JP6674760B2 - 医療用ｘ線測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用Ｘ線測定装置に関し、特に、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係を確認するための技術に関する。

従来、医療の分野において、骨密度の測定（骨中におけるミネラル密度の測定）などのためにＸ線測定装置が用いられている。Ｘ線測定装置は、被検部位に対してＸ線を照射し、被検部位を透過したＸ線を検出するＸ線測定部を有している。Ｘ線測定部により得られた検出データに基づいて、骨密度の測定やＸ線画像の形成などを行うことができる。

Ｘ線測定装置において測定を行うにあたり、測定精度の向上、あるいは測定の再現性の観点から、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係を正しく定めることが肝要となる。被検部位がＸ線測定領域（Ｘ線照射領域）から外れていれば当然に正常な測定が行えないし、被検部位がＸ線測定領域に含まれていても、Ｘ線測定領域に対する被検部位の位置や向きなどが正常でないことにより、骨密度測定のためのＲＯＩ（関心領域）が正しく設定できなかったり、過去に撮像したＸ線画像との比較が困難になったりする。そこで、従来、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係を定めるための技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、前腕に対するＸ線測定を行うＸ線測定装置であって、被検者にグリップを握らせることで、被検部位である前腕の左右方向（前腕の延伸方向）の位置決めを行い、且つ、前腕の尺骨側をＸ線測定部に配置された当接パッドに押し当てることで、Ｘ線測定装置の奥行き方向に対する前腕の位置決めを行う技術が開示されている。

また、特許文献２には、撮影台（ブッキー台）上に載置された被検者に対してＸ線測定を行うＸ線測定装置において、Ｘ線測定装置に設けられた位置決め機構を撮影台に当接させることで、撮影台に対するＸ線測定装置の位置決めを行う技術が開示されている。

さらに、特許文献３には、Ｘ線測定装置に設けられた位置決めマークに従って撮影台上の被検者の位置決めを行う技術が開示されている。

特開２００８−２２９５８号公報 特開２０１２−７５８１１号公報 特開２０１５−８５１１５号公報

上述のように、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係を定める技術が提案されている。しかし、当該位置関係が正常でない場合に、それを被検者あるいは測定者（医師、看護師など）に報知する手段が従来存在しなかった。したがって、仮にＸ線測定部と被検部位との位置関係が正常でなかったとしても、被検者あるいは測定者がそれに気付かなかった場合、正常でない位置関係において測定が行われてしまっていた。この場合、正常な検出データが得られないことから正常な測定が行えないだけではなく、再測定が必要になることから被検者が無駄なＸ線被ばくを受けてしまうという問題もあった。

本発明の目的は、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係が正常でない状態においてＸ線測定が行われることを防止することにある。

本発明に係る医療用Ｘ線測定装置は、被検者の被検部位にＸ線を照射するＸ線発生器、及び、前記被検部位を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出器を含むＸ線測定部と、正しく位置決めされたときの延伸方向が第１方向である前記被検部位の前記第１方向に並ぶ複数の部分の、前記第１方向に直交する第２方向における前記Ｘ線測定部との位置関係が正常であるか否かをそれぞれ検出する複数の検出手段と、前記第１方向に並んで設けられた、前記複数の検出手段に対応する複数の発光器であって、前記検出手段が、前記位置関係が正常であると検出した場合と正常でないと検出した場合とで、対応する前記発光器が異なる発光状態となる複数の発光器と、前記位置関係が正常であることを前記複数の検出手段が検出していることを条件として、前記Ｘ線発生器にＸ線の照射を開始させる制御手段と、を備える。

上記構成によれば、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係が正常でない場合には、警告手段により警告が出力されるから、被検者あるいは測定者は、当該位置関係が正常でないことに気付くことができる。これにより、当該位置関係が正常でない状態においてＸ線測定が行われることが防止される。警告が出力された場合は、被検者あるいは測定者が被検部位の位置決めを正しく行った後にＸ線測定を開始することができる。

また、本発明に係る医療用Ｘ線測定装置は、撮影台に載置された被検者の被検部位にＸ線を照射するＸ線発生器、及び、前記被検部位を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出器を含むＸ線測定部と、第１方向に延伸する前記撮影台の前記第１方向に並ぶ複数の部分の、前記第１方向に直交する第２方向における前記Ｘ線測定部との位置関係が正常であるか否かをそれぞれ検出する複数の検出手段と、前記第１方向に並んで設けられた、前記複数の検出手段に対応する複数の発光器であって、前記検出手段が、前記位置関係が正常であると検出した場合と正常でないと検出した場合とで、対応する前記発光器が異なる発光状態となる複数の発光器と、前記位置関係が正常であることを前記複数の検出手段が検出していることを条件として、前記Ｘ線発生器にＸ線の照射を開始させる制御手段と、を備える。

撮影台と被検者（被検部位）との位置関係が別途の手段（例えば特許文献３に記載の技術）により担保されていることを前提とすれば、Ｘ線測定部と撮影台との位置関係が正常であることをもってＸ線測定部と被検者（被検部位）との位置関係が正常であるといえる。したがって、Ｘ線測定部と撮影台との位置関係が正常でない場合に警告が出力されることで、Ｘ線測定部と被検部位が正常でない状態においてＸ線測定が行われることが防止される。

Ｘ線測定部と被検部位との位置関係が正常であることを条件としてＸ線の照射（Ｘ線測定）を開始する、逆にいえば、当該位置関係が正常でない場合にはＸ線測定が開始できないとすることで、当該位置関係が正常でない場合にＸ線測定が行われることを確実に防止することができる。

望ましくは、前記制御手段は、測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、直ちに前記Ｘ線発生器にＸ線の照射を停止させる。

Ｘ線測定の途中において被検者が動くなどして、Ｘ線測定部と被検部位との位置関係が測定中に変動する、つまり正常でなくなる場合がある。この場合、当該位置関係が変動した後に得られる検出データは利用できない。したがって、当該位置関係が正常でなくなった場合に直ちにＸ線の照射を停止することで、当該位置関係の変動後における被検者の無用な被ばくを回避することができる。

また、本発明に係る医療用Ｘ線想定装置は、被検者の被検部位にＸ線を照射するＸ線発生器、及び、前記被検部位を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出器を含むＸ線測定部と、前記被検部位と前記Ｘ線測定部との位置関係が正常であるか否かを検出する検出手段と、前記位置関係が正常でない場合に、前記被検者及び測定者の少なくとも一方に対して警告を出力する警告手段と、前記位置関係が正常であることを前記検出手段が検出していることを条件として、前記Ｘ線発生にＸ線の照射を開始させ、測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、直ちに前記Ｘ線発生器にＸ線の照射を停止させる制御手段と、測定中において、始点位置から終点位置までの走査経路において前記Ｘ線発生器を走査する走査機構、をさらに備え、前記制御手段は、測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、前記走査経路の途中である中断位置においてＸ線の照射を停止する処理を前記Ｘ線発生器に実行させる中断制御手段と、測定中断後、前記位置関係が正常であることを前記検出手段が再検出した場合、Ｘ線の照射を再開する処理を前記Ｘ線発生器に実行させると共に、前記中断位置から前記終点位置までの間において前記Ｘ線発生器を走査する処理を前記走査機構に実行させる再開制御手段と、を有する。

Ｘ線測定部と被検部位との位置関係が測定中において変動し、Ｘ線測定が測定途中で中断した場合であっても、中断前（始点位置から中断位置までの走査経路）においてに得られた検出データ（中断前データ）は、正常な位置関係において得られたデータであるから利用可能なデータである。中断後にＸ線測定を再開して、中断位置から終点位置までの走査経路における検出データ（中断後データ）を取得し、中断前データと中断後データとを組み合わせることで、正常なＸ線測定で得られる正常な検出データが得られる。これにより、中断前データを無駄にすることがなくなる。つまり、始点位置から中断位置までの間において再度Ｘ線測定を行う必要がなく、中断後に全走査経路において再測定をする場合に比して、被検者の被ばく量を低減することができる。

望ましくは、前記中断制御手段は、測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、前記Ｘ線発生器を前記終点位置まで移動する処理を前記走査機構に実行させ、前記再開制御手段は、測定中断後、前記位置関係が正常であることを前記検出手段が再検出した場合、前記終点位置から前記中断位置に向かって前記Ｘ線発生器を走査する処理を前記走査機構に実行させる。

走査経路の始点位置及び終点位置は、測定開始前におけるＸ線発生器の待機場所であり、そこにはＸ線発生器から照射されるＸ線を遮蔽する遮蔽物（例えば鉛板など）が設けられる。通常のＸ線測定では、Ｘ線発生器は始点位置においてＸ線の照射準備を完了し、その後Ｘ線を照射しつつ終点位置まで走査される。Ｘ線測定が中断位置において中断した場合に、残りの経路（中断位置から終点位置までの間の経路）を走査する場合、再度始点位置から走査を開始すると、始点位置から中断位置までの間に被検者が無用な被ばくを受けてしまう。そこで、残りの経路の走査は、終点位置から開始し（この場合は終点位置においてＸ線の照射準備を行う）中断位置へ向かって走査することで、残りの経路の走査を行うにあたって被検者が受ける被ばく量を低減することができる。

本発明によれば、Ｘ線測定装置と被検部位との位置関係が正常でない状態においてＸ線測定が行われることを防止することができる。

第１実施形態に係るＸ線測定装置の外観斜視図である。 第１実施形態に係るＸ線測定装置の平面図である。 天板部分の拡大平面図である。 第１実施形態に係るＸ線測定装置に左前腕を位置決めした状態を示す図である。 第１実施形態に係るＸ線測定装置及び測定者端末の機能ブロック図である。 第１実施形態に係るＸ線測定装置の処理の流れを示すフローチャートである。 各ステップにおけるＸ線発生器の位置を示す図である。 第２実施形態に係るＸ線測定装置の外観斜視図である。 第２実施形態に係るＸ線測定装置と撮影台とが正しく位置決めされた状態を示す図である。

以下、本発明に係る医療用Ｘ線測定装置の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
本実施形態に係るＸ線測定装置は、医療目的で用いられるものであり、被検部位である前腕の骨密度測定を行うための骨密度測定装置である。まず、図１及び図２を用いて本実施形態に係るＸ線測定装置の外観について説明する。

図１は、本実施形態に係るＸ線測定装置１０の外観を示す斜視図である。また、図２はＸ線測定装置の平面図である。図２においては、Ｘ線測定装置１０の一部（後述のアーム部２２）が省略されている。Ｘ線測定装置１０は、骨密度測定を行うための機器が収められた本体１２と、所定高さの位置に所定角度傾けて本体１２を支持する脚体１４とを含む。脚体１４の下部には、ストップ機能付きのキャスタ１６が設けられており、Ｘ線測定装置１０の移動、固定が容易にできるようになっている。なお、図１及び図２において、Ｘ線測定装置１０の左右方向をＸ軸とし、奥行き方向をＹ軸とし、高さ方向をＺ軸としている。

本体１２は、上面が前腕を置く載置台１８となっている基部２０と、基部２０の上方に、基部２０との間に前腕が位置するように配置されるアーム部２２と、基部２０より立設し、アーム部２２を片持ち支持する壁部２４とを有する。

載置台１８のほぼ中央には、Ｘ線が透過可能な材質の天板２６が配置されている。天板２６の下方空間は、Ｘ線を照射するＸ線発生器の走査経路となっており、天板２６の下方に位置するＸ線発生器から上側に向かってＸ線が照射される。天板２６が基部２０の上面におけるＸ線照射範囲を表している。天板２６上に載置された前腕を通過したＸ線は、アーム部２２に設けられたＸ線検出器により検出される。Ｘ線発生器及びＸ線検出器がＸ線測定部を構成する。

また、被検者あるいは測定者から視認可能な位置にＬＥＤ２８が設けられる。Ｘ線測定装置１０においては、複数のＬＥＤ２８がアーム部２２の上面に設けられる。複数のＬＥＤ２８は、後述する複数の当接パッド３８に対応して設けられるものであり、その対応関係が把握できるように設けられるのが好ましい。後述のように、複数の当接パッド３８はＸ線測定装置１０の左右方向（Ｘ軸方向）に並んで設けられるため、複数の（本実施形態では２個の）ＬＥＤ２８も左右方向に並べられる。

天板２６のすぐ脇にグリップ３０が配置されている。また、前腕の肘に当接する肘当て３２が、基部２０に固定されたロッド支持部３４から延びる肘当て支持ロッド３６に支持されている。また、ロッド支持部３４には当接パッド３８が設けられている。Ｘ線測定装置１０においては、前腕の延伸方向に沿って、つまり左右方向に並んで、複数の（本実施形態では２個の）当接パッド３８が設けられている。

図３は、天板２６部分を拡大した平面図である。各当接パッド３８は、一端がロッド支持部３４に固定された弾性部材により支持されている。これにより、各当接パッド３８は奥行き方向（Ｙ軸方向）に移動可能となっている。本実施形態では、当該弾性部材としてコイルバネ４０が用いられている。各当接パッド３８は、弾性部材の弾性力により手前側方向に付勢されており、前腕が当接していない状態において、当接パッド３８はロッド支持部３４から所定距離離れた位置にある。また、図示はされていないが、各当接パッド３８の位置を検出するセンサが設けられる。当該センサについては後述する。

図３に示される通り、また上述の通り、Ｘ線発生器４２は天板２６の下方に位置する。後述の走査部により、Ｘ線測定時においてＸ線発生器４２は、天板２６の下方空間を左右方向に走査される。図３に示されるＸ線発生器４２の位置がＸ線測定の開始位置（始点位置）である。始点位置において、Ｘ線発生器４２の上方にＸ線を遮蔽する遮蔽物が設けられている。本実施形態において当該遮蔽物として鉛板４４Ｒが設けられている。Ｘ線発生器４２は、始点位置において、鉛板４４Ｒの下部においてＸ線の照射準備を行う。照射準備完了後、Ｘ線発生器４２はＸ線を照射しつつ左側に向かって終点位置まで走査される。

終点位置の上方にも、Ｘ線を遮蔽する遮蔽物としての鉛板４４Ｌが設けられている。Ｘ線発生器４２は、終点位置、つまり鉛板４４Ｌの下方まで移動した後、Ｘ線の照射を停止する。

なお、上述の走査方向は、Ｘ線発生器４２から照射されるＸ線がＹ軸方向に拡がるファンビーム形状である場合のものであり、Ｘ線が他の形状のビームである場合は、そのビーム形状に応じた経路においてＸ線発生器４２が走査される。

図４は、被検部位である左前腕が位置決めされた状態を示す図である。図４においてもアーム部２２は省略されている。被検者が左手でグリップ３０を握ることで、Ｘ線測定部に対する左右方向（Ｘ軸方向）における左前腕の位置が決定される。さらに、被検者が左手および左前腕を２個の当接パッド３８に当接させ、さらに各当接パッド３８がロッド支持部３４に突き当たるまで奥行き方向（Ｙ軸方向）に押し込むことで、Ｘ線測定部に対する奥行き方向における左前腕の位置が決定される。Ｘ線測定部に対する前腕の位置及び姿勢が正常である場合（前腕が正常に位置決めされた状態）においては、全ての当接パッド３８がロッド支持部３４に突き当たるまで押し込まれた状態（以下「押し込み状態」と記載する）となる。

グリップ３０が天板２６の右側に配置されているので、前腕が正しく位置決めされた状態においては、図４に示す通り、左前腕の橈骨４６及び尺骨４８の遠位端（手首側端）が、Ｘ線照射範囲である天板２６上に位置するようになる。また、複数の当接パッド３８により前腕の奥行き方向の位置決めがされると共に、左前腕が左右方向（Ｘ軸）とほぼ平行となる。つまり橈骨４６及び尺骨４８の延伸方向が左右方向となる。

また、前腕が位置決めされた状態において、被検者あるいは測定者（医師、看護師など）が肘当て支持ロッド３６を左右方向にスライドさせて肘当て３２を前腕の肘頭に当接させる。ロッド支持部３４内には、肘当て支持ロッド３６の移動量を検出するエンコーダまたはポテンショメータが備えられており、肘当て支持ロッド３６の移動量を検出することで、肘頭の位置が測定される。肘頭の位置は、前腕の長さを算出するために用いられる。具体的には、後述の測定者端末６０においてＸ線検出器からの検出データに基づいてＸ線画像が形成され、当該Ｘ線画像において尺骨茎状突起４８ａの位置が特定される。そして、尺骨茎状突起４８ａの位置と肘当て３２の位置から前腕の長さが算出される。前腕の長さは、骨密度測定におけるＲＯＩの設定などに用いられる。

また、図１〜図４においては、グリップ３０が天板２６の右側に配置され、肘当て３２が左側に突出するように配置されており、被検者の左前腕の測定に対応する配置となっているが、右前腕の測定に対応すべく、グリップ３０を天板２６の左側に配置し、肘当て３２を右側に突出するように配置することもできる。この場合、Ｘ線発生器４２（図３参照）は、鉛板４４Ｌの下方を始点位置とし、そこから鉛板４４Ｒ下方の終点位置まで右側に走査される。

図５は、Ｘ線測定装置１０、及び、測定者が利用する測定者端末６０の機能ブロック図である。図１〜４を参照しつつ図５を用いてＸ線測定装置１０及び測定者端末６０が有する各構成要素について説明する。

Ｘ線発生器４２は、Ｘ線測定装置１０の奥行き方向（図１〜３のＹ軸方向）に広がるファンビーム状のＸ線を照射するものである。Ｘ線発生器４２は、Ｘ線のビーム形状としては、ファンビームの他、ペンシルビームあるいはコーンビームであってもよい。

Ｘ線検出器５０は、Ｘ線発生器４２から照射され、被検部位である前腕を通過したＸ線を検出するものである。Ｘ線検出器５０は、アーム部２２内に収納される。Ｘ線検出器５０は、ファンビームの形状に対応した１次元アレイをなす検出素子列を含む。つまり、Ｘ線測定装置１０の奥行き方向に並べられた検出素子列を含む。それに代えて二次元アレイ型の検出器が利用されてもよい。Ｘ線検出器５０は、検出したＸ線により得られた検出データを後述の測定者端末６０へ送信する。

Ｘ線発生器４２とＸ線検出器５０は、ブラケット（不図示）などにより結合されており、本体１２の中を一体となって左右方向（図１〜４のＸ軸方向）に移動する。

走査部５２は、Ｘ線発生器４２及びＸ線検出器５０を左右方向に走査させる。これにより、ファンビーム状のＸ線が左右方向に走査され、２次元の検出データが収集される。

センサ５４は、被検部位である前腕とＸ線測定部との位置関係が正常であるか、つまり、前腕がＸ線測定部に対して正常に位置決めされているか否かを検出するために設けられるものである。上述のように、前腕が正しく位置決めされている場合は、複数の当接パッド３８が全て押し込み状態となる。したがって、センサ５４は、全ての当接パッド３８が押し込み状態であるか否かを検出する。センサ５４の検出結果、つまり当接パッド３８の状態を示すパッド状態データは後述の装置制御部５６に送信される。

センサ５４としては、各当接パッド３８に対応して設けられ、当接パッド３８が押し込み状態となったときに押下される複数のマイクロスイッチであってよい。この場合は、センサ５４単体により、前腕がＸ線測定部に対して正常に位置決めされているか否かを検出する検出手段が構成される。

また、センサ５４としては、各当接パッド３８に対応して設けられ、ロッド支持部３４（具体的にはロッド支持部３４の手前側面）と各当接パッド３８（具体的には各当接パッドの背面）との間の距離を計測する複数の距離センサであってもよい。各距離センサにより計測された距離データは後述の装置制御部５６に送られ、装置制御部５６において各距離データが示す距離が所定値以下の場合（つまり全ての当接パッド３８が押し込み状態と判定される場合）に、前腕が正しく位置決めされていると判定する。この場合は、センサ５４及び装置制御部５６により検出手段が構成される。

装置制御部５６は、例えばマイクロプロセッサなどから構成され、Ｘ線測定装置１０に設けられる記憶部（不図示）に記憶されたプログラムに従って、Ｘ線測定装置１０の各部を制御するものである。装置制御部５６は、Ｘ線発生器４２に対してＸ線の照射開始及び照射停止指示を送信することで、Ｘ線発生器４２にＸ線を照射又は停止させる。また、装置制御部５６は、走査部５２に対して走査指示を送信することで、走査部５２にＸ線発生器４２及びＸ線検出器５０を走査させる。さらに、装置制御部５６は、複数のＬＥＤ２８を点灯又は消灯させる処理も行う。

装置制御部５６は、センサ５４から送られるパッド状態データに基づいて、Ｘ線発生器４２、走査部５２、及び複数のＬＥＤ２８の制御を行う。まず、装置制御部５６は、パッド状態データに応じて複数のＬＥＤ２８の発光状態を変化させる。上述の通り、複数のＬＥＤ２８は、複数の当接パッド３８に対応して設けられるから、例えば左側の当接パッド３８が非押し込み状態と押し込み状態との間において状態が変化した場合に、左側のＬＥＤ２８の発光状態を変化させる。ＬＥＤ２８の発光状態としては、例えば非押し込み状態の場合は消灯、押し込み状態の場合は点灯とすることができる。もちろん、他の発光状態（点滅や色の変化など）を採用してもよい。

このように、当接パッド３８の状態の変化に連動してＬＥＤ２８の発光状態が変化するから、被検者あるいは測定者は前腕の位置決め状態を容易に把握することができる。例えば、当接パッド３８が非押し込み状態に変化したこと、すなわちＸ線測定部に対する前腕の位置が正常でなくなったことを容易に把握することができる。つまり、ＬＥＤ２８の発光状態、あるいはその変化は、前腕の位置決めが正常でないことを被検者あるいは測定者に報知するための警告となる。なお、ＬＥＤ２８による警告に代えてあるいは加えて、音による警告をしてもよい。

また、装置制御部５６は、Ｘ線測定装置１０におけるＸ線測定の開始前において、全ての当接パッド３８が押し込み状態であることを条件として、Ｘ線発生器４２に対してＸ線の照射開始指示を行う。つまり、前腕が正しく位置決めされていない限りＸ線発生器４２はＸ線の照射を開始しない。

また、装置制御部５６は、Ｘ線測定の途中（Ｘ線発生器４２がＸ線を照射している最中）に、複数の当接パッド３８のうちいずれか１つが非押し込み状態となった場合に、直ちにＸ線発生器４２にＸ線の照射を停止させる。

また、装置制御部５６は、センサ５４から送られたパッド状態データを後述の測定者端末６０に送信する。測定者端末６０におけるパッド状態データの利用については後述する。

測定者端末６０は、測定者が利用する端末であって、例えばパーソナルコンピュータである。上述のＸ線測定装置１０はＸ線室に設置されるが、測定者端末は、それを操作する測定者の被ばくを防ぐために別室（操作室）に設けられる。Ｘ線測定装置１０と測定者端末６０は有線あるいは無線にて通信可能に接続される。

測定者端末６０は、Ｘ線測定装置１０（Ｘ線検出器５０）から送信される検出データに基づいてＸ線画像を形成する画像形成部６２、液晶パネルなどから構成される表示部６４、ハードディスク、ＲＯＭ、あるいはＲＡＭなどから構成され、Ｘ線測定装置１０から送信される検出データや測定者端末６０の各部を動作させるためのプログラムなどが記憶される記憶部６６、ＣＰＵなどから構成され、記憶部６６に記憶されたプログラムに基づいて測定者端末６０の各部を制御する端末制御部６８、及びマウスあるいはキーボードなどから構成され、測定者の指示を測定者端末６０に入力するための入力部７０を含んで構成されている。

測定者端末６０は、Ｘ線測定装置１０に対してＸ線測定の開始を指示する信号を送信する。具体的には、測定者が入力部７０から測定開始の指示を入力すると、それに応じて端末制御部６８が装置制御部５６に対して測定開始指示を送信する。それを受けて、装置制御部５６はＸ線発生器４２にＸ線の照射を開始させる。

端末制御部６８は、画像形成部６２が形成したＸ線画像上において、骨密度測定の対象領域となるＲＯＩの設定処理を行う。ＲＯＩは、測定者により手動で設定されてもよく、測定された前腕の長さなどに基づいて自動的に設定されてもよい。具体的には、尺骨茎状突起４８ａ（図４参照）の位置から前腕長の１／１０の位置、１／６の位置、及び１／３の位置において矩形のＲＯＩが設定される。そして、端末制御部６８は、Ｘ線検出器５０空の検出データに基づいて、設定したＲＯＩ内における平均骨密度を演算する。

端末制御部６８は、Ｘ線測定装置１０から複数の当接パッド３８の状態を示すパッド状態データを受信し、複数の当接パッド３８の状態を表示部６４に表示させる。全ての当接パッド３８が押し込み状態にある場合は、表示部６４に被検者の前腕が正しく位置決めされることを示す画面（例えば「位置決め正常」の文字など）を表示し、いずれかの当接パッド３８が非押し込み状態である場合は、被検者の前腕が正しく位置決めされていないことを示す画面（例えば「位置ずれ発生」の文字など）を表示する。当該表示は、前腕の位置決めが正常でないことを測定者に報知するための警告となる。

Ｘ線測定装置１０の概要については以上の通りである。

図６は、Ｘ線測定装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。また、図７は、天板２６部分の拡大平面図であり、各ステップにおけるＸ線発生器４２の位置を示す図である。以下、適宜図７を参照しつつ図６に示されるフローチャートに従って、Ｘ線測定装置１０の処理の流れを説明する。

測定者端末６０からＸ線測定開始の指示がＸ線測定装置１０に送信されると、ステップＳ１０において、装置制御部５６は、センサ５４から送られたパッド状態データに基づいて、全ての当接パッド３８が押し込み状態であるか否かを判定する。

非押し込み状態の当接パッド３８がある場合は、ステップＳ１２に進み、装置制御部５６は被検者に前腕の位置又は姿勢が正しくないことを報知する警告を行う。具体的には、装置制御部５６は、非押し込み状態の当接パッド３８に対応するＬＥＤ２８を点灯させない（消灯状態とする）。また、装置制御部５６は、測定者端末６０からのＸ線測定開始の指示を無視してＸ線測定を開始させない。また、測定者端末６０の端末制御部６８は、被検者の前腕の位置又は姿勢が正しくないことを測定者に報知する警告を行う。具体的には、端末制御部６８は、被検者の前腕が正しく位置決めされていないことを示す画面を表示部６４に表示させる。

全ての当接パッド３８が押し込み状態である場合は、ステップＳ１４において、装置制御部５６は、Ｘ線発生器４２に対してＸ線照射開始の指示を送信する。Ｘ線発生器４２は、これを受けて、鉛板４４Ｒの下方である始点位置においてＸ線照射の準備を行う。このときのＸ線発生器４２の位置が図７（ａ）に示されている。なお、このとき全てのＬＥＤ２８は点灯している。

Ｘ線照射の準備が完了すると、ステップＳ１６において、Ｘ線発生器４２はＸ線照射を開始すると共に、走査部５２は、Ｘ線発生器４２を始点位置から左側方向（つまり鉛板４４Ｌの下方である終点位置に向かって）に走査させる。

測定中（Ｘ線発生器４２の走査途中）においても、センサ５４は複数の当接パッド３８の状態をモニタしており、継続してパッド状態データを装置制御部５６に送信する。装置制御部５６は、センサ５４から送信されてくるパッド状態データをモニタする。ステップＳ１８では、装置制御部５６は、測定途中においていずれかの当接パッド３８が非押し込み状態となったか否かを判定する。

測定途中においていずれかの当接パッド３８の非押し込み状態が検出されなかった場合はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０において、装置制御部５６は、Ｘ線測定が完了したか否かを確認する。つまり、Ｘ線発生器４２が終点位置まで走査されたか否かを判定する。ステップＳ２０でＸ線測定が完了したと判定した場合、つまり、前腕の位置又は姿勢が正常に維持された状態で測定が完了した場合は処理を終了する。未だＸ線測定の途中である場合は、再度ステップＳ１８に戻り、装置制御部５６はパッド状態データのモニタを継続する。

測定途中においていずれかの当接パッド３８が非押し込み状態となった場合、つまり測定中に前腕の位置又は姿勢が正常でなくなった場合はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、装置制御部５６は、Ｘ線発生器４２に対して直ちにＸ線の照射を停止させる。それと共に、装置制御部５６は、非押し込み状態となった当接パッド３８に対応するＬＥＤ２８を消灯させる。さらに、端末制御部６８は被検者の前腕の位置又は姿勢が正常でなくなったことを示す画面を表示部６４に表示させる。つまり、前腕の位置又は姿勢が正常でなくなったことを報知するための警告を被検者及び測定者に対して行う。

このときのＸ線発生器４２の位置が図７（ｂ）に示されている。図７（ｂ）には、いずれかの当接パッド３８が非押し込み状態となったときのＸ線発生器４２の位置（中断位置Ａ）が一点鎖線で示されている。本例では、始点位置から中断位置Ａまでの距離がＬ_１であるとする。

ステップＳ２４において、装置制御部５６は、中断位置Ａの位置をＸ線測定装置１０の記憶部に一時記憶させる。中断位置Ａの位置を示す情報としては、例えば、測定が中断するまでの間にＸ線発生器４２が始点位置から移動した距離を示す情報であってよい。さらに、Ｘ線検出器５０は、始点位置から中断位置Ａまでの間の走査により得られた検出データ（中断前データ）を測定者端末６０に送信し、測定者端末６０は、中断前データを記憶部６６に記憶させる。

ステップＳ２６において、装置制御部５６は、Ｘ線発生器４２にＸ線の照射を停止させた後、走査部５２に、Ｘ線発生器４２を終点位置まで移動させる処理を実行させる。Ｘ線発生器４２は終点位置において待機する。

ステップＳ２８において、装置制御部５６は、全ての当接パッド３８が押し込み状態であるか否かを再度判定する。つまり、測定途中において正常な位置又は姿勢から外れた前腕が、再度正常に位置決めされたか否かを判定する。

前腕が再度正常に位置決めされた場合、ステップＳ３０に進み、装置制御部５６は、Ｘ線発生器４２に対してＸ線照射再開の指示を送信する。Ｘ線発生器４２は、これを受けて、鉛板４４Ｌの下方である終点位置においてＸ線照射の準備を行う。

Ｘ線照射再開の準備が完了すると、ステップＳ３２において、Ｘ線発生器４２はＸ線照射を開始すると共に、走査部５２は、Ｘ線発生器４２を終点位置から右側方向（つまり中断位置Ａに向かって）に走査させる。

ステップＳ３４において、装置制御部５６は、終点位置から右側方向へ走査されたＸ線発生器４２が中断位置に到達したか否かを判定する。図７（ｃ）に、終点位置から右側へ向かって走査されたＸ線発生器４２が中断位置Ａまで到達した状態が示されている。Ｘ線発生器４２が中断位置Ａに到達したか否かの判定は、ステップＳ２４において取得した中断位置を示す情報に基づいて行う。始点位置から中断位置Ａまでの距離がＬ_１であり、始点位置から終点位置までの距離がＬ_ａｌｌである場合（Ｌ_ａｌｌは予め計測され記憶部に記憶されている）、装置制御部５６は、Ｘ線発生器４２が終点位置から出発してＬ_２＝Ｌ_ａｌｌ−Ｌ_１の距離を進んだ時点で中断位置Ａに到達したと判定する。

Ｘ線発生器４２が中断位置Ａまで到達すると、ステップＳ３６において、装置制御部５６はＸ線発生器４２にＸ線の照射を停止させ、Ｘ線測定を終了する。ステップＳ３６において、装置制御部５６は、走査部５２にＸ線発生器４２を始点位置まで戻す処理を実行させてもよい。また、Ｘ線検出器５０は、終点位置から中断位置Ａまでの間の走査により得られた検出データ（中断後データ）を測定者端末６０に送信し、測定者端末６０は、中断後データを記憶部６６に記憶させる。測定者端末６０の端末制御部６８は、中断前データと中断後データを組み合わせて１つの検出データを生成する。

Ｘ線測定装置１０の処理の流れについては以上の通りである。

Ｘ線測定装置１０によれば、ＬＥＤ２８の発光状態を確認することで、被検者又は測定者は、Ｘ線測定部に対する被検部位の位置又は姿勢が正常でないことを容易に把握することができる。特に、Ｘ線測定装置１０のように、被検部位である前腕をアーム部２２の下方に入れなければならないような構造の場合、被検部位自体が被検者又は測定者から視認し難いため、ＬＥＤ２８による警告は非常に有意義なものである。

ＬＥＤ２８は複数設けられ、それらが複数の当接パッド３８に対応しているから、どの当接パッドが非押し込み状態であるのかを容易に把握することができる。これにより、被検者は、被検部位をどのように動かせば、正しい位置及び姿勢となるかを容易に把握することができる。もちろん、当接パッド３８及びＬＥＤ２８がそれぞれ１つだけ設けられた態様も採用することができる。

上述の通り、測定者端末６０はＸ線測定装置１０が設置された部屋とは異なる部屋に配置されるから、測定開始直前や測定中などにおいては、測定者がＸ線測定装置１０に設けられたＬＥＤ２８を目視できない場合がある。そのような場合でも、複数の当接パッド３８の状態が表示部６４に表示されるから、測定者は別室に居ながらにして前腕の位置決めが正しくないことを把握することができる。

Ｘ線測定装置１０においては、測定開始前において、全ての当接パッド３８が押し込み状態である、すなわち被検部位の位置決めが正しいときのみにＸ線測定が開始される。これにより、被検部位が不適切な位置又は姿勢である場合にＸ線測定が行われることを確実に防止することができる。

また、Ｘ線測定装置１０においては、測定中において、被検部位の位置又は姿勢が変動し、被検部位が不適切な位置又は姿勢となった場合、直ちにＸ線の照射が停止される。被検部位が不適切な位置又は姿勢となった後に得られた検出データは利用できないことから、それ以後における測定は通常不要であるところ、直ちにＸ線の照射を停止することにより、被検部位の位置又は姿勢が変動した後に被検者が受ける無用なＸ線被ばくを回避することができる。

Ｘ線測定装置１０においては、被検部位が不適切な位置又は姿勢となって測定が中断された後、中断位置Ａから終点位置までの間のみにおいてＸ線発生器４２が走査され、中断後データが得られる。そして、測定者端末６０において、中断前に得られた中断前データと中断後データが組み合わされて、１つの検出データが生成される。これによれば、中断後にＸ線発生器４２を再度全ての走査経路を走査させて検出データを得る場合に比して、始点位置から中断位置Ａまでの間の再走査が不要になることから、被検者が受ける被ばく量を低減させることができる。

また、中断後データを得るための中断位置Ａと終点位置との間の走査において、Ｘ線測定装置１０においては、終点位置から中断位置Ａに向かってＸ線発生器４２を走査させる。これによれば、中断後データを得るための走査において、始点位置から走査を開始して中断位置Ａを経由して終点位置まで走査する場合に比して、始点位置から中断位置Ａまでの走査を行う必要がなくなる。つまり、被検者が受ける被ばく量を低減させることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るＸ線測定装置は、被検部位である、腰椎あるいは大腿骨などの骨密度測定を行うための骨密度測定装置である。第２実施形態に係るＸ線測定装置は、撮影台（ブッキー台）と組み合わせて使用されるものであり、撮影台上に載置された被検者に対してＸ線を照射するものである。第２実施形態は、Ｘ線測定装置と撮影台との位置関係が正常であるか否かを検出し、当該位置関係が正常でない場合に被検者あるいは測定者に警告をするものである。

第２実施形態におけるＸ線測定装置の機能ブロックは第１実施形態に係るＸ線測定装置１０と同様である。また、第２実施形態におけるＸ線測定装置は、第１実施形態と同様、通信可能に接続される測定者端末と共に用いられる。したがって、図５の機能ブロック図は、第２実施形態におけるＸ線測定装置及び測定者端末の機能ブロックを示すものとして利用できる。

図８には、Ｘ線測定装置及び撮影台の斜視図が示されている。図５を参照しつつ、図８を用いて第２実施形態に係るＸ線測定装置９０について説明する。Ｘ線測定装置９０は、基部９２と、基部９２の上方に配置されるアーム部９４と、基部９２より立設し、アーム部９４を片持ち支持する壁部９６とを有する。基部９２の上面には、Ｘ線が透過可能な材質の天板９８が配置されている。天板９８の下方空間は、Ｘ線を照射するＸ線発生器４２の走査経路となっており、天板９８の下方に位置するＸ線発生器４２から上側に向かってＸ線が照射される。Ｘ線発生器４２から照射され、被検部位を通過したＸ線は、アーム部２２に設けられたＸ線検出器５０により検出される。

Ｘ線発生器４２及びＸ線検出器５０がＸ線測定部を構成する。Ｘ線発生器４２とＸ線検出器５０は、Ｘ線測定装置９０内に設けられたブラケット（不図示）などにより結合されており、Ｘ線測定装置９０内を一体となって奥行き方向（図９のＹ軸方向）に移動する。なお、図８において、Ｘ線測定装置９０の左右方向をＸ軸とし、奥行き方向をＹ軸とし、高さ方向をＺ軸としている。

基部９２の下部には、ストップ機能付きのキャスタ１００が設けられており、Ｘ線測定装置９０の移動、固定が容易にできるようになっている。

壁部９６の前面には、左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶ２つの当接パッド３８が設けられている。当接パッド３８は、軸１０２により壁部９６により支持されている。軸１０２は壁部９６に入り込むことが可能になっており、各当接パッド３８は奥行き方向（Ｙ軸方向）に移動可能となっている。また、軸１０２は筒状であり、その中空部に当接パッド３８に接続される弾性部材（例えばコイルバネ）が配置されている。各当接パッド３８は、弾性部材の弾性力により手前側方向に付勢されており、撮影台１１０が当接していない状態において、当接パッド３８は壁部９６から所定距離離れた位置にある。

また、図示はされていないが、各当接パッド３８の位置を検出するセンサ５４が設けられる。センサ５４は、撮影台１１０とＸ線測定部との位置関係が正常であるか、つまり、Ｘ線測定装置９０が撮影台１１０に対して正常に位置決めされているか否かを検出するために設けられるものである。第１実施形態同様、センサ５４としては、マイクロスイッチや距離センサを用いることができる。

また、被検者あるいは測定者から視認可能な位置にＬＥＤ２８が設けられる。Ｘ線測定装置９０においては、２つのＬＥＤ２８が壁部９６の前面に設けられる。２つのＬＥＤ２８は、２つの当接パッド３８に対応して設けられるものであり、その対応関係が把握できるように設けられる。２つのＬＥＤ２８は、第１実施形態同様、対応する当接パッド３８の状態（押し込み状態であるか非押し込み状態であるか）に応じてその発光状態が変化するものである。各ＬＥＤ２８は、各当接パッド３８近傍に設けられる。

撮影台１１０は、被検体が載置される甲板１１２と、４つの脚部１１４とを有する。甲板１１２は、Ｘ線が透過可能な材質で形成され、例えばアクリル板である。なお、図８には、Ｘ線測定装置９０が撮影台１１０に対して位置決めされる前の状態が示されており、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０との正常な位置関係を示すものではない。

図９に、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０との位置関係が正常である、つまりＸ線測定のために両者が正しく位置決めされた状態の図が示されている。両者が正しく位置決めされた状態は、撮影台１１０の甲板１１２の奥側面と当接パッド３８が当接した状態から、Ｘ線測定装置９０が手前側にさらに移動した状態である。この状態において、当接パッド３８は甲板１１２の奥側面によって、壁部９６に当接するまで押し込まれる。つまり、２つの当接パッド３８が押し込み状態となる。

２つの当接パッド３８が押し込み状態となると、装置制御部５６（図５参照）は、２つのＬＥＤ２８を点灯させる。これにより、被検者あるいは測定者は、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０との位置関係が正常であることを容易に把握できる。逆にいえば、被検者あるいは測定者は、ＬＥＤ２８が点灯していないことを確認することで、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０との位置関係が正常でないことを容易に把握することができる。被検者（被検部位）と撮影台との間における位置決めが正しく行われていることを前提とすれば、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０との位置関係が正常であることをもって、Ｘ線測定装置９０（Ｘ線測定部）と被検部位との位置関係が正常であるといえる。

２つの当接パッド３８の状態を示す表示を測定者端末６０の表示部６４に表示させるのも第１実施形態と同様である。当接パッド３８及びＬＥＤ２８が複数設けられており、複数のＬＥＤ２８の発光状態に基づいて、測定者は、Ｘ線測定装置９０をどのように動かせば、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０の位置関係が正常となるかを容易に把握することができる。

また、第１実施形態同様、装置制御部５６は、２つの当接パッド３８が押し込み状態であることを条件に測定を開始させることで、Ｘ線測定装置９０と撮影台１１０との位置関係が正常でない場合に測定が開始されるのを確実に防止することができる。さらに、第２実施形態においても、撮影台１１０の脚部１１４にキャスターが付いているなどの場合であって、測定中にＸ線測定装置９０と撮影台１１０との位置関係が変動するおそれのある場合には、第１実施形態同様、いずれかの当接パッド３８が非押し込み状態となったことを測定中にセンサ５４が検出したことをもって、Ｘ線発生器４２からのＸ線の照射を直ちに止めるようにしてもよい。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１０，９０ Ｘ線測定装置、１２ 本体、１４ 脚体、１６，１００ キャスタ、１８ 載置台、２０，９２ 基部、２２，９４ アーム部、２４，９６ 壁部、２６，９８ 天板、３０ グリップ、３４ ロッド支持部、３６ 支持ロッド、３８ 当接パッド、４０ コイルバネ、４２ Ｘ線発生器、４４Ｌ，４４Ｒ 鉛板、４６ 橈骨、４８ 尺骨、４８ａ 尺骨茎状突起、５０ Ｘ線検出器、５２ 走査部、５４ センサ、５６ 装置制御部、６０ 測定者端末、６２ 画像形成部、６４ 表示部、６６ 記憶部、６８ 端末制御部、７０ 入力部、１０２ 軸、１１０ 撮影台、１１２ 甲板、１１４ 脚部。

Claims (2)

1. 被検者の被検部位にＸ線を照射するＸ線発生器、及び、前記被検部位を透過したＸ線を検出して検出データを出力するＸ線検出器を含むＸ線測定部と、
   前記被検部位と前記Ｘ線測定部との位置関係が正常であるか否かを検出する検出手段と、
   前記位置関係が正常でない場合に、前記被検者及び測定者の少なくとも一方に対して警告を出力する警告手段と、
   前記位置関係が正常であることを前記検出手段が検出していることを条件として、前記Ｘ線発生にＸ線の照射を開始させ、測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、直ちに前記Ｘ線発生器にＸ線の照射を停止させる制御手段と、
   測定中において、始点位置から終点位置までの走査経路において前記Ｘ線発生器を走査する走査機構、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、
   測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、前記走査経路の途中である中断位置においてＸ線の照射を停止する処理を前記Ｘ線発生器に実行させる中断制御手段と、
   測定中断後、前記位置関係が正常であることを前記検出手段が再検出した場合、Ｘ線の照射を再開する処理を前記Ｘ線発生器に実行させると共に、前記中断位置から前記終点位置までの間において前記Ｘ線発生器を走査する処理を前記走査機構に実行させる再開制御手段と、
   を有する、
   ことを特徴とする医療用Ｘ線測定装置。
2. 前記中断制御手段は、測定中において前記位置関係が正常でないことを前記検出手段が検出した場合、前記Ｘ線発生器を前記終点位置まで移動する処理を前記走査機構に実行させ、
   前記再開制御手段は、測定中断後、前記位置関係が正常であることを前記検出手段が再検出した場合、前記終点位置から前記中断位置に向かって前記Ｘ線発生器を走査する処理を前記走査機構に実行させる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の医療用Ｘ線測定装置。

Images