JP3651109B2 - Ｘ線テレビジョン装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラストイメージホールド機能を備えたＸ線テレビジョン装置に関し、特に整形外科等の手術中に使用される外科用Ｘ線テレビジョン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外科用Ｘ線テレビジョン装置は、Ｃアームの両端にＸ線管装置とイメージインテンシファイア付Ｘ線テレビジョン映像装置とを取り付け、Ｃアーム保持機構を介して移動台車に搭載し、患者側を動かせない場合に装置各部の自在な動きによって必要なポジショニングができるように設計された透視撮影用のＸ線装置で一般に図２に示す構成をなしている。
【０００３】
すなわち、移動台車21上に上下移動可能に立設した支柱22の上端に水平移動及び回転可能に水平腕23が支承されており、この水平腕23にＣアーム24がその曲率中心を中心に回転可能にＣアーム支持部25を介して支持され、このＣアーム24の一端に被写体（通常患者）26にＸ線を照射するＸ線管27が、他端にＸ線管27と対向して被写体透過Ｘ線像を可視像に変換するイメージインテンシファイア（以下I.I.という）28と、変換された可視像を映像信号に変換するテレビカメラ（以下ＴＶカメラという）29よりなる映像機構が取り付けられており、ＴＶカメラ29で撮像された透視画像をモニタ30に表示するようにしている。なお、31はカメラコントロールユニット（以下ＣＣＵという）である。
【０００４】
したがって、この種装置は、装置各部の自在な動き（図中イ〜ニに示す上下左右動及び回転）でもってＣアーム24を任意の位置に設定（ポジショニング）できると共に、装置自体も患者を支持するベッドと完全に分離して移動可能であるので、種々の方向から透視ができるメリットを有している。
その反面、自在なポジショニングができるという特殊性から、一般撮影装置のように透視方向が固定されていないので、装置各部の移動ならびに装置自体の移動により、モニタに表示された映像（透視画像）が回転し、医師等の術者が所望する最適方向の画像（例えば、正像）を表示することができない。
【０００５】
例えば、頭方向から見て左側に装置を配置し、Ｘ線管が患者の直下にある図示の状態で透視画像がモニタに正像として表示されるとすると、この状態より装置を頭部方向に配置すれば、モニタの透視画像は９０°回転し、また右側に配置すれば、さらに９０°（図示の左側配置状態からは１８０°）回転し、正像に対し上下、左右方向が逆転することになる。
【０００６】
Ｘ線透視撮影分野では、通常正像（医師が患者と対面し、頭方向を上とした画像）で読影ないし診断を行なうので、装置のポジショニングでモニタに表示された透視画像が回転することは、読影ないし診断に支障をきたし、誤診の誘因になりかねない。このことから、この種装置では装置のポジショニングでモニタの表示透視画像が回転しても、それを最適方向の画像（例えば、正像）にする画像回転補正機構が設けられている。
【０００７】
その機構としては、図２に示すようにＴＶカメラ29をI.I.28の光軸Ｏを中心に回転可能に取り付け、モータ起動スイッチ32でモータ33を駆動しＴＶカメラ29を電動回転させるものと、モニタの偏向コイルを図２のＴＶカメラと同様に電動回転させて表示画像を回転させるものが存在する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の機構では、次の問題がある。
すなわち、前者のＴＶカメラをI.I.に対し回転させる機構では、画像回転補正に際し、モニタの表示画像を正像にし、それを確認するためには、ＴＶカメラの回転、すなわち、表示画像の回転を透視を行ないながら行なう必要がある。このＴＶカメラの回転操作中の間は、手術ないし診断の準備であり、この間のＸ線照射は、患者および術者に無駄なＸ線を被曝させるという問題がある。
また、後者のモニタの偏向コイルを回転させる方式は、ラストイメージホールド機能を備えたＸ線テレビジョン装置に適用されている。
【０００９】
したがって、この方式では、画像メモリに記憶されたラストイメージの再生画像が正像として表示されるように偏向コイルを回転させるので、この際、Ｘ線は遮断されており、且つ、画像メモリに記憶させるための短時間のテスト曝射でよいことから、患者及び術者の被曝の問題は解消できるが、透視画像と共にモニタに表示されている患者名やＩＤ番号などのキャラクタメモリからの文字情報も回転して向きが変わり読みずらくなり、またモニタの歪や直線性が劣化するという問題がある。
【００１０】
さらに、表示画像のみを回転補正し正像としているので、ビデオレコーダや磁気ディスクに透視画像を記憶させた際には、画像の方向が補正されないままの透視画像が記憶されるので、再生時に画像回転補正を行なう必要があるという問題がある。
なお、ラストイメージホールド機能は、この種装置で手術中に透視される被写体のほとんどが静止状態で、連続Ｘ線照射によるリアルタイムの透視像を必要とせず、また、患者等に対する余分なＸ線被曝を避ける等の配慮から、画像メモリを組み込み、透視ＯＦＦにすると、最終画像をホールドしてこれを再生し、静止画像としてモニタに表示するようにしたものである。
【００１１】
本発明は、上記に鑑み、患者および術者に余分なＸ線被曝を与えることなく、且つ、その際、透視画像と共に表示される患者名等の文字情報が回転することなく画像回転補正が行な得るＸ線テレビジョン装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のＸ線テレビジョン装置においては、ラストイメージホールド手段に記憶された透過Ｘ線画像（透視画像）を回転させる画像回転手段と、その回転角度を検出する角度検出手段と、角度検出手段の角度信号に基づき撮像手段を回転させる回転駆動手段とを設けたことを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、画像回転手段は、モニタに表示されたラストイメージホールド手段の再生画像が所定の最適方向（例えば、正像）となるようにラストイメージホールド手段に記憶された画像を回転させ、その回転角度を角度検出手段が検出する。回転駆動手段は角度検出手段の角度信号でもって、I.I.にそれの光軸を中心に回転可能に取り付けられた撮像手段を回転させる。
この撮像手段の回転停止位置は、ポジショニングで回転した表示画像を術者が所望とする最適方向（例えば、正像）となるように回転補正した位置であるので、透視を再開すると、モニタには正像が表示される。
【００１４】
したがって、撮像手段の出力をビデオメモリ、磁気ディスクに記憶すれば、術者が所望とする最適方向に回転補正された画像が記憶されるので、再生画像の画像回転補正を要しない。
また、患者名、ＩＤ番号等の文字情報はキャラクタメモリより発生され、撮像手段で得られた透視画像とスーパーインポーズされて表示されるので、文字情報は回転することなく表示される。
さらに、画像回転補正時のラストイメージホール画像は、画像の方向が判ればよいため、分解能を必要としない。よって、小Ｘ線量のＸ線をラストイメージホールド手段に画像を記憶させるに足る短時間のテスト曝射で十分であるため、患者等へのＸ線被曝線量を低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示すブロック図で、図２と同一作用をなす構成要素には同一符号が付されている。
図において、１はＴＶカメラ29の回転角度を検出するポテンショメータ、２はカメラ回転制御回路、３は画像回転スイッチ、４は回転角度決定回路、５は画像回転回路、６はサブモニタ、Ｍはこの実施の形態ではＣＣＵ31内に設けられたラストイメージを記憶する画像メモリで、前記３、４は本発明における角度検出手段に相当し、５は本発明における画像回転手段に相当する。
【００１６】
この構成において、まず、画像回転補正のためのテスト透視を行なう。
テスト透視により、Ｘ線管27より患者26にＸ線が照射され、患者26を透過したＸ線がI.I.28で可視像に変換されて、ＴＶカメラ29でＸ線透過像の映像信号に変換される。
この映像信号は、ＣＣＵ31内の画像メモリＭに記憶され、テスト透視後もその記憶透視画像をモニタ30に表示する（ラストイメージホールド）。
【００１７】
つぎに、画像回転補正操作について説明する。
テスト透視時の画像メモリＭに記憶された透視画像は装置のポジショニングにより、例えば図中モニタ30に表示されているように画像の方向が、術者が所望とする画像が正像とした場合、それより回転した透視画像である。
テスト透視後は、サブモニタ６にも、モニタ30と同じ方向（回転した）透視画像が表示されている。
画像回転スイッチ3a、または、3bを操作すると、その接点信号は回転角度決定回路４に入力され、スイッチを押している時間に比例して回転角度が増大するように回転角度が決定される。
【００１８】
画像回転回路５は、回転角度決定回路４で決定された角度分だけ、画像回転回路５に当初記憶されている画像メモリＭと同じ画像を回転し、その画像がサブモニタ６に表示される。術者はサブモニタ６の表示画像が図示のように正像となるまで画像回転スイッチ3a、または、3bを操作する。
回転角度決定回路４よりの回転角度信号はカメラ回転制御回路２にも入力され、該回路２はモータ33を駆動してＴＶカメラ29をI.I.28の光軸Ｏを中心に回転させる。ＴＶカメラ29の回転角度は、ポテンショメータ１で検出され、カメラ回転制御回路２に入力される。
【００１９】
カメラ回転制御回路２は、モータ33を制御し、ポテンショメータ１の検出信号が回転角度決定回路４の回転角度信号と一致する回転位置でＴＶカメラ29を停止させる。
このＴＶカメラ29の回転停止位置は、とりもなおさず、ポジショニングにより回転した透視画像が正像として表示されるように回転補正された位置である。
この状態で、手術等のために透視を再開すると、モニタ30に表示される透視画像は、画像回転補正によりサブモニタ６に表示されたと同じ正像となる。また、ポジショニングを変更した場合は、テスト透視を行ない上記の手法で画像回転補正を行なえばよい。
【００２０】
なお、画像回転補正後の透視のためのＸ線曝射信号の立ち上がりで回転角度決定回路４はリセットされる。
また、画像回転回路５は、回転角度決定回路４よりの回転角度信号に応じて画像情報を補間処理し、周知のディジタル処理で画像を回転させる。
さらに、テスト透視は、画像回転補正のために使用する画像をラストイメージホールドするために行なうもので、診断等に供する画像を得るものでないので、解像度等は劣化しても差し支えないことから、小線量、短時間のＸ線曝射でよい。
【００２１】
さらに、また、患者名、ＩＤ番号等の文字情報は図示しないキャラクタメモリから発生され、ＴＶカメラから得られた透視画像と合成されるので、回転することがなく、また、ビデオレコーダや磁気ディスクには、画像回転補正された術者が所望する最適方向（例えば、正像）の画像を記憶できる。
さらに、実施の形態では、サブモニタを用いたが、モニタをＣＣＵと画像回転回路に切換え接続できるようにすれば、それを省略することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【００２３】
(1) 画像回転補正時患者、および、術者に無駄なＸ線被曝がない。
【００２４】
(2) 患者名やＩＤ番号などの文字情報の向きが変わらず、モニタの歪みや直線性が劣化しない。
【００２５】
(3) ビデオレコーダや磁気ディスクに画像回転補正された透視画像が記録できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】従来の外科用Ｘ線テレビジョン装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１：ポテンショメータ ２：カメラ回転制御回路
３：画像回転スイッチ ４：回転角度決定回路
５：画像回転回路 ６：サブモニタ
21：移動台車 22：支柱
23：水平腕 24：Ｃアーム
25：Ｃアーム支持部 26：患者（被検体）
27：Ｘ線管 28：イメージインテンシファイア（I.I.）
29：ＴＶカメラ 30：モニタ
31：カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）
33：モータ Ｏ：I.I.の光軸

Claims (1)

1. Ｘ線を被写体に照射するＸ線照射手段と、被写体の透過したＸ線画像を可視画像に変換するイメージインテンシファイアと可視画像をビデオ信号に変換する撮像手段とを備え、前記撮像手段を前記イメージインテンシファイアに対し光軸を中心に回転可能に取り付けると共に、透視のオフ時にその直前の透過Ｘ線画像を記憶するラストイメージホールド手段を備えたＸ線テレビジョン装置において、前記ラストイメージホールド手段に記憶された透過Ｘ線画像を回転させる画像回転手段と、その回転角度を検出する角度検出手段と、この角度手段の角度信号に基づき前記撮像手段を回転させる回転駆動手段とを設けたことを特徴とするＸ線テレビジョン装置。

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