JP4731704B2

JP4731704B2 - Medical photographing system and photographing display method

Info

Publication number: JP4731704B2
Application number: JP2001052937A
Authority: JP
Inventors: エドワードコートローレンス
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002253540A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用撮影システム及び撮影表示方法に関し、更に詳しくは、透視撮影及びＸ線撮影を切り換えて実行可能な医療用撮影システム及び医療用撮影システムにおける撮影表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアルタイム画像、すなわち動画である透視画像を撮影する透視撮影と、静止画であるＸ線画像を撮影するＸ線撮影とを素早く切り変えて撮影可能な現在の医療システムは、一般に、被写体である受診者を支える可動テーブルトップと、Ｘ線源と、透視撮影デバイスと、Ｘ線撮影デバイスとから成る。Ｘ線源は、テーブルのテーブルの上方に設置される。透視撮影を行う場合、Ｘ線管がＸ線を発生し、受診者を照射する。受診者及びテーブルトップを通り抜けたＸ線は、通常、イメージ増倍管であるＸ線画像受信器を用いて検知される。透視モードでは比較的弱いＸ線管電流が用いられるため、各画像フレームあたりの照射Ｘ線量は低い。ユーザーがＸ線画像を指示した場合、Ｘ線撮影デバイスが機械的にテーブルトップと透視撮影デバイスとの間に移動され、そしてＸ線画像を撮影する。Ｘ線画像は通常は透視撮影の際よりも高いチューブ電流を用いて撮影されるが、必ずしもこれに限るものではない。Ｘ線管電圧を変更することもできる。
【０００３】
現在商品として流通しているこの種の機器として典型的なＸ線撮影デバイスは、単フィルムスクリーンカセッテ又はフィルムチェンジャーのいずれかである。共に、各フィルムを２回又は４回使用できるように、露光の際にフィルムの半分又は３／４をマスクするのが一般的である。これにより、フィルムの使用数を減らすことができ、フィルムスクリーンカセッテの場合には、ユーザーがカセッテを交換する回数を減らすことができる。しかし、このことは同時に、画像の大きさを半分又は１／４に制限することになる。
【０００４】
現在、所謂コンピュータＸ線（ＣＲ）撮影プレート及びデジタルＸ線（ＤＲ）フラットパネル検知器を含むＸ線撮影デバイスとして用いられているフィルムスクリーンシステムに代わる、多くのシステムが存在する。
【０００５】
ＣＲプレートは、プレートに照射されたＸ線から構造内のトラップにエネルギーを吸収する光誘導可能な蛍光体から成り、所謂潜像を形成する。Ｘ線照射の後、少ししてから撮影プレートの表面をレーザーでスキャンして潜像を読み取る。レーザー光は、トラップされたエネルギーが光として放出されるように蛍光体を誘導し、放出された光は、適切な感光検知器を用いて集められ、デジタル化される。ＣＲプレートを、現在使われているフィルムスクリーンカセッテまたはフィルムチェンジャーシステムの代わりに用いることも可能である。フィルムスクリーンの代わりにＣＲプレートを用いることで、画像をデジタル形式で得ることができるという利点がある。ＣＲプレートは、最初のＸ線露光の後で画像を処理しなければならないというフィルムと同じ欠点を有するが、ＣＲリーダーを透視テーブル内に組み込むことで、露光後、数分でデジタル画像を提供することができる。
【０００６】
ＤＲフラットパネルセンサーには様々な技術を用いたものがあるが、そのいくつかは、ＣＲ及びフィルムスクリーン技術とは違い、Ｘ線画像撮影に限らず、透視撮影装置として用いることも可能である。ＤＲフラットパネルセンサーは広域の画素化された構成を有し、直接のものと、間接のものとに分類される。
【０００７】
典型的な間接ＤＲセンサは、フィルムスクリーンの組み合わせで用いられるスクリーンに似た蛍光素材により覆われた、アモルファスシリコン画素構成を有する。スクリーンに入射したＸ線から吸収されたエネルギーは光に変換され、フラットパネルセンサーにより検知されて、空間的にデジタル化された画像が得られる。そして、この画像は電気的に読み出され、デジタル化されて、完全なデジタル画像が得られる。
【０００８】
直接ＤＲセンサーでは、Ｘ線はセレンなどの素材でできた平面層で吸収される。吸収されたエネルギーは電荷を作り出し、この電荷は画素構造で蓄積され、上述と同様にして読み出される。透視撮影には向かないこのタイプのセンサーは、フィルムスクリーンカセッテシステムと同じ方法で用いることができ、Ｘ線画像が必要なときにＸ線ビームの光路上に機械的に移動される。イメージ増倍管の代わりに、透視撮影及びＸ線撮影に適したセンサーを用いることもできるため、その場合、２つの別体の撮像システムにしておく必要性が無くなり、Ｘ線撮影デバイスをＸ線フィールド内に出し入れするための機械構成も不要となる。
【０００９】
Ｘ線撮影デバイスがフィルムなどのアナログデバイスであるシステムでは、Ｘ線画像は透視処理の後、少ししてから処理される。しかし、デジタルアナログデバイスを使ってＸ線画像を撮影したならば、そのＸ線画像は、透視処理の進行中に利用可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
イメージ増倍管は、Ｘ線撮影デバイスよりも狭い撮像領域を有する。たとえ透視画像撮影のためにＤＲセンサーやその他のデジタルセンサーを用いたとしても、受診者への照射量を最小限する必要性と、センサーの読み出し最大速度とから、用いられる視野は現在のイメージ増倍管と共に用いられるものと同様となる。このように視野が限られることでＸ線画像の理解が妨げられ、更に、イメージ増倍管の位置制御を難しくすることもある。
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、透視画像の解剖学的位置をより分かりやすく視覚化し、透視画像の撮影位置をよりよく制御できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の撮影システムは、Ｘ線管から放射されたＸ線を検出して透視画像を撮影する第１の撮影手段と、前記Ｘ線管の電流を透視画像の撮影の際よりも上げて放射されたＸ線を検出してＸ線画像を撮影する第２の撮影手段と、前記第１の撮影手段と前記第２の撮影手段を切り換える切り換え手段と、前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定する相対位置決定手段と、前記Ｘ線画像の平均画素値を、前記透視画像と前記Ｘ線画像をそれぞれ撮影したときの前記Ｘ線管から放射されたＸ線の露出値の差を抑えるように調整し、かつ前記Ｘ線画像のコントラストを、前記第１の撮影手段の内部ゲインと前記第２の撮影手段の内部ゲインとの差を抑えるように調整する調整手段とを有し、前記調整手段により調整された前記透視画像と前記Ｘ線画像とを、前記相対位置決定手段により決定された相対位置となるように重ねて表示する表示手段と、前記第２の撮影手段の位置を移動する駆動手段とを有し、前記第２の撮影手段は前記Ｘ線管の照射領域外の所定位置を基準位置とし、前記切り換え手段により前記第２の撮影手段が選択された場合に、前記駆動手段は、前記Ｘ線管の照射領域内に前記第２の撮影手段を移動し、Ｘ線画像の撮影が終了すると前記第２の撮影手段を前記基準位置に戻すと共に前記Ｘ線管の電流を前記透視画像の撮影レベルに戻す。
【００１３】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記透視画像と前記Ｘ線画像の少なくともいずれか一方の画像のサイズ及び画素値を、当該透視画像及びＸ線画像の対応画像領域のサイズ、画素値のレベル、コントラストの内の少なくともいずれかが略一致するように調整する調整手段を更に有し、前記表示手段は、前記調整手段により調整された透視画像及びＸ線画像を表示する。
【００１６】
更に、本発明の好適な一様態によれば、前記表示手段は、少なくともＸ線画像全体を表示可能な表示領域を有する。
【００１７】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記相対位置決定手段は、前記Ｘ線管と、前記第２の撮影手段と、前記第１の撮影手段との相対位置に基づいて、前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定する。
【００１８】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記Ｘ線管を移動する手段と、前記第１の撮影手段を移動する手段とを更に有する。
【００１９】
また、本発明の好適な別の一様態によれば、前記Ｘ線管及び前記第１の撮影手段は機械的に一体化されており、一括して位置を移動させる手段を更に有する。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、Ｘ線管から放射されたＸ線を検出して透視画像を撮影する第１の撮影手段と、前記Ｘ線管から放射されたＸ線を検出してＸ線画像を撮影する第２の撮影手段と、前記第１の撮影手段と前記第２の撮影手段を切り換える切り換え手段と、前記第２の撮影手段の位置を移動する駆動手段とを有し、前記第２の撮影手段が前記Ｘ線管の照射領域外の所定位置を基準位置とする撮影システムにおける本発明の撮影表示方法は、前記第１の撮影手段が透視画像を撮影する第１の撮影工程と、前記切り換え手段により前記第２の撮影手段が選択された場合に、前記駆動手段が、前記Ｘ線管の照射領域内に前記第２の撮影手段を移動し、前記第２の撮影手段が、前記Ｘ線管の電流を前記第１の撮影工程における透視画像の撮影の際よりも上げてから放射されたＸ線を検出してＸ線画像を撮影する第２の撮影工程と、前記第２の撮影工程の終了後に、前記駆動手段が前記第２の撮影手段を前記基準位置に戻すと共に、前記Ｘ線管の電流を前記透視画像の撮影レベルに戻す工程と、相対位置決定手段が前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定する相対位置決定工程と、調整手段が、前記Ｘ線画像の平均画素値を、前記透視画像と前記Ｘ線画像をそれぞれ撮影したときの前記Ｘ線管から放射されたＸ線の露出値の差を抑えるように調整し、かつ前記Ｘ線画像のコントラストを、前記第１の撮影手段の内部ゲインと前記第２の撮影手段の内部ゲインとの差を抑えるように調整する調整工程と、表示手段が、前記調整工程で調整された前記透視画像と前記Ｘ線画像とを、前記相対位置決定工程で決定された相対位置となるように重ねて表示する表示工程とを有する。
【００２６】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記第２の撮影工程後に前記第１の撮影工程を行った場合に、前記相対位置決定工程では、Ｘ線画像に対する透視画像の相対位置を決定する。
【００２７】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記第１の撮影工程後に前記第２の撮影工程を行った場合に、前記相対位置決定工程では、透視画像に対するＸ線画像の相対位置を決定する。
【００３１】
更に、本発明の好適な一様態によれば、前記相対位置決定工程では、前記Ｘ線管と、前記第２の撮影手段と、前記第１の撮影手段との相対位置に基づいて、前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定する。
【００３５】
更に、本発明の好適な一様態によれば、前記表示工程では、前記透視画像の下に前記Ｘ線画像が見えるように表示する。
【００３６】
また、本発明の好適な一様態によれば、Ｘ線画像は、透視画像よりも撮像範囲が広い。
【００３７】
上記構成によれば、比較的視野の狭い透視画像を、より広い視野を有するＸ線画像上に重ねて表示することにより、透視画像の解剖学的位置をより分かりやすく視覚化することができ、透視画像の撮影位置をよりよく制御することができるようになる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施の形態における医療用撮影システムのハードウエア構成及び接続を示すブロック図、図２はＸ線画像と透視画像を重ねて表示した場合を示す模式図である。
【００４０】
図１において、１９，２９，３２，３３は駆動ユニット、２０はＸ線管、２１はＸ線フィールド、２２はコリメータ、２３は受診者、２４はテーブルトップ、２５及び３１は散乱線除去グリッド、２６は透視センサー（透視撮影デバイス）、２７は２次元デジタルカメラ、２８及び３０は画像キャプチャ回路、３４及び３５は前処理回路、３６はＣＰＵ、３７はメインメモリ、３８は操作パネル、３９及び４０は表示器、４１はＣＰＵバス、４２はＸ線撮影デバイスである。
【００４１】
上記構成を有する撮影システムは、Ｘ線撮影と透視撮影の両方を行うことが可能である。
【００４２】
まず、透視撮影動作について説明する。Ｘ線管２０はＸ線フィールド２１を作り出し、その領域はコリメータ２２により制限される。受診者２３、テーブルトップ２４、散乱線除去グリッド２５を通過したＸ線は、本実施の形態におけるイメージ増倍管であって、２次元デジタルカメラ２７に係合する透視撮影デバイス２６によって検知される。カメラ２７からのデータは、ＣＰＵバス４１に直接接続される画像キャプチャ回路２８により集められる。更に、画像は画像キャプチャ回路２８から前処理回路３５に渡される。システム設計により異なるが、データをメインメモリ３７へＣＰＵバス４１を介して渡す前に、前処理回路３５でゲイン補正及び／又はオフセット補正などの前処理を行う。一方、補正された画像は表示器３９にも直接渡され、これによりビデオ画像が表示されることになる。
【００４３】
透視画像に用いられる表示器３９は、透視画像よりも大きく、透視画像の細部を充分に表示でき、透視画像よりも大きいＸ線画像を透視画像と同じ縮尺で完全に表示できる程度の大きさを有する。図２は、表示された画像の例を示す。Ｘ線画像４３のサイズは予め決められており、透視画像４４よりも大きく、その最大サイズはＸ線撮影デバイス４２の大きさにより決まる。
【００４４】
透視画像４４の表示器３９における表示位置は、駆動ユニット１９，２９，３２，３３からのフィードバックから得られる、Ｘ線管２０と、コリメータ２２と、透視撮影デバイス２６と、Ｘ線画像を撮影中のＸ線撮影デバイス４２との相対位置に基づいて幾何学的計算により判断される。なお、適切な基準化を行った後で表示器３９のスクリーンの外周座標を取り込み、取り込んだ座標を、Ｘ線画像４３の外周座標又は、Ｘ線撮影時のコリメータ２２の露出又はＸ線画像４３の外周座標のいずれか小さい方の外周によって決まる、Ｘ線撮影デバイスの外周座標とする。
【００４５】
透視撮影デバイス２６の位置は、ＣＰＵ３６によって制御される駆動ユニット３２により制御される。Ｘ線管２０の位置は、やはりＣＰＵ３６により制御される駆動ユニット２９により制御される。別の形態では、Ｘ線管と透視センサーを機械的に接続して、駆動ユニット１つのみを用いてもよい。別の形態では、Ｘ線管と透視センサーを定位置に機械的に固定し、駆動ユニットをテーブル２４に接続しても良い。また、これらの形態の組み合わせを用いることもできる。Ｘ線管は、Ｘ線を連続的に生成しても、パルス状に生成しても良い。
【００４６】
次に、Ｘ線撮影動作について説明する。本実施の形態においては、透視撮影が連続的に行われており、Ｘ線画像を取り込むとの決定は、表示器３９上の透視画像４４の情報に基づいてユーザーが操作パネル３８を介して行い、Ｘ線画像撮影の指示が為されたときに、透視撮影に割り込む形で実行される。
【００４７】
Ｘ線撮影動作の開始後、駆動ユニット３３の動作が始まり、Ｘ線撮影デバイス４２をＸ線管２０と透視撮影デバイス２６間の適切な位置へ移動する。全ての動作を制御するＣＰＵ３６は同時に駆動ユニット１９を制御し、Ｘ線撮影時の視野にコリメータ２２を開閉する。駆動ユニット３３がＸ線撮影デバイス４２を所定位置に動かし終えると、ＣＰＵ３６は、Ｘ線画像を生成するのに適切なレベルまでＸ線管電流を上げる処理を含む、Ｘ線撮影処理を開始する。
【００４８】
Ｘ線撮影処理の間、Ｘ線管２０により生成され、受診者２３、テーブルトップ２４、散乱線除去グリッド３１を通過したＸ線は、Ｘ線撮影デバイス４２により検出される。Ｘ線撮影デバイス４２からのデータは、画像キャプチャ回路３０により集められ、前処理回路３４に渡される。そして、画像をメインメモリ３７へ渡す前に、前処理回路３４でゲイン補正やオフセット補正等の必要な前処理を行う。前処理後、図２に示すように、得られたＸ線画像４３は透視画像４４が表示されている同じモニター３９に表示される。なお、Ｘ線画像４３を表示器３９とは別の表示器４０に表示しても良い。前処理されたＸ線画像はメインメモリ３７に記憶され、後で適する記憶デバイスに記憶される。
【００４９】
次に、上記構成を有する撮影システムの本実施の形態における撮影手順を図３のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
まず、ステップＳ１で撮影処理が開始されると、ステップＳ２において、透視画像とＸ線画像との相対位置を、Ｘ線管２０、透視画像撮影時とＸ線画像撮影時それぞれおけるコリメータ２２の露出、撮像位置にある時のＸ線撮影デバイス４２、及び透視撮影デバイス２６の相対位置に基づいて予測する。その後、ユーザーによる撮影処理停止のリクエストがあるまで、ステップＳ３以降の処理を継続的に繰り返す。
【００５１】
ステップＳ３では、透視画像を取り込み、ステップＳ４で画像を表示する。ステップＳ４における画像の表示については、詳細に後述する。
【００５２】
ステップＳ５において、Ｘ線画像撮影又は撮影システムの一部（例えば、Ｘ線管２０等）の移動を開始を指示するユーザー入力があるかどうかをチェックする。ステップＳ５で、ユーザー入力が無い場合はステップＳ３に戻り、透視画像の取り込みを繰り返す。ここでユーザー入力が撮影処理の終了を指示している場合、撮影処理を終了する。また、撮影システムの一部を移動する指示が入力された場合はステップＳ６に進み、一方、Ｘ線画像撮影指示が入力された場合はステップＳ１１に進む。
【００５３】
ステップＳ１１では、Ｘ線撮影デバイス４２をテーブルトップ２４と透視撮影デバイス２６との間に挿入する。この後、ステップＳ１２において、コリメータ２２の露出を広げるようにＸ線視野を調整し、Ｘ線管２０の電流及び電圧をＸ線画像撮影に適したレベルに調整する。なお、ステップＳ１１及びＳ１２の順番は、逆であっても、同時に行っても良い。また、ユーザーがＸ線撮影及び透視撮影で用いられる露出を予め設定するようにしても良い。更に、Ｘ線管２０の電圧及び電流は、検査の前に設定しても、例えば、透視検査や何らかのフィードバック機構を用いて自動的に決定するようにしても良い。
【００５４】
ステップＳ１３で上述したようにしてＸ線画像を取り込み、Ｘ線画像撮像処理が終了すると、ステップＳ１４でＣＰＵ３６は自動的に透視撮影に戻る処理を行う。すなわち、ステップＳ１１で挿入したＸ線撮影デバイス４２を元の位置に戻し、ステップＳ１２で変更した、コリメータ２２の露出を狭め、Ｘ線管２０の電流及び電圧を透視撮影に適したレベルに戻し、透視撮影デバイス２６によるＸ線の受光を再開させる。
【００５５】
ステップＳ１５において、透視画像に撮影されている部分の大きさが、Ｘ線画像における同一部分の大きさと同じになるように、Ｘ線画像を拡大／縮小する。このようにＸ線画像のサイズを調整することで、Ｘ線画像を透視画像と同じ平面上で表現することが可能になる。なお、Ｘ線画像の拡大／縮小は、Ｘ線撮影デバイス４２の各画素の大きさを仮想的に拡大／縮小することにより実現することができる。例えば、透視画像に撮影されている部分に対応するＸ線画像の部分が、透視画像の１／２である場合、Ｘ線撮像デバイス４２の各画素のサイズを仮想的に２倍にすることで、対応部分の大きさを揃えることができる。このＸ線撮影デバイス４２の画素サイズを仮想的に変換する計算は、透視撮影デバイス２６の平面上にＸ線画像を表現できるように行われる。本実施の形態ではＸ線撮影デバイス４２の移動は２次元上に限られており、相対画素サイズが変動しないので、透視撮影を開始する前にこの計算を実行することができる。ステップＳ１５におけるこの拡大／縮小補正を行うと、Ｘ線画像の画素サイズと、透視画像の画素サイズは同じでは無くなる。
【００５６】
従って、ステップＳ１６でＸ線画像の画素サイズを変換し、透視画像の画素サイズと一致させる。これによりＸ線画像は、透視画像と同じ画素サイズで同じ表示器３９上に表示することができるようになる。
【００５７】
更に、ステップＳ１７では２つの画像を重ね合わせた時に、似通った画像コントラストと画素値を持って同時に観察できるように、これらの差を補正する。これは、平均画素値及びＸ線画像のコントラストが、多くの理由で透視画像の平均画素値及びコントラストとは異なるからであり、具体的には、平均画素値は、Ｘ線露出値（Ｘ線管電流）の差とＸ線管電圧の差により影響を受け、また、透視画像及びＸ線画像それぞれのコントラストは、各画像を撮影したセンサーの内部ゲイン差及びＸ線管電圧差により影響を受けるためである。補正は、ルックアップテーブル、様々なパラメータの関係を表現した式、又はこれらの組み合わせを用いて、画素値、画素値の重み付け平均、又は同様な標準の処理により達成することができる。
【００５８】
ステップＳ１８において、補正したＸ線画像を表示器３９上に表示する。表示にあたり、透視撮影デバイス２６とＸ線撮影デバイス４２の相対位置を判断し、画像の表示位置を決定するが、相対位置はそれぞれ駆動ユニット３２及び３３からのフィードバックに基づいて求めることができる。
【００５９】
上記のようにしてＸ線画像は表示器３９上に表示されるが、ステップＳ１５乃至Ｓ１７の処理を実行するためにかかる時間によっては、透視画像撮影が再開されて少ししてから、Ｘ線画像が表示されるようであっても良い。
【００６０】
その後、ステップＳ３に戻り、透視画像を撮影し、ステップ４では、ステップＳ３で取り込んだ透視画像を、ステップＳ１１〜Ｓ１８で取り込んで表示されたＸ線画像上の適切な位置に重ねて表示する。透視画像の表示位置は、駆動ユニット３２及び３３からそれぞれ得られる透視撮影デバイス２６の位置及びＸ線撮影デバイス４２の位置に基づいて判断することができる。
【００６１】
なお、透視画像はリアルタイムで撮影されるため、透視画像はそのまま表示し、Ｘ線画像を透視画像に合わせるように処理することが多いと考えられるため、上記説明では、拡大やコントラスト変更のような画像処理のほとんどをＸ線画像に対して行う例を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、透視画像のみに処理を施すことも可能であり、また、Ｘ線画像と、透視画像との両方に処理を施すことも可能である。
【００６２】
一方、ステップＳ５において撮影システムの一部構成の移動がユーザーにより操作パネル３８を用いて指示された場合、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、例えばＸ線管２０や透視撮影デバイス２６など撮影システムの一部を、対応する駆動ユニットを用いてユーザーによってリクエストされたように動かす。なお、透視撮影デバイス２６と、Ｘ線撮影デバイス４２と、Ｘ線管２９との相対位置は、対応する駆動ユニットから得られるフィードバックデータにより継続して更新される。
【００６３】
次にステップＳ７で、Ｘ線画像に対する透視画像の新しい位置を計算し、ステップＳ８で、表示器における透視画像の位置を計算し、ステップＳ９で必要に応じて変更する。又は、透視画像の位置が表示器３９の中心に保たれるように、Ｘ線画像の表示位置を変更するようにしても良い。
【００６４】
表示後はステップＳ３に戻り、上記処理を繰り返す。
【００６５】
なお、本実施の形態では、Ｘ線管２０、透視撮影デバイス２６、Ｘ線撮影デバイス４２は、テーブルトップ２４に平行な平面上に限られているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば別の形態として、Ｘ線管と透視撮影デバイスをより自由度の高い動きができるようにしても良い。
【００６６】
撮影システムの各部の位置変化に起因するＸ線画像の画像拡大／縮小処理におけるばらつきにより、Ｘ線画像と透視画像との相対画素サイズが変わることとなり、リアルタイムで補正されることはない。図２に示すようなＸ線画像４３は透視画像４４の解剖学的位置の指標として用いられ、２つの画像間の完璧な相関が必ずしも必要なわけではない。
【００６７】
また、同じ撮影デバイス（センサー）を、Ｘ線撮影デバイス及び透視撮影デバイスの両方として用いることにより、複雑な処理を簡素化することができる。この場合、Ｘ線撮影デバイスを機械的に動かさなくても良くなる。このようなセンサーの有効撮像面領域は、Ｘ線画像を撮影できるように、上記の蛍光像倍管間接撮影デバイスの有効撮像面領域よりも広いため、撮影位置を変更する場合に、透視撮影デバイス及びＸ線管の位置をユーザーが制御する代わりに、Ｘ線管の位置を動かし、その位置に係合する撮像デバイスの読み出し領域を制御をすることで撮影位置を変更することができる。つまり、透視画像撮影中は撮像デバイスの撮像領域全体を使うわけではないので、画像キャプチャ回路は撮像デバイスの全撮像領域中、選択された領域からのみ画像をキャプチャすればよい。
【００６８】
【他の実施形態】
本発明の目的は、透視撮影及びＸ線撮影を両方行うことのできるシステムに対して、前述した実施の形態の制御を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。
【００６９】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７０】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図３に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の効果は、比較的視野の狭い透視画像を、より広い視野を有するＸ線画像上に重ねて表示することにより、透視画像の解剖学的位置をより分かりやすく視覚化することができ、透視画像の撮影位置をよりよく制御することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における医療用撮影システムのハードウエア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における透視画像とＸ線画像を重ねて表示した場合を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態における医療用撮影システムの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１９，２９，３２，３３駆動ユニット
２０Ｘ線管
２１Ｘ線フィールド
２２コリメータ
２３受診者
２４テーブルトップ
２５、３１散乱線除去グリッド
２６透視センサー（透視撮影デバイス）
２７２次元デジタルカメラ
２８、３０画像キャプチャ回路
３４、３５前処理回路
３６ＣＰＵ
３７メインメモリ
３８操作パネル
３９、４０表示器
４１ＣＰＵバス
４２Ｘ線撮影デバイス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical imaging system and an imaging display method, and more particularly to a medical imaging system that can be executed by switching between fluoroscopic imaging and X-ray imaging and an imaging display method in the medical imaging system.
[0002]
[Prior art]
Current medical systems that can quickly switch between fluoroscopic imaging that captures a real-time image, that is, a fluoroscopic image that is a moving image, and X-ray imaging that captures an X-ray image that is a still image, are generally medical examinations that are subjects. A movable table top for supporting a person, an X-ray source, a fluoroscopic imaging device, and an X-ray imaging device. The X-ray source is installed above the table. When performing fluoroscopic imaging, the X-ray tube generates X-rays and irradiates the examinee. X-rays that pass through the examinee and the table top are usually detected using an X-ray image receiver that is an image intensifier. Since a relatively weak X-ray tube current is used in the fluoroscopic mode, the irradiation X-ray dose per image frame is low. When the user designates an X-ray image, the X-ray imaging device is mechanically moved between the table top and the fluoroscopic imaging device, and the X-ray image is acquired. X-ray images are usually taken using a higher tube current than in fluoroscopy, but are not necessarily limited to this. The X-ray tube voltage can also be changed.
[0003]
A typical X-ray imaging device for this type of equipment currently in commercial distribution is either a single film screen cassette or a film changer. Together, it is common to mask half or 3/4 of the film during exposure so that each film can be used twice or four times. As a result, the number of films used can be reduced, and in the case of a film screen cassette, the number of times the user replaces the cassette can be reduced. However, this simultaneously limits the image size to half or ¼.
[0004]
There are many systems that replace film screen systems currently used as X-ray imaging devices including so-called computer X-ray (CR) imaging plates and digital X-ray (DR) flat panel detectors.
[0005]
The CR plate is made of a photo-inducible phosphor that absorbs energy from the X-rays irradiated on the plate to a trap in the structure, and forms a so-called latent image. After the X-ray irradiation, the latent image is read by scanning the surface of the imaging plate with a laser. The laser light guides the phosphor so that the trapped energy is emitted as light, and the emitted light is collected and digitized using a suitable photosensitive detector. CR plates can also be used in place of currently used film screen cassettes or film changer systems. By using a CR plate instead of a film screen, there is an advantage that an image can be obtained in a digital format. CR plates have the same drawbacks as films that have to be processed after the first x-ray exposure, but by incorporating a CR reader into the fluoroscopy table, a digital image is provided within minutes after exposure. be able to.
[0006]
Some DR flat panel sensors use various technologies, but some of them can be used not only for X-ray imaging but also as a fluoroscopic imaging device, unlike CR and film screen technologies. The DR flat panel sensor has a wide-area pixel structure, and is classified into a direct type and an indirect type.
[0007]
A typical indirect DR sensor has an amorphous silicon pixel configuration covered by a fluorescent material similar to the screen used in the film screen combination. The energy absorbed from the X-rays incident on the screen is converted to light and detected by a flat panel sensor to obtain a spatially digitized image. This image is then electrically read out and digitized to obtain a complete digital image.
[0008]
In a direct DR sensor, X-rays are absorbed by a flat layer made of a material such as selenium. The absorbed energy creates a charge, which is stored in the pixel structure and is read out as described above. This type of sensor, not suitable for fluoroscopy, can be used in the same way as a film screen cassette system and is mechanically moved into the optical path of the X-ray beam when an X-ray image is needed. Since a sensor suitable for fluoroscopic imaging and X-ray imaging can be used instead of the image intensifier tube, in that case, there is no need to have two separate imaging systems, and the X-ray imaging device is replaced with an X-ray imaging device. A machine configuration for taking in and out of the field is also unnecessary.
[0009]
In a system in which the X-ray imaging device is an analog device such as a film, an X-ray image is processed after a while after fluoroscopic processing. However, if an X-ray image is taken using a digital analog device, the X-ray image can be used while the fluoroscopic process is in progress.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The image intensifier has an imaging area that is narrower than that of the X-ray imaging device. Even if a DR sensor or other digital sensor is used for fluoroscopic imaging, the field of view used will be increased due to the necessity of minimizing the dose to the patient and the maximum reading speed of the sensor. It is the same as that used with a double tube. Such a limited field of view hinders understanding of the X-ray image and may make it difficult to control the position of the image intensifier.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to visualize the anatomical position of a fluoroscopic image in an easy-to-understand manner and to better control the imaging position of the fluoroscopic image.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an imaging system of the present invention includes first imaging means for detecting a X-ray emitted from an X-ray tube and capturing a fluoroscopic image, and the X-ray tube. Increase the current of the current more than when taking a fluoroscopic image A second imaging means for detecting an emitted X-ray and imaging an X-ray image; a switching means for switching between the first imaging means and the second imaging means; the fluoroscopic image and the X-ray image; A relative position determining means for determining a relative position; in front X-ray image Flat The average pixel value is adjusted so as to suppress the difference in the exposure value of the X-rays emitted from the X-ray tube when the fluoroscopic image and the X-ray image are respectively taken. Last X-ray image No The internal trust of the first photographing means and the second photographing. Shadow Adjustment means for adjusting so as to suppress a difference from the internal gain of the means, the fluoroscopic image adjusted by the adjustment means and the X-ray image, the relative position determined by the relative position determination means Display means for overlapping and displaying Driving means for moving the position of the second imaging means, and the second imaging means uses a predetermined position outside the irradiation area of the X-ray tube as a reference position, and the second means by the switching means. When the imaging unit is selected, the driving unit moves the second imaging unit within the irradiation region of the X-ray tube, and when the X-ray image imaging is completed, the second imaging unit is moved to the reference. And return the current of the X-ray tube to the imaging level of the fluoroscopic image. .
[0013]
According to a preferred aspect of the present invention, the size and the pixel value of at least one of the fluoroscopic image and the X-ray image are set to the size and pixel of the corresponding image area of the fluoroscopic image and the X-ray image. The image forming apparatus further includes an adjusting unit that adjusts so that at least one of the value level and the contrast substantially matches, and the display unit displays the fluoroscopic image and the X-ray image adjusted by the adjusting unit.
[0016]
Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the display means has a display area capable of displaying at least the entire X-ray image.
[0017]
According to still another preferred aspect of the present invention, the relative position determining means is configured to perform the fluoroscopy based on relative positions of the X-ray tube, the second imaging means, and the first imaging means. A relative position between the image and the X-ray image is determined.
[0018]
According to a preferred aspect of the present invention, the apparatus further includes means for moving the X-ray tube and means for moving the first imaging means.
[0019]
According to another preferred aspect of the present invention, the X-ray tube and the first imaging unit are mechanically integrated, and further include a unit for moving the position in a lump.
[0023]
In order to achieve the above object, the X-ray emitted from the X-ray tube is detected to detect a fluoroscopic image, and the X-ray emitted from the X-ray tube is detected to detect the X-ray. A second photographing means for photographing a line image; Switching means for switching between the first photographing means and the second photographing means, and driving means for moving the position of the second photographing means Have The second imaging means sets a predetermined position outside the irradiation area of the X-ray tube as a reference position. An imaging display method of the present invention in an imaging system that performs the first imaging process in which the first imaging means captures a fluoroscopic image, When the second imaging unit is selected by the switching unit, the driving unit moves the second imaging unit into an irradiation area of the X-ray tube, The second photographing means Detecting X-rays radiated after raising the current of the X-ray tube higher than that for photographing a fluoroscopic image in the first photographing step. A second imaging step of imaging an X-ray image; After the end of the second imaging step, the driving unit returns the second imaging unit to the reference position and returns the current of the X-ray tube to the imaging level of the fluoroscopic image; A relative position determining step in which a relative position determining means determines a relative position between the fluoroscopic image and the X-ray image; ,in front X-ray image Flat The average pixel value is adjusted so as to suppress the difference in the exposure value of the X-rays emitted from the X-ray tube when the fluoroscopic image and the X-ray image are respectively taken. Last X-ray image No The internal trust of the first photographing means and the second photographing. Shadow An adjustment step for adjusting so as to suppress a difference from the internal gain of the means, and a display means for comparing the fluoroscopic image and the X-ray image adjusted in the adjustment step with the relative position determined in the relative position determination step. And a display step of displaying in a superimposed manner.
[0026]
According to a preferred aspect of the present invention, when the first imaging step is performed after the second imaging step, the relative position determination step determines the relative position of the fluoroscopic image with respect to the X-ray image. To do.
[0027]
According to a preferred aspect of the present invention, when the second imaging step is performed after the first imaging step, the relative position determination step determines the relative position of the X-ray image with respect to the fluoroscopic image. To do.
[0031]
Furthermore, according to a preferred aspect of the present invention, in the relative position determining step, the fluoroscopic image is based on the relative positions of the X-ray tube, the second imaging unit, and the first imaging unit. A relative position between the image and the X-ray image is determined.
[0035]
Furthermore, according to a preferred aspect of the present invention, in the display step, the X-ray image is displayed so as to be visible under the fluoroscopic image.
[0036]
According to a preferred embodiment of the present invention, the X-ray image has a wider imaging range than the fluoroscopic image.
[0037]
According to the above configuration, by displaying a fluoroscopic image having a relatively narrow field of view on an X-ray image having a wider field of view, the anatomical position of the fluoroscopic image can be visualized more easily. The photographing position of the fluoroscopic image can be better controlled.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0039]
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration and connection of a medical imaging system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a case where an X-ray image and a fluoroscopic image are displayed in an overlapping manner.
[0040]
In FIG. 1, 19, 29, 32 and 33 are drive units, 20 is an X-ray tube, 21 is an X-ray field, 22 is a collimator, 23 is a patient, 24 is a table top, 25 and 31 are scattered radiation removal grids, 26 is a fluoroscopic sensor (perspective imaging device), 27 is a two-dimensional digital camera, 28 and 30 are image capture circuits, 34 and 35 are preprocessing circuits, 36 is a CPU, 37 is a main memory, 38 is an operation panel, 39 and 40 Is a display, 41 is a CPU bus, and 42 is an X-ray imaging device.
[0041]
The imaging system having the above configuration can perform both X-ray imaging and fluoroscopic imaging.
[0042]
First, the fluoroscopic operation will be described. The x-ray tube 20 creates an x-ray field 21 whose area is limited by a collimator 22. X-rays that have passed through the examinee 23, the table top 24, and the scattered radiation removal grid 25 are image intensifiers in the present embodiment and are detected by the fluoroscopic imaging device 26 that engages with the two-dimensional digital camera 27. . Data from the camera 27 is collected by an image capture circuit 28 directly connected to the CPU bus 41. Further, the image is transferred from the image capture circuit 28 to the preprocessing circuit 35. Although different depending on the system design, before passing the data to the main memory 37 via the CPU bus 41, the preprocessing circuit 35 performs preprocessing such as gain correction and / or offset correction. On the other hand, the corrected image is directly transferred to the display device 39, whereby a video image is displayed.
[0043]
The display 39 used for the fluoroscopic image is larger than the fluoroscopic image, can sufficiently display details of the fluoroscopic image, and is large enough to display an X-ray image larger than the fluoroscopic image at the same scale as the fluoroscopic image. Have. FIG. 2 shows an example of the displayed image. The size of the X-ray image 43 is determined in advance and is larger than the fluoroscopic image 44, and the maximum size is determined by the size of the X-ray imaging device 42.
[0044]
The display position of the fluoroscopic image 44 on the display 39 is acquired from the feedback from the drive units 19, 29, 32, and 33. The X-ray tube 20, the collimator 22, the fluoroscopic imaging device 26, and the X-ray image are being captured. This is determined by geometric calculation based on the relative position with respect to the X-ray imaging device 42. It should be noted that after performing appropriate standardization, the outer peripheral coordinates of the screen of the display device 39 are captured, and the captured coordinates are used as the outer peripheral coordinates of the X-ray image 43, the exposure of the collimator 22 during X-ray imaging, or the X-ray image 43. The outer peripheral coordinates of the X-ray imaging device determined by the smaller outer periphery of the X-ray imaging device.
[0045]
The position of the fluoroscopic imaging device 26 is controlled by a drive unit 32 that is controlled by the CPU 36. The position of the X-ray tube 20 is controlled by a drive unit 29 that is also controlled by the CPU 36. In another form, the X-ray tube and the fluoroscopic sensor may be mechanically connected and only one drive unit may be used. In another form, the X-ray tube and fluoroscopic sensor may be mechanically fixed in place and the drive unit may be connected to the table 24. Moreover, the combination of these forms can also be used. The X-ray tube may generate X-rays continuously or in pulses.
[0046]
Next, an X-ray imaging operation will be described. In the present embodiment, fluoroscopic imaging is performed continuously, and the decision to capture an X-ray image is made by the user via the operation panel 38 based on the information of the fluoroscopic image 44 on the display 39. When an instruction for X-ray image capturing is given, this is executed in such a way as to interrupt fluoroscopic imaging.
[0047]
After the start of the X-ray imaging operation, the operation of the drive unit 33 starts, and the X-ray imaging device 42 is moved to an appropriate position between the X-ray tube 20 and the fluoroscopic imaging device 26. The CPU 36 that controls all the operations controls the drive unit 19 at the same time, and opens and closes the collimator 22 in the field of view during X-ray imaging. When the drive unit 33 finishes moving the X-ray imaging device 42 to a predetermined position, the CPU 36 starts an X-ray imaging process including a process of increasing the X-ray tube current to an appropriate level for generating an X-ray image.
[0048]
During the X-ray imaging process, X-rays generated by the X-ray tube 20 and passed through the examinee 23, the table top 24, and the scattered radiation removal grid 31 are detected by the X-ray imaging device 42. Data from the X-ray imaging device 42 is collected by the image capture circuit 30 and passed to the preprocessing circuit 34. Before the image is transferred to the main memory 37, the preprocessing circuit 34 performs necessary preprocessing such as gain correction and offset correction. After the preprocessing, as shown in FIG. 2, the obtained X-ray image 43 is displayed on the same monitor 39 on which the fluoroscopic image 44 is displayed. Note that the X-ray image 43 may be displayed on a display 40 different from the display 39. The preprocessed X-ray image is stored in the main memory 37 and stored in a suitable storage device later.
[0049]
Next, a photographing procedure in the present embodiment of the photographing system having the above configuration will be described with reference to a flowchart of FIG.
[0050]
First, when the imaging process is started in step S1, in step S2, the relative position between the fluoroscopic image and the X-ray image is determined based on the exposure of the X-ray tube 20 and the collimator 22 at the time of fluoroscopic image shooting and X-ray image shooting. The prediction is based on the relative positions of the X-ray imaging device 42 and the fluoroscopic imaging device 26 at the imaging position. Thereafter, the processes after step S3 are continuously repeated until the user requests to stop the photographing process.
[0051]
In step S3, a fluoroscopic image is captured, and the image is displayed in step S4. The display of the image in step S4 will be described in detail later.
[0052]
In step S5, it is checked whether there is a user input instructing the start of movement of the X-ray image or part of the imaging system (for example, the X-ray tube 20). If there is no user input in step S5, the process returns to step S3 and repeats the capturing of the fluoroscopic image. Here, if the user input instructs the end of the shooting process, the shooting process is ended. When an instruction to move a part of the imaging system is input, the process proceeds to step S6. On the other hand, when an X-ray image imaging instruction is input, the process proceeds to step S11.
[0053]
In step S <b> 11, the X-ray imaging device 42 is inserted between the table top 24 and the fluoroscopic imaging device 26. Thereafter, in step S12, the X-ray field is adjusted so as to widen the exposure of the collimator 22, and the current and voltage of the X-ray tube 20 are adjusted to a level suitable for X-ray imaging. Note that the order of steps S11 and S12 may be reversed or performed simultaneously. In addition, the exposure used by the user in X-ray imaging and fluoroscopic imaging may be set in advance. Furthermore, the voltage and current of the X-ray tube 20 may be set before the inspection, or may be automatically determined using, for example, a fluoroscopic inspection or some feedback mechanism.
[0054]
When the X-ray image is captured as described above in step S13 and the X-ray image capturing process is completed, the CPU 36 automatically performs processing for returning to fluoroscopic imaging in step S14. That is, the X-ray imaging device 42 inserted in step S11 is returned to the original position, the exposure of the collimator 22 changed in step S12 is narrowed, and the current and voltage of the X-ray tube 20 are returned to a level suitable for fluoroscopic imaging. The X-ray reception by the fluoroscopic imaging device 26 is resumed.
[0055]
In step S15, the X-ray image is enlarged / reduced so that the size of the portion captured in the fluoroscopic image is the same as the size of the same portion in the X-ray image. By adjusting the size of the X-ray image in this way, the X-ray image can be expressed on the same plane as the fluoroscopic image. The enlargement / reduction of the X-ray image can be realized by virtually enlarging / reducing the size of each pixel of the X-ray imaging device 42. For example, when the portion of the X-ray image corresponding to the portion captured in the fluoroscopic image is ½ of the fluoroscopic image, the size of each pixel of the X-ray imaging device 42 is virtually doubled. , The size of the corresponding part can be made uniform. The calculation for virtually converting the pixel size of the X-ray imaging device 42 is performed so that an X-ray image can be expressed on the plane of the fluoroscopic imaging device 26. In the present embodiment, the movement of the X-ray imaging device 42 is limited to two dimensions, and the relative pixel size does not change. Therefore, this calculation can be executed before the fluoroscopic imaging is started. When this enlargement / reduction correction is performed in step S15, the pixel size of the X-ray image and the pixel size of the fluoroscopic image are not the same.
[0056]
Accordingly, in step S16, the pixel size of the X-ray image is converted to match the pixel size of the fluoroscopic image. As a result, the X-ray image can be displayed on the same display 39 with the same pixel size as the fluoroscopic image.
[0057]
Further, in step S17, these two differences are corrected so that when two images are superimposed, they can be observed simultaneously with similar image contrast and pixel values. This is because the average pixel value and the contrast of the X-ray image are different from the average pixel value and the contrast of the fluoroscopic image for many reasons. Specifically, the average pixel value is the X-ray exposure value (X-ray exposure value). Tube current) and X-ray tube voltage, and the contrast between the fluoroscopic image and the X-ray image is influenced by the internal gain difference and the X-ray tube voltage difference of the sensor that captured each image. Because. The correction can be achieved by a pixel value, a weighted average of pixel values, or similar standard processing using a look-up table, an expression expressing the relationship between various parameters, or a combination thereof.
[0058]
In step S18, the corrected X-ray image is displayed on the display 39. For display, the relative position of the fluoroscopic device 26 and the X-ray imaging device 42 is determined to determine the display position of the image. The relative position can be obtained based on feedback from the drive units 32 and 33, respectively.
[0059]
As described above, the X-ray image is displayed on the display 39. However, depending on the time taken to execute the processing of steps S15 to S17, the X-ray image is taken a little after the fluoroscopic image capturing is resumed. May be displayed.
[0060]
Thereafter, returning to step S3, a fluoroscopic image is taken, and in step 4, the fluoroscopic image captured in step S3 is displayed superimposed on an appropriate position on the X-ray image captured and displayed in steps S11 to S18. The display position of the fluoroscopic image can be determined based on the position of the fluoroscopic imaging device 26 and the position of the X-ray imaging device 42 obtained from the drive units 32 and 33, respectively.
[0061]
Since fluoroscopic images are taken in real time, it is considered that the fluoroscopic images are displayed as they are and the X-ray image is often processed so as to match the fluoroscopic image. Although an example in which most of image processing is performed on an X-ray image has been described, the present invention is not limited to this, and it is possible to perform processing only on a fluoroscopic image. In addition, an X-ray image and a fluoroscopic image can be processed. Both can be processed.
[0062]
On the other hand, if movement of a part of the configuration of the photographing system is instructed by the user using the operation panel 38 in step S5, the process proceeds to step S6. In step S6, a part of the imaging system such as the X-ray tube 20 or the fluoroscopic imaging device 26 is moved as requested by the user using the corresponding drive unit. Note that the relative positions of the fluoroscopic imaging device 26, the X-ray imaging device 42, and the X-ray tube 29 are continuously updated by feedback data obtained from the corresponding drive unit.
[0063]
Next, in step S7, a new position of the fluoroscopic image with respect to the X-ray image is calculated. In step S8, the position of the fluoroscopic image on the display is calculated, and in step S9, the position is changed as necessary. Alternatively, the display position of the X-ray image may be changed so that the position of the fluoroscopic image is maintained at the center of the display 39.
[0064]
After the display, the process returns to step S3 and the above process is repeated.
[0065]
In the present embodiment, the X-ray tube 20, the fluoroscopic imaging device 26, and the X-ray imaging device 42 are limited to a plane parallel to the table top 24, but the present invention is not limited to this. For example, as another embodiment, the X-ray tube and the fluoroscopic imaging device may be moved with a higher degree of freedom.
[0066]
The relative pixel size of the X-ray image and the fluoroscopic image changes due to variations in the image enlargement / reduction processing of the X-ray image caused by the position change of each part of the imaging system, and is not corrected in real time. An X-ray image 43 as shown in FIG. 2 is used as an index of the anatomical position of the fluoroscopic image 44, and a perfect correlation between the two images is not always necessary.
[0067]
Further, by using the same imaging device (sensor) as both the X-ray imaging device and the fluoroscopic imaging device, complicated processing can be simplified. In this case, it is not necessary to mechanically move the X-ray imaging device. The effective imaging surface area of such a sensor is wider than the effective imaging surface area of the above-described fluorescent image indirect tube imaging device so that an X-ray image can be captured. Instead of the user controlling the position of the X-ray tube, the position of the X-ray tube can be moved and the imaging position can be changed by controlling the readout area of the imaging device that engages with the position. In other words, since the entire imaging area of the imaging device is not used during fluoroscopic imaging, the image capture circuit only needs to capture an image from a selected area in the entire imaging area of the imaging device.
[0068]
[Other Embodiments]
An object of the present invention is to provide a storage medium (or recording medium) in which a program code of software for realizing the control of the above-described embodiment is recorded for a system capable of performing both fluoroscopic imaging and X-ray imaging. Alternatively, it goes without saying that this can also be achieved by supplying to the apparatus and reading and executing the program code stored in the storage medium by the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included. Examples of the storage medium for storing the program code include a floppy disk, hard disk, ROM, RAM, magnetic tape, nonvolatile memory card, CD-ROM, CD-R, DVD, optical disk, magneto-optical disk, MO, and the like. Can be considered.
[0069]
Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0070]
When the present invention is applied to the above-described storage medium, the program code corresponding to the flowchart shown in FIG. 3 described above is stored in the storage medium.
[0071]
【The invention's effect】
The effect of the present invention is that a fluoroscopic image having a relatively narrow field of view is displayed on an X-ray image having a wider field of view so that the anatomical position of the fluoroscopic image can be visualized more easily. The photographing position of the fluoroscopic image can be better controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a medical imaging system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a case where a fluoroscopic image and an X-ray image are displayed in an overlapping manner in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the medical imaging system according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
19, 29, 32, 33 Drive unit
20 X-ray tube
21 X-ray field
22 Collimator
23 Patient
24 Table top
25, 31 Scattered ray removal grid
26 Fluoroscopy Sensor (Fluoroscopy Device)
27 Two-dimensional digital camera
28, 30 Image capture circuit
34, 35 Pre-processing circuit
36 CPU
37 Main memory
38 Operation panel
39, 40 indicator
41 CPU bus
42 X-ray imaging devices

Claims

Ｘ線管から放射されたＸ線を検出して透視画像を撮影する第１の撮影手段と、
前記Ｘ線管の電流を透視画像の撮影の際よりも上げて放射されたＸ線を検出してＸ線画像を撮影する第２の撮影手段と、
前記第１の撮影手段と前記第２の撮影手段を切り換える切り換え手段と、
前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定する相対位置決定手段と、
前記Ｘ線画像の平均画素値を、前記透視画像と前記Ｘ線画像をそれぞれ撮影したときの前記Ｘ線管から放射されたＸ線の露出値の差を抑えるように調整し、かつ前記Ｘ線画像のコントラストを、前記第１の撮影手段の内部ゲインと前記第２の撮影手段の内部ゲインとの差を抑えるように調整する調整手段とを有し、
前記調整手段により調整された前記透視画像と前記Ｘ線画像とを、前記相対位置決定手段により決定された相対位置となるように重ねて表示する表示手段と、
前記第２の撮影手段の位置を移動する駆動手段とを有し、
前記第２の撮影手段は前記Ｘ線管の照射領域外の所定位置を基準位置とし、前記切り換え手段により前記第２の撮影手段が選択された場合に、前記駆動手段は、前記Ｘ線管の照射領域内に前記第２の撮影手段を移動し、Ｘ線画像の撮影が終了すると前記第２の撮影手段を前記基準位置に戻すと共に前記Ｘ線管の電流を前記透視画像の撮影レベルに戻すことを特徴とする撮影システム。First imaging means for detecting X-rays emitted from the X-ray tube and capturing a fluoroscopic image;
A second imaging means for capturing an X-ray image by detecting X-rays emitted by raising the current of the X-ray tube as compared with the case of capturing a fluoroscopic image ;
Switching means for switching between the first photographing means and the second photographing means;
A relative position determining means for determining a relative position between the fluoroscopic image and the X-ray image;
Flat Hitoshiga pixel value before Symbol X-ray image, adjusted so as to suppress the difference between the exposure value of the emitted X-rays from the X-ray tube when the fluoroscopic image and the X-ray image taken, respectively, One or the contrast before Symbol X-ray image, and an adjustment means for adjusting so as to suppress a difference between the internal gain of the internal gain and the second shooting means of the first imaging means,
Display means for displaying the fluoroscopic image adjusted by the adjusting means and the X-ray image so as to be in a relative position determined by the relative position determining means ;
Driving means for moving the position of the second photographing means;
The second imaging means uses a predetermined position outside the irradiation area of the X-ray tube as a reference position, and when the second imaging means is selected by the switching means, the driving means When the second imaging unit is moved into the irradiation area and the X-ray image is captured, the second imaging unit is returned to the reference position and the current of the X-ray tube is returned to the imaging level of the fluoroscopic image. An imaging system characterized by that.

前記第１の撮影手段及び前記第２の撮影手段は同一のセンサーにより構成され、Ｘ線画像を撮影する場合と、透視画像を撮影する場合とで、前記センサーの読み出し領域が異なるように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。 The first imaging unit and the second imaging unit are configured by the same sensor, and control is performed so that the reading area of the sensor differs between when an X-ray image is captured and when a fluoroscopic image is captured. The imaging system according to claim 1.

前記表示手段は、少なくともＸ線画像全体を表示可能な表示領域を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮影システム。The display means, imaging system according to claim 1 or 2 characterized by having a display area capable of displaying at least the entire X-ray image.

前記相対位置決定手段は、前記Ｘ線管と、前記第２の撮影手段と、前記第１の撮影手段との相対位置に基づいて、前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影システム。The relative position determination means determines a relative position between the fluoroscopic image and the X-ray image based on relative positions of the X-ray tube, the second imaging means, and the first imaging means. The imaging system according to any one of claims 1 to 3 , wherein:

前記Ｘ線管を移動する手段と、
前記第１の撮影手段を移動する手段と
を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影システム。Means for moving the X-ray tube;
The photographing system according to any one of claims 1 to 4 , further comprising: means for moving the first photographing means.

前記Ｘ線管及び前記第１の撮影手段は機械的に一体化されており、一括して位置を移動させる手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影システム。The X-ray tube and the first imaging means is mechanically integrated, according to any one of claims 1 to 4, further comprising a means for moving the position at once Shooting system.

Ｘ線管から放射されたＸ線を検出して透視画像を撮影する第１の撮影手段と、前記Ｘ線管から放射されたＸ線を検出してＸ線画像を撮影する第２の撮影手段と、前記第１の撮影手段と前記第２の撮影手段を切り換える切り換え手段と、前記第２の撮影手段の位置を移動する駆動手段とを有し、前記第２の撮影手段が前記Ｘ線管の照射領域外の所定位置を基準位置とする撮影システムにおける撮影表示方法であって、
前記第１の撮影手段が透視画像を撮影する第１の撮影工程と、
前記切り換え手段により前記第２の撮影手段が選択された場合に、前記駆動手段が、前記Ｘ線管の照射領域内に前記第２の撮影手段を移動し、前記第２の撮影手段が、前記Ｘ線管の電流を前記第１の撮影工程における透視画像の撮影の際よりも上げてから放射されたＸ線を検出してＸ線画像を撮影する第２の撮影工程と、
前記第２の撮影工程の終了後に、前記駆動手段が前記第２の撮影手段を前記基準位置に戻すと共に、前記Ｘ線管の電流を前記透視画像の撮影レベルに戻す工程と、
相対位置決定手段が前記透視画像と前記Ｘ線画像の相対位置を決定する相対位置決定工程と、
調整手段が、前記Ｘ線画像の平均画素値を、前記透視画像と前記Ｘ線画像をそれぞれ撮影したときの前記Ｘ線管から放射されたＸ線の露出値の差を抑えるように調整し、かつ前記Ｘ線画像のコントラストを、前記第１の撮影手段の内部ゲインと前記第２の撮影手段の内部ゲインとの差を抑えるように調整する調整工程と、
表示手段が、前記調整工程で調整された前記透視画像と前記Ｘ線画像とを、前記相対位置決定工程で決定された相対位置となるように重ねて表示する表示工程と
を有することを特徴とする撮影表示方法。First imaging means for detecting X-rays emitted from the X-ray tube and imaging a fluoroscopic image, and second imaging means for detecting X-rays emitted from the X-ray tube and imaging X-ray images When the switching means and the first imaging means switching the second imaging means, have a driving means for moving the position of the second imaging means, said second imaging means is the X-ray tube An imaging display method in an imaging system having a predetermined position outside the irradiation area as a reference position ,
A first imaging step in which the first imaging means captures a fluoroscopic image;
When the second photographing means is selected by said switching means, said drive means, said moving the second imaging means in the irradiation area of the X-ray tube, the second imaging means, said A second imaging step in which an X-ray image is captured by detecting X-rays emitted after raising the current of the X-ray tube more than in the case of capturing a fluoroscopic image in the first imaging step;
After the end of the second imaging step, the driving unit returns the second imaging unit to the reference position and returns the current of the X-ray tube to the imaging level of the fluoroscopic image;
A relative position determining step in which a relative position determining means determines a relative position between the fluoroscopic image and the X-ray image;
Adjusting means, a flat Hitoshiga pixel value before Symbol X-ray image, adjusted so as to suppress the difference between the exposure value of the emitted X-rays from the X-ray tube when the fluoroscopic image and the X-ray image taken, respectively and, the contrast whether one prior Symbol X-ray image, an adjustment step of adjusting to suppress the difference between the internal gain of the internal gain and the second shooting means of the first imaging means,
A display unit comprising: a display step of displaying the fluoroscopic image adjusted in the adjustment step and the X-ray image so as to be in a relative position determined in the relative position determination step. Shooting display method to be.

コンピュータに、請求項７に記載の撮影表示方法の各工程を実行させるためのプログラム。The program for making a computer perform each process of the imaging | photography display method of Claim 7 .