(57)【要約】【課題】被検者の管理情報が事前に判明していない場合でも、圧迫装置により過度の圧迫力が加えられることがないＸ線透視撮影装置を提供する。【解決手段】システム制御部２により、圧迫装置５、高電圧発生器８のＸ線照射条件決定部９等を制御し、Ｘ線検出器６で検出された透視画像データを画像処理部３で処理し、透視画像を画像表示部４に表示する。検査開始の際、画像処理部３は透視画像データを用いて被検者１２の骨密度を測定し、システム制御部２は骨密度の測定値に基づき、圧迫装置５への圧迫力の制限値を決定する。その制限値に基づき圧迫装置５を制御する。また、画像処理部３は、骨密度の測定値が低い部位の形状の座標を算出すると共に、透視画像処理で骨の形状を検出し、両者をパターンマッチングして、骨密度の測定値が低い部位に対応する骨の形状の座標を取得し、骨密度の測定値が低い部位の領域に対応し制限値を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線透視撮影装置であって、
Ｘ線照射条件に基づき高電圧を発生する高電圧発生器と、
被検者を透過した透視Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記被検者を圧迫する圧迫装置と、
前記Ｘ線検出器が検出した検出データを処理する画像処理部と、
前記画像処理部が出力する透視画像を表示する画像表示部と、
前記高電圧発生器、前記圧迫装置、前記画像処理部を制御する制御部と、を備え、
前記画像処理部は、
前記検出データを用いて前記被検者の骨密度を測定し、
前記制御部は、
前記骨密度の測定値に基づき、前記圧迫装置の圧迫力の制限値を決定する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置であって、
前記画像処理部は、
前記検出データから前記被検者の骨の位置情報を抽出する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線透視撮影装置であって、
前記画像処理部は、
前記被検者の骨密度の低い部分の形状の座標と、前記骨の位置情報を比較し、前記骨密度の低い部分の形状の座標と最も近い骨の座標を取得する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線透視撮影装置であって、
前記画像処理部は、
前記圧迫装置による圧迫領域が前記骨の座標内であるか否かを判定する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線透視撮影装置であって、
前記制御部は、
前記圧迫領域が前記骨の座標内である場合、前記圧迫力の制限値を決定する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項６】
請求項４に記載のＸ線透視撮影装置であって、
前記制御部は、
前記圧迫領域が前記骨の座標内である場合、警告を出力する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項７】
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置であって、
前記画像処理部は、
前記検出データから骨の太さ情報を抽出し、
前記制御部は、前記骨の太さ情報に基づき、前記圧迫装置の圧迫力の制限値を設定する、
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線透視撮影装置に係り、特に、骨密度の測定値から圧迫装置の圧迫力を制御するX線透視撮影技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線透視撮影装置には、圧迫装置によって被検者を圧迫する検査方法があり、被検者に過度の圧迫力が加わらないようにするために圧迫力を制御しているものがある。
【０００３】
従来方式では、機械的に圧迫力を制御する方法や、センサーなどを搭載して、圧迫力を検出し、過度の圧迫力が加わらないような制御を行っている。特許文献1には圧迫力を制御する方法の一例が開示されている。しかし、この方法は、圧迫していると判定されている間、被検者を圧迫している圧迫力が予め決められた最大圧迫力以下に制限するように操作支援手段を制御するため、その最大圧迫力が検査を受ける被検者に適した圧迫力であるか判定することはできない。また、別の解決方法として、被検者毎に管理された圧迫力設定情報に基づき、圧迫力を制御する方法が特許文献2に開示されている。しかし、被検者の管理情報が事前に判明していれば有効であるが、被検者の管理情報が事前に判明していない場合は各被検者に過度の圧迫力が加えられる可能性があるシステムとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３７７５３号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３９８１８号公報
【特許文献３】国際公開番号  ＷＯ２０１３／１１４７０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の圧迫力制御では、被検者の情報を事前に判明している必要があり、その情報をもとに最大圧迫力を設定し、機械的に圧迫力を制御する方法や、センサーなどを搭載して、圧迫力を検出し、過度の圧迫力が加わらないような制御を行っているが、被検者の情報が事前に判明していない場合は、各被検者に過度の圧迫力が加えられる可能性があるシステムとなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、被検者の管理情報が事前に判明してない場合でも、過度の圧迫力が被検者に加えられることがないＸ線透視撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明においては、Ｘ線透視撮影装置であって、Ｘ線照射条件に基づき高電圧を発生する高電圧発生器と、被検者を透過した透視Ｘ線を検出するX線検出器と、被検者を圧迫する圧迫装置と、Ｘ線検出器が検出した検出データを処理する画像処理部と、画像処理部が出力する透視画像を表示する画像表示部と、高電圧発生器、圧迫装置、画像処理部を制御する制御部と、を備え、画像処理部は、検出データを用いて被検者の骨密度を測定し、制御部は、骨密度の測定値に基づき、圧迫装置の圧迫力の制限値を決定するＸ線透視撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被検者の管理情報が事前に判明してない場合でも、検査中に被検者の骨密度を測定することによって、各被検者毎に圧迫力の制限をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】各実施例に係るX線透視撮影装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】実施例１の装置の動作を表すフローチャートの一例を示す図である。
【図３】実施例２の装置の動作を表すフローチャートの一例を示す図である。
【図４】実施例２において、骨密度の低い部位の領域を示す模式図である。
【図５】実施例２の装置の動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に従い本発明を実施するための形態を順次説明する。まず、図１を用いて、本発明の各実施例に共通するX線透視撮影装置の一構成例を説明する。
【００１１】
図1の操作部１は、操作者１３の操作により、高電圧発生器８の透視X線条件や、X線絞り１１、X線検出器６、圧迫装置５、および天板７の位置情報などをシステム制御部２に伝える。システム制御部２は、これらの条件、情報に従い、圧迫装置の位置情報で圧迫装置５の制御を行うなど、各ユニットの制御を行う。また、操作部１は画像処理部３に対して検査部位の情報などを伝える。制御部であるシステム制御部２は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の中央処理部（ＣＰＵ）のプログラム動作等で構成することができる。画像処理部３も、同一あるいは別個のＣＰＵのプログラム動作等で構成することができる。
【００１２】
X線照射条件決定部９は高電圧発生器８の制御部として機能し、システム制御部２、および画像処理部３のフィードバック信号から透視X線の管電圧、管電流、照射時間を決定・制御する。高電圧発生器８は、X線照射条件決定部９にて決定した透視X線条件にて高電圧を制御し、X線管球１０で透視X線を照射する。X線管球１０から照射された透視X線が被検者１２、および天板７を透過してFPDなどのX線検出器６で検出される。X線検出器６で検出された検出データは、画像処理部３に転送され、画像処理部３では、各種画像処理を行い、その画像処理結果を画像表示部４で透視画像として表示する。
【００１３】
さらに、画像処理部３では関心領域の検出データの輝度値から、透視X線の管電圧を制御するフィードバック信号を計算する。フィードバック信号は、関心領域の輝度値の平均値を電圧値に変換し、関心領域がターゲットとなる輝度値に近づくように管電圧を制御するための信号である。また、X線照射条件決定部９は透視条件から撮影条件を決定し、透視X線よりも線量の高いＸ線照射により撮影も行う。さらにまた、図1のシステムでは、以下の実施例で説明するように、画像処理部３は、X線検出器６で検出された検出データを用いて、骨密度を測定するための機能を有しており、この機能により骨密度の測定を行うことが可能であり、画像表示部４にX線透視画像と、骨密度の低い箇所の画像を表示することができる。
【実施例１】
【００１４】
続いて、実施例１として、骨密度の測定値に基づいて圧迫装置の圧迫力を制御する制御部を備えるＸ線透視撮影装置の実施例を説明する。すなわち、実施例１は、Ｘ線透視撮影装置であって、Ｘ線照射条件に基づき高電圧を発生する高電圧発生器と、被検者を透過した透視Ｘ線を検出するX線検出器と、被検者を圧迫する圧迫装置と、Ｘ線検出器が検出した検出データを処理する画像処理部と、画像処理部が出力する透視画像を表示する画像表示部と、高電圧発生器、圧迫装置、画像処理部を制御する制御部と、を備え、画像処理部は、検出データを用いて被検者の骨密度を測定し、制御部は骨密度の測定値に基づき、圧迫装置の圧迫力の制限値を決定する構成のＸ線透視撮影装置の実施例である。
【００１５】
図２は、実施例１の装置の動作を表すフローチャートである。本実施例の構成において、図２に示すフローチャートの動作主体は制御部であるシステム制御部２、透視画像処理等を行う画像処理部３、並びにそれらに制御される図１の各ユニット、更には操作者１３である。操作者１３の操作により被検者１２の検査開始後、処理S102において、まず被検者１２の骨密度の測定を行い、画像処理部３は透視画像処理で得られた骨密度をシステム制御部２に送る。システム制御部２は、送られた骨密度の測定結果から、処理S103において、骨密度に対応した圧迫力の制限値を設定し、被検者への圧迫力が設定した制限値を超えないようにする。また、被検者１２の骨密度が低い場合、操作者１３に警告し、被検者１２の骨密度が低いことを知らせる。
【００１６】
骨密度の測定は、例えば、ＤＥＸＡ(dual-energy X-ray absorptiometry)法を利用し、システム制御部２がＸ線照射条件決定部９を制御して、エネルギー分布が異なる二種類のＸ線を被検者に照射し、Ｘ線検出器６の出力を画像処理部３で処理することにより行うことができる。上述した特許文献３に骨密度測定装置の具体的な構成の一例が開示されている。
【００１７】
その後、処理S104にて通常のＸ線透視撮影による検査を続け、処理S105にて圧迫装置５を使用しているか否かを判定する。圧迫装置５を使用している場合（Yes）は、処理S106にて圧迫力の制限値内で被検者を圧迫する。圧迫装置を使用していない場合（No）は、処理S107に進む。更に検査を続ける場合は処理S104に戻り検査を続け、検査を終了する場合は、処理S109に進み検査を終了する。
【００１８】
本実施例の構成によれば、骨密度を測定する技術を用いて、検査中に被検者の骨密度を測定し、骨密度の測定値に基づいて圧迫力を制御することができ、更に、操作者に被検者の骨密度が低いことを警告することができる。その結果、被検者の管理情報が事前に判明してない場合でも、被検者に過度の圧迫力が加えられることを無くすことが可能となる。
【実施例２】
【００１９】
実施例２は、画像処理部の透視画像処理で骨密度の低い部位の位置を検出し、実際に骨密度の低い部位周辺を圧迫するときのみ圧迫力の制限を行うＸ線透視撮影装置の実施例である。すなわち、画像処理部は、検出データから被検者の骨の位置情報を抽出し、被検者の骨密度の低い部分の形状の座標と骨の位置情報を比較し、骨密度の低い部分の形状の座標と最も近い骨の形状の座標を取得し、圧迫装置による圧迫領域が骨の形状の座標内であるか否かを判定し、制御部は、圧迫領域が骨の座標内である場合、圧迫力の制限値を設定する、あるいは警告を出力する構成のＸ線透視撮影装置の実施例である。
【００２０】
実施例２の装置の構成、動作を、図３、図４、図５を用いて説明する。実施例1で骨密度の測定値から圧迫力の制限を実施する場合、Ｘ線透視撮影による検査で必要な圧迫力が不足する場合がある。そこで、実施例２では、透視画像処理で骨密度の低い部位の位置を検出し、実際に骨密度の低い部位の周辺を圧迫するときのみ圧迫力の制限を行い、その他は圧迫力の制限をかけず通常の圧迫力で制御を行う構成とする。
【００２１】
図３の動作フローチャートに示すように、実施例２の構成では、検査開始後、S202で圧迫部位の骨密度測定を行った後、画像処理部３は画像表示部４で表示する範囲、すなわち透視Ｘ線照射領域１６中の骨密度の低い部位の領域１７の座標を得る。図４にこの骨密度の低い部位の領域１７の座標P1〜P6の一例を示す。
【００２２】
図４では、胃１４、骨（肋骨）１５の一部を含む透視Ｘ線照射領域１６、並びに骨密度測定で判定した骨密度の低い部位の領域１７を模式的に示している。図４の骨密度の低い部位の領域１７の座標P1〜P6は六点より細かく設定してもよい。
【００２３】
続いて、S204で操作者１３に被検者１２の骨密度が低いことに基づく圧迫力の注意・警告を行い、S205に進み検査を続ける。S206で圧迫装置５を使用する検査か判定し、圧迫装置を使用する場合(Yes)はS207に進む。画像処理部３はS207で透視画像を出力し、S208でリアルタイムに画像表示部４に表示される透視画像を使って、骨１５の位置情報を取得する。画像処理部３による骨の位置情報の取得は、エッジ抽出など画像処理の既存の技術を用いて行う。
【００２４】
次に、S209にて骨密度の低い部位の形状を示す座標Pと、S208で透視画像処理にて検出した骨の位置情報を、画像処理部３にて画像処理のパターンマッチングにより比較する。そして、図５に示すように、パターンマッチングで判定した骨密度の低い部位の領域に最も近い骨の形状の領域１９の座標R（R1〜R6)を取得する。更に、S210にて圧迫筒などの圧迫装置１８の圧迫の中心Cと、座標Rの距離を取得し、座標Rが圧迫の中心Cから予め定めた所定の径で広がる圧迫領域２０の内側であるか判定する。
【００２５】
図５の(a)の場合は、座標Rが圧迫装置の圧迫領域２０の外側にあるため、S212に進み、通常の検査時の圧迫力を設定し、S213に進んで通常の圧迫力で検査を行う。S 214で圧迫を終了するか判定し、終了する場合はS215に進み、S215で検査を終了しない場合は、S205に進み検査を続け、検査を終了する場合、S216で検査を終了する。
【００２６】
検査を続け、透視台の天板７や、被検者１２の位置が移動し、圧迫装置５、１８と被検者１２の相対的な位置関係が、移動量２１に示すように変化した場合、S207、S208、S209で新たに、骨密度の低い部位の領域に最も近い形状の領域２２の座標R’（R1’〜R6’)を取得する。S210にて、圧迫装置１８の圧迫の中心Cと座標R’の距離を取得し、座標R’が圧迫領域２０の内側であるか判定する。
【００２７】
図５の(b)の場合は、座標R’が圧迫領域２０の内側にあるため、S211に進み、骨密度の測定値に対応した圧迫力制限値を設定、または音や画像の警告を出力する。S212で設定した圧迫力で被検者を圧迫し検査を進める。S214で圧迫を終了するか判定し、終了する場合はS215に進み、検査を続ける場合は先と同様にS205に進む。終了する場合はS216に進み、検査を終了する。
【００２８】
以上説明した実施例２の構成においては、検査中に測定した骨密度の測定値に基づいて抽出した骨密度の低い領域の形状と、検査中にリアルタイムに表示している透視画像を画像処理によって比較し、圧迫領域と骨密度の低い領域の位置関係を求め、圧迫装置による圧迫領域外と判定した場合は通常の圧迫力で圧迫装置を駆動させ、圧迫領域内と判定した場合は測定した骨密度に対応した圧迫力で圧迫装置を制御することができ、被検者の検査の際に、より適切な圧迫力を被検者にかけることができる。
【００２９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、上記の実施例においては、画像処理部は、透視画像から骨の位置情報を抽出したが、その際、透視画像からエッジ抽出手法で骨の太さ情報を抽出し、画像処理部、システム制御部は、骨密度の測定値と共に、当該骨の太さ情報を圧迫力制御用パラメータとして利用し、圧迫装置の圧迫力を制御しても良い。
【００３０】
更に、上述した各構成、機能、制御部等は、それらの一部又は全部を実現するＣＰＵのプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。すなわち、処理部の全部または一部の機能は、プログラムに代え、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などの集積回路などにより実現してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  操作部
２  システム制御部
３  画像処理部
４  画像表示部
５、１８  圧迫装置
６  Ｘ線検出器
７  天板
８  高電圧発生器
９  X線照射条件決定部
１０  X線管球
１１  X線絞り
１２  被検者
１３  操作者
１４  胃
１５  骨（肋骨）
１６  透視X線照射領域
１７  骨密度の低い部位の領域
１９、２２  骨密度の低い部位の領域に最も近い骨の形状の領域
２０  圧迫領域
２１  移動量
【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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