WO2014042202A1 - X線診断装置 - Google Patents

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WO2014042202A1
WO2014042202A1 PCT/JP2013/074594 JP2013074594W WO2014042202A1 WO 2014042202 A1 WO2014042202 A1 WO 2014042202A1 JP 2013074594 W JP2013074594 W JP 2013074594W WO 2014042202 A1 WO2014042202 A1 WO 2014042202A1
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ray
image
region
diagnostic apparatus
subject
Prior art date
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PCT/JP2013/074594
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義訓 清水
田中 学
輝臣 郡司
石川 貴之
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株式会社 東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
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Publication date
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    • A61B6/486Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • A61B6/487Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data involving fluoroscopy

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an X-ray diagnostic apparatus.
  • aneurysms and clogging of cerebral blood vessels may be treated with a catheter under fluoroscopy with an X-ray diagnostic apparatus.
  • IVR interventional radiology
  • the amount of X-ray absorption varies depending on the patient's site. For example, parts such as the lens (eyes) and the thyroid gland have high absorption.
  • the X-ray conditions for IVR are determined to obtain the information necessary for the catheter procedure. That is, the difference in the amount of absorption depending on the site is not considered in the X-ray conditions of IVR. For this reason, in the case of an X-ray condition in which a long fluoroscopic time is set, there is a concern that highly sensitive parts such as the eyes and the thyroid gland are exposed to high exposure.
  • a compensation filter such as a metal plate is inserted into an arbitrary irradiation field to reduce the exposure by attenuating X-rays, and a diaphragm such as a lead plate is used other than the arbitrary irradiation field.
  • a technique for inserting and shielding X-rays to prevent exposure is known.
  • the compensation filter is originally a filter used for preventing halation and the like, and therefore is not automatically used for reducing exposure.
  • the X-ray diagnostic apparatus it is desirable to automatically reduce the exposure of the highly sensitive part of the patient. In addition, it is desirable to reduce the exposure not only to the highly sensitive part of the patient but also to parts such as the hand of the operator at the time of puncture and the hand of the supporter at the time of PPI (percutaneous peripheral intervention).
  • PPI percutaneous peripheral intervention
  • the objective is to provide an X-ray diagnostic apparatus that can automatically reduce the exposure of a site to be subjected to exposure reduction.
  • the X-ray diagnostic apparatus of the embodiment includes X-ray generation means, X-ray detection means, image generation means, display means, part detection means, and attenuation means.
  • the X-ray generation means generates X-rays irradiated on the subject.
  • the X-ray detection means detects X-rays transmitted through the subject.
  • the image generation means generates an X-ray image based on the detected X-ray.
  • the display means displays the X-ray image.
  • the part detection means detects a part of the exposure reduction target based on the X-ray image.
  • the attenuation means attenuates the X-rays irradiated to the area including the detected part.
  • FIG. 1 is a block diagram of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view for explaining a diaphragm blade in the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view for explaining a compensation filter in the same embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation in the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation in the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation in the embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation in the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the X-ray diagnostic apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation in the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment.
  • the horizontal width direction of the subject P is the x direction
  • the body axis direction of the subject P is the y direction
  • the thickness direction of the subject P is the z direction.
  • the X-ray diagnostic apparatus 1 includes an X-ray tube 11, an X-ray restrictor 13, a compensation filter unit 15, an X-ray detector 16, a bed 17, and a C arm 19 as a data collection system.
  • the C arm 19 is arranged with the X-ray tube 11 and the X-ray detector 16 facing each other.
  • the X-ray diagnostic apparatus 1 includes, as a data processing system, a system control unit 25, an operation unit 27, an image generation unit 28, an X-ray controller 29, a high voltage generator 31, an aperture control unit 33, a compensation filter control unit 35, A holding device control unit 37, an external device data input device 41, an image display unit 43, and an image data analysis unit 45 are provided.
  • the X-ray tube 11 is a vacuum tube that generates X-rays, and generates X-rays by accelerating electrons with a high voltage from the high-voltage generator 31 and colliding with a target.
  • the bed 17 has a mechanism that can be tilted and positioned while the subject P is mounted.
  • the X-ray restrictor 13 is provided between the X-ray tube 11 and the subject P, forms an X-ray irradiation region R on the detection surface of the X-ray detector 16, and prevents unnecessary exposure to the subject P. It is an aperture device for preventing.
  • the X-ray diaphragm 13 has a plurality of X-ray diaphragm blades 13a to 13d that can move independently so as to limit the irradiation region R of the X-ray irradiated to the subject P to the region of interest. (See FIG. 2). In FIG.
  • the x direction and the y direction in which the X-ray diaphragm blades 13a to 13d are movable are directions orthogonal to the X-ray irradiation direction.
  • Each of the X-ray diaphragm blades 13a to 13d is formed of lead or the like that shields X-rays.
  • the region of interest is set as a region including a predetermined instrument projected on the X-ray image by the image data analysis unit 45.
  • the compensation filter unit 15 is a filter that is provided between the X-ray restrictor 13 and the subject P and attenuates the X-rays that are irradiated to the exposure reduction target region, and is a plurality of independently movable compensation filters. 15a and 15b (see FIG. 3).
  • Each compensation filter 15a, 15b is formed of a metal plate having a rectangular shape, for example.
  • the compensation filters 15a and 15b are arranged so that their longitudinal directions are orthogonal to each other in the initial state, and can be translated in the x direction or the y direction by moving the both ends by an equal distance from each other. It can be rotated in the ⁇ direction or the ⁇ direction by moving it by different distances.
  • FIG. 1 is a filter that is provided between the X-ray restrictor 13 and the subject P and attenuates the X-rays that are irradiated to the exposure reduction target region, and is a plurality of independently movable compensation filters. 15a and 15b (see FIG.
  • the x direction, the y direction, the ⁇ direction, or the ⁇ direction in which the compensation filters 15a and 15b can move are orthogonal to the X-ray irradiation direction.
  • the number of compensation filters 15a and 15b is not limited to two, but may be one or three or more.
  • the X-ray detector 16 is a flat detector (FPD) provided with a detection surface facing the X-ray tube 11 through the bed 17.
  • the FPD has, for example, a scintillator and a photodiode array, generates electron holes by applying X-rays transmitted through the subject P to the photoelectric film, accumulates them in a semiconductor switch, and reads them as electrical signals. X-ray signals are detected.
  • the bed 17 has a mechanism that can be tilted and positioned while the subject P is mounted.
  • the system control unit 25 is a central processing unit that performs control related to collection of image data and control related to image processing and image reproduction processing of the collected image data.
  • the operation unit 27 includes a keyboard, a mouse, a button, an operation lever, and the like for inputting instructions regarding the setting, deformation, and movement of the X-ray irradiation region R and the exposure reduction region, and specification regarding a highly sensitive region.
  • the exposure reduction region means a region on the detection surface of the X-ray detector 16 where X-rays are attenuated by the compensation filters 15a and 15b.
  • the image generation unit 28 generates an X-ray image (non-contrast image, contrast image, difference image) based on the X-ray data obtained by the X-ray detector 16.
  • the non-contrast image is an X-ray image before contrast agent administration, and is a projection image having a bone image.
  • a contrast image is an X-ray image after contrast medium administration, and is a projection image having bone and blood vessel images.
  • the difference image is an X-ray image representing a difference between the contrast image and the non-contrast image, and is a projection image having a blood vessel image.
  • the difference image can be generated by the image calculation unit 28b calculating the difference between the non-contrast image stored in the image storage unit 28a and the contrast image based on the X-ray data obtained by the X-ray detector 16. ing.
  • the X-ray controller 29 controls the high voltage generator 31 that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11.
  • the high voltage generator 31 generates a high voltage based on the control signal supplied from the X-ray controller 29 and supplies it to the X-ray tube 11.
  • the diaphragm control unit 33 performs movement control on the X-ray diaphragm blades 13a to 13d in order to set, move, and deform the X-ray irradiation region R.
  • the aperture control unit 33 irradiates the region of interest set by the image data analysis unit 45 with X-rays, and each X-ray aperture blade so as to shield the portion detected by the image data analysis unit 45 from the X-rays.
  • the movement control of 13a to 13d is performed.
  • the X-ray aperture blades 13a to 13d and the aperture control unit 33 constitute attenuation means for attenuating X-rays irradiated to the region including the region detected by the image data analysis unit 45.
  • the present invention is not limited to this, and the X-ray aperture blades 13a to 13d constitute attenuation means.
  • the aperture controller 33 Attenuates X-rays irradiated to the site. Therefore, a control unit that performs movement control of the attenuation unit for the purpose may be configured.
  • the compensation filter control unit 35 performs movement control on the compensation filters 15a and 15b in order to set, deform, and move the exposure reduction region. For example, the compensation filter control unit 35 performs movement control of the compensation filters 15a and 15b so as to cover the part detected by the image data analysis unit 45 from the X-rays. At this time, the compensation filters 15a and 15b and the compensation filter control unit 35 constitute attenuation means for attenuating the X-rays irradiated to the region including the region detected by the image data analysis unit 45. However, the present invention is not limited to this, and the compensation filters 15a and 15b constitute attenuation means. When the compensation filter control unit 35 detects a part, the compensation filter control part 35 attenuates the X-rays irradiated to the part. You may comprise the control part which performs movement control of the said attenuation
  • the holding device control unit 37 controls the top plate of the bed 17 in accordance with an instruction from the system control unit 25.
  • the X-ray detector control unit 39 controls the operation of the X-ray detector 16.
  • the external device data input device 41 a device that provides CT images or a 3D workstation can be used as appropriate.
  • the external device data input device 41 sends a CT image to the display data generation unit 43 a and sends a template image to the image data analysis unit 45.
  • the CT image is an image obtained by imaging the subject P with a CT apparatus (not shown).
  • the template image is a three-dimensional image of a human body model having bone and blood vessel images, or a whole-body projection image for each representative angle.
  • the image display unit 43 displays the X-ray image generated by the image generation unit 28, and specifically includes a display data generation unit 43a and a monitor 43b.
  • the display data generation unit 43a generates display data including at least the X-ray image generated by the image generation unit 28, and sends the display data to the monitor 43b.
  • the display data includes the CT image and the X-ray image generated by the image generation unit 28 when there is a CT image transmitted from the external device data input device 41. That is, it is essential to display the X-ray image generated by the image generation unit 28, but it is not essential to display CT images from other devices.
  • the monitor 43b displays the display data received from the display data generation unit 43a.
  • the image data analysis unit (part detection means) 45 detects a part to be subjected to exposure reduction based on the X-ray image generated by the image generation unit 28.
  • the image data analysis unit 45 includes a storage unit (not shown) that stores a template image that includes a portion that is subject to exposure reduction, and compares the template image with the X-ray image, thereby obtaining an X-ray image. You may detect the site
  • the image display unit 43 is located on the display screen almost immediately before the movement control by the aperture control unit 33 or the compensation filter control unit 35 is performed at a location indicating a region including the part detected by the image data analysis unit 45. An X-ray image may be displayed.
  • the X-ray image to be compared is a projected image in the visual field direction when the template image is a three-dimensional image of a human body model, and is closest to the representative angle when the template image is a projected image of the whole body. It is an angle projection image.
  • a three-dimensional image of the human body model for example, a three-dimensional-head blood vessel X-ray contrast image (a three-dimensional image having a bone and a blood vessel image) can be used as appropriate.
  • the whole-body projection image in the template image is a bone projection image when the generated X-ray image is a non-contrast image, and a bone and blood vessel image when the generated X-ray image is a contrast image. If the generated X-ray image is a difference image, it is a projection image of a blood vessel.
  • “by comparing” may be read as “by comparing and performing pattern matching”, for example.
  • This pattern matching means that a characteristic structure map (the template image described above) is provided and matching with the structure is performed.
  • the image data analysis unit 45 estimates the region of the visual field and supports the function (i) or (ii) may be provided.
  • C-arm 19 angle obtained from the system control unit 25, position of the bed 17, SID (source-image distance), FOV (field field of view), subject (patient) A function for estimating the position of the subject P and the visual field based on the information (height / weight) and the subject (patient) body position information, and estimating the region of the visual field.
  • a site to be reduced in exposure a highly sensitive site such as an eyeball or a thyroid gland and an arbitrary designated site are applicable.
  • a part of the hand of the operator at the time of puncture or a part of the supporter's hand at the time of PPT (percutaneous peripheral intervention) can be used as appropriate.
  • the exposure reduction target part in the template image is, for example, a range designated on the template image, or another position information (position information on the subject or structure information that can identify laboratory coordinates, Can be specified).
  • the image data analysis unit (setting unit) 45 detects a predetermined instrument projected on the X-ray image based on the X-ray image generated by the image generation unit 28, and determines a region of interest including the instrument. It may be set.
  • the image data analysis unit 45 includes a storage unit (not shown) that stores a template image representing a predetermined instrument, and compares the template image with the X-ray image to thereby compare the template image with the X-ray image.
  • a predetermined instrument may be detected.
  • the predetermined instrument for example, a catheter or an ultrasonic probe can be used as appropriate.
  • the operation of the X-ray diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the image generation unit 28 may generate an X-ray image so that the inside of the X-ray irradiation region R is a moving image and the outside of the X-ray irradiation region R is a still image.
  • the X-ray generation unit 28 may generate an X-ray image so that the inside of the exposure reduction region r is a still image and the outside of the exposure reduction region r is a moving image. That is, the image generation unit 28 may generate an X-ray image by synthesizing the current moving image and a still image almost immediately before attenuation by the attenuation unit. Alternatively, the image generation unit 28 may generate an X-ray image by combining the current moving image and a still image almost immediately before the movement control of the X-ray diaphragm blades 13a to 13d or the compensation filters 15a and 15b. . The same applies to the following embodiments.
  • an appropriate X-ray condition (tube voltage, tube current, fluoroscopy time) for the subject P by an operator such as a doctor or an engineer. Etc.) is input via the operation unit 27 (step ST1).
  • the tube current is set to be small in the fluoroscopic imaging as compared with the main imaging, and is controlled to an appropriate X-ray condition by auto brightness control (ABC).
  • ABSC auto brightness control
  • the operator selects the control of the X-ray irradiation region R or the control of the exposure reduction region by operating the operation unit 27 (ST2).
  • This selection is not limited to directly specifying “control of the X-ray irradiation region R” or “control of the exposure reduction region”, but indirectly by specifying “non-brain” as the X-ray irradiation target.
  • a method of selecting “control of the irradiation region R” may be adopted. Note that when “brain” is designated as the X-ray irradiation target, a wide field of view is required, so “control of the exposure reduction region” is selected indirectly.
  • Control of X-ray irradiation region R” may be read as “control of X-ray diaphragm blades 13a to 13d”, and “control of exposure reduction region” may be read as “control of compensation filters 15a and 15b”. Good.
  • the subject P placed on the bed 17 is irradiated with X-rays from the X-ray tube 11 via the X-ray controller 29 and the high voltage generator 31 (step ST3).
  • the X-ray diaphragm blades 13a, 13b, 13c, and 13d of the X-ray diaphragm 13 are controlled by the diaphragm controller 33 so that the X-ray irradiation region R is maximized.
  • the compensation filters 15a and 15b of the compensation filter unit 15 are held by the compensation filter control unit 35 at positions where the exposure reduction region is minimized so as not to attenuate the X-ray irradiation.
  • an X-ray image is generated and displayed based on the X-ray transmitted through the subject P (step ST4). That is, the X-ray detector 16 detects X-rays that have passed through the subject P and converts them into electrical signals. This conversion may be direct conversion that converts an X-ray to an electric signal, or may be indirect conversion that converts an X-ray to an electric signal via light.
  • the electrical signal collected by the X-ray detector 16 is subjected to desired image processing, converted to a TV video signal by the image generation unit 28, and displayed on the image display unit 43 as an X-ray fluoroscopic image.
  • the image data analysis unit 45 detects a part to be reduced in exposure and a predetermined instrument from the generated X-ray image according to the selection result of step ST2 (ST5).
  • the image data analysis unit 45 detects the exposure reduction target region based on the X-ray image and projects it on the X-ray image.
  • a predetermined instrument is detected (ST6), and a region of interest including the instrument is set.
  • the image data analysis unit 45 sends the angle of the generated X-ray image (current X-ray contrast image) to the external device data input unit 41, thereby A template image having the same angle and specifying a high-sensitivity part in advance is acquired from the external device data input unit 41.
  • the image data analysis unit 45 compares the acquired template image with the X-ray image generated by the image generation unit 28, detects a part to be reduced in exposure by pattern matching of both, and X A predetermined instrument projected on the line image is detected. Further, the image data analysis unit 45 sends part region data indicating a region including the detected region and region of interest data indicating a region of interest to the aperture control unit 33 via the system control unit 25.
  • the part area data may vary from person to person in the position and size of the exposure reduction target part, so that the part area data may be an area having an arbitrary margin and the margin can be corrected by the operation of the operation unit 27.
  • the part to be reduced in exposure appears in an X-ray image
  • the part is designated on the X-ray image
  • the outline of the part is drawn with a cursor trace or the like, and separated from the outline by a predetermined interval or more.
  • the margin may be adjusted automatically.
  • the aperture control unit 33 irradiates the region of interest including the instrument with X-rays based on the region region data and the region-of-interest data, and also blocks each X-ray aperture blade 13a ⁇
  • the movement control of 13d is performed (ST7).
  • Each of the X-ray diaphragm blades 13a to 13d moves independently so as to limit the X-ray irradiation region R irradiated to the subject P to the region of interest. Thereafter, the X-ray diagnostic apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps ST6 to ST7.
  • the image data analysis unit 45 detects the site of the exposure reduction target based on the X-ray image (ST8). Specifically, as shown in FIG. 6, the image data analysis unit 45 compares the template image acquired from the external device data input unit 41 with the X-ray image generated by the image generation unit 28 as described above, The part of the exposure reduction target is detected by pattern matching between them. Further, the image data analysis unit 45 sends part region data indicating a region including the detected part to the compensation filter control unit 35 via the system control unit 25.
  • the compensation filter control unit 35 performs movement control of the compensation filter 15a so as to cover the part of the exposure reduction target from the X-ray based on the part region data (ST9).
  • the compensation filter 15a moves independently so as to attenuate the X-rays irradiated to the exposure reduction region r.
  • the X-ray diagnostic apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps ST8 to ST9.
  • the X-ray diagnostic apparatus 1 excludes the exposure reduction region r from the estimation of the X-ray condition (the X-ray condition is controlled by the image information of the part excluding the compensation filter position). The same applies to the following embodiments.
  • the exposure reduction target is detected by the configuration that detects the part of the exposure reduction target based on the X-ray image and attenuates the X-ray irradiated to the region including the detected part. It is possible to automatically reduce the exposure of these parts.
  • the compensation filters 15a and 15b can be inserted so as to cover the high-sensitivity part by detecting a high-sensitivity part or an object to be avoided by pattern matching or the like, and further detecting the tip of the catheter currently being operated.
  • the X-ray diaphragm blades 13a to 13d or the compensation filters 15a and 15b are automatically moved so as to attenuate the X-rays irradiated to the region including the portion to be reduced in exposure without performing a manual operation. It is possible to reduce the work burden on the operator at the time of diagnosis.
  • the present embodiment is a specific example of the first embodiment, in which the X-ray image is a non-contrast image or a contrast image facing the front of the head, the exposure target region is an eyeball, and the predetermined instrument is a catheter. Shows the case.
  • the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 1 is the same as that in the first embodiment.
  • the X-ray diagnostic apparatus 1 executes steps ST1 to ST4 as described above.
  • the image data analysis unit 45 detects a part to be reduced in exposure and a predetermined instrument from the generated X-ray image according to the selection result of step ST2 (ST5).
  • the image data analysis unit 45 detects the eyeball (the portion to be reduced in exposure) based on the X-ray image. At the same time, the catheter tip (predetermined instrument) projected on the X-ray image is detected (ST6), and a region of interest including the catheter tip is set. Further, the image data analysis unit 45 sends the region region data indicating the region including the detected eyeball and the region-of-interest data indicating the region of interest to the aperture control unit 33 via the system control unit 25.
  • the diaphragm control unit 33 irradiates the region of interest including the catheter tip based on the region region data and the region of interest data with X-rays and moves the X-ray diaphragm blades 13a to 13d so as to shield the eyeball from the X-rays. Control is performed (ST7). Each of the X-ray diaphragm blades 13a to 13d moves independently so as to limit the X-ray irradiation region R irradiated to the subject P to the region of interest. Thereafter, the X-ray diagnostic apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps ST6 to ST7.
  • the image data analysis unit 45 detects the eyeball (the portion of the exposure reduction target) based on the X-ray image ( ST8). Further, the image data analysis unit 45 sends part region data indicating the region including the detected eyeball to the compensation filter control unit 35 via the system control unit 25.
  • the compensation filter control unit 35 performs movement control of the compensation filter 15a so as to cover the eyeball from the X-ray based on the part region data (ST9).
  • the compensation filter 15a moves independently so as to attenuate the X-rays irradiated to the exposure reduction region r. Thereafter, the X-ray diagnostic apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps ST8 to ST9.
  • the exposure target region is an eyeball
  • the predetermined instrument is a catheter
  • This embodiment is another specific example of the first embodiment, in which the X-ray image is a non-contrast image, a contrast image, or a difference image in PPI (percutaneous peripheral intervention), and an exposure reduction target region is
  • the predetermined instrument is an ultrasonic probe in the hands of an operator or a support person.
  • the present embodiment assumes a situation in which clogged blood vessels are observed with an ultrasonic diagnostic apparatus during the treatment of limbs.
  • the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 1 is the same as that of the first embodiment.
  • the X-ray diagnostic apparatus 1 executes steps ST1 to ST4 as described above.
  • the image data analysis unit 45 detects a part to be reduced in exposure and a predetermined instrument from the generated X-ray image according to the selection result of step ST2 (ST5).
  • the image data analysis unit 45 detects the hand (the part to be reduced in exposure) based on the X-ray image. At the same time, an ultrasonic probe (predetermined instrument) projected on the X-ray image is detected (ST6), and a region of interest including the ultrasonic probe is set. Further, the image data analysis unit 45 sends the region region data indicating the region including the detected hand and the region-of-interest data indicating the region of interest to the aperture control unit 33 via the system control unit 25.
  • the aperture controller 33 irradiates the region of interest including the ultrasound probe with X-rays based on the region region data and the region-of-interest data, and also blocks each of the X-ray aperture blades 13a to 13d so as to shield the hand from the X-rays. Movement control is performed (ST7). Each of the X-ray diaphragm blades 13a to 13d moves independently so as to limit the X-ray irradiation region R irradiated to the subject P to the region of interest. Thereafter, the X-ray diagnostic apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps ST6 to ST7.
  • the image data analysis unit 45 detects a hand (a part of the exposure reduction target) based on the X-ray image. (ST8). Further, the image data analysis unit 45 sends part region data indicating the region including the detected hand to the compensation filter control unit 35 via the system control unit 25.
  • the compensation filter control unit 35 performs movement control of the compensation filter 15a so as to cover the hand from the X-ray based on the part region data (ST9).
  • the compensation filter 15a moves independently so as to attenuate the X-rays irradiated to the exposure reduction region r. Thereafter, the X-ray diagnostic apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps ST8 to ST9.
  • the X-ray image is a non-contrast image, a contrast image, or a difference image in the PPI
  • the exposure reduction target site is the hand of the operator or supporter
  • the predetermined instrument is super Even in the case of an acoustic probe, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • exposure reduction is achieved by a configuration in which a site to be exposed to radiation is detected based on an X-ray image, and X-rays irradiated to a region including the detected site are attenuated.
  • the exposure of the target part can be automatically reduced.

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Abstract

 実施形態のX線診断装置は、X線発生手段、X線検出手段、画像生成手段、表示手段、部位検出手段及び減衰手段を備えている。前記X線発生手段は、被検体に照射されるX線を発生する。前記X線検出手段は、前記被検体を透過したX線を検出する。前記画像生成手段は、前記検出されたX線に基づいて、X線画像を生成する。前記表示手段は、前記X線画像を表示する。前記部位検出手段は、前記X線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する。前記減衰手段は、前記検出された部位を含む領域に照射される前記X線を減衰させる。

Description

X線診断装置
 本発明の実施形態は、X線診断装置に関する。
 近年、脳の血管の動脈瘤や詰まり等に対し、X線診断装置によるX線透視の下で、カテーテルを用いた治療が施される場合がある。このようなカテーテルによる血管内治療は、IVR(interventional radiology)と呼ばれる。
 一方、X線の吸収量は、患者の部位によって異なる。例えば、水晶体(目)や甲状腺などの部位は吸収量が高い。しかしながら、IVRのX線条件は、カテーテルの手技に必要な情報を得るように決められる。すなわち、IVRのX線条件には、部位による吸収量の違いが考慮されない。このため、長い透視時間を定めたX線条件の場合、目や甲状腺などの高感度部位が高い被曝を受ける心配がある。
 これに対し、X線診断装置においては、金属板等の補償フィルタを任意の照射野に挿入し、X線を減衰させて被曝低減する技術や、鉛板等の絞りを任意の照射野以外に挿入し、X線を遮蔽して被曝させない技術が知られている。
特開2007-159913号公報
 しかしながら、以上のようなX線診断装置は、補償フィルタ及び絞りをマニュアル操作する必要があるため、X線照射範囲内の高感度部位の被曝が自動的には低減されない。特に、補償フィルタは、本来、ハレーション防止などに用いるフィルタであるため、被曝低減には自動的には用いられない。
 しかしながら、X線診断装置においては、患者の高感度部位の被曝は自動的に低減させることが望ましい。また、被曝は、患者の高感度部位に限らず、穿刺時の手技者の手やPPI(経皮的末梢インターベンション)時のサポート者の手などの部位に対しても低減させることが望ましい。まとめると、患者の高感度部位や、手技者又はサポート者の手などの部位のような被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減し得るX線診断装置が望まれている。
 目的は、被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減し得るX線診断装置を提供することである。
 実施形態のX線診断装置は、X線発生手段、X線検出手段、画像生成手段、表示手段、部位検出手段及び減衰手段を備えている。
 前記X線発生手段は、被検体に照射されるX線を発生する。
 前記X線検出手段は、前記被検体を透過したX線を検出する。
 前記画像生成手段は、前記検出されたX線に基づいて、X線画像を生成する。
 前記表示手段は、前記X線画像を表示する。
 前記部位検出手段は、前記X線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する。
 前記減衰手段は、前記検出された部位を含む領域に照射される前記X線を減衰させる。
図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置のブロック構成図である。 図2は、同実施形態における絞り羽根を説明するための平面図である。 図3は、同実施形態における補償フィルタを説明するための平面図である。 図4は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図5は、同実施形態における動作を説明するための模式図である。 図6は、同実施形態における動作を説明するための模式図である。 図7は、第2の実施形態に係るX線診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図8は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図9は、第3の実施形態に係るX線診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図10は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
 以下、各実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
 <第1の実施形態>
 図1は第1の実施形態に係るX線診断装置のブロック構成図である。以下の説明においては、被検体Pの横幅方向をx方向、被検体Pの体軸方向をy方向、被検体Pの厚さ方向をz方向とする。
 X線診断装置1は、データ収集系として、X線管11、X線絞り器13、補償フィルタ部15、X線検出器16、寝台17及びCアーム19を具備している。Cアーム19はX線管11とX線検出器16とを対向させて配置する。また、X線診断装置1は、データ処理系として、システム制御部25、操作部27、画像生成部28、X線コントローラ29、高電圧発生器31、絞り制御部33、補償フィルタ制御部35、保持装置制御部37、外部機器データ入力装置41、画像表示部43及び画像データ解析部45を具備している。
 X線管11は、X線を発生する真空管であり、高電圧発生器31からの高電圧により電子を加速させ、ターゲットに衝突させることでX線を発生する。
 寝台17は、被検体Pを搭載したまま起倒及び位置決め動作可能な機構を有する。
 X線絞り器13は、X線管11と被検体Pとの間に設けられ、X線検出器16の検出面上のX線照射領域Rを成形し、被検体Pへの不用な被爆を防ぐための絞り装置である。当該X線絞り器13は、被検体Pに照射されるX線の照射領域Rを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動可能な複数のX線絞り羽根13a~13dを有している(図2参照)。図2中、各X線絞り羽根13a~13dが移動可能なx方向及びy方向は、X線の照射方向とは直交する方向となっている。各X線絞り羽根13a~13dは、X線を遮蔽する鉛等で形成されている。なお、関心領域は、画像データ解析部45により、X線画像に投影された所定の器具を含む領域として設定される。
 補償フィルタ部15は、X線絞り器13と被検体Pとの間に設けられ、被曝低減対象の部位に照射されるX線を減衰させるフィルタであり、独立して移動可能な複数の補償フィルタ15a,15bを有している(図3参照)。各補償フィルタ15a,15bは、例えば長方形状を有する金属板等で形成されている。各補償フィルタ15a,15bは、例えば、初期状態では長手方向が互いに直交するように配置され、それぞれ両端を互いに等距離だけ移動させることによりx方向又はy方向に平行移動可能であり、両端を互いに異なる距離だけ移動させることによりθ方向又はφ方向に回転移動可能となっている。図3中、各補償フィルタ15a,15bが移動可能なx方向、y方向、θ方向又はφ方向は、X線の照射方向とは直交する方向となっている。また、このような補償フィルタ15a,15bの枚数は、2枚に限らず、1枚でもよく、3枚以上でもよい。
 X線検出器16は、検出面が寝台17を介してX線管11と対向して設けられる平面検出器(FPD)である。FPDは、例えばシンチレータとフォトダイオードアレイとを有し、被検体Pを透過したX線を光電膜に当てることで電子正孔を生成し、これを半導体スイッチにおいて蓄積し、電気信号として読み出すことでX線信号を検出するものである。
 寝台17は、被検体Pを搭載したまま起倒及び位置決め動作可能な機構を有する。
 システム制御部25は、画像データの収集に関する制御、及び収集した画像データの画像処理、画像再生処理等に関する制御を行う中央処理装置である。
 操作部27は、X線照射領域R、被曝低減領域の設定、変形、移動に関する指示や、高感度部位に関する指定などを入力するためのキーボード、マウス、ボタン、操作レバー等を備えている。被曝低減領域とは、補償フィルタ15a,15bによってX線が減衰するX線検出器16の検出面上の領域を意味する。
 画像生成部28は、X線検出器16で得たX線データに基づいて、X線画像(非造影像、造影像、差分画像)を生成する。非造影像は、造影剤投与前のX線画像であり、骨像を有する投影像である。造影像は、造影剤投与後のX線画像であり、骨及び血管像を有する投影像である。差分画像は、造影像と非造影像との差分を表すX線画像であり、血管像を有する投影像である。例えば、差分画像は、画像記憶部28aに記憶した非造影像と、X線検出器16で得たX線データに基づく造影像との差分を画像演算部28bが算出することにより生成可能となっている。
 X線コントローラ29は、X線管11に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器31の制御を行う。
 高電圧発生器31は、X線コントローラ29から供給される制御信号に基づいて高電圧を発生しX線管11に供給する。
 絞り制御部33は、X線照射領域Rを設定、移動、変形させるため、X線絞り羽根13a~13dに関する移動制御を行う。絞り制御部33は、例えば、画像データ解析部45により設定された関心領域にX線を照射すると共に、画像データ解析部45により検出された部位をX線から遮蔽するように各X線絞り羽根13a~13dの移動制御を行う。このとき、X線絞り羽根13a~13d及び絞り制御部33は、画像データ解析部45により検出された部位を含む領域に照射されるX線を減衰させる減衰手段を構成している。なお、これに限らず、X線絞り羽根13a~13dが減衰手段を構成し、絞り制御部33が、画像データ解析部45が部位を検出したとき、当該部位に照射されるX線を減衰させるための当該減衰手段の移動制御を行う制御部を構成してもよい。
 補償フィルタ制御部35は、被曝低減領域の設定、変形、移動させるため、補償フィルタ15a,15bに関する移動制御を行う。補償フィルタ制御部35は、例えば、画像データ解析部45により検出された部位をX線から覆うように補償フィルタ15a,15bの移動制御を行う。このとき、補償フィルタ15a,15b及び補償フィルタ制御部35は、画像データ解析部45により検出された部位を含む領域に照射されるX線を減衰させる減衰手段を構成している。なお、これに限らず、補償フィルタ15a,15bが減衰手段を構成し、補償フィルタ制御部35が、画像データ解析部45が部位を検出したとき、当該部位に照射されるX線を減衰させるための当該減衰手段の移動制御を行う制御部を構成してもよい。
 保持装置制御部37は、システム制御部25からの指示に従って寝台17の天板を制御する。
 X線検出器制御部39は、X線検出器16の動作制御を行う。
 外部機器データ入力装置41は、CT画像を提供する装置、又は、3Dワークステーションが適宜、使用可能となっている。例えば、外部機器データ入力装置41は、CT画像を表示用データ生成部43aに送出し、テンプレート画像を画像データ解析部45に送出する。CT画像は、当該被検体PをCT装置(図示せず)で撮影して得られた画像である。テンプレート画像は、骨及び血管像を有する人体模型の3次元画像、又は代表角度毎の全身の投影像である。
 画像表示部43は、画像生成部28により生成されたX線画像を表示するものであり、具体的には、表示用データ生成部43a及びモニタ43bを備えている。
 表示用データ生成部43aは、少なくとも画像生成部28により生成されたX線画像を含む表示用データを生成し、当該表示用データをモニタ43bに送出する。なお、表示用データは、外部機器データ入力装置41から送出されたCT画像がある場合には、当該CT画像と、画像生成部28により生成されたX線画像とを含んでいる。すなわち、画像生成部28により生成されたX線画像を表示することは必須であるが、他の装置からのCT画像を表示することは必須ではない。
 モニタ43bは、表示用データ生成部43aから受けた表示用データを表示する。
 画像データ解析部(部位検出手段)45は、画像生成部28により生成されたX線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する。例えば、画像データ解析部45は、被曝低減対象の部位を含むテンプレート画像を記憶する記憶部(図示せず)を有し、当該テンプレート画像と当該X線画像とを比較することにより、X線画像における当該被曝低減対象の部位を検出してもよい。また、画像表示部43は、表示画面上において、画像データ解析部45により検出された部位を含む領域を示す場所に、絞り制御部33又は補償フィルタ制御部35による移動制御が行われる略直前のX線画像を表示してもよい。
 ここで、比較されるX線画像は、テンプレート画像が人体模型の3次元画像の場合には視野方向の投影像であり、テンプレート画像が全身の投影像の場合には、その代表角度に最も近い角度の投影像である。なお、人体模型の3次元画像としては、例えば、3次元-頭部血管X線造影像(骨と血管像を有する3次元画像)等が適宜、使用可能となっている。また、テンプレート画像における全身の投影像は、生成されたX線画像が非造影像の場合には骨の投影像であり、生成されたX線画像が造影像の場合には骨と血管像を有する投影像であり、生成されたX線画像が差分画像の場合には血管の投影像である。
 また、「比較することにより」は、例えば「比較してパターンマッチングを行うことにより」と読み替えてもよい。このパターンマッチングは、特徴的な構造のマップ(前述したテンプレート画像)を有し、その構造とのマッチングを行うことを意味している。
 また、画像データ解析部45は、テンプレート画像とX線画像とを比較する前に、以下に示すように、視野の部位を推定し、パターンマッチングの範囲を限定して支援する機能 (i)又は(ii)を備えてもよい。
 (i) システム制御部25から取得したCアーム19の角度・寝台17の位置・SID(source-image distance:線源-画像間距離)・FOV(field of view:視野)、被検体(患者)情報(身長・体重)、被検体(患者)体位情報に基づいて、被検体Pと視野の位置を推定し、視野の部位を推定する機能。
 (ii) システム制御部25から取得した検査プロトコル又は撮影プログラムに登録されている目的部位から、視野の部位を推定する機能。
 また、被曝低減対象の部位としては、眼球又は甲状腺といった高感度の部位と、任意の指定部位とが該当する。任意の指定部位としては、例えば、穿刺時の手技者の手の部位や、PPT(経皮的末梢インターベンション)時のサポート者の手の部位などが適宜、使用可能となっている。
 テンプレート画像における被曝低減対象の部位は、例えば、テンプレート画像上に範囲指定される、もしくは別の位置情報(被検体上の位置、もしくは検査室座標を識別可能な構造の情報であり、テンプレート画像との位置合せをして用いる)にて指定可能となっている。
 また、画像データ解析部(設定手段)45は、画像生成部28により生成されたX線画像に基づいて、当該X線画像に投影された所定の器具を検出し、当該器具を含む関心領域を設定してもよい。例えば、画像データ解析部45は、所定の器具を表すテンプレート画像を記憶する記憶部(図示せず)を有し、当該テンプレート画像と当該X線画像とを比較することにより、X線画像における当該所定の器具を検出してもよい。ここで、所定の器具としては、例えば、カテーテル又は超音波プローブ等が適宜、使用可能となっている。
 次に、以上のように構成されたX線診断装置の動作について図4のフローチャートを用いて説明する。なお、撮影としてここでは動画像取得を目的とする透視モードの場合を例とする。しかしながら、これに拘泥されず、同様の撮影動作を透視撮影よりもX線照射強度が強く、静止画像取得を目的とする本撮影モードに適用することも可能である。あるいは、画像生成部28がX線照射領域Rの内部を動画像とし、X線照射領域Rの外部を静止画像とするようにX線画像を生成してもよい。同様に、X線生成部28が被曝低減領域rの内部を静止画像とし、被曝低減領域rの外部を動画像とするようにX線画像を生成してもよい。すなわち、画像生成部28は、現在の動画像と、減衰手段による減衰の略直前の静止画像とを合成してX線画像を生成してもよい。あるいは、画像生成部28は、現在の動画像と、X線絞り羽根13a~13d又は補償フィルタ15a,15bの移動制御の略直前の静止画像とを合成してX線画像を生成してもよい。これらのことは以下の各実施形態でも同様である。
 始めに、被検体Pに関する情報(患者氏名等)の確認が行われた後、医師または技師等の操作者により当該被検体Pに対して適切なX線条件(管電圧、管電流、透視時間等)が操作部27を介して入力される(ステップST1)。なお、一般的には本撮影に対して、透視撮影では管電流は少なく設定され、オートブライトネスコントロール(ABC)により適切なX線条件に制御される。また、操作者は、操作部27の操作により、X線照射領域Rの制御、又は被曝低減領域の制御を選択する(ST2)。この選択は、直接的に「X線照射領域Rの制御」又は「被曝低減領域の制御」を指定する場合に限らず、X線照射対象に「脳以外」を指定して間接的に「X線照射領域Rの制御」を選択する方式としてもよい。なお、X線照射対象に「脳」を指定した場合には、広い視野が必要なので、間接的に「被曝低減領域の制御」が選択される。また、「X線照射領域Rの制御」は「X線絞り羽根13a~13dの制御」と読み替えてもよく、「被曝低減領域の制御」は「補償フィルタ15a,15bの制御」と読み替えてもよい。
 次に、システム制御部25の制御により、X線コントローラ29および高電圧発生器31を介して、寝台17に載せられた被検体PにX線管11からX線が照射される(ステップST3)。この段階では、X線絞り器13のX線絞り羽根13a、13b、13c、13dは、絞り制御部33により、X線照射領域Rが最大となるように制御されている。同様に、補償フィルタ部15の補償フィルタ15a,15bは、補償フィルタ制御部35により、X線の照射を減衰させないよう、被曝低減領域が最小になるような位置に保持される。
 次に、被検体Pを透過したX線に基づいて、X線画像が生成され表示される(ステップST4)。すなわち、X線検出器16では、被検体Pを透過したX線を検出して電気信号に変換する。この変換は、X線から電気信号に変換する直接変換であっても良いし、X線から光を介して電気信号に変換する間接変換であっても良い。X線検出器16で収集された電気信号は、所望の画像処理が施された後、画像生成部28でTV映像信号に変換され、画像表示部43に、X線透視像として表示される。
 次に、画像データ解析部45は、ステップST2の選択結果に応じて(ST5)、生成されたX線画像から被曝低減対象の部位及び所定の器具を検出する。
 例えばX線照射領域Rの制御が選択された場合(ST5;Y)、画像データ解析部45は、X線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出すると共に、X線画像に投影された所定の器具を検出し(ST6)、当該器具を含む関心領域を設定する。具体的には画像データ解析部45は、図5に示すように、生成されたX線画像(現在のX線造影像)の角度を外部機器データ入力部41に送出することにより、当該角度と同じ角度のテンプレート画像であって、予め高感度部位を指定したテンプレート画像を外部機器データ入力部41から取得する。続いて、画像データ解析部45は、当該取得したテンプレート画像と、画像生成部28により生成されたX線画像とを比較し、両者のパターンマッチングにより、被曝低減対象の部位を検出すると共に、X線画像に投影された所定の器具を検出する。また、画像データ解析部45は、検出した部位を含む領域を示す部位領域データと、関心領域を示す関心領域データとをシステム制御部25を介して絞り制御部33に送出する。
 なお、部位領域データは、被曝低減対象の部位の位置や大きさに個人差がある為、任意の余白を持った領域とし、操作部27の操作により余白を修正可能としてもよい。例えば、被曝低減対象の部位がX線画像に映る場合、X線画像上で当該部位を指定し、当該部位の輪郭線をカーソルのトレースなどで描画し、当該輪郭線から所定間隔以上離れるように余白を自動的に調整してもよい。
 絞り制御部33は、部位領域データ及び関心領域データに基づいて、器具を含む関心領域にX線を照射すると共に、被曝低減対象の部位をX線から遮蔽するように各X線絞り羽根13a~13dの移動制御を行う(ST7)。各X線絞り羽根13a~13dは、被検体Pに照射されるX線の照射領域Rを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動する。以下、X線診断装置1は、ステップST6~ST7の処理を繰り返し実行する。
 一方、被曝低減領域の制御が選択された場合(ST5;N)、画像データ解析部45は、X線画像に基づいて被曝低減対象の部位を検出する(ST8)。具体的には画像データ解析部45は、図6に示すように、前述同様に外部機器データ入力部41から取得したテンプレート画像と、画像生成部28により生成されたX線画像とを比較し、両者のパターンマッチングにより、被曝低減対象の部位を検出する。また、画像データ解析部45は、当該検出した部位を含む領域を示す部位領域データをシステム制御部25を介して補償フィルタ制御部35に送出する。
 補償フィルタ制御部35は、部位領域データに基づいて、被曝低減対象の部位をX線から覆うように補償フィルタ15aの移動制御を行う(ST9)。補償フィルタ15aは、被曝低減領域rに照射されるX線を減衰させるようにそれぞれ独立して移動する。以下、X線診断装置1は、ステップST8~ST9の処理を繰り返し実行する。但し、X線診断装置1は、被曝低減領域rをX線条件の推定から除外する(補償フィルタ位置を除いた部分の画像情報でX線条件をコントロールする。)。このことは、以下の各実施形態でも同様である。
 上述したように本実施形態によれば、X線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出し、当該検出された部位を含む領域に照射されるX線を減衰させる構成により、被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減させることができる。
 補足すると、パターンマッチングなどで、高感度部位や、避けたい物体を検知、さらに現在手技しているカテーテル先端を検出し、高感度部位を覆うように、補償フィルタ15a,15bを挿入できる。または、高感度部位を避けるように、絞りポジショニング連動透視(指定した関心領域に合わせて絞りが自動的に入る透視)の関心領域を設定できる。従って、透視・撮影時に、被曝低減対象の部位の被曝を低減させることができる。
 また、マニュアル操作を行うことなく、被曝低減対象の部位を含む領域に照射されるX線を減衰させるようにX線絞り羽根13a~13d又は補償フィルタ15a,15bを自動的に移動させる構成により、診断時における操作者の作業負担を軽減させることができる。
 <第2の実施形態>
 次に、第2の実施形態に係るX線診断装置について説明する。
 本実施形態は、第1の実施形態の具体例であり、X線画像が頭部正面向きの非造影像又は造影像であり、被曝低減対象の部位が眼球であり、所定の器具がカテーテルの場合を示している。なお、X線診断装置1の構成は、第1の実施形態と同様である。
 この場合、X線診断装置1は、前述同様に、ステップST1~ST4を実行する。
 次に、画像データ解析部45は、ステップST2の選択結果に応じて(ST5)、生成されたX線画像から被曝低減対象の部位及び所定の器具を検出する。
 例えば図7に示すように、X線照射領域Rの制御が選択された場合(ST5;Y)、画像データ解析部45は、X線画像に基づいて、眼球(被曝低減対象の部位)を検出すると共に、X線画像に投影されたカテーテル先端(所定の器具)を検出し(ST6)、当該カテーテル先端を含む関心領域を設定する。また、画像データ解析部45は、検出した眼球を含む領域を示す部位領域データと、関心領域を示す関心領域データとをシステム制御部25を介して絞り制御部33に送出する。
 絞り制御部33は、部位領域データ及び関心領域データに基づいて、カテーテル先端を含む関心領域にX線を照射すると共に、眼球をX線から遮蔽するように各X線絞り羽根13a~13dの移動制御を行う(ST7)。各X線絞り羽根13a~13dは、被検体Pに照射されるX線の照射領域Rを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動する。以下、X線診断装置1は、ステップST6~ST7の処理を繰り返し実行する。
 一方、図8に示すように、被曝低減領域の制御が選択された場合(ST5;N)、画像データ解析部45は、X線画像に基づいて眼球(被曝低減対象の部位)を検出する(ST8)。また、画像データ解析部45は、当該検出した眼球を含む領域を示す部位領域データをシステム制御部25を介して補償フィルタ制御部35に送出する。
 補償フィルタ制御部35は、部位領域データに基づいて、眼球をX線から覆うように補償フィルタ15aの移動制御を行う(ST9)。補償フィルタ15aは、被曝低減領域rに照射されるX線を減衰させるようにそれぞれ独立して移動する。以下、X線診断装置1は、ステップST8~ST9の処理を繰り返し実行する。
 上述したように本実施形態によれば、X線画像が頭部正面向きの非造影像又は造影像であり、被曝低減対象の部位が眼球であり、所定の器具がカテーテルの場合でも、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 <第3の実施形態>
 次に、第3の実施形態に係るX線診断装置について説明する。
 本実施形態は、第1の実施形態の別の具体例であり、X線画像がPPI(経皮的末梢インターベンション)における非造影像、造影像又は差分画像であり、被曝低減対象の部位が術者又はサポート者の手であり、所定の器具が超音波プローブの場合を示している。すなわち、本実施形態は、手足の治療の際に、血管の詰まりを超音波診断装置で観察する状況を想定している。また、X線診断装置1の構成は、第1の実施形態と同様である。
 この場合、X線診断装置1は、前述同様に、ステップST1~ST4を実行する。
 次に、画像データ解析部45は、ステップST2の選択結果に応じて(ST5)、生成されたX線画像から被曝低減対象の部位及び所定の器具を検出する。
 例えば図9に示すように、X線照射領域Rの制御が選択された場合(ST5;Y)、画像データ解析部45は、X線画像に基づいて、手(被曝低減対象の部位)を検出すると共に、X線画像に投影された超音波プローブ(所定の器具)を検出し(ST6)、当該超音波プローブを含む関心領域を設定する。また、画像データ解析部45は、検出した手を含む領域を示す部位領域データと、関心領域を示す関心領域データとをシステム制御部25を介して絞り制御部33に送出する。
 絞り制御部33は、部位領域データ及び関心領域データに基づいて、超音波プローブを含む関心領域にX線を照射すると共に、手をX線から遮蔽するように各X線絞り羽根13a~13dの移動制御を行う(ST7)。各X線絞り羽根13a~13dは、被検体Pに照射されるX線の照射領域Rを関心領域に限定するようにそれぞれ独立して移動する。以下、X線診断装置1は、ステップST6~ST7の処理を繰り返し実行する。
 一方、図10に示すように、被曝低減領域rの制御が選択された場合(ST5;N)、画像データ解析部45は、X線画像に基づいて手(被曝低減対象の部位)を検出する(ST8)。また、画像データ解析部45は、当該検出した手を含む領域を示す部位領域データをシステム制御部25を介して補償フィルタ制御部35に送出する。
 補償フィルタ制御部35は、部位領域データに基づいて、手をX線から覆うように補償フィルタ15aの移動制御を行う(ST9)。補償フィルタ15aは、被曝低減領域rに照射されるX線を減衰させるようにそれぞれ独立して移動する。以下、X線診断装置1は、ステップST8~ST9の処理を繰り返し実行する。
 上述したように本実施形態によれば、X線画像がPPIにおける非造影像、造影像又は差分画像であり、被曝低減対象の部位が術者又はサポート者の手であり、所定の器具が超音波プローブの場合でも、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 捕足すると、本実施形態によれば、穿刺の時の手技者の手の被ばくや、PPI(経皮的末梢インターベンション)の時のサポート者の手の被曝を抑えることができる。
 以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、X線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出し、当該検出された部位を含む領域に照射されるX線を減衰させる構成により、被曝低減対象の部位の被曝を自動的に低減させることができる。
 なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (5)

  1.  被検体に照射されるX線を発生するX線発生手段と、
     前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
     前記検出されたX線に基づいて、X線画像を生成する画像生成手段と、
     前記X線画像を表示する表示手段と、
     前記X線画像に基づいて、被曝低減対象の部位を検出する部位検出手段と、
     前記検出された部位を含む領域に照射される前記X線を減衰させる減衰手段と
     を具備するX線診断装置。
  2.  前記部位検出手段は、
     前記被曝低減対象の部位を含むテンプレート画像を記憶する記憶部と、
     前記テンプレート画像と前記X線画像とを比較することにより、前記X線画像における前記部位を検出する検出部と
     を具備する請求項1に記載のX線診断装置。
  3.  前記部位検出手段が前記部位を検出したとき、前記部位に照射されるX線を減衰させるための前記減衰手段の移動制御を行う制御部を更に具備し、
     前記表示手段は、表示画面上において前記領域を示す場所に、前記移動制御が行われる略直前のX線画像を表示する請求項1又は請求項2に記載のX線診断装置。
  4.  前記X線画像に投影された所定の器具を検出し、当該器具を含む関心領域を設定する設定手段、
     を更に具備し、
     前記減衰手段は、
     前記被検体に照射されるX線の照射領域を前記関心領域に限定するように独立に移動可能な複数のX線絞り羽根と、
     前記関心領域に前記X線を照射すると共に、前記検出された部位を前記X線から遮蔽するように前記各X線絞り羽根の移動制御を行うX線絞り制御手段と、
     を具備する請求項1又は請求項2に記載のX線診断装置。
  5.  前記減衰手段は、
     前記被検体に照射されるX線を減衰させるために設けられ、移動可能な補償フィルタと、
     前記検出された部位を前記X線から覆うように前記補償フィルタの移動制御を行う補償フィルタ制御手段と、
     を具備する請求項1又は請求項2に記載のX線診断装置。
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