JP6752088B2 - X-ray fluoroscopy equipment - Google Patents
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Description
本発明はＸ線透視撮影装置、Ｘ線照射野設定方法、及びＸ線条件制御方法に係り、詳細には、Ｘ線透視撮影における被曝量低減に関する。 The present invention relates to an X-ray fluoroscopy apparatus, an X-ray irradiation field setting method, and an X-ray condition control method, and more particularly relates to a reduction in radiation dose in X-ray fluoroscopy.
Ｘ線透視撮影装置を使用した血管ＩＶＲ（Interventional
Radiology）や非血管ＩＶＲでは、透視時間が長くなるため、被検体及び術者の被曝量低減を図る必要がある。その１つの方法は、Ｘ線絞りを用いてＸ線照射野を制限し検査・診断に不要な領域に対するＸ線照射を削減するものである。しかしＸ線絞りを調整する作業は術者の清潔を保つためにアシスタントによる補助が必要であり、またアシスタントが手動でＸ線絞りを調整する場合は、術者の所望の位置に正確に絞り位置を変更できない等、コミュニケーションエラーが発生することがあった。また別の方法は、照射Ｘ線量の低減である。線量低減は、画質にも影響するため、大幅な低減は難しい。Ｘ線照射間隔（照射レート）を低下させると被曝線量を低下させることが可能であるが、動きのある部位を追視することが困難になる。そのため、検査中に照射レートを変更したい場合は、術者がアシスタントにその都度変更を要請する必要があり、検査効率を妨げる恐れがあった。
Blood vessel IVR (Interventional) using X-ray fluoroscopy equipment
In Radiology) and non-vascular IVR, it is necessary to reduce the exposure dose of the subject and the operator because the fluoroscopy time becomes long. One method is to use an X-ray diaphragm to limit the X-ray irradiation field and reduce X-ray irradiation in areas unnecessary for examination / diagnosis. However, the work of adjusting the X-ray aperture requires the assistance of an assistant to keep the operator clean, and when the assistant manually adjusts the X-ray aperture, the aperture position is exactly as desired by the operator. Communication errors may occur, such as not being able to change. Another method is to reduce the irradiation X dose. Since dose reduction also affects image quality, it is difficult to significantly reduce it. Although it is possible to reduce the exposure dose by reducing the X-ray irradiation interval (irradiation rate), it becomes difficult to follow a moving part. Therefore, if it is desired to change the irradiation rate during the examination, the surgeon must request the assistant to change the irradiation rate each time, which may hinder the examination efficiency.
特許文献１には、ユーザがＧＵＩ（Graphical User Interface）を用いてＸ線画像上の任意の位置を指定してＸ線絞り位置を変更する技術が開示されている。これにより、簡便な操作で術者の所望の位置へＸ線絞りを挿入できるようになり、検査の効率化を図っている。 Patent Document 1 discloses a technique in which a user changes an X-ray diaphragm position by designating an arbitrary position on an X-ray image using a GUI (Graphical User Interface). As a result, the X-ray diaphragm can be inserted into the operator's desired position with a simple operation, and the efficiency of the examination is improved.
しかしながら、検査中は被検体の位置や***、着目したい人工デバイスやその位置が変化しているため、特許文献１の技術を用いると、これらの変化が生じるたびにＧＵＩを用いてＸ線絞り位置を指定し直さなければならず、作業効率低下につながる。また、近年では、内視鏡、ガイドワイヤ、ステント等のように複数の人工デバイスが用いられることも頻繁にあり、手技が高度化、複雑化している。 However, during the examination, the position and body position of the subject, the artificial device to be focused on, and the position thereof are changed. Therefore, when the technique of Patent Document 1 is used, the X-ray aperture position is changed by using the GUI every time these changes occur. Must be respecified, which leads to a decrease in work efficiency. Further, in recent years, a plurality of artificial devices such as endoscopes, guide wires, and stents are often used, and the procedure is becoming more sophisticated and complicated.
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、透視撮影を行いながら人工デバイスが被検体内に挿入される手技において被検体の被曝量を低減することが可能なＸ線透視撮影装置、Ｘ線照射野設定方法、及びＸ線条件制御方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to reduce the exposure dose of a subject in a procedure in which an artificial device is inserted into the subject while performing fluoroscopic imaging. It is an object of the present invention to provide an X-ray fluoroscopic imaging apparatus, an X-ray irradiation field setting method, and an X-ray condition control method.
前述した目的を達成するための第１の発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線に基づいてＸ線投影像を生成する画像処理部と、前記Ｘ線投影像の各フレームから人工デバイスを検出する検出部と、検出された人工デバイスの位置、個数、または種類に応じて前記被検体に照射されるＸ線量を制御する制御部と、を備えることを特徴とするＸ線透視撮影装置である。 The first invention for achieving the above-mentioned object is an X-ray detection that detects an X-ray source that irradiates a subject with X-rays and a transmitted X-ray that is arranged to face the X-ray source and has passed through the subject. A device, an image processing unit that generates an X-ray projection image based on the transmitted X-rays detected by the X-ray detector, and a detection unit that detects an artificial device from each frame of the X-ray projection image. The X-ray fluoroscopy apparatus is characterized by including a control unit that controls the X-ray dose applied to the subject according to the position, number, or type of the artificial device.
第２の発明は、Ｘ線投影像を撮影するステップと、前記Ｘ線投影像の各フレームから人工デバイスを検出するステップと、検出された人工デバイスの位置、個数、または種類に応じてＸ線照射野を決定し、Ｘ線絞りを制御するステップと、を含むことを特徴とするＸ線照射野設定方法である。 The second invention includes a step of taking an X-ray projection image, a step of detecting an artificial device from each frame of the X-ray projection image, and X-rays according to the position, number, or type of the detected artificial devices. The X-ray irradiation field setting method is characterized by including a step of determining an irradiation field and controlling an X-ray aperture.
第３の発明は、Ｘ線投影像を撮影するステップと、前記Ｘ線投影像の各フレームから人工デバイスを検出するステップと、検出された人工デバイスに応じてＸ線条件を変更するステップと、を含むことを特徴とするＸ線条件制御方法である。 The third invention includes a step of photographing an X-ray projection image, a step of detecting an artificial device from each frame of the X-ray projection image, and a step of changing X-ray conditions according to the detected artificial device. It is an X-ray condition control method characterized by including.
本発明により、透視撮影を行いながら人工デバイスが被検体内に挿入される手技において被検体の被曝量を低減することが可能なＸ線透視撮影装置、Ｘ線照射野設定方法、及びＸ線条件制御方法を提供できる。 According to the present invention, an X-ray fluoroscopy apparatus capable of reducing the exposure dose of a subject in a procedure in which an artificial device is inserted into the subject while performing fluoroscopy, an X-ray irradiation field setting method, and X-ray conditions. A control method can be provided.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照しながら、本発明に係るＸ線透視撮影装置１の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of the X-ray fluoroscopic imaging device 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
図１に示すようにＸ線透視撮影装置１は、高電圧発生部１０１及びＸ線管球１０２からなるＸ線源、Ｘ線絞り装置１０３、被検体３を寝載するテーブル１０５、Ｘ線検出器１０６、システム制御部１２０、Ｘ線制御部１２１、画像処理部１２２、記憶部１２３、表示部１３０、及び操作部１３１を備える。
As shown in FIG. 1, the X-ray fluoroscopy apparatus 1 includes an X-ray source including a high
Ｘ線源はＸ線管球１０２及び高電圧発生部１０１を備える。Ｘ線管球１０２は高電圧発生部１０１から電力供給を受けてＸ線を発生させる。Ｘ線源には特定のエネルギーのＸ線を選択的に透過させるＸ線フィルタ等が設けられるようにしてもよい。Ｘ線源の動作はＸ線制御部１２１により制御される。
The X-ray source includes an
Ｘ線制御部１２１はシステム制御部１２０から送信されるＸ線制御信号に従って、Ｘ線管電流やＸ線管電圧等を制御する。なお、Ｘ線管球１０２と高電圧発生部１０１とは別体に構成される場合が多いが、一体的に構成されていてもよい。また、Ｘ線管球１０２とＸ線絞り装置１０３とが一体的に設けられていてもよい。
The
Ｘ線絞り装置１０３は、Ｘ線管球１０２から発生したＸ線の照射野を絞り込むため複数の遮蔽板を有する。Ｘ線絞り装置１０３はシステム制御部１２０からの制御信号に従って複数の遮蔽板を開閉（Ｘ線絞り位置を変更）することで被検体３に照射するＸ線照射野を変更できる。
The
Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線を検出する複数の検出素子が２次元アレイ上に配置されて構成されており、Ｘ線管球１０２から照射され被検体３を透過したＸ線（透過Ｘ線）の入射量に応じたＸ線信号を検出し、画像処理部１２２へ送出する。
The
画像処理部１２２は、Ｘ線検出器１０６から出力されたＸ線信号を画像処理し、Ｘ線画像を生成する。画像処理は、ガンマ変換、階調変換処理、画像の拡大・縮小処理等である。画像処理部１２２により生成されたＸ線画像は記憶部１２３及び表示部１３０に順次出力される。本発明のＸ線透視撮影装置１は、透視記録機能を有する。透視記録機能とは、被検体３にＸ線を連続的に照射して動画像からなるＸ線透視像を生成する機能である。画像処理部１２２は、透視記録機能においては複数フレームのＸ線画像からなるＸ線透視像を生成し、記憶部１２３及び表示部１３０に出力する。
The
また、画像処理部１２２は、デバイス検出部２１、Ｘ線絞り位置算出部２２、Ｘ線絞り制御部２３、及び被曝量低減率算出部２４を備える。デバイス検出部２１、Ｘ線絞り位置算出部２２、Ｘ線絞り制御部２３、及び被曝量低減率算出部２４についての詳細は後述する。
Further, the
記憶部１２３は、画像処理部１２２により生成されたＸ線画像（Ｘ線透視像等）を記憶する。また、透視や撮影に関するプログラムや各種透視条件、撮影条件の他、Ｘ線照射量の制御（Ｘ線照射野追従、Ｘ線条件制御等）に関する処理や各種撮影手順の実行に必要なプログラム及びデータ等を記憶する。
The
また記憶部１２３は、Ｘ線照射野追従機能において、Ｘ線透視像から人工デバイスを検出するために必要なデータとして、デバイス特徴量データを予め記憶するデバイス特徴量ＤＢ３１を備える。デバイス特徴量ＤＢ３１には、予め機械学習等により導き出された人工デバイスの画像特徴量の情報が蓄積記憶される。術者が被検体に対して行う検査の種類に応じて、使用すると想定される人工デバイスは異なる。デバイス特徴量ＤＢ３１には、検査名と当該検査に使用されると想定される人工デバイスのデータとを対応づける情報も記憶されることが望ましい。検査時（Ｘ線透視像撮影時）において、検査名に対応づけられて記憶されている人工デバイスのデバイス特徴量データを読み出し、デバイス検出部２１に設定すれば、検出すべき人工デバイスの種類が絞り込まれるためデバイス検出の処理量を大幅に削減できる。
Further, the
また記憶部１２３は、画像処理部１２２（デバイス検出部２１）によってＸ線透視像の各フレームから検出された人工デバイスの種類、個数、画像上の位置（座標）等の情報を保持する記憶領域としてデバイス情報記憶部３２を有する。デバイス情報記憶部３２に保持された人工デバイスの種類、個数、画像上の位置（座標）等の情報に基づいて、後述するＸ線絞り位置算出部２２によって最適なＸ線絞り位置が求められる。
Further, the
表示部１３０は、ＣＲＴや液晶パネル等の表示装置により構成され、画像処理部１２２により生成された被検体３のＸ線画像（Ｘ線透視像）の他、撮影条件や設定情報、撮影条件の設定を行うための操作画面等を表示する。
The
操作部１３１は、キーボード、マウス、ジョイスティック等の入力装置を備え、操作者からの指令をシステム制御部１２０に入力する。なお、操作部１３１は表示部１３０と一体的に形成されたタッチパネル式の操作部としてもよい。
The
システム制御部１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。システム制御部１２０は、操作部１３１から入力された入力信号に基づいてＸ線照射の動作制御を行ったり、被検体３を透過したＸ線の検出及びデータ収集動作の制御を行ったり、Ｘ線管球１０２、Ｘ線検出器１０６、及びテーブル１０５の移動動作の制御を行う。
The
Ｘ線源（高電圧発生部１０１、Ｘ線管球１０２、Ｘ線絞り装置１０３）及びＸ線検出器１０６は、テーブル１０５を介して対向する状態で配置される。例えば図示しないアームの一端部にＸ線管球１０２、他端部にＸ線検出器１０６がそれぞれ固定される。また図示しない移動機構によってアームを傾斜させたり移動させたりすることによりＸ線管球１０２の位置を移動し、被検体３に対して所定の傾斜角度まで傾けることが可能となっている。Ｘ線管球１０２の傾斜に連動してＸ線検出器１０６も水平移動または回転移動される。
The X-ray source (high
本発明のＸ線透視撮影装置１は、Ｘ線透視撮影中において、被検体３に照射されるＸ線量を低減するための機能を備える。第１の実施の形態では、Ｘ線透視像から検出される人工デバイスに応じてＸ線照射野を追従するＸ線照射野追従機能を有する。そのための機能構成として、画像処理部１２２は、デバイス検出部２１、Ｘ線絞り位置算出部２２、Ｘ線絞り制御部２３、及び被曝量低減率算出部２４を備える。
The X-ray fluoroscopy apparatus 1 of the present invention has a function for reducing the X-ray dose irradiated to the subject 3 during the X-ray fluoroscopy. The first embodiment has an X-ray irradiation field tracking function that follows an X-ray irradiation field according to an artificial device detected from an X-ray fluoroscopic image. As a functional configuration for that purpose, the
デバイス検出部２１は、画像処理部１２２によって生成されたＸ線投影像の各フレームから人工デバイスを抽出し、その位置、種類、個数の情報を検出する。人工デバイスの検出は、公知の手法を用いればよい。例えば、人工デバイスの画像特徴量データを機械学習等によって収集したデバイス特徴量ＤＢ３１を記憶部１２３に記憶しておき、この画像特徴量データとの照合を行うことでＸ線透視像から人工デバイスを抽出し、その種類を識別可能である。検出された人工デバイスの位置、種類、個数等の情報は、記憶部１２３のデバイス情報記憶部３２に記憶される。
The
Ｘ線絞り位置算出部２２は、デバイス検出部２１により検出された人工デバイスの位置、種類、または数に応じてＸ線絞りの位置、すなわちＸ線照射野を算出する。Ｘ線絞り位置算出部２２は、生成されたＸ線透視像の各フレーム、または複数フレーム毎に適切なＸ線絞り位置（Ｘ線照射野）を算出し、システム制御部１２０に通知する。なお、Ｘ線絞り位置算出部２２は、Ｘ線透視像から検出された人工デバイスの個数に応じて異なる算出方法でＸ線絞り位置を算出することが望ましい。
The X-ray diaphragm
Ｘ線絞り制御部２３は、Ｘ線絞り位置算出部２２により算出されたＸ線絞り位置にＸ線照射野が制限されるように制御信号を生成し、システム制御部１２０に通知する。システム制御部１２０は、通知された制御信号をＸ線絞り装置１０３に送信する。Ｘ線絞り装置１０３は制御信号に従って遮蔽板の位置を移動する。これによりＸ線絞り位置が調整されＸ線照射野が変更される。Ｘ線透視像の各フレーム、または複数フレーム毎に適切なＸ線絞り位置に調整されるため、被検体３内における人工デバイスに追従するようにＸ線照射野が制御されることとなる。
The X-ray
なお、システム制御部１２０は、Ｘ線絞り位置をＸ線透視像内の人工デバイスの位置等に応じて追従させる機能（以下、「Ｘ線照射野追従機能」と呼ぶ）はオン／オフを選択可能とすることが望ましい。また、Ｘ線照射野追従機能「オフ（追従しない）」が選択された場合は、仮にＸ線照射野追従機能を「オン」にした場合にどの程度被曝量が低減されるかを示す比較値（被曝量低減率）を算出し、表示部１３０に表示する被曝量低減率算出部２４を更に備えることが望ましい。Ｘ線照射野追従機能のオン／オフ、及び被曝量低減率算出については後述する。
The
次に、図２のフローチャートを参照して、本発明に係るＸ線透視撮影装置１が実行するＸ線照射野追従処理の手順を説明する。
システム制御部１２０は、検査の開始時に設定される検査情報を取得する（ステップＳ１０１）。検査情報には、検査名等が含まれる。上述したように、記憶部１２３のデバイス特徴量ＤＢ３１に記憶されている各デバイスの画像特徴量データは検査名と対応付けて記憶されている。システム制御部１２０は、ステップＳ１０１で取得した検査情報（検査名）に基づいて検査で使用すると想定される人工デバイスについてのデバイス特徴量データをデバイス特徴量ＤＢ３１から取得し、デバイス検出部２１に設定する（ステップＳ１０２）。
Next, the procedure of the X-ray irradiation field tracking process executed by the X-ray fluoroscopy apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
The
検査が開始されると、システム制御部１２０は透視撮影を開始する。Ｘ線透視像が順次画像処理部１２２のデバイス検出部２１に入力される（ステップＳ１０３）。デバイス検出部２１は、入力されたＸ線透視像の各フレームから人工デバイスを検出する処理を行う（ステップＳ１０４）。
When the inspection is started, the
ステップＳ１０４のデバイス検出処理では、画像処理部１２２（デバイス検出部２１）はステップＳ１０２で設定されたデバイス特徴量を用いて、入力されたＸ線透視像の各フレームから画像内に存在する人工デバイスを抽出し、その種類と個数、各人工デバイスの画像上の位置座標を算出する。そして算出した人工デバイスの種類とその個数、画像上の位置座標をフレーム毎にデバイス情報記憶部３２に記憶する。
In the device detection process of step S104, the image processing unit 122 (device detection unit 21) uses the device feature amount set in step S102 to perform an artificial device existing in the image from each frame of the input X-ray fluoroscopic image. Is extracted, and its type and number, and the position coordinates on the image of each artificial device are calculated. Then, the calculated types and numbers of artificial devices and the position coordinates on the image are stored in the device
例えば内視鏡検査では、人工デバイスである内視鏡スコープ５１が体内に挿入される。この場合、内視鏡スコープ５１の画像特徴量が、デバイス特徴量データとしてステップＳ１０２の処理によりデバイス検出部２１に設定される。図３（ａ）に示すように、内視鏡スコープ５１がｎフレーム目のＸ線透視像４１内に存在する場合、デバイス検出部２１は、Ｘ線透視像４１内に存在する内視鏡スコープ５１の個数を検出するとともに、各内視鏡スコープ５１の先端部（以下、内視鏡先端部という）５２の位置座標Ａｎ（ｘ，ｙ）を算出する。
For example, in endoscopy, an artificial device, an
人工デバイス５１の位置は被検体の呼吸等の体動や術者のデバイス操作によって各フレームで移動する。そのため内視鏡先端部５２の位置座標として、複数フレーム（Ｎフレーム）分の平均座標Ａａｖｅ（ｘ，ｙ）を使用してもよい。内視鏡先端部５２（人工デバイス）の平均座標Ａａｖｅ（ｘ，ｙ）は以下の式（１）から算出できる。
The position of the
図３（ｂ）に示すように、デバイス検出部２１は、内視鏡先端部５２が移動すると想定される移動範囲ΔＡ（ｘ，ｙ）を以下の式（２）より算出する。
As shown in FIG. 3 (b), the
式（２）の平方根部分はＮフレーム分の座標の変化量の標準偏差値である。Ｇａｉｎは、当該標準偏差に乗ずる実数値であり、Ｇａｉｎの値を変更することで想定される移動範囲ΔＡ（ｘ，ｙ）の値を変更することができる。 The square root portion of the equation (2) is the standard deviation value of the amount of change in the coordinates for N frames. Gain is a real value that is multiplied by the standard deviation, and the value of the expected movement range ΔA (x, y) can be changed by changing the value of Gain.
ｐフレーム目のＸ線透視像における内視鏡先端部５２の位置座標Ａｐ（ｘ，ｙ）が、Ａａｖｅ（ｘ，ｙ）±ΔＡ（ｘ，ｙ）の範囲の内側にある場合は、位置座標を更新せず内視鏡先端部５２の位置座標をＡ（ｘ，ｙ）＝Ａａｖｅ（ｘ，ｙ）とする。ｐフレーム目のＸ線透視像における内視鏡先端部５２の位置座標Ａｐ（ｘ，ｙ）が、Ａａｖｅ（ｘ，ｙ）±ΔＡ（ｘ，ｙ）の範囲の外側にある場合は、Ａ（ｘ，ｙ）＝Ａｐ（ｘ，ｙ）とする。このような方法で各フレームの人工デバイスの位置座標を算出することにより、呼吸等の体動や手ブレ等によるわずかな人工デバイスの位置の変化の影響を無視できる。これにより後段のＸ線絞り位置算出処理で、安定したＸ線絞り位置を算出できる。
If the position coordinate Ap (x, y) of the
ステップＳ１０４のデバイス検出処理で検出された人工デバイスの個数、種類、位置情報は、記憶部１２３のデバイス情報記憶部３２に保持される。
The number, type, and position information of the artificial devices detected in the device detection process in step S104 are held in the device
次にＸ線絞り位置算出部２２は、ステップＳ１０４で検出されデバイス情報記憶部３２に保持された人工デバイスの位置及び個数に基づいて、適切なＸ線絞り位置を算出する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の処理において、Ｘ線絞り位置算出部２２はＸ線透視像内に検出された人工デバイスの個数に応じてＸ線絞り位置の算出方法を変更する。例えば、Ｘ線透視像内に検出された人工デバイスの個数が１個の場合は「パターンＡ」の算出方法を用い、２個の場合は「パターンＢ」の算出方法を用い、３個以上の場合は「パターンＣ」の算出方法を用いるものとする。なお、算出パターンは３種類に限定されず、４パターン以上用意してもよい。また、人工デバイスの種類やその組み合わせに応じた算出パターンを設けてもよい。
Next, the X-ray diaphragm
Ｘ線透視像４１内に検出された人工デバイスの個数が１個の場合は、Ｘ線絞り位置算出部２２は、「パターンＡ」の処理（ステップＳ１０５ａ）を実行する。
When the number of artificial devices detected in the X-ray
図４はＸ線透視像４１内に人工デバイス５１が１個存在する状態を示している。Ｘ線透視像内の人工デバイス５１の陰影の形状とデバイス特徴量データと照合され、デバイスの種類（図４の例では内視鏡）が検出される。またデバイスが内視鏡の場合はその先端部５２の位置の座標が求められる。検出されたデバイスが画像内に１個の場合は、検査開始前に予め指定されているＸ線照射野ＲＦをＸ線絞り位置とする。Ｘ線照射野ＲＦの左上座標をＬＴ（ｘ，ｙ）、左下座標をＬＢ（ｘ，ｙ）、右上座標をＲＴ（ｘ、ｙ）、右下座標をＲＢ（ｘ、ｙ）とする。これらの４点ＬＴ，ＬＢ，ＲＴ，ＲＢの座標がＸ線絞り位置情報としてシステム制御部１２０に通知される（ステップＳ１０６）。
FIG. 4 shows a state in which one
また、図５（ａ）に示すように、人工デバイスがＸ線透視像４２内に合計２個ある場合は、Ｘ線絞り位置算出部２２は、パターンＢの処理（ステップＳ１０５ｂ）を実行する。図５（ｂ）に示すように、デバイスＡ（例えば内視鏡）の先端部５２の位置座標Ａ（ｘ，ｙ）と、デバイスＢ（例えばガイドワイヤ）の特徴点５４の位置座標Ｂ（ｘ，ｙ）とを結んだ線分の中点Ｍの座標をＸ線照射野の中央座標Ｍ（ｘ，ｙ）とする。Ｘ線絞り位置算出部２２は、図５（ｃ）に示すようにデバイスＡの位置座標Ａ（ｘ，ｙ）とデバイスＢの位置座標Ｂ（ｘ，ｙ）とから、デバイスＡとデバイスＢとの垂直方向の距離Ｖ、水平方向の距離Ｈを求め、垂直、水平方向それぞれの線分に対し、以下の式（３）のように、所定のゲインを乗じた距離をそれぞれ垂直方向、水平方向の推奨Ｘ線絞り量Ｌｐｒｅ、Ｋｐｒｅとする。
Further, as shown in FIG. 5A, when there are a total of two artificial devices in the
Ｘ線絞り位置算出部２２は、式（３）のように算出した垂直方向、水平方向の推奨Ｘ線絞り量Ｌｐｒｅ、Ｋｐｒｅを、それぞれ予め設定したＸ線絞り量の最大値（Ｌｍａｘ，Ｋｍａｘ）、最小値（Ｌｍｉｎ，Ｋｍｉｎ）と比較し、例えば、図６に示すＸ線絞り位置算出テーブル６に従って垂直方向絞り量Ｌ、及び水平方向絞り量Ｋを決定する。テーブル６には、推奨Ｘ線絞り量Ｌｐｒｅ、Ｋｐｒｅと、Ｘ線絞り量の最大値（Ｌｍａｘ，Ｋｍａｘ）、最小値（Ｌｍｉｎ，Ｋｍｉｎ）との大きさの関係を示す条件と条件毎のＸ線絞り量Ｌ、Ｋの値が定義されている。
The X-ray aperture
次に、Ｘ線絞り位置算出部２２は、中央座標Ｍ（ｘ，ｙ）を中心として垂直方向の線分の長さが上述のＬ、水平方向の線分の長さが上述のＫとなる矩形（Ｘ線照射野）の端点４点の座標（図５（ｃ）のＬＴ（ｘ，ｙ）、ＬＢ（ｘ，ｙ）、ＲＴ（ｘ，ｙ）、ＲＢ（ｘ，ｙ））を算出する。Ｘ線絞り位置算出部２２は、算出した矩形の端点４点の座標をシステム制御部１２０に通知する（ステップＳ１０６）。
Next, in the X-ray throttle
また、図７（ａ）に示すように、人工デバイスがＸ線透視像４３内に合計３個ある場合は、パターンＣの処理（ステップＳ１０５ｃ）を実行する。
Further, as shown in FIG. 7A, when there are a total of three artificial devices in the
ステップＳ１０５ｃにおいてＸ線絞り位置算出部２２は、図７（ｂ）に示すように、デバイスＡ（例えば内視鏡）の先端部５２の位置座標Ａ（ｘ，ｙ）と、デバイスＢ（例えばガイドワイヤ）の特徴部５３の位置座標Ｂ（ｘ，ｙ）と、デバイスＣ（例えばステント）の特徴部５４の位置座標Ｃ（ｘ，ｙ）とを結んだ線分の中央座標をＸ線照射野の中央座標Ｍ（ｘ，ｙ）とする。Ｘ線絞り位置算出部２２は、図７（ｃ）に示すようにデバイスＡの位置座標Ａ（ｘ，ｙ）とデバイスＢの位置座標Ｂ（ｘ，ｙ）とデバイスＣの位置座標Ｃ（ｘ，ｙ）のうち、それぞれ垂直・水平方向の最小値、最大値を算出し、それぞれの方向に対する最小値、最大値を結ぶ線分を垂直方向の距離Ｖ，水平方向の距離Ｈとする。次に、上述のデバイス２個の場合と同様に、上述の式（３）のようにゲインを乗じた距離をそれぞれ垂直、水平方向の推奨絞り挿入量Ｌｐｒｅ、Ｋｐｒｅとする。
In step S105c, the X-ray aperture
Ｘ線絞り位置算出部２２は、上述の式（３）で算出した垂直方向、水平方向の推奨Ｘ線絞り量Ｌｐｒｅ、Ｋｐｒｅを、それぞれ予め設定したＸ線絞り量の最大値（Ｌｍａｘ，Ｋｍａｘ）、最小値（Ｌｍｉｎ，Ｋｍｉｎ）と比較し、例えば、図６に示すＸ線絞り位置算出テーブル６に従って垂直方向絞り量Ｌ、及び水平方向絞り量Ｋを決定する。
The X-ray aperture
次に、Ｘ線絞り位置算出部２２は、中央座標Ｍ（ｘ，ｙ）を中心として垂直方向の線分の長さが上述のＬ、水平方向の線分の長さが上述のＫとなる矩形（Ｘ線照射野）の端点４点の座標（図７（ｃ）のＬＴ（ｘ，ｙ）、ＬＢ（ｘ，ｙ）、ＲＴ（ｘ，ｙ）、ＲＢ（ｘ，ｙ））を算出する。Ｘ線絞り位置算出部２２は、算出した矩形の端点４点の座標をＸ線絞り制御部２３に通知する（ステップＳ１０６）。
Next, in the X-ray throttle
上述したように、Ｘ線絞り位置が算出され、Ｘ線絞り制御部２３に通知されると、Ｘ線絞り制御部２３は通知されたＸ線絞り位置（４点ＬＴ（ｘ，ｙ）、ＬＢ（ｘ，ｙ）、ＲＴ（ｘ，ｙ）、ＲＢ（ｘ，ｙ））で囲まれる矩形をＸ線照射野として設定する。Ｘ線絞り制御部２３は、システム制御部１２０にＸ線絞りの位置を通知する。システム制御部１２０は通知されたＸ線絞り位置に応じた制御信号を生成し、Ｘ線絞り装置１０３に送信する。Ｘ線絞り装置１０３はシステム制御部１２０からの制御信号に従ってＸ線絞りの位置を調整する（ステップＳ１０７）。Ｘ線透視像から検出された人工デバイスが１個の場合は図４（ｄ）、２個の場合は図６（ｄ）、３個以上の場合は図７（ｄ）のように、検出された人工デバイスの個数及び位置に基づいてＸ線絞り位置が変更される。Ｘ線透視撮影装置１は、透視撮影が終了するまで（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７の処理を繰り返し実施する。これにより、Ｘ線照射野（Ｘ線絞り位置）は常に人工デバイスの位置に追従するように変更される。透視撮影が終了すると（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、Ｘ線照射野追従処理も終了する。
As described above, when the X-ray diaphragm position is calculated and notified to the X-ray
なお、第１の実施の形態の処理において、Ｘ線照射野追従機能を実施するか否かを操作者が選択可能としてもよい。その場合は、Ｘ線透視撮影装置１は、図８に示すフローチャートに従って処理を実行する。 In the process of the first embodiment, the operator may be able to select whether or not to implement the X-ray irradiation field tracking function. In that case, the X-ray fluoroscopy apparatus 1 executes the process according to the flowchart shown in FIG.
図８において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６の処理は図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様である。すなわち、デバイス検出部２１によりＸ線透視像の各フレームから人工デバイスを検出し、人工デバイスの位置、種類、個数等を検出する。Ｘ線絞り位置算出部２２は、デバイス検出部２１により検出された人工デバイスの位置、種類、または個数に応じてＸ線絞りの位置（Ｘ線照射野）を算出する。Ｘ線絞り位置算出部２２は、生成されたＸ線透視像の各フレーム、または複数フレーム毎に適切なＸ線絞り位置を算出し、システム制御部１２０に通知する（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６）。
In FIG. 8, the processing of steps S201 to S206 is the same as that of steps S101 to S106 of FIG. That is, the
ここで、システム制御部１２０は、Ｘ線照射野追従機能がオンに設定されているか、オフに設定されているかを判定する（ステップＳ２０７）。Ｘ線照射野追従機能のオン／オフの選択は、Ｘ線透視像の撮像開始前、或いは撮像中の任意のタイミングで選択可能とすることが望ましい。
Here, the
Ｘ線照射野追従機能「オン（追従する）」が選択されている場合は（ステップＳ２０７；ＯＮ）、図２のステップＳ１０７と同様に、システム制御部１２０は、通知されたＸ線絞り位置となるようにＸ線絞り装置１０３を制御する（ステップＳ２０８）。
When the X-ray irradiation field tracking function "ON (following)" is selected (step S207; ON), the
Ｘ線照射野追従機能を「オフ（追従しない）」にするよう選択されている場合は（ステップＳ２０７；ＯＦＦ）、システム制御部１２０は仮にＸ線照射野追従機能を「オン」にした場合との比較値である被曝量低減率を算出する（ステップＳ２０９）。
When the X-ray irradiation field tracking function is selected to be "off (not following)" (step S207; OFF), the
被曝量低減率は、例えば、以下の式（４）に示すように、ステップＳ２０７で算出したＸ線絞り位置で決定されるＸ線照射野の面積Ｓ１と、現フレームのＸ線照射野の面積Ｓ２との比率等である。 The exposure dose reduction rate is, for example, as shown in the following formula (4), the area S1 of the X-ray irradiation field determined by the X-ray aperture position calculated in step S207, and the area of the X-ray irradiation field of the current frame. The ratio with S2 and the like.
被曝量低減率[％]＝Ｓ１÷Ｓ２×１００ ・・・（４） Exposure reduction rate [%] = S1 ÷ S2 × 100 ・ ・ ・ (4)
システム制御部１２０は、ステップＳ２０９で算出した被曝量低減率を表示部１３０に表示する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０における表示は、例えば図９に示すように、ステップＳ２０９で算出した被曝量低減率の値４７をＸ線透視像４５とともに表示する。またステップＳ２０７で算出した推奨Ｘ線絞り位置（端点４点）を結んだ線分によって囲まれる枠４６を作成し、枠４６をＸ線透視像４５上に表示してもよい。
The
透視撮影が終了するまで（ステップＳ２１１；Ｎｏ）、ステップＳ２０３〜ステップＳ２１０の処理を繰り返し実施する。透視撮影が終了すると（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、Ｘ線絞り制御処理を終了する。 The processes of steps S203 to S210 are repeated until the fluoroscopic imaging is completed (step S211; No). When the fluoroscopic imaging is completed (step S211; Yes), the X-ray diaphragm control process is completed.
以上説明したように、第１の実施の形態において、Ｘ線透視撮影装置１は、Ｘ線透視像の各フレームから人工デバイスを検出し、検出した人工デバイスに追従するようにＸ線照射野を設定する。そのため、術者の手を煩わすことなく適切な位置に常にＸ線照射野が制限される。これにより被検体の被曝量を低減することが可能となる。 As described above, in the first embodiment, the X-ray fluoroscopy apparatus 1 detects an artificial device from each frame of the fluoroscopic image, and sets the X-ray irradiation field so as to follow the detected artificial device. Set. Therefore, the X-ray irradiation field is always limited to an appropriate position without bothering the operator. This makes it possible to reduce the exposure dose of the subject.
［第２の実施の形態］
次に図１０〜図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１０は、本発明の第２の実施の形態のＸ線透視撮影装置１Ａの構成を示す図である。図１０に示すように、Ｘ線透視撮影装置１Ａは、高電圧発生部１０１及びＸ線管球１０２からなるＸ線源、Ｘ線絞り装置１０３、被検体３を寝載するテーブル１０５、Ｘ線検出器１０６、システム制御部１２０、Ｘ線制御部１２１、画像処理部１２２Ａ、記憶部１２３Ａ、表示部１３０、及び操作部１３１を備える。なお、高電圧発生部１０１及びＸ線管球１０２、Ｘ線絞り装置１０３、テーブル１０５、Ｘ線検出器１０６、システム制御部１２０、Ｘ線制御部１２１、表示部１３０、及び操作部１３１の構成については、第１の実施の形態と同様である。以下の説明において、第１の実施の形態と同様の各部は同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 13.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an X-ray
第２の実施の形態のＸ線透視撮影装置１Ａの画像処理部１２２Ａは、Ｘ線検出器１０６から出力されたＸ線信号に基づき、複数フレームの透視像からなるＸ線透視像を生成し、記憶部１２３Ａ及び表示部１３０に出力する。また、画像処理部１２２Ａは、デバイス検出部２１、検査段階推定部２６、及びＸ線条件算出部２７を備える。
The
デバイス検出部２１は、第１の実施の形態のデバイス検出部２１と同様に、画像処理部１２２Ａにより生成されたＸ線投影像の各フレームから人工デバイスの位置、種類、個数を検出する。検出された人工デバイスの位置、種類、個数等の情報は、記憶部１２３Ａのデバイス情報記憶部３２に記憶される。
Similar to the
検査段階推定部２６は、デバイス検出部２１により検出された人工デバイスの種類、数、及び位置のうち、少なくともいずれか１つ以上を含む条件から検査の段階を推定する。
The inspection
Ｘ線条件算出部２７は、デバイス検出部２１により検出された人工デバイスの状態（種類、個数、位置、及び、各デバイスの位置関係等のうち少なくともいずれか一つを含む条件から判定される状態）に応じてＸ線条件を変更する。例えば、Ｘ線条件算出部２７は、透視撮影中においてデバイス検出部２１により検出された人工デバイスの状態から検査段階推定部２６により推定された検査の段階に基づいて適切なＸ線条件を算出し、検査の進行に伴ってＸ線条件を順次変更する。各検査段階に適したＸ線条件は検査段階別Ｘ線条件情報として予め定義され記憶部１２３Ａに記憶されているものとする。
The X-ray
或いは、Ｘ線条件算出部２７は、透視撮影中においてデバイス検出部２１により検出された人工デバイスの状態（種類、個数、位置、及び各デバイスの位置関係のうち少なくともいずれか一つを含む条件から判定される状態）を、検査の種類に応じた条件判定処理によって判定することにより適切なＸ線条件を導出するものとしてもよい。条件判定処理のデバイスの状態の条件分岐は、検査の種類毎に予め定義されているものとする。
Alternatively, the X-ray
Ｘ線条件算出部２７は上述したように検査の進行に伴ってＸ線条件を算出し、順次変更する。変更するＸ線条件は、例えばＸ線照射間隔（照射レート）等である。
As described above, the X-ray
記憶部１２３Ａは第１の実施の形態と同様に、複数の人工デバイスの画像特徴量データを予め記憶するデバイス特徴量ＤＢ３１、Ｘ線透視像の各フレームから検出された人工デバイスの種類、個数、画像上の位置（座標）等のデバイス情報を保持するデバイス情報記憶部３２を備える。更に、第２の実施の形態において記憶部１２３Ａは、検査段階に応じて適切なＸ線条件を定義した情報である検査段階別Ｘ線情報を記憶する検査段階別Ｘ線条件情報記憶部３３を有する。
Similar to the first embodiment, the
変更するＸ線条件は、例えばＸ線照射間隔に関する条件である。Ｘ線照射間隔に関する条件が検査段階毎に変更される場合は、Ｘ線条件算出部２７は少なくとも低間隔モード及び高間隔モードの２種類のＸ線条件のうちいずれかを検査段階に応じて設定する。またＸ線条件として、Ｘ線管電流、管電圧等の条件を用いてもよい。
The X-ray condition to be changed is, for example, a condition relating to the X-ray irradiation interval. When the conditions related to the X-ray irradiation interval are changed for each inspection stage, the X-ray
例えば、ＥＲＣＰ検査（内視鏡的逆行性胆道膵管造影検査）では内視鏡、ステント（ステントグラフト）、ガイドワイヤ、及びバルーン等のうち全てまたは一部の人工デバイスが使用される。内視鏡は、経口挿入されて胆管入口まで画像誘導する。ガイドワイヤは、内視鏡先端部から突出し胆管内の走行を確保する。ステントやバルーンは、胆管狭窄時に狭窄部を拡張する。 For example, in ERCP examination (endoscopic retrograde biliary pancreatography), all or part of artificial devices such as endoscopes, stents (stent grafts), guide wires, and balloons are used. The endoscope is orally inserted to guide the image to the entrance to the bile duct. The guide wire protrudes from the tip of the endoscope and secures running in the bile duct. Stents and balloons dilate the stenosis during bile duct stenosis.
図１１にＥＲＣＰ検査の手技手順を示す。（ｉ）〜（viii）までの各検査段階で使用されＸ線透視像内に写り込む人工デバイスの種類と個数が想定される。 FIG. 11 shows the procedure of the ERCP inspection. The type and number of artificial devices used in each inspection stage from (i) to (viii) and reflected in the fluoroscopic image are assumed.
具体的には、例えば検査段階（i）は患者の消化管内に内視鏡を進めていき、胆管・膵管の出口（乳頭部）を見つける段階である。検査段階（i）では、内視鏡がＸ線透視像内に写り込むことが想定される。 Specifically, for example, the examination stage (i) is a stage in which the endoscope is advanced into the digestive tract of the patient to find the exit (papillary head) of the bile duct / pancreatic duct. In the examination stage (i), it is assumed that the endoscope is reflected in the fluoroscopic image.
また、検査段階（ii）は、乳頭部から胆管・膵管へガイドワイヤを進めていく段階である。検査段階（ii）では、内視鏡とガイドワイヤがＸ線透視像内に写り込むことが想定される。
検査段階（iii）は、目的も病変部位のある管（枝）を見つけるため、造影剤を注入する段階である。検査段階（iii）では、内視鏡がＸ線透視像内に写り込むことが想定される。
In addition, the examination stage (ii) is a stage in which the guide wire is advanced from the papilla to the bile duct / pancreatic duct. In the examination stage (ii), it is assumed that the endoscope and the guide wire are reflected in the fluoroscopic image.
The examination stage (iii) is a stage in which a contrast medium is injected in order to find a tube (branch) having a lesion site. At the examination stage (iii), it is assumed that the endoscope is reflected in the fluoroscopic image.
検査段階（iv）は、目的の管に向けて、ガイドワイヤを進めていく段階である。検査段階（iv）では、内視鏡とガイドワイヤがＸ線透視像内に写り込むことが想定される。
検査段階（v）は、管が狭窄している場合、バルーンで一時的な管の拡張処理を施した後、ステントを挿入し、管の拡張処理を保つ段階である。検査段階（v）では、内視鏡とガイドワイヤとバルーンまたはステントがＸ線透視像内に写り込むことが想定される。
The inspection stage (iv) is the stage in which the guide wire is advanced toward the target pipe. At the examination stage (iv), it is assumed that the endoscope and the guide wire are reflected in the fluoroscopic image.
The examination stage (v) is a stage in which, when the tube is narrowed, a balloon is used to temporarily expand the tube, and then a stent is inserted to maintain the tube expansion process. In the examination stage (v), it is assumed that the endoscope, the guide wire, and the balloon or stent are reflected in the fluoroscopic image.
検査段階（vi）は、ガイドワイヤの操作性や造影剤から拡張した管の走行性を確認する段階である。検査段階（vi）では、内視鏡とガイドワイヤがＸ線透視像内に写り込むことが想定される。
検査段階（vii）は、管内からガイドワイヤを引き抜いた後、内視鏡を消化管から引き抜く段階である。検査段階（vii）では、内視鏡とステントがＸ線透視像内に写り込むことが想定される。
The inspection stage (vi) is a stage for confirming the operability of the guide wire and the running performance of the tube expanded from the contrast medium. In the examination stage (vi), it is assumed that the endoscope and the guide wire are reflected in the fluoroscopic image.
The examination step (vii) is the step of pulling the guide wire out of the tube and then pulling the endoscope out of the gastrointestinal tract. At the examination stage (vii), it is expected that the endoscope and stent will be reflected in the fluoroscopic image.
検査段階（viii）は、体内の残存物有無の確認を行う段階である。検査段階（viii）では、ステントがＸ線透視像内に写り込むことが想定される。 The inspection stage (viii) is a stage for confirming the presence or absence of residues in the body. At the examination stage (viii), it is expected that the stent will appear in the fluoroscopic image.
また各検査段階で必要とされる画質は異なる。例えば、術者が内視鏡を胆管入口まで送っている段階では、Ｘ線透視像は内視鏡の位置確認を目的として参照されるものであるため、高精度な画質や高速な画像更新は要求されない。一方、内視鏡以外の人工デバイスがＸ線透視像内に検出される段階では、胆管の治療中であると推察されるため、人工デバイスの細かな動きを確認する必要があるため、高精度な画質や高速な画像更新が要求される。 Moreover, the image quality required at each inspection stage is different. For example, when the surgeon is sending the endoscope to the entrance of the bile duct, the fluoroscopic image is referred to for the purpose of confirming the position of the endoscope, so high-precision image quality and high-speed image update are possible. Not required. On the other hand, at the stage when an artificial device other than the endoscope is detected in the fluoroscopic image, it is presumed that the bile duct is being treated, so it is necessary to confirm the detailed movement of the artificial device, so it is highly accurate. High image quality and high-speed image update are required.
そこで検査段階別Ｘ線条件情報を予め定義して記憶部１２３Ａの検査段階別Ｘ線条件情報記憶部３３に記憶しておき、透視像撮影時は、Ｘ線透視像から検出した人工デバイスに応じたＸ線条件を検査段階別Ｘ線条件情報に基づいて求めればよい。例えば、高画質や高速な画像更新が要求されると推察される検査段階では、Ｘ線照射間隔を高間隔モードと設定し、その他の検査段階では低間隔モードを設定することが望ましい。
Therefore, the X-ray condition information for each inspection stage is defined in advance and stored in the X-ray condition
次に、図１２のフローチャートを参照して、本発明に係るＸ線透視撮影装置１Ａが実行するＸ線条件設定処理の手順を説明する。
ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４の処理は第１の実施の形態のＸ線透視撮影装置１が実行するステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理（図２参照）と同様である。すなわち、システム制御部１２０は、検査の開始時に設定される検査情報を取得する（ステップＳ３０１）。システム制御部１２０はステップＳ３０１で取得した検査情報（検査名）に基づいて検査で使用すると想定される人工デバイスについてのデバイス特徴量データをデバイス特徴量ＤＢ３１から取得し、デバイス検出部２１に設定する（ステップＳ３０２）。
Next, the procedure of the X-ray condition setting process executed by the
The processing of steps S301 to S304 is the same as the processing of steps S101 to S104 (see FIG. 2) executed by the X-ray fluoroscopy apparatus 1 of the first embodiment. That is, the
検査が開始されると、システム制御部１２０は透視撮影を開始する。Ｘ線透視像が順次画像処理部１２２Ａのデバイス検出部２１に入力される（ステップＳ３０３）。デバイス検出部２１は、入力されたＸ線透視像の各フレームから人工デバイスを検出する処理を行う（ステップＳ３０４）。
When the inspection is started, the
ステップＳ３０４のデバイス検出処理では、画像処理部１２２Ａ（デバイス検出部２１）はステップＳ１０２で設定されたデバイス特徴量を用いて、入力されたＸ線透視像の各フレームから画像内に存在する人工デバイスを抽出し、その種類とその個数、各人工デバイスの画像上の位置座標を算出する。そして算出した人工デバイスの種類とその個数、画像上の位置座標をフレーム毎にデバイス情報記憶部３２に記憶する。
In the device detection process of step S304, the
ステップＳ３０４において画像処理部１２２Ａ（デバイス検出部２１）は検出した人工デバイスの種類及び個数に基づいて条件判定を行う。
In step S304, the
図１３は、ステップＳ３０４の条件判定処理の具体例である。デバイス検出部２１によって人工デバイスが１つも検出されない場合（ステップＳ４０１；０個→ステップＳ４０２；０個→ステップＳ４０３；０個→ステップＳ４０４；０個）、或いは内視鏡のみが検出された場合（ステップＳ４０１；１個以上→ステップＳ４０５；０個→ステップＳ４０３；０個→ステップＳ４０４；０個）は、「条件Ａ」と判定する。このような状態は、例えばＥＲＣＰ検査においては、術者が内視鏡を胆管入口まで挿入している途中でありＸ線透視像は内視鏡の位置確認に使用されている段階と推察される。 FIG. 13 is a specific example of the condition determination process in step S304. When no artificial device is detected by the device detection unit 21 (step S401; 0 → step S402; 0 → step S403; 0 → step S404; 0), or when only the endoscope is detected (step S401; 0 → step S402; 0 → step S403; 0 → step S404; 0) Step S401; 1 or more → step S405; 0 → step S403; 0 → step S404; 0) is determined as “condition A”. It is presumed that such a state is in the process of inserting the endoscope to the entrance of the bile duct by the operator in the ERCP examination, for example, and the fluoroscopic image is used for confirming the position of the endoscope. ..
また、内視鏡以外の人工デバイス（ガイドワイヤ、バルーン、ステント等）が１つ以上検出されている場合は（ステップＳ４０２；１個以上、ステップＳ４０３；１個以上、ステップＳ４０４；１個以上、ステップＳ４０５；１個以上）、治療中と推察される。この場合は、デバイス検出部２１は「条件Ｂ」と判定する。
When one or more artificial devices (guide wires, balloons, stents, etc.) other than the endoscope are detected (step S402; one or more, step S403; one or more, step S404; one or more, Step S405; one or more), presumed to be under treatment. In this case, the
なお、図１３に示す条件判定処理は、一例を示すものであり本発明はこの例に限定されない。例えば、検査の種類毎、或いは術者の好みに応じて適切な条件判定処理を行ってよい。また条件分岐は操作者によって任意に設定できるようにしてもよい。 The condition determination process shown in FIG. 13 shows an example, and the present invention is not limited to this example. For example, an appropriate condition determination process may be performed for each type of examination or according to the preference of the operator. Further, the conditional branch may be arbitrarily set by the operator.
上述の条件判定処理（ステップＳ３０５及び図１３）において、「条件Ａ」と判定された場合は、Ｘ線条件算出部２７はＸ線照射間隔を「低間隔モード」に設定する（ステップＳ３０６ａ）。低間隔モードでは、例えば７．５［ｆｐｓ］程度の照射レートとする。一方、「条件Ｂ」と判定された場合は、Ｘ線条件算出部２７はＸ線照射間隔を「高間隔モード」に設定する（ステップＳ３０６ｂ）。高間隔モードでは、例えば１５［ｆｐｓ］程度の照射レートとする。なお、この照射レートは一例であり、適宜変更可能である。
When "Condition A" is determined in the above-mentioned condition determination process (step S305 and FIG. 13), the X-ray
Ｘ線条件算出部２７は、ステップＳ３０６で算出した照射レートをＸ線制御部１２１及びシステム制御部１２０に通知する（ステップＳ３０７）。
The X-ray
ここで、システム制御部１２０は、Ｘ線照射間隔変更機能がオンに設定されているか、オフに設定されているかを判定する（ステップＳ３０８）。Ｘ線照射間隔変更機能のオン／オフの選択は、Ｘ線透視像の撮像開始前、或いは撮像中の任意のタイミングで選択可能とすることが望ましい。
Here, the
Ｘ線照射間隔変更機能「オン（変更する）」が選択されている場合は（ステップＳ３０８；ＯＮ）、システム制御部１２０は、通知されたＸ線照射間隔値（照射レート）にてＸ線の照射を行うとともに、Ｘ線検出器１０６による透視撮影動作を行う（ステップＳ３０９）。
When the X-ray irradiation interval change function "ON (change)" is selected (step S308; ON), the
一方、Ｘ線照射間隔変更機能を「オフ（変更しない）」が選択されている場合は（ステップＳ３０８；ＯＦＦ）、システム制御部１２０は仮にＸ線照射間隔変更機能を「オン」にした場合の推奨Ｘ線照射間隔値（ステップＳ３０６で算出したＸ線条件）を表示部１３０に表示する（ステップＳ３１０）。
On the other hand, when "OFF (do not change)" is selected for the X-ray irradiation interval changing function (step S308; OFF), the
透視撮影が終了するまで（ステップＳ３１１；Ｎｏ）、ステップＳ３０３〜ステップＳ３１０の処理を繰り返し実施する。透視撮影が終了すると（ステップＳ３１１；Ｙｅｓ）、Ｘ線条件設定処理を終了する。 The processes of steps S303 to S310 are repeated until the fluoroscopic imaging is completed (step S311; No). When the fluoroscopic imaging is completed (step S311; Yes), the X-ray condition setting process is completed.
なお、上述の図１２に示すＸ線条件制御処理において、ステップＳ３０５の条件判定処理及びステップＳ３０６のＸ線条件算出処理では、上述したように、人工デバイスに基づき検査段階を推定し（検査段階推定部２６）、推定した検査段階に紐づけられたＸ線条件を記憶部１２３Ａの検査段階別Ｘ線条件情報を参照して求める手順としてもよい。
In the X-ray condition control process shown in FIG. 12 described above, in the condition determination process of step S305 and the X-ray condition calculation process of step S306, the inspection stage is estimated based on the artificial device as described above (inspection stage estimation). Part 26), the procedure may be a procedure for obtaining the X-ray condition associated with the estimated inspection stage by referring to the X-ray condition information for each inspection stage of the
また、ステップＳ３０７のＸ線照射間隔変更機能のオン／オフ判定においてオフに設定されている場合は、システム制御部１２０は、Ｘ線照射間隔変更機能がオンに変更された場合の推奨Ｘ線照射間隔値を表示するのみならず、推奨Ｘ線照射間隔値に変更した場合の被曝量低減率を算出し表示部１３０に表示してもよい。
Further, when the on / off determination of the X-ray irradiation interval changing function in step S307 is set to off, the
また、第１実施の形態のＸ線絞り制御処理（Ｘ線照射野追従機能）と第２の実施の形態のＸ線条件設定処理（Ｘ線照射間隔変更機能）とを組み合わせ、検出した人工デバイスの種類や個数や位置に応じてＸ線照射野を制御しながら、Ｘ線照射間隔を制御するようにしてもよい。 Further, an artificial device detected by combining the X-ray aperture control process (X-ray irradiation field tracking function) of the first embodiment and the X-ray condition setting process (X-ray irradiation interval changing function) of the second embodiment. The X-ray irradiation interval may be controlled while controlling the X-ray irradiation field according to the type, number, and position of the X-rays.
これにより、Ｘ線透視撮影中に人工デバイスが体内に挿入される手技において被検体に照射されるＸ線量を制限できるため、被曝量を低減することが可能となる。 As a result, it is possible to limit the X-ray dose applied to the subject in the procedure of inserting the artificial device into the body during fluoroscopy, so that the exposure dose can be reduced.
以上、各実施形態において、本発明の好適なＸ線透視撮影装置等について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred X-ray fluoroscopy apparatus and the like of the present invention have been described above in each embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
１、１Ａ・・・・・・・Ｘ線透視撮影装置
１０１・・・・・・・・高電圧発生部
１０２・・・・・・・・Ｘ線管球
１０３・・・・・・・・Ｘ線絞り装置
１０５・・・・・・・・テーブル
１０６・・・・・・・・Ｘ線検出器
１２０・・・・・・・・システム制御部
１２１・・・・・・・・Ｘ線制御部
１２２、１２２Ａ・・・画像処理部
２１・・・・・・・・・デバイス検出部
２２・・・・・・・・・Ｘ線絞り位置算出部
２３・・・・・・・・・Ｘ線絞り制御部
２４・・・・・・・・・被曝量低減率算出部
２６・・・・・・・・・検査段階推定部
２７・・・・・・・・・Ｘ線条件算出部
１２３、１２３Ａ・・・記憶部
３１・・・・・・・・・デバイス特徴量ＤＢ
３２・・・・・・・・・デバイス情報記憶部
３３・・・・・・・・・検査段階別Ｘ線条件情報記憶部
３・・・・・・・・・・被検体
１３０・・・・・・・・表示部
１３１・・・・・・・・操作部
４０・・・・・・・・・算出した推奨Ｘ線絞り位置を示す枠
４１、４２、４３、４５・・・Ｘ線透視像
４６・・・・・・・・・推奨Ｘ線絞り位置を示す枠
４７・・・・・・・・・被曝量低減率
５１・・・・・・・・・デバイスＡ（内視鏡プローブ）
５２・・・・・・・・・デバイスＡ（内視鏡先端部）
５３・・・・・・・・・デバイスＢ（ガイドワイヤ）
５４・・・・・・・・・デバイスＣ（ステントグラフト）
６・・・・・・・・・・Ｘ線絞り位置算出テーブル
1, 1A ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ X-ray
32 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Device
52 ... Device A (end of endoscope)
53 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Device B (guide wire)
54 ... Device C (stent graft)
6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ X-ray aperture position calculation table
Claims (7)
前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線に基づいてＸ線投影像を生成する画像処理部と、
前記Ｘ線投影像の各フレームから人工デバイスを検出する検出部と、
検出された人工デバイスの位置、個数、または種類に応じて前記被検体に照射されるＸ線量を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記検出部により検出された人工デバイスの位置に追従するようにＸ線照射野を設定し、
前記制御部は、前記検出部により前記人工デバイスが複数検出された場合は、各デバイスの位置の中点を前記Ｘ線照射野の中心とし、各デバイスの位置とＸ線絞り量の最大値及び最小値との比較結果に基づいて前記Ｘ線照射野を決定することを特徴とするＸ線透視撮影装置。 An X-ray source that irradiates the subject with X-rays,
An X-ray detector that is placed facing the X-ray source and detects transmitted X-rays that have passed through the subject.
An image processing unit that generates an X-ray projection image based on the transmitted X-rays detected by the X-ray detector, and
A detector that detects an artificial device from each frame of the X-ray projection image,
It has a control unit that controls the X-ray dose applied to the subject according to the position, number, or type of the detected artificial device.
The control unit sets the X-ray irradiation field so as to follow the position of the artificial device detected by the detection unit.
When a plurality of the artificial devices are detected by the detection unit, the control unit sets the midpoint of the position of each device as the center of the X-ray irradiation field, and sets the position of each device and the maximum value of the X-ray aperture amount. An X-ray fluoroscopy apparatus characterized in that the X-ray irradiation field is determined based on a comparison result with a minimum value.
前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線に基づいてＸ線投影像を生成する画像処理部と、
前記Ｘ線投影像の各フレームから人工デバイスを検出する検出部と、
検出された人工デバイスの位置、個数、または種類に応じて前記被検体に照射されるＸ線量を制御する制御部と、
前記検出部により検出された人工デバイスの種類、個数、及び位置のうち少なくともいずれか一つを含む条件に基づいて検査段階を推定する推定部と、
検査段階に応じたＸ線条件が定義された検査段階別Ｘ線条件情報を記憶するＸ線条件情報記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記推定部により推定された検査段階に応じたＸ線条件情報を前記Ｘ線条件情報記憶部から取得し、検査の進行に伴ってＸ線条件を順次変更することを特徴とするＸ線透視撮影装置。 An X-ray source that irradiates the subject with X-rays,
An X-ray detector that is placed facing the X-ray source and detects transmitted X-rays that have passed through the subject.
An image processing unit that generates an X-ray projection image based on the transmitted X-rays detected by the X-ray detector, and
A detector that detects an artificial device from each frame of the X-ray projection image,
A control unit that controls the X-ray dose applied to the subject according to the position, number, or type of detected artificial devices.
An estimation unit that estimates the inspection stage based on conditions including at least one of the type, number, and position of the artificial device detected by the detection unit.
It is equipped with an X-ray condition information storage unit that stores X-ray condition information for each inspection stage in which X-ray conditions are defined according to the inspection stage.
The control unit is characterized in that it acquires X-ray condition information according to the inspection stage estimated by the estimation unit from the X-ray condition information storage unit, and sequentially changes the X-ray conditions as the inspection progresses. X-ray fluoroscopic imaging apparatus that.
前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線に基づいてＸ線投影像を生成する画像処理部と、
前記Ｘ線投影像の各フレームから人工デバイスを検出する検出部と、
検出された人工デバイスの位置、個数、または種類に応じて前記被検体に照射されるＸ線量を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、透視撮影中において前記検出部により検出された人工デバイスの状態を検査の種類毎に定義された条件判定処理によって判定することにより適切なＸ線条件を導出し、検査の進行に伴ってＸ線条件を順次変更することを特徴とするＸ線透視撮影装置。 An X-ray source that irradiates the subject with X-rays,
An X-ray detector that is placed facing the X-ray source and detects transmitted X-rays that have passed through the subject.
An image processing unit that generates an X-ray projection image based on the transmitted X-rays detected by the X-ray detector, and
A detector that detects an artificial device from each frame of the X-ray projection image,
It has a control unit that controls the X-ray dose applied to the subject according to the position, number, or type of the detected artificial device.
The control unit derives appropriate X-ray conditions by determining the state of the artificial device detected by the detection unit during fluoroscopy by a condition determination process defined for each type of inspection, and proceeds with the inspection. An X-ray fluoroscopic imaging apparatus characterized in that the X-ray conditions are sequentially changed accordingly.
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