JP6026171B2 - Medical image photographing apparatus and medical image photographing method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、第1のX線検出器と第2のX線検出器を有する医用画像撮影装置及び医用画像撮影方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a medical image capturing apparatus and a medical image capturing method having a first X-ray detector and a second X-ray detector.
従来の医用画像撮影装置(例えばアンギオ装置と呼ばれるX線画像撮影装置)では、被検体Pに対してX線を発生するX線発生部と、被検体を透過したX線を2次元的に検出しX線投影データを生成するX線検出部を備えている。X線発生部とX線検出部は、アーム(1般にCアームと呼ばれる)に支持されており、Cアームを寝台上の被検体の体軸方向に移動、又は被検体の体軸周りに回転することで、被検体を様々な方向から撮影することができる。 In a conventional medical imaging apparatus (for example, an X-ray imaging apparatus called an angio apparatus), an X-ray generation unit that generates X-rays with respect to a subject P and X-rays that pass through the subject are two-dimensionally detected. And an X-ray detector for generating X-ray projection data. The X-ray generation unit and the X-ray detection unit are supported by an arm (generally called a C arm), and the C arm is moved in the body axis direction of the subject on the bed or around the body axis of the subject. By rotating, the subject can be imaged from various directions.
また、X線画像撮影装置を使用した検査において、関心領域は狭いが、より高い解像度で意図した領域を明瞭に観察したいという要望もある。この要望を満たすため、通常のX線検出器(第1の検出器)に加えて、小視野ではあるが高解像度の第2のX線検出器(第2の検出器)を組み合わせ、第1、第2の何れか一方の検出器に切り替えて撮影できるようにしたX線画像撮影装置もある。 Further, in an examination using an X-ray imaging apparatus, there is a demand for clearly observing an intended region with a higher resolution although the region of interest is narrow. In order to satisfy this demand, in addition to a normal X-ray detector (first detector), a second X-ray detector (second detector) having a small field of view but having a high resolution is combined. There is also an X-ray imaging apparatus that can switch to any one of the second detectors and perform imaging.
例えば特許文献1に記載のX線撮影装置では、被検体を透過したX線を検出する広視野の第1のX線検出器と、第1のX線検出器よりも視野が小さく高解像度の第2のX線検出器を備え、第1のX線検出器によって検出した画像に第2のX線検出器で検出した画像をオーバーラップして表示するようにしている。また特許文献1の例では、第2のX線検出器の位置をX方向、Y方向に移動可能にしている。 For example, in the X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, a wide-field first X-ray detector that detects X-rays transmitted through a subject, and a field of view that is smaller than that of the first X-ray detector and has a high resolution. A second X-ray detector is provided, and an image detected by the second X-ray detector is displayed overlapping the image detected by the first X-ray detector. In the example of Patent Document 1, the position of the second X-ray detector is movable in the X direction and the Y direction.
しかしながら、第2の検出器は視野サイズが狭いために、術者の関心領域を第2の検出器の視野サイズ内に設定するのが困難である。また第2の検出器の位置合わせのために時間がかかり、検査時間の長時間化や、被検者や術者の被曝が増えてしまい、さらなる改善が求められている。また第1のX線検出器と第2のX線検出器では、視野領域や感度が異なることから、X線の照射条件は同一ではないため、撮影条件の設定に時間がかかるという不具合もある。 However, since the field size of the second detector is narrow, it is difficult to set the region of interest of the operator within the field size of the second detector. Further, it takes time to align the second detector, and the examination time becomes longer and the exposure of the subject and the operator increases, and further improvement is required. Further, since the first X-ray detector and the second X-ray detector have different visual field regions and sensitivities, the X-ray irradiation conditions are not the same, so there is a problem that it takes time to set the imaging conditions. .
本発明が解決しようとする課題は、第2の検出器を用いて画像を収集する際の診断領域への位置合わせを容易に行うことができる医用画像撮影装置及び医用画像撮影方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a medical image photographing apparatus and a medical image photographing method capable of easily performing alignment with a diagnostic region when an image is collected using a second detector. It is in.
実施形態に係る医用画像撮影装置は、X線を発生するX線管を含み被検体にX線を曝射するX線発生部と、前記被検体を透過したX線を検出する第1のX線検出器と、前記第1のX線検出器よりも小視野で高解像度を有し前記第1のX線検出器の視野内の固定位置で前記被検体を透過したX線を検出する第2のX線検出器とを有し、前記被検体を撮影する撮影部と、前記第1のX線検出器を用いて収集したリアルタイムの第1の画像データをもとに前記第2のX線検出器による視野領域を示す枠画像を生成するとともに、前記第1の画像データの内、前記枠画像で示す領域の画像データを拡大処理する画像処理部と、前記第1の画像データに基づく第1の画像に重畳して前記枠画像を表示する第1の表示部と、前記第2のX線検出器を用いて前記被検体を撮影したときに収集される画像を、前記拡大処理した画像を用いて擬似的に表示する第2の表示部と、を具備する。
The medical imaging apparatus according to the embodiment includes an X-ray generation unit that includes an X-ray tube that generates X-rays and that emits X-rays to the subject, and a first X that detects X-rays that have passed through the subject. A first detector that detects X-rays transmitted through the subject at a fixed position within a field of view of the first X-ray detector and having a higher resolution in a smaller field of view than the first X-ray detector; And the second X-ray detector based on real-time first image data collected using the first X-ray detector. Based on the first image data, an image processing unit that generates a frame image indicating a visual field region by a line detector, enlarges the image data of the region indicated by the frame image in the first image data, and Using a first display unit that displays the frame image superimposed on a first image, and the second X-ray detector Serial images collected when imaging a subject, comprising a second display section for artificially displayed using an image obtained by the expansion process.
以下、実施形態に係る医用画像撮影装置について図面を参照して詳細に説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。 Hereinafter, a medical image photographing apparatus according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same location.
(第1の実施形態)
図1は、一実施形態に係る医用画像撮影装置の構成を示すブロック図である。図1の医用画像撮影装置は、例えば、アンギオ装置と呼ばれるX線画像撮影装置100であり、被検体Pに対してX線を発生するX線発生部10と、被検体Pを透過したX線を2次元的に検出するとともに、検出結果に基づいてX線投影データを生成するX線検出部20を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a medical image photographing apparatus according to an embodiment. The medical imaging apparatus of FIG. 1 is an X-ray imaging apparatus 100 called an angio apparatus, for example, and includes an X-ray generation unit 10 that generates X-rays with respect to the subject P, and an X-ray that has passed through the subject P. Are two-dimensionally detected, and an X-ray detection unit 20 that generates X-ray projection data based on the detection result is provided.
X線発生部10は、X線管11とX線絞り器12を有するX線照射部と、高電圧制御部13と高電圧発生器14を備えている。X線管11は、X線を発生する真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させX線を発生する。高電圧制御部13は、システム制御部33(後述)からの指示信号に従って高電圧発生器14を制御し、X線管11の管電流、管電圧、X線パルス幅、照射周期、撮影区間、照射時間等からなるX線照射条件の制御を行なう。 The X-ray generation unit 10 includes an X-ray irradiation unit having an X-ray tube 11 and an X-ray diaphragm 12, a high voltage control unit 13, and a high voltage generator 14. The X-ray tube 11 is a vacuum tube that generates X-rays, and accelerates electrons emitted from a cathode (filament) by a high voltage to collide with a tungsten anode to generate X-rays. The high voltage control unit 13 controls the high voltage generator 14 in accordance with an instruction signal from the system control unit 33 (described later), the tube current of the X-ray tube 11, the tube voltage, the X-ray pulse width, the irradiation period, the imaging period, Control of X-ray irradiation conditions including irradiation time and the like is performed.
X線検出部20は、第1のX線検出器211と、第1のX線検出器211から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器22と、電荷・電圧変換器22の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器23を備え、A/D変換器23からX線投影データを出力する。 The X-ray detection unit 20 includes a first X-ray detector 211, a charge / voltage converter 22 that converts charges read from the first X-ray detector 211 into a voltage, and a charge / voltage converter 22. The A / D converter 23 that converts the output of the digital signal into a digital signal is output, and X-ray projection data is output from the A / D converter 23.
またX線検出部20は、第2のX線検出器212を備えている。第2のX線検出器212は、第1のX線検出器211よりも小視野であるが高解像度を有する。また第2のX線検出器212は、第1のX線検出器211に比べてサイズが小さい。また第2のX線検出器212には、この第2のX線検出器212から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器と、電荷・電圧変換器の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器を備え、A/D変換器からX線投影データを出力するが、便宜上、電荷・電圧変換器とA/D変換器図示は省略している。尚、第1のX線検出器211と第2のX線検出器212としては、一般的にFPD(Flat Panel Detector:平面検出器)が用いられる。 The X-ray detection unit 20 includes a second X-ray detector 212. The second X-ray detector 212 has a smaller field of view than the first X-ray detector 211 but has a higher resolution. The second X-ray detector 212 is smaller in size than the first X-ray detector 211. The second X-ray detector 212 also converts a charge read from the second X-ray detector 212 into a voltage, and outputs the charge / voltage converter as a digital signal. An A / D converter for conversion is provided and X-ray projection data is output from the A / D converter, but for convenience, the charge / voltage converter and the A / D converter are not shown. Note that, as the first X-ray detector 211 and the second X-ray detector 212, an FPD (Flat Panel Detector) is generally used.
X線発生部10と、X線検出部20はアーム(Cアーム)24に支持されている。Cアーム24は、寝台の天板25に載置した被検体Pの体軸方向に移動可能であり、また被検体Pの体軸周りに回転可能である。尚、X線発生部10とX線検出部20は撮影部26を構成し、Cアーム24を回転することで、撮影部26は被検体Pの周囲を回転し、異なる複数の角度方向から被検体Pを撮影することができる。 The X-ray generator 10 and the X-ray detector 20 are supported by an arm (C arm) 24. The C-arm 24 can move in the body axis direction of the subject P placed on the couch top 25 and can rotate around the body axis of the subject P. The X-ray generation unit 10 and the X-ray detection unit 20 constitute an imaging unit 26. By rotating the C-arm 24, the imaging unit 26 rotates around the subject P and is observed from a plurality of different angular directions. The specimen P can be photographed.
またX線画像撮影装置100は、画像データ記憶部31、画像演算部32、システム制御部33、操作部34、及び表示部35を備えている。画像演算部32は、第1のX線検出器211又は第2のX線検出器212によって収集されたX線投影データを処理して画像データを生成する。また生成された画像データに対し、必要に応じて輪郭強調やS/N改善等の画像処理を行なう。生成した画像データは画像データ記憶部31に保存される。画像データ記憶部31に保存された画像データは必要に応じて読みだされ、表示部35に供給されて表示される。 The X-ray image capturing apparatus 100 includes an image data storage unit 31, an image calculation unit 32, a system control unit 33, an operation unit 34, and a display unit 35. The image calculation unit 32 processes the X-ray projection data collected by the first X-ray detector 211 or the second X-ray detector 212 to generate image data. Further, image processing such as edge enhancement and S / N improvement is performed on the generated image data as necessary. The generated image data is stored in the image data storage unit 31. The image data stored in the image data storage unit 31 is read out as necessary, supplied to the display unit 35, and displayed.
システム制御部33は、CPUと記憶回路(図示せず)、ABC回路331を備え、操作部34から供給された入力情報、設定情報及び選択情報に基づいてバスライン39を介してX線画像撮影装置100の各ユニットを統括的に制御する。 The system control unit 33 includes a CPU, a storage circuit (not shown), and an ABC circuit 331. Based on input information, setting information, and selection information supplied from the operation unit 34, X-ray imaging is performed via the bus line 39. Each unit of the apparatus 100 is controlled centrally.
操作部34は術者、医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行なうもので、マウス、キーボード、トラックボール、ジョイスティック等の入力デバイスや、表示パネルあるいは各種スイッチ等を備えたインタラクティブなインターフェースを有する。また操作部34は、天板25の移動方向や移動速度の設定、撮像系の回動/移動方向及び回動/移動速度の設定、管電圧や管電流を含むX線照射条件の設定等を行なう。 The operation unit 34 is used by a user such as an operator or doctor to input various commands, and has an interactive interface including an input device such as a mouse, a keyboard, a trackball, and a joystick, a display panel, and various switches. . Further, the operation unit 34 sets the moving direction and moving speed of the top board 25, sets the rotation / movement direction and rotation / moving speed of the imaging system, sets the X-ray irradiation conditions including tube voltage and tube current, and the like. Do.
表示部35は、画像データの表示を行うため、表示データ生成部36、変換部37、モニタ38を備えている。表示データ生成部36は、画像データに対して付帯情報を合成したり、所定の表示フォーマットへの変換を行って表示データを生成する。また変換部37は、表示データに対してD/A(デジタル/アナログ)変換とテレビフォーマット変換を行なって画像信号を生成し、この画像信号を液晶等のモニタ38に表示する。 The display unit 35 includes a display data generation unit 36, a conversion unit 37, and a monitor 38 in order to display image data. The display data generating unit 36 generates display data by synthesizing incidental information with image data or converting the image data into a predetermined display format. The conversion unit 37 performs D / A (digital / analog) conversion and television format conversion on the display data to generate an image signal, and displays the image signal on a monitor 38 such as a liquid crystal display.
またX線画像撮影装置100は、移動機構部40を備えている。移動機構部40は、絞り移動制御部41と機構制御部42を有する。絞り移動制御部41は、X線絞り器12における絞り羽根等の移動制御を行ない、機構制御部42は、天板25の移動機構43、撮影系移動機構44、及び検出器移動機構45の移動制御を行う。移動機構部40は、操作部34の操作に応答して動作し、システム制御部33の制御のもとに各部の移動制御を行う。 In addition, the X-ray image capturing apparatus 100 includes a moving mechanism unit 40. The movement mechanism unit 40 includes a diaphragm movement control unit 41 and a mechanism control unit 42. The diaphragm movement control unit 41 performs movement control of the diaphragm blades and the like in the X-ray diaphragm 12, and the mechanism control unit 42 moves the movement mechanism 43 of the top plate 25, the imaging system movement mechanism 44, and the detector movement mechanism 45. Take control. The movement mechanism unit 40 operates in response to the operation of the operation unit 34, and performs movement control of each unit under the control of the system control unit 33.
図2は、X線画像撮影装置100(アンギオ装置)の全体的な構成を示す斜視図である。図2において、X線発生部10とX線検出部20がCアーム24によって対向して支持されている。X線検出部20は、第1の検出器211と第2の検出器212を含む。またCアーム24に対して寝台が配置されており、寝台の天板25には、被検体(図示せず)が載置され、天板25の位置及び高さは天板移動機構43(図1)によって制御される。 FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the X-ray imaging apparatus 100 (angio apparatus). In FIG. 2, the X-ray generation unit 10 and the X-ray detection unit 20 are supported by a C arm 24 so as to face each other. The X-ray detection unit 20 includes a first detector 211 and a second detector 212. A couch is arranged with respect to the C arm 24, and a subject (not shown) is placed on the couchtop 25 of the couch. Controlled by 1).
Cアーム24は、例えば天井部に設けられたレールに支持され、被検体の頭部(Cranial)から脚部(Caudal)に向かう体軸方向に移動可能である。またCアーム24の回転により撮影部26(X線発生部10とX線検出部20)は、被検体の周囲を体軸回りに回転することができる。また撮影部26をCアーム24に沿ってスライド回転することができる。 The C arm 24 is supported by, for example, a rail provided on the ceiling, and is movable in the body axis direction from the head (Cranial) to the leg (Caudal) of the subject. The imaging unit 26 (the X-ray generation unit 10 and the X-ray detection unit 20) can rotate around the body axis around the body axis by the rotation of the C-arm 24. Further, the photographing unit 26 can be slid and rotated along the C arm 24.
X線投影データは、画像演算部32によって処理され、画像データを表示部35に表示する。表示部35は、例えば天井部に取り付けられ、ここでは、3つの表示部351,352,353を有する。また、寝台には、操作部341を取り付けており、操作部341の操作に応答してシステム制御部33は、天板25の高さ、位置の制御、Cアーム24の移動/回転の制御、X線の照射範囲の調整、照射タイミングの制御等を行う。 The X-ray projection data is processed by the image calculation unit 32 and the image data is displayed on the display unit 35. The display unit 35 is attached to, for example, a ceiling, and has three display units 351, 352, and 353 here. In addition, an operation unit 341 is attached to the bed, and in response to the operation of the operation unit 341, the system control unit 33 controls the height and position of the top board 25, controls the movement / rotation of the C arm 24, Adjustment of the X-ray irradiation range, control of irradiation timing, and the like are performed.
図3は、第1の実施形態における医用画像撮影装置の主要部を示す構成図である。図3では、X線管11、第1のX線検出器211、第2のX線検出器212、高電圧発生器14、Cアーム24、被検体Pを載置する天板25、操作部341、表示部351〜353及び画像処理部30を示している。画像処理部30は、画像データ記憶部31、画像演算部32及びシステム制御部33を含む。 FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a main part of the medical image photographing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 3, the X-ray tube 11, the first X-ray detector 211, the second X-ray detector 212, the high voltage generator 14, the C arm 24, the top plate 25 on which the subject P is placed, and the operation unit 341, display units 351 to 353, and an image processing unit 30 are shown. The image processing unit 30 includes an image data storage unit 31, an image calculation unit 32, and a system control unit 33.
第2のX線検出器212は、例えばCアーム24に取り付けられる。Cアーム24には取付部材46を設け、第2のX線検出器212は、ヒンジ47を支点にして回転可能に取付部材46に支持されている。したがって、第2のX線検出器212は、ヒンジ47を支点にして回転することで、通常は第1のX線検出器211の視野外の位置(点線で示す)にあり、必要に応じてX線管11と対峙する位置(実線で示す)に移動する。 The second X-ray detector 212 is attached to the C arm 24, for example. The C arm 24 is provided with an attachment member 46, and the second X-ray detector 212 is supported by the attachment member 46 so as to be rotatable about a hinge 47. Therefore, the second X-ray detector 212 is normally located at a position outside the field of view of the first X-ray detector 211 (indicated by a dotted line) by rotating around the hinge 47 as a fulcrum, and if necessary It moves to a position (indicated by a solid line) that faces the X-ray tube 11.
尚、第2のX線検出器212の取付位置や回転機構は、図示の例に限らず、通常時は第1のX線検出器211の視野外の位置にあり、選択的にX線管11と対峙する位置に移動できる構造であればよい。またX線管11と対峙する位置に移動したあとに位置を微調整できるようにしてもよい。 Note that the mounting position and rotation mechanism of the second X-ray detector 212 are not limited to the illustrated example, and are normally located outside the field of view of the first X-ray detector 211 and are selectively X-ray tubes. Any structure can be used as long as it can move to a position facing 11. Further, the position may be finely adjusted after moving to a position facing the X-ray tube 11.
表示部351には、第1のX線検出器211を用いて収集した画像が表示され、表示部352には、第1のX線検出器211を用いて収集した画像の一部が拡大して表示され、表示部353には、第2のX線検出器212を用いて収集した画像が表示される。 An image collected using the first X-ray detector 211 is displayed on the display unit 351, and a part of the image collected using the first X-ray detector 211 is enlarged on the display unit 352. An image collected using the second X-ray detector 212 is displayed on the display unit 353.
次に、図4を参照して第1の実施形態に係る医用画像撮影装置100による画像撮影の動作を説明する。図4(a)は、第1のX線検出器211を用いて収集したリアルタイム画像51を表示部351に表示した状態を示す。図4(b)は、第1のX線検出器211を用いて収集したリアルタイム画像の一部を拡大した拡大画像52を表示部352に表示した状態を示す。また図4(c)は、第2のX線検出器212を用いて収集した画像53を表示部353に表示した状態を示す。 Next, with reference to FIG. 4, an image capturing operation by the medical image capturing apparatus 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 4A shows a state in which the real-time image 51 collected using the first X-ray detector 211 is displayed on the display unit 351. FIG. 4B shows a state in which the enlarged image 52 obtained by enlarging a part of the real-time image collected using the first X-ray detector 211 is displayed on the display unit 352. FIG. 4C shows a state in which the image 53 collected using the second X-ray detector 212 is displayed on the display unit 353.
表示部351のリアルタイム画像51には、第2のX線検出器212がセットされた際の、第2のX線検出器212の視野を示す枠画像54をリアルタイム画像51上に表示する。第2のX線検出器212は、第1のX線検出器211の固定した位置にセットされるため、予め第2のX線検出器212の視野領域を示す枠画像54を画像処理部30(システム制御部33)によって生成し、リアルタイム画像51の上に重ねて表示する。 A frame image 54 showing the field of view of the second X-ray detector 212 when the second X-ray detector 212 is set is displayed on the real-time image 51 in the real-time image 51 of the display unit 351. Since the second X-ray detector 212 is set at a fixed position of the first X-ray detector 211, a frame image 54 indicating the visual field area of the second X-ray detector 212 is previously displayed in the image processing unit 30. It is generated by the (system control unit 33) and displayed on the real time image 51 in a superimposed manner.
術者が操作部341を操作して、天板25を移動してパンニング撮影すると、リアルタイム画像51も天板25の移動に伴って変動するが、第2のX線検出器212の視野領域を表す枠画像54の表示位置は固定される。 When the operator operates the operation unit 341 to move the top plate 25 and perform panning imaging, the real-time image 51 also varies with the movement of the top plate 25, but the visual field region of the second X-ray detector 212 is changed. The display position of the frame image 54 to be represented is fixed.
また表示部352には、リアルタイム画像51の内、枠画像54で示す領域内の画像をデジタル的にズームした拡大画像52を表示する。拡大画像52は、第2のX線検出器212によって収集した画像53と同じ大きさになるように拡大率を設定する。尚、画像の拡大は、リアルタイム画像51を一旦画像データ記憶部31に取り込み、取り込んだ画像データのうち枠画像54で示す領域の画像データを表示部352の表示サイズに応じて拡大処理すればよい。 The display unit 352 displays an enlarged image 52 obtained by digitally zooming the image in the region indicated by the frame image 54 in the real-time image 51. The enlargement ratio is set so that the enlarged image 52 has the same size as the image 53 collected by the second X-ray detector 212. Note that the image can be enlarged by capturing the real-time image 51 once in the image data storage unit 31 and enlarging the image data in the area indicated by the frame image 54 in the acquired image data in accordance with the display size of the display unit 352. .
こうして拡大画像52を観察することにより、第2のX線検出器を用いて被検体を撮影したときに収集される画像(検査対象となる注目部位の画像)を、擬似的に表示部352に表示することができる。即ち、表示部352の拡大画像52は、擬似的に第2検出器212によって収集する画像を表す。通常、第2のX線検出器212の大きさは第1のX線検出器211に比べてかなり小さいため、表示部351に表示された枠画像54内の画像を見ただけでは、注目部位を決定するのは難しいが、拡大して表示することにより、注目部位の設定が容易になる。 By observing the enlarged image 52 in this way, an image (an image of a region of interest to be examined) acquired when the subject is imaged using the second X-ray detector is displayed on the display unit 352 in a pseudo manner. Can be displayed. That is, the enlarged image 52 of the display unit 352 represents an image collected by the second detector 212 in a pseudo manner. Usually, since the size of the second X-ray detector 212 is considerably smaller than that of the first X-ray detector 211, the region of interest can be obtained only by looking at the image in the frame image 54 displayed on the display unit 351. Is difficult to determine, but it is easy to set the site of interest by displaying the enlarged image.
したがって、表示部352の画像52と画像51を比較することにより、第2のX線検出器212で撮影する領域を事前に確認することができる。また所望の位置で無かった場合では、天板25を移動し、画像52と51を同時に確認していくことで、第2のX線検出器212の位置を調整したうえで、第2のX線検出器212を用いて収集した画像53を表示部353に表示することができる。第2のX線検出器212による収集画像53は、高解像度であり表示部353一杯に表示されるため表示部352の拡大画像52とほぼ同じ大きさで表示される。 Therefore, by comparing the image 52 and the image 51 on the display unit 352, the region to be imaged by the second X-ray detector 212 can be confirmed in advance. If the position is not the desired position, the top plate 25 is moved, and the images 52 and 51 are checked simultaneously, so that the position of the second X-ray detector 212 is adjusted and the second X-ray detector 212 is adjusted. The image 53 collected using the line detector 212 can be displayed on the display unit 353. The acquired image 53 obtained by the second X-ray detector 212 has a high resolution and is displayed on the display unit 353 so that the acquired image 53 is displayed in almost the same size as the enlarged image 52 of the display unit 352.
このように、第1の実施形態では、第1のX線検出器211よりも小視野であるが高解像度の第2のX線検出器212を用いてX線画像を収集する際に、第2のX線検出器212の視野領域を示す枠画像54を第1のX線検出器の収集画像51上に重畳して表示する。またこの枠内の画像を拡大表示して、表示部352に表示することにより、第2検出器画212による収集画像を予め擬似化して表示することができ、第2のX線検出器212を用いて画像収集する際の診断領域への位置合わせを、容易に行うことができる。 As described above, in the first embodiment, when an X-ray image is collected using the second X-ray detector 212 having a smaller field of view than the first X-ray detector 211 but having a high resolution, A frame image 54 indicating the visual field area of the second X-ray detector 212 is superimposed on the acquired image 51 of the first X-ray detector and displayed. Further, by enlarging and displaying the image within this frame and displaying it on the display unit 352, the image collected by the second detector image 212 can be simulated and displayed in advance, and the second X-ray detector 212 can be displayed. Therefore, it is possible to easily perform alignment with the diagnostic region when collecting images.
尚、第2のX線検出器212は、第1のX線検出器211に対して固定位置にセットされるため、第2のX線検出器212の視野内の画像の総ピクセル数と第1のX線検出器211と第2のX線検出器212のピクセルピッチの比から、表示部351上に描く枠画像54の領域を算出することができる。また第1のX線検出器211と第2のX線検出器212のピクセルピッチの比から、表示部351上に描かれた枠画像54の領域の画像データを何倍に拡大するかを演算することができ、表示部352に演算した拡大率による拡大画像52を表示することができる。 Since the second X-ray detector 212 is set at a fixed position with respect to the first X-ray detector 211, the total number of pixels in the image in the field of view of the second X-ray detector 212 and the first X-ray detector 212 are set. From the pixel pitch ratio of the first X-ray detector 211 and the second X-ray detector 212, the region of the frame image 54 drawn on the display unit 351 can be calculated. In addition, from the ratio of the pixel pitches of the first X-ray detector 211 and the second X-ray detector 212, it is calculated how many times the image data in the area of the frame image 54 drawn on the display unit 351 is enlarged. The enlarged image 52 with the calculated enlargement ratio can be displayed on the display unit 352.
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態に係る医用画像撮影装置100による画像撮影の動作を説明する。第1の実施形態ではリアルタイム画像51の一部の画像領域を拡大してリアルタイムに拡大して拡大画像52を表示したが、第2の実施形態では、第1のX線検出器211によって事前に収集した画像を基に擬似画像を生成して表示する。
(Second Embodiment)
Next, an image capturing operation performed by the medical image capturing apparatus 100 according to the second embodiment will be described. In the first embodiment, a partial image area of the real-time image 51 is enlarged and enlarged in real time, and the enlarged image 52 is displayed. However, in the second embodiment, the first X-ray detector 211 is used in advance. A pseudo image is generated and displayed based on the collected image.
即ち、図5(a)に示すように、第1のX線検出器211によって直前に収集された画像51を表示部351に再生し、第1の実施例と同様に第2検出器212の表示領域を示す枠画像54を表示する。 That is, as shown in FIG. 5A, the image 51 collected immediately before by the first X-ray detector 211 is reproduced on the display unit 351, and the second detector 212 of the second detector 212 is reproduced as in the first embodiment. A frame image 54 indicating the display area is displayed.
次に術者が操作部341を操作して天板25を移動(パンニング)すると、その移動距離量が算出される。移動距離量は、機構制御部42によって天板移動機構43を移動させたときの移動量をもとに算出する。算出した移動距離量は、画像処理部30に送られる。画像処理部30では、移動距離を第1のX線検出器211のピクセル数の数値に変換する。 Next, when the surgeon operates the operation unit 341 to move (pan) the top plate 25, the movement distance amount is calculated. The movement distance amount is calculated based on the movement amount when the top plate moving mechanism 43 is moved by the mechanism control unit 42. The calculated moving distance amount is sent to the image processing unit 30. In the image processing unit 30, the moving distance is converted into a numerical value of the number of pixels of the first X-ray detector 211.
そして、図5(a)に示すように天板25の移動量に応じて、表示部351に表示された枠画像54をピクセル単位で移動する。図5(a)において、画像51は天板25を移動する前の再生画像を示し、枠画像54の中心は線X0とY0の交点にある。一方、天板25を移動してパンニングすると、その移動量に応じて枠画像54の中心が軸X1とY1の交点に移動し、画像処理部30は、移動後の枠画像54’で示す領域内の画像をデジタルズームして拡大画像52を表示部352に表示する。 Then, as shown in FIG. 5A, the frame image 54 displayed on the display unit 351 is moved in units of pixels in accordance with the amount of movement of the top board 25. In FIG. 5A, an image 51 shows a reproduced image before moving the top board 25, and the center of the frame image 54 is at the intersection of the lines X0 and Y0. On the other hand, when panning is performed by moving the top plate 25, the center of the frame image 54 moves to the intersection of the axes X1 and Y1 according to the amount of movement, and the image processing unit 30 displays the area indicated by the moved frame image 54 ′. The image inside is digitally zoomed to display the enlarged image 52 on the display unit 352.
さらに画像51と拡大画像52を観察し、被験者の注目部位(天板25の位置)の位置を決定した後、第2のX線検出器212をセットする。表示部353には、第2のX線検出器212で収集した画像53が表示される。第2のX線検出器212による収集画像53は、高解像度であり表示部353に一杯に表示されるため表示部352の拡大画像52とほぼ同じ大きさで表示される。即ち、表示部352の拡大画像52は、擬似的に第2検出器212によって収集する画像を表す。 Furthermore, after observing the image 51 and the enlarged image 52 and determining the position of the subject's attention site (the position of the top board 25), the second X-ray detector 212 is set. The display unit 353 displays the image 53 collected by the second X-ray detector 212. The acquired image 53 obtained by the second X-ray detector 212 has a high resolution and is displayed on the display unit 353 so that the acquired image 53 is displayed in almost the same size as the enlarged image 52 of the display unit 352. That is, the enlarged image 52 of the display unit 352 represents an image collected by the second detector 212 in a pseudo manner.
注目部位を決定する際に、常にX線を照射するのでは、被検体Pに対する被曝量が増えるが、第2の実施形態では常にX線を照射する必要がないため、被検体Pへの被曝量を低減することができる。 When X-rays are always radiated when determining the region of interest, the exposure dose to the subject P increases. However, in the second embodiment, it is not always necessary to irradiate the X-rays. The amount can be reduced.
(第3の実施形態)
次に、図6を参照して第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、第2のX線検出器212による画像収集時のX線の照射条件の設定に関する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment relates to the setting of the X-ray irradiation conditions during image acquisition by the second X-ray detector 212.
図6(a)に示すように第1のX線検出器211による画像収集では、被検体Pの関心領域(ROI)55は広く、第2のX線検出器212の関心領域(ROI)は狭い。即ち枠画像54で示す範囲が、第2のX線検出器212の関心領域(ROI)となる。このため、第1のX線検出器211を用いて撮影する場合のX線の照射条件を、そのまま第2のX線検出器212用いて撮影する場合の照射条件に適用することはできない。 As shown in FIG. 6A, in the image acquisition by the first X-ray detector 211, the region of interest (ROI) 55 of the subject P is wide, and the region of interest (ROI) of the second X-ray detector 212 is narrow. That is, the range indicated by the frame image 54 is the region of interest (ROI) of the second X-ray detector 212. For this reason, the X-ray irradiation conditions for imaging using the first X-ray detector 211 cannot be applied to the irradiation conditions for imaging using the second X-ray detector 212 as they are.
そこで、第3の実施形態では、先ず、第1検出器211の収集画像の輝度レベルをシステム制御部33に備えたABC回路331によって自動調整する。ABC(Auto Brightness Control)回路331は、透視画像データの中央エリア(ROI55)の輝度レベルを自動的に調整するもので、輝度レベルが最適レベルよりも低い場合にはX線照射量を増加させ、輝度レベルが最適レベルよりも高い場合にはX線照射量を減少するように、X線管11に供給する管電圧、管電流を設定し、被検体Pの診断部位が変化しても最適レベルに制御する。 Therefore, in the third embodiment, first, the brightness level of the collected image of the first detector 211 is automatically adjusted by the ABC circuit 331 provided in the system control unit 33. The ABC (Auto Brightness Control) circuit 331 automatically adjusts the brightness level of the central area (ROI 55) of the fluoroscopic image data. When the brightness level is lower than the optimum level, the X-ray irradiation amount is increased. When the luminance level is higher than the optimum level, the tube voltage and tube current supplied to the X-ray tube 11 are set so as to reduce the X-ray irradiation amount, and the optimum level is maintained even if the diagnosis site of the subject P changes. To control.
そして画像処理部30は、ABC回路331によって制御された関心領域55の収集画像のレベル分布と、枠画像54で示す領域の収集画像のレベル分布との分布比を算出する。即ち、第1のX線検出器211の収集画像によるROI55内の画素値分布を計測したあと、第2のX線検出器212の画像収集領域(枠画像54の領域)の画素値分布を計測する。 Then, the image processing unit 30 calculates a distribution ratio between the level distribution of the collected image of the region of interest 55 controlled by the ABC circuit 331 and the level distribution of the collected image of the region indicated by the frame image 54. That is, after measuring the pixel value distribution in the ROI 55 based on the acquired image of the first X-ray detector 211, the pixel value distribution of the image acquisition area (area of the frame image 54) of the second X-ray detector 212 is measured. To do.
図6(b)は、第1検出器211の収集画像による画素値分布を示し、図6(c)は、枠画像54で示す領域の画素値分布を示す。次にそれぞれの画素値分布を基に分布比を算出する。例えば図6(b)と図6(c)の画素値分布のなかで頻度の高い部分(S1とS2)の画素値の比を求め、第1のX線検出器211のX線照射条件に、算出した分布比を乗算して、第2のX線検出器212へのX線照射条件を算出する。 FIG. 6B shows the pixel value distribution by the collected image of the first detector 211, and FIG. 6C shows the pixel value distribution of the region indicated by the frame image 54. Next, a distribution ratio is calculated based on each pixel value distribution. For example, the ratio of the pixel values of the high frequency portions (S1 and S2) in the pixel value distributions of FIG. 6B and FIG. 6C is obtained, and the X-ray irradiation condition of the first X-ray detector 211 is obtained. The X-ray irradiation condition to the second X-ray detector 212 is calculated by multiplying the calculated distribution ratio.
また画像処理部30には、第1のX線検出器211と第2のX線検出器212の感度比の情報が記憶されている。感度比は、X線検出器211、212にそれぞれX線を照射したときの出力画像信号レベルの比である。したがって、先に求めた第2のX線検出器212へのX線照射条件に感度比を乗じて第2のX線検出器212に対するX線照射条件を設定する。 The image processing unit 30 stores information on the sensitivity ratio between the first X-ray detector 211 and the second X-ray detector 212. The sensitivity ratio is a ratio of output image signal levels when X-ray detectors 211 and 212 are respectively irradiated with X-rays. Therefore, the X-ray irradiation condition for the second X-ray detector 212 is set by multiplying the previously obtained X-ray irradiation condition for the second X-ray detector 212 by the sensitivity ratio.
尚、画像処理部30は、ABC回路331によって得られる被検体の関心領域の収集画像のレベル分布と、前記枠画像で示す領域の収集画像のレベル分布との分布比を算出する算出部を構成する。また第1のX線検出器を用いて撮影するときのX線照射条件に、分布比を乗じて第2のX線検出器を用いて撮影するときのX線照射条件を設定する設定部を構成する。 The image processing unit 30 constitutes a calculation unit that calculates a distribution ratio between the level distribution of the collected image of the region of interest of the subject obtained by the ABC circuit 331 and the level distribution of the collected image of the region indicated by the frame image. To do. Also, a setting unit for setting the X-ray irradiation condition for imaging using the second X-ray detector by multiplying the X-ray irradiation condition for imaging using the first X-ray detector by the distribution ratio. Configure.
こうして、第2のX線検出器212へのX線照射条件を事前に算出することができ、これを初期値として使用することができる。初期値が設定されたあとは、X線管11の管電流、管電圧を必要に応じて微調整すれば済み、第2のX線検出器212を用いた画像収集を容易に行うことができる。 In this way, the X-ray irradiation conditions for the second X-ray detector 212 can be calculated in advance, and this can be used as an initial value. After the initial values are set, the tube current and tube voltage of the X-ray tube 11 need only be finely adjusted as necessary, and image acquisition using the second X-ray detector 212 can be easily performed. .
以上述べたように本発明の実施形態によれば、第1のX線検出器よりも高解像度で小視野の第2のX線検出器を用いてX線画像を収集する際に、第2のX線検出器の視野領域枠を第1のX線検出器の収集画像上に表示し、この枠内の画像を拡大表示することにより、第2のX線検出器を用いて画像収集する際の診断領域への位置合わせを、容易に行うことができる。また、第2のX線検出器を用いて撮影する際のX線条件設定を迅速に行うことができる。また被曝量を削減し、検査時間を短縮することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, when the X-ray image is collected using the second X-ray detector having a higher resolution and a smaller field of view than the first X-ray detector, The field-of-view frame of the X-ray detector is displayed on the acquired image of the first X-ray detector, and the image in the frame is enlarged and displayed, whereby the image is acquired using the second X-ray detector. It is possible to easily perform alignment with the diagnostic area. In addition, it is possible to quickly set the X-ray condition when imaging using the second X-ray detector. Further, the exposure dose can be reduced and the inspection time can be shortened.
以上、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
100…X線画像撮影装置(アンギオ装置)
10…X線発生部
11…X線管
20…X線検出部
211,212…第1、第2のX線検出器
24…Cアーム
25…天板
26…撮影部
30…画像処理部
31…画像データ記憶部
32…画像演算部
33…システム制御部
34…操作部
353(351,352,353)…表示部
39…バスライン
40…移動機構部
45…検出器移動機構
100 ... X-ray imaging apparatus (angio apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray generation part 11 ... X-ray tube 20 ... X-ray detection part 211,212 ... 1st, 2nd X-ray detector 24 ... C arm 25 ... Top plate 26 ... Imaging | photography part 30 ... Image processing part 31 ... Image data storage unit 32 ... image calculation unit 33 ... system control unit 34 ... operation unit 353 (351, 352, 353) ... display unit 39 ... bus line 40 ... movement mechanism unit 45 ... detector movement mechanism
Claims (9)
前記第1のX線検出器を用いて収集したリアルタイムの第1の画像データをもとに前記第2のX線検出器による視野領域を示す枠画像を生成するとともに、前記第1の画像データの内、前記枠画像で示す領域の画像データを拡大処理する画像処理部と、
前記第1の画像データに基づく第1の画像に重畳して前記枠画像を表示する第1の表示部と、
前記第2のX線検出器を用いて前記被検体を撮影したときに収集される画像を、前記拡大処理した画像を用いて擬似的に表示する第2の表示部と、
を具備する医用画像撮影装置。 An X-ray generation unit that includes an X-ray tube that generates X-rays and exposes the subject to X-rays, a first X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject, and the first X-rays A second X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject at a fixed position within the field of view of the first X-ray detector and having a high resolution with a smaller field of view than the line detector An imaging unit for imaging the subject;
Based on the first real-time image data collected using the first X-ray detector, a frame image indicating a visual field region by the second X-ray detector is generated, and the first image data An image processing unit for enlarging the image data of the region indicated by the frame image,
A first display unit that displays the frame image superimposed on a first image based on the first image data;
A second display unit that displays, in a pseudo manner, an image collected when the subject is imaged using the second X-ray detector, using the enlarged image;
A medical image photographing apparatus comprising:
前記枠画像が重畳された前記第1の画像と、前記第2の画像を比較可能に、前記第1、第3の表示部を配置した請求項1記載の医用画像撮影装置。 A third display unit that displays a second image based on real-time second image data collected when the subject is imaged using the second X-ray detector;
The medical image photographing apparatus according to claim 1, wherein the first and third display units are arranged so that the first image on which the frame image is superimposed and the second image can be compared.
前記被検体を載置する天板と前記撮影部を相対的に移動させて前記第1の検出器を用いてパンニングしたときに、前記画像処理部は、前記パンニングによる移動に合わせて前記記憶部に記憶した前記第1の画像データ上の前記枠画像の領域を移動し、前記第1の画像の内、移動後の枠画像が示す領域の画像データを拡大処理して前記第2の表示部に表示する請求項1記載の医用画像撮影装置。 A storage unit for storing first image data collected using the first X-ray detector;
When panning is performed using the first detector by relatively moving the top plate on which the subject is placed and the imaging unit, the image processing unit moves the storage unit in accordance with the movement by the panning. Moving the frame image area on the first image data stored in the first image data, expanding the image data of the area indicated by the moved frame image in the first image, and The medical image photographing device according to claim 1 displayed on the screen.
前記ABC回路によって得られる前記被検体の関心領域の収集画像のレベル分布と、前記枠画像で示す領域の収集画像のレベル分布との分布比を算出する算出部と、
前記第1のX線検出器を用いて撮影するときのX線照射条件に、前記分布比を乗じて前記第2のX線検出器を用いて撮影するときのX線照射条件を設定する設定部と、を具備する請求項1記載の医用画像撮影装置。 An ABC circuit for automatically adjusting the brightness level of the acquired image by controlling the X-ray irradiation conditions when imaging using the first X-ray detector;
A calculation unit that calculates a distribution ratio between the level distribution of the collected image of the region of interest of the subject obtained by the ABC circuit and the level distribution of the collected image of the region indicated by the frame image;
Setting for setting the X-ray irradiation condition when imaging using the second X-ray detector by multiplying the X-ray irradiation condition when imaging using the first X-ray detector by the distribution ratio And a medical image photographing apparatus according to claim 1.
前記第1のX線検出器を用いて収集したリアルタイムの第1の画像データをもとに前記第2のX線検出器による視野領域を示す枠を生成し、
前記第1の画像データの内、前記枠内の領域の画像データを拡大処理し、
前記拡大処理した画像を用いて擬似的に表示部に表示して前記第2のX線検出器を配置した際に得られるであろう擬似的な画像を見ながら、前もって前記第2のX線検出器の位置を決める医用画像撮影方法。 An X-ray generator that exposes the subject to X-rays, a first X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject, and a smaller field of view and higher resolution than the first X-ray detector And a second X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject at a fixed position within the field of view of the first X-ray detector, and an imaging unit for imaging the subject Prepared,
Generating a frame indicating a visual field region by the second X-ray detector based on real-time first image data collected using the first X-ray detector;
The image data of the area within the frame in the first image data is enlarged,
While viewing the pseudo image that would be obtained when the second X-ray detector is arranged by pseudo display on the display unit using the enlarged image, the second X-ray is obtained in advance. A medical image capturing method for determining the position of a detector.
前記被検体を載置する天板と前記撮影部を相対的に移動させて前記第1の検出器を用いてパンニングしたときに、前記パンニングによる移動に合わせて前記記憶部に記憶した前記第1の画像データ上の前記枠画像の領域を移動し、前記第1の画像データの内、移動後の枠画像が示す領域の画像を拡大処理して前記表示部に表示し、前記第2のX線検出器を配置した際に得られるであろう擬似的な画像を見ながら、前もって前記第2のX線検出器の位置を決める請求項7記載の医用画像撮影方法。 Storing the first image data collected using the first X-ray detector in a storage unit;
When the pan on which the subject is placed and the imaging unit are moved relative to each other and panned using the first detector, the first stored in the storage unit in accordance with the movement due to the panning. The frame image area on the image data is moved, and the image of the area indicated by the moved frame image in the first image data is enlarged and displayed on the display unit, and the second X 8. The medical image photographing method according to claim 7, wherein the position of the second X-ray detector is determined in advance while observing a pseudo image that will be obtained when the line detector is arranged.
前記ABC回路によって得られる前記被検体の関心領域の収集画像のレベル分布と、前記枠画像で示す領域の収集画像のレベル分布との分布比を算出し、
前記第1のX線検出器を用いて撮影するときのX線照射条件に、前記分布比を乗じて前記第2のX線検出器を用いて撮影するときのX線照射条件を設定する請求項7記載の医用画像撮影方法。 The X-ray irradiation conditions when taking an image using the first X-ray detector are controlled by the ABC circuit to automatically adjust the brightness level of the collected image,
Calculating a distribution ratio between the level distribution of the collected image of the region of interest of the subject obtained by the ABC circuit and the level distribution of the collected image of the region indicated by the frame image;
Claims: X-ray irradiation conditions for imaging using the second X-ray detector are set by multiplying the X-ray irradiation conditions for imaging using the first X-ray detector by the distribution ratio. Item 8. A medical image photographing method according to Item 7.
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