特許 6786266 Ｘ線診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6786266

(24)【登録日】2020年10月30日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】Ｘ線診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20201109BHJP

   A61B 6/10 20060101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 320M

   A61B6/10 350

【請求項の数】12

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-112774(P2016-112774)

(22)【出願日】2016年6月6日

(65)【公開番号】特開2017-217143(P2017-217143A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2019年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】野田 浩二

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 剛

(72)【発明者】

【氏名】柿沼 恒範

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特表平０９−５０５７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５１４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０５６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９７６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８１４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１３４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０１７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３０４６２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１８３６６３３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線を発生するＸ線管を保持する保持器と、
前記保持器の移動方向を指示する方向指示器と
前記保持器を予め決定された動作シーケンスに従い目標位置まで移動するためのオートポジショニングモードの実行を指示する移動指示器と、
前記移動指示器を介した指示に従い、前記オートポジショニングモードでの前記保持器の動作を制御する制御部と、
前記オートポジショニングモードの実行時において前記方向指示器により移動方向が指示された場合、前記保持器が現在位置から前記指示された移動方向に迂回して前記目標位置に至る迂回経路を決定する経路決定部と、
前記迂回経路を表示する表示部と、
を具備するＸ線診断装置。

【請求項2】

前記経路決定部は、前記保持器が現在位置から前記指示された移動方向に迂回して前記目標位置に至る複数の迂回経路候補を決定し、
前記表示部は、前記複数の迂回経路候補を表示する、
請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項3】

前記経路決定部は、前記現在位置から前記目標位置に至り、前記指示された移動方向への迂回距離が異なる前記複数の迂回経路候補を決定する、請求項２記載のＸ線診断装置。

【請求項4】

前記経路決定部は、前記複数の迂回経路候補のうちのユーザ指定の迂回経路候補を、前記迂回経路として決定する、請求項２記載のＸ線診断装置。

【請求項5】

前記保持器を動作するための動力を発生する駆動部と、
前記迂回経路に対応する前記駆動部の動作シーケンスを決定する動作シーケンス決定部を更に備え、
前記制御部は、前記保持器が前記現在位置から前記迂回経路を通り前記目標位置に至るように、前記動作シーケンスに従って前記駆動部を制御する、
請求項４記載のＸ線診断装置。

【請求項6】

前記経路決定部は、前記方向指示器による前記移動方向の指示に関する操作量に応じて前記指示された移動方向への迂回距離を決定し、前記現在位置から前記目標位置に至り前記指示された移動方向に前記迂回距離だけ迂回した前記迂回経路を決定する、請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項7】

前記保持器を駆動するための動力を発生する駆動部と、
前記迂回経路に対応する前記駆動部の動作シーケンスを決定する動作シーケンス決定部を更に備え、
前記制御部は、前記保持器が前記現在位置から前記迂回経路を通り前記目標位置に至るように、前記動作シーケンスに従って前記駆動部を制御する、
請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記移動指示器により前記オートポジショニングモードの実行の停止が指示された場合、前記停止の指示から所定の期間内だけ前記オートポジショニングモードを維持し、前記所定の期間内において前記方向指示器により移動方向が指示された場合、前記保持器が現在位置から前記指示された移動方向に迂回して前記目標位置に至る迂回経路を決定する、請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項9】

前記迂回経路を記憶する記憶部を更に備える、請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項10】

前記経路決定部は、前記現在位置と前記迂回経路と前記目標位置とに基づいて検査室内における干渉領域の位置を推定し、
前記記憶部は、前記干渉領域を記憶する、
請求項９記載のＸ線診断装置。

【請求項11】

前記経路決定部は、同一検査中において再び前記方向指示器により移動方向が指示された場合、前記現在位置から前記指示された移動方向に迂回して前記目標位置に至り、且つ前記干渉領域を回避する迂回経路を決定する、請求項１０記載のＸ線診断装置。

【請求項12】

前記保持器が有する複数の構造体のうちの制御対象の構造体を選択するための制御対象選択器を更に備え、
前記経路決定部は、前記選択された制御対象を優先的に動作させるように前記迂回経路を決定する、
請求項１記載のＸ線診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線診断装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とを移動自在に保持する保持器を有している。Ｘ線診断装置は、ソフトウェアで予め決定された動作シーケンスに従い保持器のオートポジショニングモードを実行し、指定された目標位置まで保持器を移動している。

【0003】

循環器Ｘ線診断等においては保持器の周辺に様々な機器が配置されている。オートポジショニングモードにおいては、予め設定された経路に沿って保持器が移動されるため、経路に機器が配置されている場合、機器が保持器に干渉する虞がある。干渉を回避するためには、医療従事者が機器を経路外に退避させたり、あるいはオートポジショニングモードを中断して医療従事者が保持器をマニュアルで移動させたりしなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０９−１４０６８９号公報

【特許文献2】特開２０１２−２０５６８１号公報

【特許文献3】特開２００８−１４８８６６号公報

【特許文献4】特開２０１４−９７１３１号公報

【特許文献5】特開２００２−２３８８８８号公報

【特許文献6】特表平０９−５０５７５６号公報

【特許文献7】特表２０１４−５３４８８６号公報

【特許文献8】特開２００５−２４５５０２号公報

【特許文献9】特開平０８−２８９８８５号公報

【特許文献10】特開２００９−２１９５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

実施形態の目的は、Ｘ線管を保持する保持器の位置決め効率を向上可能なＸ線診断装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線管を保持する保持器と、前記保持器の移動方向を指示する方向指示器と、前記保持器を予め決定された動作シーケンスに従い目標位置まで移動するためのオートポジショニングモードの実行を指示する移動指示器と、前記移動指示器を介した指示に従い、前記オートポジショニングモードでの前記保持器の動作を制御する制御部と、前記オートポジショニングモードの実行時において前記方向指示器により移動方向が指示された場合、前記保持器が現在位置から前記指示された移動方向に迂回して前記目標位置に至る迂回経路を決定する経路決定部と、前記迂回経路を表示する表示部と、を具備する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置の外観を示す図である。

【図3】図３は、図２の検査室入力機器の斜視図である。

【図4】図４は、図３の検査室入力機器の側面図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るＸ線診断装置を利用した手術が行われている検査室の様子を模式的に示す図である。

【図6】図６は、本実施形態に係るＸ線診断装置によるＸ線管保持装置の動きを概略的に示す図である。

【図7】図７は、本実施形態に係るシステム制御回路の制御のもとに行われる迂回動作の典型的な流れを示す図である。

【図8】図８は、図７に示す迂回動作の典型的な流れの続きを示す図である。

【図9】図９は、図７のステップＳＡ２における、データ空間での目標位置の設定について説明するための図である。

【図10】図１０は、図７のステップＳＡ３における、データ空間での初期経路の設定について説明するための図である。

【図11】図１１は、初期経路に非通信機器（障害物）が存在する場合における、Ｃアームと非通信機器との干渉を示す図である。

【図12】図１２は、図８のステップＳＢ２における迂回方向の指示を示す図である。

【図13】図１３は、図１２にように患者左手方向に迂回方向が指定された場合における、迂回経路の候補の決定処理について説明するための図である。

【図14】図１４は、図８のステップＳＢ５において表示回路により表示される迂回経路の候補の表示画面の一例を示す図である。

【図15】図１５は、図１の演算回路による干渉領域の推定及び登録を説明するための図である。

【図16】図１６は、応用例に係る他のオートポジショニング動作における初期経路を示す図である。

【図17】図１７は、図１６の場合における迂回動作の一例を示す図である。

【図18】図１８は、応用例における迂回動作の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線診断装置を説明する。

【0009】

図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示す図である。図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置の外観を示す図である。

【0010】

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管保持装置１、寝台装置３、高電圧発生器５及びコンソール７を有する。例えば、Ｘ線管保持装置１、寝台装置３及び高電圧発生器５は撮影室に設置され、コンソール７は撮影室に隣接する制御室に設置される。

【0011】

図１及び図２に示すように、Ｘ線管保持装置１は、少なくともＸ線管１１を保持する機械装置である。本実施形態に係るＸ線管保持装置１としては、天井吊りタイプと床置きタイプとの何れでも良い。なお、床置きタイプとしては、Ｘ線管１１とＸ線検出器１３とを装備するＣアーム１５を移動自在に保持する循環器撮影タイプや、Ｘ線管１１を寝台３１に対して移動自在且つ寝台を傾動可能に保持する消化管撮影タイプであっても良い。また、本実施形態に係るＸ線管保持装置１は、床置きタイプのＸ線管保持装置と天井吊りタイプのＸ線管保持装置との何れかを備えるシングルプレーン方式であっても良いし、床置きタイプのＸ線管保持装置と天井吊りタイプのＸ線管保持装置との両方を備えるバイプレーン方式の何れの方式でも可能である。以下、本実施形態に係るＸ線管保持装置は、例示としてシングルプレーン方式の天井吊りタイプであるとする。

【0012】

図１及び図２に示すように、Ｘ線管保持装置１は、例えば、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１３、Ｃアーム１５及びＣアーム保持系１７を有している。Ｘ線管１１は、高圧ケーブルを介して高電圧発生器５に接続されている。高電圧発生器５は、コンソール７のＸ線制御回路７１からの制御信号に応じて、Ｘ線に印加する高電圧を発生する。Ｘ線管１１は、高電圧発生器５からの高電圧の印加を受けてＸ線を発生する。Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管１１から発生されたＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出器１３は、２次元平面状に配列された複数の検出器画素と読出回路とＡ／Ｄ変換回路とを有するＦＰＤ（flat panel detector）であるとする。各検出器画素は、Ｘ線管１１から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号（検出信号）を生成する。読出回路は、複数の検出器画素から所定のタイミングで検出信号をフレーム単位で読み出す。Ａ／Ｄ変換回路は、複数の検出器画素から読み出された検出信号をＡ／Ｄ変換し、被検体に関するＸ線画像データをフレーム単位で生成する。生成されたＸ線画像データは、コンソール７の画像データ記憶回路７５に伝送される。

【0013】

図１及び図２に示すように、Ｘ線管１１とＸ線検出器１３とはＣアーム１５に取り付けられている。Ｃアーム１５は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１３とを装備する支持構造体である。具体的には、Ｃアーム１５の一端にＸ線管１１が取り付けられ、Ｘ線管１１に対向するＣアーム１５の他端にＸ線検出器１３が取り付けられている。Ｃアーム１５は、Ｃアーム保持系１７に移動自在に保持されている。

【0014】

Ｃアーム保持系１７は、Ｃアーム１５を３次元的に移動自在に保持する。Ｃアーム保持系１７は、Ｃアーム１５の可動の自由度に応じて設計され、互いに係り合う複数の構造体（以下、保持構造体と呼ぶ）から構成される。

【0015】

図２に示すように、Ｃアーム保持系１７は、例えば、ガイドレール１７１、第１スライダ１７２、第２スライダ１７３、支柱支持器１７４、支柱１７５及びＣアーム支持器１７６等の保持構造体を有する。ガイドレール１７１は、天井に取り付けられた一対のレールである。ガイドレール１７１は、第１スライダ１７２を当該ガイドレール１７１の走行方向Ｄ１に関してスライド可能に支持する。第１スライダ１７２は、ガイドレール１７１をＤ１方向に関してスライドする構造体である。また、第１スライダ１７２は、Ｄ１方向に水平に直交するＤ２方向に沿って取り付けられた一対のガイドレール（図示せず）を装備している。第１スライダ１７２は、当該ガイドレールの走行方向であるＤ２方向に関して第２スライダ１７３をスライド可能に支持する。第２スライダ１７３は、第１スライダ１７２に設けられたガイドレールをＤ２方向に関してスライドする構造体である。第２スライダ１７３には支柱支持器１７４が取り付けられている。支柱支持器１７４は、支柱１７５を、鉛直に配置された旋回軸Ａ１周りに旋回可能に支持する構造体である。支柱１７５は円弧形状を有する構造体である。支柱１７５の一端は支柱支持器１７４駆動制御回路に鉛直軸Ａ１周りに旋回可能に支持され、他端にはＣアーム支持器１７６が取り付けられている。Ｃアーム支持器１７６は、Ｄ１方向に平行する回転軸Ａ２周りにＣアーム１５を回転可能に支持する構造体である。また、Ｃアーム支持器１７６は、アイソセンタＩＣにおいて回転軸Ａ２と撮影軸Ａ３とに直交するスライド回転軸Ａ４周りにＣアーム１５をスライド可能に支持している。なお、撮影軸Ａ３はＸ線管１１の焦点とＸ線検出器１３の検出面中心とを結ぶ軸に規定される。

【0016】

ここで、Ｄ１方向に平行する軸をＺ軸、Ｚ軸に水平に直交する軸をＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸に鉛直に直交する軸をＹ軸に規定する。ＸＹＺ座標系は直交座標系をなす。

【0017】

図１に示すように、Ｘ線管保持装置１は、Ｘ線管保持装置１を駆動するための動力を発生するＣアーム駆動系１９を有している。典型的には、Ｃアーム駆動系１９は、Ｃアーム保持系１７に搭載されている。例えば、図２に例示するＣアーム保持系１７に対応するＣアーム駆動系１９としては、第１スライダ１７２をＤ１方向にスライドするための駆動装置（以下、第１スライダ駆動装置と呼ぶ）、第２スライダ１７３をＤ２方向にスライドするための駆動装置（以下、第２スライダ駆動装置と呼ぶ）、支柱１７５を旋回軸Ａ１周りに旋回するための駆動装置（以下、支柱旋回駆動装置と呼ぶ）、Ｃアーム１５を回転軸Ａ２周りに回転するための駆動装置（以下、アーム回転駆動装置と呼ぶ）、Ｃアーム１５をスライド回転軸Ａ４周りにＣアーム１５の形状に沿ってスライドするための駆動装置（以下、スライド回転駆動装置と呼ぶ）を有する。各駆動装置は、例えば、コンソール７の駆動制御回路７３からの駆動信号を受けて駆動する。各駆動装置は、例えば、サーボモータ等の既存のモータが用いられる。各駆動装置には位置検出器２１が設けられている。位置検出器２１は、Ｃアーム駆動系１９に含まれる駆動装置毎に設けられている。例えば、位置検出器２１は、当該駆動装置のモータ回転軸が一定角度回転する毎にパルス信号（位置検出信号）を出力する。位置検出信号は、駆動制御回路７３に伝送される。

【0018】

図１及び図２に示すように、ガイドレール１７１の下方には寝台３１が設けられている。寝台３１は、天板３１１と基台３１３とを有している。天板３１１には被検体が載置される。基台３１３は、天板３１１を移動自在に支持している。基台３１３には寝台駆動系３３が搭載されている。寝台駆動系３３は、例えば、天板３１１をＤ１方向に平行する長軸方向にスライドするための駆動装置、天板３１１を鉛直方向に昇降するための駆動装置を有している。各駆動装置は、例えば、コンソール７の駆動制御回路７３からの駆動信号を受けて駆動する。各駆動装置は、例えば、サーボモータ等の既存のモータが用いられる。各駆動装置には位置検出器３５が設けられている。位置検出器３５は、寝台駆動系３３に含まれる駆動装置毎に設けられている。例えば、位置検出器３５は、当該駆動装置のモータ回転軸が一定角度回転する毎にパルス信号（位置検出信号）を出力する。位置検出信号は、駆動制御回路７３に伝送される。

【0019】

図２に示すように、基台３１３には、Ｘ線管保持装置１や寝台装置３の移動等を指示するための検査室入力機器３１５が取り付けられている。図３は、検査室入力機器３１５の斜視図であり、図４は、図３の検査室入力機器３１５の側面図である。図３に示すように、検査室入力機器３１５は、基台３１３に設けられた筐体３１７を有している。筐体３１７にはユーザが把持するための把手（ハンドル）３１９が、当該筐体３１７の外側に延出するように設けられている。

【0020】

筐体３１７の表面には通常モードボタンＢ１、オートモードボタンＢ２、制御対象選択ボタンＢ３、方向指示桿Ｂ４及びトリガースイッチＢ５が設けられている。通常モードボタンＢ１は、後述の通常モードを選択するためのボタンである。通常モードボタンＢ１が押下された場合、駆動制御回路７３により動作モードが通常モードに切り替えられる。

【0021】

オートモードボタンＢ２は、後述のオートポジショニングモードモードを選択するためのボタンである。オートモードボタンＢ２が押下された場合、駆動制御回路７３により動作モードがオートポジショニングモードに切り替えられる。

【0022】

制御対象選択ボタンＢ３は、通常モードにおける制御対象を選択するためのボタンである。制御対象としては、第１スライダ１７２のＤ１方向に関するスライドのための第１スライド駆動装置、第２スライダ１７３のＤ２方向に関するスライドのための第２スライド駆動装置、支柱支持器１７４による支柱１７５の旋回軸Ａ１周りの旋回のための支柱旋回駆動装置、Ｃアーム支持器１７６によるＣアーム１５の回転軸Ａ２周りの回転のためのアーム回転駆動装置、Ｃアーム支持器１７６によるＣアーム１５のスライド回転軸Ａ４周りのスライドのためのスライド回転駆動装置が挙げられる。制御対象選択ボタンＢ３が押下された場合、駆動制御回路７３により制御対象が切り替えられる。

【0023】

方向指示桿Ｂ４は、Ｃアーム１５の移動方向を指示するための操作桿（ジョイスティック）である。方向指示桿Ｂ４は、全周方向に亘り傾動可能に筐体３１７により支持されている。典型的には、方向指示桿Ｂ４は、把手３１９を把持している手の親指により傾動される。

【0024】

トリガースイッチＢ５は、Ｃアーム駆動系１９又は寝台駆動系３３の駆動を指示するためのボタンである。トリガースイッチＢ５は、典型的には、把手３１９を把持している手の人差し指により押下される。トリガースイッチＢ５は、デッドマンスイッチである。例えば、オートポジショニングモードが選択されている場合、トリガースイッチＢ５が押下されている期間、駆動制御回路７３によりＣアーム駆動系１９が駆動されＣアーム１５が移動される。通常モードにおいてトリガースイッチＢ５を押下しながら方向指示桿Ｂ４が傾動された場合、駆動制御回路７３によりＣアーム駆動系１９が駆動され傾動方向にＣアーム１５が移動される。オートポジショニングモードにおいてトリガースイッチＢ５を押下しないで方向指示桿Ｂ４が傾動された場合、演算回路７９により傾動方向に迂回する迂回経路が決定される。

【0025】

図１に示すように、コンソール７は、Ｘ線診断装置を統括するコンピュータ装置である。コンソール７は、システム制御回路８７を中枢として、Ｘ線制御回路７１、駆動制御回路７３、画像データ記憶回路７５、画像処理回路７７、演算回路７９、表示回路８１、入力回路８３及び主記憶回路８５を有する。Ｘ線制御回路７１、駆動制御回路７３、画像データ記憶回路７５、画像処理回路７７、演算回路７９、表示回路８１、入力回路８３、主記憶回路８５及びシステム制御回路８７は互いにバス（bus）を介して通信可能に接続されている。

【0026】

Ｘ線制御回路７１は、予め設定されたＸ線条件に対応するＸ線曝射を行うように高電圧発生器５に制御信号を供給する。制御信号の供給を受けた高電圧発生器５は、当該制御信号に応じた高電圧をＸ線管１１に印加し、高電圧の印加を受けてＸ線管１１はＸ線を曝射する。

【0027】

駆動制御回路７３は、Ｘ線管保持装置１と寝台装置３との位置決めのためにＣアーム駆動系１９と寝台駆動系３３とを制御する。駆動制御回路７３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置（メモリ）とを有する。例えば、駆動制御回路７３は、本実施形態に係る動作制御プログラムを実行し、当該動作制御プログラムに従いＣアーム駆動系１９を制御する。駆動制御回路７３は、当該動作制御プログラムの実行により位置決定機能７３１、通常モード機能７３３、オートモード機能７３５及びモード切替機能７３７を実現する。なお、駆動制御回路７３は、位置決定機能７３１、通常モード機能７３３、オートモード機能７３５及びモード切替機能７３７を実現するためのハードウェア構成として特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Logic Device：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）を有しても良い。

【0028】

位置決定機能７３１の実行により駆動制御回路７３は、Ｃアーム駆動系１９に取り付けられた位置検出器２１からの位置検出信号に基づいてＣアーム１５の３次元的な位置を決定し、寝台駆動系３３に取り付けられた位置検出器３５からの位置検出信号に基づいて天板３１１の３次元的な位置を決定する。具体的には、駆動制御回路７３は、Ｃアーム駆動系１９を構成する各駆動装置からの位置検出信号に基づいて、各駆動装置の可動軸に関する保持構造体の座標を決定する。そして駆動制御回路７３は、各保持構造体の座標と形態とに基づいて、ＸＹＺ座標系において各保持構造体が占める存在領域の座標を、Ｃアーム１５の３次元的な位置として決定する。すなわち、本実施形態に係る位置は、Ｘ線管保持装置１に設定された任意の基準点の３次元座標ではなく、Ｘ線管保持装置１が占める空間領域を意味する。実際には、本実施形態に係る位置は、Ｃアーム保持系１７を構成する、各駆動装置の可動軸に関する保持構造体の座標の組合せにより規定される。駆動制御回路７３は、天板３１１の３次元的な位置も同様に、寝台駆動系３３を構成する各駆動装置からの位置検出信号に基づいて決定する。

【0029】

通常モード機能７３３の実行により駆動制御回路７３は、ユーザのマニュアル操作に従いＣアーム１５又は天板３１１を移動させるためにＣアーム駆動系１９又は寝台駆動系３３を制御する。ユーザ指示は、ユーザによる検査室入力機器３１５の操作を介して入力される。このような、ユーザのマニュアル操作によりＣアーム１５や天板３１１を移動させる動作モードを、通常モードと呼ぶことにする。

【0030】

オートモード機能７３５の実行により駆動制御回路７３は、予め設定された目標位置にＸ線管保持装置１を自動的に移動させるためにＣアーム駆動系１９を制御する。より詳細には、駆動制御回路７３は、演算回路３９によるシーケンス決定機能７９５により決定された動作シーケンスに従いＣアーム駆動系１９を同期的に制御する。当該動作シーケンスは、所定の経路をＣアームが通るために、Ｃアーム駆動系１９が有する各駆動装置の駆動の順番や駆動量を規定する情報である。このような、Ｘ線管保持装置１を自動的に移動させる動作モードを、オートポジショニングモードと呼ぶことにする。なお、本実施形態に係る目標位置は、位置決め後におけるＸ線管保持装置１の３次元的な位置を示す。

【0031】

モード切替機能７３７の実行により駆動制御回路７３は、ユーザによる検査室入力機器３１５を介した指示に従い又は所定の条件に従い自動的に、通常モードとオートポジショニングモードとを切り替える。

【0032】

画像データ記憶回路７５は、Ｘ線検出器１３から伝送されたＸ線画像データを記憶するＨＤＤ（hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。

【0033】

画像処理回路７７は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。画像処理回路７７は、Ｘ線画像データに散乱線補正等の種々の画像処理を施す。なお画像処理回路７７は、上記画像処理を実現するＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されても良い。

【0034】

演算回路７９は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。演算回路７９は、本実施形態に係る処理プログラムを実行し、当該処理プログラムに従い各種機能を実現する。具体的には、演算回路７９は、当該処理プログラムの実行により経路決定機能７９１、干渉領域登録機能７９３及びシーケンス決定機能７９５を実現する。

【0035】

経路決定機能の実行により演算回路７９は、オートポジショニングモードの実行時において方向指示桿Ｂ４により迂回方向が指示された場合、Ｘ線管保持装置１が現在位置から当該迂回方向に迂回して目標位置に至る迂回経路を決定する。現在位置は、方向指示桿Ｂ４により迂回方向が指示された時点におけるＸ線管保持装置１の３次元的な位置を指す。迂回経路は、ＸＹＺの直交三次元座標系により規定されるデータ空間において決定される。以下、迂回経路等の、オートポジショニングモードにおいて利用されるＸ線管保持装置１の移動経路を決定するためのデータ空間を単にデータ空間と呼ぶことにする。データ空間にはＸ線管保持装置１の現在位置や寝台装置３の現在位置が記録されている。演算回路７９は、データ空間において迂回経路を決定する。データ空間のデータは、演算回路７９のメモリ等に記憶されている。

【0036】

干渉領域登録機能７９３の実行により演算回路７９は、干渉領域を上記のデータ空間に登録する。例えば、演算回路７９は、方向指示桿Ｂ４により指示された移動方向と現在位置とに基づいて干渉領域を決定する。データ空間において干渉領域を登録することにより演算回路７９は、当該干渉領域を回避する迂回経路を決定することができる。

【0037】

シーケンス決定機能７９５の実行により演算回路７９は、迂回経路に対応する動作シーケンスを決定する。決定された動作シーケンスは、駆動制御回路７３に供給される。駆動制御回路７３は、供給された動作シーケンスに従いＣアーム駆動系１９を制御する。これにより駆動制御回路７３は、Ｘ線管保持装置１を現在位置から迂回経路を通って目標位置に移動させることができる。

【0038】

表示回路８１は、種々の情報を表示する。例えば、表示回路８１は、Ｘ線検出器１３から伝送されたＸ線画像データや画像処理回路７７により画像処理が施されたＸ線画像データに対応するＸ線画像を表示する。また、表示回路８１は、演算回路７９により決定された迂回経路を表示する。具体的には、表示回路８１は、表示インタフェース回路と表示機器とを有する。表示インタフェース回路は、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換する。表示信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表すビデオ信号を表示する。表示機器としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ等の任意のディスプレイが適宜利用可能である。表示機器は、検査室に設けられても良いし、制御室に設けられても良いし、検査室と制御室との両方に設けられても良い。

【0039】

入力回路８３は、具体的には、入力機器と入力インタフェース回路とを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。具体的には、入力機器は、検査室入力機器３１５を有する。検査室入力機器３１５は、上記の通り、寝台３１に設けられており、例えば、通常モードボタンＢ１、オートモードボタンＢ２、制御対象選択ボタンＢ３、方向指示桿Ｂ４及びトリガースイッチＢ５を有する。なお、入力機器は、検査室入力機器３１５の他に、制御室に設けられた制御室入力機器を有していても良い。制御室入力機器は、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力インタフェース回路は、入力機器からの出力信号をバスを介してシステム制御回路８７に供給する。

【0040】

主記憶回路８５は、種々の情報を記憶するＨＤＤやＳＳＤ、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、主記憶回路８５は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、主記憶回路８５は、Ｘ線診断装置の動作制御プログラムや処理プログラム等を記憶する。

【0041】

システム制御回路８７は、Ｘ線診断装置の中枢として機能し、Ｘ線診断装置内の各部を制御する。システム制御回路８７は、ハードウェア資源として、ＣＰＵあるいはＭＰＵのプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。

【0042】

なお、上記の本実施形態に係るＸ線診断装置の構成は一例であり、これに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、Ｘ線制御回路７１、駆動制御回路７３、画像データ記憶回路７５、画像処理回路７７、演算回路７９、表示回路８１、入力回路８３、主記憶回路８５及びシステム制御回路８７の全てが単一のコンピュータ装置に搭載されている必要はなく、複数のコンピュータ装置に分けて搭載されても良い。

【0043】

次に、本実施形態に係るＸ線診断装置の動作の詳細について説明する。

【0044】

まずは、図５及び図６を参照しながら、本実施形態に係るＸ線診断装置の動作の概略について説明する。図５は、本実施形態に係るＸ線診断装置を利用した手術が行われている検査室の様子を模式的に示す図である。図６は、本実施形態に係るＸ線診断装置によるＸ線管保持装置１の動きを概略的に示す図である。

【0045】

図５に示すように、検査室にはＸ線管保持装置１が設置されており、患者が載置された寝台３１の周囲には、医師や技師等の医療従事者や各種機器が位置する。各種機器としては、麻酔機器や心電計、人工呼吸器、表示機器、椅子等が挙げられる。これら機器は、Ｘ線診断装置との間で位置情報の通信がないため、Ｘ線診断装置が認識することが出来ない。以下、上記機器のような、Ｘ線診断装置との間で位置情報の通信がない機器を非通信機器と呼ぶことにする。オートポジショニングモードによりＸ線管保持装置１を移動させるときに非通信機器が移動経路に配置されていると、非通信機器はＸ線管保持装置１にとって障害物になり得る。Ｘ線管保持装置１と非通信機器とが干渉するとＸ線管保持装置１や当該非通信機器が破損する虞がある。

【0046】

従来、Ｘ線管保持装置と非通信機器との干渉を避けるため医療従事者等のユーザは、例えば、オートポジショニングモードを中断してマニュアルモードでＸ線管保持装置を移動させたり、移動経路に配置された非通信機器を人手により退避させたりしなければならない。これら対応により対処すると位置決めの動作時間が長くなり、位置決め効率が悪化してしまう。

【0047】

図６に示すように、本実施形態に係るＸ線診断装置は、オートポジショニングモードの移動経路に障害物（非通信機器）１００が配置されている場合、オートポジショニングモード実行中においてユーザにより入力回路８３を介して迂回方向の指示がされたことを契機として、当該迂回方向に迂回して目標位置に至る迂回経路を自動的に決定する。これにより、オートポジショニングモードを中断することなく、簡便な操作でＸ線管保持装置１を目標位置に移動させることができるので、Ｘ線管保持装置１の位置決め効率の悪化を抑制することができる。

【0048】

次に、本実施形態に係るシステム制御回路８７の制御のもとに行われる迂回動作について説明する。図７及び図８は、本実施形態に係るシステム制御回路８７の制御のもとに行われる迂回動作の典型的な流れを示す図である。

【0049】

図７に示すように、まず、ユーザにより入力回路８３を介してオートポジショニングモードが選択される（ステップＳＡ１）。具体的には、ユーザは、オートポジショニングモードの選択のため、寝台３１に搭載された入力機器３１５のオートモードボタンＢ２が押下する。オートモードボタンＢ２が押下されるとシステム制御回路８７は、駆動制御回路７３にモード切替機能７３７を実行させる。モード切替機能７３７において駆動制御回路７３は、動作モードをオートポジショニングモードに切り替える。

【0050】

ステップＳＡ１が行われるとシステム制御回路８７は、演算回路７９に経路決定機能７９１を行わせる（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ２において演算回路７９は、目標位置及び初期の移動経路（以下、初期経路と呼ぶ）を設定する。目標位置及び初期経路は、データ空間において設定される。

【0051】

図９は、ステップＳＡ２における、データ空間での目標位置の設定について説明するための図である。図９は、天板３１１とＣアーム１５とが存在する検査室を真上から見下ろした図である。図９に示すように、データ空間には、天板３１１に対応する領域（以下、天板領域と呼ぶ）３１１とＣアーム１５に対応する領域（以下、Ｃアーム領域と呼ぶ）Ｒ１５とが記録されている。Ｃアーム領域Ｒ１５に描画された点線の丸はＸ線管の位置を示している。なお、実際のデータ空間は、上記の通り、ＸＹＺ座標系により規定された３次元空間であるが、説明の簡単のため図９等においては２次元的に示している。また、図９等において天板に載置された被検体が図示されているが、データ空間には被検体に対応する領域が記録されていても良いし、記録されていなくても良い。

【0052】

現在位置ＰＳは、位置検出器２１からの位置検出信号に基づいて駆動制御回路７３により決定される。ユーザは、検査室入力機器３１５を介して目標位置ＰＥを指定する。例えば、表示回路８１により目標位置の設定画面が表示され、当該設定画面を見ながら検査室入力機器３１５を操作して目標位置が指定されれば良い。演算回路７９は、ユーザによる検査室入力機器３１５を介して指定された位置に目標位置ＰＥを設定する。目標位置ＰＥの指定方法は、既存の方法が用いられれば良い。

【0053】

図１０は、ステップＳＡ３における、データ空間での初期経路の設定について説明するための図である。図１０に示すように、目標位置ＰＥが設定されると演算回路７９は、現在位置から目標位置に至る経路を初期経路ＲＯ０として決定し、決定された初期経路ＲＯ０をデータ空間に設定する。例えば、図１０に示すように、現在位置ＰＳが患者左手の脚部に対する横入れ状態であり、目標位置ＰＥが患者左手の頭部に対する横入れ状態であるとする。この場合、初期経路ＲＯ０は、現在位置ＰＳから目標位置ＰＥを結ぶ直線的な経路に設定される。初期経路の決定方法は、既存の方法が用いられれば良い。

【0054】

ステップＳＡ２が行われるとシステム制御回路８７は、演算回路７９にシーケンス決定機能７９５を行わせる（ステップＳＡ３）。ステップＳＡ３において演算回路７９は、初期経路に対応する動作シーケンス（以下、初期動作シーケンスと呼ぶ）を決定する。初期動作シーケンスの決定方法は、既存の方法が用いられれば良い。

【0055】

ステップＳＡ３が行われるとシステム制御回路８７は、検査室入力機器３１５のトリガースイッチＢ５が押下されることを待機する（ステップＳＡ４）。ユーザは、オートポジショングモードによるＸ線管保持装置１の移動の準備が整うとトリガースイッチＢ５を押下する。

【0056】

トリガースイッチＢ５が押下されると（ステップＳＡ４：ＹＥＳ）、システム制御回路８７は、駆動制御回路７３にオートモード機能７３５を行わせる（ステップＳＡ５）。ステップＳＡ５において駆動制御回路７３は、トリガースイッチＢ５が押下されている期間、初期動作シーケンスに従いＣアーム駆動系１９を制御してＣアーム保持系１７を作動させることにより、目標位置に向けて初期経路に沿ってＣアーム１５を移動させる。

【0057】

図８に示すように、システム制御回路８７は、トリガースイッチＢ５が解放されることを待機する（ステップＳＢ１）。ステップＳＢ１においてユーザは、Ｘ線管保持装置１の移動先を確認しつつトリガースイッチＢ５を押下し、Ｘ線管保持装置１を目標位置まで移動させる。ここで、図１１に示すように、初期経路ＲＯ０に非通信機器１００が配置されている場合がある。このままＸ線管保持装置１を初期経路ＲＯ０に沿って移動させた場合、Ｘ線管保持装置１が非通信機器１００に干渉してしまう。この場合、ユーザは、Ｘ線管保持装置１の移動を一時停止するためトリガースイッチＢ５を解放する。

【0058】

トリガースイッチＢ５が解放されると（ステップＳＢ１：ＹＥＳ）、システム制御回路８７は、検査室入力機器３１５の方向指示桿Ｂ４が操作されることを繰り返し検知する（ステップＳＢ２）。方向指示桿Ｂ４の操作が検知されない場合（ステップＳＢ２：ＮＯ）、システム制御回路８７は、トリガースイッチＢ５が解放された時点から所定時間が経過することを待機する（ステップＳＢ３）。当該所定時間は、駆動制御回路７３がオートポジショニングモードを維持する期間に対応する。すなわち、本実施形態においては、トリガースイッチＢ５が解放された時点においてオートポジショニングモードが中断されるのではなく、上記所定時間に限定して維持される。

【0059】

トリガースイッチＢ５が解放された時点から所定時間が経過していない場合（ステップＳＢ３：ＮＯ）、システム制御回路８７は、ステップＳＢ２に係る方向指示桿Ｂ４の操作の検知を待機する。トリガースイッチＢ５が解放された時点から方向指示桿Ｂ４の操作がなく所定時間が経過された場合（ステップＳＢ３：ＹＥＳ）、システム制御回路８７は、駆動制御回路７３にモード切替機能７３７を行わせる。この場合、駆動制御回路７３は、オートポジショニングモードから通常モードに切り替える。これにより、本実施形態に係る迂回動作を終了する。

【0060】

一方、当該所定時間内においてユーザは、Ｘ線管保持装置１と非通信機器１００との干渉を回避するため、Ｘ線管保持装置１の迂回方向を方向指示桿Ｂ４により指示することができる。例えば、図１１に示すように、初期経路ＲＯ０に非通信機器１００が存在する場合、ユーザは、図１２に示すように、Ｃアーム１５と非通信機器１００との干渉を回避するため、方向指示桿Ｂ４を患者左手方向、すなわち、天板３１１から離れる方向に傾ける。方向指示桿Ｂ４により指示された方向に関する情報は迂回方向として演算回路７９等に供給される。通常モードの場合、ユーザはトリガースイッチＢ５を押下しながら方向指示桿Ｂ４を操作する必要があるので、トリガースイッチＢ５が押下されていない期間において方向指示桿Ｂ４が傾動された場合、システム制御回路８７等は、当該傾動操作は迂回方向の指示のための操作であることを認識することができる。

【0061】

当該所定時間内に方向指示桿Ｂ４の操作がなされた場合（ステップＳＢ２：ＹＥＳ）、システム制御回路８７は、演算回路７９に経路決定機能７９１を行わせる（ステップＳＢ４）。ステップＳＢ４において演算回路７９は、現在位置から迂回方向（指示方向）に迂回して目標位置に至る複数の迂回経路の候補を決定する。迂回経路は、例えば、現在位置と目標位置とを結び、Ｘ線管保持装置１のＸ線管１１、Ｘ線検出器１３、Ｃアーム１５及びＣアーム保持系１７が通過する一連の３次元座標点により形成されると良い。なお、トリガースイッチＢ５は解放されている状態であるがオートポジショニングモードは維持されているので、ステップＳＡ２において設定された目標位置は、ステップＳＢ４においても維持されている。

【0062】

図１３は、図１２にように患者左手方向に迂回方向が指定された場合における、迂回経路の候補の決定処理について説明するための図である。図１３に示すように、演算回路７９は、現在位置ＰＳと迂回方向と目標位置ＰＥとに基づいて迂回経路の候補を決定する。迂回経路の候補は、データ空間において決定される。具体的には、演算回路７９は、現在位置ＰＳと目標位置ＰＥとを結び迂回方向に迂回する複数の迂回経路を決定する。オートポジショニングモードにおいては、典型的には、２以上の保持構造体を同時に動作させないので、当該制限のもとに迂回経路が決定されると良い。例えば、演算回路７９は、現在位置ＰＳからＤ２方向に関して迂回方向（患者左手方向）に任意の距離だけ移動し、Ｄ１方向に関して患者頭部側まで移動し、Ｄ２方向に関して目標位置ＰＥまでスライドする迂回経路を決定する。この際、現在位置ＰＳから迂回方向に移動する距離（以下、迂回距離と呼ぶ）は任意の距離に決定されると良い。迂回距離は、迂回方向の指定のみからでは厳密には確定することができない。演算回路７９は、現在位置から予め設定された間隔毎に迂回距離を伸ばした複数の迂回経路の候補を決定する。例えば、図１３に示すように迂回方向が患者左手方向の場合、現在位置ＰＳから左手方向に向かい迂回距離が短い方から順番に候補ＲＯ１、候補ＲＯ２及び候補ＲＯ３が決定されると良い。候補数は、３つに限定されず、２以上であれば幾つであっても良い。

【0063】

なお、迂回距離は、予め設定された間隔毎に決定されるのではなく、ユーザにより指定可能にしても良い。例えば、演算回路７９は、方向指示桿Ｂ４の操作量、すなわち、傾き量に応じて迂回距離を決定しても良い。この場合、傾き量と迂回距離とを関連づけたＬＵＴ（look up table）が予め生成され、演算回路７９等に記憶されている。ユーザにより方向指示桿Ｂ４が傾動された場合、入力回路８３は、方向指示桿Ｂ４の傾き方向と傾き量とを検知し、検知された傾き方向と傾き量とを演算回路７９に供給する。そして演算回路７９は、検知された傾き量をキーワードとして上記ＬＵＴを検索し、傾き量に関連づけられた迂回距離を決定する。これにより、迂回距離をユーザが指定することができる。

【0064】

ステップＳＢ４が行われるとシステム制御回路８７は、表示回路８１に表示処理を行わせる（ステップＳＢ５）。ステップＳＢ５において表示回路８１は、ステップＳＢ４において決定された複数の迂回経路の候補を表示する。

【0065】

図１４は、表示回路８１により表示される迂回経路の候補の表示画面Ｉ１の一例を示す図である。図１４に示すように表示回路８１は、表示画面Ｉ１において、ＸＹＺ空間におけるＣアーム１５の現在位置と目標位置とを模式的に表現した模式画像を表示する。この模式画像上において表示回路８１は、ステップＳＢ４において決定された迂回経路の複数の候補ＲＯ１，ＲＯ２，ＲＯ３を表現する複数の図柄（図１４において、それぞれＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３で図示）を表示する。このように、ＸＹＺ空間におけるＣアーム１５の現在位置と目標位置とを模式的に表現した模式画像において複数の候補ＲＯ１，ＲＯ２，ＲＯ３を表現する複数の図柄を表示することにより、ユーザは、実空間における迂回経路を容易に想像することができる。表示回路８１は、採用する迂回経路の選択を促すためのメッセージＩＭ１を表示すると良い。メッセージＩＭ１としては、例えば、図１４に示すように、「ＲＯ１，ＲＯ２，ＲＯ３の中から迂回経路を選択して下さい」等が挙げられる。

【0066】

ステップＳＢ５が行われるとシステム制御回路８７は、演算回路７９に経路決定機能７９１を行わせる（ステップＳＢ６）。ステップＳＢ６において演算回路７９は、検査室入力機器３１５を介したユーザ指示に従い、複数の候補の中から迂回経路を確定する。例えば、ユーザは、図１４に示す表示画面Ｉ１を見て検査室入力機器３１５等を操作して、複数の候補の中から、採用したい候補の図柄を選択する。図柄が選択された場合、演算回路７９は、当該図柄に対応する経路を迂回経路に設定する。

【0067】

ステップＳＢ６が行われるとシステム制御回路８７は、演算回路７９にシーケンス決定機能７９５を行わせる（ステップＳＢ７）。ステップＳＢ７において演算回路７９は、ステップＳＢ６において確定された迂回経路に対応する動作シーケンス（以下、修正動作シーケンスと呼ぶ）を決定する。例えば、図１４のＲＯ２に迂回経路が設定された場合、例えば、演算回路７９は、現在位置ＰＳから第２スライダ１７３をＤ２方向に関して患者左手方向に、対応する迂回距離だけスライドし、第１スライダ１７２をＤ１方向に患者頭側までスライドし、第２スライダ１７３をＤ２方向に関して患者右手方向に目標位置ＰＥまでスライドするための修正動作シーケンスを決定する。修正動作シーケンスに関する情報は、駆動制御回路７３に供給される。

【0068】

ステップＳＢ７が行われるとシステム制御回路８７は、トリガースイッチＢ５が押下されることを待機する（ステップＳＢ８）。例えば、ユーザは、再びＸ線管保持装置１を移動する準備が整うとトリガースイッチＢ５を押下することとなる。

【0069】

トリガースイッチＢ５が押下された場合（ステップＳＢ８：ＹＥＳ）、システム制御回路８７は、駆動制御回路７３にオートモード機能７３５を実行させる（ステップＳＢ９）。ステップＳＢ９において駆動制御回路７３は、修正動作シーケンスに従いＣアーム駆動系１９を制御し、迂回経路を通って目標位置に向かうようにＸ線管保持装置１を移動させる。Ｘ線管保持装置１に迂回経路を移動させることにより、初期経路上に存在していた非通信機器を避けて目標位置に移動させることができる。Ｘ線管保持装置１が目標位置に移動すると駆動制御回路７３は、Ｃアーム駆動系１９を制御し、Ｘ線管保持装置１を停止させる。

【0070】

以上により、本実施形態に係る迂回動作の説明を終了する。

【0071】

なお、ステップＳＢ９が行われるとシステム制御回路８７は、再びステップＳＢ１に戻りトリガースイッチＢ５の解放を待機しても良い。ステップＳＢ１に処理が戻ることにより、迂回経路に更に非通信機器が存在する場合においても上記と同様、トリガースイッチＢ５の解放操作と方向指示桿Ｂ４の傾動操作とにより、演算回路７９は、更なる迂回経路を決定することができる。このように本実施形態によれば、トリガースイッチＢ５を解放してＣアーム１５を一旦停止させた後、方向指示桿Ｂ４により迂回方向を指示することにより、都度、任意の位置において何回でも迂回経路及び動作シーケンスをリアルタイムで変更することができる。

【0072】

上記実施形態において本実施形態に係る演算回路７９は、迂回経路に基づいてＸ線管保持装置１との干渉の虞がある空間領域（以下、干渉領域と呼ぶ）を推定しても良い。例えば、演算回路７９は、ステップＳＢ６において迂回経路が確定されると干渉領域登録機能７９３を実行する。

【0073】

図１５は、演算回路７９による干渉領域の推定及び登録を説明するための図である。図１５に示すように、迂回経路ＲＯ２が確定された場合、演算回路７９は、データ空間における現在位置ＰＳと目標位置ＰＥと迂回経路ＲＯ２とにより囲まれる空間領域を算出し、当該空間領域を干渉領域Ｒ２００であると推定する。干渉領域Ｒ２００の座標は、主記憶回路８５により記憶される。この際、主記憶回路８５は、干渉領域Ｒ２００の座標を、実施している検査の検査番号に関連づけて記憶する。すなわち、主記憶回路８５は、干渉領域Ｒ２００の座標を検査番号単位で管理すると良い。検査が終了すると主記憶回路８５は、当該終了した検査の検査番号に関連づけられた干渉領域Ｒ２００を消去する。

【0074】

干渉領域Ｒ２００を登録することにより、同一検査中において再度迂回経路を再定義する場合、演算回路７９は、干渉領域Ｒ２００を回避するように迂回経路を決定することができる。より詳細には、同一検査のステップＳＢ２において方向指示桿Ｂ４により迂回方向が指示された場合、主記憶回路８５から干渉領域Ｒ２００の座標を読み出す。そして演算回路７９は、現在位置から目標位置に至り当該迂回方向に迂回し、且つ読み出した干渉領域を通過しない迂回経路を決定する。このように、干渉領域Ｒ２００を回避する迂回経路を決定することができるので、迂回経路の再定義の回数を減らすことができ、ひいては、Ｃアーム１５の位置決めに関するユーザの手間を削減することができる。

【0075】

なお、同一検査内において非通信機器を移動させる場合もあるので、干渉領域Ｒ２００は、入力回路８３等を介して個別に消去可能である。

【0076】

また、上記の実施例は、一例であり種々の変更が可能である。例えば、ステップＳＢ１においてトリガースイッチＢ５が解放されたことを契機として、ステップＳＢ３においてオートポジショニングモードの保持期間である所定時間のカウントが開始するものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、Ｘ線管保持装置１のＸ線管１１やＸ線検出器１３等の任意の部位に設けられた非接触検知器（例えば、タッチセンサ）により非通信機器が検知されたことを契機として、オートポジショニングモードの保持期間である所定時間のカウントが開始されても良い。

【0077】

また、干渉を回避しきれない場合、システム制御回路８７は、警告を発しても良い。干渉を回避しきれない場合とは、例えば、構造的な制限により、ユーザが指示した迂回方向に移動できない場合が挙げられる。警告としてシステム制御回路８７は、スピーカを介して警告音を発しても良いし、表示回路８１を介して警告を表示しても良い。警告表示として表示回路８１は、干渉を回避しきれない旨のメッセージや移動経路、障害物を表示しても良い。また、迂回経路に意図しがたい逆転動作が含まれている場合にユーザが認識可能な警告を、表示回路８１は表示しても良い。

【0078】

上記の実施形態において迂回方向等の方向指示のための入力機器として、全周方向に亘り傾動可能な方向指示桿Ｂ４が設けられるとした。しかしながら、方向指示のための入力機器は方向指示桿Ｂ４のみに限定されない。例えば、上ボタンや下ボタン、右ボタン、左ボタン等の各方向に対応するボタンが設けられても良い。

【0079】

上記の通り、本実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管保持装置１、方向指示桿Ｂ４、トリガースイッチＢ５、駆動制御回路７３、演算回路７９及び表示回路８１を有する。Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生するＸ線管１１を保持する。方向指示桿Ｂ４は、Ｘ線管保持装置１の移動方向を指示する。トリガースイッチＢ５は、Ｘ線管保持装置１を予め決定された動作シーケンスに従い目標位置まで移動するためのオートポジショニングモードの実行を指示する。駆動制御回路７３は、トリガースイッチＢ５を介した指示に従い、オートポジショニングモードでのＸ線管保持装置１の動作を制御する。演算回路７９は、オートポジショニングモードの実行時において方向指示桿Ｂ４により迂回方向が指示された場合、Ｘ線管保持装置１が現在位置から当該指示された迂回方向に迂回して目標位置に至る迂回経路を決定する。表示回路８１は、迂回経路を表示する。

【0080】

上記の構成により本実施形態に係るＸ線診断装置は、オートポジショニングモードの実行中、トリガースイッチＢ５を解放して方向指示桿Ｂ４により迂回方向が指示された場合、演算回路７９は、現在位置から迂回方向に迂回して目標位置に至る新たな移動経路の候補をリアルタイムで再定義する。再定義された候補は表示回路８１に表示され、ユーザが採用する経路を選択してトリガースイッチＢ５を再び押下することにより、迂回経路に対応する修正動作シーケンスに従いオートポジショニング動作を再開始することができる。これにより本実施形態によれば、オートポジショニングモードを維持しつつ、トリガースイッチＢ５の解放と方向指示桿Ｂ４の傾動との簡単な操作により、オートポジショニングモードに関する移動経路及び動作シーケンスをリアルタイムで変更することができる。すなわち、本実施形態によれば、従来のように移動経路上の非通信機器（障害物）を人手により移動させた後にオートポジショニングモードを実行してＸ線管保持装置１を移動させたり、あるいは、オートポジショニングを中断して通常モードを実行してマニュアル操作によりＸ線管保持装置１を移動させたりする必要をなくすことができる。

【0081】

かくして、本実施形態によれば、Ｘ線管保持装置１の位置決め効率を向上することが可能となる。

【0082】

（応用例）
例えば、図１６に示すように、現在位置ＰＳが患者左手側の横入れ状態であり、目標位置ＰＥが患者頭側左手パークであり、現在位置ＰＳから目標位置ＰＥへ初期経路ＲＯ０を通るオートポジショニング動作の実行中を考える。図１７に示すように、現在位置ＰＳから患者左手側遠方に非通信機器（障害物）１００がある場合、Ｄ２方向に関し患者左手から離れる方向にＣアーム１５が移動している間、トリガースイッチＢ５を解放してＣアーム１５を停止させた後、方向指示桿Ｂ４を、例えば、上方に傾動させる。この場合、演算回路７９は、停止位置から患者左手方向には非通信機器１００があると認識し、当該干渉領域を回避するように目標位置ＰＥに向かう経路を、Ｘ線管保持装置１の３次元的な動きを加味して決定することができる。例えば、寝台３１の天板３１１が干渉領域にある場合、Ｄ１方向に関する天井長手動、Ｄ２方向に関する天井横手動、旋回軸Ａ１周りの支柱回転等の２次元的な動きだけでは干渉領域を回避できない場合がある。従って演算回路７９は、Ｄ１方向に関する天井長手動、Ｄ２方向に関する天井横手動、旋回軸Ａ１周りの支柱回転だけでなく、回転軸Ａ２周りのＣアーム主回転、スライド回転軸Ａ４周りのスライドも考慮して迂回経路を決定する。

【0083】

また、迂回経路を決定する際、ユーザが優先的に動作させたい保持構造体（可動軸）がある場合が考えられる。応用例に係る演算回路７９は、優先的に動作させたい保持構造体と迂回方向とが指示された場合、演算回路７９は、現在位置ＰＳから当該保持構造体を当該迂回方向に迂回させ目標位置ＰＥに至る迂回経路を決定する。

【0084】

例えば、図９、図１０及び図１１に示すように、Ｃアーム１５を現在位置ＰＳから目標位置ＰＥまで直線的な移動経路ＲＯ０をオートポジショニングモードで移動する場合において、移動経路ＲＯ０に非通信機器１００が存在するとき、Ｃアーム１５の旋回軸Ａ１周りの支柱回転により非通信機器１００を回避することも考えられる。以下、この場合の迂回経路の決定処理について図１８を参照しながら説明する。

【0085】

この場合、図１８に示すように、ユーザは、ステップＳＢ２において、まず優先的に動作させたい保持構造体として支柱支持器１７４を制御対象選択ボタンＢ３により選択する。次にユーザは、迂回方向として患者右手方向を方向指示桿Ｂ４により指示する。優先的に動作させたい保持構造体と迂回方向とが指示された場合、演算回路７９は、現在位置ＰＳから当該保持構造体を当該迂回方向に迂回させ目標位置ＰＥに至る迂回経路を決定する。優先的に動作させたい保持構造体として支柱支持器１７４が選択され、迂回方向として患者右手方向が指示された場合、演算回路７９は、現在位置ＰＳから支柱支持器１７４を旋回軸Ａ１周りに１８０度回転させ、第１スライダ１７２をＤ１方向に患者頭側までスライドし、支柱支持器１７４を旋回軸Ａ１周りに１８０度回転させ目標位置ＰＥに至る迂回経路を決定する。その後、演算回路７９は、当該迂回経路に対応する修正動作シーケンスを決定し、駆動制御回路７３は、決定された修正動作シーケンスに従いＣアーム駆動系１９を制御してＣアーム１５を迂回経路に沿って移動させる。

【0086】

このようにユーザが選択した保持構造体を優先的に動作させることにより演算回路７９は、ユーザが意図する迂回経路を決定することができる。これにより迂回経路の決定の時間を短縮し、ひいてはＣアーム１５の位置決め効率を向上させることができる。

【0087】

かくして本実施形態によれば、Ｘ線管を保持器の位置決め効率を向上することが可能となる。

【0088】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0089】

１…Ｘ線管保持装置、３…寝台装置、５…高電圧発生器、７…コンソール、１１…Ｘ線管、１３…Ｘ線検出器、１５…Ｃアーム、１７…Ｃアーム保持系、１９…Ｃアーム駆動系、２１…位置検出器、３１…寝台、３３…寝台駆動系、３５…位置検出器、３９…演算回路、７１…Ｘ線制御回路、７３…駆動制御回路、７５…画像データ記憶回路、７７…画像処理回路、７９…演算回路、８１…表示回路、８３…入力回路、８５…主記憶回路、８７…システム制御回路、１００…障害物（非通信機器）、１７１…ガイドレール、１７２…第１スライダ、１７３…第２スライダ、１７４…支柱支持器、１７５…支柱、１７６…Ｃアーム支持器、３１１…天板、３１３…基台、３１５…検査室入力機器、３１７…筐体、３１９…把手、７３１…位置決定機能、７３３…通常モード機能、７３５…オートモード機能、７３７…モード切替機能、７９１…経路決定機能、７９３…干渉領域登録機能、７９５…シーケンス決定機能、Ｂ１…通常モードボタン、Ｂ２…オートモードボタン、Ｂ３…制御対象選択ボタン、Ｂ４…方向指示桿、Ｂ５…トリガースイッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】