによる処理手順を示すフローチャートである。図１０では、Ｘ線画像収集装置１１０ａ全体の動作を説明するフローチャートを示し、各構成要素がフローチャートのどのステップに対応するかを説明する。なお、図１０に示す処理は、第２の画像を収集している際に、補完処理の指示を受け付けた場合に、リアルタイムで実行されるものとして説明する。なお、図１０では、第２の画像の飽和している領域を第１の画像で置き換えた合成画像を表示させる場合を示す。

ステップＳ２０１及びステップＳ２０２は、飽和検知回路２１２により実現されるステップである。ステップＳ２０１では、飽和検知回路２１２は、第２の画像の飽和を検知したか否かを判定する。ここで、飽和検知回路２１２は、第２の画像の飽和を検知したと判定しなかった場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、処理を終了する。一方、飽和検知回路２１２は、第２の画像の飽和を検知したと判定した場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、飽和している画素を特定する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０３及びステップＳ２０４は、飽和検知回路２１１により実現されるステップである。ステップＳ２０３では、飽和検知回路２１１は、第１の画像の飽和を検知したか否かを判定する。ここで、飽和検知回路２１１は、第１の画像の飽和を検知したと判定した場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、飽和検知回路２１１は、第１の画像の飽和を検知したと判定しなかった場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）、第２の画像で特定した画素に対応する第１の画像の画素を特定する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０５は、リサイズ回路２１３により実現されるステップである。ステップＳ２０５では、リサイズ回路２１３は、第１の画像をリサイズする。ステップＳ２０６は、合成回路２１４により実現されるステップである。ステップＳ２０６では、合成回路２１４は、合成画像を生成する。ステップＳ２０７は、画像処理回路２０２ａにより実現されるステップである。ステップＳ２０７では、画像処理回路２０２ａは、合成画像を表示する。

上述したように、第２の実施形態では、第１の光検出器１０６ａは、第２の光検出器１０６ｂと比較して、ダイナミックレンジが広く飽和しにくい。このため、第２の画像が飽和する場合でも、第１の画像は飽和していない場合がある。そこで、第２の実施形態では、Ｘ線画像収集装置１１０ａは、第２の画像をモニタ１０９に表示させる際に、第２の画像が飽和している場合、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像を表示する。このように、第２の実施形態によれば、例えば、操作者は、第２の画像を観察する際に第２の画像が飽和した場合でも、第１の画像で飽和している領域を補うことで、第２の画像で飽和している領域の情報を観察することが可能になる。また、第２の実施形態によれば、（Ｘ線照射条件の変更等による）画像の再収集を実施しなくてもよいので、術者は、検査を効率化することが可能になる。更に、第２の実施形態によれば、画像の再収集を実施しなくてもよいので、被検者へのＸ線被曝を低減したり、被検者の検査への負担を軽減したりすることが可能になる。

なお、上述した第２の実施形態では、図９Ａに示す表示形態と、図９Ｂに示す表示形態とについて説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理回路２０２ａは、図９Ａに示す表示形態と図９Ｂに示す表示形態とを操作者の指示に応じて適宜切り替え可能にしても良い。

（第２の実施形態の変形例）
上述した第２の実施形態では、第２の画像をモニタ１０９に表示する際に、第２の画像が飽和している場合、第２の画像の飽和している領域を補う第１の画像を表示する補完処理を実行する場合について説明した。ここで、上述した第２の実施形態では、第２の画像を用いて、第２の画像が飽和しているか否かを判定した。

ところで、第１のＦＰＤは、第２のＦＰＤよりもダイナミックレンジが広い。このため、第２の画像が飽和する場合であっても、第１の画像は飽和していない場合がある。このため、Ｘ線診断装置１００は、第１の画像を用いて、第２の画像が飽和しているか否かを判定することが可能である。例えば、Ｘ線診断装置１００は、第１の画像が飽和していないが、第１の画像の画素値が所定値以上である場合に、第２の画像が飽和していると判定する。そこで、第２の実施形態の変形例では、第１の画像を用いて第２の画像が飽和しているか否かを判定する場合について説明する。そして、第２の実施形態の変形例では、第２の画像が飽和していると判定した場合には、第２の光検出器１０６ｂの駆動レートを変更することで、第２の画像の飽和を解消する。

なお、第２の実施形態の変形例では、Ｘ線画像収集装置１１０ａの一部の構成部が付加的機能を有する点を除いて、第２の実施形態に係るＸ線画像収集装置１１０ａと同様である。このため、第２の実施形態の変形例では、第２の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

飽和検知回路２１１は、Ｘ線検出器制御装置１２０によって出力された第１の画像を受け付け、受け付けた第１の画像を用いて第２の画像が飽和しているか否かを判定する。ここで、飽和検知回路２１１は、第２の画像が飽和していると判定した場合、ＵＩ制御回路２０５を介して、ＦＰＤ制御回路２０１に第２の光検出器１０６ｂの駆動レートを変更する指示を出力する。

ＦＰＤ制御回路２０１は、ＵＩ制御回路２０５を介して、飽和検知回路２１１から第２の光検出器１０６ｂの駆動レートを変更する指示を受け付けた場合、Ｘ線検出器制御装置１２０を介して、第２の光検出器１０６ｂの駆動レートを変更させる。言い換えると、Ｘ線検出器制御装置１２０は、第２の画像が飽和していると判定された場合に、第２の光検出器１０６ｂによる電気信号の読み出しのタイミングを変更する。図１１Ａ及び図１１Ｂは、第２の実施形態の変形例を説明するための図である。

図１１Ａでは、タイミングを変更する前の第２の光検出器１０６ｂによる電気信号の出力処理について説明する。言い換えると、第２の画像が飽和していない場合の第２の光検出器１０６ｂによる電気信号の読み出しのタイミングを示す。

パルス状にＸ線を照射してＸ線画像を収集する場合に、第２の光検出器１０６ｂは、Ｘ線パルス照射中に発生電荷を蓄積するストレージ期間と、Ｘ線パルスの非照射中に電荷信号を読み出すリードアウト期間とが設定されている。例えば、第２の光検出器１０６ｂは、ストレージ期間の後、リードアウト期間で電荷信号を読み出すことでＸ線信号を出力する。そして、Ｘ線検出器制御装置１２０は、収集したＸ線信号を用いてＸ線画像を生成する。

ここで、Ｘ線検出器制御装置１２０は、第２の画像が飽和していると判定された場合に、第２の光検出器１０６ｂによる電気信号の読み出しのタイミングを変更する。図１１Ｂでは、タイミングを変更した後の第２の光検出器１０６ｂによる電気信号の出力処理について説明する。言い換えると、第２の画像が飽和した場合の第２の光検出器１０６ｂによる電気信号の読み出しのタイミングを示す。

図１１Ｂに示すように、第２の光検出器１０６ｂは、Ｘ線の入射期間、非入射期間を問わず一定して高速な読出しを連続的に実施することで出力信号を逐次得る。例えば、第２の光検出器１０６ｂは、ストレージ期間を設けること無く、パルス状のＸ線を一回照射する間に、フォトダイオードに蓄積された電荷信号の読み出しを複数回実行する。言い換えると、第２の光検出器１０６ｂは、ＣＭＯＳ−ＦＰＤによる高速収集レートに対応した駆動を実施することで、一つのＸ線パルスを細切れに読み出し、それぞれ出力信号を出力する。そして、第２の光検出器１０６ｂは、出力信号のうちＸ線信号を収集し、収集したＸ線信号を加算して１フレーム分のＸ線信号を得る。なお、一つのＸ線パルスを細切れに読み出したそれぞれの出力信号のことを「子フレーム」とも言う。

そして、Ｘ線検出器制御装置１２０は、第２の画像が飽和していると判定された場合に、「子フレーム」を加算して、飽和の無い単位で第２の画像を生成する。なお、Ｘ線検出器制御装置１２０は、「子フレーム」を加算して飽和の無い単位で第２の画像を生成する際に、特開２０１６−８７２１７号公報に記載の技術を適用することが可能である。

図１２は、第２の実施形態の変形例に係るＸ線画像収集装置１１０ａによる処理手順を示すフローチャートである。図１２では、Ｘ線画像収集装置１１０ａ全体の動作を説明するフローチャートを示し、各構成要素がフローチャートのどのステップに対応するかを説明する。なお、図１２に示す処理は、第２の画像を収集している際に、駆動レートを変更する指示を受け付けた場合に、リアルタイムで実行されるものとして説明する。

ステップＳ３０１は、ＵＩ制御回路２０５により実現されるステップである。ステップＳ３０１では、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像の表示の選択を受け付けたか否かを判定する。ここで、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像の表示の選択を受け付けたと判定しなかった場合（ステップＳ３０１、Ｎｏ）、処理を終了する。一方、ＵＩ制御回路２０５は、第２の画像の表示の選択を受け付けたと判定した場合（ステップＳ３０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に移行する。

ステップＳ３０２及びステップＳ３０３は、飽和検知回路２１１により実現されるステップである。ステップＳ３０２では、飽和検知回路２１１は、第１の画像を用いて第２の画像の飽和を判定する。そして、ステップＳ３０３では、飽和検知回路２１１は、第２の画像の飽和を検知したか否かを判定する。ここで、飽和検知回路２１１は、第２の画像の飽和を検知したと判定しなかった場合（ステップＳ３０３、Ｎｏ）、処理を終了する。

一方、飽和検知回路２１１は、第２の画像の飽和を検知したと判定した場合（ステップＳ３０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に移行する。ステップＳ３０４は、ＦＰＤ制御回路２０１により実現されるステップである。ステップＳ３０４では、ＦＰＤ制御回路２０１は、第２の検出器１０６ｅの駆動レートを変更する。

上述したように、第２の実施形態の変形例では、第１の光検出器１０６ａは、ダイナミックレンジが第２の光検出器１０６ｂよりも広い。このため、第２の画像が飽和する場合でも、第１の画像は飽和していない場合がある。そこで、第２の実施形態の変形例では、Ｘ線画像収集装置１１０は、第１の画像を用いて第２の画像が飽和しているか否かを判定する。そして、第２の実施形態の変形例では、Ｘ線画像収集装置１１０ａは、第２の画像が飽和していると判定した場合には、第２の光検出器１０６ｂの駆動レートを変更する。これにより、第２の実施形態の変形例では、Ｘ線検出器制御装置１２０は、飽和の無い第２の画像を生成する。このように、第２の実施形態の変形例によれば、例えば、操作者は、第２の画像を観察する際に第２の画像が飽和した場合でも、第２の光検出器１０６ｂの駆動レートを変更することで、飽和の無い第２の画像を観察することが可能になる。また、第２の実施形態の変形例によれば、画像の再収集を実施しなくてもよいので、術者は、検査を効率化することが可能になる。更に、第２の実施形態の変形例によれば、画像の再収集を実施しなくてもよいので、被検者へのＸ線被曝を低減したり、被検者の検査への負担を軽減したりすることが可能になる。なお、第２の画像の飽和の有無の確認は、第２の画像の各画素の値が事前に設定されている飽和値に達しているか否かの判断を行なうことでも実施できる。

（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。

なお、上述した第１の実施形態において、画像処理回路２０２は、第２の画像の表示を受け付けて収集された第２の画像を表示する際に、第２の画像の視野領域外を補う画像として、第１の画像を表示させてもよい。かかる場合、画像処理回路２０２は、第２の画像と、第２の画像の視野領域外を含む第１の画像とを独立に表示させてもよいし、第２の画像に、第２の画像の視野領域外を補う画像を合成して表示させてもよい。

また、上述した実施形態では、図４や図８等に示すように、Ｘ線検出器１０６において、第１のＦＰＤが第２のＦＰＤよりＸ線源１０３側に設けられるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線検出器１０６において、第２のＦＰＤが第１のＦＰＤよりＸ線源１０３側に設けられてもよい。

また、上述した実施形態では、第１の画像と第２の画像とを独立に表示する場合と、第１の画像と第２の画像とを合成した合成画像を表示する場合とについて説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第１の画像と、第２の画像と、合成画像とを独立に表示してもよい。或いは、第１の画像と、第２の画像と、合成画像とのうち任意の２つの画像を独立に表示してもよい。

また、上述した実施形態では、Ｘ線画像収集装置１１０（１１０ａ）は、各回路を有するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線画像収集装置１１０（１１０ａ）は、プロセッサであり、記憶回路に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、図４に示すＸ線画像収集装置１１０や図８に示すＸ線画像収集装置１１０ａと同様の機能を実行するようにしてもよい。かかる場合、プロセッサが実行する各処理機能は、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に記録されている。プロセッサは、各プログラムを記憶回路から読み出し、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。換言すると、各プログラムを読み出した状態のプロセッサは、図４に示すＸ線画像収集装置１１０内や図８に示すＸ線画像収集装置１１０ａ内に示された各回路と同様の各機能を有することとなる。

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。さらに、図４や図８における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

上記の実施形態の説明において、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、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・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、上記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。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、表示する画像の一部の領域を補うことができる。

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。

１００ Ｘ線診断装置
１０６ Ｘ線検出器
１１０ Ｘ線画像収集装置

Claims (20)

1. Ｘ線管から照射されたＸ線を同時に検出可能な第１の検出部及び第２の検出部を有するＸ線検出器と、
   前記第１の検出部の出力に基づく第１の画像及び前記第２の検出部の出力に基づく第２の画像のいずれか一方の画像を表示部に表示する際に、当該一方の画像の一部の領域に相当する他方の画像を表示する制御部と、
   を備えた、Ｘ線診断装置。
2. 前記Ｘ線検出器は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を検出する第１の光検出器及び第２の光検出器とを有し、
   前記第１の検出部は、前記シンチレータと前記第１の光検出器を含み、
   前記第２の検出部は、前記シンチレータと前記第２の光検出器を含み、
   前記第１の光検出器及び前記第２の光検出器は、前記シンチレータで変換された光を同時に検出することによりＸ線を同時に検出する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記シンチレータは、前記第１の光検出器と前記第２の光検出器との間に挟まれるように配置される、請求項２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記第２の検出部は、前記第１の検出部よりも高い解像度を有し、
   前記制御部は、前記第１の画像を前記表示部に表示させる際に、前記第１の画像において設定された関心領域と前記第２の検出部の視野との位置関係に応じて、前記関心領域を含む前記第２の画像を更に表示させる、請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
5. 前記制御部は、前記第１の画像と、前記関心領域を含む前記第２の画像とを独立に表示させる、請求項４に記載のＸ線診断装置。
6. 前記制御部は、前記第１の画像に、前記関心領域を含む前記第２の画像を重畳表示させる、請求項４に記載のＸ線診断装置。
7. 前記第１の検出部は、ダイナミックレンジが前記第２の検出部よりも広く、
   前記制御部は、前記第２の画像を前記表示部に表示させる際に、前記第２の画像が飽和している場合、前記第２の画像の飽和している領域に相当する前記第１の画像を表示する、請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
8. 前記制御部は、前記第２の画像を前記表示部に表示させる際に、前記第２の画像が飽和している場合、前記第２の画像の飽和している領域を前記第１の画像で置き換えた合成画像を表示する、請求項７に記載のＸ線診断装置。
9. 前記第２の検出部は、解像度が前記第１の検出部よりも高く、
   前記制御部は、前記第１の画像の画素ピッチを補正して、前記第２の画像の飽和している領域に置き換える、請求項８に記載のＸ線診断装置。
10. 前記制御部は、前記第１の検出部と前記第２の検出部との感度差に応じた係数を前記第１の画像に乗じて置き換える、請求項８又は９に記載のＸ線診断装置。
11. 前記制御部は、置き換えた領域を示す情報を更に表示させる、請求項８〜１０のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
12. 前記制御部は、前記第２の画像と、前記第２の画像の飽和している領域に相当する前記第１の画像とを独立に表示させる、請求項７に記載のＸ線診断装置。
13. 前記第１の光検出器は、前記第２の光検出器よりも視野サイズが広い、請求項２に記載のＸ線診断装置。
14. Ｘ線管から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を検出して電気信号を出力する第１の光検出器及び第２の光検出器とを有するＸ線検出器と、
    前記第１の光検出器により出力された電気信号から生成された第１の画像及び前記第２の光検出器により出力された電気信号から生成された第２の画像のいずれか一方の画像を表示部に表示させる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記第１の画像を用いて前記第２の画像が飽和しているか否かを判定し、前記第２の画像が飽和していると判定した場合には、前記第２の光検出器の駆動レートを変更する、Ｘ線診断装置。
15. 前記第１の光検出器は、検出感度が前記第２の光検出器よりも高い、請求項１４に記載のＸ線診断装置。
16. Ｘ線管から照射されたＸ線を同時に検出可能な第１の検出部及び第２の検出部を有するＸ線検出器と、
    前記第１の検出部の出力に基づく第１の画像と前記第２の検出部の出力に基づく第２の画像とを関連付けて記憶部に記憶させる制御部と、
    を備えるＸ線診断装置。
17. 前記Ｘ線検出器は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を検出する第１の光検出器及び第２の光検出器とを有し、
    前記第１の検出部は、前記シンチレータと前記第１の光検出器を含み、
    前記第２の検出部は、前記シンチレータと前記第２の光検出器を含み、
    前記第１の光検出器及び前記第２の光検出器は、前記シンチレータで変換された光を同時に検出することによりＸ線を同時に検出する、請求項１６に記載のＸ線診断装置。
18. 前記制御部は、前記第１の画像及び前記第２の画像のうちいずれか一方の画像を表示部に表示している際に、所定のトリガーにより、当該一方の画像に替えて当該一方の画像の一部の領域に相当する他方の画像を表示する、請求項１６又は１７に記載のＸ線診断装置。
19. 前記第２の検出部は、前記第１の検出部よりも高い解像度を有し、
    前記制御部は、前記第１の画像を表示部に表示している際に、前記第１の画像において設定された関心領域と前記第２の検出部の視野との位置関係に応じて、前記第１の画像に替えて前記第２の画像を表示させる、請求項１６〜１８のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
20. 前記第２の検出部は、前記第１の検出部よりも高い解像度を有し、
    前記制御部は、前記第１の画像を表示部に表示している際に、前記第１の画像において設定された関心領域と前記第２の検出部の視野との位置関係、及び、前記第２の画像の解像度と当該表示部の解像度との関係に応じて、前記第２の画像の全部又は一部を表示させる、請求項１６〜１８のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。

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