JP4976880B2 - X-ray apparatus and X-ray image creation method - Google Patents
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Description
この発明は、X線CT装置で生成されたCTボクセルデータから模擬的なX線画像を作成する技術に関する。 The present invention relates to a technique for creating a simulated X-ray image from CT voxel data generated by an X-ray CT apparatus.
X線装置では、患者などの被写体にX線を照射し、被写体を透過したX線を検出して画像を作成している。すなわち、X線装置では、画像を作成するためには、被写体にX線を照射する必要がある。 In an X-ray apparatus, an image is created by irradiating a subject such as a patient with X-rays and detecting X-rays transmitted through the subject. That is, in the X-ray apparatus, it is necessary to irradiate the subject with X-rays in order to create an image.
一方、X線CT装置のデータについては、核医学装置のγ線減衰補正に利用する技術(例えば、特許文献1参照)や、SPECTのγ線減衰補正に利用する技術(例えば、特許文献2参照)が開発されている。 On the other hand, as for the data of the X-ray CT apparatus, a technique used for γ-ray attenuation correction of a nuclear medicine apparatus (for example, see Patent Document 1) and a technique used for SPECT γ-ray attenuation correction (for example, see Patent Document 2) ) Has been developed.
X線装置では、実際に臨床データを収集する以外にも、保持装置や寝台のポジショニングやX線条件(管電圧およびmAS)の決定などの予備操作で、患者にX線を照射する場面があり、患者にとってはよけいな被曝となるという問題がある。また、予備操作に時間がとられることによって、検査時間が長くなるという問題もある。 In addition to actually collecting clinical data, there are scenes where the patient is irradiated with X-rays during preliminary operations such as positioning the holding device and bed and determining X-ray conditions (tube voltage and mAS). There is a problem that it is a good exposure for the patient. Moreover, there is also a problem that the inspection time becomes longer due to the time taken for the preliminary operation.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、予備操作などによるよけいな被曝をなくすとともに、検査時間を短縮することができるX線装置およびX線画像作成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and can eliminate an excessive exposure due to a preliminary operation or the like and reduce an inspection time and an X-ray image creation method. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、被写体に関してX線CT装置により生成されたCTボクセルデータを入力するCTボクセルデータ入力手段と、X線強度分布基準データおよび前記CTボクセルデータ入力手段により入力されたCTボクセルデータに基づいて模擬X線画像を生成して表示する模擬X線画像生成手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides CT voxel data input means for inputting CT voxel data generated by an X-ray CT apparatus with respect to a subject, X-ray intensity distribution reference data, and the CT voxel. And a simulated X-ray image generating means for generating and displaying a simulated X-ray image based on the CT voxel data input by the data input means.
また、本発明は、被写体に関してX線CT装置により生成されたCTボクセルデータを入力するCTボクセルデータ入力ステップと、X線強度分布基準データおよび前記CTボクセルデータ入力ステップにより入力されたCTボクセルデータに基づいて模擬X線画像を生成して表示する模擬X線画像生成ステップとを含んだことを特徴とする。 The present invention also provides a CT voxel data input step for inputting CT voxel data generated by an X-ray CT apparatus with respect to a subject, an X-ray intensity distribution reference data, and a CT voxel data input by the CT voxel data input step. And a simulated X-ray image generation step for generating and displaying a simulated X-ray image based on the simulation X-ray image.
本発明によれば、被写体にX線を照射することなくX線画像を生成して表示するので、X線の被曝量を低減することができる。 According to the present invention, since an X-ray image is generated and displayed without irradiating the subject with X-rays, the exposure dose of X-rays can be reduced.
以下に添付図面を参照して、この発明に係るX線装置およびX線画像作成方法の好適な実施例を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an X-ray apparatus and an X-ray image creation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本実施例に係るX線装置の構成について図1および図2を用いて説明する。図1は、本実施例に係るX線装置の斜視図であり、図2は、本実施例に係るX線装置の構成を示す機能ブロック図である。 First, the configuration of the X-ray apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the X-ray apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the X-ray apparatus according to the present embodiment.
図2に示すように、このX線装置100は、X線高電圧発生装置1と、X線源装置2と、X線検出器3と、モニタ4と、画像処理装置5と、模擬画像データ生成部6と、X線強度分布基準データ格納部7と、X線検出器補正パラメータ格納部8と、システム制御部9と、操作部10と、機構制御部11と、寝台天板12と、保持装置13とを有する。なお、X線源装置2、X線検出器3、モニタ4、寝台天板12および保持装置13については図1の斜視図にも示す。
As shown in FIG. 2, the
X線高電圧発生装置1は、X線源装置2に供給する高電圧を発生する装置であり、発生する電圧・電流を制御することによってX線の出力を制御するX線制御部1−1と、X線制御部1−1の制御のもとに高電圧を発生する高電圧発生装置1−2とを有する。
The X-ray
X線源装置2は、X線高電圧発生装置1から高電圧の供給をうけてX線を発生する装置であり、X線を発生して患者Pに照射するX線管装置2−1と、X線管装置2−1が発生したX線を遮蔽するX線絞り2−2とを有する。X線検出器3は、患者Pを透過したX線を検出する装置であり、モニタ4は、画像処理装置5が生成した画像を表示する表示部である。
The
画像処理装置5は、X線検出器3がX線を検出して生成する検出データまたは模擬画像データ生成部6が生成する模擬画像データを用いて画像を生成する装置であり、検出データまたは模擬画像データを入力する画像入力部5−1と、画像入力部5−1が入力したデータを用いてコントラスト補正、ブライトネス補正あるいはシャープネス補正などの処理を行って画像を生成する画像処理部5−2と、画像処理部5−2が生成した画像などを記憶する画像記憶部5−3と、画像記憶部5−3が記憶する画像をモニタ4に表示する画像出力部5−4とを有する。
The image processing apparatus 5 is an apparatus that generates an image using detection data generated by the
模擬画像データ生成部6は、模擬画像データを生成する装置であり、X線CT装置200のCTボクセルデータ出力部201が出力するCTボクセルデータを入力するCTボクセルデータ入力部6−1と、CTボクセルデータ入力部6−1が入力したCTボクセルデータ、X線強度分布基準データ格納部7が格納するX線強度分布基準データおよびX線検出器補正パラメータ格納部8が格納するX線検出器補正パラメータを用いて模擬画像データを作成する模擬X線画像データ作成・補正部6−2と、模擬X線画像データ作成・補正部6−2が生成した模擬画像データを出力する画像データ出力部6−3とを有する。
The simulated image data generation unit 6 is a device that generates simulated image data. The CT voxel data input unit 6-1 inputs CT voxel data output from the CT voxel
なお、X線強度分布基準データ格納部7が格納するX線強度分布基準データは、X線管装置2−1の焦点より一定距離(1m)の基準値である。また、X線検出器補正パラメータ格納部8が格納するX線検出器補正パラメータは、X線検出器3に関する補正係数であり、ゲイン、オフセット、ノイズ、X線検出器歪(イメージインテンシファイアの場合)に基づく値である。
The X-ray intensity distribution reference data stored in the X-ray intensity distribution reference data storage unit 7 is a reference value that is a fixed distance (1 m) from the focal point of the X-ray tube device 2-1. The X-ray detector correction parameter stored in the X-ray detector correction parameter storage unit 8 is a correction coefficient related to the
模擬X線画像データ作成・補正部6−2がCTボクセルデータ、X線強度分布基準データおよびX線検出器補正パラメータを用いて模擬画像データを生成することによって、X線装置100は、X線を患者Pに照射することなくX線画像を表示することができる。なお、この模擬X線画像データ作成・補正部6−2の詳細については後述する。
The simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 generates simulated image data using the CT voxel data, the X-ray intensity distribution reference data, and the X-ray detector correction parameter, so that the
システム制御部9は、操作部10からの指示に基づいてX線制御部1−1、機構制御部11、模擬X線画像データ作成・補正部6−2などに指示することによってX線装置100全体を制御する制御部である。操作部10は、操作者からの指示を受け付けてシステム制御部9に操作者の指示を伝えるコンソールである。
The
機構制御部11は、X線絞り2−2、寝台天板12、保持装置13などの動きを制御する制御部であり、X線絞り2−2が有するX線補償フィルタの移動を制御するX線補償フィルタ移動制御部11−1と、X線絞り2−2の羽根の移動を制御するX線絞り羽根移動制御部11−2と、寝台天板12の移動を制御する寝台天板移動制御部11−3と、保持装置13の回転・移動を制御するアーム回転・移動制御部11−4とを有する。 The mechanism control unit 11 is a control unit that controls the movement of the X-ray diaphragm 2-2, the couchtop 12, the holding device 13, and the like, and controls the movement of the X-ray compensation filter of the X-ray diaphragm 2-2. Line compensation filter movement control unit 11-1, X-ray diaphragm blade movement control unit 11-2 that controls movement of the blades of the X-ray diaphragm 2-2, and bed top plate movement control that controls movement of the bed top plate 12 Unit 11-3 and an arm rotation / movement control unit 11-4 that controls rotation / movement of the holding device 13.
寝台天板12は、患者Pが横たわる板であり、保持装置13は、X線源装置2、X線検出器3などを保持するアームである。
The bed top 12 is a plate on which the patient P lies, and the holding device 13 is an arm that holds the
次に、模擬X線画像データ作成・補正部6−2の詳細について図3〜図5を用いて説明する。図3は、模擬X線画像データ作成・補正部6−2が模擬画像データの生成に用いる座標系を示す図である。同図は、患者Pを頭側から見た図であり、この座標系は、寝台天板12の横方向をX軸方向、寝台天板12に対する法線方向をy軸方向、体軸方向をz軸方向とし、患者Pのアイソセンタ位置を原点としている。 Next, details of the simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating a coordinate system used by the simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 to generate simulated image data. This figure is a view of the patient P as viewed from the head side. This coordinate system shows the horizontal direction of the bed top 12 in the X axis direction, the normal direction to the bed top 12 in the y axis direction, and the body axis direction. The z-axis direction is used, and the isocenter position of the patient P is the origin.
模擬X線画像データ作成・補正部6−2は、あるX線条件すなわちある管電圧kVとあるmAS(管電流とX線照射秒数の積)のときの検出器位置(x,y,z)における画像データI2(x,y,z)を以下の計算式で算出することによって模擬画像データを生成する。
I2(x,y,z)=I1(x,y,z)×F7(x,y,z)
The simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 detects a detector position (x, y, z) under a certain X-ray condition, that is, a certain tube voltage kV and a certain mAS (product of tube current and X-ray irradiation time). The simulated image data is generated by calculating the image data I2 (x, y, z) in () with the following formula.
I2 (x, y, z) = I1 (x, y, z) × F7 (x, y, z)
ここで、I1(x,y,z)は、検出器位置(x,y,z)に入力するX線強度であり、F7(x,y,z)は、X線検出器補正パラメータ格納部8が格納するX線検出器補正パラメータである。 Here, I1 (x, y, z) is the X-ray intensity input to the detector position (x, y, z), and F7 (x, y, z) is the X-ray detector correction parameter storage unit. 8 is an X-ray detector correction parameter stored.
また、模擬X線画像データ作成・補正部6−2は、I1(x,y,z)を以下の計算式で算出する。
I1(x,y,z)=I0(x,y,z、kV)×F1(x,y,z、kV)×F2(mAS,SID)×F3(x,y,z、kV)×F4(x,y,z、kV)×F5(x,y,z、kV)×F6(kV)
The simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 calculates I1 (x, y, z) by the following calculation formula.
I1 (x, y, z) = I0 (x, y, z, kV) × F1 (x, y, z, kV) × F2 (mAS, SID) × F3 (x, y, z, kV) × F4 (X, y, z, kV) × F5 (x, y, z, kV) × F6 (kV)
ここで、I0(x,y,z、kV)は、X線強度分布基準データ格納部7が格納するX線強度分布基準データであり、F1(x,y,z、kV)は、患者を構成する骨組織、軟部組織、脂肪組織などの体組織および管電圧kVに基づく補正係数であり、F2(mAS,SID)は、mASおよびSIDに基づく補正係数であり、F3(x,y,z、kV)は、X線絞り2−2のX線補償フィルタに基づく補正係数であり、F4(x,y,z、kV)は、X線絞り2−2のX線絞り羽根に基づく補正係数であり、F5(x,y,z、kV)は、寝台天板12やマットなどに基づく補正係数であり、F6(kV)は、カンタムノイズ付加係数である。 Here, I0 (x, y, z, kV) is X-ray intensity distribution reference data stored in the X-ray intensity distribution reference data storage unit 7, and F1 (x, y, z, kV) indicates the patient. F2 (mAS, SID) is a correction coefficient based on mAS and SID, and F3 (x, y, z) is a correction coefficient based on body tissue such as bone tissue, soft tissue, adipose tissue and tube voltage kV. , KV) is a correction coefficient based on the X-ray compensation filter of the X-ray diaphragm 2-2, and F4 (x, y, z, kV) is a correction coefficient based on the X-ray diaphragm blades of the X-ray diaphragm 2-2. F5 (x, y, z, kV) is a correction coefficient based on the bed top 12 or mat, and F6 (kV) is a quantum noise addition coefficient.
具体的には、F1(x,y,z、kV)は、以下の計算式で算出される。
ここで、患者Pの体組織nの透過前のX線量をX0とし、透過後のX線量をX1とし、体組織nの厚さをdとすると、
X1=X0×e(−μn(kV)・d)
の関係がある。
Here, if the X-ray dose before transmission through the body tissue n of the patient P is X0, the X-ray dose after transmission is X1, and the thickness of the body tissue n is d,
X1 = X0 × e (−μn (kV) · d)
There is a relationship.
また、X線の吸収係数μn(kV)は、CTボクセルデータに対応する骨組織、軟部組織、脂肪組織などの体組織nおよび管電圧kVから図4に示す吸収係数−管電圧−体組織の関係を用いて求めることができる。すなわち、CTボクセルデータに対応する体組織nを求め、体組織nの曲線で管電圧kVに対応する値としてμn(kV)を求めることができる。 The X-ray absorption coefficient μn (kV) is calculated from the absorption coefficient-tube voltage-body tissue shown in FIG. 4 from body tissue n and tube voltage kV such as bone tissue, soft tissue, and fat tissue corresponding to CT voxel data. It can be determined using the relationship. That is, the body tissue n corresponding to the CT voxel data can be obtained, and μn (kV) can be obtained as a value corresponding to the tube voltage kV in the curve of the body tissue n.
なお、模擬X線画像データ作成・補正部6−2は、F1(x,y,z、kV)を計算する際に、保持装置13のたわみに起因するX線検出器3の位置ずれの補正を行う。
The simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 corrects the positional deviation of the
また、
F2(mAS,SID)=mAS×1/SID2
であり、F3(x,y,z、kV)は、F1と同様の計算式で、X線補償フィルタ物質の吸収係数およびX線パス上の厚みより算出され、F4(x,y,z、kV)は、F1と同様の計算式で、絞り羽根物質の吸収係数およびX線パス上の厚みより算出され、F5(x,y,z、kV)は、F1と同様の計算式で、寝台天板12やマットなどの吸収係数およびX線パス上の厚みより算出される。
Also,
F2 (mAS, SID) = mAS × 1 / SID 2
F3 (x, y, z, kV) is a calculation formula similar to F1, calculated from the absorption coefficient of the X-ray compensation filter material and the thickness on the X-ray path, and F4 (x, y, z, kV) is the same calculation formula as F1, and is calculated from the absorption coefficient of the diaphragm blade material and the thickness on the X-ray path, and F5 (x, y, z, kV) is the same calculation formula as F1 and the bed. It is calculated from the absorption coefficient of the top plate 12 and the mat and the thickness on the X-ray path.
図5は、模擬X線画像データ作成・補正部6−2の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、模擬X線画像データ作成・補正部6−2は、カンタムノイズ計算部6−2−1と、X線絞り羽根補正部6−2−2と、X線補償フィルタ補正部6−2−3と、寝台補正部6−2−4と、管電圧・体組織補正部6−2−5と、mAS・SID補正部6−2−6と、X線検出器補正部6−2−7とを有する。 FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2. As shown in the figure, the simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 includes a quantum noise calculation unit 6-2-1, an X-ray diaphragm blade correction unit 6-2-2, and an X-ray compensation filter correction. Unit 6-2-3, bed correction unit 6-2-4, tube voltage / tissue correction unit 6-2-5, mAS / SID correction unit 6-2-6, and X-ray detector correction unit 6-2-7.
カンタムノイズ計算部6−2−1は、X線強度分布基準データ格納部7からX線強度分布基準データを読み出し、カンタムノイズ付加係数との積を計算する処理部であり、I0(x,y,z、kV)×F6(kV)を計算する。 The quantum noise calculation unit 6-2-1 is a processing unit that reads the X-ray intensity distribution reference data from the X-ray intensity distribution reference data storage unit 7 and calculates a product of the quantum noise addition coefficient, and I0 (x, y , Z, kV) × F6 (kV).
X線絞り羽根補正部6−2−2は、システム制御部9からX線絞り羽根位置情報を取得し、カンタムノイズ計算部6−2−1の計算結果に対してX線絞り羽根に基づく補正を行う処理部であり、I0(x,y,z、kV)×F4(x,y,z、kV)×F6(kV)を計算する。
The X-ray diaphragm blade correction unit 6-2-2 acquires the X-ray diaphragm blade position information from the
X線補償フィルタ補正部6−2−3は、システム制御部9からX線補償フィルタ位置情報を取得し、X線絞り羽根補正部6−2−2の計算結果に対してX線補償フィルタに基づく補正を行う処理部であり、I0(x,y,z、kV)×F3(x,y,z、kV)×F4(x,y,z、kV)×F6(kV)を計算する。
The X-ray compensation filter correction unit 6-2-3 acquires the X-ray compensation filter position information from the
寝台補正部6−2−4は、システム制御部9から寝台位置情報を取得し、X線補償フィルタ補正部6−2−3の計算結果に対して寝台天板12やマットなどに基づく補正を行う処理部であり、I0(x,y,z、kV)×F3(x,y,z、kV)×F4(x,y,z、kV)×F5(x,y,z、kV)×F6(kV)を計算する。
The bed correction unit 6-2-4 acquires the bed position information from the
管電圧・体組織補正部6−2−5は、システム制御部9から管電圧を取得するとともにCTボクセルデータ入力部6−1からCTボクセルデータを取得し、寝台補正部6−2−4の計算結果に対して管電圧および患者Pの体組織に基づく補正を行う処理部であり、I0(x,y,z、kV)×F1(x,y,z、kV)×F3(x,y,z、kV)×F4(x,y,z、kV)×F5(x,y,z、kV)×F6(kV)を計算する。
The tube voltage / tissue correction unit 6-2-5 acquires the tube voltage from the
mAS・SID補正部6−2−6は、システム制御部9からmASおよび保持装置位置情報を取得し、管電圧・体組織補正部6−2−5の計算結果に対してmASおよびSIDに基づく補正を行う処理部であり、I1(x,y,z)=I0(x,y,z、kV)×F1(x,y,z、kV)×F2(mAS,SID)×F3(x,y,z、kV)×F4(x,y,z、kV)×F5(x,y,z、kV)×F6(kV)を計算する。
The mAS / SID correction unit 6-2-6 obtains mAS and holding device position information from the
X線検出器補正部6−2−7は、mAS・SID補正部6−2−6の計算結果に対してX線検出器3に基づく補正を行う処理部であり、I2(x,y,z)=I1(x,y,z)×F7(x,y,z)を計算する。
The X-ray detector correction unit 6-2-7 is a processing unit that performs correction based on the
このように、模擬X線画像データ作成・補正部6−2が、X線強度分布基準データを基にして、管電圧、患者Pの体組織、SID、mAS、X線絞り羽根、X線補償フィルタ、寝台天板12、X線検出器3、カンタムノイズなどに基づく補正を行うことによって、X線検出器3が生成する検出データを模擬する模擬画像データを生成することができる。
In this manner, the simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 performs tube voltage, patient P body tissue, SID, mAS, X-ray diaphragm blade, X-ray compensation based on the X-ray intensity distribution reference data. By performing correction based on the filter, the couch top 12, the
次に、寝台天板12や保持装置13などの機構部のポジショニング時に本実施例に係るX線装置100が行う処理の処理手順について説明する。図6は、寝台天板12や保持装置13などの機構部のポジショニング時に本実施例に係るX線装置100が行う処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、X線CT装置200によって患者Pの撮影およびCTボクセルデータの生成が行われ、X線CT装置200がCTボクセルデータを保持しているものとする。
Next, a processing procedure of processing performed by the
同図に示すように、X線装置100は、CTボクセルデータ入力部6−1がX線CT装置200よりCTボクセルデータを入力する(ステップS101)。ここで、CTボクセルデータとしては骨や造影血管を含む全組織のデータを用いる。
As shown in the figure, in the
そして、模擬X線画像データ作成・補正部6−2が、CTボクセルデータ入力部6−1からCTボクセルデータを取得するとともに、システム制御部9からX線条件(kV、mAS)およびポジショニング(位置)情報を入力する(ステップS102〜ステップS103)。ここで、ポジショニング情報としては、保持装置13の位置(CRA/CAU、LAO/RAO、SID)、寝台位置(寝台天板12の上下、左右位置)、絞り位置(絞り羽根位置、X線補償フィルタ位置)の情報を入力する。 The simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 acquires the CT voxel data from the CT voxel data input unit 6-1, and the X-ray condition (kV, mAS) and positioning (position) from the system control unit 9. ) Input information (steps S102 to S103). Here, as positioning information, the position of the holding device 13 (CRA / CAU, LAO / RAO, SID), the bed position (up and down, left and right positions of the bed top plate 12), the aperture position (aperture blade position, X-ray compensation filter) Enter the location information.
そして、模擬X線画像データ作成・補正部6−2は、患者Pのアイソセンタ位置が一致するようにCTボクセルデータとX線装置100の位置合わせを行い(ステップS104)、模擬画像データを作成する(ステップS105)。
The simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 aligns the CT voxel data and the
そして、画像データ出力部6−3が、模擬画像データを画像処理装置5に出力し(ステップS106)、画像処理装置5の画像処理部5−2が模擬画像データに対して画像処理を行い(ステップS107)、画像出力部5−4がモニタ4に模擬X線画像を表示する(ステップS108)。 Then, the image data output unit 6-3 outputs the simulated image data to the image processing device 5 (step S106), and the image processing unit 5-2 of the image processing device 5 performs image processing on the simulated image data ( In step S107, the image output unit 5-4 displays a simulated X-ray image on the monitor 4 (step S108).
そして、システム制御部9が、X線装置100のポジションに変更があるか否かを判定し(ステップS109)、ポジションに変更があった場合には、ステップS103に戻り、ポジションに変更がない場合には、システム制御部9は、表示終了が指示されたか否かを判定する(ステップS110)。そして、表示終了が指示されない場合には、ステップS109に戻り、表示終了が指示された場合には、処理を終了する。
Then, the
このように、X線装置100は、機構部のポジションに対応する模擬X線画像を表示することによって、患者PにX線を照射することなく機構部のポジショニングを行うことができる。
As described above, the
次に、適切な画像を得るためのX線条件の決定の際に本実施例に係るX線装置100が行う処理の処理手順について説明する。図7は、適切な画像を得るためのX線条件の決定の際に本実施例に係るX線装置100が行う処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、X線装置100は、操作者によって指定された複数のX線条件のそれぞれに対応する模擬X線画像を生成して表示し、操作者によって選択された模擬X線画像に対応するX線条件を実際にX線を照射する際のX線条件とするものとする。
Next, a processing procedure of processing performed by the
図7に示すように、X線装置100は、CTボクセルデータ入力部6−1が、X線CT装置200よりCTボクセルデータを入力し(ステップS201)、模擬X線画像データ作成・補正部6−2が、CTボクセルデータ入力部6−1からCTボクセルデータを取得するとともに、システム制御部9からポジショニング情報を入力する(ステップS202)。
As shown in FIG. 7, in the
そして、模擬X線画像データ作成・補正部6−2は、患者Pのアイソセンタ位置が一致するようにCTボクセルデータとX線装置100の位置合わせを行い(ステップS203)、システム制御部9からX線条件を入力して(ステップS204)、模擬画像データを作成する(ステップS205)。
Then, the simulated X-ray image data creation / correction unit 6-2 aligns the CT voxel data and the
そして、画像データ出力部6−3が、模擬画像データを画像処理装置5に出力し(ステップS206)、画像処理装置5の画像処理部5−2が模擬画像データに対して画像処理を行って模擬X線画像を生成し(ステップS207)、生成した模擬X線画像を画像記憶部5−3に格納する(ステップS208)。 Then, the image data output unit 6-3 outputs the simulated image data to the image processing device 5 (step S206), and the image processing unit 5-2 of the image processing device 5 performs image processing on the simulated image data. A simulated X-ray image is generated (step S207), and the generated simulated X-ray image is stored in the image storage unit 5-3 (step S208).
そして、システム制御部9が、指定されたX線条件の画像生成を終了したか否かを判定し(ステップS209)、終了していない場合には、次のX線条件に変更して(ステップS210)、ステップS204に戻り、終了した場合には、画像出力部5−4が画像記憶部5−3に記憶された複数の模擬X線画像をモニタ4に表示する(ステップS211)。
Then, the
そして、システム制御部9は、操作者がコントラスト、輝度、ノイズが適切であるとして選択した画像の指定を受け付け(ステップS212)、受け付けた画像が得られるX線条件を実際にX線を照射する条件として決定する(ステップS213)。
Then, the
このように、X線装置100は、複数の模擬X線画像を表示して操作者に適切な画像を選択させることによって、実際にX線を照射する際の適切なX線条件を決定することができる。
As described above, the
なお、ここでは、複数の模擬X線画像を表示して操作者に適切な画像を選択させることとしたが、模擬X線画像のコントラストなどに基づいて適切なX線条件をX線装置100が自動的に決定するようにすることもできる。
Here, a plurality of simulated X-ray images are displayed and the operator is allowed to select an appropriate image. However, the
上述してきたように、本実施例では、X線強度分布基準データ格納部7が、X線強度分布基準データを記憶し、X線検出器補正パラメータ格納部8が、X線検出器3に関する補正パラメータを記憶し、模擬画像データ生成部6の模擬X線画像データ作成・補正部6−2が、X線CT装置200からCTボクセルデータ入力部6−1を介してCTボクセルデータを取得し、システム制御部9から保持装置13、寝台、X線絞り羽根、X線補償フィルタの位置情報を取得し、取得したCTボクセルデータおよび位置情報、X線強度分布基準データならびにX線検出器3に関する補正パラメータを用いて模擬画像データを生成し、画像処理装置5が模擬画像データを用いて模擬X線画像を生成することとしたので、患者PにX線を照射することなくX線画像を確認することができ、X線の被曝量を低減することができる。また、患者PにX線を照射する必要がないので、操作者は、透視/撮影スイッチを踏むことなく事前確認を行うことができる。
As described above, in this embodiment, the X-ray intensity distribution reference data storage unit 7 stores X-ray intensity distribution reference data, and the X-ray detector correction parameter storage unit 8 corrects the
また、本実施例では、模擬画像データ生成部6が複数のX線条件に対応する模擬画像データを生成し、画像処理装置5が複数のX線条件に対応する模擬X線画像をモニタ4に表示することとしたので、操作者は模擬X線画像で確認することによって適切なX線条件を選択することができる。したがって、無駄な撮影をなくすことができ、X線の被曝量を低減するとともに、検査時間を短縮することができる。また、適切なコントラスト画像を得ることができる。 In this embodiment, the simulated image data generation unit 6 generates simulated image data corresponding to a plurality of X-ray conditions, and the image processing device 5 stores simulated X-ray images corresponding to the plurality of X-ray conditions on the monitor 4. Since the display is made, the operator can select an appropriate X-ray condition by confirming with the simulated X-ray image. Therefore, useless imaging can be eliminated, the amount of X-ray exposure can be reduced, and the inspection time can be shortened. In addition, an appropriate contrast image can be obtained.
また、本実施例では、X線補償フィルタ補正部6−2−3がX線補償フィルタに関する補正を行うこととしたので、ハレーション防止のためのX線補償フィルタの操作を模擬X線画像を用いて行うことができる。また、ハレーションの有無を事前に確認することができるので、画質の低下を未然に防止することができる。 In this embodiment, since the X-ray compensation filter correction unit 6-2-3 performs correction related to the X-ray compensation filter, the operation of the X-ray compensation filter for preventing halation is performed using a simulated X-ray image. Can be done. In addition, since the presence or absence of halation can be confirmed in advance, it is possible to prevent deterioration in image quality.
また、本実施例では、X線絞り羽根補正部6−2−2がX線絞り羽根に関する補正を行うこととしたので、X線照射野を絞るための絞り操作を模擬X線画像を用いて行うことができる。 In this embodiment, since the X-ray diaphragm blade correction unit 6-2-2 performs correction related to the X-ray diaphragm blade, a diaphragm operation for narrowing the X-ray irradiation field is performed using a simulated X-ray image. It can be carried out.
以上のように、本発明に係るX線装置およびX線画像作成方法は、X線医療装置に有用であり、特に、患者の被曝量をできるだけ減らす必要がある場合に適している。 As described above, the X-ray apparatus and the X-ray image creation method according to the present invention are useful for an X-ray medical apparatus, and are particularly suitable when it is necessary to reduce the exposure dose of a patient as much as possible.
1 X線高電圧発生装置
1−1 X線制御部
1−2 高電圧発生装置
2 X線源装置
2−1 X線管装置
2−2 X線絞り
3 X線検出器
4 モニタ
5 画像処理装置
5−1 画像入力部
5−2 画像処理部
5−3 画像記憶部
5−4 画像出力部
6 模擬画像データ生成部
6−1 CTボクセルデータ入力部
6−2 模擬X線画像データ作成・補正部
6−2−1 カンタムノイズ計算部
6−2−2 X線絞り羽根補正部
6−2−3 X線補償フィルタ補正部
6−2−4 寝台補正部
6−2−5 管電圧・体組織補正部
6−2−6 mAS・SID補正部
6−2−7 X線検出器補正部
6−3 画像データ出力部
7 X線強度分布基準データ格納部
8 X線検出器補正パラメータ格納部
9 システム制御部
10 操作部
11 機構制御部
11−1 X線補償フィルタ移動制御部
11−2 X線絞り羽根移動制御部
11−3 寝台天板移動制御部
11−4 アーム回転・移動制御部
12 寝台天板
13 保持装置
100 X線装置
200 X線CT装置
201 CTボクセルデータ出力部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
X線画像の撮影に用いられるX線管装置の焦点より一定距離において当該X線管装置から照射されるX線の照射方向ごとの強度の分布を示すX線強度分布基準データおよび前記CTボクセルデータ入力手段により入力されたCTボクセルデータに基づいて、前記X線管装置およびX線検出器が実際に位置する状態で生成されるX線画像を模擬した模擬X線画像を生成して表示する模擬X線画像生成手段と
を備えたことを特徴とするX線装置。 CT voxel data input means for inputting CT voxel data generated by the X-ray CT apparatus with respect to the subject;
X-ray intensity distribution reference data and CT voxel data indicating the distribution of intensity for each X-ray irradiation direction irradiated from the X-ray tube apparatus at a fixed distance from the focal point of the X-ray tube apparatus used for X-ray image capturing Simulation for generating and displaying a simulated X-ray image simulating an X-ray image generated in a state where the X-ray tube device and the X-ray detector are actually located based on CT voxel data input by the input means An X-ray apparatus comprising: X-ray image generation means.
前記模擬X線画像生成手段により生成された複数の画像からX線撮影のX線管電圧およびmASを決定するX線条件決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載のX線装置。 The simulated X-ray image generation means generates a plurality of simulated X-ray images for different combinations of X-ray tube voltage and mAS,
10. The X-ray apparatus according to claim 9, further comprising X-ray condition determining means for determining an X-ray tube voltage and mAS for X-ray imaging from a plurality of images generated by the simulated X-ray image generating means. .
X線画像の撮影に用いられるX線管装置の焦点より一定距離において当該X線管装置から照射されるX線の照射方向ごとの強度の分布を示すX線強度分布基準データおよび前記CTボクセルデータ入力ステップにより入力されたCTボクセルデータに基づいて、前記X線管装置およびX線検出器が実際に位置する状態で生成されるX線画像を模擬した模擬X線画像を生成して表示する模擬X線画像生成ステップと
を含んだことを特徴とするX線画像作成方法。 CT voxel data input step for inputting CT voxel data generated by the X-ray CT apparatus with respect to the subject;
X-ray intensity distribution reference data and CT voxel data indicating the distribution of intensity for each X-ray irradiation direction irradiated from the X-ray tube apparatus at a fixed distance from the focal point of the X-ray tube apparatus used for X-ray image capturing Simulation for generating and displaying a simulated X-ray image simulating an X-ray image generated in a state where the X-ray tube apparatus and the X-ray detector are actually located based on the CT voxel data input in the input step An X-ray image generation method comprising: an X-ray image generation step.
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