特開 2024-65296 撮影支援システム、Ｘ線撮影装置、および撮影支援方法

(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】P2024065296

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】撮影支援システム、Ｘ線撮影装置、および撮影支援方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/10 20060101AFI20240508BHJP

   A61B 6/03 20060101ALI20240508BHJP

   A61B 6/46 20240101ALI20240508BHJP

   A61B 6/08 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

A61B6/10 350

A61B6/03 333A

A61B6/03 360Q

A61B6/03 360G

A61B6/08 309Z

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174085

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】000138185

【氏名又は名称】株式会社モリタ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉原 義人

(72)【発明者】

【氏名】山田 冬樹

(72)【発明者】

【氏名】西村 悠

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093CA16

4C093CA23

4C093CA33

4C093EC57

4C093EE16

4C093FB12

4C093FF35

4C093FF42

4C093FG01

4C093FG13

4C093FG14

(57)【要約】

【課題】Ｘ線撮影装置と患者との位置関係を調整する作業を簡略化できる撮影支援システム、Ｘ線撮影装置、および撮影支援方法を提供する。
【解決手段】Ｘ線撮影装置１によるＸ線撮影の被験体と被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、演算処理部は、撮像部で撮像した被験構成体の位置と支持部の位置との位置関係に応じて旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成し、表示部が重畳画像を表示する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線撮影装置の撮影支援システムであって、
前記Ｘ線撮影装置は、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とを対向するように支持する支持部と、
少なくとも旋回軸の軸回りに前記支持部を駆動する駆動機構と、
少なくとも前記支持部を支え、前記駆動機構を備えるＸ線撮影本体と、
前記Ｘ線発生器、前記Ｘ線検出器、および前記駆動機構を制御する制御部と、
演算処理を行う演算処理部と、
画像を表示する表示部と、
を含み、
前記Ｘ線撮影装置は、
撮像対象物の表面を撮像する撮像部をさらに含み、
前記Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影の被験体と前記被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、
前記演算処理部は、
前記撮像部で撮像した前記被験構成体の位置と前記支持部の位置との位置関係に応じて前記旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの前記支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、前記被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成し、
前記表示部が前記重畳画像を表示する、撮影支援システム。

【請求項2】

前記演算処理部が、前記撮像部で撮像した前記被験構成体の位置に応じて、
前記Ｘ線撮影本体の画像であるＸ線撮影本体画像と、
前記支持部仮想画像と、
前記被験構成体画像と、
を重畳した前記重畳画像を生成し、
前記重畳画像において前記支持部仮想画像を前記Ｘ線撮影本体画像の前記支持部の取付箇所に配置し、
前記表示部が前記重畳画像を表示する、請求項１に記載の撮影支援システム。

【請求項3】

前記演算処理部が、前記Ｘ線撮影のために前記支持部を駆動した場合の前記支持部と前記被験構成体との接触状況を演算し、接触が発生する場合に、接触を術者に報知する報知処理を行う、請求項１に記載の撮影支援システム。

【請求項4】

前記演算処理部が、前記接触が発生する場合に、前記重畳画像中の前記接触の領域に接触を示す画像処理を行う、請求項３に記載の撮影支援システム。

【請求項5】

前記Ｘ線撮影本体が、前記Ｘ線撮影本体の接地面に対して転動する転動子を備え、前記Ｘ線撮影本体が前記転動子を介して前記接地面に対して移動して前記被験構成体に向けて移動可能である、請求項１に記載の撮影支援システム。

【請求項6】

前記被験体支持体中、前記被験体の被験部の位置を位置決めする部分を被験体位置決め部としたとき、
前記撮像部が前記被験構成体として前記被験体支持体を撮像し、
前記演算処理部が、前記被験体の体格情報から前記被験体の仮想画像である被験体仮想画像を生成し、前記重畳画像において、前記被験体仮想画像を前記被験体支持体の画像である被験体支持体画像に対して前記被験体位置決め部で支持位置を特定されたように配置する画像処理を行う、請求項１に記載の撮影支援システム。

【請求項7】

前記演算処理部が、前記接触が発生する場合に、前記支持部仮想画像の色を変化させて警告色にする画像処理を行う、請求項３に記載の撮影支援システム。

【請求項8】

前記演算処理部が、前記接触が解消されたと判断した場合、前記支持部仮想画像の色を前記警告色と異なる色にする、請求項７に記載の撮影支援システム。

【請求項9】

前記演算処理部が、前記接触が発生すると判断した場合、前記重畳画像中の前記接触の領域の色を変化させる、請求項４に記載の撮影支援システム。

【請求項10】

前記演算処理部が、前記接触が発生すると判断した場合、前記接触を回避するために、前記Ｘ線撮影本体と前記被験構成体の一方または双方を移動させる方向および移動量のうち少なくとも一方の情報を前記表示部に表示させる、請求項３に記載の撮影支援システム。

【請求項11】

術者が手持ちで運搬でき、前記撮像部と前記表示部を備える端末装置をさらに備え、
前記演算処理部が、前記撮像部で撮像した画像に基づいて前記Ｘ線撮影本体に対する前記撮像部の相対位置を算出することにより、前記Ｘ線撮影本体に対する前記支持部仮想画像の配置を演算する、請求項２に記載の撮影支援システム。

【請求項12】

前記演算処理部が、撮像した画像に含まれる前記Ｘ線撮影本体の一部を基準に、前記相対位置を算出する、請求項１１に記載の撮影支援システム。

【請求項13】

前記Ｘ線撮影装置は、前記端末装置から読取りできるように前記Ｘ線撮影本体に設けられ、前記Ｘ線撮影本体の情報を記憶する第１記憶タグを、さらに含み、
前記演算処理部は、前記第１記憶タグから読み取った前記Ｘ線撮影本体の情報に基づき、前記支持部仮想画像を前記Ｘ線撮影本体画像の支持部取付箇所に配置する、請求項１２に記載の撮影支援システム。

【請求項14】

前記第１記憶タグは、２次元コードである、請求項１３に記載の撮影支援システム。

【請求項15】

前記演算処理部は、前記被験体支持体に設けられた第２記憶タグから前記被験体仮想画像を作成する、請求項６に記載の撮影支援システム。

【請求項16】

前記撮像部は、深度カメラを有し、
前記演算処理部は、前記深度カメラで撮像した前記被験体の画像から前記被験体仮想画像を生成する、請求項６に記載の撮影支援システム。

【請求項17】

前記演算処理部は、Ｘ線撮影の関心領域の仮想画像である関心領域仮想画像を作成し、前記重畳画像にさらに重畳して前記表示部に表示させる、請求項１に記載の撮影支援システム。

【請求項18】

前記端末装置は、前記Ｘ線撮影装置と通信を行うための通信部をさらに含み、
前記演算処理部は、前記Ｘ線撮影装置の操作パネルを仮想空間内に表示し、
前記通信部は、術者が前記操作パネルを操作した場合、当該操作に対応したコマンドを前記Ｘ線撮影装置に送信する、請求項１１に記載の撮影支援システム。

【請求項19】

Ｘ線発生器と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とを対向するように支持する支持部と、
少なくとも旋回軸の軸回りに前記支持部を駆動する駆動機構と、
少なくとも前記支持部を支え、前記駆動機構を備えるＸ線撮影本体と、
前記Ｘ線発生器、前記Ｘ線検出器、および前記駆動機構を制御する制御部と、
演算処理を行う演算処理部と、
画像を表示する表示部と、
撮像対象物の表面を撮像する撮像部と、を含み、
Ｘ線撮影の被験体と前記被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、
前記演算処理部は、
前記撮像部で撮像した前記被験構成体の位置と前記支持部の位置との位置関係に応じて前記旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの前記支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、前記被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成し、
前記表示部が前記重畳画像を表示する、Ｘ線撮影装置。

【請求項20】

Ｘ線撮影装置の撮影を支援する撮影支援方法であって、
前記Ｘ線撮影装置は、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器と、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とを対向するように支持する支持部と、少なくとも旋回軸の軸回りに前記支持部を駆動する駆動機構と、少なくとも前記支持部を支え、前記駆動機構を備えるＸ線撮影本体と、前記Ｘ線発生器、前記Ｘ線検出器、および前記駆動機構を制御する制御部と、演算処理を行う演算処理部と、画像を表示する表示部と、撮像対象物の表面を撮像する撮像部と、を含み、
前記Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影の被験体と前記被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、
前記演算処理部で、前記撮像部で撮像した前記被験構成体の位置と前記支持部の位置との位置関係に応じて前記旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの前記支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、前記被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成するステップと、
前記表示部が前記重畳画像を表示するステップと、を含む、撮影支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、撮影支援システム、Ｘ線撮影装置、および撮影支援方法に関する。

【背景技術】

【0002】

医療用の診断等に用いられるＸ線撮影装置では、手足の関節や乳房等の患者の局部を撮影するＸ線ＣＴ撮影装置が開発されている。当該Ｘ線ＣＴ撮影装置として、例えば特開２０１１－０２５０１２号公報（特許文献１）に開示されているものがある。

【0003】

特許文献１に開示されているＸ線ＣＴ撮影装置は、患者の頭部を撮影する可搬式のＸ線撮影装置で、Ｘ線発生源とＸ線検出器とを対向配置した旋回アームが、水平方向の一軸を旋回軸としてフレームに支持されている。そして、当該Ｘ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線発生源とＸ線検出器との間に頭部を配置した状態で、旋回アームを回転させることによって、Ｘ線発生源とＸ線検出器とを頭部周りに回転させて撮影を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－０２５０１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１のＸ線ＣＴ撮影装置では、Ｘ線発生源とＸ線検出器との間に頭部を配置した状態で、旋回アームを回転させる必要があるため、旋回アームと患者とが衝突しないように、Ｘ線ＣＴ撮影装置と患者との位置関係を確認する必要がある。具体的に、旋回アームと患者とが衝突しないことを確認するためには、患者に対してＸ線ＣＴ撮影装置を配置した上で、実際に旋回アームを手で回転させるか、Ｘ線を照射しないモードで旋回アームを回転させる必要があった。そのため、Ｘ線ＣＴ撮影装置と患者との位置関係を調整する作業は煩雑で、操作者にとって手間のかかる作業であった。

【0006】

本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、Ｘ線撮影装置と患者との位置関係を調整する作業を簡略化できる撮影支援システム、Ｘ線撮影装置、および撮影支援方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る撮影支援システムは、Ｘ線撮影装置の撮影支援システムである。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器と、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを対向するように支持する支持部と、少なくとも旋回軸の軸回りに支持部を駆動する駆動機構と、少なくとも支持部を支え、駆動機構を備えるＸ線撮影本体と、Ｘ線発生器、Ｘ線検出器、および駆動機構を制御する制御部と、演算処理を行う演算処理部と、画像を表示する表示部と、を含む。Ｘ線撮影装置は、撮像対象物の表面を撮像する撮像部をさらに含む。Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影の被験体と被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、演算処理部は、撮像部で撮像した被験構成体の位置と支持部の位置との位置関係に応じて旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成し、表示部が重畳画像を表示する。

【0008】

本開示に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器と、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを対向するように支持する支持部と、少なくとも旋回軸の軸回りに支持部を駆動する駆動機構と、少なくとも支持部を支え駆動機構を備えるＸ線撮影本体と、Ｘ線発生器、Ｘ線検出器、および駆動機構を制御する制御部と、演算処理を行う演算処理部と、画像を表示する表示部と、撮像対象物の表面を撮像する撮像部と、を含む。Ｘ線撮影の被験体と被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、演算処理部は、撮像部で撮像した被験構成体の位置と支持部の位置との位置関係に応じて旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成し、表示部が重畳画像を表示する。

【0009】

本開示に係る撮影支援方法は、Ｘ線撮影装置の撮影を支援する撮影支援方法ある。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器と、Ｘ線発生器とＸ線検出器とを対向するように支持する支持部と、少なくとも旋回軸の軸回りに支持部を駆動する駆動機構と、少なくとも支持部を支え駆動機構を備えるＸ線撮影本体と、Ｘ線発生器、Ｘ線検出器、および駆動機構を制御する制御部と、演算処理を行う演算処理部と、画像を表示する表示部と、撮像対象物の表面を撮像する撮像部と、を含む。Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影の被験体と被験体を支持する被験体支持体の少なくとも一方を被験構成体としたとき、演算処理部で、撮像部で撮像した被験構成体の位置と支持部の位置との位置関係に応じて旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの支持部を画像化した仮想画像である支持部仮想画像と、被験構成体の画像である被験構成体画像とを重畳した重畳画像を生成するステップと、表示部が重畳画像を表示するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係る撮影支援システムでは、旋回軸の軸回りに駆動している支持部の仮想画像を、算出したＸ線撮影装置との相対位置に基づいて調整し、撮像したＸ線撮影装置の画像に重畳して表示することができるので、Ｘ線撮影装置と患者との位置関係を調整する作業を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る撮影支援システムの概略構成を示す模式図である。

【図2】実施の形態１に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図3】実施の形態１に係る端末装置のハードウェア構成を示す模式図である。

【図4】実施の形態１に係るＸ線撮影装置と端末装置からなる対が全体として画像処理部を構成するとした場合のブロック図である。

【図5】実施の形態１に係る撮影支援システムの支援処理を説明するためのフローチャートである。

【図6】実施の形態１に係る撮影支援システムにおいて表示される仮想画像の概略図である。

【図7】実施の形態２に係る撮影支援システムの支援処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】実施の形態２に係る撮影支援システムにおいて旋回アームとの衝突を説明するための概略図である。

【図9】実施の形態２に係る撮影支援システムにおいて旋回アームの衝突時に表示される仮想画像の概略図である。

【図10】実施の形態２に係る撮影支援システムにおいて旋回アームの衝突を回避するための修正指示が表示された仮想画像の概略図である。

【図11】実施の形態２の変形例に係る撮影支援システムの概略構成を示す模式図である。

【図12】患者、診療台の位置を特定する方法を説明するための図である。

【図13】診療台での患者の位置決めを行う方法について説明するための図である。

【図14】実施の形態３に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す模式図である。

【図15】実施の形態３に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図16】表示される仮想画像の変形例を説明する概略図である。

【図17】端末装置の変形例を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
可搬式のＸ線撮影装置を用いて患者（被検体）を撮影する場合、旋回アームと患者とが衝突しないように、Ｘ線撮影装置と患者との位置関係を確認する必要がある。なお、本願においては、衝突は接触の一例である。本実施の形態に係る撮影支援システムでは、旋回軸の軸回りに駆動する旋回アームの仮想画像を、撮像したＸ線撮影装置の画像の支持部の位置に重畳した重畳画像を表示することができるので、Ｘ線撮影装置と患者との位置関係を調整する作業を簡略化できる。まず、以下に、本実施の形態に係る撮影支援システムの構成について説明する。
［撮影支援システムの構成］
図１は、実施の形態１に係る撮影支援システム１００の概略構成を示す模式図である。撮影支援システム１００は、Ｘ線撮影装置１と、端末装置２００とを含む。なお、端末装置２００が外部装置と通信可能な構成として、Ｘ線撮影装置１に関する情報（例えば、旋回アームの仮想画像など）を収集できるようにしてもよい。外部装置として、例えばＰＣ、データベース、Ｘ線撮影装置１を制御する装置などが考えられる。

【0013】

端末装置２００は、操作キー２１６と、表示部であるディスプレイ２１８と、撮像部であるカメラ（図３参照）とを含む。なお、図１に示す端末装置２００では、ディスプレイ２１８側の筺体面にカメラが設けられておらず、ディスプレイ２１８の反対側の筺体面にカメラが設けられている一例を示しているが、これに限定されない。例えば、端末装置２００の筺体自体にはカメラを設けず、ケーブル等でカメラを接続できるようにしてもよい。カメラ２１７は撮像対象物の表面を撮像する。撮像は可視光撮影によってもよいし、赤外光撮影などの不可視光撮影によってもよい。

【0014】

端末装置２００は、カメラで撮像したＸ線撮影装置１の画像の旋回アーム３０の位置に、旋回アーム３０の仮想画像を重畳してＸ線撮影装置１の駆動状態を表示することができる。図１に示す端末装置２００では、タブレット型のＰＣが図示されているが、これに限られない。端末装置２００は、Ｘ線撮影装置１の駆動状態をＡＲ（Augmented Reality）やＶＲ（Virtual Reality）として表示できる装置であれば、スマートフォン、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display）、スマートグラスなどであってもよい。

【0015】

現実空間に現にある物体の表面を撮像して得た画像を実画像とし、現実空間には無いが画像処理で存在するかのように表示可能に仮想的に生成した物体の形状の画像を仮想画像とする。
［Ｘ線撮影装置の構成］
一方、Ｘ線撮影装置１は、例えば、可搬式のＸ線ＣＴ（Computerized Tomography）撮影装置である。なお、Ｘ線撮影装置１は、可搬式であれば、Ｘ線ＣＴ撮影装置に限定されない。可搬式とする具体的構成例としては、Ｘ線撮影部７の基部底部に車輪などの、接地面に対して転動する転動子７２を備えさせ、Ｘ線撮影部７が転動子７２を介して接地面に対して移動して被験構成体ＭＲに向けて移動可能であるように構成する。

【0016】

図２は、実施の形態１に係るＸ線撮影装置１の構成を示すブロック図である。Ｘ線撮影装置１は、図２に示すように、Ｘ線ＣＴ撮影を実行して、投影データを収集するＸ線撮影部７と、Ｘ線撮影部７において収集した投影データを処理して、Ｘ線ＣＴ画像データなどを生成する画像処理部８とを含む。なお、Ｘ線撮影装置１は、図１においてＸ線撮影部７と画像処理部８とが一体として構成され１つの筐体５０に収容されているが、Ｘ線撮影部７と画像処理部８とがそれぞれ別の筐体に収容され、接続ケーブルによって接続される構成でもよい。一体として組むことも一体から分離して別体となるようになっていてもよい。Ｘ線撮影部７をＸ線撮影本体と呼び換えてもよい。Ｘ線撮影部７を、照射Ｘ線を授受するＸ線照射授受装置と呼び換えてもよい。単にＸ線照射装置と呼び換えてもよい。

【0017】

Ｘ線撮影部７は、患者（被験体）Ｍ１に向けてＸ線の束で構成するＸ線コーンビームＢｘやＸ線細隙ビームを出射するＸ線発生器１０と、Ｘ線発生器１０で出射されたＸ線を検出するＸ線検出面を備えたＸ線検出器２０と、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とをそれぞれ支持する支持部３０ＳＰの具体例としての旋回アーム３０と、床面に対して鉛直方向に延びる筐体５０と、床面に対して旋回軸３１が水平となるように取り付けた旋回アーム３０を駆動する旋回アーム駆動部４０（駆動機構）と、制御部６０とで構成されている。支持部３０ＳＰはＸ線発生器１０とＸ線検出器２０をそれぞれ支持する。旋回アーム３０は支持部３０ＳＰの例である。支持部３０ＳＰはリング形状をしていてもよい。本構成において、Ｘ線撮影部７は支持部３０ＳＰ（旋回アーム３０）を支えるようになっている。

【0018】

Ｘ線発生器１０、およびＸ線検出器２０は、旋回アーム３０の両端部にそれぞれ固定されており、互いに対向するように支持されている。旋回アーム３０は、水平方向に延びる旋回軸３１を介して、筐体５０の一面に設けた旋回アーム駆動部４０に固定されている。なお、旋回アーム３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を介して、筐体に吊り下げられる構成であってもよい。

【0019】

旋回アーム３０は、正面視略逆Ｕ字状であり、床面に対して水平に備えた旋回軸３１を旋回中心として旋回する。旋回アーム３０は、旋回軸３１の軸周りに旋回する旋回部３０Ｒと、旋回部３０Ｒの一端に備えられた、Ｘ線発生器１０を備えるＸ線発生部３０Ｇと、旋回部３０Ｒの他端に備えられた、Ｘ線検出器２０を備えるＸ線検出部３０Ｄで構成される。

【0020】

Ｘ線撮影の被験体Ｍ１、具体例として患者には手術中であればドレープやチューブなどが装着されていることがある。本件の目的はそのような装着物も含めて接触が無いか確認を容易にすることにあるので、そのような装着物も含めて被験体Ｍ１であると考えてよい。以下の説明では、被験体Ｍ１としての患者（被験者）を「患者Ｍ１」と記すことがある。

【0021】

被験体Ｍ１が図示の例では診療台Ｓに横たわることで現実空間の中で少なくとも被験体Ｍ１の被験部が安定する。診療台Ｓのように、被験体Ｍ１が安定するように被験体Ｍ１を支持する要素は被験体支持体ＭＳである。診療台Ｓには、図示のように車輪等の転動子７２を設けて、可搬式としてもよい。被験体支持体ＭＳと、当該被験体支持体ＭＳに支持された被験体Ｍ１の少なくともいずれかを被験構成体ＭＲと呼んでもよい。

【0022】

旋回駆動する支持部３０ＳＰおよびその内部空間を旋回圏内としてもよい。支持部３０ＳＰの旋回圏内に配置される被験構成体ＭＲを旋回圏内サブジェクト（旋回圏内サブジェクトＳＢ）と呼んでもよい。この旋回圏内サブジェクトＳＢは、接触の発生の有無の確認対象となるものを指すと考えてもよい。本件構成により、接触の発生の有無が旋回圏内で確認容易とされる。Ｘ線撮影装置１によっては被験体支持体ＭＳがＸ線撮影部７に連接され、旋回アーム３０と被験体支持体ＭＳとの接触がもともと発生しない配置となっているものもある。この場合、被験体Ｍ１のみが旋回圏内サブジェクトＳＢとなると考えてもよい。Ｘ線撮影部７と被験体支持体ＭＳが分離した構成となっている場合や、被験体支持体ＭＳがＸ線撮影部７に連接されていたとしてもＸ線撮影部７に対する被験体支持体ＭＳの相対的移動の自由度が高い構造となっていて、旋回アーム３０と被験体支持体ＭＳの接触が発生しうるものである場合は、被験体支持体ＭＳも旋回圏内サブジェクトＳＢとなりうる。

【0023】

支持部３０ＳＰのうち、旋回圏内サブジェクトＳＢとの接触を観察する対象とする部分を旋回観察対象として設定するようにしてもよい。そのような、旋回観察対象となる部分をローターＲＴと呼んでもよい。例えば、旋回アーム３０全体をローターＲＴとしてもよいし、Ｘ線発生部３０ＧとＸ線検出部３０ＤのみをローターＲＴとしてもよいし、Ｘ線ＣＴ撮影中のＸ線発生部３０ＧとＸ線検出部３０Ｄのうち旋回圏内サブジェクトＳＢに近い方のみをローターＲＴとしてもよい。もっとも、旋回圏内サブジェクトとの接触の有無判定が課題となる文脈では、「旋回アーム３０」と表現したとしても、それが旋回アーム３０の全体でも一部でも「旋回アーム３０」となると考えてもよい。旋回駆動するローターＲＴおよびその内部空間を旋回圏内としてもよい。

【0024】

旋回アーム駆動部４０の内部には、図示していないが旋回軸移動機構が備えられている。この旋回軸移動機構は、旋回軸３１の一端に接続されている。この旋回軸３１の他端には、旋回アーム３０に設けられた旋回駆動機構（不図示）が接続されている。旋回駆動機構は、旋回軸３１とモータ（不図示）に巻回されたベルト（不図示）を備えており、旋回駆動機構のモータの駆動により、旋回軸３１を中心にして旋回アーム３０が旋回する。旋回軸３１は、図示しない軸受けを介して、旋回アーム３０に接続されており、旋回アーム３０が旋回する際には、旋回軸３１は回転せずに旋回アーム３０のみが回転する。

【0025】

旋回軸３１の旋回軸移動機構側端部に軸受を介在させて、旋回軸３１に対して旋回アーム３０が旋回しないように固定させて、旋回軸３１と旋回アーム３０が一体となって旋回軸移動機構に対して旋回するようにしてもよい。

【0026】

旋回軸移動機構や旋回駆動機構のように旋回アーム３０を駆動する機構は支持部を駆動する駆動機構である。旋回アーム駆動部４０は支持部を駆動する駆動機構の例である。Ｘ線ＣＴ撮影には少なくとも旋回駆動機構を要する。

【0027】

旋回軸移動機構は、例えばボルトやモータ、ガイド機構などで構成される。旋回軸移動機構を駆動することによって、旋回軸３１が旋回アーム駆動部４０を設けた筐体５０の一面内で移動し、旋回アーム３０を所定範囲内の任意の位置へ移動させることができる。

【0028】

このような構成を備えるＸ線撮影部７は、Ｘ線コーンビームＢｘを患者Ｍ１の撮影領域ＣＡに照射しながら、旋回軸３１まわりに旋回アーム３０を旋回させて、撮影領域ＣＡに対するＸ線投影データを収集する。そして収集されたＸ線投影データは、画像処理部８へ送信される。なお、旋回軸移動機構および旋回駆動機構は、旋回アーム駆動部４０を構成している。

【0029】

Ｘ線撮影部７では、旋回アーム駆動部４０が図２に示すように制御部６０に接続されており、予め決められたプログラムに従って駆動することによって、旋回アーム３０を旋回させながら、筐体５０の一面内において上下左右方向に移動させることができる。

【0030】

制御部６０は、Ｘ線撮影部７の各構成の動作を制御することができ、例えば、筐体５０の内部に配置されている。詳しくは、制御部６０には、図２に示すように、Ｘ線発生器１０、Ｘ線検出器２０、旋回アーム駆動部４０、表示部６１、操作部６２、通信インタフェース６３、記憶部６４、および報知部９０が接続され、各構成と通信して各構成を制御している。

【0031】

なお、本実施の形態において、表示部６１をタッチパネル等で構成することで、操作部６２の機能の一部を備えている。すなわち、表示部６１は操作部６２としても機能する。さらに、操作部６２には、スイッチ部６５が接続されている。スイッチ部６５は、例えば、ＣＴ撮影前に、押下することで、旋回アーム３０を撮影開始位置に移動させることができる。

【0032】

通信インタフェース６３は、接続ケーブル８３と接続され、画像処理部８と通信するためのインタフェースである。記憶部６４は、制御部６０によって各構成を制御するための制御プログラム、Ｘ線投影データ等を記憶する。報知部９０は、所定のブザー音を発するなどの報知動作を実行することができる。

【0033】

画像処理部８は、例えば液晶モニタ等のディスプレイ装置からなる表示部８１、およびキーボードやマウス等で構成される操作部８２、演算部８４、演算部８４で実行するプログラム等を記憶する記憶部８５、および通信インタフェース８６で構成している。演算部８４はＣＰＵを主構成要素としてよく、ＲＯＭやＲＡＭ等の副構成要素を備えてよい。

【0034】

表示部８１、操作部８２、記憶部８５、および通信インタフェース８６は、演算部８４に接続され、記憶部８５に記憶された制御プログラムを演算部８４で実行することにより制御されている。また、演算部８４は、記憶部８５に記憶された画像処理プログラムを実行することで、Ｘ線投影データに対して逆投影などの演算処理を行って、撮影領域ＣＡの３次元領域を表現する３次元ＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を生成する。つまり、演算部８４は、Ｘ線投影データを再構成する機能を備える演算処理部、演算処理装置である。

【0035】

演算部８４で生成された３次元ＣＴ画像データは、記憶部８５に記憶される。画像処理部８において、操作者（術者）は、操作部８２を介して画像処理部８に対して各種指令を入力することができる。なお、表示部８１は、タッチパネルで構成することも可能であり、この場合は、表示部８１が操作部８２の機能の一部または全部を備え、操作部８２としても機能することとなる。また、表示部８１に各種のボタン等の画像の表示をして、マウス等でポインタを操作してＯＮできるようにしてもよく、この場合も表示部８１が操作部８２としても機能する。表示部８１は、演算部８４で生成された３次元ＣＴ画像データが表示される。表示部８１は、演算部８４で再構成したデータを出力する出力インタフェースでもある。

【0036】

画像処理部８は、例えばコンピュータやワークステーション等で構成され、通信ケーブルである接続ケーブル８３で通信インタフェース８６と通信インタフェース６３とを接続し、Ｘ線撮影部７との間で各種データを送受信できれば、同じ筐体５０内に収容される必要はなく別々の筐体であってもよい。ただし、画像処理部８とＸ線撮影部７との通信を有線でなく無線で行ってもよい。
［端末装置の構成］
次に、端末装置２００のハードウェア構成について具体的に説明する。図３は、実施の形態１における端末装置２００のハードウェア構成を示す模式図である。図３に示す端末装置２００は、各種の演算を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１３と、各種のプログラムを不揮発的に格納するフラッシュメモリ２１４と、通信インタフェース２１５と、操作キー２１６と、カメラ２１７と、ディスプレイ２１８とを備える。通信インタフェース２１５は通信部の一例である。なお、これらの部位は、内部バスを介して互いに接続される。また、端末装置２００が外部装置と通信するためには、通信インタフェース２１５を介して通信を行う必要がある。

【0037】

ディスプレイ２１８は、ディスプレイのみの構成でも、ディスプレイ２１８を覆うように設置されたタッチパネルを有する構成でもよい。通信インタフェース２１５は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）用ＩＦ（InterFace）と、シリアル用ＩＦと、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）用ＩＦなどがある。

【0038】

ＣＰＵ２１１は、演算処理部の主構成要素であって、フラッシュメモリ２１４に格納されているプログラムをＲＡＭ２１３などに展開して実行する。格納されているプログラムには、後述する撮像支援を実行するためのプログラムも含まれている。ＲＯＭ２１２は、一般的に、オペレーティングシステム（ＯＳ：Operating System）等のプログラムを格納している。ＲＡＭ２１３は、揮発性メモリであり、ワークメモリとして使用される。ＣＰＵ２１１が主構成要素となり、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３が副構成要素となって演算部２１１Ｘを構成すると考えてもよい。ＣＰＵ２１１が行う演算は演算部２１１Ｘの行う演算と考えてよい。

【0039】

図４は、実施の形態１に係るＸ線撮影装置１と端末装置２００からなる対が全体として画像処理部を構成するとした場合のブロック図である。図４に示すように、少なくとも画像処理部８と端末装置２００からなる対が全体として画像処理部８Ｘを構成すると見てもよい。画像処理部８Ｘは画像処理装置であると考えてもよい。Ｘ線撮影部７の方にも画像処理機能を持つ要素が備わっている場合は、それらも含めて画像処理部８Ｘであると考えてよい。

【0040】

演算部８４と演算部２１１Ｘとが演算処理部として演算部８４Ｘを構成し、記憶部８５と記憶部としてのフラッシュメモリ２１４とが記憶部８５Ｘを構成し、表示部８１と表示部としてのディスプレイ２１８とが表示部８１Ｘを構成し、操作部８２と操作部としての操作キー２１６とが操作部８２Ｘを構成すると考えてもよい。

【0041】

演算部８４Ｘのうち、画像処理を行う部分を画像処理演算部と見てもよい。端末装置２００を、端末装置単体で操作者が手持ちで運搬できる可搬画像処理部または可搬画像処理装置であると見てもよい。端末装置２００は一般的な体格の術者が手持ちで運搬可能なサイズと重量であることが好ましい。画像処理部８を、画像処理部８Ｘのうち可搬画像処理部（端末装置２００）を除いた画像処理ベース部であると見てもよい。
［撮像支援方法］
可搬式のＸ線撮影装置１を用いて患者Ｍ１を撮影する場合、診療台Ｓに横たわっている患者Ｍ１の近くまでＸ線撮影装置１を移動し、旋回アーム３０と患者Ｍ１とが衝突しないように、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整する。撮影支援システム１００では、当該調整のために、端末装置２００でＸ線撮影装置１および患者Ｍ１を撮影して、端末装置２００のディスプレイ２１８で旋回する旋回アーム３０の仮想画像を確認することができる。具体的に、フローチャートを用いて撮像支援方法を説明する。図５は、実施の形態１に係る撮影支援システムの支援処理を説明するためのフローチャートである。

【0042】

ここでは、演算部８４Ｘがカメラ２１７で撮像した画像に基づいてＸ線撮影部７に対するカメラ２１７の相対位置を算出することにより、Ｘ線撮影部７に対する支持部仮想画像ＶＳＰの配置を演算する。相対位置は、撮像した画像に含まれるＸ線撮影部７の一部を基準に行ってもよい。支持部仮想画像ＶＳＰは支持部３０ＳＰを画像化した仮想画像である。

【0043】

まず、端末装置２００のＣＰＵ２１１は、カメラ２１７でＸ線撮影装置１および患者Ｍ１を撮像した画像を取得したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。撮像した画像を取得していない場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、ＣＰＵ２１１は、処理をステップＳ１０１に戻し、カメラ２１７から撮像した画像が送られてくるのを待つ。

【0044】

撮像した画像を取得していた場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１１は、カメラ２１７で撮像した画像に基づいてカメラ２１７とＸ線撮影装置１、具体的にはＸ線撮影部７との相対位置を算出する（ステップＳ１０２）。具体的に、ＣＰＵ２１１は、操作者が操作キー２１６（図１参照）などで撮像支援のメニューを選択した場合、カメラ２１７を起動して撮像処理を開始する。Ｘ線撮影装置１および患者Ｍ１を撮像した画像は、カメラ２１７からＣＰＵ２１１に送られる。図１に示すＸ線撮影部７には、あらかじめマーカｍａが貼り付けられている。そのため、Ｘ線撮影部７および患者Ｍ１を撮影した画像には、マーカｍａも含まれている。なお、本開示においてカメラ２１７で撮像した画像は、静止画像であっても、動画像であってもよい。以下では、説明の便宜上、カメラ２１７で撮像した画像は、動画像であるとして説明する。

【0045】

マーカｍａは、例えば２次元コードであり、Ｘ線撮影部７の情報を記憶する記憶タグ（第１記憶タグ）である。もちろん、マーカｍａは、２次元コードに限定されず文字、数字、記号、その他の図柄などの模様であってもよい。Ｘ線撮影部７の情報には、Ｘ線撮影部７の構造に関する情報が含まれてよい。また、ＣＰＵ２１１は、マーカｍａの４頂点から現実空間におけるカメラ２１７とマーカｍａとの位置関係が算出することができるので、この算出結果に基づいてＸ線撮影部７との相対位置を算出できる。さらに、ＣＰＵ２１１は、カメラ２１７とマーカｍａとの位置関係から仮想空間におけるカメラ２１７の位置および姿勢を設定することができ、Ｘ線撮影部７の情報も利用して、後述する仮想空間内にある旋回アーム３０などの仮想画像を現実空間にあるＸ線撮影部７に対して位置が一致するように重畳させることができる。厳密には、Ｘ線撮影部画像Ｉ７の支持部取付箇所に支持部３０ＳＰの仮想画像の配置を仮想的に行うようにする。

【0046】

このように、演算部２１１Ｘは、カメラ２１７で撮像した画像に基づいてＸ線撮影部７に対するカメラ２１７の相対位置を算出することにより、Ｘ線撮影部７に対する支持部３０ＳＰの仮想画像の配置を演算する。

【0047】

なお、以下の説明では、図１に示すＸ線撮影装置１には、マーカｍａが貼り付けてあると説明するが、これに限定されない。Ｘ線撮影装置１にマーカｍａが貼り付けられていない場合であっても、ＣＰＵ２１１は、撮像した画像に含まれるＸ線撮影装置の部分（例えば、旋回アーム３０の形状など）を基準に、Ｘ線撮影装置１との相対位置を算出することができる。

【0048】

図５に戻って、ＣＰＵ２１１は、旋回アーム３０が駆動している仮想画像を作成する（ステップＳ１０３）。具体的に、ＣＰＵ２１１は、マーカｍａに記憶されている情報から仮想画像を作成しても、マーカｍａに記憶されている情報に基づいてあらかじめ記憶されている仮想画像をフラッシュメモリ２１４から読み出してもよい。また、ＣＰＵ２１１は、マーカｍａに記憶されている情報からＸ線撮影装置１に対応する機種を特定し、特定した機種の仮想画像を、通信インタフェース２１５を介して外部にサーバから読み出してもよい。なお、Ｘ線撮影装置１にマーカｍａが貼り付けられていない場合、ＣＰＵ２１１は、フラッシュメモリ２１４からあらかじめ記憶されている仮想画像を読み出す。

【0049】

このように、演算部８４Ｘは、第１記憶タグから読み取ったＸ線撮影部７の情報に基づき、支持部仮想画像ＶＳＰをＸ線撮影部画像Ｉ７の支持部取付箇所に配置する。

【0050】

Ｘ線撮影装置１の機種を特定する場合、特定した機種により、Ｘ線撮影部７の旋回アーム３０の配置などの構造が特定できる。

【0051】

Ｘ線撮影装置１を複数方向から可視光撮影した画像または深度カメラなどの３次元カメラで撮像した画像があれば旋回アーム３０などの支持部（ローターＲＴ）の部分を抽出識別できるよう学習（機械学習）した学習モデルを用いて支持部の仮想画像を生成するようにしてもよい。

【0052】

ＣＰＵ２１１は、ステップＳ１０２で算出したＸ線撮影装置１との相対位置に基づいて、撮像したＸ線撮影装置１の画像に仮想画像を重畳できるように、仮想画像の位置、大きさなどを調整する（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ２１１は、ステップＳ１０４で調整した仮想画像を撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳してディスプレイ２１８に表示させる（ステップＳ１０５）。図１に示す端末装置２００のディスプレイ２１８には、ローターＲＴとして旋回アーム３０が駆動している仮想画像ｔが撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳表示されている。なお、撮像したＸ線撮影装置１の画像が動画像であれば、旋回アーム３０が旋回軸３１を中心に回っている仮想の動画像がＸ線撮影装置１に重畳表示される。撮像したＸ線撮影装置１の画像が静止画像であれば、旋回アーム３０が旋回軸３１を中心に回った場合の軌跡を示す仮想の静止画像がＸ線撮影装置１に重畳表示される。静止画像の表示については、旋回アーム３０の軌跡の表示に限らず、例えば、被験構成体ＭＲとの接触が生じる場合に、接触状況にある旋回アーム３０の仮想画像ｔ（支持部仮想画像ＶＳＰ）を旋回アーム３０が接触状態で動きを止めたような静止画像となるよう生成し、重畳表示するようにしてもよい。

【0053】

上述のような、支持部３０ＳＰの動画表示の支持部仮想画像ＶＳＰを動態表示型仮想画像と呼び、支持部３０ＳＰの軌跡表示の支持部仮想画像ＶＳＰを軌跡表示型仮想画像と呼び、支持部３０ＳＰの動きを止めたような静止画表示の支持部仮想画像ＶＳＰを静態表示型仮想画像と呼ぶようにしてもよい。軌跡表示型仮想画像は、後出の図６に図示するようにＸ線撮影の終始の間、支持部３０ＳＰが占める領域の形状画像とするようにしてよい。

【0054】

ＣＰＵ２１１は、カメラ２１７とマーカｍａとの位置関係から仮想空間におけるカメラ２１７の位置および姿勢を設定するので、現実空間にあるＸ線撮影装置１の位置、大きさに合わせて旋回アーム３０の仮想画像の位置、大きさを調整することができる。そのため、端末装置２００の向きを変えてＸ線撮影装置１を撮像しても、Ｘ線撮影装置１の向きにあわせて旋回アーム３０の仮想画像が追従してディスプレイ２１８に表示される。その結果、撮影支援システム１００では、端末装置２００のカメラ２１７で様々な角度からＸ線撮影装置１を撮像することで、旋回アーム３０と患者Ｍ１とが衝突しないように、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を確認することができる。もちろん、患者Ｍ１以外に、診療台Ｓ、周辺の装置、壁などと旋回アーム３０とが衝突しないように、Ｘ線撮影装置１とそれらとの位置関係を確認することができる。

【0055】

図６は、実施の形態１に係る撮影支援システム１００において表示される仮想画像ｔの概略図である。図６（ａ）に示すように、端末装置２００のディスプレイ２１８で、旋回している旋回アーム３０の仮想画像ｔと患者Ｍ１とが衝突しないことを確認することができる。よって、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を確認するため、実際に旋回アーム３０を手で回転させたり、Ｘ線を照射しないモードで旋回アーム３０を回転させたりする必要がなくなり、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整する作業を大幅に簡便化できる。

【0056】

被験構成体ＭＲの画像を被験構成体画像ＩＭＲと呼んでよい。被験構成体画像ＩＭＲのうち、被験構成体ＭＲの実画像を被験構成体実画像ＲＭＲと呼んでよく、仮想画像を被験構成体仮想画像ＶＭＲと呼んでよい。患者の画像や診療台の画像は被験構成体画像ＩＭＲの例である。

【0057】

被験構成体ＭＲの画像のうち、患者等の被験体Ｍ１の画像を被験体画像ＩＭ１と呼んでよい。被験体画像ＩＭ１のうち、被験体Ｍ１の実画像を被験体実画像ＲＭ１と呼んでよく、仮想画像を被験体仮想画像ＶＭ１と呼んでよい。

【0058】

被験体仮想画像ＶＭ１は、被験体Ｍ１の体格情報から生成することができる。例えば、カメラ２１７で撮像した被験体Ｍ１の画像からサイズ、形状を検出して被験体仮想画像ＶＭ１を生成してもよいし、個々の被験体Ｍ１の身体をサイズの測定具等で計測して得た情報から生成してもよいし、標準的なサイズ、形状の被験体仮想画像ＶＭ１を複数の中から選択可能としてもよい。標準的なサイズは体格のクラス別に複数準備された中から患者に適合するものを選択するようにしてよい。

【0059】

被験構成体ＭＲの画像のうち、診療台等の被験体支持体ＭＳの画像を被験体支持体画像ＩＭＳと呼んでよい。被験体支持体画像ＩＭＳのうち、被験体支持体ＭＳの実画像を被験体支持体実画像ＲＭＳと呼んでよく、仮想画像を被験体支持体仮想画像ＶＭＳと呼んでよい。

【0060】

被験体画像ＩＭ１、被験体支持体画像ＩＭＳは被験構成体画像ＩＭＲに属する。被験体実画像ＲＭ１、被験体支持体実画像は被験構成体実画像ＲＭＲに属する。被験体仮想画像ＶＭ１、被験体支持体仮想画像ＶＭＳは被験構成体仮想画像ＶＭＲに属する。

【0061】

旋回アーム３０等の支持部３０ＳＰの画像を支持部画像ＩＳＰと呼んでよい。支持部画像ＩＳＰの画像のうち、支持部３０ＳＰの実画像を支持部実画像ＲＳＰと呼んでよく、仮想画像を支持部仮想画像ＶＳＰと呼んでよい。支持部仮想画像ＶＳＰのうち、特に支持部３０ＳＰが旋回軸の軸回りに駆動したと仮想したときの支持部３０ＳＰを画像化した画像を支持部駆動仮想画像ＶＤＳＰと呼んでもよい。

【0062】

Ｘ線撮影装置１またはＸ線撮影部７の画像をＸ線撮影部画像Ｉ７と呼んでよい。Ｘ線撮影部画像Ｉ７はＸ線撮影本体画像Ｉ７と表現してもよく、Ｘ線撮影部画像Ｉ７の画像のうち、Ｘ線撮影装置１またはＸ線撮影部７の実画像をＸ線撮影本体実画像Ｒ７と呼んでよく、仮想画像をＸ線撮影本体仮想画像Ｖ７と呼んでよい。各実画像、仮想画像は演算部８４Ｘで生成可能である。

【0063】

演算部８４Ｘは、カメラ２１７で撮像した被験構成体ＭＲの位置と支持部３０ＳＰの位置との位置関係に応じて旋回軸３１の軸回りに駆動したと仮想したときの支持部３０ＳＰを画像化した仮想画像である支持部仮想画像ＶＳＰと、被験構成体ＭＲの画像である被験構成体画像ＩＭＲとを重畳した重畳画像を生成できる。

【0064】

図６（ａ）に示す例では、カメラ２１７で被験体Ｍ１を撮像し、旋回アーム３０の仮想画像ｔ（支持部仮想画像ＶＳＰ）と被験体Ｍ１との接触の有無を確認できる。接触の有無は、被験体Ｍ１の位置と旋回アーム３０の位置との位置関係から判定できる。例えば、カメラ２１７で旋回アーム３０を直接撮像することで、旋回アーム３０の位置を特定するようにしてもよいし、カメラ２１７でＸ線撮影部７基部を撮像することで、Ｘ線撮影部７基部の位置を検出し、これにより、その構造の一部である旋回アーム３０の位置を特定するようにしてもよい。また、Ｘ線撮影部７基部とカメラ２１７の位置関係が予め定まっているのであれば、カメラ２１７に対する旋回アーム３０の位置も定まるので、被験体Ｍ１の位置さえ特定できれば、被験体Ｍ１の位置と旋回アーム３０の位置の位置関係が特定できるようにしてもよい。

【0065】

図６（ａ）では、被験体画像ＩＭ１である被験体Ｍ１の画像と支持部仮想画像ＶＳＰである仮想画像ｔとが重畳した重畳画像ＩＳＩが生成されて、表示部８１Ｘに表示される。

【0066】

仮想画像ｔは、予定されるＸ線ＣＴ撮影の旋回アーム３０の旋回範囲に適合した形状で表示されるようにしてもよい。例えば、３６０°旋回のＸ線ＣＴ撮影の場合は、図６（ａ）に示すように断面Ｏ字状の円筒形の表示とし、１８０°旋回のＸ線ＣＴ撮影の場合は、図６（ｂ）に示すように断面Ｃ字状の欠けのある円筒形の表示とする。

【0067】

仮想画像ｔを、半透明の画像で表示してもよい。仮想画像ｔを、実写の旋回アーム３０の色彩で示してもよいが、異なる色彩で示してもよい。旋回アームの色彩表示、異なる色彩表示は、非透明の色彩表示であってもよいし、半透明の色彩表示であってもよい。

【0068】

支持部と被験構成体との接触が生じる場合に、非接触状態に導くアシストをするように構成してもよい。例えば、支持部３０ＳＰと被験構成体ＭＲの位置関係から両者の接触が生じると判定される場合に、非接触状態の実現のために支持部３０ＳＰと被験構成体ＭＲの一方または双方を移動させる目標位置を表示するようにしてもよい。目標位置の算出のためには、例えば、現状の接触位置と接触量を算出し、非接触状態とするための移動方向と移動量の少なくとも一方を演算するようにしてよい。

【0069】

目標位置の表示方法の例を示すと、非接触状態になったときの支持部３０ＳＰと被験構成体ＭＲの一方または双方の仮想画像をさらに重畳表示する構成、接触状態で表示されている支持部３０ＳＰと被験構成体ＭＲの一方または双方の仮想画像に対し、移動目標位置の指標をさらに重畳表示する構成、可視光ビームの発光源をＸ線撮影装置１のいずれかの位置に設け、非接触状態の目標位置を可視光ビーム照射で示す構成、移動方向と移動量数値の表示をする構成など、様々に考えうる。これは、他の実施の形態でも同様である。

【0070】

以上のように、実施の形態１に係る撮影支援システム１００は、可搬式のＸ線撮影装置１と、Ｘ線撮影装置１の駆動状態を表示する端末装置２００とを備えるＸ線撮影装置１の撮影支援システムである。Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線発生器１０と、Ｘ線検出器２０と、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とを対向するように支持する旋回アーム３０と、少なくとも旋回軸３１の軸回りに旋回アーム３０を駆動する旋回アーム駆動部４０と、Ｘ線発生器１０、Ｘ線検出器２０、および旋回アーム駆動部４０を制御する制御部６０と、を含む。端末装置２００は、Ｘ線撮影装置１を撮像するカメラ２１７と、カメラ２１７で撮像した画像に基づいてＸ線撮影装置との相対位置を算出するＣＰＵ２１１と、旋回軸の軸回りに駆動している旋回アーム３０の仮想画像ｔを、ＣＰＵ２１１で算出したＸ線撮影装置１との相対位置に基づいて調整し、カメラ２１７で撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳して表示するディスプレイ２１８とを含む。

【0071】

これにより、実施の形態１に係る撮影支援システム１００は、旋回軸３１の軸回りに駆動している旋回アーム３０の仮想画像ｔを、算出したＸ線撮影装置１との相対位置に基づいて調整し、撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳して表示することができるので、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整する作業を簡略化できる。
（実施の形態２）
実施の形態１に係る撮影支援システム１００では、旋回アーム３０の仮想画像ｔを撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳して表示すると説明した。実施の形態２に係る撮影支援システムでは、さらに患者Ｍ１の形状を旋回アーム３０の仮想画像ｔと同じ仮想空間に取り込むことで、仮想空間内で旋回アーム３０と患者Ｍ１との衝突の有無を判断することが可能となる。なお、実施の形態２に係る撮影支援システムは、実施の形態１で説明した図１～図３に示す撮影支援システム１００と構成が同じであるため、同じ符号を用いて説明し、詳しい構成について説明を繰り返さない。

【0072】

図７は、実施の形態２に係る撮影支援システム１００の支援処理を説明するためのフローチャートである。まず、端末装置２００のＣＰＵ２１１は、カメラ２１７でＸ線撮影装置１および患者Ｍ１を撮像した画像を取得したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。撮像した画像を取得していない場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、ＣＰＵ２１１は、処理をステップＳ１０１に戻し、カメラ２１７から撮像した画像が送られてくるのを待つ。

【0073】

撮像した画像を取得していた場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１１は、患者Ｍ１の情報を取得できたか否かを判断する（ステップＳ１０１ａ）。実施の形態２に係るカメラ２１７は、深度（Ｄｅｐｔｈ）カメラなど３次元カメラの機能を備えている。そのため、ＣＰＵ２１１は、撮像した画像に含まれる患者Ｍ１の位置や形状を患者Ｍ１の情報（３次元情報）として取得することができる。患者Ｍ１の位置や形状を３次元情報として取得することができれば、仮想空間内に患者Ｍ１の仮想画像を作成することができる。

【0074】

例えば、患者Ｍ１がカメラ２１７のフレームから外れている、撮像した画像がブレているなどで、患者Ｍ１の情報を取得できない場合（ステップＳ１０１ａでＮＯ）、ＣＰＵ２１１は、処理をステップＳ１０１に戻し、カメラ２１７から撮像した新しい画像が送られてくるのを待つ。

【0075】

患者Ｍ１の情報を取得できた場合（ステップＳ１０１ａでＹＥＳ）、ＣＰＵ２１１は、カメラ２１７で撮像した画像に基づいてＸ線撮影装置１との相対位置を算出する（ステップＳ１０２）。次に、ＣＰＵ２１１は、旋回アーム３０が駆動している仮想画像を作成する（ステップＳ１０３）。さらに、ＣＰＵ２１１は、ステップＳ１０２で算出したＸ線撮影装置１との相対位置に基づいて、撮像したＸ線撮影装置１の画像に仮想画像を重畳できるように、仮想画像の位置、大きさなどを調整する（ステップＳ１０４）。

【0076】

ＣＰＵ２１１は、旋回アーム３０の仮想画像だけなく、患者Ｍ１の仮想画像も同じ仮想空間内における位置、大きさなどを、現実空間にあるＸ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係にあわせて調整する。そのため、ＣＰＵ２１１は、旋回アーム３０を旋回させた場合に、同じ仮想空間内にある旋回アーム３０と患者Ｍ１とが衝突するか否かをシミュレーションすることができる。具体的に、ＣＰＵ２１１は、旋回アーム３０を旋回させた場合に、患者Ｍ１と旋回アーム３０とが重なる空間が存在するか否かで、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を判断する（ステップＳ１０４ａ）。

【0077】

図８は、実施の形態２に係る撮影支援システム１００において旋回アーム３０との衝突を説明するためのシミュレーションの概略図である。

【0078】

図８では、Ｘ線撮影部画像Ｉ７と、支持部仮想画像ＶＳＰである仮想画像ｔと、被験構成体画像ＩＭＲとを重畳した重畳画像ＩＳＩが生成されている。重畳画像ＩＳＩにおいて支持部仮想画像ＶＳＰはＸ線撮影部画像Ｉ７の支持部取付箇所に配置される。重畳画像ＩＳＩは表示部８１Ｘに表示される。

【0079】

図８（ａ）は、被験体仮想画像ＶＭ１である患者Ｍ１の仮想画像の左肩が旋回アーム３０の仮想画像ｔと重なる空間Ｃ１が存在するので、Ｘ線撮影を行うと患者Ｍ１と旋回アーム３０とが衝突することがわかる。ＣＰＵ２１１は、図８（ａ）のように空間Ｃ１が存在する場合、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突があると判断できる。なお、被験体仮想画像ＶＭ１を、仮想画像における患者Ｍ１と表現してもよい。

【0080】

カメラ２１７は、患者Ｍ１だけでなく診療台Ｓも撮像することができるので、仮想空間内に診療台Ｓの仮想画像を作成することもできる。さらに診療台Ｓの形状を仮想空間に取り込むことで、仮想空間内で旋回アーム３０と診療台Ｓとの衝突の有無も判断することが可能となる。図８（ｂ）は、旋回アーム３０を旋回させた場合に被験体支持体仮想画像ＶＭＳである診療台Ｓの仮想画像の端部が旋回アーム３０と重なる空間Ｃ２が存在するので、Ｘ線撮影を行うと診療台Ｓと旋回アーム３０とが衝突することがわかる。ＣＰＵ２１１は、図８（ｂ）のように空間Ｃ２が存在する場合、診療台Ｓと旋回アーム３０との衝突があると判断できる。なお、被験体支持体仮想画像ＶＭＳを仮想画像における被験体支持体ＭＳと表現してもよい。

【0081】

演算部８４Ｘは、Ｘ線撮影のために支持部３０ＳＰを駆動した場合の支持部３０ＳＰと被験構成体ＭＲとの接触状況を演算し、接触が発生する場合に、接触を術者に報知する報知処理を行うことができる。

【0082】

患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突がない場合（ステップＳ１０４ａでＮＯ）、ＣＰＵ２１１は、旋回アーム３０の仮想画像（支持部仮想画像ＶＳＰ）を撮像したＸ線撮影装置１の画像またはＸ線撮影部７の画像（いずれにしてもＸ線撮影部画像Ｉ７である）に重畳して表示する（ステップＳ１０５）。Ｘ線撮影部画像Ｉ７は、Ｘ線撮影本体実画像Ｒ７でもよいが、外形データがあれば、Ｘ線撮影本体仮想画像Ｖ７として生成してもよい。

【0083】

ＣＰＵ２１１は、患者Ｍ１の仮想画像（被験体仮想画像ＶＭ１）と旋回アーム３０の仮想画像ｔ（支持部仮想画像ＶＳＰ）との重なりがない、すなわち、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突がないので、図６に示す旋回している旋回アーム３０の仮想画像ｔを例えば緑色で表示（正常表示またはノープロブレム表示）し、緑色の仮想画像と撮像した患者Ｍ１およびＸ線撮影装置１とをディスプレイ２１８に重畳表示させる。

【0084】

一方、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突がある場合（ステップＳ１０４ａでＹＥＳ）、ＣＰＵ２１１は、報知処理をする。報知処理の例として、旋回アーム３０の仮想画像を撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳して警告表示する（ステップＳ１０６）。報知は音や振動で行うようにしてもよい。図９は、実施の形態２に係る撮影支援システム１００において旋回アーム３０の接触、具体例として衝突がある場合、支持部仮想画像ＶＭＰの色を変化させて警告色にするようにしてよい。例えば、図９に示すように、旋回している旋回アーム３０の仮想画像ｔを例えば赤色で表示（警告表示）し、赤色の仮想画像と撮像した患者Ｍ１およびＸ線撮影装置１とをディスプレイ２１８に重畳表示させる。なお、図９では、赤色の仮想画像ｔを表すために仮想画像ｔにハッチングを施している。旋回アーム３０と患者Ｍ１の衝突のみならず、旋回アーム３０と被験体支持体ＭＳとの衝突のシミュレーション結果も反映してよいので、シミュレーション上の患者Ｍ１と被験体支持体ＭＳの少なくともいずれかとの衝突がある場合に旋回アーム３０の仮想画像ｔを例えば赤色で表示（警告表示）し、赤色の仮想画像ｔと撮像した患者Ｍ１の被験体仮想画像ＶＭ１、被験体支持体ＭＳの被験体支持体仮想画像ＶＭＳ、Ｘ線撮影本体画像をディスプレイ２１８に重畳表示させるようにしてよい。

【0085】

接触状況が解消したと判断された場合は、支持部仮想画像ＶＭＰの色を警告色と異なる色、例えば、前述の緑色の正常表示またはノープロブレム表示とするようにしてよい。

【0086】

図８に示す例では、カメラ２１７で被験体Ｍ１、被験体支持体ＭＳのような被験構成体ＭＲを撮像し、旋回アーム３０の仮想画像ｔ（支持部仮想画像ＶＳＰ）と被験構成体ＭＲとの接触の有無を確認できる。接触の有無は、被験構成体ＭＲの位置と旋回アーム３０の位置との位置関係から判定できることは図６の場合と同様である。

【0087】

被験構成体ＭＲ、旋回アーム３０、Ｘ線撮影部７の位置関係は様々な手法で特定できる。例えば、カメラ２１７でＸ線撮影部７、旋回アーム３０、被験構成体ＭＲを直接撮像することで、３者の位置関係を特定するようにしてもよいし、カメラ２１７でＸ線撮影部７基部を撮像することで、Ｘ線撮影部７基部の位置を検出し、これにより、その構造の一部である旋回アーム３０の位置を特定し、さらに被験構成体ＭＲを撮像することで３者の位置関係を特定するようにしてもよい。また、Ｘ線撮影部７基部とカメラ２１７の位置関係が予め定まっているのであれば、カメラ２１７に対するＸ線撮影部７、旋回アーム３０の位置も定まるので、被験体Ｍ１の位置さえ特定できれば、被験体Ｍ１の位置とＸ線撮影部７、旋回アーム３０の位置の位置関係が特定できるようにしてもよい。

【0088】

被験構成体画像ＩＭＲは、図示のように被験構成体仮想画像ＶＭＲでもよいが、被験構成体実画像ＲＭＲを用いることもできる。例えば、Ｘ線撮影部７に対し、被験構成体ＭＲを、旋回アーム３０に接触が無いように配置し、その状態にしてカメラ２１７でＸ線撮影部７、旋回アーム３０、被験構成体ＭＲを撮像する。そうして、Ｘ線撮影本体実画像Ｒ７と被験構成体実画像ＲＭＲからなる画像と旋回アーム３０の駆動シミュレーションをして得た支持部仮想画像ＶＳＰとの重畳画像ＩＳＩを生成表示し、被験構成体実画像ＲＭＲと支持部仮想画像ＶＳＰとの重なりの有無を表示するようにすることもできる。

【0089】

このように、演算部８４Ｘは、カメラ２１７で撮像した被験構成体ＭＲの位置に応じて、Ｘ線撮影部画像Ｉ７と、支持部仮想画像ＶＳＰと、被験体画像ＩＭ１とを重畳した重畳画像ＩＳＩを生成し、重畳画像ＩＳＩにおいて支持部仮想画像ＶＳＰをＸ線撮影部画像Ｉ７の支持部取付箇所に配置し、表示部８１Ｘが表示する。

【0090】

患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を警告する方法は、図９に表示した方法に限定されず、例えば、端末装置２００のディスプレイ２１８に衝突や警告の文字を表示したり、音声で衝突や警告を報知したり、警告音を発したりしてもよい。また、ＣＰＵ２１１は、接触が発生すると判断した場合、接触を示す画像処理として重畳画像ＩＳＩ中の接触の領域の色を変化させるようにしてもよい。例えば、図８（ａ）に示した患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突部分（空間Ｃ１）の部分を、例えば緑色から赤色に変更して患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を警告してもよい。

【0091】

ＣＰＵ２１１は、接触が発生すると判断した場合、接触を回避するために、Ｘ線撮影部７と被験構成体ＭＲを移動させる方向および移動量のうち少なくとも一方の情報を表示部８１Ｘに表示させるようにしてよい。例えば、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を単に警告するだけでなく、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を回避するための修正指示をディスプレイ２１８に表示させてもよい。図１０は、実施の形態２に係る撮影支援システム１００において旋回アーム３０の衝突を回避するための修正指示が表示された仮想画像の概略図である。ＣＰＵ２１１は、図１０に示すように、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を回避するため、Ｘ線撮影装置１または旋回アーム３０を移動させる方向を示す矢印の仮想画像Ａと、旋回アーム３０の仮想画像ｔと、撮像した患者Ｍ１およびＸ線撮影装置１とをディスプレイ２１８に重畳表示させる。操作者は、ディスプレイ２１８に表示された矢印の方向にＸ線撮影装置１または旋回アーム３０を移動するように、操作部６２でＸ線撮影装置１を操作する。当該操作により患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突が回避されると、旋回アーム３０の仮想画像ｔが例えば赤色から緑色に戻り、緑色の仮想画像と撮像した患者Ｍ１およびＸ線撮影装置１とがディスプレイ２１８に重畳表示される。

【0092】

被験構成体ＭＲと旋回アーム３０との接触がある場合に旋回アーム３０との接触を回避するための修正指示をディスプレイ２１８に表示するようにしてもよい。

【0093】

患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を回避するための修正指示の表示は、図１０に表示した矢印の仮想画像Ａに限定されず、例えば、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突している箇所を表示したり、回避するための操作手順を表示したり、Ｘ線撮影装置１または旋回アーム３０を移動させる方向および移動量のうち少なくとも一方の情報を表示したりしてもよい。また、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を回避するための修正指示の方法は、端末装置２００のディスプレイ２１８に修正指示を表示させる場合に限定されず、音声でＸ線撮影装置１または旋回アーム３０を移動させる方向および移動量のうち少なくとも一方の情報を報知してもよい。なお、患者Ｍ１と旋回アーム３０との衝突を回避するため、Ｘ線撮影装置１と旋回アーム３０とを共に移動させてもよい。

【0094】

以上のように、旋回アーム３０と被験構成体ＭＲとの接触が生じる場合と生じない場合とで表示形態が異なるように表示してもよい。例えば、色彩が異なるように表示するとして、接触が生じない場合は緑や青等の寒色系の色で、接触が生じる場合は赤やオレンジ等の暖色系の色で表示するようにしてよい。

【0095】

重畳画像ＩＳＩ中の、接触の起こる領域に接触を示す画像処理を行うようにしてもよい。例えば、接触が生じる範囲のみ異なる表示形態で示してもよい。例えば、色彩が異なるように表示するとして、接触が生じない範囲を寒色系の色で、接触が生じる範囲を暖色系の色で表示するようにしてもよい。例えば、動態表示型の仮想画像ｔにおいて、接触が生じない状態で動いている間は仮想画像ｔを寒色系の色で表示し、接触が生じた状態になったら仮想画像ｔを暖色系の色で表示するようにしてもよい。軌跡表示型の仮想画像ｔにおいて、接触が生じない範囲を寒色系の色で表示し、接触が生じる範囲を暖色系の色で表示するようにしてもよい。静態表示型の仮想画像ｔにおいて、接触が生じない状態の仮想画像ｔを寒色系の色で表示し、接触が生じた状態の仮想画像ｔを暖色系の色で表示するようにしてもよい。

【0096】

前述の実施の形態では、ステップＳ１０１ａで患者Ｍ１の情報を深度（Ｄｅｐｔｈ）カメラなど３次元カメラの機能を備えているカメラ２１７で撮像することにより取得すると説明した。しかし、患者Ｍ１の情報を取得して患者Ｍ１の仮想画像Ｍｔ（被験構成体仮想画像ＶＭＲ）を作成する方法は、これに限定されず、例えば、標準的なサイズの患者Ｍ１の情報が記憶されたマーカが診療台に貼り付けられていてもよい。標準的なサイズは体格のクラス別に複数準備された中から患者Ｍ１に適合するものを選択したものでもよい。図１１は、実施の形態２の変形例に係る撮影支援システム１００ａの概略構成を示す模式図である。

【0097】

図１１に示す撮影支援システム１００ａでは、あらかじめ診療台Ｓに貼り付けられているマーカｍｂに基づいて患者Ｍ１の被験体仮想画像ＶＭ１を作成する。マーカｍｂは、例えば２次元コードであり、標準的なサイズの患者Ｍ１の情報を記憶する記憶タグ（第２記憶タグ）である。もちろん、マーカｍｂは、２次元コードに限定されず文字、数字、記号、その他の図柄などの模様であってもよい。マーカｍｂは被験体支持体ＭＳに設けられた第２記憶タグである。

【0098】

撮影支援システム１００ａでは、マーカｍｂに基づいて患者Ｍ１の情報を取得して患者Ｍ１の被験体仮想画像ＶＭ１を作成する。具体的に、ＣＰＵ２１１は、マーカｍｂに記憶されている情報から患者Ｍ１の仮想画像を作成しても、マーカｍｂに記憶されている情報に基づいてあらかじめ記憶されている患者Ｍ１の仮想画像をフラッシュメモリ２１４から読み出してもよい。また、ＣＰＵ２１１は、マーカｍｂに記憶されている情報から、患者Ｍ１の仮想画像を、通信インタフェース２１５を介して外部にサーバから読み出してもよい。

【0099】

撮影支援システム１００ａでは、図１１に示すように、端末装置２００のディスプレイ２１８において、旋回している旋回アーム３０の仮想画像ｔと患者Ｍ１の被験構成体仮想画像ＶＭＲとが撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳して表示される。そのため、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を確認するため、診療台Ｓに患者Ｍ１を載せる必要がなく、Ｘ線撮影装置１と診療台Ｓとを用意するだけでよく、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整する作業を大幅に簡便化できる。

【0100】

また、図１１にては被験体Ｍ１の安全性がより確保された構成が示される。現実空間の状況は、Ｘ線撮影部７と被験体支持体ＭＳである診療台Ｓとが近接配置されている状況である。診療台Ｓの被験部支持領域は旋回アーム３０の旋回圏内にあり、診療台Ｓには被験体Ｍ１が居らず、すなわち被験体支持体ＭＳが被験体Ｍ１を支持していない。表示部８１Ｘには現実空間の位置関係にあるＸ線撮影部画像Ｉ７と被験体支持体画像ＩＭＳが表示される。Ｘ線撮影部画像Ｉ７はＸ線撮影部実画像Ｒ７であり、被験体支持体画像ＩＭＳは被験体支持体実画像ＲＭＳである。

【0101】

両者の配置、構造再現さえ正確であれば、Ｘ線撮影部画像Ｉ７をＸ線撮影部仮想画像Ｖ７とし、被験体支持体画像ＩＭＳを被験体支持体仮想画像ＶＭＳとしてもよい。表示部８１Ｘには被験体仮想画像ＶＭ１も支持部仮想画像ＶＳＰも重畳表示される。この構成により、被験体Ｍ１が実際は被験体支持体ＭＳに不在でも、接触の検証が可能である。特に、Ｘ線撮影部７と被験体支持体ＭＳの少なくとも一方が可搬式であり、Ｘ線撮影部７を被験体支持体ＭＳのところに運搬してくる場合や被験体支持体ＭＳをＸ線撮影部７のところに運搬してくる場合、または双方を運搬してセットする場合に有効である。

【0102】

旋回アーム３０の仮想画像と同じ仮想空間内における被験体仮想画像ＶＭ１の位置を現実空間にある被験体Ｍ１との位置関係にあわせて調整するために、位置合わせ用要素を、具体的には、例えば被験体Ｍ１に固定したマーカや被験体Ｍ１の身体的特徴箇所を利用する構成が考えられる。位置合わせ要素の位置は、例えば画像認識ソフトウェア等を利用して特定できる。この構成は、ひけたＭ１をＸ線撮影のために位置付けして撮像する前に予め被験体Ｍ１を撮像して仮想画像を得ておく場合に好適である。

【0103】

次に、患者、診療台の位置を特定する方法を説明する。図１２は、患者Ｍ１、診療台Ｓの位置を特定する方法を説明するための図である。図１２（ａ）に頭部ＭＨに３つのマーカＭＣ１、ＭＣ２、ＭＣ３を固定し位置を特定する例を示す。額右にマーカＭＣ１、額左にマーカＭＣ２、顎にマーカＭＣ３を固定的に置く。この状態で被験体Ｍ１を撮影して仮想画像を得る。仮想画像上マーカの位置は特定される。

【0104】

図１２（ｂ）に頭部ＭＨに３つの特徴箇所の位置を特定する例を示す。被験体Ｍ１を撮影して得た画像の右目尻部を特徴箇所（特徴点）ＦＰ１とし、左目尻部を特徴箇所（特徴点）ＦＰ２とし、鼻尖部すなわち鼻の頂上部を特徴箇所（特徴点）ＦＰ３とする。こうして特徴箇所（特徴点）の位置は特定される。

【0105】

図１２（ａ）の場合、上記のとおりマーカを固定した被験体Ｍ１を撮像して仮想画像を得た上で、位置付けした被験体Ｍ１をカメラ２１７で撮像する。このとき、マーカを頭部ＭＨに固定したまま撮像する。撮像画像においてマーカの位置を特定する。位置付けした被験体Ｍ１のマーカと、仮想空間の被験体仮想画像ＶＭ１のマーカを位置合わせする。すなわち、仮想空間内の被験体Ｍ１の仮想画像を現実空間における被験体Ｍ１の位置に適合させる。

【0106】

図１２（ｂ）の場合、上記のとおり被験体Ｍ１を撮像して得た仮想画像に上記の特徴箇所（特徴点）を特定した上で、位置付けした被験体Ｍ１をカメラ２１７で撮像する。撮像画像において特徴箇所（特徴点）の位置を特定する。位置付けした被験体Ｍ１の特徴箇所（特徴点）と、被験体仮想画像ＶＭ１の特徴箇所（特徴点）を位置合わせする。すなわち、仮想空間内の被験体仮想画像ＶＭ１を現実空間における被験体Ｍ１の位置に適合させる。

【0107】

図１２（ａ）、図１２（ｂ）にては、現実空間の被験体Ｍ１の位置合わせ要素の位置に被験体仮想画像ＶＭ１の位置合わせ要素の位置を適合させる。

【0108】

上述のように、被験体Ｍ１に３または３を超す数の位置合わせ要素を用いると、３次元的位置特定により被験体仮想画像ＶＭ１の位置合わせの精度を高くできる利点がある。

【0109】

被験体仮想画像ＶＭ１は、実際の被験体Ｍ１を撮影して得てもよいが、体格のクラス別に複数準備された中から現実の被験体Ｍ１に適合するものを選択するようにしてもよい。選択は操作者が行っても、機械学習した学習モデルが被験体Ｍ１の画像から自動選択するようにしてもよい。図１２（ａ）の場合、現実の被験体Ｍ１に固定するマーカの位置と被験体仮想画像ＶＭ１に設定するマーカの位置が一致するように、現実の被験体Ｍ１にマーカを固定するか、現実の被験体Ｍ１に固定したマーカの位置に適合するよう被験体仮想画像ＶＭ１に設定するマーカの位置を調整する。図１２（ｂ）の場合、被験体仮想画像ＶＭ１の特徴箇所と現実の被験体Ｍ１に見出す特徴箇所を一致させる。

【0110】

以上は被験体Ｍ１に対する位置合わせ要素の構成であるが、被験体支持体ＭＳに対する位置合わせ要素の構成も考えうる。

【0111】

旋回アーム３０の仮想画像ｔと同じ仮想空間内における被験体支持体ＭＳの仮想画像（被験体支持体仮想画像ＶＭＳ）の位置を現実空間にある被験体支持体ＭＳとの位置関係に合わせて調整するために、位置合わせ用要素を、具体的には、例えば被験体支持体ＭＳに固定したマーカや被験体支持体ＭＳの構造的特徴箇所を利用する構成が考えられる。

【0112】

位置合わせ要素の位置は、例えば画像認識ソフトウェア等を利用して特定できる。この構成は、被験体支持体ＭＳをＸ線撮影のために位置付けして撮像する前に予め被験体支持体ＭＳを撮像して仮想画像を得ておく場合に好適である。

【0113】

図１２（ｃ）に被験体支持体ＭＳの被験体の被験部分近傍、具体的には患者Ｍ１が横たわった場合の診療台（被験体支持体ＭＳ）の頭部側の端部ＭＳ１に３つのマーカＭＣ４、ＭＣ５、ＭＣ６を固定し位置を特定する例を示す。患者Ｍ１が横たわったときの端部ＭＳ１右側（患者の右側）端上端にマーカＭＣ４、端部ＭＳ１左側端上端にマーカＭＣ５、端部ＭＳ１右側端下端にマーカＭＣ６を固定的に置く。この状態で患者を撮影して仮想画像を得る。仮想画像上マーカの位置は特定される。

【0114】

図１２（ｄ）に被験体支持体ＭＳに３つの特徴箇所の位置を特定する例を示す。被験体支持体ＭＳを撮影して得た画像の上述の端部ＭＳ１右側端上端を特徴箇所（特徴点）ＦＰ４とし、端部ＭＳ１左側端上端を特徴箇所（特徴点）ＦＰ５とし、端部ＭＳ１右側端下端を特徴箇所（特徴点）ＦＰ６とする。こうして仮想画像上特徴箇所（特徴点）の位置は特定される。

【0115】

図１２（ｃ）の場合、上記のとおりマーカを固定した被験体支持体ＭＳを撮像して被験体支持体仮想画像ＶＭＳを得た上で、位置付けした被験体支持体ＭＳをカメラ２１７で撮像する。このとき、マーカを端部に固定したまま撮像する。撮像画像においてマーカの位置を特定する。位置付けした被験体支持体ＭＳのマーカと、仮想画像の被験体支持体仮想画像ＶＭＳのマーカを位置合わせする。すなわち、仮想空間内の被験体支持体仮想画像ＶＭＳを現実空間における被験体支持体ＭＳの位置に適合させる。

【0116】

図１２（ｄ）の場合、上記のとおり被験体支持体ＭＳを撮像して得た被験体支持体仮想画像ＶＭＳに上記の特徴箇所（特徴点）を特定した上で、位置付けした被験体支持体ＭＳをカメラ２１７で撮像する。撮像画像において特徴箇所（特徴点）の位置を特定する。位置付けした被験体支持体ＭＳの特徴箇所（特徴点）と、被験体支持体仮想画像ＶＭＳの特徴箇所（特徴点）を位置合わせする。すなわち、仮想空間内の被験体支持体仮想画像ＶＭＳを現実空間における被験体支持体ＭＳの位置に適合させる。

【0117】

図１２（ｃ）、図１２（ｄ）にては、現実空間の被験体支持体ＭＳの位置合わせ要素の位置に被験体支持体仮想画像ＶＭＳの位置合わせ要素の位置を適合させる。

【0118】

上述のように、被験体支持体ＭＳに３または３を超す数の位置合わせ要素を用いると、３次元的位置特定により被験体支持体仮想画像ＶＭＳの位置合わせの精度を高くできる利点がある。

【0119】

被験体支持体仮想画像ＶＭＳは、実際の被験体支持体ＭＳを撮影して得てもよいが、被験体支持体ＭＳの構造データを座標データ的に準備して利用するようにしてもよい。図１２（ｃ）の場合、現実の被験体支持体ＭＳに固定するマーカの位置と被験体支持体仮想画像ＶＭＳに設定するマーカの位置が一致するように、現実の被験体支持体ＭＳにマーカを固定するか、現実の被験体支持体ＭＳに固定したマーカの位置に適合するよう被験体支持体仮想画像ＶＭＳに設定するマーカの位置を調整する。図１２（ｄ）の場合、被験体支持体仮想画像ＶＭＳの特徴箇所と現実の被験体支持体ＭＳに見出す特徴箇所を一致させる。

【0120】

被験体支持体ＭＳに対する位置合わせ要素の構成は、上述の、Ｘ線撮影装置１と被験体支持体ＭＳが分離した構成となっている場合や、被験体支持体ＭＳがＸ線撮影装置１に連接されていたとしてもＸ線撮影装置１に対する被験体支持体ＭＳの移動の自由度が高い構造となっている場合に好適である。

【0121】

診療台Ｓのような被験体支持体ＭＳの画像に被験体仮想画像ＶＭ１を重畳表示させるについて、被験体支持体ＭＳに被験体Ｍ１の被験部の位置を正確な位置に位置決めする要素があれば、被験体仮想画像ＶＭ１の表示位置特定の精度が向上する。図１３は、診療台Ｓでの患者Ｍ１の位置決めを行う方法について説明するための図である。図１３に示す診療台Ｓすなわち被験体支持体ＭＳは、撮影対象となる頭部ＭＨを位置決めするヘッドホルダーＳＨＨを備える。ヘッドホルダーＳＨＨは、左右の側頭押さえＳＳＨと後頭部レストＳＢＨからなる。後頭部レストＳＢＨの後頭部を受ける部分は後頭部の頂がはまる凹部ＨＲに形成されている。このように、被験体支持体ＭＳ中の、さらに患者Ｍ１の被験部の位置を正確な位置に位置決めするものを被験体位置決め部ＰＳと呼んでよい。被験体位置決め部ＰＳを、被験体ポジショナーと呼んでよい。本件の診療台Ｓにこのような被験体位置決め部ＰＳを設けてよい。

【0122】

図１０に示す診療台Ｓがこのような被験体位置決め部ＰＳを備えるものとして、撮影支援システム１００を次のように構成することも可能である。被験体支持体ＭＳとして診療台ＳをＸ線撮影装置１にＸ線撮影のために位置付ける。この時点でシミュレーションを行う。現実の診療台Ｓの位置は、例えば上述の位置合わせ要素の利用で検出できる。仮想空間において被験体仮想画像ＶＭ１を現実の診療台Ｓの位置に適合するように位置付けする。被験体仮想画像ＶＭ１の配置は被験体位置決め部ＰＳがあるため、仮想空間においても被験体位置決め部ＰＳに対応する位置を基準にして正確に行える。

【0123】

現実の空間に位置付けられた診療台Ｓはカメラ２１７で撮像され、ディスプレイ２１８で表示される。ＣＰＵ２１１は診療台Ｓの被験体支持体画像ＩＭＳの患者支持位置に被験体仮想画像ＶＭ１を重畳表示した重畳画像を画像処理で生成し、表示させる。ディスプレイ２１８には旋回アーム３０の仮想画像ｔと被験体仮想画像ＶＭ１とがともに表示される。

【0124】

すなわち、演算部８４Ｘは、被験体Ｍ１の体格情報から被験体Ｍ１の仮想画像である被験体仮想画像ＶＭ１を生成し、重畳画像ＩＳＩにおいて、被験体仮想画像ＶＭ１を被験体支持体画像ＩＭＳに対して被験体位置決め部ＰＳで支持位置を特定されたように配置する画像処理を行う。

【0125】

仮想空間において、旋回アーム３０を旋回させた場合の被験構成体ＭＲとの接触の有無を判定する演算を行う。具体的には、旋回アームの仮想画像ｔと被験構成体仮想画像ＶＭＲの接触の有無を判定する。接触がある場合に旋回アーム３０の仮想画像ｔを撮像したＸ線撮影装置１の画像の旋回アーム３０の位置に重畳して警告表示する。接触が無い場合は旋回アーム３０の仮想画像ｔを撮像したＸ線撮影装置１の画像の旋回アーム３０の位置に重畳して正常表示またはノープロブレム表示する。旋回アーム３０の仮想画像ｔと患者Ｍ１の被験構成体仮想画像ＶＭＲを共に表示するので、接触の有無の状況が視覚的にわかりやすく表示される。

【0126】

診療台ＳをＸ線撮影装置１にＸ線撮影のために位置付けた時点で、診療台Ｓに対して旋回アーム３０を旋回させるシミュレーションを行うようにしてもよい。仮想空間で診療台Ｓと旋回アーム３０の接触が生じる場合、警告表示して診療台Ｓの位置変更を促す。接触状態が生じない場合は単に患者Ｍ１の診療台Ｓへの着床（診療台Ｓによる患者Ｍ１の支持）を促す。及び／または、旋回アーム３０の仮想画像ｔを正常表示またはノープロブレム表示する。

【0127】

以上のように、実施の形態２に係る撮影支援システム１００，１００ａでは、ＣＰＵ２１１が、患者Ｍ１の仮想画像を旋回アーム３０の仮想画像と同じ仮想空間内に作成し、患者Ｍ１と旋回軸３１の軸回りに駆動している旋回アーム３０とが衝突しているか否かを判断する。これにより、旋回アーム３０が患者Ｍ１に衝突するか否かをシミュレーションで確認でき、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整する作業を大幅に簡便化できる。

【0128】

なお、本願において、支持部仮想画像ＶＳＰのように、実際に表示部を通して操作者に見せる画像は人間が視認できるように生成しなければならないが、接触の有無判定の演算には必ずしも人間が視認できる仮想画像の生成をしなくともよい。例えば、患者Ｍ１の３次元座標データとローターＲＴの３次元座標データの双方の位置を３次元演算し、仮想画像を生成せずに場所的に同じ位置を共有するならば接触ありと判定するようにしてよい。共通の仮想空間において患者Ｍ１の仮想画像ＭｔとローターＲＴの仮想画像ＶＲＴを生成してみて、双方が接触しているかどうか判定をしたのと同じ結果が得られる演算が行われればよい。

【0129】

（実施の形態３）
実施の形態１に係る撮影支援システム１００では、端末装置２００のカメラ２１７でＸ線撮影装置１などを撮像することにより、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整する作業を支援するシステムについて説明した。実施の形態３に係るＸ線撮影装置では、端末装置の機能を取り込み、Ｘ線撮影装置単体でＸ線撮影装置と患者との位置関係の調整を支援できる構成について説明する。

【0130】

図１４は、実施の形態３に係るＸ線撮影装置１ａの概略構成を示す模式図である。図１５は、実施の形態３に係るＸ線撮影装置１ａの構成を示すブロック図である。図１４および図１５に示すＸ線撮影装置１ａは、旋回アーム３０の上方にアーム７１を介してカメラ７０が取り付けてある以外、図１に示すＸ線撮影装置１と同じ構成である。そのため、図１４および図１５に示すＸ線撮影装置１ａのうち、図１に示すＸ線撮影装置１と同じ構成には同じ符号を付して、詳細な説明を繰り返さない。

【0131】

可搬式のＸ線撮影装置１ａを用いて患者（不図示）を撮影する場合、診療台（不図示）に横たわっている患者の近くまでＸ線撮影装置１ａを移動させる。患者の近くまでＸ線撮影装置１ａを移動させた場合、カメラ７０は、旋回アーム３０および患者を撮像することができる。Ｘ線撮影装置１ａでは、旋回アーム３０および患者をカメラ７０で撮像して、撮像した画像に旋回する旋回アーム３０の仮想画像を表示部８１に重畳表示させることができる。

【0132】

実施の形態１で端末装置２００のＣＰＵ２１１が処理していた旋回アーム３０の仮想画像の作成などの処理は、画像処理部８の演算部８４で同じように処理することができる。具体的に、演算部８４は、カメラ７０で旋回アーム３０および患者を撮像した画像を取得する。演算部８４は、旋回アーム３０が駆動している仮想画像を作成する。なお、カメラ７０は、Ｘ線撮影装置１ａに取り付けられているため、旋回アーム３０との相対位置はあらかじめ決まっており、旋回アーム３０の仮想画像の位置、大きさなどを調整する必要はない。演算部８４は、旋回アーム３０の仮想画像を撮像した旋回アーム３０の画像に重畳して表示部８１に表示させる。Ｘ線撮影装置１ａは、カメラ７０が深度（Ｄｅｐｔｈ）カメラなど３次元カメラの機能を有していれば、患者の仮想画像を旋回アーム３０の仮想画像と同じ仮想空間内に取り込むことができ、仮想空間内で旋回アーム３０と患者との衝突の有無を判断することもできる。

【0133】

以上のように、実施の形態３に係るＸ線撮影装置１ａは、可搬式のＸ線撮影装置である。Ｘ線撮影装置１ａは、Ｘ線発生器１０と、Ｘ線検出器２０と、旋回アーム３０と、旋回アーム駆動部４０と、少なくとも旋回アーム３０を含む範囲を撮像できるカメラ７０と、表示部８１と、制御部６０と、を備える。制御部６０は、旋回軸３１の軸回りに駆動している旋回アーム３０の仮想画像を作成し、カメラ７０で撮像した旋回アーム３０の画像に重畳して表示部８１に表示させる。これにより、実施の形態３に係るＸ線撮影装置１ａは、旋回軸３１の軸回りに駆動している旋回アーム３０の仮想画像を、撮像した旋回アーム３０の画像に重畳して表示することができるので、Ｘ線撮影装置１ａ（特に、旋回アーム３０）と患者との位置関係を調整する作業を簡略化できる。
（変形例１）
前述の実施の形態では、旋回アーム３０の仮想画像、患者Ｍ１の仮想画像などをカメラ２１７などで撮像した画像に重畳して、端末装置２００のディスプレイ２１８などに表示させることを説明した。さらに、ＣＰＵ２１１（演算部８４）は、Ｘ線撮影の関心領域の仮想画像（関心領域仮想画像）を作成し、作成した仮想画像をカメラ２１７などで撮像した画像に重畳してディスプレイ２１８などに表示させてもよい。

【0134】

図１６は、表示される仮想画像の変形例を説明する概略図である。ＣＰＵ２１１は、図１６に示すように、Ｘ線撮影の関心領域の仮想画像Ｒをカメラ２１７で撮像した患者Ｍ１の画像に重畳してディスプレイ２１８に表示させて、患者Ｍ１のどの部分をＸ線撮影するのかを視覚的に確認できるようにしている。そのため、撮影支援システム１００などでは、Ｘ線撮影の関心領域を考慮しつつ、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を調整することができる。
（変形例２）
前述の実施の形態では、端末装置２００において、旋回アーム３０の仮想画像ｔをカメラ２１７で撮像したＸ線撮影装置１の画像に重畳して表示させると説明した。しかし、端末装置は、旋回アーム３０の仮想画像ｔを表示するだけでなく、Ｘ線撮影装置１を操作する操作端末として機能させてもよい。

【0135】

図１７は、端末装置の変形例を説明する概略図である。図１７に示す端末装置２００ａは、操作キー２１６と、表示部であるディスプレイ２１８と、撮像部であるカメラ（不図示）とを含む。なお、端末装置２００ａでは、ディスプレイ２１８側の筺体面にカメラが設けられておらず、ディスプレイ２１８の反対側の筺体面にカメラが設けられている一例を示しているが、これに限定されない。また、端末装置２００ａのハードウェア構成は、図３で説明した端末装置２００のハードウェア構成と同じ構成であるため説明を繰り返さない。

【0136】

端末装置２００ａは、カメラで撮像したＸ線撮影装置１の画像に、旋回アーム３０の仮想画像ｔを重畳してＸ線撮影装置１の駆動状態を表示することができる。さらに、端末装置２００ａでは、ディスプレイ２１８がタッチパネルを有する構成となっており、図１７に示すようにディスプレイ２１８にＸ線撮影装置１の操作ボタン２２０を表示できる。操作者がディスプレイ２１８に表示された操作ボタン２２０を操作した場合、端末装置２００ａは、操作ボタン２２０に対応したコマンドを、通信インタフェース２１５（図３参照）を介してＸ線撮影装置１に送信することで、Ｘ線撮影装置１を操作することができる。具体的に、旋回アーム３０の仮想画像ｔを重畳したＸ線撮影装置１の画像を見ながら、操作者は、操作ボタン２２０を操作して旋回アーム３０が患者Ｍ１と衝突しないように旋回アーム３０の旋回軸３１を移動させることができる。

【0137】

なお、図１７に示す端末装置２００ａでは、タブレット型のＰＣが図示されているが、これに限られない。端末装置２００ａは、スマートフォン、ヘッドマウントディスプレイ、スマートグラスなどでもよく、ディスプレイにＸ線撮影装置１の操作ボタンを表示させてＸ線撮影装置１の操作が可能であればよい。

【0138】

また、端末装置２００ａでは、操作者が操作ボタン２２０を操作しなくても、仮想空間内でのシミュレーションにより患者Ｍ１と旋回アーム３０とが衝突している判断した場合、衝突を回避するように旋回アーム３０の旋回軸３１を移動させるコマンドを自動で送信するようにしてもよい。これにより、端末装置２００ａを含む撮影支援システムでは、端末装置２００ａでＸ線撮影装置１および患者Ｍ１を撮影するだけで、Ｘ線撮影装置１と患者Ｍ１との位置関係を自動で調整することができる。

【0139】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0140】

１，１ａ Ｘ線撮影装置、７ Ｘ線撮影部、８ 画像処理部、１０ Ｘ線発生器、２０ Ｘ線検出器、３０ 旋回アーム、３０Ｄ Ｘ線検出部、３０Ｇ Ｘ線発生部、４０ 旋回アーム駆動部、３０Ｒ 旋回部、３１ 旋回軸、５０ 筐体、６０ 制御部、６１，８１ 表示部、６２，８２ 操作部、６３，８６，２１５ 通信インタフェース、６４，８５ 記憶部、６５ スイッチ部、７０，２１７ カメラ、７１ アーム、８４ 演算部、９０ 報知部、１００，１００ａ 撮影支援システム、２００，２００ａ 端末装置、２１１ ＣＰＵ、２１２ ＲＯＭ、２１３ ＲＡＭ、２１４ フラッシュメモリ、２１６ 操作キー、２１８ ディスプレイ、２２０ 操作ボタン。

【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】