JP3793102B2

JP3793102B2 - ダイナミックｘ線撮影方法及びダイナミックｘ線画像撮影を行うための制御装置

Info

Publication number: JP3793102B2
Application number: JP2002046427A
Authority: JP
Inventors: エドワードコートローレンス; 修辻井; 仁司井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: JP2003245272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用にダイナミック画像（動画）を生成する為に用いられるＸ線撮影システム及び方法に関し、特に、肺や横隔膜等の組織の動きを検査するために、胸部のダイナミックＸ線画像を生成する為に用いられるＸ線撮影システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療分野でダイナミック画像の生成に用いられる、最も普及している検出器は、イメージインテシファイアである。これらは真空管であって、その内部でＸ線が電子に変換され、変換された電子は蛍光スクリーンに向けて加速され、蛍光スクリーン上で可視光子に変換されて可視画像が生成される。この画像は、ＣＣＤ（charge-coupled device）カメラなどの２次元検出器により検出される。イメージインテシファイアの結像領域は円形であり、最大で直径１６インチ（４０ｃｍ）のものが現在入手可能である。
【０００３】
また、ダイナミックＸ線画像を生成可能な別の検出器は、アモルファスシリコン画素(pixilated)構造に基づいており、後でシリコン構造内で検出されるように入射Ｘ線を光に変換する蛍光層か、またはシリコン構造により検出される電荷に入射Ｘ線を直接変換するフォトコンダクター素材のいずれかを用いる。これらの検出器には長方形のものがあり、イメージインテンシファイアよりもダイナミック胸部撮影に適している。また、胸部全体を撮影する為により大きいサイズのものが存在する。
【０００４】
このように、ダイナミックＸ線撮影により、例えば胸部Ｘ線撮影では患者が息を吸ったり吐いたりする時に肺が動く様子等、組織の動きが観察可能となるため、その分析をすることで、肺やその他の臓器の様々な病気の診断の一助とすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した検出器タイプのものは、共に身体の様々な部位の透視画像撮影に用いられ、ユーザにより撮影の開始・終了が行われている。つまり、現状においては、必要な診断情報を持つ一連の画像を生成するのに充分な時間が経過したとユーザーが判断した後に、ユーザが撮影を終了させており、この判断を行うには特殊な知識と経験が必要であった。また、ユーザの誤判断により診断に必要な撮影が充分に行われなかったり、また、必要以上の時間、撮影してしまうこともあった。診断に必要な画像よりも多くの画像を撮影してしまった場合、患者へのＸ線曝射量が必要以上に高くなってしまう。
【０００６】
患者の動きは周期的であり、この周期におけるいくつかの部分が、他の部分よりも診断する上で重要である。従って、診断に充分な画像が得られた時にダイナミックＸ線撮影を終了し、患者の撮影時間を最小限に押さえつつ、診断に必要な情報がきちんと得られるように撮影装置のフレームレートを制御することが必要である。この制御は、この種類のダイナミック胸部撮影をマススクリーニングで使用する場合、特に重要である。
【０００７】
また、イメージインテシファイアの結像領域は円形であるために、患者によっては胸部の重要な部分が結像領域内に完全に収まらず、部分的に撮影されない可能性がある。例えば、横隔膜と肺の領域全体を１枚の画像に納めることができないことがある。これらの組織の動きは、共に、診断用として有用な情報を提供するため、これらの組織を両方とも撮影できなければ、診断用情報が欠落してしまう。更に、イメージインテンシファイアにより生成される画像は、空間解像度が悪く、歪んでいる。また、イメージインテンシファイア自体のサイズは大きく、検出器の設置が難しいという問題があった。
【０００８】
また、呼吸を１回行う間に５〜６枚の画像を撮影することができない撮影装置を、ダイナミックＸ線画像撮影に用いることはできなかった。
【０００９】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、患者のＸ線撮影時間を最小限に押さえつつ、診断に必要なダイナミックＸ線画像情報を確実に得られるようにすることを第１の目的とする。
【００１０】
また、フレームレートが遅い撮像装置においても、ダイナミックＸ線画像撮影を行えるようにすること第２の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、Ｘ線源と、当該Ｘ線源から照射されるＸ線を受けてその強度に応じて電気信号を出力する撮像手段とを有するＸ線画像撮影装置によりダイナミックＸ線画像撮影を行うための本発明の制御装置は、被検者の呼吸サイクルを検出する検出手段と、前記呼吸サイクルに応じて、Ｘ線画像の撮影開始タイミングと、撮影終了タイミングの少なくともいずれか一方を含む撮影タイミングを自動制御する制御手段とを有する。
【００１３】
また、上記第２の目的を達成するために、前記制御手段は、複数の呼吸サイクルに跨る用に撮影位置を決定し、得られた各撮影位置でＸ線画像を、呼吸サイクルの１周期における位置に応じて並べ替える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、胸部のダイナミックＸ線撮影を行う場合を例にあげて説明する。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態におけるＸ線撮像システムの構成を図１に示す。図１において、１はＣＣＤカメラであり、呼吸サイクル検出器として用いられる。２は駆動・キャプチャ回路、３は呼吸サイクル位置検出部であり、ＣＣＤカメラ１と直列に接続されている。これらの構成により呼吸サイクルにおける現在位置（以下、「呼吸サイクル位置」と呼ぶ。）の情報を連続的に取得して後述するメインメモリ１２に渡す。なお、典型的な呼吸サイクルの一例を図２に示す。
【００１６】
また、５はＸ線管、４は後述するＣＰＵ１１からの信号に応じてＸ線管５によるＸ線照射を制御するＸ線管制御部、６はＸ線管５から照射されるＸ線照射領域、７は撮影対象である患者、８は散乱防止グリッド、９はＸ線の強度に応じて電気信号を出力するＸ線センサ、１０はＸ線センサ９を駆動することにより、Ｘ線センサ９から得られる電気信号を取得するセンサ制御部、１１はシステム全体を制御するＣＰＵ、１２はメインメモリ、１３は操作パネル、１４は表示部である。
【００１７】
胸部の動画に含まれる診断情報は、患者の呼吸サイクルと密接に関連している。本第１の実施形態では、呼吸サイクル位置検出部３と、Ｘ線源５と、Ｘ線センサ９間のフィードバックを利用して、所定数の呼吸サイクル内又は呼吸サイクルの一部分の間に、完全な胸部のダイナミック画像を取得する。本第１の実施形態で重要な点は、必要な診断情報を確実に集めることと、患者に対して、必要な情報を取得するために必要以上のＸ線曝射を行わないようにすることである。
【００１８】
診断に必要な情報の厳密な特性によって、必要な診断情報を提供するために撮影する必要のある呼吸サイクルの数や部分は異なる。例えば、完全２呼吸サイクル分のダイナミックＸ線画像が必要な場合や、１呼吸サイクル分の撮影が必要な場合、また、呼吸サイクルの内の吸息または呼息部分で充分である場合もある。
【００１９】
従って、呼吸サイクルにおいてＸ線撮影が必要な部分の開始位置と終了位置を予め設定しておき、定期的に呼吸サイクル位置を取得して、開始位置及び終了位置と比較し、開始位置と終了位置との間だけを撮影することにより、必要な時間だけ、ダイナミックＸ線画像を得ることができる。
【００２０】
次に、本第１の実施形態における上記構成を有するＸ線撮像システムのＸ線撮影動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２１】
ステップＳ１で各構成を初期化した後、呼吸サイクル位置をステップＳ２で検出する。呼吸サイクル位置は、ＣＣＤカメラ１により撮影した画像を駆動・キャプチャ回路２を介して呼吸サイクル位置検出部３に送り、呼吸サイクルにおける現在位置を検出して得られる。そして、得られた呼吸サイクル位置をメインメモリ１２の所定アドレス部分に書き込むことにより随時更新される。この処理は、ダイナミックＸ線撮影処理とは独立して連続的に行われており、ステップＳ２においてＣＰＵ１１はメインメモリ１２の所定アドレスにアクセスすることで呼吸サイクル位置を知ることができる。これにより、呼吸サイクル位置が例えば吸息の終わり、呼息の終わり、又は直近の吸息又は呼息からどのくらいの時間が経過したかを確認することができる。
【００２２】
次にステップＳ３で、呼吸サイクル位置が撮影手順の初期化の為に予め設定された撮影開始位置であるかどうかを確認する。予め設定された撮影開始位置とは、例えば、１呼吸サイクルにおける吸息の終わりや、呼息の終わり、またはこれらの２つの位置の間で設定された時間又はその時間部分である。ＣＰＵ１１はメインメモリ１２にアクセスして呼吸サイクルにおける撮影開始時間を取得し、ステップＳ２で取得した呼吸サイクル位置と撮影開始位置とを比較する。
【００２３】
もし、ステップＳ２で取得した呼吸サイクル位置が予め設定された撮影開始位置の誤差範囲内にあると判断されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４に進んでＣＰＵ１１はＸ線センサ９とセンサ制御部１０の駆動を開始することで、連続撮影を開始する。同時に、ＣＰＵ１１はＸ線管制御部４に信号を送出することで、Ｘ線管５からのＸ線照射を開始させる。撮影装置によっては、Ｘ線源５よりも若干先にＸ線センサ９の処理を開始する必要がある。なお、本発明は、Ｘ線センサ９及びＸ線源５の駆動開始の特定の形態に制限されるものではない。
【００２４】
Ｘ線管５により生成されたＸ線は患者６と散乱防止グリッド８を通過し、電気信号の形態でＸ線センサ９により検出される。このＸ線センサ９は複数のセンサ画素素子から構成され、Ｘ線センサ９から出力されるデータはセンサ制御部１０を介してメインメモリ１２に格納される。連続する各画像は、ＣＰＵ１１の制御の下、メインメモリ１２の異なるメモリ位置に書き込まれる。このようにして画像を撮影する（ステップＳ５）。
【００２５】
１撮影が終了すると、ステップＳ６で、ステップＳ３と同様にして呼吸サイクル位置を検出する。これにより、現在位置が例えば吸入の終わり、呼息の終わり、又は直近の吸入又は呼息からどのくらいの時間が経過したかを確認することができる。
【００２６】
ステップＳ７で、呼吸サイクル位置が予め設定された撮影終了位置であるかどうかを確認する。この撮影終了位置は、例えば、吸息の終わりや、呼息の終わり、またはこれらの２つの位置の間のサイクル時間内で設定された時間又はその部分である。ＣＰＵ１１は、メインメモリ１２にアクセスして呼吸サイクルにおける撮影終了位置を取得し、この撮影終了位置と、ステップＳ６で取得した呼吸サイクル位置とを比較する。呼吸サイクル位置が撮影終了位置の誤差範囲内にあれば、ステップＳ８に進んで連続撮影を終了する。一方、誤差範囲内に達していない場合は、ステップＳ５に戻って撮影を繰り返す。
【００２７】
ステップＳ８において、ＣＰＵ１１はセンサ制御部１０に終了信号を送る。撮影を終了するに当たって、センサ制御部１０はＣＰＵ１１に確認信号を送り、ＣＰＵ１１はＸ線管制御部４に終了信号を送り、Ｘ線管制御部４はＸ線管５によるＸ線の生成を終了させる。また、現在取得中の画像の撮影完了時にＸ線センサ９とＸ線源５とを同時に停止するようにしても良い。このようにすることで、確実に最終画像の撮影が完了し、且つ患者７に対して無駄にＸ線を照射しないようにすることができる。なお、本発明は、特定の撮影処理の終了の形態に制限されるものではない。
【００２８】
上記の通り本第１の実施形態によれば、撮影開始タイミング及び撮影終了タイミングを呼吸サイクルに基づいて自動的に判断して撮影を行うようにすることで、患者のＸ線撮影時間を最小限に押さえつつ、診断に必要なダイナミックＸ線画像情報を確実に得ることができる。
【００２９】
＜第２の実施形態＞
本第２の実施形態においては、１呼吸サイクル内で充分な数の画像を得る為に充分なフレームレートで駆動することができないセンサにおける動作について説明する。なお、Ｘ線撮像システムの基本構成は上記第１の実施形態において図１を参照にして説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３０】
本第２の実施形態では、呼吸サイクル位置検出部３とＸ線源５とＸ線センサ９との間のフィードバックにより、複数の呼吸サイクルの異なる位置で１枚ずつ画像を取得し、それらの画像をあたかも１呼吸サイクルから得られたように並び替えることで、一連のダイナミックＸ線画像の生成を行う。具体的には、Ｘ線センサ９及びＸ線源５を、呼吸サイクルの予め設定された位置で活性化させて撮影を行う。
【００３１】
本第２の実施形態におけるＸ線撮影動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。ここでは、Ｎ枚の画像が必要であるものとする。撮影しようとする各画像をｎ（＝１〜ｎ）とすると、各画像は複数の呼吸サイクルにおける互いに異なる撮影位置Ｐ（１）〜Ｐ（ｎ）に割り当てられる。この撮影位置Ｐ（１）〜Ｐ（ｎ）は予め設定しておき、メインメモリ１２に保持しておく。なお、この処理における各画像取得時間間隔は、一定（呼吸サイクルの周期をＴとした場合、例えばＴ＋Ｃ：Ｃ＝Ｔ／Ｎ）でも良いし、一定でなくても良い。このようにして撮影を行うということは、Ｘ線撮像システムのフレームレートを制御することと同義である。なお、本第２の実施形態は、呼吸サイクルにおける画像の位置を制御したり、撮影装置のフレームレートを制御することに制限されるものではない。
【００３２】
まず、処理が開始されると、ステップＳ１０でｎ＝１に設定し、ステップＳ１１で呼吸サイクル位置を検出する。呼吸サイクル位置の検出は、例えば、上記第１の実施形態で図３のステップＳ２と同様にして行う。ステップ１２では、ステップＳ１１で検出した撮像位置Ｐ（１）に達するまでステップＳ１１〜Ｓ１２の処理を繰り返す。ステップＳ１２で点Ｐ（１）に達したと確認されると、ステップＳ１３でＸ線画像を撮影する。なお、ステップＳ１３における撮影処理は、Ｘ線センサ９とＸ線源５両方の制御を含む。ステップＳ１４で撮影された画像の数を示すｎを１増やし、ステップＳ１５で必要画像枚数Ｎと比較される。
【００３３】
ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理をＰ（１）〜Ｐ（ｎ）の各位置でＮ枚の画像が撮影されるまで繰り返し、ｎ＞Ｎとなった時点で、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では取得したＮ枚の画像を、１呼吸サイクルにおいて得られた場合と同じ順番になるように並べ替える。
【００３４】
上記のように本第２の実施形態によれば、フレームレートが遅い撮像装置においても、患者のＸ線撮影時間を最小限に押さえつつ、診断に必要なダイナミックＸ線画像を得ることができる。
【００３５】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００３６】
呼吸サイクルと呼吸レートの変化率との関係を表すグラフを図５に示す。呼吸レートの変化率が高い場合、肺や、横隔膜などの他の組織の動きも速い。画像が固定フレームレートで撮影された場合、比較的低速のフレームレートである場合には、呼吸サイクルの速い領域では、診断に有用な情報が欠落してしまう可能性がある。
【００３７】
一方、比較的高速の固定フレームレートで撮影した場合、呼吸サイクルが低い領域では必要以上の画像が撮影されることもある。このことは、診断に有用な情報が増えることなく、患者に対するＸ線照射を増やしてしまうことになる。
【００３８】
従って、呼吸レートの変化率に基づいて呼吸サイクルにおける画像を撮影する位置を算出することで、診断に有用な情報量を増やし、患者に対するＸ線照射を大幅に減らすことができる。
【００３９】
本発明の第３の実施形態におけるＸ線撮影動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、Ｘ線撮像システムの基本構成は上記第１の実施形態において図１を参照にして説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４０】
まずステップＳ２０で１周期分の呼吸サイクルを検出する。ここでは例えば、ＣＰＵ１１はメインメモリ１２に定期的にアクセスし、呼吸サイクル位置検出部３により定期的に更新される呼吸サイクル位置を取得することで、完全な１呼吸サイクルを検出する。ステップＳ２１においてＣＰＵ１１は１周期分の呼吸サイクルに対して呼吸レートの変化率を算出する。次に、ステップＳ２２で呼吸サイクルにおける画像撮影位置Ｐ（１）〜Ｐ（ｎ）を算出する。この計算は、呼吸サイクル時間と呼吸レートの変化率の関数である。呼吸レートの変化率が最も速い呼吸サイクルの位置において、より多くの画像を撮影するようにする。例えば、撮影フレームレートが呼吸サイクルの変化率に比例するように、画像撮影位置Ｐ（１）〜Ｐ（ｎ）を決めるようにしても良い。また、画像撮影位置Ｐ（１）〜Ｐ（ｎ）は、必要な最大画像数と呼吸サイクルの変化率との関数により求めても良い。
【００４１】
呼吸サイクルにおける画像を撮影する位置の算出後、ステップＳ２３でｎ＝１に設定し、ステップＳ２４で呼吸サイクル位置を検出する。呼吸サイクル位置の検出は、例えば、上記第１の実施形態で図３のステップＳ２と同様にして行う。ステップ２５では、ステップＳ２４で検出した撮像位置Ｐ（１）に達するまでステップＳ２４〜Ｓ２５の処理を繰り返す。ステップＳ２５で点Ｐ（１）に達したと確認されると、ステップＳ２６でＸ線画像を撮影する。なお、ステップＳ２６における撮影処理は、Ｘ線センサ９とＸ線源５両方の制御を含む。ステップＳ２８で撮影された画像の数を示すｎを１増やし、ステップＳ２８で必要画像枚数Ｎと比較される。
【００４２】
ステップＳ２４〜Ｓ２８の処理をＰ（１）〜Ｐ（ｎ）の各位置でＮ枚の画像が撮影されるまで繰り返し、ｎ＞Ｎとなった時点で、処理を終了する。
【００４３】
上記の通り第３の実施形態によれば、呼吸レートの変化率に基づいて呼吸サイクルにおける画像を撮影する位置を算出し、その位置でＸ線撮影を行うことで、診断に有用な情報量を増やし、患者に対するＸ線照射を大幅に減らすことができる。
【００４４】
なお、上記図６のフローチャートに示す例では、Ｘ線センサ９が比較的高速のフレームレートで撮影できる場合について説明したが、ステップＳ２３〜Ｓ２８の処理の代わりに、上記第２の実施形態で説明した図４のステップＳ１０〜Ｓ１６の処理を行うことにより、Ｘ線センサ９が高速のフレームレートで撮影できない場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【００４５】
なお、Ｘ線画像の撮影位置を示すフレームレートは、呼吸レートの変化率が最も速い呼吸サイクルの位置において、より多くの画像を撮影するようにする場合に限るものではなく、呼吸サイクルの変化率に反比例するようにしてもよい。これは、例えば、吸入及び呼息への変遷時、又は吸入及び呼息時に、診断に当たって重要な動き情報が含まれる場合に行われる。このように、診断に必要な情報に応じて、適宜変更することができる。
【００４６】
胸部を完全に撮影することで、結像領域が限られているために診断に有用な情報が欠損してしまうことを確実に防ぐことができる。なお、胸部を完全に撮影するためには、少なくとも肺及び横隔膜は１つの画像領域に含まれなければならない。
【００４７】
なお、本発明は、呼吸サイクルを検出するための特定の方法又は装置に制限されるものでは無く、上記第１乃至第３の実施形態で説明した方法の他に、例えば、呼吸モニタベルトや光学カメラを用いて患者の胸部の動きを検出したり、気速計により気流を検出したり、胸部インピーダンスの変化を検出したり、胸部Ｘ線画像のリアルタイム評価することによって呼吸サイクルを検出することもできる。胸部Ｘ線画像のリアルタイム評価を除けば、これら全ての方法をダイナミック撮影処理の開始・終了判定に用いることができる。なお、胸部Ｘ線画像のリアルタイム評価は、ダイナミック撮影処理を終了する為にのみ用いることができる。
【００４８】
また、本発明は呼吸サイクル位置を確認する為の特定の方法に制限されるものではない。例えば、呼吸レートの時間変化率を用いたり、現サイクルを、先に計測された呼吸サイクルとマッチングすることにより呼吸サイクル位置を確認することができる。
【００４９】
【他の実施形態】
上記第１乃至第３の実施形態では、撮影の終了タイミングをＣＰＵ１１が決定していたが、固定フレームレートで撮影を行う場合には必要な画像の枚数が予め分かっているため、ＣＰＵ１１により撮影が開始された後、Ｘ線センサ９とセンサ制御部１０により所定枚数の画像が撮影されると、センサ制御部１０からＣＰＵ１１へ終了信号を送信しするようにしても良い。ＣＰＵ１１はこの終了信号を受けて、Ｘ線管制御部４に終了信号を送る。
【００５０】
また、呼吸サイクル位置の取得開始については上記第１乃至第３の実施形態で特に振れていないが、ユーザーが操作パネル１３を使って、呼吸サイクル位置検出部３と駆動・キャプチャ回路２の動作を開始させるようにしても良い。更に、ユーザーが操作パネル１３から撮影処理を開始するようにしても良い。ＣＰＵ１１は、撮影処理の開始を受けて、呼吸サイクルの現在位置を判断するために、直ちにメインメモリ１２にアクセスする。
【００５１】
そして、ＣＰＵ１１は継続して呼吸サイクル位置と所定終了位置とを比較し、もし呼吸サイクル位置が所定誤差内で所定終了位置と同じであれば、ＣＰＵ１１は撮影装置制御電子機器１０へ終了信号を送る。撮影を終了するにあたり、センサ制御部１０はＣＰＵ１１に確認信号を送り、ＣＰＵ１１はＸ線管制御部４に終了信号を送り、Ｘ線間制御部４はＸ線管５によるＸ線照射を停止する。
【００５２】
また、呼吸サイクル位置検出部３が呼吸サイクル時間（１呼吸当たりにかかる時間）を算出してＣＰＵ１１に渡すようにしてもよい。ＣＰＵ１１は呼吸サイクルの１周期の間に、必要な枚数の画像を撮影する為に必要なフレームレートを算出する。撮影の開始及び終了は、上記いずれかの方法で制御すればよい。
【００５３】
また、Ｘ線センサ９で連続（ダイナミック）画像を撮影せずに、複数の単画像を撮影する。このようにする理由は、例えば、充分に早いフレームレートを実現できないＸ線センサが用いられていることが考えられる。この場合、まずユーザーは、操作パネル１３を用いて必要な画像数を予め設定する。ＣＰＵ１１は、ダイナミック撮影で得られた画像と同等のものを生成するために必要な複数の単画像を撮影する呼吸サイクルにおける位置を算出する。そしてＣＰＵ１１は、初期化信号をセンサ制御部１０に送り、センサ制御部１０からの準備完了信号を受け取るまで待機する。
【００５４】
ＣＰＵ１１は、呼吸サイクル確認部３によって継続的に更新される、メインメモリ１２内の呼吸サイクル位置に繰り返しアクセスする。もし呼吸サイクル位置が予め算出された撮影位置の１つの所定誤差内にあれば、ＣＰＵ１１は画像を撮影するようにＸ線管制御部４とセンサ制御部１０に撮影信号を送る。画像を撮影した後、ＣＰＵ１１は初期化信号をセンサ制御部１０に再度送り、必要枚数の画像の撮影が終了するまでこのループを続ける。画像は、呼吸サイクルの１周期内で得られた場合と同じ順番になるように並べ替えられる。
【００５５】
また、Ｘ線管制御部４に照射信号を送ってから実際にＸ線管５からＸ線が照射されるまでの遅延又は、センサ制御部１０に撮影信号を送ってから実際にＸ線センサ９により画像の撮影を行うまでの遅延の少なくとも一方が存在する。この遅延を補償するために、ＣＰＵ１１は、呼吸サイクル確認部３によって継続的に更新される呼吸サイクル位置を確認するためにメインメモリ１２に継続的にアクセスし、確認した呼吸サイクル位置を、呼吸サイクルにおいて要求される位置で画像を生成するために制御信号を送る相対時間を予期するために用いる。つまり、実際に撮影を行う時間よりも遅延分だけ早く照射信号をＸ線管制御部４に送るようにする。
【００５６】
なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。
【００５７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５８】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図３、図４または図６に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、患者のＸ線撮影時間を最小限に押さえつつ、診断に必要なダイナミックＸ線画像情報を確実に得ることができる。
【００６０】
また、フレームレートが遅い撮像装置においても、ダイナミックＸ線画像撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＸ線撮像システムの概略構成例を示す図である。
【図２】呼吸サイクルの一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるＸ線撮影処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるＸ線撮影処理を示すフローチャートである。
【図５】呼吸サイクルと、呼吸サイクルの変更レートとの関係を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるＸ線撮影処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ＣＣＤカメラ
２駆動・キャプチャ回路
３呼吸サイクル位置検出部
４Ｘ線管制御部
５Ｘ線管
６Ｘ線照射領域
７患者
８散乱防止グリッド
９Ｘ線センサ
１０センサ制御部
１１ＣＰＵ
１２メインメモリ
１３操作パネル
１４表示部

Claims

Ｘ線源と、当該Ｘ線源から照射されるＸ線を受けてその強度に応じて電気信号を出力する撮像手段とを有するＸ線画像撮影装置によりダイナミックＸ線画像撮影を行うための制御装置であって、
被検者の呼吸サイクルを検出する検出手段と、
前記呼吸サイクルに応じて、Ｘ線画像の撮影開始タイミングと、撮影終了タイミングの少なくともいずれか一方を含む撮影タイミングを自動制御する制御手段と
を有することを特徴とする制御装置。
前記Ｘ線画像の撮影開始タイミングは前記呼吸サイクル中の予め設定されたタイミングであって、前記制御手段は、前記Ｘ線源と、前記撮像手段の少なくともいずれか一方を活性化させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記Ｘ線画像の撮影終了タイミングは前記呼吸サイクル中の予め設定されたタイミングであって、前記制御手段は、前記Ｘ線源と、前記撮像手段の少なくともいずれか一方を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
前記制御手段は、
Ｘ線画像の撮影のフレームレートを決定する手段と、
決定したフレームレートでＸ線画像の撮影を行うように制御する手段と
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制御装置。
前記フレームレートは、前記呼吸サイクルの周期をＴ、撮影するＸ線画像の数をｎとすると、ｎ／Ｔにより決定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
前記制御手段は、
撮影したＸ線画像の数を管理する手段と、
前記撮影したＸ線画像の数が所定枚数となった場合に、撮影を終了する手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
撮影するＸ線画像の数を入力する入力手段を更に有することを特徴とする請求項５又は６に記載の制御装置。
前記制御手段は、
前記呼吸サイクルにおけるＸ線画像の撮影位置を決定する決定手段と、
決定した撮影位置でＸ線画像の撮影を行うように制御する撮影制御手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
撮影するＸ線画像の数を入力する入力手段を更に有し、
前記決定手段では、前記Ｘ線画像の数及び前記呼吸サイクルの周期に応じて撮影位置を決定することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
前記呼吸サイクルの変化率を求める手段を更に有し、
前記決定手段では、前記変化率に基づいて撮影位置を決定することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
前記決定手段は、前記変化率が高い部分について、低い部分よりも高いフレームレートとなるように撮影位置を決定することを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
前記決定手段は、前記変化率が低い部分について、高い部分よりも高いフレームレートとなるように撮影位置を決定することを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
前記撮影位置は、複数の呼吸サイクルに跨っており、得られた各撮影位置でＸ線画像を、呼吸サイクルの１周期における位置に応じて並べ替える手段を更に有することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の制御装置。
ダイナミックＸ線画像撮影方法を実現するためのプログラムコードを有する情報処理装置が実行可能なプログラムであって、
被検者の呼吸サイクルを検出する検出工程のプログラムコードと、
前記呼吸サイクルに応じて、Ｘ線画像の撮影開始タイミングと、撮影終了タイミングの少なくともいずれか一方を含む撮影タイミングを自動制御する制御工程のプログラムコードと
を有することを特徴とするプログラム。
情報処理装置が実行可能なプログラムであって、前記プログラムを実行した情報処理装置を、請求項１乃至１３のいずれかに記載の制御装置として機能させることを特徴とするプログラム。
請求項１４又は１５に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。