JP2016127870A - Fluoroscope - Google Patents
Fluoroscope Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016127870A JP2016127870A JP2013090428A JP2013090428A JP2016127870A JP 2016127870 A JP2016127870 A JP 2016127870A JP 2013090428 A JP2013090428 A JP 2013090428A JP 2013090428 A JP2013090428 A JP 2013090428A JP 2016127870 A JP2016127870 A JP 2016127870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluoroscopic
- ray
- image
- detector
- fluoroscopic image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 85
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 55
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 83
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 74
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 4
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
- A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/025—Tomosynthesis
Abstract
Description
本発明は、X線透視技術に関し、特に、断層像(トモシンセシス像)生成技術に関する。 The present invention relates to an X-ray fluoroscopy technique, and more particularly to a tomographic image (tomosynthesis image) generation technique.
X線源と2次元X線検出器とを対向して配置し、相対的に移動させてX線撮像を行うX線透視装置がある。このようなX線透視装置において、被検体に対する異なるビュー角度で取得した一連の撮像データに対し加算処理あるいは再構成処理を行うことにより、断層像(トモシンセシス像)を得るトモシンセシス撮像技術がある。継続的に撮像する際に取得される、低線量の透視データを用いて断層像を得る技術がある(例えば、特許文献1参照)。 There is an X-ray fluoroscopy device in which an X-ray source and a two-dimensional X-ray detector are arranged to face each other and relatively moved to perform X-ray imaging. In such an X-ray fluoroscopic apparatus, there is a tomosynthesis imaging technique for obtaining a tomogram (tomosynthesis image) by performing addition processing or reconstruction processing on a series of imaging data acquired at different view angles with respect to a subject. There is a technique for obtaining a tomographic image using low-dose fluoroscopic data acquired when images are continuously captured (see, for example, Patent Document 1).
トモシンセシス撮像では、上記のように複数の撮像データに対し、加算処理または再構成処理を行うため、ノイズの少ない撮像データが望ましい。従って、低線量の透視データをそのまま用いると、SN比の悪い低画質の画像となる。また、撮像データのSN比を向上させようとする場合、高線量で撮像データを取得したり、検出器での読出し速度を遅くしたりする必要がある。 In tomosynthesis imaging, since addition processing or reconstruction processing is performed on a plurality of imaging data as described above, imaging data with less noise is desirable. Therefore, if the low-dose fluoroscopic data is used as it is, a low-quality image with a poor SN ratio is obtained. In order to improve the S / N ratio of the imaging data, it is necessary to acquire the imaging data with a high dose or to slow down the reading speed with the detector.
高線量の撮像データを取得するためには、透視データ取得時とは別の、高線量でデータを取得するモードを用意し、トモシンセシス撮像時はそのモードに切り替える必要がある。従って、リアルタイムで断層像を取得することができない。また、読出し速度を遅くすると、撮像時間が長引く。一方、撮像時間を臨床に適する程度に短縮すると撮像ピッチが荒くなり、その結果、断層像にリップルアーチファクトが出現し、画質が低下する。 In order to acquire high-dose imaging data, it is necessary to prepare a mode for acquiring data at a high dose, which is different from the acquisition of fluoroscopic data, and to switch to that mode during tomosynthesis imaging. Therefore, a tomographic image cannot be acquired in real time. Further, if the reading speed is slowed down, the imaging time is prolonged. On the other hand, if the imaging time is shortened to a level suitable for clinical use, the imaging pitch becomes rough, and as a result, ripple artifacts appear in the tomographic image, and the image quality deteriorates.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、X線透視装置において、低線量の透視データを用い、リアルタイムで高画質のトモシンセシス像を得る技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for obtaining a high-quality tomosynthesis image in real time using low-dose fluoroscopic data in an X-ray fluoroscopic apparatus.
本発明は、X線源から照射されたX線を検出器が検出し、得られたデータを、透視像として得る。その間、ユーザから指示を受け付けると、X線源および検出器を相対移動させ、その間に取得した透視像に対し前処理を施し、保持する。そして、所定数保持されたタイミングで、保持された透視像に対し演算処理を施し、断層像を得る。得られた断層像は、透視像とともに表示してもよい。 In the present invention, a detector detects X-rays emitted from an X-ray source, and the obtained data is obtained as a fluoroscopic image. In the meantime, when an instruction is received from the user, the X-ray source and the detector are moved relative to each other, and pre-processing is performed and held on the fluoroscopic image acquired during that time. Then, at a timing when a predetermined number is held, arithmetic processing is performed on the held fluoroscopic images to obtain a tomographic image. The obtained tomographic image may be displayed together with the fluoroscopic image.
具体的には、被写体にX線を照射するX線源と、X線を検出する検出器と、前記X線源と前記検出器とを相対的に移動させる動作制御部と、前記検出したX線から透視像を得る透視像取得部と、前記透視像に対しノイズを低減する前処理を行う前処理部と、前記透視像を保持する保持部と、前記前処理後の前記透視像に演算処理を行い、断層像を得る演算部と、を備えることを特徴とするX線透視装置を提供する。 Specifically, an X-ray source that irradiates the subject with X-rays, a detector that detects X-rays, an operation control unit that relatively moves the X-ray source and the detector, and the detected X-rays A fluoroscopic image acquisition unit that obtains a fluoroscopic image from a line, a preprocessing unit that performs preprocessing for reducing noise on the fluoroscopic image, a holding unit that holds the fluoroscopic image, and an operation on the fluoroscopic image after the preprocessing An X-ray fluoroscopic apparatus characterized by comprising a calculation unit that performs processing and obtains a tomographic image.
本発明によれば、X線透視装置において、低線量の透視データを用い、リアルタイムで高画質のトモシンセシス像を得ることができる。 According to the present invention, a high-quality tomosynthesis image can be obtained in real time using low-dose fluoroscopic data in an X-ray fluoroscopic apparatus.
以下、本発明を適用する実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、特に断らない限り、基本的に同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described. Hereinafter, in all the drawings for explaining the embodiments of the present invention, those having basically the same function are denoted by the same reference numerals unless otherwise specified, and repeated explanation thereof is omitted.
本実施形態では、低線量の照射で、透視像とトモシンセシス像(断層像)とを得る。これを実現するX線透視装置の概略構成図を図1(a)〜(c)に例示する。本実施形態のX線透視装置110、120、130は、被写体にX線を照射するX線源101を備えるX線管100と、X線を検出する検出器102と、制御装置103と、アーム108と、移動装置109と、を備える。図中105は、被写体104を搭載する寝台である。X線管100内のX線源101と、検出器102とは、アーム108によって移動装置109に接続される。
In the present embodiment, a fluoroscopic image and a tomosynthesis image (tomographic image) are obtained by low dose irradiation. A schematic configuration diagram of an X-ray fluoroscopic apparatus that realizes this is illustrated in FIGS. The X-ray
図1(a)および図1(c)に示すX線透視装置110、130では、アーム108はC字型の形状をしており、X線源101と検出器102とは紙面上の回転軸106を中心として円軌道上を回転移動する。なお、図1(a)および(c)のX線透視装置110および130において、アームの形状は、C字型に限られない。U字型、コ字型であってもよい。
In the X-ray
図1(b)に示すX線透視装置120では、X線源101と検出器102とは各々、別のアーム108に設置される。X線透視装置120では、X線源101と検出器102とは、平行移動、回転移動、回転及び平行移動を行う。例えば、X線源101と検出器102とは寝台105あるいは床面に平行に、紙面に垂直な方向に移動する。あるいは、紙面上の回転軸106を中心として円軌道上を移動する。あるいは、X線源101は寝台105あるいは床面に平行に紙面に垂直な方向に移動し、検出器102は紙面上の回転軸106を中心として円軌道上を移動する。あるいは、X線源101は紙面上の回転軸106を中心として円軌道上を移動し、検出器102は寝台105あるいは床面に平行に紙面に垂直な方向に移動する。
In the X-ray
図1(a)、(b)に示すX線透視装置110および120では、被写体104は、その体軸が回転軸106に直交するよう配置される。このため、回転可能な角度範囲は180度より狭くなる。一方、図1(c)に示すX線透視装置130では、被写体104は、その体軸が回転軸106に平行に配置される。従って、回転可能な角度範囲が広がり、断面像の画質が向上する。また、被写体104の側面をX線源101および検出器102が回転することが可能となり、被写体104の側面から見た透視像が得られるため、側面方向から見た良好な断面像を得ることができる。
In the X-ray
なお、被写体104の体軸と回転軸106との位置関係は様々に考えられる。また、寝台105とX線源101および検出器102との距離も、図1(a)〜(c)に示す距離より近接させてもよい。また、X線源101と検出器102とは異なる円軌道を移動するよう構成してもよい。さらに、X線透視装置の外形は、図1(a)〜(c)に示すものに限られない。また、X線源101と検出器102とは、回転、平行移動に限らず、どのような軌道上を移動してもよい。
Various positional relationships between the body axis of the
各X線透視装置110、120、130において、X線源101におけるX線発生や、検出器102におけるX線の検出、X線源101および検出器102の移動の制御は、制御装置103において行われる。例えば、制御装置103は、計測開始の指示を受け付けると、X線源101からパルスX線を照射させる。同時に、検出器102を制御し、パルスX線に同期してX線を検出させる。そして、検出器102により検出されたX線を、強度に応じた電気信号に変換して計測象を得、透視像を得る。このとき、パルスX線の強度は、継続的に被写体104に照射しても害のない程度の低線量とする。本実施形態の制御装置103は、さらに、透視像に対する各種の処理(画像処理)を行う。
In each X-ray
なお、図1(a)〜(c)には示していないが、制御装置103には、表示装置、記憶装置、入力装置が接続される。
Although not shown in FIGS. 1A to 1C, a display device, a storage device, and an input device are connected to the
検出器102には2次元検出器を用いる。本実施形態では、1次元検出器を並べて多列化したものも2次元検出器に含める。2次元検出器としては、平面型X線検出器、X線イメージインテンシファイアとCCDカメラの組み合わせ、イメージングプレート、CCD検出器、固体検出器等がある。平面型X線検出器としては、アモルファスシリコンフォトダイオードとTFTを一対としてこれを正方マトリックス上に配置し、これと蛍光板を直接組み合わせたもの等がある。検出器にフィルムを用い、これをフィルムデジタイザーで読み出して計測像を得てもよい。
A two-dimensional detector is used as the
なお、上述のように、X線源101と検出器102とは、上記の軌道に限らず、どのような軌道上を移動してもよい。その場合、制御装置103において、X線源101と検出器102の軌道を、平行移動時の軌道、あるいは、同心円の軌道に補正する処理を行い、後述の加算処理あるいは再構成処理といった断層像を得るための演算処理を行う。これにより、様々な軌道で撮像された画像を用いて、トモシンセシス像の取得が可能となる。
As described above, the
本実施形態では、上述のように、低線量で、透視像とトモシンセシス像とを得る。このため、本実施形態では、低線量で取得した透視像に対し、前処理を施し、ノイズを低減する。ノイズが低減された透視像を用い、断層像(トモシンセシス像)を生成する。これにより、低線量であっても、画質のよいトモシンセシス像を実現する。 In the present embodiment, as described above, a fluoroscopic image and a tomosynthesis image are obtained with a low dose. For this reason, in this embodiment, pre-processing is performed on a fluoroscopic image acquired at a low dose to reduce noise. A tomogram (tomosynthesis image) is generated using a perspective image with reduced noise. This realizes a tomosynthesis image with good image quality even at a low dose.
これを実現する本実施形態の制御装置103の機能を説明する。図2は、本実施形態の制御装置103の機能ブロック図である。なお、制御装置103には、入力装置310、記憶装置320、表示装置330が接続される。表示装置330は、制御装置103が生成した各種の画像、データを表示する。記憶装置320は、制御装置103が生成した各種の画像、データを格納する。また、入力装置310は、制御装置103に対するユーザからの指示を受け付ける。なお、入力装置310は、表示装置330が兼用してもよい。
The function of the
本実施形態の制御装置103は、X線源101からパルスX線を照射させ、検出器102でパルスX線に同期してX線を検出させる計測制御部301と、X線源101と検出器102とを相対的に移動させる動作制御部302と、検出器102で検出したX線から透視像を得る透視像取得部303と、透視像に対し、ノイズを低減する前処理を施す前処理部304と、透視像を透視像保持部321に保持する保持部305と、前処理後の透視像に演算処理を行い、断層像を得る演算部306と、透視像および断層像を表示装置330に表示する表示制御部307と、を備える。
The
制御装置103の各部は、制御装置103が備えるCPUが、記憶装置320に予め保持するプログラムを、メモリにロードし、実行することにより実現される。また、透視像保持部321は、記憶装置320に構築される。
Each unit of the
計測制御部301は、入力装置310を介して、ユーザから計測開始の指示を受け付けると、終了の指示を受け付けるまで、X線源101にパルスX線を照射させる。同時に、パルスX線に同期して検出器102にX線を検出させる。
When receiving a measurement start instruction from the user via the
透視像取得部303は、検出器102が検出したX線を、所定期間毎に強度に応じた電気信号に変換し、計測像を得、感度補正等を施し、透視像を得る。透視像取得部303が透視像を取得するタイミングは、フレームレートfとして、予め定められる。すなわち、1/f秒毎に、透視像を取得する。フレームレートfは、ユーザが入力装置310を介して設定可能なように構成してもよい。
The fluoroscopic
動作制御部302は、入力装置310を介して、ユーザから断層像(トモシンセシス像)取得指示を受け付けると、終了の指示を受け付けるまで、X線源101と検出器102とからなる計測系を移動動作させる。具体的には、移動装置109に指示を与え、X線源101と検出器102とを相対的に移動させる。X線源101と検出器102との移動範囲(移動角度)および移動速度は、予め定められる。または、移動範囲および移動速度は、ユーザから入力装置310を介して設定されるよう構成してもよい。
When the
本実施形態では、断層像を取得する撮像をトモシンセシス撮像と呼ぶ。また、透視像を取得する撮像を、透視撮像と呼ぶ。制御装置103は、ユーザから計測開始の指示を受けてから、計測終了の指示を受けるまでの間は、透視撮像を実施し、その間、ユーザから断層像取得指示を受け付けてから、同終了の指示を受け付けるまでの間は、透視撮像とトモシンセシス撮像との両方を並行して実施する。
In the present embodiment, imaging for acquiring a tomographic image is referred to as tomosynthesis imaging. In addition, imaging for obtaining a fluoroscopic image is referred to as fluoroscopic imaging. The
ここで、ユーザが指示を行う入力装置310の概要を説明する。一般にX線透視装置では制御卓と呼ばれる。図3は、本実施形態の入力装置310の一例を説明するための説明図である。入力装置310は、ユーザから計測開始(透視撮像開始)および終了の指示を受け付ける撮像ボタン311と、トモシンセシス撮像開始および終了の指示を受け付ける切替スイッチ312と、を備える。切替スイッチ312は、ボタン、レバー、フットボタンなどとする。また、撮像ボタン311および切替スイッチ312は、表示装置330がタッチパネルを備え、タッチパネル上のアイコンであってもよい。
Here, an outline of the
前処理部304は、透視像取得部303が取得した透視像に対し、ノイズを低減するノイズ低減処理を前処理として施す。本実施形態では、動作制御部302が計測系を移動させている間に取得した透視像に対し、前処理を行う。前処理として行うノイズ低減処理としては、例えば、平滑化処理を行う。平滑化処理は、各種の公知の平滑化処理を用いることができる。本実施形態では、撮像対象が被写体104内部の領域であり、得られる透視像には血管などの構造部分と、臓器といった平坦な部分とが含まれる。本実施形態の前処理では、透視像内の構造領域とその他の領域とを判別し、その他の領域(透視像の中の平坦な領域)に対してのみ平滑化処理を行い、ランダムノイズを除去する。
The
構造の抽出には、エッジ抽出処理を用いる。例えば、透視像に微分フィルタを適用し、構造を抽出する。そして、構造以外の領域に対し、平滑化処理を行う。平滑化処理として、例えば、平均化フィルタを用いた平均処理、重み付けをした加算平均フィルタを用いた加算平均処理などを行う。 Edge extraction processing is used for structure extraction. For example, a differential filter is applied to the fluoroscopic image to extract the structure. Then, smoothing processing is performed on the area other than the structure. As the smoothing process, for example, an averaging process using an averaging filter, an addition averaging process using a weighted averaging filter, or the like is performed.
平滑化処理は、空間方向でなく時間方向に行ってもよい。両方向に行ってもよい。時間方向に行う場合は、直前または直後に取得された透視像との間で差分を取ることにより、構造領域およびその他の領域を特定する。図4は、時間方向に差分を取り、構造領域およびその他の領域を特定する場合の処理を説明するための図である。 The smoothing process may be performed not in the spatial direction but in the time direction. You may go in both directions. When performing in the time direction, the structural region and other regions are specified by taking a difference from the fluoroscopic images acquired immediately before or immediately after. FIG. 4 is a diagram for explaining processing in the case where a difference is taken in the time direction to specify a structure area and other areas.
時刻t0で透視像410を取得し、その後Δt毎に透視像410が取得されるものとする。時刻t0+Δtに透視像410を取得すると、前処理部304は、時刻t0で取得され、透視像保持部321に保持された透視像410との間で差分処理を行い、差分像411を得る。なお、透視像保持部321に保持される、時刻t0に取得された透視像410は、前処理後の透視像である。そして、差分値が所定の閾値以下の画素領域、すなわち、差分像で変化が小さく、動きの少ない領域をその他の領域421とし、差分値が所定の閾値より大きい領域は、特徴的な構造があると考え、構造領域422と判別する。そして、その他の領域について、平滑化処理を行う。具体的には、その他の領域421内の各画素値について、直前または直後の透視像との間で画素値毎に加算平均を算出する。なお、構造領域422内の各画素については、そのままの値とする。
It is assumed that the
直前に取得された透視像410は、透視像保持部321に保持されているものを用いる。また、直後に取得された透視像410との間で差分を取る場合、一旦透視像保持部321に保持し、次の透視像410が透視像保持部321に保持された時点で、処理を行う。
As the
保持部305は、動作制御部がX線源101と検出器102とを移動させている間、透視像を保持する。すなわち、保持部305は、トモシンセシス撮像中、透視像取得部303が透視像を得る毎に、前処理後の透視像を記憶装置320の透視像保持部321に記憶する。このとき、計測系の移動範囲および移動速度と、X線源101の位置情報と、に対応づけて記憶する。X線源101の位置情報には、計測角度を用いる。計測角度は、例えば、X線源101と検出器102とを結ぶ直線群の交点を原点とし、寝台105に直交する線上にX線源101および検出器102が存在する際のX線源101の位置を0度とする座標系で定義する。
The holding
演算部306は、トモシンセシス撮像時に保持部305に保持された、前処理後の透視像を用い、トモシンセシス像(断層像)を算出する。断層像の算出には、加算法、シフト加算法、フィルタ補正逆投影法などの演算処理を用いる。
The
ここで、図5(a)および図5(b)を用い、トモシンセシス撮像時の、加算法の原理を説明する。例えば、図1(b)に示すX線透視装置120を用いる場合、一般に、トモシンセシス撮像時は、X線源101と検出器102とを、寝台105に平行に、互いに反対方向に同期的に移動させる。そして、各検出器102の位置で検出した透視像を加算し、断層像を得る。この手法を加算法と呼ぶ。
Here, the principle of the addition method at the time of tomosynthesis imaging will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). For example, when the
図5(a)に示すように、X線源101と検出器102とを反対方向に移動させると、移動方向に平行な一面910においてのみ焦点が合い、他の面では焦点が合わない。得られた透視像を加算すると、焦点の合わない面の構造はぼけて見えなくなり、焦点の合う面にある構造だけが強調される。これにより、焦点の合う位置(断面910)の断面像(断層像)が得られる。
As shown in FIG. 5A, when the
なお、トモシンセシス撮像では、X線源101と検出器102の移動速度を変えることにより、焦点の合う面910の位置を変えることができる。また、検出器102にフラットパネル検出器を用いると、移動速度の代わりに、加算する際に検出器102の素子位置をシフトすることによって、焦点に合う面910の位置を任意に変えることができる。
In tomosynthesis imaging, the position of the in-
例えば、図5(a)に示すように、移動方向に3つの検出素子を持つフラットパネル検出器を想定する。中央の検出素子へのX線ビームを実線で、左端の検出素子へのX線ビームを点線で示す。各X線ビームは実線で示した面910上で焦点を結ぶ。得られた透視像を加算すると、面910の断面像が得られる。
For example, as shown in FIG. 5A, a flat panel detector having three detection elements in the moving direction is assumed. The X-ray beam to the center detection element is indicated by a solid line, and the X-ray beam to the leftmost detection element is indicated by a dotted line. Each X-ray beam is focused on a
なお、図5(b)に示すように、加算時の素子位置をシフトさせるシフト加算法と呼ばれる手法もある。シフト加算法では、検出器102が左側に位置する状態で得た透視像では左端の素子の値を、検出器102が中央に位置する状態で得た透視像では中央の素子の値を、検出器102が右側に位置する状態で得た透視像では右端の素子の値を加算する。加算する各素子へのX線ビームは、実線で示した面920上で焦点を結ぶ。このように、加算時の素子位置をシフトさせることにより、図5(a)に示す加算法で焦点を結ぶ面910とは異なる位置の断面像(断層像)を得ることができる。
As shown in FIG. 5B, there is a technique called a shift addition method for shifting the element position at the time of addition. In the shift addition method, the value of the leftmost element is detected in the fluoroscopic image obtained with the
なお、断層像を得る演算に、加算法およびシフト加算法を用いる場合、計測系(X線源101および検出器102は平行軌道を移動する必要がある。図1(b)に示すX線透視装置120のように、計測系が平行移動する装置の場合、得られた透視像をそのまま用いる。一方、図1(a)および図1(c)に示すX線透視装置110および130のように、計測系が回転移動する装置の場合、得られた透視像を、幾何学的変換処理により、平行軌道時の検出位置で検出された透視像に変換する。
In addition, when the addition method and the shift addition method are used for the calculation for obtaining a tomographic image, the measurement system (the
演算処理に加算法およびシフト加算法を用いることにより、高速に断層像を取得できる。 By using the addition method and the shift addition method for the arithmetic processing, a tomographic image can be acquired at high speed.
次に、フィルタ補正逆投影法の原理を説明する。フィルタ補正逆投影法では、計測系は、同心円軌道を回転するものとする。すなわち、計測系を回転させ、所定の計測角度毎に透視像を得、各計測角度で得た透視像に対し、再構成処理を行い、再構成像として断層像を得る。再構成処理は、各計測角度で得た透視像に再構成フィルタをかけた上で、加算処理を行うものである。フィルタ補正逆投影法によれば、再構成像上の任意の画素を通るX線ビームが入射する素子の値を加算すると、全ての角度の透視像に映っている構造は焦点が合うため強調され、一部の角度の透視像にのみ映っている構造は焦点が合わないためぼけて見えなくなる。これにより、所望の断面の断層像を得ることができる。 Next, the principle of the filtered back projection method will be described. In the filtered back projection method, the measurement system rotates on a concentric orbit. That is, the measurement system is rotated to obtain a perspective image at each predetermined measurement angle, and a reconstruction process is performed on the perspective image obtained at each measurement angle to obtain a tomographic image as a reconstruction image. In the reconstruction process, an addition process is performed after applying a reconstruction filter to the fluoroscopic image obtained at each measurement angle. According to the filtered back projection method, adding the values of the elements on which an X-ray beam passing through an arbitrary pixel on the reconstructed image is added, the structure reflected in the fluoroscopic image at all angles is emphasized because it is in focus. A structure that appears only in a perspective image at a certain angle is blurred and cannot be seen because it is out of focus. Thereby, a tomographic image of a desired cross section can be obtained.
なお、演算処理にフィルタ補正逆投影法を用いることにより、ボケが少なく、コントラストの高い断層像を取得できる。ただし、フィルタ補正逆投影法は、計測系が回転軌道を移動するX線透視装置により得られた透視像に対して適用可能である。計測系が平行軌道を移動するX線透視装置で得た透視像に対しては、幾何学的変換処理により、回転軌道上の検出位置で検出された透視像に変換する。 Note that a tomographic image with less blur and high contrast can be acquired by using the filter-corrected back projection method for the arithmetic processing. However, the filter-corrected backprojection method can be applied to a fluoroscopic image obtained by an X-ray fluoroscopic apparatus in which a measurement system moves on a rotating trajectory. A fluoroscopic image obtained by an X-ray fluoroscopic apparatus in which a measurement system moves in a parallel trajectory is converted into a fluoroscopic image detected at a detection position on a rotational trajectory by a geometric conversion process.
なお、加算法、シフト加算法、フィルタ補正逆投影法、いずれの手法で断層像を作成する場合であっても、異なる計測角度で取得した所定数の透視像が必要である。演算部306は、動作制御部302がX線源101と検出器102とを移動させている間、予め定めた数の透視像が前記保持部に保持される毎に、演算処理を行う。本実施形態では、演算部306は、異なる計測角度で取得した所定数の透視像が透視像保持部321に保持されたことを確認後、演算処理を行う。上述のように透視像保持部321には、計測角度に対応づけて透視像が保持される。従って、例えば、予め設定された計測系の移動範囲の全計測角度の透視像が保持された場合、演算部306は、演算処理を開始する。
It should be noted that a predetermined number of fluoroscopic images acquired at different measurement angles are required even when the tomographic image is created by any of the addition method, the shift addition method, and the filtered back projection method. The
表示制御部307は、得られた透視像および断層像の少なくとも一方を表示装置330に表示する。本実施形態では、透視撮像時は、取得した透視像を、リアルタイムで表示装置330に表示する。一方、トモシンセシス撮像時は、透視像と断層像とを並列表示する。または、ユーザからの指示に従って、断層像のみ表示したり、透視像と断層像とを重複表示したりする。
The
本実施形態の表示制御部307による、表示例を図6(a)および図6(b)に示す。表示装置330は、画像表示領域200を備える。図6(a)に示すように、画像表示領域200は、第一の表示領域210および第二の表示領域220を備える。例えば、透視撮像時に、第一の表示領域210および第二の表示領域220のいずれか一方にのみ透視像を表示する。一方、トモシンセシス撮像時は、第一の表示領域210および第二の表示領域220のいずれ一方に透視像を表示し、他方に断層像を表示する。
A display example by the
また、複数断面の断層像を取得し、いずれか一方の領域に透視像および1つの断層像を重畳した画像を表示し、他方の領域に、他断面の断層像を表示するよう構成してもよい。このとき、他方の領域に表示する断層像を、透視像と重畳表示する断層像とは異なる方向の断面の断層像としてもよい。 Further, it may be configured to acquire tomographic images of a plurality of cross sections, display an image obtained by superimposing a fluoroscopic image and one tomographic image in one of the regions, and display a tomographic image of the other cross section in the other region. Good. At this time, the tomographic image displayed in the other region may be a tomographic image having a cross section in a different direction from the tomographic image superimposed on the fluoroscopic image.
また、表示装置330は、表示変更指示ボタン230をさらに備えてもよい。表示制御部307は、表示変更指示ボタン230により画像表示領域200の表示レイアウトの変更を受け付ける。例えば、図6(a)のように、2つの表示領域210、220を並列表示するレイアウトと、図6(b)のように、1つの表示領域210のみのレイアウトとの間で変更可能とする。
The
例えば、透視撮像時は、図6(b)のような1つの表示領域210のレイアウトで透視像を表示し、トモシンセシス撮像時は、図6(a)のように、2つの表示領域210、220を備えるレイアウトで透視像と断層像とを並列表示等してもよい。また、トモシンセシス撮像時であっても、必要に応じて、1つの表示領域210のみのレイアウトを用い、断層像のみ表示してもよい。
For example, at the time of fluoroscopic imaging, a fluoroscopic image is displayed in the layout of one
次に、本実施形態の計測処理の流れを説明する。まず、図7を用いて概略を説明する。計測開始の指示を受け付けると、計測制御部301がX線の照射および検出を開始し、透視撮像を開始する。透視撮像では、透視像取得部303がフレームレートfで定められたタイミングで透視像を取得し、表示制御部307が表示装置330に表示する。これを、計測終了の指示を受け付けるまで実行する。図7では、透視像を取得し、表示(更新)するタイミングを黒丸で示す。
Next, the flow of the measurement process of this embodiment will be described. First, an outline will be described with reference to FIG. When an instruction to start measurement is received, the
この間、トモシンセシス撮像開始の指示を受け付けると、動作制御部302は、計測系を移動動作させる。また、前処理部304は、透視像取得部303が透視像を取得する毎に、取得した透視像に前処理を施す。そして、保持部305が前処理後の透視像を透視像保持部321に保持する。演算部306は、所定数の透視像が保持されると、演算処理を行い、断層像を生成する。表示制御部307は、新たに透視像が取得される毎に第一の表示領域210に表示する透視像を更新し、新たに断層像が取得される毎に第二の表示領域220に表示する断層像を更新する。図7では、断層像が算出され、表示(更新)されるタイミングを黒三角で示す。ここでは、4枚の透視像から断層像を算出する場合を例示する。なお、この間も、計測制御部301および透視像取得部303は、上記処理を継続する。
During this time, when receiving an instruction to start tomosynthesis imaging, the
なお、トモシンセシス撮像は、透視撮像中、何度でも実行できる。 Note that tomosynthesis imaging can be performed any number of times during fluoroscopic imaging.
図8は、本実施形態の撮像処理の処置フローである。本処理は、ユーザから計測開始の指示を受け付けることにより、開始する。上述のように、本実施形態では、ユーザからトモシンセシス撮像の指示を受け付けると、透視撮像を実行した状態で、トモシンセシス撮像も実行する。 FIG. 8 is a processing flow of the imaging process of the present embodiment. This process starts when a measurement start instruction is received from the user. As described above, in this embodiment, when an instruction for tomosynthesis imaging is received from the user, tomosynthesis imaging is also executed in a state where fluoroscopic imaging is executed.
計測制御部301は、計測系を作動させ、計測を開始する(ステップS1001)。ここでは、X線源101からパルスX線の照射を開始させ、検出器102でパルスX線に同期してX線を検出させる。次に、動作制御部302は、トモシンセシス撮像開始の指示(TOMO開始)を受け付けたか否かを判別する(ステップS1002)。
The
ステップS1002において、受け付けていない場合は、透視像取得部303は、検出器102が検出したX線から透視像を得る(ステップS1003)。そして、表示制御部307は、透視像を表示装置330の画像表示領域200に表示する(ステップS1004)。なお、先に透視像が表示されている場合は、新たな透視像に表示を更新する。その後、計測制御部301は、計測終了の指示を受け付けたか否かを判別し(ステップS1005)、受け付けている場合は、X線の照射および検出を終了し、計測を終了する。一方、受け付けていない場合は、ステップS1002に戻る。
If not received in step S1002, the fluoroscopic
ステップS1002において、トモシンセシス撮像開始の指示を受け付けた場合、動作制御部302は、計測系に移動動作を開始させる(ステップS1006)。そして、透視像取得部303は、検出器102が検出したX線から透視像を得る(ステップS1007)。表示制御部307は、透視像を表示装置330の第一の表示領域210に表示する(ステップS1008)。先に透視像が表示されている場合は、ここで取得した新たな透視像に表示を更新する。
If an instruction to start tomosynthesis imaging is received in step S1002, the
前処理部304は、取得した透視像に対し、前処理を行う(ステップS1009)。ここでは、直前に保持部305に保持された透視像との間で、時間方向に平滑化処理を行っても良い。この場合、差分により構造領域を特定し、その他の領域に対し、平滑化処理を行う。なお、1枚の透視像内で、微分フィルタなどの手段により構造を抽出し、空間的に平滑化処理を行ってもよい。
The
保持部305は、前処理後の透視像を透視像保持部321に保持する(ステップS1009)。このとき、透視像を取得した時点のX線源101の位置情報に対応づけて保持する。
The holding
演算部306は、所定数の透視像が保持部305に保持されたか否かを判別する(ステップS1011)。判別は枚数で行ってもよいし、X線源101が予め定めた移動範囲全体を移動したか否かにより行ってもよい。保持されていない場合は、ステップS1007へもどり、処理を繰り返す。
The
一方、保持されている場合は、演算部306が、保持部305に保持された透視像に対し、演算処理を行い、断層像(トモシンセシス像)を算出する(ステップS1012)。演算処理は、加算処理、シフト加算処理、再構成処理など、トモシンセシス像を得る処理であれば、いずれでもよい。そして、表示制御部307は、得られた断層像を表示装置330の第二の表示領域220に表示する(ステップS1013)。先に断層像が表示されている場合は、ここで取得した新たな断層像に表示を更新する。なお、このとき、第一の表示領域210には、その時点で得られた最新の透視像が表示される。ただし、ユーザから断層像のみ表示する等の指示を受けている場合は、ユーザからの指示にしたがって表示装置330に表示する。
On the other hand, when it is held, the
次に、動作制御部302は、ユーザからトモシンセシス撮像終了の指示(TOMO終了)を受け付けたか否かを判別する(ステップS1014)。受け付けている場合、移動動作を終了し、ステップS1005へ移行する。一方、受け付けていない場合は、ステップS1007へ移行し、処理を継続する。
Next, the
以上説明したように、本実施形態のX線透視装置は、被写体104にX線を照射するX線源101と、X線を検出する検出器102と、前記X線源101と前記検出器102とを相対的に移動させる動作制御部302と、前記検出したX線から透視像を得る透視像取得部303と、前記透視像に対しノイズを低減する前処理を行う前処理部304と、前記透視像を保持する保持部305と、前記前処理後の前記透視像に演算処理を行い、断層像を得る演算部306と、を備える。
As described above, the X-ray fluoroscopic apparatus of this embodiment includes the
このように、本実施形態のX線透視装置は、トモシンセシス撮像の指示を受け付けた場合、低線量で得た透視データ(透視像)を保持し、保持した透視像に対し、ノイズを除去する前処理を施す。そして、ノイズを除去後の透視像を用い、断層像を生成する。前処理を行うことにより、低線量で取得したノイズの比較的大きな透視像から、ノイズの少ない高画質の断層像を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、低線量の透視データを用い、リアルタイムで高画質のトモシンセシス像を得ることができる。 As described above, when receiving an instruction for tomosynthesis imaging, the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment holds fluoroscopic data (fluoroscopic image) obtained at a low dose, and before removing noise from the held fluoroscopic image. Apply processing. Then, a tomographic image is generated using the perspective image after removing the noise. By performing preprocessing, a high-quality tomographic image with less noise can be obtained from a perspective image with relatively large noise acquired at a low dose. That is, according to the present embodiment, it is possible to obtain a high-quality tomosynthesis image in real time using low-dose fluoroscopic data.
また、上述のように、本実施形態によれば、透視撮像を行いながら、トモシンセシス撮像により断層像も得る。従って、本実施形態によれば、透視像と断層像とを並行して得ることができる。このとき、本実施形態のX線透視装置は、前記透視像および前記断層像を表示する表示装置330をさらに備える。そして、前記表示装置330は、前記透視像および1以上の前記断層像を並べて表示する。
As described above, according to the present embodiment, a tomographic image is also obtained by tomosynthesis imaging while performing fluoroscopic imaging. Therefore, according to the present embodiment, a fluoroscopic image and a tomographic image can be obtained in parallel. At this time, the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment further includes a
これにより、例えば、カテーテル術において迅速にカテーテル先端の奥行き位置を確認して術に反映できる。術を停止せずに着目対象の奥行き位置を確認できることから、術の時間が短縮でき、患者および術者の被曝を低減できる。また、透視像とトモシンセシス像とをリアルタイムで重複表示することが可能になり、術中のナビゲーションマップとして使用できる。 Thereby, for example, in the catheterization, the depth position of the catheter tip can be quickly confirmed and reflected in the operation. Since the depth position of the subject of interest can be confirmed without stopping the operation, the operation time can be shortened and the exposure of the patient and the operator can be reduced. In addition, the fluoroscopic image and the tomosynthesis image can be displayed in real time and can be used as an intraoperative navigation map.
なお、上記実施例では、トモシンセシス撮像の指示を受け付けた場合のみ、透視像に前処理を行っているが、これに限られない。透視像を取得する毎に、当該透視像に対し、前処理を行うよう構成してもよい。すなわち、取得した透視像に対し、常に表示前に前処理を行う。この場合の、撮像処理の流れを図9に示す。 In the above-described embodiment, the pre-processing is performed on the fluoroscopic image only when an instruction for tomosynthesis imaging is received. However, the present invention is not limited to this. You may comprise so that it may pre-process with respect to the said fluoroscopic image whenever it acquires a fluoroscopic image. That is, preprocessing is always performed on the acquired fluoroscopic image before display. The flow of the imaging process in this case is shown in FIG.
計測制御部301は、ユーザから計測開始の指示を受け付けると、計測系を作動させ、計測を開始する(ステップS1101)。ここでは、X線源101からパルスX線の照射を開始させ、検出器102でパルスX線に同期してX線を検出させる。次に、動作制御部302は、トモシンセシス撮像開始の指示(TOMO開始)を受け付けたか否かを判別する(ステップS1102)。
When receiving a measurement start instruction from the user, the
ステップS1102において、受け付けていない場合は、透視像取得部303は、検出器102が検出したX線から透視像を得る(ステップS1103)。そして、前処理部304は、透視像に前処理を施す(ステップS1104)。表示制御部307は、ステップS1104で前処理後の透視像を表示装置330の画像表示領域200に表示する(ステップS1106)。なお、先に透視像が表示されている場合は、新たな透視像に表示を更新する。その後、計測制御部301は、計測終了の指示を受け付けたか否かを判別し(ステップS1107)、受け付けている場合は、X線の照射および検出を終了し、計測を終了する。一方、受け付けていない場合は、ステップS1102に戻る。
If not received in step S1102, the fluoroscopic
ステップS1102において、トモシンセシス撮像開始の指示を受け付けた場合、動作制御部302は、計測系を移動動作させる(ステップS1108)。そして、透視像取得部303は、検出器102が検出したX線から透視像を得る(ステップS1109)。前処理部304は、取得した透視像に対し前処理を施す(ステップS1110)。そして、保持部305は、前処理後の透視像を透視像保持部321に保持する(ステップS1111)。このとき、透視像を取得した時点のX線源101の位置情報に対応づけて保持する。一方、表示制御部307は、ステップS1110で前処理後の透視像を表示装置330の第一の表示領域210に表示する(ステップS1112)。先に透視像が表示されている場合は、ここで取得した新たな透視像に表示を更新する。
In step S1102, when an instruction to start tomosynthesis imaging is received, the
動作制御部302は、所定数の透視像が保持部305に保持されたか否かを判別する(ステップS1113)。判別は枚数で行ってもよいし、X線源101が予め定めた移動範囲全体を移動したか否かにより行ってもよい。保持されていない場合は、ステップS1109へもどり、処理を繰り返す。
The
一方、保持されている場合は、演算部306が、保持部305に保持された透視像に対し、演算処理を行い、断層像(トモシンセシス像)を算出する(ステップS1114)。そして、表示制御部307は、その時点で得られている透視像とともに、得られた断層像を表示装置330の第二の表示領域220に表示する(ステップS1115)。先に断層像が表示されている場合は、ここで取得した新たな断層像に表示を更新する。なお、第一の表示領域210には、その時点で最新の透視像が表示される。ただし、ユーザから断層像のみ表示する等の指示を受けている場合は、ユーザからの指示にしたがって表示装置330に表示する。
On the other hand, when it is held, the
次に、動作制御部302は、ユーザからトモシンセシス撮像終了の指示(TOMO終了)を受け付けたか否かを判別する(ステップS1116)。受け付けている場合、移動動作を終了し、ステップS1107へ移行する。一方、受け付けていない場合は、ステップS1109へ移行し、処理を継続する。
Next, the
このように、透視像を取得する毎に前処理を施すことにより、通常の透視撮像においても、高画質の画像を得、表示することができる。また、断層像取得時の処理時間を短縮することができる。 Thus, by performing preprocessing every time a fluoroscopic image is acquired, a high-quality image can be obtained and displayed even in normal fluoroscopic imaging. In addition, the processing time when acquiring a tomographic image can be shortened.
なお、トモシンセシス撮像時に、その移動速度、移動範囲(角度)を、ユーザが変更可能なように構成してもよい。すなわち、本実施形態のX線透視装置は、X線源101と検出器102とを移動させる範囲および移動速度の少なくとも一方の設定を、入力装置310を介してユーザから受け付けるよう構成してもよい。入力を受け付けるため、例えば、入力装置310に、計測系の動作制御指示部を備える。動作制御部302は、ユーザによる所定の操作を受け、計測系の移動範囲や移動速度を変更する。
In addition, at the time of tomosynthesis imaging, you may comprise so that a user can change the moving speed and moving range (angle). In other words, the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment may be configured to accept from the user via the
動作制御指示部は、切替スイッチ312が兼ねてもよい。例えば、ユーザが切替スイッチ312を通常より強く押したことを受け付けると、動作制御部302は、移動範囲を拡大する。また、ユーザが切替スイッチ312を通常より早く動かしたことを受け付けると、動作制御部302は、移動速度を速める。
The
なお、本実施形態の透視像取得部303は、移動速度および/または移動範囲の変更の指示をユーザから受け付けると、フレームレートfで特定される透視像を取得する時間間隔を設定に応じて変更するよう構成してもよい。例えば、計測系の移動速度を速める指示を受け付けると、透視像取得部303は、透視像を取り込むフレームレートfを大きくする。画像を取得するピッチが粗くなりるとアーチファクトが発生するが、このようにフレームレートを変更することにより、このアーチファクトの発生を防ぐ。一方、計測系の移動速度を遅くする指示を受け付けると、フレームレートを小さくする。計測系の移動速度が遅いとピッチが必要以上に細かくなり、被写体104の被爆量が増加する。このとき、フレームレートを小さくすることにより、被写体104の被爆量の増加を抑えることができる。
Note that the fluoroscopic
具体的には、例えば、フレームレートがf(枚数/秒)に設定され、計測系の最大の計測角度を±(A/2)degree、計測系の回転速度をs(degree/sec)とすると、計測系が回転角Aだけ回転している間に、f×A/s枚の透視像が取得される。回転速度sが大きくなると、計測系が回転角Aだけ回転している間に取得される透視像の枚数が減る。従って、その分、フレームレートを大きくすると、計測系が回転角Aだけ回転している間に取得される透視像の数を維持できる。画像の取得ピッチが粗くなるのを防ぐことができる。逆に、回転速度sが遅く(小さく)なると、計測系が回転角Aだけ回転している間に取得される透視像の枚数は増える。従って、フレームレートを小さくすることにより、取得枚数を維持でき、照射量の増大を抑えることができる。 Specifically, for example, when the frame rate is set to f (number of sheets / second), the maximum measurement angle of the measurement system is ± (A / 2) degree, and the rotation speed of the measurement system is s (degree / sec). While the measurement system is rotated by the rotation angle A, f × A / s fluoroscopic images are acquired. As the rotation speed s increases, the number of fluoroscopic images acquired while the measurement system rotates by the rotation angle A decreases. Therefore, if the frame rate is increased accordingly, the number of fluoroscopic images acquired while the measurement system is rotated by the rotation angle A can be maintained. It is possible to prevent the image acquisition pitch from becoming coarse. Conversely, when the rotational speed s is slow (small), the number of fluoroscopic images acquired while the measurement system is rotated by the rotational angle A increases. Therefore, by reducing the frame rate, the number of acquired images can be maintained, and an increase in irradiation amount can be suppressed.
また、上記実施形態では、保持部305は、ユーザからトモシンセシス撮像の指示を受けた際のみ、トモシンセス撮像終了の指示を受け付けるまで、透視像保持部321に透視像を保持するよう構成しているが、これに限られない。計測開始の指示を受け、X線源101からX線が照射され、検出器102においてX線が検出されている間、常に透視像を保持するよう構成してもよい。この場合も、上記実施形態同様、X線源101の位置情報に対応づけて保持する。この場合、所定期間、所定枚数の透視像のみ保持し、上書きしていくよう構成してもよい。
In the above-described embodiment, the holding
また、上記実施形態では、動作制御部302は、ユーザからトモシンセシス撮像の指示を受けた際のみ、トモシンセス撮像終了の指示を受け付けるまで、計測系を移動動作させているが、これに限られない。計測開始の指示を受け、計測系を移動動作させるよう構成してもよい。この場合、動作制御部302は、X線の照射が開始されると、X線源101と検出器102とを移動動作させる。
In the above-described embodiment, the
計測時に計測系を常に移動動作させ、かつ、透視撮像の間も保持部305に透視像を保持するよう構成してもよい。この場合も、上記実施形態同様、X線源101の位置情報に対応づけて保持する。この場合の計測処理の流れを図10に示す。この場合の計測処理の流れは、基本的に図9に示す例と同じである。しかし、ステップS1101において、動作制御部302が、計測系の移動を開始する。また、ステップS1107において、計測終了の指示を受け、計測形の移動動作を終了する。さらに、トモシンセシス撮像の指示を受けていない場合であっても、前処理(ステップS1104)後、保持部305は、透視像を透視像保持部321に保持する(ステップS1105)。
The measurement system may always be moved during measurement, and the fluoroscopic image may be held in the holding
計測系を常に移動動作させ、さらに、透視撮像の間も保持部305に透視像を保持する場合、既に断層像算出に必要な透視像が保持部305に保持されている場合、トモシンセシス撮像の指示を受け付けると、即座に断層像の生成を行うことができる。
When the measurement system is always moved and the fluoroscopic image is held in the holding
なお、この場合、トモシンセシス撮像の指示を受け付けても、必要な透視像が保持部305に蓄積されていない場合、その旨、ユーザに警告するよう構成してもよい。また、その時点で保持部305に保持されている透視像を表示装置330の画像表示領域200に表示し、断層像生成に用いる透視像の選択を、ユーザから受け付けるよう構成してもよい。
In this case, even when an instruction for tomosynthesis imaging is received, if a necessary fluoroscopic image is not accumulated in the holding
さらに、X線透視装置110、120、130は、X線源101から照射するX線量を調整可能な機能を備えていてもよい。例えば、高線量の照射も可能とし、通常のトモシンセシス撮像もできるような構成であってもよい。
Further, the
X線量を調整可能な機能を備える場合、記憶装置320には、低線量で取得した画像と高線量で取得した画像とが混在して保持される。このような場合、トモシンセシス撮像が指示された際、記憶装置320に保持された画像に対し、前処理の要否を判定する機能を備えていてもよい。要否の判定は、例えば、保持される画像の、構造以外の領域の画素値の標準偏差を算出し、予め定めた閾値より小さい場合、前処理を行わない等の手法により行う。これにより、前処理を行う回数が減り、処理時間を短縮できる。
When a function capable of adjusting the X-ray dose is provided, the
なお、本実施形態のX線透視装置は、X線の照射領域を限定するコリメータを備えていてもよい。 Note that the X-ray fluoroscopic apparatus of the present embodiment may include a collimator that limits an X-ray irradiation region.
また、上記実施形態では、演算処理を演算部306により行っているが、演算処理に加算法を用いる場合、保持部305が記憶装置320に透視像を保持する際、加算処理を行うよう構成してもよい。このように構成することにより、より高速に断層像を得ることができる。この場合、演算部306は備えなくてもよい。
In the above embodiment, the calculation process is performed by the
また、本実施形態は、トモシンセシス撮像に限定されない。CT撮像、コーンビームCT撮像等の、他の種類の断層像を得る撮像にも適用可能である。さらに、本実施形態は、X線による計測にも限定されない。光、X線、放射線、等の計測であっても適用可能である。 Further, the present embodiment is not limited to tomosynthesis imaging. The present invention can also be applied to imaging for obtaining other types of tomographic images such as CT imaging and cone beam CT imaging. Furthermore, this embodiment is not limited to the measurement by X-rays. Even measurement of light, X-rays, radiation, etc. is applicable.
100:X線管、101:X線源、102:検出器、103:制御装置、104:被写体、105:寝台、106:回転軸、108:アーム、109:移動装置、110:X線透視装置、120:X線透視装置、130:X線透視装置、210:第一の表示領域、220:第二の表示領域、230:表示変更指示ボタン、301:計測制御部、302:動作制御部、303:透視像取得部、304:前処理部、305:保持部、306:演算部、307:表示制御部、310:入力装置、311:撮像ボタン、312:切替スイッチ、320:記憶装置、321:透視像保持部、330:表示装置、410:透視像、411:差分像、421:非構造領域、422:構造領域、910:断面、920:断面 100: X-ray tube, 101: X-ray source, 102: detector, 103: control device, 104: subject, 105: bed, 106: rotating shaft, 108: arm, 109: moving device, 110: X-ray fluoroscopy device 120: X-ray fluoroscopic apparatus, 130: X-ray fluoroscopic apparatus, 210: First display area, 220: Second display area, 230: Display change instruction button, 301: Measurement control section, 302: Operation control section, 303: perspective image acquisition unit, 304: preprocessing unit, 305: holding unit, 306: calculation unit, 307: display control unit, 310: input device, 311: imaging button, 312: changeover switch, 320: storage device, 321 : Perspective image holding unit, 330: display device, 410: perspective image, 411: difference image, 421: non-structure region, 422: structure region, 910: cross section, 920: cross section
Claims (15)
X線を検出する検出器と、
前記X線源と前記検出器とを相対的に移動させる動作制御部と、
検出した前記X線から透視像を得る透視像取得部と、
前記透視像に対しノイズを低減する前処理を行う前処理部と、
前処理後の前記透視像を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記透視像に演算処理を行い、断層像を得る演算部と、を備えること
を特徴とするX線透視装置。 An X-ray source that irradiates the subject with X-rays;
A detector for detecting X-rays;
An operation controller that relatively moves the X-ray source and the detector;
A fluoroscopic image obtaining unit for obtaining a fluoroscopic image from the detected X-ray;
A preprocessing unit that performs preprocessing for reducing noise with respect to the fluoroscopic image;
A holding unit for holding the fluoroscopic image after pre-processing;
An X-ray fluoroscopic apparatus comprising: an arithmetic unit that performs arithmetic processing on the fluoroscopic image held by the holding unit to obtain a tomographic image.
前記透視像および前記断層像を表示する表示装置をさらに備えること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
An X-ray fluoroscopic apparatus, further comprising: a display device that displays the fluoroscopic image and the tomographic image.
前記保持部は、前記動作制御部が前記X線源と前記検出器とを移動させている間に得た前記透視像を保持すること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The X-ray fluoroscopic apparatus, wherein the holding unit holds the fluoroscopic image obtained while the operation control unit moves the X-ray source and the detector.
前記演算部は、前記動作制御部が前記X線源と前記検出器とを移動させている間、予め定めた数の透視像が前記保持部に保持される毎に、前記演算処理を行うこと
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The calculation unit performs the calculation process each time a predetermined number of fluoroscopic images are held in the holding unit while the operation control unit moves the X-ray source and the detector. X-ray fluoroscopic apparatus characterized by the above.
前記動作制御部は、ユーザからの指示に従って、前記X線源と前記検出器とを移動させること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The operation control unit moves the X-ray source and the detector according to an instruction from a user.
前記動作制御部は、X線の照射が開始されると、前記X線源と前記検出器とを移動させること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The operation control unit moves the X-ray source and the detector when X-ray irradiation is started.
前記前処理部は、前記動作制御部が前記X線源と前記検出器とを移動させている間に取得された前記透視像に対し、前記前処理を行うこと
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The X-ray fluoroscopic apparatus, wherein the preprocessing unit performs the preprocessing on the fluoroscopic image acquired while the operation control unit moves the X-ray source and the detector. .
前記前処理部は、前記透視像を取得する毎に、当該透視像に対し、前記前処理を行うこと
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The X-ray fluoroscopic apparatus, wherein the preprocessing unit performs the preprocessing on the fluoroscopic image every time the fluoroscopic image is acquired.
前記前処理は、平滑化処理であること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The X-ray fluoroscopic apparatus, wherein the preprocessing is a smoothing process.
前記前処理部は、前記透視像内の構造領域とその他の領域とを判別し、前記その他の領域に対してのみ前記平滑化処理を行うこと
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 9,
The X-ray fluoroscopic apparatus, wherein the preprocessing unit discriminates a structure area and other areas in the fluoroscopic image and performs the smoothing process only on the other areas.
前記演算処理は、加算処理、シフト加算処理およびフィルタ補正逆投影処理のいずれかであること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The X-ray fluoroscopic apparatus, wherein the calculation process is any one of an addition process, a shift addition process, and a filter-corrected backprojection process.
前記X線源と前記検出器とを移動させる範囲および移動速度の少なくとも一方の設定をユーザから受け付ける入力装置をさらに備えること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
An X-ray fluoroscopic apparatus, further comprising: an input device that receives a setting of at least one of a range and a moving speed for moving the X-ray source and the detector from a user.
前記透視像取得部は、前記設定をユーザから受け付けると、前記透視像を取得する時間間隔を当該設定に応じて変更すること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscope according to claim 12,
The fluoroscopic image acquisition unit, when receiving the setting from a user, changes a time interval for acquiring the fluoroscopic image according to the setting.
前記動作制御部は、前記X線源と前記検出器とを、平行移動または回転移動させること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1,
The operation control unit translates or rotates the X-ray source and the detector.
前記表示装置は、前記透視像および1以上の前記断層像を並べて表示すること
を特徴とするX線透視装置。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 2,
The X-ray fluoroscopic device, wherein the display device displays the fluoroscopic image and the one or more tomographic images side by side.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013090428A JP2016127870A (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Fluoroscope |
PCT/JP2014/050975 WO2014174857A1 (en) | 2013-04-23 | 2014-01-20 | Fluoroscopic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013090428A JP2016127870A (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Fluoroscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016127870A true JP2016127870A (en) | 2016-07-14 |
Family
ID=51791445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013090428A Pending JP2016127870A (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Fluoroscope |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016127870A (en) |
WO (1) | WO2014174857A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6317511B1 (en) * | 2017-06-30 | 2018-04-25 | 株式会社日立製作所 | X-ray tomosynthesis system |
WO2019003506A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 株式会社島津製作所 | Tomographic image generation method and radiographic apparatus |
US10902594B2 (en) | 2017-09-26 | 2021-01-26 | Shimadzu Corporation | Medical x-ray image processing apparatus and X-ray imaging apparatus |
JP2022510786A (en) * | 2018-12-03 | 2022-01-28 | ザ ユニバーシティ オブ ノース カロライナ アット チャペル ヒル | Compact X-ray devices, systems, and methods for tomosynthesis, fluoroscopy, and stereotactic imaging. |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10973479B2 (en) | 2016-05-16 | 2021-04-13 | Canon Medical Systems Corporation | X-ray diagnosis apparatus, X-ray diagnosis apparatus controlling method, and X-ray diagnosis system |
JP7066332B2 (en) * | 2016-05-16 | 2022-05-13 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X-ray diagnostic device and X-ray diagnostic device control method |
EP3616624B1 (en) * | 2018-08-28 | 2021-04-28 | Siemens Healthcare GmbH | Method for operating an x-ray device, x-ray device, computer program and electronically readable data carrier |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000325337A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Shimadzu Corp | X rays computed tomography apparatus |
JP4574974B2 (en) * | 2003-09-30 | 2010-11-04 | 株式会社東芝 | X-ray CT apparatus and fluoroscopic image acquisition method |
US7590306B2 (en) * | 2003-11-26 | 2009-09-15 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Resolution adaptive image filtering system and method |
US7103136B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-09-05 | General Electric Company | Fluoroscopic tomosynthesis system and method |
-
2013
- 2013-04-23 JP JP2013090428A patent/JP2016127870A/en active Pending
-
2014
- 2014-01-20 WO PCT/JP2014/050975 patent/WO2014174857A1/en active Application Filing
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6317511B1 (en) * | 2017-06-30 | 2018-04-25 | 株式会社日立製作所 | X-ray tomosynthesis system |
WO2019003506A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 株式会社島津製作所 | Tomographic image generation method and radiographic apparatus |
JP2019010378A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社日立製作所 | X-ray tomosynthesis device |
JPWO2019003506A1 (en) * | 2017-06-30 | 2020-03-26 | 株式会社島津製作所 | Tomographic image generation method and radiation imaging apparatus |
US11006918B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-05-18 | Shimadzu Corporation | Tomographic image generation method and radiographic imaging apparatus |
US10902594B2 (en) | 2017-09-26 | 2021-01-26 | Shimadzu Corporation | Medical x-ray image processing apparatus and X-ray imaging apparatus |
JP2022510786A (en) * | 2018-12-03 | 2022-01-28 | ザ ユニバーシティ オブ ノース カロライナ アット チャペル ヒル | Compact X-ray devices, systems, and methods for tomosynthesis, fluoroscopy, and stereotactic imaging. |
JP7294592B2 (en) | 2018-12-03 | 2023-06-20 | ザ ユニバーシティ オブ ノース カロライナ アット チャペル ヒル | Compact X-ray device, system and method for tomosynthesis, fluoroscopy and stereotactic imaging |
US11950944B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-04-09 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Compact x-ray devices, systems, and methods for tomosynthesis, fluoroscopy, and stereotactic imaging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014174857A1 (en) | 2014-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014174857A1 (en) | Fluoroscopic apparatus | |
JP6688557B2 (en) | X-ray CT system | |
JP5677738B2 (en) | X-ray computed tomography system | |
US20130148779A1 (en) | Radiation tomography apparatus | |
JP5407774B2 (en) | Radiography equipment | |
JP5388472B2 (en) | A control device, an X-ray imaging system, a control method, and a program for causing a computer to execute the control method. | |
JP2007021006A (en) | X-ray ct apparatus | |
JP2005013738A (en) | System and method for scanning object in tomosynthesis application | |
JP2009136518A (en) | X-ray radiographing apparatus and x-ray radiographing method | |
JP6475138B2 (en) | Control device, radiographic image capturing device, radiographic image capturing method, and radiographic image capturing program | |
EP2508133A2 (en) | X-ray computed tomographic imaging apparatus and method for same | |
JP5442363B2 (en) | X-ray CT system | |
US10111628B2 (en) | X-ray imaging apparatus and method for marking a location of a surgical tool on a displayed image | |
KR100280198B1 (en) | X-ray imaging apparatus and method capable of CT imaging | |
JP2011183021A (en) | Radiographic image capturing system and method of displaying radiographic image | |
JP2006296926A (en) | X-ray imaging apparatus, image processing method, computer readable storage medium and program | |
JP2015100361A (en) | X-ray diagnostic apparatus | |
JP6373558B2 (en) | X-ray CT system | |
JP4758747B2 (en) | X-ray measuring apparatus, X-ray measuring method and X-ray measuring program | |
JP6415871B2 (en) | X-ray diagnostic equipment | |
JP2006043144A (en) | Digital x-ray tomography system | |
JP6711952B2 (en) | X-ray diagnostic device | |
JP6849090B2 (en) | Medical X-ray image processing device | |
JP5754894B2 (en) | X-ray diagnostic imaging equipment | |
JP7160529B2 (en) | MEDICAL IMAGE PROCESSING APPARATUS, X-RAY DIAGNOSTIC APPARATUS, AND MEDICAL IMAGE PROCESSING METHOD |