JP2016119939A - X-ray imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray imaging apparatus capable of displaying an image showing a range of an X-ray irradiation field on a display part, even when a collimator lamp is not used, while having a simple constitution.SOLUTION: An irradiation field operation part 14 in a console section 1 operates the size of an X-ray irradiation field to an imaging region by a camera 49. Then, an irradiation field display part 15 in the console section 1 displays an image showing a range of the X-ray irradiation field to a display part of an operation part 41 in an imaging part 4 and to a display part 11 in the console section 1, in the superimposed state on an image of a subject displayed on the display part 11.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、被検者に向けてX線を照射するX線管と、X線管から照射され被検者を通過したX線を検出するX線検出部と、X線管と被検者との間に配設された複数のコリメータリーフを備え、X線管から被検者に向けて照射されるX線照射野を形成するコリメータと、を備えたX線撮影装置に関する。   The present invention relates to an X-ray tube that irradiates an X-ray toward a subject, an X-ray detector that detects X-rays that have been irradiated from the X-ray tube and passed through the subject, an X-ray tube, and the subject The present invention relates to an X-ray imaging apparatus including a plurality of collimator leaves disposed between and a collimator that forms an X-ray irradiation field irradiated from a X-ray tube toward a subject.

このようなX線撮影装置においては、X線管から被検者に向けて照射されるX線の範囲であるX線照射野を設定するために、コリメータリーフの位置を調整する必要がある。このような場合において、実際にX線管からX線を照射することでコリメータリーフの位置を調整したのでは、被検者に対する被曝量が増加する。このため、このようなX線撮影装置においては、コリメータリーフを移動させてX線管から被検者に向けて照射されるX線照射野を調整するときには、コリメータ機構に対し患者とは逆側に配設されたコリメータランプを点灯させることにより可視光の照射野を形成し、可視光の照射野を視認することでコリメータ機構により形成されるX線照射野を確認している。   In such an X-ray imaging apparatus, it is necessary to adjust the position of the collimator leaf in order to set an X-ray irradiation field that is a range of X-rays irradiated from the X-ray tube toward the subject. In such a case, if the position of the collimator leaf is adjusted by actually irradiating X-rays from the X-ray tube, the exposure dose to the subject increases. Therefore, in such an X-ray imaging apparatus, when adjusting the X-ray irradiation field irradiated from the X-ray tube toward the subject by moving the collimator leaf, the collimator mechanism is opposite to the patient. A visible light irradiation field is formed by turning on the collimator lamp disposed in the X-ray beam, and the X-ray irradiation field formed by the collimator mechanism is confirmed by visually recognizing the visible light irradiation field.

このようなコリメータランプを使用したX線照射野の調整機構は、被検者に対するX線の被曝量を増加させることなくX線照射野を調整し得るものではあるが、ランプによる発熱の問題や、ランプを一定期間ごとに交換する必要があるという問題があるばかりではなく、可視光の照射野の範囲が不明確であることから、X線照射野を正確に設定することは困難であり、また、その調整に時間がかかるという問題がある。   Although the X-ray irradiation field adjustment mechanism using such a collimator lamp can adjust the X-ray irradiation field without increasing the exposure dose of the X-rays to the subject, In addition to the problem that the lamp needs to be replaced at regular intervals, it is difficult to set the X-ray field accurately because the range of the visible light field is unclear, In addition, there is a problem that the adjustment takes time.

特許文献1には、コリメータの内部にミラーを配設するとともに、コリメータ内部のX線管の焦点と共役となる位置にカメラを配置し、このカメラの光軸とX線管からのX線の照射軸とを一致させるようにしたX線撮影装置が開示されている。この特許文献1に記載されたX線撮影装置においては、カメラによりX線照射野を撮影して映像データを取得し、これを表示部に表示することにより、コリメータランプを使用することなくX線照射野を確認しうる構成となっている。そして、この特許文献1に記載されたX線撮影装置においては、オートフォーカス機構を利用することにより、X線管の焦点と被検者の表面との距離であるSOD(Source Object Distance)を測定するようにしている。   In Patent Document 1, a mirror is arranged inside the collimator, a camera is arranged at a position conjugate with the focal point of the X-ray tube inside the collimator, and the optical axis of the camera and X-rays from the X-ray tube are arranged. An X-ray imaging apparatus in which the irradiation axis is matched is disclosed. In the X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, an X-ray irradiation field is imaged by a camera to acquire video data, and this is displayed on a display unit, so that X-rays can be used without using a collimator lamp. It has a configuration in which the irradiation field can be confirmed. In the X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, an SOD (Source Object Distance) that is a distance between the focal point of the X-ray tube and the surface of the subject is measured by using an autofocus mechanism. Like to do.

特開平6−217973号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-217773

このようなX線撮影装置においては、X線の撮影部は撮影室に配置されており、X線照射野の調整(サイズの変更と位置の変更)は撮影室で行われるが、実際のX線撮影のための撮影操作は、撮影室とは別に設けられた操作室内で実行される。このため、上述したコリメータランプを使用したX線照射野の調整機構を使用した場合には、X線照射野の調整を行った後、オペレータが撮影室から操作室に移動する間に被検者が動いてしまう場合がある。このような場合には、適切なX線撮影を実行し得ず、再度の撮影により被検者への被曝量が増加することになる。   In such an X-ray imaging apparatus, the X-ray imaging unit is disposed in the imaging room, and the X-ray irradiation field adjustment (size change and position change) is performed in the imaging room. An imaging operation for line imaging is executed in an operation room provided separately from the imaging room. For this reason, when the adjustment mechanism of the X-ray irradiation field using the collimator lamp described above is used, the subject is adjusted while the operator moves from the imaging room to the operation room after adjusting the X-ray irradiation field. May move. In such a case, appropriate X-ray imaging cannot be performed, and the exposure dose to the subject increases due to re-imaging.

また、X線照射野の調整を撮影室とは別に設けられた操作室内で実行する場合がある。この場合においては、可視光の照射野を調整するためのコリメータリーフの開閉もしくはコリメータの移動は、操作室内に設置された操作部を用いて行われる。このときにも、上述したコリメータランプを使用したX線照射野の調整機構を使用した場合には、オペレータは、操作室と撮影室の間に設けられた鉛ガラス窓を介して被検者に照射された可視光の範囲を目視で確認し、コリメータリーフの開閉操作もしくはコリメータの移動操作を実行している。しかしながら、鉛ガラス窓の大きさはさほど大きくないこともあり、鉛ガラス窓越しに可視光の照射野を確認する作業は視認性がよいとは言えない。このため、可視光の照射野の調整は作業効率が悪く、可視光の照射野を正確に調整できない場合もある。このような場合においても、適切なX線撮影を実行し得ず、再度の撮影により被検者への被曝量が増加することになる。   In some cases, the adjustment of the X-ray irradiation field is performed in an operation room provided separately from the imaging room. In this case, opening and closing of the collimator leaf for adjusting the irradiation field of visible light or movement of the collimator is performed using an operation unit installed in the operation chamber. Also at this time, when the above-described X-ray irradiation field adjustment mechanism using the collimator lamp is used, the operator can contact the subject through a lead glass window provided between the operation room and the imaging room. The range of the visible light irradiated is confirmed visually, and the collimator leaf opening / closing operation or collimator moving operation is executed. However, the size of the lead glass window may not be so large, and it cannot be said that the work of confirming the irradiation field of the visible light through the lead glass window has good visibility. For this reason, adjustment of the irradiation field of visible light has poor work efficiency, and the irradiation field of visible light may not be adjusted accurately. Even in such a case, appropriate X-ray imaging cannot be performed, and the exposure dose to the subject increases due to re-imaging.

特許文献1に記載されたように、コリメータ内部のX線管の焦点と共役となる位置にカメラを配置し、このカメラにより取得した映像データを操作室に配設した表示部に表示することで、上述した問題を解決しようとすることも考えられる。その場合、特許文献1に記載されるように、カメラにより取得した画像で確認できるのはX線照射野だけである。しかしながら、撮影領域を決定するときには、X線照射野だけでなく、その周辺の情報も必要となる。例えば、X線照射野を絞っていくとき、すなわちX線照射野のサイズを小さくしていくとき、カメラで取得した画像が被検者の衣服または皮膚のみであれば、X線照射野のサイズが適切であるのかどうか判断できない。同様に、X線照射野を絞った状態で移動させるときにも、X線照射野の画像だけでは不十分であり、X線照射野を適切に動かすことはできない。すなわち、特許文献1に記載のX線撮影装置を使用した場合においても、X線照射野の調整(サイズの変更と位置の変更)を適切に実行することは困難となる。   As described in Patent Document 1, a camera is arranged at a position conjugate with the focal point of the X-ray tube inside the collimator, and video data acquired by the camera is displayed on a display unit arranged in the operation room. It is also conceivable to try to solve the above-mentioned problem. In that case, as described in Patent Document 1, only the X-ray irradiation field can be confirmed by the image acquired by the camera. However, when the imaging region is determined, not only the X-ray irradiation field but also the surrounding information is required. For example, when narrowing the X-ray field, that is, when reducing the size of the X-ray field, if the image acquired by the camera is only the subject's clothes or skin, the size of the X-ray field Cannot determine whether is appropriate. Similarly, when moving in a state where the X-ray irradiation field is narrowed, the image of the X-ray irradiation field alone is insufficient, and the X-ray irradiation field cannot be moved appropriately. That is, even when the X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1 is used, it is difficult to appropriately adjust the X-ray irradiation field (size change and position change).

なお、特許文献1の図17に示された第6実施例においては、予め撮影した被検者の画像と、絞り開度検出部により検出したコリメータリーフの開度に対応した絞り枠とを、合成した上で表示部に表示する構成が開示されている。この特許文献1の第6実施例に記載された構成は、被検者におけるX線照射野の外部の画像も表示することは可能ではあるが、その被検者の画像はリアルタイムの画像ではないことから、この画像に基づいてX線照射野が正しく設置されているか否かを判断することはできない。   In addition, in the sixth example shown in FIG. 17 of Patent Document 1, an image of the subject photographed in advance and a diaphragm frame corresponding to the opening of the collimator leaf detected by the diaphragm opening detection unit, A configuration in which the images are combined and displayed on a display unit is disclosed. Although the configuration described in the sixth embodiment of Patent Document 1 can also display an image outside the X-ray irradiation field in the subject, the image of the subject is not a real-time image. Therefore, it cannot be determined whether or not the X-ray irradiation field is correctly installed based on this image.

また、特許文献1に記載されたように、コリメータ内部のX線管の焦点と共役となる位置にカメラを配設し、このカメラの光軸とX線管からのX線の照射軸とを一致させる構成を採用した場合には、コリメータが大型化するだけではなく、その軸合わせが煩雑なものとなる。このため、X線照射部の構造が複雑なものとなり、製造コストが高額になるという問題が生ずる。   Further, as described in Patent Document 1, a camera is disposed at a position conjugate with the focal point of the X-ray tube inside the collimator, and the optical axis of this camera and the irradiation axis of X-rays from the X-ray tube are set. When the matching configuration is adopted, not only the collimator is increased in size but also the axis alignment becomes complicated. For this reason, the structure of an X-ray irradiation part becomes complicated and the problem that manufacturing cost becomes expensive arises.

さらに、特許文献1に記載のX線撮影装置においては、オートフォーカス部で測定された値を用いてX線管の焦点と被検者の表面との距離であるSOD等の値を演算し、その演算結果に基づいてモニター上に表示されるX線照射野の大きさを算出している。しかしながら、取得した画像が比較的均質な被検者の衣服または皮膚のみである場合には、オートフォーカスのみでは、X線管の焦点と被検者の表面との距離であるSOD等の値の演算を正確に実行することができないという問題が生ずる。   Furthermore, in the X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, a value such as SOD that is the distance between the focal point of the X-ray tube and the surface of the subject is calculated using the value measured by the autofocus unit, Based on the calculation result, the size of the X-ray irradiation field displayed on the monitor is calculated. However, when the acquired image is only a relatively uniform subject's clothes or skin, the auto focus alone has a value such as SOD that is the distance between the focal point of the X-ray tube and the surface of the subject. There arises a problem that the operation cannot be executed accurately.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、コリメータランプを使用しない場合においても、X線照射野を表す画像を表示部に表示することが可能なX線撮影装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a simple configuration, but can display an image representing an X-ray irradiation field on a display unit even when a collimator lamp is not used. An object is to provide a radiographic apparatus.

請求項1に記載の発明は、被検者に向けてX線を照射するX線管と、前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を検出するX線検出部と、前記X線管と前記被検者との間に配設された複数のコリメータリーフを備え、前記X線管から前記被検者に向けて照射されるX線照射野を形成するコリメータと、を備えたX線撮影装置において、前記コリメータリーフの開度を検出する開度検出器と、光学センサと、画像を前記光学センサに集光するレンズ系とを備え、前記X線管および前記コリメータとともに移動するカメラと、前記カメラにより撮影した前記被検者の画像を表示する表示部と、前記カメラにおける前記光学センサと前記レンズ系との配置と、前記X線管と前記コリメータリーフとの配置と、前記開度検出器により検出したコリメータリーフの開度とに基づいて、前記表示部に表示される前記被検者の画像におけるX線照射野の範囲を演算する照射野演算部と、前記照射野演算部により演算したX線照射野の範囲を表す画像を、前記表示部に表示する照射野表示部と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is an X-ray tube that irradiates an X-ray toward a subject, an X-ray detection unit that detects X-rays irradiated from the X-ray tube and passed through the subject, A collimator comprising a plurality of collimator leaves disposed between the X-ray tube and the subject, and forming an X-ray irradiation field irradiated from the X-ray tube toward the subject; An X-ray imaging apparatus comprising: an opening detector that detects an opening of the collimator leaf; an optical sensor; and a lens system that focuses an image on the optical sensor, together with the X-ray tube and the collimator A moving camera; a display unit for displaying an image of the subject photographed by the camera; an arrangement of the optical sensor and the lens system in the camera; and an arrangement of the X-ray tube and the collimator leaf. Detected by the opening detector Based on the opening of the remeter leaf, an irradiation field calculation unit that calculates the range of the X-ray irradiation field in the image of the subject displayed on the display unit, and the X-ray irradiation calculated by the irradiation field calculation unit An irradiation field display unit configured to display an image representing a field range on the display unit.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記カメラの前記レンズ系と前記被検者との距離と、前記X線管の焦点と前記被検者との距離は実質的に同一であり、前記光学センサにおける撮像範囲をP、前記光学センサと前記レンズ系との距離をQ、前記カメラによる前記被検者の撮影範囲をS、前記X線管の焦点と前記コリメータリーフとの距離をT、前記コリメータリーフの開度をU、としたときに、前記照射野演算部は、X線照射野Rを下記の式により演算する。
R=(S×U×Q)/(T×P)
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the distance between the lens system of the camera and the subject, and the distance between the focal point of the X-ray tube and the subject are substantially equal. The imaging range of the optical sensor is P, the distance between the optical sensor and the lens system is Q, the imaging range of the subject by the camera is S, the focal point of the X-ray tube and the collimator When the distance from the leaf is T and the opening degree of the collimator leaf is U, the irradiation field calculation unit calculates the X-ray irradiation field R by the following equation.
R = (S × U × Q) / (T × P)

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記照射野表示部は、前記X線照射野の範囲を表す画像を、前記表示部に表示される被検者の画像と重ね合わせて表示する。   According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the irradiation field display unit displays an image representing the range of the X-ray irradiation field on the display unit. To be displayed superimposed on the person's image.

請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明において、前記コリメータにおける前記コリメータリーフを移動させるためのモータを備えたコリメータリーフ移動機構と、前記表示部と、前記コリメータリーフ移動機構を操作するための操作部とを有し、X線撮影が行われる撮影室とは別に設けられた操作室に配設されるコンソール部と、をさらに備える。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the collimator leaf moving mechanism including a motor for moving the collimator leaf in the collimator, the display unit, And a console unit provided in an operation room provided separately from an imaging room in which X-ray imaging is performed, and an operation unit for operating the collimator leaf moving mechanism.

請求項1および請求項2に記載の発明によれば、簡易な構成でありながら、コリメータランプを使用しない場合においても、X線照射野の範囲を表す画像を表示部に表示することが可能となる。このとき、カメラにおける光学センサとレンズとの配置と、X線管とコリメータリーフとの配置と、コリメータリーフの開度とに基づいてX線照射野の範囲を演算することから、X線管の焦点と被検者の表面との距離を測定することなくX線照射野の範囲を表す画像を表示部に表示することが可能となる。   According to the first and second aspects of the invention, it is possible to display an image representing the range of the X-ray irradiation field on the display unit even when the collimator lamp is not used even though the configuration is simple. Become. At this time, the range of the X-ray irradiation field is calculated based on the arrangement of the optical sensor and the lens in the camera, the arrangement of the X-ray tube and the collimator leaf, and the opening of the collimator leaf. An image representing the range of the X-ray irradiation field can be displayed on the display unit without measuring the distance between the focal point and the surface of the subject.

請求項3に記載の発明によれば、X線照射野の範囲を表す画像を表示部に表示される被検者の画像と重ね合わせて表示することから、X線照射野をその周囲の情報とともに認識することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, since the image representing the range of the X-ray irradiation field is displayed so as to be superimposed on the image of the subject displayed on the display unit, the X-ray irradiation field is displayed in the surrounding information. It becomes possible to recognize together.

請求項4に記載の発明によれば、操作室内においてコリメータリーフの開度を操作する場合においても、操作室内においてX線照射野を、被検者の画像とともに確認することが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, even when the opening of the collimator leaf is operated in the operation room, the X-ray irradiation field can be confirmed together with the image of the subject in the operation room.

この発明に係るX線撮影装置の概要図である。1 is a schematic diagram of an X-ray imaging apparatus according to the present invention. この発明に係るX線撮影装置における検診台3および撮影部4の斜視図である。It is a perspective view of the examination table 3 and the imaging | photography part 4 in the X-ray imaging apparatus which concerns on this invention. この発明に係るX線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main control systems of the X-ray imaging apparatus which concerns on this invention. 高電圧装置2の概要図である。1 is a schematic diagram of a high voltage device 2. FIG. コリメータ43におけるコリメータリーフ40を模式的に示す斜視図である。4 is a perspective view schematically showing a collimator leaf 40 in a collimator 43. FIG. 操作部41の正面図である。3 is a front view of an operation unit 41. FIG. X線管42の焦点10とコリメータ43のコリメータリーフ40とを含む装置の配置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning relationship of the apparatus containing the focus 10 of the X-ray tube 42, and the collimator leaf 40 of the collimator 43. FIG. カメラ49のレンズ系52と光学センサ51とを含む装置の配置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning relationship of the apparatus containing the lens system 52 of the camera 49, and the optical sensor 51. FIG. カメラ49とコリメータ43のコリメータリーフ40とを含む装置の配置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning relationship of the apparatus containing the camera 49 and the collimator leaf 40 of the collimator 43. FIG. 表示部11、46に表示される被検者20の画像を示す概要図である。4 is a schematic diagram showing an image of a subject 20 displayed on the display units 11 and 46. FIG. 表示部11、46に表示される被検者20の画像の他の実施形態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the image of the subject 20 displayed on the display parts 11 and 46. FIG.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るX線撮影装置の概要図である。また、図2は、この発明に係るX線撮影装置における検診台3および撮影部4の斜視図である。さらに、図3は、この発明に係るX線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray imaging apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the examination table 3 and the imaging unit 4 in the X-ray imaging apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing a main control system of the X-ray imaging apparatus according to the present invention.

この発明に係るX線撮影装置は、オペレータがX線撮影操作を実行するための操作室101に設置されたコンソール部1および高電圧装置2と、被検者20に対して撮影を行うための撮影室100に設置された検診台3および撮影部4とを備える。撮影室100と操作室101とは、隔壁102により遮断されている。   An X-ray imaging apparatus according to the present invention is used for imaging a console unit 1 and a high-voltage apparatus 2 installed in an operation room 101 for an operator to perform an X-ray imaging operation, and a subject 20. An examination table 3 and an imaging unit 4 installed in the imaging room 100 are provided. The imaging room 100 and the operation room 101 are blocked by a partition wall 102.

操作室101に設置されたコンソール部1は、液晶表示器等から構成される表示部11と、各種の操作を実行するためのキーボードやマウス等からなる操作部12とを備える。表示部11には、X線撮影画像と、後述するカメラ49により撮影した被検者20の画像とが表示される。このコンソール部1は、図3に示す制御部13により制御される。この制御部13は、後述する照射野演算部14と照射野表示部15とを備える。また、このコンソール部1は、図3に示すように、病院内の被検者管理システムの院内通信である院内ネットワーク103と接続されている。   The console unit 1 installed in the operation room 101 includes a display unit 11 composed of a liquid crystal display and the like, and an operation unit 12 composed of a keyboard, a mouse and the like for executing various operations. The display unit 11 displays an X-ray image and an image of the subject 20 captured by a camera 49 described later. The console unit 1 is controlled by the control unit 13 shown in FIG. The control unit 13 includes an irradiation field calculation unit 14 and an irradiation field display unit 15 described later. Further, as shown in FIG. 3, the console unit 1 is connected to an in-hospital network 103 which is in-hospital communication of a subject management system in a hospital.

図4は、高電圧装置2の概要図である。   FIG. 4 is a schematic diagram of the high-voltage device 2.

この高電圧装置2は、操作室101内において隔壁102に配設される。図3および図4に示すように、高電圧装置2は、タッチパネル式の液晶表示器から構成される表示部22と入力ボタン24と有する操作パネル21と、X線管42からのX線の照射を開始するためのスイッチ23とを備える。この高電圧装置2は、X線管42の管電圧や管電流、あるいは、X線照射時間等のX線の照射条件を設定するためのものである。この高電圧装置2は、図3に示す制御部25により制御される。   The high voltage device 2 is disposed on the partition wall 102 in the operation chamber 101. As shown in FIGS. 3 and 4, the high voltage apparatus 2 is configured to irradiate an X-ray from an operation panel 21 having a display unit 22 constituted by a touch panel type liquid crystal display, an input button 24, and an X-ray tube 42. And a switch 23 for starting the operation. This high voltage apparatus 2 is for setting X-ray irradiation conditions such as the tube voltage and tube current of the X-ray tube 42 or the X-ray irradiation time. The high voltage device 2 is controlled by the control unit 25 shown in FIG.

再度、図1から図3を参照して、検診台3は、被検者20を載置する天板31と、内部にX線検出機としてのフラットパネルディテクタ(FPD)38(図3参照)を収納したX線検出部33と、天板31およびX線検出部33を昇降するための昇降部34とを備える。X線検出部33は、図2に示すG方向に水平移動可能となっている。また、X線検出部33は、天板31とともに、図2に示すF方向に昇降可能となっている。この検診台3は、図3に示す制御部39により制御される。   Referring to FIGS. 1 to 3 again, the examination table 3 includes a top plate 31 on which the subject 20 is placed and a flat panel detector (FPD) 38 as an X-ray detector inside (see FIG. 3). And an elevating unit 34 for elevating the top plate 31 and the X-ray detecting unit 33. The X-ray detection unit 33 can move horizontally in the G direction shown in FIG. In addition, the X-ray detection unit 33 can be moved up and down in the F direction shown in FIG. The examination table 3 is controlled by the control unit 39 shown in FIG.

なお、この実施形態においては、天板31上の被検者20を臥位状態で撮影するテーブル式の検診台3を採用しており、X線検出部33が図2に示すG方向に水平移動する構成となっている。これに対して、被検者20を立位状態で撮影するスタンド式の撮影台を使用した場合には、X線検出部33は昇降することになる。   In this embodiment, the table-type examination table 3 for photographing the subject 20 on the top board 31 in the prone state is adopted, and the X-ray detection unit 33 is horizontally arranged in the G direction shown in FIG. It is configured to move. On the other hand, when a stand-type imaging table that images the subject 20 in a standing position is used, the X-ray detection unit 33 moves up and down.

撮影部4は、図2に示すように、撮影室100の天井に対して互いに直交するA方向およびB方向に移動可能な基部61と、この基部61から下方に延びる支持部62と、この支持部62に対してC方向に昇降するともに、D方向に回動する移動部63と、この移動部63の下端部に軸支され、操作部41、X線管42およびコリメータ43を一体としてE方向に回動させる支持軸64とを備える。このため、操作部41、X線管42およびコリメータ43は、A、B、C、D、E方向に移動可能となっている。この撮影部4は、図3に示す制御部48により制御される。   As shown in FIG. 2, the imaging unit 4 includes a base 61 that can move in the A direction and the B direction orthogonal to the ceiling of the imaging room 100, a support 62 that extends downward from the base 61, and the support The moving part 63 that moves up and down in the C direction with respect to the part 62 and pivots in the D direction and is pivotally supported by the lower end part of the moving part 63, and the operation part 41, the X-ray tube 42, and the collimator 43 are integrated into E And a support shaft 64 that rotates in the direction. For this reason, the operation unit 41, the X-ray tube 42, and the collimator 43 are movable in the A, B, C, D, and E directions. The photographing unit 4 is controlled by the control unit 48 shown in FIG.

図1および図2では図示を省略しているが、この撮影部4には、被検者20の画像を撮影するためのカメラ49が付設されている。このカメラ49は、X線管42およびコリメータ43とともに移動して、被検者20の画像を撮影する。このカメラ49は、後述するように、このカメラ49におけるレンズ系52と被検者20との距離と、コリメータ43におけるコリメータリーフ40(後述する図5および図7参照)と被検者20との距離とが実質的に同一となる位置において、X線管42またはコリメータ43に付設されている。   Although not shown in FIGS. 1 and 2, the photographing unit 4 is provided with a camera 49 for photographing an image of the subject 20. The camera 49 moves together with the X-ray tube 42 and the collimator 43 and takes an image of the subject 20. As will be described later, the camera 49 includes a distance between the lens system 52 and the subject 20 in the camera 49, a collimator leaf 40 (see FIGS. 5 and 7 described later) and the subject 20 in the collimator 43. The X-ray tube 42 or the collimator 43 is attached at a position where the distance is substantially the same.

図5は、上述したコリメータ43におけるコリメータリーフ40を模式的に示す斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view schematically showing the collimator leaf 40 in the collimator 43 described above.

上述したコリメータ43は、4枚のコリメータリーフ40を備える。X線管42の焦点10から照射されたX線は、その一部がこれら4枚のコリメータリーフ40により遮断されることにより、矩形状のX線照射野Rを形成する。なお、これらのコリメータリーフ40は、図3に示すモータ58の駆動により水平移動する。そして、コリメータリーフ40の開度は、図3に示す開度検出器59により検出される。この開度検出器59としては、エンコーダやポテンショメータ等が使用される。但し、ステッピングモータ等を使用する場合には、モータ58の駆動部を開度検出器59として利用し、モータ58への駆動信号によりコリメータリーフ40の開度を検出してもよい。   The collimator 43 described above includes four collimator leaves 40. Part of the X-rays irradiated from the focal point 10 of the X-ray tube 42 is blocked by these four collimator leaves 40, thereby forming a rectangular X-ray irradiation field R. These collimator leaves 40 move horizontally by driving a motor 58 shown in FIG. The opening degree of the collimator leaf 40 is detected by an opening degree detector 59 shown in FIG. As the opening detector 59, an encoder, a potentiometer or the like is used. However, when a stepping motor or the like is used, the driving unit of the motor 58 may be used as the opening detector 59, and the opening of the collimator leaf 40 may be detected by a driving signal to the motor 58.

図6は、撮影部4における操作部41の正面図である。   FIG. 6 is a front view of the operation unit 41 in the photographing unit 4.

この操作部41は、X線管42をコリメータ43やカメラ49とともに移動させるためのハンドル45と、操作パネル44とから構成される。操作パネル44の中央部には、タッチパネル式の液晶表示器から構成される表示部46が配設されている。また、この表示部46の周囲には、複数のボタン53が配設されている。なお、表示部46には、カメラ49により撮影した被検者20の画像も表示される。   The operation unit 41 includes a handle 45 for moving the X-ray tube 42 together with the collimator 43 and the camera 49 and an operation panel 44. A display unit 46 composed of a touch panel type liquid crystal display is disposed at the center of the operation panel 44. A plurality of buttons 53 are disposed around the display unit 46. Note that the display unit 46 also displays an image of the subject 20 taken by the camera 49.

図7は、X線管42の焦点10とコリメータ43のコリメータリーフ40とを含む装置の配置関係を示す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship of apparatuses including the focal point 10 of the X-ray tube 42 and the collimator leaf 40 of the collimator 43.

この図に示すように、X線管42の焦点10と被検者20の表面(X線照射野R)との距離であるSODがLであり、X線管42の焦点10とコリメータ43におけるコリメータリーフ40との距離がTであり、コリメータリーフ40間の距離(コリメータリーフ40の開度)がUであった場合、X線照射野R一辺の長さは図7において矢印Rで示す大きさとなる。   As shown in this figure, the SOD that is the distance between the focal point 10 of the X-ray tube 42 and the surface of the subject 20 (X-ray irradiation field R) is L, and the focal point 10 of the X-ray tube 42 and the collimator 43 When the distance from the collimator leaf 40 is T and the distance between the collimator leaves 40 (opening degree of the collimator leaf 40) is U, the length of one side of the X-ray irradiation field R is the size indicated by the arrow R in FIG. It becomes.

図8は、カメラ49のレンズ系52と光学センサ51とを含む装置の配置関係を示す説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship of devices including the lens system 52 of the camera 49 and the optical sensor 51.

上述したカメラ49は、CCDやCMOS等の撮像素子からなる光学センサ51と、画像をこの光学センサ51に集光するレンズ系52とを備える。この図においては、レンズ系52を単一のレンズとして表現しているが、このレンズ系52は、複数のレンズより構成されることがある。この図に示すように、レンズ系52と光学センサ51との距離(焦点距離)は、Qとなっている。また、このときのカメラ49による撮影領域はSであり、レンズ系52と被検者20の表面との距離はMとなる。なお、この図に示すように、[P/Q]の値と[S/M]の値は互いに等しく、この値については、画角としてカメラメーカにより各種のカメラの仕様として公表されている。   The camera 49 described above includes an optical sensor 51 formed of an image pickup device such as a CCD or CMOS, and a lens system 52 that focuses an image on the optical sensor 51. In this figure, the lens system 52 is expressed as a single lens, but the lens system 52 may be composed of a plurality of lenses. As shown in this figure, the distance (focal length) between the lens system 52 and the optical sensor 51 is Q. At this time, the imaging region by the camera 49 is S, and the distance between the lens system 52 and the surface of the subject 20 is M. As shown in this figure, the values of [P / Q] and [S / M] are equal to each other, and these values are published as specifications of various cameras by the camera manufacturer as the angle of view.

図9は、カメラ49とコリメータ43のコリメータリーフ40とを含む装置の配置関係を示す説明図である。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship of apparatuses including the camera 49 and the collimator leaf 40 of the collimator 43.

この図に示すように、カメラ49のレンズ系52と被検者20との距離Mと、X線管42の焦点10と被検者20との距離Lが実質的に同一となるように、カメラ49が配置されている。すなわち、図7に示す距離Lと図8に示す距離Mとは、実質的に同一となっている。なお、カメラ49はX線管42の内部に配置されるのではなく、X線管42を備えた撮影部4に付設されている。このため、カメラ49のレンズ系52と被検者20との距離と、X線管42の焦点10と被検者20との距離とを完全に同一とすることは不可能であり、一定の誤差が生ずる。しかしながら、カメラ49のレンズ系52と被検者20との距離Mや、X線管42の焦点10と被検者20との距離Lが,この誤差に対して十分大きい場合には、この誤差は無視し得るものとなる。   As shown in this figure, the distance M between the lens system 52 of the camera 49 and the subject 20 and the distance L between the focal point 10 of the X-ray tube 42 and the subject 20 are substantially the same. A camera 49 is arranged. That is, the distance L shown in FIG. 7 and the distance M shown in FIG. 8 are substantially the same. The camera 49 is not disposed inside the X-ray tube 42 but is attached to the imaging unit 4 provided with the X-ray tube 42. For this reason, it is impossible to make the distance between the lens system 52 of the camera 49 and the subject 20 and the distance between the focal point 10 of the X-ray tube 42 and the subject 20 completely the same. An error occurs. However, if the distance M between the lens system 52 of the camera 49 and the subject 20 or the distance L between the focal point 10 of the X-ray tube 42 and the subject 20 is sufficiently large with respect to this error, this error Is negligible.

このような配置関係において、図7に示すように、U/T=R/Lであり、L=T×R/Uとなる。一方、図8に示すように、P/Q=S/Mであり、M=Q×S/Pとなる。そして、L=Mとすると、下記の式(1)が成立する。
R=(S×U×Q)/(T×P) ・・・ (1)
In such an arrangement relationship, as shown in FIG. 7, U / T = R / L and L = T × R / U. On the other hand, as shown in FIG. 8, P / Q = S / M, and M = Q × S / P. When L = M, the following equation (1) is established.
R = (S × U × Q) / (T × P) (1)

次に、以上のような構成を有するX線撮影装置において、コンソール部1の表示部11と操作部41の表示部46に表示される被検者20の画像とともに、X線照射野Rの範囲を示す画像を表示する、この発明の特徴的動作について説明する。   Next, in the X-ray imaging apparatus having the above-described configuration, the range of the X-ray irradiation field R together with the image of the subject 20 displayed on the display unit 11 of the console unit 1 and the display unit 46 of the operation unit 41. A characteristic operation of the present invention for displaying an image indicating the above will be described.

このX線撮影装置によりX線撮影またはX線透視を実行するためにX線照射野Rを調整するときには、最初に、被検者20を撮影室100に入れ、検診台3の天板31上に載置する。そして、撮影部4のカメラ49を利用して被検者20を撮影する。カメラ49により撮影された被検者20の画像は、撮影部4における操作部41の表示部46と、コンソール部1における表示部11とに表示される。   When adjusting the X-ray irradiation field R in order to perform X-ray imaging or X-ray fluoroscopy with this X-ray imaging apparatus, first, the subject 20 is placed in the imaging room 100 and is placed on the top 31 of the examination table 3. Placed on. Then, the subject 20 is photographed using the camera 49 of the photographing unit 4. The image of the subject 20 captured by the camera 49 is displayed on the display unit 46 of the operation unit 41 in the imaging unit 4 and the display unit 11 in the console unit 1.

次に、撮影部4における操作部41を操作し、被検者20に対してX線管42およびコリメータ43をカメラ49とともに移動させることにより、X線照射野Rの位置を調整する。そして、この状態において、X線照射野Rを設定する。このときには、オペレータは、操作室101に移動して、操作部12を操作することにより、図3に示すモータ58の駆動でコリメータリーフ40を移動させ、X線の照射野を調整してもよい。また、オペレータが撮影室100において撮影部4の操作部41を操作することにより、コリメータリーフ40を移動させてX線照射野Rを調整してもよい。このときのコリメータリーフ40の開度は、図3に示す開度検出器59により検出される。   Next, the position of the X-ray irradiation field R is adjusted by operating the operation unit 41 in the imaging unit 4 and moving the X-ray tube 42 and the collimator 43 together with the camera 49 with respect to the subject 20. In this state, the X-ray irradiation field R is set. At this time, the operator may move to the operation room 101 and operate the operation unit 12 to move the collimator leaf 40 by driving the motor 58 shown in FIG. 3 to adjust the X-ray irradiation field. . Further, the operator may adjust the X-ray irradiation field R by moving the collimator leaf 40 by operating the operation unit 41 of the imaging unit 4 in the imaging room 100. The opening degree of the collimator leaf 40 at this time is detected by an opening degree detector 59 shown in FIG.

この状態において、コンソール部1における照射野演算部14は、上述した式(1)に基づいて、カメラ49による撮影領域Sに対するX線照射野Rのサイズを演算する。そして、コンソール部1における照射野表示部15は、撮影部4における操作部41の表示部46とコンソール部1における表示部11とに対して、X線照射野Rの範囲を表す画像を、表示部11、46に表示される被検者20の画像と重ね合わせて表示する。   In this state, the irradiation field calculation unit 14 in the console unit 1 calculates the size of the X-ray irradiation field R with respect to the imaging region S by the camera 49 based on the above-described equation (1). The irradiation field display unit 15 in the console unit 1 displays an image representing the range of the X-ray irradiation field R on the display unit 46 of the operation unit 41 in the imaging unit 4 and the display unit 11 in the console unit 1. The images of the subject 20 displayed on the parts 11 and 46 are superimposed on the image.

図10は、表示部11、46に表示される被検者20の画像を示す概要図である。   FIG. 10 is a schematic diagram showing an image of the subject 20 displayed on the display units 11 and 46.

この図に示すように、表示部11、46に表示された画像には、X線照射野Rの範囲を示す画像が、矩形状の線画として、被検者20の画像と重ね合わせて表示される。このため、オペレータは、被検者20に対するX線照射野Rを、その周囲の画像とともに認識することが可能となる。これにより、X線照射野Rを、X線撮影またはX線透視によって診断したい部位のサイズに簡単に合わせることが可能となる。   As shown in this figure, in the images displayed on the display units 11 and 46, an image indicating the range of the X-ray irradiation field R is displayed as a rectangular line drawing superimposed on the image of the subject 20. The For this reason, the operator can recognize the X-ray irradiation field R for the subject 20 together with the surrounding images. As a result, the X-ray irradiation field R can be easily adjusted to the size of the region desired to be diagnosed by X-ray imaging or X-ray fluoroscopy.

そして、オペレータは、操作室101に移動した後においても、コンソール部1における表示部11を確認することにより、被検者20が移動していないかの確認とともに、X線照射野Rが適切であるか確認することができる。そして、必要に応じ、操作部12を操作して、X線照射野Rを調整する。このときにも、コンソール部1における表示部11には、X線照射野Rの範囲を表す画像が被検者20の画像と重ね合わせて表示されていることから、X線照射野Rの調整を容易に実行することができる。   Even after the operator moves to the operation room 101, the operator confirms the display unit 11 in the console unit 1 to confirm whether or not the subject 20 has moved, and the X-ray irradiation field R is appropriate. You can check if there is. Then, if necessary, the operation unit 12 is operated to adjust the X-ray irradiation field R. Also at this time, since the image representing the range of the X-ray irradiation field R is displayed on the display unit 11 of the console unit 1 so as to be superimposed on the image of the subject 20, the adjustment of the X-ray irradiation field R is adjusted. Can be executed easily.

X線照射野Rの調整が終了すれば、オペレータは操作室101において高電圧装置2のスイッチ23を操作して、X線撮影またはX線透視を実行する。   When the adjustment of the X-ray irradiation field R is completed, the operator operates the switch 23 of the high voltage apparatus 2 in the operation room 101 to execute X-ray imaging or X-ray fluoroscopy.

図11は、表示部11、46に表示される被検者20の画像の他の実施形態を示す概要図である。   FIG. 11 is a schematic diagram illustrating another embodiment of the image of the subject 20 displayed on the display units 11 and 46.

図10に示す実施形態においては、X線照射野Rを表す画像として、X線照射野Rの範囲を表す画像を、矩形所の線画として、被検者20の画像と重ね合わせて表示している。これに対して、図11に示す実施形態においては、被検者20におけるX線照射野R内の画像のみを、表示部11、46に表示する構成となっている。   In the embodiment shown in FIG. 10, as an image representing the X-ray irradiation field R, an image representing the range of the X-ray irradiation field R is displayed as a rectangular line drawing superimposed on the image of the subject 20. Yes. In contrast, in the embodiment shown in FIG. 11, only the image in the X-ray irradiation field R of the subject 20 is displayed on the display units 11 and 46.

なお、上述した実施形態においては、X線検出部33において、X線を検出するためにフラットパネルディテクタ38を使用しているが、フラットパネルディテクタ38のかわりにイメージインテンシファイア(I.I.)を使用してもよい。また、X線検出器ではなく、フィルムを収納したカセッテ等を使用してもよい。   In the above-described embodiment, the X-ray detector 33 uses the flat panel detector 38 to detect X-rays. However, instead of the flat panel detector 38, an image intensifier (I.I. ) May be used. Further, instead of the X-ray detector, a cassette containing a film may be used.

また、上述した実施形態においては、被検者20の画像とX線照射野Rを表す画像とを、コンソール部1の表示部11と操作部41の表示部46との両方に表示しているが、被検者20の画像とX線照射野Rを表す画像とを、コンソール部1の表示部11または操作部41の表示部46のいずれか一方のみに表示してもよい。また、X線画像を表示する表示部を有さないX線撮影装置の場合には、被検者20の画像とX線照射野Rの範囲を表す画像を表示するための、専用の表示部を付設してもよい。   In the above-described embodiment, the image of the subject 20 and the image representing the X-ray irradiation field R are displayed on both the display unit 11 of the console unit 1 and the display unit 46 of the operation unit 41. However, the image of the subject 20 and the image representing the X-ray irradiation field R may be displayed only on either the display unit 11 of the console unit 1 or the display unit 46 of the operation unit 41. Further, in the case of an X-ray imaging apparatus that does not have a display unit that displays an X-ray image, a dedicated display unit for displaying an image of the subject 20 and an image representing the range of the X-ray irradiation field R May be attached.

1 コンソール部
2 高電圧装置
3 検診台
4 撮影部
10 焦点
11 表示部
12 操作部
20 被検者
21 操作パネル
22 表示部
23 スイッチ
25 制御部
31 天板
33 X線検出部
34 昇降部
35 制御部
40 コリメータリーフ
41 操作部
42 X線管
43 コリメータ
44 操作パネル
45 ハンドル
46 表示部
48 制御部
49 カメラ
51 光学センサ
52 レンズ系
58 モータ
59 開度検出器
100 撮影室
101 操作室
103 院内ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Console part 2 High voltage apparatus 3 Examination table 4 Imaging part 10 Focus 11 Display part 12 Operation part 20 Subject 21 Operation panel 22 Display part 23 Switch 25 Control part 31 Top plate 33 X-ray detection part 34 Elevation part 35 Control part DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 Collimator leaf 41 Operation part 42 X-ray tube 43 Collimator 44 Operation panel 45 Handle 46 Display part 48 Control part 49 Camera 51 Optical sensor 52 Lens system 58 Motor 59 Opening detector 100 Photographing room 101 Operation room 103 Hospital network

Claims (4)

被検者に向けてX線を照射するX線管と、前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を検出するX線検出部と、前記X線管と前記被検者との間に配設された複数のコリメータリーフを備え、前記X線管から前記被検者に向けて照射されるX線照射野を形成するコリメータと、を備えたX線撮影装置において、
前記コリメータリーフの開度を検出する開度検出器と、
光学センサと、画像を前記光学センサに集光するレンズ系とを備え、前記X線管および前記コリメータとともに移動するカメラと、
前記カメラにより撮影した前記被検者の画像を表示する表示部と、
前記カメラにおける前記光学センサと前記レンズ系との配置と、前記X線管と前記コリメータリーフとの配置と、前記開度検出器により検出したコリメータリーフの開度とに基づいて、前記表示部に表示される前記被検者の画像におけるX線照射野の範囲を演算する照射野演算部と、
前記照射野演算部により演算したX線照射野の範囲を表す画像を、前記表示部に表示する照射野表示部と、
を備えることを特徴とするX線撮影装置。
An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays, an X-ray detector that detects X-rays emitted from the X-ray tube and passed through the subject, the X-ray tube and the subject A plurality of collimator leaves disposed between the collimator and a collimator that forms an X-ray field irradiated from the X-ray tube toward the subject.
An opening detector for detecting the opening of the collimator leaf;
A camera that includes an optical sensor and a lens system that collects an image on the optical sensor, and moves together with the X-ray tube and the collimator;
A display unit for displaying an image of the subject photographed by the camera;
Based on the arrangement of the optical sensor and the lens system in the camera, the arrangement of the X-ray tube and the collimator leaf, and the opening of the collimator leaf detected by the opening detector, the display unit An irradiation field calculation unit for calculating a range of an X-ray irradiation field in the displayed image of the subject;
An irradiation field display unit for displaying an image representing the range of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation field calculation unit on the display unit;
An X-ray imaging apparatus comprising:
請求項1に記載のX線撮影装置において、
前記カメラの前記レンズ系と前記被検者との距離と、前記X線管の焦点と前記被検者との距離は実質的に同一であり、
前記光学センサにおける撮像範囲をP、前記光学センサと前記レンズ系との距離をQ、前記カメラによる前記被検者の撮影範囲をS、前記X線管の焦点と前記コリメータリーフとの距離をT、前記コリメータリーフの開度をU、としたときに、前記照射野演算部は、X線照射野Rを下記の式により演算するX線撮影装置。
R=(S×U×Q)/(T×P)
The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The distance between the lens system of the camera and the subject, and the distance between the focal point of the X-ray tube and the subject are substantially the same,
The imaging range of the optical sensor is P, the distance between the optical sensor and the lens system is Q, the imaging range of the subject by the camera is S, and the distance between the focal point of the X-ray tube and the collimator leaf is T. When the opening degree of the collimator leaf is U, the irradiation field calculation unit calculates the X-ray irradiation field R by the following formula.
R = (S × U × Q) / (T × P)
請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置において、
前記照射野表示部は、前記X線照射野の範囲を表す画像を、前記表示部に表示される被検者の画像と重ね合わせて表示するX線撮影装置。
The X-ray imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The said irradiation field display part is an X-ray imaging apparatus which displays the image showing the range of the said X-ray irradiation field superimposed on the image of the subject displayed on the said display part.
請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線撮影装置において、
前記コリメータにおける前記コリメータリーフを移動させるためのモータを備えたコリメータリーフ移動機構と、
前記表示部と、前記コリメータリーフ移動機構を操作するための操作部とを有し、X線撮影が行われる撮影室とは別に設けられた操作室に配設されるコンソール部と、
をさらに備えるX線撮影装置。
The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A collimator leaf moving mechanism having a motor for moving the collimator leaf in the collimator;
A console unit provided in an operation room provided separately from an imaging room in which X-ray imaging is performed, the display unit and an operation unit for operating the collimator leaf moving mechanism;
An X-ray imaging apparatus further comprising:
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