JP2008212550A - Ｘ線診断装置及び画像データ生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被曝線量の低減を可能にし、関心領域が変化した場合であってもＸ線絞り器の位置決めを容易に行うことが可能なＸ線診断装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線照射部から被検体に対してＸ線を照射しＸ線検出部で検出する撮像系と、Ｘ線検出部で検出した投影データをもとに画像データを生成する画像データ生成部と、被検体の体軸に沿って撮像系と被検体を相対的に移動させる移動機構と、撮像系と被検体との相対的な移動により複数の撮影部位毎に同じ方向からＸ線を照射して複数の画像データを取得し、取得した複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成する合成処理部と、被検体の関心領域の移動に連動して合成画像上の関心領域を選択し、選択した関心領域の画像を抽出して表示部に表示する表示領域選択部と、を具備して成る。
【選択図】 図６

Description

本発明は、Ｘ線診断装置に係り被検体に対する被曝線量の低減を可能にしたＸ線診断装置に関する。また画像データ生成方法に関する。

従来、医用画像診断装置として、Ｘ線診断装置やＭＲＩ装置、あるいはＸ線ＣＴ装置などが普及しており、コンピュータ技術の利用により更なる進歩を遂げている。

Ｘ線診断装置は、通常、Ｘ線照射部及びＸ線検出部からなる撮像系と、撮像系を保持する保持機構と、寝台（天板）及び信号処理部を備えている。保持機構としてはＣアーム等が用いられており、この保持機構と寝台を回動又は移動させることにより撮像系をポジショニングし、患者等（以下、被検体と呼ぶ。）に対して好適な撮影位置や撮影方向を設定している。

また、Ｘ線照射部にはＸ線を発生するＸ線管が設けられ、このＸ線管と被検体との間に補償フィルタ等を有したＸ線絞り器が備えられている。Ｘ線絞り器は、Ｘ線の照射範囲を制御して被検体に対する無用なＸ線被曝を回避するもので、Ｘ線管から放射されたＸ線が被検体の関心領域に対して選択的に照射されるように調整するものである。

特許文献１には、Ｘ線絞り羽根及び補償フィルタを有するＸ線絞り器を備えたＸ線診断装置の一例が記載されている。

またＸ線診断装置では、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線像を可視化するモードとして、線量の少ないＸ線を照射することで動画をリアルタイムに提供し撮影部や患者の位置決め等を支援する透視モードと、線量の多いＸ線を照射して画像データを取得し、取得した画像データをもとに診断情報を提供する撮影モードとがある。

透視モードにおける動画はライブ透視像と呼ばれ、リアルタイムにモニタに表示することができる点で有効である。さらに透視終了の際に、その時点で取得された最後のライブ透視像を一旦記憶して、これを静止画像としてモニタに表示することもできる。このような最後のライブ透視像による静止画像をＬＩＨ像（Last Image Hold像）と称している。

また、ＬＩＨ像に対してＸ線絞り器の位置をグラフィック画像としてバーチャル的に重ねて表示し、それらのグラフィック画像を利用してＸ線絞り器の位置調整を行うようにしたものもある。これにより、Ｘ線を実際に照射することなく、Ｘ線絞り器の位置調整ができるため、術者や被検体がＸ線により被曝するのを低減することができる。

しかしながら、ＬＩＨ像に対してＸ線絞り器の位置をグラフィック画像として重ねて表示し、Ｘ線絞り器の位置を調整する場合、ＬＩＨ像は最後の透視像による静止画像であるため、透視終了後に寝台等の移動により透視領域が変わると、関心領域(ＦＯＶ：Field of View）が変わるため、次に透視するときにはＦＯＶがずれてしまうという問題点があった。このため、再度、透視モードでライブ透視像を表示してＸ線絞り器の位置を調整し直す必要があり、調整に時間がかかるという欠点があった。
特開２００６−２１８２１６号公報

上記したＬＩＨ像は最後の透視像による静止画像であるため、このＬＩＨ像を利用してＸ線絞り器の位置を調整する際に、ＦＯＶを移動させた場合は実際にＸ線透視を行う場所と異なる画像を用いて位置決めを行うことになる。つまり、ＬＩＨ像を利用してＸ線絞り器の位置決めを行うには、ＦＯＶの移動を行わないのが原則となっており、利用性に乏しいという欠点があった。

本発明は、上記事情に鑑み、被曝線量の低減を可能にし、ＦＯＶを移動した場合であってもＸ線絞り器の位置決めを容易に行うことが可能なＸ線診断装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明Ｘ線診断装置は、Ｘ線照射部及びＸ線検出部を含み前記Ｘ線照射部から被検体に対してＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を前記Ｘ線検出部で検出する撮像系と、前記Ｘ線検出部で検出した投影データをもとに画像データを生成する画像データ生成部と、前記被検体の体軸に沿って前記撮像系と前記被検体を相対的に移動させる移動機構と、前記撮像系と前記被検体との相対的な移動により、複数の撮影部位毎に同じ方向からＸ線を照射して複数の画像データを取得し、取得した複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成する合成処理部と、前記被検体の関心領域の移動に連動して前記合成画像上の関心領域を選択し、選択した関心領域の画像を抽出して表示部に表示する表示領域選択部と、を具備したことを特徴とする。

また請求項７記載の本発明Ｘ線診断装置は、Ｘ線照射部及びＸ線検出部を含み前記Ｘ線照射部から被検体に対してＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を前記Ｘ線検出部で検出する撮像系と、前記Ｘ線検出部で検出した投影データをもとに画像データを生成する画像データ生成部と、前記被検体の体軸に沿って前記撮像系と前記被検体を相対的に移動させる移動機構と、前記撮像系と前記被検体との相対的な移動により、複数の撮影部位毎に同じ方向からＸ線を照射して複数の画像データを取得し、取得した複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成する合成処理部と、前記合成画像のマップ画像を生成するとともに前記マップ画像上に前記関心領域を示すガイド画像を生成する手段と、前記被検体の関心領域の移動に連動して前記マップ画像上の前記ガイド画像を移動させ、前記ガイド画像で示す領域を選択し、前記合成画像から選択された領域の画像を抽出して表示部に表示する表示領域選択部と、を具備したことを特徴とする。

さらに請求項９記載の本発明の画像データ生成方は、Ｘ線照射部及びＸ線検出部を含む撮像系を被検体の体軸に沿って移動させ、複数の撮影部位毎に同じ方向から前記被検体に対してＸ線を照射して複数の画像データを収集し、前記複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成し、前記合成画像のマップ画像を生成しこのマップ画像上に関心領域を示すガイド画像を重畳し、前記被検体に対する関心領域の移動にしたがって前記ガイド画像を移動させ、前記合成画像から前記ガイド画像が示す関心領域に対応する画像を抽出して表示部に表示することを特徴とする。

本発明によれば、複数の撮影部位毎の画像データを張り合わせて合成画像を生成し、マップ画像を用いて関心領域を指定（移動）することにより、合成画像から指定した領域の画像を選択的に表示することができる。また、関心領域の画像にＸ線絞り器による影響範囲を示すグラフィック画像を重ねて表示することにより、Ｘ線を照射することなくＸ線絞り器の位置を調整することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１は、本発明のＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。

図１において、Ｘ線診断装置１００は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するためのＸ線発生部１と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するとともに検出結果に基づいてＸ線投影データを生成するＸ線検出部２を備えている。

Ｘ線発生部１は、Ｘ線照射部３と高電圧発生部４を備え、Ｘ線照射部３はＸ線管３１とＸ線絞り器３２を有し、高電圧発生部４は、高電圧制御部４１と高電圧発生器４２とを有している。Ｘ線照射部３のＸ線管３１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。

Ｘ線発生部１のＸ線照射部３と、Ｘ線検出部２はアーム５に保持されており、アーム５は、例えば被検体Ｐの体軸方向に移動可能である。尚、Ｘ線照射部３とＸ線検出部２は、撮像系を構成する。

またＸ線診断装置１００は、移動機構部６を備えている。移動機構部６は、絞り移動制御部６１と機構制御部６２を有し、絞り移動制御部６１は、Ｘ線発生部１のＸ線絞り器３２における絞り羽根（後述）等の移動制御を行ない、機構制御部６２は、被検体Ｐを載置する天板１２の移動機構６３や、撮像系移動機構６４の移動制御を行う。

さらにＸ線診断装置１００は、画像データ生成・記憶部７、表示部８、入力部９、及びシステム制御部１０を備えている。画像データ生成・記憶部７は、Ｘ線検出部２において生成されたＸ線投影データに基づいて画像データの生成と保存を行ない、この画像データ生成・記憶部７において生成された画像データを表示部８に表示する。

入力部９は医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行なうもので、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス等の入力デバイスや、表示パネルあるいは各種スイッチ等を備えたインタラクティブなインターフェースである。また、システム制御部１０は、Ｘ線診断装置１００の各ユニットを統括的に制御するものである。

また、画像データ生成・記憶部７には、本発明の特徴部である画像処理部１１が接続され、画像処理部１１によって処理した画像を表示部８に表示することができる。画像処理部１１の詳細については図６を参照して後述する。

図２，図３は、Ｘ線発生部１に設けられたＸ線絞り器３２の構成と機能を説明する説明図である。Ｘ線絞り器３２は、撮影対象部位のみにＸ線を照射し、被検体Ｐに対する被曝線量の低減と、画質向上を目的として設けられたものである。

即ち、Ｘ線絞り器３２は、図２に示すように、Ｘ線管３１から放射されたコーンビームをＸ線検出部２の撮像可能領域内に設定された部分撮像領域に照射させるための上羽根３２１（絞り羽根）と、上羽根３２１に連動して散乱線や漏れ線量の低減を行うための下羽根３２２を有している。又、吸収量が少ない媒質を透過したＸ線を選択的に低減させてハレーションを防止する補償フィルタ３２３等を有している。

Ｘ線絞り器３２は、絞り羽根３２１、下羽根３２２及び補償フィルタ３２３を所望の位置に移動させるため、絞り羽根移動機構３２４、下羽根移動機構３２５及び補償フィルタ移動機構３２６を備え、これらを絞り移動制御部６１によって制御するようにしている。

図３は、絞り羽根３２１の構成と機能を概略的に説明する図である。図３において、Ｘ線管３１とＸ線検出部２の平面検出器２１は被検体Ｐを挟んで対向して配置され、Ｘ線管３１の前面にはＸ線絞り器３２の絞り羽根３２１が設けられている。

絞り羽根３２１は、例えば、Ｘ線を遮断する絞り羽根３２１ａと３２１ｂを備え、絞り羽根３２１ａ及び３２１ｂは、それぞれワイヤロープ（図示せず）を介して図２の絞り羽根移動機構３２４に接続されている。そして、絞り羽根移動機構３２４は、絞り羽根３２１ａ及び３２１ｂの各々を図３の矢印Ｘ，Ｙ方向に移動することにより、開口の大きさと位置を任意に設定することができる。

これにより、平面検出器２１の略中央部には、絞り羽根３２１ａと３２１ｂによって形成された開口を通過し、被検体Ｐの関心領域Ｒｉを透過したＸ線による撮像領域Ｒｘｉが形成される。

尚、高電圧発生部４における高電圧発生器４２は、Ｘ線管３１の陰極から発生した熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させ、高電圧制御部４１は、システム制御部１０を介して入力部９から入力されたＸ線照射条件に基いて、高電圧発生器４２の管電流／管電圧、照射時間、照射繰り返し周期等を制御する。

また、Ｘ線検出部２は、投影データ生成部２０と、平面検出器２１と、ゲートドライバ２２を有している。平面検出器２１は、被検体Ｐの関心領域Ｒｉを透過したＸ線を電荷に変換して蓄積するものであり、ゲートドライバ２２は、この平面検出器２１に蓄積された電荷を読み出すためのものである。また、投影データ生成部２０は、ゲートドライバ２２によって読み出された電荷からＸ線投影データを生成するものである。

尚、Ｘ線検出方式には、Ｘ線を直接電荷に変換する方式のほかに、Ｘ線を一旦光に変換したのち電荷に変換する方式がある。本実施例では前者を例に説明するが、後者であっても構わない。

図４は、Ｘ線検出部２の平面検出器２１の構成を説明する回路図である。図４に示すように、平面検出器２１は微小な検出素子２１１を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成している。

各々の検出素子２１１は、Ｘ線を感知し入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜２１２と、この光電膜２１２に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサ２１３と、電荷蓄積コンデンサ２１３に蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２１４を備えている。以下では説明を簡単にするために、検出素子２１１が列方向（図４の上下方向）、及びライン方向（図４の左右方向）に２素子ずつ配列されている場合について説明する。

平面検出器２１では、それぞれ光電膜２１２の第１の端子と、電荷蓄積コンデンサ２１３の第１の端子とが接続され、その接続点はＴＦＴ２１４のソース端子へ接続される。一方、光電膜２１２の第２の端子は、図示しないバイアス電源に接続され、電荷蓄積コンデンサ２１３の第２の端子は接地される。また、第１のライン上にあるＴＦＴ２１４のゲートは、ゲートドライバ２２の出力端子２２１に共通に接続され、次のライン上にあるＴＦＴ２１４のゲートは、ゲートドライバ２２の出力端子２２２に共通に接続されている。

一方、第１列目のＴＦＴ２１４のドレイン端子は、それぞれ信号出力線２３１に共通に接続され、第２列目のＴＦＴ２１４のドレイン端子は、それぞれ信号出力線２３２に共通に接続される。そして、信号出力線２３１，２３２は投影データ生成部２０の電荷・電圧変換器２３(後述)に接続されている。

Ｘ線照射によって検出素子２１１の光電膜２１２で発生し電荷蓄積コンデンサ２１３にて蓄積された信号電荷を読み出すために、ゲートドライバ２２は、ＴＦＴ２１４のゲート端子に読み出し用の駆動パルスを供給する。

図１に戻って、投影データ生成部２０は、平面検出器２１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器２３と、電荷・電圧変換器２３の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４と、平面検出器２１からライン単位でパラレルに読み出されデジタル変換されたＸ線投影データを時系列信号に変換するパラレル・シリアル変換器２５を備えている。尚、上述の電荷・電圧変換器２３及びＡ／Ｄ変換器２４は、平面検出器２１における信号出力線２３１，２３２…と等しいチャンネル数から構成されている。

次に、移動機構部６について説明する。システム制御部１０は、入力部９から供給された絞り羽根３２１ａ又は３２１ｂの移動指示信号に応じて絞り移動制御部６１を制御する。絞り移動制御部６１は、絞り羽根移動機構３２４を制御し、絞り羽根３２１ａ及び３２１ｂを所望の位置に移動制御する。さらに絞り移動制御部６１は、移動後の絞り羽根３２１ａ及び３２１ｂの位置情報に基づいて下羽根移動機構３２５及び補償フィルタ移動機構３２６を制御し、Ｘ線絞り器３２の下羽根３２２及び補償フィルタ３２３を所定位置に移動制御する。

またシステム制御部１０は、入力部９から供給される指示信号に応じて機構制御部６２を制御し、機構制御部６２は、天板移動機構６３と撮像系移動機構６４を制御する。天板移動機構６３は、Ｘ線照射部３及び平面検出器２１から成る撮像系を被検体Ｐに対して相対的に移動させるために、天板１２を被検体Ｐの体軸方向に移動させる。撮像系移動機構６４は、撮像系をアーム５と共に被検体Ｐの体軸に沿って移動させ、或いは体軸の周囲で回動させ、被検体Ｐに対するＸ線照射方向やＸ線照射位置の設定を行うとともに設定の更新を行う。

次に、画像データ生成・記憶部７は、表示部８に表示するための画像データを生成する機能を有し、図示しない記憶回路と演算回路を備えている。記憶回路には、Ｘ線検出部２の投影データ生成部２０からのＸ線投影データが順次保存されて画像データが生成される。また、演算回路は、生成された画像データに対し、必要に応じて輪郭強調やＳ／Ｎ改善等を目的とした画像処理演算を行なう。

この画像データ生成・記憶部７で生成された画像データは、表示部８に供給されて表示される。また画像データ生成・記憶部７で生成された画像データは、画像処理部１１に供給され、所定の処理（後述）がなされた後、表示部８で表示される。

表示部８は、画像データ生成・記憶部７又は画像処理部１１からの画像データの表示を行うため、表示データ生成回路８１、変換回路８２、モニタ８３を備えている。

表示データ生成回路８１は、画像データに対して付帯情報を合成したり、所定の表示フォーマットへの変換を行って表示データを生成する。また変換回路８２は、表示データに対してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成し、この映像信号をモニタ８３に表示する。

また、入力部９は、被検体情報の入力、Ｘ線絞り器３２に対する移動方向及び移動位置の設定と移動指示信号の入力を行う。また、天板１２の移動方向や移動速度の設定、撮像系の回動／移動方向及び回動／移動速度の設定、管電圧や管電流を含むＸ線照射条件の設定等を行なう。

さらにシステム制御部１０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部９から供給された入力情報、設定情報及び選択情報に基づいて各ユニットを統括的に制御し、画像データの生成と表示を行なう。

次に、本発明の画像処理部１１による画像データの生成方法について説明する。

Ｘ線診断装置１００を使った検査の一例として、下肢部の検査があり、腹部から足先までの広い範囲を撮影する場合がある。しかしながら、このように広範囲を一度に撮影できる視野のＸ線検出器は存在しないので、何度かに分けて全体を撮影することになる。

このような場合は、Ｘ線管３１及びＸ線検出器２を最初の撮影位置から順次に移動させ、複数の位置でそれぞれ撮影を行う。即ち、撮像系を最初の撮影部位に移動して撮影したあと、次の撮影部位まで移動しそこで静止させて撮影し、撮影が終了すると次の部位に移動し、再び静止させて撮影するという動作を繰り返す。

これにより、腹部から足先に至るまで複数枚の画像データを得ることができる。そして、それら複数枚の画像データを張り合わせ処理すれば腹部から下肢の全領域を含む画像データを生成することができる。

図５は、本発明のＸ線診断装置１００を用いて被検体Ｐの下肢部を撮影する際の、Ｘ線管３１とＸ線検出部２の移動動作、及びその撮像画像の一例を概略的に説明する図である。

図５（ａ）で示すように、Ｘ線管３１とＸ線検出部２は、例えばコ字形アーム５（又はＣアーム）で連結されており、アーム５の一端にはＸ線管３１を取り付け、アーム５の他端には、Ｘ線検出部２がＸ線管３１に向き合うように取り付けられ、それらの間に天板１２に載置された被検体Ｐが配置される。尚、Ｘ線管３１の出射口側にはＸ線絞り器３２が取り付けられる。

アーム５は、例えば床面レール上（又は天井部）に設けられた移動体１３に取り付けられ、図５（ｂ）に示すように、被検体Ｐの体軸に沿って頭部から脚部までの広い範囲を移動できるようにしている。これにより被検体Ｐを固定した状態で、被検体Ｐの体軸に沿ってアーム５を連続的に移動しながら、撮影することにより、複数の画像データを取得することができる。

またアーム５としてＣアームを用いて、Ｘ線管３１とＸ線検出部２を被検体Ｐの体軸周りに回転できるようにしても良い。但し、被検体Ｐの頭部から脚部までの広い範囲を撮影する場合は、回転角度を固定にした状態で被検体Ｐの体軸に沿って連続的に移動する必要がある。

図５（ｃ）は、Ｘ線管３１及びＸ線検出部２を、腹部から足先まで順次に撮影部位を移動しながら撮影した場合の複数枚の画像（Ａ，Ｂ，Ｃ）を示している。複数の画像はそれぞれ移動方向の前後で重複するようにしておき、撮影の漏れ部分が無いようにする。こうして撮影された複数枚の画像を張り合わせれば、腹部から下肢を含む広範囲の領域をカバーする長尺の合成画像を生成することができる。

図６は、本発明の特徴部である画像処理部１１を示すブロック図である。画像処理部１１は、上記した複数の画像の張り合わせ処理等を行うものである。以下の説明では、ＬＩＨ像（Last Image Hold像）を張り合わせて合成する場合を例に説明する。

即ち被検体Ｐを撮影する場合、Ｘ線管３１から線量の少ないＸ線を照射して画像データを取得する透視モードと、線量の多いＸ線を照射して画像データ（診断情報）を取得する撮影モードとがあるが、透視モードにおける動画をライブ透視像と称し、透視終了の際にその時点で取得された最後のライブ透視像を一旦記憶して、静止画像として表示する画像をＬＩＨ像（Last Image Hold像）と称している。

図６の画像処理部１１は、等倍処理部１１１、合成処理部１１２、表示領域選択部１１３、リサイズ処理部１１４、表示切替部１１５及びグラフィック画像生成部１１６を有して成る。

また、画像処理部１１の合成処理部１１２及び表示領域選択部１１３には、機構制御部６２によって天板１２とアーム５を相対移動したときのＸ−Ｙ位置情報Ｓ１が供給され、等倍処理部１１１及びリサイズ処理部１１４には、Ｘ線検出器２からの拡大率情報Ｓ２が供給される。

等倍処理部１１１は、張り合わせの対象となる複数の画像データ（ＬＩＨ像）を画像データ生成・記憶部７から順次に取出し、複数の画像データのうち倍率の異なる画像データがある場合、等倍の画像となるように倍率を変換するものである。

即ち、拡大率情報Ｓ２に基づいて縮小された画像や拡大された画像データが含まれている場合に、他の画像と等倍の画像となるように倍率を変換するものである。例えば１／２に縮小された画像データは、２倍に拡大して出力する。逆に２倍に拡大された画像データは、１／２に縮小して出力し、複数の画像データを等倍化する。

合成処理部１１２は、等倍処理部１１１によって等倍に変換された複数の画像データを、Ｘ−Ｙ位置情報Ｓ１に基づいてリアルタイムに張り合わせて合成処理を行う。張り合わせ処理においては、例えば腹部から足先にかけて体厚、骨などの状態が変化するため、複数の画像データ間で画素値がばらつくことが考えられる。このため単純に張り合わせ処理した場合は、表示濃度がばらつく可能性がある。したがって、ばらつきを軽減するため加算平均処理等を行う。

表示領域選択部１１３は、合成処理部１１２によって張り合わされた合成画像Ｖのうち、関心領域（ＦＯＶ)の移動に合わせてその領域の画像データを抽出し、表示用の画像データを出力する。この場合、Ｘ−Ｙ位置情報Ｓ１を元に関心領域の画像データが抽出される。

また、表示領域選択部１１３はマップ画像生成部１５０を含み、合成画像の全体像を示すマップ画像Ｍと生成するとともに、関心領域の移動に合わせてマップ画像上を移動するガイド画像Ｇ１を生成する。

リサイズ処理部１１４は、表示領域選択部１１３によって選択された関心領域の画像データを拡大率情報Ｓ２に基づいて変換するものであり、実際に撮影したときの倍率に変換して、表示切替部１１５に供給する。

また、グラフィック画像生成部１１６は、Ｘ線絞り器３２の位置調整を行う際に支援用のグラフィック画像Ｇ２を生成するもので、絞り移動制御部６１に供給される制御データに基づいて、Ｘ線絞り器３２の下羽根３２２及び補償フィルタ３２３を移動制御したときに、Ｘ線絞り器３２により照射量が低下する影響範囲（Ｘ線が照射されない範囲）を表すグラフィック画像を生成する。

このグラフィック画像Ｇ２はリサイズ処理部１１４に供給され、関心領域の画像データに重畳される。表示切替部１１５には、リサイズ処理部１１４からの関心領域の画像（ＬＩＨ像）と、画像データ生成・記憶部７からのライブ像が供給され、そのいずれかを選択して表示部８に出力するものであり、ユーザが入力部９を操作することにより、切替えることができる。

図７は、張り合わせ処理の概略を説明する図であり、（ａ）は複数の画像データ（ＬＩＨ像）Ａ〜Ｈを撮影部位に合わせて並べたものであり、（ｂ）はそれら複数の画像データＡ〜Ｈを張り合わせた合成画像Ｖを示す。また画像Ｈは拡大されて撮影された画像を等倍化（縮小）した画像を表している。

合成処理部１１１は、複数の画像データをＸ−Ｙ位置情報Ｓ１に基づいて二次元座標（ｘ，ｙ）上で管理して張り合わせ処理を行う。また複数の画像データが重複する部分は、合成させるかまたは境界線部分でトリミングして張り合わせることにより、１枚の合成画像Ｖを生成する。

尚、図７において、ｐは被検体の画像を示し、（ｂ）の斜線部で示すように関心領域がＦＯＶ１からＦＯＶ２へ移動した場合、合成画像Ｖの対応する関心領域の画像が表示部８に表示される。

図８は、合成画像Ｖを用いて所定の関心領域の画像を表示部８に表示した例を示したものである。合成画像Ｖは全てを表示部８に表示できないため、図８（ａ）で示すように、関心領域の画像Ｖ１のみが表示部８の画面全体に表示される。また合成画像Ｖの全体像を示すマップ画像Ｍが子画面として表示され、そのマップ画像Ｍの中に、現在表示している関心領域がどの部分に相当するかを表すガイド画像Ｇ１が表示されている。

また関心領域の画像Ｖ１には、グラフィック画像生成部１１６で生成されたグラフィック画像Ｇ２が表示されており、Ｘ線絞り器３２の影響範囲をグラフィックに表示するようにしている。

図８（ｂ）は関心領域を変化させたときの表示画像を示している。Ｘ線管３１とＸ線検出部２を被検体Ｐの体軸に沿って移動させると関心領域が移動する。Ｘ線管３１とＸ線検出部２がどの位置に移動したかはシステム制御部１０によって把握でき、また合成画像Ｖは二次元座標で管理されているため、関心領域の移動に合わせてマップ画像Ｍ上のガイドＧ１が移動する。これにより、合成画像Ｖの中から該当する関心領域の画像Ｖ２を抽出し、画面全体に表示することができる。

尚、関心領域を移動させたとき、Ｘ線絞り器３２は前回調整した位置にあるため、そのままではグラフィック画像Ｇ２はズレた状態で表示されることになる。そこで新たな関心領域の画像Ｖ２を見ながらＸ線絞り器３２の位置を調整すれば、グラフィック画像Ｇ２の形態が変わるため、グラフィック画像Ｇ２をガイドとしてＸ線絞り器３２の位置を正確に調整することができる。しかも、このときにはＸ線を照射する必要もないため、被曝機会を減らすことができる。

一般的に、治癒の進行状況を確認する場合は、前回撮影した部位と同じ部位を再度撮影し、前回の撮影画像と新たに撮影した画像を比較することで経過を観察するようにしている。しかしながら、再度撮影する場合にはＸ線を照射してＸ線絞り器３２の位置を決める必要があるため、被曝回数が増えることになる。

これに対し、本発明のように前回撮影した合成画像Ｖを用いれば、それぞれの撮影部位毎にＸ線絞り器３２の位置を調整することができるため、Ｘ線を照射することなく調整可能となり、検査効率の向上と被曝低減を図ることができる。

ここで、複数の画像データ（ＬＩＨ像）を得る際の、被検体Ｐに対するＸ線管３１とＸ線検出部２のポジショニングのし方について説明する。Ｘ線照射位置を変える場合（関心領域を移動させる場合）は、機構制御部６２によってアーム５の位置又は天板１２の位置を変化させ、被検体Ｐと撮像系との相対位置を制御する。

例えば、腹部から足先までの広い範囲を撮影する場合は、図５（ｂ）のように、先ずアーム５を体軸に沿って水平方向（前後）に移動して腹部の位置に移動させる。またＸ線管３１とＸ線検出部２の位置を左右に移動させて位置を決める。このときの水平方向及び左右方向の位置情報（Ｘ−Ｙ位置情報）はシステム制御部１０の記憶回路に記憶される。

次にＸ線絞り器３２の位置を調整してＸ線検出部２での関心領域を設定し、Ｘ線を照射して、その位置での被検体Ｐの対象部位を透視し、その部位の最後の透視画像データを静止画（ＬＩＨ像）として画像データ生成・記憶部７に記憶する。またズーム撮影等により画像サイズを変えて撮影した場合は、その情報（拡大率情報）をシステム制御部１０に記憶する。

こうして順次にポジショニングしながら、各位置で撮影した画像データを画像データ生成・記憶部７に記憶する。それぞれの撮影位置の情報はＸ−Ｙ位置情報Ｓ１としてシステム制御部１０に記憶されるため、撮影された複数の画像の座標（ｘ，ｙ）を特定することができる。また複数の画像を張り合わせて合成画像Ｖを生成した場合、関心領域を変化させることは、合成画像上の関心領域の座標（ｘ，ｙ）を指定したことになり、その領域の画像Ｖ１，Ｖ２…を表示部８に表示することができる。

このように、ＬＩＨ像による合成画像を用いることにより、再度被検体の同部位を撮影する際に、Ｘ線を実際に照射することなくＸ線絞り器３２の位置調整を行うことができるため、術者や被検体がＸ線により被曝することを低減することができる。

尚、以上の説明では透視モードで得たＬＩＨ像を合成処理する例を説明したが、撮影モード、即ち線量の多いＸ線を照射して画像データを取得し、この画像データを用いて合成画像Ｖを生成するようにしてもよい。

以上述べたように本発明によれば、複数の撮影部位毎の画像データを張り合わせて合成画像Ｖを生成し、マップ画像Ｍを用いて関心領域を指定（移動）することにより、合成画像の指定した領域の画像を選択的に表示することができる。したがって現在どの領域の画像を表示しているかを的確に知ることができる。

また、関心領域の画像にＸ線絞り器による影響範囲を示すグラフィック画像を重ねて表示することにより、Ｘ線を照射することなくそれぞれの関心領域に合わせてＸ線絞り器３２の位置を調整することができる。

また以上説明した実施例に限らず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

本発明のＸ線診断装置の一実施形態を示すブロック図。 同実施形態におけるＸ線絞り器の構成を示す構成図。 同実施形態におけるＸ線絞り器による影響範囲を説明する図。 同実施形態における平面検出器の構成を示す回路図。 同実施形態におけるＸ線発生部とＸ線検出部の動作を説明する説明図。 同実施形態における画像処理部の構成を示すブロック図。 同実施形態における画像処理部の動作を説明する説明図。 同実施形態における画像処理結果の表示例を示す説明図。

符号の説明

１…Ｘ線発生部
２…Ｘ線検出部
２０…投影データ生成部
２１…平面検出器
３…Ｘ線照射部
３１…Ｘ線管
３２…Ｘ線絞り器
４…高電圧発生部
５…アーム
６…移動機構部
６１…絞り移動制御部
６２…機構制御部
６３…天板移動機構
６４…撮像系移動機構
７…画像データ生成・記憶部
８…表示部
９…入力部
１０…システム制御部
１１…画像処理部
１１１…等倍処理部
１１２…合成処理部
１１３…表示領域選択部
１１４…リサイズ処理部
１１５…表示切替部
１１６…グラフィック画像生成部
１５０…マップ画像生成部

Claims (11)

1. Ｘ線照射部及びＸ線検出部を含み、前記Ｘ線照射部から被検体に対してＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を前記Ｘ線検出部で検出する撮像系と、
   前記Ｘ線検出部で検出した投影データをもとに画像データを生成する画像データ生成部と、
   前記被検体の体軸に沿って前記撮像系と前記被検体を相対的に移動させる移動機構と、
   前記撮像系と前記被検体との相対的な移動により、複数の撮影部位毎に同じ方向からＸ線を照射して複数の画像データを取得し、取得した複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成する合成処理部と、
   前記被検体の関心領域の移動に連動して前記合成画像上の関心領域を選択し、選択した関心領域の画像を抽出して表示部に表示する表示領域選択部と、
   を具備したことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記張り合わせ処理部は、前記複数の画像データに倍率の異なる画像データが含まれている場合に、共通の倍率に等倍化して張り合わせることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置
3. 前記撮像系は、前記Ｘ線照射部から前記所定量以下のＸ線を照射して前記被検体を透視し、透視画像によるＬＩＨ（Last Image Hold）像を用いて張り合わせを行うことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
4. 前記撮影系は、前記Ｘ線照射部から所定量のＸ線を照射して前記被検体の撮影を行い、前記画像生成部は、前記撮影した画像データを用いて張り合わせを行うことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置
5. 前記Ｘ線照射部は、Ｘ線の照射を規制するＸ線絞り器を備え、
   前記表示部に表示された前記関心領域の画像に、前記Ｘ線絞り器による影響範囲を示すグラフィック画像を重畳するグラフィック画像生成部を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置
6. 前記表示領域選択部は、前記合成画像のマップ画像及び前記マップ画像上の関心領域を示すガイド画像を生成する手段を含み、
   前記関心領域の移動に合わせて前記マップ画像上にガイド画像を表示し、前記前記ガイド画像で示される関心領域の画像を前記合成画像から抽出して前記表示部に表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置
7. Ｘ線照射部及びＸ線検出部を含み、前記Ｘ線照射部から被検体に対してＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を前記Ｘ線検出部で検出する撮像系と、
   前記Ｘ線検出部で検出した投影データをもとに画像データを生成する画像データ生成部と、
   前記被検体の体軸に沿って前記撮像系と前記被検体を相対的に移動させる移動機構と、
   前記撮像系と前記被検体との相対的な移動により、複数の撮影部位毎に同じ方向からＸ線を照射して複数の画像データを取得し、取得した複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成する合成処理部と、
   前記合成画像のマップ画像を生成するとともに前記マップ画像上に前記関心領域を示すガイド画像を生成する手段と、
   前記被検体の関心領域の移動に連動して前記マップ画像上の前記ガイド画像を移動させ、前記ガイド画像で示す領域を選択し、前記合成画像から選択された領域の画像を抽出して表示部に表示する表示領域選択部と、を具備したことを特徴とするＸ線診断装置。
8. 前記Ｘ線照射部は、Ｘ線の照射を規制するＸ線絞り器を備え、
   前記表示部に表示された前記関心領域の画像に、前記Ｘ線絞り器による影響範囲を示すグラフィック画像を重畳するグラフィック画像生成部を有することを特徴とする請求項７記載のＸ線診断装置。
9. Ｘ線照射部及びＸ線検出部を含む撮像系を被検体の体軸に沿って移動させ、
   複数の撮影部位毎に同じ方向から前記被検体に対してＸ線を照射して複数の画像データを収集し、
   前記複数の画像データを二次元的に張り合わせて合成画像を生成し、
   前記合成画像のマップ画像を生成しこのマップ画像上に関心領域を示すガイド画像を重畳し、
   前記被検体に対する関心領域の移動にしたがって前記ガイド画像を移動させ、
   前記合成画像から前記ガイド画像が示す関心領域に対応する画像を抽出して表示部に表示することを特徴とする画像データ生成方法。
10. 前記Ｘ線照射部は、Ｘ線の照射を規制するＸ線絞り器を有し、
    前記表示部に表示された前記関心領域の画像に、前記Ｘ線絞り器による影響範囲を示すグラフィック画像を生成して重畳することを特徴とする請求項９記載の画像データ生成方法。
11. 前記複数の画像データを張り合わせ処理する際に、倍率の異なる画像データが含まれている場合は、共通の倍率に等倍化して張り合わせることを特徴とする請求項９記載の画像データ生成方法。

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