WO2013175977A1 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

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WO2013175977A1
WO2013175977A1 PCT/JP2013/063142 JP2013063142W WO2013175977A1 WO 2013175977 A1 WO2013175977 A1 WO 2013175977A1 JP 2013063142 W JP2013063142 W JP 2013063142W WO 2013175977 A1 WO2013175977 A1 WO 2013175977A1
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ray
movement
region
interest
detector
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PCT/JP2013/063142
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English (en)
French (fr)
Inventor
智史 山下
坂口　卓弥
材木　隆二
Original Assignee
株式会社 東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
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Publication date
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/547—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
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    • A61B6/503—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of the heart

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an X-ray diagnostic apparatus.
  • An X-ray diagnostic apparatus is an apparatus that irradiates a subject such as a patient with an X-ray irradiator, detects X-rays transmitted through the subject with an X-ray detector, and obtains an X-ray image of the subject It is.
  • an X-ray diagnostic apparatus for example, an X-ray irradiator and an X-ray detector are provided at an imaging position with respect to a subject on the top board, and a C-arm or the like that holds the X-ray irradiator and the X-ray detector in a facing state
  • An X-ray diagnostic apparatus has been developed that captures an X-ray image of a region of interest of a subject and moves it to display on a monitor.
  • X-ray diagnostic apparatus in addition to the normal imaging mode, X-ray irradiation called a fluoroscopic mode that continuously irradiates a small amount of X-rays from an X-ray irradiator and continuously displays an X-ray image of the subject.
  • a fluoroscopic mode is used when finding a target part or observing a moving part as a moving image.
  • An X-ray image captured in this fluoroscopic mode is generally called a fluoroscopic image.
  • a region of interest (ROI: Region Of Interest) is set in a pre-stored perspective image, and only the set region of interest is irradiated with X-rays to obtain a perspective image (moving image) of the region of interest.
  • ROI Region Of Interest
  • has also been proposed for example, a spot photographing method that displays images in a superimposed manner on a still image (still image) stored in advance.
  • the surgeon and physician are working simultaneously, so when the surgeon is working, the surgeon's hand approaches the X-ray detector (or X-ray irradiator). May end up. At this time, the X-ray detector (or X-ray irradiator) interferes with the surgeon's work, but if the surgeon moves the X-ray detector (or X-ray irradiator) for his own purpose, the physician May cause the X-ray image seen by the user to shift and make it impossible to visually recognize the region of interest.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an X-ray diagnostic apparatus that allows a surgeon and a physician to perform work simultaneously and efficiently.
  • An X-ray diagnostic apparatus includes an X-ray irradiator that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detector that detects X-rays irradiated by the X-ray irradiator and transmitted through the subject, A moving mechanism for changing the relative position of the X-ray detector or X-ray irradiator with respect to the specimen, a display for displaying an X-ray image based on the X-ray detected by the X-ray detector, and a display screen of the display A region setting unit that sets a region of interest in the X-ray image displayed therein, and a movement control unit that controls the movement mechanism unit so as to maintain the region of interest set by the region setting unit in the display screen.
  • FIG. 1 It is a figure which shows schematic structure of the X-ray diagnostic apparatus which concerns on one Embodiment. It is explanatory drawing for demonstrating the moving direction of the X-ray detector with which the X-ray diagnostic apparatus shown in FIG. It is a flowchart which shows the flow of the 1st movement process of the X-ray detector which the X-ray diagnostic apparatus shown in FIG. 1 performs. It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the 1st movement process shown in FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the moving direction of the holding
  • an X-ray diagnostic apparatus 1 includes a bed 2 on which a subject P such as a patient is placed, an imaging device 3 that images the subject P on the bed 2, and A holding device 4 that holds the imaging device 3, an image collecting device 5 that collects X-ray images, a display unit 6 that displays various images such as X-ray images, and a control device 7 that controls each unit are provided.
  • the couch 2 includes a rectangular top plate 2a on which the subject P is placed, and a top plate driving unit 2b that supports the top plate 2a and moves it horizontally and vertically.
  • the top plate drive unit 2b has a moving mechanism that moves the top plate 2a, a drive source that supplies driving force for the movement, and the like.
  • the couch 2 moves the couchtop 2a to a desired height by the couchtop drive unit 2b, and further moves the couchtop 2a in the horizontal direction to move the subject P on the couchtop 2a to a desired position.
  • the imaging apparatus 3 includes an X-ray irradiation unit 3a that irradiates the subject P on the top 2a with X-rays, and an X-ray detection unit 3b that detects X-rays transmitted through the subject P. .
  • the imaging device 3 is provided so as to be movable around the top 2a, and captures an X-ray image of the subject P on the top 2a from the imaging position.
  • this X-ray image for example, there is a fluoroscopic image of the heart of the site of interest.
  • the X-ray irradiation unit 3a adjusts the X-ray irradiation field (irradiation range) by narrowing down the X-ray emitted from the X-ray irradiator 3a1 such as an X-ray tube that emits X-rays or the X-ray irradiator 3a1.
  • An X-ray diaphragm 3a2, an X-ray high voltage generator 3a3 for generating a high voltage to be supplied to the X-ray irradiator 3a1, and the like are provided.
  • the X-ray irradiation unit 3a supplies a high voltage to the X-ray irradiator 3a1 by the X-ray high voltage generation unit 3a3, emits X-rays by the X-ray irradiator 3a1, and further, the X-rays are reduced to the X-ray aperture.
  • the object P on the top 2a is irradiated by being squeezed by the device 3a2.
  • X-ray diaphragm 3a2 various types of X-ray diaphragms can be used.
  • four X-ray blocking members such as lead are combined in a cross beam shape, and the X-ray blocking members are moved in the direction of contact with each other so that the positions of the windows surrounded by the X-ray blocking members are formed.
  • an X-ray diaphragm that changes the size as appropriate may be used.
  • the portion of the window becomes a passing region through which X-rays pass, and each X-ray blocking member other than the window becomes a shielding region that absorbs and blocks X-rays.
  • the X-ray irradiation unit 3a includes a moving mechanism (third moving mechanism) 3a4 that moves the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray restrictor 3a2 within a plane (for example, a horizontal plane).
  • the moving mechanism 3a4 is a mechanism for moving the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray diaphragm 3a2 in the horizontal direction.
  • the moving mechanism 3a4 is electrically connected to the control device 7, and its driving is controlled by the control device 7.
  • a feed screw type moving mechanism using a servo motor as a driving source or a linear motor type moving mechanism using a linear motor as a driving source can be used.
  • Such a moving mechanism 3a4 functions as a moving mechanism unit for changing the relative position of the X-ray irradiator 3a1 with respect to the subject P.
  • the X-ray detection unit 3b is an X-ray detector 3b1 such as an FPD (X-ray flat panel detector) that detects X-rays, or a moving mechanism (first) that moves the X-ray detector 3b1 within a plane (for example, a horizontal plane). 3b2 and the like.
  • X-ray detector 3b1 such as an FPD (X-ray flat panel detector) that detects X-rays, or a moving mechanism (first) that moves the X-ray detector 3b1 within a plane (for example, a horizontal plane). 3b2 and the like.
  • the X-ray detector 3b1 is provided in the holding device 4 so as to face the X-ray irradiator 3a1, and is formed to be movable in a plane parallel to the top plate 2a.
  • the X-ray detector 3b1 is electrically connected to the image acquisition device 5, and transmits the detected X-ray dose, that is, an X-ray image signal, to the image acquisition device 5.
  • the side surface of the X-ray detector 3b1 is provided with a plurality of movement operation detectors A1 and A2 for detecting a movement operation by an operator such as a surgeon or an assistant. These movement operation detectors A1 and A2 are electrically connected to the control device 7, detect a movement operation by the operator, and transmit a detection signal to the control device 7.
  • a contact operation switch such as a touch sensor or a non-contact operation switch can be used.
  • the moving mechanism 3b2 is a mechanism for moving the X-ray detector 3b1 in the horizontal direction.
  • the moving mechanism 3b2 is electrically connected to the control device 7, and its driving is controlled by the control device 7.
  • a feed screw type moving mechanism using a servo motor as a driving source for example, a feed screw type moving mechanism using a servo motor as a driving source, a linear motor type moving mechanism using a linear motor as a driving source, or the like can be used.
  • Such a moving mechanism 3b2 functions as a moving mechanism unit for changing the relative position of the X-ray detector 3b1 with respect to the subject P.
  • the holding device 4 includes a holding arm 4a that holds the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray detection unit 3b facing each other, an arm support 4b that supports the holding arm 4a so as to be slidable, and an arm support 4b.
  • the holding member 4c is provided so as to be rotatable and movable on the ceiling surface, and a moving mechanism (second moving mechanism) 4d for moving the holding member 4c in the horizontal direction. .
  • the holding arm 4a is, for example, a C-shaped C-arm, and is provided on the arm support 4b so as to be slidable in the direction in which the arm extends.
  • An X-ray irradiator 3a1 and an X-ray detector 3b1 are provided opposite to each other in the longitudinal direction of the holding arm 4a.
  • the arm support part 4b hold
  • the holding member 4c is provided by being fitted on a guide member (not shown) such as a rail provided on the ceiling surface along the longitudinal direction or the short direction of the top plate 2a, and can be moved by the moving mechanism 4d. Is formed.
  • a movement operation detector A3 that detects a movement operation by an operator such as a surgeon or an assistant is provided.
  • the movement operation detector A3 is electrically connected to the control device 7, detects a movement operation by the operator, and transmits a detection signal to the control device 7.
  • a contact operation switch such as a touch sensor or a non-contact operation switch can be used.
  • a plurality of movement operation detectors A3 may be provided on the holding member 4c, or may be provided on the holding arm 4a or the arm support portion 4b.
  • the moving mechanism 4d is a mechanism for moving the holding member 4c in the horizontal direction together with the other holding arms 4a and the arm support portions 4b.
  • the moving mechanism 4 d is electrically connected to the control device 7, and its driving is controlled by the control device 7.
  • a feed screw type moving mechanism using a servo motor as a driving source for example, a feed screw type moving mechanism using a servo motor as a driving source, a linear motor type moving mechanism using a linear motor as a driving source, or the like can be used.
  • a moving mechanism 4d functions as a moving mechanism unit for changing the relative positions of the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray detector 3b1 with respect to the subject P.
  • the image acquisition device 5 includes an image processing unit 5a that performs processing for generating an X-ray image based on the X-ray dose detected by the X-ray detector 3b1, and an image storage unit 5b that stores the generated X-ray image. ing.
  • the image processing unit 5a generates an X-ray image of the subject P by various image processing based on the X-ray dose, and transmits the generated X-ray image to the image storage unit 5b.
  • the image storage unit 5b stores the X-ray image transmitted from the image processing unit 5a.
  • a magnetic disk device or a semiconductor disk device flash memory
  • flash memory flash memory
  • the display unit 6 is a display device that displays various images such as an X-ray image transmitted from the image collection device 5.
  • a liquid crystal display for example, a CRT (Cathode Ray ⁇ ⁇ ⁇ Tube) display, or the like can be used.
  • the control device 7 includes a system control unit 7a that controls each part of the system, an X-ray control unit 7b that controls the X-ray high voltage generation unit 3a3, and operations that are input by an operator such as a surgeon, physician, or assistant. Part 7c.
  • the system control unit 7a controls each unit based on various stored programs and various data.
  • the bed 2, the imaging device 3, the holding device 4 and the like according to the input operation of the operator to the operation unit 7c.
  • a region setting unit 7a2 for setting a region of interest (ROI) in the X-ray image is a region of interest (ROI) in the X-ray image.
  • the system control unit 7a outputs various instructions such as image processing execution to the image processing unit 5a of the image collecting device 5. In response to this, the image processing unit 5a executes necessary processing.
  • Each unit such as the system control unit 7a and the image processing unit 5a may be configured by hardware such as an electric circuit, or may be configured by software such as a program for executing these functions. Moreover, you may be comprised by the combination of both of them.
  • the movement control unit 7a1 controls the movement of each unit such as the bed 2, the imaging device 3, and the holding device 4.
  • the movement control unit 7a1 can obtain information on the position of the top 2a based on an output value from a position detection unit (for example, an encoder) provided in a driving source (for example, a servo motor) of the bed 2 or the like.
  • a position detection unit for example, an encoder
  • a driving source for example, a servo motor
  • an X-ray detector based on an output value from a position detection unit (for example, an encoder) provided in a drive source (for example, a servo motor) of the moving mechanism 3b2 of the X-ray detection unit 3b It is possible to obtain information (for example, coordinate information) regarding the position of 3b1.
  • a position detection unit for example, an encoder
  • a drive source for example, a servo motor
  • the movement control unit 7a1 controls the opening degree of the X-ray restrictor 3a2. For example, when obtaining an X-ray image of the site of interest of the subject P, the aperture of the X-ray diaphragm 3a2 is set to an aperture for capturing an X-ray image of a predetermined region of the site of interest.
  • the movement control unit 7a1 opens the X-ray diaphragm 3a2 based on an output value from a position detection unit (for example, an encoder) provided in a drive source (for example, a servo motor) of the X-ray diaphragm 3a2. It is possible to obtain information about the degree.
  • the X-ray controller 7b generates a desired X-ray by the X-ray irradiator 3a1 in accordance with control by the system controller 7a. Control various conditions. In response to this control, the X-ray high voltage generator 3a3 boosts and rectifies the voltage, and supplies the voltage to the X-ray irradiator 3a1.
  • the operation unit 7c is an input unit that receives an input operation from an operator such as an operator or an assistant.
  • an input device such as a joystick, a keyboard, a mouse, or a foot switch can be used.
  • An operator such as a doctor or an assistant operates the operation unit 7c to move the imaging device 3, that is, the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray detector 3b1 to desired imaging positions.
  • step S1 it is determined whether or not the region of interest R1 is set in the X-ray image when the irradiation field is maximum (step S1), and this determination is repeated until the region of interest R1 is set. (NO in step S1).
  • the X-ray detector 3b1 can be freely moved as usual.
  • the region of interest R1 is set in the X-ray image displayed by the display unit 6 before the X-ray detector 3b1 is moved horizontally.
  • an operator such as a physician performs an input operation on the mouse of the operation unit 7 c and selects a desired region on the display screen of the display unit 6.
  • the selected region is set as the region of interest R1 by the region setting unit 7a2.
  • the received image of the X-ray detector 3b1 is an image as shown in FIG. 4 (see the upper right diagram) (see the positional relationship between the region of interest R1 and the X-ray detector 3b1).
  • FIG. 4 see the upper right diagram
  • the region of interest R ⁇ b> 1 has a rectangular shape, but the shape of the region of interest R ⁇ b> 1 is not limited to this.
  • the region of interest R ⁇ b> 1 may have a circular shape, an elliptical shape, or the like. Also good.
  • a perspective image (moving image) of the region of interest R1 is obtained, and the moving image is superimposed on a prestored still image and displayed on the display unit 6 (for example, , Spot photography, etc.).
  • the physician performs catheter treatment while visually recognizing the X-ray image.
  • fluoroscopy X-ray imaging
  • only the X-ray image of the region of interest R1 is updated to become a moving image
  • the X-ray image of the peripheral region remains the same image and remains stationary. It becomes an image.
  • step S1 If it is determined in step S1 that the region of interest R1 has been set (YES in step S1), it is determined whether or not a movement operation (movement start operation) has been detected by the movement operation detector A1 or A2 (step S2). ). This determination is repeated until a moving operation is detected (NO in step S2).
  • the surgeon moves the X-ray detector 3b1 by operating the moving operation detector A1 or A2 present on the side surface of the X-ray detector 3b1.
  • a detection signal is input from the movement operation detector A1 to the system control unit 7a.
  • the movement control unit 7a1 of the system control unit 7a controls the moving mechanism 3b2 to move the X-ray detector 3b1 in the direction of the arrow Y1 (start of movement).
  • step S2 If it is determined in step S2 that the movement operation has been detected by the movement operation detector A1 or A2 (YES in step S2), horizontal movement of the X-ray detector 3b1 is started (step S3), and the X-ray detector 3b1 is detected. Is read in real time (step S4), and it is determined from the amount of movement whether the region of interest R1 becomes invisible (step S5).
  • the region of interest R1 is detached from the display screen of the display unit 6 and cannot be seen.
  • the movement control unit 7a1 can grasp how much the amount of movement from the position information (for example, coordinate information) of the region of interest R1 with respect to the display screen will deviate from the display screen of the display unit 6. Is possible.
  • step S5 If it is determined in step S5 that the region of interest R1 cannot be seen from the movement amount of the X-ray detector 3b1 (NO in step S5), the movement operation (movement stop operation) is performed again by the movement operation detector A1 or A2. It is determined whether or not it has been detected (step S6).
  • the surgeon operates the movement operation detector A1 or A2 present on the side surface of the X-ray detector 3b1 to stop the movement of the X-ray detector 3b1.
  • a detection signal is input from the movement operation detector A1 to the system control unit 7a.
  • the movement control unit 7a1 of the system control unit 7a controls the movement mechanism 3b2 to stop the movement of the X-ray detector 3b1 (stop of movement).
  • step S6 If it is determined in step S6 that the movement operation is detected by the movement operation detector A1 or A2 (YES in step S6), the horizontal movement of the X-ray detector 3b1 is stopped (step S7). On the other hand, when it is determined that the movement operation is not detected by the movement operation detector A1 or A2 (NO in step S6), the process returns to step S5.
  • step S5 If it is determined in step S5 that the region of interest R1 cannot be seen from the amount of movement of the X-ray detector 3b1 (YES in step S5), the horizontal movement of the X-ray detector 3b1 is stopped at that position (step S7). ).
  • the X-ray detector 3b1 moves horizontally to the desired position. become.
  • the X-ray detector 3b1 does not move to the desired position, and the entire region of interest R1 is It moves to the position where the movement amount becomes the maximum within the visible range (movement restriction).
  • the X-ray detector 3b1 is moved by the moving mechanism 3b2 to a position where the entire region of interest R1 is not visible in the direction of the arrow Y1. During this movement, the region of interest R1 is not in a state where it cannot be seen by the physician. That is, the X-ray detector 3b1 moves to a position where the entire region of interest R1 can be seen even if it is stopped while maintaining the state where the region of interest R1 is visible.
  • the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray diaphragm 3a2 may be moved horizontally by the moving mechanism 3a4 in accordance with the horizontal movement of the X-ray detector 3b1.
  • the imaging starts according to the horizontal movement of the X-ray detector 3b1.
  • the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray diaphragm 3a2 are horizontally moved so as to maintain the relative position between the X-ray detector 3b1 and the X-ray irradiator 3a1 in the state.
  • step S7 the aperture of the X-ray diaphragm 3a2 is adjusted based on the region of interest R1 (step S8), and image processing is performed in which the region of interest R1 is substantially the center of the display screen (step S9).
  • step S9 the region of interest R1 is substantially the center of the display screen.
  • step S8 the X-ray diaphragm 3a2 is controlled so as to irradiate only the region of interest R1 with X-rays, and the aperture is adjusted.
  • a shielding region R2 (see the hatching region in the lower right diagram) that shields X-rays is formed.
  • unnecessary exposure can be suppressed and exposure reduction can be realized.
  • step S9 the X-ray image is processed by the image processing unit 5a so that the region of interest R1 is positioned at the approximate center of the display screen of the display unit 6.
  • the region of interest R1 is positioned at the approximate center of the display screen. For this reason, the physician can easily visually recognize the region of interest R1 in the display screen, and the catheter treatment can be performed efficiently.
  • the X-ray detector 3b1 moves to the original position.
  • the position information of the X-ray detector 3b1 before the movement is stored by the movement control unit 7a1, and the position information is read according to the above-described input operation with respect to the operation unit 7c. Therefore, the X-ray detector 3b1 is moved to the original position by the moving mechanism 3b2.
  • step S11 it is determined whether or not the region of interest R1 is set in the X-ray image of the entire X-ray irradiation field (step S11), and this determination is repeated until the region of interest R1 is set (step S11). S11 NO).
  • the holding arm 4a can be freely moved as usual.
  • the region of interest R1 is set in the X-ray image displayed by the display unit 6 before the horizontal movement of the holding arm 4a.
  • an operator such as a physician performs an input operation on the mouse of the operation unit 7 c and selects a desired region on the display screen of the display unit 6.
  • the selected region is set as the region of interest R1 by the region setting unit 7a2.
  • the received image of the X-ray detector 3b1 is an image as shown in FIG. 7 (see the upper right diagram) (see the positional relationship between the region of interest R1 and the X-ray detector 3b1).
  • the shape of the region of interest R1 is rectangular.
  • the shape of the region of interest R1 is not limited to this, and may be, for example, a circular shape or an elliptical shape. Also good.
  • a perspective image (moving image) of the region of interest R1 is obtained as described above, and the moving image is superimposed on a prestored still image. Displayed (for example, spot photographing method).
  • the physician performs catheter treatment while visually recognizing the X-ray image.
  • fluoroscopy X-ray imaging
  • the X-ray image of the peripheral region remains the same image and remains stationary. It becomes an image.
  • step S11 If it is determined in step S11 that the region of interest R1 has been set (YES in step S11), it is determined whether or not a movement operation (movement start operation) has been detected by the movement operation detector A3 (step S12). This determination is repeated until a moving operation is detected (NO in step S12).
  • the surgeon operates the movement operation detector A3 present on the side surface of the holding member 4c of the holding device 4 to move the holding device 4, particularly the holding arm 4a.
  • a detection signal is input from the movement operation detector A3 to the system control unit 7a.
  • the movement control unit 7a1 of the system control unit 7a controls the moving mechanism 4d to move the holding device 4 in the direction of the arrow Y2 (start of movement).
  • step S12 If it is determined in step S12 that the movement operation is detected by the movement operation detector A3 (YES in step S12), the horizontal movement of the holding device 4 is started (step S13), and the holding device 4, that is, the holding arm 4a is moved.
  • the amount is read in real time (step S14), and it is determined from the amount of movement whether the region of interest R1 is not visible (step S15).
  • the movement control unit 7a1 can grasp how much the amount of movement from the position information (for example, coordinate information) of the region of interest R1 with respect to the display screen will deviate from the display screen of the display unit 6. Is possible.
  • step S15 If it is determined in step S15 that the region of interest R1 cannot be seen from the amount of movement of the holding arm 4a (NO in step S15), whether or not the movement operation (movement stop operation) is detected again by the movement operation detector A3. Is determined (step S16).
  • the surgeon operates the movement operation detector A3 present on the side surface of the holding member 4c of the holding device 4 to stop the movement of the holding device 4, particularly the holding arm 4a.
  • a detection signal is input from the movement operation detector A3 to the system control unit 7a.
  • the movement control unit 7a1 of the system control unit 7a controls the moving mechanism 4d to stop the movement of the holding device 4 (stop of movement).
  • step S16 If it is determined in step S16 that the movement operation is detected by the movement operation detector A3 (YES in step S16), the horizontal movement of the holding arm 4a is stopped (step S17). On the other hand, when it is determined that the moving operation is not detected by the moving operation detector A3 (NO in step S16), the process returns to step S15.
  • step S15 If it is determined in step S15 that the region of interest R1 cannot be seen from the amount of movement of the holding arm 4a (YES in step S15), the X-ray detector 3b1 moves horizontally to a position where the region of interest R1 can be seen (step S18). ), The process proceeds to step S16.
  • the holding arm 4a moves horizontally to the desired position.
  • the X-ray detector 3b1 moves horizontally to a position where the entire region of interest R1 can be seen. .
  • the horizontal movement of the holding arm 4a is performed within a range in which the region of interest R1 can be seen by the horizontal movement of the X-ray detector 3b1.
  • the X-ray detector 3b1 moves the arrow Y2 to a position where a part of the region of interest R1 becomes invisible according to the movement of the holding arm 4a by the moving mechanism 4d. Move in the direction.
  • FIG. 7 (refer to the left center diagram)
  • a state occurs in which a part of the region of interest R1 cannot be seen on the display screen of the display unit 6.
  • the X-ray detector 3b1 is moved by the moving mechanism 3b2 to a position where the entire region of interest R1 can be seen in the direction of the arrow Y3.
  • the physician can visually recognize the whole region of interest region R1.
  • the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray diaphragm 3a2 may be moved horizontally by the moving mechanism 3a4 in accordance with the horizontal movement of the X-ray detector 3b1.
  • the imaging starts according to the horizontal movement of the X-ray detector 3b1.
  • the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray diaphragm 3a2 are horizontally moved so as to maintain the relative position between the X-ray detector 3b1 and the X-ray irradiator 3a1 in the state.
  • step S17 the aperture of the X-ray diaphragm 3a2 is adjusted based on the region of interest R1 (step S19), and image processing is performed in which the region of interest R1 is substantially the center of the display screen (step S20).
  • step S19 image processing is performed in which the region of interest R1 is substantially the center of the display screen.
  • step S20 image processing is performed in which the region of interest R1 is substantially the center of the display screen
  • step S19 as in step S8 described above, the X-ray diaphragm 3a2 is controlled to irradiate only the region of interest R1 with X-rays, and the aperture is adjusted.
  • a shielding region R2 (see the hatched region in the lower right diagram) that shields X-rays is formed.
  • unnecessary exposure can be suppressed and exposure reduction can be realized.
  • the region of interest R1 in this state is displayed as it is on the display unit 6, the region of interest R1 is located on the lower end side of the display screen of the display unit 6, and thus the physician sees the region of interest R1. It becomes difficult to see.
  • step S20 the X-ray image is processed by the image processing unit 5a so that the region of interest R1 is located at the approximate center of the display screen of the display unit 6 as in step S9 described above.
  • the region of interest R1 is positioned at the approximate center of the display screen. For this reason, the physician can easily visually recognize the region of interest R1 in the display screen, and the catheter treatment can be performed efficiently.
  • the X-ray detector 3b1 moves to the original position.
  • the position information of the X-ray detector 3b1 before movement, the position information of the holding arm 4a, and the like are stored by the movement control unit 7a1.
  • the position information is read in accordance with the above-described input operation to the operation unit 7c, and the X-ray detector 3b1 is moved to the original position by the moving mechanism 3b2 based on the read position information. Further, the holding device 4 Is moved by the moving mechanism 4d.
  • the region of interest R1 is set in the X-ray image displayed in the display screen of the display unit 6, and the region of interest R1 is moved so as to be maintained in the display screen.
  • the mechanism unit for example, the moving mechanism 3b2 and the moving mechanism 4d
  • the physician can visually recognize the region of interest R1 even when the X-ray detector 3b1 is moved by his / her own intention. Is possible. Therefore, the surgeon can move the X-ray detector 3b1 as necessary, and the physician can reliably view the region of interest R1. For this reason, a surgeon and a physician can perform work efficiently at the same time.
  • the moving mechanism (first moving mechanism) 3b2 and the moving mechanism (second moving mechanism) 4d constitute a moving mechanism unit, and when the X-ray detector 3b1 moves, that is, to move the X-ray detector 3b1. Accordingly, it is possible to easily maintain the region of interest R1 in the display screen by controlling either or both of the moving mechanism 3b2 and the moving mechanism 4d so as to maintain the region of interest R1 in the display screen. Become.
  • the physician can easily visually recognize the region of interest R1 in the display screen by processing the X-ray image so that the region of interest R1 is positioned at the approximate center of the display screen.
  • work such as catheter treatment can be performed efficiently.
  • the surgeon controls the movement of the X-ray detector 3b1 by the movement mechanism 3b2, thereby allowing the surgeon to move the movement operation detector. Since the X-ray detector 3b1 can be moved only by operating A1, A2, or A3, the operating efficiency of the surgeon can be improved.
  • the surgeon controls the moving mechanism 3b2 to move the X-ray detector 3b1 to the original position.
  • An operator such as an assistant or assistant can easily return the X-ray detector 3b1 to its original position when the X-ray detector 3b1 is no longer in the way of work, thereby improving the work efficiency of the surgeon. Can be made.
  • the moving mechanism (first moving mechanism) 3b2 and the moving mechanism (third moving mechanism) 3a4 constitute a moving mechanism unit so that the X-ray irradiator 3a1 moves in accordance with the movement of the X-ray detector 3b1. Further, by controlling the moving mechanism 3b2 and the moving mechanism 3a4, for example, it is possible to maintain the relative position between the X-ray detector 3b1 and the X-ray irradiator 3a1 at the start of imaging (imaging start state).
  • the present invention is not limited to this.
  • the top plate 2a Even in the case of moving, it is possible to execute the processing as described above using the moving amount of the top 2a. However, it is rare to move the top 2a during an operation such as a hybrid operation.
  • the X-ray irradiator 3a1 is positioned below the top plate 2a and the X-ray detector 3b1 is positioned above the top plate 2a.
  • the present invention is not limited to this.
  • the positions of the X-ray irradiator 3a1 and the X-ray detector 3b1 may be reversed, and their positional relationship can be freely changed as long as they are in an opposing relationship.
  • the X-ray detector 3b1 but the X-ray irradiator 3a1 may be in the way.
  • the X-ray irradiator 3a1 is the same as the X-ray detector 3b1 according to the above-described embodiment. Can be moved, and the same effect as in the above-described embodiment can be obtained.
  • the C arm is used as an example of the holding arm 4a.
  • the present invention is not limited to this.
  • a robot arm that holds the X-ray irradiator 3a1 and an X-ray detector 3b1 are provided. Two arms of the robot arm to be held may be used (note that these two arms move independently), and various arms can be used.

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Abstract

　実施形態に係るＸ線診断装置（１）は、被検体（Ｐ）に向けてＸ線を照射するＸ線照射器（３ａ１）と、そのＸ線照射器（３ａ１）により照射され被検体（Ｐ）を透過したＸ線を検出するＸ線検出器（３ｂ１）と、被検体（Ｐ）に対するＸ線検出器（３ｂ１）の相対位置を変えるための移動機構（３ｂ２）と、Ｘ線検出器（３ｂ１）により検出されたＸ線に基づくＸ線画像を表示する表示部（６）と、表示部（６）の表示画面内に表示されたＸ線画像に関心領域を設定する領域設定部（７ａ２）と、その領域設定部（７ａ２）により設定された関心領域を表示画面内に維持するように移動機構（３ｂ２）を制御する移動制御部（７ａ１）とを備える。

Description

Ｘ線診断装置
　本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。
　Ｘ線診断装置は、Ｘ線照射器により患者などの被検体に対してＸ線を照射し、Ｘ線検出器により被検体を透過したＸ線を検出し、被検体のＸ線画像を得る装置である。このＸ線診断装置としては、例えば、Ｘ線照射器やＸ線検出器を対向状態で保持するＣアームなどを備え、天板上の被検体に対する撮像位置にＸ線照射器及びＸ線検出器を移動させて被検体の注目部位のＸ線画像を撮像してモニタに表示するＸ線診断装置が開発されている。
　前述のＸ線診断装置では、通常の撮影モードに加え、Ｘ線照射器から少量のＸ線を継続的に照射し、被検体のＸ線画像を連続的に表示する透視モードと呼ばれるＸ線照射モードがある。透視モードは目的部位を見つけ出したり、運動している部位を動画として観察したりする場合に用いられている。この透視モードで撮像されたＸ線画像は一般に透視画像と称される。
　また、予め記憶した透視画像に関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定し、この設定した関心領域だけにＸ線を照射して関心領域の透視画像（動画像）を得て、その動画像を予め記憶した静止画像（静止画像）に重ねて表示する技術（例えば、スポット撮影法など）も提案されている。
　このようなＸ線診断装置を用いて、循環器治療と外科手術とを同時に実施する手技（例えば、ハイブリッド手術）がある。この手技では、例えば、外科手術を行う外科医が開胸作業をし、同時に、循環器治療を行う内科医がカテーテル治療を行ったりする。このカテーテル治療、例えば、カテーテルを用いたアブレーションを行う場合などには、前述の動画像を静止画像に重ねて表示する技術が用いられる。
　しかしながら、前述の手技では、外科医と内科医とが同時に作業を行うことになるため、外科医が作業をしているときに、外科医の手とＸ線検出器（あるいはＸ線照射器）とが近づいてしまうことがある。このとき、Ｘ線検出器（あるいはＸ線照射器）が外科医の作業の邪魔となるが、外科医が自身の意図でＸ線検出器（あるいはＸ線照射器）を移動させてしまうと、内科医が見ているＸ線画像がずれたりして関心領域を視認することができなくなることがある。
特開２０００－１１６６３１号公報 特開２００６－２１８２１６号公報
　本発明が解決しようとする課題は、外科医と内科医とが同時に作業を効率良く行うことができるＸ線診断装置を提供することである。
　実施形態に係るＸ線診断装置は、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線照射器と、Ｘ線照射器により照射され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、被検体に対するＸ線検出器又はＸ線照射器の相対位置を変えるための移動機構部と、Ｘ線検出器により検出されたＸ線に基づくＸ線画像を表示する表示部と、表示部の表示画面内に表示されたＸ線画像に関心領域を設定する領域設定部と、領域設定部により設定された関心領域を表示画面内に維持するように移動機構部を制御する移動制御部とを備える。
実施の一形態に係るＸ線診断装置の概略構成を示す図である。 図１に示すＸ線診断装置が備えるＸ線検出器の移動方向を説明するための説明図である。 図１に示すＸ線診断装置が行うＸ線検出器の第１の移動処理の流れを示すフローチャートである。 図３に示す第１の移動処理の流れを説明するための説明図である。 図１に示すＸ線診断装置が備える保持装置及びＸ線検出器の移動方向を説明するための説明図である。 図１に示すＸ線診断装置が行うＸ線検出器の第２の移動処理の流れを示すフローチャートである。 図６に示す第２の移動処理の流れを説明するための説明図である。
　実施の一形態について図面を参照して説明する。
　図１に示すように、実施形態に係るＸ線診断装置１は、患者などの被検体Ｐが載置される寝台２と、その寝台２上の被検体Ｐを撮像する撮像装置３と、その撮像装置３を保持する保持装置４と、Ｘ線画像を収集する画像収集装置５と、Ｘ線画像などの各種画像を表示する表示部６と、各部を制御する制御装置７とを備えている。
　寝台２は、被検体Ｐを載せる長方形状の天板２ａと、その天板２ａを支持して水平方向及び鉛直方向に移動させる天板駆動部２ｂとを備えている。天板駆動部２ｂは、天板２ａを移動させる移動機構やその移動のための駆動力を供給する駆動源などを有している。この寝台２は、天板駆動部２ｂにより天板２ａを所望高さまで移動させ、さらに、その天板２ａを水平方向に移動させて天板２ａ上の被検体Ｐを所望位置まで移動させる。
　撮像装置３は、天板２ａ上の被検体Ｐに対してＸ線を照射するＸ線照射部３ａと、その被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出部３ｂとを備えている。この撮像装置３は、天板２ａの周囲を移動可能に設けられており、撮像位置から天板２ａ上の被検体ＰのＸ線画像を撮像する。このＸ線画像としては、例えば、注目部位の心臓などの透視画像がある。
　Ｘ線照射部３ａは、Ｘ線を出射するＸ線管などのＸ線照射器３ａ１やそのＸ線照射器３ａ１から出射されたＸ線を絞ってＸ線の照射野（照射範囲）を調整するＸ線絞り器３ａ２、Ｘ線照射器３ａ１に供給する高電圧を発生させるＸ線高電圧発生部３ａ３などを備えている。このＸ線照射部３ａは、Ｘ線高電圧発生部３ａ３により高電圧をＸ線照射器３ａ１に供給し、そのＸ線照射器３ａ１によりＸ線を出射し、さらに、そのＸ線をＸ線絞り器３ａ２により絞って天板２ａ上の被検体Ｐに照射する。
　ここで、Ｘ線絞り器３ａ２としては、様々なタイプのＸ線絞り器を用いることが可能である。例えば、鉛のような四枚のＸ線遮断部材を井桁状に組み合わせ、それらのＸ線遮断部材を互いに接離方向に移動させて、各Ｘ線遮断部材により囲まれて形成される窓の位置及び大きさを適宜変更するＸ線絞り器を用いても良い。その窓の部分が、Ｘ線が通過する通過領域となり、その窓以外の各Ｘ線遮断部材がＸ線を吸収して遮蔽する遮蔽領域となる。
　また、Ｘ線照射部３ａは、Ｘ線照射器３ａ１及びＸ線絞り器３ａ２を平面（例えば、水平面）内で移動させる移動機構（第３の移動機構）３ａ４を備えている。移動機構３ａ４は、Ｘ線照射器３ａ１及びＸ線絞り器３ａ２を水平方向に移動させる機構である。この移動機構３ａ４は制御装置７に電気的に接続されており、その駆動が制御装置７により制御される。移動機構３ａ４としては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ式の移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ式の移動機構などを用いることが可能である。なお、このような移動機構３ａ４は、被検体Ｐに対するＸ線照射器３ａ１の相対位置を変えるための移動機構部として機能する。
　Ｘ線検出部３ｂは、Ｘ線を検出するＦＰＤ（Ｘ線平面検出器）などのＸ線検出器３ｂ１やそのＸ線検出器３ｂ１を平面（例えば、水平面）内で移動させる移動機構（第１の移動機構）３ｂ２などを備えている。
　Ｘ線検出器３ｂ１は、Ｘ線照射器３ａ１に対向させて保持装置４に設けられており、天板２ａに平行な平面内で移動可能に形成されている。このＸ線検出器３ｂ１は画像収集装置５に電気的に接続されており、その画像収集装置５に検出したＸ線量、すなわちＸ線画像信号を送信する。
　このＸ線検出器３ｂ１の側面には、外科医や助手などの操作者による移動操作を検出する複数の移動操作検出器Ａ１及びＡ２が設けられている。これらの移動操作検出器Ａ１及びＡ２は制御装置７に電気的に接続されており、操作者による移動操作を検出し、その検出信号を制御装置７に送信する。この移動操作検出器Ａ１及びＡ２としては、例えば、タッチセンサなどの接触操作スイッチ、あるいは、非接触操作スイッチなどを用いることが可能である。
　移動機構３ｂ２は、Ｘ線検出器３ｂ１を水平方向に移動させる機構である。この移動機構３ｂ２は制御装置７に電気的に接続されており、その駆動が制御装置７により制御される。移動機構３ｂ２としては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ式の移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ式の移動機構などを用いることが可能である。なお、このような移動機構３ｂ２は、被検体Ｐに対するＸ線検出器３ｂ１の相対位置を変えるための移動機構部として機能する。
　保持装置４は、Ｘ線照射器３ａ１及びＸ線検出部３ｂを対向させて保持する保持アーム４ａと、その保持アーム４ａをスライド移動可能に支持するアーム支持部４ｂと、そのアーム支持部４ｂを回動可能に保持して天井面に移動可能及び回動可能に設けられた保持部材４ｃと、その保持部材４ｃを水平方向に移動させる移動機構（第２の移動機構）４ｄとを備えている。
　保持アーム４ａは、例えばＣ字形状のＣアームであり、そのアームが伸びる方向にスライド移動可能にアーム支持部４ｂに設けられている。この保持アーム４ａの長手方向の両端部に、Ｘ線照射器３ａ１及びＸ線検出器３ｂ１が対向させて設けられている。また、アーム支持部４ｂは、保持アーム４ａをスライド移動可能に保持し、保持部材４ｃに回動可能に設けられている。
　保持部材４ｃは、天井面に天板２ａの長手方向や短手方向等に沿って設けられたレール等の案内部材（図示せず）に嵌められて設けられており、移動機構４ｄにより移動可能に形成されている。
　この保持部材４ｃの側面には、外科医や助手などの操作者による移動操作を検出する移動操作検出器Ａ３が設けられている。移動操作検出器Ａ３は制御装置７に電気的に接続されており、操作者による移動操作を検出し、その検出信号を制御装置７に送信する。この移動操作検出器Ａ３としては、例えば、タッチセンサなどの接触操作スイッチ、あるいは、非接触操作スイッチなどを用いることが可能である。なお、移動操作検出器Ａ３は保持部材４ｃに複数設けられても良く、また、保持アーム４ａやアーム支持部４ｂに設けられても良い。
　移動機構４ｄは、保持部材４ｃを他の保持アーム４ａやアーム支持部４ｂと共に水平方向に移動させる機構である。この移動機構４ｄは制御装置７に電気的に接続されており、その駆動が制御装置７により制御される。移動機構４ｄとしては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ式の移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ式の移動機構などを用いることが可能である。なお、このような移動機構４ｄは、被検体Ｐに対するＸ線照射器３ａ１及びＸ線検出器３ｂ１の相対位置を変えるための移動機構部として機能する。
　画像収集装置５は、Ｘ線検出器３ｂ１により検出されたＸ線量に基づいてＸ線画像を生成する処理を行う画像処理部５ａと、生成したＸ線画像を保管する画像保管部５ｂとを備えている。
　画像処理部５ａは、Ｘ線量に基づいて各種の画像処理により被検体ＰのＸ線画像を生成し、その生成したＸ線画像を画像保管部５ｂに送信する。画像保管部５ｂは、画像処理部５ａから送信されたＸ線画像を記憶する。この画像保管部５ｂとしては、例えば、磁気ディスク装置や半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）などを用いることが可能である。
　表示部６は、画像収集装置５から送信されたＸ線画像などの各種画像を表示する表示装置である。この表示部６としては、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイなどを用いることが可能である。
　制御装置７は、システムの各部を制御するシステム制御部７ａと、Ｘ線高電圧発生部３ａ３を制御するＸ線制御部７ｂと、外科医や内科医、助手などの操作者により入力操作される操作部７ｃとを備えている。
　システム制御部７ａは、記憶した各種プログラムや各種データに基づいて各部を制御するものであり、特に、操作部７ｃに対する操作者の入力操作に応じて、寝台２や撮像装置３、保持装置４などを制御する移動制御部７ａ１を備えており、さらに、Ｘ線画像に関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定する領域設定部７ａ２を備えている。
　なお、システム制御部７ａは、画像収集装置５の画像処理部５ａに対して画像処理実行などの各種指示を出力する。これに応じて、画像処理部５ａは必要とする処理を実行することになる。このシステム制御部７ａや画像処理部５ａなどの各部は、電気回路などのハードウエアで構成されていても良く、あるいは、これらの機能を実行するプログラムなどのソフトウエアで構成されていても良く、また、それらの両方の組合せにより構成されていても良い。
　移動制御部７ａ１は、寝台２や撮像装置３、保持装置４などの各部の移動を制御する。この移動制御部７ａ１は、寝台２の駆動源（例えば、サーボモータ）などに設けられた位置検出部（例えば、エンコーダ）からの出力値に基づいて、天板２ａの位置に関する情報を得ることが可能であり、加えて、Ｘ線検出部３ｂの移動機構３ｂ２の駆動源（例えば、サーボモータ）などに設けられた位置検出部（例えば、エンコーダ）からの出力値に基づいて、Ｘ線検出器３ｂ１の位置に関する情報（例えば、座標情報など）を得ることが可能である。同様に、保持装置４の移動機構４ｄの駆動源（例えば、サーボモータ）などに設けられた位置検出部（例えば、エンコーダ）からの出力値に基づいて、保持アーム４ａの位置に関する情報（例えば、アーム角度やアーム水平位置など）を得ることが可能である。なお、前述のＸ線検出器３ｂ１の位置に関する情報及び保持アーム４ａの位置に関する情報から、天板２ａ上の被検体ＰとＸ線検出器３ｂ１との相対位置を把握することもできる。
　また、移動制御部７ａ１は、Ｘ線絞り器３ａ２の開口度を制御する。例えば、被検体Ｐの注目部位のＸ線画像を得る場合には、Ｘ線絞り器３ａ２の開口度を、注目部位の所定領域のＸ線画像を撮像するための開口度にする。なお、移動制御部７ａ１は、Ｘ線絞り器３ａ２の駆動源（例えば、サーボモータ）などに設けられた位置検出部（例えば、エンコーダ）からの出力値に基づいて、Ｘ線絞り器３ａ２の開口度に関する情報を得ることが可能である。
　Ｘ線制御部７ｂは、システム制御部７ａによる制御に応じて、Ｘ線照射器３ａ１により所望のＸ線を発生させるため、Ｘ線高電圧発生部３ａ３に与える電圧の波形、すなわち振幅やパルス幅などの各種条件を制御する。この制御に応じて、Ｘ線高電圧発生部３ａ３は、電圧を昇圧及び整流し、その電圧をＸ線照射器３ａ１に供給することになる。
　操作部７ｃは、術者や助手などの操作者からの入力操作を受け付ける入力部である。この操作部７ｃとしては、例えば、ジョイスティックやキーボード、マウス、フットスイッチなどの入力デバイスを用いることが可能である。医師や助手などの操作者は、操作部７ｃを入力操作し、撮像装置３、すなわちＸ線照射器３ａ１及びＸ線検出器３ｂ１を所望の撮影位置に移動させる。
　次に、前述のＸ線診断装置１が行うＸ線検出器３ｂ１の移動処理（第１の移動処理及び第２の移動処理）について説明する。
　（第１の移動処理）
　図２に示すように、ハイブリッド手術中に外科医がＸ線検出器３ｂ１を矢印Ｙ１の方向に移動させる場合の移動処理について説明する。例えば、このときの状況は、外科医が開胸作業をしており、同時に、内科医がカテーテル治療を行っている場合に、Ｘ線検出器３ｂ１が開胸作業の邪魔になるため、外科医がそのＸ線検出器３ｂ１を邪魔にならない希望位置まで移動させるような状況である。
　図３に示すように、照射野が最大である場合のＸ線画像に関心領域Ｒ１が設定されたか否かが判断され（ステップＳ１）、この判断は関心領域Ｒ１の設定が行われるまで繰り返される（ステップＳ１のＮＯ）。なお、関心領域Ｒ１が設定されていない場合には、通常通りＸ線検出器３ｂ１を自由に移動させることが可能である。
　ここで、図４（左上図参照）に示すように、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動前に、表示部６により表示されているＸ線画像内に関心領域Ｒ１が設定される。詳しくは、内科医などの操作者が操作部７ｃのマウスなどを入力操作し、表示部６の表示画面上に希望の領域を選択する。これに応じて、その選択された領域が領域設定部７ａ２により関心領域Ｒ１として設定される。また、このとき、Ｘ線検出器３ｂ１の受像画像は、図４（右上図参照）に示すような画像である（関心領域Ｒ１とＸ線検出器３ｂ１との位置関係参照）。なお、図４では、関心領域Ｒ１の形状は矩形状となっているが、これに限るものではなく、例えば、円形状や楕円状などの形状であっても良く、フリーハンドによる形状であっても良い。
　このように関心領域Ｒ１が設定されると、その関心領域Ｒ１の透視画像（動画像）が得られ、その動画像が予め記憶された静止画像に重ねられ、表示部６により表示される（例えば、スポット撮影法など）。内科医はそのＸ線画像を視認しながら、カテーテル治療を行う。このとき、関心領域Ｒ１に対してだけ繰り返し透視（Ｘ線撮像）が行われ、関心領域Ｒ１のＸ線画像だけが更新されて動画像となり、周辺領域のＸ線画像は同じ画像のままで静止画像となる。
　ステップＳ１において、関心領域Ｒ１が設定されたと判断されると（ステップＳ１のＹＥＳ）、移動操作検出器Ａ１又はＡ２により移動操作（移動開始操作）が検出されたか否かが判断される（ステップＳ２）。この判断は移動操作が検出されるまで繰り返される（ステップＳ２のＮＯ）。
　ここで、外科医は、Ｘ線検出器３ｂ１の側面に存在する移動操作検出器Ａ１又はＡ２を操作してＸ線検出器３ｂ１を移動させる。例えば、移動操作検出器Ａ１が操作者により操作されると、その移動操作検出器Ａ１からシステム制御部７ａに検出信号が入力される。これに応じて、システム制御部７ａの移動制御部７ａ１は移動機構３ｂ２を制御し、Ｘ線検出器３ｂ１を矢印Ｙ１の方向に移動させる（移動の開始）。
　ステップＳ２において、移動操作検出器Ａ１又はＡ２により移動操作が検出されたと判断されると（ステップＳ２のＹＥＳ）、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動が開始され（ステップＳ３）、Ｘ線検出器３ｂ１の移動量がリアルタイムに読み込まれ（ステップＳ４）、その移動量から関心領域Ｒ１が見えなくなるか否かが判断される（ステップＳ５）。
　ここで、Ｘ線検出器３ｂ１の移動量が許容値より大きくなると、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面から外れ、見えなくなってしまう。移動制御部７ａ１は、表示画面に対する関心領域Ｒ１の位置情報（例えば、座標情報）から移動量がどの程度になると、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面から外れてしまうかを把握することが可能である。
　ステップＳ５において、Ｘ線検出器３ｂ１の移動量から関心領域Ｒ１が見えなくならないと判断されると（ステップＳ５のＮＯ）、再び、移動操作検出器Ａ１又はＡ２により移動操作（移動停止操作）が検出されたか否かが判断される（ステップＳ６）。
　ここで、外科医は、Ｘ線検出器３ｂ１の側面に存在する移動操作検出器Ａ１又はＡ２を操作してＸ線検出器３ｂ１の移動を停止させる。例えば、移動操作検出器Ａ１が再度操作者により操作されると、その移動操作検出器Ａ１からシステム制御部７ａに検出信号が入力される。これに応じて、システム制御部７ａの移動制御部７ａ１は移動機構３ｂ２を制御し、Ｘ線検出器３ｂ１の移動を停止させる（移動の停止）。
　ステップＳ６において、移動操作検出器Ａ１又はＡ２により移動操作が検出されたと判断されると（ステップＳ６のＹＥＳ）、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動が止められる（ステップＳ７）。一方、移動操作検出器Ａ１又はＡ２により移動操作が検出されていないと判断されると（ステップＳ６のＮＯ）、処理はステップＳ５に戻される。
　また、ステップＳ５において、Ｘ線検出器３ｂ１の移動量から関心領域Ｒ１が見えなくなると判断されると（ステップＳ５のＹＥＳ）、その位置でＸ線検出器３ｂ１の水平移動が止められる（ステップＳ７）。
　すなわち、前述のように、Ｘ線検出器３ｂ１の移動量から関心領域Ｒ１が見えなくならないと判断された場合には（ステップＳ５のＮＯ）、希望位置までＸ線検出器３ｂ１が水平移動することになる。一方、Ｘ線検出器３ｂ１の移動量から関心領域Ｒ１が見えなくなると判断された場合には（ステップＳ５のＹＥＳ）、Ｘ線検出器３ｂ１は希望位置まで移動せず、関心領域Ｒ１の全域が見える範囲内で移動量が最大となる位置まで移動することになる（移動の制限）。
　ここで、図４（右下図参照）に示すように、Ｘ線検出器３ｂ１は、移動機構３ｂ２により、矢印Ｙ１の方向に関心領域Ｒ１の全域が見えなくならない位置まで移動する。この移動中、関心領域Ｒ１は内科医により少しでも見えなくなるような状態にはならない。すなわち、Ｘ線検出器３ｂ１は、関心領域Ｒ１が見える状態を維持したまま、停止しても関心領域Ｒ１の全域が見える位置まで移動することになる。
　なお、このようなＸ線検出器３ｂ１の水平移動に応じてＸ線照射器３ａ１及びＸ線絞り器３ａ２を移動機構３ａ４により水平移動させることがある。例えば、撮像開始時（撮像開始状態）のＸ線検出器３ｂ１とＸ線照射器３ａ１との相対位置を維持する必要がある場合には、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動に応じて、撮像開始状態のＸ線検出器３ｂ１とＸ線照射器３ａ１との相対位置を維持するようにＸ線照射器３ａ１及びＸ線絞り器３ａ２を水平移動させる。
　前述のステップＳ７の後、関心領域Ｒ１に基づいてＸ線絞り器３ａ２の開口度が調整され（ステップＳ８）、関心領域Ｒ１を表示画面の略中央にする画像処理が実行され（ステップＳ９）、処理はステップＳ２に戻される。再び、移動操作検出器Ａ１又はＡ２により移動操作が検出されると（ステップＳ２のＹＥＳ）、前述のような処理が繰り返される。
　ステップＳ８では、Ｘ線絞り器３ａ２が関心領域Ｒ１のみにＸ線を照射するように制御され、その開口度が調整される。これにより、図４（右下図参照）に示すように、Ｘ線を遮蔽する遮蔽領域Ｒ２（右下図中のハッチング領域参照）が形成されることなる。その結果、不要被ばくを抑止し、被ばく低減を実現することができる。なお、このときの状態（右下図参照）の関心領域Ｒ１がそのまま表示部６により表示されると、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面の下端側に位置するため、内科医が関心領域Ｒ１を見難くなってしまう。
　そこで、ステップＳ９では、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面の略中央に位置するようにＸ線画像が画像処理部５ａにより処理される。これにより、図４（左下図参照）に示すように、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動後でも、関心領域Ｒ１が表示画面の略中央に位置する。このため、内科医は表示画面内の関心領域Ｒ１を容易に視認することが可能となり、カテーテル治療を効率良く行うことができる。
　ここで、外科医や助手などの操作者が操作部７ｃを入力操作し、Ｘ線検出器３ｂ１の移動解除を指示すると、Ｘ線検出器３ｂ１は元の位置に移動する。この場合には、移動前のＸ線検出器３ｂ１の位置情報が移動制御部７ａ１により記憶されており、その位置情報が操作部７ｃに対する前述の入力操作に応じて読み込まれ、読み込まれた位置情報に基づいてその元の位置までＸ線検出器３ｂ１が移動機構３ｂ２により移動することになる。
　（第２の移動処理）
　図５に示すように、ハイブリッド手術中に外科医が保持装置４を矢印Ｙ２の方向に移動させる場合のＸ線検出器３ｂ１の移動処理（矢印Ｙ３の方向への移動）について説明する。例えば、このときの状況は、前述と同様に、外科医が開胸作業をしており、同時に、内科医がカテーテル治療を行っている場合に、保持装置４（例えば、保持アーム４ａ）が開胸作業の邪魔になるため、外科医がその保持装置４を邪魔にならない希望位置まで移動させるような状況である。
　図６に示すように、Ｘ線照射野全域のＸ線画像に関心領域Ｒ１が設定されたか否かが判断され（ステップＳ１１）、この判断は関心領域Ｒ１の設定が行われるまで繰り返される（ステップＳ１１のＮＯ）。なお、関心領域Ｒ１が設定されていない場合には、通常通り保持アーム４ａを自由に移動させることが可能である。
　ここで、図７（左上図参照）に示すように、保持アーム４ａの水平移動前に、表示部６により表示されているＸ線画像内に関心領域Ｒ１が設定される。詳しくは、内科医などの操作者が操作部７ｃのマウスなどを入力操作し、表示部６の表示画面上に希望の領域を選択する。これに応じて、その選択された領域が領域設定部７ａ２により関心領域Ｒ１として設定される。また、このとき、Ｘ線検出器３ｂ１の受像画像は、図７（右上図参照）に示すような画像である（関心領域Ｒ１とＸ線検出器３ｂ１との位置関係参照）。なお、図７では、関心領域Ｒ１の形状は矩形状となっているが、これに限るものではなく、例えば、円形状や楕円状などの形状であっても良く、フリーハンドによる形状であっても良い。
　このように関心領域Ｒ１が設定されると、前述と同様に、その関心領域Ｒ１の透視画像（動画像）が得られ、その動画像が予め記憶された静止画像に重ねられ、表示部６により表示される（例えば、スポット撮影法など）。内科医はそのＸ線画像を視認しながら、カテーテル治療を行う。このとき、関心領域Ｒ１に対してだけ繰り返し透視（Ｘ線撮像）が行われ、関心領域Ｒ１のＸ線画像だけが更新されて動画像となり、周辺領域のＸ線画像は同じ画像のままで静止画像となる。
　ステップＳ１１において、関心領域Ｒ１が設定されたと判断されると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、移動操作検出器Ａ３により移動操作（移動開始操作）が検出されたか否かが判断される（ステップＳ１２）。この判断は移動操作が検出されるまで繰り返される（ステップＳ１２のＮＯ）。
　ここで、外科医は、保持装置４の保持部材４ｃの側面に存在する移動操作検出器Ａ３を操作して保持装置４、特に保持アーム４ａを移動させる。例えば、移動操作検出器Ａ３が操作者により操作されると、その移動操作検出器Ａ３からシステム制御部７ａに検出信号が入力される。これに応じて、システム制御部７ａの移動制御部７ａ１は移動機構４ｄを制御し、保持装置４を矢印Ｙ２の方向に移動させる（移動の開始）。
　ステップＳ１２において、移動操作検出器Ａ３により移動操作が検出されたと判断されると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、保持装置４の水平移動が開始され（ステップＳ１３）、保持装置４すなわち保持アーム４ａの移動量がリアルタイムに読み込まれ（ステップＳ１４）、その移動量から関心領域Ｒ１が見えなくなるか否かが判断される（ステップＳ１５）。
　ここで、保持アーム４ａの移動量、すなわちＸ線検出器３ｂ１の移動量が許容値より大きくなると、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面から外れ、見えなくなってしまう。移動制御部７ａ１は、表示画面に対する関心領域Ｒ１の位置情報（例えば、座標情報）から移動量がどの程度になると、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面から外れてしまうかを把握することが可能である。
　ステップＳ１５において、保持アーム４ａの移動量から関心領域Ｒ１が見えなくならないと判断されると（ステップＳ１５のＮＯ）、再び、移動操作検出器Ａ３により移動操作（移動停止操作）が検出されたか否かが判断される（ステップＳ１６）。
　ここで、外科医は、保持装置４の保持部材４ｃの側面に存在する移動操作検出器Ａ３を操作して保持装置４、特に、保持アーム４ａの移動を停止させる。例えば、移動操作検出器Ａ３が操作者により操作されると、その移動操作検出器Ａ３からシステム制御部７ａに検出信号が入力される。これに応じて、システム制御部７ａの移動制御部７ａ１は移動機構４ｄを制御し、保持装置４の移動を停止させる（移動の停止）。
　ステップＳ１６において、移動操作検出器Ａ３により移動操作が検出されたと判断されると（ステップＳ１６のＹＥＳ）、保持アーム４ａの水平移動が止められる（ステップＳ１７）。一方、移動操作検出器Ａ３により移動操作が検出されていないと判断されると（ステップＳ１６のＮＯ）、処理はステップＳ１５に戻される。
　また、ステップＳ１５において、保持アーム４ａの移動量から関心領域Ｒ１が見えなくなると判断されると（ステップＳ１５のＹＥＳ）、関心領域Ｒ１が見える位置までＸ線検出器３ｂ１が水平移動し（ステップＳ１８）、処理はステップＳ１６に進む。
　すなわち、前述のように、保持アーム４ａの移動量から関心領域Ｒ１が見えなくならないと判断された場合には（ステップＳ１５のＮＯ）、希望位置まで保持アーム４ａが水平移動することになる。一方、保持アーム４ａの移動量から関心領域Ｒ１が見えなくなると判断された場合には（ステップＳ１５のＹＥＳ）、関心領域Ｒ１の全域が見える位置までＸ線検出器３ｂ１が水平移動することになる。なお、保持アーム４ａの水平移動は、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動により関心領域Ｒ１が見えるようになる範囲内で行われる。
　ここで、図７（右中央図参照）に示すように、Ｘ線検出器３ｂ１は、移動機構４ｄによる保持アーム４ａの移動に応じて、関心領域Ｒ１の一部が見えなくなる位置まで矢印Ｙ２の方向に移動する。このとき、図７（左中央図参照）に示すように、表示部６の表示画面では、関心領域Ｒ１の一部が見えなくなる状態が生じる。ところが、図７（右下図参照）に示すように、Ｘ線検出器３ｂ１が移動機構３ｂ２により矢印Ｙ３の方向に関心領域Ｒ１の全域が見える位置まで移動する。これにより、関心領域Ｒ１の全域が表示部６により表示されるので、内科医はその関心領域Ｒ１の全域を視認することができる。
　なお、このようなＸ線検出器３ｂ１の水平移動に応じてＸ線照射器３ａ１及びＸ線絞り器３ａ２を移動機構３ａ４により水平移動させることがある。例えば、撮像開始時（撮像開始状態）のＸ線検出器３ｂ１とＸ線照射器３ａ１との相対位置を維持する必要がある場合には、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動に応じて、撮像開始状態のＸ線検出器３ｂ１とＸ線照射器３ａ１との相対位置を維持するようにＸ線照射器３ａ１及びＸ線絞り器３ａ２を水平移動させる。
　前述のステップＳ１７の後、関心領域Ｒ１に基づいてＸ線絞り器３ａ２の開口度が調整され（ステップＳ１９）、関心領域Ｒ１を表示画面の略中央にする画像処理が実行され（ステップＳ２０）、処理はステップＳ１２に戻される。再び、移動操作検出器Ａ３により移動操作が検出されると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、前述のような処理が繰り返される。
　ステップＳ１９では、前述のステップＳ８と同様に、Ｘ線絞り器３ａ２が関心領域Ｒ１のみにＸ線を照射するように制御され、その開口度が調整される。これにより、図７（右下図参照）に示すように、Ｘ線を遮蔽する遮蔽領域Ｒ２（右下図中のハッチング領域参照）が形成されることになる。その結果、不要被ばくを抑止し、被ばく低減を実現することができる。なお、このときの状態（右下図参照）の関心領域Ｒ１がそのまま表示部６により表示されると、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面の下端側に位置するため、内科医が関心領域Ｒ１を見難くなってしまう。
　そこで、ステップＳ２０では、前述のステップＳ９と同様に、関心領域Ｒ１が表示部６の表示画面の略中央に位置するようにＸ線画像が画像処理部５ａにより処理される。これにより、図７（左下図参照）に示すように、Ｘ線検出器３ｂ１の水平移動後でも、関心領域Ｒ１が表示画面の略中央に位置する。このため、内科医は表示画面内の関心領域Ｒ１を容易に視認することが可能となり、カテーテル治療を効率良く行うことができる。
　ここで、外科医や助手などの操作者が操作部７ｃを入力操作し、Ｘ線検出器３ｂ１の移動解除を指示すると、Ｘ線検出器３ｂ１は元の位置に移動する。この場合には、移動前のＸ線検出器３ｂ１の位置情報や保持アーム４ａの位置情報などが移動制御部７ａ１により記憶されている。それらの位置情報は操作部７ｃに対する前述の入力操作に応じて読み込まれ、読み込まれた位置情報に基づいてその元の位置までＸ線検出器３ｂ１が移動機構３ｂ２により移動し、さらに、保持装置４が移動機構４ｄにより移動することになる。
　以上説明したように、前述の実施形態によれば、表示部６の表示画面内に表示されたＸ線画像に関心領域Ｒ１を設定し、その関心領域Ｒ１を表示画面内に維持するように移動機構部（例えば、移動機構３ｂ２や移動機構４ｄなど）を制御する。これにより、外科医が作業をしている際にＸ線検出器３ｂ１が邪魔になったとき、自身の意図でＸ線検出器３ｂ１を移動させた場合でも、内科医は関心領域Ｒ１を視認することが可能となる。したがって、外科医は必要に応じてＸ線検出器３ｂ１を移動させることが可能であり、さらに、内科医は関心領域Ｒ１を確実に視認することが可能である。このため、外科医と内科医とが同時に作業を効率良く行うことができる。
　また、移動機構（第１の移動機構）３ｂ２や移動機構（第２の移動機構）４ｄにより移動機構部を構成し、Ｘ線検出器３ｂ１が移動するとき、すなわちＸ線検出器３ｂ１の移動に応じて、関心領域Ｒ１を表示画面内に維持するように移動機構３ｂ２及び移動機構４ｄのどちらか一方又は両方を制御することによって、容易に関心領域Ｒ１を表示画面内に維持することが可能となる。
　また、Ｘ線検出器３ｂ１が移動した場合、関心領域Ｒ１が表示画面の略中央に位置するようにＸ線画像を処理することによって、内科医は表示画面内の関心領域Ｒ１を容易に視認することが可能となり、カテーテル治療などの作業を効率良く行うことができる。
　また、Ｘ線検出器３ｂ１の移動を指示する移動操作を移動操作検出器Ａ１又はＡ２により検出した場合、移動機構３ｂ２によるＸ線検出器３ｂ１の移動を制御することによって、外科医は移動操作検出器Ａ１又はＡ２、Ａ３を操作するだけで、Ｘ線検出器３ｂ１を移動させることが可能となるので、外科医の作業効率を向上させることができる。
　また、関心領域Ｒ１に合わせてＸ線を照射するようにＸ線絞り器３ａ２を制御することによって、不要被ばくを抑止することが可能となるので、被ばく低減を実現することができる。
　また、Ｘ線検出器３ｂ１の移動解除を指示する移動解除操作が操作部７ｃにより受け付けられた場合、Ｘ線検出器３ｂ１を元の位置に移動させるように移動機構３ｂ２を制御することによって、外科医や助手などの操作者は、Ｘ線検出器３ｂ１が作業の邪魔じゃなくなった場合など、そのＸ線検出器３ｂ１を容易に元の位置に戻すことが可能となるので、外科医の作業効率を向上させることができる。
　また、移動機構（第１の移動機構）３ｂ２や移動機構（第３の移動機構）３ａ４により移動機構部を構成し、Ｘ線検出器３ｂ１の移動に応じてＸ線照射器３ａ１が移動するように移動機構３ｂ２及び移動機構３ａ４を制御することによって、例えば、撮像開始時（撮像開始状態）のＸ線検出器３ｂ１とＸ線照射器３ａ１との相対位置を維持することが可能となる。
　なお、前述の実施形態においては、ハイブリッド手術中に、寝台２の天板２ａを移動させずにＸ線検出器３ｂ１のみを移動させているが、これに限るものではなく、例えば、天板２ａが移動するような場合でも、天板２ａの移動量を用いて前述のような処理を実行することが可能である。ただし、ハイブリッド手術などの術中に天板２ａを移動させることは稀である。
　また、前述の実施形態においては、天板２ａの下方にＸ線照射器３ａ１を位置付け、天板２ａの上方にＸ線検出器３ｂ１を位置付けて説明を行っているが、これに限るものではなく、例えば、それらのＸ線照射器３ａ１及びＸ線検出器３ｂ１の位置を逆にしても良く、それらの位置関係は対向関係にあれば自由に変更可能である。このとき、Ｘ線検出器３ｂ１ではなく、Ｘ線照射器３ａ１が邪魔となる場合があるが、この場合でも、前述の実施形態に係るＸ線検出器３ｂ１と同じように、Ｘ線照射器３ａ１を移動させることが可能であり、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　また、前述の実施形態においては、保持アーム４ａの一例としてＣアームを用いているが、これに限るものではなく、例えば、Ｘ線照射器３ａ１を保持するロボットアームと、Ｘ線検出器３ｂ１を保持するロボットアームの二本のアームを用いても良く（なお、これら二本のアームはそれぞれ独立して動く）、様々なアームを用いることが可能である。
　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、変更を行うことができる。これら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。

Claims (7)

  1. 　被検体に向けてＸ線を照射するＸ線照射器と、
    　前記Ｘ線照射器により照射され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
    　前記被検体に対する前記Ｘ線検出器又は前記Ｘ線照射器の相対位置を変えるための移動機構部と、
    　前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線に基づくＸ線画像を表示する表示部と、
    　前記表示部の表示画面内に表示された前記Ｘ線画像に関心領域を設定する領域設定部と、
    　前記領域設定部により設定された前記関心領域を前記表示画面内に維持するように前記移動機構部を制御する移動制御部と、
    を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
  2. 　前記移動機構部は、
    　前記Ｘ線検出器を平面内で移動させる第１の移動機構と、
    　前記Ｘ線照射器及び前記Ｘ線検出器を保持する保持アームを移動させる第２の移動機構と、
    を具備し、
    　前記移動制御部は、前記Ｘ線検出器の移動に応じて、前記関心領域を前記表示画面内に維持するように前記第１の移動機構及び前記第２の移動機構のどちらか一方又は両方を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
  3. 　前記Ｘ線検出器が移動した場合、前記関心領域が前記表示画面の略中央に位置するように前記Ｘ線画像を処理する画像処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
  4. 　前記Ｘ線検出器の移動を指示する移動操作を検出する移動操作検出器をさらに備え、
    　前記移動制御部は、前記移動操作検出器により前記移動操作が検出された場合、前記移動機構部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
  5. 　前記Ｘ線照射器により照射されたＸ線の照射野を調整するＸ線絞り器をさらに備え、
    　前記移動制御部は、前記関心領域に合わせて前記Ｘ線を照射するように前記Ｘ線絞り器を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
  6. 　前記Ｘ線検出器の移動解除を指示する解除操作を受け付ける操作部をさらに備え、
    　前記移動制御部は、前記操作部により前記解除操作が行われた場合、前記Ｘ線検出器を元の位置に移動させるように前記移動機構部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
  7. 　前記移動機構部は、
    　前記Ｘ線検出器を平面内で移動させる第１の移動機構と、
    　前記Ｘ線照射器を平面内で移動させる第３の移動機構と、
    を具備し、
    　前記移動制御部は、前記Ｘ線検出器の移動に応じて前記Ｘ線照射器が移動するように前記第１の移動機構及び前記第３の移動機構を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
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