JP2019088769A - X-ray image photographing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線画像撮影装置に関し、詳細にはX線画像撮影装置で撮影するX線画像の精度を向上させる技術に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly to a technique for improving the accuracy of an X-ray image captured by an X-ray imaging apparatus.
従来、人又は動物を治療する医療現場において、X線を用いて骨などの状態を撮影するX線画像撮影装置が用いられている。X線画像撮影装置において、X線はX線管球から放射状に照射される。このため、X線検出部(X線フィルム及び撮影台)を平面状にした場合、X線管球からX線検出部に対してX線が斜めに入射する場合があった。また、X線検出部においてX線管球との距離が最短となる点(X線管球からX線検出部への垂線とX線検出部との交点)から離れるほど、X線検出部に対するX線の入射角が大きくなっていた。X線検出部に対してX線が斜めに入射した場合、X線画像に歪みが生じたり、X線画像が不明瞭になったりするため、画像精度の低下の要因となっていた。 2. Description of the Related Art An X-ray imaging apparatus for imaging a state of a bone or the like using X-rays has conventionally been used at medical sites for treating humans or animals. In an X-ray imaging apparatus, X-rays are emitted radially from an X-ray tube. Therefore, when the X-ray detection unit (X-ray film and imaging table) is planarized, X-rays may be obliquely incident on the X-ray detection unit from the X-ray tube. In addition, the distance to the X-ray detector from the point where the distance to the X-ray tube is shortest in the X-ray detector (the intersection between the X-ray detector and the perpendicular from the X-ray tube to the X-ray detector) The incident angle of the X-ray was large. When X-rays are obliquely incident on the X-ray detection unit, distortion occurs in the X-ray image and the X-ray image becomes unclear, which causes a decrease in image accuracy.
上記の課題を解決するために、X線検出部に対するX線の入射角を小さくする(X線検出部に対してX線を垂直に近い角度で入射させる)技術が公知となっている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1には、X線管球との距離が曲率半径となるようにX線フィルム及び撮影台を凹面状に湾曲したX線画像撮影装置が記載されている。このように構成することにより、X線フィルムの湾曲方向に対して平行かつX線管球を通る平面でX線フィルムを切断した断面において、円弧の中心点からX線を垂直に入射させることを可能としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a technique for reducing the incident angle of the X-ray to the X-ray detection unit (for causing the X-ray to be incident at an angle close to perpendicular to the X-ray detection unit) , Patent Document 1). Patent Document 1 describes an X-ray imaging apparatus in which an X-ray film and an imaging table are curved in a concave shape such that the distance to the X-ray tube has a radius of curvature. By configuring in this manner, X-rays can be made incident perpendicularly from the center point of the arc in the cross section obtained by cutting the X-ray film in a plane parallel to the bending direction of the X-ray film and passing through the X-ray tube. It is possible.
しかし、上記特許文献1に記載の技術では、前記断面から離れた箇所においてはX線が斜めに入射することとなる。また、前記断面から、湾曲方向と直交する方向(X線フィルムが湾曲していない方向)に離れるほど、X線の入射角が大きくなっていた。 However, in the technique described in Patent Document 1 above, X-rays are incident obliquely at a location away from the cross section. Moreover, the incident angle of the X-ray was large, so that it was separated from the said cross section in the direction (direction which the X-ray film is not curving) orthogonal to the bending direction.
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、X線検出部の全ての箇所に対してX線を垂直に入射させることにより、X線画像を明瞭として、画像精度を向上させることができる、X線画像撮影装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and X-rays are made clear by making X-rays perpendicularly incident on all the locations of the X-ray detection unit, and the image accuracy is improved. An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus which can be improved.
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。 Below, the means for solving the said subject are demonstrated.
本発明に係るX線画像撮影装置は、被写体を載置する撮影台と、前記撮影台の上方に設けられるとともに前記撮影台に向けてX線を放射するX線管球と、を備えるX線画像撮影装置であって、前記撮影台の上面には、前記X線管球から放射されて前記被写体を透過したX線を検出するX線検出部が設けられ、前記X線検出部は、前記X線管球との距離を曲率半径とする球面状に湾曲される。 An X-ray imaging apparatus according to the present invention comprises: an imaging table on which an object is placed; and an X-ray tube provided above the imaging table and emitting X-rays toward the imaging table. The imaging apparatus is provided with an X-ray detection unit for detecting an X-ray emitted from the X-ray tube and transmitted through the subject on the upper surface of the imaging table, and the X-ray detection unit It is curved in a spherical shape whose radius of curvature is the distance to the X-ray tube.
本構成により、X線検出部の全ての箇所に対してX線を垂直に入射させることが可能となるため、X線画像を明瞭かつ正確にして、画像精度を向上させることができる。 According to this configuration, X-rays can be perpendicularly incident on all parts of the X-ray detection unit, so that the X-ray image can be made clear and accurate, and the image accuracy can be improved.
また、X線画像撮影装置は、前記X線検出部がX線検出素子を球面状に並べることにより構成されることが好ましい。 Preferably, in the X-ray imaging apparatus, the X-ray detection unit is configured by arranging the X-ray detection elements in a spherical shape.
本構成により、X線検出部を立体的に構成してもX線画像を容易に撮影することができる。 According to this configuration, an X-ray image can be easily taken even if the X-ray detection unit is three-dimensionally configured.
また、X線画像撮影装置は、前記X線検出部で検出されたX線に基づいて画像データを生成、処理、及び、保存する画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記画像データを部分ごとに分割して保存可能とされることが好ましい。 The X-ray imaging apparatus further includes an image processing unit that generates, processes, and stores image data based on the X-rays detected by the X-ray detection unit, and the image processing unit performs the image data processing. It is preferable that the parts can be divided and stored.
本構成により、三次元的なX線画像のデータを活用することが可能となる。 This configuration makes it possible to utilize three-dimensional X-ray image data.
本発明に係るX線画像撮影装置によれば、X線検出部の全ての箇所に対してX線を垂直に入射させることが可能となるため、X線画像を明瞭かつ正確にして、画像精度を向上させることができる。 According to the X-ray imaging apparatus according to the present invention, X-rays can be perpendicularly incident on all parts of the X-ray detection unit. Can be improved.
以下、図1から図4を用いて、本発明の一実施形態に係るX線画像撮影装置10について説明する。X線画像撮影装置10は、X線管球12から被写体Pに向けてX線を照射し、透過したX線をX線検出部13で検出し、X線画像を可視化するものである。
An
図1に示す如く、X線画像撮影装置10は、被写体Pを載置する撮影台11と、撮影台11の上方に設けられるとともに撮影台11に向けてX線を放射する(図3及び図4中の矢印R1〜R4を参照)X線管球12と、X線画像撮影装置10の動作を制御する制御部100と、X線画像を表示する表示部102と、を備える。本実施形態において、被写体Pは人間であるものとして説明するが、X線画像撮影装置10において動物を被写体とすることも可能である。
As shown in FIG. 1, the
撮影台11は合成樹脂や軽金属等により、上下方向に底面を向けた円柱状に構成される。図1に示す如く、撮影台11は床面に載置されて使用される。撮影台11の上面には、X線管球12から放射されて被写体P透過したX線を検出する、円盤状のX線検出部13が設けられている。図3及び図4に示す如く、X線検出部13はX線管球12との距離を曲率半径Rとする球面状に湾曲して形成されている。X線検出部13は湾曲した凹面を上方に向けて配置される。
The photographing table 11 is formed of a synthetic resin, a light metal or the like in a cylindrical shape whose bottom face is vertically oriented. As shown in FIG. 1, the
本実施形態においてX線検出部13にはフラットパネルディテクターの技術が応用される。具体的には図2から図4に示す如く、X線検出部13は、X線検出素子13a・13a・・・を球面状に並べることにより構成される。X線検出素子13a・13a・・・は、入射したX線を検出し、検出したX線の信号を電気信号に変換する。X線検出部13は、X線検出素子13a・13a・・・で検出したX線量に相当する電気信号を、制御部100に出力する。なお、X線検出部として、X線フィルムを挿入したカセッテ、又は、イメージングプレートを採用することも可能である。
The flat panel detector technology is applied to the
撮影台11は、被写体Pの全身を横たえることのできる大きさに形成される。即ち、被写体Pが人間の場合、X線検出部13は直径2m程度に形成される。一方、被写体が犬や猫などの動物の場合、X線検出部13は直径1m程度に形成される。
The
制御部100はCPU(中央処理装置)、メモリ等を含むコンピュータシステムとして構築され、X線画像撮影装置10の動作を制御する。X線画像撮影装置10の動作を制御するためのプログラム等は、CPUがメモリにロードすることにより実行される。図1に示す如く、制御部100はX線管球12、X線検出部13、及び、表示部102と有線又は無線により電気的に接続されている。
The control unit 100 is constructed as a computer system including a CPU (central processing unit), a memory, and the like, and controls the operation of the
制御部100は、画像処理部101を備えている。画像処理部101は、X線検出部13から出力される電気信号に基づいて画像データを生成し、画像データに平面補正等の必要な画像処理を行い、画像データを一時的に記憶する。画像処理部101は、画像データを部分ごと(例えば、頭部、胴部、両腕、及び、両脚等)に分割して保存可能とされる。画像処理部101で生成又は保存された画像データは、モニター等で構成された表示部102に送信されて表示される。
The control unit 100 includes an image processing unit 101. The image processing unit 101 generates image data based on the electric signal output from the
なお、X線検出部としてX線フィルムを採用した場合はX線画像が直接的にX線フィルムに表示される。このため、球面形状のシャーカステン(ライトボックス)等にX線フィルムを貼付することにより、表示部102を使用せずにX線画像を見ることができる。 When an X-ray film is employed as the X-ray detection unit, an X-ray image is directly displayed on the X-ray film. For this reason, an X-ray image can be viewed without using the display unit 102 by attaching the X-ray film to a spherically shaped light box (light box) or the like.
また、球面で撮影したX線画像を平面に処理してモニターで見て診断しようとすると、その時点において歪みが生じる。そこで、理想的には、球面で捕らえた画像を球面のモニターに映し出すことが好ましい。診断者はそのモニターを見ることにより、全身を一挙に把握することができる。しかも撮影時に設定したX線管球12の高さと同じ距離からモニターを見れば、モニターの各所はすべて診断者の目に対して垂直に位置している。よって見える画像にはまったく歪みがない。診断者はまず全身を一望した後、気になる部位をマウスで掴み、モニター中央へ移動させ、拡大し精査することができる。
In addition, if an X-ray image taken with a spherical surface is processed into a plane and viewed on a monitor for diagnosis, distortion occurs at that time. Therefore, ideally, it is preferable to project a spherically captured image on a spherical monitor. The diagnostician can grasp the whole body at once by looking at the monitor. Moreover, when viewing the monitor from the same distance as the height of the
なお、X線管球12に、身体の各部位までの距離を自動的に測定する機能を持たせることも可能である。これにより、各部位におけるおおよその厚さを知ることができ、それに応じて部位毎に発射する放射線量を調節することができる。たとえば、腹部と手指では厚さがかなり異なるため、腹部には大きな放射線量、手指には小さな放射線量が適している。このように、厚さの異なる二つの部位には、その厚さに応じた放射線量を適用することが好ましい。即ち、X線管球12から身体の部位表面までの距離を測定することにより各部位の厚さを計測し、それぞれの部位の厚さに応じた放射線量を自動的に調節して発射することにより、各部位の厚さに応じた放射線量を照射することが可能となる。
In addition, it is also possible to give the X-ray tube 12 a function of automatically measuring the distance to each part of the body. This makes it possible to know the approximate thickness at each site and to adjust the radiation dose emitted for each site accordingly. For example, a large radiation dose is suitable for the abdomen and a small radiation dose for the fingers, since the thickness differs considerably between the abdomen and the fingers. Thus, it is preferable to apply the radiation dose according to the thickness to two parts from which thickness differs. That is, the thickness of each part is measured by measuring the distance from the
上記の如く、本実施形態に係るX線画像撮影装置10において、X線検出部13はX線管球12との距離を曲率半径Rとする球面状に湾曲して形成されている。このため、図3及び図4に示す如く、X線管球12から放射状に照射されたX線を、X線検出部13における全ての箇所に対して垂直に入射させることができる。これにより、画像処理部101で画像データを生成する際に、X線画像を明瞭として、画像精度を向上させることができる。また、X線画像撮影装置10では、被写体Pの手先や足先等の全身に対して、概ね垂直にX線を照射することができるため、正確で歪みの少ないX線画像を撮影することが可能となる。
As described above, in the
また、交通事故などで身体の各所が損傷を受けている患者に対して画像診断を行なう場合は、身体のどの部位が損傷を受けているのかは詳細には分からないため、全身を撮影しなければならない。しかも極短時間で撮影し、止血などの医療処置に移行する必要がある。または医療処置の合間に極短時間で撮影したい。X線検出部が平面のX線画像撮影装置であれば、各部位毎に多数回撮影するしかなかったので、画像診断に長時間を要した。また、このように多数回の撮影を行った場合、放射線被曝量も大きくなっていた。しかし、本実施形態に係るX線画像撮影装置10においては、一回の撮影により、全身の各部位の画像を、迅速に一挙に獲得することが出来る。また、撮影時の放射線被曝量が小さくて済むとともに、放射線が全身の全部位に垂直に入射するので正確に撮影することが可能となる。
In addition, when performing diagnostic imaging on patients whose body parts are damaged due to traffic accidents, etc., it is necessary to take a picture of the entire body because it is not possible to know in detail which parts of the body are damaged. You must. In addition, it is necessary to take a picture in a very short time and shift to medical treatment such as hemostasis. Or I want to shoot in a very short time between medical procedures. If the X-ray detection unit is a flat X-ray imaging apparatus, imaging has to be performed many times for each part, so a long time is required for image diagnosis. Moreover, when the imaging was performed many times like this, the radiation exposure amount was also large. However, in the
また、X線画像撮影装置10において、X線検出部13はX線検出素子13a・13a・・・を球面状に並べたフラットパネルディテクターにより構成される。これにより、X線検出部13を立体的に構成した場合でも、X線画像を容易に撮影することができる。詳細には、例えばX線フィルム又はイメージングプレートでX線検出部を構成した場合、X線フィルム又はイメージングプレートを球面状に湾曲させることは困難である。しかし、本実施形態においてはX線検出素子13a・13a・・・を球面状に並べることにより立体的なX線検出部13を構成できる。即ち、本実施形態においては、X線フィルム又はイメージングプレートでX線検出部を構成した場合と比較して、X線画像を容易に撮影することが可能となるのである。
Further, in the
また、X線画像撮影装置10において、画像処理部101は画像データを部分ごとに分割して保存可能とされる。これにより、三次元的な画像データを局部的に分割することにより、二次元データに補正した際の歪みを小さくすることができる。即ち、三次元の画像データを活用が容易となるのである。また、X線画像撮影装置10は一回で被写体Pの全身を撮影できるため、被写体Pの放射線被ばく量、撮影にかかる時間、及び、費用等を抑制することが可能となる。
Further, in the
10 X線画像撮影装置 11 撮影台
12 X線管球 13 X線検出部
13a X線検出素子 100 制御部
101 画像処理部 102 表示部
102 表示部 P 被写体
R 曲率半径 R1〜R4 矢印
10
12
13a X-ray detection element 100 control unit
101 image processing unit 102 display unit
102 Display P subject
R radius of curvature R1 to R4 arrow
Claims (3)
前記撮影台の上面には、前記X線管球から放射されて前記被写体を透過したX線を検出するX線検出部が設けられ、
前記X線検出部は、前記X線管球との距離を曲率半径とする球面状に湾曲される、X線画像撮影装置。 An X-ray imaging apparatus comprising: an imaging table on which an object is placed; and an X-ray tube provided above the imaging table and emitting X-rays toward the imaging table.
The upper surface of the imaging table is provided with an X-ray detection unit that detects an X-ray emitted from the X-ray tube and transmitted through the subject.
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray detection unit is curved in a spherical shape whose radius of curvature is a distance to the X-ray tube.
前記画像処理部は、前記画像データを部分ごとに分割して保存可能とされる、請求項1又は請求項2に記載のX線画像撮影装置。
An image processing unit that generates, processes, and stores image data based on the X-rays detected by the X-ray detection unit;
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the image processing unit is capable of dividing the image data into parts and storing the image data.
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