JP3651109B2 - X-ray television apparatus - Google Patents
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Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラストイメージホールド機能を備えたX線テレビジョン装置に関し、特に整形外科等の手術中に使用される外科用X線テレビジョン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
外科用X線テレビジョン装置は、Cアームの両端にX線管装置とイメージインテンシファイア付X線テレビジョン映像装置とを取り付け、Cアーム保持機構を介して移動台車に搭載し、患者側を動かせない場合に装置各部の自在な動きによって必要なポジショニングができるように設計された透視撮影用のX線装置で一般に図2に示す構成をなしている。
【0003】
すなわち、移動台車21上に上下移動可能に立設した支柱22の上端に水平移動及び回転可能に水平腕23が支承されており、この水平腕23にCアーム24がその曲率中心を中心に回転可能にCアーム支持部25を介して支持され、このCアーム24の一端に被写体(通常患者)26にX線を照射するX線管27が、他端にX線管27と対向して被写体透過X線像を可視像に変換するイメージインテンシファイア(以下I.I.という)28と、変換された可視像を映像信号に変換するテレビカメラ(以下TVカメラという)29よりなる映像機構が取り付けられており、TVカメラ29で撮像された透視画像をモニタ30に表示するようにしている。なお、31はカメラコントロールユニット(以下CCUという)である。
【0004】
したがって、この種装置は、装置各部の自在な動き(図中イ〜ニに示す上下左右動及び回転)でもってCアーム24を任意の位置に設定(ポジショニング)できると共に、装置自体も患者を支持するベッドと完全に分離して移動可能であるので、種々の方向から透視ができるメリットを有している。
その反面、自在なポジショニングができるという特殊性から、一般撮影装置のように透視方向が固定されていないので、装置各部の移動ならびに装置自体の移動により、モニタに表示された映像(透視画像)が回転し、医師等の術者が所望する最適方向の画像(例えば、正像)を表示することができない。
【0005】
例えば、頭方向から見て左側に装置を配置し、X線管が患者の直下にある図示の状態で透視画像がモニタに正像として表示されるとすると、この状態より装置を頭部方向に配置すれば、モニタの透視画像は90°回転し、また右側に配置すれば、さらに90°(図示の左側配置状態からは180°)回転し、正像に対し上下、左右方向が逆転することになる。
【0006】
X線透視撮影分野では、通常正像(医師が患者と対面し、頭方向を上とした画像)で読影ないし診断を行なうので、装置のポジショニングでモニタに表示された透視画像が回転することは、読影ないし診断に支障をきたし、誤診の誘因になりかねない。このことから、この種装置では装置のポジショニングでモニタの表示透視画像が回転しても、それを最適方向の画像(例えば、正像)にする画像回転補正機構が設けられている。
【0007】
その機構としては、図2に示すようにTVカメラ29をI.I.28の光軸Oを中心に回転可能に取り付け、モータ起動スイッチ32でモータ33を駆動しTVカメラ29を電動回転させるものと、モニタの偏向コイルを図2のTVカメラと同様に電動回転させて表示画像を回転させるものが存在する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の機構では、次の問題がある。
すなわち、前者のTVカメラをI.I.に対し回転させる機構では、画像回転補正に際し、モニタの表示画像を正像にし、それを確認するためには、TVカメラの回転、すなわち、表示画像の回転を透視を行ないながら行なう必要がある。このTVカメラの回転操作中の間は、手術ないし診断の準備であり、この間のX線照射は、患者および術者に無駄なX線を被曝させるという問題がある。
また、後者のモニタの偏向コイルを回転させる方式は、ラストイメージホールド機能を備えたX線テレビジョン装置に適用されている。
【0009】
したがって、この方式では、画像メモリに記憶されたラストイメージの再生画像が正像として表示されるように偏向コイルを回転させるので、この際、X線は遮断されており、且つ、画像メモリに記憶させるための短時間のテスト曝射でよいことから、患者及び術者の被曝の問題は解消できるが、透視画像と共にモニタに表示されている患者名やID番号などのキャラクタメモリからの文字情報も回転して向きが変わり読みずらくなり、またモニタの歪や直線性が劣化するという問題がある。
【0010】
さらに、表示画像のみを回転補正し正像としているので、ビデオレコーダや磁気ディスクに透視画像を記憶させた際には、画像の方向が補正されないままの透視画像が記憶されるので、再生時に画像回転補正を行なう必要があるという問題がある。
なお、ラストイメージホールド機能は、この種装置で手術中に透視される被写体のほとんどが静止状態で、連続X線照射によるリアルタイムの透視像を必要とせず、また、患者等に対する余分なX線被曝を避ける等の配慮から、画像メモリを組み込み、透視OFFにすると、最終画像をホールドしてこれを再生し、静止画像としてモニタに表示するようにしたものである。
【0011】
本発明は、上記に鑑み、患者および術者に余分なX線被曝を与えることなく、且つ、その際、透視画像と共に表示される患者名等の文字情報が回転することなく画像回転補正が行な得るX線テレビジョン装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のX線テレビジョン装置においては、ラストイメージホールド手段に記憶された透過X線画像(透視画像)を回転させる画像回転手段と、その回転角度を検出する角度検出手段と、角度検出手段の角度信号に基づき撮像手段を回転させる回転駆動手段とを設けたことを特徴としている。
【0013】
このような構成によれば、画像回転手段は、モニタに表示されたラストイメージホールド手段の再生画像が所定の最適方向(例えば、正像)となるようにラストイメージホールド手段に記憶された画像を回転させ、その回転角度を角度検出手段が検出する。回転駆動手段は角度検出手段の角度信号でもって、I.I.にそれの光軸を中心に回転可能に取り付けられた撮像手段を回転させる。
この撮像手段の回転停止位置は、ポジショニングで回転した表示画像を術者が所望とする最適方向(例えば、正像)となるように回転補正した位置であるので、透視を再開すると、モニタには正像が表示される。
【0014】
したがって、撮像手段の出力をビデオメモリ、磁気ディスクに記憶すれば、術者が所望とする最適方向に回転補正された画像が記憶されるので、再生画像の画像回転補正を要しない。
また、患者名、ID番号等の文字情報はキャラクタメモリより発生され、撮像手段で得られた透視画像とスーパーインポーズされて表示されるので、文字情報は回転することなく表示される。
さらに、画像回転補正時のラストイメージホール画像は、画像の方向が判ればよいため、分解能を必要としない。よって、小X線量のX線をラストイメージホールド手段に画像を記憶させるに足る短時間のテスト曝射で十分であるため、患者等へのX線被曝線量を低減できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施の形態を示すブロック図で、図2と同一作用をなす構成要素には同一符号が付されている。
図において、1はTVカメラ29の回転角度を検出するポテンショメータ、2はカメラ回転制御回路、3は画像回転スイッチ、4は回転角度決定回路、5は画像回転回路、6はサブモニタ、Mはこの実施の形態ではCCU31内に設けられたラストイメージを記憶する画像メモリで、前記3、4は本発明における角度検出手段に相当し、5は本発明における画像回転手段に相当する。
【0016】
この構成において、まず、画像回転補正のためのテスト透視を行なう。
テスト透視により、X線管27より患者26にX線が照射され、患者26を透過したX線がI.I.28で可視像に変換されて、TVカメラ29でX線透過像の映像信号に変換される。
この映像信号は、CCU31内の画像メモリMに記憶され、テスト透視後もその記憶透視画像をモニタ30に表示する(ラストイメージホールド)。
【0017】
つぎに、画像回転補正操作について説明する。
テスト透視時の画像メモリMに記憶された透視画像は装置のポジショニングにより、例えば図中モニタ30に表示されているように画像の方向が、術者が所望とする画像が正像とした場合、それより回転した透視画像である。
テスト透視後は、サブモニタ6にも、モニタ30と同じ方向(回転した)透視画像が表示されている。
画像回転スイッチ3a、または、3bを操作すると、その接点信号は回転角度決定回路4に入力され、スイッチを押している時間に比例して回転角度が増大するように回転角度が決定される。
【0018】
画像回転回路5は、回転角度決定回路4で決定された角度分だけ、画像回転回路5に当初記憶されている画像メモリMと同じ画像を回転し、その画像がサブモニタ6に表示される。術者はサブモニタ6の表示画像が図示のように正像となるまで画像回転スイッチ3a、または、3bを操作する。
回転角度決定回路4よりの回転角度信号はカメラ回転制御回路2にも入力され、該回路2はモータ33を駆動してTVカメラ29をI.I.28の光軸Oを中心に回転させる。TVカメラ29の回転角度は、ポテンショメータ1で検出され、カメラ回転制御回路2に入力される。
【0019】
カメラ回転制御回路2は、モータ33を制御し、ポテンショメータ1の検出信号が回転角度決定回路4の回転角度信号と一致する回転位置でTVカメラ29を停止させる。
このTVカメラ29の回転停止位置は、とりもなおさず、ポジショニングにより回転した透視画像が正像として表示されるように回転補正された位置である。
この状態で、手術等のために透視を再開すると、モニタ30に表示される透視画像は、画像回転補正によりサブモニタ6に表示されたと同じ正像となる。また、ポジショニングを変更した場合は、テスト透視を行ない上記の手法で画像回転補正を行なえばよい。
【0020】
なお、画像回転補正後の透視のためのX線曝射信号の立ち上がりで回転角度決定回路4はリセットされる。
また、画像回転回路5は、回転角度決定回路4よりの回転角度信号に応じて画像情報を補間処理し、周知のディジタル処理で画像を回転させる。
さらに、テスト透視は、画像回転補正のために使用する画像をラストイメージホールドするために行なうもので、診断等に供する画像を得るものでないので、解像度等は劣化しても差し支えないことから、小線量、短時間のX線曝射でよい。
【0021】
さらに、また、患者名、ID番号等の文字情報は図示しないキャラクタメモリから発生され、TVカメラから得られた透視画像と合成されるので、回転することがなく、また、ビデオレコーダや磁気ディスクには、画像回転補正された術者が所望する最適方向(例えば、正像)の画像を記憶できる。
さらに、実施の形態では、サブモニタを用いたが、モニタをCCUと画像回転回路に切換え接続できるようにすれば、それを省略することが可能である。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【0023】
(1) 画像回転補正時患者、および、術者に無駄なX線被曝がない。
【0024】
(2) 患者名やID番号などの文字情報の向きが変わらず、モニタの歪みや直線性が劣化しない。
【0025】
(3) ビデオレコーダや磁気ディスクに画像回転補正された透視画像が記録できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図2】従来の外科用X線テレビジョン装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1:ポテンショメータ 2:カメラ回転制御回路
3:画像回転スイッチ 4:回転角度決定回路
5:画像回転回路 6:サブモニタ
21:移動台車 22:支柱
23:水平腕 24:Cアーム
25:Cアーム支持部 26:患者(被検体)
27:X線管 28:イメージインテンシファイア(I.I.)
29:TVカメラ 30:モニタ
31:カメラコントロールユニット(CCU)
33:モータ O:I.I.の光軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray television apparatus having a last image hold function, and more particularly to a surgical X-ray television apparatus used during an operation such as orthopedic surgery.
[0002]
[Prior art]
The surgical X-ray television apparatus has an X-ray tube device and an X-ray television image apparatus with an image intensifier attached to both ends of the C-arm, and is mounted on a moving carriage via a C-arm holding mechanism. An X-ray apparatus for fluoroscopy that is designed so that the necessary positioning can be performed by the free movement of each part of the apparatus when it cannot be moved, and generally has the configuration shown in FIG.
[0003]
That is, a
[0004]
Therefore, this type of device can set (position) the C-
On the other hand, because of the peculiarity that positioning can be performed freely, the perspective direction is not fixed as in the case of a general imaging device. It rotates and cannot display an image (for example, a normal image) in an optimum direction desired by an operator such as a doctor.
[0005]
For example, if the apparatus is arranged on the left side when viewed from the head direction and the fluoroscopic image is displayed as a normal image on the monitor with the X-ray tube being directly under the patient, the apparatus is moved toward the head from this state. If placed, the fluoroscopic image of the monitor is rotated by 90 °, and if placed on the right side, it is further rotated by 90 ° (180 ° from the left side shown in the figure), and the vertical and horizontal directions are reversed with respect to the normal image. become.
[0006]
In the field of fluoroscopic radiography, a normal image (an image of a doctor facing the patient and an image with the head facing upward) is used for interpretation or diagnosis. Therefore, the fluoroscopic image displayed on the monitor is rotated when the device is positioned. This may interfere with interpretation or diagnosis, and may cause misdiagnosis. For this reason, this type of apparatus is provided with an image rotation correction mechanism that makes an image in an optimal direction (for example, a normal image) even if the display fluoroscopic image of the monitor is rotated by the positioning of the apparatus.
[0007]
As shown in FIG. 2, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional mechanism has the following problems.
In other words, in the mechanism for rotating the former TV camera relative to II, in order to correct the image rotation, the display image on the monitor becomes a normal image, and in order to confirm it, the rotation of the TV camera, that is, the rotation of the display image is seen through. It is necessary to do it while performing. During the rotation operation of the TV camera, preparations for surgery or diagnosis are made, and the X-ray irradiation during this time has a problem that the patient and the operator are exposed to useless X-rays.
The latter method of rotating the deflection coil of the monitor is applied to an X-ray television apparatus having a last image hold function.
[0009]
Therefore, in this method, since the deflection coil is rotated so that the reproduced image of the last image stored in the image memory is displayed as a normal image, at this time, the X-ray is cut off and stored in the image memory. The problem of patient and surgeon exposure can be solved because only a short test exposure is required to perform the test, but the character information from the character memory such as the patient name and ID number displayed on the monitor together with the fluoroscopic image is also included. There is a problem that the orientation is changed by rotation and it is difficult to read, and the distortion and linearity of the monitor deteriorate.
[0010]
Furthermore, since only the display image is rotationally corrected to obtain a normal image, when the fluoroscopic image is stored in a video recorder or a magnetic disk, the fluoroscopic image is stored without correcting the direction of the image. There is a problem that it is necessary to perform rotation correction.
Note that the last image hold function does not require a real-time fluoroscopic image by continuous X-ray irradiation because most of the subjects that are fluoroscopically viewed with this type of device during the operation are stationary and does not require extra X-ray exposure to the patient or the like. For example, when the image memory is incorporated and the fluoroscopy is turned off, the final image is held and reproduced and displayed on the monitor as a still image.
[0011]
In view of the above, the present invention performs image rotation correction without giving extra X-ray exposure to a patient and an operator and without rotating character information such as a patient name displayed together with a fluoroscopic image. An object is to provide an X-ray television apparatus that can be obtained.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the X-ray television apparatus of the present invention, an image rotating means for rotating a transmitted X-ray image (perspective image) stored in the last image holding means, and its rotation angle are detected. An angle detection unit and a rotation drive unit that rotates the imaging unit based on an angle signal of the angle detection unit are provided.
[0013]
According to such a configuration, the image rotating unit displays the image stored in the last image holding unit so that the reproduced image of the last image holding unit displayed on the monitor is in a predetermined optimum direction (for example, a normal image). The angle detection means detects the rotation angle. The rotation drive means rotates the image pickup means attached to II so as to be rotatable around its optical axis, with the angle signal of the angle detection means.
The rotation stop position of the imaging means is a position where the display image rotated by positioning is rotated and corrected so as to be in the optimum direction (for example, normal image) desired by the operator. A normal image is displayed.
[0014]
Therefore, if the output of the imaging means is stored in a video memory or a magnetic disk, an image whose rotation is corrected in the optimum direction desired by the operator is stored, so that it is not necessary to correct the rotation of the reproduced image.
In addition, since character information such as a patient name and an ID number is generated from the character memory and displayed superimposed with a fluoroscopic image obtained by the imaging means, the character information is displayed without rotating.
Furthermore, since the last image hole image at the time of image rotation correction only needs to know the direction of the image, it does not require resolution. Therefore, since a short test exposure is sufficient to store an X-ray with a small X-ray dose in the last image hold means, the X-ray exposure dose to a patient or the like can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Components having the same functions as those in FIG.
In the figure, 1 is a potentiometer for detecting the rotation angle of the
[0016]
In this configuration, first, a test perspective for image rotation correction is performed.
In the test fluoroscopy, the
This video signal is stored in the image memory M in the
[0017]
Next, the image rotation correction operation will be described.
When the fluoroscopic image stored in the image memory M at the time of the test fluoroscopy is positioned by the apparatus, for example, when the direction of the image is displayed on the
After the test fluoroscopy, the sub-monitor 6 also displays a fluoroscopic image in the same direction (rotated) as the
When the image rotation switch 3a or 3b is operated, the contact signal is input to the rotation
[0018]
The image rotation circuit 5 rotates the same image as the image memory M initially stored in the image rotation circuit 5 by the angle determined by the rotation
The rotation angle signal from the rotation
[0019]
The camera
The rotation stop position of the
In this state, when the fluoroscopy is resumed for surgery or the like, the fluoroscopic image displayed on the
[0020]
The rotation
The image rotation circuit 5 interpolates the image information in accordance with the rotation angle signal from the rotation
Furthermore, test fluoroscopy is performed to hold the last image of the image used for image rotation correction, and does not obtain an image used for diagnosis or the like. Dose and short-time X-ray exposure are sufficient.
[0021]
Furthermore, character information such as a patient name and an ID number is generated from a character memory (not shown) and synthesized with a fluoroscopic image obtained from a TV camera, so that it does not rotate and can be used on a video recorder or a magnetic disk. Can store an image in the optimum direction (for example, a normal image) desired by the surgeon whose image rotation has been corrected.
Furthermore, although the sub-monitor is used in the embodiment, it can be omitted if the monitor can be switched and connected to the CCU and the image rotation circuit.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0023]
(1) There is no useless X-ray exposure for the patient and the operator during image rotation correction.
[0024]
(2) The direction of character information such as patient name and ID number does not change, and monitor distortion and linearity do not deteriorate.
[0025]
(3) A fluoroscopic image corrected for image rotation can be recorded on a video recorder or magnetic disk.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional surgical X-ray television apparatus.
[Explanation of symbols]
1: Potentiometer 2: Camera rotation control circuit 3: Image rotation switch 4: Rotation angle determination circuit 5: Image rotation circuit 6: Sub monitor
21: Mobile trolley 22: Prop
23: Horizontal arm 24: C arm
25: C-arm support part 26: Patient (subject)
27: X-ray tube 28: Image intensifier (II)
29: TV camera 30: Monitor
31: Camera control unit (CCU)
33: Motor O: Optical axis of II
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