JP2007252760A - X-ray tomographic method and x-ray tomographic apparatus - Google Patents

X-ray tomographic method and x-ray tomographic apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To create a correct X-ray tomographic image regardless of the movement of a subject. <P>SOLUTION: A tomography position discriminating means 18 discriminates tomography positional data of an X-ray tomography means 12, and the tomography positional data are stored in a tomography position data storing means 19. First and second reference relative position operating means 26 and 27 compute the reference relative position of the subject to markers at two other positions stored in the tomography position data storing means 19, with one of the image data detected by a flat-panel X-ray detector 11 as the reference image data. Then, first and second corrected image data generating means 28 and 29 correct the relative position of the subject to the markers for other image data so that the relative position matches the reference relative position, and creates first and second corrected image data. Image data of a number of tomographic faces are created by an image processing means 24 based on the reference image data and the first and second corrected image data. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、X線管などのX線照射手段により被検体にX線を照射し、被検体を透過したX線をフラットパネル型X線検出器などのX線検出手段によって検出し、得られた画像データを用いて被検体内の撮影対象断層面のX線断層撮影画像を作成するX線断層撮影方法およびX線断層撮影装置に関する。   The present invention is obtained by irradiating a subject with X-rays by an X-ray irradiation means such as an X-ray tube, and detecting the X-rays transmitted through the subject by an X-ray detection means such as a flat panel X-ray detector. The present invention relates to an X-ray tomography method and an X-ray tomography apparatus for creating an X-ray tomography image of an imaging target tomographic plane in a subject using the obtained image data.

X線断層撮影を行うものとしては、被検体に対してX線管を水平方向に移動させるとともに、X線管とは反対方向の水平方向に撮像部を移動させ、被検体に対するX線の入射方向を変え、幾何学的な位置関係に基づいて断層画像を得るように構成しているものがあった(特許文献1参照)。
特開2000−126169号公報
For X-ray tomography, the X-ray tube is moved in the horizontal direction with respect to the subject, and the imaging unit is moved in the horizontal direction opposite to the X-ray tube, so that the X-ray is incident on the subject. There has been a configuration in which a direction is changed and a tomographic image is obtained based on a geometric positional relationship (see Patent Document 1).
JP 2000-126169 A

しかしながら、上述のような従来例の場合、多数の断層面での断層画像を得たい場合に、その得ようとする断層画像の数と同じだけX線を照射して撮影しなければならず、X線の照射回数が増加し、それに伴って照射するX線量が多くなり、被検体に対する被曝の負担が増大するという課題があった。   However, in the case of the conventional example as described above, when it is desired to obtain tomographic images on a large number of tomographic planes, X-rays must be irradiated and photographed as many times as the number of tomographic images to be obtained. There has been a problem that the number of X-ray irradiations increases, the X-ray dose to be irradiated increases, and the burden of exposure on the subject increases.

そこで、X線の照射回数少なく、多数の断層面での断層画像が得られるように、複数位置で撮影して得られたX線検出手段からの画像データに基づき、その複数の画像データを位置を変えて重ねるように処理して被検体内の撮影対象断層面のX線断層撮影画像を作成するものが提案されている。   Therefore, based on the image data from the X-ray detection means obtained by photographing at a plurality of positions, the plurality of image data are positioned so that tomographic images on a large number of tomographic planes can be obtained with a small number of X-ray irradiation times. In order to create an X-ray tomographic image of an imaging target tomographic plane in a subject by processing so as to overlap each other.

ところが、複数位置で撮影するときに、その撮影時間間隔内で被検体が動いてしまった場合、異なった位置での画像データを重ねることになり、正しいX線断層撮影画像が作成されないという課題があった。   However, if the subject moves within the imaging time interval when imaging at a plurality of positions, the image data at different positions will be overlaid, and a problem that a correct X-ray tomographic image cannot be created. there were.

この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、被検体の動きにかかわらず、正しいX線断層撮影画像を作成できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to enable a correct X-ray tomographic image to be created regardless of the movement of a subject.

請求項1に係る発明のX線断層撮影方法は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、被検体にX線を照射するX線照射手段と、被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線照射手段と前記X線検出手段との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更するX線断層撮影手段と、前記X線断層撮影手段における撮影位置データを記憶する撮影位置データ記憶手段と、前記X線検出手段からの画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮影位置データ記憶手段からの撮影位置データと前記画像データ記憶手段からの画像データとに基づいて前記被検体内の撮影対象断層面のX線断層撮影画像を作成する画像処理手段とを備えたX線断層撮影装置を用い、予め被検体との関係が特定されたマーカを被検体に一体的に移動するように設け、前記マーカとともに得た画像データに基づき、被検体の動きを補正してX線断層撮影画像を作成することを特徴としている。
The X-ray tomography method according to the first aspect of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
That is, the X-ray irradiation means for irradiating the subject with X-rays, the X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject, and the relative positions of the X-ray irradiation means and the X-ray detection means X-ray tomography means for changing the setting to a plurality of positions around the imaging region for the specimen, imaging position data storage means for storing imaging position data in the X-ray tomography means, and image data from the X-ray detection means An X-ray tomographic image of an imaging target tomographic plane in the subject based on image data storage means for storing image data, imaging position data from the imaging position data storage means, and image data from the image data storage means An X-ray tomography apparatus including an image processing unit to be created is provided so that a marker whose relationship with the subject is specified in advance is moved integrally with the subject, and image data obtained together with the marker is obtained. The basis, is characterized in that to create an X-ray tomographic image by correcting the subject motion.

(作用・効果)
請求項1に係る発明のX線断層撮影方法の構成によれば、X線断層撮影手段により、被検体に対する撮影部位を中心としてX線照射手段と前記フラットパネル型X線検出器との相対位置を複数位置に設定変更し、それぞれの位置でX線を照射して画像データを得、被検体に一体的に移動するように設けられたマーカの画像データ上の位置や大きさなどといった予め特定されている被検体との関係に基づいて被検体の動きを補正し、その補正した画像データをX線検出手段の検出面に平行な方向にずらせながら重ねて所望の位置での断層面におけるX線断層撮影画像を作成することができる。
したがって、被検体の動きを補正した画像データに基づいてX線断層撮影装置を得るから、1回のX線照射量を少なくでき、しかも、照射によって得られた複数の画像データから多数の断層面の画像データを得るから、X線の照射回数を少なくでき、全体として、照射するX線量が少なくかつ少ない回数の照射によってX線断層撮影画像を得ることができながら、被検体の動きを補正することができ、被検体の動きにかかわらず、正しいX線断層撮影画像を作成することができる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the X-ray tomography method of the first aspect of the present invention, the relative position between the X-ray irradiating means and the flat panel X-ray detector with the X-ray tomography means centered on the imaging region with respect to the subject. Is set to multiple positions, X-rays are irradiated at each position to obtain image data, and the position and size of the marker on the image data provided to move integrally with the subject are specified in advance. The movement of the subject is corrected based on the relationship with the subject, and the corrected image data is overlapped while being shifted in a direction parallel to the detection surface of the X-ray detection means, and X on the tomographic plane at a desired position A line tomographic image can be created.
Therefore, since an X-ray tomography apparatus is obtained based on image data in which the movement of the subject is corrected, a single X-ray irradiation amount can be reduced, and a plurality of tomographic planes can be obtained from a plurality of image data obtained by irradiation. Therefore, the number of times of X-ray irradiation can be reduced, and the X-ray tomographic image can be obtained as a whole with a small amount of X-ray irradiation and a small number of times of irradiation. Therefore, a correct X-ray tomographic image can be created regardless of the movement of the subject.

また、請求項2に係る発明は、被検体にX線を照射するX線照射手段と、被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線照射手段と前記X線検出手段との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更するX線断層撮影手段と、前記X線断層撮影手段における撮影位置データを記憶する撮影位置データ記憶手段と、前記X線検出手段からの画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮影位置データ記憶手段からの撮影位置データと前記画像データ記憶手段からの画像データとに基づいて前記被検体内の撮影対象断層面のX線断層撮影画像を作成する画像処理手段とを備えたX線断層撮影装置において、被検体に一体的に移動するように設けられて予め被検体との関係が特定されるマーカとともに得た画像データに基づいて、被検体の動きを補正した補正画像データを作成する画像データ補正手段を備えて構成する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an X-ray irradiation means for irradiating a subject with X-rays, an X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject, the X-ray irradiation means and the X-ray detection. An X-ray tomography unit that changes a relative position with respect to the unit to a plurality of positions centering on an imaging region with respect to a subject, an imaging position data storage unit that stores imaging position data in the X-ray tomography unit, An image data storage unit for storing image data from the X-ray detection unit, an imaging target tomography in the subject based on the imaging position data from the imaging position data storage unit and the image data from the image data storage unit In an X-ray tomography apparatus comprising an image processing means for creating an X-ray tomographic image of a surface, together with a marker that is provided so as to move integrally with a subject and whose relationship with the subject is specified in advance Was based on the image data, constituting an image data correction means for creating a corrected image data by correcting the subject motion.

(作用・効果)
請求項2に係る発明のX線断層撮影装置の構成によれば、画像データ補正手段により被検体の動きを補正し、その補正した画像データをX線検出手段の検出面に平行な方向にずらせながら重ねて所望の位置での断層面におけるX線断層撮影画像を作成することができる。
したがって、請求項1に係る発明の方法を実施する上で好適なX線断層撮影装置を提供できる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the X-ray tomography apparatus of the second aspect of the invention, the movement of the subject is corrected by the image data correction means, and the corrected image data is shifted in a direction parallel to the detection surface of the X-ray detection means. However, it is possible to create an X-ray tomographic image on a tomographic plane at a desired position by overlapping.
Therefore, an X-ray tomography apparatus suitable for carrying out the method according to the first aspect can be provided.

また、請求項3に係る発明は、請求項2に記載のX線断層撮影装置において、画像データ補正手段を、画像データ記憶手段に記憶された複数の画像データのうちのひとつの画像データ上の被検体とマーカとの相対位置を基準相対位置とし、他の画像データでは、画像データ上の被検体とマーカとの相対位置が前記基準相対位置に合致するように補正画像データを作成するように構成する。   According to a third aspect of the present invention, in the X-ray tomography apparatus according to the second aspect of the present invention, the image data correction means is provided on one of the plurality of image data stored in the image data storage means. The relative position between the subject and the marker is set as the reference relative position, and with other image data, the corrected image data is generated so that the relative position between the subject and the marker on the image data matches the reference relative position. Constitute.

(作用・効果)
請求項3に係る発明のX線断層撮影装置の構成によれば、複数位置でX線を照射して得た画像データのうちのひとつを基準にして、他の画像データにおける被検体の動きを補正することができる。
したがって、例えば、最初の位置での撮影を行う際に、マーカと被検体との相対位置関係やマーカとX線検出手段との相対位置関係を人為的に測定するといった手間をかけずに済み、X線断層撮影を楽に行うことができる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the X-ray tomography apparatus of the invention according to claim 3, the movement of the subject in the other image data is determined based on one of the image data obtained by irradiating X-rays at a plurality of positions. It can be corrected.
Therefore, for example, when performing imaging at the first position, it is possible to avoid the trouble of artificially measuring the relative positional relationship between the marker and the subject and the relative positional relationship between the marker and the X-ray detection means, X-ray tomography can be performed easily.

請求項1に係る発明のX線断層撮影方法の構成によれば、X線断層撮影手段により、被検体に対する撮影部位を中心としてX線照射手段と前記フラットパネル型X線検出器との相対位置を複数位置に設定変更し、それぞれの位置でX線を照射して画像データを得、被検体に一体的に移動するように設けられたマーカの画像データ上の位置や大きさなどといった予め特定されている被検体との関係に基づいて被検体の動きを補正し、その補正した画像データをX線検出手段の検出面に平行な方向にずらせながら重ねて所望の位置での断層面におけるX線断層撮影画像を作成することができる。
したがって、被検体の動きを補正した画像データに基づいてX線断層撮影装置を得るから、1回のX線照射量を少なくでき、しかも、照射によって得られた複数の画像データから多数の断層面の画像データを得るから、X線の照射回数を少なくでき、全体として、照射するX線量が少なくかつ少ない回数の照射によってX線断層撮影画像を得ることができながら、被検体の動きを補正することができ、被検体の動きにかかわらず、正しいX線断層撮影画像を作成することができる。
According to the configuration of the X-ray tomography method of the first aspect of the present invention, the relative position between the X-ray irradiating means and the flat panel X-ray detector with the X-ray tomography means centered on the imaging region with respect to the subject. Is set to multiple positions, X-rays are irradiated at each position to obtain image data, and the position and size of the marker on the image data provided to move integrally with the subject are specified in advance. The movement of the subject is corrected based on the relationship with the subject, and the corrected image data is overlapped while being shifted in a direction parallel to the detection surface of the X-ray detection means, and X on the tomographic plane at a desired position A line tomographic image can be created.
Therefore, since an X-ray tomography apparatus is obtained based on image data in which the movement of the subject is corrected, a single X-ray irradiation amount can be reduced, and a plurality of tomographic planes can be obtained from a plurality of image data obtained by irradiation. Therefore, the number of times of X-ray irradiation can be reduced, and the X-ray tomographic image can be obtained as a whole with a small amount of X-ray irradiation and a small number of times of irradiation. Therefore, a correct X-ray tomographic image can be created regardless of the movement of the subject.

次に、この発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、この発明のX線断層撮影装置の実施例に係るX線断層撮影装置の全体斜視図、図2はX線管とフラットパネル型X線検出器と被検体との位置関係を示す概略正面図であり、基台1に主支柱2が設けられるとともに、その主支柱2に保持部3が設けられ、その保持部3に、被検体Hを搭載するテーブル4が設けられている。被検体Hには、その腹部の表面に、マーカMがテープなどにより被検体Hと一体的に移動するように設けられている。このマーカMとしては、例えば、直径1cm程度の球体が用いられ、その材質としては、X線に対する透過性を損なわずに識別可能なアクリル樹脂などが用いられる。   FIG. 1 is an overall perspective view of an X-ray tomography apparatus according to an embodiment of the X-ray tomography apparatus of the present invention, and FIG. 2 shows the positional relationship among an X-ray tube, a flat panel X-ray detector, and a subject. FIG. 2 is a schematic front view, in which a main column 2 is provided on a base 1, a holding unit 3 is provided on the main column 2, and a table 4 on which a subject H is mounted is provided on the holding unit 3. The subject H is provided on the surface of the abdomen so that the marker M moves integrally with the subject H with a tape or the like. For example, a sphere having a diameter of about 1 cm is used as the marker M, and an acrylic resin that can be identified without impairing the permeability to X-rays is used as the material.

保持部3に、支柱5が正逆転可能なX線管移動モータ6(図3参照)を介して被検体Hの長手方向に駆動移動可能に設けられ、その支柱5に設けた支持アーム7の先端に、正逆転可能な首振りモータ8(図3参照)を介して水平方向の軸心周りで駆動回転可能に、被検体HにX線を照射するX線照射手段としてのX線管9が設けられている。これにより、被検体Hに対する撮影部位を中心として、被検体Hの長手方向にX線管9の位置を変更できるように構成されている。   The holding unit 3 is provided so as to be capable of being driven and moved in the longitudinal direction of the subject H via an X-ray tube moving motor 6 (see FIG. 3) in which the column 5 can be rotated forward and backward. An X-ray tube 9 as an X-ray irradiating means for irradiating the subject H with X-rays can be driven to rotate around a horizontal axis through a swing motor 8 (see FIG. 3) capable of forward and reverse rotation at the tip. Is provided. Thereby, the position of the X-ray tube 9 can be changed in the longitudinal direction of the subject H around the imaging region with respect to the subject H.

テーブル4の下方に、正逆転可能な検出器移動モータ10(図3参照)を介して被検体Hの長手方向に駆動移動可能に、被検体Hを透過したX線を検出するX線検出手段としてのCdZnTe(テルル化カドミウム亜鉛)を主材料とした高感度型のフラットパネル型X線検出器11が設けられている。これにより、被検体Hに対する撮影部位を中心として、被検体Hの長手方向にフラットパネル型X線検出器11の位置を変更できるように構成されている。
このフラットパネル型X線検出器11としては、Se、PbI2、HgI2、CdTeなどを主材料とした高感度型のものを用いても良い。
X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject H so as to be able to be driven and moved in the longitudinal direction of the subject H via a detector moving motor 10 (see FIG. 3) capable of forward and reverse rotation below the table 4. Is a high-sensitivity flat panel X-ray detector 11 mainly composed of CdZnTe (cadmium zinc telluride). Accordingly, the position of the flat panel X-ray detector 11 can be changed in the longitudinal direction of the subject H around the imaging region with respect to the subject H.
As the flat panel type X-ray detector 11, a high sensitivity type using Se, PbI 2 , HgI 2 , CdTe or the like as a main material may be used.

上述したX線管移動モータ6と首振りモータ8とにより、被検体Hに対する撮影部位を中心として、被検体Hの長手方向にX線管9の位置を変更する構成と、検出器移動モータ10により、被検体Hに対する撮影部位を中心として、被検体Hの長手方向にフラットパネル型X線検出器11の位置を変更する構成とによって、X線管9とフラットパネル型X線検出器11との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更できるようにX線断層撮影手段12(図3参照)が構成されている。   A configuration in which the position of the X-ray tube 9 is changed in the longitudinal direction of the subject H with the X-ray tube moving motor 6 and the swinging motor 8 as the center, and the detector moving motor 10. Thus, the X-ray tube 9 and the flat panel X-ray detector 11 are arranged in such a manner that the position of the flat panel X-ray detector 11 is changed in the longitudinal direction of the subject H around the imaging region with respect to the subject H. The X-ray tomographic imaging means 12 (see FIG. 3) is configured so that the relative position can be changed to a plurality of positions around the imaging region with respect to the subject.

図3のブロック図に示すように、X線管移動モータ6と首振りモータ8とに、ロータリーエンコーダなどのX線管位置検出手段13が付設され、X線管9の移動量とX線照射方向とに基づいて、撮影部位を中心としたX線管9の位置を検出できるように構成されている。
また、検出器移動モータ10にロータリーエンコーダなどの検出器位置検出手段14が付設され、撮影部位を中心としたフラットパネル型X線検出器11の位置を検出できるように構成されている。
X線管9にはX線照射制御部15が接続され、主制御部16からの操作に基づいて照射X線量を設定するとともに、照射タイミングを制御できるように構成されている。
As shown in the block diagram of FIG. 3, the X-ray tube moving motor 6 and the swing motor 8 are provided with X-ray tube position detecting means 13 such as a rotary encoder, and the movement amount of the X-ray tube 9 and the X-ray irradiation. Based on the direction, the position of the X-ray tube 9 around the imaging region can be detected.
Further, detector position detection means 14 such as a rotary encoder is attached to the detector moving motor 10 so that the position of the flat panel X-ray detector 11 centering on the imaging region can be detected.
An X-ray irradiation control unit 15 is connected to the X-ray tube 9 and is configured to set the irradiation X-ray dose based on an operation from the main control unit 16 and to control the irradiation timing.

フラットパネル型X線検出器11、X線管位置検出手段13、検出器位置検出手段14および主制御部16それぞれがマイクロコンピュータ17に接続されている。
マイクロコンピュータ17には、撮影位置判別手段18、撮影位置データ記憶手段19、画像データ記憶手段20、基準画像データ記憶手段21、第1および第2の画像データ記憶手段22,23、画像データ補正手段24および画像処理手段25が備えられている。
Each of the flat panel X-ray detector 11, the X-ray tube position detection means 13, the detector position detection means 14 and the main control unit 16 is connected to the microcomputer 17.
The microcomputer 17 includes a photographing position determination means 18, a photographing position data storage means 19, an image data storage means 20, a reference image data storage means 21, first and second image data storage means 22, 23, and an image data correction means. 24 and image processing means 25 are provided.

撮影位置判別手段18では、主制御部16からの操作によりX線を照射した時点における位置のデータ、すなわち、撮影位置データを、X線断層撮影手段12によって設定されたときのX線管位置検出手段13および検出器位置検出手段14それぞれで検出されたX線管9とフラットパネル型X線検出器11の位置に基づいて判別するようになっている。
撮影位置データ記憶手段19では、撮影位置判別手段18で判別された撮影位置データを記憶するようになっている。
The imaging position determination means 18 detects the position of the X-ray tube when the X-ray tomography means 12 sets the position data at the time when the X-ray is irradiated by the operation from the main controller 16, that is, the imaging position data. The determination is made based on the positions of the X-ray tube 9 and the flat panel X-ray detector 11 detected by the means 13 and the detector position detecting means 14, respectively.
The shooting position data storage means 19 stores the shooting position data determined by the shooting position determination means 18.

画像データ記憶手段20では、フラットパネル型X線検出器11で検出された画像データを記憶するようになっている。
基準画像データ記憶手段21では、3回のX線照射による撮影のうちの予め設定した、例えば、2回目の撮影による画像データを画像データ記憶手段20から読み出して基準画像データとして記憶するようになっている。
第1の画像データ記憶手段22では、3回のX線照射による撮影のうちの予め設定した、例えば、1回目の撮影による画像データを画像データ記憶手段20から読み出して第1の画像データとして記憶するようになっている。
第2の画像データ記憶手段23では、3回のX線照射による撮影のうちの予め設定した、例えば、3回目の撮影による画像データを画像データ記憶手段20から読み出して第2の画像データとして記憶するようになっている。
The image data storage means 20 stores image data detected by the flat panel X-ray detector 11.
The reference image data storage means 21 reads out, for example, image data obtained by the second imaging, which is set in advance from the three imagings by X-ray irradiation, from the image data storage means 20 and stores it as reference image data. ing.
The first image data storage means 22 reads out, for example, image data obtained by the first imaging among the three imagings by X-ray irradiation from the image data storage means 20 and stores it as the first image data. It is supposed to be.
In the second image data storage means 23, for example, image data obtained by the third imaging is read out from the image data storage means 20 and stored as second image data among the imagings by the X-ray irradiation three times. It is supposed to be.

画像データ補正手段24には、第1および第2の基準相対位置演算手段26,27、ならびに、第1および第2の補正画像データ作成手段28,29が備えられている。
第1の基準相対位置演算手段26では、基準画像データ記憶手段21からの基準画像データと、撮影位置記憶手段19からの第1の画像データを撮影したときの位置とに基づいて、第1の画像データにおける被検体HとマーカMとの基準相対位置を演算して求めるようになっている。すなわち、被検体Hが動かず、1回目と2回目とで全く同一の状態で撮影したときにフラットパネル型X線検出器11で検出されることとなる、1回目の撮影における第1の画像データ上での被検体HとマーカMとの相対位置を基準相対位置として求めるようになっている。
第2の基準相対位置演算手段27では、基準画像データ記憶手段21からの基準画像データと、撮影位置記憶手段19からの第2の画像データを撮影したときの位置とに基づいて、第2の画像データにおける被検体HとマーカMとの基準相対位置を演算して求めるようになっている。すなわち、被検体Hが動かず、2回目と3回目とで全く同一の状態で撮影したときにフラットパネル型X線検出器11で検出されることとなる、3回目の撮影における第2の画像データ上での被検体HとマーカMとの相対位置を基準相対位置として求めるようになっている。
The image data correcting unit 24 includes first and second reference relative position calculating units 26 and 27 and first and second corrected image data creating units 28 and 29.
In the first reference relative position calculation means 26, based on the reference image data from the reference image data storage means 21 and the position when the first image data from the shooting position storage means 19 is shot, The reference relative position between the subject H and the marker M in the image data is calculated and obtained. That is, the first image in the first imaging, which is detected by the flat panel X-ray detector 11 when the subject H does not move and is imaged in exactly the same state at the first time and the second time. The relative position between the subject H and the marker M on the data is obtained as the reference relative position.
In the second reference relative position calculation means 27, based on the reference image data from the reference image data storage means 21 and the position when the second image data from the shooting position storage means 19 is shot, the second reference relative position calculation means 27 The reference relative position between the subject H and the marker M in the image data is calculated and obtained. That is, the second image in the third imaging that is detected by the flat panel X-ray detector 11 when the subject H does not move and is imaged in the same state in the second and third times. The relative position between the subject H and the marker M on the data is obtained as the reference relative position.

第1の補正画像データ作成手段28では、第1の画像データ記憶手段22からの実際の第1の画像データにおける被検体HとマーカMとの相対位置と、第1の基準相対位置演算手段26で求められた被検体HとマーカMとの基準相対位置とを比較し、その相対位置が基準相対位置に合致するように第1の画像データを補正し、第1の補正画像データを作成するようになっている。
第2の補正画像データ作成手段29では、第2の画像データ記憶手段22からの実際の第2の画像データにおける被検体HとマーカMとの相対位置と、第2の基準相対位置演算手段27で求められた被検体HとマーカMとの基準相対位置とを比較し、その相対位置が基準相対位置に合致するように第2の画像データを補正し、第2の補正画像データを作成するようになっている。
In the first corrected image data creation means 28, the relative position between the subject H and the marker M in the actual first image data from the first image data storage means 22 and the first reference relative position calculation means 26. The reference relative position between the subject H and the marker M obtained in step 1 is compared, the first image data is corrected so that the relative position matches the reference relative position, and first corrected image data is created. It is like that.
In the second corrected image data creation means 29, the relative position between the subject H and the marker M in the actual second image data from the second image data storage means 22 and the second reference relative position calculation means 27. The reference relative position between the subject H and the marker M obtained in step (2) is compared, the second image data is corrected so that the relative position matches the reference relative position, and second corrected image data is created. It is like that.

画像処理手段24では、基準画像データ記憶手段21からの基準画像データに対して第1および第2の補正画像データ作成手段28,29からの第1および第2の補正画像データそれぞれを、水平方向でのずらせ量を調整しながら重ね合わせ、適宜所定位置でのX線断層撮影画像を作成するようになっている。
図中30は、画像処理手段25で作成したX線断層撮影画像をデータとして記憶する、フロッピーやCDなどの記憶媒体を示している。
In the image processing means 24, the first and second corrected image data from the first and second corrected image data creating means 28 and 29 are respectively applied to the reference image data from the reference image data storage means 21 in the horizontal direction. The X-ray tomographic image is appropriately created at a predetermined position by superimposing them while adjusting the shift amount.
In the figure, reference numeral 30 denotes a storage medium such as a floppy or CD for storing the X-ray tomographic image created by the image processing means 25 as data.

次に、X線断層撮影画像の作成手順につき、図4の(a)のX線照射状態の説明に供する模式図、ならびに、図4の(b)および(c)の断層面の画像データ抽出の説明に供する模式図を用いて説明する。   Next, with respect to the procedure for creating the X-ray tomographic image, a schematic diagram for explaining the X-ray irradiation state in FIG. 4A and the image data extraction of the tomographic planes in FIGS. 4B and 4C. This will be described with reference to a schematic diagram provided for explanation of the above.

先ず、所定の位置A1において、X線管9によりX線を照射し、そのときに所定の位置B1に配置したフラットパネル型X線検出器11で検出した第1の画像データを画像データ記憶手段20から第1の画像データ記憶手段22に取り込んで記憶させておく。
このとき、X線管9の位置をX線管位置検出手段13で検出するとともに、フラットパネル型X線検出器11の位置を検出器位置検出手段14で検出し、撮影位置判別手段18によって、X線管9の位置A1とフラットパネル型X線検出器11の位置B1とから撮影位置データを判別し、撮影位置判別手段18で判別された撮影位置データを撮影位置データ記憶手段19に記憶しておく。
First, X-rays are emitted from the X-ray tube 9 at a predetermined position A1, and the first image data detected by the flat panel X-ray detector 11 disposed at the predetermined position B1 at that time is image data storage means. 20 is stored in the first image data storage means 22.
At this time, the position of the X-ray tube 9 is detected by the X-ray tube position detector 13 and the position of the flat panel X-ray detector 11 is detected by the detector position detector 14. The imaging position data is determined from the position A1 of the X-ray tube 9 and the position B1 of the flat panel X-ray detector 11, and the imaging position data determined by the imaging position determination means 18 is stored in the imaging position data storage means 19. Keep it.

その後、X線管9を中央位置Aに移動するとともに、X線管9の照射方向を、そのX線束の中心が、最初に被検体Hの体厚方向の中間となる位置に設定した基準断層面Dの中心を通るように変更し、かつ、フラットパネル型X線検出器11を中央の位置Bに移動し、その状態で、前述した場合と同様にしてX線を照射し、そのときに所定の位置Bに配置したフラットパネル型X線検出器11で検出した基準画像データを画像データ記憶手段20から基準画像データ記憶手段21に取り込んで記憶させておく。
同様に、X線管9の位置Aとフラットパネル型X線検出器11の位置Bとから撮影位置データを判別し、撮影位置判別手段18で判別された撮影位置データを撮影位置データ記憶手段19に記憶しておく。
Thereafter, the X-ray tube 9 is moved to the center position A, and the irradiation direction of the X-ray tube 9 is set at a position where the center of the X-ray bundle is first in the middle of the body thickness direction of the subject H. Then, the flat panel X-ray detector 11 is moved to the center position B and irradiated with X-rays in the same manner as described above. The reference image data detected by the flat panel X-ray detector 11 arranged at a predetermined position B is taken from the image data storage means 20 into the reference image data storage means 21 and stored.
Similarly, the imaging position data is determined from the position A of the X-ray tube 9 and the position B of the flat panel X-ray detector 11, and the imaging position data determined by the imaging position determination means 18 is used as the imaging position data storage means 19. Remember it.

しかる後、X線管9を第2の位置A2に移動するとともに、X線管9の照射方向を、そのX線束の中心が、最初に被検体Hの体厚方向の中間となる位置に設定した断層面Dの中心を通るように変更し、かつ、フラットパネル型X線検出器11を第2の位置B2に移動し、その状態で、前述した場合と同様にしてX線を照射し、そのときに所定の位置B2に配置したフラットパネル型X線検出器11で検出した第2の画像データを画像データ記憶手段20から第2の画像データ記憶手段23に取り込んで記憶させておく。
同様に、X線管9の第2の位置A2とフラットパネル型X線検出器11の第2の位置B2とから撮影位置データを判別し、撮影位置判別手段18で判別された撮影位置データを撮影位置データ記憶手段19に記憶しておく。
Thereafter, the X-ray tube 9 is moved to the second position A2, and the irradiation direction of the X-ray tube 9 is set to a position where the center of the X-ray bundle is first in the middle of the body thickness direction of the subject H. The flat panel X-ray detector 11 is moved to the second position B2 and irradiated with X-rays in the same manner as described above. At that time, the second image data detected by the flat panel X-ray detector 11 arranged at the predetermined position B2 is taken from the image data storage means 20 into the second image data storage means 23 and stored therein.
Similarly, the imaging position data is determined from the second position A2 of the X-ray tube 9 and the second position B2 of the flat panel X-ray detector 11, and the imaging position data determined by the imaging position determination means 18 is determined. This is stored in the photographing position data storage means 19.

第1および第2の基準相対位置演算手段26,27それぞれでは、被検体Hに対するマーカMの基準相対位置として、フラットパネル型X線検出器11の検出面に対するマーカMの高さと水平方向の位置とを求める。
すなわち、図5の(a)のマーカの鉛直方向位置の算出説明に供する図に示すように、基準画像上でのマーカMの大きさS1と実際の大きさS(予め決まっている値)との比(S/S1)に基づき、フラットパネル型X線検出器11の検出面に対するマーカMの高さh1を求める。すなわち、フラットパネル型X線検出器11の検出面に対するX線管9の高さhは予め判っているから、
(h−h1)/h=S/S1
であり、
h1=h・(1−S/S1)
として求めることができる。
また、水平方向の位置は、図5の(b)のマーカの水平方向位置の算出説明に供する図に示すように、基準画像におけるフラットパネル型X線検出器11の画像面の両端からの長さをX,Yを求める。
なお、図5においては、説明上判り易くするためにマーカMを誇張して説明している。
In each of the first and second reference relative position calculation means 26 and 27, as the reference relative position of the marker M with respect to the subject H, the height of the marker M with respect to the detection surface of the flat panel X-ray detector 11 and the position in the horizontal direction. And ask.
That is, as shown in the figure for explaining the calculation of the vertical position of the marker in FIG. 5A, the size S1 and the actual size S (predetermined value) of the marker M on the reference image The height h1 of the marker M with respect to the detection surface of the flat panel X-ray detector 11 is obtained based on the ratio (S / S1). That is, since the height h of the X-ray tube 9 with respect to the detection surface of the flat panel X-ray detector 11 is known in advance,
(H−h1) / h = S / S1
And
h1 = h · (1-S / S1)
Can be obtained as
Further, the horizontal position is the length from both ends of the image plane of the flat panel X-ray detector 11 in the reference image, as shown in FIG. 5B for explaining the calculation of the horizontal position of the marker. Find X and Y.
In FIG. 5, the marker M is exaggerated for easy understanding.

次いで、図6の(a)の第1の補正画像データ作成手段による補正動作の説明に供する図に示すように、上述のようにして求めた高さh1および長さX,Yを基にして、X線管9およびフラットパネル型X線検出器11が第1の位置A1,B1にあるときにフラットパネル型X線検出器11で検出されることとなる被検体HとマーカMの相対位置を基準位置(M)とし、第1の画像データ記憶手段22から読み込まれる実際の第1の画像データにおける被検体H(フラットパネル型X線検出器11で検出される画像面)とマーカM1との相対位置と前述の基準相対位置Mとを比較し、基準相対位置Mに合致させるように差分DX1,DY1を補正し、第1の補正画像データを作成する。   Next, as shown in the drawing for explaining the correction operation by the first corrected image data creating means in FIG. 6A, based on the height h1 and the lengths X and Y obtained as described above. The relative position of the subject H and the marker M to be detected by the flat panel X-ray detector 11 when the X-ray tube 9 and the flat panel X-ray detector 11 are at the first positions A1 and B1. Is the reference position (M), the subject H (the image plane detected by the flat panel X-ray detector 11) in the actual first image data read from the first image data storage means 22, and the marker M1 Are compared with the above-mentioned reference relative position M, the differences DX1 and DY1 are corrected so as to match the reference relative position M, and first corrected image data is created.

同様に、図6の(b)の第2の補正画像データ作成手段による補正動作の説明に供する図に示すように、上述のようにして求めた高さh1および長さX,Yを基にして、X線管9およびフラットパネル型X線検出器11が第2の位置A2,B2にあるときにフラットパネル型X線検出器11で検出されることとなる被検体HとマーカMの相対位置を基準位置(M)とし、それと第2の画像データ記憶手段23から読み込まれる実際の第2の画像データにおける被検体H(フラットパネル型X線検出器11で検出される画像面)とマーカM2との相対位置前述の基準相対位置Mとを比較し、基準相対位置Mに合致させるように差分DX2,DY2を補正し、第2の補正画像データを作成する。   Similarly, as shown in the drawing for explaining the correction operation by the second corrected image data creating means in FIG. 6B, based on the height h1 and the lengths X and Y obtained as described above. Thus, when the X-ray tube 9 and the flat panel X-ray detector 11 are at the second positions A2 and B2, the relative relationship between the subject H and the marker M to be detected by the flat panel X-ray detector 11 The position is a reference position (M), and the subject H (image plane detected by the flat panel X-ray detector 11) and marker in the actual second image data read from the second image data storage means 23 and the marker Relative position with M2 The above-mentioned reference relative position M is compared, the differences DX2 and DY2 are corrected so as to match the reference relative position M, and second corrected image data is created.

上述のようにして、3箇所の撮影位置で得られた基準画像データDB、第1および第2の補正画像データDB1,DB2に基づき、画像処理手段24により、多数の断層面での画像データを作成するようになっている。   As described above, based on the reference image data DB and the first and second corrected image data DB1 and DB2 obtained at the three photographing positions, the image processing unit 24 converts the image data on a number of tomographic planes. It is designed to create.

すなわち、基準断層面Dより上部のひとつの断層面D1(わかりやすくするために被検体Hより浮上した位置で示しているが、実際は被検体Hでの断層面となる)での画像データを得る場合について考察すると、基準画像データDBと第1および第2の補正画像データDB1,DB2には、いずれも断層面D1を透過したX線成分が含まれている。   That is, image data is obtained on one tomographic plane D1 above the reference tomographic plane D (shown at a position floating above the subject H for the sake of clarity, but actually becomes a tomographic plane on the subject H). Considering the case, the reference image data DB and the first and second corrected image data DB1 and DB2 both include an X-ray component transmitted through the tomographic plane D1.

そこで、3位置で断層面D1の中心を透過する位置の変位量L1,L2を考慮し[図4の(b)]、図4の(c)に示すように、中心位置が一致するようにして3個の基準画像データDBと第1および第2の補正画像データDB1,DB2を重ね合わせる。
これにより、断層面D1を透過したX線が3重になり、高濃度となって断層面D1の画像データを得ることができる。
このようにして、ピクセル1個に対応する長さの整数倍分変位させることにより、3個の基準画像データDBと第1および第2の補正画像データDB1,DB2から多数の断層面での正確な画像データを作成することができる。
Therefore, considering the displacement amounts L1 and L2 of the position that passes through the center of the tomographic plane D1 at three positions [(b) of FIG. 4], the center positions are made to coincide as shown in (c) of FIG. The three reference image data DBs are superposed on the first and second corrected image data DB1 and DB2.
As a result, the X-rays transmitted through the tomographic plane D1 are tripled, and the image data of the tomographic plane D1 can be obtained at a high density.
In this way, by shifting by an integral multiple of the length corresponding to one pixel, the three reference image data DB and the first and second corrected image data DB1, DB2 can be accurately detected on a number of tomographic planes. Image data can be created.

上記実施例では、断層面の画像データを得るのに、X線管9とフラットパネル型X線検出器11の両方を移動させているが、この発明としては、図7の(a)の模式図に示すように、X線管9だけを移動してフラットパネル型X線検出器11を移動させないように構成するものでも、図7の(b)の模式図に示すように、フラットパネル型X線検出器だけを移動してX線管9を移動させないように構成するものでも良い。   In the above-described embodiment, both the X-ray tube 9 and the flat panel X-ray detector 11 are moved to obtain the image data of the tomographic plane. As the present invention, the model shown in FIG. As shown in the figure, even if the configuration is such that only the X-ray tube 9 is moved and the flat panel X-ray detector 11 is not moved, as shown in the schematic diagram of FIG. It may be configured such that only the X-ray detector is moved and the X-ray tube 9 is not moved.

また、上記実施例では、X線管9とフラットパネル型X線検出器11とを対向配置した平面平行式断層撮影機能を備えたX線透視撮影装置を用いているが、この発明は、このようなタイプに限定されず、Cアームを用いた断層撮影機能を備えたタイプでも実現可能である。更に、透視機能を持たない断層撮影機能を有する一般撮影用X線撮影装置を用いるものでも良い。また、X線検出手段として、フラットパネル型X線検出器11に代えてイメージインテンシファイアを用いるものでも良い。   In the above embodiment, an X-ray fluoroscopic apparatus having a plane parallel tomography function in which the X-ray tube 9 and the flat panel X-ray detector 11 are arranged to face each other is used. The present invention is not limited to such a type, and a type having a tomographic function using a C-arm can be realized. Further, a general X-ray imaging apparatus having a tomographic function that does not have a fluoroscopic function may be used. Further, as the X-ray detection means, an image intensifier may be used instead of the flat panel X-ray detector 11.

また、上記実施例では、マーカMを腹部表面に設けているが、例えば、ギブスで治療した骨部の治り具合を診断するような場合において、ギブスにマーカMを設けておくとか、あるいは、ギブス自体をマーカに利用するなど、マーカMを体内に一体的に設けるもので良い。マーカMとしては、1個に限らず、2個あるいは3個以上のマーカMを所定距離離して設けるようにしても良い。   In the above embodiment, the marker M is provided on the surface of the abdomen. For example, in the case of diagnosing the healing condition of the bone treated with the cast, the marker M is provided on the cast or the cast is provided. The marker M may be provided integrally in the body, such as using itself as a marker. The number of markers M is not limited to one, and two or three or more markers M may be provided at a predetermined distance.

この発明の実施例に係るX線断層撮影装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of an X-ray tomography apparatus according to an embodiment of the present invention. X線管とフラットパネル型X線検出器と被検体との位置関係を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the positional relationship of an X-ray tube, a flat panel type X-ray detector, and a subject. ブロック図である。It is a block diagram. (a)はX線照射状態の説明に供する模式図、(b)および(c)は断層面の画像データ抽出の説明に供する模式図である。(A) is a schematic diagram used for description of an X-ray irradiation state, and (b) and (c) are schematic diagrams used for description of image data extraction of a tomographic plane. (a)は、マーカの鉛直方向位置の算出説明に供する図、(b)は、マーカの水平方向位置の算出説明に供する図である。(A) is a figure used for calculation explanation of the vertical position of a marker, and (b) is a figure used for calculation explanation of the horizontal position of a marker. (a)は、第1の補正画像データ作成手段による補正動作の説明に供する図、(b)は、第2の補正画像データ作成手段による補正動作の説明に供する図である。(A) is a diagram for explaining the correction operation by the first corrected image data creating means, and (b) is a diagram for explaining the correcting operation by the second corrected image data creating means. (a)はX線管だけを移動する場合を示す模式図、(b)はフラットパネル型X線検出器だけを移動する場合を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the case where only an X-ray tube is moved, (b) is a schematic diagram which shows the case where only a flat panel type X-ray detector is moved.

符号の説明Explanation of symbols

9…X線管(X線照射手段)
11…フラットパネル型X線検出器(X線検出手段)
12…X線断層撮影手段
19…撮影位置データ記憶手段
20…画像データ記憶手段
24…画像データ補正手段
25…画像処理手段
H…被検体
M…マーカ


9 ... X-ray tube (X-ray irradiation means)
11. Flat panel X-ray detector (X-ray detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... X-ray tomography means 19 ... Imaging position data storage means 20 ... Image data storage means 24 ... Image data correction means 25 ... Image processing means H ... Subject M ... Marker


Claims (3)

被検体にX線を照射するX線照射手段と、被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線照射手段と前記X線検出手段との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更するX線断層撮影手段と、前記X線断層撮影手段における撮影位置データを記憶する撮影位置データ記憶手段と、前記X線検出手段からの画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮影位置データ記憶手段からの撮影位置データと前記画像データ記憶手段からの画像データとに基づいて前記被検体内の撮影対象断層面のX線断層撮影画像を作成する画像処理手段とを備えたX線断層撮影装置を用い、予め被検体との関係が特定されたマーカを被検体に一体的に移動するように設け、前記マーカとともに得た画像データに基づき、被検体の動きを補正してX線断層撮影画像を作成することを特徴とするX線断層撮影方法。   X-ray irradiation means for irradiating the subject with X-rays, X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject, and relative positions of the X-ray irradiation means and the X-ray detection means are determined with respect to the subject. X-ray tomography means for changing the setting to a plurality of positions around the imaging region, imaging position data storage means for storing imaging position data in the X-ray tomography means, and image data from the X-ray detection means are stored. An X-ray tomographic image of the tomographic plane to be imaged in the subject is created based on the image data storage means, the imaging position data from the imaging position data storage means, and the image data from the image data storage means. An X-ray tomography apparatus provided with an image processing means is provided so that a marker whose relationship with the subject is specified in advance is moved integrally with the subject, and based on image data obtained together with the marker X-ray tomography method characterized by creating an X-ray tomographic image by correcting the subject motion. 被検体にX線を照射するX線照射手段と、被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線照射手段と前記X線検出手段との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更するX線断層撮影手段と、前記X線断層撮影手段における撮影位置データを記憶する撮影位置データ記憶手段と、前記X線検出手段からの画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮影位置データ記憶手段からの撮影位置データと前記画像データ記憶手段からの画像データとに基づいて前記被検体内の撮影対象断層面のX線断層撮影画像を作成する画像処理手段とを備えたX線断層撮影装置において、被検体に一体的に移動するように設けられて予め被検体との関係が特定されるマーカとともに得た画像データに基づいて、被検体の動きを補正した補正画像データを作成する画像データ補正手段を備えたことを特徴とするX線断層撮影装置。   X-ray irradiation means for irradiating the subject with X-rays, X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject, and relative positions of the X-ray irradiation means and the X-ray detection means are determined with respect to the subject. X-ray tomography means for changing the setting to a plurality of positions around the imaging region, imaging position data storage means for storing imaging position data in the X-ray tomography means, and image data from the X-ray detection means are stored. An X-ray tomographic image of the tomographic plane to be imaged in the subject is created based on the image data storage means, the imaging position data from the imaging position data storage means, and the image data from the image data storage means. In an X-ray tomography apparatus comprising an image processing means, the subject is based on image data obtained together with a marker that is provided so as to move integrally with the subject and whose relationship with the subject is specified in advance. X-ray tomography apparatus comprising the image data correcting means for generating a corrected image data by correcting the movement of the body. 請求項2に記載のX線断層撮影装置において、画像データ補正手段が、画像データ記憶手段に記憶された複数の画像データのうちのひとつの画像データ上の被検体とマーカとの相対位置を基準相対位置とし、他の画像データでは、画像データ上の被検体とマーカとの相対位置が前記基準相対位置に合致するように補正画像データを作成するものであるX線断層撮影装置。

3. The X-ray tomography apparatus according to claim 2, wherein the image data correction means uses the relative position between the subject and the marker on one of the plurality of image data stored in the image data storage means as a reference. An X-ray tomography apparatus that generates corrected image data so that the relative position between the subject and the marker on the image data matches the reference relative position in the other image data.

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