JP2006087660A

JP2006087660A - Ｘ線画像診断装置

Info

Publication number: JP2006087660A
Application number: JP2004276574A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Suzuki; 克己鈴木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】画像内へのＸ線絞り挿入位置が順次決定されることを可能とする。
【解決手段】上記課題は、Ｘ線平面検出器４より出力される画像データを順次記憶する画像記憶部６と、画像記憶部６に記憶されている画像データよりＸ線絞り挿入領域を順次算出する絞り挿入領域算出部７と、絞り挿入領域算出部７によって求められた絞り挿入領域へＸ線絞りを順次挿入制御する絞り制御部８と、を備えることによって解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は、術者がX線絞りを手動で操作することなく、画像内へのX線絞り挿入位置を決定することが可能なX線画像診断装置に関する。

従来のX線画像診断装置は、特許文献1に記載のごとく、術者の操作により、例えば鉛などで形成されるX線絞りが画像内任意領域へ挿入されると、X線絞りが挿入されていない領域のみをX線平面検出器より読み出し、その読み出し領域を、例えばモニタなどの表示手段へ拡大表示していた。
特開平8−47491号公報

しかしながら、上記従来の技術では、X線絞り挿入領域を、術者が手動にて、例えば、2枚、あるいは4枚の鉛の羽根からなるX線絞りを、モニタなどの表示手段に表示される画像を確認しながら、最適位置へ、1枚ずつ操作しなければならないため、術者はX線絞りの最適位置への操作にある程度の時間を必要とし、画像内任意領域へのX線絞りの操作が、効率よく検査を行うための配慮がされていなかった。

本発明のX線画像診断装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源より照射されるX線の前記被検体への照射領域を制限するX線絞りと、前記X線源と対向配置され前記被検体の透過X線を画像データとして出力するX線平面検出器と、前記X線平面検出器より出力される画像データを表示する表示手段とを備えたX線画像診断装置において、前記X線平面検出器より出力される画像データを順次記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されている画像データより前記X線絞り挿入領域を順次算出する絞り挿入領域算出手段と、前記絞り挿入領域算出手段によって順次算出された絞り挿入領域へ前記X線絞りを順次挿入制御する絞り制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記絞り挿入領域算出手段は、前記X線平面検出器より出力される画像データと、前記画像記憶手段に記憶されている過去画像との画素ごとの差分を求めることによって、前記X線絞りの挿入領域を算出する。

また、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記絞り挿入領域算出手段は、前記画像記憶手段に記憶されている画像データより、対象オブジェクトを認識検出することによって、その認識位置に基づいて前記X線絞りの挿入領域を算出する。

また、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記絞り挿入領域算出手段は、前記X線平面検出器より順次出力され前記画像記憶手段に記憶されている画像データより、前記X線絞り挿入領域を順次算出し、前記X線絞り挿入領域が変化した場合に、前記絞り制御手段によって、前記X線絞りの挿入位置を変更する。

また、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記絞り挿入領域算出手段は、前記X線平面検出器より順次出力され前記画像記憶手段に記憶されている画像データより算出した対象オブジェクトが、前記X線絞り挿入領域外へ移動した場合に、前記絞り制御手段によって、前記X線絞りを退避する。

また、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記被検体を寝載する天板と、前記X線源と前記X線平面検出器を支持する支持器と、前記天板および前記支持器からの動作信号を検出する天板・支持器動作検出手段と、を備え、前記絞り領域算出手段は前記天板・支持器動作検出手段からの指示によって前記画像記憶手段に記憶されている画像データより前記X線絞り挿入領域を順次算出する。

また、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記天板・支持器動作検出手段は、前記天板および前記支持器の動作が行われていないときに、前記絞り挿入領域算出手段に対して、前記X線絞り挿入領域を算出するように指示する。

本発明は、術者がX線絞りを手動で操作することなく、画像内へのX線絞り挿入位置を決定することが可能なX線画像診断装置を提供するという効果を奏する。

本発明のX線画像診断装置の実施の形態について、以下図面を用いて説明する。
図1は、本発明のX線画像診断装置の実施の形態の構成例を示す模式図である。本発明のX線画像診断装置は、X線管球2とX線管球2のX線照射方向に配置されるX線絞り3と、前記X線管球2と対向配置されるX線平面検出器4と、前記X線平面検出器4と電気的に接続される表示部5と、及び画像記憶部6と、画像記憶部6と電気的に接続される絞り挿入領域算出手段7と、絞り挿入領域算出部7も電気的に接続される絞り制御手段8と、を有している。

X線管球2は、被検体1にX線を照射する。
X線絞り3は、X線管球2より照射されるX線の被検体1への照射領域を制限する。
X線平面検出器4は、被検体1を透過したX線を画像データとして出力する。
表示部5は、X線平面検出器4より出力される画像データを表示する。
画像記憶部6は、X線平面検出器4より出力される画像データを順次記憶する。
絞り挿入領域算出部7は、画像記憶部6に記憶されている画像データよりX線絞り3の挿入領域を順次算出する。
絞り制御手段8は、絞り挿入領域算出手段によって求められた絞り領域へX線絞り3を順次挿入制御する。

次に、本発明のX線画像診断装置の動作について説明する。
X線源2より照射されたX線は、被検体1を透過した後、X線平面検出器4によって画像データとして順次出力される。X線平面検出器4より順次出力された画像データは、表示部5によって画像表示されるとともに、画像記憶部6に一旦記憶される。絞り挿入領域算出部7は、画像記憶部6に記憶されている画像データを用いて、X線絞り3の挿入領域を算出する。

図2は、絞り挿入領域算出部7にて行われるX線絞り3の挿入領域を算出するための詳細を説明するためのフローチャートである。
X線平面検出器4より出力された画像データは、画像記憶部6に記憶されている画像データとの差分が画素ごとに計算され(S01)、あらかじめ設定されている閾値によって前画像データに対して差分の大きな画素のみ抽出される(S02)。その後、閾値判定によって抽出された画素の内、隣接する画素の集まりを1つの領域として扱う、いわゆるクラスタリング処理が行われ(S03)、クラスタリング処理された領域の中で最大領域をX線絞り3の挿入対象領域として決定(S04)する。

図3は、閾値判定後、クラスタリング処理が行われた画像の様子を示した模式図である。図3では、4つのクラスタリング領域、C₁〜C₄のうち、C₃領域が最大クラスタリング領域として、X線絞り3の挿入領域として用いられる。
最後に、最大のクラスタリング領域C₃の外接矩形領域を算出、算出された外接矩形領域をX線絞り3挿入領域とする(S05)。

図4は、最大クラスタリング領域C3より求まる外接矩形領域の様子を示した模式図である。
最大クラスタリング領域C3の外接矩形領域の座標(x1, y1)，(x2, y2)がX線絞り3の挿入領域とされ、絞り制御部8に送られ、絞り制御部8は、絞り挿入領域算出部7によって算出された座標に従ってX線絞り3の制御を行う。
これによって、術者がX線絞りを手動操作することなく、画像内へのX線絞り位置を順次決定することができる。

図5は、絞り挿入領域算出部7にて行われるX線絞り3の挿入領域を算出するための他の詳細を説明するためのフローチャートである。
画像記憶部6より読み出された画像データは、絞り挿入領域算出部7において、画像内の対象オブジェクトの検出が行われる(S06)。ここで、対象オブジェクトの検出手法として、例えば、循環器検査などで使用されるカテーテルやガイドワイヤを検出する一般的な方法として、「Identifying and Tracking a Guide Wire in the Coronary Arteries During Angioplasty from X-Ray Images」、D. Palti-Wasserman, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 44, No. 2, Feb 1997などに紹介されている方法が用いられる。その後、検出された対象オブジェクトを囲む矩形領域が設定される(S07)。このとき設定される矩形領域は、対象オブジェクトとほぼ同じ大きさの矩形領域ではなく、少し大きめの矩形領域を設定することで、画像中の対象オブジェクトの観察も用意となる。

図6は、検出されたカテーテルO_cと、それを囲む矩形領域の様子を示す模式図である。
カテーテルO_cを囲む矩形領域の座標(x1, y1)，(x2, y2)がX線絞り3の挿入領域とされ、絞り制御部8に送られ、絞り制御部8は、絞り挿入領域算出部7によって算出された座標に従ってX線絞り3の制御を行う。

また、絞り挿入領域算出部7では、X線平面検出器4より順次出力され、画像記憶部6に記憶されている画像データより、X線絞り3の挿入領域を順次算出し、X線絞り3の挿入領域が変化した場合には、その変化した領域を絞り制御部8に送り、X線絞り3の挿入位置を変更する。これによって、X線絞り3の挿入位置が変化した場合においても、常に最適位置にX線絞り3が挿入されることとなる。

図7は、絞り挿入領域算出部7によって求められたX線絞り3の挿入位置が変化した場合の様子を示す模式図である。
検出されたカテーテル位置がO_cからO_c’へ移動した際、絞り挿入領域算出部7によって求められるX線絞り3の挿入位置が、座標(x1, y1)，(x2, y2)より(x1’, y1’)，(x2’,y2’)に変更されると、絞り制御部8は、変更された座標へ、X線絞り3を制御する。

また、図8は、画像データより算出した対象オブジェクトであるカテーテルが、X線絞り3挿入領域外へ移動した場合のX線絞り3の制御の様子を示す模式図である。
絞り挿入領域算出部7によって順次求められた対象オブジェクト、ここではカテーテルがX線絞り3が挿入されている領域へ移動した場合には、絞り制御部8は、カテーテルの移動方向にある右絞り羽根CRを、挿入領域Iより画像外へ、退避させる。さらに次にX線平面検出器4より出力され、画像記憶部6に記憶されている画像データより求められるX線絞り3の挿入位置へX線絞り3を挿入制御させることにより、カテーテル等の対象オブジェクトがX線絞り3と重なった場合においても、少ない時間で最適位置へX線絞り3を設定することが可能である。

図9は、本発明のX線画像診断装置の実施の形態の他の構成例を示す模式図である。なお、図1と同様な機能を有する構成要素については、その説明を省略する。本発明の他の実施の形態のX線画像診断装置は、被検体1を寝載する天板9と、X線源2と前記X線平面検出器4を支持する支持器10と、前記天板9と前記支持器10からの動作信号を検出する天板・支持器動作検出部11と、を有している。

次に、本発明のX線画像診断装置の他の動作について説明する。
天板・支持器動作検出部11は、天板9および支持器10より、その動作信号を受け取り、これら天板9および支持器10の動作が行われていいないときに、絞り挿入領域算出部7に対して、前述した手法によってX線絞り3の挿入領域を算出するように指示を行う。これによってX線絞り3は、天板9あるいは支持器10が動作していないときに限り、絞り羽根の挿入動作が行われる。

本発明の構成例を示す模式図。 X線絞りの挿入領域を算出するための詳細を説明するためのフローチャート。閾値判定後、クラスタリング処理が行われた画像の様子を示した模式図。最大クラスタリング領域C₃より求まる外接矩形領域の様子を示した模式図。 X線絞りの挿入領域を算出するための他の詳細を説明するためのフローチャート。検出されたカテーテルと、それを囲む矩形領域の様子を示す模式図。 X線絞りの挿入位置が変化した場合の様子を示す模式図。画像データより算出した対象オブジェクトであるカテーテルが、X線絞りの挿入領域外へ移動した場合のX線絞りの制御の様子を示す模式図。本発明のX線画像診断装置の実施の形態の他の構成例を示す模式図。

符号の説明

1 被検体、2 X線源、3 X線絞り、4 X線平面検出器、5 表示部、6 画像記憶部、7 絞り挿入領域算出部、8 絞り制御部、9 天板、10 支持器、11 天板・支持器動作検出部

Claims

被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源より照射されるＸ線の照射領域を制限するＸ線絞りと、
前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体の透過Ｘ線を画像データとして出力するＸ線平面検出器と、
前記Ｘ線平面検出器より出力される画像データを表示する表示手段とを備えたＸ線画像診断装置において、
前記Ｘ線平面検出器より出力される画像データを順次記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている画像データより前記Ｘ線絞り挿入領域を順次算出する絞り挿入領域算出手段と、
前記絞り挿入領域算出手段によって順次算出された絞り挿入領域へ前記Ｘ線絞りを順次挿入制御する絞り制御手段と、を備えたことを特徴とするＸ線画像診断装置。
前記絞り挿入領域算出手段は、前記Ｘ線平面検出器より出力される画像データと、前記画像記憶手段に記憶されている過去画像との画素ごとの差分を求めることによって、前記Ｘ線絞りの挿入領域を算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
前記絞り挿入領域算出手段は、前記画像記憶手段に記憶されている画像データより、対象オブジェクトを認識検出することによって、その認識位置に基づいて前記Ｘ線絞りの挿入領域を算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
前記絞り挿入領域算出手段は、前記Ｘ線平面検出器より順次出力され前記画像記憶手段に記憶されている画像データより、前記Ｘ線絞り挿入領域を順次算出し、前記Ｘ線絞り挿入領域が変化した場合に、前記絞り制御手段によって、前記Ｘ線絞りの挿入位置を順次変更することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
前記絞り挿入領域算出手段は、前記Ｘ線平面検出器より順次出力され前記画像記憶手段に記憶されている画像データより算出した対象オブジェクトが、前記Ｘ線絞り挿入領域外へ移動した場合に、前記絞り制御手段によって、前記Ｘ線絞りを退避することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
前記被検体を寝載する天板と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線平面検出器を支持する支持器と、
前記天板および前記支持器からの動作信号を検出する天板・支持器動作検出手段と、を備え、前期絞り挿入領域算出手段は、前記天板・支持器動作検出手段からの指示によって前記画像記憶手段に記憶されている画像データより前記Ｘ線絞り挿入領域を順次算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
前記天板・支持器動作検出手段は、前記天板および前記支持器の動作が行われていないときに、前記絞り挿入領域算出手段に対して、前記Ｘ線絞り挿入領域を算出するように指示することを特徴とする請求項６に記載のＸ線画像診断装置。