JP2013158431A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線診断装置において、Ｘ線撮影後に、画像範囲が略一致するＸ線画像と赤外線画像とを表示し、操作者がＸ線画像と赤外線画像とを対比させ、操作者による診断能を向上させること。
【解決手段】Ｘ線診断装置１は、Ｘ線を照射するＸ線管１１と、Ｘ線の照射野を調整する可動絞り１２と、照射野のＸ線を検出するＦＰＤ１３と、可動絞り１２外部に取り付けられ、可動絞り１２とＦＰＤ１３との間に載置される被検体ＳのＸ線管１１側の体表面全体のうち照射野内を被曝体表面としてサーモグラフィ計測する赤外線カメラを備えるサーモグラフィ計測器２０と、検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成するＸ線画像生成部３２と、サーモグラフィ計測による温度信号に基づいて、赤外線画像を生成するシステム制御部３１と、Ｘ線画像及び赤外線画像を表示部３６に表示させる表示処理部３５と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、診断のためのＸ線画像を取得するＸ線診断装置に関する。

従来から、Ｘ線等の放射線を被検体等の被検体に照射して、被検体を透過したＸ線を検出して投影データを取得し、その投影データを基に画像データを生成するＸ線診断装置が知られている。

Ｘ線診断装置は、Ｘ線を照射可能なＸ線管を備えると共に、Ｘ線管の前面に、Ｘ線の照射範囲を制限して被検体への余分な曝射を回避可能な可動絞りが配置される。可動絞りは、内蔵した絞り羽根の開度を調整することによって、Ｘ線照射野（照射範囲）を所望の領域に設定できる。Ｘ線照射野の設定には、被検体上で照射野を確認する必要があるが、これを、実際にＸ線を照射することなく行なうことが重要である。

そこで、明確なＸ線照射野を得ると共に、同一の放射線照射結果を得るために要する放射線条件を低減することができる可動絞り装置及び放射線撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、赤外線カメラを使用して体表面から発する赤外線により温度分布を測定可能な赤外線サーモグラフィ技術がある。

特開２００５−６９７１号公報

しかしながら、Ｘ線診断装置に赤外線カメラを組み合わせようとすると、サーモグラフィ計測に基づく赤外線画像の画像範囲が、Ｘ線撮影に基づくＸ線画像の画像範囲に一致せず、また別々に撮影する必要があるという問題がある。

本実施形態に係るＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線の照射野を調整する絞りと、前記照射野のＸ線を検出する検出器と、前記絞り外部に取り付けられ、前記絞りと前記検出器との間に載置される被検体の前記Ｘ線源側の体表面全体のうち前記照射野内を被曝体表面としてサーモグラフィ計測する赤外線カメラを備えるサーモグラフィ計測器と、前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成するＸ線画像生成手段と、前記サーモグラフィ計測による温度信号に基づいて、赤外線画像を生成する赤外線画像生成手段と、前記Ｘ線画像及び前記赤外線画像を表示装置に表示させる表示処理手段と、を有する。

本実施形態に係るＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線の照射野を調整する絞りと、前記照射野のＸ線を検出する検出器と、前記絞り内部のハーフミラーが傾けられることで、前記ハーフミラーで反射された視野が、前記照射野と一致するように前記絞り内部に配置され、前記絞りと前記検出器との間に載置される被検体の前記Ｘ線源側の体表面全体のうち前記照射野内を被曝体表面としてサーモグラフィ計測する赤外線カメラを備えるサーモグラフィ計測器と、前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成するＸ線画像生成手段と、前記サーモグラフィ計測による温度信号に基づいて、赤外線画像を生成する赤外線画像生成手段と、前記Ｘ線画像及び前記赤外線画像を表示装置に表示させる表示処理手段と、を有する。

本実施形態のＸ線診断装置の構成を示すブロック図。 （ａ），（ｂ）は、第１実施形態のＸ線診断装置のサーモグラフィ計測器の構成と動作とを説明するための図。 第１実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図。 略体表面上の交線Ｌと、交線Ｌに略一致するように設計される略体表面上の交線Ｌ１との関係を示す図。 距離補正なしの赤外線画像と、距離補正ありの赤外線画像との関係を示す図。 赤外線画像に異常が存在すると判断される場合の警告の表示例を示す図。 Ｘ線画像及び赤外線画像の第１の表示例を示す図。 Ｘ線画像及び赤外線画像の第２の表示例を示す図。 （ａ），（ｂ）は、第２実施形態のＸ線診断装置のサーモグラフィ計測器の構成と動作とを説明するための図。 第２実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図。 略体表面上の交線Ｌと、交線Ｌに略一致するように設計される略体表面上の交線Ｌ２との関係を示す図。 第３実施形態のＸ線診断装置の構成を示すブロック図 第３実施形態のＸ線診断装置のサーモグラフィ計測器の構成と動作とを説明するための図。 第３実施形態のＸ線診断装置の機能を示すブロック図。

本実施形態のＸ線診断装置について、添付図面を参照して説明する。
（第１実施形態）

図１は、第１実施形態のＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。

図１は、第１実施形態のＸ線診断装置１を示す。Ｘ線診断装置１は、撮影装置１０及び画像処理装置３０によって構成される。

撮影装置１０は、Ｘ線管１１、可動絞り１２、ＦＰＤ（平面検出器：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１３、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１４、高電圧発生部１５、絞り駆動部１６、天板１７、天板駆動部１８、駆動制御部１９、及びサーモグラフィ計測器２０を備える。

画像処理装置３０は、Ｘ線診断装置１全体の動作制御や、撮影装置１０によって取得された撮影画像に関する画像処理等を行なう装置である。画像処理装置３０は、システム制御部３１、Ｘ線画像生成部３２、Ｘ線画像処理部３３、Ｘ線画像記憶部３４、表示処理部３５、表示部３６、入力部３７、及び校正データ記憶部３８を有する。

撮影装置１０のＸ線管１１は、高電圧発生部１５から高電圧電力の供給を受けて、この高電圧電力の条件に応じて被検体Ｓを介してＦＰＤ１３に向かってＸ線を照射するための真空管である。なお、Ｘ線管１１の前面に、Ｘ線管１１によって発生されたＸ線の線質を調整する線質調整フィルタ（図示しない）を備えてもよい。

可動絞り１２は、Ｘ線管１１のＸ線照射口で、Ｘ線を遮蔽する物質から構成された絞り羽根を移動可能に支持する。絞り羽根は、例えば、鉛により形成される。絞り羽根の位置が調整されることで、Ｘ線照射野（ＦＯＶ：ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）のサイズや形状が調整される。可動絞り１２は、絞り駆動部１６からの駆動信号の供給を受けて絞り羽根を移動させる。ここで、Ｘ線照射野のＸ線中心軸をｙ軸と定義し、ｙ軸に直交する被検体Ｓの体軸方向をｚ軸と定義し、ｙ軸及びｚ軸に直交する被検体Ｓの左右方向をｘ軸と定義する。

ＦＰＤ１３は、二次元に配列された複数の検出素子を有する。ＦＰＤ１３の各検出素子間は、走査線と信号線とが直交するように配設される。なお、ＦＰＤ１３の前面に、グリッド（図示しない）が備えられてもよい。グリッドは、ＦＰＤ１３に入射する散乱線を吸収してＸ線画像のコントラストを改善するために、Ｘ線吸収の大きい鉛等によって形成されるグリッド板と透過しやすいアルミニウムや木材等とが交互に配置される。

Ａ／Ｄ変換部１４は、ＦＰＤ１３から出力される時系列的なアナログ信号（ビデオ信号）の投影データをデジタル信号に変換し、画像処理装置３０に出力する。

高電圧発生部１５は、駆動制御部１９による制御に従って、Ｘ線管１１に電圧を供給する。

絞り駆動部１６は、駆動制御部１９による制御に従って、可動絞り１２に駆動信号を供給する。

天板１７は、被検体Ｓを載置する。

天板駆動部１８は、駆動制御部１９による制御に従って、天板１７に駆動信号を供給する。

駆動制御部１９は、システム制御部３１による制御に従って、Ｘ線撮影時に高電圧発生部１５、絞り駆動部１６、及び天板駆動部１８の駆動を制御する。

サーモグラフィ計測器２０は、可動絞り１２外部に取り付けられる。サーモグラフィ計測器２０は、可動絞り１２とＦＰＤ１３との間に載置される被検体ＳのＸ線管１１側の体表面全体のうち、体表面とＸ線照射野との交線内を、被曝体表面Ｗ（図２（ａ）に図示）としてサーモグラフィ計測する。サーモグラフィ計測器２０の構成については後述する。

撮影装置１０のＸ線管１１によってＸ線が発生されると、被検体Ｓの撮影部位に照射される。そして、撮影部位を透過したＸ線はＦＰＤ１３によって検出されて投影データに変換され、画像処理装置３０に出力される。

画像処理装置３０のシステム制御部３１は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）及びメモリによって構成される。ＣＰＵは、オペレータによって入力部３７が操作等されることにより指令が入力されると、撮影装置１０の動作や画像処理装置３０全体の制御を行なう。

Ｘ線画像生成部３２は、システム制御部３１による制御に従って、撮影装置１０のＡ／Ｄ変換部１４から送信される投影データに対して対数変換処理（ＬＯＧ処理）を行なって必要に応じて加算処理してＸ線画像をデータとして生成する。Ｘ線画像生成部３２によって生成されたＸ線画像のデータは、Ｘ線画像記憶部３４に記憶される。

Ｘ線画像処理部３３は、システム制御部３１による制御に従って、Ｘ線画像に対して、拡大／諧調／空間ファイルタ処理や、時系列に蓄積されたＸ線画像の最小値／最大値トレース処理、及びノイズを除去するための加算処理等を施す。Ｘ線画像処理部３３による画像処理後のＸ線画像のデータは、Ｘ線画像記憶部３４に記憶される。

表示処理部３５は、Ｘ線画像生成部３２によって生成されたＸ線画像や、Ｘ線画像処理部３３による画像処理後のＸ線画像、後述するサーモグラフィ（物体の表面温度を計測する手法）に基づく赤外線画像を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成して、ビデオ信号として表示部３６に出力する。

表示部３６は、表示処理部３５から出力されるＸ線画像や赤外線画像を、種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に表示する。

入力部３７は、オペレータによって操作が可能なキーボード及びマウス等であり、操作に従った入力信号がシステム制御部３１に送られる。

校正データ記憶部３８は、サーモグラフィ計測器２０と被検体Ｓの体表面との距離及び温度信号の組み合わせと、実際の温度とを関連付けた校正データを記憶する。

図２（ａ），（ｂ）は、第１実施形態のＸ線診断装置１のサーモグラフィ計測器２０の構成と動作とを説明するための図である。

図２（ａ），（ｂ）は、Ｘ線管１１、可動絞り１２、ＦＰＤ１３、及びサーモグラフィ計測器２０を示す。図２（ａ），（ｂ）に示すように、サーモグラフィ計測器２０は、回転軸部２０１、アーム部２０２、距離センサ（超音波距離センサ及びレーザ距離センサ等）２０３、及び赤外線カメラ２０４によって構成される。可動絞り１２のＸ線出射側に、ｙ軸方向を軸として回転（回動）可能なように回転軸部２０１が支持され、回転軸部２０１にアーム部２０２の一端が支持される。また、アーム部２０２の他端に距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４が支持される。なお、図２（ａ）は、Ｘ線撮影前のサーモグラフィ計測モードにおけるサーモグラフィ計測器２０の配置を示し、図２（ｂ）は、Ｘ線撮影モードにおけるサーモグラフィ計測器２０の配置を示す。

図２（ａ）に示すように、サーモグラフィ計測モードにおけるサーモグラフィ計測器２０は、回転軸部２０１を軸としたアーム部２０２の回転によって距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４がＸ線照射野内（ｙ軸上）の位置に移動され、この位置でサーモグラフィ計測を実行する。

図２（ｂ）に示すように、Ｘ線撮影モードにおけるサーモグラフィ計測器２０は、回転軸部２０１を軸としたアーム部２０２の回転によって距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４がＸ線照射野外の位置に退避される。サーモグラフィ計測器２０が図２（ｂ）に示す位置の場合に、Ｘ線撮影が実行される。

ここで、サーモグラフィ計測に基づく赤外線画像の画像範囲は、Ｘ線撮影に基づくＸ線画像の画像範囲と同等とすることが好適である。そのために、赤外線カメラ２０４の視野の境界と被検体ＳのＸ線管１１側の体表面との交線Ｌ１（図２（ａ）に図示）が、Ｘ線照射野の境界と被検体ＳのＸ線管１１側の体表面との交線Ｌ（図２（ｂ）に図示）に略一致するように赤外線カメラ２０４の画角（視野角）が制御される。すなわち、サーモグラフィ計測モードにおいて、被検体のＸ線管１１側の体表面全体のうち、交線Ｌ１内の被曝体表面Ｗのみがサーモグラフィ計測される。交線Ｌ１内の被曝体表面Ｗをサーモグラフィ計測するための方法については後述する。

図３は、第１実施形態のＸ線診断装置１の機能を示すブロック図である。

図１に示すシステム制御部３１がプログラムを実行することによって、Ｘ線診断装置１は、撮影条件設定部５１、モード判断部５２、回転軸駆動制御部５３、距離測定制御部５４、校正データ取得部５５、サーモグラフィ計測実行部５６、距離補正部５７、赤外線画像生成部５８、異常判断部５９、及びＸ線撮影実行部６０を有する。なお、Ｘ線診断装置１を構成する各部５１乃至６０は、プログラムを実行することによって機能するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。Ｘ線診断装置１を構成する各部５１乃至６０の全部又は一部は、Ｘ線診断装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。

撮影条件設定部５１は、入力部３７を介して入力された入力信号に基づいて、被検体ＳをＸ線撮影するための管電圧、管電流、撮影時間、及び可動絞り１２の絞り羽根の開度等の撮影条件を設定する機能を有する。

モード判断部５２は、入力部３７を介して入力された入力信号に基づいて、Ｘ線診断装置１が、Ｘ線照射前のサーモグラフィ計測モードであるか、又は、診断画像を生成するためのＸ線撮影モードであるかを判断する機能を有する。サーモグラフィ計測モードであるとの判断は、入力部３７としての専用のスイッチ（図示しない）によって任意のタイミングで入力された入力信号に基づいてもよい。また、サーモグラフィ計測モードであるとの判断は、入力部３７としてのＲｅａｄｙスイッチ（図示しない）によってＸ線撮影の直前のタイミングで入力された入力信号に基づいてもよい。なお、モード判断部５２は、撮影条件設定部５１による撮影条件の設定の際に、いずれのモードであるかを判断してもよい。

回転軸駆動制御部５３は、モード判断部５２によってサーモグラフィ計測モードであると判断された場合、サーモグラフィ計測器２０の回転軸部２０１を回転させて、図２（ａ）に示すように、距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４をＸ線照射野内に移動させる機能を有する。一方、回転軸駆動制御部５３は、モード判断部５２によってＸ線撮影モードであると判断された場合、回転軸部２０１を回転させて、図２（ｂ）に示すように、距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４をＸ線照射野外に移動させる機能を有する。

距離測定制御部５４は、モード判断部５２によってサーモグラフィ計測モードであると判断された場合、回転軸駆動制御部５３によって距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４がＸ線照射野内に移動された後、距離センサ２０３が被検体Ｓの体表面との距離Ｈ（図２（ａ）に図示）を測定するように制御する機能を有する。なお、被検体Ｓの体表面との距離Ｈは、距離センサ２０３によって実測される場合に限定されず、下記式（１）によって求められるものであってもよい。

校正データ取得部５５は、距離測定制御部５４によって測定された距離Ｈに対応する校正データを校正データ記憶部３８から取得する機能を有する。

サーモグラフィ計測実行部５６は、赤外線カメラ２０４を制御して被検体Ｓの被曝体表面Ｗ（図２（ａ）に図示）のサーモグラフィ計測を行なわせて温度信号を取得する機能を有する。ここで、被検体Ｓの被曝体表面Ｗをサーモグラフィ計測するための方法について説明する。

図２（ｂ）に示すように、Ｘ線管１１のＸ線焦点ｆ０の３次元座標［ｘ，ｙ，ｚ］をＸ線焦点ｆ０［０，０，０］とし、ｙ軸上のＦＰＤ１３側をプラスとする。その場合、ＦＰＤ１３の検出面Ａａ（ｚ＝ＳＩＤ）が得られる。また、被検体Ｓの厚みを一定の厚みＴと仮定すると、被検体Ｓの略体表面Ａｂ（ｚ＝ＳＩＤ−Ｔ）が得られる。そして、略体表面Ａｂと、撮影条件設定部５１によって設定される可動絞り１２の絞り羽根の開度に基づくＸ線照射野の境界との交線が、交線Ｌとして得られる。

一方、図２（ｂ）の場合と同様に、図２（ａ）に示すように、Ｘ線管１１のＸ線焦点ｆ０の３次元座標［ｘ，ｙ，ｚ］をＸ線焦点ｆ０［０，０，０］とし、ｙ軸上のＦＰＤ１３側をプラスとする。その場合、Ｘ線管１１のＸ線焦点ｆ０と赤外線カメラ２０４の焦点ｆ１（ｙ軸上）との距離Ｄは既知（不変）であるから、焦点ｆ１の３次元座標［ｘ，ｙ，ｚ］を焦点ｆ１［０，Ｄ，０］とすることができる。よって、赤外線カメラ２０４の焦点ｆ１と略体表面Ａｂとの距離Ｈが、次の式（１）によって求められる。

距離Ｈ＝ＳＩＤ−Ｔ−Ｄ …（１）

サーモグラフィ計測実行部５６は、上記式（１）で求めた、赤外線カメラ２０４の焦点ｆ１からの距離Ｈで、交線Ｌ１内をサーモグラフィ計測できるように、赤外線カメラ２０４の画角を制御する。その結果、サーモグラフィ計測実行部５６は、被検体Ｓの被曝体表面Ｗのサーモグラフィ計測を行なうことができる。なお、略体表面Ａｂ上の交線Ｌと、交線Ｌに略一致するように設計される略体表面Ａｂ上の交線Ｌ１との関係を図４に示す。

ここで、被検体Ｓの厚みＴは、被検体Ｓから実測される値であってもよいし、被検体Ｓに因らず一定値としてもよいし、予め数段階で設定された厚み群（例えば、子供用の値、大人女性用の値、及び大人男性用の値の３段階）の中から、入力部３７を介して入力された入力信号に基づいて選択された値であってもよい。

図３の説明に戻って、距離補正部５７は、サーモグラフィ計測実行部５６によって取得された温度信号を、校正データ取得部５５によって取得された校正データを用いて補正（距離補正）する機能を有する。

赤外線画像生成部５８は、サーモグラフィ計測実行部５６によって取得された温度信号、又は、距離補正部５７によって距離補正された温度信号に基づいて赤外線画像（温度分布画像）を生成する機能を有する。赤外線画像生成部５８は、被検体Ｓの像を抽出したり、像を反転、分布表示、比較したりすることで赤外線画像を生成する。また、赤外線画像生成部５８は、トリミング処理を行なってもよい。距離補正なしの赤外線画像と、距離補正ありの赤外線画像（カラー画像）との関係を図５に示す。

異常判断部５９は、赤外線画像生成部５８によって生成された赤外線画像に基づいて、温度異常が存在するか否かを判断する機能を有する。例えば、異常判断部５９は、赤外線画像を構成する複数の画素の複数の輝度値と閾値とを比較することで、温度異常が存在するか否かを判断する。温度異常が存在すると判断される場合、異常判断部５９は、赤外線画像を出力するように表示処理部３５を制御すると共に、警告を出力するように表示処理部３５を制御する。異常判断部５９によって温度異常が存在しないと判断される場合、異常判断部５９は、赤外線画像を出力するように表示処理部３５を制御する。赤外線画像に異常が存在すると判断される場合の警告の表示例を図６に示す。

Ｘ線撮影実行部６０は、モード判断部５２によってＸ線撮影モードであると判断された場合、回転軸駆動制御部５３によって距離センサ２０３及び赤外線カメラ２０４がＸ線照射野外に移動された後、撮影条件設定部５１によって設定された撮影条件に従って駆動制御部１９を制御して、被検体ＳのＸ線撮影を実行させる機能を有する。Ｘ線撮影実行部６０によってＸ線撮影が実行されると、Ｘ線画像生成部３２によってＸ線画像が生成される。

図７は、Ｘ線画像及び赤外線画像の第１の表示例を示す図である。図８は、Ｘ線画像及び赤外線画像の第２の表示例を示す図である。

図７に示す第１の表示例では、Ｘ線画像及び赤外線画像は並列表示されている。一方、図８に示す第２の表示例では、Ｘ線画像の一部に赤外線画像が重ねられて表示されている。

第１実施形態のＸ線診断装置１によると、被検体Ｓの撮影部位表面の温度上昇又は血流の低下による温度低下を含む赤外線画像をＸ線撮影前に表示することができるので、技師等の操作者は、Ｘ線撮影前に撮影部位表面の異常を視認することができる。

また、第１実施形態のＸ線診断装置１によると、Ｘ線撮影後に、画像範囲が略一致するＸ線画像と赤外線画像とを表示し、操作者がＸ線画像と赤外線画像とを対比できるので、操作者による診断能が向上する。

さらに、第１実施形態のＸ線診断装置１によると、術中の撮影部位に対するＸ線の過剰被曝症状に対して適切な判断ができるようになる。

加えて、第１実施形態のＸ線診断装置１によると、術中の撮影部位表面の急激な温度変化に対して注意を促すことができる。
（第２実施形態）

第２実施形態のＸ線診断装置の構成は、図１に示す第１実施形態のＸ線診断装置の構成と同一であるので説明を省略する。

図９（ａ），（ｂ）は、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａのサーモグラフィ計測器２０の構成と動作とを説明するための図である。

図９（ａ），（ｂ）は、Ｘ線管１１、可動絞り１２、ＦＰＤ１３、及びサーモグラフィ計測器２０を示す。図９（ａ），（ｂ）に示すように、サーモグラフィ計測器２０は、距離センサ２０３、赤外線カメラ２０４、及び回転軸部２０５によって構成される。可動絞り１２のＸ線出射側に、ｙ軸に直交するｚ軸方向（又は、ｘ軸方向）を軸として回転（回動）可能なように回転軸部２０５が支持され、回転軸部２０５に赤外線カメラ２０４が支持される。なお、図９（ａ）は、Ｘ線撮影前のサーモグラフィ計測モードにおけるサーモグラフィ計測器２０の配置を示し、図９（ｂ）は、Ｘ線撮影モードにおけるサーモグラフィ計測器２０の配置を示す。

ここで、サーモグラフィ計測に基づく赤外線画像の画像範囲は、Ｘ線撮影に基づくＸ線画像の画像範囲と同等とすることが好適である。そのために、赤外線カメラ２０４の視野の境界と被検体ＳのＸ線管１１側の体表面との交線Ｌ２（図９（ａ）に図示）は、Ｘ線照射野の境界と被検体ＳのＸ線管１１側の体表面との交線Ｌ（図９（ｂ）に図示）に略一致するように赤外線カメラ２０４の画角が制御される。すなわち、サーモグラフィ計測モードにおいて、被検体のＸ線管１１側の体表面全体のうち、交線Ｌ２内の被曝体表面Ｗのみがサーモグラフィ計測される。交線Ｌ２内の被曝体表面Ｗをサーモグラフィ計測するための方法については後述する。

図１０は、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａの機能を示すブロック図である。

図１に示すシステム制御部３１がプログラムを実行することによって、Ｘ線診断装置１Ａは、撮影条件設定部５１、モード判断部５２、距離測定制御部５４Ａ、校正データ取得部５５、サーモグラフィ計測実行部５６Ａ、距離補正部５７、赤外線画像生成部５８Ａ、異常判断部５９、及びＸ線撮影実行部６０Ａを有する。なお、Ｘ線診断装置１Ａを構成する各部５１乃至５２，５４Ａ乃至６０Ａは、プログラムを実行することによって機能するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。Ｘ線診断装置１Ａを構成する各部５１乃至５２，５４Ａ乃至６０Ａの全部又は一部は、Ｘ線診断装置１Ａにハードウェアとして備えられるものであってもよい。

また、図１０に示す第２実施形態のＸ線診断装置１Ａにおいて、図３に示す第１実施形態のＸ線診断装置１と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

距離測定制御部５４Ａは、モード判断部５２によってサーモグラフィ計測モードであると判断された場合、距離センサ２０３が被検体Ｓの体表面との距離を測定するように制御する機能を有する。なお、被検体Ｓの体表面との距離は、距離センサ２０３によって実測される場合に限定されず、上記式（１）によって求められるものであってもよい。

サーモグラフィ計測実行部５６Ａは、赤外線カメラ２０４を制御して被検体Ｓの被曝体表面Ｗ（図９（ａ）に図示）のサーモグラフィ計測を行なわせて、温度信号を取得する機能を有する。ここで、被検体Ｓの被曝体表面Ｗをサーモグラフィ計測するための方法について説明する。

図９（ｂ）に示すように、Ｘ線管１１のＸ線焦点ｆ０の３次元座標［ｘ，ｙ，ｚ］をＸ線焦点ｆ０［０，０，０］とし、ｙ軸上のＦＰＤ１３側をプラスとする。その場合、ＦＰＤ１３の検出面Ａａ（ｚ＝ＳＩＤ）が得られる。また、被検体Ｓの厚みを一定の厚みＴと仮定すると、被検体Ｓの略体表面Ａｂ（ｚ＝ＳＩＤ−Ｔ）が得られる。

そして、略体表面Ａｂと、撮影条件設定部５１によって設定される可動絞り１２の絞り羽根の開度に基づくＸ線照射野の境界との交線が、交線Ｌとして得られる。また、略体表面Ａｂと、ｙ軸との交点が、交点Ｐとして得られる。

サーモグラフィ計測実行部５６Ａは、図９（ａ）に示す赤外線カメラ２０４の光中心軸Ｃと略体表面Ａｂとの交点Ｐ２が、図９（ｂ）に示す交点Ｐと略一致するように、赤外線カメラ２０４の画角と、回転軸部２０５の駆動による赤外線カメラ２０４の光中心軸Ｃの傾きを制御する。その結果、サーモグラフィ計測実行部５６Ａは、被検体Ｓの被曝体表面Ｗのサーモグラフィ計測を行なうことができる。なお、略体表面Ａｂ上の交線Ｌと、交線Ｌに略一致するように設計される略体表面Ａｂ上の交線Ｌ２との関係を図１１に示す。なお、サーモグラフィ計測実行部５６Ａは、図９（ａ）に示す交点Ｐ２を、レーザ光源（図示しない）によってレーザ照射された図９（ｂ）に示す交点Ｐに追従させて交点Ｐと略一致するように、赤外線カメラ２０４の画角と、回転軸部２０５の駆動による赤外線カメラ２０４の光中心軸Ｃの傾きを制御してもよい。

図１０の説明に戻って、赤外線画像生成部５８Ａは、距離補正部５７によって補正された温度信号に基づいて赤外線画像を生成する機能を有する。赤外線画像生成部５８Ａは、被検体Ｓの像を抽出したり、像を反転、分布表示、比較したり、傾き補正したりすることで赤外線画像を生成する。また、赤外線画像生成部５８Ａは、トリミング処理を行なってもよい。傾き補正では、まず、歪みのある斜め画像から４頂点の座標を認識する。次に、補正後の歪みのない正面画像の４頂点を求める。斜め画像の４頂点の各頂点と、正面画像の４頂点の各頂点との対応関係に基づいて、斜め画像を正面画像に補正するための画像変換式を求める。そして、画像変換式を用いて、斜め画像を正面画像に補正することができる。

Ｘ線撮影実行部６０Ａは、モード判断部５２によってＸ線撮影モードであると判断された場合、撮影条件設定部５１によって設定された撮影条件に従って駆動制御部１９を制御して、被検体ＳのＸ線撮影を実行させる機能を有する。Ｘ線撮影実行部６０ＡによってＸ線撮影が実行されると、Ｘ線画像生成部３２によってＸ線画像が生成される。

第２実施形態のＸ線診断装置１Ａによると、被検体Ｓの撮影部位表面の温度上昇又は血流の低下による温度低下を含む赤外線画像をＸ線撮影前に表示することができるので、技師等の操作者は、Ｘ線撮影前に撮影部位表面の異常を視認することができる。

また、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａによると、Ｘ線撮影後に、画像範囲が略一致するＸ線画像と赤外線画像とを表示し、操作者がＸ線画像と赤外線画像とを対比できるので、操作者による診断能が向上する。

さらに、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａによると、術中の撮影部位に対するＸ線の過剰被曝症状に対して適切な判断ができるようになる。

加えて、第２実施形態のＸ線診断装置１Ａによると、術中の撮影部位表面の急激な温度変化に対して注意を促すことができる。
（第３実施形態）

図１２は、第３実施形態のＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。

図１２は、第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂを示す。Ｘ線診断装置１Ｂは、撮影装置１０Ｂ及び画像処理装置３０によって構成される。

撮影装置１０Ｂは、Ｘ線管１１、可動絞り１２Ｂ、ＦＰＤ１３、Ａ／Ｄ変換部１４、高電圧発生部１５、絞り駆動部１６、天板１７、天板駆動部１８、及び駆動制御部１９を備える。また、可動絞り１２Ｂは、サーモグラフィ計測器２０を内部に備えられる。

可動絞り１２Ｂは、可動絞り１２と同様に、Ｘ線管１１のＸ線照射口で、Ｘ線を遮蔽する物質から構成された絞り羽根を移動可能に支持する。絞り羽根は、例えば、鉛により形成される。絞り羽根の位置が調整されることで、Ｘ線照射野のサイズや形状が調整される。可動絞り１２Ｂは、絞り駆動部１６からの駆動信号の供給を受けて絞り羽根を移動させる。

図１３は、第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂのサーモグラフィ計測器２０の構成と動作とを説明するための図である。

図１３は、Ｘ線管１１、可動絞り１２Ｂ、ＦＰＤ１３、及びサーモグラフィ計測器２０を示す。図１３に示すように、可動絞り１２Ｂは、照射野ランプ（電球）１２１、ハーフミラー１２２、及びミラー回転軸部１２３によって構成される。サーモグラフィ計測器２０は、赤外線カメラ２０４によって構成される。

照射野ランプ１２１は、そのフィラメント位置とミラー回転軸部１２３との距離が、Ｘ線焦点ｆ０からミラー回転軸部１２３までの距離と等しくなるように、ミラー回転軸部１２３の斜め後段の位置に配置される。照射野ランプ１２１は、ハーフミラー１２２に向かって、ミラー回転軸部１２３を中心として拡がる光を照射する。

ハーフミラー１２２は、Ｘ線が透過し易い薄いガラス等にアルミ蒸着により反射面を作ってなる。Ｘ線管１１のＸ線放射窓から所定距離離れたＸ線照射野の全範囲を覆う位置に、ｙ軸と４５゜の傾斜角度をもって、反射面を照射野ランプ１２１側に向けて設置される。

ミラー回転軸部１２３は、モータ又はソレノイド等を備える駆動部（図示しない）により、ハーフミラー１２２が、ミラー回転軸部１２３の廻りを、Ｘ線経路内の正規位置とＸ線経路外の退避位置との間で回動するように設けられる。

ハーフミラー１２２がミラー回転軸部１２３を軸として、ｙ軸方向に直交する面Ａｃから角度θだけ傾けられることで、照射野ランプ１２１に基づくハーフミラー１２２で反射された光が、Ｘ線照射野と一致するように設計される。

サーモグラフィ計測器２０の赤外線カメラ２０４は、焦点ｆ２とミラー回転軸部１２３との距離が、Ｘ線焦点ｆ０とミラー回転軸部１２３との距離と等しくなるように、ミラー回転軸部１２３の斜め後段の位置に配置される。赤外線カメラ２０４は、ハーフミラー１２２を、ミラー回転軸部１２３を中心としてサーモグラフィ計測する。ハーフミラー１２２がミラー回転軸部１２３を軸として、ｙ軸方向に直交する面Ａｃから角度−θだけ傾けられることで、ハーフミラー１２２で反射された赤外線カメラの視野が、Ｘ線照射野と一致するように設計される。

図１４は、第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂの機能を示すブロック図である。

図１２に示すシステム制御部３１がプログラムを実行することによって、Ｘ線診断装置１Ｂは、撮影条件設定部５１、モード判断部５２、校正データ取得部５５、サーモグラフィ計測実行部５６Ｂ、距離補正部５７、赤外線画像生成部５８、異常判断部５９、Ｘ線撮影実行部６０Ｂ、及びハーフミラー駆動制御部６１を有する。なお、Ｘ線診断装置１Ｂを構成する各部５１乃至５２，５５乃至６１は、プログラムを実行することによって機能するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。Ｘ線診断装置１Ｂを構成する各部５１乃至５２，５５乃至６１の全部又は一部は、Ｘ線診断装置１Ｂにハードウェアとして備えられるものであってもよい。

また、図１４に示す第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂにおいて、図３に示す第１実施形態のＸ線診断装置１と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

ハーフミラー駆動制御部６１は、駆動制御部１９を介して絞り駆動部１６の駆動を制御してハーフミラー１２２を、ミラー回転軸部１２３を軸として、ｙ軸方向に直交する面Ａｃから角度θだけ傾けるか、角度−θだけ傾ける機能を有する。

サーモグラフィ計測実行部５６Ｂは、ハーフミラー駆動制御部６１によってハーフミラー１２２が角度−θだけ傾けられると、赤外線カメラ２０４を制御してハーフミラー１２２を介して被検体Ｓの被曝体表面Ｗ（図１３に図示）のサーモグラフィ計測を行なわせて温度信号を取得する機能を有する。

Ｘ線撮影実行部６０Ｂは、モード判断部５２によってＸ線撮影モードであると判断された場合、撮影条件設定部５１によって設定された撮影条件に従って駆動制御部１９を制御して、被検体ＳのＸ線撮影を実行させる機能を有する。Ｘ線撮影実行部６０ＢによってＸ線撮影が実行されると、Ｘ線画像生成部３２によってＸ線画像が生成される。

第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂによると、被検体Ｓの撮影部位表面の温度上昇又は血流の低下による温度低下を含む赤外線画像をＸ線撮影前に表示することができるので、技師等の操作者は、Ｘ線撮影前に撮影部位表面の異常を視認することができる。

また、第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂによると、Ｘ線撮影後に、画像範囲が略一致するＸ線画像と赤外線画像とを表示し、操作者がＸ線画像と赤外線画像とを対比できるので、操作者による診断能が向上する。

さらに、第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂによると、術中の撮影部位に対するＸ線の過剰被曝症状に対して適切な判断ができるようになる。

加えて、第３実施形態のＸ線診断装置１Ｂによると、術中の撮影部位表面の急激な温度変化に対して注意を促すことができる。

以上、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、変更を行なうことができる。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ともに、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。

１，１Ａ，１Ｂ Ｘ線診断装置
１０，１０Ｂ 撮影装置
１２，１２Ｂ 可動絞り
３０ 画像処理装置
５１ 撮影条件設定部
５２ モード判断部
５３ 回転軸駆動制御部
５４，５４Ａ 距離測定制御部
５５ 校正データ取得部
５６，５６Ａ，５６Ｂ サーモグラフィ計測実行部
５７ 距離補正部
５８，５８Ａ 赤外線画像生成部
５９ 異常判断部
６０，６０Ａ，６０Ｂ Ｘ線撮影実行部
６１ ハーフミラー駆動制御部

Claims (5)

1. Ｘ線を照射するＸ線源と、
   前記Ｘ線の照射野を調整する絞りと、
   前記照射野のＸ線を検出する検出器と、
   前記絞り外部に取り付けられ、前記絞りと前記検出器との間に載置される被検体の前記Ｘ線源側の体表面全体のうち前記照射野内を被曝体表面としてサーモグラフィ計測する赤外線カメラを備えるサーモグラフィ計測器と、
   前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成するＸ線画像生成手段と、
   前記サーモグラフィ計測による温度信号に基づいて、赤外線画像を生成する赤外線画像生成手段と、
   前記Ｘ線画像及び前記赤外線画像を表示装置に表示させる表示処理手段と、
   を有するＸ線診断装置。
2. 前記サーモグラフィ計測器は、前記サーモグラフィ計測する場合、前記赤外線カメラをＸ線中心軸上に移動させる一方、Ｘ線撮影する場合、前記赤外線カメラを前記照射野外に移動させるための機構を備える請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記赤外線カメラの焦点と前記被曝体表面との距離に基づいて前記温度信号を距離補正する距離補正手段をさらに有し、
   前記赤外線画像生成手段は、前記補正後の温度信号に基づいて、前記赤外線画像を生成する請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記絞り外部に取り付けられる、前記距離を測定する距離測定部をさらに有する請求項３に記載のＸ線診断装置。
5. Ｘ線を照射するＸ線源と、
   前記Ｘ線の照射野を調整する絞りと、
   前記照射野のＸ線を検出する検出器と、
   前記絞り内部のハーフミラーが傾けられることで、前記ハーフミラーで反射された視野が、前記照射野と一致するように前記絞り内部に配置され、前記絞りと前記検出器との間に載置される被検体の前記Ｘ線源側の体表面全体のうち前記照射野内を被曝体表面としてサーモグラフィ計測する赤外線カメラを備えるサーモグラフィ計測器と、
   前記検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成するＸ線画像生成手段と、
   前記サーモグラフィ計測による温度信号に基づいて、赤外線画像を生成する赤外線画像生成手段と、
   前記Ｘ線画像及び前記赤外線画像を表示装置に表示させる表示処理手段と、
   を有するＸ線診断装置。