JP5481185B2 - X線診断装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るX線診断装置の構成を示す図である。図1に示すように、X線診断装置1は、撮影機構3とコンピュータ装置5とを有している。撮影機構3は、Cアーム11を支持するCアーム支持器13を有している。Cアーム支持器13は、一端が床面上に設けられている。Cアーム支持器13は、Cアーム11をそのC形状に沿う方向(A1方向)にスライド可能に支持している。また、Cアーム支持器13は、A1方向に直交するA2方向に回転可能にCアーム11を支持している。Cアーム支持器13にはCアーム駆動部15が内蔵されている。Cアーム駆動部15は、Cアーム制御器17に接続されている。Cアーム制御器17は、コンピュータ装置5からの指示に応じた制御信号をCアーム駆動部15に供給する。Cアーム駆動部15は、Cアーム制御器17からの制御信号に応じた駆動信号をCアーム支持器13に供給してCアーム11をA1方向にスライド、又はA2方向に回転させる。Cアーム11は、X線管19とX線検出器21とを互いに向き合うように搭載している。
ステージ位置設定フェーズにおいては、まずユーザによるコンソール53を介した指示等により、天板制御器33は、腹部が撮影領域に位置するように天板27を移動される。そしてコンソール53に設けられた第1ステージ位置保存スイッチがユーザにより押されることを契機として天板位置設定部73は、その時に位置センサにより検出された位置を、ステッピングDSA撮影における第1ステージ位置として保存する。次に天板位置設定部73は、第1ステージ位置に、予め保存されている所定間隔を加算する。所定間隔は、長手方向A3に関する撮像視野の幅に応じて決定される。加算して得られた値は、第2ステージ位置の候補に設定され保存される。このようにして第1ステージ位置に順次所定間隔が加算されることで第1ステージ以降のステージ位置の候補が設定される。
X線撮影条件決定フェーズにおいては、X線条件決定部79により各ステージのX線撮影条件が決定される。詳細な処理内容については後述するが、第1ステージから最終ステージまでの各ステージにおいてX線透視することなく各ステージのX線撮影条件が決定される。決定された各ステージのX線撮影条件は、ステージ位置に関連付けてデータメモリ71に保存される。X線撮影条件決定フェーズの終了段階においては、天板27は、最終ステージに位置している。
最終ステージにおいてX線撮影条件が決定されるとユーザは、コンソール53に設けられた撮影開始スイッチを押す。撮影開始スイッチが押されるとシステム制御部51は、データメモリ71から最終ステージにおけるX線撮影条件のデータを読み出しX線制御器23に供給する。そしてX線制御器23は、供給されたX線撮影条件に従って高電圧発生器35を制御してX線管19にX線を発生させる。そしてX線検出器21により最終ステージにおける被写体に関するマスク像MISのデータが収集される。マスク像MISが収集されるとユーザは、コンソール53に設けられた天板移動スイッチを押す。ユーザにより天板移動スイッチが押されると天板27は、最終ステージから第3ステージに移動する。そしてユーザにより再び撮影開始スイッチが押されると、第3ステージにおけるX線撮影条件でX線が発生され、第3ステージにおけるマスク像MI3のデータが収集される。同様にして第2ステージにおけるマスク像MI2、第1ステージにおけるマスク像MI1のデータが収集される。収集されたマスク像MI1〜MISのデータは画像メモリ59等に保存される。
第1ステージにおいてマスク像MI1のデータが収集されるとユーザは、被写体Pに造影剤を注入し、撮影開始スイッチを押す。撮影開始スイッチが押されるとシステム制御部51は、データメモリ71から第1ステージにおけるX線撮影条件のデータを読み出しX線制御器23に供給する。そしてX線制御器23は、供給されたX線撮影条件に従って高電圧発生器35を制御してX線管19にX線を発生させる。そしてX線検出器21により第1ステージにおける被写体に関するコントラスト像CI1のデータが収集される。そして画像処理部67は、第1ステージにおけるコントラスト像CI1からマスク像MI1を減算し、第1ステージにおけるDSA像DI1のデータを生成する。生成されたDSA像DI1は表示部63に表示される。DSA像DI1が表示されるとユーザは、天板移動スイッチを押す。ユーザにより天板移動スイッチが押されると天板27は、第1ステージから第2ステージに移動する。そしてユーザにより再び撮影開始スイッチが押されると、第2ステージにおける撮影条件でX線が発生され、第2ステージに関するコントラスト像CI2のデータが収集される。そしてDSA像DI2が生成され表示される。同様にして第3ステージに関するコントラスト像CI3及びDSA像DI3、最終ステージに関するマスク像MIS及びDSA像DISのデータが収集される。以上でステッピングDSA撮影が終了する。
X線撮影条件決定フェーズの開始時において天板27は、第1ステージに位置している。まずユーザは、コンソール53に設けられた撮影開始スイッチを押す。撮影開始スイッチが押されるとシステム制御部51は、所定のX線透視条件のデータをX線制御器23に供給する。そしてX線制御器23は、所定のX線透視条件に従って高電圧発生器25を制御してX線管19にX線を発生させる。X線管19から発生され被写体Pを透過したX線はX線検出器21により検出され、画像メモリ59に第1ステージにおける透視像のデータが記憶される。このようにしてシステム制御部51は、第1ステージにおける透視像のデータを収集する。
第1ステージにおける透視像のデータが収集されると被写体厚決定部75は、第1ステージにおける透視像上の所定位置の画素値と所定のX線透視条件とに基づいて第1ステージにおける被写体厚を決定する。例えば、被写体厚決定部75は、画素値とX線透視条件とを入力とし、被写体厚を出力とするテーブルを保持している。被写体厚決定部75は、このテーブルを利用して被写体厚を決定する。なお所定位置は、被写体像が描出されている位置である。例えば、所定位置は、透視像の中心位置である。
第1ステージにおける被写体厚とX線撮影条件とが決定されると(X線透視が行われると)、ユーザは、コンソール53に設けられた天板移動スイッチを押し続ける。この間、天板27は、天板制御器33による制御のもと第1ステージから最終ステージに向けてスライドする。そしてユーザは、天板27が最終ステージまで移動したところで天板移動スイッチを離す。これにより天板27は、最終ステージ位置に停止される。
天板27が最終ステージに停止すると、ユーザは、撮影開始スイッチを押す。そしてシステム制御部51は、ステップS211と同様にして、最終ステージにおける透視像のデータを収集する。
最終ステージにおける透視像のデータが収集されると被写体厚決定部75は、ステップS212と同様にして最終ステージにおける被写体厚とX線撮影条件とを決定する。決定された最終ステージにおける被写体厚とX線撮影条件とは、最終ステージ位置に関連付けられてデータメモリ71に保存される。
第1ステージにおける被写体厚と最終ステージにおける被写体厚とが決定されると被写体厚推定部77は、第1ステージと最終ステージとの間の各ステージにおける被写体厚を推定する。具体的には、被写体厚推定部77は、第1ステージから最終ステージにかけて被写体厚が直線的に減少するという仮定に基づいて、第1ステージにおける被写体厚と最終ステージにおける被写体厚とから、第1ステージと最終ステージとの間の各ステージにおける被写体厚を推定する。
ln=((N−n)*lN+(n−1)*l1)/(N−1) ・・・(1)
このように(1)式は、被写体厚l1から被写体厚lNにかけて被写体厚が直線的に減少するということを表している。(1)式に従って計算された第nステージにおける被写体厚lnは、第nステージ位置に関連付けられてデータメモリ71に保存される。なお被写体厚lnの計算式は、(1)式のみに限定されず、被写体厚l1から被写体厚lNにかけて被写体厚が直線的に減少することを表していればどのような式でもよい。
そしてX線条件決定部79は、ステップS212やS215と同様の方法により、第nステージにおける被写体厚に基づいて第nステージにおけるX線撮影条件を決定する。決定された第nステージにおけるX線撮影条件のデータは、第nステージ位置に関連付けられてデータメモリ71に保存される。
第1実施形態における被写体厚推定部77は、第1ステージ(腹部)から最終ステージ(足先)にかけて被写体厚が直接的に減少するという仮定に基づいて、第1ステージと最終(第N)ステージとの間の第n(2≦n≦N−1)ステージにおける被写体厚を推定した。
ln=f(l1,lN,n) ・・・(2)
次に第2実施形態に係る推定処理の動作例を説明する。まず、第1ステージにおける被写体厚l1と第Nステージにおける被写体厚lNとがコンソール53を介して入力され、被写体厚モデルf上での第1ステージ位置と第Nステージ位置とがそれぞれ特定される。次にステージ数Nがコンソール53を介して入力される。このステージ数Nと被写体厚モデルf上での第1ステージ位置及び第Nステージ位置とに基づいて、被写体厚モデルf上での第nステージ位置が特定される。典型的には、隣合うステージ位置の間隔は均等に設定される。そして被写体厚モデルf上での第nステージ位置を特定することにより、被写体厚lnが得られる。
第2実施形態における被写体厚推定部77は、被写体厚モデルを利用して第1ステージにおける被写体厚と第N(最終)ステージにおける被写体厚とから、第1ステージと第Nステージとの間の第n(2≦n≦N−1)ステージにおける被写体厚を推定した。
ln=f(l1,n) ・・・(3)
まず、第1ステージにおける被写体厚l1がコンソール53を介して入力され、被写体厚モデルf上での第1ステージ位置が特定される。次にステージ数Nがコンソール53を介して入力される。このステージ数Nと被写体厚モデルf上での第1ステージ位置とに基づいて、被写体厚モデルf上での第nステージ位置が特定される。典型的には、隣合うステージ位置の間隔は均等に設定される。そして被写体厚モデルf上での第nステージ位置を特定することにより、被写体厚lnが得られる。
第1〜第3実施形態における被写体厚推定部77は、あるステージにおける被写体厚を利用して他のステージにおける被写体厚を推定していた。
第4実施形態における被写体厚推定部77は、マスク像収集フェーズにおいて、第nステージにおける透視像上の一端列の画素を利用して、第n−1における被写体厚を推定していた。
Claims (7)
- X線を発生するX線管と、
前記X線管から発生され天板に載置された被検体を透過したX線を検出する検出器と、
前記X線管と前記検出器とを回動可能に支持する支持機構と、
前記天板の長手方向に沿って第1撮影位置と第2撮影位置との間で前記天板を移動させる天板駆動部と、
前記X線管と前記支持機構と前記天板駆動部とを制御して、前記第1撮影位置と前記第2撮影位置とにおいてそれぞれ所定のX線透視条件でX線透視を行う制御部と、
前記第1撮影位置でのX線透視による前記検出器の出力と前記所定のX線透視条件とに基づいて前記第1撮影位置における被写体厚を決定し、前記第2撮影位置でのX線透視による前記検出器の出力と前記所定のX線透視条件とに基づいて前記第2撮影位置における被写体厚を決定する被写体厚決定部と、
前記第1撮影位置における被写体厚と前記第2撮影位置における被写体厚とに基づいて前記第1撮影位置と前記第2撮影位置との間の各撮影位置における被写体厚を推定する被写体厚推定部と、
前記第1撮影位置と前記第2撮影位置との間の各撮影位置における被写体厚に基づいて前記第1撮影位置と前記第2撮影位置との間の各撮影位置におけるX線撮影条件を決定する撮影条件決定部と、を具備し、
前記X線透視条件及び前記X線撮影条件は、それぞれ管電流及び管電圧の条件であるX線診断装置。 - 前記被写体厚推定部は、前記第1撮影位置から前記第2撮影位置にかけて前記被写体厚が減少するという仮定に基づいて、前記第1撮影位置における被写体厚と前記第2撮影位置における被写体厚とから前記第1撮影位置と前記第2撮影位置との間の各撮影位置における被写体厚を計算する、請求項1記載のX線診断装置。
- 前記被写体厚推定部は、前記第1撮影位置から前記第2撮影位置までの前記被写体厚の標準的なモデルに基づいて、前記第1撮影位置における被写体厚と前記第2撮影位置における被写体厚とから前記第1撮影位置と前記第2撮影位置との間の各撮影位置における被写体厚を計算する、請求項1記載のX線診断装置。
- X線を発生するX線管と、
前記X線管から発生され天板に載置された被検体を透過したX線を検出する検出器と、
前記X線管と前記検出器とを回動可能に支持する支持機構と、
前記天板の長手方向に沿って複数の撮影位置に前記天板を順番に移動させる天板駆動部と、
前記X線管と前記支持機構と前記天板駆動部とを制御して前記複数の撮影位置の内の所定の撮影位置において所定のX線透視条件でX線透視を行う制御部と、
前記所定の撮影位置でのX線透視による前記検出器の出力と前記所定のX線透視条件とに基づいて前記所定の撮影位置における被写体厚を決定する被写体厚決定部と、
前記所定の撮影位置における被写体厚に基づいて、前記複数の位置のうちの前記所定の撮影位置以外の他の撮影位置における被写体厚を推定する被写体厚推定部と、
前記所定の撮影位置における被写体厚と前記他の撮影位置における被写体厚とに基づいて前記他の位置におけるX線撮影条件を決定する撮影条件決定部と、を具備し、
前記X線透視条件及び前記X線撮影条件は、それぞれ管電流及び管電圧の条件であるX線診断装置。 - X線を発生するX線管と、
前記X線管から発生され天板に載置された被検体を透過したX線を検出する検出器と、
前記X線管と前記検出器とを回動可能に支持する支持機構と、
前記天板の長手方向に沿って前記天板を複数の撮影位置に順番に移動させる天板駆動部と、
前記X線管と前記支持機構と前記天板駆動部とを制御して前記複数の撮影位置のうちの所定の撮影位置において所定のX線撮影条件でX線撮影する制御部と、
前記所定の撮影位置でのX線撮影による前記検出器からの画像のデータと前記所定のX線撮影条件とに基づいて前記所定の撮影位置の次の撮影位置における被写体厚を推定する被写体厚推定部と、
前記次の撮影位置における被写体厚に基づいて前記次の撮影位置におけるX線撮影条件を決定する撮影条件決定部と、
を具備するX線診断装置。 - 前記被写体厚推定部は、前記画像上の前記長手方向に関する一端部における画素値と前記所定のX線撮影条件とに基づいて前記次の撮影位置における被写体厚を推定する、請求項5記載のX線診断装置。
- 前記被写体厚推定部は、前記画像上の前記長手方向に関する両端部における画素値と前記第所定のX線撮影条件とに基づいて前記次の撮影位置における被写体厚を推定する、請求項5記載のX線診断装置。
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