JP4648783B2 - Ｘ線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、X線画像撮影装置に関するものである。特に、事前に被検者の情報を登録してからX線撮影を行う際、被検者を目視した後に容易に登録内容を変更して、実際の被検者の体格などに適したアナトミカルプログラムを選択できるX線画像撮影装置に関する。

X線画像撮影装置として、アナトミカルプログラムを具備する装置が知られている。アナトミカルプログラムは、撮影に必要な種々の情報に応じた撮影条件を記憶する記憶領域のことである。このプログラムを利用すれば、撮影方式、撮影部位、撮影方向などの情報を選択すると、選択した情報に応じた撮影条件を記憶領域から抽出して、自動的に最適な撮影条件を設定することができる。

このプログラムの記憶する撮影条件には、管電圧、管電流、曝射時間などの線量条件、SID（X線管とイメージインテンシファイヤの距離）、フィルタ情報、支持器位置などの支持器条件、および収集したX線画像を処理するための画像処理条件などが含まれる。

アナトミカルプログラムを利用した撮影は、例えば次のように行われる。

まず、撮影前に、図７に示すように、予約画面で撮影部位と体格条件とを選択する。このプログラムは、撮影部位および成人・小児の体格条件ごとに別々のプログラムとなっており、個々の選択肢（成人胸部や小児頭部など）ごとに適合した撮影条件が記憶されている。図７の予約画面では、部位選択ボタン91を指定することで、「成人胸部」と「成人腹部」とを順次登録して予約表示エリア93に表示した状態を示している。

次に、撮影開始時には、撮影時画面に示すように、予約したアナトミカルプログラムの撮影条件に従って撮影動作を行う。この撮影時画面では選択表示エリア95において「成人胸部」が選択されていることを示しており、この「成人胸部」に対応した撮影条件を設定した後、図示しない曝射ボタンを押下し、X線撮影が行われる。得られた画像は画像表示エリア97で表示することができる。

さらに、体厚条件を加味して撮影条件を補正するタイプのアナトミカルプログラムもある（類似の技術として特許文献１）。このアナトミカルプログラムは、図８に示すように、撮影部位および成人・小児の体格条件ごとに独立したデータ構造を有している。そして、「成人胸部」と「成人腹部」などの成人用に関する個々の選択肢に対しては所定の体厚条件を加えることで、個々の選択肢に対応した撮影条件130を補正し、体厚に応じたよりきめ細やかな撮影条件の設定を行なうことができる。

特開平７−２７５２３０号公報

しかし、従来のアナトミカルプログラムでは、図８に示したように、撮影部位（胸部か手足かなど）と体格条件（成人か小児かの別）とが同一階層に並んだ独立のデータ構造として撮影条件を記憶しているため、撮影時画面において、成人用と小児用のプログラムを容易に切り替えることができない。

図７の例では、予約時、撮影依頼票の年齢情報から成人か小児かの別を予測して体格条件と撮影部位に応じたプログラムを予約しても、実際の撮影時に被検者を見ると、予測がはずれていることがある。例えば、年齢情報から事前に成人用のアナトミカルプログラムを予約していたが、撮影時に小児用のアナトミカルプログラムに変更したい場合がある。逆に、事前に小児用のアナトミカルプログラムを予約していたとしても、実際の被検者の体格が成人と同等で、成人用のプログラムに変更したい場合がある。

このような場合、成人用と小児用のプログラムは全く独立しているため、小児用（成人用）の撮影時画面から一旦予約画面に戻り、再度プログラムの予約のやり直しを行わなければならず、操作が煩雑になる。特に、撮影数の多い一般撮影などにおいては、1件1件の撮影時間が長くなるため、予約のやり直しは単位時間あたりの撮影回数に多大な影響を及ぼすことがある。

また、体厚条件を加味したプログラムの場合でも、成人用または小児用の各選択肢内で体厚条件を加味した撮影条件が設定できるだけである。例えば、図９に示すように、予約画面で「成人胸部」を選択して予約表示エリア93にその表示を行うと、撮影時画面では「成人胸部」の範囲内において体厚補正ボタン961で体厚の大小に応じた撮影条件に補正できるだけである。また、予約画面で「小児胸部」を選択したら、撮影時画面では同様にその範囲内で体厚に応じた撮影条件に補正できるにすぎない。そのため、撮影時画面では成人用と小児用のプログラムの変更を行なうことができず、この変更を行なうには、上述した予約のやり直しが必要になる。

一方、特許文献１の技術は、体厚ごとにアナトミカルプログラムを持ち、撮影部位、体厚の2次元マトリクスを利用してアナトミカルプログラムを指定し、その指定に応じた撮影条件を設定する構成である。ところが、体厚のみでは必ずしも成人、未成年（小児、幼児、乳児など）を特定することができない。そのため、被検者の体格に応じた撮影条件を設定するには、成人、未成年（小児、幼児、乳児など）の撮影条件はそれぞれ独立したアナトミカルプログラムに記憶しておく方が望ましい。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、撮影開始時、術者が実際の被検者の体格を確認してから、予約画面に戻って予約のやり直しをすることなく、成人用と未成年用のアナトミカルプログラムを切り替えることができるX線画像撮影装置を提供することにある。

本発明は、撮影部位ごとに成人および未成年（小児、幼児、乳児など）の撮影条件をまとめて記憶したアナトミナルプログラムを用い、これらの撮影条件を撮影開始時に切り替え可能にすることで上記の目的を達成する。

本発明X線画像撮影装置は、撮影開始前に撮影条件を予約し、撮影時、この予約内容に応じた条件で撮影を行うためのアナトミカルプログラムを具備するX線画像撮影装置である。そして、この撮影装置は、撮影部位ごとに適合した通常撮影条件と特定撮影条件とを一括して記憶する記憶手段と、撮影開始前に、所定の撮影部位に適合する通常撮影条件または特定撮影条件を記憶手段から選択して予約する予約手段と、撮影開始時、予約された通常撮影条件または特定撮影条件を他の通常撮影条件または特定撮影条件に切り替えを可能にする切り替え手段とを有することを特徴とする。

この構成によれば、撮影部位ごとに適合した通常撮影条件と特定撮影条件とを一括して記憶する記憶手段を有しているため、撮影部位と通常・特定撮影条件とを異なる階層としたデータ構造のアナトミカルプログラムを構築できる。それにより、撮影開始前には、予約手段で撮影部位に応じた通常撮影条件または特定撮影条件の予約を行うことができる。そして、撮影開始時には、撮影部位ごとに応じた通常撮影条件と特定撮影条件とを切り替えることができる。

以下、本発明のX線画像撮影装置をより詳しく説明する。

本発明X線画像撮影装置は、少なくともX線発生部を有し、被検者をX線にて透視撮影可能な構成であれば良い。この装置は、代表的には、X線発生部とX線検出部を有する。X線発生部は、例えば、X線を発生するX線管と、X線管からのX線の照射範囲を規制するX線絞りを有する。X線検出部には、イメージインテンシファイヤ、平面検出器（FPD：Flat Panel Detector）、イメージングプレート、X線フィルムなどを利用することができる。その他、通常は、X線発生部またはX線検出部を支持する支持機構と、支持機構の駆動機構も具備している。さらには、被検者が載る天板を有していてもよい。

このような装置は、撮影部位ごとに応じた通常撮影条件と特定撮影条件とを一括して記憶する記憶手段を有する。換言すれば、撮影部位を上位の階層とし、通常・特定撮影条件を下位の階層としたデータ構造のアナトミカルプログラムを構築することができる。通常撮影条件を成人用の撮影条件とし、特定撮影条件を未成年用の撮影条件とすることが好適である。この撮影条件の区分により、成人と未成年の各々に適合した撮影条件を選択して、被検者の体格に応じた撮影を可能にする。

また、本発明装置は、被検者の体厚に応じて成人用の撮影条件と未成年用の撮影条件の少なくとも一方を補正する体厚補正手段を有することが好ましい。体厚補正手段を用いることで、体厚条件を加味したよりきめ細やかな撮影条件の設定を行なうことができる。この補正は個々の撮影条件に体厚に応じた適宜な係数を乗算するなどして行えばよい。特に、成人用の撮影条件は、被検者の体厚に応じた撮影条件に補正できることが望ましい。成人の場合、被検者の体格のばらつきが顕著なため、体厚に応じた撮影条件に補正できれば、被検者の体格により適合した条件にて撮影を行うことができる。体厚条件は個々の被検者の体厚を入力して、その入力値に応じた撮影条件を設定できるようにしてもよいが、６段階程度に区分されておれば実用上十分である。

さらに、未成年用の撮影条件は、小児用、幼児用、乳児用から選択される複数の撮影条件に区分されていることが好ましい。この区分ごとの撮影条件を記憶しておくことで、被検者の体格に応じた適切な条件での撮影が可能になる。もちろん、小児用、幼児用、乳児用といった年齢別区分ごとの撮影条件を、さらに体厚に応じて補正できるようにしてもよい。もっとも、実用的には、成人のみ体厚に応じた撮影条件に補正できれば小児、幼児、乳児は体厚に応じた撮影条件に補正できなくても構わない。

記憶手段に記憶される撮影条件には、管電圧、管電流、曝射時間などの線量条件、SID、フィルタ情報、支持器位置などの支持器条件、および収集したX線画像を処理するための画像処理条件などが含まれる。

次に、本発明装置は、撮影開始前に、所定の撮影部位に適合する通常撮影条件または特定撮影条件を記憶手段から選択して予約する予約手段を有している。予約手段は、胸部、腹部、頭部、四肢、その他など、撮影部位を選択可能に構成され、その選択部位に応じた通常撮影条件または特定撮影条件の予約を行う。

この予約手段は、例えば、撮影部位のみを上位の階層とし、各部位ごとに通常（特定）撮影条件を下位の階層としたデータ構造のアナトミカルプログラムから各撮影条件の予約を行えるようにする。その他、撮影部位に撮影方式（一般撮影、ブッキー撮影、断層撮影など）や撮影方向（正面か側面かなど）を組み合わせて上位の階層とし、この上位階層の選択肢ごとに通常（特定）撮影条件を下位の階層としたデータ構造のアナトミカルプログラムから予約ができるようにしても良い。

但し、撮影部位は体格条件とは独立した階層のデータ構造としておく。例えば、撮影部位を上位の階層とし、各部位ごとに体格条件で区分された撮影条件を下位の階層として記憶しておくことで、予約時には撮影部位のみを指定してアナトミカルプログラムを予約し、撮影時には体格条件の区分間で予約画面に戻ることなくアナトミナルプログラムの切り替えを可能にする。体格条件には、成人、小児、幼児、乳児といった年齢別区分や体厚に応じた体厚条件が含まれる。

そして、本発明装置は、撮影開始時、予約された通常撮影条件または特定撮影条件を他の通常撮影条件または特定撮影条件に切り替え可能にする切り替え手段を具備する。切り替え手段としては、例えばタッチパネル上に表示された通常撮影条件と特定撮影条件の切り替えボタンや、操作パネル上に設けられたメカニカルボタンを利用することができる。

例えば、図１に示すように、予約画面では胸部、腹部など、撮影部位のみの指定を部位選択ボタン91で行い、指定した部位を予約表示エリア93に表示する。この段階では、成人・未成年の別は指定しなくてもよい。撮影時画面では、予約画面にて指定された撮影部位（ここでは「胸部」）を選択表示エリア95に示すと共に、体格条件ボタン96が示される。この体格条件ボタン96は、成人、小児、幼児、乳児の別を選択できる。図１では、「胸部」・「成人」が選択された状態を示しているが、実際に被検者を目視にて確認した結果、小児用の撮影条件を選択したいと思えば、体格条件ボタンを「小児」に切り替えればよい。この切り替えにより、予約画面に戻ることなく、適切な撮影条件を選択することができる。

また、体厚ごとに区分した撮影条件を選択可能なアナトミナルプログラムの場合、例えば図２に示すように、予約画面では図１と同様に撮影部位のみ指定して予約表示エリア93に指定した部位を表示する。ここでは「胸部」以外の撮影部位の選択肢を省略し、「胸部」を指定して、「成人」か「未成年」かの別は指定しなくてもよい。撮影時画面では体格条件ボタン92が表示される。この体格条件ボタン92は、成人用には体厚補正ボタン921が、未成年用には小児、幼児、乳児の年齢別ボタン922が表示される。体厚補正ボタン921は、ボタンに示される数値が体厚の大小を示しており、0が標準で、マイナスの数値が大きいほど体厚が小さく、プラスの数値が大きいほど体厚が大きいことを示している。一方、年齢別ボタン922は図の右から順に小児、幼児、乳児を示している。

予約画面で指定された撮影部位は、アナトミカルプログラムのデータ構造上、上位の階層に位置し、成人や小児の別といった年齢条件や体厚条件は下位の階層に位置する。そのため、撮影時画面では、「胸部」に関して下位の階層で記憶された撮影条件の間で自由な切り替えが可能になる。つまり、体厚補正ボタン921を切り替えることで、「成人」の範疇で体厚に応じた撮影条件を切り替えることはもちろん、体厚補正ボタン921と年齢別ボタン922とを切り替えることで、予約画面に戻ることなく「成人」、「小児」、「幼児」、「乳児」の年齢条件を自在に切り替えることができる。その結果、各々の年齢条件に応じた撮影条件を選択することができる。

なお、体格条件ボタン92は、図2に示したように、体厚や年齢条件を簡潔なイメージで象徴的に示したデザインとすることが好ましい。このようなボタンは、術者に直感的で迅速な操作を可能にする。

本発明装置によれば、撮影開始前には、予約手段で撮影部位の予約を行い、撮影開始時には、撮影部位ごとに応じた通常撮影条件と特定撮影条件とを切り替えることができる。そのため、例えば予約時には特定撮影条件である小児用の撮影条件を予約していたが、撮影時には通常撮影条件である成人用の撮影条件に切り替えることやその逆を容易に行なうことができる。それに伴い、1件あたりの撮影にかかる時間を短縮し、単位時間当たりの撮影回数を改善することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

このX線装置は、図3に示すように、X線を発生して被検者AにX線を照射するX線管1と、被検者Aを透過したX線を検出して画像信号として出力するX線検出器2とを有している。

X線管1は支持器3に支持され、被検者Aに対して所定の位置に移動可能にされている。このX線管1には、高電圧発生器4から所定の高電圧が印加される。この電圧印加によりX線管1はX線を発生する。発生したX線は、図示しないX線絞りを介して被検者Aに照射され、被検者Aを透過してX線検出器2に到達する。ここではX線検出器2にFPDを用いた。この検出器2は、被検者Aを透過したX線を可視画像信号に変換出力する。

検出器2から出力された画像信号は、画像収集装置5に送られ、さらに画像処理装置6にて診断能に優れた画像に画像処理される。画像処理された画像は、画像保存装置7に記録される。

これら一連の動作は、制御器8の制御により行われる。制御器8は術者がX線装置を操作するための制御パネル9に接続されている。この制御パネル9はタッチパネル式のディスプレイであり、撮影前のアナトミカルプログラムの予約、撮影時のアナトミカルプログラムの選択・変更および撮影された画像の表示などを行うことができる。

アナトミカルプログラムの予約時における制御パネル9の概略構成を図4に示す。予約時、制御パネル9は、部位選択ボタン91、体格条件ボタン92、予約表示エリア93、撮影開始ボタン94が表示される。

部位選択ボタン91は、アナトミカルプログラムの予約時に指定可能な撮影部位を一覧として示す。この部位選択ボタン91を押すことで、胸部、腹部、四肢など、主として撮影部位を指定することができる。本例の場合、胸部のみ、正面と側面の撮影方向をも部位選択ボタン91の操作により同時に指定できる構成としている。

体格条件ボタン92は、成人用には体厚補正ボタン921が、未成年用には小児、幼児、乳児の年齢別ボタン922が表示される。体厚補正ボタン921は、ボタンに示される数値が体厚の大小を示しており、0が標準で、マイナスの数値が大きいほど体厚が小さく、プラスの数値が大きいほど体厚が大きいことを示している。ここでは6段階の体厚条件を選択することができる。一方、年齢別ボタン922は図の右から順に小児、幼児、乳児を示している。通常、部位選択ボタン91を選択する前に、被検者の体格に合わせて体格条件ボタン92を選択する。

この部位選択ボタン91と体格条件ボタン92により規定されるアナトミカルプログラムは、撮影部位ごとに応じた成人用撮影条件と未成年（小児、幼児、乳児）用撮影条件とを記憶する記憶手段を有する。この記憶手段に記憶される撮影条件のデータ構造を図5に示す。

この記憶手段は、胸部（正面）や腹部といった撮影部位110（撮影方向）を上位の階層とし、その下に体格条件120（成人、小児など）の階層を有し、さらにその下の階層に各体格条件ごとの撮影条件130を記憶している。成人用の撮影条件には体厚条件を加味することができる。すなわち、記憶手段は、6段階の体厚条件のうち、体厚補正ボタンで選択した体厚条件を記憶する領域140を有する。そして、この選択した体厚条件に応じて撮影条件130が補正される。未成年用の撮影条件には体厚条件の加味は行わない。

個々の撮影条件130には、線量条件（管電圧、管電流、曝射時間など）、支持器条件（SID、フィルタ情報、支持器位置など）および収集したX線画像を画像処理するための画像処理条件などが含まれる。

図5では、一例として「胸部正面」についてのみ撮影条件のデータ構造を示しているが、胸部側面、腹部…等の他の撮影部位にも同様のデータ構造が形成されている。

一方、予約表示エリア93は、予約が完了したアナトミカルプログラムの一覧を表示する部分である（図４）。部位選択ボタン91と体格条件ボタン92の選択を行なうと、その選択条件に対応した撮影条件を予約済として予約表示エリア93に表示する。ここでは、胸部正面と胸部側面のアナトミカルプログラムが予約されていることを示している。その際、選択された部位選択ボタン91や体格条件ボタン92は、白黒反転や点灯などにより他のボタンと区別される。

撮影開始ボタン94は、アナトミカルプログラムの予約が完了したことを確定し、撮影条件の準備に移行して、予約画面から撮影時画面への切り替えを行う。

撮影時画面の概略を図6に示す。撮影時画面では、選択表示エリア95、体格条件ボタン96、画像表示エリア97が表示される。

選択表示エリア95は、予約したアナトミカルプログラムの一覧を表示し、この表示の中から撮影に用いるアナトミカルプログラムの選択と選択状態の表示を行なわせる。例えば、「胸部正面」と「胸部側面」のうち、「胸部正面」の表示領域にタッチすることで、「胸部正面」のアナトミカルプログラムを選択する。予約画面から撮影時画面への移行と同時に、一番最初に予約していたアナトミカルプログラムを自動的に選択状態にしても良い。この選択状態の表示は、表示領域の白黒反転や点灯により行えばよい。

撮影に用いるアナトミカルプログラムを選択すると、予約された撮影部位、体格条件（体厚区分または成人・未成年の区分）に適合した線量条件、支持器条件、画像処理条件が記憶手段から読み出される。そして、それらの撮影条件がそれぞれX線発生器1、支持器3、画像処理装置5（図１）に送信され、撮影条件の設定が行われる。

このとき、被検者を目視し、その被検者の撮影条件が現在選択している体格条件ボタンの撮影条件に適合しない場合、予約画面に戻ることなく、撮影時画面に表示されている体格条件ボタン96を切り替えればよい。この体格条件ボタン96には、予約画面にて説明した体格条件ボタン92と同様に体厚補正ボタン961と年齢別ボタン962とがある。例えば、成人用から小児用のアナトミナルプログラムに切り替えるのであれば、体格条件ボタン96の「小」を押すことで、小児用の撮影条件を呼び出すことができる。それに伴い、呼び出された線量条件、支持器条件、画像処理条件を再度X線発生器1、支持器3、画像処理装置5に送信し、各部に撮影条件を設定する。その他、成人用のアナトミカルプログラムで体厚条件を変更したり、小児用、幼児用、乳児用相互間でのアナトミカルプログラムの変更を行なうこともできる。

そして、撮影条件の設定後、曝射を行うことにより被検者の体格にあった最適な条件で画像を収集することができる。撮影された画像は、画像表示エリア97に表示することができる。

このように、本発明装置は、術者が実際の被検者を確認した後、年齢条件や体厚条件に適したアナトミカルプログラムに素早く切り替えることができる。そのため、年齢条件を被検者の目視で確認したときに、アナトミカルプログラムを予約画面に戻って再登録する必要がなく、この再登録に要する時間を省略することができる。その結果、検査効率の向上を図ることができる。

本発明X線画像撮影装置は、X線画像の撮影を必要とする医療分野などにおいて利用することが期待される。

本発明装置の概略機能説明図である。 体厚補正が可能な本発明装置の概略機能説明図である。 本発明装置の概略機能ブロック図である。 本発明装置の予約画面を示す模式図である。 本発明装置に用いられるアナトミカルプログラムのデータ構造を示す説明図である。 本発明装置の撮影時画面を示す模式図である。 従来装置の概略機能説明図である。 従来装置に用いられるアナトミカルプログラムのデータ構造を示す説明図である。 体厚補正が可能な従来装置の概略機能説明図である。

符号の説明

1 X線管 2 X線検出器 3 支持器 4 高電圧発生器 5 画像収集装置
6 画像処理装置 7 画像保存装置 8 制御器 9 制御パネル
91 部位選択ボタン 92 体格条件ボタン 93 予約表示エリア 94 撮影開始ボタン
95 選択表示エリア 96 体格条件ボタン 97 画像表示エリア
110 撮影部位 120 体格条件 130 撮影条件 140 領域
921,961 体厚補正ボタン 922,962 年齢別ボタン
A 被検者

Claims (2)

1. 撮影開始前に撮影条件を予約し、撮影時、この予約内容に応じた条件で撮影を行うためのアナトミカルプログラムを具備するＸ線画像撮影装置において、
   撮影部位ごとに適合した成人用撮影条件と未成年用撮影条件とを一括して記憶する記憶手段と、撮影開始前に、所定の撮影部位に適合する前記成人用撮影条件または前記未成年用撮影条件を記憶手段から選択して予約する予約手段と、撮影開始時に、被検者の体厚に応じて前記成人用の撮影条件を補正する体厚補正手段により、前記予約された前記成人用撮影条件または前記未成年用撮影条件を他の前記成人用撮影条件または前記未成年用撮影条件に切り替える切り替え手段とを有し、
   前記体厚補正手段は、前記成人用撮影条件を複数段階に区分した被検者の体厚に応じて、また、前記未成年用撮影条件を複数段階に区分した被検者の年齢に応じて、それぞれ補正することを特徴とするＸ線画像撮影装置。
2. 前記未成年用撮影条件は、小児用、幼児用、乳児用から選択される複数の撮影条件に区分されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像撮影装置。

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