JP2006122448A - X-ray video apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、X線を利用して透視や撮影を行なう、医療の分野などで用いるのに好適な、X線映像装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus suitable for use in the medical field or the like that performs fluoroscopy and imaging using X-rays.
X線映像装置では、たとえば下記特許文献1に示された外科用X線TV装置のように、操作者が被検者に対してX線管やX線撮像手段のポジショニングを行うとともに、その手元で管電圧や管電流などのX線条件の設定操作を行い、それとは離れた場所に置かれた診断用画像モニタ装置を医師等が観察して診断を行うことがある。またその際、操作者は、X線条件等の設定操作だけでなく、コリメータやTVカメラの調整なども行うことがある。ここで、コリメータの調整とは、画像のどの一部を覆う(絞る)かに応じて平行コリメータの開閉度や方向(角度)を定めたり、円形コリメータの大きさや位置を決めたりするものであり、TVカメラの調整とは、カメラを入射光軸を中心に回転させることにより撮像した画像の回転角度を定めるものである。
これらのコリメータやTVカメラの調整は、X線照射中に行うようにすれば確実である。つまり、X線画像を撮像しその画像を表示させ、その画像を観察すれば、画像がどのように覆われ、どのように回転しているかを実際に確認できる。しかし、そうすると、診断目的に合致した画像を得るよう調整できるまで被検者に対してX線曝射しなければならず、被検者のみならず操作者についてもX線被曝が問題となる。 Adjustment of these collimators and TV cameras is surely performed during X-ray irradiation. That is, by capturing an X-ray image, displaying the image, and observing the image, it is possible to actually confirm how the image is covered and how it is rotated. However, in this case, the subject must be exposed to X-rays until adjustment can be made so as to obtain an image that matches the diagnostic purpose, and X-ray exposure becomes a problem not only for the subject but also for the operator.
そこで、最近の一部のX線映像装置では、そのような不必要なX線被曝を避けるため、X線停止中にX線照射中と同様な調整が行えるようにしている。すなわち、X線照射を停止する直前の画像を画像メモリに記憶させておき、調整時にこれを読み出し、コリメータの開閉・回転、TVカメラの回転などの操作が行われたときに、その操作に対応して画像がどのように覆われ、どのように回転するかを計算・処理し、その処理によって得られた画像を診断用画像モニタ装置に表示するようにしている。そして、そのような計算・処理を、X線画像の空間フィルタ処理や階調変換などの各種画像処理を行う画像処理装置を利用して行うように構成するのが通常である。 Therefore, in some recent X-ray imaging apparatuses, in order to avoid such unnecessary X-ray exposure, the same adjustment as during X-ray irradiation can be performed while the X-ray is stopped. That is, the image immediately before stopping the X-ray irradiation is stored in the image memory, read out at the time of adjustment, and when an operation such as opening / closing / rotating the collimator or rotating the TV camera is performed, it corresponds to the operation. Then, how the image is covered and how it is rotated is calculated and processed, and the image obtained by the processing is displayed on the diagnostic image monitor apparatus. Such a calculation / processing is usually configured to be performed using an image processing apparatus that performs various image processing such as spatial filter processing of X-ray images and gradation conversion.
そのため、画像処理装置を備えていない安価なX線映像装置では、こうしたX線曝射しない状態での表示・調整はできない。くわえて、画像処理装置を備えた高価なX線映像装置であったとしても、画像処理後の画像は、操作者からは離れた場所に置かれる診断用画像モニタ装置に表示されるため、操作者がその画像を見て確認するには不便である点も問題である。 For this reason, an inexpensive X-ray imaging apparatus that does not include an image processing apparatus cannot perform display / adjustment without such X-ray exposure. In addition, even if the image processing apparatus is an expensive X-ray image apparatus, the image after the image processing is displayed on a diagnostic image monitor apparatus placed at a location away from the operator. Another problem is that it is inconvenient for a person to see and confirm the image.
この発明の課題は、X線曝射しない状態でコリメータ・カメラの操作に対応した画像を表示するのに大掛かりな画像処理を必要とせず、簡単・安価な処理で済み、さらには操作者の手元で表示することができるようにした、X線映像装置を提供することにある。 The problem of the present invention is that no large-scale image processing is required to display an image corresponding to the operation of the collimator / camera without exposure to X-rays. It is to provide an X-ray image apparatus which can display the image.
上記の目的を達成するため、この発明による請求項1記載のX線映像装置においては、X線発生手段と、該X線発生手段の前面に設けられたX線を絞るためのコリメータ手段と、被写体を透過したX線による画像を撮像するための回転可能な撮像手段と、該撮像手段からの画像信号が送られてX線画像を表示する診断用画像モニタ手段と、該画像信号を記憶する画像メモリ手段と、コリメータ位置を示すマーカ画像および撮像手段の回転位置を示すマーカ画像を生成する画像生成手段と、操作用画像表示手段と、上記コリメータ手段からのコリメータ位置情報および撮像手段からの回転位置情報に基づいて上記マーカ画像を、上記の画像メモリ手段から読み出したX線画像に重ねて上記操作用画像表示手段に表示させる制御手段とが備えられることが特徴となっている。 In order to achieve the above object, in the X-ray imaging apparatus according to claim 1 of the present invention, X-ray generation means, collimator means for narrowing X-rays provided in front of the X-ray generation means, A rotatable imaging means for capturing an image of X-rays transmitted through a subject, a diagnostic image monitor means for displaying an X-ray image by receiving an image signal from the imaging means, and storing the image signal Image memory means, image generation means for generating a marker image indicating the collimator position and a marker image indicating the rotation position of the imaging means, image display means for operation, collimator position information from the collimator means and rotation from the imaging means Control means for causing the operation image display means to display the marker image superimposed on the X-ray image read from the image memory means based on the position information. It has become a feature.
この発明による請求項2記載のX線映像装置においては、請求項1記載のX線映像装置の構成に加えて、操作用画像表示手段に重ねて配置されるタッチパネル手段を備え、このタッチパネル手段の、操作用画像表示手段によって表示されたマーカ画像部分への接触操作による入力に応じて、上記の制御手段がコリメータ手段および撮像手段を制御するよう構成されていることが特徴となっている。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first X-ray video apparatus, the X-ray video apparatus further comprises touch panel means arranged to overlap the operation image display means. The control means is configured to control the collimator means and the imaging means in response to an input by a contact operation on the marker image portion displayed by the operation image display means.
請求項1記載のX線映像装置によれば、画像メモリ手段によって記憶したX線照射停止直前の画像を操作用画像表示手段に表示するとともに、この画像に重ねてマーカ画像を表示し、このマーカ画像の表示位置・角度が実際のコリメータ位置・角度および撮像手段の回転角度に対応したものとするという簡単な構成で、X線照射を停止した状態で、この操作用画像表示手段の表示を観察しながら、視覚的にX線コリメーションや撮像画像回転の調整作業を容易に行うことができる。 According to the X-ray image apparatus of the first aspect, the image immediately before the stop of the X-ray irradiation stored by the image memory means is displayed on the operation image display means, and the marker image is displayed so as to be superimposed on the image. Observe the display of the image display means for operation with X-ray irradiation stopped with a simple configuration in which the image display position and angle correspond to the actual collimator position and angle and the rotation angle of the imaging means. However, it is possible to easily adjust the X-ray collimation and the captured image rotation visually.
また、請求項2記載のX線映像装置によれば、操作用画像表示手段に重ねて配置されるタッチパネル手段への接触操作により操作用画像表示手段の画面上での座標入力をおこなうので、視覚的により直裁的な操作が可能になる。 According to the X-ray image apparatus of the second aspect, since the coordinate input on the screen of the operation image display means is performed by a touch operation to the touch panel means arranged so as to overlap the operation image display means, This makes it possible to perform more straightforward operations.
つぎに、この発明を実施したX線映像装置について図面を参照して説明する。 Next, an X-ray imaging apparatus embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施例の信号系統・制御系統および表示形態を模式的に示すブロック図である。この実施例はこの発明をいわゆる外科用X線映像装置に適用したもので、図2はその外観を模式的に示す斜視図である。まず図2を参照して説明すると、この外科用X線映像装置では、台車41上に多軸方向に自在に保持されたC型アーム42の端部のそれぞれに、X線管11とコリメータ12、およびイメージインテンシファイア14とTVカメラ15とを組み合わせた撮像装置が取り付けられており、それらの間に被写体(図示しないがたとえば被検者の上肢や下肢)が配置されて、X線画像信号が得られるようになっている。この画像信号は、台車41とは別体に構成されたキャビネット43上に設置された診断用画像モニタ装置に送られて、X線画像が表示される。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a signal system / control system and a display form according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a so-called surgical X-ray imaging apparatus, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing the appearance thereof. First, referring to FIG. 2, in this surgical X-ray imaging apparatus, an
X線管11には、図1に示すようにX線制御装置13によりX線曝射用高電圧が供給される。このX線制御装置13によりX線管11の管電圧(kV)や管電流(mA)などのX線条件が定められる。このX線制御装置13には制御ユニット18からX線条件などの指令が与えられる。これらX線制御装置13および制御ユニット18は、図1に示した台車41内に収められる。この制御ユニット18はたとえばマイクロコンピュータユニットなどにより構成される。この制御ユニット18には画像メモリ19と画像生成器20とが接続されるが、これらはマイクロコンピュータユニットに備えられたメモリを利用したり、あるいはその演算ユニットおよび画像生成用ソフトウェアなどで構成することもできる。
As shown in FIG. 1, a high voltage for X-ray exposure is supplied to the
台車41は、操作者が手押しで移動させ、またC型アーム42のポジショニングを手動で行うものとなっており、さらに操作者がX線条件設定などの操作を行うようタッチ式スイッチ(図では省略)やタッチパネル装置22付き操作用液晶ディスプレイ装置21が台車41の上面に設けられている。このタッチパネル装置22付き操作用液晶ディスプレイ装置21というのは、液晶ディスプレイの前面に透明タッチパネルを重ねて配したもので、液晶ディスプレイによって表示された特定個所を指などで接触することにより、特定の入力ができるようにしたものである。たとえば、X線条件設定モードでは、液晶ディスプレイ装置21にはX線条件入力用の各種ボタンが表示され、そのボタンに触れることにより所望の管電圧などの設定ができる。こうした入力に応じて制御ユニット18がX線制御装置13にX線条件などの指令を与える。
The
また、X線透視モードでは、TVカメラ15からカメラ制御ユニット16を経て出力される映像信号は診断用画像モニタ装置17に送られてX線透視像が表示されるとともに、制御ユニット18を経て操作用液晶ディスプレイ装置21に送られ、操作用液晶ディスプレイ装置21においてもX線透視像が表示されるようになっている。
In the X-ray fluoroscopic mode, the video signal output from the
そして、コリメータ12は、そのコリメーション(絞り)の調整が可能なものとなっており、駆動用モータ等により平行遮蔽板よりなる平行コリメータの開口幅を狭めたりを回転させて方向を変えたり、あるいは円形コリメータの開口の大きさを変化させることができるよう構成されている。制御ユニット18からの指令に基づきこれらの調整がなされるとともに、移動または回転させられたコリメータ(遮蔽板)の位置情報を制御ユニット18に戻すようにしている。
The
TVカメラ15についても同様で、モータ駆動等によりTVカメラ15の撮像部が入射光軸を回転中心軸として回転するよう構成されていて、診断用画像モニタ装置17や操作用液晶ディスプレイ装置21に表示されるX線透視像の角度(方向)を任意のものとすることができるようにされている。制御ユニット18からの指令によりモータが駆動してこの回転が行われ、その回転位置情報が制御ユニット18に返される。
The same applies to the
コリメーションや画像回転角度の調整時には、X線を照射してX線透視像を観察しながら調整作業をすれば実際の被写体に対するX線コリメーションや透視画像表示方向を確認できて確実であるが、そうするとX線被曝の問題を生じる。そこで、X線照射を停止した状態でこの調整を行う。このコリメーション・画像回転角度調整モードでは、X線照射停止直前に撮像したX線透視像が画像メモリ19に格納され、これが読み出されて操作用液晶ディスプレイ装置21に表示される。これにより、図1に示すようにX線透視像23が表示される。
When adjusting collimation and image rotation angle, X-ray collimation and fluoroscopic image display direction for the actual subject can be confirmed by adjusting while observing the X-ray fluoroscopic image by irradiating X-rays. This creates the problem of X-ray exposure. Therefore, this adjustment is performed with X-ray irradiation stopped. In this collimation / image rotation angle adjustment mode, an X-ray fluoroscopic image taken immediately before the X-ray irradiation is stopped is stored in the
そして、このモードでは、1対の平行コリメータ位置マーカ24、24や円形コリメータ位置マーカ25が液晶ディスプレイ装置21上に表示されるとともに、カメラ画像正立位置マーカ26が表示される。すなわち、これらの画像が画像生成器20によって生成されて制御ユニット18の制御の下で、X線透視像23と重ねて表示される。これらのマーカ24、25、26上を指などで触れてドラッグすると、その位置情報が制御ユニット18に取り込まれ演算されて新たな表示位置が求められ、その位置へマーカ24、25、26が動いていくような表示がなされる。この入力情報に応じて制御ユニット18が指令をコリメータ12およびTVカメラ15へ出し、コリメータ12の遮蔽板の位置や方向が変更され、TVカメラ15の回転角度が調整される。そして、その現実に動いた位置・方向の情報が制御ユニット18に返されるので、これに応じて制御ユニット18が、平行コリメータ位置マーカ24、24あるいは円形コリメータ位置マーカ25の表示位置を固定するとともに、表示されたX線透視像23を回転させるとともにカメラ画像正立位置マーカ26も回転させる。
In this mode, a pair of parallel
したがって、表示されたX線透視像23が直前の記憶画像である点を除いて実際にX線を照射してX線透視像を表示している場合と同様に、コリメーションや画像回転角度の調整作業を行うことができる。この実施例ではタッチパネル装置22によってマーカ24〜26をドラッグして調整するため、操作は視覚的で直截的であり、きわめて容易である。しかも、操作者は台車41に設けられた操作用液晶ディスプレイ装置21で観察しながら調整でき、キャビネット43上の診断用画像モニタ装置17を観察するために台車41から離れる必要もなくなる。
Therefore, except that the displayed X-ray
この例では、X線透視像23を液晶ディスプレイ装置21の中央部に表示し、その表示面の周辺には種々のシンボルマークなどが表示されており、これによりその他の情報の確認が容易にできるようになっている。シンボルマーク31はX線透視を、シンボルマーク32はX線曝射中を、それぞれ表わすもので、この図には描かれているが、X線を照射しながらこの調整を行うモード時のみ表示され、X線を停止した状態で調整するモードでは消えるよう制御ユニット18によってコントロールされる。数字の表示33、34はそれぞれX線透視像23を撮像したときの管電圧および管電流を示す。また、棒状グラフ表示35はX線管11の温度を表示するものであり、数字の表示36、37は積算X線照射時間および積算X線量をそれぞれ示すものである。これらの表示も制御ユニット18によって制御される。これらは一例であり、その他のシンボルマークなどを表示することもできる。
In this example, the X-ray
なお、操作性は多少異なるが、タッチパネル装置22を使用せずにマウスやトラックボールあるいはタッチパッドなどの座標入力装置を用いて液晶ディスプレイ装置21上の位置入力を行うように構成することもできる。また、操作用表示装置として液晶ディスプレイ装置21を用いているが、従来からのCRTディスプレイ装置を用いることができることはもちろんである。さらにX線画像を撮像する手段としてイメージインテンシファイア14とTVカメラ15とを組み合わせたものを使用しているが、多数の半導体X線検出素子を平面状に並べたいわゆるフラットパネルディテクタを用いることもできる。この場合、画像の回転のためにこのフラットパネルディテクタをX線入射軸を中心軸として回転させることになる。その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で、具体的な構成などは種々に構成可能である。たとえば、図2のような外観のC型アームを持つよう構成された外科用X線映像装置に限らずに他の構成のX線映像装置に適用できる。
Although the operability is somewhat different, it is also possible to perform a position input on the liquid
この発明のX線映像装置によれば、コリメータの位置や方向を示すマーカや撮像画像の回転角度を示すマーカの画像データを生成し、これらを、記憶した直前X線画像に重ねて操作用画像表示手段において表示するというきわめて簡単な構成で、操作者がその位置を離れることなく、X線を照射しない状態で視覚的に直截的なコリメータ位置・角度調整や撮像画像回転角度調整を行うことができる。また操作用画像表示手段に重ねて配置したタッチパネル手段によりその画面上での座標情報入力を行うようにすれば、さらにより直截的な調整作業が可能となる。 According to the X-ray image apparatus of the present invention, image data of a marker indicating the position and direction of the collimator and a marker indicating the rotation angle of the captured image is generated, and these are superposed on the stored immediately preceding X-ray image and the operation image is generated. With a very simple configuration of displaying on the display means, the operator can adjust the position and angle of the collimator and the angle of rotation of the picked-up image without making the X-ray irradiation without leaving the position. it can. Further, if coordinate information input on the screen is performed by the touch panel means arranged so as to overlap the operation image display means, a more straightforward adjustment work can be performed.
11……X線管
12……コリメータ
13……X線制御装置
14……イメージインテンシファイア
15……TVカメラ
16……カメラ制御ユニット
17……診断用画像モニタ装置
18……制御ユニット
19……画像メモリ
20……画像生成器
21……操作用液晶ディスプレイ装置
22……タッチパネル装置
23……X線透視像
24……平行コリメータ位置マーカ
25……円形コリメータ位置マーカ
26……カメラ画像正立位置マーカ
31……X線透視を表わすシンボルマーク
32……X線曝射を表わすシンボルマーク
33……管電圧を表わす数字表示
34……管電流を表わす数字表示
35……X線管温度を表わす棒状グラフ表示
36……積算X線照射時間を表わす数字表示
37……積算X線量を表わす数字表示
41……台車
42……C型アーム
43……キャビネット
11 ...
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