JP6115498B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体の体内に挿入されたデバイスを含む領域の画像を撮影する、インターベンション治療などに有効なＸ線撮影装置に係り、特に、画像内におけるデバイスを強調し、その強調された画像を表示する技術に関する。

医療現場において、心筋梗塞や狭心症の患者に対して、冠動脈インターベンション治療（ＰＣＩ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｃｏｒｏｎａｒｙ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）が行われる。冠動脈インターベンション治療とは、内部にガイドワイヤを備えたカテーテルを被検体の血管内に挿入し、血管を介してカテーテルを心臓の冠動脈へ到達させて治療を行うものである。被検体の体内に挿入されたカテーテルの位置は、Ｘ線画像を連続で撮影することによって随時確認される。

冠動脈インターベンション治療に用いられるデバイスとして、ステントが使用される。ステントは金属などで作成された筒状の医療器具であり、風船を利用して拡張された冠動脈の狭窄部分に留置して血管を内腔から保持する。ステントを冠動脈に留置することによって、カテーテルによる治療効果は向上する。近年ではより治療効果を向上させるために複数のステントを留置する場合が多い。この場合、過去に留置したステントと、新しく留置するステントとの間に隙間が生じると、その隙間において血管が狭窄する可能性がある。そのため、ステントの位置を確認することが治療において極めて重要である。

従来では被検体の体内に挿入されたステントの視認性を向上させるために、マーカなどの特徴点を備えるステントを用いてＸ線画像を連続で撮影する。そして撮影された複数フレーム分のＸ線画像を重ね合わせる。重ね合わせる際に、ステントに設けられた特徴点を基準として重ね合わせことによって、ステントを強調表示することができる（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００５−５１０２８８号公報 特開２０１２−５０５００６号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち従来の装置において、インターベンション治療において検査時間が長くなるとともにＸ線画像を撮影する時間が長くなる。そのため被検体の被曝量が増大するという問題が懸念される。また、ステント以外の金属物など、ステントと紛らわしい物体が、被検体の心臓の鼓動、および呼吸などに合わせてＸ線画像に写ることがある。この場合、ステントの特徴点を基準としてＸ線画像を重ね合わせる際に、ステントと紛らわしい物体を誤って特徴点として検出するので、ステントを好適に強調表示できなくなることがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体の被曝量を軽減し、かつ正確にデバイスを強調表示させてその視認性を向上させることのできるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のＸ線画像を形成する画像形成部と、Ｘ線を遮蔽する遮蔽部を備え、Ｘ線源から照射されるＸ線の照射野を制御するコリメータと、前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御手段と、前記画像形成部が形成したＸ線画像の各々において、前記デバイスに設けられているマーカの位置を検出するマーカ検出手段と、前記マーカ検出手段が検出した前記マーカの位置に基づいて、単一の前記Ｘ線画像ごとに前記遮蔽部の移動距離を算出する移動距離算出手段とを備え、前記コリメータ制御手段は、前記移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて、前記Ｘ線源から照射されるＸ線が、前記デバイスおよび前記デバイスの近傍を含む範囲に照射されるように前記遮蔽部の開閉移動を制御することを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、マーカ検出手段は画像形成部が形成したＸ線画像の各々において、デバイスに設けられているマーカの位置を検出する。そして移動距離算出手段は検出されたマーカの位置に基づいて、単一の前記Ｘ線画像ごとに遮蔽部の移動距離を算出する。コリメータ制御手段は算出された移動距離に基づいて遮蔽部の開閉移動を制御する。

コリメータ制御手段は、Ｘ線源から照射されるＸ線が、デバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に照射されるように、遮蔽部の開閉移動を制御する。すなわちＸ線が照射される範囲はデバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に制限される。そのため被検体の被曝量を好適に低減させることができる。また、Ｘ線の照射範囲がデバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に制限されるので、デバイス以外の金属物など、デバイスと紛らわしい物体を誤ってデバイスと認識することを好適に回避できる。従って、ＰＣＩなどの術式において、被検体の被曝量を好適に低減させつつ、操作者がデバイスを見失うことを回避できる。

また、上述した発明において、前記マーカ検出手段に対して、前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示する検出指示手段を備えることが好ましい。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、検出指示手段はマーカ検出手段に対して、画像形成部が形成したＸ線画像におけるマーカの位置を検出するように指示する。この場合、検出指示手段がマーカ検出手段に指示することによって、コリメータは移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて遮蔽部の開閉移動を制御する。従って、ＰＣＩを行う際に、操作者は必要に応じて検出指示手段を操作し、Ｘ線がデバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に照射されるように、遮蔽部の開閉移動を制御することができる。

また、上述した発明において、前記検出指示手段は、前記Ｘ線撮影装置に設けられるスイッチまたはボタンであることが好ましい。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、検出指示手段によるマーカ検出手段に対する指示は、スイッチまたはボタンを操作することによって行われる。そのためより簡便な操作によって、操作者はＸ線がデバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に照射されるように、遮蔽部の開閉移動を制御することができる。

また、上述した発明において、前記検出指示手段は、前記Ｘ線源がＸ線の照射を開始してから一定時間経過後に、前記マーカ検出手段に対して前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示を行うことが好ましい。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、Ｘ線源がＸ線の照射を開始してから一定時間経過後に、検出指示手段はマーカ検出手段に対して画像形成部が形成したＸ線画像におけるマーカの位置を検出するように指示を行う。そのためＰＣＩにおいて、操作者が検出指示手段にマーカ検出手段の指示を行わせる操作が不要となる。従って、操作者は検出指示手段を操作し損ねた場合であっても、検出指示手段によるマーカ検出手段への指示を確実に実行させることができる。また、検出指示手段を操作する工程を省略できるので、Ｘ線撮影をより効率的に行うことができる。

また、上述した発明において、前記遮蔽部の開閉移動を停止させる遮蔽部停止手段をさらに備え、前記検出指示手段は、前記遮蔽部停止手段による前記遮蔽部の開閉移動の停止を解除させる際に、前記マーカ検出手段に対して前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示を行うことが好ましい。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、遮蔽部停止手段による遮蔽部の開閉移動の停止を解除させる際に、検出指示手段はマーカ検出手段に対して指示を行うよう構成される。この場合、遮蔽部停止手段の解除と、検出指示手段によるマーカ検出手段への指示とが連動するので、操作者は検出指示手段を操作する必要が無い。従って、操作者は検出指示手段を操作し損ねた場合であっても、検出指示手段によるマーカ検出手段への指示を確実に実行させることができる。また、検出指示手段を操作する工程を省略できるので、Ｘ線撮影をより効率的に行うことができる。

さらにＸ線源によるＸ線の照射を行う前に、予め遮蔽部停止手段の解除を行っておくことにより、Ｘ線の照射開始後速やかにＸ線の照射範囲を、デバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に制限することができる。そのため、被検体の被曝量をより効果的に低減させることが可能となる。

また、上述した発明において、前記画像形成部が形成した複数枚の同一位相のＸ線画像を重ね合わせて積算画像を形成する積算部と、前記積算部が形成する積算画像から前記デバイスの像を切り出して表示する切り出し表示部とを備えることが好ましい。

［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、積算部は画像形成部が形成した複数枚の同一位相のＸ線画像を重ね合わせて積算画像を形成する。そして切り出し表示部は、積算部が形成する積算画像から前記デバイスの像を切り出して表示する。同一位相のＸ線画像が重ね合わされるので、積算画像におけるデバイスの像は個々のＸ線画像と比べてより明瞭になる。そして切り出し表示部によってデバイスの像が積算画像から切り出されるので、操作者は切り出されたデバイスの像を確認することによって、デバイス以外の金属物など、デバイスと紛らわしい物体を誤ってデバイスと認識することを好適に回避できる。従って、ＰＣＩなどの術式において、操作者はより視認性の高いデバイスの像を確認しながら治療を行うことが可能となる。

本発明に係るＸ線撮影装置によれば、本発明に係るＸ線撮影装置によれば、マーカ検出手段は画像形成部が形成したＸ線画像において、デバイスに設けられているマーカの位置を検出する。そして移動距離算出手段は検出されたマーカの位置に基づいて遮蔽部の移動距離を算出する。コリメータ制御手段は算出された移動距離に基づいて遮蔽部の開閉移動を制御する。コリメータ制御手段は、Ｘ線源から照射されるＸ線が、デバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に照射されるように、遮蔽部の開閉移動を制御する。すなわちＸ線が照射される範囲はデバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に制限される。そのため被検体の被曝量を好適に低減させることができる。また、Ｘ線の照射範囲がデバイスおよびデバイスの近傍を含む範囲に制限されるので、デバイス以外の金属物など、デバイスと紛らわしい物体を誤ってデバイスと認識することを好適に回避できる。従って、ＰＣＩなどの術式において、被検体の被曝量を好適に低減させつつ、操作者がデバイスを見失うことを回避できる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する概略図である。 実施例１に係るコリメータの構成を説明する概略図である。（ａ）は遮蔽板がＸ線の広がりを制限する構成を説明する概略図であり、（ｂ）はコリメータの構成を説明する断面図である。 実施例１に係るカテーテルの構成を説明する概略図である。 実施例１に係るカテーテルの血管内における位置関係を示す概略図である。 （ａ）は実施例１に係るＸ線撮影装置の基本動作を説明する図であり、（ｂ）は実施例１に係る切り出し表示部が表示する画像を説明する図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置において、コリメータを制御する動作の工程を説明するフローチャートである。 実施例１に係るＸ線撮影装置において、移動率の算出を行う工程を説明する概略図である。（ａ）はリーフの移動を行う前のＸ線画像を示しており、（ｂ）はリーフの移動によってリーフに遮られる範囲を示している。 実施例１に係るコリメータの動作を説明する概略図である。（ａ）はリーフ３５ａの移動率が０％の状態、（ｂ）はリーフ３５ａの移動率が１００％の状態を示している。 実施例２に係るコリメータの構成を説明する概略図である。（ａ）は遮蔽板がＸ線の広がりを制限する構成を説明する概略図であり、（ｂ）はコリメータの構成を説明する断面図である。 実施例２に係るＸ線撮影装置において、リーフの移動によってリーフに遮られる範囲を示している。 変形例に係るＸ線撮影装置において、移動率の算出を行う工程を説明する概略図である。（ａ）はリーフの移動を行う前のＸ線画像を示しており、（ｂ）はリーフの移動によってリーフに遮られる範囲を示している。 変形例に係るＸ線撮影装置の構成を説明する概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する概略図である。

＜全体構成の説明＞
実施例１に係るＸ線撮影装置１は、図１に示すように、天板３と、Ｘ線管５と、コリメータ７と、Ｘ線検出器９と、Ｘ線照射制御部１１と、コリメータ開閉部１３と、検出器制御部１５と、画像処理部１７と、マーカ検知部１９と、移動距離算出部２１と主制御部２３とを備えている。天板３は水平姿勢をとる被検体Ｍを載置させる。Ｘ線管５は被検体Ｍに対してＸ線を照射する。Ｘ線管５は本発明におけるＸ線源に相当する。

Ｘ線管５の下方には、Ｘ線管５から照射されるＸ線を角錐となっているコーン状に制限するコリメータ７が設けられている。Ｘ線管５とＸ線検出器９は、天板３を挟んで対向配置されている。Ｘ線検出器９はＸ線管５から被検体Ｍに照射されて透過したＸ線を検出して電気信号に変換させ、Ｘ線検出信号として出力させる。実施例１では、Ｘ線検出器９としてフラットパネル型検出器（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いることとする。Ｘ線検出器９は本発明におけるＸ線検出手段に相当する。

Ｘ線照射制御部１１はＸ線管５に接続されており、Ｘ線管５から照射させるＸ線量、およびＸ線を照射させるタイミングなどを制御する。コリメータ開閉部１３はコリメータ７に接続されており、後述するリーフの開閉移動を制御する。検出器制御部１５はＸ線検出器９に接続されており、Ｘ線検出器９において変換された電荷信号、すなわちＸ線検出信号を読み出す動作を制御する。コリメータ開閉部１３は本発明におけるコリメータ制御手段に相当する。

画像処理部１７は、画像形成部２５と、積算部２７と、切り出し表示部２９とを備えている。画像形成部２５はＸ線検出器９の後段に設けられており、画像形成部２５の後段には積算部２７が設けられている。そして積算部２７の後段には切り出し表示部２９が設けられている。マーカ検出部１９は画像形成部２５の後段に設けられており、移動距離算出部２１はマーカ検出部１９の後段に設けられている。そして移動距離算出部２１はコリメータ開閉部１３に接続されている。

なお、マーカ検出部１９は本発明におけるマーカ検出手段に相当し、移動距離算出部２１は本発明における移動距離算出手段に相当する。また、Ｘ線照射制御部１１、コリメータ開閉部１３、検出器制御部１５、および画像処理部１７は、主制御部２３によって統括制御されている。

Ｘ線撮影装置１はさらに検出指示部３１を備えている。検出指示部３１はマーカ検出部１９に接続されており、マーカ検出部１９のオン・オフを制御する。検出指示部３１の構成の一例としては、Ｘ線撮影装置１に設けられたボタンやスイッチなどが挙げられる。なお、検出指示部３１は本発明における検出指示手段に相当する。

コリメータ７はその下方にリーフ３５が設けられている。リーフ３５は図２（ａ）に示すように、４枚の板状のリーフ３５ａ〜３５ｄを組み合わせた構成を有している。Ｘ線焦点Ａから照射されるＸ線の照射野Ｂの広さは、リーフ３５ａ〜３５ｄの各々の位置によって決定される。リーフ３５ａ〜３５ｄの各々には、駆動用のモータが設けられている。コリメータ開閉部１３は、各々のモータの駆動を独立して制御することによって、リーフ３５ａ〜３５ｄの各々の位置を適宜調節する。リーフ３５は本発明における遮蔽部に相当する。

リーフ３５ａおよびリーフ３５ｂは、図２（ｂ）に示すように、ｘ方向（天板３の長手方向）に移動する。すなわちリーフ３５ａは、焦点Ａから照射されるＸ線ビーム３７について、ｘ方向の照射幅を調整する。例えばリーフ３５ａおよびリーフ３５ｂを実線で示される位置から点線で示される位置へ移動することにより、ｘ方向におけるＸ線ビーム３７の照射幅はＰからＱへと変更される。

同様に、リーフ３５ｃおよびリーフ３５ｄはｙ方向（天板３の短手方向）に移動する。すなわちリーフ３５ｃおよびリーフ３５ｄは、ｙ方向におけるＸ線ビーム３７の照射幅を調整する。

図３は冠動脈インターベンション治療（ＰＣＩ）に使用するカテーテル３９の構成を示す概略図である。カテーテル３９は内部にガイドワイヤ４１を備えている。ガイドワイヤ４１の先端には、ステント４３が設けられている。ステント４３は複数のマーカ４５を備えている。なお、実施例１においてマーカ４５の数は２つであるが、マーカ４５の数を適宜変更してもよい。２つのマーカ４５のうち、一方のマーカ４５ａはステント４３の先端側に設けられており、他方のマーカ４５ｂはステント４３の基端側に設けられている。

ステント４３はステンレス鋼などの金属線材によって構成される格子状の筒状体である。ＰＣＩにおいては、冠動脈の細くなった部分にステント４３を配置する。そして配置されたステント４３をバルーンにより膨らませ、膨らんだステント４３を血管内に留置することによって冠動脈を拡げて血流を正常に保つことができる。また、マーカ４５はＸ線不透過性の材料から構成されており、ＰＣＩにおいて、Ｘ線画像におけるステント４３の位置を明示する。なお、マーカ４５を構成する材料の一例としては、金、プラチナ、タンタルなどの金属が挙げられる。

＜動作の説明＞
次に実施例１に係るＸ線撮影装置の動作について説明する。ＰＣＩを行うにあたり、被検体の太ももの付け根などに小さな穴を開け、カテーテル３９を血管内に挿入する。なお図４において、支管４９および支管５１を有する血管４７に対してカテーテル３９を挿入し、ステント４３をガイドワイヤ４１とともに支管４９に挿入した状態を示している。

そして被検体Ｍの血管内に挿入されたカテーテル３９は、Ｘ線撮影装置１により連続撮影される。すなわち、Ｘ線管５より被検体Ｍに対してＸ線が断続的に照射される。被検体Ｍを透過したＸ線はＸ線検出器９によって検出される。検出されたＸ線は電気信号に変換され、Ｘ線検出信号として画像形成部２５へと出力させる。なお、後述する制御工程に従って、Ｘ線管５から被検体Ｍに対して照射されるＸ線の照射範囲がステント４３とその近傍となるように、コリメータ制御部１３によってコリメータ７は適宜制御される。

画像形成部２５は出力されたＸ線検出信号に基づいて、カテーテル３９やステント４３が映し出されたＸ線画像５３を断続的に形成させる。実施例において、Ｘ線画像５３の撮影は例えば１５〜３０ＦＰＳ程度のフレームレートで行われる。画像形成部２５において形成されたＸ線画像５３の各々は積算部２７へ送信される。

積算部２７は、ステント４３のリアルタイム像を強調表示するため、新しく形成された複数枚のＸ線画像５３を重ね合わせる。実施例１においては重ね合わせる枚数は５枚とするが、枚数については適宜変更してもよい。図５（ａ）において、画像形成部２５から送信された最も新しいＸ線画像５３をＸ線画像５３ａとし、Ｘ線画像５３ａの次に新しいＸ線画像５３から順に符号５３ｂ〜５３ｅで示すものとする。なお、図５以降において、図４に示す支管４９および５１を含む血管４７は、細線で模式的に示している。

Ｘ線画像５３ａ〜５３ｅの各々に写るカテーテル３９およびステント４３の位置は、被検体Ｍの脈拍や呼吸によって異なっている。そこで積算部２７はマーカ４５の各々を基準として、Ｘ線画像５３ａ〜５３ｅを重ね合わせ、重ね合わせ画像５５を取得する。取得された重ね合わせ画像５５は、切り出し表示部２９へ送信される。

切り出し表示部２９は重ね合わせ画像５５に映し出されたステント４３を切り出して拡大し、拡大画像５７を取得する。そして切り出し表示部２９は、図５（ｂ）に示すように、取得された拡大画像５７を、Ｘ線画像５３ａとともに結合画像５８として表示させる。拡大画像５７において、Ｘ線画像５３ａ〜５３ｅの各々に映し出されたステント４３の像がマーカ４５を基準に重ね合わせられ、さらに拡大されて切り出される。そのため、拡大画像５７に映し出されるステント４３の像は視認性に優れている。そしてＸ線画像５３ａはステント４３のリアルタイム像を映す最も新しい画像である。従って、操作者は結合画像５８を確認しながらＰＣＩを行うことにより、ステント４３のリアルタイム像をより好適な状態で確認することができる。

＜コリメータの制御工程＞
次に実施例１に係るＸ線撮影装置において、Ｘ線画像を断続的に撮影する際にコリメータ７を制御する工程について説明する。なお、図６はコリメータ７を制御する工程を説明するフローチャートである。

ステップＳ１（マーカの検出）
画像形成部２５において断続的に形成されたＸ線画像５３の各々は、積算部２７へ送信されると同時に、マーカ検出部１９に対しても送信される。そして、コリメータ７を適宜制御するために予め検出指示部３１をオンの状態にする。オンの状態となった検出指示部３１はマーカ検出部１９に信号を送信し、マーカ検出部１９をオンの状態にさせる。オンの状態となったマーカ検出部１９は、Ｘ線画像５３上に映し出されるマーカ４５の座標を全て検出する。

なお、実施例１においてＸ線画像５３の左下端を基準点Ｒｏとし、基準点Ｒｏの座標を（０，０）とする。そしてＸ線画像５３における右上端の頂点Ｒａの座標を（ｍ，ｎ）とする。実施例１において、Ｘ線画像５３のサイズは１０２４ピクセル×１０２４ピクセルであるので、便宜上、ｍ＝ｎ＝１０２４とする。さらにマーカ４５ａの座標を（ｘ１，ｙ１）とし、マーカ４５ｂの座標を（ｘ２，ｙ２）とする。マーカ検出部１９が検出した各々のマーカ４５の座標は、移動距離算出部２１へ送信される。

ステップＳ２（矩形Ｄの算出）
移動距離算出部２１は、図７（ａ）に示すように、まずマーカ４５ａおよびマーカ４５ｂを内包する矩形Ｄを算出する。矩形Ｄのｘ軸方向の長さは（ｘ２−ｘ１），ｙ軸方向の長さは（ｙ２−ｙ１）の式でそれぞれ求められる。そして矩形Ｄの各頂点の座標は、（ｘ１，ｙ１）、（ｘ１，ｙ２）、（ｘ２，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）となる。

矩形Ｄは全てのマーカ４５を内包し、かつ最も面積の小さい矩形である。しかし実際には、被検体Ｍの呼吸や心臓の鼓動などによってマーカ４５の位置が矩形Ｄの外へずれることがある。そのため、Ｘ線を照射する範囲を矩形Ｄより広い範囲とする必要がある。

ステップＳ３（矩形Ｅの算出）
そこで移動距離算出部２１は次に、矩形Ｄと比べて上下左右に広い範囲を有する矩形Ｅを算出する。なお、実施例１において、矩形Ｅは矩形Ｄと比べて上下左右に１００ピクセルずつ広い範囲としているが、矩形Ｅを矩形Ｄと比べて広くする距離は適宜変更してもよい。矩形Ｅの各頂点の座標は、（ｘ１−１００，ｙ１−１００）、（ｘ１−１００，ｙ２＋１００）、（ｘ２＋１００，ｙ１−１００）、（ｘ２＋１００，ｙ２＋１００）となる。そして矩形Ｅのｘ軸方向の長さは（ｘ２−ｘ１＋２００），ｙ軸方向の長さは（ｙ２−ｙ１＋２００）の式で求められる。

ステップＳ４（移動距離の算出）
そして移動距離算出部２１は、算出された矩形Ｅの座標に基づいて、Ｘ線が照射される範囲が矩形Ｅの範囲内となるように、リーフ３５ａ〜３５ｄの各々について、移動率を算出する。例えばリーフ３５ａが移動率０％の状態とは、リーフ３５ａがＸ線照射野Ｂに外接しており、Ｘ線画像５３にリーフ３５ａが写らない状態である（図８（ａ））。そしてリーフ３５ａの移動率が１００％の状態とは、ｘ方向へ移動したリーフ３５ａによってＸ線照射野Ｂの全体が遮られ、Ｘ線画像５３に何も写らなくなる状態である（図８（ｂ））。なお、このときにリーフ３５ａがｘ方向へ移動する距離をＷとする。

図７（ｂ）に示すように、ＲｏＲｂに外接していたリーフ３５ａは、ＲｏＲｂＳａＳｃで囲われる領域を覆うように移動する。ＲｏＳｃの長さはｘ１−１００、ＲｏＲｃの長さはｍであるので、リーフ３５ａの移動率は以下の（１）で示される式を用いて算出される。
｛（ｘ１−１００）／ｍ｝×１００（％）…（１）
同様に、ＲａＲｃに外接していたリーフ３５ｂは、ＲａＲｃＳｄＳｂで囲われる領域を覆うように移動する。ＲｃＳｄの長さはｍ−（ｘ２＋１００）、ＲｏＲｃの長さはｍであるので、リーフ３５ｂの移動率は以下の（２）で示される式を用いて算出される。
｛（ｍ−ｘ２−１００）／ｍ｝×１００（％）…（２）

また、ＲａＲｂに外接していたリーフ３５ｃは、ＲａＲｂＴａＴｂで囲われる領域を覆うように移動する。ＲｂＴａの長さはｎ−（ｙ２＋１００）、ＲｏＲｂの長さはｎであるので、リーフ３５ｃの移動率は以下の（３）で示される式を用いて算出される。
｛（ｎ−ｙ２−１００）／ｎ｝×１００（％）…（３）
さらに、ＲｏＲｃに外接していたリーフ３５ｄは、ＲｏＲｃＴｃＴｄで囲われる領域を覆うように移動する。ＲｏＴｃの長さはｙ１−１００、ＲｏＲｂの長さはｎであるので、リーフ３５ｄの移動率は以下の（４）で示される式を用いて算出される。
｛（ｙ１−１００）／ｎ｝×１００（％）…（４）

移動率距離算出部２１は（１）〜（４）で示される式を用いてリーフ３５ａ〜３５ｄの各々について移動率を算出する。そして算出された移動率に基づいて、移動率距離算出部２１は、コリメータ制御部１３がリーフ３５ａ〜３５ｄの各々を移動させる距離を算出する。

コリメータ制御部１３がリーフ３５ａをｘ方向へ移動させる距離をＷａとする。リーフ３５ａの移動率が１００％の場合にリーフ３５ａがｘ方向へ移動する距離はＷであるので、移動距離Ｗａは以下の（５）で示される計算式で算出される。
Ｗａ＝Ｗ｛（ｘ１−１００）／ｍ｝…（５）
そして、リーフ３５ｂの移動率が１００％の場合にリーフ３５ｂがｘ方向へ移動する距離は、リーフ３５ａの場合と同様、Ｗである。従って、リーフ３５ｂをｘ方向へ移動させる距離をＷｂとすると、移動距離Ｗｂは以下の（６）で示される計算式で算出される。
Ｗｂ＝Ｗ｛（ｍ−ｘ２−１００）／ｍ｝…（６）

次に、コリメータ制御部１３がリーフ３５ｃをｙ方向へ移動させる距離をＹａとする。リーフ３５ｃの移動率が１００％の場合にリーフ３５ｃがｙ方向へ移動する距離をＹとすると、移動距離Ｙａは以下の（７）で示される計算式で算出される。
Ｙａ＝Ｙ｛（ｎ−ｙ２−１００）／ｎ｝…（７）
そして、リーフ３５ｄの移動率が１００％の場合にリーフ３５ｄがｙ方向へ移動する距離は、リーフ３５ｃの場合と同様、Ｙである。従って、リーフ３５ｄをｙ方向へ移動させる距離をＹｂとすると、移動距離Ｙｂは以下の（８）で示される計算式で算出される。
Ｙｂ＝Ｙ｛（ｙ１−１００）／ｎ｝…（８）

ステップＳ５（リーフの移動）
移動率距離算出部２１は（５）〜（８）で示される式を用いてリーフ３５ａ〜３５ｄの各々について移動距離を算出し、算出された移動距離をコリメータ制御部１３へ送信する。コリメータ制御部１３は送信された移動距離に基づいて、リーフ３５ａ〜３５ｄの各々を水平移動させる。その結果、図７（ｂ）に示すように、Ｘ線画像５３において、網点が付された範囲はリーフ３５ａ〜３５ｄの各々によって遮られるので、矩形Ｅの内側のみにＸ線が照射されることとなる。

このような構成を有することにより、本発明に係るＸ線撮影装置１において、矩形Ｅの内側すなわちステント４３とその近傍にのみＸ線を照射させることができる。そのため、Ｘ線画像５３においてステント４３を見失うことなく、かつ被検体Ｍの被曝量を好適に抑制することができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１に係るＸ線撮影装置と同じ構成については同符号を付して詳細な説明については省略する。

実施例２に係るＸ線撮影装置は、コリメータ７の下方にリーフ５９が設けられている。図９（ａ）に示すように、リーフ５９は４枚の板状のリーフ５９ａ〜５９ｄを組み合わせた構成を有している。Ｘ線焦点Ａから照射されるＸ線の照射野Ｂの広さは、リーフ５９ａ〜５９ｄによって制御される。

リーフ５９ａ〜５９ｄの各々には、駆動用のモータが設けられている。コリメータ開閉部１３は、モータの駆動制御を行うことによって、リーフ５９ａ〜５９ｄの開閉移動を調節する。但し、実施例１においてリーフ３５を構成する４枚のリーフ３５ａ〜３５ｄは独立に駆動する構成を有している。一方、実施例２において、ｘ方向に対向するリーフ５９ａとリーフ５９ｂとが連動し、ｙ方向に対向するリーフ５９ｃとリーフ５９ｄとが連動する構成を有している。

リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂは、図９（ｂ）に示すように、Ｘ線焦点Ａから照射されるＸ線ビーム３７の中心軸３７ａを基準として、ｘ方向（天板３の長手方向）へ互いに逆方向に同期移動する。すなわちリーフ５９ａおよびリーフ５９ｂは、ｘ方向におけるＸ線ビーム３７の照射幅を調整する。例えばＸ線ビーム３７の照射幅を狭くする場合、リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂを実線で示される位置から点線で示される位置へ同期移動させる。リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂが移動することにより、ｘ方向におけるＸ線ビーム３７の照射幅はＰからＱへと変更される。

同様に、リーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄはＸ線焦点Ａから照射されるＸ線ビーム３７の中心軸３７ａを基準として、ｙ方向（天板３の短手方向）へ互いに逆方向に同期移動する。すなわちリーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄは、ｙ方向におけるＸ線ビーム３７の照射幅を調整する。

次に実施例２に係るＸ線撮影装置において、Ｘ線画像を断続的に撮影する際にコリメータ７を制御する機構について説明する。なお、コリメータ７を制御する工程のうち、ステップＳ１〜Ｓ３に係る工程は実施例１と共通しているので、詳細な説明は省略する。

ステップＳ４（移動距離の算出）
移動距離算出部２１は、実施例１と同様に算出された矩形Ｅの座標に基づいて、Ｘ線が照射される範囲が矩形Ｅの範囲内となるように、リーフ５９ａ〜５９ｄの各々について、仮の移動率を算出する。

移動距離算出部２１はまず、リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂの移動率を算出する。そこでＲｏＲｂに外接していたリーフ５９ａは、ＲｏＲｂＳａＳｃで囲われる領域を覆うように移動すると仮定し、移動距離算出部２１は実施例１と同様に以下の（１）で示される計算式を用いてリーフ５９ａの仮の移動率を算出する。
｛（ｘ１−１００）／ｍ｝×１００（％）…（１）
また、移動距離算出部２１は以下の（２）で示される計算式を用いてリーフ５９ｂの仮の移動率を算出する。
｛（ｍ−ｘ２−１００）／ｍ｝×１００（％）…（２）

そして移動距離算出部２１は（１）の計算式で算出された移動率と（２）の計算式で算出された移動率を比較し、より小さい値を選択する。そして選択された値を、リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂの実際の移動率Ｇとして算出する。なお、実施例２ではＧ＝｛（ｘ１−１００）／ｍ｝×１００とする。

移動距離算出部２１は次に、リーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄの移動率を算出する。そこでＲａＲｂに外接していたリーフ５９ｃは、ＲａＲｂＳａＳｂで囲われる領域を覆うように移動すると仮定し、移動距離算出部２１は以下の（３）で示される計算式を用いてリーフ５９ｃの仮の移動率を算出する。
｛（ｎ−ｙ２−１００）／ｎ｝×１００（％）…（３）
また、移動距離算出部２１は以下の（４）で示される計算式を用いてリーフ５９ｄの仮の移動率を算出する。
｛（ｙ１−１００）／ｎ｝×１００（％）…（４）

そして移動距離算出部２１は（３）の計算式で算出された移動率と（４）の計算式で算出された移動率を比較し、より小さい値を選択する。そして選択された値を、リーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄの実際の移動率Ｈとして算出する。なお、実施例２ではＨ＝｛（ｙ１−１００）／ｎ｝×１００とする。

移動率距離算出部２１は算出された移動率Ｇおよび移動率Ｈの値に基づいて、コリメータ制御部１３がリーフ５９ａ〜５９ｄの各々を移動させる距離を算出する。

コリメータ制御部１３がリーフ５９ａおよびリーフ５９ｂをｘ方向へ移動させる距離をそれぞれＷａ、Ｗｂとする。リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂは、移動率が１００％の場合にｘ方向へ移動する距離は、いずれもＷである。そしてリーフ５９ａおよびリーフ５９ｂの実際の移動率はいずれもＧであるので、移動距離Ｗａおよび移動距離Ｗｂは以下の（５）で示される計算式で算出される。
Ｗａ＝Ｗｂ＝ＷＧ／１００＝Ｗ｛（ｘ１−１００）／ｍ｝…（５）

次に、コリメータ制御部１３がリーフ５９ｃおよび５９ｄをｙ方向へ移動させる距離をそれぞれＹａ、Ｙｂとする。リーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄは、移動率が１００％の場合にｙ方向へ移動する距離は、いずれもＹである。そしてリーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄの実際の移動率はいずれもＨであるので、移動距離Ｙａおよび移動距離Ｙｂは以下の（６）で示される計算式で算出される。
Ｙａ＝Ｙｂ＝ＹＨ／１００＝Ｙ｛（ｙ１−１００）／ｎ｝…（６）

ステップＳ５（リーフの移動）
移動率距離算出部２１は（５）〜（６）で示される計算式を用いてリーフ３５ａ〜３５ｄの各々について移動距離を算出し、算出された移動距離をコリメータ制御部１３へ送信する。コリメータ制御部１３は送信された移動距離に基づいて、リーフ５９ａおよびリーフｂをｘ方向に同期移動させ、リーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄをｙ方向に同期移動させる。その結果、図１０に示すように、Ｘ線画像５３において、網点が付された範囲はリーフ５９ａ〜５９ｄの各々によって遮られる。

このような構成を有することにより、実施例２に係るＸ線撮影装置において、コリメータ７に設けられたリーフ５９の開閉を適宜制御させ、ステント４３とその近傍にのみＸ線を照射させることができる。そのため、Ｘ線画像５３においてステント４３を見失うことなく、かつ被検体Ｍの被曝量を抑制することができる。

また、実施例２に係るＸ線撮影装置において、リーフ５９ａとリーフ５９ｂは連動し、リーフ５９ｃとリーフ５９ｄが連動する構成を有している。従って、より単純な構成でコリメータ７を制御し、ステント４３とその近傍にのみＸ線を照射させることができる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、検出指示部３１の構成として、Ｘ線撮影装置１に設けられたボタンやスイッチなどとしたが、これに限られない。すなわち検出指示部３１をＸ線照射制御部１１に接続させる構成とする。そしてＸ線照射制御部１１がＸ線管５からＸ線を照射させるように制御した後、一定時間が経過することによって検出指示部３１がオンの状態となるような構成としてもよい。この場合、操作者は検出指示部３１をオンの状態にする操作を行う必要が無い。そのためＰＣＩにおいて操作者が検出指示部３１を操作し損ねた場合であっても、検出指示部３１をより確実にオンの状態とすることができる。また、検出指示部３１を操作する工程を省略できるので、Ｘ線撮影をより効率的に行うことができる。

検出指示部３１のオン・オフを制御する他の変形例として、リーフ３５を移動可能にする際に検出指示部３１をオンの状態とする構成も挙げられる。すなわち変形例に係るＸ線撮影装置１Ｂにおいて、図１２に示すように、検出指示部３１の前段にリーフ停止部６１を備えている。リーフ停止部６１はリーフ３５にロックをかけてリーフ３５の各々の開閉移動を停止させる。そしてリーフ停止部がオンの状態において検出指示部３１はオフの状態となり、リーフ停止部がオフの状態となると検出指示部３１がオンの状態となるように構成される。リーフ停止部６１は本発明における遮蔽部停止手段に相当する。

操作者はＸ線撮影装置１を使用しない場合において、リーフ３５の誤作動を防止すべくリーフ停止部６１をオンの状態とする。そしてＸ線撮影を行う際にリーフ停止部６１をオフの状態にする。リーフ停止部６１がオフの状態になると、Ｘ線撮影を行う際にリーフ３５にかかっているロックは解除され、リーフ３５の各々は開閉移動可能となる。このとき、オフの状態となったリーフ停止部６１に連動して検出指示部３１はオンの状態となる。

変形例に係るＸ線撮影装置１Ｂでは検出指示部３１のオン・オフはリーフ停止部のオン・オフと連動している。そのため操作者はＸ線撮影を行う際に、わざわざ検出指示部３１をオンの状態にする操作を行う必要が無い。さらにＸ線管５によるＸ線の照射を行う前にリーフ停止部６１をあらかじめオフの状態にしておくことにより、Ｘ線の照射開始後速やかにＸ線の照射範囲を矩形Ｅの範囲に制限することができる。そのため、被検体Ｍの被曝量をより効果的に低減させることが可能となる。

（２）上述した各実施例では、移動率の算出の際にＸ線画像５３の左下を基準点Ｒｏとしたが、基準点Ｒｏとする位置は適宜変更してもよい。例えば図１１（ａ）に示すように、Ｘ線画像５３の中央を基準点Ｒｏとし、座標を（０，０）とする構成としてもよい。このような構成を有することによって、実施例２のように、連動する２対のリーフによってコリメータ７が構成される場合、より単純な構成を用いて移動率を算出できる。すなわちステント４３に設けられたマーカ４５ｅ〜４５ｈのうち、ｘ座標が基準点Ｒｏから最も離れているマーカ４５ｅと、ｙ座標が基準点Ｒｏから最も離れているマーカ４５ｆをマーカ検出部１９は検出する。

そして、マーカ４５ｅの座標を（ｘｅ，ｙｅ）とし、ｘｅの絶対値をｘ’ｅとする。また、マーカ４５ｆの座標を（ｘｆ，ｙｆ）とし、ｙｆの絶対値をｙ’ｆとする。各実施例のように矩形Ｅを矩形Ｄと比べて上下左右に１００ピクセルずつ広い範囲とする場合、リーフ５９ａおよびリーフ５９ｂの移動率については以下の（９）で示される式を用いて算出できる。
｛（ｍ−ｘ’ｅ−１００）／ｍ｝×１００（％）…（９）
そして、リーフ５９ｃおよびリーフ５９ｄの移動率については以下の（１０）で示される式を用いて算出できる。
｛（ｎ−ｙ’ｆ−１００）／ｎ｝×１００（％）…（１０）

そして（９）および（１０）の式で算出された移動率に基づいて、コリメータ制御部１３はリーフ５９ａ〜５９ｄの各々を移動させる。その結果、図１１（ｂ）に示すように、Ｘ線画像５３において網点が付された範囲はリーフ５９ａ〜５９ｄの各々によって遮られる。このような構成を有することにより、ステント４３に設けられたマーカ４５の数が多い場合であっても、マーカ４５ｅとマーカ４５ｆの２つを検出することによってリーフ５９ａ〜５９ｄの各々について移動率を算出できる。

（３）上述した各実施例において、ＰＣＩを行っている最中にステップＳ１〜Ｓ５の工程を適宜繰り返す構成としてもよい。この場合、Ｘ線画像５３におけるステント４３の位置に応じて矩形Ｅの位置が算出し直されるので、被検体Ｍに照射されるＸ線は、常に適切な範囲となるように制御される。従って、被検体Ｍの被曝量をより低く抑えることが可能となる。

１ …Ｘ線撮影装置
５ …Ｘ線管（Ｘ線源）
７ …コリメータ
９ …Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）
１３ …コリメータ制御部（コリメータ制御手段）
１７ …画像処理部
１９ …マーカ検出部（マーカ検出手段）
２１ …移動距離算出部（移動距離算出手段）
３１ …検出指示部（検出指示手段）
３５ …リーフ（遮蔽部）
３９ …カテーテル
４３ …ステント（デバイス）
４５ …マーカ

Claims (7)

1. 被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
   前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
   前記Ｘ線検出手段が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のＸ線画像を形成する画像形成部と、
   Ｘ線を遮蔽する遮蔽部を備え、Ｘ線源から照射されるＸ線の照射野を制御するコリメータと、
   前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御手段と、
   前記画像形成部が形成したＸ線画像の各々において、前記デバイスに設けられているマーカの位置を検出するマーカ検出手段と、
   前記マーカ検出手段が検出した前記マーカの位置に基づいて、単一の前記Ｘ線画像ごとに前記遮蔽部の移動距離を算出する移動距離算出手段とを備え、
   前記コリメータ制御手段は、前記移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて、前記Ｘ線源から照射されるＸ線が、前記デバイスおよび前記デバイスの近傍を含む範囲に照射されるように前記遮蔽部の開閉移動を制御することを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
   前記マーカ検出手段に対して、前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示する検出指示手段を備えるＸ線撮影装置。
3. 被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
   前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
   前記Ｘ線検出手段が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のＸ線画像を形成する画像形成部と、
   Ｘ線を遮蔽する遮蔽部を備え、Ｘ線源から照射されるＸ線の照射野を制御するコリメータと、
   前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御手段と、
   前記画像形成部が形成したＸ線画像において、前記デバイスに設けられているマーカの位置を検出するマーカ検出手段と、
   前記マーカ検出手段が検出した前記マーカの位置に基づいて前記遮蔽部の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
   前記マーカ検出手段に対して、前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示する検出指示手段とを備え、
   前記コリメータ制御手段は、前記移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて、前記Ｘ線源から照射されるＸ線が、前記デバイスおよび前記デバイスの近傍を含む範囲に照射されるように前記遮蔽部の開閉移動を制御し、
   前記検出指示手段は、Ｘ線画像が形成されるたびに前記マーカの位置を検出する指示を繰り返すことを特徴とするＸ線撮影装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のＸ線撮影装置において、
   前記検出指示手段は、前記Ｘ線撮影装置に設けられるスイッチまたはボタンであるＸ線撮影装置。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
   前記検出指示手段は、前記Ｘ線源がＸ線の照射を開始してから一定時間経過後に、前記マーカ検出手段に対して前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示を行うＸ線撮影装置。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
   前記遮蔽部の開閉移動を停止させる遮蔽部停止手段をさらに備え、
   前記検出指示手段は、前記遮蔽部停止手段による前記遮蔽部の開閉移動の停止を解除させる際に、前記マーカ検出手段に対して前記画像形成部が形成したＸ線画像における前記マーカの位置を検出するように指示を行うＸ線撮影装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
   前記画像形成部が形成した複数枚の同一位相のＸ線画像を重ね合わせて積算画像を形成する積算部と、
   前記積算部が形成する積算画像から前記デバイスの像を切り出して表示する切り出し表示部とを備えるＸ線撮影装置。

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