JP2011019712A - X-ray equipment - Google Patents

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Takayuki Sano
孝之 佐野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To photograph only the circumferential region of guide wires or a catheter by high-strength X-ray, while photographing all the other regions by low-strength X-ray in X-ray equipment. <P>SOLUTION: X-ray having different strength distributions according to its irradiated regions is irradiated on a subject by inserting a filter with its central part thicker than its fringe parts into the X-ray irradiation hole. This more reduces the X-ray irradiation quantity in the fringe areas than in the central area of the irradiation region. A transmittance distribution detection part 22 detects the X-ray transmittance distributions, an X-ray strength correction part 23 corrects the transmittance distribution deviation on a detected image, and an X-ray image composition part 24 removes noises from the detected image, etc. and composes an X-ray photograph. The composed X-ray image has a natural harmony as a whole, because the transmittance distributions are corrected, and has a higher visibility at the central part than at the fringe parts of the image. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、X線で被検体の透視画像を撮影するX線透視撮影装置に係わり、特に、X線強度を調節する技術に関する。   The present invention relates to an X-ray fluoroscopic apparatus that captures a fluoroscopic image of a subject with X-rays, and more particularly to a technique for adjusting X-ray intensity.

従来のX線透視撮影装置には、X線を発生させて被検体にX線を照射するX線管と、被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを備えている。X線管は、フィラメントに電流を流すことで、熱電子がフィラメントから放出し、この熱電子がターゲットに衝突することで、X線が発生する。X線強度は、フィラメントに流す電流により調節することができる。   A conventional X-ray fluoroscopic apparatus includes an X-ray tube that generates X-rays and irradiates the subject with X-rays, and an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject. The X-ray tube emits thermoelectrons from the filament by passing a current through the filament, and X-rays are generated when the thermoelectrons collide with the target. The X-ray intensity can be adjusted by the current flowing through the filament.

このX線透視撮影装置を用いて、IVR(Interventional Radiology)法による治療が盛んに行われている。IVR法では、施術部位にカテーテル等を挿入することで様々な治療を行うことができる。このカテーテルを挿入するために、極細のガイドワイヤをX線透視像を観察しながら施術部位に挿入する。つまり、被検体にX線を照射し続けて、動画であるX線透視像を観察しながらガイドワイヤまたはカテーテルを施術部位まで導入する。この時、ガイドワイヤまたはカテーテルの先端の動きの視認性を上げるために、X線強度を上げる必要がある。   Treatment by the IVR (Interventional Radiology) method is actively performed using this X-ray fluoroscopic apparatus. In the IVR method, various treatments can be performed by inserting a catheter or the like into the treatment site. In order to insert this catheter, an ultrafine guide wire is inserted into the treatment site while observing a fluoroscopic image. That is, the guide wire or the catheter is introduced to the treatment site while observing an X-ray fluoroscopic image as a moving image while continuously irradiating the subject with X-rays. At this time, it is necessary to increase the X-ray intensity in order to increase the visibility of the movement of the guide wire or the tip of the catheter.

そこで、強度を上げたX線をX線照射領域に対して同一強度にて照射し、X線照射領域全体を同じ状況で観察していた。またIVR法では、ガイドワイヤまたはカテーテルを、例えば、被検体の太腿部の付け根部分から挿入し、心臓部まで到達させることもある。特許文献1のX線画像診断装置では、照射領域を光子エネルギーの低い側の光子数を低減した高エネルギーX線と光子エネルギーの低い側の光子数を低減していない低エネルギーX線とを交互に照射して得られた各透視画像を合成して観察していた。   Therefore, X-rays with increased intensity are irradiated to the X-ray irradiation region with the same intensity, and the entire X-ray irradiation region is observed in the same situation. In the IVR method, a guide wire or a catheter may be inserted from the base of the thigh of the subject to reach the heart, for example. In the X-ray diagnostic imaging apparatus of Patent Document 1, high energy X-rays in which the number of photons on the low photon energy side is reduced and low energy X-rays on which the photon number on the low photon energy side are not reduced alternately Each of the fluoroscopic images obtained by irradiating was observed and synthesized.

特開2001−87254号公報JP 2001-87254 A

しかしながら、強度を上げたX線を照射するので、患者の被曝線量が増えてしまう問題がある。また、被検体の大腿部から心臓部まで照射し続けると、被曝線量がさらに増加する。また、照射領域全体に高エネルギーX線を照射するので、散乱X線による術者の被曝線量も増加する。   However, since X-rays with increased intensity are irradiated, there is a problem that the patient's exposure dose increases. Moreover, if irradiation is continued from the thigh of the subject to the heart, the exposure dose further increases. Moreover, since high energy X-rays are irradiated to the whole irradiation area | region, the operator's exposure dose by scattered X-rays also increases.

また、ガイドワイヤまたはカテーテルを施術部位まで導入する過程では、ガイドワイヤまたはカテーテルの挿入されている周囲だけが視認性の高いX線透視像であればよく、必ずしも透視画像全体の視認性を上げる必要は無い。   Further, in the process of introducing the guide wire or the catheter to the treatment site, only the periphery where the guide wire or the catheter is inserted needs to be a highly visible X-ray fluoroscopic image, and it is necessary to improve the visibility of the entire fluoroscopic image. There is no.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、視認性を向上したいX線照射領域とそれ以外の照射領域とで照射されるX線強度が異なるX線透視撮影装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an X-ray fluoroscopic imaging apparatus in which X-ray intensities irradiated in an X-ray irradiation region to be improved in visibility and other irradiation regions are different. The purpose is to do.

本発明は、こ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、請求項1に記載の発明は、X線透視撮影装置であって、X線を照射するX線照射器と、照射された前記X線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、 照射されたX線を検出する放射線検出器と、前記強度変換器を透過した前記X線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、前記透過度分布検出部により検出された前記透過度分布に基づいて前記放射線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部とを備えることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in claim 1 is an X-ray fluoroscopic apparatus, an X-ray irradiator that irradiates X-rays, and an intensity converter that converts the irradiated X-rays to different intensities depending on an irradiation region; A radiation detector for detecting the irradiated X-rays; a transmission distribution detection unit for detecting a transmission distribution of the X-rays transmitted through the intensity converter; and the transmission detected by the transmission distribution detection unit And an intensity correction unit that corrects the gradation of the pixel value detected by the radiation detector based on the degree distribution.

上記構成によれば、X線照射器から照射されたX線を強度変換器にてX線の照射領域により異なる強度に変換することができる。異なる強度に変換されたX線を放射線検出器にて検出し、透過度分布検出部にて照射領域により異なるX線の透過度分布を検出する。この透過度分布に基づいて、強度補正部にてX線検出器にて検出された画素値の階調を補正するので、強度変換器による透過度分布の偏りを補正することができる。これより、同一の透視画像上において、異なるX線強度により撮影することができ、かつ、X線強度の違いによる透視画像の明暗も補正することができる。すなわち、同一の透視画像上にて、ある領域は視認性を上げることができ、視認性を上げた領域以外の領域は、X線の被検体への被曝量を低減することができる。さらには、施術者への散乱X線の被曝量も低減することができる。   According to the above configuration, the X-rays emitted from the X-ray irradiator can be converted into different intensities depending on the X-ray irradiation region by the intensity converter. X-rays converted to different intensities are detected by a radiation detector, and a transmittance distribution detector detects a different X-ray transmittance distribution depending on the irradiation region. Based on this transmittance distribution, the intensity correction unit corrects the gradation of the pixel value detected by the X-ray detector, so that it is possible to correct the bias of the transmittance distribution by the intensity converter. As a result, it is possible to capture images with different X-ray intensities on the same fluoroscopic image, and to correct the contrast of the fluoroscopic images due to the difference in X-ray intensity. That is, on the same fluoroscopic image, a certain area can improve the visibility, and an area other than the area where the visibility is improved can reduce the exposure amount of the X-ray to the subject. Furthermore, the exposure dose of the scattered X-rays to the practitioner can also be reduced.

また、強度変換器は中心部と周辺部とではX線透過度が異なるフィルタであり、中心部が周辺部よりもX線透過度が高いことが望ましい。一様な強度分布のX線がこのフィルタを透過することで、周辺部よりも中心部のX線強度が高い透過度分布のX線に容易に変換することができる。   Further, the intensity converter is a filter having different X-ray transmittances in the central portion and the peripheral portion, and it is desirable that the central portion has a higher X-ray transmittance than the peripheral portion. By transmitting X-rays having a uniform intensity distribution through this filter, it can be easily converted into X-rays having a transmittance distribution having a higher X-ray intensity at the center than at the periphery.

さらには、被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出するワイヤ挿入検出部と、前記強度変換器を前記X線管から照射されたX線の照射領域に挿入する変換器挿入部とを備え、前記ワイヤ挿入検出部がガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出することにより、前記変換器挿入部が前記強度変換器を挿入する構成としてもよい。   Further, a wire insertion detection unit that detects that a guide wire or a catheter is inserted from a fluoroscopic image of the subject, and a conversion that inserts the intensity converter into the irradiation region of the X-rays irradiated from the X-ray tube It is good also as a structure in which the said transducer insertion part inserts the said intensity | strength converter by detecting that the said wire insertion detection part has inserted the guide wire or the catheter.

この構成によれば、ガイドワイヤまたはカテーテルが被検体に挿入されると、被検体の透視画像から、ワイヤ挿入検出部がガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出して、変換器挿入部が強度変換器をX線管から照射されたX線の照射領域に自動的に挿入する。これより、ガイドワイヤまたはカテーテルを被検体に挿入時に変換器を挿入し忘れることがなく、被検体へのX線曝射量を確実に低減することができる。   According to this configuration, when the guide wire or the catheter is inserted into the subject, the wire insertion detection unit detects from the fluoroscopic image of the subject that the guide wire or the catheter is inserted, and the transducer insertion unit Automatically inserts the intensity converter into the X-ray irradiation area irradiated from the X-ray tube. Thus, it is possible to reliably reduce the amount of X-ray exposure to the subject without forgetting to insert the transducer when inserting the guide wire or the catheter into the subject.

さらには、被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが前記被検体のどの部位に挿入されているかを判別する撮影部位判別部と、撮影部位判別部が判別したガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されている部位により変換強度の異なる強度変換器を選択する強度変換器選択部とを備え、変換器挿入部は強度変換器選択部が選択した強度変換器を挿入する構成でもよい。   Furthermore, an imaging region discriminating unit that discriminates in which part of the subject the guide wire or the catheter is inserted from a fluoroscopic image of the subject, and a guide wire or catheter discriminated by the imaging site discriminating unit are inserted. An intensity converter selecting unit that selects an intensity converter having a different conversion intensity depending on a part may be provided, and the converter inserting unit may be configured to insert the intensity converter selected by the intensity converter selecting unit.

この構成によれば、カテーテルまたはガイドワイヤが被検体に挿入されている部位により、変換器を調節することができる。これより、視認性を高度に上げる必要のない部位では、全体的にX線透過度の低い変換器を用いることができるので、さらに被曝量を低減することができる。   According to this configuration, the transducer can be adjusted according to the site where the catheter or guide wire is inserted into the subject. As a result, in a part where the visibility does not need to be raised to a high degree, a converter having a low X-ray transmittance as a whole can be used, so that the exposure dose can be further reduced.

また、X線透視撮影装置であって、ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された被検体にX線を照射するX線照射器と、照射された前記X線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された前記被検体を透過したX線を検出する放射線検出器と、強度変換器を透過した前記X線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、透過度分布に基づいてX線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部とを備える構成としてもよい。   Further, the X-ray fluoroscopic apparatus is an X-ray irradiator that irradiates a subject into which a guide wire or a catheter is inserted, and an intensity conversion that converts the irradiated X-rays into different intensities depending on an irradiation region. A radiation detector that detects X-rays that have passed through the subject into which a guide wire or a catheter has been inserted, a transmittance distribution detector that detects a transmittance distribution of the X-rays that has passed through an intensity converter, It is good also as a structure provided with the intensity | strength correction | amendment part which correct | amends the gradation of the pixel value detected with the X-ray detector based on the transmittance | permeability distribution.

さらには、透過度分布検出部は、放射線検出器により検出された画素値の透過度分布のエッジを検出してもよい。この構成によれば、透視撮影の度に画素値の透過度分布を検出するので、変換器が変更される場合でも、正確に透過度分布を検出することができる。   Furthermore, the transmittance distribution detection unit may detect an edge of the transmittance distribution of the pixel value detected by the radiation detector. According to this configuration, since the transmittance distribution of pixel values is detected each time fluoroscopic imaging is performed, the transmittance distribution can be accurately detected even when the converter is changed.

もしくは、透過度分布検出部は被検体の無い状態で予め撮影された画像データを基に検出してもよい。この構成によれば、透視撮影の度に透過度分布を検出する必要が無いので検出演算の高処理化が図れる。変換器が変更されない時に特に有効である。   Alternatively, the transmittance distribution detection unit may detect the image data based on image data captured in advance without the subject. According to this configuration, since it is not necessary to detect the transmission distribution every time fluoroscopic imaging is performed, it is possible to increase the processing of the detection calculation. This is particularly useful when the transducer is not changed.

また、強度補正部は、画素値から構成される検出画像の中央階調値を画素値の透過度分布に応じて変更してもよい。この構成によれば、それぞれの透過度分布に応じて検出画像の中央階調値を変更するので、透過度分布の変動を抑えることができ全体として自然な透視画像を得ることができる。さらには、強度変換器により発生した透過度の異なる領域に対応して中央階調値を設定する入力部を備え、強度補正部は、強度変換器により発生した透過度の異なる各領域の検出画像の中央階調値を入力部により設定された値とすることで、透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減する構成としてもよい。これより、透過度の異なる領域のそれぞれの中央階調値が入力部により設定された値となるので、領域間の画素値の勾配を低減することができ、透過度の異なりを原因とする透視画像の明暗を低減することができる。   In addition, the intensity correction unit may change the central gradation value of the detection image formed from the pixel values according to the transmittance distribution of the pixel values. According to this configuration, since the central gradation value of the detected image is changed according to each transmittance distribution, fluctuations in the transmittance distribution can be suppressed, and a natural perspective image as a whole can be obtained. Furthermore, an input unit is provided for setting a median gradation value corresponding to regions having different transmittances generated by the intensity converter, and the intensity correction unit is a detection image of each region having different transmittances generated by the intensity converter. By setting the central gradation value to a value set by the input unit, the gradient of pixel values between regions having different transmittances may be reduced. As a result, since the central gradation value of each region having different transparency becomes a value set by the input unit, the gradient of the pixel value between the regions can be reduced, and the perspective due to the difference in transparency can be reduced. The brightness of the image can be reduced.

もしくは、強度補正部は、画素値の透過度分布に応じてX線透過強度の低い画素値のゲインを上げることで強度変換器により発生した透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減する構成としてもよい。この構成によれば、X線透過度の低い画素値のゲインを上げることにより、X線透過度の異なりにより発生する境界部分および明暗を感じさせない透視画像を得ることができる。   Alternatively, the intensity correction unit increases the gain of the pixel value having a low X-ray transmission intensity according to the transmittance distribution of the pixel value, thereby reducing the gradient of the pixel value between the regions having different transmittances generated by the intensity converter. It is good also as a structure. According to this configuration, by increasing the gain of a pixel value having a low X-ray transmittance, it is possible to obtain a fluoroscopic image that does not feel a boundary portion and brightness caused by a difference in X-ray transmittance.

本発明に係るX線透視撮影装置によれば、視認性を向上したいX線照射領域とそれ以外の照射領域とで照射されるX線強度が異なるX線透視撮影装置を提供することができる。   According to the X-ray fluoroscopic apparatus according to the present invention, it is possible to provide an X-ray fluoroscopic apparatus having different X-ray intensities irradiated in an X-ray irradiation area whose visibility is desired to be improved and other irradiation areas.

実施例1に係るX線透視撮影装置の全体図である。1 is an overall view of an X-ray fluoroscopic apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るフィルタを示す正面図である。1 is a front view showing a filter according to Example 1. FIG. 実施例1に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing unit according to the first embodiment. 実施例1に係る平面検出器上のX線強度の異なる照射領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the irradiation area | region from which the X-ray intensity differs on the flat detector which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るフィルタを透過したX線検出値に基づく画素値を示すグラフ図である。6 is a graph showing pixel values based on X-ray detection values that have passed through a filter according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るフィルタを透過したX線検出値に基づく画素値を示すグラフ図である。6 is a graph showing pixel values based on X-ray detection values that have passed through a filter according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る画像補正を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing image correction according to the first embodiment. 実施例2に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing unit according to a second embodiment. 変形例に係る画像補正を示すグラフ図である。It is a graph which shows the image correction which concerns on a modification.

以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1はX線透視撮影装置の全体図であり、図2はフィルタを示す正面図であり、図3は画像処理部の構成を示すブロック図である。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of a fluoroscopic imaging apparatus, FIG. 2 is a front view showing a filter, and FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image processing unit.

図1に示すように、X線透視撮影装置1には、被検体MにX線を照射するX線管2と、X線管2から照射されたX線を照射領域により異なる強度に変換するフィルタ3と、被検体Mを透過したX線を検出するX線平面検出器(フラットパネルディテクタ:以後FPDと称す)4とが備えられている。X線管2とFPD4とは、互いに対向配置するようにC型アーム5の両端に取り付けられている。このC型アーム5は、C型アーム移動機構6により移動させられ、C型アーム移動機構6の移動量はC型アーム移動制御部7により制御される。   As shown in FIG. 1, the X-ray fluoroscopic imaging apparatus 1 converts an X-ray tube 2 that irradiates a subject M with X-rays, and the X-rays irradiated from the X-ray tube 2 into different intensities depending on the irradiation region. A filter 3 and an X-ray flat detector (flat panel detector: hereinafter referred to as FPD) 4 for detecting X-rays transmitted through the subject M are provided. The X-ray tube 2 and the FPD 4 are attached to both ends of the C-type arm 5 so as to face each other. The C-type arm 5 is moved by a C-type arm moving mechanism 6, and the movement amount of the C-type arm moving mechanism 6 is controlled by a C-type arm movement control unit 7.

C型アーム5は、被検体Mが載置されている天板8に対して、鉛直方向に昇降可能(R1)に構成されている。さらに、C型アーム5を支持するアーム支持体9は、鉛直方向の軸心周りに回転可能(R2)に取り付けられている。また、C型アーム5は、水平方向の軸心周りに回転可能(R3)であって、アーム支持体9に対して円弧状(R4)に移動可能に取り付けられている。さらに、X線管2とFPD4との距離であるSID(Source Image Distance)を調節するために、C型アーム移動機構6によりFPD4は鉛直方向(R5)に移動可能である。   The C-type arm 5 is configured to be vertically movable (R1) with respect to the top plate 8 on which the subject M is placed. Further, the arm support 9 that supports the C-shaped arm 5 is attached to be rotatable (R2) around a vertical axis. The C-arm 5 is rotatable around a horizontal axis (R3) and is attached to the arm support 9 so as to be movable in an arcuate shape (R4). Further, in order to adjust the SID (Source Image Distance) that is the distance between the X-ray tube 2 and the FPD 4, the FPD 4 can be moved in the vertical direction (R 5) by the C-type arm moving mechanism 6.

また、X線透視撮影装置1には、他にも、X線管2に出力する管電圧や管電流を制御するX線管制御部10や、FPD4から出力されるアナログのX線検出信号をデジタルのX線検出信号に変換するA/D変換器11と、デジタルのX線検出信号から種々の画像処理を行う画像処理部12と、これらの各構成部を統括制御する主制御部13と、撮影者が様々な撮影条件の入力設定を行う入力部14と、X線診断操作画面および画像処理されたX線透視画像などを表示するモニタ15と、X線透視画像や他の撮影データを保管する記憶部16と、X線管2の照射面側にX線照射口から照射されるX線の経路中へのフィルタ3の挿入と取り出しとを行うフィルタ挿入部17とを備えている。   In addition, the X-ray fluoroscopic apparatus 1 also receives an X-ray tube control unit 10 that controls a tube voltage and a tube current output to the X-ray tube 2 and an analog X-ray detection signal output from the FPD 4. An A / D converter 11 for converting into a digital X-ray detection signal, an image processing unit 12 for performing various image processing from the digital X-ray detection signal, and a main control unit 13 for controlling these components overall. An input unit 14 on which a photographer inputs various imaging conditions, a monitor 15 for displaying an X-ray diagnostic operation screen and an image-processed X-ray fluoroscopic image, an X-ray fluoroscopic image and other imaging data A storage unit 16 to be stored, and a filter insertion unit 17 that performs insertion and extraction of the filter 3 in the X-ray path irradiated from the X-ray irradiation port on the irradiation surface side of the X-ray tube 2 are provided.

X線管2は、ターゲットに熱電子を衝突させることでX線を発生させる。発生したX線はX線が透過できるX線照射口よりFPD4に向けて照射される。また、X線管2には、X線透視撮影に有効な硬X線領域のX線を透過させて軟X線領域のX線を除去する軟X線除去フィルタが備えられている。これより、X線管2より照射されるX線は硬X線領域のX線である。X線管2は本発明におけるX線照射器に相当する。   The X-ray tube 2 generates X-rays by causing thermal electrons to collide with the target. The generated X-rays are irradiated toward the FPD 4 from an X-ray irradiation port through which X-rays can be transmitted. The X-ray tube 2 is provided with a soft X-ray removal filter that transmits X-rays in a hard X-ray region effective for X-ray fluoroscopic imaging and removes X-rays in the soft X-ray region. Thus, the X-rays irradiated from the X-ray tube 2 are X-rays in the hard X-ray region. The X-ray tube 2 corresponds to the X-ray irradiator in the present invention.

フィルタ3は、図2に示すように、中央部にはX線透過度の高い高透過領域3aが設けられており、高透過領域3aの周辺部分には高透過領域3aよりもX線透過度の低い低透過領域3bが設けられている。フィルタ3はAl(アルミニウム)等を材質としており、高透過領域3aと低透過領域3bとではその厚みが異なる。高透過領域3aの厚みは薄く、低透過領域3bの厚みを厚くすることで、X線透過度に差をつけている。このフィルタ3をX線が透過するとその厚みに比例して、X線は特性X線および硬X線とを問わず強度が低減される。フィルタ3は本発明における強度変換器に相当する。   As shown in FIG. 2, the filter 3 is provided with a high transmission region 3a having a high X-ray transmission at the center, and the X-ray transmission is higher in the peripheral portion of the high transmission region 3a than in the high transmission region 3a. Low transmission region 3b is provided. The filter 3 is made of Al (aluminum) or the like, and the thickness is different between the high transmission region 3a and the low transmission region 3b. The thickness of the high transmission region 3a is thin, and the thickness of the low transmission region 3b is increased to make a difference in the X-ray transmittance. When X-rays pass through the filter 3, the intensity of the X-rays is reduced regardless of whether they are characteristic X-rays or hard X-rays in proportion to the thickness. The filter 3 corresponds to the intensity converter in the present invention.

FPD4には、アクティブマトリックス基板上に形成されたX線を電荷信号へ変換する検出素子が二次元アレイ状に例えば2048×2048個配置されている。この検出素子はX線が照射されるとX線のエネルギーに比例した電荷信号を発生する。発生した電荷信号をアクティブマトリックス基板により検出素子ごとにX線検出信号として読み出す。FPD4は本発明における放射線検出器に相当する。   In the FPD 4, for example, 2048 × 2048 detection elements that convert X-rays formed on the active matrix substrate into charge signals are arranged in a two-dimensional array. When this detection element is irradiated with X-rays, it generates a charge signal proportional to the energy of the X-rays. The generated charge signal is read out as an X-ray detection signal for each detection element by the active matrix substrate. The FPD 4 corresponds to the radiation detector in the present invention.

主制御部13は、中央演算処理装置(CPU)などで構成されている。また、入力部14は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。撮影者は、C型アームの移動量やX線撮影開始を入力部14により指示することができる。   The main control unit 13 includes a central processing unit (CPU). The input unit 14 includes a pointing device represented by a mouse, a keyboard, a joystick, a trackball, a touch panel, and the like. The photographer can instruct the movement amount of the C-arm and the start of X-ray imaging using the input unit 14.

<画像処理部>
次に、画像処理部12に関して詳細に説明する。画像処理部12には、図3に示すように、A/D変換器11により変換されたデジタルのX線検出信号を検出画像として保管する画像メモリ部21と、フィルタ3により強度変換されたX線の透過度分布を検出する透過度分布検出部22と、透過度分布に基づいて検出画像の階調を補正する強度補正部23と、画像メモリ部21に保管された検出画像または強度補正部23により補正された検出画像から透視画像を構成する透視画像構成部24と、透視画像構成部24により得られた透視画像から被検体にガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出するワイヤ挿入検出部25とを備える。
<Image processing unit>
Next, the image processing unit 12 will be described in detail. As shown in FIG. 3, the image processing unit 12 includes an image memory unit 21 that stores a digital X-ray detection signal converted by the A / D converter 11 as a detection image, and an X converted by the filter 3. A transmittance distribution detecting unit 22 for detecting the transmittance distribution of the line, an intensity correcting unit 23 for correcting the gradation of the detected image based on the transmittance distribution, and a detected image or intensity correcting unit stored in the image memory unit 21 A fluoroscopic image constructing unit 24 that constructs a fluoroscopic image from the detection image corrected by 23, and wire insertion that detects that a guide wire or a catheter is inserted into the subject from the fluoroscopic image obtained by the fluoroscopic image constructing unit 24 And a detection unit 25.

透過度分布検出部22は、フィルタ3により強度変換されたX線の透過度分布の検出画像上のエッジを検出する。図4に示すように、X線管2から照射されたX線がフィルタ3を透過することで、X線を検出するFPD4上にも高検出領域4aと低検出領域4bとが発生する。フィルタ3の低透過領域3bを透過したX線が照射するFPD4の低検出領域4bに属する検出素子からの画素値は、フィルタ3の高透過領域3aを透過したX線が照射するFPD4の高検出領域4aに属する検出素子からの画素値よりも低い。例えば、被検体Mを天板8上に載置せずに、X線管2からフィルタ3を透過してFPD4上に照射した場合のX線検出値を基にした画素値を図5に示す。   The transmittance distribution detector 22 detects an edge on the detected image of the X-ray transmittance distribution whose intensity has been converted by the filter 3. As shown in FIG. 4, when the X-rays irradiated from the X-ray tube 2 pass through the filter 3, a high detection region 4a and a low detection region 4b are also generated on the FPD 4 that detects X-rays. The pixel value from the detection element belonging to the low detection region 4b of the FPD 4 irradiated with the X-rays transmitted through the low transmission region 3b of the filter 3 is the high detection of the FPD 4 irradiated with the X-rays transmitted through the high transmission region 3a of the filter 3. It is lower than the pixel value from the detection element belonging to the region 4a. For example, FIG. 5 shows pixel values based on X-ray detection values when the subject M is irradiated on the FPD 4 through the filter 3 without being placed on the top plate 8. .

図5は、図4のFPD4において、A−A矢視図の検出素子からの検出値を基とした画素値をグラフ化したものである。FPD4の高検出領域4aに属する検出素子からの画素値はdであり、FPD4の低検出領域4bに属する検出素子からの画素値は、dである。検出画像においても高検出領域と低検出領域とに分かれ、検出透過度分布にこのような偏りが生じる。そこで、透過度分布検出部22はそれぞれの領域の境界であるエッジを検出する。被検体Mを透過して検出された検出画像においても同様に、フィルタ3による検出透過度分布の偏りが生じるので、高検出領域と低検出領域とを分けるエッジを検出する。これより、検出画像における画素値が高検出領域と低検出領域のどちらに属するかを判別することができる。 FIG. 5 is a graph of pixel values based on the detection values from the detection elements in the AA arrow view in the FPD 4 of FIG. Pixel values from detector elements belonging to the high detection area 4a of FPD4 is d 1, the pixel values from the detector elements belonging to the low detection area 4b of FPD4 is d 2. The detected image is also divided into a high detection region and a low detection region, and such a deviation occurs in the detected transmittance distribution. Therefore, the transmittance distribution detection unit 22 detects an edge that is a boundary of each region. Similarly, in the detection image detected through the subject M, the detection transmittance distribution due to the filter 3 is biased, so that an edge that separates the high detection region and the low detection region is detected. Thus, it can be determined whether the pixel value in the detected image belongs to the high detection region or the low detection region.

強度補正部23は、検出画像の画素値ごとに、フィルタ3による透過度分布の偏りを補正する。検出された画素値をそのまま透視画像として構成すると、透視画像の中央部は明るく、その周辺部は暗い画像となり、自然な透視画像を得ることができない。そこで、透過度分布検出部22にて検出された高検出領域4aからの各画素値と、低検出領域4bからの各画素値とを異なる画像処理を実施することで各領域の境目であるエッジを無くすことができる。エッジを無くすことで透過度の異なる両領域間の画素値の勾配を低減することができ、透視画像の明暗を自然に保つことができる。   The intensity correction unit 23 corrects the bias of the transmittance distribution due to the filter 3 for each pixel value of the detected image. If the detected pixel value is directly configured as a fluoroscopic image, the central portion of the fluoroscopic image is bright and the peripheral portion is dark, and a natural fluoroscopic image cannot be obtained. Therefore, by performing different image processing on each pixel value from the high detection region 4a detected by the transmittance distribution detection unit 22 and each pixel value from the low detection region 4b, an edge that is the boundary between the regions Can be eliminated. By eliminating the edge, it is possible to reduce the gradient of the pixel value between the two regions having different transmittances, and to keep the brightness and darkness of the fluoroscopic image natural.

この画像処理には、画素値の階調の中央値と幅を指定するWidth/Levelの手法を用いる。図6は、フィルタ3および被検体Mを透過したX線の検出画像の画素値を例示している。この画素値dの近傍で変動する画素値はFPD4の高検出領域4aから検出された画素値であり、画素値dの近傍で変動する画素値はFPD4の低検出領域4bから検出された画素値である。 For this image processing, a Width / Level method for designating the median and width of the gradation of the pixel value is used. FIG. 6 illustrates pixel values of an X-ray detection image transmitted through the filter 3 and the subject M. Pixel value variation in the vicinity of the pixel value d 3 is detected pixel values from the high detection region 4a of FPD4, pixel value that varies in the vicinity of the pixel value d 4 was detected in a low detection area 4b of FPD4 It is a pixel value.

透過度分布検出部22にてエッジが検出されているので、検出画像の各画素値は、高検出領域4aから検出された画素値と低検出領域4bから検出された画素値とに判別されている。ここで、検出画像の画像データのビット数が12ビットの場合、0から4095までの間で黒から白の階調をとることができる。高透過検出領域4aから検出された各画素値において、d±kの範囲に存在する画素値を、dを画像データの階調の中央値mとして補正画像を構成する。さらに、低検出領域4bから検出された各画素値においてd±kの範囲に存在する画素値を、dを画像データの階調の中央値mとして補正画像を構成する。補正画像上において、高透過検出領域4aから検出された各画素値は、d+k以上の画素値の画素は白で一様に表示され、d−k以下の画素値の画素は黒で一様に表示される。また、低検出領域4bから検出された各画素値においても、補正画像上において、d+k以上の画素値の画素は白で一様に表示され、d−k以下の画素値の画素は黒で一様に表示される。 Since the edge is detected by the transmittance distribution detection unit 22, each pixel value of the detected image is discriminated into a pixel value detected from the high detection region 4a and a pixel value detected from the low detection region 4b. Yes. Here, when the number of bits of the image data of the detected image is 12, the gradation from black to white can be taken between 0 and 4095. In each pixel value detected from the high-transmission detection area 4a, a corrected image is configured with a pixel value existing in the range of d 3 ± k as d 3 as a median value m of the gradation of the image data. Further, a corrected image is configured with the pixel value present in the range of d 4 ± k in each pixel value detected from the low detection region 4b, and d 4 as the median value m of the gradation of the image data. On the corrected image, each pixel value detected from the high-transmission detection area 4a is uniformly displayed in white for pixels having a pixel value of d 3 + k or more, and black for pixels having a pixel value of d 3 -k or less. Displayed uniformly. In addition, in each pixel value detected from the low detection region 4b, pixels having a pixel value of d 4 + k or higher are uniformly displayed in white on the corrected image, and pixels having a pixel value of d 4 −k or lower are displayed. Displayed uniformly in black.

それぞれの領域における階調の基準となる基準画素値(Level)d、dと階調幅(Width)kとを撮影者が選択し、それぞれの領域で異なる基準画素値を補正後の補正画像の階調の同じ中央値とする。すなわち、補正画像の画素値は図7の示すようになる。高検出領域4aから検出された画素値と低検出領域4bから検出された画素値とのエッジを無くすことができるので、補正画像は全体として自然な階調をもつ画像となる。この補正画像は透視画像構成部24に送られる。基準画素値d、dおよび階調幅kは、撮影者が入力部14にそれぞれの値を入力することで選択される。入力された値は、主制御部13を介して強度補正部23へ送られる。このように強度補正部23は、一枚の検出画像上における高検出領域および低検出領域の2種類の領域に属する画素値に対して、操作者が選択した各領域に対する基準画素値を各領域に属する画素値の中央画素値として補正画像を構成する。これより、各領域間の画素値の勾配を低減することができる。 The photographer selects the reference pixel values (Level) d 3 and d 4 and the gradation width (Width) k, which serve as the gradation reference in each area, and the corrected image after correcting the different reference pixel values in each area The same median of the gradations. That is, the pixel value of the corrected image is as shown in FIG. Since the edge between the pixel value detected from the high detection area 4a and the pixel value detected from the low detection area 4b can be eliminated, the corrected image becomes an image having natural gradation as a whole. This corrected image is sent to the fluoroscopic image construction unit 24. The reference pixel values d 3 and d 4 and the gradation width k are selected by the photographer inputting respective values to the input unit 14. The input value is sent to the intensity correction unit 23 via the main control unit 13. As described above, the intensity correction unit 23 sets the reference pixel value for each region selected by the operator for each pixel value belonging to the two types of regions of the high detection region and the low detection region on one detection image. The corrected image is configured as the central pixel value of the pixel values belonging to the. Thereby, the gradient of the pixel value between each area | region can be reduced.

透視画像構成部24は、画像メモリ部21に保管された検出画像からノイズ除去などを実施して透視画像を構成する。また、フィルタ3が挿入されている場合には、強度補正部23により強度補正がされた補正画像からノイズ除去などを実施して透視画像を構成する。透視画像はワイヤ挿入検出部25へ送られるとともに主制御部13へ転送される。主制御部13へ転送された透視画像はモニタ15で表示されるか、記憶部16にて保管される。   The fluoroscopic image construction unit 24 constructs a fluoroscopic image by removing noise from the detected image stored in the image memory unit 21. In addition, when the filter 3 is inserted, noise is removed from the corrected image whose intensity has been corrected by the intensity correcting unit 23 to form a fluoroscopic image. The fluoroscopic image is sent to the wire insertion detection unit 25 and transferred to the main control unit 13. The fluoroscopic image transferred to the main control unit 13 is displayed on the monitor 15 or stored in the storage unit 16.

ワイヤ挿入検出部25は、透視画像構成部24から得られた透視画像より、ガイドワイヤまたはカテーテルを画像認識により検出する。透視画像より、ガイドワイヤまたはカテーテルが検出された場合、主制御部13へワイヤ検出信号を出力する。主制御部13では、ワイヤ検出信号が送られると、フィルタ挿入部17へフィルタ3をX線管2のX線照射口へ挿入するよう制御する。これより、被検体Mにガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されると、自動的に、フィルタ3がフィルタ挿入部17によりX線管2のX線照射口へ挿入される。フィルタ挿入部17は本発明における変換器挿入部に相当する。   The wire insertion detection unit 25 detects a guide wire or a catheter by image recognition from the fluoroscopic image obtained from the fluoroscopic image construction unit 24. When a guide wire or a catheter is detected from the fluoroscopic image, a wire detection signal is output to the main control unit 13. When the wire detection signal is sent, the main control unit 13 controls the filter insertion unit 17 to insert the filter 3 into the X-ray irradiation port of the X-ray tube 2. Thus, when a guide wire or a catheter is inserted into the subject M, the filter 3 is automatically inserted into the X-ray irradiation port of the X-ray tube 2 by the filter insertion unit 17. The filter insertion portion 17 corresponds to the converter insertion portion in the present invention.

次に、ガイドワイヤまたはカテーテルを被検体に挿入する際のX線撮影の動作を説明する。   Next, an X-ray imaging operation when a guide wire or a catheter is inserted into a subject will be described.

撮影者により、入力部14にX線撮影の開始の指示がされると、主制御部13は、X線管制御部10とFPD4を制御する。X線管制御部10は、主制御部13からの指示に基づいてX線管2に管電圧や管電流を印加して、X線管2からX線が被検体Mに照射される。被検体Mを透過したX線は、FPD4に入射して検出素子にて検出される。検出素子にて検出されたX線検出信号はA/D変換器11にてアナログからデジタルへ変換される。デジタルへ変換されたX線検出信号は、画像処理部12へ転送され、画像メモリ部21にて検出画像として保管される。   When a radiographer instructs the input unit 14 to start X-ray imaging, the main control unit 13 controls the X-ray tube control unit 10 and the FPD 4. The X-ray tube control unit 10 applies a tube voltage or a tube current to the X-ray tube 2 based on an instruction from the main control unit 13, and the subject M is irradiated with X-rays from the X-ray tube 2. X-rays transmitted through the subject M enter the FPD 4 and are detected by the detection element. The X-ray detection signal detected by the detection element is converted from analog to digital by the A / D converter 11. The X-ray detection signal converted into digital is transferred to the image processing unit 12 and stored as a detected image in the image memory unit 21.

画像メモリ部21に転送された検出画像は透視画像構成部24にてノイズ除去などの画像処理が施されて透視画像に構成される。この透視画像は主制御部13を介してモニタ15に映し出され、撮影者および術者が被検体Mの透視画像を見ることができる。   The detected image transferred to the image memory unit 21 is subjected to image processing such as noise removal in the perspective image configuration unit 24 to be formed into a perspective image. This fluoroscopic image is displayed on the monitor 15 via the main control unit 13 so that the photographer and the operator can see the fluoroscopic image of the subject M.

また、透視画像はワイヤ挿入検出部25にも転送される。ワイヤ挿入検出部25では、透視画像内にガイドワイヤまたはカテーテルが映されていないか画像認識を実施する。ガイドワイヤまたはカテーテルの画像認識を行い、透視画像内にガイドワイヤまたはカテーテルが画像認識された場合、主制御部13および強度補正部23へワイヤ検出信号が出力される。   The fluoroscopic image is also transferred to the wire insertion detection unit 25. The wire insertion detection unit 25 performs image recognition to determine whether a guide wire or a catheter is reflected in the fluoroscopic image. When the image of the guide wire or catheter is recognized and the guide wire or catheter is recognized in the fluoroscopic image, a wire detection signal is output to the main control unit 13 and the intensity correction unit 23.

主制御部13にワイヤ検出信号が入力されると、通常撮影モードからワイヤ撮影モードへ自動的に切り替わる。ワイヤ撮影モードでは、ガイドワイヤまたはカテーテルを撮影する透視画像の中央部のみ高精度な画像が要求される。これより、主制御部13は、フィルタ挿入部17へフィルタ3をX線管2のX線照射口へ挿入するように指示する。   When a wire detection signal is input to the main control unit 13, the normal shooting mode is automatically switched to the wire shooting mode. In the wire imaging mode, a high-accuracy image is required only at the center of a fluoroscopic image for imaging a guide wire or a catheter. Thus, the main control unit 13 instructs the filter insertion unit 17 to insert the filter 3 into the X-ray irradiation port of the X-ray tube 2.

フィルタ挿入部17は、主制御部13からの指示により、フィルタ3をX線管2のX線照射口へ挿入する。これより、X線管2から照射されるX線は、一様な強度分布であったものが、X線照射領域の中心部の強度が高く、周辺部が低い透過度分布に変換される。   The filter insertion unit 17 inserts the filter 3 into the X-ray irradiation port of the X-ray tube 2 according to an instruction from the main control unit 13. As a result, the X-rays emitted from the X-ray tube 2 have a uniform intensity distribution, but are converted into a transmittance distribution with a high intensity at the center of the X-ray irradiation area and a low intensity at the periphery.

この、透過度分布の偏りがある検出画像は画像処理部12により補正される。画像処理部12内の透過度分布検出部22は、検出画像において高検出領域と低検出領域とに分かれたそれぞれ領域の境界であるエッジを検出する。   The detected image with the deviation of the transmittance distribution is corrected by the image processing unit 12. The transmittance distribution detection unit 22 in the image processing unit 12 detects an edge that is a boundary between the high detection region and the low detection region in the detection image.

ワイヤ挿入検出部25からワイヤ検出信号が強度補正部23に入力されると、強度補正部23は画像メモリ部21から検出画像を読み出すとともに、透過度分布検出部22において検出されたエッジに基づいてそれぞれの領域に属する画素値をWidth/Levelの手法を用いて検出画像の強度補正を実施する。撮影者が入力部14からそれぞれの領域において画素値の階調の中央値を設定し、階調として保存する画素値の幅を設定した値を基に強度補正がされた補正画像は透視画像構成部24へ転送される。   When a wire detection signal is input from the wire insertion detection unit 25 to the intensity correction unit 23, the intensity correction unit 23 reads a detection image from the image memory unit 21 and based on the edge detected by the transmittance distribution detection unit 22. Intensity correction of the detected image is performed on the pixel values belonging to each region by using the Width / Level method. The corrected image in which the photographer sets the center value of the gradation of the pixel value in each area from the input unit 14 and the intensity is corrected based on the value of the width of the pixel value stored as the gradation is a perspective image configuration Transferred to the unit 24.

また、ワイヤ挿入検出部25からワイヤ検出信号が透視画像構成部24に入力されると、透視画像構成部24は画像メモリ部21から検出画像を読み出すのを中止して、強度補正部23から補正画像を読み出す。この補正画像にノイズ除去などを施して透視画像を構成する。この透視画像は主制御部13を介してモニタ15に映し出されるとともに、ワイヤ挿入検出部25にも転送される。ワイヤ挿入検出部25では、再び、透視画像内にガイドワイヤまたはカテーテルを画像認識するので、ワイヤ撮影モードが維持される。   Further, when a wire detection signal is input from the wire insertion detection unit 25 to the fluoroscopic image configuration unit 24, the fluoroscopic image configuration unit 24 stops reading the detected image from the image memory unit 21 and corrects from the intensity correction unit 23. Read the image. The corrected image is subjected to noise removal or the like to form a fluoroscopic image. The fluoroscopic image is displayed on the monitor 15 via the main control unit 13 and is also transferred to the wire insertion detection unit 25. The wire insertion detection unit 25 again recognizes the guide wire or the catheter in the fluoroscopic image, so that the wire imaging mode is maintained.

このように、実施例1のX線透視撮影装置1によれば、ガイドワイヤまたはカテーテルを被検体に挿入すると、被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを画像認識し、自動的にワイヤ撮影モードに移行する。これより、フィルタ3がフィルタ挿入部17より、X線管2の照射口に挿入される。フィルタ3を透過したX線による被検体の検出画像上には、変換されたX線強度の違いによる透過度分布の違いが明確に現れる。検出画像の中央部は全体的に明るい領域であり、検出画像の周辺部は全体的に暗い領域となる。この明暗に分かれた検出画像の明暗のエッジを検出し、撮影者がそれぞれの領域において画素値の階調の中央値を設定し、階調として保存する画素値の幅を設定することで、明領域の画像と暗領域との画像との画素値の勾配を低減することができ、全体的に1つの自然な画像として表示することができる。また、高検出領域と低検出領域との判別は自動的にされるので、操作者は領域の指定をする必要が無く、それぞれの領域の階調の中央値および画素値の幅を入力するだけでよいので、利便性が向上する。   Thus, according to the X-ray fluoroscopic imaging apparatus 1 of Example 1, when a guide wire or a catheter is inserted into a subject, image recognition that the guide wire or the catheter is inserted from a fluoroscopic image of the subject, It automatically shifts to the wire shooting mode. Thus, the filter 3 is inserted into the irradiation port of the X-ray tube 2 from the filter insertion portion 17. On the detection image of the subject by the X-rays transmitted through the filter 3, a difference in transmittance distribution due to the difference in the converted X-ray intensity appears clearly. The central portion of the detected image is an overall bright region, and the peripheral portion of the detected image is an entirely dark region. By detecting the light and dark edges of the detected image divided into light and dark, the photographer sets the center value of the gradation of the pixel value in each region, and sets the width of the pixel value to be stored as the gradation. The gradient of the pixel values of the image of the area and the image of the dark area can be reduced, and the entire image can be displayed as one natural image. In addition, since the discrimination between the high detection area and the low detection area is automatically performed, the operator does not need to specify the area, and only inputs the median gradation value and the width of the pixel value of each area. Therefore, convenience is improved.

これより、ガイドワイヤまたはカテーテルが映る透視画像中央部は、強度の高いX線が照射されているので、視認性を上げることができる。それ以外の透視画像周辺部は、フィルタ3により、X線の強度を低減させているので、関心領域以外の領域への被曝量を低減することができる。また、X線強度が高いのは、X線照射領域の中央部だけであるので、強度の高い散乱X線量を低減することができ、施術者の被曝量も低減することができる。   Accordingly, the central portion of the fluoroscopic image in which the guide wire or the catheter is reflected is irradiated with high-intensity X-rays, so that visibility can be improved. Since the X-ray intensity is reduced by the filter 3 in other peripheral portions of the fluoroscopic image, the exposure dose to the region other than the region of interest can be reduced. In addition, since the X-ray intensity is high only in the central portion of the X-ray irradiation region, the scattered X-ray dose with high intensity can be reduced, and the exposure dose of the operator can also be reduced.

上述した実施例1では、ガイドワイヤまたはカテーテル挿入中のフィルタ3は固定されたものであったが、ガイドワイヤまたはカテーテルの挿入部位によりフィルタ3の種類を変更してもよい。この場合、図8に示すように、透視画像がどこの部位を撮影したものであるかを画像認識する撮影部位判別部26を画像処理部27内に備える。以下、実施例1と実施例2との違いのみ説明し、共通する事項に関しては説明を省略する。   In the first embodiment described above, the filter 3 during insertion of the guide wire or catheter is fixed. However, the type of the filter 3 may be changed depending on the insertion site of the guide wire or catheter. In this case, as shown in FIG. 8, the image processing unit 27 includes an imaging part determination unit 26 that recognizes an image of which part of the fluoroscopic image is acquired. Hereinafter, only differences between the first embodiment and the second embodiment will be described, and description of common items will be omitted.

実施例2における画像処理部27には、実施例1の各構成部に加え、撮影部位判別部26が備えられている。ワイヤ挿入検出部25にて、透視画像中にガイドワイヤまたはカテーテルを画像認識すると、ワイヤ検出信号が撮影部位判別部26に送られる。ワイヤ検出信号が入力されると、撮影部位判別部26は、透視画像構成部24へ透視画像を読み出して、ガイドワイヤまたはカテーテルが検出された透視画像が被検体のどの部位を撮影したものかを画像認識する。これより、ガイドワイヤまたはカテーテルがどの部位に挿入されているかを判別することができる。判別された撮影部位情報はフィルタ選択部28へ部位データとして送られる。   The image processing unit 27 according to the second embodiment includes an imaging region determination unit 26 in addition to the components of the first embodiment. When the wire insertion detection unit 25 recognizes an image of a guide wire or a catheter in a fluoroscopic image, a wire detection signal is sent to the imaging region determination unit 26. When the wire detection signal is input, the imaging region determination unit 26 reads out the fluoroscopic image to the fluoroscopic image configuration unit 24 and determines which part of the subject is captured by the fluoroscopic image from which the guide wire or the catheter is detected. Recognize images. Thus, it is possible to determine in which part the guide wire or the catheter is inserted. The determined imaging part information is sent to the filter selection unit 28 as part data.

フィルタ選択部28では、部位データより、最適なフィルタ3を選択する。例えば、太腿部の付け根部分にガイドワイヤ等を挿入している時と、心臓部にガイドワイヤ等を挿入している時とでは、求められる視認性が異なる。つまり、太腿部の付け根部分にガイドワイヤ等を挿入している時は、心臓部にガイドワイヤ等を挿入している時よりも、視認性が低下してもよいので、全体的に透過度の低いフィルタ3を選択することができる。フィルタ3の高透過領域3aの厚みを変えた複数のフィルタ3の中から、ガイドワイヤ等が挿入された部位に合わせて最適なフィルタ3を選択することで、撮影部位により、必要最低限のX線量を照射することができ、被曝量を低減することができる。フィルタ選択部28は本発明における強度変換器選択部に相当する。   The filter selection unit 28 selects the optimum filter 3 from the part data. For example, the required visibility differs when a guide wire or the like is inserted into the base of the thigh and when a guide wire or the like is inserted into the heart. In other words, when a guide wire or the like is inserted into the base of the thigh, visibility may be lower than when a guide wire or the like is inserted into the heart, so overall transmittance is reduced. A low filter 3 can be selected. By selecting the optimum filter 3 according to the part where the guide wire or the like is inserted from among the plurality of filters 3 in which the thickness of the high transmission region 3a of the filter 3 is changed, the minimum X A dose can be irradiated and the exposure dose can be reduced. The filter selection unit 28 corresponds to the intensity converter selection unit in the present invention.

フィルタ選択部28は、ガイドワイヤ等が挿入された撮影部位に最適なフィルタ3を選択した選択信号を主制御部13を介してフィルタ挿入部17へ送る。フィルタ挿入部17では、選択されたフィルタ3をX線照射口へ挿入または交換する。   The filter selection unit 28 sends a selection signal for selecting the optimum filter 3 for the imaging region into which the guide wire or the like is inserted to the filter insertion unit 17 via the main control unit 13. The filter insertion unit 17 inserts or replaces the selected filter 3 into the X-ray irradiation port.

このように、実施例2のX線透視撮影装置によれば、撮影部位判別部26はガイドワイヤ等が検出された透視像から撮影部位を判別するので、ガイドワイヤ等が移動する場合においても、撮影中にフィルタ3を最適に入れ替えることができる。これより、撮影部位により、必要最低限のX線量を照射することができ、被検体および術者の被曝量を低減することができる。   As described above, according to the X-ray fluoroscopic imaging apparatus of the second embodiment, the imaging region determination unit 26 determines the imaging region from the fluoroscopic image from which the guide wire or the like is detected, so even when the guide wire or the like moves, The filter 3 can be optimally replaced during shooting. As a result, the minimum necessary X-ray dose can be irradiated by the imaging region, and the exposure dose of the subject and the operator can be reduced.

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例では、透過度分布検出部22はフィルタ3による強度変化のエッジを検出していたが、予め、フィルタ3をX線管2のX線照射口に挿入しつつ、被検体Mを天板8に載置していない状態で撮影した検出画像から透過度分布を求めてもよい。つまり、透過度分布検出部22は、検出画像の低透過領域4bに属する画素値と高透過領域4aに属する画素値とが同じ値となるように、低透過領域4bの画素値に乗算される補正係数を算出する。この算出された補正係数は透過度分布検出部22から強度補正部23へ転送される。   (1) In the above-described embodiment, the transmittance distribution detection unit 22 detects the edge of the intensity change by the filter 3. However, while the filter 3 is inserted into the X-ray irradiation port of the X-ray tube 2 in advance, The transmittance distribution may be obtained from a detection image taken in a state where the sample M is not placed on the top board 8. That is, the transmittance distribution detection unit 22 multiplies the pixel value of the low transmission region 4b so that the pixel value belonging to the low transmission region 4b and the pixel value belonging to the high transmission region 4a of the detected image have the same value. A correction coefficient is calculated. The calculated correction coefficient is transferred from the transmittance distribution detection unit 22 to the intensity correction unit 23.

この場合、強度補正部23はWidth/Levelの調節ではなく、ゲインを上げることで強度補正する。図9に示すように、強度補正部23では、ワイヤ挿入検出部からワイヤ検出信号が入力されると、画像メモリ部21を介して送られる検出画像に対して、低透過領域4bに属する画素値に、透過度分布検出部22から転送された補正係数を乗算することでゲインを上げ、フィルタ3によるX線透過度分布の偏りを補正する。これより、フィルタ3により発生した透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減することができるので、明領域の画像と暗領域との画像を全体的に1つの自然な画像として表示することができる。補正された検出画像は、透視画像構成部24へ転送され、透視画像に構成される。   In this case, the intensity correction unit 23 corrects the intensity by increasing the gain, not by adjusting Width / Level. As shown in FIG. 9, in the intensity correction unit 23, when a wire detection signal is input from the wire insertion detection unit, a pixel value belonging to the low transmission region 4b with respect to a detection image sent through the image memory unit 21. Further, the gain is increased by multiplying the correction coefficient transferred from the transmission distribution detector 22 to correct the bias of the X-ray transmission distribution by the filter 3. As a result, the gradient of the pixel value between the regions having different transmittances generated by the filter 3 can be reduced, so that the image of the bright region and the image of the dark region are displayed as one natural image as a whole. Can do. The corrected detection image is transferred to the fluoroscopic image construction unit 24 and configured as a fluoroscopic image.

(2)上述した実施例では、X線照射口に挿入するフィルタ3は一枚だけであったが、複数枚のフィルタを重ねて挿入してもよい。また、低透過領域3bの領域面積が異なるフィルタを複数枚用意すれば、高透過領域3aと低透過領域3bとの領域の調節を簡易にすることができる。これより、被曝を避けたい臓器の大きさが様々であっても、低透過領域3bの領域面積が異なるフィルタを選択することで、被曝量を低減することができる。   (2) In the above-described embodiment, only one filter 3 is inserted into the X-ray irradiation port. However, a plurality of filters may be inserted in a stacked manner. If a plurality of filters having different area areas of the low transmission area 3b are prepared, the adjustment of the areas of the high transmission area 3a and the low transmission area 3b can be simplified. As a result, even if the size of the organ that is desired to avoid exposure varies, the exposure dose can be reduced by selecting a filter having a different area area of the low transmission region 3b.

(3)上述した実施例では、ワイヤ挿入部25が主制御部13へワイヤ検出信号を出力してもX線管2の照射強度は変わらなかったが、照射強度を上げる構成でもよい。すなわち、ワイヤ検出信号が主制御部13へ入力すると、主制御部13はX線管制御部10にX線管2の管電流を上げる指示をする。この指示により、X線管制御部10はX線管2に流れる管電流を上げて、X線照射口から照射されるX線強度を上げることができる。すでに、ワイヤ検出信号によりX線照射口にはフィルタ3が挿入されているので、X線照射領域の中央部だけのX線強度を上げることができる。また、X線照射領域の周辺部におけるX線強度はフィルタ3により低減されるので、全体を一様に照射する場合と変わらない照射量であっても、X線照射領域の中央部の視認性を向上することができる。   (3) In the above-described embodiment, the irradiation intensity of the X-ray tube 2 does not change even when the wire insertion unit 25 outputs a wire detection signal to the main control unit 13. However, the irradiation intensity may be increased. That is, when the wire detection signal is input to the main control unit 13, the main control unit 13 instructs the X-ray tube control unit 10 to increase the tube current of the X-ray tube 2. By this instruction, the X-ray tube control unit 10 can increase the tube current flowing in the X-ray tube 2 and increase the X-ray intensity irradiated from the X-ray irradiation port. Since the filter 3 has already been inserted into the X-ray irradiation port by the wire detection signal, it is possible to increase the X-ray intensity only at the center of the X-ray irradiation region. Further, since the X-ray intensity at the periphery of the X-ray irradiation region is reduced by the filter 3, even if the irradiation amount is the same as when the entire irradiation is uniform, the visibility of the central portion of the X-ray irradiation region Can be improved.

(4)上述した実施例では、フィルタ3は高透過領域3aの形状が四角形であったが、円形でもよい。また、円形に限らず多角形でもよい。   (4) In the embodiment described above, the filter 3 has a quadrangular shape in the high transmission region 3a, but may be circular. Moreover, not only circular but a polygon may be sufficient.

1 … X線透視撮影装置
2 … X線管
3 … フィルタ
4 … FPD
12、27 … 画像処理部
17 … フィルタ挿入部
22 … 透過度分布検出部
23 … 強度補正部
24 … 透視画像構成部
25 … ワイヤ挿入検出部
26 … 撮影部位判別部
28 … フィルタ選択部
M … 被検体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray fluoroscope 2 ... X-ray tube 3 ... Filter 4 ... FPD
12, 27 ... Image processing unit
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Filter insertion part 22 ... Transmittance distribution detection part 23 ... Intensity correction part 24 ... Perspective image structure part 25 ... Wire insertion detection part 26 ... Imaging | photography part discrimination | determination part 28 ... Filter selection part M ... Subject

Claims (10)

X線透視撮影装置であって、
X線を照射するX線照射器と、
照射された前記X線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、
照射されたX線を検出する放射線検出器と、
前記強度変換器を透過した前記X線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、
前記透過度分布検出部により検出された前記透過度分布に基づいて前記放射線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部と
を備えることを特徴とするX線透視撮影装置。
X-ray fluoroscopic apparatus,
An X-ray irradiator that emits X-rays;
An intensity converter that converts the irradiated X-rays into different intensities depending on the irradiation area;
A radiation detector for detecting the irradiated X-ray;
A transmittance distribution detector that detects a transmittance distribution of the X-rays transmitted through the intensity converter;
An X-ray fluoroscopic apparatus comprising: an intensity correction unit that corrects a gradation of a pixel value detected by the radiation detector based on the transmission distribution detected by the transmission distribution detection unit .
請求項1に記載のX線透視撮影装置において、
前記強度変換器は、中心部と周辺部とではX線透過度が異なるフィルタであり、中心部が周辺部よりもX線透過度が高いことを特徴とするX線透視撮影装置。
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The X-ray fluoroscopic imaging apparatus, wherein the intensity converter is a filter having different X-ray transmittances at a central portion and a peripheral portion, and the central portion has a higher X-ray transmittance than the peripheral portion.
請求項1または2に記載のX線透視撮影装置において、
被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出するワイヤ挿入検出部と、
前記強度変換器を前記X線管から照射されたX線の照射領域に挿入する変換器挿入部とを備え、
前記ワイヤ挿入検出部がガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出することにより、前記変換器挿入部が前記強度変換器を挿入する
ことを特徴とするX線透視撮影装置。
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1 or 2,
A wire insertion detection unit for detecting that a guide wire or a catheter is inserted from a fluoroscopic image of a subject;
A transducer insertion section for inserting the intensity converter into an irradiation region of X-rays irradiated from the X-ray tube;
The X-ray fluoroscopic imaging apparatus, wherein the transducer insertion unit inserts the intensity transducer when the wire insertion detection unit detects that a guide wire or a catheter is inserted.
請求項3に記載のX線透視撮影装置において、
前記被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが前記被検体のどの部位に挿入されているかを判別する撮影部位判別部と、
前記撮影部位判別部が判別したガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されている部位により変換強度の異なる前記強度変換器を選択する強度変換器選択部とを備え、
前記変換器挿入部は前記強度変換器選択部が選択した強度変換器を挿入する
ことを特徴とするX線透視撮影装置。
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 3,
An imaging region discriminating unit for discriminating in which part of the subject a guide wire or a catheter is inserted from the fluoroscopic image of the subject;
An intensity converter selecting unit that selects the intensity converter having a different conversion intensity depending on the part where the guide wire or catheter determined by the imaging region determining unit is inserted;
The X-ray fluoroscopic imaging apparatus, wherein the converter inserting unit inserts an intensity converter selected by the intensity converter selecting unit.
X線透視撮影装置であって、
ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された被検体にX線を照射するX線照射器と、
照射された前記X線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、
ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された前記被検体を透過したX線を検出するX線放射線検出器と、
前記強度変換器を透過した前記X線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、
前記透過度分布に基づいて前記X線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部と
を備えることを特徴とするX線透視撮影装置。
X-ray fluoroscopic apparatus,
An X-ray irradiator for irradiating a subject into which a guide wire or catheter is inserted;
An intensity converter that converts the irradiated X-rays into different intensities depending on the irradiation area;
An X-ray radiation detector for detecting X-rays transmitted through the subject into which a guide wire or a catheter is inserted;
A transmittance distribution detector for detecting a transmittance distribution of the X-rays transmitted through the intensity converter;
An X-ray fluoroscopic apparatus comprising: an intensity correction unit that corrects a gradation of a pixel value detected by the X-ray detector based on the transmission distribution.
請求項1から5のいずれか1つに記載のX線透視撮影装置において、
前記透過度分布検出部は前記放射線検出器により検出された画素値の透過度分布のエッジを検出することを特徴とするX線透視撮影装置。
In the X-ray fluoroscopic apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The X-ray fluoroscopic imaging apparatus, wherein the transmission distribution detection unit detects an edge of a transmission distribution of pixel values detected by the radiation detector.
請求項1から5のいずれか1つに記載のX線透視撮影装置において、
前記透過度分布検出部は被検体の無い状態で予め撮影された画像データを基に検出することを特徴とするX線透視撮影装置。
In the X-ray fluoroscopic apparatus according to any one of claims 1 to 5,
2. The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1, wherein the transmission distribution detecting unit detects based on image data previously captured without a subject.
請求項1から7のいずれか1つに記載のX線透視撮影装置において、
前記強度補正部は、前記画素値から構成される検出画像の中央階調値を前記画素値の透過度分布に応じて変更する
ことを特徴とするX線透視撮影装置。
The X-ray fluoroscopic apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The X-ray fluoroscopic imaging apparatus, wherein the intensity correction unit changes a median gradation value of a detection image composed of the pixel values according to a transmittance distribution of the pixel values.
請求項8に記載のX線透視撮影装置において、
前記強度変換器により発生した透過度の異なる領域に対応して前記中央階調値を設定する入力部を備え、
前記強度補正部は、前記強度変換器により発生した透過度の異なる各領域の検出画像の中央階調値を前記入力部により設定された値とすることで、透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減する
ことを特徴とするX線透視撮影装置。
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 8,
An input unit for setting the median gradation value corresponding to regions of different transmittance generated by the intensity converter;
The intensity correction unit is configured to set a central gradation value of a detection image of each region having different transmittances generated by the intensity converter to a value set by the input unit, so that pixel values between regions having different transmittances are set. An X-ray fluoroscopic apparatus characterized by reducing the gradient of the X-ray.
請求項1から7いずれか1つに記載のX線透視撮影装置において、
前記強度補正部は、前記画素値の透過度分布に応じてX線透過強度の低い画素値のゲインを上げることで前記強度変換器により発生した透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減することを特徴とするX線透視撮影装置。
The X-ray fluoroscopic apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The intensity correction unit reduces a pixel value gradient between regions having different transmittances generated by the intensity converter by increasing a gain of a pixel value having a low X-ray transmission intensity according to the transmittance distribution of the pixel values. An X-ray fluoroscopic apparatus characterized by:
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