JP2007252760A - X-ray tomographic method and x-ray tomographic apparatus - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
この発明は、Ｘ線管などのＸ線照射手段により被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線をフラットパネル型Ｘ線検出器などのＸ線検出手段によって検出し、得られた画像データを用いて被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を作成するＸ線断層撮影方法およびＸ線断層撮影装置に関する。 The present invention is obtained by irradiating a subject with X-rays by an X-ray irradiation means such as an X-ray tube, and detecting the X-rays transmitted through the subject by an X-ray detection means such as a flat panel X-ray detector. The present invention relates to an X-ray tomography method and an X-ray tomography apparatus for creating an X-ray tomography image of an imaging target tomographic plane in a subject using the obtained image data.
Ｘ線断層撮影を行うものとしては、被検体に対してＸ線管を水平方向に移動させるとともに、Ｘ線管とは反対方向の水平方向に撮像部を移動させ、被検体に対するＸ線の入射方向を変え、幾何学的な位置関係に基づいて断層画像を得るように構成しているものがあった（特許文献１参照）。
しかしながら、上述のような従来例の場合、多数の断層面での断層画像を得たい場合に、その得ようとする断層画像の数と同じだけＸ線を照射して撮影しなければならず、Ｘ線の照射回数が増加し、それに伴って照射するＸ線量が多くなり、被検体に対する被曝の負担が増大するという課題があった。 However, in the case of the conventional example as described above, when it is desired to obtain tomographic images on a large number of tomographic planes, X-rays must be irradiated and photographed as many times as the number of tomographic images to be obtained. There has been a problem that the number of X-ray irradiations increases, the X-ray dose to be irradiated increases, and the burden of exposure on the subject increases.
そこで、Ｘ線の照射回数少なく、多数の断層面での断層画像が得られるように、複数位置で撮影して得られたＸ線検出手段からの画像データに基づき、その複数の画像データを位置を変えて重ねるように処理して被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を作成するものが提案されている。 Therefore, based on the image data from the X-ray detection means obtained by photographing at a plurality of positions, the plurality of image data are positioned so that tomographic images on a large number of tomographic planes can be obtained with a small number of X-ray irradiation times. In order to create an X-ray tomographic image of an imaging target tomographic plane in a subject by processing so as to overlap each other.
ところが、複数位置で撮影するときに、その撮影時間間隔内で被検体が動いてしまった場合、異なった位置での画像データを重ねることになり、正しいＸ線断層撮影画像が作成されないという課題があった。 However, if the subject moves within the imaging time interval when imaging at a plurality of positions, the image data at different positions will be overlaid, and a problem that a correct X-ray tomographic image cannot be created. there were.
この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、被検体の動きにかかわらず、正しいＸ線断層撮影画像を作成できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to enable a correct X-ray tomographic image to be created regardless of the movement of a subject.
請求項１に係る発明のＸ線断層撮影方法は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線照射手段と前記Ｘ線検出手段との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更するＸ線断層撮影手段と、前記Ｘ線断層撮影手段における撮影位置データを記憶する撮影位置データ記憶手段と、前記Ｘ線検出手段からの画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮影位置データ記憶手段からの撮影位置データと前記画像データ記憶手段からの画像データとに基づいて前記被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を作成する画像処理手段とを備えたＸ線断層撮影装置を用い、予め被検体との関係が特定されたマーカを被検体に一体的に移動するように設け、前記マーカとともに得た画像データに基づき、被検体の動きを補正してＸ線断層撮影画像を作成することを特徴としている。
The X-ray tomography method according to the first aspect of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
That is, the X-ray irradiation means for irradiating the subject with X-rays, the X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject, and the relative positions of the X-ray irradiation means and the X-ray detection means X-ray tomography means for changing the setting to a plurality of positions around the imaging region for the specimen, imaging position data storage means for storing imaging position data in the X-ray tomography means, and image data from the X-ray detection means An X-ray tomographic image of an imaging target tomographic plane in the subject based on image data storage means for storing image data, imaging position data from the imaging position data storage means, and image data from the image data storage means An X-ray tomography apparatus including an image processing unit to be created is provided so that a marker whose relationship with the subject is specified in advance is moved integrally with the subject, and image data obtained together with the marker is obtained. The basis, is characterized in that to create an X-ray tomographic image by correcting the subject motion.
（作用・効果）
請求項１に係る発明のＸ線断層撮影方法の構成によれば、Ｘ線断層撮影手段により、被検体に対する撮影部位を中心としてＸ線照射手段と前記フラットパネル型Ｘ線検出器との相対位置を複数位置に設定変更し、それぞれの位置でＸ線を照射して画像データを得、被検体に一体的に移動するように設けられたマーカの画像データ上の位置や大きさなどといった予め特定されている被検体との関係に基づいて被検体の動きを補正し、その補正した画像データをＸ線検出手段の検出面に平行な方向にずらせながら重ねて所望の位置での断層面におけるＸ線断層撮影画像を作成することができる。
したがって、被検体の動きを補正した画像データに基づいてＸ線断層撮影装置を得るから、１回のＸ線照射量を少なくでき、しかも、照射によって得られた複数の画像データから多数の断層面の画像データを得るから、Ｘ線の照射回数を少なくでき、全体として、照射するＸ線量が少なくかつ少ない回数の照射によってＸ線断層撮影画像を得ることができながら、被検体の動きを補正することができ、被検体の動きにかかわらず、正しいＸ線断層撮影画像を作成することができる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the X-ray tomography method of the first aspect of the present invention, the relative position between the X-ray irradiating means and the flat panel X-ray detector with the X-ray tomography means centered on the imaging region with respect to the subject. Is set to multiple positions, X-rays are irradiated at each position to obtain image data, and the position and size of the marker on the image data provided to move integrally with the subject are specified in advance. The movement of the subject is corrected based on the relationship with the subject, and the corrected image data is overlapped while being shifted in a direction parallel to the detection surface of the X-ray detection means, and X on the tomographic plane at a desired position A line tomographic image can be created.
Therefore, since an X-ray tomography apparatus is obtained based on image data in which the movement of the subject is corrected, a single X-ray irradiation amount can be reduced, and a plurality of tomographic planes can be obtained from a plurality of image data obtained by irradiation. Therefore, the number of times of X-ray irradiation can be reduced, and the X-ray tomographic image can be obtained as a whole with a small amount of X-ray irradiation and a small number of times of irradiation. Therefore, a correct X-ray tomographic image can be created regardless of the movement of the subject.
また、請求項２に係る発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線照射手段と前記Ｘ線検出手段との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更するＸ線断層撮影手段と、前記Ｘ線断層撮影手段における撮影位置データを記憶する撮影位置データ記憶手段と、前記Ｘ線検出手段からの画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮影位置データ記憶手段からの撮影位置データと前記画像データ記憶手段からの画像データとに基づいて前記被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を作成する画像処理手段とを備えたＸ線断層撮影装置において、被検体に一体的に移動するように設けられて予め被検体との関係が特定されるマーカとともに得た画像データに基づいて、被検体の動きを補正した補正画像データを作成する画像データ補正手段を備えて構成する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an X-ray irradiation means for irradiating a subject with X-rays, an X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject, the X-ray irradiation means and the X-ray detection. An X-ray tomography unit that changes a relative position with respect to the unit to a plurality of positions centering on an imaging region with respect to a subject, an imaging position data storage unit that stores imaging position data in the X-ray tomography unit, An image data storage unit for storing image data from the X-ray detection unit, an imaging target tomography in the subject based on the imaging position data from the imaging position data storage unit and the image data from the image data storage unit In an X-ray tomography apparatus comprising an image processing means for creating an X-ray tomographic image of a surface, together with a marker that is provided so as to move integrally with a subject and whose relationship with the subject is specified in advance Was based on the image data, constituting an image data correction means for creating a corrected image data by correcting the subject motion.
（作用・効果）
請求項２に係る発明のＸ線断層撮影装置の構成によれば、画像データ補正手段により被検体の動きを補正し、その補正した画像データをＸ線検出手段の検出面に平行な方向にずらせながら重ねて所望の位置での断層面におけるＸ線断層撮影画像を作成することができる。
したがって、請求項１に係る発明の方法を実施する上で好適なＸ線断層撮影装置を提供できる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the X-ray tomography apparatus of the second aspect of the invention, the movement of the subject is corrected by the image data correction means, and the corrected image data is shifted in a direction parallel to the detection surface of the X-ray detection means. However, it is possible to create an X-ray tomographic image on a tomographic plane at a desired position by overlapping.
Therefore, an X-ray tomography apparatus suitable for carrying out the method according to the first aspect can be provided.
また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のＸ線断層撮影装置において、画像データ補正手段を、画像データ記憶手段に記憶された複数の画像データのうちのひとつの画像データ上の被検体とマーカとの相対位置を基準相対位置とし、他の画像データでは、画像データ上の被検体とマーカとの相対位置が前記基準相対位置に合致するように補正画像データを作成するように構成する。 According to a third aspect of the present invention, in the X-ray tomography apparatus according to the second aspect of the present invention, the image data correction means is provided on one of the plurality of image data stored in the image data storage means. The relative position between the subject and the marker is set as the reference relative position, and with other image data, the corrected image data is generated so that the relative position between the subject and the marker on the image data matches the reference relative position. Constitute.
（作用・効果）
請求項３に係る発明のＸ線断層撮影装置の構成によれば、複数位置でＸ線を照射して得た画像データのうちのひとつを基準にして、他の画像データにおける被検体の動きを補正することができる。
したがって、例えば、最初の位置での撮影を行う際に、マーカと被検体との相対位置関係やマーカとＸ線検出手段との相対位置関係を人為的に測定するといった手間をかけずに済み、Ｘ線断層撮影を楽に行うことができる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the X-ray tomography apparatus of the invention according to claim 3, the movement of the subject in the other image data is determined based on one of the image data obtained by irradiating X-rays at a plurality of positions. It can be corrected.
Therefore, for example, when performing imaging at the first position, it is possible to avoid the trouble of artificially measuring the relative positional relationship between the marker and the subject and the relative positional relationship between the marker and the X-ray detection means, X-ray tomography can be performed easily.
請求項１に係る発明のＸ線断層撮影方法の構成によれば、Ｘ線断層撮影手段により、被検体に対する撮影部位を中心としてＸ線照射手段と前記フラットパネル型Ｘ線検出器との相対位置を複数位置に設定変更し、それぞれの位置でＸ線を照射して画像データを得、被検体に一体的に移動するように設けられたマーカの画像データ上の位置や大きさなどといった予め特定されている被検体との関係に基づいて被検体の動きを補正し、その補正した画像データをＸ線検出手段の検出面に平行な方向にずらせながら重ねて所望の位置での断層面におけるＸ線断層撮影画像を作成することができる。
したがって、被検体の動きを補正した画像データに基づいてＸ線断層撮影装置を得るから、１回のＸ線照射量を少なくでき、しかも、照射によって得られた複数の画像データから多数の断層面の画像データを得るから、Ｘ線の照射回数を少なくでき、全体として、照射するＸ線量が少なくかつ少ない回数の照射によってＸ線断層撮影画像を得ることができながら、被検体の動きを補正することができ、被検体の動きにかかわらず、正しいＸ線断層撮影画像を作成することができる。
According to the configuration of the X-ray tomography method of the first aspect of the present invention, the relative position between the X-ray irradiating means and the flat panel X-ray detector with the X-ray tomography means centered on the imaging region with respect to the subject. Is set to multiple positions, X-rays are irradiated at each position to obtain image data, and the position and size of the marker on the image data provided to move integrally with the subject are specified in advance. The movement of the subject is corrected based on the relationship with the subject, and the corrected image data is overlapped while being shifted in a direction parallel to the detection surface of the X-ray detection means, and X on the tomographic plane at a desired position A line tomographic image can be created.
Therefore, since an X-ray tomography apparatus is obtained based on image data in which the movement of the subject is corrected, a single X-ray irradiation amount can be reduced, and a plurality of tomographic planes can be obtained from a plurality of image data obtained by irradiation. Therefore, the number of times of X-ray irradiation can be reduced, and the X-ray tomographic image can be obtained as a whole with a small amount of X-ray irradiation and a small number of times of irradiation. Therefore, a correct X-ray tomographic image can be created regardless of the movement of the subject.
次に、この発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、この発明のＸ線断層撮影装置の実施例に係るＸ線断層撮影装置の全体斜視図、図２はＸ線管とフラットパネル型Ｘ線検出器と被検体との位置関係を示す概略正面図であり、基台１に主支柱２が設けられるとともに、その主支柱２に保持部３が設けられ、その保持部３に、被検体Ｈを搭載するテーブル４が設けられている。被検体Ｈには、その腹部の表面に、マーカＭがテープなどにより被検体Ｈと一体的に移動するように設けられている。このマーカＭとしては、例えば、直径１ｃｍ程度の球体が用いられ、その材質としては、Ｘ線に対する透過性を損なわずに識別可能なアクリル樹脂などが用いられる。
FIG. 1 is an overall perspective view of an X-ray tomography apparatus according to an embodiment of the X-ray tomography apparatus of the present invention, and FIG. 2 shows the positional relationship among an X-ray tube, a flat panel X-ray detector, and a subject. FIG. 2 is a schematic front view, in which a
保持部３に、支柱５が正逆転可能なＸ線管移動モータ６（図３参照）を介して被検体Ｈの長手方向に駆動移動可能に設けられ、その支柱５に設けた支持アーム７の先端に、正逆転可能な首振りモータ８（図３参照）を介して水平方向の軸心周りで駆動回転可能に、被検体ＨにＸ線を照射するＸ線照射手段としてのＸ線管９が設けられている。これにより、被検体Ｈに対する撮影部位を中心として、被検体Ｈの長手方向にＸ線管９の位置を変更できるように構成されている。 The holding unit 3 is provided so as to be capable of being driven and moved in the longitudinal direction of the subject H via an X-ray tube moving motor 6 (see FIG. 3) in which the column 5 can be rotated forward and backward. An X-ray tube 9 as an X-ray irradiating means for irradiating the subject H with X-rays can be driven to rotate around a horizontal axis through a swing motor 8 (see FIG. 3) capable of forward and reverse rotation at the tip. Is provided. Thereby, the position of the X-ray tube 9 can be changed in the longitudinal direction of the subject H around the imaging region with respect to the subject H.
テーブル４の下方に、正逆転可能な検出器移動モータ１０（図３参照）を介して被検体Ｈの長手方向に駆動移動可能に、被検体Ｈを透過したＸ線を検出するＸ線検出手段としてのＣｄＺｎＴｅ（テルル化カドミウム亜鉛）を主材料とした高感度型のフラットパネル型Ｘ線検出器１１が設けられている。これにより、被検体Ｈに対する撮影部位を中心として、被検体Ｈの長手方向にフラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置を変更できるように構成されている。
このフラットパネル型Ｘ線検出器１１としては、Ｓｅ、ＰｂＩ2、ＨｇＩ2、ＣｄＴｅなどを主材料とした高感度型のものを用いても良い。
X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject H so as to be able to be driven and moved in the longitudinal direction of the subject H via a detector moving motor 10 (see FIG. 3) capable of forward and reverse rotation below the table 4. Is a high-sensitivity flat
As the flat panel
上述したＸ線管移動モータ６と首振りモータ８とにより、被検体Ｈに対する撮影部位を中心として、被検体Ｈの長手方向にＸ線管９の位置を変更する構成と、検出器移動モータ１０により、被検体Ｈに対する撮影部位を中心として、被検体Ｈの長手方向にフラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置を変更する構成とによって、Ｘ線管９とフラットパネル型Ｘ線検出器１１との相対位置を、被検体に対する撮影部位を中心にして複数位置に設定変更できるようにＸ線断層撮影手段１２（図３参照）が構成されている。
A configuration in which the position of the X-ray tube 9 is changed in the longitudinal direction of the subject H with the X-ray tube moving motor 6 and the swinging
図３のブロック図に示すように、Ｘ線管移動モータ６と首振りモータ８とに、ロータリーエンコーダなどのＸ線管位置検出手段１３が付設され、Ｘ線管９の移動量とＸ線照射方向とに基づいて、撮影部位を中心としたＸ線管９の位置を検出できるように構成されている。
また、検出器移動モータ１０にロータリーエンコーダなどの検出器位置検出手段１４が付設され、撮影部位を中心としたフラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置を検出できるように構成されている。
Ｘ線管９にはＸ線照射制御部１５が接続され、主制御部１６からの操作に基づいて照射Ｘ線量を設定するとともに、照射タイミングを制御できるように構成されている。
As shown in the block diagram of FIG. 3, the X-ray tube moving motor 6 and the
Further, detector position detection means 14 such as a rotary encoder is attached to the detector moving motor 10 so that the position of the flat
An X-ray
フラットパネル型Ｘ線検出器１１、Ｘ線管位置検出手段１３、検出器位置検出手段１４および主制御部１６それぞれがマイクロコンピュータ１７に接続されている。
マイクロコンピュータ１７には、撮影位置判別手段１８、撮影位置データ記憶手段１９、画像データ記憶手段２０、基準画像データ記憶手段２１、第１および第２の画像データ記憶手段２２，２３、画像データ補正手段２４および画像処理手段２５が備えられている。
Each of the flat
The microcomputer 17 includes a photographing position determination means 18, a photographing position data storage means 19, an image data storage means 20, a reference image data storage means 21, first and second image data storage means 22, 23, and an image data correction means. 24 and image processing means 25 are provided.
撮影位置判別手段１８では、主制御部１６からの操作によりＸ線を照射した時点における位置のデータ、すなわち、撮影位置データを、Ｘ線断層撮影手段１２によって設定されたときのＸ線管位置検出手段１３および検出器位置検出手段１４それぞれで検出されたＸ線管９とフラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置に基づいて判別するようになっている。
撮影位置データ記憶手段１９では、撮影位置判別手段１８で判別された撮影位置データを記憶するようになっている。
The imaging position determination means 18 detects the position of the X-ray tube when the X-ray tomography means 12 sets the position data at the time when the X-ray is irradiated by the operation from the
The shooting position data storage means 19 stores the shooting position data determined by the shooting position determination means 18.
画像データ記憶手段２０では、フラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出された画像データを記憶するようになっている。
基準画像データ記憶手段２１では、３回のＸ線照射による撮影のうちの予め設定した、例えば、２回目の撮影による画像データを画像データ記憶手段２０から読み出して基準画像データとして記憶するようになっている。
第１の画像データ記憶手段２２では、３回のＸ線照射による撮影のうちの予め設定した、例えば、１回目の撮影による画像データを画像データ記憶手段２０から読み出して第１の画像データとして記憶するようになっている。
第２の画像データ記憶手段２３では、３回のＸ線照射による撮影のうちの予め設定した、例えば、３回目の撮影による画像データを画像データ記憶手段２０から読み出して第２の画像データとして記憶するようになっている。
The image data storage means 20 stores image data detected by the flat
The reference image data storage means 21 reads out, for example, image data obtained by the second imaging, which is set in advance from the three imagings by X-ray irradiation, from the image data storage means 20 and stores it as reference image data. ing.
The first image data storage means 22 reads out, for example, image data obtained by the first imaging among the three imagings by X-ray irradiation from the image data storage means 20 and stores it as the first image data. It is supposed to be.
In the second image data storage means 23, for example, image data obtained by the third imaging is read out from the image data storage means 20 and stored as second image data among the imagings by the X-ray irradiation three times. It is supposed to be.
画像データ補正手段２４には、第１および第２の基準相対位置演算手段２６，２７、ならびに、第１および第２の補正画像データ作成手段２８，２９が備えられている。
第１の基準相対位置演算手段２６では、基準画像データ記憶手段２１からの基準画像データと、撮影位置記憶手段１９からの第１の画像データを撮影したときの位置とに基づいて、第１の画像データにおける被検体ＨとマーカＭとの基準相対位置を演算して求めるようになっている。すなわち、被検体Ｈが動かず、１回目と２回目とで全く同一の状態で撮影したときにフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出されることとなる、１回目の撮影における第１の画像データ上での被検体ＨとマーカＭとの相対位置を基準相対位置として求めるようになっている。
第２の基準相対位置演算手段２７では、基準画像データ記憶手段２１からの基準画像データと、撮影位置記憶手段１９からの第２の画像データを撮影したときの位置とに基づいて、第２の画像データにおける被検体ＨとマーカＭとの基準相対位置を演算して求めるようになっている。すなわち、被検体Ｈが動かず、２回目と３回目とで全く同一の状態で撮影したときにフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出されることとなる、３回目の撮影における第２の画像データ上での被検体ＨとマーカＭとの相対位置を基準相対位置として求めるようになっている。
The image data correcting unit 24 includes first and second reference relative
In the first reference relative position calculation means 26, based on the reference image data from the reference image data storage means 21 and the position when the first image data from the shooting position storage means 19 is shot, The reference relative position between the subject H and the marker M in the image data is calculated and obtained. That is, the first image in the first imaging, which is detected by the flat
In the second reference relative position calculation means 27, based on the reference image data from the reference image data storage means 21 and the position when the second image data from the shooting position storage means 19 is shot, the second reference relative position calculation means 27 The reference relative position between the subject H and the marker M in the image data is calculated and obtained. That is, the second image in the third imaging that is detected by the flat
第１の補正画像データ作成手段２８では、第１の画像データ記憶手段２２からの実際の第１の画像データにおける被検体ＨとマーカＭとの相対位置と、第１の基準相対位置演算手段２６で求められた被検体ＨとマーカＭとの基準相対位置とを比較し、その相対位置が基準相対位置に合致するように第１の画像データを補正し、第１の補正画像データを作成するようになっている。
第２の補正画像データ作成手段２９では、第２の画像データ記憶手段２２からの実際の第２の画像データにおける被検体ＨとマーカＭとの相対位置と、第２の基準相対位置演算手段２７で求められた被検体ＨとマーカＭとの基準相対位置とを比較し、その相対位置が基準相対位置に合致するように第２の画像データを補正し、第２の補正画像データを作成するようになっている。
In the first corrected image data creation means 28, the relative position between the subject H and the marker M in the actual first image data from the first image data storage means 22 and the first reference relative position calculation means 26. The reference relative position between the subject H and the marker M obtained in
In the second corrected image data creation means 29, the relative position between the subject H and the marker M in the actual second image data from the second image data storage means 22 and the second reference relative position calculation means 27. The reference relative position between the subject H and the marker M obtained in step (2) is compared, the second image data is corrected so that the relative position matches the reference relative position, and second corrected image data is created. It is like that.
画像処理手段２４では、基準画像データ記憶手段２１からの基準画像データに対して第１および第２の補正画像データ作成手段２８，２９からの第１および第２の補正画像データそれぞれを、水平方向でのずらせ量を調整しながら重ね合わせ、適宜所定位置でのＸ線断層撮影画像を作成するようになっている。
図中３０は、画像処理手段２５で作成したＸ線断層撮影画像をデータとして記憶する、フロッピーやＣＤなどの記憶媒体を示している。
In the image processing means 24, the first and second corrected image data from the first and second corrected image data creating means 28 and 29 are respectively applied to the reference image data from the reference image data storage means 21 in the horizontal direction. The X-ray tomographic image is appropriately created at a predetermined position by superimposing them while adjusting the shift amount.
In the figure,
次に、Ｘ線断層撮影画像の作成手順につき、図４の（ａ）のＸ線照射状態の説明に供する模式図、ならびに、図４の（ｂ）および（ｃ）の断層面の画像データ抽出の説明に供する模式図を用いて説明する。 Next, with respect to the procedure for creating the X-ray tomographic image, a schematic diagram for explaining the X-ray irradiation state in FIG. 4A and the image data extraction of the tomographic planes in FIGS. 4B and 4C. This will be described with reference to a schematic diagram provided for explanation of the above.
先ず、所定の位置Ａ１において、Ｘ線管９によりＸ線を照射し、そのときに所定の位置Ｂ１に配置したフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出した第１の画像データを画像データ記憶手段２０から第１の画像データ記憶手段２２に取り込んで記憶させておく。
このとき、Ｘ線管９の位置をＸ線管位置検出手段１３で検出するとともに、フラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置を検出器位置検出手段１４で検出し、撮影位置判別手段１８によって、Ｘ線管９の位置Ａ１とフラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置Ｂ１とから撮影位置データを判別し、撮影位置判別手段１８で判別された撮影位置データを撮影位置データ記憶手段１９に記憶しておく。
First, X-rays are emitted from the X-ray tube 9 at a predetermined position A1, and the first image data detected by the flat
At this time, the position of the X-ray tube 9 is detected by the X-ray
その後、Ｘ線管９を中央位置Ａに移動するとともに、Ｘ線管９の照射方向を、そのＸ線束の中心が、最初に被検体Ｈの体厚方向の中間となる位置に設定した基準断層面Ｄの中心を通るように変更し、かつ、フラットパネル型Ｘ線検出器１１を中央の位置Ｂに移動し、その状態で、前述した場合と同様にしてＸ線を照射し、そのときに所定の位置Ｂに配置したフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出した基準画像データを画像データ記憶手段２０から基準画像データ記憶手段２１に取り込んで記憶させておく。
同様に、Ｘ線管９の位置Ａとフラットパネル型Ｘ線検出器１１の位置Ｂとから撮影位置データを判別し、撮影位置判別手段１８で判別された撮影位置データを撮影位置データ記憶手段１９に記憶しておく。
Thereafter, the X-ray tube 9 is moved to the center position A, and the irradiation direction of the X-ray tube 9 is set at a position where the center of the X-ray bundle is first in the middle of the body thickness direction of the subject H. Then, the flat
Similarly, the imaging position data is determined from the position A of the X-ray tube 9 and the position B of the flat
しかる後、Ｘ線管９を第２の位置Ａ２に移動するとともに、Ｘ線管９の照射方向を、そのＸ線束の中心が、最初に被検体Ｈの体厚方向の中間となる位置に設定した断層面Ｄの中心を通るように変更し、かつ、フラットパネル型Ｘ線検出器１１を第２の位置Ｂ２に移動し、その状態で、前述した場合と同様にしてＸ線を照射し、そのときに所定の位置Ｂ２に配置したフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出した第２の画像データを画像データ記憶手段２０から第２の画像データ記憶手段２３に取り込んで記憶させておく。
同様に、Ｘ線管９の第２の位置Ａ２とフラットパネル型Ｘ線検出器１１の第２の位置Ｂ２とから撮影位置データを判別し、撮影位置判別手段１８で判別された撮影位置データを撮影位置データ記憶手段１９に記憶しておく。
Thereafter, the X-ray tube 9 is moved to the second position A2, and the irradiation direction of the X-ray tube 9 is set to a position where the center of the X-ray bundle is first in the middle of the body thickness direction of the subject H. The flat
Similarly, the imaging position data is determined from the second position A2 of the X-ray tube 9 and the second position B2 of the flat
第１および第２の基準相対位置演算手段２６，２７それぞれでは、被検体Ｈに対するマーカＭの基準相対位置として、フラットパネル型Ｘ線検出器１１の検出面に対するマーカＭの高さと水平方向の位置とを求める。
すなわち、図５の（ａ）のマーカの鉛直方向位置の算出説明に供する図に示すように、基準画像上でのマーカＭの大きさＳ１と実際の大きさＳ（予め決まっている値）との比（Ｓ／Ｓ１）に基づき、フラットパネル型Ｘ線検出器１１の検出面に対するマーカＭの高さｈ１を求める。すなわち、フラットパネル型Ｘ線検出器１１の検出面に対するＸ線管９の高さｈは予め判っているから、
（ｈ−ｈ１）／ｈ＝Ｓ／Ｓ１
であり、
ｈ１＝ｈ・（１−Ｓ／Ｓ１）
として求めることができる。
また、水平方向の位置は、図５の（ｂ）のマーカの水平方向位置の算出説明に供する図に示すように、基準画像におけるフラットパネル型Ｘ線検出器１１の画像面の両端からの長さをＸ，Ｙを求める。
なお、図５においては、説明上判り易くするためにマーカＭを誇張して説明している。
In each of the first and second reference relative position calculation means 26 and 27, as the reference relative position of the marker M with respect to the subject H, the height of the marker M with respect to the detection surface of the flat
That is, as shown in the figure for explaining the calculation of the vertical position of the marker in FIG. 5A, the size S1 and the actual size S (predetermined value) of the marker M on the reference image The height h1 of the marker M with respect to the detection surface of the flat
(H−h1) / h = S / S1
And
h1 = h · (1-S / S1)
Can be obtained as
Further, the horizontal position is the length from both ends of the image plane of the flat
In FIG. 5, the marker M is exaggerated for easy understanding.
次いで、図６の（ａ）の第１の補正画像データ作成手段による補正動作の説明に供する図に示すように、上述のようにして求めた高さｈ１および長さＸ，Ｙを基にして、Ｘ線管９およびフラットパネル型Ｘ線検出器１１が第１の位置Ａ１，Ｂ１にあるときにフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出されることとなる被検体ＨとマーカＭの相対位置を基準位置（Ｍ）とし、第１の画像データ記憶手段２２から読み込まれる実際の第１の画像データにおける被検体Ｈ（フラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出される画像面）とマーカＭ１との相対位置と前述の基準相対位置Ｍとを比較し、基準相対位置Ｍに合致させるように差分ＤＸ１，ＤＹ１を補正し、第１の補正画像データを作成する。
Next, as shown in the drawing for explaining the correction operation by the first corrected image data creating means in FIG. 6A, based on the height h1 and the lengths X and Y obtained as described above. The relative position of the subject H and the marker M to be detected by the flat
同様に、図６の（ｂ）の第２の補正画像データ作成手段による補正動作の説明に供する図に示すように、上述のようにして求めた高さｈ１および長さＸ，Ｙを基にして、Ｘ線管９およびフラットパネル型Ｘ線検出器１１が第２の位置Ａ２，Ｂ２にあるときにフラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出されることとなる被検体ＨとマーカＭの相対位置を基準位置（Ｍ）とし、それと第２の画像データ記憶手段２３から読み込まれる実際の第２の画像データにおける被検体Ｈ（フラットパネル型Ｘ線検出器１１で検出される画像面）とマーカＭ２との相対位置前述の基準相対位置Ｍとを比較し、基準相対位置Ｍに合致させるように差分ＤＸ２，ＤＹ２を補正し、第２の補正画像データを作成する。
Similarly, as shown in the drawing for explaining the correction operation by the second corrected image data creating means in FIG. 6B, based on the height h1 and the lengths X and Y obtained as described above. Thus, when the X-ray tube 9 and the flat
上述のようにして、３箇所の撮影位置で得られた基準画像データＤＢ、第１および第２の補正画像データＤＢ１，ＤＢ２に基づき、画像処理手段２４により、多数の断層面での画像データを作成するようになっている。 As described above, based on the reference image data DB and the first and second corrected image data DB1 and DB2 obtained at the three photographing positions, the image processing unit 24 converts the image data on a number of tomographic planes. It is designed to create.
すなわち、基準断層面Ｄより上部のひとつの断層面Ｄ１（わかりやすくするために被検体Ｈより浮上した位置で示しているが、実際は被検体Ｈでの断層面となる）での画像データを得る場合について考察すると、基準画像データＤＢと第１および第２の補正画像データＤＢ１，ＤＢ２には、いずれも断層面Ｄ１を透過したＸ線成分が含まれている。 That is, image data is obtained on one tomographic plane D1 above the reference tomographic plane D (shown at a position floating above the subject H for the sake of clarity, but actually becomes a tomographic plane on the subject H). Considering the case, the reference image data DB and the first and second corrected image data DB1 and DB2 both include an X-ray component transmitted through the tomographic plane D1.
そこで、３位置で断層面Ｄ１の中心を透過する位置の変位量Ｌ１，Ｌ２を考慮し［図４の（ｂ）］、図４の（ｃ）に示すように、中心位置が一致するようにして３個の基準画像データＤＢと第１および第２の補正画像データＤＢ１，ＤＢ２を重ね合わせる。
これにより、断層面Ｄ１を透過したＸ線が３重になり、高濃度となって断層面Ｄ１の画像データを得ることができる。
このようにして、ピクセル１個に対応する長さの整数倍分変位させることにより、３個の基準画像データＤＢと第１および第２の補正画像データＤＢ１，ＤＢ２から多数の断層面での正確な画像データを作成することができる。
Therefore, considering the displacement amounts L1 and L2 of the position that passes through the center of the tomographic plane D1 at three positions [(b) of FIG. 4], the center positions are made to coincide as shown in (c) of FIG. The three reference image data DBs are superposed on the first and second corrected image data DB1 and DB2.
As a result, the X-rays transmitted through the tomographic plane D1 are tripled, and the image data of the tomographic plane D1 can be obtained at a high density.
In this way, by shifting by an integral multiple of the length corresponding to one pixel, the three reference image data DB and the first and second corrected image data DB1, DB2 can be accurately detected on a number of tomographic planes. Image data can be created.
上記実施例では、断層面の画像データを得るのに、Ｘ線管９とフラットパネル型Ｘ線検出器１１の両方を移動させているが、この発明としては、図７の（ａ）の模式図に示すように、Ｘ線管９だけを移動してフラットパネル型Ｘ線検出器１１を移動させないように構成するものでも、図７の（ｂ）の模式図に示すように、フラットパネル型Ｘ線検出器だけを移動してＸ線管９を移動させないように構成するものでも良い。
In the above-described embodiment, both the X-ray tube 9 and the flat
また、上記実施例では、Ｘ線管９とフラットパネル型Ｘ線検出器１１とを対向配置した平面平行式断層撮影機能を備えたＸ線透視撮影装置を用いているが、この発明は、このようなタイプに限定されず、Ｃアームを用いた断層撮影機能を備えたタイプでも実現可能である。更に、透視機能を持たない断層撮影機能を有する一般撮影用Ｘ線撮影装置を用いるものでも良い。また、Ｘ線検出手段として、フラットパネル型Ｘ線検出器１１に代えてイメージインテンシファイアを用いるものでも良い。
In the above embodiment, an X-ray fluoroscopic apparatus having a plane parallel tomography function in which the X-ray tube 9 and the flat
また、上記実施例では、マーカＭを腹部表面に設けているが、例えば、ギブスで治療した骨部の治り具合を診断するような場合において、ギブスにマーカＭを設けておくとか、あるいは、ギブス自体をマーカに利用するなど、マーカＭを体内に一体的に設けるもので良い。マーカＭとしては、１個に限らず、２個あるいは３個以上のマーカＭを所定距離離して設けるようにしても良い。 In the above embodiment, the marker M is provided on the surface of the abdomen. For example, in the case of diagnosing the healing condition of the bone treated with the cast, the marker M is provided on the cast or the cast is provided. The marker M may be provided integrally in the body, such as using itself as a marker. The number of markers M is not limited to one, and two or three or more markers M may be provided at a predetermined distance.
９…Ｘ線管（Ｘ線照射手段）
１１…フラットパネル型Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）
１２…Ｘ線断層撮影手段
１９…撮影位置データ記憶手段
２０…画像データ記憶手段
２４…画像データ補正手段
２５…画像処理手段
Ｈ…被検体
Ｍ…マーカ
9 ... X-ray tube (X-ray irradiation means)
11. Flat panel X-ray detector (X-ray detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... X-ray tomography means 19 ... Imaging position data storage means 20 ... Image data storage means 24 ... Image data correction means 25 ... Image processing means H ... Subject M ... Marker
Claims (3)
3. The X-ray tomography apparatus according to claim 2, wherein the image data correction means uses the relative position between the subject and the marker on one of the plurality of image data stored in the image data storage means as a reference. An X-ray tomography apparatus that generates corrected image data so that the relative position between the subject and the marker on the image data matches the reference relative position in the other image data.
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