(57)【要約】【課題】撮影画像の撮像を早期に開始することができるＸ線診断装置及び医用情報処理装置を提供すること。【解決手段】実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管と、導出部と、回転数制御部とを備える。Ｘ線管は、回転する陽極を有する。導出部は、透視画像から撮影条件を導出する。回転数制御部は、前記導出部が導出した前記撮影条件に応じて、前記Ｘ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する陽極を有するＸ線管と、
透視画像から撮影条件を導出する導出部と、
前記導出部が導出した前記撮影条件に応じて、前記Ｘ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める回転数制御部と、
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項２】
前記陽極の回転数が前記高速回転数に到達した時から、前記Ｘ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を終えた時から前記低速回転数を前記高速回転数まで上げるために必要な時間が経過する時までの間に撮像を開始する撮像制御部を更に備える、請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記回転数制御部は、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記回転数制御部は、動作機構が停止しており、かつ、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記動作機構は、被検体が載置される寝台である、請求項４に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記動作機構は、Ｘ線の照射範囲を調整する絞りである、請求項４に記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記回転数制御部は、被検体が呼吸を止めている旨の情報又は前記被検体が呼吸を止める指示を受けている旨の情報を受信し、かつ、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記回転数制御部は、被検体が動きを止めている旨の情報又は前記被検体が動きを止める指示を受けている旨の情報を受信し、かつ、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記回転数制御部は、ユーザが所定の操作を行い、かつ、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記回転数制御部は、前記Ｘ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から所定の時間が経過し、かつ、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記回転数制御部は、ユーザが位置の条件を満たし、かつ、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】
前記判定条件は、前記統計量が所定の時間以上、所定の範囲内にあるという条件である、請求項３に記載のＸ線診断装置。
【請求項１３】
前記回転数制御部は、前記透視画像の各画素の輝度の統計量の変動を示す情報、動作機構が停止しているか否かを示す情報、被検体が呼吸を止めているか否かを示す情報、被検体が呼吸を止める指示を受けているか否かを示す情報、被検体が動きを止めているか否かを示す情報、被検体が動きを止める指示を受けているか否かを示す情報、ユーザが所定の操作を行ったか否かを示す情報、前記Ｘ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から経過した時間を示す情報及びユーザの位置を示す情報のうち少なくとも一つを状態情報として用いて、前記回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める時間を決定する処理であって、前記回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始めた時間における前記状態情報と、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始めた時間についての評価との関係に応じて、前記状態情報の各々に対する重み付け係数を学習し、入力された前記状態情報と、前記重み付け係数とに基づいて前記回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める時間を決定する処理を実行し、
決定した時間に前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１４】
前記導出部は、前記陽極の回転数により実現することができる照射可能条件を導出し、
前記撮像制御部は、前記撮影条件が前記照射可能条件の範囲内でない場合、前記照射可能条件の下、撮影画像を撮像させる、請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項１５】
前記回転数制御部は、前記陽極の回転数が前記陽極を共振させる回転数である場合、前記陽極の回転数を減少させる、請求項１から請求項１４のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項１６】
回転する陽極を有するＸ線管と、
透視画像から撮影条件を導出し、前記陽極の回転数により実現することができる照射可能条件を導出する導出部と、
前記撮影条件が前記照射可能条件の範囲内でない場合、前記照射可能条件の下、撮影画像を撮像させる撮像制御部と、
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項１７】
前記陽極の回転数が前記陽極を共振させる回転数である場合、前記陽極の回転数を減少させる回転数制御部を更に備える、請求項１６に記載のＸ線診断装置。
【請求項１８】
透視画像に基づく撮影条件を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記撮影条件に応じて、回転する陽極を有するＸ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める時間を算出する算出部と、
を備える、医用情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置及び医用情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転陽極型Ｘ線管を有するＸ線診断装置は、停止状態、低速回転数及び高速回転数の３つの回転モードを有することがある。このようなＸ線診断装置は、例えば、低速回転数である場合、透視モード及び低線量による撮影モードでＸ線照射を行うことができ、高速回転数である場合、透視モード、低線量による撮影モード及び高線量による撮影モードでＸ線照射を行うことができる。
【０００３】
しかし、Ｘ線診断装置は、停止状態又は低速回転数から高速回転数まで陽極の回転数を上げるために時間を要する。さらに、Ｘ線管が陽極の回転数が不十分な状態でＸ線を照射すると、陽極は、電子の衝突により発生する熱により溶けてしまうことがある。このため、従来のＸ線診断装置は、透視画像の撮像及び撮影画像の撮像の開始が遅れてしまっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、撮影画像の撮像を早期に開始することができるＸ線診断装置及び医用情報処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線管と、導出部と、回転数制御部とを備える。Ｘ線管は、回転する陽極を有する。導出部は、透視画像から撮影条件を導出する。回転数制御部は、前記導出部が導出した前記撮影条件に応じて、前記Ｘ線管が前記透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前に、前記陽極の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、従来のＸ線診断装置が透視画像の撮像又は撮影画像の撮像を開始するまでの手順の例を示すシーケンス図である。
【図２】図２は、従来のＸ線診断装置が陽極の回転数を停止状態から低速回転数まで上げ、低速回転数から停止状態まで下げる場合の例を示す図である。
【図３】図３は、従来のＸ線診断装置が陽極の回転数を停止状態から高速回転数まで上げ、高速回転数から停止状態まで下げる場合の例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の例を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る高電圧発生回路、Ｘ線管及び処理回路の例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置が行う処理の例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置が透視画像を撮像し、陽極の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【図８】図８は、従来のＸ線診断装置が透視画像を撮像し、陽極の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置が行う処理の例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置が透視画像を撮像した後、陽極の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げつつ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置が陽極の回転数を停止状態から高速回転数まで上げつつ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【図１２】図１２は、従来のＸ線診断装置が陽極の回転数を停止状態から高速回転数まで上げ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置が高速回転数から停止状態まで陽極の回転数を下げている間、陽極を制動する場合の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながらＸ線診断装置及び医用情報処理装置の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、重複する説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。まず、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の処理を分かり易くするため、図１、図２及び図３を参照しながら、従来のＸ線診断装置がＸ線管の陽極の回転数を停止状態から低速回転数又は高速回転数まで上げる方法及び低速回転数又は高速回転数から停止状態まで陽極の回転数を下げる方法を説明する。図１は、従来のＸ線診断装置が透視画像の撮像又は撮影画像の撮像を開始するまでの手順の例を示すシーケンス図である。図２は、従来のＸ線診断装置が陽極の回転数を停止状態から低速回転数まで上げ、低速回転数から停止状態まで下げる場合の例を示す図である。図３は、従来のＸ線診断装置が陽極の回転数を停止状態から高速回転数まで上げ、高速回転数から停止状態まで下げる場合の例を示す図である。
【００１０】
従来のＸ線診断装置は、図１に示すように、入力回路と、Ｘ線管と、高電圧発生回路と、陽極駆動回路とを有する。入力回路は、例えば、ユーザの操作に基づいて、高電圧発生回路及び陽極駆動回路にＸ線を照射する準備を開始する旨の指示を送信する。高電圧発生回路は、この指示に基づいて、Ｘ線管の陰極の加熱を開始する。Ｘ線管は、陰極の加熱が完了した場合、その旨を高電圧発生回路に送信する。陽極駆動回路は、この指示に基づいて、陽極の回転数を停止状態から低速回転数又は高速回転数に向けて上げ始める。陽極駆動回路は、陽極の回転数が低速回転数又は高速回転数に到達した場合、その旨を高電圧発生回路に送信する。入力回路は、例えば、ユーザの操作に基づいて、高電圧発生回路にＸ線の照射を開始する旨の指示を送信する。高電圧発生回路は、この指示に基づいて、Ｘ線管に高電圧を印加し、Ｘ線の照射を開始する。
【００１１】
従来のＸ線診断装置は、被検体の透視画像を撮像する場合、Ｘ線管の陽極の回転数を低速回転数にする。低速回転数は、例えば、６０Ｈｚである。また、従来のＸ線診断装置は、被検体の撮影画像を撮像する場合、Ｘ線管の陽極の回転数を高速回転数にする。高速回転数は、例えば、１８０Ｈｚである。なお、停止状態における陽極の回転数は、０Ｈｚである。
【００１２】
ここで、透視画像は、Ｘ線管から照射されたＸ線を検出器によって検出することで時系列的に収集されるＸ線画像である。例えば、透視画像は、撮影条件の導出や、被検体のリアルタイムでの観察などに用いられる。透視画像は、撮影画像と比較して低画質で十分な場合が多いため、通常、撮影画像を撮像する際に用いるＸ線よりも低線量のＸ線を用いて撮像される。
【００１３】
また、撮影画像は、Ｘ線管から照射されたＸ線を検出器によって検出することで収集されるＸ線画像であり、例えば、画像診断に用いられる。即ち、医師等のユーザは、撮影画像を参照することで、被検体における病変部を発見したり、病変部に対する治療計画を検討したりする。従って、撮影画像は、通常、透視画像を撮像する際に用いるＸ線よりも高線量のＸ線を用いて高画質で撮像される。
【００１４】
陽極駆動回路は、図２に示すように、陽極の回転数を停止状態から低速回転数まで上げるために少なくとも時間ｔ（Ｓ）を必要とする。時間ｔ（Ｓ）は、例えば、約１秒である。また、陽極駆動回路は、図３に示すように、陽極の回転数を停止状態から高速回転数まで上げるために少なくとも時間Ｔ（Ｓ）を必要とする。時間Ｔ（Ｓ）は、例えば、約２秒である。従来のＸ線診断装置は、時間ｔ（Ｓ）及び時間Ｔ（Ｓ）の間、透視画像の撮像及び撮影画像の撮像を実行することができない。このため、従来のＸ線診断装置は、透視画像の撮像及び撮影画像の撮像の開始が遅れてしまっていた。
【００１５】
陽極駆動回路は、図２に示すように、陽極の回転数を低速回転数から停止状態まで下げるため、少なくとも時間ｔ（Ｅ）の間、陽極の回転を制動している。この時間ｔ（Ｅ）は、例えば、約３秒である。また、陽極駆動回路は、図３に示すように、陽極の回転数を高速回転数から停止状態まで下げるため、少なくとも時間Ｔ（Ｅ）の間、陽極の回転を制動している。この時間Ｔ（Ｅ）は、例えば、約３秒である。
【００１６】
すなわち、陽極駆動回路は、陽極の回転数が図３の領域Ａにより示されている陽極が共振する回転数である場合にのみ陽極を制動すればよいにも関わらず、時間ｔ（Ｅ）又は時間Ｔ（Ｅ）の間、常に陽極を制動している。このため、従来のＸ線診断装置は、陽極を制動するコイル及び陽極駆動回路を必要以上に発熱させ、陽極の制動に必要なエネルギーが増加してしまっていた。また、従来のＸ線診断装置は、ある被検体の撮影画像を撮像した後、すぐに次の被検体の撮影画像を撮像する場合でも、陽極の回転数を一律に停止状態まで下げている。このため、従来のＸ線診断装置は、再度陽極の回転数を低速回転数又は高速回転数まで上げるために余分な時間を費やしてしまっていた。さらに、従来のＸ線診断装置は、陽極駆動回路が陽極の回転を制動している間、撮影画像を撮像することができなかった。また、常に陽極を低速回転数又は高速回転数で回転させ続けると、陽極を支持する軸受が劣化し、Ｘ線管の寿命が短くなってしまう。
【００１７】
次に、図４を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１の構成について説明する。図４は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の例を示すブロック図である。Ｘ線診断装置１は、図４に示すように、撮像装置１０と、コンソール２０とを備える。なお、Ｘ線診断装置１の構成は、下記の構成に限定されない。
【００１８】
撮像装置１０は、高電圧発生回路１１と、絞り調整回路１２と、寝台１３と、Ｘ線管１４と、絞り１５と、陽極駆動回路１６と、Ｘ線検出器１７と、Ｃアーム１８と、駆動回路１９とを有する。
【００１９】
高電圧発生回路１１は、Ｘ線管１４にＸ線を発生させるための高電圧を供給する。高電圧発生回路１１の詳細は、後述する。絞り調整回路１２は、絞り１５を制御することにより、Ｘ線管１４が発生させたＸ線の照射範囲を調整する。高電圧発生回路１１及び絞り調整回路１２は、後述する記憶回路２５に記憶されているプログラムを読み出して実行し、その機能を実現する。
【００２０】
寝台１３は、被検体Ｐが載せられる天板を有するベッドである。Ｘ線管１４は、高電圧発生回路１１から供給される高電圧により、被検体Ｐに照射するＸ線を発生させる。Ｘ線管１４の詳細は後述する。
【００２１】
絞り１５は、Ｘ線管１４が発生させたＸ線の照射範囲を調整する。絞り１５は、Ｘ線管１４とＸ線検出器１７との間に配置される。絞り１５は、例えば、スライド可能な四枚の絞り羽根を有する。絞り１５は、これらの絞り羽根をスライドさせることにより、Ｘ線管１４が発生させたＸ線が照射される範囲を調整する。陽極駆動回路１６は、後述する回転数制御機能２６３により送信される指示に従って、後述する陽極１４２の回転数を制御し、陽極１４２の回転を制動する。陽極駆動回路１６は、回転磁界を発生させるコイルを流れる電流を制御することにより、陽極１４２の回転数を制御し、陽極１４２の回転を制動する。
【００２２】
Ｘ線検出器１７は、Ｘ線管１４が照射したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１７は、例えば、ＦＰＤ（Flat  Panel  Detector）である。Ｘ線検出器１７は、マトリックス状に配置された検出素子を有する。検出素子は、Ｘ線管１４が照射したＸ線を電気信号に変換して蓄積する。蓄積された電気信号は、後述する生成回路２３へ送信される。
【００２３】
Ｃアーム１８は、Ｘ線管１４及び絞り１５と、Ｘ線検出器１７とを、被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。
【００２４】
駆動回路１９は、Ｃアーム１８を動かす。駆動回路１９は、Ｘ線管１４とＸ線検出器１７との距離であるＳＩＤ（Source  Image  receptor  Distance）を変更する。また、駆動回路１９は、Ｃアーム１８に保持されているＸ線検出器１７を検出素子がマトリックス状に配置された面内で回転させることができる。さらに、駆動回路１９は、被検体Ｐが載せられる天板を水平方向及び垂直方向へ移動させる。駆動回路１９は、後述する記憶回路２５に記憶されているプログラムを読み出して実行し、その機能を実現する。
【００２５】
コンソール２０は、入力回路２１と、ディスプレイ２２と、生成回路２３と、画像記憶回路２４と、記憶回路２５と、処理回路２６とを備える。
【００２６】
入力回路２１は、指示や設定を入力するユーザにより使用される。入力回路２１は、例えば、マウス、キーボードに含まれる。入力回路２１は、ユーザが入力した指示や設定を処理回路２６に転送する。入力回路２１は、例えば、プロセッサにより実現される。
【００２７】
ディスプレイ２２は、ユーザが参照するモニタである。ディスプレイ２２は、例えば、液晶ディスプレイである。ディスプレイ２２は、例えば、処理回路２６から透視画像、撮影画像、ＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示する旨の指示を受ける。これにより、ディスプレイ２２は、透視画像、撮影画像及びＧＵＩを表示する。ＧＵＩは、ユーザが指示や設定を入力する際に使用される。
【００２８】
生成回路２３は、各検出素子が出力した電気信号に基づいて透視画像又は撮影画像を生成する。生成回路２３は、後述する記憶回路２５に記憶されているプログラムを読み出して実行し、その機能を実現する。なお、生成回路２３は、例えば、プロセッサにより実現される。
【００２９】
画像記憶回路２４は、生成回路２３により生成された透視画像又は撮影画像を記憶する。記憶回路２５は、高電圧発生回路１１、絞り調整回路１２及び駆動回路１９が上述した機能を実現するためのプログラムを記憶する。記憶回路２５は、生成回路２３及び処理回路２６が後述する機能それぞれを実現するためのプログラムを記憶する。画像記憶回路２４及び記憶回路２５は、記憶されている情報をコンピュータにより読み出すことができる記憶媒体を有する。記憶媒体は、例えば、ハードディスクである。
【００３０】
処理回路２６は、監視機能２６１と、導出機能２６２と、回転数制御機能２６３と、撮像制御機能２６４と、制御機能２６５とを有する。処理回路２６は、例えば、プロセッサにより実現される。
【００３１】
監視機能２６１は、Ｘ線管１４の陽極１４２の回転数を監視する。導出機能２６２は、透視画像から撮影条件を導出する。回転数制御機能２６３は、導出された撮影条件に応じて、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前に、陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。低速回転数とは、透視画像を撮像する時の陽極１４２の回転数である。高速回転数とは、透視画像又は撮影画像を撮像する時の陽極１４２の回転数である。即ち、高速回転数は、低速回転数より大きな回転数である。監視機能２６１、導出機能２６２及び回転数制御機能２６３の詳細は後述する。
【００３２】
撮像制御機能２６４は、高電圧発生回路１１、絞り調整回路１２、陽極駆動回路１６、駆動回路１９及び生成回路２３を制御し、透視画像又は撮影画像を撮像する機能である。具体的には、撮像制御機能２６４は、次のような制御を行う。まず、撮像制御機能２６４は、駆動回路１９を制御して、Ｘ線管１４、絞り１５及びＸ線検出器１７を透視画像又は撮影画像の撮像に適した位置に移動させる。次に、撮像制御機能２６４は、高電圧発生回路１１、絞り調整回路１２及び陽極駆動回路１６を制御し、被検体ＰにＸ線を照射する。そして、撮像制御機能２６４は、生成回路２３を制御し、透視画像又は撮影画像を生成させる。なお、動画を撮像する場合、撮像制御機能２６４は、生成回路２３を制御し、上述した処理を動画のフレームごとに行う。
【００３３】
撮像制御機能２６４は、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時から、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終えた時から低速回転数を高速回転数まで上げるために必要な時間が経過する時までの間に撮像を開始する。撮像制御機能２６４の詳細は、後述する。
【００３４】
制御機能２６５は、撮像装置１０及びコンソール２０の各構成要素を目的に応じて適切なタイミングで動作させる機能及びその他の機能を含む。
【００３５】
次に、図５を参照しながら、Ｘ線診断装置１が備える高電圧発生回路１１、Ｘ線管１４及び処理回路２６について説明する。図５は、第１の実施形態に係る高電圧発生回路、Ｘ線管及び処理回路の例を示す図である。
【００３６】
図５に示すように、Ｘ線診断装置１は、高電圧発生回路１１と、Ｘ線管１４と、処理回路２６とを有する。
【００３７】
高電圧発生回路１１は、管電流検出回路１１１と、管電圧制御回路１１２と、グリッド電位制御回路１１３と、陰極電流制御回路１１４とを有する。
【００３８】
管電流検出回路１１１は、後述する陰極１４１と、陽極１４２との間に流れる管電流を検出する。具体的には、陰極１４１と陽極１４２との間に流れる管電流の時系列データを収集する。管電圧制御回路１１２は、陰極１４１と陽極１４２との間に印加される管電圧を制御する。グリッド電位制御回路１１３は、後述するグリッド１４３の電位を制御する。陰極電流制御回路１１４は、後述する陰極１４１を流れる電流を制御する。なお、管電流検出回路１１１、管電圧制御回路１１２、グリッド電位制御回路１１３及び陰極電流制御回路１１４は、例えば、プロセッサにより実現される。
【００３９】
Ｘ線管１４は、陰極１４１と、陽極１４２と、グリッド１４３と、ガラスバルブ１４４と、回転数監視装置１４５とを有する。
【００４０】
陰極１４１は、電子を放出する。具体的には、陰極１４１は、後述する陰極電流制御回路１１４から供給される電流により加熱され、熱電子を放出する。陽極１４２は、陰極１４１が放出した電子を受けることによりＸ線を発生させる。陽極１４２は、コイルが発生させる回転磁界により、回転する。グリッド１４３は、陰極１４１の周囲に設けられた構造物である。グリッド１４３は、陰極１４１の周囲の電位勾配を調整し、陽極１４２が発生させるＸ線のオン／オフを切り替える。ガラスバルブ１４４は、陰極１４１、陽極１４２及びグリッド１４３を収納するガラス製の容器である。
【００４１】
回転数監視装置１４５は、陽極１４２の回転数を監視する。回転数監視装置１４５が陽極１４２の回転数を監視する方法は、特に限定されない。回転数監視装置１４５は、例えば、レーザ、赤外線を使用し、陽極１４２と接触することなく陽極１４２の回転数を計測する。或いは、回転数監視装置１４５は、陽極１４２の振動を計測することにより、陽極１４２の回転数を計測する。或いは、回転数監視装置１４５は、陽極駆動回路１６がＸ線管１４へ供給する電力又はその設定値から陽極１４２の回転数を算出する。回転数監視装置１４５は、適宜、監視している陽極１４２の回転数を後述する処理回路２６へ送信する。
【００４２】
次に、図６、図７及び図８を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１が行う処理を説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置が行う処理の例を示すフローチャートである。図７は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置が透視画像を撮像し、陽極の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。図８は、従来のＸ線診断装置が透視画像を撮像し、陽極の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【００４３】
処理回路２６は、Ｘ線診断装置１が稼働している間、記憶回路２５から監視機能２６１に相当するプログラムを読み出して実行し、回転数監視装置１４５から陽極１４２の回転数を受信する。
【００４４】
処理回路２６は、図６に示すように、記憶回路２５から制御機能２６５に相当するプログラムを読み出して実行し、透視画像の撮像を開始する旨の指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１１）。透視画像の撮像を開始する旨の指示を受け付けている場合（ステップＳ１１肯定）、処理回路２６は、処理をステップＳ１２へ進める。透視画像の撮像を開始する旨の指示を受け付けていない場合（ステップＳ１１否定）、処理回路２６は、透視画像の撮像を開始する旨の指示を受け付けるまで待機する。透視画像の撮像を開始する旨の指示は、例えば、ユーザが入力回路２１を使用することにより入力される。
【００４５】
処理回路２６は、図６に示すように、記憶回路２５から撮像制御機能２６４に相当するプログラム及び導出機能２６２に相当するプログラムを読み出して実行し、透視画像の撮像及び撮影条件の導出を開始する（ステップＳ１２）。例えば、Ｘ線診断装置１は、図７に示すように、被検体Ｐのパルス透視を行いつつ、透視画像から撮影条件を導出する。或いは、Ｘ線診断装置１は、被検体Ｐの連続透視を行いつつ、透視画像から撮影条件を導出する。ここで、撮影条件とは、Ｘ線診断装置１が被検体Ｐの撮影画像を撮像する際の条件である。撮影条件は、例えば、陽極１４２の回転数、管電流、管電圧、陰極１４１に流れる電流、グリッド１４３の電位、絞り１５の絞り羽根の位置、寝台１３の天板の位置、Ｃアーム１８の配置などである。なお、図７の下図の縦軸は、Ｘ線条件を表す。ここで、Ｘ線条件とは、管電圧、管電流及びＸ線を照射する時間を意味する。また、これは、図８、図１０、図１１及び図１２の下図の縦軸についても同様である。
【００４６】
処理回路２６は、図６に示すように、記憶回路２５から回転数制御機能２６３に相当するプログラムを読み出して実行し、撮影条件の導出が終わっているか否かを判断する（ステップＳ１３）。撮影条件の導出が終わっている場合（ステップＳ１３肯定）、処理回路２６は、処理をステップＳ１４へ進める。撮影条件の導出が終わっていない場合（ステップＳ１３否定）、処理回路２６は、撮影条件の導出が終わるまで待機する。回転数制御機能２６３は、例えば、次のような方法により、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。
【００４７】
回転数制御機能２６３は、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。ここで、判定条件とは、例えば、統計量が所定の時間以上、所定の範囲内にあるという条件である。なお、所定の時間及び所定の範囲は、被検体Ｐの透視画像の撮像が開始されるよりも前に設定される時間及び範囲である。かかる時間及び範囲は、ユーザにより設定された条件であってもよいし、プリセットされた固定条件であってもよい。また、統計量とは、例えば、平均、分散、標準偏差、最大値、最小値、中央値、最頻値などである。また、ここで言う統計量は、例えば、Ｘ線診断装置１のユーザが必要に応じて定義した量でもよい。
【００４８】
回転数制御機能２６３は、動作機構が停止しており、かつ、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断してもよい。ここで、動作機構は、撮像装置１０が有する構成のうち、撮像の準備として、撮影条件に応じた移動や変形を行う構成である。動作機構の例としては、被検体Ｐが載置される寝台１３や、Ｘ線の照射範囲を調整する絞り、Ｃアーム１８などが挙げられる。即ち、寝台１３は、撮像の準備として、被検体Ｐの位置を調整するために天板を移動させるものであるため、動作機構に含まれる。また、絞り１５は、撮像の準備として、Ｘ線照射範囲を制御するために絞り羽根をスライドさせるものであるため、動作機構に含まれる。また、Ｃアーム１８は、Ｘ線の照射角度等を制御するためにＸ線管１４や絞り１５、Ｘ線検出器１７を移動させるものであるため、動作機構に含まれる。一方で、例えば、陽極１４２は、撮影条件に応じて回転移動する構成ではあるものの、撮像の準備として回転移動するものではないため、動作機構には含まれない。
【００４９】
一例を挙げると、回転数制御機能２６３は、被検体Ｐが載せられた寝台１３が停止している場合、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。また、一例を挙げると、回転数制御機能２６３は、絞り１５が停止している場合、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。なぜなら、寝台１３や絞り１５が停止している場合、Ｘ線診断装置１は、陽極１４２の回転数及びこれに関連する条件を除き、ステップＳ１２で導出された撮影条件の下で撮影画像を撮像する準備を整えていると判断することができることがあるからである。ただし、回転数制御機能２６３は、寝台１３や絞り１５の動きのみから導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたか否かを判断できるとは限らない。このため、回転数制御機能２６３は、これらの方法を透視画像の各画素の輝度の統計量を使用する方法又はその他の方法と併用することが好ましい。
【００５０】
回転数制御機能２６３は、被検体Ｐが呼吸を止めている旨の情報又は被検体Ｐが呼吸を止める指示を受けている旨の情報を受信した場合、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断してもよい。また、回転数制御機能２６３は、被検体Ｐが動きを止めている旨の情報又は被検体Ｐが動きを止める指示を受けている旨の情報を受信した場合、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断してもよい。なぜなら、処理回路２６がこれらの情報を受信した場合、Ｘ線診断装置１は、陽極１４２の回転数及びこれに関連する条件を除き、ステップＳ１２で導出された撮影条件の下で撮影画像を撮像する準備を整えていると判断することができることがあるからである。ただし、回転数制御機能２６３は、処理回路２６がこれらの情報を受信したことのみから導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたか否かを判断できるとは限らない。このため、回転数制御機能２６３は、これらの方法を透視画像の各画素の輝度の統計量を使用する方法又はその他の方法と併用することが好ましい。例えば、回転数制御機能２６３は、被検体Ｐが呼吸を止めている旨の情報又は被検体Ｐが呼吸を止める指示を受けている旨の情報を受信し、かつ、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。また、例えば、回転数制御機能２６３は、被検体Ｐが動きを止めている旨の情報又は被検体Ｐが動きを止める指示を受けている旨の情報を受信し、かつ、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。
【００５１】
回転数制御機能２６３は、ユーザが所定の操作を行った場合、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断してもよい。ここで言う所定の操作とは、被検体Ｐの特定の部位の撮影画像を特定の方法により撮像する場合に頻繁に行われる操作である。なぜなら、このような操作が行われている場合、Ｘ線診断装置１は、陽極１４２の回転数及びこれに関連する条件を除き、ステップＳ１２で導出された撮影条件の下で撮影画像を撮像する準備を整えていると判断することができることがあるからである。なお、所定の操作は、被検体Ｐの透視画像の撮像が開始されるよりも前に設定される操作である。かかる操作は、ユーザにより設定された条件であってもよいし、プリセットされた固定条件であってもよい。ただし、回転数制御機能２６３は、このような操作が行われたことのみから導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたか否かを判断できるとは限らない。このため、回転数制御機能２６３は、この方法を透視画像の各画素の輝度の統計量を使用する方法又はその他の方法と併用することが好ましい。例えば、回転数制御機能２６３は、ユーザが所定の操作を行い、かつ、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。
【００５２】
回転数制御機能２６３は、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から所定の時間が経過した場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断してもよい。なぜなら、透視の開始から撮影条件の導出までに要する時間は、検査ごとに同一ではないとしても、同程度である場合が多いためである。なお、所定の時間は、被検体Ｐの透視画像の撮像が開始されるよりも前に設定される時間である。かかる時間は、ユーザにより設定された条件であってもよいし、プリセットされた固定条件であってもよい。ここで言う所定の時間とは、例えば、３秒である。ただし、回転数制御機能２６３は、透視の開始から所定の時間が経過したことのみから導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたか否かを判断できるとは限らない。このため、回転数制御機能２６３は、この方法を透視画像の各画素の輝度の統計量を使用する方法又はその他の方法と併用することが好ましい。例えば、回転数制御機能２６３は、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から所定の時間が経過し、かつ、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。
【００５３】
回転数制御機能２６３は、ユーザが位置の条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断してもよい。ここで、位置の条件とは、例えば、撮影画像の撮像を開始する際にユーザが位置する可能性がある領域として設定される。例えば、回転数制御機能２６３は、位置の条件として設定された領域内にユーザが立っている場合、位置の条件を充たすと判断する。なお、回転数制御機能２６３は、ユーザの位置を、例えば、光学カメラを用いて収集した画像から取得することができる。位置の条件は、例えば、過去の検査において、撮影画像の撮像を開始する際にユーザが位置することが多かった位置に基づいて設定することができる。また、位置の条件は、ユーザが設定する条件であってもよいし、プリセットされた条件（コンソール２０から一定の範囲など）であってもよい。なお、回転数制御機能２６３は、この方法を透視画像の各画素の輝度の統計量を使用する方法又はその他の方法と併用することが好ましい。例えば、回転数制御機能２６３は、ユーザが位置の条件を充たし、かつ、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合に、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えたと判断する。
【００５４】
処理回路２６は、図６に示すように、記憶回路２５から回転数制御機能２６３に相当するプログラムを読み出して実行し、ステップＳ１２で導出された撮影条件における陽極１４２の回転数が高速回転数であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１２で導出された撮影条件における陽極１４２の回転数が高速回転数である場合（ステップＳ１４肯定）、処理回路２６は、処理をステップＳ１５へ進める。ステップＳ１２で導出された撮影条件における陽極１４２の回転数が高速回転数でない場合（ステップＳ１４否定）、処理回路２６は、処理をステップＳ１７へ進める。すなわち、ステップＳ１２で導出された撮影条件における陽極１４２の回転数が低速回転数である場合、処理回路２６は、処理をステップＳ１７へ進める。なお、例えば、図７に示すように、低速回転数は、６０Ｈｚであり、高速回転数は、１８０Ｈｚである。
【００５５】
処理回路２６は、図６及び図７に示すように、記憶回路２５から回転数制御機能２６３に相当するプログラムを読み出して実行し、陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げる（ステップＳ１５）。具体的には、処理回路２６は、回転数制御機能２６３により、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えた時からＸ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前までの間に、陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。例えば、図７に示した時刻Ｔ１においてステップＳ１４の処理が終了した場合、処理回路２６は、時刻Ｔ１に陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した場合、処理回路２６は、処理をステップＳ１６へ進める。例えば、図７に示した時刻Ｔ２において陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した場合、処理回路２６は、時刻Ｔ２に処理をステップＳ１６へ進める。
【００５６】
処理回路２６は、図６及び図７に示すように、記憶回路２５から撮像制御機能２６４に相当するプログラムを読み出して実行し、撮影画像を撮像する（ステップＳ１６）。この場合、陽極１４２の回転数は、１８０Ｈｚである。具体的には、処理回路２６は、撮像制御機能２６４により、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時からＸ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終えた時を起点として起算して回転数制御機能２６３が低速回転数を高速回転数まで上げるために必要な時間に等しい時間が経過する前までの間に撮像を開始する。例えば、処理回路２６は、図７に示すように、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時刻Ｔ２に撮影画像の撮像を開始する。撮影画像の撮像が終了した場合、処理回路２６は、処理を終了させる。
【００５７】
処理回路２６は、図６に示すように、記憶回路２５から撮像制御機能２６４に相当するプログラムを読み出して実行し、撮影画像を撮像する（ステップＳ１７）。この場合、陽極１４２の回転数は、６０Ｈｚである。撮影画像の撮像が終了した場合、処理回路２６は、処理を終了させる。
【００５８】
これまで、撮影条件が導出されたと判断された場合に、陽極１４２の回転数を高速回転数に向けて上げ始める場合について説明した。即ち、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たす場合や、動作機構が停止している場合、被検体Ｐが呼吸を止めている旨の情報又は被検体Ｐが呼吸を止める指示を受けている旨の情報を受信した場合、被検体Ｐが動きを止めている旨の情報又は被検体Ｐが動きを止める指示を受けている旨の情報を受信した場合、ユーザが所定の操作を行った場合、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から所定の時間が経過した場合、ユーザが位置の条件を充たす場合に、陽極１４２の回転数を上げ始める場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。
【００５９】
例えば、処理回路２６は、検査の状態を示す状態情報を用いて、陽極１４２の回転数を上げ始める時間を決定し、決定した時間に陽極１４２の回転数を上げ始める場合であってもよい。ここで、状態情報は、例えば、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動を示す情報、動作機構が停止しているか否かを示す情報、被検体が呼吸を止めているか否かを示す情報、被検体が呼吸を止める指示を受けているか否かを示す情報、被検体が動きを止めているか否かを示す情報、被検体が動きを止める指示を受けているか否かを示す情報、ユーザが所定の操作を行ったか否かを示す情報、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から経過した時間を示す情報及びユーザの位置を示す情報のうち少なくとも一つである。
【００６０】
以下、処理回路２６が、状態情報を用いて、陽極１４２の回転数を上げ始める時間を決定する処理の一例について説明する。まず、処理回路２６は、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における状態情報と、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間についての評価との組み合わせを取得する。ここで、処理回路２６は、このような組み合わせを、検査が実行される度に取得する。
【００６１】
陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における状態情報とは、例えば、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における透視画像の各画素の輝度の統計量の変動を示す情報（例えば、輝度の標準偏差の微分値など）である。また、例えば、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における状態情報とは、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間に、動作機構が停止していたか否か、被検体が呼吸を止めていたか否か、被検体が呼吸を止める指示を受けていたか否か、被検体が動きを止めていたか否か、被検体が動きを止める指示を受けていたか否か、ユーザが所定の操作を行っていたか否か、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から所定の時間が経過していたか否か、ユーザが位置の条件を充たしていたか等を示す情報である。
【００６２】
また、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間についての評価とは、撮影画像の撮像を早期に開始するという観点から、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間がどの程度適切であったかを示す評価である。以下では、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間についての評価を、単に評価とも記載する。例えば、処理回路２６は、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時間と、撮像の開始時間との差を、評価として取得する。例えば、処理回路２６は、ユーザが入力回路２１を介して撮像を開始する旨の入力操作を行なった時を、撮像の開始時間として、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時間との差を取得する。
【００６３】
一例を挙げると、処理回路２６は、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達する前にユーザが撮像を開始する旨の入力操作を行なった場合、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間が遅すぎたと評価することができる。この場合、より早期に陽極１４２の回転数を上げ始めておけば、より早期に撮影画像の撮像を開始することができたと推定できるためである。また、一例を挙げると、処理回路２６は、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達してから、撮像の開始までに長い時間を要している場合、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間が早すぎたと評価することができる。この場合、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間がより遅くても、撮影画像の撮像を開始する時間には影響しなかったと推定できるためである。従って、処理回路２６は、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時間と、撮像の開始時間との差が小さいほど、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間として適切だったものとして、評価を取得する。
【００６４】
次に、処理回路２６は、取得した評価に基づいて、状態情報の各々に対する重み付け係数を算出する。例えば、処理回路２６は、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における状態情報と、評価との組み合わせを複数の検査について取得し、取得した複数の組み合わせを相互に比較することで、状態情報のそれぞれと評価との相関の大きさを取得する。一例を挙げると、処理回路２６は、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における透視画像の各画素の輝度の統計量の変動と評価との間での相関係数を、相関の大きさとして取得する。また、一例を挙げると、処理回路２６は、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間に動作機構が停止していた場合の評価の平均値と、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間に動作機構が停止していなかった場合の評価の平均値との間の差を、相関の大きさとして取得する。そして、処理回路２６は、状態情報ごとに、評価との相関の大きさに応じて、状態情報の各々に対する重み付け係数を算出する。
【００６５】
ここで、状態情報の各々に対する重み付け係数を算出した後、検査Ｅ１を更に実行する場合について説明する。処理回路２６は、検査Ｅ１の状態を示す状態情報と、重み付け係数とに基づいて、検査Ｅ１において陽極１４２の回転数を上げ始める時間を決定する。即ち、処理回路２６は、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動や、動作機構が停止しているか否かといった状態情報の入力をリアルタイムで受け、入力された状態情報に対して重み付け係数を用いた演算を行うことで、陽極１４２の回転数を上げ始める時間を決定する。そして、処理回路２６は、決定した時間に、陽極１４２の回転数を上げ始める。
【００６６】
ここで、処理回路２６は、検査Ｅ１において陽極１４２の回転数を上げ始めた時間についての評価を更に取得する。また、処理回路２６は、取得した評価と、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における検査Ｅ１の状態を示す状態情報とを用いて、状態情報の各々に対する重み付け係数を変更する。言い換えると、処理回路２６は、検査を実行する度に、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間における状態情報と、陽極１４２の回転数を上げ始めた時間についての評価との関係において、状態情報の各々に対する重み付け係数を学習する。そして、処理回路２６は、更に検査を実行する場合、その検査における状態情報と、学習された重み付け係数とに基づいて、陽極１４２の回転数を上げ始める時間を決定し、決定した時間に、陽極１４２の回転数を上げ始めることができる。
【００６７】
以上、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１について説明した。回転数制御機能２６３は、導出した撮影条件に応じて、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える前に、陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。そして、撮像制御機能２６４は、陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時から、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終えた時から低速回転数を高速回転数まで上げるために必要な時間が経過する時までの間に、撮影画像の撮像を開始する。
【００６８】
一方、従来のＸ線診断装置は、図８に示すように、Ｘ線管が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える時刻ｔ１に、陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。そして、従来のＸ線診断装置は、図８に示すように、Ｘ線管が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終えた時から低速回転数を高速回転数まで上げるために必要な時間が経過した時刻ｔ２以降に撮影画像の撮像を開始する。
【００６９】
つまり、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、従来のＸ線診断装置よりも早期に撮影画像の撮像を開始することができる。
【００７０】
なお、ステップＳ１２において処理回路２６が透視画像から撮影条件を導出しない場合、Ｘ線診断装置１が撮影画像を撮像する条件は、予め設定されている。この場合、処理回路２６は、透視画像の撮像を開始した時から所定の時間が経過すると、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を行わず、予め設定されている条件に応じて処理をステップＳ１５又はステップＳ１７へ進める。
【００７１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えた時から監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が高速回転数に到達するまでの間、撮影画像の撮像を行わない。一方、第２の実施形態に係るＸ線診断装置は、導出機能２６２が撮影条件の導出を終えた時から監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が高速回転数に到達するまでの間、撮影画像の撮像を行う。なお、第２の実施形態の説明では、第１の実施形態の説明で使用した符号と同様の符号を使用し、重複する説明を適宜省略する。
【００７２】
図９及び図１０を参照しながら、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１が行う処理を説明する。図９は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置が行う処理の例を示すフローチャートである。図１０は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置が透視画像を撮像した後、陽極の回転数を低速回転数から高速回転数まで上げつつ、撮影画像を撮像する場合の例を示す図である。
【００７３】
処理回路２６は、Ｘ線診断装置１が稼働している間、記憶回路２５から監視機能２６１に相当するプログラムを読み出して実行し、回転数監視装置１４５から陽極１４２の回転数を受信している。
【００７４】
処理回路２６は、図９及び図１０に示すように、記憶回路２５から回転数制御機能２６３に相当するプログラムを読み出して実行し、陽極１４２の回転数を上げ始める（ステップＳ２１）。処理回路２６は、例えば、図９及び図１０に示すように、透視画像から撮影条件を導出した後、陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。
【００７５】
処理回路２６は、図９に示すように、記憶回路２５から導出機能２６２に相当するプログラムを読み出して実行し、照射可能条件を導出する（ステップＳ２２）。照射可能条件とは、例えば、現在、監視機能２６１が監視している陽極１４２の回転数により実現することができる撮影画像の撮像の条件である。照射可能条件は、例えば、管電流、管電圧、陰極１４１に流れる電流、グリッド１４３の電位、絞り１５の絞り羽根の位置、寝台１３の天板の位置、Ｃアーム１８の配置などである。
【００７６】
処理回路２６は、図９に示すように、記憶回路２５から撮像制御機能２６４に相当するプログラムを読み出して実行し、透視画像から導出された撮影条件が照射可能条件の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。すなわち、処理回路２６は、撮像制御機能２６４により、Ｘ線診断装置１が現在の陽極１４２の回転数で透視画像から導出された撮影条件により、撮影画像の撮像を実行することができるか否かを判断する。透視画像から導出された撮影条件が照射可能条件の範囲内である場合（ステップＳ２３肯定）、処理回路２６は、処理をステップＳ２４へ進める。透視画像から導出された撮影条件が照射可能条件の範囲内でない場合（ステップＳ２３否定）、処理回路２６は、処理をステップＳ２５へ進める。なお、ここで言う撮影条件とは、第１の実施形態で説明した撮影条件である。
【００７７】
処理回路２６は、図９及び図１０に示すように、記憶回路２５から撮像制御機能２６４に相当するプログラムを読み出して実行し、透視画像から導出された撮影条件の下、撮影画像を撮像させる（ステップＳ２４）。撮影画像の撮像が終了した場合、処理回路２６は、処理を終了させる。
【００７８】
処理回路２６は、図９及び図１０に示すように、記憶回路２５から撮像制御機能２６４に相当するプログラムを読み出して実行し、照射可能条件の下、撮影画像を撮像させる（ステップＳ２５）。撮影画像の撮像が終了した場合、処理回路２６は、処理をステップＳ２６へ進める。
【００７９】
処理回路２６は、図９に示すように、回転数制御機能２６３に相当するプログラムを読み出して実行し、現在の陽極１４２の回転数がステップＳ２２における陽極１４２の回転数よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２６）。現在の陽極１４２の回転数がステップＳ２２における陽極１４２の回転数よりも大きい場合（ステップＳ２６肯定）、処理回路２６は、処理をステップＳ２２へ進める。現在の陽極１４２の回転数がステップＳ２２における陽極１４２の回転数と同一である場合（ステップＳ２６否定）、処理回路２６は、処理を終了させる。なお、この場合、陽極１４２の回転数は、高速回転数に到達している。
【００８０】
以上、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１について説明した。導出機能２６２は、監視機能２６１が監視している陽極１４２の回転数により実現することができる照射可能条件を導出する。撮像制御機能２６４は、撮影条件が照射可能条件の範囲内でない場合、照射可能条件の下、撮影画像を撮像させる。このため、Ｘ線診断装置１は、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が高速回転数に到達する前でも、撮影画像の撮像を開始することができる。
【００８１】
一方、従来のＸ線診断装置は、図８に示すように、Ｘ線管が透視画像を収集するためのＸ線の照射を終える時刻ｔ１から陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時刻ｔ２までの間、撮影画像の撮像を行わない。このため、従来のＸ線診断装置は、図８に示すように、陽極の回転数が高速回転数に到達した時刻ｔ２以降しか撮影画像の撮像を開始することができない。
【００８２】
つまり、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、従来のＸ線診断装置よりも早期に撮影画像の撮像を開始することができる。
【００８３】
透視画像撮像した後、陽極１４２の回転数を上げ始めると同時に、照射可能条件の下、撮影画像を撮像する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されない。第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、例えば、図１１に示すように、停止状態から高速回転数に向けて陽極１４２の回転数を上げ始める時刻τ１から陽極１４２の回転数が高速回転数に到達した時刻τ２までの間、透視画像から導出された撮影条件が照射可能条件の範囲内でない場合、照射可能条件の下、撮影画像を撮像してもよい。
【００８４】
或いは、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、例えば、停止状態から低速回転数に向けて陽極１４２の回転数を上げ始める時刻から陽極１４２の回転数が高速回転数に到達する時刻までの間、透視画像から導出された撮影条件が照射可能条件の範囲内でない場合、照射可能条件の下、撮影画像を撮像してもよい。
【００８５】
これらの場合、Ｘ線診断装置１は、図９を参照しながら説明した処理と同様の処理を行う。ただし、この場合、撮影条件が予め設定されており、処理回路２６は、ステップＳ２１において陽極１４２の回転数を停止状態から高速回転数に向けて上げ始める。したがって、Ｘ線診断装置１は、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が高速回転数に到達する前でも、撮影画像の撮像を開始することができる。
【００８６】
一方、従来のＸ線診断装置は、図１２に示すように、停止状態から高速回転数に向けて陽極の回転数を上げ始める時刻ｔ１から陽極の回転数が高速回転数に到達した時刻ｔ２までの間、撮影画像の撮像を行わない。このため、従来のＸ線診断装置は、図１２に示すように、陽極の回転数が高速回転数に到達した時刻ｔ２以降しか撮影画像の撮像を開始することができない。
【００８７】
つまり、停止状態から高速回転数まで陽極１４２の回転数を上げる場合でも、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、従来のＸ線診断装置よりも早期に撮影画像の撮像を開始することができる。
【００８８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るＸ線診断装置は、監視機能が監視する陽極の回転数が陽極を共振させる回転数である場合、陽極の回転数を減少させる。なお、第３の実施形態の説明では、第１の実施形態及び第２の実施形態の説明で使用した符号と同様の符号を使用し、重複する説明を適宜省略する。
【００８９】
図１３を参照しながら、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１について説明する。図１３は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置が高速回転数から停止状態まで陽極の回転数を下げている間、陽極を制動する場合の例を示す図である。
【００９０】
Ｘ線診断装置１は、図１３に示すように、時間Ｔ（Ｓ）をかけて陽極１４２の回転数を停止状態から高速回転数まで上げ、撮影画像を撮像し、陽極１４２の回転数を高速回転数から停止状態まで下げる。処理回路２６は、図１３に示すように、陽極１４２の回転数を高速回転数から停止状態まで下げる際、次のような動作をする。
【００９１】
処理回路２６は、Ｘ線診断装置１が稼働している間、記憶回路２５から監視機能２６１に相当するプログラムを読み出して実行し、回転数監視装置１４５から陽極１４２の回転数を受信する。処理回路２６は、記憶回路２５から回転数制御機能２６３に相当するプログラムを読み出して実行し、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が陽極１４２を共振させる回転数である場合、陽極１４２の回転数を減少させる。すなわち、処理回路２６は、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が陽極１４２を共振させる回転数である場合、陽極１４２の回転を制動する。処理回路２６は、回転数制御機能２６３により陽極駆動回路１６を制御し、回転磁界を発生させるコイルを流れる電流を制御することにより、陽極１４２の回転を制動する。これにより、処理回路２６は、陽極１４２の回転数が図１３の領域Ａにより示されている陽極が共振する回転数となっている時間を短くしている。
【００９２】
第３の実施形態に係るＸ線診断装置１は、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が陽極１４２を共振させる回転数である場合、陽極１４２の回転数を減少させる。このため、Ｘ線診断装置１は、陽極１４２の制動に必要なエネルギーを抑制することができる。
【００９３】
また、処理回路２６は、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が陽極１４２を共振させる回転数でない場合、陽極１４２の回転を制動しない。すなわち、処理回路２６は、監視機能２６１が監視する陽極１４２の回転数が陽極１４２を共振させる回転数でない場合、図１３に示した時間Ｔ（Ｅ）よりも長い時間、陽極１４２を惰性で回転させる。
【００９４】
このため、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１は、再度、陽極１４２の回転数を撮影画像の撮像が可能な回転数まで速やかに到達させ、撮影画像の撮像を早期に開始することができる。ここで、撮影画像の撮像が可能な回転数とは、例えば、高速回転数又は低速回転数である。或いは、Ｘ線診断装置１は、再度、陽極１４２の回転数を透視画像の撮像が可能な回転数まで速やかに到達させ、透視画像の撮像を早期に開始することができる。ここで、透視画像の撮像が可能な回転数とは、例えば、低速回転数である。また、Ｘ線診断装置１は、陽極１４２を制動するコイル及び陽極駆動回路１６が必要以上に発熱することを抑制することができる。
【００９５】
（第４の実施形態）
さて、これまで第１〜第３の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００９６】
上述した実施形態では、Ｘ線診断装置１について説明した。即ち、Ｘ線診断装置１が備える処理回路２６が、透視画像から撮影条件を導出し、導出した撮影条件に応じて陽極１４２の回転数を上げ始める場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線診断装置１と接続された医用情報処理装置が、Ｘ線診断装置１における陽極１４２の回転数を上げ始める時間を算出し、算出した時間をＸ線診断装置１に通知する場合であってもよい。以下では、一例として、取得機能及び算出機能を有する処理回路を備える医用情報処理装置について説明する。かかる処理回路は、例えば、プロセッサにより実現される。
【００９７】
例えば、取得機能は、透視画像に基づく撮影条件を取得する。一例を挙げると、取得機能は、Ｘ線診断装置１により収集された透視画像を、ネットワーク等を介して取得し、取得した透視画像から撮影条件を導出する。また、別の一例を挙げると、Ｘ線診断装置１が、収集した透視画像から撮影条件を導出し、取得機能は、Ｘ線診断装置１により導出された撮影条件を、ネットワーク等を介して取得する。
【００９８】
次に、算出機能は、取得機能が取得した撮影条件に応じて、Ｘ線診断装置１における陽極１４２の回転数を低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める時間を算出する。そして、算出機能は、算出した時間をＸ線診断装置１に通知する。
【００９９】
例えば、算出機能は、Ｘ線診断装置１により収集された透視画像をリアルタイムで取得し、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たした時間を、陽極１４２の回転数を上げ始める時間としてＸ線診断装置１に通知する。また、例えば、算出機能は、透視画像の各画素の輝度の統計量の変動が判定条件を充たし、かつ、動作機構が停止していること、被検体Ｐが呼吸を止めていること、被検体Ｐが呼吸を止める指示を受けていること、被検体Ｐが動きを止めていること、被検体Ｐが動きを止める指示を受けていること、ユーザが所定の操作を行ったこと、Ｘ線管１４が透視画像を収集するためのＸ線の照射を開始した時から所定の時間が経過したこと、及び、ユーザが位置の条件を充たすことのうち少なくとも一つの条件を充たした時間を、陽極１４２の回転数を上げ始める時間としてＸ線診断装置１に通知する。そして、通知を受けたＸ線診断装置１は、通知された時間に、陽極１４２の回転数を高速回転数に向けて上げ始める。なお、通知された時間が現在の時間又は過去の時間である場合、Ｘ線診断装置１は、通知を受け次第、陽極１４２の回転数を上げ始める。
【０１００】
また、例えば、算出機能は、検査における状態情報と、学習された重み付け係数とに基づいて、陽極１４２の回転数を上げ始める時間を算出し、算出した時間を、陽極１４２の回転数を上げ始める時間としてＸ線診断装置１に通知する。そして、通知を受けたＸ線診断装置１は、陽極１４２の回転数を、低速回転数から高速回転数に向けて上げ始める。
【０１０１】
ここで、医用情報処理装置は、複数のＸ線診断装置と接続される場合であってもよい。かかる場合、算出機能は、各Ｘ線診断装置に対して、陽極の回転数を上げ始める時間を算出して通知する。また、算出機能は、各Ｘ線診断装置から、陽極の回転数を上げ始めた時間における状態情報と、陽極の回転数を上げ始めた時間についての評価とを取得し、状態情報の各々に対する重み付け係数を学習する。
【０１０２】
即ち、複数のＸ線診断装置と接続された医用情報処理装置は、Ｘ線診断装置ごとに、かつ、陽極の回転数について低速回転数から高速回転数への上昇が行われるごとに、陽極の回転数を上げ始めた時間における状態情報と、陽極の回転数を上げ始めた時間についての評価とを取得する。言い換えると、複数のＸ線診断装置と接続された医用情報処理装置は、検査ごとに、状態情報と評価との組み合わせを取得する。そして、医用情報処理装置は、状態情報の各々に対する重み付け係数を、取得した組み合わせに応じて更新する。即ち、医用情報処理装置は、接続された複数のＸ線診断装置のいずれかを用いた検査ごとに、状態情報の各々に対する重み付け係数を学習する。そして、複数のＸ線診断装置と接続された医用情報処理装置は、Ｘ線診断装置１のみと接続されている場合と比較してより多くのデータを用いて学習した重み付け係数により、陽極の回転数を上げ始める時間をより適切に算出することができる。
【０１０３】
なお、医用情報処理装置は、状態情報の各々に対する重み付け係数をユーザごとに学習する場合であってもよい。また、医用情報処理装置は、複数のサイト（例えば、複数の病院）に設置された複数のＸ線診断装置と接続される場合、状態情報の各々に対する重み付け係数をサイトごとに学習する場合であってもよい。
【０１０４】
上述した実施形態は、適宜組み合わせて使用することができる。
【０１０５】
上述したプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、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（Programmable  Logic  Device：ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ）である。また、プログラマブル論理デバイス（Programmable  Logic  Device：ＰＬＤ）は、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  ProgrammableLogic  Device：ＣＰＬＤ）である。
【０１０６】
上述した実施形態では、高電圧発生回路１１、絞り調整回路１２、陽極駆動回路１６、駆動回路１９、生成回路２３及び処理回路２６は、記憶回路２５に保存されたプログラムを読み出して実行し、その機能を実現したが、これに限定されない。記憶回路２５にプログラムを保存する代わりに、これらの回路それぞれにプログラムを直接組み込んでもよい。この場合、これらの回路は、直接組み込まれたプログラムを読み出して実行し、その機能を実現する。
【０１０７】
図１に示した各回路は、適宜分散又は統合されてもよい。例えば、処理回路２６は、監視機能２６１、導出機能２６２、回転数制御機能２６３、撮像制御機能２６４及び制御機能２６５それぞれの機能を実行する撮像制御回路及び制御回路に分散されてもよい。また、例えば、高電圧発生回路１１、絞り調整回路１２、陽極駆動回路１６、駆動回路１９、生成回路２３及び処理回路２６は、任意に統合されてもよい。
【０１０８】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、撮影画像の撮像を早期に開始することができるＸ線診断装置及び医用情報処理装置を提供することができる。
【０１０９】
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同様に、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】
【０１１０】
２６１  監視機能
２６２  導出機能
２６３  回転数制御機能
２６４  撮像制御機能
【図１】
2017217483.tif 000003
【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】
2017217483.tif 000009
【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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