JP6056974B2

JP6056974B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP6056974B2
Application number: JP2015528178A
Authority: JP
Inventors: 啓太後藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2034-06-02
Also published as: JPWO2015011987A1; WO2015011987A1

Description

この発明は、Ｘ線管から照射されコリメータを介して被検者に照射されたＸ線をＸ線検出器により検出し、Ｘ線検出器により検出されたＸ線画像を表示部に表示するＸ線撮影装置に関する。

一般的なＸ線撮影装置においては、Ｘ線管とコリメータがＸ、Ｙ、Ｚおよびθ方向に移動可能な状態で天井から懸垂されるとともに、Ｘ線撮影スタンドやＸ線撮影テーブルが床面上に設置されている（特許文献１参照）。このようなＸ線撮影装置においては、被検者をＸ線撮影スタンドやＸ線撮影テーブルに対してポジショニングし、Ｘ線管を被検者と対向する位置に配置した後、オペレータが撮影室から操作室に移動して、撮影室内に配置されたハンドスイッチを操作することでＸ線撮影が実行される。

また、病室を巡回して撮影を行うための回診用のＸ線撮影装置は、台車に配設された支柱に対して昇降可能なアームの先端にＸ線管とコリメータとを配設するとともに、台車に設けられたモータを駆動することにより、電動で病室間を移動する構成となっている（特許文献２参照）。このような回診用のＸ線撮影装置においては、被検者をベッドの上でポジショニングし、被検者の撮影部位の下にＸ線検出器を配置するとともに被検者と対向する位置にＸ線管を配置した後、オペレータが被曝量の少ない位置からハンドスイッチを操作することでＸ線撮影が実行される。

特開２０１１−７２３４３号公報特開２００７−５３５号公報

上述したＸ線撮影装置においては、オペレータは、被検者のポジショニングを行った後に、被検者から離れた位置に移動することになる。すなわち、一般的なＸ線撮影装置においては、オペレータは撮影室から操作室に移動することになり、回診用のＸ線撮影装置においては、オペレータは被曝を避けるために被検者が載置されたベッドから距離を置くことになる。このため、オペレータは、被検者のポジショニングの完了からハンドスイッチを操作してＸ線撮影を実行するまでの間に、被検者から目を離すことになる。

このとき、実際にＸ線撮影を実行するときの被検者の姿勢がポジショニング時の姿勢と異なった場合には、Ｘ線撮影により得られるＸ線画像がオペレータの意図したものと異なってしまう場合がある。このような場合には、再度、Ｘ線撮影を実行する必要が生ずることもあり、Ｘ線撮影に無駄な時間を要するばかりではなく、被検者に余分な被曝を与えてしまうという問題が生ずる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ポジショニングからＸ線撮影までの間に被検者が移動した場合に、これを認識して無駄なＸ線撮影が実行されることを防止することが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、Ｘ線管から照射されコリメータを介して被検者に照射されたＸ線をＸ線検出器により検出し、前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線画像を表示部に表示するＸ線撮影装置において、前記被検者におけるＸ線の照射領域を撮影可能なカメラと、撮影姿勢となった前記被検者の静止画像を前記カメラにより撮影するための撮影操作部と、前記カメラにより撮影した前記撮影姿勢となった前記被検者の静止画像から、前記被検者の輪郭情報を抽出する輪郭抽出手段と、前記輪郭抽出手段により抽出した前記被検者の輪郭情報に基づく前記被検者の輪郭画像と、前記カメラによりその後に撮影した前記被検者の画像とを重ね合わせて前記表示部に表示する重ね合わせ表示手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記カメラは、前記Ｘ線管または前記コリメータに付設される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記被検者の輪郭画像と前記カメラによりその後に撮影した前記被検者の画像の輪郭とに基づいて前記被検者の体の移動量を判定する体動判定手段と、前記体動判定手段が前記被検者の体の移動量が設定値以上であると判定したときに警告を表示する警告表示手段と、をさらに備える。

請求項１に記載の発明によれば、ポジショニングからＸ線撮影までの間に被検者が移動した場合に、これを認識して無駄なＸ線撮影が実行されることを防止することができる。これにより、再度のＸ線撮影の実行と、被検者に対する余分な被曝の発生を防止することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、Ｘ線管およびコリメータが移動した場合においても、カメラにより被検者を適正に撮影することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、被検者の体の移動量が設定値以上であると判定されたときに警告が表示されることから、被検者が移動したことをより確実に認識することができ、無駄なＸ線撮影が実行されることをより確実に防止することが可能となる。

この発明に係るＸ線撮影装置の概要図である。この発明に係るＸ線撮影装置におけるＸ線管支持部４および撮影テーブル３の斜視図である。この発明に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。高電圧制御装置２の概要図である。Ｘ線管支持部４における操作部４１を、Ｘ線管４２およびコリメータ４３とともに示す正面図である。コンソール部１の操作パネル１１に表示される表示画面９０を模式的に示す概要図である。この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の斜視図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮影装置の概要図である。また、図２は、この発明に係るＸ線撮影装置における撮影テーブル３およびＸ線管支持部４の斜視図である。さらに、図３は、この発明に係るＸ線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。

この発明に係るＸ線撮影装置は、操作者がＸ線撮影操作を実行するための操作室１０１に設置されたコンソール部１および高電圧制御装置２と、被検者Ｍに対して撮影を行うための撮影室１００に設置された撮影テーブル３、撮影スタンド５およびＸ線管支持部４とを備える。撮影室１００と操作室１０１とは、隔壁１０２により遮断されている。

操作室１０１に設置されたコンソール部１は、タッチパネル式の液晶表示器から構成される表示部を備えた操作パネル１１を有する。図３に示すように、このコンソール部１は、放射線科部門の検査予約や検査状態、薬品等の管理、検査統計を管理するシステムである放射線科情報システム（ＲＩＳ：ＲａｄｉｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）１０３と接続されている。また、図３に示すように、このコンソール部１は、後述する輪郭抽出部１２、重ね合わせ表示部１３、体動判定部１４および警告表示部１５を備える。なお、操作パネル１１の表示部は、タッチパネル式の液晶表示器ではなく、一般的な液晶表示器を使用してもよい。

図４は、高電圧制御装置２の概要図である。

この高電圧制御装置２は、操作室１０１内において隔壁１０２に配設される。図３および図４に示すように、この高電圧制御装置２は、タッチパネル式の液晶表示器から構成される表示部２２と入力ボタン２４と有する操作パネル２１と、Ｘ線管４２からのＸ線の照射を開始するためのハンドスイッチ２３とを備える。この高電圧制御装置２は、Ｘ線管４２の管電圧や管電流、あるいは、Ｘ線照射時間等のＸ線の照射条件を設定するためのものである。

撮影テーブル３は、臥位状態の被検者Ｍを撮影するためのものであり、被検者Ｍを載置する天板３１と、その内部にＸ線検出器としてのフラットパネルディテクタ３２を収納したブッキー部３３と、天板３１およびブッキー部３３を昇降させるための昇降部３４とを備える。ブッキー部３３は、図２に示すＧ方向に水平移動可能となっている。また、ブッキー部３３は、天板３１とともに、図２に示すＦ方向に昇降可能となっている。

撮影スタンド５は、立位状態の被検者Ｍを撮影するためのものであり、その前面に被検者Ｍを起立させるための衝立５４と、その内部にＸ線検出器としてのフラットパネルディテクタ５２を収納したブッキー部５３とを備える。ブッキー部５３は、図１における上下方向に昇降可能となっている。

Ｘ線管支持部４は、撮影室１００の天井に対して互いに直交するＡ方向およびＢ方向に移動可能な支持部６１と、この支持部６１から下方に延びる支持部６２と、この支持部６２に対してＣ方向に昇降するともに、Ｄ方向に回動する移動部６３と、この移動部６３の下端部に軸支され、操作部４１、Ｘ線管４２およびコリメータ４３を一体としてＥ方向に回動させる支持軸６４とを備える。このため、Ｘ線管４２は、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ方向に移動可能であるとともに、Ｃ方向に昇降可能となっている。なお、操作部４１には、操作パネル４４が付設されている。

図５は、Ｘ線管支持部４における操作部４１を、Ｘ線管４２およびコリメータ４３とともに示す正面図である。

この操作部４１は、操作パネル４４を備える。操作パネル４４の中央部には、タッチパネル式の液晶表示器から構成される表示部４６が配設されている。また、この表示部４６の周囲には、各種のスイッチが配設されている。これらの各種のスイッチのうちの一つは、後述するように、撮影姿勢となった被検者Ｍの静止画像を、コリメータ４３に付設されたカメラ４５により撮影するための撮影操作部として機能する撮影スイッチ５１となっている。なお、コリメータ４３に付設されたカメラ４５は、被検者ＭにおけるＸ線管４２からのＸ線の照射領域の全域を撮影可能な光学系を備えている。

次に、以上のような構成を有するＸ線撮影装置によるＸ線撮影動作について説明する。このＸ線撮影装置により、Ｘ線撮影を行うときには、臥位撮影時には、撮影テーブル３の天板３１上に被検者Ｍを横たわらせ、立位撮影時には、撮影スタンド５における衝立５４の前面に被検者Ｍを起立させる。また、フラットパネルディテクタ３２またはフラットパネルディテクタ５２との間に被検者Ｍを挟んだ対向位置にＸ線管４２およびコリメータ４３等を移動させる。そして、コリメータ４３に付設されたカメラ４５により被検者Ｍを撮影する。カメラ４５により撮影された被検者Ｍの画像は、コンソール部１における操作パネル１１に表示される。なお、この画像を、操作部４１における表示部４６に表示してもよい。

図６は、コンソール部１の操作パネル１１に表示される表示画面９０を模式的に示す概要図である。

この表示画面９０には、カメラ４５により撮影した被検者Ｍの画像を表示する領域９１と、各種のメニューを表示する領域９２と、コンソール部１が図３に示す放射線科情報システム１０３から取得した撮影オーダ情報における患者名やＩＤ番号を表示する領域９３とが形成される。

この状態において、オペレータは、被検者Ｍのポジショニングを行う。この場合には、撮影テーブル３の天板３１上、あるいは、撮影スタンド５における衝立５４の前面において、被検者Ｍの姿勢をＸ線撮影に適した撮影姿勢とする。そして、被検者Ｍの姿勢が適切なものとなり被検者Ｍのポジショニングが完了すれば、オペレータは操作部４１における撮影スイッチ５１(図３および図５参照)を押圧する。これにより、カメラ４５により撮影された被検者Ｍの画像から、撮影姿勢となった被検者Ｍの静止画像が取得される。

被検者Ｍの静止画像を取得すれば、コンソール部１における輪郭抽出部１２が被検者Ｍの静止画像から被検者Ｍの輪郭情報を抽出する。この輪郭情報に基づき、被検者Ｍの輪郭画像が、図６において破線で示すように、コンソール部１の操作パネル１１に表示される表示画面９０の領域９１に表示される。

領域９１に対して被検者Ｍの輪郭画像を表示した後においても、カメラ４５は被検者Ｍの撮影を継続している。そして、コンソール部１における重ね合わせ表示部１３は、輪郭抽出部１２により抽出した被検者Ｍの輪郭情報に基づく被検者Ｍの輪郭画像と、カメラ４５により撮影した被検者Ｍの画像とを重ね合わせて、コンソール部１における操作パネル１１に表示する。図６においては、表示画面９０における領域９１に表示された被検者Ｍの画像を実線で示している。

オペレータは、被検者Ｍのポジショニングが完了すれば、撮影室１００から操作室１０１に移動して、コンソール部１の操作パネル１１に表示される表示画面９０を確認する。そして、図６において実線で示す表示画面９０の領域９１において表示された被検者Ｍの画像と破線で示すポジショニング完了後の被検者Ｍの輪郭情報とが大きくずれている場合には、被検者Ｍの体の移動により適切なＸ線撮影を実行できないと判断し、再度、被検者Ｍのポジショニングを実行する。一方、図６において実線で示す被検者Ｍの画像と破線で示すポジショニング完了後の被検者Ｍの輪郭情報とのずれが許容範囲内であった場合には、オペレータは高電圧制御装置２におけるハンドスイッチ２３を操作することでＸ線撮影を実行する。

また、上記の動作と並行して、コンソール部１における体動判定部１４は、被検者Ｍの輪郭画像とカメラ４５により撮影した被検者Ｍの画像の輪郭とに基づいて被検者Ｍの体の移動量を常に判定している。そして、図６において実線で示す被検者Ｍの画像と破線で示すポジショニング完了後の被検者Ｍの輪郭画像とが予め設定した設定値以上異なっている場合には、被検者Ｍの体の移動量が設定値以上であると判定する。この状態において、オペレータが高電圧制御装置２におけるハンドスイッチ２３を操作した場合には、コンソール部１における警告表示部１５が、操作パネル１１に対して、被検者Ｍの体の移動量が設定値以上であることを警告する警告表示を行う。この警告表示は、例えば、「患者がポジショニング時より動いた可能性があります。患者の体勢を再度確認してください。」という文字列を含む。なお、この警告表示は、操作パネル１１に対する表示だけではなく、警告音等による表示を同時に実行してもよい。

次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の斜視図である。

このＸ線撮影装置は、病室を巡回して撮影を行うための回診用のＸ線撮影装置であり、台車状の本体に配設された支柱７１と、この支柱７１に対して昇降可能な状態で配設されたアーム７５と、アーム７５の先端に配設されたＸ線管７２と、このＸ線管７２の下方に配設されたコリメータ７３と、Ｘ線管７２およびコリメータ７３を移動させるためのハンドル７４を備える。また、このＸ線撮影装置は、被検者Ｍの体の下側に配置されてＸ線管７２から照射され被検者Ｍを通過したＸ線を検出するためのフラットパネルディテクタ７９と、このフラットパネルディテクタ７９を収納するための収納部７８とを備える。さらに、このＸ線撮影装置は、上述した実施形態における操作パネル１１と同様に機能する操作パネル７６と、ハンドスイッチ７７と、方向変更用の車輪である左右一対の前輪８１と、駆動用の車輪である左右一対の後輪８２と、装置の進行方向を操作するための操作ハンドル８０とを備える。上述した実施形態と同様、コリメータ７３には、被検者Ｍを撮影するためのカメラ４５と、カメラ４５により被検者Ｍの静止画像を撮影するための撮影スイッチ５１とが付設されている。

このＸ線撮影装置を使用する場合においては、オペレータは、被検者Ｍの下部にフラットパネルディテクタ７９を配置した上で、被検者Ｍをポジショニングし、Ｘ線管７２を被検者Ｍと対向する位置に配置する。そして、被検者Ｍのポジショニングが完了すれば、オペレータは被曝を避けるために被検者Ｍが載置されたベッドから距離をおいた上で、操作パネル７６に表示される表示画面を確認し、上述した実施形態と同様の動作によりＸ線撮影を実行する。

すなわち、上述した実施形態と同様、操作パネル７６に表示される表示画面９０を確認し、図６において実線で示す被検者Ｍの画像と破線で示すポジショニング完了後の被検者Ｍの輪郭情報とが大きくずれている場合には、被検者Ｍの体の移動により適切なＸ線撮影を実行できないと判断し、再度、被検者Ｍのポジショニングを実行する。一方、図６において実線で示す被検者Ｍの画像と破線で示すポジショニング完了後の被検者Ｍの輪郭情報とのずれが許容範囲内であった場合には、オペレータはハンドスイッチ７７を操作することでＸ線撮影を実行する。

以上のように、この発明に係るＸ線撮影装置においては、ポジショニングからＸ線撮影までの間に被検者Ｍが移動した場合に、これを認識して無駄なＸ線撮影が実行されることを防止することが可能となる。このため、Ｘ線撮影を複数回実行することを防止することが可能となるとともに、被検者Ｍに対する余分な被曝の発生を未然に防止することが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、いずれも、被検者Ｍを撮影するためのカメラ４５を、コリメータ４３、７３に付設しているが、カメラ４５をＸ線管４２、７２や、その保持部材に付設するようにしてもよい。このように、カメラ４５をＸ線管４２、７２やコリメータ４３、７３に付設することにより、Ｘ線管４２、７２およびコリメータ４３、７３が移動した場合においても、被検者ＭにおけるＸ線の照射領域を好適に撮影することが可能となる。

ただし、被検者Ｍを常に所定の位置に配置した状態でＸ線撮影を実行するのであれば、カメラ４５を天井や支柱等の、被検者ＭにおけるＸ線の照射領域を撮影可能なその他の場所に固定するようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、いずれも、コンソール部１における体動判定部１４が、被検者Ｍの輪郭画像とカメラ４５により撮影した被検者Ｍの画像の輪郭とに基づいて判定した被検者Ｍの体の移動量が設定値以上である場合において、オペレータがハンドスイッチ２３、７７を操作した時点で、警告表示部１５が操作パネル１１、７６に対して警告表示を行う構成を採用しているが、体動判定部１４が被検者Ｍの体の移動量が設定値以上であると判定した場合には、操作パネル１１、７６に対して常に警告表示を行うようにしてもよい。

１コンソール部
２高電圧制御装置
３撮影テーブル
４Ｘ線管支持部
５撮影スタンド
１１操作パネル
１２輪郭抽出部
１３重ね合わせ表示部
１４体動判定部
１５警告表示部
２１操作パネル
２３ハンドスイッチ
３１天板
３２フラットパネルディテクタ
３３ブッキー部
３４昇降部
４１操作部
４２Ｘ線管
４３コリメータ
４４操作パネル
４５カメラ
４６操作パネル
５１撮影スイッチ
５２フラットパネルディテクタ
５３ブッキー部
５４衝立
７２Ｘ線管
７３コリメータ
７６操作パネル
７７ハンドスイッチ
７８収納部
７９フラットパネルディテクタ
９０表示画面
１００撮影室
１０１操作室
１０３放射線科情報システム
Ｍ被検者

Claims

Ｘ線管から照射されコリメータを介して被検者に照射されたＸ線をＸ線検出器により検出し、前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線画像を表示部に表示するＸ線撮影装置において、
前記被検者におけるＸ線の照射領域を撮影可能なカメラと、
撮影姿勢となった前記被検者の静止画像を前記カメラにより撮影するための撮影操作部と、
前記カメラにより撮影した前記撮影姿勢となった前記被検者の静止画像から、前記被検者の輪郭情報を抽出する輪郭抽出手段と、
前記輪郭抽出手段により抽出した前記被検者の輪郭情報に基づく前記被検者の輪郭画像と、前記カメラによりその後に撮影した前記被検者の画像とを重ね合わせて前記表示部に表示する重ね合わせ表示手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記カメラは、前記Ｘ線管または前記コリメータに付設されるＸ線撮影装置。
請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記被検者の輪郭画像と前記カメラによりその後に撮影した前記被検者の画像の輪郭とに基づいて前記被検者の体の移動量を判定する体動判定手段と、
前記体動判定手段が前記被検者の体の移動量が設定値以上であると判定したときに警告を表示する警告表示手段と、
をさらに備えるＸ線撮影装置。