JPH0855696A - X線透視装置 - Google Patents

X線透視装置

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JPH0855696A
JPH0855696A JP20940694A JP20940694A JPH0855696A JP H0855696 A JPH0855696 A JP H0855696A JP 20940694 A JP20940694 A JP 20940694A JP 20940694 A JP20940694 A JP 20940694A JP H0855696 A JPH0855696 A JP H0855696A
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JP
Japan
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ray
pulse
signal
medical
rays
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JP20940694A
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English (en)
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Tsutomu Suzuki
力 鈴木
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】X線被曝を低減する。 【構成】X線照射手段と、イメージインテンシファイア
及びテレビカメラと、画像処理装置と、画像表示手段を
有した医用X線透視装置において、前記X線照射手段か
らパルスX線を照射する手段と、該パルスX線のパルス
間隔もしくはパルス占有率の変更手段と、該変更手段に
与える変更信号自動発生手段もしくは変更信号人為的発
生手段により構成される。 【効果】患者,術者,術射のX線被曝は大幅に低減され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は医用X線透視装置に係わ
り、特にX線被曝の低減に好適なX線制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】X線透視撮影台や循環器装置に代表され
る医用X線透視装置は、診断の分野においては欠かせな
いものとなっているが、最近は診断のみならず治療にも
使われるようになっている。この治療は、X線透視下に
おいて例えば先端にさまざまな器具を取り付けたカテー
テルを被検者に挿入し行うものであり、従来の外科的な
手術による治療に対して、被検者に与える苦痛を少なく
でき、かつ安価に治療ができるという大きなメリットを
持つため、急速に普及しだしている。このような治療方
法は、IVR(Interventional Radiology)と呼ばれて
いる。
【0003】IVRには、一般には従来から診断に用い
られている透視撮影装置や循環器装置が使われる。図8
に循環器装置の該略図を示す。この循環器装置は、イメ
ージインテンシファイアとテレビカメラ等から成る受像
手段(以下、XTVと称す)とX線管を2組備え、2方
向からの透視が同時に行えるバイプレーンタイプの装置
を示している(なお、X線管とXTVが1組であるもの
をシングルプレーンタイプと称す)。X線管4aから照
射されたX線は、天板1に横臥した被検者2を透過して
XTV6aに入射し電気信号に変換される。その後、後
述する画像処理装置を経て、被検者2の透視像がディス
プレイ20に表示されるようになっている。これらX線
管4aとXTV6aはアーム8に支持され、このアーム
8は床12に固定された支持器10に取り付けられてい
る。同様にX線管4bから照射されたX線は、被検者2
を透過してXTV6bに入射し電気信号に変換される。
その後、後述する画像処理装置を経て、被検者2の透視
像がディスプレイ20に表示されるようになっている。
これらX線管4bとXTV6bはアーム14に支持さ
れ、このアーム14は天井24に固定されたレール18
上を移動できるようにされている。なお、術者が機器の
動作,X線曝射のON,OFFをさせる場合は、操作卓
26,フットスイッチ28により行う。
【0004】図9に循環器装置の制御装置のブロック図
を示す。なお、この図9は説明を簡略化するためシング
ルプレーンタイプのブロック図を示しているが、一般に
バイプレーンタイプにおいては図9に示すものと同等の
ものが2組となっているだけであるので、シングルプレ
ーンタイプについて制御装置の機能を説明する。制御装
置は画像処理系,機器制御系,X線制御系の3つに大別
できる。画像処理系は、A/D変換器48,画像処理部
54,フレームメモリ51,表示階調処理部56,D/
A変換器58とからなる。すなわち、被検者2にX線管
4aからX線が照射され、被検者2を透過したX線がX
TV6aに入射すると、この透過X線情報は図示を省略
したテレビカメラでアナログ信号に変換される。このア
ナログ信号はA/D変換器48でディジタル信号に変換
され、画像処理部54に送られる。送られてきたディジ
タル画像信号は、コントラスト,ガンマ特性変換等の画
像処理が行われ、階調処理をする表示階調処理部56に
送られる。階調処理が済むとディジタル画像信号はD/
A変換器58によりアナログ信号に変換され、ディスプ
レイ20に透視画像として表示される。
【0005】機器制御系は、アーム8を支持するローラ
60,ベルト62,66,プーリ64,68,減速器7
0,モータ72、及びブレーキ74から成りX線管4a
とXTV6aが被検者2の周りを回転できるように構成
された機構に対し、そのモータ72等を駆動制御するも
のである。なお、実際の装置では、透視像の拡大率を変
えるためXTV6aを被検者に近づけたり,遠ざけたり
する機構や、X線管4aとXTV6aを被検者2の体軸
方向に移動させる機構、及びそれらのモータ制御部等が
あるが、説明は省略する。X線制御系は、X線管4aに
高電圧を印加する高電圧発生部78を制御するものであ
る。以上の画像処理系,機器制御系,X線制御系は操作
卓26に設けられたスイッチ、及びフットスイッチ28
が接続されたシステムコントローラ80により総括的に
制御される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、IVRは長
い場合で2〜3時間もの間、被検者にX線を照射し、X
線透視像を観察しながら治療を進めていくため、被検者
のX線被曝量は一般のX線診断の場合より格段に多い。
また、術者及び介添え者も散乱X線により被曝するた
め、鉛入りのX線防護服を着用している。しかし、1日
に何人もの患者を治療し、それが長期間にわたるので防
護服で覆われない頭部や四肢の積算被曝線量は非常に多
い。以上述べたように、IVRには患者,術者、及び介
添え者のX線被曝は、IVRにとって大きな問題となって
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は被検者にX線を照射するX線照射手段と、
該被検者の透過X線を電気信号に変換する受像手段と、
前記電気信号に対して演算処理をする画像処理装置と、
演算された信号を画像化し表示する表示手段を有した医
用X線透視装置において、前記X線照射手段からパルス
状にX線を照射する手段と、前記パルスX線のパルス間
隔もしくはパルス占有率の変更手段と、前記医用X線装
置もしくは該医用X線透視装置に付随する全ての装置の
内少なくとも1つの装置から前記パルスX線のパルス間
隔もしくはパルス占有率の変更信号を発生する手段と、
前記変更信号により、前記パルスX線のパルス間隔もし
くはパルス占有率を変更制御するX線制御手段を設ける
ことにより達成される。
【0008】該パルスX線のパルス間隔,パルス占有率
の変更は、次の4点のいずれかにより達成される。 (1)X線照射手段もしくは受像手段を移動させる手段も
しくは被検者を横臥させたテーブルを移動させる手段の
動作信号もしくは動作準備信号の内少なくとも1つの信
号を前記パルスX線のパルス間隔もしくはパルス占有率
の変更信号とする。 (2)前記医用X線装置において人為的な操作を検出する
検出手段を設け、該検出信号を前記パルスX線のパルス
間隔もしくはパルス占有率の変更信号とする。 (3)X線透視装置に付随する全ての装置の内少なくとも
1つの動作信号もしくは動作準備信号を検出し、該検出
信号を前記パルスX線のパルス間隔もしくはパルス占有
率の変更信号とする。 (4)前記画像処理装置が画像フレーム毎に特定濃度デー
タの位置もしくは速度もしくは加速度の位置情報を認識
し、該特定濃度データの位置情報が所定値から逸脱した
ことを認識する認識手段を設け、前記逸脱時の信号を前
記パルスX線のパルス間隔もしくはパルス占有率の変更
信号とする。
【0009】
【作用】被検者を透過し、パルス間隔もしくはパルス占
有率が変更可能なX線照射手段からのパルスX線は、X
TVに入射し、画像電気信号に変換される。この画像電
気信号は画像処理装置に送られ、演算処理を行い、表示
手段に表示される。前記パルス間隔もしくはパルス占有
率は、IVRに支障の無い最低限のX線量でなされるよ
う変更することが可能となり、患者,術者,介添え者の
X線被曝は大幅に低減される。なお、該パルスX線のパ
ルス間隔もしくはパルス占有率の変更は、上記(1)から
(4)の4点のいずれかにより容易に達成される。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図7により説明す
る。
【0011】図1は本発明の実施例におけるX線透視装
置の制御装置のブロック図である。天板1に横臥した被
検者2にX線管4aからX線が照射され、被検者2を透
過したX線がXTV6aに入射すると、透過X線はイメ
ージ,インテンシファイアで光学像に変換され、テレビ
カメラでその光学像はアナログ信号に変換される。この
アナログ信号はA/D変換器48でディジタル信号に変
換され、画像処理部54に送られる。送られてきたディ
ジタル画像信号は、コントラスト,ガンマ特性変換等の
画像処理が行われ、フレームメモリ51に格納された
後、階調処理をする表示階調処理部56に送られる。階
調処理が済むとD/A変換器58によりアナログ信号に
変換されディスプレイ20に被検者2の透視像として表
示される。これらの処理は、操作卓26のスイッチやフ
ットスイッチ28が接続されたシステムコントローラ8
0により制御される。
【0012】X線は、X線管4aに高電圧を印加する高
電圧発生部78,高電圧をパルス状とするため高電圧を
遮断する高電圧遮断器82により制御される。これら高
電圧発生部78と高電圧遮断部82は、システムコント
ローラ80により制御されるが、詳細は後述する。
【0013】さらに、X線管4aとXTV6aは、ロー
ラ60によって支持されたアーム8に支持され、アーム
8はベルト62,66,プーリ64,68,減速器70
を介してモータ72と繋がれ回転可能となっている。こ
のモータ72はモータ制御部74により駆動され、モー
タ72の同軸上に設けられたブレーキ74と共に前記し
たシステムコントローラ80により総括的に制御され
る。
【0014】ここで、高電圧発生部78と高電圧遮断部
82について図2を用いて説明を加える。高電圧発生部
78は、電源電圧を整流する整流器84,整流器84の
出力電圧を高周波電圧に変換するインバータ86,イン
バータ86の出力電圧をX線管4aからのX線放射に必
要な電圧に昇圧するためのトランス88、及び整流器9
0により構成され、インバータ86はシステムコントロ
ーラ80に接続され動作するようになっているが、シス
テムコントローラ80により制御される高電圧遮断部8
2を介して駆動され、インバータ86に印加する電圧は
遮断できるようにされている。すなわち、システムコン
トローラ80から高電圧遮断部82へパルス電圧が与え
られると、X線管4aに印加される電圧もそのパルス電
圧に従った期間、高電圧が印加されるようになってい
る。なお、この高電圧遮断部82は特に独立した要素と
して設ける必要は無く、システムコントローラ80が直
接インバータ86を制御するような構成としても良い。
【0015】なお、図2に示すX線高電圧装置は高電圧
遮断部82を除いたものは公知であるので、詳細な説明
は省略した。
【0016】また、上記システムコントローラ80は、
詳細には説明しないが、本実施例においてはCPU,R
OM等を有し、画像処理部54,モータ制御部76,高
電圧発生部78,高電圧遮断部82とはI/Oを介して
接続するようになっており、基本的な動作、例えば上記
したものの中ではインバータの駆動,X線と画像処理の
同期等を制御する動作プログラムはROMに記憶し、操
作卓26のスイッチやフットスイッチ28により動作す
るようになっている。
【0017】以上説明したように、本実施例はX線のパ
ルス間隔、もしくはパルス占有率をシステムコントロー
ラ80により自在に変化させることができるようにな
る。すなわち、IVRの術中、粗いフレームレートで支
障の無い時は、システムコントローラ80が高電圧遮断
部82に対して広いパルス間隔もしくと低いパルス占有
率のパルス電圧を与え、このパルス電圧に従ったX線が
被検者2に照射される。また一方で、システムコントロ
ーラ80はそのパルスX線に同期するように画像処理を
制御できるので、被検者,術者,介添え者のX線被曝を
低減することが可能となる。
【0018】なお、粗いフレームレートで良い場合の判
断材料としては、X線管4aやXTV6aもしくは被検
者2の位置決め時があり、操作卓26,フットスイッチ
28におけるモータ制御部76のモータ動作信号、もし
くは動作準備信号となるブレーキ74の動作信号等をそ
の粗いフレームレートの設定信号とすることができる。
逆に、前記モータ制御部76のモータ停止信号もしくは
ブレーキ74の制動オン信号により高いフレームレート
の設定信号とすることができる。
【0019】図3はX線のパルス間隔、もしくはパルス
占有率の変更を上記図1,図2の説明における動作信
号,動作準備信号とはせず、システムコントローラ80
に人為的な操作によって指令するスイッチ94を設けた
場合を示している。X線のパルス間隔、もしくはパルス
占有率の制御には、このように人為的な操作によるスイ
ッチによってなさせてもよく、操作者が任意の時にX線
のパルス間隔,パルス占有率を変更することが可能とな
る。なお、このスイッチ94は可変抵抗器や非接触のセ
ンサ、例えば光,超音波,磁気等を利用したものでも良
く、特に限定はしない。可変抵抗器の場合においては、
システムコントローラ内にA/D変換器を設け、これを
介して可変抵抗器を設けることになり、連続的にパルス
間隔,パルス占有率を変更できる。
【0020】また、図4に示すようにIVRでは被検者
に造影剤を注入するインジェクタ,レーザメス,フィル
ムに撮影するフィルムチェンジャ等、X線透視装置以外
にも多くの装置を併用する。高電圧制御部82はこれら
の装置の動作(もしくは停止)信号,動作(もしくは停
止)準備信号により制御しても良い。
【0021】また、画像データからX線パルス間隔,パ
ルス占有率を制御することも可能となる。すなわち、図
5に示すように、画像処理部54にフレームメモリA5
0とフレームメモリB52の2つのフレームメモリを設
ける。この2つのフレームメモリには図6に示すような
画像データが書き込まれる。まず図6(a)に示すよう
な画像のデータがフレームメモリA50に格納され、X
軸方向の例えばl,m,n軸上の濃度を計算する。ここ
で、ある一定値以上の濃度値を超えたデータをカテーテ
ルの位置情報D1とする。次に図6(b)に示す次回の
画像データを格納したフレームメモリB52の濃度を図
6(a)と同様に計算し、カテーテルの位置情報D2を
求める。そして、これらD1,D2の差を計算し、差が
所定値から逸脱した場合X線フレームメモリA50のパ
ルス間隔,パルス占有率を変更させる信号をシステムコ
ントローラ80に出力する。これら画像処理部54が行
う処理の一連の流れを図7に整理して示す。なお、前記
所定値は、術者の手技や好みに応じて任意に変更できる
ようにしても良い。また、カテーテルの位置情報は、画
像フレーム毎に位置情報を例えば差分により微分して速
度としても良く、さらに微分して加速度としても良い。
【0022】以上説明したように、本発明によれば、医
用X線透視装置のX線制御手段は、X線のパルス間隔,
パルス占有率を診断や治療に支障のないような最小量の
X線透視下で診断や治療を遂行できるよう制御するた
め、患者,術者,介添え者のX線からの被曝を低減で
き、安全に治療が行える。
【0023】なお、前記高電圧発生部78,高電圧遮断
部82は図2におけるような構成に限定する必要はな
く、X線がパルス状になりかつそのパルス間隔,パルス
占有率が可変できるような構成であればどのようなもの
でも良い。また、システムコントローラ80はCPU,
ROM等で構成したが、特にこれらを用いて構成する必
要はない。
【0024】また、連続X線はパルス占有率の非常に高
いパルスX線と考えると、本発明が対象とするパルスX
線は連続X線をも含む。本発明は、ON,OFFするX
線は全てのパルスX線として捕える。本実施例において
は、これも容易に実現できる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、患者,術者,介添え者
のX線被曝を大幅に低減することが可能となり、安全
に、正確な治療を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるX線透視装置の制御装
置のブロック図。
【図2】本発明の実施例における高電圧発生装置と高電
圧制御装置のブロック図。
【図3】本発明の実施例におけるX線透視装置の制御装
置のブロック図。
【図4】本発明の実施例におけるX線透視装置の制御装
置のブロック図。
【図5】本発明の実施例におけるX線透視装置の制御装
置のブロック図。
【図6】本発明の実施例におけるフレームメモリの状態
を示す説明図。
【図7】本発明の実施例における画像処理部の処理過程
を示すフローチャート。
【図8】従来のX線透視装置、特にバイプレーンタイプ
の循環器装置の該略図。
【図9】従来のX線透視装置の制御装置のブロック図。
【符号の説明】
2 被検者 4a X線管 4b X線管 6a XTV 6b XTV 80 システムコントローラ 78 高電圧発生部 82 高電圧制御部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検者にX線を照射するX線照射手段と、
    該被検者の透過X線を電気信号に変換する受像手段と、
    前記電気信号に対して演算処理をする画像処理装置と、
    演算された信号を画像化し表示する表示手段を有した医
    用X線透視装置において、前記X線照射手段からパルス
    状にX線を照射する手段と、前記パルス状に照射される
    X線のパルス間隔もしくはパルス占有率の変更手段と、
    前記医用X線装置もしくは該医用X線透視装置に付随す
    る全ての装置の内少なくとも1つの装置から前記パルス
    X線のパルス間隔もしくはパルス占有率の変更信号とす
    る信号を発生する手段と前記変更信号により前記パルス
    X線のパルス間隔もしくはパルス占有率を変更制御する
    X線制御手段を有したことを特徴とする医用X線透視装
    置。
  2. 【請求項2】X線照射手段もしくは受像手段を移動させ
    る信号もしくは被検者を横臥させたテーブルを移動させ
    る手段の動作信号もしくは動作準備信号の内少なくとも
    1つの信号を前記パルスX線のパルス間隔もしくはパル
    ス占有率の変更信号としたことを特徴とする請求項1に
    記載の医用X線透視装置。
  3. 【請求項3】前記医用X線装置において人為的な操作を
    検出する検出手段を設け、該検出信号を前記パルスX線
    のパルス間隔もしくはパルス占有率の変更信号としたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の医用X線透視装置。
  4. 【請求項4】X線透視装置に付随する全ての装置の内少
    なくとも1つの動作信号もしくは動作準備信号を検出
    し、該検出信号を前記パルスX線のパルス間隔もしくは
    パルス占有率の変更信号としたことを特徴とする請求項
    1に記載の医用X線透視装置。
  5. 【請求項5】前記画像処理装置が画像フレーム毎に特定
    濃度データの位置もしくは速度もしくは加速度の位置情
    報を認識し、該特定濃度データの位置情報が所定値から
    逸脱したことを認識する認識手段を設け、前記逸脱時の
    信号を前記パルスX線のパルス間隔もしくはパルス占有
    率の変更信号としたことを特徴とする請求項1に記載の
    医用X線透視装置。
JP20940694A 1994-08-11 1994-08-11 X線透視装置 Pending JPH0855696A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10736591B2 (en) 2013-11-08 2020-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Control device, control method, and program

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