(57)【要約】【課題】手技効率の向上を可能とするＸ線撮影装置を提供すること。【解決手段】Ｘ線管２は、Ｘ線を発生する。画像入力部１３は、Ｘ線管２のＸ線照射野を撮影対象とする光学カメラ１２で撮影された光学画像のデータを入力する。認識部１４は、光学カメラ１２で撮影された光学画像に描出された、Ｘ線検出器６の収納容器７に設けられた特徴部１０に対応する特徴部領域を画像処理により認識する。存在範囲推定部１５は、予め規定されたＸ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を利用して、光学カメラ１２で撮影された光学画像における認識された特徴部領域の存在範囲から光学カメラ１２で撮影された光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲を推定する。表示部１９は、光学カメラ１２で撮影された光学画像に推定された存在範囲を位置整合して重ねて表示する。【選択図】図１
2015077251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管のＸ線照射野を撮影対象とする光学カメラで撮影された光学画像のデータを入力する画像入力部と、
前記光学カメラで撮影された光学画像に描出された、Ｘ線検出器の収納容器に設けられた特徴部に対応する特徴部領域を画像処理により認識する認識部と、
予め規定されたＸ線検出器と特徴部との幾何学的関係を利用して、前記光学カメラで撮影された光学画像における前記認識された特徴部領域の存在範囲から前記光学カメラで撮影された光学画像における前記Ｘ線検出器の存在範囲を推定する存在範囲推定部と、
前記光学カメラで撮影された光学画像に前記推定された存在範囲を位置整合して重ねて表示する表示部と、
を具備するＸ線撮影装置。
【請求項２】
前記幾何学的関係は、前記Ｘ線検出器の大きさ、前記特徴部の大きさ、及び前記Ｘ線検出器と前記特徴部との相対的位置関係の組み合わせにより規定される、
請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
前記幾何学的関係は、前記Ｘ線検出器と前記特徴部との幾何学的関係を示す画像テンプレートにより規定される、
請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
前記存在範囲推定部は、前記特徴部領域の大きさと位置とを特定し、
前記特徴部領域の前記光学カメラで撮影された光学画像上での大きさの、前記特徴部の大きさに対する解像度を計算し、
前記計算された解像度と前記幾何学的関係とを利用して、前記特徴部領域の前記光学カメラで撮影された光学画像上での大きさと位置とから、前記Ｘ線検出器の存在範囲を推定する、
請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線管から発生された前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器を収納するための収納容器と、前記収納容器に接続された突起部と、前記突起部に設けられた画像認識可能な特徴部とをさらに備える、
請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
Ｘ線照射野を照射する照射野ランプと、前記光学カメラと、前記照射野ランプ及び前記光学カメラを制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記光学カメラでの撮影時において照射野ランプを制御し、前記照射野ランプにより前記Ｘ線照射野を照射させる、
請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
前記Ｘ線管から発生されたＸ線の立体角を調節するＸ線絞り器と、前記Ｘ線絞り器の絞り情報に基づいて前記Ｘ線照射野を計算する計算部と、前記計算されたＸ線照射野を表示する表示部とをさらに備える、
請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項８】
Ｘ線管から発生されたＸ線を検出するＸ線検出器を収納するための収納容器と、
前記収納容器に接続された突起部と、
前記突起部に設けられた画像認識可能な特徴部と、
を具備するＸ線検出器収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線撮影装置及びＸ線検出器収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
病室などに移動させてＸ線撮影を行うことが可能な移動型Ｘ線撮影装置がある。移動型Ｘ線撮影装置は操作者によって病室まで移動される。操作者は、病室内のベッド上にいて簡単に身動きできない患者（例えば、点滴中、寝たきり、両足負傷による歩行困難など）に対して、移動型Ｘ線撮影装置によりＸ線撮影を行う。
【０００３】
移動型Ｘ線撮影装置は、移動可能であるために、設置型のＸ線撮影装置に比べ軽量な装置構成である。具体的には、移動型Ｘ線撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とを支持するアームがない。Ｘ線検出器は、移動型Ｘ線撮影装置本体とは独立している。従って、例えば寝台の上に横たわっている患者に対してＸ線撮影を行う場合、Ｘ線検出器は収納ケースに収納され、患者と寝台との間に載置される。操作者は、移動型Ｘ線撮影装置やＸ線管、或いは収納ケースを移動させることにより、Ｘ線照射野をＸ線検出器に照準させる。Ｘ線検出器の範囲外のＸ線照射野に照射されたＸ線は、撮影には不要なＸ線である。すなわち、移動型Ｘ線撮影装置を用いたＸ線撮影において、操作者は、Ｘ線照射野とＸ線検出器との位置合わせを行う必要がある。
【０００４】
Ｘ線照射野とＸ線検出器との位置合わせには、Ｘ線照射野を可視光で照らすことでＸ線照射野を可視化する照射野ランプが用いられる。照射野ランプの照射野は、Ｘ線照射野と一致させられる。横たわっている患者に対してＸ線撮影を行う場合、操作者は、患者と寝台との間に載置したＸ線検出器に照射野ランプの照射野を合わせることで、Ｘ線照射野とＸ線検出器の位置合わせを行う。しかし、図１２のように、Ｘ線の光源からＸ線照射野を見る方向の視野において、Ｘ線検出器は患者の体によって隠れ、操作者はＸ線検出器の一部しか視認できない。図１２は、Ｘ線検出器の一部が被検体により隠れている一例を示す図である。図１２のＸ線検出器のうち、点線で示されている部分は被検体により隠れた部分、実線で示されている部分は被検体により隠れていない部分である。さらに、患者の体がＸ線検出器に比べて大きい場合には、Ｘ線検出器の全てが患者の体で隠れてしまうことがある。撮影部位によっても、図１３のように、Ｘ線検出器の多くの部分が患者の体で隠れてしまう。図１３は、Ｘ線検出器が被検体により完全に隠れている一例を示す図である。
【０００５】
Ｘ線検出器の全て或いは多くの部分が被検体によって隠れている場合、操作者は、操作者が目視で推定したＸ線検出器の位置に照射野ランプを合わせることでＸ線照射野とＸ線検出器との位置合わせを行わなければならず、操作者の負担になっている。また、位置合わせの失敗によりＸ線撮影の失敗が増え、再撮影により患者へのＸ線照射量が増加してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０４５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
目的は、手技効率の向上を可能とするＸ線撮影装置及びＸ線検出器収納容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管のＸ線照射野を撮影対象とする光学カメラで撮影された光学画像のデータを入力する画像入力部と、前記光学カメラで撮影された光学画像に描出された、Ｘ線検出器の収納容器に設けられた特徴部に対応する特徴部領域を画像処理により認識する認識部と、予め規定されたＸ線検出器と特徴部との幾何学的関係を利用して、前記光学カメラで撮影された光学画像における前記認識された特徴部領域の存在範囲から前記光学カメラで撮影された光学画像における前記Ｘ線検出器の存在範囲を推定する存在範囲推定部と、前記光学カメラで撮影された光学画像に前記推定された存在範囲を位置整合して重ねて表示する表示部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るＸ線撮影装置の構成を示す図。
【図２】図１の収納ケースの一例を示す図。
【図３】図２の収納ケースに特徴部を装着した一例を示す図。
【図４】本実施形態に係るＸ線撮影の典型的な流れを模式的に示す図。
【図５】本実施形態に係る光学画像の一例を示す図。
【図６】Ｘ線検出器と特徴部との幾何学的関係を示す対応表の一例を示す図。
【図７】Ｘ線検出器と特徴部との幾何学的関係を示す画像テンプレートの一例を示す図。
【図８】図１の表示部に表示された光学画像に、Ｘ線検出器の存在範囲を位置整合して重ねて表示させた一例を示す図。
【図９】Ｘ線照射野とＸ線検出器との位置合わせを説明するための図。
【図１０】Ｘ線絞り器の開口の大きさと形状とからＸ線照射野の存在範囲を計算する方法を説明するための図。
【図１１】変形例１に係るＸ線撮影装置の構成を示す図。
【図１２】従来例に係るＸ線検出器の一部が被検体により隠れている一例を示す図。
【図１３】従来例に係るＸ線検出器が被検体により完全に隠れている一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら実施形態に係るＸ線撮影装置及びＸ線検出器収納容器を説明する。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。
【００１１】
本実施形態に係るＸ線撮影装置１は、如何なるＸ線撮影装置にも適用可能である。しかしながら、以下の説明を具体的に行うため、Ｘ線撮影装置１は移動型Ｘ線撮影装置であるとする。
【００１２】
図１は、Ｘ線撮影装置１の構成を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、Ｘ線管２は、高電圧発生部３に接続される。Ｘ線管２は、高電圧発生部３からの管電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。高電圧発生部３は、Ｘ線制御部４からの制御信号に応じて管電圧を印加する。高電圧発生部３は、Ｘ線制御部４からの制御信号に応じてフィラメント電流を供給する。
【００１４】
Ｘ線絞り器５は、Ｘ線管２から発生されたＸ線の立体角を限定する。Ｘ線絞り器５の開口は可変で、開口の大きさと形状とを変えることでＸ線の立体角を限定する。
【００１５】
Ｘ線検出器６は、Ｘ線管２において発生され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器６は、例えば平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下、ＦＰＤと呼ぶ）により実現される。ＦＰＤは、２次元状に配列された複数の素子を有する。各素子は、Ｘ線管２から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線を電気信号に変換する。各素子において発生された電気信号は、図示しないアナログディジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）に出力される。Ａ／Ｄ変換器は、電気信号をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、ディジタルデータを発生する。以下の説明を具体的にするため、Ｘ線検出器６は、Ｘ線撮影装置１本体と接続されていないものとする。Ｘ線撮影によりＸ線検出器６において発生されたディジタルデータは、Ｘ線撮影装置１以外のＸ線検出器読み出し装置で読み出される。なお、ディジタルデータは、Ｘ線撮影装置１に設けられたＸ線検出器読み出し用ユニット（図示せず）で読み出されても良い。
【００１６】
図２は、収納ケース７の一例を示す図である。収納ケース７は、Ｘ線検出器６を収納するための容器である。収納ケース７は、収納部８を有する。収納部８は、Ｘ線検出器６を収納可能な枠上の筐体である。収納ケース７には取っ手９が接続されている。取っ手９は、収納ケース７を持ち運ぶために設けられている。取っ手９は、収納ケース７から突き出して設けられる。
【００１７】
図３は、図２の収納ケース７に特徴部１０を装着した一例を示す図である。特徴部１０は、取っ手９に設けられている。特徴部１０は、後述の画像認識の認識対象として用いられる。特徴部１０は、例えば、プラスチックや金属、木材或いは粘着テープなどの素材を含む。特徴部１０は、画像認識可能な物質である。例えば、特徴部１０は、赤や黄などのような、収納ケース７の他の部分や被検体、寝台と異なる色を有することが望ましい。特徴部１０は、取っ手９に固着されている。これによって、Ｘ線検出器６と特徴部１０との位置関係を強固にできる。なお、特徴部１０を装着可能な収納ケース７ではなく、特徴部１０と一体構造の収納ケース７であっても良い。
【００１８】
図１に示すように、Ｘ線管２の近傍には照射野ランプ１１と光学カメラ１２とが設けられている。
【００１９】
照射野ランプ１１は、Ｘ線管２のＸ線照射野を可視光で照射する。照射野ランプ１１の照射野とＸ線照射野とが一致するように、照射野ランプは位置決めされている。操作者は、可視光で照らされた照射領域を目視することにより、Ｘ線照射野を認識できる。
【００２０】
光学カメラ１２は、Ｘ線管２のＸ線照射野を対象として光学撮影可能に位置決めされている。光学カメラ１２で撮影された光学画像データは、画像入力部１３に供給される。光学画像には、被検体と、特徴部１０とが描出される。特徴部１０に対応する画素領域を特徴部領域と呼ぶ。
【００２１】
画像入力部１３は、光学カメラ１２から供給された光学画像データを入力するためのインターフェースである。
【００２２】
認識部１４は、光学画像に描出された特徴部領域を画像処理により認識する。
【００２３】
存在範囲推定部１５は、予め規定されたＸ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を利用して、光学画像における認識された特徴部領域の存在範囲から、光学カメラ１２で撮影された光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲を推定する。
【００２４】
ＳＩＤ推定部１６は、特徴部領域の大きさに基づいて、推定対象の光学画像撮影時における焦点−フィルム間距離（Ｓｏｕｒｃｅ−Ｉｍａｇｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ）を推定する。
【００２５】
入力部１７は、操作者が所望する光学カメラ１２の撮影条件、光学撮影の開始及び終了などを入力する。入力部１７は、操作者が所望するＸ線条件、Ｘ線撮影の開始及び終了などを入力する。入力部１７は、操作者などからの各種指示、命令、情報、選択、設定などを後述するシステム制御部２１に入力する。
【００２６】
記憶部１８は、入力部１７から供給される操作者の指示を記憶する。記憶部１８は、種々のデータを記憶する。また、記憶部１８は、光学カメラ１２で発生された光学画像、存在範囲推定部１５により推定されたＸ線検出器６の存在範囲等を記憶しても良い。記憶部１８は、記憶した光学画像を適宜、認識部１４、存在範囲推定部１５、表示部１９、インターフェース部２０などへ出力する。
【００２７】
表示部１９は、種々の情報をモニタに表示する。例えば、表示部１９は、光学カメラ１２により発生された光学画像や存在範囲推定部１５により推定されたＸ線検出器６の存在範囲を表示する。また、表示部１９は、記憶部１８に記憶されている任意の画像データを読み込み表示しても良い。
【００２８】
インターフェース部２０は、ネットワークを介して図示していないＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）や他のコンピュータに接続される。
【００２９】
システム制御部２１は、Ｘ線撮影装置１の中枢として機能する。システム制御部２１は、Ｘ線撮影装置１に含まれる各構成要素を統括的に制御し、本実施形態に係る各種動作を実現する。
【００３０】
以下、図４を参照しながら、本実施形態における一連の動作例を説明する。図４は、本実施形態に係るＸ線撮影の典型的な流れを模式的に示す図である。
【００３１】
予め、被検体の撮影対象部位を撮影可能な位置に、Ｘ線検出器６が収納された収納ケース７が、操作者により載置される。特徴部１０が被検体に隠れて光学画像に描出されずに光学カメラで撮影可能な位置に配置されるように、収納ケース７が位置決めされる。
【００３２】
撮影の準備が整うと、システム制御部２１は、照射野ランプ１１に、Ｘ線照射野を照射させる（ステップＳ１）。照射野ランプ１１を用いることで、ステップＳ２の光学画像は、照射野ランプ１１から照射される光の色に対応するカラー値を有するＸ線照射野領域を含む。
【００３３】
ステップＳ１が行われると操作者は、入力部１７を介して光学撮影開始指示を入力する。指示が入力されたことを契機として、システム制御部２１は、光学カメラ１２に、光学撮影を実行させる（ステップＳ２）。ステップＳ２において光学カメラ１２は、Ｘ線管２のＸ線照射野を撮影対象として撮影を行う。図５は、光学画像Ｉの一例を示す図である。光学画像Ｉは、特徴部１０に対応する画素領域（特徴部領域Ｒ１０）を含む。光学画像Ｉは、Ｘ線検出器６に対応する画素領域（Ｘ線検出器領域Ｒ６）を含む。光学画像Ｉは、被検体Ｐに対応する画素領域（被検体領域ＲＰ）を含む。図５に示すように、光学カメラ１２から見てＸ線検出器６が被検体Ｐに隠れているので、光学画像ＩにおいてもＸ線検出器領域Ｒ６が被検体領域ＲＰにほとんど隠れ視認することができない。
【００３４】
ステップＳ２が行われるとシステム制御部２１は、認識部１４に、撮影された光学画像の特徴部領域Ｒ１０を画像処理により認識させる（ステップＳ３）。
【００３５】
ステップＳ３が行われるとシステム制御部２１は、存在範囲推定部１５に、認識された特徴部領域Ｒ１０から、Ｘ線検出器６の存在範囲を推定させる（ステップＳ４）。Ｘ線検出器６の存在範囲を推定する方法として、例えば、Ｘ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す対応表を用いる方法と、Ｘ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す画像テンプレートを用いる方法とがある。
【００３６】
Ｘ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す対応表を用いてＸ線検出器６の存在範囲を推定する場合、ステップＳ４において存在範囲推定部１５は、まず、ステップＳ３において認識された特徴部領域Ｒ１０を特定する。特徴部領域Ｒ１０が特定されると、操作者は、記憶部１８に記憶されたＸ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す対応表から、Ｘ線撮影において使用中の特徴部１０を装着した収納ケース７の対応セットを選択する。図６は、Ｘ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す対応表の一例を示す図である。対応表には、Ｘ線検出器６の大きさ、特徴部１０の大きさ、及びＸ線検出器６と特徴部１０との相対的位置関係の３つの対応が１セットの対応として示されている。Ｘ線検出器６の大きさは横Ｘ１インチ×縦Ｘ２インチ、特徴部１０の大きさは横Ｆ１インチ×縦Ｆ２インチで示される。相対的位置関係は、例えば、特徴部１０の中心点に対するＸ線検出器６の中心点の相対位置により規定される。相対位置は、中心点間の距離と角度とで示される。具体的には、中心点間距離はＤインチ、２つの中心点を結ぶ直線と光学画像の水平軸とが作る角度はΘ度で規定される。対応表には、複数の対応セットが示されている。説明を具体的にするため、操作者は、図６の対応表のうち、対応セット１を選択したとする。対応セット１は、横１４インチ×縦１７インチのＸ線検出器６と横２インチ×縦１０インチの特徴部１０とが、中心点間距離１５インチかつ角度０度の相対的位置関係で構成される、という幾何学的関係を示している。対応表は、予め記憶部１８に記憶される。なお、入力部１７を介して操作者の指示により追加や変更等が可能である。
【００３７】
次に、存在範囲推定部１５は、光学画像における特徴部領域Ｒ１０の、実際の特徴部１０に対する解像度を決定する。対応セット１を用いて、具体的に存在範囲推定部１５による推定処理を説明する。表示部１９に表示された特徴部領域Ｒ１０の大きさが、例えば、横２００ピクセル×縦１０００ピクセルとすると、解像度は１００（１インチあたりのピクセル数）である。存在範囲推定部１５は、特徴部領域Ｒ１０と対応セット１の相対的位置関係と解像度とに従って、光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲の中心点を決定する。対応表に解像度１００を適用すると、相対的位置関係は中心点間距離１５００ピクセルかつ角度０度である。すなわち、特徴部領域Ｒ１０の中心点から水平角度０度方向に１５００ピクセルの位置に、Ｘ線検出器６の存在範囲の中心点が決定される。存在範囲推定部１５は、光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲の中心点と対応セット１のＸ線検出器６の大きさと解像度とに従って、光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲を推定する。対応表に解像度１００を適用すると、Ｘ線検出器６の大きさは横１４００ピクセル×縦１７００ピクセルである。従って、上記で決定された中心点を中心とする横１４００ピクセル×縦１７００ピクセルの画素領域が、Ｘ線検出器６の存在範囲であると推定される。
【００３８】
次に、画像テンプレートを用いたＸ線検出器６の存在範囲の推定処理について説明する。Ｘ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す画像テンプレートを用いてＸ線検出器６の存在範囲を推定する場合、ステップＳ４において表示部１９は、当該画像テンプレートを光学画像に重ねて表示する。画像テンプレートは、Ｘ線検出器６の大きさ、特徴部１０の大きさ、及びＸ線検出器６と特徴部１０との相対的位置関係が画像で示されたものである。図７は、Ｘ線検出器６と特徴部１０との幾何学的関係を示す画像テンプレートＴの一例を示す図である。図７は、図６の対応表の場合と同じく、対応セット１を具体例として、対応セット１の画像テンプレートＴを示す図である。操作者は、入力部１７に指示を入力することで画像テンプレートＴの表示倍率を変える。操作者は、入力部１７に指示を入力することで、特徴部領域Ｒ１０に画像テンプレートＴにおける特徴部１０の範囲を一致させる。特徴部領域Ｒ１０に画像テンプレートＴにおける特徴部１０の範囲が一致させられた時の、画像テンプレートＴにおけるＸ線検出器６の範囲が、光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲として推定される。なお、特徴部領域に画像テンプレートＴにおける特徴部１０の範囲を合わせる処理は、画像処理により行われても良い。
【００３９】
ステップＳ４が行われるとシステム制御部２１は、表示部１９に、推定されたＸ線検出器６の存在範囲を光学画像に、位置整合して重ねて表示させる（ステップＳ５）。図８は、表示部１９に表示された光学画像Ｉに、Ｘ線検出器６の存在範囲Ｅを位置整合して重ねて表示させた一例を示す図である。図１３と同様に、Ｘ線の光源からＸ線照射野を見る方向の視野において、Ｘ線検出器６は、被検体により完全に隠れている。ステップＳ４において推定されたＸ線検出器６の存在範囲Ｅが、表示部１９に表示されていることを示している。例えば、表示部１９は、存在範囲Ｅが占める複数の画素の全体を強調して表示しても良いし、輪郭のみを強調して表示しても良い。この際、表示部１９は、強調表示対象の画素を既定のグレー値又はカラー値で表示すると良い。また、表示部１９は、存在範囲Ｅを点滅して表示しても良い。
【００４０】
ステップＳ５が行われるとシステム制御部２１は、入力部１７からＸ線撮影開始の指示を待機する（ステップＳ６）。指示の待機中は、システム制御部２１は、ステップＳ２乃至ステップＳ６を繰り返し行う。図９は、Ｘ線照射野ＵとＸ線検出器６との位置合わせを説明するための図である。図９に示すように、表示部１９には、Ｘ線照射野ＵとＸ線検出器６の存在範囲Ｅとが表示されている。操作者は、Ｘ線絞り器５の開口の大きさ及び形状を変えることによりＸ線照射野Ｕの範囲を動かし、位置合わせを行う。或いは、Ｘ線管２或いはＸ線撮影装置１を移動させることでＸ線照射野Ｕの位置を動かし、Ｘ線照射野ＵとＸ線検出器６の存在範囲Ｅとの位置合わせを行う。Ｘ線検出器６の存在範囲Ｅ以外に照射されたＸ線は、撮影には不要なＸ線である。Ｘ線照射野ＵとＸ線検出器６の存在範囲Ｅとの位置合わせが適切に行われることにより、Ｘ線検出器６にＸ線照射野Ｕをずれ無く照準させることができる。すなわち、位置合わせにより、不要な被曝量を低減することができる。
【００４１】
なお、Ｘ線照射野Ｕだけではなく、Ｘ線検出器６を移動させて位置合わせを行っても良い。発生された光学画像各々に基づいて、上記のステップＳ３乃至ステップＳ４の処理により、Ｘ線検出器６の存在範囲Ｅが実時間で推定される。従って、Ｘ線検出器６を移動させた場合には、Ｘ線検出器６の存在範囲Ｅは、光学画像において実時間で反映される。
【００４２】
操作者によりＸ線照射野ＵとＸ線検出器６の存在範囲Ｅとが一致させられると、位置合わせは完了である。
【００４３】
ステップＳ６においてＸ線撮影開始の指示がなされるとシステム制御部２１は、Ｘ線制御部４に、Ｘ線撮影を実行させる（ステップＳ７）。
【００４４】
上記の動作例の説明においては、光学カメラから繰り返し発生された光学画像各々についてステップＳ２乃至ステップＳ６を繰り返し行うとした。しかし、本実施形態はこれに限定されない。Ｘ線検出器６と光学カメラ１２との相対位置を動かさないことを前提とすれば、１枚の光学画像に基づいてＸ線検出器６の存在範囲を推定し、複数の光学画像での位置合わせに使用しても良い。具体的には、表示部１９は、リアルタイムに撮影された連続する複数枚の光学画像に、１枚の光学画像に基づいて推定されたＸ線検出器６の存在範囲を重ねて表示する。ステップＳ６において操作者は、Ｘ線照射野とＸ線検出器６との位置合わせが完了すると、入力部１７にＸ線撮影開始の指示を入力する。
【００４５】
また、ＳＩＤ推定部１６は、特徴部領域Ｒ１０の大きさに基づいて、推定対象の光学画像撮影時におけるＳＩＤを推定しても良い。具体的には、例えば、記憶部１８は、任意の距離Ｄ１で撮影された光学画像における特徴部領域の横サイズＰ１（ピクセル）を予め記憶する。ＳＩＤ推定部１６は、推定対象の光学画像における特徴部領域の横サイズＰ２を特定する。ＳＩＤ推定部１６は、Ｄ１×Ｐ１／Ｐ２を計算することにより、推定対象の光学画像におけるＳＩＤを推定する。推定されたＳＩＤは、Ｘ線撮影のレポートに活用される。また、推定されたＳＩＤは、各種計算に用いられる。
【００４６】
上記のとおり、本実施形態に係るＸ線撮影装置１によれば、Ｘ線の光源からＸ線照射野を見る方向の視野において、Ｘ線検出器６の全て或いは多くの部分が被検体により隠れている場合でも、光学画像におけるＸ線検出器６の存在範囲を推定することができる。表示部１９に表示された光学画像に、Ｘ線検出器６の存在範囲を位置整合して重ねて表示することができる。すなわち、操作者は、推定されたＸ線検出器６の存在範囲を目印に、Ｘ線照射野とＸ線検出器６との位置合わせを行うことができる。従って、Ｘ線照射野とＸ線検出器６との位置合わせにおける操作者の負担は軽減される。さらに、被検体への不要なＸ線の曝射が低減される。また、位置合わせの失敗によるＸ線撮影の再撮影が減り、被検体へのＸ線照射量は低減される。かくして、本実施形態に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線撮影の手技効率を向上させることができる。
【００４７】
（変形例１）
上記の実施形態では、Ｘ線照射野とＸ線検出器６との位置合わせにおいて、照射野ランプ１１で照射することでＸ線照射野を可視化した。推定されたＸ線検出器６の存在範囲と光学画像に描出されたＸ線照射野とを位置整合させることで、Ｘ線照射野とＸ線検出器６との位置合わせを行った。
【００４８】
変形例１では、Ｘ線照射野の存在範囲を計算する計算部３１をさらに具備する。計算部３１は、Ｘ線照射野とＸ線検出器６との位置合わせにおいて、Ｘ線絞り器５の開口の大きさと形状、及び光学画像とＸ線照射野との幾何学的関係に基づいて、Ｘ線照射野の存在範囲を計算する。前提として、Ｘ線絞り器５の開口とＸ線検出器６とが水平である必要がある。説明を具体的にするため、光学画像とＸ線照射野との幾何学的関係として、光学画像が、開口を完全に開いた時のＸ線照射野Ｕに一致する関係を保持しているとする。また、Ｘ線撮影装置がＸ線絞り器の開口部の開口の大きさを認識できる機能を有している必要がある。図１０は、Ｘ線絞り器５の開口の大きさと形状とからＸ線照射野Ｕの存在範囲を計算する方法を説明するための図である。Ｘ線管２の焦点ｆを頂点として開口Ａを底面とする四角錐と、Ｘ線管２の焦点ｆを頂点としてＸ線照射野Ｕを底面とする四角錐とは、相似の関係にある。従って、計算部３１は、開口の大きさと形状に拡大率を乗算することで、Ｘ線照射野Ｕを計算できる。ここで、拡大率は、Ｘ線管２の焦点ｆからＸ線絞り器の開口部までの距離をｚ０とし、ＳＩＤ推定部１６から推定されるＳＩＤをＤとすると、Ｄをｚ０で除することにより求められる。
【００４９】
表示部１９は、計算されたＸ線照射野Ｕを表示部１９に表示する。表示部１９に表示されたＸ線照射野ＵとＸ線検出器６の存在範囲Ｅとを合わせることで、Ｘ線照射野ＵとＸ線検出器６との位置合わせを行うことができる。すなわち、照射野ランプ１１無しで、Ｘ線照射野ＵとＸ線検出器６との位置合わせを行うことができる。かくして、変形例１に係るＸ線撮影装置１’は、Ｘ線撮影の手技効率を向上させることができる。
【００５０】
本発明の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。これら新規な実施形態は、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。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ともに、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】
【００５１】
１…Ｘ線撮影装置、２…Ｘ線管、３…高電圧発生部、４…Ｘ線制御部、５…Ｘ線絞り器、６…Ｘ線検出器、７…収納ケース、８…収納部、９…取っ手、１０…特徴部、１１…照射野ランプ、１２…光学カメラ、１３…画像入力部、１４…認識部、１５…存在範囲推定部、１６…ＳＩＤ推定部、１７…入力部、１８…記憶部、１９…表示部、２０…インターフェース部、２１…システム制御部、３１…計算部
【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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