JP2005245502A - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 オートポジショニング機能を向上しスループットの向上を図る。
【解決手段】 オートポジショニング機能を有するＸ線画像診断装置において、Ｘ線管２とＸ線検出器３を保持するアーム１を支持器５で支持し、支持器によってアームを所望のポジションへ移動させる際に、アームの進行方向上の所定範囲に含まれるポジショニング情報をポジショニング候補としてモニタ９に一覧表示するようにした。
これにより、術者がアームを所望の方向へ移動させようとするだけで、その方向にあるポジショニング情報が順次表示されるので、ポジショニング情報の選択が極めて容易となり、Ｘ線撮影のスループットを向上することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オートポジショニング機能を有するＸ線画像診断装置に関する。

Ｘ線画像診断装置による被検体のルーチン検査では、被検体をどの方向から観察すべきか（すなわち、どの方向のＸ線画像を撮影すべきか）が、複数の観察方向として予め定まっている。例えば、心臓疾患が疑われる被検体に対するルーチン検査としては、左冠状動脈、右冠状動脈および左心室に対して造影剤を注入してＸ線撮影を行う。そして、それぞれの部位を撮影するに当って、各部位の形状などから、最も効果的に観察できる方向も凡そ定められている。従って、ルーチン検査では、これらの最適な観察方向（すなわち、撮影方向）を再現するために、その都度、Ｘ線画像診断装置の撮影部を構成するＸ線管とＸ線検出器の被検体に対する位置（ポジション）を決める操作（以下、この操作をポジショニングと称する。）が必要となる。

このような被検体に対するＸ線管とＸ線検出器のポジショニングを容易にするために、Ｘ線画像診断装置にはオートポジショニング機能が備えられている。このオートポジショニング機能は、被検体に対するＸ線管とＸ線検出器とのとるべきポジションに関するデータ（以下、ポジショニング情報と称する。）を予めＸ線画像診断装置内に登録しておき、簡単なボタン操作のみでＸ線管とＸ線検出器を先に登録したポジションとなるように移動させることにより、登録したポジションを再現してＸ線撮影を可能とするものである。すなわち、例えば番号と登録ポジションとを対応付けておき、番号を入力するだけで、登録したポジションを呼び出してそのポジションへＸ線管とＸ線検出器とを移動させるという仕組みで実現している。

ところで、Ｘ線画像診断装置はルーチン検査のみではなく、一般の診断用としても使用される。さらに多くの医師や技師などの術者によって使用され、術者によっても最適と考える撮影方向が微妙に異なっていることがある。そのため、登録ポジションの数が多大となり、複数の観察方向に対応する登録番号を各術者が覚えていられないという問題が生じ、術者が多くなるほど煩雑になって混乱を招くことになっていた。このような問題を解決するものとして、所望のＸ線撮影方向を再現させるオートポジショニング機能として、登録したポジショニング情報を一覧表示し、その中から各術者が所望とする撮影方向を選択することにより、ワンタッチでポジショニングを可能とするものが提案された（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２８９８８５号公報（第３−４頁、図３、図４）

しかしながら、オートポジショニング機能として登録したポジショニング情報を一覧表示するようにしても、その数が多くなると一画面に表示できる数には限りがあるので、複数画面を切替えて表示する必要が生じ、所望の登録内容を探し出すのに時間がかかって、Ｘ線撮影のスループットを低下させることになっていた。またＸ線撮影の時間が長引くために、被検体（患者）に負担をかけてしまうという問題もあった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。

上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｘ線撮影手段を保持する保持手段のポジションを所望のＸ線撮影方向に定め、これをポジショニング情報として登録番号に対応させて記憶し、前記登録番号を選択することにより、前記保持手段のポジションを再現させるオートポジショニング機能を有するＸ線画像診断装置において、前記保持手段を支持するとともに所望のポジションへ移動させる支持手段と、この支持手段によって前記保持手段を所望のポジションへ移動させる際に、前記保持手段の進行方向に基づき、その進行方向上の所定範囲に含まれる前記ポジショニング情報を検索する検索手段と、この検索手段によって検索された結果をポジショニング候補として一覧表示する表示手段とを具備することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線画像診断装置において、前記表示手段に表示されるポジショニング候補の一覧は、前記保持手段の現在のポジションから進行方向上の遠い順に表示するものであることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、Ｘ線撮影手段を保持する保持手段のポジションを所望のＸ線撮影方向に定め、これをポジショニング情報として登録番号に対応させて記憶し、前記登録番号を選択することにより、前記保持手段のポジションを再現させるオートポジショニング機能を有するＸ線画像診断装置において、前記保持手段の同一のポジションにおいて、所定の条件を満たしたＸ線撮影が行われた場合、そのポジションを新たなポジショニング情報として登録番号に対応させて記憶させることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＸ線画像診断装置において、前記新たなポジショニング情報には、前記保持手段の当該ポジションにおけるＸ線撮影条件が付加されていることを特徴とする。

上記課題を解決する手段の項にも示したとおり、本発明の特許請求の範囲に記載する各請求項の発明によれば、次のような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、術者が保持手段を所望の方向へ移動させようとするだけで、その方向にあるポジショニング情報を検索し順次ポジショニング候補として表示させることができるので、ポジショニング情報の選択が極めて容易となり、所望のポジショニングが術者に何らストレスを与えることなく実行することができる。よって、Ｘ線撮影のスループットが向上するとともに、Ｘ線撮影の時間が短縮されて被検体（患者）の負担が軽減される。

請求項２に記載の発明によれば、術者が頭の中で描いている撮影ポジションを見つけ易くすることができる。

請求項３に記載の発明によっても、術中に新たなＸ線撮影ポジションを容易に登録することができ、その後のオートポジショニング機能の実行を容易にすることができる。よって、Ｘ線撮影のスループットが向上するとともに、Ｘ線撮影の時間が短縮されて被検体（患者）の負担が軽減される。

請求項４に記載の発明によれば、ポジショニングとともにＸ線撮影条件も設定されるので、術者の負担をより軽減することができる。

以下、本発明に係るＸ線画像診断装置の実施の形態について、図１ないし図５を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るＸ線画像診断装置の、一実施の形態の概略的な構成を示した系統図である。

このＸ線画像診断装置には、例えばＣ字型に形成されたアーム１が設けられており、その両端部に、Ｘ線管２とＸ線検出器３とが対向するように保持されている。そしてＸ線管２とＸ線検出器３の間に被検体を位置させるように、被検体を寝載するための寝台天板４ａを有する寝台４が配置される。またアーム１は、支持器５に支持されており、その支持軸（図示せず）を中心として寝台天板４ａの周りを回転可能であり、さらにアーム１は図示しないスライド機構によって湾曲方向に沿って傾斜可能となっている。さらに、Ｘ線検出器３はＸ線管２の方向に対して進退可能となっている。

なお、Ｘ線検出器３は、例えばガラス基板上に形成されるスイッチング素子や容量を、Ｘ線を電荷などに変換する光導電膜などで覆うようにした半導体アレイで形成されるフラットパネル型放射線検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）或いは、Ｘ線像をイメージインテンシファイア（Image Intensifier：以下、Ｉ．Ｉ．と略称する。）により可視光像に変換し、Ｉ．Ｉ．の出力蛍光面に形成された可視光像の透過量を制御する光学系を介して前記可視光像をテレビカメラで撮影する形式のものなどである。

Ｘ線管２には、Ｘ線管２から所望のＸ線を発生させるために管電圧、管電流、Ｘ線パルス幅などの出力条件を制御するＸ線発生装置６が接続されている。またＸ線検出器３は、その出力信号や制御信号の授受をＸ線検出器インターフェース７との間で行なうようにされている。そして、Ｘ線検出器インターフェース７は画像処理装置８に入力インターフェース８ａを介して画像信号を供出し、画像処理装置８はモニタ９に接続されている。

上記のような寝台４、支持器５、Ｘ線発生装置６、Ｘ線制御器インターフェース７、画像処理装置８などの各コンポーネントは、ＣＰＵを含むシステム制御部１０によって有機的に制御されて、Ｘ線撮影を実行したりＸ線撮影によって取得したＸ線画像をモニタ９に表示したりする。そのため、システム制御部１０には術者が適宜設定値や指示内容などを入力するためのキーボードやマウス、ジョイスティックなどを備えた操作部１１が接続されている。なお、寝台４にも操作部を設けて、寝台天板４ａの上下動や水平動などを操作するとともに、システム制御部１０を介して支持器５の動作を制御できるようにしてもよい。

なお、画像処理装置８には、システム制御器１０との間で制御信号の授受を行なうＸ線／支持器制御インターフェース８ｂ、画像信号を加算したりサブトラクション処理を施したりする演算部８ｃ、生の画像データや処理後の画像データおよびポジショニング情報などを保存するメモリ８ｄやハードディスク装置８ｅ、画像データをビデオ信号に変換するビデオ部８ｆなどを有し、これらはバスライン８ｇを介して相互に接続されている。

さらに、モニタ９は通常リファレンス用とライブ用の２台備えられ、臨床中に参照画像や生の透視像などを同時に表示したり、どちらかのモニタ９に選択的にポジショニング情報の一覧を表示したりすることが可能となっている。勿論、ポジショニング情報を表示するためのモニタをさらに備えていてもよい。

なお、ポジショニング情報は、被検体のＸ線透過像を得るための撮影方向や被検体に対してＸ線管２とＸ線検出器３とのとるべきポジションを示しており、一般にアーム１の、被検体の体軸周りの回転角度と体軸方向に沿ったアーム１の傾き角度、さらにＸ線検出器３の位置で表される。例えば、代表的な４つの撮影方向として、ＬＡＯ（Left Anterior Oblique view：第２斜位）、ＣＡＵ（Caudal view：頭尾方向）、ＲＡＯ（Right Anterior Oblique view：第１斜位）、ＣＲＡ（Cranial view：尾頭方向）があり、Ｘ線検出器３の位置はＸ線管２の焦点からＸ線検出器３の入射面までの距離ＳＩＤ（Source image distance）で表される。ただしこれらに限定されるものではない。

次に、このように構成された実施例１に係るＸ線画像診断装置の動作を、図２に示したフローチャートに基づき説明する。

既に寝台４の天板４ａに寝載された被検体が所定の位置に置かれており、アーム１は基準位置に置かれているものとする。そこで術者は、アーム１を所望の観察方向（Ｘ線撮影方向）へ向かせるために、操作部１１の例えばジョイスティックをその方向へ移動させる。よって、このジョイスティックの操作がシステム制御部１０を介してＸ線／支持器制御インターフェース８ｂへ伝達され、そこでの判断結果として支持器５へ駆動信号が供給される（ステップ１）。これにより支持器５はアーム１を指示された方向へ向けて駆動を開始する。支持器５には、アーム１の回転角度（ＬＡＯ／ＲＡＯ）やスライド角度（ＣＡＵ／ＣＲＡ）を検出するセンサが備えられているので、これらのセンサによってアーム１の現在の位置と動いている方向とが検知される（ステップ２）。

センサの出力に基づきアーム１の現在の位置と動いている方向とを認識したシステム制御部１０は、その移動方向上の所定範囲（例えば３０度以内）に、登録されているポジショニング情報が存在するか否かを、メモリ８ｄまたはハードディスク装置８ｅから検索する（ステップ３）。そこで、該当するポジショニング情報があるか否かを判断（ステップ４）し、該当するポジショニング情報があれば、その一覧をモニタ９に表示させる（ステップ５）。

ただしこのとき、動いているアーム１の現在の位置から遠い位置にあるポジショニング情報をポジショニング候補として順に表示させる。その理由は、術者は所望の観察ポジションを自分の頭の中に描きながら、その方向へアーム１を移動させているので、遠い位置にあるポジショニング情報から順に表示させたほうが、所望のポジショニング情報を見つけ易いためである。

図３は、モニタ９に表示されるポジショニング情報の一例を示したものである。すなわち、アーム１がＲＡＯ方向へ移動している場合、最も遠いポジショニング候補として、登録番号２８の「ＲＡＯ９０°、ＣＲＡ６０°、ＳＩＤ１１０」があり、次に登録番号２４の「ＲＡＯ９０°、ＣＲＡ４０°、ＳＩＤ１１０」、さらに登録番号０５の「ＲＡＯ９０°、ＣＲＡ３０°、ＳＩＤ１１０」、登録番号０８の「ＲＡＯ８０°、ＣＲＡ６０°、ＳＩＤ１１０」、登録番号０９の「ＲＡＯ８０°、ＣＲＡ４０°、ＳＩＤ１１０」、登録番号２５の「ＲＡＯ８０°、ＣＲＡ３０°、ＳＩＤ１１０」等々が順次表示される。

ここで、術者が所望としていた観察方向（Ｘ線撮影方向）が「ＲＡＯ８０°、ＣＲＡ６０°、ＳＩＤ１１０」だったとすると、それは登録番号０８として表示されており、術者は操作部１１のマウスなどによって、モニタ９に表示されている登録番号０８部分をクリックする。よって、図３に示すように、「登録番号０８、ＲＡＯ８０°、ＣＲＡ６０°、ＳＩＤ１１０」部分が枠で囲まれて、このポジショニング情報が選択されたことが表示される（ステップ６）。なおこの表示は、術者に対して選択されたポジションを示すものなので、注意を喚起するために枠で囲むだけでなく、その部分の表示色を変えたり、点滅させたりする等種々の手段が採用できることは言うまでもない。

選択したポジショニング情報を確認して、術者が操作部１１の選択ボタンなどを押したり、選択部分をマウスでダブルクリックしたりする選択操作を実施することにより（ステップ７）、そのポジショニング情報が支持器５へ伝達される（ステップ８）。よって、支持器５はアーム１を指定されたＲＡＯ８０ー、ＣＲＡ６０ーの角度となるように駆動するとともに、Ｘ線検出器３をＳＩＤ１１０ｃｍの位置に移動させる（ステップ９）。その後、術者の望むポジシヨンにアーム１が停止することにより、術者は透視あるいは撮影操作などを容易に実施することができる。

なお、当初のジョイスティックにより所望の観察方向へアーム１を移動させたときに、その方向へのポジショニング情報がメモリ８ｄまたはハードディスク装置８ｅに登録されていなかったとしても、術者はそのままジョイスティックを操作し続けることにより、アーム１を所望のポジシヨンに辿り着かせることができる。

このように、本発明の実施例１によれば、術者がアーム１を所望の方向へ移動させようとするだけで、その方向にあるポジショニング情報を検索し順次ポジショニング候補として表示させることができるので、ポジショニング情報の選択が極めて容易となり、所望のポジショニングが術者に何らストレスを与えることなく実行することができる。よって、Ｘ線撮影のスループットが向上するとともに、Ｘ線撮影の時間が短縮されて被検体（患者）の負担が軽減される。

次に、本発明に係るＸ線画像診断装置の実施例２について説明する。

実施例２は、ポジショニング情報の登録されていない位置で透視やＸ線撮影をした場合、ある所定の条件に適合するものをポジショニング情報として新たにメモリ８ｄまたはハードディスク装置８ｅに記憶させるとともに、任意の他のポジションにアーム１を置いて手技を実行しているとき、上記の新たに設定したポジションへアーム１を戻そうとする際に、実施例１の手法によってオートポジショニングを実行させるものである。

なお、実施例２としてのＸ線画像診断装置の基本的な構成は図１に示したものと同じなのでその説明は省略し、動作について、図４および図５を参照して説明する。

先ず、ポジショニング情報の登録されていないポジションで透視やＸ線撮影をした場合、ある所定の条件に適合するものをポジショニング情報として新たにメモリ８ｄまたはハードディスク装置８ｅに記憶させる。

すなわち、アーム１の回転角度（ＬＡＯ／ＲＡＯ）と傾き角度（ＣＡＵ／ＣＲＡ）の同じ位置で、例えば１０秒以上透視したとき、或いは、Ｘ線撮影を５秒以上実施したとき、のようなことを新規のポジショニング登録条件として予め設定しておき、この設定条件を満たしたときに、その位置を新たなポジショニング情報として、新たな登録番号を付してメモリ８ｄまたはハードディスク装置８ｅに登録する。図４は、透視像とともにポジショニング情報が記録されている様子を、一例として表したものである。

なおこのとき、管電圧や管電流などのＸ線条件も一緒にポジショニング情報として記憶させてもよい。このようにすれば、アーム１のポジショニングと同時にＸ線条件をも自動的に設定することが可能となる。また、医用画像情報、検査情報、患者情報などの、各種診断情報の内容やデータ構造は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格によって標準化されており、通常この規格に則った形式で画像情報とともにポジショニング情報やＸ線条件などが付帯情報として記録されることになる。

ところで、新たなポジショニング情報を登録した後、術者が他のポジションで手技を実施しながら、アーム１を上記の条件で設定したポジションに戻したくなることがある。このようなときは、実施例１の機能によりアーム１を容易に新たに登録したポジションへ戻すことができる。そのときの動作を、図５に示したフローチャートに基づき説明する。

すなわち、操作部１１に予め特定条件でのポジショニング呼び出しボタンが設けられているので、ステップ１１としてこのボタンを押す。するとこの呼び出しボタンの操作がシステム制御部１０を介して、画像処理装置８へ検索信号として送られる（ステップ１２）。従ってメモリ８ｄまたはハードディスク装置８ｅに該当するポジショニング情報があるか否かを判断（ステップ１３）し、あれば、その一覧をモニタ９に表示させる（ステップ１５）。その一覧の中から術者が望んでいるポジショニング情報を見つけ出し、その番号をクリックすることにより、選択されたポジショニング情報に表示が付される（ステップ１６）。以下、実施例１の場合（図２、ステップ７ないしステップ９参照。）と同様に、ステップ１７ないしステップ１９の所謂オートポジショニング動作によって、アーム１が所望のポジシヨンに位置付けられる。なおステップ１９では、当該ポジションでのＸ線条件も同時にセットされる。

このように、実施例２によっても、術中に新たなＸ線撮影ポジションを容易に登録することができ、さらに術中に他のポジションから登録した新たなボジションへ戻すことも容易なので、その後のオートポジショニング機能の実行を極めて容易にすることができる。よって、Ｘ線撮影のスループットが向上するとともに、Ｘ線撮影の時間が短縮されて被検体（患者）の負担が軽減される。

本発明に係るＸ線画像診断装置の一実施の形態を示した系統図である。（実施例１、実施例２） 本発明の実施例１に係るＸ線画像診断装置の動作を説明するために示したフローチャートである。（実施例１） モニタに表示されたポジショニング情報の一例を示した説明図である。（実施例１、実施例２） 透視像とともにポジショニング情報が記録されている様子を表した説明図である。（実施例２） 本発明の実施例２に係るＸ線画像診断装置の動作を説明するために示したフローチャートである。（実施例２）

符号の説明

１ アーム
２ Ｘ線管
３ Ｘ線検出器
４ 寝台
４ａ 寝台天板
５ 支持器
６ Ｘ線発生装置
７ Ｘ線制御器インターフェース
８ 画像処理装置
８ａ 入力インターフェース
８ｂ Ｘ線／支持器制御インターフェース
８ｃ 演算部
８ｄ メモリ
８ｅ ハードディスク装置
８ｆ ビデオ部
８ｇ バスライン
９ モニタ
１０ システム制御部
１１ 操作部

Claims (4)

1. Ｘ線撮影手段を保持する保持手段のポジションを所望のＸ線撮影方向に定め、これをポジショニング情報として登録番号に対応させて記憶し、前記登録番号を選択することにより、前記保持手段のポジションを再現させるオートポジショニング機能を有するＸ線画像診断装置において、
   前記保持手段を支持するとともに所望のポジションへ移動させる支持手段と、
   この支持手段によって前記保持手段を所望のポジションへ移動させる際に、前記保持手段の進行方向に基づき、その進行方向上の所定範囲に含まれる前記ポジショニング情報を検索する検索手段と、
   この検索手段によって検索された結果をポジショニング候補として一覧表示する表示手段と、
   を具備することを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 前記表示手段に表示されるポジショニング候補の一覧は、前記保持手段の現在のポジションから進行方向上の遠い順に表示するものであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
3. Ｘ線撮影手段を保持する保持手段のポジションを所望のＸ線撮影方向に定め、これをポジショニング情報として登録番号に対応させて記憶し、前記登録番号を選択することにより、前記保持手段のポジションを再現させるオートポジショニング機能を有するＸ線画像診断装置において、
   前記保持手段の同一のポジションにおいて、所定の条件を満たしたＸ線撮影が行われた場合、そのポジションを新たなポジショニング情報として登録番号に対応させて記憶させることを特徴とするＸ線画像診断装置。
4. 前記新たなポジショニング情報には、前記保持手段の当該ポジションにおけるＸ線撮影条件が付加されていることを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像診断装置。

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