JP5596987B2 - X-ray fluoroscopic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、X線透視撮影装置に係り、特に、撮影モードに先行する透視モードにて設定された透視条件に基づいて撮影条件の設定を行なうX線透視撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray fluoroscopic apparatus, and more particularly to an X-ray fluoroscopic apparatus that sets an imaging condition based on a fluoroscopic condition set in a fluoroscopic mode preceding an imaging mode.
X線診断装置やMRI装置、あるいは、X線CT装置などを用いた医用画像診断技術は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。 Medical image diagnostic technology using an X-ray diagnostic apparatus, an MRI apparatus, or an X-ray CT apparatus has made rapid progress with the development of computer technology and has become indispensable in today's medical care.
X線診断では、診断に用いる画像データの生成を目的とした撮影モードに先行して、この撮影モードの撮影方向や撮影領域、更には、撮影条件(例えば、撮影管電圧、撮影管電流及び照射時間)の設定を目的とした透視モードのX線照射が当該被検体に対して行なわれる。このような、透視モードと撮影モードのX線照射を連続して行なうことが可能なX線透視撮影装置では、パルス状のX線を所定時間間隔で被検体に照射することにより透視モードの画像データ(透視画像データ)のリアルタイム観察を可能としているが、この透視画像データの輝度を最適化するために自動輝度調整法(ABC法)が通常適用されている(例えば、特許文献1参照。)。 In the X-ray diagnosis, prior to an imaging mode for the purpose of generating image data used for diagnosis, the imaging direction and imaging area of this imaging mode, as well as imaging conditions (for example, imaging tube voltage, imaging tube current and irradiation) X-ray irradiation in a fluoroscopic mode for the purpose of setting (time) is performed on the subject. In such an X-ray fluoroscopic apparatus capable of continuously performing X-ray irradiation in the fluoroscopic mode and the imaging mode, an image in the fluoroscopic mode is obtained by irradiating the subject with pulsed X-rays at predetermined time intervals. Data (perspective image data) can be observed in real time, and an automatic brightness adjustment method (ABC method) is usually applied to optimize the brightness of the perspective image data (see, for example, Patent Document 1). .
この自動輝度調整法では、例えば、透視モードのX線照射によって得られた投影データあるいは画像データの所定関心領域における平均画素と予め設定された輝度値(閾値)とを比較し、この比較結果に基づいて透視条件(透視管電圧、透視管電流及び照射時間)の制御が行なわれる。具体的には、X線透視撮影装置の記憶回路に予め保管された透視管電流と照射時間との積を示す透視mAs(F-mAs)と透視管電圧(F-kV)との対応関係を示すF-kV・F-mAsラインに沿って当該被検体の透視モードにおける好適な透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)の設定が行なわれ、更に、この透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)に基づいて前記透視モードに後続する撮影モードの好適な撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)の設定が行なわれてきた。 In this automatic brightness adjustment method, for example, an average pixel in a predetermined region of interest of projection data or image data obtained by X-ray irradiation in a fluoroscopic mode is compared with a preset brightness value (threshold value), and the comparison result is Based on this, control of the fluoroscopic conditions (fluoroscopic tube voltage, fluoroscopic tube current and irradiation time) is performed. Specifically, the correspondence between fluoroscopic mAs (F-mAs) indicating the product of fluoroscopic tube current and irradiation time stored in advance in the storage circuit of the X-ray fluoroscopic apparatus and fluoroscopic tube voltage (F-kV) is shown. A suitable fluoroscopic tube voltage (F-kVx) and fluoroscopic mAs (F-mAsx) in the fluoroscopic mode of the subject are set along the F-kV / F-mAs line shown in FIG. Based on (F-kVx) and fluoroscopic mAs (F-mAsx), a suitable shooting tube voltage (R-kVx) and shooting mAs (R-mAsx) have been set for the shooting mode following the fluoroscopic mode.
上述のように、X線透視撮影装置では、当該被検体の透視モードにおいて得られた2次元的な投影データあるいは透視画像データの所定関心領域における平均画素値と閾値とを比較し、両者の間に差異がある場合には、透視管電圧及び透視mAsを上述のFkV・F-mAsラインに沿って更新しながらこのとき新たに得られる投影データあるいは透視画像データの平均画素値と閾値との比較を繰り返すことにより上述の透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)が設定される。そして、得られたこれらの透視条件に対応する好適な撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)が透視条件-撮影条件対応表に基づいて設定される。 As described above, in the X-ray fluoroscopic imaging apparatus, the average pixel value in a predetermined region of interest of the two-dimensional projection data or the fluoroscopic image data obtained in the fluoroscopic mode of the subject is compared with a threshold value. If there is a difference, the fluoroscopic tube voltage and fluoroscopic mAs are updated along the above-mentioned FkV / F-mAs line, and the average pixel value of the projection data or fluoroscopic image data newly obtained at this time is compared with the threshold value. Is repeated to set the above-described fluoroscopic tube voltage (F-kVx) and fluoroscopic mAs (F-mAsx). Then, a suitable photographing tube voltage (R-kVx) and photographing mAs (R-mAsx) corresponding to the obtained fluoroscopic conditions are set based on the fluoroscopic condition-imaging condition correspondence table.
しかしながら、上述の方法は、以下に述べるような問題点を有している。即ち、このような手順によって行なわれる従来の透視条件及び撮影条件の設定では、被検体厚に無関係なF-kV・F-mAsラインによって得られた透視管電圧(F-kVz)及び透視mAs(F-mAsz)であるため画像データにおけるコントラストの主要因である管電圧を被検体厚に対応した値に制御できない。 However, the above method has the following problems. That is, in the setting of the conventional fluoroscopic conditions and imaging conditions performed by such a procedure, the fluoroscopic tube voltage (F-kVz) and fluoroscopic mAs (obtained by the F-kV / F-mAs line irrespective of the subject thickness) F-mAsz), the tube voltage, which is the main factor of contrast in the image data, cannot be controlled to a value corresponding to the subject thickness.
このような透視条件から透視条件-撮影条件対応表による撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)の設定が行なわれたならば、これらの透視条件及び撮影条件を用いた透視画像データや撮影画像データの生成と表示を行なうことによりその妥当性を検証する必要があるため、所望の透視条件及び撮影条件を最終的に決定するまでに多くの時間と労力を要した。 If the tube voltage (R-kVx) and the shooting mAs (R-mAsx) are set based on the fluoroscopy condition-imaging condition correspondence table, the fluoroscopy using these fluoroscopy conditions and the imaging conditions is performed. Since it is necessary to verify the validity by generating and displaying image data and photographed image data, it takes a lot of time and labor to finally determine the desired fluoroscopic conditions and photographing conditions.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮影モードに先行する透視モードにて設定された透視条件に基づいて撮影条件を設定する際、操作者によって任意に入力される事前登録データ等に基づいて予め算出されたF-kV・F-mAsラインを用いて前記透視条件を設定することにより、良好な画質と感度を有する撮影画像データの収集を正確かつ短時間で行なうことが可能なX線透視撮影装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to arbitrarily set an imaging condition based on a fluoroscopic condition set in a fluoroscopic mode preceding the imaging mode. By setting the fluoroscopic conditions using the F-kV / F-mAs line calculated in advance based on pre-registered data or the like input to the camera, it is possible to accurately and accurately collect photographed image data having good image quality and sensitivity. An object of the present invention is to provide an X-ray fluoroscopic apparatus capable of performing in a short time.
上記目的を達成するために、請求項1に係る本発明のX線透視撮影装置は、透視モード
にて設定された透視条件に基づいて撮影モードの撮影条件を設定するX線透視撮影装置に
おいて、透視線量及び被検体厚をパラメータとする透視管電圧と透視mAsとの関係式を
保存する保管手段と、透視線量、及び被検体厚と透視管電圧との関係を示すデータを保存
する記憶手段と、前記関係式並びに前記記憶手段に保存された透視線量及びデータに基づ
いて、透視管電圧と透視mAsとの対応関係を算出する算出手段と、前記対応関係に基づ
いて透視管電圧及び透視mAsを設定し、設定した透視管電圧及び透視mAsにより生成
される画像データの画素値及び前記対応関係に基づいて、当該透視管電圧及び透視mAs
の更新を行う透視条件設定手段と、前記透視条件設定手段により更新された透視管電圧及
び透視mAsに基づいて、撮影管電圧及び撮影mAsを設定する撮影条件設定手段とを備
えたことを特徴としている。
To achieve the above object, an X-ray fluoroscopic apparatus according to
Storage means to store, fluoroscopic dose, and data indicating the relationship between subject thickness and fluoroscopic tube voltage
Based on the relational expression and the fluoroscopy dose and data stored in the storage means.
And calculating means for calculating a correspondence relationship between the fluoroscopic tube voltage and the fluoroscopic mAs, and based on the correspondence relationship.
The fluoroscopic tube voltage and the transparent mAs are set, and generated by the set transparent tube voltage and the transparent mAs.
Based on the pixel value of the image data to be processed and the correspondence relationship, the fluoroscopic tube voltage and the transparent mAs
Fluoroscopy condition setting means for updating the fluoroscopy tube voltage and fluoroscopy tube voltage and updated by the fluoroscopy condition setting means
And imaging condition setting means for setting imaging tube voltage and imaging mAs based on fluoroscopic mAs .
本発明によれば、撮影モードに先行する透視モードにて設定された透視条件に基づいて撮影条件を設定する際、操作者によって任意に入力される事前登録データ等に基づいて算出されたF-kV・F-mAsラインを用いて前記透視条件を設定することにより、良好な画質と感度を有する撮影画像データの収集を正確かつ短時間で行なうことが可能となる。このため、診断精度と診断効率を向上させることができる。 According to the present invention, when setting the photographing condition based on the fluoroscopic condition set in the fluoroscopic mode preceding the photographing mode, F− calculated based on pre-registered data or the like arbitrarily input by the operator. By setting the fluoroscopy conditions using the kV · F-mAs line, it is possible to collect photographed image data having good image quality and sensitivity accurately and in a short time. For this reason, diagnostic accuracy and diagnostic efficiency can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下に述べる本実施例のX線透視撮影装置は、当該被検体のX線検査に先立って行なわれる初期設定において入力された透視モード及び撮影モードのX線量(透視線量及び撮影線量)や被検体厚毎に指定する透視管電圧等の事前登録データと、前記X線透視撮影装置にて予め保管された被検体厚をパラメータとする透視モードの管電圧(透視管電圧)と管電流・照射時間積(透視mAs)との関係式を含む基本データに基づき、透視管電圧と透視mAsとの対応関係あるいは透視管電圧と透視mAsに影響するパラメータの対応関係を示すF-kV・F-mAsラインを算出する。そして、このF-kV・F-mAsラインに沿った透視管電圧及び透視mAsの更新に伴って順次生成される透視画像データの画素と所定の閾値αとを比較することにより画素値=αを得る透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)を設定し、これらの照射条件と上述の事前登録データに基づいて撮影モードに好適な撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)を設定する。 The X-ray fluoroscopic apparatus according to the present embodiment described below includes the fluoroscopic mode and the X-ray dose (fluoroscopic dose and radiographic dose) input in the initial setting performed prior to the X-ray examination of the subject and the subject. Pre-registration data such as fluoroscopic tube voltage specified for each thickness, fluoroscopic mode tube voltage (fluoroscopic tube voltage) and tube current / irradiation time using the object thickness stored in advance in the X-ray fluoroscopic apparatus as parameters. F-kV / F-mAs line indicating the correspondence between fluoroscopic tube voltage and fluoroscopic mAs, or the relationship between fluoroscopic tube voltage and parameters affecting fluoroscopic mAs, based on the basic data including the relational expression with the product (fluoroscopic mAs) Is calculated. Then, by comparing the fluoroscopic tube voltage along the F-kV / F-mAs line and the pixels of the fluoroscopic image data sequentially generated along with the update of the fluoroscopic mAs, the pixel value = α is obtained. The fluoroscopic tube voltage (F-kVx) and the fluoroscopic mAs (F-mAsx) to be obtained are set, and the photographing tube voltage (R-kVx) and the photographing mAs suitable for the photographing mode are set based on these irradiation conditions and the above pre-registered data. (R-mAsx) is set.
(装置の構成)
本実施例におけるX線透視撮影装置の構成につき図1乃至図6を用いて説明する。尚、図1は、X線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図であり、図2は、このX線透視撮影装置が備えるX線発生部、X線検出部及び高電圧発生部の具体的な構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
The configuration of the X-ray fluoroscopic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the X-ray fluoroscopic apparatus, and FIG. 2 is a specific example of an X-ray generator, an X-ray detector, and a high voltage generator included in the X-ray fluoroscopic apparatus. It is a block diagram which shows a structure.
図1に示すX線透視撮影装置100は、被検体150に対し透視モード及び撮影モードのX線照射を行なうX線発生部1と、被検体150を透過したX線を2次元的に検出すると共にこの検出データに基づいて投影データを生成するX線検出部2と、透視モード及び撮影モードのX線照射に必要な高電圧をX線発生部1に対して供給する高電圧発生部3と、X線検出部2において生成された投影データに基づいて透視モードの画像データ(透視画像データ)及び撮影モードの画像データ(撮影画像データ)を生成する画像データ生成部4と、得られた上述の画像データを表示する表示部5を備えている。
An X-ray
更に、X線透視撮影装置100は、透視モードの透視条件(即ち、透視管電圧及び透視mAs)の更新に伴って画像データ生成部4がこの透視条件を用いて順次生成する透視画像データと後述の入力部7から入力される事前登録データ、更には、後述の基本データ保管部63に予め保管されている装置基本データ等に基づいて被検体150の透視モードに好適な透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)を設定し、これらの透視条件と事前登録データとに基づいて撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)を設定する照射条件設定部6と、事前登録データの入力や各種コマンド信号の入力等を行なう入力部7と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部8を備えている。
Further, the X-ray
次に、X線発生部1、X線検出部2及び高電圧発生部3の具体的な構成につき図2のブロック図を用いて説明する。
Next, specific configurations of the
図2に示したX線発生部1は、後述の高電圧発生部3から供給される高電圧により被検体150に対しX線を発生するX線管11と、X線管11が発生したX線に対してX線錘(コーンビーム)を形成するX線絞り器12を備えている。X線管11は、X線を発生する真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された電子を高電圧により加速させてタングステン陽極に衝突させX線を発生させる。X線絞り器12は、X線管11と被検体150の間に位置し、X線管11から発生したX線ビームを所定の照射視野に絞り込む機能を有している。
The
一方、X線検出部2には、I.I.(イメージインテンシファイア)及びX線TVを用いる方法と平面検出器を用いる方法があり、更に、平面検出器には、X線を直接電荷に変換するものと、一旦光に変換した後電荷に変換するものとがある。ここでは、X線を直接電荷に変換することが可能な平面検出器が設けられたX線検出部2について述べるが、これに限定されない。
On the other hand, the
即ち、X線検出部2の平面検出器21は、微小な検出素子を列方向及びライン方向に2次元配列して構成され、検出素子の各々は、X線を感知し入射X線量に応じて電荷を生成する光電膜と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すTFT(薄膜トランジスタ)を備えている。以下では説明を簡単にするために、検出素子が列方向及びライン方向に2素子ずつ配列された平面検出器21について説明する。
That is, the
図3に示した平面検出器21では、光電膜212−11、212−12、212−21及び212−22の第1の端子と、電荷蓄積コンデンサ213−11、213−12、213−21及び213−22の第1の端子とが接続され、更に、その接続点はTFT214−11、214−12、214−21及び214−22のソース端子へ接続される。一方、光電膜212−11、212−12、212−21及び212−22の第2の端子は、図示しないバイアス電源に接続され、電荷蓄積コンデンサ213−11、213−12、213−21及び213−22の第2の端子は接地される。更に、ライン方向(図3の水平方向)に配列されたTFT214−11及びTFT214−21のゲートはゲートドライバ22の出力端子22−1に共通接続され、TFT214−12及びTFT214−22のゲートはゲートドライバ22の出力端子22−2に共通接続される。
In the
一方、列方向(図3の垂直方向)に配列されたTFT214−11及び214−12のドレイン端子は信号出力線219−1に共通接続され、TFT214−21及び214−22のドレイン端子は信号出力線219−2に共通接続される。そして、信号出力線219−1及び219−2は投影データ生成部23に接続されている。一方、ゲートドライバ22は、X線照射によって検出素子211の光電膜212で発生し電荷蓄積コンデンサ213にて蓄積される信号電荷を読み出すために、TFT214のゲート端子に読み出し用の駆動パルスを供給する。
On the other hand, the drain terminals of the TFTs 214-11 and 214-12 arranged in the column direction (vertical direction in FIG. 3) are commonly connected to the signal output line 219-1, and the drain terminals of the TFTs 214-21 and 214-22 are signal output. Commonly connected to line 219-2. The signal output lines 219-1 and 219-2 are connected to the projection
図2へ戻って、投影データ生成部23は、平面検出器21から行単位あるいは列単位でパラレルに読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器231と、この電荷・電圧変換器231の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器232と、デジタル変換されたパラレル信号を時系列的なシリアル信号(投影データ)に変換するパラレル・シリアル変換器233を備えている。
Returning to FIG. 2, the
一方、高電圧発生部3は、X線管11の陰極から発生する熱電子を加速するために陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器32と、図1の照射条件設定部6からシステム制御部8を介して供給される透視モード及び撮影モードの照射条件に基づいて高電圧発生器32における管電流、管電圧、照射時間、照射タイミング等を制御するX線制御部31を備えている。
On the other hand, the high voltage generator 3 includes a
図1へ戻って、画像データ生成部4は、例えば、図示しない投影データ記憶部と画像処理部を備えている。前記投影データ記憶部は、X線検出部2の投影データ生成部23から時系列的に供給される投影データを順次保存して2次元投影データを生成する。一方、前記画像処理部は、演算回路と記憶回路を備え、前記演算回路は、前記投影データ記憶部から読み出した2次元投影データに対し補間処理やフィルタリング処理等の画像処理を行なって2次元の透視画像データ及び撮影画像データを生成する。又、前記投影データ記憶部から読み出した透視画像データは、図1の照射条件設定部6に設けられた後述の画素値演算部61へ供給される。
Returning to FIG. 1, the image
表示部5は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、前記表示データ生成部は、透視モード及び撮影モードにおいて画像データ生成部4の画像処理部が生成した透視画像データ及び撮影画像データを所定の表示フォーマットに変換し、更に、被検体情報や投影データ収集条件等の付帯情報を必要に応じて付加し表示データを生成する。そして、前記データ変換部は、前記表示データ生成部にて得られた表示データに対しD/A変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なって前記モニタに表示する。
The
次に、照射条件設定部6は、被検体150の透視モードに好適な透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)と撮影モードに好適な撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)を設定する機能を有し、画素値演算部61、画素値比較部62、基本データ保管部63、登録データ記憶部64、F-kV・F-mAsライン算出部65、透視条件設定部66及び撮影条件設定部67を有している。
Next, the irradiation
画素値演算部61は、X線照射により生成され表示部5に表示された透視画像データに対して入力部7が設定した関心領域の位置情報をシステム制御部8を介して受信し、画像データ生成部4の投影データ記憶部から供給される透視画像データに対し前記関心領域を設定する。そして、この関心領域における透視画像データの平均画素値を算出する。更に、透視条件設定部66による透視条件(透視管電圧(F-kV)及び透視mAs(F-mAs))の更新に伴って新たに生成される透視画像データに対しても同様の手順によって前記関心領域を設定し、この関心領域における平均画素値を算出する。
The pixel
一方、画素値比較部62は、初期設定において設定された閾値αと画素値演算部61から供給される前記関心領域の平均画素値とを比較し、その比較結果を透視条件設定部66へ供給する。
On the other hand, the pixel
一方、基本データ保管部63には、X線透視撮影装置100に対して予め設定された、例えば、次式(1)に示すような被検体厚等をパラメータとする透視管電圧(F-kV)と透視mAs(F-mAs)との関係式が装置基本データとして保存されている。
但し、式(1)におけるF-doseは、透視モードのX線量(透視線量)であり、SID(Source Image Distance)は、X線管11のX線源から平面検出器21の受像面までの距離を示す。又、tは、被検体150の体厚を、a〜dは、X線透視撮影装置100を用いた事前計測に基づいて設定される係数を示している。
However, F-dose in Equation (1) is the X-ray dose (fluoroscopic dose) in the fluoroscopic mode, and SID (Source Image Distance) is from the X-ray source of the
次に、登録データ記憶部64には、X線透視撮影装置100の初期設定において操作者等が任意に登録した透視線量(F-dose)及び撮影線量(R-dose)の値が保存され、同様にして、被検体厚t毎の透視管電圧(F-kV)を指定する各種データが数式、グラフ、ルックアップテーブル等の形式で保存される。図4は、被検体厚tと透視管電圧(F-kV)との関係(F-kV=f(t))がグラフ形式で示された事前登録データの具体例であり、被検体厚tの各々に対して好適な透視管電圧(F-kV)が被検体150のX線検査に先立って登録される。尚、上述のF-dose、R-dose及びF-kV=f(t)等の事前登録データは、通常、操作者の好みや検査内容等に基づいて任意に登録され、X線透視撮影装置100が複数の操作者によって使用される場合、これらの事前登録データが操作者毎に登録され、複数の検査に使用される場合は検査毎に登録される。
Next, in the registration
次に、透視管電圧と透視mAsとの対応関係あるいは透視管電圧と透視mAsに影響するパラメータの対応関係を算出するF-kV・F-mAsライン算出部65は、基本データ保管部63から読み出した被検体厚tをパラメータとする透視管電圧(F-kV)と透視mAs(F-mAs)との関係式(式(1)参照)及び登録データ記憶部64から読み出した被検体厚tと透視管電圧(F-kV)との関係(図4参照)を用いて透視管電圧(F-kV)と透視-mAs(F-mAs)との対応関係を示すF-kV・F-mAsラインを算出する。
Next, the F-kV / F-mAs
図5は、F-kV・F-mAsライン算出部65によって算出されるF-kV・F-mAsラインの具体例を示したものであり、横軸は透視管電圧(F-kV)を、又、縦軸は透視mAs(F-mAs)を夫々示している。そして、F-kV・F-mAsラインQ1上の各点は、式(1)の関係式と図4の関係を同時に満たしている。
FIG. 5 shows a specific example of the F-kV / F-mAs line calculated by the F-kV / F-
再び図1へ戻って、透視条件設定部66は、F-kV・F-mAsライン算出部65によって算出されたF-kV・F-mAsラインの情報を受信し、このF-kV・F-mAsラインに対して初期透視条件(初期透視管電圧(F-kVo)及び初期透視mAs(F-mAso))を設定する。透視を開始すると、前記初期透視条件によって生成された透視画像データの平均画素値と閾値αとの比較結果を画素値比較部62から受信し、この比較結果に基づいて初期透視条件を更新することにより透視モードに好適な透視条件を設定する。このとき、例えば、初期透視管電圧(F-kVo)をF-kV・F-mAsラインに沿って更新することにより、新たな透視管電圧及び透視mVsが一義的に決定される。
Referring back to FIG. 1 again, the fluoroscopy
次いで、更新後の透視条件によって生成された透視画像データの平均画素値と閾値αとの比較及びその比較結果に基づく透視条件の更新を順次繰り返し、
被検体150の体位変換等により体厚が変化しても略常時閾値αと等しい平均画素値が得られる透視条件(透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx))に更新され続ける。そして、更新された透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)の情報は、システム制御部8を介して高電圧発生部3のX線制御部31へ供給される。
Next, the comparison of the average pixel value of the fluoroscopic image data generated by the updated fluoroscopic condition and the threshold α and the update of the fluoroscopic condition based on the comparison result are sequentially repeated,
Even if the body thickness changes due to body posture change or the like of the subject 150, it is updated to fluoroscopic conditions (fluoroscopic tube voltage (F-kVx) and fluoroscopic mAs (F-mAsx)) that can obtain an average pixel value that is almost always equal to the threshold value α. to continue. Then, the updated information on the fluoroscopic tube voltage (F-kVx) and the fluoroscopic mAs (F-mAsx) is supplied to the
図6は、F-kV・F-mAsラインを用いた透視条件の更新を模式的に示したものであり、例えば、透視開始時、透視管電圧F-kVoが初期設定された場合、F-kV=F-kVoを示す縦ラインSoとF-kV・F-mAsラインQ1との交点Poにより初期透視mAs(F-mAso)が決定される。そして、この初期透視条件によって得られた透視画像データの平均画素値が閾値αより小さい場合、初期透視管電圧F-kVoより大きな透視管電圧(F-kVa)に更新され、F-kV=F-kVaの縦ラインSaとF-kV・F-mAsラインQ1との交点Paによって新たな透視mAs(F-mAsa)が決定される。一方、初期透視条件によって得られた透視画像データの平均画素値が閾値αより大きい場合、初期透視管電圧F-kVoより小さな透視管電圧(F-kVb)に更新され、F-kV・F-kVbの縦ラインSbとF-kV・F-mAsラインQ1との交点Pbによって新たな透視mAs(F-mAsb)が決定される。 FIG. 6 schematically shows the update of the fluoroscopic condition using the F-kV / F-mAs line. For example, when the fluoroscopic tube voltage F-kVo is initially set at the start of fluoroscopy, F− The initial perspective mAs (F-mAso) is determined by the intersection Po between the vertical line So indicating kV = F-kVo and the F-kV · F-mAs line Q1. When the average pixel value of the fluoroscopic image data obtained by this initial fluoroscopic condition is smaller than the threshold value α, the fluoroscopic tube voltage (F-kVa) larger than the initial fluoroscopic tube voltage F-kVo is updated, and F-kV = F A new perspective mAs (F-mAsa) is determined by the intersection Pa between the vertical line Sa of −kVa and the F-kV · F-mAs line Q1. On the other hand, when the average pixel value of the fluoroscopic image data obtained by the initial fluoroscopic condition is larger than the threshold value α, the fluoroscopic tube voltage (F-kVb) is updated to be smaller than the initial fluoroscopic tube voltage F-kVo, and F-kV · F- A new perspective mAs (F-mAsb) is determined by the intersection Pb between the vertical line Sb of kVb and the F-kV · F-mAs line Q1.
次に、図1の撮影条件設定部67は、透視条件設定部66が設定した最新の透視条件と登録データ記憶部64から読み出した事前登録データに基づいて撮影モードに好適な撮影条件を設定する。具体的には、下式(2)に示すように透視モードの透視管電圧(F-kVx)と等しい大きさを有する撮影モードの撮影管電圧(R-kVx)を設定し、透視モードの透視mAs(F-mAsx)に前記事前登録データの撮影線量(R-dose)と透過線量(F-dose)との比を乗算することにより撮影モードの撮影mAs(R-mAsx)を設定する。そして、設定された撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)の情報は、システム制御部8を介して高電圧発生部3のX線制御部31へ供給される。
次に、入力部7は、操作卓上に表示パネルやキーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェイスであり、被検体情報の入力、事前登録データの入力、閾値αの設定、関心領域の設定、投影データ収集条件の設定、画像データ生成条件の設定、画像データ表示条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。
Next, the
システム制御部8は、図示しないCPUと記憶回路を備え、入力部7から供給される各種の入力情報及び設定情報は前記記憶回路に保存される。一方、前記CPUは、これらの情報に基づいて透視画像データの生成及び表示、透視条件及び撮影条件の設定、撮影画像データの生成及び表示等を行なうための制御をX線透視撮影装置100が備えた上述の各ユニットに対して行なう。
The
(透視条件及び撮影条件の設定手順)
次に、本実施例における透視条件及び撮影条件の設定手順につき図7に示したフローチャートに沿って説明する。
(Setting procedure for fluoroscopy and shooting conditions)
Next, the procedure for setting the fluoroscopic conditions and the imaging conditions in this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
被検体150に対するX線検査に先立ち、X線透視撮影装置100の操作者は、入力部7において被検体情報を入力した後、事前登録データの入力、閾値α及び関心領域の設定、投影データ収集条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定等を行なう。そして、入力あるいは設定されたこれらの情報はシステム制御部8の記憶回路に保存され、更に、上述の事前登録データ(即ち、透視線量(F-dose)、撮影線量(R-dose)及び被検体厚tと透視管電圧(F-kV)との関係を示すデータ)は、登録データ記憶部64に保存される(図7のステップS1)。
Prior to the X-ray examination of the subject 150, the operator of the X-ray
次いで、F-kV・F-mAsライン算出部65は、基本データ保管部63に予め保管されている被検体厚tをパラメータとした透視管電圧(F-kV)と透視mAs(F-mAs)との関係式(式(1)参照)と、登録データ記憶部64に保存された上述の被検体厚tと透視管電圧(F-kV)との関係を示すデータ(図4参照)を読み出し、これらのデータを用いて透視管電圧(F-kV)と透視mAs(F-mAs)との対応関係を示すF-kV・F-mAsラインを算出する(図5参照)(図7のステップS2)。
Next, the F-kV / F-mAs
そして、F-kV・F-mAsラインの算出が終了したならば、操作者は、図示しない天板上に載置した被検体150を所定の位置へ移動させた後、入力部7にて透視モードの開始コマンドを入力し(図7のステップS3)、このコマンド信号がシステム制御部8へ供給されることにより透視画像データの生成と表示が開始される。
When the calculation of the F-kV / F-mAs line is completed, the operator moves the subject 150 placed on the top (not shown) to a predetermined position, and then sees through the
即ち、前記コマンド信号を受信したシステム制御部8は、自己の記憶回路から読み出した初期透視条件(初期透視管電圧(F-kVo)及び初期透視mAs(F-mAso))とX線発生のための指示信号を高電圧発生部3のX線制御部31へ供給し、この指示信号を受信したX線制御部31は、前記初期透視条件に基づいて高電圧発生器32を制御しX線発生部1のX線管11に高電圧を印加する。そして、高電圧が印可されたX線管11は可動絞り器12を介して被検体150に対し透視モードのX線照射を開始し、被検体150を透過したX線は、その後方に設けられたX線検出部2の平面検出器21によって検出される。
That is, the
このとき、平面検出器21において2次元配列された検出素子211の光電膜212は、被検体150を透過したX線を受信してそのX線透過量に比例した信号電荷を電荷蓄積コンデンサ213に蓄積する。X線照射が終了すると、システム制御部8からクロックパルスが供給されたゲートドライバ22は、平面検出器21のTFT214に対して駆動パルスを供給し電荷蓄積コンデンサ213に蓄積された信号電荷を順次読み出す。
At this time, the
読み出された上述の信号電荷は、投影データ生成部23の電荷・電圧変換器231において電圧に変換され、更に、A/D変換器232においてデジタル信号に変換された後パラレル・シリアル変換器233のバッファメモリに1ライン分の投影データとして一旦保存される。そして、パラレル・シリアル変換器233は、自己のバッファメモリに保存された投影データをライン単位でシリアルに読み出し、画像データ生成部4の投影データ記憶部に順次保存して2次元投影データを生成する。
The read signal charge is converted into a voltage by the charge /
次いで、画像データ生成部4の画像処理部は、前記投影データ記憶部において生成された2次元投影データに対し補間処理やフィルタリング処理等の画像処理を行なって初期透視条件における2次元画像データ(初期透視画像データ)を生成し、表示部5のモニタに表示する(図7のステップS4)。
Next, the image processing unit of the image
一方、照射条件設定部6の画素値演算部61は、上述の初期透視画像データに対して入力部7が設定した関心領域の位置情報をシステム制御部8を介して受信し、画像データ生成部4の投影データ記憶部から供給される前記初期透視画像データに対して上述の関心領域を設定する(図7のステップS5)。そして、この関心領域に含まれた初期透視画像データの平均画素値を算出する(図7のステップS6)。
On the other hand, the pixel
次いで、画素値比較部62は、上述のステップS1にて設定された閾値αと画素値演算部61から供給される前記関心領域の平均画素値とを比較し、その比較結果を透視条件設定部66へ供給する(図7のステップS7)。
Next, the pixel
一方、透視条件設定部66は、F-kV・F-mAsライン算出部65によって算出されたF-kV・F-mAsラインの情報を受信し、このF-kV・F-mAsラインに対して初期透視条件(初期透視管電圧(F-kVo)及び初期透視mAs(F-mAso))を設定する(図6参照)。次いで、前記初期透視条件によって生成された透視画像データの平均画素値と閾値αとの比較結果を画素値比較部62から受信し、この比較結果に基づく初期透視条件の更新をF-kV・F-mAsラインに沿って行なうことにより新たな透視条件を設定する(図7のステップS8)。
On the other hand, the fluoroscopy
そして、更新された透視条件による透視画像データの生成、得られた透視画像データに対する関心領域の設定、関心領域における平均画素値の算出、算出された平均画素値と閾値αとの比較、F-kV・F-mAsラインに基づく透視条件の更新を、透視中、平均画素値と閾値αとが常に等しくなるよう繰り返し行ない続ける(図7のステップS4乃至ステップS8)。 Then, generation of fluoroscopic image data based on the updated fluoroscopic conditions, setting of a region of interest for the obtained fluoroscopic image data, calculation of an average pixel value in the region of interest, comparison of the calculated average pixel value and a threshold value α, F − The fluoroscopy conditions based on the kV · F-mAs line are repeatedly updated so that the average pixel value and the threshold α are always equal during fluoroscopy (steps S4 to S8 in FIG. 7).
一方、撮影条件設定部67は、透視条件設定部66が更新した最新の透視管電圧(F-kVx)と等しい値を有する撮影管電圧(R-kVx)を設定し、透視mAs(F-mAsx)に事前登録データの撮影線量(R-dose)と透過線量(F-dose)との比を乗算することにより撮影モードに好適な撮影mAs(R-mAsx)を設定する(式(2)参照)。そして、更新された最新の撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx))の情報は、システム制御部8の記憶回路に一旦保存される(図7のステップS9)。
On the other hand, the imaging
次いで、操作者は、透視画像データで被検体の位置、体位及び造影剤が撮影に適した状態にあることを確認したならば、入力部7にて撮影モードの開始コマンドを入力する(図7のステップS10)。そして、このコマンド信号を受信したシステム制御部8は、自己の記憶回路から読み出した最新の撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)とX線発生のための指示信号を高電圧発生部3のX線制御部31へ供給し、上述のステップS4と同様の手順により撮影画像データの生成と表示を行なう(図7のステップS11)。
Next, if the operator confirms that the position, body position, and contrast medium of the subject are in a state suitable for imaging with the fluoroscopic image data, the operator inputs an imaging mode start command at the input unit 7 (FIG. 7). Step S10). Upon receiving this command signal, the
以上述べた本発明の実施例によれば、撮影モードに先行して行なわれる透視モードのX線検査にて設定された透視条件に基づいて撮影条件を設定する際、操作者によって任意に入力される事前登録データ等に基づいて算出されたFkV−FmAsラインを用いて前記透視条件を設定することにより、良好な画質と感度を有する撮影画像データの収集を正確かつ短時間で行なうことが可能となる。このため、診断精度と診断効率を向上させることができる。 According to the embodiment of the present invention described above, when setting the imaging condition based on the fluoroscopic condition set in the X-ray inspection in the fluoroscopic mode performed prior to the imaging mode, it is arbitrarily input by the operator. By setting the fluoroscopic condition using the FkV-FmAs line calculated based on pre-registered data, it is possible to collect captured image data having good image quality and sensitivity in a short time. Become. For this reason, diagnostic accuracy and diagnostic efficiency can be improved.
特に、上述のF-kV・F-mAsラインは、操作者の好みや検査内容に合わせて任意に登録された事前登録データの被検体厚と透視管電圧との関係等に基づいて設定されるため、画像コントラストの主要因である管電圧を要求通りに実現できる。即ち、従来のような被検体厚に無関係なF-kV・F-mAsラインに基づいて制御した透視管電圧(F-kVz)及び透視mAs(F-mAsz)と異なる。 In particular, the above-described F-kV / F-mAs line is set based on the relationship between the subject thickness of the pre-registration data arbitrarily registered according to the operator's preference and examination content, and the fluoroscopic tube voltage. Therefore, the tube voltage, which is the main factor of image contrast, can be realized as required. That is, it differs from the conventional fluoroscopic tube voltage (F-kVz) and fluoroscopic mAs (F-mAsz) controlled based on the F-kV / F-mAs line unrelated to the subject thickness.
又、撮影モードに好適な撮影管電圧(R-kVx)及び撮影mAs(R-mAsx)は、透視モードにて設定された透視管電圧(F-kVx)及び透視mAs(F-mAsx)と事前登録データの透視線量及び撮影線量によって一義的に決定され、しかも、透視管電圧(F-kVx)と等しい撮影管電圧(R-kVx)が設定されるため、所望の画質を有した撮影画像データを安定して収集することができる。即ち、撮影画像データと同じコントラストを有する透視画像データは表示部において容易に観察することができるため、撮影画像データのコントラストを確認しながら当該被検体のX線検査を行なうことができる。 In addition, the photographing tube voltage (R-kVx) and the photographing mAs (R-mAsx) suitable for the photographing mode are set in advance with the fluoroscopic tube voltage (F-kVx) and the fluoroscopic mAs (F-mAsx) set in the fluoroscopic mode. Since the photographing tube voltage (R-kVx) which is uniquely determined by the fluoroscopic dose and the photographing dose of the registered data and which is equal to the fluoroscopic tube voltage (F-kVx) is set, photographed image data having a desired image quality Can be collected stably. That is, the fluoroscopic image data having the same contrast as the captured image data can be easily observed on the display unit, so that the X-ray examination of the subject can be performed while confirming the contrast of the captured image data.
このような理由により、本実施例によれば、診断効率が向上するのみならず被検体や操作者の負担を軽減することができる。特に、撮影画像データの画質不良に伴うX線検査のやり直し頻度は大幅に低減するため、当該被検体に対する無駄な被曝を防止することが可能となる。 For this reason, according to the present embodiment, not only the diagnostic efficiency is improved, but also the burden on the subject and the operator can be reduced. In particular, the frequency of redoing X-ray examinations associated with poor image quality of captured image data is greatly reduced, so that unnecessary exposure to the subject can be prevented.
又、撮影管電圧(R-Kvx)及び撮影mAs(R-mAsx)は、既に述べたように透視管電圧(F-Kvx)及び透視mAs(F-mAsx)と事前登録データの透視線量及び撮影線量に基づいて容易に決定されるため、専用のX線センサを必要とする従来の自動露出制御法(ACE法)を用いる必要が無くなり、特に、前記X線センサの設置が困難な平面検出器を用いたX線透視撮影装置に対して好適な方法となり得る。又、上述の事前登録データを更新することにより透視画像データ及び撮影画像データの画質や感度を容易に制御することが可能となる。 The tube voltage (R-Kvx) and the imaging mAs (R-mAsx) are the fluoroscopic tube voltage (F-Kvx) and the fluoroscopic mAs (F-mAsx), the fluoroscopic dose of the pre-registered data and the imaging as described above. Since it is easily determined based on the dose, it is not necessary to use a conventional automatic exposure control method (ACE method) that requires a dedicated X-ray sensor, and in particular, a flat detector in which the installation of the X-ray sensor is difficult. This can be a suitable method for an X-ray fluoroscopic imaging apparatus using the. In addition, the image quality and sensitivity of the fluoroscopic image data and the captured image data can be easily controlled by updating the above-described pre-registration data.
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、透視モードにおける2次元投影データの平均画素値と閾値αとの比較結果に基づいて透視管電圧(F-Kvx)及び透視mAs(F-mAsx)を設定する場合について述べたが、2次元投影データを用いて生成した透視画像データの平均画素値と所定の閾値との比較結果に基づいて上述の透視条件を設定してもよい。 As mentioned above, although the Example of this invention has been described, this invention is not limited to the above-mentioned Example, It can change and implement. For example, in the above-described embodiment, the case where the fluoroscopic tube voltage (F-Kvx) and the fluoroscopic mAs (F-mAsx) are set based on the comparison result between the average pixel value of the two-dimensional projection data in the fluoroscopic mode and the threshold value α. As described above, the above-described fluoroscopic conditions may be set based on a comparison result between an average pixel value of fluoroscopic image data generated using two-dimensional projection data and a predetermined threshold value.
又、透視画像データに設定された関心領域における画素値の平均値と閾値αとを比較する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、画素値の最大値や中央値(メディアン)であっても構わない。 Moreover, although the case where the average value of the pixel value in the region of interest set in the fluoroscopic image data is compared with the threshold value α is described, the present invention is not limited to this. For example, the maximum value or the median value ( Median).
更に、上述の実施例における基本データ保管部63には、式(1)に示した被検体厚tをパラメータとする透視管電圧(F-kV)と透視mAs(F-mAs)との関係式が予め保管されている場合について述べたが、グリッドの有無等によって透視画像データの画質や感度が著しく異なる場合、基本データ保管部63にはこれらの投影データ収集条件に対応した複数の数式が識別情報を付帯情報として保存され、収集条件を自動判別することによってこれらの数式の中からF-kV・F-mAsラインの算出に好適な数式を自動的に選択してもよい。
Further, in the basic
又、上述の実施例において、透視管電圧と透視mAsとの対応関係あるいは透視管電圧と透視mAsに影響するパラメータの対応関係を示すF-kV・F-mAsラインを算出するF-kV・F-mAsライン算出部65は、図5に示すようなグラフ形式のF-kV・F-mAsラインを算出する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、数式やルックアップテーブル等の形式によるF-kV・F-mAsラインを算出してもよい。
In the above-described embodiment, F-kV · F for calculating the F-kV · F-mAs line indicating the correspondence between the fluoroscopic tube voltage and the fluoroscopic mAs or the correspondence between the fluoroscopic tube voltage and the parameter affecting the fluoroscopic mAs. Although the -mAs
更に、上述の透視mAsに影響するパラメータは、透視mAs、透視管電流、照射時間(透視パルス幅)の何れであってもよい。又、撮影条件設定部67は、透視管電圧又は透視mAsに関連するパラメータの少なくとも何れかに基づいて、撮影モードの撮影管電圧及び撮影mAsあるいは撮影管電圧及び撮影mAsに関連するパラメータを設定してもよい。
Further, the parameter affecting the above-described fluoroscopic mAs may be any of fluoroscopic mAs, fluoroscopic tube current, and irradiation time (fluoroscopic pulse width). The imaging
1…X線発生部
11…X線管
12…X線絞り器
2…X線検出部
21…平面検出器
22…ゲートドライバ
23…投影データ生成部
231…電荷・電圧変換器
232…A/D変換器
233…パラレル・シリアル変換器
3…高電圧発生部
31…X線制御部
32…高電圧発生器
4…画像データ生成部
5…表示部
6…照射条件設定部
61…画素値演算部
62…画素値比較部
63…基本データ保管部
64…登録データ記憶部
65…F-kV・F-mAsライン算出部
66…透視条件設定部
67…撮影条件設定部
7…入力部
8…システム制御部
100…X線透視撮影装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
視撮影装置において、
透視線量及び被検体厚をパラメータとする透視管電圧と透視mAsとの関係式を保存する
保管手段と、
透視線量、及び被検体厚と透視管電圧との関係を示すデータを保存する記憶手段と、
前記関係式並びに前記記憶手段に保存された透視線量及びデータに基づいて、透視管電圧
と透視mAsとの対応関係を算出する算出手段と、
前記対応関係に基づいて透視管電圧及び透視mAsを設定し、設定した透視管電圧及び透
視mAsにより生成される画像データの画素値及び前記対応関係に基づいて、当該透視管
電圧及び透視mAsの更新を行う透視条件設定手段と、
前記透視条件設定手段により更新された透視管電圧及び透視mAsに基づいて、撮影管電
圧及び撮影mAsを設定する撮影条件設定手段とを
備えたことを特徴とするX線透視撮影装置。 In the X-ray fluoroscopic imaging apparatus that sets the imaging conditions in the imaging mode based on the fluoroscopic conditions set in the fluoroscopic mode,
Stores a relational expression between fluoroscopic tube voltage and fluoroscopic mAs using fluoroscopic dose and subject thickness as parameters.
Storage means;
Storage means for storing the fluoroscopic dose, and data indicating the relationship between the subject thickness and the fluoroscopic tube voltage;
Based on the relational expression and the fluoroscopic dose and data stored in the storage means, the fluoroscopic tube voltage
And calculating means for calculating the correspondence between the transparent mAs and the fluoroscopic mAs;
The fluoroscopic tube voltage and the transparent mAs are set based on the correspondence relationship, and the set fluoroscopic tube voltage and the transparent mA are set.
Based on the pixel value of the image data generated by the visual mAs and the correspondence, the fluoroscopic tube
Fluoroscopy condition setting means for updating voltage and fluoroscopy mAs;
Based on the fluoroscopic tube voltage and the fluoroscopic mAs updated by the fluoroscopic condition setting means, the imaging tube
An X-ray fluoroscopic imaging apparatus comprising: an imaging condition setting means for setting pressure and imaging mAs .
比較手段とを備え、
前記透視条件設定手段は、前記画素値と前記閾値との比較結果に基づいて、前記透視管電
圧及び透視mAsの更新を行うことを特徴とする請求項1に記載のX線透視撮影装置。 Pixel value calculating means for calculating the pixel value and a pixel value for comparing the pixel value with a predetermined threshold value
A comparison means,
The fluoroscopic condition setting means is configured to determine the fluoroscopic tube based on a comparison result between the pixel value and the threshold value.
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1, wherein the pressure and fluoroscopic mAs are updated .
大画素値あるいは中央画素値の何れかを算出することを特徴とする請求項2に記載のX線
透視撮影装置。 The pixel value calculation means includes an average pixel value of the region of interest set for the image data, a maximum value.
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 2, wherein either the large pixel value or the central pixel value is calculated .
い撮影管電圧を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のX線
透視撮影装置。 The imaging condition setting means is substantially equal to the fluoroscopic tube voltage updated by the fluoroscopy condition setting means.
The X-ray fluoroscopic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an imaging tube voltage is set .
前記撮影条件設定手段は、前記記憶手段に保存された透視線量と撮影線量との比を、前記
透視条件設定手段により更新された透視mAsに乗算することにより撮影mAsを設定す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項4に記載のX線透視撮影装置。 The storage means stores an imaging dose,
The imaging condition setting unit is configured to calculate a ratio between the fluoroscopic dose and the imaging dose stored in the storage unit,
The imaging mAs is set by multiplying the fluoroscopic mAs updated by the fluoroscopic condition setting means.
The X-ray fluoroscopic apparatus according to claim 1, wherein:
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