(57)【要約】【課題】  ３Ｄ−ＤＳＡ撮影に際しての被検者の位置合わせを容易にする。【解決手段】  所望とする撮影関心領域の正面および側面に既知の寸法の鉛を有する治具を配置して、正面および側面から透視撮影を行い、両方の透視画像の中心と鉛の中心との位置のずれ量を演算する。この結果と現在の寝台装置の天板の位置データとから、被検者を所望の撮影関心領域の中心に位置付けるために必要となる寝台装置の天板の目標位置データを演算し、その目標位置へ天板を移動させる。  これにより、寝台装置の天板に載置された被検者の撮影位置を合わせるための作業を効率的に実施することができ、３Ｄ−ＤＳＡ撮影において撮影関心領域を画像の中心に位置させたマスク画像とコントラスト画像とを撮影できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮影装置によって３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行う場合の、寝台装置の天板に載置された被検者の撮影位置を合わせるための方法であって、
前記寝台装置の天板に載置された被検者に対して、所望とする撮影関心領域の正面および側面に、既知の寸法の鉛を有する治具を配置する第１の工程と、
前記治具を配置した状態で前記被検者の正面および側面から、前記Ｘ線撮影装置によって透視撮影を行う第２の工程と、
第２の工程で得た透視画像から、当該透視画像の中心位置と前記治具の有する鉛の中心位置とのずれ量を演算する第３の工程と、
前記被検者を載置している前記寝台装置の天板の、現在の位置データを取得する第４の工程と、
第３の工程で得たずれ量と第４の工程で取得した前記寝台装置の天板の現在の位置データとから、前記被検者を所望の撮影関心領域の中心に位置付けるために必要となる前記寝台装置の天板の目標位置データを演算する第５の工程と、
第５の工程で得られた目標位置データに基づき、前記天板を目標位置へ移動させる第６の工程と、
から成ることを特徴とする被検者の撮影位置合わせ方法。
【請求項２】
Ｘ線吸収率の小さい材料から成り、直角に屈折された２つの面を有する板部材と、
この板部材の２つの面に設けられた、Ｘ線吸収率の大きい材料から成る既知の大きさの正方形の位置検出部材と
を具備することを特徴とする位置合わせ用治具。
【請求項３】
前記正方形の位置検出部材の１辺の長さは、１ｃｍであることを特徴とする請求項２に記載の位置合わせ用治具。
【請求項４】
前記位置検出部材は、前記板部材の２つの面が接して形成される接線に対して平行方向および垂直方向へ移動可能に設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の位置合わせ用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮影装置に係り、特にＸ線撮影装置によって３次元のデジタル・サブトラクション・アンギオグラフィー術を実施する場合に好適な、被検者の撮影位置合わせ方法と位置合わせに用いるための治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
複雑に走行している頭部血管の疾病などを診断するために、３次元デジタル・サブトラクション・アンギオグラフィー（以下、３Ｄ−ＤＳＡと称する。）撮影が行われている。
【０００３】
この３Ｄ−ＤＳＡは、Ｘ線管とＸ線検出器とから成る撮影系を、被検者の体軸周りに例えば＋１１０度〜−１１０度の間を回転させながら、Ｘ線撮影を繰り返すことにより、撮影方向（角度）の異なる複数の画像を、造影剤を注入する前と後についてそれぞれ収集する。通常、造影剤注入前に収集した血管の造影されていない２次元の投影画像をマスク画像と称し、造影剤注入後に収集した血管の造影されている２次元の投影画像をコントラスト画像と称している。そして、同じ撮影方向の造影剤注入前後の画像（マスク画像とコントラスト画像）を引き算する（差分をとる）ことによって、造影された血管部分を主に抽出し、さらに、血管部分の抽出された画像を３次元再構成処理することによって、血管の精細な３次元画像を生成する。このようにして得た３次元画像を３Ｄ−ＤＳＡ像と呼んでいる。
【０００４】
３Ｄ−ＤＳＡ像を得るためには、多数のマスク画像とコントラスト画像を、それぞれ被検者の同じ位置、同じ方向（角度）について撮影する必要があり、そのための撮影位置を合わせることが重要となる。すなわち、マスク画像とコントラスト画像を撮影する位置にずれが生じないようにするための技術が種々提案されており、例えば、被検者を載置する寝台天板の位置情報に基づいて、マスク画像とコントラスト画像を撮影する場合のＸ線の曝射タイミングを制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。これは、Ｘ線の曝射開始位置とＸ線曝射終了位置とを基準にして、撮影系の駆動を制御することによって、マスク画像とコントラスト画像の撮影におけるＸ線曝射位置の誤差を改善しようとするものである。
【特許文献１】特開平２００３−１２６０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来種々提案されている３Ｄ−ＤＳＡ撮影における撮影位置合わせの技術は、マスク画像とコントラスト画像を撮影する場合の位置ずれを防止することに主眼がおかれ、撮影開始前における被検者の撮影関心領域の初期位置の設定としての位置合わせは、透視撮影を繰り返しながら実施されていた。
【０００６】
すなわち、寝台天板に載置されている被検者に対して、透視撮影を繰り返しながら、撮影したい関心領域が画像の中央に位置するように、寝台を操作して天板を移動させて撮影位置を確定させていた。そのため、被検者に余分なＸ線被曝を与えることになっているとともに、位置あわせに時間がかかり被検者や医療スタッフの負担を増加させることになっていた。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｘ線撮影装置によって３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行う場合の、寝台装置の天板に載置された被検者の撮影位置を合わせるための方法であって、前記寝台装置の天板に載置された被検者に対して、所望とする撮影関心領域の正面および側面に、既知の寸法の鉛を有する治具を配置する第１の工程と、前記治具を配置した状態で前記被検者の正面および側面から、前記Ｘ線撮影装置によって透視撮影を行う第２の工程と、第２の工程で得た透視画像から、当該透視画像の中心位置と前記治具の有する鉛の中心位置とのずれ量を演算する第３の工程と、前記被検者を載置している前記寝台装置の天板の、現在の位置データを取得する第４の工程と、第３の工程で得たずれ量と第４の工程で取得した前記寝台装置の天板の現在の位置データとから、前記被検者を所望の撮影関心領域の中心に位置付けるために必要となる前記寝台装置の天板の目標位置データを演算する第５の工程と、第５の工程で得られた目標位置データに基づき、前記天板を目標位置へ移動させる第６の工程と、から成ることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、Ｘ線吸収率の小さい材料から成り、直角に屈折された２つの面を有する板部材と、この板部材の２つの面に設けられた、Ｘ線吸収率の大きい材料から成る既知の大きさの正方形の位置検出部材とを具備することを特徴とする位置合わせ用治具である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の位置合わせ用治具において、前記正方形の位置検出部材の１辺の長さは、１ｃｍであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の位置合わせ用治具において、前記位置検出部材は、前記板部材の２つの面が接して形成される接線に対して平行方向および垂直方向へ移動可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記課題を解決するための手段の項にも示したとおり、本発明の特許請求の範囲に記載する各請求項の発明によれば、次のような効果を奏する。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、寝台装置の天板に載置された被検者の撮影位置を合わせるための作業を効率的に実施することができ、３Ｄ−ＤＳＡ撮影において撮影関心領域を画像の中心に位置させたマスク画像とコントラスト画像とを撮影することができる。よって血管の精細な３Ｄ−ＤＳＡ像を得ることができ、また、位置決めのための透視撮影回数も減らすことができて被検者のＸ線被曝を低減することができる。よって、被検者や医療スタッフの負担を軽減するとともに検査時間を短縮し検査の効率化を図ることもできる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、構成が簡単で製作も容易でありながら、画像の中心位置と所望とする撮影関心領域との位置関係を明瞭に把握することのできる位置合わせ用治具が提供される。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、位置検出部材の正方形の１辺の長さを１ｃｍに固定したので、この位置検出部材を透視画像中に描出されている被検者の組織と誤認することを防止し、位置検出部材の中心位置を確実に検出することができる。また、透視画像のピクセル数に対応させて１ｃｍ当りのピクセル数を設定することによって、位置検出部材の中心位置と画像の中心位置との差の演算が容易になる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、位置検出部材は板部材に対して移動可能なので、位置検出部材を撮影関心領域となるべき位置に合わせる作業が極めて容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るＸ線撮影装置における被検者の撮影位置合わせ方法および位置合わせ用治具の一実施例について、図１ないし図５を参照して詳細に説明する。
【００１８】
先ず、３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行うために用いられるＸ線撮影装置について説明する。図１は、３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行うことのできるＸ線撮影装置の全体構成の概略を示したものである。このＸ線撮影装置は、被検者ＰにＸ線を照射するＸ線管１と、Ｘ線管１から照射され被検者Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出器２と、これらＸ線管１およびＸ線検出器２を保持してそれらをＬＡＯ／ＲＡＯ方向およびＣＡＵ／ＣＲＡ方向へ移動させる駆動部３ａを有するＸ線撮影機構３を備えている。また、被検者Ｐを載置する天板４を有し、その天板４を水平方向（長手方向および幅方向）または垂直方向（上下方向）へ往復移動させる駆動部５ａを有する寝台５を備えている。これらの移動方向は、図中に太い矢印で示してある。さらに、Ｘ線画像を表示するモニタ６、Ｘ線管１とＸ線検出器２および天板４の現在位置を表示する表示パネル７、駆動部３ａ、５ａの駆動を制御する制御部９、各種操作のための操作部８などを備えている。
【００１９】
なお、図１には、Ｘ線検出器２として、イメージインテンシファイア２ａとＴＶカメラ２ｂとから構成されるものを示しているが、Ｘ線検出器２は、マトリックス状に配列された半導体Ｘ線検出素子を有するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ：平面型Ｘ線検出器）であってもよい。また、操作部８を寝台５に配置したものとして示してあるが、操作部８を寝台５とは別に設ける操作卓に配置したものでもよい。
【００２０】
そこで、３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行うに当って、天板４に載置した被検者について、撮影したい関心領域の中心位置を、撮影画像の中心に位置させるような位置合わせを実施することになるが、本発明では、図２に示すような位置合わせ用治具を用いて行うので、次にこの位置合わせ用治具の詳細について説明する。
【００２１】
図２は、３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行うに当っての位置合わせに用いるのに好適な、本発明に係る位置合わせ用治具の一実施例を示した斜視図である。この位置合わせ用治具２０は、９０度に折り曲げられた２つの面２１１、２１２を有し、標準的な大人の頭部を覆う程度の大きさであって、例えば天板４と同様のＸ線吸収率の小さい材料で形成されている。そして、各面２１１、２１２の略中心部に、鉛部材２２１、２２２が装着されている。この鉛部材２２１、２２２の大きさは、例えば１センチメートル（ｃｍ）四方の正方形に形成され、この鉛部材２２１、２２２は、９０度に折り曲げられた面２１１と面２１２との接する線状部位２３（ここを便宜的に接線２３と称する。）に対して、平行方向と垂直方向にそれぞれ移動可能になっている。この移動方向を図中に矢印で示している。
【００２２】
なお、鉛部材２２１、２２２の大きさを１ｃｍ四方の正方形に形成した理由は、後述するが鉛部材２２１、２２２は透視画像中の位置検出のために使用するものであり、画像データにおいて、鉛部材２２１、２２２を被検者Ｐの組織と誤認するのを避けるためである。すなわち、鉛部材２２１、２２２が小さいものであると、骨などの組織と判別が難しくなるおそれがあるので、そのおそれがなく、確実に鉛部材２２１、２２２の位置を検出できるようにしたためである。
【００２３】
次に、この位置合わせ用治具２０を用いた位置合わせ方法について説明する。
【００２４】
図３は、天板４上に仰向き（仰臥位）に寝載されている被検者Ｐを頭頂方向から見た図であるが、この図３に示すように、先ず被検者Ｐの撮影関心領域である頭部に位置合わせ用治具２０を置く。この場合、９０度に折り曲げられた位置合わせ用治具２０の面２１１と面２１２を、被検者Ｐの頭部の顔面から後頭部を通る方向と左右の頭側面を通る方向に位置するように置くものとする。なお図３には便宜上、被検者Ｐの顔面上に位置合わせ用治具２０の面２１１を乗せ、被検者Ｐの左頭側面に位置合わせ用治具２０の面２１２を位置させた状態が示されている。
【００２５】
そして、被検者Ｐの頭部に置いた位置合わせ用治具２０について、所望とする撮影関心領域が図中に星印Ｓで示した周囲である場合、位置合わせ用治具２０の面２１１、２１２に設けられている鉛部材２２１、２２２の位置を、それぞれ撮影関心領域付近になるように調整する。すなわち、図３に示されている状態にあっては、面２１１の鉛部材２２１については、被検者Ｐに対して体幅方向（図の左右方向）と体軸方向（位置合わせ用治具２０の接線２３に沿う方向）への位置を調整し、面２１２の鉛部材２２２については、被検者Ｐに対して体厚方向（図の上下方向）と体軸方向（位置合わせ用治具２０の接線２３に沿う方向）への位置を調整することになる。
【００２６】
鉛部材２２１、２２２の位置調整を終えると、次に図１に示すＸ線管１およびＸ線検出器２を保持しているＸ線撮影機構３を駆動して、ＬＡＯ／ＲＡＯが０度となる撮影位置にＸ線管１およびＸ線検出器２を設定する。そしてこの状態で透視撮影を実施することによって、被検者Ｐの正面位置での透視画像が得られる。図４は、ＬＡＯ／ＲＡＯが０度の状態における、被検者Ｐの頭部の透視画像の一例を示したものである。ここで、図中符号Ｇは透視画像全体を示し、この透視画像Ｇのピクセルサイズは例えば１０２４×１０２４に設定しているとともに、２００ピクセルを１ｃｍとするように設定している。
【００２７】
良く知られているように、鉛はＸ線吸収率の大きい物質であり、従ってＸ線を透過させないものである。一方、位置合わせ用治具２０を形成する基板はＸ線吸収率の小さい材料でありＸ線を透過させる。従って、図４に示す被検者Ｐの透視画像には、位置合わせ用治具２０の鉛２２１の影２２１Ｇが明瞭に表示される。そして、透視画像のピクセルサイズを１０２４×１０２４ピクセル、２００ピクセルを１ｃｍと定め、鉛２２１のサイズを１ｃｍ四方としているので、これらのデータを基にして、画像Ｇの中心位置ＧＣと鉛２２１の影２２１Ｇの中心位置とのずれ量を算出する。
【００２８】
次に、位置合わせ用治具２０を動かさずに、Ｘ線撮影機構３を駆動して、ＬＡＯ／ＲＡＯを９０度となる撮影位置にＸ線管１およびＸ線検出器２を設定し、この状態で透視撮影を実施する。これによって、頭部の側面方向の透視画像が得られ、位置合わせ用治具２０の鉛２２２の影が明瞭に表示される。従って、ＬＡＯ／ＲＡＯが０度の場合と同様に、ＬＡＯ／ＲＡＯが９０度における画像の中心位置と鉛２２２の影の中心位置とのずれ量を算出する。
【００２９】
一方、寝台装置５から被検者Ｐを載置している天板４が、現在どの位置にあるかを示す現在位置データが取得される。すなわち、寝台高さＨ、寝台縦位置（天板の長手方向位置）Ｙ、寝台横位置（天板の横手方向位置）Ｘが得られ、そのデータは、表示パネル７に表示されている。そこで、ＬＡＯ／ＲＡＯが０度で得た画像の中心位置と鉛２２１の影の中心位置とのずれ量と、ＬＡＯ／ＲＡＯが９０度で得た画像の中心位置と鉛２２２の影の中心位置とのずれ量とをゼロにするための寝台の位置データＨｏ、Ｙｏ、Ｘｏを再度計算し、これを目標位置として、Ｘ線撮影装置が通常備えているオートポジショニング機能を用いて、被検者Ｐを載置している天板４を、この目標位置へ位置づけるように寝台装置５を駆動する。
【００３０】
このような手順によって、自動的に位置合わせを完結することができるので、以降は通常の３Ｄ−ＤＳＡ撮影の手順を進めることになる。
【００３１】
以上のような位置合わせのための手順を、図５にフローチャートとして示してあるので、図５のフローチャートに沿って再度簡単に説明する。なお、位置合わせ用治具２０は、被検者Ｐの撮影関心領域である頭部に、図３に示すような状態に置くものとする。
【００３２】
先ずステップ１（図５にはＳＴ１と表示している。以下同様。）として、被検者Ｐの撮影関心領域である頭部に位置合わせ用治具２０を置き、位置合わせ用治具２０の面２１１、２１２に設けられている鉛部材２２１、２２２の正面と側面の位置を、それぞれほぼ撮影関心領域の中心になるように調整する。
【００３３】
次にステップ２へ進み、Ｘ線管１およびＸ線検出器２を保持しているＸ線撮影機構３を駆動して、ＬＡＯ／ＲＡＯが０度となる撮影位置にＸ線管１およびＸ線検出器２を移動する。この状態で透視撮影を実施し（ステップ３）、被検者Ｐの頭部の正面方向の透視画像を得、正面方向における鉛部材２２１の位置を検出する。そして、正常に検出できたか否かを判断（ステップ４）し、正常に検出されていればステップ６へ進み、正常に検出されなければ、ステップ５へ進んでエラー表示をし、オペレータなどに対して注意を喚起して、鉛部材２２１の位置の再調整などをさせる。その後ステップ３での透視撮影を再度実施する。
【００３４】
ステップ４において、鉛部材２２１の位置が正常に検出されていればステップ６へ進み、Ｘ線撮影機構３を駆動して、ＬＡＯ／ＲＡＯを９０度となる撮影位置にＸ線管１およびＸ線検出器２を移動する。この状態で透視撮影を実施し（ステップ７）、被検者Ｐの頭部の側面方向の透視画像を得、側面方向における鉛部材２２２の位置を検出する。
【００３５】
そして、正常に検出できたか否かを判断（ステップ８）し、正常に検出されていればステップ１０へ進み、正常に検出されなければ、ステップ９へ進んでエラー表示をし、オペレータなどに対して注意を喚起して、鉛部材２２２の位置の再調整などをさせる。その後ステップ７での透視撮影を再度実施する。
【００３６】
ステップ８において、鉛部材２２２の位置が正常に検出されていればステップ１０へ進み、正面方向の透視画像と側面方向の透視画像とにおける、画像中心の位置と鉛部材２２１、２２２の中心位置とのずれを演算する。さらにステップ１１において寝台装置５における天板４の現在位置のデータとして、寝台高さＨ、寝台縦位置（天板の長手方向位置）Ｙ、寝台横位置（天板の横手方向位置）Ｘを取得する。そしてステップ１２へ進み、ステップ１０で得た画像の中心位置と鉛部材２２１、２２２の中心位置とのずれを補正するために必要となる天板の位置データ（目標位置データ）Ｈｏ、Ｙｏ、Ｘｏを演算する。最後にステップ１３へ進み、ステップ１２で得た目標位置へ天板を移動する。これによって一連の位置合わせ動作を終了し、以降は通常の３Ｄ−ＤＳＡ撮影の手順を進めることになる。
【００３７】
以上詳述したように本発明によれば、位置決めのための作業を効率的に実施することができ、３Ｄ−ＤＳＡ撮影において、撮影関心領域を画像の中心に位置させたマスク画像とコントラスト画像とを撮影することができる。よって血管の精細な３Ｄ−ＤＳＡ像を得ることに顕著な効果を奏する。また、位置決めのための透視撮影回数も減らすことができて被検者のＸ線被曝を低減することができる。よって、被検者や医療スタッフの負担を軽減するとともに検査時間を短縮し検査の効率化を図ることもできる。
【００３８】
なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく、要旨の範囲内で種々の形態での実施が可能である。例えば、位置合わせ用治具２０の面に碁盤目状の目盛りを表示しておけば、鉛部材２２１、２２２を移動させて位置調整をする場合の相互の位置関係が明瞭になり、作業がし易くなる。また、鉛部材２２１、２２２は線状部位（接線）２３方向に対しては同じ方向へ同じ量だけ動くように連動させ、かつ線状部位（接線）２３に対して直交する方向へは各別に移動できるように構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】３Ｄ−ＤＳＡ撮影を行うことのできるＸ線撮影装置の全体構成を示した説明図である。
【図２】本発明に係る位置合わせ用治具の一実施例を示した斜視図である。
【図３】位置合わせ用治具の使用方法の一例を説明するために示した説明図である。
【図４】ＬＡＯ／ＲＡＯが０度の状態で撮影した被検者の頭部の透視画像の一例を示した図である。
【図５】本発明に係る被検者の撮影位置合わせ方法の一実施例の手順を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
２０  位置合わせ用治具
２１１、２１２  面
２２１、２２２  鉛部材
２３  線状部位（接線）
【図１】
2009273516.tif 000003
【図２】
2009273516.tif 000004
【図３】
2009273516.tif 000005
【図４】
2009273516.tif 000006
【図５】
2009273516.tif 000007