WO2014080950A1

WO2014080950A1 - Ｘ線診断装置

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Publication number: WO2014080950A1
Application number: PCT/JP2013/081298
Authority: WO
Inventors: 祐希戸塚; 正治征矢; 材木　隆二; 政広小澤
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-05-30
Also published as: CN103957802B; JP2014104041A; JP6151009B2; US9955936B2; CN103957802A; US20150272533A1

Abstract

Ｘ線透視を用いた治療等において、被検体の容態悪化に関するユーザの見逃しを低減することができる、Ｘ線診断装置を提供すること。本実施形態によるＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線発生部で発生されたＸ線のＸ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、被検体に関する生体信号を入力する信号入力部と、生体信号から生体変化を検出するとともに、切替信号を出力する信号検出部と、切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、を具備することを特徴とする。

Description

Ｘ線診断装置

　本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

　近年、Ｘ線診断装置を用いたＸ線撮影における、被爆線量の低減化技術の開発が進んでいる。その技術の１つとして、Ｘ線診断装置を用いたカテーテル治療等に用いられるスポット透視機能がある。スポット透視機能において、ユーザは透視モニタ上でＸ線照射したい関心領域を指定する。そして、その関心領域にＸ線が照射されるようＸ線絞り器がＸ線診断装置により制御される。そして、スポット透視を開始する直前の全面透視の静止画像（Ｌａｓｔ　Ｉｍａｇｅ　Ｈｏｌｄ：以下、ＬＩＨ画像と呼ぶ）上に、スポット透視による関心領域に関するＸ線透視像が重ねて表示される。そのため、スポット透視機能は、従来のＸ線透視と比べて手技にあまりデメリットを及ぼさない透視画像を提供しながらも、Ｘ線照射範囲は関心領域であるため、従来のＸ線透視に比べて、Ｘ線被爆の線量を低減することができる。

　しかしながら、表示がリアルタイムに更新される範囲は、予めユーザにより指定された関心領域である。関心領域以外の範囲にはＬＩＨ画像が表示されているため、ＬＩＨ像が表示されている範囲で変化がおきた場合に、ユーザが気づかないという問題がある。そのため、治療中の被検体の容態の変化を直ぐに確認できず、被検体の容態が悪化する可能性がある。

特開２００８－２１２５５０号公報特開２０１１－１１８０５３号公報

　目的は、Ｘ線透視を用いた治療等において、被検体の容態悪化に関するユーザの見逃しを低減することができる、Ｘ線診断装置を提供することにある。

　本実施形態によるＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、前記被検体に関する生体信号を入力する信号入力部と、前記生体信号から生体変化を検出するとともに、切替信号を出力する信号検出部と、前記切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、を具備する。

　本実施形態によるＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、前記被検体の治療又は手術に用いられる医療器具からの動作信号を入力する信号入力部と、前記動作信号から前記医療器具の使用を検出するともに、切替信号を出力する信号検出部と、前記切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、を具備することを特徴とする。

　本実施形態によるＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、前記被検体に対する治療又は手術かかわるユーザの音声信号を入力する信号入力部と、前記音声信号から特定の単語及び特定の音量のうち、少なくとも一方を検出するとともに、切替信号を出力する信号検出部と、前記切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、を具備することを特徴とする。

　本実施形態によるＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、前記被検体に関する複数のＸ線画像を発生する画像発生部と、前記Ｘ線画像各々から画像変化の部分範囲を検出するとともに、切替信号を出力する画像変化検出部と、前記切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、を具備することを特徴とする。

図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置を用いた一連の透視撮影におけるＸ線の照射範囲の切り替えのタイミングを説明するための説明図である。図３は、本実施形態に係るＸ線診断装置のスポット透視期間における自動復帰処理及び自動再設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。図４は、本実施形態に係るＸ線診断装置のスポット透視期間における自動復帰処理及び自動再設定処理の実行時の表示画面上の表示遷移を説明するため説明図である。図５は、本実施形態に係るＸ線診断装置の透視期間における自動再設定処理を説明するための説明図である。図６は、本実施形態に係るＸ線診断装置のＸ線絞り器制御部によるスポット透視範囲の再設定方法を説明するための第１の説明図である。図７は、本実施形態に係るＸ線診断装置のＸ線絞り器制御部によるスポット透視範囲の再設定方法を説明するための第２の説明図である。

　以下、図面を参照しながら本実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。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。

　図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線診断装置１は、寝台１１と、Ｘ線発生部１２と、高電圧発生部１３と、Ｘ線検出部１４と、Ｘ線絞り器１５と、信号入力部１６と、入力部１７、前処理部１８と、画像発生部１９と、記憶部２０と、信号変化検出部２１と、画像変化検出部２２と、制御部２３と、撮影制御部２４と、Ｘ線絞り器制御部２５と、表示部２６と、を有する。

　寝台１１は、被検体が載置されるための天板を有する。寝台１１は、後述する入力部１７を介して入力されたユーザからの指示に従って、天板を移動させるための移動機構を有する。

　Ｘ線発生部１２は、Ｘ線を発生する真空管である。Ｘ線発生部１２は、高電圧発生部１３からの高電圧（管電圧）の印加によりＸ線を発生する。Ｘ線発生部１２は、発生したＸ線を放射するための放射窓を有する。

　Ｘ線検出部１４は、複数のＸ線検出素子を有する。複数のＸ線検出素子は、２次元のアレイ状に配列される。２次元のアレイ状の検出器はＦＰＤ（Ｆｌａｔ　Ｐａｎｅｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ：平面検出器）と呼ばれる。ＦＰＤの各素子は、Ｘ線発生部１２から放射され被検体を透過したＸ線を検出する。ＦＰＤの各素子は、検出したＸ線強度に対応した電気信号を出力する。

　Ｘ線絞り器１５は、Ｘ線発生部１２の放射窓と被検体との間、典型的には、Ｘ線発生部１２の放射窓に取り付けられる。Ｘ線絞り器１５は、Ｘ線検出部１４の検出面上のＸ線の照射範囲を調整することができる線錐制限器であり、被検体への不要な被爆を低減するための装置である。Ｘ線絞り器１５は、複数の線錐制限羽根を有する。複数の線錐制限羽根のうちの１つの線錐制限羽根は、例えば、利用線錐を必要最小限のＸ線の照射野範囲に設定するための羽根である。後述するＸ線絞り器制御部２５による制御に従って、線錐制限羽根各々が稼働されることにより、Ｘ線検出部１４の検出面上のＸ線の照射範囲が調整される。

　信号入力部１６は、生体信号と音声信号と動作信号とをＸ線診断装置１に入力するための外部インターフェースである。信号入力部１６は、例えば、外部装置とデータ送受を行うために、外部装置と有線ケーブル等で接続されるためのコネクタ部（図示せず）及び外部装置からの無線信号を受信するための無線信号受信部（図示せず）等を有する。

　生体信号とは、例えば、被検体に関する血圧信号、呼吸信号、脳波信号、及び心電信号等である。信号入力部１６は、例えば、心電計３１からの心電信号の入力を受けつける。

音声信号とは、例えば、被検体に対する治療又は手術を実施するユーザに関する音声信号等である。信号入力部１６は、例えば、マイク３２からの音声信号の入力を受けつける。

動作信号とは、被検体に対する治療又は手術等で用いられる医療器具からの動作信号等である。医療器具からの動作信号とは、例えば、インジェクター３３のＯＮ／ＯＦＦに関する信号及びＦＦＲ（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｏｗ　Ｒｅｓｅｒｖｅ：心筋部分血流予備量）値に関する信号等である。信号入力部１６は、例えば、インジェクター３３からのインジェクター信号の入力を受けつける。

　入力部１７は、Ｘ線診断装置１に対して、ユーザによる指示情報を受け付けるための、インターフェースとして機能する。入力部１７は、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、及びボタン等の入力デバイスを有する。特に、本実施形態に係る入力部１７は、透視ボタンとスポット透視ボタンとを有する。これらのボタンは、例えば、施術中の医師等により操作されることが多いため、フットボタン等である。これらのボタンは、各部のＸ線撮影モードを切り替えるためのボタンである。

　例えば、透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、各部のＸ線撮影モードは、単純撮影モードから第１モード（以下、全面透視モードと呼ぶ）に切り替わる。透視ボタンが踏まれ続けている期間が透視期間である。

　透視期間において、スポット透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、各部のＸ線撮影モードは、透視モードから第２モード（以下、スポット透視モード）に切り替わる。透視ボタンとともに、スポット透視ボタンが踏まれ続けている期間がスポット透視期間である。

　なお、透視ボタン及びスポット透視ボタンは、上述のようなＸ線撮影モードの切り替え指示が可能な構造であれば、上述のフットスイッチに限定されない。例えば、これらのボタンを１つのフットボタンに統合し、ユーザの踏み込んだ量により、Ｘ線撮影モードの切り替えが行われてもよい。

　入力部１７は、全面透視モードにおけるＸ線の照射範囲（以下、全面透視範囲と呼ぶ）と、スポット透視モードにおけるＸ線の照射範囲（以下、スポット透視範囲と呼ぶ）と、後述する拡大透視モードにおけるＸ線の照射範囲（以下、拡大透視範囲と呼ぶ）のユーザによる入力を受け付ける。スポット透視範囲は、全面透視範囲の部分範囲としてユーザにより設定される。拡大透視範囲は、スポット透視範囲より広く、全面透視範囲以下の範囲内のユーザの入力により設定される。これらの範囲は、例えば、表示画面上の２次元ＸＹ座標系（以下、表示座標系と呼ぶ）における、Ｘ座標範囲とＹ座標範囲とで定義される。

　前処理部１８は、Ｘ線検出部１４から出力された電気信号に対して前処理を実行する。

前処理とは、例えば、各種補正処理、増幅処理、及びＡ／Ｄ変換処理等である。

　画像発生部１９は、前処理を実行された電気信号に基づいて、複数の透視画像のデータを発生する。複数の透視画像のデータとは、例えば、透視モード時に収集された透視画像（以下、全面透視画像と呼ぶ）のデータ、スポット透視ボタンが踏まれる直前の全面透視画像（Ｌａｓｔ　Ｉｍａｇｅ　Ｈｏｌｄ：以下、ＬＩＨ画像と呼ぶ）のデータ、スポット透視モード時に収集された透視画像（以下、スポット透視画像と呼ぶ）のデータ、及び拡大透視モード時に収集された透視画像（以下、拡大透視画像と呼ぶ）等である。したがって、全面透視画像の範囲は、全面透視範囲に対応する。スポット透視画像の範囲は、スポット透視範囲に対応する。拡大透視画像の範囲は、拡大透視範囲に対応する。Ｘ線画像を構成する各画素に割り付けられた画素値は、Ｘ線の透過経路上の物質に関するＸ線減弱係数に応じた値等である。

　記憶部２０は、半導体記憶素子であるＦｌａｓｈ　ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｉｓｋ）などの半導体記憶装置及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等である。記憶部２０は、上述の画像発生部１９で発生された複数のＸ線画像のデータを記憶する。記憶部２０は、信号入力部１６を介してＸ線診断装置１に入力された信号各々に関する複数の閾値を記憶する。閾値とは、例えば、血圧信号の場合における、最高血圧値、最低血圧値、及び単位時間あたりの脈拍数の増減幅等である。記憶部２０は、入力部１７を介してユーザにより入力された全面透視範囲のデータ、スポット透視範囲のデータ、及び拡大透視範囲のデータを記憶する。

　信号変化検出部２１は、信号入力部１６を介して入力された生体信号、音声信号、及び動作信号から、被検体の容態変化、被検体の容態変化の兆候、透視画像の変化、及び透視画像の変化の兆候を示す変化（以下、併せて被検体変化と呼ぶ）を検出する。信号変化検出部２１は、被検体変化を検出するとともに、拡大切替信号を各部に送信する。拡大切替信号は、各部のＸ線撮影モードを、スポット透視モードから拡大透視モードに切り替えるための信号である。例えば、Ｘ線絞り器制御部２５は、拡大切替信号を受信したのを契機に、Ｘ線の照射範囲がスポット透視範囲から拡大透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。以下、信号入力部１６を介して入力された信号の種類に応じた信号変化検出部２１の処理に関する例である。

　例えば、入力された生体信号が血圧信号の場合において、信号変化検出部２１は、血圧信号から被検体の血圧値を特定する。信号変化検出部２１は、記憶部２０に記憶されている正常値血圧値幅に対して、特定した被検体の血圧値が収まっているかを判定する。正常値血圧値幅とは、記憶部２０に記憶されている最高血圧値の閾値と最低血圧値の閾値とで定義される。信号変化検出部２１は、特定した被検体の血圧値が、正常血圧値幅を超えたのを契機に、拡大切替信号をＸ線絞り器制御部２５に送信する。

　例えば、入力された信号が音声信号の場合において、信号変化検出部２１は、入力された音声信号に特定の言語を示す信号が含まれるかを解析する。特定の言語とは、例えば「広げて」等である。信号変化検出部２１は、入力された音声信号から音量を特定する。信号変化検出部２１は、記憶部２０に記憶されている音量の上限閾値に対して、特定した音量を比較する。信号変化検出部２１は、音声信号から特定の言語の検出及び音量が上限閾値を越えたのを検出したのを契機に、拡大切替信号をＸ線絞り器制御部２５に送信する。

　例えば、入力された動作信号が被検体に造影剤を注入するためのインジェクター信号の場合において、信号変化検出部２１は、インジェクター３３からの造影剤の注入開始を通知する信号の出力を検出する。信号変化検出部２１は、造影剤の注入開始を通知する信号を検出したのを契機に、拡大切替信号をＸ線絞り器制御部２５に送信する。

　画像変化検出部２２は、後述する表示部２６により表示画面に表示された全面透視画像、スポット透視画像、及び拡大透視画像から、それぞれ画像が変化した範囲を検出する。画像変化の検出方法としては、平均ピクセル値の閾値処理と時間が前後する２つの画像の差分閾値処理等がある。

　平均ピクセル値の閾値処理では、予めユーザにより、平均ピクセル値を算出するマトリクスが設定される。画像変化検出部２２は、例えば、３ピクセル×３ピクセルのマトリクスの平均ピクセル値の時間変化を特定する。そして、画像変化検出部２２は、平均ピクセル値の変化値が、予め設定された閾値を超えた範囲を画像変化した範囲として検出する。なお、画像変化検出部２２は、平均ピクセル値が、予め設定された閾値を超えた範囲を画像変化した範囲として検出してもよい。例えば、インジェクターから造影された造影剤は、画像では暗くなる。そのため、画像変化検出部２２は、平均ピクセル値のグレーレベルが、予め設定されたグレーレベルを超えた範囲を、造影が開始された（画像が変化した）範囲として特定することができる。

　時間が前後する２つの画像の差分閾値処理では、予めユーザにより、画像変化とする閾値が設定される。画像変化検出部２２は、２つの画像間において、対応する座標位置のピクセル値の引き算をする。そして、画像変化検出部２２は、引き算した結果のピクセル値が、予め設定された閾値を超えた範囲を画像変化した範囲として特定することができる。

　全面透視画像上における画像の変化を全面変化と呼ぶ。スポット透視画像上の画像の変化をスポット変化と呼ぶ。拡大透視画像上の画像の変化を拡大変化と呼ぶ。画像の変化とは、例えば、血栓の除去前後の変化等である。画像変化検出部２２は、例えば、透視画像を構成する各画素値に基づいて画像の変化を検出する。全面変化、スポット変化、及び拡大変化の範囲は、上述の表示座標系で表される。

　画像変化検出部２２は、全面変化を検出したのを契機に、全面変化の範囲に関する情報とともにスポット切替信号を各部に送信する。スポット切替信号は、各部のＸ線撮影モードを、全面透視モードからスポット透視モードに切り替えるための信号である。例えば、Ｘ線絞り器制御部２５は、スポット切替信号を受信したのを契機に、Ｘ線の照射範囲が全面透視範囲からスポット透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。

　画像変化検出部２２は、スポット変化を検出したのを契機に、拡大切替信号を各部に送信する。画像変化検出部２２は、拡大変化を検出したのを契機に、拡大変化の範囲に関する情報とともにスポット切替信号を各部に送信する。

　制御部２３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）とメモリ回路等を有する。制御部２３は、入力部１７から入力された情報を受け取り、一時的にメモリ回路に入力情報を記憶する。制御部２３は、入力情報に基づいてＸ線診断装置１の各部を制御する。具体的には、制御部２３は、ユーザにより透視ボタンが踏まれたのを契機に、全面切替信号を各部に送信する。制御部２３は、ユーザにより透視ボタンとともに、スポット透視ボタンが踏まれたのを契機に、スポット切替信号を各部に送信する。

　撮影制御部２４は、入力部１７を介して操作者により入力された情報に基づいて、Ｘ線撮影条件を設定する。Ｘ線撮影条件とは、例えば、管電圧、管電流、及び照射時間等である。全面透視モード、スポット透視モード、及び拡大透視モードにおける管電流値は、単純撮影モードにおける管電流値よりも低い。撮影制御部２４は、Ｘ線画像の収集に関連する各部を制御する。例えば、撮影制御部２４は、設定したＸ線撮影条件に基づいて、高電圧発生部１３を制御する。

　Ｘ線絞り器制御部２５は、全面切替信号、スポット切替信号、及び拡大切替信号を受信したのを契機にＸ線絞り器１５を制御する。Ｘ線絞り器制御部２５によるＸ線絞り器１５の制御とは、Ｘ線絞り器１５を構成する複数の線錐制限羽根各々が、Ｘ線絞り器制御部２５による制御に従って可動されることを指す。なお、Ｘ線絞り器制御部２５は、入力部１７を介してユーザにより入力された指示情報に従って、Ｘ線絞り器１５を制御してもよい。Ｘ線絞り器制御部２５は、全面切替信号を受信したのを契機に、スポット透視範囲を再設定する。Ｘ線絞り器制御部２５による、Ｘ線絞り器１５の制御に関する詳細説明及びスポット透視範囲の再設定方法の詳細説明は後述する。

　表示部２６は、画像発生部１９で発生された全面透視画像を表示画面に表示する。表示部２６は、ＬＩＨ画像上にスポット透視画像を解剖学的位置が一致するように重ねた重畳画像を表示画面に表示する。

　次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１を用いた一連の透視撮影におけるＸ線の照射範囲の切り替えのタイミングについて図２を参照して説明する。

　図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１を用いた一連の透視撮影におけるＸ線の照射範囲の切り替えのタイミングを説明するための説明図である。

　図２に示すように、透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、制御部２３により、全面切替信号が各部に送信される。そして、各部のＸ線撮影モードが、単純撮影モードから全面透視モード（第１モード）に切り替わる。Ｘ線絞り器制御部２５は、Ｘ線が全面透視範囲（第１の範囲）に照射されるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。全面透視範囲は、予め入力部１７を介してユーザにより設定された固定範囲である。

　透視ボタンとともにスポット透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、制御部２３により、スポット切替信号が各部に送信される。そして、各部のＸ線撮影モードが、全面透視モードからスポット透視モード（第２モード）に切り替わる。Ｘ線絞り器制御部２５は、Ｘ線の照射範囲が、全面透視範囲から第１スポット透視範囲（第２の範囲）に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。第１スポット透視範囲は、予め入力部１７を介してユーザにより設定された範囲である。

　スポット透視期間において、信号変化検出部２１及び画像変化検出部２２からの拡大切替信号を受信したのを契機に、制御部２３により、拡大切替信号が各部に送信される。そして、各部のＸ線撮影モードが、スポット透視モードから拡大透視モード（第３モード）に切り替わる。Ｘ線絞り器制御部２５は、Ｘ線の照射範囲が、第１スポット透視範囲から拡大透視範囲（第３の範囲）に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。拡大透視範囲は、予め入力部１７を介してユーザにより設定された固定範囲である。

　画像変化検出部２２からのスポット切替信号を受信したのを契機に、制御部２３により、拡大変化の範囲に関する情報とともに、スポット切替信号が各部に送信される。Ｘ線絞り器制御部２５は、予め設定されていたスポット透視範囲（第１スポット透視範囲）と拡大変化の範囲とに基づいて、スポット透視範囲を再設定する。再設定されたスポット透視範囲を、ここでは第２スポット透視範囲と呼ぶ。第２スポット透視範囲には、第１スポット透視範囲と拡大変化の範囲とが含まれる。そして、各部のＸ線撮影モードが拡大透視モードからスポット透視モード（第４モード）に切り替わる。Ｘ線絞り器制御部２５は、Ｘ線の照射範囲が、拡大透視範囲から第２スポット透視範囲（第４の範囲）に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。

　スポット透視ボタンがユーザにより離されたのを契機に、制御部２３により、透視切替信号が各部に送信される。そして、各部のスポット透視モードが解除される。Ｘ線絞り器制御部２５は、Ｘ線の照射範囲が、第２スポット透視範囲から全面透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を制御する。

　かくして、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、スポット透視ボタンがユーザにより踏まれ続けられた期間であるスポット透視期間において、被検体変化が検出されたのを契機に、自動的にＸ線の照射範囲がスポット透視範囲から拡大透視範囲に切り替えることができる。

　　（自動再設定機能）　
　自動再設定機能とは、本実施形態に係るＸ線診断装置１において、Ｘ線絞り器制御部２５が、画像変化検出部２２からのスポット切替信号を受信したのを契機に、自動的にスポット透視範囲を再設定する機能である。自動再設定機能は、透視期間及びスポット透視期間において適用される。

　　（自動復帰機能）　
　自動復帰機能とは、本実施形態に係るＸ線診断装置１のスポット透視期間において、Ｘ線絞り器制御部２５が、信号変化検出部２１及び画像変化検出部２２からの拡大切替信号を受信したのを契機に、自動的にＸ線の照射範囲をスポット透視範囲から拡大透視範囲に切り替える機能である。

　以下、スポット透視期間における、自動再設定機能に従う処理（以下、自動再設定処理と呼ぶ）について、図３のステップＳ１１乃至ステップＳ１７を参照して説明する。そして自動復帰機能に従う処理（以下、自動復帰処理と呼ぶ）について図３のステップＳ１８乃至ステップＳ２４を参照して説明する。

　図３は、本実施形態に係るＸ線診断装置１のスポット透視期間における自動復帰処理及び自動再設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。

（ステップＳ１１）　
　透視期間において、ユーザにより、スポット透視ボタンが踏まれる。制御部２３により、スポット切替信号が各部に送信される。各部のＸ線撮影モードが、透視モードからスポット透視モードに切り替えられる。

（ステップＳ１２）　
　制御部２３により、スポット透視ボタンが踏まれる直前のＬＩＨ画像のデータが記憶部２０に記憶される。

（ステップＳ１３）　
　Ｘ線絞り器制御部２５により、Ｘ線の照射範囲が全面透視範囲からスポット透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５が制御される。

（ステップＳ１４）　
　スポット透視範囲は、予めユーザにより設定された範囲である。撮影制御部２４の制御に従い、各部によりスポット透視範囲に対応するスポット透視画像が収集される。

（ステップＳ１５）　
　表示部２６により、ＬＩＨ画像上にスポット透視画像を解剖学的位置が一致するように重ねた重畳画像が表示画面に表示される。

（ステップＳ１６）　
　スポット透視画像の収集及び重畳画像の表示は、Ｘ線絞り器制御部２５により、信号変化検出部２１及び画像変化検出部２２からの拡大切替信号を受信するまで実行される。

（ステップＳ１７）　
　信号変化検出部２１及び画像変化検出部２２から送信された拡大切替信号を受信したのを契機に、Ｘ線絞り器制御部２５により、Ｘ線の照射範囲がスポット透視範囲から拡大透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５が制御される。

（ステップＳ１８）　
　撮影制御部２４の制御に従い、各部により拡大透視範囲に対応する拡大透視画像が収集される。

（ステップＳ１９）　
　表示部２６により、予め設定された期間、拡大透視画像が表示される。その期間内に、画像変化検出部２２により拡大変化が検出された場合は、ステップＳ２０に処理が移行される。一方、その期間内に、画像変化検出部２２により拡大変化が検出されなかった場合は、ステップＳ２３に処理が移行される。

（ステップＳ２０）　
　画像変化検出部２２により、拡大変化が検出されたのを契機に、拡大変化の範囲に関する情報とともに、スポット切替信号が各部に送信される。スポット切替信号を受信したのを契機に、制御部２３により、全面変化の検出直前のＬＩＨ画像のデータが制御部２３により、記憶部２０に記憶される。なお、ステップＳ１２において、記憶部２０に記憶されたスポット透視ボタンが踏まれる直前のＬＩＨ画像のデータを、全面変化の検出直前におけるＬＩＨ画像のデータにユーザ指示に従って、上書きされてもよい。

（ステップＳ２１）　
　Ｘ線絞り器制御部２５により、スポット透視範囲が予め設定されていたスポット透視範囲と拡大変化の範囲とが含まれる範囲に再設定される。

（ステップＳ２２）　
　Ｘ線絞り器制御部２５により、Ｘ線の照射範囲が拡大透視範囲から再設定されたスポット透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５が制御される。

（ステップＳ２３）　
　予め設定された期間、画像変化検出部２２により、拡大変化が検出されなかった場合において、Ｘ線絞り器制御部２５により、Ｘ線照射範囲が拡大透視範囲から予め設定していたスポット透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５が制御される。

（ステップＳ２４）　
　ユーザにより、スポット透視ボタンが離されるまで、各部により、ステップＳ１４乃至ステップＳ２３の処理が実行される。ユーザにより、スポット透視ボタンが離されると、制御部２３により、全面切替信号が各部に送信される。各部のＸ線撮影モードが、スポット透視モードから全面透視モードに切り替えられる。なお、ユーザにより、再度スポット透視ボタンが踏まれると、スポット透視ボタンが離されるまで、ステップＳ１１乃至ステップＳ２３の処理が実行される。この時、スポット透視画像、または拡大透視画像が重畳されるＬＩＨ画像は、最新のＬＩＨ画像である。すなわち、ＬＩＨ画像は、再度スポット透視ボタンが踏まれた場合、踏まれる直前のＬＩＨ画像である。

　次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１のスポット透視期間における自動復帰処理及び自動再設定処理の実行時における表示画面上の表示遷移について図４を参照して説明する。

　図４は、本実施形態に係るＸ線診断装置１のスポット透視期間における自動復帰処理及び自動再設定処理の実行時の表示画面上の表示遷移を説明するため説明図である。図４に示すように、透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、表示部２６により、全面透視画像が表示画面に表示される。透視ボタンとともにスポット透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、表示部２６により、第１重畳画像が表示画面に表示される。第１重畳画像は、第１ＬＩＨ画像上に第１スポット透視画像を解剖学的位置が一致するように重ねた画像である。第１スポット透視画像は、予めユーザにより設定されたスポット透視範囲に対応する透視画像である。第１ＬＩＨ画像は、スポット透視ボタンが踏まれる直前に各部により収集されたＬＩＨ画像である。

　信号変化検出部２１及び画像変化検出部２２から送信された拡大切替信号を受信したのを契機に、表示部２６により、拡大透視画像が表示画面に表示される。拡大透視画像は、予めユーザにより設定された拡大透視範囲に対応する透視画像である。

　画像変化検出部２２からの、スポット切替信号を受信したのを契機に、表示部２６により、第２重畳画像が表示画面に表示される。第２重畳画像は、第２ＬＩＨ画像上に第２スポット透視画像を解剖学的位置が一致するように重ねた画像である。第２スポット透視画像は、Ｘ線絞り器制御部２５により再設定されたスポット透視範囲（第２スポット透視範囲）に対応する透視画像である。再設定されたスポット透視範囲には、予め設定されたスポット透視範囲と拡大変化の範囲とが含まれる。第２ＬＩＨ画像は、スポット切替信号を受信する直前に各部により収集されたＬＩＨ画像である。

　次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１の透視期間における自動再設定処理について図５を参照して説明する。

　図５は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の透視期間における自動再設定処理を説明するための説明図である。図５に示すように、透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、表示部２６により、全面透視画像が表示画面に表示される。透視ボタンとともにスポット透視ボタンがユーザにより踏まれたのを契機に、表示部２６により、第１重畳画像が表示画面に表示される。第１重畳画像は、第１ＬＩＨ画像上に第１スポット透視画像を解剖学的位置が一致するように重ねた画像である。第１スポット透視画像は、予めユーザにより設定されたスポット透視範囲に対応する透視画像である。第１ＬＩＨ画像は、スポット透視ボタンが踏まれる直前に各部により収集されたＬＩＨ画像である。収集された第１ＬＩＨ画像は、制御部２３により記憶部２０に記憶される。

　ユーザによるスポット透視ボタンの踏み込みが離されたのを契機に、表示部２６により全面透視画像が表示される。透視ボタンとともにスポット透視ボタンがユーザにより再度踏まれたのを契機に、スポット透視ボタンが再度踏まれる直前のＬＩＨ画像（以下、第２ＬＩＨ画像と呼ぶ）が収集される。画像変化検出部２２により、記憶部２０に記憶されている第１ＬＩＨ画像に対する第２ＬＩＨ画像の全面変化の有無が判定される。全面変化が検出された場合において、Ｘ線絞り器制御部２５により、スポット透視範囲が再設定される。再設定されたスポット透視範囲には、予め設定されたスポット透視範囲と拡大変化の範囲とが含まれる。Ｘ線絞り器制御部２５により、Ｘ線の照射範囲が全面透視範囲から再設定されたスポット透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５が制御される。そして、表示部２６により、第２重畳画像が表示画面に表示される。第２重畳画像は、第２ＬＩＨ画像上に第２スポット透視画像を解剖学的位置が一致するように重ねた画像である。第２スポット透視画像は、再設定されたスポット透視範囲に対応する透視画像である。収集された第２ＬＩＨ画像は、制御部２３により記憶部２０に記憶される。

　次に、自動再設定処理における、Ｘ線絞り器制御部２５によるスポット透視範囲の再設定方法について、図６と図７とを参照して説明する。

　図６は、本実施形態に係るＸ線診断装置１のＸ線絞り器制御部２５によるスポット透視範囲の再設定方法を説明するための第１の説明図である。

　図７は、本実施形態に係るＸ線診断装置１のＸ線絞り器制御部２５によるスポット透視範囲の再設定方法を説明するための第２の説明図である。

　まず、図６に示すように、画像変化検出部２２により、拡大画像上の拡大変化が１箇所検出された場合を例に説明する。Ｘ線絞り器制御部２５により、拡大変化の範囲が検出され、必要範囲が決定される。必要範囲は、拡大変化の範囲と拡大変化の範囲の四方にマージン距離とで定義される範囲である。予め設定されていたスポット透視範囲と必要範囲との位置関係に基づいて、拡大ベクトルが決定される。拡大ベクトルは、拡大方向と拡大距離とを示す。拡大ベクトルに基づいて、Ｘ線絞り器制御部２５により、スポット透視範囲が再設定される。

　図７に示すように、画像変化検出部２２により、拡大画像上の拡大変化が２箇所検出された場合についても、上述の再設定方法を適用できる。つまり、Ｘ線絞り器制御部２５により、第１拡大変化の範囲と第２拡大変化の範囲とが検出され、それぞれから第１必要範囲と第２必要範囲とが決定される。予め設定されていたスポット透視範囲と第１必要範囲とに基づいて、第１拡大範囲が決定される。また、予め設定されていたスポット透視範囲と第２必要範囲とに基づいて、第２拡大範囲が決定される。第１拡大ベクトルと第２拡大ベクトルとに基づいて、Ｘ線絞り器制御部２５により、スポット透視範囲が再設定される。

　以上に述べた自動再設定機能によれば、以下の効果を得ることができる。　
　自動再設定機能を備える本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、スポット透視期間において、拡大透視画像から拡大変化を検出することができる。拡大変化を検出したのを契機に、自動的にスポット透視範囲を再設定することができる。そして、Ｘ線絞り器制御部２５は、再設定されたスポット透視範囲にＸ線が照射されるようにＸ線絞り器１５を制御する。再設定されたスポット透視範囲には、予めユーザにより設定されていたスポット透視範囲と拡大変化の範囲とが含まれる。拡大変化は、被検体の容態の変化に関連する場合がある。したがって、ユーザは、再設定されたスポット透視範囲に対応するスポット透視画像を閲覧し、被検体の容態変化に気をかけながら、被検体の診断及び治療を行うことができる。したがって、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、Ｘ線透視を用いた治療等において、被検体の容態悪化に関するユーザの見逃しを低減することができる。

　また、自動再設定機能を備える本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、透視期間において、スポット透視ボタンのユーザによる踏み込みが行われる毎に、過去に収集したＬＩＨ画像からの全面変化の有無を判定する。これにより、全面変化を検出したのを契機に、自動的にスポット透視範囲を再設定することができる。そして、Ｘ線絞り器制御部２５、再設定されたスポット透視範囲にＸ線が照射されるようにＸ線絞り器１５を制御する。

再設定されたスポット透視範囲には、予めユーザにより設定されていたスポット透視範囲と全面変化の範囲とが含まれる。全面変化は、被検体の容態の変化に関連する場合がある。したがって、ユーザは、再設定されたスポット透視範囲に対応するスポット透視画像を閲覧し、被検体の容態変化に気をかけながら、被検体の診断及び治療を行うことができる。したがって、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、Ｘ線透視を用いた治療等において、被検体の容態悪化に関するユーザの見逃しを低減することができる。

　以上に述べた自動復帰機能によれば、以下の効果を得ることができる。　
　自動復帰機能を備える本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、スポット透視期間において、被検体変化が検出されたのを契機にＸ線絞り器制御部２５は、Ｘ線の照射範囲が、スポット透視範囲から拡大透視範囲に切り替わるように、Ｘ線絞り器１５を自動的に制御する。拡大透視範囲は、スポット透視範囲よりも広い範囲である。被検体変化は、被検体の容態変化に関連する場合がある。したがって、ユーザは、スポット透視範囲に対応するスポット透視画像を閲覧しながらも、被検体変化が検出されたのを契機に、自動的に照射範囲が拡大された拡大透視画像を閲覧できる。そして、拡大透視画像で被検体変化の要因等を確認することができる。したがって、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、Ｘ線透視を用いた治療等において、被検体の容態悪化に関するユーザの見逃しを低減することができる。

　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、発明の趣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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や趣旨に含まれると同様に、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ものある。

１…Ｘ線診断装置、１１…寝台、１２…Ｘ線発生部、１３…高電圧発生部、１４…Ｘ線検出部、１５…Ｘ線絞り器、１６…信号入力部、１７…入力部、１８…前処理部、１９…画像発生部、２０…記憶部、２１…信号変化検出部、２２…画像変化検出部、２３…制御部、２４…撮影制御部、２５…Ｘ線絞り器制御部、２６…表示部

Claims

　Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
　前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
　前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、
　前記被検体に関する生体信号を入力する信号入力部と、
　前記生体信号から生体変化を検出するとともに、拡大切替信号を出力する信号検出部と、
　前記拡大切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、
　を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
　Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
　前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
　前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、
　前記被検体の治療又は手術に用いられる医療器具からの動作信号を入力する信号入力部と、
　前記動作信号から前記医療器具の使用を検出するともに、拡大切替信号を出力する信号検出部と、
　前記拡大切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、
　を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
　Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
　前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
　前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、
　前記被検体に対する治療又は手術かかわるユーザの音声信号を入力する信号入力部と、
　前記音声信号から特定の単語及び特定の音量のうち、少なくとも一方を検出するとともに、拡大切替信号を出力する信号検出部と、
　前記拡大切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、
　を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
　Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
　前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
　前記Ｘ線発生部で発生されたＸ線の前記Ｘ線検出部の検出面上の照射範囲を限定するＸ線絞り器と、
　前記被検体に関する複数のＸ線画像を発生する画像発生部と、
　前記Ｘ線画像各々から画像変化の部分範囲を検出するとともに、拡大切替信号を出力する画像変化検出部と、
　前記拡大切替信号が出力されたのを契機に、Ｘ線の照射範囲が広がるように、前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り器制御部と、
　を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
　前記照射範囲の異なる、第１、第２のモードを選択操作可能な入力部をさらに具備し、
　前記Ｘ線絞り器制御部は、前記第１のモードが持続されている期間に、前記被検体の第１の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御し、前記第２のモードが持続されている期間に、前記被検体の第１の範囲よりも狭い第２の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御し、前記第２のモードが持続されている期間内であって、前記拡大切替信号が出力されたのを契機に、前記被検体の第２の範囲よりも広い第３の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御すること、
　を特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載のＸ線診断装置。
　前記第３の範囲は、前記第１の範囲と略一致する範囲であること、
　を特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
　前記第３の範囲は、前記第２の範囲よりも広く前記第１の範囲よりも狭い範囲であること、
　を特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
　前記照射範囲の異なる、第１、第２のモードを選択操作可能な入力部をさらに具備し、
　前記Ｘ線絞り器制御部は、前記第１のモードが持続されている期間に、前記被検体の第１の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御し、前記第２のモードが持続されている期間に、前記被検体の第１の範囲よりも狭い第２の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御し、前記第２のモードが持続されている期間内であって、前記拡大切替信号が出力されたのを契機に、前記被検体の第２の範囲よりも広い第３の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御すること、
　を特徴とする請求項４記載のＸ線診断装置。
　前記第３の範囲は、前記第１の範囲と略一致する範囲であること、
　を特徴とする請求項８記載のＸ線診断装置。
　前記第３の範囲は、前記第２の範囲よりも広く前記第１の範囲よりも狭い範囲であること、
　を特徴とする請求項８記載のＸ線診断装置。
　前記第３の範囲に対応するＸ線画像各々から画像変化の部分範囲を検出するとともに、縮小切替信号を出力する画像変化検出部をさらに具備し、
　前記Ｘ線絞り器制御部は、前記第３の範囲にＸ線が照射されている期間内であって、前記縮小切替信号が出力されたのを契機に、前記第３の範囲よりも狭い第４の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御すること、
　を特徴とする請求項５乃至請求項７のうち、いずれか１項に記載のＸ線診断装置。
　前記画像変化検出部は、前記第３の範囲に対応するＸ線画像各々から画像変化の部分範囲を検出するとともに、縮小切替信号を出力し、
　前記Ｘ線絞り器制御部は、前記第３の範囲にＸ線が照射されている期間内であって、前記縮小切替信号が出力されたのを契機に、前記第３の範囲よりも狭い第４の範囲にＸ線が照射されるように前記Ｘ線絞り器を制御すること、
　を特徴とする請求項８乃至請求項１０のうち、いずれか１項に記載のＸ線診断装置。
　前記第４の範囲には、前記第３の範囲に対応するＸ線画像の画像変化の範囲が含まれること、
　を特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のＸ線診断装置。
　前記第４の範囲には、前記第１の範囲と前記第３の範囲に対応するＸ線画像の画像変化の範囲とが含まれること、
　を特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のＸ線診断装置。