JP6297316B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、透視・撮影を行なうＸ線診断装置に関する。

従来、健康診断等の医療分野において、被検体の撮影部位に放射線（代表的には、Ｘ線）を照射して、撮影部位を透過した放射線の強度分布を検出し、撮影部位の画像を得るＸ線診断装置が広く利用されている。

Ｘ線診断装置を使用した検査において、関心領域は狭いが、より高い解像度で意図した領域を明瞭に観察したい要望がある。この要望を実現する為に、通常の後段検出器に加えて前段検出器を組み合わせ、何れか一方の検出器を診断用途に応じて切り替える技術がある（例えば、特許文献１参照）。

後段検出器は、ＦＰＤ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ：平面検出器）であり、画素サイズは１５０−２００μｍであり、最大視野サイズは２０ｃｍ−４０ｃｍである。前段検出器は、後段検出器と比較して高精細（高解像度）であるが視野が狭い検出器であり、画素サイズは２０μｍ程度、最大視野サイズは２０−３０ｍｍ程度である。

特開２００８−２２９２７０号公報

しかしながら、従来技術におけるＸ線診断装置では、後段検出器使用中に前段検出器をホームポジションに常に待機させていたので、使用検出器が後段検出器から前段検出器に切り替えられた後の前段検出器は、ホームポジションからセットポジションまでの移動を要していた。よって、使用検出器が後段検出器から前段検出器に切り替えられた後の撮影（透視）に、前段検出器の移動に起因する大きなタイムラグが発生してしまう。

また、従来技術におけるＸ線診断装置の機構では、後段検出器と、前段検出器と、前段検出器の機構部とがそれぞれむき出しで設置されているので、使用検出器の切り替え時に、移動する前段検出器が操作者や周辺機器に接触する危険がある。また、そのような接触を避けるために前段検出器の移動速度を遅くせざるを得ない。むき出しで配置される機構部が、操作者や後段検出器周囲に備えられる滅菌キャップを巻き込んでしまうのも問題となるため、切り替え操作自体も煩雑になり、結果としてユーザビリティが低下してしまう。

本実施形態のＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を発するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する後段検出器と、最大視野サイズが前記後段検出器の最大視野サイズより小さく前記後段検出器より前段のセットポジションで前記Ｘ線を検出可能な前段検出器と、前記後段検出器を使用中に前記後段検出器の最大視野サイズより小さい視野サイズで前記Ｘ線を検出する場合に、［１］前記前段検出器が、前記小さい視野サイズで前記Ｘ線を検出する場合における、前記Ｘ線源から前記後段検出器に向かう第１照射領域外の位置、［２］前記前段検出器の少なくとも一部が、前記後段検出器の最大視野サイズで前記Ｘ線を検出する場合における、前記Ｘ線源から前記後段検出器に向かう第２照射領域内の位置、となるように、前記前段検出器を配置する位置制御手段と、を有する。

本実施形態のＸ線診断装置の構成を示す概略図。 前段検出器を用いた撮影に関連する構成を示す図。 前段検出器の撮影領域の設定方法を説明するための図。 前段検出器の移動機構の一例を示す図。 前段検出器による画像の第１モニタ上での表示方法を説明するための図。 本実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図。 後段検出器使用中の前段検出器の配置の一例を示す側面図。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１照射領域の縮小変化と、前段検出器の移動との関係を示す側面図。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１照射領域の縮小変化と、前段検出器の移動との関係を示す図８（Ａ）〜（Ｅ）のＣ−Ｃ矢視図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、第１照射領域の拡大変化と、前段検出器の移動との関係を示す側面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、第１照射領域の拡大変化と、前段検出器の移動との関係を示す図１０（Ａ）〜（Ｃ）のＣ−Ｃ矢視図。 本実施形態のＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。 本実施形態のＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。 本実施形態のＸ線診断装置の第１変形例を示す図。 本実施形態のＸ線診断装置の第２変形例を示す図。

本実施形態のＸ線診断装置について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態のＸ線診断装置の構成を示す概略図である。

図１は、本実施形態のＸ線診断装置１を示す。Ｘ線診断装置１は、大きくは、Ｘ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、Ｃアーム（支持部）６、天板（載置部）７、画像処理部８、表示部９、操作部１０、記憶部１１、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２、及びシステム制御部１３を備える。以下、図１に示すように、床置き式Ｃアーム（アンダーチューブタイプ）のみを備えるＸ線診断装置１を用いて説明する。なお、本発明に係るＸ線診断装置は、床置き式Ｃアームのみの他、天井走行式Ωアーム及び床置き式Ｃアームや、天井走行式Ｃアームのみ、天井走行式Ωアームのみを備えるＸ線診断装置であってもよい。また、本発明に係るＸ線診断装置は、オーバーチューブタイプのＣアームを備えるＸ線診断装置であってもよい。

Ｘ線発生部２は、天板７上の被検体（撮影部位）Ｓに照射するＸ線を発生する装置である。Ｘ線発生部２は、高電圧発生部５から供給される高電圧を用いてＸ線を発生するＸ線源（Ｘ線管）２１と、Ｘ線管２１が発生したＸ線の一部を遮蔽することによって照射野を制御するＸ線絞り器２２とを設ける。なお、Ｘ線管２１の前段に、Ｘ線管２１によって発生されたＸ線の線質を調整する線質調整フィルタ（図示しない）を備えてもよい。

Ｘ線検出部３は、被検体Ｓを透過したＸ線を検出して画像データを生成する装置である。Ｘ線検出部３は、被検体Ｓを撮影する場合に通常用いられる平面検出器である後段検出器３１ａと、最大視野サイズが後段検出器３１ａの最大視野サイズより小さく、後段検出器３１ａより前段のセットポジションでＸ線を検出可能な前段検出器３１ｂと、後段検出器３１ａから電荷を取り出すゲートドライバ３２と、後段検出器３１ａによって検出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器３３と、電荷・電圧変換器３３により変換された電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３４とを設ける。前段検出器３１ｂは、小視野高精細で病変部等の詳細観察に用いられる。

機構部４は、被移動体としての検出器３１ａ，３１ｂ、Ｃアーム６、及び天板７を移動させる装置である。機構部４は、検出器３１ａ，３１ｂのスライド動を行なう検出器移動機構４１と、Ｃアーム６の回動動・円弧動やスライド動を行なうＣアーム移動機構４２と、天板７のスライド動を行なう天板移動機構４３と、システム制御部１３の指示に基づいて検出器移動機構４１、Ｃアーム移動機構４２、及び天板移動機構４３を制御する機構制御部４４とを設ける。なお、図示しないが、機構部４は、Ｘ線絞り器２２の絞り羽（図示しない）を移動させる装置でもある。

高電圧発生部５は、Ｘ線発生部２がＸ線の発生に必要とする高電圧を供給する装置である。高電圧発生部５は、システム制御部１３の指示に基づいて高電圧の発生を制御してＸ線の発生を制御するＸ線制御部５１と、高電圧を発生する高電圧発生器５２とを設ける。

Ｃアーム６は、Ｘ線発生部２及び検出器３１ａ，３１ｂを保持するアームである。

天板７は、被検体Ｓを載置可能な構造を有する。

画像処理部８は、Ｘ線検出部３により生成された画像データを処理する処理部である。画像処理部８は、再構成演算やサブトラクション演算等を行なう画像演算回路８１と、画像演算回路８１によって生成された画像データを記憶する画像データ記憶回路８２とを設ける。

表示部９は、画像処理部８の画像データ記憶回路８２に記憶された画像を表示する装置である。表示部９は、モニタ９２への表示を制御する表示制御部９１と、画像を表示するモニタ９２と、ポインティングデバイス９３（図２に図示）とを設ける。

操作部１０は、術者や助手等の操作者による操作を受け付けるスイッチ等を含むコンソールである。

記憶部１１は、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）やメモリによって構成される。記憶部１１は、検出器３１ａ、３１ｂによって収集された透視画像（リアルタイム画像）や撮影画像（１ショット画像）等を記憶する。

ＩＦ１２は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。ＩＦ１２は、各規格に応じた通信制御を行ない、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、Ｘ線診断装置１をネットワークＮ網に接続させる。

システム制御部１３は、図示しないＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）及びメモリを含んでいる。システム制御部１３は、操作者による操作に基づいてＸ線診断装置１全体を制御する。

次に、前段検出器３１ｂを用いた撮影について説明する。

図２は、前段検出器３１ｂを用いた撮影に関連する構成を示す図である。

図２に示すように、機構制御部４４は、後段検出器３１ａ用の後段検出器制御部４４ａと、前段検出器３１ｂ用の前段検出器制御部４４ｂとによって構成される。モニタ９２は、後段検出器３１ａ用の第１モニタ９２ａと、前段検出器３１ｂ用の第２モニタ９２ｂとによって構成される。

表示制御部９１は、第１モニタ９２ａに被検体Ｓの画像を表示させる。そして、表示制御部９１は、表示された被検体Ｓの画像に対してマウス等のポインティングデバイス９３を介して操作者によって指定された領域を、前段検出器３１ｂの撮影領域として設定する。

図３は、前段検出器３１ｂの撮影領域の設定方法を説明するための図である。

図３に示すように、第１モニタ９２ａ（図２に図示）に表示された、後段検出器３１ａによる画像Ｉａ上で、ポインティングデバイス９３を介して操作者によって矩形Ｒが移動されることで、画像Ｉａ上で前段検出器３１ｂの撮影領域（撮影位置）Ａが設定される。

図２の説明に戻って、システム制御部１３は、後段検出器３１ａによる撮影終了後、表示制御部９１が受け付けた撮影領域Ａ（図３に図示）を撮影できるセットポジションに前段検出器３１ｂを移動するように機構制御部４４の前段検出器制御部４４ｂに指示する。具体的には、システム制御部１３は、第１モニタ９２ａ上で設定された撮影領域Ａ（図３に図示）の画面座標系における座標を前段検出器３１ｂの物理座標系における座標に変換し、前段検出器制御部４４ｂに前段検出器３１ｂの移動を指示する。そして、前段検出器制御部４４ｂは、検出器移動機構４１（図１に図示）を制御して前段検出器３１ｂを移動させる。

図４は、前段検出器３１ｂの移動機構の一例を示す図である。

図４は、ＳＩＤ（ｓｏｕｒｃｅ−ｔｏ−ｉｍａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）方向をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する２方向をＸ、Ｚ方向とする場合の前段検出器３１ｂの移動機構を示す。図４の上段は、前段検出器３１ｂの移動機構の側面（Ｙ−Ｚ面）を、図４の下段は、前段検出器３１ｂの移動機構の上面（Ｘ−Ｚ面）をそれぞれ示す。検出器移動機構４１（図１に図示）には、前段検出器３１ｂの移動機構として、前段検出器３１ｂを後段検出器３１ａに対してＺ方向（ｄ１方向）に移動させるＺ方向駆動機構４１ａと、Ｘ方向（ｄ２方向）にする移動させるＸ方向駆動機構４１ｂとが備えられる。Ｘ方向駆動機構４１ａは、前段検出器３１ｂを、ホームポジション（退避位置）側からセットポジション側に移動させたり（ｄ１方向の左向き）、セットポジション側からホームポジション側に移動させたり（ｄ１方向の右向き）する。

図２の説明に戻って、後段検出器３１ａによる撮影終了後に第１モニタ９２ａ上で操作者によって指定された撮影領域Ａ（図３に図示）を撮影できるセットポジションに前段検出器３１ｂが移動されると、表示制御部９１は、Ｘ線検出器３１ｂが検出したＸ線に基づいて生成された画像信号を受け取る。そして、表示制御部９１は、画像信号に基づく画像を、第１モニタ９２ａ上で操作者によって設定された撮影領域Ａに表示する。

図５は、前段検出器３１ｂによる画像の第１モニタ９２ａ上での表示方法を説明するための図である。

図５に示すように、前段検出器３１ｂによる画像Ｉｂと、前段検出器３１ｂの容器部分の画像Ｉｃとが、後段検出器３１ａによる画像Ｉａ上で操作者によって指定された撮影領域Ａにオーバーラップされて表示される。

このように、システム制御部１３が、第１モニタ９２ａ上で設定された撮影領域Ａの画面座標系における座標を物理座標系における座標に変換し、前段検出器制御部４４ｂに前段検出器３１ｂの移動を指示することによって、前段検出器制御部４４ｂは、検出器移動機構４１を制御して前段検出器３１ｂを移動することによって、術者は病変部等を簡単な操作で高精細表示することができる。

また、表示制御部９１が、前段検出器３１ｂによる画像Ｉｂを、後段検出器３１ａによる画像Ｉａ上で操作者によって指定された撮影領域Ａにオーバーラップして表示することによって、操作者は、病変部等を周辺領域と比較しながら詳細に観察することができる。

なお、ここでは、後段検出器３１ａによる画像Ｉａは、前段検出器３１ｂが移動する直前の撮影画像であるが、後段検出器３１ａによる画像Ｉａとして後段検出器３１ａによる透視画像を表示することもできる。また、前段検出器３１ｂによる画像Ｉｂとしては、撮影画像とすることも透視画像とすることもできる。

図６は、本実施形態のＸ線診断装置１の機能を示すブロック図である。

図１に示すシステム制御部１３がプログラムを実行することによって、図６に示すようにＸ線診断装置１は、位置合わせ手段１３１、撮影制御手段１３２、操作受付手段１３３、位置制御手段１３４、及び切替手段１３５として機能する。なお、システム制御部１３の機能としての各手段１３１〜１３５の一部又は全部は、Ｘ線診断装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。

位置合わせ手段１３１は、被検体Ｓが天板７（図１に図示）に載置された後、後段検出器３１ａで収集して再構成された３次元画像、又はＸ線ＣＴ装置等の画像診断装置（モダリティ）で収集されてＩＦ１２（図１に図示）を介して送信された３次元画像を用いて、操作部１０による操作に従って機構部４を制御して、天板７上の被検体Ｓに対して被移動体をポジショニングする。

撮影制御手段１３２は、操作部１０による操作に従ってＸ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、画像処理部８、表示部９、及び記憶部１１を制御して、天板７上の被検体Ｓの透視及び撮影（以下、単に「撮影」という。）を制御する機能を有する。撮影制御手段１３２は、撮影によって得られた画像を表示部９を介して表示させたり、記憶部１１に記憶させたりする。

操作受付手段１３３は、撮影制御手段１３２による後段検出器３１ａを用いた撮影中、操作部１０から、ＦＯＶ（視野角：ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）の変更操作を受け付ける機能を有する。操作受付手段１３３は、予め設定された複数のＦＯＶの中からの操作部１０による所定のＦＯＶの選択操作や、操作部１０による任意のＦＯＶの選択操作を受け付けたりする。また、操作受付手段１３３は、撮影制御手段１３２による検出器３１ａ，３１ｂを用いた撮影中、使用検出器の切替操作を受け付ける機能を有する。操作受付手段１３３は、後段検出器３１ａ使用中に使用検出器を後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂへの切替操作を受け付ける場合、直接的な切替操作を受け付けてもよいし、予め設定された複数のＦＯＶの中からの操作部１０による、前段検出器３１ｂに対応するＦＯＶの選択操作を受け付けてもよい。

位置制御手段１３４は、操作受付手段１３３によって後段検出器３１ａの使用中、操作部１０からＦＯＶの変更操作が受け付けられると、後段検出器３１ａの最大視野サイズより小さい視野サイズでＸ線を検出する場合に、［１］前段検出器３１ｂが、小さい視野サイズでＸ線を検出する場合における、Ｘ線発生部２から後段検出器３１ａに向かう第１照射領域外の位置、［２］前段検出器３１ｂの少なくとも一部（全部又は一部）が、後段検出器３１ａの最大視野サイズでＸ線を検出する場合における、Ｘ線発生部２から後段検出器３１ａに向かう第２照射領域内の位置、となるように、前段検出器３１ｂを配置する機能を有する。好適には、位置制御手段１３４は、上記［１］，［２］に加え、［３］前段検出器３１ｂが、小さい視野サイズでＸ線を検出する場合における第１照射領域に最も近い位置、となるように、前段検出器３１ｂを配置する。

位置制御手段１３４は、上記［１］，［２］を満たす位置に前段検出器３１ｂを配置する場合や、上記［１］，［２］，［３］を満たす位置に前段検出器３１ｂを配置する場合、前段検出器３１ｂの進退方向（図４ではＺ方向）の位置を設定すればよい。Ｘ方向の位置は、任意（固定）であってもよいし、画像Ｉａ上で設定後の前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるセットポジションに最も近いＸ方向の位置であってもよい。

図７は、後段検出器３１ａ使用中の前段検出器３１ｂの配置の一例を示す側面図である。

図７は、Ｘ線管２１と、使用中の後段検出器３１ａと、非使用中の前段検出器３１ｂと、後段検出器３１ａの最大視野サイズＮより小さい視野サイズＭでＸ線を検出する場合における第１照射領域ＸＭと、後段検出器３１ａの最大視野サイズＮでＸ線を検出する場合における第２照射領域ＸＮとを示す。図７に示すように、後段検出器３１ａを使用中の前段検出器３１ｂは、前段検出器３１ｂが第１照射領域ＸＭ外の位置であって、前段検出器３１ｂの一部が第１照射領域ＸＮ内の位置に配置されている。

切替手段１３５は、操作受付手段１３３によって使用検出器の切替操作を受け付けた場合、機構部４を制御して、図２等を用いて説明したように、使用検出器を後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替え、又は、前段検出器３１ｂから後段検出器３１ａに切り替える機能を有する。

切替手段１３５は、操作受付手段１３３によって後段検出器３１ａ使用中にＦＯＶの変更操作を受け付けた場合、機構部４を制御して、Ｘ線絞り器２２（図１に図示）の開度を調整して所要のＦＯＶを実現させる。また、切替手段１３５は、ＳＩＤの変更操作を受け付けた場合、機構部４を制御して、Ｘ線絞り器２２（図１に図示）の開度を調整して所定のＦＯＶを維持させる。

次に、位置制御手段１３４の動作、すなわち、後段検出器３１ａ使用中の第１照射領域の変化に伴う前段検出器３１ｂの移動について詳細する。

位置制御手段１３４は、後段検出器３１ａの使用中において、後段検出器３１ａのＦＯＶの変更操作に連動して第１照射領域を変化させ、変化前の第１照射領域外にある前段検出器３１ｂが変化後の第１照射領域外となるように、前段検出器３１ｂの位置をセットポジション側又はホームポジション側に移動させる。ここで、位置制御手段１３４は、機構部４を介して、後段検出器３１ａの使用中における後段検出器３１ａのＦＯＶの変更操作に連動してＸ線絞り器２２（図１に図示）の開度を調整して第１照射領域を変化させる。

位置制御手段１３４は、後段検出器３１ａの使用中において、拡大変化前の第１照射領域外にある前段検出器３１ｂが拡大変化後の第１照射領域外となるように、前段検出器３１ｂの位置をホームポジション側に移動させる。ここで、位置制御手段１３４は、拡大変化後の第１照射領域外であって、拡大変化後の第１照射領域に最も近い位置まで前段検出器３１ｂをホームポジション側に移動させることが好適である。一方、位置制御手段１３４は、後段検出器３１ａの使用中において、縮小変化前の第１照射領域外にある前段検出器３１ｂが縮小変化後の第１照射領域外となるように、前段検出器３１ｂの位置をセットポジション側に移動させる。ここで、位置制御手段１３４は、縮小変化後の第１照射領域外であって、縮小変化後の第１照射領域に最も近い位置まで前段検出器３１ｂをセットポジション側に移動させることが好適である。

図８（Ａ）〜（Ｅ）は、第１照射領域の縮小変化と、前段検出器３１ｂの移動との関係を示す側面図である。図９（Ａ）〜（Ｅ）は、第１照射領域の縮小変化と、前段検出器３１ｂの移動との関係を示す図８（Ａ）〜（Ｅ）のＣ−Ｃ矢視図である。

図８（Ａ）及び図９（Ａ）は、後段検出器３１ａの使用中において最大視野サイズＮ（図７に図示）の場合の第２照射領域ＸＮと、第２照射領域ＸＮに対応する位置に配置される前段検出器３１ｂとを示す。図８（Ｂ）〜（Ｄ）、図９（Ｂ）〜（Ｄ）は、後段検出器３１ａの使用中において視野サイズＭ（図７に図示）が複数の視野サイズＭ１，Ｍ２，Ｍ３である場合の複数の第１照射領域ＸＭ１，ＸＭ２，ＸＭ３と、複数の第１照射領域ＸＭ１，ＸＭ２，ＸＭ３のそれぞれに対応する位置に配置される前段検出器３１ｂとを示す。図８（Ｅ）及び図９（Ｅ）は、前段検出器３１ｂの使用中における後段検出器３１ａと、前段検出器３１ｂとを示す。

図８（Ａ）及び図９（Ａ）では、後段検出器３１ａの使用中において最大視野サイズＮであるので、従来通り、前段検出器３１ｂは、第２照射領域ＸＮ外のホームポジションに配置される。次いで、後段検出器３１ａの使用中において視野サイズが最大視野サイズＮから視野サイズＭ１に縮小されると、図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示すように前段検出器３１ｂは、第１照射領域ＸＭ１外の第１照射領域ＸＭ１に最も近い位置で、その一部が第２照射領域ＸＮ内となる位置まで移動する。次いで、さらに視野サイズＭ２に縮小されると、図８（Ｃ）及び図９（Ｃ）に示すように前段検出器３１ｂは、第１照射領域ＸＭ２外の第１照射領域ＸＭ２に最も近い位置で、第２照射領域ＸＮ内となる位置まで移動する。次いで、さらに視野サイズＭ３に縮小されると、図８（Ｄ）及び図９（Ｄ）に示すように前段検出器３１ｂは、第１照射領域ＸＭ３外の第１照射領域ＸＭ３に最も近い位置で、第２照射領域ＸＮ内となる位置まで移動する。

次いで、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替えられると、図８（Ｅ）及び図９（Ｅ）に示すように前段検出器３１ｂは、セットポジションまで移動する。このように、後段検出器３１ａ使用中に縮小変化する第１照射領域ＸＭ１〜ＸＭ３に最も近い位置に前段検出器３１ｂを常に待機させることで、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替えられた後の前段検出器３１ｂの移動距離を短くすることができる。従来は、後段検出器３１ａ使用中に前段検出器３１ｂをホームポジション（図８（Ａ）及び図９（Ａ））に常に待機させていたので、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替えられた後の前段検出器３１ｂは、ホームポジションからセットポジション（図８（Ｅ）及び図９（Ｅ））までの移動を要していた。

なお、前段検出器３１ｂのセットポジションは、必ずしも後段検出器３１ａの検出中心である必要はなく、画像Ｉａ上で設定された前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるポジションであってもよい。その場合、［１］前段検出器３１ｂが第１照射領域ＸＭ（図７に図示）外の位置、［２］前段検出器３１ｂの少なくとも一部が第２照射領域ＸＮ（図７に図示）内の位置、［４］画像Ｉａ上で設定後の前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるセットポジションに最も近い位置、に前段検出器が配置される。

位置制御手段１３４（図６に図示）は、上記［１］，［２］，［４］を満たす位置に前段検出器３１ｂを配置する場合、前段検出器３１ｂの進退方向（図４ではＺ方向）の位置を設定すればよい。Ｘ方向の位置は、任意（固定）であってもよいし、画像Ｉａ上で設定後の前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるセットポジションに最も近いＸ方向の位置であってもよい。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、第１照射領域の拡大変化と、前段検出器３１ｂの移動との関係を示す側面図である。図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、第１照射領域の拡大変化と、前段検出器３１ｂの移動との関係を示す図１０（Ａ）〜（Ｃ）のＣ−Ｃ矢視図である。

図１０（Ａ），（Ｂ）及び図１１（Ａ），（Ｂ）は、後段検出器３１ａの使用中において視野サイズＭ（図７に図示）が複数の視野サイズＭ４，Ｍ５である場合の複数の第１照射領域ＸＭ４，ＸＭ５と、複数の第１照射領域ＸＭ４，ＸＭ５のそれぞれに対応する位置に配置される前段検出器３１ｂとを示す。図１０（Ｃ）及び図１１（Ｃ）は、前段検出器３１ｂの使用中における後段検出器３１ａと、前段検出器３１ｂとを示す。

図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）では、後段検出器３１ａの使用中において視野サイズＭ４であるので、前段検出器３１ｂは、第１照射領域ＸＭ４外の第１照射領域ＸＭ４に最も近い位置で、第２照射領域ＸＮ内となる位置に配置される。次いで、視野サイズＭ５に拡大されると、図１０（Ｂ）及び図１１（Ｂ）に示すように前段検出器３１ｂは、第１照射領域ＸＭ５外の第１照射領域ＸＭ５に最も近い位置で、第２照射領域ＸＮ内となる位置まで移動する。

次いで、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替えられると、図１０（Ｃ）及び図１１（Ｃ）に示すように前段検出器３１ｂは、セットポジションまで移動する。このように、後段検出器３１ａ使用中に拡大変化する第１照射領域ＸＭ４及びＸＭ５に最も近い位置に前段検出器３１ｂを常に待機させることで、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替えられた後の前段検出器３１ｂの移動距離を短くすることができる。従来は、後段検出器３１ａ使用中に前段検出器３１ｂをホームポジション（図８（Ａ）及び図９（Ａ））に常に待機させていたので、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器３１ｂに切り替えられた後の前段検出器３１ｂは、ホームポジションからセットポジション（図８（Ｅ）及び図９（Ｅ））までの移動を要していた。

なお、前段検出器３１ｂのセットポジションは、必ずしも後段検出器３１ａの検出中心である必要はなく、画像Ｉａ上で設定された前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるポジションであってもよい。その場合、［１］前段検出器３１ｂが第１照射領域ＸＭ（図７に図示）外の位置、［２］前段検出器３１ｂの少なくとも一部が第２照射領域ＸＮ（図７に図示）内の位置、［４］画像Ｉａ上で設定後の前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるセットポジションに最も近い位置、に前段検出器が配置される。

位置制御手段１３４（図６に図示）は、上記［１］，［２］，［４］を満たす位置に前段検出器３１ｂを配置する場合、前段検出器３１ｂの進退方向（図４ではＺ方向）の位置を設定すればよい。Ｘ方向の位置は、任意（固定）であってもよいし、画像Ｉａ上で設定後の前段検出器３１ｂの撮影領域Ａ（いずれも図３に図示）を撮影できるセットポジションに最も近いＸ方向の位置であってもよい。

続いて、図１、図１２、及び図１３を用いて、本実施形態のＸ線診断装置１の動作について説明する。

図１２及び図１３は、本実施形態のＸ線診断装置１の動作を示すフローチャートである。

Ｘ線診断装置１は、操作部１０による操作に従って機構部４が制御されて天板７上の被検体Ｓに対して被移動体がポジショニングされた後、操作部１０による操作に従ってＸ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、画像処理部８、表示部９、及び記憶部１１を制御して、天板７上の被検体Ｓの後段検出器３１ａによる撮影を開始する（ステップＳＴ１）。Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ１による撮影によって得られた画像を第１モニタ９２ａ（図２に図示）を介して表示させたり、記憶部１１に記憶させたりする。

Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ１によって後段検出器３１ａによる撮影が開始されると、ＦＯＶ変更操作を受け付けたか否かを判断する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２によってＹＥＳ、すなわち、ＦＯＶ変更操作を受け付けたと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、後段検出器３１ａの最大視野サイズより小さい視野サイズでＸ線を検出する場合に、［１］前段検出器３１ｂが第１照射領域ＸＭ（図７に図示）外の位置、［２］前段検出器３１ｂの少なくとも一部が第２照射領域ＸＮ（図７に図示）内の位置、となるように、前段検出器３１ｂを配置する（ステップＳＴ３）。

ステップＳＴ２によってＮＯ、すなわち、ＦＯＶ変更操作を受け付けてないと判断される場合と、ステップＳＴ３に続いて、Ｘ線診断装置１は、被検体Ｓの撮影を終了するか否かを判断する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４の判断にてＹＥＳ、すなわち、被検体Ｓの撮影を終了すると判断される場合、Ｘ線診断装置１は、動作を終了する。

一方、ステップＳＴ４の判断にてＮＯ、すなわち、被検体Ｓの撮影を終了しないと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、第１モニタ９２ａ（図２に図示）上で操作者によって指定された領域を撮影領域Ａ（図３に図示）として設定し、使用検出器の前段検出器３１ｂへの切替操作を受け付けたか否かを判断する（ステップＳＴ５）。使用検出器の前段検出器３１ｂへの切替操作は、例えば、予め設定された複数のＦＯＶの中からの操作部１０による、前段検出器３１ｂに対応するＦＯＶの選択操作である。ステップＳＴ５の判断にてＹＥＳ、すなわち、使用検出器の前段検出器３１ｂへの切替操作を受け付けたと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ１によって開始された（又は、後述するステップＳＴ１１によって再開された）後段検出器３１ａによる撮影を終了する（ステップＳＴ６）。

Ｘ線診断装置１は、機構部４を介して、ステップＳＴ３によって配置された前段検出器３１ｂを、ステップＳＴ５によって設定されたセットポジションまで移動させる（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７による前段検出器３１ｂの移動は、図８（Ｅ）及び図９（Ｅ）、図１０（Ｃ）及び図１１（Ｃ）を用いて説明したとおりである。そして、Ｘ線診断装置１は、Ｘ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、画像処理部８、表示部９、及び記憶部１１を制御して、天板７上の被検体Ｓの前段検出器３１ｂによる撮影を開始する（ステップＳＴ８）。Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ８による撮影によって得られた画像を第２モニタ９２ｂ（図２に図示）を介して表示させたり、記憶部１１に記憶させたりする。前段検出器３１ｂ使用中、ＳＩＤの変更操作に基づいてＳＩＤが変更される場合もある。

Ｘ線診断装置１は、使用検出器の後段検出器３１ａへの切替操作を受け付けたか否かを判断する（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９の判断にてＹＥＳ、すなわち、使用検出器の後段検出器３１ａへの切替操作を受け付けたと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ８によって開始された前段検出器３１ｂによる撮影を終了する（ステップＳＴ１０）。Ｘ線診断装置１は、Ｘ線発生部２、Ｘ線検出部３、機構部４、高電圧発生部５、画像処理部８、表示部９、及び記憶部１１を制御して、天板７上の被検体Ｓの後段検出器３１ａによる撮影を再開して（ステップＳＴ１１）、ステップＳＴ２に戻る。ステップＳＴ５の判断にてＮＯ、すなわち、使用検出器の前段検出器３１ｂへの切替操作を受け付けてないと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、ステップＳＴ２に戻る。

ステップＳＴ９の判断にてＮＯ、すなわち、使用検出器の後段検出器３１ａへの切替操作を受け付けてないと判断される場合、Ｘ線診断装置１は、使用検出器の後段検出器３１ａへの切替操作を受け付けるまで待機する。

本実施形態のＸ線診断装置１によると、後段検出器３１ａ使用中に前段検出器３１ｂを第１照射領域ＸＭ外であって第２照射領域ＸＮ内の位置に常に待機させるので、使用検出器が後段検出器３１ａから前段検出器に切り替えられた後の撮影（透視）のタイムラグを減少させ、検査の高速化を実現できる。

次に、本実施形態のＸ線診断装置１の変形例について図１、図１４、及び図１５を用いて説明する。

図１４は、本実施形態のＸ線診断装置１の第１変形例を示す図である。

図１４は、本実施形態のＸ線診断装置１の第１変形例であるＸ線検出部３（図１に図示）の筐体２０１を示す。筐体２０１は、後段検出器３１ａと、前段検出器３１ｂと、後段検出器３１ａに対する前段検出器３１ｂの位置を移動させる検出器移動機構４１（図１に図示）の第１変形例である検出器移動機構４１Ａとを内蔵する。検出器移動機構４１Ａは、前段検出器３１ｂがホームポジション及びセットポジション間を移動可能なように、Ｘ線検出部３の筐体２０１の内壁に沿ってＺ方向に敷設されたレールＶ１を介したスライド機構である。

検出器移動機構４１Ａは、筐体２０１の内壁に沿って敷設されたレールＶ１と、レールＶ１上を走行し、前段検出器３１ｂを支持する支持部Ｗ１とを有する。支持部Ｗ１がレールＶ１上を走行することで、前段検出器３１ｂは、筐体２０１内部においてＺ方向に移動される。なお、図示しないが、検出器移動機構４１Ａは、Ｘ方向にも移動可能なような構成を併せ持ってもよい。

従来の前段検出器は厚み（図３に示すＹ方向）が大きかったため、前段検出器を後段検出器や検出器移動機構と共に筐体に内蔵する発想は全くなかった。

図１５は、本実施形態のＸ線診断装置１の第２変形例を示す図である。

図１５は、本実施形態のＸ線診断装置１の第２変形例であるＸ線検出部３（図１に図示）の筐体２０２を示す。筐体２０２は、後段検出器３１ａと、前段検出器３１ｂと、後段検出器３１ａに対する前段検出器３１ｂの位置を移動させる検出器移動機構４１（図１に図示）の第２変形例である検出器移動機構４１Ｂとを内蔵する。検出器移動機構４１Ｂは、前段検出器３１ｂがホームポジション及びセットポジション間を移動可能なように、後段検出器３１ａの外壁に沿って敷設されたレールＶ２を介したスライド機構である。

検出器移動機構４１Ｂは、後段検出器３１ａの外壁に沿って敷設されたレールＶ２と、レールＶ２上を走行し、前段検出器３１ｂを支持する支持部Ｗ２とを有する。支持部Ｗ２がレールＶ２上を走行することで、前段検出器３１ｂは、筐体２０２内部においてＺ方向に移動される。なお、図示しないが、検出器移動機構４１Ｂは、Ｘ方向にも移動可能なような構成を併せ持ってもよい。

従来の前段検出器は厚み（図３に示すＹ方向）が大きかったため、前段検出器を後段検出器や検出器移動機構と共に筐体に内蔵する発想は全くなかった。

本実施形態のＸ線診断装置１の第１及び第２変形例によると、後段検出器３１ａと、前段検出器３１ｂと、検出器移動機構４１Ａ（又は４１Ｂ）とが筐体２０１（又は２０２）に内蔵されるので、使用検出器の切り替え時に、移動する前段検出器３１ｂが操作者や周辺機器に接触する危険がなくなるので、前段検出器の移動を高速化できる。

さらに、本実施形態のＸ線診断装置１の第１及び第２変形例によると、検出器移動機構４１Ａ（又は４１Ｂ）が筐体２０１（又は２０２）に内蔵されるので、操作者や後段検出器３１ａ周囲に備えられる滅菌キャップ（図示しない）を巻き込む問題も解消されるため、切り替え操作自体が簡易・高速になり、結果としてユーザビリティが向上する。

なお、筐体２０１（又は２０２）に、後段検出器３１ａ、前段検出器３１ｂ、及び検出器移動機構４１Ａ（又は４１Ｂ）が内蔵される構成は、図６を用いて説明したＸ線診断装置１の機能や、図１２及び図１３を用いて説明したＸ線診断装置１の動作を前提とするものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。筐体２０１（又は２０２）に、後段検出器３１ａ、前段検出器３１ｂ、検出器移動機構４１Ａ（又は４１Ｂ）が内蔵される構成は、従来のＸ線診断装置の機能及び動作を前提とするものであってもよい。

以上、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、変更を行なうことができる。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ともに、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。

１ Ｘ線診断装置
２ Ｘ線発生部
３ Ｘ線検出部
６ Ｃアーム（支持部）
７ 天板（載置部）
１０ 操作部
１１ 記憶部
１２ ＩＦ
１３ システム制御部
３１ａ 後段検出器
３１ｂ 前段検出器
４１，４１Ａ，４１Ｂ 検出器移動機構
１３１ 位置合わせ手段
１３２ 撮影制御手段
１３３ 操作受付手段
１３４ 位置制御手段
１３５ 切替手段
２０１，２０２ 筐体

Claims (7)

1. Ｘ線を発するＸ線源と、
   前記Ｘ線を検出する後段検出器と、
   最大視野サイズが前記後段検出器の最大視野サイズより小さく前記後段検出器より前段のセットポジションで前記Ｘ線を検出可能な前段検出器と、
   前記後段検出器を使用中に前記後段検出器の最大視野サイズより小さい視野サイズで前記Ｘ線を検出する場合に、
   前記前段検出器が、前記小さい視野サイズで前記Ｘ線を検出する場合における、前記Ｘ線源から前記後段検出器に向かう第１照射領域外の位置
   となり、かつ、
   前記前段検出器の少なくとも一部が、前記後段検出器の最大視野サイズで前記Ｘ線を検出する場合における、前記Ｘ線源から前記後段検出器に向かう第２照射領域内の位置
   となるように、前記前段検出器を配置する位置制御手段と、
   を有するＸ線診断装置。
2. 前記位置制御手段は、前記後段検出器の使用中における前記後段検出器のＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）の変更操作に連動して前記第１照射領域を変化させ、変化前の第１照射領域外にある前記前段検出器が変化後の第１照射領域外となるように、前記前段検出器の位置を前記セットポジション側又はホームポジション側に移動させる請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記位置制御手段は、前記後段検出器の使用中における前記後段検出器のＦＯＶの変更操作に連動して絞りの開度を調整して前記第１照射領域を変化させる請求項２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記位置制御手段は、拡大変化前の第１照射領域外にある前記前段検出器が拡大変化後の第１照射領域外となるように、前記前段検出器の位置を前記ホームポジション側に移動させる一方、縮小変化前の第１照射領域外にある前記前段検出器が縮小変化後の第１照射領域外となるように、前記前段検出器の位置を前記セットポジション側に移動させる請求項２又は３に記載のＸ線診断装置。
5. 前記位置制御手段は、拡大変化後の第１照射領域外であって、前記拡大変化後の第１照射領域に最も近い位置まで前記前段検出器を前記ホームポジション側に移動させる一方、縮小変化後の第１照射領域外であって、前記縮小変化後の第１照射領域に最も近い位置まで前記前段検出器を前記セットポジション側に移動させる請求項２又は３に記載のＸ線診断装置。
6. 前記位置制御手段は、拡大変化後の第１照射領域外であって、設定されたセットポジションに最も近い位置まで前記前段検出器を前記ホームポジション側に移動させる一方、縮小変化後の第１照射領域外であって、設定されたセットポジションに最も近い位置まで前記前段検出器を前記セットポジション側に移動させる請求項２又は３に記載のＸ線診断装置。
7. 前記後段検出器と、前記前段検出器と、前記後段検出器に対する前記前段検出器の位置を移動させる機構部とを内蔵するＸ線検出部を有する請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。

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