JP6798325B2 - X-ray fluoroscope - Google Patents
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Description
本発明は、Ｘ線透視装置に関し、特に、Ｘ線透視画像上の関心領域に基づいてＸ線照射部の制御を行うＸ線透視装置に関する。 The present invention relates to an X-ray fluoroscope, and more particularly to an X-ray fluoroscope that controls an X-ray irradiation unit based on a region of interest on an X-ray fluoroscopic image.
従来、Ｘ線透視画像上の関心領域に基づいてＸ線照射部の制御を行うＸ線透視装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, an X-ray fluoroscope that controls an X-ray irradiation unit based on a region of interest on an X-ray fluoroscopic image is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献１には、被検体に向かってＸ線を照射するＸ線照射部と、Ｘ線を受像するＸ線受像部と、被検体を載置する天板と、Ｘ線受像部によるＸ線受像結果に基づいてＸ線透視画像を生成するとともに、生成されたＸ線透視画像上の関心領域内の画像レベル（たとえば、各画素の輝度値の平均値）があらかじめ設定されている画像レベルに略一致するようにＸ線照射部を制御する制御部とを備えた、Ｘ線照射部の制御を行うＸ線画像診断装置（Ｘ線透視装置）が開示されている。すなわち、上記特許文献１のＸ線診断装置の制御部は、Ｘ線透視画像上の関心領域に基づいてＸ線照射部を制御する。具体的には、このＸ線画像診断装置において、制御部は、収集された関心領域内の画像レベルに基づいてＸ線の強度の過不足を判断し、Ｘ線の強度を調整するように構成されている。
The above-mentioned
また、従来、Ｘ線の照射範囲を絞る照射範囲制御部材を備えるＸ線透視装置が知られている。照射範囲制御部材は、Ｘ線照射部から照射され被検体に向かうＸ線の一部を遮蔽することにより、Ｘ線の照射範囲を制限する。また、照射範囲制御部材は、Ｘ線遮蔽率の高い物質により構成されている。 Further, conventionally, an X-ray fluoroscopy device including an irradiation range control member for narrowing the irradiation range of X-rays is known. The irradiation range control member limits the X-ray irradiation range by shielding a part of the X-rays emitted from the X-ray irradiation unit and directed toward the subject. Further, the irradiation range control member is composed of a substance having a high X-ray shielding rate.
上記特許文献１のＸ線画像診断装置（Ｘ線透視装置）では、制御部は、生成されたＸ線透視画像上の関心領域内の画像レベル（たとえば、各画素の輝度値の平均値）があらかじめ設定されている画像レベル（たとえば、各画素の輝度値の平均値）に略一致するようにＸ線照射部から照射されるＸ線の強度を制御する。ここで、上記特許文献１のＸ線画像診断装置に照射範囲制御部材を設ける場合は、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむことにより、関心領域内にＸ線がほとんど検出されない部分が生じる場合があると考えられる。このように、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ部分が存在する場合、制御部は、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむことに起因して関心領域全体としてＸ線の強度検出が低下することに伴い、Ｘ線照射部が照射するＸ線の強度を上げる制御を行うと考えられる。このため、関心領域のうち照射範囲制御部材が映りこまない部分のＸ線量が過剰となり、Ｘ線透視画像が明るくなりすぎるという不都合がある。その結果、Ｘ線透視画像の視認性が悪化するという問題点がある。
In the X-ray image diagnostic apparatus (X-ray fluoroscope) of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ場合にも、Ｘ線透視画像の視認性が悪化するのを抑制することが可能なＸ線透視装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to improve the visibility of the fluoroscopic image even when the irradiation range control member is reflected in the region of interest. It is to provide an X-ray fluoroscope which can suppress deterioration.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるＸ線透視装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射部と、被検体を透過したＸ線を受像するＸ線受像部と、Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を絞る照射範囲制御部材と、Ｘ線受像部のＸ線受像に基づいてＸ線透視画像を取得し、照射範囲制御部材の開度の制御を行うとともに、Ｘ線透視画像上の関心領域に基づいてＸ線照射部から照射されるＸ線の照射強度の制御を行う制御部とを備え、制御部は、関心領域に照射範囲制御部材が映り込んでいる場合に、関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素に所定の画素値を代入する関心領域代入制御を行うように構成されており、制御部は、関心領域代入制御により所定の画素値が代入された関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素を含む関心領域全体の画素値に基づいて、Ｘ線照射部から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されている。 In order to achieve the above object, the X-ray fluoroscope in one aspect of the present invention includes an X-ray irradiation unit that irradiates a subject with X-rays and an X-ray image receiving unit that receives X-rays that have passed through the subject. , An irradiation range control member that narrows the irradiation range of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit, and an X-ray fluoroscopic image based on the X-ray image reception of the X-ray image receiving unit are acquired to control the opening degree of the irradiation range control member. The control unit includes a control unit that controls the irradiation intensity of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit based on the region of interest on the fluoroscopic image, and the control unit has an irradiation range control member in the region of interest. If you are crowded reflected, it is configured to perform the ROI assignment control assigns a predetermined pixel value to a pixel of the portion being reflected irradiation range control member in related heart region, the control unit, the region of interest The intensity of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit is determined based on the pixel values of the entire area of interest including the pixels of the portion where the irradiation range control member in the area of interest in which a predetermined pixel value is substituted by substitution control is reflected. It is configured to adjust.
この発明の一の局面によるＸ線透視装置では、上記のように、Ｘ線透視画像上に設定された関心領域中に照射範囲制御部材が映り込んでいる場合に、関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素に所定の画素値を代入する関心領域代入制御を行う制御部を設ける。これにより、関心領域代入制御によって、照射範囲制御部材の映りこみによってＸ線が検出されなくなった部分に照射範囲制御部材の映りこみがなかった場合の画素値を代入することにより、関心領域に基づいてＸ線照射の強度の過不足を適切に取得することができる。その結果、関心領域中に照射範囲制御部材が映りこむことに起因して、被検体を透視するために照射されるＸ線の強度が上がりすぎてしまうのを抑制することができる。これにより、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ場合にも、Ｘ線透視画像の視認性が悪化するのを抑制することができる。また、Ｘ線の照射強度が過度に増加するのを抑制することができるため、Ｘ線透視装置の操作者や患者（被検体）の被曝量を軽減することができる。 The X-ray fluoroscopy apparatus according to an aspect of the present invention, as described above, when the irradiation range control member in the region of interest is set on the X-ray fluoroscopic image is crowded reflected, illumination range in Seki heart region control member provided with a control unit that performs control ROI assignment system assigns a predetermined pixel value to a pixel of a portion being reflected. Thus, the region of interest assignment control, by substituting the pixel value when the X-ray had no reflection of the irradiation range control member in the portion that is no longer detected by the reflection of the irradiation range control member, based on the region of interest Therefore, the excess or deficiency of the intensity of X-ray irradiation can be appropriately obtained. As a result, it is possible to prevent the intensity of the X-rays to be irradiated to see through the subject from being excessively increased due to the reflection of the irradiation range control member in the region of interest. As a result, even when the irradiation range control member is reflected in the region of interest, it is possible to suppress deterioration of the visibility of the fluoroscopic image. In addition, since it is possible to suppress an excessive increase in the X-ray irradiation intensity, it is possible to reduce the exposure dose of the operator of the X-ray fluoroscope and the patient (subject).
上記一の局面によるＸ線透視装置において、好ましくは、制御部は、照射範囲制御部材の開度に基づいて、Ｘ線受像部から取得したＸ線透視画像上の関心領域に照射範囲制御部材が映りこむ部分を取得するように構成されている。このように構成すれば、照射範囲制御部材の開度から、関心領域に照射範囲制御部材が映りこむ部分を容易に取得することができる。また、制御部は、照射範囲制御部材の開度が制御部によって制御されていることから、照射範囲制御部材の開度を容易に取得することができる。 In the X-ray fluoroscopy device according to the above aspect, preferably, the control unit has the irradiation range control member in the region of interest on the X-ray fluoroscopic image acquired from the X-ray image receiving unit based on the opening degree of the irradiation range control member. It is configured to acquire the reflected part. With this configuration, the portion where the irradiation range control member is reflected in the region of interest can be easily obtained from the opening degree of the irradiation range control member. Further, since the opening degree of the irradiation range control member is controlled by the control unit, the control unit can easily acquire the opening degree of the irradiation range control member.
上記一の局面によるＸ線透視装置において、好ましくは、制御部は、関心領域に照射範囲制御部材が映り込んでいる場合に、関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分を除外して新たな関心領域に更新する関心領域除外制御を行うように構成されており、制御部は、関心領域除外制御により更新された関心領域の画素値の平均値または最大値に基づいて、Ｘ線照射部から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されており、制御部は、関心領域代入制御により所定の画素値が代入された関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素を含む関心領域全体の画素値の平均値または最大値に基づいて、Ｘ線照射部から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されている。このように構成すれば、関心領域除外制御によって、関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分を除外することにより、関心領域内の照射範囲制御部材が映りこんでいない部分のみに基づいて、Ｘ線照射の強度の過不足を適切に取得することができる。そして、関心領域代入制御または関心領域除外制御により更新された関心領域中の画素値または所定の画素値が代入された関心領域全体の画素値の平均値に基づいて制御する場合には、関心領域全体の画素値に基づいてＸ線の強度を調整することができる。また、関心領域代入制御または関心領域除外制御により更新された関心領域中の画素値または所定の画素値が代入された関心領域全体の画素値の最大値に基づいて制御する場合には、たとえば、画素値として輝度を考える場合に、関心領域中の最も明るい画素値に基づいてＸ線の強度を調整することができる。 In the X-ray fluoroscope according to the above aspect, preferably, when the irradiation range control member is reflected in the region of interest , the control unit excludes the portion in which the irradiation range control member is reflected in the region of interest. It is configured to perform the area of interest exclusion control that updates to the area of interest, and the control unit is an X-ray irradiation unit based on the average value or the maximum value of the pixel values of the area of interest updated by the area of interest exclusion control. The control unit is configured to adjust the intensity of X-rays emitted from the area, and the control unit determines the pixels of the portion in which the irradiation range control member in the area of interest in which a predetermined pixel value is assigned by the area of interest substitution control is reflected. It is configured to adjust the intensity of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit based on the average value or the maximum value of the pixel values of the entire region of interest . With this configuration, the region of interest exclusion control excludes the portion of the region of interest in which the irradiation range control member is reflected, so that only the portion of the region of interest in which the irradiation range control member is not reflected is reflected. The excess or deficiency of the intensity of X-ray irradiation can be appropriately obtained. Then, when the pixel value in the interest region updated by the interest region assignment control or the interest region exclusion control or a predetermined pixel value is controlled based on the average value of the pixel values of the entire interest region to which the pixel value is substituted, the interest region is controlled. The intensity of X-rays can be adjusted based on the overall pixel value. Further, when the pixel value in the region of interest or a predetermined pixel value updated by the region of interest substitution control or the region of interest exclusion control is controlled based on the maximum value of the pixel value of the entire region of interest to which the pixel value is substituted, for example, When considering the brightness as a pixel value, the intensity of X-rays can be adjusted based on the brightest pixel value in the region of interest.
上記一の局面によるＸ線透視装置において、好ましくは、制御部は、関心領域除外制御を行う場合に、照射範囲制御部材が開いた場合は、初期に設定された関心領域を最大限として、照射範囲制御部材が映りこまなくなった部分のうちの更新された関心領域から除外されていた部分を再び関心領域に戻して新たな関心領域に更新する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、被検体のＸ線透視中に一度閉じた照射範囲制御部材を再び開いた場合にも除外されていた部分が関心領域に戻されるため、制御部は、照射範囲の広がりに追随して関心領域を更新する（広げる）ことができる。また、関心領域は初期に設定された関心領域を最大限として更新される（広げられる）ため、関心領域が適切な範囲を超えて広がりすぎることを抑制することができる。 In the X-ray fluoroscope according to the above aspect, preferably, when the control unit performs the region exclusion control , when the irradiation range control member is opened, the initially set region of interest is maximized and irradiated. The range control member is configured to perform control to return the portion excluded from the updated region of interest of the portion that is no longer reflected to the region of interest and update it to the new region of interest. With this configuration, even when the irradiation range control member once closed during fluoroscopy of the subject is reopened, the excluded portion is returned to the region of interest, so that the control unit expands the irradiation range. The area of interest can be updated (expanded) in accordance with. In addition, since the region of interest is updated (expanded) to the maximum extent of the initially set region of interest, it is possible to prevent the region of interest from expanding beyond an appropriate range.
上記一の局面によるＸ線透視装置において、好ましくは、制御部は、関心領域代入制御を行う場合に、関心領域中の照射範囲制御部材が映りこまない部分の画素値の最大値を関心領域中の照射範囲制御部材が映りこむ部分に代入するように構成されている。このように構成すれば、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ部分に、照射範囲制御部材が関心領域に映りこまない部分の最大値を代入することにより、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ部分に照射範囲制御部材の映り込みがなかった場合の関心領域全体の仮定的な画素値を容易に代入することができる。具体的には、照射範囲制御部材で照射を遮った部分の多くには、透視したい被検体が存在していないと考えられるため、Ｘ線が被検体をほとんど透過せずに受像機に検出される部分と推測されるＸ線照射範囲制御部材が関心領域に映りこまない部分の画素値の最大値を照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ部分に代入する。これにより、関心領域に照射範囲制御部材が映りこんだ場合でも、上記画素値を代入された関心領域全体に基づいてＸ線の照射強度を適切に調整することができる。 In the X-ray fluoroscope according to the above aspect, preferably, when performing the region of interest substitution control, the control unit sets the maximum value of the pixel value of the portion in the region of interest where the irradiation range control member is not reflected in the region of interest. It is configured to substitute for the part where the irradiation range control member of is reflected. With this configuration, the irradiation range control member is reflected in the region of interest by substituting the maximum value of the portion where the irradiation range control member is not reflected in the region of interest into the portion where the irradiation range control member is reflected in the region of interest. It is possible to easily substitute the hypothetical pixel value of the entire region of interest when the irradiation range control member is not reflected in the recessed portion. Specifically, since it is considered that there is no subject to be seen through in many of the parts where the irradiation is blocked by the irradiation range control member, X-rays are detected by the receiver with almost no transmission of the subject. The maximum value of the pixel value of the portion where the X-ray irradiation range control member is not reflected in the region of interest is substituted into the portion where the irradiation range control member is reflected in the region of interest. As a result, even when the irradiation range control member is reflected in the region of interest, the irradiation intensity of X-rays can be appropriately adjusted based on the entire region of interest to which the pixel value is substituted.
上記一の局面によるＸ線透視装置において、好ましくは、制御部は、関心領域除外制御と関心領域代入制御とを、被検体の撮影部位に応じて切り替え可能に構成されている。このように構成すれば、被検体の撮影部位に応じて関心領域除外制御と関心領域代入制御とを切り替えることができるので、透視する部位の状況や目的に応じてより望ましいＸ線透視画像を得ることができる。 In the X-ray fluoroscope according to the above aspect, the control unit is preferably configured so that the region of interest exclusion control and the region of interest substitution control can be switched according to the imaging site of the subject. With this configuration, the region of interest exclusion control and the region of interest substitution control can be switched according to the imaging site of the subject, so that a more desirable fluoroscopic image can be obtained according to the situation and purpose of the fluoroscopic site. be able to.
本発明によれば、上記のように、照射範囲制御部材が関心領域に映りこむ場合にも、Ｘ線透視画像の視認性が悪化するのを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of the visibility of the fluoroscopic X-ray image even when the irradiation range control member is reflected in the region of interest as described above.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
（Ｘ線透視装置の構成）
まず、図１および図２を参照して、本実施形態によるＸ線透視装置１００の構成について説明する。
(Configuration of X-ray fluoroscope)
First, the configuration of the
図１に示すように、Ｘ線透視装置１００は、被検体ＳにＸ線を照射して、被検体の撮影部位（透視部位または撮像部位）の透視または撮像をするように構成されている。また、Ｘ線透視装置１００は、被検体ＳにＸ線を照射するＸ線照射部１と、被検体Ｓを透過したＸ線を受像するＸ線受像部２と、Ｘ線照射部１から照射されるＸ線の照射範囲を絞るＭＬＣ（Ｍｕｌｔｉ Ｌｅａｆ Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）３と、Ｘ線受像部２のＸ線受像に基づいてＸ線透視画像Ｉを取得し、ＭＬＣ３の開度の制御を行うとともに、Ｘ線透視画像Ｉ上のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ；関心領域）に基づいてＸ線照射部１から照射されるＸ線の照射強度の制御を行う制御部４とを備えている。なお、ＭＬＣ３は、特許請求の範囲の「照射範囲制御部材」の一例である。また、ＲＯＩは、特許請求の範囲の「関心領域」の一例である。
As shown in FIG. 1, the
また、制御部４には、Ｘ線透視画像Ｉを表示するための表示部５と、Ｘ線透視装置１００の操作を行うための操作部６とが接続されている。また、Ｘ線照射部１とＸ線受像部２とは、Ｃアーム８によって対向するように配置されている。すなわち、このＸ線透視装置１００は、いわゆるＣアーム型のＸ線透視装置の例を示している。また、Ｘ線照射部１とＸ線受像部２との間（ＭＬＣ３とＸ線受像部２との間）には、被検体Ｓを載置するための天台７が設けられている。
Further, the
Ｘ線照射部１は、図示しないＸ線管を含んでいる。Ｘ線管は、内部の陽極および陰極のそれぞれに電流を流すことにより、過熱させるとともに、陽極と陰極との間に電圧をかけることにより、陰極から飛び出した熱電子が陽極に衝突する際にＸ線を放射するように構成されている。また、Ｘ線管で発生したＸ線は、Ｘ線受像部２に向けて照射されるように構成されている。なお、Ｘ線管にかけられる管電圧を変化させることにより、管電圧に応じて、照射されるＸ線の透視線量（照射強度）が決まる。
The
Ｘ線受像部２は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により構成されている。また、ＦＰＤは、Ｘ線照射部１により照射され被検体Ｓを透過したＸ線を受像して、受像したＸ線を電気信号に変換するように構成されている。ＦＰＤは、内部に複数の画素（区画）を有する撮像素子を有し、対応する画素ごとにＸ線の強度を検出するとともに、画素ごとのＸ線の情報（検出信号）を画素値として電気信号（デジタルデータ）に変換する。電気信号に変換されたＸ線の情報は、制御部４に送信される。
The X-ray
ＭＬＣ３は、図２に示すように、内部にＸ線遮蔽率の高い物質（たとえば、銅や鉛など）で構成された４枚の遮蔽板３１、３２、３３および３４を含む。遮蔽板３１および遮蔽板３２はＤ１方向に沿ってそれぞれ移動可能であり、互いに対向するように設けられている。また、遮蔽板３３および遮蔽板３４はＤ１と略直行するＤ２方向に沿ってそれぞれ移動可能であり、互いに対向するように設けられている。遮蔽板３１〜３４はＸ線照射部１から照射されたＸ線の一部を遮蔽し、Ｘ線照射範囲（図中に点線で示した範囲）を絞る。また、Ｄ１方向およびＤ２方向は、Ｘ線照射方向に略直交する面（天台７と略水平な面）と平行になる方向である。
As shown in FIG. 2, the
制御部４は、Ｘ線照射部１を駆動させるＸ線照射部ドライバ４１と、Ｘ線受像部２を駆動させるＸ線受像部ドライバ４２と、ＭＬＣ３の開度を制御するＭＬＣドライバ４３と、天台７を駆動させる天台ドライバ４７とを含む。また、制御部４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理装置をも含む。具体的には、制御部４は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）およびメモリなどの記憶部４４と、画像処理部４５と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）などの主制御部４６とを含んでいる。画像処理部４５は、画像処理専用の演算処理部であってもよいし、ＣＰＵに画像処理プログラムを実行させることにより画像処理部４５として機能させてもよい。また、画像処理専用の装置を画像処理部４５として設けてもよい。
The
Ｘ線照射部ドライバ４１、Ｘ線受像部ドライバ４２、ＭＬＣドライバ４３および天台ドライバ４７は、それぞれポテンショメータ（図示せず）またはエンコーダ（図示せず）と、サーボモータ（図示せず）と、サーボモータによって駆動される移動機構（図示せず）とにより構成されている。主制御部４６により、ポテンショメータまたはエンコーダの検出信号に基づくサーボモータの回転位置制御および回転位置取得が行われる。この結果、Ｘ線照射部１、Ｘ線受像部２および天台７の位置、速度および加速度が、制御部４によって制御および取得される。また、ＭＬＣ３（遮蔽板３１〜３４）の開度が、制御部４によって制御および取得される。
The X-ray
なお、Ｘ線照射部１、Ｘ線受像部２および天台７の位置は、操作部６を用いた操作者の操作入力（移動指令）に従って移動するように制御される。具体的には、Ｃアーム８に繋がれたＸ線照射部１とＸ線受像部２とは、Ｘ方向およびＹ方向の並進移動、および、天台７の長手方向中心軸を回転軸としたＲ方向の回転移動が可能なように構成されている。これらの移動は、Ｘ線照射部ドライバ４１およびＸ線受像部ドライバ４２によって制御される。天台７は、図１中のＸ、Ｙ、Ｚ方向に並進移動可能に構成されている。天台７の移動は、天台ドライバ４７によって制御される。また、天台７は操作者が手動により移動させることもできるように構成されている。
The positions of the
また、ＭＬＣドライバ４３によって制御されるＭＬＣ３の開度は、操作者により選択される撮影部位に応じて設定される。また、ＭＬＣ３の開度は、治療・診断の開始時または途中において、Ｘ線透視画像に映りこむ被検体Ｓの撮影部位の範囲や撮影部位の厚みによって変わる撮影部位を透過するＸ線の検出量に基づいて制御部４により自動的に行われる調整によって変更を行うことができるように構成されている。また、操作者の入力によっても、変更を行うことができるように構成されている。
Further, the opening degree of the MLC3 controlled by the
記憶部４４には、主制御部４６や画像処理部４５が実行する各種プログラム４４１と、撮影されたＸ線透視画像Ｉのデータや撮影部位ごとにあらかじめ用意されたプリセットＲＯＩのデータを含む各種のデータ４４２とが格納されている。なお、プリセットＲＯＩは、特許請求の範囲の「初期に設定された関心領域」の一例である。
The
画像処理部４５は、Ｘ線受像部２から送出されるＸ線透視画像Ｉのデータに基づいて、設定されたＲＯＩ内の画像の画素値のデータなどを記憶部４４や主制御部４６に送出する。また、画像処理部４５は、Ｘ線透視画像Ｉに画像処理を施し、表示部５にＸ線透視画像Ｉを表示させる。
The
主制御部４６は、記憶部４４に格納された制御プログラムを実行することによって、ＰＣをＸ線透視装置１００の制御部４として機能させる。また、主制御部４６は、Ｘ線照射部ドライバ４１、Ｘ線受像部ドライバ４２および天台ドライバ４７の並進位置または回転位置の制御、および、ＭＬＣドライバ４３の開度制御を行う。具体的には、Ｘ線照射部ドライバ４１、Ｘ線受像部ドライバ４２、ＭＬＣドライバ４３、および天台ドライバ４７に設けられたエンコーダまたはポテンショメータの検出信号に基づいて、それぞれに設けられたサーボモータの駆動制御を行う。また、主制御部４６は、Ｘ線照射部１によるＸ線照射に関する制御や、Ｘ線受像部２による検出信号の読み出し制御を行う。また、主制御部４６は、画像処理部４５から送出されるＸ線透視画像上のＲＯＩの画素値のデータに基づいて、Ｘ線照射部１にＸ線の照射強度を変更させる。
The
表示部５は、たとえば液晶モニタおよびバックライトの組み合わせなどの画像表示装置からなり、制御部４の画像出力に基づき画面表示を行う。たとえば、表示部５は、撮影されたＸ線透視画像Ｉを表示するほか、Ｘ線透視装置１００の操作に関する各種画面表示を行う。
The
操作部６は、ユーザの操作入力を受け付けるキーボード、マウスおよび操作レバーなどからなる。制御部４は、この操作部６を介して、撮影モード（後述）のモード選択、各種撮影条件の入力や撮影開始の指示を受け付けるほか、Ｘ線照射部１、Ｘ線受像部２および天台７の移動指令や、撮影モードおよび撮影部位の選択の登録を受け付けるように構成されている。また、撮影モードとして後述する長尺撮影モードを選択する場合には、撮影範囲（開始点および終了点）を設定することもできる。
The operation unit 6 includes a keyboard, a mouse, an operation lever, and the like that receive user operation input. The
Ｘ線透視装置１００は、天台７に横臥された被検体Ｓ（被撮影者）を撮影するように構成されている。具体的には、Ｘ線透視装置１００は、天台７の上方に配置されたＸ線照射部１から照射され、被検体Ｓを透過したＸ線を、Ｘ線受像部２により受像して、Ｘ線透視画像Ｉを撮影するように構成されている。
The
また、Ｘ線透視装置１００は、Ｘ線照射部１およびＸ線受像部２を被検体Ｓに対して所定位置に配置してＸ線撮影（Ｘ線透視またはＸ線撮像）することができるように構成されている。この場合、Ｘ線透視装置１００は、撮影モードとして、比較的低いＸ線強度かつ短い時間間隔おいて連続的に撮影し、リアルタイムでＸ線透視画像Ｉを得る透視モードを選択ことができる。また、Ｘ線透視装置１００は、撮影モードとして、比較的高いＸ線強度で所定回数撮影することにより、Ｘ線画像を撮像する通常撮像モードを選択することもできる。また、Ｘ線透視装置１００は、撮影モードとして、被検体Ｓに対してＸ線照射部１およびＸ線受像部２を相対移動させながら連続して（順次）複数のＸ線画像を撮像するとともに、複数のＸ線画像をつなぎ合わせて、被検体Ｓの体軸方向（Ｘ方向）を長手方向とする長尺画像を撮像する長尺撮像モードを選択することもできる。また、Ｘ線透視装置１００は、操作者が入力する被検体Ｓの撮影部位に応じて、第１制御または第２制御の選択、Ｘ線の強度や撮影時間・撮影間隔・撮影タイミングの最適化などを操作者の設定または制御部の自動制御により設定することができるように構成されている。本実施形態においては、Ｘ線照射部１、Ｘ線受像部２および天台７を所定位置に固定し、リアルタイムでＸ線透視画像Ｉを得るＸ線透視（透視モードによる撮影）を行う場合について述べる。
Further, the
ここで、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、ＭＬＣ３の開度に基づいて、Ｘ線受像部２から取得したＸ線透視画像Ｉ上のＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分を取得するように構成されている。具体的には、制御部４（主制御部４６）は、ＭＬＣドライバ４３の駆動に基づいて遮蔽板３１〜３４の位置を取得するように構成されている。ＭＬＣドライバ４３の駆動は、たとえば、ＭＬＣドライバ４３が有するポテンショメータやエンコーダに基づいて検出される。具体的には、ＭＬＣドライバ４３の有するサーボモータの回転角度を、遮蔽板３１〜３４の初期位置（たとえば、完全に閉じた状態など）と移動位置とにおいてかけられる電圧パルスに対する応答（ポテンショメータまたはエンコーダの応答）の比較から取得することにより、ＭＬＣ３の開度を取得するように構成されている。また、制御部４（主制御部４６）は、ＲＯＩの範囲を設定するように構成されている。その結果、制御部４は、取得したＭＬＣ３の開度と設定したＲＯＩの範囲とに基づいて、Ｘ線受像部２から取得したＸ線透視画像Ｉ上のＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分を取得（計算）するように構成されている。なお、Ｘ線照射部ドライバ４１、Ｘ線受像部ドライバ４２および天台ドライバ４７も、ＭＬＣドライバ４３と同様に、それぞれの有するポテンショメータまたはエンコーダの応答に基づき、それぞれの並進位置または回転位置の情報を主制御部４６に送出するように構成されている。
Here, the
また、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、第１制御と第２制御とを、被検体Ｓの撮影部位に応じて切り替え可能に構成されている。具体的には、被検体Ｓの治療・診断開始時に、撮影部位の選択に応じて、あらかじめ最適化されているプリセットＲＯＩの設定、および、第１制御または第２制御の選択が行われる。以下では、第１制御および第２制御について、それぞれの詳細を説明する。
Further, in the
（第１制御）
図３〜図５を参照して、制御部４による第１制御について説明する。第１制御は、ＭＬＣ３のＲＯＩを比較的小さく絞っている場合などに有効である。なお、たとえば、頭部を固定して治療・診察する場合など、それほど位置を大きく動かす必要がない撮影部位を透視する場合にＲＯＩを絞ることがある。
(1st control)
The first control by the
ここで、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、ＲＯＩにＭＬＣ３が映り込んでいる場合に、ＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこむ部分を除外して新たなＲＯＩに更新する第１制御を行うように構成されている。
Here, in the
また、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、第１制御を行う場合に、ＭＬＣ３が開いた場合は、プリセットＲＯＩを最大限として、ＭＬＣ３が映りこまなくなった部分のうちの更新された前記関心領域から除外されていた部分を再びＲＯＩに戻して新たな前記関心領域に更新する制御を行うように構成されている。
Further, in the
また、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、第１制御と第２制御とを、被検体Ｓの撮影部位に応じて切り替え可能に構成されている。
Further, in the
制御部４は、操作部６を介して、操作者による被検体Ｓの撮影部位の選択を受け付け、被検体Ｓの撮影部位に応じてプリセットＲＯＩの範囲設定および第１制御または第２制御の選択を行う。以下では、第１制御が選択される場合について具体的に説明する。
The
まず、図３に基づいて、プリセットＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんだ場合に、設定されたＲＯＩからＭＬＣ３の映りこみ部分を除外する制御について説明する。図３（１）に示すように、Ｘ線透視装置１００の使用開始時に、制御部４は、プリセットＲＯＩを取得する。また、Ｘ線透視画像Ｉ上には、プリセットＲＯＩがＲＯＩとして設定される。このとき、プリセットＲＯＩと設定されているＲＯＩとは一致している。
First, based on FIG. 3, when the MLC3 is reflected in the preset ROI, the control for excluding the reflected portion of the MLC3 from the set ROI will be described. As shown in FIG. 3 (1), the
次に、図３（２）に示すように、ＭＬＣ３の開度が変更されて、プリセットＲＯＩにＭＬＣ３の映り込みが生じるとする。ただし、プリセットＲＯＩを取得した時点でＭＬＣ３がプリセットＲＯＩに映りこんでいた場合も、以下と同様の制御となる。また、図３（２）に示すように、Ｘ線透視画像Ｉ中にＭＬＣ３が映りこんだ領域は、照射されるＸ線のほとんどが遮断されるため、ほとんどＸ線が検出されない。制御部４は、プリセットＲＯＩ内のＭＬＣ３（遮蔽板３１〜３４のいずれか１つ以上）の映りこみを取得すると、ＭＬＣ３の映りこみ部分をプリセットＲＯＩから除外したものを新たなＲＯＩとして設定する制御を行う。
Next, as shown in FIG. 3 (2), it is assumed that the opening degree of the
その結果、図３（３）に示すように、ＲＯＩは、ＲＯＩとＭＬＣ３とが共通した領域が除かれた新たなＲＯＩに更新される。また、制御部４は、新たなＲＯＩに更新された後も、ＭＬＣ３の位置取得やＲＯＩの更新を行う制御を繰り返すように構成されている。なお、ＭＬＣ３の開度（遮蔽板３１〜３４の位置）は、上記のように、ＭＬＣドライバ４３の有するポテンショメータまたはエンコーダによって取得される。
As a result, as shown in FIG. 3 (3), the ROI is updated with a new ROI from which the region common to the ROI and the MLC3 is removed. Further, the
また、新たなＲＯＩが設定された後に、さらにＭＬＣ３の開度が変更されることによってプリセットＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分が増加した場合について説明する。この場合も、プリセットＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分が除外されることにより、さらに新たなＲＯＩに更新される制御が繰り返されるため、新たにＭＬＣ３が映りこみこむこととなった部分もＲＯＩから除外される。 Further, a case where the portion where the MLC3 is reflected in the preset ROI increases due to the change in the opening degree of the MLC3 after the new ROI is set will be described. In this case as well, by excluding the portion where the MLC3 is reflected in the preset ROI, the control for updating to a new ROI is repeated, so that the portion where the MLC3 is newly reflected is also excluded from the ROI. To.
次に、図４に基づいて、新たなＲＯＩが設定された後に、プリセットＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分が減少した場合に、設定されたＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまなくなった部分を戻す制御について説明する。図４（１）に示すように、Ｘ線透視画像Ｉ上には、プリセットＲＯＩ中にＭＬＣ３が映りこむ部分を除外したＲＯＩが設定されている。ここで、図４（２）に示すように、制御部４は、プリセットＲＯＩ内にＭＬＣ３が映りこむ部分が減少した場合にも、減少した後にプリセットＲＯＩにＭＬＣが映りこむ部分を取得し、ＭＬＣ３の映りこみ部分をプリセットＲＯＩから除外する制御を行う。すなわち、図４（３）に示すように、再度ＲＯＩにＭＬＣが映りこまない部分がＲＯＩとして設定されるため、更新されるＲＯＩには、プリセットＲＯＩ中にＭＬＣ３が映りこまなくなった部分が戻される。
Next, based on FIG. 4, when the portion where the MLC3 is reflected in the preset ROI decreases after the new ROI is set, the control for returning the portion where the MLC3 is not reflected in the set ROI will be described. .. As shown in FIG. 4 (1), an ROI excluding the portion where the MLC3 is reflected in the preset ROI is set on the fluoroscopic image I. Here, as shown in FIG. 4 (2), even when the portion where the MLC3 is reflected in the preset ROI is reduced, the
まとめると、制御部４は、プリセットＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分を取得し、プリセットＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分を除外することにより、ＲＯＩを新たなＲＯＩに更新する制御を継続的に行うように構成されている。その結果、ＭＬＣ３の開度の変化に伴い、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分が除外されるとともに、プリセットＲＯＩの範囲を最大限として、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまなくなった部分が戻される制御が継続的に行われる。
In summary, the
ここで、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、更新されたＲＯＩの画素値の平均値または最大値に基づいて、Ｘ線照射部１から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されている。
Here, in the
具体的には、制御部４は、ＭＬＣ３の映りこみ部分を除いたＲＯＩ中の画素値の平均値または最大値と、目標画素値との比較を継続的に行うように構成されている。設定されたＲＯＩ内の画素値が目標画素値より「明るい」場合は、Ｘ線照射強度が強過ぎる（Ｘ線照射が過剰である）と考えられるため、Ｘ線照射部１にＸ線照射強度を下げさせる。設定されたＲＯＩ内の画素値が目標画素値より「暗い」場合は、Ｘ線照射強度が弱過ぎる（Ｘ線照射が不足している）と考えられるため、Ｘ線照射部１にＸ線照射強度を下げさせる。設定されたＲＯＩ内の画素値が目標画素値と一致する場合は、Ｘ線照射強度は最適である考えられるため、Ｘ線照射部１にＸ線照射強度を維持させる。なお、上記において、画素値の「明るい」および「暗い」という表現は、表示部５において表示する画像のネガとポジの関係を逆にすることにより入れ替わるため、あくまでＸ線の照射強度を説明するための便宜的な表現である。本実施形態においては、受像するＸ線が強い場合を明るく表示し、受像するＸ線が弱い場合を暗く表示する場合の例を説明する。
Specifically, the
以上のように、（プリセット）ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんだ部分を除外したＲＯＩの画像のデータに基づいてＸ線照射強度を設定するため、本発明のＸ線透視装置１００では、Ｘ線の照射強度を適切に制御することができる。すなわち、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむことにより「暗く」なったＸ線透視画像Ｉに基づいて、Ｘ線照射の強度を上げすぎることがない。その結果、被検体Ｓの撮影部位に適した視認性の良いＸ線透視画像Ｉを得ることができる。
As described above, in order to set the X-ray irradiation intensity based on the data of the ROI image excluding the portion where the MLC3 is reflected in the (preset) ROI, the
以下では、図５に基づいて、第１制御の流れを、フローチャートを用いて説明する。使用開始時に操作者が撮影部位を選択すると、撮影部位に応じて第１制御または第２制御が開始される。ここでは、第１制御が開始されるものとする。第１制御が開始されると、ステップＳ１において、制御部４は、記憶部４４から撮影部位に応じた最適なプリセットＲＯＩを読み出し、ステップＳ２に進む。このとき、設定されたＲＯＩとプリセットＲＯＩは一致している。
Hereinafter, the flow of the first control will be described with reference to FIG. 5 by using a flowchart. When the operator selects the imaging region at the start of use, the first control or the second control is started according to the imaging region. Here, it is assumed that the first control is started. When the first control is started, in step S1, the
ステップＳ２において、制御部４は、ＭＬＣ３の位置をＭＬＣドライバ４３から取得し、ＭＬＣの位置を計算し、ステップＳ３に進む。
In step S2, the
ステップＳ３において、制御部４は、プリセットＲＯＩとＭＬＣ内部領域（ＭＬＣ３によりＸ線照射が遮蔽されていない領域）との共通領域を計算し、ステップＳ４に進む。
In step S3, the
ステップＳ４において、制御部４は、設定されたＲＯＩを、上記のプリセットＲＯＩとＭＬＣ内部領域との共通領域である新たなＲＯＩに更新し、ステップＳ５に進む。
In step S4, the
ステップＳ５において、制御部４は、更新された新たなＲＯＩにおいて画素値を取得し、ステップＳ６に進む。なお、ここで取得される画素値は、新たなＲＯＩ内の画素値（たとえば、画素の輝度）の平均値または最大値である。
In step S5, the
ステップＳ６において、制御部４は、上記取得した新たなＲＯＩ内の画素値とあらかじめ設定されている目標画素値との比較を行い、ステップＳ７に進む。なお、目標画素値は、ＲＯＩ内の画素値を目標画素値に近づけることによりＸ線透視画像Ｉの視認性が高くなるように撮影部位に応じて調整されている所定の画素値である。
In step S6, the
ステップＳ７において、制御部４は、設定されたＲＯＩ内の画素値と目標画素値との比較に基づいて、Ｘ線照射部１にＸ線照射強度を維持または変更させ、ステップＳ２に戻る。
In step S7, the
以降は、Ｘ線透視装置１００による透視を終了するまで、第１制御のステップＳ２からＳ７までが繰り返される。すなわち、継続的にＭＬＣ３の開度が計算されるため、ＭＬＣ３の開度が変更されることに伴い、プリセットＲＯＩの範囲を最大限として、ＲＯＩは新たなＲＯＩに更新される制御が継続的に行われる。また、Ｘ線照射部１によるＸ線照射強度が、ＭＬＣ３の開度変更またはＲＯＩ内の画素値の変化に伴い、継続的に変更される。
After that, steps S2 to S7 of the first control are repeated until the fluoroscopy by the
（第２制御）
図６および図７を参照して、制御部４による第２制御について説明する。第２制御は、ＭＬＣ３のＲＯＩを比較的大きく開いて取っている場合などに有効である。なお、たとえば、腕や脚などにボルトやワイヤーなどを固定する手術など、被検体Ｓの治療部位の位置を大きく動かす必要が生じるＸ線透視の場合にＲＯＩを大きく開いて取ることがある。
(Second control)
The second control by the
ここで、本誌実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、ＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこむ部分の画素に所定の画素値を代入する第２制御を行うように構成されている。
Here, in the
また、本誌実施形態によるＸ線透視装置１００では、制御部４は、第２制御を行う場合に、ＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の最大値をＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこむ部分に代入するように構成されている。
Further, in the
以下では、第２制御が選択される場合について具体的に説明する。なお、第１制御と第２制御とにおいて共通する内容については、適宜説明を省略する。 Hereinafter, the case where the second control is selected will be specifically described. The contents common to the first control and the second control will be omitted as appropriate.
図６に基づいて説明する。図６（１）に示すように、Ｘ線透視装置１００の使用開始時に、制御部４は、プリセットＲＯＩを取得する。また、Ｘ線透視画像Ｉ上には、プリセットＲＯＩがＲＯＩとして設定される。また、プリセットＲＯＩ中に被検体Ｓの撮影部位（手部）が映りこんでいる。なお、第２制御においては、設定されたＲＯＩの範囲は変更されることがないため、常に設定されたＲＯＩとプリセットＲＯＩとは一致している。そのため、第２制御の説明において以下では、説明の簡略化のために、プリセットＲＯＩを単にＲＯＩとして記載する。
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6 (1), the
図６（２）に示すように、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんだ場合を考える。ただし、第１制御同様、（プリセット）ＲＯＩを取得した時点でＭＬＣ３がＲＯＩに映りこんでいる場合も、同様の制御となる。制御部４は、ＲＯＩ内にＭＬＣ３（遮蔽板３１〜３４のいずれか１つ以上）の映りこみを取得すると、ＲＯＩ内の画素値（たとえば、輝度など）の最大値を取得する。また、制御部４は、取得した画素値を、ＭＬＣ３がＲＯＩに映りこんでいる領域に代入する。通常、ＭＬＣ３が映りこむ部分の画素値はＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値よりも「暗く」なると考えられる。このため、ＲＯＩの画素値の最大値は、そのままＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の最大値と一致すると考えられる。よって、本実施形態では、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の最大値として、ＲＯＩの画素値の最大値を代入する。これにより、代入する値としてＲＯＩの画素値の最大値を取得するだけですむので、制御部４における処理量を低減することができる。
As shown in FIG. 6 (2), consider the case where the MLC3 is reflected in the ROI. However, as in the first control, the same control is performed when the MLC3 is reflected in the ROI when the (preset) ROI is acquired. When the
その結果、図６（３）に示すように、ＲＯＩとＭＬＣ３の映りこみ部分との共通した領域に上記の画素値を代入した画像が得られる。また、制御部４は、ＲＯＩに画素値を代入した後も、ＭＬＣ３の位置取得やＲＯＩに画素値を代入する制御を繰り返すように構成されている。
As a result, as shown in FIG. 6 (3), an image is obtained in which the above pixel values are substituted in the common region between the ROI and the reflected portion of the MLC3. Further, the
ＭＬＣ３によってＸ線照射が遮られる部分は、被検体Ｓの撮影部位がほとんど存在しない（映らない）部分と考えられる。そのため、たとえば、図６（２）および図６（３）に示すように、撮影部位が存在しない部分でありＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまない部分のうち最も明るくなる部分の画素値によって、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分の大部分の画素値を近似的に置き換えることができると考えられる。このため、画素値として輝度を考える場合、ＲＯＩ内の画素値の最大値は、ＭＬＣ３がＲＯＩに映りこんでいない領域においてＸ線が最も強く入射する部分の画素（最も「明るい」画素）の値となる。ただし、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ領域内に、被検体Ｓの撮影部位が存在していても構わない。 The portion where the X-ray irradiation is blocked by the MLC3 is considered to be a portion where the imaging site of the subject S hardly exists (is not reflected). Therefore, for example, as shown in FIGS. 6 (2) and 6 (3), the pixel value of the brightest part of the portion where the imaging portion does not exist and the MLC3 is not reflected in the ROI is determined by the pixel value of the MLC3 in the ROI. It is considered that most of the pixel values of the part where is reflected can be approximately replaced. Therefore, when considering the brightness as the pixel value, the maximum value of the pixel value in the ROI is the value of the pixel (the "brightest" pixel) in the portion where X-rays are most strongly incident in the region where the MLC3 is not reflected in the ROI. It becomes. However, the imaging site of the subject S may exist in the region where the MLC3 is reflected in the ROI.
なお、図６（３）では、説明のために、ＲＯＩ外においてＸ線透視画像ＩにＭＬＣ３が映りこむ部分には画素値の代入を行わないように示しているが、ＲＯＩ外においてＸ線透視画像ＩにＭＬＣ３が映りこむ部分にも画素値の代入を行うように構成しても良い。また、表示部５に表示するＸ線透視画像Ｉは、画素値の代入を行う前のものであっても、画素値の代入を行った後のものであってもよい。
In FIG. 6 (3), for the sake of explanation, it is shown that the pixel value is not assigned to the portion where the MLC3 is reflected in the X-ray fluoroscopic image I outside the ROI, but the X-ray fluoroscopy is performed outside the ROI. The pixel value may be assigned to the portion where the MLC3 is reflected in the image I. Further, the X-ray fluoroscopic image I displayed on the
ここで、本実施形態によるＸ線透視装置１００では、第２制御が選択された場合に、制御部４は、所定の画素値が代入されたＲＯＩ全体の画素値の平均値または最大値に基づいて、Ｘ線照射部１から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されている。
Here, in the
具体的には、制御部４は、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんでいる部分に、所定の値としてＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の最大値を代入し、代入されたＲＯＩ全体の画素値の平均値と、目標画素値との比較を継続的に行うように構成されている。また、制御部４は、目標画素値との比較によりＸ線照射強度の過不足を継続的に取得するとともに、Ｘ線照射強度を制御する。すなわち、ＭＬＣ３の開度の変更、または、ＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の変化が生じた場合も、これらの変更または変化に追随してＸ線照射強度を適切なものに調整する制御を行うように構成されている。
Specifically, the
以上のように、（プリセット）ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんだ部分に、ＲＯＩの画素値の最大値を代入した画像のデータに基づきＸ線照射強度を設定するため、本発明のＸ線透視装置１００では、Ｘ線の照射強度を適切に制御することができる。すなわち、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむことにより「暗く」なったＸ線透視画像Ｉに基づいて、Ｘ線照射の強度を上げすぎることがない。その結果、被検体Ｓの撮影部位に適した視認性の良いＸ線透視画像Ｉを得ることができる。
As described above, in order to set the X-ray irradiation intensity based on the image data in which the maximum value of the pixel value of the ROI is substituted in the portion where the MLC3 is reflected in the (preset) ROI, the
なお、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分の画素値の最大値を所定の値として代入する上記の構成では、代入後のＲＯＩ全体の画素値の最大値に基づいてＸ線の照射強度を調整してしまうと、代入以前の（当初の）ＲＯＩ全体の画素値の最大値に基づいてＸ線の照射強度を調整する場合と同じ結果となるため、不要に処理量が増えてしまう。そのため、代入後のＲＯＩ全体の画素値の最大値に基づいてＸ線の照射強度を調整する構成にする場合は、画素値の代入を省略してもよい。また、ＭＬＣ３の映りこんだ部分に所定の値（ＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の最大値）を代入したＲＯＩ中の画素値の平均値または最大値と、目標画素値との比較、および、Ｘ線照射強度変更の制御については、第１制御と共通しているため省略する。
In the above configuration in which the maximum value of the pixel value of the portion where the MLC3 is reflected in the ROI is substituted as a predetermined value, the X-ray irradiation intensity is adjusted based on the maximum value of the pixel value of the entire ROI after the substitution. If this happens, the result will be the same as when the X-ray irradiation intensity is adjusted based on the maximum value of the pixel value of the entire (initial) ROI before substitution, so that the processing amount will increase unnecessarily. Therefore, if the configuration is such that the X-ray irradiation intensity is adjusted based on the maximum value of the pixel value of the entire ROI after substitution, the substitution of the pixel value may be omitted. Further, a comparison between the average value or the maximum value of the pixel values in the ROI in which a predetermined value (the maximum value of the pixel value of the portion where the MLC3 is not reflected) is substituted for the reflected portion of the
以下では、図７に基づいて、第２制御の流れを、フローチャートを用いて説明する。使用開始時に操作者が撮影部位を選択すると、撮影部位に応じて第１制御または第２制御が開始される。ここでは、第２制御が開始されるものとする。第２制御が開始されると、ステップＳ１１において、制御部４は、記憶部４４から撮影部位に応じた最適な（プリセット）ＲＯＩを読み出し、ステップＳ１２に進む。
Hereinafter, the flow of the second control will be described with reference to FIG. 7 by using a flowchart. When the operator selects the imaging region at the start of use, the first control or the second control is started according to the imaging region. Here, it is assumed that the second control is started. When the second control is started, in step S11, the
ステップＳ１２において、制御部４は、ＭＬＣ３の位置をＭＬＣドライバ４３から取得し、ＭＬＣの位置を計算し、ステップＳ１３に進む。
In step S12, the
ステップＳ１３において、制御部４は、ＲＯＩとＭＬＣ内部領域（ＭＬＣ３によりＸ線照射が遮蔽されていない領域）との共通領域を計算し、ステップＳ１４に進む。
In step S13, the
ステップＳ１４において、制御部４は、設定されたＲＯＩ内の画素値（たとえば、輝度など）の最大値を取得し、ステップＳ１５に進む。
In step S14, the
ステップＳ１５において、制御部４は、取得したＲＯＩ内の画素値の最大値を、プリセットＲＯＩとＭＬＣ内部領域との共通領域に代入し、ステップＳ１６に進む。
In step S15, the
ステップＳ１６において、制御部４は、上記画素値を代入したＲＯＩ全体に含まれる画素の画素値の平均値を計算し、ステップＳ１７に進む。
In step S16, the
ステップＳ１７において、上記計算をされた画素値を代入したＲＯＩ全体の画素値の平均値とあらかじめ設定されている目標画素値との比較を行い、ステップＳ１８に進む。 In step S17, the average value of the pixel values of the entire ROI to which the calculated pixel values are substituted is compared with the preset target pixel value, and the process proceeds to step S18.
ステップＳ１８において、制御部４は、設定されたＲＯＩ内の画素値と目標画素値との比較に基づいて、Ｘ線照射部１にＸ線照射強度を維持または変更させ、ステップＳ１２に戻る。
In step S18, the
以降は、Ｘ線透視装置１００による透視を終了するまで、第２制御のステップＳ１２からＳ１８までが繰り返される。すなわち、継続的にＭＬＣ３の位置が計算されるため、ＭＬＣ３の開度が変更されることに伴い、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんでいる部分の画素値に、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこんでいない部分の画素値の最大値を代入する制御が継続的に行われる。また、Ｘ線照射部１によるＸ線照射強度が、ＭＬＣ３の開度変更またはＲＯＩ内の画素値の変化に伴い、継続的に変更される。
After that, steps S12 to S18 of the second control are repeated until the fluoroscopy by the
なお、第１制御と第２制御とで共通する内容については、適宜説明を省略した。また、第１制御は、特許請求の範囲の「関心領域除外制御」の一例であり、第２制御は、特許請求の範囲の「関心領域代入制御」の一例である。 The contents common to the first control and the second control are not described as appropriate. The first control is an example of the "region of interest exclusion control" in the claims, and the second control is an example of the "region of interest substitution control" in the claims.
（実施形態の効果）
本発明の実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of embodiment)
In the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明の実施形態では、上記のように、Ｘ線透視装置１００に、Ｘ線受像部２のＸ線受像に基づいてＸ線透視画像Ｉを取得し、ＭＬＣ３の開度の制御を行うとともに、Ｘ線透視画像Ｉ上のＲＯＩに基づいてＸ線照射部１から照射されるＸ線の照射強度の制御を行う制御部４を設ける。また、制御部４を、Ｘ線透視画像Ｉ上に設定されたＲＯＩ中にＭＬＣ３が映り込んでいる場合に、ＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこむ部分を除外して新たなＲＯＩに更新する第１制御、または、関心領域中のＭＬＣ３が映りこむ部分の画素に所定の画素値を代入する第２制御のうち少なくとも１つを行うように構成する。これにより、第１制御を行う場合には、ＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこむ部分を除外することにより、ＲＯＩ内の照射範囲制御部材が映りこんでいない部分のみに基づいて、Ｘ線照射の強度の過不足を適切に取得することができる。また、第２制御を行う場合には、ＭＬＣ３の映りこみによってＸ線が検出されなくなった部分にＭＬＣ３の映りこみがなかった場合の画素値を代入することにより、ＲＯＩに基づいてＸ線照射の強度の過不足を適切に取得することができる。その結果、ＲＯＩ中にＭＬＣ３が映りこむことに起因して、Ｘ線がＸ線受像部２にほとんど検出されない部分が生じた場合にも、被検体Ｓを透視するために照射されるＸ線の強度が上がりすぎてしまうのを抑制することができる。これにより、ＭＣＬ３（照射範囲制御部材）がＲＯＩ（関心領域）に映りこむ場合にも、Ｘ線透視画像Ｉの視認性が悪化するのを抑制することができる。また、Ｘ線の照射強度が過度に増加するのを抑制することができるため、Ｘ線透視装置１００の操作者や患者（被検体Ｓ）の被曝量を軽減することができる。
In the embodiment of the present invention, as described above, the
また、制御部４を、ＭＬＣ３の開度に基づいて、Ｘ線受像部から取得したＸ線透視画像Ｉ上のＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分を取得するように構成する。これにより、ＭＬＣ３の開度から、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分を容易に取得することができる。また、制御部４は、ＭＬＣ３の開度が制御部４によって制御されていることから、ＭＬＣ３の開度を容易に取得することができる。
Further, the
また、制御部４を、更新されたＲＯＩ中の画素値または所定の画素値が代入されたＲＯＩ全体の画素値の平均値または最大値に基づいて、Ｘ線照射部１から照射されるＸ線の強度を調整するように構成する。これにより、更新されたＲＯＩ中の画素値または所定の画素値が代入されたＲＯＩ全体の画素値の平均値に基づいて制御する場合には、ＲＯＩ全体の画素値に基づいてＸ線の強度を調整することができる。また、更新されたＲＯＩ中の画素値または所定の画素値が代入されたＲＯＩ全体の画素値の最大値に基づいて制御する場合には、たとえば、画素値として輝度を考える場合に、ＲＯＩ中の最も明るい画素値に基づいてＸ線の強度を調整することができる。
Further, the
また、制御部４を、第１制御を行う場合に、ＭＬＣ３が開いた場合は、プリセットＲＯＩを最大限として、ＭＬＣ３が映りこまなくなった部分のうちの更新されたＲＯＩから除外されていた部分を再びＲＯＩに戻して新たなＲＯＩに更新する制御を行うように構成する。これにより、被検体ＳのＸ線透視中に一度閉じたＭＬＣ３材を再び開いた場合にも除外されていた部分がＲＯＩに戻されるため、制御部４は、照射範囲の広がりに追随してＲＯＩを更新する（広げる）ことができる。また、ＲＯＩはプリセットＲＯＩを最大限として更新される（広げられる）ため、ＲＯＩが適切な範囲を超えて広がりすぎることを抑制することができる。
Further, when the
また、制御部４を、第２制御を行う場合に、ＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値の最大値をＲＯＩ中のＭＬＣ３が映りこむ部分に代入するように構成する。これにより、ＭＬＣ３がＲＯＩに映りこむ部分に、ＭＬＣ３がＲＯＩに映りこまない部分の最大値を代入することにより、ＭＬＣ３がＲＯＩに映りこむ部分にＭＬＣ３の映り込みがなかった場合のＲＯＩ全体の仮定的な画素値を容易に代入することができる。具体的には、ＭＬＣ３で照射を遮った部分の多くには、透視したい被検体Ｓが存在していないと考えられるため、Ｘ線が被検体Ｓをほとんど透過せずに受像機に検出される部分と推測されるＭＬＣ３がＲＯＩに映りこまない部分の画素値の最大値をＭＬＣ３がＲＯＩに映りこむ部分に代入する。これにより、被検体Ｓの撮影部位に応じて第１制御と第２制御とを切り替えることができるので、透視する部位の状況や目的に応じてより望ましいＸ線透視画像Ｉを得ることができる。
Further, the
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
(Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記実施形態では、Ｘ線透視装置１００が第１制御および第２制御の両方を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線透視装置１００を、第１制御または第２制御のいずれか一方のみを行うように構成してもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、第１制御を行う場合に、プリセットＲＯＩとＭＬＣ３が映りこむ部分との共通領域に更新したＲＯＩの画素値の平均値または最大値に基づいてＸ線照射強度を制御する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プリセットＲＯＩとＭＬＣ３が映りこむ部分との共通領域に更新したＲＯＩの画素値の平均または最大をとる計算以外の計算を施した画素値に基づいてＸ線照射強度を制御してもよい。 Further, in the above embodiment, when the first control is performed, the X-ray irradiation intensity is controlled based on the average value or the maximum value of the pixel values of the ROI updated in the common area between the preset ROI and the portion where the MLC3 is reflected. Although an example is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, even if the X-ray irradiation intensity is controlled based on the pixel values calculated other than the calculation of averaging or maximizing the pixel values of the ROI updated in the common area between the preset ROI and the portion where the MLC3 is reflected. Good.
また、上記実施形態では、第２制御を行う場合に、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分に代入する所定の値として、ＲＯＩ全体の画素値の最大値を代入する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分に代入する所定の値として、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまない部分のみの画素値の最大値を代入するように構成してもよい。また、第２制御を行う場合に、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこむ部分に代入する所定の値として、たとえば、撮影部位ごとにあらかじめ調整された定数値（画素値）を代入するように構成してもよいし、ＲＯＩにＭＬＣ３が映りこまない部分の画素値に対して最大値を取る以外の計算を施して取得された画素値を代入するように構成してもよい。 Further, in the above embodiment, when the second control is performed, an example in which the maximum value of the pixel value of the entire ROI is substituted as a predetermined value to be substituted in the portion where the MLC3 is reflected in the ROI has been shown. Not limited to this. In the present invention, as a predetermined value to be substituted for the portion where the MLC3 is reflected in the ROI, the maximum value of the pixel value of only the portion where the MLC3 is not reflected in the ROI may be substituted. Further, when performing the second control, as a predetermined value to be substituted for the portion where the MLC3 is reflected in the ROI, for example, a constant value (pixel value) adjusted in advance for each imaging portion may be substituted. Alternatively, the ROI may be configured to substitute the pixel value obtained by performing a calculation other than taking the maximum value for the pixel value of the portion where the MLC3 is not reflected.
また、上記実施形態では、第２制御を行う場合に、ＲＯＩとＭＬＣ３が映りこむ部分との共通領域に所定の値を代入したＲＯＩの画素値の平均値に基づいてＸ線照射強度を制御する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＲＯＩとＭＬＣ３が映りこむ部分との共通領域に所定の値を代入したＲＯＩの画素値の平均をとる計算以外の計算を施した画素値に基づいてＸ線照射強度を制御してもよい。 Further, in the above embodiment, when the second control is performed, the X-ray irradiation intensity is controlled based on the average value of the pixel values of the ROI in which a predetermined value is substituted into the common region of the portion where the ROI and the MLC3 are reflected. Although an example is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, the X-ray irradiation intensity is controlled based on the pixel values calculated other than the calculation of averaging the pixel values of the ROI by substituting a predetermined value into the common region of the ROI and the portion where the MLC3 is reflected. May be good.
また、上記実施形態では、ＭＬＣ３に４枚の遮蔽板３１、３２、３３および３４が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明のＭＬＣ３に、４枚以上の遮蔽板を設けてもよい。この場合、図中のＤ１、Ｄ２方向とは異なるＤ３方向を新たに設定し、Ｄ３方向に沿った遮蔽板を設けてもよい。また、遮蔽板３１〜３４は、それぞれ水平面内で移動方向と直行する方向において分割して複数枚とし、分割されたそれぞれの遮蔽板が独立に移動可能となるように構成してもよい。遮蔽板を上記のように分割する場合は、通常、遮蔽板は一方向（たとえば、Ｄ１方向）に設ければ十分である。また、図２中では遮蔽板をＸ線照射方向に対して薄い板で示したが、Ｘ線照射方向に対して厚い板として構成してもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、制御部４（主制御部４６）を、ＭＬＣドライバ４３が有するポテンショメータまたはエンコーダによって取得した遮蔽板３１〜３４の位置に基づいてＭＬＣ３の開度を取得するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ＭＬＣ３に光学的な検出器を設けてＭＬＣ３の開度を取得するなど、他の構成で遮蔽板３１〜３４の位置を取得するように構成してもよい。また、Ｘ線透視画像Ｉに画素値の閾値を設定し、閾値よりも低い画素値を持つ部分をＭＬＣ３が映りこんだ部分と判断するように構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the control unit 4 (main control unit 46) is configured to acquire the opening degree of the
また、上記実施形態では、プリセットＲＯＩが撮影部位の選択によって自動的に設定されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プリセットＲＯＩの設定は、たとえば、操作者による範囲指定によって設定されてもよいし、いくつかのプリセットＲＯＩの中から最適なものを操作者が選択する形式でもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the preset ROI is configured to be automatically set by selecting the imaging region is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the preset ROI may be set by, for example, specifying a range by the operator, or may be in a format in which the operator selects the optimum one from several preset ROIs.
また、上記実施形態では、Ｘ線透視装置１００によって被検体Ｓの頭部や手部を透視する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線透視装置１００は、被検体Ｓの腰椎、腕部、脚部、胸部、腹部など幅広く撮影部位（透視部位）を選ぶことができる構成にしてもよい。また、撮影部位を選ぶことに加えて体型など個人差に基づいた調整をできるようにしても良い。また、本発明のＸ線透視装置１００を、造影剤を用いて血管をＸ線撮影するアンギオグラフィ装置などに用いてもよい。また、説明のために、便宜的に頭部を透視する場合に第１制御を行い、手部を透視する場合に第２制御を行うものとして説明したが、頭部の透視に第２制御を行い、手部の透視に第１制御を行うように構成してもよい。また、撮影モードとして透視モードを行う場合に本発明を適用する実施形態の例を示したが、通常撮像モードや長尺撮像モードに本発明を用いてもよい。つまり、Ｘ線透視に限らず、Ｘ線撮像に本発明を用いてもよい。また、Ｘ線透視（透視撮影モード）のみを行うＸ線透視装置１００に本発明を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the head or hand of the subject S is seen through by the
また、上記実施形態では、Ｘ線照射部１とＸ線受像部２とがＣアーム８により支持されているＣアーム型のＸ線透視装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、アイランド型のＸ線透視装置に本発明を適用してもよい。また、被検体Ｓ（治療・診察等対象者）が臥位の状態で透視する例を示したが、被検体Ｓが座位や立位の状態で透視する構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, an example of a C-arm type X-ray fluoroscope in which the
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部４による第１制御および第２制御を「フロー駆動型」のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。制御部４の処理をイベント単位で実行する「イベント駆動型」により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
Further, in the above embodiment, for convenience of explanation, the first control and the second control by the
１ Ｘ線照射部
２ Ｘ線受像部
３ ＭＬＣ（照射範囲制限部材）
４ 制御部
１００ Ｘ線透視装置
ＲＯＩ 関心領域
Ｓ 被検体
1
4
Claims (6)
前記被検体を透過したＸ線を受像するＸ線受像部と、
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を絞る照射範囲制御部材と、
前記Ｘ線受像部のＸ線受像に基づいてＸ線透視画像を取得し、前記照射範囲制御部材の開度の制御を行うとともに、前記Ｘ線透視画像上の関心領域に基づいて前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射強度の制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記関心領域に前記照射範囲制御部材が映り込んでいる場合に、前記関心領域中の前記照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素に所定の画素値を代入する関心領域代入制御を行うように構成されており、
前記制御部は、前記関心領域代入制御により所定の画素値が代入された前記関心領域中の前記照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素を含む前記関心領域全体の画素値に基づいて、前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されている、Ｘ線透視装置。 An X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays,
An X-ray image receiving unit that receives X-rays that have passed through the subject,
An irradiation range control member that narrows the irradiation range of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit, and
An X-ray fluoroscopic image is acquired based on the X-ray image receiving portion of the X-ray image receiving unit, the opening degree of the irradiation range control member is controlled, and the X-ray irradiation is performed based on the region of interest on the X-ray fluoroscopic image. It is equipped with a control unit that controls the irradiation intensity of X-rays emitted from the unit.
Wherein, when said irradiation range control member is crowded reflected, before Symbol ROI assignment that assigns the predetermined pixel value to a pixel of the irradiation range control member being reflected portion in the region of interest in said region of interest control is configured to control is carried out,
The control unit is based on the pixel value of the entire interest region including the pixel of the portion in which the irradiation range control member is reflected in the interest region to which a predetermined pixel value is substituted by the interest region substitution control. An X-ray fluoroscope that is configured to adjust the intensity of X-rays emitted from a line-irradiating unit .
前記制御部は、前記関心領域除外制御により更新された前記関心領域の画素値の平均値または最大値に基づいて、前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されており、
前記制御部は、前記関心領域代入制御により所定の画素値が代入された前記関心領域中の前記照射範囲制御部材が映りこむ部分の画素を含む前記関心領域全体の画素値の平均値または最大値に基づいて、前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の強度を調整するように構成されている、請求項１または２に記載のＸ線透視装置。 When the irradiation range control member is reflected in the area of interest, the control unit excludes a portion of the area of interest in which the irradiation range control member is reflected and updates the area of interest to a new area of interest. It is configured to perform exclusion control and
The control unit is configured to adjust the intensity of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit based on the average value or the maximum value of the pixel values of the region of interest updated by the region exclusion control. and,
The control unit is the average value or the maximum value of the pixel values of the entire interest region including the pixels of the portion in which the irradiation range control member is reflected in the interest region to which a predetermined pixel value is substituted by the interest region substitution control. The X-ray fluoroscope according to claim 1 or 2, which is configured to adjust the intensity of X-rays emitted from the X-ray irradiation unit based on the above .
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