JP4322459B2 - X-ray diagnostic equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体モデルを利用して好適なX線条件等を容易に決定可能なX線診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線診断装置とは、被験者の体内を透過したX線の強弱を濃淡画像として表示する画像装置であり、診断・治療等の目的に応じて種々のものが存在する。この透過したX線像を可視化する手段は、大きく分けて撮影と透視の二つの方法に分けられる。例えば、透視を利用したX線診断装置は、収集したX線画像をテレビジョンのモニタにリアルタイムに動画として表示することができ、即時性に優れている。また、撮影を利用したX線診断装置は、強度のX線照射によりフィルムに写し込まれたX線像を、高い空間分解能と鮮鋭度にて提供することが可能である。
【0003】
このX線診断装置を使用した診断・治療作業は、例えば次のようである。まず、X線診断装置で被検体の診断部位を透視しながら造影剤による血管造影を行った後、血管走行を行う。術者は、血管走行を確認しながら、治療部位へガイドワイヤーやカーテルを進行させ、患部の状況確認や治療を行う。患部へのカーテル進行が完了すると、患部の状況を確認するための撮影が実行され、X線像が記憶媒体に記録される。これらの操作は必要に応じて繰り返し行われ、診断・治療が完了する。
【0004】
この様な診断・治療作業においては、観察部位を視野内に治めるために、アーム移動及びテーブル移動を適宜マニュアル操作にて行う必要がある。また、透視・撮影においてX線を曝射する場合、ハレーションが発生しないように、診断部位ごとに適切なX線条件を決定する必要がある。
【0005】
さらに、上記診断・治療作業において、血管の狭窄率や距離の計測、心駆出率計測等の各種解析が行われる場合がある。このとき画像上の実長を計算するため、画像に写っているカテーテルや校正物体からのキャリブレーション、又はアームの角度や拡大率などからのキャリブレーションを行っている。
【0006】
しかしながら、診断部位ごとに適切なX線条件を予測することは一般に困難である。特に、正確なX線条件を決定するためのテスト曝射を実行する場合には、患者に余分な被爆を与えることになる。また、例えばDSA術式において、撮影系を適切な位置に迅速に配置することは困難であり、操作者に多大な負担を与える。さらに、画像に写っているカテーテル等からの距離計測等は画素の大きさに依存する概略値であり、その精度には限界がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、人体モデルを使用して、X線診断効率及び診断精度を向上させることが可能なX線診断装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【0009】
請求項1に記載の発明は、寝台上の被検体に対しX線条件に従ってX線を曝射するX線発生手段と、前記X線発生手段からのX線を検出するX線検出手段と、前記X線発生手段と前記X線検出手段とが対向するように、前記X線発生手段と前記X線検出手段とを支持する支持器と、X線吸収率とX線条件とハレーション値とを対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、予め設定されたX線条件、前記被検体のX線吸収率分布に関する情報、前記テーブルを用いて、ハレーション領域を推定する推定手段と、前記推定されたハレーション領域に基づいて、前記X線発生手段の前記X線条件を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするX線診断装置である。
請求項7に記載の発明は、寝台上の被検体に対しX線条件に従ってX線を曝射するX線発生手段と、前記X線発生手段からのX線を検出するX線検出手段と、前記X線発生手段と前記X線検出手段とが対向するように、前記X線発生手段と前記X線検出手段とを支持する支持器と、X線吸収率とX線条件とハレーション値とを対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、予め設定されたX線条件、前記被検体のX線吸収率分布に関する情報、前記テーブルを用いて、ハレーション領域を推定する推定手段と、前記推定されたハレーション領域へのX線曝射を抑制するためのフィルタ手段と、を具備することを特徴とするX線診断装置である。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1及び第2の各実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【0025】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係るCアーム構造のX線診断装置10を寝台21に搭載した被検体の頭部側から見た外観図である。図2は、本実施形態に係るCアーム構造のX線診断装置10を寝台21に搭載した被検体の側面から見た外観図である。各図に示すように、X線診断装置10は、データ処理部11、X線発生部12、X線検出器14、寝台21、Cアーム16、画像表示モニタ54、操作部62を具備している。
【0026】
Cアーム16の一端にはX線発生部12が、他端にはX線検出器14が設けられており、双方を対向配置させて固定保持する構造になっている。Cアーム16の背面または側面にはレールが設けられており、このレールに沿って当該Cアーム16はスライド可能になっている。
【0027】
Cアーム16の一端に設けられたX線発生部12は、被検体Pに対しX線を曝射するX線管球と、当該X線管球から曝射されたX線をコリメートするX線絞り装置を有している。X線管球は、X線を発生する真空管であり、図示していない高電圧発生装置で発生された高電圧により電子を加速させ、ターゲットに衝突させることでX線を発生させる。
【0028】
Cアーム16の他端に設けられたX線検出器14は、例えばI.I.(イメージ・インテンシファイア)と光学系とによって構成されている。X線検出器14は、I.I.によって被検者を透過したX線情報を光学情報に変換し、光学系によってこの光学情報を光学レンズで集光する。なお、I.I.以外の検出装置としては、X線平面検出器が挙げられる。このX線検出器は、被検体を透過したX線を光電膜に当てることで電子正孔を生成し、これを半導体スイッチにおいて蓄積し、電気信号として読み出すことでX線信号を検出するものである。本X線診断装置においては、いずれの検出器を使用する構成であってもよい。
【0029】
寝台21は、被検体Pと搭載するための天板と、天板を支える脚とからなる。天板は鉛直方向及び水平方向に移動可能となっており、これにより被検体Pは適当な撮影位置に配置される。
【0030】
図3は、X線診断装置10の機能ブロック図である。図3に示すように、X線診断装置10は、X線発生部12、高電圧発生部13、X線検出器14、X線制御部15、位置センサー30、ポジション記憶媒体34、X線条件決定部36、人体モデル生成部38、X線吸収率分布データ作成部39、CPU40、主記憶装置41、モータ42、機械制御部44、露光タイマー制御部48、輝度制御部50、画像信号処理部52、画像表示モニタ54、操作部60、外部通信I/F62を具備している。なお、データ処理部11内の各構成要素はバスによって接続されており、各種信号を送受信可能となっている。
【0031】
X線検出器14が有するフィルタ制御部140は、所定の信号に応答して所定領域にハレーションを防止する補償フィルタを挿入する。
【0032】
高電圧発生部13は、X線制御部15から供給される電圧を昇圧/整流して、X線発生部12に直流電源を供給する装置である。
【0033】
X線制御部15は、決定されたX線条件に基づいて、X線発生部12に供給する電圧又は電流等、X線曝射時間に関する制御を行う。
【0034】
測定器17は、例えば光学カメラやレーザーを使用して、寝台21上の被検体の身長、所定部位の大きさ等を測定する。測定された情報は、主記憶装置41に格納され、被検体(患者)毎に管理される。
【0035】
位置センサー30は、例えば光学的検出器、或いは各移動方向に関する機械制御部44に対応するように設けられた機械的な検出器、或いは磁気方式、刷子式、あるいは光電式等となる、いわゆるアブソリュートエンコーダ等を使用することができる。また、位置センサー30は、ロータリエンコーダあるいはリニアエンコーダの何れの形態であってもよい。
【0036】
ポジション記憶媒体34は、Cアームのポジションに関する情報を、機械制御部44によって求められた位置情報に対応付けて記憶する。
【0037】
ハレーション領域推定部35は、X線吸収率、X線条件と画像レベルから予め設定されるハレーション値とを対応付けるテーブルを有し、後述する処理にて得られたX線吸収率分布と、当該X線吸収率分布を表示しているときにシステムに設定されているX線条件から、ハレーション領域を自動的に計算する。
【0038】
X線条件決定部36は、X線曝射におけるX線発生部12のX線管電圧、X線管電流、撮影時間(露光時間)、X線絞り装置のコリメート幅等のうち少なくとも一つの条件(以下、「X線条件」と称する。)を決定する。また、X線条件決定部36は、後述する処理によって求められたX線吸収率分布のデータより、ハレーションの起きないX線条件を計算し、当該X線条件をX線制御部15に送信する。
【0039】
人体モデル生成部38は、主記憶装置41内に格納された各種画像及び各画像の付帯情報に基づいて、患者に関する人体モデルを生成する。具体的には、人体モデル生成部38は、主記憶装置41に記憶された、又は操作部60から入力された患者の個人情報(性別、年齢、身長、体重、大まかな体系分類等)、或いは測定器17によって測定された患者の主要部の実寸法に基づいて、当該患者又は診断対象部位の人体モデルを生成する。なお、生成される人体モデルは、楕円や球等によって患者等を近似的に表す構成であってもよいし、人体等を忠実に表現する構成であってもよい。なお、この人体モデルの生成については、例えば特開2000−152924等に詳しく説明されている。
【0040】
また、人体モデル生成部38は、患者の身体情報に基づいて、主記憶装置41に記憶された複数の人間身体断層プロファイルから当該患者に最も近いプロファイルを自動的に選択し、当該選択されたプロファイルを使って全身の人体モデルを作成する。この人体プロファイルによる擬似的な人体モデルの作成、及び当該モデルを利用したX線吸収率分布等の取得は、第2の実施形態にて説明する。
【0041】
X線吸収率分布データ生成部39は、人体モデル生成部38によって生成された人体モデルと、当該X線診断装置から得られる各種物理的情報と、に基づいてX線吸収率を計算し、当該患者についてのX線吸収率分布を生成する。具体的には、X線吸収率分布データ生成部39は、X線発生部12、X線制御部15から入力するX線条件と、これと機械制御部44から得られるCアーム16の位置、寝台21の位置、X線検出器14の位置から得られる各種情報(SID、X線発生部12とX線検出器14とを結ぶ軸と被検体体軸又は任意の基準軸とのなす角度等)と、生成された人体モデルから得られる各位置の被検体厚と、に基づいて画素毎の吸収率を求め、X線吸収率の分布を生成する。
【0042】
また、X線吸収率分布データ生成部39は、X線診断装置以外のモダリティ、例えばX線CT装置、MRI等によって取得された画像と、各モダリティから各種物理的情報と、に基づいてX線吸収率を計算し、当該患者についてのX線吸収率分布を生成する。このX線吸収率分布データ生成部39によるX線吸収率分布データ生成処理については、後で詳しく説明する。なお、求められたX線吸収率分布は、Cアーム16の位置情報、寝台21の位置情報、X線検出器14の位置情報等と対応付けて主記憶装置41に格納され、また、人体モデルに重畳して表示される。
【0043】
CPU40は、X線透視画像データの収集に関する制御、及び収集した画像データの画像処理に関する制御を行う中央処理装置である。
【0044】
主記憶装置41は、画像信号処理部52によって得られたX線画像、ネットワーク等を介して受信したCT画像、MRI画像、複数の人間身体断層プロファイル等を記憶する。なお、当該主記憶装置41が記憶する人間身体断層プロファイルは断層画像であり、その断層位置での内蔵の位置やサイズなどのプロファイルもあわせてもっているものとする。主記憶装置41、ポジション記憶媒体34の形態は、例えばPROM(EPROM、EEPROM、Flash、EPROM)、DRAM、SRAM、SDRAM等のその他のICメモリ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶装置等が考えられる。
【0045】
モータ42は、機械制御部44からの駆動信号に基づいて、Cアーム16を体軸方向に沿って平行移動、或いは被検体を中心として回転移動させ、被検体Pを中心として回転移動させる。
【0046】
機械制御部44は、モータ42に送信した駆動信号と位置センサー30からの情報とから、Cアーム16と被検体Pとの相対的な位置に関する情報を検出し、その情報をCPU40に送信する。
【0047】
また、機械制御部44は、モータ42に送信した駆動信号と位置センサー30からの情報とから、Cアーム16のポジショニングに関する情報を検出し、CPU40に送信する。なお、各位置情報は、フレーム毎の画像に付属され、属性情報としても管理される。
【0048】
露光タイマー制御部48は、被検体を透過したX線を電気信号に変換し、この電気信号の積分値が一定に達した場合にX線を遮断するホトタイマー等の露光タイマーを自動制御する。この露光タイマーの情報に基づいて、例えば撮影時間を自動制御することにより、フィルム濃度を一定に維持することができる。
【0049】
輝度制御部50は、光学系46からの信号を入力し、X線透視又は撮影画像中の基準領域に関する平均輝度が適切な輝度となるように、X線条件を再設定しX線制御部15にフィードバックする。
【0050】
画像信号処理部52は、X線検出器14からの信号に基づいてX線画像データを生成し、例えばキャリブレーション等所定の処理を施して、通常のX線診断画像、マスク像、コントラスト像、サブトラクション像等を生成する。これらの画像は、主記憶装置41に記憶される。
【0051】
画像表示モニタ54は、画像信号処理部52により生成された画像データを表示する。
【0052】
操作部60は、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備えた入力装置である。具体的には、X線曝射スイッチ、Cアーム移動方向・移動速度制御スイッチ、画像収集方向入力スイッチ、撮影領域、X線曝射位置間隔等を入力・設定するためのインタフェースが設けられている。
【0053】
外部通信I/F62は、ネットワークを介して、病院内の各種情報を総合的に管理する病院情報システムや、X線CT装置やMRIによって取得された画像を蓄積する画像サーバーと、各種情報の送受信を行う。
【0054】
図4は、外部通信I/F62による、本X線診断装置10と病院情報システムや画像サーバーとのやり取りを概念的に示した図である。同図に示すように、外部通信I/F62は、例えば病院情報システムから患者情報、画像サーバーから最新のCT画像と画像収集時撮影条件/ガントリ情報又は最新のMRI画像と画像収集時ガントリ情報を受信する。これらの情報は、主記憶装置41に記憶され、患者毎に、本X線診断装置10によって収集された画像や撮影条件、過去に取得されたCT画像、MRI画像等と関連付けて管理される。
【0055】
(X線吸収率分布画像生成)
次に、本X線診断装置10が有するX線吸収率分布画像の生成機能について説明する。この分布画像は、例えばX線を使用する種々のモダリティによって取得された画像に基づいて生成される。以下、X線診断画像のX線条件を使用する場合とCT画像を使用する場合との各例について、当該X線吸収率分布画像の生成を説明する。
【0056】
図5は、X線診断画像のX線条件を使用してX線吸収率分布画像を生成する場合の処理手順を示したフローチャートである。これらの処理は、図3に示すX線吸収率分布データ生成部39において実行される。
【0057】
まず、X線吸収率分布データ生成部39は、診断対象となる患者に関する収集画像、当該画像に対応付けて管理されている撮影時のCアーム16の位置情報、寝台21の位置情報、X線発生部12の位置情報、予め記憶されている基本吸収係数を、主記憶装置41から取得する(ステップS1a)。
【0058】
次に、人体モデル生成部38によって生成された人体モデルに基づいて所定視野に関する被写体厚の計算を行い(ステップS2a)、この被検体厚情報とステップS1において取得した各種情報とから、当該所定視野でのX線吸収率を計算する(ステップS3a)。具体的には、収集画像とX線条件等とからX線吸収率を計算し、得られた吸収率が被検体(当該患者の人体)のどの位置(部位)のものかをステップS1において取得した各種情報、被検体厚情報にて決定する。なお、この吸収率計算は、ピクセル単位で実施される。また、X線吸収率計算においては、散乱線、患者身体による影響を考慮した補正が実行される。計算されたX線吸収率データは主記憶装置41に保管され、画像データ、保持装置位置情報、寝台位置情報、発生器位置情報などと関連付けて管理される。
【0059】
次に、ステップS3aにおいて得られたX線吸収率に基づいて、X線吸収率分布データが生成される(ステップS4a)。このX線吸収率分布データは、どのような形態にて生成されてもよいが、例えば、X線吸収率の二次元分布を示す画像(以下、「X線吸収率分布画像」と称する)とすることでX線診断装置で収集された画像上に重ね合わせて表示する、または単独で表示することができる(ステップS5a)。このX線吸収率分布画像は、X線吸収率を等高線表示するもの、ドット表示(吸収率の高い部分は密度か濃く描画されたり、ドット数が多く表示される)するもの、カラー(グレースケールも含む)表示するもの等を採用することができる。また、Cアーム16の回転角度情報や画像収集レート情報を使って、多方向の保持装置位置で計算されたX線吸収率分布画像がある場合は、支持器の移動に連動して好適なX線吸収率分布画像に自動的に切り替わる構成であってもよい。
【0060】
さらに、X線吸収率分布画像は、CT画像やMRI画像から二次元または3次元再構成された人体モデルや、第2の実施形態にて説明する人体プロファイルを使って構築した二次元または3次元人体モデル上に、X線吸収率分布画像を重ね合わせて表示してもよい。これらの場合、作成した人体モデルが寝台上のどの位置に相当するかの対応を取る必要がある。これは、例えば次の様にして実行される。
【0061】
すなわち、CT装置やMRI装置、X線診断装置の各診断に基準位置を設ける。診断の際には、被検体の所定の部位がどの装置においてもかならず上記基準位置になるように、当該被検体を寝台等に配置する。この様な条件下で取得されたCT画像やMRI画像は、上記基準位置からどれくらい離れた位置で収集されたスライスデータかを示す付帯情報とともに管理され、主記憶装置41に格納される。一方、本X線診断装置10においては、位置センサー30によって、Cアーム16又はX線検出器14の検出面中心が、寝台21の基準位置からどれくらい離れた位置に配置されているかを知ることができる。従って、このCアーム16又は検出器14の検出面中心位置の配置位置と、CT画像又はMRI画像に付された上記付帯情報とを比較することで、作成した人体モデルと寝台(又は実際の被検体)とを対応付けることができる(以下、作成した人体モデルと、各種モダリティの寝台又は実際の被検体との位置の対応付けを「位置マッチング」と称する。)。
【0062】
なお、第2の実施形態において説明される、人体プロファイルによって人体モデルを構築する場合も、同様の手法にて当該人体モデルと現在の視野とのマッチングをはかることが出来る。
【0063】
上記X線吸収率分布画像の生成においては、主記憶装置41にX線診断画像と対応時付けて予め格納されたX線条件を使用した。しかし、本X線診断装置10は、例えば特開平8−66389に記載されている、X線診断画像からX線条件を推定する機能を有しており、この画像から推定されたX線条件を使用して吸収率分布画像を生成することも可能である。
【0064】
次に、X線吸収率分布を求める別の形態として、CT画像を用いる手法を以下説明する。
【0065】
図6は、CT画像を用いてX線吸収率分布を求める手法を説明するための概念図である。また、図7は、CT画像を使用してX線吸収率分布画像を生成する場合の処理手順を示したフローチャートである。これらの処理は、図3に示すX線吸収率分布データ生成部39において実行される。
【0066】
図7に示すように、まずX線吸収率分布データ生成部39は、主記憶装置41から、X線診断装置10の寝台21の位置情報、Cアーム16の位置情報、X線発生部12の位置情報、視野サイズ、拡大率、及びCT画像、各CT画像収集時の撮影条件、CTスライス位置情報(CT装置の寝台位置情報)を取得する(ステップS1b)。
【0067】
次に、ステップS1において取得した情報に基づいて、上記位置マッチング処理、及びX線視野領域の計算を行い(ステップS2b)、X線パスラインの推定を行う(ステップS3b)。なお、X線パスラインの推定とは、図6に示すようにX線が通過する領域の推定と等価である。
【0068】
次に、図6に示すように、推定されたX線パスラインに基づいて、X線がどの位置を通るかというX線照射領域を各CT画像毎に推定し抽出し(ステップS4b)、抽出された各X線照射領域に関する画像データに基づいて、ボリュームデータを再構成する(ステップS5b)。
【0069】
次に、ボリュームデータを構成する各断層画像の各画素のうち、X線のパスライン上にある画素のCT値を加算し、当該加算データからパスライン毎のX線吸収率を求め(ステップS6b)、本X線診断装置10のX線発生部12から見た二次元X線吸収率分布を表す画像を生成する(ステップS7b)。なお、CT画像を収集したときのX線条件は画像に付帯されており、その情報を用いてX線吸収率を計算することができる。また、図7に示すように、X線吸収率分布画像の生成前に散乱線、患者身体による影響を考慮した補正が実行される。
【0070】
作成された二次元X線吸収率分布画像は、画像表示モニタ54に表示される(ステップS8b)。当該表示に関しては、前述のX線条件を用いたX線吸収率分布を得る方法と同じ形態を採用することができる。さらに、保持装置を移動させる場合には、上記フローを行い、その保持装置位置で観察される視野でのX線吸収率分布生成を行い、二次元X線吸収率分布画像が自動的に切り替わることが好ましい。
【0071】
(ハレーション領域推定機能・X線条件自動設定機能)
本X線診断装置10は、以上の様にして生成されたX線吸収率分布に基づいて、ハレーション領域を推定し操作者に知らせる機能、及びX線吸収率分布に基づいて、ハレーションの発生しないX線条件を計算し、システムに自動設定する機能を有している。
【0072】
まず、ハレーション領域を推定機能について説明する。図3のハレーション領域推定部35は、X線吸収率、X線条件とハレーション値とを対応付けるテーブルと、上記で得られたX線吸収率分布データ及び当該X線吸収率分布画像を表示しているときに設定されているX線条件とを参照することで、ハレーション値以上の画素値を有する画素を特定することでハレーション領域を推定する。推定されたハレーション領域は、既述のX線吸収率分布画像やX線診断装置で収集された画像上に重ねて表示することができる。
【0073】
また、ハレーション領域とハレーションしない領域の境目の位置情報を、人体モデルやX線保持装置、X線発生器位置、検出器位置、視野サイズ、拡大率から求め、ハレーション分布情報とともに記録する構成であってもよい。さらに、推定されたハレーション領域の位置情報をフィルタ制御部140に送信することで、フィルタ制御部140が補償フィルタをハレーション領域近傍へ自動的に挿入する構成であってもよい。
【0074】
次に、X線吸収率分布に基づいてハレーションの発生しないX線条件を計算し、システムに自動設定するX線条件自動設定機能について、図8を参照しながら説明する。
【0075】
図8は、X線条件決定部36及びハレーション領域推定部35によって実行される、X線条件自動設定処理の手順を示したフローチャートである。図8において、まずハレーション領域推定部35は、主記憶装置41からX線吸収率分布及びX線条件を読み出し(ステップS1c)、ハレーション領域の推定を行う(ステップS2c)。
【0076】
次に、X線条件決定部36は、ハレーション領域推定部35によって推定されたハレーション領域の各画素に対して所定のハレーション補正を行う(ステップS3c)。このハレーション補正により、X線条件の補正限界(画像レベル)を設定することができる。なお、X線条件決定部36がハレーション補正が当該補界を超えると判別した場合には、CPU40は、補正限界を超える領域に対して補償フィルタを挿入するようにフィルタ制御部140を制御する。また、補償フィルタ挿入に加えて、X線条件の変更、又は画像に対しデジタル的なハレーション防止処理を施すことで、ハレーション補正を行う構成であってもよい。
【0077】
(DSAのついての適用)
本X線診断装置10では、造影剤を使用して効果的にX線透視やX線撮影を行うDSA術式において、人体モデルを使用して作業の簡略化・効率化を図ることができる。以下、ステッピングDSA、回転DSA術式の場合を例に説明する。
【0078】
ステッピングDSAは、造影剤が高濃度の塊(ボーラス)となるように被検体に注入し、この塊の血管内の移動を追跡してコントラスト像を取得する撮影形態をボーラスチェースDSAの一形態である。ボーラスチェースDSAでは、通常図9に示すように、撮影系(X線発生手段12及びX線検出手段が設けられたCアーム16)が、被検体の体軸方向(Z軸方向)に沿って移動する。特に、撮影系を離散的に複数回移動させてDSA撮影をステッピングDSAと呼ぶ。
【0079】
図10(a)、(b)は、ステッピングDSAの透視又は撮影領域を設定する場合に実行される処理を説明するための概念図である。図10(a)に示すように、画像表示モニタ54に表示された人体モデルに対して、画像収集したい関心領域を操作者が指示する。CPU40は、当該指示された位置と、作成した人体モデル、Cアーム16の位置情報、寝台21の位置情報、X線発生部12の置情報、X線検出器14の位置情報とから、実際の装置の位置関係を自動的に計算する。
【0080】
次に、操作者によって関心領域、スタート位置、エンド位置が表示された人体モデル上で指示されると、CPU40は、関心領域を視野の真中とするため移動量、及びステップストロークを計算し、図10(b)に示すように機械制御部44を制御してCアーム16又は寝台21を移動させ、ステップストローク(又は撮影ポイント)、スタート位置等を設定する。以下、設定された条件に従って、ステッピングDSAが実行される。
【0081】
なお、ステップしたい各場所でのX線吸収率分布やハレーション分布が既述の手法で求められていれば、各場所でのX線条件を自動的に計算し設定したり、補償フィルタの挿入位置を自動的に計算することも可能である。
【0082】
次に、回転DSA術式の場合について説明する。回転DSAとは、当該被検体に注入した造影剤の移動を追跡してコントラスト像を取得する場合に、撮影系を図11に示すように被検体の体軸中心に回転させるものである。通常、マスク像を往路A、コントラスト像を復路Bにて撮影する。この往路Aと復路Bとから動脈に関するDSA画像は十分に得られるが、静脈等に関するDSA等を撮影する場合には、さらに往路Cによるコントラスト像撮影を行う場合がある。
【0083】
図12は、回転DSAの透視又は撮影領域を設定する場合に実行される処理を説明するための概念図である。図12に示すように、画像表示モニタ54に表示された人体モデルに対して、画像収集したい関心領域を操作者が指示する。CPU40は、当該指示された位置と、作成した人体モデル、Cアーム16の位置情報、寝台21の位置情報、X線発生部12の置情報、X線検出器14の位置情報とから、実際の装置の位置関係を自動的に計算する。
【0084】
次に、操作者によって関心領域、スタート位置、エンド位置が表示された人体モデル上で指示されると、CPU40は、関心領域が回転中に視野から外れない回転角度、寝台高さ演算し、機械制御部44を制御してCアーム16又は寝台21を適切な位置に移動させる。
【0085】
さらに、既述の処理にて回転の各位置でのX線吸収率分布やハレーション分布がわかっていれば、各場所でのX線条件を自動的に計算したり、補償フィルタの挿入位置を自動的に計算する構成であってもよい。また、X線吸収率分布、ハレーション分布のデータが、例えば回転撮影等により比較的広い範囲での分布データが得られている場合、X線吸収率の三次元分布画像、またはハレーションの三次元分布画像を作成する構成であってもよい。
【0086】
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
【0087】
X線診断装置10の発生器位置、検出器位置、視野サイズから、CT画像やMRI画像から構成された人体モデル上のどの位置の、どのくらいの領域に対するX線吸収率分布かを対応付けることが出来る。従って、X線吸収率分布と人体モデル像とは、X線診断装置の画像表示手段によって正確に重ねあわせて表示することができる。操作者は、この重ね合わせ画像によって診断部位のX線吸収率を容易かつ迅速に確認することができる。
【0088】
(第2の実施形態)
次に、本X線診断装置10の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態に係るX線診断装置10は、人体断層プロファイル(人体の体を模擬した断層画像によるモデル)を利用して診断精度・診断効率を向上させるものである。
【0089】
(人体断層プロファイルによる人体モデルの作成)
本X線診断装置10は、人体断層プロファイルを利用して人体モデルを作成することができる。この人体断層プロファイルによる人体モデル作成は、当該患者に関するCT画像やMRI画像がなく、人体モデルが作成できない場合等に実益がある。以下、図13を参照しながら説明する。
【0090】
図13は、人体モデル生成部38によって実行される人体断層プロファイルによる人体モデルの作成処理の手順を示したフローチャートである。図13において、まず、人体モデル生成部38は、主記憶装置41から複数の人体断層プロファイルと身体サイズデータとを読み出す(ステップS1d)。なお、ここで使用される身体サイズデータは、特開2000−152924に類似した方法で測定されたものを使用することが出来る。
【0091】
次に、人体モデル生成部38は、身体サイズデータと、各人体断層プロファイル及び当該プロファイルに付された断層位置情報、内臓位置情報、サイズ等とを比較して、当該患者に好適な人体断層プロファイルを抽出し(ステップS2d)、この人体断層プロファイルを使って当該患者の人体モデルを作成する(ステップS3d)。なお、ステップステップS2dにおいては、CT画像やMRI画像を参照して好適な人体断層プロファイルを抽出する構成であってもよい。
【0092】
上記人体モデルと本X線診断装置によるX線画像の関心領域との対応付けは、以下の様に実行される。すなわち、まず人体モデルとCアーム16位置との対応付けを、既述の手法にて行う。次に、Cアーム16を少なくとも2つの異なる位置に移動させ、各々の場所で画像を収集する。
【0093】
次に、収集された各画像上の観察領域を表示された画像に対して指定する。その指定された2つの点を検出器14の検出面へ逆投影した後、図14に示すように当該検出面上の指示ポイントとX線発生部12のX線焦点を結ぶ2つの線を求める。この求めた2つの線分の交点を人体モデル上の関心領域とすることで、人体モデルと本X線診断装置によるX線画像の関心領域とを対応付けることができる。
【0094】
(人体モデル及び人体断層プロファイルを利用した距離等の計測)
本X線診断装置10は、人体モデル及び人体断層プロファイルを利用して対象部位までの距離等を求め、部位毎の被爆線量を高い精度にて計算することができる。また、人体モデル及び人体断層プロファイルを利用した定量解析も可能である。以下、これらの内容について説明する。
【0095】
まず、例えば既述の手法により、人体モデル生成部38は、三次元の人体モデルを生成する。次に、人体モデル生成部38は、当該人体モデルを、主記憶装置41に記憶された複数の人体断層プロファイルの中の最も好適なものに基づいて補正する。この補正後の人体モデルにより、図15に示すようにX線管から対象部位までの正確な距離が得られる。このX線管から対象部位までの距離と、X線管に設けられた線量計の指示値とから、部位毎の被爆線量を計測することができる。
【0096】
また、上記補正後の人体モデルにより、血管等の正確な定量解析が可能である。すなわち、従来においては、診断対象部位の定量解析は、一般にカテーテルの太さを基準に実行している。また、診断中に診断対象部位とX線管との位置関係は変化するため、正確な定量解析を行うことができなかった。
【0097】
これに対し、本X線診断装置10によれば、Cアーム16等が移動した場合でも、図16に示すように好適なプロファイルを考慮した上記補正後の人体モデルにより、診断対象部位の正確な位置、診断対象部位のX線管からの距離、診断対象部位の検出器14の検出面上の実長さ(m/pixel)を正確に得ることができる。こうして得られた診断対象部位の実長さ等は、解析時などのキャリブレーションデータとして使用することができ、精度の高い定量解析を実現できる。
【0098】
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
【0099】
本X線診断装置10によれば、人体モデルと事前に取得されたX線診断画像のX線条件又はCT画像等とに基づいて、X線吸収率分布、ハレーション分布を取得することができる。従って、X線条件を決定するためのテスト曝射等を必要とせず、容易に線量管理、X線条件の設定が可能である。その結果、診断効率を向上させ、患者への余分な被爆を防止することができる。特に、得られたX線吸収率分布に基づくX線条件の自動設定や、ハレーション分布に基づく補償フィルタの自動設定により、複雑な操作をすることなく、最適なX線条件で画像を取得することができる。
【0100】
また、本X線診断装置10では、作成した人体モデルを好適なプロファイルデータによって調整するから、診断部位の大きさ等の患者データや、X線管から診断部位までの距離等を高い精度にて取得することが可能である。その結果、X線吸収率分布演算、ハレーション分布演算、定量解析等を高い精度で実行することができる。
【0101】
また、本X線診断装置10によれば、DSA術式において人体モデルによってストローク幅等を設定することで、撮影前のマニュアル設定操作を簡便化することができる。従って、診断効率を向上させ、操作者、患者への苦痛を軽減させることができる。
【0102】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0103】
【発明の効果】
以上本発明によれば、人体モデルを使用して、X線診断効率及び診断精度を向上させることが可能なX線診断装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本実施形態に係るCアーム構造のX線診断装置10を寝台21に搭載した被検体の頭部側から見た外観図である。
【図2】図2は、本実施形態に係るCアーム構造のX線診断装置10を寝台21に搭載した被検体の側面から見た外観図である。
【図3】図3は、X線診断装置10の機能ブロック図である。
【図4】図4は、外部通信I/F62による、本X線診断装置10と病院情報システムや画像サーバーとのやり取りを概念的に示した図である。
【図5】図5は、X線診断画像を使用してX線吸収率分布画像を生成する場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図6】図6は、CT画像を用いてX線吸収率分布を求める手法を説明するための概念図である。
【図7】図7は、CT画像を使用してX線吸収率分布画像を生成する場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図8】図8は、X線条件決定部36及びハレーション領域推定部35によって実行される、X線条件自動設定処理の手順を示したフローチャートである。
【図9】図9は、DSA術式を説明するための図である。
【図10】図10(a)、(b)は、ステッピングDSAの透視又は撮影領域を設定する場合に実行される処理を説明するための概念図である。
【図11】図11は、DSA術式を説明するための図である。
【図12】図12は、回転DSAの透視又は撮影領域を設定する場合に実行される処理を説明するための概念図である。
【図13】図13は、人体モデル生成部38によって実行される人体断層プロファイルによる人体モデルの作成処理の手順を示したフローチャートである。
【図14】図14は、人体モデルとX線診断装置10の関心領域との対応付けを説明するための図である。
【図15】図15は、人体モデル及び人体断層プロファイルを利用した対象部位までの距離計測を説明するための図である。
【図16】図16は、人体モデル及び人体断層プロファイルを利用した定量解析を説明するための図である。
【符号の説明】
10…X線診断装置
11…データ処理部
12…X線発生部
13…高電圧発生部
14…X線検出器
15…X線制御部
16…Cアーム
17…測定器
21…寝台
30…位置センサー
34…ポジション記憶媒体
35…ハレーション領域推定部
36…X線条件決定部
38…人体モデル生成部
39…X線吸収率分布データ生成部
40…CPU
41…主記憶装置
42…モータ
44…機械制御部
46…光学系
48…露光タイマー制御部
50…輝度制御部
52…画像信号処理部
54…画像表示モニタ
60…操作部
62…操作部
140…フィルタ制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus that can easily determine suitable X-ray conditions and the like using a human body model.
[0002]
[Prior art]
An X-ray diagnostic apparatus is an image apparatus that displays the intensity of X-rays transmitted through the body of a subject as a grayscale image, and there are various apparatuses depending on purposes such as diagnosis and treatment. The means for visualizing the transmitted X-ray image can be roughly divided into two methods, imaging and fluoroscopy. For example, an X-ray diagnostic apparatus using fluoroscopy can display a collected X-ray image as a moving image on a television monitor in real time, and is excellent in immediacy. In addition, an X-ray diagnostic apparatus using imaging can provide an X-ray image captured on a film by intense X-ray irradiation with high spatial resolution and sharpness.
[0003]
The diagnosis / treatment work using this X-ray diagnostic apparatus is, for example, as follows. First, blood vessel running is performed after performing angiography with a contrast agent while seeing through the diagnostic region of the subject with an X-ray diagnostic apparatus. The surgeon advances the guide wire or cartels to the treatment site while confirming the blood vessel running, and confirms the condition of the affected area and performs treatment. When the progression of the cartels to the affected area is completed, imaging for confirming the condition of the affected area is executed, and an X-ray image is recorded on the storage medium. These operations are repeated as necessary to complete diagnosis and treatment.
[0004]
In such diagnosis and treatment work, it is necessary to appropriately perform arm movement and table movement by manual operation in order to control the observation site within the visual field. In addition, when X-rays are exposed in fluoroscopy and radiography, it is necessary to determine appropriate X-ray conditions for each diagnostic site so that halation does not occur.
[0005]
Furthermore, in the above-described diagnosis / treatment work, various analyzes such as blood vessel stenosis rate and distance measurement and cardiac ejection fraction measurement may be performed. At this time, in order to calculate the actual length on the image, calibration is performed from the catheter or calibration object shown in the image, or from the angle or magnification of the arm.
[0006]
However, it is generally difficult to predict an appropriate X-ray condition for each diagnostic site. In particular, when performing test exposure to determine accurate X-ray conditions, the patient is exposed to extra exposure. In addition, for example, in the DSA technique, it is difficult to quickly arrange the imaging system at an appropriate position, which places a great burden on the operator. Further, distance measurement from a catheter or the like shown in the image is an approximate value depending on the size of the pixel, and its accuracy is limited.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an X-ray diagnostic apparatus capable of improving X-ray diagnostic efficiency and diagnostic accuracy using a human body model.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
[0009]
The invention according to claim 1 is an X-ray generation unit that emits X-rays to a subject on a bed according to an X-ray condition; an X-ray detection unit that detects X-rays from the X-ray generation unit; A supporter that supports the X-ray generation means and the X-ray detection means, an X-ray absorption rate, an X-ray condition, and a halation value so that the X-ray generation means and the X-ray detection means face each other. Storage means for storing the associated table; Pre-set X-ray conditions, information on the X-ray absorption rate distribution of the subject, the table X-ray diagnosis, comprising: an estimation means for estimating a halation area, and a control means for controlling the X-ray condition of the X-ray generation means based on the estimated halation area Device.
The invention according to claim 7 is an X-ray generation means for irradiating an object on a bed according to an X-ray condition, an X-ray detection means for detecting an X-ray from the X-ray generation means, A supporter that supports the X-ray generation means and the X-ray detection means, an X-ray absorption rate, an X-ray condition, and a halation value so that the X-ray generation means and the X-ray detection means face each other. Storage means for storing the associated table; Pre-set X-ray conditions, information on the X-ray absorption rate distribution of the subject, the table An X-ray diagnostic apparatus comprising: an estimation unit that estimates a halation region, and a filter unit that suppresses X-ray exposure to the estimated halation region.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
[0025]
(First embodiment)
FIG. 1 is an external view of an X-ray
[0026]
An
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
FIG. 3 is a functional block diagram of the X-ray
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The measuring
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The halation
[0038]
The X-ray
[0039]
The human body
[0040]
Further, the human body
[0041]
The X-ray absorption rate distribution
[0042]
In addition, the X-ray absorption rate distribution
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Based on the drive signal from the
[0046]
The
[0047]
Further, the
[0048]
The exposure
[0049]
The
[0050]
The image
[0051]
The image display monitor 54 displays the image data generated by the image
[0052]
The
[0053]
The external communication I /
[0054]
FIG. 4 is a diagram conceptually showing the exchange between the X-ray
[0055]
(X-ray absorption distribution image generation)
Next, the X-ray absorptivity distribution image generation function of the X-ray
[0056]
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure when an X-ray absorption rate distribution image is generated using the X-ray condition of the X-ray diagnostic image. These processes are executed in the X-ray absorption rate distribution
[0057]
First, the X-ray absorption rate distribution
[0058]
Next, the subject thickness relating to the predetermined visual field is calculated based on the human body model generated by the human body model generating unit 38 (step S2a), and the predetermined visual field is obtained from the subject thickness information and various information acquired in step S1. The X-ray absorptance at is calculated (step S3a). Specifically, the X-ray absorption rate is calculated from the acquired image and the X-ray condition, and the position (part) of the subject (the patient's body) is obtained in step S1. It is determined by the various information and the object thickness information. This absorption rate calculation is performed in units of pixels. In the X-ray absorption rate calculation, correction is performed in consideration of scattered radiation and the influence of the patient's body. The calculated X-ray absorption rate data is stored in the
[0059]
Next, X-ray absorption rate distribution data is generated based on the X-ray absorption rate obtained in step S3a (step S4a). The X-ray absorptance distribution data may be generated in any form. For example, the X-ray absorptance distribution data is an image showing a two-dimensional X-ray absorptance distribution (hereinafter referred to as an “X-ray absorptance distribution image”). By doing so, it can be displayed superimposed on the image collected by the X-ray diagnostic apparatus or can be displayed alone (step S5a). This X-ray absorptivity distribution image shows contours of X-ray absorptivity, dot display (where the high absorptivity part is drawn with a high density or a large number of dots), color (gray scale) And the like) can be used. In addition, when there is an X-ray absorptivity distribution image calculated at multi-directional holding device positions using the rotation angle information and image collection rate information of the C-
[0060]
Further, the X-ray absorption rate distribution image is a two-dimensional or three-dimensional image constructed by using a human body model reconstructed two-dimensionally or three-dimensionally from a CT image or an MRI image, or a human body profile described in the second embodiment. An X-ray absorptivity distribution image may be superimposed on the human body model. In these cases, it is necessary to take correspondence with which position on the bed the created human body model corresponds. This is performed, for example, as follows.
[0061]
That is, a reference position is provided for each diagnosis of the CT apparatus, MRI apparatus, and X-ray diagnostic apparatus. At the time of diagnosis, the subject is placed on a bed or the like so that a predetermined part of the subject is always at the reference position in any apparatus. The CT image and MRI image acquired under such conditions are managed together with supplementary information indicating how far the slice data is collected from the reference position and stored in the
[0062]
Note that, when a human body model is constructed based on a human body profile, which is described in the second embodiment, matching between the human body model and the current visual field can be achieved by a similar method.
[0063]
In the generation of the X-ray absorption rate distribution image, the X-ray conditions stored in advance in the
[0064]
Next, a method using a CT image will be described below as another form for obtaining the X-ray absorption rate distribution.
[0065]
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a method for obtaining an X-ray absorption distribution using a CT image. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure when an X-ray absorption rate distribution image is generated using a CT image. These processes are executed in the X-ray absorption rate distribution
[0066]
As shown in FIG. 7, first, the X-ray absorption rate distribution
[0067]
Next, based on the information acquired in step S1, the position matching process and the X-ray visual field region are calculated (step S2b), and the X-ray pass line is estimated (step S3b). The estimation of the X-ray pass line is equivalent to the estimation of the region through which the X-ray passes as shown in FIG.
[0068]
Next, as shown in FIG. 6, based on the estimated X-ray pass line, an X-ray irradiation area indicating which position the X-ray passes through is estimated and extracted for each CT image (step S4b), and extracted. The volume data is reconstructed based on the image data relating to each X-ray irradiation area (step S5b).
[0069]
Next, among the pixels of each tomographic image constituting the volume data, the CT values of the pixels on the X-ray pass line are added, and the X-ray absorption rate for each pass line is obtained from the added data (step S6b). ), An image representing a two-dimensional X-ray absorption distribution viewed from the
[0070]
The created two-dimensional X-ray absorption rate distribution image is displayed on the image display monitor 54 (step S8b). Regarding the display, the same form as the method for obtaining the X-ray absorption distribution using the X-ray conditions described above can be adopted. Further, when the holding device is moved, the above flow is performed, the X-ray absorption rate distribution is generated in the visual field observed at the holding device position, and the two-dimensional X-ray absorption rate distribution image is automatically switched. Is preferred.
[0071]
(Halation area estimation function / X-ray condition automatic setting function)
The present X-ray
[0072]
First, the function of estimating the halation area will be described. The halation
[0073]
In addition, the position information of the boundary between the halation area and the non-halation area is obtained from the human body model, the X-ray holding device, the X-ray generator position, the detector position, the field size, and the magnification ratio, and is recorded together with the halation distribution information. May be. Further, the
[0074]
Next, an X-ray condition automatic setting function for calculating an X-ray condition in which halation does not occur based on the X-ray absorption rate distribution and automatically setting the system will be described with reference to FIG.
[0075]
FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the X-ray condition automatic setting process executed by the X-ray
[0076]
Next, the X-ray
[0077]
(Application for DSA)
In the present X-ray
[0078]
Stepping DSA is a form of bolus chase DSA in which a contrast medium is injected into a subject so that a high-concentration mass (bolus) is injected, and a contrast image is acquired by tracking the movement of the mass within a blood vessel. is there. In the bolus chase DSA, normally, as shown in FIG. 9, the imaging system (the
[0079]
FIGS. 10A and 10B are conceptual diagrams for explaining processing executed when setting a fluoroscopic or imaging region of the stepping DSA. As shown in FIG. 10A, the operator instructs a region of interest for which an image is to be collected with respect to the human body model displayed on the
[0080]
Next, when the region of interest, the start position, and the end position are instructed by the operator on the displayed human body model, the
[0081]
If the X-ray absorptivity distribution and halation distribution at each location to be stepped are obtained by the above-described method, the X-ray condition at each location is automatically calculated and set, or the compensation filter is inserted. Can also be calculated automatically.
[0082]
Next, the case of the rotational DSA technique will be described. The rotation DSA is to rotate the imaging system about the body axis of the subject as shown in FIG. 11 when acquiring the contrast image by tracking the movement of the contrast medium injected into the subject. Usually, the mask image is taken in the forward path A and the contrast image is taken in the backward path B. A DSA image related to an artery can be sufficiently obtained from the forward path A and the return path B. However, when a DSA or the like related to a vein or the like is captured, a contrast image may be captured along the forward path C.
[0083]
FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining processing executed when setting a fluoroscopic DSA perspective or imaging region. As shown in FIG. 12, the operator designates a region of interest for which an image is to be collected for the human body model displayed on the
[0084]
Next, when the region of interest, the start position, and the end position are instructed by the operator on the human body model displayed, the
[0085]
Furthermore, if the X-ray absorptivity distribution and halation distribution at each rotation position are known in the above-described processing, the X-ray condition at each location is automatically calculated, and the compensation filter insertion position is automatically calculated. It is also possible to employ a configuration that calculates automatically. In addition, when X-ray absorptivity distribution and halation distribution data are obtained in a relatively wide range by, for example, rotational imaging, a three-dimensional distribution image of X-ray absorption or a three-dimensional distribution of halation The structure which produces an image may be sufficient.
[0086]
According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
[0087]
From the generator position, the detector position, and the visual field size of the X-ray
[0088]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the X-ray
[0089]
(Creation of human body model based on human fault profile)
The X-ray
[0090]
FIG. 13 is a flowchart showing the procedure of the human body model creation process based on the human body tomographic profile executed by the human body
[0091]
Next, the human body
[0092]
The association between the human body model and the region of interest of the X-ray image by the X-ray diagnostic apparatus is executed as follows. That is, first, the association between the human body model and the C-
[0093]
Next, an observation area on each collected image is designated for the displayed image. After the two designated points are back-projected onto the detection surface of the
[0094]
(Measurement of distance, etc. using human body model and human body fault profile)
The X-ray
[0095]
First, for example, the human body
[0096]
In addition, accurate quantitative analysis of blood vessels and the like is possible using the corrected human body model. That is, conventionally, quantitative analysis of a diagnosis target part is generally performed based on the thickness of the catheter. In addition, since the positional relationship between the diagnosis target region and the X-ray tube changes during diagnosis, accurate quantitative analysis cannot be performed.
[0097]
On the other hand, according to the X-ray
[0098]
According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
[0099]
According to the X-ray
[0100]
Further, in the present X-ray
[0101]
In addition, according to the X-ray
[0102]
Although the present invention has been described based on the embodiments, those skilled in the art can come up with various changes and modifications within the scope of the idea of the present invention. It is understood that it belongs to the scope of the present invention. Further, the embodiments may be combined as appropriate as possible, and in that case, the combined effect can be obtained. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention If at least one of the following is obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an X-ray diagnostic apparatus that can improve X-ray diagnostic efficiency and diagnostic accuracy using a human body model.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a C-arm structure X-ray
FIG. 2 is an external view of a C-arm structure X-ray
FIG. 3 is a functional block diagram of the X-ray
FIG. 4 is a diagram conceptually showing an exchange between the X-ray
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure when an X-ray absorption rate distribution image is generated using an X-ray diagnostic image.
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a method of obtaining an X-ray absorption rate distribution using a CT image.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure when an X-ray absorption distribution image is generated using a CT image.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of an X-ray condition automatic setting process executed by the X-ray
FIG. 9 is a diagram for explaining a DSA technique.
FIGS. 10A and 10B are conceptual diagrams for explaining processing executed when setting a fluoroscopy or imaging region of a stepping DSA.
FIG. 11 is a diagram for explaining a DSA technique.
FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining processing executed when setting a fluoroscopic DSA fluoroscopy or imaging region;
FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure of a human body model creation process based on a human body tomographic profile executed by a human body
FIG. 14 is a diagram for explaining the association between the human body model and the region of interest of the X-ray
FIG. 15 is a diagram for explaining distance measurement to a target site using a human body model and a human body tomographic profile;
FIG. 16 is a diagram for explaining quantitative analysis using a human body model and a human body tomographic profile;
[Explanation of symbols]
10 ... X-ray diagnostic equipment
11: Data processing unit
12 ... X-ray generator
13 ... High voltage generator
14 ... X-ray detector
15 ... X-ray controller
16 ... C-arm
17 ... Measuring instrument
21 ... Sleeper
30 ... Position sensor
34 ... Position storage medium
35 ... Halation region estimation unit
36 ... X-ray condition determination unit
38 ... Human body model generator
39 ... X-ray absorption rate distribution data generation unit
40 ... CPU
41. Main memory device
42 ... Motor
44. Machine control unit
46: Optical system
48 ... Exposure timer controller
50. Brightness control unit
52. Image signal processing section
54. Image display monitor
60 ... operation unit
62. Operation unit
140: Filter control unit
Claims (10)
前記X線発生手段からのX線を検出するX線検出手段と、
前記X線発生手段と前記X線検出手段とが対向するように、前記X線発生手段と前記X線検出手段とを支持する支持器と、
X線吸収率とX線条件とハレーション値とを対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、
予め設定されたX線条件、前記被検体のX線吸収率分布に関する情報、前記テーブルを用いて、ハレーション領域を推定する推定手段と、
前記推定されたハレーション領域に基づいて、前記X線発生手段の前記X線条件を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするX線診断装置。X-ray generating means for exposing the subject on the bed to X-rays according to the X-ray conditions;
X-ray detection means for detecting X-rays from the X-ray generation means;
A supporter that supports the X-ray generation means and the X-ray detection means so that the X-ray generation means and the X-ray detection means face each other;
Storage means for storing a table in which X-ray absorption rates, X-ray conditions, and halation values are associated with each other;
Estimating means for estimating a halation area using preset X-ray conditions, information on the X-ray absorption distribution of the subject, and the table ;
Control means for controlling the X-ray condition of the X-ray generation means based on the estimated halation region;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
前記X線発生手段からのX線を検出するX線検出手段と、
前記X線発生手段と前記X線検出手段とが対向するように、前記X線発生手段と前記X線検出手段とを支持する支持器と、
X線吸収率とX線条件とハレーション値とを対応付けたテーブルを記憶する記憶手段と、
予め設定されたX線条件、前記被検体のX線吸収率分布に関する情報、前記テーブルを用いて、ハレーション領域を推定する推定手段と、
前記推定されたハレーション領域へのX線曝射を抑制するためのフィルタ手段と、
を具備することを特徴とするX線診断装置。X-ray generating means for exposing the subject on the bed to X-rays according to the X-ray conditions;
X-ray detection means for detecting X-rays from the X-ray generation means;
A supporter that supports the X-ray generation means and the X-ray detection means so that the X-ray generation means and the X-ray detection means face each other;
Storage means for storing a table in which X-ray absorption rates, X-ray conditions, and halation values are associated with each other;
Estimating means for estimating a halation area using preset X-ray conditions, information on the X-ray absorption distribution of the subject, and the table ;
Filter means for suppressing X-ray exposure to the estimated halation region;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
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