JP3003867B2 - X線診断装置 - Google Patents

X線診断装置

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JP3003867B2
JP3003867B2 JP2159806A JP15980690A JP3003867B2 JP 3003867 B2 JP3003867 B2 JP 3003867B2 JP 2159806 A JP2159806 A JP 2159806A JP 15980690 A JP15980690 A JP 15980690A JP 3003867 B2 JP3003867 B2 JP 3003867B2
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克彦 小山
聡 太田
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、X線源から被検体を透過したX線をイメー
ジインテンシィファイヤにより光学像に変換し該光学像
をTVカメラに画像入力しTVモニタに透視像を表示するX
線診断装置に関する。
(従来の技術) X線診断装置において、特に被検体の血管造影撮影に
あっては、例えばCアーム型の保持装置を一般に用いて
いる。この保持装置は、C字状をなすCアームの一端に
X線管を配置し、該Cアームの他端に前記X線源から被
検体を透過したX線を光学像に変換するための光像変換
手段としてのイメージインテンシィファイヤ(以下I.I.
と略称する。)を前記X線源に対向配置したものであ
る。なおCアーム以外に、U字状をなすUアーム型の保
持装置も用いられることもある。
また被検体の血管造影撮影を行なうにあたって、該被
検体の透視部位(あるいは撮影部位)に保持装置のCア
ーム両端に設けられたX線管,I.I.を適切に角度設定す
る必要がある。
被検体の血管造影撮影においては、相互に直交する第
1軸(X軸,頭部及び下肢方向を示す体軸),第2軸
(Y軸,体軸に直交し肩幅方向を示す軸),第3軸(Z
軸,体軸に直交しアイソセンターを通る垂直軸)のう
ち、Z軸を基準とし他の2つの軸で角度付けしている。
すなわちX軸を中心として前記保持装置のCアームを、
装置の機械的角度としてCアーム主回転角度βだけ設定
し、Y軸を中心としてCアームスライド角度αだけ設定
している。
一方、前記Cアームスライド角度α,Cアーム主回転角
度βなどの保持装置の角度とは、別に診断学上で定義さ
れた臨床角がある。この臨床角は、次のように定義され
ている。
θ=LAO/RAO η=CRANIAL/CAUDAL ここでLAO,RAOは、前記Cアーム主回転角度βに相当
するものであり、LAOは左方向への回転角度であり、RAO
は右方向への回転角度である。またORANIAL(以下、Cr
という。),CAUDAL(以下、Cdという。)は、Cアーム
スライド角度αに相当するものであり、Crは頭部方向へ
の回転角度であり、Cdは下肢方向への回転角度である。
このように臨床角と装置の角度が一致した状態で角度
をディスプレイ表示し際には、Cアームスライド角度が
そのまま臨床角のCr/Cd角度として、またCアーム主回
転角度がRAO/LAO角度として表示される。
一方、最近では前記X軸,Y軸に加えて、Z軸回りの回
転を伴った3軸制御を行なう保持装置を用いて迅速に被
検体の最適位置に角度設定し、例えば血管の追跡を容易
ならしめることができるようになってきた。
第4図はこの種のX線診断装置の一例を示す概略構成
図である。このX線診断装置において、保持装置1は、
天井2に取り付けられた支柱部3の先端部3aの右側面に
Cアーム4が取り付けられ、このCアーム4の下端にX
線管5が配置され、かつ上端に前記X線管45に対向する
如くI.I.6が配置されている。また天板7に載置された
被検体8は、前記X線管5とI.I.6に挟まれる如く配置
されている。さらに前記保持装置1は、図示しないCア
ーム回転機構部によりCアームスライド角度α,Cアーム
主回転角度β,Z軸回転角度γを設定されるようになされ
ている。ここで前記Z軸回転角度γを零とし、被検体8
の頭部,腹部に設定する。すなわち第4図において、X
線管5,I,I,6の位置であれば、第5図に示すようにCア
ームスライド角度αが臨床角のCr/Cd角度、Cアーム
主回転角度βがRAO/LAO角度と一致する。
(発明が解決しようとする課題) 然し乍ら、前記Z軸を中心に回転しZ軸回転角度γを
90度とし、被検体8の下肢に設定する。すなわち第4図
において、X線管5a,I.I.6aの位置に角度設定すると、
これに伴って装置のCアームスライド角度のためのX軸
及びCアーム主回転角度のためのY軸も90度回転するこ
とになる。すなわち自由度が1つ多いため、第6図に示
すようにCアームスライド角度αが臨床角のCr/Cd角
度に一致しなくなり、またCアーム主回転角度βがRA
O/LAO角度に一致しなくなる。このため正確な臨床角を
ディスプレイ表示することができず、正確な角度設定に
かなりの時間を要し、操作者の操作負担になっていた。
そこで本発明の目的は、相互に直交する3軸を中心に
保持装置を回転しても、迅速に角度設定して常に正確な
臨床角を表示でき、これにより検査時間を短縮して一定
の撮影方向での画像データの再現性を改善し操作者の操
作負担を軽減し得るX線診断装置を提供することにあ
る。
[発明の構成] (課題を解決する為の手段) 本発明は上記課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。すなわち本発明のX線診断装置は、
X線源と、このX線源から放射され被検体を透過した透
過X線を光学像に変換する光学像変換手段とが対向配置
されてなる保持装置と、互いに直交する3軸のそれぞれ
を中心に前記保持装置を回転させる回転手段と、この回
転手段が前記保持装置を回転させた際の前記3軸のそれ
ぞれの回転角度がα,β,γであるとき、 臨床角 又は、臨床角η=arcsinαの少なくともいずれか一方を
算出する算出手段と、前記算出手段により算出された臨
床角θ又はηの少なくともいずれか一方を表示する表示
手段と、を具備する。
(作用) このような手段を講じたことにより、次のような作用
を呈する。臨床角、例えばRAO/LAO角度θは、回転手段
が保持装置を回転させた際の3軸のそれぞれの回転角度
の関数として算出される。その結果、撮影方向として一
義的に定義された臨床角を正確に表示できるので迅速に
角度設定でき、これにより検査時間を短縮して一定の撮
影方向での画像データの再現性を改善し操作者の作業負
担を軽減できる。
(実施例) 以下、本発明に係るX線診断装置の一実施例を説明す
る。第1図は本発明に係るX線診断装置の一実施例を示
す概略構成図、第2図は前記第1図に示す装置を制御す
るための制御ブロック図である。
第1図において、前記X線診断装置は、保持装置1
は、天井2に取り付けられた支柱部3の先端部3aの右側
面にCアーム4が取り付けられ、このCアーム4の下端
にX線管5が配置され、かつ上端に前記X線管45に対向
する如くI.I.6が配置されている。天板7に載置された
被検体8は、前記X線管5とI.I.6に挟まれる如く配置
されている。前記保持装置1は、アームスライド角度
α,Cアーム主回転角度β,Z軸回転角度γを設定されるよ
うになされている。またZ軸を中心とする回転は、前記
天井2に設けられた図示しないX方向,Y方向に走行可能
な天井レールと、前記支柱部3との回転により行なえる
ようになされている。
また装置は、前記I.I6から出力される光学像を電気信
号に変換する図示しないTVカメラと、このTVカメラから
出力される電気信号に変換された透視像を表示する図示
しないTVモニタを備えている。
さらに前記X線診断装置は、第2図に示すような装置
を備えている。ポジション選択キー26は、Cアーム4を
所定の撮影位置に角度設定するための角度位置データを
CPU16に与える。Cアーム回転機構部10は、前記CPU16か
らの撮影位置を指令するための指令信号に基づきCアー
ム4を相互に直交するX軸,Y軸,Z軸の3軸を中心に回転
し被検体8の所望位置に3つの角度α,β,γを設定す
る。α角度検出センサー11,β角度検出センサー12,γ角
度検出センサー13は、例えばポテンショメータなどであ
り、それぞれCアームスライド角度α,Cアーム主回転角
度β,支柱(Z軸回り)の回転角度γを検出し、これら
の角度α,β,γをアナログマルチプレクサ14に供給す
る。アナログマルチプレクサ14は角度α,β,γを後述
するCPU16からの制御信号により複合し、これらアナロ
グ態様の角度α,β,γをディジタル信号に変換するた
めのA/D15に供給する。
CPU16は、A/D15から出力されるディジタル態様の角度
α,β,γを用いて、臨床角すなわち表示のためのLAO/
RAO角度θ,Cr/Cd角度ηを次式により演算する。
Cr/Cd角度η=arc sin a …(2) 第3図は前記LAO/RAO角度θ及びCr/Cd角度ηの求め方
を説明するための図で、第3図(a)は斜視図、第3図
(B)は上面図である。
メモリ17は、8ビット程度のCPU16を使用する場合
に、予め取り得る角度α,β,γに対して、上記計算式
で求めた臨床角θ及び臨床角ηをテーブル(表)に記憶
しておくものである。
またCPU16は、前記メモリ17への臨床角の書き込み及
び読み出し制御を行ない、読み出した臨床角を入出力の
ためのI/Oポート18に与える。角度ディジタル表示パネ
ル19は、前記I/Oポート18から出力される臨床角、すな
わちLAO/RAO角度θ及びCr/Cd角度ηを表示する。
次にこのように構成された装置の動作を前記図面を参
照して説明する。まず、Cアーム回転機構部10によりC
アーム4は、X軸,Y軸,Z軸の3軸を中心に回転され、被
検体8の所望位置に3つの角度α,β,γが設定され
る。そうすると、α角度検出センサー11,β角度検出セ
ンサー12,γ角度検出センサー13により、それぞれCア
ームスライド角度α,Cアーム主回転角度β,Z軸回転角度
γが検出され、角度α,β,γはアナログマルチプレク
サ14を介してA/D15によりディジタル信号に変換され
る。
そしてLAO/RAO角度θ,Cr/Cd角度ηは、A/D15から出力
される角度α,β,γの関数として、CPU16により前記
式(1)乃至(4)に示す計算式により演算される。
これらLAO/RAO角度θ,Cr/Cd角度ηの求め方を第3図
(a)(b)を用いて説明する。まず、第3図(a)に
示すように振幅1と仮定しCr方向に角度βだけ回転させ
る。しかるのちLAO方向に角度αだけ回転させると、第
3図(b)に示す如く水平成分sin α,垂直成分cos α
・sin βを得、振幅pは となる。さらに前記振幅pをZ軸を中心に角度γだけ回
転させると、水平成分aは前記式(3)となり、垂直成
分bは前記式(4)となる。
このようにして求めたLAO/RAO角度θ及びCr/Cd角度η
は、メモリ17に書き込まれ、テーブル化しておく。
これにより角度設定ごとにいちいち前記角度θ及び角
度ηを求める計算の煩わしさを解消できる。さらにCPU1
6によりメモリ17から読み出されたLAO/RAO角度θ及びCr
/Cd角度ηは、I/Oポート18を介してディジタル表示パネ
ル19に表示される。
このように本実施例によれば、臨床角、例えばRAO/LA
O角度θ,Cr/Cd角度ηは、それぞれの検出センサー11,1
2,13で検出した3つの回転角度α,β,γの関数とし
て、前記計算式を用いて計算される。その結果、撮影方
向として一義的に定義された臨床角を正確に得ることが
でき、この臨床角を角度ディジタル表示パネル19に表示
できる。その結果、角度γを設定した場合であっても、
常に被検体8に対していずれの方向でX線を曝射してい
るのか、臨床角で正確に表示するので、操作者は診断画
像の撮影方向を認識できる。これにより、迅速に角度設
定でき、検査時間を短縮して操作者の操作負担を軽減で
きる。また一定の撮影方向で何回でも画像データを得る
ことができ、すなわち画像データの再現性を改善でき、
診断の精度を向上できる。
なお本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。上述した実施例では、Cアームを用いた保持装置に
ついて説明したが、例えばUアームを用いた装置であっ
ても良く、その他の形状であっても良い。また前記実施
例では、Z軸を中心としてZ軸回転角度を90度とした
が、これ以外の角度を設定するようにしても良い。この
ほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。
[発明の効果] 本発明によれば、撮影方向として一義的に定義された
臨床角を正確に表示できる。その結果、迅速に角度設定
でき、これにより検査時間を短縮して一定の撮影方向で
の画像データの再現性を改善し操作者の作業負担を軽減
できるX線診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るX線診断装置の一実施例を示す概
略構成図、第2図は前記第1図に示す装置を制御するた
めの制御ブロック図、第3図は前記第1図に示す実施例
による臨床角の求め方を説明するための図、第4図は従
来のX線診断装置の一例を示す概略構成図、第5図はZ
軸回転角度を零とした場合における装置の角度と臨床角
との関係を示す図、第6図はZ軸回転角度を90度とした
場合における装置の角度と臨床角との関係を示す図であ
る。 1……Cアーム保持装置、2……天井、3……支柱部、
4……Cアーム、5……X線管、6……イメージインテ
ンシィファイヤ、7……天板、7a……寝台、8……被検
体、……天井、10……Cアーム回転機構部、11……α角
度検出センサー、12……β角度検出センサー、13……γ
角度検出センサー、14……アナログマルチプレクサ、15
……A/D、16……CPU、17……メモリ、18……I/Oポー
ト、19……角度ディジタル表示パネル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂庭 浩 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式 会社東芝那須工場内 (56)参考文献 特開 平1−185247(JP,A) 特開 平1−277537(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】X線源と、このX線源から放射され被検体
    を透過した透過X線を光学像に変換する光学像変換手段
    とが対向配置されてなる保持装置と、 互いに直交する3軸のそれぞれを中心に前記保持装置を
    回転させる回転手段と、 この回転手段が前記保持装置を回転させた際の前記3軸
    のそれぞれの回転角度がα,β,γであるとき、 臨床角 又は、臨床角η=arcsinαの少なくともいずれか一方を
    算出する算出手段と、 前記算出手段により算出された臨床角θ又はηの少なく
    ともいずれか一方を表示する表示手段と、を具備するこ
    とを特徴とするX線診断装置。
JP2159806A 1990-06-20 1990-06-20 X線診断装置 Expired - Lifetime JP3003867B2 (ja)

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US07/718,300 US5155757A (en) 1990-06-20 1991-06-20 X-ray diagnosing apparatus

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JPH0453538A JPH0453538A (ja) 1992-02-21
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2786387B1 (fr) * 1998-11-27 2001-01-26 Ge Medical Syst Sa Dispositif et procede de prise d'images radiologiques
JP4674394B2 (ja) * 2000-10-11 2011-04-20 株式会社島津製作所 X線診断装置

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