JP5505245B2 - X-ray irradiation field control method in collimator mechanism - Google Patents
X-ray irradiation field control method in collimator mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- JP5505245B2 JP5505245B2 JP2010229448A JP2010229448A JP5505245B2 JP 5505245 B2 JP5505245 B2 JP 5505245B2 JP 2010229448 A JP2010229448 A JP 2010229448A JP 2010229448 A JP2010229448 A JP 2010229448A JP 5505245 B2 JP5505245 B2 JP 5505245B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- irradiation field
- relational expression
- ray irradiation
- ray
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 79
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
この発明は、コリメータ機構におけるＸ線照射野制御方法に関する。 The present invention relates to an X-ray irradiation field control method in a collimator mechanism.
Ｘ線撮影装置におけるＸ線管とＸ線検出器との間には、Ｘ線管から照射されたＸ線の被検者に対する照射領域を規制するため、Ｘ線管からのＸ線の照射領域に開閉可能に配設された複数の遮蔽板を備えたコリメータ機構が設置されている。このコリメータ機構における遮蔽板の開き量は、観察する対象部位に応じて、Ｘ線被曝量を低減するためにオペレータにより調整される（特許文献１参照）。 Between the X-ray tube and the X-ray detector in the X-ray imaging apparatus, the X-ray irradiation region from the X-ray tube is restricted in order to regulate the irradiation region of the X-rays irradiated from the X-ray tube to the subject. A collimator mechanism having a plurality of shielding plates arranged to be openable and closable is installed. The opening amount of the shielding plate in this collimator mechanism is adjusted by an operator in order to reduce the X-ray exposure amount according to the target site to be observed (see Patent Document 1).
このようなコリメート機構においては、４枚の遮蔽板を単純に水平方向に移動させることにより照射領域を調整する構成ではなく、Ｘ線を遮蔽するための一対の遮蔽板を備えた４個の移動部材を特定の軸を中心に各々揺動させることにより各遮蔽板を移動させて、Ｘ線の漏洩を確実に防止する構成が採用されている。 In such a collimating mechanism, it is not a configuration in which the irradiation area is adjusted by simply moving the four shielding plates in the horizontal direction, but four movements including a pair of shielding plates for shielding X-rays. A configuration is employed in which each shielding plate is moved by swinging the member around a specific axis to reliably prevent X-ray leakage.
すなわち、Ｘ線撮影装置においてＸ線照射野を調整する場合に、Ｘ線の漏洩をより確実に防止するため、軸を中心に揺動可能な揺動部材の上端に遮蔽内板を配設するとともに、揺動部材の下端に遮蔽板(コリメータリーフ)を配設した遮蔽機構を、各遮蔽内板および遮蔽板により矩形状の照射領域が形成可能なように４個配設し、それら４個の揺動部材を揺動させることにより、４枚の遮蔽内板および４枚の遮蔽板を使用して矩形状のＸ線照射野の大きさを調整する構成となっている。 That is, when adjusting the X-ray irradiation field in the X-ray imaging apparatus, in order to prevent X-ray leakage more reliably, the shielding inner plate is disposed at the upper end of the swinging member that can swing around the axis. At the same time, four shielding mechanisms in which a shielding plate (collimator leaf) is arranged at the lower end of the swing member are arranged so that a rectangular irradiation region can be formed by each shielding inner plate and shielding plate. By swinging the swing member, the size of the rectangular X-ray irradiation field is adjusted using the four shield inner plates and the four shield plates.
このようなコリメータ機構においては、従来、遮蔽板の開き量の計算は、直線近似により計算されていた。すなわち、従来のコリメータ機構においては、例えば、遮蔽板の解放位置と閉鎖位置の間の位置計算を、直線近似により計算することにより、遮蔽板の開き量、すなわち、揺動部材の移動量の指令値ｘを求め、Ｘ線照射野の大きさを調整していた。ここで、４枚の遮蔽板を単純に水平方向に移動させることにより照射領域を調整する場合においては、遮蔽板の開き量の計算を直線近似により実行しても問題は生じない。しかしながら、遮蔽板が軸を中心に揺動する揺動部材に付設されている場合には、直線近似によりその開き量の計算を行えば、直線近似による遮蔽板の開き量と実際の開き量との間に誤差が生じ、Ｘ線照射野を正確に設定することができないという問題が生ずる。 In such a collimator mechanism, conventionally, the opening amount of the shielding plate has been calculated by linear approximation. That is, in the conventional collimator mechanism, for example, by calculating the position between the release position and the closing position of the shielding plate by linear approximation, the opening amount of the shielding plate, that is, the movement amount of the swinging member is commanded. The value x was obtained and the size of the X-ray irradiation field was adjusted. Here, in the case where the irradiation area is adjusted by simply moving the four shielding plates in the horizontal direction, there is no problem even if the calculation of the opening amount of the shielding plates is executed by linear approximation. However, if the shielding plate is attached to a swinging member that swings about the axis, the opening amount of the shielding plate by the linear approximation and the actual opening amount can be calculated by calculating the opening amount by linear approximation. An error occurs between the two, and there is a problem that the X-ray irradiation field cannot be set accurately.
このため、遮蔽板の実際の位置、すなわち、実際のＸ線照射野を、三角関数や平方根などの関数を利用して正確に演算することも不可能ではない。しかしながら、Ｘ線照射野は、遮蔽板の位置のみならず、Ｘ線管とＸ線検出器との間の距離である線源受像画間距離（ＳＩＤ／Ｓｏｕｒｓｅ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）によってもかわってくることから、これを正確に演算するためには、計算に時間を要し、Ｘ線照射野の調整のレスポンスが低下するという問題が生ずる。 For this reason, it is not impossible to accurately calculate the actual position of the shielding plate, that is, the actual X-ray irradiation field using a function such as a trigonometric function or a square root. However, the X-ray irradiation field is changed not only by the position of the shielding plate but also by the distance between the X-ray tube and the X-ray detector, which is the distance between the source image and the image (SID / Source Image Distance). Therefore, in order to calculate this accurately, time is required for the calculation, and there arises a problem that the response of adjustment of the X-ray irradiation field is lowered.
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線照射野を正確かつ迅速に調整することが可能なコリメータ機構におけるＸ線照射野制御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, and an object thereof is to provide an X-ray irradiation field control method in a collimator mechanism capable of accurately and quickly adjusting an X-ray irradiation field.
請求項１に記載の発明は、Ｘ線を遮蔽する一対の遮蔽板を備え、軸を中心に揺動することによりＸ線照射野を調整する４個の移動部材と、前記各移動部材の移動指令を送信する制御部とを備えたコリメータ機構におけるＸ線照射野制御方法において、前記制御部の指令により移動部材を移動させたときのＸ線照射野を測定することにより、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値から前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差を示す複数の誤差データを得る誤差測定工程と、前記誤差測定工程で得た複数の誤差データを移動量の指令値を変数として多項式近似することにより、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値から前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、とそのときのＸ線照射野との差との関係を示す第１関係式を作成する第１関係式作成工程と、前記誤差測定工程と前記第１関係式作成工程とを線源受像画間距離を変更して複数回繰り返すことにより、線源受像画間距離と前記第１関係式における係数との関係を示す複数の係数データを得る係数測定工程と、前記係数測定工程で得た複数の係数データを線源受像画間距離ｚを変数として多項式近似することにより、線源受像画間距離とそのときの前記第１関係式における係数との関係を示す第２関係式を作成する第２関係式作成工程と、Ｘ線撮影時における線源受像画間距離と、前記第１関係式および前記第２関係式とから、前記移動部材の移動量を演算する移動量演算工程とを備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項２に記載の発明は、前記移動量演算工程は、Ｘ線撮影時における線源受像画間距離と、前記第１関係式および前記第２関係式を利用して、その線源受像画間距離における前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値から前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差を演算する誤差演算工程と、Ｘ線撮影時に前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値を前記誤差演算工程で演算した差により補正する誤差補正工程とから構成される。 According to a second aspect of the present invention, the movement amount calculating step uses the distance between the source image images at the time of X-ray imaging and the first relational expression and the second relational expression to obtain the source image. The irradiation field obtained by calculating the position calculation between the release position of the shielding plate and the shielding position by linear approximation from the command value of the movement amount of the moving member by the control unit at the distance between the X-rays and the X-ray irradiation at that time composed of an error calculation step of calculating a difference between the field, the error correcting step of correcting the difference of the command value computed by the error calculation step of moving amount of the moving member by the control unit at the time of X-ray imaging .
請求項３に記載の発明は、Ｘ線を遮蔽する一対の遮蔽板を備え、軸を中心に揺動することによりＸ線照射野を調整する４個の移動部材と、前記各移動部材の移動指令を送信する制御部とを備えたコリメータ機構におけるＸ線照射野制御方法において、前記制御部の指令により移動部材を移動させたときのＸ線照射野を測定することにより、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘから前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差ｙを示す複数の誤差データを得る誤差測定工程と、前記誤差測定工程で得た複数の誤差データを移動量の指令値ｘを変数として多項式近似することにより、ａ、ｂ、ｃ、ｄを係数としたときに、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘから前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差ｙとの関係を示す下記の第１関係式（１）を作成する第１関係式作成工程と、前記誤差測定工程と前記第１関係式作成工程とを線源受像画間距離ｚを変更して複数回繰り返すことにより、線源受像画間距離ｚと前記第１関係式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す複数の係数データを得る係数測定工程と、前記係数測定工程で得た複数の係数データを線源受像画間距離ｚを変数として多項式近似することにより、線源受像画間距離ｚとそのときの前記第１関係式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す下記の第２関係式（２）（３）（４）（５）を作成する第２関係式作成工程と、Ｘ線撮影時における線源受像画間距離ｚを前記第２関係式（２）（３）（４）（５）に代入することにより、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを求めると共に、この係数ａ、ｂ、ｃ、ｄと前記移動部材の移動量の指令値ｘとを前記第１関係式（１）に代入することにより、その線源受像画間距離ｚにおける前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘから前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差ｙを演算する誤差演算工程と、Ｘ線撮影時に前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘを前記誤差演算工程で演算した差ｙにより補正する誤差補正工程とを備えたことを特徴とする。
The invention described in
但し、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔは係数である。 However, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, and t are coefficients.
ｙ＝ａｘ３ ＋ｂｘ２ ＋ｃｘ＋ｄ （１）
ａ＝ｅｚ３ ＋ｆｚ２ ＋ｇｚ＋ｈ （２）
ｂ＝ｉｚ３ ＋ｊｚ２ ＋ｋｚ＋ｌ （３）
ｃ＝ｍｚ３ ＋ｎｚ２ ＋ｏｚ＋ｐ （４）
ｄ＝ｑｚ３ ＋ｒｚ２ ＋ｓｚ＋ｔ （５）
y = ax 3 + bx 2 + cx + d (1)
a = ez 3 + fz 2 + gz + h (2)
b = iz 3 + jz 2 + kz + 1 (3)
c = mz 3 + nz 2 + oz + p (4)
d = qz 3 + rz 2 + sz + t (5)
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、遮蔽板が揺動する場合においても、Ｘ線照射野を正確かつ迅速に調整することが可能となる。
According to the invention described in
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。最初にこの発明を適用するコリメータ機構を備えたＸ線撮影装置の構成について説明する。図１は、この発明を適用するコリメータ機構５を備えたＸ線撮影装置の概要図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of an X-ray imaging apparatus provided with a collimator mechanism to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray imaging apparatus provided with a
このＸ線撮影装置は、被検体である患者４を載置するテーブル３と、患者４に向けてＸ線を照射するＸ線管１と、Ｘ線検出部としてのフラットパネルディテクタ２と、この発明を適用するコリメータ機構５と、装置全体を制御する制御部８とを備える。Ｘ線管１から照射されたＸ線は、患者４を透過してフラットパネルディテクタ２に入射する。フラットパネルディテクタ２は、入射したＸ線に対応した画像信号を出力する。
The X-ray imaging apparatus includes a table 3 on which a
図２は、この発明を適用するコリメータ機構５の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a
このコリメータ機構５は、後述する照視野ランプ６を点灯させるための照射野ランプボタン２１と、後述する４個の移動部材１３のうち互いに対向する移動部材１３を揺動させてＸ線照射野を調整するための一対の絞り調節器２２と、多目的ボタン２３と、液晶表示部２４とを備える。また、このコリメータ機構５には、付加フィルターを挿入するための付加フィルター挿入口が形成されている。
The
図３は、コリメータ機構５の内部構造をＸ線管１等と共に示す概要図である。また、図４は、コリメータ機構５の遮蔽板１１によりＸ線照射野Ｅを調整する状態を示す説明図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal structure of the
このコリメータ機構５は、軸１５と連結部材１４を介して連結され、この軸１５を中心に揺動可能な４個の移動部材１３（図３においては対向する２個のみを図示）を備える。この移動部材１３の上端には遮蔽内板１２が付設されており、移動部材１３の下端には遮蔽板（コリメータリーフ）１１が付設されている。これらの移動部材１３は、対向配置された一対が互いに直交する方向に配置され、図４に示すように、遮蔽板１１により矩形状の領域が形成される状態で配置される。
The
Ｘ線管１から照射されたＸ線は、遮蔽内板１２によりその照射領域を制限された後、さらに、遮蔽板１１によりその照射領域を制限され、患者４に照射されるときには、図４に示すように矩形状のＸ線照射野Ｅを形成する。このように、遮蔽内板１２と遮蔽板１１との両方でＸ線を遮蔽してＸ線照射野を形成することから、Ｘ線の漏洩を確実に防止して、Ｘ線照射野を適正に形成することが可能となる。
The X-ray irradiated from the
また、Ｘ線の照射領域には、ミラー７が配設されており、このミラー７に対向する位置には照視野ランプ６が配設されている。照視野ランプ６を点灯させた場合には、照視野ランプ６からの光がミラー７を介して遮蔽板１１方向に照射され、Ｘ線照射野Ｅに相当する光照射野が形成される。Ｘ線撮影前にこの光照射野を利用して、Ｘ線照射野Ｅが適切に形成されているか否かを確認することが可能となる。
A
各移動部材１３は、図１に示す制御部８の指令を受けて回転する図示しないモータの駆動により、軸１５を中心に揺動する。そして、この移動部材１３の揺動に対応して遮蔽内板１２と遮蔽板１１とが同期して移動し、Ｘ線照射野Ｅの大きさが変更される。このときの制御部８による移動部材１３の移動量の指令値ｘは、遮蔽板の解放位置と閉鎖位置の間において直線近似を利用して計算したデータが使用される。そして、この発明においては、この指令値ｘをテイラー展開を利用して補正することにより、より正確なものとしている。
Each moving
次に、上述したコリメータ機構５の移動量制御方法について説明する。図５は、この発明に係るコリメータ機構５における移動量の制御方法を示すフローチャートである。
Next, the movement amount control method of the
最初に、制御部８の指令により遮蔽板１１と遮蔽内板１２とを移動部材１３と共に移動させたときのＸ線照射野を測定することにより、制御部８による移動部材１３の移動量の指令値ｘとそのときのＸ線照射野の誤差ｙとの関係を示す複数の誤差データを得る誤差測定工程を実行する(ステップＳ１)。このときには、制御部８の指令により遮蔽板１１と遮蔽内板１２とを移動部材１３と共に移動させた後に停止させ、そのときのＸ線照射野を、光照射野を利用することにより測定する動作を、移動部材１３の位置を順次変更して複数回実行する。これにより、移動部材１３の移動量の指令値ｘとそのときのＸ線照射野の誤差ｙとの関係を示す複数の誤差データを得ることができる。
First, by measuring the X-ray irradiation field when the shielding
図６は、コリメータ機構５における入力照視野サイズ(指令値ｘ）と、実際の遮蔽板１１等の開き量との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the input illumination field size (command value x) in the
この図に示すように、入力照視野サイズ(指令値ｘ）と実際の遮蔽板１１等の開き量とは、これらの図６(ａ)において実線で示すように、直線近似により決定されている。このため、図６(ａ)に示すように、開き量の理論値と直線近似に基づく開き量との間では差異が生じる。このため、図６(ｂ)に示すように、入力照視野サイズ(指令値ｘ）と実際の照視野サイズとの間で誤差が生じ、Ｘ線照射野を正確に設定することができないという問題が生ずる。
As shown in this figure, the input illumination field size (command value x) and the actual opening amount of the shielding
このため、この発明においては、次に、誤差測定工程(ステップＳ１)で得た複数の誤差データをテイラー展開することにより、ａ、ｂ、ｃ、ｄを係数としたときに、制御部８による入力照視野サイズ、すなわち、移動部材１３の移動量の指令値ｘとそのときのＸ線照射野の誤差ｙとの関係を示す第１関係式を作成する第１関係式作成工程を実行する(ステップＳ２)。この第１関係式作成工程においては、移動部材１３の移動量の指令値ｘとそのときのＸ線照射野の誤差ｙとの関係を示す複数の誤差データをもとにテイラー展開を実行し、指令値ｘと誤差ｙとの関係を示す三次式よりなる下記の第１関係式（１）を作成する。
ｙ＝ａｘ３ ＋ｂｘ２ ＋ｃｘ＋ｄ （１）
For this reason, in the present invention, the controller 8 performs the Taylor expansion on a plurality of error data obtained in the error measurement step (step S1), and sets a, b, c, and d as coefficients. A first relational expression creating step for creating a first relational expression indicating a relation between the input illumination field size, that is, the command value x of the moving amount of the moving
y = ax 3 + bx 2 + cx + d (1)
図７は、第１関係式（１）を示すグラフである。この図に示すように、Ｘ線照射野の誤差ｙは、制御部８による入力照視野サイズ、すなわち、移動部材１３の移動量の指令値ｘに応じてその値が変化している。
FIG. 7 is a graph showing the first relational expression (1). As shown in this figure, the error y of the X-ray irradiation field changes in accordance with the input illumination field size by the control unit 8, that is, the command value x of the movement amount of the moving
引き続き、この誤差測定工程(ステップＳ１)と第１関係式作成工程(ステップＳ２)とを、線源受像画間距離（ＳＩＤ／Ｓｏｕｒｓｅ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を変更して(ステップＳ３)複数回繰り返す(ステップＳ４)。これにより、線源受像画間距離ｚと第１関係式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す複数の係数データを得ることができる。 Subsequently, the error measuring step (step S1) and the first relational expression creating step (step S2) are repeated a plurality of times (step S3) by changing the distance between the source image and the received image (SID / Source Image Distance) (step S3). S4). Thereby, a plurality of coefficient data indicating the relationship between the distance z between the source image and the coefficients a, b, c, d in the first relational expression (1) can be obtained.
誤差測定工程(ステップＳ１)と第１関係式作成工程(ステップＳ２)とを、線源受像画間距離を変更して複数回繰り返すことにより、線源受像画間距離ｚと係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す複数の係数データを得る係数測定工程が終了すれば、係数測定工程で得られた複数の係数データをテイラー展開することにより、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔを係数としたときに、線源受像画間距離ｚとそのときの第１関係式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す三次式よりなる下記の第２関係式（２）（３）（４）（５）を作成する第２関係式作成工程を実行する(ステップＳ５）。 By repeating the error measurement process (step S1) and the first relational expression creating process (step S2) a plurality of times while changing the distance between the source image and the image, the distance z between the source image and the coefficients a, b, When the coefficient measurement process for obtaining a plurality of coefficient data indicating the relationship with c and d is completed, the plurality of coefficient data obtained in the coefficient measurement process is Taylor-expanded to obtain e, f, g, h, i, When j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, and t are coefficients, the distance z between the source image and the coefficient a in the first relational expression (1), A second relational expression creating step for creating the following second relational expressions (2), (3), (4), and (5) consisting of cubic expressions indicating the relations with b, c, and d is executed (step S5).
ａ＝ｅｚ３ ＋ｆｚ２ ＋ｇｚ＋ｈ （２）
ｂ＝ｉｚ３ ＋ｊｚ２ ＋ｋｚ＋ｌ （３）
ｃ＝ｍｚ３ ＋ｎｚ２ ＋ｏｚ＋ｐ （４）
ｄ＝ｑｚ３ ＋ｒｚ２ ＋ｓｚ＋ｔ （５）
図８は、第２関係式（２）（３）（４）（５）を示すグラフである。この図に示すように、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれは、線源受像画間距離ｚに応じてその値が変化している。
a = ez 3 + fz 2 + gz + h (2)
b = iz 3 + jz 2 + kz + 1 (3)
c = mz 3 + nz 2 + oz + p (4)
d = qz 3 + rz 2 + sz + t (5)
FIG. 8 is a graph showing the second relational expressions (2), (3), (4), and (5). As shown in this figure, the values of the coefficients a, b, c, and d change in accordance with the distance z between the source image images.
次に、Ｘ線撮影時における線源受像画間距離ｚを第２関係式（２）（３）（４）（５）に代入することにより、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを求めると共に、この係数ａ、ｂ、ｃ、ｄと移動部材１３の移動量の指令値ｘとを第１関係式（１）に代入することにより、その線源受像画間距離ｚにおける移動部材１３の移動量の指令値ｘに対するＸ線照射野の誤差ｙを演算する誤差演算工程を実行する(ステップＳ６)。これにより、Ｘ線撮影時における線源受像画間距離ｚが決定すれば、移動部材１３の移動量の指令値ｘとそのときのＸ線照射野の誤差ｙが演算されることになる。
Next, the coefficients a, b, c, and d are obtained by substituting the distance z between the source image and the received image at the time of X-ray imaging into the second relational expressions (2), (3), (4), and (5), By substituting the coefficient a, b, c, d and the command value x of the moving amount of the moving
そして、Ｘ線撮影時には、制御部８による移動部材１３の移動量の指令値ｘを、演算された誤差ｙにより補正する誤差補正工程(ステップＳ７)を実行する。このように移動量の指令値ｘを、誤差演算工程で演算された誤差ｙにより補正することにより、線源受像画間距離と、第１関係式および第２関係式とから、移動部材１３の移動量が演算されることになる。これにより、移動部材１３の移動量を必要なＸ線照射野Ｅに対応して正確に設定することが可能となる。このとき、誤差の計算は上述した式（１）（２）（３）（４）（５）に必要な数値を代入する簡単なものであることから、その演算を迅速に実行することができ、Ｘ線照射野Ｅを迅速に調整することが可能となる。さらに、ステップＳ１〜Ｓ５においては、指令値ｘに対する実際の照射野サイズの関係が一定の場合、第２関係式（２）〜（５）の係数、e、ｆ、ｇ、ｈ、i、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、n、o、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔは一定値に決定することから、予め決定したこれらの値を用いる手段を取れば、照射野を設定するときに実行する必要なステップは、ステップＳ６およびステップＳ７のみとなるため、Ｘ線照射野Ｅをさらに迅速に調整することが可能となる。
During X-ray imaging, an error correction step (step S7) is performed in which the command value x of the movement amount of the moving
なお、上述した実施形態においては、第１関係式（１）および第２関係式（２）（３）（４）（５）として三次式を利用しているが、より高精度に演算を行うためにさらに高次の演算式を用いてもよく、さらには、その他の関数を用いた演算式を利用するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, a cubic expression is used as the first relational expression (1) and the second relational expression (2) (3) (4) (5), but the calculation is performed with higher accuracy. Therefore, a higher-order arithmetic expression may be used, and an arithmetic expression using other functions may be used.
また、上述した実施形態においては、移動部材１３の移動量の指令値ｘを演算された誤差ｙにより補正する構成を採用しているが、第１関係式と第２関係式とを利用して、線源受像画間距離ｚと指令値xとから直接、移動部材１３の移動量を演算するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the command value x of the moving amount of the moving
さらに、Ｘ線が斜めに入射する場合においても、角度に対する第２関係式の係数を求める処理をステップＳ５とステップＳ６との間に加えれば、正確な照射野を設定するために三角関数や平方根を多数用いた複雑な計算を行うよりも演算を迅速に実行することができる。すなわち、Ｘ線の入射角度をＡとし、ａａ、ａｂ、ａｃ・・・を係数とした場合、下記の第３関係式（１１）（１２）（１３）（１４）・・・を作成して補正を行うことにより、Ｘ線照射野Ｅを迅速に調整することが可能となる。 Further, even when X-rays are incident obliquely, if a process for obtaining the coefficient of the second relational expression for the angle is added between step S5 and step S6, a trigonometric function or a square root is set to set an accurate irradiation field The calculation can be performed more quickly than a complicated calculation using a large number of. That is, when the incident angle of X-ray is A and aa, ab, ac... Are coefficients, the following third relational expressions (11) (12) (13) (14). By performing the correction, the X-ray irradiation field E can be quickly adjusted.
ｅ＝ａａＡ３ ＋ａｂＡ２ ＋ａｃＡ＋ａｄ （１１）
ｆ＝ａｅＡ３ ＋ａｆＡ２ ＋ａｇＡ＋ａｈ （１２）
ｇ＝ａｉＡ３ ＋ａｊＡ２ ＋ａｋＡ＋ａｌ （１３）
ｈ＝ａｍＡ３ ＋ａｎＡ２ ＋ａｏＡ＋ａｐ （１４）
なお、上記の第３関係式においては係数ｅを求める式（１１）から係数ｈを求める式（１４）までを記載しているが、係数ｉ〜係数ｔを求める式も、これらの式と同様に作成されるものとする。
この場合においても、指令値ｘに対する実際の照射野サイズの関係が一定の場合、係数ａａ、ａｂ、ａｃ・・・を予め決定すれば、その係数を用いて第３関係式、第２関係式、第１関係式の順に適用することで、照射野を設定するときに実行する必要なステップは、ステップＳ６およびステップＳ７のみとなるため、Ｘ線照射野Ｅをさらに迅速に調整することが可能となる。
e = aaA 3 + abA 2 + acA + ad (11)
f = aeA 3 + afA 2 + agA + ah (12)
g = aiA 3 + ajA 2 + akA + al (13)
h = amA 3 + anA 2 + aoA + ap (14)
In the third relational expression, the expression (11) for obtaining the coefficient e to the expression (14) for obtaining the coefficient h are described, but the expressions for obtaining the coefficient i to the coefficient t are the same as these expressions. Shall be created.
Even in this case, if the relationship between the actual irradiation field size and the command value x is constant, if the coefficients aa, ab, ac... Are determined in advance, the third relational expression and the second relational expression are used using the coefficients. By applying in the order of the first relational expression, the only necessary steps to be executed when setting the irradiation field are step S6 and step S7, so that the X-ray irradiation field E can be adjusted more quickly. It becomes.
１ Ｘ線管
２ フラットパネルディテクタ
３ テーブル
４ 患者
５ コリメータ機構
６ 照射野ランプ
７ ミラー
８ 制御部
１１ 遮蔽板
１２ 遮蔽内板
１３ 移動部材
１４ 連結部材
１５ 軸
Ｅ Ｘ線照射野
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御部の指令により移動部材を移動させたときのＸ線照射野を測定することにより、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値から前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差を示す複数の誤差データを得る誤差測定工程と、
前記誤差測定工程で得た複数の誤差データを移動量の指令値を変数として多項式近似することにより、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値から前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、とそのときのＸ線照射野との差との関係を示す第１関係式を作成する第１関係式作成工程と、
前記誤差測定工程と前記第１関係式作成工程とを線源受像画間距離を変更して複数回繰り返すことにより、線源受像画間距離と前記第１関係式における係数との関係を示す複数の係数データを得る係数測定工程と、
前記係数測定工程で得た複数の係数データを線源受像画間距離ｚを変数として多項式近似することにより、線源受像画間距離とそのときの前記第１関係式における係数との関係を示す第２関係式を作成する第２関係式作成工程と、
Ｘ線撮影時における線源受像画間距離と、前記第１関係式および前記第２関係式とから、前記移動部材の移動量を演算する移動量演算工程と、
を備えたことを特徴とするコリメータ機構におけるＸ線照射野制御方法。 Provided with a pair of shielding plates that shield X-rays, four moving members that adjust the X-ray irradiation field by swinging about an axis, and a control unit that transmits a movement command for each of the moving members. In the X-ray field control method in the collimator mechanism,
By measuring the X-ray irradiation field when the moving member is moved according to the command of the control unit, it is determined between the release position of the shielding plate and the shielding position from the command value of the moving amount of the moving member by the control unit . An error measurement step for obtaining a plurality of error data indicating the difference between the irradiation field obtained by calculating the position calculation by linear approximation and the X-ray irradiation field at that time;
By approximating a plurality of error data obtained in the error measurement step using a movement amount command value as a variable, a polynomial approximation using the movement amount command value as a variable allows the release position and shielding position of the shielding plate to be determined from the movement amount command value of the moving member by the control unit . A first relational expression creating step for creating a first relational expression showing a relation between an irradiation field obtained by calculating a position between the linear field approximation and an X-ray irradiation field at that time;
A plurality of the relationship between the distance between the source image and the coefficient in the first relational expression are obtained by repeating the error measurement step and the first relational expression creating step a plurality of times while changing the distance between the source image and the image. A coefficient measurement process for obtaining coefficient data of
The relationship between the distance between the source image and the image and the coefficient in the first relational expression at that time is shown by polynomial approximation of the plurality of coefficient data obtained in the coefficient measurement step using the distance z between the source image and the image as a variable. A second relational expression creating step for creating a second relational expression;
A moving amount calculating step of calculating a moving amount of the moving member from the distance between the source image at the time of X-ray imaging and the first relational expression and the second relational expression;
An X-ray irradiation field control method in a collimator mechanism characterized by comprising:
前記移動量演算工程は、
Ｘ線撮影時における線源受像画間距離と、前記第１関係式および前記第２関係式を利用して、その線源受像画間距離における前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値から前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差を演算する誤差演算工程と、
Ｘ線撮影時に前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値を前記誤差演算工程で演算した差により補正する誤差補正工程と、
から構成されるコリメータ機構におけるＸ線照射野制御方法。 In the X-ray irradiation field control method in the collimator mechanism according to claim 1,
The movement amount calculating step includes:
A command value of the amount of movement of the moving member by the control unit at the distance between the source image images using the distance between the source image images at the time of X-ray imaging and the first relational expression and the second relational expression. An error calculation step for calculating the difference between the irradiation field obtained by calculating the position calculation between the release position of the shielding plate and the shielding position by linear approximation and the X-ray irradiation field at that time ;
An error correction step of correcting the command value of the movement amount of the moving member by the control unit at the time of X-ray imaging based on the difference calculated in the error calculation step;
X-ray irradiation field control method in a collimator mechanism constituted by:
前記制御部の指令により移動部材を移動させたときのＸ線照射野を測定することにより、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘから前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差ｙを示す複数の誤差データを得る誤差測定工程と、
前記誤差測定工程で得た複数の誤差データを移動量の指令値ｘを変数として多項式近似することにより、ａ、ｂ、ｃ、ｄを係数としたときに、前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘから前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差ｙとの関係を示す下記の第１関係式（１）を作成する第１関係式作成工程と、
前記誤差測定工程と前記第１関係式作成工程とを線源受像画間距離ｚを変更して複数回繰り返すことにより、線源受像画間距離ｚと前記第１関係式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す複数の係数データを得る係数測定工程と、
前記係数測定工程で得た複数の係数データを線源受像画間距離ｚを変数として多項式近似することにより、線源受像画間距離ｚとそのときの前記第１関係式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄとの関係を示す下記の第２関係式（２）（３）（４）（５）を作成する第２関係式作成工程と、
Ｘ線撮影時における線源受像画間距離ｚを前記第２関係式（２）（３）（４）（５）に代入することにより、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを求めると共に、この係数ａ、ｂ、ｃ、ｄと前記移動部材の移動量の指令値ｘとを前記第１関係式（１）に代入することにより、その線源受像画間距離ｚにおける前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘから前記遮蔽板の解放位置と遮蔽位置の間の位置計算を直線近似により計算して得た照射野と、そのときのＸ線照射野との差ｙを演算する誤差演算工程と、
Ｘ線撮影時に前記制御部による前記移動部材の移動量の指令値ｘを前記誤差演算工程で演算した差ｙにより補正する誤差補正工程と、
を備えたことを特徴とするコリメータ機構におけるＸ線照射野制御方法。
但し、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔは係数である。
ｙ＝ａｘ３ ＋ｂｘ２ ＋ｃｘ＋ｄ （１）
ａ＝ｅｚ３ ＋ｆｚ２ ＋ｇｚ＋ｈ （２）
ｂ＝ｉｚ３ ＋ｊｚ２ ＋ｋｚ＋ｌ （３）
ｃ＝ｍｚ３ ＋ｎｚ２ ＋ｏｚ＋ｐ （４）
ｄ＝ｑｚ３ ＋ｒｚ２ ＋ｓｚ＋ｔ （５） Provided with a pair of shielding plates that shield X-rays, four moving members that adjust the X-ray irradiation field by swinging about an axis, and a control unit that transmits a movement command for each of the moving members. In the X-ray field control method in the collimator mechanism,
By measuring the X-ray irradiation field when the moving member is moved according to the command of the control unit, the command value x of the moving amount of the moving member by the control unit is determined between the release position and the shielding position of the shielding plate. An error measurement step of obtaining a plurality of error data indicating the difference y between the irradiation field obtained by calculating the position calculation of the position by linear approximation and the X-ray irradiation field at that time;
A plurality of error data obtained in the error measurement step is approximated by a polynomial expression using a movement amount command value x as a variable , and when a, b, c, and d are coefficients, the movement of the moving member by the control unit is performed. The following shows the relationship between the irradiation field obtained by calculating the position calculation between the release position of the shielding plate and the shielding position from the command value x of the amount by linear approximation and the difference y between the X-ray irradiation field at that time A first relational expression creating step for creating the first relational expression (1) of
By repeating the error measuring step and the first relational expression creating step a plurality of times while changing the distance z between the source image and the received image, the distance a between the source image and the image a in the first relational expression (1) is obtained. , B, c, d to obtain a plurality of coefficient data indicating the relationship,
A plurality of coefficient data obtained in the coefficient measurement step is approximated by a polynomial expression using the distance z between the source image and the image as a variable, so that the distance z between the source image and the image and the coefficient a in the first relational expression (1) at that time , B, c, d, a second relational expression creating step for creating the following second relational expressions (2), (3), (4) and (5),
The coefficients a, b, c and d are obtained by substituting the distance z between the source image and the received image at the time of X-ray imaging into the second relational expressions (2), (3), (4) and (5). By substituting a, b, c, d and the command value x of the moving amount of the moving member into the first relational expression (1), the moving member by the control unit at the distance z between the source image receiving images Of calculating the difference y between the irradiation field obtained by calculating the position calculation between the release position of the shielding plate and the shielding position by linear approximation from the command value x of the movement amount of the X-ray and the X-ray irradiation field at that time A calculation process;
An error correction step of correcting the command value x of the movement amount of the moving member by the control unit by the difference y calculated in the error calculation step during X-ray imaging;
An X-ray irradiation field control method in a collimator mechanism characterized by comprising:
However, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, and t are coefficients.
y = ax3 + bx2 + cx + d (1)
a = ez3 + fz2 + gz + h (2)
b = iz3 + jz2 + kz + 1 (3)
c = mz3 + nz2 + oz + p (4)
d = qz3 + rz2 + sz + t (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010229448A JP5505245B2 (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | X-ray irradiation field control method in collimator mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010229448A JP5505245B2 (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | X-ray irradiation field control method in collimator mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012081043A JP2012081043A (en) | 2012-04-26 |
| JP5505245B2 true JP5505245B2 (en) | 2014-05-28 |
Family
ID=46240559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010229448A Active JP5505245B2 (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | X-ray irradiation field control method in collimator mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5505245B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4119835B2 (en) * | 2003-12-26 | 2008-07-16 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Exposure dose calculation method and X-ray imaging apparatus |
| JP4834315B2 (en) * | 2005-03-07 | 2011-12-14 | 株式会社東芝 | Radiation diaphragm device and radiotherapy apparatus having the diaphragm device |
| JP2007143982A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Hitachi Medical Corp | Radiographic apparatus |
-
2010
- 2010-10-12 JP JP2010229448A patent/JP5505245B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012081043A (en) | 2012-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2011019707A (en) | X-ray imaging device, control method for x-ray imaging device, and program | |
| US9541509B2 (en) | Radiation imaging apparatus, radiation imaging method, body movement measuring method, and body movement measuring program | |
| RU2607079C2 (en) | Method and device for mechanical and radiation quality guarantee measurement in real time in radiation therapy | |
| JP5980481B2 (en) | X-ray generator of CT apparatus, position calibration apparatus of detector, calibration method of calibration apparatus, and calibration method of CT apparatus | |
| JP5455935B2 (en) | X-ray CT apparatus and method | |
| JP2015518765A5 (en) | ||
| US10545103B2 (en) | Talbot imaging apparatus | |
| JP2012152466A (en) | X-ray imaging device and control method | |
| JP5505245B2 (en) | X-ray irradiation field control method in collimator mechanism | |
| JP5600271B2 (en) | Radiation imaging apparatus and method, and program | |
| JP5447526B2 (en) | Radiation imaging apparatus and image acquisition method | |
| JP6394082B2 (en) | X-ray inspection equipment | |
| JP2011045588A (en) | X-ray ct apparatus | |
| JP5345409B2 (en) | X-ray equipment | |
| JP2011229559A (en) | Radiation imaging apparatus | |
| JP2006122488A (en) | Fluoroscopic photographing apparatus | |
| EP2527822A1 (en) | Method for correcting inspecting apparatus using correcting jig, and inspecting apparatus having correcting jig mounted thereon | |
| JP2006230843A (en) | X-ray rotary photographing apparatus | |
| JPH06217310A (en) | Method and device for measuring angle | |
| JP6601230B2 (en) | Radiography equipment | |
| EP3254623B1 (en) | Method and system for correcting geometric misalignment during image reconstruction in chest tomosynthesis | |
| JP6307639B1 (en) | X-ray imaging apparatus and X-ray imaging method | |
| JP2012010892A (en) | Radiographic apparatus and method and program | |
| JP2022191670A (en) | X-ray ct device and image generating method | |
| WO2023012871A1 (en) | Dose display device and dose display program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131031 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131112 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140110 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140303 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5505245 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |