(57)【要約】【課題】被検体の恐怖心を抑制したＸ線撮像が可能となる踏み台装置、及び、そのような踏み台装置を備えたＸ線診断システムを提供する。【解決手段】踏み台装置は、Ｘ線診断装置に取り付けられるとともに、第１のＸ線透過率を有する、フレームと、前記フレームに固定されて、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う被検体を支持するとともに、前記第１のＸ線透過率よりも高い第２のＸ線透過率を有する、踏み板部と、を備える。【選択図】図３
2019092866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線診断装置に取り付けられるとともに、第１のＸ線透過率を有するフレームと、
前記フレームに固定されて、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う被検体を支持するとともに、前記第１のＸ線透過率よりも高い第２のＸ線透過率を有する踏み板部と、
を備える踏み台装置。
【請求項２】
前記フレームは、踏み板部の両側部に一対設けられており、前記踏み板部の両側部が前記フレームに固定される、請求項１に記載の踏み台装置。
【請求項３】
前記一対のフレームの間に、前記フレームの強度を補うための補強部材が設けられている、請求項２に記載の踏み台装置。
【請求項４】
前記補強部材は、前記フレームを介して、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う前記被検体を支持する、請求項３に記載の踏み台装置。
【請求項５】
前記補強部材は、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う前記被検体を、少なくとも部分的に、前記フレームを介さずに支持する、請求項３に記載の踏み台装置。
【請求項６】
前記フレームは、前記踏み板部方向に延びて張り出した張り出し部を備えており、前記張り出し部が、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う前記被検体を、少なくとも部分的に支持する、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の踏み台装置。
【請求項７】
前記踏み板部は、カーボン、メラミン樹脂、アクリル樹脂のうちの１つで、或いは、これらの組み合わせで、構成されている、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の踏み台装置。
【請求項８】
被検体のＸ線撮像を行って、Ｘ線画像を生成するＸ線診断装置と、
前記Ｘ線診断装置に取り付けられる踏み台装置と、
を備えるＸ線診断システムであって、
前記踏み台装置は、
前記Ｘ線診断装置に取り付けられるとともに、第１のＸ線透過率を有するフレームと、
前記フレームに固定されて、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う被検体を支持するとともに、前記第１のＸ線透過率よりも高い第２のＸ線透過率を有する踏み板部と、
を備えるＸ線診断システム。
【請求項９】
前記Ｘ線診断装置は、前記被検体の前記Ｘ線画像の輝度補正を行って、前記踏み板部が前記Ｘ線画像に与えた影響を補正する輝度補正部を、さらに備える請求項８に記載のＸ線診断システム。
【請求項１０】
前記輝度補正部は、前記Ｘ線画像を解析することにより、前記Ｘ線画像に明るい第１領域と暗い第２領域との境界線が存在するか否かを判定し、前記境界線が存在する場合には、前記第１領域と前記第２領域のうちの少なくとも一方の輝度を補正する、請求項９に記載のＸ線診断システム。
【請求項１１】
前記輝度補正部は、前記Ｘ線診断装置の設定と前記踏み板部の位置とから、前記Ｘ線画像における明るい第１領域と暗い第２領域との境界線の存在とその位置を算出し、前記境界線が存在する場合には、前記第１領域と前記第２領域のうちの少なくとも一方の輝度を補正する、請求項９に記載のＸ線診断システム。
【請求項１２】
前記踏み台装置は、前記Ｘ線診断装置の寝台の天板に取り付けられて、立位にある被検体を支持する、請求項８又は請求項９に記載のＸ線診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、踏み台装置及びＸ線診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置を備えるＸ線診断システムを用いて、足関節の断層撮影や斜入撮影を行う場合、Ｘ線診断装置が備える寝台を水平状態にして、被検体の仰臥位によるＸ線撮像が通常行われている。一方、被検体を立位にしてＸ線撮像を行おうとする場合、寝台の天板に踏み台装置を取り付けて、寝台が垂直状態になった場合でも、被検体が踏み台装置を足がかりとして起立した状態が維持できるようにしなければならない。
【０００３】
しかし、踏み台装置は板金等のＸ線透過率が極めて低い材料で構成されているため、被検体をＸ線撮像しようとしても、Ｘ線が踏み台装置で吸収されてしまい、十分な精度で被検体のＸ線撮像ができないという問題がある。このため、踏み台装置によるＸ線の吸収や遮蔽を避けるために、踏み台装置の上にＸ線の透過率が極めて高い材料で形成されたスペーサを設け、このスペーサの上に被検体を立たせることにより、被検体が立位にある状態の足関節等のＸ線撮像を行っていた。
【０００４】
ところが、このようなスペーサを使用すると、寝台が垂直状態となり、被検体が立位になると、被検体が床から高い位置にいることとなり、被検体に恐怖心を与えてしまう恐れがある。また、踏み台装置を寝台の天板に取り付けた状態で、寝台を水平状態に移動すると、被検体の背中や頭が寝台の端からはみ出してしまう可能性もある。このため、踏み台装置の上にスペーサを設けずとも、立位の被検体の足関節等のＸ線撮像ができるようになることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８９９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施形態の目的は、被検体の恐怖心を抑制したＸ線撮像が可能となる踏み台装置、及び、そのような踏み台装置とその踏み台装置が取り付けられるＸ線診断装置とを備えたＸ線診断システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る踏み台装置は、Ｘ線診断装置に取り付けられるとともに、第１のＸ線透過率を有するフレームと、前記フレームに固定されて、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う被検体を支持するとともに、前記第１のＸ線透過率よりも高い第２のＸ線透過率を有する踏み板部と、を備える。
【０００８】
本実施形態に係るＸ線診断システムは、被検体のＸ線撮像を行って、Ｘ線画像を生成するＸ線診断装置と、前記Ｘ線診断装置に取り付けられる踏み台装置と、を備えるＸ線診断システムであって、前記踏み台装置は、前記Ｘ線診断装置に取り付けられるとともに、第１のＸ線透過率を有するフレームと、前記フレームに固定されて、前記Ｘ線診断装置により撮像を行う被検体を支持するとともに、前記第１のＸ線透過率よりも高い第２のＸ線透過率を有する踏み板部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るＸ線診断システムの全体構成を説明する斜視図。
【図２】図１に示すＸ線診断システムのＸ線診断装置の構成を説明するブロック図。
【図３】図１に示すＸ線診断システムのＸ線診断装置に取り付けられる第１実施形態に係る踏み台装置の斜視図。
【図４】図３の踏み台装置を用いてＸ線撮像をする際の側面図。
【図５】図４のＸ線撮像に基づくＸ線画像における上方領域と下方領域を説明する図。
【図６】図１に示すＸ線診断システムのＸ線診断装置で実行される画像補正処理の内容を説明する図。
【図７】本実施形態に係るＸ線診断システムのＸ線診断装置の変形例を説明するブロック図。
【図８】図７に示した変形例における、踏み台装置の背面図。
【図９】第２実施形態に係る踏み台装置の斜視図。
【図１０】第２実施形態に係る踏み台装置を用いてＸ線撮像をする際の側面図。
【図１１】第３実施形態に係る踏み台装置を用いてＸ線撮像をする際の側面図。
【図１２】第４実施形態に係る踏み台装置の斜視図。
【図１３】第４実施形態に係る踏み台装置を用いてＸ線撮像をする際の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る踏み台装置及びＸ線診断システムを説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態に係るＸ線診断システムＳＹＳの全体構成を説明する図である。この図１に示すＸ線診断システムＳＹＳは、Ｘ線診断装置１と、このＸ線診断装置１に着脱可能に取り付けられる踏み台装置６０とを備えて構成されている。本実施形態においては、Ｘ線診断装置１は、例えば、Ｘ線撮像装置１０とコンソール装置２０とを備えて構成されている。
【００１２】
より具体的には、Ｘ線撮像装置１０は、架台３０と、この架台３０に設けられたＣアーム移動機構３２、起倒機構３４及びＣアーム回転機構３６と、これらＣアーム移動機構３２、起倒機構３４及びＣアーム回転機構３６により移動するＣアーム３８と、このＣアーム３８の一方の端部に取り付けられたＸ線管４０及びＸ線絞り器４２と、Ｃアーム３８の他方の端部に取り付けられた平面検出器４４と、これらＸ線絞り器４２と平面検出器４４との間に位置して被検体Ｐを載せる寝台の天板４６とを、備えて構成されている。
【００１３】
架台３０は、Ｃアーム移動機構３２と、起倒機構３４と、Ｃアーム回転機構３６とを保持する基礎となる台座であるとともに、これらの機構の移動を制御する制御部が格納されている。この架台３０に格納されている制御部は、ケーブル５０を介して、コンソール装置２０に接続されている。
【００１４】
Ｃアーム移動機構３２は、起倒機構３４に沿って移動する機構部であり、Ｃアーム移動機構３２の移動とともに、Ｃアーム３８も起倒機構３４に沿って移動する。このため、Ｃアーム３８は、起倒機構３４に沿って、起倒機構３４の一方から他方へ、及び、他方から一方へ、移動自在である。
【００１５】
起倒機構３４は、その端部に位置する支持アーム３５を介して、寝台の天板４６を支持する。すなわち、天板４６は支持アーム３５に取り付けられており、支持アーム３５は起倒機構３４に取り付けられている。このため、起倒機構３４がＣアーム３８とともに回転すると、天板４６も回転して、天板４６上の被検体Ｐの姿勢を変えることができる。
【００１６】
Ｃアーム回転機構３６は、Ｃアーム３８と起倒機構３４とを回転自在に支持する。すなわち、Ｃアーム回転機構３６は、Ｃ型に形成されたＣアーム３８における湾曲して最も張り出した中央部分を中心に、Ｃアーム３８を回転可能に保持している。Ｃアーム回転機構３６における回転角は任意であるが、本実施形態においては、天板４６に被検体Ｐが横たわった状態で、Ｃアーム回転機構３６によりＣアーム３８と起倒機構３４とを回転させ、例えば立位の被検体Ｐ撮像できる程度の回転角を有している。Ｃアーム回転機構３６は、Ｃアーム３８の回転に伴い、起倒機構３４も同様に回転させ、任意の回転角で、Ｃアーム移動機構３２を介して、Ｃアーム３８を起倒機構３４に沿って移動自在に保持する。
【００１７】
Ｘ線管４０は、供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。Ｘ線絞り器４２は、Ｘ線管４０が発生させたＸ線を絞り込み、被検体Ｐの所望の領域にＸ線が照射されるようにする。平面検出器４４は、フラット・パネル・ディテクタ（Flat Panel Detector）とも呼ばれ、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。すなわち、Ｘ線管４０及びＸ線絞り器４２と、平面検出器４４とは、Ｃアーム３８により被検体Ｐを挟んで対向するように、Ｃアーム３８の一端と他端に配置される。
【００１８】
平面検出器４４は、例えば、Ｘ線管４０の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列から構成される。平面検出器４４は、Ｘ線管４０から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号を生成し、この電気信号をデジタル化した画像データを出力する。
【００１９】
天板４６は、被検体Ｐを載せるベッドであり、寝台の上に配置される。天板４６は、被検体Ｐによる荷重に耐え得る強度を有するとともに、Ｘ線の透過率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、天板４６は、例えば、カーボン、アクリル樹脂等により、形成されている。なお、被検体Ｐは、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成要素に含まれるものではない。
【００２０】
さらに、本実施形態においては、天板４６には、踏み台装置６０が着脱可能に取り付けられている。この踏み台装置６０は、Ｃアーム３８を回転させて、天板４６に横たわった被検体Ｐを立位にした際に、被検体Ｐの足部が位置して、被検体Ｐが踏み台装置６０上に起立することができるようにするための補助装置である。被検体Ｐの立位による撮影が必要ない場合には、この踏み台装置６０は天板４６から取り外すことができる。ここで、「立位」とは、被検体Ｐが踏み台装置６０上で垂直に立っている状態のみならず、被検体Ｐが垂直でなくても、およそ、被検体Ｐの脚部に被検体Ｐの体重が載って、被検体Ｐの脚部に体重がかかっている状態をも含んでいる。
【００２１】
なお、本実施形態においては、踏み台装置６０は、天板４６に着脱可能に取り付けられることとしたが、必ずしも着脱可能である必要はない。すなわち、恒久的に、踏み台装置６０は、天板４６に取り付けられてもよい。
【００２２】
一方、このＸ線撮像装置１０にケーブル５０を介して接続されたコンソール装置２０は、表示装置５２や入力装置５４等を備えて構成されている。詳しくは後述するが、コンソール装置２０は、Ｘ線撮像装置１０に入力装置５４を介して操作者が各種の指示を入力するための装置であるとともに、Ｘ線撮像装置１０で撮像されたＸ線画像を表示装置５２に表示するための装置である。
【００２３】
図２は、図１に示したＸ線診断装置１の内部構成を説明するためのブロック図である。Ｘ線診断装置１におけるＸ線撮像装置１０とコンソール装置２０との間は、上述したケーブル５０により接続されている。
【００２４】
コンソール装置２０は、上述した表示装置５２と入力装置５４に加えて、記憶回路６４と処理回路６６とを備えて構成されている。表示装置５２は、各種の情報を表示する。例えば、表示装置５２は、処理回路６６によって生成された医用画像（Ｘ線画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。表示装置５２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等によって構成される。
【００２５】
入力装置５４は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路６６に出力する。例えば、入力装置５４は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。
【００２６】
記憶回路６４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、本実施形態においては、記憶回路６４は、各種のプログラムを記憶するプログラム記憶回路６４ａと、Ｘ線画像に関するデータを格納して記憶するＸ線画像格納部６４ｂとを備えている。
【００２７】
処理回路６６は、入力装置５４から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線撮像装置１０の全体的な動作を制御する。本実施形態においては、処理回路６６は、例えば、Ｘ線画像取得機能６６ａ、領域判断機能６６ｂ、輝度補正機能６６ｃ、及び、Ｘ線画像格納機能６６ｄを有している。
【００２８】
図２における実施形態では、Ｘ線画像取得機能６６ａ、領域判断機能６６ｂ、輝度補正機能６６ｃ、及び、Ｘ線画像格納機能６６ｄにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路６４のプログラム記憶回路６４ａに格納されている。処理回路６６はプログラムを記憶回路６４のプログラム記憶回路６４ａから読み出し、実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図２の処理回路６６内に示された各機能を有することとなる。なお、図２においては単一の処理回路６６によりＸ線画像取得機能６６ａ、領域判断機能６６ｂ、輝度補正機能６６ｃ、及び、Ｘ線画像格納機能６６ｄにて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路６６を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００２９】
このように、本実施形態においては、処理回路６６は、例えば、プロセッサにより構成される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、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（例えば、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）、及び、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。プロセッサは、記憶回路６４のプログラム記憶回路６４ａ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機能を実現する。なお、記憶回路６４にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。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ことで機能を実現する。なお、プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されている場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて、１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合して、その機能を実現するようにしてもよい。
【００３０】
なお、図２のＸ線診断装置１においては、コンソール装置２０の構成要素は１つの筐体に格納されているが、これらコンソール装置２０の構成要素は、必ずしも、１つの筐体に格納されている必要はなく、別筐体に格納されて複数存在してもよい。換言すれば、コンソール装置２０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するのではなく、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。
【００３１】
一方、Ｘ線撮像装置１０には、Ｘ線撮像装置１０の制御部である制御回路７０に加えて、高電圧発生器７２と平面検出器補正処理回路７４も備えて構成されている。制御回路７０は、コンソール装置２０から入力される指示信号に基づいて、Ｘ線撮像装置１０の制御を行う。具体的には、制御回路７０は、上述したＣアーム移動機構３２と、起倒機構３４と、Ｃアーム回転機構３６の移動を制御するとともに、寝台の上に設けられた天板４６の高さを変更すべく、天板４６の上下移動を制御する。
【００３２】
高電圧発生器７２は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路から構成され、Ｘ線管４０に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管４０が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置から構成される。高電圧発生器７２は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。
【００３３】
平面検出器補正処理回路７４は、平面検出器４４から出力された画像データに対して、各種の補正処理を施す。本実施形態においては、平面検出器補正処理回路７４は、例えば、画像データに対して、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理を施して、コンソール装置２０へ出力する。
【００３４】
次に、図１に示した本実施形態に係る踏み台装置６０について詳しく説明する。図３は、本実施形態に係る踏み台装置６０の斜視図であり、天板４６に着脱可能に取り付けた状態を示している。
【００３５】
この図３に示すように、一対のフレーム１００ａ、１００ｂと、踏み板部１０２とを備えて構成されており、フレーム１００ａ、１００ｂと踏み板部１０２とは、踏み板部１０２の両側部に設けられた締結具１０４ａ、１０４ｂとにより、固定されている。
【００３６】
より詳しくは、被検体Ｐの右足側に位置する右側のフレーム１００ａには、踏み板部１０２の右側端部が位置している。本実施形態においては、踏み板部１０２の右側端部が、３つの締結具１０４ａにより、右側のフレーム１００ａに固定されている。
【００３７】
一方、被検体Ｐの左足側に位置するフレーム１００ｂには、踏み板部１０２の左側端部が位置している。本実施形態においては、踏み板部１０２の左側端部が、３つの締結具１０４ｂにより、左側のフレーム１００ｂに固定されている。
【００３８】
本実施形態においては、締結具１０４ａ、１０４ｂは、締結ネジにより構成されているが、締結具１０４ａ、１０４ｂは、踏み板部１０２を一対のフレーム１００ａ、１００ｂに取り付けるための手段の一例に過ぎず、例えば、接着剤、クリップ等を用いて、踏み板部１０２を一対のフレーム１００ａ、１００ｂに取り付けるようにしてもよい。
【００３９】
踏み板部１０２の厚さＤ１、すなわち、天板４６に沿った方向の厚さと、フレーム１００ａ、１００ｂの厚さＤ２、すなわち天板４６に沿った方向のフレーム１００ａ、１００ｂの太さとの関係は、任意である。ただし、本実施形態においては、踏み板部１０２の厚さＤ１は、フレーム１００ａ、１００ｂの厚さＤ２よりも薄くなっており、被検体Ｐが踏み板部１０２の上で立位になっても、被検体Ｐの位置が高くならないようになっている。
【００４０】
フレーム１００ａ、１００ｂの材料は任意であるが、金属等の十分な剛性のある材料で構成されている。このため、フレーム１００ａ、１００ｂは、比較的、Ｘ線を透過しにくいと言える。一方で、踏み板部１０２も任意であるが、カーボンや、メラミン樹脂、アクリル等の被検体Ｐが立位になっても、その被検体Ｐを支持することができる程度の強度を有しているが、比較的、Ｘ線を透過しやすい材料で構成されている。換言すれば、踏み板部１０２のＸ線透過率は、フレーム１００ａ、１００ｂのＸ線透過率よりも、大きくなるように構成されている。このため、Ｘ線管４０から照射されたＸ線が、あまり吸収されることなく、被検体Ｐの足部に到達し、立位の状態にある被検体Ｐの足部のＸ線撮像を行うことができるようになる。
【００４１】
なお、踏み板部１０２は、カーボンや、メラミン樹脂、アクリル等の単一の材料で構成するだけでなく、これらを組み合わせた材料で構成するようにしてもよい。また、本実施形態におけるフレーム１００ａ、１００ｂのＸ線透過率が第１のＸ線透過率に相当しており、踏み板部１０２のＸ線透過率が第２のＸ線透過率に相当している。
【００４２】
次に、本実施形態に係るＸ線診断システムＳＹＳにおけるＸ線診断装置１を用いて撮像したＸ線画像に対して行う、輝度補正処理について説明する。なお、この輝度補正処理は、必ずしも必要な処理ではなく、任意の処理である。
【００４３】
まず、図４及び図５に基づいて、踏み台装置６０を用いてＸ線撮像を行った場合に、輝度の低い領域がＸ線画像に生成される理由を説明する。この図４は、立位の被検体Ｐの足部をＸ線撮像する様子を模擬的に説明する右側面図であり、図５は、撮影されたＸ線画像ＸＭＧの領域の一例を示す図である。
【００４４】
この図４に示すように、Ｘ線管４０及びＸ線絞り器４２からＸ線が、関心領域である被検体Ｐの足部に向けて照射されたとする。この場合、被検体Ｐの足部を透過したＸ線が平面検出器４４で検出されることとなる。このとき、Ｘ線画像ＸＭＧのうち鉛直上側部分にあたる上方領域ＲＧ１はＸ線が踏み板部１０２を通過していないが、Ｘ線画像ＸＭＧのうち鉛直下側部分にあたる下方領域ＲＧ２はＸ線が踏み板部１０２を通過していることとなる。踏み板部１０２のＸ線透過率は比較的低く形成されているが、１００％ではない。このため、上方領域ＲＧ１のＸ線透過率よりも、下方領域ＲＧ２のＸ線透過率が低くなり、Ｘ線画像における上方領域ＲＧ１に対応する領域よりも、下方領域ＲＧ２に対応する領域の方が、輝度低くなり、暗くなってしまう恐れがある。
【００４５】
すなわち、図５に示すように、撮像したＸ線画像ＸＭＧにおいては、踏み板部１０２を通過していないＸ線の領域である、上方領域ＲＧ１は、比較的輝度が高くて、明るく表示されるのに対して、踏み板部１０２を通過したＸ線の領域である、下方領域ＲＧ２は、比較的輝度が低くて、暗く表示される。輝度の高い上方領域ＲＧ１と輝度の低い下方領域ＲＧ２との境界が、境界線ＢＤとして示されている。無論、操作者がこのことを理解して、Ｘ線画像の診断を行うのであれば問題ないとも言えるが、本実施形態においては、操作者の違和感を緩和するために、Ｘ線診断装置１がＸ線画像の補正を行うこととしている。
【００４６】
図６は、本実施形態に係るＸ線診断装置１において実行される画像補正処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。この図６に示す画像補正処理は、コンソール装置２０における処理回路６６で実行される処理である。すなわち、Ｘ線画像を取得する処理（ステップＳ１０）は、処理回路６６のＸ線画像取得機能６６ａにより実現される処理であり、踏み板部１０２により生成された暗い領域があるか否かを判断する処理（ステップＳ１２）は、処理回路６６の領域判断機能６６ｂにより実現される処理であり、Ｘ線画像の輝度を補正する処理（ステップＳ１４）は、処理回路６６の輝度補正機能６６ｃにより実現される処理であり、補正したＸ線画像を格納する処理（ステップＳ１６）は、処理回路６６のＸ線画像格納機能６６ｄにより実現される。
【００４７】
なお、本実施形態に係るＸ線画像取得機能６６ａが、Ｘ線画像取得部に相当しており、本実施形態に係る領域判断機能６６ｂが領域判断部に相当しており、本実施形態に係る輝度補正機能６６ｃが輝度補正部に相当しており、本実施形態に係るＸ線画像格納機能６６ｄがＸ線画像格納部に相当している。
【００４８】
各処理をより詳しく説明すると、処理回路６６のＸ線画像取得機能６６ａは、例えば、記憶回路６４のＸ線画像格納部６４ｂに格納されているＸ線画像を読み出して取得する（ステップＳ１０）。なお、Ｘ線画像は、記憶回路６４のＸ線画像格納部６４ｂから取得するのではなく、例えば、処理回路６６で生成したＸ線画像を、記憶回路６４のＸ線画像格納部６４ｂに格納することなく、そのまま取得して使用するようにしてもよい。
【００４９】
次に、処理回路６６の領域判断機能６６ｂは、Ｘ線画像の画像解析を行い、図５で示したような明るい上方領域ＲＧ１と、暗い下方領域ＲＧ２とがＸ線画像に存在するか否かを判断する（ステップＳ１２）。これら上方領域ＲＧ１と下方領域ＲＧ２とが存在するか否かは、例えば、Ｘ線画像に明るい上方領域ＲＧ１と暗い下方領域ＲＧ２との境界線ＢＤが存在するか否かで判断できる。この境界線ＢＤは、踏み板部１０２の形状と同様にＸ線画像の横方向に延びる直線として現れる。このため、Ｘ線画像の画像解析では、Ｘ線画像の横方向に延びる境界線ＢＤの存在の有無を判断すればよい。
【００５０】
境界線ＢＤの検出手法としては、種々のものが考えられるが、本実施形態においては、例えば、次の２つのような手法により検出される。第１の手法は、Ｘ線画像の各列（横方向）の画素値の平均プロファイルから境界線ＢＤを検出する。そして、各列の平均プロファイルの変化量が所定の閾値を超える場合に、これを境界線ＢＤとして検出するようにしてもよいし、或いは、３以上の列で区分して、その区分された区間における平均プロファイルの変化率（傾き）が閾値を超える場合に、これを境界線ＢＤとして検出するようにしてもよい。第２の手法は、Ｘ線画像に対してエッジ抽出処理を行い、Ｘ線画像から線状成分を抽出し、この抽出された線状成分に、所定の閾値以上の長さを持った横方向の線状成分が含まれている場合に、これを境界線ＢＤとして検出する。
【００５１】
或いは、図４に示したＸ線管４０と、Ｘ線絞り器４２と、平面検出器４４などのＸ線診断装置１の設定と、踏み板部１０２の位置とから、Ｘ線画像の境界線ＢＤの存在とその位置を算出してもよい。すなわち、制御回路７０は、Ｘ線管４０及びＸ線絞り器４２と、踏み板部１０２と、平面検出器４４との位置を把握しているので、処理回路６６は、これら３者の制御された位置関係から、Ｘ線画像における、明るい上方領域ＲＧ１と、暗い下方領域ＲＧ２とが、Ｘ線画像に存在するか否か、また、存在するとしたらＸ線画像上のどこに位置しているのかを判断するようにしてもよい。
【００５２】
踏み台装置６０が天板４６に取り付けられているか否かの情報や、どの踏み台装置６０が取り付けられているのかに関する情報は、機構系によりＸ線診断装置１の処理回路６６が取得するようにしてもよい。例えば、Ｘ線診断装置１のブロック図である図７に示す例のように、踏み台装置６０が天板４６に取り付けられているか否かの情報は、天板４６における踏み台装置６０の取り付け位置にセンサ４６ａを設け、このセンサ４６ａが取り付け物の存在を検出した場合には、処理回路６６は踏み台装置６０が取り付けられていると判定し、センサ４６ａが取り付け物の存在を検出しない場合には、処理回路６６は踏み台装置６０が取り付けられていないと判定することができる。
【００５３】
また、例えば、どの踏み台装置６０が取り付けられているのかに関する情報は、被検体Ｐが天板４６に載っていない状態で、踏み板部１０２のＸ線撮像を行い、踏み板部１０２のＸ線透過率を測定し、この測定したＸ線透過率に基づいて、処理回路６６が踏み台装置６０を特定するようにしてもよい。ここで、処理回路６６は、記憶回路６４に記憶された踏み台装置６０のリストを参照したり、院内ネットワーク、インターネット等のネットワークＮＷを介してサーバＳＶ上に記憶されたリストを参照したりすることにより、天板４６に現在取り付けられている踏み台装置６０を特定することができる。ここで、踏み台装置６０のリストは、踏み台装置６０の種類と踏み台装置６０の踏み板１０２のＸ線透過率とが関連付けられたものであると良い。また、踏み台装置６０の寸法情報をさらに関連付け、この寸法情報に基づいて、Ｘ線画像上において明るい上方領域ＲＧ１と、暗い下方領域ＲＧ２とがどこに位置するのかを処理回路６６が算出できるようにしても良い。
【００５４】
或いは、例えば、踏み台装置６０を背面図である図８に示す例のように、踏み台装置６０のフレーム１００ａ、１００ｂの裏面に、バーコード、２次元コード等の被読取部１０１を設け、Ｘ線診断装置１のブロック図である図７に示す例のように、天板４６側に、バーコードリーダ、２次元コードリーダ等の被読取部１０１の読み取りを行う読取部４６ｂを設け、読取部４６ｂによる読み取り結果に基づいて、処理回路６６が天板４６に現在取り付けられている踏み台装置６０を特定することができる。この場合も、記憶回路６４に記憶された踏み台装置６０のリストを参照したり、院内ネットワーク、インターネット等のネットワークＮＷを介してサーバＳＶ上に記憶されたリストを参照したりすることで、踏み台装置６０の特定を行うことができる。なお、読取部４６ｂが被読取部１０１を読み取ることができないときには、天板４６に踏み台装置６０が取り付けられていないと判断してしまうようにすれば、センサ４６ａの設置は省略することも可能である。
【００５５】
また、踏み台装置６０が天板４６に取り付けられているか否かの情報や、どの踏み台装置６０が取り付けられているのかに関する情報は、操作者がＸ線診断装置１に入力するようにしてもよい。例えば、図７に示す例のように、記憶回路６４に記憶された踏み台装置６０のリストを、表示装置５４に表示し、操作者が入力装置５４を用いて、表示されたリストの中から、天板４６に取り付けられている踏み台装置６０を選択するようにしてもよい。踏み台装置６０が天板４６に取り付けられていない場合には、操作者は、踏み台装置６０の取り付けなしを、表示装置５４から選択できるようにする。上述同様に、踏み台装置６０のリストは、踏み台装置６０の種類と踏み台装置６０の踏み板１０２のＸ線透過率とが関連付けられており、処理回路６６は、このリストに基づいて、操作者が選択入力した踏み台装置６０の踏み板部１０２に関するＸ線透過率を特定することができる。また、踏み台装置６０の寸法情報をさらに関連付け、この寸法情報に基づいて、Ｘ線画像上において明るい上方領域ＲＧ１と、暗い下方領域ＲＧ２とがどこに位置するのかを処理回路６６が算出できるようにしても良い。
【００５６】
再び、図６に示すように、踏み板部１０２により生成された暗い領域が存在すると判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、処理回路６６の輝度補正機能６６ｃは、Ｘ線画像の輝度を補正する処理を行う（ステップＳ１４）。すなわち、取得したＸ線画像に画像処理を施して、暗い下方領域ＲＧ２の輝度を高める処理を行う。どの程度、暗い下方領域ＲＧ２の輝度を高めるかは、任意であるが、例えば、上方領域ＲＧ１の平均輝度と、下方領域ＲＧ２の平均輝度が等しくなるように、下方領域ＲＧ２の輝度を高くするという手法がある。或いは、被検体Ｐが撮像されていない背景における上方領域ＲＧ１の輝度と、同じく被検体Ｐが撮像されていない背景における下方領域ＲＧ２の輝度とが等しくなるように、下方領域ＲＧ２の輝度を高くするという手法もある。
【００５７】
なお、これとは逆に、上方領域ＲＧ１の輝度を低くして、下方領域ＲＧ２の輝度と合わせるというやり方も考えられる。さらには、上方領域ＲＧ１の輝度を低くするとともに、下方領域ＲＧ２の輝度を高くして、上方領域ＲＧ１の輝度と、下方領域ＲＧ２の輝度とを揃えるというやり方も考えられる。すなわち、本実施形態に係るＸ線画像の輝度を補正する処理では、明るい上方領域ＲＧ１と暗い下方領域ＲＧ２のうちの少なくとも一方の輝度を補正することにより、踏み板部１０２がＸ線画像に与えた影響を補償する。
【００５８】
このＸ線画像の輝度を補正する処理が完了した後、処理回路６６のＸ線画像格納機能６６ｄは、補正したＸ線画像を格納する処理を行う（ステップＳ１６）。本実施形態においては、輝度が補正されたＸ線画像が、記憶回路６４のＸ線画像格納部６４ｂに再び格納される。なお、輝度が補正されたＸ線画像は、記憶回路６４のＸ線画像格納部６４ｂに格納されるとともに、或いは、記憶回路６４のＸ線画像格納部６４ｂに格納されることなく、表示装置５２に表示されるようにしてもよい。
【００５９】
このＸ線画像を格納する処理（ステップＳ１６）が完了した場合、或いは、ステップＳ１２においてＸ線画像に踏み板部１０２により生成された暗い領域が存在しないと判断された場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、この画像補正処理は終了する。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係るＸ線診断システムＳＹＳによれば、Ｘ線診断装置１に取り付けられる踏み台装置６０の踏み板部１０２のＸ線透過率を、フレーム１００ａ、１００ｂのＸ線透過率よりも高くなるようにしたので、立位の状態にある被検体Ｐの足部や脚部等のＸ線撮像を、被検体Ｐに恐怖心を抱かせることなく行うことができる。すなわち、従来必要とされていたスペーサを使用せずともに、立位の被検体Ｐの足部や脚部のＸ線撮像を行うことができる。
【００６１】
また、スペーサを使用しないことから、寝台の天板４６における被検体Ｐの高さも低くなり、被検体Ｐの頭部が天板４６の端部からはみ出さないようにすることができる。このため、被検体Ｐに恐怖心を与えないことは勿論のこと、立位の被検体Ｐを安定させた状態でＸ線撮像を行うことができる。
【００６２】
さらに、Ｘ線診断装置１は、撮像したＸ線画像の輝度補正を行って、明るい上方領域ＲＧ１と暗い下方領域ＲＧ２の輝度を調整することとしたので、踏み板部１０２によりＸ線が多少なりとも吸収されてしまうことによるＸ線画像の影響を、操作者に感じさせないようにすることができる。すなわち、Ｘ線画像における上方領域ＲＧ１と下方領域ＲＧ２の輝度を揃えることにより、より診断に適したＸ線画像を生成することができる。
【００６３】
また、Ｘ線画像の画像解析により、明るい上方領域ＲＧ１と暗い下方領域ＲＧ２の境界線ＢＤの位置を特定するようにしたので、踏み板部１０２の寸法に関する情報等がなくとも、Ｘ線画像の輝度補正を行うことができる。このため、新しい設計の踏み板部１０２にリプレイスしたとしても、Ｘ線診断装置１の設定変更をする必要はなく、さらには、異なる複数の種類の踏み板部１０２を使い分けて使用することも可能となる。
【００６４】
一方、Ｘ線診断装置１の設定と、踏み板部１０２の位置から、Ｘ線画像の境界線ＢＤの存在とその位置を算出した場合には、Ｘ線画像の精度に依存せずに、正確に、明るい上方領域ＲＧ１と暗い下方領域ＲＧ２の境界線ＢＤの存在の有無とその位置を特定できる。
【００６５】
また、踏み台装置６０のフレーム１００ａ、１００ｂを、踏み板部１０２の両側部の位置に設けたので、踏み板部１０２の両側部で十分な強度を確保することができる。このため、被検体Ｐが踏み台装置６０から乗り降りする際の衝撃にも、踏み板部１０２は余裕を持って耐えることができる。
【００６６】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、上述した第１実施形態に係る踏み台装置６０に、フレーム１００ａ、１００ｂの強度を補うための補強部材を追加的に設けたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６７】
図９は、第２実施形態に係る踏み台装置６０の斜視図であり、上述した第１実施形態における図３に対応する図である。図１０は、第２実施形態に係る踏み台装置６０の右側面図である。
【００６８】
これら図９及び図１０に示すように、本実施形態に係る踏み台装置６０においては、一対のフレーム１００ａ、１００ｂの間に、補強部材２００が設けられている。この補強部材２００は、フレーム１００ａ、１００ｂの強度を補うためのものであり、例えば、金属等の十分に剛性のある材料で構成されている。この補強部材２００は、フレーム１００ａ、１００ｂと同じ材料で構成されていてもよいし、或いは、異なる材料で構成されていてもよい。
【００６９】
補強部材２００は、踏み板部１０２と離間して、フレーム１００ａ、１００ｂに取り付けられている。このため、補強部材２００が直接、被検体Ｐを支持するのではなく、フレーム１００ａ、１００ｂを介して、被検体Ｐを支持することとなる。
【００７０】
補強部材２００とフレーム１００ａ、１００ｂとの位置関係は、任意であるが、本実施形態においては、フレーム１００ａ、１００ｂの角部１１０ａ、１１０ｂに取り付けられている。また、踏み台装置６０が寝台の天板４６に取り付けられた場合には、フレーム１００ａ、１００ｂとともに、補強部材２００は天板４６に接するようにフレーム１００ａ、１００ｂに取り付けられている。これにより、踏み台装置６０を安定的に天板４６に取り付けることが可能となる。
【００７１】
但し、補強部材２００のＸ線透過率は、踏み板部１０２のＸ線透過率よりも低い。このため、補強部材２００は、Ｘ線管４０からＸ線絞り器４２を介して照射されるＸ線の障害とならない位置に設ける必要がある。すなわち、踏み板部１０２は、高いＸ線透過率を有するが、補強部材２００は、これよりも低いＸ線透過率を有するため、Ｘ線管４０やＸ線絞り器４２の位置が、被検体Ｐの斜め前方位置にある場合でもＸ線撮像ができるように、フレーム１００ａ、１００の天板４６寄りの位置に配置する必要がある。
【００７２】
また、仮に、Ｘ線管４０やＸ線絞り器４２の位置が、被検体Ｐの足部真下となる場合をも考慮すると、補強部材２００は、フレーム１００ａ、１００ｂの角部１１０ａ、１１０ｂの位置に設置するのが望ましいこととなる。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係る踏み台装置６０によれば、フレーム１００ａ、１００ｂの間に補強部材２００を設けたので、踏み台装置６０全体の剛性を向上させることができる。このため、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを踏み板部１０２で無理なく支持することができる。その一方で、フレーム１００ａ、１００ｂの角部１１０ａ、１１０ｂに補強部材２００を設けたので、補強部材２００がＸ線撮像の邪魔にならず、明瞭なＸ線画像を得ることができる。
【００７４】
〔第３実施形態〕
第３実施形態は、上述した第２実施形態に係る踏み台装置６０の補強部材２００を変形して、この補強部材により、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを、少なくとも部分的に、フレーム１００ａ、１００ｂを介さずに支持するようにしたものである。以下、上述した第２実施形態と異なる部分を説明する。
【００７５】
図１１は、第３実施形態に係る踏み台装置６０の右側面図であり、上述した第２実施形態の図１０に対応する図である。この図１１に示すように、本実施形態に係る踏み台装置６０においては、補強部材３００を側面から見た場合にＬ字状断面をなしており、補強部材３００が、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを、少なくとも部分的に、フレーム１００ａ、１００ｂを介さずに、直接支持している。
【００７６】
より具体的には、本実施形態に係る補強部材３００は、その側面から見た場合に、踏み板部１０２の天板４６側の端部に位置しており、踏み板部１０２と直接、接している。すなわち、補強部材３００は、踏み板部１０２方向に延びる第１延出部３０２と、天板４６方向に延びる第２延出部３０４とを備えている。第１延出部３０２は、踏み板部１０２の平面方向で踏み板部１０２の端部と接しており、踏み板部１０２にかかる荷重を支える。一方、第２延出部３０４は、踏み板部１０２の断面方向で踏み板部１０２の端部と接しており、踏み板部１０２の位置決めをする。
【００７７】
なお、本実施形態においては、補強部材３００を側面視Ｌ字状に形成したが、補強部材３００の形状は、これに限定されるものではない。補強部材３００は、何らかの形で、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを少なくとも部分的に、直接支持するような形状であれば足りる。
【００７８】
補強部材３００の両端は、上述した第２実施形態と同様に、フレーム１００ａ、１００ｂの角部１１０ａ、１１０ｂに取り付けられている。また、補強部材３００は、Ｘ線管４０やＸ線絞り器４２からのＸ線の照射を妨げない位置に配置されているのも、上述した第２実施形態と同様である。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係る踏み台装置６０によれば、上述した第２実施形態と同様に、フレーム１００ａ、１００ｂの間に補強部材３００を設けたので、踏み台装置６０全体の剛性を向上させることができる。また、補強部材３００により、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを、少なくとも部分的に、フレーム１００ａ、１００ｂを介さずに、直接支持するようにしたので、踏み板部１０２を無理なく支えることができるとともに、踏み板部１０２の安定性を向上させることができる。
【００８０】
〔第４実施形態〕
第４実施形態は、上述した第１実施形態に係る踏み台装置６０のフレーム１００ａ、１００ｂに変形を加えて、より安定的に、踏み板部１０２をフレーム１００ａ、１００ｂが保持するようにしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００８１】
図１２は、第４実施形態に係る踏み台装置６０の斜視図であり、上述した第１実施形態における図３に対応する図である。但し、図１２においては、説明の便宜上、踏み板部１０２は透過した状態を示している。図１３は、第４実施形態に係る踏み台装置６０の正面図であり、被検体Ｐが踏み板部１０２に載った状態を図示している。
【００８２】
これら図１２及び図１３に示すように、本実施形態に係る踏み台装置６０は、フレーム１００ａ、１００ｂに、張り出し部４００ａ、４００ｂが形成されている。この張り出し部４００ａ、４００ｂは、それぞれ、フレーム１００ａ、１００ｂから、踏み板部１０２の方向に延びて張り出した形状をなしている。換言すれば、正面視において、フレーム１００ａはＬ字状に張り出し部４００ａが形成されており、フレーム１００ｂは逆Ｌ字状に張り出し部４００ｂが形成されている。
【００８３】
本実施形態においては、この張り出し部４００ａ、４００ｂに、踏み板部１０２が固定されている。このため、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを、少なくとも部分的に、張り出し部４００ａ、４００ｂが支持することができる。
【００８４】
固定の手法は、上述した第１実施形態と同様に、例えば、締結具１０４ａ、１０４ｂにより、張り出し部４００ａ、４００ｂに踏み板部１０２が取り付けられている。すなわち、締結具１０４ａ、１０４ｂが踏み板部１０２を貫通して張り出し部４００ａ、４００ｂに到達している。このため、締結具１０４ａを締め付けることにより、踏み板部１０２を張り出し部４００ａ、４００ｂに固定することができる。
【００８５】
また、張り出し部４００ａ、４００ｂは、Ｘ線管４０やＸ線絞り器４２からのＸ線の照射を妨げない位置に配置されている。すなわち、張り出し部４００ａ、４００ｂは、フレーム１００ａ、１００ｂと同じ金属等の剛性の高い材料で形成される。このため、踏み板部１０２と比べてＸ線透過率が低い。したがって、張り出し部４００ａ、４００ｂがＸ線の照射の障害とならないように、張り出し部４００ａ、４００ｂを配置する必要がある。
【００８６】
なお、本実施形態においては、張り出し部４００ａ、４００ｂは、フレーム１００ａ、１００ｂと一体に構成されているが、この張り出し部４００ａ、４００ｂは、フレーム１００ａ、１００ｂと別体に構成されるようにしてもよい。また、張り出し部４００ａ、４００ｂの形状も、図示の態様に限られるものではなく、フレーム１００ａ、１００ｂから張り出して、踏み板部１０２の下方から踏み板部１０２を支える形状であれば、種々の形状を採用し得る。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る踏み台装置６０によれば、フレーム１００ａ、１００ｂが張り出し部４００ａ、４００ｂを備えるように構成し、この張り出し部４００ａ、４００ｂに踏み板部１０２を取り付けるようにした。このため、Ｘ線診断装置１により撮像を行う被検体Ｐを、少なくとも部分的に、張り出し部４００ａ、４００ｂにより安定的に支持することができる。すなわち、広い面積で踏み板部１０２を支えるため、踏み板部１０２に被検体Ｐが載った場合の安定感を向上させることができる。
【００８８】
なお、第４実施形態においては、張り出し部４００ａ、４００ｂを備えるフレーム１００ａ、１００ｂの構成を第１実施形態に適用した例を説明したが、第４実施形態に係る変形は他の実施形態にも適用可能である。すなわち、第２実施形態及び第３実施形態に係るフレーム１００ａ、１００ｂに、本実施形態と同様の張り出し部４００ａ、４００ｂを形成するようにしてもよい。
【００８９】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００９０】
１…Ｘ線診断装置、１０…Ｘ線撮像装置、２０…コンソール装置、３０…架台、３２…Ｃアーム移動機構、３４…起倒機構、３６…Ｃアーム回転機構、３８…Ｃアーム、４０…Ｘ線管、４２…Ｘ線絞り器、４４…平面検出器、４６…天板、５０…ケーブル、５２…表示装置、５４…入力装置、６０…踏み台装置、ＳＹＳ…Ｘ線診断システム
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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