JP3746136B2

JP3746136B2 - X-ray diagnostic equipment

Info

Publication number: JP3746136B2
Application number: JP14935197A
Authority: JP
Inventors: 直人渡辺
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: JPH10337285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣアーム或いはΩアーム等の弧状のアームの両端部に相対向するように設けられたＸ線発生部及びＸ線検出部を有するＸ線診断装置において、各ポジショニングに応じてアームに生ずる「撓み（たわみ）」や「捩じれ（ねじれ）」によりＸ線の照射野とＸ線検出部の受像面との間に生ずる「ずれ」を是正することで、被検者に対する無駄な被爆の低減等を図ったＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、主に循環器用として使用されるＸ線診断装置である循環器保持装置には、Ｃ型アームの両端部にＸ線発生部とＸ線検出部とが対向配置され固定保持されている。このＸ線発生部及びＸ線検出部は重長大であるため、ポジショニングに応じて十数ｍｍオーダの撓みやねじれがＣアームに生ずる。このずれ量はＣアームのポジショニングによって異なるのであるが、この撓みやねじれが生ずるとＸ線ビームがＸ線検出器の受像面のセンタからずれるため、最大ずれ量が許容範囲内に収まるようにＣアームの剛性設計を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような循環器用保持装置による診断治療時において、アイソセンタに関心領域を配置し、Ｃアームを回転制御する場合を考えると、本来、関心領域はＣアームの回転位置に拘らずモニタ表示される画像上の中心部に位置するように表示されるはずである。
【０００４】
しかし、従来の循環器用保持装置は、Ｃアームの回転に伴い、関心領域がモニタ表示される画像の中心部からずれる不都合を生じていた。
【０００５】
これは、Ｃアームのポジショニングにより、それぞれＣアームのたわみ量が異なることに起因するものである。
【０００６】
すなわち、Ｘ線ビームは常にアイソセンタ上に位置せず、Ｃアームのポジショニングによってずれを生ずる。そして、Ｘ線の照射野とＸ線検出部の受像面との相対関係もＣアームのポジショニングによってずれを生じ、被検者は画像に寄与しない（診断治療には関係のない箇所に）不要なＸ線を被爆することとなる。
【０００７】
このような無駄なＸ線の被爆を最小に抑えるために、また最低限、規格で定められた許容値内に収めるためにＣアームの剛性設計を行うのであるが、Ｃアームの破壊強度設計に対しこの剛性設計は困難なものであり、Ｃアームが大型化及び重量化する問題があった。そして、この大型化及び重量化したＣアームのスライド回転バランスを取るためにハイパワーのモータ及び伝達系を設けざるを得ず、結果的に装置全体が大型化及び重量化していた。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ポジショニングによってＣアームに捩じれや撓みを生じてもＸ線の照射野とＸ線検出部の受像面との相対関係を是正して被検者の不要な被爆を低減することができるうえ、Ｃアーム及び装置の小型軽量化を図ることができるようなＸ線診断装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線診断装置は、Ｘ線発生部とＸ線検出部とが対向配置された、例えばＣアーム或いはΩアーム等の弧状のアームを有する。
【００１０】
そして、上述の課題を解決するために、Ｘ線発生部から曝射されるＸ線束の照射野と、このＸ線束の照射野に対するＸ線検出部の受像面とが一致するように、前記Ｘ線検出部におけるＸ線の検出位置を制御する検出位置制御手段を有する。
【００１１】
具体的には、この検出位置制御手段は、各ポジショニングに応じた前記照射野に対する受像面のずれ量に基づいて、前記Ｘ線発生部からのＸ線束のＸ線焦点とアイソセンタとを結ぶ線の延長上に前記Ｘ線検出部の受像面のセンタが位置するように、前記Ｘ線検出部の位置及び前記Ｘ線発生部のＸ線絞り羽の位置を移動制御することで、前記Ｘ線検出部におけるＸ線の検出位置を制御する。
【００１２】
このような構成とすることにより、Ｘ線の照射野とＸ線検出部の受像面と相対位置関係をＣアームのポジショニングに拘らず最適に保つことができ、被検者の無駄なＸ線の被爆を低減することができる。
【００１３】
また、Ｃアームのポジショニングに拘らず前記照射野と受像面との相対位置関係を最適に保つことができることから、低剛性のＣアームを設けることを可能とすることができ、Ｃアームの小型軽量化を可能とすることができる。そして、Ｃアームの小型軽量化を可能とすることができることから、Ｃアームのスライド回転バランスを取るために必要としていたハイパワーのモータ及び伝達系を小型軽量なものとすることができ、これを通じて当該装置の小型軽量化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＸ線診断装置の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
まず、本発明の第１の実施の形態のＸ線診断装置は、図１に示すようにＣアーム１の両端部に相対向するように設けられたＸ線発生部２及び固体検出器３（Ｘ線平面検出器）と、Ｃアーム１の現在のポジショニングによる角度を検出する角度検出部４と、Ｃアーム１の各ポジショニングにより生ずるＸ線発生部２とＸ線平面検出器３との相対的な位置関係のずれ量を予め検出した撓み補償データが記憶された撓み補償データテーブル５とを有している。
【００１６】
また、このＸ線診断装置は、角度検出部４の角度検出出力に対応する撓み補償データを撓み補償データテーブル５から読み出し、これに応じた検出器位置制御データ及び絞り制御データを形成して出力する制御部６と、制御部６からの各データに基づいてＸ線平面検出器３の位置及びＸ線発生部２のＸ線絞り羽の位置を移動制御するドライバ７とを有している。
【００１７】
ここで、Ｃアーム１の撓みは三次元的軸方向の移動のみでは補正することはできない。すなわち、Ｃアーム１をＲＡＯ方向／ＬＡＯ方向に振った場合には、捩じれが発生するため、これも考慮する必要がある。捩じれ量は、Ｃアーム１を横に配置（ＲＡＯ／ＬＡＯ：９０°のポジショニング）としたときに、特に顕著となる。そして、これらを厳密に補正するためには、本来的には、３方向の移動と、３軸回りの回転の６つの自由度が必要となるはずである。
【００１８】
しかし、Ｃアーム１の捩じれによって生じるＸ線平面検出器３の受像面のあおり角度は、直接的に撮像画像（透視画像，撮影画像）に影響するような大きさのものではない。また、Ｘ線ビーム方向の移動量（ＳＩＤ変化）も同様である。
【００１９】
このようなことから、当該Ｘ線診断装置では、前記「あおり」も含め、Ｘ線平面検出器３の位置及びＸ線発生部２のＸ線絞り羽を２方向に移動させて、前記照射野と受像面との相対位置を補正するようになっており、全てのＣアームポジションにおけるＸ線ビームのアイソセンタからのずれを是正する前記２方向の移動量を示す撓み補償データを計算又は実測により予め求め、これを撓み補償テーブル５に記憶している。
【００２０】
Ｘ線平面検出器３は、Ｘ線像を可視光学像に変換するシート状のＸ線−可視光変換部材（例えば蛍光膜）と、この可視光に応じた電荷を発生するように２次元的に配置された複数の電荷発生素子と、この電荷を蓄積するように電荷発生素子にそれぞれ接続された電荷蓄積素子と、前記電荷蓄積素子に蓄積された電荷情報を読み出す読み出し手段を備えている。また、読み出し手段は、電荷蓄積手段に蓄積された電荷情報を読み出すことができるように電荷蓄積手段にそれぞれ接続されたスイッチング素子（例えば薄膜トランジスタ：ＴＦＴ）と、このスイッチング素子を行単位でオンオフ制御するスイッチング素子制御手段と、同一列のスイッチング素子の出力を電気的に接続する信号線と、各信号線の出力を選択して出力する選択手段（例えばマルチプレクサ）とを備えている。
【００２１】
なお、Ｘ線平面検出器３の電荷発生素子としては、Ｘ線を直接的に電荷に変換するものを使用してもよい。この場合、前記Ｘ線−可視光変換部材を不要とすることができる。
【００２２】
次に、このような構成を有する当該実施の形態のＸ線診断装置の動作説明をする。
【００２３】
まず、被検者の撮像時において、Ｃアーム１を所望のポジショニングに設定すると、図２（ａ）中実線で示すように、Ｃアーム１に全く撓みが生じていない理想的な状態に対し、図２（ａ）中２点鎖線で示すようにＣアーム１にそのポジショニングに応じた撓み（及び捩じれ）が生ずる。Ｃアーム１に撓みが生じていないときには、図２（ａ）に中心線Ｐとして示すようにＸ線発生部２から曝射されるＸ線のＸ線束センタと、関心領域が設定されるアイソセンタ、及びＸ線平面検出器３の受像面のセンタとが一致しているのであるが、Ｃアーム１に撓みが生ずると、同図（ａ）に中心線Ｑとして示すようにＸ線束センタと、中心線Ｒとして示すＸ線平面検出器３の受像面のセンタとの相対的な位置関係にずれを生じ、Ｘ線ビームがアイソセンタから外れ、関心領域がＸ線束のセンタから外れることとなる。
【００２４】
ここで、このＣアーム１の撓みによる前記中心線Ｑ，Ｒの補正を行う場合、Ｘ線平面検出器３は移動制御せずに、Ｘ線発生部２のＸ線絞り羽根（プリコリメータ）のみを移動制御してＸ線の照射野とＸ線平面検出器３の受像面とを一致させることも可能であるが、このような移動制御ではＸ線ビームがアイソセンタから外れたままとなり、関心領域が観察視野から外れてしまうことが懸念される。
【００２５】
このため、当該実施の形態に係るＸ線診断装置は、Ｃアーム１がポジショニング制御されると、図１に示す角度検出部４が、現在のポジショニングにおけるＣアーム１の例えばスライド角及び主軸回転角の角度を検出し、この角度検出出力を制御部６に供給する。制御部６は、この角度検出出力に基づいて、現在のＣアーム１がポジショニングに対応する撓み補償データを撓み補償テーブル５から読み出す。そして、この読み出した撓み補償データに基づいて、Ｘ線束のセンタとアイソセンタとを結ぶ線の延長上にＸ線平面検出器３の受像面のセンタが位置するように、Ｘ線発生部２を移動制御するための発生部位置制御データ、及びＸ線平面検出器３を移動制御するための検出器位置制御データを形成し、これをドライバ７に供給する。
【００２６】
ドライバ７は、この発生部位置制御データ及び検出器位置制御データに基づいて、Ｘ線発生部２及びＸ線平面検出器３を移動制御する。
【００２７】
具体的には、Ｘ線平面検出器３の移動機構は、Ｘ線の曝射方向に略々垂直な２方向の移動を可能とするＸ−Ｙテーブルで構成されている。このＸ−ＹテーブルのＸ方向の移動を可能とするＸ方向移動機構は、例えば図３に示すようにモータ１７の動力をベルト，プーリ等でリードスクリュー１５に伝達し（モータ直結でもよい。）、このリードスクリュー１５の回転に応じて移動するリードスクリューブロック１６にＸ線平面検出器３を固定して、該Ｘ線平面検出器３をＸ方向に移動制御する構成となっている。
【００２８】
なお、Ｙ方向移動機構も、Ｘ線平面検出器３を移動制御する方向がＸ方向と直交する方向となっているだけで、構成的には同様の構成となっている。
【００２９】
また、図２（ｂ）に示すＸ線発生部２のＸ線絞り羽１０の移動機構は、元々Ｘ線絞り羽１０には、ＳＩＤに対応してＸ線絞り羽１０を電動移動可能とする照射野制御機構が設けられている。このため、当該実施の形態のＸ線診断装置では、この照射野制御機構をそのまま用いている。
【００３０】
このようなＸ線発生部２の照射野制御機構及びＸ線平面検出器３の移動機構を、前記発生部位置制御データ及び検出器位置制御データに基づいて駆動することにより、Ｃアーム１の各ポジショニングにより撓みや捩じれが生じても、図２（ｂ）に示すようにＸ線束のセンタとアイソセンタとを結ぶ線の延長上にＸ線平面検出器３の受像面のセンタが常に位置するように、Ｘ線絞り羽１０及びＸ線平面検出器３を移動制御することができる。
【００３１】
このため、関心領域が観察視野から外れる不都合を防止することができると共に、被検者の無駄なＸ線の被爆を低減することができる。
【００３２】
また、Ｃアーム１のポジショニングに拘らず前記照射野と受像面との相対位置関係を最適に保つことができることから、低剛性のＣアームを設けることを可能とすることができ、Ｃアームの小型軽量化を図ることができる。そして、Ｃアームの小型軽量化を図ることができることから、Ｃアームのスライド回転バランスを取るために必要としていたハイパワーのモータ及び伝達系を小型軽量なものとすることができ、これを通じて当該Ｘ線診断装置の小型軽量化を図ることができる。
【００３３】
なお、この第１の実施の形態の説明では、制御部６は、Ｃアーム１の現在の角度検出出力に応じた撓み補償データに基づいて、発生部位置制御データ及び検出器位置制御データを算出することとしたが、これは、Ｃアーム１のたわみ量が大きい場合等、必要であれば、前記角度検出部４からの角度検出出力，Ｘ線平面検出器３の移動量，Ｘ線絞り羽の移動量及びＳＩＤから総合的に算出するようにしてもよい。
【００３４】
また、Ｃアーム１の断面形状（剛性設計）によっては、ＣＲＡ／ＣＡＵ方向のＸ線ビームのずれ量が小さくなり無視してよい場合もある。このような場合は、前記２方向の移動機構の代わりにＲＡＯ／ＬＡＯ方向の移動機構のみ設けるようにしてもよい。
【００３５】
次に、本発明に係るＸ線診断装置の第２の実施の形態の説明をする。
【００３６】
上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置は、Ｃアーム１の撓み等に応じてＸ線平面検出器３及びＸ線発生部２のＸ線絞り羽１０を移動制御するものであったが、この第２の実施の形態のＸ線診断装置は、Ｃアーム１の撓み等に応じてＸ線平面検出器３の読み出しアドレスを制御してＸ線の照射野に対応するＸ線像のみをＸ線平面検出器３の受像面から読み出すようにしたものである。
【００３７】
なお、この第２の実施の形態のＸ線診断装置は、この点のみが第１の実施の形態のＸ線診断装置と異なるため、以下の説明ではこの異なる点にのみ言及し重複した説明を省略するものとする。
【００３８】
すなわち、この第２の実施の形態のＸ線診断装置は、前記Ｘ線平面検出器３として、Ｃアーム１の各ポジショニングにより生ずる撓みや捩じれにより前記照射野と受像面との間にずれが生じても、前記Ｘ線発生部２のＸ線の曝射によるＸ線像を受像可能なサイズのものが設けられている。すなわち、Ｘ線平面検出器３のサイズは、Ｃアーム１の各ポジショニングにより生ずる撓みや捩じれを予め考慮したサイズとなっている。
【００３９】
制御部６は、前記角度検出部４からの角度検出出力が供給されると、対応する撓み補償データを撓み補償データテーブル５から読み出し、この撓み補償データに基づいて、Ｘ線発生部２のＸ線絞り羽１０を移動制御するための発生部位置制御データを形成すると共に、Ｘ線平面検出器３の読み出しアドレスを形成する。そして、この発生部位置制御データに基づいて、Ｘ線束センタがアイソセンタと一致するようにＸ線絞り羽１０を移動制御すると共に、この読み出しアドレスに基づいてＸ線平面検出器３を読み出し制御する。
【００４０】
具体的には、図４に示すようにＣアーム１に撓みや捩じれが生じていない場合においてＸ線平面検出器３で受像されるＸ線像の受像領域が、Ｘ線平面検出器３の中央の領域である図４中一点鎖線で示すＡ領域であり、これが、Ｃアーム１に撓みや捩じれが生じ、Ｘ線束センタがアイソセンタと一致するようにＸ線絞り羽１０を移動制御した結果、図４中実線で示すＢ領域に移動したとすると、制御部６は、このＢ領域の読み出しアドレスを形成し、これをＸ線平面検出器３に供給する。
【００４１】
これにより、Ｃアーム１に生じた撓みや捩じれに拘らず、照射野と受像面との相対位置関係を最適に保つことができる、被検者の無駄な被爆を低減することができる等、上述の第１の実施の形態のＸ線診断装置と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、これに加え、Ｘ線平面検出器３側の前記相対位置関係の制御は、読み出しアドレスの制御により行うようになっているため、Ｘ線平面検出器３側の移動機構を省略することができ（機械的な移動機構をＸ線絞り羽１０の移動機構のみとすることができ、ハードウエアの削減及び構成の簡略化を図ることができる。
【００４３】
最後に、上述の各実施の形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は、各実施の形態に限定されることはなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係るＸ線診断装置は、Ｘ線の照射野とＸ線検出部の受像面と相対位置関係をＣアームのポジショニングに拘らず最適に保つことができる。このため、被検者の無駄なＸ線の被爆を低減することができる。
【００４５】
また、Ｃアームのポジショニングに拘らず前記照射野と受像面との相対位置関係を最適に保つことができることから、低剛性のＣアームを設けることを可能とすることができ、Ｃアームの小型軽量化を可能とすることができる。そして、Ｃアームの小型軽量化を可能とすることができることから、Ｃアームのスライド回転バランスを取るために必要としていたハイパワーのモータ及び伝達系を小型軽量なものとすることができ、これを通じて当該装置の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のＸ線診断装置のブロック図である。
【図２】前記実施の形態のＸ線診断装置におけるＣアームの撓み等に対する固体検出器の移動制御を説明図するための図である。
【図３】前記固体検出器の移動制御機構を説明するための図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態のＸ線診断装置において、Ｃアームの撓み等に応じて固体検出器の読み出しアドレスが制御される様子を示す図である。
【符号の説明】
１…Ｃアーム，２…Ｘ線発生部，３…Ｘ線平面検出器，４…角度検出部
５…撓み補償データテーブル，６…制御部，７…ドライバ，１０…Ｘ線絞り羽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus having an X-ray generation unit and an X-ray detection unit provided so as to face both ends of an arc-shaped arm such as a C arm or an Ω arm, for example. By correcting the “displacement” that occurs between the X-ray irradiation field and the image receiving surface of the X-ray detector due to “deflection” and “twist” that occur in The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus that reduces the amount of noise.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a circulatory organ holding apparatus that is an X-ray diagnostic apparatus mainly used for a circulatory organ, an X-ray generator and an X-ray detector are opposed to each other and fixedly held at both ends of the C-arm. Since the X-ray generation unit and the X-ray detection unit are heavy and large, bending and torsion on the order of several tens of millimeters occur in the C arm according to positioning. The amount of deviation differs depending on the positioning of the C-arm. However, if this bending or twisting occurs, the X-ray beam is displaced from the center of the image receiving surface of the X-ray detector, so that the maximum amount of deviation is within an allowable range. We are designing the rigidity of the arm.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the case of diagnostic treatment using such a circulatory organ holding device, considering the case where the region of interest is arranged at the isocenter and the C arm is rotationally controlled, the region of interest is originally displayed on the monitor regardless of the rotational position of the C arm. It should be displayed so as to be located at the center of the image to be displayed.
[0004]
However, the conventional circulatory holding device has a disadvantage that the region of interest shifts from the center of the image displayed on the monitor as the C-arm rotates.
[0005]
This is because the amount of deflection of each C-arm varies depending on the positioning of the C-arm.
[0006]
That is, the X-ray beam is not always located on the isocenter, and a deviation occurs due to the positioning of the C-arm. The relative relationship between the X-ray irradiation field and the image receiving surface of the X-ray detector is also shifted by the positioning of the C-arm, and the subject does not contribute to the image (in a place unrelated to diagnostic treatment) and is unnecessary. You will be exposed to X-rays.
[0007]
In order to minimize such unnecessary X-ray exposure, and to keep it within the allowable value defined by the standard, the C arm rigidity is designed. On the other hand, this rigid design is difficult, and there is a problem that the C-arm becomes larger and heavier. Then, in order to balance the slide rotation of the C arm which has been increased in size and weight, a high power motor and a transmission system have to be provided. As a result, the entire apparatus has been increased in size and weight.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems. Even if the C-arm is twisted or bent due to positioning, the relative relationship between the X-ray irradiation field and the image receiving surface of the X-ray detection unit is corrected. It is an object of the present invention to provide an X-ray diagnostic apparatus that can reduce unnecessary exposure of the examiner and can reduce the size and weight of the C-arm and the apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The X-ray diagnostic apparatus according to the present invention has an arc-shaped arm such as a C arm or an Ω arm, for example, in which an X-ray generation unit and an X-ray detection unit are arranged to face each other.
[0010]
In order to solve the above-described problem, the X-ray flux irradiation field irradiated from the X-ray generation unit matches the X-ray detection unit image receiving surface with respect to the X-ray flux irradiation field. It has a detection position control means for controlling the X-ray detection position in the line detection unit.
[0011]
Specifically, the detection position control means is configured to detect the line connecting the X-ray focal point of the X-ray bundle from the X-ray generation unit and the isocenter based on the amount of shift of the image receiving surface with respect to the irradiation field corresponding to each positioning. The X-ray detection is performed by moving and controlling the position of the X-ray detection unit and the position of the X-ray diaphragm blade of the X-ray generation unit so that the center of the image receiving surface of the X-ray detection unit is positioned on the extension. The X-ray detection position in the unit is controlled.
[0012]
By adopting such a configuration, the relative positional relationship between the X-ray irradiation field and the image receiving surface of the X-ray detection unit can be optimally maintained regardless of the positioning of the C-arm, and unnecessary X-rays of the subject can be maintained. The exposure can be reduced.
[0013]
Further, since the relative positional relationship between the irradiation field and the image receiving surface can be kept optimal regardless of the positioning of the C arm, it is possible to provide a low rigidity C arm, and the C arm can be made compact and lightweight. Can be made possible. Since the C-arm can be reduced in size and weight, the high-power motor and transmission system required for balancing the C-arm slide rotation can be reduced in size and weight. The apparatus can be reduced in size and weight.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
First, as shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an X-ray generator 2 and a solid state detector 3 (see FIG. X-ray flat panel detector), an angle detector 4 for detecting an angle by the current positioning of the C-arm 1, and an X-ray generator 2 generated by each positioning of the C-arm 1 and the X-ray flat panel detector 3 relative to each other And a deflection compensation data table 5 in which deflection compensation data for detecting a deviation amount of the positional relationship in advance is stored.
[0016]
Further, the X-ray diagnostic apparatus reads deflection compensation data corresponding to the angle detection output of the angle detector 4 from the deflection compensation data table 5, and forms and outputs detector position control data and aperture control data corresponding to the deflection compensation data table 5. And a driver 7 for moving and controlling the position of the X-ray flat panel detector 3 and the position of the X-ray diaphragm blades of the X-ray generator 2 based on each data from the controller 6.
[0017]
Here, the bending of the C-arm 1 cannot be corrected only by movement in the three-dimensional axial direction. That is, when the C-arm 1 is swung in the RAO direction / LAO direction, twisting occurs, which needs to be considered. The amount of twist becomes particularly prominent when the C-arm 1 is disposed horizontally (RAO / LAO: 90 ° positioning). And in order to correct | amend these exactly | strictly, six degrees of freedom of a movement of 3 directions and a rotation around 3 axes | shafts must be needed fundamentally.
[0018]
However, the tilt angle of the image receiving surface of the X-ray flat panel detector 3 caused by the twisting of the C arm 1 is not of a size that directly affects the captured image (perspective image, captured image). The same applies to the amount of movement (SID change) in the X-ray beam direction.
[0019]
For this reason, in the X-ray diagnostic apparatus, the position of the X-ray flat panel detector 3 and the X-ray diaphragm blades of the X-ray generator 2 are moved in two directions including the “AORI”, and the irradiation field Relative to the image receiving surface is corrected, and deflection compensation data indicating the amount of movement in the two directions for correcting the deviation of the X-ray beam from the isocenter at all C arm positions is calculated or measured in advance. This is obtained and stored in the deflection compensation table 5.
[0020]
The X-ray flat panel detector 3 has a sheet-like X-ray-visible light conversion member (for example, a fluorescent film) that converts an X-ray image into a visible optical image, and two-dimensionally so as to generate charges corresponding to the visible light. A plurality of charge generation elements arranged in the storage area, a charge storage element connected to the charge generation element so as to store the charge, and a reading means for reading out charge information stored in the charge storage element. In addition, the reading unit controls switching elements (for example, thin film transistors: TFTs) connected to the charge storage unit so that the charge information stored in the charge storage unit can be read, and on / off-controls the switching elements in units of rows. The switching element control means, a signal line for electrically connecting the outputs of the switching elements in the same column, and a selection means (for example, a multiplexer) for selecting and outputting the output of each signal line are provided.
[0021]
As the charge generation element of the X-ray flat panel detector 3, an element that directly converts X-rays into electric charges may be used. In this case, the X-ray-visible light conversion member can be dispensed with.
[0022]
Next, the operation of the X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment having such a configuration will be described.
[0023]
First, when the C-arm 1 is set to a desired positioning at the time of imaging of the subject, as shown by a solid line in FIG. 2A, the ideal state where the C-arm 1 is not bent at all, As shown by a two-dot chain line in FIG. 2A, the C arm 1 is bent (and twisted) according to its positioning. When the C-arm 1 is not bent, the X-ray X-ray flux center exposed from the X-ray generator 2 as shown as the center line P in FIG. And the center of the image receiving surface of the X-ray flat panel detector 3 coincides with each other, but when the C arm 1 is bent, the center of the X-ray bundle as shown by the center line Q in FIG. A relative positional relationship with the center of the image receiving surface of the X-ray flat detector 3 indicated as a line R is deviated, and the X-ray beam deviates from the isocenter, and the region of interest deviates from the center of the X-ray bundle.
[0024]
Here, when the center lines Q and R are corrected by the bending of the C arm 1, the X-ray plane detector 3 is not moved and only the X-ray diaphragm blade (pre-collimator) of the X-ray generator 2 is controlled. It is also possible to match the X-ray irradiation field and the image receiving surface of the X-ray flat panel detector 3 by controlling the movement of the X-ray, but with such movement control, the X-ray beam remains off the isocenter, and the region of interest May be out of the field of view.
[0025]
For this reason, in the X-ray diagnostic apparatus according to this embodiment, when the C arm 1 is positioned and controlled, the angle detection unit 4 shown in FIG. 1 performs, for example, the slide angle and the spindle rotation angle of the C arm 1 in the current positioning. The angle detection output is supplied to the control unit 6. Based on the angle detection output, the control unit 6 reads out the deflection compensation data corresponding to the positioning of the current C-arm 1 from the deflection compensation table 5. Then, based on the read deflection compensation data, the X-ray generator 2 is moved so that the center of the image receiving surface of the X-ray flat panel detector 3 is positioned on the extension of the line connecting the center of the X-ray bundle and the isocenter. Generating unit position control data for controlling and detector position control data for controlling movement of the X-ray flat panel detector 3 are formed and supplied to the driver 7.
[0026]
The driver 7 controls movement of the X-ray generator 2 and the X-ray flat panel detector 3 based on the generator position control data and the detector position control data.
[0027]
Specifically, the moving mechanism of the X-ray flat panel detector 3 is composed of an XY table that enables movement in two directions substantially perpendicular to the X-ray exposure direction. The X-direction moving mechanism that enables the X-Y table to move in the X direction transmits the power of the motor 17 to the lead screw 15 with a belt, pulley, or the like as shown in FIG. The X-ray flat panel detector 3 is fixed to a lead screw block 16 that moves according to the rotation of the lead screw 15, and the X-ray flat panel detector 3 is controlled to move in the X direction.
[0028]
Note that the Y-direction moving mechanism has the same configuration as the Y-direction moving mechanism, except that the direction in which the movement of the X-ray flat panel detector 3 is controlled is perpendicular to the X direction.
[0029]
Further, the moving mechanism of the X-ray diaphragm blade 10 of the X-ray generation unit 2 shown in FIG. 2B originally enables the X-ray diaphragm blade 10 to be electrically moved corresponding to the SID. An irradiation field control mechanism is provided. For this reason, the X-ray diagnostic apparatus of this embodiment uses this irradiation field control mechanism as it is.
[0030]
By driving the irradiation field control mechanism of the X-ray generator 2 and the moving mechanism of the X-ray flat panel detector 3 based on the generator position control data and the detector position control data, Even if bending or twisting occurs due to positioning, as shown in FIG. 2B, the center of the image receiving surface of the X-ray flat panel detector 3 is always positioned on the extension of the line connecting the center of the X-ray bundle and the isocenter. The movement of the X-ray diaphragm blade 10 and the X-ray flat panel detector 3 can be controlled.
[0031]
For this reason, it is possible to prevent inconvenience that the region of interest deviates from the observation field of view, and to reduce unnecessary X-ray exposure of the subject.
[0032]
Further, since the relative positional relationship between the irradiation field and the image receiving surface can be kept optimal regardless of the positioning of the C arm 1, it is possible to provide a low-rigidity C arm. Weight reduction can be achieved. Since the C-arm can be reduced in size and weight, the high-power motor and transmission system required for balancing the C-arm slide rotation can be reduced in size and weight. The line diagnostic apparatus can be reduced in size and weight.
[0033]
In the description of the first embodiment, the control unit 6 calculates the generator position control data and the detector position control data based on the deflection compensation data corresponding to the current angle detection output of the C arm 1. However, if necessary, such as when the deflection amount of the C-arm 1 is large, the angle detection output from the angle detection unit 4, the amount of movement of the X-ray flat panel detector 3, the X-ray diaphragm blade The total amount may be calculated from the amount of movement and the SID.
[0034]
Further, depending on the cross-sectional shape (rigidity design) of the C-arm 1, the amount of deviation of the X-ray beam in the CRA / CAU direction is small and may be ignored. In such a case, only the moving mechanism in the RAO / LAO direction may be provided instead of the moving mechanism in the two directions.
[0035]
Next, a second embodiment of the X-ray diagnostic apparatus according to the present invention will be described.
[0036]
The X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment described above controls movement of the X-ray flat panel detector 3 and the X-ray diaphragm blades 10 of the X-ray generation unit 2 in accordance with the bending of the C-arm 1 or the like. However, the X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment controls only the X-ray image corresponding to the X-ray irradiation field by controlling the read address of the X-ray flat panel detector 3 according to the bending of the C arm 1 or the like. Is read out from the image receiving surface of the X-ray flat panel detector 3.
[0037]
The X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment is different from the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment only in this point. Therefore, in the following description, only this different point will be referred to and redundant description will be given. Shall be omitted.
[0038]
That is, in the X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment, as the X-ray flat panel detector 3, a deviation occurs between the irradiation field and the image receiving surface due to bending or twisting caused by each positioning of the C arm 1. However, the X-ray generator 2 has a size capable of receiving an X-ray image by X-ray exposure. That is, the size of the X-ray flat panel detector 3 is a size that takes into account in advance bending and twisting caused by each positioning of the C-arm 1.
[0039]
When the angle detection output from the angle detection unit 4 is supplied, the control unit 6 reads the corresponding deflection compensation data from the deflection compensation data table 5, and based on the deflection compensation data, the X-ray generation unit 2 X Generation unit position control data for controlling movement of the line diaphragm blade 10 is formed, and a read address of the X-ray flat panel detector 3 is formed. Then, based on the generation unit position control data, the X-ray diaphragm blade 10 is moved and controlled so that the X-ray bundle center coincides with the isocenter, and the X-ray flat panel detector 3 is read and controlled based on the read address.
[0040]
Specifically, as shown in FIG. 4, when the C-arm 1 is not bent or twisted, the X-ray image receiving area received by the X-ray flat detector 3 is the center of the X-ray flat detector 3. 4 is a region A indicated by a one-dot chain line in FIG. 4, and this is a result of the movement control of the X-ray diaphragm blade 10 so that the C arm 1 is bent and twisted and the X-ray bundle center coincides with the isocenter. 4, the control unit 6 forms a read address for the B area and supplies it to the X-ray flat panel detector 3.
[0041]
As a result, the relative positional relationship between the irradiation field and the image receiving surface can be optimally maintained regardless of the bending or twisting generated in the C-arm 1, and unnecessary exposure of the subject can be reduced. The same effects as those of the X-ray diagnostic apparatus of the first embodiment can be obtained.
[0042]
In addition to this, since the relative positional relationship on the X-ray flat panel detector 3 side is controlled by the read address control, the moving mechanism on the X-ray flat panel detector 3 side can be omitted. (The mechanical movement mechanism can be only the movement mechanism of the X-ray diaphragm blade 10, and the hardware can be reduced and the configuration can be simplified.
[0043]
Finally, the description of each embodiment described above is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to each embodiment, and various modifications can be made according to the design and the like as long as they do not depart from the technical idea according to the present invention. is there.
[0044]
【The invention's effect】
The X-ray diagnostic apparatus according to the present invention can optimally maintain the relative positional relationship between the X-ray irradiation field and the image receiving surface of the X-ray detection unit regardless of the positioning of the C-arm. For this reason, the subject's useless X-ray exposure can be reduced.
[0045]
Further, since the relative positional relationship between the irradiation field and the image receiving surface can be kept optimal regardless of the positioning of the C arm, it is possible to provide a low rigidity C arm, and the C arm can be made compact and lightweight. Can be made possible. Since the C-arm can be reduced in size and weight, the high-power motor and transmission system required for balancing the C-arm slide rotation can be reduced in size and weight. The apparatus can be reduced in size and weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an X-ray diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining movement control of a solid state detector with respect to C-arm bending or the like in the X-ray diagnostic apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining a movement control mechanism of the solid state detector.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a read address of a solid state detector is controlled in accordance with the deflection of a C arm in the X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... C arm, 2 ... X-ray generation part, 3 ... X-ray plane detector, 4 ... Angle detection part 5 ... Deflection compensation data table, 6 ... Control part, 7 ... Driver, 10 ... X-ray diaphragm blade

Claims

弧状のアームにＸ線発生部とＸ線検出部とを対向配置するＸ線診断装置において、
Ｘ線発生部から曝射されるＸ線束の照射野と、このＸ線束の照射野に対するＸ船検出部の受像面とが一致するように、前記Ｘ線検出部におけるＸ線の検出位置を制御する検出位置制御手段を備え、
この検出位置制御手段は、各ポジショニングに応じた前記照射野に対する受像面のずれ量に基づいて、前記Ｘ線発生部からのＸ線束のＸ線焦点とアイソセンタとを結ぶ線の延長上に前記Ｘ線検出部の受像面のセンタが位置するように、前記Ｘ線検出部の位置及び前記Ｘ線発生部のＸ線絞り羽の位置を移動制御することで、前記Ｘ線検出部におけるＸ線の検出位置を制御することを特徴とするＸ線診断装置。In an X-ray diagnostic apparatus in which an X-ray generation unit and an X-ray detection unit are arranged to face each other on an arc-shaped arm
The X-ray detection position in the X-ray detection unit is controlled so that the X-ray beam irradiation field exposed from the X-ray generation unit matches the image receiving surface of the X ship detection unit with respect to the X-ray beam irradiation field. Detecting position control means for
The detection position control means is arranged to extend the X-ray line from the X-ray generation unit on the extension of the line connecting the X-ray focal point of the X-ray bundle and the isocenter based on the shift amount of the image receiving surface with respect to the irradiation field corresponding to each positioning. By moving and controlling the position of the X-ray detection unit and the position of the X-ray diaphragm blade of the X-ray generation unit so that the center of the image receiving surface of the line detection unit is located, An X-ray diagnostic apparatus characterized by controlling a detection position.

前記Ｘ線検出部は、複数の固体撮像素子で形成された固体検出器であることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the X-ray detection unit is a solid-state detector formed of a plurality of solid-state imaging elements.