JP2018130334A - X-ray diagnostic apparatus, control method of x-ray diagnostic apparatus, and image processing apparatus - Google Patents

X-ray diagnostic apparatus, control method of x-ray diagnostic apparatus, and image processing apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray diagnostic apparatus, a control method of the X-ray diagnostic apparatus, and an image processing apparatus in which the variation of an X-ray dose passing through an interested area in a subject can be suppressed.SOLUTION: An X-ray diagnostic apparatus concerning the present embodiment includes: an X-rays irradiation unit for making irradiation of X-rays toward a subject; an acquisition unit for repeatedly acquiring the X-ray image of the X-rays passing through the subject according to the irradiation of the X-rays irradiation unit; a setting unit for setting a first interested area being an area for use in control of the X-rays irradiation unit in the X-ray image; a generation unit for performing addition processing to apply and add the weight provided with the weighting value larger than 0 according to the position in the first interested area on each pixel value in the first interested area of the X-ray image according to acquisition of the X-ray image in the acquisition unit, and generating a control value based on the value obtained in the addition processing; and a control unit for controlling the X-rays irradiated by the X-rays irradiation unit so that the control value may come close to a predetermined value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本実施形態は、X線診断装置、X線診断装置の制御方法、及び画像処理装置に関する。   The present embodiment relates to an X-ray diagnostic apparatus, a control method for the X-ray diagnostic apparatus, and an image processing apparatus.

X線診断装置では、被検体を透過したX線のX線像を時系列に収集し、このX線像に基づくX線画像を時系列に得るX線透視が行われている。このX線透視では、X線画像に設定された第1関心領域内の画素値が所定値になるように、X線量がフィードバック制御されている。   In the X-ray diagnostic apparatus, X-ray fluoroscopy is performed in which X-ray images of X-rays transmitted through a subject are collected in time series, and X-ray images based on the X-ray images are obtained in time series. In this X-ray fluoroscopy, the X-ray dose is feedback controlled so that the pixel value in the first region of interest set in the X-ray image becomes a predetermined value.

X線画像に設定された第1関心領域内の画素がフィードバック制御に用いられる。これにより、X線画像における第1関心領域の画素値が所定値になるように、X線量がフィードバック制御される。この結果、画像処理されたX線画像中における被検体内の関心領域は、観察や、診断に適した所定の輝度値で表示される。このような制御は、ABC(ABC:Auto Brightness Control)と呼ばれている。   Pixels in the first region of interest set in the X-ray image are used for feedback control. Thereby, the X-ray dose is feedback-controlled so that the pixel value of the first region of interest in the X-ray image becomes a predetermined value. As a result, the region of interest in the subject in the image-processed X-ray image is displayed with a predetermined luminance value suitable for observation and diagnosis. Such control is called ABC (ABC: Auto Brightness Control).

ところが、被検体の体動などが生じると、X線画像に設定された第1関心領域内の画素値分布が変動し、フィードバック制御の結果、被検体内の関心領域を透過するX線量が変動する場合がある。この結果、被検体内の関心領域における輝度値も変動し、観察や、診断に適さなくなってしまう恐れがある。   However, when body movement of the subject occurs, the pixel value distribution in the first region of interest set in the X-ray image fluctuates, and as a result of feedback control, the X-ray dose that passes through the region of interest in the subject fluctuates. There is a case. As a result, the luminance value in the region of interest in the subject also fluctuates and may not be suitable for observation or diagnosis.

特開平9−106016号公報JP-A-9-106016

本実施形態の目的は、被検体内の関心領域を透過したX線量の変動を抑制可能なX線診断装置、X線診断装置の制御方法、及び画像処理装置を提供することにある。   An object of the present embodiment is to provide an X-ray diagnostic apparatus, a control method for the X-ray diagnostic apparatus, and an image processing apparatus that can suppress fluctuations in X-ray dose that has passed through a region of interest within a subject.

本実施形態に係るX線診断装置は、X線を被検体に向けて照射するX線照射部と、前記X線照射部の照射に応じて、前記被検体を透過した前記X線のX線画像を繰り返し取得する取得部と、前記X線照射部の制御に用いる領域である第1関心領域を前記X線画像内に設定する設定部と、前記取得部での前記X線画像の取得に応じて、当該X線画像の前記第1関心領域内におけるそれぞれの画素値を、前記第1関心領域内の位置に応じて0より大きな重み値が付与された重みを付けて加算する加算処理を行い、当該加算処理で得られた値に基づいて制御値を生成する生成部と、前記制御値が所定値に近づくように、前記X線照射部が照射するX線の制御を行う制御部と、を備える。   The X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment includes an X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays, and the X-ray of the X-ray that has passed through the subject in accordance with the irradiation of the X-ray irradiation unit. An acquisition unit that repeatedly acquires an image, a setting unit that sets a first region of interest, which is an area used for control of the X-ray irradiation unit, in the X-ray image, and acquisition of the X-ray image by the acquisition unit Accordingly, an addition process is performed in which each pixel value in the first region of interest of the X-ray image is added with a weight to which a weight value greater than 0 is given depending on the position in the first region of interest. A generation unit that generates a control value based on the value obtained by the addition process, and a control unit that controls the X-rays emitted by the X-ray irradiation unit so that the control value approaches a predetermined value; .

第1実施形態に係るX線診断装置の構成を説明するためのブロック図。The block diagram for demonstrating the structure of the X-ray diagnostic apparatus which concerns on 1st Embodiment. 対数変換機能により画像処理された画像のヒストグラムを示す図。The figure which shows the histogram of the image image-processed by the logarithmic conversion function. 画像処理装置の生成機能が生成した制御値の時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the control value which the production | generation function of the image processing apparatus produced | generated. 検査種別毎に設定する領域及び重み値の設定テーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of the setting table of the area | region and weight value which are set for every test | inspection classification. (a)は、胸部正面のX線画像と、第1関心領域の範囲を示す図。(b)は、胸部正面の第1関心領域及び第2関心領域それぞれの領域内の重み値と、第1関心領域内の位置との関係を示す図。(A) is a figure which shows the range of the X-ray image of a chest front, and a 1st region of interest. (B) is a figure which shows the relationship between the weight value in each area | region of the 1st region of interest and 2nd region of interest in front of a chest, and the position in a 1st region of interest. (a)は、胸椎正面のX線画像と、第1関心領域の範囲を示す図。(b)は、胸椎正面の第1関心領域及び第2関心領域それぞれの領域内の重み値と、第1関心領域内の位置との関係を示す図。(A) is a figure which shows the X-ray image of a thoracic vertebra front, and the range of a 1st region of interest. (B) is a figure which shows the relationship between the weight value in each area | region of the 1st region of interest of the thoracic vertebra front, and each 2nd region of interest, and the position in a 1st region of interest. (a)は、胸椎右側面のX線画像と、第1関心領域の範囲を示す図。(b)は、胸椎右側面の第1関心領域及び第2関心領域それぞれの領域内の重み値と、第1関心領域内の位置との関係を示す図。(A) is a figure which shows the range of the X-ray image of the thoracic vertebra right side surface, and a 1st region of interest. (B) is a figure which shows the relationship between the weight value in each area | region of the 1st region of interest of the thoracic vertebra right side surface, and each 2nd region of interest, and the position in a 1st region of interest. (a)は、胸椎左側面のX線画像と、第1関心領域の範囲を示す図。(b)は、胸椎左側面の第1関心領域及び第2関心領域それぞれの領域内の重み値と、第1関心領域内の位置との関係を示す図。(A) is a figure which shows the X-ray image of the left side surface of a thoracic vertebra, and the range of a 1st region of interest. (B) is a figure which shows the relationship between the weight value in each area | region of the 1st region of interest on the left side surface of a thoracic vertebra, and the 2nd region of interest, and the position in a 1st region of interest. 第1実施形態に係る透視の一連の流れを示したフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart which showed a series of fluoroscopy flows concerning 1st Embodiment. 第1関心領域、第2関心領域及び第3関心領域の範囲を示す図であり、第2関心領域が中央部にある図。It is a figure which shows the range of a 1st region of interest, a 2nd region of interest, and a 3rd region of interest, and is a figure which has a 2nd region of interest in the center part. 第1関心領域、第2関心領域及び第3関心領域の範囲を示す図であり、第2関心領域が右部にある図。It is a figure which shows the range of a 1st region of interest, a 2nd region of interest, and a 3rd region of interest, and a figure which has a 2nd region of interest in the right part. 第1関心領域、第2関心領域及び第3関心領域の範囲を示す図であり、第2関心領域が左部にある図。It is a figure which shows the range of a 1st region of interest, a 2nd region of interest, and a 3rd region of interest, and is a figure which has a 2nd region of interest in the left part. 第1関心領域内の重み値が連続的に変化する場合の重み値を示す図。The figure which shows a weight value in case the weight value in a 1st region of interest changes continuously. 第2実施形態に係るX線診断装置の構成を説明するためのブロック図。The block diagram for demonstrating the structure of the X-ray diagnostic apparatus which concerns on 2nd Embodiment. (a)は、腰椎のミエログラフィーにおいて時系列に透視されるX線画像を示す図。(b)は、X線画像に対応して、設定機能が時系列に設定する第1関心領域と第2関心領域を示す図。(A) is a figure which shows the X-ray image seen in time series in the myelography of a lumbar vertebra. (B) is a figure showing the 1st region of interest and the 2nd region of interest which a setting function sets up in time series corresponding to an X-ray image. 透視シーケンス設定機能を用いた透視における一連の流れを示したフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart which showed a series of flows in fluoroscopy using a fluoroscopy sequence setting function.

以下、図面を参照しながら、実施形態に係るX線診断装置10を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。   Hereinafter, an X-ray diagnostic apparatus 10 according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same functions and configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be provided only when necessary.

(第1実施形態)
まず、図1に基づき、第1実施形態に係るX線診断装置10の構成を説明する。図1は、第1実施形態に係るX線診断装置10の構成を説明するためのブロック図である。この図1に示すように、X線診断装置10は、被検体PのX線透視が可能な装置であり、X線照射装置100と、収集装置200と、画像処理装置300と、制御装置400と、曝射ボタン500と、入力回路600と、ディスプレイ700と、天板800とを備えて構成されている。
(First embodiment)
First, the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration of an X-ray diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus 10 is an apparatus that can perform X-ray fluoroscopy of a subject P, and includes an X-ray irradiation apparatus 100, a collection apparatus 200, an image processing apparatus 300, and a control apparatus 400. And an exposure button 500, an input circuit 600, a display 700, and a top board 800.

X線照射装置100は、X線を被検体Pに向けて所定の時間間隔で繰り返し照射する。このX線照射装置100は、高電圧発生器102と、X線管104と、X線可動絞り106とを備えて構成されている。   The X-ray irradiation apparatus 100 repeatedly irradiates X-rays toward the subject P at predetermined time intervals. This X-ray irradiation apparatus 100 includes a high voltage generator 102, an X-ray tube 104, and an X-ray movable diaphragm 106.

高電圧発生器102は、管電圧と、mAs値に基づく電流とを出力する。ここでのmAs値は、管電流と照射時間の積である。具体的には、高電圧発生器102は、例えば変圧器と、整流器とを有している。変圧器は、交流電源に接続され、交流電源から供給される交流電圧を設定された管電圧に応じて昇圧する。そして、変圧器は、昇圧した交流電圧を整流器に供給する。整流器は、変圧器から供給された交流電圧を整流し、正の成分だけを有する脈動電圧を管電圧として出力する。また、高電圧発生器102は、脈動電圧を分圧し、mAs値に基づく照射時間の間、mAs値に基づく電流を出力する。このmAs値に基づく電流が管電流に対応する。   The high voltage generator 102 outputs a tube voltage and a current based on the mAs value. The mAs value here is the product of the tube current and the irradiation time. Specifically, the high voltage generator 102 includes, for example, a transformer and a rectifier. The transformer is connected to an AC power source, and boosts an AC voltage supplied from the AC power source according to a set tube voltage. The transformer then supplies the boosted AC voltage to the rectifier. The rectifier rectifies the AC voltage supplied from the transformer and outputs a pulsating voltage having only a positive component as a tube voltage. The high voltage generator 102 divides the pulsating voltage and outputs a current based on the mAs value during the irradiation time based on the mAs value. The current based on this mAs value corresponds to the tube current.

より詳細には、高電圧発生器102は、制御装置400とX線管104とに接続され、管電圧、管電流、パルス幅、及びパルスレートを示す透視条件信号が制御装置400から高電圧発生器102に入力される。高電圧発生器102は、透視条件信号に基づくパルス幅の間、透視条件信号に基づく管電圧、及び管電流に対応する電流をパルスレートの逆数の時間間隔でX線管104に供給する。すなわち、ここでの時間間隔は、X線の照射の開始から、次のX線の照射の開始までの時間を意味する。これは、曝射ボタン500を押している限り継続する。なお、本実施形態における時間間隔はパルスレートの逆数でもよく、或いは、X線の照射の終了から、次のX線の照射の開始までの時間でもよい。   More specifically, the high voltage generator 102 is connected to the control device 400 and the X-ray tube 104, and a fluoroscopic condition signal indicating the tube voltage, tube current, pulse width, and pulse rate is generated from the control device 400. Is input to the device 102. The high voltage generator 102 supplies a tube voltage based on the fluoroscopic condition signal and a current corresponding to the tube current to the X-ray tube 104 at a time interval that is a reciprocal of the pulse rate during the pulse width based on the fluoroscopic condition signal. That is, the time interval here means the time from the start of X-ray irradiation to the start of the next X-ray irradiation. This continues as long as the exposure button 500 is pressed. Note that the time interval in this embodiment may be the reciprocal of the pulse rate, or may be the time from the end of X-ray irradiation to the start of the next X-ray irradiation.

X線管104は、X線を発生する。X線管104は、真空の外囲器内に陰極であるフィラメントと、陽極であるターゲット金属とを有している。X線管104は、高電圧発生器102に接続され、高電圧発生器102から管電圧、及び管電流に対応する電流が供給される。より詳細には、フィラメントは、タングステン等の金属によりコイル状に形成され、管電流に対応する電流が高電圧発生器102から供給されると、熱電子を発生する。すなわち、単位時間あたりに発生する熱電子の数が管電流である。ターゲット金属は、例えばタングステンである。これらの陰極と陽極との間には、高電圧発生器102から供給される管電圧が印加され、陰極と陽極との間に電界が発生する。この電界により加速された熱電子は、陽極のターゲット金属に衝突し、ターゲット金属からX線が発生する。管電圧の増加に従い、X線の波長ピークは短波長側にシフトし、X線のエネルギーも増加する。   The X-ray tube 104 generates X-rays. The X-ray tube 104 has a filament serving as a cathode and a target metal serving as an anode in a vacuum envelope. The X-ray tube 104 is connected to the high voltage generator 102, and a current corresponding to the tube voltage and the tube current is supplied from the high voltage generator 102. More specifically, the filament is formed in a coil shape from a metal such as tungsten, and generates a thermoelectron when a current corresponding to the tube current is supplied from the high voltage generator 102. That is, the number of thermoelectrons generated per unit time is the tube current. The target metal is, for example, tungsten. A tube voltage supplied from the high voltage generator 102 is applied between the cathode and the anode, and an electric field is generated between the cathode and the anode. The thermoelectrons accelerated by this electric field collide with the target metal of the anode, and X-rays are generated from the target metal. As the tube voltage increases, the X-ray wavelength peak shifts to the short wavelength side, and the X-ray energy also increases.

ここで、X線の強度は、単位面積を単位時間に通過するX線のエネルギーである。また。X線量は、X線の強度と、照射時間との積である。これらのことから分かるように、X線量は、mAs値に比例すると共に、管電圧が増加するに従い増加する。   Here, the intensity of the X-ray is the energy of the X-ray passing through the unit area per unit time. Also. X-ray dose is the product of X-ray intensity and irradiation time. As can be seen from these, the X-ray dose is proportional to the mAs value and increases as the tube voltage increases.

X線可動絞り106は、鉛などで構成される羽状の絞りを有している。X線可動絞り106は、X線管104の出射口に配置され、X線管104が発生したX線の照射範囲の絞りを移動させることで限定する。これにより、被検体PにX線を照射する範囲が限定される。ここでは、透視前および透視中に検査者が手動で絞りの移動を行う。なお、絞りの移動は、制御装置400からの制御信号に従い、モータ駆動で行ってもよい。   The X-ray movable diaphragm 106 has a wing-shaped diaphragm made of lead or the like. The X-ray movable diaphragm 106 is disposed at the exit of the X-ray tube 104 and is limited by moving the diaphragm of the X-ray irradiation range generated by the X-ray tube 104. Thereby, the range in which the subject P is irradiated with X-rays is limited. Here, the examiner manually moves the diaphragm before and during fluoroscopy. The movement of the diaphragm may be driven by a motor in accordance with a control signal from the control device 400.

収集装置200は、X線照射装置100の照射に応じて、被検体Pを透過したX線のX線画像を繰り返し収集する。収集装置200は、X線検出器202と、AD変換回路204と、画像補正部206とを有している。X線検出器202は、被検体Pを透過したX線のX線像を画素単位で検出するとともに、検出したX線量に比例する画像信号を画素毎に出力する。ここで、X線像は2次元のX線強度分布である。   The collection apparatus 200 repeatedly collects X-ray images of X-rays that have passed through the subject P according to the irradiation of the X-ray irradiation apparatus 100. The collection apparatus 200 includes an X-ray detector 202, an AD conversion circuit 204, and an image correction unit 206. The X-ray detector 202 detects an X-ray image of X-rays transmitted through the subject P in units of pixels, and outputs an image signal proportional to the detected X-ray dose for each pixel. Here, the X-ray image is a two-dimensional X-ray intensity distribution.

例えば、X線検出器202は、検出面に照射されたX線を検出するための平面検出器(FPD:Flat Panel Detector)により構成されている。FPDはイメージセンサを有しており、イメージセンサには、CMOSイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)や、CCD(Charge Coupled Device)、薄膜トランジスタ(TFT:thin film transistor)などが利用されている。   For example, the X-ray detector 202 is configured by a flat panel detector (FPD) for detecting X-rays irradiated on the detection surface. The FPD includes an image sensor, and a CMOS image sensor (Complementary Metal Oxide Image Sensor), a CCD (Charge Coupled Device), a thin film transistor (TFT), or the like is used as the image sensor.

より詳細には、X線検出器202は、制御装置400に接続され、制御装置400から入力される例えば蓄積信号、及び照射時間信号に従い制御されている。また、X線検出器202の駆動は、高電圧発生器102に入力される透視条件信号と同期している。例えば、CMOSイメージセンサでは、蓄積信号に従い、各画素に対応するフォトダイオード(PD:Photodiode)は、X線がX線管104から照射されている間、X線量に応じた電荷を蓄える。そして、照射時間信号に従い、これらの各画素に対応するフォトダイオードは、照射時間の終了に応じて、蓄えた電荷を電圧に変換し、増幅器で増幅された電圧信号をアナログの画像信号として出力する。   More specifically, the X-ray detector 202 is connected to the control device 400 and controlled according to, for example, an accumulation signal and an irradiation time signal input from the control device 400. Further, the driving of the X-ray detector 202 is synchronized with the fluoroscopic condition signal input to the high voltage generator 102. For example, in a CMOS image sensor, a photodiode (PD: Photodiode) corresponding to each pixel stores a charge corresponding to an X-ray dose while X-rays are irradiated from the X-ray tube 104 in accordance with an accumulation signal. Then, according to the irradiation time signal, the photodiode corresponding to each pixel converts the stored charge into a voltage at the end of the irradiation time, and outputs the voltage signal amplified by the amplifier as an analog image signal. .

AD変換回路204は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。より詳細には、AD変換回路204は、X線検出器202と画像処理装置300とに接続され、X線検出器202から入力されるアナログの画像信号を、デジタルの画像信号に変換する。   The AD conversion circuit 204 converts an analog signal into a digital signal. More specifically, the AD conversion circuit 204 is connected to the X-ray detector 202 and the image processing apparatus 300, and converts an analog image signal input from the X-ray detector 202 into a digital image signal.

画像補正回路206は、AD変換回路204に接続され、デジタルの画像信号に対し、X線検出器202における各画素の感度不均一を補正するゲイン補正処理、及び画素の脱落を補正する欠陥画素補正処理などの補正処理を行って、補正処理後のX線画像を生成する。画像補正回路206は、この補正処理後のX線画像を画像処理装置300の第1記憶回路302に出力する。なお、本実施形態では、被検体Pを透過したX線の二次元の強度分布に基づく画像をX線画像と呼ぶこととする。例えば、X線画像には、AD変換回路204が出力するデジタルの画像信号に基づくX線デジタル画像が含まれる。また、このX線デジタル画像に、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理などの補正処理を施した画像もX線画像に含まれる。   The image correction circuit 206 is connected to the AD conversion circuit 204, and for digital image signals, gain correction processing for correcting non-uniform sensitivity of each pixel in the X-ray detector 202, and defective pixel correction for correcting pixel omission. A correction process such as a process is performed to generate an X-ray image after the correction process. The image correction circuit 206 outputs the X-ray image after the correction process to the first storage circuit 302 of the image processing apparatus 300. In the present embodiment, an image based on a two-dimensional intensity distribution of X-rays transmitted through the subject P is referred to as an X-ray image. For example, the X-ray image includes an X-ray digital image based on a digital image signal output from the AD conversion circuit 204. An X-ray image also includes an image obtained by performing correction processing such as gain correction processing and defective pixel correction processing on this X-ray digital image.

画像処理装置300は、収集装置200が収集したX線像に基づくX線画像を処理し、X線照射装置100が照射するX線の線量制御を行うための制御値を生成する。また、画像処理装置300は、X線画像を画像処理し、表示用の画像を生成する。具体的には、画像処理装置300は、第1記憶回路302と、処理回路304とを備えて構成されている。第1記憶回路302は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。第1記憶回路302は、処理回路304にて行われる各処理機能をコンピュータによって実行可能なプログラム形態で、記憶している。第1記憶回路302は、画像補正回路206から入力されたX線画像を記憶するほか、後述する処理回路304における各処理機能を実現するための領域情報、重み値なども記憶している。より詳細には、第1記憶回路302は、収集装置200の画像補正回路206に接続され、画像補正回路206から入力されたX線画像を記憶する。   The image processing apparatus 300 processes an X-ray image based on the X-ray image collected by the collection apparatus 200 and generates a control value for performing dose control of the X-rays irradiated by the X-ray irradiation apparatus 100. In addition, the image processing apparatus 300 performs image processing on the X-ray image and generates an image for display. Specifically, the image processing apparatus 300 includes a first storage circuit 302 and a processing circuit 304. The first storage circuit 302 has a configuration including a readable recording medium such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. The first storage circuit 302 stores each processing function performed by the processing circuit 304 in the form of a program that can be executed by a computer. The first storage circuit 302 stores the X-ray image input from the image correction circuit 206, and also stores area information and weight values for realizing each processing function in the processing circuit 304 described later. More specifically, the first storage circuit 302 is connected to the image correction circuit 206 of the collection device 200 and stores the X-ray image input from the image correction circuit 206.

処理回路304は、プログラムを第1記憶回路302から読み出し、実行することで各プログラムに対応する各処理機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路304は、各処理機能を有することとなる。なお図1においては単一の処理回路304にて各処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路304を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各処理機能を実現しても構わない。   The processing circuit 304 is a processor that implements each processing function corresponding to each program by reading and executing the program from the first storage circuit 302. In other words, the processing circuit 304 in a state where each program is read has each processing function. In FIG. 1, each processing function is described as being realized by a single processing circuit 304. However, the processing circuit 304 is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor executes a program. Each processing function may be realized.

より詳細には、処理回路304は、収集装置200の画像補正回路206と、第1記憶回路302と、制御装置400と、ディスプレイ700などに接続され、第1記憶回路302から読み出したX線画像を処理し、処理結果を制御装置400と、ディスプレイ700とに出力する。すなわち、この処理回路304は、画素値変換機能306と、設定機能308と、生成機能310と、画像処理機能312と、第1階調処理機能314とを備えて構成されている。ここで、画素値変換機能306と、設定機能308と、生成機能310とは、X線照射装置100の制御に用いられる制御値を演算するための機能である。一方、画像処理機能312と、第1階調処理機能314とは、X線画像を画像処理し、表示用の画像を生成するために用いられる機能である。   More specifically, the processing circuit 304 is connected to the image correction circuit 206 of the acquisition device 200, the first storage circuit 302, the control device 400, the display 700, and the like, and is read out from the first storage circuit 302. , And outputs the processing result to the control device 400 and the display 700. That is, the processing circuit 304 includes a pixel value conversion function 306, a setting function 308, a generation function 310, an image processing function 312, and a first gradation processing function 314. Here, the pixel value conversion function 306, the setting function 308, and the generation function 310 are functions for calculating control values used for controlling the X-ray irradiation apparatus 100. On the other hand, the image processing function 312 and the first gradation processing function 314 are functions used to perform image processing on an X-ray image and generate an image for display.

画素値変換機能306は、第1記憶回路302から読み出したX線画像の画素値を変換する。この画素値変換機能306は、画素値の変換テーブルを有しており、変換テーブルに基づいてX線画像の画素値を変換する。   The pixel value conversion function 306 converts the pixel value of the X-ray image read from the first storage circuit 302. The pixel value conversion function 306 has a pixel value conversion table, and converts the pixel value of the X-ray image based on the conversion table.

ここで、図2に基づき画素値変換機能306について説明する。図2は、画素値変換機能306の一例である対数変換により画像処理されたX線画像のヒストグラムを示す図である。左図は、胸椎正面画像と後述する第1関心領域320とを示す図であり、中図は、対数変換する前の第1関心領域内の画素値のヒストグラムであり、右図は、対数変換した後の第1関心領域320内の画素値のヒストグラムである。ヒストグラムでは、横軸は画素値を示し、縦軸は画素値毎の出現頻度を示している。   Here, the pixel value conversion function 306 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a histogram of an X-ray image that has been subjected to image processing by logarithmic conversion, which is an example of the pixel value conversion function 306. The left figure shows a thoracic vertebra front image and a first region of interest 320 described later, the middle figure is a histogram of pixel values in the first region of interest before logarithmic transformation, and the right figure shows a logarithmic transformation. It is the histogram of the pixel value in the 1st region of interest 320 after having performed. In the histogram, the horizontal axis indicates the pixel value, and the vertical axis indicates the appearance frequency for each pixel value.

画素値変換機能306による画素値の変換は、輝度を合せたい部分を伸張し、その他の部分を圧縮するように行われる。例えば図2の左図に示す胸部検査において縦隔に輝度を合わせたい場合、画素値変換は、縦隔つまり画素値の低い領域を伸張し、肺野つまり高い領域を圧縮するような、例えば対数変換が行われる。これにより、低めの画素値(縦隔)寄りの領域が観察に適する輝度となる。なお、高い画素値の領域(肺野)は明るくなり観察しにくくなるが、線量が多くノイズが少ない領域なので、ダイナミックレンジ圧縮処理などの既存技術で補正すれば観察可能となる。このように、画素値変換機能306に対数変換を用い、ダイナミックレンジ圧縮処理など既存の補正技術を併用すると、広い範囲が観察可能になるので、積極的に輝度を合せたい部分がなく一般的なABCの用途には、対数変換が適している。   The pixel value conversion by the pixel value conversion function 306 is performed so as to expand a portion where the luminance is desired to be matched and compress the other portion. For example, when it is desired to adjust the brightness to the mediastinum in the chest examination shown in the left diagram of FIG. Conversion is performed. As a result, a region close to a lower pixel value (mediastinum) has a luminance suitable for observation. Note that the high pixel value region (lung field) is bright and difficult to observe, but is a region with a large dose and low noise, so that it can be observed by correcting with existing techniques such as dynamic range compression processing. As described above, when logarithmic conversion is used for the pixel value conversion function 306 and an existing correction technique such as dynamic range compression processing is used in combination, a wide range can be observed. Logarithmic transformation is suitable for ABC applications.

再び図1に戻り、設定機能308は、X線照射装置100の制御に用いる領域である第1関心領域を、X線像に基づくX線画像内に設定する。ここでのX線画像は、画素値変換機能306で画素値が変換された画像である。また、被検体Pを透過したX線の線量に基づく画像に各種の画像処理を施した画像も、X線画像と呼ぶこととする。例えば、X線画像に、画素値変換、周波数処理などの画像処理を行った画像もX線画像と呼ぶこととする。   Returning to FIG. 1 again, the setting function 308 sets a first region of interest, which is an area used for control of the X-ray irradiation apparatus 100, in an X-ray image based on the X-ray image. Here, the X-ray image is an image whose pixel value is converted by the pixel value conversion function 306. An image obtained by performing various kinds of image processing on an image based on an X-ray dose transmitted through the subject P is also referred to as an X-ray image. For example, an image obtained by performing image processing such as pixel value conversion and frequency processing on an X-ray image is also referred to as an X-ray image.

また、設定機能308は、第1関心領域内に第2関心領域を設定する。設定機能308の詳細は、後述する。なお、関心領域は、ROI(ROI:Region Of Interest)と呼ばれる場合がある。   The setting function 308 sets the second region of interest within the first region of interest. Details of the setting function 308 will be described later. Note that the region of interest may be referred to as ROI (ROI: Region Of Interest).

生成機能310は、X線画像の第1関心領域内におけるそれぞれの画素値に、第1関心領域内の位置に応じて0より大きな重み値が付与された重みを付けて加算する加算処理を行い、加算処理で得られた値に基づいてX線照射装置100を制御する制御値を生成する。生成機能310の詳細も後述する。   The generation function 310 performs an addition process of adding each pixel value in the first region of interest of the X-ray image with a weight to which a weight value greater than 0 is given according to the position in the first region of interest. A control value for controlling the X-ray irradiation apparatus 100 is generated based on the value obtained by the addition process. Details of the generation function 310 will also be described later.

画像処理機能312は、補正処理後のX線画像に周波数処理などの鮮鋭化処理を施す。
第1階調処理機能314は、画像処理機能312が生成したX線画像、第1記憶回路302から読み出した画像、画素値変換機能306が生成したX線画像の内のいずれかの階調を変換する第1階調処理を行う。第1階調処理機能314がいずれの画像の階調処理を行うかは、例えば入力回路600からの選択指示により可能である。なお、第1階調処理機能314による画素値変換特性は、輝度を合せたい部分により、変更してもよい。例えば、胸部検査と四肢の検査とで、画素値変換特性を異ならせてもよい。
The image processing function 312 performs sharpening processing such as frequency processing on the X-ray image after the correction processing.
The first gradation processing function 314 selects one of gradations among the X-ray image generated by the image processing function 312, the image read from the first storage circuit 302, and the X-ray image generated by the pixel value conversion function 306. A first gradation process for conversion is performed. Which image gradation processing the first gradation processing function 314 performs can be determined by a selection instruction from the input circuit 600, for example. Note that the pixel value conversion characteristics by the first gradation processing function 314 may be changed depending on the portion where the luminance is desired to be adjusted. For example, the pixel value conversion characteristics may be different between the chest examination and the limb examination.

図1に示すように、制御装置400は、X線照射装置100の高電圧発生器102と、収集装置200のX線検出器202と、画像処理装置300の処理回路304と、曝射ボタン500と、入力回路600と、ディスプレイ700とに接続され、X線診断装置1全体の制御を行う。具体的には、制御装置400は、第2記憶回路402と、F条件決定回路404と、制御回路406とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the control device 400 includes a high voltage generator 102 of the X-ray irradiation device 100, an X-ray detector 202 of the collection device 200, a processing circuit 304 of the image processing device 300, and an exposure button 500. The input circuit 600 and the display 700 are connected to control the entire X-ray diagnostic apparatus 1. Specifically, the control device 400 includes a second memory circuit 402, an F condition determination circuit 404, and a control circuit 406.

第2記憶回路402は、上述した第1記憶回路302と同様に、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。第2記憶回路402は、制御回路406にて行われる各処理機能をコンピュータによって実行可能なプログラム形態で記憶している。また、第2記憶回路402は、被検体Pを透過したX線量の指標となる線量指標を検査種別毎に記憶し、図1で示すF条件決定テーブル408を記憶している。このF条件決定テーブル408において、横軸は管電圧(F_kV)を示し、縦軸は管電流とパルス幅の積であるmAs値(F_mAs)を示している。図1中で矢印410が示す向きに従い、X線量がより大きくなる管電圧(F_kV)と、mAs値(F_mAs)との組み合わせを示している。   Similar to the first storage circuit 302 described above, the second storage circuit 402 includes a readable recording medium such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. The second storage circuit 402 stores each processing function performed by the control circuit 406 in the form of a program that can be executed by a computer. The second storage circuit 402 stores a dose index, which is an index of the X-ray dose that has passed through the subject P, for each examination type, and stores an F condition determination table 408 shown in FIG. In the F condition determination table 408, the horizontal axis indicates the tube voltage (F_kV), and the vertical axis indicates the mAs value (F_mAs) that is the product of the tube current and the pulse width. FIG. 1 shows a combination of the tube voltage (F_kV) and the mAs value (F_mAs) at which the X-ray dose becomes larger according to the direction indicated by the arrow 410 in FIG.

F条件決定回路404は、検査種別に応じた線量指標と画像処理装置300の生成機能310が生成した制御値とに基づき、次の透視における透視条件である管電圧、及びmAs値を制御回路406に出力する。   The F condition determination circuit 404 uses the control circuit 406 to calculate the tube voltage and the mAs value, which are the fluoroscopic conditions in the next fluoroscopy, based on the dose index corresponding to the examination type and the control value generated by the generation function 310 of the image processing apparatus 300. Output to.

制御回路406は、プログラムを第2記憶回路402から読み出し、実行することで各プログラムに対応する各機能を実現するプロセッサである。より詳細には、制御回路406は、X線照射装置100の高電圧発生器102と、F条件決定回路404とに、接続され、検査種別で定まる線量指標に生成機能310で生成された制御値を近づけるように、X線照射装置100のX線管104に供給する管電圧、及びmAs値に対応する電流とパルス幅を制御する。すなわち、制御回路406は、F条件決定回路404から入力された管電圧、及びmAs値に基づく透視条件信号を高電圧発生器102に出力する。制御回路406により行われるX線照射装置100全体における一連の透視処理の詳細は、図6を参照して後述する。また、制御回路406は、第1記憶回路302から読み込まれた検査種別の情報に基づき、検査種別を示すボタンを検査種別毎に映像信号としてディスプレイ700に出力する。   The control circuit 406 is a processor that implements each function corresponding to each program by reading the program from the second storage circuit 402 and executing the program. More specifically, the control circuit 406 is connected to the high voltage generator 102 of the X-ray irradiation apparatus 100 and the F condition determination circuit 404, and the control value generated by the generation function 310 for the dose index determined by the examination type. So that the tube voltage supplied to the X-ray tube 104 of the X-ray irradiation apparatus 100 and the current and pulse width corresponding to the mAs value are controlled. That is, the control circuit 406 outputs a fluoroscopy condition signal based on the tube voltage and the mAs value input from the F condition determination circuit 404 to the high voltage generator 102. Details of a series of fluoroscopic processes performed by the control circuit 406 in the entire X-ray irradiation apparatus 100 will be described later with reference to FIG. Further, the control circuit 406 outputs a button indicating the examination type to the display 700 as a video signal for each examination type based on the examination type information read from the first storage circuit 302.

曝射ボタン500は、X線の照射タイミングを制御装置400に指示するためのスイッチであり、検査者は手で、この曝射ボタン500を操作する。曝射ボタン500は、制御装置400の制御回路406に接続され、検査者にスイッチが押されると、曝射開始信号を制御回路406に出力する。   The exposure button 500 is a switch for instructing the control device 400 about the X-ray irradiation timing, and the examiner operates the exposure button 500 by hand. The exposure button 500 is connected to the control circuit 406 of the control device 400 and outputs an exposure start signal to the control circuit 406 when the switch is pressed by the examiner.

入力回路600は、検査種別、透視検査種別等の設定を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。入力回路600は、制御装置400の制御回路406に接続され、検査者から受け取った入力操作を電気信号に変換し、制御回路406に出力する。本実施形態では、入力回路600から検査種別を示す信号が制御回路406に入力されると、制御回路406は、その検査種別の検査を開始する。一方で、別の検査種別を示す信号、又は終了を示す終了信号が入力回路600から入力されると、制御回路406はその検査種別の検査を終了する。   The input circuit 600 is realized by a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, and the like for setting an inspection type, a fluoroscopic inspection type, and the like. The input circuit 600 is connected to the control circuit 406 of the control device 400, converts the input operation received from the inspector into an electrical signal, and outputs it to the control circuit 406. In the present embodiment, when a signal indicating the inspection type is input from the input circuit 600 to the control circuit 406, the control circuit 406 starts an inspection of the inspection type. On the other hand, when a signal indicating another inspection type or an end signal indicating completion is input from the input circuit 600, the control circuit 406 ends the inspection of the inspection type.

ディスプレイ700は、X線画像を表示するための、液晶表示装置などによって実現される。より詳細には、ディスプレイ700は、画像処理装置300の処理回路304に接続され、処理回路304で処理されたX線画像などを輝度信号に変換し画面に表示する。また、ディスプレイ700は、制御回路406に接続され、上述のように制御回路406から入力された検査種別それぞれを示すボタンの映像信号を輝度信号に変換し画面に表示する。例えば、ディスプレイ700に表示される検査種別を示すボタンが検査者に指示されると、検査種別を示す信号が入力回路600から制御回路406に出力される。一方で、検査種別を示すボタンの指示が終了すると、終了を示す終了信号が入力回路600から制御回路406に出力される。   The display 700 is realized by a liquid crystal display device or the like for displaying an X-ray image. More specifically, the display 700 is connected to the processing circuit 304 of the image processing apparatus 300, and converts an X-ray image or the like processed by the processing circuit 304 into a luminance signal and displays it on the screen. The display 700 is connected to the control circuit 406, converts the video signal of the button indicating each examination type input from the control circuit 406 into a luminance signal and displays it on the screen as described above. For example, when a button indicating the examination type displayed on the display 700 is instructed to the examiner, a signal indicating the examination type is output from the input circuit 600 to the control circuit 406. On the other hand, when the instruction of the button indicating the examination type ends, an end signal indicating the end is output from the input circuit 600 to the control circuit 406.

天板800は、X線の透過率が高いアクリル、カーボンなどで構成される。この天板800に、横たわった状態の被検体Pが載置される。   The top plate 800 is made of acrylic, carbon or the like having a high X-ray transmittance. The subject P in a lying state is placed on the top plate 800.

次に、図1を参照にしつつ図3に基づき、ABCに用いられる制御回路406の透視条件制御について説明する。図3は、画像処理装置300の生成機能310が生成した制御値412の時間変化を示す図である。横軸は経過時間を示し、縦軸は制御値を示している。図3中の412は、図3と同様に、検査種別が胸部正面透視である場合における制御値を示し、414は、胸部正面透視の基準となる線量指標を示している。   Next, fluoroscopic condition control of the control circuit 406 used for ABC will be described based on FIG. 3 with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a time change of the control value 412 generated by the generation function 310 of the image processing apparatus 300. The horizontal axis indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the control value. As in FIG. 3, 412 in FIG. 3 indicates a control value when the examination type is chest front fluoroscopy, and 414 indicates a dose index serving as a reference for chest front fluoroscopy.

この図3に示すよう、制御回路406は、線量指標414に生成機能310が生成した制御値412が近づくように、X線照射装置100における高電圧発生器102の透視条件を制御する。すなわち、F条件決定回路404は、線量指標414よりも制御値412が大きい場合には、F条件決定テーブル408に従い、現透視における透視条件のmAs値及び管電圧を共に減少し、制御回路406に出力する。これにより、制御回路406は、現透視における透視条件の管電圧、及びmAs値を共に減少した次透視用の管電圧、及びmAsを透視条件信号として高電圧発生器102に出力する。つまり、次透視では、被検体を透過するX線量が減少する。   As shown in FIG. 3, the control circuit 406 controls the fluoroscopic condition of the high voltage generator 102 in the X-ray irradiation apparatus 100 so that the control value 412 generated by the generation function 310 approaches the dose index 414. That is, when the control value 412 is larger than the dose index 414, the F condition determination circuit 404 reduces both the mAs value and the tube voltage of the fluoroscopy condition in the current fluoroscopy according to the F condition determination table 408, and Output. As a result, the control circuit 406 outputs the tube voltage for the fluoroscopy condition in the current fluoroscopy, the tube voltage for the next fluoroscopy in which the mAs value is reduced, and the mAs to the high voltage generator 102 as the fluoroscopy condition signal. That is, in the next fluoroscopy, the X-ray dose that passes through the subject decreases.

一方で、F条件決定回路404は、線量指標414よりも制御値412が小さい場合には、F条件決定テーブル408に従い、現透視における透視条件のmAs値及び管電圧を共に増加した次透視用の管電圧、及びmAsを透視条件信号として高電圧発生器102に出力する。つまり、次透視では、被検体を透過するX線量が増加する。なお、透視条件の変更は、必ずしも次透視である必要はなく、数パルスから数十パルスのX線が照射された後に変更してもよい。   On the other hand, when the control value 412 is smaller than the dose index 414, the F condition determination circuit 404 uses the F condition determination table 408 to increase both the mAs value of the fluoroscopy condition and the tube voltage in the current fluoroscopy. The tube voltage and mAs are output to the high voltage generator 102 as a fluoroscopic condition signal. That is, in the next fluoroscopy, the X-ray dose that passes through the subject increases. Note that the fluoroscopy conditions need not be changed to the next fluoroscopy, and may be changed after X-rays of several to several tens of pulses are irradiated.

これらから分かる様に、制御回路406は、F条件決定回路404からの入力に基づき、検査種別で定まる線量指標414に制御値412を近づけるように高電圧発生器102を制御する。このように、X線画像における第1関心領域内の画素値を一定値に維持するようにX線量を増減させる一連の制御は、ABCと呼ばれている。   As can be seen from these, the control circuit 406 controls the high voltage generator 102 based on the input from the F condition determination circuit 404 so as to bring the control value 412 closer to the dose index 414 determined by the examination type. A series of controls for increasing or decreasing the X-ray dose so as to maintain the pixel value in the first region of interest in the X-ray image at a constant value is called ABC.

次に、図1を参照にしつつ、図4及び図5Aから図5Dに基づいて設定機能308及び生成機能310についてより詳細に説明する。図4は、検査種別毎に設定される領域及び重み値の設定テーブルの一例を示す図である。図4には、検査種別の例として胸部正面、腰椎正面、腰椎右側面、腰椎左側面が記載されている。   Next, the setting function 308 and the generation function 310 will be described in more detail based on FIGS. 4 and 5A to 5D with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a setting table of areas and weight values set for each examination type. In FIG. 4, the chest front, the lumbar front, the lumbar right side, and the lumbar left side are described as examples of examination types.

座標1は、四角形の第1関心領域を示す座標であり、この四角形における原点の座標と、原点と対角線で結ばれる対角点の座標を示している。重み値1は、第1関心領域内の第2関心領域を除く領域に付与される重みを示している。ここでは、重み値は、重み係数の値に対応する。この重み値は、後述する(1)式に示すように、正規化してもよい。座標2は、四角形の第2関心領域を示す座標で有り、この四角形の原点の座標と、原点と対角線で結ばれる対角点の座標を示している。重み値2は、第2関心領域に付与される重みを示している。なお、胸部正面においては、2つの第2関心領域が設定される。このように、第1関心領域及び第1関心領域内の第2関心領域は、X線画像中の座標で定義されている。   Coordinate 1 is a coordinate indicating the first region of interest of the quadrangle, and indicates the coordinate of the origin in this quadrangle and the coordinate of the diagonal point connected to the origin by a diagonal line. The weight value 1 indicates the weight given to the region other than the second region of interest in the first region of interest. Here, the weight value corresponds to the value of the weight coefficient. This weight value may be normalized as shown in equation (1) described later. Coordinate 2 is a coordinate indicating the second region of interest of the quadrangle, and indicates the coordinate of the origin of the quadrangle and the coordinate of the diagonal point connected to the origin by a diagonal line. The weight value 2 indicates the weight given to the second region of interest. Note that two second regions of interest are set in front of the chest. Thus, the first region of interest and the second region of interest within the first region of interest are defined by the coordinates in the X-ray image.

ここで検査種別とは例えば、腰椎正面、腰椎側面、胸部正面、頭部正面、胸部側面、腹部正面、手正面、足正面等の検査における透視部位と透視方向とを含むプロトコルである。また、透視部位とは、被検体P中の体の部位であり、例えば部位は、腰椎、胸部、頭部、腹部、手、足などである。さらにまた、透視方向は、X線の進行方向に対向する被検体Pの向きであり、例えば正面、背面、右側面、左側面などである。このように、第1記憶回路302が記憶する設定テーブルには、透視可能である検査種別毎に、座標1、重み値1、座標2、重み値2の情報が登録されている。   Here, the examination type is a protocol including a fluoroscopic part and a fluoroscopic direction in an examination such as a lumbar front, a lumbar side, a chest front, a head front, a chest side, an abdominal front, a hand front, and a foot front. The fluoroscopic part is a part of the body in the subject P. For example, the part is a lumbar vertebra, a chest, a head, an abdomen, a hand, a leg, or the like. Furthermore, the fluoroscopic direction is the direction of the subject P facing the traveling direction of the X-ray, and is, for example, the front surface, the back surface, the right side surface, or the left side surface. As described above, in the setting table stored in the first storage circuit 302, information on coordinates 1, weight values 1, coordinates 2, and weight values 2 is registered for each examination type that can be seen through.

なお、第1関心領域、及び第2関心領域の形状は四角形に限らず任意の形状でよい。例えば楕円、円、台形、5角形などの多角形などでもよい。   The shape of the first region of interest and the second region of interest is not limited to a quadrangle, and may be any shape. For example, a polygon such as an ellipse, a circle, a trapezoid, and a pentagon may be used.

図5A〜図5Dは、検査種別毎の第1関心領域320、第2関心領域322の範囲、及び被検体内の関心領域324と、領域内の重み値とを示す図である。図5Aは、検査種別が胸部正面の図であり、図5Bは、胸椎正面の図であり、図5Cは、胸椎右側面の図あり、図5Dは、胸椎左側面の図ある。ここでの右側面とはR―L透視を意味する。すなわち、撮像装置に被検体Pの左側面を天板800につけ、右側面からX線を照射する透視である。一方で、ここでの左側面とはL―R透視を意味し、撮像装置に被検体Pの右側面を天板800につけ、左側面からX線を照射する透視である。   5A to 5D are diagrams illustrating the first region of interest 320, the range of the second region of interest 322, the region of interest 324 in the subject, and the weight value in the region for each examination type. 5A is a view of the chest front, FIG. 5B is a view of the front of the thoracic spine, FIG. 5C is a view of the right side of the thoracic vertebra, and FIG. 5D is a view of the left side of the thoracic vertebra. The right side here means RL perspective. That is, the imaging apparatus is a fluoroscope in which the left side surface of the subject P is attached to the top plate 800 and X-rays are irradiated from the right side surface. On the other hand, the left side here means LR fluoroscopy, and is a fluoroscopy in which the right side surface of the subject P is attached to the top plate 800 and an X-ray is irradiated from the left side surface.

図5A〜図5Dにおける(a)図がX線画像と、第1関心領域320の範囲とを示す図である。ここでのX線画像においては、線量が高くなるにしたがい色が白くなるように処理されている。   FIGS. 5A to 5D are diagrams showing an X-ray image and the range of the first region of interest 320. FIG. The X-ray image here is processed so that the color becomes white as the dose increases.

324は、被検体P内の関心領域を示している。関心領域324は、線量基準となる領域であり、検査種別毎に、位置、及び大きさが異なる。例えば、検査種別が胸部正面透視であれば、図5Aの関心領域324で示す第5肋間の領域であり、腰椎透視であれば、図5B〜図5Dの関心領域324で示す腰椎内の領域である。関心領域324には、胸部正面透視の第5肋間のように、階調の基準となる部位を領域として選択する場合もあり、或いは、関心領域324には、腰椎透視のように、例えば検査で観察や診断を行いたい領域を選択する場合もある。   Reference numeral 324 denotes a region of interest in the subject P. The region of interest 324 is a region serving as a dose reference, and the position and size are different for each examination type. For example, if the examination type is chest front fluoroscopy, the region is the fifth intercostal region shown by the region of interest 324 in FIG. 5A, and if it is lumbar fluoroscopy, the region in the lumbar spine shown by the region of interest 324 in FIGS. is there. For the region of interest 324, there may be a case where a region serving as a reference for gradation is selected as a region, such as the fifth intercostal view of the chest front view. Alternatively, the region of interest 324 may be selected by, for example, an examination, such as lumbar fluoroscopy. In some cases, an area to be observed or diagnosed is selected.

また、図5A〜図5Dにおける(b)図が、第1関心領域320及び第2関心領域322それぞれの領域内の重み値と、第1関心領域320内の位置との関係を示す図である。ここで、(b)図では、上側の図が重み値を濃淡で示し、下側のグラフの横軸は第1関心領域320内の水平軸上の位置を示し、縦軸は重み値を示している。さらにまた、ここでの所定値th2は、例えば1.0であり、1.0以上の重み値を有する領域が第2関心領域322である。換言すると第2関心領域322内の重み値を1.0以上に設定している。一方で、0.0よりも大きく、1.0未満の重み値を付与する領域が第1関心領域320内で第2関心領域322を除く領域である。   5A to 5D are diagrams showing the relationship between the weight value in each of the first region of interest 320 and the second region of interest 322 and the position in the first region of interest 320. FIG. . Here, in FIG. 6B, the upper graph shows the weight values in shades, the horizontal axis of the lower graph shows the position on the horizontal axis in the first region of interest 320, and the vertical axis shows the weight values. ing. Furthermore, the predetermined value th2 here is, for example, 1.0, and a region having a weight value of 1.0 or more is the second region of interest 322. In other words, the weight value in the second region of interest 322 is set to 1.0 or more. On the other hand, an area to which a weight value larger than 0.0 and less than 1.0 is an area excluding the second region of interest 322 in the first region of interest 320.

設定機能308は、入力回路600に接続され、入力回路600から入力された検査種別に基づき、図4に示す設定テーブルの座標1及び座標2を記憶回路から呼び出し、X線画像内に第1関心領域320及び、第2関心領域322を設定する。例えば、設定機能308は、これらの図5A〜図5Dに示すように、第1関心領域320及び第2関心領域322を、検査種別毎にX線画像内に設定する。なお、検査種別は、透視プロトコルと呼ばれる場合もある。   The setting function 308 is connected to the input circuit 600 and, based on the examination type input from the input circuit 600, calls the coordinates 1 and 2 of the setting table shown in FIG. 4 from the storage circuit, and displays the first interest in the X-ray image. A region 320 and a second region of interest 322 are set. For example, the setting function 308 sets the first region of interest 320 and the second region of interest 322 in the X-ray image for each examination type, as shown in FIGS. 5A to 5D. Note that the examination type may be referred to as a fluoroscopy protocol.

ここで、X線画像中の関心領域324の大きさと第1関心領域320の大きさとの比率が小さいと、被検体Pに体動が生じることにより、第1関心領域320内から関心領域324の少なくとも一部がはみ出してしまう可能性が高くなる。   Here, when the ratio between the size of the region of interest 324 in the X-ray image and the size of the first region of interest 320 is small, body movement occurs in the subject P, and thus the region of interest 324 is generated from within the first region of interest 320. There is a high possibility that at least a part will protrude.

第1関心領域320の外に位置する関心領域324内の画素は、生成機能310が生成する制御値の演算に用いられず、この制御値の演算精度が低下してしまう恐れがある。また、上述したように、関心領域324は検査種別により大きさと位置が異なる。そこで、本実施形態では、設定機能308は、第1関心領域320を被検体内の関心領域324よりも広く設定し、且つ検査種別に応じて第1関心領域320の大きさと位置を設定する。この場合、第1関心領域320は、関心領域324の検査種別毎の体動に基づく大きさに設定される。ここで、体動とは、透視中における被検体Pの体の動きを意味する。体動には随意筋による体の動きと、不随意筋による体の動きとの両方が含まれる。また、例えば側面透視などのように、重力などの外力により体が移動する場合も体動に含まれる。   The pixels in the region of interest 324 located outside the first region of interest 320 are not used for the calculation of the control value generated by the generation function 310, and there is a risk that the calculation accuracy of the control value will be reduced. Further, as described above, the region of interest 324 has a different size and position depending on the examination type. Therefore, in the present embodiment, the setting function 308 sets the first region of interest 320 wider than the region of interest 324 in the subject, and sets the size and position of the first region of interest 320 according to the examination type. In this case, the first region of interest 320 is set to a size based on body movement for each examination type of the region of interest 324. Here, the body movement means the movement of the body of the subject P during fluoroscopy. The body movement includes both body movement by voluntary muscles and body movement by involuntary muscles. In addition, the case where the body moves by an external force such as gravity, such as side perspective, is also included in the body movement.

一方で、第1関心領域320を大きくすると、関心領域324の周辺組織による生成機能310が生成する制御値への寄与が増加してしまう。そこで、本実施形態では、設定機能308は、所定値(th2)以上の重み値を付与する領域を第2関心領域322として設定する。すなわち、第2関心領域322は、関心領域324に基づく大きさであり、第1関心領域320よりも小さく設定される。上述のように、関心領域324は、検査種別毎に大きさ、及び位置が異なる。このため、設定機能308は、検査種別に基づき、第2関心領域322の大きさ、及び位置を設定する。   On the other hand, when the first region of interest 320 is enlarged, the contribution to the control value generated by the generation function 310 by the surrounding tissue of the region of interest 324 increases. Therefore, in the present embodiment, the setting function 308 sets a region to which a weight value equal to or greater than a predetermined value (th2) is set as the second region of interest 322. That is, the second region of interest 322 has a size based on the region of interest 324 and is set smaller than the first region of interest 320. As described above, the region of interest 324 has a different size and position for each examination type. Therefore, the setting function 308 sets the size and position of the second region of interest 322 based on the examination type.

例えば、第1関心領域320の大きさ、及び位置は、過去に透視された検査種別毎の被検体P内の関心領域324の位置に基づき設定されている。この過去の画像には体動により関心領域324の位置が変動している画像が含まれている。これにより、一般的な体動が生じても第1関心領域320内から関心領域324が出ない範囲に第1関心領域320を設定可能である。   For example, the size and position of the first region of interest 320 are set based on the position of the region of interest 324 in the subject P for each examination type seen through in the past. This past image includes an image in which the position of the region of interest 324 fluctuates due to body movement. Thus, the first region of interest 320 can be set in a range where the region of interest 324 does not appear from within the first region of interest 320 even if general body movement occurs.

同様に、第2関心領域322の大きさ、及び位置は、過去に透視された検査種別毎の被検体P内の関心領域324の位置に基づき設定されている。すなわち、第2関心領域322の大きさ、及び位置は、関心領域324がより高い可能性で存在する位置に基づき設定されている。これにより、体動が生じていない透視時には、関心領域324内における画素が制御値の演算に寄与する割合をより高めることが可能である。換言すると、関心領域324の周辺組織が制御値の演算に寄与する割合をより低減可能である。   Similarly, the size and position of the second region of interest 322 are set based on the position of the region of interest 324 in the subject P for each examination type seen through in the past. That is, the size and position of the second region of interest 322 are set based on the position where the region of interest 324 exists with a higher possibility. Thereby, at the time of fluoroscopy in which no body movement occurs, it is possible to further increase the ratio of pixels in the region of interest 324 contributing to the calculation of the control value. In other words, it is possible to further reduce the rate at which the surrounding tissue of the region of interest 324 contributes to the calculation of the control value.

例えば、生成機能310は、図4の設定テーブルに示すように、第2関心領域322を除く第1関心領域320内の重み値1よりも、第2関心領域322内の重み値2を大きく設定している。このように、第1関心領域内の重み付けに用いられる重み値の分布は、被検体Pの検査種別に応じて予め設定されている。   For example, the generation function 310 sets the weight value 2 in the second region of interest 322 to be larger than the weight value 1 in the first region of interest 320 excluding the second region of interest 322, as shown in the setting table of FIG. doing. Thus, the distribution of weight values used for weighting in the first region of interest is set in advance according to the examination type of the subject P.

これらから分かるように、第1関心領域320の大きさを被検体P内の関心領域324より大きく設定することで、被検体Pの体動や位置ずれが生じた場合に、生成機能310が生成する制御値の変動が抑制される。一方で、体動などが生じていない通常時の透視では、関心領域324に対応する重み値が他の領域の重み値よりも大きくなるので、関心領域324内における画素の制御値への寄与を高めることが可能である。   As can be seen from these, when the size of the first region of interest 320 is set to be larger than the region of interest 324 in the subject P, the generation function 310 generates when the body movement or displacement of the subject P occurs. The fluctuation of the control value is suppressed. On the other hand, in normal fluoroscopy in which no body movement or the like occurs, the weight value corresponding to the region of interest 324 is larger than the weight value of the other region. It is possible to increase.

また、本実施形態では、例えば図5A及び図5Cに示すように、第1関心領域320全体における面積に対する第2関心領域322の面積の割合を、検査種別に応じて異ならせている。例えば、第2関心領域322の面積が80(任意単位)であり、第1関心領域320全体における面積が100(任意単位)であれば、第1関心領域320全体における面積に対する第2関心領域322の面積の割合は0.8である。また、例えば、第2関心領域322の面積が120(任意単位)であり、第1関心領域320全体における面積が240(任意単位)であれば、第1関心領域320全体における面積に対する第2関心領域322の面積の割合は0.5である。ここでは、割合0.8の方が割合0.5よりも大きいと定義する。さらに、ここでは、第1関心領域320全体における面積とは、第1関心領域320から第2関心領域322を除かない面積である。すなわち、第1関心領域320全体における面積は、第2関心領域322を包含している場合であっても、包含していない場合であっても同一の値である。   In the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 5A and 5C, the ratio of the area of the second region of interest 322 to the area of the entire first region of interest 320 is varied depending on the examination type. For example, if the area of the second region of interest 322 is 80 (arbitrary unit) and the area of the entire first region of interest 320 is 100 (arbitrary unit), the second region of interest 322 with respect to the area of the entire first region of interest 320 will be described. The area ratio is 0.8. For example, if the area of the second region of interest 322 is 120 (arbitrary unit) and the area of the entire first region of interest 320 is 240 (arbitrary unit), the second interest with respect to the area of the entire first region of interest 320 will be described. The area ratio of the region 322 is 0.5. Here, the ratio 0.8 is defined to be larger than the ratio 0.5. Furthermore, here, the area of the entire first region of interest 320 is an area where the second region of interest 322 is not removed from the first region of interest 320. That is, the area of the entire first region of interest 320 is the same value whether or not the second region of interest 322 is included.

より具体的には、被検体Pの体動が胸椎側面透視より少ない胸部正面透視では、第1関心領域320全体における面積に対する第2関心領域322の面積の割合を、胸椎側面透視より大きくしている。この場合、第2関心領域322を除く第1関心領域320内の重み値1と、第2関心領域322内の重み値2との差も、胸部正面透視の方が胸椎側面透視より小さく設定されている。このように、検査種別に応じて、設定機能308が、第2関心領域322と第1関心領域320全体との面積比を異ならせている。また、検査種別に応じて、生成機能310が、第2関心領域322を除く第1関心領域320内の重み値1と、第2関心領域322内の重み値2との差を異ならせている。これにより、検査種別毎に制御値の変動を抑制すると共に、検査種別毎の線量制御をより正確に行うことが可能である。   More specifically, in frontal chest fluoroscopy in which the body movement of the subject P is less than thorax side fluoroscopy, the ratio of the area of the second region of interest 322 to the total area of the first region of interest 320 is larger than that of the thorax side fluoroscopy. Yes. In this case, the difference between the weight value 1 in the first region of interest 320 excluding the second region of interest 322 and the weight value 2 in the second region of interest 322 is also set smaller in the chest front perspective than in the thoracic spine side perspective. ing. Thus, the setting function 308 varies the area ratio between the second region of interest 322 and the entire first region of interest 320 according to the examination type. Further, according to the examination type, the generation function 310 makes the difference between the weight value 1 in the first region of interest 320 excluding the second region of interest 322 and the weight value 2 in the second region of interest 322 different. . Thereby, while suppressing the fluctuation | variation of a control value for every test | inspection type, it is possible to perform more accurately dose control for every test | inspection type.

また、本実施形態では、図5C及び図5Dに示すように、第1関心領域320内の胸部寄りの重み値をより小さくし、胸部から遠ざかるに従い重み値を大きくしている。すなわち、図5Cに示す胸椎右側面透視では、第2関心領域322は、第1関心領域320の中心から右側にずれた位置に設定される。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 5C and 5D, the weight value closer to the chest in the first region of interest 320 is made smaller, and the weight value is made larger as the distance from the chest is increased. That is, in the thoracic vertebra right side fluoroscopy shown in FIG. 5C, the second region of interest 322 is set at a position shifted to the right from the center of the first region of interest 320.

一方で、図5Dに示す胸椎左側面透視では、第2関心領域322は、第1関心領域320の中心から左側にずれた位置に設定される。このように、例えば側面透視では、第1関心領域320内の重み値の分布は左右非対称である。これにより、体動などが生じて胸部が第1関心領域内に含まれても、胸部内の画素値が制御値の演算に寄与してしまうことを抑制している。   On the other hand, in the thoracic vertebra left side perspective shown in FIG. 5D, the second region of interest 322 is set at a position shifted to the left from the center of the first region of interest 320. Thus, for example, in side perspective, the distribution of weight values in the first region of interest 320 is asymmetrical. Thereby, even if a body movement occurs and the chest is included in the first region of interest, the pixel value in the chest is suppressed from contributing to the calculation of the control value.

また、胸椎等の脊柱系の側面透視では、第1関心領域320も画像の中心からずれた位置に設定される。例えば、図5Cに示すように、第1関心領域320が画像の中心から右側にずれた位置にある場合には、第1関心領域320の左側に胸部が透視される。このため、第2関心領域322は、第1関心領域320の中心から右側にずれた位置に設定される。   Further, in lateral perspective of the spinal system such as the thoracic vertebra, the first region of interest 320 is also set at a position shifted from the center of the image. For example, as shown in FIG. 5C, when the first region of interest 320 is at a position shifted to the right side from the center of the image, the chest is seen through on the left side of the first region of interest 320. For this reason, the second region of interest 322 is set at a position shifted to the right from the center of the first region of interest 320.

このように、検査種別に応じて、第1関心領域320内における第2関心領域322の位置を変更することで、体動により生じる制御値の変動をより抑制可能であると共に、検査種別毎の線量制御をより正確に行うことが可能である。   In this way, by changing the position of the second region of interest 322 in the first region of interest 320 according to the examination type, it is possible to further suppress fluctuations in the control value caused by body movement, and for each examination type. It is possible to perform dose control more accurately.

次に、生成機能310が行う制御値の演算について詳しく説明する。生成機能310は、例えば下記の(1)式に従い、制御値を演算する。
Next, the calculation of the control value performed by the generation function 310 will be described in detail. The generation function 310 calculates a control value according to the following equation (1), for example.

ここでは、重み係数の値を重み係数の値の総和で除算することで、重み値は正規化されている。すなわち、第1関心領域320及び第2関心領域322内の各画素値に割り振られる重み値の合計値は、1.0になるように設定されている。このように重み値を正規化することにより、制御値をX線画像の画素値と同等に扱うことが可能となる。ここでの画素値はX線量に比例するので、制御値もX線量に比例する。なお、「重み値」は、画素値を加算する加算処理を行う場合に、それぞれの画素値に付けられた重みに付与された値である。例えば(1)式では、(重み係数の値/重み係数の値の総和)が「重み値」である。但し、例えば、重み値を正規化せずに、(1)式において、(重み係数の値の総和)で重み係数の値を除算しない場合には、重み係数の値が「重み値」に相当することとなる。このように、制御値を演算する場合に、重み値を正規化してもよく、或いは、正規化しなくてもよい。   Here, the weight value is normalized by dividing the weight coefficient value by the sum of the weight coefficient values. That is, the total value of the weight values assigned to the pixel values in the first region of interest 320 and the second region of interest 322 is set to 1.0. By normalizing the weight value in this way, the control value can be handled in the same way as the pixel value of the X-ray image. Since the pixel value here is proportional to the X-ray dose, the control value is also proportional to the X-ray dose. The “weight value” is a value given to the weight assigned to each pixel value when performing an addition process for adding the pixel values. For example, in equation (1), (weighting factor value / total sum of weighting factor values) is the “weighting value”. However, for example, in the case where the weight value is not normalized and the weight coefficient value is not divided by (the sum of the weight coefficient values) in the equation (1), the weight coefficient value corresponds to the “weight value”. Will be. Thus, when calculating the control value, the weight value may be normalized or may not be normalized.

また、ここでの実施形態では、画素の間引きでなく、画素ごとの重み付けであることにより、S/N比の向上という効果も奏される。このため、より正確に関心領域324内を透過するX線量の制御が可能になる。   Further, in the embodiment here, the effect of improving the S / N ratio is also achieved by using weighting for each pixel instead of thinning out pixels. For this reason, the X-ray dose transmitted through the region of interest 324 can be controlled more accurately.

以上が第1実施形態に係るX線診断装置10の構成の説明であるが、以下に第1実施形態に係るX線診断装置10における透視処理の一連の流れを説明する。   The above is the description of the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment. A series of fluoroscopy processes in the X-ray diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment will be described below.

図6は、第1実施形態に係る透視の一連の流れを示したフローチャートを示す図である。ステップS100は、検査者が入力回路600から検査種別を入力することにより実現するステップである。ステップS100により入力された検査種別を示す信号は、設定機能308、生成機能310、第1階調処理機能314、F条件決定回路404、及び制御回路406に入力される。   FIG. 6 is a flowchart illustrating a series of fluoroscopic flows according to the first embodiment. Step S <b> 100 is a step realized when the inspector inputs the inspection type from the input circuit 600. The signal indicating the examination type input in step S100 is input to the setting function 308, the generation function 310, the first gradation processing function 314, the F condition determination circuit 404, and the control circuit 406.

ステップS102は、制御機能に対応するステップであり、制御回路406が第2記憶回路402から制御機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、制御機能が実現されるステップである。ステップS102では、制御機能が、入力回路600から入力された検査種別の検査を終了するか否かを判定する。別の検査種別を示す信号、又は終了信号が入力された場合(ステップS102のYES)には、制御機能は、その検査種別の検査を終了する。一方で、入力回路600から別の検査種別を示す信号、又は終了信号が入力されていない場合(ステップS102のNO)には、その検査種別の検査を継続する。   Step S102 is a step corresponding to the control function, and the control function is realized by the control circuit 406 calling and executing a predetermined program corresponding to the control function from the second storage circuit 402. In step S <b> 102, the control function determines whether or not to end the inspection of the inspection type input from the input circuit 600. When a signal indicating another inspection type or an end signal is input (YES in step S102), the control function ends the inspection of the inspection type. On the other hand, when a signal indicating another inspection type or an end signal is not input from the input circuit 600 (NO in step S102), the inspection of the inspection type is continued.

ステップS104は、制御機能に対応するステップであり、制御回路406が第2記憶回路402から制御機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、制御機能が実現されるステップである。ステップS104では、透視用のX線の照射を継続するか否かを判定する。曝射ボタン500から照射信号が制御回路406に入力されている場合に(ステップS104のYES)、透視用のX線の照射を継続する。一方で、曝射ボタン500のスイッチが押されていない場合には、透視用のX線の照射を停止し、制御機能は、ステップS102からの処理を行う(ステップS104のNO)。   Step S104 is a step corresponding to the control function, and the control function is realized by the control circuit 406 calling and executing a predetermined program corresponding to the control function from the second storage circuit 402. In step S104, it is determined whether or not to continue irradiation with fluoroscopic X-rays. When an irradiation signal is input from the exposure button 500 to the control circuit 406 (YES in step S104), irradiation with fluoroscopic X-rays is continued. On the other hand, when the switch of the exposure button 500 is not pressed, the irradiation of fluoroscopic X-rays is stopped, and the control function performs the processing from step S102 (NO in step S104).

ステップS106は、F条件決定回路404が、第2記憶回路402からF条件決定テーブル408、及び入力回路600から入力された検査種別に応じた線量指標を読み出すことにより実現するステップである。ステップS106では、F条件決定回路404が、透視開始時には初期設定のmAs値、及び管電圧を制御回路406に出力する。一方で、画像処理装置300の生成機能310が生成した制御値が入力される場合には、F条件決定回路404が、線量指標と制御値との比較に基づく、管電圧、及びmAs値を制御回路406に出力する。   Step S <b> 106 is realized by the F condition determination circuit 404 reading the F condition determination table 408 from the second storage circuit 402 and the dose index corresponding to the examination type input from the input circuit 600. In step S <b> 106, the F condition determination circuit 404 outputs an initially set mAs value and tube voltage to the control circuit 406 at the start of fluoroscopy. On the other hand, when the control value generated by the generation function 310 of the image processing apparatus 300 is input, the F condition determination circuit 404 controls the tube voltage and the mAs value based on the comparison between the dose index and the control value. Output to circuit 406.

ステップS108は、制御機能に対応するステップである。制御回路406が第2記憶回路402から制御機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、制御機能が実現されるステップである。ステップS108では、制御回路406が、F条件決定回路404から入力された管電圧、及びmAs値に対応する透視条件信号を高電圧発生器102に出力する。また、制御回路406が、X線検出器202に蓄積信号、及び照射時間を示す照射時間信号を出力する。続いて、高電圧発生器102が、管電圧、及びmAs値に対応する電流をX線管104に供給する。また、制御回路406からの蓄積信号に応じて、X線検出器202が、電荷の蓄積を開始する。続いて、X線検出器202が、制御回路406から入力された照射時間信号に従い、照射時間の終了に応じて蓄積電荷に基づくアナログのX線画像信号をAD変換回路204に出力する。更に続いて、AD変換回路204がデジタルのX線画像信号に変換し、画像補正回路206に出力する。そして、画像補正回路206は、補正後のX線画像を第1記憶回路302に出力する。   Step S108 is a step corresponding to the control function. This is a step in which the control function is realized when the control circuit 406 calls and executes a predetermined program corresponding to the control function from the second memory circuit 402. In step S <b> 108, the control circuit 406 outputs the fluoroscopy condition signal corresponding to the tube voltage and mAs value input from the F condition determination circuit 404 to the high voltage generator 102. Further, the control circuit 406 outputs an accumulation signal and an irradiation time signal indicating the irradiation time to the X-ray detector 202. Subsequently, the high voltage generator 102 supplies the tube voltage and a current corresponding to the mAs value to the X-ray tube 104. Further, in response to the accumulation signal from the control circuit 406, the X-ray detector 202 starts to accumulate charges. Subsequently, the X-ray detector 202 outputs an analog X-ray image signal based on accumulated charges to the AD conversion circuit 204 in accordance with the end of the irradiation time in accordance with the irradiation time signal input from the control circuit 406. Subsequently, the AD conversion circuit 204 converts it into a digital X-ray image signal and outputs it to the image correction circuit 206. Then, the image correction circuit 206 outputs the corrected X-ray image to the first storage circuit 302.

ステップS110は、処理回路304が第1記憶回路302から画素値変換機能306に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、画素値変換機能306が実現されるステップである。ステップS100では、画素値変換機能306が第1記憶回路302からX線画像を読み出し、例えば対数変換処理を施したX線画像を設定機能308に出力する。   Step S110 is a step in which the pixel value conversion function 306 is realized by the processing circuit 304 calling and executing a predetermined program corresponding to the pixel value conversion function 306 from the first storage circuit 302. In step S <b> 100, the pixel value conversion function 306 reads an X-ray image from the first storage circuit 302 and outputs, for example, an X-ray image subjected to logarithmic conversion processing to the setting function 308.

ステップS112は、処理回路304が第1記憶回路302から設定機能308に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、設定機能308が実現されるステップである。ステップSS112は、設定機能308が、入力された検査種別に基づき、X線画像内に第1関心領域320及び第2関心領域322を設定する。   Step S112 is a step in which the setting function 308 is realized by the processing circuit 304 calling and executing a predetermined program corresponding to the setting function 308 from the first storage circuit 302. In step SS112, the setting function 308 sets the first region of interest 320 and the second region of interest 322 in the X-ray image based on the input examination type.

ステップS114は、処理回路304が第1記憶回路302から生成定機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、生成機能310が実現されるステップである。ステップS114では、生成機能310が、入力された検査種別に基づき、第1関心領域320内におけるそれぞれの画素値に、第1関心領域320内の位置に応じて0より大きな値が付与された重みを付けて加算処理をし、加算処理で得られた値に基づいて制御値を生成する。   Step S114 is a step in which the generation function 310 is realized by the processing circuit 304 calling and executing a predetermined program corresponding to the generation fixed function from the first storage circuit 302. In step S114, the generation function 310 assigns a value greater than 0 to each pixel value in the first region of interest 320 according to the position in the first region of interest 320 based on the input examination type. Is added, and a control value is generated based on the value obtained by the addition process.

ステップS116は、処理回路304が第1記憶回路302から第1階調処理機能314に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、第1階調処理機能314が実現されるステップである。ステップS116では、第1階調処理機能314が、観察に適した画像への階調変換を第1記憶回路302から入力されるX線画像に施し、ディスプレイ700に出力する。   Step S116 is a step in which the first gradation processing function 314 is realized by the processing circuit 304 calling and executing a predetermined program corresponding to the first gradation processing function 314 from the first storage circuit 302. In step S116, the first gradation processing function 314 performs gradation conversion into an image suitable for observation on the X-ray image input from the first storage circuit 302, and outputs it to the display 700.

ステップS118は、ディスプレイ700が第1階調処理機能314から入力された画像信号を輝度信号に変換して画面に表示することで実行されるステップである。そして、制御回路406の制御機能は、ステップS104からの処理を繰り返す。   Step S118 is a step executed when the display 700 converts the image signal input from the first gradation processing function 314 into a luminance signal and displays it on the screen. Then, the control function of the control circuit 406 repeats the processing from step S104.

以上のように、本実施形態においては、第1関心領域320内におけるそれぞれの画素値に、第1関心領域320内の位置に応じて0より大きな値が付与された重み値が付与された重みを付けて加算する加算処理を行い、加算処理で得られた値に基づいて制御値を生成することした。これにより、被検体P内の関心領域324内の画素に付与する重みを大きくすることが可能であり、X線照射装置100の制御に用いる制御値の生成に関心領域324内の画素の寄与を増加させることができる。このため、透視時における制御値の精度をより向上させることが可能である。   As described above, according to the present embodiment, each pixel value in the first region of interest 320 is given a weight value in which a value greater than 0 is given according to the position in the first region of interest 320. An addition process is performed to add and the control value is generated based on the value obtained by the addition process. Thereby, it is possible to increase the weight given to the pixel in the region of interest 324 in the subject P, and the contribution of the pixel in the region of interest 324 to the generation of the control value used for the control of the X-ray irradiation apparatus 100 is achieved. Can be increased. For this reason, it is possible to further improve the accuracy of the control value during fluoroscopy.

また、第1関心領域320の大きさを、体動で生じる変動に基づき被検体内の関心領域324の大きさよりも、大きくしている。これにより、被写体Pに体動が生じても、第1関心領域320の外に関心領域324の少なくとも一部が位置することが抑制されるので、被検体Pへの照射線量の変動が抑制される。   Further, the size of the first region of interest 320 is made larger than the size of the region of interest 324 in the subject based on fluctuations caused by body movement. As a result, even if body movement occurs in the subject P, at least a part of the region of interest 324 is suppressed from being located outside the first region of interest 320, so that fluctuations in the radiation dose to the subject P are suppressed. The

(変形例)
上述した第1実施形態においては、生成機能310に用いられる重み値を2値で構成することとしたが、本変形例においては、生成機能310に用いられる重み値を3値以上で構成するようにしている。以下、上述した第1実施形態と異なる部分を説明する。
(Modification)
In the first embodiment described above, the weight value used for the generation function 310 is configured with binary values. However, in this modification, the weight value used for the generation function 310 is configured with three or more values. I have to. Hereinafter, a different part from 1st Embodiment mentioned above is demonstrated.

図7Aから図7Dに基づいて、本変形例に係る生成機能310に用いられる重み値について説明する。図7Aは、第1関心領域320、第2関心領域322、及び第3関心領域326の範囲を示す図であり、第2関心領域322が中央部にある図である。図7Bは、第1関心領域320、第2関心領域322及び第3関心領域326の範囲を示す図であり、第2関心領域322が右部にある図である。図7Cは、第1関心領域320、第2関心領域322及び第3関心領域326の範囲を示す図であり、第2関心領域322が左部にある図である。図7Dは、第1関心領域320内の重み値が連続的に変化する場合の重み値を示す図である。   Based on FIG. 7A to FIG. 7D, the weight value used for the generation function 310 according to the present modification will be described. FIG. 7A is a diagram showing ranges of the first region of interest 320, the second region of interest 322, and the third region of interest 326, and the second region of interest 322 is in the center. FIG. 7B is a diagram showing the ranges of the first region of interest 320, the second region of interest 322, and the third region of interest 326, with the second region of interest 322 in the right part. FIG. 7C is a diagram showing the ranges of the first region of interest 320, the second region of interest 322, and the third region of interest 326, with the second region of interest 322 on the left. FIG. 7D is a diagram illustrating weight values when the weight values in the first region of interest 320 continuously change.

図7Aから図7Cの上図が第1関心領域320、第2関心領域322及び第3関心領域326の範囲を示す図であり、下図が第1関心領域320内の重み値と、第1関心領域320内の位置との関係を示す図である。図7Dの上図が第1関心領域320、及び第2関心領域322の範囲を示す図であり、下図が第1関心領域320内の重み値と、第1関心領域320内の位置との関係を示す図である。これらの下図において、横軸は、第1関心領域320内の水平軸上の位置を示し、縦軸は、重み値を示している。また、ここで、所定値th2は、例えば1.0であり、1.0以上の重み値を有する領域が第2関心領域322である。   7A to 7C are diagrams showing ranges of the first region of interest 320, the second region of interest 322, and the third region of interest 326, and the lower diagram is a weight value in the first region of interest 320 and the first region of interest. 5 is a diagram showing a relationship with a position in an area 320. FIG. 7D is a diagram showing ranges of the first region of interest 320 and the second region of interest 322, and the lower diagram is a relationship between the weight value in the first region of interest 320 and the position in the first region of interest 320. FIG. In these lower drawings, the horizontal axis indicates the position on the horizontal axis in the first region of interest 320, and the vertical axis indicates the weight value. Here, the predetermined value th2 is, for example, 1.0, and a region having a weight value of 1.0 or more is the second region of interest 322.

第1実施形態では、例えば図5Aから図5Dに示したように、設定機能308は、第1関心領域320と、第2関心領域322とを設定していた。この場合、被検体Pの体動が生じ、関心領域324が第2関心領域322からはみ出した場合に、制御値(例えば(1)式)が不連続に変動してしまう恐れがある。   In the first embodiment, for example, as illustrated in FIGS. 5A to 5D, the setting function 308 sets the first region of interest 320 and the second region of interest 322. In this case, when the body movement of the subject P occurs and the region of interest 324 protrudes from the second region of interest 322, the control value (for example, equation (1)) may fluctuate discontinuously.

そこで、本変形例では、この図7Aから図7Cに示すように、設定機能308は、第1関心領域320内に第3関心領域326を設定し、第3関心領域326内に第2関心領域322を設定する。この場合、生成機能310は、第2関心領域322内に1段階目の重み値を付与し、第2関心領域322を除く第3関心領域326内に2段階目の重み値を付与し、第3関心領域326を除く第1関心領域320内に3段階目の重み値を付与する。このように、多段階にすることで、体動により第1関心領域320内を被検体Pの関心領域324が移動する場合に、制御値(例えば(1)式)の変動をよりなだらかにできる。これにより、よりX線量の変動もよりなだらかにできる。   Therefore, in this modified example, as shown in FIGS. 7A to 7C, the setting function 308 sets the third region of interest 326 in the first region of interest 320 and the second region of interest in the third region of interest 326. 322 is set. In this case, the generation function 310 assigns a first-stage weight value in the second region of interest 322, assigns a second-stage weight value in the third region of interest 326 excluding the second region of interest 322, and A third-stage weight value is assigned to the first region of interest 320 excluding the three regions of interest 326. In this way, by changing the number of stages, when the region of interest 324 of the subject P moves in the first region of interest 320 due to body movement, the fluctuation of the control value (for example, the expression (1)) can be made gentler. . Thereby, the fluctuation of the X-ray dose can be made more gentle.

また、図7Dに示すように、重み値の値を連続的に変化させる場合には、体動により第1関心領域320内を被検体Pの関心領域324が移動する場合に、制御値の変動を連続的にすることが可能となり、X線量の変動も連続的にすることが可能である。図7Dで示す重み値は、例えばx=XAを中心(平均値)とする正規分布の演算式に従い生成される。すなわち、画像処理装置300の生成機能310は、正規分布の演算式に従い重み値を生成する。この場合、第2関心領域322の座標に従い、重み値が1.0をとる座標が予め設定されている。   As shown in FIG. 7D, when the weight value is continuously changed, the control value varies when the region of interest 324 of the subject P moves in the first region of interest 320 due to body movement. Can be made continuous, and the variation of the X-ray dose can also be made continuous. The weight values shown in FIG. 7D are generated in accordance with, for example, a normal distribution arithmetic expression centered at x = XA (average value). That is, the generation function 310 of the image processing apparatus 300 generates a weight value according to a normal distribution arithmetic expression. In this case, according to the coordinates of the second region of interest 322, coordinates having a weight value of 1.0 are set in advance.

以上のように、本変形例においては、第1関心領域320を被検体内の関心領域324よりも広くすると共に、第1関心領域320内の重み値の変動をよりなだらかにすることとした。これにより、第1関心領域320内を被検体Pの関心領域324が移動する場合に、被検体Pに照射するX線量の変動もよりなだらかにすることが可能である。これにより、被検体内の関心領域に対応する輝度値の変動もよりなだらかにすることができる。   As described above, in this modification, the first region of interest 320 is made wider than the region of interest 324 in the subject, and the variation of the weight value in the first region of interest 320 is made gentler. Thereby, when the region of interest 324 of the subject P moves in the first region of interest 320, the variation in the X-ray dose irradiated to the subject P can be made gentler. Thereby, the fluctuation | variation of the luminance value corresponding to the region of interest in the subject can be made smoother.

(第2実施形態)
上述した第1実施形態においては、検査種別を検査者がX線診断装置10に入力することとしたが、第2実施形態においては、透視シーケンス設定機能328が透視シーケンスに従い、検査種別をX線診断装置10に入力するようにしている。以下、上述した第1実施形態と異なる部分を説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the examiner inputs the examination type to the X-ray diagnostic apparatus 10. However, in the second embodiment, the fluoroscopic sequence setting function 328 follows the fluoroscopic sequence, and the examination type is set to the X-ray. The data is input to the diagnostic device 10. Hereinafter, a different part from 1st Embodiment mentioned above is demonstrated.

図8は、第2本実施形態に係るX線診断装置10の構成を説明するためのブロック図である。この図8に示すように、画像処理装置300が、透視シーケンス設定機能328を更に有することで、第1実施形態と相違する。処理回路304が第2記憶回路402から透視シーケンス設定機能328に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、透視シーケンス設定機能328が実現される。すなわち、透視シーケンス設定機能328は、画素値変換機能306と、設定機能308と、生成機能310と同様に、X線照射装置100の制御に用いられる制御値を演算するための機能である。   FIG. 8 is a block diagram for explaining the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the image processing apparatus 300 further includes a fluoroscopic sequence setting function 328, which is different from the first embodiment. When the processing circuit 304 calls and executes a predetermined program corresponding to the fluoroscopic sequence setting function 328 from the second storage circuit 402, the fluoroscopic sequence setting function 328 is realized. That is, the fluoroscopic sequence setting function 328 is a function for calculating a control value used for controlling the X-ray irradiation apparatus 100, similarly to the pixel value conversion function 306, the setting function 308, and the generation function 310.

図8を参照にしつつ図9に基づき透視シーケンス設定機能328を説明する。図9は、腰椎のミエログラフィーにおける一連の透視動作の一部を示す図である。(a)は、時系列に透視装置200に透視されるX線画像を示す図である。また、(b)は、X線画像に対応して、設定機能308が時系列に設定する第1関心領域320と第2関心領域322を示す図である。ここで、ミエログラフィーは、脊髄腔の形状などを診断するための臨床検査である。ミエログラフィーでは、脊髄腔内に造影剤を注入し、X線透視により造影剤の流れが観察される。このように、X線透視では、時系列に透視される検査種別が予め定められている場合がある。この場合、検査者が、時系列に検査種別を入力回路600から入力すると、X線透視の流れを途切れさしてしまう恐れがある。   The fluoroscopic sequence setting function 328 will be described based on FIG. 9 with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a part of a series of fluoroscopic operations in lumbar myelography. (A) is a figure which shows the X-ray image seen through the fluoroscopic apparatus 200 in time series. Moreover, (b) is a figure which shows the 1st region of interest 320 and the 2nd region of interest 322 which the setting function 308 sets to a time series corresponding to an X-ray image. Here, the myelography is a clinical test for diagnosing the shape of the spinal cavity and the like. In myelography, a contrast medium is injected into the spinal cavity, and the flow of the contrast medium is observed by fluoroscopy. As described above, in X-ray fluoroscopy, examination types to be seen in time series may be determined in advance. In this case, if the examiner inputs examination types from the input circuit 600 in time series, there is a possibility that the flow of X-ray fluoroscopy is interrupted.

このため、本実施形態では、図8に示すように、第1記憶回路302は、透視検査毎に時系列に透視される検査種別の順番を記憶している。ここでは、時系列に透視される検査種別の順番を透視シーケンスと呼ぶこととする。例えば、透視検査が腰椎のミエログラフィーである場合、透視シーケンスとして、胸椎正面、胸椎左側面、胸椎右側面などが時系列の順番に記憶されている。また、例えば、透視検査が胃造影透視である場合、透視シーケンスとして、腹部正面、腹部右10度側面、腹部右30度側面などが時系列の順番に記憶されている。第1記憶回路302には、腰椎のミエログラフィー、頸椎のミエログラフィー、胃造影、胆管造影、泌尿器系造影などの透視検査毎に透視シーケンスが記憶されている。   For this reason, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the first storage circuit 302 stores the order of examination types to be seen in time series for each fluoroscopic examination. Here, the order of examination types that are seen through in time series is referred to as a fluoroscopic sequence. For example, when the fluoroscopy is lumbar myelography, the front of the thoracic vertebra, the left side of the thoracic vertebra, the right side of the thoracic vertebra, etc. are stored in chronological order as the fluoroscopic sequence. Further, for example, when the fluoroscopic examination is gastroscopic fluoroscopy, the abdominal front, the abdominal right 10-degree side, the abdominal right 30-degree side, and the like are stored in chronological order as the fluoroscopic sequence. The first storage circuit 302 stores a fluoroscopic sequence for each fluoroscopic examination such as lumbar myelography, cervical spinal myelography, gastrograph, cholangiography, and urinary system contrast.

透視シーケンス設定機能328は、透視シーケンスに従い、検査種別を時系列に出力する。具体的には、透視シーケンス設定機能328は、第1記憶回路302と、設定機能308と、生成機能310と、第1階調処理機能314と、F条件決定回路404と、制御回路406と、曝射ボタン500と、入力回路600とに接続され、入力回路600から透視検査の開始指示が入力されると、第1記憶回路302から透視検査に対応する透視シーケンスを読み出す。例えば、透視シーケンス設定機能328は、予め設定された検査種別ごとの透視時間に従い、透視シーケンスに従った検査種別を設定機能308、生成機能310、第1階調処理機能314、F条件決定回路404、及び制御回路406に出力する。また、本実施形態の透視シーケンス設定機能328は、一連の検査種別を出力した後に終了信号を出力する。また、例えば、透視シーケンス設定機能328は、曝射ボタン500から入力される照射信号に基づき、透視シーケンスに従った検査種別を設定機能308、生成機能310、第1階調処理機能314、F条件決定回路404、及び制御回路406に出力してもよい。   The fluoroscopic sequence setting function 328 outputs examination types in time series according to the fluoroscopic sequence. Specifically, the fluoroscopic sequence setting function 328 includes a first storage circuit 302, a setting function 308, a generation function 310, a first gradation processing function 314, an F condition determination circuit 404, a control circuit 406, When connected to the exposure button 500 and the input circuit 600 and an instruction to start a fluoroscopic examination is input from the input circuit 600, a fluoroscopic sequence corresponding to the fluoroscopic examination is read from the first storage circuit 302. For example, the fluoroscopy sequence setting function 328 sets the examination type according to the fluoroscopy sequence according to the fluoroscopy time set in advance, the setting function 308, the generation function 310, the first gradation processing function 314, and the F condition determination circuit 404. And output to the control circuit 406. Further, the fluoroscopic sequence setting function 328 of the present embodiment outputs an end signal after outputting a series of examination types. For example, the fluoroscopic sequence setting function 328 sets the examination type according to the fluoroscopic sequence based on the irradiation signal input from the exposure button 500, the generation function 310, the first gradation processing function 314, the F condition. The data may be output to the determination circuit 404 and the control circuit 406.

図10に基づき、この透視シーケンス設定機能328を用いた透視の一例を説明する。図10は、透視シーケンス設定機能328を用いた透視における一連の流れを示したフローチャートを示す図である。第1実施形態における図6と同等の処理には、同一の番号を付し、必要がない場合には、その説明を省略する。   An example of fluoroscopy using this fluoroscopy sequence setting function 328 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a series of flows in fluoroscopy using the fluoroscopy sequence setting function 328. The same processes as those in FIG. 6 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted if unnecessary.

ステップS120は、検査者が入力回路600から透視検査の種別を入力することにより実現するステップである。ステップS120により入力された透視検査の種別は、透視シーケンス設定機能328に入力される。   Step S <b> 120 is a step realized when the examiner inputs the type of fluoroscopic inspection from the input circuit 600. The type of fluoroscopic examination input in step S120 is input to the fluoroscopic sequence setting function 328.

ステップS122は、処理回路304が第1記憶回路302から透視シーケンス設定機能328に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、透視シーケンス設定機能328が実現されるステップである。ステップS122では、透視シーケンス設定機能328は、入力回路600から入力された透視検査の透視シーケンスを、第1記憶回路302から読み出し、透視シーケンスに示される検査種別を透視の進行に従いF条件決定回路404、制御回路406、設定機能308、生成機能310、及び第1階調処理機能314に出力する。また、ここでの透視シーケンス設定機能328は、一連の処理の終了時に終了信号を出力する。   Step S122 is a step in which the fluoroscopic sequence setting function 328 is realized by the processing circuit 304 calling and executing a predetermined program corresponding to the fluoroscopic sequence setting function 328 from the first storage circuit 302. In step S122, the fluoroscopic sequence setting function 328 reads the fluoroscopic sequence of the fluoroscopic examination input from the input circuit 600 from the first storage circuit 302, and sets the examination type indicated in the fluoroscopic sequence according to the progress of fluoroscopy. , Output to the control circuit 406, the setting function 308, the generation function 310, and the first gradation processing function 314. Further, the fluoroscopic sequence setting function 328 here outputs an end signal when a series of processing ends.

ステップS100は、第1実施形態における図6と同様に検査種別を入力するステップである。ここでのステップS100は、処理回路304が第1記憶回路302から透視シーケンス設定機能328に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、透視シーケンス設定機能328が実現されるステップである。ステップS100では、透視シーケンス設定機能328は、透視シーケンスに示される検査種別を、設定機能308、生成機能310、第1階調処理機能314、F条件決定回路404、及び制御回路406に出力する。この場合、時系列に並ぶ透視種別を順に一つ出力する。   Step S100 is a step of inputting the examination type as in FIG. 6 in the first embodiment. Step S100 here is a step in which the fluoroscopic sequence setting function 328 is realized by the processing circuit 304 calling and executing a predetermined program corresponding to the fluoroscopic sequence setting function 328 from the first storage circuit 302. In step S100, the fluoroscopic sequence setting function 328 outputs the examination type indicated in the fluoroscopic sequence to the setting function 308, the generation function 310, the first gradation processing function 314, the F condition determination circuit 404, and the control circuit 406. In this case, one fluoroscopic type arranged in time series is output in order.

ステップS124は、制御機能に対応するステップであり、制御回路406が第2記憶回路402から制御機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、制御機能が実現されるステップである。ステップS128では、透視検査の種別に基づく一連の検査を終了するか否かを判定する。透視シーケンス設定機能328から検査種別が入力されている場合(ステップS124のNO)、一連の検査を継続し、ステップS100からの処理を行う。一方で、透視シーケンス設定機能328から終了信号が入力されている場合(ステップS124のNO)、一連の検査を終了する。   Step S124 is a step corresponding to the control function, and the control function is realized when the control circuit 406 calls and executes a predetermined program corresponding to the control function from the second memory circuit 402. In step S128, it is determined whether or not to end a series of inspections based on the type of fluoroscopic inspection. When the examination type is input from the fluoroscopic sequence setting function 328 (NO in step S124), a series of examinations are continued and the processing from step S100 is performed. On the other hand, when the end signal is input from the fluoroscopic sequence setting function 328 (NO in step S124), the series of inspections is ended.

以上のように、本実施形態においては、透視シーケンス設定機能328が、透視検査の種別が入力されると、透視検査に応じた透視シーケンスに従い、第1関心領域320、及びと第2関心領域322の位置を検査種別毎に自動的に変更させることとした。これにより、検査者が、検査種別を入力する必要がなくなり、操作性を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, when the type of fluoroscopic examination is input, the fluoroscopic sequence setting function 328 follows the fluoroscopic sequence corresponding to the fluoroscopic examination, and the first region of interest 320 and the second region of interest 322. The position is automatically changed for each inspection type. This eliminates the need for the inspector to input the inspection type and improves operability.

なお、第1実施形態におけるX線照射装置100は、特許請求の範囲におけるX線照射部の一例であり、収集装置200は、特許請求の範囲における取得部の一例である。第1実施形態における設定機能308は、特許請求の範囲における設定部の一例である。また、第1実施形態の変形例における設定機能308は、特許請求の範囲における設定部の他の例である。第1実施形態における生成機能310は、特許請求の範囲における生成部の一例である。また、第1実施形態の変形例における生成機能310は、特許請求の範囲における生成部の他の例である。   In addition, the X-ray irradiation apparatus 100 in 1st Embodiment is an example of the X-ray irradiation part in a claim, and the collection apparatus 200 is an example of the acquisition part in a claim. The setting function 308 in the first embodiment is an example of a setting unit in the claims. Moreover, the setting function 308 in the modification of 1st Embodiment is another example of the setting part in a claim. The generation function 310 in the first embodiment is an example of a generation unit in the claims. The generation function 310 in the modification of the first embodiment is another example of the generation unit in the claims.

第1実施形態における制御装置400は、特許請求の範囲における制御部の一例であり、第1階調処理機能314は、特許請求の範囲における第1階調処理部の一例である。第2実施形態における透視シーケンス設定機能328は、特許請求の範囲におけるシーケンス設定部の一例である。第1実施形態におけるディスプレイ700は、特許請求の範囲における画像表示部の一例である。   The control device 400 in the first embodiment is an example of a control unit in the claims, and the first gradation processing function 314 is an example of a first gradation processing unit in the claims. The fluoroscopic sequence setting function 328 in the second embodiment is an example of a sequence setting unit in the claims. The display 700 in the first embodiment is an example of an image display unit in the claims.

上記の説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えばCPU(central processing unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD))、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)などの回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1、8、11における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。   The term “processor” used in the above description is, for example, a CPU (central processing unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, Simple Programmable Logic Device (SPLD), Composite Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA) It means the road. The processor implements a function by reading and executing a program stored in the storage circuit. Instead of storing the program in the storage circuit, the program may be directly incorporated in the processor circuit. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program incorporated in the circuit. Note that each processor of the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining a plurality of independent circuits to realize the function. Good. Further, a plurality of components shown in FIGS. 1, 8, and 11 may be integrated into one processor to realize the function.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置、方法およびシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置、方法およびシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。   Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel apparatus, methods and systems described herein can be implemented in various other forms. In addition, various omissions, substitutions, and changes can be made to the forms of the devices, methods, and systems described in the present specification without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

10:X線診断装置、100:X線照射装置、200:収集装置、300:画像処理装置、308:設定機能、310:生成機能、314:第1階調処理機能、320:第1関心領域、322:第2関心領域、324:被検体内の関心領域、328:透視シーケンス設定機能、400:制御装置、700:ディスプレイ、P:被検体 10: X-ray diagnostic apparatus, 100: X-ray irradiation apparatus, 200: Collection apparatus, 300: Image processing apparatus, 308: Setting function, 310: Generation function, 314: First gradation processing function, 320: First region of interest 322: second region of interest, 324: region of interest in subject, 328: fluoroscopic sequence setting function, 400: control device, 700: display, P: subject

Claims (14)

X線を被検体に向けて照射するX線照射部と、
前記X線照射部の照射に応じて、前記被検体を透過した前記X線のX線画像を繰り返し取得する取得部と、
前記X線照射部の制御に用いる領域である第1関心領域を前記X線画像内に設定する設定部と、
前記取得部で取得された前記X線画像に応じて、当該X線画像の前記第1関心領域内におけるそれぞれの画素値を、前記第1関心領域内の位置に応じて0より大きな重み値が付与された重みを付けて加算する加算処理を行い、当該加算処理で得られた値に基づいて制御値を生成する生成部と、
前記制御値が所定値に近づくように、前記X線照射部が照射するX線の制御を行う制御部と、
を備えるX線診断装置。
An X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays;
An acquisition unit that repeatedly acquires an X-ray image of the X-ray transmitted through the subject in response to irradiation of the X-ray irradiation unit;
A setting unit that sets, in the X-ray image, a first region of interest that is a region used for control of the X-ray irradiation unit;
According to the X-ray image acquired by the acquisition unit, each pixel value in the first region of interest of the X-ray image is assigned a weight value greater than 0 according to the position in the first region of interest. A generation unit that performs addition processing to add the assigned weight and generates a control value based on the value obtained by the addition processing;
A control unit that controls the X-rays emitted by the X-ray irradiation unit so that the control value approaches a predetermined value;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
前記設定部は、前記被検体内の関心領域を包含するように前記第1関心領域を設定するとともに、
前記被検体内の前記関心領域の前記重み値は、前記第1関心領域内における他の領域の前記重み値よりも大きい、請求項1に記載のX線診断装置。
The setting unit sets the first region of interest so as to include the region of interest in the subject,
The X-ray diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the weight value of the region of interest in the subject is larger than the weight value of another region in the first region of interest.
前記第1関心領域の大きさは検査種別毎の体動に基づいて定められており、前記第1関心領域内の前記重み値の分布は、前記被検体の検査種別に応じて予め設定されている請求項1又は2に記載のX線診断装置。   The size of the first region of interest is determined based on body movement for each examination type, and the distribution of the weight values in the first region of interest is set in advance according to the examination type of the subject. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1 or 2. 前記第1関心領域内の前記重み値の分布は左右非対称である請求項1乃至3のいずれか一項に記載のX線診断装置。   The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a distribution of the weight values in the first region of interest is asymmetrical. 前記第1関心領域は、所定値以上の重み値を付けて前記加算処理を行う第2関心領域とそれ以外の領域とに分けられ、
前記設定部は、前記第2関心領域を、前記被検体の検査種別に応じて設定する請求項1乃至4のいずれか一項に記載のX線診断装置。
The first region of interest is divided into a second region of interest in which the addition process is performed with a weight value greater than or equal to a predetermined value and other regions,
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets the second region of interest according to an examination type of the subject.
前記第1関心領域全体の面積に対する前記第2関心領域の面積の割合は、前記検査種別に応じて異なる請求項5に記載のX線診断装置。   The X-ray diagnostic apparatus according to claim 5, wherein a ratio of the area of the second region of interest to the area of the entire first region of interest varies depending on the examination type. 透視部位が同じである場合には、側面透視における前記割合よりも正面透視における前記割合の方が大きい、請求項6に記載のX線診断装置。   The X-ray diagnostic apparatus according to claim 6, wherein when the fluoroscopic part is the same, the ratio in frontal fluoroscopy is greater than the ratio in side fluoroscopy. 前記第1関心領域が前記X線画像の中心から右側にずれている場合には、前記第2関心領域は、前記第1関心領域の中心から右側にずれた位置に設定され、
前記第1関心領域が前記X線画像の中心から左側にずれている場合には、前記第2関心領域は、前記第1関心領域の中心から左側にずれた位置に設定される請求項5乃至7のいずれか一項に記載のX線診断装置。
When the first region of interest is shifted to the right from the center of the X-ray image, the second region of interest is set to a position shifted to the right from the center of the first region of interest,
6. The second region of interest is set at a position shifted to the left side from the center of the first region of interest when the first region of interest is shifted to the left side from the center of the X-ray image. The X-ray diagnostic apparatus according to any one of 7.
前記第2関心領域は、前記X線画像中の座標で定義されており、前記重み値は、当該座標に基づき設定される請求項5乃至8のいずれか一項に記載のX線診断装置。   The X-ray diagnostic apparatus according to claim 5, wherein the second region of interest is defined by coordinates in the X-ray image, and the weight value is set based on the coordinates. 前記第1関心領域内の前記重み値は、第1関心領域内の位置に応じて連続的に変化する請求項1乃至9のいずれか一項に記載のX線診断装置。   The X-ray diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the weight value in the first region of interest continuously changes according to a position in the first region of interest. 検査種別を時系列に出力するシーケンス設定部を更に備え、
前記設定部は、前記シーケンス設定部から入力される前記検査種別に従い、前記第1関心領域と前記第2関心領域を予め定められた位置に設定する請求項5乃至9のいずれか一項に記載のX線診断装置。
It further includes a sequence setting unit that outputs the examination types in time series,
10. The setting unit according to claim 5, wherein the setting unit sets the first region of interest and the second region of interest at a predetermined position according to the examination type input from the sequence setting unit. X-ray diagnostic equipment.
前記制御部は、検査種別で定まる線量指標に前記制御値を近づけるように、前記X線照射部に供給する管電圧、及びmAs値に対応する電流を制御する請求項1乃至11のいずれか一項に記載のX線診断装置。   The control unit controls a tube voltage supplied to the X-ray irradiation unit and a current corresponding to a mAs value so that the control value approaches a dose index determined by an examination type. The X-ray diagnostic apparatus according to Item. X線を被検体に向けて所定の時間間隔で照射する照射工程と、
前記Xの照射に応じて、前記被検体を透過した前記X線のX線画像を繰り返し取得する取得工程と、
前記X線の制御に用いる領域である第1関心領域を前記X線画像内に設定する設定工程と、
前記取得工程で取得された前記X線画像に応じて、当該X線画像の前記第1関心領域内におけるそれぞれの画素値を、前記第1関心領域内の位置に応じて0より大きな重み値が付与された重みを付けて加算する加算処理を行い、当該加算処理で得られた値に基づいて制御値を生成する生成工程と、
前記制御値が所定値に近づくように、前記X線の制御を行う制御工程と、
を備えるX線診断装置の制御方法。
An irradiation step of irradiating the subject with X-rays at a predetermined time interval;
An acquisition step of repeatedly acquiring an X-ray image of the X-ray transmitted through the subject in response to the X irradiation;
A setting step of setting, in the X-ray image, a first region of interest that is a region used for controlling the X-ray;
In accordance with the X-ray image acquired in the acquisition step, each pixel value in the first region of interest of the X-ray image has a weight value greater than 0 depending on the position in the first region of interest. A generation step of performing addition processing to add the assigned weight and generating a control value based on the value obtained by the addition processing;
A control step of controlling the X-ray so that the control value approaches a predetermined value;
A method for controlling an X-ray diagnostic apparatus.
被検体を透過したX線の線量に基づくX線画像内に、前記X線の制御に用いる領域である第1関心領域を設定する設定部と、
前記X線画像の前記第1関心領域内におけるそれぞれの画素値を、前記第1関心領域内の位置に応じて0より大きな重み値が付与された重みを付けて加算する加算処理を行い、当該加算処理で得られた値に基づいて、X線の線量制御に用いる制御値を生成する生成部と、
を備える画像処理装置。
A setting unit for setting a first region of interest, which is a region used for controlling the X-rays, in an X-ray image based on the X-ray dose transmitted through the subject;
Performing an addition process for adding each pixel value in the first region of interest of the X-ray image with a weight to which a weight value greater than 0 is given according to the position in the first region of interest; A generating unit that generates a control value used for X-ray dose control based on the value obtained by the addition process;
An image processing apparatus comprising:
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