JP2011004869A

JP2011004869A - Ｘ線診断装置

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Publication number: JP2011004869A
Application number: JP2009149937A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsuoka; 泰生松岡; Takahiro Yurugi; 貴宏万木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-01-13

Abstract

【課題】Ｘ線検出器をＸ線管に対し、容易に対向配置させることができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】被検体（２０）に対しＸ線を照射するＸ線管装置５を備えた本体部と、Ｘ線検出器８０と、Ｘ線管装置５によるＸ線照射方向を検出する第一検出手段（３０，３１，３２）と、Ｘ線検出器のＸ線入射面の傾きを検出する第二検出手段（４０〜４３）と、Ｘ線照射方向と、Ｘ線入射面の傾きと、に基づいて、Ｘ線入射面がＸ線管に対向しているか否かを判定する判定手段と、判定の結果に基づく情報を通知する通知手段（５１〜５４）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線診断装置に係り、特に、Ｘ線管を備えた本体部とは別体に構成されたＸ線検出器を用いたＸ線診断装置に関する。

従来、一般撮影では、Ｘ線検出器(フィルム・CR・FPD)とＸ線照射装置とは独立した装置を用いる。そのため、Ｘ線撮影を行う際は、検者（技師）の経験・技術によって、Ｘ線の入射角度とＸ線検出器との位置を合わせ、目的の画像を取得してきた。

上記の如く、Ｘ線照射装置とＸ線検出器とが別体に構成されたＸ線診断装置として、例えば、特許文献１には、Ｘ線源を搭載したＸ線診断装置本体と、そのＸ線診断装置本体とは別体に構成されて単体で持ち運び可能なＸ線検出器と、を用いた回診用Ｘ線装置が開示されている。

特開２００８−２９６４４号公報

一般撮影では、撮影部位により、被検体がＸ線検出器を持ち撮影する撮影法がある。この撮影法においては、検者はＸ線検出器の角度・位置を指示し、被検体は指示された状態をＸ線撮影が終了するまで保持する必要がある。この場合、検者の指示の正確性と、被検体の保持精度により画像の質が左右されてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、Ｘ線管装置を備えた本体部とは別体に構成されたＸ線検出器であっても、位置合わせを容易に行なうことができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るＸ線診断装置は、被検体に対しＸ線を照射するＸ線管を備えた本体部と、前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線に基づく信号を出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線管のＸ線照射方向を検出する第一検出手段と、前記Ｘ線検出器のＸ線入射面の傾きを検出する第二検出手段と、前記Ｘ線照射方向と前記Ｘ線入射面の傾きとに基づいて、前記Ｘ線入射面が前記Ｘ線管に対向しているか否かを判定する判定手段と、前記判定の結果を通知する通知手段と、を備えることを特徴とする。

ここでいう「対向」とは、Ｘ線管とＸ線検出器のＸ線入射面が向きあっており、Ｘ線管から照射されるＸ線束の中心軸がＸ線入射面に対して略垂直に入射する位置関係にあることを意味する。

本発明によれば、Ｘ線管装置を備えた本体部とは別体に構成されたＸ線検出器であっても、Ｘ線検出器をＸ線管装置に対し、容易に対向配置させることができる。

第一実施形態に使用されるＸ線診断装置の構成を示す模式図本実施形態に係るＸ線診断装置を用いてＸ線撮影を行うときＸ線管装置とＸ線検出器との位置関係の一例を示す模式図磁気センサトランスミッタの取り付け位置を示す模式図通知手段の一例である検出器対向情報表示器を示す模式図通知手段の一例である検出器対向情報表示器を示す模式図第一実施形態のＸ線診断装置の要部をなすユニットの接続を示すブロック図本実施形態に係るＸ線検出器の平面図Ｘ線検出器の保持部材の斜視図Ｘ線撮影の動作の流れを示すフローチャート図９のステップＳ６の処理を示す模式図図９のステップＳ８の処理を示す模式図Ｘ線診断装置Ｍの構成を示す側面図

以下、本発明を適用する実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

＜＜第一実施形態＞＞
以下、図１に基づいて、第一実施形態に係るＸ線診断装置の構成について説明する。図１は、第一実施形態に使用されるＸ線診断装置の構成を示す模式図である。

図１のＸ線診断装置１は、大きくはＸ線管装置５を備えた本体部と、本体部とは別体に構成されたＸ線検出器８０とからなる。以下、まず本体部の構成について説明する。本体部は、Ｘ線管の可動絞り装置（コリメータ）４を有するＸ線管装置５を備える。Ｘ線管装置５は、床面２上に配置され被検体を上面に載置する撮影台３に対向配置される。Ｘ線管装置５は伸縮自在のアーム６を介してＸ線管保持装置７に保持されている。Ｘ線管保持装置７は、可動絞り装置４を制御する制御部を内蔵している。Ｘ線管保持装置７は、天井面８に配設されたレール９に沿って、左右方向に自在に移動可能に取付けられている。また、Ｘ線診断装置１が設置される撮影室内には、Ｘ線検出器の保持部１０を有する支持台１１が備えられる。支持台１１は、被検体を立位の状態で撮影するもので、例えば、被検体の胸部の撮影に用いられる。

更に、Ｘ線診断装置１は、高電圧発生装置１２と、検者がＸ線撮影条件を入力するための操作卓１５との通信を行う通信装置１３と、Ｘ線診断装置１の動作制御を行う制御部１４とを備える。

制御部１４には、対向判定とその結果通知を行うための制御プログラムが格納される。この制御プログラムは、Ｘ線管によるＸ線照射方向を検出する第一検出部と、Ｘ線検出器におけるＸ線が入射するＸ線入射面の傾き及びＸ線管装置５に対するＸ線検出器の位置を検出する第二検出部と、Ｘ線照射方向と、Ｘ線入射面の傾き及び相対位置と、に基づいて、Ｘ線入射面がＸ線管に対向しているか否かを判定する判定部と、判定の結果を被検体に対して通知する通知部と、判定部による判定の結果に基づき、Ｘ線管に対してＸ線入射面をＸ線管に対向させるために必要なＸ線検出器の移動方向と移動量とを算出する移動量算出部とにより構成される。制御部１４を構成するハードウェアの一つであって、制御処理及び演算処理を行うＣＰＵ１４ａが、上記制御プログラムを実行することにより、上記制御プログラムの機能が実現される。

画像処理装置１６は、撮影されたＸ線画像の画像処理を行い、画像表示装置１７に表示する。

更に、図１のＸ線診断装置１は、Ｘ線管装置５とは別体に構成されたＸ線検出器８０を備える。Ｘ線検出器８０として、Ｘ線フィルム、イメージングプレート(蓄積性蛍光体を塗布されたシート)、平面センサ(多数のＸ線検出素子を２次元マトリクス状に配置したＸ線検出器)等が知られているが、本実施形態では、静止画用(撮影専用)平面センサを用いた例を説明する。

次に、図１のＸ線診断装置を用いてＸ線撮影を行うときのＸ線管装置５とＸ線検出器８０との位置関係を説明する。通常、Ｘ線検出器８０は、撮影台３上に載置してＸ線撮影を行うことが多い。しかし、被検体の撮影部位によっては、撮影台３の上面に撮影部位を位置させることが困難であるため、被検体にＸ線検出器８０を把持させてＸ線撮影を行うことがある。

図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１を用いてＸ線撮影を行うときＸ線管装置５とＸ線検出器８０との位置関係の一例を示す模式図であって、被検体２０にＸ線検出器８０を把持させて、被検体２０の膝を撮影するときのＸ線管装置５とＸ線検出器８０との位置関係を示す。図２では、被検体２０の膝にＸ線を照射するために、Ｘ線管装置５をＸ線管保持装置７に対して回転（首振りともいう）させる。そして、被検体２０の膝を挟んでＸ線管装置５に対向させてＸ線検出器８０が位置するように、被検体２０がＸ線検出器８０をＸ線撮影が終わるまで把持し続ける。

Ｘ線管保持装置７及びＸ線管装置５には、Ｘ線管保持装置７に対するＸ線管装置５の管球角度を検出するためのセンサが備えられる。本実施形態では、Ｘ線管保持装置７に一つの磁気センサトランスミッタ３０を備える。また、Ｘ線管装置５に少なくとも二つの磁気センサレシーバ３１，３２を備える。二つの磁気センサレシーバ３１，３２は、Ｘ線管装置５（より詳しくはＸ線焦点）を挟んで対向する位置に備えると好ましい。磁気センサレシーバ３１、３２からの信号により、磁気センサトランスミッタ３０に対するＸ線管装置５上の２点が検出できるため、Ｘ線管装置５の管球角度を検出することができる。

管球角度の検出手段は、上記の磁気センサに限らない。例えば、Ｘ線診断装置１の制御部１４が、Ｘ線管装置５の管球角度を変更し、その角度情報を出力する機能を備える場合には、制御部１４のこの機能を管球角度の検出手段として用いてもよい。

また、Ｘ線管装置５及びＸ線検出器８０には、Ｘ線管装置５に対するＸ線検出器８０のＸ線入射面の傾きと位置とを検出するためのセンサが備えられる。本実施形態では、Ｘ線管装置５に磁気センサトランスミッタ４０を備える。また、Ｘ線検出器８０に三つの磁気センサレシーバ４１，４２，４３を備える。次に、図３に基づいて磁気トランスミッタの取り付け位置について説明する。図３は磁気センサトランスミッタの取り付け位置を示す模式図である。磁気センサトランスミッタ４０は、図３に示すようにｘ-y-z軸を仮定した場合に、Ｘ線管装置５において、Ｘ線管装置５の中心又はＸ線焦点Ｆを通るz軸上に所定距離だけ離れた位置に取り付ける。この磁気センサトランスミッタ４０の計測点座標を実空間ｘ-y-z軸上の基準点Ｏ(０、０、０)として、Ｘ線管装置５に対するＸ線検出器８０の位置と面の傾きとを検出する。

Ｘ線管装置５は、被検体２０に対し、Ｘ線管装置５とＸ線検出器８０とが対向しているか否かを示す対向情報を通知するための通知手段を備える。図４と図５は、その通知手段の一例である検出器対向情報表示器を示す模式図である。

図４に示す検出器対向情報表示器は、Ｘ線管装置５（又はＸ線管装置５の開放端に備えられたコリメータ４）において被検体２０に対向する位置の上下左右に４つの発光手段（例えばＬＥＤ）５１，５２，５３，５４、を備える。そして、Ｘ線管装置５とＸ線検出器８０とを対向させるために、Ｘ線検出器８０を移動させる必要があるときには、その移動させる方向に相当する発光手段５４を点滅させる。また、移動量は、点滅速度に関係づけて通知する。例えば、Ｘ線管装置５とＸ線検出器８０とが対向している状態を基準値とし、そこからのずれ量が相対的に大きい場合、すなわち移動量が大きい場合には、点滅速度を相対的に速くし、基準値からのずれ量が相対的に小さい場合、すなわち移動量が小さい場合には、点滅速度を相対的に遅くしてもよい。図４は、右方向を示す発光手段５４が点滅している状態を示している。被検体２０がＸ線検出器８０をＸ線管装置５に向かって右方向に移動させると、Ｘ線検出器８０とＸ線管装置５とが対向し、点滅が消える。また、対向していれば緑色のランプを点灯し、対向していなければ赤色のランプを点灯するなど、表示色を用いて示してもよい。

図５に示す検出器対向情報表示器は、Ｘ線管装置５（又はコリメータ４）において被検体２０から見える位置に備えられたモニタ５５により構成される。そして、Ｘ線管装置５とＸ線検出器８０とを対向させるために、Ｘ線検出器８０を移動させる必要があるときには、そのモニタ５５上に移動方向を矢印の向きで、移動量を矢印の長さで表示する。図５（ａ）は、右斜め上方向に相対的に大きい移動量を表示した例である。この表示に従って、被検体２０がＸ線検出器８０をＸ線管装置５に向かって右斜め上方向に移動させると、表示内容は図５（ｂ）に遷移する。図５（ｂ）では、図５（ａ）よりも矢印の長さが短い。これは、被検体２０がＸ線検出器８０を移動させたことより、前述の基準値に対する位置ずれの量が少なくなったことを示す。

通知手段は、上記図４、図５の検出器対向情報表示器のように、被検体２０の視覚を通じて通知するものだけでなく、被検体の聴覚を通じて通知するものでもよい。例えば、通知手段として音声発生手段を備え、「右方向に５ｃｍ移動して下さい。」、「Ｘ線管装置に検出器が向くように傾きを変えてください。」、又「Ｘ線検出器をＸ線管に近づけてください。」と通知してもよい。また、ブザーを備え、対向していない間は、ブザーから警告音を発生させてもよい。

次に図６に基づいて本実施形態に係るＸ線診断装置の主たる動作を行うユニットの電気的接続を説明する。図６は、第一実施形態のＸ線診断装置の要部をなすユニットの接続を示すブロック図である。

高電圧発生装置１２は、Ｘ線管装置５に内蔵されたＸ線管へ高電圧の管電圧、管電流を供給するものである。操作ユニット１８は、操作卓１５に内蔵され、Ｘ線撮影条件、すなわち管電圧、管電流、撮影時間を設定する操作器やＸ線撮影スイッチ等が設けられたものである。Ｘ線撮影条件表示器１９も操作卓１５に備えられたもので、管電圧(kV)、管電流(mA)、撮影時間(sec)、管電流撮影時間積(mAs)等を表示するものである。検出器対向情報表示器５１，５２，５３，５４，又は５５は、Ｘ線管装置５における被検体２０から見える位置に設けられ、被検体２０に対しＸ線検出器８０がＸ線管装置５と対向しているかを通知する。高電圧発生装置１２、操作ユニット１８、Ｘ線撮影条件表示器１９、検出器対向情報表示器５１，５２，５３，５４，又は５５、及び上述の管球角度のセンサを構成する磁気センサトランスミッタ３０及び磁気センサレシーバ３１，３２は、制御部１４を構成するＣＰＵ１４ａへ接続されている。さらにＣＰＵ１４ａには、Ｘ線管装置５に対するＸ線検出器８０の入射面の角度を示す検出器角度センサを構成する磁気センサトランスミッタ４０及び磁気センサレシーバ４１，４２，４３が、有線若しくは無線接続される。ＣＰＵ１４ａは、管球角度のセンサ及び検出器角度センサから取得した信号に基づいて管球角度及び検出器角度及び位置の検出を行う。

次に図７，８に基づいて、本実施形態に係るＸ線検出器を説明する。図７は、本実施形態に係るＸ線検出器の平面図、図８は、Ｘ線検出器の保持部材の斜視図である。

図７のＸ線検出器８０は、ポータブルＦＰＤと呼ばれるもので、略箱状の枠体８１と、その枠体８１の内部に、多数のＸ線検出素子を２次元平面へマトリクス上に配列したセンサ部８２とを備える。センサ部８２の上面は、Ｘ線のＸ線入射面８４に相当する。

このセンサ部８２は、検出したＸ線のデータを保持可能なメモリ部を備える。枠体８１におけるセンサ部８２の外縁部には、３つのレシーバ４１、４２、４３を備える。レシーバ４１、４２は、Ｘ線検出器８０のＸ線のＸ線入射面８４の中心点（＋印の中心）を挟み、この中心点から等距離に対角線上へ配置される。レシーバ４３は、Ｘ線検出器８０の中心を通るｘ軸、ｙ軸に対し、レシーバ４１に対してはｘ軸に対して対称、レシーバ４２に対してはｙ軸に対して対称の位置へ配置される。図７のＸ線検出器８０は、持ち運ぶ際に把持するための把持部８３が備えられる。

磁気センサレシーバが備えられていない既存のＸ線検出器を用いる場合には、レシーバを備えたＸ線検出器の保持部材を用いてもよい。

図８の保持部材９０は、略箱状の枠体９１と、その枠体９１の内部にＸ線検出器８０を着脱自在に収納する収納部９２とを備える。枠体９１における収納部９２の外縁には、３個の磁気センサのレシーバ４１、４２、４３が、収納部９２にＸ線検出器８０をはめ込んだ状態においてＸ線検出器８０のＸ線入射面８４を間に挟む位置に取り付けられる。３個の磁気センサ用レシーバ４１、４２、４３を含む面と、Ｘ線検出器８０のＸ線入射面８４とは同一平面上に、かつ、Ｘ線検出器８０におけるＸ線入射面８４外の所定位置に配置されている。

次に第一実施形態の動作について図９を用いて説明する。図９は、Ｘ線撮影の動作の流れを示すフローチャートである。

以下の一連の流れにおいては、Ｘ線管装置がＸ線検出器と対向している、即ち、Ｘ線管装置とＸ線検出器のＸ線入射面が向きあっており、Ｘ線管から照射されるＸ線束の中心軸がＸ線入射面に対して略垂直に入射する位置関係にあるか（条件１）を判定する。条件１は、Ｘ線管装置５とＸ線検出器８０との距離が十分近くても、Ｘ線管装置がＸ線検出器の方向を向いていない、即ちＸ線がＸ線入射面に入射せず、Ｘ線画像が得られないことを防ぐために必要な条件である。また、仮に、Ｘ線がＸ線入射面に入射したとしても、Ｘ線束の中心軸が略直交していない場合には、一枚のＸ線画像内において拡大率の変化が起こり、所望する画質のＸ線画像が得られないことがありうる。上記のような不都合を防ぐために条件１を満たすことが必要となる。更に、本実施形態では、Ｘ線検出器８０がＸ線管装置５からＸ線撮影に必要な透過Ｘ線強度の信号を検出できる距離範囲内にあるか否か（条件２）についても判定する。その理由は、仮に条件１を満たしていても条件２を満たしていない場合には、所望するＸ線画像の画質を得るために必要な強度の透過Ｘ線信号を検出することができないためである。以下、図９の各ステップに沿って説明する。

（ステップＳ１〜Ｓ５）
ステップＳ１では、検者が操作卓１５の図示しない電源スイッチをＯＮにする（Ｓ１）。ステップＳ２では、操作卓１５に設けられたＸ線撮影条件表示器１９に撮影の手技入力画面が表示される（Ｓ２）。Ｘ線撮影をする場合にはステップＳ４へ進み、手技入力画面において検者が撮影手技を選択して入力する。Ｘ線撮影をしない場合には、ステップＳ５の検査終了へ進む。（Ｓ３〜Ｓ５）。

（ステップＳ６）
ステップＳ６では、Ｘ線照射方向としてＸ線管装置５の管球角度を検出する（Ｓ６）。Ｘ線管装置５は、Ｘ線の照射角度を変えるために、Ｘ線管保持装置７に対して回転（首振り）する。そこで、Ｘ線撮影時のＸ線管球の向き、すなわちＸ線の照射方向を検出する必要がある。以下、図１０に基づいて本ステップの処理を説明する。図１０は、本ステップの処理を示す模式図である。磁気センサトランスミッタ３０は、管球角度の基準点であり座標を（０，０，０）とする。基準点は、管球の回転運動に連動しない箇所に備える必要があるので、本実施形態では、Ｘ線管保持装置７に備える。鉛直軸を基に管球角度を検出する場合には、Ｘ線焦点又はＸ線管球の中心を通るz軸上に備えることが望ましい。一方、Ｘ線管装置５の２か所に一つずつ、合計２個の磁気センサレシーバ３１、３２を備える。管球角度の検出の便宜のためには、磁気センサレシーバ３１、３２は、磁気センサトランスミッタ３０から等距離に備えることが望ましい。磁気センサレシーバ３１、３２の各座標を（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）とする。ＣＰＵ１４aは、磁気センサトランスミッタ３０及び磁気センサレシーバ３１、３２からの信号に基づいて、３点の座標（０，０，０）、（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を計測する。ＣＰＵ１４aは、Ｘ線管装置５が鉛直下向きにある状態を管球角度０°とし、その状態から磁気センサレシーバ３１，３２の位置に基づいて鉛直軸を基準とする管球角度θ１（０≦＜θ１≦９０°）を検出する。なお、アーム６が上下するため、同一の管球角度であっても、実空間内におけるＸ線が照射され領域が異なる。そのため、ステップＳ７において、Ｘ線管装置５に対するＸ線検出器８０の位置を検出する。

（ステップＳ７）
ステップＳ７では、Ｘ線検出器８０のＸ線入射面の向き及びＸ線管装置５に対する位置を検出する（Ｓ７）。ＣＰＵ１４aは、磁気センサトランスミッタ４０及び３つの磁気センサレシーバ４１，４２，４３から信号を受信する。そして、磁気センサトランスミッタ４０の座標を原点（０，０，０）としたときの、３つのレシーバ４１，４２，４３の各座標（ｘ１，y１，ｚ１）、（ｘ２，y２，ｚ２）、（ｘ３，y３，ｚ３）を計測し、これら３点を含む矩形状の面を定義する。そして、この定義された矩形状の面と水平面とのなす角θ２（０°≦θ２≦９０°）を、Ｘ線入射面の傾きとして検出する。

（ステップＳ８）
ステップ８では、ステップＳ６及びステップＳ７の検出結果に基づいて、Ｘ線検出器８０とＸ線管装置５とが対向しているか否かを判定する（Ｓ８）。

図１１に基づいて、本ステップの処理を説明する。図１１は、本ステップの処理を示す模式図である。鉛直軸Ｖを基準とする管球角度をθ１（０°≦θ１≦９０°）とする。また、水平面Ｈを基準とするＸ線入射面８４の傾きをθ２（０°≦θ２≦９０°）とする。図１１では、天井面８が水平面であるとする。Ｘ線束の中心軸をＬ１とし、Ｌ１と天井面８との交点をＡ、Ｘ線入射面８４との交点をＢとする（幾何学的には、面と面とが交わる部分は直線を形成するが、図１１の模式図の説明なので交点と称する。）。また、Ｘ線入射面８４と天井面８との交点をＣとする。∠ＣＡＢは、管球角度θ１と一致する。また、∠ＢＣＡは、Ｘ線入射面８４の傾きθ２である。Ｌ１がＸ線入射面８４となす角をθとすると、三角形ＡＢＣの内角の総和は１８０°であるから、θ＋θ１＋θ２＝１８０となる。Ｘ線束の中心軸がＸ線入射面に対して直交しているときにθ＝９０°となることから、θ１＋θ２＝９０°であることが、本実施形態においては必要である。

そこで、ＣＰＵ１４ａは、ステップＳ６とＳ７との検出結果に基づいて、管球角度θ１とＸ線入射面の角度θ２とを加算し、その値が、９０°を中心とする角度許容範囲内にあるか否かを判定する。ここでいう角度許容範囲内とは、所望するＸ線画像の画質を得るために必要なＸ線管装置５に対するＸ線入射面８４の傾きに相当する。これにより、Ｘ線入射面の傾きがＸ線撮影に適しているか否かを判定することができる。

また、ＣＰＵ１４ａは、Ｘ線管装置５に対するＸ線検出器８０の位置関係を算出する。ＣＰＵ１４ａは、磁気センサトランスミッタ４０の座標を原点（０，０，０）としたときの、３つのレシーバ４１，４２，４３の各座標（ｘ１，y１，ｚ１）、（ｘ２，y２，ｚ２）、（ｘ３，y３，ｚ３）に基づいて定義された面の中心座標が、原点（０，０，０）を中心とする位置許容範囲内にあるか否か、即ち、Ｘ線管装置５に対するＸ線検出器８０の位置が位置許容範囲内にあるか否かを判定する。ここでいう位置許容範囲は、所望するＸ線画像を得るために必要な透過Ｘ線を得るためのＸ線管装置５からＸ線検出器８０までの距離に相当する。

本実施形態では、ＣＰＵ１４ａは、Ｘ線入射面８４の傾きが角度許容範囲内にあり、かつＸ線管装置５に対するＸ線検出器８０の位置が位置許容範囲内にある場合には、Ｘ線管装置とＸ線検出器とが対向していると判定し、それ以外の場合には対向していないと判定する。

上記の他、ＣＰＵ１４ａは、実空間内におけるＸ線の透過領域と、Ｘ線検出器８０の磁気センサレシーバ４１、４２、４３により規定される枠の実空間領域とを比較し、Ｘ線の透過領域が枠内に入っているかに基づいて、対向しているか否かを判定してもよい。例えば、ＣＰＵ１４aが、磁気センサレシーバ４１、４２、４３の座標からＸ線入射面を示す矩形状領域を定義して実空間における座標を計測する。また、管球角度θ１とコリメータの開き角とＸ線束の広がり角度から、Ｘ線の透過領域の実空間における座標を算出する。そして、矩形状領域内に透過領域が収まるか否かを演算し、収まっていれば対向していると判定し、収まっていなければ対向していないと判定する。本実施形態では、Ｘ線入射面の傾きが角度許容範囲内（条件１）及びＸ線管装置５に対するＸ線検出器８０の位置が位置許容範囲内にある（条件２）の双方に基づいて対向しているか否かの判定をしたが、条件１、条件２及びＸ線管装置５のＸ線透過領域がＸ線検出器８０のレシーバ４１、４２、４３の枠内に入っているかのいずれか１つ以上を基に判定してもよい。

（ステップＳ９）
ステップＳ９では、ＣＰＵ１４ａは、ステップＳ８の判定結果に基づいて、対向情報の通知を行う（Ｓ９）。判定の結果、対向配置させるために必要なＸ線検出器８０の移動方向及び移動量を表示する場合には、ＣＰＵ１４ａは、ステップＳ８の判定結果に基づいて移動方向と移動量とを演算する。そして、検出器対向情報表示器５１，５２，５３，５４又は５５に表示したり、音声発生手段により音声通知したりする。ブザーなどの警告音を用いて判定の結果（OK又はNG）のみを被検体２０に通知してもよい。検出器対向情報表示器５１，５２，５３，５４又は５５に表示するトリガーは、画像処理装置１６から取得した被検体情報・撮影部位登録完了等の撮影開始情報とし、撮影開始情報の取得により表示を開始する。この表示は、撮影終了とともに消す。

（ステップＳ１０）
Ｘ線管装置５とＸ線検出器８０とが対向していない場合には、ステップS１１へ進み、対向している場合には、ステップＳ１２へ進む。

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、Ｘ線検出器８０の位置修正が行われる（Ｓ１１）。位置修正は、被検体２０がＸ線検出器８０を把持してＸ線撮影をする場合には、被検体２０により行われる。被検体２０は、検出器対向情報表示器５１，５２，５３，５４又は５５の表示内容に従って、Ｘ線検出器８０の位置をずらしたり、傾きを変えたりする。位置合わせの後、再度ステップＳ６へ戻る。

（ステップＳ１２〜１５）
対向している場合には、検者によるＸ線曝射スイッチの操作が行われ（Ｓ１２）、Ｘ線画像を取得する（Ｓ１３）。撮影手技が終了していればステップＳ２に戻り、再度手技入力画面にて撮影手技の選択を行う、撮影手技が終了していなければ、ステップＳ４へ戻る（Ｓ１４）。すべての検査が終了すると、操作卓の電源を切断し、一連の撮影動作を終了する（Ｓ１５）。

本実施形態によれば、Ｘ線管装置５が回転（首振り）するものであっても、管球角度を考慮してＸ線検出器８０とＸ線管装置５とが対向しているか否かを判定できる。さらに、その結果を、被検体２０に通知することで、被検体２０にＸ線検出器８０を把持させて撮影する際のＸ線検出器８０の位置修正が容易に行える。

上記実施形態では、天井からＸ線管装置を吊り下げたＸ線診断装置を例に説明したが、他の構成のＸ線管装置によるＸ線撮影にも適用することができる。例えば、Ｘ線管を搭載した本体部と、その本体部とは別体に構成されたＸ線検出器とからなる移動型Ｘ線診断装置、いわゆるＸ線回診車と呼ばれるものに本発明を適用してもよい。移動型Ｘ線診断装置の例を図１２に示す。図１２は、Ｘ線診断装置Ｍの構成を示す側面図である。

図１２に示すＸ線診断装置Ｍは、移動台車１０１の上に高電圧発生装置やＸ線制御装置並びに制御盤を備えたＸ線制御部１０２が搭載される。また移動台車１０１の上部前方に支柱１０３が移動台車１０１に対して旋回可能に、垂直に配置されている。この支柱１０３には支柱１０３に沿って上下方向へ移動可能なＸ線管支持アーム１０４が設けられている。このＸ線管支持アーム１０４の先端へＸ線管装置１０５が取り付けられている。Ｘ線管装置１０５の下部にコリメータ１０６が取り付けられている。

このＸ線管装置１０５の被検体から見える箇所に検出器対向情報表示器（例えば４つの発光手段１５１，１５２，１５３，１５４）を備え、Ｘ線管支持アーム１０４に磁気センサトラスミッタ１３０を、Ｘ線管装置１０５に、Ｘ線焦点Ｆを挟んで２つの磁気センサレシーバ１３１，１３２を取りつけて管球角度を検出する。また、Ｘ線管装置１０５の中心に磁気センサトランスミッタ１４０を、Ｘ線検出器８０は、第一実施形態と同様に３つの磁気センサレシーバ４１，４２，４３を備えて、Ｘ線管装置１０５に対するＸ線検出器８０の位置と傾きとを検出する。この検出結果を基にＸ線制御部１０２において対向しているか否かの判定を行い、被検体２０に通知することにより、被検体２０にＸ線検出器８０を保持させたり、Ｘ線検出器８０をベッド７上で傾けたりして撮影する場合にもＸ線検出器８０を対向配置させやすくなる。

本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更を行ってもよい。例えば、磁気センサトランスミッタと磁気センサレシーバとの取り付け位置を変更したり、Ｘ線管装置に磁気センサレシーバを、Ｘ線検出器に磁気センサトランスミッタを取り付けたりしてもよい。また、Ｘ線管装置に対するＸ線検出器の位置、Ｘ線入射面の傾きを検出する手段も上記に限定されない。例えば、Ｘ線入射面の傾きを角度センサにより検出し、Ｘ線管装置に対するＸ線入射面の中心点の位置を検出し、これら二つの検出結果を合わせてＸ線管装置とＸ線検出器との相対的な位置関係を検出してもよい。また、上記実施形態では、Ｘ線管装置を備えた本体部とは別体に構成されたＸ線平面検出器を用いて説明したが、本体部とＸ線平面検出器とが一体に構成されたＸ線診断装置に本発明を適用してもよい。

１：Ｘ線診断装置、２：床面、３：撮影台、４：コリメータ、５：Ｘ線管装置、６：アーム、７：Ｘ線管保持装置、８：天井面、９：レール、１０：Ｘ線検出器の保持部、１１：支持台、１２：高電圧発生装置、１３：通信装置、１４：制御部、１５：操作卓、１６：画像処理装置、１７：画像表示装置、１８：操作ユニット、１９：Ｘ線撮影条件表示器、２０：被検体、３０：磁気センサトランスミッタ、３１，３２：磁気センサレシーバ、４０：磁気センサトランスミッタ、４１〜４３：磁気センサレシーバ、５１〜５４：発光手段、５５：モニタ、８０：Ｘ線検出器、９０：保持部材、Ｍ：移動型Ｘ線診断装置、１０１：移動台車、１０２：Ｘ線制御部、１０３：支柱、１０４：Ｘ線管支持アーム、１０５：Ｘ線管装置、１０６：コリメータ、１０７：ベッド、１３０：磁気センサトランスミッタ、１３１，１３２：磁気センサレシーバ、１４０：磁気センサトランスミッタ、１５１〜１５４：発光手段

Claims

被検体に対しＸ線を照射するＸ線管を備えた本体部と、
前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線に基づく信号を出力するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管のＸ線照射方向を検出する第一検出手段と、
前記Ｘ線検出器のＸ線入射面の傾きを検出する第二検出手段と、
前記Ｘ線照射方向と前記Ｘ線入射面の傾きとに基づいて、前記Ｘ線入射面が前記Ｘ線管に対向しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定の結果を通知する通知手段と、
を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
前記第一検出手段は、基準面に対する前記Ｘ線管の管球角度を前記Ｘ線照射方向として検出し、
前記第二検出手段は、前記基準面に対する前記Ｘ線入射面の傾きの角度を検出し、
前記判定手段は、前記基準面に対する前記管球角度と、前記基準面に対する前記Ｘ線入射面の傾きの角度と、の合計値を用いて、前記判定を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
前記第二検出手段は、前記Ｘ線管に対する前記Ｘ線検出器の位置を更に検出し、
前記判定手段は、前記Ｘ線検出器が前記Ｘ線管に対してＸ線撮影に適する距離範囲内にあるか否かについても判定し、
前記通知手段は、前記距離範囲内にあるか否かについての判定結果も通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
前記本体部は、前記Ｘ線管と連動することなく、前記Ｘ線管を回動可能に支持する支持器を備え、
前記第一検出手段は、前記支持器に備えられた第一磁気センサトランスミッタと、前記Ｘ線管に備えられた複数の第一磁気センサレシーバと、前記第一磁気センサトランスミッタ及び前記第一磁気センサレシーバから受信した信号に基づき、前記Ｘ線照射方向を検出する第一演算手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
前記第二検出手段は、前記Ｘ線管に備えられた第二磁気センサトランスミッタと、前記Ｘ線検出器に備えられた複数の第二磁気センサレシーバと、前記第二磁気センサトランスミッタ及び第二磁気センサレシーバから受信した信号に基づき、前記Ｘ線入射面の傾き及び前記Ｘ線管に対する前記Ｘ線検出器の位置の少なくも一つを演算する第二演算手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１又は３に記載のＸ線診断装置。
前記判定手段による判定の結果に基づき、前記Ｘ線管に対して前記Ｘ線入射面を前記Ｘ線管に対向させるために必要な前記Ｘ線検出器の移動方向と移動量とを算出する移動量算出手段を更に備え、
前記通知手段は、前記移動方向と移動量とを前記被検体に通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
前記通知手段は、前記移動方向と移動量とを表示する表示手段により構成される、
又は、前記通知手段は、前記移動方向と移動量とを示す音声を発生させる音声発生手段により構成される、
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線診断装置。