WO2014142131A1 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

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diagnostic apparatus
power cable
ray diagnostic
ray detector
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渉 宮本
藤原　裕己
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株式会社島津製作所
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    • A61B6/42—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4417—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to combined acquisition of different diagnostic modalities
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/56—Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus that obtains an X-ray image when a subject is a human body, and more particularly to a fluoroscopy / imaging technique for performing X-ray fluoroscopy and X-ray imaging.
  • a battery is built in an X-ray detector used for X-ray imaging, and a power cable is not required (for example, see Patent Document 1). Furthermore, the X-ray detector is completely wireless by wirelessly communicating with each other an X-ray image acquisition computer having an image processing unit and the X-ray detector. When the battery runs out, the X-ray imaging is continued by connecting a power cable to the X-ray detector.
  • X-ray detectors that are only wired but are also capable of X-ray fluoroscopy are known.
  • fluoroscopy has a smaller dose than radiography, but in the case of radiography, only one X-ray is irradiated, whereas in fluoroscopy, X-rays are continuously irradiated and each obtained The X-ray images are sequentially output and displayed. Therefore, the amount of information is larger in fluoroscopy than in photographing, and power is further consumed.
  • the amplification factor of the amplifier must be increased due to the small dose, so that the power is more easily consumed when the amplification factor is increased.
  • the X-ray detector battery may run out during fluoroscopy. If the battery runs out, X-ray image information is lost. Therefore, the subject (patient) has to redo the examination and is unnecessarily exposed.
  • fluoroscopy is more invasive than imaging, such as inserting a needle into the body to inject drugs, discharging bile and pus, and inserting a catheter into the body for vascular contrast agents. Used for inspection (inspection according to surgery). Therefore, it is not permissible to interrupt or redo the inspection.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly versatile X-ray diagnostic apparatus without running out of power.
  • the present invention has the following configuration. That is, the X-ray diagnostic apparatus according to the present invention is an X-ray diagnostic apparatus for obtaining an X-ray image, and only X-ray detectors for detecting X-rays and radiography when the X-ray detector is in a wireless state. And a control means for controlling so as to enable both fluoroscopy and radiography when a power cable is connected to the X-ray detector. .
  • the control means controls so that only radiographing is possible when the X-ray detector is in a wireless state, and the power cable is connected to the X-ray detector.
  • control is performed so that both fluoroscopy and imaging are possible. Therefore, when performing fluoroscopy, only the power cable is connected to the X-ray detector, and during the fluoroscopy, the power cable is connected and power is not lost, so that X-ray image information is lost. Absent. That is, a situation in which the subject (patient) has to reexamine does not occur.
  • imaging is performed regardless of whether the power cable is connected to the X-ray detector or when the X-ray detector is in a wireless state, and in the case of imaging, only one X-ray is irradiated. In either case of fluoroscopy or radiography, the operator (examiner) does not need to worry about the power failure of the X-ray detector. Further, it is only necessary to modify the X-ray detector software (program for controlling the X-ray detector), which can be realized only by conventional hardware. As a result, a highly versatile X-ray diagnostic apparatus can be realized without running out of power.
  • An example of the X-ray diagnostic apparatus (the former invention) is to include a connection detecting means for detecting whether or not a power cable is connected.
  • the connection detection means By providing this connection detection means, the wireless state of the X-ray detector is detected when the power cable is not connected, and it is detected that the power cable is connected to the X-ray detector when the power cable is connected. . Therefore, either the case where the X-ray detector is in a wireless state or the case where the power cable is connected to the X-ray detector can be detected by the connection detecting means and the control can be automatically performed.
  • the X-ray diagnostic apparatus is to include a current detection means for detecting the presence or absence of a current flowing through the power cable.
  • a current detection means for detecting the presence or absence of a current flowing through the power cable.
  • the X-ray image information is not lost because the power cable is connected and power is not lost during fluoroscopy. Further, in either case of fluoroscopy or radiography, the operator (examiner) does not have to worry about the power failure of the X-ray detector. Further, it is only necessary to modify the X-ray detector software (program for controlling the X-ray detector), which can be realized only by conventional hardware. As a result, a highly versatile X-ray diagnostic apparatus can be realized without running out of power.
  • 3 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector (FPD) viewed from the side in the X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment. It is the equivalent circuit of the flat panel type
  • FPD mold X-ray detector
  • It is a block diagram of the X-ray detector unit of the X-ray diagnostic apparatus which concerns on a modification, a controller, and a current detection circuit.
  • FIG. 1 is a block diagram of an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment.
  • a flat panel X-ray detector hereinafter abbreviated as “FPD”
  • FPD flat panel X-ray detector
  • the X-ray diagnostic apparatus includes a top plate 1 on which a subject M is placed, an X-ray tube 2 that irradiates the subject M with X-rays, and a subject. And a flat panel X-ray detector (FPD) 3 for detecting X-rays transmitted through M.
  • the FPD 3 corresponds to the X-ray detector in the present invention.
  • the X-ray diagnostic apparatus includes a top panel control unit 4 that controls the vertical movement and horizontal movement of the top panel 1, an image system control unit 5 that controls scanning of an image system composed of the X-ray tube 2 and the FPD 3, An A / D converter 8 which digitizes and extracts an X-ray detection signal as a charge signal from the X-ray tube control unit 7 having the high voltage generation unit 6 for generating the tube voltage and tube current of the tube 2 and the FPD 3; An image processing unit 9 that performs various processes based on the X-ray detection signal output from the / D converter 8, a controller 10 that controls these components, and a memory that stores processed X-ray images Unit 11, an input unit 12 where an operator (examiner) makes input settings, a monitor 13 that displays a processed X-ray image, an external power source 14 that supplies power to the FPD 3 via a power cable C, , Connection to detect the presence or absence of connection of the power cable C It has a such as detection circuit 15.
  • the controller 10 corresponds to the control
  • the top board control unit 4 horizontally moves the top board 1 to accommodate the subject M to the fluoroscopic position or the imaging position, or sets the subject M to a desired position by moving up and down, rotating and horizontally, Perspective or photographing is performed while being moved horizontally or rotated, and control is performed such that the fluoroscope is moved horizontally after the completion of fluoroscopy or photographing and retracted from the fluoroscopic position or the photographing position.
  • These controls are performed by controlling a top plate drive mechanism (not shown) including a motor and an encoder (not shown).
  • the video system control unit 5 moves the X-ray tube 2 and the FPD 3 horizontally or rotationally to move them to a desired fluoroscopic position or imaging position, or performs control such as fluoroscopy or imaging while horizontally moving or rotating. .
  • These controls are performed by controlling a video system drive mechanism (not shown) including a motor and an encoder (not shown).
  • the high voltage generator 6 generates a tube voltage and a tube current for irradiating X-rays, and supplies them to the X-ray tube 2.
  • the controller 10 controls the high voltage generator 6 so as to generate a tube voltage or a tube current that is a normal dose.
  • the high voltage generator 6 is controlled so as to generate a tube voltage and a tube current that allow both fluoroscopy and photographing.
  • the controller 10 controls the high voltage generator 6 so as to generate a tube voltage and a tube current as a normal dose, and irradiates the subject M from the X-ray tube 2 once.
  • the controller 10 controls the X-ray control unit 7.
  • the controller 10 controls the high voltage generation unit 6 so as to generate a tube voltage and a tube current with a dose smaller than that at the time of imaging, and emits X-rays from the X-ray tube 2 to the subject M.
  • the controller 10 controls the X-ray control unit 7 so as to irradiate continuously.
  • the X-ray tube control unit 7 controls the setting of the irradiation field of the collimator (not shown) on the X-ray tube 2 side.
  • the controller 10 is composed of a central processing unit (CPU) or the like, and the memory unit 11 is composed of a storage medium represented by ROM (Read-only Memory) or RAM (Random-Access Memory). Yes.
  • the input unit 12 includes a pointing device represented by a mouse, a keyboard, a joystick, a trackball, a touch panel, and the like.
  • the image processing unit 9 performs lag correction and gain correction on the X-ray detection signal, and outputs an X-ray image projected on the detection surface of the FPD 3.
  • the image processing unit 9 performs lag correction on the X-ray detection signal obtained by the FPD 3 detecting X-rays irradiated from the X-ray tube 2 with a normal dose and transmitted through the subject M.
  • the X-ray image is output by performing various processes such as gain correction and the like, written and stored in the memory unit 11, read out from the memory unit 11 as necessary, and displayed on the monitor 13 or displayed on a printer or film. Etc. (not shown).
  • each X-ray detection obtained by the FPD 3 detecting X-rays continuously irradiated from the X-ray tube 2 with a smaller dose than that at the time of imaging and transmitted through the subject M
  • the image processing unit 9 performs various processes such as lag correction and gain correction on the signal, and sequentially outputs and displays each X-ray image on the monitor 13.
  • each X-ray image obtained by fluoroscopy can be displayed as a moving image in real time.
  • Each X-ray image obtained by fluoroscopy may be written and stored in the memory unit 11.
  • the memory unit 11 is configured to write and store each X-ray image processed by the image processing unit 9. Similarly to the controller 10, the top panel control unit 4, the video system control unit 5, and the X-ray tube control unit 7 are also configured by a CPU.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector (FPD) viewed from the side in the X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flat panel viewed from the top in the X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment. It is an equivalent circuit of a type X-ray detector (FPD).
  • the FPD 3 includes a glass substrate 31 and a thin film transistor TFT formed on the glass substrate 31, as shown in FIG.
  • the thin film transistor TFT has a plurality of switching elements 32 (for example, 1024 ⁇ 1024) formed in a vertical / horizontal two-dimensional matrix arrangement.
  • the switching elements 32 are formed separately from each other. That is, the FPD 3 is also a two-dimensional array X-ray detector.
  • an X-ray sensitive semiconductor 34 is stacked on the carrier collection electrode 33, and the carrier collection electrode 33 is connected to the source S of the switching element 32 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • a plurality of gate bus lines 36 are connected from the gate driver 35, and each gate bus line 36 is connected to the gate G of the switching element 32.
  • a plurality of data bus lines 39 are connected to a multiplexer 37 that collects charge signals and outputs them to one through an amplifier 38, as shown in FIGS.
  • each data bus line 39 is connected to the drain D of the switching element 32.
  • the gate of the switching element 32 With the bias voltage applied to the common electrode (not shown), the gate of the switching element 32 is turned on by applying the voltage of the gate bus line 36 (or 0 V), and the carrier collection electrode 33 is on the detection surface side.
  • the charge signal (carrier) converted from the incident X-ray through the X-ray sensitive semiconductor 34 is read out to the data bus line 39 via the source S and drain D of the switching element 32. Until the switching element is turned on, the charge signal is temporarily accumulated and stored in a capacitor (not shown).
  • the charge signals read to the respective data bus lines 39 are amplified by the amplifiers 38 and are collectively output as one charge signal by the multiplexer 37.
  • the output charge signal is digitized by the A / D converter 8 and output as an X-ray detection signal.
  • FIG. 4 is a block diagram of an X-ray detector unit, a controller, and a connection detection circuit of the X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment.
  • the FPD 3 and its peripheral part are unitized, and is composed of an X-ray detector unit 40 as shown in FIG.
  • the switching element 32, the gate driver 35, the multiplexer 37, and the like of FIG. 3 are collectively illustrated as an FPD circuit 41 in FIG.
  • the X-ray detector unit 40 includes the above-described FPD circuit 41 and a power supply circuit 42.
  • the power supply circuit 42 is electrically connected to the power cable C and the jumper line J via the power connector 43, and the FPD
  • the circuit 41 is electrically connected to the connection cable of the controller 10 via the controller connector 44.
  • the power supply circuit 42 is composed of a battery power supply circuit or a power supply circuit independent of a battery (not shown). As will be described later, when the X-ray detector unit 40 is in a wireless state, the power from the battery is FPD3. (See FIGS. 1 to 3).
  • the jumper line L is electrically connected to the connection detection circuit 15.
  • the power cable C is electrically connected to the external power source 14.
  • the power cable C is connected to the FPD 3. Power is supplied to the FPD 3 via the power cable C.
  • the power connector 43 is detached from the X-ray detector unit 40, the X-ray detector unit 40 enters a wireless state and supplies power from the battery to the FPD 3.
  • the connection detection circuit 15 detects the potential of the jumper line J.
  • the power cable C is connected to the X-ray detector unit 40 (and also the FPD 3).
  • the connection detection circuit 15 confirms that there is no potential on the jumper wire J. By detecting, the radio state of the X-ray detector unit 40 (and also the FPD 3) is detected.
  • connection detection circuit 15 is connected to the controller 10 and sends the detection result of the connection detection circuit 15 to the controller 10. Therefore, the controller 10 can detect the wireless state of the FPD 3 and the connection of the power cable C to the FPD 3 based on the detection result by the connection detection circuit 15.
  • the power from the battery and the power from the external power source 14 may be switched according to the attachment / detachment state of the power connector 43.
  • the power connector 43 when the power connector 43 is connected to the X-ray detector unit 40, the power is switched so as to directly supply the power from the external power source 14 to the FPD 3 without going through the power circuit 42.
  • the power connector 43 is detached from the X-ray detector unit 40, the power is switched so as to directly supply power from the battery to the FPD 3.
  • the controller 10 controls the flat panel X-ray detector (FPD) 3 so that only imaging can be performed when the flat panel X-ray detector (FPD) 3 is in a wireless state.
  • FPD flat panel X-ray detector
  • control is performed so that both fluoroscopy and photographing are possible. Accordingly, when performing fluoroscopy, only the power cable C is connected to the FPD 3, and during the fluoroscopy, the power cable C is connected and power is not lost, so X-ray image information is not lost. . That is, a situation in which the subject (patient) M has to reexamine does not occur.
  • photographing is performed regardless of whether the power cable C is connected to the FPD 3 or when the FPD 3 is in a wireless state, and in the case of photographing, only one X-ray irradiation is performed. Even in this case, the operator (examiner) does not have to worry about the power out of the FPD 3. Further, it is only necessary to modify the FPD3 software (program for controlling the FPD3), and it can be realized only by conventional hardware. As a result, a highly versatile X-ray diagnostic apparatus can be realized without running out of power. In this embodiment, the controller 10 executes a program for controlling the FPD 3.
  • a connection detection circuit 15 for detecting the presence or absence of connection of the power cable C is provided.
  • the connection detection circuit 15 can detect either when the FPD 3 is in a wireless state or when the power cable C is connected to the FPD 3 to automatically perform control.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
  • the top plate 1 and the X-ray tube 2 are included in the configuration of the X-ray diagnostic apparatus.
  • the X-ray detector (FPD 3 in the embodiment) and control means (implementation) In the example, the top plate and the X-ray tube are not necessarily included in the configuration of the X-ray diagnostic apparatus.
  • a flat panel X-ray detector is taken as an example of the X-ray detector, but X-ray detection that is normally used like an image intensifier (II). If it is a container, it will not specifically limit.
  • the power supply cable C (FIG. 1, FIG. 4) is detected by detecting the potential of the jumper wire J (see FIGS. 1 and 4) as connection detecting means for detecting the presence or absence of connection of the power cable. 4), the connection detection circuit 15 (see FIGS. 1 and 4) for detecting the presence / absence of the connection has been described as an example.
  • the structure of the connection detection means for detecting the presence / absence of connection of the power cable is not particularly limited.
  • a jumper line may be connected to the external power supply 14 (see FIGS. 1 and 4), and the connection detection circuit may detect the presence / absence of connection of the power cable by detecting the potential of the jumper line. .
  • connection detection means for detecting the presence or absence of connection of the power cable is provided, and when there is no connection of the power cable, the X-ray detector (in the embodiment).
  • the wireless state of the FPD 3 is detected, and when the power cable is connected, it is detected that the power cable is connected to the X-ray detector (FPD 3).
  • a current detection circuit 16 may be provided as shown in FIG. The current detection circuit 16 detects the presence or absence of a current flowing through the power cable C.
  • the wireless state of the X-ray detector (here, FPD) is detected when no current is flowing, and the power cable C is connected to the X-ray detector (FPD) when the current is flowing. Detect connection. Therefore, the current detection circuit 16 detects whether the X-ray detector (FPD) is in a wireless state or when the power cable C is connected to the X-ray detector (FPD), and the control is automatically performed. Can be done. Moreover, you may combine both the connection detection means (connection detection circuit 15) and current detection means (current detection circuit 16) of an Example. The current detection circuit 16 corresponds to the current detection means in this invention.

Abstract

　ジャンパ線Ｊの電位を検出することで電源ケーブルＣの接続の有無を検出する接続検出回路１５を備え、コントローラ１０は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）が無線状態の場合には撮影のみが可能となるように制御し、ＦＰＤに電源ケーブルＣが接続されている場合には透視および撮影の両方が可能となるように制御する。よって、透視中には電源ケーブルＣが接続されて電力がなくなることがないのでＸ線画像情報が失われることはない。また、透視や撮影のいずれの場合であっても術者（検査者）はＦＰＤの電力切れを心配する必要もない。また、ＦＰＤのソフトウェアに修正を加えるだけでよく、従来のハードウェアのみで実現することができる。

Description

Ｘ線診断装置
　この発明は、被検体として人体とした場合にＸ線画像を得るＸ線診断装置に係り、特に、Ｘ線透視やＸ線撮影を行う透視／撮影の技術に関する。
　Ｘ線撮影では、Ｘ線撮影に用いられるＸ線検出器に電池を内蔵し、電源ケーブルを不要としている（例えば、特許文献１参照）。さらに、画像処理部などを有したＸ線画像収集コンピュータとＸ線検出器とを互いに無線通信することで、Ｘ線検出器が完全な無線となっている。電池が切れた場合には、Ｘ線検出器に電源ケーブルを接続することで、Ｘ線撮影を継続させる。また、有線のみであるがＸ線透視も可能なＸ線検出器が知られている。
特開２０１０－２２８３６号公報
　しかしながら、透視は撮影よりも線量が少ないが、撮影の場合にはＸ線を１回照射するだけであるのに対して、透視の場合にはＸ線を連続的に照射し、得られた各々のＸ線画像を逐次に連続に出力表示する。したがって、撮影に比べて透視では情報量が多く、電力をより一層消耗する。また、透視の場合には線量が少ない分アンプの増幅率を高くしなければいけないので、増幅率を高くすると電力がさらに消耗しやすくなる。
　よって、透視中にＸ線検出器の電池が切れてしまう可能性がある。電池が切れてしまうとＸ線画像情報が失われてしまう。したがって、被検体（患者）は検査をやり直さなければならず、不必要に被曝してしまう。しかし、透視は撮影と比べて、例えば体内に針を刺して薬剤を注入する、胆汁や膿を排出する、血管の造影剤のためにカテーテルを体内に挿入するなどのように、より侵襲的な検査（外科に準じた検査）に使用される。よって、検査の中断・やり直しは許されない。
　この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電力切れとなることなく、汎用性の高いＸ線診断装置を提供することを目的とする。
　この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
　すなわち、この発明のＸ線診断装置は、Ｘ線画像を得るＸ線診断装置であって、Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器が無線状態の場合には撮影のみが可能となるように制御し、前記Ｘ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合には透視および撮影の両方が可能となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
　［作用・効果］この発明に係るＸ線診断装置によれば、制御手段は、Ｘ線検出器が無線状態の場合には撮影のみが可能となるように制御し、Ｘ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合には透視および撮影の両方が可能となるように制御する。したがって、透視を行う際にはＸ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合のみとなり、透視中には電源ケーブルが接続されて電力がなくなることがないのでＸ線画像情報が失われることはない。すなわち、被検体（患者）が再検査をしなければならないという状況は発生しない。また、Ｘ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合やＸ線検出器が無線状態の場合を問わず撮影が行われ、撮影の場合にはＸ線を１回照射するだけであるので、透視や撮影のいずれの場合であっても術者（検査者）はＸ線検出器の電力切れを心配する必要もない。また、Ｘ線検出器のソフトウェア（Ｘ線検出器を制御するためのプログラム）に修正を加えるだけでよく、従来のハードウェアのみで実現することができる。その結果、電力切れとなることなく、汎用性の高いＸ線診断装置を実現することができる。
　上述した発明に係るＸ線診断装置の一例（前者の発明）は、電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段を備えることである。この接続検出手段を備えることで、電源ケーブルの接続がないときにはＸ線検出器の無線状態を検出し、電源ケーブルの接続があるときにはＸ線検出器に電源ケーブルが接続されているのを検出する。したがって、Ｘ線検出器が無線状態の場合、またはＸ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合のいずれかを接続検出手段により検出して、制御を自動的に行うことができる。
　また、上述した発明に係るＸ線診断装置の他の一例（後者の発明）は、電源ケーブルに流れる電流の有無を検出する電流検出手段を備えることである。この電流検出手段を備えることで、電流が流れていないときにはＸ線検出器の無線状態を検出し、電流が流れているときにはＸ線検出器に電源ケーブルが接続されているのを検出する。したがって、Ｘ線検出器が無線状態の場合、またはＸ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合のいずれかを電流検出手段により検出して、制御を自動的に行うことができる。また、前者の発明と後者の発明とを両方組み合わせてもよい。
　この発明に係るＸ線診断装置によれば、透視中には電源ケーブルが接続されて電力がなくなることがないのでＸ線画像情報が失われることはない。また、透視や撮影のいずれの場合であっても術者（検査者）はＸ線検出器の電力切れを心配する必要もない。また、Ｘ線検出器のソフトウェア（Ｘ線検出器を制御するためのプログラム）に修正を加えるだけでよく、従来のハードウェアのみで実現することができる。その結果、電力切れとなることなく、汎用性の高いＸ線診断装置を実現することができる。
実施例に係るＸ線診断装置のブロック図である。 実施例に係るＸ線診断装置において側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の等価回路である。 実施例に係るＸ線診断装置において平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の等価回路である。 実施例に係るＸ線診断装置のＸ線検出器ユニット，コントローラおよび接続検出回路のブロック図である。 変形例に係るＸ線診断装置のＸ線検出器ユニット，コントローラおよび電流検出回路のブロック図である。
　以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
　図１は、実施例に係るＸ線診断装置のブロック図である。本実施例ではＸ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、「ＦＰＤ」と略記する）を例に採って説明する。
　本実施例に係るＸ線診断装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１と、その被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３とを備えている。ＦＰＤ３は、この発明におけるＸ線検出器に相当する。
　Ｘ線診断装置は、他に、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４や、Ｘ線管２やＦＰＤ３からなる映像系の走査を制御する映像系制御部５や、Ｘ線管２の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部６を有するＸ線管制御部７やＦＰＤ３から電荷信号であるＸ線検出信号をディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器８や、Ａ／Ｄ変換器８から出力されたＸ線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部９や、これらの各構成部を統括するコントローラ１０や、処理されたＸ線画像などを記憶するメモリ部１１や、術者（検査者）が入力設定を行う入力部１２や、処理されたＸ線画像などを表示するモニタ１３や、電源ケーブルＣを介してＦＰＤ３に電力を供給する外部電源１４や、電源ケーブルＣの接続の有無を検出する接続検出回路１５などを備えている。コントローラ１０は、この発明における制御部に相当し、接続検出回路１５は、この発明における接続検出手段に相当する。
　天板制御部４は、天板１を水平移動させて被検体Ｍを透視位置あるいは撮影位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Ｍを所望の位置に設定したり、水平移動あるいは回転移動させながら透視あるいは撮影を行ったり、透視あるいは撮影終了後に水平移動させて透視位置あるいは撮影位置から退避させる制御などを行う。これらの制御は、モータやエンコーダ（図示省略）などからなる天板駆動機構（図示省略）を制御することで行う。
　映像系制御部５は、Ｘ線管２やＦＰＤ３を水平移動あるいは回転移動させて所望の透視位置あるいは撮影位置にまで移動させたり、水平移動あるいは回転移動させながら透視あるいは撮影を行う制御などを行う。これらの制御は、モータやエンコーダ（図示省略）などからなる映像系駆動機構（図示省略）を制御することで行う。
　高電圧発生部６は、Ｘ線を照射させるための管電圧や管電流を発生してＸ線管２に与える。特に、本実施例では、ＦＰＤ３が無線状態の場合にはコントローラ１０は通常の線量となる管電圧や管電流を発生するように高電圧発生部６を制御する。一方、ＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されている場合には透視あるいは撮影の両方が可能となる管電圧や管電流を発生するように高電圧発生部６を制御する。撮影を行う場合には、通常の線量となる管電圧や管電流を発生するようにコントローラ１０は高電圧発生部６を制御し、Ｘ線管２から被検体ＭにＸ線を１回照射するようにコントローラ１０はＸ線制御部７を制御する。透視を行う場合には、撮影のときよりも線量が少なくなる管電圧や管電流を発生するようにコントローラ１０は高電圧発生部６を制御し、Ｘ線管２から被検体ＭにＸ線を連続的に照射するようにコントローラ１０はＸ線制御部７を制御する。また、Ｘ線管制御部７は、Ｘ線管２側のコリメータ（図示省略）の照視野の設定の制御を行う。
　コントローラ１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されており、メモリ部１１は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部１２は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。
　画像処理部９は、Ｘ線検出信号に対してラグ補正やゲイン補正などを行って、ＦＰＤ３の検出面に投影されたＸ線画像を出力する。撮影を行う場合には、通常の線量でＸ線管２から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線をＦＰＤ３が検出して得られたＸ線検出信号に対して画像処理部９はラグ補正やゲイン補正などの各種の処理を行ってＸ線画像を出力して、メモリ部１１に書き込んで記憶し、適宜必要に応じて、メモリ部１１から読み出して、モニタ１３に出力表示あるいはプリンタやフィルム等（図示省略）に印刷表示する。一方、透視を行う場合には、撮影のときよりも少ない線量でＸ線管２から連続的に照射されて被検体Ｍを透過したＸ線をＦＰＤ３が検出して得られた各々のＸ線検出信号に対して画像処理部９はラグ補正やゲイン補正などの各種の処理をそれぞれ行って各々のＸ線画像を逐次に連続的にモニタ１３に出力表示する。このようにメモリ部１１を介さずにモニタ１３に直接的に出力表示することで、透視で得られた各々のＸ線画像を動画としてリアルタイムに表示することができる。なお、透視で得られた各々のＸ線画像をメモリ部１１に書き込んで記憶してもよい。
　メモリ部１１は、画像処理部９で処理された各々のＸ線画像を書き込んで記憶するように構成されている。天板制御部４や映像系制御部５やＸ線管制御部７も、コントローラ１０と同様にＣＰＵなどで構成されている。
　次に、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３の構造について、図２および図３を参照して説明する。図２は、実施例に係るＸ線診断装置において側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の等価回路であり、図３は、実施例に係るＸ線診断装置において平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の等価回路である。
　ＦＰＤ３は、図２に示すように、ガラス基板３１と、ガラス基板３１上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴとから構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴについては、図２、図３に示すように、縦・横式２次元マトリクス状配列でスイッチング素子３２が多数個（例えば、1024個×1024個）形成されており、キャリア収集電極３３ごとにスイッチング素子３２が互いに分離形成されている。すなわち、ＦＰＤ３は、２次元アレイＸ線検出器でもある。
　図２に示すようにキャリア収集電極３３の上にはＸ線感応型半導体３４が積層形成されており、図２、図３に示すようにキャリア収集電極３３は、スイッチング素子３２のソースＳに接続されている。ゲートドライバ３５からは複数本のゲートバスライン３６が接続されているとともに、各ゲートバスライン３６はスイッチング素子３２のゲートＧに接続されている。一方、図３に示すように、電荷信号を収集して１つに出力するマルチプレクサ３７には増幅器３８を介して複数本のデータバスライン３９が接続されているとともに、図２、図３に示すように各データバスライン３９はスイッチング素子３２のドレインＤに接続されている。
　図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン３６の電圧を印加（または０Ｖに）することでスイッチング素子３２のゲートがＯＮされて、キャリア収集電極３３は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体３４を介して変換された電荷信号（キャリア）を、スイッチング素子３２のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン３９に読み出す。なお、スイッチング素子がＯＮされるまでは、電荷信号はキャパシタ（図示省略）で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン３９に読み出された電荷信号を増幅器３８で増幅して、マルチプレクサ３７で１つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号をＡ／Ｄ変換器８でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。
　次に、Ｘ線検出器ユニット，コントローラおよび接続検出回路の具体的な構造について、図４を参照して説明する。図４は、実施例に係るＸ線診断装置のＸ線検出器ユニット，コントローラおよび接続検出回路のブロック図である。ＦＰＤ３およびその周辺部分はユニット化されており、図４に示すようにＸ線検出器ユニット４０で構成されている。図３のスイッチング素子３２やゲートドライバ３５やマルチプレクサ３７等を、図４ではまとめてＦＰＤ回路４１として図示している。
　Ｘ線検出器ユニット４０は、上述したＦＰＤ回路４１と、電源回路４２とを備えており、電源回路４２は電源用コネクタ４３を介して電源ケーブルＣおよびジャンパ線Ｊに電気的に接続され、ＦＰＤ回路４１はコントローラ用コネクタ４４を介してコントローラ１０の接続ケーブルに電気的に接続されている。電源回路４２は、バッテリ用の電源回路あるいはバッテリ（図示省略）とは独立した電源回路で構成され、後述するようにＸ線検出器ユニット４０が無線状態の場合には、バッテリからの電力をＦＰＤ３（図１～図３を参照）に供給する。なお、ジャンパ線Ｌは接続検出回路１５に電気的に接続されている。
　電源ケーブルＣは外部電源１４に電気的に接続されており、電源用コネクタ４３がＸ線検出器ユニット４０に接続されている場合には、ＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されるので外部電源１４は電源ケーブルＣを介してＦＰＤ３に電力を供給する。逆に、電源用コネクタ４３をＸ線検出器ユニット４０から取り外している場合には、Ｘ線検出器ユニット４０は無線状態となりバッテリからの電力をＦＰＤ３に供給する。
　また、電源用コネクタ４３がＸ線検出器ユニット４０に接続されている場合には、ジャンパ線ＪもＸ線検出器ユニット４０に接続されるので、接続検出回路１５はジャンパ線Ｊの電位を検出することでＸ線検出器ユニット４０（さらにはＦＰＤ３）に電源ケーブルＣが接続されているのを検出する。逆に、電源用コネクタ４３をＸ線検出器ユニット４０から取り外している場合には、ジャンパ線ＪもＸ線検出器ユニット４０から取り外され、接続検出回路１５はジャンパ線Ｊの電位が無いことを検出することでＸ線検出器ユニット４０（さらにはＦＰＤ３）の無線状態を検出する。
　接続検出回路１５はコントローラ１０に接続されており、接続検出回路１５による検出結果をコントローラ１０に送り込む。したがって、コントローラ１０は、接続検出回路１５による検出結果に基づいて、ＦＰＤ３の無線状態、ＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されているのを検知することができる。
　なお、電源用コネクタ４３の着脱状態に応じて、バッテリからの電力・外部電源１４からの電力の切り替えを行ってもよい。例えば、電源用コネクタ４３がＸ線検出器ユニット４０に接続されている場合には、電源回路４２を介さずに外部電源１４からの電力をＦＰＤ３に直接的に供給するように切り替える。逆に、電源用コネクタ４３をＸ線検出器ユニット４０から取り外している場合には、バッテリからの電力をＦＰＤ３に直接的に供給するように切り替える。
　本実施例に係るＸ線診断装置によれば、コントローラ１０は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３が無線状態の場合には撮影のみが可能となるように制御し、ＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されている場合には透視および撮影の両方が可能となるように制御する。したがって、透視を行う際にはＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されている場合のみとなり、透視中には電源ケーブルＣが接続されて電力がなくなることがないのでＸ線画像情報が失われることはない。すなわち、被検体（患者）Ｍが再検査をしなければならないという状況は発生しない。また、ＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されている場合やＦＰＤ３が無線状態の場合を問わず撮影が行われ、撮影の場合にはＸ線を１回照射するだけであるので、透視や撮影のいずれの場合であっても術者（検査者）はＦＰＤ３の電力切れを心配する必要もない。また、ＦＰＤ３のソフトウェア（ＦＰＤ３を制御するためのプログラム）に修正を加えるだけでよく、従来のハードウェアのみで実現することができる。その結果、電力切れとなることなく、汎用性の高いＸ線診断装置を実現することができる。なお、本実施例では、ＦＰＤ３を制御するためのプログラムをコントローラ１０が実行する。
　本実施例では、電源ケーブルＣの接続の有無を検出する接続検出回路１５を備えている。この接続検出回路１５を備えることで、電源ケーブルＣの接続がないときにはＦＰＤ３の無線状態を検出し、電源ケーブルＣの接続があるときにはＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されているのを検出する。したがって、ＦＰＤ３が無線状態の場合、またはＦＰＤ３に電源ケーブルＣが接続されている場合のいずれかを接続検出回路１５により検出して、制御を自動的に行うことができる。
　この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
　（１）上述した実施例では、天板１やＸ線管２（図１を参照）をＸ線診断装置の構成に入れたが、Ｘ線検出器（実施例ではＦＰＤ３）と制御手段（実施例ではコントローラ）とを少なくとも備えれば、天板やＸ線管を必ずしもＸ線診断装置の構成に入れる必要はない。
　（２）被検体を人体としたＸ線診断装置であれば、侵襲的な検査（外科に準じた検査）に使用される外科用Ｘ線診断装置や、回診用Ｘ線診断装置などに例示されるように、特に限定されない。
　（３）上述した実施例では、Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器を例に採って説明したが、イメージインテンシファイア(Ｉ．Ｉ)のように、通常において用いられるＸ線検出器であれば、特に限定されない。
　（４）上述した実施例では、電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段として、ジャンパ線Ｊ（図１、図４を参照）の電位を検出することで電源ケーブルＣ（図１、図４を参照）の接続の有無を検出する接続検出回路１５（図１、図４を参照）を例に採って説明したが、端子に接続された電源ケーブルの有無を検出することで電源ケーブルの接続の有無を検出するセンサなどに例示されるように、電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段の構造については特に限定されない。また、外部電源１４（図１、図４を参照）にもコネクタにジャンパ線を接続し、当該ジャンパ線の電位を接続検出回路が検出することで電源ケーブルの接続の有無を検出してもよい。
　（５）上述した実施例では、電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段（実施例では接続検出回路１５）を備えることで、電源ケーブルの接続がないときにはＸ線検出器（実施例ではＦＰＤ３）の無線状態を検出し、電源ケーブルの接続があるときにはＸ線検出器（ＦＰＤ３）に電源ケーブルが接続されているのを検出したが、これに限定されない。例えば、図５に示すように電流検出回路１６を備えてもよい。電流検出回路１６は、電源ケーブルＣに流れる電流の有無を検出する。この電流検出回路１６を備えることで、電流が流れていないときにはＸ線検出器（ここではＦＰＤ）の無線状態を検出し、電流が流れているときにはＸ線検出器（ＦＰＤ）に電源ケーブルＣが接続されているのを検出する。したがって、Ｘ線検出器（ＦＰＤ）が無線状態の場合、またはＸ線検出器（ＦＰＤ）に電源ケーブルＣが接続されている場合のいずれかを電流検出回路１６により検出して、制御を自動的に行うことができる。また、実施例の接続検出手段（接続検出回路１５）と電流検出手段（電流検出回路１６）とを両方組み合わせてもよい。電流検出回路１６は、この発明における電流検出手段に相当する。
　３　…　フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
　１０　…　コントローラ
　１５　…　接続検出回路
　１６　…　電流検出回路
　Ｃ　…　電源ケーブル
　Ｊ　…　ジャンパ線

Claims (12)

  1. 　Ｘ線画像を得るＸ線診断装置であって、
    　Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
    　前記Ｘ線検出器が無線状態の場合には撮影のみが可能となるように制御し、前記Ｘ線検出器に電源ケーブルが接続されている場合には透視および撮影の両方が可能となるように制御する制御手段と
    　を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  2. 　請求項１に記載のＸ線診断装置において、
    　前記電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  3. 　請求項１に記載のＸ線診断装置において、
    　前記電源ケーブルに流れる電流の有無を検出する電流検出手段を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  4. 　請求項２に記載のＸ線診断装置において、
    　前記電源ケーブルに流れる電流の有無を検出する電流検出手段を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  5. 　請求項１に記載のＸ線診断装置において、
    　前記Ｘ線検出器は、２次元マトリクス状配列でスイッチング素子が複数個形成されたフラットパネル型Ｘ線検出器であることを特徴とするＸ線診断装置。
  6. 　請求項５に記載のＸ線診断装置において、
    　前記フラットパネル型Ｘ線検出器およびその周辺回路はＸ線検出器ユニットとしてユニット化されており、
    　当該Ｘ線検出器ユニットは電源回路を備え、
    　当該電源回路は前記電源ケーブルに接続されており、
    　前記電源回路に接続された電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  7. 　請求項５に記載のＸ線診断装置において、
    　前記フラットパネル型Ｘ線検出器およびその周辺回路はＸ線検出器ユニットとしてユニット化されており、
    　当該Ｘ線検出器ユニットは電源回路を備え、
    　当該電源回路は前記電源ケーブルに接続されており、
    　前記電源回路に接続された電源ケーブルに流れる電流の有無を検出する電流検出手段を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  8. 　請求項５に記載のＸ線診断装置において、
    　前記フラットパネル型Ｘ線検出器およびその周辺回路はＸ線検出器ユニットとしてユニット化されており、
    　当該Ｘ線検出器ユニットは電源回路を備え、
    　当該電源回路は前記電源ケーブルに接続されており、
    　前記電源回路に接続された電源ケーブルの接続の有無を検出する接続検出手段と、
    　当該電源ケーブルに流れる電流の有無を検出する電流検出手段と
    　を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  9. 　請求項２に記載のＸ線診断装置において、
    　ジャンパ線および当該ジャンパ線に接続されたコネクタを備え、
    　前記ジャンパ線の電位を前記接続検出手段が検出することにより前記電源ケーブルの接続の有無を検出することを特徴とするＸ線診断装置。
  10. 　請求項２に記載のＸ線診断装置において、
    　前記接続検出手段は、端子に接続された前記電気ケーブルの電源ケーブルの有無を検出することを特徴とするＸ線診断装置。
  11. 　請求項４に記載のＸ線診断装置において、
    　ジャンパ線および当該ジャンパ線に接続されたコネクタを備え、
    　前記ジャンパ線の電位を前記接続検出手段が検出することにより前記電源ケーブルの接続の有無を検出することを特徴とするＸ線診断装置。
  12. 　請求項４に記載のＸ線診断装置において、
    　前記接続検出手段は、端子に接続された前記電気ケーブルの電源ケーブルの有無を検出することを特徴とするＸ線診断装置。
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