JPH10272127A - Ｘ線像形成における位置検出の方法及び装置 - Google Patents

Ｘ線像形成における位置検出の方法及び装置

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JPH10272127A
JPH10272127A JP10016090A JP1609098A JPH10272127A JP H10272127 A JPH10272127 A JP H10272127A JP 10016090 A JP10016090 A JP 10016090A JP 1609098 A JP1609098 A JP 1609098A JP H10272127 A JPH10272127 A JP H10272127A
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image
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シュミッツ ゲオルク
Joerg Dr Sabczynski
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、Ｘ線機器、少なくとも２個の検出
素子を含む検出器及び標識器を用いるＸ線画像化の際の
位置検出方法及び装置に関する。Ｘ線像と画像化された
対象との関連は、特に手術中の画像化に非常に重要であ
る。このため画像化システムと関係したＸ線装置の部品
の位置及び向きが必要であるが、位置測定システムの視
線は医療スタッフ又は他の機器により遮られる問題が生
じる。 【解決手段】 本発明によれば、検出器はＸ線機器に取
り付けられ、標識器は、被検査対象上に静止、又は、被
検査対象に対し静止するように設けられる。また、かか
る装置を用いてＸ線画像化の際に位置検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線画像化におけ
る位置検出の方法、並びに、Ｘ線機器と少なくとも２個
の検出器素子からなる検出器と標識器とにより構成さ
れ、上記方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療用画像化における位置検出用の装置
は、国際特許出願PCT/IB 96/00384 （書類番号PHN 15 7
75 WO)に記載されている。この引例では、可視光又は赤
外光を検出可能な２台のカメラが空間的に動かないよう
にスタンドに連結されている。カメラによって検出可能
な光を放出するダイオードは、処置器具に取り付けられ
ている。カメラに結合された座標系内の処置器具の位置
は、カメラを用いて判定され得る。この位置は、所定の
変換行列を用いて、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）又は
磁気共鳴（ＭＲ）断層撮影によって予め形成されている
画像の画像位置に変換される。カメラ座標を画像座標に
変換する上記変換行列を判定するため、画像の獲得中に
患者の上にマーカーが与えられ、これらのマーカーが画
像内で見分けられるように再生される。ダイオードが設
けられた処置器具、又は、ダイオードが設けられた別の
標識器具は、その位置がカメラ座標系内で判定されるよ
うに実質的に上記マーカーまで移動させられる。これに
より、カメラ座標系と画像座標系との間に必要なリンク
が確立し、処置器具の位置を処置中に画像に再生させる
ことが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｘ線画像中の点と、被
検査対象内又は被検査対象上の点との厳密な関係は、特
に手術中の画像化の場合に、従来のＸ線画像化において
非常に重要である。また、処置器具又は他の医療機器、
例えば、放射線治療機器の正確な位置の判定が望まれて
いる。従来の方法によれば、長期化された時間間隔に亘
って、即ち、ＣＴ又はＭＲによる画像獲得の直後、及
び、カメラによる位置検出後に、被検査対象に固定位置
のマーカーを与えることが必要である。静止したスタン
ドにカメラを取り付けることは、Ｘ線画像化中に位置検
出をするために理想的ではない。特に手術中に旋回可能
なＸ線機器を用いて画像化する場合に、カメラが静止し
たスタンドに取り付けられているとき、カメラの視線が
Ｘ線機器自体、又は、医療スタッフによって遮られる場
合が屡々ある。
【０００４】従って、本発明の目的は、Ｘ線画像化のた
めの適当な位置検出の方法、並びに、かかる方法を実施
する装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の方法によれば、被検査対象の少なくとも一
つのＸ線像がＸ線機器を用いて形成され、被検査対象上
に静止し、又は、被検査対象に対して静止するように設
けられている標識器の位置は、検出器に結合された検出
器座標系に関して、Ｘ線機器に取り付けられた検出器を
用いて判定され、Ｘ線機器の位置は被検査対象に結合さ
れた対象座標系に関して判定され、次に、Ｘ線像に画像
ポイントとして画像化される対象ポイントの位置が対象
座標系に関して判定される。
【０００６】標識器の位置はＸ線像が形成されたときの
Ｘ線機器の位置と同じ位置で検出される。従って、上記
２動作は同時に行ってもよい。検出器座標系における標
識器の位置の検出は、対象座標系における検出器の位置
を自動的に生成する。標識器は被検査対象に対し動かな
いように配置され、対象座標系は被検査対象に厳密に結
合されているので、対象座標系は標識器にも厳密に結合
されている。検出器座標系に関して検出された位置から
対象座標系に関する標識器の位置を自動取得すること
は、検出器及び標識器により形成された位置測定システ
ムの機能により行われる。
【０００７】検出器はＸ線機器に動かないように取り付
けられているので、対象座標系に関するＸ線機器の位置
は、上記の如く得られた対象座標系に関する検出器の位
置から容易に判定され得る。好ましくは、焦点の位置及
び像平面の位置のような特徴ポイントは、Ｘ線機器の位
置の判定中に判定される。次に、特徴ポイントに基づい
て、Ｘ線像の画素は、対象座標系内の対象の対象ポイン
トと関連付けられる。単一の画像しか形成されない限
り、画像ポイントと関連した対象ポイントの位置は、画
像ポイントがＸ線機器の焦点と像平面との間の光線と関
連付けられる場合に限り判定することができる。複数の
Ｘ線像がＸ線機器の異なる位置から形成される場合に限
り、対象ポイントの位置がより正確に判定される。
【０００８】本発明の一変形例において、被検査対象の
少なくとも２枚のＸ線像が異なる方向から形成され、対
象座標系に関するＸ線機器の焦点の位置及び像平面の位
置はＸ線像取得と同時に判定される。両方のＸ線像に画
像ポイントとして再生された対象ポイントの位置は、２
枚のＸ線像の場合に直ぐに対象座標系に関して正確に判
定され得る。例えば、この目的のため、二つの相互に直
交した方向から取得された２枚のＸ線像を使用すれば足
りる。
【０００９】本発明の別の変形例において、対象ポイン
トの位置は、２本の直線を用いて判定される。第１の直
線は、第１のＸ線像内の対象ポイントと関連した画像ポ
イントと第１の焦点の位置とを通過して延在し、一方、
第２の直線は、第２のＸ線像内の対象ポイントと関連し
た画像ポイントと第２の焦点の位置とを通過して延在
し、その対象ポイントは、２本の直線の交点、又は、２
本の直線の間にある最短接続線の中点である。対象ポイ
ントは、２本の直線の交点の簡単な計算、又は、直線の
間の最短接続線の中心にある点の計算によって非常に正
確に判定され得る。
【００１０】本発明による方法の別の変形例において、
検出器は別の標識器が設けられた医療機器の位置を検出
器座標系に関して検出し、Ｘ線像の対象座標系に関する
医療機器の位置は検出器座標系に関するその位置から判
定される。検出器座標と対象座標との間の最初に予め決
められた変換規則を用いる場合に、最初に、対象座標系
に関する医療機器の位置は検出器座標系に関して検出さ
れた医療機器の位置から判定され、次に、Ｘ線像の画像
座標系に関する医療機器の位置は対象座標系に関する位
置に基づいて判定され得る。これにより、例えば、処置
器具である医療機器の位置をＸ線像に直接再現すること
が可能になるので、オペレータは、たとえ器具の一部が
外から見えない場合でも被検査対象上又は被検査対象内
にある器具の位置が常に分かる。医療機器は、例えば、
画像座標系内での位置が本発明による方法を用いて正確
に判定され、治療ビームを処置されるべき場所に正確に
向けることができる放射線治療機器でもよい。
【００１１】本発明による方法の別の一変形例におい
て、画像座標系における医療機器の位置は、対象座標系
において像平面と、医療機器の焦点及び位置を通って延
在する直線との間の交点から計算される。Ｘ線機器の位
置、特に、Ｘ線機器の焦点及び像平面の位置、並びに、
対象座標系内の医療機器の位置は、Ｘ線像の形成中に判
定されるので、画像座標系内の医療機器の位置は、直線
の像平面との交点の簡単な判定により判定される。
【００１２】上記目的を達成するため、本発明による方
法を実施する装置は、検出器がＸ線機器に取り付けら
れ、標識器が被検査対象上で静止し、又は、被検査対象
に対して静止するように設けられていることを特徴とす
る上記の種類の装置である。従って、検出器の視野とＸ
線機器の照射場は、主として、又は、少なくとも実質的
に一致する。検出器がスタンドに取り付けられた従来の
装置において、検出器の視野はオペレータ又は機器によ
って遮られるので、光検出器が使用されるとき対象ポイ
ント又は手術器具の位置の判定が妨げられる。一方、こ
のような妨害は本発明による装置の場合に殆ど発生しな
い。Ｘ線照射中、いかなる場合でも照射場に手術器具又
は医療者は入らないので、被検査対象に取り付けられた
標識器の位置は、検出器を用いて同時に検出され得る。
一般的に言うと、Ｘ線機器と被検査対象との間の領域に
は、Ｘ線照射が行われていない期間中でも他の機器及び
医療スタッフは立ち入らないので、その期間中に、検出
器座標系における処置器具の位置が検出器を用いて検出
され、次いで、画像座標系で判定され得る。
【００１３】本発明による装置の別の一実施例の検出器
は、Ｘ線源、又は、Ｘ線像ピックアップ若しくはＸ線像
増倍装置に取り付けられる。検出器がこのような形で取
り付けられた場合、検出器の視線が遮られる危険性は非
常に少ない。勿論、検出器の位置を選択する際に、検出
器の視線がＸ線機器の所定の位置でＸ線機器自体の部
品、例えば、患者搬送台によって遮られないことを確認
する必要がある。従って、検出器は、好ましくは、殆ど
のＸ線機器において被検査対象の上方に配置されている
Ｘ線機器の一部に取り付けられる。
【００１４】本発明の別の一実施例において、別の標識
器が医療機器、特に、処置器具又は放射線治療装置に取
り付けられる。医療機器の位置の検出は、Ｘ線像の形成
と同時に行えるが、他のいかなる時点で行ってもよい。
しかし、この点に関する条件は、Ｘ線機器の瞬時位置が
検出器を用いて検出、判定されていることである。その
理由は、瞬時位置データが画像座標系における医療機器
の位置を判定するため必要とされるからである。
【００１５】本発明によれば、標識器は、好ましくは、
光学光源マーカー、例えば、赤外光又は可視光を放出す
る発光ダイオード、逆反射マーカー、又は、認識パター
ンが設けられているマーカーを含む。関連した放射線に
反応する対応した光検出器は検出器として使用される。
逆反射マーカーが使用される場合、検出器の付近に別の
放射線源が配置され、その放射線はマーカーによって反
射され、次に検出器により検出されるので、マーカーの
位置が検出される。認識パターンが設けられているパタ
ーンが使用されるとき、検出器は、かかるパターンの認
識に基づいて位置を判定することができる適当な検出器
を含む。
【００１６】また、本発明による機器の別の一実施例に
おける検出器は、２次元位置を夫々に検出する２台の光
検出器、又は、１次元位置を夫々に検出する３台の光検
出器を含み、上記検出器は赤外光又は可視光を検出する
ことが可能であり、好ましくは赤外線ＣＣＤカメラであ
り、各標識器は赤外光又は可視光を放出する少なくとも
３個の発光ダイオードを含む。これは、高精度の位置の
検出を実現する簡単かつ低価格の解決法を提供する。
【００１７】本発明による装置の他の一実施例におい
て、標識器は少なくとも１台の電磁送信器を含み、検出
器は少なくとも１台の電磁受信器を含む。相互に直交し
た電磁場を発生させ得る電磁送信器は、光標識器及び光
検出器の代わりに使用可能である。医療者又は機器によ
る視野の掩蔽の問題は、例えば小形コイルシステムのよ
うな電磁波装置が使用される場合、それほど重要ではな
いが、しかし、光表示器及び光検出器の作用の範囲が拡
がる。
【００１８】本発明の好ましい一実施例によるＸ線機器
は、Ｃ字アーム形Ｘ線機器である。この種類のＸ線機器
は、手術中に異なる位置からの患者のＸ線像を形成する
ために手術中のＸ線画像化に屡々使用される。検出器は
Ｘ線機器に厳密に取り付けられているので、検出器の位
置はＣ字アーム形の回転中に直ちに変化し、一方、患者
上の標識器の位置は患者上で静止し、又は、患者に対し
動かない。従って、標識器の座標系（対象座標系）は固
定した基準座標系として使用される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
を詳細に説明する。図１には、Ｃ字アーム形Ｘ線機器１
を含む本発明による装置を示す図である。Ｃ字アーム２
の下方端には、Ｘ線源３が取り付けられ、一方、画像ピ
ックアップ及び増倍器４はＣ字アーム２の上方端に取り
付けられている。Ｘ線機器の制御及びデータ処理用の電
子回路は、制御及び処理ユニット５に収容されている。
検査を受ける患者６は、患者の頭部のＸ線像が形成され
るように患者台７の上に載せられる。検出器を構成する
２台の赤外線ＣＣＤカメラ８，９は、画像ピックアップ
装置側に取り付けられる。カメラ８，９は、その視野が
Ｘ線機器１の照射場、即ち、Ｘ線源３によって照射され
た領域と本質的に対応するように取り付けられる。その
結果として、カメラ８，９は患者台に取り付けられた３
個の赤外線発光ダイオードによって放出された赤外線信
号を検出し得る。発光ダイオード１０は、発光ダイオー
ドが患者６の頭部により遮られないように患者台７に取
り付けられる。また、例えば、図示された処置器具１１
は照射ゾーン内に在り、３個の赤外線発光ダイオード１
２が処置器具１１に取り付けられている。また、同様に
３個の赤外線ダイオード１４を含む放射線治療機器１３
が別の医療機器の一例として図示されている。放射線治
療機器がＸ線機器１の照射場内に無い場合であっても、
カメラ８，９の視野は非常に広いので、放射線治療機器
１３の場所が患者６から非常に離れていないとき、発光
ダイオード１４からの信号を検出することが可能であ
る。
【００２０】患者台７上の３個の赤外線発光ダイオード
１０は標識器を形成する。同様に、器具１１上の３個の
発光ダイオード１２及び放射線治療機器１３上の３個の
発光ダイオード１４は、夫々の標識器を形成する。２台
のカメラ８，９の中の各カメラは、発光ダイオードの２
次元位置を検出することが可能である。発光ダイオード
の３次元位置は、２台のカメラ８，９によって検出され
た発光ダイオードからの信号により判定される。３次元
座標内で機器、例えば患者台７の位置を判定するため、
各標識器毎に図示されているように３個の発光ダイオー
ドが必要とされる。
【００２１】位置は、最初に座標軸ｘD ，ｙD ，ｚD に
より構成される検出器座標系Ｄで判定される。検出器座
標系Ｄは、検出器、図示された実施例ではカメラ９に厳
密に結合される。カメラ８，９及び発光ダイオード１
０，１２，１４からなる位置測定システムの機能のた
め、検出器座標系Ｄで判定された位置は、対象座標系Ｏ
の対象座標に容易に変換され得る。座標軸ｘO ，ｙo ，
ｚo により構成された対象座標系Ｏは、被検査対象、本
例では患者６に厳密に結合され、又は、患者６に対し動
かない患者台７に厳密に結合されている。位置測定シス
テムは、かくして、標識器からなる機器の３次元位置を
検出器座標系Ｄで検出し、検出された位置を対象座標系
Ｏの対象座標に変換することができる。
【００２２】以下、少なくとも１枚のＸ線像に画像ポイ
ントとして画像化された対象ポイントの位置を対象座標
系Ｏに関して判定する方法を図２のフローチャートに基
づいて詳細に説明する。まず第１に、ステップ１０１に
おいて第１のＸ線像がＣ字アームの第１の位置に形成さ
れる。同時に、カメラ８，９は発光ダイオード１０の位
置を検出器座標で検出する。発光ダイオード１０の位置
は、患者台７の位置と対象座標系Ｏの位置（或いは、対
象座標系Ｏの原点の位置）とを同時に生成する。
【００２３】次に、ステップ１０２において、カメラ
８，９の位置が対象座標で判定される。これは、位置測
定システムの機能と、対象座標系Ｏの検出器座標におけ
る位置が分かっていることとにより簡単に実現可能であ
る。次に、ステップ１０３において、Ｘ線機器１の位置
が対象座標系Ｏで判定される。Ｘ線源３の焦点及び画像
ピックアップ装置４の像平面は、対象座標で位置が判定
されたＸ線機器１の特性ポイントとして選択される。こ
のため、焦点及び像平面の位置は、検出器座標から対象
座標に変換される。検出器座標の位置は、本発明による
方法の実行中に分かっていることが想定され、例えば、
以下に詳細に説明する如く、較正ファントムを用いてＸ
線機器１に対し１回行われる較正動作によって取得され
る。
【００２４】ステップ１０４において、焦点と、対象座
標系内で関連した対象ポイントを判定すべき画像平面内
の画像ポイントとを通過する直線が描画される。探索さ
れた対象ポイントはこの直線上にある。１枚のＸ線像し
か使用されない場合、これ以上正確な判定は不可能であ
る。対象座標系内の対象ポイントの位置を厳密に判定す
る必要がある場合、第１のＸ線像が形成された位置から
偏移したＣ字アームの位置で形成されるべき第２のＸ線
像が必要とされる。Ｃ字アームの第１の位置で行われた
ステップ１０１乃至１０４は、ステップ２０１乃至２０
４に記載されているように、Ｃ字アームの第２の位置で
も行われる。これにより、Ｃ字アームの第２の位置でＸ
線機器の焦点を通過し、かつ、関連した対象ポイントを
判定する必要がある第２のＸ線像内の画像ポイントを通
過する直線が得られる。この目的のため、第１のＸ線像
及び第２のＸ線像の画像ポイントは、できる限り同じ対
象ポイントに属するべきである。
【００２５】ユーザは、２枚の異なるＸ線像内で画像ポ
イントを選択する際に補助を受けることができる。第１
のＸ線像で第１の画像ポイントを判定した後、第１の画
像ポイントと第１の焦点との間の接続線が判定され得
る。この接続線を第２のＸ線像に投影させることが可能
であり、（第２のＸ線像内の）第２の画像ポイントは、
第２のＸ線像内でこの投影線上に存在しなければならな
いという情報が得られる。ユーザがこの投影線上で画像
ポイントを選択したとき、選択された第２の点と第２の
焦点との間の接続線が判定され、第１のＸ線像に再度投
影される。かくして、ユーザは、適切な精度が達成され
るまで、２枚のＸ線像内で選択された画像ポイントの位
置を繰り返し変更することが可能である。
【００２６】最後に、ステップ１０５において、探索さ
れた対象ポイントの位置が、ステップ１０４及びステッ
プ２０４の計算により得られた２本の直線の交点の計算
によって見つけられる。従って、２枚のＸ線像に画像ポ
イントとして画像化された対象座標系内の対象ポイント
の正確な位置が分かる。この正確な位置は、例えば、発
光ダイオードが設けられた処置器具を用いて、患者に関
して１又は２枚のＸ線像に画像化されたポイントの位置
を決めるため使用され得る。
【００２７】２本の直線は３次元空間で交差する必要は
ない。交点がない場合に、探索された対象ポイントは、
２本の直線の間の最短接続線の中心に存在する。以下、
図３を参照して図２に示された方法を説明する。同図に
は、被検査対象の一部分Ｑと、探索される対象ポイント
Ｐとが示されている。検査される対象Ｑは、Ｘ線源３１
の第１の位置で第１の放射線ビームＳ１により照射され
る。放射線Ｓ１はＸ線源３１の焦点Ｆ１から放射し、Ｘ
線像画像平面Ａ１に画像化される。対象ポイントＰは、
次に、例えば、第１のＸ線像の画像座標系（座標軸
ｘB1，ｙB1，ｚB1）内で既知座標を有する画像ポイント
Ｃ１として画像化される。Ｘ線源３２の第２の位置で、
像平面Ａ２に画像化された別のＸ線像が形成される。対
象ポイントＰは、次に、第２の画像座標系（座標軸
ｘB2，ｙB2，ｚB2）内で画像ポイントＣ２として画像化
される。
【００２８】この方法に従って、夫々の直線、即ち、ポ
イントＦ１及びＣ１を通過する線Ｇ１と、ポイントＦ２
及びＣ２を通過する線Ｇ２とがプロットされ、その交点
が計算される。この交点は、２枚のＸ線像で夫々画像ポ
イントＣ１及びＣ２として画像化された対象ポイントＰ
であり、その対象座標の位置は既知である。図３から容
易に分かるように、２枚のＸ線像は、必ずしも相互に直
交した方向から形成されなくてもよい。また、３枚以上
のＸ線像を位置検出のため使用しても構わない。
【００２９】
【実施例】以下、図４のフローチャートを参照して本発
明による方法の別の実現可能なアプリケーションを説明
する。このアプリケーションは、例えば、Ｘ線像内で医
療機器の位置を再生するため医療機器の位置を判定す
る。ステップ３０１乃至３０３は、図２のステップ１０
１乃至１０３に対応する。即ち、Ｘ線像が形成され、焦
点スポットの位置及びＸ線機器の像平面が対象座標で判
定される。ステップ３０４において、別の医療機器の位
置、例えば、処置器具１２又は放射線治療機器１３（図
１を参照）の位置は、カメラ８，９を用いて検出器座標
系Ｄに関して検出される。検出中に、Ｘ線機器の位置は
Ｘ線像が形成されたときのＸ線機器の位置と同じである
か、或いは、第１の位置を記憶する必要がある。ステッ
プ３０４における処理は、ステップ３０１乃至３０３の
処理と同時に行ってもよい。医療機器の検出器座標は、
ステップ３０５において対象座標に実質的に変換され
る。画像座標で機器の位置を判定し、かつ、この位置を
Ｘ線像に再生するため、ステップ３０６において、最初
に、Ｘ線源の焦点と対象座標系における機器の位置とを
通過し、像平面と交差する直線がプロットされる。ステ
ップ３０７において、この交点が計算され、Ｘ線像の画
像座標系における機器の位置が得られる。
【００３０】医療機器の位置を検出している間のＸ線源
の位置が、Ｘ線像を形成している間の位置と一致しない
場合、医療機器の位置は、Ｘ線機器の記憶された位置を
用いて対象座標から、Ｘ線画像化中のＸ線機器の検出器
座標に変換される。この変換された検出器座標に基づい
て、Ｘ線像の画像座標系における機器の位置が上記の如
く判定され得る。
【００３１】図４に示された方法は、例えば、患者内に
案内され、発光ダイオードを除いて外から見ることので
きない手術器具のＸ線像での位置を示すために、或い
は、器具自体を再生するために使用される。これは、Ｘ
線像が予め形成されているならば、Ｘ線機器のスイッチ
がオフされている間に、並びに、例えば、体内に案内さ
れた生検針がＸ線像内で見分けられないときに、連続的
にＸ線照射を行うＸ線機器のスイッチがオンされている
場合に実現され得る。
【００３２】また、器具の位置はステップ３０４乃至３
０７を連続的に繰り返すことによって連続的に更新され
得る。放射線治療装置の位置が位置測定システムを用い
て連続的に判定される場合、その位置は、例えば、Ｘ線
像に基づいて治療線を所定の場所に正確に当てるために
使用され得る。
【００３３】焦点スポットの位置及び像平面の位置を検
出器座標系で判定するため、例えば、上記の種類の位置
測定システムの実装後に、Ｘ線装置に対し１回較正を行
うことが必要である。このため、擬似的な被検査対象と
して、較正ファントムがカメラの視野及びＸ線装置の照
射場に導入される。較正ファントムは、Ｘ線を吸収する
第１の標識器と、例えば、赤外線カメラが使用されると
きには赤外線発光ダイオードであるカメラ用の第２の標
識器が設けられている。２台の標識器の相対的な位置は
既知である。つぎに、第１の標識器も再生されている較
正ファントムのＸ線像がＸ線装置を用いて形成され、同
時に第２の標識器の位置がカメラを用いて検出される。
従って、検出器座標系における第２の標識器（発光ダイ
オード）の位置が直ぐに分かり、２台の標識器の相対的
な位置は既に分かっているので、検出器座標系における
第１の標識器の位置は第２の標識器の位置から非常に簡
単に計算することが可能である。適当な較正ファントム
と適当に配置された標識器とが選択されたとき、Ｘ線装
置の焦点の位置及びＸ線装置の像平面の位置は、第１の
標識器の既知の位置及びＸ線像内での第１の標識器の再
生から幾何学的な考察に基づいて非常に容易に得ること
が可能である。Ｘ線装置上のカメラの配置が後の段階で
変更されない限り、上記の値はＸ線装置に対する固定値
と同じ程度に一定に保たれ、既知であると考えて本発明
による方法に利用することが可能である。
【００３４】位置検出の精度をより高めるため、或い
は、カメラの視線が遮られ易い場合に、例えば、従来の
場合と同様にスタンドに取り付けられた別の検出器を付
加的に使用してもよい。本発明による方法及び装置は、
診断用途に使用することが可能である。例えば、Ｘ線テ
ーブルの異なる位置に形成された複数のＸ線像の位置的
に正確な合成が単一のＸ線像を形成するため行われる。
このため、例えば、焦点及び像平面は静止したまま維持
され、患者台は移動され、夫々のＸ線像が患者台の２箇
所の異なる位置で形成される。これにより、患者台の位
置は患者台又は患者に取り付けられた標識器により判定
され得る。
【００３５】本発明は、図示されているようなＣ字アー
ム形Ｘ線装置を含む応用には限定されない。被検査対象
に対し相対的な異なる位置からのＸ線像は、例えば、旋
回可能患者台と、静止したＸ線源及び画像ピックアップ
装置とからなる他のＸ線装置を用いて取得することが可
能である。この種のＸ線装置の場合に、例えば、カメラ
をＸ線源に取り付け、発光ダイオードを旋回可能台に取
り付けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｃ字形Ｘ線機器を含む本発明による装置の概略
図である。
【図２】本発明による方法のフローチャートである。
【図３】本発明による方法を用いる位置検出を説明する
概略図である。
【図４】本発明による方法の一変形例を説明するフロー
チャートである。
【符号の説明】
１ Ｘ線機器 ２ Ｃ字アーム ３ Ｘ線源 ４ 画像ピックアップ及び増倍器 ５ 制御及び処理ユニット ６ 患者 ７ 患者台 ８，９ カメラ １０，１２，１４ 発光ダイオード １１ 処置器具 １３ 放射線治療機器

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｘ線像を形成する際に位置を検出する方
    法において、 被検査対象（６）の少なくとも一つのＸ線像がＸ線機器
    （１）を用いて形成され、被検査対象上（６）で静止、
    又は、被検査対象（６）に対して静止するように設けら
    れている標識器（１０）の位置は、検出器（８，９）に
    結合された検出器座標系（Ｄ）に関してＸ線機器（１）
    に取り付けられた検出器（８，９）を用いて判定され、 Ｘ線機器（１）の位置は被検査対象（６）に結合された
    対象座標系（Ｏ）に関して判定され、 次に、Ｘ線像に画像ポイント（Ｃ１，Ｃ２）として画像
    化される対象ポイント（Ｐ）の位置が対象座標系（Ｏ）
    に関して判定される方法。
  2. 【請求項２】 被検査対象（６）の少なくとも２枚のＸ
    線像は異なる方向から形成され、 対象座標系（Ｏ）に関するＸ線機器の焦点（Ｆ１，Ｆ
    ２）の位置及び像平面（Ａ１，Ａ２）の位置はＸ線像の
    取得と同時に判定されることを特徴とする請求項１記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 対象ポイント（Ｐ）の位置は、２本の
    直線（Ｇ１，Ｇ２）を用いて判定され、 第１の直線（Ｇ１）は、第１のＸ線像内の対象ポイント
    （Ｐ）と関連した画像ポイント（Ｃ１）と第１の焦点
    （Ｆ１）の位置とを通過して延在し、 一方、第２の直線（Ｇ２）は、第２のＸ線像内の対象ポ
    イント（Ｐ）と関連した画像ポイント（Ｃ２）と第２の
    焦点（Ｆ２）の位置とを通過して延在し、 対象ポイント（Ｐ）は、２本の直線（Ｇ１，Ｇ２）の交
    点であるか、又は、２本の直線（Ｇ１，Ｇ２）の間にあ
    る最短接続線の中点であることを特徴とする請求項２記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 検出器（８，９）は別の標識器（１２）
    が設けられた医療機器（１１）の位置を検出器座標系
    （Ｄ）に関して検出し、 Ｘ線像の画像座標系（Ｂ）に関する医療機器（１１）の
    位置は検出器座標系（Ｄ）に関する上記医療機器の位置
    から判定されることを特徴とする請求項１乃至３のうち
    いずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 画像座標系（Ｂ）における医療機器（１
    １）の位置は、対象座標系（Ｏ）における像平面（Ａ
    １，Ａ２）と医療機器の焦点（Ｆ１，Ｆ２）及び位置を
    通って延在する直線との間の交点から計算されることを
    特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 Ｘ線機器（１）と、少なくとも二つの検
    出器素子を備えた検出器（８．９）と、標識器（１０）
    とからなる請求項１記載のＸ線像を形成する際に位置を
    検出する方法を実施する装置において、 上記検出器（８，９）は上記Ｘ線機器（１）に取り付け
    られ、 上記標識器（１０）は被検査対象（６）上で静止、又
    は、被検査対象（６）に対して静止するように設けられ
    ていることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 上記検出器（８，９）は、Ｘ線源（３）
    上、又は、Ｘ線像ピックアップ若しくはＸ線像増倍装置
    （４）上に取り付けられていることを特徴とする請求項
    ６記載の装置。
  8. 【請求項８】 別の標識器（１２，１４）が医療機器、
    特に、処置器具（１１）又は放射線治療装置（１３）に
    取り付けられていることを特徴とする請求項６又は７記
    載の装置。
  9. 【請求項９】 上記標識器（１０，１２，１４）は、光
    学光源マーカー、例えば、赤外光又は可視光を放出する
    発光ダイオード、逆反射マーカー、又は、認識パターン
    が設けられているマーカーを含むことを特徴とする請求
    項６乃至８のうちいずれか１項記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記検出器（８，９）は、２次元位置
    を夫々に検出する２台の光検出器、又は、１次元位置を
    夫々に検出する３台の光検出器を含み、 上記検出器は赤外光又は可視光を検出することが可能で
    あり、好ましくは赤外線ＣＣＤカメラであり、 上記各標識器（１０，１２，１４）は赤外光又は可視光
    を放出する少なくとも３個の発光ダイオードを含むこと
    を特徴とする請求項６乃至９のうちいずれか１項記載の
    装置。
  11. 【請求項１１】 上記標識器は少なくとも１台の電磁送
    信器を含み、 上記検出器は少なくとも１台の電磁受信器を含むことを
    特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか１項記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】 上記Ｘ線機器（１）はＣ字アーム形Ｘ
    線機器であることを特徴とする請求項６乃至１１のうち
    いずれか１項記載の装置。
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