(57)【要約】【課題】  アームの移動に適したパルスレートに可変することにより、透視撮影時の位置合わせを容易に行うことができる。【解決手段】  Ｃ型アームやアーム支持体の移動を検出した場合には、Ｘ線管３から照射するＸ線のパルスレートを高めるので、Ｃ型アーム等の移動を行っている際に透視撮影された画像のブレが抑制できる。したがって、画像表示モニタ３３に表示される透視画像を見ながら撮影者が位置合わせを容易に行うことができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と撮像手段とを対向支持したアームを備え、被検体とアームの位置関係を調整して透視撮影を行う外科用Ｘ線ＴＶ装置において、前記アームの移動を検出する検出手段と、前記検出手段が移動を検出した場合には、前記Ｘ線管からＸ線を照射するパルスレートを高める可変手段と、を備えていることを特徴とする外科用Ｘ線ＴＶ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の外科用Ｘ線ＴＶ装置において、前記検出手段は、前記アームの電磁ロックが解除されたことを検出することを特徴とする外科用Ｘ線ＴＶ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の外科用Ｘ線ＴＶ装置において、前記可変手段は、前記撮像手段からのビデオ信号に含まれる垂直同期信号を分離する同期信号分離回路と、前記同期信号分離回路から取り出された垂直同期信号を分周してパルスレートを生成する分周器と、前記検出手段が移動を検出した場合には、現在のパルスレートよりも高いパルスレートを選択して出力するパルスレート選択部と、を備えていることを特徴とする外科用Ｘ線ＴＶ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線管と、イメージインテンシファイアやフラットパネルディスプレイなどの撮像手段とを対向支持したアームを備え、関心部位が透視撮影可能なように被検体とアームの位置関係を調整することができる外科用Ｘ線ＴＶ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、例えば、イメージインテンシファイアとＴＶカメラを組み合わせた撮影部と、Ｘ線管とをＣ型アームに対向支持したものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この装置では、ＴＶカメラの垂直同期信号を分周して得られるパルスレートでＸ線管に高圧印加信号を与えて、Ｘ線照射と撮影とを同期しつつ透視画像をＴＶカメラから出力する。このときのパルスレートは、被検体の被曝を低減するために、例えば、１Ｈｚ（透視画像の表示は１ｆｐｓとなる）などの低いものとしている。
【特許文献１】特開２００１−２８３２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、異なる関心部位を撮影するには当然のことながらＣ型アームを移動させるが、低パルスレートであるので、透視画像がＣ型アームの移動に追従せず画質が極端に低下する関係上、関心部位への位置合わせが極めて困難であるという問題がある。また、パルスレートを可変することはできるが、Ｃ型アームを移動させるたびにパルスレートを高めるのは非常に煩雑であるという問題がある。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、アームの移動に適したパルスレートに可変することにより、透視撮影時の位置合わせを容易に行うことができる外科用Ｘ線ＴＶ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、Ｘ線管と撮像手段とを対向支持したアームを備え、被検体とアームの位置関係を調整して透視撮影を行う外科用Ｘ線ＴＶ装置において、前記アームの移動を検出する検出手段と、前記検出手段が移動を検出した場合には、前記Ｘ線管からＸ線を照射するパルスレートを高める可変手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、アームの移動を検出手段で検出した場合には、Ｘ線を照射するパルスレートを高めるので、移動によって透視撮影された画像のブレが抑制できる。したがって、透視画像を見ながらの位置合わせを容易に行うことができる。
【０００８】
また、検出手段は、前記アームの電磁ロックが解除されたことを検出することが好ましい（請求項２）。
【０００９】
アームは電磁石を利用した電磁ロックによって電磁的に移動が固定されているので、その解除を検出することでアームの移動が行われるか否かを検出することができる。したがって、これをトリガにしてパルスレートを変更することで、アームの移動に連動して自動的にパルスレートを好適なものに切り替えることができる。
【００１０】
また、可変手段は、前記撮像手段からのビデオ信号に含まれる垂直同期信号を分離する同期信号分離回路と、前記同期信号分離回路から取り出された垂直同期信号を分周してパルスレートを生成する分周器と、前記検出手段が移動を検出した場合には、現在のパルスレートよりも高いパルスレートを選択して出力するパルスレート選択部と、を備えていることが好ましい（請求項３）。
【００１１】
同期信号分離回路で垂直同期信号を取り出し、それを分周器で分周して異なるパルスレートを生成する。そして、検出手段が移動を検出した場合には、そのパルスレートのうち、高いものをパルスレート選択部で選択して出力することにより、Ｘ線管から高いパルスレートでＸ線が曝射される。したがって、撮像手段にはブレが抑制された透視画像が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る外科用Ｘ線ＴＶ装置によれば、アームの移動を検出手段で検出した場合には、Ｘ線を照射するパルスレートを高めるので、移動によって透視撮影された画像のブレが抑制できる。したがって、透視画像を見ながら撮影者が位置合わせを容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る外科用Ｘ線ＴＶ装置の概略構成を示す外観図であり、図２は要部を示すブロック図である。また、図３は、ビデオ信号、垂直同期信号、分周出力との関係を示すグラフである。
【００１４】
この装置の移動可能に構成された装置本体１は、被検体にＸ線を照射するＸ線管３と、被検体Ｍを透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器としてのイメージインテンシファイア５（撮像手段）とを被検体Ｍを挟んで対向する状態でＣ型アーム７の両端に取り付けて構成されたＸ線撮像機構９を備えている。
【００１５】
Ｃ型アーム７は、装置本体１に対して鉛直方向に昇降可能に、かつ水平方向に進退可能に構成されている。さらに、アーム支持体１１は、鉛直方向の軸心周りに回転可能に取り付けられている。Ｃ型アーム７は、水平方向の軸心周りで回転可能であって、アーム支持体１１に対して円弧状に移動可能に取り付けられている。
【００１６】
透視撮影の際には、Ｃ型アーム７を上述した各方向へ移動させて位置調整し、撮影方向や撮影位置あるいは撮影範囲（撮影倍率）などを調節する。
【００１７】
アーム支持体１１の基部１２側の下部には、ベース部１３が設けられている。その内部には制御部１５が備えられている。この制御部１５は、Ｘ線管３に高電圧を供給する高電圧装置を制御したり、後述するようにＸ線を照射するタイミングを指示するパルスレートを調節したりする。また、制御部１５は、イメージインテンシファイア５に取り付けられたＴＶカメラ１７の制御と、イメージインテンシファイア５に対するＴＶカメラ１７の回転角度なども調節する。
【００１８】
上述した各方向の選択及びその移動量や、ＴＶカメラ１７の回転などに関する設定は、ベース部１３の上面に設けられている操作パネル１９で撮影者によって行われる。その操作及び操作量は、制御部１５に入力される。また、Ｃ型アーム７及びアーム支持体１１の移動は、電磁ロック２１によって規制（設定）または解除されるが、その操作も操作パネル１９から撮影者によって指示される。
【００１９】
制御部１５は、ＴＶカメラ１７からのビデオ信号が入力され、ビデオ信号をそのまま出力するとともに、ビデオ信号から垂直同期信号を分離して出力する同期信号分離回路２３と、垂直同期信号を分周して、複数種類の分周出力（パルスレート）を得るための分周器２５と、電磁ロック２１が解除されたことを検知して、複数種類のパルスレートから現在のパルスレートよりも高い一つを選択して切り替えるためのパルスレート選択部２７（検出手段）とを備えている。
【００２０】
上記の動作は、図３に示すグラフのように表される。
つまり、ビデオ信号ＳＧ１が垂直同期信号ＳＧ２に分離され、そのクロックを各種に分周して分周出力ＳＧ３（パルスレート）を生成する。分周出力ＳＧ３は、例えば、１分周から６０分周である。ＴＶカメラ１７の出力が５２５本のＮＴＳＣビデオ信号である場合には、そのフィールド周波数が６０Ｈｚであるので、垂直同期信号は６０Ｈｚとなる。したがって、１分周で６０Ｈｚ、２分周で３０Ｈｚ、３分周で２０Ｈｚ、……、６０分周で１Ｈｚとなる。パルスレート選択部２７は、例えば、透視撮影時点において現在選択しているパルスレートが１Ｈｚである場合には、電磁ロック２１が解除された時点で、それよりも高パルスレートである３０Ｈｚに切り替えるように動作する。
【００２１】
装置本体１の近傍には、図示しないケーブルにより装置本体１に接続され、移動可能に構成されている台車２９が配置されている。この台車２９は、処理ユニット３１と、画像表示モニタ３３と、キーボード３５と、マウス３７などを備えている。
【００２２】
処理ユニット３１は、ＴＶカメラ１７からのビデオ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器３９（図中にはＡＤＣと表記）と、デジタル化されたビデオ信号である画像データを、次の画像データが与えられるまでの間保持するフレームバッファ４１を備えている。フレームバッファ４１の画像データは、画像表示モニタ３３に対して出力される。これにより、例えば、画像表示モニタ３３には、図示しないメニュー表示等とともに、透視撮影された画像が逐次表示される。上述したようにパルスレート選択部２７が動作するので、画像表示モニタ３３には、例えば、透視撮影時には１ｆｐｓで画像が表示されているが、電磁ロック２１が解除されると３０ｆｐｓで画像が表示されることになる。
【００２３】
次に、図４を参照して、上記のように構成された外科用Ｘ線ＴＶ装置の動作について説明する。
【００２４】
ステップＳ１
所定の関心部位への移動が終わり、電磁ロック２１によりＣ型アーム７及びアーム支持体１１が固定されているものとする。この状態では、パルスレート選択部２７が例えば１Ｈｚのパルスレートを選択しているものとする。これにより、画像表示モニタ３３に１ｆｐｓで画像が表示される透視撮影が行われ、被検体Ｍへの被曝が低減される。
【００２５】
ステップＳ２
電磁ロック２１が解除されたか否かに応じて処理を分岐する。
すなわち、解除されるか撮影が解除されるまではステップＳ１を繰り返し、低パルスレートによる透視撮影が繰り返される。一方、電磁ロック２１が解除されると、ステップＳ３に移行する。
【００２６】
ステップＳ３，Ｓ４
パルスレート選択部２７は、現在のパルスレートよりも高いパルスレートに切り替える。例えば、現在は１Ｈｚのパルスレートを選択しているので、これより高い、例えば３０Ｈｚのパルスレートに切り替える。これにより、画像表示モニタ３３には３０ｆｐｓで画像が表示される透視撮影が行われ、Ｃ型アーム７やアーム支持体１１の移動が行われても透視画像の品質が低下しない。したがって、撮影者が位置合わせを容易に行うことができる。
【００２７】
ステップＳ５，Ｓ６
電磁ロック２１が設定されたか否かによって処理を分岐する。
すなわち、透視画像を見ながら位置合わせを行い、その位置合わせが完了して電磁ロック２１が設定されるまでの間、この判断処理を繰り返す。そして、電磁ロック２１が設定された場合には、再びパルスレートを元の低いものに戻す。つまり、この例では、１Ｈｚという低いパルスレートに設定する。これにより被検体Ｍに対する被曝を低減することができる。
【００２８】
上述したように、Ｃ型アーム７やアーム支持体１１の移動を検出した場合には、Ｘ線を照射するパルスレートを高めるので、Ｃ型アーム７等の移動を行っても透視撮影された画像のブレが抑制できる。したがって、透視画像を見ながら撮影者が位置合わせを容易に行うことができる。また、電磁ロック２１の解除を検出し、これをトリガにしてパルスレートを切り替えるので、アームの移動に連動して自動的にパルスレートを好適なものに切り替えることができる。
【００２９】
なお、上記の構成では、電磁ロック２１が解除された時点でパルスレートを一律に高いものに切り替えている。しかし、図５に示す構成により、移動させる速度に応じてパルスレートを切り替えてもよい。なお、図５は、変形例の要部を示すブロック図である。
【００３０】
この構成では、加速度センサ５１を備えている。そして、この出力をパルスレート選択部２７に与える。パルスレート選択部２７は、電磁ロック２１が解除されたことに基づいて、パルスレートを現状のものより高いものに切り替えるが、その際に加速度センサ５１による加速度を考慮してパルスレートを切り替える。例えば、透視撮影時のパルスレートが１Ｈｚである場合、素早く動かしたときには（加速度が大）、３０Ｈｚのフレームレートとし、ゆっくり動かしたときには（加速度が小）、１０Ｈｚのフレームレートとするのである。
【００３１】
このような構成によると、パルスレートを高めることによる被曝を低減しながらも、移動による画像ブレを抑制して位置合わせを容易に行うことができる。
【００３２】
なお、上記のように二段階でパルスレートを切り替えるのではなく、三段階以上に細かくパルスレートを切り替えるようにしてもよい。
【００３３】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３４】
（１）上述した実施例では、撮像手段としてイメージインテンシファイア５を例に採って説明したが、これに代えて、例えば、多数のＸ線検出素子を縦横にアレイ配列して構成されたフラットパネル検出器（ＦＰＤ）等を採用してもよい。
【００３５】
（２）上記の構成では、Ｃ型アーム７を例に採って説明したが、例えば、Ｕ字型アームであってもよい。
【００３６】
（３）上述したパルスレートは一例であり、透視撮影時と移動時とで極端にパルスレートを切り替えたが、その選択は種々のものが可能である。例えば、透視撮影を５Hｚのパルスレートで行っている場合には、これを超える６〜１０Ｈｚなどの僅かに高いパルスレートに切り替えることによっても上記同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例に係る外科用Ｘ線ＴＶ装置の概略構成を示す外観図である。
【図２】要部を示すブロック図である。
【図３】ビデオ信号、垂直同期信号、分周出力との関係を示すグラフである。
【図４】動作説明に供するフローチャートである。
【図５】変形例の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｍ  …  被検体
１  …  装置本体
３  …  Ｘ線管
５  …  イメージインテンシファイア（撮像手段）
７  …  Ｃ型アーム
１１  …  アーム支持体
１７  …  ＴＶカメラ
２１  …  電磁ロック
２３  …  同期信号分離回路
２５  …  分周器
２７  …  パルスレート選択部（検出手段）
３９  …  ＡＤ変換器
４１  …  フレームバッファ
【図１】
2005176917.tif 000003
【図２】
2005176917.tif 000004
【図３】
2005176917.tif 000005
【図４】
2005176917.tif 000006
【図５】
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