(57)【要約】本発明は、Ｘ線露光によって診断される対象物のＸ線画像を形成するためのＸ線源およびＸ線検出器と、上記Ｘ線源およびＸ線検出器の間に配設されたＸ線フィルタと、上記Ｘ線フィルタに接続し上記Ｘ線フィルタを調整する調整手段とを含むＸ線診断デバイスに関する。上記調整手段は、グラフィックデバイス、上記グラフィックデバイス上に表示された対象物の画像中の対象領域を定義するカーソル制御手段、及び、上記Ｘ線フィルタに接続し上記対象領域を計算しそれに応じて上記フィルタを調整するための処理手段を含む。上記Ｘ線フィルタは、内部のＸ線吸収液体の量を制御することによってＸ線吸収率がそれぞれ調整可能な複数のフィルタ素子を含む。上記フィルタ素子は、毛管であり、個々の毛管に電圧を印加する手段が、Ｘ線吸収液体の量を制御するために設けられる。
2004509678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線露光によって診断される対象物のＸ線画像を形成するためのＸ線源およびＸ線検出器と、
上記Ｘ線源およびＸ線検出器の間に配設され、上記対象物を通過するＸ線をフィルタ処理するＸ線フィルタと、
上記Ｘ線フィルタに接続し、グラフィックデバイス、上記グラフィックデバイス上に表示された対象物の画像中の対象領域を定義するカーソル制御手段、及び、上記Ｘ線フィルタに接続し上記対象領域を計算しそれに応じて上記フィルタを調整するための処理手段を含む、上記Ｘ線フィルタを調整するための調整手段とを含み、
上記Ｘ線フィルタが、内部のＸ線吸収液体の量を制御することによってＸ線吸収率がそれぞれ調整可能な複数のフィルタ素子を含む、Ｘ線診断装置であって、
上記フィルタ素子は、毛管であり、個々の毛管に電圧を印加する手段が、Ｘ線吸収液体の量を制御するために設けられることを特徴とする、Ｘ線診断装置。
【請求項２】
上記毛管が、上記Ｘ線源から放射されるＸ線に略平行に設けられる、請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
上記毛管が、相互に略平行に設けられる、請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
上記毛管が、一の液体により充填される、請求項１乃至３のうちいずれか１項のＸ線診断装置。
【請求項５】
上記グラフィックデバイス上で定義される対象領域における重なる部位の度合いに基づいて、上記毛管内の上記液体の高さを制御する手段が設けられる、請求項１乃至４のうちいずれか１項のＸ線診断装置。
【請求項６】
上記グラフィックデバイス上での対象領域の定義中に上記グラフィックデバイス上に負荷される圧力に基づいて、上記毛管内の上記液体の高さを制御する手段が設けられる、請求項１乃至５のうちいずれか１項のＸ線診断装置。
【請求項７】
上記グラフィックデバイスが、タッチスクリーンを含む、請求項１乃至６のうちいずれか１項のＸ線診断装置。
【請求項８】
上記タッチスクリーンは、感圧式である、請求項７記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
上記処理手段が、閉じていない輪郭線により定義される対象領域を計算するように構成された、請求項１乃至８のうちいずれか１項のＸ線診断装置。
【請求項１０】
上記閉じていない輪郭線は、ラインであり、上記処理手段は、上記ライン及びこれを囲繞する領域に基づいて、対象領域を計算するように構成された、請求項９記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、Ｘ線の被爆によって診断される対象物のＸ線画像を形成するためのＸ線源およびＸ線検出器と、
上記Ｘ線源およびＸ線検出器の間に配設され、上記対象物を通過するＸ線をフィルタ処理するＸ線フィルタと、
上記Ｘ線フィルタに接続し、グラフィックデバイス、上記グラフィックデバイス上に表示された対象物の画像中の対象領域を定義するカーソル制御手段、及び、上記Ｘ線フィルタに接続し上記対象領域を計算しそれに応じて上記フィルタを調整するための処理手段を含む、上記Ｘ線フィルタを調整するための調整手段とを含み、
上記Ｘ線フィルタが、内部のＸ線吸収液体の量を制御することによってＸ線吸収率がそれぞれ調整可能な複数のフィルタ素子を含む、Ｘ線診断装置に関する。
【０００２】
かかるＸ線診断装置は、国際出願ＷＯ９８／２７８６７から知られている。
【０００３】
公知のＸ線診断装置は、とりわけ、Ｘ線の方向に垂直に調整されたフィルタ素子としての透過経路を使用する。各経路には、Ｘ線を透過する若しくは透過しない物質がポンプにより交互的に充填される。かくして、操作者によって画成された対象領域に、輪郭線（コンツア）が形成されることができる。
【０００４】
公知のＸ線診断装置は、幾つかの欠点を有する。その１つとして、上記経路はフィルタの大まかな制御しか可能でないことである、というのは、フィルタ素子により再現される対象領域の精度が、経路の大きさおよび形状のみならず、透過性物質と非透過性物質との間の分割線によっても制限されるからである。更に、すべての個々の経路を充填させるために大量のポンプが必要となり、デバイスの複雑化とコストを増大してしまう。更に、透過性物質若しくは非透過性物質を交互的に経路に充填させることは、時間のかかるものであると共に制御を困難化し、全体の複雑性および関連するコストを増大させる。
【０００５】
本発明は、これらの欠点を有することがない、上述した種のＸ線診断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明によるＸ線診断装置は、上記フィルタ素子が、毛管であり、個々の毛管に電圧を印加する手段が、Ｘ線吸収液体の量を制御するために設けられることを特徴とする。
【０００７】
小型の毛管は、対象領域を多くの異なる形状で定義することを可能とし、従って、フィルタ素子の良好な調整を可能とする。制御は、電圧を印加することによって実現され、例えばポンプのような大型な機械的要素の使用を不要とする。
【０００８】
特記すべきことは、Ｘ線の被爆によって診断される対象物のＸ線画像を形成するためのＸ線源およびＸ線検出器と、
上記Ｘ線源およびＸ線検出器の間に配設され、上記対象物を通過するＸ線をフィルタ処理するＸ線フィルタと、
上記Ｘ線フィルタに接続し、上記Ｘ線フィルタを調整するための調整手段とを含み、
上記Ｘ線フィルタが、内部のＸ線吸収液体の量を制御することによってＸ線吸収率がそれぞれ調整可能な複数のフィルタ素子を含む、Ｘ線診断装置であって、
上記フィルタ素子は、毛管であり、個々の毛管に電圧を印加する手段が、Ｘ線吸収液体の量を制御するために設けられる、Ｘ線診断装置は、それ自体米国特許第５６２５６６５号から知られていることである。公知のデバイスは、本発明による調整手段及び制御手段を欠くものである。公知のデバイスにおいて、フィルタ素子は、Ｘ線画像の輝度値及び／又はＸ線源の設定値に基づいて自動的に調整される。
【０００９】
一方、本発明によると、フィルタ素子の調整は、操作者により直接的に実行できる。グラフィックデバイス及びカーソル制御手段によって、操作者は、Ｘ線に晒されるべき対象の画像、若しくは代替的にＸ線から保護されるべき対象の画像における所望の領域を定義できる。従って、本発明によるＸ線診断デバイスは、多種多様な方法でフィルタを良好に調整することを可能とする。
【００１０】
本発明によるＸ線診断デバイスの第１の好ましい実施例によれば、上記毛管が、上記Ｘ線源から放射されるＸ線に略平行に設けられる。本発明によるＸ線診断デバイスの第２の好ましい実施例によれば、上記毛管が、相互に略平行に設けられる。両実施例において、対象領域は、毛管の断面で実質的に形成される“Ｘ線吸収点”によって、フィルタにおいて確立される。この断面は、非常に小さく、良好な調整の可能性を更に増大させる。
【００１１】
更なる実施例において、毛管は、一の液体により充填される。本発明のＸ線診断デバイスによれば、所望のフィルタを作製するのに唯一の液体で足りる。これは、制御を大幅に簡略化し、調整速度を向上させる。本発明によるＸ線診断デバイスの斬新な実施例によれば、上記グラフィックデバイス上で定義される対象領域における重なる部位の度合いに基づいて、上記毛管内の上記液体の高さを制御する手段が設けられる。
【００１２】
代替実施例によれば、上記グラフィックデバイス上での対象領域の定義中に上記グラフィックデバイス上に負荷される圧力に基づいて、上記毛管内の上記液体の高さを制御する手段が設けられる。両実施例は、対象領域に吸収の度合いを反映させる迅速且つユーザフレンドリーな方法を可能とする。
【００１３】
好ましくは、上記調整手段は、グラフィックデバイス及びカーソル制御手段を内蔵するタッチスクリーンを構成し、操作者に簡易且つ快適なナビゲーション機能を付与する。最も好ましくは、タッチスクリーンは、感圧式であり、タッチスクリーン上に対象領域を描く間、変化する圧力を局所的に負荷することによって、フィルタのＸ線吸収率の調整を容易化する。
【００１４】
更なる好ましい実施例によれば、処理手段は、存在しない部分及び閉じた輪郭線を計算することによって閉じていない輪郭線に基づいて対象領域を計算するように構成される。代替的には、処理手段は、ライン及びこのラインを囲繞する領域に基づいて対象領域を計算するように構成される。実際には、これらは、対象領域を迅速且つ容易に定義する有用な選択肢となるだろう。
【００１５】
本発明は、これより、添付図面により説明される。
【００１６】
図１は、本発明によるＸ線診断装置を概略的に示す図である。Ｘ線源１は、例えば患者のような診断すべき対象３が爆されるＸ線ビーム２を放出する。対象３におけるＸ線の吸収の局所的な差異の結果、本例ではイメージ増倍管線ピックアップチェーンであるＸ線検出器４に、Ｘ線画像が形成される。Ｘ線画像は、Ｘ線イメージ増倍管の入り口のスクリーン５に形成され、出口のウインドウ７の光画像に変換され、この光画像は、ビデオカメラ９上にレンズ系８によって結像される。ビデオカメラ９は、光画像から電気的な画像信号を形成する。電気的画像信号は、例えば更なる処理のために画像処理ユニット１０若しくはグラフィックデバイス１１のモニタに対して出力され、そこでＸ線画像の画像情報が表示される。Ｘ線源１と対象１との間には、毛管の形態の種々のフィルタ素子１３によるフィルタ１２が、Ｘ線ビーム２の局所的な減衰のために配設され、毛管のＸ線吸収率は、調整回路１４による毛管の内側面への電圧の印加によって調整可能である。電圧は、例えばＸ線画像の輝度値及び／又はＸ線源の設定値に基づいて、調整回路１４によって自動的に調整可能である。このため、調整回路１４は、Ｘ線源の電源１５、および、ビデオカメラ９の出力端子１６に結合されている。
【００１７】
出口のウインドウの光の部分は、分割プリズム１０によって、光画像から制御信号を導出する露光制御システム２０まで案内され、出口のウインドウ上の画像の画像情報に基づいて高電圧供給を制御するようにする。出口ウインドウ７上の画像の画像情報を受信すべく、フィルタ１２の調整回路１４は、露光制御システム２０に結合し、出口ウインドウ７上の画像に基づいてフィルタ１２を調整可能とする。フィルタは、例えば毛管がＸ線ビーム２の方向に略平行に延在するように構築され、一定の空間分解能の空間Ｘ線吸収パターンが、Ｘ線ビームの断面にわたり達成される。或いは、フィルタは、毛管が相互に略平行に延在するように構築することも可能であり、Ｘ線ビームが発散するとき、略すべてのＸ線が毛管を少なくとも部分的に通過し、Ｘ線が減衰することなく２つの管の間を通過することができないようになる。調整回路は、毛管の内側面に電圧を印加して、Ｘ線吸収液体の内側面への付着に影響を及ぼす。フィルタ素子を高いＸ線吸収率に調整するため、第１の値の電圧が、調整回路１４によって関連するフィルタ素子の毛管の内側面に印加され、当該関連する毛管は、内側面へのＸ線吸収液体の強い接着によってリザーバ１７からのＸ線吸収液体で充填される。フィルタ素子を低いＸ線吸収率に調整するため、調整回路１４は、例えばＸ線吸収液体の参照電極（例えば、標準的なカロメル電極）の電位に等しい第２の値の電圧を、関連するフィルタ素子の毛管の内側面に印加し、Ｘ線吸収液体は、関連する毛管への乏しい接着性を示し、これらの管は、リザーバ１７からのＸ線吸収液体で充填されない。フィルタ素子は、幾つかの毛管の集合を含んでよく、フィルタ素子のＸ線吸収率は、第１の値の電圧の端数（一部分）の毛管への印加および第２の相対の電圧の上記集合の残りの毛管への印加による、Ｘ線吸収液体で充填される上記集合の毛管の端数の調整によって調整可能となる。調整回路は、Ｘ線画像の輝度値が所定の範囲、例えば電子画像信号に外乱を招くことなくビデオカメラ９が扱うことができる光画像の輝度値の範囲内に対応するＸ線吸収率まで、フィルタ素子を調整する。対象により強く減衰されるＸ線ビームの部分が横断するフィルタ素子は、低いＸ線吸収率に調整され、対象により良好に透過されるＸ線ビームの部分が横断するフィルタ素子は、高いＸ線吸収率に調整される。
【００１８】
本出願人のＸ線診断デバイス自体及びその機能は、ここで参照により本明細書に結合させる米国特許第５６２５６６５号に詳細に説明されている。実際には、対象３の特別な部分のＸ線画像を作成することが望ましい状況がしばしばある。例えば、患者が医師により診断されているとき、医師は、患者の特別の臓器（その部分）の詳細なＸ線画像を作成したいと欲する場合がある。本発明によれば、操作者は、グラフィックデバイス１１に表示された対象３の画像に領域を手動で定義でき、当該領域が再現される。本発明の内容において、この領域を“対象領域（ＲＯＩ）”と称する。一般的に、この対象領域は、Ｘ線に晒されるべき領域であるだろう。当然に、この領域は、Ｘ線から保護されるべき領域でもありうる。
【００１９】
好ましくは、グラフィックデバイス１１は、タッチスクリーンを含む。かかる場合、操作者は、例えばペン若しくは指により、対象領域を文字通り手動に定義できる。他の適切なカーソル制御手段の例は、マウスやキーボードである。更に、調整手段１１およびＸ線フィルタ１２に接続する処理手段１０が設けられる。処理手段は、グラフィックデバイス上の定義されたＲＯＩを計算するために配設され、これに基づきフィルタが対応して調整されることができる。処理手段は、上記計算を実行する特別なソフトウェアおよびハードウェアとを含む。グラフィックデバイス１１は、グラフィックデバイス１１に表示された画像における操作者によって定義されたＲＯＩに関する情報を含む電気信号を処理手段に送信する。これは、当業者に知られた種々の方法で実現することができる。上記計算の結果、処理手段は、調整回路１４に制御信号を送信し、これに基づいて、Ｘ線フィルタ１２が調整される。この調整は、上述および米国特許第５６２５６６５号の如く、ビデオカメラ９や露光制御システム２０の出力端子１６からの信号に基づくＸ線フィルタの調整と同様に実現できる。
【００２０】
図２Ａは、カーソル制御手段によってグラフィックデバイス１１上に定義された曲線２１の一例を示す。かかるラインは、容易且つ迅速にタッチスクリーン上に描画され、Ｘ線画像の所望の領域の迅速な再現が可能となる。
【００２１】
図２Ｂは、図２Ａに定義された輪郭線（コンツア）２１から得られるスクリーニングである。処理手段１０は、曲線２１とこれを囲繞する領域とによって定義されるＲＯＩ２３を計算している。囲繞する領域および形状は、ソフトウェアでプログラム可能である。かかる場合、上記領域が再現されるべき臓器２２を囲繞する。
【００２２】
図３Ａは、カーソル制御手段によってグラフィックデバイス１１に定義された閉じていない輪郭線（オープン・コンツア）２４の例を示す。本発明の内容において、閉じていない輪郭線は、無限でない輪郭線として定義される。かかる輪郭線は、容易且つ迅速にタッチスクリーン上に描画され、Ｘ線画像の所望の領域の迅速な再現が可能となる。
【００２３】
図３Ｂは、図３Ａに定義された輪郭線２４から得られるスクリーニングである。処理手段１０は、存在しない部分および閉じた輪郭線を計算して、ＲＯＩ２５を定義する。存在しない部分が計算される方法は、ソフトウェアでプログラム可能である。
【００２４】
本発明によれば、フィルタは、自動的に調整可能であるだけでなく、診断される対象の第１の画像に基づいて手動により調整可能であり、低い強度のＸ線により通常的になされる。上述の好ましい実施例において、上記第１の画像は、グラフィックデバイス上に表示された同画像若しくは出口ウインドウの画像である。実際には、特別な場合、操作者がフィルタを手動で調整することを好むとき、自動的なフィルタ調整は、適切な手段によって操作者により規制されるだろう。
【００２５】
好ましくは、本発明によるＸ線診断デバイスは、フィルタによるＸ線吸収の度合いが毛管内のＸ線吸収液体の高さを調整することにより設定可能であるように構成される。操作者は、グラフィックデバイスに指示されるＲＯＩによってＸ線吸収の度合いを設定することができる。第１の好ましい実施例において、ＲＯＩは、少なくとも部分的に重なり合う部分に描かれるか、若しくは、部分的に重なりあう幾つかのＲＯＩが描かれる。重なりの度合いは、結果としてのフィルタによるＸ線吸収の度合いを示す。第２の好ましい実施例によれば、タッチスクリーンは、圧力に敏感（感圧式）であり、操作者は、変化する圧力を局所的に負荷しつつＲＯＩを描き、圧力の量が、結果としてのフィルタによるＸ線吸収の度合いを示す。上記２つの好ましい実施例をソフトウェアにプログラミングすることは、当業者によって特別なものでないだろう。
【００２６】
要約するに、本発明は、ユーザフレンドリーなフィルタを備えたＸ線診断デバイスを提供し、フィルタは、手動及び／又は自動に、高精度で高速に調整可能であり、所望の対象領域に対する多種の調整の可能性を操作者に付与する。本発明は、当然に、上記実施例に限定されることはないが、上記説明および図面を照らしてわかる上記請求の範囲の観点内に属するあらゆる実施例まで拡張されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるＸ線診断デバイスの好ましい実施例を概略的に示す図である。
【図２Ａ】
カーソル制御手段によりグラフィックデバイス上に定義される曲線の例を示す図である。
【図２Ｂ】
図２Ａに定義されたラインから得られるスクリーニングを示す図である。
【図３Ａ】
カーソル制御手段によりグラフィックデバイス上に定義される閉じていない輪郭線の例を示す図である。
【図３Ｂ】
図３Ａに定義された輪郭線から得られるスクリーニングを示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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