(57)【要約】【課題】最適なＸ線撮影方向を設定する際の、設定時間の短縮と被検体に対する被爆量の低減が可能なＸ線診断装置及びＸ線撮影方法を提供する。【解決手段】被検体１５０の撮影対象部位に対してＣアーム５を移動させて最適なＸ線撮影方向を設定する際に、人体モデル画像データ記憶部１１に予め保存された撮影対象部位の人体モデルを用い、その３次元画像と所定方向からの予想投影画像を人体モデル画像表示部１２に表示する。そして、操作部９の人体モデル操作部９２の入力デバイスによって上記人体モデルを回転させながら観察し、最適なＸ線撮影方向を設定する。次いで、設定されたＸ線撮影方向に対応した人体モデルの回転角度情報に基づいてＣアーム５と、このＣアーム５に設けられたＸ線発生部１及びＸ線検出部２を回動させて、上記最適撮影方向においてＸ線撮影を行なう。【選択図】  図１
2004329729.tif 000002
【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線発生手段と、
このＸ線発生手段から照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段を移動する移動手段と、
前記移動手段によって前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を移動させた位置で前記Ｘ線検出手段によって検出される前記被検体のＸ線投影データに基づいてＸ線画像データを生成する画像データ生成手段と、
この画像データ生成手段によって生成された前記Ｘ線画像データを表示する表示手段と、
人体モデルの画像データを保存する人体モデル記憶手段と、
この人体モデル記憶手段に保存された前記人体モデルの画像データを表示する人体モデル表示手段と、
この人体モデル表示手段に表示された前記人体モデルの画像データに対して所望の撮影方向を設定する設定手段と、
この設定手段によって設定された設定情報に基づいて前記移動手段の移動を制御する移動制御手段を
備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と、
このＸ線発生手段から照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段を移動する移動手段と、
人体モデルの画像データを保存する人体モデル記憶手段と、
この人体モデル記憶手段に保存された前記人体モデルの画像データを表示する人体モデル表示手段と、
前記移動手段に対する移動情報に基づいて前記人体モデルの撮影方向を設定する設定手段を備え、
前記設定手段によって設定された撮影方向における前記人体モデルの画像データを前記人体モデル表示手段に表示することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項３】
入力手段を更に備え、前記人体モデル表示手段は、前記入力手段によって選択された撮影対象の選択情報に基づいて所望の前記人体モデルの画像データを表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記入力手段は、前記選択情報として撮影対象臓器、撮影対象部位の少なくともいずれか一方を選択することを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記移動手段は、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を保持すると共に、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を前記被検体の周囲で回動するＣアーム保持器であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記人体モデル表示手段は、前記入力手段によって選択された選択情報に基づいて所定の撮影対象部位を強調表示することを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記人体モデル表示手段は、前記入力手段によって選択された選択情報に基づいて所定の撮影対象部位のみを表示することを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記人体モデル表示手段は、前記人体モデルの３次元画像と、この３次元画像の所定方向からの投影画像の少なくともいずれか一方を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記人体モデル表示手段は、複数の２次元画像を合成した合成画像を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
人体モデル修正手段を更に備え、前記表示手段に表示された前記所望の撮影方向のＸ線画像データと、前記人体モデル表示手段に表示された前記撮影方向の前記人体モデルの画像データとの間に差異がある場合には、前記人体モデル修正手段は、前記人体モデルの画像データに対して修正を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記人体モデル記憶手段に保存される前記人体モデルの画像データは、画像診断装置によって予め収集された３次元的な画像情報から形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】
前記人体モデル記憶手段に保存される前記人体モデルの画像データは、ネットワークあるいは記憶媒体を介して別途設置された装置の人体モデル記憶装置から供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１３】
前記移動制御手段は、前記設定手段によって設定された前記人体モデルの画像データの撮影方向に基づいて前記Ｃアーム保持器の所定方向の回動量を算出することを特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
【請求項１４】
前記移動制御手段は、算出された前記Ｃアーム保持器の前記所定方向の回動量を前記表示手段又は前記人体モデル表示手段の少なくともいずれか一方において表示することを特徴とする請求項１３記載のＸ線診断装置。
【請求項１５】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段を移動することによって所望の撮影方向におけるＸ線撮影を行なうＸ線撮影方法であって、
撮影臓器や撮影対象部位に関する入力情報に基づいて人体モデルの画像データを表示するステップと、
表示された前記人体モデルの画像データに対して所望の撮影方向を設定するステップと、
前記所望の撮影方向に対応した前記人体モデルの回転情報に基づいて前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段の移動量を算出するステップと、
算出された前記移動量に従って前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を前記被検体の周囲で移動させ、前記所望の撮影方向においてＸ線撮影を行なうステップを
有することを特徴とするＸ線撮影方法。
【請求項１６】
前記所望の撮影方向においてＸ線撮影を行なって得られたＸ線画像データと前記人体モデルの画像データとの間に差異がある場合には前記人体モデルの画像データに対して修正を行なうステップと、
修正した前記人体モデルの画像データに基づいて前記所望の撮影方向の再設定と、この再設定された前記所望の撮影方向に応じて前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段の移動量の算出及び移動を行なうステップを
有することを特徴とする請求項１５記載のＸ線撮影方法。
【請求項１７】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段を移動することによって所望の撮影方向におけるＸ線撮影を行なうＸ線撮影方法であって、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを前記被検体の周囲で移動させるステップと、
この移動量に基づいて人体モデルの撮影方向を設定するステップと、
設定した前記撮影方向における前記人体モデルの画像データを表示するステップを
有することを特徴とするＸ線撮影方法。
【請求項１８】
表示された前記人体モデルの画像データを確認したならば前記所望の撮影方向においてＸ線撮影を行なうステップを
有することを特徴とする請求項１７記載のＸ線撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線診断装置に係り、特にＸ線発生部及びＸ線検出部を最適な撮影位置に移動することによってＸ線画像データの収集を行なうＸ線診断装置及びＸ線撮影方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線診断装置やＭＲＩ装置、あるいはＸ線ＣＴ装置などを用いた医用画像診断技術は、１９７０年代のコンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。
【０００３】
Ｘ線診断は、近年ではカテーテル手技の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げている。循環器領域におけるＸ線診断は心血管系をはじめ、全身の動静脈の診断を対象としており、血管内に造影剤を注入した状態でＸ線透過像を撮影する場合が多い。循環器診断用のＸ線診断装置は、通常、Ｘ線発生部とＸ線検出部、これらを保持する保持機構と、寝台（天板）及び信号処理部を備えている。そして、保持機構はＣアームあるいはΩアームが用いられ、天板片持ち方式の寝台と組み合わせることによって患者（以下では、被検体と呼ぶ）に対して最適な位置や角度からのＸ線撮影を可能にしている。
【０００４】
Ｘ線診断装置のＸ線検出部として用いられる検出器は、従来はＸ線フィルムやＩ．Ｉ．（イメージ・インテンシファイア）が使用されてきた。このＩ．Ｉ．を用いたＸ線撮影方法では、Ｘ線発生部のＸ線管から発生したＸ線によって被検体を照射し、このとき被検体を透過して得られるＸ線の画像情報は、Ｉ．Ｉ．において光学画像に変換され、更に、この光学画像はＸ線ＴＶカメラによって撮影され電気信号に変換される。そして、電気信号に変換されたＸ線画像情報はＡ／Ｄ変換後、モニタに表示される。このため、Ｉ．Ｉ．を用いた撮影方法は、フィルム方式では不可能であったリアルタイム撮影を可能とし、また、デジタル信号で画像データの収集ができるため、種々の画像処理を可能とした。また、前記Ｉ．Ｉ．に替わるものとして、近年、２次元配列のＸ線平面検出器（以下、平面検出器と呼ぶ。）が注目を集め、その一部は既に実用化の段階に入っている。
【０００５】
従来のＣアームを有したＸ線診断装置において、所望の撮影方向を設定するための撮影系の操作は、操作卓に設けられたハンドルの移動によって行なわれてきた。例えば、冠状動脈撮影のためのＣアーム傾斜角度（Ｗｏｒｋｉｎｇ−ａｎｇｌｅ）の設定では、（１）診断対象の血管に対して他の血管が重ならずに撮影が可能なこと、（２）狭窄部等の患部が存在する血管の走行に対してＸ線が垂直に照射されること、（３）屈曲部が観察し易い方向にＸ線が照射されること、などが要求されるが、このような要求に対して医師や検査技士（以下では、操作者と呼ぶ。）は、Ｃアーム傾斜角度を変えながら被検体に対して試行錯誤的にＸ線撮影を繰り返して行ない、得られた透視画像データをモニタ上で観測することによって最適なＸ線撮影方向の設定を行なってきた。
【０００６】
一方、被検体に対して３次元画像データを予め収集し、得られた３次元画像データに基づいてＸ線撮影方向を設定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、操作者は、装置の表示部に表示される被検体の３次元画像を所定方向に回転しながら観察することによって最適な撮影方向の設定を行なう。そして、設定された最適撮影方向に基づいてＣアームの傾斜角度を設定してＸ線撮影を行なう。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第６４２４７３１号明細書（第１−４頁、第１−２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
血管などの患部に対して最適な撮影方向を設定する際、十分な解剖学的知識あるいは豊富な経験を有していない操作者によってＣアーム傾斜角度の設定が試行錯誤的に行なわれた場合、被検体に対してＸ線照射が多数回繰り返されるため、最終的な撮影方向が設定されるまでに多くの時間を要し、被検体に対するＸ線被曝量が増大するという大きな問題があった。また、特許文献１に示されている方法においても、予め被検体の３次元画像データを収集する必要があるため、Ｘ線撮影全体に要する時間と被検体に対するＸ線被爆量の問題は依然として解決されていない。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、人体モデルを用いて撮影対象部位に対する最適な撮影方向を予め設定することによって、Ｘ線撮影に要する時間の短縮と被検体に対するＸ線被爆量の低減を可能としたＸ線診断装置及びＸ線撮影方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と、このＸ線発生手段から照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段を移動する移動手段と、前記移動手段によって前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を移動させた位置で前記Ｘ線検出手段によって検出される前記被検体のＸ線投影データに基づいてＸ線画像データを生成する画像データ生成手段と、この画像データ生成手段によって生成された前記Ｘ線画像データを表示する表示手段と、人体モデルの画像データを保存する人体モデル記憶手段と、この人体モデル記憶手段に保存された前記人体モデルの画像データを表示する人体モデル表示手段と、この人体モデル表示手段に表示された前記人体モデルの画像データに対して所望の撮影方向を設定する設定手段と、この設定手段によって設定された設定情報に基づいて前記移動手段の移動を制御する移動制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に係る本発明のＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と、このＸ線発生手段から照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段を移動する移動手段と、人体モデルの画像データを保存する人体モデル記憶手段と、この人体モデル記憶手段に保存された前記人体モデルの画像データを表示する人体モデル表示手段と、前記移動手段に対する移動情報に基づいて前記人体モデルの撮影方向を設定する設定手段を備え、前記設定手段によって設定された撮影方向における前記人体モデルの画像データを前記人体モデル表示手段に表示することを特徴としている。
【００１２】
一方、請求項１５に係る本発明のＸ線撮影方法は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段を移動することによって所望の撮影方向におけるＸ線撮影を行なうＸ線撮影方法であって、撮影臓器や撮影部位に関する入力情報に基づいて人体モデルの画像データを表示するステップと、表示された前記人体モデルの画像データに対して所望の撮影方向を設定するステップと、前記所望の撮影方向に対応した前記人体モデルの回転情報に基づいて前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段の移動量を算出するステップと、算出された前記移動量に従って前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を前記被検体の周囲で移動させ、前記所望の撮影方向においてＸ線撮影を行なうステップを有することを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項１７に係る本発明のＸ線撮影方法は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生手段と照射されたＸ線を検出するＸ線検出手段を移動することによって所望の撮影方向におけるＸ線撮影を行なうＸ線撮影方法であって、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを前記被検体の周囲で移動させるステップと、この移動量に基づいて人体モデルの撮影方向を設定するステップと、設定した前記撮影方向における前記人体モデルの画像データを表示するステップを有することを特徴としている。
【００１４】
したがって本発明によれば、被検体に対する最適なＸ線撮影方向を、人体モデルを用いて予め設定することが可能となるため、検査に要する時間が短縮され、更に実際に被検体に照射されるＸ線照射回数が低減されるため、被検体に対するＸ線被爆量を低減することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の特徴は、予め記憶された人体モデルを任意の方向に回転させながらこの人体モデルの予想投影画像を観測し、所望の予想投影画像が得られた場合の回転情報に基づいてＣアームの傾斜角度の設定を行なうことによって最適なＸ線撮影方向を設定することにある。
【００１６】
（第１の実施の形態）
（装置の構成）
本発明の第１の実施の形態におけるＸ線診断装置の構成につき図１乃至図３を用いて説明する。図１はＸ線診断装置全体の構成を示すブロック図であり、図２はこのＸ線診断装置に用いられる平面検出器の構成を示す図である。また、図３ではＸ線撮影方向を設定するためのＸ線発生部及びＸ線検出部の回動方向を示す。
【００１７】
Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線を被検体１５０に対して照射するＸ線発生部１と、被検体１５０を透過したＸ線を２次元的に検出すると共に、このＸ線検出データに基づいてＸ線投影データを生成するＸ線検出部２と、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２を保持するＣアーム５と、被検体１５０を載せる天板１７と、Ｘ線発生部１におけるＸ線照射に必要な高電圧を発生する高電圧発生部４とを備えている。
【００１８】
また、Ｘ線診断装置１００は、Ｃアーム５あるいは天板１７などの移動を行なう機構部３と、Ｘ線検出部２において生成されたＸ線投影データを保存すると共にＸ線画像データを生成する画像演算記憶部７と、この画像演算記憶部７に保存されている複数のＸ線画像データの中から所望のＸ線画像データを表示する表示部８を備えている。
【００１９】
更に、Ｘ線診断装置１００は、人体モデル画像データを保存する人体モデル画像データ記憶部１１と、人体モデル画像データから人体モデルの回転画像、あるいは投影画像（予想投影画像）を表示するための人体モデル画像表示部１２と、操作者が人体モデルの回転指示や撮影開始コマンドなどＸ線診断装置１００に対する種々の指示を与えるための操作部９と、Ｘ線診断装置１００の上記各ユニットを統括して制御するシステム制御部１０とを備えている。
【００２０】
Ｘ線発生部１は、被検体１５０に対しＸ線を照射するＸ線管１５と、このＸ線管１５から照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器１６を備えている。Ｘ線管１５は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。一方、Ｘ線絞り器１６は、Ｘ線管１５と被検体１５０の間に位置し、Ｘ線管１５から照射されたＸ線ビームを所定の照射視野のサイズに絞り込む機能を有している。
【００２１】
Ｘ線検出部２には、Ｘ線を直接電荷に変換するものと、光に変換した後、電荷に変換するものとがあり、本実施の形態では前者を例に説明するが後者であっても構わない。即ち、このＸ線検出部２は、被検体１５０を透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面検出器２１と、この平面検出器２１に蓄積された電荷をＸ線信号として読み出すためのゲートドライバ２２と、読み出された電荷からＸ線投影データを生成する投影データ生成部１３とを備えている。
【００２２】
平面検出器２１は、図２に示すように微小な検出素子５１を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成されており、各々の検出素子５１はＸ線を感知し入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜５２と、この光電膜５２に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサ５３と、この電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）５４を備えている。以下では説明を簡単にするために、検出素子５１が列方向（図２の上下方向）、及びライン方向（図２の左右方向）に２素子ずつ配列されている場合の平面検出器２１の構成について説明する。
【００２３】
図２の光電膜５２−１１、５２−１２、５２−２１、５２−２２の第１の端子と、電荷蓄積コンデンサ５３−１１、５３−１２、５３−２１、５３−２２の第１の端子とが接続され、更に、その接続点はＴＦＴ５４−１１、５４−１２、５４−２１、５４−２２のソース端子へ接続される。一方、光電膜５２−１１、５２−１２、５２−２１、５２−２２の第２の端子は、図示しないバイアス電源に接続され、電荷蓄積コンデンサ５３−１１、５３−１２、５３−２１、５３−２２の第２の端子は接地される。更に、ライン方向のＴＦＴ５４−１１及びＴＦＴ５４−２１のゲートはゲートドライバ２２の出力端子２２−１に共通接続され、また、ＴＦＴ５４−１２、及びＴＦＴ５４−２２のゲートはゲートドライバ２２の出力端子２２−２に共通接続される。
【００２４】
一方、列方向のＴＦＴ５４−１１及び５４−１２のドレイン端子は信号出力線５９−１に共通接続され、また、ＴＦＴ５４−２１及び５４−２２のドレイン端子は信号出力線５９−２にそれぞれ共通接続される。そして、信号出力線５９−１、５９−２は投影データ生成部１３に接続されている。
【００２５】
一方、ゲートドライバ２２は、Ｘ線照射によって検出素子５１の光電膜５２で発生し電荷蓄積コンデンサ５３にて蓄積される信号電荷を読み出すために、ＴＦＴ５４のゲート端子に読み出し用の駆動パルスを供給する。
【００２６】
図１に戻って、投影データ生成部１３は、平面検出器２１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器２３と、この電荷・電圧変換器２３の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４と、平面検出器２１からライン単位でパラレルに読み出されデジタル変換されたＸ線投影データを時系列信号に変換するパラレル・シリアル変換器２５とを備えている。
【００２７】
機構部３は、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２の平面検出器２１を被検体１５０の体軸方向に相対的に移動させるために、天板１７を被検体１５０の体軸方向に直線移動する天板移動機構３２と、Ｘ線発生部１、Ｘ線検出部２及びこれらを保持するＣアーム５を被検体１５０の周囲で所定角度回動するＣアーム回動・移動機構３１と、これらの各機構部を制御するＣアーム・天板機構制御部３３を備えている。
【００２８】
そして、Ｃアーム・天板機構制御部３３は、システム制御部１０からの制御信号に従い、被検体１５０の診断対象部位に対して最適な画像倍率（即ち、Ｘ線管焦点―Ｘ線検出器間距離）を設定し、また、Ｃアーム回動・移動機構３１を制御してＣアーム５の回動あるいは天板１７の移動の方向、大きさ、あるいは速度などを設定する。
【００２９】
次に、図３は、Ｃアーム回動・移動機構３１によって制御されるＸ線発生部１及びＸ線検出部２の回動方向を説明するための図である。Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２と、これらを回動させるためのＣアーム５及びＣアーム回動・移動機構３１の概略構成を示した図３では、床に設置された架台３４に対して、Ｃアーム回動・移動機構３１が被検体１５０の体軸方向を回動軸としてＲ１方向に回動自在に保持されている。更に、Ｃアーム回動・移動機構３１に対してＣアーム５がＲ２方向にスライド可能に取り付けられており、このＣアーム５の両端部近傍にはＸ線発生部１とＸ線検出部２が設けられている。
【００３０】
そして、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２は、Ｃアーム５のＲ２方向のスライドにより、被検体１５０の患部（例えば心臓）をＸ線ビームの回転中心（アイソセンタ）Ｃ０として頭部方向（ＣＲＡ）及び尾部方向（ＣＡＵ）に回動を行なう。更に、上記Ｘ線発生部１とＸ線検出部２は、Ｃアーム５のＲ１方向の回動により、被検体１５０の上記アイソセンタを中心として、第１斜位方向（ＲＡＯ）及び第２斜位方向（ＬＡＯ）に対しても回動する。即ち、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２は、Ｃアーム５の移動に伴ってＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵの方向に回動を行ない、この回動により被検体１５０の任意の方向からのＸ線撮影が可能となる。
【００３１】
次に、図１に示した高電圧発生部４は、Ｘ線管１５の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器４２と、システム制御部１０からの指示信号に従い、高電圧発生器４２における管電流、管電圧、照射時間等のＸ線照射条件の設定を行なうＸ線制御部４１を備えている。
【００３２】
次に、画像演算記憶部７は、表示部８において表示されるＸ線画像データを生成する機能を有し、Ｘ線検出部２の投影データ生成部１３よりライン単位で順次出力されるＸ線投影データに対して画像処理を施すための画像処理回路７１と、上記Ｘ線投影データや画像処理後のＸ線画像データを保存するための画像データ記憶回路７２を備えている。そして、画像処理回路７１は、投影データ生成部１３から出力されたＸ線投影データに対して、必要に応じて造影剤注入前後の画像データ間サブトラクションによるＤＳＡ画像データや、長尺画像データあるいは３次元画像データなどを生成するための画像処理を行なうことも可能である。
【００３３】
操作部９は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスや表示パネル、あるいは各種スイッチ等を備えたインターラクティブなインターフェイスであり、撮影操作部９１と人体モデル操作部９２を備えている。そして、撮影操作部９１は、被検体（患者）情報の入力、撮影対象臓器あるいは撮影対象部位の選択、撮影開始コマンドの入力、更には、撮影対象臓器に対して最適なＸ線照射条件、Ｘ線管焦点―Ｘ線検出器間距離（画像倍率）、Ｃアーム５や天板１７の回動・移動速度などの各種撮影条件や機構部３の回動・移動に関する設定などを行なう。尚、上記Ｘ線照射条件としてＸ線管１５に印加する管電圧、管電流、Ｘ線の照射時間などがあり、被検体情報として年齢、性別、体格、検査部位、検査方法、過去の診断履歴などがある。
【００３４】
また、撮影操作部９１より被検体ＩＤ（患者ＩＤ）を入力することにより、上記被検体情報、あるいは被検体情報に基づく各種撮影条件は、ネットワークを介して接続されているＨＩＳ（病院情報システム）などから自動的に読み出され、操作者は、操作部９の表示パネルに表示されたこれらの情報や設定条件に対して、変更の必要がある場合のみ操作部９の撮影操作部９１より変更操作を行なってもよい。
【００３５】
一方、操作部９の人体モデル操作部９２は、人体モデル画像表示部１２に表示される人体モデル画像の回転方向を操作し、最適なＸ線撮影方向の設定を行なうと共に、得られたＸ線画像データと人体モデル画像データとの間に許容できない差異がある場合には、人体モデル画像データに対して修正を行なう。
【００３６】
表示部８は、画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７２に保存されているＸ線画像データの表示を行なうためのものであり、Ｘ線画像データと、その付帯情報である数字や各種文字などを合成して一旦保存する表示用画像データ記憶回路８１と、上記Ｘ線画像データや付帯情報データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行なって映像信号を生成する変換回路８２と、この映像信号を表示する液晶、あるいはＣＲＴのモニタ８３を備えている。
【００３７】
一方、人体モデル画像データ記憶部１１は、人体モデルの３次元画像データあるいは複数の画像データの保存を行なう。この人体モデルは、例えば、ＭＲＩ装置あるいはＣＴ装置などの画像診断装置を使用して得られた健常者の平均的な３次元画像データが臓器別、あるいは撮影部位別に保存されている。また、上記人体モデルは、ＣＧ技術等を駆使して作成されたものを用いてもよい。一方、人体モデル画像データは、上記Ｘ線診断装置１００の人体モデル画像データ記憶部１１に常時保存されていてもよいが、Ｘ線撮影に先立って、記憶媒体や院内ネットワークを介して院内サーバなど、他の記憶装置から読み出されたものであってもよい。
【００３８】
次に、人体モデル表示部１２は、操作部９の人体モデル操作部９２において指定された撮影対象臓器あるいは撮影対象部位に対応した人体モデルの３次元表示と、この人体モデルの所定方向からの投影画像（予想投影画像）の表示を行なう。更に、人体モデル操作部９２の入力デバイスによって指定された上記予想投影画像の当該部位を強調表示することも可能である。また、人体モデル表示部１２は、人体モデル操作部９２の入力デバイスからの回転指示信号に従って、上記３次元画像を回転表示する機能を有している。
【００３９】
次に、システム制御部１０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作部９から供給される操作者の指示信号や撮影条件などの情報を一旦記憶した後、これらの情報に基づいてＸ線投影データの収集、Ｘ線画像データの生成と表示、あるいは移動機構に関する制御などシステム全体の制御を行なう。また、システム制御部１０は、人体モデル画像の回転表示によって設定される最適撮影方向に対応した人体モデルの回転角度情報に基づいて、Ｃアーム５の回動角度、即ち、図３に示したＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵの各方向にＣアーム５を回動するための回動角度を算出し、算出された各回動角度を操作部９の表示パネルあるいは表示部８のモニタ８３に表示する。
【００４０】
（画像データ生成手順）
次に、図１乃至図７を用い、本実施の形態におけるＸ線診断装置１００のＸ線画像データの生成手順と装置動作について説明する。尚、以下の説明では、心臓の冠状動脈（左冠状動脈）に対して造影剤を用いて行なわれるＸ線撮影を想定し、図４に示したフローチャートに沿って本実施の形態の手順について述べる。
【００４１】
まず、Ｘ線診断装置１００の電源が投入された時点で、Ｘ線診断装置１００は、ネットワークを介して同じ医療施設内に設置されている図示しないサーバあるいはＨＩＳ（病院情報システム）と接続状態となる。次いで、操作者によって患者ＩＤが操作部９から入力されることによって、システム制御部１０の図示しないＣＰＵは、サーバあるいはＨＩＳの記憶装置に既に保存されている複数患者に関する患者情報やこの患者情報に対応した各種撮影条件の中から、上記患者ＩＤに対応した患者情報及び各種撮影条件を読み出し、図示しない記憶回路に保存すると共に、操作部９の撮影操作部９１における表示パネルに表示する（図４のステップＳ１）。
【００４２】
操作者は、撮影操作部９１の表示パネルに表示された上記情報を確認し、必要に応じて修正した後、冠状動脈の狭窄部位に対するＸ線撮影を行なうために、表示パネル上に表示されている撮影対象臓器名、あるいは撮影対象部位名の中から、撮影対象臓器として「心臓」を、また撮影対象部位として「血管」を夫々選択する（図４のステップＳ２）。操作部９からの上記選択情報を受信したシステム制御部１０のＣＰＵは、選択された撮影対象臓器名や撮影対象部位名から撮影の対象が心臓における血管、即ち、冠状動脈であることを認識し、図１の人体モデル画像データ記憶部１１において予め保存されている人体モデル画像データの中から冠状動脈に関する人体モデル画像データを選択し人体モデル画像表示部１２の図示しないモニタ（後述する図５のモニタ１２１−ａ）に表示する。このとき、システム制御部１０は、記憶回路に保存されている患者情報の中から性別や年齢を読み出し、これらの患者情報に基づいて上記人体モデル画像データの大きさ、あるいは形状の補正を行なって人体モデル画像表示部１２の上記モニタ１２１−ａに表示する。
【００４３】
図５は、操作部９における撮影操作部９１の表示パネル＆キーボード９３及びマウス９４、人体モデル操作部９２の表示パネル＆キーボード９５及びマウス９６、人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ａ及び１２１−ｂ、表示部８のモニタ８３のみを模式的に示す。即ち、操作者が撮影操作部９１の表示パネル＆キーボード９３とマウス９４を用いて上記撮影対象臓器と撮影対象部位の選択と患者情報の入力を行なうことによって、人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ａには心臓表面を走行する冠状動脈の３次元画像が表示され、この３次元画像に対する所定方向（例えば正面方向）からの予想投影画像がモニタ１２１−ｂに表示される。
【００４４】
ここで、操作者は、特定の冠状動脈（例えば、左冠状動脈）に対して詳細な観察を行なう場合には、この冠状動脈名を人体モデル操作部９２の表示パネル＆キーボード９５より入力するか、又はモニタ１２１−ａ、あるいはモニタ１２１−ｂに表示された複数の冠状動脈の中から上記左冠状動脈をマウス９６を用いて選択する。そして、人体モデル操作部９２より選択信号を受信したシステム制御部１０は、人体モデル画像表示部１２に対して指示信号を供給し、モニタ１２１−ｂに表示された冠状動脈の予想投影画像の左冠状動脈を強調表示する（図４のステップＳ３）。
【００４５】
次いで、操作者は、例えば、マウス９６を用いてモニタ１２１−ａ及びモニタ１２１−ｂに表示されている心臓及び冠状動脈画像を任意の方向に順次回転させ（図４のステップＳ４）、強調表示されている左冠状動脈と他の冠状動脈との重なりが少ない最適撮影方向と、この撮影方向を可能とする人体モデルの回転方向及び回転角度（以下では、最適回転情報と呼ぶ）を設定する（図４のステップＳ５）。更に、操作者は、モニタ１２１−ｂに表示された予想投影画像の大きさを所望の大きさに拡大あるいは縮小する。そして、人体モデル操作部９２は、この最適回転情報と画像倍率情報をシステム制御部１０に供給する。
【００４６】
次に、図１において、操作部９の人体モデル操作部９２から上記最適回転情報及び画像倍率情報を受信したシステム制御部１０は、まず、被検体１５０に対して上記の最適撮影方向と同一の方向からＸ線撮影を行なうために、例えば図５のモニタ１２１−ａの水平方向（Ｘ方向）の回転量と垂直方向（Ｙ方向）の回転量に基づいて、Ｃアーム５の回動方向ＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵに対する回動量を算出し、この回動量を撮影操作部９１の表示パネルに表示すると共に、機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に供給する。そして、Ｃアーム・天板機構制御部３３は、システム制御部１０からのＣアーム回動情報に基づいてＣアーム回動・移動機構３１に駆動信号を供給し、Ｃアーム５と、Ｃアーム５に設けられたＸ線発生部１及びＸ線検出部２を所望の方向に回動させて被検体１５０に対する最適なＸ線撮影方向を設定する（図４のステップＳ６）。
【００４７】
次いで、システム制御部１０は、機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に対して画像倍率情報を供給し、Ｃアーム・天板機構制御部３３は、Ｘ線撮影によって得られる画像の倍率が人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ａに表示された予想投影画像の倍率と一致させるために、Ｃアーム回動・移動機構３１を制御してＸ線発生部１及びＸ線検出部２と被検体１５０の位置を調整する。
【００４８】
そして、最適撮影方向と画像倍率の設定が終了したならば、操作者は、操作部９の撮影操作部９１において撮影開始コマンドを入力し（図４のステップＳ７）、この撮影開始コマンドがシステム制御部１０に供給されることによって予備撮影が開始される。（図４のステップＳ８）。
【００４９】
高電圧発生部４のＸ線制御部４１は、システム制御部１０より撮影開始コマンドを受け、既に設定されているＸ線照射条件に基づいて高電圧発生器４２を制御して高電圧をＸ線発生部１のＸ線管１５に印加し、Ｘ線絞り器１６を介し被検体１５０に対してパルスＸ線を照射する。そして、被検体１５０を透過したＸ線は、被検体１５０の後方に設けられたＸ線検出部２の平面検出器２１によって検出される。
【００５０】
次に、Ｘ線検出部２について、更に詳細な構成を示した図６と、平面検出器２１における信号読み出しのタイムチャートを示した図７を用いて、Ｘ線投影データの生成手順について説明する。
【００５１】
図６において、平面検出器２１はライン方向にＭ個、列方向にＮ個、２次元配列された検出素子５１から構成されている。この平面検出器２１において、ライン方向に配列されたＭ個の検出素子５１のそれぞれの駆動端子（即ち、図２に示すＴＦＴ５４のゲート端子）は共通接続され、ゲートドライバ２２の出力端子に接続される。例えば、ゲートドライバ２２の出力端子２２−１は検出素子５１−１１、５１−２１、５１−３１、・・・５１−Ｍ１の各駆動端子に接続され、ゲートドライバ２２の出力端子２２−Ｎは検出素子５１−１Ｎ、５１−２Ｎ、５１−３Ｎ、・・・５１−ＭＮの各駆動端子に接続される。
【００５２】
一方、列方向に配列されたＮ個の検出素子５１のそれぞれの出力端子（即ち、図２に示すＴＦＴ５４のドレイン端子）は信号出力線５９に共通接続され、この信号出力線５９は投影データ生成部１３の電荷・電圧変換器２３の入力端子に接続される。例えば、検出素子５１−１１、５１−１２、５１−１３、・・・５１−１Ｎの出力端子は信号出力線５９−１に共通接続され、この信号出力線５９−１は電荷・電圧変換器２３−１に接続される。同様にして、検出素子５１−Ｍ１、５１−Ｍ２、５１−Ｍ３、・・・５１−ＭＮの出力端子は信号出力線５９−Ｍに共通接続され、この信号出力線５９−Ｍは電荷・電圧変換器２３−Ｍに接続される。
【００５３】
図７は、Ｘ線の照射タイミング、ゲートドライバ２２の出力信号及び検出素子５１の出力信号を示したものであり、システム制御部１０からの制御信号に基づいて、Ｘ線発生部１は、図７（ａ）の時間ｔ０ａ乃至ｔ０ｂの期間に被検体１５０に対してＸ線を照射し、検出素子５１は被検体１５０を透過したＸ線を受信して、そのＸ線照射強度に比例した信号電荷を電荷蓄積コンデンサ５３（図２参照）に蓄積する。このＸ線照射が終了すると、検出素子５１の電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された電荷を読み出すために、システム制御部１０はゲートドライバ２２にクロックパルスを供給し、ゲートドライバ２２は、その出力端子２２−１乃至２２−Ｎから図７（ｂ）乃至図７（ｄ）に示すような駆動パルスを順次出力する。但し、図７では出力端子２２−３までの駆動パルス、及び第１乃至第３ラインの出力信号のみを図示している。
【００５４】
ＴＦＴ５４のゲート端子に読み出し用の駆動パルス（ＯＮ電圧）が供給されると、ＴＦＴ５４が導通（ＯＮ）状態となり、電荷蓄積コンデンサ５３に蓄えられた信号電荷が信号出力線５９に出力される。
【００５５】
図７（ａ）の時間ｔ０ａ乃至ｔ０ｂの期間においてＸ線の照射が行われた後、ゲートドライバ２２の出力端子２２−１は時間ｔ１ａ乃至ｔ１ｂの期間においてＯＮ電圧になり（図７（ｂ））、第１ラインの検出素子５１−１１、５１−２１，・・・，５１−Ｍ１を駆動する。これにより第１ラインの検出素子５１−１１、・・・５１−Ｍ１の電荷蓄積コンデンサ５３−１１、・・・５３−Ｍ１に蓄積された信号電荷が信号出力線５９−１乃至５９―Ｍに出力される。信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに出力された信号電荷は、投影データ生成部１３の電荷・電圧変換器２３−１乃至２３−Ｍにおいて電荷から電圧に変換され、更に、Ａ／Ｄ変換器２４−１乃至２４−Ｍにおいてデジタル信号に変換されてパラレル・シリアル変換器２５のメモリ２５−１乃至２５−Ｍに保存される。そして、システム制御部１０は、メモリ２５−１乃至２５−Ｍに一旦保存した読み出しデータをシリアルに読み出して、第１ラインのＸ線画像データとして図１に示した画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７２に保存する。
【００５６】
同様にして、時間ｔ２ａ乃至ｔ２ｂの期間においてゲートドライバ２２は、その出力端子２２−２のみをＯＮ電圧にして（図７（ｃ））、第２ラインの検出素子５１−１２、５１−２２、５１−３２，・・・，５１−Ｍ２に蓄積された信号電荷を信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに読み出す。この読み出された信号電荷は、電荷・電圧変換器２３−１乃至２３−ＭやＡ／Ｄ変換器２４−１乃至２４−Ｍにて同様な処理が施され、パラレル・シリアル変換器２５のメモリ２５−１乃至２５−Ｍに保存される。そして、システム制御部１０は、メモリ２５−１乃至２５−Ｍに保存した第２ラインの読み出しデータをシリアルに読み出して、第２ラインのＸ線画像データとして図１の画像データ記憶回路７２に保存する。
【００５７】
以下同様にして、ゲートドライバ２２の出力端子２２−３乃至２２−Ｎが順次ＯＮ電圧になると、第３ライン乃至第Ｎラインに配置された検出素子５１の電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積していた信号電荷を信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに順次出力する。この信号電荷は、電荷・電圧変換器２３−１やＡ／Ｄ変換器２４−１を介してパラレル・シリアル変換器２５に一旦記憶される。更に、パラレル・シリアル変換器２５の記憶したデータをシリアルに読み出して、第３ライン乃至第ＮラインのＸ線画像データとして画像データ記憶回路７２に保存される。このようにして、人体モデルを用いて設定された最適なＸ線撮影方向においてＸ線の照射と検出が行なわれ、検出されたＸ線投影データに基づいたＸ線画像データが画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７２に保存される。
【００５８】
次いで、システム制御部１０は、画像演算記憶部７の画像データ記憶回路７２に保存されたＸ線画像データを読み出し、表示部８のモニタ８３に表示する。即ち、システム制御部１０は、画像データ記憶回路７２に保存されたＸ線画像データを読み出して、表示部８の表示用画像データ記憶回路８１に一旦保存し、更に、表示用画像データ記憶回路８１において、操作部９から入力された文字や数値などの付帯情報を上記Ｘ線画像データに重畳した後、変換回路８２に供給する。そして、変換回路８２においてＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換が行なわれた上記Ｘ線画像データをモニタ８３に表示する。
【００５９】
次に、図５において操作者は、上記予備撮影によって収集され、表示部８のモニタ８３に表示された被検体１５０のＸ線画像と、人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ｂに表示された予測投影画像の比較を行なう。そして、被検体１５０における心臓の撮影角度や冠状動脈の走行状態などが人体モデルと異なる場合には、人体モデル操作部９２の入力デバイスを用いて人体モデルを修正する（図４のステップＳ９）。そして、修正後の人体モデルを人体モデル画像表示部１２に表示し、人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ａに表示された心臓及び冠状動脈の３次元画像とモニタ１２１−ｂに表示された修正後の予想投影画像を観測しながら最適なＸ線撮影方向の再設定を行なう。（図４のステップＳ１０乃至ステップＳ１１）。
【００６０】
そして、システム制御部１０は、再設定された上記最適撮影方向に対応する人体モデルの回転角度に基づいて、Ｃアーム５の回動方向ＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵに対する回動量を夫々算出し、これらの算出結果を機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に供給する。一方、Ｃアーム・天板機構制御部３３は、システム制御部１０から供給された上記回動量の算出結果に基づいてＣアーム回動・移動機構３１に駆動信号を供給し、Ｃアーム５と、このＣアーム５に設けられたＸ線発生部１及びＸ線検出部２を所定方向に所定角度回動させる（図４のステップＳ１２）。
【００６１】
次いで、操作者は、心臓カテーテルを用いて心腔内に造影剤を注入し（図４のステップＳ１３）、この造影剤が冠状動脈の所定領域に到達するタイミングに合わせて本撮影のための撮影開始コマンドを操作部９の撮影操作部９１より入力する（図４のステップＳ１４）。このコマンド信号の入力によって本撮影におけるＸ線画像データの生成と表示が行なわれるが、これらは既に述べた予備撮影の場合と同様であるため説明を省略する（図４のステップＳ１５）。そして、表示部８のモニタ８３に表示される本撮影用のＸ線画像の撮影方向や画像倍率に問題がなければ撮影を終了する。一方、撮影方向や画像倍率が適当でない場合は、再度人体モデルの修正と最適撮影方向の再設定、Ｃアーム５の回動角度の修正、被検体１５０に対する造影剤の注入、そして本撮影用のＸ線撮影を繰り返す（図４のステップＳ１６乃至ステップＳ１７）。
【００６２】
以上述べた上記第１の実施の形態によれば、被検体１５０に対する最適なＸ線撮影方向を、人体モデルを用いて予め設定することが可能となるため、特に、予備撮影における撮影回数を大幅に低減することができる。このため、検査に要する時間が短縮されるのみならず、被検体１５０に対するＸ線曝射量を低減することが可能となる。
【００６３】
また、従来のＣアーム回動方向（ＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵ）を設定する際のレバー操作が不要となり、最適な回動方向及び回動角度は人体モデルを操作部９の入力デバイスによって容易に設定することができる。
【００６４】
更に、本実施の形態では健常人から得た人体モデルとの比較を行なうことができるため、異常部位の検出が容易となる。
【００６５】
尚、上述の第１の実施の形態の説明では、心臓の冠状動脈に造影剤を注入して行なわれるＸ線撮影について述べたため、造影剤注入前のＸ線撮影を予備撮影、注入後のＸ線撮影を本撮影としたが、この撮影方法に限定されるものではなく、特に、造影剤を使用しない場合には図４のステップＳ８に示した予備撮影は本撮影に置き換えることが可能である。
【００６６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図８を用いて説明する。この第２の実施の形態と上記第１の実施の形態との差異は、診断の対象となる血管の選択方法にある。即ち、第１の実施の形態における対象血管の選択は、撮影臓器あるいは撮影部位の選択直後の人体モデルの表示（図４のステップＳ３）において行なったが、この第２の実施の形態における対象血管の選択は、造影剤注入後の予備撮影によって得られたＸ線画像データに基づいて行なう。図８は、第２の実施の形態におけるＸ線画像データの生成手順を示すフローチャートであり、図４に示した上記実施の形態における生成手順と同一のステップは同一の符号で示し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
即ち、図８のステップＳ２において、撮影対象臓器（心臓）と撮影対象部位（血管）の選択が行われたならば、選択された撮影対象臓器と撮影対象部位に基づいて冠状動脈の人体モデルが選択され、その３次元画像が人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ａに、更に、所定方向からの予想投影画像がモニタ１２１−ｂに表示される（図８のステップＳ３）。次いで、操作者は、上記人体モデルの３次元画像あるいは予想投影画像を観察しながら、操作部９における人体モデル操作部９２の入力デバイスを用いて上記画像を回転させ、最適な予想投影画像が得られる最適撮影方向と、この撮影方向に対応する人体モデルの回転方向及び回転角度を設定する（図８のステップＳ４乃至ステップＳ５）。そして、システム制御部１０は、上記人体モデルの回転情報に基づいてＣアーム５の回動方向（ＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵ）における回動角度を算出し、更に、この算出結果を機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に供給して、Ｃアーム５と、このＣアーム５によって保持されたＸ線発生部１及びＸ線検出部２を回動させる（図８のステップＳ６）。
【００６８】
次に、操作者は、カテーテルを用いて被検体１５０の心腔内の所定部位に造影剤を注入し（図８のステップＳ２１）、この造影剤が診断対象とする冠状動脈（例えば、左冠状動脈）に流入する所定時間後に、撮影開始コマンドを操作部９の撮影操作部９１から入力して（図８のステップＳ７）、予備撮影を開始する（図８のステップＳ８）。
【００６９】
そして、予備撮影によって得られたＸ線画像データにおいて造影されている左冠状動脈の位置を操作者、あるいはシステム制御部１０のＣＰＵが自動的に認識し、認識された左冠状動脈に対応する人体モデルの左冠状動脈を人体モデル操作部９２の入力デバイスあるいは上記ＣＰＵが選択して強調表示する（図８のステップＳ２２）。更に、強調表示された人体モデルの左冠状動脈と上記予備撮影によって撮影された被検体１５０の左冠状動脈の画像を比較し、両者に差異がある場合は、人体モデルの左冠状動脈の画像データに対して修正を行なう（図８のステップＳ９）。
【００７０】
以下、修正された人体モデルを用いて最適なＸ線撮影方向の再設定と本撮影を行なうが、これらの手順（図８のステップＳ１０乃至ステップＳ１７）は、図４に示した第１の実施の形態の手順と同様であるため説明を省略する。
【００７１】
以上述べた第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様にして被検体１５０に対する最適なＸ線照射方向を、人体モデルを用いて予め設定することができるため、検査に要する時間の短縮や被検体１５０に対するＸ線曝射量の低減、更にはＣアーム５の回動における操作性の改善が可能となる。更に、予備撮影によって得られた画像において診断の対象となる血管の選択を行なうため、正確かつ詳細な選択を行なうことができる。
【００７２】
（第１の変形例）
次に、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態における第１の変形例について図９を用いて説明する。この第１の変形例の特徴は、樹脂などでつくられた人体モデル（以下では、上記人体モデルと区別するために臓器モデル１５１と呼ぶ）を操作部９に設け、この臓器モデル１５１を操作者が回転することによって最適なＸ線撮影方向の設定を行なうことにある。
【００７３】
図９において、心臓及び冠状動脈の臓器モデル１５１は、アーム９７を介して回転角度検出器９８に接続され、この回転角度検出器９８は操作部９の人体モデル操作部９２に備えられている。操作者は、多くの臓器モデルの中から上記臓器モデル１５１を選択してアーム９７に装着した時点で、撮影対象臓器と撮影対象部位が自動的に選択され（図４及び図８のステップＳ２）、その３次元画像がモニタ１２１−ａに、また、予想投影画像がモニタ１２１−ｂに表示される（図４及び図８のステップＳ３）。そして、モニタ１２１−ａ及び１２１−ｂの画像は、臓器モデル１５１の回転に伴って回転表示される（図４及び図８のステップＳ４）。従って、操作者は、上記モニタ１２１−ａ及び１２１−ｂに表示される画像を観察しながら臓器モデル１５１を回転することによって最適なＸ線撮影方向を設定し、更に、システム制御部１０は、上記臓器モデル１５１の回転情報からＣアーム５の回動方向と回動角度を設定する（図４及び図８のステップＳ５）。
【００７４】
尚、図４あるいは図８のステップＳ１１に示した最適撮影方向の再設定においてもこの臓器モデル１５１を用いることが可能であるが、人体モデル操作部９２の他の入力デバイスを用いて再設定してもよい。
【００７５】
（第２の変形例）
次に、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態における第２の変形例について説明する。この第２の変形例の特徴は、Ｃアーム５の回動角度に基づいて人体モデルを回転させることにある。即ち、上記実施の形態と第１の変形例では人体モデルの回転は、操作部９の人体モデル操作部９２における入力デバイスあるいは臓器モデル１５１からの回転情報に基づいて行なったが、この第２の変形例では、上記入力デバイスあるいは臓器モデル１５１の代わりにＣアーム５の回動情報を用いる。
【００７６】
例えば、システム制御部１０からの回動制御信号（ＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵ方向における回動角度）は機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に供給され、Ｃアーム・天板機構制御部３３は、上記回動制御信号に基づいて駆動信号をＣアーム回動・移動機構３１に供給してＣアーム５を所定角度回動する。
【００７７】
一方、システム制御部１０は、Ｃアーム５の上記ＲＡＯ，ＬＡＯ，ＣＲＡ，ＣＡＵ方向における回動角度を人体モデルの回転角度に変換し、この回転角度情報に対応した人体モデルの３次元画像データ及び予想投影画像データを人体モデル画像データ記憶部１１から読み出して人体モデル画像表示部１２に表示する。この第２の変形例によれば、Ｃアーム５の回動情報に基づいて人体モデルを回転させ、このときの人体モデルの上記画像データを表示するため、実際のＸ線撮影に先立ってシミュレーションを行なうことも可能となる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における撮影対象臓器、撮影対象部位、診断対象血管を夫々心臓、血管、左冠状動脈としたが、これに限定されない。また、人体モデル画像表示部１２に表示される３次元画像あるいは予想投影画像に周囲の骨格を重畳表示してもよい。また、診断対象血管などの強調表示において、選択されない他の血管などは非表示としてもよい。更に、上記実施の形態の本撮影で表示されるＸ線画像データは、造影剤注入時に得られる画像データについて述べたが、これに限定されるものではなく、例えば造影剤注入前後の画像間のサブトラクション画像（所謂、ＤＳＡ画像）等、種々の画像処理が行われたＸ線画像データであってもよい。尚、第２の実施の形態の予備撮影では必ずしも造影剤を用いる必要はない。
【００７９】
一方、人体モデル画像データは、人体モデル画像データ記憶部１１に常時保存されていてもよいが、図４あるいは図８のステップ２において選択された撮影対象臓器あるいは撮影対象部位に基づいて、院内のネットワークを介して他の記憶装置から読み出されたものであってもよい。尚、人体モデル画像表示部１２のモニタ１２１−ａに表示される人体モデルの画像は、３次元画像に限定されるものではなく、例えば異なる方向から得られる２次元画像を合成してもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態の説明では、最適撮影方向の設定が行なわれたならば、このときの人体モデル回転情報に基づいたＣアーム５の回動とＸ線撮影が後続して行われる場合について述べたが、診断計画に基づいた複数の撮影対象に対しての最適撮影方向を予め設定し、これら複数の最適撮影方向に対するＣアーム５の回動とＸ線撮影を順次行なってもよい。
【００８１】
一方、本実施の形態におけるＸ線診断装置１００は、Ｃアーム５を備えた循環器用装置としたが、腹部など他の領域における撮影を目的とした装置であってもよい。また、上記本実施の形態では、平面検出器２１を用いたＸ線検出部２を例に説明したが、これに限定されるものではなく、従来のＸ線Ｉ．Ｉ．とＸ線ＴＶカメラを用いた方法であってもよい。また、図５あるいは図８に示した操作部９の入力デバイスや、人体モデル画像表示部１２及び表示部８のモニタ８３は、Ｃアーム５が設置されているＸ線シールドルーム（検査室）の外部に置かれた遠隔操作卓に設けられているが、Ｃアーム５に隣接して置かれる近接操作卓に設けられていてもよい。
【００８２】
尚、上記最適撮影方向の設定において、人体モデルの回転情報に基づいてＣアーム５を回動させる際、システム制御部１０によって算出された回動角度が移動許容範囲を超えている場合は、表示部８あるいは操作部９などにおいて警告信号を発生し、操作者に対して再設定を促すことが望ましい。更に、人体モデルの回転に伴い、予想投影画像と共に推定被爆量の表示を行なうことによって最適撮影方向の設定を行なってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、被検体に対する最適なＸ線撮影方向を、人体モデルを用いて予め設定することが可能となるため、検査に要する時間が短縮されるのみならず、被検体に対するＸ線被爆量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＸ線診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態における平面検出器の構成を示す図。
【図３】同実施の形態におけるＸ線発生部及びＸ線検出部の回動方向を示す図。
【図４】同実施の形態におけるＸ線画像データの生成手順を示すフローチャート。
【図５】同実施の形態における操作部及び表示部の具体例を示す図。
【図６】同実施の形態における平面検出器とその周辺回路を示す図。
【図７】同実施の形態におけるゲートドライバのタイムチャートを示す図。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるＸ線画像データの生成手順を示すフローチャート。
【図９】本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態における第１の変形例を示す図。
【符号の説明】
１…Ｘ線発生部
２…Ｘ線検出部
３…機構部
４…高電圧発生部
５…Ｃアーム
７…画像演算記憶部
８…表示部
９…操作部
１０…システム制御部
１１…人体モデル画像データ記憶部
１２…人体モデル画像表示部
１３…投影データ生成部
１５…Ｘ線管
１６…Ｘ線絞り器
１７…天板
２１…平面検出器
２２…ゲートドライバ
２３…電荷・電圧変換器
２４…Ａ／Ｄ変換器
２５…パラレル・シリアル変換器
３１…Ｃアーム回動・移動機構
３２…天板移動機構
３３…Ｃアーム・天板機構制御部
４１…Ｘ線制御部
４２…高電圧発生器
７１…画像処理回路
７２…画像データ記憶回路
８１…表示用画像データ記憶回路
８２…変換回路
８３…モニタ
９１…撮影操作部
９２…人体モデル操作部
１００…Ｘ線診断装置
１５０…被検体
【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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