(57)【要約】【課題】  被曝や、消耗品の劣化を軽減しつつ、実際の診断に近い条件の操作練習を可能とするＸ線画像診断装置及びＸ線画像診断装置の制御プログラムを提供する。【解決手段】  システム制御装置９に内蔵されるソフトウェアェアとして、各コンポーネントを実際に制御するための実制御タスク部１１と、各コンポーネントとは物理的に切り離されている仮想制御タスク部１２を設け、これらのタスクを切り替える等、システムの全体的な制御を行うためのシステム制御タスク１３を設けることにより、各コンポーネントのうちどれかを動作させないようにしたときに、当該コンポーネントが動作しているときに発生するデータを擬似的に発生する仮想駆動モードを構築する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を載置するための載置手段と、
前記被検体にＸ線を曝射するためのＸ線発生手段と、
前記被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出手段と、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを支持するための支持手段と、
前記載置手段、前記Ｘ線発生手段、前記Ｘ線検出手段及び前記支持手段の各コンポーネントの駆動をそれぞれ制御する複数の第１の制御手段と、
前記各コンポーネントが動作しているときに発生するデータをそれぞれ擬似的に発生する複数の第２の制御手段と、
前記複数の第１の制御手段及び第２の制御手段を選択的に駆動させる選択手段とを含み、
前記複数の第１の制御手段の一部を選択的に動作させる場合に、残りの前記第１の制御手段により駆動されるコンポーネントが発生するデータを擬似的に発生する前記第２の制御手段を駆動させることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
前記コンポーネントとして画像処理手段及びこの手段により駆動される画像表示手段と、第１の制御手段として前記画像処理手段を駆動制御するための手段と、第２の制御手段として画像処理の擬似的なデータを発生する手段とを更に含むことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
【請求項３】
前記載置手段と前記Ｘ線発生手段及びＸ線検出手段の複数の位置関係それぞれに対応する画像データを記憶しておく第１の記憶手段と、
前記載置手段、前記Ｘ線発生手段及びＸ線検出手段の位置関係に基づいて前記第１の記憶手段から対応する画像データを読み出し前記画像表示手段に出力する手段と、
を含むことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
【請求項４】
前記複数の第１の制御手段及び第２の制御手段を選択的に駆動させる場合の当該手段の選択についての設定条件を予め記憶しておく設定条件記憶手段を更に含み、
前記選択手段は、前記設定条件に基づいて前記第１の制御手段と前記第２の制御手段を選択的に駆動させる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項５】
前記設定条件は、駆動させる前記第１の制御手段と駆動させる前記第２の制御手段の複数の組合せであり、前記選択手段は、前記組合せに基づいて前記第１の制御手段と前記第２の制御手段を選択的に駆動させることを特徴とする請求項４記載のＸ線画像診断装置。
【請求項６】
前記複数の第１の制御手段が前記各コンポーネントを駆動制御するための駆動データを記憶する第２の記憶手段と、
前記複数の第２の制御手段から発生される擬似的なデータを記憶する第３の記憶手段と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項７】
前記第３の記憶手段に記憶されている前記擬似的なデータをカスタマイズする手段を含むことを特徴とする請求項６記載のＸ線画像診断装置。
【請求項８】
前記各コンポーネントに所望の動作をさせるための操作部と、
前記操作部の少なくとも一部の構成及び動作の少なくとも一部を模擬的に表示する模擬操作手段と
を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項９】
前記操作部は、グラフィック・ユーザー・インターフェイス
であることを特徴とする請求項８記載のＸ線画像診断装置。
【請求項１０】
被検体を載置するための載置手段と、前記被検体にＸ線を曝射するためのＸ線発生手段と、前記被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを支持するための支持手段と、を含みＸ線画像診断装置を制御するためのコンピューターを、
前記載置手段、前記Ｘ線発生手段、前記Ｘ線検出手段及び前記支持手段の各コンポーネントの駆動をそれぞれ制御する複数の第１の制御手段、
前記各コンポーネントが動作しているときに発生するデータをそれぞれ擬似的に発生する複数の第２の制御手段、
及び、前記複数の第1の制御手段及び第２の制御手段を選択的に駆動させる選択手段、
として機能させ、
前記複数の第１の制御手段の一部を選択的に動作させる場合に、残りの前記第１の制御手段により駆動されるコンポーネントが発生するデータを擬似的に発生する前記第２の制御手段を駆動させるためのＸ線画像診断装置のための制御プログラム。
【請求項１１】
前記コンピューターを、
前記複数の第１の制御手段及び第２の制御手段を選択的に駆動させる場合の前記複数の第１の制御手段及び第２の制御手段の駆動の選択についての設定条件を予め記憶しておく設定条件記憶手段として更に機能させ、
前記設定条件に基づいて前記第１の制御手段と前記第２の制御手段を選択的に駆動させる請求項１０記載のＸ線画像診断装置のための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療診断において、被検体を透過したＸ線に基づく画像データを得ることができるＸ線画像診断装置及びＸ線画像診断装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像診断装置は、被検体内にＸ線を透過し、その透過像を画像化するものである。Ｘ線画像を得る手段としては、短時間に強いＸ線を照射し、よりコントラストの明確な画像を得るための「撮影」と、連続的にＸ線を照射する場合に弱いＸ線を照射して画像を得る「透視」がある。Ｘ線画像診断装置は応用が広く、診断目的別に様々な装置が開発されている。
【０００３】
例えば循環器系用のＸ線画像診断装置は、血管内に造影剤を注入して、その流れをＸ線像で捉える血管造影検査を行うための装置である。
【０００４】
代表的な血管造影検査としてはＤＳＡ（デジタル・サブトラクション・アンギオグラフィ）が挙げられる。ＤＳＡの基本原理は、造影剤注入前の基本画像（マスク像）と、注入後の画像（コントラスト像）との減算処理（サブトラクション処理）を行うことにより、血管のみの画像を抽出する手法である。
【０００５】
さらに、ＤＳＡを応用した手法として回転ＤＳＡやステッピングＤＳＡが挙げられる。回転ＤＳＡは血管を立体的に把握するための手法である。この手法では、対向配置させたＸ線発生装置とＸ線検出装置を被検体の周囲を回転させながらＸ線撮影を行う。さらに造影剤を注入後に、同様に回転しながらＸ線撮影を行う。このようにして、得られた２回のＸ線撮影の画像をサブトラクション処理することによって血管を立体的に把握することが出来る。さらに得られた画像を再構成することにより立体画像が得られる。
【０００６】
一方、ステッピングＤＳＡは下肢血管造影に用いられる手法である。この手法は造影剤注入前後に、被検体に対する撮影手段（Ｘ線発生装置とＸ線検出装置）の位置を下肢の方向にステップ移動しながらＸ線撮影を行うことにより、下肢全体にわたる血管の画像を得るものである。
【０００７】
また、複雑な構造である血管のＸ線画像診断においては、得られたＤＳＡ画像を、目的の血管部位までカテーテルを進める際、血管の位置の把握を容易にするため、マスク画像として用いることがある。このような場合、あらかじめ取得したＤＳＡ画像とカテーテル挿入中のリアルタイムの透視画像とをモニタ装置上に重ね合わせた形で表示し、透視ロードマップ画像を得る。この透視ロードマップ画像を参照することでカテーテルの位置の把握が容易になり、血管走行に沿って正確かつ迅速に目的部位までカテーテルを挿入することが可能となる。
【０００８】
しかし、このような撮影技術の発達に伴って、オペレーターは複雑な操作を行う事が要求されるようになってきた。複雑な操作としては、例えば、透視ロードマップ像を得るための、合わせ込み作業が挙げられる。
【０００９】
マスク画像及びリアルタイムの透視画像上に表示されている被検体の部位がきちんと重なっていないと、カテーテルの正確な位置の指標とはならない。したがって、透視撮影の際にはマスク画像の撮影時の撮影機構の位置を自動的に再現するなどの機能が設けられている。しかし、過去の撮影時の被検体と装置との相対位置を完全に再現させることは出来ない。
【００１０】
したがって、最終的な微調整として、手動で装置の各部の位置を駆動させる必要が生じる。そこでマスク画像と透視画像の双方が重ね合わせられて表示されているモニタ装置を見ながら、被検体に対する撮影機構の位置を、操作部を介して調節し、２つの像を合わせ込む作業が行われる。カテーテル挿入中においても、被検体の位置が動いてしまった場合には、その都度装置の姿勢を調整する必要がある。
【００１１】
操作に不慣れなオペレーターにとって、この合わせ込み作業は容易に行えるものではないため、操作に慣れたオペレーターと比べると完了までの時間が長くなってしまう。結果として、被検体に対し、長時間にわたってＸ線照射を行うこととなる。したがって、操作に不慣れなオペレーターには、操作の習得のための練習や訓練が必要となる。
【００１２】
また、ユーザー・インターフェイスの発達により、より自由度の高い操作が可能となってきている。オペレーターが設定できる項目としては、例えば、Ｘ線発生装置に供給する電圧や電流、Ｘ線検出装置におけるＸ線絞りの開度やＸ線の照射時間などの設定が挙げられる。さらに、前述の循環器系診断においては、造影剤の注入量やその注入速度や、前述の回転ＤＳＡやステッピングＤＳＡにおけるシーケンス操作における諸設定が挙げられる。
【００１３】
反面、このような設定項目数の増加は、操作の複雑化を促すという欠点を持つ。つまり、オペレーターが設定しなければならない設定項目が多いと、それらの機能を設定したり、制御するためのユーザー・インターフェイスは多少なりとも複雑にならざるを得ない。従って、オペレーターは、Ｘ線画像診断装置の取扱説明書を参照して装置操作の習得するには困難なのが実情である。そこで、オペレーターがスムーズに臨床診断を行うためには、装置操作の習得のための練習や訓練が必要不可欠である。
【００１４】
装置操作の練習、訓練のために、実際にＸ線照射を行いながら操作する場合も有る。例えば、前述した合わせ込みの練習は、任意の物体のＸ線画像を実際に取得することによって行われるのが一般的である。このような合わせ込み操作は検査室内で行われる。その際、Ｘ線防護服を着用し、何らかの防護手段を講じたとしても、Ｘ線被曝を完全に防ぐことはできない。従って、装置を構成する寝台機構等のコンポーネントの操作を主として習得したい場合、Ｘ線に不要に被曝してしまう可能性がある。
【００１５】
また、回転ＤＳＡの操作練習も上述した操作フローに則して行われるのが一般的である。一般に、関心部位への位置合わせもＸ線透視画像を参照しながら検査室内で行われるため、やはり不要に被曝してしまう可能性がある。
【００１６】
さらに、テスト撮影、撮影条件の決定及び本撮影でもＸ線照射を行い、装置の姿勢の変動も頻繁に行われている。装置自体がＸ線管球をはじめとして、消耗品である種々のパーツやコンポーネントから構成されている。したがって、装置の操作を繰り返せばそれら消耗品やコンポーネントの劣化が進むことになる。
【００１７】
このような問題点に鑑み、複雑な装置操作の習得を実現しつつ且つ装置操作練習時の不要な被曝や消耗品の劣化を軽減することが求められている。
【００１８】
例えば、このような要求に応えるものとして、特許文献１には、診断システムに対する入力により訓練ビデオを選択し、ネットワークを介して前記診断システムから中央サービス設備に訓練ビデオを送信するように構成されたシステムが示されている。このような構成により、ネットワーク化された多数の医療診断システムにおいて、オンラインでのビデオ訓練を実現することができる。
【特許文献１】特開２００１−２２９２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１に示される従来の練習システムは、ネットワークを通じて供給されたビデオによる訓練であるため、様々なコンポーネントを、複数のステップを踏んで操作しなければならないＸ線画像診断装置に適用した場合、実際の診断に近い練習環境を得ることが困難である。例えば、合わせ込み練習は実際に装置の姿勢を変動させて練習したほうが、より本番での診断手法に近く、容易で且つ迅速操作の習得ができる。しかし、特許文献１に示される練習システムでは実機を動かすことはできない。さらに上述の回転ＤＳＡのような操作フローを練習する際にも、特許文献１に示される従来の練習システムでは複雑な設定の入力過程と、その入力を反映させたシミュレーション結果を得ることは困難である。つまり、操作の取得の面では不十分と言わざるを得ない。
【００２０】
そこで、本発明は、被曝や、消耗品の劣化を軽減しつつ実際の診断に近い条件の操作練習を可能とするＸ線画像診断装置及びＸ線画像診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明のＸ線画像診断装置は、被検体を載置するための載置手段と、前記被検体にＸ線を曝射するためのＸ線発生手段と、前記被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを支持するための支持手段と、前記載置手段、前記Ｘ線発生手段、前記Ｘ線検出手段及び前記支持手段の各コンポーネントの駆動をそれぞれ制御する複数の第１の制御手段と、前記各コンポーネントが動作しているときに発生するデータをそれぞれ擬似的に発生する複数の第２の制御手段と、前記複数の第１の制御手段及び第２の制御手段を選択的に駆動させる選択手段とを含み、前記複数の第１の制御手段の一部を選択的に動作させる場合に、残りの前記第１の制御手段により駆動されるコンポーネントが発生するデータを擬似的に発生する前記第２の制御手段を駆動させることを特徴とする。
また、本発明のＸ線画像診断装置の制御プログラムは、被検体を載置するための載置手段と、前記被検体にＸ線を曝射するためのＸ線発生手段と、前記被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを支持するための支持手段と、を含みＸ線画像診断装置を制御するためのコンピューターを、前記載置手段、前記Ｘ線発生手段、前記Ｘ線検出手段及び前記支持手段の各コンポーネントの駆動をそれぞれ制御する複数の第１の制御手段、前記各コンポーネントが動作しているときに発生するデータをそれぞれ擬似的に発生する複数の第２の制御手段、及び、前記複数の第1の制御手段及び第２の制御手段を選択的に駆動させる選択手段、として機能させ、前記複数の第１の制御手段の一部を選択的に動作させる場合に、残りの前記第１の制御手段により駆動されるコンポーネントが発生するデータを擬似的に発生する前記第２の制御手段を駆動させるためのＸ線画像診断装置のための制御プログラムであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被曝や消耗品の劣化を軽減出来ると共に容易且つ迅速に操作の取得が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面１乃至７を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は本発明に係るＸ線画像診断装置を示す構成図である。
【００２５】
本実施例のＸ線画像診断装置は、例えば循環器用に適合するものであり、Ｘ線を曝射するためのＸ線管球１と、Ｘ線管球１に高電圧の電力を供給するためのＸ線発生制御装置２と、被検体１aを透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器３と、Ｘ線管球１とＸ線検出器３を両端に保持し、略Ｃ字型に湾曲したＣアームを回転かつスライド可能に支持するＣアーム支持機構４とから構成されている。
【００２６】
また、このＸ線画像診断装置は、被検体１aを裁置する天板を有する寝台機構５と、Ｘ線検出器３から得られる映像信号に階調処理などを施すための画像処理装置６と、その画像を表示するためのＸ線画像モニタ７と、得られた画像を格納するための画像格納媒体８と、これらＸ線発生制御装置２、Ｘ線検出器３、Ｃアーム支持機構４及び寝台機構５を有機的に制御する演算装置（ＣＰＵ）やメモリを有するシステム制御装置９と、オペレーターが各部を適宜操作するための操作部１０とから構成されている。
【００２７】
Ｘ線検出器３はイメージ・インテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）、光学系及びＴＶカメラの組み合わせから構成されていも、フラット・パネル・ディテクター（以下「ＦＰＤ」という。）で構成されていてもよい。なお、ＦＰＤは光導電体がＸ線を吸収するときに発生する電荷を直接信号として使用する直接変換型であっても、Ｘ線を蛍光体で一旦吸収し、発生した光をフォトダイオードで電荷に変換して信号にする間接変換型であってもどちらでもよい。
【００２８】
また、操作部１０は各コンポーネントに付随して設けられた当該コンポーネントを駆動及び制御するための操作盤や、各コンポーネントを含むシステム全体を制御する端末等の種々の付随装置を含むことが出来る。この場合、端末としてはオペレーターの操作を簡便にするためグラフィック・ユーザー・インターフェイス（以下、「ＧＵＩ」と言う）を有していることが好ましい。
【００２９】
図２は、図１のシステム制御装置のコンポーネントとそれに組み込まれるシステム制御ソフトウェア９ａを具体的に示す構成図である。このシステム制御ソフトウェア９ａは、Ｘ線発生制御装置２、Ｃアーム支持機構４、寝台機構５、Ｘ線検出器３及び画像処理装置６の各コンポーネントを実際に制御するための実制御タスク１６〜２０を含む実制御タスク部１１と、各コンポーネントとは物理的に切り離されている仮想制御タスク２１〜２５を含む仮想制御タスク部１２を有する。
【００３０】
また、システム制御フトウェア９ａはこれらのタスクの選択及び切り替えを含む、システムの全体的な制御を行うためのシステム制御タスク１３と、選択及び切り替えの判断をはじめ、システムの制御を行うためのデータが格納されているシステム設定データ１４と、仮想制御タスク２１〜２５が動作する際に用いる擬似データが格納されている仮想動作データ・セット２６〜３０を含む仮想動作データ・セット部１５とから構成されている。
【００３１】
実制御タスク１６〜２０は、各コンポーネントの実際の駆動を制御する駆動モードを実行するソフトウェアで、各コンポーネントに対応してＸ線発生制御装置２の実制御タスク１６、Ｃアーム支持機構４の実制御タスク１７、寝台機構５の実制御タスク１８、Ｘ線検出器３の実制御タスク１９及び画像処理装置６の実制御タスク２０からなり、実際に各コンポーネントとの通信及びその制御を行う部分である。
【００３２】
オペレーターから操作部１０に与えられた情報は実制御タスク１６〜２０を経由して対応する各コンポーネントに送られ、反対に各コンポーネントからの動作に関する情報も実制御タスク１６〜２０を経由して、システム制御タスク１３や関連する他の実制御タスクに送られる。
【００３３】
仮想制御タスク２１〜２５は、各コンポーネントの仮想駆動モードを実行するソフトウェアで、各コンポーネントに対応してＸ線発生制御装置５の仮想制御タスク２１、Ｃアーム支持機構４の仮想制御タスク２２、寝台機構５の仮想制御タスク２３、Ｘ線検出器３の仮想制御タスク２４及び画像処理装置６の仮想制御タスク２５からなる。
【００３４】
仮想制御タスク２１〜２５は実際に各コンポーネントを制御することはないが、対応するコンポーネントが実際に動作しているかのように、そのコンポーネントに対応しない他の実制御タスクに、仮想の制御情報を送る役目を持つ。
【００３５】
従って、各仮想制御タスク２１〜２５は、仮想的動作を実現する為、対応するコンポーネントの仮想制御タスクの発生に必要な仮想動作データ・セット部１５を有している。また、本Ｘ線画像診断装置には、仮想画像データを予め組み込んでおく。この仮想画像データはＸ線検出器３に組み込んでおいても良いし、画像格納媒体８に記憶しておいても良い。更に、この画像はＣアーム支持機構４や寝台機構５の移動量を考慮した画像のマトリクス・サイズを有するものとする。
【００３６】
このように構成されたＸ線画像診断装置の動作について図３乃至図８を参照して説明する。
【００３７】
図３はシステム制御ソフトウェア９ａを用いた処理の流れを示すフローチャートである。先ずＳ１１において、オペレーターがどのような操作練習を行うかを選択すると、その設定の情報をシステム制御タスク１３が取得する。また、ここで、オペレーターが入力する設定は、練習の対象となる装置操作の選択であってもよいし、どのコンポーネントに対しての仮想駆動をさせるかという選択であってもよい。
【００３８】
次に、ステップＳ１２として、システム制御タスク１３が、取得した入力の情報にもとづき、対応するシステム設定のためのデータをシステム設定データ１４から選択する。つまり、オペレーターの所望する操作練習を実現するためのシステム制御の設定が決定される。
【００３９】
そしてステップＳ１３として、システム制御タスク１３がシステムの初期制御を行う。ここで初期制御とは、仮想制御タスクと実制御タスクの選択あるいは切り替えや、仮想的に動作するコンポーネントの初期設定、初期動作などが挙げられる。
【００４０】
次にステップＳ１４において、オペレーターの操作によって必要なタスクが駆動する。そしてシステム設定データ１４に従い、仮想制御タスクのうちオペレーターの操作に対応するタスクは擬似データを所定のタスクに送信し、実制御タスクのうち、操作に対応するタスクは駆動データを所定のコンポーネント、あるいはタスクに送信する。ここで、システム設定データ１４に従い、擬似データ及び駆動データの一方の送信において他方のデータが必要である場合は、他方のデータを参照する。
【００４１】
さらにステップＳ１５として、システム制御タスク１３が設定された操作が終了か否かも判断を行い、終了であれば動作を終了させる。また終了でない場合は更にステップＳ１４に戻ることになる。
【００４２】
次に具体的にＸ線画像診断装置の操作練習を行う場合の第1の動作例について説明する。図４はこの動作例を示すフローチャートであり、それぞれのステップは図３に記載した各段階のステップと対応するものである。この第１の動作例は、オペレーターがマスク画像と透視画像の合わせ込みを練習する場合の例である。
【００４３】
先ずステップＳ２１において、オペレーターは、どのような操作練習を行うかを操作部１０を用いて設定する。ここでは仮に、寝台機構５及びＣアーム支持機構４の操作によるマスク画像と透視画像の合わせ込み操作の練習を選択したとする。また、この操作練習においては、例えば、被曝の軽減及びＸ線管球１の消耗の防止を図るため、Ｘ線照射は仮想的に行うものとする。つまり、Ｘ線管球１、Ｘ線発生制御装置２、のＸ線発生の動作制御は行わず、またＸ線検出器３のＸ線検出のための動作制御は行わずに、Ｘ線照射無しで仮想動作するように設定されているとする。
【００４４】
次に、ステップＳ２２として、前述のオペレーター設定により、システム制御ソフトウェア９ａ内部のシステム設定データ１４がシステム制御タスク１３を通じて選択される。それを読み出すことにより、システム制御タスク１３は、オペレーターの入力した設定におけるＸ線画像診断装置の動作に必要な制御を行うことができるようになる。
【００４５】
次に、ステップＳ２３として、システム制御タスク１３は、その選択されたシステム設定データ内のデータを参照して、必要とされる仮想制御タスクと実制御タスクを選択する。本例では、Ｘ線発生制御装置２及びＸ線検出器３の両タスクが仮想制御タスク２１及び２４に切り替る。
【００４６】
さらにシステム制御タスク１３は、予め仮想動作データ・セット部１５の仮想動作データ・セット２６、２９に記憶されている仮想画像データから、適当な画像データを抽出する。システム制御タスク１３は初期動作として、その画像を仮想のマスク画像及び透視画像として、画像処理装置６を介し一つのＸ線画像モニタ７上の適当な位置に表示させる。例えば、実際のＸ線画像診断で生じる程度に、双方のＸ線画像モニタ７上での位置をずらして表示させる。
【００４７】
次にステップＳ２４では、オペレーターが透視画像の合わせ込みを行うため、操作部１０を用い、Ｃアーム支持機構４及び寝台機構５を操作する。Ｃアーム支持機構４及び寝台機構５の実制御タスク１７、１８はそれぞれのコンポーネントに駆動データを伝達することによって、装置が駆動する。
【００４８】
このとき、オペレーターはＸ線管球１とＸ線検出器３とが対向する位置に目的の透視部位がくるように寝台機構５を駆動させる。同時に、Ｃアーム支持機構４を、支点を軸として回転させたり、湾曲方向に沿ってスライドさせたりして、マスク画像に適するように、被検体１aに対する透視方向を決める。
【００４９】
これと同時に、システム設定データ１４内の設定に従って、Ｘ線検出器３の仮想設定タスク２４がＣアーム支持機構４及び寝台機構５の位置情報を取得する。さらに、Ｘ線検出器３の仮想設定タスク２４は取得した位置情報を元にＸ線検出器３の仮想データ・セット２９から仮想画像データを呼び出す。
【００５０】
ここで呼び出される仮想画像データは、作業開始前はデータ・マトリクス上の中心位置などに設定し、寝台機構５やＣアーム支持機構４の位置情報により切り出し位置を変化させる。切り出し位置の算出は、前記画像データのピクセル・サイズと実際の位置情報の関係を任意に設定し、直行３軸の位置情報をその関係に従って変換することによる。呼び出された画像データは画像処理装置６の実制御タスク２０に送信され、Ｘ線画像モニタ７上に仮想の透視画像が表示される。
【００５１】
オペレーターはこの仮想の透視画像とマスク画像を参照しながらＣアーム支持機構４及び寝台機構５を駆動させ、合わせ込みの練習を行う。ステップＳ２５において２つの画像上の形状が重なり合えば、合わせ込み練習が終了する。
【００５２】
また、Ｘ線検出器３の仮想設定タスク２４は、被検体１aの変動を摸擬してＸ線画像モニタ７のマスク画像の表示を移動させてもよい。この場合、オペレーターが任意の時点で練習の終了の入力を行う事によって、合わせ込み練習が終了する。
【００５３】
上述の実施例によれば、実際の撮影（ここではＸ線透視によるマスク画像との合わせ込み）の際の操作習得を、Ｘ線を使わずに行うことができる。つまり、Ｘ線の照射をしないだけで、他はＸ線を使った実際の撮影と全く同様の操作部を用いて操作を行うことができる。また、Ｘ線を使わないにもかかわらず、Ｘ線画像診断装置は如何にも実際の透視を行いＸ線画像がリアルタイム収集されているかのように振る舞うので、より実際の撮影に近い状態で操作練習を実施することができる。したがってＸ線を使わない条件下でしかも実践と同様な操作練習をおこなうことができるので、被爆や管球等のＸ線照射による劣化の心配することなく、実機を使って何回でも操作の練習を行うことができる。よって、操作テクニックを容易かつ早く習得することができると共に、非撮影時の被曝の抑制や管球等の消耗品の劣化の軽減（ランニングコストの軽減）も図ることができる。
【００５４】
次に、回転ＤＳＡを例として第２の動作例を説明する。回転ＤＳＡは血管を立体的に把握するための手法である。この手法では、先ずＸ線管球１とＸ線検出器３を対向させて、被検体１aの周囲を回転させながらＸ線撮影を行う。さらに造影剤を注入後に、同様に回転しながらＸ線撮影を行う。このようにして、得られた２回のＸ線撮影の画像をサブトラクション処理することによって血管を立体的に把握するものである。回転ＤＳＡにおいては、設定項目が撮影条件の他にＣアーム支持機構４の回転に関する設定など、多岐に及ぶ。そのため、オペレーターは、システム制御装置９に組み込まれたオペレーションシーケンスに従って回転ＤＳＡの諸設定及び撮影を行うのが一般的である。まず、実際の診断を行う場合のオペレーションシーケンスについて図６を用いて説明する。
【００５５】
図６まず、ステップＳ３１において、Ｘ線透視を行いながら被検体１ａに対するＸ線管球１及びＸ線検出器３からなるＣアーム支持機構４及び寝台機構５の位置を調節することによって、撮影位置を決定する。
【００５６】
次にステップＳ３２として、撮影プログラムの選択を行う。ここでの撮影プログラムとは、例えば回転ＤＳＡの画像収集の形態などが挙げられ、ＭＣ、ＭＣＣ、ＭＲＣ、ＭＲＣＣなどの画像収集形態がある。ここでＭはマスク収集、Ｒは回転始動位置に装置の姿勢を戻すリターン動作、Ｃはコントラスト収集を表す。例えばＭＲＣの画像収集形態を選択した場合、マスク収集の後、リターン動作を行い、さらにその後コントラスト収集という動作の流れになる。
【００５７】
次にステップＳ３３として、Ｃアーム支持機構４及び寝台機構５を操作し、撮影部位とアイソセンタの位置合わせを行う。ここでアイソセンタとはＣアーム支持機構４の回転軸中心とＸ線ビームの交点に相当する。この操作を誤ると後に収集されるＸ線画像の立体再構成が困難になる。
【００５８】
更にステップＳ３４において、撮影条件の決定をする。被検体の体厚が薄い部分に撮影領域を移動し、Ｘ線を照射しながらＸ線が透過するよう撮影条件を決定する。
【００５９】
次にステップＳ３５として、テスト撮影を実施する。撮影後、得られたＸ線画像はＸ線画像モニタ７上で確認される。適切な画像が得られなかった場合には撮影条件を手動で決定しなおす。
【００６０】
そして、ステップＳ３６としてＣアーム支持機構４の回転始動位置及び終了位置を設定する。この際、例えば、回転始動位置及び終了位置を予めシステムにプリセットしておいてもよいし、オペレーターが手動で決定してもよい。
【００６１】
次にステップＳ３７として、再度全ての設定を確認し、問題がなければ設定した条件に基づいて本撮影を開始する。
【００６２】
このように、回転ＤＳＡの撮影を行う場合には、オペレーターは多数のステップを踏んだ複雑なオペレーションシーケンスに従わなければならない。したがって、実際の撮影においてスムーズな操作を実現するためには、実機を用いた事前の操作練習により操作のテクニックを身に付けることが非常に重要となる。
【００６３】
このような回転ＤＳＡの撮影の操作練習を行う場合について説明する。まず、オペレーターはどのような操作の練習を行うかを選択する。ここでは回転ＤＳＡの操作の練習を選択する。さらに、各コンポーネントに対応する制御タスクを仮想制御にするか実制御にするかについての設定の選択を行う。この設定はシステム設定データ１４の中に内蔵され、オペレーターがその中から選択できるようになっている。ここでは図５に示す３つの予め設定された練習メニュー（仮想モード選択メニュー）の中から選択できるようになっているとする。図５における第１乃至第３の設定においては、どのコンポーネントが実制御タスクにより実制御されるか、どのコンポーネントが仮想制御タスクにより仮想制御されるかを示している。
【００６４】
ここでは、オペレーターが図５の練習メニューから第１の設定を選択して、回転ＤＳＡの撮影の練習を行う場合について説明する。この設定を選択した場合、システム制御タスク１３はＸ線発生制御装置２の仮想制御タスク２１及びＸ線検出器３の仮想制御タスク２４を立ち上げ、Ｘ線発生制御装置２及びＸ線検出器３は仮想制御の状態（つまり、Ｘ線照射を行わない状態での制御の状態）になり、他のコンポーネントは実制御タスクにより実制御されるようになる。
【００６５】
この第１の設定を選択された場合（つまり、練習モード）におけるＸ線画像診断装置の動作を図７を参照して説明する。なお、図７における各ステップは、それぞれ図６の各ステップに対応するものである。
【００６６】
まず、ステップＳ４１では仮想の透視画像がＸ線画像モニタ７上に表示される。オペレーターはこの画像を参照し、仮想的に撮影位置を決定する。この時、表示される画像は人体の形状を模してあるものとする。
【００６７】
次に、ステップＳ４２において撮影プログラムを選択し、ステップＳ４３において、オペレーターはＣアーム支持機構４及び寝台機構５を操作し、撮影部位とアイソセンタの位置合わせを行う。尚、図６ステップＳ４２及びステップＳ４３ではＸ線は必要ないので、Ｘ線画像診断装置は実際の撮影の場合と同様に動作する。
【００６８】
そして、ステップＳ４４においてはＸ線発生制御装置２が仮想モードに設定されているので実際にＸ線を使った透視は行わないが、代わりに仮想画像データ上の位置に対応した撮影条件が装置上に記憶されており、図２のシステム制御ソフトウェア９ａは、決定された仮想画像データ上の位置に対応した撮影条件を呼び出してくる。
【００６９】
ステップＳ４５では、ステップＳ４４と同様に、Ｘ線発生制御装置２が仮想モードに設定されているので実際にＸ線を使ったテスト撮影は行われないが、代わりにシステム制御ソフトウェア９ａがステップＳ４４で得られた撮影条件に基づいた仮想の撮影画像をＸ線画像モニタ７上に表示させる。そして、オペレーターは表示された仮想画像（テスト画像）に基づいて設定した撮影条件が適当か否か（テスト画像上に異常がないか）を検討する。もしも、仮想画像を検討した結果、撮影条件が適当でないと判断された場合は、マニュアルで撮影条件を変更調整して、再度システム制御ソフトウェア９ａを用いて調整した撮影条件に基づく仮想画像をＸ線画像モニタ７上に表示させて再び設定した撮影条件が適当か否かを検討する。撮影条件が適当と判断された場合は、撮影条件が決定され、次のステップＳ４６に進む。
【００７０】
ステップＳ４６では、Ｃアーム支持機構４の回転始動位置及び終了位置を設定する。次に、ステップＳ４７において、ステップＳ４６で設定されたＣアーム支持機構４の回転始動位置及び終了位置とステップＳ４４で決定された撮影条件に基づいて回転ＤＳＡの仮想的本撮影が行われる。このステップＳ４７では、今Ｘ線発生制御装置２が仮想モードに設定されているので実際にＸ線を使ったテスト撮影は行われないが、代わりにシステム制御ソフトウェア９ａがステップＳ４４で得られた撮影条件に基づいた仮想の撮影画像（ＤＳＡ画像）をＸ線画像モニタ７上に表示させる。
【００７１】
上述の実施例によれば、予め設定した練習モードに基づいて、実際の撮影（ここでは回転ＤＳＡの撮影）の際の撮影フローに沿った操作習得を、Ｘ線を使わずに行うことができる。つまり、Ｘ線の照射をしないだけで、他はＸ線を使った実際の撮影と全く同様のステップをふんで操作を行うことができる。また、Ｘ線を使わないにもかかわらず、Ｘ線画像診断装置は如何にも実際の回転ＤＳＡの撮影を行いＸ線画像がリアルタイム収集されているかのように振る舞うので、より実際の撮影に近い状態で操作練習を実施することができる。したがってＸ線を使わない条件下でしかも実践と同様な操作練習をおこなうことができるので、被爆や管球等のＸ線照射による劣化の心配することなく、実機を使って何回でも操作の練習を行うことができる。よって、撮影の種類に応じた操作テクニックや撮影手順を容易かつ早く習得することができると共に、非撮影時の被曝の抑制や管球等の消耗品の劣化の軽減（ランニングコストの軽減）も図ることができる。
【００７２】
次に、オペレーターが図５の練習メニューから第２の設定を選択して、回転ＤＳＡの撮影の練習を行う場合について説明する。この第２の設定は、Ｘ線照射を行わず、さらに仮想的な本撮影を行う際にＣアーム支持機構４の回転も仮想制御にして回転ＤＳＡの撮影の練習を行う設定である。この第２の設定を選択すると、本撮影のステップにおいて、Ｃアーム支持機構４は回転しない。しかし、撮影条件と姿勢条件は決定されているので、仮想の撮影画像は第１の設定の場合と同様にして得ることができる。
【００７３】
このような実施例によれば、予め設定した練習モードに基づいて、実際の撮影の際の撮影フローに沿った操作習得を、Ｘ線放射及びＣアーム支持機構４の回転をさせないで行うことができる。つまり、Ｘ線の照射及びＣアーム支持機構４の回転を行わないだけで、他は実際の撮影と全く同様のステップをふんで操作を行うことができる。この場合においても、仮想的な本撮影のステップにおいてＣアーム支持機構４を回転させないにもかかわらず、Ｘ線画像診断装置は如何にも実際の回転ＤＳＡの撮影を行っているかのように振る舞うので、より実際の撮影に近い状態で操作練習を実施することができる。したがってＣアーム支持機構４を回転させない条件下でしかも実践と同様な操作練習をおこなうことができるので、第1の設定におけるＸ線放射を行わないことによる効果に加えて、Ｃアーム支持機構の回転による機構部の消耗や、Ｃアーム支持機構４の回転に伴う装置周辺のスペース確保の心配をすることなく、実機を使って何回でも操作の練習を行うことができるという効果を有する。よって、撮影の種類に応じた操作テクニックや撮影手順を容易かつ早く習得することができると共に、非撮影時の装置の消耗の軽減（ランニングコストの軽減）も図ることができる。
【００７４】
更に、オペレーターが図５の練習メニューから第３の設定を選択して、回転ＤＳＡの撮影の練習を行う場合について説明する。この第３の設定は、Ｃアーム支持機構４、寝台機構５、Ｘ線発生制御装置２及びＸ線検出器３のコンポーネント全てを仮想制御の状態にした状態で回転ＤＳＡの撮影の練習を行う設定である。
【００７５】
この設定を選択すると、図２の仮想制御タスク２１〜２５の全てが立ち上がる。このとき、実際の診断においては寝台機構５やＣアーム支持機構４の操作を要するステップでは、操作部１０の端末のＧＵＩ上に実際の操作部１０の構成（例えば形状）及び動作を模した仮想の操作部を設ける。そして、この仮想の操作部に入力された操作情報をもとに寝台機構５の仮想制御タスク２３及びＣアーム支持機構仮想４の仮想の制御タスク２２は仮想の装置姿勢を算出する。
【００７６】
この仮想の装置姿勢のデータは前述のＧＵＩによってオペレーターに通知される。
【００７７】
オペレーターは、この通知された情報も参照しながら操作を行う、図６の各ステップにおいてＸ線画像モニタ７に表示されるＸ線画像はこの姿勢条件のデータも用いて算出される。この設定におけるあらゆる操作は操作部１０の端末上のＧＵＩを介してなされる。
【００７８】
ここで、第３の設定として示される動作は操作部１０における制御コンピューター以外のコンポーネントを駆動させることなく実現が可能である。したがって、このような操作練習の動作は、医療診断装置に係るコンピューターでなくともなされ得ることは言うまでもない。
【００７９】
このような実施例によれば、予め設定した練習モードに基づいて、実際の撮影の際の撮影フローに沿った操作習得を、コンポーネントすべてを駆動させないで行うことができる。この場合においても、各コンポーネントを駆動させないにもかかわらず、Ｘ線画像診断装置は如何にも実際の回転ＤＳＡの撮影を行っているかのように振る舞うので、より実際の撮影に近い状態で、かつ手軽に操作練習を実施することができる。したがって、装置全体の消耗や、Ｃアーム支持機構４及び寝台機構５の駆動に伴う装置周辺のスペース確保の心配をすることなく練習を行うことができる。よって、撮影の種類に応じた操作テクニックや撮影手順を容易かつ早く習得することができると共に、非撮影時の装置全体の消耗の軽減（ランニングコストの軽減）も図ることができる。
【００８０】
なお、ここで、各コンポーネントに対応する制御タスクを仮想制御にするか実制御にするかについての設定は、この３種類に限られるものではない。また、各コンポーネントそれぞれに対して制御タスクを仮想制御にするか実制御にするか決定できるようにしておいてもよい。
【００８１】
さらに、このような動作の設定は循環器系診断における回転ＤＳＡだけにとどまらず、制御部にコンピューターを用いているあらゆるＸ線画像診断装置においてもなされ得ることは言うまでもない。
【００８２】
ところで、図２の仮想動作データ・セット部１５の各データ・セット２６〜３０は操作部１０から任意にアップデートできることが好ましい。仮に、あるコンポーネントのアップグレードが行われた場合、仮想動作データ・セット部１５もアップデートする必要がある。
【００８３】
また、コンポーネントも様々な種類があり、コンポーネントの構成に従って、その構成に応じたデータを入れ替える必要がある。新しく取り付けるコンポーネントの据付や出荷時に合わせてこれらのデータをアップデートしても良いし、予め装置を構成する可能性のある全てのコンポーネントに関する仮想動作データ・セットを保持していても良い。
【００８４】
そこで、コンポーネントのアップデートあるいは変更に対する対応例を図８を参照して説明する。Ｘ線画像診断装置を構成する寝台機構５として寝台機構Ａ、寝台機構Ｂ及び寝台機構Ｃのバリエーションが存在すると仮定する。ユーザーは、必要に応じてどの寝台機構を用いるか、購入時又は購入後に、選択又は変更できるものとする。
【００８５】
システム制御装置９は、このようなバリエーションに対応するため、仮想動作データ・セットＡ、仮想動作データ・セットＢ及び仮想動作データ・セットＣを保持している。
【００８６】
ここで、アップデートにより新しく取り付ける寝台機構を仮に寝台機構Ａとする。ユーザーは先ず、操作部１０からどの寝台機構を接続するのかについての情報をインプットし、これをシステム設定データ１４に保持する。システム制御タスク１３はこれを参照し、寝台機構Ａに対する適切な仮想動作データである仮想動作データ・セットＡを寝台機構５の仮想制御タスク２３に指示する。寝台機構５の仮想制御タスク２３はその仮想動作データ・セットＡを読み込み、制御動作を変更することによりアップデートが完了する。
【００８７】
ここで、このようなシステムが寝台機構以外のコンポーネントのアップデートに対しても適用が可能であることは言うまでもない。
【００８８】
また、万が一にも管理及び制御するためのデータが破損する可能性もある。その場合のために、システム制御装置９は操作部１０の端末を用いた、ネットワークによる再ダウンロードにて修復可能なシステムを有することが好ましい。それ自体が不可能な場合も想定して、データ設定内容を無視して、必ず実制御タスクのみが全コンポーネントに関して操作する手段を設けても良い。
【００８９】
この手段は、システム制御ソフトウェア９ａにそのような機能を設定しておいても良いし、別系統という観点で、各コンポーネントに設置したスイッチなどで強制的に切り替えるという手段を設けておいても良い。
【００９０】
上述の実施例によれば、操作習得のための練習において、Ｘ線画像診断装置は如何にもＸ線画像がリアルタイム収集されているかのように振る舞う。従ってＸ線画像診断装置本体を用いながら、被曝や、管球等の消耗品の劣化を軽減し、且つ、実際の診断に近い操作練習が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係るＸ線画像診断装置示す装置構成図。
【図２】図１に示すシステム制御装置９のコンポーネント及びそれに組み込まれるシステム制御ソフトウェアの構成図。
【図３】図２のシステム制御ソフトウェアによる処理の流れを示すフローチャート。
【図４】Ｘ線画像診断装置の操作練習をする場合の第１の動作例を示すフローチャート。
【図５】Ｘ線画像診断装置の設定条件の例を示す図。
【図６】回転ＤＳＡの撮影を行うための操作手順の一例を示すフローチャート。
【図７】回転ＤＳＡの撮影時の装置操作の練習を行うための操作手順の一例を示すフローチャート。
【図８】図２のシステム制御ソフトウェアのアップデートの際の対応例を表す説明図。
【符号の説明】
【００９２】
１  Ｘ線管球
１ａ  被検体
２  Ｘ線発生制御装置
３  Ｘ線検出器
４  Ｃアーム支持機構
５  寝台機構
６  画像処理装置
７  Ｘ線画像モニタ
８  画像格納媒体
９  システム制御装置
９ａ  システム制御ソフトウェア
１０  操作部
１１  実制御タスク部
１２  仮想制御タスク部
１３  システム制御タスク
１４  システム設定データ
１５  仮想動作データ・セット部
１６  Ｘ線発生制御装置２の実制御タスク
１７  Ｃアーム支持機構４の実制御タスク
１８  寝台機構５の実制御タスク
１９  Ｘ線検出器３の実制御タスク
２０  画像処理装置６の実制御タスク
２１  Ｘ線発生制御装置２の仮想制御タスク
２２  Ｃアーム支持機構４の仮想制御タスク
２３  寝台機構５の仮想制御タスク
２４  Ｘ線検出器３の仮想制御タスク
２５  画像処理装置６の仮想制御タスク
２６  Ｘ線発生制御装置２の仮想動作データ・セット
２７  Ｃアーム支持機構４の仮想動作データ・セット
２８  寝台機構５の仮想動作データ・セット
２９  Ｘ線検出器３の仮想動作データ・セット
３０  画像処理装置６の仮想動作データ・セット
【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】
2005066161.tif 000009
【図８】
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