JP3940747B2 - X線診断装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2局面は、被検体の回りの異なる撮影角度から撮影した複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成するX線診断装置において、β>α(αはX線束の広がり角)とするとき、X線管とX線検出器とからなる2組の撮影系が(90+β/2)度で交差するように設けられ、一方の撮影系により0度から(90+β/2)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、他方の撮影系により(90+β/2)度から(180+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、これら2組の撮影系で得た撮影角度の異なる複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成することを特徴とするX線診断装置である。
本発明の第3局面は、被検体の回りの異なる撮影角度から撮影した複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成するX線診断装置において、β>α(αはX線束の広がり角)とするとき、X線管とX線検出器とからなる2組の撮影系が90度で交差するように設けられ、一方の撮影系により0度から(90+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、他方の撮影系により90度から(180+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、90度から(90+β)度までの範囲で2組の撮影系で同じ撮影角度で造影剤注入前に撮影した2枚のX線投影画像から2組の撮影系間の感度差を求め、この感度差に基づいて造影剤注入後に2組の撮影系で撮影した複数のX線投影画像の感度補正をして、感度補正された複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成することを特徴とするX線診断装置である。
(第1実施例)
図1に第1実施例によるX線診断装置の構成を示している。コーンビーム形のX線を被検体Pに照射するX線管1と、被検体Pを透過したX線を検出するイメージインテンシファイア2とが、被検体Pを挟んで対向した状態を維持したまま被検体体軸の法面内で移動可能(回転可能)に図示しない支持機構に支持される。イメージインテンシファイア2の光出力面には光学系を介して例えばCCDカメラ等のTVカメラ5が装着される。高電圧発生装置3は、X線制御装置4の制御により、X線管1に管電圧、管電流をパルス状に加える。
図4に第2実施例のX線診断装置の構成を示し、図1と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第2実施例は、X線投影画像から造影剤影を含む部分画像を撮影角度毎に抽出し、これらの部分画像から造影部分の3次元データを再構成することを特徴とするものであり、以下に具体的に説明する。なお、ここでも第1実施例と同様に、5度毎に撮影され、撮影角度の異なる72フレームのマクス像、撮影角度の異なる72フレームのライブ像が得られるものとする。
図6に第3実施例のX線診断装置の構成を示し、図4と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第3実施例のX線診断装置には、X線管1とイメージインテンシファイア2とTVカメラ5からなる第1の撮影系と、この第1の撮影系と同構成のX線管21とイメージインテンシファイア22とTVカメラ25からなる第2の撮影系との2系統の撮影系が装備される。図7(b)に示すように、X線管1からイメージインテンシファイア2に至るX線束中心線と、X線管21からイメージインテンシファイア22に至るX線束中心線とが角度αで交差するように、両撮影系は図示しない回転支持機構に保持される。この角度αは、小さいほど撮影時間短縮に効果的であるが、大型のイメージインテンシファイア2,22の干渉を避けるために、3度〜45度の範囲内で特定の角度に設定される。回転支持機構が回転すると、第1の撮影系は図7(a)の実線で示す周回軌道を回転し、第2の撮影系は図7(a)の一点鎖線で示すように第1の撮影系から角度α分の時間遅延をもって同じ周回軌道を回転する。X線管21には高電圧発生装置23が接続される。
図10に第4実施例のX線診断装置の主要部の構成を示し、図6と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第4実施例のX線診断装置には、第3実施例と同様に、2系統の撮影系が装備される。図11(b)に示すように、2系統の撮影系は各X線束中心線が90度+β/2で交差するように、図示しない回転支持機構に保持される。なお、図13に示すようにX線管1,21からのX線束の広がり角をαとするとき、β>αとなるようにβは設定されることが好ましい。
図14に第5実施例のX線診断装置の主要部の構成を示し、図10と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第5実施例のX線診断装置には、第3実施例と同様に、2系統の撮影系が装備される。図15(b)に示すように、2系統の撮影系は各X線束中心線が90度で交差、つまり直交するように図示しない回転支持機構に保持される。撮影時には、2系統の撮影系は90度+βの角度だけ回転する。この間、各撮影系で撮影が繰り返される。したがって、撮影角度90度〜90度+βの間では、両撮影系で同じ撮影角度で撮影が実行される。なお、図13に示したようにX線管1,21からのX線束の広がり角をαとするとき、β>αとなるようにβは設定されることが好ましい。
図17に第6実施例のX線診断装置の構成を示し、図1と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第6実施例のX線診断装置は、図1の構成に、サブトラクション処理手段9と3次元再構成手段10との間に画像メモリ60、データ修正手段61、画像メモリ62が追加された構成である。データ修正手段61は、マニュアルでサブトラクション画像を修正する、例えば不要な部分を除去する等の処理を実行する。例えば、比較的長時間継続的に造影剤を注入するため、主に後半の画像で、静脈に造影剤が流入してしまうことがある。この造影された静脈部分を除去することを目的としている。
図21に第7実施例のX線診断装置の主要部の構成を示し、図17と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。再構成処理ではある撮影角度ではとらえられる血管部分が、別の撮影角度ではとらえられないとき、つまり被写体が再構成領域から一部はみ出しているとき、再構成結果にアーチファクトを発生させてしまう。第7実施例では、この種のアーチファクトの発生を防止するものである。第7実施例のX線診断装置は、図17の構成に、画像メモリ60とデータ修正手段61との間に再構成領域外データ判定手段72と、この再構成領域外データ判定手段72の出力にデータ修正手段61と画像メモリ62とを選択的に接続するスイッチ73が追加された構成である。
Claims (3)
- 被検体の回りの異なる撮影角度から撮影した複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成するX線診断装置において、
β>α(αはX線束の広がり角)とするとき、X線管とX線検出器とからなる少なくとも2組の撮影系が90度で交差するように設けられ、一方の撮影系により0度から(90+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、他の撮影系により90度から(180+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、90度から(90+β)度までの範囲で2組の撮影系で同じ撮影角度で造影剤注入前に撮影した2枚のX線投影画像から2組の撮影系間の感度差を求め、この感度差に基づいて造影剤注入後に2組の撮影系で撮影した複数のX線投影画像の感度補正をして、感度補正された複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成することを特徴とするX線診断装置。 - 被検体の回りの異なる撮影角度から撮影した複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成するX線診断装置において、
β>α(αはX線束の広がり角)とするとき、X線管とX線検出器とからなる2組の撮影系が(90+β/2)度で交差するように設けられ、一方の撮影系により0度から(90+β/2)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、他方の撮影系により(90+β/2)度から(180+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、これら2組の撮影系で得た撮影角度の異なる複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成することを特徴とするX線診断装置。 - 被検体の回りの異なる撮影角度から撮影した複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成するX線診断装置において、
β>α(αはX線束の広がり角)とするとき、X線管とX線検出器とからなる2組の撮影系が90度で交差するように設けられ、一方の撮影系により0度から(90+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、他方の撮影系により90度から(180+β)度までの範囲内で撮影角度の異なる複数のX線投影画像を得、90度から(90+β)度までの範囲で2組の撮影系で同じ撮影角度で造影剤注入前に撮影した2枚のX線投影画像から2組の撮影系間の感度差を求め、この感度差に基づいて造影剤注入後に2組の撮影系で撮影した複数のX線投影画像の感度補正をして、感度補正された複数のX線投影画像から被検体の3次元データを再構成することを特徴とするX線診断装置。
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