JP5226755B2 - X線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
すなわち、請求項1記載のX線画像撮影装置は、被検体を載置し移動可能な天板と、X線発生手段及びX線検出手段を備えた支持器とを有し、前記天板及び前記支持器それぞれの種々の位置及び姿勢に応じた種々の撮影位置にて前記被検体に関するX線画像を撮影可能なX線画像撮影装置において、過去に撮影されたX線画像に対し指定された注目部位の像の位置から算出された、前記注目部位の前記X線検出手段上の実空間上における座標値に基づいて、前記注目部位が前記X線検出手段の中心に投影されるように、前記天板及び前記支持器のうち少なくとも一つの位置または姿勢を制御し、前記注目部位が前記中心に設置された後に、前記天板及び前記支持器のいずれかが移動させられたとき、その移動方向と移動量とを検知し、前記注目部位が前記中心に維持されるように制御する制御手段を有することを特徴とするものである。
まず、本実施形態におけるアンギオ装置1においては、既に撮影されたX線画像に付随する前記撮影位置情報に基づき、寝台2ないし天板2b及びCアーム3の適切な移動ないし位置決めを実施することができる。ここで「既に撮影されたX線画像に付随する撮影位置情報」とは、当該X線画像を作成するに必要なX線データが収集された時における、上記寝台2及びCアーム3の位置ないし姿勢に関する情報、あるいは当該X線画像が撮影された際における撮影位置、と言い換えることもできる。そして、本第一実施形態では、このX線画像が撮影された際における撮影位置に一致するように、天板2bないし寝台2及びCアーム3のいずれか少なくとも一つの位置ないし姿勢を自動的に設定する。以下では、このような態様を、四つのパターンに分けて説明する。
本第1パターンは、画像メモリM中におけるある一枚の画像を入力部74を通じて選択・入力(図5ステップS1)すると、該画像に付随する撮影位置情報の中から、Cアーム3の角度(上記にいう「Cranial方向」若しくは「Caudal方向」又は「RAO方向」若しくは「LAO方向」)に関するデータを制御部Cにより読み出し(図5ステップS2)、これに基づきCアーム駆動部92を通じて、Cアーム3を当該データが示す位置に向かって移動(この場合においては、「回転動作」のみとなる。)させ、かつ、当該位置において位置決めを実施する(図5ステップS3乃びS4)。
本第2パターンは、画像メモリM中におけるある一枚の画像を入力部74を通じて選択・入力すると、当該画像に付随する撮影位置情報に合致した位置での撮影(つまり、当該画像と同一の撮影位置での撮影)が可能となる点、上記第1パターンと変わりはないが、この際、前記撮影位置情報中、Cアーム3の位置ないし姿勢に関する情報、及び寝台2ないし天板2bに関する情報の双方、すなわち該撮影位置情報を構成する全情報(全データ)を利用する点で相違する(図5ステップS2におけるかっこ内の記述参照)。そして、この場合においては、寝台駆動部91又はCアーム駆動部92のいずれか一方、あるいは双方に制御信号を送信して、寝台2ないし天板2b及び/又はCアーム3の移動・位置決めを行う(図5ステップS4におけるかっこ内の記述参照)。
本第3パターンは、やはり画像メモリM中に記憶された画像の選択・入力を通じて、該画像に付随する撮影位置情報に合致したCアーム3等の移動を実現することにつき、上記第1及び第2パターンと何ら変わりはない。ただし、本第3パターンにおいては、選択・入力の対像となる画像が、Cアーム3の角度の変更を伴いながら撮影された複数枚から構成された画像である点で相違する。
本第4パターンの上記第3パターンに対する関係は、上記第2パターンの上記第1パターンに対する関係と全く同様である。つまり、本第4パターンは、上記第3パターンでCアーム3の回転に関してのみ考慮されていたのに加え、Cアーム3の位置や、寝台2ないし天板2bの位置をも考慮する点で異なる。
さて次に、本実施形態におけるアンギオ装置1においては、X線管球5から低線量のX線を連続的に発生させて、これをX線検出器6及び画像作成部73等においてリアルタイムに処理する、いわゆる「透視撮影」下の状況で、これにより随時得られている透視像(X線画像)を画像表示部D上に表示するとともに、該透視像に対する指定(位置)入力に基づいて、寝台2ないし天板2b及びCアーム3の適切な移動ないし位置決めを実施することができる。以下では、このような態様を、三つの実施例に分けて説明する。
通常、上記透視撮影を実施する目的は、その後に予定される本撮影(例えば、「ボーラスチェイス撮影」等)を実施する前に、被検体P内における注目部位の位置関係を把握し、また該注目部位がCアーム3のX線管球5とX線検出器6とを結ぶ線分上にちょうど位置するよう、寝台2ないしCアーム3の位置等を調整することにある。
(x,y,z)=(a,b,c)・t+(e,f,g)…(1)
と表すことができる。ここに、tはパラメータであって、
−∞≦t≦∞…(2)
である。また、ベクトルAや座標値(e,f,g)は、Cアーム状態検出部92から得られるCアーム3の現在の位置や、X線検出器6上における一画素分の長さ(設計値)等に基づいて求めることができる。
y1=dt+d0−y0…(3)
と表すことができる(図9参照)。ここに、d0は、寝台2の物理的高さ(≒脚2aの高さ)を表す値であり、寝台位置検出部91を通じて既知である。また、y0はアイソセンタの高さを表す。
(x,y1,z)=(a,b,c)・t+(e,f,g)…(4)
であることを確認し、さらにこの場合の座標値x及びyの具体的数値、すなわち注目部位SPRの座標値(x1,y1,z1)を定める。具体的には、上記(4)式における右辺がすべて既知(ただし、tを除く。)であること、また、y1=b・t+fであるから、これよりt=(y1−f)/bが求められ、このtと上記(4)式によりx1及びz1は求めることができる。
(x1,y1,z1)=(ax,bx,cx)・t+(e0,f0,g0)…(5)
と表現することができるから、この式を満足するような上記移動ないし位置決めを実現すればよい。
本第二実施例は、上記第一実施例における位置決めの精度を向上させることをその趣旨とする。すなわち、上記第一実施例では、各処理において、適度な近似を働かせることを前提としているから、一度演算を実施するのみで、注目部位SPRの像を画像表示部D上の中心に表示できるどうかは必ずしも確実ではない。殊に、上記で導入したプリセット値dtは、そもそも、比較的大雑把に定められる性質の値であることから、上記のような事態が発生することが一般に考えられることとなる。
(x,y,z)=(a1,b1,c1)・t+(e´,f´,g´)…(6)
を得る。ここに、ベクトルA1=(a1,b1,c1)、座標値(e´,f´,g´)の意味合いは、上記(1)式におけるのと同様である。例えば、座標値(e´,f´,g´)に関していえば、これは、いま行われた指定入力に係る部位に対応するX線検出器6上の実空間上における座標値である。ここで「指定入力に係る部位」とは、上記では「中心部位SPC」であったが、この場合においてもむろん同様に考えてよい。
本第三実施例は、上記第一及び第二実施例に関する応用であって、プリセット値dtを用いずに、そもそも最初から注目部位SPRがX線検出器6上の中心位置に投影されるような寝台2及び/又はCアーム3の移動及び位置決めを実行する手法に関するものである。
(x,y,z)=(aa,ba,ca)・t+(ea,fa,ga)…(1)´
(x,y,z)=(ab,bb,cb)・t+(eb,fb,gb)…(7)
が得られる。
さて次に、上記第一実施形態及び第二実施形態の双方に関わる本アンギオ装置1の運用法について説明する。ここで「双方に関わる」「運用法」とは、つまり上記第一実施形態における主要な概念「撮影位置情報」と第二実施形態における主要な概念「指定入力」を、いわば組み合わせた形態で、本実施形態に係るアンギオ装置1を運用することを意味する。以下具体的に説明する。
1 アンギオ装置(X線画像撮影装置)
2 寝台
2a 脚
2b 天板
3 Cアーム
3a 固定アーム
3b 接続部
3c 支点
3d 基台
5 X線管球(X線発生手段)
6 X線検出器(X線検出手段)
7 画像処理部
71 データ収集部
72 前処理部
73 画像作成部
74 入力部
D 画像表示部
M 画像メモリ
C 制御部
81 寝台位置検出部
82 Cアーム状態検出部
91 寝台駆動部
92 Cアーム駆動部
Claims (2)
- 被検体を載置し移動可能な天板と、X線発生手段及びX線検出手段を備えた支持器とを有し、前記天板及び前記支持器それぞれの種々の位置及び姿勢に応じた種々の撮影位置にて前記被検体に関するX線画像を撮影可能なX線画像撮影装置において、
過去に撮影されたX線画像に対し指定された注目部位の像の位置から算出された、前記注目部位の前記X線検出手段上の実空間上における座標値に基づいて、前記注目部位が前記X線検出手段の中心に投影されるように、前記天板及び前記支持器のうち少なくとも一つの位置または姿勢を制御し、前記注目部位が前記中心に設置された後に、前記天板及び前記支持器のいずれかが移動させられたとき、その移動方向と移動量とを検知し、前記注目部位が前記中心に維持されるように制御する制御手段を有することを特徴とするX線画像撮影装置。 - 前記制御手段は、前記位置または姿勢の制御において、
前記座標値として、異なる撮影位置における二つのX線画像それぞれに対し指定された注目部位の像の位置から算出される二つの座標値を利用することを特徴とする請求項1記載のX線画像撮影装置。
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