JP2005020548A - X-ray diagnostic instrument - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線診断装置に係り、特にX線診断装置を使用する位置に設置する時のアライメント調整を配慮したX線診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線診断装置としては、例えば患者にX線を曝射し、その透過X線から得られたX線透視画像をTVモニタで表示して診断を行うものが知られている。このようなX線診断装置は、被検体内部のカテーテルの動きや造影剤の流れ等を、モニタを通じて観察することができ、各種診断に用いられている。
【0003】
X線透視画像は、患者を透過したX線を、イメージインテンシファイア(以下「I.I.」という)で光学像に変換し、この光学像をTVカメラで画像信号に変換して得られる。このTVカメラとしては、CCD等の固体撮像素子が広く使われている。
【0004】
このようなX線診断装置の一例を図12に示す。図12に示すように、X線管2から曝射されたX線は、X線絞り3によって絞られながら患者Hに向かって曝射される。患者Hを透過したX線は、I.I.4及び光学系5によって光学像に変換され、その光学像はTVカメラ6の撮像面に形成されている、二次元配列されたフォトダイオード等の受光素子で光電変換される。
【0005】
この光学系5は、鏡胴14内に、I.I.4の背後に置かれたレンズ(以下「I.I.レンズ」という)12、TVカメラ6の前面に設置されたレンズ(以下TVレンズという)16等より構成され、光学像はその光量がTVカメラ6の撮像面上において適正となるように調整され同面上に結像される。
【0006】
I.I.レンズ12及びTVレンズ16は、1枚または複数枚の光学レンズが図示しないフォーカスリングに固定されて形成され、このフォーカスリングが、鏡胴14の軸方向に進退自在に取り付けられる。
【0007】
このように、I.I.レンズ12は、対物レンズに相当するものであり、TVレンズ16は接眼レンズに相当し、2つのレンズが対をなす形になっている。
【0008】
また、機種によってはその目的とするところにより、光量を絞るアイリスや、I.I.レンズ12とアイリスとの間に、プリズムまたはミラー等が設置されることがある。
【0009】
この光電変換によって受光素子、すなわち画素に蓄積された電荷は、CCU(Camera Control Unit)11からの制御信号φに基づいて高速転送された後、増幅器で増幅され、画像信号として出力される。この画像信号は、A/D変換器7によってデジタル画像信号に変換された後、例えば画像メモリを備えた画像処理回路8によって必要に応じて種々の画像処理が行なわれる。
【0010】
そして、画像処理回路8からの出力信号は、D/A変換器9によってアナログ画像信号に変換され、TVモニタ10で表示に供される。
【0011】
ところで、X線診断装置が新規に採用され、実際に使用される場所に搬入されるときは、図13(a)に示すように、イ)X線管2−I.I.4間、ロ)I.I.4−I.I.レンズ12間、ハ)TVレンズ16−TVカメラ6間においてアライメント調整(各部品の中心軸を一列に並べる調整)が必要である。
【0012】
このときに、上記すべてのアライメントが調整されていれば、例えば図13(a)に示すように、TVモニタ10の中心O、画像の中心A及び輝度が最大となる点Bが一致する。しかし、X線管2がずれていると、図13(b)に示すように、輝度最大点Bが中心から外れ、I.I.4がずれると図13(c)に示すように、画像の中心AがTVモニタ10の中心Oから外れる。そして、TVカメラ6のアライメント調整が未了であれば、図13(d)に示すように、輝度最大点Bと画像の中心AがTVモニタ10の中心Aから外れて見えることになる。
【0013】
また、光学レンズ等は装置本体にネジ止めされるものであるため、新規以外の場合であっても、ネジにガタが生じ、画像の中心と光学レンズの中心が、一意的に決まらない場合等がある。したがって、修理や交換の場合もこのアライメント調整が必要となる。
【0014】
現在におけるこれらの調整方法について、図14及び図15を参照して説明する。このときまず、I.I.4とI.I.レンズ12とのアライメント調整を行う。
【0015】
I.I.4とI.I.レンズ12とのアライメント調整は、図14(a)に示すように、I.I.レンズ12の後方に筒状のコリメータ21を設置し、X線管2からX線を曝射させ、I.I.4により変換された可視光線を、X線診断装置を据え付ける作業者が覗き込む。最初に行う必要があるのはこのためである。このとき作業者はX線を浴びる可能性がある。このコリメータ21には、図14(b)に示すように、コリメータ21と同心円となる基準円Gが刻まれており、この基準円とI.I.4から出力される像の辺縁Nとが同心円となるように、すなわち、I.I.4の中心とI.I.レンズ12の中心とが合うように、I.I.レンズ12とコリメータ21とをセットとして上下左右へと移動させ、アライメント調整を行う。
【0016】
このコリメータ21は、現在は、作業者の被曝量を低減させるべく、図14(a)の破線で示すように、X線をミラー22或いはプリズムで反射させて90度曲がった位置から覗くタイプのものが主流となりつつある。
【0017】
こうしてI.I.4とI.I.レンズ12とのアライメント調整が完了すると、TVレンズ16からTVモニタ10までの機器を接続する。そして、X線管2とI.I.4とのアライメント調整に移る。
【0018】
この場合、I.I.4−I.I.レンズ12間のアライメント調整の場合と同様に、X線管2からX線を曝射させ、そのX線をI.I.4により可視光線に変換する。そして、I.I.レンズ12、TVレンズ16、TVカメラ6等を経由して形成された画像をTVモニタ10上で見ながら調整を行う。
【0019】
このようにX線管2とI.I.4との間に障害物がない場合、X線管2の真正面に当る位置(図13(b)に示す点P1)において輝度が最大となる。したがって、この輝度が最大となる点P1が、I.I.4の中心点P2と合致するように、X線管2もしくはI.I.4を移動させてアライメント調整を行う。
【0020】
これに続いて、TVレンズ16とTVカメラ6とのアライメント調整を行う。図15(a)は、TVレンズ16とTVカメラ6とのアライメント調整を説明するものである。この場合も、X線管2からX線を曝射させ、そのX線をI.I.4により可視光線に変換し、I.I.レンズ12、TVレンズ16、TVカメラ6等を経由して形成された画像をTVモニタ10上で見ることにより調整を行う。
【0021】
TVモニタ10上には、図15(b)に示すように、TVモニタ10の中心Oを中心とする基準円Hが表示され、この基準円HとI.I.4から出力されTVレンズ16を通過した像の辺縁Lとが同心円となるように、すなわち、TVレンズ16の中心とTVカメラ6の中心とが一致するように、TVカメラ6を上下左右へと移動させてアライメント調整を行う。
【0022】
これらX線管2−I.I.4間、TVレンズ16−TVカメラ6間のアライメント調整は、I.I.4−I.I.レンズ12間の場合と異なり、TVモニタ10に映し出される画像を見ながら調整できるので、X線に直接対峙することはない。しかし、I.I.4やTVカメラ6の移動は、I.I.レンズ12のアライメント調整の場合と同様に作業者の手により行われるので、作業者がX線被曝環境下に置かれることに変わりはない。
【0023】
これらの調整は、一つをある程度調整できたとしても、他の部分の調整を行うと再び誤差が生じ、再度の調整をしなければならなくなる、すなわち、相互に影響し合う関係にある。したがって、フィードバックしながら全体的に調整する必要がある。
【0024】
また、装置の据え付け時に行う調整として、X線絞り3の調整も必要である。このX線絞り3は、X線管2のX線窓前に配置され、図16に示すように、複数枚の絞り羽根(鉛板)41,42,43,44を組み合わせて構成され、X線照射野を必要最低限に絞って被曝量低減を促進するものである。これら絞り羽根41,42,43,44にはそれぞれ個別に、ラックピニオン機構等を介して図示しない2系統のサーボモータが設けられ、操作者が図示しない操作パネル上に設けられている絞り羽根41,42,43,44に対応した操作ボタンを適当に操作すると、操作ボタンに応じた方向で操作量に応じた距離だけ絞り羽根41,42,43,44が移動するようになっている。これによりオペレータは、絞り羽根41,42,43,44の間の開口部分を、任意の大きさに変更することができる。
【0025】
このX線絞り3には、図16(a)に示すように、絞り羽根41,42,43,44の縦横の軸がTVカメラ6の垂直又は水平方向からずれたり(絞り羽根の捩れ)、図16(b)にa及びbで示すように、絞り羽根41,42,43,44の開閉の中心がTVモニタ10の中心Oからずれたりすることがある。
【0026】
例えば図16(a)に示すように、絞り羽根41,42,43,44が捩れていると、絞り羽根41,42,43,44の開度が小さければ端部が欠けて撮影されることがある。これに対応すべく絞り羽根の開度を大きくすると、必要以上にX線が照射されることにもなりかねない。このような不具合をなくすため、X線絞り3についても調整が必要となる。従来この調整は、モニタに映し出された絞り羽根の画像を見ながら、作業者が絞り羽根を廻したり、上下左右へ動かしたりして、感覚的に調整していた。
【0027】
このX線絞りの調整を含め、これらの調整は全て作業者が目視で基準(例えば、TVカメラ−TVレンズの調整であれば、TVモニタに表示された基準円)に合わせて中心合わせを行う作業であるため、作業者の経験および技量によって調整の精度にばらつきが発生してしまう。しかし、このバラツキを抑え、一定以上の精度を確保するために調整量の許容値を設けようとしても、従来のX線診断装置では困難である。
【0028】
さらに、調整中における部品の移動は、全て作業者が目分量で適当に部品をずらしながら行うため、長い作業時間を必要とする作業となるが、X線診断装置の据付調整では、作業者はX線環境下に置かれるため、被曝低減のために防護服を着て作業しなければならず、作業者にとって肉体的にかなりの負担となっている。また、一回の調整時に作業者が被曝するX線の量は少なくても、多くの装置を据え付ける作業者には健康面でリスクがあるので出来るだけX線を浴びずに行いたいという要望がある。
【0029】
したがって、このようなアライメントの調整等を、作業者によるばらつきが生じることなく、かつ、出来るだけ短時間で行える方法が求められる。このような問題を解決する試みとして、大型のCCD撮像素子に光学画像を受光させ、有効画像範囲を設定し、有効画像範囲を垂直水平方向に移動させて光学画像を有効画像範囲に納めるように調整するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この提案は必要以上の大型のCCD撮像素子を必要とし、TVカメラ位置にのみ関するものであって、I.I.レンズ12については検討されていない。つまり、このような問題については十分検討されていないのが現状である。
【0030】
【特許文献1】
特開平9−331483号公報(4頁左欄36行〜右欄3行、図3)
【0031】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、作業者によるばらつきが出ないようにアライメント調整を行えるX線診断装置を提供することを目的とするものである。
【0032】
本発明の他の目的は、X線被曝量を低減すべく短い時間でアライメント調整ができるX線診断装置を提供することにある。
【0033】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るX線診断装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、X線管から曝射され、被検体を透過したX線を光学像に変換する変換手段と、光学系を介して上記光学像からX線透視画像を形成する手段と、このX線透視画像をモニタに表示する表示手段とを備えたX線診断装置において、上記表示手段の中央に基準円を表示させる基準領域指定手段と、上記光学像の辺縁を検出し、上記表示手段に表示させる辺縁情報検出手段と、上記基準円と上記辺縁の輪郭とのずれ量を算出し、その結果を上記表示手段に表示させる比較演算手段とを備えるものである。
【0034】
次に、上述した課題を解決するために、請求項2に係る比較演算手段は、前記基準円周上の一点と、この点に対応する前記輪郭上の一点との距離を、複数の点において、ずれ量として算出するものである。
【0035】
そして、上述した課題を解決するために、請求項3に係る比較演算手段は、前記基準円に隣接し、前記輪郭の一部を含む領域を複数設定し、これら複数の領域内の情報量をずれ量として算出するものである。
【0036】
また、上述した課題を解決するために、請求項4に係る情報量は、前記領域内の輝度である。
【0037】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項5に係る比較演算手段は、前記基準円と前記輪郭とのずれ量と、当該ずれの向きとを、前記表示手段に表示させるものである。
【0038】
さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項6に係るX線診断装置は、X線管から曝射され、被検体を透過したX線を光学像に変換する変換手段と、光学系を介して上記光学像からX線透視画像を形成する手段と、このX線透視画像をモニタに表示する表示手段とを備えたX線診断装置において、前記モニタの中心位置を示す基準点と、この基準点を中心とし一定の半径を有する基準円と、前記光学像の輝度が最大となる位置を示すマーカとを表示する基準領域指定手段と、前記光学像の輝度が最大となる位置を検出する辺縁情報検出手段と、上記基準点と上記輝度が最大となる位置とのずれ量を算出し、その結果を上記表示手段に表示させる比較演算手段とを備えるものである。
【0039】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項7に係る比較演算手段は、前記マーカと前記基準点との距離及び該マーカが前記基準円の内部にあるか否かの判断結果の少なくとも一方をずれ量として算出し、表示手段に表示させるものである。
【0040】
また、上述した課題を解決するために、請求項8に係るX線診断装置は、X線管から曝射され、被検体を透過したX線を光学像に変換する変換手段と、前記曝射されたX線の照射野を絞り羽根の開閉により調整するX線照射野調整手段と、光学系を介して前記光学像からX線透視画像を形成する手段と、このX線透視画像をモニタに表示する表示手段とを備えたX線診断装置において、上記モニタの中心位置を示す水平及び垂直の基準線と、この基準線と平行に、上下左右に一定の距離をおいて示された調整線とを表示手段に表示させる基準領域指定手段と、上記X線照射野調整手段の上記絞り羽根のエッジ位置を検出する辺縁情報検出手段と、上記調整線と検出された上記エッジ位置とのずれ量を算出し、その結果を上記表示手段に表示させる比較演算手段とを備えるものである。
【0041】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項9に係る比較演算手段は、前記調整線と前記絞り羽根との回転角をずれ量として算出し、前記表示手段に表示させるものである。
【0042】
【発明の実施の形態】
本発明に係るX線診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係るX線診断装置1の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態のX線診断装置1において、図12に示した従来型のX線診断装置101と同じものについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【0043】
本実施形態に係るX線診断装置1は、従来のものに加えて、基準領域指定部31、辺縁情報検出部32、及び比較演算部33を備える。
【0044】
基準領域指定部31は、作業者等が、図示しない操作パネル等を介して指定した、アライメント調整に必要な円や点等の図形を、TVモニタ10上に表示させるものである。ここで設定された基準領域の位置や画素値といった情報は、比較演算部33へ出力される。
【0045】
辺縁情報検出部32は、A/D変換器7によりデジタル情報に変換された画像信号の各画素の画素値及び位置情報から、I.I.4の出力窓の辺縁を検出し、その情報を比較演算部33へと出力する。
【0046】
比較演算部33は、基準領域指定部31から受けた基準領域についての情報と、辺縁情報検出部32から受けた辺縁についての情報とを比較し、詳細を後述するように、その距離や輝度等を計算する。
【0047】
次に、このX線診断装置1におけるアライメント調整の手順について説明する。
【0048】
まず、I.I.4−I.I.レンズ12のアライメントの調整を、従来から使用しているコリメータで行い、光学系5からTVモニタ10までの構成をI.I.4に接続する。その後、X線管2とI.I.4とのアライメント調整を行う。
【0049】
作業者は、X線診断装置1を、図示しない操作パネル等を操作して、調整モードに移行させた後、画面の中心位置を示す基準点Oと、このOを中心とし、調整の許容範囲を示す基準円Cと、輝度が最大の点を示すマーカMとをTVモニタ10上に表示させる。基準円Cの大きさは任意の大きさで良く、通常はセンタリングの調整範囲であればよい。一方、マーカMは、辺縁情報検出部32が検出したI.I.4出力像の輝度が最大となる位置を表示するものである。
【0050】
作業者は、基準円Cの中にマーカMが入るように、I.I.4、I.I.レンズ12及びX線管2の取り付け位置を移動させながら調整する。理想的には、マーカMと基準点Oとを一致させるのが最も良いが、重量物を手で支えながら位置合わせを行うことは至難であり、このように基準円Cを設定し、一定の範囲内にあれば許容することとする。
【0051】
さらに、作業者が調整の合否を判断できるように、TVモニタ10上に基準点OとマーカMとの誤差を数値で表示したり、マーカMが基準円Cの内側にあるか否かを示す表示を行ったりできるようにしてもよい。図2は、TVモニタ10の右下に基準点OとマーカMとの距離を画素値で表示し、マーカMが基準円Cの中にある場合には「OK」を表示する例を示している。
【0052】
そして、図3は、この表示の手順及び情報の流れを示すフローチャートである。基準領域指定部31は、まず基準点Oを指定し(ステップS1)、次に基準円Cの大きさを指定するように作業者に要求する(ステップS2)。そして、基準円Cの大きさが指定されると、これらの情報を比較演算部33へと送出する(ステップS3)。一方、辺縁情報検出部32は、画像データから輝度が最大となる画素を検出して(ステップS4)、その画素の位置情報を取得する(ステップS5)。そして、その情報を画像処理回路8を介してTVモニタ10へ送出しマーカMとして表示させるとともに、比較演算部33へと送出する(ステップS6)。
【0053】
これらの情報を受けた比較演算部33は(ステップS7,S8)、基準点OとマーカMとの距離を比較してその距離を求める(ステップS9)。そして、その結果は、画像処理回路8へ送信され(ステップS10)、TVカメラ6で撮像された画像と重畳されて、TVモニタ10上に表示される。
【0054】
X線管2−I.I.4間のアライメント調整に続いて、TVレンズ16−TVカメラ6のアライメント調整を行う。図4は、本実施形態に係るTVレンズ16−TVカメラ6のアライメント調整におけるTVモニタ10上の画像の一例である。また、図5は、その表示の手順及び情報の流れを示すフローチャートである。
【0055】
この作業を行う場合は、作業者は、図示しない操作パネルを操作して、基準領域指定部31に指示を出して、TVモニタ10上に、画面の中心Oを指定し(ステップS11)、この点Oを中心とする調整用の基準円Dを表示させる(ステップS12)。そして、基準円Dが指定されると、これらの情報を比較演算部33へと送出する(ステップS13)。
【0056】
その一方で、辺縁情報検出部32は、I.I.4の出力画像の辺縁Nを検出し(ステップS14)、その位置情報を取得する(ステップS15)。そして、その情報を画像処理回路8を介してTVモニタ10に表示させるとともに、比較演算部33へと送出する(ステップS16)。X線がI.I.4の出力窓を通過した部分は輝度が高く、それ以外の部分は逆に暗い。したがって、このI.I.4の出力画像の辺縁Nは、輝度が高い画素と輝度が低い画素とが隣接する位置を検出することにより求められる。なお、このI.I.4の出力画像の辺縁Nは、TVレンズ16もしくはI.I.レンズ12の鏡筒の像の辺縁であってもよい。
【0057】
基準領域指定部31により設定された基準円Dと、辺縁情報検出部32により検出されたI.I.4の出力画像の辺縁Nの輪郭との情報は、比較演算部33へと送出される(ステップS17,S18)。比較演算部33では、両者の情報からそのずれ量が計算される(ステップS19〜22)。
【0058】
この例では、基準円DとI.I.4の出力画像の辺縁Nの輪郭との距離が数値で表示されている。基準円D上の垂直方向に2点、水平方向に2点を設定し(ステップS19)、基準円の中心とこれら4点とを結ぶ直線の延長と辺縁Nの輪郭との交点の位置を求める(ステップS20)。そして、基準円D上の点と、辺縁Nの輪郭上のこれに対応する点との位置情報から両者間の距離を算出し(ステップS21)、その結果は画像処理回路8に送信される(ステップS22)。
【0059】
作業者は、I.I.4の出力画像の輪郭Nと基準円Dとが同心円になるように、TVモニタ10に表示されたずれ量を見ながらTVカメラ6を移動させる。このずれ量は、TVモニタ10上の画素数で表示されるが、I.I.4入力面又は出力面などの任意の地点での実際の距離に換算して表示してもよい。また、これらの数値を比較することにより、その大小から、図4に示すように、移動させるべき方向を矢印で表示させることも可能である。作業者は、TVモニタを見ながら、上下左右の値が全て等しくなるようにTVカメラ6を移動させてアライメントを合わせる。
【0060】
図6は、この表示の一変形例を示すものであり、距離に代えて、基準円D近傍に複数の基準領域Rを設定し、その内の平均画素値により移動させる方向を表示するものである。図6では、基準円Dに接し、I.I.4の出力画像の辺縁Nの輪郭を含む同じ大きさの複数の基準領域Rを、上下左右方向に設置している例を示している。
【0061】
上述したように、X線がI.I.4の出力窓を通過した部分は輝度が高く、それ以外の部分は逆に暗い。したがって、このI.I.4の出力画像の辺縁Nの輪郭が基準円Dから離れている箇所では、基準領域R内の輝度が高い部分が広く画素値も高くなる。逆に、I.I.4の出力画像の辺縁Nの輪郭と基準円Dとが近い箇所では、基準領域R内の画素値も小さくなる。そこで、作業者は、表示された画素値が全て等しくなるようにTVカメラ6を移動してアライメント調整を行う。
【0062】
図7は、この移動方向及び移動量表示の他の変形例を示すものである。図7では、移動量と方向を示す矢印のみが表示されている。
【0063】
ずれ量及び方向は、前記二つの場合と同様に、基準領域指定部31と辺縁情報検出部32との情報を基に比較演算部33において計算される。しかし、その途中経過である、基準円D上の4つの点や、関心領域Rは表示されず、それら各点の移動量及び移動方向を総合してベクトル的に表示される。これにより、作業者は一目で調整の量および方向を認識することができ、ずれ量が0になるようにTVカメラを移動させてアライメントを調整する。
【0064】
続いて、本実施形態の一変形例を、図8を参照して説明する。上述の実施形態では、X線管2−I.I.4間のアライメント調整と、TVレンズ16−TVカメラ6間の調整を別々に行っている。この方法によれば、各々の調整を従来の方法より短時間で行うことが可能となる。しかし、フィードバックの必要性は依然残ったままである。これに対し、本変形例は、これらを同時に行えるようにしたものである。
【0065】
すなわち、図8には、X線管2−I.I.4間のアライメント調整のための、画面の中心位置を示す基準点Oと、このOを中心とし、調整の許容範囲を示す基準円Cと、輝度が最大の点を示すマーカMが表示されるとともに、TVレンズ16−TVカメラ6間のアライメント調整のための、画面の中心Oを中心点とする調整用の基準円Dと、I.I.4の出力画像の辺縁の輪郭Nが同時にTVモニタ10上に表示される。
【0066】
これにより、一方を調整中に他方がずれれば、作業者はそれを直ちに認識することができ、両方の調整を相互に関連させてできるので、調整時間をさらに短縮することができる。
【0067】
最後に、X線絞り3の調整方法に対する実施例を以下に説明する。左右のX線絞り羽根42,44の回転と対象性を調整する方法について、図9に示すその手順及び情報の流れのフローチャートを参照して説明する。
【0068】
まず、基準領域指定部31は、TVモニタ10の画像中心位置を示す垂直基準線v及び水平基準線hと、X線絞り3の調整位置の基準となる調整線u,uを基準線の左右に表示させる(ステップS31)。また、画面の中心Oを中心とする基準円Fも表示される(ステップS32)。そして、これらの情報を比較演算部33へと送出する(ステップS33)。
【0069】
辺縁情報検出部32は、画像の輝度差からX線絞り3のエッジ位置Qを検出し(ステップS34)、その位置情報を取得する(ステップS35)。そして、その位置情報を比較演算部33へ送出する(ステップS36)。
【0070】
基準領域指定部31及び辺縁情報検出部32からこれらの情報を受信した比較演算部33は(ステップS37,S38)、このエッジ位置Qと調整線u,uとのずれを計算し(ステップS39)、その計算結果を画像処理部8へと送信する(ステップS40)。これらの情報は画像処理部8でX線画像と重畳され、TVモニタ10に表示される。
【0071】
図10は調整線u,uと絞り羽根42,44の水平方向のずれの調整時のTVモニタ10上の画面の一例を示すものであり、その移動量が数値で、移動方向が矢印で表示されている。このずれ量は、調整線u,uとエッジ位置との水平方向の座標値から容易に求めることができる。絞り羽根41,43の垂直方向の調整は、調整線u,uを水平方向に表示させて、絞り羽根42,44の水平方向のずれを調整する場合と同様に行う。
【0072】
図11は、絞り羽根41,42,43,44の回転方向のずれの調整時のものであり、捩れを回転角度で示した例である。この角度は、エッジ位置を示す線と基準円Fとの上下2か所の交点の座標から計算される。ずれ量の表示はこの他に、水平および垂直方向の画素数などで表示してもよい。これにより、作業者は、調整線とX線絞り羽根とのずれ量を数値として見ることができ、客観的に調整を行うことができる。
【0073】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【0074】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るX線診断装置によれば、作業者によるばらつきが出ないようにアライメントを調整することが可能となる。
【0075】
また、本発明は、短い時間でアライメント調整ができる結果、X線被曝量を低減することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るX線診断装置の概略構成を示すブロック図。
【図2】X線管−I.I.レンズ間のアライメント調整を説明する図。
【図3】X線管−I.I.レンズ間のアライメント調整における手順及び情報の流れを示すフローチャート。
【図4】TVカメラ−TVレンズ間のアライメント調整を説明する図。
【図5】TVカメラ−TVレンズ間のアライメント調整における手順及び情報の流れを示すフローチャート。
【図6】TVカメラ−TVレンズ間のアライメント調整におけるずれ量表示の変形例を示す図。
【図7】TVカメラ−TVレンズ間のアライメント調整におけるずれ量表示の第2の変形例を示す図。
【図8】TVカメラ−TVレンズ間のアライメント調整におけるずれ量表示の第3の変形例を示す図。
【図9】X線絞りの調整における手順及び情報の流れを示すフローチャート。
【図10】X線絞りの左右のずれ調整を説明する図。
【図11】X線絞りのTVカメラに対する捩れ調整を説明する図。
【図12】従来のX線撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図13】X線診断装置におけるアライメント調整と、TVモニタ表示の関係の例を示す図であって、(a)は調整済み、(b)はX線管、(c)はI.I.光学系、(d)はTVカメラがそれぞれずれている場合の図。
【図14】従来のX線管−I.I.レンズ間のアライメント調整を説明する図であって、(a)はその方法、(b)は、その表示画面を示す図。
【図15】従来のTVカメラ−TVレンズ間のアライメント調整を説明する図であって、(a)はその方法、(b)は、その表示画面を示す図。
【図16】従来のX線絞りの調整を説明する図であって、(a)はTVモニタに対する捩れ、(b)は、左右方向へのずれを示す図。
【符号の説明】
1,101 X線診断装置
2 X線管
3 X線絞り
4 I.I.
5 光学系
6 TVカメラ
7 A/D変換器
8 画像処理回路
9 D/A変換器
10 TVモニタ
11 CCU
12 I.I.レンズ
14 鏡胴
16 TVレンズ
21 コリメータ
22 ミラー
31 基準領域指定部
32 辺縁情報検出部
33 比較演算部
41,42,43,44 絞り羽根
C,D,F 基準円
M マーカ
N 出力像の辺縁
O 画面中心
R 基準領域
Q エッジ位置
h,v 基準線
u 調整線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus, and more particularly to an X-ray diagnostic apparatus considering alignment adjustment when the X-ray diagnostic apparatus is installed at a position where the X-ray diagnostic apparatus is used.
[0002]
[Prior art]
As an X-ray diagnostic apparatus, for example, an apparatus is known in which X-rays are exposed to a patient and an X-ray fluoroscopic image obtained from the transmitted X-rays is displayed on a TV monitor for diagnosis. Such an X-ray diagnostic apparatus can observe the movement of a catheter inside a subject, the flow of a contrast medium, and the like through a monitor, and is used for various diagnoses.
[0003]
An X-ray fluoroscopic image is obtained by converting X-rays transmitted through a patient into an optical image with an image intensifier (hereinafter referred to as “II”), and converting the optical image into an image signal with a TV camera. . As this TV camera, a solid-state imaging device such as a CCD is widely used.
[0004]
An example of such an X-ray diagnostic apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the X-rays exposed from the
[0005]
This
[0006]
I. I. The
[0007]
Thus, I.I. I. The
[0008]
In addition, depending on the model, depending on the purpose, iris or I. I. A prism or a mirror may be installed between the
[0009]
The electric charge accumulated in the light receiving element, that is, the pixel by this photoelectric conversion is transferred at high speed based on a control signal φ from a CCU (Camera Control Unit) 11 and then amplified by an amplifier and output as an image signal. This image signal is converted into a digital image signal by the A /
[0010]
The output signal from the
[0011]
By the way, when the X-ray diagnostic apparatus is newly adopted and carried into a place where it is actually used, as shown in FIG. 13 (a), a) X-ray tube 2-I. I. 4) b. I. 4-I. I. It is necessary to adjust the alignment between the
[0012]
At this time, if all the alignments are adjusted, for example, as shown in FIG. 13A, the center O of the
[0013]
Also, since the optical lens etc. are screwed to the main body of the device, even if it is not a new case, the screw will be loose and the center of the image and the center of the optical lens will not be uniquely determined, etc. There is. Therefore, this alignment adjustment is also required for repair or replacement.
[0014]
These adjustment methods at present will be described with reference to FIGS. At this time, first, I.I. I. 4 and I.V. I. Alignment adjustment with the
[0015]
I. I. 4 and I.V. I. As shown in FIG. I. A
[0016]
This
[0017]
Thus, I.I. I. 4 and I.V. I. When the alignment adjustment with the
[0018]
In this case, I.I. I. 4-I. I. Similar to the alignment adjustment between the
[0019]
In this way, the
[0020]
Subsequently, alignment adjustment between the
[0021]
On the
[0022]
These X-ray tubes 2-I. I. 4 and the alignment adjustment between the
[0023]
Even if one of these adjustments can be adjusted to some extent, an error occurs again when the other part is adjusted, and the adjustment must be made again, that is, they have a mutual influence relationship. Therefore, it is necessary to make an overall adjustment with feedback.
[0024]
In addition, adjustment of the
[0025]
In this
[0026]
For example, as shown in FIG. 16 (a), when the
[0027]
All of these adjustments, including the adjustment of the X-ray aperture, are centered by the operator according to the reference (for example, the reference circle displayed on the TV monitor in the case of TV camera-TV lens adjustment). Since this is an operation, the adjustment accuracy varies depending on the experience and skill of the operator. However, even if it is attempted to provide an allowable value for the adjustment amount in order to suppress this variation and ensure a certain level of accuracy, it is difficult with the conventional X-ray diagnostic apparatus.
[0028]
Furthermore, the movement of the parts during adjustment is performed by the operator while appropriately shifting the parts by the reference amount, and thus requires a long work time. However, in the installation adjustment of the X-ray diagnostic apparatus, the worker Since it is placed in an X-ray environment, it must work while wearing protective clothing to reduce exposure, which is a significant physical burden for the operator. Also, even if the amount of X-rays exposed to workers during a single adjustment is small, there is a demand for workers who install a lot of equipment to do as little as possible because they have health risks. is there.
[0029]
Therefore, there is a need for a method that can perform such adjustment of alignment and the like in a short time as much as possible without causing variations among operators. As an attempt to solve such a problem, an optical image is received by a large CCD imaging device, an effective image range is set, and the effective image range is moved in the vertical and horizontal directions so that the optical image falls within the effective image range. What is adjusted is proposed (for example, refer patent document 1). However, this proposal requires an unnecessarily large CCD image sensor and relates only to the TV camera position. I. The
[0030]
[Patent Document 1]
JP-A-9-331483 (
[0031]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray diagnostic apparatus that can perform alignment adjustment so that there is no variation among workers.
[0032]
Another object of the present invention is to provide an X-ray diagnostic apparatus capable of adjusting alignment in a short time to reduce the X-ray exposure dose.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention converts X-rays exposed from an X-ray tube and transmitted through a subject into an optical image as described in
[0034]
Next, in order to solve the above-described problem, the comparison calculation unit according to
[0035]
In order to solve the above-described problem, the comparison calculation means according to
[0036]
In order to solve the above-described problem, the information amount according to
[0037]
Furthermore, in order to solve the above-described problem, the comparison calculation means according to
[0038]
Furthermore, in order to solve the above-described problem, an X-ray diagnostic apparatus according to
[0039]
Furthermore, in order to solve the above-described problem, the comparison calculation means according to
[0040]
In order to solve the above-described problem, an X-ray diagnostic apparatus according to an eighth aspect includes a conversion unit that converts X-rays that have been exposed from an X-ray tube and transmitted through a subject into an optical image, and the exposure. X-ray irradiation field adjusting means for adjusting the irradiated X-ray irradiation field by opening and closing the diaphragm blades, means for forming an X-ray fluoroscopic image from the optical image via an optical system, and this X-ray fluoroscopic image as a monitor In an X-ray diagnostic apparatus comprising a display means for displaying, horizontal and vertical reference lines indicating the center position of the monitor, and adjustment lines shown at a certain distance in the vertical and horizontal directions parallel to the reference line Between the reference area designating means for displaying on the display means, the edge information detecting means for detecting the edge position of the diaphragm blade of the X-ray irradiation field adjusting means, and the deviation between the adjustment line and the detected edge position. The amount is calculated and the result is displayed on the display means. Is intended and a comparison operation means that.
[0041]
Furthermore, in order to solve the above-described problem, the comparison calculation means according to
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray
[0043]
The X-ray
[0044]
The reference
[0045]
The edge
[0046]
The
[0047]
Next, an alignment adjustment procedure in the X-ray
[0048]
First, I.I. I. 4-I. I. The alignment of the
[0049]
The operator moves the X-ray
[0050]
The operator sets the marker M so that the marker M is in the reference circle C. I. 4, I.I. I. Adjustment is performed while moving the attachment positions of the
[0051]
Further, an error between the reference point O and the marker M is displayed as a numerical value on the
[0052]
FIG. 3 is a flowchart showing the display procedure and information flow. The reference
[0053]
Receiving these pieces of information, the comparison calculation unit 33 (steps S7 and S8) compares the distance between the reference point O and the marker M to determine the distance (step S9). Then, the result is transmitted to the image processing circuit 8 (step S10), superimposed on the image captured by the
[0054]
X-ray tube 2-I. I. Subsequent to the alignment adjustment between the four lenses, the alignment adjustment of the
[0055]
When performing this work, the worker operates an operation panel (not shown) to give an instruction to the reference
[0056]
On the other hand, the edge
[0057]
The reference circle D set by the reference
[0058]
In this example, the reference circle D and I.I. I. The distance from the edge N of the
[0059]
The operator I. The
[0060]
FIG. 6 shows a modification of this display. Instead of the distance, a plurality of reference regions R are set in the vicinity of the reference circle D, and the moving direction is displayed according to the average pixel value. is there. In FIG. I. 4 shows an example in which a plurality of reference regions R having the same size including the contour of the edge N of the
[0061]
As mentioned above, X-rays are I. The portion that has passed through the
[0062]
FIG. 7 shows another modification of the moving direction and moving amount display. In FIG. 7, only the arrows indicating the movement amount and direction are displayed.
[0063]
Similar to the above two cases, the shift amount and the direction are calculated in the
[0064]
Subsequently, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the above-described embodiment, the X-ray tube 2-I. I. 4 and the adjustment between the
[0065]
That is, FIG. 8 shows the X-ray tube 2-I. I. A reference point O indicating the center position of the screen for alignment adjustment between the four, a reference circle C indicating the allowable range of adjustment centered on O, and a marker M indicating the point having the maximum luminance are displayed. A reference circle D for adjustment centering on the center O of the screen for adjusting the alignment between the
[0066]
Thereby, if the other shifts during adjustment, the operator can immediately recognize it, and both adjustments can be related to each other, so that the adjustment time can be further shortened.
[0067]
Finally, an embodiment of a method for adjusting the
[0068]
First, the reference
[0069]
The edge
[0070]
The
[0071]
FIG. 10 shows an example of a screen on the
[0072]
FIG. 11 is an example of adjusting the deviation in the rotational direction of the
[0073]
The embodiments described above are for illustrative purposes and do not limit the scope of the invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced by equivalents thereof, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the X-ray diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to adjust the alignment so that there is no variation among workers.
[0075]
In addition, the present invention can achieve an effect of reducing the X-ray exposure dose as a result of alignment adjustment in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 X-ray tube-I. I. The figure explaining the alignment adjustment between lenses.
FIG. 3 X-ray tube-I. I. The flowchart which shows the procedure in the alignment adjustment between lenses, and the flow of information.
FIG. 4 is a diagram for explaining alignment adjustment between a TV camera and a TV lens.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure and information flow in alignment adjustment between a TV camera and a TV lens.
FIG. 6 is a view showing a modification example of a shift amount display in alignment adjustment between a TV camera and a TV lens.
FIG. 7 is a diagram showing a second modified example of a shift amount display in alignment adjustment between a TV camera and a TV lens.
FIG. 8 is a diagram showing a third modified example of a shift amount display in alignment adjustment between a TV camera and a TV lens.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure and information flow in adjusting the X-ray diaphragm.
FIG. 10 is a diagram for explaining left-right shift adjustment of an X-ray diaphragm.
FIG. 11 is a view for explaining twist adjustment for an X-ray aperture TV camera.
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional X-ray imaging apparatus.
13 is a diagram showing an example of the relationship between alignment adjustment and TV monitor display in the X-ray diagnostic apparatus, where (a) is adjusted, (b) is an X-ray tube, (c) is I.D. I. The optical system, (d) is a diagram when the TV camera is shifted.
FIG. 14 shows a conventional X-ray tube-I. I. It is a figure explaining the alignment adjustment between lenses, (a) is the method, (b) is the figure which shows the display screen.
15A and 15B are diagrams for explaining alignment adjustment between a conventional TV camera and a TV lens, in which FIG. 15A shows the method and FIG. 15B shows the display screen.
16A and 16B are diagrams for explaining adjustment of a conventional X-ray diaphragm, in which FIG. 16A is a twist with respect to a TV monitor, and FIG. 16B is a diagram showing a shift in the left-right direction.
[Explanation of symbols]
1,101 X-ray diagnostic equipment
2 X-ray tube
3 X-ray aperture
4 I. I.
5 Optical system
6 TV camera
7 A / D converter
8 Image processing circuit
9 D / A converter
10 TV monitor
11 CCU
12 I.E. I. lens
14 Lens barrel
16 TV lens
21 Collimator
22 Mirror
31 Reference area designating part
32 Edge information detection unit
33 Comparison operation part
41, 42, 43, 44
C, D, F Reference circle
M marker
N Edge of output image
O Screen center
R reference area
Q Edge position
h, v reference line
u Adjustment line
Claims (9)
上記表示手段の中央に基準円を表示させる基準領域指定手段と、
上記光学像の辺縁を検出し、上記表示手段に表示させる辺縁情報検出手段と、
上記基準円と上記辺縁の輪郭とのずれ量を算出し、その結果を上記表示手段に表示させる比較演算手段と、
を備えることを特徴とするX線診断装置。Conversion means for converting X-rays exposed from the X-ray tube and transmitted through the subject into an optical image, means for forming an X-ray fluoroscopic image from the optical image via an optical system, and the X-ray fluoroscopic image In an X-ray diagnostic apparatus comprising display means for displaying on a monitor,
Reference area designating means for displaying a reference circle in the center of the display means;
Edge information detection means for detecting the edge of the optical image and displaying the edge on the display means;
A comparison calculation means for calculating a deviation amount between the reference circle and the outline of the edge and displaying the result on the display means;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
前記モニタの中心位置を示す基準点と、この基準点を中心とし一定の半径を有する基準円と、前記光学像の輝度が最大となる位置を示すマーカとを表示する基準領域指定手段と、
前記光学像の輝度が最大となる位置を検出する辺縁情報検出手段と、
上記基準点と上記輝度が最大となる位置とのずれ量を算出し、その結果を上記表示手段に表示させる比較演算手段と、
を備えることを特徴とするX線診断装置。Conversion means for converting X-rays exposed from the X-ray tube and transmitted through the subject into an optical image, means for forming an X-ray fluoroscopic image from the optical image via an optical system, and the X-ray fluoroscopic image In an X-ray diagnostic apparatus comprising display means for displaying on a monitor,
A reference area designating means for displaying a reference point indicating the center position of the monitor, a reference circle centered on the reference point and having a constant radius, and a marker indicating a position where the brightness of the optical image is maximized;
Edge information detecting means for detecting a position where the luminance of the optical image is maximized;
A comparison calculation means for calculating a deviation amount between the reference point and the position where the luminance is maximum, and displaying the result on the display means;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
上記モニタの中心位置を示す水平及び垂直の基準線と、この基準線と平行に、上下左右に一定の距離をおいて示された調整線とを上記表示手段に表示させる基準領域指定手段と、
上記X線照射野調整手段の上記絞り羽根のエッジ位置を検出する辺縁情報検出手段と、
上記調整線と検出された上記エッジ位置とのずれ量を算出し、その結果を上記表示手段に表示させる比較演算手段と、
を備えることを特徴とするX線診断装置。A conversion means for converting X-rays exposed from the X-ray tube and transmitted through the subject into an optical image; and an X-ray irradiation field adjustment means for adjusting the irradiation field of the exposed X-rays by opening and closing aperture blades; In the X-ray diagnostic apparatus comprising: means for forming an X-ray fluoroscopic image from the optical image via an optical system; and display means for displaying the X-ray fluoroscopic image on a monitor.
A reference area specifying means for displaying on the display means a horizontal and vertical reference line indicating the center position of the monitor and an adjustment line shown at a certain distance in the vertical and horizontal directions in parallel with the reference line;
Edge information detecting means for detecting an edge position of the diaphragm blade of the X-ray irradiation field adjusting means;
A calculation means for calculating a deviation amount between the adjustment line and the detected edge position, and displaying the result on the display means;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
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