JP3695878B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管及びＸ線カメラ装置を順次移動させてＸ線カメラ装置よりも広い範囲について被検体のＸ線像を撮影するためのＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、下肢の血流を追いかけてＸ線撮影を行うものがある。またＸ線管及びイメージインテンシファイア（以下、Ｉ．Ｉ．という。）を有するＸ線カメラ装置が支持されたＣアームを移動させて順次Ｘ線像を取得することが行なわれる。例えば、下肢全体のＸ線像を撮影する場合、下肢の血管に造影剤を注入し、造影剤の流れを追いかけるようにしてＸ線像（血管造影像）を撮影することが行われる。そして造影剤のないときに撮影したＸ線像（マスク像）と、造影剤のあるときに撮影したＸ線像（コントラスト像）との差から下肢全体の血管像についてサブトラクション像を作り出すこともある。このようなＸ線撮影を行う場合、Ｘ線を検出するＩ．Ｉ．の口径は、被検体よりも小さいので、従来は次の２つの方法により被検体のＸ線像を撮影していた。
【０００３】
図５はその一例を示したものであり、ステッピング撮影と言われている。ステッピング撮影は、被検体に対してＸ線管及びＸ線カメラ装置をステップ移動させるごとにＸ線を曝射して撮影を行うものである。図６は、ステッピング撮影を採用して下肢全体をＸ線像を取得する場合、実際にＸ線撮影される撮影範囲を示した一例である。ステッピング撮影では、各撮影範囲の端部が重なるように、一定の間隔をあけた位置毎に強度の大きい（単位時間当りのＸ線量が多い）Ｘ線を曝射することによってＸ線像の撮影が行われる。
【０００４】
また、図７はほかの一例を示したものであり、Bolus Chasing 撮影と言われている。Bolus Chasing 撮影は、被検体１１０に対してＸ線管１３０及びＩ．Ｉ．１４０を相対的に連続的に移動させながら強度の大きいＸ線を曝射することによりＸ線像の撮影を行うものである。図８は、Bolus Chasing 撮影を採用して下肢全体をＸ線像を取得する場合に、実際にＸ線撮影される撮影範囲を示したものである。図８に示すようにBolus Chasing 撮影では、連続してコントラスト像の撮影が行われる。
【０００５】
上述したいずれの場合も、サブトラクション像を図示しないディスプレイ上に表示することができる。一方、サブストラクション像を表示する場合は、図５においては、Ｘ線撮影を行う位置（ステージの位置）Ｉ〜IVそれぞれにおいて造影剤のない状態でマスク像を撮影した後、造影剤のある状態でコントラスト像を撮影する。この際、Ｃアームはステージ間をステップ移動する。そして両画像のサブトラクト処理を行いサブトラクション像を表示するようになっている。また、図７の場合、造影剤ない状態でＣアームを移動させながらBolus Chasing 撮影してマスク像を得、さらに、造影剤のある状態でＣアームを移動させBolus Chasing 撮影してコントラスト像を得、得られた両画像をサブトラクト処理してサブトラクション像を表示するようになっている。
【０００６】
ところで、図５のようなステッピング撮影を行なう場合、ステージの位置Ｉ〜IVの各ステージ間における血流を追跡するためには、血流に先回りして（例えば約２０cm／sec 以上のスピードで）且つ血流速度を予測してＣアームを移動させることが要求される。しかしながら、このようにＣアームを高速に移動させ且つステージ位置のみで停止させる動作を実現するためには、Ｃアームを移動・停止させる装置に高い性能が要求され、結果的に装置が大型化、コスト高になってしまう。またステッピングで撮影では、ステージとステージの間の血液（造影剤）の移動を見失うことになるので次に撮影するステージで造影剤が流れているタイミングをつかむことが難しいという欠点がある。
【０００７】
一方、図７に示すようなBolus Chasing 撮影では、血流速度を予測して例えば２ｆｐｓ位のスピードで連続してＸ線撮影を行うので、図８に示すようにＸ線曝射回数が必然的に多くなり、患者に対する被曝線量が増加してしまうと共に、Ｘ線管など装置への負担が多くなっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の欠点に鑑み、従来のステッピング撮影のようにステージを高速に移動させることなく、またBolus Chasing 撮影のように撮影枚数が多くないＸ線診断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明に係るＸ線診断装置は、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線源と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とが前記被検体に対して所望の位置関係となるように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とのうち少なくとも一方を保持する保持手段と、この保持手段と前記被検体との位置関係が所定の位置関係になったとき、前記Ｘ線検出手段の撮影範囲内にある前記被検体のＸ線透視画像を取得する透視モードを一時的に前記被検体のＸ線撮影画像を取得する撮影モードに切替える制御手段とを具備することを要旨とする。
【００１０】
そして本願請求項１の発明に係るＸ線診断装置によれば、被曝量の大きな撮影モードで被検体を撮影するのは一時的であるので、従来のBolus Chasing 撮影よりも被曝線量を軽減することができると共に、装置への負担を軽減することができる。また、従来のＤＳＡステッピングのように高いステージ停止精度でステージ間を高速に移動させなくても良いので、装置を小型化することができ、また血流を透視モードで見ながら追いかけることができるので失敗することなく最適なタイミングでＸ線撮影を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の態様】
本発明の実施の態様を図面を参照して説明する。図１は、本発明のＸ線診断装置の一例を示したものであり、その外観の概略を示している。
このＸ線診断装置は、Ｘ線管１３０、このＸ線管１３０に対向配置されるＸ線カメラ装置１４０、Ｘ線管１３０とＸ線カメラ装置１４０を所望の角度にしてこれらを支持するためのＣアーム１５０、天板１２０を支持するためのカテーテル寝台１６０を備える。天板１２０は、被検体１１０を載せて被検体を長手方向（図のＸ方向、Ｘ’方向）に移動させるためのものである。Ｘ線管１３０は、被検体１１０に向けてＸ線を曝射するためのものである。Ｘ線カメラ装置１４０は、被検体１１０を透過したＸ線像を光学像に変換するためのＩ．Ｉ．及びＩ．Ｉ．から出力された光学像を電気信号に変換するＴＶカメラを有し、被検体１１０を透過したＸ線像を撮影するためのものである。
【００１２】
Ｃアーム制御装置１７０は、Ｃアーム１５０を所定の角度に保持した状態で長手方向（図のＸ方向、Ｘ‘方向）に移動させるものである。Ｃアーム制御装置１７０は操作卓１７５からの指示によって被検体１１０に対するＣアーム１５０の角度を電動で変化させる。またＣアーム制御装置１７０は、操作卓１７５からの指示によってＣアーム１５０の長手方向の移動を所望速度で制御することができる。これによって、被検体１１０に対するＣアーム１５０（Ｘ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０）との相対的位置関係を所望速度で変化させ、順次Ｘ線カメラ装置１４０の視野内にあるＸ線像を撮影することができる。
【００１３】
操作卓１７５は、Ｃアーム制御装置１７０、Ｘ線制御装置１８０及びデジタル装置（画像処理装置）１９０を操作するためのマンマシンインターフェイスである。この操作卓１７５は、Ｃアーム１５０の移動に関する指示（移動方向、移動速度等）を行うためのジョイスティック（図示せず）、いわゆるＸ線透視を行う透視モードにするための透視ＳＷ１７５ａ、いわゆるＸ線撮影を行う撮影モードにするための撮影ＳＷ１７５ｂを有する。透視ＳＷ１７５ａを押すと、単位時間当りのＸ線強度（曝射量）の小さいＸ線によってＸ線透視像が得られる。また撮影ＳＷ１７５ｂを押すと、単位時間当りの曝射量の大きいＸ線によるＸ線撮影像が得られる。そして操作卓１７５は、DA Bolus Chasing検査又はDSA Bolus Chasing 検査を選択するためのDA/DSA切替ＳＷ（図示せず）を有する。さらに、操作卓１７５は、Ｘ線撮影位置（以下、ステージ位置という。）で取得された全Ｘ線像の中から全ステージ位置のＸ線像を同時に表示するか或は所望のステージ位置のみのＸ線像を表示するか選択するための表示選択ＳＷ（図示せず）を有する。
すなわち表示選択ＳＷは、例えば病変部位の存在する１つのステージ位置のみのＸ線像を表示或は所望の３つのステージ位置のＸ線像を合成して表示するといった選択をするものである。更に操作卓１７５は、撮影モードにより最初にＸ線撮影を行うステージ（ステージＩ）位置を指定する指定ＳＷを有する。
【００１４】
ここで図２を用いて本Ｘ線診断装置の内部構成について説明する。
操作卓１７５は、Ｘ線撮影又はＸ線透視のいずれかを実行させるためのモード指示をＸ線制御装置１８０に出力する。また操作卓１７５は、Ｃアーム１５０の移動に関する指示をＣアーム制御装置１７０に出力する。そして操作卓１７５は、ステージＩの指定位置をＣアーム制御装置１７０に出力する。
【００１５】
Ｘ線制御装置１８０は、操作卓１７５からのモード指示によってＸ線管１３０に与える管電流、管電圧、曝射時間等を制御し、Ｘ線管１３０から曝射させるＸ線の曝射量を制御する。具体的に言うと、Ｘ線制御装置１８０は、術者が透視ＳＷ１７５ａを押すと透視モード、撮影ＳＷ１７５ｂを押すと撮影モードになるようにＸ線の曝射量を制御する。
【００１６】
Ｃアーム制御装置１７０は、天板１２０（被検体１１０）に対するＣアーム１５０の位置情報を検出するエンコーダを有する。そしてＣアーム制御装置１７０は、ステージＩの指定位置情報とＸ線カメラ装置１４０の撮影範囲とに基づいて撮影モードでＸ線撮影するステージ位置（例えばステージＩ〜ステージIVの位置）を演算して求める。そしてＣアーム制御装置１７０は、エンコーダによりＣアーム１５０が各ステージ位置にきたことを検出すると、Ｘ線撮影が行われるようにトリガー信号をＸ線制御装置１８０に出力する。そしてＸ線制御装置１８０は、Ｘ線透視中にトリガー信号を受信すると、透視モードから撮影モードに自動的に切替える。すなわちＸ線制御装置１８０は、トリガー信号を受けると、撮影モードによりＸ線撮影するための曝射量の大きいＸ線が曝射されるように自動的に管電流等、管電流、及び曝射時間のうち少なくともいずれかを制御する。例えば、管電流を２ｍＡから４００ｍＡ、管電圧を９０ｋＶから１１０ｋＶ、曝射時間を連続から１００ｍｓに切替える。これにより、透視モードによるＸ線透視が行われている際に、Ｃアーム１５０が各ステージ位置にくると自動的に撮影モードによるＸ線撮影が行われる。
【００１７】
Ｘ線カメラ装置１４０は、Ｉ．Ｉ．の視野内にある被検体１１０のＸ線像（血管造影像、コントラスト像、マスク像などの撮影画像や透視画像）を検出する。
画像処理装置１９０は、Ｘ線カメラ装置１４０で検出したＸ線像に所定の画像処理を施す。画像処理装置１９０は、DA/DSA切替ＳＷにおいて選択された画像処理や表示選択ＳＷにて選択された所望の画像を合成する処理を行う。具体的に言うと、画像処理とは、DA Bolus Chasing検査において血管造影剤を被検体に注入した状態のＤＡ像を生成するのための処理、DSA Bolus Chasing 検査において血管造影剤を注入した状態のコントラスト像から血管造影剤を注入しない状態のマスク像をサブトラクトしてＤＳＡ像（サブトラクション像）を生成するのための処理、ハードディスク１９５に保存された全Ｘ線撮影像のうち所望のステージ位置のＸ線像を合成するなどの処理である。
【００１８】
ハードディスク１９５は、画像処理装置１９０から与えられたコントラスト像、血管造影像、マスク像、サブトラクション像などのＸ線像を保存するためのものである。モニタ１９４は、画像処理装置１９０にて画像処理された透視画像や撮影画像などのＸ線像を表示する。モニタ１９４は、例えば、DA Bolus Chasing検査においてはステージ位置の血管造影像及びステージ以外の位置の透視画像を表示し、DSA Bolus Chasing 検査においてはステージ位置のコントラスト像又はマスク像そしてステージ以外の位置の透視画像を表示する。またモニタ１９４は、操作卓１７５の表示選択ＳＷにより選択された所望ステージの単独のＸ線撮影画像や全ステージから所望の複数のステージのＸ線撮影画像を合成して（例えば全ステージのＸ線撮影画像を合成して下肢全体の画像）表示する。
【００１９】
このように構成されるＸ線診断装置の動作を、下肢のDA Bolus Chasing検査、下肢のDSA Bolus Chasing 検査に適用した場合を例に挙げて以下に説明する。尚、図３は、被検体１１０に対するＣアーム１５０（Ｘ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０）の相対的位置関係が変化したときに、曝射されるＸ線量の変化を示したものである。また図３（ａ）において破線で描かれた円はＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０によるＸ線撮影範囲を示し、図３（ｂ）のＩ〜III はＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０によるＸ線撮影位置（ステージ位置）を示し、図３（ｃ）はステージＩ〜ステージIII 及びこれらステージ以外でＸ線管１３０から曝射されるＸ線の曝射量を示す。そして図４は、DA Bolus Chasing検査、及び下肢のDSA Bolus Chasing 検査のフローチャートを示したものである。
【００２０】
（下肢ＤＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査）
本装置による下肢DA Bolus Chasing検査は次のように行われる。
まず、Ｘ線透視によってＸ線撮影を行う全ステージの位置を決定する。例えば、各ステージ位置は次のように決定する。最初にＸ線撮影を行うステージ（ステージＩ）は、ＤＡ検査前にテスト用のＸ線透視行って、透視画像中の所望位置をステージＩとして指定ＳＷにて指定することによって決定される。またステージII以降のステージ位置は、ステージＩの指定位置情報とＸ線ＴＶカメラの撮影範囲とに基づいて演算することにより求められ、決定する。
【００２１】
全ステージの位置が設定されると、血管造影剤を被検体に注入する。次に、Ｘ線透視をしながら所望の画像を作るのに必要な範囲（例えば腹部から足先までの下肢全体）についてＣアームを所望の速度で移動させる。この移動中、Ｃアームが各ステージ位置に位置するとＸ線透視は一時的にＸ線撮影に切替わる。このＸ線撮影が実行された各ステージのＸ線画像はディジタル・メモリに血管造影像（ＤＡ像）として保管される。そしてディジタル・メモリに保管された各ステージのＤＡ像から所望のステージ位置の画像を読み出して表示する。尚、所望のステージの画像が複数ある場合は複数のステージ位置のＸ線像を合成して例えば下肢全体のＤＡ像を表示する。
【００２２】
このような下肢DA Bolus Chasing検査を実現するために本装置は具体的には次のように動作する。
まず、操作卓１７５上に設けられたDA/DSA切替ＳＷでDA Bolus Chasing検査モードを選択する。続いて操作卓１７５を操作して、被検体１１０に対するＣアーム１５０の角度を調整する。この調整は、術者が操作卓１７５を操作すると、その指示内容がＣアーム制御装置１７０に出力され、指示内容を受けたＣアーム制御装置１７０がＣアーム１５０を制御することにより行われる。
【００２３】
次に、術者は、操作卓１７５上の透視ＳＷ１７５ａを押して透視モードを選択する。透視ＳＷ１７５ａが押された状態にあると、Ｘ線制御装置１８０によって比較的小さい管電流等がＸ線管１３０に供給され、Ｘ線管１３０から被検体１１０に向けて曝射量の小さいＸ線が曝射される。
【００２４】
被検体１１０を透過した透過Ｘ線はＸ線カメラ装置１４０でＸ線透視画像として検出され、画像処理装置１９０に取り込まれ、モニタ１９４に表示される。術者は、このモニタ１９４の表示画像を参照して、操作卓１７５に設けられたジョイスティック等を操作し、Ｃアーム１５０を移動させる。ジョイスティックによりＣアーム１５０を移動すると、それに伴ってモニタ１９４に表示されるＸ線透視画像が移動する（ｓｔｅｐ１）。これを利用して、術者はジョイスティックを操作してモニタ１９４に表示されるＸ線透視画像を移動させ、診断上ステージＩに好ましいと判断される透視画像が表示されると指定ＳＷを押す（ｓｔｅｐ２）。ステージＩの位置を決定した位置情報はＣアーム制御装置１７０に出力される。Ｃアーム制御装置１７０では、Ｘ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０による撮影範囲とステージＩの位置情報に基づいてステージＩ以降にＸ線撮影するステージ位置（図３ではステージII及びステージIII の位置）を求める。このようにテスト用のＸ線透視によってＸ線撮影を行う全てのステージ位置を決定する（ｓｔｅｐ３）。
【００２５】
全ステージ位置を決定すると、術者はジョイスティック等を操作してＣアーム１５０を所定の位置（例えば検査開始位置の腹部）まで移動させる。次にカテーテルを被検体１１０内（例えば腹部の血管内）に挿入し、血管造影剤をカテーテルの先端から血管内に注入する（ｓｔｅｐ４）。
【００２６】
このように各ステージ位置を決定し、造影剤を被検体内に注入した後、透視モードによりＸ線透視を行いながらＣアーム１５０を検査開始位置から足先などの検査終了位置まで移動させる。術者としては、透視ＳＷ１７５ａを押すと共に、ジョイスティック等を操作してＣアーム１５０を血流速度に合わせて腹部から足先まで移動させることになる（ｓｔｅｐ５）。
【００２７】
この移動中に、被検体１１０とＣアーム１５０とがステージＩ、II、III といった所定の位置関係になったときに、トリガー信号がＣアーム制御装置１７０からＸ線制御装置１８０に出力される。Ｘ線制御装置１８０は、トリガー信号を受けると、Ｘ線管１３０に供給される管電流等をＸ線透視を行った場合より大きくするよう制御する。これによりＸ線管１３０からは各ステージ位置のみで透視モードより曝射量の大きな撮影モード用のＸ線が曝射される（ｓｔｅｐ６）。
【００２８】
各ステージ位置にて曝射され被検体１１０を透過した透過Ｘ線は、Ｘ線カメラ装置１４０でＸ線撮影画像として検出され、画像処理装置１９０に取り込まれる。画像処理装置１９０に取り込まれたＸ線撮影画像は、モニタ１９４に表示されると共に、ハードディスク１９５に保存される。こうして全ステージ位置（腹部から足先までの下肢全体）の血管造影像を取得すると、術者は表示選択ＳＷを押して表示モードを選択する。表示モードが選択されると、ハードディスク１９５に保存されたＸ線撮影画像は画像処理装置１９０に供給される。画像処理装置１９０では読み出したＸ線撮影画像に対し合成等の画像処理を行い、モニタ１９４に出力する（ｓｔｅｐ７ＤＡ）。そしてモニタ１９４ではＸ線撮影した全ステージの血管造影像の中から所望ステージの血管造影像（図３では、例えばステージIIの血管造影像、ステージＩ〜ステージIII の腹部から足先までの全撮影範囲の血管造影像）を表示する（ｓｔｅｐ８ＤＡ）。このようにして本装置によりDA Bolus Chasing検査が行われる。
【００２９】
（下肢ＤＳＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査）
一方、本装置による下肢DSA Bolus Chasing 検査は次のように行われる。まず下肢DSA Bolus Chasing 検査では、下肢DA Bolus Chasing検査同様に血管造影されたＸ線像（コントラスト像）を取得する。すなわち透視モードによりＸ線撮影を行うステージ位置を決定した後各ステージ位置でＸ線撮影を行い、ディジタル・メモリに各ステージ位置の血管造影像（コントラスト像）を保管する。次に血管造影剤を注入した状態でＸ線撮影を行なった各ステージ位置において、血管造影剤を注入しない状態のＸ線撮影を行い、ディジタル・メモリにマスク像を保管する。その後、各ステージ位置で順次入力されるコントラスト像と、このコントラスト画像に対応するステージ位置におけるマスク像とのサブトラクション処理を実行して血管以外の画像を消去して、サブトラクション画像を得る。そして全ステージのサブトラクション像から所望のサブトラクション像（例えば下肢全体像）をモニタに表示する。
【００３０】
このような下肢DSA Bolus Chasing 検査を実現するために本装置は具体的には次のように動作する。
まず、操作卓１７５上のDA/DSA切替ＳＷでDSA Bolus Chasing 検査モードを選択する。続いてDA Bolus Chasing検査と同様に、被検体１１０に血管造影剤をした状態で各ステージ位置でのＸ線撮影を行い、得られたコントラスト像をハードディスク１９５に保管する（ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ６）。
【００３１】
つぎに、術者は造影剤がなくなるのを確認して、操作卓１７５を操作してＣアーム１５０を足先から頭部方向（図１のＸ‘方向）に移動させる。これにより、Ｃアーム１５０を検査開始位置（例えば腹部）まで戻す（ｓｔｅｐ７ＤＳＡ）。
つづいて、操作卓１７５を操作してＣアーム１５０を頭部から足先方向（図１のＸ方向）に移動させて、コントラスト像を取得した各ステージ位置のみでＸ線撮影を行いＸ線像（マスク像）を取得する。取得されたマスク像はハードディスク１９５に保管される。尚、各ステージ位置は、コントラスト像を撮影したときの条件をＣアーム制御装置１７０に記憶させておき、それと同じ条件となっている。これは、Ｃアーム制御装置１７０によりＣアーム１５０がコントラスト像を取得したステージ位置に到達するとトリガー信号をＸ線制御装置１８０に出力させ、Ｘ線管１３０から曝射量の大きいＸ線を曝射するようにして達成される（ｓｔｅｐ８ＤＳＡ）。
【００３２】
ハードディスク１９５に保管された各ステージ位置のコントラスト像及びマスク像は、画像処理装置１９０に読み出される。画像処理装置１９０では、各ステージ位置のコントラスト像から対応するステージ位置のマスク像をサブトラクションを行う。例えばステージIIの位置のコントラスト像からステージIIのマスク像をサブトラクション処理を実行してサブトラクション像を得る（ｓｔｅｐ９ＤＳＡ）。その後、画像処理装置１９０は、操作卓１７５の表示選択ＳＷからの指示によって全ステージのサブトラクション像から所望のステージのサブトラクション像を合成しモニタ１９４に出力する。モニタ１９４では、画像処理装置１９０で処理されたサブトラクション像を表示する（ｓｔｅｐ１０ＤＳＡ）。このようにして本装置によりDSA Bolus Chasing 検査が行われる。
【００３３】
このように本Ｘ線診断装置では、透視モードで順次Ｘ線透視をしながら、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させ（Ｃアーム１５０を移動させ）、ステージＩ、II、III 、IV・・といった所定の位置関係になったとき、一時的に撮影モードによりＸ線撮影を行っている。これにより被曝量の大きな撮影モードで被検体１１０を撮影するのは一時的であるので、従来のBolus Chasngによる撮影よりも患者に与える被曝線量を軽減することができる。
【００３４】
また、本Ｘ線診断装置では、予め設定した位置情報（ステージＩ、II、III 、IV）に基づいて、所望範囲の下肢の画像を作るのに必要な位置でのみＸ線撮影が行うことにより、不必要なＸ線撮影による撮影枚数を減らすことができる。
【００３５】
そして、本Ｘ線診断装置では、撮影モードでＸ線撮影するステージ位置をトリガー信号に依存させることにより、術者の操作の負担を軽減することができる。
特にDSA Bolus Chasing 検査において造影剤の注入した状態のコントラスト像と造影剤を注入しない状態のマスク像との同じステージ間における位置ずれがないので、サブトラクション像を得る為の２つのＸ線像間の位置精度を向上させることができる。この位置精度の向上により、Ｘ線像の位置ずれを修正する手間を省くことができる。
【００３６】
また、本Ｘ線診断装置では、従来のＤＳＡステッピングのように高いステージ停止精度でステージ間を高速に移動させなくても良いので、装置を小型化することができる。
【００３７】
さらに、本Ｘ線診断装置では、DSA Bolus Chasing 検査において、コントラスト像とマスク像を取得する被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係（ステージの位置）が一致してれば良く、従来のBolus Chasing 撮影のように造影剤のあるときとないときで同じスピードパターンを再現したり、コントラスト像を撮影するときに一定スピードである必要がないので、システムを容易にすることができる。
【００３８】
そして本Ｘ線診断装置では、術者がモニタ１９４を観察してＣアーム１５０の移動速度を自在に変化させながら造影剤を追いかけて行き、適切な撮影箇所で自動的にＸ線撮影を行うことにより、血管内に狭搾などがあって造影剤の速度が変化した場合にも血管造影剤により造影されないＸ線撮影が行われないということがなくなる。
【００３９】
尚、この発明は、上記実施の態様に限定されることなく、要旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の態様では、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させるために、Ｃアーム１５０を移動させる例を説明したが、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させれば良いので、Ｃアーム１５０ではなく天板１２０を移動させても良く、またＣアーム１５０及び天板１２０の両方を移動させても良い。
【００４０】
また上記実施の態様では、DSA Bolus Chasing において血管造影剤を注入した状態のコントラスト像を取得した後、血管造影剤を注入しない状態のマスク像を取得していたが、コントラスト像とマスク像を取得するステージ位置を一致させれば良いので、マスク撮影をした後コントラスト像を取得するようにしても良い。これにより、造影剤がなくなるまでマスク撮影を待機しなくてすむので、検査時間を短縮することができる。この場合、Ｃアーム１５０を足先から頭部方向（図１のＸ‘方向）へ移動させながら各ステージ位置のマスク像を撮影し、Ｃアーム１５０を頭部から足先方向（図１のＸ方向）へ移動させながら各ステージ位置のコントラスト像を撮影するようにすればより一層検査時間を短縮することができる。
【００４１】
そして上記実施の態様では、DSA Bolus Chasing 検査において、コントラスト像撮影後術者がマニュアルによりＣアームを移動させることによりマスク像の撮影を行なっているが、コントラスト像を取得するステージの位置とマスク像を取得するステージの位置が一致してれば良いので、コントラスト像撮影後、Ｃアーム１５０をコントラスト像を撮影した移動方向と逆方向に自動的に移動するようにしても良い。これにより、 DSA Bolus Chasing検査にも関らずマスク像を取得し忘れるということがなくなる。
【００４２】
そして上記実施の態様では、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させるにあたり、術者が操作卓１７５上に設けられたジョイスティックを操作してＣアーム１５０を電動で移動させていたが、術者がＣアーム１５０を把持して移動させることが可能な構成としても良い。
【００４３】
また、上記実施の態様では、Ｘ線撮影におけるＸ線曝射を各ステージ毎に１回ずつ行っているが、各ステージ位置で１回に限らず連続して複数回Ｘ線曝射を行っても良い。この場合、各ステージ位置で複数回撮影されたＸ線像の中から所望のＸ線像を選択且つ表示可能な構成にすることが望ましい。これにより、ステージＩの位置設定をあまり正確にする必要がなくなり術者の負担を軽減できる。そして所定ステージ位置より多少ずれた位置で複数枚のＸ線像を取得したいという術者のニーズにも応えることができる。
【００４４】
さらに、上記実施の態様では、ＤＡ又はＤＳＡ検査前にテスト用のＸ線透視を行ってステージＩの位置を指定し、ステージＩの位置情報と撮影範囲に基づいてステージII以降のステージ位置を求め全ステージ位置を決定した例を説明したが、ＤＡ又はＤＳＡ検査前にステージＩの位置を決定しなくとも良い。すなわちＤＡ検査又はＤＳＡ検査中において１回目のＸ線撮影を行った位置をステージＩとし、１回目のＸ線撮影位置と撮影範囲に基づいてステージII以降のステージ位置を求めても良い。
【００４５】
この場合、図９に示すようにＸ線診断装置は動作させる。ここでは、ＤＡ検査を例にとって説明し、ＤＳＡ検査についての説明は省略する。まず被検体１１０に血管造影剤を注入する（ｓｔｅｐ１）。続いて透視ＳＷとジョイスティックを操作してＸ線透視を行いながらＣアーム１５０を移動させる（ｓｔｅｐ２）。術者はモニタ１９４を観察してステージＩの位置において造影剤が行き渡ることを確認できたら、透視ＳＷ１７５ａをリリースすると共に撮影ＳＷ１７５ｂを押して透視モードから撮影モードに切替える。この際、Ｘ線撮影を行ったステージＩの位置情報はＣアーム制御装置１７０に出力され、Ｃアーム制御装置１７０においてステージＩの位置情報と撮影範囲とに基づいてステージII以降の位置を演算する。Ｃアーム制御装置１７０は、求めたステージ位置（ステージII〜最終ステージ）にＣアーム１５０が到達した時にトリガー信号をＸ線制御装置１８０に出力する。一方、撮影モードによりＸ線撮影されたステージＩのＸ線像はハードディスク１９５に保管される。こうしてステージＩでのＸ線撮影を終了すると、術者は撮影ＳＷ１７５ｂをリリースし透視ＳＷ１７５ａを押す。そしてＸ線透視をしながらジョイスティックにより血流の移動に対応させてＣアーム１５０を移動させて、上記実施装置と同様にステージII以降のＸ線像を得る（ｓｔｅｐ３）。
そして画像処理装置１９０で所定の画像処理を行い（ｓｔｅｐ４）、モニタ１９４にＤＡ像を表示する（ｓｔｅｐ５）。この様に予め設定するステージ位置について、検査前に全ステージ位置を設定するのではなく、検査中に実際Ｘ線撮影したステージ位置と撮影範囲とに基づいて当該ステージの後にＸ線撮影するステージ位置を設定することにより、検査前のＸ線透視を行わなくてよいので上記実施装置と比して検査時間を短縮することができる。
【００４６】
また上記実施の態様では、ステージＩ、II、III 、IVといった所定の位置関係になったときに自動的に透視モードから撮影モードに切替わる例を説明したが、これに加え、撮影ＳＷ１７５ｂを押すとステージ位置以外の場所でもＸ線撮影を行うことができる構成にしても良い。これにより、下肢全体のつなぎあわせのＸ線像だけでなく、術者のニーズに応じたＸ線像についてもＸ線撮影をしないで取得することができる。
【００４７】
そして上記実施の態様では、演算したステージ位置に基づいて透視モードから撮影モードに一時的に切替わる例を説明したが、これに加え又はこれに代えて、ステージ位置を演算した演算結果に基づいてステージ位置を術者に報知する報知手段を備えても良い。報知手段としては、モニタ１９４にステージ位置を示す表示したり或は「Ｘ線撮影をして下さい」「Ｘ線撮影中です」などの文字でＸ線撮影の警告を表示したり、Ｘ線撮影を行うタイミングで音を発生するなどがある。
これにより、ステージ位置において撮影モードでＸ線撮影がされていないといった故障等を知ることができる。またこの場合、術者はＸ線撮影タイミングを知る事ができるので、自動撮影の故障があったとしても、撮影ＳＷ１７５ｂを押して手動でＸ線撮影を行うことも可能である。
【００４８】
また上記実施の態様では、Ｘ線カメラ装置１４０の検出器として検出面が円状のＩ．Ｉ．を採用した例について説明したが、検出面が四角形の平面検出器を採用しても良い。これにより、Ｉ．Ｉ．とほぼ同じ検出面を有する平面検出器を使用してＸ線撮影を行っても、平面検出器の検出面が四角状であるため撮影範囲の端部を重ねあわせる部分が少なくなり、Ｘ線撮影回数を減らすことができ、ひいては術者に与える被曝線量を少なくすることができる。
【００４９】
また上記実施の態様では、Ｘ線管１３０を被検体１１０の背面側（天板１２０側）、Ｉ．Ｉ．を被検体１１０の正面側に配置したＣアーム１５０を例に説明したが、この配置関係は逆でもよい。Ｘ線管１３０を被検体の正面側、Ｉ．Ｉ．を被検体の背面側に配置するＣアームによれば、従来のように比較的大きいＩ．Ｉ．が被検体１１０の腹部に接触する可能性が低くなるので、安全性を向上させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、被曝量の大きな撮影モードで被検体を撮影するのは一時的であるので、従来のBolus Chasing による撮影よりも被曝線量を軽減することができると共に、装置への負担を軽減することができる。また、従来のＤＳＡステッピングのように高いステージ停止精度でステージ間を高速に移動させなくても良いので装置を小型化することができる。さらに血流を透視モードで見ながら追いかけることができるので、最適のタイミングで失敗することなくＸ線撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線診断装置の外観の概略を示す図。
【図２】Ｘ線診断装置のブロック図。
【図３】Ｘ線撮影を行うステージ位置と曝射量の変化を示した図。
【図４】ＤＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査及びＤＳＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査のフローチャートを示した図。
【図５】被検体に対してＸ線管及びＸ線カメラ装置をステップ移動させてＸ線撮影を行う様子を示した図。
【図６】ステッピング撮影による撮影範囲を示した図。
【図７】被検体に対して連続的に移動させてＸ線像の撮影を行う様子を示した図。
【図８】従来のＢｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ撮影による撮影範囲を示した図。
【図９】ＤＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査及びＤＳＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査のフローチャートを示した図。
【符号の説明】
１１０ 被検体
１３０ Ｘ線管
１４０ Ｘ線カメラ装置
１５０ Ｃアーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管及びＸ線カメラ装置を順次移動させてＸ線カメラ装置よりも広い範囲について被検体のＸ線像を撮影するためのＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、下肢の血流を追いかけてＸ線撮影を行うものがある。またＸ線管及びイメージインテンシファイア（以下、Ｉ．Ｉ．という。）を有するＸ線カメラ装置が支持されたＣアームを移動させて順次Ｘ線像を取得することが行なわれる。例えば、下肢全体のＸ線像を撮影する場合、下肢の血管に造影剤を注入し、造影剤の流れを追いかけるようにしてＸ線像（血管造影像）を撮影することが行われる。そして造影剤のないときに撮影したＸ線像（マスク像）と、造影剤のあるときに撮影したＸ線像（コントラスト像）との差から下肢全体の血管像についてサブトラクション像を作り出すこともある。このようなＸ線撮影を行う場合、Ｘ線を検出するＩ．Ｉ．の口径は、被検体よりも小さいので、従来は次の２つの方法により被検体のＸ線像を撮影していた。
【０００３】
図５はその一例を示したものであり、ステッピング撮影と言われている。ステッピング撮影は、被検体に対してＸ線管及びＸ線カメラ装置をステップ移動させるごとにＸ線を曝射して撮影を行うものである。図６は、ステッピング撮影を採用して下肢全体をＸ線像を取得する場合、実際にＸ線撮影される撮影範囲を示した一例である。ステッピング撮影では、各撮影範囲の端部が重なるように、一定の間隔をあけた位置毎に強度の大きい（単位時間当りのＸ線量が多い）Ｘ線を曝射することによってＸ線像の撮影が行われる。
【０００４】
また、図７はほかの一例を示したものであり、Bolus Chasing 撮影と言われている。Bolus Chasing 撮影は、被検体１１０に対してＸ線管１３０及びＩ．Ｉ．１４０を相対的に連続的に移動させながら強度の大きいＸ線を曝射することによりＸ線像の撮影を行うものである。図８は、Bolus Chasing 撮影を採用して下肢全体をＸ線像を取得する場合に、実際にＸ線撮影される撮影範囲を示したものである。図８に示すようにBolus Chasing 撮影では、連続してコントラスト像の撮影が行われる。
【０００５】
上述したいずれの場合も、サブトラクション像を図示しないディスプレイ上に表示することができる。一方、サブストラクション像を表示する場合は、図５においては、Ｘ線撮影を行う位置（ステージの位置）Ｉ〜IVそれぞれにおいて造影剤のない状態でマスク像を撮影した後、造影剤のある状態でコントラスト像を撮影する。この際、Ｃアームはステージ間をステップ移動する。そして両画像のサブトラクト処理を行いサブトラクション像を表示するようになっている。また、図７の場合、造影剤ない状態でＣアームを移動させながらBolus Chasing 撮影してマスク像を得、さらに、造影剤のある状態でＣアームを移動させBolus Chasing 撮影してコントラスト像を得、得られた両画像をサブトラクト処理してサブトラクション像を表示するようになっている。
【０００６】
ところで、図５のようなステッピング撮影を行なう場合、ステージの位置Ｉ〜IVの各ステージ間における血流を追跡するためには、血流に先回りして（例えば約２０cm／sec 以上のスピードで）且つ血流速度を予測してＣアームを移動させることが要求される。しかしながら、このようにＣアームを高速に移動させ且つステージ位置のみで停止させる動作を実現するためには、Ｃアームを移動・停止させる装置に高い性能が要求され、結果的に装置が大型化、コスト高になってしまう。またステッピングで撮影では、ステージとステージの間の血液（造影剤）の移動を見失うことになるので次に撮影するステージで造影剤が流れているタイミングをつかむことが難しいという欠点がある。
【０００７】
一方、図７に示すようなBolus Chasing 撮影では、血流速度を予測して例えば２ｆｐｓ位のスピードで連続してＸ線撮影を行うので、図８に示すようにＸ線曝射回数が必然的に多くなり、患者に対する被曝線量が増加してしまうと共に、Ｘ線管など装置への負担が多くなっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の欠点に鑑み、従来のステッピング撮影のようにステージを高速に移動させることなく、またBolus Chasing 撮影のように撮影枚数が多くないＸ線診断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明に係るＸ線診断装置は、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線源と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とが前記被検体に対して所望の位置関係となるように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とのうち少なくとも一方を保持する保持手段と、この保持手段と前記被検体との位置関係が所定の位置関係になったとき、前記Ｘ線検出手段の撮影範囲内にある前記被検体のＸ線透視画像を取得する透視モードを一時的に前記被検体のＸ線撮影画像を取得する撮影モードに切替える制御手段とを具備することを要旨とする。
【００１０】
そして本願請求項１の発明に係るＸ線診断装置によれば、被曝量の大きな撮影モードで被検体を撮影するのは一時的であるので、従来のBolus Chasing 撮影よりも被曝線量を軽減することができると共に、装置への負担を軽減することができる。また、従来のＤＳＡステッピングのように高いステージ停止精度でステージ間を高速に移動させなくても良いので、装置を小型化することができ、また血流を透視モードで見ながら追いかけることができるので失敗することなく最適なタイミングでＸ線撮影を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の態様】
本発明の実施の態様を図面を参照して説明する。図１は、本発明のＸ線診断装置の一例を示したものであり、その外観の概略を示している。
このＸ線診断装置は、Ｘ線管１３０、このＸ線管１３０に対向配置されるＸ線カメラ装置１４０、Ｘ線管１３０とＸ線カメラ装置１４０を所望の角度にしてこれらを支持するためのＣアーム１５０、天板１２０を支持するためのカテーテル寝台１６０を備える。天板１２０は、被検体１１０を載せて被検体を長手方向（図のＸ方向、Ｘ’方向）に移動させるためのものである。Ｘ線管１３０は、被検体１１０に向けてＸ線を曝射するためのものである。Ｘ線カメラ装置１４０は、被検体１１０を透過したＸ線像を光学像に変換するためのＩ．Ｉ．及びＩ．Ｉ．から出力された光学像を電気信号に変換するＴＶカメラを有し、被検体１１０を透過したＸ線像を撮影するためのものである。
【００１２】
Ｃアーム制御装置１７０は、Ｃアーム１５０を所定の角度に保持した状態で長手方向（図のＸ方向、Ｘ‘方向）に移動させるものである。Ｃアーム制御装置１７０は操作卓１７５からの指示によって被検体１１０に対するＣアーム１５０の角度を電動で変化させる。またＣアーム制御装置１７０は、操作卓１７５からの指示によってＣアーム１５０の長手方向の移動を所望速度で制御することができる。これによって、被検体１１０に対するＣアーム１５０（Ｘ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０）との相対的位置関係を所望速度で変化させ、順次Ｘ線カメラ装置１４０の視野内にあるＸ線像を撮影することができる。
【００１３】
操作卓１７５は、Ｃアーム制御装置１７０、Ｘ線制御装置１８０及びデジタル装置（画像処理装置）１９０を操作するためのマンマシンインターフェイスである。この操作卓１７５は、Ｃアーム１５０の移動に関する指示（移動方向、移動速度等）を行うためのジョイスティック（図示せず）、いわゆるＸ線透視を行う透視モードにするための透視ＳＷ１７５ａ、いわゆるＸ線撮影を行う撮影モードにするための撮影ＳＷ１７５ｂを有する。透視ＳＷ１７５ａを押すと、単位時間当りのＸ線強度（曝射量）の小さいＸ線によってＸ線透視像が得られる。また撮影ＳＷ１７５ｂを押すと、単位時間当りの曝射量の大きいＸ線によるＸ線撮影像が得られる。そして操作卓１７５は、DA Bolus Chasing検査又はDSA Bolus Chasing 検査を選択するためのDA/DSA切替ＳＷ（図示せず）を有する。さらに、操作卓１７５は、Ｘ線撮影位置（以下、ステージ位置という。）で取得された全Ｘ線像の中から全ステージ位置のＸ線像を同時に表示するか或は所望のステージ位置のみのＸ線像を表示するか選択するための表示選択ＳＷ（図示せず）を有する。
すなわち表示選択ＳＷは、例えば病変部位の存在する１つのステージ位置のみのＸ線像を表示或は所望の３つのステージ位置のＸ線像を合成して表示するといった選択をするものである。更に操作卓１７５は、撮影モードにより最初にＸ線撮影を行うステージ（ステージＩ）位置を指定する指定ＳＷを有する。
【００１４】
ここで図２を用いて本Ｘ線診断装置の内部構成について説明する。
操作卓１７５は、Ｘ線撮影又はＸ線透視のいずれかを実行させるためのモード指示をＸ線制御装置１８０に出力する。また操作卓１７５は、Ｃアーム１５０の移動に関する指示をＣアーム制御装置１７０に出力する。そして操作卓１７５は、ステージＩの指定位置をＣアーム制御装置１７０に出力する。
【００１５】
Ｘ線制御装置１８０は、操作卓１７５からのモード指示によってＸ線管１３０に与える管電流、管電圧、曝射時間等を制御し、Ｘ線管１３０から曝射させるＸ線の曝射量を制御する。具体的に言うと、Ｘ線制御装置１８０は、術者が透視ＳＷ１７５ａを押すと透視モード、撮影ＳＷ１７５ｂを押すと撮影モードになるようにＸ線の曝射量を制御する。
【００１６】
Ｃアーム制御装置１７０は、天板１２０（被検体１１０）に対するＣアーム１５０の位置情報を検出するエンコーダを有する。そしてＣアーム制御装置１７０は、ステージＩの指定位置情報とＸ線カメラ装置１４０の撮影範囲とに基づいて撮影モードでＸ線撮影するステージ位置（例えばステージＩ〜ステージIVの位置）を演算して求める。そしてＣアーム制御装置１７０は、エンコーダによりＣアーム１５０が各ステージ位置にきたことを検出すると、Ｘ線撮影が行われるようにトリガー信号をＸ線制御装置１８０に出力する。そしてＸ線制御装置１８０は、Ｘ線透視中にトリガー信号を受信すると、透視モードから撮影モードに自動的に切替える。すなわちＸ線制御装置１８０は、トリガー信号を受けると、撮影モードによりＸ線撮影するための曝射量の大きいＸ線が曝射されるように自動的に管電流等、管電流、及び曝射時間のうち少なくともいずれかを制御する。例えば、管電流を２ｍＡから４００ｍＡ、管電圧を９０ｋＶから１１０ｋＶ、曝射時間を連続から１００ｍｓに切替える。これにより、透視モードによるＸ線透視が行われている際に、Ｃアーム１５０が各ステージ位置にくると自動的に撮影モードによるＸ線撮影が行われる。
【００１７】
Ｘ線カメラ装置１４０は、Ｉ．Ｉ．の視野内にある被検体１１０のＸ線像（血管造影像、コントラスト像、マスク像などの撮影画像や透視画像）を検出する。
画像処理装置１９０は、Ｘ線カメラ装置１４０で検出したＸ線像に所定の画像処理を施す。画像処理装置１９０は、DA/DSA切替ＳＷにおいて選択された画像処理や表示選択ＳＷにて選択された所望の画像を合成する処理を行う。具体的に言うと、画像処理とは、DA Bolus Chasing検査において血管造影剤を被検体に注入した状態のＤＡ像を生成するのための処理、DSA Bolus Chasing 検査において血管造影剤を注入した状態のコントラスト像から血管造影剤を注入しない状態のマスク像をサブトラクトしてＤＳＡ像（サブトラクション像）を生成するのための処理、ハードディスク１９５に保存された全Ｘ線撮影像のうち所望のステージ位置のＸ線像を合成するなどの処理である。
【００１８】
ハードディスク１９５は、画像処理装置１９０から与えられたコントラスト像、血管造影像、マスク像、サブトラクション像などのＸ線像を保存するためのものである。モニタ１９４は、画像処理装置１９０にて画像処理された透視画像や撮影画像などのＸ線像を表示する。モニタ１９４は、例えば、DA Bolus Chasing検査においてはステージ位置の血管造影像及びステージ以外の位置の透視画像を表示し、DSA Bolus Chasing 検査においてはステージ位置のコントラスト像又はマスク像そしてステージ以外の位置の透視画像を表示する。またモニタ１９４は、操作卓１７５の表示選択ＳＷにより選択された所望ステージの単独のＸ線撮影画像や全ステージから所望の複数のステージのＸ線撮影画像を合成して（例えば全ステージのＸ線撮影画像を合成して下肢全体の画像）表示する。
【００１９】
このように構成されるＸ線診断装置の動作を、下肢のDA Bolus Chasing検査、下肢のDSA Bolus Chasing 検査に適用した場合を例に挙げて以下に説明する。尚、図３は、被検体１１０に対するＣアーム１５０（Ｘ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０）の相対的位置関係が変化したときに、曝射されるＸ線量の変化を示したものである。また図３（ａ）において破線で描かれた円はＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０によるＸ線撮影範囲を示し、図３（ｂ）のＩ〜III はＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０によるＸ線撮影位置（ステージ位置）を示し、図３（ｃ）はステージＩ〜ステージIII 及びこれらステージ以外でＸ線管１３０から曝射されるＸ線の曝射量を示す。そして図４は、DA Bolus Chasing検査、及び下肢のDSA Bolus Chasing 検査のフローチャートを示したものである。
【００２０】
（下肢ＤＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査）
本装置による下肢DA Bolus Chasing検査は次のように行われる。
まず、Ｘ線透視によってＸ線撮影を行う全ステージの位置を決定する。例えば、各ステージ位置は次のように決定する。最初にＸ線撮影を行うステージ（ステージＩ）は、ＤＡ検査前にテスト用のＸ線透視行って、透視画像中の所望位置をステージＩとして指定ＳＷにて指定することによって決定される。またステージII以降のステージ位置は、ステージＩの指定位置情報とＸ線ＴＶカメラの撮影範囲とに基づいて演算することにより求められ、決定する。
【００２１】
全ステージの位置が設定されると、血管造影剤を被検体に注入する。次に、Ｘ線透視をしながら所望の画像を作るのに必要な範囲（例えば腹部から足先までの下肢全体）についてＣアームを所望の速度で移動させる。この移動中、Ｃアームが各ステージ位置に位置するとＸ線透視は一時的にＸ線撮影に切替わる。このＸ線撮影が実行された各ステージのＸ線画像はディジタル・メモリに血管造影像（ＤＡ像）として保管される。そしてディジタル・メモリに保管された各ステージのＤＡ像から所望のステージ位置の画像を読み出して表示する。尚、所望のステージの画像が複数ある場合は複数のステージ位置のＸ線像を合成して例えば下肢全体のＤＡ像を表示する。
【００２２】
このような下肢DA Bolus Chasing検査を実現するために本装置は具体的には次のように動作する。
まず、操作卓１７５上に設けられたDA/DSA切替ＳＷでDA Bolus Chasing検査モードを選択する。続いて操作卓１７５を操作して、被検体１１０に対するＣアーム１５０の角度を調整する。この調整は、術者が操作卓１７５を操作すると、その指示内容がＣアーム制御装置１７０に出力され、指示内容を受けたＣアーム制御装置１７０がＣアーム１５０を制御することにより行われる。
【００２３】
次に、術者は、操作卓１７５上の透視ＳＷ１７５ａを押して透視モードを選択する。透視ＳＷ１７５ａが押された状態にあると、Ｘ線制御装置１８０によって比較的小さい管電流等がＸ線管１３０に供給され、Ｘ線管１３０から被検体１１０に向けて曝射量の小さいＸ線が曝射される。
【００２４】
被検体１１０を透過した透過Ｘ線はＸ線カメラ装置１４０でＸ線透視画像として検出され、画像処理装置１９０に取り込まれ、モニタ１９４に表示される。術者は、このモニタ１９４の表示画像を参照して、操作卓１７５に設けられたジョイスティック等を操作し、Ｃアーム１５０を移動させる。ジョイスティックによりＣアーム１５０を移動すると、それに伴ってモニタ１９４に表示されるＸ線透視画像が移動する（ｓｔｅｐ１）。これを利用して、術者はジョイスティックを操作してモニタ１９４に表示されるＸ線透視画像を移動させ、診断上ステージＩに好ましいと判断される透視画像が表示されると指定ＳＷを押す（ｓｔｅｐ２）。ステージＩの位置を決定した位置情報はＣアーム制御装置１７０に出力される。Ｃアーム制御装置１７０では、Ｘ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０による撮影範囲とステージＩの位置情報に基づいてステージＩ以降にＸ線撮影するステージ位置（図３ではステージII及びステージIII の位置）を求める。このようにテスト用のＸ線透視によってＸ線撮影を行う全てのステージ位置を決定する（ｓｔｅｐ３）。
【００２５】
全ステージ位置を決定すると、術者はジョイスティック等を操作してＣアーム１５０を所定の位置（例えば検査開始位置の腹部）まで移動させる。次にカテーテルを被検体１１０内（例えば腹部の血管内）に挿入し、血管造影剤をカテーテルの先端から血管内に注入する（ｓｔｅｐ４）。
【００２６】
このように各ステージ位置を決定し、造影剤を被検体内に注入した後、透視モードによりＸ線透視を行いながらＣアーム１５０を検査開始位置から足先などの検査終了位置まで移動させる。術者としては、透視ＳＷ１７５ａを押すと共に、ジョイスティック等を操作してＣアーム１５０を血流速度に合わせて腹部から足先まで移動させることになる（ｓｔｅｐ５）。
【００２７】
この移動中に、被検体１１０とＣアーム１５０とがステージＩ、II、III といった所定の位置関係になったときに、トリガー信号がＣアーム制御装置１７０からＸ線制御装置１８０に出力される。Ｘ線制御装置１８０は、トリガー信号を受けると、Ｘ線管１３０に供給される管電流等をＸ線透視を行った場合より大きくするよう制御する。これによりＸ線管１３０からは各ステージ位置のみで透視モードより曝射量の大きな撮影モード用のＸ線が曝射される（ｓｔｅｐ６）。
【００２８】
各ステージ位置にて曝射され被検体１１０を透過した透過Ｘ線は、Ｘ線カメラ装置１４０でＸ線撮影画像として検出され、画像処理装置１９０に取り込まれる。画像処理装置１９０に取り込まれたＸ線撮影画像は、モニタ１９４に表示されると共に、ハードディスク１９５に保存される。こうして全ステージ位置（腹部から足先までの下肢全体）の血管造影像を取得すると、術者は表示選択ＳＷを押して表示モードを選択する。表示モードが選択されると、ハードディスク１９５に保存されたＸ線撮影画像は画像処理装置１９０に供給される。画像処理装置１９０では読み出したＸ線撮影画像に対し合成等の画像処理を行い、モニタ１９４に出力する（ｓｔｅｐ７ＤＡ）。そしてモニタ１９４ではＸ線撮影した全ステージの血管造影像の中から所望ステージの血管造影像（図３では、例えばステージIIの血管造影像、ステージＩ〜ステージIII の腹部から足先までの全撮影範囲の血管造影像）を表示する（ｓｔｅｐ８ＤＡ）。このようにして本装置によりDA Bolus Chasing検査が行われる。
【００２９】
（下肢ＤＳＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査）
一方、本装置による下肢DSA Bolus Chasing 検査は次のように行われる。まず下肢DSA Bolus Chasing 検査では、下肢DA Bolus Chasing検査同様に血管造影されたＸ線像（コントラスト像）を取得する。すなわち透視モードによりＸ線撮影を行うステージ位置を決定した後各ステージ位置でＸ線撮影を行い、ディジタル・メモリに各ステージ位置の血管造影像（コントラスト像）を保管する。次に血管造影剤を注入した状態でＸ線撮影を行なった各ステージ位置において、血管造影剤を注入しない状態のＸ線撮影を行い、ディジタル・メモリにマスク像を保管する。その後、各ステージ位置で順次入力されるコントラスト像と、このコントラスト画像に対応するステージ位置におけるマスク像とのサブトラクション処理を実行して血管以外の画像を消去して、サブトラクション画像を得る。そして全ステージのサブトラクション像から所望のサブトラクション像（例えば下肢全体像）をモニタに表示する。
【００３０】
このような下肢DSA Bolus Chasing 検査を実現するために本装置は具体的には次のように動作する。
まず、操作卓１７５上のDA/DSA切替ＳＷでDSA Bolus Chasing 検査モードを選択する。続いてDA Bolus Chasing検査と同様に、被検体１１０に血管造影剤をした状態で各ステージ位置でのＸ線撮影を行い、得られたコントラスト像をハードディスク１９５に保管する（ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ６）。
【００３１】
つぎに、術者は造影剤がなくなるのを確認して、操作卓１７５を操作してＣアーム１５０を足先から頭部方向（図１のＸ‘方向）に移動させる。これにより、Ｃアーム１５０を検査開始位置（例えば腹部）まで戻す（ｓｔｅｐ７ＤＳＡ）。
つづいて、操作卓１７５を操作してＣアーム１５０を頭部から足先方向（図１のＸ方向）に移動させて、コントラスト像を取得した各ステージ位置のみでＸ線撮影を行いＸ線像（マスク像）を取得する。取得されたマスク像はハードディスク１９５に保管される。尚、各ステージ位置は、コントラスト像を撮影したときの条件をＣアーム制御装置１７０に記憶させておき、それと同じ条件となっている。これは、Ｃアーム制御装置１７０によりＣアーム１５０がコントラスト像を取得したステージ位置に到達するとトリガー信号をＸ線制御装置１８０に出力させ、Ｘ線管１３０から曝射量の大きいＸ線を曝射するようにして達成される（ｓｔｅｐ８ＤＳＡ）。
【００３２】
ハードディスク１９５に保管された各ステージ位置のコントラスト像及びマスク像は、画像処理装置１９０に読み出される。画像処理装置１９０では、各ステージ位置のコントラスト像から対応するステージ位置のマスク像をサブトラクションを行う。例えばステージIIの位置のコントラスト像からステージIIのマスク像をサブトラクション処理を実行してサブトラクション像を得る（ｓｔｅｐ９ＤＳＡ）。その後、画像処理装置１９０は、操作卓１７５の表示選択ＳＷからの指示によって全ステージのサブトラクション像から所望のステージのサブトラクション像を合成しモニタ１９４に出力する。モニタ１９４では、画像処理装置１９０で処理されたサブトラクション像を表示する（ｓｔｅｐ１０ＤＳＡ）。このようにして本装置によりDSA Bolus Chasing 検査が行われる。
【００３３】
このように本Ｘ線診断装置では、透視モードで順次Ｘ線透視をしながら、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させ（Ｃアーム１５０を移動させ）、ステージＩ、II、III 、IV・・といった所定の位置関係になったとき、一時的に撮影モードによりＸ線撮影を行っている。これにより被曝量の大きな撮影モードで被検体１１０を撮影するのは一時的であるので、従来のBolus Chasngによる撮影よりも患者に与える被曝線量を軽減することができる。
【００３４】
また、本Ｘ線診断装置では、予め設定した位置情報（ステージＩ、II、III 、IV）に基づいて、所望範囲の下肢の画像を作るのに必要な位置でのみＸ線撮影が行うことにより、不必要なＸ線撮影による撮影枚数を減らすことができる。
【００３５】
そして、本Ｘ線診断装置では、撮影モードでＸ線撮影するステージ位置をトリガー信号に依存させることにより、術者の操作の負担を軽減することができる。
特にDSA Bolus Chasing 検査において造影剤の注入した状態のコントラスト像と造影剤を注入しない状態のマスク像との同じステージ間における位置ずれがないので、サブトラクション像を得る為の２つのＸ線像間の位置精度を向上させることができる。この位置精度の向上により、Ｘ線像の位置ずれを修正する手間を省くことができる。
【００３６】
また、本Ｘ線診断装置では、従来のＤＳＡステッピングのように高いステージ停止精度でステージ間を高速に移動させなくても良いので、装置を小型化することができる。
【００３７】
さらに、本Ｘ線診断装置では、DSA Bolus Chasing 検査において、コントラスト像とマスク像を取得する被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係（ステージの位置）が一致してれば良く、従来のBolus Chasing 撮影のように造影剤のあるときとないときで同じスピードパターンを再現したり、コントラスト像を撮影するときに一定スピードである必要がないので、システムを容易にすることができる。
【００３８】
そして本Ｘ線診断装置では、術者がモニタ１９４を観察してＣアーム１５０の移動速度を自在に変化させながら造影剤を追いかけて行き、適切な撮影箇所で自動的にＸ線撮影を行うことにより、血管内に狭搾などがあって造影剤の速度が変化した場合にも血管造影剤により造影されないＸ線撮影が行われないということがなくなる。
【００３９】
尚、この発明は、上記実施の態様に限定されることなく、要旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の態様では、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させるために、Ｃアーム１５０を移動させる例を説明したが、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させれば良いので、Ｃアーム１５０ではなく天板１２０を移動させても良く、またＣアーム１５０及び天板１２０の両方を移動させても良い。
【００４０】
また上記実施の態様では、DSA Bolus Chasing において血管造影剤を注入した状態のコントラスト像を取得した後、血管造影剤を注入しない状態のマスク像を取得していたが、コントラスト像とマスク像を取得するステージ位置を一致させれば良いので、マスク撮影をした後コントラスト像を取得するようにしても良い。これにより、造影剤がなくなるまでマスク撮影を待機しなくてすむので、検査時間を短縮することができる。この場合、Ｃアーム１５０を足先から頭部方向（図１のＸ‘方向）へ移動させながら各ステージ位置のマスク像を撮影し、Ｃアーム１５０を頭部から足先方向（図１のＸ方向）へ移動させながら各ステージ位置のコントラスト像を撮影するようにすればより一層検査時間を短縮することができる。
【００４１】
そして上記実施の態様では、DSA Bolus Chasing 検査において、コントラスト像撮影後術者がマニュアルによりＣアームを移動させることによりマスク像の撮影を行なっているが、コントラスト像を取得するステージの位置とマスク像を取得するステージの位置が一致してれば良いので、コントラスト像撮影後、Ｃアーム１５０をコントラスト像を撮影した移動方向と逆方向に自動的に移動するようにしても良い。これにより、 DSA Bolus Chasing検査にも関らずマスク像を取得し忘れるということがなくなる。
【００４２】
そして上記実施の態様では、被検体１１０とＸ線管１３０及びＸ線カメラ装置１４０との相対的位置関係を変化させるにあたり、術者が操作卓１７５上に設けられたジョイスティックを操作してＣアーム１５０を電動で移動させていたが、術者がＣアーム１５０を把持して移動させることが可能な構成としても良い。
【００４３】
また、上記実施の態様では、Ｘ線撮影におけるＸ線曝射を各ステージ毎に１回ずつ行っているが、各ステージ位置で１回に限らず連続して複数回Ｘ線曝射を行っても良い。この場合、各ステージ位置で複数回撮影されたＸ線像の中から所望のＸ線像を選択且つ表示可能な構成にすることが望ましい。これにより、ステージＩの位置設定をあまり正確にする必要がなくなり術者の負担を軽減できる。そして所定ステージ位置より多少ずれた位置で複数枚のＸ線像を取得したいという術者のニーズにも応えることができる。
【００４４】
さらに、上記実施の態様では、ＤＡ又はＤＳＡ検査前にテスト用のＸ線透視を行ってステージＩの位置を指定し、ステージＩの位置情報と撮影範囲に基づいてステージII以降のステージ位置を求め全ステージ位置を決定した例を説明したが、ＤＡ又はＤＳＡ検査前にステージＩの位置を決定しなくとも良い。すなわちＤＡ検査又はＤＳＡ検査中において１回目のＸ線撮影を行った位置をステージＩとし、１回目のＸ線撮影位置と撮影範囲に基づいてステージII以降のステージ位置を求めても良い。
【００４５】
この場合、図９に示すようにＸ線診断装置は動作させる。ここでは、ＤＡ検査を例にとって説明し、ＤＳＡ検査についての説明は省略する。まず被検体１１０に血管造影剤を注入する（ｓｔｅｐ１）。続いて透視ＳＷとジョイスティックを操作してＸ線透視を行いながらＣアーム１５０を移動させる（ｓｔｅｐ２）。術者はモニタ１９４を観察してステージＩの位置において造影剤が行き渡ることを確認できたら、透視ＳＷ１７５ａをリリースすると共に撮影ＳＷ１７５ｂを押して透視モードから撮影モードに切替える。この際、Ｘ線撮影を行ったステージＩの位置情報はＣアーム制御装置１７０に出力され、Ｃアーム制御装置１７０においてステージＩの位置情報と撮影範囲とに基づいてステージII以降の位置を演算する。Ｃアーム制御装置１７０は、求めたステージ位置（ステージII〜最終ステージ）にＣアーム１５０が到達した時にトリガー信号をＸ線制御装置１８０に出力する。一方、撮影モードによりＸ線撮影されたステージＩのＸ線像はハードディスク１９５に保管される。こうしてステージＩでのＸ線撮影を終了すると、術者は撮影ＳＷ１７５ｂをリリースし透視ＳＷ１７５ａを押す。そしてＸ線透視をしながらジョイスティックにより血流の移動に対応させてＣアーム１５０を移動させて、上記実施装置と同様にステージII以降のＸ線像を得る（ｓｔｅｐ３）。
そして画像処理装置１９０で所定の画像処理を行い（ｓｔｅｐ４）、モニタ１９４にＤＡ像を表示する（ｓｔｅｐ５）。この様に予め設定するステージ位置について、検査前に全ステージ位置を設定するのではなく、検査中に実際Ｘ線撮影したステージ位置と撮影範囲とに基づいて当該ステージの後にＸ線撮影するステージ位置を設定することにより、検査前のＸ線透視を行わなくてよいので上記実施装置と比して検査時間を短縮することができる。
【００４６】
また上記実施の態様では、ステージＩ、II、III 、IVといった所定の位置関係になったときに自動的に透視モードから撮影モードに切替わる例を説明したが、これに加え、撮影ＳＷ１７５ｂを押すとステージ位置以外の場所でもＸ線撮影を行うことができる構成にしても良い。これにより、下肢全体のつなぎあわせのＸ線像だけでなく、術者のニーズに応じたＸ線像についてもＸ線撮影をしないで取得することができる。
【００４７】
そして上記実施の態様では、演算したステージ位置に基づいて透視モードから撮影モードに一時的に切替わる例を説明したが、これに加え又はこれに代えて、ステージ位置を演算した演算結果に基づいてステージ位置を術者に報知する報知手段を備えても良い。報知手段としては、モニタ１９４にステージ位置を示す表示したり或は「Ｘ線撮影をして下さい」「Ｘ線撮影中です」などの文字でＸ線撮影の警告を表示したり、Ｘ線撮影を行うタイミングで音を発生するなどがある。
これにより、ステージ位置において撮影モードでＸ線撮影がされていないといった故障等を知ることができる。またこの場合、術者はＸ線撮影タイミングを知る事ができるので、自動撮影の故障があったとしても、撮影ＳＷ１７５ｂを押して手動でＸ線撮影を行うことも可能である。
【００４８】
また上記実施の態様では、Ｘ線カメラ装置１４０の検出器として検出面が円状のＩ．Ｉ．を採用した例について説明したが、検出面が四角形の平面検出器を採用しても良い。これにより、Ｉ．Ｉ．とほぼ同じ検出面を有する平面検出器を使用してＸ線撮影を行っても、平面検出器の検出面が四角状であるため撮影範囲の端部を重ねあわせる部分が少なくなり、Ｘ線撮影回数を減らすことができ、ひいては術者に与える被曝線量を少なくすることができる。
【００４９】
また上記実施の態様では、Ｘ線管１３０を被検体１１０の背面側（天板１２０側）、Ｉ．Ｉ．を被検体１１０の正面側に配置したＣアーム１５０を例に説明したが、この配置関係は逆でもよい。Ｘ線管１３０を被検体の正面側、Ｉ．Ｉ．を被検体の背面側に配置するＣアームによれば、従来のように比較的大きいＩ．Ｉ．が被検体１１０の腹部に接触する可能性が低くなるので、安全性を向上させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、被曝量の大きな撮影モードで被検体を撮影するのは一時的であるので、従来のBolus Chasing による撮影よりも被曝線量を軽減することができると共に、装置への負担を軽減することができる。また、従来のＤＳＡステッピングのように高いステージ停止精度でステージ間を高速に移動させなくても良いので装置を小型化することができる。さらに血流を透視モードで見ながら追いかけることができるので、最適のタイミングで失敗することなくＸ線撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線診断装置の外観の概略を示す図。
【図２】Ｘ線診断装置のブロック図。
【図３】Ｘ線撮影を行うステージ位置と曝射量の変化を示した図。
【図４】ＤＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査及びＤＳＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査のフローチャートを示した図。
【図５】被検体に対してＸ線管及びＸ線カメラ装置をステップ移動させてＸ線撮影を行う様子を示した図。
【図６】ステッピング撮影による撮影範囲を示した図。
【図７】被検体に対して連続的に移動させてＸ線像の撮影を行う様子を示した図。
【図８】従来のＢｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ撮影による撮影範囲を示した図。
【図９】ＤＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査及びＤＳＡ Ｂｏｌｕｓ Ｃｈａｓｉｎｇ検査のフローチャートを示した図。
【符号の説明】
１１０ 被検体
１３０ Ｘ線管
１４０ Ｘ線カメラ装置
１５０ Ｃアーム
Claims (5)
- 被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線源と、
前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とが前記被検体に対して所望の位置関係となるように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とのうち少なくとも一方を保持する保持手段と、
この保持手段と前記被検体との位置関係が所定の位置関係になったとき、前記Ｘ線検出手段の撮影範囲内にある前記被検体のＸ線透視画像を取得する透視モードを一時的に前記被検体のＸ線撮影画像を取得する撮影モードに切替える制御手段とを具備するＸ線診断装置。 - 前記Ｘ線撮影画像を取得するための少なくとも１つの撮影位置を指定する指定手段を具備し、
前記制御手段は、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段が前記指定手段にて指定された撮影位置に到達したときに、前記透視モードを前記撮影モードに自動的に切替えることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。 - 前記制御手段は、造影剤を注入したときの前記Ｘ線撮影画像と前記造影剤がないときの前記Ｘ線撮影画像との差分からサブトラクション像を得る画像処理手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＸ線診断装置。
- 前記Ｘ線撮影画像を最初に取得する第１の撮影位置を指定する第１の指定手段と、この第１の指定手段により指定された第１の撮影位置と前記撮影範囲とに基づいて前記第１の撮影位置を除く撮影位置を求める演算手段とを具備し、
前記制御手段は、前記演算手段により求められた演算結果に基づいて前記透視モードを前記撮影モードに切替えることを特徴とする請求項１又は請求項３記載のＸ線診断装置。 - 前記演算結果に基づいて、前記Ｘ線撮影画像を取得するタイミングを報知する報知手段を具備することを特徴とする請求項４記載のＸ線診断装置。
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