JP2012217596A - X-ray diagnostic imaging apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、透視および撮影の両機能を有するX線画像診断装置に関し、特に、撮影時のX線条件を適正に制御する露出制御方法の技術に関する。 The present invention relates to an X-ray diagnostic imaging apparatus having both fluoroscopic and radiographic functions, and more particularly to a technique of an exposure control method that appropriately controls X-ray conditions during radiography.
近年、X線検出手段として、半導体を利用した多数個のX線検出素子を縦横に配列したフラット・パネル・ディテクタ(以下、FPDと略記)が広く利用されるようになっている。FPDはイメージ・インテンシファイア(以下、I。I。と略記)と比較して軽量でかつコンパクトであり、画像に歪みを生じず、有効視野も広いという利点を有するが、構造上の理由からX線露出時間制御用の補助検出器の使用が難しく、仮に、補助検出器の使用を考えた場合、FPDの利点であったコンパクト性を犠牲にする可能性もある。 In recent years, flat panel detectors (hereinafter abbreviated as FPD) in which a large number of X-ray detection elements using semiconductors are arranged vertically and horizontally are widely used as X-ray detection means. FPD has advantages in that it is lighter and more compact than image intensifiers (hereinafter abbreviated as I.I.), has no image distortion, and has a wide effective field of view. The use of an auxiliary detector for controlling the X-ray exposure time is difficult, and if the use of the auxiliary detector is considered, there is a possibility of sacrificing the compactness that was an advantage of FPD.
上記問題に対し、補助検出器を使用しないでX線露出制御を行なう技術として、例えば特許文献1が提案さている。
For example,
特許文献1では、透視X線条件から撮影X線条件を割り出すX線写真撮影装置が提案されている。具体的には、透視輝度自動調整機構により得られる透視管電圧は透視管電流を一定と仮定した場合、被写体厚を反映しているため、透視管電圧から被写体厚を求め、プリセットされた被写体厚に対応した撮影管電圧、撮影管電流と撮影照射時間の積(以下、mAsと略記)によって撮影を行なうというものである。
上記説明した特許文献1では、次のような課題がある。
すなわち、透視輝度自動調整機構によって輝度としては適切に保たれている場合であっても、被写体厚が厚い時には薄い時と比較して散乱X線が多くなり、画像のコントラストが無くなる。このため操作者の手動操作により透視管電圧を下げて透視管電流を上げることによって輝度およびコントラストを適正に保つようなケースあり、臨床現場で求められる撮像方法を高い自由度および露出精度で実現できない。 That is, even when the brightness is appropriately maintained by the fluoroscopic brightness automatic adjustment mechanism, the scattered X-rays increase when the subject is thick, and the contrast of the image is lost as compared to when the subject is thin. For this reason, there is a case where brightness and contrast are appropriately maintained by lowering the tube voltage and increasing the tube current by an operator's manual operation, and the imaging method required in the clinical field cannot be realized with high flexibility and exposure accuracy. .
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、臨床現場で求められる撮像方法を高い自由度および露出精度で実現するX線画像診断装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is to provide an X-ray diagnostic imaging apparatus that realizes an imaging method required in a clinical field with a high degree of freedom and exposure accuracy.
上記目的を達成するため、本発明は、透視の最終フレームで前記X線検出手段へ入射するX線量と、その透視後に実施される撮影の目標出力信号強度を得るために前記X線検出手段に入射させる必要のあるX線量との比が、透視の最終フレームで前記X線検出手段へ入射するX線量を与えるのに要した透視X線条件と、その透視後に実施される撮影の目標出力信号強度を得るために前記X線検出手段に入射させる必要のあるX線量を与えるのに要する撮影X線条件との比が、所定の関係にある、ということを利用したX線画像診断装置である。但し、透視の最終フレームの撮像対象とその透視後に実施される撮影の撮像対象とは同一である。 In order to achieve the above object, the present invention provides the X-ray detection means to obtain an X-ray dose incident on the X-ray detection means in a final fluoroscopic frame and a target output signal intensity of imaging performed after the fluoroscopy. The ratio of X-ray dose that needs to be incident is the fluoroscopic X-ray condition required to give the X-ray dose incident on the X-ray detection means in the final frame of fluoroscopy, and the target output signal of imaging performed after the fluoroscopy An X-ray diagnostic imaging apparatus that utilizes a fact that a ratio with a radiographic X-ray condition required to give an X-ray dose that needs to be incident on the X-ray detection means in order to obtain intensity has a predetermined relationship . However, the imaging target of the final fluoroscopic frame and the imaging target of the imaging performed after the fluoroscopy are the same.
図1(a)は撮像対象(被検体)に対して、α[kV]、β[mA]、γ[ms]のX線条件で撮像した際、FPDへdのX線量が入射したことを示している。そこで、FPDへ2*dのX線量を入射させるためにはX線条件をどのようにすればよいか(同図(b))、についての解法を与える。 Fig. 1 (a) shows that the X dose of d was incident on the FPD when imaging was performed under the X-ray conditions of α [kV], β [mA], and γ [ms] on the imaging target (subject). Show. Therefore, we will give a solution for how the X-ray conditions should be used in order to make 2 * d X-rays incident on the FPD ((b) in the figure).
すなわち、本発明では、同一撮像対象に対して、FPDへ入射するX線量とX線条件(管電圧、管電流、照射時間)の関係を明らかにして、透視から撮影へ移行する際に所定の演算で撮影X線条件を算出することを特徴とする。 That is, in the present invention, for the same imaging target, the relationship between the X-ray dose incident on the FPD and the X-ray conditions (tube voltage, tube current, irradiation time) is clarified, and when shifting from fluoroscopy to imaging, a predetermined The imaging X-ray condition is calculated by calculation.
本発明の具体的な構成は以下に示すとおりである。 The specific configuration of the present invention is as follows.
本発明のX線画像診断装置は、被検体に照射するX線を発生するX線管と、前記X線管と対向配置され前記被検体を透過したX線強度分布をデジタル値として出力するX線検出手段と、前記X線検出手段にて検出されたX線像を表示する表示手段と、撮影領域の決定に用いられる透視のX線制御を行なうX線制御手段と、を有するX線画像診断装置において、前記X線検出手段の撮影および透視モードの感度特性を格納するX線検出器情報格納手段と、透視から撮影に移行する際の最終透視フレームにおける透視情報を格納する透視情報格納手段と、撮影X線条件の撮影管電圧、撮影管電流を設定する設定手段と、前記設定手段に設定された撮影X線条件および撮影の前記X線検出手段の目標出力信号強度を格納する撮影情報格納手段と、前記透視情報格納手段に格納された透視情報と、前記撮影情報格納手段に格納された撮影X線条件および前記X線検出手段の撮影の目標出力信号強度から、撮影照射時間を算出
する撮影X線条件計算手段と、を具備することを特徴とする。
The X-ray diagnostic imaging apparatus of the present invention outputs an X-ray tube that generates X-rays to be irradiated to a subject, and an X-ray intensity distribution that is disposed opposite to the X-ray tube and transmits the subject as a digital value. An X-ray image comprising: a ray detection means; a display means for displaying an X-ray image detected by the X-ray detection means; and an X-ray control means for performing fluoroscopic X-ray control used for determining an imaging region. In the diagnostic apparatus, X-ray detector information storage means for storing sensitivity characteristics of imaging and fluoroscopy modes of the X-ray detection means, and fluoroscopy information storage means for storing fluoroscopy information in the last fluoroscopic frame when shifting from fluoroscopy to radiography And setting information for setting the imaging tube voltage and imaging tube current of the imaging X-ray conditions, and imaging information for storing the imaging X-ray conditions set in the setting means and the target output signal intensity of the imaging X-ray detection means Storage means and the perspective information storage means X-ray imaging condition calculation means for calculating imaging irradiation time from the stored fluoroscopic information, the imaging X-ray conditions stored in the imaging information storage means, and the target output signal intensity of imaging of the X-ray detection means, It is characterized by comprising.
上記実施形態の通り、臨床現場へ高い自由度および露出精度を有するX線画像診断装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide an X-ray diagnostic imaging apparatus having a high degree of freedom and exposure accuracy to a clinical site.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。実施形態では、システム仕様として考えられる機能を大きく以下に示す8つに分けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, functions that can be considered as system specifications will be described by dividing them into the following eight types.
1)透視X線条件を手動設定、撮影X線条件を自動設定とする場合
2)透視X線条件および撮影X線条件共に自動設定(以下、Full Autoと略記)とする場合
3)透視X線条件が自動設定、撮影において、管電圧、管電流が手動設定、照射時間が自動設定(以下、Timer Autoと略記)とする場合
4)透視X線条件が自動設定、撮影において、管電圧が手動設定、管電流、照射時間が自動設定(以下、mAs Autoと略記)とする場合
5)透視から撮影へ移行する際、SIDが変化する場合
6)透視から撮影へ移行する際、線質フィルタを変える場合
7)透視から撮影へ移行する際、照射サイズを変える場合
8)j実質的にDensityを目標出力信号強度で設定する場合
尚、実施形態1〜4までは、透視から撮影へ移行する際のSIDは固定、線質フィルタ、照射サイズ、グリッド、被検体は同一とする。また、透視は被検体の部位のポジショニング等で使用し、透視から撮影へ瞬時に移行することを前提とする。
1) When setting the fluoroscopic X-ray conditions manually and automatically setting the radiographic X-ray conditions
2) When setting both the fluoroscopic X-ray conditions and radiographic X-ray conditions automatically (hereinafter abbreviated as Full Auto)
3) When the fluoroscopic X-ray conditions are set automatically, and in shooting, the tube voltage and tube current are set manually, and the irradiation time is set automatically (hereinafter abbreviated as Timer Auto)
4) When the fluoroscopic X-ray conditions are set automatically, and when shooting, tube voltage is set manually, tube current, and irradiation time are set automatically (hereinafter abbreviated as mAs Auto)
5) When changing from fluoroscopy to shooting, SID changes
6) Changing the quality filter when moving from fluoroscopy to shooting
7) When changing the irradiation size when moving from fluoroscopy to shooting
8) When substantially setting Density with the target output signal intensity In
ここで、前記の透視から撮影へ移行する際に利用する所定の演算について詳細に説明する。 Here, the predetermined calculation used when shifting from fluoroscopy to photographing will be described in detail.
α[kV]を固定した条件下でβ[mA]やγ[ms]の設定変更で2*dのX線量を確保するためには、一方を固定した状態で、もう一方を2倍に設定変更することで実現可能である。すなわち、管電圧を固定した条件下で2倍のmAsとなるようなβ[mA]とγ[ms]の組み合わせに設定変更することで実現可能である。 To secure 2 * d X-ray dose by changing the settings of β [mA] and γ [ms] under the condition that α [kV] is fixed, set the other one twice while fixing one It can be realized by changing. In other words, this can be realized by changing the setting to a combination of β [mA] and γ [ms] that doubles mAs under a condition where the tube voltage is fixed.
次に、mAsの設定変更ではなく、管電圧の設定変更で2*dのX線量を確保することを考える。FPDへの入射X線量とmAsの関係は、一方が2倍になるともう一方も2倍に、一方が3倍になるともう一方も3倍に、というように正比例の関係にある。また、FPDへの入射X線量とFPDからの出力信号強度の関係も正比例の関係にあるため、mAsとFPDからの出力信号強度の関係も正比例の関係にある。 Next, consider securing a 2 * d X-ray dose by changing the tube voltage setting instead of changing the mAs setting. The relationship between the incident X-ray dose to FPD and mAs is directly proportional, such that when one is doubled, the other is doubled, and when one is tripled, the other is tripled. In addition, since the relationship between the incident X-ray dose to the FPD and the output signal intensity from the FPD is also directly proportional, the relationship between the mAs and the output signal intensity from the FPD is also directly proportional.
しかし、管電圧の場合はそのような関係性がないため、ある管電圧からそれとは異なる管電圧へ変更した際のFPDへの入射X線量、またはFPDからの出力信号強度の変化量について明らかにする必要がある。またその際、FPDの感度(図3における感度特性の傾き)の管電圧依存性を考慮する必要がある。尚、管電圧依存性とは、管電圧によって上記感度が変わることである。 However, in the case of tube voltage, there is no such relationship, so it is clear about the incident X-ray dose to the FPD or the change in the output signal intensity from the FPD when changing from one tube voltage to another tube voltage. There is a need to. At that time, it is necessary to consider the tube voltage dependence of the sensitivity of the FPD (the slope of the sensitivity characteristic in FIG. 3). The tube voltage dependency is that the sensitivity changes depending on the tube voltage.
以下では、説明を簡略化するため、FPDの感度特性が管電圧に依存しないものとする。 In the following, in order to simplify the explanation, it is assumed that the sensitivity characteristic of the FPD does not depend on the tube voltage.
ある管電圧からそれとは異なる管電圧へ変更した際のFPDへの入射X線量の変化量については、FPDの感度特性を利用し、FPDからの出力信号強度から算出可能である(図3参照)。ここでは簡単のため、FPDの感度特性が管電圧に依存しないという仮定で議論しているため、管電圧を変更した際のFPDからの出力信号強度比をFPDへの入射X線量比として考えることも可能であり、出力信号強度比を求めたものを図4に示す。同図は、被検体およびmAsを固定した条件下で、ある管電圧(凡例に示す管電圧)からそれとは異なる管電圧(グラフの横軸に示す管電圧)に変更した際の出力信号強度の比を求めたものである。例えば、管電圧40[kV]から110[kV]へ変更した際の出力信号強度比は、同図から求めると28程度(28倍の出力信号強度)となる。 The change in the incident X-ray dose to the FPD when changing from a certain tube voltage to a different tube voltage can be calculated from the output signal strength from the FPD using the sensitivity characteristics of the FPD (see Fig. 3). . Here, for the sake of simplicity, the discussion assumes that the sensitivity characteristics of the FPD do not depend on the tube voltage, so the output signal intensity ratio from the FPD when the tube voltage is changed should be considered as the incident X-dose ratio to the FPD. Fig. 4 shows the output signal intensity ratio obtained. This figure shows the output signal intensity when changing from a certain tube voltage (tube voltage shown in the legend) to a different tube voltage (tube voltage shown on the horizontal axis of the graph) under the condition that the subject and mAs are fixed. The ratio is obtained. For example, the output signal intensity ratio when the tube voltage is changed from 40 [kV] to 110 [kV] is about 28 (28 times the output signal intensity) when calculated from FIG.
これらの特性曲線は、3次程度の多項式で精度よく近似可能であり、多項式の4つの係数(1〜3次の項および定数項に係る係数)は管電圧(凡例示す管電圧)毎に固有である。従って、図5A〜図5Dに示すように、それぞれの係数を管電圧毎にプロットすれば、管電圧の関数として各係数を定義することができる。但し、同図5A〜図5Dに示すグラフ内の数式は、各曲線の3次近似多項式を示している。尚、我々は実験を行ない、予め計測された有限のデータから上記近似多項式を求め、それらの近似多項式を用いて、予め計測された有限のデータとは異なる未計測のデータ領域においても精度よく出力信号強度比を算出することができることを確認している。従って、有限の計測データから以上の考えに基づいて算出された近似多項式を算出・利用することで管電圧変動による出力信号強度比、すなわち、管電圧変動によるFPDへの入射X線量比を求めることができる。 These characteristic curves can be accurately approximated by polynomials of the third order, and the four coefficients of the polynomial (coefficients related to the 1st to 3rd order terms and constant terms) are specific to each tube voltage (the tube voltage shown in the legend). It is. Accordingly, as shown in FIGS. 5A to 5D, if each coefficient is plotted for each tube voltage, each coefficient can be defined as a function of the tube voltage. However, the formulas in the graphs shown in FIGS. 5A to 5D indicate the third-order approximation polynomial of each curve. In addition, we conduct experiments, obtain the above approximate polynomials from finite data measured in advance, and use these approximate polynomials to accurately output even in unmeasured data areas different from the finite data measured in advance. It has been confirmed that the signal intensity ratio can be calculated. Therefore, by calculating and using the approximate polynomial calculated based on the above idea from finite measurement data, the output signal intensity ratio due to tube voltage fluctuation, that is, the ratio of incident X dose to the FPD due to tube voltage fluctuation can be obtained. Can do.
例えば、管電圧Aから管電圧Bへの変動による出力信号強度比を求める手順は、次のようになる。 For example, the procedure for obtaining the output signal intensity ratio due to the fluctuation from the tube voltage A to the tube voltage B is as follows.
(手順1)
被検体およびmAsを固定した条件下で、管電圧を変えながら、その際の出力信号強度を計測し、図4に示すような特性曲線を求める。併せて、管電圧(同図に示す凡例)毎に特性曲線の3次近似多項式を求める。
(step 1)
Under the condition that the subject and mAs are fixed, the output signal intensity at that time is measured while changing the tube voltage, and a characteristic curve as shown in FIG. 4 is obtained. At the same time, a cubic approximation polynomial of the characteristic curve is obtained for each tube voltage (legend shown in the figure).
(手順2)
手順1で求めた管電圧毎の3次近似多項式から、多項式の4つの係数を図5A〜図5Dに示すように、管電圧毎にプロットし、各係数を管電圧の関数として定義する。4つの係数とは3次項、2次項、1次項、定数項を意味する。ここでは3次近似多項式で説明しているが、精度を上げるために次数を上げても良い。手順1における特性曲線の近似においても同様である。
(Step 2)
From the third-order approximation polynomial for each tube voltage obtained in
(手順3)
手順2で定義した各係数の近似多項式から、管電圧Aにおける各係数を求める。これにより、管電圧Aの特性曲線が求まる。
(Step 3)
Each coefficient at tube voltage A is obtained from the approximate polynomial of each coefficient defined in
(手順4)
手順3で求めた特性曲線から、管電圧Bに対応する出力信号強度比を求める。
(Step 4)
From the characteristic curve obtained in
以上では、FPDの感度特性が管電圧に依存しないという仮定で議論を進めたが、シンチレーターとしてCsI(TI)を使用するFPD等の感度特性は管電圧依存性があるため、厳密には、その依存性を考慮した上で管電圧変動によるFPDへの入射X線量比の関係性を明らかにする必要がある。以下に、FPDの管電圧依存性を考慮しない場合とする場合での相違点についてまとめておくと共に、これまでの議論をFPDへの入射X線量と管電圧、管電流、照射時間の関係で示す。 In the above, the discussion proceeded on the assumption that the sensitivity characteristic of FPD does not depend on the tube voltage, but the sensitivity characteristic of FPD etc. that uses CsI (TI) as a scintillator has tube voltage dependence, strictly speaking, that It is necessary to clarify the relationship between the ratio of the incident X-ray dose to the FPD due to the fluctuation of the tube voltage after considering the dependence. The following summarizes the differences when FPD tube voltage dependence is not taken into account, and shows the discussion up to this point in relation to the FPD incident X-ray dose, tube voltage, tube current, and irradiation time. .
FPDの管電圧依存性を考慮する場合、上記手順1における出力信号強度の計測値から、FPDの各管電圧における感度特性を用いて入射X線量を求める。そして、図4の縦軸を“入射X線量比”として、ある管電圧(凡例に示す管電圧)からそれとは異なる管電圧(グラフの横軸に示す管電圧)に変更した際の入射X線量比の関係を求める。上記FPDの管電圧依存性を考慮しない場合と比較すると、この点のみが異なり、上記手順2と手順3の考え方は同様で、手順4で入射X線量比を求める。
When considering the tube voltage dependence of FPD, the incident X-ray dose is obtained from the measured value of the output signal intensity in
(i)FPDの管電圧依存性を考慮しない場合
出力信号強度比と入射X線量比は等価であるため、FPDへの入射X線量比を求める際は、出力信号強度の比を採用可能である。({数1}を採用)
(ii)FPDの管電圧依存性を考慮する場合
FPDの各管電圧における感度特性および出力信号強度の計測値から入射X線量を求め、管電圧変動によるFPDへの入射X線量比の関係を求める。({数2}を採用)
(i) When FPD tube voltage dependence is not taken into consideration Since the output signal intensity ratio and the incident X-dose ratio are equivalent, the ratio of output signal intensity can be used when calculating the incident X-dose ratio to the FPD . (Adopt {Equation 1})
(ii) When considering tube voltage dependence of FPD
The incident X-ray dose is obtained from the measured values of the sensitivity characteristics and output signal intensity at each tube voltage of the FPD, and the relationship of the incident X-ray dose ratio to the FPD due to tube voltage fluctuation is obtained. (Adopt {number 2})
i1 FPDへの入射X線量1
mA1 FPDへの入射X線量1を与えた際の管電流
ms1 FPDへの入射X線量1を与えた際の照射時間
i2 FPDへの入射X線量2
mA2 FPDへの入射X線量2を与えた際の管電流
ms2 FPDへの入射X線量2を与えた際の照射時間
ratiosignal 管電圧変動によるFPDの出力信号強度比(FPDの管電圧依存性を考慮しない場合)
(FPDへの入射X線量2を与えた際の管電圧から入射X線量1を与えた際の管電圧へ変えた際の出力信号強度比)
ratiodose 管電圧変動によるFPDの入射X線量比(FPDの管電圧依存性を考慮する場合)
(FPDへの入射X線量2を与えた際の管電圧から入射X線量1を与えた際の管電圧へ変えた際の入射X線量比)
である。
i 1 X-ray dose to
mA 1 Tube current when the incident X-ray dose to the FPD is 1
ms 1 Irradiation time when an incident X-ray dose of 1 is given to the FPD
i 2 FPD
mA 2 Tube current when the incident X-ray dose to the FPD is 2
ms 2 Irradiation time when an incident X-ray dose of 2 is given to the FPD
ratio signal FPD output signal strength ratio due to tube voltage fluctuation (when FPD tube voltage dependency is not considered)
(Output signal intensity ratio when the tube voltage when the
ratio dose Incident X-ray dose ratio of FPD due to tube voltage fluctuation (when considering tube voltage dependence of FPD)
(The ratio of incident X-ray dose when changing the tube voltage when supplying
It is.
<実施形態1>
実施形態1では、特許文献1では困難であった透視X線条件を手動設定、撮影X線条件を自動設定とする場合について説明する。
<
In the first embodiment, a case will be described in which the fluoroscopic X-ray conditions that are difficult in
図6は、本発明の実施形態に係るX線画像診断装置の構成を示す概略図である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the X-ray image diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention.
実施形態のX線画像診断装置は、同図に示すように、被検体MにX線を照射させるためのX線を発生するX線管01と、X線のエネルギー分布を変化させる線質フィルタ02と、X線の照射領域をコントロールするX線絞り03と、被検体Mを乗せるためX線管と対向に設置されたテーブル04と、前記X線管01より被検体Mに対してX線が照射され、その被検体Mを透過したX線強度分布をデジタル値として出力するX線検出手段05と、前記テーブル04と前記X線検出手段05との間に設置され、X線が被検体を透過する際に発生する散乱X線を除去するグリッド06と、SIDをある範囲で可変可能な(図示しない)SID調整手段と、前記X線検出手段05にて検出されたX線像を表示する表示手段07と、確定診断に用いられる画像を撮影するためのX線制御を行ない、かつ、前記確定診断に用いられる画像を撮影するにあたり、撮影領域の決定、等に用いられる透視のX線制御を行なうX線制御手段08と、撮影X線条件、すなわち、1)撮影管電圧、2)撮影管電流、3)撮影照射時間の3つのパラメータのうち、撮影管電圧および管電流の2つのパラメータをプリセット、もしくは手技中にセットする設定手段11と、を有している。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to the embodiment includes an
また、X線制御手段08は、前記X線検出手段05の撮影および透視モードの感度特性を格納するX線検出器情報格納手段09と、透視から撮影に移行する際の最終透視フレームにおける1)透視管電圧、2)透視管電流、3)透視照射時間、4)前記X線検出手段05からデジタル値として出力される出力信号強度の4つのパラメータを格納する透視情報格納手段10と、前記設定手段11に設定された撮影X線条件に関係する2つのパラメータ、および撮影の目標出力信号強度を格納する撮影情報格納手段12と、前記透視情報格納手段10に格納された4つのパラメータと、前記撮影情報格納手段12に格納された撮影X線条件に関係する2つのパラメータおよび撮影の目標出力信号強度から、所定の演算によって撮影照射時間のパラメータを算出する撮影X線条件計算手段13と、より構成されている。
Further, the X-ray control means 08 includes an X-ray detector information storage means 09 for storing sensitivity characteristics of the imaging and fluoroscopic modes of the X-ray detection means 05, and 1) in the final fluoroscopic frame when shifting from fluoroscopy to radiography. The fluoroscopy information storage means 10 for storing four parameters of fluoroscopic tube voltage, 2) fluoroscopic tube current, 3) fluoroscopic irradiation time, 4) output signal intensity output as a digital value from the X-ray detection means 05, and the setting Two parameters related to the imaging X-ray condition set in the
更に、前記X線検出手段05にて検出されたデジタルX線像に対して、ノイズ低減処理、鮮鋭化処理、階調処理、等の各種画像処理を施す画像処理装置Pと、前記画像処理装置Pにて各種処理を施したデジタルデータをデジタル/アナログ変換するD/A変換器Cと、を備えている。 Furthermore, an image processing apparatus P that performs various image processing such as noise reduction processing, sharpening processing, gradation processing, etc. on the digital X-ray image detected by the X-ray detection means 05, and the image processing device And a D / A converter C for digital / analog conversion of the digital data subjected to various processes in P.
次に、本発明に係るX線画像診断装置の動作・原理について、図7を用いて説明する。 Next, the operation and principle of the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図7は、実施形態1の動作を説明するフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment.
(ステップS1)
検査に先立ち、
1)X線検出手段05の撮影および透視モードの感度特性をX線検出器情報格納手段09に、
2)図9(a)および(b)に示すような撮影管電圧および撮影管電流を設定手段11の(図示しない)メンテナンス画面に、
3)撮影の目標出力信号強度を撮影情報格納手段12に、
4)請求項4に記載の出力信号強度比、または入射X線量比を撮影X線条件計算手段13に、
記憶する。1)に関しては、FPDの管電圧依存性を考慮する場合は、管電圧毎の感度特性を記憶する。3)に関しては、目標出力信号強度として、関心領域内の全ての出力信号強度の平均値、または重心(注1)、もしくは中央値を用いる。4)に関しては、予め計測された有限のデータ全てを記憶するのではなく、前記出力信号強度比、または入射X線量比の3次近似多項式の各係数を求める、管電圧毎の関数として定義された3次近似多項式の各係数(4×4=16個)のみを記憶する。出力信号強度比、または入射X線量比は、これらの係数のみから上記(手順1)〜(手順4)の流れで求めることができる。
(注1)重心とは、ヒストグラム(横軸:画素値、縦軸:画素値の頻度)の面積を2等分することを考えた場合に区切りとなる画素値を意味する(図2参照)。
(Step S1)
Prior to inspection
1) Sensitivity characteristics of the imaging and fluoroscopic mode of the X-ray detection means 05 are stored in the X-ray detector information storage means 09.
2) On the maintenance screen (not shown) of the setting means 11 for the tube voltage and tube current as shown in FIGS.
3) The target output signal intensity of shooting is stored in the shooting information storage means 12,
4) The output signal intensity ratio according to claim 4 or the incident X-ray dose ratio in the imaging X-ray condition calculation means 13,
Remember. Regarding 1), when considering the tube voltage dependence of FPD, the sensitivity characteristics for each tube voltage are stored. For 3), the average value, the center of gravity (Note 1) , or the median value of all output signal strengths in the region of interest is used as the target output signal strength. For 4), it is defined as a function for each tube voltage that does not store all the finite data measured in advance, but obtains each coefficient of the output signal intensity ratio or the third-order approximation polynomial of the incident X-dose ratio. Only the coefficients (4 × 4 = 16) of the third-order approximation polynomial are stored. The output signal intensity ratio or the incident X-dose ratio can be obtained from the above procedures (procedure 1) to (procedure 4) only from these coefficients.
(Note 1) The center of gravity means the pixel value that becomes a delimiter when considering dividing the area of the histogram (horizontal axis: pixel value, vertical axis: frequency of pixel value) into two equal parts (see Fig. 2) .
尚、撮影管電圧は、図9に示すように、透視管電圧によって決定され、撮影管電流は、透視管電圧によって決定された撮影管電圧によって決定される。同図では、透視管電圧と撮影管電圧、撮影管電圧と撮影管電流を簡単な直線的関係で定義しているが、制御可能な範囲でこれ以外の関係を定義してもよい。また、設定手段11には、図8に示すように、X線検出手段05から出力される最終透視フレームにおける出力信号強度を算出する関心領域(以下、ROI(: Region Of Interest)と略記)を設定する。設定は、視野中においてROIとしたい座標位置を設定する。 As shown in FIG. 9, the photographing tube voltage is determined by the fluoroscopic tube voltage, and the photographing tube current is determined by the photographing tube voltage determined by the fluoroscopic tube voltage. In the figure, the fluoroscopic tube voltage and the photographing tube voltage, and the photographing tube voltage and the photographing tube current are defined by a simple linear relationship, but other relationships may be defined within a controllable range. Further, in the setting means 11, as shown in FIG. 8, a region of interest (hereinafter abbreviated as ROI (Region Of Interest)) for calculating the output signal intensity in the final fluoroscopic frame output from the X-ray detection means 05 is displayed. Set. For the setting, set the coordinate position to be used as ROI in the field of view.
(ステップS2)
検査に入る。透視にて撮影のポジショニングを行なう。尚、ここでの透視は、透視管電圧、透視管電流、透視照射時間の組合せを設定手段11(図8参照)にて操作者側で任意に変更可能としている。すなわち、透視管電圧、透視管電流、透視照射時間のうち、変更したい項目にカーソルを合わせ、「+」ボタン、「―」ボタンで調整する。
(Step S2)
Enter inspection. Positioning of the image by fluoroscopy. In the fluoroscopy here, the combination of the fluoroscopy tube voltage, fluoroscopy tube current, and fluoroscopy irradiation time can be arbitrarily changed on the operator side by the setting means 11 (see FIG. 8). That is, the cursor is placed on an item to be changed among the fluoroscopic tube voltage, the fluoroscopic tube current, and the fluoroscopic irradiation time, and the adjustment is performed using the “+” button and the “−” button.
(ステップS3)
透視を終了して撮影へ以降する際、最終透視フレームにおける、1)透視管電圧、2)透視管電流、3)透視照射時間、4)X線検出手段05からデジタル値として出力される出力信号強度、の4つのパラメータを透視情報格納手段10に格納する。尚、透視管電圧、透視管電流、透視照射時間の情報はX線制御手段11から、最終透視フレームにおける出力信号強度の情報はX線検出手段05から得る。
(Step S3)
When the fluoroscopy is completed and the subsequent radiographing is performed, in the final fluoroscopy frame, 1) fluoroscopy tube voltage, 2) fluoroscopy tube current, 3) fluoroscopy irradiation time, and 4) output signal output as a digital value from the X-ray detection means 05 The four parameters of intensity are stored in the perspective information storage means 10. Information on the fluoroscopic tube voltage, fluoroscopic tube current, and fluoroscopic irradiation time is obtained from the X-ray control means 11, and information on the output signal intensity in the final fluoroscopic frame is obtained from the X-ray detection means 05.
(ステップS4)
透視情報格納手段10に格納された最終透視フレームの出力信号強度、およびX線検出器情報格納手段09に格納された透視モードの感度特性から、最終透視フレーム時のX線検出手段05へ入射していた線量を求める。尚、FPDの管電圧依存性を考慮する場合は、最終透視フレームにおける透視管電圧に対応した透視モードの感度特性を用いて入射した線量を求める。
(Step S4)
From the output signal strength of the final fluoroscopic frame stored in the fluoroscopic information storage means 10 and the sensitivity characteristics of the fluoroscopic mode stored in the X-ray detector information storage means 09, the light enters the X-ray detection means 05 in the final fluoroscopic frame. Find the dose you had. When considering the tube voltage dependence of FPD, the incident dose is obtained using the sensitivity characteristics of the fluoroscopic mode corresponding to the fluoroscopic tube voltage in the final fluoroscopic frame.
(ステップS5)
透視情報格納手段10に格納された最終透視フレームにおける透視管電圧、および設定手段11のメンテナンス画面に設定された撮影管電圧、撮影管電流から、撮影管電圧、撮影管電流を求める。
(Step S5)
From the fluoroscopic tube voltage in the final fluoroscopic frame stored in the fluoroscopic information storage means 10 and the photographing tube voltage and photographing tube current set on the maintenance screen of the setting means 11, the photographing tube voltage and the photographing tube current are obtained.
(ステップS6)
撮影情報格納手段12に格納された撮影の目標出力信号強度、およびX線検出器情報格納手段09に格納された撮影モードの感度特性から、撮影の目標出力信号強度を得るためにX線検出手段05へ入射させる必要のある線量を求める。尚、FPDの管電圧依存性を考慮する場合は、(ステップS5)で求めた撮影管電圧に対応した撮影モードの感度特性を用いて入射させる必要のある線量を求める。
(Step S6)
X-ray detection means for obtaining imaging target output signal intensity from the imaging target output signal intensity stored in the imaging information storage means 12 and the sensitivity characteristics of the imaging mode stored in the X-ray detector information storage means 09 Find the dose that needs to be incident on 05. When the tube voltage dependence of FPD is taken into consideration, the dose that needs to be incident is obtained using the sensitivity characteristic of the imaging mode corresponding to the imaging tube voltage obtained in (Step S5).
(ステップS7)
撮影X線条件計算手段13にて、{数1}または{数2}に基づき、撮影照射時間を算出する。尚、同式における各変数は、計算上では以下の値が使用される。
(Step S7)
The imaging X-ray condition calculation means 13 calculates the imaging irradiation time based on {Equation 1} or {Equation 2}. In addition, the following values are used in the calculation for each variable.
また、ステップS4〜7は、撮影X線条件計算手段13にて行なわれる。 Steps S4 to S7 are performed by the imaging X-ray condition calculation means 13.
i1 (ステップS5)にて求められた撮影の目標出力信号強度を得るためにX線検出手段05へ入射させる必要のある線量
mA1 (ステップS6)にて求められた撮影管電流
ms1 {数1}または{数2}に基づき、算出する対象の変数
i2 (ステップS4)にて求められた最終透視フレーム時X線検出手段05へ入射していた線量
mA2 透視情報格納手段10に格納された透視管電流
ms2 透視情報格納手段10に格納された透視照射時間
ratiosignal 透視管電圧から撮影管電圧へ変えた際の出力信号強度比(FPDの管電圧依存性を考慮しない場合)
ratiodose 透視管電圧から撮影管電圧へ変えた際の入射X線量比(FPDの管電圧依存性を考慮する場合)
但し、撮影X線条件計算手段13にて算出された撮影照射時間(ms1)がX線検出手段05のX線読み取り許容時間を上回っている場合、または、算出された撮影管電流と撮影照射時間の積がBack up mAs(注2)を上回っている場合は、撮影X線条件計算手段13から設定手段11へ信号を送り、図8に示すようX線照射条件警告ランプを点灯または点滅させ、写損を防止する。本実施形態では、警告にランプを使用した場合について記載したが、操作者に警告を促すという目的を達成可能なものであれば警告メッセージ等、手段は何でも構わない。
(注2)臨床運用上、X線管より出力可能である最大mAsを検査前にプリセットし、それ以上のmAsでX線が照射されない仕組みとなっている。一般的に、そのmAsを“Back up mAs”という。
Dose that needs to be incident on the X-ray detection means 05 in order to obtain the target output signal intensity of imaging obtained in i 1 (step S5)
Tube current obtained in mA 1 (step S6)
ms 1 Variable to be calculated based on {Equation 1 } or {Equation 2}
Dose incident on X-ray detection means 05 during the final fluoroscopic frame obtained in i 2 (step S4)
mA 2 fluoroscopic tube current stored in fluoroscopic information storage means 10
ms 2 fluoroscopy irradiation time stored in fluoroscopy information storage means 10
ratio signal Output signal intensity ratio when changing from fluoroscopy tube voltage to tube voltage (when FPD tube voltage dependency is not considered)
ratio dose Incident X-ray dose ratio when changing from fluoroscopy tube voltage to tube voltage (when considering FPD tube voltage dependence)
However, if the imaging irradiation time (ms 1 ) calculated by the imaging X-ray condition calculation means 13 exceeds the allowable X-ray reading time of the X-ray detection means 05, or the calculated imaging tube current and imaging irradiation If the product of time exceeds Back up mAs (Note 2) , a signal is sent from the imaging X-ray condition calculation means 13 to the setting means 11, and the X-ray irradiation condition warning lamp is turned on or blinking as shown in FIG. , Prevent image loss. In this embodiment, the case where a lamp is used for the warning has been described. However, any means such as a warning message may be used as long as the object of prompting the operator to be alerted can be achieved.
(Note 2) For clinical operation, the maximum mAs that can be output from the X-ray tube is preset before the examination, and X-rays are not irradiated with more mAs. Generally, the mAs are referred to as “Back up mAs”.
(ステップS8)
撮影X線条件計算手段13にて算出された1)撮影管電圧、2)撮影管電流、3)撮影照射時間、でX線を照射できるよう、X線管01をX線制御手段08が制御する。
(Step S8)
The
(ステップS9)
X線管01よりX線を被検体Mに照射して撮影を行なう。得られた撮影画像を表示手段07に表示する。
(Step S9)
Imaging is performed by irradiating the subject M with X-rays from the
以上では、(ステップS1)にてセットされたROIに対して行なわれる場合について記載したが、請求項9に記載のように、手技中に設定手段11(図8参照)によって任意にROIはセット可能である。その際、撮影の目標出力信号強度は、その変更されたROIに対して得られるように撮影X線条件計算手段13は計算を行なう。 In the above, the case where the ROI set in (Step S1) is performed has been described, but as described in claim 9, the ROI is arbitrarily set by the setting means 11 (see FIG. 8) during the procedure. Is possible. At that time, the imaging X-ray condition calculation means 13 calculates so that the imaging target output signal intensity can be obtained for the changed ROI.
<実施形態2>
実施形態2では、Full Autoについて説明する。
<
In the second embodiment, Full Auto will be described.
実施形態2と実施形態1の相違点は、透視X線条件が自動設定であるか否かのみであり、実施形態1では操作者によって透視管電圧、透視管電流、透視照射時間の組合せを任意に変更可能としていたのに対し、実施形態2では透視管電圧、透視管電流、透視照射時間が全て透視像の輝度が常に一定となるように自動設定される。 The difference between the second embodiment and the first embodiment is only whether or not the fluoroscopic X-ray condition is automatically set.In the first embodiment, the operator arbitrarily selects a combination of the fluoroscopic tube voltage, the fluoroscopic tube current, and the fluoroscopic irradiation time. In contrast, in the second embodiment, the fluoroscopic tube voltage, the fluoroscopic tube current, and the fluoroscopic irradiation time are all automatically set so that the luminance of the fluoroscopic image is always constant.
従って、実施形態1の(ステップS1)〜(ステップS9)までのうち、(ステップS2)以外は実施形態1と同様であり、実施形態2の場合、実施形態1の(ステップS2)において透視X線条件が自動設定となる。
Accordingly, the steps from (Step S1) to (Step S9) in
<実施形態3>
実施形態3では、Time Autoについて説明する。
<
In the third embodiment, Time Auto will be described.
実施形態3と実施形態1の相違点は、1) 透視X線条件が自動設定であるか否か、2)撮影X線条件の設定方法、すなわち、撮影X線条件内のパラメータのうち、撮影管電圧および管電流が操作者で任意に変更可能である点である。実施形態1では操作者によって透視管電圧、透視管電流、透視照射時間の組合せを任意に変更可能としていたのに対し、実施形態3では透視管電圧、透視管電流、透視照射時間が全て透視像の輝度が常に一定となるように自動設定される。 The differences between the third embodiment and the first embodiment are 1) whether or not the fluoroscopic X-ray condition is automatically set, and 2) the method of setting the radiographic X-ray condition, that is, among the parameters in the radiographic X-ray condition. The tube voltage and the tube current can be arbitrarily changed by the operator. In the first embodiment, the operator can arbitrarily change the combination of the fluoroscopic tube voltage, the fluoroscopic tube current, and the fluoroscopic irradiation time.In the third embodiment, the fluoroscopic tube voltage, the fluoroscopic tube current, and the fluoroscopic irradiation time are all fluoroscopic images. Is automatically set so that its brightness is always constant.
一般的に、被写体厚が同一程度であっても、部位によってX線の線質を変える、すなわち、撮影管電圧を変える場合がほとんどある。また、撮影対象が乳幼児の場合、撮影時に動く可能性もあるため、可能な限り短い撮影照射時間で撮影を行ない、撮影画像上の体動によるボケを防止したいという臨床現場の要望もある。本機能は、そのような臨床上の要求に応えたものであり、後者に対しては、撮影管電圧、または撮影管電流を高めに設定することで、撮影照射時間を短くすることができる。撮影管電圧と撮影管電流の設定は、図8に示すように設定手段11にて手動設定する。
In general, even if the subject thickness is the same, the X-ray quality is changed depending on the part, that is, the tube voltage is mostly changed. In addition, when the subject to be photographed is an infant, there is a possibility that the subject may move at the time of photographing. Therefore, there is a demand from the clinical site that photographing is performed with the shortest possible photographing irradiation time to prevent blur due to body movement on the photographed image. This function responds to such clinical requirements. For the latter, the imaging irradiation time can be shortened by setting the imaging tube voltage or imaging tube current higher. The tube voltage and tube current are manually set by setting
従って、実施形態1の(ステップS1)〜(ステップS9)までのうち、(ステップS1)、(ステップS2)および(ステップS6)以外は実施形態1と同様であり、実施形態3の場合は、実施形態1の(ステップS1)の2)項の設定が不要、(ステップS2)において透視X線条件が自動設定、(ステップS6)が設定手段11に撮影管電圧と管電流を任意に設定する、という手順になる。
Therefore, among (Step S1) to (Step S9) of
<実施形態4>
実施形態4では、mAs Autoについて説明する。
<Embodiment 4>
In the fourth embodiment, mAs Auto will be described.
実施形態4は実施形態3と類似しており、実施形態3に対して、撮影管電流が自動設定であるか否かのみが異なる。実施形態3の場合で懸念されることとして、撮影管電圧および管電流を低く設定したことによって、撮影X線条件計算手段13にて算出された撮影照射時間がX線検出手段05のX線読み取り許容時間を上回ってしまい、透視から撮影へ移行する際にそれに対する警告ランプまたはメッセージが操作者に発せられ、撮影が一旦中断されるために、透視で被検体の部位のポジショニングを行なってもスムーズに撮影へ移行できないことが起こる点である。 The fourth embodiment is similar to the third embodiment, and differs from the third embodiment only in whether or not the tube current is automatically set. In the case of the third embodiment, it is a concern that the imaging irradiation time calculated by the imaging X-ray condition calculation means 13 is read by the X-ray detection means 05 by setting the imaging tube voltage and tube current low. When the transition from fluoroscopy to radiography is exceeded, a warning lamp or message is issued to the operator and the radiographing is temporarily interrupted. It is a point that cannot move to shooting.
そのような場合に、検査前に撮影照射時間がX線検出手段05のX線読み取り許容時間を上回らないよう、被写体厚を考慮して、図10に示すように透視管電圧と撮影管電流の関係を定義しておき、自動的に撮影管電流が設定されるようにすることで上記問題を回避することができる。 In such a case, the imaging tube current and the imaging tube current are adjusted as shown in FIG. 10 in consideration of the subject thickness so that the imaging irradiation time does not exceed the allowable X-ray reading time of the X-ray detection means 05 before the inspection. The above problem can be avoided by defining the relationship and automatically setting the tube current.
従って、実施形態1の(ステップS1)〜(ステップS9)までのうち、(ステップS1)、(ステップS2)および(ステップS6)以外は実施形態1と同様であり、実施形態4の場合は、実施形態1の(ステップS1)の2)項の設定の代わりに図10のような透視管電圧と撮影管電流の関係を定義、(ステップS2)において透視X線条件が自動設定、(ステップS6)が設定手段11に撮影管電圧を任意に設定する、という手順になる。
Therefore, (Step S1) to (Step S9) of
<実施形態5>
実施形態5では、透視から撮影へ移行する際、SIDが変化する場合について説明する。
<
In the fifth embodiment, a case where the SID changes when shifting from fluoroscopy to shooting will be described.
実施形態5は、手順自体は実施形態1〜4と同様であるが、各形態において、(ステップS7)で撮影X線条件計算手段13にて算出される撮影照射時間に対して、透視から撮影へ移行する際にSIDが変化した場合、距離二乗則(注3)に基づいて補正を行なう。具体的には、{数3}に基づいて撮影照射時間が補正される。但し、TCorrectは距離二乗則に基づき補正された撮影照射時間、TPreは補正前の撮影照射時間、SIDRadは撮影時のSID、SIDFluoroは透視時のSIDである。尚、補正は、(図示しない)SID調整手段よりX線制御手段08がSID情報を受け取り、撮影X線条件計算手段13によって行なわれる。 In the fifth embodiment, the procedure itself is the same as in the first to fourth embodiments, but in each embodiment, the imaging irradiation time calculated by the imaging X-ray condition calculation means 13 in (Step S7) is taken from fluoroscopy. If the SID changes when moving to, make corrections based on the distance square law (Note 3) . Specifically, the photographing irradiation time is corrected based on {Equation 3}. However, T Correct is a photographing irradiation time corrected based on the distance square law, T Pre is a photographing irradiation time before correction, SID Rad is a SID at the time of photographing, and SID Fluoro is a SID at the time of fluoroscopy. The correction is performed by the X-ray condition calculation means 13 when the X-ray control means 08 receives the SID information from the SID adjustment means (not shown).
<実施形態6>
実施形態6では、透視と撮影で線質フィルタを変える場合について説明する。
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In the sixth embodiment, a case where the quality filter is changed between fluoroscopy and photographing will be described.
実施形態6は、手順自体は実施形態1〜4と同様であるが、各形態において、(ステップS7)での{数1}または{数2}に基づく計算で使用する出力信号強度比または入射X線量比(同式中のratiosignalまたはratiodose)の関係を求める際、請求項6に記載の通り、mAsを固定した状態で管電圧を変えると共に、線質フィルタを変えて得られる出力信号強度の比またはFPDへの入射X線量の比を求め、透視と撮影で線質フィルタを変える場合は事前に計測したそれらの出力信号強度比または入射X線量の比を実際の演算で使用することで対応する。
In
<実施形態7>
実施形態7では、透視から撮影へ移行する際、照射サイズを変える場合について説明する。
<Embodiment 7>
In the seventh embodiment, a case where the irradiation size is changed when shifting from fluoroscopy to photographing will be described.
実施形態7は、手順自体は実施形態1〜4と同様であるが、各形態において、(ステップS7)で撮影X線条件計算手段13にて算出される撮影照射時間に対して、透視から撮影へ移行する際に照射サイズを変える場合において補正を行なう。
In Embodiment 7, the procedure itself is the same as in
X線絞りの開閉によって照射サイズを変化させる場合、照射領域周辺部で発生してX線検出手段05で検出される散乱X線量が変化する。その結果、出力信号強度が変化するため、X線絞りの開閉度合いによって変化する散乱X線量の変化分を照射サイズに応じて補正する必要がある。 When the irradiation size is changed by opening / closing the X-ray diaphragm, the scattered X-ray dose generated around the irradiation region and detected by the X-ray detection means 05 changes. As a result, since the output signal intensity changes, it is necessary to correct the change in the scattered X-ray dose that changes depending on the degree of opening / closing of the X-ray diaphragm according to the irradiation size.
これは、ある一定のX線条件下で、照射サイズに応じてX線絞りを開閉させた時に得られるFPDからの出力信号強度比に基づいて補正を行なうことができる。例えば、装置が7x7、9x9、12x12、16x16インチの4つの照射サイズを有し、前記条件下での出力信号強度比が7x7:9x9:12x12:16x16=a:b:c:dとする。そして、実際に12x12インチでの透視下から撮影へ移行する際に9x9インチへ変更された場合、撮影X線条件計算手段13にて算出される撮影照射時間に対して、{数4}に基づいて撮影照射時間が補正される。但し、TCorrectは{数4}に基づき補正された撮影照射時間、TPreは補正前の撮影照射時間である。尚、補正は、X線絞り 03よりX線制御手段08が照射サイズ情報を受け取り、撮影X線条件計算手段13によって行なわれる。また、他の照射サイズにおいても同様の考え方で補正を行なうことができ、上記では、7x7、9x9、12x12、16x16インチとしているが、照射サイズは限定しない。
(注4)1インチ=2.54[cm]
This can be corrected based on the output signal intensity ratio from the FPD obtained when the X-ray diaphragm is opened and closed according to the irradiation size under certain X-ray conditions. For example, the apparatus has four irradiation sizes of 7 × 7, 9 × 9, 12 × 12, and 16 × 16 inches, and the output signal intensity ratio under the above conditions is 7 × 7: 9 × 9: 12 × 12: 16 × 16 = a: b: c: d. Based on {Equation 4} with respect to the photographing irradiation time calculated by the photographing X-ray condition calculation means 13 when the photographing is actually changed from the perspective at 12x12 inches to the photographing when it is changed to 9x9 inches. Shooting exposure time is corrected. However, T Correct is a photographing irradiation time corrected based on { Equation 4}, and T Pre is a photographing irradiation time before correction. The X-ray control means 08 receives the irradiation size information from the
(Note 4) 1 inch = 2.54 [cm]
実施形態8では、Densityのような役割を目標出力信号強度で設定する場合について説明する。
In the eighth embodiment, a case where a role such as Density is set by the target output signal intensity will be described.
ここでいうDensityの役割について説明する。Full Autoの場合、自動設定される透視および撮影のX線条件の下限と上限は決まっている。しかし、その上限でカバーできないような被写体厚が撮像対象である場合、X線条件不足による写損を防止するために、操作者に任意に電圧を変えられるような機能が備えられている。図8の最下段に示す-3〜+3のタッチボタンがその機能を示しており、検査に先立ち、設定手段11の(図示しない)メンテナンス画面に各タッチボタンに対応する電圧ステップ幅を記憶させる。0ボタンがFull Autoで制御される管電圧に相当し、例えば、+1は0に対して何kV管電圧を上げるか、という解釈で(図示しない)メンテナンス画面に検査に先立ち設定・記憶する。
The role of Density here is explained. In the case of Full Auto, the lower and upper limits of the fluoroscopy and radiography X-ray conditions that are automatically set are fixed. However, when an object thickness that cannot be covered by the upper limit is an object to be imaged, a function is provided that allows the operator to arbitrarily change the voltage in order to prevent image loss due to insufficient X-ray conditions. The touch buttons -3 to +3 shown at the bottom of FIG. 8 indicate the function, and prior to the inspection, the voltage step width corresponding to each touch button is stored in the maintenance screen (not shown) of the
実施形態8では、そのDensityの役割を管電圧ではなく、目標出力信号強度で設定する。管電圧ではなく目標出力信号強度で設定することの利点は、散乱X線が多い場合、すなわち、上記のような被写体厚が厚く、それに伴って撮影管電圧が高くなっているような場合において効果的であり、目標出力信号強度を高くすることで撮影X線条件計算手段13にて算出される撮影照射時間が長くなり、写損および管電圧が高くなることによる画像のコントラスト不足を防ぐことができる。 In the eighth embodiment, the role of Density is set not by the tube voltage but by the target output signal intensity. The advantage of setting the target output signal intensity instead of the tube voltage is effective when there are many scattered X-rays, that is, when the subject tube thickness is large and the tube voltage increases accordingly. By increasing the target output signal strength, the imaging irradiation time calculated by the imaging X-ray condition calculation means 13 is lengthened, and it is possible to prevent insufficient contrast of the image due to an increase in image loss and tube voltage. it can.
M 被検体、P 画像処理装置、C D/A変換器、01 X線管、02 線質フィルタ、03 X線絞り、04 テーブル、05 X線検出手段、06 グリッド、07 表示手段、08 X線制御手段、09 X線検出器情報格納手段、10 透視情報格納手段、11 設定手段、12 撮影情報格納手段、13 撮影X線条件計算手段 M subject, P image processor, CD / A converter, 01 X-ray tube, 02 X-ray filter, 03 X-ray diaphragm, 04 table, 05 X-ray detection means, 06 grid, 07 display means, 08 X-ray control Means, 09 X-ray detector information storage means, 10 fluoroscopy information storage means, 11 setting means, 12 imaging information storage means, 13 imaging X-ray condition calculation means
Claims (13)
前記X線管と対向配置され前記被検体を透過したX線強度分布をデジタル値として出力するX線検出手段と、
前記X線検出手段にて検出されたX線像を表示する表示手段と、
撮影領域の決定に用いられる透視のX線制御を行なうX線制御手段と、を有するX線画像診断装置において、
前記X線検出手段の撮影および透視モードの感度特性を格納するX線検出器情報格納手段と、
透視から撮影に移行する際の最終透視フレームにおける透視情報を格納する透視情報格納手段と、
撮影X線条件の撮影管電圧、撮影管電流を設定する設定手段と、
前記設定手段に設定された撮影X線条件および撮影の前記X線検出手段の目標出力信号強度を格納する撮影情報格納手段と、
前記透視情報格納手段に格納された透視情報と、前記撮影情報格納手段に格納された撮影X線条件および前記X線検出手段の撮影の目標出力信号強度から、撮影照射時間を算出
する撮影X線条件計算手段と、を具備することを特徴とするX線画像診断装置。 An X-ray tube for generating X-rays for irradiating the subject;
X-ray detection means that outputs an X-ray intensity distribution that is disposed opposite to the X-ray tube and passes through the subject as a digital value;
Display means for displaying an X-ray image detected by the X-ray detection means;
An X-ray diagnostic imaging apparatus having X-ray control means for performing fluoroscopic X-ray control used for determining an imaging region,
X-ray detector information storage means for storing sensitivity characteristics of imaging and fluoroscopic modes of the X-ray detection means;
Fluoroscopy information storage means for storing fluoroscopy information in the final fluoroscopy frame when shifting from fluoroscopy to shooting;
Setting means for setting the tube voltage and tube current of the imaging X-ray condition;
Imaging information storage means for storing imaging X-ray conditions set in the setting means and target output signal intensity of the imaging X-ray detection means;
Imaging X-ray for calculating imaging irradiation time from fluoroscopy information stored in the fluoroscopy information storage means, imaging X-ray conditions stored in the imaging information storage means, and target output signal intensity of imaging of the X-ray detection means An X-ray diagnostic imaging apparatus comprising: a condition calculation unit.
前記撮影情報格納手段に格納されている撮影管電圧および撮影の目標出力信号強度と、前記X線検出器情報格納手段に格納されている撮影モードの感度特性から、前記撮影の目標出力信号強度を得るために前記X線検出手段に入射させる必要のあるX線量を算出すること
を特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。 The imaging X-ray condition calculation means calculates the final fluoroscopy from the fluoroscopy tube voltage and output signal intensity stored in the fluoroscopy information storage means and the sensitivity characteristics of the fluoroscopy mode stored in the X-ray detector information storage means. Calculating the X-ray dose incident on the X-ray detection means of the frame;
From the imaging tube voltage and imaging target output signal intensity stored in the imaging information storage means and the sensitivity characteristics of the imaging mode stored in the X-ray detector information storage means, the imaging target output signal intensity is determined. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein an X-ray dose that needs to be incident on the X-ray detection unit to obtain the X-ray image is calculated.
を特徴とする請求項2に記載のX線画像診断装置。 The imaging X-ray condition calculation means includes an X-ray dose incident on the X-ray detection means during the final fluoroscopic frame, and an X-ray dose that needs to be incident on the X-ray detection means in order to obtain a target output signal intensity of imaging, The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 2, wherein a relational expression between the fluoroscopic X-ray condition and the imaging X-ray condition is used.
を特徴とする請求項3に記載のX線画像診断装置。 The relational expression is a function indicating the relationship between the ratios of the output signal intensities output from the X-ray detection means when the tube voltage is changed in a state where the product of the tube current and the irradiation time is constant, or their output signals. The function indicating the relationship between the intensity and the ratio of the incident X-ray dose incident on the X-ray detection means obtained from the sensitivity characteristics stored in the X-ray detector information storage means is used. Line image diagnostic device.
を特徴とする請求項4に記載のX線画像診断装置。 A function indicating the relationship between the ratios of the output signal intensities output from the X-ray detection means when the tube voltage is changed with the product made constant, or the output signal intensity and X-ray detector information storage means The function indicating the relationship of the ratio of the incident X-ray dose incident on the X-ray detection means obtained from the sensitivity characteristic stored in the above is an approximate expression approximated from finite data measured in advance, and an unmeasured data area 5. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 4, wherein the output signal intensity or the ratio of the incident X-ray dose is derived using the approximate expression.
を特徴とする請求項4または5に記載のX線画像診断装置。 A function indicating the relationship between the ratios of the output signal intensities output from the X-ray detection means when the tube voltage is changed with the product made constant, or the output signal intensity and X-ray detector information storage means The function indicating the relationship of the ratio of the incident X-ray dose incident on the X-ray detection means obtained from the sensitivity characteristics stored in is defined in accordance with the type of the quality filter while changing the tube voltage. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 4 or 5.
を特徴とする請求項3に記載のX線画像診断装置。 The imaging X-ray condition calculation means calculates imaging X-rays calculated from the formulated relational expression when the distance between the focal point of the X-ray tube and the X-ray detection means changes when shifting from fluoroscopy to imaging. The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 3, wherein distance correction is performed for the condition.
を特徴とする請求項3に記載のX線画像診断装置。 When the X-ray irradiation area changes during the transition from fluoroscopy to imaging, the imaging X-ray condition calculating means changes the irradiation area with respect to the imaging X-ray condition calculated from the formulated relational expression. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 3, wherein correction that reflects minutes is performed.
を特徴とする請求項1に記載のX線画像診断装置。 The output signal intensity in the final fluoroscopic frame output from the X-ray detection means and the target output signal intensity of imaging stored in the imaging information storage means are calculated or set for the same region of interest in the imaging area. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the region of interest can be set in advance in a region to be imaged or set during a procedure.
を特徴とする請求項3に記載のX線画像診断装置。 The imaging X-ray condition calculation means is configured to determine whether the imaging X-ray condition obtained from the relational expression exceeds an X-ray condition that can be output by the X-ray tube, or within the obtained imaging X-ray condition. 4. The X-ray according to claim 3, wherein a trigger signal such as a message, a lamp, or the like for warning the operator is issued when the irradiation time of imaging exceeds the allowable X-ray capture time of the X-ray detection means. Line image diagnostic device.
前記設定手段撮影X線条件の、撮影管電圧、撮影管電流、撮影照射時間の3つのパラメータのうち、撮影管電圧および撮影管電流の2つのパラメータを予め設定、もしくは手技中に設定し、
前記撮影情報格納手段は、前記設定手段に設定された撮影X線条件の2つのパラメータ、および撮影の前記X線検出手段の目標出力信号強度を格納し、
前記撮影X線条件計算手段は前記透視情報格納手段に格納された4つのパラメータと、前記撮影情報格納手段に格納された撮影X線条件に関係する2つのパラメータおよび前記X線検出手段の撮影の目標出力信号強度から、撮影照射時間のパラメータを算出
することを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載のX線画像診断装置。 The fluoroscopy information storage means includes four parameters: a fluoroscopic tube voltage, a fluoroscopic tube current, a fluoroscopic irradiation time, and a digital signal value output from the X-ray detection means in the final fluoroscopic frame when shifting from fluoroscopy to imaging. Store
Of the three parameters of the setting means imaging X-ray conditions, imaging tube voltage, imaging tube current, and imaging irradiation time, two parameters of imaging tube voltage and imaging tube current are set in advance or set during the procedure,
The imaging information storage means stores two parameters of the imaging X-ray condition set in the setting means, and a target output signal intensity of the imaging X-ray detection means,
The imaging X-ray condition calculation means includes four parameters stored in the fluoroscopy information storage means, two parameters related to the imaging X-ray conditions stored in the imaging information storage means, and imaging parameters of the X-ray detection means. The X-ray image diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein a parameter of an imaging irradiation time is calculated from a target output signal intensity.
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- 2011-04-08 JP JP2011085936A patent/JP2012217596A/en not_active Withdrawn
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