JP2001224577A - Medical x-ray apparatus - Google Patents

Medical x-ray apparatus

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JP2001224577A
JP2001224577A JP2000036585A JP2000036585A JP2001224577A JP 2001224577 A JP2001224577 A JP 2001224577A JP 2000036585 A JP2000036585 A JP 2000036585A JP 2000036585 A JP2000036585 A JP 2000036585A JP 2001224577 A JP2001224577 A JP 2001224577A
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JP
Japan
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subject
ray
image
shaped member
dimensional image
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JP2000036585A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Furubiki
孝明 古曳
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional image and two-dimensional image capable of varying the fluoroscopic angle to the axial direction of a subject with the same device. SOLUTION: This apparatus comprises a support frame having an opening part for inserting a table for placing the subject, a rotating member rotated around the opening part, a rotation control means, at least one C-shaped member having a curvature radius about an isocentre, a slide control means for controlling the slide position of the C-shaped member, an X-ray tube device supported on one end of the C-shaped member to emit X-ray to the subject, an X-ray detector supported on the other end of the C-shaped member and arranged in opposition to the X-ray tube device with the subject between to detect the transmitted X-ray of the subject, an image processing device for controlling the rotation of the rotating member by the rotation control means, sliding the C-shaped member to an optional position by the slide control means, and processing the output signal from the detector to generate the two-dimensional image and three-dimensional image, and a display device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医用X線装置に係
り、特に、血管造影検査やX線診断装置を用いたIVR
(Interventional Radiology、X線透視下のカテーテル
手術)と呼ばれる治療法に好適な一台の装置で二次元X
線画像と三次元X線画像を得る機能を有する医用X線装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical X-ray apparatus, and more particularly, to an IVR using an angiographic examination or an X-ray diagnostic apparatus.
(Interventional Radiology, catheter surgery under fluoroscopy)
The present invention relates to a medical X-ray apparatus having a function of obtaining a line image and a three-dimensional X-ray image.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線透視撮影台や循環器X線検査装置等
の医用X線透視撮影は、診断の分野においては欠かせな
いものとなっているが、最近は診断のみならず治療にも
使われるようになってきた。この治療は、X線透視下に
おいて先端にさまざまな器具を取り付けたカテーテルを
被検者の血管や臓器に挿入して行なうものであって、従
来、開腹手術をせざるを得なかった治療に対して、被検
者に与える苦痛を少なくでき、かつ安価に治療できると
いう大きなメリットを持つため、急速に普及している。
このような治療方法は、IVRと呼ばれている。
2. Description of the Related Art Medical X-ray fluoroscopy such as an X-ray fluoroscopy table and a circulatory organ X-ray examination apparatus has become indispensable in the field of diagnosis. It is being used. This treatment is performed by inserting a catheter with various instruments attached to the tip under fluoroscopy into the blood vessels and organs of the subject. Therefore, it has a great merit that the pain given to the subject can be reduced and the treatment can be performed at a low cost, so that it is rapidly spreading.
Such a method of treatment is called IVR.

【0003】このIVRでは、対象部位の位置や形状を
立体的に把握できるようにすることが望ましい。そのた
めに、三次元画像はX線CT装置で取得して、この三次
元画像に基づいて対象部位の位置や形状を把握してお
き、前記把握した対象部位に、X線発生系とX線検出系
をC字型アームで支持した循環器X線診断装置(“医歯
薬出版株式会社:医用放射線科学講座13、放射線診断
機器工学、156頁の図4-7”に記載)を用いて様々な角度
からX線を照射し、該循環器X線診断装置で取得した前
記対象部位の二次元の透視画像を参照して治療を行な
い、この治療結果の確認を再度上記X線CT装置を用い
て行なっていた。
In this IVR, it is desirable to be able to three-dimensionally grasp the position and shape of the target part. For this purpose, a three-dimensional image is acquired by an X-ray CT apparatus, the position and shape of the target part are grasped based on the three-dimensional image, and an X-ray generation system and X-ray detection are performed on the grasped target part. Various methods using a circulatory organ X-ray diagnostic apparatus with the system supported by a C-shaped arm (“Medical Dental Publishing Co., Ltd .: Medical Radiation Science Course 13, Radiation Diagnostic Equipment Engineering, page 156, FIG. 4-7”) X-rays are radiated from various angles, treatment is performed with reference to a two-dimensional fluoroscopic image of the target site acquired by the circulatory organ X-ray diagnostic apparatus, and the result of the treatment is confirmed again using the X-ray CT apparatus. I was doing it.

【0004】上記C字型アームによる循環器X線診断装
置は、いろいろな方向からの透視、撮影ができるよう
に、アームの回転、スライド移動等の各種の回転、移動
動作を行なえるように構成されており、前述したように
手術に先立ち、X線CT装置で生成した三次元画像に基
づいて治療対象部位の位置や形状を確認し、この三次元
画像によって得られた位置や形状と上記循環器X線診断
装置で透視する二次元画像とに基づいて診断、治療を行
なう。
The circulatory organ X-ray diagnostic apparatus using the C-shaped arm is configured to perform various rotation and movement operations such as rotation of the arm and slide movement so that fluoroscopy and imaging can be performed from various directions. Prior to the surgery, as described above, the position and shape of the treatment target site are confirmed based on the three-dimensional image generated by the X-ray CT apparatus, and the position and shape obtained from the three-dimensional image and the circulation are determined. Diagnosis and treatment are performed on the basis of the two-dimensional image which is seen through the X-ray diagnostic apparatus.

【0005】このような、循環器X線診断装置とX線C
T装置とを併用した方法では、IVR中において得られ
る情報は、循環器X線診断装置によって得られる二次元
の情報のみとなるので、術者は手術中における治療対象
部位の位置や形状、あるいは、治療対象部位とカテーテ
ルの先端に取付けた治療器具との位置関係等を直感的に
把握することができない。
[0005] Such a circulatory organ X-ray diagnostic apparatus and X-ray C
In the method using the T apparatus together, the information obtained during the IVR is only two-dimensional information obtained by the circulatory organ X-ray diagnostic apparatus. However, it is not possible to intuitively grasp the positional relationship between the treatment target site and the treatment instrument attached to the distal end of the catheter.

【0006】また、X線CTで三次元画像を得るために
は、被検者を体軸方向に移動させながら該被検体の透過
X線検出データから前記被検体の三次元画像を再構成す
るボリュームスキャンあるいはヘリカルスキャンと称さ
れる技術を用いる。しかし、このボリュームスキャン方
式のX線CT装置では、被検体の体軸方向の分解能が低
いという問題がある。
To obtain a three-dimensional image by X-ray CT, a three-dimensional image of the subject is reconstructed from the transmitted X-ray detection data of the subject while moving the subject in the body axis direction. A technique called volume scan or helical scan is used. However, this volume scan type X-ray CT apparatus has a problem that the resolution in the body axis direction of the subject is low.

【0007】分解能が低いと、治療対象部位の位置や形
状を正確に把握することが困難となる場合も考えられ、
さらなる分解能向上が望まれる。
[0007] If the resolution is low, it may be difficult to accurately grasp the position and shape of the treatment target site.
Further improvement in resolution is desired.

【0008】この分解能を向上させる方法として、撮像
系の回転速度に対する被検者の移動速度を下げて撮影す
る方法が考えられるが、その場合には、IVRが必要と
する即応性を得ることができない。また、上記X線CT
装置と循環器X線診断装置を併用する方法では、高価で
大きな設置スペースを必要とするX線CT装置と循環器
X線診断装置の2台の装置を装備することとなるので、
経済性と設置スペースの点においても問題がある。
As a method of improving the resolution, a method of taking an image while lowering the moving speed of the subject with respect to the rotation speed of the imaging system can be considered. In this case, the responsiveness required by the IVR can be obtained. Can not. The X-ray CT
In the method of using the apparatus and the circulatory organ X-ray diagnostic apparatus together, two apparatuses, an X-ray CT apparatus and a circulatory organ X-ray diagnostic apparatus, which require an expensive and large installation space, are provided.
There are also problems in terms of economy and installation space.

【0009】これに対して、コーンビーム状のX線を照
射するX線源と、イメージングインテンシファイア(以
下、「X線I.I.」と記す)およびテレビカメラとか
らなる撮像系を用いた三次元X線CT装置と称されるX
線CT装置を用い、この三次元X線CT装置で二次元X
線像と三次元的X線画像とを取得するという方法が考え
られるが、三次元X線CT装置を含む通常のX線CT装
置では、ガントリに設けた空洞部に被検者を載置する必
要があり、術者が円滑な治療を行なうための作業スペー
スを十分に確保することができないという問題がある。
さらには、IVRでは術中における被検者の容体の急変
等に迅速に対応するために常時被検者の表情等の様子を
観察する必要があるが、頭部などのIVRにおいては特
にガントリに設けられた空洞部分に被検者を載置した状
態では被検者の表情等の様子が観察することが困難であ
ると共に、容体の急変等に迅速に対応できないという問
題がある。そこで、上記X線CT装置と循環器X線診断
装置を併用する方法の有する課題を解決するものとし
て、被検体の三次元画像とX線透視による二次元画像を
同一の装置で生成し、診断と治療を行うことができるX
線装置が特願平10−306238号に提案されてい
る。この装置は、支持部材の一端にX線源であるX線管
を設け、他端に受像手段を設けて、これらを回転動作さ
せる手段を有し、回転中心部分に空間を形成し、被検体
の全周方向からの透過X線データを取得できるようにし
たものであり、被検体の二次元透視画像のみならず三次
元画像(任意断層面の立体画像。以下、コーンビームC
T画像と呼ぶ)を生成するX線画像生成手段を備えたも
のである。
On the other hand, an X-ray source for irradiating X-rays in the form of a cone beam, an imaging system comprising an imaging intensifier (hereinafter referred to as “X-ray II”) and a television camera are used. X called the three-dimensional X-ray CT device
Using a three-dimensional X-ray CT system
A method of acquiring a line image and a three-dimensional X-ray image is conceivable. In a normal X-ray CT apparatus including a three-dimensional X-ray CT apparatus, a subject is placed in a cavity provided in a gantry. There is a problem that it is not possible to secure a sufficient working space for the operator to perform a smooth treatment.
Furthermore, in the case of the IVR, it is necessary to constantly observe the state of the expression of the subject in order to quickly respond to sudden changes in the condition of the subject during the operation. In a state where the subject is placed in the cavity thus obtained, it is difficult to observe the state of the facial expression and the like of the subject, and there is a problem that it is not possible to quickly respond to a sudden change of the body. Therefore, as a solution to the problem of the method of using the X-ray CT apparatus and the circulatory organ X-ray diagnostic apparatus together, a three-dimensional image of the subject and a two-dimensional image obtained by X-ray fluoroscopy are generated by the same apparatus. And X that can perform treatment
A wire apparatus has been proposed in Japanese Patent Application No. 10-306238. This apparatus has an X-ray tube as an X-ray source at one end of a support member, an image receiving means at the other end, and a means for rotating these elements. The transmission X-ray data can be obtained from the entire circumferential direction of the object, and not only a two-dimensional fluoroscopic image of the subject but also a three-dimensional image (a three-dimensional image of an arbitrary tomographic plane.
X-ray image generating means for generating a T image).

【0010】この装置は、撮像系を支持する回転手段の
回転中心部分に被検体を相対的に移動させる空間を形成
し、被検体を前記回転手段の回転中心軸と平行に水平移
動させる、あるいは、回転手段を水平移動させるのみで
撮像系の撮像領域を頭部から足部に至るまで移動させる
ことができる。これによって、任意の位置における全周
方向からの透過X線データを収集し、この透過X線デー
タをX線画像生成手段に入力して、周知の再構成演算に
より撮影部位の三次元画像を得るものである。また、二
次元画像は、前記三次元画像に基づいて治療部位の透視
方向が決まると、この透視方向の位置に上記支持部材の
回転位置を固定し、この回転位置で決まる方向から透視
して二次元の画像を得る。
In this apparatus, a space for relatively moving the subject is formed at the center of rotation of the rotating means for supporting the imaging system, and the subject is horizontally moved in parallel with the center axis of rotation of the rotating means. By simply moving the rotating means horizontally, the imaging area of the imaging system can be moved from the head to the foot. As a result, transmitted X-ray data from the entire circumferential direction at an arbitrary position is collected, and the transmitted X-ray data is input to the X-ray image generating means, and a three-dimensional image of the imaging region is obtained by a well-known reconstruction operation. Things. Further, in the two-dimensional image, when the fluoroscopic direction of the treatment site is determined based on the three-dimensional image, the rotation position of the support member is fixed at the position in the fluoroscopic direction, and the two-dimensional image is viewed through the direction determined by the rotational position. Get a two-dimensional image.

【0011】このような装置で、三次元画像により被検
者の治療部位の位置や形状を把握し、これに基づいて二
次元画像を参照しながら治療を行ない、この治療結果
は、その場で被検者を動かすことなく、上記方法により
三次元画像を生成して確認する。
With such an apparatus, the position and shape of the treatment site of the subject are grasped from the three-dimensional image, and the treatment is performed while referring to the two-dimensional image based on the grasp. A three-dimensional image is generated and confirmed by the above method without moving the subject.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとしている課題】上記の特願平10
−306238号に提案されているX線装置には、以下
の点について配慮されていなかった。すなわち、IVR
においては三次元画像により被検者の治療部位の位置や
形状を把握しておき、この把握した治療部位を多方向か
らの二次元の透視画像を見ながら治療するものである。
しかし、特願平10−306238号に提案されている
X線装置は、回転中心上の任意角度方向(被検体の体軸
と垂直な方向)からの透視はできるが、上記支持部材と
水平の方向(被検者体の体軸方向)には摺動移動ができ
ない。
Problems to be Solved by the Invention
In the X-ray apparatus proposed in -306238, the following points were not considered. That is, IVR
In this method, the position and shape of a treatment site of a subject are grasped from a three-dimensional image, and the grasped treatment region is treated while viewing a two-dimensional fluoroscopic image from multiple directions.
However, the X-ray apparatus proposed in Japanese Patent Application No. 10-306238 can see through an arbitrary angle direction (direction perpendicular to the body axis of the subject) on the center of rotation, but can be viewed horizontally from the support member. Sliding movement is not possible in the direction (body axis direction of the subject).

【0013】したがって、被検者の体軸方向に対して傾
斜させ、この傾斜させた方向からの透視ができないの
で、これらの方向から治療部位の観察が出来なくなり、
IVRによる治療範囲が限定されるという課題が残って
いた。すなわち、被検体の体軸方向にX線源とX線受像
装置を傾斜させて、これらを対向配置する機能はないの
で、前記透視方向からの血管などの描出ができない場合
が考えられる。
[0013] Therefore, since the patient is inclined with respect to the body axis direction of the subject and cannot be seen through the inclined direction, it is impossible to observe the treatment site from these directions.
The problem remains that the range of treatment with IVR is limited. That is, since there is no function of tilting the X-ray source and the X-ray image receiving device in the body axis direction of the subject and arranging the X-ray source and the X-ray receiving device so as to face each other, it may be impossible to depict blood vessels and the like from the fluoroscopic direction.

【0014】そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、被検体の体軸方向に対する透視角度も可変可能な三
次元画像と二次元画像を同一の装置で得られるIVRに
好適な医用X線装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a medical X-ray system suitable for IVR in which a three-dimensional image and a two-dimensional image in which the perspective angle with respect to the body axis direction of the subject can be varied by the same apparatus. It is to provide a device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は、被検体を載
置するテーブルを挿入する開口部を有する支持枠と、こ
の支持枠に支持され前記開口部の周りを回転する回転部
材と、この回転部材を回転制御する回転制御手段と、前
記回転部材に前記被検体の体軸方向に摺動可能に支持さ
れアイソセンタを中心とする曲率半径を有するC字形状
をした少なくとも一つのC字形状部材と、このC字形状
部材の摺動位置を制御する摺動制御手段と、前記C字形
状部材の一端に支持され前記被検体にX線を照射するX
線管装置と、前記C字形状部材の他端に支持され前記被
検体を挟んで前記X線管装置と対向配置されて前記被検
体の透過X線を検出するX線検出装置と、前記回転制御
手段で前記回転部材を回転制御し、前記摺動制御手段で
前記C字形状部材を任意の位置に摺動させて前記検出装
置からの出力信号を処理して二次元画像及び三次元画像
を生成する画像処置装置と、この画像処理装置で生成し
た前記画像を表示する表示装置とから成ることによって
達成される。
The object of the present invention is to provide a supporting frame having an opening for inserting a table on which a subject is placed, a rotating member supported by the supporting frame and rotating around the opening, Rotation control means for controlling the rotation of a rotating member, and at least one C-shaped member which is slidably supported by the rotating member in the body axis direction of the subject and has a C-shape having a radius of curvature about an isocenter. A sliding control means for controlling a sliding position of the C-shaped member; and an X supported by one end of the C-shaped member for irradiating the subject with X-rays.
A X-ray tube apparatus, an X-ray detection apparatus supported by the other end of the C-shaped member, disposed opposite to the X-ray tube apparatus across the subject, and detecting transmitted X-rays of the subject; The control unit controls the rotation of the rotating member, the sliding control unit slides the C-shaped member to an arbitrary position, processes an output signal from the detection device, and outputs a two-dimensional image and a three-dimensional image. This is achieved by including an image processing device that generates the image and a display device that displays the image generated by the image processing device.

【0016】このように構成することによって、透視時
には、X線管装置とX線検出装置を回転制御手段により
回転部材を回転させて被検体の周囲の任意の角度に設定
し、摺動制御手段により回転部材を被検体の体軸と垂直
あるいは任意の角度に設定して、これらの設定した方向
から透視して前記被検体の透過X線を前記X線検出装置
で検出し、この検出信号を画像処理装置で処理して二次
元画像を生成する。コーンビームCT撮影時には、前記
摺動制御手段による回転部材を前記被検体の体軸と垂直
あるいは任意の傾斜角度に設定し、この設定した垂直あ
るいは任意の傾斜角度の状態で前記回転制御手段により
回転部材を被検体の周囲に回転させて前記被検体の透過
X線をX線検出装置で検出し、この検出信号を画像処理
装置で処理して三次元画像を生成する。これらにより生
成した二次元画像及び又は三次元画像を表示装置に表示
して、この表示した画像を参照してIVR等を行うこと
ができる。
With this configuration, during fluoroscopy, the X-ray tube device and the X-ray detector are set at an arbitrary angle around the subject by rotating the rotating member by the rotation control means, and the slide control means is provided. By setting the rotating member perpendicular or at an arbitrary angle to the body axis of the subject, the transmitted X-rays of the subject are detected by the X-ray detection device by seeing through from these set directions, and this detection signal is The image is processed by the image processing device to generate a two-dimensional image. At the time of cone beam CT imaging, the rotation member by the slide control means is set to be perpendicular or at an arbitrary tilt angle to the body axis of the subject, and rotated at the set vertical or arbitrary tilt angle by the rotation control means. The member is rotated around the subject, X-rays transmitted through the subject are detected by an X-ray detector, and the detection signal is processed by an image processing device to generate a three-dimensional image. The two-dimensional image and / or the three-dimensional image generated by these can be displayed on a display device, and IVR or the like can be performed with reference to the displayed image.

【0017】また、IVRに用いるためには、手術中の
ワーキングスペースを確保する点において被検体を挿入
する開口部はできるだけ広い方が望ましい。この点にお
いても、本発明では、X線管装置とX線検出装置を被検
体の周囲に回転させる機能と前記被検体の体軸に対して
傾斜させる機能を回転部材とC字形状部材とに分けて持
たせる構成としたので、前記開口部を従来のX線CT装
置よりも広くすることができ、IVRを行うに必要なワ
ーキングスペースの確保が可能となる。
For use in IVR, it is desirable that the opening for inserting the subject is as wide as possible in terms of securing a working space during the operation. Also in this regard, in the present invention, the function of rotating the X-ray tube device and the X-ray detection device around the subject and the function of inclining the subject with respect to the body axis of the subject are provided by the rotating member and the C-shaped member. Since the openings are separately provided, the opening can be made wider than that of a conventional X-ray CT apparatus, and a working space necessary for performing IVR can be secured.

【0018】これによって、術中における被検者の容体
の急変等に迅速に対応するために常時被検者の表情等の
様子の観察も容易となり、被検者の容体の急変等にも迅
速に対応できるようになる。また、本発明は、前記支持
枠に被検体の体軸方向に移動する手段を設けることによ
って、被検体を静止させた状態で撮像することもでき
る。
[0018] This makes it easy to constantly observe the facial expression of the subject in order to quickly respond to sudden changes in the condition of the subject during the operation, and quickly responds to sudden changes in the condition of the subject. Be able to respond. Further, according to the present invention, by providing a means for moving the subject in the body axis direction of the subject, the subject can be imaged while the subject is stationary.

【0019】さらに、前記画像処理装置で構成された二
次元画像と三次元画像を同一の表示装置若しくは別々の
表示装置に同時に表示して、これらの画像を参照するこ
とにより、対象部位の位置、形状情報が豊富になり、I
VRに好適な医用X線装置を提供できるようになる。
Further, the two-dimensional image and the three-dimensional image formed by the image processing device are simultaneously displayed on the same display device or different display devices, and by referring to these images, the position of the target part, Shape information is abundant and I
A medical X-ray apparatus suitable for VR can be provided.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】[1] 構成の説明 図1は本発明の医用X線装置の構成を示す断面図、図2
は図1の正面図、図3は図1のC字形状アームの構成を
示す斜視図である。以下に上記図1〜図3を用いて本発
明の構成について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [1] Description of Configuration FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a medical X-ray apparatus according to the present invention, and FIG.
1 is a front view of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of the C-shaped arm of FIG. The configuration of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0021】図1において、1はアイソセンタを中心と
した曲率半径を有し、C字形状をしたC型アーム、2は
被検者の身体を挿入できる開口部12を設けた支持枠、
3は前記支持枠に対して回転可能に支持された回転板、
該回転板には前記C型アーム1を摺動させるための駆動
部20が支持されている。したがって、C型アーム1
は、回転板3に支持された駆動部20に摺動可能に支持
され、かつ回転板3によって回転可能に支持されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a C-shaped arm having a radius of curvature centered on an isocenter and having a C-shape, 2 denotes a support frame provided with an opening 12 into which a subject's body can be inserted,
3 is a rotating plate rotatably supported on the support frame,
A drive unit 20 for sliding the C-arm 1 is supported on the rotating plate. Therefore, C-arm 1
Are slidably supported by the drive unit 20 supported by the rotating plate 3 and rotatably supported by the rotating plate 3.

【0022】C型アーム1は、図2のようにC型アーム
4とC型アーム5の二つのアームを有し、かつC型アー
ム4と5の両端より略Y字形状のY型アーム6、7を接
続固定し、C型アーム4とC型アーム5を連結する構成
としてものである。
The C-arm 1 has two arms, a C-arm 4 and a C-arm 5 as shown in FIG. 2, and has a substantially Y-shaped Y-arm 6 from both ends of the C-arms 4 and 5. , 7 are connected and fixed, and the C-arm 4 and the C-arm 5 are connected.

【0023】8は前記Y型アーム6の任意の位置に固定
された受像装置で、この受像装置は、イメージインテン
シファイアーとテレビカメラあるいはCCD(電荷結合
素子)カメラで構成されたものでも、半導体検出器を用
いたフラットパネル式の二次元センサーでも良い。
Numeral 8 denotes an image receiving device fixed at an arbitrary position on the Y-type arm 6. This image receiving device may be composed of an image intensifier and a television camera or a CCD (charge coupled device) camera, or may be a semiconductor. A flat panel type two-dimensional sensor using a detector may be used.

【0024】9はY型アーム7に固定されたX線管装置
(以下、単にX線管と呼ぶ)であって、受像装置8に対
向した位置に配置される。
An X-ray tube device 9 (hereinafter simply referred to as an X-ray tube) fixed to the Y-arm 7 is disposed at a position facing the image receiving device 8.

【0025】C型アーム1の摺動手段は、駆動部20の
内部に、C型アームとC型アームを摺動自在に支持する
ローラ対21を複数備え、またプーリ22を備えたスラ
イドモータ23とアイドラプーリ24により、C型アー
ムの外周に巻き付けたベルト25を駆動させて摺動させ
る構成である。したがって、受像装置8とX線管9とが
アイソセンタZを中心に対向しながら、被検者の体軸に
沿って動作できる。前記摺動手段は、C型アーム4ある
いはC型アーム5のどちらか一方に設ける、又はC型ア
ーム4,5の両方に設ける方法のどちらでも良い。
The sliding means for the C-arm 1 includes a plurality of roller pairs 21 for slidably supporting the C-arm and the C-arm inside a driving unit 20, and a slide motor 23 having a pulley 22. And the idler pulley 24 drives and slides the belt 25 wound around the outer periphery of the C-arm. Therefore, the image receiving device 8 and the X-ray tube 9 can operate along the body axis of the subject while facing each other around the isocenter Z. The sliding means may be provided on either the C-arm 4 or the C-arm 5 or on both the C-arms 4 and 5.

【0026】また、C型アーム1の回転手段は、駆動部
30によって回転でき、その駆動部30の構成は、支持
枠2に対して回転可能に支持した軸受10と、支持枠2
に固定されたモータ31と、モータ軸32に固定された
プーリ33と、モータの回転を検出する検出器34と、
ブレーキ35から成り、モータ軸32に固定されたプー
リ33と回転板3をベルト36で連結することにより、
モータ31の回転力は、回転板3に伝わり、支持枠2に
対して回転できる。
The rotating means of the C-arm 1 can be rotated by a drive unit 30. The drive unit 30 is composed of a bearing 10 rotatably supported on the support frame 2 and a support frame 2
, A pulley 33 fixed to a motor shaft 32, a detector 34 for detecting rotation of the motor,
The pulley 33 fixed to the motor shaft 32 and the rotary plate 3 are connected by a belt 36,
The rotational force of the motor 31 is transmitted to the rotating plate 3 and can rotate with respect to the support frame 2.

【0027】したがって、回転板3に固定されたC型ア
ーム1は、アイソセンタZを含む水平軸線を中心とした
回転が可能となり、受像装置8とX線管9は対向して回
転可能となる。
Accordingly, the C-shaped arm 1 fixed to the rotating plate 3 can rotate about a horizontal axis including the isocenter Z, and the image receiving device 8 and the X-ray tube 9 can rotate facing each other.

【0028】[2] 動作の説明 次に上記本発明の実施形態の動作について、図1、図3
及びこの装置の制御装置の構成を示す図4を用いて詳細
に説明する。
[2] Description of Operation Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A detailed description will be given with reference to FIG.

【0029】術者は、操作器40に対して透視画像とコ
ーンビームCT画像のどちらを選択するかを指示する。
この指示により、透視画像を取得する機能を選択した場
合は、切り換え器45により受像装置8の出力は、画像
処理手段50に入力され、コーンビームCT画像を取得
する機能を選択した場合は、切り換え器45により受像
装置8の出力は画像処理手段60に入力される。
The operator instructs the operating device 40 to select a fluoroscopic image or a cone beam CT image.
According to this instruction, when the function of acquiring a fluoroscopic image is selected, the output of the image receiving device 8 is input to the image processing means 50 by the switch 45, and when the function of acquiring a cone beam CT image is selected, the switching is performed. The output of the image receiving device 8 is input to the image processing means 60 by the image sensor 45.

【0030】(1) 透視画像を取得する機能を選択し
た場合 術者が透視画像を取得する機能を選択した場合は、シス
テムコントローラ41は、切り換え器45に受像装置8
の出力を透視画像データを処理する画像処理手段50に
入力する指令を送ると共にX線管9と受像装置8を透視
したい方向に位置決めするための制御指令をシステムコ
ントローラ41を介してそれぞれの制御手段に送る。以
下詳細に説明する。
(1) When a Function to Obtain a Perspective Image is Selected When the operator selects a function to acquire a fluoroscopic image, the system controller 41 causes the switch 45 to send the image receiving device 8
Is transmitted to the image processing means 50 for processing the fluoroscopic image data, and the control commands for positioning the X-ray tube 9 and the image receiving device 8 in the desired direction through the system controller 41 are transmitted to the respective control means. Send to This will be described in detail below.

【0031】X線管9と受像手段8とが被検体の体軸に
垂直となる位置に摺動移動させる指令を操作器40から
システムコントローラ41を介して摺動制御手段42に
送る。この摺動移動させる指令に基づいて、X線管9と
受像装置8を搭載したC型アーム1を摺動する駆動部2
0のモータ23が回転し、前記モータの軸端に設けたプ
ーリ22を回転させ、そのプーリに噛み合ったベルト2
5、アイドラプーリ24を介してC型アーム1に力が伝
達され、C型アーム1に設けた案内レールを挟み込んで
支持した複数のローラ対21に沿って受像手段8とX線
管9を対向動作させる。
A command to slide the X-ray tube 9 and the image receiving means 8 to a position perpendicular to the body axis of the subject is sent from the operating device 40 to the sliding control means 42 via the system controller 41. The driving unit 2 that slides the C-arm 1 on which the X-ray tube 9 and the image receiving device 8 are mounted, based on the instruction to perform the sliding movement.
The motor 23 rotates the pulley 22 provided at the shaft end of the motor, and the belt 2 meshes with the pulley.
5. The force is transmitted to the C-arm 1 via the idler pulley 24, and the image receiving means 8 and the X-ray tube 9 face each other along a plurality of roller pairs 21 which support the guide rail provided on the C-arm 1 therebetween. Make it work.

【0032】また、血管の走行方向を確認するためにX
線管9と受像装置8を任意の回転位置に動作させる必要
があり、この場合も同様に術者が操作する操作器40の
指令に基づき、システムコントローラ41から回転板回
転制御手段43に指令を出力し、その指令に基づいて駆
動部30のモータ31が駆動し、モータ軸32に固定さ
れたプーリ33を回転させ、そのプーリ33と回転板3
との間を連結したベルト36を介して、その回転力を伝
え、支持枠2に対して回転可能に支持した軸受10を介
して回転板3を回転させ、ブレーキ35を作動して所望
の角度に停止させて、この保持した角度から透視する。
In order to confirm the running direction of the blood vessel, X
It is necessary to operate the wire tube 9 and the image receiving device 8 at arbitrary rotation positions. In this case, similarly, a command is issued from the system controller 41 to the rotating plate rotation control means 43 based on a command of the operating device 40 operated by the operator. The motor 31 of the drive unit 30 is driven based on the command, and the pulley 33 fixed to the motor shaft 32 is rotated.
The rotational force is transmitted through a belt 36 connected to the support frame 2, the rotating plate 3 is rotated through a bearing 10 rotatably supported on the support frame 2, and a brake 35 is operated to a desired angle. , And see through from this held angle.

【0033】そして、上記回転板3の回転角度及びC型
アーム1の摺動位置において、術者の操作器40からの
指令に基づき、システムコントローラ41からのX線条
件に対応したX線を発生させるためのX線制御量をX線
制御手段44で生成して、前記制御量に基づくX線をX
線管9から発生して被検体に照射する。該被検体を透過
したX線を受像装置8に入力して、これを電気信号に変
換し、この電気信号に変換されたアナログ信号を画像処
理手段50のA/D変換器51に入力する。このアナロ
グ信号は、A/D変換器51でデジタル信号に変換さ
れ、画像処理部52に送ると共にフレームメモリ53に
記憶する。画像処理部52は送られてきたデジタル画像
信号に対して、表示階調処理部54にてコントラスト、
ガンマ特性変換等の画像処理を行い、この階調処理が済
んだデジタル画像信号は、D/A変換器55によりアナ
ログ信号に変換され、ディスプレイ70に透視画像を表
示する。
Then, at the rotation angle of the rotary plate 3 and the sliding position of the C-arm 1, X-rays corresponding to the X-ray conditions from the system controller 41 are generated based on a command from the operating unit 40 by the operator. The X-ray control means 44 generates an X-ray control amount for causing the X-ray based on the control amount to be converted into an X-ray.
The light is emitted from the tube 9 and irradiates the subject. The X-ray transmitted through the subject is input to the image receiving device 8, converted into an electric signal, and the analog signal converted into the electric signal is input to the A / D converter 51 of the image processing means 50. This analog signal is converted into a digital signal by the A / D converter 51, sent to the image processing unit 52 and stored in the frame memory 53. The image processing unit 52 applies contrast and contrast to the transmitted digital image signal in a display gradation processing unit 54.
Image processing such as gamma characteristic conversion is performed, and the digital image signal that has been subjected to the gradation processing is converted into an analog signal by the D / A converter 55, and a fluoroscopic image is displayed on the display 70.

【0034】(2) コーンビームCT画像を取得する
機能を選択した場合 術者がコーンビームCT画像を取得する機能を選択した
場合は、システムコントローラ41は切り換え器45に
受像装置8の出力をコーンビームCT画像データを処理
する画像処理手段60に入力する指令を送ると共にX線
管9と受像装置8が被検体の体軸と垂直になる位置にす
るための指令を摺動制御手段42に、回転板を回転制御
する指令は回転板回転制御手段43に送り、これらの制
御指令にしたがってコーンビームCT画像は撮像され
る。以下、この動作について説明する。
(2) When the Function of Acquiring a Cone Beam CT Image is Selected When the operator selects the function of acquiring a cone beam CT image, the system controller 41 sends the output of the image receiving device 8 to the switching unit 45 by the cone. A command to be input to the image processing means 60 for processing the beam CT image data is sent, and a command for setting the X-ray tube 9 and the image receiving device 8 to a position perpendicular to the body axis of the subject is sent to the sliding control means 42. A command for controlling the rotation of the rotary plate is sent to the rotary plate rotation control means 43, and a cone beam CT image is captured according to these control commands. Hereinafter, this operation will be described.

【0035】術者がコーンビームCT機能を選択した場
合は、システムコントローラ41は、切り換え器45を
操作し、画像処理手段60の処理が行なえるようにす
る。また、これと同時に、システムコントローラ41か
ら受像装置8とX線管9とがアイソセンタZを含む鉛直
軸線に一致する位置となるように指令を出力し、その指
令に基づいてそれぞれの駆動部20、30のモータ2
3、31が駆動し、回転板3とC型アーム1を動作さ
せ、X線管9の焦点と受像装置8の中心とがアイソセン
タZを含む鉛直軸線上に一致した状態で停止させる。
When the operator selects the cone beam CT function, the system controller 41 operates the switch 45 so that the processing of the image processing means 60 can be performed. At the same time, a command is output from the system controller 41 so that the image receiving device 8 and the X-ray tube 9 are located at positions that coincide with the vertical axis including the isocenter Z. Based on the command, the respective drive units 20 and 30 motors 2
The rotating plates 3 and 31 are driven to operate the rotating plate 3 and the C-arm 1, and are stopped in a state where the focal point of the X-ray tube 9 and the center of the image receiving device 8 are aligned on the vertical axis including the isocenter Z.

【0036】被検者の位置合わせ等の準備が終了した段
階で、術者はコーンビームCTの撮影を行なうために、
操作器40を操作する。システムコントローラ41より
回転板回転制御手段43に指令を出力し、その指令に基
づいて駆動部30のモータ31を駆動し、上記同様に回
転板3を回転させる。
At the stage where preparations such as positioning of the subject have been completed, the operator performs imaging of the cone beam CT.
The operation device 40 is operated. A command is output from the system controller 41 to the rotating plate rotation control means 43, and the motor 31 of the drive unit 30 is driven based on the command, and the rotating plate 3 is rotated in the same manner as described above.

【0037】回転板3の回転が定速となった時点でシス
テムコントローラ41は、X線制御手段44を介してX
線管9よりX線を出力し、被検者を透過したX線を受像
装置8によって検出する。
When the rotation of the rotating plate 3 has reached a constant speed, the system controller 41
X-rays are output from the tube 9 and the X-rays transmitted through the subject are detected by the image receiving device 8.

【0038】受像装置8で検出された信号はA/D変換
器でデジタル信号に変換されると共に記憶するデータ収
集器61と、このデータ収集器61からのX線吸収デー
タを受けて、これに対し対数変換、ゲイン補正、オフセ
ット補正等の前処理を行う前処理器62と、この前処理
器からのデータを受けて前投影方向のX線吸収データ積
和演算するコンボルバ63と、このコンボルバ63で積
和演算した後のデータを後述のイメージメモリ65に対
して逆投影して重ね合わせた断層像を再構成するバック
プロジェクタ64と、このバックプロジェクタ64で再
構成された断層像を記憶するイメージメモリ65と、こ
のイメージメモリ65上に再構成された断層像に関する
データについて所望の範囲のCT値を設定する画像変換
器66を介して画像をディスプレイ70に表示する。
The signal detected by the image receiving device 8 is converted into a digital signal by an A / D converter and stored in a data collector 61. The data collector 61 receives the X-ray absorption data from the data collector 61, and receives the data. On the other hand, a preprocessor 62 that performs preprocessing such as logarithmic conversion, gain correction, and offset correction, a convolver 63 that receives data from the preprocessor and performs a product-sum operation on X-ray absorption data in a pre-projection direction, and a convolver 63 A back projector 64 that reconstructs a superimposed tomographic image by back-projecting the data after the product-sum operation to an image memory 65 described later, and an image that stores the tomographic image reconstructed by the back projector 64 A memory 65 and an image converter 66 for setting CT values in a desired range with respect to data relating to the reconstructed tomographic image on the image memory 65. It is displayed on the display 70.

【0039】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、三次元画像により対象部位の位置や形状を把握し
て、この結果に基づいて多方向からの透視、特に体軸方
向の透視角度を任意に設定できるので複雑に錯綜する血
管や臓器等の診断情報が豊富になり、診断、治療の向上
を図ることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the position and the shape of the target part are grasped from the three-dimensional image, and the perspective from multiple directions, in particular, the perspective angle in the body axis direction is determined based on the result. Can be set arbitrarily, so that diagnostic information of blood vessels, organs, and the like, which are complicated and complicated, is abundant, and the diagnosis and treatment can be improved.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上、本発明によれば、同一の装置で三
次元画像と二次元画像を生成し、前記三次元画像で得た
被検体の診断、治療対象部位の位置や形状の情報に基づ
いて、前記被検体の体軸方向に対する任意の角度での透
視により、多方向からの二次元の透視画像を参照してI
VRを行うことができる。これによって、複雑に錯綜す
る血管や臓器等の位置、形状情報が豊富になり、診断、
治療の向上に貢献すると共に経済的で設置スペースが小
さくて済む医用X線装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, a three-dimensional image and a two-dimensional image are generated by the same apparatus, and the information on the position and shape of the subject to be diagnosed and treated based on the three-dimensional image is obtained. Based on the perspective at an arbitrary angle with respect to the body axis direction of the subject, a reference is made to a two-dimensional perspective image from multiple directions.
VR can be performed. As a result, the position and shape information of complicated and complicated blood vessels and organs will be abundant,
It is possible to provide a medical X-ray apparatus that contributes to improvement of treatment, is economical, and requires a small installation space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の医用X線装置の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a medical X-ray apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の医用X線装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the medical X-ray apparatus of the present invention.

【図3】本発明のC型アームの構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a C-arm according to the present invention.

【図4】本発明の医用X線装置の制御装置の構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram of a control device of the medical X-ray apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 C型アーム、2 支持枠、3 回転板、8 受像装
置、9 X線管装置、10 軸受、20,30 駆動
部、23,31 モータ、22,33 プーリ、25,
36 ベルト、21 ローラ対、24 アイドラプー
リ、34 検出器、35 ブレーキ、41 操作器、4
2 摺動制御手段、43 回転板回転制御手段、45
切り換え器、50,60 画像処理手段、70 ディス
プレイ
Reference Signs List 1 C-arm, 2 support frame, 3 rotating plate, 8 image receiving device, 9 X-ray tube device, 10 bearing, 20, 30 drive unit, 23, 31 motor, 22, 33 pulley, 25,
36 belt, 21 roller pair, 24 idler pulley, 34 detector, 35 brake, 41 operating device, 4
2 slide control means, 43 rotating plate rotation control means, 45
Switcher, 50, 60 Image processing means, 70 Display

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体を載置するテーブルを挿入する
開口部を有する支持枠と、この支持枠に支持され前記開
口部の周りを回転する回転部材と、この回転部材を回転
制御する回転制御手段と、前記回転部材に前記被検体の
体軸方向に摺動可能に支持されアイソセンタを中心とす
る曲率半径を有するC字形状をした少なくとも一つのC
字形状部材と、このC字形状部材の摺動位置を制御する
摺動制御手段と、前記C字形状部材の一端に支持され前
記被検体にX線を照射するX線管装置と、前記C字形状
部材の他端に支持され前記被検体を挟んで前記X線管装
置と対向配置されて前記被検体の透過X線を検出するX
線検出装置と、前記回転制御手段で前記回転部材を回転
制御し、前記摺動制御手段で前記C字形状部材を任意の
位置に摺動させて前記検出装置からの出力信号を処理し
て二次元画像及び三次元画像を生成する画像処置装置
と、この画像処理装置で生成した前記画像を表示する表
示装置とから成る医用X線装置。
1. A supporting frame having an opening for inserting a table on which a subject is placed, a rotating member supported by the supporting frame and rotating around the opening, and a rotation control for controlling the rotation of the rotating member. Means and at least one C-shaped member which is slidably supported by the rotating member in the body axis direction of the subject and has a C-shape having a radius of curvature centered on an isocenter.
A C-shaped member, sliding control means for controlling a sliding position of the C-shaped member, an X-ray tube device supported at one end of the C-shaped member and irradiating the subject with X-rays, X, which is supported at the other end of the letter-shaped member and is disposed opposite to the X-ray tube device with the subject interposed therebetween, and detects transmitted X-rays of the subject.
A line detection device, the rotation control means controlling the rotation of the rotating member, the sliding control means sliding the C-shaped member to an arbitrary position, and processing an output signal from the detection device to obtain a second signal. A medical X-ray apparatus comprising: an image processing device that generates a three-dimensional image and a three-dimensional image; and a display device that displays the image generated by the image processing device.
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