专利名称:放射线摄影装置和放射线摄影方法 在X射线断层摄影装置中,作为使部位信息与系统相关的技术,在日本特开平3-224545号公报中公开了使X射线管装置与胶片连动地移动从而在被摄体的规定的断面进行断层摄影的X射线断层摄影装置。该X射线断层摄影装置的特征在于具有距离测定装置和控制装置;该距离测定装置设于X射线管装置近旁,测定到被摄体表面的距离;该控制装置根据测定的距离求出被摄体厚度,根据该被摄体厚度和设定的摄影对象部位自动地确定摄影条件。这里所说的摄影条件为X射线的曝光条件。另外,在日本特开平10-295680号公报中公开了X射线断层摄影的许多变形例。在断层摄影装置中,公开了不一定非要移动地以固定状态设置检测器、仅使真空管移动的装置,或不使检测器和真空管移动、仅使被摄体移动的装置等。通过使被摄体移动,不需要进行难以控制的检测器与真空管的同步移动,可避免同步控制导致的断层像的画质变差,同时,不需要用于同步控制的复杂的控制机构和控制电路,可降低装置的制造成本。另外,在由日本特开2000-237177号公报公开的X射线立体图像摄影方法和装置中,也示出了X射线检测器14固定、仅X射线管移动的装置。在该移动方式的场合,由于X射线管不需要绕被摄体的周围回转,所以,患者恰似接收胸部单纯X射线摄影时那样,以站立姿势即可进行X射线立体图像摄影。为此,不需要如过去的X射线CT装置那样确保X射线管移动的空间和使患者躺着送到装置内部的机构等,可大幅度减少装置的设置面积。另一方面,在专利第03149268号公报中公开了用于形成牙科用断面图像的各种各样的类型的摄影装置。例如,类型A为不使支承体相对平面断层面移动、使X射线发生器和X射线检测面两者分别移动的类型,类型B为使支承体相对平面断层面平行地直线移动并至少使X射线发生器和X射线检测面中的任一方移动的类型。该类型B可为如类型C那样不使X射线发生器相对支承体移动、仅使X射线检测面移动的方式或如类型D那样仅使X射线发生器相对支承体移动、不使X射线检测面移动的方式。如以上说明的那样,在现有的断层摄影装置中,公开了用于对断层进行摄影的X射线真空管、检测器、被摄体的有效的运动,但并不是根据被摄影的部位使X射线真空管、检测器、被摄体移动的内容。由断层摄影装置摄影的摄影对象部位有多种,其摄影尺寸也有多种,所以,不考虑该摄影对象部位的尺寸地使检测器移动必须使装置的可动部分超出需要地增大以在宽范围确保工作范围。另外,当移动量大时,可动部分的定位需要较长时间,摄影的效率的浪费增多。另外,当在宽范围确保摄影范围的场合,本来的摄影部分以外的部分也受到X射线照射,从减少对人体的影响的观点考虑不理想。
本发明的目的在于提供解决上述现有技术例的问题的先进的放射线摄影技术。
即,本发明的由来自可移动的放射线发生源的放射线进行对象物的放射线摄影的放射线摄影装置的特征在于具有检测装置、支承装置、及控制装置;该检测装置用于检测上述对象物的放射线图像;该支承装置用于支承上述对象物;该控制装置根据上述放射线发生源的位置和上述对象物的摄影对象部位的信息可由上述检测装置检测该摄影对象部位的投影图像地控制上述检测装置和上述支承装置中的至少1个的移动。
或者,本发明的放射线摄影方法使用放射线摄影装置,该放射线摄影装置具有检测对象物的放射线图像的检测装置和支承上述对象物的支承装置,由来自可移动的放射线发生源的放射线进行对象物的放射线摄影;其特征在于包括根据上述放射线发生源的位置和上述对象物的摄影对象部位的信息可由上述检测装置检测该摄影对象部位的投影图像地生成上述检测装置和上述支承装置中的至少1方的位置的信息的生成工序和根据在上述生成工序中生成的位置信息控制上述检测装置和上述支承装置中的至少1方的移动的控制工序。
图1为示出放射线图像摄影装置的构成的示意构成图。
图2为示出放射线图像摄影装置的摄影控制装置170的具体构成的框图。
图3为示出部位信息表230存放的数据的构成例的图。
图4为示出X射线真空管410、摄影台架140、检测器150分别移动地对齐位置的状态的示意图。
图5A、B为在放射线图像摄影装置中说明摄影对象(被摄体)的摄影的图,图5A为被摄体较小的场合的摄影,图5B为被摄体较大的场合的摄影。
图6为用于说明对图5B中的X射线发生装置(射线真空管)和检测器连动地进行移动控制的场合的检测位置的计算的图。
图7为用于说明放射线图像摄影装置的控制流程的流程图。
图8为用于说明放射线图像摄影装置的控制流程的流程图。
下面参照
本发明的实施形式。
(第1实施形式)图1为示出放射线摄影装置的构成的示意构成图。
符号100为放射线摄影装置本体,符号105为放射线发生装置操作部,符号110为放射线发生装置,符号130为照射放射线的被摄体,符号140为支承被摄体130的摄影台架,符号150为由照射的X射线检测被摄体信息的检测器,符号170为摄影控制装置,符号180为显示摄影信息的摄影显示部,符号190为从放射线信息系统(RIS)输入的RIS信息。
RIS信息为从设立于医院内的放射线信息系统通过网络传送的信息,在该信息中包含用于摄影装置的确定和摄影对象部位、摄影条件、被摄体的确定的识别ID等信息。这些信息通过网络转送到接收RIS信息的摄影控制装置170。
摄影者可利用放射线发生装置操作部105和摄影显示部180进行摄影信息的设定。此时,放射线发生装置操作部105和摄影显示部180例如具有未在图中示出的触摸板、键盘等输入部,可选择和输入摄影对象部位等信息。
放射线摄影装置可根据通过上述RIS接收的摄影要求信息(RIS信息190)自动地设定与摄影对象部位相关的信息。另外,摄影对象部位也可由摄影者通过放射线发生装置操作部105和摄影显示部180设定。
摄影控制装置170根据与设定的摄影对象部位相关的信息驱动放射线(X射线)发生装置110、检测器150、摄影台架140定位到规定的位置。定位结束后,当放射线摄影装置成为可摄影状态时,在摄影控制装置170的控制下将X射线照射到被摄体130。
检测器150检测透过被摄体130的放射线的信息。检测器150例如可为在吸收透过的放射线的能量形成放射线图像(潜像)后由显影处理使放射线图像可视化的方式,也可为使用闪烁器将透过对象物的放射线变换成可视光、由图中未示出的光电变换部检测该可视光作为电信号的方式。在本实施形式中,使用后者。
由检测器150检测出的信息由摄影控制装置170进行图像处理。例如,可由上述光电变换部对作为电信号检测出的电信号进行A/D变换,作为图像信号进行处理。
另外,摄影控制装置170由检测器150检测,保存处理后的图像数据,可作为RIS信息190等发送到网络上的设备。
图2为示出放射线摄影装置的摄影控制装置170的具体构成的框图,图7为用于说明放射线摄影装置的控制流程的流程图。当从放射线信息系统210通过网络接收摄影要求(RIS信息190)时(S701),摄影部位输入部220抽出包含于RIS信息190的“摄影对象部位”、“摄影条件”。摄影部位输入部220根据该信息从部位信息表230获得与摄影对象部位的尺寸相关的信息(S702)。
与摄影对象部位的尺寸相关的信息作为被摄体的“厚度”和“宽度”的数据存放于部位信息表230。图3为示出部位信息表230存放的数据的构成例的图,至少具有摄影对象部位的厚度、摄影对象部位的宽度的信息。如根据从RIS信息190抽出的摄影要求信息指定摄影对象部位,则可确定与该部位相关的“厚度”和“宽度”。
与设定于图3所示部位信息表230的厚度和宽度相关的信息示出通常的大人的数值,但作为数据的种类,除大人外,也可还具有儿童的表、与患者的年龄信息等相应的表等多种(230a~c),根据摄影要求信息的内容切换。
摄影部位输入部220将根据摄影对象对象部位获得的摄影尺寸的信息输入到运动控制部250。运动控制部250根据该信息计算出可相对放射线发生装置110与摄影台架140的相对位置关系检测放射线图像的区域(S703)。
根据被摄体的尺寸的不同,可能存在不能通过X射线发生装置(X射线真空管)与检测器的相对位置关系充分检测出被摄体的摄影信息的场合,所以,运动控制部250实施在使X射线真空管410、摄影台架140、检测器150中的任一个或其组合移动的同时对载置于摄影台架140上的被摄体130进行摄影的控制(图4)。
图4为示出X射线真空管410、摄影台架140、检测器150分别移动而对齐位置的状态的示意图,各部分可朝由座标系定义的并进方向、回转方向移动而定位。
根据在图7的步骤S703中示出的计算结果,在检测器150覆盖可检测区域的场合(S704-是),处理前进到步骤S707,开始摄影(S707),在检测器150未覆盖可检测区域内的场合(S704-否),根据由步骤S702的处理决定的摄影对象部位的尺寸判断是否存在检测器150等的移动的必要性。例如,根据X射线真空管410的单独移动或X射线真空管410与检测器150的连动及摄影台架140的移动等,判断适当的移动状态,使检测器150等移动规定量(S704)。由检测器150确保可检测的区域,开始摄影。
图5A、B为在本发明的放射线摄影装置中说明摄影对象(被摄体)的摄影的图,图5A示出被摄体较小的场合的摄影,图5B示出被摄体较大的场合的摄影的例子。
在图5A中,从X射线真空管的位置R1照射的X射线可在检测器150上的位置L11~L12检测。另外,从X射线真空管的位置R2照射的X射线可在检测器上的位置L21~L22检测。同样,从X射线真空管的位置R3照射的X射线可在检测器上的位置L31~L32检测,在小被摄体的场合,仅由X射线真空管的移动即可覆盖被摄体的放射线图像的整个移动区域,在该场合,不需要使检测器150移动。
另一方面,在被摄体大的场合(图5B),仅由X射线真空管的移动不能确保所需足够的检测区域,所以,需要使X射线真空管和检测器150移动,扩大检测范围。
即,从X射线真空管的位置R1将X射线照射到被摄体的信息在检测器150上的位置L11~L12检测出。该场合的检测器的位置为X轴方向的c。
另外,从X射线真空管的位置R2照射X射线的信息在检测器上的L21~L22检测。在该场合,如保持将检测器的位置固定于X轴方向的c的位置的状态,则不能检测与L21~L11的位置相当的检测信息,所以,使检测器150的位置移动到b。在图5B中,为了易于理解检测器的移动,重叠地示出了检测器的位置a~c的动作,但实际在同一面内移动。
另外,从X射线真空管的位置R3照射的X射线由检测器150上的位置L31~L32检测。在该场合,如处在固定于上述检测器150的位置b的状态下,则由于不能检测与L31~L21对应的检测信息,所以,使检测器150移动到a的位置。
被摄体的尺寸可根据从RIS信息抽出的摄影对象部位的信息从部位信息表获得,所以,根据该摄影尺寸对检测器150进行移动控制,确保包括摄影对象部位的整体的照射X射线的检测范围。当使检测器150移动时,连续地使检测器运动,也可确保规定的检测范围,但也可如图5B所示那样,例如使检测器150分阶段地朝a、b、c的位置移动,确保摄影范围。
图5B为了简化说明,说明了X射线真空管与检测器的相对的位置关系,但运动控制部250也可使载置了被摄体130的摄影台架140移动或与检测器150组合地移动以确保检测范围地控制。
下面根据图6说明运动控制部250对放射线发生装置110、摄影台架140、检测器150的移动控制。图6为说明对图5B的X射线发生装置(X射线真空管)410与检测器150连动地进行移动控制的场合的检测位置的计算的图。
在图6中,被摄体130由圆形示出,在其内部设定矩形区域(被称为“关心再构成区域”)。X射线真空管410在X射线运动轨道510上移动,从R1的位置对被摄体照射X射线。
将从X射线真空管照射到关心再构成区域中央部(点O)的X射线与大体垂直的方向所成的角度设为断层角θ,将以该角度θ为中心覆盖关心再构成区域的X射线的照射角度设为(θ1),检测器的检测位置分别按以下的(1)~(3)式提供(以X射线运动轨道上的点O为基准该计算与图7的步骤S703对应)L11=-(L1+L2)×tan(θ+θ1)+a1 …(1)L12=a1-(L1+L2)×tan(θ-θ1) …(2)L12=-L2×tanθ …(3)
如确定被摄体的摄影对象部位的尺寸,确定断层角θ,则可求出检测器150的位置,所以,判断检测器150是否覆盖由上述(1)~(3)计算出的检测所需的区域(与图7的步骤S704对应)。在检测器不进入到由L11~L12求出的检测所需的区域的场合(S704-否),按脱离该区域的量使检测器150移动,确保检测器150可检测被摄体130的区域(与图7的步骤S705对应)。在该场合,检测器150的移动可如图5B所示那样分阶段决定进给量,按a、b、c移动(该处理在图8中说明),也可连续地输送规定量。在检测器150移动的途中,如不照射X射线,则通过协调地使真空管410和检测器150移动,从而可获得移动导致的摄影离焦小的数据。
摄影控制装置170还具有模式输入部240,模式输入部240根据输入信息设定是否连动地使X射线真空管和检测器移动,或是否使载置了被摄体的摄影台架移动,或是否使其相互移动。这些模式可根据摄影要求信息(RIS信息190)自动地设定,另外,也可由摄影者通过放射线发生装置操作部105或摄影显示部180设定。
图2的模式输入部240也可根据与摄影对象部位相关的信息自动地决定上述移动模式。即,对于胸部那样的摄影宽度大的部位,在使摄影台架移动的场合,移动范围变大,所以,装置的可动空间变大,这是不利的,但在膝那样摄影宽度小的部位,即使移动摄影台架,移动范围也小,所以,有时可能比移动X射线真空管的场合更容易摄影。
运动控制部250根据由模式输入部240设定的模式信息和摄影尺寸计算可检测的范围,将与设定的控制模式相应的运动控制信息输出到检测器移动部260、X射线真空管移动部270、摄影台架移动部280。检测器移动部260、X射线真空管移动部270、摄影台架移动部280根据由运动控制部250计算出的运动控制信息将检测器150、X射线真空管410、摄影台架140分别移动到放射线图像的检测所需的位置。
如以上说明的那样,按照本实施形式的放射线摄影装置,可根据摄影对象部位的信息决定摄影对象区域,根据该决定使检测器等移动,对被摄体进行摄影。
另外,由于可根据摄影对象部位的信息设定必要的摄影范围,所以,可将装置的可动部分小型化,在短时间内结束可动部的定位。另外,由于可根据摄影对象部位的信息设定必要的摄影范围,所以,可将对被摄体的X射线照射限定到摄影所需的范围。
(第2实施形式)在图7的处理中,根据摄影对象部位的尺寸的信息计算检测范围(图6、图7的步骤S703),控制检测器150的移动,但不限于为分别计算检测范围、连续地求出移动量的方法,也可预先设定与摄影对象部位对应的移动量,分阶段地设定移动量地控制检测器的移动(图8)。
图8为用于说明第2实施形式的放射线摄影装置的控制流程的流程图。对与图7的流程图重复的处理,采用相同的步骤编号。
首先,在图8的步骤S801中,根据由前面的步骤S702的处理决定的摄影对象部的尺寸判断检测器150等的移动的必要性的有无。例如,根据X射线真空管410单独移动或X射线真空管410与检测器150的连动及摄影台架140的移动等判断适当的移动状态。
在不需要移动的场合(S801-否),处理前进到步骤S706,开始摄影。
另一方面,在需要检测器等的移动的场合(S801-是),处理前进到步骤S802,决定与摄影对象部位的尺寸相应的移动量(S802)。
也可预先将与摄影对象部位的尺寸相应的移动量设定到摄影控制装置170,例如,摄影宽度大的部位的“胸部”的摄影使检测器的位置移动到图5B所示的a的位置(S803a),摄影宽度小的部位的“膝”的摄影使检测器的位置移动到图5B所示c的位置(S803c)等,相应于被摄体的摄影对象部位尺寸选择设定移动量(S803a~S803c)。
在步骤S802,将摄影对象部位的尺寸与移动量的关系分成3个条件,判断由步骤S702的处理决定的摄影对象部位的尺寸属于以下条件(A)~(C)的哪一个范围。
条件(A)摄影基准值(大)≤摄影对象部位的尺寸…(4)
条件(B)摄影基准值(小)≤摄影对象部位的尺寸<摄影基准值(大) …(5)条件(C)摄影对象部位的尺寸<摄影基准值(小) …(6)在(4)~(6)式中,摄影基准值(大)、(小)为预先设定于摄影控制装置170的图中未示出的ROM等存储器的基准值。在这里,为了便于说明,将尺寸分成3类,但也可进行更细化的条件判断。
相应于根据步骤S802的判断的结果选择的条件,使检测器150、X射线真空管410、摄影台架140中的任一个或其组合移动(S803a~S803c)。检测器150等的移动由运动控制部250控制,但在此时,相应于(4)~(6)式的条件控制移动量。
在定位到规定的位置以后,开始摄影(S706)。按照本实施形式,不分别计算检测范围,通过相应于摄影对象部位的信息选择设定预先确定的移动量,可在短时间进行检测器等的移动。
如以上说明的那样,按照本实施形式的放射线摄影装置,相应于摄影对象部位的信息决定摄影对象区域,根据该决定,选择检测器等的移动形式对被摄体进行摄影。
或者,由于可相应于摄影对象部位的信息设定检测器等的移动形式,所以,可将装置的可动部分小型化,在短时间内完成可动部的定位。
或者,可相应于摄影对象部位的尺寸设定必要的摄影范围,所以,可将对被摄体的X射线照射限定到摄影所需要的范围。
(其它实施形式)本发明的目的当然也可这样实现,即,将存储用于实现实施形式1、2中的任一个装置或用于实施系统的功能的软件的程序码的存储媒体供给到装置或系统,该装置或系统的计算机(CPU或MPU等)读出存储于存储媒体中的程序码。
在该场合,从存储媒体读出的程序码自身实现实施形式1、2中的任一个功能,存储该程序码的存储媒体和该程序码构成本发明。
作为用于供给程序码的存储媒体,可使用ROM、软(商标)盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储器插件板等。
另外,本实施形式不仅包含通过执行计算机读出的程序码而实现实施形式1、2中的任一个功能的场合,而且包含根据该程序码的指示利用在计算机上运行的OS等进行实际处理的一部分或全部、由该处理实现实施形式1、2中的任一个功能的场合。
另外,本发明的实施形式当然也包含这样的场合,即,从存储媒体读出的程序码在写入到插入计算机的功能扩充板或连接于计算机的功能扩充装置具有的存储器后,根据该程序码的指示,该功能扩充板或功能扩充装置具有的CPU等进行实际的处理的一部分或全部,由该处理实现实施形式1、2中的任一个的功能。
在将本发明适用于这样的程序或存储该程序的存储媒体的场合,该程序由例如与上述图7或图8所示流程图对应的程序码构成。
如以上说明的那样按照本发明,可提供用于解决上述现有技术例的问题的先进的放射线摄影技术。
一种放射线摄影装置,由来自可移动的放射线发生源的放射线进行对象物的放射线摄影,其中,具有检测装置、支承装置、及控制装置;该检测装置用于检测对象物的放射线图像;该支承装置用于支承对象物;该控制装置根据放射线发生源的位置和对象物的摄影对象部位的信息可由检测装置检测该摄影对象部位的投影图像地控制检测装置和支承装置中的至少1个的移动。
放射线摄影装置和放射线摄影方法
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