JP4750922B2 - Radiation diagnostic equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線診断装置に関し、特に、被検体に対する組織採取用等の穿刺針の穿刺を容易にする放射線診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、X線CT装置により被検体に関する断層像を取得し、当該断層像に基づきつつ、組織採取用等の穿刺針を穿刺する方法が実施されていた。これは、画面上に現れる被検体に関する断層像(特に、その患部等の目標部位の像)と上記穿刺針の像とを同時に確認し、その両者の位置関係を把握しながら、実際の被検体に対する穿刺針の穿刺作業を行う手術の一種である。このとき特に、穿刺針の先端を間違いなく被検体内の目標部位に到達させるよう、断層像画面が利用されることになる。
【0003】
具体的には、次のような手順に則って行われる。まず、被検体のX線断層像を予め取得するとともに、該断層像において目標部位である患部等の像につき見当を付ける。次に、この患部等に届くであろう、体表面上における穿刺開始位置を適当な手段により定め、ここに穿刺針の穿刺を開始する。そして、前記被検体に関する断層像及びそれとともに映し出されている穿刺針の像に基づき、前記患部と穿刺針の先端との位置関係を確認しながら、穿刺針の進入方向ないし角度や進入度合い等を調整しつつ、穿刺作業を行うことになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の穿刺作業については、次のような問題があった。まず、表示される画像は、断層像取得の際、予め定めたサイズに固定され、穿刺作業は、以降当該サイズの画像を用いたまま行わなければならなかった。すなわち、穿刺針の穿刺開始から、それが患部に到達するまで、表示される画像は等倍であったため、患部等の大小や穿刺作業の進捗具合に応じて、きめ細かな対応ができなかった。
【0005】
より具体的に言えば、このように画像が等倍であると、上記患部W等が小さい場合には、図8に示すように、穿刺針Sが正確に当該患部W等に到達したか否かが極めてわかり難いこととなる。また、このような弊害を除こうと、画像を予め拡大表示させておき、小さい患部W等が大きく見えるような措置を講じておくと、今度は図9に示すように、穿刺針Sの被検体に対する穿刺開始位置を確認することができなくなる。すなわち、このような場合、図中点線で示すように、被検体の体表面の像が画面からはみ出すことになり、それが画面上に現れなくなるからである。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、断層像を用いる穿刺針の穿刺作業に関し、穿刺針と被検体内の目標部位との位置関係の把握等その他の正確な穿刺作業を、常に適正に行うことが可能な放射線診断装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段をとった。
【0008】
すなわち、請求項1記載の放射線診断装置は、放射線発生源より発した放射線が被検体を介して放射線検出器で検出される結果に基づき、前記被検体に関する断層像を再構成する放射線診断装置において、前記断層像が表示される画面を用いて、前記被検体内の所定の目標部位に対し穿刺針を穿刺する作業を監視するに際し、前記作業中において、前記所定の目標部位及び前記穿刺針の先端部の前記断層像上の座標値を求める画像認識部と、前記穿刺針の先端部及び前記目標部位の前記座標値を基に前記穿刺針の先端部と前記目標部位との前記断層像上における距離を求め、前記距離に基づいて、前記断層像の拡大率並びに前記穿刺針の先端部及び前記目標部位の前記画面上における投影位置を調整することで、前記穿刺針の先端部と前記目標部位とを、前記画面上で常に監視可能な状態に保持する画像調整手段が備えられていることを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項2記載の放射線診断装置は、放射線発生源より発した放射線が被検体を介して放射線検出器で検出される結果に基づき、前記被検体に関する断層像を再構成する放射線診断装置において、前記断層像が表示される画面を用いて、前記被検体内の所定の目標部位に対し穿刺針を穿刺する作業を監視するに際し、前記作業中において、前記所定の目標部位及び前記穿刺針の先端部の前記断層像上の座標値を求める画像認識部と、前記穿刺針の先端部の前記座標値を基に前記穿刺針の先端部の前記被検体に対する進入速度を求め、前記進入速度に基づいて、前記断層像の拡大率並びに前記穿刺針の先端部及び前記目標部位の前記画面上における投影位置を調整することで、前記穿刺針の先端部と前記目標部位とを、前記画面上で常に監視可能な状態に保持する画像調整手段が備えられていることを特徴とする。
【0011】
請求項記載の放射線診断装置は、請求項1又は2記載の同装置において、前記画像調整手段が、前記作業を執り行う作業者が発する音声に基づいて、前記拡大率及び前記投影位置を調整することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るX線CT装置(放射線診断装置)の構成例を示す概要図である。この図において、X線CT装置は、X線管球(放射線発生源)1及びX線検出器(放射線検出器)2を備えている。これらは、図に示すように対向配置され、かつ両者が図中矢印に示すように回転するようになっている。すなわち、本装置の使用常態である、被検体Pに対するX線曝射時において、上記X線管球1とX線検出器2とが当該被検体Pを挟むような配置となっている。
【0014】
被検体Pは、図1紙面垂直方向に移動可能に構成された天板3上に載置される(寝かされる)。天板3は、図示しない寝台上に設けられており、当該寝台上で体軸方向(図1紙面垂直方向)に移動可能となっている。被検体Pは、天板3が図1紙面向こう側(又は手前側)に存在する状態、すなわちX線管球1とX線検出器2とが対向する部位から引き出された状態において、当該天板3上に予めセッティングされ、X線曝射実施時、被検体Pはこの天板3とともに図1手前側(又は奥側)に挿入されて、上記X線管球1とX線検出器2との間に配置されることとなる。
【0015】
X線管球1は高電圧電源等を含むX線発生装置1aと接続されている。また、X線検出器2は、例えば検出素子をCH方向に多数並べて(例えば、500〜1000ch)構成される。上記X線管球1より発せられるX線は、図1上点線にて示されているように、被検体Pに対し、扇形状で曝射される。この場合、その扇形状と被検体Pとが交差する部位(ないしは、扇形状が被検体Pを、いわば「切断」する位置)として、当該被検体Pについての「スライス位置」が規定される。
【0016】
被検体Pを通過したX線は、臓器等の存在・不存在により吸収の多寡が生じ、これによって、透過するX線に関し、強度分布が生じる。上記X線検出器2では、このような強度分布の存在するX線情報、つまり被検体P内部の情報を含むX線情報が検出・取得される。
【0017】
そして、X線管球1及びX線検出器2が上述したように、被検体P周囲を回転することにより、上記スライス位置に関し、上記X線情報が多方向で取得され、これらが上記検出素子において電気信号に変更された後、該電気信号がデータ収集部8、前処理部9を介して画像処理部4に送られる。
【0018】
データ収集部8はX線検出器2に接続されており、該X線検出器2より上記電気信号を受け取る。このデータ収集部8では、その電気信号たる出力信号が増幅器により増幅され、その増幅された信号がマルチプレクサにより前記検出素子につき定められるチャンネルを単位としてシリアルに送出され、その送出された信号がA/D変換器によりデジタル信号に変換される。
【0019】
そして、このデジタル信号は、図2ブロック図に示すように、前処理部9において、適当なキャリブレーション処理によって「生の投影データ」(以下、単に「投影データ」という)とされた後、メモリMを介して、画像処理部4へと送出される。
【0020】
画像処理部4は、このようにして受け取った投影データに基づき、被検体Pに関する断層像を再構成することになる。そして、この再構成された断層像は、画像処理部4に接続された画像表示部5を構成するモニタ(画面)5a上に表示される(図3参照)。
【0021】
一方で、上記したX線管球1及びX線検出器2は、図示しないスリップリングを介して電気的に接続されており、これにより、X線管球1とX線検出器2とは、被検体Pの周囲を連続回転しながら、1枚の断層像の再構成に要する被検体Pに関する多方向のX線情報を、連続的に収集することができる。なお、上記データ収集部8は、上記スリップリングを介してX線検出器2と接続されている。
【0022】
このような連続回転によれば、例えば同一スライス位置における上記投影データを連続的に取得し、その断層像を画像表示部5において連続的に表示することが可能となる。そして、この断層像の連続的表示によれば、例えば被検体Pに投与した造影剤の流入あるいは流出による断層像の変化を時々刻々追跡することが可能となる。また特に、この手法によれば、本発明に関する穿刺術を実施する際、当該穿刺針の被検体P内における進行状況等を、時々刻々追跡することも可能となる。なお、このような手法は、いわゆる「ダイナミックスキャン」と呼称されることで知られる。
【0023】
また、別の例としては、X線管球1及びX線検出器2の上記連続回転に同期させて、上記天板3を移動することで、被検体Pに関するスライス位置を螺旋状に変更しつつ上記投影データを取得して、被検体Pの(体軸方向に関する)広範囲に亘った断層像を得ることも可能である。なお、このような手法は、いわゆる「ヘリカルスキャン」と呼称されることで知られる。
【0024】
そして、本実施形態におけるX線CT装置においては、上記した「ダイナミックスキャン」等を実施する場合を、「透視モード」による運転ないし運用という。これに対し、例えばX線管球1及びX線検出器2を最低限度(通常、1回)回転させて断層像を再構成する場合を、「撮影モード」という。この「撮影モード」では、上記したような時々刻々変化する断層像の変化を追跡を行わないが、より空間分解能の高い、すなわちより緻密かつ精細な断層像を取得することが可能である。
【0025】
また、上記「透視モード」における刻々変化する断層像の取得・表示は、具体的には、例えば次のように行われる。すなわち、上記X線管球1及びX線検出器2の連続回転中、データ収集部8及び前処理部9から順次送られてくる投影データをメモリMに対して記憶させていき、当該メモリMにおいて、少なくとも1枚の断層像を構成するに必要な上記投影データが順次蓄積される毎に、これを画像処理部4へと送出する(あるいは、メモリMから読み出す)ような構成とすれば、被検体Pに関するリアルタイムな断層像の取得及びその表示(確認)を行うことができる。
【0026】
つまり、この場合においては、断層像再構成及びその表示が、前記メモリMにおいて少なくとも1枚の断層像を構成するに必要な投影データが蓄積され次第実施されるとともに、これと並行して、X線検出器2におけるX線情報の取得、データ収集及び前処理、並びにそのメモリMへの蓄積が連続的に実施されているから、画像表示部5においては、いわゆる「シネ映像」的な画像(断層像)が連続的に表示されることになる。
【0027】
なお、このような場合において、画像処理部4における再構成処理が、高速であればあるほど好ましいことは言うまでもない。この高速処理を実現するためには、例えば画像処理部4を複数のプロセッサにより構成し並列処理するとか、また、再構成の対象となる「ビュー数」を削減する、あるいは再構成の対象となる上記検出素子を適宜選択してそれらを間引く、等の処理を実施するようにすればよい。ここで、上記「ビュー数」とは、上記X線管球1及びX線検出器2が、1回転当たりに収集する投影データ数であり、例えば900ビュー/1回転等とされる。また、再構成対象となる検出素子を上記したように例えば「間引く」場合には、表示の際、その間引かれた部分を適当に補間処理するようにするとよい。
【0028】
また、上記X線管球1及びX線検出器2の回転数(ないしは1回転の所要時間)に対し、どれ程の割合で断層像を再構成するか、という「再構成レート」に関しては、これを例えばX線管球1及びX線検出器2の1回転につき、1枚の断層像が再構成される等とすればよい。
【0029】
さらに、このような「透視モード」において、X線管球1及びX線検出器2の連続回転数を何回とするか、あるいは上記「少なくとも1枚の断層像を構成するに必要な」投影データをどのように定義するか、等は本発明において基本的に自由である。例えば、連続回転数は「50回」とし、1枚の断層像を構成する投影データは、「被検体Pに関する全角度(0〜360°)」又は「その半分の角度(0〜180°)」に関し取得された投影データとする、等とすればよい。
【0030】
ただ、上記「連続回転数」については、上記X線管球1の耐熱性能、また、被検体Pに対する被曝量を可能な限り少なくするという要請から、一般的に好適な上限が存在する。
【0031】
ところで、上記画像処理部4には、画像認識部Qが付設されている。画像認識部Qは、上記画像処理部4により再構成された、図3に示すような断層像50を構成する各画素が有する情報に基づき、周知の画像認識の手法によって、患部Wや穿刺針Sの先端部Yを自動的に各々それと認識するものである。また、この認識と同時に、当該患部Wや穿刺針Sの先端部Yに関する断層像50上における座標値を求めるものでもある。
【0032】
さらに、上記画像認識部Qには、画像調整手段6が付設されている。この画像調整手段6は、一般的に言えば、被検体Pに対し穿刺針Sの穿刺を行うに際し、その穿刺の目標部位である患部W等と前記穿刺針Sの先端部Yとが、上記X線検出器2で検出されたX線情報に基づき再構成された断層像50画面上で、常に監視可能な状態に保持されるよう、該断層像50の拡大率や、前記患部W及び前記穿刺針Sの先端部Yの像のモニタ5a上における投影位置を調整する機能を有するものである。このような拡大率及び投影位置の調整を達成するため、画像調整手段6は、具体的に、以下に述べる機能を備えている。
【0033】
まず第一に、上記患部W等と穿刺針先端部Yとの断層像50上における「距離」に基づき(図3中、符号D参照)、上記した拡大率及び投影位置を調整する機能である。なお、上記距離Dは、前記画像認識部Qが求める患部W及び穿刺針Sの先端部Yに関する座標値から求められる。
【0034】
ここに、距離Dからの拡大率等の演算は、具体的には例えば、患部Wの像と穿刺針Sの先端部Yの像との距離Dが大きいときには拡大率を小さく、逆に、両者の距離が小さいときには拡大率を大きくする等の調整を行うとともに、前後者の各々の場合において、その拡大率の変化に伴う、患部Wと穿刺針S(及びその先端部Y)の像のモニタ5a上における投影位置の調整を実施することになる。さらに、距離Dと拡大率との対応は、例えば比例関係あるいは指数関数関係にあるように設定してもよい。このようにすることで、患部W及び穿刺針Sの先端部Yは、モニタ5a上に必ず現出することとなって、常に監視可能な状態に置かれることになり、術者はそれを確認しながら、穿刺作業を行うことができる。
【0035】
また第二に、穿刺針Sの穿刺作業を執り行なう術者の音声に基づいて、上記した拡大率及び投影位置を調整する機能である。この場合においては、図2に示すように、画像調整手段6に付設されている音声入力手段7が利用される。音声入力手段7は、マイク7aや音声認識装置7b等、人間の音声を判別するに必要な要素により構成されているものである。そして、このマイク7aから入力された音声は、音声認識装置7bによって、それが有する判別能力に基づいて、複数種の分類分けが行われるとともに、当該分類に基づきそれら各々に固有な電気出力を画像調整手段6に対して行う。画像調整手段6は、この出力に基づいて、上記拡大率及び投影位置を適宜変更することになる。
【0036】
例えば簡単には、上記音声認識装置7bを、術者が発する「大きく」という音声と「小さく」という音声との二つの分類について、判別するよう構成する場合には、前者の分類に当たる信号を画像調整手段6が受け取ったときには、断層像50の拡大率を所定程度大きくするとともに、その拡大率増加に伴う患部Wと穿刺針先端部Yとのモニタ5a上における投影位置の調整を自動的に行うようにし、後者の分類に当たる信号を画像調整手段6が受け取ったときには上記と逆の作用を行う、等のようにすればよい。そして、このような手段によれば、上記と同様、患部W及び穿刺針の先端部Yが、常に監視可能となり、かつ術者の所望の画面を現出させることができる。
【0037】
むろん本発明は、音声入力手段7に関し、上記のような形態のみに限定されるものではなく、他に様々なバリエーションを想定することが可能である。例えば、術者が発すべき音声として上記「大きく」ではなく「ズーム」と発すべきことと規定したり、またより直截に、かつきめ細かに、「患部の表示を少し右に」といった音声認識を行い、これに基づき画像調整手段6が発生された音声内容を実現するよう、断層像50の調整を行う等の構成としてもよい。
【0038】
以下では、上記構成となるX線CT装置に係る作用効果について、作業手順の一例に沿いつつ説明することとする。
【0039】
まず、被検体Pを、X線管球1及びX線検出器2の対向する部位の外に引き出された天板3上にセッティングし、この被検体Pセッティング済みの天板3を、上記X線管球1及びX線検出器2の間に挿入・配置させる。そして、上記した「透視モード」による本装置の運転ないし運用を実施して、X線管球1及びX線検出器2をともに回転させながら、被検体Pに関する断層像50を取得する。
【0040】
次に、術者は、この取得された断層像50に基づき、組織採取用あるいは薬剤注入用等その他の穿刺針Sを挿入するべく被検体P内の患部Wの像を確認する。続いて、穿刺針Sがこの患部Wの像に到達するよう、被検体P体表面において穿刺開始位置を特定し、該位置から穿刺針Sの穿刺を開始する。
【0041】
このとき、上記X線管球1及びX線検出器2の連続回転により、上記メモリMには続々と投影データが蓄積され、かつ、少なくとも1枚の断層像を構成するに必要な投影データが蓄積される毎に、これが画像処理部4において断層像として再構成されるとともに、該断層像が画像表示部5のモニタ5a上で表示されている。上記画像認識部Qは、この逐次再構成・表示されている断層像50に関し、患部W及び穿刺針Sの先端部Yの像を認識し、これら両者の断層像50上における座標値を求めるとともに、該座標値から患部W像及び穿刺針の先端部Y像間の距離Dを求める。
【0042】
次に、画像調整手段6は、上記のように求められた距離Dに基づき、断層像50上における患部W及び穿刺針Sの先端部Yの像が、画像表示部5のモニタ5a上において適当に収まるよう、当該断層像50に係る拡大率及び両者の投影位置の調整を行う。このような調整作業は、本第一実施形態において、穿刺作業が行われる間繰り返し実行される。つまり、患部W像と穿刺針Sの先端部Y像との距離Dは、上記したように逐次再構成・表示される断層像50に基づき、定期的かつ自動的にモニターされ、当該モニターされた距離Dに基づき拡大率及び投影位置の変更が行われることになる。
【0043】
なお、ここでは「定期的に」としたが、場合によっては、「随時」変更するような構成としてもよいし、また、上記した患部Wの像と穿刺針Sの先端部Yの像との距離Dの変化率が或る所定の限度を越えたときに、拡大率及び投影位置の変更を行う、等の構成としてもよい。
【0044】
具体的には、例えば次のようになる。まず、穿刺針Sの穿刺開始当初においては、患部Wと穿刺針先端部Yとは比較的離間した状態、すなわち、かかる両像間の距離Dが大きい状態にあるから、図4に示すように、拡大率は小さめとされ、穿刺開始位置Aと患部Wがモニタ5aの画面全体に収まるような、全視野的な画像構成となる。一方、図4に比べ、穿刺針Sが被検体P内部へと一段進入し、患部Wと穿刺針先端部Yとの距離Dが上記に比べて小さい状態になると、これに応じて、図5に示すように、断層像50の拡大率が大きい画像表示へと変更される。また、これに伴って、患部W及び穿刺針先端部Yの両者が、モニタ5a上に写し出されるように、これらの投影位置に関する調整も行われる。
【0045】
また、図5に比べ、これよりもさらに穿刺針Sが進み、患部Wと穿刺針先端部Yとがほぼ接触せんばかりの状態となると、それに応じて、図6に示すように、さらに拡大率が大きい状態になり、画像表示部5のモニタ5a画面一杯に患部Wと穿刺針先端部Yとが表示されるようになる。
【0046】
ただしかし、認識される距離Dと拡大率との対応関係は、本発明において基本的に任意である。したがって、時々刻々変化する、患部Wと穿刺針先端部Yとの距離Dに応じて、如何なる拡大率で以て断層像50の表示を行おうとするかは、上記した距離Dと拡大率との対応関係に関する、画像調整手段6の事前調整ないしはユーザ設定値に委ねられる。また、よって、上記図4、図5及び図6のような表示例は、あくまでも本第一実施形態における一例を表すものであり、例えば患部Wと穿刺針先端部Yとが接触せんばかりとなっても、図6のような極端な表示を必ずしも行う必要はなく、その周囲に関するある程度の視野が確保されるような形態としてもよいことは勿論である。
【0047】
また、一般に、術中においては、穿刺針Sを被検体P内に「挿入しつつある」状況、言い換えれば、穿刺針Sを「動かしている」状況においては、当該穿刺針Sが被検体Pの体表上をどのように穿刺しているか、あるいは当該穿刺針Sに関する被検体P断層像全体における位置が確認できる方が、作業者ないし術者にとってより好ましい場合がある。
【0048】
このような事情を考慮する場合には、次のような処理を行うと好ましい。すなわち、穿刺針Sが上記状況(動いている状況)にあるときには、患部Wと穿刺針先端部Yの距離Dの如何に関わらず、自動的に、図4に示すように、被検体Pの断層像50全体がモニタ5a画面一杯に現れるような拡大率及び投影位置でもって画像表示するようにすればよい。そして、穿刺針Sの動きが止まったときには、そのときの患部Wと穿刺針Sの先端部Yとの距離Dを算出し、これに基づいて適当な拡大率及び投影位置を求めて、上記と同様な画像表示制御を行うようにする。このようにすれば、より的確な穿刺作業に資することになる。
【0049】
さらに、本第一実施形態においては、上記した距離Dに関する処理に並行して次のような処理を、随時、行うことが可能である。すなわち音声入力手段7を用い、術者が、断層像50の拡大・縮小等を、いつでも任意に実施することができる。例えば、図6のような場合において、術者がやや広めの視野を確保し周囲の状況を確認したい等と望む場合には、所定の音声、上に記した例によれば「小さく」等の音声を発することで、断層像50の拡大率を小さくし、図6に比べ、やや広めの視野の断層像50を得ることが可能となる。
【0050】
なお、この場合における「小さく」という発声と、それに伴う拡大率の縮小の度合いとの対応関係についても、上記した距離Dと拡大率のそれに関するのと全く同様の議論が当てはまる。すなわち、「縮小の度合い」は任意であり、「小さく」と発声されることで、拡大率に関し、どれほどの縮小効果がもたらされるようにするかは、画像調整手段6の事前調整ないしユーザ設定値にかからしめられる。ただし、本発明においては、音声認識部Qに関し、「30%拡大」というような発声を認識し得るような構成としてもよいから、この場合においては、当該発声内容を実現するべく、断層像50に関しても「30%拡大」に係る処理が成されるようにすればよい。
【0051】
以下では、本発明の第二の実施の形態について説明する。本第二実施形態においては、上記第一実施形態における画像調整手段6において、断層像50の拡大率並びに患部W及び穿刺針の先端部Yの投影位置を、当該患部Wと穿刺針先端部Yとの距離Dに応じて決定する機能を有していたところ、これに代えて、穿刺針Sの先端部Yの被検体Pに対する「進入速度」に基づき、拡大率及び投影位置を調整する機能が備えられている点で異なる。
【0052】
このような機能を備えることにより、本第二実施形態においては、例えば、穿刺針の進入速度が大きければ、当該穿刺針Sの進行に応じて、断層像50に関する拡大率の時間に対する変化率が大きくなるよう、当該拡大率を漸次大きくしていき、逆に、その速度が小さければ、拡大率の変化率が小さくなるよう同様の変更を加えることになる。
【0053】
このような場合でも、上記した第一実施形態の場合と同様に、患部W及び穿刺針先端部Yは、モニタ5a画面上に常に監視可能な状態に置かれることが明らかである。
【0054】
以下では、本発明の第三の実施の形態について説明する。本第三実施形態においては、上記第一実施形態における画像調整手段6につき音声入力手段7が付設されていた点に関し、これに代えて、図7に示すように、各種押圧ボタン等を備える入力手段7´が付設されている点で異なる。
【0055】
この入力手段7´は、上記したように各種の押圧ボタン(不図示)、例えば「拡大ボタン」や「縮小ボタン」、あるいは四方方向を指示する「矢印ボタン」等を備え、これら各ボタンを押圧することによって、断層像の拡大、縮小、上下左右の投影位置調整、等を直接に行うことが可能となる。すなわち、入力手段7´を介し入力される情報によって、上記した断層像50の拡大率並びに患部W及び穿刺針先端部Yの投影位置調整を行う機能を有する。このような手段を用いても、患部W及び穿刺針先端部Yが常に監視可能となることが明らかである。
【0056】
なお、本発明においては、入力手段7´として上記のような形態に限定されるものではない。例えば、上記の構成とは別に、又は併せて、テンキー形式の入力部を備え、より直接に、数値による調整値を入力することによって、モニタ5a上に投影されている患部W及び穿刺針Sの先端部Yの位置を、当該調整値に対応するよう変更する形態を考えることができるし、また、マウスとモニタ5a上に表示されるポインタ(不図示)を利用して、断層像50の拡大や投影位置の変更等を行うような形態も容易に考えることができる。
【0057】
以上説明したように、上記第一、第二、及び第三のいずれの実施形態にしても、かかるX線CT装置を用いれば、患部Wと穿刺針Sの先端部Yとは、常に、モニタ5a画面上に現れることになるから、両者の関係をいつでも的確に確認しながら、穿刺針Sの穿刺作業を執り行うことができる。
【0058】
また、第一実施形態における音声入力手段7若しくは第三実施形態における入力手段7´によれば、術者が所望するときに、適宜、断層像50に係る拡大あるいは縮小を行うことができるから、患部Wと穿刺針Sとの位置関係を、より的確に把握しながら穿刺作業を行うことができる。
【0059】
なお、上記では、本発明に関する実施の形態を、便宜上、三部に分けて説明したが、本発明はこのような形態に拘泥されるものではない。例えば、第二実施形態で説明した、穿刺針Sの「進入速度」に基づく断層像50の拡大率等の変化機能を、上記第一実施形態において、併わせ持つような形態としてもよい。すなわち、上記画像調整手段6に関し、そのような「進入速度」に基づく拡大率等の変化機能と、第一実施形態で説明したような患部Wと穿刺針先端部Yとの距離Dに基づく拡大率等の変化機能とを併わせ持つような構成としてもよい。このような場合においては、例えば「進入速度」の変化と距離Dの変化とで、拡大率の変化に及ぼす影響度合いを変更するようにしたり、また、「進入速度」及び「距離」Dのいずれによって拡大率等を変更するかを、術者の選択に委ねるような構成を考えることができる。
【0060】
また同様にして、第一実施形態における音声入力手段7と、第三実施形態における入力手段7´とをあわせ持つような形態も、当然に本発明の範囲内である。このような場合では、穿刺作業の進捗状況に応じて、あるいは術者の好みに合致する方で、断層像50に関する直接的な拡大、縮小、あるいは投影位置の上下左右変更等を適宜行うようにすればよい。
【0061】
さらに、第一実施形態における距離Dの認識を、画像認識部Qにより自動的に行うのではなく、上記した入力手段7´によって、直接的に、患部W及び穿刺針Sの先端部Yの像の位置を入力して座標値を与え、これらに基づき距離Dを求め、ここからさらに、拡大率及び投影位置の調整を行うようにしてもよい。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の放射線診断装置によれば、穿刺針の被検体に対する穿刺開始から被検体内の目標部位への到達まで、断層像の拡大率及び画面上における投影位置が、穿刺針及び目標部位の距離に応じて、及び/又は穿刺針の被検体に対する進入速度に応じて、調整されることにより、当該穿刺針と当該目標部位とが、常に画面上に現れる。したがって、作業者ないし術者は、穿刺針と目標部位との両者の位置関係を正確に確認することができ、穿刺作業をより的確に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るX線CT装置の構成例を示す概要図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係るX線CT装置の構成例を示すブロック図である。
【図3】図1に示すX線CT装置において、断層像画面の表示例を示す説明図である。
【図4】図1に示すX線CT装置において、穿刺針の被検体に対する穿刺開始時における断層像表示例を示す説明図である。
【図5】図4に比して、穿刺針の被検体に対する進入が一段進んだ状態の断層像表示例を示す説明図である。
【図6】図5に比して、穿刺針の被検体に対する進入がより進み、当該穿刺針先端部と患部とがほぼ接触せんばかりとなる状態の断層像表示例を示す説明図である。
【図7】本発明の第二の実施形態に係るX線CT装置の構成例を示すブロック図である。
【図8】従来のX線CT装置における、サイズが固定された断層像画面の様子を示す説明図であって、断層像全体を写し出す結果、穿刺針先端部と患部との位置関係の把握が困難な状況を示す図である。
【図9】従来のX線CT装置における、サイズが固定された断層像画面の様子を示す説明図であって、断層像を拡大して示す結果、穿刺針の被検体に対する穿刺開始位置の把握が困難な状況を示す図である。
【符号の説明】
1 X線管球(放射線発生源)
1a X線発生装置
2 X線検出器(放射線検出器)
3 天板
4 画像処理部
Q 画像認識部
5 画像表示部
6 画像調整手段
7 音声入力手段
7a マイク
7b 音声認識装置
7´ 入力手段
50 断層像
C 中央制御部
P 被検体
S 穿刺針
Y 穿刺針先端部
W 患部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation diagnostic apparatus, and more particularly to a radiation diagnostic apparatus that facilitates puncture of a puncture needle for tissue collection or the like on a subject.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method has been implemented in which a tomographic image of a subject is acquired by an X-ray CT apparatus and a puncture needle for tissue collection or the like is punctured based on the tomographic image. This is because the tomographic image of the subject appearing on the screen (particularly, the image of the target site such as the affected part) and the image of the puncture needle are confirmed at the same time, and the actual subject while grasping the positional relationship between them. This is a kind of surgery for performing a puncture operation of a puncture needle. At this time, in particular, the tomographic image screen is used so that the tip of the puncture needle definitely reaches the target site in the subject.
[0003]
Specifically, it is performed according to the following procedure. First, an X-ray tomographic image of a subject is acquired in advance, and an image of an affected part or the like that is a target site in the tomographic image is registered. Next, the puncture start position on the body surface that will reach the affected area is determined by appropriate means, and puncture of the puncture needle is started here. Then, while confirming the positional relationship between the affected part and the tip of the puncture needle based on the tomographic image of the subject and the image of the puncture needle projected therewith, the entry direction or angle of the puncture needle, the degree of entry, etc. Puncturing work is performed while adjusting.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional puncturing operation as described above has the following problems. First, an image to be displayed is fixed to a predetermined size at the time of tomographic image acquisition, and the puncturing operation has to be performed while using the image of that size thereafter. In other words, since the displayed image was the same size from the start of puncture of the puncture needle until it reached the affected area, it was not possible to respond in detail depending on the size of the affected area and the progress of the puncture work.
[0005]
More specifically, when the image is the same size and the affected part W is small, as shown in FIG. 8, whether the puncture needle S has reached the affected part W or the like accurately as shown in FIG. This is extremely difficult to understand. In order to eliminate such harmful effects, if an image is enlarged and displayed in advance and a measure is taken so that a small affected part W or the like can be seen large, this time, as shown in FIG. It becomes impossible to confirm the puncture start position for the specimen. That is, in such a case, as shown by the dotted line in the figure, the image of the body surface of the subject protrudes from the screen and does not appear on the screen.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention relates to a puncture operation of a puncture needle using a tomographic image, and grasps a positional relationship between a puncture needle and a target site in a subject, etc. It is an object of the present invention to provide a radiodiagnostic apparatus capable of always performing an accurate puncturing operation appropriately.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention takes the following means in order to solve the above problems.
[0008]
That is, the radiation diagnostic apparatus according to claim 1 is a radiation diagnostic apparatus that reconstructs a tomographic image of the subject based on a result of detection of radiation emitted from a radiation generation source by the radiation detector through the subject. In monitoring the operation of puncturing the puncture needle with respect to the predetermined target site in the subject using the screen on which the tomographic image is displayed, during the operation, the predetermined target site and the puncture needle Tip Before An image recognition unit for obtaining coordinate values on the tomographic image; The tip of the puncture needle and the target site Based on the coordinate value Finding the distance on the tomographic image between the tip of the puncture needle and the target site, based on the distance The tip of the puncture needle and the target site are constantly monitored on the screen by adjusting the magnification of the tomographic image and the projection positions of the tip of the puncture needle and the target site on the screen. An image adjusting means for holding in a possible state is provided.
[0009]
The radiation diagnostic apparatus according to claim 2 Using a screen on which the tomographic image is displayed in a radiation diagnostic apparatus for reconstructing a tomographic image relating to the subject based on a result of detection of radiation emitted from a radiation source through the subject by a radiation detector In monitoring the operation of puncturing a puncture needle with respect to a predetermined target site in the subject, coordinate values on the tomographic image of the predetermined target site and the tip of the puncture needle are obtained during the operation. Based on the image recognition unit and the coordinate value of the tip of the puncture needle, an approach speed of the tip of the puncture needle to the subject is obtained, and based on the approach speed, the enlargement rate of the tomographic image and the puncture Image adjusting means for adjusting the projection position of the tip of the needle and the target site on the screen so that the tip of the puncture needle and the target site are constantly monitored on the screen. Preparation It is It is characterized by that.
[0011]
Claim 3 The radiation diagnostic apparatus according to claim 1. Or 2 In the above-described apparatus, the image adjustment unit adjusts the enlargement factor and the projection position based on a voice uttered by an operator who performs the work.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an X-ray CT apparatus (radiation diagnostic apparatus) according to an embodiment of the present invention. In this figure, the X-ray CT apparatus includes an X-ray tube (radiation source) 1 and an X-ray detector (radiation detector) 2. These are arranged opposite to each other as shown in the figure, and both rotate as shown by arrows in the figure. That is, the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 are arranged so as to sandwich the subject P when X-ray exposure is performed on the subject P, which is a normal state of use of the present apparatus.
[0014]
The subject P is placed (laid down) on the top 3 configured to be movable in the direction perpendicular to the plane of FIG. The top plate 3 is provided on a couch (not shown), and can be moved in the body axis direction (perpendicular to the plane of FIG. 1) on the couch. The subject P is in the state in which the top 3 is present on the far side (or near side) in FIG. 1, that is, in the state where the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 are drawn out from the facing part. When the X-ray exposure is performed in advance on the plate 3, the subject P is inserted into the front side (or back side) of FIG. 1 together with the top plate 3, and the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 are inserted. It will be arranged between.
[0015]
The X-ray tube 1 is connected to an X-ray generator 1a including a high voltage power source and the like. Further, the X-ray detector 2 is configured, for example, by arranging a large number of detection elements in the CH direction (for example, 500 to 1000 ch). The X-rays emitted from the X-ray tube 1 are exposed in a fan shape to the subject P as shown by the dotted line in FIG. In this case, a “slice position” for the subject P is defined as a portion where the fan shape and the subject P intersect (or a position where the fan shape “cuts” the subject P, so to speak).
[0016]
The X-ray that has passed through the subject P has a large amount of absorption due to the presence / absence of an organ or the like, and this causes an intensity distribution for the transmitted X-ray. In the X-ray detector 2, X-ray information having such an intensity distribution, that is, X-ray information including information inside the subject P is detected and acquired.
[0017]
Then, as described above, the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 rotate around the subject P, so that the X-ray information is acquired in multiple directions with respect to the slice position. Then, the electrical signal is sent to the image processing unit 4 via the data collection unit 8 and the preprocessing unit 9.
[0018]
The data collection unit 8 is connected to the X-ray detector 2 and receives the electrical signal from the X-ray detector 2. In the data collecting unit 8, the output signal, which is an electrical signal, is amplified by an amplifier, and the amplified signal is serially sent out by a multiplexer in units of channels determined for the detection elements. It is converted into a digital signal by the D converter.
[0019]
Then, as shown in the block diagram of FIG. 2, the digital signal is converted into “raw projection data” (hereinafter simply referred to as “projection data”) by an appropriate calibration process in the preprocessing unit 9, and then stored in the memory. It is sent to the image processing unit 4 via M.
[0020]
The image processing unit 4 reconstructs a tomographic image related to the subject P based on the projection data received in this way. The reconstructed tomographic image is displayed on a monitor (screen) 5a constituting the image display unit 5 connected to the image processing unit 4 (see FIG. 3).
[0021]
On the other hand, the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 described above are electrically connected via a slip ring (not shown), whereby the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 are While continuously rotating around the subject P, multi-directional X-ray information relating to the subject P required for reconstruction of one tomographic image can be continuously collected. The data collection unit 8 is connected to the X-ray detector 2 via the slip ring.
[0022]
According to such continuous rotation, for example, the projection data at the same slice position can be continuously acquired, and the tomographic image can be continuously displayed on the image display unit 5. According to the continuous display of the tomographic image, for example, it is possible to trace the change of the tomographic image due to the inflow or outflow of the contrast agent administered to the subject P from time to time. In particular, according to this method, when the puncture operation according to the present invention is performed, it is also possible to track the progress of the puncture needle in the subject P from time to time. Such a method is known as a so-called “dynamic scan”.
[0023]
As another example, by moving the top 3 in synchronization with the continuous rotation of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2, the slice position with respect to the subject P is changed to a spiral shape. It is also possible to obtain the tomographic image of the subject P over a wide range (with respect to the body axis direction) by acquiring the projection data. Such a method is known as a so-called “helical scan”.
[0024]
In the X-ray CT apparatus according to the present embodiment, the case where the above-described “dynamic scan” or the like is performed is referred to as operation or operation in the “fluoroscopic mode”. On the other hand, for example, a case where the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 are rotated at least (usually once) to reconstruct a tomographic image is referred to as an “imaging mode”. In this “imaging mode”, the change in the tomographic image that changes from moment to moment as described above is not tracked, but it is possible to obtain a tomographic image with higher spatial resolution, that is, a more precise and finer image.
[0025]
In addition, the acquisition and display of the tomographic image that changes every moment in the “perspective mode” is specifically performed as follows, for example. That is, during continuous rotation of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2, projection data sequentially sent from the data acquisition unit 8 and the preprocessing unit 9 are stored in the memory M, and the memory M In this case, every time the projection data necessary for constructing at least one tomographic image is sequentially accumulated, it is sent to the image processing unit 4 (or read from the memory M). Acquisition and display (confirmation) of a real-time tomographic image related to the subject P can be performed.
[0026]
In other words, in this case, the tomographic image reconstruction and its display are performed as soon as the projection data necessary for constructing at least one tomographic image is accumulated in the memory M, and in parallel with this, Since acquisition of X-ray information, data collection and preprocessing, and accumulation in the memory M are continuously performed in the line detector 2, a so-called “cine video” -like image ( Tomograms) are continuously displayed.
[0027]
In such a case, it is needless to say that the reconstruction processing in the image processing unit 4 is preferably as fast as possible. In order to realize this high-speed processing, for example, the image processing unit 4 is constituted by a plurality of processors and processed in parallel, or the “number of views” to be reconstructed is reduced or reconstructed. Processing such as selecting the detection elements as appropriate and thinning them out may be performed. Here, the “number of views” is the number of projection data collected per rotation by the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 and is, for example, 900 views / rotation. Further, for example, when the detection element to be reconfigured is “thinned out” as described above, the thinned portion may be appropriately interpolated at the time of display.
[0028]
In addition, regarding the “reconstruction rate”, which is the rate at which tomographic images are reconstructed with respect to the number of rotations (or time required for one rotation) of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2, For example, one tomographic image may be reconstructed per rotation of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2.
[0029]
Further, in such a “perspective mode”, the number of continuous rotations of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 is set to a number of times, or the projection “necessary for constructing at least one tomographic image”. How to define the data is basically free in the present invention. For example, the continuous rotation speed is “50 times”, and projection data constituting one tomographic image is “all angles (0 to 360 °) with respect to the subject P” or “half angle (0 to 180 °)”. The projection data acquired for “” may be used.
[0030]
However, the “continuous rotation speed” has a generally preferable upper limit because of the heat resistance performance of the X-ray tube 1 and the request to reduce the exposure dose to the subject P as much as possible.
[0031]
Incidentally, an image recognition unit Q is attached to the image processing unit 4. The image recognition unit Q is based on the information of each pixel constituting the tomographic image 50 as shown in FIG. 3 reconstructed by the image processing unit 4, and by using a known image recognition method, the affected part W and the puncture needle The leading end Y of S is automatically recognized as it. Simultaneously with this recognition, coordinate values on the tomographic image 50 relating to the affected part W and the tip Y of the puncture needle S are also obtained.
[0032]
Further, the image recognition unit Q is provided with an image adjusting means 6. Generally speaking, when the puncture needle S is punctured with respect to the subject P, the image adjusting means 6 is such that the affected part W, which is the target site of the puncture, and the distal end Y of the puncture needle S are On the tomographic image 50 screen reconstructed based on the X-ray information detected by the X-ray detector 2, the enlargement ratio of the tomographic image 50, the affected area W, and the affected area It has a function of adjusting the projection position of the image of the tip Y of the puncture needle S on the monitor 5a. In order to achieve such adjustment of the enlargement ratio and the projection position, the image adjusting means 6 has a function specifically described below.
[0033]
First, based on the “distance” on the tomographic image 50 between the affected part W and the puncture needle tip Y (see reference numeral D in FIG. 3), the function of adjusting the magnification and projection position described above. . Note that the distance D is obtained from coordinate values related to the affected part W and the distal end part Y of the puncture needle S obtained by the image recognition unit Q.
[0034]
Here, the calculation of the enlargement ratio or the like from the distance D is specifically performed, for example, when the distance D between the image of the affected area W and the image of the distal end portion Y of the puncture needle S is large, the enlargement ratio is reduced. When the distance is small, adjustment such as increasing the enlargement ratio is performed, and in each case, the image of the affected part W and the puncture needle S (and its tip Y) is monitored in accordance with the change in the enlargement ratio. The projection position on 5a is adjusted. Further, the correspondence between the distance D and the enlargement ratio may be set so as to have, for example, a proportional relationship or an exponential function relationship. By doing so, the affected part W and the distal end Y of the puncture needle S always appear on the monitor 5a and are always placed in a monitorable state, and the operator confirms that. The puncture operation can be performed while doing so.
[0035]
The second function is to adjust the magnification and projection position described above based on the voice of the surgeon performing the puncturing operation of the puncture needle S. In this case, as shown in FIG. 2, the voice input means 7 attached to the image adjusting means 6 is used. The voice input means 7 is composed of elements necessary for discriminating human voice, such as a microphone 7a and a voice recognition device 7b. The voice input from the microphone 7a is classified into a plurality of types by the voice recognition device 7b on the basis of the discrimination ability of the voice recognition device 7b. This is performed for the adjusting means 6. Based on this output, the image adjustment means 6 changes the magnification and projection position as appropriate.
[0036]
For example, when the voice recognition device 7b is configured to discriminate between two classifications of “large” voice and “small” voice uttered by the surgeon, a signal corresponding to the former classification is displayed as an image. When received by the adjusting means 6, the enlargement ratio of the tomographic image 50 is increased by a predetermined amount, and the projection position on the monitor 5a of the affected area W and the puncture needle tip Y is automatically adjusted as the enlargement ratio increases. In other words, when the image adjustment means 6 receives a signal corresponding to the latter classification, the reverse operation is performed. According to such means, the affected part W and the tip Y of the puncture needle can always be monitored and the operator's desired screen can be displayed as described above.
[0037]
As a matter of course, the present invention is not limited to the above-mentioned form with respect to the voice input means 7, and various other variations can be assumed. For example, it is specified that the surgeon should utter “zoom” instead of “large” as described above, or perform voice recognition such as “make the affected area display a little to the right” more directly and finely. Based on this, the tomographic image 50 may be adjusted so as to realize the audio content generated by the image adjusting means 6.
[0038]
Hereinafter, the operation and effect of the X-ray CT apparatus having the above configuration will be described along an example of a work procedure.
[0039]
First, the subject P is set on the top plate 3 drawn out of the facing portions of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2, and the top plate 3 on which the subject P has been set is placed on the top plate 3 described above. It is inserted and arranged between the tube 1 and the X-ray detector 2. Then, the apparatus is operated or operated in the above-described “fluoroscopic mode”, and the tomographic image 50 relating to the subject P is acquired while rotating the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 together.
[0040]
Next, based on the acquired tomographic image 50, the surgeon confirms an image of the affected area W in the subject P in order to insert another puncture needle S for tissue collection or drug injection. Subsequently, the puncture start position is specified on the surface of the subject P body so that the puncture needle S reaches the image of the affected part W, and the puncture of the puncture needle S is started from this position.
[0041]
At this time, due to the continuous rotation of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2, projection data is continuously stored in the memory M, and projection data necessary for constructing at least one tomographic image is present. Each time it is accumulated, it is reconstructed as a tomographic image in the image processing unit 4, and the tomographic image is displayed on the monitor 5 a of the image display unit 5. The image recognizing unit Q recognizes the image of the affected part W and the tip Y of the puncture needle S with respect to the tomographic image 50 that is sequentially reconstructed and displayed, and obtains coordinate values on the tomographic image 50 of both of them. The distance D between the affected part W image and the tip Y image of the puncture needle is obtained from the coordinate values.
[0042]
Next, based on the distance D obtained as described above, the image adjusting unit 6 appropriately displays the image of the affected part W on the tomographic image 50 and the tip Y of the puncture needle S on the monitor 5a of the image display unit 5. The enlargement ratio of the tomographic image 50 and the projection positions of the two are adjusted so that they fall within the range. Such adjustment work is repeatedly executed during the puncture work in the first embodiment. That is, the distance D between the affected part W image and the tip Y image of the puncture needle S is regularly and automatically monitored based on the tomographic images 50 sequentially reconstructed and displayed as described above. Based on the distance D, the enlargement ratio and the projection position are changed.
[0043]
Here, “periodically” is used. However, in some cases, the configuration may be changed “as needed”, and the image of the affected area W and the image of the tip Y of the puncture needle S may be changed. A configuration may be adopted in which when the change rate of the distance D exceeds a certain predetermined limit, the enlargement rate and the projection position are changed.
[0044]
Specifically, for example, it is as follows. First, at the beginning of the puncture of the puncture needle S, the affected part W and the puncture needle tip Y are in a relatively separated state, that is, a state in which the distance D between the two images is large, as shown in FIG. The enlargement ratio is set to a small value, and the entire field of view is configured such that the puncture start position A and the affected area W can be accommodated on the entire screen of the monitor 5a. On the other hand, when the puncture needle S enters the subject P one step further than in FIG. 4 and the distance D between the affected area W and the puncture needle tip Y becomes smaller than the above, FIG. As shown in FIG. 3, the display is changed to an image display in which the enlargement ratio of the tomographic image 50 is large. Along with this, adjustments regarding these projection positions are also performed so that both the affected part W and the puncture needle tip Y are projected on the monitor 5a.
[0045]
Further, when the puncture needle S further advances compared to FIG. 5 and the diseased part W and the puncture needle tip Y are almost in contact with each other, as shown in FIG. Is large, and the affected part W and the puncture needle tip Y are displayed on the full screen of the monitor 5a of the image display unit 5.
[0046]
However, the correspondence relationship between the recognized distance D and the enlargement ratio is basically arbitrary in the present invention. Therefore, according to the distance D between the affected part W and the puncture needle tip Y, which changes from time to time, the enlargement factor at which the tomographic image 50 is displayed depends on the distance D and the enlargement factor. The pre-adjustment or user setting value of the image adjustment means 6 relating to the correspondence is left to the user. Therefore, the display examples as shown in FIGS. 4, 5, and 6 are merely examples in the first embodiment, and for example, the affected part W and the puncture needle tip Y are only in contact with each other. However, the extreme display as shown in FIG. 6 is not necessarily performed, and it is needless to say that a certain degree of visual field regarding the surroundings may be secured.
[0047]
In general, during the operation, in a situation where the puncture needle S is “inserting” into the subject P, in other words, in a situation where the puncture needle S is “moving”, the puncture needle S is attached to the subject P. It may be more preferable for an operator or an operator to confirm how the body surface is punctured or the position of the puncture needle S in the entire tomographic image of the subject P.
[0048]
In consideration of such circumstances, it is preferable to perform the following processing. That is, when the puncture needle S is in the above-described situation (moving situation), as shown in FIG. 4, automatically, regardless of the distance D between the affected part W and the puncture needle tip Y, the subject P What is necessary is just to make it display an image with the expansion ratio and projection position which the whole tomographic image 50 appears on the monitor 5a full screen. When the movement of the puncture needle S stops, the distance D between the affected part W and the distal end Y of the puncture needle S at that time is calculated, and based on this, an appropriate enlargement ratio and projection position are obtained. Similar image display control is performed. This will contribute to more accurate puncturing work.
[0049]
Furthermore, in the first embodiment, the following processing can be performed at any time in parallel with the processing related to the distance D described above. That is, by using the voice input means 7, the operator can arbitrarily perform enlargement / reduction of the tomographic image 50 at any time. For example, in the case shown in FIG. 6, when the operator wishes to secure a slightly wider field of view and confirm the surrounding situation, the predetermined sound, “small” according to the example described above, etc. By producing sound, it is possible to reduce the magnification of the tomographic image 50 and obtain a tomographic image 50 having a slightly wider field of view as compared to FIG.
[0050]
In this case, the same argument as the distance D and the enlargement ratio described above applies to the correspondence between the utterance of “small” and the accompanying reduction degree of the enlargement ratio. That is, the “degree of reduction” is arbitrary, and how much reduction effect is brought about with respect to the enlargement ratio by uttering “small” is determined in advance by the image adjustment means 6 or a user set value. It is entangled. However, in the present invention, the voice recognition unit Q may be configured to recognize a utterance such as “30% expansion”. In this case, in this case, the tomographic image 50 is used to realize the utterance content. Also, the processing related to “30% expansion” may be performed.
[0051]
Below, 2nd embodiment of this invention is described. In the second embodiment, in the image adjusting means 6 in the first embodiment, the enlargement ratio of the tomographic image 50 and the projection positions of the affected part W and the tip Y of the puncture needle are set as the affected part W and the puncture needle tip Y. Instead of this, the function of adjusting the enlargement ratio and the projection position based on the “entry speed” of the tip Y of the puncture needle S with respect to the subject P instead of this function. It is different in that it is provided.
[0052]
By providing such a function, in the second embodiment, for example, if the entry speed of the puncture needle is high, the rate of change of the magnification rate with respect to the tomographic image 50 with respect to time varies with the progress of the puncture needle S. The enlargement rate is gradually increased so as to increase, and conversely, if the speed is low, the same change is made so that the change rate of the enlargement rate becomes small.
[0053]
Even in such a case, as in the case of the first embodiment described above, it is clear that the affected part W and the puncture needle tip Y are always placed in a monitorable state on the monitor 5a screen.
[0054]
Below, 3rd embodiment of this invention is described. In the third embodiment, the audio input means 7 is attached to the image adjustment means 6 in the first embodiment. Instead, as shown in FIG. The difference is that a means 7 'is provided.
[0055]
As described above, the input means 7 'includes various press buttons (not shown), for example, an "enlarge button", a "reducing button", or an "arrow button" that indicates the four directions, and presses these buttons. By doing so, it is possible to directly perform enlargement / reduction of the tomographic image, vertical / left / right projection position adjustment, and the like. In other words, it has a function of adjusting the magnification of the tomographic image 50 and the projection position of the affected part W and the puncture needle tip Y based on information input via the input unit 7 ′. It is clear that the affected part W and the puncture needle tip Y can always be monitored even if such means are used.
[0056]
In the present invention, the input means 7 'is not limited to the above-described form. For example, in addition to or in combination with the above-described configuration, a numeric keypad type input unit is provided, and by directly inputting a numerical adjustment value, the affected part W and the puncture needle S projected on the monitor 5a A mode of changing the position of the tip Y so as to correspond to the adjustment value can be considered, and the tomographic image 50 is enlarged using a mouse and a pointer (not shown) displayed on the monitor 5a. It is also possible to easily consider a form in which the projection position is changed.
[0057]
As described above, in any of the first, second, and third embodiments, if the X-ray CT apparatus is used, the affected area W and the distal end Y of the puncture needle S are always monitored. Since it appears on the screen 5a, the puncture operation of the puncture needle S can be performed while accurately checking the relationship between the two at any time.
[0058]
Further, according to the voice input means 7 in the first embodiment or the input means 7 ′ in the third embodiment, when the operator desires, the enlargement or reduction of the tomographic image 50 can be appropriately performed. The puncture operation can be performed while more accurately grasping the positional relationship between the affected part W and the puncture needle S.
[0059]
In the above description, the embodiment related to the present invention has been described in three parts for convenience. However, the present invention is not limited to such a form. For example, it is possible to adopt a form in which the changing function such as the enlargement ratio of the tomographic image 50 based on the “entry speed” of the puncture needle S described in the second embodiment is combined in the first embodiment. That is, with respect to the image adjusting means 6, such a change function such as an enlargement rate based on the “entry speed” and an enlargement based on the distance D between the affected part W and the puncture needle tip Y as described in the first embodiment. It may be configured to have a change function such as a rate. In such a case, for example, the degree of influence on the change in the enlargement ratio is changed by the change in the “approach speed” and the change in the distance D, and either the “approach speed” or the “distance” D is changed. It is possible to consider a configuration in which it is left up to the operator to change the enlargement ratio or the like.
[0060]
Similarly, a mode in which the voice input means 7 in the first embodiment and the input means 7 ′ in the third embodiment are combined is naturally within the scope of the present invention. In such a case, direct enlargement / reduction of the tomographic image 50 or change of the projection position in the vertical / left / right directions is appropriately performed according to the progress of the puncture operation or according to the preference of the surgeon. do it.
[0061]
Furthermore, the recognition of the distance D in the first embodiment is not automatically performed by the image recognition unit Q, but the image of the affected part W and the tip Y of the puncture needle S directly by the input means 7 ′ described above. The position D may be input to give coordinate values, the distance D may be obtained based on these values, and the enlargement ratio and projection position may be further adjusted therefrom.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the radiological diagnostic apparatus of the present invention, the tomographic image magnification and the projection position on the screen from the start of puncture of the puncture needle to the subject to the arrival of the target site in the subject are By adjusting according to the distance between the needle and the target site and / or according to the approach speed of the puncture needle to the subject, the puncture needle and the target site always appear on the screen. Therefore, an operator or an operator can accurately confirm the positional relationship between the puncture needle and the target site, and can perform the puncture operation more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an X-ray CT apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a display example of a tomographic image screen in the X-ray CT apparatus shown in FIG. 1;
4 is an explanatory diagram showing a tomographic image display example at the start of puncture of a subject with a puncture needle in the X-ray CT apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a tomographic image display example in a state in which the puncture needle enters the subject one step further than FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory view showing a tomographic image display example in a state where the entry of the puncture needle into the subject is further advanced as compared with FIG. 5, and the tip of the puncture needle and the affected part are almost in contact with each other.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of an X-ray CT apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state of a tomographic image screen with a fixed size in a conventional X-ray CT apparatus, and as a result of copying the entire tomographic image, the positional relationship between the tip of the puncture needle and the affected part can be grasped. It is a figure which shows a difficult situation.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of a tomographic image screen with a fixed size in a conventional X-ray CT apparatus, and as a result of enlarging the tomographic image, grasping the puncture start position of the puncture needle with respect to the subject It is a figure which shows a difficult situation.
[Explanation of symbols]
1 X-ray tube (radiation source)
1a X-ray generator
2 X-ray detector (radiation detector)
3 Top plate
4 Image processing section
Q Image recognition unit
5 Image display section
6 Image adjustment means
7 Voice input means
7a microphone
7b Voice recognition device
7 'input means
50 Tomographic image
C Central control unit
P subject
S puncture needle
Y puncture needle tip
W affected area

Claims (3)

放射線発生源より発した放射線が被検体を介して放射線検出器で検出される結果に基づき、前記被検体に関する断層像を再構成する放射線診断装置において、
前記断層像が表示される画面を用いて、前記被検体内の所定の目標部位に対し穿刺針を穿刺する作業を監視するに際し、
前記作業中において、前記所定の目標部位及び前記穿刺針の先端部の前記断層像上の座標値を求める画像認識部と、
前記穿刺針の先端部及び前記目標部位の前記座標値を基に前記穿刺針の先端部と前記目標部位との前記断層像上における距離を求め、前記距離に基づいて、前記断層像の拡大率並びに前記穿刺針の先端部及び前記目標部位の前記画面上における投影位置を調整することで、前記穿刺針の先端部と前記目標部位とを、前記画面上で常に監視可能な状態に保持する画像調整手段が備えられていることを特徴とする放射線診断装置。
In the radiation diagnostic apparatus for reconstructing a tomographic image relating to the subject based on the result of detection of radiation emitted from the radiation source by the radiation detector via the subject,
When monitoring the operation of puncturing a puncture needle with respect to a predetermined target site in the subject using a screen on which the tomographic image is displayed,
During the work, and an image recognition unit for obtaining the coordinate values on the previous SL tomogram of the tip portion of the predetermined target site and the puncture needle,
Based on the coordinate values of the tip of the puncture needle and the target site, the distance between the tip of the puncture needle and the target site on the tomographic image is obtained, and based on the distance, the enlargement ratio of the tomographic image In addition, by adjusting the projection position of the distal end portion of the puncture needle and the target portion on the screen, the image that keeps the distal end portion of the puncture needle and the target portion in a state that can always be monitored on the screen. A radiation diagnostic apparatus comprising an adjusting means.
放射線発生源より発した放射線が被検体を介して放射線検出器で検出される結果に基づき、前記被検体に関する断層像を再構成する放射線診断装置において、In the radiation diagnostic apparatus for reconstructing a tomographic image relating to the subject based on the result of detection of radiation emitted from the radiation source by the radiation detector via the subject,
前記断層像が表示される画面を用いて、前記被検体内の所定の目標部位に対し穿刺針を穿刺する作業を監視するに際し、When monitoring the operation of puncturing a puncture needle with respect to a predetermined target site in the subject using a screen on which the tomographic image is displayed,
前記作業中において、前記所定の目標部位及び前記穿刺針の先端部の前記断層像上の座標値を求める画像認識部と、During the work, an image recognition unit for obtaining a coordinate value on the tomographic image of the predetermined target site and the tip of the puncture needle;
前記穿刺針の先端部の前記座標値を基に前記穿刺針の先端部の前記被検体に対する進入速度を求め、前記進入速度に基づいて、前記断層像の拡大率並びに前記穿刺針の先端部及び前記目標部位の前記画面上における投影位置を調整することで、前記穿刺針の先端部と前記目標部位とを、前記画面上で常に監視可能な状態に保持する画像調整手段が備えられていることを特徴とする放射線診断装置。Based on the coordinate value of the tip of the puncture needle, the approach speed of the tip of the puncture needle to the subject is obtained, and based on the approach speed, the magnification of the tomographic image, the tip of the puncture needle, and Image adjustment means is provided for adjusting the projection position of the target part on the screen so that the tip of the puncture needle and the target part are always monitored on the screen. A radiation diagnostic apparatus characterized by the above.
前記画像調整手段は、
前記作業を執り行う作業者が発する音声に基づいて、前記拡大率及び前記投影位置を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線診断装置。
The image adjusting means includes
Based on the speech the operator issues to hold a ceremony the working, radiation diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that adjusting the magnification and the projection position.
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