(57)【要約】【課題】  SPOT透視/ROI透視時の関心領域に自動で高精細検出器の表示領域の位置合わせを行うことができるX線画像診断装置を提供することである。【解決手段】  実施形態のX線画像診断装置は、被検体に対しX線を照射するX線照射部と、入力操作に基づいて特定領域を設定する操作部と、X線照射部に取り付けられ、照射されるX線のうち、特定領域外へのX線の少なくとも一部を減衰させるX線減衰部と、被検体を通過したX線を検出する第１のX線検出部と、第１のX線検出器よりも小さい検出領域で高精細な検出領域を有する第２のX線検出部と、X線照射部と前記第１のX線検出部および前記第２のX線検出部とを対向した状態で保持する保持部と、X線減衰部の位置に基づいて、特定領域と前記第２のX線検出部の検出領域との少なくとも一部が一致するように第２のX線検出部を移動させる駆動部とを具備することを特徴とする。【選択図】  図１
2017080042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対しX線を照射するX線照射部と、
前記被検体と前記X線照射部の間に設けられ、開口領域を形成し、前記X線のうち前記開口領域外のX線を遮蔽するX線遮蔽部と、
前記被検体を透過したX線を検出する第１の検出領域を有する第１のX線検出部と、
前記第１のX線検出器よりも小さい検出領域でかつ空間分解能が高い第２の検出領域を有する第２のX線検出部と、
前記開口領域の位置に基づいて、前記開口領域が形成する前記被検体の照射領域と前記第２の検出領域の一致面積が最大となるように、前記第２のX線検出部を移動させる駆動部と、
を具備することを特徴とするX線画像診断装置。
【請求項２】
被検体に対しX線を照射するX線照射部と、
前記被検体と前記X線照射部の間に設けられ、開口領域を有し、前記X線のうち前記開口領域外のX線を減衰させるX線減衰部と、
前記被検体を透過したX線を検出する第１の検出領域を有する第１のX線検出部と、
前記第１のX線検出器よりも小さい検出領域でかつ空間分解能が高い第２の検出領域を有する第２のX線検出部と、
前記開口領域の位置に基づいて、前記開口領域が形成する前記被検体の照射領域と前記第２の検出領域の一致面積が最大となるように、前記第２のX線検出部を移動させる駆動部と、
を具備することを特徴とするX線画像診断装置。
【請求項３】
前記第２のX線検出部は、前記第２のX線検出部の検出領域が前記第１のX線検出部の検出領域と重複するように重ねて取り付けられることを特徴とする請求項１または２の少なくとも１つに記載のX線画像診断装置。
【請求項４】
前記第２のX線検出部は、前記第１のX線検出部の内側に配置され、前記第１のX線検出部と一体となって取り付けられることを特徴とする請求項１または２の少なくとも１つに記載のX線画像診断装置。
【請求項５】
前記第２のX線検出部は、前記第１のX線検出部とは別体に配置され、前記第１のX線検出部と独立して移動可能であることを特徴とする請求項１または２の少なくとも１つに記載のX線画像診断装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記開口領域が形成する前記被検体の照射領域の中心座標と前記第２のX線検出部の検出領域の中心座標を一致させるよう前記第２のX線検出部を移動させることを特徴とする請求項１または２の少なくとも１つに記載のX線画像診断装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記開口領域が形成する前記被検体の照射領域に対して前記第２のX線検出部の移動距離が最短となるように、前記第２のX線検出部を移動させることを特徴とする請求項１または２の少なくとも１つに記載のX線画像診断装置。
【請求項８】
前記第２のX線検出部の移動は、オペレータからの入力に基づいて実行されることを特徴とする請求項１または２の少なくとも１つに記載のX線画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、X線画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、X線画像診断装置では、Cアームに一対のX線発生装置とX線検出装置が対向する形で搭載される。近年、このX線検出装置に、８〜１２インチ程度の画面サイズの通常のピクセルサイズを有するX線検出器に加えて、４〜６インチ程度の小型で通常のX線検出器よりも小さいピクセルサイズで、検出素子数が多い高精細なX線検出器を搭載し、病変部などの小さな関心領域（ROI：Region of Interest）の高精細な画像を得ることで診断・治療手技のレベルを上げる取り組みが実施されている。この高精細なX線検出器を有するX線検出装置の構成として、通常のX線検出器と高精細なX線検出器を一体化した１パネル構成と、通常のX線検出器と高精細なX線検出器が別々に駆動する２パネル構成が挙げられる。
【０００３】
また、カテーテルなどを用いたX線透視下での手技においては、SPOT透視やROI透視などの技術が知られている。SPOT透視はオペレータの指定する関心領域にのみX線が照射されるようにX線絞りを制御し、関心領域外のX線を遮蔽する透視術である。SPOT透視では関心領域外へのX線が遮蔽されるため、被検体の被曝量の低減が可能となる。また、ROI透視は少なくとも一部に開口領域を有する銅やアルミニウム等で構成されるROIフィルタを配置してX線の照射を行う透視術である。従って、ROIフィルタを通過するX線は、開口領域である関心領域に比べて照射されるX線量が減衰されることとなり、被検体への被曝量の低減が可能となる。
【０００４】
ところで、先に述べた透視術と高精細検出器による画像表示とを組み合わせて行う場合は、オペレータが透視を行っている関心領域に高精細検出器の検出領域を合わせる必要がある。そのためには、事前に設定した高精細検出器の検出領域と関心領域が合うように、高精細検出器を動かす位置を画像上で指定する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、オペレータが観察している関心領域に自動で高精細検出器の検出領域を移動させることが可能なX線画像診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、実施形態のX線画像診断装置は、被検体に対しX線を照射するX線照射部と、入力操作に基づいて特定領域を設定する操作部と、X線照射部に取り付けられ、照射されるX線のうち、特定領域外へのX線の少なくとも一部を減衰させるX線減衰部と、被検体を通過したX線を検出する第１のX線検出部と、第１のX線検出器よりも小さい検出領域で高精細な検出領域を有する第２のX線検出部と、X線照射部と前記第１のX線検出部および前記第２のX線検出部とを対向した状態で保持する保持部と、X線減衰部の位置に基づいて、特定領域と前記第２のX線検出部の検出領域との少なくとも一部が一致するように第２のX線検出部を移動させる駆動部とを具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るX線画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る高精細検出器を具備したX線検出器の一例を示す図。
【図３】実施形態に係るCアームの移動機構の概略を示す図。
【図４】実施形態に係るSPOT透視/ROI透視領域への自動位置合わせ実行時のフローチャート。
【図５】実施形態に係るX線画像診断装置のSPOT透視実行時の自動位置合わせ機構の一例を示す図。
【図６】実施形態に係るSPOT透視後の表示領域の一例を示す図。
【図７】実施形態に係るX線画像診断装置のROI透視実行時の自動位置合わせ機構の一例を示す図。
【図８】実施形態に係るROI透視後の表示領域の一例を示す図。
【図９】実施形態に係る高精細検出器の移動方法の一例を示す図。
【図１０】実施形態に係る高精細検出器の移動方法の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係るX線画像診断装置の構成を示したブロック図である。図１のX線画像診断装置１００は、高電圧発生装置５と、被検体Pに対してX線を照射するX線発生装置１０と、被検体Pを透過したX線を検出するとともに、検出したX線量を反映したX線投影データを生成するX線検出装置１１と、X線絞り１０３の駆動制御を行うX線絞り駆動装置２８と、ROIフィルタ１０２の駆動制御を行うROIフィルタ駆動装置２９を備えている。
【００１１】
高電圧発生装置５は、X線管１０１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てX線管１０１へ出力する。
【００１２】
X線発生装置１０は、X線管１０１と、照射X線量を減衰或いは低減させる機能を有するROIフィルタ１０２及びX線絞り１０３を備えている。X線管１０１は、X線を発生させる真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された熱電子を高電圧によって加速させ、この加速電子をタングステン陽極に衝突させることでX線を発生させる。
【００１３】
ROIフィルタ１０２はX線管１０１とX線絞り１０３の間に位置し、銅やアルミニウムで構成される。ROIフィルタ１０２は少なくとも一部、例えば中央部に開口領域を有し、開口領域のX線通過領域ではX線を全透過し、それ以外の領域のX線は減衰して透過する。
【００１４】
X線絞り１０３は、X線管１０１とX線検出装置１１の間に位置し、鉛で構成される。X線管１０１が発生したX線を、被検体Pの関心領域にのみ照射されるように絞り込む。例えば、X線絞り１０３は４枚の絞り羽根を有し、これらの絞り羽根をスライドさせることで、X線の遮蔽される領域を任意のサイズに調節する。
【００１５】
X線検出装置１１は、被検体Pを透過したX線を電荷に変換して蓄積する平面状のX線検出器１１１と、X線検出器１１１に比べて高精細（高解像度）にX線を検出することが可能なX線検出デバイスの一種である高精細検出器１１２を有する。X線検出器１１１は、例えばFPDで構成する。FPDパネルの大きさは一般的に８〜１２インチである。FPDは微小な検出素子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る。各々の検出素子は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と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで出力するTFT薄膜トランジスタから構成されている。
【００１６】
高精細検出器１１２はX線検出器１１１よりも空間分解能が高いX線検出器である。例えば、高精細検出器１１２はX線検出器１１１よりも単位面積当たりの検出素子数が多く、通常４倍以上の検出素子を有する検出器のことを指す。また、高精細検出器１１２はX線検出器１１１より小さい４〜６インチの検出領域を有する。高精細検出器１１２は、例えば単結晶Si基板上に形成されたCCD（Charge Coupled Device）上にシンチレータを形成した構成を有する。CCDは撮像素子の一形態であり、単結晶Si基板でX線が入射すると、入射X線量に合わせて電荷を生成する。また、CCDの代わりにCMOS（Complementary metal-oxide-semiconductor）イメージセンサを用いて高精細検出器１１２を構成しても良い。CMOSも撮像素子の一形態であり、CCDと同様に単結晶Si基板でX線が入射すると入射X線量に合わせて電荷を生成する。更にCMOSでは、発生した電荷を容量として蓄積し、電圧成分へ変換して出力する。
【００１７】
X線検出装置１１の構成としては、図２に示すようにX線検出器１１１と高精細検出器１１２を一体化した１パネル構成を用いることができる。この１パネル構成のX線検出装置１１では、入射したX線を光に変換する機能を有するシンチレータ１１３を挟んでX線検出器１１１と高精細検出器１１２が対向するように配置されている。この構成により、X線がX線検出器１１１と高精細検出器１１２の対向位置へ入射した場合にX線検出器１１１と高精細検出器１１２の双方で光を検出し、対向位置外のX線検出器１１１のみの領域にX線が入射した場合にはX線検出器１１１のみがX線を検出する。
【００１８】
なお、実施形態におけるX線検出装置１１の構成は、上述した構成に限られない。例えばX線検出器１１１と高精細検出器１１２とを対向させ配置する代わりに、２つの検出器を同一平面上に配置しても良い。その場合、X線検出器１１１の内側に高精細検出器１１２を配置し、同一平面上で１つのX線検出装置１１を構成するようにしても良い。また、別の構成としてはX線検出器１１１と高精細検出器１１２が別々に駆動し、X線検出器１１１の前面に高精細検出器１１２が退避可能に配置されることで、必要なときのみ高精細検出器１１２を使用する２パネル構成を用いることができる。尚、図示しないが、X線検出装置１１はX線検出器１１１及び高精細検出器１１２に蓄積された電荷を出力し、出力された電荷からX線投影データを生成する投影データ生成部を備えている。
【００１９】
X線絞り駆動装置２８は、X線絞り１０３の絞り羽根を駆動させることで、X線絞り１０３の開口領域の制御を行う。具体的には、オペレータが操作装置１９を介して入力した関心領域とX線の照射領域が合うように絞り羽根を駆動させる制御を行う。また、X線絞り駆動装置２８はX線絞り１０３による開口領域の検出機能も併せ持つ。X線絞り１０３による開口領域の検出方法は、開口領域の面積を検出しても良いし。絞り羽根の移動量から検出しても良い。
【００２０】
ROIフィルタ駆動装置２９は、オペレータが操作装置１９を介して入力した関心領域に対してROI透視領域２６を設定するために、ROIフィルタ１０２を駆動させる。ROIフィルタ１０２をX線管１０１と被検体Pの間に駆動させることでROI透視が実行される。
【００２１】
X線画像診断装置１００はCアーム１２と、Cアーム状態検出器１２１と、Cアーム駆動装置１２２と、天板駆動装置１３とを有する。
【００２２】
Cアーム１２は、X線発生装置１０とX線検出装置１１を被検体Pと天板１５を挟んで対向するように保持することで、天板１５上の被検体PのX線撮影を行うことができる構成を有する。
【００２３】
図３に示すように、基台１２ａは天井面に設置されており、図示しないレールに沿って天井面を水平方向へ移動する（矢印F）。支点１２ｂは基台１２ａに接続され、この支点１２ｂから床面に伸びる軸を中心に回転することで、固定アーム１２ｃを天井面と水平方向に回転動作させる（矢印Ｅ）。接続部１２ｄは、Ｃアーム１２をＣアーム１２の形状に沿うようにスライド可能に保持し（矢印Ｃ）、この接続部１２ｄから天井面と平行に伸びる軸を中心に回転することで、Ｃアーム１２を固定アーム１２ｃに対して回転動作させる（矢印Ｄ）。以上の構成から、Cアーム１２が、矢印Fの方向に並進運動することも可能となっている。なお、Cアーム１２ないし基台１２ａは上記の他、天井面に対して、近接又は離反する方向にも移動可能である。
【００２４】
また、Cアーム１２は、図３中の矢印C，D，E及びFに係る動作を実現するための複数の動力源が該当する適当な箇所に備えられおり、これらはCアーム駆動装置１２２を構成する。さらに、Cアーム１２には、その角度または姿勢や位置の情報を検出するCアーム状態検出器１２１がそれぞれ備えられている。Cアーム状態検出器１２１は、例えば回転角や移動量を検出するポテンショメータや、位置検出センサであるエンコーダ等で構成される。より具体的にエンコーダに関しては、例えば磁気方式、刷子式、あるいは光電式等となる、いわゆるアブソリュートエンコーダを使用することが可能である。また、本実施形態に係るCアーム状態検出器１２１は、回転変位をデジタル信号として出力するロータリエンコーダあるいは直線変位をデジタル信号として出力するリニアエンコーダなど、様々な種類の位置検出機構を用いて構成することができる。
【００２５】
また、上記で説明したCアーム１２の移動を実現する機構は一例に過ぎず、本発明が、これらの形態に限定されるものではない。例えば上記ではCアーム１２の図３中F方向に関する移動は、基台１２ａが天井敷設のレールに沿って走行する、いわゆる天井走行式により実現されるものとなっていたが、本発明ではこれに代えて、Cアーム１２を保持する床面設置の支柱を用意し、当該支柱が床面に沿って移動することにより、図３中のF方向への移動が実現されるような形態であってもよい。
【００２６】
また、Cアーム駆動装置１２２は、処理回路１７の駆動制御機能１７２からの駆動信号を読み込んでCアーム１２をスライド運動、回転運動、直線運動させる。Cアーム駆動装置１２２は複数のモータ等の動力源によって構成される。天板駆動装置１３は、処理回路１７の駆動制御機能１７２からの駆動信号を読み込んで、天板１５を床面に対して水平方向や垂直方向に移動させる。Cアーム１２または天板１５が移動することにより、被検体Pに対するX線発生装置１０及びX線検出装置１１の位置関係が変化する。
【００２７】
X線画像診断装置１００は記憶回路１６と、処理回路１７と、表示装置１８と、操作装置１９とを有する。
【００２８】
記憶回路１６は、X線検出装置１１によって検出されたX線検出データを用いて作成された投影データと投影データから生成されるX線画像データを記憶したり、処理回路１７によって行われる各機能をプログラムの形式で保存する。
【００２９】
表示装置１８は各種X線画像データの表示を行うための透視モニタ、他のモダリティの画像表示等を行う参照モニタ、撮影条件等の入力やシステムを制御するための各種入力・設定画面を表示するシステムモニタを有する。これらのモニタは、それぞれ別体で構成されても良いし、大型モニタを表示領域を分けることで実現させても良い。
【００３０】
また、操作装置１９はトラックボール、ジョイスティック、各種ボタンを有するメインコンソール、キーボード、マウスなどの入力デバイス、およびフットスイッチなどを備える。これらの入力インターフェイスにより、被検体情報の入力、X線照射条件（SID、管電圧、管電流等）や画像倍率の設定、回転撮影などの撮影シーケンス選択、被検体の撮像位置及び方向の設定、撮影開始コマンド等の各種コマンド入力を行うことができる。また、操作装置１９を操作することでROI透視またはSPOT透視領域の設定、通常撮像から高精細検出器１１２を用いた撮像への切り替え、及びSPOT透視またはROI透視と通常撮影の切り替えを実行することができる。
【００３１】
処理回路１７はシステム制御機能１７１、駆動制御機能１７２、X線制御機能１７３、画像演算処理機能１７４、検出器切替制御機能１７５、表示制御機能１７６、位置ずれ制御機能１７７を有する。
【００３２】
システム制御機能１７１は操作装置１９から入力された操作者によるコマンド信号、及び各種初期設定条件等の情報を一旦記憶した後、これらの情報を処理回路１７の各処理機能に送信する。
【００３３】
駆動制御機能１７２は操作装置１９から入力されたCアーム１２や天板１５の駆動に関する情報を用いてCアーム駆動装置１２２及び天板駆動装置１３の制御を行う。
【００３４】
X線制御機能１７３はシステム制御機能１７１からの情報を読み込んで、高電圧発生装置５における管電流、管電圧、照射時間等のX線照射条件の制御を行う。
【００３５】
画像演算処理機能１７４は記憶回路１６から投影データを取得してX線画像を生成する。また、LIH（Last Image Hold）画像２３の表示を行うための画像演算処理を行う。LIH画像２３とは、SPOT透視を行う関心領域を含む領域を撮影または透視したX線画像である。画像演算処理機能１７４は、SPOT透視が開始されるとその関心領域の周辺のX線の照射されない領域にLIH画像２３を参照画像として表示する。LIH画像２３を表示することにより、SPOT透視実行時においても、SPOT透視領域２４外の周辺領域に透視画像を表示させ続けることで、オペレータは関心領域とその周辺領域を視認することができ、関心領域の全体に対する位置を把握しやすくなる。なお、LIH画像２３は、SPOT透視の直前に撮影または透視したX線画像であることが好ましい。
【００３６】
検出器切替制御機能１７５は、X線検出器１１１を用いた通常撮影モードとX線検出器１１１に加えて高精細検出器１１２を用いた高精細撮影モードの間における撮影モードの切替制御を行う。オペレータが操作装置１９から入力した撮影モード切替に関する情報を検出器切替制御機能１７５が読み込むと、通常撮影モードから高精細撮影モードまたは高精細撮影モードから通常撮影モードへの撮影モードの切替を実行する。撮影モードの切り換えは、透視用のフットスイッチの踏み替えによって実行されても良いし、メインコンソール等での入力操作によって実行されてもよい。
【００３７】
撮影モードの切替が実行されると、X線検出器１１１または高精細検出器１１２の切替を実行する旨の信号を駆動制御機能１７２に送信する。駆動制御機能１７２は受信情報に応じて、Cアーム１２等の駆動を行う。X線検出器１１１と高精細検出器１１２が一体化した１パネル構成のX線検出装置１１では、高精細モードへの切替が実行されると、X線検出装置１１に照射されたX線はX線検出器１１１と高精細検出器１１２の両方で検出される。X線検出器１１１と高精細検出器１１２が別々に駆動する２パネル構成のX線検出装置１１は高精細モードへの切替が実行されると、高精細検出器１１２を保持したアーム等が駆動し、 X線検出器１１１の前面でX線が検出可能な位置に高精細検出器１１２を移動させる。また、検出器切替制御機能１７５は撮影モードの切替が実行されると、X線制御機能１７３にX線照射条件を変更する旨の信号を伝達する。例えば、高精細検出器１１２は、X線検出器１１１と比較してX線検出素子数が多いため、各X線検出素子で検出されるX線量が少なくなる。そのため、高精細検出器１１２を使用する場合は、通常撮影時よりも高い管電圧を設定し照射X線量を上げる必要がある場合がある。
【００３８】
表示制御機能１７６はSPOT透視またはROI透視時において、システム制御機能１７１からの信号を読み込んで、記憶回路１６から所望のX線画像データを取得して表示装置１８に表示する制御や、透視領域の拡大表示へと移行する制御を行う。これは後述する図６や図８において、SPOT透視領域２４またはROI透視領域２６を拡大表示することに該当する。また、表示制御機能１７６は透視領域の拡大表示から通常透視表示へと移行する制御や通常透視表示から拡大表示へ移行する制御を行う。
【００３９】
位置ずれ制御機能１７７はX線発生装置１０内のX線絞り１０３やROIフィルタ１０２の開口領域の中心座標と高精細検出器１１２の検出領域の中心座標の位置ずれを算出する。このとき、開口領域が形成する被検体PのX線照射領域と高精細検出器１１２の検出領域２２の一致面積が最大となるように高精細検出器１１２が移動する。例えば、SPOT透視時はX線絞り１０３の開口領域の中心座標情報をX線絞り駆動装置２８から参酌し、ROI透視時はROIフィルタ１０２の中心座標情報をROIフィルタ駆動装置２９から参酌して高精細検出器１１２の検出領域の中心座標との位置ずれの算出を行う。算出された中心座標間の差分を用いて、位置ずれ制御機能１７７はCアーム駆動装置１２２によりCアーム１２を移動させ、X線発生装置１０内のX線絞り１０３の開口領域またはROIフィルタ１０２の中心位置が高精細検出器１１２の検出領域２２の中心位置に合うように制御する。
【００４０】
また、位置ずれ制御機能１７７は、高精細検出器１１２の検出領域２２にSPOT透視領域２４またはROI透視領域２６が含まれるように位置ずれを検出し、高精細検出器１１２の検出領域を最短距離で移動させても良い。例えば、高精細検出器１１２の検出領域２２を示す四角形の第１および第２の辺とSPOT透視領域２４を示す四角形の第１および第２の辺の差分がそれぞれ０になるように高精細検出器１１２を最短距離にて移動させても良い。
【００４１】
また、処理回路１７の構成要素、システム制御機能１７１、駆動制御機能１７２、X線制御機能１７３、画像演算処理機能１７４、検出器切替制御機能１７５、表示制御機能１７６、位置ずれ制御機能１７７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１６に記録されている。処理回路１７はプログラムを記憶回路から読み出し、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１７は、図１の処理回路内に示された各機能を有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路１７にてシステム制御機能１７１、駆動制御機能１７２、X線制御機能１７３、画像演算処理機能１７４、検出器切替制御機能１７５、表示制御機能１７６、位置ずれ制御機能１７７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１７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。
【００４２】
次に、図４のフローチャートを用いて透視モード及び表示モードの切り替えについて説明する。本フローチャートではSPOT透視時について説明するが、ROI透視時においても透視モード及び表示モードの切り替えは同様である。透視モード及び表示モードの切り換えには、例えばフットスイッチが用いられる。
【００４３】
まず、透視領域全体を透視する通常透視モード用のフットスイッチがオペレータによって押下されると、ST１にて透視領域全体のX線透視が行われる。
【００４４】
次に、ST２ではオペレータによって関心領域の設定が行われる。オペレータは、表示装置１８に表示されるX線画像を参照して、操作装置１９を介して関心領域を設定する。関心領域が設定されない場合は、そのまま透視領域全体のX線透視が行われる。
【００４５】
ST３では、通常透視モード用のフットスイッチに代わって、SPOT透視用のフットスイッチがオペレータによって押下されると、ST２において設定された関心領域に対してSPOT透視が実行される（ST４）。フットスイッチがオペレータにより押下されない場合は、そのまま透視領域全体のX線透視が行われる。
【００４６】
ST４にてSPOT透視が実行されると、ST５にて、オペレータはSPOT透視用のフットスイッチを押下した状態で、操作装置１９を介して高精細撮影モードを実行する。高精細撮影モードが実行されない場合は、そのままSPOT透視が実行される。ST５にて高精細撮影モードが実行されると、ST６にて自動的にSPOT透視領域２４と高精細検出器１１２の検出領域２２の位置ずれが検出される。
【００４７】
ST６にて位置ずれが検出されると、ST７にて位置補正の必要性が自動的に判断される。例えば、SPOT透視領域２４の中心座標と高精細検出器１１２の検出領域２２の中心座標が一致していなくても、高精細検出器１１２の検出領域２２にSPOT透視領域２４が全て含まれていれば高精細検出器を移動させないことにしても良い。位置補正が必要ない場合は、ST９に進み、自動で高精細透視が実行される。
【００４８】
ST７にて位置補正が必要な場合には、ST８にて位置補正が実行され、自動で高精細検出器１１２の検出領域２２がSPOT透視領域２４を全て含むように移動する。
【００４９】
ST８にて位置補正が実行されると、ST９にて自動で高精細透視が実行される。また、オペレータはST９にて、高精細透視領域の拡大表示を行うための操作装置１９を操作することで拡大表示への切替を実行しても良い。
【００５０】
ST１０でオペレータが操作装置１９を介して高精細撮影モードを終了すると、高精細モードが終了する。高精細撮影モードの終了に関する操作がオペレータにより実行されない場合は高精細透視が実行され続ける。
【００５１】
ST１０で高精細モードが終了した状態にて、オペレータがSPOT透視用のフットスイッチの押下をやめるとSPOT透視が終了され、一連の透視が終了する。SPOT透視用のフットスイッチが押下されたままの場合は、ST４に戻りSPOT透視が実行され続ける。
【００５２】
本フローチャートでは、高精細撮影モードへの切替を操作装置１９を介して行う場合について説明したが、他の処理と同様にフットスイッチを介して操作することにしても良い。このとき、高精細撮影モードへの切り替えは高精細撮影モード用のフットスイッチをオペレータが押下することによって実現され、高精細撮影モードの終了はフットスイッチの押下をやめることで実現される。このとき、高精細撮影モードの終了と同時に、X線の照射も終了する。
【００５３】
以上の一連の処理により、オペレータはSPOT透視またはROI透視後に、高精細撮影モードへの切替を行うことで、透視中の関心領域の高精細画像を自動で取得することが可能となる。
【００５４】
図５はSPOT透視時にSPOT透視領域２４と高精細検出器１１２の検出領域２２の位置合わせを行うための、X線検出装置１１の移動方法の一例を示す図である。図５はX線検出器１１１の検出領域２１、高精細検出器１１２の検出領域２２と、血管３１との相対的な位置関係を示した模式図である。図５（ａ）で示されるX線検出器１１１の検出領域２１及び高精細検出器１１２の検出領域２２を初期配置とする。例として、血管３１の先端に図示しないステント３２が埋め込まれた状態を考える。血管３１の先端部のステント３２を観察するため、図５（ｂ）に示すようにSPOT透視領域２４を設定すると、図５（ｃ）に示すように高精細検出器１１２の検出領域２２の中心位置が、SPOT透視領域２４の中心位置と一致するように移動する。なお、X線検出装置１１の構成として高精細検出器１１２とX線検出器１１１とが一体となった図２の構成を用いる場合には、高精細検出器１１２の検出領域２２の移動に伴いX線検出器１１１の検出領域２１も移動することとなる。
【００５５】
図６は、図５（ｃ）に示すようにX線検出装置１１が移動し、SPOT透視後に高精細撮影モードへの切替を行った拡大高精細画像２５の表示の一例を示す。SPOT透視領域２４は高精細検出器１１２により高解像度の画像が取得され、SPOT透視領域２４を中心とした高精細検出器１１２の検出領域２２が拡大表示されることにより、血管３１先端のステント３２が観察可能になる。また、高精細検出器１１２の検出領域２２はSPOT透視領域２４の形状に応じて出力するX線検出素子を選択しても良い。つまり、SPOT透視領域２４のみを高精細検出器１１２の検出領域２２ｂとして構成し、他の領域をLIH２３画像で表示しても良いし、当該任意形状のSPOT透視領域２４を拡大表示しても良い。例えば、高精細検出器１１２の検出領域２２に対してSPOT透視領域２４が小さい場合は、高精細検出器１１２の検出領域２２の全ての検出素子を用いてX線を検出せずに、高精細検出器１１２はSPOT透視領域２４を通過するX線のみを検出し、SPOT透視領域２４外のX線はX線検出器１１１で検出することにしても良い。高精細検出器１１２をSPOT透視領域２４に絞って使用することで、高精細検出器１１２のX線検出素子を用いる領域が狭くなり、投影データ量が少なくなることで、画像データを生成する際の画像処理速度の向上が図れる。
【００５６】
図７はROI透視実行時にROI透視領域２６と高精細検出器１１２の検出領域２２の位置合わせを行うための、X線検出装置１１の移動方法の一例を示す図である。図７はX線検出器１１１の検出領域２１、高精細検出器１１２の検出領域２２と、血管３１との相対的な位置関係を示した模式図である。図７（ａ）で示されるX線検出器１１１の検出領域２１及び高精細検出器１１２の検出領域２２を初期配置とする。図５の例と同様に、血管３１の先端部に埋め込まれた図示しないステント３２を観察することとする。図７（ｂ）に示すように血管３１の先端部をオペレータがROI透視領域２６として設定すると、図７（ｃ）に示すように高精細検出器の検出領域２２は中心位置がROI透視領域２６の中心位置と一致するように移動する。なお、X線検出装置１１の構成として高精細検出器１１２とX線検出器１１１とが一体となった図２の構成を用いる場合には、高精細検出器１１２の検出領域２２の移動に伴いX線検出器１１１の検出領域２１も移動することとなる。
【００５７】
図８はROI透視後に高精細撮影モードへの切り替えを行った拡大高精細画像２７の表示画面の一例を示す図である。ROI透視領域２６は高精細検出器１１２により高精細な画像が取得され、血管３１中のステント３２が観察可能になる。また、図８に示すような、ROI透視領域２６の画像とROI透視領域２６外のS/N比の低い画像を表示する代わりに、ROI透視領域２６のみを拡大表示させても良い。また、高精細検出器１１２の検出領域２２はROI透視時にROIフィルタ１０２の形状に応じて任意の形状を構成することができる。つまり、ROI透視領域２６のみを高精細検出器１１２の検出領域２２ｃとして構成し、他の領域をX線検出器１１１の検出領域２１で表示しても良い。また、当該任意形状のROI透視領域２６を拡大表示しても良い。例えば、高精細検出器１１２の検出領域２２に対してROI透視領域２６が小さい場合は、高精細検出器１１２の検出領域２２の全ての検出素子を用いてX線を検出せずに、高精細検出器１１２はROI透視領域２６を通過するX線のみを検出し、ROI透視領域２６外のX線はX線検出器１１１で検出することにしても良い。高精細検出器１１２をROI透視領域２６に絞って使用することで、SPOT透視時と同様に、高精細検出器１１２のX線検出素子を用いる領域が狭くなり、投影データ量が低減され、画像データを生成する際の画像処理速度の向上が図れる。また、図２に示す構成を有する高精細検出器１１２の場合、X線はX線検出器１１１及び高精細検出器１１２の両方で検出される。そのためROI透視領域２６外は、X線検出器１１１を用いてX線の検出を行う。X線検出器１１１は高精細検出器１１２よりもX線の検出面積が大きいため、X線が入射しやすく、高精細検出器１１２を用いる場合よりもS/N比の大きい画像が得られる。これにより、高精細検出器１１２を使用する領域を狭くすることで出力されるX線画像のノイズを低減させることが可能である。
【００５８】
本実施形態ではX線絞り１０３またはROIフィルタ１０２の位置に高精細検出器１１２の検出領域２２を合わせる場合を例として述べたが、X線絞り１０３またはROIフィルタ１０２の位置に代わって、表示装置１８に表示されるSPOT透視領域２４またはROI透視領域２６の境界線等を表示装置１８に表示し、その画像上の座標情報用いて位置合わせを行うことにしても良い。例えば、透視中の関心領域の境界を示す境界線等が表示装置１８に表示されるように構成しておき、その透視中の関心領域の表示画面上の位置情報等を読み込んで透視中の関心領域として検出し、その位置情報を位置ずれ制御機能１７７に出力し、高精細検出器１１２の検出領域２２を移動させるように構成しても良い。
【００５９】
また、本実施形態ではCアーム型保持装置を有するX線画像診断装置を例として挙げたが、被検体PとX線検出装置１１の相対的な位置関係を制御することが可能な機構を有するX線画像診断装置であれば本実施形態に記載の形式に限定されない。例えば、X線発生装置１０が天井から吊り下げられ、X線検出装置１１が寝台の下に設置された構成を有するX線画像診断装置や主に寝台が各方向に移動するX線TV装置等にも本実施形態を適用することも可能である。
【００６０】
また、本実施形態とは逆に高精細検出器１１２の検出領域２２の位置に透視中の関心領域を設定し、SPOT透視またはROI透視への切替を行っても良い。例えば、SPOT透視またはROI透視を実行すると、高精細検出器１１２の検出領域２２を位置ずれ制御機能１７７が読み込んで、高精細検出器１１２の検出領域２２の例えば中心位置に合うように透視中の関心領域が設定されるような構成を有しても良い。
【００６１】
また、高精細撮影モードから通常撮影モードへの切替時には、高精細検出器１１２の検出領域２２と透視中の関心領域の位置合わせを行う前の透視位置を中心としたSPOT透視画像やROI透視画像を再度表示させても良い。若しくは、高精細撮影モードでの透視中の関心領域を中心としたLIH２３画像が周囲に表示されたSPOT透視画像や、ROI透視画像を表示させても良い。SPOT透視画像とLIH２３を表示する場合は、透視中の関心領域を中心としたLIH２３画像の撮影を再度行う。
【００６２】
（変形例１）
次に、図９を用いて本実施形態の変形例であるSPOT透視領域２４が高精細検出器１１２の検出領域２２より大きい場合について説明する。図９（ａ）で示されるX線検出器１１１の検出領域２１及び高精細検出器１１２の検出領域２２を初期配置とする。図９（ｂ）に示すような高精細検出器１１２の検出領域２２よりも大きいSPOT透視領域２４が設定されたとする。この場合、例えば高精細検出器１１２の検出領域２２は図９（ｃ）に示すようにSPOT透視領域２４との一致面積が最大となり、尚且つその中心位置が一致するように移動する構成が考えられる。
【００６３】
（変形例２）
また、別の例として図１０に示すように高精細検出器１１２の検出領域２２がSPOT透視領域２４に重複し、且つ、移動距離が最短となるように高精細検出器１１２の検出領域２２を移動する場合について説明する。図１０（ａ）で示されるX線検出器１１１の検出領域２１及び高精細検出器１１２の検出領域２２を初期配置とする。図１０（ｂ）に示されるように高精細検出器１１２の検出領域２２の近傍にSPOT透視領域２４が設定された場合は、図１０（ｃ）に示すように中心位置は一致させずに、SPOT透視領域２４に高精細検出器１１２の検出領域２２の全体が重複するように高精細検出器１１２の移動距離が最短となるように移動させても良い。また、図１０ではSPOT透視領域２４が高精細検出器１１２の検出領域２２よりも大きい場合について説明したが、本変形例は高精細検出器１１２の検出領域２２がSPOT透視領域２４よりも大きい場合についても適用可能である。
【００６４】
SPOT透視領域２４が高精細検出器１１２の検出領域２２より大きい場合の高精細検出器１１２の移動方法は変形例１及び変形例２のいずれを選択しても良いし、オペレータが選択できるように設定しても良い。また、上記移動方法をROI透視時にROI透視領域２６を対象に同様の動作を行っても構わない。
【００６５】
以上説明した実施形態によれば、ROIフィルタ１０２あるいはX線絞り１０３の位置を用いて、透視中の関心領域に自動で高精細検出器１１２の検出領域２２を移動させて、SPOT透視またはROI透視領域の高精細画像を得ることが可能である。また、透視中の関心領域に自動で高精細検出器１１２の検出領域２２を一致させることができるため、手動でCアーム１２や寝台等を移動させる必要や、別途位置合わせ用のマーカ等を画面上に表示させて、そのマーカに基づいて関心領域と高精細検出器１１２の検出領域２２の位置あわせをする必要がないためオペレータは簡便に操作することが可能であり、検査時間の短縮及び被曝量を低減させることが可能である。
【００６６】
各実施形態における高電圧発生装置５、X線発生装置１０、X線管１０１、ROIフィルタ１０２、X線絞り１０３、X線検出装置１１、X線検出器１１１、Cアーム１２、Cアーム状態検出器１２１、Cアーム駆動装置１２２、天板駆動装置１３、記憶回路１６、処理回路１７、システム制御機能１７１、駆動制御機能１７２、X線制御機能１７３、画像演算処理機能１７４、検出器切替制御機能１７５、表示制御機能１７６、位置ずれ制御機能１７７、表示装置１８、操作装置１９、X線絞り駆動装置２８、ROIフィルタ駆動装置２９は、それぞれ対応する高電圧発生部、X線発生部１０、X線管部１０１、ROIフィルタ部１０２、X線絞り部１０３、X線検出部１１、X線検出部１１１、Cアーム部１２、Cアーム状態検出部１２１、Cアーム駆動部１２２、天板駆動部１３、記憶回路部１６、処理部１７、システム制御部１７１、駆動制御部１７２、X線制御部１７３、画像演算処理部１７４、検出器切替制御部１７５、表示制御部１７６、位置ずれ制御部１７７、表示部１８、操作部１９、X線絞り駆動部２８、ROIフィルタ駆動部２９によって実現されるものであっても良い。なお、本実施形態において「部」として説明した構成要素は、その動作がハードウェアによって実現されるものであっても良いし、ソフトウェアによって実現されるものであっても良いし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実現されるものであっても良い。
【００６７】
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を意図していない。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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。
【符号の説明】
【００６８】
５…高電圧発生装置、１０…X線発生装置、１０１…X線管、１０２…ROIフィルタ、１０３…X線絞り、１１…X線検出装置、１１１…X線検出器（FPD）、１１２…高精細検出器、１１３…シンチレータ、１２…Cアーム、１２１…Cアーム状態検出器、１２２…Cアーム駆動装置、１３…天板駆動装置、１６…記憶回路、１７…処理回路、１７１…システム制御機能、１７２…駆動制御機能、１７３…X線制御機能、１７４…画像演算処理機能、１７５…検出器切替制御部、１７６…表示制御機能、１７７…位置ずれ制御機能、１８…表示装置、１９…操作装置、２１…X線検出器の検出領域、２２…高精細検出器の検出領域、２３…LIH、２４…SPOT透視領域、２５…SPOT透視時の拡大高精細画像、２６…ROI透視領域、２７…ROI透視時の拡大高精細画像、３１…血管、３２…ステント
【図１】
2017080042.tif 000003
【図２】
2017080042.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017080042.tif 000007
【図６】
2017080042.tif 000008
【図７】
2017080042.tif 000009
【図８】
2017080042.tif 000010
【図９】
2017080042.tif 000011
【図１０】
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