JP5606118B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、広視野のＸ線検出器と小視野のＸ線検出器を備えたＸ線撮影装置に関する。

従来、医用画像診断装置としてＸ線撮影装置があり、例えば消化器や循環器の検査等に使用されている。Ｘ線撮影装置は、被検体に対してＸ線を発生するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器を備えている。

またＸ線撮影装置は、血管の微細な状態を観察するためにも使用されている。一方、脳内血管には穿通枝という血管があり、脳機能に重要な働きをしているが、その血管経は５０〜２００μｍ程度であり、通常のＸ線検出器では観察することが難しい。このような穿通枝を撮影するには、小視野で高空間分解能のＸ線検出器が必要であり、近年、高空間分解能の検出器を用いて撮影する方法が研究・開発されている。

例えば特許文献１に記載のＸ線撮影装置では、被検体を透過したＸ線を検出する広視野の第１のＸ線検出器と、第１のＸ線検出器よりも視野が小さく高解像度の第２のＸ線検出器を備え、第１のＸ線検出器によって検出した画像に第２のＸ線検出器で検出した画像をオーバーラップして表示するようにしている。また特許文献１の例では、第２のＸ線検出器の位置をＸ方向、Ｙ方向に移動可能にしている。

しかしながら、このようなＸ線撮影装置では、第１のＸ線検出器の前面に第２のＸ線検出器が配置されるため、第２のＸ線検出器を保持する機構等が第１のＸ線検出器の視野内に写り込んでしまい、第１のＸ線検出器の視野の一部又は全面が遮られてしまうという問題がある。また第２のＸ線検出器は、非常に狭い方形領域（例えば５ｃｍ四方程度の領域）しか撮影できないため、注目領域全体をカバーできないことが多い。

特開２００８−２２９２７０号公報

従来、広視野の第１のＸ線検出器と、視野が小さく高解像度の第２のＸ線検出器を備えたＸ線撮影装置では、第１のＸ線検出器の前面に第２のＸ線検出器が配置されるため、第１のＸ線検出器の視野の一部又は全面が第２のＸ線検出器によって遮られてしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、広視野のＸ線検出器と小視野で高空間分解能の第２のＸ線検出器を備え、互いの視野を妨げることなく撮影可能で、注目部位とその周辺の情報を同時に把握することができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

請求項１の本発明のＸ線撮影装置は、支持体と、前記支持体で支持され、被検体にＸ線を曝射する第１のＸ線管と前記被検体を透過したＸ線を検出する第１のＸ線検出器とを備え、寝台の天板上に載置された前記被検体を第１の角度方向から撮影可能な第１の撮影部と、前記支持体で支持され、前記第１のＸ線管の近傍に配置した第２のＸ線管と、前記第１のＸ線検出器の視野外に配置し前記第１のＸ線検出器に移動可能に取り付けられ、前記第１のＸ線検出器よりも小視野で高空間分解能の第２のＸ線検出器とを備え、第２のＸ線管と第２のＸ線検出器によって前記被検体を第２の角度方向から撮影可能な第２の撮影部と、前記支持体の回転制御及び移動制御の少なくとも一方の制御を行うとともに、前記第１の撮影部及び前記第２の撮影部による撮影時に、前記第１のＸ線管及び前記第２のＸ線管から交互にＸ線を照射するように制御する制御部と、前記第１の撮影部で撮影した第１の画像と、前記第２の撮影部で撮影した第２の画像を処理して出力する画像出力部と、前記画像出力部で処理した画像を表示する表示部と、を具備し、前記撮影時に、前記第１、第２のＸ線検出器のそれぞれのＸ線光学系が前記被検体の注目領域で交差するように、前記第１の撮影部と前記第２の撮影部を配置することを特徴とする。

本発明によれば、高空間分解能の第２のＸ線検出器によって穿通枝などの細かい血管構造を把握しつつ、大視野の第１のＸ線検出器によって周辺部位の情報を把握することができ、かつ互いの視野を妨げることなく撮影することができるＸ線撮影装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図。 第１の画像診断部とコンソール部を示すブロック図。 第２の画像診断部を示すブロック図。 本発明のＸ線撮影装置の全体的な構成を示す斜視図。 被検体の頭部側からみた撮影部の概略的な配置を示す構成図。 Ｃアームを横からみた撮影部の配置を示す構成図。 平面検出器とマイクロ検出器の相対的な配置を示す説明図。 マイクロ検出器を平面検出器の外縁に沿って回転する例を示す構成図。 画像合成部の構成及び処理フローを示す説明図。 脳内血管にある穿通枝の一例を示す説明図。 第１の実施形態の変形例を示す構成図。 第１の実施形態の他の変形例を示す構成図。 補償フィルタを配置したときの合成画像の作成例を示す説明図。 画像の格納方法を示す説明図。 本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮影装置を示す構成図。 第２の実施形態の動作を説明する説明図。 本発明の第３の実施形態に係るＸ線撮影装置を示す構成図。 補償フィルタを配置したときの平面検出器の画像を示す説明図。 第３の実施形態での画像合成部の構成及び処理フローを示す説明図。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るＸ線撮影装置（アンギオ装置）の構成を示すブロック図である。本発明のＸ線撮影装置は、第１の画像診断部１、第２の画像診断部２、及び第１の画像診断部１と第２の画像診断部２に共通するコンソール部３を備えてなる。

図１において、第１の画像診断部１は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するＸ線発生部１１と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出してＸ線投影データを生成するＸ線検出部２１を備えている。Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部２１は支持体（一般にＣアームと呼ばれる）５０に支持されている。尚、Ｘ線検出部２１は広視野のＸ線検出器（後述）を含む。

支持体５０（以下、Ｃアーム５０と呼ぶ）は、寝台の天板５１に載置した被検体Ｐの体軸方向に移動可能であり、また被検体Ｐの体軸周りに回転可能である。尚、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部２１は撮影部１０を構成し、Ｃアーム５０を回転することで、撮影部１０は被検体Ｐの周囲を回転し、異なる角度方向から被検体Ｐを撮影することができる。

また第１の画像診断部１は、画像処理部３１、移動機構部４１を備えている。画像処理部３１は、Ｘ線投影データを順次保存して画像データを生成し、生成した画像データに対して画像処理や演算を行なう。また生成した画像データの保存を行なう。移動機構部４１は、Ｘ線発生部１１のＸ線の絞り量の制御、被検体Ｐを載置する天板５１の移動制御、Ｃアーム５０の回転・移動制御等を行う。

一方、第２の画像診断部２は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するＸ線発生部１２と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出してＸ線投影データを生成するＸ線検出部２２を備えている。尚、Ｘ線検出部２２は小視野で高空間分解能のＸ線検出器（後述）を含む。

Ｘ線発生部１２と、Ｘ線検出部２２はＣアーム５０に支持されている。尚、Ｘ線発生部１２とＸ線検出部２２は撮影部２０を構成し、Ｃアーム５０の回転により、撮影部２０は被検体Ｐの周囲を回転し、撮影部１０とは異なる角度方向から被検体Ｐを撮影することができる。

また第２の画像診断部２は、画像処理部３２、移動機構部４２を備えている。画像処理部３２は、Ｘ線投影データを順次保存して画像データを生成し、生成した画像データに対して画像処理や演算を行なう。また生成した画像データの保存を行なう。移動機構部４２は、Ｘ線発生部１２のＸ線管の移動を制御し、またＸ線検出部２２の平面検出器の移動機構を制御し、Ｘ線管の移動とともに平面検出器の位置を制御する。

またコンソール部３は、システム制御部６０、表示部７０、操作部８０、画像合成部９０及びバスライン１００を備えている。システム制御部６０は、ＣＰＵと記憶回路（図示せず）を備え、操作部８０から供給された入力情報、設定情報及び選択情報に基づいてバスライン１００を介して第１の画像診断部１及び第２の画像診断部２の各ユニットを統括的に制御する。表示部７０は、画像データの表示を行うもので液晶等のモニタを含む。

操作部８０は医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行なうもので、マウス、キーボード、トラックボール、ジョイスティック等の入力デバイスや、表示パネルあるいは各種スイッチ等を備えたインタラクティブなインターフェースを有する。操作部８０は、天板５１の移動方向や移動速度の設定、Ｃアーム５０の回転／移動方向及び回動／移動速度の設定や、Ｘ線発生部１２，２２のＸ線照射条件の設定、及びＸ線発生部１２のＸ線管の移動やＸ線検出部２２のＸ線検出器の位置の設定等を行なう。また移動機構部４１，４２は、操作部８０の操作に応答して、システム制御部６０の制御のもとに動作する。

画像合成部９０は、画像処理部３１及び画像処理部３２で生成された画像データを合成処理して表示部７０に供給する。画像合成部９０の処理の詳細については後述する。尚、画像処理部３１、画像処理部３２、及び画像合成部９０は撮影部１０，２０で撮影した画像を処理して出力する画像出力部を構成する。

次に第１の画像診断部１、第２の画像診断部２及びコンソール部３の詳細な構成について説明する。図２は、第１の画像診断部１とコンソール部３を示すブロック図である。

図２において、第１の画像診断部１は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するＸ線発生部１１と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するとともに、検出結果に基づいてＸ線投影データを生成するＸ線検出部２１を備えている。

Ｘ線発生部１１は、Ｘ線管１１１とＸ線絞り器１１２を有するＸ線照射部と、高電圧制御部１１３と高電圧発生器１１４を有する高電圧発生部を備えている。Ｘ線管１１１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。高電圧制御部１１３は、システム制御部６０からの指示信号に従って高電圧発生器１１４を制御し、Ｘ線管１１１の管電流、管電圧、Ｘ線パルス幅、照射周期、撮影区間、照射時間等からなるＸ線照射条件の制御を行なう。

Ｘ線検出部２１は、Ｘ線検出器である平面検出器（ＦＰＤ）２１１と、平面検出器２１１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器２１２と、電荷・電圧変換器２１２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１３を備え、Ａ／Ｄ変換器２１３からＸ線投影データを出力する。電荷・電圧変換器２１２とＡ／Ｄ変換器２１３は投影データ生成部を構成する。

Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部２１はＣアーム５０に支持されている。Ｃアーム５０は、寝台の天板２５に載置した被検体Ｐの体軸方向に移動可能であり、また被検体Ｐの体軸周りに回転可能である。尚、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部２１は撮影部１０を構成し、Ｃアーム５０を回転することで、撮影部１０は被検体Ｐの周囲を回転し、任意の角度方向から被検体Ｐを撮影することができる。

また第１の画像診断部１は、画像処理部３１と移動機構部４１を備えている。画像処理部３１は、Ａ／Ｄ変換器２１３からのＸ線投影データを処理して画像データの生成と保存を行なうもので、画像データ記憶部３１１と画像演算部３１２を有している。画像データ記憶部３１１には、Ｘ線投影データが順次保存される。また画像演算部３１２は画像データを生成し、生成した画像データに対し、必要に応じて輪郭強調やＳ／Ｎ改善等を目的とした画像処理や演算を行なう。画像演算部３１２からの画像データは、画像合成部９０を介して表示部７０に供給されて表示される。

移動機構部４１は、絞り移動制御部４１１と機構制御部４１２を有する。絞り移動制御部４１１は、Ｘ線絞り器１１２における絞り羽根等の移動制御を行ない、機構制御部４１２は、被検体Ｐを載置する天板５１の移動機構４１３や、撮影部１０のＣアーム移動機構４１４の制御を行う。移動機構部４１は、操作部８０の操作に応答して動作し、システム制御部６０の制御のもとに各部の移動制御を行う。

また、コンソール部３は、前述したようにシステム制御部６０、表示部７０、操作部８０、及び画像合成部９０を含む。そのうち表示部７０は、画像合成部９０からの画像データを表示するため、表示データ生成部７１、変換部７２、モニタ７３を備えている。表示データ生成部７１は、画像データに対して付帯情報を合成したり、所定の表示フォーマットへの変換を行って表示データを生成する。また変換部７２は、表示データに対してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成し、この映像信号を液晶等のモニタ７３に表示する。

図３は、第２の画像診断部２を示すブロック図である。第２の画像診断部２は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するＸ線発生部１２と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するとともに、検出結果に基づいてＸ線投影データを生成するＸ線検出部２２を備えている。

Ｘ線発生部１２は、Ｘ線管１２１とＸ線絞り器１２２を有するＸ線照射部と、高電圧制御部１２３と高電圧発生器１２４を有する高電圧発生部を備えている。Ｘ線管１２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。高電圧制御部１２３は、システム制御部６０からの指示信号に従って高電圧発生器１２４を制御し、Ｘ線管１２１の管電流、管電圧、Ｘ線パルス幅、照射周期、撮影区間、照射時間等からなるＸ線照射条件の制御を行なう。

Ｘ線検出部２２は、Ｘ線検出器である平面検出器２２１（マイクロ検出器）と、平面検出器２２１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器２２２と、電荷・電圧変換器２２２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２３を備え、Ａ／Ｄ変換器２２３からＸ線投影データを出力する。電荷・電圧変換器２２２とＡ／Ｄ変換器２２３は投影データ生成部を構成する。

尚、平面検出器２２１は小視野で高空間分解能を有するのに対し、他方の平面検出器２１１は広視野で低空間分解能である（ここで低空間分解能とは、平面検出器２２１の空間分解能に比べて空間分解能が低いことを意味する）。また平面検出器２２１は、平面検出器２１１に比べてサイズが小さいため、以下の説明では平面検出器２２１をマイクロ検出器２２１と呼ぶ。

Ｘ線発生部１２のＸ線管１２１はＣアーム５０にスライド可能に支持され、Ｘ線発生部１１の近傍に配置されている。またマイクロ検出器２２１は、平面検出器２１１の周辺部に移動可能に支持されている。尚、Ｘ線発生部１２とＸ線検出部２２は撮影部２０を構成し、Ｃアーム５０を回転することで、撮影部２０は被検体Ｐの周囲を回転し、撮影部１０とは異なる角度方向から被検体Ｐを撮影することができる。

また第２の画像診断部２は、画像処理部３２と移動機構部４２を備えている。画像処理部３２は、Ａ／Ｄ変換器２２３からのＸ線投影データを処理して画像データの生成と保存を行なうもので、画像データ記憶部３２１と画像演算部３２２を有している。画像データ記憶部３２１には、Ｘ線投影データが順次保存される。また画像演算部３２２は画像データを生成し、生成した画像データに対し、必要に応じて輪郭強調やＳ／Ｎ改善等を目的とした画像処理や演算を行なう。画像演算部３２２からの画像データは、画像合成部９０を介して表示部７０に供給されて表示される。画像処理部３１、画像処理部３２、及び画像合成部９０は画像出力部を構成する。

移動機構部４２は、絞り移動制御部４２１と機構制御部４２２を有する。絞り移動制御部４２１は、Ｘ線絞り器１２２における絞り羽根等の移動制御を行ない、機構制御部４２２は、Ｘ線管１２１の移動を制御する管球移動機構４２３や、マイクロ検出器２２１の位置を制御する検出器移動機構４２４を制御する。移動機構部４２は、操作部８０の操作に応答して動作し、システム制御部６０の制御のもとに各部の移動制御を行う。

尚、撮影部１０と撮影部２０は、同時にＸ線を発生させることができないため、撮影部１０と撮影部２０の両方を用いて撮影する場合に、システム制御部６０は、交互にＸ線を照射するように制御する。

図４は、本実施形態にかかるＸ線撮影装置の全体的な構成を示す斜視図である。図４において、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部２１がＣアーム５０によって対向して支持されている。またＣアーム５０に対して寝台が配置されており、寝台の天板５１には、被検体（図示せず）が載置され、天板５１の位置及び高さは機構制御部４１２によって制御可能である。

Ｃアーム５０は、例えば天井部に設けられたレールに取り付けられ、被検体の頭部（Cranial）から脚部（Caudal）に向かう体軸方向に移動可能である。またＣアーム５０の回転により撮影部１０（Ｘ線発生部１１とＸ線検出部２１）は、被検体の周囲を体軸回りに回転することができる。また撮影部１０をＣアーム５１に沿ってスライド回転することができる。

またＸ線発生部１１の近傍にはＸ線発生部１２が取り付けられている。Ｘ線発生部１２のＸ線管１２１は、Ｃアーム５０にスライド可能に支持されている。また、Ｘ線検出部２１の近傍には、Ｘ線検出部２２が取り付けられている。Ｘ線検出部２２のマイクロ検出器２２１は、平面検出器２１１の周囲に移動可能に支持されている。また表示部７０のモニタ７３が、例えば天井部に取り付けられている。また、寝台には、操作部８０１を取り付けており、操作部８０１の操作に応答してシステム制御部６０は、天板５１の高さの制御、Ｃアーム５０の移動／回転の制御、Ｘ線の照射範囲の調整、照射タイミングの制御等を行う。また第１の撮影部１０（Ｘ線発生部１１とＸ線検出部２１）と第２の撮影部２０（Ｘ線発生部１２とＸ線検出部２２）のＸ線光学系の中心軸が一点で交差するようにする。

次に図５、図６を参照してＸ線発生部１１とＸ線検出部２１、及びＸ線発生部１２とＸ線検出部２２の配置について説明する。図５は、被検体Ｐの頭部側からみた撮影部１０，２０の概略的な配置を示す構成図であり、図６はＣアーム５０を横からみた撮影部１０，２０の配置を示す構成図である。

本実施形態では、広視野で低空間分解能の平面検出器２１１の実効視野にマイクロ検出器２２１が重ならないように、平面検出器２１１の周辺部にマイクロ検出器２２１を配置している。マイクロ検出器２２１は、通常時は平面検出器２１１の背面（Ｘ線を受ける面と反対の面）に退避しており、マイクロ検出器２２１を使用した撮影が必要なときに平面検出器２１１の周囲に位置するように移動機構によって支持されている。また、マイクロ検出器２２１を平面検出器２１１の外縁に沿って移動できるようにしてもよい。

移動機構としては、例えば平面検出器２１１の外縁にラックを形成し、マイクロ検出器２２１にギアを取り付けて、ラックとギアが噛かみ合うようにし、ギアの回転によってマイクロ検出器２２１がラックに沿って移動するようにすればよい。移動機構としては上述した以外に種々の機構が考えられる。

また平面検出器２１１のみを用いて撮影する場合、マイクロ検出器２２１は邪魔にならない位置例えば、図６の点線２２１で示すように平面検出器２１１の背面に退避できるようにする。一方、マイクロ検出器２２１に対向するＸ線管１２１については、図６で示すようにＣアーム５０の腕上に沿ってスライド移動できるようにしている。但し、両検出器２１１，２２１の相対的な配置については、図５，図６のように、マイクロ検出器２２１の光学系（Ｘ線パス）と平面検出器２１１の光学系が注目領域（患部など）で交差する様に配置する。尚、交差角度αは、所定の角度範囲内（例えば、５０度以下）にする必要がある。

図７は、平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１の相対的な配置を説明する図である。図７（ａ）は、平面検出器２１１の一辺に沿ってマイクロ検出器２２１をスライド可能にしたものである。平面検出器２１１のＸ線の検出領域をＡとすると、マイクロ検出器２２１の検出領域Ｂは、平面検出器２１１の検出領域Ａに比べてかなり小さい。

図７（ｂ）は、平面検出器２１１の外縁に沿ってマイクロ検出器２２１を移動可能にした例を示す。移動機構としては、例えば平面検出器２１１の外縁にラックを形成し、マイクロ検出器２２１にギアを取り付けて、ラックとギアが噛かみ合うようにし、ギアの回転によってマイクロ検出器２２１がラックに沿って移動し、平面検出器２１１の外周囲に沿って回転するようにすればよい。

図８は、平面検出器２１１の外縁に沿ってマイクロ検出器２２１を回転可能にした場合のＸ線管１２１の取り付け方を示す図である。即ちＸ線管１１１の周囲を回る回転機構部５２を有し、この回転機構部５２にＸ線管１２１を取り付けたものである。よってＸ線管１２２はＸ線管１１１の周囲に沿って回転できる。

図８の場合も、マイクロ検出器２２１の光学系（Ｘ線パス）と平面検出器２１１の光学系が注目領域（患部など）で交差して対向するようにマイクロ検出器２２１の移動とＸ線管１２１の回転移動を制御する必要がある。即ち、マイクロ検出器２２１を平面検出器２１１の外縁に沿って移動したとき、Ｘ線管１２１からのＸ線が被検体Ｐの注目領域を通ってマイクロ検出器２２１に入射するように、Ｘ線管１２１の位置をマイクロ検出器２２１の移動に合わせて移動可能にしている。

図９は、画像合成部９０の構成及び処理フローを示す説明図である。図９において、画像合成部９０は、画像処理回路９１，９２と合成回路９３を含む。画像処理回路９１は、画像処理部３１からの画像Ａ（平面検出器２１１からの画像）を処理し、画像処理回路９２は、画像処理部３２からの画像Ｂ（マイクロ検出器２２１からの画像）を処理する。また合成回路９３は、画像処理回路９１で処理した画像Ｃと画像処理回路９２で処理した画像を合成して、合成画像Ｄを生成する。

即ち、画像処理回路９１は、画像Ａのうち、画像Ｂを重ねる領域の画像を除去し、その他の領域は半透明フィルタ処理を施す。そして画像Ｃで示すように、画像Ｂを重ねる領域はカラーキーで塗りつぶし、他の領域は合成する画像Ｂが支配的になるように半透明画像とする。また画像処理回路９２は、画像Ｂの輝度等を調整して合成回路９３に出力する。

その結果、画像Ｃと画像処理回路９２で処理した画像Ｂが合成回路９３によって合成され。合成画像Ｄを生成することができる。尚、画像の合成表示に関しては、互いの光学系の相対的位置関係から合成位置を割り出し、単純に合成する。また合成画像Ｄのうち、画像Ａと画像Ｂの合成比率は、どちらの画像を重要視するかで決定すればよく、処理回路９１，９２での処理によって決めることができる。例えば、注目領域（画像Ｂ）のみをはっきり見えるようにし、その外側はおおよそ把握できれば良いというケースでは、画像Ｂに対して画像Ａの輝度を暗くしたり、空間強調フィルタを用いて画像Ｂに適用する空間強調フィルタに対し画像Ａに適用する空間強調フィルタを弱めにするなど、画像Ａの視覚的影響度合いを小さくして画像Ｂを強調するような仕組みを有しても良い。

こうして、通常のＸ線検出器では観察することが難しい脳内血管にある穿通枝という血管についても、マイクロ検出器２２１を用いて撮影することができる。図１０は、脳内血管にある穿通枝の一例を示す。穿通枝の血管経は５０〜２００μｍ程度であるが、マイクロ検出器２２１を用いることによって観察することができる。

図１１は、本実施形態の変形例を示す構成図であり、図８の構成においてＸ線管１２１とＸ線管１１１間の距離を可変にするため、Ｘ線管１２１をスライド機構によってスライド可能にしたものである。例えば図１１（ａ）のように、被検体Ｐの注目領域ＲＯＩがＸ線管１１１側にある場合は、Ｘ線管１２１をＸ線管１１１に近づく位置にスライドする。これにより両Ｘ線の光軸の交点にある注目領域ＲＯＩ（円で示す）がＸ線管側に移動する。

また図１１（ｂ）のように、被検体Ｐの注目領域ＲＯＩが平面検出器２１１側にある場合は、Ｘ線管１２１をＸ線管１１１から離れる位置にスライドする。これにより両Ｘ線の光軸の交点にある注目領域ＲＯＩが平面検出器２１１側に移動する。

或いは、マイクロ検出器２２１を平面検出器２１１に対してスライド可能にし、マイクロ検出器２２１と平面検出器２１１間の距離を可変しても、注目領域を移動させることができる。またＸ線管１２１とＸ線管１１１間の距離を可変にするとともにマイクロ面検出器２２１と平面検出器２１１間の距離を可変にしてもよい。こうして注目領域の位置を制御することができる。

図１２は、本実施形態の他の変形例を示す構成図であり、Ｘ線管１１１の前面に補償フィルタ１１５を配置し、マイクロ検出器２２１からの画像Ｂを合成する位置に相対する領域のみＸ線線量が低減するようにしたものである。

図１３は、補償フィルタ１１５を配置したときの合成画像の作成例を示し、マイクロ検出器２２１からの画像Ｂに対応する部分のフィルタ１１５の厚さを厚くすることで、画像Ａ上の画像Ｂを合成する部分の線量を低減することができる。したがって、線量を低減した領域に画像Ｂを重ね合わせれば画像Ｂを明確に表示することができる。

また、透視収集も含めた撮影画像の保存については、画像合成部９０にメモリ等の格納デバイスを接続し、第１の画像診断部１及び第２の画像診断部２からの画像データを合成して格納デバイスに格納するようにしても良い。或いは第１の画像診断部１及び第２の画像診断部２で取得した画像データを個別に格納するようにしても良い。

図１４は、画像を合成して格納する方法、及び画像を個別に格納する方法を示す説明図である。図１４（ａ）はマイクロ検出器２２１に対するＸ線の照射タイミングを示し、（ｂ）は平面検出器２１１に対するＸ線の照射タイミングを示す。また図１４（ｃ）はマイクロ検出器２２１によって取得した画像データの保存タイミングを示し、（ｄ）は平面検出器２１１によって取得した画像データの保存タイミングを示す。

図１４（ｅ）は、マイクロ検出器２２１及び平面検出器２１１によって取得した画像データを合成して格納する場合の格納フォーマットを示す。斜線部分は平面検出器２１１によって取得した画像データであり、白色で示す部分はマイクロ検出器２２１によって取得した画像データであり、同じ格納領域に合成して格納する。

図１４（ｆ）は、平面検出器２１１によって取得した画像データのみを格納デバイスの第１の格納領域に格納する場合を示し、（ｇ）はマイクロ検出器２２１によって取得した画像データを格納デバイスの第２の格納領域に格納する場合を示している。或いは、面検出器２１１によって取得した画像データと、マイクロ検出器２２１によって取得した画像データを異なる格納デバイスに格納するようにしてもよい。

格納デバイスに保存された画像データは、ポストプロセス表示機能を使用して任意タイミングで収集画像の再生実施する場合、合成処理をした上で動画再生しても良いし、片方の画像のみを再生することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１５はＸ線発生部１１とＸ線検出部２１、及びＸ線発生部１２とＸ線検出部２２を使用して３Ｄ−ＤＡ（Digital Angiography）撮影を行うＸ診断装置を示す構成図である。

３Ｄ−ＤＡ撮影は、例えば、血管の微細な状態を観察するために、血管内に造影剤を注入する前に撮影したマスク画像データと、造影剤を注入した状態で撮影したコントラスト画像データとを減算（サブトラクト）処理して、サブトラクション画像を得る撮影方法に応用することができる。この撮影方法は、一般にＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）撮影と呼ばれ、サブトラクション画像を得ることで造影された血管のみを表示することができる。

マイクロ検出器２２１と平面検出器２１１を備えた場合、コントラスト撮影は、マイクロ検出器２２１を退避させて、平面検出器２１１のみで１回目の撮影を実施し、次にマイクロ検出器２２１をその実効視野内に注目領域が収まるようにセットして２回目のコントラスト撮影を実施することが考えられるが、２度のコントラスト撮影が必要であり、患者に対する被曝量の低減や、造影剤量の低減という観点では不適切な状況となる。そこで、第２の実施形態では、以下のような処理を行う。

即ち、第１の実施形態で述べたように、マイクロ検出器２２１を平面検出器２１１にセットした上で、Ｃアーム５０を被検体Ｐの体軸周りに回転する。図１５で示すように、Ｃアーム５０の回転方向をＴとし、例えば−１００度から＋１００度の約２００度程度の角度範囲内で回転し、１回のコントラスト撮影を行う。このとき、図１６に示すように、Ｘ線照射は平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１について交互に実施する。またマイクロ検出器２２１を平面検出器２１１に対してスライド方向Ｓに移動させる。

図１６（ａ）は、平面検出器２１１に対するマイクロ検出器２２１のスライド方向ＳとＣアーム５０の回転方向を示す図である。図１６（ｂ）は、コントラスト撮影のスタートから終了までの時間の経過を表し、（ｃ）はマイクロ検出器２２１に対するＸ線の照射タイミングを示し、（ｄ）は平面検出器２１１に対するＸ線の照射タイミングを示す。

こうして、平面検出器２１１の３Ｄ−ＤＡ撮影データと、マイクロ検出器２２１の３Ｄ−ＤＡ撮影データについて個別に３Ｄ再構成を実施し、３Ｄ再構成の実施後、それぞれの結果を合成してコントラスト画像を得る。

また同様に、マイクロ検出器２２１を平面検出器２１１にセットした上で、Ｃアーム５０を被検体Ｐの体軸周りに回転し、造影剤なしでマスク撮影を実施する。マスク撮影の実施時にも、Ｘ線照射は平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１について交互に実施し、またマイクロ検出器２２１を平面検出器２１１に対してスライド方向Ｓに移動させる。

そして、平面検出器２１１の３Ｄ−ＤＡ撮影データと、マイクロ検出器２２１の３Ｄ−ＤＡ撮影データについて個別に３Ｄ再構成を実施し、３Ｄ再構成の実施後、それぞれの結果を合成しマスク画像を得る。最終的には、マスク画像とコントラスト画像のサブトラクションを実施して３Ｄ再構成を行い、３Ｄ再構成結果を合成する。

したがって、コントラスト画像の撮影及びマスク画像の撮影をそれぞれ１回で行うことができ、患者に対する被曝量の低減や、造影剤量の低減を実現することができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１７はＸ線発生部１１とＸ線検出部２１、及びＸ線発生部１２とＸ線検出部２２を使用してステレオ透視／撮影を行うＸ線撮影装置を示す構成図である。

本実施形態では、第２の実施形態と同様に平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１について交互にＸ線を照射する。そして平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１で取得した画像に任意の画像処理を施した後、同一のモニタ上にそれぞれの画像を交互に表示する。

ここで、平面検出器２１１からの画像データにおいてステレオ視の対象となるのは、マイクロ検出器２２１からの有効視野領域に相当する部分であるため、ステレオ視の対象外の領域の画像がステレオ視する際の阻害とならないように、画像処理によって明るさの低下や、半透明化などの処理を施す。或いは、Ｘ線管１１１の前面に補償フィルタ１１６を配置し、平面検出器２１１においてマイクロ検出器２２１の画像領域に相対する領域のみＸ線線量が増加するようにしてもよい。

図１８は、補償フィルタ１１６を配置したときの平面検出器２１１によって取得した画像（Ａ）の一例を示している。マイクロ検出器２２１の画像領域（Ｂ）に対応する部分のフィルタ１１６の厚さを薄くすることで、薄い部分の線量をあまり減衰することなく平面検出器２１１に照射することができる。

図１９は、ステレオ透視／撮影を行うための画像合成部９０の構成及び処理フローを示す説明図である。図１９において、画像合成部９０は、画像処理回路９１，９２と、合成回路９３及び選択回路９４を含む。画像処理回路９１は、画像処理部３１からの画像Ａ（平面検出器２１１からの画像）を処理する。また画像処理回路９２は、画像処理部３２からの画像Ｂ（マイクロ検出器２２１からの画像）を処理する。

即ち、画像処理回路９１は、画像Ａのうち画像Ｂに対応する領域の画像Ａ１を強調し、その他の領域は半透明処理した画像Ｃ１を出力する。また図９の画像Ｃと同様に、画像Ｂを重ねる領域をカラーキーで塗りつぶし、他の領域を半透明処理した画像Ｃ２を出力する。

合成回路９３は、画像処理回路９１で処理した画像Ｃ２と画像処理回路９２で処理した画像Ｂを合成する。また選択回路９４は、合成回路９３からの合成画像Ｄと画像処理回路９１からの画像Ｃ１とを選択して交互に出力する。

画像Ｃ１の強調画像Ａ１と合成画像Ｄの画像Ｂは、視差を有して撮影された画像であるため、これらが時間軸上で交互に表示されることにより、ステレオ視することができる。

以上述べたように、本発明では、平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１を備えることにより穿通枝などの細かい血管構造を把握しつつ、同時にその周辺構造も観察・確認しながら、手技を進めることができる。また平面検出器２１１とマイクロ検出器２２１は、互いの視野を妨げることなく撮影することができる。

尚、本発明のＸ線撮影装置は、以上説明した用途に限定されることなく、消化器用のＸ線撮影装置、多目的用（血管及び消化器用）Ｘ線撮影装置、一般Ｘ線撮影装置などにも適用可能である。また特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１…第１の画像診断部
２…第２の画像診断部
３…コンソール部
１０，２０…撮影部
１１，１２…Ｘ線発生部
１１１，１２１…Ｘ線管
２１，２２…Ｘ線検出部
２１１…平面検出器（第１のＸ線検出器）
２２１…マイクロ検出器（第２のＸ線検出器）
３１，３２…画像処理部
４１，４２…移動機構部
５０…Ｃアーム
５１…天板
６０…システム制御部
７０…表示部
８０…操作部
９０…画像合成部
１００…バスライン

Claims (14)

1. 支持体と、
   前記支持体で支持され、被検体にＸ線を曝射する第１のＸ線管と前記被検体を透過したＸ線を検出する第１のＸ線検出器とを備え、寝台の天板上に載置された前記被検体を第１の角度方向から撮影可能な第１の撮影部と、
   前記支持体で支持され、前記第１のＸ線管の近傍に配置した第２のＸ線管と、前記第１のＸ線検出器の視野外に配置し前記第１のＸ線検出器に移動可能に取り付けられ、前記第１のＸ線検出器よりも小視野で高空間分解能の第２のＸ線検出器とを備え、第２のＸ線管と第２のＸ線検出器によって前記被検体を第２の角度方向から撮影可能な第２の撮影部と、
   前記支持体の回転制御及び移動制御の少なくとも一方の制御を行うとともに、前記第１の撮影部及び前記第２の撮影部による撮影時に、前記第１のＸ線管及び前記第２のＸ線管から交互にＸ線を照射するように制御する制御部と、
   前記第１の撮影部で撮影した第１の画像と、前記第２の撮影部で撮影した第２の画像を処理して出力する画像出力部と、
   前記画像出力部で処理した画像を表示する表示部と、を具備し、
   前記撮影時に、前記第１、第２のＸ線検出器のそれぞれのＸ線光学系が前記被検体の注目領域で交差するように、前記第１の撮影部と前記第２の撮影部を配置するＸ線撮影装置。
2. 前記撮影時に、前記第１の撮影部と前記第２の撮影部のＸ線光学系の中心軸が一点で交差することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
3. 第２のＸ線検出器を前記第１のＸ線検出器の外縁に沿って移動可能とし、
   前記第２のＸ線管からのＸ線が前記被検体の注目領域を通って前記第２のＸ線検出器に入射するように、第２のＸ線管の位置を前記第２のＸ線検出器の移動に合わせて移動可能にしたことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
4. 前記第２のＸ線管を前記第１のＸ線管に対してスライド可能にする第１のスライド機構及び前記第２のＸ線検出器を第１のＸ線検出器に対してスライド可能にする第２のスライド機構の少なくとも一方のスライド機構を有し、前記被検体の注目領域の位置に応じて前記第２のＸ線管及び前記第２のＸ線検出器の少なくとも一方をスライド制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
5. 前記第１の撮影部は、前記第１のＸ線検出器に入射するＸ線量が前記第２のＸ線検出器に相対する領域だけ減衰又は増加するように、前記第１のＸ線管の前面に補償フィルタを配置したことを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
6. 前記画像出力部は、前記第１の撮影部及び前記第２の撮影部によって撮影した前記第１、第２の画像を合成処理して前記表示部に出力することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
7. 前記画像出力部は、前記第１の画像に対して前記第２の画像が強調されるように合成することを特徴とする請求項６記載のＸ線撮影装置。
8. 前記画像出力部は、前記第１の画像の輝度に対して前記第２の画像の輝度が高くなるように合成することを特徴とする請求項７記載のＸ線撮影装置。
9. 前記画像出力部は、前記第１の画像及び前記第２の画像にかける空間フィルタを有し、前記第１の画像にかける空間フィルタ対して前記第２の画像にかける空間フィルタの方が高周波成分を強調することを特徴とする請求項７記載のＸ線撮影装置。
10. 前記画像出力部は、前記第１の撮影部及び前記第２の撮影部によって撮影した前記第１、第２の画像をそれぞれ個別に、又は前記第１、第２の画像を合成処理して格納デバイスに格納することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
11. 前記制御部は、前記支持体を前記被検体の体軸周りに回転制御して前記第１の撮影部及び前記第２の撮影部の位置を制御するとともに、前記第１のＸ線管及び前記第２のＸ線管からのＸ線照射を交互に行い、
    前記画像出力部は、第１の撮影部で撮影した第１の画像と前記第２の撮影部で撮影した第２の画像を交互に再構成して合成処理することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
12. 前記制御部は、造影剤が投与された被検体の体軸周りに前記支持体を回転制御して、前記第１のＸ線管及び前記第２のＸ線管からのＸ線照射を交互に行ってコントラスト画像の撮影を行い、
    造影剤が非投与の状態の被検体の体軸周りに前記支持体を回転制御して、前記第１のＸ線管及び前記第２のＸ線管からのＸ線照射を交互に行ってマスク画像の撮影を行うことを特徴とする請求項１１記載のＸ線撮影装置。
13. 前記制御部は、前記第１のＸ線管及び前記第２のＸ線管からのＸ線照射を交互に行い、
    前記画像出力部は、前記第１の撮影部で撮影した第１の画像と前記第２の撮影部で撮影した第２の画像を交互に出力して前記表示部に表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
14. 前記画像出力部は、前記第１の画像に前記第２の画像が強調されるように合成した画像と、前記第１の画像のうち前記第２の画像に相対する領域を強調した画像と、を交互に出力することを特徴とする請求項１３記載のＸ線撮影装置。