JP5597650B2 - Ｘ線像を表示するための医療用表示システム - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線画像取得装置、医療用表示システム及びＸ線画像を表示するための方法に関する。

フラットパネルＸ線検出器（ＦＤ）からの画像は、正方形又は長方形である。そのようなＸ線検出器から取得された画像は、通常、表示ユニット、例えばモニター、上で、同じ形式で表示されるであろう。もし、取得画像を回転することが必要であるなら、長方形の画像の角は、特にズームモードにおいて、表示領域の外側に向きを変え、もはや見えないであろう。

従来のＸ線イメージインテンシファィア（ＩＩ）から取得された画像は、環状形状であり、したがって、回転が容易である。環状画像は、同じ全体寸法を有する正方形又は長方形の画像よりも、ずっと少ない情報を含みため、環状画像を使用することは好ましくない。

情報を失うことなく画像を回転できるように、フラットパネルＸ線検出器による正方形又は長方形の画像を取得すること及びディスプレイ上の収縮された（縮小された）これらのイメージを表示することが可能であるかもしれない。ほんのわずかの表示のみが、使用されるであろうし、ディスプレイ上の多くのスペースが浪費されるであろうという理由で、これは望ましくない。さらに、すでに取得されたＸ線画像を回転する目的で、フラットパネルＸ線検出器の回転は選択肢にない。なぜなら、このことは、患者をＸ線にさらに曝すことを意味する。

したがって、表示スペースが最適に使用されないので、取得画像を定期的に回転する必要があるときに、長方形又は環状のＸ線画像の使用は好ましくない。

したがって、上述の不十分の少なくともいくつかを克服させ得る医療用表示システムに関する必要がある。具体的には、フラットパネルＸ線検出器によるＸ線画像を取得するために供する医療用表示システムに関する必要性があり、取得画像は、表示スペースを最適に使用し、回転プロセスの間、情報を失うことなしに、画像を回転させる能力を供する。

これらの必要性は、独立請求項によるＸ線画像取得装置、医療用表示システム、方法、コンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体で達成することができる。本発明の種々の実施形態は、独立請求項で述べられる。

本発明に係る医療用表示システムは、環状形状と、長方形形状又は正方形形状との中間にある形状を有するＸ線画像を利用する。このことは、本発明に係る医療用表示システムに含まれ得る表示ユニットは、例えば丸み付けられた角を有する正方形又は長方形形状により定義されるＸ線画像を示すことができるということを意味する。正方形の形状はまた、“長方形”の表現によりカバーされるので、“正方形又は長方形”の記載の代わりに“長方形”の表現だけが、次の詳細な説明で使用されるであろうということが言及される。

そのような形状を有するＸ線画像をどのように生み出すかについて、少なくとも２つの選択肢がある。例えば、正方形のフラットパネルＸ線検出器は、長方形の画像を取得することができ、本発明に係る医療用表示システムに含まれ得る計算機ユニットは、その角が丸み付けされるように、取得されたイメージを切り取る（ｃｒｏｐｓ）。この方法は、患者に検査のために必要であるよりも多くのＸ線照射に曝すため、健康問題により許されないかもしれない。したがって、患者をＸ線へ曝すことを減らし、上述された形状を有するＸ線画像のみが取得できる方法で、Ｘ線源を適合させることがより好ましい。したがって、Ｘ線源のＸ線照射出力を制限するためのコリメータが、Ｘ線被曝領域が上述されたような形状を含むためにＸ線源を適合させるよう、Ｘ線画像取得装置に含まれ得る。

この形状を有する取得画像は、その後、表示ユニット上に表示することができ、境界又は画像は、ディスプレイ上の間隙を定義するために、表示ユニットの指定されたスクリーン領域の境界から離れている。画像の回転において、丸み付けされた角はスクリーンの境界に向かって動き、ディスプレイの境界を決して横断しないよう好ましくは必要な大きさにされる。丸み付けられた角を有する長方形の画像について例えば４５°の回転において、丸み付けられた角は、ディスプレイの境界をちょうどあたっても良い。

したがって、述べられた方法で取得画像を成形することにより、画像を、回転の間情報のロス無しにディスプレイ上で回転することができる。さらに、丸み付けられた角を有する正方形画像の場合において、画像領域は、同類のディスプレイに関して可能な限りの直径を有する環状画像の画像領域よりもおよそ３０％大きい。したがって、画像を、取得画像の回転について必要とされる程度を考慮して最適に使用することができる。

医療用表示システムにおける本発明の例示される実施様態において、コリメータは、検査される患者へのＸ線被曝を制限するために含まれても良い。このコリメータは、好ましくは、長方形形状から、丸み付けられた角を有する長方形又は正方形形状へとその形状を変えるために、適合される。コリメータは、矩形開口部又はそのようなもの（the such）、例えば、角を覆うための、コリメータの長方形の原形の角に促され得る、凹面の又は弧が形成された端を有する角要素（ｃｏｒｎｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）、の端を丸くさせる如何なる手段を含むことができる。このことはまた、画像の回転が、検査処置の間必要とされないときに、丸み付けられた角を有する長方形形状から、完全に長方形形状へと、Ｘ線源からのＸ線照射出力領域を広げる能力につながる。反対に、回転が必要とされるとき、例示される角要素は、取得画像の述べられた形状に最適に調節するために、コリメータの長方形形状の角に促され得る。

本発明の例示される実施様態において、回転が必要とされないとき、画像は、表示ユニット上の指定されたスクリーン領域に適合するよう拡大され、コリメータの角要素は、長方形領域の外側にある。この特徴により、例えば、回転が必要とされないであろう心臓血管処置のために、最大の表示領域を使用することができる。

もしわずかな回転だけが必要とされるなら、角の丸み付けは徐々に加えられても良く、最大量の画像情報が利用できる。もし検査が、例えば治療介入の間、取得ライブ映像にも使用されるなら、もしライブ映像が回転する必要があれば、丸み付けはリアルタイムで達成することができる。

好ましくは、医療用表示システムは、目下の検査の間必要とされる回転の程度に依存して、コリメータ形状の調節工程を制御するように適合することができる、計算機ユニットを含む。これにより、角要素又はそのようなものを、コリメータの角に挿入する又は取り除くのに別のやり方では必要であろう、医療用表示システムのユーザーの作業負荷が減る。

本発明のさらに好ましい実施様態において、表示境界から画像境界を遠ざけるために、回転が必要とされるとき、計算機ユニットは、取得画像を自動的に縮小するために適合されても良い。さらに、このズーミング特性は、コリメータ形状の調節工程につなぐことができる。

本発明に係る医療用表示システムに含まれても良い、医療用表示システム及びＸ線画像取得装置の別の例示する実施様態は、独立請求項に記述している。上述された医療用表示システム及びＸ線画像取得装置の例示された実施様態に関して議論された、予期された効果はまた、本発明による方法について、述べられ、例示される実施様態に適用し、その逆もまた同様である。

本発明の他の例示される実施様態によると、コリメータを調節し、取得画像をズーミングし、取得画像を回転するコンピュータプログラムが格納され、プロセッサにより実行されているとき、プロセッサに上述の工程を実行させる、コンピュータ可読媒体が供される。

さらに、本発明の別の例示される実施様態によると、コリメータの形状及び回転の調節工程及び表示ユニット上の医療用画像のズーミングを制御する、プロセッサにより実行されているとき、プロセッサに上述の工程を実行させる、コンピュータプログラム要素が供される。

当業者は、本発明に係る望ましい画像形状にコリメータを調節し、取得画像をズーミング及び回転する方法が、コンピュータプログラムとして、即ちソフトウェアにより、具現化することができる又は１つ以上の特有の電子最適化回路を使用して、即ちハードウェアで、具現化することができる。また、その方法は、ハイブリッド型、即ち、ソフトウェアコンポーネント及びハードウェアコンポーネントにより、具現化することができる。

本発明のこの例示される実施様態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムかと、既存のプログラムに、アップデートにより本発明を使用するプログラムを変化させるコンピュータプログラムとの両方をカバーする。これより先、コンピュータプログラム要素は、上述されたような方法の手順を実行する、如何なる必要な工程を供することができても良い。

本発明のさらなる例示される実施様態によると、ダウンロードに使用可能であるコンピュータプログラム要素を構成する媒体が供与され、コンピュータプログラム要素は、本発明の上述された実施様態の1つに係る、方法を実行するよう準備されている。

例えば、既存の医療用表示システムは、プロセッサにより実行されているとき、システムに、本発明に係る、取得画像をズーミング及び回転し、コリメータの形状を調節する上述の工程を実行させる、新しいソフトウェアでアップグレードすることができる。

本発明の特徴及び副作用は、本発明の種々の実施様態を参照して述べられるということが、言及されるべきである。しかしながら、当業者は、上述及びこの後の説明から、他に通知されることなく、一実施様態に属する如何なる組み合わせ又は特徴に加え、種々の実施様態又は製造方法に関連する特徴間の如何なる組み合わせもまた、本願で開示されていると考えられるということを、推測するであろう。

本発明の特徴及び望ましい効果は、添付の図面でしめされるように、特定の実施形態に関連してさらに述べられるであろうが、本発明はこれに限定されるべきでない。図面内の描画は、単に概略的であり、正確な縮尺ではない。図面内の同様の要素は、同様の参照符号で参照される。

本発明に係る医療用表示システムを示す。 本発明に係るＸ線画像取得装置のコリメータの平面図を示す。 本発明に係る成形した取得画像を有するスクリーン領域を概略的に示す。 目下の検査の目的に適合した取得画像を有するスクリーン領域を概略的に示す。 本発明に係る方法工程を概略的に示す。

図１ａは、Ｘ線放射線を発生させるために供されるＸ線放射源１２を有するＸ線画像取得装置を含む医療用表示システム１０を概略的に示す。テーブル１４は、検査される対象者を受け止めるために供される。さらに、平坦Ｘ線検出器１６が、Ｘ線放射線源１２の向かい側に配置される。照射手順の間、検査される対象者は、Ｘ線照射源１２と検出器モジュール１６との間に配置される。後者はデータを、Ｘ線画像検出器１６とＸ線照射源１２との両方に接続される、データ処理ユニット又は計算機ユニット１８に送る。

計算機ユニット１８は、検査室内のスペースを節約するために、テーブル１４の下に例示的に配置されている。もちろん、別の部屋又は別の研究室の中のような、異なる場所に配置することもできる。

さらに、心臓専門医又は心臓外科医のような臨床医であろう、医療用表示システムを操作している人間に情報を表示するために、表示ユニット２０は、テーブル１４の近くに配置されている。好ましくは、表示ユニット２０は、検査状況に依存して個別の調節ができるように、移動可能に備え付けられる。また、インターフェースユニット２２は、ユーザーにより情報を入力するよう用意されている。

通常、画像検出器１６は、対象者をＸ線放射線に被曝することにより画像を発生させ、前記画像は、さらに、計算機ユニット１８で処理される。示される例は、所謂Ｃ型Ｘ線画像取得装置であるということが言及される。Ｘ線画像取得装置は、画像検出モジュール１６がＣアームの一方の端部に配置され、Ｘ線照射源がＣアームの他方の端部に配置される、Ｃの形状であるアームを含む。Ｃアームは移動可能で取り付けられ、テーブル１４に配置される興味の対象の周囲で回転することができる。言い換えると、種々の視野方向で画像を取得することが可能である。

検査される対象者のＸ線に対する被曝を制限するために、Ｘ線源１２は、不透明閉鎖部及び半透明隔壁楔（diaphragm wedges）を含んでも良いコリメータ２４を含む。その調節は、興味がある患者の身体のパーツのみが、望ましい照射強度で照射されるような方法で、Ｘ線照射出力（Ｘ線照射ビーム）を形成することを可能とする。

図１ｂには、通常の長方形のＸ線照射出力領域２６が示される、コリメータ２４の平面図が示される。この領域２６の角での、４つの角要素２８は、領域２６の角を可変的に覆ってコリメータ２４内で移動可能に支持される、長方形のＸ線照射出力領域の角を可変的に丸み付けるための、弧が形成された少なくとも1つの端部２９を含んで示される。もし角要素２８が完全に後ろに延ばされ又は領域２６の外側に移動されるなら、長方形のＸ線照射ビームは、Ｘ線検出器１６上に現れる。角要素２８を領域２６内に徐々に挿入するとき、角の丸み付けは徐々に増加する。

図２ａにおいて、表示ユニット２０のスクリーン３０が示され、取得Ｘ線画像３２が示される。例として、取得画像３２は、追加的に丸み付けられた角３４−４０を有する長方形形状から得られる。これらの角は、画像２８が、スクリーン３０の内側で中心４２の回りで回転できるように、成形され、角３４−４０は、表示領域３０の境界４０−４６と交差しない。

半時計に４５°回転した取得画像３２である画像が、破線５２で示される。その結果、表示領域３０は、取得画像３２により最適に使用されるということが、わかり得る。スクリーン３０の使用領域は、例えば、イメージインテンシファイアにより撮られる、例えば境界４４から４８へと延びる直径を有する、環状画像のそれより、およそ３０％広くなる。

図３において、取得画像３２は、表示領域３０上に表示して示される。境界４４−５０と、取得画像３２との間は、取得画像３２の回転を許す間隙５４がある。もし回転が必要でないなら、角３４−４０は、丸み付けられる必要はない。したがって、角３４−４０は矢印５６により示唆されるように、従来の長方形の角に戻される。

丸み付けられた角は、例えば、角要素２８をＸ線照射ビームに進める又は後退させることにより、コリメータ２４の調節に対応する。

角３４−４０が長方形であり、回転が必要とされないとき、取得画像３２は、その後、矢印５８により示されるように、表示領域３０に完全に適合するよう、拡大されても良い。

好ましくは、計算機ユニット１８は、検査の種類に依存し得る回転の程度の所定の必要性により、取得画像の角丸み付け及びズーム化を適合するために、コリメータ２４及び表示ユニット２０を制御するよう適合される。

図４において、本発明に係る方法は、概略的に述べられる。種々のユーザー入力６０に依存して、コリメータ２４は、関連目的及び回転程度の必要性により、その形状を変えるよう調節される６２。したがって、Ｘ線画像３２が取得される６４。その後、ユーザーインターフェース２２で導入し、表示ユニット２０又は計算機ユニット１８に信号を送るよう導くことが出来得る、ユーザー入力６０で、取得画像３２は回転することができる６６。

もし必要であれば、例えばもし取得画像３２の現在の形状が、スクリーン３０上での回転を見越せないなら、コリメータ２４は、取得画像３２の形状を調節するために、Ｘ線照射出力領域の角を丸み付けるようさせられても良い。もし回転がもはや必要でないなら、角は、長方形形状に戻される。したがって、コリメータ２４の調節工程へのフィードバックが好ましい。

画像３２を取得する後、それらは、表示ユニット２０上に表示される６８。回転に関する必要性に依存して、画像は、また、拡大又は縮小されても良い７０。

本発明は図面及び上述の説明で詳細に説明及び記載されてきたが、そのような説明及び記載は、説明又は例示のためであり、制限されないと考えられるべきである。即ち、本発明は、開示された実施形態に制限されない。

１０ 医療用表示システム
１２ Ｘ線照射源
１４ テーブル
１６ 平坦Ｘ線検出器
１８ 計算機ユニット
２０ 表示ユニット
２２ ユーザーインターフェース
２４ コリメータ
２６ Ｘ線照射出力領域
２８ 角要素
２９ 角要素の弧が形成された端部
３０ 表示領域
３２ 取得画像
３４ 角
３６ 角
３８ 角
４０ 角
４２ 取得画像の中心
４４ 表示領域の境界
４６ 表示領域の境界
４８ 表示領域の境界
５０ 表示領域の境界
５２ 回転した取得画像
５４ 間隙
５６ 角の丸み付け
５８ 取得画像のズーム
６０ ユーザー入力
６２ コリメータの形状の調節
６４ 取得画像
６６ 取得画像の表示
６８ 取得画像の回転
７０ 取得画像のズーム

Claims (15)

1. Ｘ線画像取得装置であって：
   Ｘ線源；
   前記Ｘ線源のＸ線照射出力を制限するためのコリメータ；及び
   平坦型Ｘ線検出器；
   を含み、
   前記コリメータは、前記Ｘ線検出器により取得された後のＸ線画像が、前記Ｘ線画像を回転の間情報消失無くディスプレイ上で回転可能であるように成形する可変的に丸み付けられた角を有する長方形形状を含むように、調節可能である、
   Ｘ線画像取得装置。
2. 前記コリメータは、長方形のＸ線照射出力領域の角を可変的に丸み付けるための、弧が形成された少なくとも1つの端部を含む、移動可能に支持される角要素を含む、
   請求項１に記載のＸ線画像取得装置。
3. 前記コリメータは、医療用表示システムの計算機ユニットに接続され、該計算機ユニットの信号により前記形状を調節する、請求項１に記載のＸ線画像取得装置。
4. コリメータを含み、平坦型Ｘ線検出器及びＸ線源を有する、少なくとも1つのＸ線画像取得装置；
   少なくとも1つの表示ユニット；及び
   少なくとも1つの前記Ｘ線画像取得装置及び少なくとも１つの前記表示ユニットに接続される計算機ユニット；
   を含み、
   前記コリメータは、前記Ｘ線検出器により取得された後のＸ線画像が、前記Ｘ線画像を回転の間情報消失無くディスプレイ上で回転可能であるように成形する可変的に丸み付けられた角を有する長方形形状を含むように、調節可能である、
   医療用表示システム。
5. 前記コリメータは、長方形のＸ線照射出力領域の角を可変的に丸み付けるための、弧が形成された少なくとも1つの端部を含む、移動可能に支持される角要素を含む、
   請求項４に記載の医療用表示システム。
6. 前記コリメータは前記計算機ユニットに接続され、該計算機ユニットの信号により前記形状を調節する、請求項４に記載の医療用表示システム。
7. 前記計算機ユニットは、
   前記画像が、前記表示ユニットの境界に交差することなく回転可能であるように、
   前記画像の境界と前記表示ユニットの境界との間の可変的な間隙を包囲して、前記表示ユニット上の取得された前記画像を表示するために適合される、
   請求項４に記載の医療用表示システム。
8. 前記計算機ユニットは、所定の必要とされる回転の程度により、前記画像の回転のために必要とされる、前記間隙及び前記角の丸み付けを決定するように適合される、請求項７に記載の医療用表示システム。
9. 前記計算機ユニットは、検査の完了に従って、必要とされる回転の程度を決定するよう適合される、請求項７に記載の医療用表示システム。
10. 前記計算機ユニットは、リアルタイムで徐々にコリメータ形状を調節するよう適合される、請求項７に記載の医療用表示システム。
11. Ｘ線検出器により取得された後のＸ線画像が、可変的に丸み付られた角を有する長方形形状を含み、回転の間、情報消失なくディスプレイ上で回転可能であるように、コリメータを調節する工程；
    Ｘ線画像取得装置によりＸ線画像を取得する工程；
    取得された前記画像を表示する工程；
    を含む、Ｘ線画像を表示するための方法。
12. 取得された前記画像を回転させる工程をさらに含む、請求項１１に記載のＸ線画像を表示するための方法。
13. 取得された前記画像を拡大する工程をさらに含む、請求項１１に記載のＸ線画像を表示するための方法。
14. 処理ユニットにより実行されるときに、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行するよう適合される、コンピュータプログラム要素。
15. 処理ユニットにより実行されるときに、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行するよう適合される、コンピュータプログラム要素を格納する、コンピュータ可読媒体。
    

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