JP7471792B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

Ｘ線診断装置（例えば、Ｘ線アンギオ（Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）装置）は、血管内におけるガイドワイヤ、ステントやカテーテルなどのデバイスの位置を確認するために、透視を実行することがある。上記デバイスは、細線化させることなどにより高機能となってきている。被検体の体厚、撮像対象部位、およびＸ線条件の違いによっては、従来の透視により生成された透視像において、上記デバイスの視認性が低下することがある。このため、操作者は、透視像においてデバイスを視認するまで、長時間に亘って透視を実行する場合がある。このとき、被検体に対する余分な被曝および検査時間の延長が発生する可能性がある。

特開２０１４－２３３６０８号公報

目的は、デバイスの視認性を向上可能なＸ線診断装置を提供することである。

本実施形態に係るＸ線診断装置は、高電圧発生部と、判定部と、Ｘ線条件変更部と、撮像制御部とを有する。
前記高電圧発生部は、第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する。
前記判定部は、前記第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する。
前記Ｘ線条件変更部は、前記所定の条件が満たされている場合、前記第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、前記第１Ｘ線条件を変更する。
前記撮像制御部は、前記第２Ｘ線条件に従って、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する。

図１は、本実施形態におけるＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。 図２は、本実施形態におけるＣアームおよび支持アームの一例を示す斜視図である。 図３は、本実施形態に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図４は、本実施形態の第１の応用例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態の第１の変形例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、本実施形態の第２の変形例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施形態の第２の変形例で実施される透視において、時系列に沿った複数の透視各々に対する線量の一例を示す図である。 図８は、本実施形態の第２の変形例において、図７に示す時刻ｔ１の時点における透視により生成された第１Ｘ線画像の一例を示す図である。 図９は、本実施形態の第２の変形例において、図７に示すｔ２の時点における透視により生成された第２Ｘ線画像の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態の第２の変形例において、図７に示す時刻ｔ３の時点における透視により生成された第３Ｘ線画像の一例を示す図である。 図１１は、本実施形態の第３の変形例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１２は、本実施形態の第２の応用例において、医用画像診断システムの構成の一例を示す図である。 図１３は、本実施形態の第２の応用例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１４は、本実施形態の第２の応用例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら各実施形態に関するＸ線診断装置について説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

＜実施形態＞
図１は、本実施形態におけるＸ線診断装置１の構成の一例を示す図である。Ｘ線診断装置１は、撮像装置１０、寝台装置５０及びコンソール装置７０を備えている。Ｘ線診断装置１には、必要に応じて、心電計３０および／またはインジェクタ４０が接続される。また、Ｘ線診断装置１には、ネットワークＮｗを介して、不図示の放射線部門情報管理システム（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＲＩＳと呼ぶ）、医用画像管理システム（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＰＡＣＳと呼ぶ）、および他のモダリティなどが適宜接続される。

撮像装置１０は、高電圧発生装置１１、Ｘ線発生部１２、Ｘ線検出器１３、Ｃアーム１４、状態検出器１４１及びＣアーム駆動装置１４２を備えている。なお、Ｃアーム１４の代わりに、Ωアームが用いられてもよいし、Ｘ線発生部１２およびＸ線検出器１３を対向させてそれぞれ独立に支持する２つのアーム（例えばロボットアームなど）が用いられてもよい。また、撮像装置１０は、例えば、Ｃアーム１４とΩアームとを有するバイプレーン構造により構成されてもよい。

高電圧発生装置１１は、Ｘ線管の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する。発生された高電圧は、管電圧と称される。高電圧発生装置１１は、Ｘ線発生部１２におけるＸ線管に、管電圧を印加する。高電圧発生装置１１は、高電圧発生部の一例である。

Ｘ線発生部１２は、被検体Ｐに対してＸ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管により発生されたＸ線の照射野を限定するＸ線絞りなどとを備えている。Ｘ線発生部１２は、処理回路７４における撮像制御機能７４２から出力される制御信号により、Ｘ線を一定間隔で発生する。発生されたＸ線は、被検体Ｐに照射される。毎秒のＸ線の照射数（フレーム）をフレームレートと呼ぶ。

Ｘ線管は、Ｘ線を発生する。具体的には、Ｘ線管は、熱電子を発生する陰極と、陰極から飛翔する熱電子を受けてＸ線を発生する陽極とを保持する真空管である。例えば、Ｘ線管には、回転している陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。Ｘ線管は、高圧ケーブルを介して高電圧発生装置１１に接続されている。陰極と陽極との間には、高電圧発生装置１１により管電圧が印加される。管電圧の印加により陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔する。陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔することにより、Ｘ線管において、管電流が流れる。高電圧発生装置１１からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔し、飛翔した熱電子が陽極に衝突する。Ｘ線管は、当該陽極における熱電子の衝突位置をＸ線の焦点として、Ｘ線を発生する。

Ｘ線絞りは、Ｘ線管とＸ線検出器１３との間に位置し、一般的には、絞り羽根、付加フィルタ及び補償フィルタを備えている。Ｘ線絞りは、開口領域外のＸ線を遮蔽する。この遮蔽により、Ｘ線絞りは、Ｘ線管が発生したＸ線を、被検体Ｐの関心領域に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線絞りは、４枚の鉛板からなる絞り羽根を有する。Ｘ線絞りは、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線が遮蔽される領域を任意のサイズに調節する。絞り羽根は、入力インタフェース７３を介して操作者により入力された関心領域に応じて、図示しない駆動装置により駆動される。また、Ｘ線絞りは、Ｘ線の総ろ過を調整するための付加フィルタを不図示のスリットから挿入可能な構造を有する。また、Ｘ線絞りは、Ｘ線検査時に使用される鉛マスクや補償フィルタを不図示のアクセサリ挿入口から挿入可能な構造を有する。なお、Ｘ線発生部１２は、Ｘ線管とＸ線絞りとの間に、照射Ｘ線量を減衰或いは低減させる機能を有するＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）フィルタを更に備えてもよい。

Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管により発生されたＸ線を検出する。Ｘ線検出器１３としては、例えば、Ｘ線を直接的に電荷に変換する形式（直接変換型）と、Ｘ線を光に変換した後に当該光を電荷に変換する形式（間接変換型）とがある。本実施形態においては、Ｘ線検出器１３として直接変換型を例に説明するが、Ｘ線検出器１３は間接変換型であっても構わない。

Ｘ線検出器１３は、例えば、被検体Ｐを透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面状のＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：平面検出器）と、当該ＦＰＤに蓄積された電荷を読み出すための駆動パルスを生成するゲートドライバとを備えている。ＦＰＤは、例えば、互いに直交する２方向（行方向および列方向）に沿って微小な複数の検出素子を２次元的に配列して構成される。複数の検出素子各々は、例えば、Ｘ線を検出して検出素子各々への入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜と、当該光電膜において発生された電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで出力する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）とを備えている。蓄積された電荷は、ゲートドライバが供給する駆動パルスによって、電荷蓄積コンデンサから順次読み出される。Ｘ線検出器１３は、Ｘ線検出部の一例である。

Ｘ線検出器１３の後段には、図示しない投影データ生成回路及び投影データ記憶回路を備える。投影データ生成回路は、例えば、ＦＰＤから行単位あるいは列単位でパラレルに読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器と、当該電荷・電圧変換器の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から出力されたパラレル信号を時系列的なシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換器とを備えている。投影データ生成回路は、当該シリアル信号を時系列的な投影データとして投影データ記憶回路に出力する。投影データ記憶回路は、投影データ生成回路から供給される時系列的な投影データを順次保存して２次元的な投影データを生成する。投影データは、Ｘ線のフレームレートに同期して投影データ記憶回路からメモリ７１に出力され、メモリ７１に記憶される。

Ｃアーム１４は、Ｘ線発生部１２とＸ線検出器１３とを対向するように保持する。Ｃアーム１４は、不図示の支持アームにより、複数の回転軸周りに回転自在に支持される。Ｃアーム１４は、天板５３上に載置された被検体Ｐに対して様々な方向から撮像を行うことができる構成を有する。ここで、「撮像」の用語は、低線量のＸ線を照射して時系列的な複数のＸ線画像（動画像）を得る「透視」という用語と、高線量のＸ線を照射して時系列的な複数のＸ線画像（動画像）又は静止画のＸ線画像を得る「撮影」という用語とを包含する上位概念の用語として用いている。また、一般に、透視により得られたＸ線画像は保存されず、撮影により得られたＸ線画像は保存される。なお、「透視」の用語は、「透視照射」又は「Ｘ線透視」等に適宜、読み替えてもよい。以下、Ｃアーム１４およびＣアーム１４に関する各種部材について説明する。

図２は、Ｃアーム１４および支持アーム１５の一例を示す斜視図である。図２に示すように、支持アーム１５は、Ｃアーム１４を水平面内の複数の回転軸（ｚＣ２、ｚＣ３）周りに回転自在に支持する。なお、Ｃアーム１４は、不図示の他の支持アームを介し検査室の床面に設けられてもよい。

Ｃアーム１４は、Ｃ型の形状（以下、Ｃ形状と呼ぶ）を有する。Ｃアーム１４は、例えば、Ｃ形状の２つの端部において、Ｘ線発生部１２とＸ線検出器１３とを互いに対向させて、すなわち互いに向き合うように支持する。また、Ｃアーム１４は、Ｘ線の焦点とＸ線検出器１３の中心とを結ぶアイソセンタ軸ｚＣ１を第１回転軸として、Ｘ線発生部１２とＸ線検出器１３とを同期して回転自在に支持する。Ｃアーム１４は、Ｃアーム駆動装置１４２により、システム制御機能７４１による制御のもとで、Ｃアーム１４の回転動作に伴って、第１回転軸ｚＣ１周りに、Ｘ線発生部１２とＸ線検出器１３とを同期して回転させる。Ｃアーム１４は、Ｘ線の焦点とＸ線検出器１３との距離（線源受像面間距離（Ｓｏｕｒｃｅ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ：ＳＩＤとも称される））を変更可能に、Ｘ線発生部１２とＸ線検出器１３とを支持する。

支持アーム１５は、Ｘ線管およびＸ線検出器１３に関する第１回転軸ｚＣ１を天板５３上から待避可能なように検査室の天井から吊り下げられている。例えば、支持アーム１５は、鉛直方向を回転軸ｚＣ５として支持アーム１５を回転自在に支持する第１基台１６等を介して、天井から吊り下げられる。具体的には、支持アーム１５は、スライドホルダ１５１と、吊り下げアーム１５３と、天井旋回アーム１５５とを有する。

スライドホルダ１５１は、Ｃアーム１４を含む面に直交しアイソセンタ軸ｚＣ１の中心（以下、アイソセンタＩＳ１と呼ぶ）を含む非水平面とアイソセンタＩＳ１を含む水平面との交線を水平面内の第２回転軸ｚＣ２として、Ｃアーム１４のＣ形状に沿ってＣアーム１４をスライド自在に支持する。スライドホルダ１５１は、Ｃアーム駆動装置１４２により、入力インタフェース７３を介した操作者の指示に従って、システム制御機能７４１による制御のもとで、第２回転軸ｚＣ２を中心として、Ｃアーム１４をＣ形状に沿ってスライドさせる。

吊り下げアーム１５３は、スライドホルダ１５１とＣアーム１４との接続位置１５４を含む上記水平面とＣアーム１４を含む上記面との交線を水平面内の第３回転軸ｚＣ３として、スライドホルダ１５１を回転自在に支持する。吊り下げアーム１５３は、Ｃアーム駆動装置１４２により、入力インタフェース７３を介した操作者の指示に従って、システム制御機能７４１による制御のもとで、第３回転軸ｚＣ３周りに、スライドホルダ１５１を回転させる。第３回転軸ｚＣ３周りのスライドホルダ１５１の回転に伴って、Ｃアーム１４は、第３回転軸ｚＣ３周りに回転する。

天井旋回アーム１５５は、鉛直方向を第４回転軸ｚＣ４として吊り下げアーム１５３を回転自在に支持する。具体的には、天井旋回アーム１５５は、Ｃアーム駆動装置１４２により、入力インタフェース７３を介した操作者の指示に従って、システム制御機能７４１による制御のもとで、第４回転軸ｚＣ４周りに、吊り下げアーム１５３を回転させる。なお、Ｃアーム１４および支持アーム１５の構成は、図２に限定されず、適宜変更可能である。

第１基台１６は、検査室の天井に設けられた不図示のレールに沿って移動可能に配置される。第１基台１６は、鉛直方向を第５回転軸ｚＣ５として、支持アーム１５を回転自在に支持する。第１基台１６は、Ｃアーム駆動装置１４２により、入力インタフェース７３を介した操作者の指示に従って、システム制御機能７４１による制御のもとで、第５回転軸ｚＣ５周りに、天井旋回アーム１５５を回転させる。また、第１基台１６は、Ｃアーム駆動装置１４２により、入力インタフェース７３を介した操作者の指示に従って、システム制御機能７４１による制御のもとで、レールに沿って移動する。なお、第１基台１６とレールとの間には、レールに直交する方向に移動可能な移動機構が設置されてもよい。このとき、第１基台１６は、入力インタフェース７３を介した操作者の指示に従って、システム制御機能７４１による移動機構の制御により、レールに直交する方向に移動される。

状態検出器１４１は、Ｘ線検出器１３とＸ線管とを対向させて支持するアームの状態を検出する。具体的には、状態検出器１４１は、アームの状態として、Ｃアーム１４の角度、Ｃアーム１４の姿勢、およびＣアーム１４の位置などを検出する。状態検出器１４１は、例えば、Ｃアーム１４などに搭載される。状態検出器１４１は、例えば、回転角や移動量を検出するポテンショメータ、位置検出センサであるエンコーダ等で構成される。エンコーダは、例えば磁気方式、刷子式、あるいは光電式等の、いわゆるアブソリュートエンコーダなどである。また、状態検出器１４１は、回転変位をデジタル信号として出力するロータリエンコーダあるいは直線変位をデジタル信号として出力するリニアエンコーダなど、様々な種類の検出器が適宜、使用可能である。また、状態検出器１４１は、被検体Ｐが載置された天板５３に対するＸ線検出器１３の向きを検出してもよい。状態検出器１４１は、状態検出部の一例である。

心電計３０は、被検体Ｐに取り付けられた電極（図示せず）を介して当該被検体Ｐの心電波形（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ：ＥＣＧ）を取得する。心電計３０は、取得された心電波形及び時間情報を含む心電図データを、コンソール装置７０の処理回路７４及びメモリ７１に出力する。なお、心電計３０の代わりに、脈波計がＸ線診断装置１に接続されてもよい。脈波計は、被検体Ｐの脈波を取得する。脈波計は、取得された脈波形のデータを、コンソール装置７０の処理回路７４及びメモリ７１に出力する。

インジェクタ４０は、例えば、透視又は撮影による血管造影像を取得する前に、システム制御機能７４１から送信された注入量のデータ、注入速度のデータ、および注入開始タイミングに応じて、被検体Ｐに造影剤を注入する。

寝台装置５０は、被検体Ｐを載置、移動させる装置である。寝台装置５０は、第２基台５１と、寝台駆動装置５２と、天板５３と、支持フレーム５４とを備えている。

第２基台５１は、検査室の床面に設置される。第２基台５１は、支持フレーム５４を鉛直方向（Ｙ方向）に移動可能に支持する筐体である。

寝台駆動装置５２は、寝台装置５０の筐体内に収容される。寝台駆動装置５２は、天板５３の長手方向（Ｚ方向）に天板５３を移動させるモータあるいはアクチュエータを有する。寝台駆動装置５２は、システム制御機能７４１から出力された駆動信号に従って、天板５３を床面に対して水平方向や垂直方向に移動させる。

天板５３は、支持フレーム５４の上面に設けられ、被検体Ｐが載置される板である。

支持フレーム５４は、天板５３を移動可能に支持する。支持フレーム５４は、第２基台５１の上部に設けられる。支持フレーム５４は、支持フレーム５４の長手方向に沿ってスライド可能に天板５３を支持する。

コンソール装置７０は、メモリ７１、ディスプレイ７２、入力インタフェース７３、処理回路７４及びネットワークインタフェース７６を備えている。

メモリ７１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置である。また、メモリ７１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体であってもよい。なお、メモリ７１は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。

メモリ７１は、入力インタフェース７３を介して入力された各種条件、情報、処理回路７４において実行される複数の機能各々に対応するプログラム、被検体Ｐに関するボリュームデータ、投影データ、画像生成機能７４３により生成されたＸ線画像などの医用画像、処理回路７４における各種処理に用いられるデータおよび各種テーブルと、処理途中のデータ及び処理後のデータ等を記憶する。ボリュームデータは、例えば、不図示のＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などを用いた被検体Ｐに対する撮像により生成された撮像データである。

なお、メモリ７１は、ボリュームデータとして、体格などに応じた複数の人体モデルを記憶してもよい。体格とは、例えば、身長、体重等である。人体モデルを示すボリュームデータは、体格に応じて３次元的なＸ線減弱係数の分布に対応する。人体モデルを示すボリュームデータには、解剖学的標識点（ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｌａｎｄｍａｒｋ）が付帯される。また、ボリュームデータには、臓器、骨などの解剖学的構造を示す領域（以下、部位領域と呼ぶ）に応じて、部位領域に対応する部位の名称が付帯されてもよい。メモリ７１は、記憶部の一例である。

ディスプレイ７２は、医用画像および各種の情報を表示するディスプレイ本体と、ディスプレイ本体に表示用の信号を供給する内部回路と、ディスプレイ本体と内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路とから構成されている。図１における本Ｘ線診断装置１には、一つのディスプレイ７２が示されているが、用途に応じて、複数のディスプレイ（以下、第１ディスプレイ、第２ディスプレイと呼ぶ）が搭載されてもよい。内部回路は、処理回路７４から出力された医用画像に被検体情報、投影データ生成条件、およびＸ線条件等の付帯情報を重畳して表示データを生成する。内部回路は、生成された表示データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換とを行う。内部回路はこれらの変換が実行された表示データを画像としてディスプレイ本体に表示する。

例えば、ディスプレイ７２は、処理回路７４によって生成された医用画像や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を出力する。ディスプレイ７２としては、種々の任意のディスプレイが、適宜、使用可能である。ディスプレイ７２は、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ又はプラズマディスプレイなどである。また、ディスプレイ７２は、デスクトップ型でもよいし、本Ｘ線診断装置１と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。なお、ディスプレイ７２は、Ｘ線診断装置１に複数設けられてもよい。ディスプレイ７２は、表示部の一例である。

入力インタフェース７３は、被検体情報の入力、被検体Ｐに対する手技の種別、Ｘ線条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行う。被検体情報は、患者情報であって、例えば、被検体ＩＤ、被検体名、生年月日、年齢、体重、身長、性別、撮像対象部位等を有する。Ｘ線条件とは、Ｘ線の発生に関する条件である。Ｘ線条件は、例えば、管電圧、管電流、管電流に曝射時間を乗算した管電流時間積（ｍＡｓ）、管電圧の印加に関するパルスのパルス幅である。

入力インタフェース７３は、例えば、Ｃアーム１４の移動指示、関心領域（ＲＯＩ）の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース７３は、操作者による入力操作を電気信号へ変換し、処理回路７４へ出力する。

なお、入力インタフェース７３は、例えば、寝台装置５０にさらに搭載されてもよい。また、入力インタフェース７３は、例えば透視の実行の有無すなわちＸ線の照射の有無を操作するためのフットスイッチ（透視スイッチともいう）を有していてもよい。このとき、フットスイッチは、本Ｘ線診断装置１が設置された検査室の床面に配置される。例えば、被検体Ｐに対する透視は、操作者によるフットスイッチの押下後、押下された状態のフットスイッチが操作者による操作で解放されるまで、実行される。なお、透視スイッチは、コンソール装置７０や寝台装置５０に設けられてもよい。

また、入力インタフェース７３は、コンソール装置７０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インタフェース７３はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路７４へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース７３の例に含まれる。

処理回路７４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサとＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路７４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能７４１、撮像制御機能７４２、画像生成機能７４３、画像処理機能７４４、判定機能７４５、Ｘ線条件変更機能７４６等を実行する。

なお、上記複数の機能は単一の処理回路で実現される場合に限らない。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上記複数の機能を実現するものとしても構わない。例えば、システム制御機能７４１、撮像制御機能７４２、画像生成機能７４３、画像処理機能７４４、判定機能７４５、Ｘ線条件変更機能７４６をそれぞれ実現する処理回路７４は、システム制御回路、撮像制御回路、画像生成回路、画像処理回路、判定回路、Ｘ線条件変更回路として、すなわち個別のハードウェア回路として実現されてもよい。なお、システム制御機能７４１、撮像制御機能７４２、画像生成機能７４３、画像処理機能７４４、判定機能７４５、Ｘ線条件変更機能７４６をそれぞれ実現する処理回路７４は、システム制御部、撮像制御部、画像生成部、画像処理部、判定部、およびＸ線条件変更部の一例である。

処理回路７４は、システム制御機能７４１により、入力インタフェース７３から出力された入力操作の電気信号に応じて本Ｘ線診断装置１の全体動作を制御する。例えば、処理回路７４は、入力インタフェース７３から入力された操作者によるコマンド信号、及び各種初期設定条件等の情報を一旦記憶した後、これらの情報を処理回路７４の各処理機能を実現するプログラムに出力する。例えば、処理回路７４は、Ｃアーム１４の駆動に関する情報を用いて透視又は撮影等のＸ線撮像を行うために、Ｃアーム駆動装置１４２を制御する。また、処理回路７４は、天板５３の駆動に関する情報を用いて、寝台駆動装置５２を制御する。

処理回路７４は、撮像制御機能７４２により、入力インタフェース７３を介して入力されたＸ線条件に応じて、高電圧発生装置１１を制御する。具体的には、処理回路７４は、フットスイッチの押下に応答して、Ｘ線条件に従って高電圧発生装置１１を制御する。この制御により、高電圧発生装置１１は、Ｘ線条件におけるパルス幅を有する管電圧およびフィラメント電流を発生する。

処理回路７４は、画像生成機能７４３により、Ｘ線検出器１３から出力された投影データに基づいて、Ｘ線画像を生成する。具体的には、処理回路７４は、投影データに対して、オフセット補正およびゲイン補正などの各種処理を行うことにより、Ｘ線画像を生成する。処理回路７４は、生成されたＸ線画像を、ディスプレイ７２に出力する。また、処理回路７４は、入力インタフェース７３を介した操作者の指示により、Ｘ線画像をメモリ７１に記憶させる。なお、処理回路７４は、入力インタフェース７３を介した操作者の指示により、ネットワークインタフェース７６を介して、Ｘ線画像を不図示のＰＡＣＳなどに出力する。

処理回路７４における画像処理機能７４４、判定機能７４５、およびＸ線条件変更機能７４６については、後程説明する。なお、コンソール装置７０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、上述の複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。

以上が本実施形態におけるＸ線診断装置１に関する全体構成についての説明である。以下、本Ｘ線診断装置１の処理回路７４において実行される画像処理機能７４４と、判定機能７４５と、Ｘ線条件変更機能７４６とに関する処理内容について、透視の動作手順（以下、透視処理と呼ぶ）とともに説明する。

本実施形態における透視処理は、例えば、第１Ｘ線条件に従って発生された第１Ｘ線の発生後において所定の条件が満たされている場合、第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に第１Ｘ線条件を変更し、第２Ｘ線条件に従って第２Ｘ線を発生させるように高電圧発生装置１１を制御することにある。以下、透視処理について具体的に説明する。図３は、本実施形態に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートであり、本実施形態のステップＡ１～Ａ１０に加え、後述する応用例及び変形例のステップＢ１０、Ｃ１０、Ｄ１～Ｄ２、Ｅ１～Ｅ２を含んでいる。

なお、４つのアルファベットＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅで識別される４種類の処理は、全て省略してもよく、全て実行してもよい。あるいは、当該４種類の処理のうち、任意の３種類、任意の２種類又は任意の１種類の処理を実行してもよい。また、４つのアルファベットＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅで識別される４種類の処理のうち、少なくとも１種類の処理を実行する場合、本実施形態のステップＡ３，Ａ４のうちの少なくともステップＡ４を省略してもよい。デバイスに関する処理（アルファベットＣ，Ｅ）を省略する場合には、デバイス領域を検出するステップＡ３も省略可能である。言い換えると、５つのアルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで識別される５種類の処理は、少なくとも１種類の処理を実行すればよい（但し、アルファベットＡで識別される処理のうち、省略可能な処理はステップＡ３，Ａ４である。）。これらのことは、後述するステップＦ１０を実行する第２の応用例でも同様である。

補足すると、図３に示す透視処理は、様々な場合（Ａ）～（Ｅ）に個別に応じて、デバイスを視認し易くするように、高い線量又は短い曝射間隔にＸ線条件を変更している。
（Ａ）デバイス領域と部位領域とが重畳する旨の条件を満たす場合。
（Ｂ）コントラストがコントラスト閾値未満である旨の条件を満たす場合。
（Ｃ）移動量が移動閾値を超過している旨の条件を満たす場合。
（Ｄ）心拍数が心拍閾値を超過している旨の条件を満たす場合。
（Ｅ）カテーテルからの塞栓コイルの送出を検出した旨の条件を満たす場合。
例えば、上記場合（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）又は（Ｅ）に応じて、第１Ｘ線条件の線量又は第３Ｘ線条件の線量を、より高線量の第２Ｘ線条件に変更している。なお、Ｘ線条件の線量は、第３Ｘ線条件の線量＜第１Ｘ線条件の線量＜第２Ｘ線条件の線量、の関係がある。また例えば、上記場合（Ｃ）に応じて、短い高線量曝射間隔にＸ線条件を変更する。

但し、場合毎の動作の理解を容易にするため、場合（Ａ）の動作を本実施形態とし、場合（Ｂ）の動作を第１の応用例とし、場合（Ｃ）～（Ｅ）の各々の動作を第１～第３の変形例として、個別に説明する。

まず、本実施形態では、主に、ステップＡ１～Ａ１０について詳細に述べる。破線で囲んだステップＢ１０、Ｃ１０、Ｄ１～Ｄ２、Ｅ１～Ｅ２については、主に、応用例及び変形例を説明する際に述べる。また、以下の説明において、応用例及び変形例のステップＢ１０、Ｃ１０、Ｄ１～Ｄ２、Ｅ１～Ｅ２を明示的に述べずに、本実施形態のステップＡ１～Ａ１０を述べる際には、ステップＡ１～Ａ１０等ともいう。

（透視処理）
透視の実行に先立って、入力インタフェース７３を介して被検体情報およびＸ線条件（以下、第１Ｘ線条件と呼ぶ）などが入力される。なお、被検体情報および第１Ｘ線条件などは、ネットワークインタフェース７６を介してＲＩＳから送信されてもよい。入力された被検体情報および第１Ｘ線条件は、処理回路７４に出力される。このとき、処理回路７４は、システム制御機能７４１により、被検体情報における被検体ＩＤに対応するボリュームデータをメモリ７１から読み出す。

以下、説明を具体的にするために、読み出されたボリュームデータは、Ｘ線ＣＴ装置により被検体Ｐに対して過去に撮影されたＣＴデータであるものとする。なお、処理回路７４は、ボリュームデータとして、被検体情報における身長および体重などの体格情報に基づいて、被検体Ｐの体格に対応する人体モデルをメモリ７１から読み出してもよい。入力インタフェース７３を介した操作者の指示により、透視モードが選択される。

（ステップＡ１）
第１Ｘ線条件に従ってＸ線撮像が実行され、第１Ｘ線画像が生成される。具体的には、操作者によるフットスイッチの押下により、撮像制御機能７４２を実現する処理回路７４は、第１Ｘ線条件に従って、透視を実行するために高電圧発生装置１１を制御する。高電圧発生装置１１は、処理回路７４による制御の下で、第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する。より詳細には、高電圧発生装置１１は、第１Ｘ線条件に対応する管電圧を、第１Ｘ線条件に対応するパルス幅でＸ線管に印加する。また、高電圧発生装置１１は、第１Ｘ線条件に対応する管電流および管電流時間積を実現するように、フィラメント電流をＸ線管に供給する。これらにより、Ｘ線管は、第１Ｘ線条件に対応する第１Ｘ線を発生する。

第１Ｘ線の発生により、被検体Ｐに対してＸ線撮像が実行される。このとき、被検体内にガイドワイヤ、ステント、カテーテルなどのデバイスが、適宜挿入される。加えて、インジェクタ４０により、造影剤が被検体内に注入される。

Ｘ線検出器１３は、第１Ｘ線を検出し、第１Ｘ線に対応する第１投影データを処理回路７４に出力する。このとき、状態検出器１４１は、Ｘ線検出器１３とＸ線管とを対向させて支持するアーム（Ｃアーム１４）の状態を検出する。状態検出器１４１は、検出されたアームの状態を、処理回路７４に出力する。処理回路７４は、画像生成機能７４３により、第１投影データに対応する第１Ｘ線画像を生成する。すなわち、処理回路７４は、第１Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第１Ｘ線画像を生成する。処理回路７４は、第１Ｘ線画像をディスプレイ７２に出力する。ディスプレイ７２は、第１Ｘ線画像を表示する。なお、第１Ｘ線画像は、第１ディスプレイに表示されてもよい。

（ステップＡ２）
透視が終了していなければ（ステップＡ２のＮＯ）、後述するステップＤ１の後、ステップＡ３の処理が実行される。押下された状態のフットスイッチが操作者による操作で解放されると、透視は終了する（ステップＡ２のＹＥＳ）。

（ステップＡ３）
直前の透視により生成されたＸ線画像において、被検体Ｐに挿入されたデバイスを示すデバイス領域を検出する画像処理（以下、領域検出処理と呼ぶ）が実行される。領域検出処理は、例えば、エッジ検出、閾値を用いたセグメンテーション処理、デバイスの形状を用いたパターンマッチングなどである。

なお、領域検出処理として、Ｘ線画像におけるデバイスの検出に関して予め学習された学習済みモデルが用いられてもよい。学習済みモデルとしては、例えば、ＤＮＮ（Ｄｅｅｐ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＣＮＮ（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などが用いられる。具体的には、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、第１Ｘ線画像または後述する第３Ｘ線画像において、領域検出処理を用いて、被検体Ｐに挿入されたデバイスを示すデバイス領域を検出する。

処理回路７４は、画像処理機能７４４により、アームの状態と被検体Ｐに関するボリュームデータとに基づいて、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像に対応する投影画像を生成する。具体的には、処理回路７４は、Ｃアーム１４の角度と、Ｃアーム１４の姿勢と、Ｃアーム１４の位置とに基づいて、ボリュームデータに対する投影方向を決定する。次いで、処理回路７４は、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像に関する仮想的なＸ線焦点の位置から仮想的なＸ線検出器の位置まで投影方向に沿ってボリュームデータを投影させることにより、投影画像を生成する。ボリュームデータとして被検体Ｐの撮像データを用いた場合、生成された投影画像は、Ｘ線画像に類似したものとなる。

なお、処理回路７４は、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像とボリュームデータとに対する２Ｄ（２次元）－３Ｄ（３次元）レジストレーション（位置合わせ）を、アームの状態を基準として実行してもよい。２Ｄ－３Ｄレジストレーションは、例えば、解剖学的標識点を用いて実行される。処理回路７４は、アームの状態を基準とした２Ｄ－３Ｄレジストレーションにより、投影方向を調整する。このとき、処理回路７４は、調整された投影方向に対応する投影画像を生成する。このとき、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像と、投影画像との位置合わせの精度は、投影方向の調整が未実施の場合に比べて向上する。処理回路７４は、ボリュームデータを用いて、投影画像における部位領域を検出する。また、処理回路７４は、解剖学的標識点を用いて、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像と投影画像との位置合わせを実行する。

以上のようなステップＡ３の後、必要により、後述するステップＥ１，Ｃ１０を実行してもよい。

（ステップＡ４）
ステップＡ３等の後、ステップＡ４が実行される。
処理回路７４は、判定機能７４５により、第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する。具体的には、所定の条件として、デバイス領域と部位領域とが重畳しているか否かが、判定機能７４５により判定される。より詳細には、処理回路７４は、判定機能７４５により、投影画像におけるデバイス領域の位置を特定する。なお、投影画像におけるデバイス領域の位置の特定は、画像処理機能７４４により実行されてもよい。次いで、処理回路７４は、投影画像上におけるデバイス領域の位置に基づいて、デバイス領域が部位領域に重畳しているか否かを判定する。部位領域とは、Ｘ線減弱係数が比較的大きい解剖学的構造に対応する部位であって、例えば、各種骨などである。デバイス領域が部位領域に重畳していなければ（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ５の処理が実行される。また、デバイス領域が部位領域に重畳していれば（ステップＡ４のＹＥＳ）、ステップＡ６の処理が実行される。

（ステップＡ５）
透視を実行中のＸ線条件が、第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件か否かが判定される。具体的には、処理回路７４は、判定機能７４５により、透視を実行中のＸ線条件が第３Ｘ線条件か否かを判定する。透視を実行中のＸ線条件が第３Ｘ線条件でない場合（ステップＡ５のＮＯ）、透視を実行中のＸ線条件は第１Ｘ線条件であるため、ステップＡ１の処理が実行される。透視を実行中のＸ線条件が第３Ｘ線条件である場合（ステップＡ５のＹＥＳ）、ステップＡ９の処理が実行される。

（ステップＡ６）
直前の透視で用いられたＸ線条件が、第２Ｘ線条件に変更される。例えば、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、所定の条件が満たされている場合、第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、第１Ｘ線条件を変更する。具体的には、直前の透視で用いられたＸ線条件が第１Ｘ線条件である場合、第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線をＸ線管で発生させるための第２Ｘ線条件に、第１Ｘ線条件は変更される。すなわち、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、デバイス領域と部位領域とが重畳していると判定された場合、第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更する。第１Ｘ線条件と第２Ｘ線条件とは、管電圧と、管電流と、管電流時間積と、パルス幅とのうち少なくとも一つが異なる。

（ステップＡ７）
変更された第２Ｘ線条件に従って透視が実行され、第２Ｘ線画像が生成される。具体的には、処理回路７４は、撮像制御機能７４２により、第２Ｘ線条件に従って高電圧発生装置１１を制御する。当該制御により、高電圧発生装置１１は、第２Ｘ線の発生に関する第２Ｘ線条件に従って高電圧を発生する。より詳細には、高電圧発生装置１１は、第２Ｘ線条件に対応する管電圧を、第２Ｘ線条件に対応するパルス幅でＸ線管に印加する。また、高電圧発生装置１１は、第２Ｘ線条件に対応する管電流および管電流時間積を実現するように、フィラメント電流をＸ線管に供給する。これらにより、Ｘ線管は、第２Ｘ線条件に対応する第２Ｘ線を発生する。第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線の発生により、被検体Ｐに対して透視が実行される。なお、処理回路７４は、撮像制御機能７４２により、１フレーム以上に亘って第２Ｘ線を発生させるように高電圧発生装置１１を制御してもよい。

Ｘ線検出器１３は、第２Ｘ線を検出し、第２Ｘ線に対応する第２投影データを処理回路７４に出力する。処理回路７４は、画像生成機能７４３により、第２投影データに対応する第２Ｘ線画像を生成する。すなわち、処理回路７４は、第２Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第２Ｘ線画像を生成する。

なお、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、第２Ｘ線画像におけるデバイス領域を検出し、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像と、第２Ｘ線画像とに基づいて、第２Ｘ線画像におけるデバイス領域を強調してもよい。例えば、処理回路７４は、例えば、第２Ｘ線画像から第１Ｘ線画像を差分することにより、デバイス領域を強調した強調画像を生成する。

また、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、第２Ｘ線画像における被検体Ｐの撮像対象部位と、被検体Ｐに対する手技の種別と、被検体Ｐが載置された天板５３に対するＸ線検出器１３の向きとのうち少なくとも一つに応じた階調処理を、第２Ｘ線画像に対して実行してもよい。階調処理とは、例えば、コントラスト強調、ダイナミックレンジ圧縮、表示ガンマカーブの最適化などである。処理回路７４は、第２Ｘ線画像に対する階調処理の実行により、階調処理後画像を生成する。

処理回路７４は、第２Ｘ線画像と強調画像と階調処理後画像とのうち少なくとも一つをディスプレイ７２に出力する。ディスプレイ７２は、第２Ｘ線画像と強調画像と階調処理後画像とのうち少なくとも一つを表示する。なお、第２Ｘ線画像と強調画像と階調処理後画像とのうち少なくとも一つは、第２ディスプレイに表示されてもよい。

以上のようなステップＡ７の後、必要により、後述するステップＢ１０，Ｅ２，Ｄ２が実行される。

（ステップＡ８）
ステップＡ７等の後、ステップＡ８が実行される。
第２Ｘ線の発生後において、第２Ｘ線条件が第３Ｘ線条件に変更される。具体的には、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、第２Ｘ線の発生後において、第２Ｘ線条件を第３Ｘ線条件に変更する。なお、第３Ｘ線条件は、第２Ｘ線の照射により第１Ｘ線に比べて増加した線量と、第３Ｘ線の照射により第１Ｘ線に比べて減少した線量とが均衡するように設定されてもよい。例えば、処理回路７４は、第２Ｘ線の線量から第１Ｘ線の線量を差分した差分量と、第１Ｘ線の線量から第３Ｘ線の線量を差分した差分量とが均衡するように、第３Ｘ線条件を設定してもよい。

（ステップＡ９）
変更された第３Ｘ線条件に従って透視が実行され、第３Ｘ線画像が生成される。具体的には、処理回路７４は、撮像制御機能７４２により、第３Ｘ線条件に従って高電圧発生装置１１を制御する。当該制御により、高電圧発生装置１１は、第３Ｘ線の発生に関する第３Ｘ線条件に従って高電圧を発生する。より詳細には、高電圧発生装置１１は、第３Ｘ線条件に対応する管電圧を、第３Ｘ線条件に対応するパルス幅でＸ線管に印加する。また、高電圧発生装置１１は、第３Ｘ線条件に対応する管電流および管電流時間積を実現するように、フィラメント電流をＸ線管に供給する。これらにより、Ｘ線管は、第３Ｘ線条件に対応する第３Ｘ線を発生する。第１Ｘ線より低線量な第３Ｘ線の発生により、被検体Ｐに対して透視が実行される。

Ｘ線検出器１３は、第３Ｘ線を検出し、第３Ｘ線に対応する第３投影データを処理回路７４に出力する。処理回路７４は、画像生成機能７４３により、第３投影データに対応する第３Ｘ線画像を生成する。すなわち、処理回路７４は、第３Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第３Ｘ線画像を生成する。処理回路７４は、第３Ｘ線画像をディスプレイ７２に出力する。ディスプレイ７２は、第３Ｘ線画像を表示する。なお、第３Ｘ線画像は、第１ディスプレイに表示されてもよい。本ステップにおける処理の後、ステップＡ２の処理が実行される。

本透視処理におけるステップＡ４の他の実施例として、処理回路７４は、判定機能７４５により、所定の条件として、直前の透視により生成されたＸ線画像（第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像）においてデバイス領域が検出されているか否かを判定してもよい。このとき、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像においてデバイス領域が領域検出処理により検出されていないと判定された場合、ステップＡ６以降の処理が実行される。また、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像においてデバイス領域が領域検出処理により検出された場合、ステップＡ５の処理が実行される。

また、本透視処理における他の実施例として、入力インタフェース７３を介した操作者の指示により第２Ｘ線を発生させる時間間隔（以下、高線量曝射間隔と呼ぶ）が入力されてもよい。また、高線量曝射間隔は、予め設定されてメモリ７１に記憶されてもよい。このとき、処理回路７４は、ステップＡ７の後、撮像制御機能７４２より、高線量曝射間隔に従って第２Ｘ線を発生するように高電圧発生装置１１を制御し、第２Ｘ線を発生しない期間においては第３Ｘ線を発生するように高電圧発生装置１１を制御する。

また、本透視処理における他の実施例として、入力インタフェース７３を介した操作者の指示により第２Ｘ線を発生させるタイミング（以下、高線量曝射タイミングと呼ぶ）が入力されてもよい。また、高線量曝射タイミングは、予め設定されてメモリ７１に記憶されてもよい。このとき、処理回路７４は、ステップＡ１の後、判定機能７４５により、所定の条件として、操作者による指示（高線量曝射タイミング）が入力されたか否かまたは予め設定された高線量曝射タイミングに到達したか否かを判定する。

高線量曝射タイミングの入力または予め設定された高線量曝射タイミングの到達に応答して、処理回路７４は、ステップＡ６の処理を実行する。高線量曝射タイミングの入力されていない場合、または予め設定された高線量曝射タイミングの到達していない場合、処理回路７４は、ステップＡ５の処理を実行する。

以上に述べた構成および動作によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態におけるＸ線診断装置１によれば、第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生し、第１Ｘ線の発生後において所定の条件が満たされているか否かを判定し、所定の条件が満たされている場合、第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に第１Ｘ線条件を変更し、第２Ｘ線条件に従って第２Ｘ線を発生させるように高電圧発生装置１１を制御することができる。

本Ｘ線診断装置１によれば、第１Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第１Ｘ線画像を生成し、Ｘ線検出器１３とＸ線管とを対向させて支持するＣアーム１４の状態を検出し、第１Ｘ線画像においてデバイスを示すデバイス領域を検出し、Ｃアーム１４の状態と被検体Ｐに関するボリュームデータとに基づいて第１Ｘ線画像に対応する投影画像を生成し、投影画像において解剖学的部位を示す部位領域を検出し、所定の条件としてデバイス領域と部位領域とが重畳しているか否かを判定し、デバイス領域と部位領域とが重畳していると判定された場合、第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更することができる。また、本Ｘ線診断装置１によれば、ボリュームデータとして、被検体Ｐに対する撮像により生成された撮像データを用いることができる。

これらのことから、本Ｘ線診断装置１によれば、デバイスの視認を低下させる部位領域にデバイスが重畳している場合、Ｘ線の線量を増大させるようにＸ線条件（管電圧、管電流、パルス幅など）を自動的に変更することができ、透視像におけるデバイスの視認性を向上させることができる。

また、本実施形態におけるＸ線診断装置１によれば、第１Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて第１Ｘ線画像を生成し、所定の条件として第１Ｘ線画像においてデバイス領域が検出されているか否かを判定し、デバイス領域が検出されていないと判定された場合、第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更することができる。

これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、透視像においてデバイスに関するコントラストが低い場合、Ｘ線の線量を増大させるようにＸ線条件を変更することができ、透視像におけるデバイスの視認性を向上させることができる。

また、本Ｘ線診断装置１によれば、操作者により設定された高線量曝射間隔または予め設定された高線量曝射間隔で、第２Ｘ線を発生させるように高電圧発生装置１１を制御することができ、１フレーム以上に亘って第２Ｘ線を発生させるように高電圧発生装置１１を制御することができる。また、本Ｘ線診断装置１によれば、第１ディスプレイに第１Ｘ線画像を表示させ、第２ディスプレイに第２Ｘ線画像を表示することができ、第１Ｘ線画像と第２Ｘ線画像とに基づいて第２Ｘ線画像におけるデバイス領域を強調させることができる。これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、透視像におけるデバイスを強調表示することができ、透視像におけるデバイスの視認性を向上させることができる。

また、本実施形態におけるＸ線診断装置１によれば、第２Ｘ線画像における被検体Ｐの撮像対象部位と、被検体Ｐに対する手技の種別と、被検体Ｐが載置された天板５３に対するＸ線検出器１３の向きとのうち少なくとも一つに応じた階調処理を、第２Ｘ線画像に対して実行することができる。これにより、Ｘ線診断装置１によれば、部位、手技、被検体Ｐを透過するＸ線の長さに応じて適切な画像処理を実行することができる。

また、本実施形態におけるＸ線診断装置１によれば、所定の条件として、操作者による高線量曝射タイミングの指示が入力されたか否かまたは予め設定された高線量曝射タイミングに到達したか否かを判定し、指示の入力またはタイミングの到達に応答して第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更することができる。これにより、透視スイッチの押下による透視の開始後、術者の任意のタイミングあるいは本Ｘ線診断装置１で予め設定されたタイミングと高線量曝射間隔とにおいて高線量の第２Ｘ線による透視を行うことにより、Ｘ線画像において、ガイドワイヤ、ステントおよびカテーテルなどのデバイスの位置の視認性を向上させることができる。

また、本実施形態におけるＸ線診断装置１によれば、第２Ｘ線の発生後において、第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件に第２Ｘ線条件を変更し、第２Ｘ線の発生後において、第３Ｘ線条件に従って、第３Ｘ線を発生させるように高電圧発生装置１１を制御することができる。これにより、被検体Ｐに対するＸ線被爆の総量および操作者によるカテーテル治療におけるＸ線被爆の総量を低減することができる。

以上のことから、本Ｘ線診断装置１によれば、透視の実行中においてデバイスの視認性が悪い場合、透視モードを切り替えることなく、自動的に「透視画像中に高線量曝射画像を挟む」ことができ、さらに「曝射頻度を自動調整」することができる。これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、透視を止めることなくデバイスを強調表示することによりデバイスの視認性を向上させ、カテーテル操作の時間短縮による被検体Ｐに対する治療時間短縮、検査のスループットの向上、および被曝の低減を実現することができる。

補足すると、一般的なＸ線診断装置は、透視モードとして、通常の線量モードと高線量モードとを搭載している場合がある。この場合、操作者により透視スイッチが押下されると、通常の線量モード又は高線量モードのいずれかに対応する透視が、透視スイッチの押下が解除されるまで同じ線量で実行される。ここで、透視像におけるデバイスを視認させるために高線量の透視モードで透視を実行する場合には、被検体の被曝を増大させる恐れがある。また、透視の実行中にデバイスの視認性が悪い場合には、透視を中断して透視モードの切り替えなどによって透視モードを変更し、高線量曝射などを行うと、操作者の手間が増えるため、検査のスループットを低下させる恐れがある。

一方、本Ｘ線診断装置１によれば、前述した通り、透視を止めることなくデバイスを強調表示することにより、デバイスの視認性を向上させ、検査のスループットの向上、および被曝の低減を実現することができる。

（第１の応用例）
本応用例は、実施形態において、第２Ｘ線画像におけるデバイス領域と非デバイス領域との間のコントラストに基づいて、第２Ｘ線の線量を所定の幅で増大させるように第２Ｘ線条件を変更するステップＢ１０を実行する。以下、本応用例に関する透視処理について説明する。図４は、本応用例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。図４は、図３に示すステップＢ１０の一例としてステップＢ１１～Ｂ１３の処理を示している。

（透視処理）
（ステップＢ１１）
いま、前述同様に、ステップＡ１～Ａ７等が実行され、第２Ｘ線条件に基づく透視により、第２Ｘ線画像が生成されたとする。
ステップＡ７の処理後、第２Ｘ線画像におけるデバイス領域と非デバイス領域との間のコントラストが計算される。具体的には、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、領域検出処理を用いて、第２Ｘ線画像においてデバイス領域と非デバイス領域とを検出する。なお、非デバイス領域は、デバイス領域に隣接する複数の画素であってもよい。処理回路７４は、デバイス領域に含まれる複数の画素値と、非デバイス領域に含まれる複数の画素値とに基づいて、デバイス領域と非デバイス領域との間のコントラストを計算する。計算されるコントラストは、例えば、デバイス領域に含まれる全画素値の和と非デバイス領域に含まれる全画素値との差分または比など、任意に設定可能である。

（ステップＢ１２）
計算されたコントラストと比較される閾値（以下、コントラスト閾値と呼ぶ）が、メモリ７１から読み出される。処理回路７４は、判定機能７４５により、計算されたコントラストとコントラスト閾値とを比較することにより、計算されたコントラストがコントラスト閾値より小さいか否かを判定する。計算されたコントラストがコントラスト閾値未満であれば（ステップＢ１２のＹＥＳ）、ステップＢ１３の処理が実行される。計算されたコントラストがコントラスト閾値以上であれば（ステップＢ１２のＮＯ）、必要によりステップＥ２，Ｄ２を実行した後、ステップＡ８以降の処理が実行される。

（ステップＢ１３）
第２Ｘ線条件に従って発生されるＸ線の線量を、所定の幅で増大させるように、第２Ｘ線条件が更新される。所定の幅とは、第２Ｘ線の線量の増分を示し、更新される第２Ｘ線条件に応じて予め設定される。具体的には、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、第２Ｘ線の線量を所定の幅で増大させたＸ線条件に、第２Ｘ線条件を更新する。本ステップの実行後、ステップＡ７の処理が実行される。すなわち、本応用例によれば、計算されたコントラストがコントラスト閾値を超えるまで、ステップＢ１１乃至ステップＢ１３の処理が繰り返される。

以上に述べた処理によれば、以下の効果を得ることができる。
本応用例におけるＸ線診断装置１によれば、第２Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第２Ｘ線画像を生成し、第２Ｘ線画像においてデバイス領域と非デバイス領域とを検出し、第２Ｘ線画像におけるデバイス領域と非デバイス領域との間のコントラストを計算し、計算されたコントラストと比較されるコントラスト閾値より計算されたコントラストが小さいか否かを判定し、第２Ｘ線の線量を所定の幅で増大させるように第２Ｘ線条件を更新することができる。

これにより、本応用例におけるＸ線診断装置１によれば、デバイスの視認性を示すコントラストに応じて段階的にＸ線の線量を上げることができ、デバイスの視認に最適な線量で透視を実行することができる。

（第１の変形例）
本変形例は、実施形態において、デバイスの移動量が閾値（以下、移動閾値と呼ぶ）を超過したことに応答して、高線量曝射間隔を短く変更するステップＣ１０を実行する。以下、本変形例に関する透視処理について説明する。図５は、本変形例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。図５は、図３に示すステップＣ１０の一例としてステップＣ１１～Ｃ１５の処理を示している。本変形例の前提条件として、透視処理の実行前において、高線量曝射間隔が予め設定されているものとする。

（透視処理）
（ステップＣ１１）
いま、前述同様に、ステップＡ１～Ａ３等が実行され、Ｘ線画像からデバイス領域を検出する画像処理が実行されたとする。ステップＡ３の後、必要により、ステップＥ１を実行してもよい。

ステップＡ３等の後、デバイス領域の移動量が決定される。具体的には、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、時系列に沿った２つのデバイス領域に基づいてデバイスの移動量を決定する。例えば、ステップＡ３においてデバイス領域の検出に用いられるＸ線画像が第１Ｘ線画像である場合、処理回路７４は、当該第１Ｘ線画像の直前に生成された第１Ｘ線画像において検出されたデバイス領域（以下、直前デバイス領域と呼ぶ）と、ステップＡ３で検出されたデバイス領域（以下、現在デバイス領域と呼ぶ）とを、周知のレジストレーション処理を用いて比較することにより、デバイスの移動量を決定する。

（ステップＣ１２）
決定された移動量と比較される閾値（以下、移動閾値と呼ぶ）が、メモリ７１から読み出される。処理回路７４は、判定機能７４５により、決定された移動量と移動閾値とを比較することにより、決定された移動量が移動閾値より小さいか否かを判定する。決定された移動量が移動閾値を超過すれば（ステップＣ１２のＹＥＳ）、ステップＣ１３の処理が実行される。決定された移動量が移動閾値以下であれば（ステップＣ１２のＮＯ）、ステップＣ１５の処理が実行される。

（ステップＣ１３）
高線量曝射間隔が短く変更される。具体的には、移動量が移動閾値を超えていると判定された場合、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、第２Ｘ線を発生させる高線量曝射間隔を、予め設定された高線量曝射間隔より短く変更する。ステップＣ１３の処理後にステップＡ４以降の処理が実行される。

（ステップＣ１４）
高線量曝射間隔が短く変更されているか否かが、判定される。具体的には、処理回路７４は、判定機能７４５により、高線量曝射間隔が短く変更されているか否かを判定する。高線量曝射間隔が短く変更されている場合（ステップＣ１４のＹＥＳ）、ステップＣ１５の処理が実行される。高線量曝射間隔が短く変更されていない場合（ステップＣ１４のＮＯ）、ステップＡ５以降の処理が実行される。

（ステップＣ１５）
高線量曝射間隔が、変更前の高線量曝射間隔に変更される。具体的には、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、変更された高線量曝射間隔を、予め設定された高線量曝射間隔に変更する。ステップＣ１５の処理の後に、ステップＡ４以降の処理が実行される。

本変形例における透視処理は、図３に示すフローチャートに組み合わせて説明したが、本変形例における技術的思想は、単独で実行することも可能である。このとき、高線量曝射間隔は、デバイスの移動量に応じて適宜変更されることとなる。

以上に述べた処理によれば、以下の効果を得ることができる。
本変形例におけるＸ線診断装置１によれば、第１Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第１Ｘ線画像を生成し、第１Ｘ線画像においてデバイスを示すデバイス領域を検出し、時系列に沿った２つのデバイス領域に基づいてデバイスの移動量を決定し、デバイスの移動量の閾値を示す移動閾値を移動量が超えているか否かを判定し、デバイスの移動量が移動閾値を超えていると判定された場合、第２Ｘ線を発生させる間隔を、操作者により設定された時間間隔または予め設定された時間間隔より短く変更することができる。

これにより、本変形例におけるＸ線診断装置１によれば、フレーム間でのカテーテルの移動量が多ければ、デバイス等を瞬間的に強調させる第２Ｘ線の発生の頻度を上げ（すなわち高線量曝射間隔を短くし）、移動量が少なければ、線量低減のために第２Ｘ線の発生の頻度を下げることで、デバイスの強調表示の頻度を最適化することができる。これにより、デバイスの移動量が多い場合であっても、デバイスの視認性を向上させることができ、透視におけるスループットを向上させることができる。

（第２の変形例）
本変形例は、実施形態において、被検体Ｐの心拍数が心拍数の閾値（以下、心拍閾値と呼ぶ）を超過したことに応答して、Ｘ線条件を変更するためのステップＤ１，Ｄ２を実行する。心拍閾値は、予めメモリ７１に記憶される。以下、本変形例に関する透視処理について説明する。図６は、本変形例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。図６は、図３に示す心拍数に関するステップＤ１，Ｄ２と、Ｘ線条件に関するステップＡ１，Ａ５～Ａ９とを視認し易く示している。具体的には図６は、ステップＤ１，Ｄ２を破線で囲む一方、ステップＡ３、Ｅ１、Ｃ１０、Ａ４、Ｂ１０、Ｅ２の記載を簡略に示している。

本変形例の前提条件として、透視処理の実行中において、被検体の心拍数が心電計３０によりモニタリングされ、本Ｘ線診断装置１に出力されているものとする。なお、心電計３０の代わりに、脈波計が用いられてもよい。このとき、心拍閾値の代わりに、メモリ７１に記憶された脈波数の閾値が用いられる。本変形例は、例えば、デバイスから送出されたステントを血管内で拡張させる際に用いられるラピッドペーシング（ｒａｐｉｄ ｐａｃｉｎｇ）の実行時等に適用される。

（ステップＤ１）
いま、前述同様に、ステップＡ１～Ａ２が実行され、第１Ｘ線画像が生成されて透視が継続中であるとする（ステップＡ２のＮＯ）。
ステップＡ２のＮＯの後、被検体Ｐの心拍数が心拍閾値を超過しているか否かが判定される。具体的には、処理回路７４は、判定機能７４５により、所定の条件として、心電計３０から取得された被検体Ｐの心拍数が心拍閾値を超過しているか否かを判定する。被検体Ｐの心拍数が心拍閾値を超過していない場合（ステップＤ１のＮＯ）、ステップＡ５の処理が実行される。被検体Ｐの心拍数が心拍閾値を超過している場合（ステップＤ１のＹＥＳ）、ステップＡ６等の処理が実行され、次いでステップＡ７等の処理が実行される。図６に示すステップＡ７等の後、ステップＤ２の処理が実行される。

（ステップＤ２）
心拍数が心拍閾値未満であるか否かが判定される。具体的には、処理回路７４は、判定機能７４５により、心電計３０から取得された被検体Ｐの心拍数が心拍閾値以下であるか否かを判定する。被検体Ｐの心拍数が心拍閾値以下でない場合（ステップＤ２のＮＯ）、図６に示すステップＡ６等の処理が実行される。被検体Ｐの心拍数が心拍閾値以下である場合（ステップＤ２のＹＥＳ）、ステップＡ８以降の処理が実行される。

なお、本変形例における技術的思想は、図３に示すステップＡ３、Ｅ１、Ｃ１０、Ａ４、Ｂ１０、Ｅ２等を省略して実行することも可能である。このとき、ステップＤ２のＮＯの後の処理は、ステップＡ７となる。

図７は、本変形例における透視において、時系列に沿った複数の透視各々に対する線量の一例を示す図である。図７に示すように、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間において被検体Ｐの心拍数が心拍閾値を超過すると、第１Ｘ線より高線量の第２Ｘ線が発生される。また、時刻ｔ３の直前の時刻ｔｓにおいて被検体Ｐの心拍数が心拍閾値以下となると、第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線が発生される。

図８は、図７に示す時刻ｔ１の時点における透視により生成された第１Ｘ線画像Ｆ１（ｔ１）の一例を示す図である。図９は、図７に示すｔ３の時点における透視により生成された第２Ｘ線画像Ｆ２（ｔ２）の一例を示す図である。図１０は、図７に示す時刻ｔ３の時点における透視により生成された第３Ｘ線画像Ｆ３（ｔ３）の一例を示す図である。図８および図１０に比べて、図９に示す第２Ｘ線画像Ｆ２（ｔ２）には、デバイスおよびステントＳＴが、認識可能な階調でディスプレイ７２に表示される。

以上に述べた処理によれば、以下の効果を得ることができる。
本変形例におけるＸ線診断装置１によれば、所定の条件として、被検体Ｐの心拍数の閾値を示す心拍閾値を心電計３０から取得された被検体Ｐの心拍数が超えているか否かを判定し、被検体Ｐの心拍数が心拍閾値を超えている場合、第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更することができる。これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、例えば、ラピッドペーシングを実行時におけるステント留置において、ステントＳＴの視認性を向上させることができ、透視におけるスループットを向上させることができる。

（第３の変形例）
本変形例は、実施形態において、カテーテルから塞栓術に用いられるコイル（以下、塞栓コイルとも呼ぶ）などの構造物が送出されたときに第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更し、塞栓コイルが送出されている間において第２Ｘ線を用いて透視を実行するためのステップＥ１，Ｅ２を実行する。以下、本変形例に関する透視処理について説明する。図１１は、本変形例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１１は、図３に示す塞栓コイルに関するステップＥ１，Ｅ２と、Ｘ線条件などに関するステップＡ１，Ａ３，Ａ５～Ａ９とを視認し易く示している。具体的には図１１は、ステップＥ１，Ｅ２を破線で囲む一方、ステップＡ２、Ｄ１、Ｃ１０、Ａ４、Ｂ１０、Ｄ２の記載を簡略に示している。本変形例におけるデバイスは、説明を具体的にするためにカテーテルであるものとする。

（透視処理）
（ステップＥ１）
いま、前述同様に、ステップＡ１～Ａ３等が実行され、Ｘ線画像からデバイス領域を検出する画像処理が実行されたとする。
ステップＡ３等の処理後、直前の透視により生成されたＸ線画像において、カテーテルから塞栓コイルが送出されたか否かが検出される。具体的には、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、第１Ｘ線画像または第３Ｘ線画像においてカテーテルから塞栓コイルが送出されたか否かを検出する。カテーテルから塞栓コイルが送出されたことは、領域検出処理により、塞栓コイルを検出することに相当する。

なお、カテーテルからの塞栓コイルの送出の検出は、処理回路７４における判定機能７４５により実行されてもよい。この場合、処理回路７４は、判定機能７４５により、所定の条件として、カテーテルからの塞栓コイルの送出の有無を判定する。塞栓コイルの送出があると判定された場合（ステップＥ１のＹＥＳ）、ステップＡ６の処理が実行され、次いでステップＡ７の処理が実行される。続いて、図１１に示すステップＡ７等の後、ステップＥ２の処理が実行される。塞栓コイルの送出が無いと判定された場合（ステップＥ１のＮＯ）、ステップＡ５の処理が実行される。

（ステップＥ２）
第２Ｘ線画像において、カテーテルからの塞栓コイルの切り離しが検出されたか否かが判定される。具体的には、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、第２Ｘ線画像においてカテーテルから塞栓コイルが切り離されたか否かを、領域検出機能により検出する。なお、カテーテルからの塞栓コイルの切り離しの検出は、処理回路７４における判定機能７４５により実行されてもよい。処理回路７４は、判定機能７４５により、カテーテルからの塞栓コイルの切り離しの有無を判定する。塞栓コイルの切り離しがあると判定された場合（ステップＥ２のＹＥＳ）、ステップＡ８等の処理が実行される。塞栓コイルの切り離しが無いと判定された場合（ステップＥ１のＮＯ）、ステップＡ７の処理が実行される。

以上に述べた処理によれば、以下の効果を得ることができる。
本変形例におけるＸ線診断装置１によれば、第１Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて第１Ｘ線画像を生成し、第２Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて第２Ｘ線画像を生成し、第１Ｘ線画像においてデバイスからのコイルの送出を検出し、第２Ｘ線画像においてデバイスからのコイルの切り離しを検出し、所定の条件として送出の有無を判定し、切り離しの有無を判定し、送出を検出したとき第１Ｘ線条件を第２Ｘ線条件に変更し、切り離しを検出したとき第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件に第２Ｘ線条件を変更することができる。

これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、例えば、コイル塞栓術の実行時において、瘤の内部に配置される塞栓コイルの視認性を向上させることができ、透視におけるスループットを向上させることができる。

（第２の応用例）
本応用例と実施形態との相違は、透視の実行中において被検体Ｐに対する超音波の送受信により生成された超音波画像がディスプレイ７２に表示された場合、第１Ｘ線条件を第３Ｘ線条件に変更し、超音波画像がディスプレイ７２に表示されている間、第３Ｘ線を発生することにある。以下、本応用例に関する透視処理について説明する。図１２は、本応用例に関する医用画像診断システム２の構成の一例を示す図である。図１と図１２との相違は、ネットワークインタフェース７６を介して本Ｘ線診断装置１と超音波診断装置８０とが接続されていることにある。なお、医用画像診断システム２において、心電計３０およびインジェクタ４０は、本医用画像診断システム２の構成に含まれなくてもよい。医用画像診断システム２は、超音波診断装置８０と実施形態において説明されたＸ線診断装置１とを有する。

超音波診断装置８０は、被検体Ｐの体腔外または体腔内から被検体Ｐを超音波で走査可能な超音波プローブを有する。超音波診断装置８０は、例えば、経食道心エコー法（ＴＥＥ：Ｔｒａｎｓｅｓｏｐｈａｇｅａｌ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）、あるいは血管内超音波法（ＩＶＵＳ：Ｉｎｔｅｒｖａｓｃｕｌａｒ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ）などに用いられる。なお、超音波診断装置８０は、経食道心エコー法および血管内超音波法を目的とする装置に限定されない。

超音波プローブは、被検体Ｐの体腔内に挿入される。なお、超音波プローブは、被検体Ｐの体表面または被検体Ｐの臓器に当接されてもよい。以下、説明を具体的にするために、超音波プローブは、被検体Ｐの内腔に挿入されているものとする。超音波プローブは、超音波診断装置８０の本体に搭載された処理回路による制御により、被検体Ｐに対して超音波を送受信する。超音波診断装置８０は、超音波プローブを介して受信されたエコー信号に基づいて、被検体Ｐの内部の情報を示す超音波画像を生成する。超音波画像は、例えば、Ａモード画像、Ｂモード画像、Ｍモード画像、ドプラ波形画像、カラードプラ画像、パワードプラ画像、エラストグラフィ画像などである。超音波診断装置８０は、Ｘ線診断装置１による透視の実行中、被検体Ｐに対する超音波の送受信により生成された超音波画像をＸ線診断装置１に出力する。具体的には、超音波診断装置８０の本体に搭載された処理回路は、ネットワークインタフェース７６を介して、生成された超音波画像をＸ線診断装置１に搭載された処理回路７４に出力する。

処理回路７４は、システム制御機能７４１により、超音波診断装置８０から出力された超音波画像を、ディスプレイ７２に出力する。このとき、処理回路７４は、超音波画像をメモリ７１に出力してもよい。同様に、処理回路７４は、Ｘ線画像をディスプレイ７２に出力してもよく、メモリ７１に出力してもよい。また例えば、処理回路７４は、超音波画像、超音波画像の関心領域、又は当該関心領域の枠をＸ線画像に重畳させた重畳画像を生成し、当該重畳画像をディスプレイ７２又はメモリ７１に出力してもよい。重畳画像を生成する際の位置合わせは、手動又は自動のいずれで実行してもよい。自動の場合、処理回路７４は、例えば、図示しない位置センサから得られる超音波プローブの位置情報と、Ｘ線診断装置１の幾何学的情報とに基づいて、位置合わせを実行してもよい。当該幾何学的情報としては、例えば、状態検出器１４１の出力が適宜、使用可能となっている。

ディスプレイ７２は、透視の実行中において、超音波画像をＸ線画像とともに表示する。このとき、ディスプレイ７２は、処理回路７４から出力された超音波画像及びＸ線画像を互いに異なる領域に表示してもよい。あるいは、ディスプレイ７２は、超音波画像をＸ線画像に重畳させた重畳画像を表示してもよい。またあるいは、ディスプレイ７２は、超音波画像の関心領域又はその枠をＸ線画像に重畳させた重畳画像と、当該超音波画像とを互いに異なる領域に表示してもよい。

以下、本応用例に関する透視処理の手順について説明する。図１３及び図１４は、本応用例に関する透視処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１３は、図３に示すフローチャートと相違する処理として、破線で囲むステップＦ１０を示している。図１４は、当該ステップＦ１０の一例としてステップＦ１１～Ｆ１５の処理を示している。補足すると、図１４に示す透視処理は、（Ｆ）超音波画像がディスプレイに表示された場合に、操作者に注視されないＸ線画像を得る際の被曝を低減するように、低い線量にＸ線条件を変更している。すなわち、第１Ｘ線条件の線量を、より低線量の第３Ｘ線条件に変更している。

（透視処理）
いま、前述同様に、ステップＡ１～Ａ２が実行され、第１Ｘ線画像が生成されて透視が継続中であるとする。
ステップＡ２の処理の後までの間に超音波プローブを介して被検体Ｐに対して超音波の送受信が行われていれば、超音波診断装置８０は、超音波画像を生成し、生成された超音波画像をＸ線診断装置１に送信する。このとき、処理回路７４は、システム制御機能７４１により、超音波画像を、第１Ｘ線画像とともにディスプレイ７２に表示する。なお、処理回路７４は、超音波画像の受信後において、入力インタフェース７３を介した操作者の指示の入力に応答して、超音波画像をディスプレイ７２に表示してもよい。

（ステップＦ１１）
被検体Ｐに対する超音波の送受信により生成された超音波画像がディスプレイ７２に表示された否かが判定される。具体的には、処理回路７４は、判定機能７４５により、超音波画像がディスプレイ７２に表示されたか否かを判定する。超音波画像がディスプレイ７２に表示されていれば（ステップＦ１１のＹＥＳ）、ステップＦ１２の処理が実行される。超音波画像がディスプレイ７２に表示されていなければ（ステップＦ１１のＮＯ）、ステップＤ１以降の処理が実行される。なお、処理回路７４は、前述した所定の条件に基づく判定よりも優先して、ステップＦ１１の判定を実行している。所定の条件に基づく判定とは、前述した場合（Ａ）～（Ｅ）に関する判定を指す。

なお、本ステップの変形例として、ディスプレイ７２への超音波画像の表示の有無の代わりに、ディスプレイ７２に表示された超音波画像の情報が判定されてもよい。例えば、被検体Ｐに対する超音波の送受信前に超音波画像がディスプレイ７２に表示された場合、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、超音波画像に対応する複数のテンプレート画像をメモリ７１から読み出す。複数のテンプレート画像は、例えば、Ａモード画像、Ｂモード画像、Ｍモード画像、ドプラ波形画像、カラードプラ画像、パワードプラ画像、エラストグラフィ画像などに対応し、予めメモリ７１に記憶される。処理回路７４は、ディスプレイ７２に表示された超音波画像と複数のテンプレート画像各々とを用いてテンプレートマッチングを実行し、超音波画像と複数のテンプレート画像各々との複数の類似度を算出する。

処理回路７４は、判定機能７４５により、類似度に関する閾値（以下、マッチング閾値と呼ぶ）をメモリ７１から読み出す。処理回路７４は、複数の類似度すべてがマッチング閾値より小さければ、被検体Ｐに対する超音波の送受信により生成された超音波画像がディスプレイ７２に表示されていないと、判定する（ステップＦ１１のＮＯ）。処理回路７４は、複数の類似度のうち少なくとも一つがマッチング閾値より大きければ、被検体Ｐに対する超音波の送受信により生成された超音波画像がディスプレイ７２に表示されていると、判定する（ステップＦ１１のＮＯ）。

（ステップＦ１２）
第１Ｘ線条件が第３Ｘ線条件に変更される。具体的には、超音波画像がディスプレイ７２に表示された場合、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、第１Ｘ線条件を低線量の第３Ｘ線条件に変更する。

（ステップＦ１３）
第３Ｘ線条件に従って透視が実行され、第３Ｘ線画像が生成される。本ステップにおける処理は、ステップＡ９と同様のため、詳細な説明を省略する。

（ステップＦ１４）
超音波画像がディスプレイ７２に非表示であるか否かが判定される。具体的には、処理回路７４は、判定機能７４５により、超音波画像がディスプレイ７２に表示されていないか否かを判定する。超音波画像がディスプレイ７２に表示されていなければ（ステップＦ１４のＹＥＳ）、ステップＦ１５の処理が実行される。超音波画像がディスプレイ７２に表示されていれば（ステップＦ１４のＮＯ）、ステップＦ１３の処理が実行される。

なお、処理回路７４は、判定機能７４５により、超音波診断装置８０においてフリーズ操作が入力されたか否かを判定してもよい。超音波診断装置８０においてフリーズ操作が入力されると、超音波診断装置８０は、フリーズ操作が実行されている情報を、処理回路７４に送信する。超音波診断装置８０においてフリーズ操作が入力された場合（ステップＦ１４のＹＥＳ）、処理回路７４はステップＦ１３の処理を実行し、超音波診断装置８０においてフリーズ操作が入力されていない場合（ステップＦ１４のＮＯ）、処理回路７４は、ステップＦ１３の処理を実行する。

また、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、ディスプレイ７２に表示された超音波画像と複数のテンプレート画像各々とを用いてテンプレートマッチングを実行し、超音波画像と複数のテンプレート画像各々との複数の類似度を算出してもよい。次いで処理回路７４は、判定機能７４５により、複数の類似度すべてがマッチング閾値より小さければ、超音波画像がディスプレイ７２に表示されていないと判定する（ステップＦ１４のＹＥＳ）。処理回路７４は、複数の類似度のうち少なくとも一つがマッチング閾値より大きければ、超音波画像がディスプレイ７２に表示されていると、判定する（ステップＦ１４のＮＯ）。

（ステップＦ１５）
第３Ｘ線条件が第１Ｘ線条件に変更される。具体的には、超音波画像がディスプレイ７２に表示されていない場合、処理回路７４は、Ｘ線条件変更機能７４６により、第３Ｘ線条件を第１Ｘ線条件に変更する。本ステップの後、ステップＤ１以降の処理が実行される。

なお、本応用例の変形例として、ステップＦ１１およびステップＦ１４の処理において、処理回路７４は、判定機能７４５により、超音波画像に対する計測処理の起動の有無を判定してもよい。超音波診断装置８０において計測処理が起動されると、超音波診断装置８０は、計測処理が起動されている情報を、処理回路７４に送信する。例えば、ステップＦ１１の処理において、超音波診断装置８０において計測処理が起動されると処理回路７４はステップＦ１２の処理を実行し、超音波診断装置８０において計測処理が起動されていなければ、処理回路７４はステップＤ１，Ａ３，Ａ５等の処理を実行する。また、ステップＦ１４の処理において、超音波診断装置８０において計測処理が実行中であればステップＦ１３の処理が実行され、超音波診断装置８０において計測処理が終了されればステップＤ１以降の処理が実行される。

また、本応用例の変形例として、ＩＶＵＳに用いられる超音波プローブを有するカテーテルが被検体Ｐの血管内に挿入されている場合、ステップＦ１１およびステップＦ１４の処理において、処理回路７４は、画像処理機能７４４により、領域検出処理を用いてカテーテルの先端領域を検出し、時系列に沿った２つの先端領域を比較することにより先端領域のプルバック（引き戻し）の有無を検出してもよい。このとき、処理回路７４は、判定機能７４５により、プルバックの有無を判定する。例えば、ステップＦ１１の処理において、プルバックありと判定されるとステップＦ１２の処理が実行され、プルバックなしと判定されるとステップＤ１以降の処理が実行される。また、ステップＦ１４の処理において、プルバックありと判定されるとステップＦ１３の処理が実行され、プルバックなしと判定されるとステップＤ１以降の処理が実行される。

以上に述べた処理によれば、以下の効果を得ることができる。
本応用例におけるＸ線診断装置１によれば、第１Ｘ線を検出したＸ線検出器１３からの出力に基づいて被検体Ｐに関する第１Ｘ線画像を生成し、第１Ｘ線の発生中において被検体Ｐに対する超音波の送受信により生成された超音波画像と第１Ｘ線画像とを表示し、所定の条件に基づく判定よりも優先して、超音波画像がディスプレイ７２に表示されたか否かを判定し、超音波画像がディスプレイ７２に表示された場合、第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件に第１Ｘ線条件を変更することができる。

これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、透視中に生成された超音波画像を操作者が着目するときにおいて、透視における線量を低減できるため、被検体Ｐに対するトータルの被曝量を低減することができる。また、所定の条件に基づく判定よりも優先して超音波画像の表示を判定する構成により、超音波画像の表示中、所定の条件に基づく判定を省略できるため、所定の条件に基づく判定の負荷を軽減させることができる。

以上で説明した実施形態、応用例および変形例などによれば、デバイスの視認性を向上可能なＸ線診断装置を提供することができる。

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。

１…Ｘ線診断装置
２…医用画像診断システム
１０…撮像装置
１１…高電圧発生装置
１２…Ｘ線発生部
１３…Ｘ線検出器
１４…Ｃアーム
１５…支持アーム
３０…心電計
４０…インジェクタ
５０…寝台装置
５１…第２基台
５２…寝台駆動装置
５３…天板
５４…支持フレーム
７０…コンソール装置
７１…メモリ
７２…ディスプレイ
７３…入力インタフェース
７４…処理回路
７６…ネットワークインタフェース
８０…超音波診断装置
１４１…状態検出器
１４２…Ｃアーム駆動装置
１５１…スライドホルダ
１５３…吊り下げアーム
１５４…接続位置
１５５…天井旋回アーム
７４１…システム制御機能
７４２…撮像制御機能
７４３…画像生成機能
７４４…画像処理機能
７４５…判定機能
７４６…Ｘ線条件変更機能
Ｆ１（ｔ１）…時刻ｔ１における第１Ｘ線画像
Ｆ２（ｔ２）…時刻ｔ２における第２Ｘ線画像
Ｆ３（ｔ３）…時刻ｔ３における第３Ｘ線画像
ＩＳ１…アイソセンタ
Ｎｗ…ネットワーク
Ｐ…被検体
ＳＴ…ステント
ｚＣ１…アイソセンタ軸（第１回転軸）
ｚＣ２…第２回転軸
ｚＣ３…第３回転軸
ｚＣ４…第４回転軸
ｚＣ５…第５回転軸

Claims (14)

1. 第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する高電圧発生部と、
   前記第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部と、
   前記所定の条件が満たされている場合、前記第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、前記第１Ｘ線条件を変更するＸ線条件変更部と、
   前記第２Ｘ線条件に従って、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する撮像制御部と、
   前記第１Ｘ線を検出したＸ線検出部からの出力に基づいて被検体に関する第１Ｘ線画像を生成する画像生成部と、
   前記Ｘ線検出部とＸ線管とを対向させて支持するアームの状態を検出する状態検出部と、
   前記第１Ｘ線画像においてデバイスを示すデバイス領域を検出し、前記アームの状態と前記被検体に関するボリュームデータとに基づいて前記第１Ｘ線画像に対応する投影画像を生成し、前記投影画像において解剖学的部位を示す部位領域を検出する画像処理部と、
   を具備し、
   前記判定部は、前記所定の条件として、前記デバイス領域と前記部位領域とが重畳しているか否かを判定し、
   前記Ｘ線条件変更部は、前記デバイス領域と前記部位領域とが重畳していると判定された場合、前記第１Ｘ線条件を前記第２Ｘ線条件に変更する、
   Ｘ線診断装置。
2. 前記画像処理部は、前記ボリュームデータとして、前記被検体に対する撮像により生成された撮像データを用いる、
   請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記撮像制御部は、操作者により設定された時間間隔または予め設定された時間間隔で、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する、
   請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
4. 第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する高電圧発生部と、
   前記第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部と、
   前記所定の条件が満たされている場合、前記第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、前記第１Ｘ線条件を変更するＸ線条件変更部と、
   前記第２Ｘ線条件に従って、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する撮像制御部と、
   前記第１Ｘ線を検出したＸ線検出部からの出力に基づいて被検体に関する第１Ｘ線画像を生成する画像生成部と、
   前記第１Ｘ線画像においてデバイスを示すデバイス領域を検出し、時系列に沿った２つの前記デバイス領域に基づいて前記デバイスの移動量を決定する画像処理部と、
   を具備し、
   前記判定部は、前記移動量の閾値を示す移動閾値を前記移動量が超えているか否かを判定し、
   前記Ｘ線条件変更部は、前記移動量が前記移動閾値を超えていると判定された場合、第２Ｘ線を発生させる間隔を、操作者により設定された時間間隔または予め設定された時間間隔より短く変更する、
   Ｘ線診断装置。
5. 前記画像生成部は、前記第２Ｘ線を検出した前記Ｘ線検出部からの出力に基づいて前記被検体に関する第２Ｘ線画像を生成し、
   前記画像処理部は、前記第２Ｘ線画像において前記デバイス領域と非デバイス領域とを検出し、前記第２Ｘ線画像における前記デバイス領域と前記非デバイス領域との間のコントラストを計算し、
   前記判定部は、前記計算されたコントラストと比較されるコントラスト閾値より前記計算されたコントラストが小さいか否かを判定し、
   前記Ｘ線条件変更部は、前記第２Ｘ線の線量を所定の幅で増大させるように、前記第２Ｘ線条件を更新する、
   請求項１、請求項２および請求項４のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
6. 前記第１Ｘ線画像を表示する第１ディスプレイと、
   前記第２Ｘ線画像を表示する第２ディスプレイと、
   をさらに具備する請求項５に記載のＸ線診断装置。
7. 前記画像処理部は、前記第１Ｘ線画像と前記第２Ｘ線画像とに基づいて、前記第２Ｘ線画像における前記デバイス領域を強調させる、
   請求項５または請求項６に記載のＸ線診断装置。
8. 前記画像処理部は、前記第２Ｘ線画像における被検体の撮像対象部位と、前記被検体に対する手技の種別と、前記被検体が載置された天板に対する前記Ｘ線検出部の向きとのうち少なくとも一つに応じた階調処理を、前記第２Ｘ線画像に対して実行する、
   請求項５乃至７のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
9. 第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する高電圧発生部と、
   前記第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部と、
   前記所定の条件が満たされている場合、前記第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、前記第１Ｘ線条件を変更するＸ線条件変更部と、
   前記第２Ｘ線条件に従って、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する撮像制御部と、
   を具備し、
   前記判定部は、前記所定の条件として、被検体の心拍数の閾値を示す心拍閾値を心電計から取得された前記心拍数が超えているか否かを判定し、
   前記Ｘ線条件変更部は、前記心拍数が前記心拍閾値を超えている場合、前記第１Ｘ線条件を前記第２Ｘ線条件に変更する、
   Ｘ線診断装置。
10. 第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する高電圧発生部と、
    前記第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部と、
    前記所定の条件が満たされている場合、前記第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、前記第１Ｘ線条件を変更するＸ線条件変更部と、
    前記第２Ｘ線条件に従って、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する撮像制御部と、
    前記第１Ｘ線を検出したＸ線検出部からの出力に基づいて第１Ｘ線画像を生成し、前記第２Ｘ線を検出した前記Ｘ線検出部からの出力に基づいて第２Ｘ線画像を生成する画像生成部と、
    前記第１Ｘ線画像においてデバイスからのコイルの送出を検出し、前記第２Ｘ線画像において前記デバイスからの前記コイルの切り離しを検出する画像処理部と、
    を具備し、
    前記判定部は、
    前記所定の条件として前記送出の有無を判定し、
    前記切り離しの有無を判定し、
    前記Ｘ線条件変更部は、
    前記送出があると判定された場合、前記第１Ｘ線条件を前記第２Ｘ線条件に変更し、
    前記切り離しを検出した場合、前記第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件に前記第２Ｘ線条件を変更する、
    Ｘ線診断装置。
11. 第１Ｘ線の発生に関する第１Ｘ線条件に従って高電圧を発生する高電圧発生部と、
    前記第１Ｘ線の発生後において、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部と、
    前記所定の条件が満たされている場合、前記第１Ｘ線より高線量な第２Ｘ線を発生させるための第２Ｘ線条件に、前記第１Ｘ線条件を変更するＸ線条件変更部と、
    前記第２Ｘ線条件に従って、前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する撮像制御部と、
    前記第１Ｘ線を検出したＸ線検出部からの出力に基づいて被検体に関する第１Ｘ線画像を生成する画像生成部と、
    前記第１Ｘ線の発生中において前記被検体に対する超音波の送受信により生成された超音波画像と前記第１Ｘ線画像とを表示する表示部と、
    を具備し、
    前記判定部は、前記所定の条件に基づく判定よりも優先して、前記超音波画像が前記表示部に表示されたか否かを判定し、
    前記Ｘ線条件変更部は、前記超音波画像が前記表示部に表示された場合、前記第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件に前記第１Ｘ線条件を変更する、 Ｘ線診断装置。
12. 前記撮像制御部は、１フレーム以上に亘って前記第２Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する、
    請求項１乃至１１のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
13. 前記判定部は、前記所定の条件として、操作者による指示が入力されたか否かまたは予め設定されたタイミングに到達したか否かを判定し、
    前記Ｘ線条件変更部は、前記指示の入力または前記タイミングの到達に応答して、前記第１Ｘ線条件を前記第２Ｘ線条件に変更する、
    請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
14. 前記Ｘ線条件変更部は、前記第２Ｘ線の発生後において、前記第１Ｘ線より低線量の第３Ｘ線を発生させるための第３Ｘ線条件に前記第２Ｘ線条件を変更し、
    前記撮像制御部は、前記第２Ｘ線の発生後において、前記第３Ｘ線条件に従って、前記第３Ｘ線を発生させるように前記高電圧発生部を制御する、
    請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。