JP2012005695A - Radiographic system - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明の実施形態は、X線撮影システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray imaging system.
X線撮影システムは、被検体に対してX線を曝射し、当該被検体を透過したX線を検出し、検出したX線の強度を示す投影データから被検体内の画像を再構成するシステムである。 The X-ray imaging system irradiates a subject with X-rays, detects X-rays transmitted through the subject, and reconstructs an image in the subject from projection data indicating the detected X-ray intensity. System.
ここで整形外科分野では、例えば関節インプラントの施術や骨の治療の結果が患者の運動機能にどのような影響を与えているかを判断するために、X線撮影システムによって得られる透視画像を用いた動態診断を行うことがある。動態診断とは、例えばX線撮影システムによって得られる複数の透視画像を動画表示することにより、関節インプラントを行った患者の関節が実際どのような動きをしているのかを把握する診断方法である。 Here, in the orthopedic field, for example, in order to determine how the results of joint implant treatment or bone treatment have an influence on the patient's motor function, a fluoroscopic image obtained by an X-ray imaging system is used. Dynamic diagnosis may be performed. Dynamic diagnosis is a diagnostic method for grasping how a joint of a patient who has performed a joint implant actually moves, for example, by displaying moving images of a plurality of fluoroscopic images obtained by an X-ray imaging system. .
動態診断を行うためには被測定物体(例えば患者の関節)を動作させた状態でX線撮影を行う必要がある。しかし一般的にX線撮影システムによるX線撮影は、被測定物体をX線撮影システムに対して固定した状態で行う。従って患者が実際に歩行している状態等の自然な動作を撮影することが困難であった。 In order to perform dynamic diagnosis, it is necessary to perform X-ray imaging in a state where an object to be measured (for example, a joint of a patient) is operated. However, in general, X-ray imaging by the X-ray imaging system is performed in a state where an object to be measured is fixed to the X-ray imaging system. Therefore, it has been difficult to capture a natural motion such as a state where the patient is actually walking.
実施形態では、上記課題を解決するために患者(被検体)の自然な動作に対してX線撮影を行うことができる構成を説明する。 In the embodiment, a configuration capable of performing X-ray imaging with respect to a natural motion of a patient (subject) in order to solve the above problem will be described.
上記課題を解決するために、実施形態に記載のX線撮影システムは、X線を発生させるX線発生部を有する。またX線検出部は被検体を透過したX線を検出する。また測定部は、X線発生部設けられ、当該X線発生部と被検体との距離を測定する、或いはX線検出部に設けられ、当該X線検出部と被検体との距離を測定する。また移動機構は、X線発生部及びX線検出部を移動させる。また制御部は、測定部の測定結果に基づき、被検体の移動に応じて移動機構により当該相対的な位置を保ったままX線発生部及びX線検出部を移動させる制御を行う。また処理部は、X線検出部から得られた検出結果に基づくX線画像データからX線画像を構成する。また表示部は、X線画像を表示する。 In order to solve the above problems, the X-ray imaging system described in the embodiment includes an X-ray generation unit that generates X-rays. The X-ray detection unit detects X-rays transmitted through the subject. The measurement unit is provided with an X-ray generation unit and measures the distance between the X-ray generation unit and the subject, or is provided with the X-ray detection unit and measures the distance between the X-ray detection unit and the subject. . The moving mechanism moves the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. Further, the control unit performs control to move the X-ray generation unit and the X-ray detection unit while maintaining the relative position by the movement mechanism according to the movement of the subject based on the measurement result of the measurement unit. The processing unit configures an X-ray image from X-ray image data based on the detection result obtained from the X-ray detection unit. The display unit displays an X-ray image.
(装置構成)
まず、図1を用いて第1から第4の実施形態に共通するX線撮影システム1の構成について説明する。
(Device configuration)
First, the configuration of the X-ray imaging system 1 common to the first to fourth embodiments will be described with reference to FIG.
図1に示す通り、X線撮影システム1は、X線発生部2、測定部3、X線検出部4、レール部5a、モータ5b、5c、モータ駆動部5d、5e(以下、レール部5a、モータ5b、5c、モータ駆動部5d、5eを合わせて「移動機構5」という場合がある)、高電圧発生部6、制御部7、入力部8、処理部9、表示部10を有する。X線撮影時にはX線発生部2とX線検出部4の間に被検体13が配置されることとなる。
As shown in FIG. 1, the X-ray imaging system 1 includes an
本実施形態では、X線発生部2、測定部3、X線検出部4、移動機構5、高電圧発生部6、制御部7は検査室11内に配置されており、入力部8、処理部9、表示部10は操作室12内に配置されている。しかし各構成の配置はこれに限られない。例えば入力部8、処理部9、表示部10を検査室11内に配置することも可能である。
In the present embodiment, the
また、それぞれの構成は別体でなくともよい。例えば、X線発生部2内に高電圧発生部6を有する構成であってもよい。或いは入力部8、処理部9、表示部10が一体となったコンピュータを用いることも可能である。
Moreover, each structure does not need to be a separate body. For example, the
(第1の実施形態)
図2を用いて第1の実施形態に係るX線撮影システムの構成について詳述する。
(First embodiment)
The configuration of the X-ray imaging system according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG.
X線発生部2は、X線を発生させ、例えば被検体13の検査部位に対して正面(図2の右方向)からX線を照射する機能を有している。X線発生部2内にはX線管球2aを有する。X線管球2aは、高電圧発生部6から電圧を印加されることによりX線を発生させる機能を有している。なお、X線の照射位置(検査部位。例えば膝関節等)、照射方向(被検体13の側面方向等)は測定の目的に応じて任意に変更可能である。
The
測定部3は、入力部8からの入力指示等により、X線発生部2と被検体13との距離を測定する機能を有している。
The
測定部3は、本実施形態においてはX線発生部2に設けられている。測定部3は、X線発生部2から被検体13までの距離を測定可能な超音波センサーや赤外線センサーのようなデバイスからなる。
The
なお測定部3は後述するように、X線発生部2、X線検出部4及び被検体13についての相対的な位置関係を決定、保持するための測定結果を得られればよい。従って、測定部3をX線検出部4に設けることも可能である。この場合、測定部3はX線検出部4と被検体13との距離を測定する機能を有する。
As will be described later, the
X線検出部4は、内部にX線検出器4aを有する。X線検出器4aは、X線発生部2から被検体13に対して照射され被検体13を透過したX線を検出する機能を有している。検出されたX線は図示しない配線等を経由して処理部9に送信される。
The
移動機構5は、X線発生部2とX線検出部4を移動させるための機構である。本実施形態において移動機構5は、レール部5a、モータ5b、5c、モータ駆動部5d、5eからなる。
The
レール部5aは例えば検査室11の天井等に固定配置されている。モータ5b及びモータ駆動部5dはX線発生部2とレール部5aの間に設けられている。またモータ5c及びモータ駆動部5eはX線検出部4とレール部5aの間に設けられている。モータ5b、5cはその駆動によりX線発生部2とX線検出部4をレール部5aに沿ってそれぞれ移動させる。モータ駆動部5d、5eは制御部7からの駆動信号に基づいて、モータ5b、5cを駆動させる。
The
また移動機構5は天井に配置されていなくともよい。例えば被検体13の歩行に影響を与えない位置であれば検査室11の床に移動機構を設けてもよい。
Further, the
高電圧発生部6は、入力部8からの入力指示によりX線発生部2に対して高電圧を印加する機能を有している。入力部8は、高電圧発生部6に対する指示等、X線撮影システム1に対する操作入力を行う。制御部7は、X線撮影システム1全体の動作制御を行う。なお、測定部3による測定結果に基づく動作制御、及び移動機構5の動作制御については後述する。処理部9は、X線検出部4から送信されたX線の検出結果に基づいてX線画像データを構成する処理を行う。表示部10は、処理部9によって構成されたX線画像データに基づいて被検体13のX線画像を表示する。
The
次に図3、図4を用いて本実施形態に係るX線撮影システムの動作について述べる。 Next, the operation of the X-ray imaging system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず図4(A)に示すように、X線発生部2とX線検出部4とが制止した状態において、被検体13を配置する。そして入力部8を押下する(S10、図4(A))。するとX線撮影システム1はX線撮影のための動作を開始する。
First, as shown in FIG. 4A, the subject 13 is placed in a state where the
S10において入力部8が押下されると、測定部3はX線発生部2と被検体13との距離を測定する。制御部7は、測定部3による測定結果と予め記憶されたX線撮影に適切な距離とを比較する。また制御部7は、当該比較された結果に基づいてX線撮影に適切なX線発生部2とX線検出部4との距離も求める。そして制御部7は、当該比較の結果に基づいて被検体13に対してX線発生部2が適切な位置関係となるよう移動機構5に対して駆動信号を送信すると共に、当該距離の情報に基づいてX線発生部2とX線検出部4がX線撮影に適切な位置関係となるよう移動機構5に対して駆動信号を送信する。移動機構5は当該駆動信号に基づいてモータ制御部5d、5eを駆動させ、モータ5b、5cを介してX線発生部2とX線検出部4を移動させる(S11、図4(B))。このようにしてX線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係が決定される。なお、当該位置関係は制御部7に記憶される。
When the
S11において、X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係を決定した後、検査者の指示等により被検体13に移動を開始させる。被検体13の移動に伴い、X線発生部2及びX線検出部4は、移動機構5の駆動により相対的な位置関係(X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の位置関係)を保持したまま移動する(S12、図4(C))。
In S <b> 11, after determining the relative positional relationship among the
測定部3は、被検体13が移動している間、X線発生部2と被検体13との距離測定を継続して行う。制御部7は、測定部3の測定結果とS11で決定した相対的な位置関係とを比較し、X線撮影の間、S11で決定された相対的な位置関係が保たれるよう移動機構5に対して駆動信号を送る。移動機構5においては、当該駆動信号に基づいてモータ駆動部5d、5eがモータ5b、5cに対して所定の駆動電力を付与する。当該駆動電力に基づいてモータ5b、5cがX線発生部2及びX線検出部4を移動させる。
The
被検体13が移動を開始した後、再度、入力部8を押下することにより、高電圧発生部6は高電圧をX線管球2aに印加する。高電圧が印加されたX線管球2aはX線を発生させ、そのX線を被検体13に照射する(S13、図4(C))。被検体13を透過したX線は、X線検出部4によって検出される。X線検出部4によって検出された結果は処理部9に逐次送信される。
After the subject 13 starts moving, the
なおS13においては、再度、入力部8を押下しなくともX線管球2aに高電圧を印加させることが可能である。例えば、制御部7において、移動機構5の駆動に同期させて、高電圧発生部6に対しても駆動信号を送る。この駆動信号に基づいて高電圧発生部6を駆動させることにより、移動機構5の移動開始に伴ってX線発生部2からX線を発生させることが可能となる。
In S13, it is possible to apply a high voltage to the
S12の状態のまま、所望のX線画像データを得るために必要な所定距離だけX線撮影を行う(S14、図4(C))。そして、所定距離の撮影が完了した場合、検査者等の指示により被検体13が移動を停止するとX線発生部2、X線検出部4の移動も停止する。また高電圧発生部6は、入力部8の押下を停止することにより駆動を停止する。その結果、X線発生部2からのX線照射が停止する(S15、図4(D))。
X-ray imaging is performed for a predetermined distance necessary for obtaining desired X-ray image data in the state of S12 (S14, FIG. 4C). When imaging at a predetermined distance is completed, the movement of the
次に、処理部9において、X線検出部4から得られた検出結果に基づき、X線画像データの構成が行われる。更に当該X線画像データから表示部10に表示するためのX線画像を構成する(S16)。表示部10は、処理部9で構成されたX線画像に基づいて被検体13のX線画像を表示する(S17)。表示部10に表示されるX線画像は、例えば時系列で取得されたX線画像データに基づくX線動画像である。
Next, the
以上の通り、本実施形態によれば、X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係を保ったまま、移動状態にある被検体13のX線撮影を行うことができる。従って、被検体13が実際に歩行している状態における関節の動き等を表したX線動画像を表示することができる。従って当該関節の動き等を把握することができることから、より精度の高い診断を行うことが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, X-ray imaging of the moving
(第1の実施形態の変形例)
図5(A)から図5(C)は第1の実施形態の変形例に係るものである。図5(A)から図5(C)はX線撮影システム1を上から見た図であり、被検体13の移動に合わせて図5(A)、図5(B)、図5(C)と時系列になっている。また、レール部5a、X線発生部2、X線検出部4、被検体13以外は図示を省略している。なお、図5(A)から図5(C)においては紙面横方向をX軸、紙面縦方向をY軸として記載する。
(Modification of the first embodiment)
FIGS. 5A to 5C relate to a modification of the first embodiment. 5 (A) to 5 (C) are views of the X-ray imaging system 1 as viewed from above. FIGS. 5 (A), 5 (B), and 5 (C) according to the movement of the subject 13. ) And time series. In addition, illustrations are omitted except for the
本変形例では、検査室11の天井にレール部5aとして縦のレール(2本)と横のレール(1本)を配置している。また図示しない移動機構により縦のレールは横のレールに対してX軸方向に移動可能となっている。
In this modification, vertical rails (two) and horizontal rails (one) are arranged on the ceiling of the
図5(A)から図5(C)に示す通り、2つある縦のレールのうち一方にはX線発生部2が設けられ、他方にはX線検出部4が設けられている。
As shown in FIGS. 5A to 5C, one of the two vertical rails is provided with the
本変形例においてX線撮影を行う場合、検査者が被検体13に対して所定の方向を歩くように指示を行う。本変形例では、図5(A)に当該所定の方向を破線で示す。 When performing X-ray imaging in this modification, the examiner instructs the subject 13 to walk in a predetermined direction. In this modification, the predetermined direction is indicated by a broken line in FIG.
被検体13の所定の方向への移動に伴い、縦のレールが横のレールに対してX軸方向に移動する。またX線発生部2及びX線検出部4は被検体13との相対的な位置関係を保ったまま、縦のレールに設けられた移動機構5によりY軸方向に移動する。
As the subject 13 moves in a predetermined direction, the vertical rail moves in the X-axis direction with respect to the horizontal rail. Further, the
このように複数のレールを配置することで、例えば図5(A)から図5(C)のように被検体13が斜めに移動した場合にもその移動に合わせてX線発生部2とX線検出部4を相対的に移動することができる。なお縦のレールは、制御部7からの駆動信号に基づいて、X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の移動に伴って移動するように構成されている。
By arranging a plurality of rails in this way, for example, when the subject 13 moves obliquely as shown in FIGS. 5A to 5C, the
なお、当該所定の方向は検査室11の床に赤線等で明示することが望ましい。被検体13が当該赤線等に沿って移動することで適切な移動状態でのX線撮影が可能となる。
In addition, it is desirable that the predetermined direction is clearly indicated on the floor of the
また天井に配置されるレールは縦横に限られず、斜め方向のレールを設けてもよい。またレールの数も2つに限らず3つ以上配置しても良い。 Moreover, the rail arrange | positioned at a ceiling is not restricted to a vertical and horizontal direction, You may provide the rail of a diagonal direction. Further, the number of rails is not limited to two, and three or more rails may be arranged.
本変形例によれば、レール部5aを複数設けることで、被検体13の横方向、斜め方向の動作に伴う関節の動き等をX線撮影することが可能となる。
According to this modification, by providing a plurality of
(第2の実施形態)
図6と図7を用いて第2の実施形態についての説明を行う。なお、第1の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Note that a detailed description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
図6に示す通り、本実施形態では、移動速度検出部14を設けている。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, a moving
移動速度検出部14は、X線発生部2の移動速度を検出する機能を有している。検出された移動速度は制御部7に送られる。制御部7は、当該移動速度が所定速度以上の場合にX線発生部2からX線を発生させるような制御を行い、当該移動速度が所定速度以下の場合にX線発生部2からのX線発生を停止させる制御を行う。具体的には、制御部7は、高電圧発生部6に対して高電圧印加の可否を指示する制御を行う。
The moving
移動速度検出部14は、X線検出部2の移動速度を検出することができればどこに配置されていてもよい。例えば高電圧発生部6内に配置されていることでもよい。
The moving
また、X線発生部2とX線検出部4は同じ移動速度で移動することとなる。従って移動速度検出部14は、X線検出部4の移動速度を検出してもよい。
Further, the
次に図7を用いて本実施形態に係るX線撮影システムの動作について述べる。 Next, the operation of the X-ray imaging system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
X線発生部2とX線検出部4とが制止した状態において、被検体13を配置する。そして入力部8を押下する(S20)。するとX線撮影システム1はX線撮影のための動作を開始する。
The subject 13 is placed in a state where the
S20において入力部8が押下されると、測定部3はX線発生部2と被検体13との距離を測定する。制御部7は、測定部3による測定結果と予め記憶されたX線撮影に適切な距離とを比較する。また制御部7は、当該比較された結果に基づいてX線撮影に適切なX線発生部2とX線検出部4との距離も求める。そして制御部7は、当該比較の結果に基づいて被検体13に対してX線発生部2が適切な位置関係となるよう移動機構5に対して駆動信号を送信すると共に、当該距離の情報に基づいてX線発生部2とX線検出部4がX線撮影に適切な位置関係となるよう移動機構5に対して駆動信号を送信する。移動機構5は当該駆動信号に基づいてモータ制御部5d、5eを駆動させ、モータ5b、5cを介してX線発生部2とX線検出部4を移動させる(S21)。このようにしてX線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係が決定される。なお、当該位置関係は制御部7に記憶される。
When the
S21において、X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係を決定した後、検査者の指示等により被検体13に移動を開始させる。被検体13の移動に伴い、X線発生部2及びX線検出部4は、移動機構5の駆動により相対的な位置関係(X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の位置関係)を保持したまま移動する(S22)。
In S21, after determining the relative positional relationship among the
測定部3は、被検体13が移動している間、X線発生部2と被検体13との距離測定を継続して行う。制御部7は、測定部3の測定結果とS21で決定した相対的な位置関係とを比較し、X線撮影の間、S21で決定された相対的な位置関係が保たれるよう移動機構5に対して駆動信号を送る。移動機構5においては、当該駆動信号に基づいてモータ駆動部5d、5eがモータ5b、5cに対して所定の駆動電力を付与する。当該駆動電力に基づいてモータ5b、5cがX線発生部2及びX線検出部4を移動させる。
The
移動速度検出部14は、X線発生部2の移動速度を検出し、制御部7にその検出結果を送る。制御部7は、当該検出結果が所定速度以上であるか否かを判別する(S23)。当該検出結果が所定速度以上であると判断された場合、制御部7は、高電圧発生部6に対して駆動信号を送信する。
The moving
高電圧発生部6は、制御部7からの駆動信号に基づき高電圧をX線管球2aに印加する。高電圧が印加されたX線管球2aはX線を発生させ、そのX線を被検体13に照射する(S24)。被検体13を透過したX線は、X線検出部4によって検出される。X線検出部4によって検出された結果は処理部9に逐次送信される。
The
X線発生部2によるX線照射下において、制御部7は、移動速度検出部14が検出するX線発生部2の移動速度が所定速度以下にあるか否かを判別する。(S25)。そしてX線発生部2の移動速度が所定速度以下になった場合、制御部7は高電圧発生部6の駆動を停止させる制御を行う。その結果、X線発生部2からのX線照射が停止する(S26)。
Under X-ray irradiation by the
次に、処理部9において、X線検出部4から得られた検出結果に基づき、X線画像データの構成が行われる。更に当該X線画像データから表示部10に表示するためのX線画像を構成する(S26)。表示部10は、処理部9で構成されたX線画像に基づいて被検体13のX線画像を表示する(S27)。表示部10に表示されるX線画像は、例えば時系列で取得されたX線画像データに基づくX線動画像である。
Next, the
以上の通り本実施形態によれば、X線発生部2が所定速度以上で移動している場合にのみX線撮影を行うことができる。従って第1の実施形態の効果に加え、X線による被曝を低減できるという効果を生じる。
As described above, according to the present embodiment, X-ray imaging can be performed only when the
なお、S23のステップとS25のステップは必ず両方行われる必要はない。例えばS23のステップ或いはS25のステップのみを実行する場合であっても、X線による被曝を低減できるという効果を生じる。 Note that both the step S23 and the step S25 are not necessarily performed. For example, even when only the step of S23 or the step of S25 is executed, there is an effect that exposure by X-rays can be reduced.
(第3の実施形態)
図8と図9を用いて第3の実施形態についての説明を行う。なお、第1の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Note that a detailed description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
図8に示す通り、本実施形態では、移動距離検出部15を設けている。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, a movement
移動距離検出部15はエンコーダ等からなり、X線発生部2の移動距離を検出する機能を有している。検出された移動距離は制御部7に送られる。制御部7は当該移動距離に基づいてX線管球2aに対して高電圧印加を行う制御を行う。
The movement
移動距離検出部15は、X線検出部2の移動距離を検出することができればどこに配置されていてもよい。例えばX線発生部2内に配置されていることでもよい。
The movement
また移動距離検出部15は、X線検出部4内に配置され、X線検出部4の移動距離を検出することでもよい。
The movement
次に図9を用いて本実施形態に係るX線撮影システムの動作について述べる。 Next, the operation of the X-ray imaging system according to this embodiment will be described with reference to FIG.
X線発生部2とX線検出部4とが制止した状態において、被検体13を配置する。そして入力部8を押下する(S30)。するとX線撮影システム1はX線撮影のための動作を開始する。
The subject 13 is placed in a state where the
S30において入力部8が押下されると、測定部3はX線発生部2と被検体13との距離を測定する。制御部7は、測定部3による測定結果と予め記憶されたX線撮影に適切な距離とを比較する。また制御部7は、当該比較された結果に基づいてX線撮影に適切なX線発生部2とX線検出部4との距離も求める。そして制御部7は、当該比較の結果に基づいて被検体13に対してX線発生部2が適切な位置関係となるよう移動機構5に対して駆動信号を送信すると共に、当該距離の情報に基づいてX線発生部2とX線検出部4がX線撮影に適切な位置関係となるよう移動機構5に対して駆動信号を送信する。移動機構5は当該駆動信号に基づいてモータ制御部5d、5eを駆動させ、モータ5b、5cを介してX線発生部2とX線検出部4を移動させる(S31)。このようにしてX線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係が決定される。なお、当該位置関係は制御部7に記憶される。
When the
S31において、X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の相対的な位置関係を決定した後、検査者の指示等により被検体13に移動を開始させる。被検体13の移動に伴い、X線発生部2及びX線検出部4は、移動機構5の駆動により相対的な位置関係(X線発生部2、X線検出部4及び被検体13の位置関係)を保持したまま移動する(S32)。
In S31, after determining the relative positional relationship among the
測定部3は、被検体13が移動している間、X線発生部2と被検体13との距離測定を継続して行う。制御部7は、測定部3の測定結果とS21で決定した相対的な位置関係とを比較し、X線撮影の間、S31で決定された相対的な位置関係が保たれるよう移動機構5に対して駆動信号を送る。移動機構5においては、当該駆動信号に基づいてモータ駆動部5d、5eがモータ5b、5cに対して所定の駆動電力を付与する。当該駆動電力に基づいてモータ5b、5cがX線発生部2及びX線検出部4を移動させる。
The
移動距離検出部15は、モータ5b、5cの回転を検出することによりX線発生部2の移動距離を検出し、制御部7にその検出結果を送る。制御部7は、当該検出結果に基づきX線発生部2が一定の距離を移動したか否かを判別する(S33)。X線発生部2が一定の距離を移動したと判断された場合、制御部7は、高電圧発生部6に対して駆動信号を送信する。
The movement
高電圧発生部6は、制御部7からの駆動信号に基づき高電圧をX線管球2aに印加する。高電圧が印加されたX線管球2aはX線を発生させ、そのX線を被検体13に照射する(S34)。ここで一定の距離は任意に決定することができる。例えば一定の距離を5cmと定めた場合、X線発生部2が5cm移動するごとにX線の照射が行われる。
The
被検体13を透過したX線は、X線検出部4によって検出される。X線検出部4によって検出された結果は処理部9に逐次送信される。
X-rays transmitted through the subject 13 are detected by the
S32の状態のまま、所定距離での測定が完了するまで一定の距離ごとにX線撮影を行う(S35)。そして、撮影が完了した場合、例えば入力部8を押下することにより高電圧発生部6の駆動を停止させる。その結果、X線発生部2からのX線照射が停止する(S36)。
In the state of S32, X-ray imaging is performed at regular intervals until measurement at a predetermined distance is completed (S35). When the photographing is completed, for example, the
なお、移動距離検出部15で、一定の距離と合わせてX線発生部2の移動距離を検出し制御部7にその検出結果を送信することも可能である。制御部7は、移動距離検出部15で検出されたX線発生部2の移動距離が所定距離になった場合、高電圧発生部6の駆動を停止させる信号を送る制御を行う。この場合、入力部8の押下によらなくとも自動でX線照射を停止することができる。
The movement
次に、処理部9において、X線検出部4から得られた検出結果に基づき、X線画像データの構成が行われる。更に当該X線画像データから表示部10に表示するためのX線画像を構成する(S36)。表示部10は、処理部9で構成されたX線画像に基づいて被検体13のX線画像を表示する(S37)。表示部10に表示されるX線画像は、例えば時系列で取得されたX線画像データに基づくX線動画像である。
Next, the
以上の通り本実施形態によれば、X線発生部2が一定の距離を移動するごとにX線撮影を行うことができる。従って第1の実施形態の効果に加え、被検体13の歩行速度によらずに一定の間隔でX線画像を取得することができるという効果を生じる。
As described above, according to the present embodiment, X-ray imaging can be performed every time the
(第4の実施形態)
図10と図11を用いて第4の実施形態についての説明を行う。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
本実施形態は処理部9によるX線検出結果の処理に関する。この処理は他の実施形態にも応用可能である。
The present embodiment relates to processing of X-ray detection results by the
図10に示す通り、本実施形態では被検体13に対してセンサ部16を設けている。
As shown in FIG. 10, in this embodiment, a
センサ部16は、例えばジャイロセンサ等の3Dセンサであり、被検体13に固定配置されている。センサ部16は当該センサ部16が固定されている部位の動きを検知する機能を有している。
The
図10の上段は、図面の左から右に向かって被検体13が移動している状態を示したものである。被検体13が移動を開始した時点での状態を被検体13aと表す。同様に被検体13の移動に伴う各時点での状態を被検体13b〜被検体13eとして表す。被検体13とセンサ部16以外の構成は省略してある。
The upper part of FIG. 10 shows a state in which the subject 13 is moving from the left to the right in the drawing. A state at the time when the subject 13 starts moving is represented as a subject 13a. Similarly, the state at each time point accompanying the movement of the subject 13 is represented as subject 13b to subject 13e. The configuration other than the subject 13 and the
図10の下段は被検体13a〜13eの各状態において、被検体13の正面から撮影(図10の右側から撮影)して得られたX線撮影画像17a〜17eを示している。なお、点線で囲まれた部分はX線撮影画像17a〜17eの各画像に対して後述する位置ズレ補正が行われた結果、最終的に合成される画像の範囲を示している。
The lower part of FIG. 10 shows
次に図11を用いて本実施形態に係るX線撮影システムの動作について述べる。 Next, the operation of the X-ray imaging system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
処理部9は、X線検出部4によって検出された結果を逐次受信する(S40)。例えば本実施形態では図10のX線撮影画像17a〜17eの基となるX線画像データ18a〜18e(図示しない)を受信する。
The
処理部9では、センサ部16がX線画像データ18a(第1のX線画像データ)の撮影タイミングにおいて検出した被検体13の動きと、センサ部16がX線画像データ18b(第2のX線画像データ)の撮影タイミングにおいて検出した被検体13の動きとを比較し、被検体13の動きの差を求める。
In the
更に処理部9では、センサ部16がX線画像データ18b(第2のX線画像データ)の撮影タイミングにおいて検出した被検体13の動きと、センサ部16がX線画像データ18c(第3のX線画像データ)の撮影タイミングにおいて検出した被検体13の動きとを比較し、被検体13の動きの差を求める。
Furthermore, in the
このように処理部9においては第n番目のX線画像データと第n+1番目のX線画像データ(n>0 n=整数)の撮影タイミングにおいて、センサ部16によって検出された被検体13の動きの差を求める処理を行う(S41)。
In this way, in the
差の算出方法としては、センサ部16にジャイロセンサを用いる手法がある。この手法によれば、ジャイロセンサによって検出された被検体13aの動き量と被検体13bの動き量を基に、X線画像データ18aに対するX線画像データ18bの差を算出することが可能である。
As a method for calculating the difference, there is a method using a gyro sensor for the
また差の算出方法として、特徴点抽出方法のようなセンサ部16を必要としない方法でもよい。この手法によれば、まずX線画像17a中の被検体13における所定の位置(特徴点)を定める。次にX線画像17b中で当該所定の位置がどこに存在するかを検出する。そして当該所定の位置の違いを基に差を算出することが可能である。
Further, as a method for calculating the difference, a method that does not require the
次に、S41における差の算出をX線検出部4で検出された全ての検出結果について行う(S42)。 Next, the difference calculation in S41 is performed for all detection results detected by the X-ray detection unit 4 (S42).
そして、処理部9において、S41、S42の処理によって得られた差に基づいて各X線画像間の位置ズレ補正を行う(S43)。
Then, the
位置ズレ補正が行われたX線画像は表示部10上で表示される(S44)。 The X-ray image subjected to the positional deviation correction is displayed on the display unit 10 (S44).
なお、S43における位置ズレ補正は全ての検出結果の差を算出した後に行わなくともよい。つまりX線画像データが処理部9に送信されるごとに算出された差に基づいて位置ズレ補正を行い、処理部9で補正後のX線画像データを記憶しておく。そしてX線撮影が完了した後にそれら補正後のX線画像データをまとめてX線動画像として表示部10に送ることでもよい。
Note that the positional deviation correction in S43 may not be performed after the difference between all detection results is calculated. That is, the positional deviation correction is performed based on the difference calculated each time the X-ray image data is transmitted to the
また差を算出するためにセンサ部16からの動き量を用いる場合には、連続する撮影タイミングにおいて検出された動き量に基づく必要はない。例えばX線画像データ18a(第1のX線画像データ)の撮影タイミングにおいて検出した被検体13の動きを基準とする。そして当該基準の動きに対する他の撮影タイミングにおける被検体13の動きの差をそれぞれ算出し、当該差に基づいてX線画像の位置ズレの補正をおこなってもよい。
Further, when the amount of motion from the
また、差を算出するためにX線画像データを用いる場合には、連続する2つのX線画像データに基づく必要はない。例えば第1のX線画像データを基準画像データとし、当該基準画像データに対する他のX線画像データの差をそれぞれ算出し、当該差に基づいてX線画像の位置ズレの補正をおこなってもよい。 In addition, when X-ray image data is used to calculate the difference, it is not necessary to use two consecutive X-ray image data. For example, the first X-ray image data may be used as reference image data, a difference between other X-ray image data with respect to the reference image data may be calculated, and the positional deviation of the X-ray image may be corrected based on the difference. .
以上の通り本実施形態によれば、複数のX線画像間の位置ズレを補正することができる。従って第1の実施形態の効果に加え、被検体13の歩行時の上下左右のブレに伴うX線画像の位置ズレの影響を受けないX線画像を取得することができるという効果を生じる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to correct a positional deviation between a plurality of X-ray images. Therefore, in addition to the effect of the first embodiment, there is an effect that it is possible to acquire an X-ray image that is not affected by the positional deviation of the X-ray image due to the vertical and horizontal blurring when the subject 13 walks.
(第5の実施形態)
図12を用いて第5の実施形態についての説明を行う。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態は、X線発生部2、測定部3、X線検出部4、移動機構5、高電圧発生部6、制御部7等を一体化したX線撮影システムに関する。
The present embodiment relates to an X-ray imaging system in which an
図12に示す通り、本実施形態におけるX線撮影システムは自走機構ユニット19上にX線発生部2、測定部3、X線検出部4、移動機構5が設けられている。
As shown in FIG. 12, the X-ray imaging system in this embodiment is provided with an
また自走機構ユニット19内には高電圧発生部6、制御部7が設けられている。
A
自走機構ユニット19は、X線発生部2、測定部3、X線検出部4、移動機構5、高電圧発生部6、制御部7等を搭載したまま移動可能なユニットである。そのため、例えば自走機構ユニット19の下部にはタイヤのような自走手段が設けられている。
The self-propelled
本実施形態の場合、X線検出部4からの検出信号は無線で処理部9に送信され、処理部9での処理結果が表示部10に表示される。
In the case of the present embodiment, the detection signal from the
なお、処理部9及び表示部10についても自走機構ユニット19に搭載することも可能である。
Note that the
このような構成を採ることにより、X線撮影システムの移動が容易となる。従って回診車等により第1の実施形態から第4の実施形態のようなX線撮影が可能となる。 By adopting such a configuration, the X-ray imaging system can be easily moved. Therefore, X-ray imaging as in the first to fourth embodiments can be performed with a round-trip car or the like.
(第1の実施形態から第5の実施形態に共通の事項)
第1の実施形態から第5の実施形態に記載の構成については上記の組み合わせの他にも適宜組み合わせることが可能である。
(Matters common to the first to fifth embodiments)
The configurations described in the first to fifth embodiments can be appropriately combined in addition to the above combinations.
検査室11等が狭く、被検体13がX線撮影に十分な距離を移動できない場合、被検体13がある特定の位置で歩行し続けることが可能となる機構(例えば特開平9−308707に記載の走行部12のような構成)を検査室11の床や自走機構ユニット19に設けることが可能である。
When the
また被検体13の移動に際してはX線検出部4に手すり部を設け、被検体13が当該手すり部を押しながら移動することも可能である。X線発生部2は被検体13の移動に伴い被検体13及びX線検出部4との相対的な位置関係を保ったまま移動する。この場合、手すり部を介することで被検体13とX線検出部4との位置関係を保ちやすくなる。
Further, when the subject 13 is moved, the
1 X線撮影システム
2 X線発生部
3 測定部
4 X線検出部
5 移動機構
6 高電圧発生部
7 制御部
8 入力部
9 処理部
10 表示部
11 検査室
12 操作室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
被検体を透過した前記X線を検出するX線検出部と、
前記X線発生部設けられ、当該X線発生部と前記被検体との距離を測定する、或いは前記X線検出部に設けられ、当該X線検出部と前記被検体との距離を測定する測定部と、
前記X線発生部及び前記X線検出部を移動させる移動機構と、
前記測定部の測定結果に基づき、前記被検体の移動に応じて前記移動機構により当該相対的な位置を保ったまま前記X線発生部及び前記X線検出部を移動させる制御を行う制御部と、
前記X線検出部から得られた検出結果に基づくX線画像データからX線画像を構成する処理部と、
前記X線画像を表示する表示部と、
を有するX線撮影システム。 An X-ray generator for generating X-rays;
An X-ray detector that detects the X-ray transmitted through the subject;
Measurement that is provided in the X-ray generation unit and measures the distance between the X-ray generation unit and the subject, or is provided in the X-ray detection unit and measures the distance between the X-ray detection unit and the subject. And
A moving mechanism for moving the X-ray generation unit and the X-ray detection unit;
A control unit that performs control to move the X-ray generation unit and the X-ray detection unit while maintaining the relative position by the movement mechanism according to the movement of the subject based on the measurement result of the measurement unit; ,
A processing unit for constructing an X-ray image from X-ray image data based on a detection result obtained from the X-ray detection unit;
A display unit for displaying the X-ray image;
X-ray imaging system.
前記制御部は、前記移動速度検出部で検出された移動速度が所定速度以上の場合に前記X線発生部からX線を発生させる制御を行い、及び/または、当該移動速度が所定速度以下の場合に前記X線発生部からのX線発生を停止させる制御を行う請求項1に記載のX線撮影システム。 Moving speed detection for detecting at least one moving speed of the subject, the X-ray generation unit, and the X-ray detection unit in a state where the subject, the X-ray generation unit, and the X-ray detection unit are moving. Further comprising
The control unit performs control to generate X-rays from the X-ray generation unit when the movement speed detected by the movement speed detection unit is equal to or higher than a predetermined speed, and / or the movement speed is equal to or lower than a predetermined speed. The X-ray imaging system according to claim 1, wherein control for stopping generation of X-rays from the X-ray generation unit is performed.
前記制御部は前記移動距離検出部で検出された移動距離に基づいて前記X線発生部に対してX線を発生させる制御を行う請求項1または2に記載のX線撮影システム。 Movement distance detection that detects at least one movement distance of the subject, the X-ray generation unit, and the X-ray detection unit in a state where the subject, the X-ray generation unit, and the X-ray detection unit are moving. Further comprising
The X-ray imaging system according to claim 1, wherein the control unit controls the X-ray generation unit to generate X-rays based on the movement distance detected by the movement distance detection unit.
前記処理部は、第1のX線画像データの撮影タイミングにおいて前記センサ部により検出された被検体の動きと前記第1のX線画像データとは異なる撮影タイミングにおいて前記センサ部により検出された被検体の動きとの差を算出し、当該差に基づいて前記第1のX線画像データに基づくX線画像と前記第2のX線画像データに基づくX線画像との位置ズレを補正する処理を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のX線撮影システム。 A sensor unit that is disposed at a predetermined position of the subject and detects the movement of the subject;
The processing unit is configured to detect a subject movement detected by the sensor unit at an imaging timing different from the movement of the subject detected by the sensor unit at the imaging timing of the first X-ray image data and the first X-ray image data. A process of calculating a difference from the movement of the specimen and correcting a positional deviation between the X-ray image based on the first X-ray image data and the X-ray image based on the second X-ray image data based on the difference. The X-ray imaging system according to claim 1, wherein:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101361805B1 (en) * | 2012-06-07 | 2014-02-21 | 조춘식 | Method, System And Apparatus for Compensating Medical Image |
US9433395B2 (en) | 2012-07-12 | 2016-09-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | X-ray imaging apparatus and method for controlling X-ray imaging apparatus |
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-
2010
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