特開 2024-132392 Ｘ線診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132392

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】Ｘ線診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/40 20240101AFI20240920BHJP

   A61B 6/00 20240101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 300D

A61B6/00 320M

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043134

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【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】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杜 儒霖

(72)【発明者】

【氏名】西塚 誠一

(72)【発明者】

【氏名】屋代 正二

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA01

4C093CA17

4C093EC03

4C093EC34

4C093EC53

4C093FA53

4C093FA54

4C093FA55

4C093FA57

(57)【要約】

【課題】Ｘ線管のポジショニングを効率的に、かつ、効果的に行うこと。
【解決手段】実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管を登録位置まで自動的に移動させるオートポジショニングと、操作ハンドルを介したＸ線管の手動移動を補助するパワーアシストとからなるＸ線管の２つの駆動モードを実行可能である。当該Ｘ線診断装置は、情報取得部と、移動制御部とを有する。情報取得部は、オートポジショニングの実行中に操作ハンドルに加わる外力を示す外力情報を取得する。移動制御部は、外力情報が、オートポジショニングによるＸ線管の移動方向とは異なる方向への外力を示すものである場合に、Ｘ線管の現在位置と登録位置との間の距離に基づいて、登録位置までのＸ線管の移動制御の変更を行う。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線管を登録位置まで自動的に移動させるオートポジショニングと、操作ハンドルを介した前記Ｘ線管の手動移動を補助するパワーアシストとからなるＸ線管の２つの駆動モードを実行可能なＸ線診断装置であって、
前記オートポジショニングの実行中に前記操作ハンドルに加わる外力を示す外力情報を取得する情報取得部と、
前記外力情報が、前記オートポジショニングによる前記Ｘ線管の移動方向とは異なる方向への外力を示すものである場合に、前記Ｘ線管の現在位置と前記登録位置との間の距離に基づいて、前記登録位置までの前記Ｘ線管の移動制御の変更を行う移動制御部と、
を有するＸ線診断装置。

【請求項2】

前記移動制御の変更は、前記駆動モードと、前記登録位置までの前記Ｘ線管の移動速度と、前記登録位置までの前記Ｘ線管の移動ルートとの少なくとも１つの変更である、
請求項１に記載のＸ線診断装置。

【請求項3】

前記移動制御部は、前記外力情報が、前記オートポジショニングによる前記Ｘ線管の移動方向とは異なる方向への閾値以上の外力を示すものである場合に、前記Ｘ線管の現在位置と前記登録位置との間の距離が閾値以上であるとき、前記オートポジショニングを終了し、前記パワーアシストに切り替える、
請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。

【請求項4】

前記移動制御部は、前記パワーアシストに切り替えると、前記Ｘ線管に備えられた操作パネルに前記Ｘ線管の変更後の移動ルートを表示する、
請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項5】

前記移動制御部は、操作者情報に基づいて、前記パワーアシストにおける外力とモータ出力との比例関係式を決定する、
請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項6】

前記移動制御部は、前記外力の大きさと駆動部の出力との比例関係式を変更できるダイヤルつまみの操作に基づいて、前記パワーアシストにおける前記比例関係式を決定する、
請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項7】

前記移動制御部は、前記情報取得部により前記外力情報が取得された場合で、前記Ｘ線管の現在位置と前記登録位置との間の距離が閾値未満であるとき、前記オートポジショニングを終了し、前記Ｘ線管を手動で移動させる微調整モードに切り替える、
請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。

【請求項8】

前記移動制御部は、前記微調整モードを、進行中の検査オーダが完了し、異なる検査オーダが送られてくるまで維持する、
請求項７に記載のＸ線診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線診断装置は、被検体にＸ線を照射し、透過Ｘ線をＸ線検出器で検出することで被検体の画像信号を得る。そして、画像処理部で画像信号を処理することにより、表示部にＸ線画像を表示する。一般的なＸ線診断装置では、Ｘ線検出器を立位検査台及び臥位検査台に組み合わせたシステムが知られており、天井に設けられた稼動式の支持器を用いてＸ線管を懸垂し、操作部により立位検査台又は臥位検査台に対して適切な撮影部位に移動、回転させて撮影を行っている。

【0003】

Ｘ線診断装置には、大略の目標位置である登録位置までＸ線管を自動的に移動させるオートポジショニングと、操作ハンドルを介したＸ線管の手動移動を補助するパワーアシストとがある。例えば、Ｘ線診断装置は、立位／臥位撮影のようなＦＰＤ（Flat Panel Detector）の位置が明確な場合は、オートポジショニングにて、Ｘ線管を精度よくポジショニング可能である。しかしながら、車いす、担架を使った撮影や、臥位テーブルの上でポータブルＰＤＦを用いて行うポータブル撮影のように、ＦＰＤや被写体の位置が固定でない場合等には、Ｘ線管のポジショニングに手間がかかる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１７３９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、Ｘ線管のポジショニングを効率的に、かつ、効果的に行うことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限らない。後述する各実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管を登録位置まで自動的に移動させるオートポジショニングと、操作ハンドルを介したＸ線管の手動移動を補助するパワーアシストとからなるＸ線管の２つの駆動モードを実行可能である。当該Ｘ線診断装置は、情報取得部と、移動制御部とを有する。情報取得部は、オートポジショニングの実行中に操作ハンドルに加わる外力を示す外力情報を取得する。移動制御部は、外力情報が、オートポジショニングによるＸ線管の移動方向とは異なる方向への外力を示すものである場合に、Ｘ線管の現在位置と登録位置との間の距離に基づいて、登録位置までのＸ線管の移動制御の変更を行う。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示す概略図。

【図2】図２は、実施形態に係るＸ線診断装置の全体構成図。

【図3】図３は、実施形態に係るＸ線診断装置に設けられる撮影装置の斜視図。

【図4】図４は、実施形態に係るＸ線診断装置の動作の一部を示すフローチャート。

【図5】図５は、実施形態に係るＸ線診断装置の動作の一部を示すフローチャート。

【図6】図６は、実施形態に係るＸ線診断装置の動作の一部を示すフローチャート。

【図7】図７は、実施形態に係るＸ線診断装置において、外力の向きと方向を説明するための図。

【図8】図８は、実施形態に係るＸ線診断装置において、パワーアシストモードにおける外力と、駆動部のモータ出力との関係を示す図。

【図9】図９は、実施形態に係るＸ線診断装置において、比例関係式を変更するためのダイヤルつまみを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、Ｘ線診断装置の実施形態について詳細に説明する。

【0009】

図１～図３は、実施形態に係るＸ線診断装置１を示す。Ｘ線診断装置１は、大略の目標位置である登録位置までＸ線管１１ａを自動的に移動させるオートポジショニングと、操作ハンドルを介したＸ線管１１ａの手動移動を補助するパワーアシストとからなるＸ線管１１ａの２つの駆動モードを実行可能である。Ｘ線診断装置１は、撮影装置１０と、画像処理装置（例えば、コンソール）３０とを備える。撮影装置１０は通常、検査室に備えられる一方、画像処理装置３０は、検査室に隣接する制御室に備えられる。

【0010】

撮影装置１０は、管球保持部１１と、操作ハンドル１２と、立位検査台１３と、立位検出器ユニット１４と、立位検査台としての寝台１５と、臥位検出器ユニット１６と、天井レール１７と、台車部１８と、支柱部１９と、高電圧発生部２０と、保持部駆動部２１と、外力センサ２２とを備える。

【0011】

管球保持部１１は、Ｘ線管１１ａのＸ線焦点Ｆを通り、支柱部１９の伸縮方向に直交する軸（例えば、Ｘ軸）を中心にして方向Ｍｒに管球保持部１１を回転可能なように支柱部１９に係合される。管球保持部１１は、画像処理装置３０の処理回路３１による制御の下、保持部駆動部２１の動作により、Ｘ線焦点Ｆを通るＸ軸（又は、Ｙ軸、Ｚ軸）を中心とした回転方向Ｍｒに、－１８０°～＋１８０°の範囲で回転可能である。

【0012】

管球保持部１１は、Ｘ線管１１ａと、Ｘ線可動絞り１１ｂ（図２に図示）とを保持する。Ｘ線管１１ａは、高電圧発生部２０から電力供給を受けて、立位検査台１３の前、又は、寝台１５の上に配置された被検体（例えば、受診者）の撮影部位にＸ線を照射する。Ｘ線可動絞り１１ｂは、例えば複数の絞り羽根により構成される。複数の絞り羽根のそれぞれは、平板状の鉛羽などにより構成されてＸ線を遮蔽する。複数の絞り羽根により囲まれた領域は、Ｘ線が通過する開口を形成する。

【0013】

操作ハンドル１２は、保持軸Ｕ（図２に図示）を介して管球保持部１１に取り付けられる。操作ハンドル１２は、操作パネル１２ａと、操作ボタン１２ｂとを備える。操作パネル１２ａは、受診者の画像や、操作スイッチ（ソフトスイッチ）の画像や、後述する移動方向を示す画像を表示するディスプレイである。操作パネル１２ａは、操作者に対するディスプレイへの情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェースによって行うことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を採用することができる。操作ボタン１２ｂは、オートポジショニングボタンや、オートポジショニングのスタートボタン等により構成される。

【0014】

立位検査台１３は、管球保持部１１に対向する位置に鉛直向きに配置される。

【0015】

立位検出器ユニット１４は、立位検査台１３によって支持され、Ｘ線管１１ａからのＸ線を検出可能なように配置される。立位検出器ユニット１４は、画像処理装置３０の処理回路３１による制御の下、管球保持部１１の高さの変更に従って、立位検査台１３に沿って高さが変更される。ここで、立位検査台１３の高さ方向をＹ軸方向とし、立位検査台１３に立つ受診者の左右方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。

【0016】

立位検出器ユニット１４は、立位ＦＰＤ１４ａと、立位ＦＰＤ１４ａを収納可能な立位用収納部（ブッキー）（図示省略）と、立位ＦＰＤ１４ａの出力信号をデジタル変換するＡ／Ｄ（Analog to digital）変換回路（図示省略）などを備える。立位ＦＰＤ１４ａは、二次元に配列された複数の検出素子を有しＸ線を検出する立位ＦＰＤ本体と、立位ＦＰＤ本体の前面に、グリッド（図示省略）が備えられる。グリッドは、立位ＦＰＤ本体に入射する散乱線を吸収してＸ線画像のコントラストを改善するために、Ｘ線吸収の大きい鉛などによって形成されるグリッド板と透過しやすいアルミニウムや木材などとが交互に配置される。立位ＦＰＤ１４ａは、単純撮影により立位の受診者からの透過Ｘ線を検出して画像信号として画像処理装置３０に出力する。また、立位検出器ユニット１４は、画像処理装置３０の処理回路３１による制御の下、立位用収納部内で立位ＦＰＤ１４ａをＺ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に沿ってスライド可能である。

【0017】

寝台１５は、臥位又は座位の受診者を載置可能なように横向きに配置される。寝台１５は、その上部に受診者を保持する天板１５ａを備え、画像処理装置３０の処理回路３１による制御の下、天板１５ａをＺ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に沿ってスライド可能である。

【0018】

臥位検出器ユニット１６は、寝台１５によって支持される。臥位検出器ユニット１６は、臥位ＦＰＤ１６ａと、臥位ＦＰＤ１６ａを収納可能な臥位用収納部（ブッキー）（図示省略）と、臥位ＦＰＤ１６ａの出力信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路などを備える。臥位ＦＰＤ１６ａは、前述の立位ＦＰＤ１４ａと同等の構造及び機能を有する。臥位ＦＰＤ１６ａは、Ｘ線撮影により臥位の受診者からの透過Ｘ線を検出して画像信号として画像処理装置３０に出力する。

【0019】

天井レール１７は、Ｚ軸に沿って天井Ｃに敷設される。なお、管球保持部１１をＸ軸に沿って移動させるために、天井レール１７自体をＸ軸方向に移動させるためにＸ軸に沿って第２のレールが敷設されていていてもよい。その場合、車輪付きの天井レール１７がＸ軸に沿って敷設された第２のレールに沿って移動する。

【0020】

台車部１８は、支柱部１９を介して管球保持部１１を支持する。台車部１８は、天井レール１７に沿ったＺ軸に平行な方向Ｍｚに移動可能なように天井レール１７に係合される。台車部１８は、画像処理装置３０の処理回路３１による制御の下、又は手動で、管球保持部１１が立位検査台１３の側と寝台１５の側との間を移動可能である。すなわち、台車部１８は、Ｘ線管１１ａ（Ｘ線焦点Ｆ）と、立位ＦＰＤ１４ａとの間の距離（ＳＩＤ：Source image Receptor Distance）を変更可能である。なお、台車部１８は、天井レール１７に沿った方向Ｍｚに加え、Ｘ軸に平行な方向に移動可能なように設置されてもよい。

【0021】

支柱部１９は、台車部１８に支持され、その下端に管球保持部１１を支持する。支柱部１９は、Ｙ軸に平行な方向Ｍｙに移動可能なように台車部１８に係合される。支柱部１９は、画像処理装置３０の処理回路３１による制御の下、方向Ｍｙに沿って伸縮自在である。すなわち、支柱部１９は、Ｘ線管１１ａ（Ｘ線焦点Ｆ）と、臥位ＦＰＤ１６ａとの間の距離（ＳＩＤ）を変更可能である。

【0022】

高電圧発生部２０は、画像処理装置３０の処理回路３１の制御に従って、管球保持部１１のＸ線管１１ａに高電圧電力を供給可能である。

【0023】

保持部駆動部２１は、オートポジショニング及びパワーアシストの実行中において、画像処理装置３０の制御により、大略の目標位置である登録位置まで、管球保持部１１（Ｘ線管１１ａ）を上下、左右、前後、及び回転させる各動力部（モータ等）を動作させる。

【0024】

外力センサ２２は、オートポジショニングの実行中において、外力、つまり、管球保持部１１に対する操作ハンドル１２の操作力を示す外力情報を検知する。そして、外力センサ２２は、外力情報を画像処理装置３０に提供する。

【0025】

画像処理装置３０は、コンピュータをベースとして構成されており、Ｘ線診断装置１全体の動作制御や、撮影装置１０によって取得された複数のＸ線画像（Ｘ線画像データ）に関する画像処理などを行う装置である。画像処理装置３０は、処理回路３１と、メモリ３２と、ディスプレイ３３と、入力インターフェース３４と、ネットワークインターフェース３５とを備える。

【0026】

処理回路３１は、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、又は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）などのプロセッサの他、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び、プログラマブル論理デバイスなどの処理回路を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの回路が挙げられる。なお、処理回路３１は、処理部の一例である。

【0027】

また、処理回路３１は、単一の処理回路によって構成されてもよいし、複数の独立した処理回路要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、複数のメモリ３２が複数の処理回路要素の機能に対応するプログラムをそれぞれ記憶するものであってもよいし、１個のメモリ３２が複数の処理回路要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。

【0028】

メモリ３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどを備える。メモリ３２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）などの可搬型メディアを備えてもよい。メモリ３２は、処理回路３１において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）なども含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータや、Ｘ線画像を記憶する。また、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ３３への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェース３４によって行うことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を含めることもできる。なお、メモリ３２は、記憶部の一例である。

【0029】

ディスプレイ３３は、例えば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。ディスプレイ３３は、処理回路３１の制御に従って、Ｘ線画像や各種情報を表示する。なお、ディスプレイ３３は、表示部の一例である。

【0030】

入力インターフェース３４は、操作者によって操作が可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、トラックボール、スイッチ、マウス、キーボード、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力デバイス、及び音声入力デバイスなどによって実現される。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路はその操作に応じた信号を生成して処理回路３１に出力する。なお、入力インターフェース３４は、入力部の一例である。

【0031】

続いて、Ｘ線診断装置１の機能について説明する。

【0032】

画像処理装置３０の処理回路３１がメモリ３２、又は、処理回路３１内のメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって、図２に示すように、情報取得機能３１１と、移動制御機能３１２と、撮影制御機能３１３とを実現する。なお、機能３１１～３１３は、コンピュータプログラムを実行することによって実現されるものとして説明するが、その場合に限定されるものではない。機能３１１～３１３の全部又は一部は、画像処理装置３０にＡＳＩＣなどのハードウェアとして実現されるものであってもよい。

【0033】

情報取得機能３１１は、外力センサ２２によって生成された外力情報を外力センサ２２から取得する機能を含む。

【0034】

移動制御機能３１２は、Ｘ線管１１ａを登録位置（大略の目標位置）まで自動的に移動させるオートポジショニングと、操作ハンドル１２を介したＸ線管１１ａの手動移動を補助するパワーアシストとを含む。また、移動制御機能３１２は、オートポジショニングによるＸ線管１１ａの移動方向とは異なる向きへの外力（例えば、閾値以上の外力）を示す外力情報が情報取得機能３１１により取得されると、Ｘ線管１１ａの登録位置と現在位置と間の距離に基づいて、登録位置までのＸ線管１１ａの移動制御を行う機能を含む。移動制御の変更は、駆動モードと、登録位置までのＸ線管１１ａの移動速度と、登録位置までのＸ線管１１ａの移動ルートとの少なくとも１つの変更である。ここで、Ｘ線管１１ａの移動ルートとは、オートポジショニングにおいて、検査室内を登録位置まで動くために予め設定された、Ｘ線管１１ａの移動経路を意味する。そして、オートポジショニングによるＸ線管１１ａの移動方向は、現在位置のＸ線管１１ａに対し、移動ルートによって決められた方向を意味する。なお、Ｘ線管１１ａの移動方向は、時系列に変化するＸ線管１１ａの複数位置から求められてもよいし、管球保持部１１に設けられるセンサ（例えば、ジャイロセンサ）で求められてもよいし、管球保持部１１の初期位置から登録位置に直線的に向かう方向として求められてもよい。

【0035】

なお、Ｘ線管１１ａの現在位置は、天井レール１７に対して移動する台車部１８の駆動部に設けられるロータリーエンコーダの出力と、支柱部１９を伸縮する駆動部に設けられるエンコーダの出力と、管球保持部１１の回転軸中心に回転させる駆動部に設けられるロータリーエンコーダの出力とに基づく、基準位置からの相対位置として求められる。なお、Ｘ線管１１ａの現在位置の取得はロータリーエンコーダを使用する場合に限定されるものではない。例えば、Ｘ線管１１ａの現在位置は、ポテンショメータ、リゾルバ等によって取得することもできる。

【0036】

撮影制御機能３１３は、検出器ユニット１４，１６に対して、受診者のＸ線撮影を実行させる機能と、検出器ユニット１４，１６から出力された投影データに対して対数変換処理（ＬＯＧ処理）行って必要に応じて加算処理して、Ｘ線画像のデータを生成する機能と、生成されたＸ線画像に対して画像処理を施す機能とを含む。画像処理としては、データに対する拡大／階調／空間フィルタ処理や、時系列に蓄積されたデータの最小値／最大値トレース処理、及びノイズを除去するための加算処理などが挙げられる。なお、画像処理後のデータは、ディスプレイ３３に出力されるとともに、メモリ３２に記憶される。

【0037】

ここで、Ｘ線撮影は、単純撮影及び透視撮影に大別される。単純撮影は、比較的高い管電流にてＸ線を照射する撮影であり、主に、ＣＲ（Computed Radiography）画像を収集する１ショット撮影を意味するが、動画撮影に利用される場合もある。一方で、透視撮影は、比較的低い管電流にてＸ線を照射する撮影であり、主に、動画撮影を意味する。また、透視撮影は、連続透視及びパルス透視に大別される。パルス透視とは、連続透視と異なり、Ｘ線のパルスが断続的に繰り返し照射される透視方法を意味する。パルス透視によれば、連続透視に比べ、透視画像の連続性（フレームレート）がやや劣るが受診者に対する被ばく線量を抑えることができる。本実施形態において、Ｘ線撮影は、単純撮影及び透視撮影のいずれでも構わない。

【0038】

なお、機能３１１～３１３の詳細については、図４～図９を用いて後述する。

【0039】

図４～図６は、Ｘ線診断装置１の動作を示すフローチャートである。図４～図６において、「ＳＴ」に数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。なお、ここでは、オートポジショニングモードにより保持部駆動部２１が大略の目標位置である登録位置に移動された後、詳細の目標位置である最適位置に移動される場合について説明する。例えば、図４～図６において、登録位置が、保持部駆動部２１のＺ軸座標を含み、最適位置が、保持部駆動部２１のＹ軸座標（高さ）とＺ軸座標と回転角度（Ｘ線照射向き）とを含むものとして説明する。なお、上述したようにＸ軸に沿った第２の天井レールを備える場合には、最適位置は、保持部駆動部２１のＸ軸座標をさらに含んでもよい。

【0040】

操作者により操作ボタン１２ｂであるオートポジショニングボタンが押圧されると、駆動モードとしての管球保持部１１のオートポジショニングをＯＮにする（ステップＳＴ１）。

【0041】

ステップＳＴ１によりオートポジショニングモードに設定されている状態で、操作者により操作ボタン１２ｂであるスタートボタンが押圧されると、管球保持部１１のオートポジショニングの登録位置に向かって管球保持部１１が移動される（ステップＳＴ２）。ここでは、登録位置はＺ軸座標のみを含むものとして仮定しているので、管球保持部１１はＺ軸に沿って当該Ｚ軸座標に向かって移動する。なお、操作ハンドル１２が静電式の操作ハンドルである場合、ステップＳＴ２におけるスタートボタンの押圧は、操作者が操作ハンドルを掴むこと自体で行われる。なお、オートポジショニングを途中でやめたい場合は、操作者は、操作ハンドル１２を離し、ステップＳＴ１によるＯＮを解除してオートポジショニングをＯＦＦにする。

【0042】

外力センサ２２は、オートポジショニングの実行中に操作ハンドル１２に加わる外力を示す外力情報を生成する。情報取得機能３１１は、オートポジショニングの実行中に外力情報を取得する（ステップＳＴ３）。移動制御機能３１２は、ステップＳＴ３によって取得された外力情報に基づいて、外力の大きさが閾値（以下、「外力閾値」と呼ぶ）以上になったか否かを判断する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４の判断にてＹＥＳ、つまり、外力の大きさが外力閾値以上になったと判断された場合、移動制御機能３１２は、管球保持部１１の現在位置と登録位置との距離が閾値（以下、「距離閾値」と呼ぶ）以上か否かを判断する（ステップＳＴ５）。

【0043】

ステップＳＴ５の判断にてＹＥＳ、つまり、管球保持部１１の現在位置と登録位置との距離が距離閾値以上と判断された場合、移動制御機能３１２は、その外力の方向が、オートポジショニングによるＸ線管１１ａ（つまり、管球保持部１１）の移動方向と同じか否かを判断する（ステップＳＴ６）。

【0044】

Ｘ線管１１ａの移動方向について図７を用いて説明する。図７（Ａ）は、オートポジショニングにおけるＸ線管１１ａの位置及び移動方向と、外力の大きさ及び外力方向とを示す側面（Ｙ－Ｚ平面）図である。図７（Ｂ）は、オートポジショニングにおけるＸ線管１１ａの位置及び移動方向と、外力の大きさ及び外力方向とを示す上面（Ｘ－Ｚ平面）図である。図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、オートポジショニングにおいてＸ線管１１ａはＺ軸に沿って、登録位置に含まれるＺ軸座標に向かって移動するものとする。

【0045】

図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、移動方向が同じであるか否かの判断は、厳密に同一の場合に限定されるものではなく、外力閾値Ｔ以上で、ある程度の幅をもっている。例えば、外力Ｖ１の方向は、Ｘ線管１１ａの移動方向と厳密には異なるが、移動制御機能３１２は、外力Ｖ１の方向をＸ線管１１ａの移動方向と同じと判断してよい。一方で、移動制御機能３１２は、外力Ｖ２の方向を、Ｘ線管１１ａの移動方向と異なると判断する。なお、図７（Ａ），（Ｂ）に、外力閾値Ｔ未満の外力Ｖ３も示す。

【0046】

図４の説明に戻って、ステップＳＴ６の判断にてＹＥＳ、つまり、外力の方向が、オートポジショニングによるＸ線管１１ａの移動方向と同じであると判断された場合（図７に図示する外力Ｖ１）、移動制御機能３１２は、移動方向はそのままで、オートポジショニングにおけるＸ線管１１ａ（つまり、管球保持部１１）の移動速度を速くする（ステップＳＴ７）。なお、ステップＳＴ６の判断にてＹＥＳの場合は、移動制御機能３１２は、一旦、ステップＳＴ２によって開始されたオートポジショニングを終了して、パワーアシストを実行するように制御してもよい。

【0047】

移動制御機能３１２は、外力の大きさが外力閾値未満になったか否かを判断する（ステップＳＴ８）。ステップＳＴ８の判断にてＹＥＳ、つまり、外力の大きさが外力閾値未満になった場合、移動速度を元に戻して（ステップＳＴ９）、ステップＳＴ３に戻る。一方で、ステップＳＴ８の判断にてＮＯ。つまり、外力の大きさが外力閾値以上である場合、Ｘ線診断装置１の動作は、ステップＳＴ５まで戻る。

【0048】

他方、ステップＳＴ６の判断でＮＯ、つまり、外力の方向が、オートポジショニングによる移動方向と異なると判断された場合（図７に図示する外力Ｖ２）、図５に進んで、移動制御機能３１２は、パワーアシスト（半自動）による移動に切り替え（ステップＳＴ１１）、外力の方向に沿って管球保持部１１を移動させる（ステップＳＴ１２）。移動制御機能３１２は、ステップＳＴ１２において、外力に応じた駆動部のモータ出力を得るように制御する。

【0049】

図８に、パワーアシストモードにおける外力と、駆動部のモータ出力との関係を示す。図８（Ａ），（Ｃ）は、１つの外力閾値をもつ場合を示す。外力が外力閾値未満である場合は、駆動部のモータ出力、つまり、Ｘ線管１１ａの移動操作の補助は行われない。一方で、外力が外力閾値以上である場合は、移動制御機能２１２は、駆動部のモータ出力を上げてＸ線管１１ａの移動操作の補助を行う。

【0050】

図８（Ｂ）は、２つの外力閾値をもつ場合を示す。外力が第１外力閾値未満、及び、第２外力閾値以上である場合は、駆動部のモータ出力、つまり、Ｘ線管１１ａの移動操作の補助は行われない。一方で、外力が第１外力閾値以上、かつ、第２外力閾値未満である場合は、移動制御機能２１２は、駆動部のモータ出力を上げてＸ線管１１ａの移動操作の補助を行う。第２外力閾値は、例えば、駆動部のモータ出力の最大値である。

【0051】

なお、図８（Ｃ）に示すように、移動制御機能３１２は、操作者により外力とモータ出力との関係式を異なるものとして決定してもよい。移動制御機能３１２は、非力の操作者Ｂと剛力の操作者Ａとで、同じ外力に対するモータ出力を変えるようにしてもよい。年齢や性別等の操作者情報により、操作者に応じて外力の限界が異なるからである。操作者Ａ，Ｂの操作ハンドル１２操作時の最大外力とモータの最大出力を用いて、外力とモータ出力との比例関係式を計算し、この比例関係式を用いて、モータ出力を制御する。

【0052】

上述したように、比例関係式は、操作者の種別（ＩＤ）や年齢や性別に応じて一義的に決められてもよいが、手動で変更できるようにしてもよい。図９は、比例関係式を変更するためのダイヤルつまみＤを示す。例えば、ダイヤルつまみＤは、操作ハンドル１２に設けられる。操作者は、ダイヤルつまみＤを適切に回すことにより、移動制御機能３１２は、パワーアシストにおける比例関係式を決定することができる。これにより、操作者が疲れているときにも少ない力で大出力の電動駆動を得ることができる。

【0053】

図５の説明に戻って、移動制御機能３１２は、外力の大きさが外力閾値未満になったか否かを判断する（ステップＳＴ１３）。ステップＳＴ１３の判断にてＹＥＳ、つまり、外力の大きさが外力閾値未満になったと判断された場合、移動制御機能３１２は、オートポジショニングによる移動に切り替え（ステップＳＴ１４）、ステップＳＴ３に戻る。なお、この際、移動制御機能３１２は、操作パネル１２ａ上に、Ｘ線管１１ａの変更後の移動ルートを表示してもよい。ステップＳＴ１２によるＸ線管１１ａの移動により、予め定められた移動ルートから変更されるので、移動制御機能３１２は、Ｘ線管１１ａの移動後の現在位置から目標位置までの最短ルート検索を行い、移動ルートを更新する。これにより、Ｘ線管１１ａの突然の動きに驚かされずに、操作者がストレスなくＸ線管１１ａを移動操作することができる。

【0054】

他方、図４に示すステップＳＴ５の判断にてＮＯ、つまり、管球保持部１１の現在位置と登録位置との距離が距離閾値未満と判断された場合、Ｘ線管１１ａは、登録位置付近まできている。移動制御機能３１２は、オートポジショニングモードを解除し、自動的に微調整モード（手動）による移動に切り替え（ステップＳＴ２１）。そして、操作者は、Ｘ線管１１ａを最適位置にポジショニングする（ステップＳＴ２２）。また、操作者が操作ボタン１２ｂである微調整ボタンを押すことにより、オートポジショニングモードが解除され、自動的に微調整モードへの切り替えることも可能である。

【0055】

移動制御機能３１２は、微調整モードを終了するか否かを判断する（ステップＳＴ２３）。微調整モードは、進行中の検査オーダが完了し、異なる検査オーダが送られてくるまで維持される。ポジショニングミスによる再撮影時のポジショニングを簡単にするためである。ステップＳＴ２３の判断にてＹＥＳ、つまり、微調整モードを終了すると判断される場合、撮影制御機能３１３は、検出器ユニット１４，１６に対して、受診者のＸ線撮影を実行させＸ線画像を生成し、それをディスプレイ３３に出力したり、メモリ３２に記憶したりする（ステップＳＴ２４）。一方で、ステップＳＴ２３の判断にてＮＯの間、ステップＳＴ２３を繰り返す。

【0056】

なお、図４～図６において、登録位置が、Ｘ線管１１ａのＺ軸座標のみを含む場合について説明したがその場合に限定されるものではない。登録位置は、Ｘ線管１１ａのＸ軸座標と、Ｙ軸座標と、Ｚ軸座標と、回転角度とのうち少なくとも１つを含めばよい。例えば、登録位置が、Ｘ線管１１ａのＹ軸座標とＺ軸座標とを含む場合、オートポジショニングにおいてＸ線管１１ａは登録位置に含まれるＹ軸座標かつＺ軸座標に向かって斜めに移動するものとする。また、例えば、Ｘ線管１１ａの登録位置が、Ｘ線管１１ａのＹ軸座標と回転角度とを含む場合、オートポジショニングにおいてＸ線管１１ａは登録位置に含まれる回転角度に沿ってＸ線管１１ａを回転させながら、Ｚ軸に沿って（図７（Ａ），（Ｂ）と同様）、登録位置に含まれるＺ軸座標に向かって移動するものとする。

【0057】

Ｘ線診断装置１によれば、操作ハンドル１２への外力が、オートポジショニングによるＸ線管１１ａの移動方向とは異なる方向への閾値以上であるか否かに応じて、Ｘ線管１１ａのポジショニングを効率的に、かつ、効果的に行うことができる。

【0058】

なお、情報取得機能３１１は、情報取得部の一例である。移動制御機能３１２は、移動制御部の一例である。撮影制御機能３１３は、撮影制御部の一例である。

【0059】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、Ｘ線管のポジショニングを効率的に、かつ、効果的に行うことができる。

【0060】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせ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同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0061】

１…Ｘ線診断装置
１０…撮影装置
１１…管球保持部
１１ａ…Ｘ線管
１２…操作ハンドル
１２ａ…操作パネル
１２ｂ…操作ボタン
２１…保持部駆動部
２２…外力センサ
３０…画像処理装置
３１…処理回路
３１１…情報取得機能
３１２…移動制御機能
３１３…撮影制御機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】