JP4268996B2 - Local X-ray CT imaging apparatus and image display method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、被写体の一部にＸ線コーンビームを照射して、その部分の任意の断層面画像を得るＸ線ＣＴ撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray CT imaging apparatus that irradiates a part of a subject with an X-ray cone beam and obtains an arbitrary tomographic image of the part.
コーンビーム型のＸ線ＣＴ（Computed Tomography）撮影装置を用いて、被写体の目標箇所（患部等）の断層画像を取得する場合、撮影箇所が極めて限られた範囲のもの、すなわち局所撮影となるので、撮影対象となる目標箇所を正確に撮影領域内に収めるためには、予め目標箇所の位置決めを行う必要がある。従来では、次のような方法によって目標箇所の位置決めを行うようにしていた。 When a tomographic image of a target location (affected area, etc.) of a subject is acquired using a cone beam type X-ray CT (Computed Tomography) imaging device, the imaging location is in a very limited range, that is, local imaging. In order to accurately place the target location to be imaged within the imaging area, it is necessary to position the target location in advance. Conventionally, the target location is positioned by the following method.
すなわち、まずＣＴ撮影を行い、その後に断層画像（ＣＴ像）再構成用の透視画像を複数枚用意するために、再構成位置設定用の、つまりは目標箇所設定用の透視画像を複数取得する。それから、取得された複数の透視画像の中から、所望のものを目標箇所設定用としてピックアップし、そのピックアップされた透視画像に基づいて目標箇所の三次元位置を決定する。そして、その決定された箇所の近傍のみを再構成することにより、目標箇所の断層画像を得ることができる、というものであった。このようなＸ線ＣＴ撮影方法を採るものとしては、例えば、特許文献１において開示されたものが知られている。
前記従来技術によるＸ線ＣＴ撮影方法は、撮影領域に目標箇所が含まれるよう、比較的大きな領域に亘る範囲の断層画像を撮影しておき、その後にＣＴスキャンを行っての広い範囲に亘って撮影された透視画像から目標箇所を割出し、断層画像として再構成すべき箇所を求めるという手段である。 In the conventional X-ray CT imaging method, a tomographic image in a range over a relatively large area is acquired so that a target location is included in the imaging area, and then a CT scan is performed over a wide range. This is a means for determining a target location from a photographed fluoroscopic image and obtaining a location to be reconstructed as a tomographic image.
この手段では、広い範囲に亘る撮影装置並びに、広い範囲に亘る透視画像を取得するため、Ｘ線の被爆量が大きくなる傾向があるとともに、Ｘ線ＣＴ撮影装置装置が大型化し易い。従って、装置の小型化や、断層撮影に必要な時間を短縮させて撮影の効率化を図るには改善の余地が残されているものであった。 With this means, since an imaging device over a wide range and a fluoroscopic image over a wide range are acquired, the amount of X-ray exposure tends to increase and the size of the X-ray CT imaging device tends to increase. Therefore, there is room for improvement in order to reduce the size of the apparatus and shorten the time required for tomography to improve the efficiency of imaging.
本発明の目的は、局所箇所の撮影に適したＸ線コーンビームを用いたＸ線ＣＴ撮影装置を、比較的小型の装置としながらも、比較的短時間で目標箇所の位置決めが正確に行え、しかもＸ線の被爆量も少なくて済むようになるものとして提供する点にある。 An object of the present invention is to accurately position a target location in a relatively short time while making an X-ray CT imaging device using an X-ray cone beam suitable for imaging a local location as a relatively small device, In addition, the X-ray exposure amount can be reduced.
上記目的を達成するために、本発明の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置は、旋回アームに対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して撮影を行うように構成された局所Ｘ線ＣＴ撮影装置であって、制御装置と、表示手段とを備え、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行い、前記表示手段が、前記予備撮影によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像のそれぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示し、前記制御装置が、前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれに表示される指標を移動させるとともに、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させ、かくして、前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回アームの旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節を行い、該位置調節の後に、前記旋回アームを被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a local X-ray CT imaging apparatus according to the present invention includes an X-ray generator and a two-dimensional X-ray image sensor arranged to face a swivel arm , the X-ray generator and the two-dimensional X-ray. A local X-ray CT imaging apparatus configured to perform imaging by irradiating an X-ray cone beam to a local part of the subject while rotating the subject located between the image sensor and the control device; Display means, and performs preliminary photographing for photographing the subject under a plurality of positional conditions in which the X-ray generator, the subject, and the two-dimensional X-ray image sensor have different positional relationships, and the display means Simultaneously displaying a plurality of fluoroscopic images obtained by the preliminary photographing, and displaying an index for designating a target location on each of the plurality of fluoroscopic images, and the control device includes the display means In response to an operation of moving the displayed index, the index displayed on each of the plurality of fluoroscopic images is moved, and each of the plurality of fluoroscopic images is captured in the vertical direction of each of the plurality of fluoroscopic images. The position of the three members is moved so that the index to be displayed on each of the plurality of fluoroscopic images is moved by an amount based on the ratio, and thus the turning center of the turning arm comes to the three-dimensional position of the subject at the subject. Position adjustment for adjusting the relationship is performed, and after the position adjustment, main imaging for capturing a tomographic image of the object by rotating the swivel arm with respect to the object is performed.
本発明の別の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置は、旋回アームに対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して撮影を行うように構成された局所Ｘ線ＣＴ撮影装置であって、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行う予備撮影手段と、該予備撮影手段によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像それぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示する表示手段と、前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させる位置決め操作手段と、前記位置決め操作手段によって定められる前記複数の透視画像上それぞれの前記指標の位置より求められた前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回アームの旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節手段と、該位置調節手段による位置調節の後に、前記旋回アームを前記被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影手段と、を備えることを特徴とする。 Another local X-ray CT imaging apparatus of the present invention includes an X-ray generator and a two-dimensional X-ray image sensor arranged opposite to a swivel arm between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor. A local X-ray CT imaging apparatus configured to perform imaging by irradiating an X-ray cone beam to a local part of the subject while turning the subject, wherein the X-ray generator, the subject, Preliminary imaging means for performing preliminary imaging for imaging the subject under a plurality of positional conditions in which the positional relationship of the three parties of the two-dimensional X-ray image sensor is different from each other, and a plurality of fluoroscopic images obtained by the preliminary imaging means are simultaneously displayed. In addition, a display means for displaying an index for designating a target location on each of the plurality of fluoroscopic images, and an operation for moving the index displayed on the display means, The vertical direction of each of the plurality of fluoroscopic images is determined by positioning operation means for moving an index to be displayed on each of the plurality of fluoroscopic images by an amount based on the imaging ratio of each of the plurality of fluoroscopic images, and the positioning operation means Position adjusting means for adjusting the positional relationship of the three members so that the turning center of the turning arm comes to the three-dimensional position of the target at the target location obtained from the positions of the indices on a plurality of fluoroscopic images; And after the position adjustment by the position adjustment means, the present invention comprises a main photographing means for photographing the tomographic image of the subject by turning the turning arm with respect to the subject.
これらのような構成によれば、ＣＴ撮影の前に、被写体の正面と側面といった具合に、Ｘ線発生器と被写体と二次元Ｘ線イメージセンサとの位置関係を少なくとも２通りで透視画像を撮影するので、その２通りの透視画像において目標箇所が定められることにより、ＣＴ撮影対象となる目標箇所の三次元位置が正確に位置決めされるようになる。そして、位置調節手段の機能により、求められた目標箇所の三次元位置に旋回中心が来て旋回アームと被写体とが相対回転してＣＴ撮影されるので、患部等の目標箇所を正確に位置決めした状態で、意図する箇所の断層画像を得ることができる。 According to such a configuration, before CT imaging, a fluoroscopic image is taken with at least two types of positional relationships between the X-ray generator, the subject, and the two-dimensional X-ray image sensor, such as the front and side surfaces of the subject. Therefore, by setting the target location in the two types of fluoroscopic images, the three-dimensional position of the target location as the CT imaging target is accurately positioned. Then, by the function of the position adjusting means, since pivot arm to come pivot to the three-dimensional position of the target location determined and the subject is CT imaging by relative rotation, and accurately position the target location, such as a diseased part In the state, a tomographic image of an intended location can be obtained.
例えば、一つの透視画像において、目標箇所を標的とする際、少なくとも１点の目標位置を指定すると、表示された前記透視画像においての、前記目標位置を通るＸ線のなす直線の三次元データが算出される。位置を変えて撮影した別の透視画像においても同様に直線の三次元データを算出し、全ての直線の交点から、演算によって自動的に前記目標位置の三次元位置が算出される、という原理を用いることができる。その結果、まず撮影対象となるべき目標箇所を少なくとも２枚の透視画像を用いて正確に位置決めし、それからＸ線ＣＴ撮影を行うようになるので、少ない予備撮影によって迅速に、かつ、正確に位置決めでき、短時間で効率良く意図する箇所の断層画像が得られるＸ線ＣＴ撮影装置を提供することができた。 For example, when targeting a target location in one fluoroscopic image, if at least one target position is specified, three-dimensional data of a straight line formed by X-rays passing through the target position in the displayed fluoroscopic image is obtained. Calculated. Similarly, in another perspective image taken at different positions, straight line three-dimensional data is calculated, and the three-dimensional position of the target position is automatically calculated by calculation from the intersection of all straight lines. Can be used. As a result, the target location to be imaged first is accurately positioned using at least two fluoroscopic images, and then X-ray CT imaging is performed, so positioning can be performed quickly and accurately with less preliminary imaging. An X-ray CT imaging apparatus capable of obtaining a tomographic image of an intended location efficiently in a short time can be provided.
このような構成の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率を変更可能な比率変更手段を備えるものとしてもよい。このとき、前記被写体となる被験者が座る椅子を設け、前記比率変更手段が、前記椅子を移動させることで前記比率を変更するものとしてもよい。 In the local X-ray CT imaging apparatus having such a configuration, the ratio of the interval between the subject and the two-dimensional X-ray image sensor to the interval between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor can be changed. A ratio changing unit may be provided. At this time, a chair on which the subject as the subject sits may be provided, and the ratio changing unit may change the ratio by moving the chair.
この構成によれば、Ｘ線ＣＴ撮影による断層画像の撮影時よりも、その位置決めのための透視画像の撮影時の方が、Ｘ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、被写体と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率が小に、即ち、画像が小さく縮小されて撮影されるから、被写体における患部等の目標箇所を探し出す全体領域を大きくすることができる。従って、目標箇所が存在する透視画像をひとつ得るのに、位置条件を変えて複数の透視画像を取る必要が無く一つの透視画像で済む、という具合に、無駄な透視画像を撮影することが規制できて、効率良く目標箇所の存在する透視画像を取得することができる。 According to this configuration, the subject for the distance between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor is greater when the fluoroscopic image for positioning is taken than when the tomographic image is taken by X-ray CT. And the two-dimensional X-ray image sensor are photographed with a small ratio of the distance between the two-dimensional X-ray image sensor, that is, the image is reduced to a small size. Therefore, in order to obtain one fluoroscopic image in which a target location exists, it is not necessary to take a plurality of fluoroscopic images by changing the position condition, and only one fluoroscopic image is required. Thus, it is possible to efficiently obtain a fluoroscopic image having a target location.
又、上述のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記予備撮影による透視画像の撮影を、前記二次元Ｘ線イメージセンサを前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線コーンビームに対して直交する方向にスライドさせながら行う走査撮影手段を備えるものとしてもよい。 In any one of the above-mentioned local X-ray CT imaging apparatuses, the two-dimensional X-ray image sensor is orthogonal to the X-ray cone beam irradiated from the X-ray generator for imaging the fluoroscopic image by the preliminary imaging. It is good also as what has a scanning imaging | photography means performed while making it slide in the direction to do.
このような構成によれば、Ｘ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサを、照射されるＸ線コーンビームに対して直交する方向に、好ましくは、水平方向である横方向又は垂直方向である縦方向にスライド移動させるので、Ｘ線発生器との間隔が殆ど変化しない状態で、実質的に透視画像の領域を広げることができ、被写体における患部等の目標箇所位置を探し出す全体領域を大きくすることができる。従って、無駄な透視画像を撮影することが規制できて、効率良く目標箇所の存在する透視画像を取得することができる。 According to such a configuration, the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor are arranged in a direction orthogonal to the irradiated X-ray cone beam, preferably in the horizontal direction or the horizontal direction. Since the slide movement is performed in the vertical direction, the fluoroscopic image area can be substantially expanded in a state where the distance from the X-ray generator hardly changes, and the entire area for finding the target location of the affected part in the subject is enlarged. be able to. Therefore, it is possible to restrict the shooting of useless fluoroscopic images, and it is possible to efficiently acquire a fluoroscopic image having a target location.
又、上述のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記複数の透視画像が、前記予備撮影の撮影時において前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサが前記被写体に対してなす角度が異なる２つの位置条件で撮影された第１及び第２の透視画像であり、該第１及び第２の透視画像のそれぞれにおいて前記指標を移動させる前記上下方向を、前記旋回アームが旋回する平面に対して垂直な方向となる第１方向とする。 Further, in any one of the above-mentioned local X-ray CT imaging apparatuses, the plurality of fluoroscopic images are angles formed by the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor with respect to the subject at the time of the preliminary imaging. Are first and second fluoroscopic images photographed under two different position conditions, and a plane in which the swivel arm pivots in the vertical direction in which the index is moved in each of the first and second fluoroscopic images. The first direction is a direction perpendicular to the first direction.
そして、このように構成するとき、前記指標が前記透視画像上に表示されるカーソルであり、前記指標の移動操作を受けて、前記第１の透視画像において前記カーソルを移動させて前記第１方向と異なる第２方向の位置を設定した後、前記第２の透視画像において前記カーソルを移動させることで前記第１及び第２方向と異なる第３方向の位置を設定するとともに、前記第１方向の位置については前記カーソルを前記第１及び第２の透視画像間で移動させることで設定することによって、前記目標箇所を特定するものとしてもよい。 And when comprised in this way, the said index | index is a cursor displayed on the said fluoroscopic image, In response to the movement operation of the said index | index, the said cursor is moved in the said 1st fluoroscopic image, and said 1st direction And setting a position in a third direction different from the first and second directions by moving the cursor in the second fluoroscopic image. The target position may be specified by setting the position by moving the cursor between the first and second fluoroscopic images.
このように構成することで、液晶画面等の表示手段で透視画像を表示しながら目標箇所を定めるものであり、一方に表示されている透視画像において縦又は横のカーソルを特定すれば、目標箇所の二次元位置が定まるようになり、もう一方の透視画像で先ほどとは異なる横又は縦のカーソルを特定することにより、三次元位置が定まるようになる。このように縦横の十字カーソル等の周知のカーソルを用いて目標箇所を特定すること（ポインティング）は、パソコン等の普及機器を用いて簡単に行うことができるので、使い勝手が良く便利である。 By configuring in this way, a target location is determined while displaying a fluoroscopic image on a display means such as a liquid crystal screen, and if a vertical or horizontal cursor is specified in the fluoroscopic image displayed on one side, the target location is determined. The two-dimensional position is determined, and the three-dimensional position is determined by specifying a horizontal or vertical cursor different from the previous one in the other fluoroscopic image. Thus, specifying a target location using a known cursor such as a vertical or horizontal cross cursor (pointing) can be easily performed using a popular device such as a personal computer, so that it is convenient and convenient.
上述のいずれかの局所Ｘ線ＣＴ撮影装置において、前記目標箇所を定めるための前記複数の透視画像と、それら透視画像から求められた目標箇所の前記断層画像とを対応させる関連付けをして記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されている透視画像の中から選択されて前記表示手段で表示される前記透視画像における被写体の前記目標箇所が特定されると、その特定された目標箇所の前記断層画像を前記表示手段で表示する機能、又は／及び、前記画像記憶手段に記憶されている断層画像の中から選択された前記断層画像が前記表示手段で表示されている状態において、その表示されている断層画像の位置を求めるために用いられた前記透視画像を表示する機能を備えた画像呼出手段と、を備えるものとしてもよい。 In any one of the local X-ray CT imaging apparatuses described above, the plurality of fluoroscopic images for determining the target location and the tomographic images of the target location determined from the fluoroscopic images are associated and stored. When the target portion of the subject in the fluoroscopic image selected from the image storage means and the fluoroscopic image stored in the image storage means and displayed on the display means is specified, the specified target location A function of displaying the tomographic image on the display means, and / or in a state where the tomographic image selected from the tomographic images stored in the image storage means is displayed on the display means Image calling means having a function of displaying the fluoroscopic image used for obtaining the position of the displayed tomographic image may be provided.
このような構成によれば、ＣＴ撮影に先立つ複数の透視画像と、それによって位置決めされてのＣＴ撮影による断層画像とがリンク、即ち対応させる関連付けがされて記憶されるとともに、それらリンクされている透視画像と断層画像のうちの一方を指定すると、その相手方の画像が自動的に検索されて呼び出されるので、関連する画像が迅速に検索できて大変便利である。例えば、内耳部分の断層画像が表示手段で表示されているときのクリック操作で、その位置決めに用いた２枚又はそれ以上の透視画像が探し出されて表示されるとか、２枚の透視画像を選択して表示しているときのクリック操作で、それら透視画像によって位置決めされた箇所の断層画像が探し出されて表示される、という具合である。 According to such a configuration, a plurality of fluoroscopic images prior to CT imaging and a tomographic image obtained by CT imaging positioned thereby are linked, that is, associated with each other, stored and linked. When one of the fluoroscopic image and the tomographic image is designated, the image of the other party is automatically retrieved and called, so that it is very convenient that related images can be quickly retrieved. For example, when a tomographic image of the inner ear is displayed on the display means, two or more fluoroscopic images used for positioning are searched for and displayed, or two fluoroscopic images are displayed. For example, a tomographic image of a portion positioned by the fluoroscopic images is searched for and displayed by a click operation when selected and displayed.
更に、三次元位置が求められるに伴って、その求められた三次元位置に関する前記断層画像の撮影領域を表示手段で表示されている前記透視画像上において表示する撮影領域表示制御手段を備えるものとしてもよい。 Furthermore, as the three-dimensional position is obtained, the photographing area display control means for displaying the photographing area of the tomographic image related to the obtained three-dimensional position on the fluoroscopic image displayed on the display means is provided. Also good.
これにより、複数の透視画像から目標箇所の三次元位置が求められたら、その時点でその目標箇所に関するＣＴ撮影による断層画像の撮影領域が同時表示される。従って、ＣＴ撮影後に再構成された画像、即ち断層画像を見るまで待つことなく、目標箇所が定まった時点で断層画像の撮影領域を把握することができるので、大変便利である。例えば、断層画像領域が大きい場合には、ＣＴ撮影比率を縮小したり、断層画像領域が小さい場合には、ＣＴ撮影比率を拡大したりすることが事前に行えるので、ＣＴ撮影終了後に、再度撮り直すということが未然に防止できる等の利点がある。 As a result, when the three-dimensional position of the target location is obtained from the plurality of fluoroscopic images, the tomographic image capturing region by CT imaging related to the target location is simultaneously displayed. Therefore, the imaging region of the tomographic image can be grasped at the time when the target location is determined without waiting until the image reconstructed after CT imaging, that is, the tomographic image is viewed, which is very convenient. For example, if the tomographic image area is large, the CT imaging ratio can be reduced, or if the tomographic image area is small, the CT imaging ratio can be increased in advance. There is an advantage that it is possible to prevent the problem from being corrected.
又、本発明の局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法は、旋回アームに対向配置したＸ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとを、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間に位置する被写体に対して旋回させながら前記被写体の局所部位にＸ線コーンビームを照射して、前記被写体の断層画像を撮影させる制御装置を備えた局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法であって、該制御装置が、前記局所Ｘ線ＣＴ撮影装置の表示手段に、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において撮影された前記被写体の複数の透視画像を同時に表示させるステップと、該複数の透視画像のそれぞれの上に前記断層画像の撮影を行う際の前記旋回アームの旋回中心を決定する目標箇所を指定する指標を表示させるステップと、前記表示手段上のいずれかの透視画像の上に表示された前記指標の移動を受け付けたとき、前記複数の透視画像間のそれぞれの撮影比率に応じて前記複数の透視画像上に表示させる他方の指標の移動量を算出するステップと、前記表示された複数の透視画像のそれぞれの上下方向について、前記指標の一方の移動に応じて、他方の指標を前記算出した移動量だけ連動的に移動させるステップと、を実行することを特徴とする。 The image display method in the local X-ray CT imaging apparatus of the present invention includes an X-ray generator and a two-dimensional X-ray image sensor arranged opposite to a swivel arm , and the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor. Image display in a local X-ray CT imaging apparatus including a control device that irradiates a local region of the subject while irradiating the subject located between and a X-ray cone beam to image a tomographic image of the subject In the method, the control device includes a plurality of positions in which the positional relationship among the three components of the X-ray generator, the subject, and the two-dimensional X-ray image sensor is different from each other on the display unit of the local X-ray CT imaging apparatus. a step of displaying a plurality of perspective images of the object photographed simultaneously in condition, turning of the swivel arm when taking the tomographic image on each of the plurality of perspective images A step of displaying an indicator that specifies a target location to determine a, upon receiving the movement of the indicator displayed on either the fluoroscopic image on the display means, each of the imaging between the plurality of fluoroscopic images Calculating the amount of movement of the other index to be displayed on the plurality of fluoroscopic images according to the ratio, and according to the movement of one of the indices in the vertical direction of each of the displayed fluoroscopic images , And moving the other index by the calculated amount of movement in an interlocking manner .
本発明によると、まず撮影対象となるべき目標箇所を少なくとも２枚の透視画像を用いて正確に位置決めし、それからＸ線ＣＴ撮影を行うようになるので、少ない予備撮影によって迅速に、かつ、正確に位置決めでき、短時間で効率良く意図する箇所の断層画像を得ることができる。この際、位置決め操作手段により、複数の透視画像で表示される指標を、その透視画像の撮影比率に応じて移動させることにより、被写体における三次元位置に旋回中心の設定動作を簡易化することができるとともに、より迅速な設定を行うことができる。 According to the present invention, first, a target location to be imaged is accurately positioned using at least two fluoroscopic images, and then X-ray CT imaging is performed. The tomographic image of the intended location can be obtained efficiently in a short time. At this time, it is possible to simplify the setting operation of the turning center to the three-dimensional position in the subject by moving the index displayed by the plurality of fluoroscopic images according to the imaging ratio of the fluoroscopic images by the positioning operation means. It is possible to set more quickly.
又、Ｘ線ＣＴ撮影による断層画像の撮影時よりも、その位置決めのための透視画像の撮影時の方が、Ｘ線発生器と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、被写体と二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率が大に、即ち、画像が小さく縮小されて撮影されるものとすることで、被写体における患部等の目標位置を探し出す全体領域を大きくすることができる。 In addition, when photographing a fluoroscopic image for positioning, the subject and the two-dimensional X-ray with respect to the distance between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor are better than when photographing a tomographic image by X-ray CT. By setting the ratio of the distance to the line image sensor to be large, that is, by taking an image with a reduced image, it is possible to enlarge the entire area where the target position such as the affected part of the subject is searched.
更に、無駄な透視画像を撮影することを規制することができることで、効率良く目標位置の存在する透視画像取得することができる。又、縦横の十字カーソルを用いて目標位置を特定すること（ポインティング）により、パソコン等の普及機器を用いて簡単に行うことができるので、使い勝手が良く便利な構成となる。 Furthermore, since it is possible to restrict the shooting of useless fluoroscopic images, it is possible to efficiently acquire a fluoroscopic image having a target position. Also, by specifying the target position using the vertical and horizontal cross cursors (pointing), it can be easily performed using a popular device such as a personal computer, so that it is easy to use and has a convenient configuration.
又、ＣＴ撮影に先立つ複数の透視画像と、それによって位置決めされてのＣＴ撮影による断層画像とがリンクされて記憶されるとともに、それらリンクされている透視画像と断層画像のうちの一方を指定すると、その相手方の画像が自動的に検索されて呼び出されるので、関連する画像を迅速に検索できる。 Further, a plurality of fluoroscopic images prior to CT imaging and a tomographic image obtained by CT imaging positioned thereby are linked and stored, and one of the linked fluoroscopic images and tomographic images is designated. Since the image of the other party is automatically searched and called, the related images can be searched quickly.
更に、複数の透視画像から目標位置の三次元位置が求められた場合に、その時点でその目標位置に関するＣＴ撮影による断層画像の撮影領域が同時表示されるものとすることで、ＣＴ撮影後に再構成された画像、即ち断層画像を見るまで待つことなく、目標位置が定まった時点で断層画像の撮影領域を把握することができる。 Furthermore, when the three-dimensional position of the target position is obtained from a plurality of fluoroscopic images, the tomographic image capturing area by CT imaging related to the target position is displayed at the same time, so that the CT image can be reproduced after CT imaging. The imaging region of the tomographic image can be grasped when the target position is determined without waiting until the constructed image, that is, the tomographic image is viewed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに、図１は本発明のＸ線ＣＴ撮影装置の外観を示す正面図と側面図、図２は基本構成図であり、図３には位置決め方法の原理を示す概念図を示している。尚、図３と図７におけるｄは、旋回手段３の旋回移動軌跡である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a front view and a side view showing an external appearance of the X-ray CT imaging apparatus of the present invention, FIG. 2 is a basic configuration diagram, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing the principle of a positioning method. Note that d in FIG. 3 and FIG. 7 is a turning movement locus of the turning means 3.
Ｘ線ＣＴ撮影装置２０は、図１、図２に示すように、門型の非常に剛性の高い構造体である主フレーム１０を全体の支持体として構成されている。この主フレーム１０は、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向した状態で吊り下げ配置した旋回手段３を回転可能に支持するアーム１０ａ、このアーム１０ａの基端部を固定保持している１対の横ビーム１０ｂ、この横ビーム１０ｂを支えている一対の縦ビーム１０ｃ、一対の縦ビーム１０ｃが固定載置され、この装置２０全体の基礎となっているベース１０ｄから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray
この主フレーム１０を構成する部材は、それぞれ、剛性の高い鋼鉄材が用いられ、また、適宜、筋交いや、角補強部材が設けられて変形に強いものとなっており、回転時に、旋回手段３の旋回中心３ａが変動しないようになっている。このように主フレーム１０は、旋回手段３の旋回振れが生じないような構造体としているので、特に、旋回振れがないことが要求されるＸ線ＣＴ撮影装置として、ふさわしい。
Each of the members constituting the
操作パネル１０ｅは、主フレーム１０の一方の縦ビーム１０ｃの表面で、術者が、立位で操作がし易いような位置に設けられている。被写体保持手段４の椅子４ｂを載置しているのは、後に図３で説明する被写***置移動手段５であり、椅子４ｂをＸ，Ｙ，Ｚ方向に、つまり、前後左右上下方向に移動させ、また、椅子４ｂの背板４ａを傾動させて、被写体Ｏの頭部を傾動保持させることができる。
The
次に、Ｘ線ＣＴ撮影装置の基本構成について説明する。Ｘ線ＣＴ撮影装置２０は、図２に示すように、全ての動作の基本となる制御装置７を備えるとともに、Ｘ線撮影手段Ａ、Ｘ線ビーム調整手段Ｂ、旋回手段駆動制御手段Ｃ、演算処理手段６、液晶画面等の表示モニター（表示手段の一例）Ｅ、被写体Ｏを固定保持する被写体保持手段４、被写体保持手段４を移動させる被写***置移動手段５、主フレーム１０、操作部１１、操作パネル１０ｅ等を備えている。また、８はキーボード、９はマウスである。
Next, the basic configuration of the X-ray CT imaging apparatus will be described. As shown in FIG. 2, the X-ray
Ｘ線撮影手段Ａは旋回手段３を有しており、この旋回手段３は、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向した状態で吊り下げ配置している。旋回手段３は、図示のようなアーム状の旋回アームでも良いし、患者を水平にして撮影する周知のガントリでも良く、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２とを対向配置させつつ旋回できるものであれば、適宜の形状で良い。Ｘ線ビーム調整手段Ｂは、Ｘ線ビーム幅制限手段Ｂ１、Ｘ線ビームコントローラＢ２、出射制御スリットＢ３を有して構成されており、Ｘ線管より発射するＸ線ビームをＸ線ビーム幅制限手段Ｂ１で調整して、所望のビーム幅のＸ線コーンビーム１ａが放射できるようになっている。このＸ線ビーム調整手段ＢをＸ線発生器１に装備しても良い。尚、ここに述べるＸ線コーンビーム１ａは円錐を形成するビーム形状であっても良いし、角錐を形成するビーム形状であっても良い。
The X-ray imaging means A has a turning means 3, and the turning means 3 suspends the
Ｘ線ビームコントローラＢ２により、後述の透視画像を得る際は、断面が大きなＸ線ビームが照射され、後述のＸ線ＣＴ撮影である断層画像の撮影の際は、断面が小さなＸ線ビームが照射されるようにしておけば、比較的Ｘ線照射量の少ない透視画像については広い範囲の透視画像が得られ、連続してＸ線照射するためには、比較的Ｘ線照射量の多い断層画像の撮影については関心領域のみにとどめてＸ線放射することができ、診断効率が良く、かつ、Ｘ線照射量を抑えた構成とすることができる。Ｘ線ＭＯＳセンサ等、広範囲のセンサを用いると、なおさら上記の効率が高い。 When obtaining a later-described fluoroscopic image by the X-ray beam controller B2, an X-ray beam having a large cross section is irradiated, and when taking a tomographic image as X-ray CT imaging described later, an X-ray beam having a small cross section is irradiated. By doing so, a wide range of fluoroscopic images are obtained for fluoroscopic images with a relatively small amount of X-ray irradiation, and tomographic images with a relatively large amount of X-ray irradiation for continuous X-ray irradiation. The X-ray emission can be performed only in the region of interest, the diagnostic efficiency is good, and the X-ray irradiation amount can be reduced. When a wide range of sensors such as an X-ray MOS sensor is used, the above efficiency is even higher.
一方の二次元Ｘ線イメージセンサ２は、Ｘ線ＩＩの表面に設けたシンチレータ層に当たったＸ線が可視光に変換され、この可視光を光電変換器により電子に変換し電子増倍してこの電子を蛍光体により可視光に変換しレンズを通して二次元配列されたＣＣＤ(固体撮像素子)カメラで撮影する構成である。尚、二次元Ｘ線イメージセンサ２としては、これ以外にＸ線ＴＦＴ（Thin Film Transistor）センサ、Ｘ線ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）センサ、Ｘ線ＩＩ（Image Intensifier）カメラ、Ｘ線アモルファスセレンセンサ、Ｘ線ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、増幅器付きＸ線ＣＣＤセンサ（ＸＩＣＣＤ）などを使用することも可能である。
One two-dimensional
被写体保持手段４は、被写体（患者）Ｏを座位で保持する椅子４ｂと、この椅子４ｂの背部に設けられた頭部固定手段４ａとを備えている。被写***置移動手段５は、被写体保持手段４を図１（ａ）の正面から向かって左右方向であるＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ５１、被写体保持手段４を図１（ａ）の正面から向かって前後方向であるＹ方向に移動させるＹ軸制御モータ５２、被写体保持手段４を図１（ａ）の正面から向かって上下方向に移動させる上下移動手段であるＺ軸制御モータ５３を備えている。
The subject holding means 4 includes a
これらモータ５１〜５３で駆動されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブル（図示省略）は、それぞれ周知のクロスローラガイドや、通常のベアリングとガイドを組み合わせたものなどで構成され、正確に直線移動ができるものである。また、モータ５１〜５３による、これらのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブルの移動は、ラックとピニオン方式や、ボールネジ方式や、通常のネジ軸を用いる方式などを適用できるが、正確に位置決めできるものが望ましい。 The X-axis, Y-axis, and Z-axis linear movement tables (not shown) driven by these motors 51 to 53 are each composed of a well-known cross roller guide or a combination of ordinary bearings and guides. It can be linearly moved. In addition, the movement of these X-axis, Y-axis, and Z-axis linear movement tables by the motors 51 to 53 can be applied with a rack and pinion method, a ball screw method, a method using a normal screw shaft, or the like. What can be positioned is desirable.
こうして、被写体Ｏを椅子４ｂに座らせ、頭部固定手段４ａで、被写体Ｏの頭部を固定保持し、被写***置移動手段５を用いて、旋回手段３の旋回中心３ａに、被写体Ｏの内部の局所部位の中心に合わせることができる。旋回手段３にガントリを用いる場合は、通常被写体をベッドに横臥させるので、被写体保持手段４もベッド形状とし、患者が上を向いて横臥した正面から見て、左右方向であるＸ方向、前後方向であるＹ方向、上下方向であるＺ方向に、三次元に移動可能に構成する。即ち、本出願の実施形態のように、患者が座り、又は起立するなどして、者の撮影対象部位の周りの水平面上で、旋回手段が旋回するものでも良いが、患者が横臥し、患者の撮影対象部位の周りの垂直面上で旋回手段が旋回するものでも良い。
In this way, the subject O is seated on the
以上は、旋回手段に対する被写体の位置調整を、旋回手段３は固定で、被写体保持手段４のみ移動させることにより行う例であるが、一方、被写体保持手段４を被写***置移動手段５で移動させる替わりに、被写体保持手段４は固定して、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれの方向にも動かさず、後述のＸＹテーブル３１と昇降制御モータ３２を用いて、旋回手段３側を移動させて、旋回手段３の旋回中心３ａを、被写体Ｏの内部の局所部位の中心に合わせることも可能である。勿論、被写体保持手段４と旋回手段３との双方を複合的に移動させて、位置調整を行うようにしても良い。
The above is an example in which the position of the subject relative to the turning means is adjusted by moving only the subject holding means 4 while the turning means 3 is fixed. On the other hand, instead of moving the subject holding means 4 by the subject
旋回手段３には、水平面上で互いに直交する方向に移動可能なＸＹテーブル３１と、ＸＹテーブル３１を図１（ａ）の正面から向かって左右方向であるＸ方向に移動させるＸ軸制御モータ３１ａと、Ｘ方向と直交するＹ方向に移動させるＹ軸制御モータ３１ｂと、ＸＹテーブル３１に垂直方向に直交する、図１（ａ）の正面から向かって上下方向に旋回手段３を移動させる昇降制御モータ３２と、旋回手段３を旋回させる回転制御モータ３３とが設けられており、Ｘ軸制御モータ３１ａ、Ｙ軸制御モータ３１ｂを制御することによって、旋回手段３の旋回中心３ａをＸＹ方向に位置調整可能とし、昇降制御モータ３２を駆動することによって旋回手段３が上下に昇降するとともに、撮影時には回転制御モータ３３を等速度で駆動させて旋回手段３を被写体Ｏの周りに旋回できるようにしている。このように、昇降制御モータ３２は、旋回手段３のアーム上下位置調整手段を構成している。
The swiveling means 3 includes an XY table 31 that can move in directions orthogonal to each other on a horizontal plane, and an
また、旋回手段３の旋回中心３ａ、つまり、旋回軸が鉛直に設けられ、旋回手段３が水平に回転し、Ｘ線コーンビーム１ａが水平に局所照射されるので、装置を占有床面積の少ない縦型として構成することができる。この回転制御モータ３３は、旋回手段３の旋回駆動手段を構成しており、サーボモータなどのように、その回転速度、回転位置を自由に制御することができるモータを用い、また、旋回手段３の旋回中心３ａに軸直結で設置されている。
Further, the
したがって、旋回手段３を等速度又は可変速で回転をさせることができるとともに、その回転位置も時間軸に沿って知ることができるので、タイミングを合わせて、二次元Ｘ線撮像手段２でＸ線透過画像を取り出すのに都合がよく、また、芯振れがなく局所照射Ｘ線ＣＴ撮影を有効に実施することができる。 Therefore, the swiveling means 3 can be rotated at a constant speed or a variable speed, and the rotational position can be known along the time axis. It is convenient for taking out a transmission image, and local irradiation X-ray CT imaging can be effectively carried out with no center shake.
旋回手段３の旋回中心３ａには、中空部３ｂが設けられている。このような中空部３ｂを設けるためには、旋回中心３ａ上に有る関連部品に全て、中空孔を設ける必要があるが、例えば、回転制御モータ３３としては、そのために、中空軸を使用したサーボモータを使用することができる。この中空部３ｂは、旋回手段３に吊り下げ配置されたＸ線発生器１と二次元Ｘ線撮像手段２と、主フレーム１０側に設けた操作部１１との間の接続線を配置するためのものである。
A
回転部分に対して、電気配線を接続する場合、その接続線の配置方法が問題になるが、このように、旋回手段３の旋回中心３ａを通して接続線を配置すると、回転による捻じれなどの影響を最小限にすることができるとともに、配線の美観上も好ましい効果を得ることができる。旋回手段駆動制御手段Ｃは、この実施例ではＸＹテーブルからなる位置調整手段３１と、昇降制御後モータ３２と、回転制御モータ３３とを組み合わせて構成されるが、このような構成に限られない。最も簡易な構造では、旋回手段３の中心３ａは、手回しハンドルを操作して、任意の位置に設定できるようにしてもよい。
When electrical wiring is connected to the rotating portion, the arrangement method of the connecting wire becomes a problem. However, if the connecting wire is arranged through the
この装置２０では、この旋回中心３ａの位置合わせ、つまり、Ｘ線撮影位置設置のために、被写体側を移動させる被写***置移動手段５と、照射側である旋回手段３を移動させるＸＹテーブル３１と昇降制御モータ３２の双方を備えているが、どちらか一方だけ設けてもよい。なお、局所照射Ｘ線ＣＴ撮影の場合には、旋回中心３ａのブレのないことが重要なので、旋回手段３側は、ＣＴ撮影中は旋回だけとし、旋回中心３ａは固定とするのが望ましい。
In this
演算処理手段６は、画像処理解析に高速で作動する演算プロセッサを含んでおり、二次元Ｘ線撮像手段２上に生成されたＸ線透過画像を前処理した後、所定の演算処理を実行することによって、Ｘ線を透過させた物体内部の三次元Ｘ線吸収係数データを算出し、また、このデータの投影面への投影などの演算を行って、外付けの表示手段に投影画像や、Ｘ線画像を表示させ、また必要な記憶媒体に画像情報として記憶させる。 The arithmetic processing means 6 includes an arithmetic processor that operates at high speed for image processing analysis, and performs a predetermined arithmetic processing after pre-processing the X-ray transmission image generated on the two-dimensional X-ray imaging means 2. By calculating the three-dimensional X-ray absorption coefficient data inside the object through which X-rays are transmitted, and performing calculations such as projection of this data on the projection surface, the projection image on the external display means , An X-ray image is displayed and stored as image information in a necessary storage medium.
次に、断層撮影を行う目標箇所の位置決め方法について説明する。本発明によるＸ線ＣＴ撮影装置２０は、Ｘ線発生器１と被写体Ｏと二次元Ｘ線イメージセンサ２の三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において被写体Ｏを撮影する予備撮影手段Ｄと、この予備撮影手段Ｄによって得られる複数の透視画像上において人為的に定められる目標箇所の被写体Ｏにおける二次元位置データを合せて演算処理することにより、目標箇所の被写体Ｏにおける三次元位置を求める演算処理手段６と、この演算処理手段６によって求められた三次元位置に旋回中心３ａが来るように、三者１，Ｏ，２の位置関係を調節する位置調節手段Ｆと、この位置調節手段Ｆによる調節作動の後に、旋回手段３と被写体Ｏとを相対旋回させて被写体Ｏの断層画像を撮影する本撮影手段Ｇとを設けてある。
Next, a method for positioning a target location for tomography will be described. The X-ray
ここで、目標箇所とは、撮影対象となる箇所を指定するために、標的となる箇所のことであり、本明細書に述べる目標箇所ｅは、一定の範囲で指定することも、１点で指定することもできる。要は、本明細書中では、断層撮影をしたい対象を指定する際の目安となれば良い。特定の１点で目標箇所を標的として用いる際、その１点を、本明細書では特に目標位置と呼ぶことにする。本明細書中で述べる目標位置ｍは、この意味である。この目標位置ｍは、撮影領域内に指定されることが望ましく、さらに好ましくは、撮影領域の中心に指定されることが望ましい。 Here, the target location is a location that becomes a target in order to designate a location to be imaged, and the target location e described in this specification can be designated within a certain range. It can also be specified. In short, in this specification, it may be a guideline for designating an object to be tomographed. When a target location is used as a target at a specific one point, that one point is particularly referred to as a target position in this specification. The target position m described in this specification has this meaning. The target position m is preferably specified in the imaging area, and more preferably specified in the center of the imaging area.
さて、図３に示すように、椅子４ｂの姿勢を制御する等して、大雑把に目標箇所を位置決めするのであり、具体的には、被写体Ｏの頭部をＸ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２との間に位置させる。そして、これら三者１、Ｏ，２がある位置関係となる状態、例えば、Ｘ線コーンビームが頭部の正面から背面に抜けるような第１の位置関係Ｐ１に設定し、その状態で撮影して１枚目の透視画像（以下、スカウト画像と言う）ｓｃ１を得る。
Now, as shown in FIG. 3, the target location is roughly positioned by controlling the posture of the
次に、旋回手段３を適宜の角度（例：９０度）旋回移動させて、Ｘ線コーンビームが頭部の左側面から右側面に抜けるような第２の位置関係Ｐ２に設定し、その状態で撮影して２枚目のスカウト画像ｓｃ２を得る。これらスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２は画像記憶手段Ｋに随時記憶されている。これら２回の撮影は、操作パネル１０ｅを操作することによる予備撮影手段Ｄの機能によって行われる。
Next, the swiveling means 3 is swiveled by an appropriate angle (for example, 90 degrees) to set the second positional relationship P2 such that the X-ray cone beam passes from the left side surface of the head to the right side surface. To obtain a second scout image sc2. These scout images sc1 and sc2 are stored in the image storage means K as needed. These two shootings are performed by the function of the preliminary shooting means D by operating the
撮影されたスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２は、図４に示すように、表示モニターＥにおいて左右に並べて表示されるようになっている。そこで、図４（ａ）に示すように、例えば、左側に表示された第１スカウト画像ｓｃ１において、マウス９を操作してカーソルを患部と思われる目標箇所ｅのほぼ中央に移動し、その位置でクリックすると、上下方向の位置である横位置ｈと、左右方向の位置である縦位置ｔが指定される。このとき、第２スカウト画像ｓｃ２上の縦位置ｔ’は、初期位置として中央に、横位置ｈ’は、計算により求められた第１スカウト画像ｓｃ１上の横位置ｈに対応する位置に表示される。
The captured scout images sc1 and sc2 are displayed side by side on the display monitor E as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 4A, for example, in the first scout image sc1 displayed on the left side, the
次に、図４（ａ）に示すように、第２スカウト画像ｓｃ２にカーソルを移動し、この第２スカウト画像ｓｃ２における目標箇所ｅのほぼ中央にカーソルを移動し、その位置、即ち目標位置ｍでクリックすると、今度は左右方向の位置である縦位置ｔ，ｔ’が指定され、これによって目標位置ｍの三次元位置が決定されるのであり、この一連の位置決め動作は、位置決め操作手段Ｊの機能によって行われる。この縦位置は、左横に並べられている第１スカウト画像ｓｃ１においても同時表示されるので、縦横の双方をクリックすれば、いずれのスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２においても目標位置ｍの三次元位置が確定された表示が出るようになっている。 Next, as shown in FIG. 4A, the cursor is moved to the second scout image sc2, and the cursor is moved to the approximate center of the target location e in the second scout image sc2, and the position, that is, the target position m. Is clicked, the vertical positions t and t ′, which are the positions in the left and right direction, are designated, and the three-dimensional position of the target position m is determined by this, and this series of positioning operations is performed by the positioning operation means J. Done by function. Since this vertical position is also displayed simultaneously in the first scout image sc1 arranged on the left and right, if both the vertical and horizontal are clicked, the three-dimensional position of the target position m is found in any of the scout images sc1 and sc2. A fixed display appears.
以上のようにして、目標位置ｍの三次元位置の指定が完了すると、そのデータが演算処理手段６で演算され、Ｘ線撮影手段Ａによる撮影中心位置、すなわち旋回アーム３の旋回中心３ａが目標位置ｍとなるように位置調節制御手段Ｆが機能し、椅子４ｂの位置を調節すべく、Ｘ軸制御モータ５１、Ｙ軸制御モータ５２、及びＺ軸制御モータ５３を制御して、椅子４ｂの位置が調節設定される。又は、椅子４ｂの位置制御モータを設けずに、Ｘ軸制御モータ３１ａ、Ｙ軸制御モータ３１ｂ、及び昇降制御モータ３２を適宜に駆動制御して、旋回手段３の位置を調節設定するようにしても良い。
As described above, when the designation of the three-dimensional position of the target position m is completed, the data is calculated by the arithmetic processing means 6, and the imaging center position by the X-ray imaging means A, that is, the
目標位置の位置決めが完了すると表示モニターＥに、「目標位置セット完了」といった表示が表れ、それを確認した後に、操作パネル１０ｅを操作して本撮影手段Ｇを起動させ、ＣＴ撮影を行う。このＣＴ撮影によって撮影された画像は、撮影終了に伴って演算処理手段６等を用いて再構成され、そのＣＴ撮影による再構成画像、すなわち断層画像は、この撮影に先立って行われた目標位置ｍの位置決め用の２枚のスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２とリンクさせた（関連付けされた）状態で画像記憶手段Ｋに記憶される。
When the positioning of the target position is completed, a display such as “target position setting complete” appears on the display monitor E, and after confirming this, the
以上のように、予備撮影手段Ｄは、Ｘ線発生器１、被写体保持手段４、二次元Ｘ線イメージセンサ２、旋回手段３から少なくとも構成され、本撮影手段Ｇは、予備撮影手段Ｄの他に、演算処理手段６、位置調節手段Ｆを有する構成である。
As described above, the preliminary imaging means D includes at least the
以上のようにして、スカウト画像を用いた予備撮影を行うことにより、目標箇所を正確に位置決めした状態で、無駄なく迅速に意図する箇所に関するＣＴ撮影を行うことができるのであり、撮影された多数のスカウト画像並びにＣＴ画像が制御装置７においてメモリされている。そこで、キーボード８及びマウス９を使ったパソコン操作を行い、例えば、何月何日に撮影されたＣＴ画像を呼び出し、さらに、その呼び出されたＣＴ画像が複数ある場合には、そのうちの一つをクリックして選択すると、その選択されたＣＴ画像が表示されている表示モニターＥの画面右下隅等の箇所に、「スカウト！」という文字が表示される。
As described above, by performing preliminary imaging using a scout image, CT imaging regarding an intended location can be performed quickly and without waste while accurately positioning the target location, and many These scout images and CT images are stored in the
しかして、マウス９を操作して、その「スカウト！」とういう表示部分にカーソルを移動してクリックすると、その表示されているＣＴ画像の位置決めに使われた２枚（又はそれ以上）のスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２が、例えば、表示モニターＥの画面左上隅に同時表示されるのである。この状態で、小さく表示されたスカウト画像をクリックすると、スカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２が横に並ぶ上体で表示モニターＥの画面一杯に表示され、ＣＴ画像が左上隅に小さく表示されるというように、大きさの主従関係が逆転して表示されるようにしておけば好都合である。これら一例の動作は、制御装置７に装備された画像記憶手段Ｋと画像呼出手段Ｌによって制御される。
Then, by operating the
次に、比率設定手段１２について説明する。図２に示すように、Ｘ線発生器１と二次元Ｘ線イメージセンサ２との間隔に対する、被写体Ｏと二次元Ｘ線イメージセンサ２との間隔の相対比率を変更可能な比率変更手段Ｈを制御装置７に設けるとともに、断層画像の撮影時よりもスカウト画像の撮影時の方が相対比率が小となるように設定する比率設定手段１２を操作部１１に設けてある。
Next, the
即ち、スカウト画像上で目標箇所を設定する際には、なるべく大きな撮影領域から選択できるようにすることがその作業性から望ましいが、歯科用や耳鼻咽喉科用等に好適な局所撮影Ｘ線ＣＴ撮影装置２０である場合には、もともと撮影領域が狭いものになっている。そこで、目標箇所を探して決めるためのスカウト画像の撮影では、被写体Ｏの広い領域を撮影するのが得策であるが、このままでは、比較的狭い領域のスカウト画像しか撮れない。
That is, when setting a target location on a scout image, it is desirable from the viewpoint of workability to be able to select from as large an imaging region as possible, but local radiography X-ray CT suitable for dentistry, otolaryngology, etc. In the case of the photographing
そこで、図６に示すように、椅子４ｂの位置を動かして通常の位置から二次元Ｘ線イメージセンサ２側に寄せることにより、二次元Ｘ線イメージセンサ２で検出されるスカウト画像を小さくして、その撮影領域を拡大するのである。比率変更手段Ｈは、椅子４ｂを動かす他、旋回手段３を動かすことでも可能である。被写体Ｏの目標箇所ｅのスカウト画像での大きさをｗ１とすると、図６に仮想線で示すように、椅子４ｂを後方にずらしたときの目標箇所ｅのスカウト画像での大きさはｗ２となる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the scout image detected by the two-dimensional
このとき、ｗ１＞ｗ２であるから、椅子４ｂを後方にずらした状態のほうが、スカウト画像全体の大きさに対する目標箇所ｅの占める割合は小さくなり、従って、スカウト画像としての撮影領域が拡大されたことになるのである。その撮影領域の拡大率はｗ１／ｗ２である。以上においては、理解し易く説明するために、先ず被写体Ｏの目標箇所ｅが断層画像の撮影時の位置にあり、その位置から椅子４ｂの位置を動かして通常の位置から二次元Ｘ線イメージセンサ２側に寄せる例を説明したが、スカウト画像撮影の当初より被写体Ｏの目標箇所ｅが二次元Ｘ線イメージセンサ２側に寄せた位置に来るように制御しても構わない。
At this time, since w1> w2, the ratio of the target location e to the overall size of the scout image is smaller in the state where the
次に、走査撮影手段Ｉについて説明する。この走査撮影手段Ｉの目的とするところは、前述した比率設定手段１２と同様に、スカウト画像の拡大にある。即ち、走査撮影手段Ｉは、予備撮影手段Ｄにおける透視画像の撮影を、二次元Ｘ線イメージセンサ２をＸ線発生器１に対して横又は縦方向にスライドさせながら行わせる機能を持つものである。具体的には、図７に示すように、スカウト画像の撮影時に、適宜の移動手段によって二次元Ｘ線イメージセンサ２を横スライドさせる構成とする。これにより、画像としての横幅は静止時のＱ１からＱ２に拡大され、その拡大率はＱ２／Ｑ１である。尚、図７においては簡単のため、被写体Ｏを省略してある。
Next, the scanning photographing means I will be described. The purpose of the scanning photographing means I is to enlarge the scout image, like the ratio setting means 12 described above. In other words, the scanning photographing means I has a function of photographing the fluoroscopic image in the preliminary photographing means D while sliding the two-dimensional
以下に、本発明によるＸ線ＣＴ撮影装置の特徴について記す。２枚のスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２を取得するときのＸ線発生器１、被写体Ｏ、二次元Ｘ線イメージセンサ２の三者の位置調節においては、撮影部位により、スカウト画像で見易い角度が存在すると思われるので、撮影方向を予めプリセットしておくのが賢明であろう（例えば、耳小骨の撮影では、ａ度とｂ度といった具合に決めておく）。また、術者の知見により、スカウト画像で見易い角度が有る場合には、スカウト画像撮影前に術者が設定すると良い。これらどちらでもない場合には、推奨する撮影角度と決めておけば、角度設定に迷うことなく迅速に作業を進めることができる。
The features of the X-ray CT imaging apparatus according to the present invention will be described below. In the position adjustment of the
従来のＸ線ＣＴ撮影装置では、撮影領域決定のため、回転軸中心及び二次元Ｘ線イメージセンサの中心の高さを示す前後、左右、上下の光マーカ等により位置決めを行うやり方もあったが、この方法では、光マーカが被写体の表面に写り、その位置から被写体内部の撮影領域を推定しなければならず、正確に位置決めすることが困難である。 In the conventional X-ray CT imaging apparatus, there is a method of positioning with the front, rear, left and right optical markers indicating the height of the rotation axis center and the center of the two-dimensional X-ray image sensor in order to determine the imaging region. In this method, the optical marker appears on the surface of the subject, and the photographing area inside the subject must be estimated from the position, and it is difficult to accurately position the subject.
本発明では、ＣＴ撮影の前に、２方向からスカウト画像を撮影し、それらの画像をディスプレイ（表示モニターＥ）に表示し、それらの画像上でマウスを用いて、ＣＴ撮影したい箇所が写っている箇所において、目標箇所ｍをポインティング（クリック）する。ＣＴ撮影したい箇所の空間上の点は、ポインティング位置とＸ線コーンビームの焦点を結ぶ直線上に存在するから、これの直線が少なくとも２本あれば、ＣＴ撮影したい箇所の空間上の点を決定できる。その決定された点がＣＴ撮影の旋回中心となるように、旋回手段３又は椅子４ｂを移動することにより、所望の位置でＣＴ撮影が可能となるのである。
In the present invention, before CT imaging, scout images are taken from two directions, these images are displayed on a display (display monitor E), and a portion of the CT image to be taken is shown on the images using a mouse. The target location m is pointed (clicked) at the location. Since the point on the space where CT imaging is desired exists on the straight line connecting the pointing position and the focal point of the X-ray cone beam, if there are at least two such lines, the point on the space where CT imaging is desired is determined. it can. By moving the turning means 3 or the
図１５（ａ）は、本発明における透視画像の表示を示す概念図、図１５（ｂ）は、透視画像上で定められた目標箇所を基に撮影された目標箇所の断層画像を示す概念図である。 FIG. 15A is a conceptual diagram showing the display of a fluoroscopic image according to the present invention, and FIG. 15B is a conceptual diagram showing a tomographic image of a target location imaged based on the target location defined on the fluoroscopic image. It is.
即ち、図１５（ａ）に示すように、先述の予備撮影手段Ｄによる予備撮影により撮影された複数の透視画像中に表示されている目標箇所ｍを指定するため、カーソルを移動すれば、その位置に対応して、先述する手順により旋回手段が定められた位置で旋回し、Ｘ線ＣＴ撮影である断層撮影を行い、得られた断層画像が図１５（ｂ）に示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に切り出した断層画像として表示される。このＸ，Ｙ，Ｚの各方向に断層画像を取り出して表示する方法は、本出願人による特開２００２−１１０００号公報に開示してあり、本出願の実施例として採用しうるものである。
That is, as shown in FIG. 15A, if the cursor is moved in order to designate a target location m displayed in a plurality of fluoroscopic images photographed by the preliminary photographing by the preliminary photographing means D described above, Corresponding to the position, the turning means turns at the position determined by the above-described procedure, and the tomography which is X-ray CT imaging is performed. As shown in FIG. It is displayed as a tomographic image cut out in each of the Y and Z directions. How to display the X, Y, taken out a tomographic image in each direction of the Z is Yes and disclosed in
また、上記においては、図１７（ａ）のように、画像の切りだし方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向のうち、少なくとも１方向に所定間隔で切り出した例を示したが、図１７（ｂ）のように、撮影関心領域内に軸ＣＴＲを定め、その軸ＣＴＲを中心に回動させるよう、画像処理により、複数の画像を切り出していく方式も考えられる。 Further, in the above, as shown in FIG. 17A, an example in which the image cutout direction is cut out at a predetermined interval in at least one of the X, Y, and Z axis directions has been shown. As shown in b), a method of cutting out a plurality of images by image processing so as to determine an axis CTR within the imaging region of interest and rotate around the axis CTR is also conceivable.
上記の複数の透視画像、その透視画像を基に得られた断層画像は、画像記憶手段Ｋに格納されるので、画像呼出手段Ｌによる任意の呼出しが可能である。さらに、上記の複数の透視画像、その透視画像を基に得られた断層画像を、互いに対応する関連付けをして画像記憶手段Ｋに格納することができるので、透視画像、断層画像のいずれか一方を呼び出した状態で、画像呼出し手段によって他方を呼出すことができる。 Since the plurality of fluoroscopic images and the tomographic image obtained based on the fluoroscopic images are stored in the image storage means K, the image calling means L can be arbitrarily called. Further, since the plurality of fluoroscopic images and the tomographic images obtained based on the fluoroscopic images can be stored in the image storage means K in association with each other, either the fluoroscopic image or the tomographic image is stored. In the state of calling, the other can be called by the image calling means.
その際、透視画像、断層画像を同一の画面に表示しても良い。また、透視画像、断層画像のいずれか一方を複数呼出しておいて、いわゆるサムネイルとして小さく並べて表示しておき、いずれかを選択することで、対応する他方の画像を表示するようにしても良い。また、図１６は、以上の説明による、透視画像を基にしたＸ線ＣＴ撮影の対象となる撮影関心領域の特定から、Ｘ線ＣＴ撮影である断層画像の撮影までの概念的理解のためのイメージ表示である。各部の名称及び作用は、重複するので省略し、図１６では符号を示すに止める。 At that time, the fluoroscopic image and the tomographic image may be displayed on the same screen. Alternatively, a plurality of one of the fluoroscopic image and the tomographic image may be called up and displayed side by side as so-called thumbnails, and the corresponding other image may be displayed by selecting one of them. FIG. 16 is a diagram for conceptual understanding from identification of a region of interest for X-ray CT imaging based on a fluoroscopic image to imaging of a tomographic image as X-ray CT imaging, as described above. It is an image display. Since the names and actions of the respective parts are duplicated, they are omitted and only the reference numerals are shown in FIG.
参考として、コーンビーム型Ｘ線ＣＴ撮影装置における位置決めに要する実際の計算方法について説明する。
１．二方向スカウトは、基本的に、二方向から撮影した透視画像上で点を指定して、空間の一点を決定するものである。
２．スカウト画像上で一点を決めることは、空間上で一直線を決めることと等価である。この直線は、イメージセンサ上の点と焦点とを結ぶ線である。
３．ＣＴ装置で、スカウト撮影時、椅子の位置を基準点から（Ｘ，Ｙ）平面上で平行移動する可能性がある。Ｘ線管の焦点のＺ座標と焦点とイメージセンサとの距離は変化しない。
４．椅子が平行移動すると、撮像系（焦点、旋回中心、イメージセンサ）と被検体の位置関係が相対的に変化する。これは、椅子を固定して、撮像系を椅子の動きとは逆方向に平行移動するのと等価であると考えられる。これは、２．の空間上の直線を平行移動するのと等価である。
５．スカウト画像は２個あるので、空間上の直線は２本存在する。これら２直線は交わる必要がある。従って、２直線は独立ではない。各スカウト画像上でユーザはＸ座標は任意に指定できるが、Ｚ座標は一方を指定すると、他方は自動的に決まるという関係にある。
As a reference, an actual calculation method required for positioning in the cone beam X-ray CT imaging apparatus will be described.
1. The two-way scout basically specifies a point on a space by designating a point on a fluoroscopic image taken from two directions.
2. Determining a point on a scout image is equivalent to determining a straight line in space. This straight line connects a point on the image sensor and the focal point.
3. There is a possibility that the position of the chair may be translated from the reference point on the (X, Y) plane during scout imaging with the CT apparatus. The Z coordinate of the focus of the X-ray tube and the distance between the focus and the image sensor do not change.
4). When the chair moves in parallel, the positional relationship between the imaging system (focus, turning center, image sensor ) and the subject changes relatively. This is considered to be equivalent to fixing the chair and translating the imaging system in the direction opposite to the chair movement. This is because 2. It is equivalent to translating a straight line in the space.
5. Since there are two scout images, there are two straight lines in space. These two straight lines need to intersect. Therefore, the two straight lines are not independent. On each scout image, the user can arbitrarily specify the X coordinate, but if one of the Z coordinates is specified, the other is automatically determined.
参考として、図９〜図１３に、スカウト画像用の撮影から、断層画像の撮影までの一連のＣＴ撮影装置を用いての作業手順（メインルーチン：ステップ♯１〜ステップ♯３０まで）を示すフロー図を示す。図９から図１２までは一連の動作として進行し、それ以降は、画像呼出手段Ｌの持つ機能により、図１３に示すように、透視画像（スカウト画像）から断層画像（ＣＴ画像）を呼出す断層画像呼出し用のサブルーチン（ステップ♯３１〜♯３５まで）か、図１４に示すように、断層画像から透視画像を呼び出す透視画像呼出し用のサブルーチン（ステップ♯３６〜♯４１まで）かを選択し、続けることが可能である。
For reference, FIGS. 9 to 13 are flowcharts showing a work procedure (main routine: from
ここで、各フロー図における補足説明を行う。ステップ♯１における「他のモード」とは、例えばＣＴ撮影等である。ステップ♯１５，２３，３０，３４，４０におけるＵＩＤとは、「Unique ID」であり、各画像に付される固有のIDナンバーである。ステップ♯２のスカウト画像ｓｃ１は１枚目の透視画像であり、ステップ♯７のスカウト画像ｓｃ２は２枚目の透視画像のことである。スカウト画像ｓｃ１とｓｃ２は、以降のいずれのステップにおいても同じ意味である。
Here, supplementary explanation in each flow chart will be given. The “other mode” in
断層画像呼出のサブルーチン（図１３参照）や、透視画像呼出のサブルーチン（図１４参照）は、ステップ＃１から＃３０が終了した後に可能なルーチンである。また、ステップ＃３２における目標位置ｍは複数ありうる。即ち、同一対の透視画像上で、目標位置ｍを複数指定した場合もありうる。尚、フロー図においては、旋回手段３を旋回アームとして記述している。
The tomographic image calling subroutine (see FIG. 13) and the fluoroscopic image calling subroutine (see FIG. 14) are possible routines after
ここで、メインルーチンにおけるステップ♯２４を規定するルーチンＶ（♯２４−１〜♯２４−７）について補足説明する。先ず、モニタに表示された、スカウト画像ｓｃ１の目標位置ｍのモニタにおける二次元位置を、ピクセルによる二次元位置情報として算出する（ステップ♯２４−１）。そして、ピクセルによる二次元位置情報の値及び旋回アーム角度に対応する二次元Ｘ線センサの検出面における目標位置ｍの三次元位置情報、即ち、二次元Ｘ線センサの検出面における、目標位置ｍの検出箇所の、実際の三次元空間における三次元位置情報を算出する（ステップ♯２４−２）。算出された三次元位置情報、旋回アーム角度、Ｘ線発生器の位置情報より、Ｘ線発生器から目標位置ｍを通るＸ線のなす直線ｌ１００の三次元データを算出する（ステップ♯２４−３）。
Here, a supplementary description will be given of routine V (# 24-1 to # 24-7) that defines
次に、モニタに表示された、第２スカウト画像ｓｃ２の目標位置ｍのモニタにおける二次元位置を、ピクセルによる二次元位置情報として算出し（ステップ♯２４−４）、ピクセルによる二次元位置情報の値及び旋回アーム角度に対応する二次元Ｘ線センサの検出面における目標位置ｍの三次元位置情報、即ち、二次元Ｘ線センサの検出面における、目標位置ｍの検出箇所の、実際の三次元空間における三次元位置情報を算出する（ステップ♯２４−５）。算出された三次元位置情報、旋回アーム角度、Ｘ線発生器の位置情報より、Ｘ線発生器から目標位置ｍを通るＸ線のなす直線ｌ２００の三次元データを算出する（ステップ♯２４−６）。そして、直線ｌ１００と直線ｌ２００との交点の三次元位置（目標位置ｍ）を算出するのである（ステップ♯２４−７）。 Next, the two-dimensional position on the monitor of the target position m of the second scout image sc2 displayed on the monitor is calculated as the two-dimensional position information by the pixel (step # 24-4), and the two-dimensional position information by the pixel is calculated. The three-dimensional position information of the target position m on the detection surface of the two-dimensional X-ray sensor corresponding to the value and the swivel arm angle, that is, the actual three-dimensional position of the detection position of the target position m on the detection surface of the two-dimensional X-ray sensor Three-dimensional position information in the space is calculated (step # 24-5). From the calculated three-dimensional position information, swivel arm angle, and X-ray generator position information, three-dimensional data of a straight line l200 formed by the X-ray passing through the target position m from the X-ray generator is calculated (step # 24-6). ). Then, the three-dimensional position (target position m) of the intersection of the straight line l100 and the straight line l200 is calculated (step # 24-7).
〔別実施形態〕
<１> 予備撮影手段Ｄによって三次元位置が求められるに伴って、その求められた三次元位置に関する断層画像の撮影領域を表示モニターＥで表示されている透視画像上において表示する撮影領域表示制御手段Ｍを設けても良い。即ち、図８に示すように、第２スカウト画像ｓｃ２において、２回目の目標位置のポインティング（クリック）により、目標位置ｍの三次元位置が確定したことに伴い、その表示画面上に、その求められた三次元位置データに基づくＸ線ＣＴ撮影によって得られる断層画像の撮影領域Ｒ（図８に破線で示す四角箇所）が表示されるのである。前記撮影領域Ｒは、例えば横４００ｍｍで縦３００ｍｍといった寸法表示が同時に画面上に現れるようにしておけば、一層便利である。
[Another embodiment]
<1> Imaging region display control for displaying a tomographic image capturing region relating to the determined three-dimensional position on a fluoroscopic image displayed on the display monitor E as the three-dimensional position is determined by the preliminary imaging means D Means M may be provided. That is, as shown in FIG. 8, in the second scout image sc2, the three-dimensional position of the target position m is determined by the second pointing (clicking) of the target position. An imaging region R (a square portion indicated by a broken line in FIG. 8) of a tomographic image obtained by X-ray CT imaging based on the obtained three-dimensional position data is displayed. For example, it is more convenient if the photographic area R has dimensions such as 400 mm in width and 300 mm in length on the screen at the same time.
＜２＞ 互いに撮影比率の異なるスカウト画像ｓｃ１，ｓｃ２を用いた場合の十字カーソルによる目標位置ｍの位置決め操作要領は、図５に示すようになる。即ち、第１スカウト画像ｓｃ１の画像が小さく、第２スカウト画像ｓｃ２の画像が大きいときには、図５（ａ）に示すように、横位置ｈを決めるべくカーソルを点線から実線に架けて左の画面上で距離ｈ１移動させると、右側の第２スカウト画像上ではカーソルが距離ｈ２移動する。即ち、右側の第２スカウト画像においてはカーソルの動きが拡大されるのである。
<2> The procedure for positioning the target position m with the cross cursor when using the scout images sc1 and sc2 having different shooting ratios is as shown in FIG. That is, when the image of the first scout image sc1 is small and the image of the second scout image sc2 is large , as shown in FIG. 5 (a), the left screen is set with the cursor from the dotted line to the solid line to determine the horizontal position h. When the distance h1 is moved upward, the cursor moves the distance h2 on the second scout image on the right side. That is, the movement of the cursor is enlarged in the second scout image on the right side.
次に、図５（ｂ）に示すように、第２スカウト画像ｓｃ２にカーソルを移動し、さらに、この第２スカウト画像ｓｃ２における目標箇所ｅのほぼ中央にカーソルを移動し、その位置でクリックすると、今度は左右方向の位置である縦位置ｔ，ｔ’が指定され、これによって目標位置ｍの三次元位置が決定されるのであり、この一連の位置決め操作は、位置決め操作手段Ｊの機能によって行われる。つまり、拡大率が異なっても、それに伴ってカーソルの動きも比率が変わるので、支障無く目標位置ｍの位置決め操作を行うことができるのである。 Next, as shown in FIG. 5 (b), the cursor is moved to the second scout image sc2, and further, the cursor is moved to the approximate center of the target location e in the second scout image sc2, and clicked at that position. In this case, the vertical positions t and t ′ which are the positions in the left and right direction are designated, and thereby the three-dimensional position of the target position m is determined. This series of positioning operations is performed by the function of the positioning operation means J. Is called. That is, even if the enlargement ratio is different, the ratio of the movement of the cursor is changed accordingly, so that the positioning operation of the target position m can be performed without any trouble.
以上述べた実施形態では、カーソルの形状として、縦位置と横位置とを同時に示すもののを掲げたが、例えば、第１スカウト画像上で縦位置のみのカーソルで縦位置を指定し、第２スカウト画像上で横位置のカーソルも第１スカウト画像と第２スカウト画像との双方に出現させ、第１スカウト画像と第２スカウト画像間で位置調整をするようにする、或いは、両スカウト画像上に、単に矢印のポインタを示す等、適宜の変更が可能である。 In the above-described embodiment, the shape of the cursor indicating the vertical position and the horizontal position at the same time is listed. However, for example, the vertical position is designated with the cursor of only the vertical position on the first scout image, and the second scout is specified. The horizontal cursor on the image also appears in both the first scout image and the second scout image, and the position is adjusted between the first scout image and the second scout image, or on both scout images. It is possible to make appropriate changes such as simply indicating an arrow pointer.
図１８にカーソルの例を示す。（ａ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に円のカーソルを使用する例である。円に限らず、各種図形を使用しうることは言うまでもない。（ｂ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に、中央を欠いた十字のカーソルを使用する例である。十字に限らず、線の本数に限定が無いことは言うまでもない。 FIG. 18 shows an example of the cursor. (A) is an example in which a circular cursor is used to designate a target location e or target position m. It goes without saying that not only circles but also various figures can be used. (B) is an example in which a cross cursor lacking the center is used to designate the target location e or the target position m. Needless to say, the number of lines is not limited to a cross.
（ｃ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に、矢印のカーソルを使用する例である。矢印に限らず、単なるドットでも、その他の指標でも良いことは言うまでもない。（ｄ）は、目標箇所ｅないし目標位置ｍの指定に、上記（ａ）のタイプのうち、四角形のカーソルと、前述の十字タイプのカーソルを組み合わせて使用する例である。組み合わせや指標の形式が様々ありうることは言うまでもない。 (C) is an example in which an arrow cursor is used to designate the target location e or target position m. Needless to say, it is not limited to an arrow, but may be a simple dot or another index. (D) is an example in which a rectangular cursor and the cross-shaped cursor described above are used in combination with the above-mentioned type (a) for specifying the target location e or target position m. Needless to say, there are various combinations and indicators.
因みに、上記（ａ）や（ｂ）は、中央で目標位置ｍを正確に指定し難いが、目標位置ｍ周辺の画像をカーソルが隠すことがないという長所があり、上記（ｃ）や（ｄ）は、目標位置ｍ周辺の画像をカーソルが隠すが、中央で目標位置ｍを正確に指定できるという長所がある。 Incidentally, although the above (a) and (b) are difficult to specify the target position m accurately at the center, there is an advantage that the cursor does not hide the image around the target position m, and the above (c) and (d) ) Has an advantage that the target position m can be accurately specified at the center, although the cursor hides the image around the target position m.
<３> スカウト画像の枚数は、より正確を期すために、３枚以上撮って目標位置ｍを決めるようにしても良く、要は少なくとも２つの異なるスカウト画像を得ることである。 <3> For more accuracy, the number of scout images may be determined by taking three or more images to determine the target position m, and the point is to obtain at least two different scout images.
<４> 比率変更手段Ｈは、椅子４ｂ即ち被写Ｏは位置固定として、主フレーム１０を移動させる構成としたものでも良い。
<4> The ratio changing means H may be configured to move the
<５> 走査撮影手段Ｉは、二次元Ｘ線イメージセンサ２を縦や斜めに移動させても良く、又、Ｘ線発生器１を平行スライドさせるものでも良い。
<5> The scanning imaging means I may move the two-dimensional
<６> 複数のスカウト画像を用いて目標位置ｍの三次元位置を求めるのに、クリック動作、即ち人為操査で行う他、患部の画像上での色調の変化や移り具合の変化等の諸条件を予め制御装置７に入力しておき、ある程度以上の変調がある箇所を自動的に目標箇所として認識する機能を持たせることにより、２以上のスカウト画像から、目標箇所が自動的に割り出される制御手段（システム）を採ることも可能である。
<6> In order to obtain the three-dimensional position of the target position m using a plurality of scout images, in addition to a click operation, that is, an artificial manipulation, various changes in the color tone and change in the condition of the affected area, etc. By inputting the conditions to the
１ Ｘ線発生器
２ 二次元Ｘ線イメージセンサ
３ 旋回手段
３ａ 旋回中心
４ 被写体保持手段
６ 演算処理手段
１２ 比率設定手段
Ａ Ｘ線撮影手段
Ｃ 旋回手段駆動制御手段
Ｄ 予備撮影手段
Ｅ 表示手段
Ｆ 位置調節手段
Ｇ 本撮影手段
Ｈ 比率変更手段
Ｉ 走査撮影手段
Ｊ 位置決め操作手段
Ｋ 画像記憶手段
Ｌ 画像呼出手段
Ｍ 撮影領域表示制御手段
Ｎ 位置設定手段
DESCRIPTION OF
Claims (11)
制御装置と、表示手段とを備え、
前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行い、
前記表示手段が、前記予備撮影によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像のそれぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示し、
前記制御装置が、前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれに表示される指標を移動させるとともに、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させ、
かくして、前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回アームの旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節を行い、
該位置調節の後に、前記旋回アームを被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影を行うことを特徴とする局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 An X-ray generator and a two-dimensional X-ray image sensor arranged opposite to the swivel arm are swung with respect to a subject positioned between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor, and the local area of the subject is detected. A local X-ray CT imaging apparatus configured to perform imaging by irradiating a site with an X-ray cone beam,
A control device and display means;
Preliminary imaging for imaging the subject under a plurality of positional conditions in which the positional relationship between the X-ray generator, the subject, and the two-dimensional X-ray image sensor is different from each other;
The display means simultaneously displays a plurality of fluoroscopic images obtained by the preliminary shooting, and displays an index for designating a target location on each of the plurality of fluoroscopic images,
The control device receives an operation of moving the index displayed on the display unit, moves the index displayed on each of the plurality of fluoroscopic images, and about the vertical direction of each of the plurality of fluoroscopic images, Moving an indicator to be displayed on each of the plurality of fluoroscopic images by an amount based on the imaging ratio of each of the plurality of fluoroscopic images;
Thus, position adjustment is performed to adjust the positional relationship of the three members so that the turning center of the turning arm comes to the three-dimensional position of the target at the subject.
After the position adjustment, a local X-ray CT imaging apparatus that performs main imaging for imaging a tomographic image of the subject by rotating the swing arm with respect to the subject.
前記制御装置が、前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率を変更する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 The local X-ray CT imaging apparatus according to claim 1,
The local X-ray CT imaging apparatus in which the control device changes a ratio of an interval between the subject and the two-dimensional X-ray image sensor with respect to an interval between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor.
前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において前記被写体を撮影する予備撮影を行う予備撮影手段と、
該予備撮影手段によって得られる複数の透視画像を同時に表示するとともに、該複数の透視画像それぞれの上に目標箇所を指定する指標を表示する表示手段と、
前記表示手段で表示される指標の移動操作を受けて、前記複数の透視画像のそれぞれの上下方向については、前記複数の透視画像のそれぞれの撮影比率に基づいた量だけ前記複数の透視画像のそれぞれに表示させる指標を移動させる位置決め操作手段と、
前記位置決め操作手段によって定められる前記複数の透視画像上それぞれの前記指標の位置より求められた前記目標箇所の前記被写体における三次元位置に前記旋回アームの旋回中心が来るように、前記三者の位置関係を調節する位置調節手段と、
該位置調節手段による位置調節の後に、前記旋回アームを前記被写体に対して旋回させて前記被写体の断層画像を撮影する本撮影手段と、
を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 An X-ray generator and a two-dimensional X-ray image sensor arranged opposite to the swivel arm are swung with respect to a subject positioned between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor, and the local area of the subject is detected. A local X-ray CT imaging apparatus configured to perform imaging by irradiating a site with an X-ray cone beam,
Preliminary imaging means for performing preliminary imaging for imaging the subject under a plurality of positional conditions in which the positional relationship between the X-ray generator, the subject, and the two-dimensional X-ray image sensor is different from each other;
Display means for simultaneously displaying a plurality of fluoroscopic images obtained by the preliminary photographing means, and displaying an indicator for designating a target location on each of the plurality of fluoroscopic images;
Each of the plurality of fluoroscopic images is received in the vertical direction of each of the plurality of fluoroscopic images by an amount based on the imaging ratio of each of the plurality of fluoroscopic images in response to an operation of moving the index displayed on the display unit. Positioning operation means for moving an index to be displayed on
The positions of the three parties so that the turning center of the turning arm comes to the three-dimensional position of the subject at the target location obtained from the positions of the indices on the plurality of fluoroscopic images determined by the positioning operation means. Position adjusting means for adjusting the relationship;
After the position adjustment by the position adjustment means, the photographing means for photographing the tomographic image of the subject by turning the turning arm with respect to the subject;
A local X-ray CT imaging apparatus.
前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔に対する、前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサとの間隔の比率を変更可能な比率変更手段を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 In the local X-ray CT imaging apparatus of Claim 3,
A local X-ray CT imaging apparatus comprising ratio changing means capable of changing a ratio of an interval between the subject and the two-dimensional X-ray image sensor with respect to an interval between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor.
前記被写体となる被験者が座る椅子を設け、
前記比率変更手段が、前記椅子を移動させることで前記比率を変更する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 The local X-ray CT imaging apparatus according to claim 4,
A chair on which the subject to be a subject sits;
The local X-ray CT imaging apparatus in which the ratio changing unit changes the ratio by moving the chair.
前記予備撮影による透視画像の撮影を、前記二次元Ｘ線イメージセンサを前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線コーンビームに対して直交する方向にスライドさせながら行う走査撮影手段を備えた局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 In the local X-ray CT imaging apparatus in any one of Claims 1-5,
Local X-ray imaging apparatus including a scanning imaging unit that performs imaging of the fluoroscopic image by the preliminary imaging while sliding the two-dimensional X-ray image sensor in a direction orthogonal to the X-ray cone beam irradiated from the X-ray generator. Line CT imaging device.
前記複数の透視画像が、前記予備撮影の撮影時において前記Ｘ線発生器と前記二次元Ｘ線イメージセンサが前記被写体に対してなす角度が異なる２つの位置条件で撮影された第１及び第２の透視画像であり、
該第１及び第２の透視画像のそれぞれにおいて前記指標を移動させる前記上下方向が、前記旋回アームが旋回する平面に対して垂直な方向となる第１方向である局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 In the local X-ray CT imaging apparatus in any one of Claims 1-6,
The first and second images in which the plurality of fluoroscopic images are photographed under two position conditions at which the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor form different angles with respect to the subject during the preliminary photographing. Is a perspective image of
The local X-ray CT imaging apparatus, wherein the vertical direction in which the index is moved in each of the first and second fluoroscopic images is a first direction that is a direction perpendicular to a plane in which the turning arm turns.
前記指標が前記透視画像上に表示されるカーソルであり、
前記指標の移動操作を受けて、前記第１の透視画像において前記カーソルを移動させて前記第１方向と異なる第２方向の位置を設定した後、前記第２の透視画像において前記カーソルを移動させることで前記第１及び第２方向と異なる第３方向の位置を設定するとともに、前記第１方向の位置については前記カーソルを前記第１及び第２の透視画像間で移動させることで設定することによって、前記目標箇所を特定する局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 The local X-ray CT imaging apparatus according to claim 7,
The index is a cursor displayed on the fluoroscopic image;
In response to the index movement operation, the cursor is moved in the first fluoroscopic image to set a position in a second direction different from the first direction, and then the cursor is moved in the second fluoroscopic image. Thus, the position in the third direction different from the first and second directions is set, and the position in the first direction is set by moving the cursor between the first and second fluoroscopic images. A local X-ray CT imaging apparatus that identifies the target location.
前記目標箇所を定めるための前記複数の透視画像と、それら透視画像から求められた目標箇所の前記断層画像とを対応させる関連付けをして記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている透視画像の中から選択されて前記表示手段で表示される前記透視画像における被写体の前記目標箇所が特定されると、その特定された目標箇所の前記断層画像を前記表示手段で表示する機能、又は／及び、前記画像記憶手段に記憶されている断層画像の中から選択された前記断層画像が前記表示手段で表示されている状態において、その表示されている断層画像の位置を求めるために用いられた前記透視画像を表示する機能を備えた画像呼出手段と、
を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 In the local X-ray CT imaging apparatus in any one of Claims 1-8,
Image storage means for associating and storing the plurality of fluoroscopic images for defining the target location and the tomographic images of the target location determined from the fluoroscopic images;
When the target location of the subject in the fluoroscopic image selected from the fluoroscopic images stored in the image storage means and displayed on the display means is identified, the tomographic image of the identified target location is selected. The function of displaying by the display means and / or the tomogram displayed in the state where the tomographic image selected from the tomographic images stored in the image storage means is displayed by the display means Image calling means having a function of displaying the fluoroscopic image used for obtaining the position of the image;
A local X-ray CT imaging apparatus.
前記三次元位置が求められるに伴って、その求められた三次元位置に関する前記断層画像の撮影領域を前記表示手段で表示されている前記透視画像上において表示する撮影領域表示制御手段を備える局所Ｘ線ＣＴ撮影装置。 In the local X-ray CT imaging apparatus in any one of Claims 1-9,
As the three-dimensional position is obtained, the local X includes a photographing area display control means for displaying the photographing area of the tomographic image related to the obtained three-dimensional position on the fluoroscopic image displayed on the display means. Line CT imaging device.
該制御装置が、
前記局所Ｘ線ＣＴ撮影装置の表示手段に、前記Ｘ線発生器と前記被写体と前記二次元Ｘ線イメージセンサの三者の位置関係が互いに異なる複数の位置条件において撮影された前記被写体の複数の透視画像を同時に表示させるステップと、
該複数の透視画像のそれぞれの上に前記断層画像の撮影を行う際の前記旋回アームの旋回中心を決定する目標箇所を指定する指標を表示させるステップと、
前記表示手段上のいずれかの透視画像の上に表示された前記指標の移動を受け付けたとき、前記複数の透視画像間のそれぞれの撮影比率に応じて前記複数の透視画像上に表示させる他方の指標の移動量を算出するステップと、
前記表示された複数の透視画像のそれぞれの上下方向について、前記指標の一方の移動に応じて、他方の指標を前記算出した移動量だけ連動的に移動させるステップと、
を実行することを特徴とする、局所Ｘ線ＣＴ撮影装置における画像表示方法。 An X-ray generator and a two-dimensional X-ray image sensor arranged opposite to the swivel arm are swung with respect to a subject positioned between the X-ray generator and the two-dimensional X-ray image sensor, and the local area of the subject is detected. An image display method in a local X-ray CT imaging apparatus including a control device that irradiates a site with an X-ray cone beam and captures a tomographic image of the subject,
The control device
The display means of the local X-ray CT imaging apparatus has a plurality of objects photographed under a plurality of positional conditions in which the positional relationship among the X-ray generator, the object, and the two-dimensional X-ray image sensor is different from each other. Displaying a fluoroscopic image at the same time ;
Displaying an indicator for designating a target location for determining a turning center of the turning arm when taking the tomographic image on each of the plurality of fluoroscopic images;
When the movement of the index displayed on any one of the fluoroscopic images on the display unit is accepted, the other of the images displayed on the plurality of fluoroscopic images according to the respective photographing ratios between the plurality of fluoroscopic images . Calculating the amount of movement of the indicator ;
For the up and down direction of each of the displayed plurality of fluoroscopic images, in accordance with the movement of one of the indices, the other index is moved in conjunction with the calculated movement amount; and
The image display method in the local X-ray CT imaging apparatus characterized by performing these .
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