JP7002842B2 - Ｘ線診断装置および医用画像診断システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置および医用画像診断システムに関する。

カテーテル治療を行う際、ユーザは、Ｘ線診断装置によるＸ線撮像にもとづくＸ線透視画像やＸ線撮影画像（以下、撮像画像という）をリアルタイムに表示させ、透視画像などの撮像画像に描出されるカテーテルやガイドワイヤなどのデバイスの位置を確認しながら手技を行うことがある。

この種の手技を支援する技術として、たとえばリモートカテーテルシステムがある。リモートカテーテルシステムによれば、操作者はデバイスを遠隔操作することができるため、操作者のＸ線被ばくを低減することができる。

ところで、リモートカテーテルシステムを用いて操作者がデバイスを遠隔操作する場合において、さらに、操作者がＸ線診断装置を遠隔操作する場合がある。この場合、操作者は、自らが所望する撮像画像が得られるように、Ｘ線診断装置の撮像系や寝台などの遠隔操作対象物を遠隔操作することによりＸ線撮像領域およびＸ線撮像方向を調整することができる。

しかし、操作者がＸ線診断装置を遠隔操作する場合、操作者は、遠隔操作対象物と、これらの近傍に位置する部材や被検体を含む人物（以下、障害物という）と、の位置関係を正確に把握することが難しい。

このため、操作者がＸ線診断装置を遠隔操作する場合、遠隔操作対象物と障害物とが接触してしまうおそれがあり、大変危険である。

特開２０１５－３７５７２号公報

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、デバイス操作者がＸ線診断装置を安全に遠隔操作することができるＸ線診断装置および医用画像診断システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、被検体のＸ線撮像を行なう撮像系と被検体を載置する寝台とを有する撮像装置と、撮像装置に所定の動作をさせるための指示を受け付ける指示受付部と、指示受付部によって受け付けられた指示に係る所定の動作の内容を第１のユーザに通知する動作通知部と、所定の動作の内容を確認した第１のユーザから所定の動作を許可する旨の情報を受け付ける許可入力部と、許可入力部によって所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、許可入力部によって所定の動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、所定の動作を制限する動作制限部と、動作制限部により制御され、撮像装置に所定の動作をさせる駆動部と、を備えたものである。

本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置を含む医用画像診断システムの一例を示すブロック図。 Ｃアームに設けられた光出射部の一例を示す説明図。 検査室コンソールの一構成例を示すブロック図。 画像処理装置の一構成例を示すブロック図。 デバイスの操作者がＸ線診断装置を安全に遠隔操作するための手順を説明するための図。 図３に示す処理回路により、デバイスの操作者によるＸ線診断装置の安全な遠隔操作を支援する処理を行う際の手順の一例を示すフローチャート。 所定の動作の制限方法の一例を説明するための図。

本発明に係るＸ線診断装置および医用画像診断システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置１１を含む医用画像診断システム１０の一例を示すブロック図である。

Ｘ線診断装置１１は、たとえばＸ線アンギオ装置として構成され、撮像装置１２と画像処理装置２０とを有する。Ｘ線診断装置１１の撮像装置１２は、通常は検査室に設置され、被検体Ｐに関するＸ線投影データを生成するよう構成される。画像処理装置２０は、たとえば検査室に隣接する操作室に設置され、Ｘ線投影データにもとづくＸ線撮像画像を生成して表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置２０は、撮像装置１２が設置される検査室に設置されてもよい。本実施形態において、撮像装置１２は、検査室の技師Ｍ（第１のユーザ）の立ち会いのもとで動作する。

医用画像診断システム１０は、Ｘ線診断装置１１のほか、リモートカテーテル３０と、リモートコンソール４０とを有する。リモートカテーテル３０とリモートコンソール４０とは、いわゆるリモートカテーテルシステムを構成する。本実施形態において、リモートコンソール４０を操作して被検体Ｐ内のデバイス３２を遠隔操作する操作者Ｏ（第２のユーザ）は、技師Ｍ以外のユーザである。

本実施形態において、操作者Ｏは、リモートコンソール４０を介して撮像装置１２を動作させることができる。撮像装置１２の動作には、たとえば撮像系の移動、寝台１６や天板１７の移動、撮像系によるＸ線撮像実行、図示しないインジェクタによる造影剤注入制御など、様々な動作がある。ところが、操作者Ｏは、そもそも検査室からは遠隔の地にいるため、またはたとえリモートコンソール４０が検査室にあったとしてもリモートコンソール４０の防護板により視界が遮られるため、撮像装置１２の周囲の現状を詳細に確認することが難しい。

このため、操作者Ｏなどの技師Ｍ以外のユーザが撮像装置１２を遠隔操作する場合、操作者Ｏなどの技師Ｍ以外のユーザは、遠隔操作による動作対象物と、これらの近傍に位置する障害物（部材や被検体Ｐを含む人物）と、の位置関係を正確に把握することが難しい。障害物としては、たとえば撮像系や寝台１６の近傍に位置するケーブル類や、造影剤を注入するためのインジェクタなどの機器などが挙げられる。また、寝台１６に載置された被検体Ｐを覆うドレープが天板１７から床面まで垂れ下がり、ドレープに隠されて障害物が見えなくなってしまうこともある。このため、操作者Ｏが撮像装置１２を遠隔操作して所定の動作をさせる場合、所定の動作により障害物に危険が及んでしまう場合がある。

所定の動作により障害物に危険が及ぶ場合には、動作対象物と障害物とが接触してしまう場合が含まれる。この場合、所定の動作としては、たとえば撮像系の移動、または寝台１６もしくは天板１７の移動などが挙げられる。ここで、移動は、平行移動と回転移動を含む。この場合、操作者Ｏによるこれらの移動指示は、動作対象物と障害物とが接触しない限りにおいてのみ許可されることが好ましい。他にも、所定の動作により障害物に危険が及ぶ場合には、所定の動作が撮像系による撮像実行であり、障害物としてのＸ線被ばくを避けるべきものが撮像系近傍に位置している場合があげられる。この場合、操作者Ｏによる撮像実行指示を実際に実行することは避けることが好ましい。

したがって、このため、操作者Ｏが撮像装置１２を遠隔操作して所定の動作をさせる場合、所定の動作により障害物に危険が及んでしまうことを未然に防ぐことが重要である。

そこで、本実施形態に係るＸ線診断装置１１は、撮像装置１２による動作のうち、操作者Ｏの指示を受けた場合における所定の動作については、技師Ｍによる許可を得てから実行される。このために、検査室には、検査室コンソール１９に対して技師Ｍがこの許可を与えるための入力手段が設けられる。図１には、技師Ｍが所定の動作の実行許可を与えるための入力手段の一例として、技師Ｍが許可ボタン２５を携帯する場合の例について示した。なお、許可ボタン２５は、技師Ｍに操作され、所定の動作を許可する旨の情報を検査室コンソール１９に与える。許可ボタン２５は、Ｃアーム１５や検査室壁面などに設けられてもよいし、検査室コンソール１９に設けられてもよい。

Ｘ線診断装置１１の撮像装置１２は、Ｘ線検出器１３、Ｘ線源１４、Ｃアーム１５、寝台１６、寝台１６の天板１７、ディスプレイ１８および検査室コンソール１９を有する。

Ｘ線検出器１３は、寝台１６の天板（たとえばカテーテルテーブルなど）１７に支持された被検体Ｐを挟んでＸ線源１４と対向配置されるようＣアーム１５の一端に設けられる。Ｘ線検出器１３は、平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により構成され、被検体Ｐを透過してＸ線検出器１３に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづいてＸ線の投影データを出力する。この投影データは検査室コンソール１９を介して画像処理装置２０に与えられる。なお、Ｘ線検出器１３は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラなどを含むものであってもよい。

Ｘ線源１４は、Ｃアーム１５の他端に設けられ、Ｘ線管球やＸ線絞りを有する。Ｘ線絞りは、たとえば複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りである。Ｘ線絞りは、検査室コンソール１９により制御されて、Ｘ線管球から照射されるＸ線の照射範囲を調整する。

Ｃアーム１５は、Ｘ線検出器１３とＸ線源１４とを一体として保持する。Ｃアーム１５が検査室コンソール１９に制御されて駆動されることにより、Ｘ線検出器１３およびＸ線源１４は一体として被検体Ｐの周りを移動する。Ｘ線検出器１３とＸ線源１４とＣアーム１５は、被検体ＰのＸ線撮像を行なう撮像系を構成する。

撮像系によるＸ線撮像には、いわゆる透視と撮影とが含まれる。透視は、撮影に比べて弱いＸ線照射強度のＸ線照射により画像を取得するＸ線撮像である。このため、透視により取得された透視画像は、撮影により得られる撮影画像に比べて解像度が低い画像であるものの、撮影に比べて被検体Ｐが被ばくする線量が小さい。したがって、透視は、たとえばリアルタイムに動画的に被検体ＰのＸ線撮像画像を確認したい場合に好適である。一方、撮影画像は透視画像に比べ、被検体Ｐが被ばくする線量は多くなるものの、より鮮明な画像となる。以下の説明では、透視と撮影を適宜Ｘ線撮像といい、Ｘ線撮像にもとづくＸ線透視画像とＸ線撮影画像を適宜撮像画像という。

また、Ｘ線診断装置１１がＸ線アンギオ装置として用いられる場合、Ｘ線診断装置１１は、Ｘ線検出器１３とＸ線源１４とＣアーム１５とにより構成されて被検体ＰのＸ線撮像を行なう撮像系を２系統有するバイプレーン式であってもよい。バイプレーン式の場合、Ｘ線診断装置１１は、床置き式Ｃアームを有するＦ（Frontal）側と、天井走行式Ωアームを有するＬ（Lateral）側の２方向からＸ線ビームを個別に照射させて、バイプレーン画像（Ｆ側画像およびＬ側画像）を取得することができる。

寝台１６は、床面に設置され、天板１７を有する。寝台１６は、検査室コンソール１９により制御されて、天板１７を水平方向、上下方向に移動させたり回転（ローリング）させたりする。

図２は、Ｃアーム１５に設けられた光出射部２６の一例を示す説明図である。

撮像装置１２の所定の動作の動作対象物には、所定の動作による移動方向に向けて光を出射する光出射部２６が設けられてもよい。上述のとおり、所定の動作はたとえば撮像系の移動、または寝台１６もしくは天板１７の移動、撮像系による撮像実行などである。そこで、所定の動作のうち、移動に係る動作の内容を技師Ｍに通知するよう、たとえば撮像装置１２の撮像系および寝台１６の少なくとも一方の少なくとも一箇所には、たとえばＬＥＤなどにより構成された光出射部２６が設けられる。

たとえばＣアーム１５が天井吊りタイプであり、懸垂アーム１５ａ、回転機構１５ｂ、主アーム１５ｃにより構成される場合を考える（図２参照）。この場合、Ｃアーム１５全体は鉛直軸回転機構の鉛直軸Ｔ１（図２参照）周りに回転する。また、主アーム１５ｃは、回転機構１５ｂにより、懸垂アーム１５ａに対して回転軸Ｔ２周りに回転する。また、主アーム１５ｃは、回転機構１５ｂに対してスライド移動する可能に構成されてもよく、この場合、主アーム１５ｃは主アーム１５ｃの円弧方向Ｔ３に沿って円弧動する。

光出射部２６を主アーム１５ｃに設ける場合は、光出射部２６は、主アーム１５ｃの設置天井面に沿ったスライド軌道と、鉛直軸回転機構の鉛直軸Ｔ１（図２参照）周りの回転に伴う主アーム１５ｃの鉛直軸回転軌道とを提示する。この場合、光出射部２６は、たとえば主アーム１５ｃの下端に設けられる。光出射部２６は、主アーム１５ｃのスライド軌道と、主アーム１５ｃの鉛直軸回転軌道とを床面に投影した軌道面Ｃを対象とした技師Ｍへの主アーム１５ｃの軌道を提示する提示面Ｌに対してレーザ光を照射する。提示面Ｌは、軌道面Ｃと同一でもよいし、軌道面Ｃに含まれてもよい。また、光出射部２６は、主アーム１５ｃの上端に設けられてもよい。この場合、光出射部２６は、主アーム１５ｃのスライド軌道と、主アーム１５ｃの鉛直軸回転軌道とを天井面に投影した軌道面を対象とした技師Ｍへの主アーム１５ｃの軌道の提示面に対してレーザ光を照射する。

なお、撮像系は、光出射部２６とともにまたは光出射部２６にかえて、懸垂アーム１５ａに光出射部２６´を設けてもよい。この場合、光出射部２６´は、主アーム１５ｃのスライド軌道と、主アーム１５ｃの鉛直軸回転軌道とを床面に投影した軌道面Ｃ´を対象とした技師Ｍへの主アーム１５ｃの軌道の提示面Ｌ´（提示面Ｌ´は軌道面Ｃ´と同一でもよいし、軌道面Ｃ´に含まれてもよい）に対してレーザ光を照射する。

同様に、寝台１６および天板１７にも、所定の動作による移動方向に向けて光を出射する光出射部２６が設けられてもよい。

ディスプレイ１８は、１または複数の表示領域により構成され、検査室コンソール１９に制御されて、所定の動作の内容を示す情報や透視画像などを表示する。ディスプレイ１８は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。

検査室コンソール１９は、画像処理装置２０により制御されて、Ｘ線検出器１３を制御することにより、被検体ＰのＸ線撮像を実行して投影データを生成し、画像処理装置２０に与える。検査室コンソール１９は、画像処理装置２０により制御されて、たとえば、造影剤投与前後の投影データをそれぞれ生成し、画像処理装置２０に与える。

検査室コンソール１９は、たとえば検査室の床面上を移動自在なサテライトコンソールであってもよい。検査室コンソール１９は、撮像装置１２の所定の動作の障害物となりうる。

また、Ｘ線診断装置１１が回転ＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）撮影可能に構成される場合は、検査室コンソール１９は、画像処理装置２０により制御されて、回転ＤＳＡ撮影を実行して造影剤投与前後の投影データをそれぞれ生成し、画像処理装置２０に与える。回転ＤＳＡ撮影では、被検体Ｐの同一部位について造影剤の注入前の画像データ（マスク像データ）および造影剤の注入後の画像データ（コントラスト像データ）がそれぞれ生成される。回転ＤＳＡ撮影可能な場合、Ｘ線診断装置１１は、回転ＤＳＡ撮影で得られたコントラスト像データおよびマスク像にもとづいて、３次元血管画像（３Ｄ血管像）を得ることも可能である。

検査室コンソール１９は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。検査室コンソール１９は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従って画像処理装置２０により制御されて、撮像系を制御することにより被検体Ｐの透視などのＸ線撮像を実行し、投影データを出力する。

なお、図１には検査室コンソール１９と画像処理装置２０とが有線接続される場合の例について示したが、検査室コンソール１９と画像処理装置２０とはネットワークを介してデータ送受信可能に接続されてもよい。

また、Ｘ線診断装置１１は、図示しないインジェクタを備えてもよい。この場合、インジェクタは、検査室コンソール１９により制御されて、被検体Ｐの患部に挿入されたリモートカテーテル３０のデバイス３２を介して造影剤を注入する。造影剤の注入および停止のタイミングならびに造影剤の濃度および注入速度は検査室コンソール１９により自動制御される。また、インジェクタは、検査室コンソール１９の制御によらずともよく、たとえばインジェクタに備えられた入力部を介して技師Ｍによる指示を受け付け、またはリモートコンソール４０を介して操作者Ｏによる指示を受け付け、この指示に応じた濃度、速度、タイミングで造影剤を注入してもよい。

一方、遠隔操作システムの一例としてのリモートカテーテルシステムのリモートカテーテル３０は、ロボットアーム３１とデバイス３２とを有し、リモートコンソール４０により制御されて、被検体Ｐの所定の部位（たとえば患部など）にデバイス３２を挿入する。また、リモートカテーテル３０は、複数のデバイス３２を遠隔操作可能に構成されてもよい。

リモートコンソール４０は、表示入力回路４１および４２と、リモートカテーテル３０のデバイス３２を遠隔操作するための遠隔入力回路４３と、制御装置４４とを備える。

表示入力回路４１および４２は、ディスプレイと、ディスプレイの近傍に設けられたタッチセンサとを有する。ディスプレイは、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。タッチセンサは、ユーザによるタッチセンサ上の指示位置の情報を制御装置４４の処理回路に与える。たとえば投影型の静電容量方式のパネルにより構成される場合、タッチセンサは、縦横に配置した電極列を有する。この場合、タッチセンサは、接触物の接触位置付近の静電容量の変化に応じた電極列の出力変化にもとづいて接触位置を取得することができる。

表示入力回路４１のディスプレイは、制御装置４４の処理回路に制御され、たとえばディスプレイ１８と同様の画像が表示される。

表示入力回路４２のディスプレイは、制御装置４４の処理回路に制御され、たとえば遠隔入力回路４３の操作対象デバイスに関する情報を表示する。

遠隔入力回路４３は、たとえばトラックボールやトラックボールマウス、キーボード、タッチパネル、テンキー、音声入力回路、視線入力回路などの一般的なポインティングデバイスや、Ｘ線ばく射タイミングを指示するためのハンドスイッチなどにより構成される。遠隔入力回路４３は、操作者Ｏにより操作されて、有線または無線により、制御装置４４を介してデバイス３２を遠隔操作するための信号を、制御装置４４を介してリモートカテーテル３０に出力する。また、遠隔入力回路４３は、操作者Ｏにより操作されて、制御装置４４を介して、検査室コンソール１９に直接、または画像処理装置２０を介して間接的に、撮像装置１２に所定の動作をさせるための信号などの撮像装置１２を遠隔操作するための信号を与える。

制御装置４４は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。制御装置４４の処理回路は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従って画像処理装置２０と連携する。たとえば、制御装置４４の処理回路は、デバイス３２の送り移動量の情報を画像処理装置２０に与える。また、制御装置４４の処理回路は、操作者Ｏによる撮像装置１２に所定の動作をさせるための指示の情報を検査室コンソール１９に直接、または画像処理装置２０を介して間接的に与える。

図３は、検査室コンソール１９の一構成例を示すブロック図である。

検査室コンソール１９は、ディスプレイ５１、入力回路５２、記憶回路５３、通信回路５４および処理回路５５を有する。

ディスプレイ５１は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路５５の制御に従って、所定の動作の内容を示す情報などの各種情報を表示する。

入力回路５２は、たとえばキーボード、タッチパネル、トラックボール、テンキー、音声入力回路、視線入力回路などの一般的な入力装置により構成され、技師Ｍの操作に応じた入力信号を処理回路５５に出力する。

記憶回路５３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。通信回路５４は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。通信回路５４は、この各種プロトコルに従って検査室コンソール１９と画像処理装置２０およびリモートコンソール４０の制御装置４４とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。ここで電子ネットワークとは電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線／有線ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。たとえば、処理回路５５は、ネットワークを介して画像サーバなどから医用３次元画像データ（以下、ボリュームデータという）を取得してもよい。

処理回路５５は、記憶回路５３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、デバイス３２の操作者ＯによるＸ線診断装置１１の安全な遠隔操作を支援するための処理を実行するプロセッサである。

図３に示すように、処理回路５５は、指示受付機能６１、動作通知機能６２、動作制限機能６３、および駆動機能６４を実現する。これらの各機能は、それぞれプログラムの形態で記憶回路５３に記憶されている。各機能６１－６４の動作の詳細については、図５－６を参照して後述する。

図４は、画像処理装置２０の一構成例を示すブロック図である。

画像処理装置２０は、ディスプレイ７１、入力回路７２、記憶回路７３、通信回路７４および処理回路７５を有する。

ディスプレイ７１は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路７５の制御に従って、所定の動作の内容を示す情報などの各種情報を表示する。

入力回路７２は、たとえばキーボード、タッチパネル、トラックボール、テンキー、音声入力回路、視線入力回路などの一般的な入力装置により構成され、技師Ｍおよび操作者Ｏを含む操作室のユーザの操作に応じた入力信号を処理回路７５に出力する。

記憶回路７３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。通信回路７４は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。通信回路７４は、この各種プロトコルに従って画像処理装置２０と検査室コンソール１９およびリモートコンソール４０の制御装置４４とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。

処理回路７５は、記憶回路７３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、検査室コンソール１９と連携してデバイス３２の操作者ＯによるＸ線診断装置１１の安全な遠隔操作を支援するための処理を実行するプロセッサである。

図４に示すように、処理回路７５は、動作指示機能８１を実現する。動作指示機能８１は、プログラムの形態で記憶回路５３に記憶されている。動作指示機能８１は、入力回路７２を介して技師Ｍなどにより設定された撮像計画にもとづいて、検査室コンソール１９を介して撮像装置１２を制御することにより被検体ＰのＸ線撮像を実行する。また、動作指示機能８１は、技師Ｍなどによる入力回路７２を介した指示にもとづいて、撮像装置１２にＸ線透視を実行させる。この動作指示機能８１は、検査室コンソール１９の処理回路５５により実現されてもよい。

図５は、デバイス３２の操作者ＯがＸ線診断装置１１を安全に遠隔操作するための手順を説明するための図である。また、図６は、図３に示す処理回路５５により、デバイス３２の操作者ＯによるＸ線診断装置１１の安全な遠隔操作を支援する処理を行う際の手順の一例を示すフローチャートである。図６において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

なお、以下の説明では、検査室の技師Ｍ以外のユーザが操作者Ｏであり、所定の動作がＣアーム１５のＴ３方向に沿ったスライド動作である場合の例について示す。検査室の技師Ｍ以外のユーザは画像処理装置２０のユーザであってもよく、この場合は、ユーザは画像処理装置２０の入力回路５２を介して、撮像装置１２に所定の動作をさせるための信号などの撮像装置１２を操作室から遠隔操作するための信号を検査室コンソール１９の指示受付機能６１に与えればよい。

ステップＳ１において、指示受付機能６１は、遠隔入力回路４３を介して操作者Ｏ（検査室の技師Ｍ以外のユーザ）から、撮像装置１２に所定の動作指示をさせるための指示を受け付ける。図５の最上図には、遠隔入力回路４３が操作レバーを含み、操作レバーを手前または奥に傾ける操作がＣアーム１５のＴ３方向に沿ったスライド動作指示に割り当てられている場合における操作者Ｏによる操作レバーの操作例を示した。

本実施形態に係るＸ線診断装置１１は、撮像装置１２に所定の動作指示をさせるための指示を技師Ｍ以外のものから遠隔で指示されても、直ちには、当該動作を実行しないようになっている。

具体的には、まず、ステップＳ２において、動作通知機能６２は、指示受付機能６１が受け付けた指示に係る所定の動作の内容を、検査室の技師Ｍに通知する。

通知の方法は、所定の動作の動作対象物が所定の動作を行うことを示す画像を技師Ｍの視認可能な位置に設けられたディスプレイ１８、５１、７１の少なくとも１つに表示する方法でもよい。また、Ｘ線診断装置１１が光出射部２６を有する場合は、光出射部２６を介して所定の動作の内容を通知してもよい。また、検査室に設けられた図示しないスピーカを介した音声を用いる方法でもよいし、これら画像、光、音声の任意の組み合わせでもよい。

図５の上から２段目の図には、動作通知機能６２が、Ｃアーム１５（所定の動作の動作対象物）がスライド動作（所定の動作）を行うことを示す画像を生成し、この画像をディスプレイ１８に表示させることにより、指示受付機能６１が受け付けた所定の動作の内容を技師Ｍに通知する場合の例を示した。この画像には、所定の動作により動作対象物が移動する方向および移動量（回転量など）を示す文字情報や画像（たとえば矢印など）などが表示されるとよい。

また、動作通知機能６２は、この画像として動作対象物の３次元画像データをレンダリング処理したレンダリング画像を用いて、所定の動作に応じたアニメーションをディスプレイ１８、５１、７１の少なくとも１つに表示させてもよい。この場合、動作対象物としてのＣアーム１５や寝台１６、リモートカテーテル３０などの３次元画像データやレンダリング処理後の画像は、あらかじめ記憶回路５３に記憶させておいてもよいし、ネットワークを介して取得してもよい。レンダリング画像のように立体感のある画像のアニメーション表示を行う場合、技師Ｍは、動作対象物の動作シミュレーションを確認することができるため、所定の動作の内容をより直感的に把握することができる。

上述のとおり、この時点では、動作制限機能６３はまだ所定の動作の制限を解除しておらず所定の動作は許可されていない。

次に、ステップＳ３において、技師Ｍは、たとえば撮像系の周囲の障害物を確認するなどして所定の動作の安全確認を行い、動作通知機能６２により通知された所定の動作が許可できるか否かを判定する。

許可できる場合は、ステップＳ４において、動作制限機能６３は、技師Ｍから入力された許可する旨の情報を受け付け、所定の動作の制限を解除して所定の動作を許可する。このとき、技師Ｍは、たとえば許可ボタン２５を押下することで（図５の上から３段目の図参照）、あるいは入力回路５２を介して許可する旨の音声入力などの入力を行なうことで、許可する旨の情報を動作制限機能６３に与えることができる。

そして、ステップＳ５において、駆動機能６４は、動作制限機能６３により制御されて、動作制限機能６３が許可したまたは制限した所定の動作を撮像装置１２に実行させる（図５の最下図参照）。

なお、技師Ｍが許可ボタン２５を押し続けておく、あるいは図６に示す手順の開始前に技師Ｍが入力回路５２を介して全面許可設定しておくなどにより、技師Ｍが操作者Ｏの遠隔操作に対して全面的な許可を与えることも可能である。この場合、ステップＳ３は実質的にスキップされ、操作者Ｏは一切の待機時間を感じることなく撮像装置１２を遠隔操作することができる。

一方、ステップＳ３で技師Ｍが所定の動作を許可できないと判定した場合、ステップＳ６において、技師Ｍは、不許可とした原因が除去可能か否かを判定する。たとえば不許可とした原因が容易に移動可能な障害物である場合は、除去可能と判定し、当該障害物を除去するなどして不許可原因を除去して（ステップＳ７）、ステップＳ４に進む。他方、不許可原因が除去できないと判定した場合は、ステップＳ８において、動作制限機能６３により、所定の動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して所定の動作は制限され、一連の手順は終了となる。

ここで、動作制限機能６３による所定の動作の制限方法としては、様々な方法が利用できる。図７は、所定の動作の制限方法の一例を説明するための図である。第１の制限方法は、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは所定の動作の実行を開始しない（禁止する）制限である。第２の制限方法は、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、許可する旨の情報を受け付けた後に比して、所定の動作の速度を小さくするよう所定の動作を所定の速度以下の低速モードで実行するという制限である。

第３の制限方法は、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、許可する旨の情報を受け付けた後に比して、所定の動作の速度を小さくする領域を広くする方法である。たとえば、図７に示すように、寝台１６、天板１７、被検体Ｐにきわめて近い領域９１は、たとえ技師Ｍの許可があったとしても所定の動作は慎重に行われることが好ましい。

そこで、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けた場合は、領域９１を所定の動作の速度を小さくする領域としておくとよい。この場合は、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、所定の動作の速度を小さくする領域を、領域９１よりも広い領域９２に設定するとよい（図７参照）。

第４の制限方法は、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、許可する旨の情報を受け付けた後に比して、所定の動作において撮像装置１２の到達可能な範囲を狭くする方法である。たとえば、領域９１は、たとえ技師Ｍの許可があったとしてもＣアーム１５等が進入することが禁止された方がより安全である。そこで、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けた場合であっても、領域９１を撮像装置１２の到達できない領域とし、他の領域を到達可能な領域としてもよい。この場合は、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、撮像装置１２の到達できない領域を、領域９１よりも広い領域９２とすることで、撮像装置１２の到達可能な範囲を狭くするとよい（図７参照）。

第３および第４の制限方法によれば、技師Ｍの許可がなくても領域９２の範囲外では通常通り撮像装置１２を動作させることができるため、第１および第２の制限方法に比べ、操作者Ｏが感じるストレスを低減することができるとともに、機器どうしの干渉に関する安全性を高めることができる。

また、第３および第４の制限方法は組み合わせることが可能である。たとえば、許可する旨の情報を受け付けた場合は領域９１を所定の動作の速度を小さくする領域として機器の侵入を許す一方、技師Ｍから所定の動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、領域９２を撮像装置１２の到達できない領域としてもよい。

動作制限の方法は、技師Ｍおよび操作者Ｏの少なくとも一方により、図６に示す手順の最中あるいはあらかじめ設定されて記憶回路５３に記憶されて動作制限機能６３に利用される。さらに、たとえば第２の制限方法で低速モードを利用する場合、動作制限機能６３は、ステップＳ１で所定の動作を受け付けてから動作対象物をただちに低速モードで動作させるのではなく、まずは警告の音声や警告の画像等により所定の動作の指示があったことおよび低速モードで動作する旨の情報を技師Ｍに提示した後、所定時間（たとえば数秒）の待機の後に、低速モードで動作させてもよい。

また、動作制限機能６３による動作制限は、図６に示す手順の開始時にはすでにＯＮに設定されているとよい。この場合、指示受付機能６１が技師Ｍ以外のユーザから所定の動作の指示を受け付けてから、ステップＳ４で技師Ｍから入力された許可する旨の情報を受け付けるまで、動作制限機能６３は所定の動作を制限し続ける。

なお、ステップＳ１で受け付けられる操作者Ｏの操作内容が一過性の操作（たとえばタッチパネルのタップなど）の場合には、この操作に割り当てられた所定の動作が許可されるまで、この操作の内容またはこの操作に割り当てられた所定の動作を記憶回路５３に記憶しておくとよい。

また、ステップＳ１の実行後、またはステップＳ３の実行後、所定時間が経過してしまった場合は、動作制限機能６３は、ステップＳ１での受け付けを破棄し、所定の動作をキャンセルしてもよい。この場合、動作制限機能６３は、許可されずに所定時間経過したために所定の動作の受け付けを破棄した旨の情報を含む画像を生成してディスプレイ４１、４２に表示させるとよい。また、検査室の技師Ｍ以外のユーザが画像処理装置２０のユーザである場合には、動作制限機能６３は、当該画像をディスプレイ５１に表示させるとよい。

以上の手順により、デバイス３２の操作者Ｏは、Ｘ線診断装置１１を安全に遠隔操作することができる。

本実施形態に係るＸ線診断装置１１は、撮像装置１２による動作のうち、技師Ｍ以外のユーザの指示を受けた場合における所定の動作については、技師Ｍによる許可を得てから実行される。このため、撮像装置１２の周囲の安全を十分に確認できないユーザによって撮像装置１２が操作される場合であって、撮像装置１２の周囲の現状を確認した技師Ｍが危険だと判断した場合には、容易に所定の動作の実行を制限することができる。したがって、本実施形態に係るＸ線診断装置１１を含む医用画像診断システム１０によれば、デバイス３２の操作者Ｏは、Ｘ線診断装置１１を安全に遠隔操作することができる。

なお、本実施形態における処理回路５５の指示受付機能６１、動作通知機能６２、動作制限機能６３、および駆動機能６４は、特許請求の範囲における指示受付部、動作通知部、動作制限部、および駆動部にそれぞれ対応する。また、本実施形態における許可ボタン２５、入力回路５２は、特許請求の範囲における許可入力部の一例である。

また、本実施形態における画像処理装置２０の処理回路５５、７５およびリモートコンソール４０の制御装置４４の処理回路に係る「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。

なお、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで各種機能を実現する。また、図３には単一の処理回路５５が各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

なお、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、変更を行うことができる。これら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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。

１０…医用画像診断システム
１１…Ｘ線診断装置
１２…撮像装置
１６…寝台
１７…天板
１８…ディスプレイ
２５…許可ボタン
２６…光出射部
３２…デバイス
４３…遠隔入力回路
５１…ディスプレイ
５２…入力回路
６１…指示受付部
６２…動作通知機能
６３…動作制限機能
６４…駆動機能
７１…ディスプレイ
７２…入力回路

Claims (11)

1. Ｘ線管、Ｘ線検出器並びに前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を保持する円弧状のアームを含み、前記アームに沿ったスライドと、前記スライドの軌道を変更する前記アームの回転とを含む移動を実行可能に構成され、かつ前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器により被検体のＸ線撮像を行なう撮像系と、前記被検体を載置する寝台とを有する撮像装置と、
   前記撮像装置に前記アームが移動する動作をさせるための指示を受け付ける指示受付部と、
   前記指示受付部によって受け付けられた指示に係る前記アームが移動する動作における移動方向および移動量を、前記アームが移動する様子を示す画像により、第１のユーザに通知する動作通知部と、
   前記アームが移動する様子を示す画像を確認した前記第１のユーザから前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付ける許可入力部と、
   前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、前記アームが移動する動作を制限する動作制限部と、
   前記動作制限部により制御され、前記撮像装置に前記アームが移動する動作をさせる駆動部と、
   を備えたＸ線診断装置。
2. Ｘ線管、Ｘ線検出器並びに前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を保持する円弧状のアームを含み、前記アームに沿ったスライドと、前記スライドの軌道を変更する前記アームの回転とを含む移動を実行可能に構成され、かつ前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器により被検体のＸ線撮像を行なう撮像系と前記被検体を載置する寝台とを有する撮像装置と、
   前記撮像装置に前記アームが移動する動作をさせるための指示を、前記撮像装置が設けられた検査室の外において受け付ける指示受付部と、
   前記指示受付部によって受け付けられた指示に係る前記アームが移動する動作における移動方向および移動量を、前記アームが移動する様子を示す画像により、前記検査室の中の第１のユーザに通知する動作通知部と、
   前記アームが移動する様子を示す画像を確認した前記第１のユーザから前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付ける許可入力部と、
   前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、前記アームが移動する動作を制限する動作制限部と、
   前記動作制限部により制御され、前記撮像装置に前記アームが移動する動作をさせる駆動部と、
   を備えたＸ線診断装置。
3. 前記動作制限部は、
   前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、前記アームが移動する動作の速度を小さくする領域を広くすることによって、前記アームが移動する動作を制限する、
   請求項１または２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記動作制限部は、
   前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、前記アームが移動する動作において前記撮像装置が到達可能な領域を狭くすることによって、前記アームが移動する動作を制限する、
   請求項１または２に記載のＸ線診断装置。
5. 前記動作制限部は、
   前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、前記アームが移動する動作の速度を小さくすることによって、前記アームが移動する動作を制限する、
   請求項１または２に記載のＸ線診断装置。
6. 前記動作制限部は、
   前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記アームが移動する動作を開始しないことによって、前記アームが移動する動作を制限する、
   請求項１または２に記載のＸ線診断装置。
7. 前記被検体内に挿入されるデバイスを前記検査室の外から操作するためのシステムとともに使用されるＸ線診断装置であって、
   前記指示受付部は、
   前記デバイスを操作する第２のユーザによる指示を受け付ける、
   請求項２記載のＸ線診断装置。
8. 前記許可入力部はスイッチである、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
9. 前記動作通知部は、
   前記アームが移動する様子を示す画像を生成して前記第１のユーザの視認可能な位置に設けられたディスプレイに表示させることにより、前記第１のユーザに対して指示を受け付けた前記アームが移動する動作における移動方向および移動量を通知する、
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
10. 前記動作通知部は、
    前記アームの３次元画像データをレンダリング処理したレンダリング画像を用いて、前記アームが移動する動作に応じたアニメーションを前記ディスプレイに表示させる、
    請求項９記載のＸ線診断装置。
11. Ｘ線管、Ｘ線検出器並びに前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を保持する円弧状のアームを含み、前記アームに沿ったスライドと、前記スライドの軌道を変更する前記アームの回転とを含む移動を実行可能に構成され、かつ前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器により被検体のＸ線撮像を行なう撮像系と、前記被検体を載置する寝台とを有する撮像装置と、
    前記撮像装置に前記アームが移動する動作をさせるための指示を、前記撮像装置が設けられた検査室の外において受け付ける指示受付部と、
    前記指示受付部によって受け付けられた指示に係る前記アームが移動する動作における移動方向および移動量を、前記アームが移動する様子を示す画像により、前記検査室の中の第１のユーザに通知する動作通知部と、
    前記アームが移動する様子を示す画像を確認した前記第１のユーザから前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付ける許可入力部と、
    前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けるまでは、前記許可入力部によって前記アームが移動する動作を許可する旨の情報を受け付けた後に比して、前記アームが移動する動作を制限する動作制限部と、
    前記動作制限部により制御され、前記撮像装置に前記アームが移動する動作をさせる駆動部と、
    前記被検体内に挿入されるデバイスを前記検査室の外から操作するために用いられる遠隔入力回路を有する遠隔操作システムと、
    を備えた医用画像診断システム。

Images