JP7242191B2 - X線診断装置 - Google Patents
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Description
前記X線検出器は、X線を発生するX線管に対向し、前記X線を検出する。
前記X線絞り装置は、他の領域よりもX線の透過率が大きい部分領域または開口領域を有するX線フィルタと前記X線を遮蔽する絞り羽根とを有する。
前記制御部は、前記X線フィルタを用いた第1透視から、照射範囲を限定するために前記絞り羽根を用いた第2透視への移行時において、前記X線フィルタの前記開口領域又は前記部分領域外を通過する前記X線を遮蔽するように前記X線絞り装置を制御する。
前記画像発生部は、前記第1透視の実行中における前記X線検出器からの出力に基づいて第1透視画像を発生し、前記第2透視の実行中における前記X線検出器からの出力に基づいて第2透視画像を発生し、前記第2透視の実行中において、前記第1透視画像における、前記開口領域又は前記部分領域外を通過したX線の照射領域に対応する非関心領域画像と、前記第2透視画像における、前記開口領域又は前記部分領域を通過したX線の照射領域に対応する関心領域画像とを合成した合成画像を発生する。
前記表示制御部は、前記第1透視の実行中において前記第1透視画像を表示部に表示させ、前記第2透視の実行中において前記合成画像を表示部に表示させる。
Digital converter:以下、A/D変換器と呼ぶ)に出力される。A/D変換器は、電気信号をディジタルデータに変換する。A/D変換器は、ディジタルデータを、画像発生回路23または処理回路30に出力する。
入力インタフェース回路27を介した操作者の指示により、関心領域が設定される。制御回路29は、X線フィルタ制御機能291により、ROI透視の実行に先立って、設定された関心領域にX線フィルタ151の開口領域152を合わせるために、X線フィルタ駆動装置153を制御する。X線フィルタ駆動装置153は、X線フィルタ制御機能291により、X線フィルタ151を移動させる。これにより、X線フィルタ151の開口領域152は関心領域に一致する。次いで、制御回路29は、所定の透視条件に従ってROI透視を実行する。画像発生回路23は、X線検出器17からの出力に基づいてROI透視画像を発生する。処理回路30は、表示制御機能303により、ROI透視の実行中においてROI透視画像をディスプレイに表示させる。表示回路33は、ROI透視画像を表示する。表示制御機能303は、表示制御部の一例である。
画像発生回路23は、ROI透視画像に基づいて、非ROI画像を発生する。具体的には、画像発生回路23は、ROI透視画像における、開口領域外を通過したX線の照射領域(非関心領域)に対応する複数の画素値のコントラストを、X線フィルタ151を用いたX線の線量の低減に応じて補償すること(以下、線量補償処理と呼ぶ)により、非ROI画像を発生する。線量補償処理は、例えば、X線フィルタ151を用いない透視とX線フィルタ151を用いた透視とにおける画素値の差を、X線フィルタ151を用いた透視における画素値に補填する処理である。
制御回路29は、判定機能297による判定結果に基づいて、ROI透視からSPOT透視に移行し、SPOT透視を実行する。具体的には、制御回路29は、所定のタイミングを契機として、ROI透視からSPOT透視への移行期間において、開口領域外(非関心領域)のX線を遮蔽する絞り制御機能293により、X線絞り装置15を制御する。ROI透視からSPOT透視への移行期間におけるX線絞り装置15の制御の説明は、図4のフィルタを用いた上記説明と重複するため、省略する。所定のタイミングとは、例えば、ROI透視において、1枚のROI透視画像を発生した場合、複数枚のROI透視画像を発生した場合、または自動輝度調整が完了した場合などである。すなわち、制御回路29は、ROI透視の実行中において、1枚のROI透視画像の発生、複数枚のROI透視画像の発生、または自動輝度調整の完了を契機として、X線絞り装置15を制御する。
画像発生回路23は、SPOT透視画像からROI画像を抽出する。画像発生回路23は、非ROI画像とROI画像とを位置整合して合成することにより、合成画像231を発生する。透視対象部位が例えば心臓などの所定の周期(心拍)で動作する臓器である場合、画像発生回路23は、ROI画像に、心電波形に基づく心位相などの時相の情報を付帯させる。このとき、画像発生回路23は、略同一な心位相のROI画像と非ROI画像とを位置整合して合成することにより、時系列に沿った合成画像231を発生する。処理回路30は、表示制御機能303により、SPOT透視の実行中において合成画像をディスプレイに表示させる。表示回路33は、SPOT透視中において、合成画像231を表示する。
SPOT透視の終了指示が、入力インタフェース回路27を介して入力された場合(ステップSa5のYes)、本実施形態に係る透視機能の処理は終了する。SPOT透視の終了指示が、入力インタフェース回路27を介して入力されない場合(ステップSa5のNo)、ステップSa6の処理に移る。
制御回路29は、判定機能297により、SPOT透視からROI透視への切り替えの有無を判定する。具体的には、制御回路29は、SPOT透視の実行中において、天板21の移動と、支持フレーム19の移動と、SPOT画像における関心領域の位置の移動と、関心領域の大きさの変更と、関心領域の拡大または縮小とのうち少なくとも一つの実行に応じて(ステップSa6のYes)、SPOT透視からROI透視へ移行するように、絞り制御機能293によりX線絞り装置15を制御する。なお、制御回路29は、SPOT透視の実行中において、入力インタフェース回路27を介した操作者の指示によりROI透視の実行指示を受け付けると、SPOT透視からROI透視へ移行するために、X線絞り装置15を制御してもよい。
制御回路29は、ROI透視を実行する。画像発生回路23は、X線検出器17からの出力に基づいてROI透視画像を発生する。表示回路33は、ROI透視画像を表示する。本ステップにおける処理は、ステップSa1とほぼ同様なため、詳細な説明は省略する。
画像発生回路23は、ROI透視画像に基づいて、非ROI画像を発生する。本ステップにおける処理は、ステップSa2とほぼ同様なため、詳細な説明は省略する。非ROI画像は、更新され、記憶回路31等に一時的に記憶される。
制御回路29は、判定機能297により、ROI透視からSPOT透視への切り替えの有無を判定する。具体的には、制御回路29は、SPOT透視の実行中において、天板21の移動と、支持フレーム19の移動と、SPOT画像における関心領域の位置の移動と、関心領域の大きさの変更と、関心領域の拡大または縮小とのうち少なくとも一つがさらに実行されたとき、ROI透視を続行する(ステップSa9のNo)。制御回路29は、所定のタイミングを契機として、ROI透視からSPOT透視に移行し(ステップSa9のYes)、SPOT透視を実行する。上記内容は、ステップSa3に記載されているため、詳細な説明は省略する。
本実施形態におけるX線診断装置1によれば、ROI透視からSPOT透視への移行時において、X線フィルタ151の開口領域外または部分領域外を通過するX線を遮蔽するようX線絞り装置15を制御し、SPOT透視の実行中において、ROI透視画像における、開口領域外または部分領域外を通過したX線の照射領域に対応する非ROI画像と、SPOT透視画像における、開口領域または部分領域を通過したX線の照射領域に対応するROI画像とを合成した合成画像231を発生し、ROI透視の実行中においてROI透視画像を表示し、SPOT透視の実行中において合成画像231を表示することができる。これにより、ROI透視とSPOT透視とを併用することで、SPOT透視に近い線量低減を実現しつつ、SPOT透視に置いて関心領域の周辺部(非関心領域)の画像も表示することができる。
本実施形態との相違は、SPOT透視の実行時間が所定の期間に到達したとき、SPOT透視からROI透視へ移行するためにX線絞り装置15を制御することにある。なお、本変形例における処理は、上記実施形態における処理に組み合わせることも可能である。
本実施形態との相違は、SPOT透視画像または合成画像231における関心領域の辺縁部分に含まれる少なくとも一つの画素の画素値が所定の範囲から外れたとき、SPOT透視からROI透視へ移行するために、X線絞り装置15を制御することにある。なお、本変形例における処理は、上記実施形態および上記第1の変形例における処理に組み合わせることも可能である。
本実施形態との相違は、合成画像231における関心領域2311の辺縁部分2313に含まれる少なくとも一つの画素の画素値と、この画素に隣接する画素であってかつ非関心領域2315に含まれる画素の画素値との差分値を計算し、計算された差分値が所定の範囲から外れたとき、SPOT透視からROI透視へ移行するためにX線絞り装置15を制御することにある。なお、本変形例における処理は、上記実施形態および上記変形例における処理に組み合わせることも可能である。
本応用例は、被検体Pに挿入されたカテーテルの先端部分に対して、本透視機能を適用することにある。
Claims (13)
- X線を発生するX線管に対向し、前記X線を検出するX線検出器と、
他の領域よりもX線の透過率が大きい部分領域または開口領域を有するX線フィルタと前記X線を遮蔽する絞り羽根とを有するX線絞り装置と、
前記X線フィルタを用いた第1透視から、照射範囲を限定するために前記絞り羽根を用いた第2透視への移行時において、前記絞り羽根の開口領域が前記X線フィルタの前記開口領域又は前記部分領域に合うように前記X線絞り装置を制御する制御部と、
前記第1透視の実行中における前記X線検出器からの出力に基づいて第1透視画像を発生し、前記第2透視の実行中における前記X線検出器からの出力に基づいて第2透視画像を発生し、前記第2透視の実行中において、前記第1透視画像における、前記開口領域又は前記部分領域外を通過したX線の照射領域に対応する非関心領域画像と、前記第2透視画像における、前記開口領域又は前記部分領域を通過したX線の照射領域に対応する関心領域画像とを合成した合成画像を発生する画像発生部と、
前記第1透視の実行中において前記第1透視画像を表示部に表示させ、前記第2透視の実行中において前記合成画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を具備するX線診断装置。 - 前記画像発生部は、前記第1透視画像における、前記開口領域又は前記部分領域外を通過したX線の照射領域に対応する複数の画素値のコントラストを前記X線フィルタを用いた線量の低減に応じて補償することにより、前記非関心領域画像を発生する、
請求項1に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第1透視の実行中における複数枚の前記第1透視画像の発生を契機として、前記X線絞り装置を制御し、
前記画像発生部は、前記複数枚の前記第1透視画像の画素値を同一位置の画素において平均化することにより前記非関心領域画像を発生する、
請求項1または2に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第1透視の実行中において前記第1透視画像の輝度レベルが目標範囲内で所定の時間に亘って一定となったことを契機として、前記X線絞り装置を制御する、
請求項1または2に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第1透視から前記第2透視への移行時における前記絞り羽根の動作期間において、前記X線管への高電圧の印加を停止させるとともに直前の前記第1透視において取得した前記第1透視画像を継続して表示させる、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 被検体が載置される天板を移動可能に支持する寝台と、
前記X線管と前記X線検出器とを移動可能に支持する支持フレームとをさらに具備し、 前記制御部は、前記第2透視の実行中において、前記天板の移動と、前記支持フレームの移動と、関心領域の位置の移動と、前記関心領域の大きさの変更と、前記関心領域の拡大または縮小とのうち少なくとも一つの実行に応じて、前記第2透視から前記第1透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第2透視から前記第1透視への移行後における前記第1透視の実行中において、前記天板の移動と、前記支持フレームの移動と、前記関心領域の位置の移動と、前記関心領域の大きさの変更と、前記関心領域の拡大または縮小とが実行されなければ、再度実行された前記第1透視から前記第2透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御する、
請求項6に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第2透視の実行時間が所定の期間に到達したとき、前記第2透視から前記第1透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第2透視画像または前記合成画像における関心領域の辺縁部分に含まれる少なくとも一つの画素の画素値が所定の範囲から外れたとき、前記第2透視から前記第1透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記合成画像における関心領域の辺縁部分に含まれる少なくとも一つの画素の画素値と、前記画素に隣接する画素であってかつ非関心領域に含まれる画素の画素値との差分値を計算し、前記差分値が所定の範囲から外れたとき、前記第2透視から前記第1透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、前記第2透視から前記第1透視への移行時における前記絞り羽根の動作期間において、前記X線管への高電圧の印加を停止させる、
請求項7乃至10のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 前記開口領域又は前記部分領域は、前記第1透視画像の非中心に設定される、
請求項1乃至11のうちいずれか一項に記載のX線診断装置。 - 前記制御部は、
前記第1透視画像においてカテーテルの先端部分を検出することにより、前記先端部分を含むように前記開口領域又は前記部分領域の位置を設定し、
前記先端部分の移動の検出を契機として、前記第2透視から前記第1透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御し、
前記先端部分の移動中において前記第1透視を実行し、
前記先端部分の移動の停止を契機として、前記第1透視から前記第2透視へ移行するように前記X線絞り装置を制御し、
前記先端部分の停止期間において、前記第2透視を実行する、
請求項1に記載のX線診断装置。
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