CN117243628A - X射线拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防护在拍摄室内来回移动的手术者免受X射线影响的X射线拍摄装置。一种X射线拍摄装置具备：X射线源，其向被检测者照射X射线；检测部，其取得所述被检测者的投影数据；以及图像生成部，其使用所述投影数据来生成所述被检测者的X射线图像，其特征在于，该X射线拍摄装置还具备：位置计算部，其计算拍摄室内的手术者的位置；以及控制部，其基于所述手术者的位置，使遮挡X射线的防护板在所述X射线源与所述手术者之间移动。

Description

X射线拍摄装置

技术领域

本发明涉及X射线CT(Computed Tomography)装置那样的X射线拍摄装置，尤其涉及防护手术者免受X射线影响的技术。

背景技术

X射线CT装置那样的X射线拍摄装置是对被检测者照射X射线而取得投影数据，并使用投影数据生成被检测者的X射线图像的装置。所生成的X射线图像作为医用图像而用于被检测者的图像诊断、或者在对被检测者实施穿刺等处置时使用。在使用X射线图像实施处置的情况下，在拍摄室内实施处置的手术者暴露于来自X射线拍摄装置的X射线中。

在专利文献1中公开了如下放射线防护装置：为了防护在拍摄室内对被检测者实施处置的手术者免受X射线影响，在配置于X射线CT装置的隧道开口的前方的铅丙烯酸玻璃制的平板上，设置有具有供人的手臂通过的大小而开闭的凹部。手术者使手臂通过开放的凹部，对被检测者实施处置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2014-504176号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1中，没有考虑到防护在拍摄室内来回移动的手术者免受X射线影响的情况。手术者不仅在X射线CT装置的隧道开口的前方实施处置，而且为了处置的准备等而在拍摄室内来回移动，在该过程中有可能暴露在来自X射线拍摄装置的X射线中。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够防护在拍摄室内来回移动的手术者免受X射线影响的X射线拍摄装置。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明的X射线拍摄装置，其具备：X射线源，其向被检测者照射X射线；检测部，其取得所述被检测者的投影数据；以及图像生成部，其使用所述投影数据来生成所述被检测者的X射线图像，其特征在于，该X射线拍摄装置还具备：位置计算部，其计算拍摄室内的手术者的位置；以及控制部，其基于所述手术者的位置，使遮挡X射线的防护板在所述X射线源与所述手术者之间移动。

发明效果

根据本发明，能够提供可以防护在拍摄室内来回移动的手术者免受X射线影响的X射线拍摄装置。

附图说明

图1是X射线CT装置的整体结构图。

图2是说明扫描仪和操作单元的图。

图3A是表示防护装置的结构的一例的图。

图3B是表示防护装置的操作部的一例的图。

图4是实施例1的功能框图。

图5是表示实施例1的处理的流程的一例的图。

图6A是表示显示于显示部的画面的一例的图。

图6B是表示详细设定部的一例的图。

图7是说明环境设定部的一例的图。

图8是说明具备多个防护装置的X射线CT装置的一例的图。

附图标记说明：

100：X射线CT装置；101：相机；102：防护装置；102a：防护板；102b：多节臂；102c：距离传感器；200：扫描仪；210：被检测者；211：X射线管；212：检测器；213：准直器；214：驱动部；215：中央控制部；216：X射线控制部；217：高电压产生部；218：扫描仪控制部；219：床控制部；221：准直器控制部；222：前置放大器；223：A/D转换器；230：旋转板；240：床；250：操作单元；251：重构处理部；252：图像处理部；254：存储部；256：显示部；258：输入部；300：操作部；301：自动按钮；302：结束按钮；303：防护对象设定按钮；304：电源按钮；401：位置计算部；402：防护板控制部；600：画面；601：防护对象设定部；602：详细设定部；621：电源按钮；622：自动按钮；623：距离设定部；624：环境设定按钮；625：部位选择部；626：结束按钮；700：环境设定画面；701：待机时间设定部；702：初始距离设定部；703：部位设定部；704：部位间距离设定部；800：顶棚；801：扫描仪监视器；802：防护装置；802a：防护板；802b：多节臂。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的X射线拍摄装置的实施例进行说明。需要说明的是，在以下的说明及附图中，对具有相同的功能结构的构成要素标注相同的附图标记，并且省略重复说明。

实施例1

使用图1，对作为X射线拍摄装置的一例的X射线CT装置100的整体结构进行说明。X射线CT装置100具备扫描仪200、操作单元250、相机101、防护装置102。

使用图2，对扫描仪200和操作单元250进行说明。需要说明的是，在图2中，将横向设为X轴，将纵向设为Y轴，将与纸面垂直的方向设为Z轴。扫描仪200具有X射线管211、检测器212、准直器213、驱动部214、中央控制部215、X射线控制部216、高电压产生部217、扫描仪控制部218、床控制部219、准直器控制部221、前置放大器222、A/D转换器223、旋转板230、床240等。

X射线管211是对载置于床240上的被检测者210照射X射线的X射线源。根据从X射线控制部216发送的控制信号，高电压产生部217产生的高电压被施加到X射线管211，由此从X射线管211向被检测者照射X射线。

准直器213是限制从X射线管211照射的X射线的照射范围的装置。根据从准直器控制部221发送的控制信号来设定X射线的照射范围。

检测器212是通过检测透过被检测者210的X射线来计测透过X射线的空间的分布的装置。检测器212与X射线管211对置配置，在与X射线管211对置的面内二维地排列有多个检测元件。由检测器212计测出的信号由前置放大器222放大之后，由A/D转换器223转换为数字信号。然后，对数字信号进行各种校正处理，取得投影数据。

驱动部214按照从扫描仪控制部218发送的控制信号，使搭载X射线管211和检测器212的旋转板230旋转，从而使X射线管211和检测器212在被检测者210的周围旋转。随着X射线管211和检测器212的旋转，进行X射线的照射和检测，由此取得来自多个投影角度的投影数据。每个投影角度的数据收集单位被称为视角(view)。关于二维排列的检测器212的各检测元件的排列，将检测器212的旋转方向称为通道，将与通道正交的方向称为列。投影数据由视角、通道、列来识别。需要说明的是，也有在使旋转板230相对于与被检测者210的体轴正交的面倾斜的状态下取得投影数据的情况。

床控制部219控制床240的动作，使床240保持静止，或者在Z轴方向上等速移动。在使床240静止的状态下进行X射线的照射和检测的扫描被称为轴向扫描，使床240移动的同时的扫描被称为螺旋扫描。

中央控制部215例如是CPU(Central Processing Unit)，按照来自操作单元250的指示控制上述扫描仪200的动作。需要说明的是，中央控制部215也可以设置在操作单元250上。

接着，对操作单元250进行说明。操作单元250具有重构处理部251、图像处理部252、存储部254、显示部256、输入部258等。操作单元250配置于拍摄室外。

重构处理部251例如是CPU或GPU(Graphics Processing Unit)，通过对由扫描仪200取得的投影数据进行反向投影，重构断层图像。图像处理部252例如是CPU或GPU，为了使断层图像成为适于诊断的图像，因此进行各种图像处理。存储部254例如是HDD(Hard DiskDrive)、SSD(Solid State Drive)等，且存储投影数据或断层图像、图像处理后的图像。显示部256例如是液晶显示器或触摸面板，且显示断层图像或图像处理后的图像。输入部258例如是键盘、指点设备、触摸面板，并且当操作者设定投影数据的取得条件(管电压、管电流、扫描速度等)、断层图像的重构条件(重构滤波器、FOV尺寸等)时使用。

相机101是对配置有扫描仪200的拍摄室内进行拍摄的装置，且安装于扫描仪200或拍摄室的顶棚。特别是通过对在拍摄室内来回移动的手术者进行拍摄，由此相机101作为取得拍摄室内的手术者的位置的位置取得部而发挥功能。

使用图3A，对防护装置102进行说明。防护装置102具有遮挡X射线的防护板102a和多节臂102b。防护板102a例如是50cm见方程度的铅丙烯酸玻璃制的平板。多节臂102b是由多个节连接的棒材，设置于防护板102a与扫描仪200之间。通过使多节臂102b的多个节自如弯曲，能够任意调整防护板102a的位置及角度。需要说明的是，防护板102a也可以与多节臂102b能够装卸，也可以更换为具有适合于手术者对被检测者实施处置的形状及大小的防护板102a。另外，防护装置102也可以具有测定防护板102a与手术者的距离的距离传感器102c。进而，也可以在防护板102a上设置操作部300。

使用图3B，对操作部300的一例进行说明。操作部300具有自动按钮301、结束按钮302、防护对象设定按钮303、电源按钮304。自动按钮301是在开始防护装置102的自动控制时按下的按钮。结束按钮302是在结束防护装置102的自动控制时按下的按钮。防护对象设定按钮303是在设定防护免受X射线影响的对象者即防护对象者时按下的按钮。电源按钮304是在接通/断开防护装置102的电源时按下的按钮。

使用图4，对实施例1的功能框图进行说明。需要说明的是，各功能模块既可以由专用的硬件构成，也可以由在中央控制部215等CPU中动作的软件构成。在以后的说明中，对实施例1的各功能模块由软件构成的情况进行说明。实施例1作为功能模块，具备位置计算部401和防护板控制部402。以下，对各功能模块进行说明。

位置计算部401基于相机101拍摄到的图像，分别计算出拍摄室内中的手术者的位置和防护板102a的位置来作为空间坐标。

防护板控制部402基于由位置计算部401计算出的手术者和防护板102a的位置，控制多节臂102b，使防护板102a在X射线源与手术者之间移动。需要说明的是，防护板控制部402也可以基于由距离传感器102c测定的防护板102a与手术者的距离来控制多节臂102b，并调整防护板102a的位置。例如，也可以以使防护板102a与手术者保持规定的距离的方式控制多节臂102b。通过将防护板102a与手术者保持为规定的距离，由此手术者能够顺利地对被检测者实施处置。

使用图5，对在实施例1中执行的处理的流程的一例进行说明。

(S501)

在防护装置102的电源接通时，相机101对拍摄室内进行拍摄。由相机101拍摄到的图像例如显示于操作单元250的显示部256。需要说明的是，防护装置102的电源例如通过按下操作部300的电源按钮304而接通。另外，在防护装置102的电源接通时，防护板102a也可以移动到手术者容易操作的位置、例如作为扫描仪200的前侧的床240一侧。需要说明的是，在防护装置102的电源断开时，防护板102a收纳在扫描仪200的附近，以不妨碍手术者。

(S502)

由操作者选择防护免受X射线影响的对象者即防护对象者。在选择了防护对象者之后，例如按下自动按钮301，开始防护装置102的自动控制，处理进入S503。

防护对象者也可以在图6A例示的画面600的防护对象设定部601中选择。画面600例如显示于操作单元250的显示部256。在防护对象设定部601中，从由相机101拍摄到的图像中通过面部识别提取出的人物作为防护对象者的候补被显示。操作者从提取出的候补中选择防护对象者、例如对被检测者实施处置的手术者。需要说明的是，画面600也可以具有详细设定部602。

使用图6B，对详细设定部602的一例进行说明。详细设定部602具有电源按钮621、自动按钮622、距离设定部623、环境设定按钮624、部位选择部625、结束按钮626。

电源按钮621是在接通/断开防护装置102的电源时按下的按钮。自动按钮622是在开始防护装置102的自动控制时按下的按钮。在距离设定部623中，防护板102a和防护对象者的距离作为数值被输入并设定。在显示图7例示的环境设定画面700时，按下环境设定按钮624。在部位选择部625中选择防护免受X射线影响的部位。需要说明的是，由部位选择部625选择的部位的候补并不限定于图6B例示的头部、胸部、腹部。结束按钮626是在结束防护装置102的自动控制时按下的按钮。

使用图7，对环境设定画面700的一例进行说明。环境设定画面700具有待机时间设定部701、初始距离设定部702、部位设定部703、部位间距离设定部704。

在待机时间设定部701中，设定直到防护板102a被自动收纳为止的待机时间。即，在位置计算部401无法计算手术者的位置而经过待机时间时，防护板102a自动地收纳在扫描仪200的附近。

在初始距离设定部702中设定防护板102a与防护对象者之间的距离的初始值。即，在没有向距离设定部623输入数值的情况下，将由初始距离设定部702设定的初始值用于防护板102a与防护对象者之间的距离。

在部位设定部703中设定成为防护对象的部位的初始位置。即，在部位选择部625未选择部位的情况下，选择由部位设定部703设定的部位作为防护对象部位。

在部位间距离设定部704中，例如设定从头部到胸部或腹部的距离。在由相机101拍摄到的图像中，存在与头部相比难以提取胸部或腹部的情况。因此，基于从图像中提取出的头部与由部位间距离设定部704设定的距离，计算胸部或腹部的位置，来代替从图像中提取胸部或腹部。

返回图5的说明。

(S503)

中央控制部215判定防护对象者的设定变更的有无。在有设定变更的情况下，处理返回到S501，在没有的情况下，处理进入到S504。设定变更的有无例如是基于是否按下了防护对象设定按钮303来判定的。

(S504)

中央控制部215判定是否结束防护装置102的自动控制。在结束自动控制的情况下，处理进入S510，在不结束的情况下，处理进入S505。是否结束自动控制例如是基于是否按下了结束按钮302来判定的。另外，在通过防护板102a与手术者接触等检测到冲击的情况下，也可以结束自动控制。

(S505)

相机101对拍摄室内进行拍摄，位置计算部401基于相机101拍摄到的图像，计算手术者的位置和防护板102a的位置。

(S506)

防护板控制部402判定防护板102a的位置是否适当。在防护板102a的位置适当的情况下，处理返回S503，在不适当的情况下，处理进入S507。防护板102a的位置是否适当是基于防护板102a是否位于X射线源与防护对象者之间来判定的。即，若防护板102a位于X射线源与防护对象者之间，则判定防护板102a的位置适当。需要说明的是，在部位选择部625中，在选择了防护免受X射线影响的部位的情况下，判定防护板102a是否位于防护对象者的该部位与X射线源之间。

另外，在防护装置102具有距离传感器102c的情况下，在防护板102a的位置是否适当的判定中，还使用在距离设定部623中设定的距离与由距离传感器102c测定的距离的差异。即，即使在防护板102a位于X射线源与防护对象者之间的情况下，若距离的设定值与测定值的差异比预先决定的阈值大，则判定为防护板102a的位置不适当。

(S507)

防护板控制部402控制多节臂102b，使防护板102a在X射线源与防护对象者之间移动。需要说明的是，在防护装置102具有距离传感器102c的情况下，控制多节臂102b，以使防护板102a与防护对象者保持在规定的距离。另外，也可以将扫描仪200的位置作为防护板102a的移动禁止区域预先登录，以使防护板102a不与扫描仪200接触。

(S508)

防护板控制部402判定防护板102a的位置是否被手术者手动调整。在进行了手动调整的情况下，处理进入S509，在没有进行手动调整的情况下，处理返回S503。防护板102a是否被手动调整例如是基于是否对多节臂102b作用了外力来判定的。需要说明的是，S508和S509不是必须的处理，也可以在执行了S507之后将处理返回S503。

(S509)

防护板控制部402基于手动调整后的防护板102a的位置来计算校正值。在S506、S507中使用计算出的校正值。即，由手术者手动调整后的防护板102a与手术者的相对位置关系在以后的处理中被保持。由于手术者将防护板102a手动调整到容易实施处置的位置，因此通过在以后的处理中保持相对的位置关系，手术者能够顺利地对被检测者实施处置。需要说明的是，在校正值中也可以包含连结手术者和X射线源的线与防护板102a所成的角度。

(S510)

防护板控制部402控制多节臂102b，将防护板102a收纳在扫描仪200的附近。

通过以上说明的处理的流程，基于相机101拍摄到的图像，以使防护板102a位于X射线源与手术者之间的方式进行控制，因此能够防护在拍摄室内来回移动的手术者免受X射线影响。另外，通过将手术者与防护板102a保持为规定的距离，手术者能够顺利地对被检测者实施处置。需要说明的是，X射线CT装置100也可以具备多个防护装置。

使用图8，对具备多个防护装置的X射线CT装置100进行说明。在图8例示的X射线CT装置100中，具备与防护装置102不同的防护装置802。防护装置802与防护装置102同样，具有遮挡X射线的防护板802a和多节臂802b。需要说明的是，多节臂102b设置于防护板102a与扫描仪200之间，与此相对地，多节臂802b设置于防护板802a与拍摄室的顶棚800之间。需要说明的是，扫描仪200设置有扫描仪监视器801。可以在扫描仪监视器801上显示画面600。

在图8例示的X射线CT装置100中，在S502中对防护装置102与防护装置802分别选择防护对象者。另外，由于以使防护板102a、防护板802a位于在S502中选择的各防护对象者与X射线源之间的方式进行控制，因此能够防护免受X射线影响的多个防护对象者。

以上，说明了本发明的X射线拍摄装置的实施例。需要说明的是，本发明并不限定于上述实施例，在不脱离发明的主旨的范围内能够对构成要素进行变形而具体化。另外，也可以适当组合上述实施例所公开的多个构成要素。而且，也可以从上述实施例所示的全部构成要素中删除几个构成要素。

Claims (5)

1.一种X射线拍摄装置，其具备：

X射线源，其向被检测者照射X射线；

检测部，其取得所述被检测者的投影数据；以及

图像生成部，其使用所述投影数据来生成所述被检测者的X射线图像，

其特征在于，

所述X射线拍摄装置还具备：

位置计算部，其计算拍摄室内的手术者的位置；以及

控制部，其基于所述手术者的位置，使遮挡X射线的防护板在所述X射线源与所述手术者之间移动。

2.根据权利要求1所述的X射线拍摄装置，其特征在于，

所述X射线拍摄装置还具备测定所述手术者与所述防护板之间的距离的距离传感器，

所述控制部基于由所述距离传感器测定的距离，以使与所述手术者的距离在预先决定的范围内的方式控制所述防护板的位置。

3.根据权利要求1所述的X射线拍摄装置，其特征在于，

所述控制部基于手动移动所述防护板时的位置来计算校正值，并使用所述校正值来控制所述防护板的位置。

4.根据权利要求1所述的X射线拍摄装置，其特征在于，

所述控制部以使防护作为预先指定的部位的防护部位免受X射线影响的方式控制所述防护板的位置。

5.根据权利要求4所述的X射线拍摄装置，其特征在于，

所述控制部根据距头部的距离求出所述防护部位的位置。