WO2018207409A1 - Ｘ線撮影装置、ｘ線撮影補助装置およびｘ線撮影方法 - Google Patents

Ｘ線撮影装置、ｘ線撮影補助装置およびｘ線撮影方法 Download PDF

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WO2018207409A1
WO2018207409A1 PCT/JP2018/002796 JP2018002796W WO2018207409A1 WO 2018207409 A1 WO2018207409 A1 WO 2018207409A1 JP 2018002796 W JP2018002796 W JP 2018002796W WO 2018207409 A1 WO2018207409 A1 WO 2018207409A1
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WO
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ray
air pressure
ray imaging
subject
air bag
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Application number
PCT/JP2018/002796
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩司 花輪
美歩 大木
Original Assignee
株式会社吉田製作所
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging apparatus, an X-ray imaging auxiliary apparatus, and an X-ray imaging method.
  • Simple X-ray imaging such as chest X-ray imaging is the most common X-ray imaging intended for display without reconstruction.
  • X-ray imaging is performed in a state where breathing is intentionally stopped by an instruction to a subject.
  • some X-ray CT apparatuses that form a three-dimensional model by collecting projection data and reconstructing them with a computer include a means for detecting the respiratory motion of a subject (see, for example, Patent Documents 1 to 3). ).
  • Patent Document 1 describes a respiration detection unit that measures the movement (displacement) of a subject by applying a laser to the abdomen of the subject.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes breath detection means for measuring a temporal change in the thickness of a subject's chest imaged by a camera or the like.
  • Patent Document 3 describes a respiratory detection means for measuring the respiratory flow velocity and flow rate in addition to measuring the breast thickness of a subject.
  • the laser is applied to a specific portion of the subject from an oblique direction so that the laser irradiation unit does not enter the irradiation region of the X-ray bundle.
  • subjects such as infants and the like have unpredictable body movements, there is a risk that the location where the laser is applied will be shifted or tilted. Therefore, with the technique described in Patent Document 1, it is difficult to accurately detect the respiratory motion of the subject.
  • the subject When using the respiration detection means described in Patent Document 2, the subject is photographed with a camera or the like, and the thickness of the breast is measured. However, in the case of a subject such as an infant, the measurement location may be shifted or tilted. Therefore, even with the technique described in Patent Document 2, it is difficult to accurately detect the respiratory motion of the subject.
  • a method of measuring the movement of the measurement member by attaching the measurement member to the chest of the subject is also conceivable. However, this method increases the burden on the subject and may cause the measurement member to appear in the X-ray image.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even for a subject whose breathing is difficult to stop intentionally can be imaged at an appropriate breathing timing without increasing the burden on the subject. It is an object of the present invention to provide an X-ray imaging apparatus, an X-ray imaging auxiliary apparatus, and an X-ray imaging method that can acquire a line image.
  • an X-ray imaging apparatus includes an X-ray source that irradiates a subject with an X-ray bundle, an X-ray imaging unit that detects the X-ray bundle transmitted through the subject, and the subject.
  • An air bag in which the internal air pressure fluctuates due to body movement caused by breathing of the specimen an air pressure detecting means for detecting the air pressure transmitted from the air bag, and irradiation of the X-ray bundle based on the air pressure detected by the air pressure detecting means
  • Computing means for computing information relating to timing instructions.
  • the X-ray imaging assisting apparatus includes an air bag in which an internal air pressure fluctuates due to body movement caused by breathing of a subject, an air pressure detecting means for detecting an air pressure transmitted from the air bag, and the air pressure detection Calculating means for calculating information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle based on the air pressure detected by the means; and information relating to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle calculated by the calculating means to the operator of the X-ray imaging apparatus And informing means for recognizing in a recognizable manner.
  • an X-ray imaging method includes an X-ray imaging apparatus comprising: an X-ray source that irradiates a subject with an X-ray flux; and an X-ray imaging unit that detects the X-ray flux that has passed through the subject.
  • An X-ray imaging method that performs imaging using a detection step of detecting an air pressure transmitted from an air bag in which an internal air pressure varies due to body movement caused by breathing of the subject, and an air pressure detected in the detection step And a calculation step of calculating information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray beam based on the above.
  • an X-ray imaging apparatus capable of acquiring a good X-ray image and capable of imaging at an appropriate respiration timing without increasing the burden on the subject even if the subject has difficulty in intentionally stopping breathing.
  • An X-ray imaging auxiliary device and an X-ray imaging method can be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing an air bag installed in the sensor unit.
  • FIG. 2B is a perspective view schematically showing an air bag according to a modified example installed in the sensor unit. It is a figure which shows typically an air bag, a tube, a detection apparatus, and an alerting
  • FIG. 5A is a graph showing an example of the fluctuation of the air pressure detected by the air pressure detecting means as a waveform.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an example of colors displayed by the light emitting unit of the notification unit in time series. It is a block diagram which shows schematic structure of the X-ray imaging apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a flowchart which shows the procedure of the outline of imaging
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the X-ray imaging apparatus 100 includes an X-ray source 1 and a sensor unit 2.
  • the X-ray source 1 irradiates the subject K with the X-ray bundle L.
  • the sensor unit 2 includes an X-ray sensor 21 as an X-ray imaging unit that detects an X-ray bundle L that has passed through the subject K, and an imaging table 22 in which the X-ray sensor 21 is built.
  • the X-ray sensor 21 is a two-dimensional sensor also called an FPD (Flat Panel Detector), photoelectrically detects the X-ray bundle L transmitted through the subject K, and outputs an electrical signal.
  • the X-ray sensor 21 can be configured using an image sensor such as a CMOS sensor, a CCD sensor, or a CdTe sensor.
  • An X-ray film or IP (imaging plate) may be used as the X-ray imaging means.
  • the X-ray imaging apparatus 100 includes a control unit 3 and an operation unit 4.
  • the control unit 3 includes image processing means 31 and drive control means 32.
  • the image processing unit 31 receives an electrical signal output from the X-ray sensor 21 and performs predetermined image processing to generate an X-ray image.
  • the drive control unit 32 performs control for driving the X-ray source 1.
  • the operation unit 4 includes a control unit 41, a display unit 42, an operation unit 43, and a storage unit 45.
  • the display unit 42 is a liquid crystal display (LCD), for example, and displays various information such as an X-ray image and an operation screen.
  • the operation unit 43 includes, for example, a keyboard, a mouse, a switch, etc., and accepts user operations including input of various information.
  • the operation unit 43 includes an irradiation switch 44 for instructing irradiation of the X-ray bundle L.
  • the operation screen displayed on the display unit 42 may include an irradiation switch.
  • the control unit 41 includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and controls the entire operation unit 4.
  • the control unit 41 is connected to the image processing unit 31 and the drive control unit 32.
  • the control unit 41 sends, for example, a drive command for performing control for driving the X-ray source 1 to the drive control means 32 of the control unit 3. Further, the control unit 41 performs control to display the X-ray image generated by the image processing unit 31 of the control unit 3 on the display unit 42, for example.
  • the storage unit 45 is, for example, a semiconductor memory, a hard disk, an optical disk, or the like, and stores various information such as a generated X-ray image.
  • the X-ray imaging apparatus 100 includes an air bag 5, a tube 6, a detection device 7, and a notification unit 8.
  • the air bag 5 is a bag in which the internal air pressure fluctuates due to body movement caused by breathing of the subject K.
  • the tube 6 connects the air bag 5 and the air pressure detecting means 71 of the detecting device 7 and is composed of a flexible resin tube through which air can pass.
  • the detecting device 7 has an air pressure detecting means 71, a calculating means 72, and a communication means 73.
  • the air pressure detecting means 71 is connected to the end of the tube 6 opposite to the air bag 5.
  • the air pressure detecting means 71 detects the air pressure transmitted from the air bag 5 through the tube 6 and converts the air pressure into an electrical signal.
  • the air pressure detecting means 71 is configured using, for example, a strain gauge pressure transducer or a capacitor microphone that converts a change in capacitance between electrodes that changes due to air vibration into an electric signal. Alternatively, an omnidirectional microphone or the like that detects a change in the outflow sound of air from the pinhole in the sealed space may be used.
  • the computing means 72 computes information related to the indication of the irradiation timing of the X-ray bundle L based on the air pressure detected by the air pressure detecting means 71.
  • the communication unit 73 is an interface for performing communication with the notification unit 8.
  • the communication method used by the communication means 73 is wireless communication such as Bluetooth (registered trademark). That is, information regarding the instruction of the irradiation timing of the X-ray beam L is transmitted to the notification unit 8 by wireless communication.
  • the communication method used by the communication means 73 is not limited to Bluetooth (registered trademark), and may be other wireless communication or wired communication.
  • the wireless communication for example, wireless LAN, ultrasonic communication, infrared communication, visible light communication, or the like can be used.
  • a wired LAN can be used as the wired communication.
  • the notifying unit 8 notifies the operator of information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L calculated by the calculating unit 72.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the air bag 5 installed in the sensor unit 2.
  • the air bag 5 is disposed outside the irradiation range A of the X-ray bundle L on the front side of the X-ray sensor 21 (see FIG. 1).
  • a pair of air bags 5 are arranged at the upper and lower portions of the irradiation range A of the X-ray bundle L, but may be arranged at one place such as the upper portion of the irradiation range A of the X-ray bundle L, for example.
  • the air bag 5 can be installed on the front surface of the imaging stand 22 of the sensor unit 2 using, for example, a double-sided tape, a hook-and-loop fastener, or the like.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the air bag 5, the tube 6, the detection device 7, and the notification means 8.
  • the air bag 5 is disposable in this embodiment.
  • the air bag 5 has a bag body 51 and a connection portion 52 to which the tube 6 is connected.
  • the bag body 51 for example, a thin film bag made of a resin such as polyethylene, polypropylene, or vinyl chloride can be used.
  • the connecting portion 52 is made of a resin or rubber tube into which one end of the tube 6 can be inserted.
  • the connection portion 52 is provided with a check valve 53.
  • the check valve 53 allows the inflow of air from the outside of the bag body 51 of the air bag 5 and prohibits the outflow of air from the inside to the outside.
  • the check valve 53 is opened when the tube 6 is connected to the connection portion 52.
  • the check valve 53 is forcibly opened by the connection of the tube 6 to the connection portion 52, but when the tube 6 is pulled out from the connection portion 52, the connection portion 52 is caused by the elasticity of the check valve 53 itself. Is to be closed.
  • the notification unit 8 is a lamp including a light emitting unit 81 having an LED, for example.
  • the notification unit 8 notifies the operator of information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L based on a change in the color of light emitted from the light emitting unit 81.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a schematic procedure of the photographing operation.
  • an air bag 5 inflated with air in advance is installed on the front surface of the imaging table 22 of the sensor unit 2. Subsequently, as shown in FIG. 3, the end of the tube 6 connected to the air pressure detecting means 71 (see FIG. 1) of the detecting device 7 is connected to the air bag 5.
  • the subject K is positioned on the front side of the X-ray sensor 21 so as to be in contact with the air bag 5 directly or through inclusions such as clothes.
  • the air pressure inside the air bag 5 fluctuates due to body movement caused by breathing. This air pressure fluctuation is transmitted to the air pressure detecting means 71 of the detecting device 7 through the tube 6.
  • the air pressure detection means 71 detects the air pressure transmitted from the air bag 5 (step S1).
  • the calculation means 72 calculates information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L based on the air pressure detected by the air pressure detection means 71 (step S2).
  • the notifying means 8 notifies the operator of information relating to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L calculated by the calculating means 72 (step S3).
  • FIG. 5A is a graph showing an example of fluctuations in air pressure detected by the air pressure detecting means 71 as waveforms.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an example of colors displayed by the light emitting unit 81 of the notification unit 8 in time series.
  • the air pressure increases when the subject K sucks air (inhalation), and exhibits a maximum value during maximum inspiration, that is, when the amount of air in the lungs becomes maximum.
  • the air pressure decreases when the subject K puts air (during expiration), and shows a minimum value when the amount of air in the lungs becomes minimum.
  • the information regarding the instruction of the irradiation timing of the X-ray beam L calculated by the calculating means 72 is different in the light emitting part 81 of the notifying means 8 between inspiration and expiration as shown in FIG. It is a control signal for displaying a color.
  • the light-emitting unit 81 of the notification unit 8 is controlled to light up in green during inspiration and light up in blue during expiration.
  • the color of the light emitted by the light emitting unit 81 can be changed as appropriate, and the operator may be configured to select a color at the time of inspiration and a color at the time of expiration from a plurality of colors.
  • step S4 the control part 41 judges whether the irradiation switch 44 of the operation part 43 was turned on, ie, it was pressed.
  • the operator observes the light emitting unit 81 of the notifying unit 8 and presses the irradiation switch 44 of the operating unit 43 near the time when the light emitting unit 81 of the notifying unit 8 switches from green to blue.
  • the control signal for displaying different colors between the time of inhalation and the time of exhalation described above is a peak period B including a time when the air pressure detected by the air pressure detecting means 71 has a maximum value (at the time of maximum inspiration) (FIG. 5). It functions as information for instructing the irradiation of the X-ray beam L within (a).
  • the peak period B near the maximum intake time may be displayed in the peak period B near the maximum intake time.
  • the start and end of the peak period B near the maximum inspiratory time can be predicted and calculated based on, for example, a feature amount such as a period of a waveform of air pressure fluctuation in a predetermined number of past respiratory cycles.
  • step S4 If the irradiation switch 44 is not turned on (No in step S4), the process returns to step S1. On the other hand, when the irradiation switch 44 is turned on (Yes in step S4), the process proceeds to step S5.
  • step S5 the control unit 41 sends a drive command to the drive control means 32, and the drive control means 32 performs control to drive the X-ray source 1. Thereby, the X-ray source 1 irradiates the subject K with the X-ray bundle L.
  • step S6 the X-ray sensor 21 detects the X-ray bundle L that has passed through the subject K, and the image processing means 31 performs predetermined image processing on the electrical signal output from the X-ray sensor 21 to perform X Generate a line image.
  • the X-ray imaging apparatus 100 detects the air bag 5 in which the internal air pressure fluctuates due to body movement caused by breathing of the subject K and the air pressure detected from the air bag 5.
  • a respiratory measurement member it is not necessary to attach or attach a respiratory measurement member to the subject K. That is, according to the present embodiment, even for a subject K whose breathing is difficult to stop intentionally, a good X-ray image can be obtained by capturing images at an appropriate breathing timing without increasing the burden on the subject K. . In addition, the amount of exposure can be reduced because re-imaging can be suppressed, and misdiagnosis due to the use of an X-ray image whose respiratory timing at the time of imaging is not appropriate can be prevented.
  • the calculating means 72 calculates information instructing the irradiation of the X-ray bundle L within the peak period B including the time when the air pressure detected by the air pressure detecting means 71 has a maximum value.
  • the present embodiment is provided with notifying means 8 for notifying the operator of information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L calculated by the calculating means 72.
  • the operator in the case of a manual method in which the X-ray bundle L is irradiated when the operator presses the irradiation switch 44 of the operation unit 43, the operator accurately recognizes the irradiation timing of the X-ray bundle L by the notification by the notification means 8. can do.
  • the subject K can be imaged at an appropriate breathing timing.
  • information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L is transmitted to the notification unit 8 by wireless communication.
  • the notification unit 8 can be installed at an arbitrary position. For this reason, the operator can install the notification means 8 at a position that is easy to see and operate, such as the vicinity of the irradiation switch 44 of the operation unit 43 or the vicinity of the subject K. Thereby, it becomes easier to perform imaging at an appropriate breathing timing.
  • the notification unit 8 notifies the operator of information regarding the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L by the change in the color of the emitted light.
  • the operator can accurately recognize the irradiation timing of the X-ray bundle L by the change in the color displayed by the light emitting unit 81 of the notification unit 8.
  • the air bag 5 is disposed outside the irradiation range A of the X-ray bundle L on the front side of the X-ray sensor 21.
  • the respiratory motion of the subject K can be detected more accurately and easily only by positioning the subject K so as to contact the air bag 5 disposed on the front side of the X-ray sensor 21.
  • the air bag 5 does not affect the X-ray image.
  • the air bag 5 is disposable, and a check valve 53 is provided at a connection portion 52 to which the tube 6 in the air bag 5 is connected. It is opened when connected to the connection part 52.
  • a check valve 53 is provided at a connection portion 52 to which the tube 6 in the air bag 5 is connected. It is opened when connected to the connection part 52.
  • the air bag 5 can be maintained in an inflated state by the check valve 53 when air is introduced therein, and is transmitted from the air bag 5 when the tube 6 is connected to the connecting portion 52 of the air bag 5 in the inflated state.
  • the air pressure can be detected. For this reason, the air bag 5 can be stored in a contracted state except during use, and the air bag 5 can be easily inflated during use, thereby increasing convenience.
  • the X-ray imaging auxiliary device including the air bag 5, the air pressure detection means 71, the calculation means 72, and the notification means 8 may be configured independently of the X-ray imaging apparatus 100.
  • the X-ray imaging auxiliary device preferably includes a tube 6 that connects the air bag 5 and the air pressure detection means 71, and a communication means 73. With this configuration, it is possible to use an X-ray imaging auxiliary apparatus in combination with an existing X-ray imaging apparatus, and the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the air bag 5 may be disposable or may be reusable.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray imaging apparatus 100a according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a schematic procedure of the photographing operation in the second embodiment.
  • the communication unit 73 a is an interface for communicating with the drive control unit 32 a of the control unit 3.
  • the communication method used in the communication unit 73a is wired communication here, but may be wireless communication.
  • the drive control unit 32 a performs control to drive the X-ray source 1 based on information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L calculated by the calculation unit 72.
  • step S ⁇ b> 3 a the communication unit 73 a transmits information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L calculated by the calculation unit 72 to the drive control unit 32 a of the control unit 3. To do.
  • step S4 the control part 41 judges whether the irradiation switch 44 of the operation part 43 was turned on, ie, it was pressed.
  • the operator presses the irradiation switch 44 of the operation unit 43 when observing the subject K and confirming that the respiratory state is stabilized to some extent.
  • step S5a the drive control unit 32a receives the drive command from the control unit 41 based on the ON of the irradiation switch 44, and continuously receives the information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L via the communication unit 73a. Then, the drive control unit 32a performs control to drive the X-ray source 1 after receiving the drive command and when the instructed irradiation timing is reached.
  • the irradiation timing is set here at the time of the maximum inspiration, but may be set immediately before the maximum inspiration, for example, in consideration of some time delay.
  • the drive control unit 32a automatically drives the X-ray source 1 based on the calculation result by the calculation unit 72. Can be made. As a result, the subject K can be imaged at an appropriate breathing timing in the automatic method.
  • the air bag 5 is disposable, and a resin thin film bag is used for the bag main body 51.
  • the bag body 51 of the air bag 5 may be formed of, for example, an elastic material that holds the internal sealed space by its own elastic force.
  • Various materials such as resin, rubber, and metal thin plate can be used as the elastic material.
  • an elastic body such as a sponge material may be placed inside the bag body 51 in order to keep the bag body 51 in an expanded state.
  • the air bag 5 is disposed outside the irradiation range A of the X-ray bundle L on the front surface side of the X-ray sensor 21, but is not limited thereto.
  • the air bag 5a may be arranged in a region covering the whole or part of the irradiation range A of the X-ray bundle L on the front side of the X-ray sensor 21 (see FIG. 1). .
  • the bag body of the air bag 5a needs to be made of a material that suppresses reflection in the X-ray image.
  • a thin film bag made of a resin such as polyethylene can be used.
  • the subject K is positioned so as to be in contact with the air bag 5a disposed in a wide area covering the whole or part of the irradiation range A of the X-ray bundle L on the front side of the X-ray sensor 21.
  • the respiratory motion of the specimen K can be detected more accurately and easily.
  • transmitted the air bag 5a is detected, since the air bag 5a is comprised from the material which suppresses the reflection in an X-ray image, the influence of the air bag 5a with respect to an X-ray image can be disregarded. .
  • the air bag 5 may be arranged between the net for fixing the subject K and the subject K.
  • the air bag 5 when photographing a subject K that is easy to move, such as an infant, when the body part is covered and fixed with a net, the air bag 5 is disposed between the net and the subject K to thereby air.
  • the bag 5 can be easily kept in contact with the subject K. Thereby, the respiratory motion of the subject K can be detected more accurately and easily.
  • the notification unit 8 may be configured to notify the operator of information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L by a change in the intensity of emitted light or the blinking speed.
  • the operator can accurately recognize the irradiation timing of the X-ray flux L by, for example, a change in the intensity of light emitted from the light emitting unit of the notification unit 8 or the blinking speed.
  • the notification means 8 may be configured to notify the operator of information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L by a change in sound to be emitted.
  • examples of the change in sound include a change in pitch and loudness, a change in generation interval of a pulsed dial tone, and the like.
  • the operator can accurately recognize the irradiation timing of the X-ray flux L by, for example, a change in sound emitted from the speaker of the notification unit 8.
  • the notifying means 8 displays the fluctuation of the air pressure detected by the air pressure detecting means 71 as a waveform (see FIG. 5A) so as to notify the operator of information regarding the instruction of the irradiation timing of the X-ray bundle L.
  • the display unit 42 of the operation unit 4 can be used as the notification means 8.
  • the operator can accurately recognize the irradiation timing of the X-ray bundle L based on, for example, a waveform indicating a change in air pressure displayed on the display unit 42.
  • the subject K to be X-rayed is an infant
  • the present invention is not limited to this.
  • the subject K to be subjected to X-ray imaging may be, for example, an elderly person, a disabled person, a healthy person, or an animal.
  • the information related to the instruction of the irradiation timing of the X-ray beam L calculated by the calculation means 72 is not limited to the information that instructs the irradiation of the X-ray beam L near the time of the maximum inspiration.
  • the information related to the indication of the irradiation timing may be information instructing irradiation of the X-ray flux L at a predetermined time in the respiratory cycle, and may be information instructing irradiation of the X-ray flux L at the time of expiration, for example.
  • 5B is information for instructing irradiation of the X-ray bundle L during expiration.
  • An example of photographing during expiration is photographing the abdomen. This is because when the person breathes in the abdomen, the diaphragm rises and the volume of the abdomen increases, so that observation can be made over a wide range. In addition, the sharpness of the image can be increased by making the abdomen thinner as much as possible. Furthermore, for example, by comparing an X-ray image at the time of inspiration and an X-ray image at the time of expiration, it becomes possible to perform a diagnosis such as a state where air accumulates in the alveoli (Air Trapping).
  • X-ray source 2 Sensor unit 21 X-ray sensor (X-ray imaging means) DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Imaging stand 3 Control unit 31 Image processing means 32, 32a Drive control means 4 Operation unit 41 Control part 42 Display part 43 Operation part 44 Irradiation switch 45 Storage part 5,5a Air bag 51 Bag main body 52 Connection part 53 Check valve 6 Tube 7 Detection device 71 Pneumatic pressure detection means 72 Calculation means 73, 73a Communication means 8 Notification means 81 Light emitting part 100, 100a X-ray imaging apparatus A Irradiation range B Peak period K Subject L X-ray flux

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Abstract

Ｘ線撮影装置（１００）は、被検体（Ｋ）の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋（５）と、エア袋（５）から伝達される空気圧を検出する空気圧検出手段（７１）と、空気圧検出手段（７１）によって検出される空気圧に基づいてＸ線束（Ｌ）の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算手段（７２）とを備えている。これにより、呼吸を意図的に止めることが困難な被検体でも、被検体への負担を増すことなく、適切な呼吸タイミングで撮影でき良好なＸ線画像を取得できるＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法を提供する。

Description

Ｘ線撮影装置、Ｘ線撮影補助装置およびＸ線撮影方法
　本発明は、Ｘ線撮影装置、Ｘ線撮影補助装置およびＸ線撮影方法に関する。
　胸部Ｘ線撮影等の単純Ｘ線撮影は、再構成を行わずに表示することを目的とした最も一般的なＸ線撮影である。従来の単純Ｘ線撮影装置では、被検体への指示によって呼吸を意図的に止めた状態でＸ線撮影が行われている。
　一方、投影データを集めてコンピュータで再構成することによって３次元モデルを形成するＸ線ＣＴ装置には、被検体の呼吸運動を検出する手段を備えたものがある（例えば特許文献１～３参照）。
　特許文献１には、レーザを被検体の腹部に当てて被検体の動き（変位）を測定する呼吸検出手段が記載されている。また、特許文献２には、カメラ等により撮影された被検体の胸の厚さの時間変化を計測する呼吸検出手段が記載されている。また、特許文献３には、被検体の胸の厚さを計測するもののほか、呼吸の流速や流量を計測する呼吸検出手段が記載されている。
特許第５６１１６６７号公報 特許第５２４２０４５号公報 特許第５３２９７８８号公報
　しかしながら、単純Ｘ線撮影装置では、例えば乳幼児等の被検体は呼吸を意図的に止めることが難しいため、操作者が被検体の身体の動きを見ながらタイミングを見計らって照射スイッチを押して撮影している。したがって、適切な呼吸タイミングでの撮影ができない場合、再撮影が繰り返されたり、撮影時の呼吸タイミングがあまり適切でないＸ線画像を用いて診断されたりするおそれがある。
　特許文献１に記載の呼吸検出手段を使用する場合、レーザ照射部がＸ線束の照射領域内に入らないように、レーザが斜め方向から被検体の特定箇所に当てられる。しかしながら、乳幼児等の被検体は予測できない身体の動きをするため、レーザが当てられる箇所がずれたり傾いたりするおそれがある。したがって、特許文献１に記載の技術では、被検体の呼吸運動を正確に検出することは困難である。
　特許文献２に記載の呼吸検出手段を使用する場合、カメラ等で被検体を撮影して胸の厚さが計測される。しかしながら、乳幼児等の被検体の場合には、計測箇所がずれたり傾いたりするおそれがある。したがって、特許文献２に記載の技術でも、被検体の呼吸運動を正確に検出することは困難である。また、被検体の胸に被計測部材を貼り付けて該被計測部材の動きを計測する方法も考えられる。しかし、この方法では、被検体の負担が増すとともに、Ｘ線画像に被計測部材が写り込むおそれがある。
　特許文献３に記載の呼吸の流速や流量を計測する呼吸検出手段を使用する場合、被検体の口付近に呼吸時の空気が流通する空気流通部を配置する必要がある。しかしながら、乳幼児等の被検体の場合には、被検体の口が空気流通部から離れてしまうおそれがある。したがって、特許文献３に記載の技術でも、被検体の呼吸運動を正確に検出することは困難である。また、被検体の口に直接空気流通部を装着する方法も考えられる。しかし、この方法では、被検体の負担が増すとともに、却って呼吸が乱れるおそれがある。
　本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、呼吸を意図的に止めることが困難な被検体でも、被検体への負担を増すことなく、適切な呼吸タイミングで撮影でき良好なＸ線画像を取得できるＸ線撮影装置、Ｘ線撮影補助装置およびＸ線撮影方法を提供することを課題とする。
　前記課題を解決するため、本発明に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線束を被検体に照射するＸ線源と、前記被検体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、前記被検体の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋と、前記エア袋から伝達される空気圧を検出する空気圧検出手段と、前記空気圧検出手段によって検出される空気圧に基づいて前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係るＸ線撮影補助装置は、被検体の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋と、前記エア袋から伝達される空気圧を検出する空気圧検出手段と、前記空気圧検出手段によって検出される空気圧に基づいてＸ線束の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算される前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報をＸ線撮影装置の操作者に認識可能に報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係るＸ線撮影方法は、Ｘ線束を被検体に照射するＸ線源と、前記被検体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、を備えるＸ線撮影装置を用いて撮影を行うＸ線撮影方法であって、前記被検体の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋から伝達される空気圧を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出される空気圧に基づいて前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算ステップと、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、呼吸を意図的に止めることが困難な被検体でも、被検体への負担を増すことなく、適切な呼吸タイミングで撮影でき良好なＸ線画像を取得できるＸ線撮影装置、Ｘ線撮影補助装置およびＸ線撮影方法を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は、センサユニットに設置されたエア袋を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、センサユニットに設置された変形例に係るエア袋を模式的に示す斜視図である。 エア袋、チューブ、検出装置および報知手段を模式的に示す図である。 撮影動作の概略の手順を示すフローチャートである。 図５（ａ）は、空気圧検出手段によって検出される空気圧の変動の一例を波形で表示したグラフである。図５（ｂ）は、報知手段の発光部が表示する色の一例を時系列で示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態における撮影動作の概略の手順を示すフローチャートである。
　本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
　なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。
（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置１００の概略構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線源１と、センサユニット２とを備えている。Ｘ線源１は、Ｘ線束Ｌを被検体Ｋに照射する。センサユニット２は、被検体Ｋを透過したＸ線束Ｌを検出するＸ線撮像手段としてのＸ線センサ２１と、Ｘ線センサ２１が内蔵された撮影台２２とを有している。
　Ｘ線センサ２１は、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）とも呼ばれる２次元センサであり、被検体Ｋを透過したＸ線束Ｌを光電的に検出して電気信号を出力する。Ｘ線センサ２１は、ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ、ＣｄＴｅセンサなどのイメージセンサを使用して構成することができる。なお、Ｘ線撮像手段として、Ｘ線フィルム、あるいは、ＩＰ（イメージングプレート）が使用されてもよい。
　また、Ｘ線撮影装置１００は、制御ユニット３と、操作ユニット４とを備えている。制御ユニット３は、画像処理手段３１と、駆動制御手段３２とを有している。画像処理手段３１は、Ｘ線センサ２１から出力される電気信号を受信し、所定の画像処理を施してＸ線画像を生成する。駆動制御手段３２は、Ｘ線源１を駆動させる制御を行う。
　操作ユニット４は、制御部４１と、表示部４２と、操作部４３と、記憶部４５とを有している。表示部４２は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等であり、Ｘ線画像、操作用画面等の各種情報を表示する。操作部４３は、例えばキーボード、マウス、スイッチ等を含み、各種情報の入力を含むユーザの操作の受付けを行う。操作部４３は、ここでは、Ｘ線束Ｌの照射を指示する照射スイッチ４４を有している。ただし、表示部４２に表示された操作用画面に、照射スイッチが含まれていてもよい。
　制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを備えており、操作ユニット４全体の制御を行う。制御部４１は、画像処理手段３１および駆動制御手段３２に接続されている。制御部４１は、例えば制御ユニット３の駆動制御手段３２に対してＸ線源１を駆動させる制御を行わせる駆動指令を送る。また、制御部４１は、例えば制御ユニット３の画像処理手段３１で生成されたＸ線画像を表示部４２に表示させる制御を行う。記憶部４５は、例えば半導体メモリ、ハードディスク、光ディスク等であり、生成されたＸ線画像等の各種情報を保存する。
　また、Ｘ線撮影装置１００は、エア袋５と、チューブ６と、検出装置７と、報知手段８とを備えている。エア袋５は、被検体Ｋの呼吸による体動によって内部の空気圧が変動する袋である。チューブ６は、エア袋５と検出装置７の空気圧検出手段７１とを接続しており、空気が通過可能な柔軟な樹脂製の管から構成されている。
　検出装置７は、空気圧検出手段７１と、演算手段７２と、通信手段７３とを有している。空気圧検出手段７１は、チューブ６におけるエア袋５とは反対側の端部に接続されている。空気圧検出手段７１は、エア袋５からチューブ６を介して伝達される空気圧を検出し、該空気圧を電気信号に変換する。空気圧検出手段７１は、例えば、ひずみゲージ式圧力変換器や、空気振動で変化する電極間の静電容量の変化を電気信号に変換するコンデンサマイクを利用して構成されている。あるいは、密閉空間にピンホールからの空気の流出音の変化を検出する無指向性マイクロフォン等が利用されてもよい。
　演算手段７２は、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧に基づいてＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を演算する。通信手段７３は、報知手段８との通信を行うためのインタフェースである。通信手段７３で使用される通信方式は、ここではBluetooth（登録商標）等の無線通信である。すなわち、Ｘ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報は、無線通信によって報知手段８に送信される。
　なお、通信手段７３で使用される通信方式は、Bluetooth（登録商標）に限定されるものではなく、他の無線通信や、有線通信であってもよい。無線通信としては、例えば、無線ＬＡＮ、超音波通信、赤外線通信、可視光通信等が使用され得る。有線通信としては、例えば有線ＬＡＮ等が使用され得る。
　報知手段８は、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に認識可能に報知するものである。
　図２（ａ）は、センサユニット２に設置されたエア袋５を模式的に示す斜視図である。本実施形態では、エア袋５は、Ｘ線センサ２１（図１参照）の前面側におけるＸ線束Ｌの照射範囲Ａの外に配置されている。エア袋５は、ここではＸ線束Ｌの照射範囲Ａの上部および下部に一対配置されているが、例えばＸ線束Ｌの照射範囲Ａの上部等の一箇所に配置されていてもよい。エア袋５は、センサユニット２の撮影台２２の前面に、例えば両面テープ、面ファスナ等を用いて設置することができる。
　図３は、エア袋５、チューブ６、検出装置７および報知手段８を模式的に示す図である。エア袋５は、本実施形態では、使い捨て可能である。図３に示すように、エア袋５は、袋本体５１と、チューブ６が接続される接続部５２とを有している。袋本体５１としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル等の樹脂製の薄膜の袋が使用され得る。接続部５２は、チューブ６の一端が挿入可能な樹脂またはゴム製の管から構成されている。接続部５２には、逆止弁５３が設けられている。逆止弁５３は、チューブ６が接続部５２に接続されていないときにはエア袋５の袋本体５１の外から内への空気の流入を許容するとともに内から外への空気の流出を禁止する。また、逆止弁５３は、チューブ６が接続部５２に接続されるときには開放される。図３では、逆止弁５３は、チューブ６の接続部５２への接続によって強制的に開けられているが、チューブ６を接続部５２から引き抜くと、逆止弁５３自身の弾性によって接続部５２が閉じられるようになっている。
　報知手段８は、本実施形態では、例えばＬＥＤを有する発光部８１を備えるランプである。報知手段８は、発光部８１が発する光の色の変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知する。
　次に、前記したように構成されたＸ線撮影装置１００を用いて撮影を行うＸ線撮影方法について説明する。図４は、撮影動作の概略の手順を示すフローチャートである。
　まず、Ｘ線撮影を行う場合には、図２（ａ）に示すように、センサユニット２の撮影台２２の前面に、予め空気が入れられて膨張したエア袋５が設置される。続いて、図３に示すように、エア袋５に、検出装置７の空気圧検出手段７１（図１参照）に接続されたチューブ６の先端側の端部が接続される。
　続いて、図１に示すように、被検体Ｋは、Ｘ線センサ２１の前面側においてエア袋５に直接または衣服等の介在物を介して接触するように位置させられる。被検体Ｋが呼吸を行うと、呼吸による体動によってエア袋５の内部の空気圧が変動する。この空気圧の変動がチューブ６を介して検出装置７の空気圧検出手段７１に伝達される。
　そして、図４に示すように、空気圧検出手段７１は、エア袋５から伝達される空気圧を検出する（ステップＳ１）。
　続いて、演算手段７２は、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧に基づいてＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を演算する（ステップＳ２）。
　続いて、報知手段８は、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に認識可能に報知する（ステップＳ３）。
　図５（ａ）は、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧の変動の一例を波形で表示したグラフである。図５（ｂ）は、報知手段８の発光部８１が表示する色の一例を時系列で示す図である。
　図５（ａ）に示すように、空気圧は、被検体Ｋが空気を吸うとき（吸気時）に増加し、最大吸気時、すなわち肺の中の空気量が最大となるときに極大値を示す。一方、空気圧は、被検体Ｋが空気をはくとき（呼気時）に減少し、肺の中の空気量が最小となるときに極小値を示す。
　本実施形態では、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報は、報知手段８の発光部８１に、図５（ｂ）に示すような吸気時と呼気時とで異なる色を表示させるための制御信号である。ここでは、報知手段８の発光部８１は、吸気時には緑色に点灯し、呼気時には青色に点灯するように制御される。ただし、発光部８１が発する光の色は、適宜変更可能であり、操作者が複数色の中から吸気時の色と呼気時の色とを選択できるように構成されてもよい。
　そして、ステップＳ４では、制御部４１は、操作部４３の照射スイッチ４４がＯＮされたか、すなわち押された否かを判断する。操作者は、報知手段８の発光部８１を観察し、ここでは報知手段８の発光部８１が緑色から青色に切り替わる時点付近で、操作部４３の照射スイッチ４４を押す。つまり、前記した吸気時と呼気時とで異なる色を表示させるための制御信号は、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧が極大値を示す時期（最大吸気時）を含むピーク期間Ｂ（図５（ａ）参照）内でＸ線束Ｌの照射を指示する情報として機能する。
　なお、最大吸気時付近のピーク期間Ｂにおいて例えば赤色等の他の色が表示されてもよい。この場合、操作者の反応動作の遅れを考慮すれば、発光部８１が赤色に切り替わった時点で操作者が照射スイッチ４４を押す動作を開始することで、最大吸気時のより近くでの撮影が可能となる。ここで、最大吸気時付近のピーク期間Ｂの始期や終期は、例えば過去の所定数の呼吸サイクルにおける空気圧変動の波形の周期等の特徴量に基づいて予測演算することが可能である。
　照射スイッチ４４がＯＮされていない場合（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ１に処理が戻る。一方、照射スイッチ４４がＯＮされた場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５に処理が進む。
　ステップＳ５では、制御部４１は、駆動制御手段３２に対して駆動指令を送り、駆動制御手段３２は、Ｘ線源１を駆動させる制御を行う。これにより、Ｘ線源１は、Ｘ線束Ｌを被検体Ｋに照射する。
　ステップＳ６では、Ｘ線センサ２１は、被検体Ｋを透過したＸ線束Ｌを検出し、画像処理手段３１は、Ｘ線センサ２１から出力される電気信号に対して所定の画像処理を施してＸ線画像を生成する。
　前記したように、本実施形態に係るＸ線撮影装置１００は、被検体Ｋの呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋５と、エア袋５から伝達される空気圧を検出する空気圧検出手段７１と、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧に基づいてＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算手段７２とを備えている。
　この構成では、エア袋５を直接または衣服等の介在物を介して被検体Ｋに接触させた状態で被検体Ｋが呼吸を行うと、呼吸による体動によってエア袋５の内部の空気圧が変動する。この空気圧の変動が空気圧検出手段７１に伝達されて検出される。このように、本実施形態では、乳幼児等の被検体Ｋが予測できない身体の動きをしても、エア袋５の全体で空気圧の変動を検出することができるため、被検体Ｋの呼吸運動をより正確に検出することができる。そして、検出された空気圧に基づいてＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報が演算されるため、適切な呼吸タイミングでの撮影が可能となる。しかも、被検体Ｋに呼吸計測用の部材を貼り付けたり装着したりする必要もない。
　すなわち、本実施形態によれば、呼吸を意図的に止めることが困難な被検体Ｋでも、被検体Ｋへの負担を増すことなく、適切な呼吸タイミングで撮影でき良好なＸ線画像を取得できる。また、再撮影を抑制できるため被爆量を軽減できるとともに、撮影時の呼吸タイミングがあまり適切でないＸ線画像を用いることによる誤診も防止できる。
　また、本実施形態では、演算手段７２は、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧が極大値を示す時期を含むピーク期間Ｂ内でＸ線束Ｌの照射を指示する情報を演算する。この構成では、最大吸気時、すなわち肺の中の空気量が最大に近い状態においてＸ線束Ｌを照射することが可能となる。一般に、肺の中の空気が多い吸気時の方が、肺の中の空気が少ない呼気時よりも、ぼやけの少ないＸ線画像が得られる。したがって、この構成によれば、診断するために良好なＸ線画像を得ることができる。
　また、本実施形態は、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に認識可能に報知する報知手段８を備える。この構成では、操作者が操作部４３の照射スイッチ４４を押すとＸ線束Ｌが照射される手動方式の場合に、操作者は、報知手段８による報知によってＸ線束Ｌの照射タイミングを正確に認識することができる。これにより、手動方式において、被検体Ｋの適切な呼吸タイミングでの撮影が可能となる。
　また、本実施形態では、Ｘ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報は、無線通信によって報知手段８に送信される。この構成では、報知手段８を任意の位置に設置することができる。このため、操作者は、例えば操作部４３の照射スイッチ４４の付近や被検体Ｋの付近など、見易くかつ操作し易い位置に報知手段８を設置することができる。これにより、適切な呼吸タイミングでの撮影がより行い易くなる。
　また、本実施形態では、報知手段８は、発する光の色の変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知する。この構成では、操作者は、報知手段８の発光部８１が表示する色の変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングを正確に認識することができる。
　また、本実施形態では、エア袋５は、Ｘ線センサ２１の前面側におけるＸ線束Ｌの照射範囲Ａの外に配置されている。この構成では、被検体ＫをＸ線センサ２１の前面側に配置されたエア袋５に接触するように位置させるだけで、被検体Ｋの呼吸運動をより正確かつ容易に検出することができる。しかも、エア袋５を通過しないＸ線束Ｌが検出されるため、Ｘ線画像に対してエア袋５が影響を及ぼすことはない。
　また、本実施形態では、エア袋５は使い捨て可能であり、エア袋５におけるチューブ６が接続される接続部５２には逆止弁５３が設けられており、逆止弁５３は、チューブ６が接続部５２に接続されるときに開放される。この構成では、被検体Ｋごとにエア袋５を交換できるため、衛生を保つことができる。また、エア袋５は内部に空気が入れられると逆止弁５３によって膨張状態を維持できるとともに、膨張状態にあるエア袋５の接続部５２にチューブ６が接続されるとエア袋５から伝達される空気圧の検出が可能となる。このため、使用時以外にはエア袋５を収縮させた状態で保管できるとともに、使用時にはエア袋５を容易に膨張させることができ、利便性が高まる。
　また、エア袋５と、空気圧検出手段７１と、演算手段７２と、報知手段８とを備えるＸ線撮影補助装置が、Ｘ線撮影装置１００から独立して構成されてもよい。また、Ｘ線撮影補助装置は、エア袋５と空気圧検出手段７１とを接続するチューブ６と、通信手段７３とを備えることが好ましい。この構成では、既存のＸ線撮影装置に対して、Ｘ線撮影補助装置を組み合わせて使用することが可能となり、前記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。ここで、エア袋５は、使い捨て可能なものであってもよいし、繰り返し使用可能なものであってもよい。
（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について、前記した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。
　図６は、本発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置１００ａの概略構成を示すブロック図である。図７は、第２実施形態における撮影動作の概略の手順を示すフローチャートである。
　図６に示すように、通信手段７３ａは、制御ユニット３の駆動制御手段３２ａとの通信を行うためのインタフェースである。通信手段７３ａで使用される通信方式は、ここでは有線通信であるが、無線通信であってもよい。駆動制御手段３２ａは、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報に基づいてＸ線源１を駆動させる制御を行う。
　図７に示すように、第２実施形態では、ステップＳ３ａにおいて、通信手段７３ａは、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を制御ユニット３の駆動制御手段３２ａに送信する。
　そして、ステップＳ４では、制御部４１は、操作部４３の照射スイッチ４４がＯＮされたか、すなわち押された否かを判断する。ここで、操作者は、被検体Ｋを観察し、呼吸状態が或る程度安定していることを確認した時点で、操作部４３の照射スイッチ４４を押す。
　ステップＳ５ａでは、駆動制御手段３２ａは、照射スイッチ４４のＯＮに基づく制御部４１からの駆動指令を受信するとともに、Ｘ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を通信手段７３ａを介して引き続き受信する。そして、駆動制御手段３２ａは、駆動指令の受信後であって、指示される照射タイミングとなったときに、Ｘ線源１を駆動させる制御を行う。照射タイミングは、ここでは最大吸気時に設定されるが、例えば、多少の時間遅れを考慮して最大吸気時の直前に設定されてもよい。
　このような第２実施形態によれば、操作者が操作部４３の照射スイッチ４４を押した後に、駆動制御手段３２ａは、演算手段７２による演算結果に基づいて自動的にＸ線源１を駆動させることができる。これにより、自動方式において、被検体Ｋの適切な呼吸タイミングでの撮影が可能となる。
　以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。
　例えば、前記実施形態では、エア袋５は、使い捨て可能であり、袋本体５１に樹脂製の薄膜の袋が使用されているが、これに限定されるものではない。エア袋５の袋本体５１は、例えば自身の弾性力によって内部の密閉空間を保持する弾性材料から形成されていてもよい。弾性材料として、樹脂、ゴム、金属薄板等の各種材料が使用され得る。この場合、袋本体５１の内部に、袋本体５１を膨らんだ状態に保つためにスポンジ材等の弾性体が入れられていてもよい。
　また、前記実施形態では、エア袋５は、Ｘ線センサ２１の前面側におけるＸ線束Ｌの照射範囲Ａの外に配置されているが、これに限定されるものではない。図２（ｂ）に示すように、エア袋５ａは、Ｘ線センサ２１（図１参照）の前面側におけるＸ線束Ｌの照射範囲Ａの全体または一部を覆う領域に配置されていてもよい。この場合、エア袋５ａの袋本体は、Ｘ線画像における写り込みを抑制する素材から構成されている必要があり、例えばポリエチレン等の樹脂製の薄膜の袋が使用され得る。この構成では、被検体ＫをＸ線センサ２１の前面側におけるＸ線束Ｌの照射範囲Ａの全体または一部を覆う広い領域に配置されたエア袋５ａに接触するように位置させるだけで、被検体Ｋの呼吸運動をより正確かつ容易に検出できる。また、エア袋５ａを透過したＸ線束Ｌが検出されるが、エア袋５ａはＸ線画像における写り込みを抑制する素材から構成されているため、Ｘ線画像に対するエア袋５ａの影響は無視できる。
　また、エア袋５は、被検体Ｋを固定するネットと被検体Ｋとの間に配置されていてもよい。この構成では、乳幼児等の動きやすい被検体Ｋを撮影する際に身体の一部をネットで覆って固定する場合には、エア袋５をネットと被検体Ｋとの間に配置することでエア袋５を被検体Ｋに接触した状態に容易に保つことができる。これにより、被検体Ｋの呼吸運動をより正確かつ容易に検出することができる。
　また、報知手段８は、発する光の強度または点滅速さの変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知するように構成されてもよい。この構成では、操作者は、例えば報知手段８の発光部が発する光の強度または点滅速さの変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングを正確に認識することができる。
　また、報知手段８は、発する音の変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知するように構成されてもよい。この場合、音の変化としては、音の高さや大きさの変化、パルス状の発信音の発生間隔の変化等が挙げられる。この構成では、操作者は、例えば報知手段８のスピーカが発する音の変化によってＸ線束Ｌの照射タイミングを正確に認識することができる。
　また、報知手段８は、空気圧検出手段７１によって検出される空気圧の変動を波形で表示する（図５（ａ）参照）ことによってＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知するように構成されてもよい。この場合、操作ユニット４の表示部４２が、報知手段８として用いられ得る。この構成では、操作者は、例えば表示部４２に表示される空気圧の変動を示す波形によってＸ線束Ｌの照射タイミングを正確に認識することができる。
　また、前記実施形態では、Ｘ線撮影の対象となる被検体Ｋが乳幼児である場合について例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。Ｘ線撮影の対象となる被検体Ｋは、例えば高齢者、障害者、健常者、あるいは動物であってもよい。
　また、演算手段７２によって演算されるＸ線束Ｌの照射タイミングの指示に関する情報は、最大吸気時付近でＸ線束Ｌの照射を指示する情報に限定されるものではない。照射タイミングの指示に関する情報は、呼吸サイクルにおける予め決められた時期にＸ線束Ｌの照射を指示する情報であればよく、例えば呼気時にＸ線束Ｌの照射を指示する情報であってもよい。この場合、報知手段８の発光部８１に、図５（ｂ）に示すような吸気時と呼気時とで異なる色を表示させるための制御信号は、呼気時にＸ線束Ｌの照射を指示する情報としても使用できる。呼気時の撮影としては、例えば腹部の撮影が挙げられる。腹部では息をはいた方が、横隔膜が挙上して腹部の容積が大きくなり広い範囲で観察できるためである。また、腹部を少しでも薄くすることで画像の鮮鋭度を上げることができる。さらには、例えば、吸気時のＸ線画像と呼気時のＸ線画像とを比較することによって、肺胞内に空気が溜まる状態（Air Trapping）等の診断を行うことが可能となる。
　１　　　Ｘ線源
　２　　　センサユニット
　２１　　Ｘ線センサ（Ｘ線撮像手段）
　２２　　撮影台
　３　　　制御ユニット
　３１　　画像処理手段
　３２，３２ａ　駆動制御手段
　４　　　操作ユニット
　４１　　制御部
　４２　　表示部
　４３　　操作部
　４４　　照射スイッチ
　４５　　記憶部
　５，５ａ　エア袋
　５１　　袋本体
　５２　　接続部
　５３　　逆止弁
　６　　　チューブ
　７　　　検出装置
　７１　　空気圧検出手段
　７２　　演算手段
　７３，７３ａ　通信手段
　８　　　報知手段
　８１　　発光部
　１００，１００ａ　Ｘ線撮影装置
　Ａ　　　照射範囲
　Ｂ　　　ピーク期間
　Ｋ　　　被検体
　Ｌ　　　Ｘ線束

Claims (15)

  1. 　Ｘ線束を被検体に照射するＸ線源と、
    　前記被検体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、
    　前記被検体の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋と、
    　前記エア袋から伝達される空気圧を検出する空気圧検出手段と、
    　前記空気圧検出手段によって検出される空気圧に基づいて前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算手段と、
    を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
  2. 　前記演算手段は、前記空気圧検出手段によって検出される空気圧が極大値を示す時期を含むピーク期間内で前記Ｘ線束の照射を指示する情報を演算することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  3. 　前記演算手段によって演算される前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を操作者に認識可能に報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置。
  4. 　前記演算手段によって演算される前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報は、無線通信によって前記報知手段に送信されることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
  5. 　前記報知手段は、発する光の色の変化によって前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線撮影装置。
  6. 　前記報知手段は、発する光の強度または点滅速さの変化によって前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線撮影装置。
  7. 　前記報知手段は、発する音の変化によって前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線撮影装置。
  8. 　前記報知手段は、前記空気圧検出手段によって検出される空気圧の変動を波形で表示することによって前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を操作者に報知することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線撮影装置。
  9. 　前記演算手段によって演算される前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報に基づいて前記Ｘ線源を駆動させる制御を行う駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置。
  10. 　前記エア袋は、前記Ｘ線撮像手段の前面側における前記Ｘ線束の照射範囲の外に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
  11. 　前記エア袋は、前記Ｘ線撮像手段の前面側における前記Ｘ線束の照射範囲の全体または一部を覆う領域に配置されており、Ｘ線画像における写り込みを抑制する素材から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
  12. 　前記エア袋は、前記被検体を固定するネットと前記被検体との間に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
  13. 　前記エア袋は、使い捨て可能であり、
    　前記エア袋と空気圧検出手段とを接続するチューブを備え、
    　前記エア袋における前記チューブが接続される接続部には、前記エア袋の外から内への空気の流入を許容するとともに内から外への空気の流出を禁止する逆止弁が設けられており、前記逆止弁は、前記チューブが前記接続部に接続されるときに開放されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
  14. 　被検体の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋と、
    　前記エア袋から伝達される空気圧を検出する空気圧検出手段と、
    　前記空気圧検出手段によって検出される空気圧に基づいてＸ線束の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算手段と、
    　前記演算手段によって演算される前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報をＸ線撮影装置の操作者に認識可能に報知する報知手段と、
    を備えることを特徴とするＸ線撮影補助装置。
  15. 　Ｘ線束を被検体に照射するＸ線源と、
    　前記被検体を透過した前記Ｘ線束を検出するＸ線撮像手段と、を備えるＸ線撮影装置を用いて撮影を行うＸ線撮影方法であって、
    　前記被検体の呼吸による体動によって内部の空気圧が変動するエア袋から伝達される空気圧を検出する検出ステップと、
    　前記検出ステップにおいて検出される空気圧に基づいて前記Ｘ線束の照射タイミングの指示に関する情報を演算する演算ステップと、
    を含むことを特徴とするＸ線撮影方法。
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