JP5507869B2

JP5507869B2 - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP5507869B2
Application number: JP2009086873A
Authority: JP
Inventors: 英嗣大村
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010233906A

Description

本発明は、透視画像を用いて長尺画像を作成するX線診断装置及び長尺画像作成方法に関する。

X線診断装置は、X線発生部からX線を照射し、被検体に透過した透過X線をX線検出部で検出し、X線検出部で検出された透過X線に基づくX線信号を画像処理部で処理することにより、表示部に撮影画像又は透視画像を表示するものである。

X線診断装置で用いられる長尺画像作成方法は、被検体の広範囲にわたる関心領域に関する画像を表示するときに行われる画像作成方法である。長尺画像作成方法は、X線撮影時のX線発生部とX線検出部を含む映像系の位置情報に基づいて、複数の撮影画像を繋ぎ合わせる。繋ぎ合わせられた一枚の画像を長尺画像と称され、例えば、側湾症の診断に用いられる。長尺画像作成を実施するときに、先に取得された撮影画像を順次に重ねて表示することが行なわれる(例えば、特許文献1)。

特開2008-17965号公報

特許文献1では、長尺画像作成を実施するときに、相互の撮影画像の一部を重複して撮影しなければならない。そのため、撮影画像の重複部分においてそれぞれ被曝してしまうことになる。このように、特許文献1では被検体の被曝を抑えることについては考慮されていない。
本発明は、被検体の被曝を抑えて長尺画像を作成することができるX線診断装置及び長尺画像作成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、X線を被検体に照射するX線発生部と、前記被検体を透過したX線に基づくX線信号を検出するX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部とを含む映像系を移動させる駆動部と、前記映像系の位置情報を検出する位置センサと、前記X線検出部で得られたX線信号に基づく複数の透視画像フレームを該検出された位置情報に基づいて加算して長尺画像を作成する画像処理部と、前記長尺画像を表示する表示部とを備える。

本発明によれば、被検体の被曝を抑えて長尺画像を作成することができる。

本発明のX線診断装置の機構系を示す図。本発明のX線診断装置の全体構成を示す図。本発明の実施例1〜実施例4の動作フローチャートを示す図。本発明の実施例1を説明するためのグラフ。本発明の実施例2を説明するためのグラフ。本発明の補正前と補正後の長尺画像を示す図。本発明の実施例3を説明するためのグラフ。本発明の実施例4を説明するためのグラフ。

以下、本発明について図面を用いて説明する。図1は本発明X線診断装置1の機構系を示す図である。機構系の詳細については、例えば特開2008-136797号公報に示す通りである。ここでは、本発明に関する機構系の主要部について説明する。

スタンド部10は、撮影台全体(支持腕部20、支持枠30、支柱部50等)を支える筐体である。このスタンド部10の内部には、支持腕部20をスタンド部10に対して昇降させる昇降機構および支持腕部20をスタンド部10に対して回転させる回転機構が収納されている。

支持腕部20には、支持枠30を支持腕部20に対して支持枠30の長手方向にスライドさせるスライド機構が設けられている。スライド機構は、図示はしないが、モータと、モータの駆動により回転する主動スプロケット、2つの従動スプロケットと、各スプロケットに噛み合わせたチェーンとを備える。チェーンの両端部は、支持枠30の固定部に固定される。主動スプロケットの回転によりチェーンを送り出すことができ、その結果、支持枠30を支持腕部20に対して長手方向にスライドさせることができる。

支持枠30の上部には、被検体100を乗せる天板40が設けられている。撮影台1では、天板40は支持枠30に対して長手方向にスライド自在に構成してもよい。

支持枠30の内部には、支柱部50を支持枠30に対して天板40の長手方向(A方向)及び短手方向(B方向)にスライドさせるX線発生部駆動機構が設けられている。X線発生部駆動機構は、図示はしないが、支持枠30の長手方向の一端側に設けられるモータと、モータの駆動により回転する主動スプロケットと、支持枠30の他端側に設けられる従動スプロケットと、両スプロケットを連結するチェーンとを有する。チェーンには、支柱部50の基底部51が固定されており、スプロケットによりチェーンを回転させることで、基底部51、即ち、支柱部50を長手方向(A方向)にスライドさせることができる。なお、短手方向(B方向)も長手方向(A方向)のX線発生部駆動機構と同様な機構でスライドさせることができる。X線発生部60は、支柱部50の先端側に連結され、被検体100にX線を照射する機器である。よって、X線発生部駆動機構により、支柱部50に連結されているX線発生部60を長手方向(A方向)及び短手方向(B方向)に移動させることができる。

また、支柱部50の連結部53の内部には、X線発生部60を連結部53に対してC方向に回転させる回転機構が設けられている。X線の照射方向を天板40の長手方向に振ることができる。支柱部50は、基底部51から鉛直方向に延びると共に、連結部53に向かうに従って支持枠30の長手方向と幅方向の両方に延びている。そのため、X線発生部60を挟んで支持枠30の両側に術者の立ち位置を確保することができ、被検体100の頭部側および両側側の三方から被検体100にアクセスすることができる。

支柱部50は、支持枠30から離れる方向に凸となるように、すなわち、スタンド部10側に突出するように湾曲している。そのため、支柱部50の傍に立つ術者の動きを妨げることがない。さらに、支柱部50のうち、支持枠30に対向する側には圧迫装置90が設けられている。圧迫装置90は、被検体100の関心領域を圧迫しながら撮影を行なうための装置である。

X線検出部70は、支持枠30の内部に設置されている。X線検出部70は、複数の検出素子が2次元アレイ状に配置されて構成されており、X線発生部60から照射され、被検体100を透過したX線の入射量に応じたX線信号を検出する機器である。X線検出部70は、イメージ・インテンシファイアとCCD(charge coupled device;固体撮像素子)カメラの構成やX線信号を記憶するイメージングプレートの構成でもよい。

X線検出部70をスライドさせるX線検出部駆動機構(図示しない。)は、支持枠30の内部に設置され、X線検出部70を支持枠30に対しての支持枠30の長手方向(D方向)にスライドさせるスライド機構と、X線検出部70を支持枠30に対して支持枠30の幅方向(E方向)にスライドさせるスライド機構とを備える。X線検出部駆動機構は、X線発生部60に対向するようにX線検出部70を支持枠30の長手方向(D方向)および支持枠30の幅方向(E方向)にスライドさせる。具体的には、X線検出部駆動機構は、X線発生部60のX線の光軸がX線検出部70の中心を貫くようにX線検出部70を動作させる。なお、X線発生部60に従動するようにX線検出部70を動作させるための制御は、支持枠30に対する支柱部50の基底部51及びX線検出部70の位置情報(スライド状態)を検知する位置センサ(図示しない。)に基づいて行なう。この位置センサは、一般にリニアエンコーダ、ロータリーエンコーダ等である。

表示部80は、多関節のアーム82によりスタンド部10に支持されている。表示部80は、被検体100の透視画像や撮影画像等を表示することができる。

図2は、本発明のX線診断装置の全体構成を示す図である。被検体100を載せる天板40と、被検体100にX線を照射するX線発生部60と、被検体100に対するX線照射領域を設定する絞り装置62と、X線発生部60に電力供給を行なう高電圧発生部108と、X線発生部60に対向する位置に配置され、被検体100を透過したX線を検出するX線検出部70と、X線検出部70から出力されたX線信号に対して画像処理を行なう画像処理部112と、画像処理部112から出力されたX線画像を記憶する画像記憶部114と、X線画像を表示する表示部80と、図1で示した支柱部50とX線発生部60とX線検出部70の各駆動機構を駆動する駆動部130と、各構成要素を制御する制御部118と、制御部118に対して指令を行なう操作部120とを備えている。X線検出部70は、支持枠30内に配置される。画像処理部112、画像記憶部114、駆動部130それぞれは、破線で記したが、スタンド部10、支持腕部20、支持枠30、支柱部50、基底部51内のいずれか1つに配置される。

X線発生部60は、高電圧発生部108から電力供給を受けてX線を発生させるX線管を有する。高電圧発生部108は、X線発生部60のX線管の陰極であるフィラメントに電流を流して該フィラメントを所定の温度に加熱しておき、X線管の陽極と陰極間に印加する直流の高電圧である管電圧を発生する装置である。この高電圧の印加によりX線管からX線が曝射される。X線線量の制御は、X線管の陰極であるフィラメントに流れる電流を制御してX線管の陽極と陰極に流れる管電流、管電圧及び撮影時間の制御により行う。

絞り装置62は、X線発生部60から発生したX線を遮蔽するX線遮蔽用鉛板を複数有し、複数のX線遮蔽用鉛板をそれぞれ移動することにより、被検体100に対するX線照射領域を決定する。

画像処理部112は、X線検出部70から出力されたX線信号を画像処理し、画像処理されたX線画像を出力する。画像処理とは、ガンマ変換、階調変換処理、画像の拡大・縮小等である。画像記憶部114は、画像処理部112から出力されたX線画像を被検体100の氏名、性別、年齢の情報、時間情報等とともに記憶する。表示部80は、画像処理部112から出力されたX線画像を被検体100の透視画像や撮影画像等として表示することができる。

駆動部130は、支柱部50を支持枠30に対して天板40の長手方向(A方向)や短手方向(B方向)にスライドさせるX線発生部駆動機構、X線発生部60を連結部53に対してC方向に回転させるための回転機構、X線検出部70を支持枠30に対しての支持枠30の長手方向(D方向)や幅方向(E方向)にスライドさせるX線検出部駆動機構の各駆動機構に接続される。
駆動部130は、X線発生部駆動機構とX線検出部駆動機構を制御することにより、X線発生部60を長手方向(A方向)にスライドさせるとともに、X線検出部70を長手方向(D方向)にスライドさせることができる。また、支持枠30に対する支柱部50の基底部51及びX線検出部70の位置(スライド状態)を検知する位置センサに基づいて、駆動部130はX線発生部60に従動するようにX線検出部70を動作させることができる。

また、操作部120で操作された操作信号が制御部118に入力された際、制御部118は各駆動機構の位置情報から床や天井および機構部どうしの相互間の距離の計算を逐次行い、それらの接触を回避するよう、動作または停止の信号を各駆動機構へ出力する。

ここで、透視画像を利用して長尺画像を作成する実施例1について説明する。本発明では、X線を照射するX線発生部60とX線信号を検出するX線検出部70を互いに従動するように移動しながら透視画像の取得を行なう。透視の制御方式はパルス透視を用いる。パルス透視とは、予め設定された時間間隔でX線をパルス照射して撮影する撮影手法である。画像処理部112は、X線検出部70で得られたX線信号に基づく透視画像フレームをX線発生部60とX線検出部70とを含む映像系の位置情報に合わせて加算し、長尺画像を作成する。

具体的には、制御部118は、映像系の位置情報とX線照射の時間間隔から、X線照射1回分の映像系の移動量を計算する。そして、画像処理部112は、順次得られる透視画像フレームを計算された移動量分ずらして加算し、長尺画像を作成する。表示部80は、画像処理部112から出力された長尺画像を表示する。

図3の動作フローチャートを用いて実施例1を詳細に説明する。
(ステップ1)
検者は、各種撮影モードの中から長尺画像作成モードを操作部120で選択する。そして、制御部118は、長尺画像作成モードが選択されたことを各構成要素に伝達する。

(ステップ2)
検者は、長尺画像を取得するために必要な映像系(X線発生部60及びX線検出部70)の動作方向、映像系の定常速度(動作スピード)の駆動条件を操作部120で設定する。そして、制御部118は、映像系の動作方向や定常速度の駆動条件を駆動部130に出力する。

(ステップ3)
検者は、長尺画像を取得したい被検体100の関心領域の端部である画像収集開始地点に映像系が移動するように操作部120で設定する。制御部118は、画像収集開始地点に映像系を駆動部130で移動させる。例えば、光を照射することで被検体100のX線照射範囲を示す光照射部(図示しない。)を用いる。光照射部の光を被検体100に照射し、検者はX線照射範囲を確認しながら、画像収集開始地点に映像系を移動させる。

(ステップ4)
制御部118は、支柱部50の基底部51(すなわちX線発生部60)の位置情報及びX線検出部70の位置センサの位置情報を検出し、その位置情報を画像収集開始位置として認識する。

(ステップ5)
検者は、操作部120の画像収集ボタンを押すと、X線発生部60及びX線検出部70と画像処理部112等は、画像収集開始準備状態になる。そして、制御部118は、映像系が定常速度になるまでの距離を計算する。図4(a)は、映像系の速度V(t)と時間Tとの関係を示すグラフである。ここでは、初期速度(0)から定常速度(V1)に到達するまでの時間(t1)掛かるものとし、定常速度(V1)から停止速度(0)に到達するまでの時間(t5)−(t4)掛かるものとする。制御部118は、映像系が定常速度(V1)になるまでの距離は(V1)×(t1)と計算する。

(ステップ6)
駆動部130は、制御部118の指示により、画像収集開始位置が映像系の定常速度(V1)になるように、画像収集開始位置を基準に距離(V1)×(t1)分、外側に映像系を移動させる。図4(a)では、駆動部130は、画像収集開始位置を基準にして被検体100の頭側に(V1)×(t1)の距離分、映像系を移動させる。制御部118は、上記のように移動された位置を映像系の駆動開始位置として認識する。

(ステップ7)
また、制御部118は、映像系の定常速度(V1)に基づいて、X線をパルス照射するX線の時間間隔、X線管に流れる管電流、管電圧及び撮影時間等を含むX線条件を高電圧発生部108及びX線発生部60に設定する。
具体的には、定常速度(V1)が所定値以上(例えば、100mm/s以上)場合、制御部118は、X線をパルス照射するX線の時間間隔を所定値以下(例えば、10ms以下)したり、透視画像1フレーム当たりのX線線量を所定値以上(例えば、10mAs以上)したりする。逆に、定常速度(V1)が所定値以下(例えば、100mm/s以下)場合、X線をパルス照射するX線の時間間隔を所定値以上(例えば、10ms以上)したり、透視画像1フレーム当たりのX線線量を所定値以下(例えば、10mAs以下)したりする。本実施例では、上記複数の所定値を予め制御部118に設定させておくこともできる。

(ステップ8)
駆動部118は、映像系の駆動開始位置から映像系を駆動させ、制御部118は、位置センサで映像系の位置情報を検出し、映像系が画像収集開始位置に到達したかどうかを判定する。映像系が画像収集開始位置に到達した場合、制御部118は、高電圧発生部108及びX線発生部60及びX線検出部70と画像処理部112等に開始信号を出力する。高電圧発生部108及びX線発生部60は、定常速度(V1)に基づいて定められた、X線をパルス照射するX線の時間間隔、X線管に流れる管電流、管電圧及び撮影時間等を含むX線条件でX線を発生させ、X線検出部70は被検体100を透過したX線信号を検出する。

(ステップ9)
画像処理部112は、X線検出部70から出力されたX線信号に基づく透視画像フレームを映像系の位置情報とともにリアルタイムに取り込む。そして、画像処理部112は、位置情報に基づいて複数の透視画像フレームを加算して繋ぎ合わせ、長尺画像を作成する。ここで加算とは、透視画像フレームが取得された映像系の位置に合わせて、複数の透視画像フレームの輝度値を順次重ね合わせることである。

具体的には、透視画像フレーム1枚当たり5mm映像系が移動する場合、画像処理部112は、透視画像フレームを移動方向に順次5mmずらして加算することにより、透視画像フレームを繋ぎ合せて長尺画像を作成する。透視画像フレーム1枚当たり10mm映像系が移動する場合、画像処理部112は、透視画像フレームを映像系の移動方向に順次10mmずらして加算することにより、透視画像フレームを繋ぎ合せて長尺画像を作成する。このように画像処理部112は、透視画像フレーム毎に位置情報を管理することにより、各透視画像フレームを繋ぎ合わせて長尺画像を作成することができる。

図4(b)は、画像収集開始位置から任意経過時間に透視を行なった地点における加算枚数F(t)と時間Tとの関係を示すグラフである。図4(b)に示すように、画像収集開始位置である時間(t1)〜時間(t4)まで透視画像フレームが繋ぎ合せられる。時間(t1)〜時間(t2)まで透視画像フレームの加算枚数が増える。時間(t2)に達したとき、加算枚数が(F1)となる。時間(t2)〜時間(t3)までの透視画像フレームの加算枚数が(F1)と一定となる。そして、時間(t3)〜時間(t4)まで透視画像フレームの加算枚数が減る。

(ステップ10)
検者は、繋ぎ合わされた中途段階の長尺画像を表示部80で確認しながら、長尺画像を取得したい被検体100の関心領域まで操作部120の画像収集ボタンを押し続ける。そして、検者は映像系の動作が関心領域を過ぎた時点で画像収集ボタンを離す。画像収集ボタンが離されたら、制御部118は画像収集終了として認識し、高電圧発生部108及びX線発生部60及びX線検出部70と画像処理部112等は、画像収集終了状態になる。

また、検者は、透視画像フレームの収集を停止する画像収集終了地点を予め設定してもよい。具体的には、画像収集開始地点の他端部である画像収集終了地点に映像系を駆動部130で移動させて、X線発生部60の位置情報及びX線検出部70の位置情報を検知する位置センサは、その位置情報を読み取る。制御部118は、位置センサで読み取られた映像系の位置情報を画像収集終了位置として認識する。制御部118は、位置センサにおける映像系の位置情報を検出し、映像系が画像収集終了位置に到達したかどうかを判定する。映像系が画像収集終了位置に到達した場合、制御部118は、高電圧発生部108及びX線発生部60及びX線検出部70と画像処理部112等に画像収集終了信号を出力する。高電圧発生部108及びX線発生部60及びX線検出部70と画像処理部112等は、画像収集終了状態になる。

(ステップ11)
操作部120の画像収集ボタンの押圧情報(画像収集ボタンOFF)、又は位置センサの位置情報(画像収集終了位置に映像系が移動)により、制御部118は、高電圧発生部108及びX線発生部60及びX線検出部70と画像処理部112等に終了信号を出力する。高電圧発生部108及びX線発生部60は、X線の発生を停止させるとともに、駆動部130は、映像系の移動を停止させる。

図4(a)に示すように、時間(t4)から映像系の移動速度が減速され、時間(t5)で映像系の移動が停止する。図4(b)に示すように、画像処理部112は、時間(t4)で透視画像フレームの繋ぎ合わせを終了させる。よって、加算枚数F(t)も時間(t3)から時間(t4)まで徐々に減ることとなる。

(ステップ12)
時間(t1)〜時間(t2)、時間(t3)〜時間(t4)において、透視画像フレームを繋ぎ合せて作成した長尺画像は、透視画像フレームの加算枚数が異なるため、画像の濃度が異なった長尺画像として表示部80に表示されてしまう。ここでは、時間(t1)〜時間(t2)、時間(t3)〜時間(t4)における長尺画像を端部の長尺画像とする。そこで、検者は、操作部120によって、長尺画像を補正するか否か(端部の長尺画像を削除するか否か)について選択する。端部の長尺画像を削除しない場合、動作が終了する。

(ステップ13)
操作部120によって、長尺画像を補正する(端部の長尺画像を削除する)と選択された場合、画像処理部112は、全体の長尺画像から端部の長尺画像を削除する。画像処理部112は、全体の長尺画像から端部の長尺画像を削除することにより、透視画像フレームの加算枚数が一定となる時間(t2)〜時間(t3)における長尺画像のみが抽出される。表示部80は、時間(t2)〜時間(t3)における濃度が均一な長尺画像を表示することができる。そして、動作が終了する。

なお、(ステップ5)(ステップ6)を省略することもでき、駆動開始位置と画像収集開始位置を一致させてもよい。よって、検者はX線照射範囲を確認しながら、画像収集開始地点に映像系を移動させるため、画像収集開始位置の視認性が良くなる。また、駆動開始位置と画像収集開始位置が一致されているため、駆動開始位置から透視画像の収集が開始することになる。よって、長尺画像の作成時間を短縮することができる。

画像記憶部114は、画像処理部112からリアルタイムに得られる透視画像を動画像として取得時間情報とともに記憶することができ、また画像処理部112から得られた長尺画像を取得時間情報とともに記憶することができる。

画像記憶部114から透視画像又は長尺画像を出力させることにより、表示部80は、透視画像又は長尺画像を表示することができる。また、画像記憶部114から透視画像とともに長尺画像を、それらの取得時間情報に合わせて出力させることにより、表示部80は、透視画像とともに長尺画像を同一画面に表示することができる。よって、検者は長尺画像の取得過程を透視画像とともに確認することができる。例えば、検者は造影剤の注入状況を透視画像及び長尺画像で確認することができる。

以上、本実施例によれば、透視画像を用いて長尺画像を作成することができ、Ｘ線撮影による撮影画像を用いて長尺画像を作成するよりも被検体の被曝を抑えることができる。
また、本実施例によれば、透視画像を複数枚重ね合わせて長尺画像を作成するため、繋ぎ目の影響が少ない長尺画像を表示することができる。具体的には、長尺画像を構成する画像枚数が多いため、より多くの画像情報を取得できるので、繋ぎ合わせ精度の高い長尺画像を作成することができる。よって、検者は的確な診断を行なうことができる。

また、本実施例によれば、透視画像を用いるためX線線量が低線量であることから、側湾症検診など数多くの被検体100の診断を行うことができる。

また、本実施例によれば、映像系の移動を停止させずに長尺画像を作成できるため、Ｘ線撮影による撮影画像を用いて長尺画像を作成するよりも、短時間ですむ。よって、被検体100の負担を軽減することができる。

(被曝低減のためのX線線量可変)
次に、実施例2について、図1〜5を用いて説明する。実施例1と異なる点は、被曝をさらに低減させるためにX線線量を可変可能とする点である。
図5(a)は、画像収集開始位置から任意時間経過した地点における加算枚数F(t)と時間Tとの関係を示すグラフである。図5(b)は、透視画像フレーム1枚分の長尺画像を作成するときに加算される透視画像フレーム数H(t)と時間Tとの関係を示すグラフである。

ここでは、透視画像フレーム1枚の長さLmm(映像系の移動方向と同一方向)、映像系の移動速度V(t)mm/s、透視画像フレームレートをf/s(フレーム/sec)とする。長尺画像を構成する任意の透視画像フレームm枚目(時間t(m-1)〜t(m))に照射される総透視画像フレーム数H(m)は、数1の式で表すことができる。

例えば、透視画像フレーム1枚の長さLを400mm、速度Vを100mm/s、透視画像フレームレートを30f/sとした時の総透視画像フレーム数H(m)は、数2の通りとなる。ただし、F(t)が一定となる領域のみで構成されるm枚目の透視画像フレームの加算フレーム数である。

透視画像フレーム1枚に対してNのX線線量を照射していたとすると、透視画像フレーム1枚分に相当する映像系の移動時に照射されるX線線量は、H(m)枚の透視画像フレームが加算されているので、その総X線線量N(m)は、数3のようになる。

透視画像フレームを加算することは、その加算分だけX線線量を被検体100に照射することになる。そこで、本実施例では、被検体100の被曝を抑えるために、制御部118は、透視画像フレーム1枚分の長尺画像に必要な総X線線量N(m)を所定値(被曝上限値)に設定する。そして、制御部118は、透視画像フレーム1枚当りに必要なX線線量をN(m)／H(m)として算出する。制御部118は、このX線線量のX線条件を高電圧発生部108及びX線発生部60に設定する。
なお、操作部120により所定値(被曝上限値)を任意に設定することができる。

次に実施例2の動作について図3を用いて説明する。実施例1と異なる点は、ステップ7であるため、ステップ7のみ説明する。

(ステップ7)
実施例1では、制御部118は、映像系の定常速度(V1)に基づいてX線条件を高電圧発生部108及びX線発生部60に設定したが、上記実施例2のように変更可能である。具体的には、制御部118は、透視画像フレーム1枚分の長尺画像に必要な総X線線量N(m)を所定値(被曝上限値)として予め設定する。そして、制御部118は、透視画像フレーム1枚当りに必要なX線線量をN(m)／H(m)として算出する。そして、制御部118は、算出されたX線線量に基づいて、X線管に流れる管電流、管電圧及び撮影時間等を含むX線条件を高電圧発生部108及びX線発生部60に設定する。

以上、本実施例によれば、透視画像フレーム1枚分の長尺画像に必要な総X線線量N(m)を所定値(被曝上限値)に予め設定することにより、被検体100に対しての照射するX線線量を低減することができる。

(濃度ゲイン)
ここで実施例3について、図1〜3、6、7を用いて説明する。実施例1、実施例2と異なる点は、長尺画像の濃度を均一にする濃度ゲインを各透視画像フレームに設定する点である。
図6(a)に示すように、透視画像フレームを繋ぎ合せて作成した長尺画像は、透視画像フレームの加算枚数が異なるため、濃度が異なった長尺画像として表示部80に表示されてしまう。例えば、m＝1の左端から1番目の長尺画像は、透視画像フレーム1のみで作成される。また、m＝1の左端から2番目の長尺画像は、透視画像フレーム1とその次の透視画像フレーム2で作成される。m＝1の左端から7番目の長尺画像は、透視画像フレーム1〜透視画像フレーム7で作成される。

図7(a)は、透視画像フレーム1枚分の長尺画像を作成するときに加算される透視画像フレーム数H(t)と時間Tとの関係を示すグラフである。図7(b)は、濃度ゲインG(t)と時間Tとの関係を示すグラフである。

画像処理部112は、透視画像フレームの加算枚数の違いによる長尺画像の濃度を均一にする処理を行う。具体的には、画像処理部112は、加算される透視画像フレーム数が少ない部分(例えば、m＝1の左端から1番目の長尺画像)に高い濃度ゲインG(t)係数を掛け合わせ、加算される透視画像フレーム数が多い部分(例えば、m＝1の左端から7番目の長尺画像)に低い濃度ゲインG(t)係数を掛け合わる。ここでは、画像処理部112は、必要な濃度αのとき、長尺画像の濃度を均一にする処理を数4のように行なう。

よって、図6(b)に示すように、透視画像フレームの加算枚数の違いによる長尺画像の濃度を均一に保つことができる。

次に実施例3の動作について図3を用いて説明する。実施例1と異なる点は、ステップ12、ステップ13であるため、ステップ12、ステップ13のみ説明する。

(ステップ12)
そこで、検者は、操作部120によって、長尺画像を補正するか否か(長尺画像の濃度ゲインを補正するか否か)について選択する。長尺画像の濃度ゲインを補正しない場合、動作が終了する。

(ステップ13)
操作部120によって、長尺画像を補正する(長尺画像の濃度ゲインを補正する)と選択された場合、画像処理部112は、透視画像フレームの加算枚数の違いによる長尺画像の濃度を均一に保つ処理を行う。表示部80は、画像処理部112から出力される長尺画像に基づいて、濃度が均一な長尺画像を表示することができる。そして、動作が終了する。
以上、本実施例によれば、濃度が均一な長尺画像を表示部80に表示することができ、検者は的確な診断を行なうことができる。

(濃度が均一な長尺画像のためのX線線量可変)
ここで実施例4について、図1〜3、8を用いて説明する。実施例1〜実施例3と異なる点は、被検体100の関心領域(例えば体厚)に応じてX線線量を可変にする点である。

例えば、被検体100の胴体部と下肢部とでは、体厚が異なる。よって、被検体100の胴体部と下肢部において、同じX線条件で透視画像の取得を行なうと、透視画像フレームの画像濃度が異なってしまう可能性がある。そこで、制御部120は、被検体100の関心領域に基づいて、X線条件を高電圧発生部108及びX線発生部60に設定することもできる。

具体的には、図8(b)に示すように、時間(t1)〜時間(t3´)は被検体100の胴体部にX線を照射するタイミングであり、時間(t3´)〜時間(t4)は被検体100の下肢部にX線を照射するタイミングである。そこで、制御部120は、被検体100の胴体部にX線を照射するタイミングである時間(t1)〜時間(t3´)にX線線量α(mAs)となるよう、高電圧発生部108及びX線発生部60に設定する。そこで、制御部120は、被検体100の下肢部にX線を照射するタイミングである時間(t3´)〜時間(t4)にX線線量β(mAs)となるよう、高電圧発生部108及びX線発生部60に設定する。

以上、本発明によれば、被検体100の関心領域(例えば体厚)に応じてX線線量を可変することできる。よって、濃度が均一な長尺画像を表示部80に表示することができ、検者は的確な診断を行なうことができる。

10 スタンド部、20 支持腕部、30 支持枠、40 天板、50 支柱部、60 X線発生部、70 X線検出部、80 表示部、100 被検体、108 高電圧発生部、112 画像処理部、114 画像記憶部、118 制御部、120 操作部、130 駆動部

Claims

Ｘ線を被検体に照射するＸ線発生部と、前記被検体を透過したＸ線に基づくＸ線信号を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを含む映像系を移動させる駆動部と、前記映像系の位置情報を検出する位置センサと、前記Ｘ線検出部で得られたＸ線信号に基づく複数の透視画像フレームを該検出された位置情報に基づいて加算して長尺画像を作成する画像処理部と、前記長尺画像を表示する表示部と、を有し、
前記映像系の移動開始から移動停止までの少なくとも一部の期間において、
前記映像系を定常速度にて移動させ、
前記映像系の定常速度に基づいて、前記Ｘ線を照射する時間間隔を制御し、
同一枚数重なる位置が連続するように前記複数の透視画像フレームを取得し、
前記画像処理部は、前記同一枚数が重なる位置にて取得された前記複数の透視画像フレームを用いて前記長尺画像を作成することを特徴とするＸ線診断装置。
前記Ｘ線発生部は、前記映像系の定常速度に基づいて、Ｘ線をパルス照射するＸ線の管電流、管電圧及び撮影時間を含むＸ線条件を設定し、該設定されたＸ線条件でＸ線を照射することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
前記画像処理部は、前記同一枚数が重なる位置にて取得された前記複数の透視画像フレームの輝度値を順次重ね合わせて前記長尺画像を作成することを特徴とする請求項１又２に記載のＸ線診断装置。
前記画像処理部から得られる透視画像を動画像として取得時間情報とともに記憶し、前記長尺画像を取得時間情報とともに記憶する画像記憶部を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のＸ線診断装置。
前記表示部は、前記画像処理部から得られる透視画像とともに前記長尺画像を同一画面に表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のＸ線診断装置。
前記Ｘ線発生部は、前記長尺画像に必要な総Ｘ線線量に基づいて、前記透視画像フレーム１枚当たりのＸ線線量を設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＸ線診断装置。