JP2017035203A - Radiographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、血管造影撮影などの造影撮影に用いられるX線撮影装置に係り、特に被検体に投与された造影剤の追跡撮影を行う技術に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus used for contrast imaging such as angiography, and more particularly to a technique for performing tracking imaging of a contrast agent administered to a subject.
医療現場では、例えば被検体の下肢における血管のように、被検体の体軸方向に長い長尺領域を撮影対象とする場合がある。この場合、X線検出器の規格上、一度のX線照射で長尺領域全体についてのX線画像を撮影することは困難である。そのため、被検体の体軸方向に沿って複数枚のX線画像を撮影し、必要に応じてこれら複数枚のX線画像を体軸方向に繋ぎ合わせて再構成させることによって単一のX線画像(長尺画像)を取得する。 In a medical field, for example, a long region that is long in the body axis direction of a subject, such as a blood vessel in a lower limb of the subject, may be a subject to be imaged. In this case, according to the standard of the X-ray detector, it is difficult to capture an X-ray image of the entire long region by one X-ray irradiation. Therefore, a plurality of X-ray images are taken along the body axis direction of the subject, and a plurality of X-ray images are connected in the body axis direction and reconstructed as necessary. Acquire an image (long image).
従来のX線撮影装置101において下肢における血管のX線画像を取得する場合、図9に示すように被検体Mの血管に造影剤を注入した後、注入された造影剤を追跡するように天板103を被検体の体軸方向(x方向)に順次移動させる。天板103の移動によって、X線管105およびFPD107からなる撮像系の撮影位置Pは、被検体の体軸方向(x方向)へ相対的に変位する。
In the case where an X-ray image of a blood vessel in the lower limb is acquired by the conventional
そして複数の撮影位置においてそれぞれX線管105からFPD107へX線105aを照射させることにより、画像生成部109はFPD107から出力されるX線検出信号に基づいて、造影剤によって血管が強調されたX線画像を生成する。長尺領域における単一のX線画像を必要とする場合、再構成部111が撮影位置の各々において撮影されたX線画像を再構成することにより、長尺領域の診断により適した長尺画像を取得できる。
Then, by irradiating the
血管に沿って移動する造影剤を追跡するように天板103を移動させて順次X線画像を撮影する方法としては、主にステッピング撮影とボーラスチェイス撮影とが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。ステッピング撮影では図10(a)に示すように、天板103の移動と静止とを繰り返しながら、予め決められた複数の撮影位置においてX線撮影を行う。すなわち撮影位置P1でX線画像を撮影した後(図10(a)左図)、造影剤Aの移動速度より速く天板103を変位させ、次の撮影位置P2において静止させる(図10(a)中央図)。そして撮影位置P2において造影剤Aが到達するのを待ってX線画像を撮影し、さらに次の撮影位置P3へ撮影位置Pを変位させる(図10(a)右図)。
As a method of sequentially capturing X-ray images by moving the
一方、ボーラスチェイス撮影では図10(b)に示すように、天板103をx方向に連続的に移動させて血管内の造影剤を随時追跡し、予め設定されたタイミングでX線撮影を行い、X線画像を取得する。すなわち撮影位置P1aでX線画像を撮影した後(図10(b)左図)、術者はX線画像に映る造影剤Aの位置を確認しつつ、血管に注入された造影剤AがX線画像内に常に収まるように天板103の移動速度を随時調節する。そして造影剤Aの移動速度に合わせて天板103を移動させつつ、予め決められたタイミングで随時X線画像を撮影する(図10(b)中央図、右図)。
On the other hand, in bolus chase imaging, as shown in FIG. 10B, the
ボーラスチェイス撮影において、各X線画像を撮影する撮影位置P1a〜P3aの位置は天板103の移動速度、すなわち造影剤Aの移動速度によって変化する。ボーラスチェイス撮影では随時造影剤Aを追跡しつつX線画像を連続撮影するので、造影された血管のリアルタイム情報を取得することができる。
In the bolus chase imaging, the positions of the imaging positions P1a to P3a for imaging each X-ray image vary depending on the moving speed of the
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、血管の太さや形状によって、x方向における造影剤の移動速度は絶えず変化する。そのため一般的なボーラスチェイス撮影では、X線105aは常時FPD107の全体に照射されるように、X線画像を撮影するためのX線照射野が調整される。X線照射野をx方向へ広くすることにより、関心部位すなわち造影剤Aによって造影された血管の部位を、より確実にX線照射野の内部へ収めることができる。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, the moving speed of the contrast medium in the x direction constantly changes depending on the thickness and shape of the blood vessel. Therefore, in general bolus chase imaging, the X-ray irradiation field for imaging an X-ray image is adjusted so that the
しかし従来の装置で行うボーラスチェイス撮影では、常時X線照射野の範囲をFPD107の全体に広げてX線画像の連続撮影を長時間行う結果、被検体Mの被曝量が非常に大きくなるという問題が懸念される。一方で被曝量を低減すべく、x方向におけるX線照射野の広さを予め狭くした状態でボーラスチェイス撮影を行う場合、造影剤Aの移動速度が予想外に速い(または遅い)ことに起因して、関心部位たる血管造影部位がX線照射野から容易に外れてしまう。その結果、関心部位である造影血管を好適に映すX線画像の取得が困難になる。 However, in bolus chase imaging performed by a conventional apparatus, the X-ray irradiation field is always extended to the entire FPD 107 and X-ray images are continuously captured for a long time. As a result, the exposure dose of the subject M becomes very large. Is concerned. On the other hand, when bolus chase imaging is performed in a state where the width of the X-ray irradiation field in the x direction is narrowed in advance in order to reduce the exposure dose, the moving speed of the contrast agent A is unexpectedly fast (or slow). As a result, the angiographic region, which is the region of interest, easily deviates from the X-ray irradiation field. As a result, it becomes difficult to obtain an X-ray image that favorably reflects a contrasted blood vessel that is a region of interest.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体の被曝量を低減しつつ好適な血管造影撮影を行うことのできるX線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an X-ray imaging apparatus capable of performing suitable angiography while reducing the exposure dose of a subject.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、X線を遮蔽する遮蔽部を備え、前記X線源から照射されるX線の照射野であるX線照射野を制御するコリメータと、前記被検体に投与された造影剤を追跡するように前記X線照射野を前記被検体の体軸方向へ移動させる照射野移動手段と、前記照射野移動手段が前記X線照射野を移動させる間に、所定のタイミングで前記X線管からX線を照射させるX線照射制御部と、前記照射野移動手段が前記X線照射野を移動させる間に、前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、前記被検体の体軸方向における前記X線照射野の移動速度を検出する移動速度検出部と、前記移動速度検出部が検出する前記X線照射野の移動速度に基づいて、前記被検体の体軸方向における前記X線照射野の長さを算出する照射範囲算出部と、前記被検体の体軸方向における前記X線照射野の長さが、前記照射範囲算出部が算出する前記長さとなるように前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御部とを備えることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, an X-ray imaging apparatus according to the present invention includes an X-ray tube that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject, and a shielding unit that shields X-rays. A collimator for controlling an X-ray irradiation field, which is an X-ray irradiation field irradiated from the X-ray source, and the X-ray irradiation field to track the contrast agent administered to the subject. And an X-ray irradiation control unit for irradiating X-rays from the X-ray tube at a predetermined timing while the irradiation field moving means moves the X-ray irradiation field. An image generating unit that generates an X-ray image using a detection signal output from the X-ray detection unit while the irradiation field moving unit moves the X-ray irradiation field; and a body axis direction of the subject. A moving speed detector for detecting a moving speed of the X-ray irradiation field; and the moving speed An irradiation range calculation unit that calculates the length of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject based on the moving speed of the X-ray irradiation field detected by the detection unit, and a body axis direction of the subject And a collimator control unit that controls opening and closing movement of the shielding unit so that the length of the X-ray irradiation field becomes the length calculated by the irradiation range calculation unit.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、照射野移動手段は被検体に投与された造影剤を追跡するようにX線照射野を被検体の体軸方向へ移動させる。移動速度検出部は被検体の体軸方向におけるX線照射野の移動速度を検出し、照射範囲算出部は移動速度検出部が検出するX線照射野の移動速度に基づいて、被検体の体軸方向におけるX線照射野の長さを算出する。コリメータ制御部は、被検体の体軸方向におけるX線照射野の長さが、照射範囲算出部が算出する長さとなるように遮蔽部の開閉移動を制御する。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the irradiation field moving means moves the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject so as to track the contrast agent administered to the subject. The moving speed detecting unit detects the moving speed of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject, and the irradiation range calculating unit is based on the moving speed of the X-ray irradiation field detected by the moving speed detecting unit. The length of the X-ray irradiation field in the axial direction is calculated. The collimator control unit controls the opening / closing movement of the shielding unit so that the length of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject becomes the length calculated by the irradiation range calculation unit.
X線照射野の移動速度は造影剤の移動速度に合わせて変化するので、X線画像を撮影する際におけるX線照射野の広さは造影剤の移動速度に応じて随時調整される。造影剤の移動速度が速い場合は照射範囲算出部が算出するX線照射野の長さが長くなる。すなわち造影剤の移動速度が速くなった場合、X線照射野の範囲は速やかに広くなるよう調整されるので、関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めることができる。 Since the moving speed of the X-ray irradiation field changes in accordance with the moving speed of the contrast agent, the width of the X-ray irradiation field when taking an X-ray image is adjusted as needed according to the moving speed of the contrast agent. When the moving speed of the contrast agent is fast, the length of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation range calculation unit becomes long. That is, when the moving speed of the contrast agent increases, the range of the X-ray irradiation field is adjusted so that the range of the X-ray irradiation field is quickly widened, so that the contrast agent of interest can be surely contained within the range of the X-ray irradiation field. .
造影剤の移動速度が遅い場合は照射範囲算出部が算出するX線照射野の長さが短くなる。すなわち造影剤の移動速度が遅くなった場合、X線照射野の範囲は速やかに狭くなるよう調整されるので、被検体の被曝量を好適に低減できる。造影剤の移動速度が遅い場合、X線照射野が狭くとも容易に関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めることができる。従って、造影剤を追跡撮影するボーラスチェイス撮影において、造影剤の移動速度が頻繁に変化する場合であっても、常に関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めることができるとともに、被検体の被曝量を低減することが可能となる。 When the moving speed of the contrast agent is slow, the length of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation range calculation unit is shortened. That is, when the moving speed of the contrast agent becomes slow, the range of the X-ray irradiation field is adjusted so as to be narrowed quickly, so that the exposure dose of the subject can be suitably reduced. When the moving speed of the contrast agent is low, the contrast agent of interest can be easily within the range of the X-ray irradiation field easily even if the X-ray irradiation field is narrow. Therefore, in bolus chase imaging for tracking a contrast agent, even if the moving speed of the contrast agent frequently changes, it is possible to ensure that the contrast agent of interest is always within the range of the X-ray irradiation field. In addition, the exposure amount of the subject can be reduced.
また、上述した発明において、前記照射野移動手段は、前記被検体を載置する天板を前記被検体の体軸方向に移動させることによって、前記X線照射野を前記被検体の体軸方向に移動させることが好ましい。 In the above-described invention, the irradiation field moving means moves the top plate on which the subject is placed in the body axis direction of the subject, thereby moving the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject. It is preferable to move to.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、照射野移動手段は、被検体を載置する天板を被検体の体軸方向に移動させることによって、X線照射野を被検体の体軸方向に移動させる。この場合、X線照射野の移動速度は被検体の体軸方向における天板の移動速度に基づいて検出できるので、天板の移動速度に基づいてX線照射野の広さは速やかに調整される。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the irradiation field moving means moves the top plate on which the subject is placed in the direction of the body axis of the subject, thereby covering the X-ray irradiation field. Move in the body axis direction of the specimen. In this case, since the moving speed of the X-ray irradiation field can be detected based on the moving speed of the top plate in the body axis direction of the subject, the width of the X-ray irradiation field is quickly adjusted based on the moving speed of the top board. The
天板を移動させる機構および天板の移動速度を検出する機構は、特定のアプリケーションを実現する目的でX線撮影装置に搭載されることが多い。そのため、X線照射野の移動を天板の移動によって実現させることにより、従来構成のX線撮影装置に新たな構成を設けることなく本発明の効果を達成することが可能となる。すなわち、関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めるとともに、被検体の被曝量を低減することもできるX線撮影装置を、より低いコストで実現できる。 A mechanism for moving the top plate and a mechanism for detecting the moving speed of the top plate are often mounted on an X-ray imaging apparatus for the purpose of realizing a specific application. Therefore, by realizing the movement of the X-ray irradiation field by the movement of the top plate, it is possible to achieve the effect of the present invention without providing a new configuration in the X-ray imaging apparatus having the conventional configuration. That is, it is possible to realize an X-ray imaging apparatus that can surely contain the contrast agent of interest within the range of the X-ray irradiation field and can reduce the exposure dose of the subject at a lower cost.
また、上述した発明において、前記照射野移動手段は、前記X線源および前記X線検出手段からなる撮像系を前記被検体の体軸方向に移動させることによって、前記照射野を前記被検体の体軸方向に移動させることが好ましい。 In the above-described invention, the irradiation field moving unit moves the imaging field including the X-ray source and the X-ray detection unit in the body axis direction of the subject, thereby moving the irradiation field of the subject. It is preferable to move in the body axis direction.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、照射野移動手段は、X線管およびX線検出器からなる撮像系を被検体の体軸方向に移動させることによって、X線照射野を被検体の体軸方向に移動させる。この場合、X線照射野の移動速度は被検体の体軸方向における撮像系の移動速度に基づいて検出できるので、撮像系の移動速度に基づいてX線照射野の広さは速やかに調整される。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the irradiation field moving means moves the imaging system including the X-ray tube and the X-ray detector in the direction of the body axis of the subject. The irradiation field is moved in the body axis direction of the subject. In this case, since the moving speed of the X-ray irradiation field can be detected based on the moving speed of the imaging system in the body axis direction of the subject, the width of the X-ray irradiation field is quickly adjusted based on the moving speed of the imaging system. The
撮像系を移動させる機構および撮像系の移動速度を検出する機構は、特定のアプリケーションを実現する目的でX線撮影装置に搭載されることが多い。そのため、X線照射野の移動を撮像系の移動によって実現させることにより、従来構成のX線撮影装置に新たな構成を設けることなく本発明の効果を達成することが可能となる。すなわち、関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めるとともに、被検体の被曝量を低減することもできるX線撮影装置を、より低いコストで実現できる。 A mechanism for moving the imaging system and a mechanism for detecting the moving speed of the imaging system are often mounted on an X-ray imaging apparatus for the purpose of realizing a specific application. Therefore, by realizing the movement of the X-ray irradiation field by the movement of the imaging system, the effect of the present invention can be achieved without providing a new configuration in the X-ray imaging apparatus having the conventional configuration. That is, it is possible to realize an X-ray imaging apparatus that can surely contain the contrast agent of interest within the range of the X-ray irradiation field and can reduce the exposure dose of the subject at a lower cost.
また、上述した発明において、前記照射範囲算出部が算出する前記X線照射野の長さの値は、前記移動速度検出部が検出する前記X線照射野の移動速度に比例することが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the value of the length of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation range calculation unit is proportional to the movement speed of the X-ray irradiation field detected by the movement speed detection unit.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、照射範囲算出部が算出するX線照射野の長さの値は、移動速度検出部が検出するX線照射野の移動速度に比例する。すなわちX線照射野の移動速度に基づいて、適切なX線照射野の広さを算出するために要する演算をより単純化できる。従って、造影剤の移動速度の変化に合わせてX線照射野の移動速度が頻繁に変化する場合であっても、X線照射野の広さを適切な範囲へとより迅速に調整することが可能となる。その結果、関心対象である造影剤をより確実にX線照射野の範囲内に収めるとともに、被検体の被曝量をより低減することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the value of the length of the X-ray field calculated by the irradiation range calculation unit is equal to the movement speed of the X-ray field detected by the movement speed detection unit. Proportional. That is, based on the moving speed of the X-ray irradiation field, the calculation required to calculate the appropriate X-ray irradiation field width can be further simplified. Therefore, even when the moving speed of the X-ray irradiation field frequently changes in accordance with the change in the moving speed of the contrast agent, the width of the X-ray irradiation field can be adjusted more quickly to an appropriate range. It becomes possible. As a result, it is possible to more reliably store the contrast agent that is an object of interest within the range of the X-ray irradiation field and to further reduce the exposure dose of the subject.
また、上述した発明において、前記画像生成部が生成する複数枚の前記X線画像を、前記被検体の体軸方向に繋ぎ合わせて単一の長尺画像を再構成する再構成部を備えることが好ましい。 Further, in the above-described invention, a reconstructing unit that reconstructs a single long image by connecting a plurality of the X-ray images generated by the image generating unit in the body axis direction of the subject is provided. Is preferred.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、再構成部は画像生成部が生成する複数枚のX線画像を、被検体の体軸方向に繋ぎ合わせて単一の長尺画像を再構成する。この場合、単一の長尺画像を参照することにより、造影剤を追跡撮影した長尺の領域全体について、迅速かつ俯瞰的に診断できる。従って、ボーラスチェイス撮影において、被検体をより正確に診断することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the reconstruction unit connects a plurality of X-ray images generated by the image generation unit in the body axis direction of the subject to form a single long length. Reconstruct the image. In this case, by referring to a single long image, the entire long region in which the contrast medium is tracked and photographed can be diagnosed quickly and in a bird's-eye view. Therefore, the subject can be diagnosed more accurately in bolus chase imaging.
本発明に係るX線撮影装置によれば、照射野移動手段は被検体に投与された造影剤を追跡するようにX線照射野を被検体の体軸方向へ移動させる。移動速度検出部は被検体の体軸方向におけるX線照射野の移動速度を検出し、照射範囲算出部は移動速度検出部が検出するX線照射野の移動速度に基づいて、被検体の体軸方向におけるX線照射野の長さを算出する。コリメータ制御部は、被検体の体軸方向におけるX線照射野の長さが、照射範囲算出部が算出する長さとなるように遮蔽部の開閉移動を制御する。 According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the irradiation field moving means moves the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject so as to track the contrast agent administered to the subject. The moving speed detecting unit detects the moving speed of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject, and the irradiation range calculating unit is based on the moving speed of the X-ray irradiation field detected by the moving speed detecting unit. The length of the X-ray irradiation field in the axial direction is calculated. The collimator control unit controls the opening / closing movement of the shielding unit so that the length of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject becomes the length calculated by the irradiation range calculation unit.
X線照射野の移動速度は造影剤の移動速度に合わせて変化するので、X線画像を撮影する際におけるX線照射野の広さは造影剤の移動速度に応じて随時調整される。造影剤の移動速度が速い場合は照射範囲算出部が算出するX線照射野の長さが長くなる。すなわち造影剤の移動速度が速くなった場合、X線照射野の範囲は速やかに広くなるよう調整されるので、関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めることができる。 Since the moving speed of the X-ray irradiation field changes in accordance with the moving speed of the contrast agent, the width of the X-ray irradiation field when taking an X-ray image is adjusted as needed according to the moving speed of the contrast agent. When the moving speed of the contrast agent is fast, the length of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation range calculation unit becomes long. That is, when the moving speed of the contrast agent increases, the range of the X-ray irradiation field is adjusted so that the range of the X-ray irradiation field is quickly widened, so that the contrast agent of interest can be surely contained within the range of the X-ray irradiation field. .
造影剤の移動速度が遅い場合は照射範囲算出部が算出するX線照射野の長さが短くなる。すなわち造影剤の移動速度が遅くなった場合、X線照射野の範囲は速やかに狭くなるよう調整されるので、被検体の被曝量を好適に低減できる。造影剤の移動速度が遅い場合、X線照射野が狭くとも容易に関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めることができる。従って、造影剤を追跡撮影するボーラスチェイス撮影において、造影剤の移動速度が頻繁に変化する場合であっても、常に関心対象である造影剤を確実にX線照射野の範囲内に収めることができるとともに、被検体の被曝量を低減することが可能となる。 When the moving speed of the contrast agent is slow, the length of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation range calculation unit is shortened. That is, when the moving speed of the contrast agent becomes slow, the range of the X-ray irradiation field is adjusted so as to be narrowed quickly, so that the exposure dose of the subject can be suitably reduced. When the moving speed of the contrast agent is low, the contrast agent of interest can be easily within the range of the X-ray irradiation field easily even if the X-ray irradiation field is narrow. Therefore, in bolus chase imaging for tracking a contrast agent, even if the moving speed of the contrast agent frequently changes, it is possible to ensure that the contrast agent of interest is always within the range of the X-ray irradiation field. In addition, the exposure amount of the subject can be reduced.
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。図1は、実施例1に係るX線撮影装置の全体構成を説明する概略図である。
<全体構成の説明>
実施例1に係るX線撮影装置1は図1(a)に示すように、水平姿勢をとる被検体Mを載置させる天板3と、被検体Mに対してX線5aを照射するX線管5と、被検体Mに照射されて透過したX線5aを検出するX線検出器7とを備えている。X線管5とX線検出器7とは、天板3を挟んで対向配置されている。
<Description of overall configuration>
As shown in FIG. 1A, the
X線検出器7は、X線管5から被検体Mに照射されて透過したX線を検出して電気信号に変換させ、X線検出信号として出力させる。X線検出器7の例としてはフラットパネル型検出器(FPD)などが挙げられる。X線管5の下方には、X線5aを角錐状などに制限するコリメータ9が設けられている。
The
コリメータ9は図1(b)に示すように、x方向に並んだ2枚の板状の遮蔽板9aを備えている。遮蔽板9aの各々はX線を遮蔽する材料で構成されており、その一例として鉛が挙げられる。実施例1において、一対の遮蔽板9aの各々は、X線管5の焦点5bから照射されるX線5aの中心軸5cを基準として、x方向へ鏡像対称に移動するように構成されるものとする。
As shown in FIG. 1B, the
X線焦点5bから照射されたX線5aの広がりは、遮蔽板9aの各々によって角錐状に制限される。そして遮蔽板9aの各々によって形成された開口部を通過したX線5aが被検体Mに照射される。すなわち遮蔽板9aの各々を開閉移動させて開口部を調整することによって、X線5aが照射される領域(X線照射野)の位置および範囲が調整される。遮蔽板9aは本発明における遮蔽部に相当する。
The spread of the
また、X線撮影装置1はX線照射制御部11と、天板移動機構13と、コリメータ制御部15と、画像生成部17と、再構成部19と、入力部21と、モニタ23と、記憶部25と、主制御部27とを備えている。X線照射制御部11はX線管5に接続されており、X線管5の管電圧や管電流などを制御することによって、X線管5から照射させるX線5aの線量、およびX線5aを照射させるタイミングなどを制御する。
The
天板移動機構13は天板3に接続されており、天板3をx方向(天板3の長手方向、および被検体Mの体軸方向)、へ移動させる。天板3がx方向へ移動することにより、X線管5およびX線検出器7からなる撮像系と、被検体Mとの位置関係はx方向へ相対的に変更される。従って、天板3がx方向へ移動することによって、被検体Mに対してX線管5から照射されるX線5aの照射野はx方向に変位する。実施例1において、天板移動機構13は本発明における照射野移動手段に相当する。
The top
コリメータ制御部15は、コリメータ9に設けられている遮蔽板9aの各々の開閉移動を制御する。すなわちコリメータ制御部15によって、X線照射野の位置および範囲が制御される。画像生成部17はX線検出器7の後段に設けられており、X線検出器7から出力されたX線検出信号に基づいてX線画像を生成する。なおX線を照射してX線画像を撮影する際における、天板3(または被検体M)に対する撮像系の相対位置を以下、「撮影位置」とする。再構成部19は画像生成部17の後段に設けられており、画像生成部17が生成するX線画像の各々をx方向に繋ぎ合わせ、長尺画像を再構成する。
The
入力部21は術者の指示を入力するものであり、その一例としてキーボード入力式のパネルや、タッチ入力式のパネルなどが挙げられる。入力部21にはx方向における天板3の移動速度を制御する図示しない速度制御スイッチが設けられており、術者は速度制御スイッチを適宜操作することによって、天板3の移動速度を随時調整する。モニタ23は画像生成部17が生成するX線画像や、再構成部19が再構成する長尺画像などを例とする各種画像を表示する。
The
記憶部25は、X線撮影装置1の制御に参照される各種パラメータ、および画像処理部17において生成される各種画像などを記憶する。X線撮影装置1の制御に参照されるパラメータの例としては、X線管5の管電圧・管電流のパラメータ等が挙げられる。主制御部27は中央演算処理装置(CPU)などによって構成されており、入力部21に入力される内容などに従って、X線照射制御部11、天板移動機構13、コリメータ制御部15、画像生成部17、および再構成部19などの各構成を統括制御する。
The
本発明に特徴的な構成として、実施例1に係るX線撮影装置1は移動速度検出部29と照射範囲算出部31とをさらに備えている。移動速度検出部29はx方向における天板3の移動速度を随時検出するものであり、一例としてポテンショメータやエンコーダなどによって構成される。この場合、x方向における天板3の座標位置が単位時間あたりにおいて変化する距離に基づいて、天板3の移動速度を検出できる。
As a characteristic configuration of the present invention, the
照射範囲算出部31はコリメータ制御部15の上段に設けられており、移動速度検出部29が検出する天板3の移動速度Sに基づいて、X線照射野のx方向における長さTを随時算出する。天板3の移動速度Sが速くなると、照射範囲算出部31が算出する長さTの値は大きくなるように構成される。コリメータ制御部15は照射範囲算出部31が算出する長さTの値に従って、遮蔽板9aを適宜x方向へ移動させることにより、x方向におけるX線照射野の長さを調整する。
The irradiation
このような構成を備えることにより、X線撮影装置1ではx方向における天板3の移動速度の変化、すなわちx方向におけるX線照射野の移動速度の変化に応じて、x方向におけるX線照射野の範囲は速やかに変化する。そのため、ボーラスチェイス撮影において確実に関心部位をX線照射野の範囲内に収めつつ、被検体Mの被曝量を低減できる。
By providing such a configuration, the
<天板の移動速度SとX線照射野の長さTとの相関について>
実施例1に係るX線撮影装置1では、x方向における天板3の移動速度Sに応じてX線照射野のx方向における長さTが変化するように構成される。すなわち移動速度検出部29が検出する移動速度Sの値が大きくなると、照射範囲算出部31が算出する長さTの値に算出する。一方で移動速度Sの値が小さくなると、照射範囲算出部31は長さTを短い値に算出する。
<Correlation between top plate moving speed S and X-ray irradiation field length T>
The
天板3の移動速度Sと、x方向におけるX線照射野の長さTとの具体的な相関関係については、移動速度Sの上昇に応じて長さTが長くなり、移動速度Sの低下に応じて長さTが短くなる構成であれば、適宜設定してよい。相関関係の最も単純な例としては図2(a)に示すように、移動速度Sと長さTとが比例する関係が挙げられる。この場合、移動速度Sが速くなるに比例して、X線照射野の範囲がよりx方向に広くなる。移動速度Sと長さTとの相関関係の他の例としては図2(b)および図2(c)に示す関係が挙げられるが、その詳細は後述する。なお実施例1では図2(a)に示すように、移動速度Sと長さTとは比例関係にあるものとする。 Regarding the specific correlation between the moving speed S of the top 3 and the length T of the X-ray irradiation field in the x direction, the length T increases as the moving speed S increases, and the moving speed S decreases. As long as the length T is shortened according to the above, it may be set as appropriate. As the simplest example of the correlation, as shown in FIG. 2A, there is a relationship in which the moving speed S and the length T are proportional. In this case, the range of the X-ray irradiation field becomes wider in the x direction in proportion to the increase in the moving speed S. Other examples of the correlation between the moving speed S and the length T include the relationships shown in FIGS. 2B and 2C, details of which will be described later. In the first embodiment, as shown in FIG. 2A, the moving speed S and the length T are in a proportional relationship.
造影剤の移動速度がより速くなるほど、関心部位が容易にX線画像の撮影範囲外へ変位する。そのため一般的に造影剤が速く移動するほど、造影剤を速やかに追跡すべく天板3の移動速度Sを速くする。移動速度Sに比例してX線照射野の長さTは大きくなる。すなわち造影剤の移動速度が上昇する程、照射範囲算出部31は長さTの値をより大きい値として算出する。
As the moving speed of the contrast agent becomes faster, the region of interest is easily displaced outside the imaging range of the X-ray image. Therefore, generally, the faster the contrast agent moves, the faster the moving speed S of the top 3 is to track the contrast agent quickly. In proportion to the moving speed S, the length T of the X-ray irradiation field increases. That is, as the moving speed of the contrast agent increases, the irradiation
その結果、造影剤の移動速度が上昇するほど、X線照射野がx方向により広くなるので、ボーラスチェイス撮影の間、常に造影剤の先端領域Rを確実にX線照射野の範囲内に収めることができる(図5(d)、図6(d)を参照)。また移動速度Sと長さTとは比例関係にあるので、照射範囲算出部31が長さTの算出に要する演算をより単純化できる。そのため移動速度Sに対する長さTの制御に関する応答性がより高くなる。
As a result, as the moving speed of the contrast agent increases, the X-ray irradiation field becomes wider in the x direction, so that the tip region R of the contrast agent is always reliably within the X-ray irradiation field during bolus chase imaging. (See FIGS. 5 (d) and 6 (d)). Further, since the moving speed S and the length T are in a proportional relationship, the calculation required for the irradiation
<動作の説明>
次に、実施例1に係るX線撮影装置1の動作について説明する。図3(a)は実施例1に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。ここでは被検体の下肢における血管を造影してボーラスチェイス撮影を行う場合を例として動作の概要を説明する。
<Description of operation>
Next, the operation of the
ステップS1(造影剤の投与)
ボーラスチェイス撮影を行うにあたり、まず術者は入力部21を操作して、撮像系の各々を撮影始点へ移動させる。なお実施例1において撮影始点、すなわち最初にX線画像を撮影する撮影位置はP1であるものとする(図5(a)、図7を参照)。そして術者は被検体Mの太ももの付け根などから、被検体Mの血管内に造影剤を投与する。
Step S1 (Administration of contrast medium)
In performing bolus chase imaging, the operator first operates the
ステップS2(X線撮影の開始)
造影剤を投与した後、X線画像の撮影を開始する。すなわち術者は入力部21を操作して、X線管5からX線5aを被検体Mへ照射させる。X線検出器7は、被検体Mを透過するX線5aを検出してX線検出信号を出力する。画像生成部17はX線検出信号に基づいて、造影された血管を映すX線画像を生成する。生成されるX線画像はモニタ23に表示される。
Step S2 (Start of X-ray imaging)
After administration of the contrast agent, X-ray image capturing is started. That is, the surgeon operates the
ステップS3(天板の移動)
ステップS1において投与された造影剤は血流に沿って太ももから足先へと流れることによってx方向へ移動し、下肢の血管を順次造影する。術者はモニタ23に表示されるX線画像を参照し、x方向へ移動する造影剤を追跡するように天板3をx方向へ移動させる。天板3の移動は、入力部21を操作することなどによって行われる。天板3がx方向へ移動することにより、撮像系と被検体Mとの位置関係がx方向へ相対的に変位するので、X線照射野はx方向に変位する。
Step S3 (moving the top plate)
The contrast agent administered in step S1 moves in the x direction by flowing from the thigh to the toes along the bloodstream, and sequentially images the blood vessels of the lower limbs. The surgeon refers to the X-ray image displayed on the
ステップS4(天板の移動速度の検出)
天板3が移動することにより、移動速度検出部29による天板の移動速度の検出が随時行われる。すなわち移動速度検出部29はx方向における天板3の座標位置の変化に基づいてx方向における天板3の移動距離Gを断続的に検出する。そして移動距離Gを移動するために要する時間に基づいて、移動速度検出部29はx方向における天板3の移動速度Sを随時検出する。検出された天板3の移動速度Sに関する情報は、移動速度検出部29から主制御部27を介して、照射範囲算出部31へ送信される。
Step S4 (Detection of moving speed of top plate)
As the top 3 moves, the moving
ステップS5(照射野の範囲の算出)
照射範囲算出部31は、送信された天板3の移動速度Sの情報に基づいて、X線照射野の範囲の算出を随時実行する。照射範囲算出部31は、天板3の移動速度Sが速い場合、x方向におけるX線照射野の長さTが長くなるようにX線照射野の範囲を算出する。一方で天板3の移動速度Sが遅い場合、照射範囲算出部31はx方向におけるX線照射野の長さTが短くなるようにX線照射野の範囲を算出する。x方向におけるX線照射野の長さTの情報は、照射範囲算出部31からコリメータ制御部15へ送信される。
Step S5 (calculation of irradiation field range)
The irradiation
ステップS6(X線照射野の調整)
コリメータ制御部15は照射範囲算出部31が随時算出する、X線照射野の長さTの情報に基づいてX線照射野の調整を行う。すなわちコリメータ制御部15は長さTの値に応じて、コリメータ9に設けられている遮蔽板9aの各々を随時制御する。遮蔽板9aの各々はコリメータ制御部15が送信する信号に従い、x方向へ鏡像対称に移動する。その結果、X線焦点5bから照射されるX線5aは、y方向に広がり、x方向に長さTを有する角錐状に調整される。
Step S6 (adjustment of X-ray irradiation field)
The
ステップS7(X線画像の撮影)
天板3の移動速度Sに応じてX線照射野の範囲が調整された後、X線画像の撮影が行われる。すなわち術者は入力部21を操作して、X線管5からX線5aを被検体Mへ照射させる。X線検出器7は、被検体Mを透過するX線5aを検出してX線検出信号を出力する。画像生成部17はX線検出信号に基づいて、造影された血管を映すX線画像を生成する。
Step S7 (X-ray image capturing)
After the range of the X-ray irradiation field is adjusted according to the moving speed S of the top 3, an X-ray image is taken. That is, the surgeon operates the
その後、血管に沿って進行する造影剤をさらに追跡してボーラスチェイス撮影を続行する場合はステップS3に戻り、ステップS3〜S7の操作を繰り返す。一方、造影剤をこれ以上追跡撮影する必要がない場合はX線画像の撮影を終了し、ステップS8へと進行する。 Thereafter, when the contrast medium traveling along the blood vessel is further tracked and the bolus chase imaging is continued, the process returns to step S3 and the operations of steps S3 to S7 are repeated. On the other hand, when there is no need to follow the contrast agent for further imaging, the imaging of the X-ray image is terminated and the process proceeds to step S8.
なおボーラスチェイス撮影を行う場合、X線5aの照射は予め決められた所定の時間が経過する毎に行われる。すなわちX線画像の撮影は連続して行われ、そのフレームレートは5〜30fps程度であることが好ましい。一例としてフレームレートが15fpsの場合、ステップS2において最初のX線画像を撮影した後、1秒間に15回のサイクルでステップS3からステップS7までの工程を繰り返し、造影剤の移動速度に応じた撮影範囲のX線画像を随時生成する。ステップS7で生成されるX線画像は随時モニタ23に表示されるとともに記憶部25に記憶される。
When performing bolus chase imaging, the
ステップS8(長尺画像の再構成)
造影剤の追跡撮影が終了した後、必要に応じて長尺画像の再構成を行う。各X線画像の撮影領域を包含する長尺領域について映す単一のX線画像である長尺画像を必要とする場合、ステップS7までに得られたX線画像の各々は再構成部19へ送信される。再構成部19は画像生成部17が生成したX線画像の各々をx方向に繋ぎ合わせて単一の長尺画像を再構成する。
Step S8 (Reconstruction of long image)
After the tracking of the contrast agent is completed, a long image is reconstructed as necessary. When a long image that is a single X-ray image projected for a long region including the imaging region of each X-ray image is required, each of the X-ray images obtained up to step S7 is sent to the
再構成された長尺画像はモニタ23に表示されるとともに、記憶部25によって記憶される。長尺画像の取得によって、ボーラスチェイス撮影に係る工程は全て終了する。このように長尺領域全体を俯瞰できる単一の長尺画像が取得される。なお長尺画像を再構成する必要がない場合、造影剤の追跡撮影を終了した時点でステップS8の工程を省略し、ボーラスチェイス撮影の全工程を終了してもよい。
The reconstructed long image is displayed on the
<造影剤の移動速度に応じた動作の説明>
ここで造影剤の移動速度に応じた場合分けをすることにより、ステップS3からステップS7までの工程についてさらに詳しく説明する。図4はx方向における造影剤の移動速度が速い場合と遅い場合との各々における、ステップS3からS7までのフローチャートである。
<Explanation of operation according to moving speed of contrast agent>
Here, the process from step S3 to step S7 will be described in more detail by dividing the case according to the moving speed of the contrast agent. FIG. 4 is a flowchart from step S3 to step S7 in each of the cases where the moving speed of the contrast agent in the x direction is fast and slow.
ボーラスチェイス撮影において、被検体に投与された造影剤がx方向へ移動する速度は絶えず変化する。すなわち血流が速い部位や血管がx方向に直線となっている部位では、x方向における造影剤Aの移動速度は速くなる。一方、血流が遅い部位や血管がy方向(天板3の短手方向)などに曲がっている部位では、x方向における造影剤Aの移動速度は遅くなる。術者は一例として入力部21に設けられている、図示しない速度制御スイッチを随時操作することにより、x方向における天板3の移動速度Sを適宜調整することとなる。
In bolus chase imaging, the speed at which the contrast agent administered to the subject moves in the x direction constantly changes. That is, the moving speed of the contrast agent A in the x direction is high at a part where the blood flow is fast or a part where the blood vessel is straight in the x direction. On the other hand, the moving speed of the contrast agent A in the x direction is slow at a site where the blood flow is slow or a blood vessel is bent in the y direction (short direction of the top 3). For example, the surgeon appropriately adjusts the moving speed S of the top 3 in the x direction by operating a speed control switch (not shown) provided in the
まず、x方向における造影剤Aの移動速度が速い場合の動作について、図5の各図を用いて説明する。動作の概要は図4の左側に示すフローチャートの通りである。この場合、造影剤Aは被検体Mの血管Cに沿って速やかにx方向へ移動する。そのためX線照射野Hの範囲をx方向に狭くすると、関心部位である造影剤Aの先端領域Rの位置は、容易にX線照射野Hの範囲内から(図5(a)左図参照)、X線照射野Hの範囲外へと移動する(図5(a)右図参照)。従って、造影剤Aの移動速度が速い場合にX線照射野Hを狭くすると、画像生成部17が生成するX線画像において、関心部位たる先端領域Rを確認することが困難になる。
First, the operation when the moving speed of the contrast medium A in the x direction is high will be described with reference to each drawing in FIG. The outline of the operation is as shown in the flowchart on the left side of FIG. In this case, the contrast agent A quickly moves in the x direction along the blood vessel C of the subject M. Therefore, when the range of the X-ray irradiation field H is narrowed in the x direction, the position of the tip region R of the contrast agent A, which is a region of interest, can be easily within the range of the X-ray irradiation field H (see the left figure in FIG. 5A). ) And move out of the range of the X-ray irradiation field H (see the right figure in FIG. 5A). Therefore, if the X-ray irradiation field H is narrowed when the moving speed of the contrast agent A is fast, it is difficult to confirm the tip region R that is a region of interest in the X-ray image generated by the
そのため造影剤Aの移動速度が速い場合、造影剤Aの先端領域RをX線照射野Hの範囲内へ確実に収めるには、天板3をx方向に速く移動させる必要がある。そのためステップS3において術者は入力部21に設けられる速度制御スイッチを操作し、x方向における天板3の移動速度Sを速くする。天板3の移動に従って、被検体Mに対する撮像系の相対位置はP1から、P1との距離が比較的遠いP2aへと変位する(図5(b)右図参照)。速い速度となるように調整された天板3の移動速度SはステップS4において、移動速度検出部29によって検出される。
For this reason, when the moving speed of the contrast medium A is fast, it is necessary to move the top 3 quickly in the x direction in order to ensure that the tip region R of the contrast medium A is within the range of the X-ray irradiation field H. Therefore, in step S3, the operator operates a speed control switch provided in the
天板3の移動速度Sが速い場合、ステップS5において照射範囲算出部31が算出する長さTの値は比較的長い値となる。この場合において算出されるTの値を一例としてT1とする。コリメータ制御部15は、X線照射野Hのx方向の長さが、照射範囲算出部31が算出する長さT1となるように遮蔽板9aの各々を制御する。
When the moving speed S of the top 3 is high, the value of the length T calculated by the irradiation
そのためステップS6において、遮蔽板9aの各々はコリメータ制御部15が送信する信号に従い、x方向へ鏡像対称に移動する。X線の照射角度は被検体Mの体軸方向に広くなるので、X線焦点5bから照射されるX線5aは、y方向に広がり、x方向に厚さT1を有するコーンビーム状に調整される(図5(c))。なお、より確実に関心部位をX線照射野Hに収めるべく、コーンビーム状のX線5aがX線検出器7の全面に照射されるように遮蔽板9aの各々の位置を制御することが好ましい。すなわちT1はx方向におけるX線検出器7の長さLと等しいことがより好ましい。
Therefore, in step S6, each of the
このように、天板3の移動速度Sの上昇に応じてX線照射野Hのx方向の長さが広げられる(図5(d))。そのため造影剤Aの移動速度が想定以上に速い場合であっても、天板3の移動速度Sを速めつつ、上昇した移動速度Sに基づいてX線照射野をx方向に広く調整することによって、関心部位である先端領域Rを速やかにX線照射野Hの範囲内に収めることができる。その結果、ステップS7において取得されるX線画像には確実に関心部位が映るので、X線画像の診断能が低下することをより確実に回避できる。 In this way, the length of the X-ray irradiation field H in the x direction is increased in accordance with the increase in the moving speed S of the top 3 (FIG. 5D). Therefore, even when the moving speed of the contrast medium A is faster than expected, the X-ray irradiation field is adjusted widely in the x direction based on the increased moving speed S while increasing the moving speed S of the top 3. The tip region R, which is the region of interest, can be quickly contained within the range of the X-ray irradiation field H. As a result, since the region of interest is reliably reflected in the X-ray image acquired in step S7, it is possible to more reliably avoid the deterioration of the diagnostic ability of the X-ray image.
次に、x方向における造影剤Aの移動速度が遅い場合の動作について、図6の各図を用いて説明する。動作の概要は図4の右側に示すフローチャートの通りである。 Next, the operation when the moving speed of the contrast medium A in the x direction is slow will be described with reference to each drawing of FIG. The outline of the operation is as shown in the flowchart on the right side of FIG.
造影剤Aの移動速度が遅い場合、造影剤Aは被検体Mの血管Cに沿って緩やかにx方向へ移動する。そのため、関心部位である造影剤Aの先端領域RがX線照射野Hの範囲外へ移動することを回避するためにX線照射野Hをx方向に広くする必要性は小さい。一方でX線照射野Hの範囲を広くした場合、図6(a)の右図において符号J1およびJ2で示すような、移動速度の遅い先端領域Rが変位する可能性の小さい領域にまで無用にX線を照射することとなる。その結果、被検体Mの被曝量が増大する。 When the moving speed of the contrast medium A is slow, the contrast medium A moves slowly in the x direction along the blood vessel C of the subject M. Therefore, it is not necessary to widen the X-ray irradiation field H in the x direction in order to avoid the movement of the tip region R of the contrast agent A, which is the region of interest, outside the range of the X-ray irradiation field H. On the other hand, when the range of the X-ray irradiation field H is widened, it is useless even to a region where the tip region R having a low moving speed is unlikely to be displaced, as indicated by reference symbols J1 and J2 in the right diagram of FIG. Will be irradiated with X-rays. As a result, the exposure amount of the subject M increases.
そのためまずステップS3において、術者は造影剤Aの移動速度に応じて速度制御スイッチを操作し、x方向における天板3の移動速度Sを遅くする。天板3の移動に従って、被検体Mに対する撮像系の相対位置はP1から、P1との距離が比較的近いP2bへと変位する(図6(b)右図参照)。遅い速度となるように調整された天板3の移動速度SはステップS4において、移動速度検出部29によって検出される。
Therefore, first, in step S3, the operator operates the speed control switch according to the moving speed of the contrast medium A, and slows down the moving speed S of the top 3 in the x direction. As the top 3 moves, the relative position of the imaging system with respect to the subject M shifts from P1 to P2b, which is relatively close to P1 (see the right figure in FIG. 6B). The moving speed S of the top 3 adjusted so as to be a slow speed is detected by the moving
天板3の移動速度Sが遅い場合、ステップS5において照射範囲算出部31が算出する長さTの値は比較的短い値となる。この場合において算出されるTの値を一例としてT2とする。コリメータ制御部15は、X線照射野Hのx方向の長さが、照射範囲算出部31が算出する長さT2となるように遮蔽板9aの各々を制御する。
When the moving speed S of the top 3 is slow, the value of the length T calculated by the irradiation
そのためステップS6において、遮蔽板9aの各々はコリメータ制御部15が送信する信号に従い、x方向へ鏡像対称に移動する。X線の照射角度は被検体Mの体軸方向に狭くなるので、X線焦点5bから照射されるX線5aは、y方向に広がり、x方向に厚さT2を有するファンビーム状に調整される(図6(c))。
Therefore, in step S6, each of the
その結果、天板3の移動速度Sの低下に応じてX線照射野Hのx方向の長さが小さくなる(図6(d))。x方向における造影剤Aの移動速度が遅い場合、X線照射野Hがx方向に狭くとも、関心部位である先端領域Rを容易かつ確実にX線照射野Hの範囲内に収めることができる。その結果、ステップS7において、関心部位が確実に映るX線画像を取得するとともに、被検体Mの被曝量をより低減することが可能となる。
As a result, the length of the X-ray irradiation field H in the x direction decreases as the moving speed S of the
このように、天板3の移動速度Sに応じてX線照射野のx方向における長さTを適宜制御しつつ、所定の時間が経過する毎にX線画像の撮影を行う動作を繰り返す。ボーラスチェイス撮影では、x方向における造影剤Aの移動速度に応じて、術者は天板3の移動速度Sを適宜調整する。そのためボーラスチェイス撮影において、撮像系は図7に示すように被検体Mとの相対位置を一例としてP1からP4まで変位させつつ、撮影位置P1〜P4の各々においてX線5aを照射してX線画像をそれぞれ取得する。
In this way, the X-ray image capturing operation is repeated each time a predetermined time elapses while appropriately controlling the length T of the X-ray irradiation field in the x direction according to the moving speed S of the top 3. In the bolus chase imaging, the operator appropriately adjusts the moving speed S of the top 3 according to the moving speed of the contrast medium A in the x direction. Therefore, in bolus chase imaging, the imaging system irradiates
この場合、撮影位置がP1からP2へ変位する際において天板3の移動速度Saは速くなるように調整される。そのため撮影位置P2におけるX線照射野の範囲T1は広くなる。一方、撮影位置がP2からP3へ変位する際において天板3の移動速度S2は遅くなるように調整される。そのため撮影位置P3におけるX線照射野の範囲T2は狭くなる。 In this case, when the photographing position is displaced from P1 to P2, the moving speed Sa of the top 3 is adjusted so as to increase. Therefore, the range T1 of the X-ray irradiation field at the imaging position P2 becomes wide. On the other hand, when the photographing position is displaced from P2 to P3, the moving speed S2 of the top 3 is adjusted to be slow. Therefore, the range T2 of the X-ray irradiation field at the imaging position P3 is narrowed.
そして撮影位置がP3からP4へ変位する際における天板3の移動速度S3は、移動速度S1より速く、移動速度S2より遅くなるように調整されている。図2(a)に示すように、移動速度Sと長さTとは比例関係にあるので、撮影位置P4におけるX線照射野の長さT3は、長さT1より長く、長さT2より短くなるように制御される。このようにX線撮影装置1は、造影剤の移動速度に合わせて天板3の移動速度Sを調整し、さらに移動速度Sに応じてx方向におけるX線照射野の長さTを適宜算出するように構成される。そのため、造影剤の先端領域を確実にX線照射野の範囲内に収めつつ、被検体Mの無用な被曝を好適に回避できる。
The moving speed S3 of the top 3 when the photographing position is displaced from P3 to P4 is adjusted to be faster than the moving speed S1 and slower than the moving speed S2. As shown in FIG. 2A, since the moving speed S and the length T are in a proportional relationship, the length T3 of the X-ray irradiation field at the imaging position P4 is longer than the length T1 and shorter than the length T2. It is controlled to become. As described above, the
<実施例1の構成による効果>
実施例1に係るX線撮影装置1は天板3をx方向へ移動させることにより、被検体Mに対するX線照射野の位置をx方向に変位させる。そしてx方向における天板3の移動速度Sすなわちx方向についてX線照射野が移動する速度に応じて、x方向におけるX線照射野の長さTは随時変更される構成を備えている。そのため造影剤を追跡するようにX線照射野を移動させるボーラスチェイス撮影の実行中において、X線照射野の移動速度の変化に応じてX線照射野の範囲は随時適切な広さに調節される。
<Effects of Configuration of Example 1>
The
造影剤の移動速度が速い場合、術者が入力部21を適宜操作することによって天板3の移動速度Sを速くする。図2(a)に示すように、x方向におけるX線照射野の長さTと移動速度Sとは比例する関係にある。そのため移動速度Sの上昇に応じて撮影範囲算出部31が算出する長さTの値は大きくなる。その結果、造影剤の移動速度が速くなるに従ってX線照射野の範囲が広くなるので、造影剤が速く移動する場合であっても関心部位たる先端領域Rを確実にX線照射野の範囲内に収めることができる。
When the moving speed of the contrast medium is high, the operator operates the
一方で造影剤の移動速度が遅い場合、術者は造影剤の移動速度に合わせて、天板3の移動速度Sを遅くなるよう調節する。そのため移動速度Sの低下に応じて撮影範囲算出部31が算出する長さTの値は小さくなる。その結果、造影剤の移動速度が遅くなるに従ってX線照射野の範囲が狭くなるので、被検体Mの被曝量を低減できる。造影剤が遅く移動する場合、X線照射野が狭くとも関心部位を容易にX線照射野の範囲内に収めることができる。従って、実施例1に係るX線撮影装置では造影剤が移動する速度に関わらず、関心部位をより確実にX線照射野の範囲内に収めることができるとともに、被検体の被曝量をより低減することが可能となる。
On the other hand, when the moving speed of the contrast medium is slow, the operator adjusts the moving speed S of the top 3 to be slow according to the moving speed of the contrast medium. Therefore, as the moving speed S decreases, the value of the length T calculated by the shooting
またX線照射野の移動速度すなわち天板3の移動速度Sは移動速度検出部29によって随時自動的に検出され、さらに撮影範囲算出部31は移動速度Sに基づいて長さTの値を自動算出し、コリメータ制御部15は長さTの値に基づいてX線照射野の範囲を自動調整する。すなわち術者が造影剤の移動速度に合わせて天板3の移動速度Sを調節することにより、移動速度Sに応じてX線照射野の広さが自動的に調整される。
Further, the moving speed of the X-ray irradiation field, that is, the moving speed S of the top 3 is automatically detected by the moving
従って、ボーラスチェイス撮影の実行中に造影剤の移動速度が変化する場合であっても、X線照射野は適切な広さとなるように自動調整される。ボーラスチェイス撮影において、被検体における血管の形状や太さによっては、造影剤の移動速度が頻繁に変化する。実施例1に係る装置では移動速度検出部29、撮影範囲算出部31、およびコリメータ制御部15を備えているので、造影剤の移動速度が頻繁に変化する場合であっても速やかにX線照射野を適切な広さとなるよう調整できる。
Therefore, even if the moving speed of the contrast agent changes during execution of bolus chase imaging, the X-ray irradiation field is automatically adjusted to have an appropriate width. In bolus chase imaging, the contrast medium moving speed frequently changes depending on the shape and thickness of the blood vessel in the subject. Since the apparatus according to the first embodiment includes the movement
次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。実施例1では天板3をx方向に移動させることにより、X線管5およびX線検出器7からなる撮像系と被検体Mとを相対移動させ、被検体Mに対する撮像系の撮影位置をx方向に変位させる。被検体Mに対する撮像系の撮影位置が変位することにより、被検体Mに対するX線照射野の位置はx方向に変位する。
Next,
一方、実施例2に係るX線撮影装置1Aでは、撮像系の各々を直接x方向に移動させることによって、被検体Mに対する撮影位置をx方向に変位させるという点で実施例1と相違する。すなわち実施例2における全体構成において、X線撮影装置1Aは図8に示すように、天板移動機構13の代わりにX線管移動機構33と検出器移動機構35とを備えている。実施例2において、X線管移動機構33および検出器移動機構35は本発明における照射野移動手段に相当する。
On the other hand, the
X線管移動機構33はX線管5に接続されており、X線管5をx方向へ移動させる。検出器移動機構35はX線検出器7に接続されており、X線検出器7をx方向へ移動させる。すなわち、X線管移動機構33および検出器移動機構35によって、X線管5およびX線検出器7からなる撮像系はx方向へ同期的に移動する。また移動速度検出器29は撮像系の各々についてx方向への移動速度を検出するように構成されている。実施例2における移動速度検出器29の構成としては、X線管5およびX線検出器7の各々に設けられたエンコーダやポテンショメータなどが挙げられる。
The X-ray
X線撮影装置1Aの動作のフローチャートは図3(b)に示す通りである。実施例2に係るフローチャートはステップS3およびステップS4以外は実施例1と共通する。すなわち造影剤を注入し(ステップS1)、最初のX線画像を撮影する(ステップS2)。そしてステップS3において、術者はX線画像を参照することにより、造影剤の移動速度に応じて入力部21に設けられる速度制御スイッチを操作し、撮像系の各々をx方向へ移動させる。
A flowchart of the operation of the
ステップS4では、移動速度検出部29は撮像系の各々についてx方向の移動速度Sを検出し、検出した移動速度Sの情報を撮影範囲算出部31へ送信する。撮影範囲算出部31は、例えば図2(a)のグラフ図に示す相関関係に基づいて、x方向における撮像系の移動速度Sの値に対応する、x方向におけるX線照射野の長さTの値を算出する(ステップS5)。
In step S <b> 4, the moving
コリメータ制御部15は遮蔽板9aの各々をx方向に移動させ、X線照射野のx方向の長さがTとなるように制御する(ステップS6)。X線照射制御部11は所定の時間が経過するごとに、X線管5からX線5aを照射させてX線画像を撮影する(ステップS7)。術者は造影剤の移動速度に合わせて撮像系の移動速度Sを随時調節することにより造影剤の追跡を行い、ステップS3〜S7の工程を適宜繰り返す。造影剤の追跡撮影が終了した後、必要に応じてX線画像の各々をx方向に繋ぎ合わせて長尺画像を再構成する(ステップS8)。
The
実施例2に係るX線撮影装置1Aは撮像系を移動させることにより、被検体Mに対するX線照射野の位置をx方向に変位させる構成を備えている。x方向における撮像系の移動速度Sすなわちx方向についてX線照射野が移動する速度に応じて、x方向におけるX線照射野の長さTは随時変更される。そのため実施例2では実施例1と同様の効果を得ることができる。
The
すなわち造影剤を追跡するようにX線照射野を移動させるボーラスチェイス撮影の実行中において、X線照射野の移動速度の変化に対してX線照射野は随時適切な広さに自動調節される。従って、ボーラスチェイス撮影において造影剤の移動速度が頻繁に変化する場合であっても、関心部位をより確実にX線照射野の範囲内に収めることができるとともに、被検体の被曝量をより低減することが可能となる。 In other words, during the execution of bolus chase imaging in which the X-ray field is moved so as to track the contrast agent, the X-ray field is automatically adjusted to an appropriate area as needed with respect to changes in the moving speed of the X-ray field. . Therefore, even if the moving speed of the contrast agent frequently changes in bolus chase imaging, the region of interest can be more reliably within the range of the X-ray irradiation field, and the exposure dose of the subject can be further reduced. It becomes possible to do.
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例において、遮蔽板9aの各々は鏡像対称に移動する構成としたが、遮蔽板9aの各々は独立に移動する構成であってもよい。この場合、X線照射野の位置はX線検出器7の中央領域に限られないので、より柔軟にX線照射野の位置を設定できる。またコリメータ9が備える遮蔽板9aの枚数は適宜変更してもよい。一例としては、x方向に鉛直移動する一対の遮蔽板9aと、x方向に直交するy方向(被検体Mの左右方向)に水平移動する一対の遮蔽板9aとを備える構成が挙げられる。
(1) In each of the above-described embodiments, each of the
(2)上述した各実施例において、ステップS2におけるX線撮影を省略し、天板3(または撮像系)の移動を開始してからX線撮影を行う構成であってもよい。すなわちステップS1において造影剤を注入した後にステップS3へ進行し、ステップS3からステップS7までの工程を繰り返しつつ複数枚のX線画像を撮影する構成であってよい。 (2) In each of the above-described embodiments, the X-ray imaging in Step S2 may be omitted, and the X-ray imaging may be performed after the top 3 (or imaging system) starts moving. That is, the configuration may be such that, after the contrast medium is injected in step S1, the process proceeds to step S3, and a plurality of X-ray images are taken while repeating the steps from step S3 to step S7.
(3)上述した各実施例において、x方向における天板3(または撮像系)の移動速度Sと、x方向におけるX線照射野Hの長さTとは図2(a)に示すように比例する関係である場合を例にとって説明したが、移動速度Sと長さTとの相関関係はこれに限られない。移動速度Sと長さTとの相関関係の他の例としては、図2(b)および図2(c)に示すようなものが挙げられる。 (3) In each of the embodiments described above, the moving speed S of the top 3 (or imaging system) in the x direction and the length T of the X-ray field H in the x direction are as shown in FIG. Although the case where the relationship is proportional has been described as an example, the correlation between the moving speed S and the length T is not limited thereto. Other examples of the correlation between the moving speed S and the length T include those shown in FIGS. 2B and 2C.
図2(b)に示す相関関係の例では、移動速度Sが所定の範囲であるSgからShまでである場合において、移動速度Sと長さTとは比例する関係にある。そして移動速度SがSg以下である場合、長さTは常に所定の最低値Tgとなる。また移動速度がSh以上である場合、長さTは常に所定の最大値Thとなる。 In the example of the correlation shown in FIG. 2B, when the moving speed S is within a predetermined range from Sg to Sh, the moving speed S and the length T are in a proportional relationship. When the moving speed S is equal to or less than Sg, the length T is always a predetermined minimum value Tg. Further, when the moving speed is equal to or higher than Sh, the length T is always a predetermined maximum value Th.
図2(b)に示す相関関係において、長さTはThより長くなることはない。そのため移動速度Sが非常に速い場合にX線照射野の広さがX線検出器7のX線検出面より広くなり、被検体Mの被曝量が無用に増大することを回避できる。従って、Thの値はx方向におけるX線検出器7の長さLであることが好ましい。
In the correlation shown in FIG. 2 (b), the length T is never longer than Th. Therefore, when the moving speed S is very high, the width of the X-ray irradiation field becomes wider than the X-ray detection surface of the
また長さTはTgより短くなることはない。そのため移動速度Sがゼロまたは非常に遅い場合であってもX線照射野は一定の狭い範囲が確保される。従って、ステップS2などX線照射野が変位しない状態でX線画像を撮影する場合にX線照射野が必要以上に狭くなるという事態を回避できる。なおShおよびSgの値は任意に設定してよい。すなわち図2(b)においてShはS1より高い値となっているが、ShはS1より低い値に設定してもよい。またSgはS2より高い値に設定してもよい。 Further, the length T is never shorter than Tg. Therefore, even when the moving speed S is zero or very slow, a certain narrow range is secured for the X-ray irradiation field. Therefore, it is possible to avoid a situation where the X-ray irradiation field becomes unnecessarily narrow when an X-ray image is taken in a state where the X-ray irradiation field is not displaced, such as step S2. The values of Sh and Sg may be set arbitrarily. That is, in FIG. 2B, Sh is higher than S1, but Sh may be set lower than S1. Sg may be set to a value higher than S2.
図2(c)に示す相関関係の例では、移動速度Sと長さTとは階段グラフを描くような相関関係となる。すなわち移動速度Sが所定の閾値Sx以上である場合に長さTは所定の長い値T1となり、移動速度Sが所定の閾値Sxより低い場合に長さTは所定の低い値T2となる。この場合、長さTがとりうる値が限られるので、照射範囲算出部31の算出に要する演算をより単純化できる。なお図2(c)において設定される閾値は1つであり、とりうるTの値は2つであるが、設定する移動速度Sの閾値、およびとりうるTの値の数は適宜変更してよい。この場合、移動速度Sについて閾値をn個設定することにより、とりうるTの値は(n+1)個となる。
In the example of the correlation shown in FIG. 2C, the moving speed S and the length T have a correlation that draws a staircase graph. That is, when the moving speed S is equal to or greater than the predetermined threshold value Sx, the length T is a predetermined long value T1, and when the moving speed S is lower than the predetermined threshold value Sx, the length T is a predetermined low value T2. In this case, since the value that the length T can take is limited, the calculation required for the calculation of the irradiation
1 …X線撮影装置
3 …天板
5 …X線管
7 …X線検出器
9 …コリメータ
9a …遮蔽板(遮蔽部)
11 …X線照射制御部
13 …天板移動機構(照射野移動手段)
15 …コリメータ制御部
17 …画像生成部
19 …再構成部
21 …入力部
27 …主制御部
29 …移動速度検出部
31 …照射範囲算出部
DESCRIPTION OF
11 ... X-ray
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
X線を遮蔽する遮蔽部を備え、前記X線源から照射されるX線の照射野であるX線照射野を制御するコリメータと、
前記被検体に投与された造影剤を追跡するように前記X線照射野を前記被検体の体軸方向へ移動させる照射野移動手段と、
前記照射野移動手段が前記X線照射野を移動させる間に、所定のタイミングで前記X線管からX線を照射させるX線照射制御部と、
前記照射野移動手段が前記X線照射野を移動させる間に、前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、
前記被検体の体軸方向における前記X線照射野の移動速度を検出する移動速度検出部と、
前記移動速度検出部が検出する前記X線照射野の移動速度に基づいて、前記被検体の体軸方向における前記X線照射野の長さを算出する照射範囲算出部と、
前記被検体の体軸方向における前記X線照射野の長さが、前記照射範囲算出部が算出する前記長さとなるように前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御部とを備えることを特徴とするX線撮影装置。 An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject;
A collimator that includes a shielding unit that shields X-rays, and controls an X-ray irradiation field that is an X-ray irradiation field irradiated from the X-ray source;
Irradiation field moving means for moving the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject so as to track the contrast agent administered to the subject;
An X-ray irradiation control unit for irradiating X-rays from the X-ray tube at a predetermined timing while the irradiation field moving means moves the X-ray irradiation field;
An image generation unit that generates an X-ray image using a detection signal output by the X-ray detection unit while the irradiation field moving unit moves the X-ray irradiation field;
A moving speed detector that detects a moving speed of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject;
An irradiation range calculation unit that calculates the length of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject based on the movement speed of the X-ray irradiation field detected by the movement speed detection unit;
A collimator control unit configured to control the opening / closing movement of the shielding unit such that the length of the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject becomes the length calculated by the irradiation range calculation unit. X-ray imaging apparatus.
前記照射野移動手段は、前記被検体を載置する天板を前記被検体の体軸方向に移動させることによって、前記X線照射野を前記被検体の体軸方向に移動させるX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The irradiation field moving means moves the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject by moving the top plate on which the subject is placed in the body axis direction of the subject. .
前記照射野移動手段は、前記X線管および前記X線検出器からなる撮像系を前記被検体の体軸方向に移動させることによって、前記X線照射野を前記被検体の体軸方向に移動させるX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The irradiation field moving means moves the X-ray irradiation field in the body axis direction of the subject by moving an imaging system including the X-ray tube and the X-ray detector in the body axis direction of the subject. X-ray imaging device.
前記照射範囲算出部が算出する前記X線照射野の長さの値は、前記移動速度検出部が検出する前記X線照射野の移動速度に比例するX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The X-ray imaging apparatus in which the value of the length of the X-ray irradiation field calculated by the irradiation range calculation unit is proportional to the moving speed of the X-ray irradiation field detected by the moving speed detection unit.
前記画像生成部が生成する複数枚の前記X線画像を、前記被検体の体軸方向に繋ぎ合わせて単一の長尺画像を再構成する再構成部を備えるX線撮影装置。
The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An X-ray imaging apparatus comprising: a reconstruction unit that reconstructs a single long image by connecting a plurality of the X-ray images generated by the image generation unit in the body axis direction of the subject.
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