JPH11318877A - X線平面検出器を用いたx線診断装置及びx線診断装置の制御方法 - Google Patents
X線平面検出器を用いたx線診断装置及びx線診断装置の制御方法Info
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Abstract
検出器を有するX線診断装置を提供する。 【解決手段】 平面検出器の一部の領域の画素データを
取得して表示する。例えば、X線が照射された領域の画
素データを取得して表示する。X線が照射される領域
は、X線絞りの開度と、X線絞りから平面検出器までの
距離とで予測される。また、平面検出器の画素データの
値からも判断できる。被検体の領域も画素データの値か
ら、判断できる。従って、表示装置には、平面検出器全
体に対応する画像、X線照射領域に対応する画像、又は
被検体領域に対応する画像を表示できる。画素データを
取得する平面検出器の領域の大きさに応じて、後段の画
像処理手段の処理解像度に合わせて、画素データを取得
する際の解像度を変化させる。特に、バイプレーン構成
のX線診断装置においては、柔軟に観察すべき領域に追
従できるようにする。
Description
用いたX線診断装置及びX線診断装置の制御方法に関す
る。
塩フィルムによる撮影に代えて、I.I.(イメージイ
ンテンシファイア)−TVシステムが広く用いられるよ
うになってきた。I.I.−TVシステムは、銀塩フィ
ルムのように現像待ち時間が無く、直ちにX線画像診断
ができること、また撮影のみならずリアルタイムの透視
が行えること、ビデオキャプチャーを通して画像をディ
ジタルデータに変換することにより、画像の管理、保
管、移送、複写が容易になる等の利点がある。
I.−TVシステムを採用した従来のX線診断装置を示
す図である。
から被写体に向けてX線を照射し、被写体を透過して得
たX線像をI.I.101で増強した光学像に変換す
る。この光学像は、光学系102を介してテレビカメラ
103で撮像され、画像処理部104により所定の画像
処理が施されモニタ装置105に供給される。これによ
り、X線像をモニタ装置105を介して観察することが
できる。
1内部でX線像の拡大率が可変可能となっている。具体
的には、I.I.101の入力面に照射されたX線像の
全体を観察したい場合は、図36(a)に示すように
I.I.101の内部に設けられている電子レンズを制
御してこの全体のX線像をI.I.101の出力面に光
学像として結像する。また、I.I.101の入力面に
照射されたX線像の一部を観察したい場合は、図36
(b)に示すように電子レンズを制御してこの一部のX
線像をI.I.101の出力面に光学像として結像す
る。
線診断装置は、電子レンズによりX線像の拡大率の変更
が可能となっている。また、I.I.101の入力面に
照射されたX線像の観察領域を狭めることで、高解像度
の光学像を簡単に得ることができる。
さは、I.I.の口径によって定まり、撮影領域の拡大
化の要求に応えて、16″程度のものまで製作されるよ
うになったが、I.I.を大口径化すると、撮影領域の
みならず検出系の奥行きも増加し、従って重量も必然的
に増し、X線診断装置が使いにくいものとなる。また、
チューブ構成であるため、その寿命も短い。
を補うために、薄型のX線平面検出器を用いたX線診断
装置が有望視されている。
線強度分布を画素毎のデータとして読出可能な検出器で
ある。このX線平面検出器には2つのタイプがあり、蛍
光体を利用してX線を光電変換素子が検出可能な光の波
長に変換して検出する間接型と、セレン等の半導体を用
いて直接X線を検出する直接型に分類される。いずれの
タイプのX線平面検出器も、半導体製造技術、液晶パネ
ル製造技術等の微細加工技術を応用して製作され、40
cm×40cm程度の大きさのパネルが製作可能となっ
ている。
等の救急臨床の場において、患者の状況を把握するた
め、X線撮影が利用されるケースが多くなっている。従
来のX線診断装置では、撮影領域が比較的狭かったため
に、緊急を要するX線撮影においても関心部位が撮影領
域内に収まるように位置決めを行ったり、関心部位全体
を撮影するために多数の撮影を行わねばならなかった。
ては、X線源とX線検出器とが機構的に接続されている
場合には、X線が照射される位置にX線検出器を位置さ
せるため、位置検出と位置制御をする必要があり、位置
合わせの手間と時間が掛かるという問題点があった。
線源とX線検出器とが機構的に接続されていない場合に
は、X線が照射される位置に検出器を位置させるため、
何度かのプレ曝射を行って位置を定める必要があり、上
述の問題点に加えてX線被曝量が増加するという問題点
があった。
線診断装置の場合には、そのX線検出器の全画素データ
を収集していたため、データ収集時間が掛かるととも
に、収集データの中から患部を含むデータを抽出して表
示させるまでに、時間と手間が掛かり、高速で詳細な撮
像が不可能であるという問題点があった。
比較的低い空間分解能で広い領域の観察ができること、
及び狭い領域ながらも高い空間分解能で観察ができるこ
と、の2つの要件を満たすことが要求される。この2つ
の要件を満たすには、全体的に可能な限り空間分解能が
高く、かつ、可能な限り大視野のX線平面検出器を設け
ればよい。
のX線平面検出器を用いた場合、X線平面検出器から出
力される1フレーム当たりのデータ量が非常に多くな
り、後段の画像処理回路に負担が掛かる不都合を生ず
る。特に、X線動画像(例えば、30フレーム/秒)の
データを収集する場合は、非常に高いデータレートでデ
ータの転送及び処理を行う必要が生じ、信号伝送系及び
信号処理系として高価な装置を設ける必要がある。
臓、血管系等の循環器系診断のために、血管造影検査
(アンギオグラフィ)が重要となっている。この血管造
影検査は、X線透視下で被検者の目的の動脈部位の近く
までカテーテルと呼ばれるチューブを血管内に挿入し、
このカテーテルを介してX線造影剤を血管中に注入し、
血管中を流れるX線造影剤をX線診断装置で高速に撮影
する診断法であり、血管中の血液の流れの様子が克明に
画像化される。
等の循環器系の疾病に対して行われるもので、血管中に
チューブを挿入することから、比較的クリーンな検査室
において行われる。ここでは被検者はカテーテル寝台に
横になり、術者及び補助者が数名、被検者の周りに立
つ。更に、X線画像を得る為のX線発生源とX線TV装
置(以下、X線−TVチェーン)が被検者のすぐ側に1
対ないし、2対配置される(図37参照)。
をより良いものとする為に、X線管球とX線TV装置を
支える支持器を必要に応じて、被検者の頭側、足側、右
手側、左手側等の様々な角度からアプローチさせること
になる(図38参照)。
メラを使用している際には、I.I.被検者へのアプロ
ーチの方向が変わっても、I.I.TV系により形成さ
れる像が円形である事から、例えば画像データを画像処
理により画像を回転させる事により、一定の方向を保っ
ていた。
出器を用いた場合、支持器の被検者への挿入方向が変わ
ると、支持器に固定されているX線平面検出器自体が、
被検者に対して、挿入方向に応じて異なる向きに配置さ
れることとなる。
状をしていた場合に、角部が支持器の向きに応じて被検
者に対して移動する事になり、被検者にぶつかるかもし
れないという不安感を与えるという問題点があった。
−TVチェーンを被検者のどの方向から入れるかによっ
て、モニターに表示される画像の向きが変わってしまう
という問題点があった。
は、複雑な血管走行を空間的に追う必要があることか
ら、バイプレーン検査装置による透視撮影を行うのが一
般的である。
線診断装置であるCアーム保持装置(F:フロンタル保
持装置)と、据付型(天井吊り型)のX線診断装置であ
るΩアーム保持装置(L:ラテラル保持装置)とを両方
同時に使用し、各保持装置から少量のX線を連続的に曝
射してX線動画像を得る「透視」を行うことで2方向の
透視画像を同時に得るようになっている。
ーン操作の概略図を、図40にこのバイプレーン操作に
より得られるフロンタル保持装置及びラテラル保持装置
の各透視画像を示す。
ロンタル保持装置(F)のCアーム201をRAO30
°、ラテラル保持装置(L)のΩアーム200をLAO
60°に設定した場合である。
9インチであるが、血管の狭窄や細いカテーテルの先端
を視認できるような高画質なX線画像が求められること
から、イメージ・インテンシファイヤ(I.I.)の視
野切替機能により、6インチの拡大モードで密着透視撮
影が行われる。
(F)及びラテラル保持装置(L)を用いた心血管造影
検査では、6インチ視野内に心血管全体を収めることは
できないため、被検者が仰臥したテーブル天板202と
フロンタル(F)201とラテラル(L)200の2つ
の保持装置を操作し、造影剤の流れに追従するようにな
っている。なお、図40では、9インチ視野及び6イン
チ視野の両方を示しているが、実際にモニタ表示される
透視画像は6インチ視野の透視画像である。
順は、被検者が仰臥したテーブル天板202を、図39
中矢印A方向(右方向)にスライド制御すると同時に、
ラテラル保持装置(L)のΩアーム200を同図中矢印
B方向(上方向)に移動制御する。これにより、図40
に示すようにフロンタル保持装置(F)の透視画像は、
画面中央の画像が左方向にずれたかたちで表示され、ラ
テラル保持装置(L)の透視画像は、画面中央の画像が
右方向にずれたかたちで表示されるようになる。
C方向(頭方向)にスライド制御する。これにより、図
40に示すようにフロンタル保持装置(F)の透視画像
として、テーブル天板202のスライド移動制御によ
り、視野外であった血管末端部が表示され、ラテラル保
持装置(L)の透視画像として、視野外であった血管末
端領域が表示されるようになる。
画像(DSA像)をリアルタイムで観察しながら行い、
心血管を流れる造影剤に追従するようになっている。
被検者が仰臥したテーブル天板,フロンタル保持装置及
びラテラル保持装置の2つの保持装置を操作して造影剤
の流れに追従しなければならない。この操作は極めて煩
雑であり熟練を要し、1人の操作者がフロンタル保持装
置及びラテラル保持装置の2方向を複合的に操作するこ
とは困難であることから、従来は、フロンタル保持装置
及びラテラル保持装置の操作にそれぞれ専用の操作者
(計2人の操作者)を必要とするという問題があった。
床の場においてとくに救急の場合に使用できるX線診断
装置として、手間のかかる設定が不要で、瞬時に簡易に
X線像を得ることができ、さらに撮影と透視の両方に対
応できるX線診断装置を提供することである。
像度のX線平面検出器を用いたX線診断装置において、
X線平面検出器に対する観察領域の大きさに応じて解像
度を変化させて柔軟に画像処理を行うことができるよう
なX線診断装置を提供することである。
検出器を用いたX線診断装置において、X線−検出器系
を被検者のどの方向から挿入した場合でも、被検者に不
安感を与えず、且つ観察される画像が常に一定の方向を
向くことを可能にするX線診断装置を提供することであ
る。
向上を図り一人の操作者でも造影剤の流れ等に追従した
操作を十分可能とすることができるようなX線診断装置
を提供することである。
め、本発明は、X線を照射するためのX線源と、前記X
線源から照射されたX線を検出する平面検出器と、前記
平面検出器で検出された任意の領域の画素データを収集
して処理する収集処理手段と、を備えることを特徴とす
るX線診断装置を要旨とする。
記X線源の絞りの開度と、前記X線源と前記平面検出器
との距離とに基づいて決定されるX線照射領域に対応す
る画素データを収集する。
記X線照射領域に対応する画素データのうち、被検体領
域に対応する画素データを判別して抽出する被検体領域
判別手段を更に備える。
は、X線を照射するためのX線源と、前記X線源から照
射されたX線を検出する平面検出器と、前記平面検出器
の画素データに基づいて、X線照射領域を検出する照射
領域検出手段と、前記X線照射領域のうち、被検体領域
を検出する被検体領域検出手段と、表示手段と、全画素
表示モード、照射領域表示モード、又は被検体領域表示
モードを設定するための設定手段と、前記全画素表示モ
ードが設定された場合に全画素データに基づく画像を前
記表示手段に表示し、前記照射領域表示モードが設定さ
れた場合に前記X線照射領域に対応する画素データに基
づく画像を前記表示手段に表示し、前記被検体領域表示
モードが設定された場合に前記被検体領域に対応する画
素データに基づく画像を前記表示手段に表示するように
制御する表示制御手段と、を備えることを特徴とするX
線診断装置を要旨とする。
は、X線を被検体に照射するX線源と、前記X線源から
照射されたX線を検出する平面検出器と、を有するX線
診断装置の制御方法において、前記X線源により第1の
X線照射を行い、前記平面検出器から画素データを読み
出し、読み出された画素データに基づいて、前記平面検
出器上でX線が照射された領域を検出し、その検出結果
に基づいて前記平面検出器から画素データを収集すべき
領域を選択し、その画像データを収集すべき領域の情報
を記憶し、前記X線源により第2のX線照射を行い、記
憶された領域の情報に基づき、前記平面検出器から画素
データを読み出す、ことを特徴とするX線診断装置の制
御方法を要旨とする。
は、X線を被検体に照射するX線源と、前記X線源から
照射されたX線を検出する平面検出器と、を有するX線
診断装置の制御方法において、前記X線源により第1の
X線照射を行い、前記平面検出器から画素データを読み
出し、読み出された画素データに基づいて、前記平面検
出器上の被検体が存在する領域を検出し、その検出結果
に基づいて前記平面検出器から画素データを収集すべき
領域を選択し、その画像データを収集すべき領域の情報
を記憶し、前記X線源により第2のX線照射を行い、記
憶された領域の情報に基づき、前記平面検出器から画素
データを読み出す、ことを特徴とするX線診断装置の制
御方法を要旨とする。
は、X線を照射するためのX線源と、X線の照射領域を
限定するX線絞りと、前記X線絞りの開度を設定する開
度設定手段と、前記X線源から前記X線絞りを介して照
射されたX線を検出する平面検出器と、前記平面検出器
により検出された画素データを入力して処理する画像処
理手段と、前記開度設定手段により決定される前記平面
検出器に対する照射領域の大きさと前記画像処理手段の
処理解像度とに応じて、前記平面検出器の隣接する画素
データの値を1つの値に纏めて前記画像処理手段に入力
されるように前記平面検出器を制御する制御手段と、を
備えることを特徴とするX線診断装置を要旨とする。
きさに対応する前記平面検出器の画素の解像度が、前記
画像処理手段の処理解像度よりも高い場合には、隣接す
る画素データの値を1つの値に纏めて前記画像処理手段
に入力されるように前記平面検出器を制御し、前記照射
領域の大きさに対応する前記平面検出器の画素の解像度
が、前記画像処理手段の処理解像度よりも低い場合に
は、前記画像処理手段の処理解像度に対応する画素デー
タをそのまま前記画像処理手段に入力されるように前記
平面検出器を制御する。
は、X線を照射するためのX線源と、X線の照射領域を
限定するX線絞りと、前記X線絞りの開度を設定する開
度設定手段と、前記X線源から前記X線絞りを介して照
射されたX線を検出する平面検出器と、画素データを読
み出す前記平面検出器の領域の大きさを設定する領域設
定手段と、前記平面検出器により検出された画素データ
を入力して処理する画像処理手段と、前記開度設定手段
により決定される前記平面検出器に対する照射領域の大
きさと、前記画像処理手段の処理解像度と、前記領域設
定手段により設定される領域の大きさと、に応じて、前
記平面検出器の隣接する画素データの値を1つの値に纏
めて前記画像処理手段に入力されるように前記平面検出
器を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするX
線診断装置を要旨とする。
は、X線を照射するためのX線源と、X線の照射領域を
限定する第1及び第2のX線絞りと、前記第1のX線絞
りの開度を設定する開度設定手段と、前記X線源から前
記第1及び第2のX線絞りを介して照射されたX線を検
出する平面検出器と、画素データを読み出す前記平面検
出器の領域の大きさを設定し、設定された領域の大きさ
に基づいて前記第2のX線絞りの開度を設定する領域設
定手段と、前記平面検出器により検出された画素データ
を入力して処理する画像処理手段と、前記開度設定手段
及び前記領域設定手段により決定される前記平面検出器
に対する照射領域の大きさと前記画像処理手段の処理解
像度とに応じて、前記平面検出器の隣接する画素データ
の値を1つの値に纏めて前記画像処理手段に入力される
ように前記平面検出器を制御する制御手段と、を備える
ことを特徴とするX線診断装置を要旨とする。
は、X線を照射するためのX線源と、X線の照射領域を
限定するX線絞りと、前記X線絞りの開度を設定する開
度設定手段と、前記X線源から前記X線絞りを介して照
射されたX線を検出するものであって、中央に高解像度
の検出素子、周辺に低解像度の検出素子を有する平面検
出器と、前記平面検出器により検出された画素データを
入力して処理する画像処理手段と、前記開度設定手段に
より決定される前記平面検出器に対する照射領域の大き
さが前記低解像度の検出素子の領域の大きさよりも小さ
い場合には、前記高解像度の検出素子により検出された
画素データをそのまま前記画像処理手段に入力されるよ
うに前記平面検出器を制御し、前記開度設定手段により
決定される前記平面検出器に対する照射領域の大きさが
前記低解像度の検出素子の領域の大きさよりも大きい場
合には、前記低解像度の検出素子により検出された画素
データと前記前記高解像度の検出素子により検出された
画素データを隣接するデータごとに纏めて前記画像処理
手段に入力されるように前記平面検出器を制御する制御
手段と、を備えることを特徴とするX線診断装置を要旨
とする。
は、X線を照射するためのX線源と、前記X線源から照
射されたX線を検出する平面検出器と、画素データを読
み出す前記平面検出器の領域をリアルタイムで移動操作
するための操作手段と、前記操作手段による移動操作に
応じた領域の画素データを前記平面検出器から読み出す
ように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする
X線診断装置を要旨とする。
ル用のX線源及びラテラル用のX線源と、フロンタル用
の平面検出器及びラテラル用の平面検出器と、フロンタ
ル用の操作手段及びラテラル用の操作手段と、を備え、
前記制御手段は、前記フロンタル用の操作手段による移
動操作に応じた領域の画素データを前記フロンタル用の
平面検出器から読み出し、前記ラテラル用の操作手段に
よる移動操作に応じた領域の画素データを前記ラテラル
用の平面検出器から読み出すように制御する。
タル用の操作手段及び前記ラテラル用の操作手段のいず
れか一方が操作された場合、操作された操作手段による
移動操作に応じた領域の画素データを対応する平面検出
器から読み出すと共に、他方の操作手段は操作された操
作手段に連動して移動すると判断して、対応する平面検
出器から画素データを読み出すように制御する。
は、X線を照射するためのX線源と、前記X線源から照
射されたX線を検出する平面検出器と、画素データを読
み出す前記平面検出器の領域の移動パターンを予め記憶
する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された移動パター
ンに基づいて、画素データを前記平面検出器から読み出
すように制御する制御手段と、を備えることを特徴とす
るX線診断装置を要旨とする。
は、X線を照射するためのX線源と、前記X線源から照
射されたX線を検出する平面検出器と、前記平面検出器
の領域を複数の領域に分割し、それぞれの領域の画素デ
ータの値の変化を検出することにより、画素データを読
み出すべき移動する領域を判定する読み出し範囲決定手
段と、前記読み出し範囲決定手段による決定結果基づい
て、画素データを前記平面検出器から読み出すように制
御する制御手段と、を備えることを特徴とするX線診断
装置を要旨とする。
は、X線を照射するためのX線源と、前記X線源から照
射されたX線を検出する平面検出器と、被検体に対して
回転可能であり、前記平面検出器と前記X線源とを対向
させて保持すると共に、前記平面検出器を回転可能に保
持する保持手段と、前記保持手段の被検体に対する回転
角度を検出し、前記被検体に対する前記平面検出器の角
度が常に一定になるように、前記保持手段に対する前記
平面検出器の角度を制御する制御手段と、を備えること
を特徴とするX線診断装置を要旨とする。
実施の形態を詳細に説明する。
の実施形態の構成を示すブロック図である。
被検体Pに向けて照射するX線源としてのX線管球3
と、X線の照射領域を限定するX線絞り5と、被検体P
上のX線が照射される予定位置にガイド光を照射する照
射領域提示装置6と、X線を検出するX線平面検出器7
と、X線管球3からの曝射および絞り5を制御する管球
・絞り制御部9と、検出器I/F11と、主メモリ13
と、CPU15と、X線診断装置1と外部の医用画像観
察装置及び医用データベース等とを接続するLAN・I
/F17と、バス19と、X線画像及び制御画面を表示
するモニタ21と、制御情報を入力する入力手段として
のマウス23と、画像メモリ25と、静止画像又は動画
像及び制御プログラムを記憶する高速ディスク27と、
動画像を記録再生するディジタルVTR29とを備えて
構成されている。
cmの撮像領域を有し、被検体Pを載置する図示されない
天板の下部に設置される。
光学像に変換して検出する間接変換型のX線平面検出器
となっており、具体的には、図2(a)に示すように各
画素31及び各TFT32からなるX線検出素子をアレ
イ状に2次元的に配列して構成されている。なお、この
例では、X線平面検出器7として間接変換型のX線平面
検出器を設けることとしたが、これは、例えばX線を光
導電体層で取り込み、これを直接的に電荷に変換する直
接変換型のX線平面検出器を設ける等、他の検出方法の
X線平面検出器を設けるようにしてもよい。
可視光学像(可視光)に変換する蛍光体と、この可視光
を感知し、入射光量に応じた電荷を形成する複数の画素
31と、この画素31に蓄積された電荷を読み出すスイ
ッチとして使用される複数の薄膜トランジスタ32(T
FT)とを有している。
視光を感知し入射光量に応じた電荷を形成するフォトダ
イオード31bと、このフォトダイオード31bにより
形成された電荷を蓄積するコンデンサ31a(蓄積用コ
ンデンサ)とで構成されている。
蓄積用コンデンサ31aの一方の端子との接続点は、図
2(b)に示す電源ライン35(35−1,35−2・
・・35−n)により逆バイアス電源(−Vn)に接続
され、フォトダイオード31bのアノード端子と蓄積用
コンデンサ31aの他方の端子との接続点はTFT32
のソース端子に接続されている。
(33−1,33−2・・・33−n)により各行毎に
共通に接続され、走査線駆動部34の各走査線端子に接
続されている。また、TFT32のドレイン端子は、信
号線36(36−1,36−2・・・36−n)により
各列毎に共通に接続され、リードアウトアンプ37を介
してマルチプレクサ38の各スイッチ38−1,38−
2・・・38−nに接続されている。
1及びTFT32からなるX線検出素子は、図3に示す
ように支持体45上のTFT領域46にゲート電極51
が形成され、その上にSiNx層52が積層されてい
る。このTFT領域56上におけるSiNx層52上に
は、i型のアモルファスシリコン層53(i型a−si
層)が積層されており、その上にn+a−Si層54を
介してドレイン電極55及びソース電極56がそれぞれ
形成されることでTFT32が形成されている。
SiNx層52及びソース電極56に接続されたn+a
−Si層62が積層され、この上にn+a−Si層5
7,ia−Si層58,p+a−Si層59が順に積層
されることで、Pin構造のフォトダイオード31bが
形成されている。
ド樹脂層61が積層されており、フォトダイオード31
b上には透明電極60が設けられている。また、第1の
ポリイミド樹脂層61上には、各フォトダイオード31
bの透明電極60同士を接続する金属電極62が設けら
れている。
2のポリイミド樹脂層63が積層されている。この第2
のポリイミド樹脂層63上には、透明保護膜50,蛍光
体49及び光反射層48が順に接続されている。
において、被検体を透過したX線が入射されると、可視
光は光反射層48により反射され、X線のみが光反射層
48を透過して蛍光体49に入射する。この入射X線の
エネルギは蛍光体49により光エネルギ(可視光)に変
換され、この可視光が透明保護膜50及び第2のポリイ
ミド樹脂層63を透過し、さらに透明電極60を介して
可視光に感度のあるフォトダイオード31bにより受光
される。
ギに比例した電荷を形成し、これを前述の蓄積用コンデ
ンサ31aに供給する。この蓄積用コンデンサ31aに
蓄積された電荷は、走査線33を介して各ライン毎に画
素単位で画像信号として読み出される。この読み出され
た画像信号はX線のエネルギに比例したものであるた
め、この画像信号をマルチプレクサ38を介してCPU
15に供給し、ビデオプロセス処理等を施してモニタ2
1に供給することにより、X線像を得ることができる。
プログラムが高速ディスク27から読み出されて記憶さ
れており、この制御プログラムには本発明の要点である
照射領域検出部13a及び表示領域選択部13bが含ま
れている。
または透視を行う場合には、照射領域提示装置6から被
検体P上に照射されるガイド光を見ながらX線管球3の
位置及びX線絞り5の開度を調節してX線の照射領域を
設定する。次いで、モニタ21に制御画面を表示させ、
マウス23により制御画面のアイコンを指定することに
より、管電圧、管電流、曝射時間等の撮影条件を設定す
る。特に撮影を急ぐ場合には、予め設定された複数の標
準撮影条件から適当な条件を選択することによっても撮
影条件を設定することができるようになっている。
射を指示すると、CPU15は、検出器I/F11を介
してX線平面検出器7にリセットをかけて各画素に蓄積
される電荷の量を所定値にするとともに、管球・絞り制
御部9を介してX線管球3からX線曝射を行う(ステッ
プS11)(以降、図4参照)。撮影条件において設定
された曝射時間が終了すると、X線管球3からの曝射は
終了する。
発生器からX線曝射用の高電圧が供給されるとともに、
管球・絞り制御部9の制御により、この高電圧発生器か
らX線管球3に供給される高電圧の電圧値、同電流値、
通電時間が制御されるようになっている。また、検出器
I/F11および管球・絞り制御部9は、有線接続であ
ってもよいし、無線による接続であっても良い。
が曝射された画素には、電荷が発生するが、全画素につ
いて検出器I/F11を介して各画素の電荷量に対応す
る信号を読み出し、A/D変換して画像メモリ25に記
憶させる(ステップS13)。
像メモリ25に読み込まれた画素値を参照して、X線平
面検出器7のX線が照射された領域を判定する(ステッ
プS15)。この具体的な判定方法は後述する。この判
定において、照射領域が無ければ、画像がない旨のメッ
セージを表示して(ステップS21)、終了する。
れると、表示領域選択部13bは表示すべき領域を決定
し(ステップS19)、この表示すべき領域に対応する
画像をモニタ画面に合わせて拡大・縮小し(ステップS
23)、この画像をモニタ21に表示する(ステップS
25)。表示領域選択部13bは、全画素表示モード、
照射領域表示モード、被検体領域表示モードの3つの表
示モードを有し、操作パネルを操作することによりモー
ドの選択を行うことができるように構成されている。
の撮像面全体が表示領域としてモニタ画面に表示する。
照射領域表示モードでは、X線平面検出器7のX線が照
射された領域に適当なマージンを加えたものを表示領域
と決定し、モニタ画面に表示する。被検体領域表示モー
ドでは、X線平面検出器7上で被検体の像が受像された
領域に適当なマージンを加えたものを表示領域と決定
し、モニタ画面に表示する。
させるのが好ましく、通常は矩形範囲とする。
機能、および表示領域選択部13bによる表示選択機能
を概念的に表したものが図7(a)乃至(c)である。
のすべてがX線平面検出器で検出された場合には、全画
素表示モードでは上段に示すようにそのまま表示し、照
射領域表示モードでは中段に示すようにマージンを含め
て照射領域のみを拡大して表示し、被検体領域表示モー
ドでは下段に示すようにマージンを含めて被検体領域の
みを拡大表示する。
の一部のみがX線平面検出器で検出された場合には、全
画素表示モードでは上段に示すようにそのまま表示し、
照射領域表示モードでは中段に示すように検出された照
射領域のみを拡大して表示し、被検体領域表示モードで
は下段に示すように検出された被検体領域のみを拡大表
示する。
がX線平面検出器で全く検出されなかった場合には、全
画素表示モード、照射領域表示モード及び被検体領域表
示モードのいずれのモードにおいても、例えば「NO
IMAGE」と表示する。
すフローチャートである。まず、X線照射前にX線が照
射されていない状態の画像の画素データを読み出す(ス
テップS101)。そして、異常値を除いた正常画素値
の最大値を選択し(ステップS103)、次いでその選
択した画素値に基づいて、例えばその1.1倍の値をし
きい値として設定する(ステップS105)。
超える値を有する画素データと超えない値を有する画素
データの境界を抽出し(ステップS107)、この境界
線に適合する矩形を選択する(ステップS109)。そ
して、この矩形内部の領域を照射領域とする(ステップ
S111)。ステップS107において、しきい値を超
える境界が抽出できなければ、照射領域無しのフラグを
設定し、図4のステップS17、照射領域の有無判定に
利用する。
理して、この微分結果が最大値となる部分を境界線とす
るようにして行っても良い。
の手順を示すフローチャートである。
合は、まず図5の照射領域の判定により判定された照射
領域を入力として、照射領域の一辺を選択してその画素
データを読み込む(ステップS121)。次いで、この
辺の画素データが全て高レベルか否かを判定する(ステ
ップS123)。全て高レベルであれば、この辺は被検
体領域の外側にあることになるので、低レベルの画素が
現れるまで、辺を画像の内側へ平行移動する(ステップ
S125)。ステップS123の判定において、低レベ
ルの画素が含まれていれば、この辺は被検体領域の内部
であることになるので、何もせずにステップS127へ
移る。
ージンだけこの辺を外側へ平行移動させる。所定のマー
ジンとは、例えばX線平面検出器上で2〜3cmとす
る。
かを判定し(ステップS129)、終了してなければ、
未処理の辺を選択して(ステップS131)、ステップ
S123へ戻る。四辺の処理が終了していれば、この四
辺形の領域を表示領域として処理を終了する。
影状況に基づいて、被検体領域表示モードが設定されて
いる場合の照射領域検出部13aおよび表示領域検出部
13bの動作を説明する図である。
X線照射領域に納まっている場合には、X線平面検出器
7により検出された同図A−A′線上の画素値は、図8
(b)のような値として出力される。
る範囲は、被検体のない照射領域であり、画素値の谷
は、腕の骨部および背骨部にそれぞれ相当する。まず、
X線平面検出器7の照射領域外の画素値は散乱線のみに
よる低いレベルの画素値であるので、この低いレベルか
ら急激に画素値が立ち上がる所を照射領域の境界と決定
される。また、この場合に、被検体領域表示モードで表
示領域を決定すると、被検体領域の端から所定のマージ
ンを加えた領域、すなわち図8(b)に示す選択領域が
採用される。
X線照射領域をはみ出している場合には、B−B′線上
の画素値は、図8(d)のような値として出力される。
に応じた画素値が得られ、照射領域外は散乱線による低
いレベルの画素値しか得られない。従って、この場合
も、この低いレベルから急激に画素値が立ち上がる所を
照射領域の境界と決定される。また、この場合に、被検
体領域表示モードで表示領域を決定すると、被検体領
域、すなわちこの場合照射領域、の端から所定のマージ
ンを加えた領域、すなわち図8(d)に示す選択領域が
採用される。
選択された領域をモニタに合わせて拡大・縮小する様子
を説明する図である。表示領域として選択された領域の
生データを例えば図9(a)とする。図9(a)には、
4×4の正方形状に16個の画素データD1,D2,D
3,…,D16が示されている。
ように、選択領域と同一画素数で表示する。図9(c)
に示すように、モニタサイズに収まる範囲で、選択画素
数の整数倍に拡大して表示する。あるいは図9(d)に
示すように、連続する複数の画素の平均を行って整数倍
に縮小して表示する等の表示方法がある。
図10は、第2実施形態の動作を説明するフローチャー
トである。本実施形態は、プレ曝射または先行する曝射
の結果により判定された照射領域を利用して、後続の曝
射の読出し領域を限定し、X線平面検出器からの画素デ
ータの読出しを高速化する実施形態である。
ては、図1の第1実施形態と同様であるが、照射領域検
出部13aおよび表示領域選択部13bの動作が異な
る。
初期化n=0を行う(ステップS41)。次いでX線照
射を行い(ステップS43)、照射回数を更新する(ス
テップS45)。次いで、照射回数nが1より大きいか
否かを判定する(ステップS47)。
n=1であるので判定はNOとなり、次いで、X線平面
検出器から全画素データを読出し(ステップS49)、
照射領域を判定し(ステップS51)、表示領域を選択
し(ステップS53)、この表示領域を記憶する(ステ
ップS55)。
実施形態と同様に全画素表示モード、照射領域表示モー
ド、被検体領域表示モードから選択されたモードに基づ
いて表示領域の選択を行う。
の画像をモニタの画面の大きさに合わせて拡大・縮小し
(ステップS57)、この画像をモニタに表示する(ス
テップS59)。次に被検体領域表示モードが選択され
ている場合であって非検体領域が照射領域の一部の場
合、表示領域内のみにX線が照射されるようにX線絞り
の開度を小さくする。これにより不要領域へのX線照射
をカットし被検体の被曝を低減させることができる。次
いで、X線照射が終了か否かを判定し(ステップS6
1)、終了でなければ、ステップS43へ戻る。
プS47の判定がYESとなり、ステップS63に移
る。ステップS63では、X線平面検出器からの画素デ
ータの読出しに際して、ステップS55において記憶し
た表示領域の範囲内の画素データのみを読み出す。
図12(a)及び(b)に示すように、処理時間を短縮
することができる。
図12(a)に示すように走査線の数に対応した時間だ
け、収集/読み出しにかかってしまう。例えば、読み出
すための制御パルスの幅が30μs必要であるとする
と、走査線が1000本あれば、すべての画素データを
収集するのに、30μs×1000=30msかかるこ
とになる。
i,i+1,・・・,k−1,kに対応する画素のデー
タのみが収集すべきデータであるとする。この場合に
は、データの収集を必要としない領域に関しては、デー
タを一括して吐き出してしまう処理を行えばよい。それ
には図12(b)に示すように、走査線1〜i−1に関
する読み出しの制御パルスを同時間帯に発生させ、また
走査線k+1〜nに関する読み出しの制御パルスを同時
間帯に発生させればよい。これにより、データを読み出
すべき画素の領域面積に応じて処理時間を短縮すること
ができる。
電荷に関しては、図11(b)に示すように、ツェナー
ダイオード64を介して電源線に放電することが有効で
ある。電源線のバイアス電圧Vbiasをローレベルにする
と、ツェナーダイオード64は開放し、電荷が放電され
る。このようにすれば、絶縁破壊が防止できる上、TF
Tを介して信号線に電荷がリークするのを防止すること
ができる。
データは上述のように同時に吐き出すことが最適である
が、データの収集を必要とする領域と比較して高速に順
次吐き出すという方法でもよい。
素読み出した画像領域のマージンを所定マージン値と比
較し(ステップS65)、マージンが所定値より大きけ
れば、ステップS57へ移り、画像の拡大・縮小・表示
へと進む。
ば、ステップS49へ移り、X線平面検出器から全画素
データ読出以降の処理を行う。尚、このステップS65
に関しては、照射領域表示モードが選択されている時の
みステップS49、S57のいずれに進むか判定を行
い、全画素表示モード及び被検体領域表示モードが選択
されている時は判定を行わずにステップS57に進むよ
うに構成されている。
データ収集のためのX線平面検出器の画素データ読み出
しは、被検体およびX線源の移動がなければ、予め記憶
された表示領域のみの読み出しで行うことができるの
で、読出し時間の短縮を図ることができる。また、被検
体やX線源が移動した場合にも、この移動に応じて表示
領域を追随して更新することができるので、X線平面検
出器に収集されたX線画像は、必ずモニタに表示するこ
とができる。また、これにより透視検査も可能となる。
X線照射の画素データ読み出し領域がマージン範囲にあ
るか否かの判定例を示す図である。予め記憶された表示
領域に関してX線平面検出器から画素データを読み出し
た場合に、図13(b)に示す場合は照射領域が表示領
域の範囲内にあるが、図13(c)の場合は照射領域が
表示領域の範囲外にある。
係るX線診断装置の第3実施形態の要部構成を説明する
図であり、X線焦点とX線平面検出器との距離と、絞り
開度とに基づいて照射領域を予測し、この予測結果に基
づいてデータ収集領域を選択する実施形態を示すもので
ある。
5の四隅には、それぞれ超音波発振器681〜684が設
けられている。また、図示されないX線管とX線絞りと
を内蔵するX線ヘッド66が複数の回動自在な関節部を
備えた自在アーム67の先端部に設けられている。X線
ヘッド66の側面には、下方に広範囲な指向性を有する
超音波受信器69が設けられている。
音波発振器681〜684から発せられる超音波パルスを
受信することによりそれぞれのパルスの伝搬遅延時間を
計測し、この計測時間と音速とに基づいてX線ヘッド6
6とX線平面検出器65との距離を算出することができ
るようになっている。このとき室温を測定し音速を補正
するとより正確な距離が求められる。
線絞りの開度を読出し、この絞りの開度と、先に求めた
X線ヘッドとX線平面検出器との距離とを用いて、X線
平面検出器上の照射領域を算出する。
曝射される。このとき、X線が照射される位置にX線平
面検出器が位置していない場合には、曝射を抑止し、操
作者に対して警告を発しても良い。また照射できる範囲
を可視光のレーザビーム等で照射し、被検体のどの部分
を撮像できるかを示す機構を付加してもよい。
X線平面検出器に備え、超音波受信器をX線ヘッドに備
えた例を説明したが、これとは反対に、図14(b)に
示すように、超音波発信器70をX線ヘッド66に備
え、超音波受信器711〜714をX線平面検出器65
の四隅に備えても同様に距離を測定できることは明らか
である。
絞りと、X線平面検出器の照射領域とのジオメトリを示
す図である。同図に示すように、X線焦点とX線平面検
出器との位置関係、及び絞り開度によって照射領域が一
意的に定まる。
るフローチャートである。
位置を検出し(ステップS81)、次いでX線絞り開度
を検出する(ステップS83)。この相対位置と絞り開
度の検出順序は入れ替わってもかまわない。
出器との相対位置と、絞り開度とに基づいて、X線平面
検出器上の照射予測領域を算出する(ステップS8
5)。このとき、X線を照射できる範囲にX線平面検出
器が位置していない場合には、警告を発し、操作者にX
線平面検出器の位置修正を促すようにしてもよい。ま
た、照射できる範囲を可視光で照射し、被検体のどの部
分を撮像できるかを簡単に認識できる機能をもたせても
よい。
(ステップS87)、この算出された照射予測領域に含
まれるX線平面検出器の画素データのみを読出し(図1
1(a)及び図12(b)に示した方法が採用でき
る)、画像メモリに格納する(ステップS89)。次い
で、第1実施形態と同様に、表示領域を選択する(ステ
ップS90)。この表示領域選択では、照射領域表示モ
ードと被検体表示モードから選択されたモードに基づい
て表示領域の選択を行う。次いで、画像を拡大・縮小し
て(ステップS91)、モニタに表示し(ステップS9
3)、終了する。
プS91を繰り返すことにより動画像の撮影を行う。な
お、被検体領域表示モードが選択されている場合、表示
領域内のみにX線が照射されるようにX線絞りの開度を
小さくし、被検体への被爆量低減を図る。
可能に寝台全面に薄型X線平面検出器を設け、このX線
平面検出器と、別途移動可能な回診用X線装置とを組み
合わせる。回診用X線装置には、X線を発生させるX線
源となるX線管球と、このX線管球に所要の電力を供給
する電源と、X線平面検出器から得られた画像データを
処理および記憶し、表示装置に表示する制御装置を備え
るものとする。
は、患者がX線撮影室に赴くことなく、X線撮影が行え
るので、重症の患者や、歩行・移動の困難な患者を動か
すことなく、容易にX線撮影を行うことができる。
X線平面検出器に対応することができ、多数のX線撮影
が行える。
源とX線検出器との相対位置設定、および被検体の位置
設定が不要となり、手間をかけずに、容易にX線画像を
得ることができるという効果がある。
人手を削減し、速やかにX線画像を入手できるという効
果がある。
方に適用することができる。
は、図17に示すように撮影時には線量が多いX線を発
生し、透視時には線量が少ないX線を発生するように制
御されるX線管81と、関心領域にのみX線が照射され
るようにX線の曝射領域を絞るX線絞り部82と、被検
体を透過して得たX線像を受け、これを電気信号である
画像信号に変換するX線平面検出器83と、X線平面検
出器83からの画像信号に所定の信号処理を施してモニ
タ装置85に供給する画像処理部84とを有している。
より操作され、X線の曝射領域を指定するためのX線絞
り設定スイッチ86と、曝射目的に応じてX線の線量を
切り換えるようにX線管81を制御し、このX線絞り設
定スイッチ86により指定されたX線の曝射領域となる
ようにX線絞り部82の開口幅を制御すると共に、この
X線の曝射領域に応じて後に説明する第1〜第3のモー
ドによるX線平面検出器83の読み出し領域を制御する
制御部87とを有している。
施形態に係るX線診断装置の動作説明をする。
器7と同様に図2(a)に示す構成となっている。
器83の縦×横の画素数を4000画素×4000画素
とし、その後段の画像処理部84の処理能力を1000
画素×1000画素に仮定して説明を行うこととする。
り目的の部位を見付け或いはタイミングを計り、次に
「撮影」によりX線画像を得るのが一般的である。この
一般的なX線画像を得る手順に従って説明を進めると、
図17において、オペレータは、透視を指定し、X線絞
り設定スイッチ86により、その透視により観察する領
域を指定する(X線の曝射領域の指定)。
で観察する領域が指定されると、制御部87は、撮影時
の線量よりも少ない線量のX線を連続的に曝射するよう
にX線管81を駆動制御し、その指定された領域にのみ
X線が曝射されるようにX線絞り部82の開口幅を制御
すると共に、その指定されたX線の曝射領域に応じたX
線像を読み出すようにX線平面検出器83を読み出し制
御する。
の入力に基づいてX線絞り部82を移動することによ
り、X線曝射領域の大きさを変える。このとき、制御部
87は、X線絞り領域設定スイッチ86により設定され
たX線曝射領域を観察領域とし、この観察領域の範囲に
基づいて動作モードを決定する。
検出器83の縦方向の長さ/2<観察領域の縦方向の長
さ、かつ、X線平面検出器83の横方向の長さ/2<観
察領域の横方向の長さである場合(又は、観察領域の面
積がX線平面検出器83の撮像面の1/4〜1/1の面
積である場合)は、第1のモードを設定する。この第1
のモードでは、図18(a)に示すように4000画素
×4000画素の全画像を、4画素×4画素の計16画
素を1画素として読み出すようにX線平面検出器83を
読み出し制御する。
の計16画素を1画素として読み出す場合、制御部87
は、図2(a)に示す走査線駆動部34を介して各画素
31に設けられたTFT32を4ライン(行)ずつ同時
にオン制御する。これにより、TFT32がオン制御さ
れた4ラインの電荷が信号線36に同時に読み出されて
加算され、リードアウトアンプ37を介してマルチプレ
クサ38に供給される。
の列方向に隣接する4つずつのスイッチ38−1〜38
−4,38−5〜38−8・・・を同時にオン制御す
る。これにより、4信号線分の画像信号が加算されるこ
ととなり、4画素×4画素の計16画素分の画像信号が
1画素分の画像信号として読み出されることとなる。
走査線33−1,33−2,33−3,33−4の計4
ラインに接続されている各TFT32をオン制御する。
これにより、前記4ラインの各TFT32を介して信号
線36上に電荷が読み出されて加算されマルチプレクサ
38に供給される。次に制御部37は、マルチプレクサ
38の列方向に隣接する4つのスイッチ38−1〜38
−4を同時にオン制御する。これにより、4信号線分の
画像信号が加算されることとなり、4画素×4画素の計
16画素分の画像信号が1画素分の画像信号として読み
出されることとなる。
検出器3の4000画素×4000画素の全画素を、1
000画素×1000画素の画像信号として出力するこ
とができる。上述のように、X線平面検出器83の後段
の画像処理部84の処理能力は、1000画素×100
0画素であるため、このような読み出し制御を行うこと
により、X線平面検出器83の画素数が多くても、画像
処理部84の処理能力範囲内の信号レートとすることが
できる。
読み出された画像信号は、出力端子39を介して後段の
画像処理部84に供給される。画像処理部84は、この
画像信号に所定の画像処理(ビデオプロセス処理等)を
施し、これをモニタ装置85に供給する。これにより、
モニタ装置85の表示画面上に、X線平面検出器83全
体の領域から得られたX線像(透視画像)を表示するこ
とができる。
検出器83の縦方向の長さ/2>観察領域の縦方向の長
さ>X線平面検出器83の縦方向の長さ/4、かつ、X
線平面検出器83の横方向の長さ/2>観察領域の横方
向の長さ>X線平面検出器83の横方向の長さ/4であ
る場合(又は、観察領域の面積がX線平面検出器83の
撮像面の1/16〜1/4の面積である場合)は、第2
のモードを設定する。この第2のモードでは、図18
(b)に示すように、全領域の1/4の領域は、縦×横
の画素数が2000画素×2000画素の領域となって
いる。制御部87は、この2000画素×2000画素
の画像を、2画素×2画素の計4画素を1画素として読
み出すようにX線平面検出器83を読み出し制御する。
の計4画素を1画素として読み出す場合、制御部87
は、2000画素×2000画素の画像に相当する走査
線33を2ラインずつ同時にオン制御すると共に、20
00画素×2000画素の画像に相当するマルチプレク
サ38の列方向に隣接するスイッチを2つずつ同時にオ
ン制御する。
出し制御と同様に、2画素×2画素の計4画素を1画素
として読み出すことができる。従って、この第2のモー
ドでは、X線平面検出器83上の2000画素×200
0画素のX線像を、1000画素×1000画素の画像
信号として読み出すことができ、後段の画像処理部84
の処理能力範囲内の信号レートとすることができる。ま
た、2画素×2画素の計4画素を1画素として読み出す
ようになっているため、第1のモードと比較して4倍の
高解像度の透視画像を得ることができ、関心領域の画像
を詳細に観察することができる。
像中或いは関心領域の透視画像中に、さらに細かな観察
を行いたい領域がある場合、オペレータは、X線絞り設
定スイッチ86により、その関心領域の範囲にX線が曝
射されるようにX線の曝射領域を指定する。
検出器83の縦方向の長さ/4≧観察領域の縦方向の長
さ、かつ、X線平面検出器83の横方向の長さ/4≧観
察領域の横方向の長さである場合(又は、観察領域の面
積がX線平面検出器83の撮像面の1/16〜1/4の
面積である場合)は、第3のモードを設定する。この第
3のモードでは、図18(c)に示すように、全領域の
1/16の領域は、縦×横の画素数が1000画素×1
000画素の領域となっており、制御部87は、この1
000画素×1000画素の全画像を1画素ずつ順に読
み出すようにX線平面検出器83を読み出し制御する。
は、4000画素×4000画素の多画素構成となって
いる。このため、1000画素×1000画素の領域の
X線像をそのまま読み出すことにより、後段の画像処理
部84の処理能力範囲内の信号レートとすることができ
るうえ、高解像度の透視画像を得ることができる。具体
的には、この第3のモードにおいては、第1のモードの
16倍、第2のモードの4倍の高解像度の透視画像を得
ることができ、関心領域の画像をさらに詳細に観察する
ことができる。
3のモードの読み出し制御をまとめると、制御部87
は、「第1のモード」の場合、図19に白抜きで示すよ
うにX線平面検出器83の4000画素×4000画素
の全画素を、4画素×4画素の計16画素を1画素とし
て読み出し制御し、「第2のモード」の場合、図19に
左斜線で示すようにX線平面検出器83の中央に位置す
る領域の2000画素×2000画素の画素を、2画素
×2画素の計4画素を1画素として読み出し制御し、
「第3のモード」の場合、図19に右斜線で示すように
X線平面検出器83の中央の領域の1000画素×10
00画素の画素を1画素ずつそのまま読み出し制御す
る。
を選択することができ、当該X線診断装置の利便性の向
上を図ることができる。また、幾つかの画素を纏めて1
画素として読み出し制御するようにしているため、X線
平面検出器83を多画素構成として空間サンプリング周
波数を高くしたにも拘らず、読み出される画像信号によ
り、後段の画像処理部84に負担を掛けることがなく、
既存のシステムをそのまま適用することを可能とするこ
とができる。
了すると、オペレータは、任意のタイミングでその部位
の撮影を指定する。制御部87は、この撮影が指定され
ると、撮影用の多量のX線を被検体に曝射するようにX
線管81を駆動すると共に、X線絞り部82の開口幅を
全開に制御する。これにより、X線平面検出器83全体
の領域から、透視により行った関心領域を含むX線像を
得ることができる。
視時における第1のモードと同様に4画素×4画素の計
16画素を1画素としてX線平面検出器83を読み出し
制御する。これにより、1000画素×1000画素の
撮影画像を画像処理部84に供給することができ、撮影
時においても画像処理部84の負担を軽減することがで
きる。この画像処理部84を介した撮影画像は、モニタ
装置85に供給され表示される。
平面検出器83の後段の画像処理部84が1000画素
×1000画素の画像信号の処理能力を有することとし
たため、これに合わせてX線平面検出器83から読み出
す画像信号の画素数は1000画素×1000画素とな
るように各モードで統一したが、これは、例えば500
画素×500画素等に統一したり、第1のモードでは1
000画素×1000画素、第2のモードでは800画
素×800画素、第3のモードでは400画素×400
画素等のように、画像処理部84の処理能力を越えない
範囲で任意に設定してもよい。
けられていることとしたが、これは、第1〜第4のモー
ド或いは第1〜第5のモード等のように、解像度に応じ
たさらに複数のモードを設けるようにしてもよい。
位は画面中央に位置するように透視を行うことが一般的
であるため、第2,第3のモードでは、X線平面検出器
83の中央に位置する2000画素×2000画素或い
は1000画素×1000画素の領域を読み出し制御す
ることとしたが、これは、例えばX線平面検出器83の
中央以外に位置する領域に固定して読み出すようにして
もよい(任意の領域を読み出す態様については後述の第
7実施形態で説明する)。また、各モードにおけるX線
平面検出器83の読み出し制御は、透視時のみ行うこと
としたが、これは、撮影時にも行うようにしてもよい。
6画素を1画素として読み出し制御することとしたが、
この撮影時には、各画素を1画素ずつ読み出し制御する
ようにし、代わりにフレームレートを遅くして後段の画
像処理部の処理能力の範囲内で使用するようにしてもよ
い。
断装置の説明をする。
は、X線のX線絞り設定スイッチ86の操作によるX線
の曝射領域に応じてX線平面検出器83の読み出し領域
も自動的に設定されるものであったが、この第6実施形
態に係るX線診断装置は、X線絞り設定スイッチ86の
操作によるX線の曝射領域と、X線平面検出器83の読
み出し領域とを、それぞれ独立に設定可能としたもので
ある。
置の説明において、第5実施形態に係るX線診断装置と
同じ動作を示す箇所にはそれと同じ符号を付し、その詳
細な説明を省略する。
図20に示すようにX線絞り部82を移動するためのX
線絞り設定スイッチ86と、動作モードを設定するため
のモード選択スイッチ88とを有している。また、制御
部87は、X線絞り部82を移動させると共に、X線絞
り部82の位置を求めるX線絞り開閉制御部872と、
X線絞り部82の位置と動作モードとからX線の曝射領
域を求める曝射領域設定部871と、モード選択スイッ
チ88からのモード情報に基づいてX線平面検出器83
の走査線駆動部34及びマルチプレクサ38を制御する
読み出し制御部873とを備えている。
み出し領域のサイズ情報及び画素加算方法を記憶してお
り、この記憶された情報に基づいてモード選択スイッチ
88からのモード情報に対応する読み出し領域及び画素
加算方法を求め、この画素加算方法で読み出し領域内の
画素情報を読み出すようにライン駆動部34及びマルチ
プレクサ38を制御する。
明をする。
操作すると、X線絞り開閉制御部872は設定スイッチ
86からの信号に基づいてX線絞りを移動させる。オペ
レータによるX線絞りの設定が終了すると、X線絞り開
閉制御部872はX線絞り部82の位置からX線曝射領
域を求めて曝射領域設定部871に送る。
を操作して第1〜第3の中の一つのモードを選択する
と、選択されたモード情報が曝射領域設定部871及び
読み出し制御部873に送られる。第1のモードが選択
されたとき、曝射領域設定部871及び読み出し制御部
873は、読み出し領域をX線平面検出器83の撮像面
全体(4000画素×4000画素)に、画素加算方法
を4×4の領域毎に設定する。第2のモードが選択され
たとき、曝射領域設定部871及び読み出し制御部87
3は、読み出し領域をX線平面検出器83の撮像面の1
/4(2000画素×2000画素)に、画素加算方法
を2×2の領域毎に設定する。第3のモードが選択され
たとき、曝射領域設定部871及び読み出し制御部87
3は、読み出し領域をX線平面検出器83の撮像面の1
/16(1000画素×1000画素)に、画素加算方
法を1×1の領域毎に設定する(画素加算は行わな
い。)。
報とモード情報が入力されると、これらの情報に基づい
て最適なX線曝射領域を求めてX線絞り開閉制御部87
2に送る。すなわち、曝射領域設定部871は、オペレ
ータにより設定されたX線曝射領域と、設定されたモー
ドの読み出し領域とが重複する領域を最適なX線曝射領
域として出力する。X線絞り開閉制御部872は、曝射
領域設定部871から送られてきた最適なX線曝射領域
にX線が曝射されるようにX線絞り部82を移動する。
により、X線平面検出器83の全領域の1/2の領域が
曝射領域として指定されたが、モード選択スイッチ88
の操作では、X線平面検出器83の1/4の領域である
第2のモードが指定された場合、開閉制御部872は、
この第2のモードに相当するX線平面検出器83の1/
4の領域にのみX線が曝射されるようにX線絞り部82
の開口幅を制御する。
おいて、曝射領域と読み出し領域とを比較した結果、読
み出し領域が曝射領域よりも広い場合(読み出し範囲よ
りも狭範囲にX線が曝射される場合)、開閉制御部54
はX線絞り設定スイッチ86の設定に基づいて制御され
た曝射領域を維持する。
し領域以上の範囲に余計なX線が曝射される不都合を防
止して被検体の被爆量の低減を図ることができる他、上
述の第5実施形態と同じ効果を得ることができる。
である。この変形例においては、2つのX線絞り部82
1、822を有している。X線絞り開閉制御部872は、
X線絞り設定スイッチ86の設定に基づいて、X線絞り
部821を制御し、モード選択スイッチ88の設定に基
づいて、X線絞り部822を制御する。これにより第6
実施形態と同様の効果を得ることができる。
面検出器83の読み出し領域の制御は、透視時のみなら
ず、撮影時にも用いるようにしてもよい。
断装置の説明をする。
装置は、各モードの読み出し領域をX線平面検出器83
の中央を基準として固定したものであったが、この第7
実施形態に係るX線診断装置は、X線平面検出器83の
任意の位置に読み出し領域を設定可能としたものであ
る。
線診断装置の構成図である。
前述の第6実施形態に係るX線診断装置に、オペレータ
がX線平面検出器83の任意の位置に読み出し領域を設
定するための読み出し領域設定スイッチ89を設けた構
成となっている。読み出し領域設定スイッチ89からの
信号はX線絞り開閉制御部872に入力されている。
いては、例えば図23に示すように、X線平面検出器8
3の全領域を複数の読み出し領域に分割すると共に、こ
の分割された各読み出し領域にそれぞれ領域番号が付さ
れている。図23に示す例においては、第2のモードの
場合を示しており、5つの領域を例として示
している。第3のモードの場合には、対応する大きさで
分割される。
領域番号を選択する複数のスイッチで形成されており、
オペレータは、第2,第3のモードの場合に所望の読み
出し位置に対応する領域番号を選択する。
いて説明したモード選択スイッチ88により指示された
モードにおいて、読み出し領域設定スイッチ89で選択
されたX線平面検出器83の読み出し領域から透視画像
を読み出し制御する。
り第2のモードが指示された場合は、読み出し領域設定
スイッチ89で選択された位置の読み出し領域から2画
素×2画素の計4画素を1画素として透視画像を読み出
すようにX線平面検出器83を読み出し制御する。ま
た、モード選択スイッチ88により第3のモードが指示
された場合は、読み出し領域設定スイッチ89で選択さ
れた位置の読み出し領域の透視画像をそのまま読み出す
ようにX線平面検出器83を読み出し制御する。
等を動かすことなく、所望の位置の透視画像を得ること
ができる他、前述の第5,第6の実施の形態と同じ効果
を得ることができる。
断装置の説明をする。
装置は、各画素のサイズ(縦×横の大きさ)がそれぞれ
同じサイズのX線平面検出器83を用いるものであった
が、この第8実施形態に係るX線診断装置は、異なるサ
イズの画素を混在させたX線平面検出器を用いるように
したものである。
けられているX線平面検出器83は、図24に示すよう
に全領域が4000画素×4000画素の大きさを有し
ているが、その全領域の中央に相当する2000画素×
2000画素の領域(図24中斜線で示す。また、以
下、この領域を「高解像領域」という。)が、当該高解
像度領域以外の領域(以下、この領域を「低解像領域」
という。)を構成する画素の1/4のサイズを有する画
素で構成されている。すなわち、X線平面検出器83の
製造する際に、異なるサイズの画素が混在するように設
計され製造されている。
は、このX線平面検出器83全体の領域の画像を読み出
す第1のモードと、2000画素×2000画素の領域
の画像のみを読み出す第2のモードとが設けられてい
る。
定されると、低解像度領域の画素はそのまま読み出し制
御し、高解像度領域の画素は、図18(b)を用いて説
明したように2画素×2画素の計4画素を1画素として
読み出し制御する。これにより、第1のモードでは、X
線平面検出器83の全体の領域の透視画像を得ることが
できる。
御部87は、高解像度領域の画素のみを1画素ずつその
まま読み出し制御する。前述のように、高解像度領域の
画素は、高解像度領域以外の画素サイズの1/4のサイ
ズを有している。このため、この第2のモードでは、視
野が高解像度領域に狭まるが、第1のモードの4倍の解
像度で目的の部位を観察することができる。
置は、X線平面検出器自体を予め粗い画素と細かい画素
の領域に分けて形成しているため、前述の第5〜第7実
施形態に係るX線診断装置の設けられているX線平面検
出器83の画素数よりも少ない画素数でX線平面検出器
を形成することができ、X線平面検出器製造時の歩留り
向上に貢献することができる。
ような読み出し制御を透視時のみならず撮影時にも行う
ようにしてもよい。
線CT装置等のように被検体にX線を曝射してそのX線
像を得る装置であれば何にでも適用可能である。
数は4000画素×4000画素で、その後段の画像処
理部84の処理能力は1000画素×1000画素であ
る等のように説明の都合上、具体的な数値を掲げて説明
したが、これはあくまでも一例であり、この他、本発明
に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば設計等に応
じて種々の変更が可能であることは勿論である。
定されているX線平面検出器を用いたX線診断装置にお
いて、後段の画像処理部の処理能力に合わせて、大視野
の撮像と高空間分解能撮影との両方の撮像を行うことが
でき、これにより、後段の画像処理部にかかる負担を軽
減することができる。従って、当該装置を安価に構成す
ることができる。
断装置について説明する。
に示すような主に心血管造影検査に用いられるバイプレ
ーン検査装置に適用することができる。
プレーン検査装置は、床に取り付けられる床置型のX線
診断装置であるフロンタル保持装置301と、天井等に
取り付けられる据置型のX線診断装置であるラテラル保
持装置302とを有している。
Cアーム303の両端部に相対向するように設けられた
X線発生部304及びX線検出部であるX線平面検出器
305と、このX線平面検出器305をX線発生部30
4側及び反X線発生部304側に移動制御する移動機構
306とを有している。
アーム310の両端部に相対向するように設けられたX
線発生部307及びX線検出部であるX線平面検出器3
08と、このX線平面検出器308をX線発生部307
側及び反X線発生部307側に移動制御する移動機構3
09とを有している。
X線平面検出器7と同様に図2(a)に示す構成となっ
ている。
検査装置全体の制御を行う制御部311と、操作者が所
望の動作を指定する際に操作する操作部312と、造影
剤の流れに追従させて移動させる各X線平面検出器30
5,308の読出領域のサイズがプリセットされた読出
領域プリセットメモリ313とを有している。
5,308の読出領域を手動で移動制御するためのフロ
ンタル用ジョイスティック317(F用のジョイスティ
ック)及びラテラル用ジョイスティック318が設けら
れた視野移動操作ツール314と、読出領域の移動制御
の操作モードを設定するための操作モード設定キー31
5と、各X線平面検出器305,308の読出領域をプ
リセットするための読出領域設定キー316とが設けら
れている。
施形態のバイプレーン検査装置の動作説明をする。
て心血管造影検査を行うとすると、操作者は、まず、図
示しない寝台上の被検者に対して、当該検査の典型的な
ポジショニングであるフロンタル保持措置301のCア
ームをRAO30°に設定すると共に、ラテラル保持装
置302のΩアームをLAO60°に設定する。
設定キー316を操作して、造影剤の流れに追従させる
各X線平面検出器305,308の読出領域サイズを設
定する。
16を操作してこの読出領域サイズの設定を指定する
と、制御部311は、モニタ装置上に領域指定のための
円形或いは矩形等のクローズドラインを表示制御する。
操作者が、例えばマウスや十字キー等を上下左右に操作
すると、制御部311は、このクローズドラインをマウ
ス等の操作に応じて上下左右等に移動表示する。また、
例えば、操作者がマウスや十字キー等をクローズドライ
ン上に当てて上下左右に操作すると、クローズドライン
の大きさが変化する。そして、操作者は、このモニタ表
示されるクローズドラインが所望の位置において所望の
サイズとなったところで、決定キーをオン操作する。制
御部311は、決定キーがオン操作されると、その直前
に設定されている読出領域のサイズの取り込みを行う。
は収縮して操作者の所望のサイズとすることができる。
後に説明するが、制御部311は、このように設定され
た読出領域のサイズに基づいて、各X線平面検出器30
5,308の読み出し制御を行う。
このようにその都度所望のサイズの読出領域が設定でき
る他、使用頻度の高い読出領域のサイズをプリセットで
きるようになっている。
全9インチの視野を有していたとすると、読出領域設定
キー316としては、4インチ或いは6インチ等の読出
領域サイズを指定するための読出領域選択キーが設けら
れる。操作者は、この読出領域選択キーの中から使用頻
度の高い読出領域サイズに対応する読出領域選択キーを
選択してオン操作する。これにより、制御部311は、
オン操作された読出領域選択キーに対応する読出領域サ
イズを読出領域プリセットメモリ313に記憶し、後に
説明する各X線平面検出器305,308の読出制御の
際には、このプリセットされた読出領域サイズで該読出
制御を行う。
定が終了すると、次に操作者は、操作モード設定キー3
15を操作して、この読出領域を移動制御するモードの
選択を行う。
可能な操作モードとしては、第1〜第3のモードの計3
つのモードが設けられている。第1のモードは、視野移
動操作ツール314の各ジョイスティック317,31
8を独立に操作して各X線平面検出器305,308の
各読出領域をそれぞれ独立に移動制御するモード、第2
のモードは、フロンタル用ジョイスティック317のみ
の操作で各X線平面検出器305,308の各読出領域
をそれぞれ連動させて移動制御するモード、第3のモー
ドは、F用のジョイスティック317のみの操作でX線
平面検出器305の読出領域を該ジョイスティック31
7の操作方向に移動制御すると共に、X線平面検出器3
08の読出領域はジョイスティック317の操作方向と
直交する方向に移動制御するモードとなっている。
315により所望のモードを設定すると、図示しない透
視指定キーをオン操作して透視の開始を指定する。制御
部311は、この透視指定キーのオン操作を検出する
と、被検者に対して少量のX線を曝射するように、各保
持装置301,302のX線発生部304,307を制
御する。
出器305,308は、このX線の曝射により形成され
たX線像の取り込みを行う。
08は、図3に示す光反射層48で、被検体を透過した
X線以外の可視光を反射する。これにより、X線のみが
光反射層48を介して蛍光体49に入射される。蛍光体
49は、入射されたX線を可視光に変換し、この可視光
を、透明保護膜50,第2のポリイミド樹脂層63及び
透明電極60を介して可視光に感度のあるフォトダイオ
ードに入射する。
応じた電荷を形成し、これを前述の蓄積用コンデンサに
供給する。
設定キー316或いは読出領域プリセットメモリ313
に予め記憶制御された読出領域サイズとなるように各X
線平面検出器305,308の走査線駆動部34及びマ
ルチプレクサ38を制御する。
08の各蓄積用コンデンサに蓄積された電荷が、信号線
36−1,36−2・・・36−nを介して各ライン毎
に画素単位で画像信号として読み出され、マルチプレク
サ38により選択され出力端子39を介してモニタ装置
に供給される。
比例したものであるため、図26に示すように各X線平
面検出器305,308で取り込まれたX線像を、各保
持装置301,302に対応する各モニタ装置355,
356に表示することができる。
56に表示される心血管を流れる造影剤の流れ具合を確
認しながらその造影剤の流れに追従するように、各ジョ
イスティック317,318をそれぞれ操作する。
7,318の操作による操作モードは、操作モード設定
キー315により第1〜第3のモードの中から設定され
るようになっているが、制御部311は、第1のモード
が選択された場合には、各ジョイスティック317,3
18のそれぞれの操作に応じて各X線平面検出器30
5,308の各読出領域をそれぞれ独立に移動制御し、
第2のモードが選択された場合には、フロンタル用ジョ
イスティック317のみの操作で各X線平面検出器30
5,308の各読出領域をそれぞれ連動させて移動制御
し、第3のモードが選択された場合は、F用のジョイス
ティック317のみの操作でX線平面検出器305の読
出領域を該ジョイスティック317の操作方向に移動制
御すると共に、X線平面検出器308の読出領域はジョ
イスティック317の操作方向と直交する方向に移動制
御する。
域の移動制御と共に、この移動制御される読出領域に対
応してX線が曝射されるように、各X線発生部304,
307に設けられているX線絞りを制御する。
移動方向及び移動量に相関がある場合には、操作者は、
第3のモードを選択する。
されると、F用のジョイスティック17の操作方向に対
応してX線平面検出器305の読出領域を移動制御する
と共に、このジョイスティック317の操作方向と直交
する方向にX線平面検出器308の読出領域を移動制御
する。また、制御部311は、移動制御する各X線平面
検出器305,308の読出領域にのみX線が曝射され
るように各X線発生部304,307に設けられている
X線絞りを制御する。
7のみを操作するだけで、各X線平面検出器305,3
08の読出領域を移動制御することができ、図27に示
すように造影剤の流れに追従した各保持装置301,3
02の画像を得ることができる。また、読出領域以外の
不要な箇所にX線が曝射される不都合を防止することが
でき、被検者の不要な被爆低減を図ることができる。
出領域を移動制御するためにフロンタル用及びラテラル
用の各ジョイスティック317,318が設けられてい
るのであるが、この各ジョイスティック317,318
を操作して移動制御する読出領域の頭尾方向の移動量
を、各保持装置301,302共同じ量としないと、モ
ニタ装置上での各画像(関心領域)にずれを生ずる。
は、頭尾方向の移動量が共通化されており、制御部31
1は、各ジョイスティック317,318のうち一方の
ジョイスティックが操作されると、この操作に対応する
頭尾方向の移動量と同じ移動量となるように他方のジョ
イスティックに対応する読出領域を移動制御する。
318の操作による読出領域の頭尾方向の移動量のずれ
により、モニタ表示される各画像(関心領域)にずれを
生ずる不都合を防止することができる。
305,308から読み出された各画像は、一般に、表
示画面に向かってその右側に関心領域の左側が、表示画
面に向かってその左側に関心領域の右側が表示される。
このため、各ジョイスティック317,318を右に倒
したとき、関心領域の右側がモニタの中央に移動するよ
うに表示すると、すなわち操作方向と逆の方向の関心領
域がモニタの中央に移動するように表示すると、違和感
を生ずる。
出器305,308の読出領域を移動制御する際に、ジ
ョイスティック317,318の操作方向にモニタ上で
関心領域が移動するように読出制御を行う。
18の操作方向に対応した画像をモニタ表示することが
できる。
実施形態のバイプレーン検査装置は、各ジョイスティッ
ク317,318の操作に応じて各X線平面検出器30
5,308の読出領域を移動制御して造影剤の流れに追
従して撮像を行う。
台テーブルを操作することなく、各ジョイスティック3
17,318の操作のみで心血管造影検査を行うことが
できる。従って、心血管造影検査等のバイプレーン検査
でも、一人の操作者で造影剤の流れに追従した操作を十
分可能とすることができ、最良のX線画像を確実に失敗
なく得ることができる。
ことで被検体の透視撮影位置を変えるようにしているた
め、透視撮影位置を変更する際のCアーム303,Ωア
ーム310及び被検者を載せる天板の移動を少なくする
ことができる。そして、透視撮影位置を変更する際のC
アーム303,Ωアーム310及び被検者を載せる天板
の移動を少なくすることができることから、アーム及び
天板移動時の衝突等の事故を少なくすることができる。
ーン検査装置の説明をする。
置は、操作者が、モニタ表示される各X線平面検出器3
05,308の画像を見ながら各ジョイスティック31
7,318を操作して読出領域の移動制御をするもので
あったが、この第10実施形態のバイプレーン検査装置
は、予め定められた軌道で読出領域を移動制御すること
で、移動操作の完全省略化を図ったものである。
装置301,302のポジショニングは決まっており、
造影剤の流れ方もそれ程個人差があるわけではない。こ
のため、当該第10実施形態のバイプレーン検査装置
は、図28に示すように検査内容別に読出領域の移動パ
ターンを記憶した移動パターンメモリ357を設けた構
成となっている。
内容を設定する検査内容設定部356を設けると共に、
被検者に造影剤を注入するインジェクタ355からの造
影剤の注入情報(インジェクション情報)を制御部31
1が取り込む構成となっている。
態のバイプレーン検査装置と同様であるため、図28
中、同じ動作を示す箇所には同じ符号を付し、重複説明
を避けることとする。
検査装置は、操作者が、検査内容設定部356を用いて
検査内容の指定を行う。検査内容設定部356には、例
えば各検査に対応してこれらを指定するための複数の選
択キーが設けられており、操作者はこの中から所望の選
択キーをオン操作する。
出すると、そのオン操作された選択キーに対応する、読
出領域の移動パターンプログラムを移動パターンメモリ
357から読み出す。この制御部311には、造影剤の
注入状況を示すインジェクション情報が、インジェクタ
355から供給されている。
応じて造影剤の流れ具合を検出し、移動パターンプログ
ラムに基づいて、各X線平面検出器305,308の各
読出領域を移動制御する。
して検査内容を選択するだけで、自動的に造影剤の流れ
に追従して各読出領域を移動制御することができ、上述
の第9実施形態のバイプレーン検査装置と同様の効果を
得ることができる。
検査で行われているボーラスチェーシングと類似の技術
を用いるようにしてもよい。
ーン検査装置の説明をする。
装置は、設定された検査内容に応じて予めプログラミン
グされた軌道に沿って各読出領域を移動制御するもので
あったが、この第11実施形態のバイプレーン検査装置
は、各X線平面検出器305,308からの画像情報を
リアルタイムで取り込み、この画像の画素値の変化に応
じて読出領域を移動制御するようにしたものである。
ーン検査装置は、図29に示すように各X線平面検出器
305,308からの各画像情報の画素値の変化を検出
し、この検出出力を制御部311に供給する読出領域画
素値検出部360を設けた構成となっている。
態のバイプレーン検査装置と同様であるため、図29
中、同じ動作を示す箇所には同じ符号を付し、重複説明
を避けることとする。
検査装置は、制御部311が各X線平面検出器305,
308の全画像領域を例えば上下左右の4つの分割領域
に等分割し、各分割領域の画像を例えば所定時間毎にそ
れぞれ読出制御して読出領域画素値検出部360に供給
する。
時間毎に供給される各分割領域の画像毎に画素値を積算
し、その画素値が所定レベル以上(或いは所定レベル以
下)となったときに、その分割領域に位置する血管に造
影剤が流れ込んだものと判断し、その分割領域に読み出
し領域を移動制御する。
と、その分割領域の画像の画素値は、徐々に白レベルが
多くなる。このため、画素値の積算を行うと、血管に造
影剤が流れ込みはじめた画像の画素値の合計は、徐々に
低い値となっていく。このため、制御部311は、その
画素値の低い領域に追従するように読出領域を移動制御
する。
造影剤に流れに追従するように読出領域を移動制御する
ことができ、上述の第9実施形態のバイプレーン検査装
置と同様の効果を得ることができる。
X線平面検出器305,308の全領域を4分割するこ
ととしたが、これは、9分割或いは16分割等のように
所望の分割数としてもよい。分割数を多くすることによ
り、血管の走行方向の追尾精度は向上する。また、血管
走行方向が限定されている場合には2分割でもよい。
常のまま表示してもよいし、また、拡大して表示しても
よい。拡大表示する際には、予め必要な解像度を得られ
るように各X線平面検出器305,308の画素密度を
形成しておくことが望ましい。
プレーン検査装置に適用した例について説明したが、こ
の他、例えば本発明をシングルプレーンの検査装置に適
用する等のように、本発明に係る技術的思想を逸脱しな
い範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であ
ることは勿論である。
ば、操作の簡略化を図ることができる。このため、例え
ば心血管造影検査等のバイプレーン検査でも、一人の操
作者で造影剤の流れに追従した操作を十分可能とするこ
とができ、最良のX線画像を確実に失敗なく得ることが
できる。
診断装置について説明する。
装置の全体構成図であり、図32は、その要部拡大部分
断面図であり、図33および図34は、本実施形態に係
るX線診断装置の動作を説明するフローチャートであ
る。
断装置401は、弧状アーム403とCアーム405と
からなる保持手段としての支持器407と、Cアーム4
05の上端部に設けられた接続部409と、接続部40
9により回転可能に軸支されたX線撮像手段としてのX
線平面検出器411と、Cアーム405の下端部に設け
られたX線発生手段としてのX線管球413と、寝台4
15と、支持器407を天井から懸架する懸架台417
と、回転角制御部419と、図示されないX線管球用電
源装置およびモニタ装置とを含んで構成されている。
に変換して蓄積する複数の画素をマトリックス状に配置
した撮像手段であって、入射するX線量に応じた各画素
の画像信号を出力し、この画像信号は直接にまたは適当
な画像処理が施されてモニタ装置に表示される。X線平
面検出器は直接変換型でもよいし、間接変換型でもよ
い。
は、天井を縦横自在に走行可能な懸架台417に水平面
内に回動可能に軸支されている。弧状アーム403の下
端部には、滑動可能かつ回動可能にCアーム405の中
央部が接続されている。Cアーム405の上端部には、
接続部409を介して回転可能にX線平面検出器411
が設けられ、Cアーム405の下端部にはX線平面検出
器411と対向するようにX線源であるX線管球413
が設けられている。
の上端部の懸架台417に対する回転角φAを検出し、
このφAによる回転を打ち消すようにCアーム405と
X線平面検出器411との接続部409の回転角φBを
制御するものである。
大図であり、図31の構成要素と同じ構成要素には同じ
符号が付与されている。
とX線平面検出器411とを回転可能に接続するもので
あって、互いに回転可能な上下に2分割された上部円筒
421、下部円筒423を備えている。
ム405の上端部に固着され、またその内部には、ステ
ッピングモータ425、回転軸部材427、ロータリエ
ンコーダ429が設けられている。
りに回転可能に軸支され、その下端には、X線平面検出
器411が設けられている。下部円筒423の上端部の
内周部には、リングギア431が形成されている。ステ
ッピングモータ425の軸には、リングギア431と嵌
合するAピニオン433が設けられ、ステッピングモー
タ425の正逆の回転により、下部円筒423がX線平
面検出器411とともに正逆に回転可能となっている。
ンコーダ429に接続されたBピニオン435が嵌合
し、リングギア431の回転角、すなわちCアーム40
5に対するX線平面検出器411の回転角φBを検出可
能となっている。
411とモニタ装置または画像処理装置とを接続する信
号線及びX線平面検出器411の給電線は、例えば回転
軸部材427の内部または周囲に設けられたスパイラル
コードまたはスリップリングを介して接続されている。
作を図31,図32を用いて説明する。
時は、図31に示す支持器407の軸Aが回転すること
により、支持器407が被検者の周りに回転し、X線−
検出器系を被検者の任意の方向から挿入可能となる。こ
れにより、術者は自由な方向から被検者にアクセス可能
である。
に対応して、支持器407とX線平面検出器411との
間にある接続部409が回転するが、この回転角を制御
する回転制御部419は、支持器407の軸Aに予め設
けられた図示されない回転角検出手段からの信号を読み
取って、X線平面検出器411が被検者または寝台に対
し常に予め設定された方向を向くように接続部409の
回転角を計算し、これを動かす。
任意の角度(φA)回転しても、X線平面検出器411
は接続部409の回転機構により支持器407に対して
反対方向に同じ回転角度φBだけ回転されるので、双方
の回転が互いに打ち消し合い、X線平面検出器411は
常に被検者に対し同じ位置で同じ方向を向くこととな
る。このため支持器が回転しても被検者からは、X線平
面検出器が固定して見えるので、被検者に不安感を与え
ることがない。
しX線平面検出器が固定されていることから、支持器が
軸Aに対し移動しても、モニタ画面上のX線画像が回転
すること無く、検査に良好な画像が得られることにな
る。
を参照して説明する。
数であり、例えば、基準回転位置に対して時計回りの回
転角を+、反時計回りの回転角を−とする。また実質的
に回転角に差がないと判定される制御誤差未満の回転角
を収束判定値εとする。
テップS211)。次いでφAに対応する軸Bの回転目
標値θBを算出する(ステップS213)。次いで軸B
の回転角φBを検出し(ステップS215)、回転目標
値θBと回転角φBとを比較する(ステップS21
7)。この比較の結果、|θB−φB|<ε(収束判定
値)ならば、目標に到達したとして、動作を終了する。
φB|≧ε、かつφB<θBならば、φBが大きくなる
方向へ軸Bを回転させ(ステップS219)、ステップ
S217へ戻る。
φB|≧ε、かつφB>θBならば、φBが小さくなる
方向へ軸Bを回転させ(ステップS221)、ステップ
S217へ戻る。
形例を示すフローチャートである。
判定される(ステップS231)。連動モードとは、軸
Aの回転を打ち消すように回転制御部419の制御によ
り軸Bを制御するモードである。
テップS233)、軸Bの回転角φBが検出される(ス
テップS235)。次いで、両回転角が比較され(ステ
ップS237)、この結果が(φA+φB)<0、かつ
|φA+φB|>ε(収束判定値)ならば、φBが大き
くなる方向に軸Bを回転駆動し(ステップS239)、
ステップS231に戻る。
+φB)>0、かつ|φA+φB|>ε(収束判定値)
ならば、φBが小さくなる方向に軸Bを回転駆動し(ス
テップS241)、ステップS231に戻る。
+φB|≦ε(収束判定値)ならば、軸Bの回転駆動を
停止し(ステップS243)、ステップS231に戻
る。
ードにおいては、軸Aの回転を打ち消すように軸Bが回
転し、寝台および被検者からみれば、Cアームの挿入方
向によらず、常にX線平面検出器は同じ方向を向くこと
となり、被検者にとって安心感を与えるとともに、モニ
タに表示されるX画像の回転もなくなる。
る。
31のX線平面検出器411の回りに円形のカバー44
1を設けることである。このカバーは、X線透過性のよ
い材質、例えば、炭素繊維強化プラスチック(CFR
P)で製作され、X線平面検出器全体を覆うものであ
る。
体となって回転するものでもよいし、X線平面検出器と
は独自に回転するものでもよく、またCアーム上端部に
固定されたものでもよい。
一定以上の力が加えられたときに、X線平面検出器41
1が自由に回転するように変更するものである。
軸とAピニオン433との間にバネが介在し、通常の負
荷の範囲では、このバネの変形量は所定値に達せず、ス
テッピングモータ425の軸からAピニオン433へ駆
動力が伝達されるが、一定以上の負荷が掛かると、この
バネの変形量が所定値に達し、ステッピングモータ42
5の軸が空転し、Aピニオン433へ駆動力が伝達され
なくなるものである。この場合にも、Bピニオン435
は、リングギア431の回転角をロータリエンコーダ4
29に伝えることができるので、過負荷の原因となった
力が除去された後は、軸Bの回転角を所望の値へと制御
することができる。
を用いたX線診断装置において、X線源とX線平面検出
器とを保持するアームを被検者のどの方向から挿入した
場合でも、被検者に不安感を与えず、且つモニタ画面上
に表示される画像の向きを常に一定に保つことができる
という効果がある。
とX線検出器との相対位置設定、および被検体の位置設
定が不要となり、手間をかけずに、容易にX線画像を得
ることができるという効果がある。
人手を削減し、速やかにX線画像を入手できるという効
果がある。
されているX線平面検出器を用いたX線診断装置におい
て、後段の画像処理部の処理能力に合わせて、大視野の
撮像と高空間分解能撮影との両方の撮像を行うことがで
き、これにより、後段の画像処理部にかかる負担を軽減
することができる。従って、当該装置を安価に構成する
ことができる。
ることができる。このため、例えば心血管造影検査等の
バイプレーン検査でも、一人の操作者で造影剤の流れに
追従した操作を十分可能とすることができ、最良のX線
画像を確実に失敗なく得ることができる。
用いたX線診断装置において、X線源とX線平面検出器
とを保持するアームを被検者のどの方向から挿入した場
合でも、被検者に不安感を与えず、且つモニタ画面上に
表示される画像の向きを常に一定に保つことができると
いう効果がある。
ク図である。
である。
である。
ートである。
びモニタ上の表示を説明する図である。
を参照して後続のX線照射の画素データ読み出しを高速
化する例を説明するフローチャートである。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
がマージン範囲にあるか否かの判定例を示す図である。
射領域のジオメトリを説明する図である。
トである。
ブロック図である。
3のモードで読み出し制御を行うX線平面検出器の読み
出し領域を示す図である。
第1〜第3のモードの読み出し制御を説明するための図
である。
ブロック図である。
ブロック図である。
ための図である。
設けられているX線平面検出器を示す図である。
態のバイプレーン検査装置のブロック図である。
より撮像された透視画像がそれぞれ表示されるモニタ装
置を示す図である。
及びフロンタル保持装置の各透視視野が造影剤の流れに
追従して表示される様子を示す図である。
形態のバイプレーン検査装置のブロック図である。
形態のバイプレーン検査装置のブロック図である。
いて、透視画像の画素値に応じて透視視野を移動制御す
ることで、透視視野を造影剤の流れに自動的に追従させ
る動作を説明するための図である。
の全体構成図である。
大部分断面図である。
説明するフローチャートである。
説明するフローチャートである。
である。
を用いた従来のX線診断装置のブロック図である。
である。
方向の例を示す平面図である。
持装置及びフロンタル保持装置のバイプレーン操作を説
明するための図である。
画像を示す図である。
Claims (36)
- 【請求項1】 X線を照射するためのX線源と、 前記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器
と、 前記平面検出器で検出された任意の領域の画素データを
収集して処理する収集処理手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項2】 前記収集処理手段は、少なくとも前記X
線源の絞りの開度と、前記X線源と前記平面検出器との
距離とに基づいて決定されるX線照射領域に対応する画
素データを収集することを特徴とする請求項1に記載の
X線診断装置。 - 【請求項3】 前記X線照射領域を術者に提示する提示
手段を更に備えることを特徴とする請求項2に記載のX
線診断装置。 - 【請求項4】 前記X線源の絞りの開度と、前記X線源
と前記平面検出器との距離とに基づいて決定されるX線
照射領域が、前記平面検出器からはみ出す場合には、そ
の旨を通知する通知手段を更に備えることを特徴とする
請求項2に記載のX線診断装置。 - 【請求項5】 前記収集処理手段は、前記X線照射領域
に対応する画素データを収集する際に、前記平面検出器
の前記X線照射領域以外の領域に対応する画素データを
一括して捨てることを特徴とする請求項2に記載のX線
診断装置。 - 【請求項6】 前記収集処理手段は、前記X線照射領域
以外の領域に対応する画素データに係る電荷を、前記平
面検出器に備わる信号線に開放することを特徴とする請
求項5に記載のX線診断装置。 - 【請求項7】 前記収集処理手段は、前記X線照射領域
以外の領域に対応する画素データに係る電荷を、前記平
面検出器に備わる電源線に開放することを特徴とする請
求項5に記載のX線診断装置。 - 【請求項8】 前記X線照射領域に対応する画素データ
のうち、被検体領域に対応する画素データを判別して抽
出する被検体領域判別手段を更に備えることを特徴とす
る請求項2に記載のX線診断装置。 - 【請求項9】 前記X線照射領域に対応する画素データ
又は前記被検体領域に対応する画素データに基づく画像
を表示する表示手段と、 前記X線照射領域に対応する画素データ又は前記被検体
領域に対応する画素データに基づく画像を前記表示手段
の画面サイズに応じて拡大/縮小する表示制御手段と、 を更に備えることを特徴とする請求項8に記載のX線診
断装置。 - 【請求項10】 前記X線源の絞りの開度と、前記X線
源と前記平面検出器との距離の少なくとも一方を調整す
る調整手段を更に備えることを特徴とする請求項2に記
載のX線診断装置。 - 【請求項11】 前記収集処理手段は、前記X線照射領
域に対応する画素データを収集する際に、前記X線照射
領域の大きさと自己の処理解像度に応じて、隣接する画
素データを纏めて収集することを特徴とする請求項2に
記載のX線診断装置。 - 【請求項12】 X線を照射するためのX線源と、 前記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器
と、 前記平面検出器の画素データに基づいて、X線照射領域
を検出する照射領域検出手段と、 前記X線照射領域のうち、被検体領域を検出する被検体
領域検出手段と、 表示手段と、 全画素表示モード、照射領域表示モード、又は被検体領
域表示モードを設定するための設定手段と、 前記全画素表示モードが設定された場合に全画素データ
に基づく画像を前記表示手段に表示し、前記照射領域表
示モードが設定された場合に前記X線照射領域に対応す
る画素データに基づく画像を前記表示手段に表示し、前
記被検体領域表示モードが設定された場合に前記被検体
領域に対応する画素データに基づく画像を前記表示手段
に表示するように制御する表示制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項13】 前記表示制御手段は、前記平面検出器
に対する表示すべき領域の大きさに応じて、前記平面検
出器から隣接する画素データの値を1つの値に纏めて収
集することを特徴とする請求項12に記載のX線診断装
置。 - 【請求項14】 前記表示制御手段は、照射領域検出手
段がX線照射領域を検出しなかった場合には、検出でき
なかった旨を前記表示手段に表示することを特徴とする
請求項12に記載のX線診断装置。 - 【請求項15】 X線を被検体に照射するX線源と、前
記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器と、
を有するX線診断装置の制御方法において、 前記X線源により第1のX線照射を行い、 前記平面検出器から画素データを読み出し、 読み出された画素データに基づいて、前記平面検出器上
でX線が照射された領域を検出し、 その検出結果に基づいて前記平面検出器から画素データ
を収集すべき領域を選択し、 その画像データを収集すべき領域の情報を記憶し、 前記X線源により第2のX線照射を行い、 記憶された領域の情報に基づき、前記平面検出器から画
素データを読み出す、 ことを特徴とするX線診断装置の制御方法。 - 【請求項16】 X線を被検体に照射するX線源と、前
記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器と、
を有するX線診断装置の制御方法において、 前記X線源により第1のX線照射を行い、 前記平面検出器から画素データを読み出し、 読み出された画素データに基づいて、前記平面検出器上
の被検体が存在する領域を検出し、 その検出結果に基づいて前記平面検出器から画素データ
を収集すべき領域を選択し、 その画像データを収集すべき領域の情報を記憶し、 前記X線源により第2のX線照射を行い、 記憶された領域の情報に基づき、前記平面検出器から画
素データを読み出す、 ことを特徴とするX線診断装置の制御方法。 - 【請求項17】 X線を照射するためのX線源と、 X線の照射領域を限定するX線絞りと、 前記X線絞りの開度を設定する開度設定手段と、 前記X線源から前記X線絞りを介して照射されたX線を
検出する平面検出器と、 前記平面検出器により検出された画素データを入力して
処理する画像処理手段と、 前記開度設定手段により決定される前記平面検出器に対
する照射領域の大きさと前記画像処理手段の処理解像度
とに応じて、前記平面検出器の隣接する画素データの値
を1つの値に纏めて前記画像処理手段に入力されるよう
に前記平面検出器を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項18】 前記制御手段は、前記照射領域の大き
さに対応する前記平面検出器の画素の解像度が、前記画
像処理手段の処理解像度よりも高い場合には、隣接する
画素データの値を1つの値に纏めて前記画像処理手段に
入力されるように前記平面検出器を制御し、前記照射領
域の大きさに対応する前記平面検出器の画素の解像度
が、前記画像処理手段の処理解像度よりも低い場合に
は、前記画像処理手段の処理解像度に対応する画素デー
タをそのまま前記画像処理手段に入力されるように前記
平面検出器を制御することを特徴とする請求項17に記
載のX線診断装置。 - 【請求項19】 前記制御手段は、前記画像処理手段に
入力される画素データ以外の画素データを一括して捨て
るように前記平面検出器を制御することを特徴とする請
求項17に記載のX線診断装置。 - 【請求項20】 前記平面検出器は、 マトリクス状に配列され、入射されるX線の量に応じて
電荷を生じさせる複数のX線−電荷変換手段と、 前記複数のX線−電荷変換手段により生じた電荷をそれ
ぞれ蓄積する複数の蓄積手段と、 前記複数の蓄積手段のそれぞれに電気的に接続された複
数のスイッチング素子と、 前記複数のスイッチング素子を行単位で制御する走査線
駆動手段と、 前記複数のスイッチング素子の出力側に列毎に接続され
た複数の信号線と、 前記信号線の信号を選択的に読み出す選択読み出し手段
と、 を備え、 前記制御手段は、隣接する複数行のスイッチング素子が
同時にオンとなるように前記走査線駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項17に記載のX線診断装置。 - 【請求項21】 前記制御手段は、複数列の信号線が同
時に読み出し状態となるように前記選択読み出し手段を
制御することを特徴とする請求項20に記載のX線診断
装置。 - 【請求項22】 前記平面検出器に対するX線の照射位
置を設定する照射位置設定手段を更に備えることを特徴
とする請求項17に記載のX線診断装置。 - 【請求項23】 X線を照射するためのX線源と、 X線の照射領域を限定するX線絞りと、 前記X線絞りの開度を設定する開度設定手段と、 前記X線源から前記X線絞りを介して照射されたX線を
検出する平面検出器と、 画素データを読み出す前記平面検出器の領域の大きさを
設定する領域設定手段と、 前記平面検出器により検出された画素データを入力して
処理する画像処理手段と、 前記開度設定手段により決定される前記平面検出器に対
する照射領域の大きさと、前記画像処理手段の処理解像
度と、前記領域設定手段により設定される領域の大きさ
と、に応じて、前記平面検出器の隣接する画素データの
値を1つの値に纏めて前記画像処理手段に入力されるよ
うに前記平面検出器を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項24】 X線を照射するためのX線源と、 X線の照射領域を限定する第1及び第2のX線絞りと、 前記第1のX線絞りの開度を設定する開度設定手段と、 前記X線源から前記第1及び第2のX線絞りを介して照
射されたX線を検出する平面検出器と、 画素データを読み出す前記平面検出器の領域の大きさを
設定し、設定された領域の大きさに基づいて前記第2の
X線絞りの開度を設定する領域設定手段と、 前記平面検出器により検出された画素データを入力して
処理する画像処理手段と、 前記開度設定手段及び前記領域設定手段により決定され
る前記平面検出器に対する照射領域の大きさと前記画像
処理手段の処理解像度とに応じて、前記平面検出器の隣
接する画素データの値を1つの値に纏めて前記画像処理
手段に入力されるように前記平面検出器を制御する制御
手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項25】 X線を照射するためのX線源と、 X線の照射領域を限定するX線絞りと、 前記X線絞りの開度を設定する開度設定手段と、 前記X線源から前記X線絞りを介して照射されたX線を
検出するものであって、中央に高解像度の検出素子、周
辺に低解像度の検出素子を有する平面検出器と、 前記平面検出器により検出された画素データを入力して
処理する画像処理手段と、 前記開度設定手段により決定される前記平面検出器に対
する照射領域の大きさが前記低解像度の検出素子の領域
の大きさよりも小さい場合には、前記高解像度の検出素
子により検出された画素データをそのまま前記画像処理
手段に入力されるように前記平面検出器を制御し、前記
開度設定手段により決定される前記平面検出器に対する
照射領域の大きさが前記低解像度の検出素子の領域の大
きさよりも大きい場合には、前記低解像度の検出素子に
より検出された画素データと前記前記高解像度の検出素
子により検出された画素データを隣接するデータごとに
纏めて前記画像処理手段に入力されるように前記平面検
出器を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項26】 X線を照射するためのX線源と、 前記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器
と、 画素データを読み出す前記平面検出器の領域をリアルタ
イムで移動操作するための操作手段と、 前記操作手段による移動操作に応じた領域の画素データ
を前記平面検出器から読み出すように制御する制御手段
と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項27】 フロンタル用のX線源及びラテラル用
のX線源と、 フロンタル用の平面検出器及びラテラル用の平面検出器
と、 フロンタル用の操作手段及びラテラル用の操作手段と、 を備え、 前記制御手段は、前記フロンタル用の操作手段による移
動操作に応じた領域の画素データを前記フロンタル用の
平面検出器から読み出し、前記ラテラル用の操作手段に
よる移動操作に応じた領域の画素データを前記ラテラル
用の平面検出器から読み出すように制御することを特徴
とする請求項26に記載のX線診断装置。 - 【請求項28】 前記制御手段は、前記フロンタル用の
操作手段及び前記ラテラル用の操作手段のいずれか一方
が操作された場合、操作された操作手段による移動操作
に応じた領域の画素データを対応する平面検出器から読
み出すと共に、他方の操作手段は操作された操作手段に
連動して移動すると判断して、対応する平面検出器から
画素データを読み出すように制御することを特徴とする
請求項27に記載のX線診断装置。 - 【請求項29】 前記制御手段は、前記フロンタル用の
操作手段及び前記ラテラル用の操作手段のいずれか一方
が操作された場合、他方の操作手段は操作された操作手
段に対して直交方向に連動して移動すると判断すること
を特徴とする請求項28に記載のX線診断装置。 - 【請求項30】 画素データを読み出す平面検出器の領
域の大きさを設定する読み出しサイズ設定手段を更に備
えることを特徴とする請求項26に記載のX線診断装
置。 - 【請求項31】 X線の照射領域を限定するX線絞りを
更に備え、 前記制御手段は、前記読み出しサイズ設定手段により設
定された領域の大きさに応じて前記X線絞りの開度を制
御し、操作手段による読み出し領域の移動操作に応じ
て、X線が照射される領域が移動するように前記X線絞
りを制御することを特徴とする請求項30に記載のX線
診断装置。 - 【請求項32】 X線を照射するためのX線源と、 前記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器
と、 画素データを読み出す前記平面検出器の領域の移動パタ
ーンを予め記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された移動パターンに基づいて、画
素データを前記平面検出器から読み出すように制御する
制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項33】 X線を照射するためのX線源と、 前記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器
と、 前記平面検出器の領域を複数の領域に分割し、それぞれ
の領域の画素データの値の変化を検出することにより、
画素データを読み出すべき移動する領域を判定する読み
出し範囲決定手段と、 前記読み出し範囲決定手段による決定結果基づいて、画
素データを前記平面検出器から読み出すように制御する
制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項34】 X線を照射するためのX線源と、 前記X線源から照射されたX線を検出する平面検出器
と、 被検体に対して回転可能であり、前記平面検出器と前記
X線源とを対向させて保持すると共に、前記平面検出器
を回転可能に保持する保持手段と、 前記保持手段の被検体に対する回転角度を検出し、前記
被検体に対する前記平面検出器の角度が常に一定になる
ように、前記保持手段に対する前記平面検出器の角度を
制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項35】 前記平面検出器に装着されて保護する
保護カバーを更に備えることを特徴とする請求項34に
記載のX線診断装置。 - 【請求項36】 前記平面検出器は、所定以上の外力が
加えられたとき、前記保持手段に対して自由に回転する
ことを特徴とする請求項34に記載のX線診断装置。
Priority Applications (1)
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JP11022677A JPH11318877A (ja) | 1998-01-29 | 1999-01-29 | X線平面検出器を用いたx線診断装置及びx線診断装置の制御方法 |
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JP6013398 | 1998-03-11 | ||
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JP10-17501 | 1998-03-11 | ||
JP11022677A JPH11318877A (ja) | 1998-01-29 | 1999-01-29 | X線平面検出器を用いたx線診断装置及びx線診断装置の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11318877A true JPH11318877A (ja) | 1999-11-24 |
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ID=27281858
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JP11022677A Pending JPH11318877A (ja) | 1998-01-29 | 1999-01-29 | X線平面検出器を用いたx線診断装置及びx線診断装置の制御方法 |
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