JP4125511B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、採光野の自動設定機能を有するＸ線診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線診断装置１０は、図４に示すように、被検体Ｐを載置する手段である寝台１１と、前記被検体Ｐに対してＸ線を曝射する手段であるＸ線管１２と、該Ｘ線管１２にＸ線の曝射に必要な高電圧を印加する手段である高電圧発生装置１３と、該Ｘ線管１２から曝射され前記被検体Ｐを透過してきたＸ線を検出する手段である検出器１４と、該検出器１４によって検出された透過Ｘ線データに基づき画像を再構成する手段である画像処理装置１５と、前記Ｘ線管１２によって曝射されるＸ線の曝射範囲（以下、採光野と称する。）を設定する手段である絞り装置１６等から構成されている。
【０００３】
当該Ｘ線診断装置においては、術者は、透視及び撮影を行う際に、その採光野の形状、大きさ、位置及び個数等を被検体の関心部位に応じて、マニュアル操作によって設定しなければならなかった。例えば、前記被検体の関心部位Ｑが心臓である場合には、術者は、図５（ａ）に示すような撮影画面を参照しながら、図示省略の入力手段によって前記採光野ＲＯＩの個数を１個に設定して、さらにその形状として円形を選択して、該採光野ＲＯＩをマウス等の移動手段によって当該撮影画面上における適切な位置に移動させて、さらにその大きさを設定しなければならなかった。また、例えば、前記被検体の関心部位Ｑが下腿部である場合には、術者は、図５（ｂ）に示すような撮影画面を参照しながら、図示省略の入力手段によって前記採光野ＲＯＩの個数を２個に設定して、さらにその形状として四角形を選択して、これら採光野ＲＯＩをマウス等の移動手段によって当該撮影画面上における適切な位置にそれぞれ移動させて、さらにその大きさを設定しなければならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、当該採光野ＲＯＩの設定作業は、非常に面倒なものである上に、当該採光野ＲＯＩの設定作業において決定される採光野ＲＯＩの形状、大きさ、個数及び位置によっては、撮影画像の画質が大きく左右されるために、その設定作業には慎重を要する必要があった。従って、当該採光野ＲＯＩの設定作業を術者によるマニュアル作業によって行うことは、検査時間を長時間化する要因にもなり、術者にとっては非常に煩わしいものであると同時に、被検体にとっては必要以上のＸ線被曝を被る原因になった。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、採光野の形状、大きさ、個数等の設定を自動的に行うことで、術者の採光野設定作業に関する煩わしさを無くし、検査時間の短縮化を図ることのできる、即ち、被検体のＸ線による被曝量を低減することのできるＸ線診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、被検体に向けてＸ線を曝射可能なＸ線管と前記Ｘ線管からのＸ線曝射範囲を制御可能な絞り装置とを備えるＸ線撮影手段と、前記Ｘ線撮影手段の現在位置を検出する位置検出手段と、前記被検体の全体像を撮影可能な全体像撮影手段と、前記絞り装置の制御を行う制御手段とを備えるＸ線診断装置において、人体の輪郭と関心部位との位置関係を示す人体モデルデータを記憶した記憶手段を設け、前記制御手段は、前記全体像撮影手段から得られる被検体の全体像から、その輪郭データを抽出して、該輪郭データと前記位置検出手段から得られる前記Ｘ線撮影手段の現在位置データとを関連付ける処理を行った後、さらに前記輪郭データと前記記憶手段に記憶された人体モデルデータとを比較／合致させる処理を行うことで前記Ｘ線撮影手段の現在位置と前記被検体の関心部位との位置関係を特定して、前記Ｘ線撮影手段が移動を行った場合にもその移動位置に応じて、該移動位置に存在する前記被検体の関心部位に適した前記絞り装置の自動制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＸ線診断装置であって、前記全体像撮影手段は、サーモグラフィであることを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項３記載の発明は、請求項１記載のＸ線診断装置であって、前記人体モデルデータは、人体の輪郭と各関心部位との位置関係を網羅するデータであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＸ線診断装置及び採光野自動設定方法の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す図である。図２は、図１に示すＸ線診断装置の画像処理装置における採光野設定に関するブロック図である。
【００１２】
［Ｘ線診断装置のシステム構成］
図１に示すように、本実施形態におけるＸ線診断装置１は、主に、被検体Ｐを載置する手段である寝台２と、前記被検体Ｐに対してＸ線を曝射する手段であるＸ線管３と、該Ｘ線管３にＸ線の曝射に必要な高電圧を印加する手段である高電圧発生装置４と、該Ｘ線管３から曝射され前記被検体Ｐを透過してきたＸ線を検出する手段である検出器５と、該検出器５によって検出された透過Ｘ線データに基づき画像を再構成する手段である画像処理装置６と、前記Ｘ線管３によって曝射されるＸ線の曝射範囲を設定する手段である絞り装置７と、前記被検体Ｐの全体像を検出する手段であるサーモグラフィ８等から構成されている。尚、該サーモグラフィ８は、前記Ｘ線管３と一体となって移動するべく、該Ｘ線管３の側面部、或いは、前記絞り装置７の側面部等に設置される。
【００１３】
さらに、図２に示すように、前記画像処理装置６は、前記サーモグラフィ８によって検出された被検体の全体像（温度分布画像）から該被検体の輪郭を抽出する手段である輪郭抽出部６−１と、前記Ｘ線管３及び前記検出器５の現在位置を検出する手段である位置検出部６−２と、前記輪郭抽出部６−１及び前記位置検出部６−２からの情報と記憶部９から呼び出した人体モデルデータ９−１から採光野の個数、大きさ、形状及び位置を自動的に設定する手段である採光野設定部６−３とから構成されている。尚、前記人体モデルデータ９−１は、図３に示すように、平均的な人体における輪郭と関心部位（骨格・臓器・血管等）との位置関係を網羅するものであり、予め、前記記憶部９に記憶されている。
【００１４】
［Ｘ線診断装置の採光野自動設定方法］
図１に戻って説明する。まず、被検体Ｐが前記寝台２に載置されると、前記サーモグラフィ８による該被検体Ｐの全身撮影が行われる。当該サーモグラフィ８は、広角撮影が可能なものであることが好ましく、被検体からある程度距離を保つことで一度に撮影を終了させることが検査時間を短くする上で好ましい。
【００１５】
尚、当該サーモグラフィ８の替わりに、例えば、前記Ｘ線管３及び前記検出器５を用いて前記被検体Ｐの全体像を撮影することも当然に考えられるのだが、該Ｘ線管３及び検出器５によるＸ線撮影は被検体のＸ線による被曝を伴うため、被検体のＸ線被曝量を低減する観点から、本発明に係るＸ線診断装置においては、当該サーモグラフィ８のように被検体が被曝することのない撮影手段を用いることとする。
【００１６】
さらに、図２に戻って説明する。上記サーモグラフィ８による被検体Ｐの全身撮影が終了すると、前記画像処理装置６の輪郭抽出部６−１では、前記サーモグラフィ８によって得られた被検体Ｐの全体像（温度分布画像）から当該被検体Ｐの輪郭データを抽出する処理が行われる。そして、該処理後の被検体Ｐの輪郭データは、前記採光野設定部６−３へと送られる。さらに、この時、前記Ｘ線管３及び前記検出器５の現在位置が位置検出部６−２により検出され、該現在位置データも、前記採光野設定部６−３へと送られる。
【００１７】
これらのデータを受けた該採光野設定部６−３では、図３に示すような、前記輪郭データＰ−１と前記現在位置データ３−１による関連付け処理▲１▼、即ち、前記Ｘ線管３及び前記検出器５と前記被検体Ｐとの位置関係に関する関連付けが行われる（同図においては、当該関連付け処理を具体的に説明するための概念図が示されている。）。尚、前述したように、前記Ｘ線管３と前記サーモグラフィ８は、共に一体となって移動する様に近接する位置に設けられているので、前記輪郭データＰ−１の基準点Ｐ−２と前記現在位置データ３−１の基準点３−２を一致するものとすることができ、当該輪郭データＰ−１と現在位置データ３−１による関連付け処理（前記Ｘ線管３及び前記検出器５と前記被検体Ｐとの位置関係に関する関連付け）は、容易に行うことができる。
【００１８】
さらに、同図に示すように、当該採光野設定部６−３は、前記記憶部９から前記人体モデルデータ９−１を呼び出して、前記被検体Ｐの輪郭データＰ−１と該人体モデルデータ９−１との比較／合致処理▲２▼を行う（同図においては、当該比較／合致処理を具体的に説明するための概念図が示されている。）。当該被検体Ｐの輪郭データＰ−１と人体モデルデータ９−１との比較／合致処理によって、被検体Ｐの輪郭と人体モデルデータの輪郭とが一致することになるので、これらの処理によって、前記Ｘ線管３及び前記検出器５の現在位置データ３−１と前記被検体Ｐの輪郭データＰ−１及び前記人体モデルデータ９−１とを関連付けることができる。従って、例え、前記Ｘ線管３及び前記検出器５が現在位置から、どの方向にどれだけ移動しようとも、そこに存在するであろう関心部位（骨格・臓器・血管等）を特定することが可能となる。従って、前記採光野設定部６−３は、前記Ｘ線管３及び検出器５の移動位置に応じて、そこに位置するであろう関心部位（骨格・臓器・血管等）の特定を行って、これに適した採光野ＲＯＩの設定（形状、大きさ、個数及び位置等の設定）を行うことが可能となる。
【００１９】
即ち、術者が、前記Ｘ線管３及び前記検出器５を図示省略の操作手段によって所望の撮影位置に移動させると、前記位置検出部６−２が、その現在位置を検出して、該現在位置データ３−１を前記採光野設定部６−３へ送信する。これを受けた該採光野設定部６−３は、該現在位置データ３−１と前記被検体Ｐの輪郭データＰ−１との関連付け処理を行い、さらに、前記被検体Ｐの輪郭データＰ−１と前記人体モデルデータ９−１との比較／合致処理を行うことで、そこに存在するであろう関心部位（骨格・臓器・血管等）の特定を行う。そして、これに適した形状、大きさ、個数及び位置に採光野ＲＯＩを自動設定する。
【００２０】
尚、各関心部位（骨格・臓器・血管等）に適した採光野ＲＯＩの形状、大きさ、個数及び位置に関するデータは、予め、前記記憶部９に前記人体モデルデータ９−１と共に記憶されているものとする。
【００２１】
そして、前記絞り装置７は、当該画像処理装置６における採光野ＲＯＩの自動設定に応じて、そのＸ線曝射範囲（採光野）の調整を行う。
【００２２】
以上に述べた工程は、被検体の入れ替わりがある度に、或いは、被検体の関心部位が変わる度（Ｘ線管３及び検出器５が移動する度）に繰返し行われるものである。
【００２３】
このように、本発明に係るＸ線診断装置によれば、術者がマニュアル操作を行わなくとも、自動的にＸ線管及び検出器の移動位置（現在位置）に応じて被検体の関心部位が特定されて、該関心部位に応じた適切な採光野の設定が行われることになる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るＸ線診断装置によれば、術者がマニュアル操作を行わなくとも、自動的にＸ線管及び検出器の移動位置（現在位置）に応じて被検体の関心部位が特定されて、該関心部位に応じた採光野の設定が行われるので、術者は採光野の設定に煩わしさを感じることもなく、検査時間の短縮化も図れることから、被検体は必要以上のＸ線による被曝を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線診断装置の一実施形態における全体構成を示す図である。
【図２】図１に示すＸ線診断装置の画像処理装置における採光野設定に関するブロック図である。
【図３】図２に示す画像処理装置の採光野設定部における人体モデルデータ、輪郭データ及び現在位置データの関連付け処理を説明するための概念図である。
【図４】従来のＸ線診断装置における全体構成を示す図である。
【図５】従来のＸ線診断装置における採光野設定の過程を示す図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線診断装置
２…寝台
３…Ｘ線管
３−１…現在位置データ
４…高電圧発生装置
５…検出器
６…画像処理装置
６−１…輪郭抽出部
６−２…位置検出部
６−３…採光野設定部
７…絞り装置
８…サーモグラフィ
９…記憶部
９−１…人体モデルデータ
Ｐ…被検体
Ｐ−１…輪郭データ

Claims (3)

1. 被検体に向けてＸ線を曝射可能なＸ線管と前記Ｘ線管からのＸ線曝射範囲を制御可能な絞り装置とを備えるＸ線撮影手段と、前記Ｘ線撮影手段の現在位置を検出する位置検出手段と、前記被検体の全体像を撮影可能な全体像撮影手段と、前記絞り装置の制御を行う制御手段とを備えるＸ線診断装置において、
   人体の輪郭と関心部位との位置関係を示す人体モデルデータを記憶した記憶手段を設け、前記制御手段は、前記全体像撮影手段から得られる被検体の全体像から、その輪郭データを抽出して、該輪郭データと前記位置検出手段から得られる前記Ｘ線撮影手段の現在位置データとを関連付ける処理を行った後、さらに前記輪郭データと前記記憶手段に記憶された人体モデルデータとを比較／合致させる処理を行うことで前記Ｘ線撮影手段の現在位置と前記被検体の関心部位との位置関係を特定して、前記Ｘ線撮影手段が移動を行った場合にもその移動位置に応じて、該移動位置に存在する前記被検体の関心部位に適した前記絞り装置の自動制御を行うことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記全体像撮影手段は、サーモグラフィであることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 前記人体モデルデータは、人体の輪郭と各関心部位との位置関係を網羅するデータであることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。

Images