(57)【要約】【課題】患者の線量負担の低減を可能にする。【解決手段】砕石器（１）の焦点部位（８）および砕石器（１）の装置部分を透過するＸ線により砕石器（１）の焦点部位（８）のＸ線像（Ｂ）を作成するＸ線像作成方法において、Ｘ線の線量率を制御するために、Ｘ線によって捕捉された画像フィールド（３２）のうち、砕石器（１）の装置部分によって陰になった陰領域（３０）の外側に位置する画像範囲（３６；４２）だけが評価される。【選択図】図２
2005021681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砕石器（１）の焦点部位（８）および砕石器（１）の装置部分を透過するＸ線により砕石器（１）の焦点部位（８）のＸ線像（Ｂ）を作成するＸ線像作成方法において、Ｘ線の線量率を制御するために、Ｘ線によって捕捉された画像フィールド（３２）のうち、砕石器（１）の装置部分によって陰になった陰領域（３０）の外側に位置する画像範囲（３６；４２）だけが評価されることを特徴とする砕石器の焦点部位のＸ線像作成方法。
【請求項２】
画像範囲（３６；４２）の積分された明度が評価され、線量率の制御に利用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
画像範囲（３６；４２）は、陰領域（３０）の外側に配置され、砕石器（１）の焦点（Ｆ）の直近周囲を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
画像フィールド（３２）のうちの陰領域（３０）がディジタル画像処理法により明るくされることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
Ｘ線および衝撃波は共通の中心軸線（２０ｂ，２４）を有し、Ｘ線通路には絞り（２６）が配置され、画像範囲（４２）はＸ線によって作成された絞り（２６）のＸ線像の中央に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
画像範囲（４２）は円形状であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
Ｘ線および衝撃波は互いに傾斜した中心軸線（２０ａ，２４）を有することを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項８】
画像範囲（３６）は、陰領域（３０）の外側に、互いに空間的に分離された少なくとも２つの部分範囲（３６ａ，３６ｂ）を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
部分範囲（３６ａ，３６ｂ）の画像特性は評価時に異なる重み付けをされることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
集束した衝撃波により生体（６）内の結石（１０）を破砕するための砕石器（１）と、砕石器（１）の焦点部位（８）および砕石器（１）の装置部分を透過するＸ線により砕石器（１）の焦点部位（８）のＸ線像（Ｂ）を作成するためのＸ線装置（１２ａ，１２ｂ）とを備えた請求項１乃至９記載の方法を実施するための装置において、Ｘ線装置（１２ａ，１２ｂ）は、Ｘ線によって捕捉された画像フィールド（３２）の画像範囲（３６；４２）を専ら評価することによってＸ線の線量率を制御するための制御装置（１８）を含むことを特徴とする砕石器の焦点部位のＸ線像作成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９の１つに記載の方法に基づく線量率の制御が遮断可能であることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
制御装置（１８）は線量率を制御するために画像範囲（３６；４２）の積分された明度の評価装置を含むことを特徴とする請求項１０又は１１記載の装置。
【請求項１３】
画像範囲（３６；４２）は、陰領域（３０）の外側に配置され、砕石器（１）の焦点（Ｆ）の直近周囲を含むことを特徴とする請求項１０乃至１２の１つに記載の装置。
【請求項１４】
画像フィールド（３２）のうちの陰領域（３０）はディジタル画像処理法により明るくされることを特徴とする請求項１０乃至１３の１つに記載の装置。
【請求項１５】
Ｘ線および衝撃波は共通な中心軸線（２０ｂ，２４）を有し、Ｘ線通路には絞り（２６）が配置され、画像範囲（４２）はＸ線によって作成された絞り（２６）のＸ線像の中央に配置されていることを特徴とする請求項１０乃至１４の１つに記載の装置。
【請求項１６】
画像範囲（４２）は円形状であることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
Ｘ線および衝撃波は互いに傾斜した中心軸線（２０ａ，４）を有することを特徴とする請求項１０乃至１４の１つに記載の装置。
【請求項１８】
画像範囲（３６）は互いに空間的に分離された少なくとも２つの部分範囲（３６ａ，３６ｂ）を含むことを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
部分範囲（３６ａ，３６ｂ）の画像特性は評価時に異なる重み付けをされていることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砕石器の焦点部のＸ線像作成方法およびその方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砕石法は、衝撃波発生器によって発生されて集束した超音波衝撃波により手術なしに生体内にある結石を破砕する治療法である。結石を取囲む組織の損傷を極力避けるために、一方では、砕石器の焦点を結石に正確に位置決めすることが必要である。他方では、必要な衝撃波パルスの個数を治療上必要な最小限に制限するために、結石の破砕の進行を可視化することも必要である。
【０００３】
砕石器の焦点部位の周囲のＸ線像を作成するために、Ｘ線装置から発生されたＸ線が砕石器の焦点部位を透過するようにＸ線装置を砕石器に連結することは知られている（例えば、特許文献１参照）。この公知の装置は、衝撃波発生器によって発生されて集束した超音波衝撃波の中心軸線に対してＸ線の中心軸線が傾斜して配置されかつ焦点部位がほぼこれらの中心軸線の交点にある所謂「オフライン」装置または「アウトライン」装置である。
【０００４】
代替としてまたは補足として、従来技術において、集束した衝撃波の中心軸線に画像再生のために発生されたＸ線の中心軸線を一致させる所謂「インライン」装置により焦点部位のＸ線像を作成することも知られている。
【０００５】
砕石法によるこのような治療中には、衝撃波の焦点の正確な位置決めのためにも、結石の進行する破砕の可視化のためにも、多数のＸ線像を撮影することが必要である。Ｘ線イメージインテンシファイアの使用およびそれにより可能な比較的低い線量率のＸ線源の使用にもかかわらず、依然として、患者の線量負担を更に低減することが望まれている。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９７４６９５６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここに本発明の課題は、患者の線量負担の低減を可能にする衝撃波発生器の焦点部位のＸ線像作成方法を提供することにある。更に、本発明の課題は、この方法に基づいて動作する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
方法に関する課題は、本発明によれば、砕石器の焦点部位および砕石器の装置部分を透過するＸ線により砕石器の焦点部位のＸ線像を作成するＸ線像作成方法において、Ｘ線の線量率を制御するために、Ｘ線によって捕捉された画像フィールドのうち、砕石器の装置部分によって陰になった陰領域の外側に位置する画像範囲だけが評価されることによって解決される。
【０００８】
本発明によれば、Ｘ線の線量率を制御するために、Ｘ線によって捕捉された画像フィールドのうち、砕石器の装置部分によって陰になった陰領域の外側に位置する画像範囲だけが評価されることから、画質およびそれにともなって放射線量をこの画像範囲に的確に最適化することが可能である。
【０００９】
本発明は、砕石器の焦点部位のＸ線像には陰になって診断上利用できない画像範囲が存在し、この画像範囲は回避できないという認識に基づいている。この画像範囲は、「アウトライン」装置の場合、衝撃波発生器のＸ線の一部によって透過されて部分的に撮像される結合蛇腹であり、この蛇腹はＸ線の減弱を生じさせる。「インライン」装置の場合、その画像範囲は、一方ではＸ線に対して使用されたＸ線絞り孔の周囲であり、他方では同様にＸ線によって付加的に横断される結合蛇腹内の水区間である。これらは、画像フィールド全体に関するＸ線像の明度を減少させ、そして従来技術において使用された自動線量率制御装置に線量率およびＸ線管の作動電圧を高めさせる。これは、高エネルギーのＸ線量子における少ない１次吸収に基づく線量負担の増大のほかに、付加的に画像コントラストの低下およびそれにともなう結石識別の低下をもたらす。
【００１０】
本発明は、Ｘ線装置の制御のために、画像フィールド全体のうち、診断上利用可能であり優先的な関心があり特に陰領域の外側にありかつ砕石器の焦点の直近周囲を含む部分のみを露出制御に利用するという考えに基づいている。従って、画像フィールド全体の平均明度に比べると意図的に露出不足がもくろまれるが、しかし、これは画像フィールド全体のうち初期に診断上関心のある部分を良好な画質で表示するのには十分である。この措置によって、この診断上関心のある範囲における再生品質の妨害的な低下という結果を招くことなしに、患者のＸ線負担が明白に低減する。
【００１１】
本方法の有利な構成では、画像フィールドのうち陰領域がディジタル画像処理法により明るくされる。それによって、露出不足にもかかわらず、この領域もなおも診断にとりわけ結石位置測定に利用することができる。
【００１２】
本方法の他の有利な構成は他の従属請求項に従ってもたらされる。
【００１３】
装置に関する課題は、本発明によれば、集束した衝撃波により生体内の結石を破砕するための砕石器と、砕石器の焦点部位および砕石器の装置部分を透過するＸ線により砕石器の焦点部位のＸ線像を作成するためのＸ線装置とを備えた、砕石器の焦点部位のＸ線像作成装置において、Ｘ線装置は、Ｘ線によって捕捉された画像フィールドの画像範囲を専ら評価することによってＸ線の線量率を制御するための制御装置を含むことによって解決される。
装置に関する利点は、内容的に対応する方法の利点から明らかである。
【００１４】
装置の他の好ましい構成は従属請求項に記載され、それらの利点は同様に、内容的にそれらのそれぞれに対応する方法の請求項の利点から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の更なる説明のために図面を参照する。
図１は本発明による装置の概略原理図、
図２は「アウトライン」装置における評価のために利用された画像範囲の好ましい選択、
図３は「インライン」装置における評価のために利用された画像範囲の好ましい選択を示す。
【００１６】
図１に概略的に示された本発明による装置は砕石器１を含み、砕石器１の衝撃波発生器２は水を満たされた結合蛇腹４を介して生体６の表面に当てられている。衝撃波発生器２は焦点部位８に集束する衝撃波を発生する。衝撃波発生器２が正しく位置決めされた場合、破砕すべき結石１０はこの焦点部位８にある。
【００１７】
砕石器１には、Ｘ線源１４ａとＸ線受信器１６ａからなるＸ線装置１２ａが付設されている。Ｘ線受信器１６ａによって受信されたＸ線像から、制御装置１８におけるそれのディジタル化および評価に基づいて、Ｘ線源１４ａの本発明によるコントラストおよび線量の最適化制御のための制御信号Ｓが発生させられる。このようにして作成された最適なＸ線像Ｂが出力され、例えばモニタで再生される。図に概略的に示されている選択スイッチ１９により、使用者は、本発明によるＸ線源１４ａのコントラストおよび線量の最適化制御が行なわれるべきか否か、もしくは陰になる範囲も診断上利用可能にするために一時的に在来の制御が望ましいか否かを決定することができる。
【００１８】
Ｘ線源１４ａから放出されたＸ線の中心軸線２０ａ、すなわちＸ線源１４ａとＸ線受信器１６ａとの間の接続線は、この接続線が衝撃波発生器２の焦点部位８を横切るように位置決めされる。換言すれば、Ｘ線源１４ａから放出されたＸ線が衝撃波発生器２の焦点部位８を透過する。Ｘ線源１４ａおよびＸ線受信器１６ａは、２重矢印２２にて概略的に図示されているように所謂Ｃアーム上に配置されており、Ｘ線の中心軸線２０ａと衝撃波発生器２から放出された超音波衝撃波の中心軸線２４との交点の周りを共通に揺動可能である。
【００１９】
実線で示されたＸ線装置１２ａは、Ｘ線の中心軸線２０ａと超音波衝撃波の中心軸線２４とが互い傾斜しているすなわち一致していない所謂「アウトライン」装置である。
【００２０】
図１には、Ｘ線装置１２ａに対する代替または補足として、Ｘ線の中心軸線２０ｂと超音波衝撃波の中心軸線２４とが一致している所謂「インライン」装置のＸ線装置１２ｂが破線で示されている。Ｘ線源１４ｂの前方に概略的に示された絞り２６が、透過するＸ線を中心軸線２０ｂつまり２４の周りの中心範囲に制限する。「インライン」装置の場合、図示のように、貫通孔２８を備えた衝撃波発生器２の背後にＸ線源１４ｂを配置するのが通例である。これは、中心軸線２４の範囲においても水区間によりＸ線が付加的に吸収されることを回避できず、それゆえ必要な線量率が高められるが、このことによって患者のＸ線被曝が増大することはないという利点を有する。というのは、Ｘ線が生体６内に入る前にそのＸ線吸収が行なわれるからである。それにもかかわらず、この場合にもＸ線装置の制御は従来技術に基づいて中央範囲の露出過剰を生じ、高エネルギーのＸ線量子に基づいて願わしくないコントラスト低下をもたらすであろう。しかしながら、原理的には、Ｘ線源１４ｂおよびＸ線受信器１６ｂの位置を、Ｘ線受信器１６ｂが衝撃波発生器２の背後に配置されるように取り替えることもできる。この場合にも絞り２６はＸ線源１４ｂの直前に配置されている。
【００２１】
図２によれば、今やＸ線受信器１６ａによって受信されたＸ線像は、３／４の月の形に似て見える構造を有する。図では、ハッチングにより強調されて、Ｘ線受信器１６ａ（図１）によって検出された画像フィールド３２（すなわち、Ｘ線イメージインテンシファイアの走査円）の一部３０が陰になっていることが分かる。この陰は、砕石器１の装置部分（主として結合蛇腹４）がＸ線の通路内に突入し、蛇腹壁および結合媒体でＸ線の強まった吸収をもたらすことによって生じる。ここで、この陰部分３０の外側にある領域３４の露出過剰を避けるために、正常に露出された部分（以下においては正常露出部分と呼ぶ）３４の中にある画像範囲３６に由来する画像データだけがＸ線源１４ａ（図１）の制御に使用される。画像範囲３６は、この実施例においては、空間的に互いに分離された２つの矩形の部分範囲３６ａ，３６ｂからなる。これらの部分範囲３６ａ，３６ｂのうち、一方の部分範囲３６ａは中心軸線２０ａ、つまり超音波衝撃波の焦点Ｆの直近周囲を含み、そして他方の部分範囲３６ｂは焦点Ｆの直近周囲の外側にあるがなおも正常露出部分３４の内側にあるように配置されている。両部分範囲３６ａ，３６ｂの積分された明度はＸ線強度の制御、従って適用される線量の制御に利用されるが、しかし部分範囲３６ａから求められたデータは部分範囲３６ｂから求められたデータよりも高い重み付けを受ける。従って、Ｘ線装置の制御は、従来技術におけるように検出された画像フィールド３２全体の明度に基づいて行なわれるのではなくて、画像フィールド３２の正常露出部分３４にある１つ又は複数の予め定められた画像範囲３６ａ，３６ｂの明度に基づいてのみ行なわれる。この結果、従来技術によるＸ線装置の制御において既に露出不足の陰部分３０が付加的に弱められる。本発明によるこの露出不足にもかかわらず、陰部分３０を線量率増大なしに、診断に、例えば方向付けを容易にするために利用できるようにするために、陰部分３０に存在するデータがディジタル画像処理装置において正常露出部分３４に関係なくコントラストの最適化のために後処理される。
【００２２】
図３は、Ｘ線受信器が図１に実線で示された位置決めからずらされてＸ線受信器１６ｂとして衝撃波発生器２の範囲に配置されている「インライン」装置における撮像関係を示す。この場合にも画像フィールド３２全体の大部分３０が絞り２６によって陰になっている。貫通孔２８の画像と絞り２６の画像との間には、今や画像フィールド３２のうちの同様に弱くしか露出されない部分４０が存在する。画像フィールド３２の中央には貫通孔２８によって区画されて正常露出部分３４が存在する。Ｘ線源１４ｂ（図１）の線量率制御のために、ここでは中央の画像範囲４２が使用される。この中央の画像範囲４２は焦点Ｆの直近周囲およびＸ線の中心軸線２０ｂ並びに超音波衝撃波の中心軸線２４を含む。このようにして、焦点部位の内部における診断上重要な範囲のみが正しく露出され、残りの画像領域では顕著な露出不足が意図的に受け入れられることが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による装置の概略原理図
【図２】「アウトライン」装置における評価のために利用された画像範囲の好ましい選択を示す図
【図３】「インライン」装置における評価のために利用された画像範囲の好ましい選択を示す図
【符号の説明】
【００２４】
１        砕石器
２        衝撃波発生器
４        結合蛇腹
６        生体
１０        結石
１２ａ，ｂ  Ｘ線装置
１４ａ，ｂ  Ｘ線源
１６ａ，ｂ  Ｘ線受信器
１８        制御装置
１９        選択スイッチ
２０ａ，ｂ  Ｘ線の中心軸線
２４        超音波衝撃波の中心軸線
２６        絞り
２８        貫通孔
３０        部分（露出不足）
３２        画像フィールド
３４        部分（正常露出）
３６        画像範囲
３６ａ，ｂ  部分範囲
４０        部分（弱い露出）
４２        画像範囲
【図１】
2005021681.tif 000003
【図２】
2005021681.tif 000004
【図３】
2005021681.tif 000005