JP4562976B2 - 医用ｘ線装置の作動方法及び医用ｘ線装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体画像検出器が回動可能に配置されている少なくとも１つのＣアームと、作動を制御する制御装置とを備えた医用Ｘ線装置の作動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知のＸ線装置においては用途に応じて異なった大きさのＸ線画像増幅器が使用されている。すなわち、例えば一般的なアンギオグラフィ（心血管撮像法）においては、造影剤を追跡するのに必要な対象物領域のために少なくとも１つのＸ線画像増幅器が必要であり、このＸ線画像増幅器は直径３３ｃｍ、好ましくは直径４０を有している。同様に診断装置における電子的撮像のために大抵直径４０ｃｍのＸ線画像増幅器が使用されている。それに対して、カードアンギオグラフィ（Ｃａｒｄａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）においては、対象物寸法が小さいという理由から、しかし特に例えば斜め投影の際に大形の画像増幅器と患者との衝突の危険が大きいことから、小形のＸ線画像増幅器サイズ、特に２３ｃｍのＸ線画像増幅器が使用されている。これにより、今日ますます使用されている組合わせ装置の場合には妥協を余儀なくされている。例えば、３３ｃｍのＸ線画像増幅器は一般的なアンギオグラフィ用としては実際に小さすぎるが、それに対してカードアンギオグラフィ用としては例えば１４ｃｍ又は１７ｃｍサイズが使用される場合にはＸ線画像増幅器の幅広い外縁が乱される。
【０００３】
通常、Ｘ線管と画像受信器とを固定配置したＸ線システムが使用されており、これらの両構成要素相互の間隔は可変であるが、Ｘ線の中心ビームは常に画像受信器の中心に心出しされて保たれている。斜めアンギュレーションの際、場合によっては例えばテレビジョンカメラの回動によって画像回動が行なわれ、それにより画像は観察者に対しては垂直位置に保たれる。
【０００４】
最大に可能な投影角度は構成要素（例えば画像増幅器ケース）の機械的寸法によって予め決定される。このような固定のデータに基づいて、Ｘ線システムの衝突防止装置が同様に合わせられる。
【０００５】
機械的に大形であるが小さなズームサイズを有する画像受信器の場合すなわち画像受信器の中央の小さな範囲のみを利用する場合、検出器の外形寸法と利用された画像の縁部との間に大きな“余白”が生じる。それゆえ、最大アンギュレーションは利用された画像の縁部によって決定されるのではなく、基本的な機械的配置によって決定されている。
【０００６】
さらに、カードアンギオグラフィの枠内で固体画像検出器を使用することが知られている。しかしながら、このような使用の場合、アンギュレーションの際に直角形状つまり正方形形状は患者またはその他の対象物との衝突に関して欠点である。さらに、用途に応じて大形または小形の固体画像検出器を使用することが既に提案されている。しかしながら、これは複雑な機構に結び付き、受入れられないコストを生じる。
【０００７】
国際公開第０１／４５５６２号パンフレットにより、可動部分に作用する力が閾値を上回った際にアラーム信号を発する衝突検出器を備えたＸ線診断装置が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、一方では固体画像検出器の利点を使用でき、他方では固体画像検出器を交換することなくカードアンギオグラフィの枠内でも全画像変換器サイズに比べて小さなズームの画像範囲で動作する方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明によれば、冒頭で述べた種類の方法において、撮像のための固体画像検出器が衝突を回避するためにＣアームに対して、潜在的な衝突の危険が最少である任意の位置に回動され、固体画像検出器を用いて撮像された画像が出力媒体での画像の垂直表示を可能にするために固体画像検出器の位置データに関係して計算により回動される。
【００１０】
本発明によれば、固体画像検出器をＣアームに対して、固体画像検出器が患者または第３の対象物（例えば患者寝台テーブル）と衝突しない任意の位置へ回動し、それによって所望の位置（アンギュレーション）で検出器の外形寸法と画像面との間の利用可能ではない余白が常に最小になることが有利に提案される。これは特に丸くない検出器の場合に重要である。というのは、この場合には例えば検出器の角部が第１番に衝突を生じる可能性があるからである。この位置においては今や通常、撮像された画像が公知のシステムの場合のように患者寝台テーブルの長手軸線に対してもはや垂直ではなく、それゆえ撮像された画像はモニタに固体画像検出器の回動によって今や回動して表示されるという問題がある。公知の装置の場合、固体画像検出器の回動はＣアームの投影角度に関係して、画像が常に患者寝台テーブルの長手軸線に対して垂直に生成するように行なわれる。本発明は、固体画像検出器の各任意の位置を可能にすることによって、そのような公知の装置とは異なっている。それにも拘らず医師にとっては望ましい通常の画像表示が行なわれるようにするために、本発明によればさらに、撮像された画像が計算により回動され、それにより画像は通常のように垂直に例えばモニタに表示される。計算による回動はＣアームに対する固体画像検出器の位置データに関係して行なわれる。というのは、その位置データから、撮像された画像をどのように回動させるかが算出できるからでる。この回動は使用に供される大容量のディジタルエレクトロニクスによってリアルタイムで実施され、それゆえ診断を行なっている医師にとっては何らの欠点も生じない。固体画像検出器を、従来技術とは異なりＣアームに対して任意の位置に回動させ得ることによって、この固体画像検出器は、患者または患者寝台テーブルまたは同等のものと衝突せずそれにも拘らず患者にできるだけ接近して導かれるように設定できる。従って、本発明による方法を用いれば、固体画像検出器のサイズに関係なく任意のアンギュレーションが可能になり、それゆえ固体画像検出器を用途に応じて交換することを省くことができる。
【００１１】
本発明による方法をより一層改善し、固体画像検出器の位置決め性を最適化するために、本発明によればさらに、制御装置が固体画像検出器のズーム範囲の、衝突の危険が最少である位置を求めることが提案される。このために、ズームの際の固体画像検出器の全画像面から固体画像検出器の縁部での画面積が常に使用され、それにより現在の画像縁部と固体画像検出器の機械的な縁部との間の間隔は最少になる。本発明によるこの実施態様によれば、本発明による方法の枠内での固体画像検出器のズーム性は、制御装置が最適な回動位置の他にこの最適な回動位置と結び付いて同様にズーム範囲の最適な位置決めを求める、もしくは両者が互いに結び付けられそれにより固体画像検出器の形状と患者とに関する両者の最適な位置を求めるように利用される。ズームが行なわれると、その後から行なわれる計算による画像回動に、ズーム範囲の位置の位置データが同様に取込まれる。
【００１２】
本発明による方法はＣアームを備えたＸ線装置にもバイプレーンＸ線装置にも適用可能である。バイプレーンＸ線装置はそれぞれ１つの固体画像検出器を有する２つの独立して移動可能なＣアームを備えており、このようなバイプレーンＸ線装置において本発明によれば一方の固体画像検出器の位置決めおよび同様にそのズーム範囲を求める際にそれぞれ他方の固体画像検出器の位置データが考慮される。すなわち、本発明による方法によれば、バイプレーンＸ線装置においてもそれぞれの他方の固体画像検出器の位置を考慮することによって固体画像検出器の衝突のない移動が可能になる。
【００１３】
本発明によれば、固体画像検出器の位置データおよび場合によってはズーム範囲の位置データを求めるために関連したデータが１つ又は複数の衝突センサもしくは衝突演算プログラムから供給される。
【００１４】
本発明による方法の他に、本発明はさらに、固体画像検出器が回動可能に配置されている少なくとも１つのＣアームと、制御装置とを備えた医用Ｘ線装置に関する。このＸ線装置は本発明によれば、制御装置が、Ｃアームに対する固体画像検出器の、固体画像検出器と画像対象物との衝突の危険が最少である任意の位置を求め、かつ制御装置が、固体画像検出器を用いて撮像された画像を回動させるために、検査範囲の画像を出力媒体に垂直位置（つまり垂直姿勢）で表示可能であるように形成されている。
【００１５】
本発明思想の発展例によれば、Ｘ線装置は、固体画像検出器のズーム範囲の、固体画像検出器と第３の対象物との衝突の危険が最少である位置を求めるように形成され、この場合固体画像検出器のそれぞれの位置および固体画像検出器のズーム範囲のそれぞれの位置は互いに関係し、それにより全体として患者に対してできるだけ接近した最適な位置決めが達成される。
【００１６】
さらに、本発明によれば、固体画像検出器の位置および場合によってはズーム範囲の位置を求めるために関連したデータを供給する１つ又は複数の衝突センサを設けることができる。その代わりに、固体画像検出器の位置データおよび場合によってはズーム範囲の位置データを求めるために関連したデータを供給する衝突演算プログラムを設けることができる。
【００１７】
最後に、Ｘ線装置はバイプレーンＸ線装置であってもよく、その場合制御装置は他方の固体画像検出器の少なくとも位置データに関係して一方の固体画像検出器の位置およびそれに対応付けられたズーム範囲の位置を求めるために形成されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の他の利点、特徴及び細部は以下において説明する実施例及び図面から明らかになる。
【００１９】
図１には本発明による方法及び本発明によるＸ線装置が原理的に示されている。本発明によるＸ線装置１は図１には一部分しか示されていないが、固体画像検出器３が配置されたＣアーム２を含んでいる。勿論、Ｃアーム２の他端にはＸ線源が設けれているが、このＸ線源は問題になっていないので詳細には示されていない。Ｘ線装置１を用いて患者Ｐの検査範囲Ｕが撮像される。検査範囲Ｕは例えば患者Ｐの冠状静脈である。固体画像検出器３を検査範囲にできるだけ近づけるために、この固体画像検出器３は図１の上側部分に示されているように今やＣアームに対して角度αだけ任意の位置に回動される。この位置は制御装置４によって計算により求められる。この位置においては、固体画像検出器３と患者Ｐまたは図示されていない第３の対象物との衝突の危険が最少になる。同時に同様に制御装置４によって計算により位置を求めることに基づいて、固体画像検出器３のズーム範囲５は、固体画像検出器３が患者Ｐつまりその検査範囲Ｕに対して最適に位置決めされるように位置決めないしは選定され、かつ縁部へ向かって移動される。固体画像検出器３が散乱放射線ラスタを備えた固体画像検出器である場合、ズーム範囲５は散乱放射線ラスタの吸収薄片の方向に対して垂直な一方向にのみ移動される。散乱放射線ラスタが使用されていない場合、ズーム範囲５は任意にすなわち同様に全く１つのコーナへ移動されて位置決めできる。
【００２０】
固体画像検出器３を回動させることにより、画像Ｂはもはや図示されていない患者寝台テーブルの長手軸線に対して通常のように垂直に位置するのではなく、その長手軸線に対して角度を持って位置している。その結果、表示装置６において、画像Ｂ、従って検査範囲は破線で示された検査範囲Ｕ´によって示されているように回動されて表示される。これを回避するために、撮像後に、図１に実線で示された検査範囲Ｕのように検査範囲つまり画像Ｕを見慣れた垂直位置（つまり垂直姿勢）に計算により電気的に回し戻すことが行われる。その際に画像の表示が円形の限界線を用いて行われると好ましい。画像が四角形で表示されていると、回し戻し後に画像の斜め表示が起こり、この画像では確かに検査範囲は垂直であるが、画像縁部は回動されて位置している。このような光学的に不快な表示を回避するために、画像Ｂが円形の縁部限界線で表示されると好ましい。
【００２１】
本発明による方法および本発明による装置は固体画像検出器の最適化された位置決めと同時に、医師にとって見慣れた表示の維持を可能にする。これは、画像表示のために見慣れた位置に画像を電子的に回し戻しすることと結びついて、固体画像検出器を任意に位置決めできしかもズーム範囲を必要に応じて移動して位置決めできることによって可能になる。これによって固体画像検出器の小さな機械的縁部がズームの際にも有効に残され、その結果固体画像検出器の有効面積は最適に利用でき、固体画像検出器の各サイズの状況は、実際の余白がサイズ全体において数ｃｍでありズームの際には著しくもっと多くなる公知のＸ線画像増幅器によるズームの場合よりも明らかに良くなる。従って、本発明による方法および本発明による装置を用いれば、固体画像検出器のサイズに関係なく任意のアンギュレーションが可能であり、それゆえ適用例に応じて固体画像検出器を交換することを省くことができる。
【００２２】
本発明による方法は大形の検出器の場合でさえもＲＢＶシステムおよびズームの場合よりも衝突の危険が小さい。
【００２３】
本発明による方法は公知の機械的・電子的衝突防止装置とは関係していない。
これは機能的に保持され続け、検出器の回動と中心にないズームとによって予め与えられて変えられた目標値だけを得る。
【００２４】
本発明による方法を用いない場合、大形の検出器は、先ず角部のあるその形状（半導体検出器）に起因して、特に小さなズームサイズの際に、通常小さなズームサイズが標準的に使用される検査の際に相当の制限をもたらされる（カードアンギオ（Ｃａｒｄａｎｇｉｏ））。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法および本発明による装置について説明するための概略図
【符号の説明】
１ Ｘ線装置
２ Ｃアーム
３ 固体画像検出器
４ 制御装置
５ ズーム範囲
６ 表示装置
Ｐ 患者
Ｕ 検査範囲

Claims (10)

1. 固体画像検出器が回動可能に配置されている少なくとも１つのＣアームと、作動を制御する制御装置とを備えた医用Ｘ線装置の作動方法において、
   固体画像検出器を位置決めするために、制御装置がＣアームに対する固体画像検出器の、固体画像検出器と第３の対象物との衝突の危険が最少である位置を計算により求める工程と、
   撮像後に画像が、出力媒体に検査範囲を寝台テーブルの長手軸線に関して垂直に表示するために、固体画像検出器の位置データに関係して計算により回動される工程と
   を含むことを特徴とする医用Ｘ線装置の作動方法。
2. 制御装置が固体画像検出器のズーム範囲の、固体画像検出器と第３の対象物との衝突の危険が最少である位置を計算により求めることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 画像がズーム範囲の位置データにも関係して回動されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. それぞれ１つの固体画像検出器を備えた２つの独立したＣアームが設けられ、一方の固体画像検出器の位置データおよび場合によってはそのズーム位置データを求める際、他方の固体画像検出器の少なくとも位置データが考慮されることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
5. 固体画像検出器の位置データおよび場合によってはズーム範囲の位置データを求めるために関連したデータが１つ又は複数の衝突センサもしくは衝突演算プログラムから供給されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
6. 固体画像検出器が回動可能に配置されている少なくとも１つのＣアームと、制御装置とを備え、制御装置（４）は、Ｃアーム（２）に対する固体画像検出器（３）の、固体画像検出器（３）と第３の対象物との衝突の危険が最少である位置を計算により求め、かつ固体画像検出器（３）を用いて撮像された画像（Ｂ）が検査範囲（Ｕ）を寝台テーブルの長手軸線に関して垂直位置で表示するために、前記画像（Ｂ）を計算により回動させるように構成されていることを特徴とする医用Ｘ線装置。
7. 制御装置（４）が固体画像検出器（３）のズーム範囲の、固体画像検出器（３）と第３の対象物との衝突の危険が最少である位置を計算により求めることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 固体画像検出器（３）の位置データおよび場合によってはズーム範囲（５）の位置データを求めるために関連したデータを供給する１つ又は複数の衝突センサが設けられていることを特徴とする請求項６又は７記載の装置。
9. 固体画像検出器の位置データおよび場合によってはズーム範囲（５）の位置データを求めるために関連したデータを供給する衝突演算プログラムが設けられていることを特徴とする請求項６又は７記載の装置。
10. Ｘ線装置はバイプレーンＸ線装置であり、制御装置は他方の固体画像検出器の少なくとも位置データに関係して一方の固体画像検出器の位置データおよび場合によってはそのズーム範囲の位置データを求めるために形成されていることを特徴とする請求項６乃至９の１つに記載の装置。

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