JP6325236B2 - X-ray diagnostic equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray diagnostic apparatus.
Ｘ線診断装置は、被検体についての多くの情報を画像等により提供するものであり、疾病の診断、治療、及び手術計画等の医療行為において、重要な役割を果たしている。現在、血管造影を行うときやカテーテルと呼ばれる中空の管を血管内に通して狭窄血管を治療する場合に、例えば、図１０のような、Ｃ形アームを備えるＸ線診断装置が用いられる。Ｃ形アームを備えるＸ線診断装置は、図１０のように、Ｃ形のアームの一端にＸ線管が搭載され、他端にＸ線検出器がＸ線管と対向するように搭載される。Ｃ形アームを備えるＸ線診断装置は、多種多様な要望に応えるために、Ｃ形アームは、複数のアームと複数の回転軸とを有する支持機構により支持される。そして、図１０中の矢印の方向に支持機構の回転及びＣ形アームのスライド回転が可能となり、患者のあらゆる部位を、あらゆる方向から撮影や透視ができる。一方で、図１０に示すように、支持機構は、複数のアームがそれぞれ回転されるため、支持機構は大きく設計され、その移動範囲は広い。支持機構の移動範囲には、他の物を設置することはできないため、Ｃ形アームを備えるＸ線診断装置の設置するための床面積は、大きくなる。また、装置が大きくなることにより、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）を被検体に密着できないことによる画像の分解能の劣化、治療の種類毎に複雑な操作がある等の問題もある。 An X-ray diagnostic apparatus provides a large amount of information about a subject by an image or the like, and plays an important role in medical practices such as disease diagnosis, treatment, and surgical planning. At present, when angiography is performed or when a stenosed blood vessel is treated by passing a hollow tube called a catheter through the blood vessel, for example, an X-ray diagnostic apparatus having a C-shaped arm as shown in FIG. 10 is used. As shown in FIG. 10, an X-ray diagnostic apparatus having a C-shaped arm has an X-ray tube mounted on one end of the C-shaped arm and an X-ray detector mounted on the other end facing the X-ray tube. . An X-ray diagnostic apparatus including a C-shaped arm is supported by a support mechanism having a plurality of arms and a plurality of rotating shafts in order to meet various needs. Then, the support mechanism and the C-arm can be rotated in the direction of the arrow in FIG. 10, and any part of the patient can be photographed or seen through from any direction. On the other hand, as shown in FIG. 10, since the support mechanism is rotated by a plurality of arms, the support mechanism is designed to be large and its movement range is wide. Since no other object can be installed in the moving range of the support mechanism, the floor area for installing the X-ray diagnostic apparatus having the C-arm increases. In addition, as the apparatus becomes larger, there are problems such as degradation of image resolution due to inability to closely contact an FPD (Flat Panel Display) with a subject, and complicated operations for each type of treatment.
目的は、特定の部位を撮影することに特化した小型のＸ線診断装置を提供することにある。 An object is to provide a small X-ray diagnostic apparatus specialized for imaging a specific part.
本実施形態によるＸ線診断装置は、被検体を載置する天板と、前記被検体に対してＸ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管を前記天板の下方で円弧移動可能に支持する第１アームと、前記第１アームを、前記天板に直交する回転軸まわりに回転可能に支持する第２アームと、前記Ｘ線管から放射され、散乱されたＸ線を遮蔽し、前記天板の下方において前記天板の面の大きさ程度になる前記第１アームの移動範囲と前記Ｘ線管とを覆うＸ線遮蔽部と、を具備し、前記Ｘ線遮蔽部は、前記Ｘ線管の位置によらずに、前記Ｘ線管の放射窓から放射される前記Ｘ線の放射方向とは逆方向に位置する前記Ｘ線管の後方部分を覆うことを特徴とする。 The X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment is capable of moving the arc on the top plate on which the subject is placed, the X-ray tube that generates X-rays on the subject, and the X-ray tube below the top plate A first arm that supports the first arm, a second arm that rotatably supports the first arm around a rotation axis orthogonal to the top plate, and shields X-rays emitted and scattered from the X-ray tube. An X-ray shielding portion that covers the X-ray tube and the movement range of the first arm that is approximately the size of the surface of the top plate below the top plate , Regardless of the position of the X-ray tube, it covers a rear portion of the X-ray tube located in the direction opposite to the X-ray emission direction radiated from the radiation window of the X-ray tube .
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 The X-ray diagnostic apparatus according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本Ｘ線診断装置は、Ｘ線管１０、高電圧発生部１１、Ｘ線管支持機構１２、支持機構駆動部１３、寝台１４、寝台駆動部１５、天板１６、Ｘ線遮蔽部１７、Ｘ線検出部１８、検出部支持機構１９、画像発生部２０、処理部２１、表示部２２、入力部２３、システム制御部２４、撮影制御部２５、及び記憶部２６を有する。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus includes an X-ray tube 10, a high voltage generation unit 11, an X-ray tube support mechanism 12, a support mechanism drive unit 13, a bed 14, a bed drive unit 15, a top plate 16, X-ray shielding unit 17, X-ray detection unit 18, detection unit support mechanism 19, image generation unit 20, processing unit 21, display unit 22, input unit 23, system control unit 24, imaging control unit 25, and storage unit 26 Have.
Ｘ線管１０は、高電圧発生部１１からの高電圧（管電圧）の印加及び管電流の供給を受けて、焦点からＸ線を発生する。発生されたＸ線は、Ｘ線管１０の放射窓から放射され、Ｘ線フィルタ、Ｘ線絞り器を通過し、被検体に対して照射される。Ｘ線管１０は、Ｘ線管支持機構１２により移動及び回転可能に支持される。 The X-ray tube 10 receives an application of a high voltage (tube voltage) and a supply of tube current from the high voltage generator 11 and generates X-rays from the focal point. The generated X-rays are emitted from the radiation window of the X-ray tube 10, pass through the X-ray filter and the X-ray restrictor, and are irradiated to the subject. The X-ray tube 10 is supported by an X-ray tube support mechanism 12 so as to be movable and rotatable.
図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置のＸ線管支持機構１２の構成の一例を示す図である。図２に示すように、Ｘ線管１０及びＸ線管支持機構１２は、天板１６面の下方に配置される。Ｘ線管支持機構１２は、第１アーム１２１と第２アーム１２２とを有する。第１アーム１２１は、Ｘ線管１０をスライド移動可能に支持する。第１アーム１２１は、半径ｒの円弧形状を有する。第１アーム１２１は円弧形状であれば、略半円形状（図２に示した形状）でも、四半円形状でもよい。Ｘ線管１０は、第１アーム１２１との接続部分にベアリングを有し、第１アーム１２１に噛み合わされる。撮影制御部２５からの制御信号に従って、支持機構駆動部１３が駆動されると、ベアリングが回転される。この動作により、Ｘ線管１０は、第１アーム１２１に沿って、半径ｒの円弧上をスライド移動することができる。第１アーム１２１は第２アーム１２２により回転可能に支持される。第１アーム１２１は第２アーム１２２に対して固定されている。第２アーム１２２は回転軸Ｒを有する。回転軸Ｒは、天板１６面に対して直交する方向と平行に設けられる。撮影制御部２５からの制御信号に従って、支持機構駆動部１３が駆動されると、第２アーム１２２が回転される。この動作により、Ｘ線管１０は、第１アーム１２１とともに、回転軸Ｒまわりに回転される。上述の、Ｘ線管支持機構１２による、半径ｒの円弧上のスライド移動及び回転軸Ｒまわりの回転動作により、Ｘ線管１０は、半径ｒの球面上を自在に移動することができる。そして、Ｘ線管１０により球面上の複数の位置から、それぞれ放射されたＸ線の中心線は、天板１６上の１点（図２中、点Ｃ）で交わる。すなわち、本Ｘ線診断装置のＸ線管支持機構１２の構成によれば、天板１６上の１点を、天板１６面の下方から天板１６面の上方に向かう、複数の撮影方向から撮影することができる。この時、Ｘ線管支持機構１２の移動範囲は、半径ｒと撮影角度幅θとで決定される。撮影角度幅θは、図２に示したように、例えば、特定の一軸方向に関する撮影可能な角度の幅である。撮影角度幅θを大きくすれば、撮影角度の範囲を広げられる。しかし、撮影角度幅θを大きくすると、Ｘ線管１０が天板１６にぶつかる。そのため、撮影角度幅θを大きくする場合、Ｘ線管１０が天板１６にぶつからないために、半径ｒを大きくする必要がある。半径ｒを大きくし、Ｘ線管支持機構１２の移動範囲が、天板１６面よりも大きくなりすぎると、ユーザが寝台１４の傍に立つことができなくなり、治療等を実施することが困難となる。そのため、本Ｘ線診断装置のＸ線管支持機構１２は、Ｘ線管支持機構１２の移動範囲が、天板１６面の大きさ程度になるように、半径ｒと撮影角度幅θとが決定される。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the X-ray tube support mechanism 12 of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 are disposed below the top plate 16 surface. The X-ray tube support mechanism 12 has a first arm 121 and a second arm 122. The first arm 121 supports the X-ray tube 10 so as to be slidable. The first arm 121 has an arc shape with a radius r. As long as the first arm 121 has an arc shape, the first arm 121 may have a substantially semicircular shape (the shape shown in FIG. 2) or a quadrant shape. The X-ray tube 10 has a bearing at a connection portion with the first arm 121 and meshes with the first arm 121. When the support mechanism driving unit 13 is driven in accordance with a control signal from the imaging control unit 25, the bearing is rotated. With this operation, the X-ray tube 10 can slide along an arc having a radius r along the first arm 121. The first arm 121 is rotatably supported by the second arm 122. The first arm 121 is fixed to the second arm 122. The second arm 122 has a rotation axis R. The rotation axis R is provided in parallel with the direction orthogonal to the top plate 16 surface. When the support mechanism drive unit 13 is driven according to the control signal from the imaging control unit 25, the second arm 122 is rotated. By this operation, the X-ray tube 10 is rotated around the rotation axis R together with the first arm 121. The X-ray tube 10 can freely move on the spherical surface with the radius r by the above-described slide movement on the arc having the radius r and the rotation around the rotation axis R by the X-ray tube support mechanism 12. The X-ray center lines radiated from a plurality of positions on the spherical surface by the X-ray tube 10 intersect at one point on the top plate 16 (point C in FIG. 2). That is, according to the configuration of the X-ray tube support mechanism 12 of the present X-ray diagnostic apparatus, one point on the top 16 is moved from a plurality of imaging directions from below the top 16 to above the top 16. You can shoot. At this time, the moving range of the X-ray tube support mechanism 12 is determined by the radius r and the imaging angle width θ. As shown in FIG. 2, the imaging angle width θ is, for example, a width of an angle at which imaging can be performed in a specific uniaxial direction. If the shooting angle width θ is increased, the range of shooting angles can be expanded. However, when the imaging angle width θ is increased, the X-ray tube 10 hits the top plate 16. Therefore, when the imaging angle width θ is increased, the radius r needs to be increased so that the X-ray tube 10 does not hit the top plate 16. If the radius r is increased and the moving range of the X-ray tube support mechanism 12 becomes too larger than the top plate 16 surface, the user cannot stand beside the bed 14 and it is difficult to perform treatment or the like. Become. Therefore, the X-ray tube support mechanism 12 of the present X-ray diagnostic apparatus determines the radius r and the imaging angle width θ so that the movement range of the X-ray tube support mechanism 12 is about the size of the top plate 16 surface. Is done.
高電圧発生部１１は、後述の撮影制御部２５の制御に従って、Ｘ線管１０の電極間に管電圧を印加するための高電圧と、Ｘ線管１０に供給するための管電流とを発生する。 The high voltage generator 11 generates a high voltage for applying a tube voltage between the electrodes of the X-ray tube 10 and a tube current for supplying the X-ray tube 10 in accordance with the control of the imaging control unit 25 described later. To do.
寝台１４は、被検体が載置される天板１６を移動可能に支持する。寝台１４は、寝台駆動部１５が、後述の撮影制御部２５の制御に従って駆動されることにより、天板１６を移動させる。 The bed 14 movably supports the top 16 on which the subject is placed. The couch 14 moves the couchtop 16 when the couch driving unit 15 is driven according to the control of the imaging control unit 25 described later.
図３は、本実施形態に係るＸ線診断装置の外観の一例を示す図である。天板１６の長軸に沿った軸をＺ軸、天板１６の短軸に沿った軸をＹ軸、天板１６面に直交する軸をＸ軸とする。図３は、本Ｘ線診断装置をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸から見た時の外観を示している。寝台１４は、寝台上部１４１と寝台下部１４２とに分けられる。寝台上部１４１は、Ｘ線遮蔽部１７を有し、その内部には、Ｘ線管１０とＸ線管支持機構１２とが備えられる。寝台下部１４２は地面に設置され、その内部には、高電圧発生部１１と支持機構駆動部１３とが備えられる。なお、高電圧発生部１１及び支持機構駆動部１３は、上部に備えられても良い。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the appearance of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. The axis along the major axis of the top plate 16 is the Z axis, the axis along the minor axis of the top plate 16 is the Y axis, and the axis orthogonal to the top plate 16 surface is the X axis. FIG. 3 shows the external appearance of the X-ray diagnostic apparatus when viewed from the X, Y, and Z axes. The couch 14 is divided into a couch upper portion 141 and a couch lower portion 142. The couch top 141 has an X-ray shielding part 17, and the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 are provided therein. The bed lower part 142 is installed on the ground, and the high voltage generating part 11 and the support mechanism driving part 13 are provided therein. Note that the high voltage generation unit 11 and the support mechanism drive unit 13 may be provided in the upper part.
寝台１４は、油圧シリンダー１４３を有する。油圧シリンダー１４３は、寝台１４における寝台上部１４１と寝台下部１４２との間に、Ｘ軸方向にシリンダーが伸縮するように配置される。寝台上部１４１は、天板１６を支持する。そのため、撮影制御部２５からの制御信号に従って寝台駆動部１５が駆動されると、寝台１４は、油圧シリンダー１４３の伸縮動作に従って、天板１６をＸ軸方向（図３中の矢印の方向）に移動させる。 The bed 14 has a hydraulic cylinder 143. The hydraulic cylinder 143 is disposed between the bed upper portion 141 and the bed lower portion 142 of the bed 14 such that the cylinder expands and contracts in the X-axis direction. The bed upper portion 141 supports the top plate 16. Therefore, when the bed driving unit 15 is driven according to the control signal from the imaging control unit 25, the bed 14 moves the top plate 16 in the X-axis direction (the direction of the arrow in FIG. 3) according to the expansion / contraction operation of the hydraulic cylinder 143. Move.
したがって、本Ｘ線診断装置は、接地面から鉛直方向に、Ｘ線管１０、天板１６、Ｘ線検出部１８、表示部２２という順で構成される。表示部２２は、その位置から取り外し可能であってもよいが、他の構成要素の並び順序は、固定である。 Therefore, the present X-ray diagnostic apparatus is configured in the order of the X-ray tube 10, the top plate 16, the X-ray detection unit 18, and the display unit 22 in the vertical direction from the ground plane. The display unit 22 may be removable from its position, but the arrangement order of other components is fixed.
図４は、本実施形態に係るＸ線診断装置のＸ線遮蔽部１７の効果を説明するための説明図である。本Ｘ線診断装置は、接地面から鉛直方向に、Ｘ線管１０、天板１６、Ｘ線検出部１８、表示部２２という順で構成される。そのため、Ｘ線管１０からは、上方（接地面から上方向）に向かって、Ｘ線が放射される。上方に放射されたＸ線は、被検体を透過し、ＦＰＤに対して入射する。しかしながら、一部のＸ線は、被検体や他の散乱物により散乱され、接地面方向（下方に）放射される。Ｘ線遮蔽部１７は、Ｘ線管１０から放射され、散乱したＸ線（後方散乱線）を遮蔽するカバーである。Ｘ線遮蔽部１７は、Ｘ線を遮蔽するための材料、例えば、鉛等で構成されている。したがって、Ｘ線遮蔽部１７が設けることにより、ユーザが、寝台１４の傍に立って、本Ｘ線診断装置を用いて治療等を行う場合においても、後方散乱線によるユーザの被ばく量を低減することができる。また、図２に示したように、Ｘ線管支持機構１２の有する第１アーム１２１は、Ｘ線管１０とともに、Ｒ軸まわりに回転される。そのため、Ｘ線管１０及びＸ線管支持機構１２が、Ｘ線遮蔽部１７内に収められていない場合、Ｘ線管１０及びＸ線管支持機構１２が、寝台１４の傍に立ったユーザに衝突する危険性や、患者から伸びている点滴のチューブや治療器具等に使用されているケーブル類を巻き込む危険性がある。Ｘ線管１０及びＸ線管支持機構１２をＸ線遮蔽部１７で覆うことにより、これらの危険性を回避することが可能である。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the effect of the X-ray shielding unit 17 of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. The X-ray diagnostic apparatus is configured in the order of the X-ray tube 10, the top plate 16, the X-ray detection unit 18, and the display unit 22 in the vertical direction from the ground plane. Therefore, X-rays are emitted from the X-ray tube 10 upward (upward from the ground plane). The X-rays emitted upward pass through the subject and enter the FPD. However, some X-rays are scattered by the subject and other scatterers and radiated in the direction of the ground plane (downward). The X-ray shielding unit 17 is a cover that shields the scattered X-rays (backscattered rays) emitted from the X-ray tube 10. The X-ray shielding unit 17 is made of a material for shielding X-rays, such as lead. Therefore, by providing the X-ray shielding unit 17, even when the user stands by the bed 14 and performs treatment or the like using the present X-ray diagnostic apparatus, the exposure amount of the user due to the backscattered rays is reduced. be able to. As shown in FIG. 2, the first arm 121 of the X-ray tube support mechanism 12 is rotated around the R axis together with the X-ray tube 10. Therefore, when the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 are not housed in the X-ray shielding part 17, the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 can be used by a user standing next to the bed 14. There is a risk of collision, and there is a risk of entraining cables used in infusion tubes and treatment devices extending from the patient. These dangers can be avoided by covering the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 with the X-ray shielding part 17.
Ｘ線検出部１８は、複数のＸ線検出素子を有する。複数のＸ線検出素子は、２次元のアレイ状に配列される。２次元のアレイ状の検出器はＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：平面検出器）と呼ばれる。ＦＰＤの各素子は、Ｘ線管１０から放射され被検体を透過したＸ線を検出する。ＦＰＤの各素子は、検出したＸ線強度に対応した電気信号を出力する。Ｘ線検出部１８は、後述の撮影制御部２５の制御に従って、電荷蓄積、電荷読出及びリセットからなる１サイクルの検出動作を一定周期で繰り返す。Ｘ線検出部１８は、天板１６に、Ｘ線検出面が対向するように配置される。Ｘ線検出部１８は、検出部支持機構１９により、鉛直方向に移動可能に支持される。Ｘ線検出部１８は、湾曲した形状を有し、例えば、被検体の胸部に対して密着させることができる。なお、Ｘ線検出部１８の形状は、被検体の一部分に対して密着できる形状であれば、他の形状であってもよい。例えば、Ｘ線検出部１８は、直線形状であってもよい。以上のように、被検体と密着できるＸ線検出部１８及び検出部支持機構１９を用いることにより、被検体とＸ線検出面との間の距離を短くすることができる。これにより、Ｘ線焦点が所定の面積を有することにより、被検体を透過したＸ線が他の検出素子に入射する現象を抑制できる。そのため、上述の現象が要因となる画像の暈けを低下させることができる。また、検出部支持機構１９は、検出部支持機構１９がＸ線検出部１８を鉛直方向に移動させた距離に基づいて、被検体厚を測定することができる。 The X-ray detection unit 18 has a plurality of X-ray detection elements. The plurality of X-ray detection elements are arranged in a two-dimensional array. The two-dimensional array detector is called an FPD (Flat Panel Display). Each element of the FPD detects X-rays emitted from the X-ray tube 10 and transmitted through the subject. Each element of the FPD outputs an electrical signal corresponding to the detected X-ray intensity. The X-ray detection unit 18 repeats a one-cycle detection operation including charge accumulation, charge readout, and reset at a constant period in accordance with the control of the imaging control unit 25 described later. The X-ray detection unit 18 is arranged so that the X-ray detection surface faces the top plate 16. The X-ray detector 18 is supported by a detector support mechanism 19 so as to be movable in the vertical direction. The X-ray detection unit 18 has a curved shape, and can be brought into close contact with the chest of the subject, for example. Note that the X-ray detection unit 18 may have another shape as long as it can be in close contact with a part of the subject. For example, the X-ray detection unit 18 may have a linear shape. As described above, the distance between the subject and the X-ray detection surface can be shortened by using the X-ray detection unit 18 and the detection unit support mechanism 19 that can be in close contact with the subject. Thereby, since the X-ray focal point has a predetermined area, it is possible to suppress a phenomenon in which X-rays transmitted through the subject are incident on other detection elements. For this reason, it is possible to reduce blurring of an image caused by the above-described phenomenon. The detection unit support mechanism 19 can measure the subject thickness based on the distance that the detection unit support mechanism 19 has moved the X-ray detection unit 18 in the vertical direction.
画像発生部２０は、Ｘ線検出部１８により検出された電気信号に対して前処理を実行する。前処理とは、例えば、各種補正処理、増幅処理、及びＡ／Ｄ変換処理等である。そして、画像発生部２０は、前処理を実行された電気信号に基づいて、Ｘ線画像のデータを発生する。Ｘ線画像を構成する各画素に割り付けられた画素値は、Ｘ線の透過経路上の物質に関するＸ線減弱係数に応じた値等である。 The image generation unit 20 performs preprocessing on the electrical signal detected by the X-ray detection unit 18. The preprocessing includes, for example, various correction processes, amplification processes, A / D conversion processes, and the like. Then, the image generation unit 20 generates X-ray image data based on the electrical signal subjected to the preprocessing. The pixel value assigned to each pixel constituting the X-ray image is a value corresponding to the X-ray attenuation coefficient related to the substance on the X-ray transmission path.
処理部２１は、Ｘ線検出部１８により検出された電気信号のデータ及び画像発生部２０により発生された画像のデータに対して種々の画像処理を実行する。 The processing unit 21 performs various image processing on the electrical signal data detected by the X-ray detection unit 18 and the image data generated by the image generation unit 20.
図５は、本実施形態に係るＸ線診断装置の処理部２１による処理の一例を説明するための説明図である。図５では、Ｘ線管１０から放射され、被検体を透過したＸ線を、Ｘ線検出部１８で検出する様子を示している。従来の装置の場合、Ｘ線管１０及びＦＰＤは互いに向かい合うように配置されている。一方、本Ｘ線診断装置の場合、ＦＰＤは被検体を覆う形で固定されている。そのため、ＦＰＤの検出面に対して、斜めの位置からＸ線が放射されると、ＦＰＤの検出面に対して、斜めにＸ線が入射する。また、湾曲したＦＰＤを用いた場合、ＦＰＤと対向する位置からＸ線が放射されても、ＦＰＤの一部分では、ＦＰＤの検出面に対して斜めにＸ線が入射する。そのため、本Ｘ線診断装置のＸ線検出部１８により検出された電気信号に対して、従来の処理が行われると、従来の装置に対応する画像に比べて歪んだ画像となる。そこで、処理部２１は、その歪みを補正する。そのために、処理部２１は、実際のＦＰＤで取得した電気信号の値に対して、補正処理を実行することにより、仮想的なＦＰＤで取得した場合の電気信号の推定値を算出する。図５では、実際のＦＰＤ及び仮想的なＦＰＤを示している。実際のＦＰＤのＸ線検出点Ｓ１乃至Ｓ５と、Ｓ１乃至Ｓ５に対応する仮想的なＦＰＤ上に変換点Ｔ１乃至Ｔ５を示している。仮想的なＦＰＤは、Ｘ線管１０と対向するように設けられる。これにより、仮想的なＦＰＤに対して、Ｘ線が直交して入射される。処理部２１は、Ｘ線焦点とＸ線検出点とを結んだ線の延長線と、仮想的なＦＰＤの検出面との交点（変換点）を特定することにより、Ｘ線焦点に対するＸ線検出点及び変換点の位置を特定することができる。そして、処理部２１は、実際のＦＰＤに入射したＸ線の電気信号の値を、仮想的なＦＰＤに入射した場合の電気信号の推定値に変換するための補正値をＦＰＤの各検出子について特定することができる。処理部２１は、実際のＦＰＤから得られた電気信号の値と、各検出子に対応する補正値とに基づいて、仮想的なＦＰＤで取得した場合の電気信号の推定値を取得できる。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of processing by the processing unit 21 of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. FIG. 5 shows a state in which the X-ray detector 18 detects X-rays emitted from the X-ray tube 10 and transmitted through the subject. In the case of a conventional apparatus, the X-ray tube 10 and the FPD are arranged so as to face each other. On the other hand, in the case of this X-ray diagnostic apparatus, the FPD is fixed so as to cover the subject. For this reason, when X-rays are emitted from an oblique position with respect to the detection surface of the FPD, the X-rays are incident obliquely on the detection surface of the FPD. In addition, when a curved FPD is used, even if X-rays are emitted from a position facing the FPD, X-rays are incident on the FPD detection surface obliquely in a part of the FPD. For this reason, when conventional processing is performed on the electrical signal detected by the X-ray detection unit 18 of the present X-ray diagnostic apparatus, an image distorted as compared with an image corresponding to the conventional apparatus. Therefore, the processing unit 21 corrects the distortion. For this purpose, the processing unit 21 performs correction processing on the value of the electrical signal acquired with the actual FPD, thereby calculating an estimated value of the electrical signal when acquired with the virtual FPD. FIG. 5 shows an actual FPD and a virtual FPD. The actual FPD X-ray detection points S1 to S5 and conversion points T1 to T5 are shown on virtual FPDs corresponding to S1 to S5. The virtual FPD is provided so as to face the X-ray tube 10. As a result, X-rays are orthogonally incident on the virtual FPD. The processing unit 21 specifies an X-ray detection for the X-ray focal point by specifying an intersection (conversion point) between the extension line of the line connecting the X-ray focal point and the X-ray detection point and the virtual FPD detection surface. The position of the point and the conversion point can be specified. Then, the processing unit 21 sets a correction value for converting the value of the electric signal of the X-ray incident on the actual FPD into the estimated value of the electric signal when incident on the virtual FPD for each detector of the FPD. Can be identified. The processing unit 21 can acquire the estimated value of the electrical signal when the virtual FPD is acquired based on the value of the electrical signal obtained from the actual FPD and the correction value corresponding to each detector.
また、本Ｘ線診断装置のＦＰＤには、あらゆる方向からＸ線が入射する可能性がある。そのため、ＦＰＤのＸ線検出面に、被検体により散乱された散乱線を除去するためのグリッドを配置することが困難である。したがって、ＦＰＤの検出子には、散乱線が入射される。すると、散乱線が要因のノイズが画像に表示されてしまう。そのため、処理部２１は、画像発生部２０により発生されるＸ線画像における散乱線成分を低減させる処理（以下、散乱線補正処理）を実行する。 In addition, X-rays may enter the FPD of the X-ray diagnostic apparatus from all directions. Therefore, it is difficult to arrange a grid for removing scattered rays scattered by the subject on the X-ray detection surface of the FPD. Therefore, scattered rays are incident on the FPD detector. Then, noise caused by scattered radiation is displayed on the image. For this reason, the processing unit 21 executes a process for reducing the scattered radiation component in the X-ray image generated by the image generation unit 20 (hereinafter referred to as a scattered radiation correction process).
図６は、本実施形態に係るＸ線診断装置の処理部２１による散乱線補正処理を説明するためのフローチャート図である。なお、後述の記憶部２６には、被検体厚と、Ｘ線撮影条件に含まれる複数のパラメータのうち、少なくとも１つのパラメータ、例えば、管電流値とに対して、散乱関数を対応させた散乱関数表のデータが記憶されているものとする。さらに、記憶部２６には、後述の処理部２１により画素値を変換するステップで用いられる、変換前の画素値に対して変換後の画素値を対応させた画素値変換表のデータを記憶しているものとする。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the scattered radiation correction processing by the processing unit 21 of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. Note that a storage unit 26 (to be described later) has a scattering function in which a scattering function is associated with an object thickness and at least one of a plurality of parameters included in the X-ray imaging conditions, for example, a tube current value. It is assumed that function table data is stored. Further, the storage unit 26 stores data of a pixel value conversion table used in a step of converting pixel values by the processing unit 21 described later, in which the pixel values after conversion correspond to the pixel values before conversion. It shall be.
処理部２１は、検出部支持機構１９から出力に基づいて、被検体厚を決定する（ステップＳａ１）。なお、処理部２１は、被検体厚を、他の方法により決定してもよい。例えば、記憶部２６は、Ｘ線撮影条件に含まれる複数のパラメータのうち、少なくとも１つのパラメータ、例えば、管電圧に対して被検体厚を対応させた被検体厚表のデータを記憶している。そして、処理部２１は、記憶部２６から被検体厚表を読み出し、後述の入力部２３を介してユーザにより設定されたＸ線撮影条件に基づいて、被検体厚を決定してもよい。 The processing unit 21 determines the subject thickness based on the output from the detection unit support mechanism 19 (step Sa1). The processing unit 21 may determine the subject thickness by another method. For example, the storage unit 26 stores at least one parameter among a plurality of parameters included in the X-ray imaging conditions, for example, data of a subject thickness table in which the subject thickness is associated with the tube voltage. . Then, the processing unit 21 may read the subject thickness table from the storage unit 26 and determine the subject thickness based on the X-ray imaging conditions set by the user via the input unit 23 described later.
次に、記憶部２６から散乱関数表を読み出し、ユーザにより設定されたＸ線撮影条件と、ステップＳａ１で決定した被検体厚とに基づいて、散乱関数を決定する（ステップＳａ２）。なお、散乱関数とは、Ｘ線画像において散乱線成分に対応する関数である。次に、Ｘ線画像を構成する複数の画素値の代表値に、所定の定数を乗算することにより、Ｘ線画像の基準画素値を決定する（ステップＳａ３）。代表値とは、例えば、Ｘ線画像を構成する複数の画素にそれぞれ対応する複数の画素値の最頻値である。なお、代表値は、Ｘ線画像の関心領域を構成する複数の画素にそれぞれ対応する複数の画素値の平均値または中央値等であってもよい。所定の定数とは、入力部２３を介したユーザ指示に従って設定された値であり、適宜変更が可能である。次に、処理部２１は、Ｘ線画像を構成する複数の画素値のうち、基準画素値より高い画素値を、記憶部２６から画素値変換表に基づいて、基準画素値より低い画素値に変換する（ステップＳａ４）。ステップＳａ４の処理により、例えば、直接線成分を有するＸ線画像の、直接線成分に対応する画素の画素値が、低い画素値に変換される。次に、処理部２１は、ステップＳａ４にて、変換された後の画素値をＸ線画像に適用した変換画像と散乱関数とに基づいて、散乱線画像を発生する（ステップＳａ５）。具体的には、処理部２１は、変換画像と散乱関数とに対してそれぞれフーリエ変換を実施する。そして、散乱関数のフーリエ変換を散乱関数のフーリエ変換に１を加算した値で除算する（以下、除算の結果を散乱関数項と呼ぶ）。処理部２１は、変換画像のフーリエ変換と散乱関数項とを乗算することで、散乱線画像のフーリエ変換を発生する。散乱線画像のフーリエ変換に逆フーリエ変換を実施することで、散乱線画像を発生する。変換画像のフーリエ変換と散乱関数項とを乗算することは、実空間において、医用画像の画素の位置に応じて近似的に散乱関数を変化させることに対応する。すなわち、散乱線画像は、散乱関数を医用画像の画素の位置に応じて近似的に変化させた画像である。次に、処理部２１は、Ｘ線画像から散乱線画像を差分することにより、散乱線低減画像を発生する（ステップＳａ６）。 Next, the scattering function table is read from the storage unit 26, and the scattering function is determined based on the X-ray imaging conditions set by the user and the object thickness determined in step Sa1 (step Sa2). The scattering function is a function corresponding to the scattered radiation component in the X-ray image. Next, a reference pixel value of the X-ray image is determined by multiplying a representative value of a plurality of pixel values constituting the X-ray image by a predetermined constant (step Sa3). The representative value is, for example, a mode value of a plurality of pixel values respectively corresponding to a plurality of pixels constituting the X-ray image. Note that the representative value may be an average value or a median value of a plurality of pixel values respectively corresponding to a plurality of pixels constituting the region of interest of the X-ray image. The predetermined constant is a value set according to a user instruction via the input unit 23 and can be changed as appropriate. Next, the processing unit 21 converts a pixel value higher than the reference pixel value from a plurality of pixel values constituting the X-ray image to a pixel value lower than the reference pixel value from the storage unit 26 based on the pixel value conversion table. Conversion is performed (step Sa4). By the process of step Sa4, for example, the pixel value of the pixel corresponding to the direct line component of the X-ray image having the direct line component is converted into a low pixel value. Next, in step Sa4, the processing unit 21 generates a scattered radiation image based on the converted image obtained by applying the converted pixel value to the X-ray image and the scattering function (step Sa5). Specifically, the processing unit 21 performs Fourier transform on the converted image and the scattering function, respectively. Then, the Fourier transform of the scattering function is divided by a value obtained by adding 1 to the Fourier transform of the scattering function (hereinafter, the result of the division is referred to as a scattering function term). The processing unit 21 generates the Fourier transform of the scattered radiation image by multiplying the Fourier transform of the transformed image by the scattering function term. A scattered radiation image is generated by performing an inverse Fourier transform on the Fourier transform of the scattered radiation image. Multiplying the Fourier transform of the transformed image and the scattering function term corresponds to changing the scattering function approximately in accordance with the position of the pixel of the medical image in real space. In other words, the scattered radiation image is an image in which the scattering function is approximately changed according to the position of the pixel of the medical image. Next, the processing unit 21 generates a scattered radiation reduced image by subtracting the scattered radiation image from the X-ray image (step Sa6).
以上の処理部２１の散乱線補正処理により、散乱線成分が要因となるノイズを除去したＸ線画像（散乱線低減画像）を発生させることができる。 By the scattered radiation correction processing of the processing unit 21 described above, an X-ray image (scattered radiation reduced image) from which noise caused by the scattered radiation component is removed can be generated.
なお、処理部２１は、他の画像処理も実行することができる。例えば、造影検査において、処理部２１は、造影剤注入前後のＸ線画像に基づいて、血管を強調したサブトラクション画像のデータを発生する。また、処理部２１は、同一被検体に関し、複数の撮影角度にそれぞれ対応する複数の画像のデータに対して、３次元再構成処理（例えば、フェルドカンプ再構成法等）を実行することにより、被検体に関する３Ｄ画像のデータを発生する。 Note that the processing unit 21 can also execute other image processing. For example, in a contrast examination, the processing unit 21 generates subtraction image data in which blood vessels are emphasized based on X-ray images before and after contrast agent injection. In addition, the processing unit 21 performs a three-dimensional reconstruction process (for example, a Feldkamp reconstruction method) on data of a plurality of images respectively corresponding to a plurality of imaging angles with respect to the same subject, Generate 3D image data for the subject.
入力部２３は、本Ｘ線診断装置に対して、ユーザによる指示情報を入力するための、インターフェースとして機能する。指示情報とは、例えば、撮影プロトコルに関する情報、天板１６の移動指示、及び撮影位置、撮影方向、撮影範囲の変更等である。入力部２３は、ユーザが撮影プロトコルを設定するための、例えば、マウス、キーボード、トラックボール等を有する。撮影プロトコルとは、例えば、撮影目的、検査種類、撮影方法、及びＸ線撮影条件等の撮影に関わる一連のプログラムのセットである。Ｘ線撮影条件には、例えば、管電圧、管電流、及び照射時間等が含まれる。また、入力部２３は、ユーザによる天板１６やＸ線管１０の移動指示を受け付けるための操作コンソールを有する。入力部２３は、表示部２２の表示画像上のユーザ操作に従って、撮影位置、撮影方向、撮影範囲の変更指示を受け付ける。 The input unit 23 functions as an interface for inputting instruction information from the user to the X-ray diagnostic apparatus. The instruction information includes, for example, information related to the imaging protocol, an instruction to move the top board 16, and a change in the imaging position, imaging direction, and imaging range. The input unit 23 includes, for example, a mouse, a keyboard, a trackball, and the like for the user to set a shooting protocol. The imaging protocol is a set of a series of programs related to imaging such as imaging purpose, examination type, imaging method, and X-ray imaging conditions. X-ray imaging conditions include, for example, tube voltage, tube current, and irradiation time. The input unit 23 has an operation console for receiving an instruction to move the top plate 16 and the X-ray tube 10 by the user. The input unit 23 receives an instruction to change the shooting position, the shooting direction, and the shooting range in accordance with a user operation on the display image of the display unit 22.
表示部２２は、Ｘ線検出部１８のＸ線検出面の逆面に、表示画面が、鉛直上向きを向くように配置される。なお、表示部２２は、取り外す機構や、チルト方向、スライド方向に移動可能な機構等を有し、その配置が変更されてもよい。表示部２２は、画像発生部２０により発生された被検体に関するＸ線画像を表示画面に表示する。この時、表示部２２は、実際の被検体の寸法に対して、例えば、１対１になるように、被検体に関するＸ線画像を表示する。 The display unit 22 is arranged on the opposite side of the X-ray detection surface of the X-ray detection unit 18 so that the display screen faces vertically upward. The display unit 22 includes a mechanism to be removed, a mechanism that can move in the tilt direction and the slide direction, and the arrangement thereof may be changed. The display unit 22 displays an X-ray image relating to the subject generated by the image generation unit 20 on the display screen. At this time, the display unit 22 displays an X-ray image related to the subject such that the actual size of the subject is 1: 1, for example.
図７は、本実施形態に係るＸ線診断装置の表示部２２に表示されるＸ線画像の一例を示した図である。図７では、天板１６に載置された被検体に対してＸ線撮影を行った時における、表示部２２に表示されるＸ線画像を示している。図７（ａ）は、被検体を撮影し、Ｘ線画像を表示部２２に表示させた状態を、Ｘ軸方向から見た図である。つまり、ユーザが見る状態を示している。一方、図７（ｂ）は、被検体を撮影し、Ｘ線画像を表示部２２に表示させた状態を、Ｙ軸方向から見た図である。図６を見るとＺ軸方向に関するＸ線撮影範囲がＬ１の場合、表示部２２に表示されるＺ軸方向の表示範囲もＬ１となる。したがって、表示部２２は、実際の被検体の寸法に対して、１対１になるように、被検体に関するＸ線画像を表示している。ユーザは、表示部２２を見ると、あたかも被検体を透かしているように画像を認識することができるため、カテーテル治療中などでは、直感的なカテーテル操作が可能となる。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an X-ray image displayed on the display unit 22 of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. FIG. 7 shows an X-ray image displayed on the display unit 22 when X-ray imaging is performed on the subject placed on the top 16. FIG. 7A is a view of a state in which the subject is imaged and an X-ray image is displayed on the display unit 22 as viewed from the X-axis direction. That is, the state which a user sees is shown. On the other hand, FIG. 7B is a view of the state in which the subject is imaged and the X-ray image is displayed on the display unit 22 as viewed from the Y-axis direction. Referring to FIG. 6, when the X-ray imaging range in the Z-axis direction is L1, the display range in the Z-axis direction displayed on the display unit 22 is also L1. Therefore, the display unit 22 displays an X-ray image related to the subject so that the actual size of the subject is 1: 1. When the user looks at the display unit 22, the user can recognize the image as if the subject is watermarked, so that an intuitive catheter operation can be performed during catheter treatment or the like.
図８は、本実施形態に係るＸ線診断装置の表示画面上のユーザ操作に従って、撮影角度が変更される様子を示した図である。予め表示部２２には、図７に示したように、実際の被検体の寸法に対して、１対１になるように、被検体に関するＸ線画像が表示されているものとする。ユーザは、Ｐ１の位置を指でタッチすると、撮影制御部２５は、ユーザが指でタッチした位置Ｐ１と、被検体の撮影中心位置Ｃ１とを結んだ直線方向の撮影位置Ａ１からＸ線撮影ができるように、支持機構駆動部１３を制御する。そして、ユーザがＰ２の位置を指でタッチすると、撮影制御部２５は、ユーザが指でタッチした位置Ｐ２と、被検体の撮影中心位置Ｃ１とを結んだ直線方向の撮影位置Ａ２からＸ線撮影ができるように、支持機構駆動部１３を制御する。以上説明した撮影角度の変更方法において、ユーザは、被検体の見たい方向の位置を表示画面上でタッチするだけで、被検体の撮影方向を変更することができる。この操作は、ユーザが直感的に行うことができるため、本Ｘ線診断装置は、操作性と被検体の視認性を向上することができる。なお、表示部２２に、実際の被検体の寸法とは関係のないサイズのＸ線画像が表示されている場合においても、ユーザは、撮影方向の変更を、表示部２２に表示されたＸ線画像上で入力することができる。この時、撮影制御部２５は、現在表示されているＸ線画像の、実寸法に対する拡大率を用いることにより、上述と同様の処理が可能である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the imaging angle is changed according to a user operation on the display screen of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, it is assumed that an X-ray image related to the subject is displayed on the display unit 22 in advance so that the actual size of the subject is 1: 1. When the user touches the position P1 with a finger, the imaging control unit 25 performs X-ray imaging from the imaging position A1 in the linear direction connecting the position P1 touched by the user with the imaging center position C1 of the subject. The support mechanism drive unit 13 is controlled so as to be able to. When the user touches the position P2 with a finger, the imaging control unit 25 performs X-ray imaging from a linear imaging position A2 connecting the position P2 touched by the user with the finger and the imaging center position C1 of the subject. The support mechanism drive unit 13 is controlled so that In the imaging angle changing method described above, the user can change the imaging direction of the subject simply by touching the position of the subject in the desired direction on the display screen. Since this operation can be performed intuitively by the user, the X-ray diagnostic apparatus can improve the operability and the visibility of the subject. Even when an X-ray image having a size unrelated to the actual size of the subject is displayed on the display unit 22, the user changes the imaging direction and displays the X-ray displayed on the display unit 22. Can be entered on the image. At this time, the imaging control unit 25 can perform the same processing as described above by using the enlargement ratio with respect to the actual size of the currently displayed X-ray image.
図９は、本実施形態に係るＸ線診断装置の表示画面上のユーザ操作に従って、撮影位置が変更される様子を示した図である。予め表示部２２には、図７に示したように、実際の被検体の寸法に対して、１対１になるように、被検体に関するＸ線画像が表示されているものとする。ユーザは、Ｐ３の位置を指でタッチすると、撮影制御部２５は、ユーザが指でタッチした位置Ｐ３を鉛直下方向から撮影できるように、撮影位置Ａ３にＸ線管１０を移動させるために、支持機構駆動部１３を駆動する。そして、ユーザがＰ４の位置を指でタッチすると、撮影制御部２５は、ユーザが指でタッチした位置Ｐ４を鉛直下方向から撮影できるように、撮影位置Ａ４にＸ線管１０を移動させるために、支持機構駆動部１３を駆動する。以上説明した撮影位置の変更方法において、ユーザは、被検体の見たい位置を表示画面上でタッチするだけで、被検体の撮影位置を変更することができる。この操作は、ユーザが直感的に行うことができるため、本Ｘ線診断装置は、操作性と被検体の視認性を向上することができる。なお、表示部２２に、実際の被検体の寸法とは関係のないサイズのＸ線画像が表示されている場合においても、ユーザは、撮影方向の変更を、表示部２２に表示されたＸ線画像上で入力することができる。この時、撮影制御部２５は、現在表示されているＸ線画像の、実寸法に対する拡大率を用いることにより、上述と同様の処理が可能である。図８で示した撮影方向の変更のためのユーザ操作と図９で示した撮影位置の変更のためのユーザ操作は、同じような操作である。そのため、例えば、撮影制御部２５は、ユーザが画面をタッチする時間で、どちらの操作かを判断する。また、表示部２２は、ユーザがタッチした時に、撮影方向の変更か撮影位置の変更かをユーザに選択させるための画像等を表示し、ユーザが選択した指示に従って、撮影制御部２５が支持機構駆動部１３を制御してもよい。また、上述のユーザ操作が、撮影方向の変更か撮影位置の変更かを、予め設定していてもよい。 FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the imaging position is changed according to a user operation on the display screen of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, it is assumed that an X-ray image related to the subject is displayed on the display unit 22 in advance so that the actual size of the subject is 1: 1. When the user touches the position of P3 with a finger, the imaging control unit 25 moves the X-ray tube 10 to the imaging position A3 so that the position P3 touched by the user with the finger can be imaged from the vertically downward direction. The support mechanism drive unit 13 is driven. When the user touches the position of P4 with a finger, the imaging control unit 25 moves the X-ray tube 10 to the imaging position A4 so that the position P4 touched by the user with the finger can be imaged from the vertically downward direction. Then, the support mechanism driving unit 13 is driven. In the imaging position changing method described above, the user can change the imaging position of the subject simply by touching the display position on the display screen. Since this operation can be performed intuitively by the user, the X-ray diagnostic apparatus can improve the operability and the visibility of the subject. Even when an X-ray image having a size unrelated to the actual size of the subject is displayed on the display unit 22, the user changes the imaging direction and displays the X-ray displayed on the display unit 22. Can be entered on the image. At this time, the imaging control unit 25 can perform the same processing as described above by using the enlargement ratio with respect to the actual size of the currently displayed X-ray image. The user operation for changing the shooting direction shown in FIG. 8 and the user operation for changing the shooting position shown in FIG. 9 are similar operations. Therefore, for example, the imaging control unit 25 determines which operation is performed based on the time when the user touches the screen. The display unit 22 displays an image or the like for causing the user to select whether to change the shooting direction or the shooting position when the user touches, and the shooting control unit 25 supports the support mechanism according to the instruction selected by the user. The drive unit 13 may be controlled. Further, whether the above-described user operation is a change in the shooting direction or a change in the shooting position may be set in advance.
システム制御部２４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリ回路等を有する。システム制御部２４は、入力部２３から入力された情報を受け取り、一時的にメモリ回路に入力情報を記憶する。そして、システム制御部２４は、この入力情報に基づいて本Ｘ線診断装置の各部を制御する。 The system control unit 24 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory circuit, and the like. The system control unit 24 receives the information input from the input unit 23 and temporarily stores the input information in the memory circuit. And the system control part 24 controls each part of this X-ray diagnostic apparatus based on this input information.
撮影制御部２５は、本Ｘ線診断装置の撮影動作に係る各部を制御する。具体的には、入力部２３を介してユーザにより設定された撮影プロトコルのデータ及び入力部２３を介して受け付けた撮影角度の変更指示に基づいて、高電圧発生部１１、Ｘ線検出部１８、及び各移動部を制御することにより、撮影動作を実行する。また、その撮影動作に同期して、記憶部２６、画像発生部２０、及び処理部２１等の各動作を制御する。 The imaging control unit 25 controls each unit related to the imaging operation of the X-ray diagnostic apparatus. Specifically, based on the imaging protocol data set by the user via the input unit 23 and the imaging angle change instruction received via the input unit 23, the high voltage generation unit 11, the X-ray detection unit 18, And a photographing operation is executed by controlling each moving unit. Further, in synchronization with the photographing operation, each operation of the storage unit 26, the image generation unit 20, the processing unit 21, and the like is controlled.
記憶部２６は、半導体記憶素子であるＦｌａｓｈ ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ）などの半導体記憶装置及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｅｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。記憶部２６は、画像発生部２０で発生された複数のＸ線画像のデータを記憶する。 The storage unit 26 is a semiconductor storage device such as a flash SSD (Solid State Disk) that is a semiconductor storage element, an HDD (Hard Disk Drive), or the like. The storage unit 26 stores data of a plurality of X-ray images generated by the image generation unit 20.
以上に述べた本実施形態に係るＸ線診断装置によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
本Ｘ線診断装置は、設置される地面から鉛直方向に、寝台１４、天板１６、Ｘ線検出部１８、表示部２２という順で構成される。寝台１４は、寝台上部１４１と寝台下部１４２とに分けられ、Ｘ線管１０は、Ｘ線管１０を支持するＸ線管支持機構１２とともに寝台上部１４１のＸ線遮蔽部１７内に収納される。寝台下部１４２は、地面に対して固定される。そのため、本Ｘ線診断装置は、その設置のための床面積を狭くすることができる。また、本Ｘ線診断装置のＸ線管支持機構１２の構成によれば、本Ｘ線診断装置は、天板に載置された被検体の特定の部位を、天板１６面の下方から天板１６面の上方に向かう、複数の撮影方向から撮影することができる。この時、Ｘ線管支持機構１２は、Ｘ線管１０の移動範囲が、天板１６面の大きさ程度になるように構成されている。そのため、ユーザは、寝台１４の傍に立って、被検体に対する治療等を行うことができる。この時、Ｘ線管１０は、Ｘ線遮蔽部１７内に収納されているため、ユーザが、寝台１４の傍に立って、本Ｘ線診断装置を用いて治療等を行う場合においても、後方散乱線によるユーザの被ばく量を少なくすることができる。さらに、Ｘ線管１０及びＸ線管支持機構１２が、Ｘ線遮蔽部１７内に収納されているため、Ｘ線管１０及びＸ線管支持機構１２が、ユーザに対して衝突する危険性や、患者から伸びている点滴のチューブや治療器具等に使用されているケーブル類を巻き込む危険性を回避することができる。すなわち、ユーザ、患者、周辺の設置環境に対して安全な装置ともいえる。したがって、本実施形態に係るＸ線診断装置は、特定の部位を撮影することに特化した小型のＸ線診断装置と言える。 This X-ray diagnostic apparatus is configured in the order of a bed 14, a top plate 16, an X-ray detection unit 18, and a display unit 22 in the vertical direction from the ground on which it is installed. The couch 14 is divided into a couch upper portion 141 and a couch lower portion 142, and the X-ray tube 10 is housed in the X-ray shielding portion 17 of the couch upper portion 141 together with the X-ray tube support mechanism 12 that supports the X-ray tube 10. . The bed lower part 142 is fixed to the ground. Therefore, this X-ray diagnostic apparatus can reduce the floor area for its installation. Further, according to the configuration of the X-ray tube support mechanism 12 of the present X-ray diagnostic apparatus, the X-ray diagnostic apparatus allows a specific part of the subject placed on the top plate to be observed from below the top plate 16 surface. Images can be taken from a plurality of shooting directions toward the upper side of the plate 16 surface. At this time, the X-ray tube support mechanism 12 is configured such that the movement range of the X-ray tube 10 is about the size of the top plate 16 surface. Therefore, the user can stand by the bed 14 and perform treatment on the subject. At this time, since the X-ray tube 10 is accommodated in the X-ray shielding part 17, the user stands behind the bed 14 and performs treatment or the like using the X-ray diagnostic apparatus. The amount of exposure of the user due to scattered radiation can be reduced. Furthermore, since the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 are housed in the X-ray shielding part 17, there is a risk that the X-ray tube 10 and the X-ray tube support mechanism 12 may collide with the user. In addition, it is possible to avoid the risk of involving cables used in infusion tubes and therapeutic devices extending from the patient. That is, it can be said that the device is safe for the user, the patient, and the surrounding installation environment. Therefore, it can be said that the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment is a small X-ray diagnostic apparatus specialized for imaging a specific part.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や趣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ある。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and spirit of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.
１０…Ｘ線管、１１…高電圧発生部、１２…Ｘ線管支持機構、１３…支持機構駆動部、１４…寝台、１５…寝台駆動部、１６…天板、１７…Ｘ線遮蔽部、１８…Ｘ線検出部、１９…検出部支持機構、２０…画像発生部、２１…処理部、２２…表示部、２３…入力部、２４…システム制御部、２５…撮影制御部、２６…記憶部、１２１…第１アーム、１２２…第２アーム、１４１…寝台下部、１４２…寝台下部、１４３…油圧シリンダー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray tube, 11 ... High voltage generation part, 12 ... X-ray tube support mechanism, 13 ... Support mechanism drive part, 14 ... Bed, 15 ... Bed drive part, 16 ... Top plate, 17 ... X-ray shielding part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... X-ray detection part, 19 ... Detection part support mechanism, 20 ... Image generation part, 21 ... Processing part, 22 ... Display part, 23 ... Input part, 24 ... System control part, 25 ... Imaging control part, 26 ... Memory | storage 121, first arm 122, second arm 141, lower bed, 142 lower bed, 143 hydraulic cylinder
Claims (14)
前記被検体に対してＸ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管を前記天板の下方で円弧移動可能に支持する第１アームと、
前記第１アームを、前記天板に直交する回転軸まわりに回転可能に支持する第２アームと、
前記Ｘ線管から放射され、散乱されたＸ線を遮蔽し、前記天板の下方において前記天板の面の大きさ程度になる前記第１アームの移動範囲と前記Ｘ線管とを覆うＸ線遮蔽部と、
を具備し、
前記Ｘ線遮蔽部は、前記Ｘ線管の位置によらずに、前記Ｘ線管の放射窓から放射される前記Ｘ線の放射方向とは逆方向に位置する前記Ｘ線管の後方部分を覆うこと、
を特徴とするＸ線診断装置。 A top plate on which the subject is placed;
An X-ray tube for generating X-rays on the subject;
A first arm that supports the X-ray tube so as to be movable in a circular arc below the top plate;
A second arm that rotatably supports the first arm about a rotation axis orthogonal to the top plate;
The X-ray emitted from the X-ray tube is shielded from the scattered X-rays, and covers the movement range of the first arm and the X-ray tube below the top plate so as to be about the size of the surface of the top plate. A wire shield,
Equipped with,
The X-ray shielding unit is configured to provide a rear portion of the X-ray tube positioned in a direction opposite to the X-ray emission direction radiated from the X-ray tube emission window, regardless of the position of the X-ray tube. Covering ,
X-ray diagnostic apparatus characterized by the above.
を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。 The first arm has a substantially semicircular shape;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。 The first arm has a substantially quadrangular shape;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。 An X-ray detection unit arranged so that an X-ray detection surface for detecting the X-rays faces the top plate;
The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:
を特徴とする請求項４記載のＸ線診断装置。 The X-ray detection unit has an arc-shaped X-ray detection surface for detecting the X-ray;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 4.
を特徴とする請求項４または請求項５に記載のＸ線診断装置。 Further comprising a display unit disposed on the opposite side of the X-ray detection surface;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that:
を特徴とする請求項６記載のＸ線診断装置。 The display unit displays an X-ray image of the subject on the same scale as the subject;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 6.
前記表示部に表示されたＸ線画像上のユーザ操作に従って、前記被検体の撮影方向または撮影位置を変更するために、前記支持機構駆動部を制御する制御部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＸ線診断装置。 A support mechanism drive unit for driving the first arm and the second arm;
A control unit that controls the support mechanism driving unit in order to change the imaging direction or imaging position of the subject according to a user operation on the X-ray image displayed on the display unit;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 6 or 7, further comprising:
を特徴とする請求項８記載のＸ線診断装置。 The display unit is arranged so that a display screen of the display unit is orthogonally upward of the top plate, and the control unit is configured to have a position designated by a user on an X-ray image displayed on the display unit. Controlling the support mechanism drive unit to move the X-ray tube from a direction connecting the imaging center position of the subject to a position where X-rays are irradiated to the subject;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 8.
を特徴とする請求項４乃至請求項９のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。 Further comprising a processing unit for converting X-ray data incident obliquely on the X-ray detection surface into data orthogonal to the X-ray detection surface;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 4, wherein:
前記Ｘ線画像を構成する複数の画素のうち、基準画素値より高い画素値を有する画素の画素値を前記基準画素値より低い画素値に変換したＸ線画像と散乱関数とに基づいて散乱線画像を発生し、前記Ｘ線画像から前記散乱線画像を差分することにより、散乱線を低減した散乱線低減画像を発生する処理部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項４乃至請求項９のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。 An image generator for generating X-ray image data relating to the subject based on an output from the X-ray detector;
Scattered rays based on an X-ray image obtained by converting a pixel value of a pixel having a pixel value higher than a reference pixel value to a pixel value lower than the reference pixel value among a plurality of pixels constituting the X-ray image and a scattering function A processing unit that generates an image and generates a scattered radiation reduced image by reducing the scattered radiation by subtracting the scattered radiation image from the X-ray image;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 4, further comprising:
を特徴とする請求項１１記載のＸ線診断装置。 The processing unit determines the scattering function based on an object thickness determined based on a positional relationship between the X-ray detection unit and the top plate and an X-ray imaging condition related to the object;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 11.
請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載のＸ線診断装置。 The first arm supports the X-ray tube so that a center line of X-rays radiated from the X-ray tube intersects at one point on the top plate at each of a plurality of positions on the first arm. ,
The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 12.
請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載のＸ線診断装置。 The shape of the X-ray shielding part is a hemispherical surface corresponding to a movement range of the first arm obtained by rotating the first arm around the rotation axis.
The X-ray diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 13.
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