JP6115498B2 - X線撮影装置 - Google Patents
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Description
すなわち従来の装置において、インターベンション治療において検査時間が長くなるとともにX線画像を撮影する時間が長くなる。そのため被検体の被曝量が増大するという問題が懸念される。また、ステント以外の金属物など、ステントと紛らわしい物体が、被検体の心臓の鼓動、および呼吸などに合わせてX線画像に写ることがある。この場合、ステントの特徴点を基準としてX線画像を重ね合わせる際に、ステントと紛らわしい物体を誤って特徴点として検出するので、ステントを好適に強調表示できなくなることがある。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のX線画像を形成する画像形成部と、X線を遮蔽する遮蔽部を備え、X線源から照射されるX線の照射野を制御するコリメータと、前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御手段と、前記画像形成部が形成したX線画像の各々において、前記デバイスに設けられているマーカの位置を検出するマーカ検出手段と、前記マーカ検出手段が検出した前記マーカの位置に基づいて、単一の前記X線画像ごとに前記遮蔽部の移動距離を算出する移動距離算出手段とを備え、前記コリメータ制御手段は、前記移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて、前記X線源から照射されるX線が、前記デバイスおよび前記デバイスの近傍を含む範囲に照射されるように前記遮蔽部の開閉移動を制御することを特徴とするものである。
実施例1に係るX線撮影装置1は、図1に示すように、天板3と、X線管5と、コリメータ7と、X線検出器9と、X線照射制御部11と、コリメータ開閉部13と、検出器制御部15と、画像処理部17と、マーカ検知部19と、移動距離算出部21と主制御部23とを備えている。天板3は水平姿勢をとる被検体Mを載置させる。X線管5は被検体Mに対してX線を照射する。X線管5は本発明におけるX線源に相当する。
次に実施例1に係るX線撮影装置の動作について説明する。PCIを行うにあたり、被検体の太ももの付け根などに小さな穴を開け、カテーテル39を血管内に挿入する。なお図4において、支管49および支管51を有する血管47に対してカテーテル39を挿入し、ステント43をガイドワイヤ41とともに支管49に挿入した状態を示している。
次に実施例1に係るX線撮影装置において、X線画像を断続的に撮影する際にコリメータ7を制御する工程について説明する。なお、図6はコリメータ7を制御する工程を説明するフローチャートである。
画像形成部25において断続的に形成されたX線画像53の各々は、積算部27へ送信されると同時に、マーカ検出部19に対しても送信される。そして、コリメータ7を適宜制御するために予め検出指示部31をオンの状態にする。オンの状態となった検出指示部31はマーカ検出部19に信号を送信し、マーカ検出部19をオンの状態にさせる。オンの状態となったマーカ検出部19は、X線画像53上に映し出されるマーカ45の座標を全て検出する。
移動距離算出部21は、図7(a)に示すように、まずマーカ45aおよびマーカ45bを内包する矩形Dを算出する。矩形Dのx軸方向の長さは(x2−x1),y軸方向の長さは(y2−y1)の式でそれぞれ求められる。そして矩形Dの各頂点の座標は、(x1,y1)、(x1,y2)、(x2,y1)、(x2,y2)となる。
そこで移動距離算出部21は次に、矩形Dと比べて上下左右に広い範囲を有する矩形Eを算出する。なお、実施例1において、矩形Eは矩形Dと比べて上下左右に100ピクセルずつ広い範囲としているが、矩形Eを矩形Dと比べて広くする距離は適宜変更してもよい。矩形Eの各頂点の座標は、(x1−100,y1−100)、(x1−100,y2+100)、(x2+100,y1−100)、(x2+100,y2+100)となる。そして矩形Eのx軸方向の長さは(x2−x1+200),y軸方向の長さは(y2−y1+200)の式で求められる。
そして移動距離算出部21は、算出された矩形Eの座標に基づいて、X線が照射される範囲が矩形Eの範囲内となるように、リーフ35a〜35dの各々について、移動率を算出する。例えばリーフ35aが移動率0%の状態とは、リーフ35aがX線照射野Bに外接しており、X線画像53にリーフ35aが写らない状態である(図8(a))。そしてリーフ35aの移動率が100%の状態とは、x方向へ移動したリーフ35aによってX線照射野Bの全体が遮られ、X線画像53に何も写らなくなる状態である(図8(b))。なお、このときにリーフ35aがx方向へ移動する距離をWとする。
{(x1−100)/m}×100(%)…(1)
同様に、RaRcに外接していたリーフ35bは、RaRcSdSbで囲われる領域を覆うように移動する。RcSdの長さはm−(x2+100)、RoRcの長さはmであるので、リーフ35bの移動率は以下の(2)で示される式を用いて算出される。
{(m−x2−100)/m}×100(%)…(2)
{(n−y2−100)/n}×100(%)…(3)
さらに、RoRcに外接していたリーフ35dは、RoRcTcTdで囲われる領域を覆うように移動する。RoTcの長さはy1−100、RoRbの長さはnであるので、リーフ35dの移動率は以下の(4)で示される式を用いて算出される。
{(y1−100)/n}×100(%)…(4)
Wa=W{(x1−100)/m}…(5)
そして、リーフ35bの移動率が100%の場合にリーフ35bがx方向へ移動する距離は、リーフ35aの場合と同様、Wである。従って、リーフ35bをx方向へ移動させる距離をWbとすると、移動距離Wbは以下の(6)で示される計算式で算出される。
Wb=W{(m−x2−100)/m}…(6)
Ya=Y{(n−y2−100)/n}…(7)
そして、リーフ35dの移動率が100%の場合にリーフ35dがy方向へ移動する距離は、リーフ35cの場合と同様、Yである。従って、リーフ35dをy方向へ移動させる距離をYbとすると、移動距離Ybは以下の(8)で示される計算式で算出される。
Yb=Y{(y1−100)/n}…(8)
移動率距離算出部21は(5)〜(8)で示される式を用いてリーフ35a〜35dの各々について移動距離を算出し、算出された移動距離をコリメータ制御部13へ送信する。コリメータ制御部13は送信された移動距離に基づいて、リーフ35a〜35dの各々を水平移動させる。その結果、図7(b)に示すように、X線画像53において、網点が付された範囲はリーフ35a〜35dの各々によって遮られるので、矩形Eの内側のみにX線が照射されることとなる。
移動距離算出部21は、実施例1と同様に算出された矩形Eの座標に基づいて、X線が照射される範囲が矩形Eの範囲内となるように、リーフ59a〜59dの各々について、仮の移動率を算出する。
{(x1−100)/m}×100(%)…(1)
また、移動距離算出部21は以下の(2)で示される計算式を用いてリーフ59bの仮の移動率を算出する。
{(m−x2−100)/m}×100(%)…(2)
{(n−y2−100)/n}×100(%)…(3)
また、移動距離算出部21は以下の(4)で示される計算式を用いてリーフ59dの仮の移動率を算出する。
{(y1−100)/n}×100(%)…(4)
Wa=Wb=WG/100=W{(x1−100)/m}…(5)
Ya=Yb=YH/100=Y{(y1−100)/n}…(6)
移動率距離算出部21は(5)〜(6)で示される計算式を用いてリーフ35a〜35dの各々について移動距離を算出し、算出された移動距離をコリメータ制御部13へ送信する。コリメータ制御部13は送信された移動距離に基づいて、リーフ59aおよびリーフbをx方向に同期移動させ、リーフ59cおよびリーフ59dをy方向に同期移動させる。その結果、図10に示すように、X線画像53において、網点が付された範囲はリーフ59a〜59dの各々によって遮られる。
{(m−x’e−100)/m}×100(%)…(9)
そして、リーフ59cおよびリーフ59dの移動率については以下の(10)で示される式を用いて算出できる。
{(n−y’f−100)/n}×100(%)…(10)
5 …X線管(X線源)
7 …コリメータ
9 …X線検出器(X線検出手段)
13 …コリメータ制御部(コリメータ制御手段)
17 …画像処理部
19 …マーカ検出部(マーカ検出手段)
21 …移動距離算出部(移動距離算出手段)
31 …検出指示部(検出指示手段)
35 …リーフ(遮蔽部)
39 …カテーテル
43 …ステント(デバイス)
45 …マーカ
Claims (7)
- 被検体にX線を照射するX線源と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線検出手段が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のX線画像を形成する画像形成部と、
X線を遮蔽する遮蔽部を備え、X線源から照射されるX線の照射野を制御するコリメータと、
前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御手段と、
前記画像形成部が形成したX線画像の各々において、前記デバイスに設けられているマーカの位置を検出するマーカ検出手段と、
前記マーカ検出手段が検出した前記マーカの位置に基づいて、単一の前記X線画像ごとに前記遮蔽部の移動距離を算出する移動距離算出手段とを備え、
前記コリメータ制御手段は、前記移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて、前記X線源から照射されるX線が、前記デバイスおよび前記デバイスの近傍を含む範囲に照射されるように前記遮蔽部の開閉移動を制御することを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1に記載のX線撮影装置において、
前記マーカ検出手段に対して、前記画像形成部が形成したX線画像における前記マーカの位置を検出するように指示する検出指示手段を備えるX線撮影装置。 - 被検体にX線を照射するX線源と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線検出手段が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のX線画像を形成する画像形成部と、
X線を遮蔽する遮蔽部を備え、X線源から照射されるX線の照射野を制御するコリメータと、
前記遮蔽部の開閉移動を制御するコリメータ制御手段と、
前記画像形成部が形成したX線画像において、前記デバイスに設けられているマーカの位置を検出するマーカ検出手段と、
前記マーカ検出手段が検出した前記マーカの位置に基づいて前記遮蔽部の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
前記マーカ検出手段に対して、前記画像形成部が形成したX線画像における前記マーカの位置を検出するように指示する検出指示手段とを備え、
前記コリメータ制御手段は、前記移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて、前記X線源から照射されるX線が、前記デバイスおよび前記デバイスの近傍を含む範囲に照射されるように前記遮蔽部の開閉移動を制御し、
前記検出指示手段は、X線画像が形成されるたびに前記マーカの位置を検出する指示を繰り返すことを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項2または請求項3に記載のX線撮影装置において、
前記検出指示手段は、前記X線撮影装置に設けられるスイッチまたはボタンであるX線撮影装置。 - 請求項2ないし4のいずれかに記載のX線撮影装置において、
前記検出指示手段は、前記X線源がX線の照射を開始してから一定時間経過後に、前記マーカ検出手段に対して前記画像形成部が形成したX線画像における前記マーカの位置を検出するように指示を行うX線撮影装置。 - 請求項2ないし5のいずれかに記載のX線撮影装置において、
前記遮蔽部の開閉移動を停止させる遮蔽部停止手段をさらに備え、
前記検出指示手段は、前記遮蔽部停止手段による前記遮蔽部の開閉移動の停止を解除させる際に、前記マーカ検出手段に対して前記画像形成部が形成したX線画像における前記マーカの位置を検出するように指示を行うX線撮影装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載のX線撮影装置において、
前記画像形成部が形成した複数枚の同一位相のX線画像を重ね合わせて積算画像を形成する積算部と、
前記積算部が形成する積算画像から前記デバイスの像を切り出して表示する切り出し表示部とを備えるX線撮影装置。
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