特許 7544574 Ｘ線診断装置およびＸ線診断装置の制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】Ｘ線診断装置およびＸ線診断装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20240827BHJP

   A61B 6/40 20240101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 520Z

A61B6/40 500J

A61B6/00 550D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020194175

(22)【出願日】2020-11-24

(65)【公開番号】P2022082973

(43)【公開日】2022-06-03

【審査請求日】2023-10-04

(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】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】宗塚 則夫

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 考宏

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 基裕

(72)【発明者】

【氏名】前濱 登美男

(72)【発明者】

【氏名】中山 博士

(72)【発明者】

【氏名】工藤 工

(72)【発明者】

【氏名】奥村 勇介

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５５９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１４３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０５４４１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１２６５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／００４６７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２０８６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１７３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１１９３３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０７５６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８９１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０６１０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１６９８４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／００ － ５／０１ 、 ６／００ － ６／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線を発生するＸ線源および当該Ｘ線を透過させる開口を有する可動絞りと、天板に載置された被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを、前記天板を挟んで対向させて支持する支持部材と、
前記天板の面に平行な所定方向において前記検出器の幅よりも大きい幅を有する撮像範囲と、Ｘ線の照射領域の大きさと、前記撮像範囲における前記照射領域の前記所定方向の移動向きと、を設定する設定部と、
設定された前記照射領域の大きさに応じて前記可動絞りの前記開口の大きさを決定するとともに設定された前記所定方向の移動向きに応じて前記開口の位置を前記天板の面に平行に移動する絞り駆動回路と、
設定された前記所定方向の移動向きに応じて前記支持部材を前記天板の面に平行に移動する支持部材駆動回路と、
前記天板の面に対して前記照射領域が一定の速度で移動するように、前記照射領域と前記検出器との位置関係に応じて、前記絞り駆動回路による前記可動絞りの前記開口の前記所定方向の移動と前記支持部材駆動回路による前記支持部材の前記所定方向の移動とが連動するよう、前記支持部材駆動回路と前記絞り駆動回路を制御する連動制御部と、
を備え、
前記連動制御部は、
前記照射領域の前記検出器上の位置が、前記検出器の前記所定方向の下流側端部から所定距離よりも上流側にあるときは、前記天板の面に対して前記照射領域が前記一定の速度で移動するように、前記支持部材を移動させずに前記開口の位置を移動させることで前記照射領域の前記検出器上の位置を前記所定方向に移動させ、
前記照射領域の前記検出器上の位置が、前記下流側端部から前記所定距離以内に到達すると、前記天板の面に対して前記照射領域が前記一定の速度の移動を維持するように、前記開口の前記所定方向の移動と前記支持部材の前記所定方向の移動とを連動させる、
Ｘ線診断装置。

【請求項2】

前記連動制御部は、
前記撮像範囲の撮像中に前記照射領域の大きさが変更されると、前記照射領域が前記一定の速度の移動を維持するように前記絞り駆動回路と前記支持部材駆動回路とを制御する、
請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項3】

前記連動制御部は、
設定された前記照射領域が小さいほど前記一定の速度が遅くなるよう、前記絞り駆動回路と前記支持部材駆動回路とを制御する、
請求項１記載のＸ線診断装置。

【請求項4】

前記照射領域に対応するＸ線透視画像をリアルタイムに生成してディスプレイに表示させる画像生成部、
をさらに備えた請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。

【請求項5】

設定された前記所定方向の移動向きに応じて、前記天板をその面に平行に移動する天板駆動回路、
をさらに備え、
前記連動制御部は、
前記天板の面に対して前記照射領域が一定の速度で移動するように、前記照射領域と前記検出器との位置関係に応じて、前記天板駆動回路と前記絞り駆動回路と前記支持部材駆動回路とを制御する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。

【請求項6】

前記連動制御部は、
前記照射領域の前記検出器上の位置が、前記検出器の前記所定方向の下流側端部から所定距離よりも上流側にあるときは、前記天板の面に対して前記照射領域が前記一定の速度で移動するように、前記支持部材を移動させずに前記開口の位置を移動させることで前記照射領域の前記検出器上の位置を前記所定方向に移動させ、
前記照射領域の前記検出器上の位置が、前記下流側端部から前記所定距離以内に到達すると、前記検出器が下流側に隣接する領域への移動を終えるまでは、前記天板の面に対して前記照射領域が前記一定の速度の移動を維持するように、前記開口の前記所定方向の移動と前記支持部材の前記所定方向の移動とを連動させる、
ことを繰り返す、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。

【請求項7】

Ｘ線を発生するＸ線源および当該Ｘ線を透過させる開口を有する可動絞りと、天板に載置された被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを、前記天板を挟んで対向させて支持する支持部材を備えたＸ線診断装置の制御方法であって、
前記天板の面に平行な所定方向において前記検出器の幅よりも大きい幅を有する撮像範囲と、Ｘ線の照射領域の大きさと、前記撮像範囲における前記照射領域の前記所定方向の移動向きと、を設定するステップと、
設定された前記照射領域の大きさに応じて前記可動絞りの前記開口の大きさを決定するステップと、
前記天板の面に対して前記照射領域が一定の速度で移動するように、前記照射領域と前記検出器との位置関係に応じて、前記可動絞りの前記開口の前記所定方向の移動と前記支持部材の前記所定方向の移動とを連動させるステップと、
を有し、
前記可動絞りの前記開口の前記所定方向の移動と前記支持部材の前記所定方向の移動とを連動させるステップは、
前記照射領域の前記検出器上の位置が、前記検出器の前記所定方向の下流側端部から所定距離よりも上流側にあるときは、前記天板の面に対して前記照射領域が前記一定の速度で移動するように、前記支持部材を移動させずに前記開口の位置を移動させることで前記照射領域の前記検出器上の位置を前記所定方向に移動させるステップと、
前記照射領域の前記検出器上の位置が、前記下流側端部から前記所定距離以内に到達すると、前記天板の面に対して前記照射領域が前記一定の速度の移動を維持するように、前記開口の前記所定方向の移動と前記支持部材の前記所定方向の移動とを連動させるステップと、
を含む、
Ｘ線診断装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書および図面に開示の実施形態は、Ｘ線診断装置およびＸ線診断装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線診断装置では、消化管の検査や下肢血管の検査など、観察対象領域が広範囲にわたることがある。たとえば、Ｘ線診断装置は、上流から下流へと撮像範囲内を移動する造影剤の動きを追跡する。この場合、たとえばＸ線検出器を停止した状態で、Ｘ線可動絞りを制御してＸ線の照射領域を移動させてＸ線透視することで、ユーザは観察対象領域の全体を観察することができる。

【0003】

ところが、ユーザの所望する撮像範囲は、Ｘ線検出器のサイズに収まらないことがある。この場合、照射領域がＸ線検出器外にはみ出してしまうことがないよう、ユーザは、移動している照射領域がＸ線検出器の下流側の端部まで到達すると、一旦観察を中断して、Ｘ線検出器を下流側に移動させるとともに、移動後のＸ線検出器の上流側端部に照射領域が位置するようＸ線可動絞りを操作してから、観察対象領域の観察を再開する必要がある。この場合、ユーザは観察を中断して撮像系の煩雑な位置調整の作業を強いられてしまう。また、ユーザは、当該位置調整の作業の間に観察対象を見失ってしまう場合がある。また、位置調整の作業のために検査時間が長くなってしまうため、被検体の負担が増加してしまう。また、位置調整の作業中も、当該作業を支援するためにＸ線透視が継続されるため、被検体の被ばく線量が増加してしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－１５９９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書およ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線検出器の幅よりも広範囲の撮像領域を自動で撮像することである。ただし、本明細書およ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れない。後述する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づけることもできる。

【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、支持部材と、設定部と、絞り駆動回路と、支持部材駆動回路と、連動制御部とを備える。支持部材は、Ｘ線を発生するＸ線源および当該Ｘ線を透過させる開口を有する可動絞りと、天板に載置された被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを、天板を挟んで対向させて支持する。設定部は、天板の面に平行な所定方向において検出器の幅よりも大きい幅を有する撮像範囲と、Ｘ線の照射領域の大きさと、撮像範囲における照射領域の所定方向の移動向きと、を設定する。絞り駆動回路は、設定された照射領域の大きさに応じて可動絞りの開口の大きさを決定するとともに設定された所定方向の移動向きに応じて開口の位置を天板の面に平行に移動する。支持部材駆動回路は、設定された所定方向の移動向きに応じて支持部材を天板の面に平行に移動する。連動制御部は、天板の面に対して照射領域が一定の速度で移動するように、照射領域と検出器との位置関係に応じて、絞り駆動回路による可動絞りの開口の所定方向の移動と支持部材駆動回路による支持部材の所定方向の移動とが連動するよう、支持部材駆動回路と絞り駆動回路を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係るＸ線診断装置の一構成例を示すブロック図。

【図2】Ｘ線可動絞りの一構成例を示す斜視図。

【図3】処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。

【図4】開口と照射領域の関係の一例を示す説明図。

【図5】（ａ）は支柱が天板の長手方向に沿って移動する場合の一例を説明するための側面図、（ｂ）は上面図。

【図6】（ａ）はディスプレイの透視画像表示領域の一例を示す説明図、（ｂ）は他の例を示す説明図。

【図7】Ｘ線検出器と撮像範囲の関係の一例を示す説明図。

【図8】照射領域を移動させる方法の一例を示す説明図。

【図9】照射領域を一定速で移動させる方法の一例を示す説明図。

【図10】処理回路のプロセッサにより、Ｘ線の照射領域を被検体に対して一定の速度で移動させながらＸ線検出器の幅よりも広範囲の撮像範囲を自動で透視するための処理際の手順の一例を示すフローチャート。

【図11】照射領域の大きさが変化する場合の一例を説明するための図。

【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線診断装置およびＸ線診断装置の制御方法の実施形態について詳細に説明する。

【0009】

図１は、一実施形態に係るＸ線診断装置１０の一構成例を示すブロック図である。なお、実施形態に係るＸ線診断装置１０は、透視や撮影が可能なものであればよく、たとえばＸ線ＴＶ装置やＸ線アンギオ装置などを含む。本実施形態では、Ｘ線診断装置１０としてＸ線ＴＶ装置を用いる場合の一例を示す。

【0010】

Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように、Ｘ線源１１、Ｘ線可動絞り２０を収容する収容器１２と、Ｘ線検出器１３と、支柱１４、支柱駆動機構１５、天板１６、寝台１７、およびコンソール３０を有する。なお、本実施形態では、天板１６の短手方向をｘ軸、天板１６の法線方向をｙ軸、天板１６の長手方向をｚ軸と定義する（図１参照）。

【0011】

Ｘ線源１１は、たとえば図示しない高電圧発生装置により電圧を印加されてＸ線を発生するＸ線菅である。Ｘ線管は、高電圧発生装置からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管により構成される。

【0012】

収容器１２は、金属により構成された筐体であり、少なくともＸ線可動絞り２０を収容するほか、関心領域フィルタ（ＲＯＩフィルタ）を収容してもよい。Ｘ線源１１および収容器１２は、図１に示すように支柱１４の一端に支持される。

【0013】

図２は、Ｘ線可動絞り２０の一構成例を示す斜視図である。

【0014】

Ｘ線可動絞り２０は、Ｘ線の照射領域を制限する（絞る）ための開口２５を有し、開口２５ではＸ線を通過させる一方、開口２５以外の領域ではＸ線の通過を制限する。Ｘ線可動絞り２０は、たとえば複数の羽根要素を含む絞り羽根により構成される。

【0015】

絞り羽根は、たとえば図２に示すように４枚の羽根要素２１、２２、２３、および２４を有する。羽根要素２１－２４は、それぞれ平板状の鉛羽などにより構成されてＸ線を遮蔽する。羽根要素２１－２４により囲まれた領域は、Ｘ線が通過する開口２５を形成する（図２参照）。

【0016】

これらの羽根要素２１－２４が互いに独立にＸ線源１１に対して平行移動することにより、支柱１４が静止しＸ線源１１およびＸ線検出器１３の位置を固定したまま、開口２５の位置を天板１６の面に平行に移動させることができるとともに、開口２５の大きさを変更することができる。このため、Ｘ線源１１およびＸ線検出器１３の位置を固定したままでも、開口２５に対応する照射領域の位置および大きさを変更することが可能である。なお、絞り羽根の羽根要素の数は図２に示す４つに限られず、たとえば絞り羽根として多葉コリメータを用いてもよい。

【0017】

Ｘ線検出器１３は、寝台１７の天板１６に載置された被検体を挟んでＸ線源１１およびＸ線可動絞り２０と対向配置されるよう支柱１４の他端に支持される。Ｘ線検出器１３は、平面検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）により構成され、被検体を透過してＸ線検出器１３に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづいてＸ線透視画像やＸ線撮影画像の画像データを出力し、コンソール３０に与える。なお、Ｘ線検出器１３は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラなどを含むものであってもよい。

【0018】

支柱１４は、Ｘ線源１１、Ｘ線可動絞り２０およびＸ線検出器１３を含む撮像系を支持する支持部材である。Ｘ線可動絞り２０の構成については図２を用いて後述する。

【0019】

支柱駆動機構１５は、支柱１４を天板１６の面に平行な方向（たとえば天板１６の長手方向や短手方向）に移動させることで、Ｘ線源１１、Ｘ線可動絞り２０およびＸ線検出器１３を一体として移動させる。また、支柱駆動機構１５は、支柱駆動機構１５を中心としてｘ軸を中心に天板１６とともに寝台１７を起倒させてもよい。支柱駆動機構１５は、撮像系を天板１６の面に平行な方向に沿って移動させるためおよび寝台１７を起倒させるための駆動源としてのモータ、およびこのモータを制御するための電子部品などを有する。

【0020】

寝台１７の上部には天板１６が設けられ、被検体は天板１６に載置される。また、寝台１７には、被検体を支持するためのショルダーレストや、フットレスト、横手ハンドグリップなどが取り付けられてもよい。天板１６は、図示しない天板駆動機構により、寝台１７に対して天板１６の長手方向および短手方向に沿って移動する。天板駆動機構は、天板１６を移動させるための駆動源としてのモータ、およびこのモータを制御するための電子部品などを有する。

【0021】

ユーザは、たとえばＸ線撮像により取得されるリアルタイムなＸ線透視画像を確認しながら、観察対象を観察し、あるいは被検体に対する手技を行う。

【0022】

コンソール３０は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力インターフェース３１、ディスプレイ３２、記憶回路３３、ネットワーク接続回路３４および処理回路３５を有する。なお、コンソール３０は独立して設けられずともよく、たとえばコンソール３０の構成３１－３５の一部が寝台１７などに分散して設けられてもよい。

【0023】

入力インターフェース３１は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路３５に出力する。たとえば、ユーザは、入力インターフェース３１を介して撮像条件を設定することができる。また、入力インターフェース３１は、ばく射のオンオフを制御するばく射スイッチを含んでもよい。

【0024】

また、入力インターフェース３１は、支柱駆動機構１５に対する天板１６の長手方向および短手方向への支柱１４の移動を指示する支柱移動指示レバー３１１と、天板１６に対する照射領域４１の移動方向および移動向きを指示する領域移動指示レバー３１２を含む。

【0025】

ディスプレイ３２は、たと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、Ｘ線撮像にもとづいて処理回路３５により生成された透視画像などの各種情報を表示する。

【0026】

記憶回路３３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。

【0027】

ネットワーク接続回路３４は、たとえば所定のプリント回路基板を有するネットワークカードなどにより構成され、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路３４は、この各種プロトコルに従ってＸ線診断装置１０と他の機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。ここで電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線／有線の病院基幹ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。

【0028】

処理回路３５は、記憶回路３３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、Ｘ線の照射領域を被検体に対して移動させながらＸ線検出器の幅よりも広範囲の撮像領域を自動で透視するための処理を実行するプロセッサである。

【0029】

図３は、処理回路３５のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。図３に示すように、処理回路３５のプロセッサは、設定機能３５１、連動制御機能３５２、および画像生成機能３５３を有する。これらの各機能は、それぞれプログラムの形態で記憶回路３３に記憶されている。

【0030】

設定機能３５１は、ユーザによる入力インターフェース３１の領域移動指示レバー３１２を介した指示にもとづいて、天板１６の面に平行な所定方向（以下、設定移動方向という）においてＸ線検出器１３の幅よりも大きい幅を有する撮像範囲と、Ｘ線の照射領域の大きさと、撮像範囲における照射領域の設定移動方向の移動向きと、を設定する。

【0031】

連動制御機能３５２は、天板１６の面に対して照射領域が設定移動方向に一定の速度で移動させる。このために、連動制御機能３５２は、照射領域とＸ線検出器１３との位置関係に応じて、絞り駆動回路２６によるＸ線可動絞り２０の開口２５の設定移動方向の移動と支柱駆動機構１５の支柱駆動回路２７による支柱１４の設定移動方向の移動とが連動するよう、絞り駆動回路２６と支柱駆動回路２７とを制御する。

【0032】

絞り駆動回路２６は、設定された照射領域の大きさに応じてＸ線可動絞り２０の開口２５の大きさを決定する。また、絞り駆動回路２６は、連動制御機能３５２に制御されて、設定移動方向の移動向きに応じて開口２５の位置を天板１６の面に平行に移動させる。

【0033】

図４は、開口２５と照射領域４１の関係の一例を示す説明図である。図４には設定移動方向の移動向きがｚ方向正の向きである場合の例を示した。

【0034】

開口２５を設定移動方向に移動させることで、Ｘ線束４０を移動させることができる。したがって、Ｘ線源１１およびＸ線検出器１３を静止させたままでも、Ｘ線のＸ線検出器１３上の照射領域４１は、開口２５を設定移動方向に移動させることで、Ｘ線検出器１３の設定移動方向の上流側端部１３ｕから下流側端部１３ｄまで移動することが可能である（図４参照）。

【0035】

図５（ａ）は、支柱１４が天板１６の長手方向に沿って移動する場合の一例を説明するための側面図であり、（ｂ）は上面図である。

【0036】

支柱駆動回路２７は、連動制御機能３５２に制御されて、設定移動方向の移動向きに応じて支柱１４を天板１６の面に平行に移動させることで、Ｘ線源１１と収容器１２とＸ線検出器１３とを一体に、設定移動方向に沿って移動させる（図５参照）。Ｘ線源１１の移動に伴い、Ｘ線束４０が天板１６の面に対して設定移動方向に沿って移動する。

【0037】

また、このとき、連動制御機能３５２は、図示しない天板駆動機構の天板駆動回路２８による天板１６の設定移動方向への移動をさらに連動させてもよい。

【0038】

画像生成機能３５３は、照射領域４１に対応するＸ線透視画像をリアルタイムに生成してディスプレイ３２に表示させる。

【0039】

図６（ａ）は、ディスプレイ３２の透視画像表示領域４２の一例を示す説明図であり、（ｂ）は他の例を示す説明図である。

【0040】

画像生成機能３５３は、照射領域４１に対応する透視画像をディスプレイ３２の透視画像表示領域４２に表示させる。このとき、透視画像表示領域４２をディスプレイ３２の表示領域の大半を占めるようにしてもよい（図６（ａ）参照）。この場合、照射領域４１に対応する透視画像を拡大して表示することができるため、ユーザは観察対象の詳細な観察が可能となる。また、透視画像表示領域４２は、Ｘ線検出器１３内での照射領域４１の位置に応じた領域としてもよい。この場合、たとえばディスプレイ３２の全表示領域をＸ線検出器１３の全検出面に対応させてもよい（図６（ｂ）参照）。この場合、ユーザはＸ線検出器１３上の現在の照射領域４１の位置を容易且つ直感的に把握することができる。また、これらの表示方法は、ユーザの指示に応じて切り替え可能としてもよい。

【0041】

次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１０の動作の一例について説明する。

【0042】

図７は、Ｘ線検出器１３と撮像範囲５０の関係の一例を示す説明図である。

【0043】

上述の通り、設定機能３５１は、ユーザによる入力インターフェース３１を介した指示にもとづいて、設定移動方向においてＸ線検出器１３の幅よりも大きい幅を有する撮像範囲５０と、Ｘ線の照射領域４１の大きさと、撮像範囲５０における照射領域４１の設定移動方向の移動向きと、を設定する。

【0044】

図７には、設定移動方向の移動向きがｚ方向（体軸方向）正の向き（頭から足に向かう向き）である場合の例を示した。また、以下の説明では、設定移動方向に直交する方向において、撮像範囲５０の幅と照射領域４１の幅が等しい場合の例を示す。この場合、照射領域４１は設定移動方向に直交する方向に移動する必要はなく、設定移動方向の移動向きに移動することで撮像範囲５０の全範囲を透視撮像することが可能である。移動向きの設定により、Ｘ線検出器１３の上流側端部１３ｕおよび下流側端部１３ｄが定義される。

【0045】

図８は、照射領域４１を移動させる方法の一例を示す説明図である。以下、照射領域４１の上端とＸ線検出器１３の上流側端部１３ｕとが一致した状態からの方法を説明する。

【0046】

まず、連動制御機能３５２は、支柱１４は動かさず、照射領域４１を一定の速度ｖｆで移動させるようにＸ線可動絞り２０の開口２５を一定の速度ｖｃで移動させはじめる（図８上段左参照）。なお、開口２５の移動速度ｖｃは、たとえば収容器１２に対する開口２５の速度として定義される。また、照射領域４１の移動速度ｖｆは、天板１６の上面に対する速度として定義されてもよいし、被検体に対する速度として定義されてもよい。

【0047】

次に、照射領域４１の下端がＸ線検出器１３の下流側端部１３ｄに達すると（図８上段中央参照）、連動制御機能３５２は、Ｘ線検出器１３を下流側に隣接する次の領域に移動させるため、Ｘ線検出器１３の設定移動方向の幅だけＸ線検出器１３（すなわち支柱１４）を速度ｖｄで移動させるとともに、移動後のＸ線検出器１３の上流側端部１３ｕと照射領域４１の上端とが一致するよう、開口２５を速度ｖｃで移動させる（図８上段右参照）。このとき、速度ｖｃの向きは設定移動方向と逆向き（ｚ方向負の向き）を有する。Ｘ線検出器１３の移動と開口２５の移動とは同時並行的に行われることが好ましい。なお、Ｘ線検出器１３の移動速度ｖｄは、たとえば天板１６に対するＸ線検出器１３の速度として定義される。

【0048】

次に、連動制御機能３５２は再び、支柱１４は動かさず、照射領域４１を一定の速度ｖｆで移動させるようにＸ線可動絞り２０の開口２５を一定の速度ｖｃで移動させはじめる（図８下段参照）。

【0049】

照射領域４１の下端がＸ線検出器１３の下流側端部１３ｄまで到達した場合にユーザが手動で撮像系の位置調整作業を行う場合には、ユーザは現在の照射領域４１がＸ線検出器１３からはみ出しているか否かを常に意識しなければならず、支柱移動指示レバー３１１を操作して撮像系の位置調整、および領域移動指示レバー３１２を操作して照射領域の調整を行う必要があるとともに位置調整作業中には観察を中断する必要がある。

【0050】

一方、図８に示す方法によれば、Ｘ線検出器１３の幅よりも広範囲の撮像範囲５０を撮像する場合であっても、ユーザは、支柱移動指示レバー３１１を操作することなく、領域移動指示レバー３１２により照射領域４１の移動方向を指示するだけで、連動制御機能３５２により自動的に、照射領域４１を被検体に対して移動させながら流れるように撮像範囲５０を透視することができる。また、図８に示すよう法によれば、ユーザは作業負担から解放されるばかりでなく、現在の照射領域４１がＸ線検出器１３からはみ出しているか否かを意識する必要がない。また、手動で撮像系の位置調整作業を行う場合に比べ、はるかに短時間に撮像範囲５０を透視することができるため、被検体の被ばく線量を低減することができる。

【0051】

図９は、照射領域４１を一定速度ｖｆ０で移動させる方法の一例を示す説明図である。

【0052】

図９に示す方法は、照射領域４１の下端がＸ線検出器１３の下流側端部１３ｄに達するよりも前にＸ線検出器１３の移動を開始することにより、撮像範囲５０の全範囲において照射領域４１を一定の速度ｖｆ０で移動可能とする。

【0053】

具体的には、連動制御機能３５２は、照射領域４１の下端のＸ線検出器１３上の位置が、Ｘ線検出器１３の下流側端部１３ｄから所定距離Ｄよりも上流側にあるときは、支柱１４は動かさず、照射領域４１を一定の速度ｖｆ０で移動させるように、Ｘ線可動絞り２０の開口２５を一定の速度ｖｃで移動させる（図９上段左参照）。

【0054】

なお、照射領域４１の一定の移動速度ｖｆ０の速さは、ユーザによって設定されてもよいし、照射領域４１の大きさに応じて自動設定されてもよい。

【0055】

照射領域４１のＸ線検出器１３上の位置が、下流側端部１３ｄから所定距離Ｄ以内に到達すると（図９上段中央参照）、連動制御機能３５２は、照射領域４１の速度ｖｆ０を維持するように、Ｘ線検出器１３を速度ｖｄで移動させつつ開口２５を速度ｖｃで移動させる（図９上段右参照）。より具体的には、連動制御機能３５２は、照射領域４１の速度ｖｆ０が維持されるように、開口２５の速度ｖｃおよびＸ線検出器１３の速度ｖｄのそれぞれの速さおよび向きを、互いの位置に応じて連動制御する。

【0056】

このとき、連動制御機能３５２は、さらに、Ｘ線検出器１３が次の領域に移動し終わるタイミングと、照射領域４１の上端が次の領域に移動後のＸ線検出器１３の上流側端部１３ｕに一致するタイミングが同時となるように開口２５の速度ｖｃおよびＸ線検出器１３の速度ｖｄのそれぞれの速さおよび向きを制御してもよい（図９下段左参照）。Ｘ線検出器１３が次の領域に移動し終えると、支柱１４を停止し、照射領域４１を一定の速度ｖｆ０で移動させるように開口２５を一定の速度ｖｃで移動させる（図９下段右参照）。

【0057】

図９に示す方法によっても、図８に示す方法と同様の効果を奏する。また、図９に示す方法によれば、照射領域４１の移動速度ｖｆ０が一定のまま撮像範囲５０の全体を透視観察することができる。

【0058】

また、図９に示す方法では、図８に示す方法に比べ、照射領域４１の下端がＸ線検出器１３の下流側端部１３ｄに達してから次の領域の透視が再開されるまでの時間が不要となる。したがって、図９に示す方法は、図８に示す方法よりもさらに検査時間を短縮することができ、被検体の被ばく線量を大幅に低減することができる。

【0059】

また、図９に示す方法では、照射領域４１の下端がＸ線検出器１３の下流側端部１３ｄに達する前にＸ線検出器１３の移動を開始して開口２５の移動との連動制御を行うことができるため、Ｘ線検出器１３の始動直後の加速期間においても容易に照射領域４１の速度を一定の速度ｖｆ０に維持することができる。

【0060】

図１０は、処理回路３５のプロセッサにより、Ｘ線の照射領域４１を被検体に対して一定の速度ｖｆ０で移動させながらＸ線検出器１３の幅よりも広範囲の撮像範囲５０を自動で透視するための処理際の手順の一例を示すフローチャートである。図１０において、Ｓ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。図１０に示す手順は、図９に示す方法に対応する。

【0061】

まず、ステップＳ１において、設定機能３５１は、ユーザによる入力インターフェース３１を介した指示にもとづいて、撮像範囲５０と照射領域４１の大きさを設定する。

【0062】

次に、ステップＳ２において、設定機能３５１は、ユーザによる入力インターフェース３１の領域移動指示レバー３１２を介した指示にもとづいて、撮像範囲５０における照射領域４１の設定移動方向および移動向きを設定する。

【0063】

撮像範囲５０の透視が開始されると（ステップＳ３）、ステップＳ４において、連動制御機能３５２は、照射領域４１を一定の速度ｖｆ０で移動させるように、Ｘ線可動絞り２０の開口２５を一定の速度ｖｃで移動させる（図９上段左参照）。

【0064】

次に、ステップＳ５において、連動制御機能３５２は、照射領域４１の下端のＸ線検出器１３上の位置が、Ｘ線検出器１３の下流側端部１３ｄから所定距離Ｄ以内にあるか否かを判定する。

【0065】

照射領域４１の下端のＸ線検出器１３上の位置がＸ線検出器１３の下流側端部１３ｄから所定距離Ｄよりも上流側にあるときは、ステップＳ４に戻る。

【0066】

一方、Ｘ線検出器１３の下流側端部１３ｄから所定距離Ｄ以内にあるときは、ステップＳ６において、連動制御機能３５２は、照射領域４１が一定の速度ｖｆ０を維持したまま移動するように、開口２５の移動とＸ線検出器１３の移動とを連動させる（図９上段右参照）。

【0067】

Ｘ線検出器１３が下流側に隣接する次の領域に到達するまでは（ステップＳ７のＮＯ）、ステップＳ６を繰り返す。一方、Ｘ線検出器１３が下流側に隣接する次の領域に到達すると（ステップＳ７のＹＥＳ）、ステップＳ４に戻る。そして、照射領域４１の下端が撮像範囲５０の下端に達すると、一連の手順は終了となる。

【0068】

以上の手順により、図９に示す方法が実行され、Ｘ線の照射領域４１を被検体に対して一定の速度ｖｆ０で移動させながらＸ線検出器１３の幅よりも広範囲の撮像範囲５０を自動で透視することができる。このため、ユーザは、最初から最後まで、一定の速度で流れるように撮像範囲５０の透視画像を観察することができる。

【0069】

図１１は、照射領域４１の大きさが変化する場合の一例を説明するための図である。

【0070】

照射領域４１の大きさは、開口２５の大きさと、Ｘ線焦点受像面間距離（ＳＩＤ：Source to Image Distance）とから一意に定まる。したがって、開口２５の大きさが同じ場合は、図１１に示すように、Ｘ線焦点受像面間距離（ＳＩＤ：Source to Image Distance）が長くなると、照射領域４１が大きくなる。また、開口２５の移動速度ｖｃが一定の場合は、ＳＩＤが長くなると、照射領域４１の移動速度ｖｆは速くなる。このため、撮像範囲５０の透視中にＳＩＤが変更されると、照射領域４１の移動速度が変化してしまい、ユーザは観察対象の観察が困難になってしまう場合がある。

【0071】

そこで、連動制御機能３５２は、撮像範囲５０の透視中に照射領域４１の大きさが変更された場合であっても、照射領域４１が一定の速度ｖｆ０で移動するように、照射領域４１の大きさに応じて開口２５の移動速度ｖｃおよびＸ線検出器１３の移動速度ｖｄを制御するとよい。

【0072】

また、図６（ａ）に示す拡大表示方法を採用する場合、照射領域４１が小さいほど細やかな画像観察が可能となる一方で、照射領域４１が小さい場合は、照射領域４１の移動速度が速いと観察対象を見失いやすくなる。他方、照射領域４１が大きい場合は、照射領域４１の移動速度が遅いと観察対象を発見しづらくなり操作性が悪い。そこで、連動制御機能３５２は、設定機能３５１が設定した照射領域４１が小さいほど照射領域４１の一定の速度ｖｆ０が遅くなるよう開口２５の移動速度ｖｃおよびＸ線検出器１３の移動速度ｖｄを制御するとよい。

【0073】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、Ｘ線の照射領域を被検体に対して移動させながらＸ線検出器の幅よりも広範囲の撮像領域を自動で透視することができる。

【0074】

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサがたとえばＣＰＵである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。また、プロセッサがたとえばＡＳＩＣである場合、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、当該プログラムに相当する機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行するハードウェア処理により各種機能を実現する。あるいはまた、プロセッサは、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて各種機能を実現することもできる。

【0075】

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶回路は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

【0076】

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】

【0077】

１０ Ｘ線診断装置
１１ Ｘ線源
１３ Ｘ線検出器
１３ｄ 下流側端部
１３ｕ 上流側端部
１６ 天板
２０ Ｘ線可動絞り
２５ 開口
２６ 絞り駆動回路
２７ 支柱駆動回路
２８ 天板駆動回路
３２ ディスプレイ
３５ 処理回路
４０ Ｘ線束
４１ 照射領域
４２ 透視画像表示領域
５０ 撮像範囲
３５１ 設定機能
３５２ 連動制御機能
３５３ 画像生成機能
Ｄ 所定距離
ｖｃ 開口の移動速度
ｖｄ Ｘ線検出器の速度
ｖｆ 照射領域の移動速度
ｖｆ０ 照射領域の一定の移動速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】