JP2018183274A - X-ray diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、X線診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray diagnostic apparatus.
X線診断装置は、診断に用いる画像の生成を目的としたX線撮影(以下、単に「撮影」という。)に先行して、撮影における撮影方向、撮影領域、及びX線条件の設定を目的としたX線透視(以下、単に「透視」という。)を行う。ここで、透視は、連続透視及びパルス透視に大別される。パルス透視とは、連続透視と異なり、X線のパルスが断続的に繰り返し照射される透視方法を意味する。パルス透視によれば、連続透視に比べ、透視画像の連続性(フレームレート)がやや劣るが患者に対する被曝線量を抑えることができる。 The X-ray diagnostic apparatus is intended to set an imaging direction, an imaging region, and an X-ray condition in imaging prior to X-ray imaging (hereinafter simply referred to as “imaging”) for the purpose of generating an image used for diagnosis. X-ray fluoroscopy (hereinafter simply referred to as “fluoroscopy”). Here, fluoroscopy is roughly divided into continuous fluoroscopy and pulse fluoroscopy. Pulse fluoroscopy means a fluoroscopy method in which X-ray pulses are intermittently and repeatedly irradiated, unlike continuous fluoroscopy. According to pulse fluoroscopy, the continuity (frame rate) of fluoroscopic images is slightly inferior to continuous fluoroscopy, but the exposure dose to the patient can be suppressed.
撮影では、パルス透視とは異なるX線条件が設定される。パルス透視におけるX線条件において、X線管のフィラメント及びターゲットの保護のため、管電流は低く設定されている。そのため、従来のX線診断装置では、パルス透視から撮影への切り替え時に、パルス透視によるX線照射を止めた後、撮影のためのX線条件を得るための撮影準備に所要時間が必要となる。 In imaging, X-ray conditions different from pulse fluoroscopy are set. Under X-ray conditions in pulse fluoroscopy, the tube current is set low to protect the filament and target of the X-ray tube. Therefore, in the conventional X-ray diagnostic apparatus, when switching from pulse fluoroscopy to radiography, after X-ray irradiation by pulse fluoroscopy is stopped, it takes time to prepare for radiography to obtain X-ray conditions for radiography. .
本発明が解決しようとする課題は、パルス透視に引き続き短時間で撮影を実行可能とすることで、検査の操作性を向上できるX線診断装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an X-ray diagnostic apparatus capable of improving examination operability by enabling imaging to be performed in a short time following pulse fluoroscopy.
本実施形態に係るX線診断装置は、X線を照射するX線管と、前記X線を検出するX線検出器と、前記X線管に電圧を供給し前記X線管から前記X線を照射するように制御する電圧供給手段と、前記X線による透視を行わせる操作を受け付ける第1の入力手段と、前記透視に係るX線条件を、前記X線による撮影に係るX線条件に遷移させる操作を受け付ける第2の入力手段と、前記撮影を行わせる操作を受け付ける第3の入力手段と、を有する。 The X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment includes an X-ray tube that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects the X-rays, a voltage supplied to the X-ray tube, and the X-rays from the X-ray tube A voltage supply unit that controls to irradiate, a first input unit that receives an operation for performing fluoroscopy with the X-ray, and an X-ray condition related to the fluoroscopy to an X-ray condition related to the X-ray imaging A second input unit that accepts an operation to make a transition; and a third input unit that accepts an operation to perform the shooting.
本実施形態に係るX線診断装置について、添付図面を参照して説明する。 An X-ray diagnostic apparatus according to this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態に係るX線診断装置の構成を示す概略図である。図2は、本実施形態に係るX線診断装置における保持装置の外観構成を示す斜視図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an external configuration of the holding device in the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment.
図1及び図2は、本実施形態に係るX線診断装置1を示す。なお、X線診断装置1は、図1及び図2に示すような消化器系のX線診断装置である場合に限定されるものではなく、循環器系のX線診断装置であってもよい。
1 and 2 show an X-ray
X線診断装置1は、大きくは、保持装置11及び画像処理装置12を備える。画像処理装置12は、DF(Digital Fluorography)装置とも呼ばれる。保持装置11は、一般的には、手技室(検査・治療室)に設置される一方、画像処理装置12は、手技室に隣接する制御室に設置される。
The X-ray
Cアーム構造の保持装置11は、保持装置本体21、ボディフレーム22、天板保持機構23、天板24、Cアーム保持機構25、Cアーム26、X線照射装置27、X線検出装置28、制御回路30、高電圧供給装置31、及び動力回路32を設ける。なお、Cアーム保持装置11は、X線照射装置27が天板24の下方に位置するアンダーチューブタイプである場合を説明するが、X線照射装置27が天板24の上方に位置するオーバーチューブタイプである場合であってもよい。
The holding device 11 having a C-arm structure includes a
保持装置本体21は、床に対して固定されている。
The
ボディフレーム22は、保持装置本体21に支持される。ボディフレーム22は、天板保持機構23と、Cアーム26を支持するCアーム保持機構25とをそれぞれ支持する。ボディフレーム22は、動力回路32により動作することで、天板保持機構23、天板24、Cアーム保持機構25、及びCアーム26を一体として上下運動(図2のA方向の運動)させたり、起倒運動(図2のB方向の運動)させたりすることが可能である。
The
天板保持機構23は、ボディフレーム22に片持ち支持される。天板保持機構23は、動力回路32により動作することで、天板24をボディフレーム22に対して左右動(C−LAT:図2のC方向の運動)させたり、上下動(C−VERT:図2のD方向の運動)させたり、ローリング(ROLL)させたりすることが可能である。
The top
天板24は、天板保持機構23に支持される。天板24は、患者Pを載置する。
The
Cアーム保持機構25は、ボディフレーム22に支持される。Cアーム保持機構25は、動力回路32により動作することで、Cアーム26をボディフレーム22の長軸方向にスライド動(C−LONG:図2のE方向の運動)させることが可能である。
The C
Cアーム26は、X線照射装置27及びX線検出装置28を、患者Pを中心に対向配置させる。Cアーム26は、動力回路32により動作することで、Cアーム保持機構25との取付け位置を中心に回動(CRA/CAU:図2のF方向の運動)したり、円弧動(LAO/RAO:図2のG方向の運動)したりすることが可能である。
The
X線照射装置27は、X線照射手段の一例であり、Cアーム26の一端に設けられる。X線照射装置27は、動力回路32により動作することで、前後動(図2のH方向の運動)することが可能である。
The
X線照射装置27は、X線管を備える。X線管は、高電圧供給装置31から高電圧電力の供給を受けて、この高電圧電力の条件に応じて被検体、例えば患者Pの所定部位に向かってX線管からX線を照射する。X線照射装置27は、X線管の出射側に、複数枚の鉛羽で構成されるX線照射野絞りや、シリコンゴム等で形成されハレーションを防止するために所定量の照射X線を減衰させる補償フィルタ等を設ける。X線照射装置27は、所定部位を撮影するためのX線や、所定部位を透視するためのX線を照射することができる。
The
X線検出装置28は、Cアーム26の他端であってX線照射装置27の出射側に設けられる。X線検出装置28は、動力回路32により動作することで、前後動(図2のI方向の運動)することが可能である。
The
X線検出装置28は、FPD(Flat Panel Detector)281及びA/D(Analog to Digital)変換回路282を備える。
The
FPD281は、二次元に配列された複数の検出素子を有するX線検出器である。FPD281の各検出素子間は、走査線と信号線とが直交するように配設される。なお、FPD281の前面に、グリッド(図示しない)が備えられてもよい。グリッドは、FPD281に入射する散乱線を吸収してX線画像のコントラストを改善するために、X線吸収の大きい鉛等によって形成されるグリッド板と透過しやすいアルミニウムや木材等とが交互に配置される。
The FPD 281 is an X-ray detector having a plurality of detection elements arranged in two dimensions. Between the detection elements of the FPD 281, the scanning lines and the signal lines are arranged so as to be orthogonal to each other. A grid (not shown) may be provided on the front surface of the FPD 281. In order to improve the contrast of the X-ray image by absorbing the scattered radiation incident on the
A/D変換回路282は、FPD281から出力される時系列的なアナログ信号(ビデオ信号)の投影データをデジタル信号に変換し、画像処理装置12に出力する。
The A /
なお、X線検出装置28は、I.I.(Image Intensifier)−TV系であってもよい。I.I.−TV系では、患者Pを透過したX線及び直接入射されるX線を可視光に変換し、さらに、光−電子−光変換の過程で輝度の倍増を行なって感度のよい投影データを形成させ、CCD(Charge Coupled Device)撮像素子を用いて光学的な投影データを電気信号に変換する。
The
制御回路30は、図示しない処理回路及び記憶回路を含む。制御回路30は、画像処理装置12からの指示に従って、高電圧供給装置31及び動力回路32等の動作を制御する。制御回路30は、画像処理装置12による指示の下、高電圧供給装置31及び動力回路32等を動かすための条件付けを行う回路である。
The
高電圧供給装置31は、制御回路30の制御に従って、X線照射装置27のX線管に高電圧の電力を供給する。高電圧供給装置31は、パルス透視におけるX線条件、即ち、透視条件に従ってX線管を制御する。ここで、透視条件は、パルス透視における各パルスの管電圧、管電流、及び照射時間等を含む。また、高電圧供給装置31は、撮影におけるX線条件、即ち、撮影条件に従ってX線管を制御する。撮影条件は、撮影における管電圧、管電流、及びX線のパルスの照射時間等を含む。
The high
動力回路32は、制御回路30の制御に従って、X線照射装置27、X線検出装置28、Cアーム26、保持装置本体21、ボディフレーム22、天板保持機構23及びCアーム保持機構25をそれぞれ駆動させる。
The
画像処理装置12は、コンピュータをベースとして構成されており、X線診断装置1全体の動作制御や、架台装置2によって取得されたX線画像(X線画像データ)に関する画像処理等を行なう装置である。画像処理装置12は、処理回路41、記憶回路42、画像生成回路43、画像処理回路44、入力回路45、及びディスプレイ46を備える。
The
処理回路41は、専用又は汎用のCPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processor Unit)の他、特定用途向け集積回路(ASIC)、及び、プログラマブル論理デバイス等の処理回路を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス(SPLD:Simple Programmable Logic Device)、複合プログラマブル論理デバイス(CPLD:Complex Programmable Logic Device)、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)等の回路が挙げられる。処理回路41は、記憶回路42に記憶された、又は、処理回路41内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで後述する機能を実現する。
The
また、処理回路41は、単一の処理回路によって構成されてもよいし、独立した複数の処理回路の組み合わせによって構成されていてもよい。後者の場合、記憶回路42が、複数の処理回路にそれぞれ対応する複数の記憶回路を有しても良いし、記憶回路42が、複数の処理回路に対応する1個の記憶回路を有しても良い。
Further, the
記憶回路42は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、ハードディスク、及び光ディスク等を備える。記憶回路22は、USB(Universal Serial Bus)メモリ及びDVD(Digital Video Disk)等の可搬型メディアを備えてもよい。記憶回路42は、処理回路41において用いられる各種処理プログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(Operating System)等も含まれる)や、プログラムの実行に必要なデータや、X線画像を記憶する。また、OSに、操作者Dに対するディスプレイ46への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路45によって行うことができるGUI(Graphical User Interface)を含めることもできる。
The
画像生成回路43は、処理回路41の制御によって、保持装置11のA/D変換回路282から出力された投影データに対して対数変換処理(LOG処理)を行なって必要に応じて加算処理して、X線画像を生成する。
The
画像処理回路44は、処理回路41の制御によって、画像生成回路43によって生成されたX線画像に対して画像処理を施す。画像処理としては、データに対する拡大/階調/空間フィルタ処理や、時系列に蓄積されたデータの最小値/最大値トレース処理、及びノイズを除去するための加算処理等が挙げられる。なお、画像処理回路44による画像処理後のデータは、記憶回路42に記憶される。
The
入力回路45は、操作者Dによって操作が可能な入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは、入力デバイス自体も入力回路45に含まれるものとする。入力デバイスは、スイッチ、ポインティングデバイス(例えばマウス)、キーボード、及び各種ボタン等を含む。操作者Dにより入力デバイスが操作されると、入力回路45はその操作に応じた入力信号を生成して処理回路41に出力する。なお、画像処理装置12は、入力デバイスがディスプレイ46と一体に構成されたタッチパネルを備えてもよい。
The
図3及び図4は、X線診断装置1における入力デバイスの例を示す図である。
3 and 4 are diagrams illustrating examples of input devices in the X-ray
図3は、図1に示す入力デバイス45の一例であるハンディタイプの入力デバイス45Aを示す。入力デバイス45Aは、第1の入力手段(例えば、透視スイッチ)SW1、第2の入力手段(例えば、撮影準備スイッチ)SW2、第3の入力手段(例えば、撮影スイッチ)SW3、及び把持部Hを備える。なお、第1の入力手段、第2の入力手段、及び第3の入力手段は、スイッチに限定されるものではない。
FIG. 3 shows a handy
入力デバイス45Aは、透視スイッチSW1が押下(ON)されてからでないと撮影準備スイッチSW2が押下(ON)できず、撮影準備スイッチSW2が押下(ON)されてからでないと撮影スイッチSW3を押下(ON)できない多段スイッチの構造を備える。
The
入力デバイス45Aの透視スイッチSW1は、一般的なパルス透視(以下、「単純パルス透視」という。)を行わせる操作を受け付ける。撮影準備スイッチSW2は、単純パルス透視に係るX線条件を、撮影に係るX線条件に遷移させる操作を受け付ける。撮影スイッチSW3は、撮影を行わせる操作を受け付ける。
The fluoroscopic switch SW1 of the
操作者によって入力デバイス45Aの透視スイッチSW1が押下され、処理回路41に透視指示がなされると、一般的なパルス透視(以下、「単純パルス透視」という。)が開始される。操作者によって透視スイッチSW1が押下されている状態、つまり、単純パルス透視中に入力デバイス45Aの撮影準備スイッチSW2が押下され、処理回路41に撮影準備指示がなされると、単純パルス透視が終了されると共に、管電流が撮影における管電流まで遷移するパルス透視(以下、「遷移パルス透視」という。)が開始される。操作者によって撮影準備スイッチSW2が押下されている遷移パルス透視中に入力デバイス45Aの撮影スイッチSW3が押下され、処理回路41に撮影指示がなされると、遷移パルス透視が終了されると共に、撮影が開始される。
When the operator presses the fluoroscopic switch SW1 of the
図4は、図1に示す入力デバイス45の一例であるハンディタイプの入力デバイス45Bを示す。入力デバイス45Bは、撮影準備スイッチSW2、撮影スイッチSW3、及び把持部Hを備える。入力デバイス45Bは、撮影準備スイッチSW2が押下(ON)されてからでないと撮影スイッチSW3をONできない多段スイッチの構造を備える。図4では、図3に示す透視スイッチSW1の機能は、別のデバイスがもつものとする。
FIG. 4 shows a handy
単純パルス透視中に入力デバイス45Bの撮影準備スイッチSW2が押下され、処理回路41に撮影準備指示がなされると、単純パルス透視が終了されると共に、遷移パルス透視が開始される。操作者によって撮影準備スイッチSW2が押下されている遷移パルス透視中に入力デバイス45Bの撮影スイッチSW3が押下され、処理回路41に撮影指示がなされると、遷移パルス透視が終了されると共に、撮影が開始される。
When the imaging preparation switch SW2 of the
図5〜図7は、X線診断装置1におけるスイッチにより決定される検査シーケンスを説明するための図である。
5-7 is a figure for demonstrating the test | inspection sequence determined by the switch in the X-ray
図5は、従来技術における検査シーケンスを示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an inspection sequence in the prior art.
図5に示すように、従来技術では、操作者によって、パルス透視を終了させたいタイミングで撮影準備スイッチがONにされることになる。従来技術では、撮影準備スイッチのONは、パルス透視の終了を意味するからである。このように、従来技術では、撮影準備スイッチのONのタイミングから、撮影のための管電流を得るための撮影準備に所要時間TCが必要となる。即ち、撮影準備スイッチのONから撮影可能のタイミングt´までの撮影準備のための時間TCでは、撮影に必要な管電流が得られないため、撮影準備スイッチをONにすることはできない。 As shown in FIG. 5, in the conventional technique, the imaging preparation switch is turned on by the operator at a timing when the pulse fluoroscopy is desired to be finished. This is because, in the prior art, the ON of the imaging preparation switch means the end of pulse fluoroscopy. As described above, according to the conventional technique, the time required TC is required for the preparation for photographing to obtain the tube current for photographing from the timing when the photographing preparation switch is turned on. That is, since the tube current necessary for photographing cannot be obtained at the time TC for photographing preparation from the turning on of the photographing preparation switch to the timing t ′ at which photographing is possible, the photographing preparation switch cannot be turned on.
図6は、X線診断装置1における第1の検査シーケンスを示す図である。図7は、X線診断装置1における第2の検査シーケンスを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a first examination sequence in the X-ray
図6に示すように、本実施形態では、操作者によって、パルス透視を終了させたいタイミングより前のタイミングで撮影準備スイッチがONにされればよい。本実施形態では、撮影準備スイッチのONは、パルス透視を継続したままで、単純パルス透視から遷移パルス透視への切り替えを意味するからである。このように、本実施形態では、撮影準備スイッチのONにより大まかな撮影開始タイミングで開始された所要時間TD(例えば、TD=TC)の遷移パルス透視を継続しながら、撮影可能のタイミングt以降における撮影スイッチによるシビアな撮影開始タイミングを待つことができる。よって、パルス透視の終了後に待ち時間無く任意のタイミングで撮影準備スイッチをONとし、そのタイミングから撮影を実行することができる。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the imaging preparation switch may be turned on at a timing before the timing at which the operator wants to end the pulse fluoroscopy. This is because in this embodiment, the ON of the imaging preparation switch means switching from simple pulse fluoroscopy to transition pulse fluoroscopy while pulse fluoroscopy is continued. As described above, in this embodiment, the transition pulse fluoroscopy for the required time TD (for example, TD = TC) started at the rough photographing start timing by turning on the photographing preparation switch is continued and the photographing is possible after the timing t. It is possible to wait for severe shooting start timing by the shooting switch. Therefore, the imaging preparation switch can be turned on at any timing without waiting time after the end of the pulse fluoroscopy, and imaging can be executed from that timing.
ここで、遷移パルス透視に係る透視条件の設定方法を、消化器系のX線診断装置1を用いた食道検査を行う場合を例にとって説明する。単純パルス透視によって生成された透視画像に基づく輝度調整機能により透視画像の輝度が安定した、つまり、ばらつきが一定範囲内の単純パルス透視に係る透視条件を、管電圧80[kV]、管電流32[mA]、照射時間4[ms]とする。この透視条件に基づいて、透視条件から撮影条件を算出する撮影条件設定機能によって算出される撮影条件を、管電圧85[kV]、管電流200[mA]、照射時間100[ms]とする。撮影条件設定機能は、食道検査等の検査手技に応じて異なるパラメータにより撮影条件を算出する方法である。
Here, a method for setting the fluoroscopy conditions relating to the transition pulse fluoroscopy will be described by taking as an example a case of performing an esophageal examination using the digestive system X-ray
遷移パルス透視において、単純パルス透視に係る管電流32[mA]を、目標である撮影時の管電流200[mA]に増加させる場合、管電流は、200[mA]/32[mA]=6.25倍となる。その分、遷移パルス透視における各パルスのパルス幅を短くして複数のパルスを同等の線量(mAs値)とする。即ち、遷移パルス透視の所要時間TD内のパルス数がn(n=1,2,…)個である場合、第nのパルス(最終のパルス)が、4[ms]/6.25=0.64[ms]となるように、管電流の増加に反比例させるように照射時間が求められる。 In the transition pulse fluoroscopy, when the tube current 32 [mA] related to simple pulse fluoroscopy is increased to the target tube current 200 [mA] at the time of imaging, the tube current is 200 [mA] / 32 [mA] = 6. .25 times. Accordingly, the pulse width of each pulse in the transition pulse fluoroscopy is shortened to make a plurality of pulses equivalent doses (mAs values). That is, when the number of pulses within the transition pulse fluoroscopy time TD is n (n = 1, 2,...), The nth pulse (final pulse) is 4 [ms] /6.25=0. The irradiation time is determined so as to be inversely proportional to the increase in tube current so as to be .64 [ms].
遷移パルス透視の所要時間TD内のパルス数がn個の場合、単純パルス透視に係る管電流と撮影に係る管電流との差からnを除することで、遷移パルス透視の各パルスに管電流に上積みされる管電流が求められる。図6では、n=4であり、単純パルス透視に係る管電流が32[mA]であり、撮影に係る管電流が200[mA]であるので、上積みされる管電流として42[mA]が求められる。つまり、遷移パルス透視に係る第1のパルスが示す管電流が32+42=74[mA]となり、同第2のパルスが示す管電流が74+42=116[mA]となり、同第3のパルスが示す管電流が116+42=158[mA]となり、同第4のパルスが示す管電流が158+42=200[mA]となる。 When the number of pulses in the required time TD for transition pulse fluoroscopy is n, n is subtracted from the difference between the tube current associated with simple pulse fluoroscopy and the tube current associated with imaging, so that The tube current to be stacked on is required. In FIG. 6, n = 4, the tube current related to simple pulse fluoroscopy is 32 [mA], and the tube current related to imaging is 200 [mA], so that 42 [mA] is stacked as the tube current. Desired. That is, the tube current indicated by the first pulse related to the transition pulse fluoroscopy is 32 + 42 = 74 [mA], the tube current indicated by the second pulse is 74 + 42 = 116 [mA], and the tube indicated by the third pulse is shown. The current is 116 + 42 = 158 [mA], and the tube current indicated by the fourth pulse is 158 + 42 = 200 [mA].
上述のような計算方法により、遷移パルス透視におけるn個のパルスが示す管電流を、単純パルス透視の管電流から撮影の管電流まで直線的に徐々に増加させることができる。なお、遷移パルス透視におけるn個のパルスが示す管電流は、直線的に徐々に増加される場合に限定されるものではない。例えば、遷移パルス透視におけるn個のパルスが示す管電流は、例えば、階段状に増加されてもよい。 By the calculation method as described above, the tube current indicated by the n pulses in the transition pulse fluoroscopy can be gradually and gradually increased from the tube current for simple pulse fluoroscopy to the tube current for imaging. Note that the tube current indicated by the n pulses in the transition pulse fluoroscopy is not limited to a case where the tube current is gradually increased. For example, the tube current indicated by n pulses in the transition pulse fluoroscopy may be increased stepwise, for example.
一方で、遷移パルス透視のn個のパルスを同等のmAs値(128)とするために、遷移パルス透視に係る第1のパルスの照射時間(パルスの幅)が128/74=1.73となり、同第2のパルスの照射時間が128/116=1.10となり、同第3のパルスの照射時間が128/158=0.81となり、同第4のパルスの照射時間が128/200=0.64となる。つまり、遷移パルス透視における4個のパルスが示す照射時間は、徐々に減少される。 On the other hand, in order to set the n pulses of the transition pulse fluoroscopy to the same mAs value (128), the irradiation time (pulse width) of the first pulse related to the transition pulse fluoroscopy is 128/74 = 1.73. The irradiation time of the second pulse is 128/116 = 1.10, the irradiation time of the third pulse is 128/158 = 0.81, and the irradiation time of the fourth pulse is 128/200 = 0.64. That is, the irradiation time indicated by the four pulses in the transition pulse fluoroscopy is gradually reduced.
なお、上述したように、遷移パルス透視における理論的なmAs値は、mAs値が一定であれば透視画像の輝度が一定であるものと仮定して、遷移パルス透視に先立って計算される。しかし、遷移パルス透視中の輝度調整機能により遷移パルス透視に係る複数の透視画像の輝度が略一定になるように、計算値から照射時間が微調整されることが好適である。なお、遷移パルス透視における管電圧はパルスごとに印加する必要がある。 As described above, the theoretical mAs value in the transition pulse fluoroscopy is calculated prior to the transition pulse fluoroscopy, assuming that the luminance of the fluoroscopic image is constant if the mAs value is constant. However, it is preferable that the irradiation time is finely adjusted from the calculated value so that the brightness of the plurality of fluoroscopic images related to the transition pulse fluoroscopy becomes substantially constant by the brightness adjustment function during the transition pulse fluoroscopy. Note that the tube voltage in transition pulse fluoroscopy must be applied for each pulse.
図7に示す第2の検査シーケンスは、図6に示す第1の検査シーケンスの変形例を示す。図6は、撮影準備スイッチのONのタイミングから撮影を実行する場合の検査シーケンスを示す。一方で、図7は、撮影準備スイッチのONのタイミング後であって、パルス透視のパルス周期に合ったタイミングから撮影を実行する場合の検査シーケンスを示す。 The second inspection sequence shown in FIG. 7 shows a modification of the first inspection sequence shown in FIG. FIG. 6 shows an inspection sequence when imaging is executed from the timing when the imaging preparation switch is turned on. On the other hand, FIG. 7 shows an inspection sequence in a case where imaging is performed after timing of turning on the imaging preparation switch and from timing that matches the pulse period of pulse fluoroscopy.
図1及び図2の説明に戻って、ディスプレイ46は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、及び有機EL(Electro Luminescence)パネル等の表示デバイスである。
Returning to the description of FIGS. 1 and 2, the
画像処理装置12の処理回路41は、プログラムを実行することで、パルス透視実行手段(例えば、パルス透視実行機能)41a、撮影準備手段(例えば、撮影準備機能)41b、及び撮影実行手段(例えば、撮影実行機能)41cとして機能する。なお、機能41a〜41cの全部又は一部は、画像処理装置12にハードウェアとして備えられるものであっても良い。
The
パルス透視実行機能41aは、単純パルス透視を行わせる操作を受け付ける入力回路45、例えば、図3に図示する透視スイッチSW1からの透視指示に基づいて、単純パルス透視における透視条件に従って単純パルス透視を実行する機能を含む。
The pulse fluoroscopy execution function 41a executes simple pulse fluoroscopy according to fluoroscopy conditions in simple pulse fluoroscopy based on a fluoroscopic instruction from an
また、パルス透視実行機能41aは、単純パルス透視によって生成された透視画像に基づく輝度調整機能により次のフレームにおける透視画像の透視条件を設定する機能を含む。このように、パルス透視でも安定した透視画像を生成することができる。 The pulse fluoroscopic execution function 41a includes a function of setting a fluoroscopic condition of the fluoroscopic image in the next frame by a luminance adjustment function based on the fluoroscopic image generated by simple pulse fluoroscopy. In this way, a stable fluoroscopic image can be generated even by pulse fluoroscopy.
撮影準備機能41bは、撮影の準備、即ち、遷移パルス透視を行わせる操作を受け付ける入力回路45、例えば、図3及び図4に図示する撮影準備スイッチSW2からの撮影準備指示に基づいて、撮影条件設定機能により、最適な撮影条件を設定する機能を含む。また、撮影準備機能41bは、遷移パルス透視による透視画像の輝度が略一定となるように遷移パルス透視における管電流及び照射時間(パルス波の形状)を設定する機能と、設定した管電流及び照射時間に従って遷移パルス透視を実行する機能である。
The
撮影実行機能41cは、撮影を行わせる操作を受け付ける入力回路45、例えば、図3及び図4に図示する撮影スイッチSW3からの撮影指示に基づいて、撮影準備機能41bによって設定された撮影条件に従って撮影を実行する機能である。
The
なお、機能41a〜41cについての詳細は、図8及び図9を用いて後述する。 Details of the functions 41a to 41c will be described later with reference to FIGS.
図8及び図9は、X線診断装置1の動作をフローチャートとして示す図である。
8 and 9 are diagrams showing the operation of the X-ray
まず、図1及び図8を用いて説明する。患者Pが天板24に載置された後、保持装置11を構成するボディフレーム11等の装置が位置合わせされる。パルス透視実行機能41aは、単純パルス透視に係る管電流等の透視条件を設定する(ステップST1)。透視指示、即ち、入力回路45の操作(例えば、図3に示す透視スイッチSW1のON)を受け付けると(ステップST2)、パルス透視実行機能41aは、制御回路30を介して高電圧供給装置31を制御して、ステップST1によって設定された透視条件に従った単純パルス透視を開始する(ステップST3)。
First, it demonstrates using FIG.1 and FIG.8. After the patient P is placed on the
パルス透視実行機能41aは、ステップST3によって開始された単純パルス透視により透視画像を生成し、透視画像をディスプレイ46に表示する(ステップST4)。パルス透視実行機能41aは、ステップST4によって生成された透視画像に基づく輝度調整機能により、次のフレームにおける透視条件を再設定する(ステップST5)。 The pulse fluoroscopic execution function 41a generates a fluoroscopic image by simple pulse fluoroscopy started in step ST3, and displays the fluoroscopic image on the display 46 (step ST4). The pulse fluoroscopic execution function 41a resets the fluoroscopic condition in the next frame by the brightness adjustment function based on the fluoroscopic image generated in step ST4 (step ST5).
パルス透視実行機能41aは、撮影準備指示、即ち、入力回路45の操作(例えば、図3に示す撮影準備スイッチSW2のON)を受け付けたか否かを判断する(ステップST6)。ステップST6の判断にてNO、即ち、撮影準備スイッチSW2のONを受け付けていないと判断される場合、パルス透視実行機能41aは、ステップST3によって開始された単純パルス透視を継続する(ステップST4)。このように、ステップST4〜ST6を繰り返すことで、複数の透視画像を動画像としてディスプレイ46に表示することができる(ステップST4)。 The pulse fluoroscopic execution function 41a determines whether or not an imaging preparation instruction, that is, an operation of the input circuit 45 (for example, ON of the imaging preparation switch SW2 shown in FIG. 3) has been received (step ST6). If NO in step ST6, that is, if it is determined that the imaging preparation switch SW2 is not ON, the pulse fluoroscopic execution function 41a continues the simple pulse fluoroscopy started in step ST3 (step ST4). Thus, by repeating steps ST4 to ST6, a plurality of fluoroscopic images can be displayed as moving images on the display 46 (step ST4).
一方で、ステップST6の判断にてYES、即ち、撮影準備スイッチSW2のONを受け付けたと判断される場合、撮影準備機能41bは、制御回路30を介して高電圧供給装置31を制御して、単純パルス透視を終了させ(ステップST7)、撮影条件を設定する(ステップST8)。撮影準備機能41bは、撮影条件設定機能により、最適な撮影条件を設定する。
On the other hand, if YES in step ST6, that is, if it is determined that the photographing preparation switch SW2 has been turned on, the photographing
また、撮影準備機能41bは、ステップST8によって設定された撮影条件に基づいて、管電流が撮影における管電流まで増加するような遷移パルス透視に係る透視条件を算出する(ステップST9)。例えば、撮影準備機能41bは、図6に示す遷移パルス透視の4個のパルスが示す4個の管電流をその値が徐々に増加するように算出すると共に、4個のパルスが示す4個の照射時間をmAs値が一定となるように算出する。撮影準備機能41bは、ステップST9によって設定された透視条件に従って遷移パルス透視を開始する(ステップST10)。
Further, the
図1及び図9の説明に移って、撮影準備機能41bは、ステップST10によって開始された遷移パルス透視により透視画像を生成し、透視画像をディスプレイ46に表示する(ステップST11)。なお、撮影準備機能41bは、輝度調整機能により透視画像の輝度が略一定になるように、遷移パルス透視における照射時間の計算値からの微調整を行うことが好適である。
Moving to the description of FIGS. 1 and 9, the
撮影準備機能41bは、管電流が目標(後の撮影における管電流値)まで達したか否かを判断する(ステップST12)。ステップST12の判断にてNO、即ち、管電流が目標まで達していないと判断される場合、撮影準備機能41bは、ステップST10によって開始された遷移パルス透視を継続する(ステップST11)。管電流が目標まで達していないと判断される場合とは、遷移パルス透視の時間であることを意味する。このように、ステップST11〜ST12を繰り返すことで、複数の透視画像を動画像としてディスプレイ46に表示することができる(ステップST11)。
The
一方で、ステップST12の判断にてYES、即ち、管電流が目標まで達したと判断される場合、撮影準備機能41bは、図6及び図7に示すタイミングtにおいて撮影の準備が完了した旨の報知を行い(ステップST13)、撮影指示があるまで待機する。管電流が目標まで達したと判断される場合とは、遷移パルス透視における管電流が目標である撮影の管電流まで達したことを意味する。
On the other hand, if the determination in step ST12 is YES, that is, if it is determined that the tube current has reached the target, the
撮影実行機能41cは、撮影指示、即ち、入力回路45の操作(例えば、図3に示す撮影準備スイッチSW3のON)を受け付けると(ステップST14)、制御回路30を介して高電圧供給装置31を制御して、遷移パルス透視を終了させ(ステップST15)、ステップST8によって設定された撮影条件に従って撮影を実行する(ステップST16)。
When the
撮影実行機能41cは、ステップST16によって実行された撮影により撮影画像を生成し、撮影画像をディスプレイ46に表示する(ステップST17)。撮影実行機能41cは、検査を終了するか否かを判断する(ステップST18)。ステップST18の判断にてNO、即ち、検査を終了しないと判断される場合、パルス透視実行機能41aは、制御回路30を介して高電圧供給装置31を制御して、単純パルス透視を開始する(ステップST3)。
The photographing
一方で、ステップST18の判断にてYES、即ち、検査を終了すると判断される場合、処理回路41は動作を終了する。
On the other hand, if YES in step ST18, that is, if it is determined that the inspection is to be ended, the
X線診断装置1によれば、単純パルス透視を遷移パルス透視に切り替える撮影準備スイッチSW2(図3及び図4に図示)を設けることで、パルス透視に引き続き短時間で撮影を実行可能とすることで、検査の操作性を向上できる。
According to the X-ray
(変形例)
図6及び図7では、撮影可能タイミングtの後に撮影スイッチがONにされる例を示すがその場合に限定されるものではない。撮影可能タイミングtの前に撮影スイッチがONにされてもよい。
(Modification)
6 and 7 show an example in which the photographing switch is turned on after the photographing possible timing t, but the present invention is not limited to this case. The shooting switch may be turned on before the shooting possible timing t.
図10は、X線診断装置1における第3の検査シーケンスを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a third examination sequence in the X-ray
図10は、遷移パルス透視の間に撮影スイッチがONにされた場合の検査シーケンスを示す。撮影スイッチがONにされたタイミングでは遷移パルス透視の管電流は116[mA]までしか増加していないので、撮影の管電流は116[mA]となる。一方で、図6及び図7の撮影で生成される撮影画像と同等のmAs値となるように、自動露出制御(AEC:Automatic Exposure Control)により、必要な照射時間を制御する。 FIG. 10 shows an inspection sequence when the imaging switch is turned ON during the transition pulse fluoroscopy. At the timing when the imaging switch is turned on, the tube current for transition pulse fluoroscopy only increases up to 116 [mA], so that the imaging tube current is 116 [mA]. On the other hand, a necessary irradiation time is controlled by automatic exposure control (AEC) so that the mAs value equivalent to the captured image generated by the imaging of FIGS. 6 and 7 is obtained.
X線診断装置1の変形例によれば、単純パルス透視を遷移パルス透視に切り替える撮影準備スイッチSW2(図3及び図4に図示)を設けることで、パルス透視に引き続き短時間で撮影を実行可能とすることで、検査の操作性を向上できる。また、X線診断装置1の変形例によれば、操作者からの早期の撮影指示により、目標の管電流が得られないタイミングであっても、一定の輝度をもつ撮影画像を生成することができる。
According to a modification of the X-ray
以上述べた少なくともひとつの実施形態に係るX線診断装置によれば、パルス透視に引き続き短時間で撮影を実行可能とすることで、検査の操作性を向上できる。 According to the X-ray diagnostic apparatus according to at least one embodiment described above, the operability of examination can be improved by enabling imaging to be performed in a short time following pulse fluoroscopy.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…X線診断装置
11…保持装置
12…画像処理装置
27…X線照射装置
28…X線検出装置
31…高電圧供給装置
41…処理回路
41a…パルス透視実行機能
41b…撮影準備機能
41c…撮影実行機能
45…入力回路
46…ディスプレイ
SW1…透視スイッチ
SW2…撮影準備スイッチ
SW3…撮影スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記X線を検出するX線検出器と、
前記X線管に電圧を供給し前記X線管から前記X線を照射するように制御する電圧供給手段と、
前記X線による透視を行わせる操作を受け付ける第1の入力手段と、
前記透視に係るX線条件を、前記X線による撮影に係るX線条件に遷移させる操作を受け付ける第2の入力手段と、
前記撮影を行わせる操作を受け付ける第3の入力手段と、
を有するX線診断装置。 An X-ray tube that emits X-rays;
An X-ray detector for detecting the X-ray;
Voltage supply means for supplying a voltage to the X-ray tube and controlling to irradiate the X-ray from the X-ray tube;
First input means for accepting an operation for performing fluoroscopy with the X-ray;
A second input means for accepting an operation for transitioning the X-ray condition relating to the fluoroscopy to the X-ray condition relating to imaging by the X-ray;
Third input means for accepting an operation for performing the photographing;
X-ray diagnostic apparatus.
前記第2の入力手段から前記操作を受け付けると、前記パルス透視による透視画像の輝度が略一定となるように、前記パルス透視に係る前記X線条件としての管電流及び前記X線のパルスの照射時間を制御する撮影準備手段を更に有する、
請求項1に記載のX線診断装置。 The fluoroscopy is a pulse fluoroscopy in which the X-ray pulse is repeatedly and repeatedly irradiated.
When the operation is accepted from the second input means, the tube current and the X-ray pulse irradiation as the X-ray condition related to the pulse fluoroscopy so that the brightness of the fluoroscopic image obtained by the pulse fluoroscopy is substantially constant. It further has photographing preparation means for controlling time,
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1.
請求項2に記載のX線診断装置。 When receiving the operation from the second input means, the imaging preparation means controls the voltage supply means to increase the tube current so that the brightness of the fluoroscopic image is substantially constant, and Controlling the voltage supply means to reduce the irradiation time;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
請求項3に記載のX線診断装置。 When the imaging preparation unit receives the operation from the second input unit, the imaging preparation unit controls the voltage supply unit such that the irradiation time of the pulse is constant.
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 3.
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 An input device is provided that configures the second input means and the third input means as a multistage switch.
The X-ray diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4.
前記入力デバイスは、前記第1の入力手段が押下された状態で前記第2の入力手段が押下されると、前記遷移させる操作を受け付ける構成を備える、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 An input device is provided that configures the first input means, the second input means, and the third input means as a multistage switch,
The input device comprises a configuration for accepting the transition operation when the second input unit is pressed while the first input unit is pressed.
The X-ray diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4.
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