CN104334082A - X射线透视成像装置以及x射线透视成像装置的控制方法 - Google Patents

X射线透视成像装置以及x射线透视成像装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

在逆倾斜位置的拍摄中,为了抑制摄影图像的模糊和抖动,X射线透视成像装置具有:可倾斜的床台顶板(17);计算姿势参数的参数计算部(19),该姿势参数表示床台顶板(17)的长轴相对于水平面的倾斜姿势;基于连续的帧的X射线图像,检测所述被检测体的动作大小的检测部(151);基于姿势参数,设定动作容许值的动作容许值设定部(152),该动作容许值表示对于所述被检测体的动作的大小能够容许多大的动作;根据由动作容许值设定部(152)设定的动作容许值,进行用于拍摄的动作控制的拍摄控制部(155)。

Description

X射线透视成像装置以及X射线透视成像装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种X射线透视成像装置,特别是提高使床台顶板倾斜进行检查的画质。
背景技术
X射线透视成像装置向被检测体照射X射线,利用X射线检测器检测透过X射线,由此来获得被检测体的X射线信号。而且,X射线透视成像装置通过使用图像处理部对X射线信号进行处理,在显示部显示摄影图像(静止图像)或者透视图像(动态图像)。在X射线图像的拍摄中,若被检测体产生动作,则摄影图像出现模糊。因此,在专利文献中公开了根据连续的透视图像的帧之间的被检测体的动作的大小,减少X射线管的每1帧的曝光时间(曝光的脉冲宽度),由此来有效地抑制图像模糊的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-58665号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,在专利文献1中,没有考虑使床台顶板倾斜来进行检查的情况。特别是,当在床台上的被检测体的头部方向与在水平方向上延伸的直线相比向下,而床台上的被检测体的足部一侧与在水平方向上延伸的直线相比向上的位置进行拍摄时,被检测体为了保持静止状态,需要保持握住床台上具备的扶手的状态,被检测体有可能产生动作。若在检查过程中被检测体产生动作,则使检查拖延,导致拍摄错误。
由于在逆倾斜位置上的检查拖延,被检测体为了维持静止状态的负担进一步增加,进而可能陷入被检测体容易产生动作的恶性循环。
本发明是鉴于上述问题而提出的,提供一种能够抑制通过在逆倾斜位置上进行的拍摄得到的摄影图像的模糊,谋求提高画质的技术。
解决课题的手段
为解决上述课题,本发明的X射线透视成像装置基于表示床台顶板的倾斜姿势的姿势参数,设定被检测体的动作的大小的动作容许值,根据该动作容许值,进行用于拍摄的动作控制。
发明效果
本发明可以提供一种抑制在逆倾斜位置进行拍摄时得到的摄影图像的模糊,提高画质的X射线透视成像装置。
附图说明
图1是表示本实施方式的X射线透视成像装置的概要结构的功能框图。
图2是表示第一实施方式的检查的流程的流程图。
图3表示检测表示被检测体的动作的大小的值m的处理。
图4是表示动作的大小的时间推移的例子的说明图。
图5是表示第一实施方式的设定值计算处理的流程的流程图。
图6表示使动作容许值和倾斜角度相对应而规定的表的一例,(a)表示使用连续函数的例子,(b)表示使用不连续函数的阶段性变化的例子。
图7表示使待机时间和倾斜角度相对应而规定的表的一例,(a)表示使用连续函数的例子,(b)表示使用不连续函数的阶段性变化的例子。
图8是表示第二实施方式的设定值计算处理的流程的流程图。
图9是用于表示在动作容许值和待机时间的计算中使用的表的说明图,(a)表示使动作容许值和倾斜时间相对应而规定的表的一例,(b)表示使待机时间和倾斜时间相对应而规定的表的一例。
图10是表示第三实施方式的处理的流程的流程图。
图11是表示为了决定拍摄时的X射线照射条件而使用的表的说明图,(a)表示规定了动作容许值以及脉冲宽度的表的例子,(b)表示使动作容许值和脉冲宽度以及管电流相对应而规定的表的例子,(c)表示使动作容许值和脉冲宽度、管电流以及焦点尺寸相对应而规定的表的例子。
图12是表示为了决定拍摄时的X射线照射条件而使用的表的说明图,(a)表示规定了待机时间以及脉冲宽度的表的例子,(b)表示使待机时间和脉冲宽度以及管电流相对应而规定的表的例子,(c)表示使动作容许值和脉冲宽度、管电流以及焦点尺寸相对应而规定的表的例子。
具体实施方式
本发明提供一种X射线透视成像装置,其具备:X射线源,其产生X射线;床台顶板,其搭载被检测体;X射线检测器,隔着所述床台顶板与所述X射线源相向配置,检测透过所述被检测体的X射线,输出与透过X射线的强度对应的电信号;以及图像处理部,其生成基于所述电信号的X射线图像,并且,X射线透视成像装置执行针对连续的每一帧生成X射线图像的透视和生成由静止图像构成的X射线图像的拍摄,所述X射线透视成像装置的特征在于,具有:床台支撑装置,其使所述床台顶板的长轴相对于水平面倾斜来进行支撑;参数计算部,其计算表示所述床台顶板的倾斜姿势的姿势参数;动作检测部,其基于所述连续的帧的X射线图像,检测所述被检测体的动作的大小;动作容许值设定部,其根据所述姿势参数设定进行所述拍摄时的所述被检测体的动作大小的动作容许值;以及拍摄控制部,其根据由所述动作容许值设定部设定的动作容许值,进行用于所述拍摄的动作控制。
所述X射线透视成像装置还可以具备经过时间测量部,其测量从所述被检测体的动作的大小低于所述动作容许值开始的经过时间,将该经过时间与预先设定的待机时间进行比较。此时,当所述经过时间超过所述待机时间时,所述拍摄控制部进行用于所述拍摄的动作控制。
所述X射线透视成像装置还可以具备待机时间设定部,其对应于所述姿势参数设定所述待机时间。此时,所述经过时间测量部将所述设定的待机时间与所述经过时间进行比较。
所述参数计算部可以包含角度计算部,其计算所述床台顶板的长轴相对于所述水平面的倾斜角度。此时,所述动作容许值设定部根据所述倾斜角度,随着所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比相对变低,设定所述动作容许值变大。
所述参数计算部也可以包含角度计算部,其计算所述床台顶板的长轴相对于所述水平面的倾斜角度。此时,所述待机时间设定部根据所述倾斜角度,随着所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比相对变低,设定所述待机时间变短。
所述参数计算部也可以包含测量倾斜时间的倾斜时间测量部,所述倾斜时间表示从所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比成为相对低的位置开始的时间。此时,所述动作容许值设定部随着所述倾斜时间变长,设定所述动作容许值变大。
所述参数计算部也可以包含测量倾斜时间的倾斜时间测量部,所述倾斜时间表示从所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比成为相对低的位置开始的时间。此时,所述待机时间设定部随着所述倾斜时间变长,设定所述待机时间变短。
所述X射线透视成像装置还可以具备X射线照射条件设定部,其进行控制从而随着所述动作容许值变大,减少所述拍摄的曝光时间。
所述X射线照射条件设定部可以为了使预先设定的1次拍摄中的X射线量恒定而进行控制,当减少所述拍摄的曝光时间时,增加在该拍摄中使用的X射线的曝光能量,当增加所述拍摄的曝光时间时,减少在该拍摄中使用的X射线的曝光能量。
所述X射线源可以包含焦点尺寸相对大的大焦点形成部和焦点尺寸相对小的小焦点形成部。并且,所述X射线照射条件设定部可以进行控制,当所述动作容许值在第一阈值以上时,使用所述大焦点形成部产生所述X射线,当所述动作容许值比第一阈值小时,使用所述小焦点形成部产生所述X射线。
所述X射线透视成像装置还可以具备X射线照射条件设定部,其进行控制从而随着所述待机时间变短,减少所述拍摄的曝光时间。
所述X射线照射条件设定部可以为了使预先设定的1次拍摄中的X射线量恒定而进行控制,当减少所述拍摄的曝光时间时,增加在该拍摄中使用的X射线的曝光能量,当增加所述拍摄的曝光时间时,减少在该拍摄中使用的X射线的曝光能量。
所述X射线源还可以包含焦点尺寸相对大的大焦点形成部和焦点尺寸相对小的小焦点形成部。并且,所述X射线照射条件设定部可以进行控制,当所述待机时间比第二阈值短时,使用所述大焦点形成部产生所述X射线,当所述待机时间在所述第二阈值以上时,使用所述小焦点形成部产生所述X射线。
以下,使用附图对本发明进行说明。在全部附图中,对于相同的构成要素赋予相同的符号,并省略重复说明。
首先,基于图1说明本实施方式的X射线透视成像装置的概要结构。图1是表示本实施方式的X射线透视成像装置的概要结构的功能框图。
图1所示的X射线透视成像装置10是能够进行透视和拍摄的X射线透视成像装置,所述透视是指取得连续的每一帧的X射线图像,并取得由动态图像构成的X射线图像,所述拍摄是指取得由静止图像构成的X射线图像,X射线透视成像装置10具有:产生X射线的X射线源11;X射线检测器12,与X射线源11相向配置,检测透过了被检测体2的X射线,输出与检测出的透过X射线的强度对应的电信号;图像处理部13,基于从X射线检测器12输出的电信号,生成X射线图像;图像存储部14,用于存储X射线图像;控制部15,用于进行X射线透视成像装置10的各部的动作控制;图像显示部16,用于显示X射线图像;床台顶板17,配置在X射线源11与X射线检测器12之间,用于搭载被检测体2;床台支撑装置18,用于使床台顶板17的长轴相对于水平面倾斜来进行支撑;参数计算部19,用于计算表示床台顶板17的倾斜姿势的参数。
在如下所述的第一实施方式中,作为参数计算部19具有角度计算部191,其计算床台顶板17的长轴l1相对于水平面Ls的倾斜角度θ。另外,在第二实施方式中,参数计算部19除了包含角度计算部191之外,还包括倾斜时间测量部192,其基于倾斜角度θ,测量从床台顶板17的头部侧与床台顶板17的足部侧相比成为相对低的逆倾斜位置开始的时间。在床台顶板17的被检测体的足部侧位于比水平面Ls高的位置时,将倾斜角度θ作为倾斜角度θ>0进行计算。因此,在倾斜角度θ>0时,搭载在床台顶板17上的被检测体2处于逆倾斜位置。由于倾斜时间计算部192在第二实施方式中使用,所以不是第一实施方式中的必需的构成要素。
X射线源11具有产生X射线的X射线管球。另外,在X射线源11中,可以具有选择性地使特定能量的X射线透过的X射线滤波器和设定X射线照射区域的光圈装置等。
X射线检测器12例如是如下的设备:通过将检测X射线的多个检测元件配置为二维阵列状而构成,从X射线源11被进行照射,检测/输出与透过了被检测体2的X射线的入射量对应的X射线信号(电信号)。
图像处理部13基于从X射线检测器12输出的X射线信号,生成X射线图像。在透视时生成以1帧为单位的X射线图像。
图像存储部14存储由图像处理部13生成的X射线图像。
控制部15具备:动作检测部151,比较图像存储部14中存储的连续的帧(第n-1帧、第n帧等),检测被检测体2的动作的大小;动作容许值设定部152,基于姿势参数,设定表示对于被检测体2的动作的大小能够容许多大的动作的动作容许值;待机时间设定部153,设定待机时间,该待机时间规定了从被检测体的动作低于动作容许值开始到进行拍摄为止待机多少时间;经过时间测量部154,测量从被检测体的动作低于动作容许值开始的经过时间,并与预先决定的待机时间进行比较;拍摄控制部155,当经过时间超过待机时间时,进行用于拍摄的动作控制;X射线条件设定部156,变更/设定透视时的X射线的照射条件,例如曝光时间(曝光的脉冲宽度)、曝光能量等X射线照射条件;X射线源控制部157,按照分别对透视时以及拍摄时设定的X射线照射条件,控制X射线源11的动作来照射X射线。由于透视条件控制部156在第三实施方式中使用,所以不是第一以及第二实施方式中必需的构成要素。
经过时间测量部154用于测量从被检测体的动作不满动作容许值开始的经过时间,可以测量经过时间的实测值,也可以测量帧数来代替实测值。待机时间设定部153在经过时间测量部154测量实测值时,通过时间单位设定待机时间,在经过时间测量部154测量帧数时,通过帧数单位设定待机时间。
当经过时间超过了待机时间时,拍摄控制部155可以将预先设定的拍摄时的X射线照射条件输出给X射线源控制部157来产生X射线,也可以向操作者通知超过待机时间的主旨,当操作者操作了图中未图示的曝光按钮时,将预先设定的曝光时的X射线照射条件输出给X射线源控制部157,来产生X射线。
图像处理部13、图像存储部14以及控制部15可以由实现各构成要素的功能的程序和执行该程序的硬件的组合构成。图像显示部16可以使用CRT或液晶显示器等图像显示装置来构成。
(第一实施方式)
第一实施方式是使用倾斜角度来作为表示被检测体的姿势的姿势参数,使用该倾斜角度来设定动作容许值以及待机时间的实施方式。以下,基于图2~图8对第一实施方式进行说明。图2是表示第一实施方式的检查的流程的流程图。图3表示检测表示被检测体的动作的大小的值m的处理。图4是表示动作的大小的时间推移的例子的说明图。图5是表示第一实施方式的设定值计算处理的流程的流程图。
图6表示使动作容许值和倾斜角度相对应而规定的表的一例,(a)表示使用连续函数的例子,(b)表示使用不连续函数的阶段性变化的例子。
图7表示使待机时间和倾斜角度相对应而规定的表的一例,(a)表示使用连续函数的例子,(b)表示使用不连续函数的阶段性变化的例子。在以下的说明中,作为最简单的检查,以在1次的透视后接着进行1次的拍摄的过程为例来进行说明,但也可以在透视后进行多次连续的拍摄。另外,在一连串的检查中,可以反复多次进行透视以及拍摄的组合,此时可以重复进行图2所示的处理。另外,对应于检查过程的应对,透视、拍摄的次数和组合模式虽然不同,但是可以通过适当地组合图2的处理来应对不同的模式。以下,按照图2的各步骤进行说明。
在开始检查之前,将被检测体2放置于床台顶板17上,设定用于透视以及拍摄的X射线照射条件。作为X射线照射条件的一个例子,例如设定分别在透视时以及拍摄时使用的管电压(kV)、管电流(mA)、脉冲宽度(s)。之后,开始检查。
(步骤S1)
动作容许值以及待机时间的设定值计算处理开始(S1)。关于该设定值计算处理的详细内容稍后叙述。
(步骤S2)
开始透视,设定帧号n的初始值(n=1)(S2)。
(步骤S3)
经过时间测量部154将经过时间t设定为初期值(t=0)。本实施方式中,对帧数进行计数来作为经过时间(S3)。
(步骤S4)
生成第n帧的X射线图像(S4)。X射线源控制部157按照设定的照射条件从X射线源11照射X射线,X射线检测器12检测透过了被检测体2的X射线,输出与透过X射线强度对应的X射线信号。图像处理部13根据输出的X射线信号,生成每1帧的X射线图像,并向图像存储部14输出。图像存储部14存储X射线图像。
(步骤S5)
动作检测部151从图像存储部14读出第n-1帧的X射线图像和第n帧的X射线图像来进行比较,计算表示动作的大小的值m(以下记载为“动作大小m”)(S5)。在本步骤中,如图3所示,读入第n-1帧的X射线图像30和第n帧的X射线图像31,并生成这两个图像的差分图像32。然后,对差分图像32中的构成不重复的领域(差分领域)32a的像素数量进行计数,计算该值来作为动作的大小m。通过对像素数量进行计数,把在一方的X射线图像中拍摄到的被检测体区域作为基准,可以求出在另一X射线图像上拍摄到的被检测体区域的超出面积,从而取得表示被检测体的动作大小的值。
(步骤S6、S7)
动作检测部151将在步骤5中计算出的动作的大小m与在后述的设定值计算处理中的步骤S1-2中设定的动作容许值进行比较,判断是否动作的大小m<动作容许值(S6)。如果不是,则进入步骤S7,将帧号n加1(S7)。之后,返回步骤S3,重复步骤S3以下的处理。如果是,则进入步骤S8。
(步骤S8)
经过时间测量部154将从动作的大小m变为不满动作容许值开始的经过时间(帧数)t加1(S8)。
(步骤S9)
经过时间测量部154判断经过时间t是否是在后述的设定值计算处理中的步骤S1-3中设定的待机时间(帧数)以上(S9)。本步骤的处理中,使用图4进行说明。图4是表示动作的大小与经过时间的关系的例子的说明图。
经过时间测量部154测量从动作的大小变为不满动作容许值时的帧号nα开始的经过时间t。例如,在待机时间=帧数x的情况下,如果在经过时间t=n(α+x)以上,则判断为肯定,进入步骤S11。如果不满经过时间t=n(α+x),则判断为否定,进入步骤S10。
在通过时间的实测值表示经过时间时,测量从动作的大小变为不满动作容许值m时的时刻t0开始的经过时间。在待机时间设定部153中,例如当设定为待机时间=tx时,如果是在时刻t0开始的tx时间后则判断为肯定,如果不满则判断为否定。
(步骤S10)
将帧号加1。之后返回步骤S4,重复步骤S4以下的处理(S10)。
(步骤S11)
X射线源控制部157中断透视,拍摄控制部155进行用于拍摄的动作控制(S11)。拍摄控制部155对于X射线源控制部157,可以按照预先设定的拍摄用X射线照射条件将X射线进行曝光,并进行自动拍摄。另外,拍摄控制部155向操作者通知经过了待机时间,当操作者操作了未图示的拍摄按钮(X射线曝光按钮)时,X射线源控制部可以按照预先设定的拍摄时的X射线照射条件,对X射线源11将X射线曝光,并进行拍摄。关于该通知,例如可以在图像显示部16显示信息或者通过声音进行通知。
(步骤S12、S13)
如果检查结束,则进入步骤S13,结束设定值计算处理(S13),并结束检查。在继续进行检查时,返回步骤S2,重新开始透视。
下面,按照图5的各步骤的顺序,进行设定值计算处理的说明。
(步骤S1-1)
角度计算部191开始进行床台顶板17的倾斜角度θ的检测。把检测出的倾斜角度θ的数据输出给动作容许值设定部152以及待机时间设定部153(步骤S1-1)。在步骤S1-1结束后,进入步骤S1-2以及步骤S1-3的双方。
(步骤S1-2)
动作容许值设定部152取得在S1-1计算出的倾斜角度θ,并设定与该倾斜角度θ对应的动作容许值(S1-2)。动作容许值设定部152对应于倾斜角度θ变大,设定动作容许值使其变大。动作容许值设定部152预先具有使动作容许值和倾斜角度相对应的数据,参照该数据设定与取得的倾斜角度θ对应的动作容许值。
根据图6说明该数据的例子。在图6(a)中,规定了随着倾斜角度变大,动作容许值也连续变大。
另外,如图6(b)所示,对应于倾斜角度,动作容许值也可以阶段性变大。阶段数可以比6(b)所示的多,此外也可以少。另外,阶段宽度可以不是均等的,例如,可以规定倾斜角度越大,阶段宽度越小。而且,在图6(b)中,可以相反地规定了包含的情况和不包含的情况。
(步骤S1-3)
待机时间设定部153取得在步骤S1-1计算出的倾斜时间θ,并设定与该倾斜角度θ对应的待机时间(S1-3)。待机时间设定部153对应于倾斜角度变大,设定待机时间使其变短。待机时间设定部153预先具有使待机时间和倾斜角度相对应的数据,参照该数据设定与取得的倾斜角度θ对应的待机时间。
根据图7说明该数据的例子。在图7(a)中,规定了随着倾斜角度变大,待机时间也连续变短。
此外,如图7(b)所示,也可以是随着倾斜角度变大,待机时间阶段状变短。阶段数可以比图7(b)所示的多,此外也可以少。另外,阶段宽度可以是不均等的,例如,可以规定为倾斜角度越大,阶段宽度越小。而且,在图7(b)中,可以相反地规定包含的情况和不包含的情况。
(步骤S12)
判断是否结束设定值计算处理,结果为否定时,返回步骤S1-1,重复S1-1以下的处理,结果为肯定时,进入步骤S13。通常,在继续进行检查的过程中,在本步骤中判断为否定。由此,在继续进行检查的过程中,透视以及拍摄处理独立地持续进行设定值计算处理。然后,在步骤S5以及步骤S9的判断处理中,读入最新设定的动作容许值以及待机时间,用于这些判断处理。
根据本实施方式,在逆倾斜位置,为了维持静止状态向被检测体施加了负担,容易出现被检测体的动作,结果由于被检测体的动作使图像产生模糊和抖动,但是根据本实施方式,随着负担变大使待机时间缩短,增大动作容许度,由此到拍摄为止的时间变短。结果,可以抑制由于被检测体的动作带来的画质模糊和抖动。
(第二实施方式)
第二实施方式是使用从成为逆倾斜位置开始的经过时间(以下称为“倾斜时间”)来作为姿势参数,根据该倾斜时间设定动作容许值以及待机时间的实施方式。第二实施方式中的检查流程与第一实施方式相同,这里省略说明。以下,基于图8、图9,对第二实施方式的设定值计算处理进行说明。图8是表示第二实施方式的设定值计算处理的流程的流程图。图9是用于表示在动作容许值和待机时间的计算中使用的表的说明图,(a)表示使动作容许值和倾斜时间相对应而规定的表的一例,(b)表示使待机时间和倾斜时间相对应而规定的表的一例。以下,按照图8的各步骤顺序进行说明。
(步骤S1-11、S1-12)
与步骤S1-1相同,角度计算部191开始倾斜角度的测量(S1-11),判断倾斜角θ度是否超过0(S1-12)。如果为肯定则进入S1-13,如果为否定则返回步骤S1-11。
(步骤S1-13)
倾斜时间计算部192开始倾斜时间的测量(S1-13)。将测量的倾斜时间输出给动作容许值设定部152以及待机时间设定部153。本步骤结束后,进入步骤S1-14以及步骤S1-15的双方。
(步骤1-14)
动作容许值设定部152取得在步骤S1-13计算出的倾斜时间,设定与该倾斜时间对应的动作容许值(S1-14)。动作容许值设定部152对应于倾斜时间变长,设定动作容许值使其变大。动作容许值设定部152预先具有使动作容许值与倾斜时间相对应的数据,参照该数据设定与取得的倾斜时间对应的动作容许值。
根据图9(a)说明上述数据的例子。图9(a)中,规定了随着倾斜时间变长,动作容许值也连续变大。把本步骤中设定的动作容许值输出到动作检测部151,用于步骤S6中的判断处理。
(步骤S1-15)
待机时间设定部取得在步骤S1-13计算出的倾斜时间,设定与该倾斜时间对应的待机时间(S1-15)。待机时间设定部153对应于倾斜时间变长,设定待机时间使其变短。待机时间设定部153预先具有使待机时间与倾斜时间相对应的数据,参照该数据设定与取得的倾斜时间对应的待机时间。
根据图9(b)说明上述数据的例子。在图9(b)中,规定了随着倾斜时间变长,待机时间也连续变短。把在本步骤中设定的待机时间输出到经过时间测量部154,用于步骤S9中的判断处理。
(步骤S12)
判断是否结束设定值计算处理,在为否定时,返回步骤S1-11,重复S1-11以下的处理,在为肯定时,进入步骤S13。
根据本实施方式,对于成为逆倾斜位置的状态变长,可以预想到被检测体的动作变大,但是即使在这种状况的检查中,也可以有效抑制由于被检测体动作带来的画质模糊和抖动。
(第三实施方式)
第三实施方式是对应于动作容许值或待机时间,控制拍摄时的X射线照射条件的实施方式。在本实施方式中,虽然拍摄时的X射线照射条件对应于动作容许值或者待机时间而变化,但是该动作容许值以及待机时间与根据何种姿势参数而计算出的无关。因此,第三实施方式可以与第一实施方式以及第二实施方式中的任意一个组合。首先举例说明与第一实施方式组合的实施方式。以下,基于图10到图12对第三实施方式进行说明。
图10是表示第三实施方式的处理的流程的流程图。图11是表示为了决定拍摄时的X射线照射条件而使用的表的说明图,(a)表示连续地规定了动作容许值以及脉冲宽度的表的例子,(b)表示使动作容许值和脉冲宽度以及管电流相对应连续规定的表的例子,(c)表示使动作容许值和脉冲宽度、管电流以及焦点尺寸相对应而规定的表的例子。图12是表示为了决定拍摄时的X射线照射条件而使用的表的说明图,(a)表示规定了待机时间以及脉冲宽度的表的例子,(b)表示使待机时间和脉冲宽度以及管电流相对应而规定的表的例子,(c)表示使动作容许值和脉冲宽度、管电流以及焦点尺寸相对应而规定的表的例子。以下,按照图10的各步骤顺序进行说明,但对于与第一实施方式相同的处理赋予相同的步骤号省略重复的说明。
(步骤S20)
在步骤S11之后,X射线条件设定部156取得在步骤S1-2设定的动作容许值,设定与该动作容许值对应的X射线照射条件(S20)。之后,进入步骤S12。在本步骤中,X射线条件设定部156进行控制,以便对应于动作容许值变大,减小拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度)。图11(a)的例子中,进行控制以便随着动作容许值变大,脉冲宽度连续变短。作为其他例子,也可以进行控制从而使脉冲宽度阶段性变短。
此外,作为X射线照射条件的控制的其他例子,在检查开始前设定1次拍摄的X射线量(mAs),在将该值保持恒定的状态下,对应于动作容许值变大,可以减少拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度),并且增加曝光能量。关于曝光能量,当增加管电流以及管电压中的至少一方时,曝光能量增加,当减少管电流以及管电压中的至少一方时,曝光能量也减少。
图11(b)表示将1次拍摄中的X射线量保持恒定,同时对应于动作容许值变更曝光时间(曝光的脉冲宽度)以及管电流的例子。在图11(b)中,与各动作容许值对应的脉冲宽度(s)与管电流(mA)的乘积与预先设定的X射线量(mAs)一致。在图11(b)中,表示了脉冲宽度(s)以及管电流(mA)连续变更的例子,但它们也可以阶段性变更。
另外,如图11(c)所示,在将1次拍摄中的X射线量保持恒定的同时,对应于动作容许值变大,可以减少曝光时间(曝光的宽度),并且将X射线源11的焦点尺寸从小切换为大。在该例子的情况下,X射线源11具有大焦点形成部,用于形成相对大的焦点尺寸(例如,焦点尺寸在0.6mm以上)的焦点;和小焦点形成部,用于形成相对小的焦点尺寸(例如,焦点尺寸为0.3mm左后)的焦点。而且,在动作容许值为第一阈值mTH以下时,X射线条件设定部156进行控制以便使用小焦点形成部产生X射线,当动作容许值比第一阈值mTH大时,X射线条件设定部156进行控制以便使用大焦点形成部产生X射线。在图11(c)的例子中,在为动作容许值为m0时,设定脉冲宽度为W0,管电流为mA0。之后,进行控制以便随着动作容许值变大,脉冲宽度连续地变短,管电流变大。
然后,当动作容许值超过了第一阈值mTH(m0<mTH)时,X射线条件设定部156将X射线源11的焦点尺寸从小焦点切换为大焦点,并且将其脉冲宽度设定变更为W1,将管电流设定变更为mA1(mA0<mA1)。之后,进一步进行控制以便对应于动作容许值变大,减少拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度),并且增加曝光能量。
焦点尺寸的具体例只是一个例子。此外,焦点尺寸并不限于2个阶段,也可以进行3个阶段以上的切换。另外,脉冲宽度和管电流不只是连续的,也可以阶段性地进行变更控制。
通过将X射线源11的焦点尺寸变更为大的焦点,在X射线源11可以得到大的曝光能量。一般来说,在对静止的被检测体进行拍摄时,通过增大X射线源11的焦点尺寸,其图像有变模糊的倾向。但是,在对运动的被检测体进行拍摄时,能够对应于X射线源11的曝光能量增加的量使其曝光时间更短,由此可以抑制由于被检测体动作导致的图像模糊。
上述实施方式中,对应于动作容许值,设定变更了拍摄时的X射线照射条件,但是也可以对应于待机时间设定变更X射线照射条件。此时,在步骤S20中,读入在步骤S1-5设定的待机时间,基于该待机时间设定X射线照射条件。
例如,如图12(a)所示,也可以进行控制以便对应于待机时间(帧数)变长,增加拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度)。
另外,如图12(b)所示,可以进行控制以便在将预先设定的1次拍摄中的X射线量保持恒定的同时,对应于待机时间(帧数)变长,增加拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度),并且减少曝光能量。
而且,如图12(c)所示,可以在将预先设定的1次拍摄中的X射线量保持恒定的同时,对应于待机时间(帧数)变长,增加拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度),并且为了减少曝光能量将焦点尺寸从相对大的尺寸切换为小的尺寸,并且还变更管电流以及/或者管电压。在图12(c)的例子中,X射线源11具备用于形成相对大的焦点尺寸的大焦点形成部和用于形成相对小的焦点尺寸的小焦点形成部。并且,在待机时间(帧数)为t0时,将脉冲宽度设定为W0,将管电流设定为mA0。这时,关于X射线源11的焦点尺寸,配合相对大的管电流mA0,选择大焦点。之后,进行控制以便随着待机时间变长,连续地脉冲宽度变长,管电流变小。
并且,当待机时间超过了第二阈值tTH(t0<tTH)时,X射线条件设定部156将X射线源11的焦点尺寸从大焦点切换为小焦点,并且将其脉冲宽度设定变更为W1(W0<W1),将管电流设定变更为mA1(mA0<mA1)。之后,进一步进行控制以便随着待机时间变长,使拍摄时的曝光时间(曝光的脉冲宽度)变长,并且为了使曝光能量恒定,减少管电流以及/或者管电压。
根据本实施方式,根据动作容许值或者待机时间判断被检测体的动作大小的倾向,在动作相对大时缩短拍摄时的曝光时间,由此可以抑制由于被检测体的动作所带来的图像模糊。
(其他的实施方式)
在上述第一实施方式中,根据倾斜角度设定了动作容许值以及待机时间,在第二实施方式中根据倾斜时间,设定了动作容许值以及待机时间,但是,也可以使用倾斜角度以及倾斜时间两者,计算各自对应的动作容许值的候补以及待机时间的候补,根据它们来决定一个动作容许值以及待机时间。例如,把根据倾斜角度以及倾斜时间计算出的动作容许值的候补设为ma、mb,在ma<mb时,可以将根据倾斜时间计算出的值mb作为动作容许值mb使用。关于待机时间也是相同的。由此,通过使用多个姿势参数决定动作容许值以及待机时间,可以进一步基于被检测体的状态检测拍摄的时机。例如,即使是同样的倾斜角度,在倾斜时间更长的情况时,预想被检测体容易动作,当根据倾斜时间求出的动作容许值比根据倾斜角度求出的动作容许值大时,使用根据倾斜时间求出的动作容许值可以更有效地抑制由于动作所导致的图像抖动。
此外,倾斜时间也可以是从倾斜角度变为0开始的每次的经过时间,也可以是经过倾斜角度变为0的前后,使用一次检查中的累积倾斜时间。当每次的倾斜时间相同时,虽然检查的前半部与检查的后半部成为相同的动作容许值和待机时间,但是通过使用累积时间,更接近检查结束时的一方,容易设定大的动作容许值以及短的待机时间,能够期待考虑到由于逆倾斜位置带来的检查负荷而疲劳的被检测体的动作来进行检查。
此外,在上述实施方式中,根据姿势参数求出动作容许值以及待机时间两者,但是,也可以根据姿势参数只检测他们中的任何一方,另一方使用不依赖于姿势参数的固定值。例如,可以根据姿势参数仅计算动作容许值,待机时间为固定值,例如可以为2秒。相反,根据姿势参数仅计算待机时间,动作容许值为固定值,例如可以是差分图像的像素数Pa。并且,姿势参数不限于倾斜角度和倾斜时间,只要表示倾斜姿势不论哪种都可以。
并且,图6、图7、图9、图11、图12所示的表的各特性(函数)不限于上述的内容。例如,各特性可以曲线地变化,不仅是连续性地变化,也可以阶段性地变化。例如,在图6(a)中,规定了直线状变大,但是作为其他方式,可以规定为随着倾斜角度变大,动作容许值的变化率变大的曲线状。而且,在图7(a)中,规定为直线状,但作为其他方式,也可以规定为随着倾斜角度变大,待机时间的变化率变大的曲线状。
此外,在图9(a)中,规定了直线状变大,但作为其他方式,也可以规定为随着倾斜时间变大,动作容许值的变化率变大的曲线状。而且,不仅是连续性的,也可以阶段性地(阶梯状地)进行变更控制。在图9(b)中,规定为直线状,但作为其他方式,也可以规定为随着倾斜时间变大,待机时间的变化率变大的曲线状,可以规定为不是连续性的,而是阶段性地进行变更。
符号说明
2:被检测体
10:X射线透视成像装置
11:X射线源
12:X射线检测器
13:图像处理部
14:图像存储部
15:控制部
16:图像显示部
17:床台顶板
18:床台支撑装置
19:参数计算部

Claims (14)

1.一种X射线透视成像装置,其具备:
X射线源,其产生X射线;
床台顶板,其搭载被检测体;
X射线检测器,隔着所述床台顶板与所述X射线源相向配置,检测透过所述被检测体的X射线,输出与透过X射线的强度对应的电信号;以及
图像处理部,其生成基于所述电信号的X射线图像,
并且,X射线透视成像装置执行针对连续的每一帧生成X射线图像的透视和生成由静止图像构成的X射线图像的拍摄,
所述X射线透视成像装置的特征在于,具有:
床台支撑装置,其使所述床台顶板的长轴相对于水平面倾斜来进行支撑;
参数计算部,其计算表示所述床台顶板的倾斜姿势的姿势参数;
动作检测部,其基于所述连续的帧的X射线图像,检测所述被检测体的动作的大小;
动作容许值设定部,其根据所述姿势参数设定进行所述拍摄时的所述被检测体的动作大小的动作容许值;以及
拍摄控制部,其根据由所述动作容许值设定部设定的动作容许值,进行用于所述拍摄的动作控制。
2.根据权利要求1所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
还具备经过时间测量部,其测量从所述被检测体的动作的大小低于所述动作容许值开始的经过时间,将该经过时间与预先设定的待机时间进行比较,
当所述经过时间超过所述待机时间时,所述拍摄控制部进行用于所述拍摄的动作控制。
3.根据权利要求2所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
还具备待机时间设定部,其对应于所述姿势参数设定所述待机时间,
所述经过时间测量部将所述设定的待机时间与所述经过时间进行比较。
4.根据权利要求1所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述参数计算部包含角度计算部,其计算所述床台顶板的长轴相对于所述水平面的倾斜角度,
所述动作容许值设定部根据所述倾斜角度,随着所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比相对变低,设定所述动作容许值变大。
5.根据权利要求3所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述参数计算部包含角度计算部,其计算所述床台顶板的长轴相对于所述水平面的倾斜角度,
所述待机时间设定部根据所述倾斜角度,随着所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比相对变低,设定所述待机时间变短。
6.根据权利要求1所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述参数计算部包含测量倾斜时间的倾斜时间测量部,所述倾斜时间表示从所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比成为相对低的位置开始的时间,
所述动作容许值设定部随着所述倾斜时间变长,设定所述动作容许值变大。
7.根据权利要求3所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述参数计算部包含测量倾斜时间的倾斜时间测量部,所述倾斜时间表示从所述床台顶板的头部侧与所述床台顶板的足部侧相比成为相对低的位置开始的时间,
所述待机时间设定部随着所述倾斜时间变长,设定所述待机时间变短。
8.根据权利要求1所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
还具备X射线照射条件设定部,其进行控制从而随着所述动作容许值变大,减少所述拍摄的曝光时间。
9.根据权利要求8所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述X射线照射条件设定部为了使预先设定的1次拍摄中的X射线量恒定而进行控制,当减少所述拍摄的曝光时间时,增加在该拍摄中使用的X射线的曝光能量,当增加所述拍摄的曝光时间时,减少在该拍摄中使用的X射线的曝光能量。
10.根据权利要求8所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述X射线源包含焦点尺寸相对大的大焦点形成部和焦点尺寸相对小的小焦点形成部,
所述X射线照射条件设定部进行控制,当所述动作容许值在第一阈值以上时,使用所述大焦点形成部产生所述X射线,当所述动作容许值比第一阈值小时,使用所述小焦点形成部产生所述X射线。
11.根据权利要求3所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
还具备X射线照射条件设定部,其进行控制从而随着所述待机时间变短,减少所述拍摄的曝光时间。
12.根据权利要求11所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述X射线照射条件设定部为了使预先设定的1次拍摄中的X射线量恒定而进行控制,当减少所述拍摄的曝光时间时,增加在该拍摄中使用的X射线的曝光能量,当增加所述拍摄的曝光时间时,减少在该拍摄中使用的X射线的曝光能量。
13.根据权利要求11所述的X射线透视成像装置,其特征在于,
所述X射线源包含焦点尺寸相对大的大焦点形成部和焦点尺寸相对小的小焦点形成部,
所述X射线照射条件设定部进行控制,当所述待机时间比第二阈值短时,使用所述大焦点形成部产生所述X射线,当所述待机时间在所述第二阈值以上时,使用所述小焦点形成部产生所述X射线。
14.一种X射线透视成像装置的控制方法,其特征在于,具有以下步骤:
进行针对连续的每一帧生成X射线图像的透视;
进行生成由静止图像构成的X射线图像的拍摄;
使搭载了被检测体的床台顶板的长轴相对于水平面倾斜;
计算表示所述床台顶板的倾斜姿势的姿势参数;
基于所述连续的帧的X射线图像,检测所述被检测体的动作的大小;
根据所述姿势参数设定进行所述拍摄时的所述被检测体的动作大小的动作容许值;以及
根据设定的所述动作容许值,进行用于所述拍摄的动作控制。
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