(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、検査時における操作者の負担を軽減させることである。【解決手段】上記の課題を解決するために、一実施形態のＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成する画像生成部と、前記Ｘ線画像おいて離散的に表れる少なくとも２箇所の特徴を抽出する抽出部と、前記抽出された特徴の位置と、Ｘ線画像の表示方向を決める予め設定されたモデルデータとに基づいて、前記Ｘ線画像の表示方向を決めて表示部に表示させる制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、
前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成する画像生成部と、
前記Ｘ線画像おいて離散的に表れる少なくとも２箇所の特徴を抽出する抽出部と、
前記抽出された特徴の位置と、Ｘ線画像の表示方向を決める予め設定されたモデルデータとに基づいて、前記Ｘ線画像の表示方向を決めて表示部に表示させる制御を行う制御部と、
を有するＸ線診断装置。
【請求項２】
前記抽出部は、前記Ｘ線画像において、予め設定された閾値に基づいて前記特徴を抽出し、
前記制御部は、前記モデルデータにおける特徴の位置と合うように前記Ｘ線画像の表示方向を制御する請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記抽出部は、前記Ｘ線画像における４辺の画素値を特徴として抽出する請求項２記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記モデルデータは前記被検体の過去の検査において取得された過去画像であり、
前記制御部は、前記過去画像と同様の表示方向にて前記Ｘ線画像を前記表示部に表示させる制御を行う請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記特徴は、隣接するピクセル間における画素値の所定の変化量である請求項１乃至４いずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記モデルデータに基づいて前記Ｘ線画像を回転表示させる制御を行うとともに、前記回転表示させている旨を操作者に対して報知する制御を行う請求項１乃至５いずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記過去画像に対して回転表示させる制御を行うことにより、前記過去画像と前記Ｘ線画像とを同様の表示方向にて前記表示部に表示させる制御を行う請求項５又は６記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記回転表示させている旨を前記Ｘ線画像に重畳表示する請求項６又は７記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記表示部は、前記Ｘ線画像及び前記過去画像を並列表示する請求項４乃至８いずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記モデルデータは、手、足、胸、脚、頭、肩のうち少なくともいずれか１つの部位におけるデータを含む請求項１乃至９いずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線検出部は、無線ＦＰＤである請求項１乃至１０いずれか一項に記載の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線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器として、Ｘ線平面検出器（以下、ＦＰＤ：Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）がある。ＦＰＤは可搬性に優れ、撮影の種類に応じて操作者によって手動で寝台等に設置／取り外しが行われる。またＦＰＤは、ベッド上に横たわっている患者の下に置かれ、患者を透過したＸ線を検出するときに用いられることもある。近年では無線式のＦＰＤも開発が進んでおり、より可搬性に優れることから臨床現場で重宝される装置となりつつある。
【０００３】
しかしながら、例えば正方形の形状をしたＦＰＤは、所望の画像が得られる正しい向きを使用者に直感的に認知させるものではない。即ち、使用者は誤った方向にＦＰＤを設置して、例えば患者の手等を撮影してしまうケースがある。これにより、誤った方向でＸ線画像が表示部に表示されてしまい、診断の際に回転操作を行うこと等の無駄な手間が生じてしまう。このとき回転操作を行うことができない場合には、正しい向きにて再度撮影を行わなくてはならないケースも起こり得る。これは迅速な診断の妨げになるだけでなく、患者の被曝量増加にも繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４６１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、検査時における操作者の負担を軽減させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、一実施形態のＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成する画像生成部と、前記Ｘ線画像おいて離散的に表れる少なくとも２箇所の特徴を抽出する抽出部と、前記抽出された特徴の位置と、Ｘ線画像の表示方向を決める予め設定されたモデルデータとに基づいて、前記Ｘ線画像の表示方向を決めて表示部に表示させる制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態における、Ｘ線診断装置の一部を示す概略図である。
【図２】本実施形態における、Ｘ線診断装置のブロック図である。
【図３】本実施形態における、表示部の表示例である。
【図４】本実施形態における、モデルデータの一例を示す概略図である。
【図５】本実施形態における、特徴抽出の一例を示す概略図である。
【図６】本実施形態における、特徴抽出の一例を示す概略図である。
【図７】本実施形態における、回転表示が行われた際の表示例である。
【図８】本実施形態における、同一被検体の過去画像と現在画像の並列表示の一例を示す概略図である。
【図９】本実施形態における、フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態におけるＸ線診断装置の一例を示す概略図である。
【００１０】
図１（ａ）は、寝台上に載置された被検体が臥位状態にある例である。
【００１１】
図１（ｂ）は、寝台上に載置されたＸ線検出部の上に被検体が手を置いている例である。
【００１２】
本実施形態において、Ｘ線検出部１１は、例えば図１（ａ）に示すように寝台１２内部に設置して使用されたり、図１（ｂ）に示すように寝台１２上に載置された使用されたりする。Ｘ線検出部１１は可搬であり、その他種々の場所に移動して使用され得る。
【００１３】
図２は、本実施形態におけるＸ線診断装置１のブロック図である。
【００１４】
Ｘ線診断装置１は、被検体に対してＸ線を曝射するＸ線源１０と、寝台１２と、コンソール２０とを有する。コンソール２０は、制御部１３と、記憶部１４と、画像生成部１５と、特徴抽出部１６と、表示部１７と、操作部１８とを有する。
【００１５】
寝台１２は、例えばＸ線源１０から照射され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１１が設置される。
【００１６】
Ｘ線検出部１１は、例えば無線ＦＰＤであり、例えば図１（ａ）に示すように寝台１２に設けられる。またＸ線検出部１１は寝台１２から取り外すことが可能であり、例えば寝台１２上に置いた状態で、被検体を透過したＸ線を検出することも可能である。
【００１７】
制御部１３は、Ｘ線源１０からのＸ線照射、表示部１７における表示等を制御する。表示部１７における表示制御に関しては図７を用いて後述する。
【００１８】
画像生成部１５は、Ｘ線検出部１１によって検出されたＸ線に基づいて、被検体のＸ線画像を生成する。
【００１９】
記憶部１４は、予め設定されたモデルデータ等を記憶する。此処で言うモデルデータとは、例えば過去に撮影された、被検体の撮影部位毎に紐付けられたＸ線画像のデータや、被検体を問わず撮影部位毎に予め表示方向が定められたデータである。
【００２０】
撮影部位が「手」であるモデルデータは、例えば指が、表示部１７を観察している操作者から見て上側に向くように表示方向が定められたものである。モデルデータに関しては図４を用いて説明する。
【００２１】
特徴抽出部１６は、画像生成部１５にて生成されたＸ線画像における例えば直線状の特徴を抽出する。特徴抽出に関する詳細は図５を用いて後述する。
【００２２】
表示部１７は、画像生成部１５によって生成された被検体のＸ線画像を表示する。
【００２３】
次に、図３を用いて撮影部位が「手」である場合の表示の一例を説明する。
【００２４】
図３（ａ）は、従来技術における表示部の表示例である。
【００２５】
図３（ｂ）は、本実施形態における表示部の表示例である。
【００２６】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、例えばＸ線検出部１１の上に被検体の手を置いてＸ線撮影を行う場合を説明する。このとき、Ｘ線検出部を置く向きを９０°間違えてＸ線撮影を実施すると、図３（ａ）に示すように、所望のＸ線画像から９０°回転されたＸ線画像が表示部１７に表示されてしまう。ここでは、図３（ａ）の矢印の向きが例えば上側を向くように表示部１７に表示されるものとする。
【００２７】
一方、本実施形態においては、例え上述のようにＸ線検出部１２を置く向きを間違えてＸ線撮影を行ったとしても、図３（ｂ）に示すように所望の向きにてＸ線画像が表示部１７に表示される。
【００２８】
以下、自動的に所望の向きにてＸ線画像を表示させる技術に関して説明する。
【００２９】
図４は、本実施形態におけるモデルデータの一例である。
【００３０】
例えば撮影部位が「手」であるとすると、図４に示すようにＸ線画像の４辺のうちの１辺に手首の部分が写りこむ。即ち、どのような向きでＸ線検出部１２を置いて撮影したとしても、被検体の手がＸ線画像の真ん中周辺に写るようにＸ線撮影を行えば、Ｘ線画像の３辺において、Ｘ線が被検体を透過せずに直接、Ｘ線検出部１２にて検出される。一方、例えば撮影部位が「脚」である場合、４辺のうちの２辺において、Ｘ線が被検体を透過せずに直接、Ｘ線検出部１２にて検出される。
【００３１】
従って、Ｘ線画像における４辺の画素値は、被検体の有無に応じて異なる。撮影部位が「手」の場合は、ある１辺において多種類の画素値があり、他の３辺においては一定の画素値である。また撮影部位が「脚」の場合は、ある対向する２辺において多種類の画素値があり、他の２辺においては一定の画素値である。
【００３２】
本実施形態は、このときの４辺における画素値に基づいて、表示部におけるＸ線画像の表示方向を制御する。
【００３３】
なお、此処で言う「Ｘ線画像の４辺」とは、必ずしもＸ線画像における最端の４つの辺を意味しているわけではない。４辺が全て被検体と重なるような位置でなければよい。以下、最端より内側部分も含めて「Ｘ線画像の４辺」として記載する。
【００３４】
なお、図４において例を示した部位は「手」、「胸部」、「頭部」、「足１」、「足２」、「脚」であるが、本実施形態はこれに限ることはない。他にも部位として「肩」など、種々の部位に対して適用できる。
【００３５】
次に、図５を用いて４辺における画素値の検出に関して説明する。
【００３６】
図５は、本実施形態における特徴抽出の一例を示す概略図である。
【００３７】
上述のように撮影部位が「手」の場合、ある１辺において、ピクセル間での画素値の変化が激しいポイントが例えば２箇所ある。即ち、手首によって覆われＸ線が減衰された部分は、Ｘ線が減衰されず（被検体を透過せず）そのままＸ線検出部にて検出された部分と比較して画素値が大きく異なる。
【００３８】
特徴抽出部１６は、例えばＸ線画像の４辺を走査していくことにより、どの辺にて画素値の変化が激しいかを検出する。このとき、特徴抽出部１６は、例えば記憶部１４に予め記憶された閾値を用いてもよい。この場合特徴抽出部１６は、４辺を走査するにあたり、ある閾値以上の画素値に関して、特徴として抽出する。このとき抽出される特徴は線状であることから、以下「線状特徴」として記載する。なお、このときの特徴抽出部１６が行う走査は、ある１辺において片側から操作してもよいし両側から辺の真ん中に向かうように走査してもよい。そして、特徴抽出部１６による線状特徴の抽出方法はこれらに限ることはない。特徴抽出部１６は辺の走査によってピクセル間での画素値の変化を検出せずとも、例えば各辺の真ん中部分のみの画素値に基づいて線状特徴を抽出してもよい。その他、特徴抽出部１６は一般的な画像処理技術を用いて種々の手段にて線状特徴を抽出することができる。
【００３９】
また、ここでは「線状特徴」としたが、特徴抽出部１６が抽出する特徴は必ずしも線状でなくてもよい。例えば特徴抽出部１６は、例えば図５に示すＸ線画像の４辺において、隣接するピクセル間の画素値の変化が大きい箇所を抽出するようにしてもよい。部位が「手」の場合は、画素値の変化が大きい箇所は２箇所、離散的に表れる。部位が「脚」の場合は、画素値の変化が大きい箇所は４箇所、離散的に表れる。
【００４０】
特徴抽出部は、４辺を走査し、例えば図５に示すように（X1,Y3）と（X2,Y3）との間で画素値が大きく変化している点を検出する。そして特徴抽出部は、ピクセル間で激しい画素値の変化がおこるもう一点を検出することにより、図５に示す線状特徴を抽出する。
【００４１】
次に、Ｘ線画像の４辺において、各辺に特徴抽出部１６にて抽出される特徴を有する一例を説明する。
【００４２】
図６は、本実施形態における、撮影部位が「胸部」であるときの一例を示す概略図である。
【００４３】
撮影部位が「胸部」である場合、図６に示すように、線状特徴が例えば各辺に１つ存在する。以下、このような撮影部位の場合の表示方向制御に関して説明する。
【００４４】
線状特徴が各辺に存在する場合、特徴抽出部は、例えば各線状特徴の長さを抽出する。即ち特徴抽出部は、図６に示すようなＸ線画像が得られた場合、被検体の首部分と胴体部分とを、各線状特徴の長さから判断して区別する。特徴抽出部は、例えば撮影部位が胸部である場合は、線状特徴が短い辺が首部分であり、線状特徴が長い辺が胴体部分であるとする。そして制御部は、特徴抽出部によって抽出された、被検体の首部分と胴体部分との線状特徴の位置に基づいて、例えば被検体の首部分が表示部に向かって上部に表示されるように表示制御を行う。
【００４５】
次に、図７を用いて、制御部によって所望の表示方向にＸ線画像が回転表示された一例を説明する。
【００４６】
図７は、本実施形態における回転表示が行われた際の表示例である。
【００４７】
制御部１３は、上述のように、特徴抽出部１６によって抽出されたＸ線画像の例えば線状特徴に基づいて、表示部１７におけるＸ線画像の表示方向を制御する。即ち、制御部１３は、Ｘ線検出部１１と被検体との相対的向きを誤ってＸ線撮影が行われたとしても、所望の方向にてＸ線画像を表示させる制御を行う。一方、Ｘ線検出部１１と被検体との相対的向きが正しい場合は、制御部１３は、上記回転表示制御は行わずに表示部１７に表示させる制御を行う。このとき制御部１３は、回転制御されたＸ線画像は、その旨を操作者に認知させるための表示制御を行う。具体的には、図７に示すように、制御部１３は、例えば回転表示制御を行ったＸ線画像上に、「Ｒｏｔａｔｅｄ」の文字を重畳表示させる。その他、制御部１３は、Ｘ線画像上でなくとも、操作者が認知しやすいような各種制御を行ってもよい。
【００４８】
図８は、本実施形態における同一被検体の過去画像と現在画像の並列表示の一例を示す概略図である。
【００４９】
制御部１３は、記憶部１４に同一被検体の過去画像が記憶されている場合、その過去画像と同様の向きにてＸ線画像が表示部１７に表示されるように表示制御を行う。具体的には、現在検査を行っている被検体において過去に撮影した「手」のＸ線画像が、例えば図８（ａ）に示す向きにて記憶部１４に記憶されている場合、制御部１３は、その向きと同様の向きにてＸ線画像が表示されるように回転表示制御を行う（図８（ｂ））。なお、このとき制御部１３は、同一被検体の過去画像の方を回転制御して表示部１７に表示させることによって、過去画像と現在画像の並列表示を行ってもよい。その他、制御部１３は種々の手段によって過去画像と現在画像との表示方向を揃える制御を行う。
【００５０】
また、記憶部１４に記憶された同一被検体の過去のＸ線画像における表示の向きと、図４で示すモデルデータにおける表示の向きとが異なる場合は、制御部１３は、同一被検体の過去のＸ線画像における表示の向きと合うようにＸ線画像の回転表示制御を行う。即ち、記憶部に「手」のモデルデータとして、手首が表示部に向かって下側に位置するように記憶されていたとしても、例えば同一被検体の過去のＸ線画像における手首の位置が表示部に向かって左側であれば、制御部は、その過去のＸ線画像における手首の位置が同じ辺になるようにＸ線画像の回転表示制御を行う。
【００５１】
図９は、本実施形態において撮影部位が「手」であるときのフローチャートである。
【００５２】
（ステップＳ１）
操作者は、例えば操作部１８を操作することにより、これから行う撮影部位が「手」である旨の設定を行う。
【００５３】
そして操作者はＸ線検出部上に被検体の手を置き、Ｘ線撮影を行う。
【００５４】
画像生成部１５は、Ｘ線画像を生成する。
【００５５】
（ステップＳ２）
特徴抽出部１６は、ステップＳ１にて生成されたＸ線画像における線状特徴を抽出する。
【００５６】
（ステップＳ３）
制御部１３は、現在Ｘ線撮影を行っている被検体の過去画像が記憶部１４に記憶されているか否かを判断する。記憶部１４に同一被検体の同一部位の過去画像が記憶されている場合はステップＳ４Ａへと移る。一方、記憶部１４に同一被検体の同一部位の過去画像が記憶されていない場合はステップＳ４Ｂへと移る。
【００５７】
（ステップＳ４Ａ）
制御部１３は、ステップＳ２において抽出された線状特徴の位置と、記憶部１４に予め記憶された、同一被検体の同一部位の過去画像とに基づいて、ステップＳ１にて生成されたＸ線画像を表示部１７に表示させる。即ち、ステップＳ１にて生成されたＸ線画像を、過去画像と同様の向きとなるように必要に応じて回転表示させる制御を行う。
【００５８】
（ステップＳ４Ｂ）
制御部１３は、ステップＳ２において抽出された線状特徴の位置と、記憶部１４に予め記憶されたモデルデータとに基づいて、ステップＳ１にて生成されたＸ線画像を表示部１７に表示させる。即ち、ステップＳ１にて生成されたＸ線画像を、モデルデータと同様の向きとなるように必要に応じて回転表示させる制御を行う。
【００５９】
ステップＳ４Ａ又はステップＳ４Ｂにおいて、制御部１３がステップＳ１にて生成されたＸ線画像を回転表示させる制御を行った場合、表示部１７は、例えば図７に示すような、回転表示されている旨を操作者に認知させる表示を行う。一方、制御部１３がステップＳ１にて生成されたＸ線画像をそのまま表示させる制御を行った場合、表示部は、そのままステップＳ１にて生成されたＸ線画像を表示する。
【００６０】
以下、本実施形態における効果を説明する。
【００６１】
本実施形態によると、被検体とＸ線検出部との相対的位置を誤ってＸ線撮影した場合でも、表示部に自動的に所望の向きのＸ線画像を表示させることができる。これにより、誤った方向にてＸ線画像が表示されたときの操作者の手間を軽減させることができる。また、誤った方向にてＸ線画像が表示された後、正しい方向にて表示されるように再度Ｘ線撮影を行う必要がなくなる。これにより、スループットの向上のみならず、再撮影による被検体のＸ線被曝量の増加を防ぐことにも寄与する。
【００６２】
また本実施形態は、Ｘ線画像全体ではなく例えば４辺の特徴を抽出するのみで所望の向きのＸ線画像表示を行うことができることから、複雑なパターンマッチング等の画像処理技術を用いる必要がなく簡便に所望の効果を得ることが出来る。また本実施形態は、同一被検体の過去画像が無い場合、部位毎のモデルデータを部位に応じて少なくとも１つ用意すればよい。即ち、パターンマッチングのために大量の過去画像を用意しておく必要がなく、記憶部の容量を圧迫することを防ぐことにも寄与する。
【００６３】
一実施形態を説明したが、こ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。この実施形態は、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。本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】
【００６４】
１  Ｘ線診断装置
１０  Ｘ線源
１１  Ｘ線検出部
１２  寝台
１３  制御部
１４  記憶部
１５  画像生成部
１６  特徴抽出部
１７  表示部
１８  操作部
２０  コンソール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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