JP2017192430A - Radiation source control device, program, radiation source, and radiographic image diagnostic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透視モードを備えた放射線画像診断装置およびそれに備えられる制御装置に関するものである。 The present invention relates to a radiological image diagnostic apparatus having a fluoroscopy mode and a control apparatus included therein.
医療機関には、様々な医療機器が備えられている。医療機器の一例としては被検体の放射線撮影を行う放射線画像診断装置がある(例えば特許文献1参照)。 Medical institutions are equipped with various medical devices. An example of a medical device is a radiological image diagnostic apparatus that performs radiography of a subject (see, for example, Patent Document 1).
図12は、従来構成の放射線画像診断装置を説明している。従来構成の放射線画像診断装置は、被検体Mを載置する天板52と天板52の下側に位置している放射線検出器54と天板52の上側に位置している放射線源53とを備えている。
FIG. 12 illustrates a radiation image diagnostic apparatus having a conventional configuration. A radiographic diagnostic apparatus having a conventional configuration includes a
このような放射線画像診断装置には透視モードを備えているものがある。透視とは、被検体Mを放射線で動画として表示することを意味している。透視モードの実行中は被検体Mの透視像が動画として装置に付属のモニタに写し出されることになる。 Some of such radiological image diagnostic apparatuses have a fluoroscopic mode. The fluoroscopy means that the subject M is displayed as a moving image with radiation. During execution of the fluoroscopic mode, the fluoroscopic image of the subject M is projected as a moving image on a monitor attached to the apparatus.
このような放射線画像診断装置が透視モードで動作する様子を説明する。術者が透視を開始させる指示を装置に与えると、放射線源53は、所定の管電圧・管電流で放射線を照射するように制御される。すると、放射線源53は、ある決まった線量の放射線を天板52上の被検体Mに向けて照射することになる。
A state in which such a radiation image diagnostic apparatus operates in the fluoroscopic mode will be described. When the operator gives an instruction to start fluoroscopy to the apparatus, the
しかしながら、適切な条件で透視を開始することが難しい。被検体Mの厚みが標準よりも厚すぎると露光不足となり透視動画が黒っぽくなる。また、被検体Mの厚みが標準よりも薄すぎると露光過多となり透視動画が白っぽくなる。いずれの場合も、視認性のよい透視が行えない。 However, it is difficult to start fluoroscopy under appropriate conditions. If the thickness of the subject M is too thick than the standard, exposure becomes insufficient and the perspective moving image becomes dark. On the other hand, if the thickness of the subject M is too thin than the standard, it will be overexposed and the fluoroscopic video will become whitish. In either case, it is not possible to perform fluoroscopy with high visibility.
そこで、透視モードを備えた放射線画像診断装置は、放射線源53をフィードバック制御する機能を備えている。すなわち、放射線画像診断装置は、放射線検出器54の出力に基づいて透視の露光が適切か逐次監視する構成となっている。装置が露光不足と判断した場合は、放射線源53は、放射線の線量を増やすようにフィードバック制御され、装置が露光過多と判断した場合は、放射線源53は、放射線の線量を増やすようにフィードバック制御される。従来構成は、標準体型の被検体の撮影に適切な放射線量よりも少ない線量で透視を開始し、それから徐々に放射線量を増やすように放射線源53をフィードバック制御することで露光の調整を確実に行える様にしている。
Therefore, the radiological image diagnostic apparatus provided with the fluoroscopic mode has a function of feedback-controlling the
しかしながら、従来構成の放射線画像診断装置は、以下のような問題点がある。
すなわち、従来構成の放射線画像診断装置は、放射線源のフィードバック制御が十分に機能するような構成となっていない。
However, the conventional radiographic image diagnosis apparatus has the following problems.
That is, the radiation image diagnostic apparatus having the conventional configuration is not configured to sufficiently function the feedback control of the radiation source.
被検体Mの透視を行う際、被検体Mへの被曝はできるだけ少ない方がよい。このような事情があるので、透視は短い時間で終了されることがよくある。すると、放射線源のフィードバック制御により露光が適切になる前に透視が終了してしまうことになる。 When performing fluoroscopy of the subject M, it is better that the exposure to the subject M is as small as possible. Because of this situation, fluoroscopy is often completed in a short time. Then, fluoroscopy ends before the exposure becomes appropriate by feedback control of the radiation source.
装置に付属のモニタには、透視像がリアルタイムに写り込んでいる。透視が終了すると、最後に得られた動画フレームがモニタに表示され続ける状態になる。この表示されている最終的な透視像に基づいて適切な診断を行うのは困難である。モニタに表示されている動画フレームが十分に露光の調整がされていない状態で得られたものだからである。このような状態に至ってしまうと、十分に露光の調整がされた動画フレームを得るのにもう一度初めから透視をやり直さなければならない。すると、先に行った一連の透視動作が無駄となってしまう。つまり、術者が被検体Mの放射線被曝を抑制しようとするあまり、余計に無用な被曝が生じてしまうのである。従来構成はこのような事情を考慮した構成となっていない。 On the monitor attached to the device, a fluoroscopic image is reflected in real time. When the fluoroscopy is finished, the last obtained moving image frame is continuously displayed on the monitor. It is difficult to make an appropriate diagnosis based on the displayed final fluoroscopic image. This is because the moving image frame displayed on the monitor is obtained in a state where exposure is not sufficiently adjusted. When such a state is reached, in order to obtain a moving image frame whose exposure has been sufficiently adjusted, the fluoroscopy must be performed again from the beginning. Then, the series of fluoroscopic operations performed previously are useless. That is, an excessive unnecessary exposure occurs because the surgeon tries to suppress the radiation exposure of the subject M. The conventional configuration is not configured in consideration of such circumstances.
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであってその目的は、被検体Mの放射線被曝を抑制することができる放射線画像診断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a radiological image diagnostic apparatus capable of suppressing radiation exposure of the subject M.
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線源制御装置は、放射線を被検体に向けて照射する放射線源と、被検体を透過してきた放射線を検出する検出手段と、放射線による動画表示である透視の開始および終了を術者に入力させる入力手段を備えた放射線画像診断装置に搭載される放射線源制御装置であって、透視が開始されると、検出手段の出力に基づいて、透視に係るフレーム像が適切な露光になるように放射線源をフィードバック制御する構成となっている放射線源制御装置において、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が所定の時間よりも短い場合、透視の開始からフィードバック制御により透視に係るフレーム像が適切な露光になるまでに必要な時間を意味するワンショット透視時間の間だけ放射線を照射するように前記放射線源を制御することを特徴とするものである。
The present invention has the following configuration in order to solve the above-described problems.
That is, the radiation source control device according to the present invention includes a radiation source that irradiates radiation toward a subject, a detection unit that detects radiation that has passed through the subject, and the start and end of fluoroscopy that is a moving image display by radiation. A radiation source control device mounted on a radiological image diagnostic apparatus having an input means for allowing the surgeon to input a frame image related to fluoroscopy based on the output of the detection means when fluoroscopy is started In the radiation source control apparatus configured to feedback control the radiation source so that exposure is performed, if the time required from the instruction to start fluoroscopy to the instruction to end fluoroscopy is shorter than a predetermined time, Radiation is emitted only during the one-shot fluoroscopy time, which means the time required for the fluoroscopic frame image to be properly exposed by feedback control from the start. It is characterized in that to control the urchin the radiation source.
[作用・効果]本発明によれば、被検体の放射線被曝を抑制することができる放射線画像診断装置を提供することができる。本発明によれば、透視の開始からフィードバック制御により透視に係るフレーム像が適切な露光になるまでに必要な時間を意味するワンショット透視時間の間は透視が実行される。したがって、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が短かったとしても、透視はフレーム像が適切な露光になるまで続行されることになる。このようにすることで、放射線源のフィードバック制御により露光が適切になる前に透視が終了してしまうことがない。 [Operation / Effect] According to the present invention, it is possible to provide a radiological image diagnostic apparatus capable of suppressing radiation exposure of a subject. According to the present invention, fluoroscopy is performed during a one-shot fluoroscopy time which means a time required from the start of fluoroscopy until a frame image related to fluoroscopy is appropriately exposed by feedback control. Therefore, even if the time required from the instruction to start fluoroscopy to the instruction to end fluoroscopy is short, the fluoroscopy is continued until the frame image has an appropriate exposure. In this way, the fluoroscopy does not end before the exposure becomes appropriate by the feedback control of the radiation source.
また、上述の放射線源制御装置において、検出手段の出力に基づいて、照射開始からワンショット透視時間が経過した時点であるワンショット透視終了時点における透視像の露光を透視の実行中に予想する露光予想手段を備え、ワンショット透視終了時点において透視に係るフレーム像が適切な露光とならないと予想される場合、ワンショット透視終了時点に表示されるフレーム像が適切な露光となるようにフィードバック制御の様式を変更すればより望ましい。 Further, in the above-described radiation source control device, based on the output of the detection means, an exposure that predicts the exposure of the fluoroscopic image at the end of the one-shot fluoroscopy time when the one-shot fluoroscopy time has elapsed from the start of irradiation while performing the fluoroscopy Provided with a predicting means, and when the one-shot fluoroscopic frame image is predicted not to be properly exposed at the end of the one-shot fluoroscopy, the feedback control is performed so that the frame image displayed at the one-shot fluoroscopic end time is appropriately exposed. It is more desirable to change the style.
[作用・効果]上述の構成によれば、ワンショット透視終了時点に表示されるフレーム像をより確実に適切な露光にすることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the frame image displayed at the end of the one-shot fluoroscopy can be more reliably and appropriately exposed.
また、上述の 放射線源制御装置において、検出手段の出力に基づいて、ワンショット透視終了時点に至る前にフレーム像が適切な露光となった時点で放射線源の放射線照射を終了さればより望ましい。 Further, in the above-described radiation source control device, it is more desirable that the radiation irradiation of the radiation source is terminated at the time when the frame image is appropriately exposed before reaching the one-shot fluoroscopy time based on the output of the detection means.
[作用・効果]上述の構成によれば、フレーム像が適切な露光となれば、ワンショット透視終了時点に至る前であっても放射線の照射が止む。このように構成すれば、ワンショット透視時の放射線の照射量をより少なくすることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, if the frame image is appropriately exposed, radiation irradiation stops even before the one-shot fluoroscopy end point is reached. If comprised in this way, the irradiation amount of the radiation at the time of one shot fluoroscopy can be decreased more.
また、上述の 放射線源制御装置において、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が所定の時間よりも短いとき、ワンショット透視時間の間だけ透視を実行するものと判断し、当該時間が所定の時間よりも長いとき、術者における透視終了の指示があるまで透視を実行するものと判断する判断手段を備えればより望ましい。 Further, in the above-described radiation source control apparatus, when the time required from the start of fluoroscopy to the end of fluoroscopy by the operator is shorter than a predetermined time, it is determined that fluoroscopy is performed only during the one-shot fluoroscopy time. However, it is more desirable to include a determination unit that determines that the fluoroscopy is to be executed until the operator gives an instruction to end fluoroscopy when the time is longer than the predetermined time.
[作用・効果]上述の構成によれば、通常の透視動作と、ワンショット透視に係る動作とを術者の入力により切り替えることができる構成になっている。このような構成とすることで、通常の透視動作も容易に実行することができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the normal fluoroscopic operation and the one-shot fluoroscopic operation can be switched by an operator's input. With such a configuration, a normal fluoroscopic operation can be easily performed.
本発明によれば、被検体の放射線被曝を抑制することができる放射線画像診断装置を提供することができる。本発明によれば、透視の開始からフィードバック制御により透視に係るフレーム像が適切な露光になるまでに必要な時間を意味するワンショット透視時間の間だけ透視が実行される。したがって、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が短かったとしても、透視はフレーム像が適切な露光になるまで続行されることになる。このようにすることで、放射線源のフィードバック制御により露光が適切になる前に透視が終了してしまうことがない。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radiographic image diagnostic apparatus which can suppress the radiation exposure of a subject can be provided. According to the present invention, the fluoroscopy is executed only during the one-shot fluoroscopy time which means the time required from the start of fluoroscopy until the frame image related to fluoroscopy is appropriately exposed by feedback control. Therefore, even if the time required from the instruction to start fluoroscopy to the instruction to end fluoroscopy is short, the fluoroscopy is continued until the frame image has an appropriate exposure. In this way, the fluoroscopy does not end before the exposure becomes appropriate by the feedback control of the radiation source.
以降、実施例1に係るX線画像診断装置の構成について説明する。なお、実施例1に係るX線は本発明の放射線に相当する。また、FPDは、フラットパネルディテクタの略である。 Hereinafter, the configuration of the X-ray image diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described. The X-ray according to Example 1 corresponds to the radiation of the present invention. FPD is an abbreviation for flat panel detector.
図1は、本発明に係るX線画像診断装置の概要を表している。本発明に係るX線画像診断装置は、被検体Mを載置する天板2と、天板2の上側に設けられたX線を照射するX線管3と、天板2の下側に設けられたX線を検出するFPD4とを備えている。X線管3から照射されたX線は、被検体Mおよび天板2を透過してFPD4に入射する。FPD4は、このX線を検出する構成となっている。X線管3は本発明の放射線源に相当し、FPD4は本発明の検出手段に相当する。
FIG. 1 shows an outline of an X-ray image diagnostic apparatus according to the present invention. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to the present invention includes a
X線管制御部6は、X線管3を所定の管電圧・管電流・パルス幅でX線を照射するように制御する構成である。X線管制御部6は、後述のように、透視が開始されるとFPD4の出力に基づいて透視に係るフレーム像が適切な輝度で表示されるようにX線管3をフィードバック制御する構成となっている。X線管制御部6は本発明のX線管制御部に相当する。
The X-ray tube control unit 6 is configured to control the
画像生成部11は、FPD4から出力された検出信号に基づいて、被検体MのX線画像を生成する。
The
主制御部41は、CPUにより構成され、種々のプログラムを実行することにより各部6,11を実現している。なお各部は、これらを個別に実行する演算装置により実現されていてもよい。表示部31は、被検体Mの透視像を表示する目的で設けられている。記憶部32は、X線管3の制御に必要なデータ等を記憶する。操作卓33は、術者の装置に対する各種指示を入力する構成である。
The
フットスイッチ34は、術者がX線の曝射を指示する構成であり、術者がフットスイッチ34を足で踏むと、術者はX線曝射開始の指示を装置に行ったことになる。この状態の術者がフットスイッチ34から足を離すと、術者は、X線曝射終了の指示を装置に行ったことになる。フットスイッチ34は、X線による動画撮影である透視の開始および終了を術者に入力させる構成であり、本発明の入力手段に相当する。
The
図2は、本発明の特徴的な構成であるX線管制御部6をより詳細に示したものである。X線管制御部6は、FPD4より送出されたX線の検出データに基づいてX線管3のフィードバック制御を実行するフィードバック制御部6aと、FPD4より送出されたX線の検出データに基づいて後述のワンショット透視終了時点における透視の露出を予想する露出予想部6bと、フットスイッチ34の出力信号に基づいてワンショット透視を行うかどうかを判断する判断部6cとを備えている。露出予想部6bは本発明の露光予想手段に相当する。判断部6cは、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が所定の時間よりも短いとき、ワンショット透視時間の間だけ透視を実行するものと判断し、当該時間が所定の時間よりも長いとき、術者における透視終了の指示があるまで透視を実行するものと判断する構成であり、本発明の判断手段に相当する。
FIG. 2 shows the X-ray tube controller 6 which is a characteristic configuration of the present invention in more detail. The X-ray tube control unit 6 performs feedback control of the
図3は、フィードバック制御部6aが実行するX線管3のフィードバック制御について説明している。透視像の表示は、経時的に連続して複数のフレーム像を表示する動画表示となっている。透視像の表示を開始して初めに得られるフレーム像は、露光が適切とは限らない。被検体Mの体格によって適切な露光は異なるので、表示前に適切な露光を正確に推し量るのは難しいからである。本発明を理解する目的で、初めに得られたフレームは露光不足であったものとする。露光不足の状態で取得されたフレームは、全体的にコントラストが低く、被検体像が見えづらい。
FIG. 3 illustrates the feedback control of the
FPD4は、フレーム像の表示がなされるごとにX線の検出データをフィードバック制御部6aに送出し続ける。フィードバック制御部6aは、送出されてきた検出データに基づいて、現状のX線照射が適切な露光量だったかどうかをモニタする。露光が適切だったかどうかは、検出データにおけるX線の検出量で分かる。すなわち、露光不足の場合、検出データが示すX線の検出量は適切量よりも少なくなる。逆に露光過多の場合は、検出データが示すX線の検出量は適切量よりも多くなる。
The FPD 4 continues to send X-ray detection data to the
フィードバック制御部6aは、FPD4の検出データに基づいてフレーム撮影の露光量が適切になるようにX線の照射条件を段階的に変更する。すなわち、図3に示すように露光不足となっている場合、フレーム像更新を何回か繰り返していくうちに次第にX線量を増加させていくようにX線管3を制御し、フレーム表示の露光量を適切なものにしていく。もっとも、露光量は、実際的にはFPD4が出力する検出データを見なければ分からないので、露光が適切だったかどうかは事後的にしか知り得ない。そこで、フィードバック制御部6aは、段階的にX線量が増加するように制御を行うようにしている。これにより様子を見ながらX線管3の照射条件を変更できるので、安全かつ確実にフレーム撮影の露光量を適切なものにすることができる。
The
このようなフィードバック制御により、表示されるフレームの露光量は、次第に適切になっていき、図3に示すように、フレームに写り込む被検体像の視認性が次第によくなっていく。 By such feedback control, the exposure amount of the displayed frame gradually becomes appropriate, and the visibility of the subject image reflected in the frame gradually improves as shown in FIG.
図4は、透視像の表示をする間にフレームの露光量がどのように変化していくかを示している。フィードバック制御部6aは、フレーム像の露光量が適切であるとX線管3の照射条件を変更しない。したがって、図4に示すように、露光量は、ある一定の基準まで上昇した後は、これ以上変化することがなくなる。今後は、同じ照射条件でX線管3が制御され、透視像は同じ視認性に基づいて被検体Mの動きを写し込んだものとなる。
FIG. 4 shows how the exposure amount of a frame changes while displaying a fluoroscopic image. The
<透視を実行する2つの目的>
このような透視像を取得する理由として二つがある。第一は、単に被検体Mの透視を行いたい場合である。この場合、1枚のフレームを表示するだけで十分なようにも思われるが、実際には、最初に表示されるフレームの露光量は適切になるかどうか分からない。したがって、適切な露光量で表示された1枚のフレームを得るには、図3で説明したようにしばらく透視を実行させる必要がある。本発明においては、このような透視方法をワンショット透視と呼ぶことにする。
<Two purposes of performing fluoroscopy>
There are two reasons for acquiring such a fluoroscopic image. The first is a case where the subject M is simply desired to be seen through. In this case, it seems sufficient to display only one frame, but in reality, it is not known whether the exposure amount of the frame displayed first is appropriate. Therefore, in order to obtain one frame displayed with an appropriate exposure amount, it is necessary to perform fluoroscopy for a while as described with reference to FIG. In the present invention, such a fluoroscopy method is called one-shot fluoroscopy.
第二の理由は、被検体像が動く様子を観察したい場合である。この場合、フレーム像の露光量が適切なものとなった後、同じ視認性に基づいて被検体Mの動きを写し込んだ透視像が表示され続けることになる。本発明においては、このような透視方法を通常透視と呼ぶことにする。 The second reason is when it is desired to observe how the subject image moves. In this case, after the exposure amount of the frame image becomes appropriate, a fluoroscopic image in which the movement of the subject M is copied based on the same visibility is continuously displayed. In the present invention, such a fluoroscopy method is called normal fluoroscopy.
<本発明の最も特徴的な構成>
本発明の最も特徴的な構成は、ワンショット透視を行う場合、フレームの露光量は適切となるまで透視を確実に実行することにある。すなわち、ワンショット透視を行う場合は、図4で説明しているワンショット透視時間Tsの間は、確実に透視を続行する構成となっている。ワンショット透視時間Tsとは、透視の実行開始からフレームの露光量が適切となるまでの時間を意味しており、経験的に見積もることができる。後述のように、ワンショット透視時間Tsの間にフレームの露光量は適切とならないことはあるものの、ほとんどの場合、透視開始からワンショット透視時間Tsが経過するとフレームの露光量は適切なものとなっている。
<The most characteristic configuration of the present invention>
The most characteristic configuration of the present invention is that when performing one-shot fluoroscopy, the fluoroscopy is surely executed until the exposure amount of the frame becomes appropriate. That is, when one-shot fluoroscopy is performed, the fluoroscopy is reliably continued during the one-shot fluoroscopy time Ts described in FIG. The one-shot fluoroscopy time Ts means the time from the start of fluoroscopy until the exposure amount of the frame becomes appropriate, and can be estimated empirically. As will be described later, the frame exposure amount may not be appropriate during the one-shot fluoroscopy time Ts, but in most cases, the frame exposure amount is appropriate when the one-shot fluoroscopy time Ts elapses from the start of fluoroscopy. It has become.
このように、本発明に係るX線管制御部6は、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が所定の時間よりも短い場合、透視の開始からフィードバック制御により透視に係るフレームが適切な露光で表示されるようになるまでに必要な時間を意味するワンショット透視時間Tsの間だけX線を照射するようにX線管3を制御する。従ってワンショット透視時間Tsを経過するとX線の照射は止む。
As described above, the X-ray tube control unit 6 according to the present invention performs fluoroscopy by feedback control from the start of fluoroscopy when the time required from the fluoroscopy start instruction to the fluoroscopy end instruction by the operator is shorter than a predetermined time. The
図5は、術者がワンショット透視を行おうとするときの動作を説明している。術者がワンショット透視を行おうとするときには、フットスイッチ34を一度足で踏んだ後すぐに離せばよい。フットスイッチ34が踏まれると、この時点で術者からX線照射開始の指示がなされたことになる。フットスイッチ34が離されると、この時点で術者からX線照射終了の指示がなされたことになる。フットスイッチ34を通じた術者の指示は、X線管制御部6に送出される。
FIG. 5 illustrates the operation when the surgeon tries to perform one-shot fluoroscopy. When the surgeon is going to perform one-shot fluoroscopy, the
本発明に係るX線管制御部6は、フットスイッチ34が踏まれても直ちにX線を照射させる制御をX線管3に行わない。フットスイッチ34の出力は、判断部6cに送出され、術者の意図を判断する構成となっている。判断が完了するまでX線管3からX線は照射されない。
The X-ray tube control unit 6 according to the present invention does not perform the control of irradiating X-rays immediately to the
フットスイッチ34が押下された時間が短い場合、判断部6cは、術者がワンショット透視を行う意図があるものと判断する。X線管制御部6は、この判断に基づいてワンショット透視時間TsだけX線の照射を行うようにX線管3を制御する。フットスイッチ34が押下された時間が短いかどうかは、フットスイッチ34の押下が開始された時点(押下開始時点T0)から押下が終了した時点までの時間が、所定の時間Tchk未満であるかで判断される。押下された時間が所定の時間Tchkよりも短い場合、X線管制御部6は、ワンショット透視を行うべく、押下開始時点T0から時間Tchk経過後の時点(ワンショット透視開始時点Ta)よりX線の照射を開始し、ワンショット透視開始時点Taからワンショット透視時間Tsが経過したワンショット透視終了時点T1でX線の照射を終了するようにX線管3を制御する。X線が照射されている間、X線管3は上述のフィードバック制御を受けることになる。すると、ワンショット透視終了時点T1で表示されるフレーム像の露光は適切なものとなる。
When the time when the
この時の表示部31の動作について説明する。ワンショット透視が開始されたワンショット透視開始時点Ta以降、表示部31には現在の透視像が写し出され、現状の被検体像の透視像が次々と写し出されることになる。そのうち、ワンショット透視時間Tsが経過して最後のフレーム像が撮影されることになる。このフレーム像は表示部31に今まで写し出されたどのフレームよりも露光が適切なものとなっている。最後のフレーム像の表示後、ワンショット透視は終了するものの、表示部31には最後のフレームが継続して写し出され続ける。術者はこれを見て被検体Mの様子を検討することができる。
The operation of the
図6は、術者が通常透視を行おうとするときの動作を説明している。術者が通常透視を行おうとするときには、フットスイッチ34を踏み続ければよい。フットスイッチ34が押下された時間が長い場合、判断部6cは、術者が通常透視を行う意図があるものと判断する。X線管制御部6は、この判断に基づいて術者がフットスイッチ34を踏んでいる間連続してX線の照射を行うようにX線管3を制御する。フットスイッチ34が押下された時間が長いかどうかは、フットスイッチ34の押下が開始された時点(押下開始時点T0)から押下が終了した時点までの時間が、所定の時間Tchk以上であるかで判断される。押下された時間が所定の時間Tchkよりも長い場合、X線管制御部6は、通常透視を行うべく、押下開始時点T0から時間Tchk経過後のワンショット透視開始時点TaよりX線の照射を開始し、ワンショット透視開始時点Taから術者がフットスイッチ34を離した押下終了時点T2でX線の照射を終了するようにX線管3を制御する。このとき、X線管3は上述のフィードバック制御を受けて、表示されるフレーム像の露光は適切なものとなり、そのまま透視が続行される。
FIG. 6 illustrates an operation when the surgeon normally performs fluoroscopy. When the surgeon normally performs fluoroscopy, the
この時の表示部31の動作について説明する。ワンショット透視が開始されたワンショット透視開始時点Ta以降、表示部31には現在の透視像が写し出され、現状の被検体像の透視像が次々と写し出されることになる。術者はこれを見て被検体Mの様子を検討することができる。そのうち、押下終了時点T2が経過して最後のフレーム像が表示されることになる。最後のフレーム像の表示後、ワンショット透視は終了するものの、表示部31には最後のフレームが継続して写し出され続ける。
The operation of the
<露出予想部6bの動作>
このように、本発明によれば、ワンショット透視を行うことで、適切な露光量のフレーム像を取得することができる。しかし、上述しているように、フレーム像の露光量は透視して初めて分かるものであり、露光の調整が必ずしも想定されている通りにできるとは限らない。本発明によれば、より確実にワンショット透視ができるように露出予想部6bが設けられている。この露出予想部6bは、ワンショット透視の最中にFPD4より出力されるX線の検出データに基づいて、このままフィードバック制御を続けていくと最終的に露光量はどうなるかを予想する構成となっている。したがって、露出予想部6bは、ワンショット透視開始時点Taからワンショット透視時間Ts経過後のワンショット透視終了時点T1までに動作する構成である。露出予想部6bは、FPD4の出力に基づいて、照射開始からワンショット透視時間Tsが経過した時点であるワンショット透視終了時点T1における透視の露光を透視の実行中に予想する構成である。
<Operation of the
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a frame image with an appropriate exposure amount by performing one-shot fluoroscopy. However, as described above, the exposure amount of the frame image is not known until it is seen through, and the adjustment of the exposure is not always possible as expected. According to the present invention, the
<露出不足が予想される場合の動作>
図7は、露出予想部6bがワンショット透視終了時点T1におけるフレームの露光量が不足すると予想した場合を示している。図7の点線は、フィードバック制御をすることにより予想される露光量の変動を示している。この露光量の変動は、ワンショット透視前に予想しているものであり、標準的な体格の被検体Mを透視すると、ほぼこの点線の示す通りに露光量が推移することになる。フィードバック制御は、フレームの露光量が段階的に上昇するようにX線管3を制御する。図7の場合、X線の照射条件を4回変更すれば、露光量は適切量になるものと予想されている。フィードバック制御部6aは、図7の点線通りに露光量が推移するように設定された制御方法でフィードバック制御を実行する様に設定されている。
<Operation when underexposure is expected>
FIG. 7 shows a case where the
ところが、被検体Mの体厚が標準よりも厚い場合、FPD4に到達するX線は、当初予想されるよりも少なくなってしまう。もっとも、この場合においてもフィードバック制御部6aは、フィードバック制御によりX線管3の出力を徐々に上げ、フレーム像の露光を適切量に到達させようとする。しかし、被検体Mの体厚が厚い場合、X線の照射条件を4回変更しても、露光量は適切量にならない。初回のフレーム像の表示時における露光量は予想よりも少なくなっている上、X線の照射条件の変更1回当たりに上昇する露光量は予想よりも小さいからである。結局、このままのフィードバック制御を続けると、X線の照射条件を合計9回変更しなければならなくなる。すると、ワンショット透視終了時点T1におけるフレームの露光量は依然不足したままとなってしまう。
However, when the body thickness of the subject M is thicker than the standard, the number of X-rays reaching the FPD 4 is less than originally expected. Even in this case, however, the
本発明の構成は、このような事態を防ぐ工夫がなされている。すなわち、本発明に係るフィードバック制御部6aは、露出予想部6bがワンショット透視終了時点T1において露光不足が生じると予想した時点tでフィードバック制御の方式を変更する構成となっている。すなわち、図8に示す時点tまでは、点線に対応する様式でフィードバック制御を実行していたフィードバック制御部6aは、フィードバック制御が予想通りに進行していないことを知った時点tで、X線の照射条件の変更1回当たりに上昇する露光量を増加させるようにフィードバック制御の様式を変更してフィードバック制御を続行する。このようなフィードバック制御の様式の変更により、X線の照射条件を合計4回変更すれば、露光量は適切量になる。
The configuration of the present invention is devised to prevent such a situation. That is, the
このようにX線管制御部6は、ワンショット透視終了時点T1において透視に係るフレームが適切な露光とならないと予想される場合、ワンショット透視終了時点T1に撮影されるフレームが適切な露光となるようにフィードバック制御の様式を変更する。 As described above, the X-ray tube control unit 6 determines that the frame shot at the one-shot fluoroscopic end time T1 is appropriately exposed when it is predicted that the fluoroscopic frame is not properly exposed at the one-shot fluoroscopic end time T1. Change the feedback control mode so that
<露出過多が予想される場合の動作>
図9は、露出予想部6bがワンショット透視終了時点T1におけるフレームの露光量が過多になると予想した場合を示している。図9の点線は、フィードバック制御をすることにより予想される露光量の変動を示している。この露光量の変動は、ワンショット透視前に予想しているものであり、標準的な体格の被検体Mを透視すると、ほぼこの点線の示す通りに露光量が推移することになる。図9の場合、X線の照射条件を4回変更すれば、露光量は適切量になるものと予想されている。
<Operation when overexposure is expected>
FIG. 9 shows a case where the
ところが、被検体Mの体厚が標準よりも薄い場合、FPD4に到達するX線は、当初予想されるよりも多くなってしまう。被検体Mの体厚が薄い場合、X線の照射条件を4回変更すると露光量は適切量を超えてしまう。初回のフレーム像の表示時における露光量は予想よりも多くなっている上、X線の照射条件の変更1回当たりに上昇する露光量は予想よりも大きいからである。 However, when the body thickness of the subject M is thinner than the standard, the number of X-rays reaching the FPD 4 is larger than originally expected. When the body thickness of the subject M is thin, if the X-ray irradiation conditions are changed four times, the exposure amount exceeds the appropriate amount. This is because the exposure amount at the time of displaying the first frame image is larger than expected, and the exposure amount that increases per change of the X-ray irradiation condition is larger than expected.
本発明の構成は、このような事態を防ぐ工夫がなされている。すなわち、本発明に係るフィードバック制御部6aは、FPD4の検出データをモニタし、露光量が適切量となった時点でワンショット透視を終了する。この場合、図10に示すように、ワンショット透視開始からワンショット透視時間Tsが経過する前にワンショット透視が終了することになる。この場合、最後に撮影されるフレームの露光量は、適切なものとなる。このように、X線管制御部6は、FPD4の出力に基づいて、ワンショット透視終了時点に至る前にフレームが適切な露光となった時点でX線管3のX線照射を終了させる。
The configuration of the present invention is devised to prevent such a situation. That is, the
以上のように、本発明によれば、被検体MのX線被曝を抑制することができるX線画像診断装置を提供することができる。本発明によれば、透視の開始からフィードバック制御により透視に係るフレーム像が適切な露光になるまでに必要な時間を意味するワンショット透視時間の間は透視が実行される。したがって、術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が短かったとしても、透視はフレーム像が適切な露光になるまで続行されることになる。このようにすることで、X線管3のフィードバック制御により露光が適切になる前に透視が終了してしまうことがない。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an X-ray diagnostic imaging apparatus that can suppress the X-ray exposure of the subject M. According to the present invention, fluoroscopy is performed during a one-shot fluoroscopy time which means a time required from the start of fluoroscopy until a frame image related to fluoroscopy is appropriately exposed by feedback control. Therefore, even if the time required from the instruction to start fluoroscopy to the instruction to end fluoroscopy is short, the fluoroscopy is continued until the frame image has an appropriate exposure. In this way, the fluoroscopy does not end before the exposure becomes appropriate by the feedback control of the
本発明は、上述の構成に限られず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-described configuration, and can be modified as follows.
(1)上述の構成において、ワンショット透視開始時点Taを超えてフットスイッチ34が押下され続けた場合、通常透視に移行する構成の記載しかなかったが本発明はこの構成に限られない。図11に示すように、ワンショット透視開始時点Taからワンショット透視終了時点T1までの間にフットスイッチ34が離された場合、ワンショット透視終了時点T1まで透視を続けるように構成することもできる。ワンショット透視終了時点T1に至る前に透視を終えてしまうと、これまでのフィードバック制御に係るX線照射が無用な被曝になってしまう。本変形例のようにワンショット透視開始時点Taを超えていても、制御様式をワンショット透視に切り替えることにより、無用な被曝を抑制することができる。
(1) In the above-described configuration, when the
(2)本発明に係るX線管制御部6は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。 (2) The X-ray tube control unit 6 according to the present invention is also realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
(3)本発明に係るX線管制御部6は、X線管3に備えられていてもよい。
(3) The X-ray tube control unit 6 according to the present invention may be provided in the
(4)本発明に係るX線管制御部6は、X線画像診断装置に備えられていてもよい。 (4) The X-ray tube controller 6 according to the present invention may be provided in an X-ray image diagnostic apparatus.
3 X線管(放射線源)
4 FPD(検出手段)
6 X線管制御部(放射線源制御装置)
6b 露出予想部(露光予想手段)
6 判断部(判断手段)
34 フットスイッチ(入力手段)
3 X-ray tube (radiation source)
4 FPD (detection means)
6 X-ray tube controller (radiation source controller)
6b Expected exposure part (expectation prediction means)
6 Judgment part (judgment means)
34 Foot switch (input means)
Claims (7)
被検体を透過してきた放射線を検出する検出手段と、
放射線による動画表示である透視の開始および終了を術者に入力させる入力手段を備えた放射線画像診断装置に搭載される 放射線源制御装置であって、
透視が開始されると、前記検出手段の出力に基づいて、透視に係るフレーム像が適切な露光になるように前記放射線源をフィードバック制御する構成となっている放射線源制御装置において、
術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が所定の時間よりも短い場合、透視の開始からフィードバック制御により透視に係るフレーム像が適切な露光になるまでに必要な時間を意味するワンショット透視時間の間だけ放射線を照射するように前記放射線源を制御することを特徴とする放射線源制御装置。 A radiation source for irradiating the subject with radiation;
Detection means for detecting radiation transmitted through the subject;
A radiation source control device mounted on a radiological image diagnostic apparatus having an input means for allowing an operator to input the start and end of fluoroscopy, which is a moving image display by radiation,
When the fluoroscopy is started, based on the output of the detection means, the radiation source control device configured to feedback-control the radiation source so that the frame image related to fluoroscopy is appropriately exposed,
When the time required from the instruction to start fluoroscopy to the instruction to end fluoroscopy is shorter than a predetermined time, the time required from the start of fluoroscopy until the frame image related to fluoroscopy is appropriately exposed by feedback control. A radiation source control apparatus that controls the radiation source so as to emit radiation only during a one-shot fluoroscopy time.
前記検出手段の出力に基づいて、照射開始から前記ワンショット透視時間が経過した時点であるワンショット透視終了時点における透視の露光を透視の実行中に予想する露光予想手段を備え、
前記ワンショット透視終了時点において透視に係るフレーム像が適切な露光とならないと予想される場合、前記ワンショット透視終了時点に撮影されるフレーム像が適切な露光となるようにフィードバック制御の様式を変更することを特徴とする放射線源制御装置。 The radiation source control apparatus according to claim 1,
Based on the output of the detection means, comprising an exposure prediction means for predicting the fluoroscopic exposure at the time of the end of the one-shot fluoroscopy when the one-shot fluoroscopy time has elapsed from the start of irradiation,
Change the feedback control mode so that the frame image taken at the end of the one-shot fluoroscopy is appropriately exposed when the one-shot fluoroscopic frame image is not expected to be at the appropriate exposure. A radiation source control device.
前記検出手段の出力に基づいて、前記ワンショット透視終了時点に至る前にフレーム像が適切な露光となった時点で放射線源の放射線照射を終了さることを特徴とする放射線源制御装置。 The radiation source control device according to claim 1 or 2,
A radiation source control apparatus, wherein radiation irradiation of a radiation source is terminated when a frame image is appropriately exposed before reaching the one-shot fluoroscopy time point based on an output of the detection means.
術者における透視開始の指示から透視終了の指示までに要した時間が所定の時間よりも短いとき、前記ワンショット透視時間の間だけ透視を実行するものと判断し、当該時間が所定の時間よりも長いとき、術者における透視終了の指示があるまで透視を実行するものと判断する判断手段を備えることを特徴とする放射線源制御装置。 In the radiation source control device according to any one of claims 1 to 3,
When the time required from the instruction to start fluoroscopy to the instruction to end fluoroscopy is shorter than a predetermined time, it is determined that the fluoroscopy is performed only during the one-shot fluoroscopy time. A radiation source control apparatus, comprising: a determination unit that determines that the fluoroscopy is to be executed until the operator gives an instruction to end fluoroscopy.
A radiation image diagnostic apparatus comprising the radiation source control apparatus according to claim 1.
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