JP3378309B2 - X線診断装置 - Google Patents
X線診断装置Info
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- Radiography Using Non-Light Waves (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
線発生器等が3軸制御の保持装置に搭載された場合にお
ける観察画像の回転補正に関する。
照射するX線発生器と、前記X線発生器と対向して配置
され、前記被検体を透過したX線を検出して光学像を出
力するイメージ・インテンシファイアと、前記光学像を
ビデオ信号に変換して前記被検体の透視画像を出力する
TVカメラとを搭載し、前記X線発生器と前記イメージ
・インテンシファイアと前記TVカメラとが相対的な位
置を保ちながら互いに直交する3軸を中心として回転す
る3軸制御の保持装置が知られている。
3において、保持装置40は、X線発生器10と、被検
体15を挟んでX線発生器10と対向して設けられたイ
メージ・インテンシファイア20と、イメージ・インテ
ンシファイア20に接続されたTVカメラ30とを搭載
し、アーム中心Oを中心として直交する3軸の回りを独
立に回転する。図3には、保持装置40に加え、TVカ
メラ30から出力された信号の概略処理ブロックを示
し、TVカメラ30から出力されたビデオ信号は、A/
D変換器32でデジタル信号に変換され、画像処理装置
34で所望の画像処理を施されて、D/A変換器36で
アナログ信号に変換されて、ディスプレイ等からなる表
示部38に表示される。なお、回転補正部48は、詳細
は詳述するアーム等の回転を補正する。
交し、アーム中心を通る回転軸であり、アーム42がア
ーム支柱44に対してスライドすることにより、保持装
置40が第1の回転軸の回りを矢印αで示す方向に回転
する。この回転角を以下「アームスライド角(記号αを
用いる)」と称する。第2の回転軸はアーム支柱44で
あり、矢印βの方向に回転する。この第2の回転軸の回
転角を以下「アーム主回転角(記号βを用いる)」と称
する。第3の回転軸は、保持装置40本体の支柱46で
あり、矢印γの方向に回転する。この第3の回転軸の回
転角を以下「支柱回転角(記号γを用いる)」と称す
る。
いて、保持装置40が基準位置にある場合に得られる被
検体15の画像を「直立画像」と称し、その時の各回転
軸の角度を0°(すなわち、α=β=γ=0°)と定義
する。
が上記の第1から第3の3つの回転軸を中心にして、任
意の角度分回転した場合において、回転補正部48は、
直立した画像が得られるようにTVカメラ30(正確に
はTVカメラのカメラヘッドであるが、簡単のためTV
カメラと称する。以下同様)を回転させるような制御を
行う。すなわち、例えば、アーム42を被検体15の頭
側から挿入した場合であっても、或いは、アーム42を
被検体15の横側から挿入した場合であっても被検体1
5の透視画像が同じ方向を向くように支柱回転角γと等
しい角度φ、TVカメラ30を矢印φで示す方向に回転
させることによって、被検体15の直立した画像を得る
ように制御されている。
装置40の残る2角、すなわちアームスライド角α及び
アーム主回転角βが考慮されていない。そのため、支柱
46のみを回転させた場合には、直立した画像が得られ
るが、支柱46以外の回転軸を回転させた場合には、そ
の回転に係る画像の補正がなされないために、直立した
画像が得られない可能性がある。すなわち、任意の支柱
回転角γにおいて、残りの2軸を回転させた場合には、
TVカメラ30の回転補正により直立した画像が得られ
ないので、撮影した過去の参照画像と現在撮影中の透視
画像とを同一臨床角で比較しても互いにねじれた画像と
なり、比較診断が困難であるという問題がある。
保持装置では、任意の支柱回転角における過去に得られ
た参照画像と現在観察中の透視画像が一致せず、比較診
断が困難であるという問題があった。
もので、3軸の回転角を任意に変化させても常に直立し
た画像が得られる3軸制御の保持装置を有するX線診断
装置を提供することを目的とする。
曝射するX線管と、このX線管に対向配置され前記被検
体を透過したX線に基づく透視像を撮像するX線撮像手
段と、アイソセンタを通る互いに直交する3つの軸を中
心として前記X線管及び前記X線撮像手段の対を支持
し、支柱回転角γ、アームスライド回転角αおよびアー
ム主回転角βの3つの角度を変化し得るよう回転可能に
する支持手段と、この支持手段の3つの軸の回転角度を
それぞれ検出する回転角度検出手段と、前記X線撮像手
段により撮像された画像を表示する表示手段と、前記支
持手段において、支柱回転角γ≠0°のときは、アーム
スライド回転角αおよびアーム主回転角βを参照して、
前記表示手段に表示される被検体の方向が直立した画像
となるように前記回転角度検出手段の検出出力に基づき
表示画像を回転補正する補正手段を具備することを特徴
とする。上記のX線診断装置において、 (1) 表示に供する画像を回転させる機能を有する画
像処理手段を更に備え、前記補正手段はこの画像処理手
段によって画像を回転させることで回転補正を行うこ
と、及び (2) 前記X線撮像手段は、X線像を光学像に変換す
るイメージ・インテンシファイアと光学像を撮像するT
Vカメラを有し、前記補正手段は、前記TVカメラをイ
メージ・インテンシファイアに対して回転させることに
より回転補正を行うことが好ましい。
る。参照画像及び透視画像(観察画像)の回転補正にお
いて、従来の保持装置で考慮されていた支柱回転角に加
えてアームスライド角とアーム主回転角も考慮すること
によって画像の回転補正(TVカメラのカメラヘッドの
回転、又は、画像処理による回転)を行うようにしたの
で、同一臨床角では常に直立した画像が得られ、参照画
像と透視画像とを比較した診断が容易になる。そして、
透視画像を参照画像と容易に比較することができるの
で、診断の速度が速くなり、診断の時間が短くなる。画
像の回転補正を表示部を見なくても自動的に行われるの
で、X線曝射量が減り、オペレータの負担が減少する。
するX線発生器と、前記X線発生器と対向して配置され
前記被検体を透過したX線を検出して光学像を出力する
イメージ・インテンシファイアと、前記光学像をビデオ
信号に変換して前記被検体の透視画像を出力するTVカ
メラと、前記TVカメラから出力される前記被検体の透
視画像を表示する表示手段とを具備している。
生器と前記イメージ・インテンシファイアと前記TVカ
メラとが搭載されて、これらの機器が相対的な位置を保
ちながら直交する3軸を中心にして各軸に対して独立に
回転する保持装置を有するX線診断装置がある。この保
持装置の概略構成は図3に述べたものと同様であるの
で、図示は省略し、図3を参照して本発明の詳細を説明
する。
は、アーム中心Oを中心として直交する3軸の回りを独
立に回転し、3つの回転軸を先と同様に次のように定義
する。第1の回転軸はアーム42を含む平面と直交する
軸であり、アーム42がアーム支柱44に対してスライ
ドすることにより、保持装置40が第1の回転軸の回り
を回転する。この回転角を以下「アームスライド角(記
号αを用いる)」と称する。第2の回転軸はアーム支柱
44である。この第2の回転軸の回りの回転角を以下
「アーム主回転角(記号βを用いる)」と称する。第3
の回転軸は、保持装置40本体の支柱46である。この
第3の回転軸の回りの回転角を以下「支柱回転角(記号
γを用いる)」と称する。
40において、保持装置40が基準位置にある場合に得
られる被検体15の画像を「直立画像」と称し、その時
の各回転軸の角度を0°(すなわち、α=β=γ=0
°)と定義する。
角β及び支柱回転角γを変化させた場合における画像回
転補正の詳細を述べる。まず、支柱回転角γ=0°の時
は、アームスライド角α及びアーム主回転角βを変化さ
せた場合においても、画像は常に直立しているので、画
像回転補正をする必要はない。
が直立した状態ではないので、画像の回転補正を行う必
要がある。そこで、ある臨床角(γ≠0°)でX線透視
を行っている場合に、アームスライド角α、アーム主回
転角β及び支柱回転角γを変化させた場合におけるTV
カメラ30の回転角φ(以下、「画像回転角」と称す
る)を適切に設定することにより常に直立した画像が得
られることになる。
角α、アーム主回転角β及び支柱回転角γをそれぞれ任
意に変化させた場合における画像回転角φを正確に設定
する画像回転手段を開示する。
求められる。但し、以下の式において、角度の単位は
「度(degree)」である。まず、アームスライド角α、ア
ーム主回転角β及び支柱回転角γを用いて、 X= sinα・ cosγ− sinβ・ cosα・ sinγ …(1) とおく。
場合には、画像回転角φはアームスライド角αによらな
い値となり、 (a)X=1の時には、 φ=180−β(γ=0の時) …(2) φ=β (γ≠0の時) …(3) (b)X=−1の時には φ=180−β(γ=±180の時) …(4) φ=β (γ≠±180の時) …(5) として、画像回転角φの値が求められる。
場合を示す。この場合において、臨床角(CRA,LA
O)=(30°,60°)で診断を行っている場合を考
える。
(α,β,γ)で画像が得られているものと仮定する。
ここで、第1の画像はA(30°,60°,0°)であ
り参照画像を示し、第2の画像はB(64°,−8°,
60°)であり透視画像を示す。
角は、それぞれ、 参照画像;α=30°、β=60°、γ=0° 透視画像;α=64°、β=−8°、γ=60° である。
用いた場合には、φ=γとしているので、画像回転角φ
は60°となり、TVカメラ30を60°回転させて、
画像の位置合せを行う。この様子を図1に示す。図1に
おいて、(a)は参照画像を示し、(b)は透視画像の
回転補正後の透視画像を示す。図1から明らかなよう
に、従来は、画像の位置合せを行う場合に、支柱回転角
γを考慮して画像回転角φを設定しているが、他のアー
ム主回転角β及び支柱回転角γの2軸の影響が考慮され
ていないので、正確な位置合せを行うことができない。
従って、図1(b)に示すように画像の回転補正を行っ
た場合であっても直立した画像が得られないので、参照
画像と透視画像が一致しない。
設定例を以下に示す。先に述べたように、 参照画像;α=30°、β=60°、γ=0° 透視画像;α=64°、β=−8°、γ=60° の回転角で参照画像及び透視画像が得られている。この
画像を合わせる場合、参照画像は、支柱回転角γ=0°
であるので、画像は直立しており、画像回転による補正
は不要である。次に、透視画像について考慮する。
0.502 が得られ、X≠±1であるので、(8)式を用いてφ0
を算出する。
8)・ sin64・sin60 )/(1−X2 )1/2 }= 82.
6 そして、γ・ cosβ= 60 ・cos(-8) = 59 >0である
ので、画像回転角φは、(6)式を用いて、 φ = 82.6 となり、小数点以下を四捨五入することにより、画像回
転角φ=83°となる。このようにして得られた画像回
転角φを使用して画像の回転補正した様子を図2に示
す。図2において、(a)は参照画像を示し、(b)は
透視画像の回転補正後の透視画像を示す。図2から、本
発明によれば、参照画像と透視画像の両者が直立して表
示され、両者の画像が一致することが確認される。すな
わち、本発明によれば、参照画像及び透視画像を表示す
る表示部38に表示される画像は、常に直立した画像と
して表示することができる。
外にアームスライド角α及びアーム主回転角βのいずれ
が変化した場合においても、常に直立した画像が得られ
るので、常に直立した画像が得られる。また、参照画像
及び透視画像共に常に直立した画像が得られるので、参
照画像と透視画像とを比較した診断が容易になり、診断
に係る速度が速く、時間が短くなる。
なくても自動的に行われるので、X線曝射量が減り、オ
ペレータの負担が減少する。上記の実施例においては、
画像の回転をTVカメラ30を画像回転角分回転させる
ことにより直立した画像を得る手段について説明した
が、これに限らず、画像処理装置34により表示部38
に表示する時点で画像を回転して回転補正を行っても良
い。その他、本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して
実施できるのは勿論である。
る。参照画像及び透視画像(観察画像)の回転補正にお
いて、従来の保持装置で考慮されていた支柱回転角に加
えてアームスライド角とアーム主回転角も考慮すること
によって画像の回転補正(TVカメラのカメラヘッドの
回転、又は、画像処理による回転)を行うようにしたの
で、同一臨床角では常に直立した画像が得られ、参照画
像と透視画像とを比較した診断が容易になる。そして、
透視画像を参照画像と容易に比較することができるの
で、診断の速度が速くなり、診断の時間が短くなる。画
像の回転補正を表示部を見なくても自動的に行われるの
で、X線曝射量が減り、オペレータの負担が減少する。
照画像及び透視画像の表示部における表示例を示す図。
画像及び透視画像の表示部における表示例を示す図。
略構成を示す図。
ンテンシファイア、30…TVカメラ、32…A/D変
換器、34…画像処理装置、36…D/A変換器、38
…表示部、O…アーム中心、40…保持装置、42…ア
ーム、44…アーム支柱、46…支柱、48…回転補正
部、α…アームスライド角、β…アーム主回転角、γ…
支柱回転角。
Claims (3)
- 【請求項1】 被検体にX線を曝射するX線管と、 このX線管に対向配置され前記被検体を透過したX線に
基づく透視像を撮像するX線撮像手段と、 アイソセンタを通る互いに直交する3つの軸を中心とし
て前記X線管及び前記X線撮像手段の対を支持し、支柱
回転角γ、アームスライド回転角αおよびアーム主回転
角βの3つの角度を変化し得るよう回転可能にする支持
手段と、 この支持手段の3つの軸の回転角度をそれぞれ検出する
回転角度検出手段と、 前記X線撮像手段により撮像された画像を表示する表示
手段と、前記支持手段において、支柱回転角γ≠0°のときは、
アームスライド回転角αおよびアーム主回転角βを参照
して、前記表示手段に表示される被検体の方向が直立し
た画像となるように前記回転角度検出手段の検出出力に
基づき表示画像を 回転補正する補正手段を具備すること
を特徴とするX線診断装置。 - 【請求項2】 表示に供する画像を回転させる機能を有
する画像処理手段を更に備え、前記補正手段はこの画像
処理手段によって画像を回転させることで回転補正を行
うことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。 - 【請求項3】 前記X線撮像手段は、X線像を光学像に
変換するイメージ・インテンシファイアと光学像を撮像
するTVカメラを有し、前記補正手段は、前記TVカメ
ラをイメージ・インテンシファイアに対して回転させる
ことにより回転補正を行うことを特徴とする請求項1に
記載のX線診断装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22533493A JP3378309B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | X線診断装置 |
US08/302,265 US5493597A (en) | 1993-09-10 | 1994-09-08 | X-ray diagnostic apparatus and X-ray diagnostic method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22533493A JP3378309B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | X線診断装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000140109A Division JP2000333942A (ja) | 2000-01-01 | 2000-05-12 | X線診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0779957A JPH0779957A (ja) | 1995-03-28 |
JP3378309B2 true JP3378309B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=16827728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22533493A Expired - Lifetime JP3378309B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | X線診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3378309B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10133657B4 (de) * | 2001-07-11 | 2008-12-24 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Röntgeneinrichtung sowie medizinische Röntgeneinrichtung |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP22533493A patent/JP3378309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0779957A (ja) | 1995-03-28 |
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Legal Events
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