(57)【要約】【課題】        Ｘ線検出領域とＸ線照射野とのずれの検出の際、予備撮影したＸ線画像を予め分析する必要があった。Ｘ線画像分析の際、コンピュータの駆動に電力を消費し、バッテリ駆動の可搬型Ｘ線撮影装置では、撮影可能枚数が減少していた。【解決手段】    可搬型Ｘ線撮影装置は、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出部を備える。また、検出部の検出領域の外周部で検出されたＸ線の強度と、検出部の外周部より内側で検出されたＸ線の強度とを比較する比較部と、比較部による比較の結果に応じて異なる種類の警告を発する警告部と、を備える。【選択図】  図１
2011005049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出領域の外周部で検出されたＸ線の強度と、前記検出手段の前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果に応じて異なる種類の警告を発する警告手段と、を備えることを特徴とする可搬型Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出領域の外周部で検出されたＸ線の強度と前記検出手段の前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度との比較を行う比較手段と、
前記検出手段により検出された結果からＸ線画像を生成する画像生成手段と、
前記比較手段による比較の結果に基づいて、前記画像生成手段から前記Ｘ線画像を保存するための画像保存手段へ前記Ｘ線画像を伝送する画像伝送手段と、を備えることを特徴とする可搬型Ｘ線撮影装置。
【請求項３】
前記外周部で検出されたＸ線の強度が、前記外周部よりも内側で検出されたＸ線の強度より強いと、前記比較手段が判断した場合には、前記検出手段と前記Ｘ線源の照射野との間に大きなずれ生じていることを示す警告を前記警告手段が出力し、前記外周部で検出されたＸ線の強度が、前記外周部よりも内側で検出されたＸ線の強度より弱いと、前記比較手段が判断した場合には、前記検出手段と前記Ｘ線源の照射野との間に小さなずれが生じていることを示す警告を前記警告手段が出力することを特徴とする請求項１に記載の可搬型Ｘ線撮影装置。
【請求項４】
前記比較手段が、前記外周部で検出されたＸ線の強度の方が前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度より強いと判断した場合には、前記画像伝送手段が前記Ｘ線画像の伝送を行わないことを特徴とする請求項２に記載の可搬型Ｘ線撮影装置。
【請求項５】
検出手段が、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出工程と、
比較手段が、前記検出手段の検出領域の外周部で検出されたＸ線の強度と、前記検出手段の前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度とを比較する比較工程と、
警告手段が、前記比較工程による比較の結果に応じて異なる種類の警告を発する警告工程と、を備えることを特徴とする可搬型Ｘ線撮影装置の制御方法。
【請求項６】
検出手段が、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出工程と、
比較手段が、前記検出手段の検出領域の外周部で検出されたＸ線の強度と前記検出手段の前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度との比較を行う比較工程と、
画像生成手段が、前記検出工程により検出された結果からＸ線画像を生成する画像生成工程と、
画像伝送手段が、前記比較工程による比較の結果に基づいて、前記画像生成工程で生成された前記Ｘ線画像を当該Ｘ線画像を保存するための画像保存手段へ伝送する画像伝送工程と、を備えることを特徴とする可搬型Ｘ線撮影装置の制御方法。
【請求項７】
前記外周部で検出されたＸ線の強度が、前記外周部よりも内側で検出されたＸ線の強度より強いと前記比較工程が判断した場合には、前記検出手段と前記Ｘ線源の照射野との間に大きなずれ生じていることを示す警告を前記警告工程が出力し、前記外周部で検出されたＸ線の強度が、前記外周部よりも内側で検出されたＸ線の強度より弱いと前記比較工程が判断した場合には、前記検出手段と前記Ｘ線源の照射野との間に小さなずれが生じていることを示す警告を前記警告工程が出力することを特徴とする請求項５に記載の可搬型Ｘ線撮影装置の制御方法。
【請求項８】
前記比較工程が、前記外周部で検出されたＸ線の強度の方が前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度より強いと判断した場合には、前記画像伝送工程が前記Ｘ線画像の伝送を行わないことを特徴とする請求項６に記載の可搬型Ｘ線撮影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮影装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療診断を目的とするＸ線撮影装置には、多数のＸ線検出素子を格子状に配置した平面型のＸ線検出機器として、フラットパネルディテクタ（以下、「ＦＰＤ」という）が多用されている。被写体を透過したＸ線をＦＰＤで検出し、これを電気信号に変換した上で画像処理を施すことによって、速やかに被写体のＸ線画像を得ることができる。
【０００３】
ＦＰＤを用いたＸ線撮影装置には、バッテリで駆動することによって、自由に移動して撮影できる可搬型のものがある。可搬型Ｘ線撮影装置は、撮影に対する高い即時性と可搬性から、回診や救急・災害現場での利用が進んでいる。
【０００４】
しかし、可搬型のＸ線撮影装置では、ＦＰＤとＸ線発生装置との位置関係が必ずしも固定されないため、Ｘ線撮影を行う際、ＦＰＤとＸ線が照射される領域（以下、「Ｘ線照射野」という）とにずれが生じる可能性がある。ＦＰＤ以外の領域に照射されたＸ線は被写体にとって不要な被曝となるだけでなく、周囲の撮影作業者をも被曝させる恐れがあるため、こうしたずれは極力解消する必要がある。
【０００５】
そこで従来は、例えば特許文献１に開示される手法のように、本撮影前に低線量のＸ線による予備撮影を行い、その結果得られた画像を分析してＦＰＤとＸ線照射野とのずれの有無を確認していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０４７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の本撮影前の予備撮影に係る技術では、ＦＰＤとＸ線照射野とのずれを検出するために、予備撮影したＸ線画像に対して予め分析を行わなければならず、本撮影を速やかに開始できないという課題があった。また、画像の分析を行う際、ＦＰＤから画像分析用コンピュータへのＸ線画像データの伝送や、画像分析用コンピュータ内のＣＰＵやハードディスク（以下、「ＨＤＤ」という）の駆動のために、多くの電力を消費する。そのためバッテリ駆動の可搬型Ｘ線撮影装置では、バッテリの消耗により撮影可能枚数が減少するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を鑑み、本発明は、ＦＰＤとＸ線照射野とのずれの大きさを検出して、検出されたずれの大きさに応じて異なる種類の警告を発することにより、予備撮影したＸ線画像を予め分析してからＸ線発生装置とＸ線照射野との位置関係のずれを解消しなければならない手間を省くことと、バッテリの消耗を抑制して撮影可能枚数の減少を抑制することとを目的とする。
【０００９】
上記の目的を達成する本発明に係る可搬型Ｘ線撮影装置は、
Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出領域の外周部で検出されたＸ線の強度と、前記検出手段の前記外周部より内側で検出されたＸ線の強度とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果に応じて異なる種類の警告を発する警告手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、本撮影前に予備撮影したＸ線画像を予め分析することなくＦＰＤとＸ線照射野とのずれの大きさを検出することにより、バッテリの消耗を抑制して撮影可能枚数の減少を抑制することができる。また、ずれの大きさに応じて異なる種類の警告を発することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における可搬型Ｘ線撮影装置の構成を示す図。
【図２】カセッテ型Ｘ線受像装置の構成を示す図。
【図３】ＦＰＤとＸ線照射野とのずれの大小をＣＰＵが推定し、その結果をＸ線撮影制御装置に出力する処理の流れを示すフローチャート。
【図４】図３に示したフローチャートに従ってＦＰＤとＸ線照射野とのずれの大小をＣＰＵが推定する例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る可搬型Ｘ線撮影装置は、多数のＸ線検出素子を格子状に配置した平面型のＸ線検出機器としてのＦＰＤの外周部に照射されるＸ線量の多寡に基づいて、ＦＰＤとＸ線照射野とのずれを検出し、その大きさを推定する。そして推定結果に応じて、ずれを解消すべく、ずれの大小により異なる種類の警告を発する。以下、その実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１の参照により、本発明の実施形態として、可搬型のＸ線撮影装置について説明する。可搬型Ｘ線撮影装置１０１は、操作パネル１０２と、警告灯１０３と、台車１０４と、アーム１０８と、Ｘ線源１０９と、接続ケーブル１１０と、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１とによって構成されている。
【００１４】
操作パネル１０２は、台車１０４の上面に配置されており、撮影条件の指定やＸ線照射の指示を入力するスイッチ類と、指定した撮影条件や可搬型Ｘ線撮影装置１０１の状態を示すための表示盤を備えている（図示せず）。当該表示盤は、特に、ＦＰＤとＸ線照射野とのずれが検出されたことを示す警告灯１０３を備えている。ここで警告灯１０３は、ＦＰＤとＸ線照射野とのずれの大きさに応じて発光色を切り替える機能を有する。例えば、ずれが小さい場合、警告灯１０３は緑色に発光し、一方、ずれが大きい場合、警告灯１０３は赤色に発光する。なお、警告手段としては、警告灯の色の違いでずれの大小を表現することに限られるものではなく、例えば、音の違いによってずれの大小を表現してもよい。
【００１５】
台車１０４はその内部にＸ線撮影制御装置１０５と、バッテリ１０６と、高電圧発生装置１０７とを備えている。Ｘ線撮影制御装置１０５は、たとえばパーソナルコンピュータとその上で動作するソフトウェアによって構成され、主に以下の三種類の機能を実現するための構成を有する。第一に、Ｘ線撮影制御装置１０５は、被写体１１２に対してＸ線照射を行うために、操作パネル１０２からの入力に従って高電圧発生装置１０７とＸ線源１０９とを制御する制御部を備える。第二に、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１から通信路としての接続ケーブル１１０を介して伝送されたＸ線画像データを、Ｘ線撮影制御装置１０５の内部に有するＨＤＤに保存する画像保存部を備える。第三に、撮影したＸ線画像データならびに撮影時間やＸ線強度などの撮影条件を、可搬型Ｘ線撮影装置１０１の外部に設置された記憶装置（図示せず）にＬＡＮ１１４を用いて伝送する画像伝送部を備える。
【００１６】
アーム１０８は台車１０４とＸ線源１０９とを接続する。アーム１０８は少なくとも一箇所の可動部を備え、被写体１１２の撮影部位に応じてＸ線源１０９の位置を手動で調整できる構成となっている。
【００１７】
Ｘ線源１０９はＸ線撮影制御装置１０５の制御の下、被写体１１２にＸ線を照射する。図示は省略するが、Ｘ線源１０９は可動絞りを備えており、Ｘ線照射野を照射が必要な範囲に絞り込むことができる。
【００１８】
接続ケーブル１１０は、Ｘ線撮影制御装置１０５と、バッテリ１０６と、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１とを接続する。接続ケーブル１１０を介して、バッテリ１０６からカセッテ型Ｘ線受像装置１１１へ電力が供給される。一方、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１からＸ線撮影制御装置１０５へ、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１が生成したＸ線画像とカセッテ型Ｘ線受像装置１１１が推定したＦＰＤとＸ線照射野とのずれの大きさとを示すデータが伝送される。
【００１９】
カセッテ型Ｘ線受像装置１１１は、検出したＸ線の強度分布データからＸ線画像を生成する画像生成部を備える。さらにカセッテ型Ｘ線受像装置１１１は、後述の方法により、ＦＰＤとＸ線照射野とのずれを検出し、ずれの大きさを推定する。なお、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１は、寝台１１３上に横臥している被写体１１２を挟んでＸ線源１０９と対向するように配置される。
【００２０】
図２の参照により、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１を説明する。カセッテ型Ｘ線受像装置１１１の内部構成を図２（ａ）に示す。カセッテ型Ｘ線受像装置１１１は、ＦＰＤ２０１と、ＣＰＵ２０２と、ＲＡＭ２０４と、ＲＯＭ２０５と、通信部２０６とから成り、各部はバス２０３により接続されている。
【００２１】
ＦＰＤ２０１は格子状に配置された多数のＸ線検出素子により構成される検出部を備えており、検出したＸ線の強度分布データを電気信号情報に変換して蓄積する。またＦＰＤ２０１はダイレクトメモリアクセスコントローラ（以下、「ＤＭＡＣ」という）を備え（図示せず）、ＣＰＵ２０２の制御を受けて、蓄積した電気信号情報をＸ線画像データとしてＲＡＭ２０４へ伝送する。なお、以下では、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１の正面図である図２（ｂ）に示すように、ＦＰＤ２０１の検出領域の最外周部に位置する一連のＸ線検出素子をＸ線検出素子列２０７と称する。同様に、Ｘ線検出素子列２０７の内側に隣接する一連のＸ線検出素子をＸ線検出素子列２０８と称する。なお、Ｘ線検出素子列２０８はＸ線検出素子列２０７に対して内側に配列されていればよく、必ずしも隣接する素子列でなくてもよい。
【００２２】
ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０５に格納されたプログラムをＲＡＭ２０４へ読み出し、実行することで、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１の動作を制御する。通信部２０６はＤＭＡＣを備え（図示せず）、ＣＰＵ２０２の制御を受けて、ＲＡＭ２０４に記録されたＸ線画像データをＸ線撮影制御装置１０５へ伝送する。
【００２３】
図３の参照により、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野とのずれの大小をＣＰＵ２０２が推定し、その結果をＸ線撮影制御装置１０５に出力する処理の流れを説明する。
【００２４】
ステップＳ３０１において、ＣＰＵ２０２は、ＦＰＤ２０１のＤＭＡＣを制御することで、撮影したＸ線画像データをＦＰＤ２０１からＲＡＭ２０４へ伝送する。ステップＳ３０２において、ＣＰＵ２０２は、ＲＡＭ２０４からＸ線検出素子列２０７が蓄積していた電気信号情報に対応するデータを読み出して、Ｘ線検出素子列２０７中でＸ線を検出した素子を計数する。具体的には、後述のＸ線照射野の境界条件を構成するＸ線強度よりも強いＸ線を検出した素子を計数する。なお、ＲＡＭ２０４へのアクセスに伴う処理時間や電力消費を省くため、ステップＳ３０１においてＸ線画像データをＦＰＤ２０１からＲＡＭ２０４へ伝送する際、同時に上記計数を行うようにしても良い。
【００２５】
ステップＳ３０３において、ＣＰＵ２０２は、ステップＳ３０２における計数結果に基づき、Ｘ線検出素子列２０７中の素子のうち、少なくとも一つの素子がＸ線を検出していたか否かの判断を行う。Ｘ線を検出した素子が一つでも計数された場合、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間にずれが生じていると判断して、ステップＳ３０４に進む。一方、Ｘ線を検出した素子が一つも計数されなかった場合、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間にずれは生じていないと判断して、ステップＳ３０８に進む。
【００２６】
ステップＳ３０４において、ＣＰＵ２０２は、ＲＡＭ２０４からＸ線検出素子列２０８が蓄積していた電気信号情報に対応するデータを読み出して、当該部分でＸ線を検出した素子を計数する。なお、ステップＳ３０２と同様、このステップＳ３０４における計数も、ステップＳ３０１においてＸ線画像データをＦＰＤ２０１からＲＡＭ２０４へ伝送する際に行うようにしても良い。
【００２７】
ステップＳ３０５において、ＣＰＵ２０２は、ステップＳ３０２とステップＳ３０４とにおける計数結果に基づき、Ｘ線検出素子列２０７とＸ線検出素子列２０８とで、どちらの素子列においてＸ線を検出した素子の数が多かったかを比較する。Ｘ線検出素子列２０７の方がＸ線検出素子数が多かった場合、ＣＰＵ２０２は、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に生じたずれは大きいと判断し、ステップＳ３０６に進む。一方、Ｘ線検出素子列２０８の方がＸ線検出素子数が多かった場合又はＸ線検出素子列２０７とＸ線検出素子列２０８とのＸ線検出素子数が同数だった場合、ＣＰＵ２０２はＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に生じたずれは小さいと判断しステップＳ３０７に進む。なお、本実施形態ではＸ線検出素子列２０７とＸ線検出素子列２０８との間でＸ線を検出した素子の数を比較しているが、Ｘ線検出各素子列が検出したＸ線の強度を比較しても構わない。すなわち、Ｘ線検出素子列２０７で検出されたＸ線強度の方が、Ｘ線検出素子列２０８で検出されたＸ線強度よりも強かった場合、ＣＰＵ２０２は、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に生じたずれは大きいと判断し、ステップＳ３０６に進む。一方、Ｘ線検出素子列２０７で検出されたＸ線強度が、Ｘ線検出素子列２０８で検出されたＸ線強度以下だった場合、ＣＰＵ２０２は、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に生じたずれは小さいと判断してステップＳ３０７に進む。上記のように、カセッテ型Ｘ線受像装置１１１は、Ｘ線の強度を比較する比較手段を備える。
【００２８】
ステップＳ３０６において、ＣＰＵ２０２は、通信部２０６を制御することで、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に大きなずれが生じていることをＸ線撮影制御装置１０５へ通知する。ここで、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に大きなずれが生じているならば、生成されるＸ線画像は診断に際して必要のない領域の画像である可能性が高い。したがってＸ線画像データの伝送に伴う処理時間や電力消費を抑制するため、撮影したＸ線画像データをＸ線撮影制御装置１０５へ伝送せずに、ステップＳ３０１へ戻る。このときＸ線撮影制御装置１０５は、警告灯１０３を、例えば、赤色に点灯させて（第１の警告）、可搬型Ｘ線撮影装置１０１の操作者にＸ線源１０９とＦＰＤ２０１との位置関係を速やかに修正してずれを解消するように促す。
【００２９】
ステップＳ３０７において、ＣＰＵ２０２は、通信部２０６を制御することで、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野との間に小さなずれが生じていることをＸ線撮影制御装置１０５へ通知する。このときＸ線撮影制御装置１０５は、警告灯１０３を、大きなずれが生じている場合とは異なる色、例えば、緑色に点灯させて（第２の警告）、可搬型Ｘ線撮影装置１０１の操作者にＸ線源１０９とＦＰＤ２０１との位置関係を修正してずれを解消するように促す。
【００３０】
ステップＳ３０８においては、Ｘ線画像データには診断に際して必要な領域が含まれている可能性が高い。そのため、ＣＰＵ２０２は、通信部２０６のＤＭＡＣ（図示せず）を制御することで、撮影したＸ線画像データをＲＡＭ２０４からＸ線撮影制御装置１０５へ伝送し、ステップＳ３０１へ戻る。このときＸ線撮影制御装置１０５は、伝送されたＸ線画像データをＨＤＤに保存する。      
図４を参照することにより、長方形のＦＰＤ２０１に対してＸ線照射野が楕円形をとる場合について説明する。Ｘ線照射野境界４０１は、ＪＩＳ  Ｚ  ４７１０−１９９７「医用Ｘ線装置通則」に準じて定義される。すなわち、Ｘ線照射野境界４０１は、「Ｘ線照射領域を四分割し、各々のほぼ中央における空気カーマ率の平均値を求め、空気カーマ率が平均値の２５％になる点の軌跡」である。Ｘ線照射野中心４０２はＸ線源１０９の照射方向を示す軸１２０（以下、「基準軸」という）とＦＰＤ２０１を含む平面との交点である。Ｘ線検出素子列４０３は、Ｘ線検出素子列２０８を構成するＸ線検出素子のうち、Ｘ線が検出された素子列である。Ｘ線検出素子列４０４は、Ｘ線検出素子列２０７を構成するＸ線検出素子のうち、Ｘ線が検出された素子列である。
【００３１】
図４（ａ）に示す例では、Ｘ線検出素子列４０３におけるＸ線検出素子数（１２素子）が、Ｘ線検出素子列４０４におけるＸ線検出素子数（１０素子）より多い。このことからＸ線照射野中心４０２はＦＰＤ２０１の領域内に位置すると推定できるため、ＣＰＵ２０２はＦＰＤ２０１とＸ線照射野とのずれは小さいと判断する。この判断処理は、図３のステップＳ３０７の処理に対応する。
【００３２】
逆に、図４（ｂ）に示す例では、Ｘ線検出素子列４０３におけるＸ線検出素子数（１０素子）が、Ｘ線検出素子列４０４におけるＸ線検出素子数（１２素子）より少ない。このことからＸ線照射野中心４０２はＦＰＤ２０１の領域外に位置すると推定できるため、ＣＰＵ２０２はＦＰＤ２０１とＸ線照射野とのずれは大きいと判断する。この判断処理は、図３のステップＳ３０６の処理に対応する。
【００３３】
以上のように、本実施形態にかかる可搬型Ｘ線撮影装置１０１によれば、Ｘ線画像を予め分析することなくＦＰＤ２０１とＸ線照射野とのずれを検出し、ずれの大きさに応じて異なる種類の警告を発することができる。さらに、ＦＰＤ２０１とＸ線照射野とのずれが大きい場合には、ＦＰＤ２０１からＸ線撮影制御装置１０５へのＸ線画像データの伝送を行わないことを可能にして、Ｘ線画像データの伝送に伴う処理時間や電力消費を抑制することができる。
【図１】
2011005049.tif 000003
【図２】
2011005049.tif 000004
【図３】
2011005049.tif 000005
【図４】
2011005049.tif 000006