CN102378598A - X射线诊断装置和长条图像生成方法 - Google Patents

Abstract

提供一种可抑制受检体(100)的受照而生成长条图像的X射线诊断装置和长条图像生成方法。其中，具有：用于向受检体(100)照射X射线的X射线产生部(60)、检测基于透过受检体(100)的X射线的X射线信号的X射线检测部(70)、用于使包括X射线产生部(60)和X射线检测部(70)的影像系统移动的驱动部(130)、检测影像系统的位置信息的位置传感器、根据所检测出的位置信息对基于由X射线检测部(70)得到的X射线信号的多个透视图像帧进行累加而生成长条图像的图像处理部(112)以及显示长条图像的显示部(80)。

Description

X射线诊断装置和长条图像生成方法

技术领域

本发明涉及使用透视图像而生成长条图像的X射线诊断装置和长条图像生成方法。

背景技术

X射线诊断装置，从X射线产生部照射X射线，利用X射线检测部监测透过受检体的透过X射线，利用图像处理部对基于由X射线检测部所检测出的透过X射线的X射线信号进行处理，由此在显示部上显示拍摄图像或透视图像。

X射线诊断装置所使用的长条图像生成方法是在显示与受检体的涉及大范围的关注区域相关的图像时进行的图像生成方法。长条图像生成方法中，根据包括X射线拍摄时的X射线产生部和X射线检测部的影像系统的位置信息，将多个拍摄图像接合。将所接合的一张图像称为长条图像，例如用于侧弯症的诊断。在生成长条图像时，使先取得的拍摄图像依次重叠而进行显示。(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-17965号公报

发明内容

在专利文献1中，在生成长条图像时，必须使拍摄图像相互重复一部分而进行拍摄。因此，在拍摄图像的重复部分会分别受照。可见，在专利文献1中并未考虑到对受检体的受照进行抑制。

本发明的目的在于提供一种可以抑制受检体的受照而生成长条图像的X射线诊断装置和长条图像生成方法。

为了实现上述目的，提供一种X射线诊断装置，其具有：用于向受检体照射X射线的X射线产生部、检测基于透过上述受检体的X射线的X射线信号的X射线检测部、用于使包括上述X射线产生部和上述X射线检测部的影像系统移动的驱动部、检测上述影像系统的位置信息的位置传感器、根据所检测出的上述位置信息对基于由上述X射线检测部得到的X射线信号的多个透视图像帧进行累加(加算)而生成长条图像的图像处理部、显示上述长条图像的显示部。此外，提供一种长条图像生成方法，其特征在于，包括以下步骤：照射X射线并检测基于X射线的X射线信号的步骤、根据位置信息对基于X射线信号的多个透视图像帧进行累加而生成长条图像的步骤、显示上述长条图像的步骤。

发明效果

根据本发明，可以抑制受检体的受照而生成长条图像。

附图说明

图1是表示本发明的X射线诊断装置的机构系统的图。

图2是表示本发明的X射线诊断装置的整体结构的图。

图3是表示本发明的实施例1～实施例4的动作流程图的图。

图4是用于说明本发明的实施例1的曲线图。

图5是用于说明本发明的实施例2的曲线图。

图6是表示本发明的校正前和校正后的长条图像的图。

图7是用于说明本发明的实施例3的曲线图。

图8是用于说明本发明的实施例4的曲线图。

图9是表示本发明的实施例5的光阑装置62的构造的图。

图10是表示本发明的实施例5的光阑装置62的控制具体例的图。

图11是用于说明本发明的实施例5的效果的图。

图12是表示本发明的实施例5的动作流程图的图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明进行说明。图1是显示本发明的X射线诊断装置1的机构系统的图。机构系统的详细内容例如如日本特开2008-136797所示。在这里，对与本发明相关的机构系统的主要部分进行说明。

实施例1

台座部10是支撑拍摄台整体(支撑臂部20、支撑框30、支柱部50等)的框体。在该台座部10的内部收纳有使支撑臂部20相对于台座部10进行升降的升降机构以及使支撑臂部20相对于台座部10进行旋转的旋转机构。

在支撑臂部20上设置有使支撑框30相对于支撑臂部20在支撑框30的长度方向上滑动的滑动机构。滑动机构未在图中显示，其具有：电动机、在电动机的驱动下进行旋转的主动链轮、两个从动链轮以及与各链轮啮合的链条。链条的两端部被固定在支撑框30的固定部上。通过主动链轮的旋转可以送出链条，其结果是，能够使支撑框30相对于支撑臂部20在长度方向上滑动。

在支撑框30的上部设置有放置受检体100的顶板40。在拍摄台1上，顶板40也可以相对于支撑框30在长度方向上滑动自如地构成。

在支撑框30的内部，设置有使支柱部50相对于支撑框30在顶板40的长度方向(A方向)和宽度方向(B方向)上滑动的X射线产生部驱动机构。X射线产生部驱动机构未在图中显示，其具有：在支撑框30的长度方向的一端侧设置的电动机、在电动机的驱动下进行旋转的主动链轮、在支撑框30的另一端侧设置的从动链轮以及连结两链轮的链条。在链条上固定有支柱部50的基底部51，通过链轮使链条旋转，由此可以使基底部51即支柱部50在长度方向(A方向)上滑动。另外，可以利用与长度方向(A方向)的X射线产生部驱动机构相同的机构使宽度方向(B方向)也滑动。X射线产生部60是连结于支柱部50的前端侧并向受检体100照射X射线的设备。因此，通过X射线产生部驱动机构，可以使连结于支柱部50的X射线产生部60在长度方向(A方向)和宽度方向(B方向)上移动。

此外，在支柱部50的连结部53的内部设置有使X射线产生部60相对于连结部53在C方向上旋转的旋转机构。可以使X射线的照射方向偏向顶板40的长度方向。支柱部50从基底部51沿着铅垂方向延伸，并且随着朝向连结部53而在支撑框30的长度方向和宽度方向这两个方向上延伸。因此，能够隔着X射线产生部60而在支撑框30的两侧确保手术者的站立位置，能够从受检体100的头部侧和两侧这三个方向接近受检体100。

支柱部50向从支撑框30离开的方向凸出的方式、即以向台座部10一侧突出的方式弯曲。因此，不会妨碍站在支柱部50附近的手术者的移动。另外，在支柱部50的与支撑框30相向的一侧设置有压迫装置90。压迫装置90是用于一边压迫受检体100的关注区域一边进行拍摄的装置。

X射线检测部70设置在支撑框30的内部。X射线检测部70通过以二维阵列状配置多个检测元件而构成，是根据从X射线产生部60照射并透过受检体100的X射线的入射量来检测X射线信号的设备。X射线检测部70还可以是图像增强器和CCD(charge coupled device：电荷耦合器件)相机的结构或者存储X射线信号的成像板的结构。

使X射线检测部70滑动的X射线检测部驱动机构(未图示)具有：滑动机构，设置在支撑框30的内部，并使X射线检测部70相对于支撑框30在支撑框30的长度方向(D方向)上滑动；以及滑动机构，使X射线检测部70相对于支撑框30在支撑框30的宽度方向(E方向)上滑动。X射线检测部驱动机构以与X射线产生部60相向的方式使X射线检测部70在支撑框30的长度方向(D方向)和支撑框30的宽度方向(E方向)上滑动。具体而言，X射线检测部驱动机构以X射线产生部60的X射线的光轴贯通X射线检测部70的中心的方式使X射线检测部70动作。另外，根据用于测知支柱部50的基底部51和X射线检测部70相对于支撑框30的位置信息(滑动状态)的位置传感器(未图示)，执行用于使X射线检测部70从动于X射线产生部60地进行动作的控制。该位置传感器一般为线性编码器或旋转式编码器等。

显示部80由多关节的臂82支撑于台座部10上。显示部80能够显示受检体100的透视图像或拍摄图像等。

图2为表示本发明的X射线诊断装置的整体结构的图。X射线诊断装置具有：顶板40，放置受检体100；X射线产生部60，向受检体100照射X射线；光阑装置62，设定对受检体100的X射线照射区域；高电压产生部108，对X射线产生部60进行电力供给；X射线检测部70，配置于与X射线产生部60相向的位置上，并对透过受检体100的X射线进行检测；图像处理部112，对从X射线检测部70输出的X射线信号进行图像处理；图像存储部114，存储从图像处理部112输出的X射线图像；显示部80，显示X射线图像；驱动部130，驱动如图1所示的支柱部50、X射线产生部60以及X射线检测部70的各驱动机构；控制部118，控制各构成元件；以及操作部120，对控制部118发出指令。X射线检测部70配置于支撑框30内。图像处理部112、图像存储部114及驱动部130虽然分别以虚线表示，但配置于台座部10、支撑臂部20、支撑框30、支柱部50以及基底部51内的任一部件上。

X射线产生部60具有从高电压产生部108接受电力供给而产生X射线的X射线管。高电压产生部108为如下装置：使电流流入X射线产生部60的X射线管的阴极即灯丝，将该灯丝加热至规定温度，产生施加于X射线管的阳极和阴极之间的直流高电压即管电压。通过施加该高电压，从X射线管照射出X射线。通过控制流入X射线管的阴极即灯丝的电流来控制流入X射线管的阳极和阴极的管电流、管电压以及拍摄时间，由此进行X射线剂量的控制。

光阑装置62具有屏蔽由X射线产生部60产生的X射线的多个X射线屏蔽用铅板，通过使多个X射线屏蔽用铅板分别移动，来决定对受检体100的X射线照射区域。

图像处理部112对从X射线检测部70输出的X射线信号进行图像处理，并将图像处理后的X射线图像输出。图像处理包括伽马变换、灰度变换处理、图像的扩大/缩小等。图像存储部114将从图像处理部112输出的X射线图像与受检体100的姓名、性别、年龄信息、时间信息等一起进行存储。显示部80能够将从图像处理部112输出的X射线图像作为受检体100的透视图像或拍摄图像等进行显示。

驱动部130分别与X射线产生部驱动机构、旋转机构以及X射线检测部驱动机构的各驱动机构连接，其中，该X射线产生部驱动机构使支柱部50相对于支撑框30在顶板40的长度方向(A方向)和宽度方向(B方向)上滑动，该旋转机构用于使X射线产生部60相对于连结部53在C方向上旋转，该X射线检测部驱动机构使X射线检测部70相对于支撑框30在支撑框30的长度方向(D方向)、宽度方向(E方向)上滑动。

驱动部130可以通过控制X射线产生部驱动机构和X射线检测部驱动机构使X射线产生部60在长度方向(A方向)上滑动，并且使X射线检测部70在长度方向(D方向)上滑动。此外，根据用于测知支柱部50的基底部51和X射线检测部70相对于支撑框30的位置(滑动状态)的位置传感器，驱动部130可以使X射线检测部70从动于X射线产生部60地进行动作。

此外，当向控制部118输入由操作部120进行操作的操作信号时，控制部118根据各驱动机构的位置信息逐次计算地面、顶棚以及机构部彼此之间的相互之间的距离，并向各驱动机构输出动作或停止的信号，以避免它们接触。

在这里，说明利用透视图像生成长条图像的实施例1。在本发明中，一边使照射X射线的X射线产生部60和检测X射线信号的X射线检测部70互相从动地进行移动，一边取得透视图像。透视的控制方式采用脉冲式透视。脉冲式透视是以预先设定的时间间隔脉冲式照射X射线并进行拍摄的拍摄方法。图像处理部112对应包括X射线产生部60和X射线检测部70的影像系统的位置信息对基于由X射线检测部70得到的X射线信号的透视图像帧进行累加，生成长条图像。

具体而言，控制部118根据影像系统的位置信息和X射线照射的时间间隔计算照射一次X射线时的的影像系统相应移动量。此外，图像处理部112依次使得到的透视图像帧偏移所计算出的移动量的量而进行累加，生成长条图像。显示部80显示从图像处理部112输出的长条图像。

使用图3的动作流程图详细说明实施例1。

(步骤1)

检查者通过操作部120从各种拍摄模式中选择长条图像生成模式。此外，控制部118将选择了长条图像生成模式的情况传达给各构成元件。

(步骤2)

检查者通过操作部120设定为了取得长条图像所需的影像系统(X射线产生部60和X射线检测部70)的动作方向、影像系统的稳态速度(动作速度)的驱动条件。此外，控制部118将影像系统的动作方向、稳态速度的驱动条件输出至驱动部130。

(步骤3)

检查者通过操作部120进行设定，使得影像系统移动至要取得长条图像的受检体100的关注区域的端部、即图像收集开始地点。控制部118通过驱动部130使影像系统移动至图像收集开始地点。例如，使用通过照射光来表示受检体100的X射线照射范围的光照射部(未图示)。使光照射部的光照射于受检体100上，检查者一边确认X射线照射范围，一边使影像系统移动至图像收集开始地点。

(步骤4)

控制部118检测支柱部50的基底部51(即X射线产生部60)的位置信息和X射线检测部70的位置传感器的位置信息，并将该位置信息识别为图像收集开始位置。

(步骤5)

当检查者按下操作部120的图像收集按钮时，X射线产生部60、X射线检测部70以及图像处理部112等变成图像收集开始准备状态。此外，控制部118计算影像系统变为稳态速度为止的距离。图4(a)为表示影像系统的速度V(t)和时间T的关系的曲线图。在这里，假设从初始速度(0)至达到稳态速度(V1)所花费的时间为(t1)，从稳态速度(V1)至达到停止速度(0)所花费的时间为(t5)-(t4)。控制部118按照(V1)×(t1)计算影像系统变为稳态速度(V1)为止的距离。

(步骤6)

根据控制部118的指示，驱动部130以图像收集开始位置为基准使影像系统向外侧移动(V1)×(t1)的距离的量，使得图像收集开始位置变为影像系统的稳态速度(V1)。在图4(a)中，驱动部130以图像收集开始位置为基准，使影像系统向受检体100的头部侧移动(V1)×(t1)的距离的量。控制部118将如上所述地移动后的位置识别为影像系统的驱动开始位置。

(步骤7)

此外，控制部118根据影像系统的稳态速度(V1)对高电压产生部108和X射线产生部60设定X射线条件，其中，该X射线条件包括脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔、流入X射线管的管电流、管电压和拍摄时间等。

具体而言，在稳态速度(V1)为规定值以上(例如100mm/s以上)情况下，控制部118使脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔为规定值以下(例如10ms以下)，或使每帧透视图像的X射线剂量为规定值以上(例如10mAs以上)。相反，在稳态速度(V1)为规定值以下(例如100mm/s以下)的情况下，使脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔为规定值以上(例如10ms以上)，或使每帧透视图像的X射线剂量为规定值以下(例如10mAs以下)。在本实施例中，也可以预先在控制部118中设定上述多个规定值。

(步骤8)

驱动部118从影像系统的驱动开始位置驱动影像系统，控制部118通过位置传感器检测影像系统的位置信息，并判定影像系统是否已到达图像收集开始位置。在影像系统已到达图像收集开始位置的情况下，控制部118向高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70以及图像处理部112等输出开始信号。高电压产生部108和X射线产生部60以X射线条件来产生X射线，其中，该X射线由稳态速度(V1)决定，其包括脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔、流入X射线管的管电流、管电压和拍摄时间等。

(步骤9)

图像处理部112将基于从X射线检测部70输出的X射线信号的透视图像帧与影像系统的位置信息一起实时地读入。此外，图像处理部112根据位置信息对多个透视图像帧进行累加并接合，生成长条图像。这里的“累加”是指，对应取得透视图像帧的影像系统的位置使多个透视图像帧的亮度值依次重合。

具体而言，在影像系统相对于每张透视图像帧移动5mm的情况下，图像处理部112通过使透视图像帧沿着移动方向依次偏移5mm并进行累加，将透视图像帧接合而生成长条图像。在影像系统相对于每张透视图像帧移动10mm的情况下，图像处理部112通过使透视图像帧沿着影像系统的移动方向依次偏移10mm并进行累加，将透视图像帧接合而生成长条图像。这样，图像处理部112通过按照各个透视图像帧来管理位置信息，可以将各透视图像帧接合而生成长条图像。

图4(b)为表示从图像收集开始位置经过任意时间而进行透视的地点处的累加张数F(t)和时间T之间的关系的曲线图。如图4(b)所示，从图像收集开始位置即时间(t1)至时间(t4)，透视图像帧被接合。从时间(t1)至时间(t2)，透视图像帧的累加张数增加。当达到时间(t2)时，累加张数变为(F1)。从时间(t2)至时间(t3)的透视图像帧的累加张数为(F1)而保持一定。此外，从时间(t3)至时间(t4)，透视图像帧的累加张数减少。

(步骤10)

检查者一边通过显示部80确认被接合的中途阶段的长条图像，一边持续按下操作部120的图像收集按钮直至到达要取得长条图像的受检体100的关注区域。此外，检查者在影像系统的动作超过关注区域的时刻松开图像收集按钮。当松开图像收集按钮时，控制部118识别为图像收集结束，高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70以及图像处理部112等变为图像收集结束状态。

此外，检查者也可以预先设定使透视图像帧的收集停止的图像收集结束地点。具体而言，通过驱动部130使影像系统移动至图像收集开始地点的另一端部即图像收集结束地点，用于测知X射线产生部60的位置信息和X射线检测部70的位置信息的位置传感器读取该位置信息。控制部118将由位置传感器读取的影像系统的位置信息识别为图像收集结束位置。控制部118检测位置传感器中的影像系统的位置信息，并判定影像系统是否已到达图像收集结束位置。在影像系统已到达图像收集结束位置的情况下，控制部118向高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等输出图像收集结束信号。高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等变为图像收集结束状态。

(步骤11)

根据操作部120的图像收集按钮的按压信息(图像收集按钮OFF)，或位置传感器的位置信息(影像系统移动至图像收集结束位置)，控制部118向高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等输出结束信号。高电压产生部108和X射线产生部60停止产生X射线，并且驱动部130使影像系统停止移动。

如图4(a)所示，从时间(t4)开始影像系统的移动速度进行减速，影像系统在时间(t5)停止移动。如图4(b)所示，图像处理部112在时间(t4)使透视图像帧的接合结束。因此，累加张数F(t)也从时间(t3)到时间(t4)逐渐减少。

(步骤12)

在时间(t1)～时间(t2)、时间(t3)～时间(t4)使透视图像帧接合而生成的长条图像中的透视图像帧的累加张数不同，因此，作为图像浓度不同的长条图像显示于显示部80。在这里，将时间(t1)～时间(t2)、时间(t3)～时间(t4)的长条图像作为端部的长条图像。因此，检查者通过操作部120选择是否对长条图像进行校正(是否删除端部的长条图像)。在不删除端部的长条图像的情况下，动作结束。

(步骤13)

在通过操作部120选择为对长条图像进行校正(删除端部的长条图像)的情况下，图像处理部112从整个长条图像中将端部的长条图像删除。图像处理部112通过从整个长条图像中将端部的长条图像删除，仅提取透视图像帧的累加张数变为一定的时间(t2)～时间(t3)的长条图像。显示部80可以显示时间(t2)～时间(t3)的浓度均匀的长条图像。然后，动作结束。

另外，也可以省略(步骤5)、(步骤6)，可以使驱动开始位置与图像收集开始位置一致。因此，检查者一边确认X射线照射范围一边使影像系统移动至图像收集开始地点，因此图像收集开始位置的目视性良好。此外，由于使驱动开始位置和图像收集开始位置一致，因此从驱动开始位置开始收集透视图像。由此，可以缩短长条图像的生成时间。

图像存储部114可以将从图像处理部112实时得到的透视图像作为动态图像与取得时间信息一起进行存储，而且，可以将从图像处理部112得到的长条图像与取得时间信息一起进行存储。

通过从图像存储部114输出透视图像或长条图像，显示部80可以显示透视图像或长条图像。此外，通过从图像存储部114将长条图像与透视图像一起对应它们的取得时间信息进行输出，显示部80可以将长条图像与透视图像一起显示于同一画面。因此，检查者可以将长条图像的取得过程与一起进行确认。例如，检查者可以通过透视图像和长条图像确认造影剂的注入状况。

以上，根据本实施例，可以使用透视图像生成长条图像，与使用通过X射线拍摄得到的拍摄图像生成长条图像相比，可以抑制受检体的受照。

而且，根据本实施例，由于使多张透视图像重合而生成长条图像，因此可以显示接缝影响小的长条图像。具体而言，由于构成长条图像的图像张数多，所以可以取得更多的图像信息，因此，可以生成接合精度高的长条图像。由此，检查者可以进行可靠的诊断。

而且，根据本实施例，由于使用透视图像，所以X射线剂量低，因此，可以进行侧弯症检查诊断等大量的受检体100的诊断。

此外，根据本实施例，可以不使影像系统停止移动地生成长条图像，因此，与使用通过X射线拍摄得到的拍摄图像生成长条图像相比，短时间即可。因此，可以减轻受检体100的负担。

实施例2

接着，使用图1～图5对实施例2进行说明。与实施例1的不同点在于，为了进一步降低受照能够使X射线剂量可变。

图5(a)是表示从图像收集开始位置开始经过任意时间的地点处的累加张数F(t)与时间T的关系的曲线图。图5(b)是表示生成一张透视图像帧的量的长条图像时相累加的透视图像帧数H(t)和时间T的关系的曲线图。

在这里，设一张透视图像帧的长度为Lmm(与影像系统的移动方向为同一方向)，影像系统的移动速度为V(t)mm/s，透视图像帧率为f/s(帧/sec)。照射于构成长条图像的任意的第m张透视图像帧(时间t(m-1)～t(m))的总透视图像帧数H(m)可以由数学式1的公式表示。

[数学式1]

$H\left(m\right)=\underset{t(m-1)}{\overset{\mathrm{tm}}{\∫}}F\left(t\right)\mathrm{dt},(m=\mathrm{1,2}\·\·\·\·\·)$

例如，设一张透视图像帧的长度L为400mm、速度V为100mm/s、透视图像帧率为30f/s时的总透视图像帧数H(m)，如数学式2所示。另外，是仅由F(t)一定的区域构成的第m张透视图像帧的累加帧数。

[数学式2]

若对一张透视图像帧照射N的X射线剂量，则影像系统移动与一张透视图像帧的量相当的距离时被照射的X射线剂量是对H(m)张透视图像帧进行累加而得出的，因此，其总X射线剂量N(m)如数学式3所示。

[数学式3]

N(m)＝H(m)×N

对透视图像帧进行累加，并以累加的量向受检体100照射X射线剂量。因此，在本实施例中，为了抑制受检体100的受照，控制部118将一张透视图像帧的量的长条图像所需的总X射线剂量N(m)设定为规定值(受照上限值)。此外，控制部118算出每张透视图像帧所需的X射线剂量作为N(m)/H(m)。控制部118对高电压产生部108和X射线产生部60设定该X射线剂量的X射线条件。

另外，可以通过操作部12任意地设定规定值(受照上限值)。

接着，使用图3对实施例2的动作进行说明。与实施例1的不同点在于步骤7，因此仅说明步骤7。

(步骤7)

在实施例1中，控制部118根据影像系统的稳态速度(V1)对高电压产生部108和X射线产生部60设定X射线条件，但是可以如上述实施例2所示地进行变更。具体而言，控制部118将一张透视图像帧的量的长条图像所需的总X射线剂量N(m)预先设定为规定值(受照上限值)。此外，控制部118算出每张透视图像帧所需的X射线剂量作为N(m)/H(m)。此外，控制部118根据所算出的X射线剂量对高电压产生部108和X射线产生部60设定X射线条件，其中该X射线条件包括流入X射线管的管电流、管电压和拍摄时间等。

以上，根据本实施例，通过将一张透视图像帧的量的长条图像所需的总X射线剂量N(m)预先设定为规定值(受照上限值)，可以降低对受检体100照射的X射线剂量。

实施例3

在这里，使用图1～3、图6、图7对实施例3进行说明。与实施例1、实施例2的不同点在于，对各透视图像帧设定使长条图像浓度均匀的浓度增益。

如图6(a)所示，由于使透视图像帧接合而生成的长条图像的透视图像帧的累加张数不同，所以作为浓度不同的长条图像显示于显示部80。例如，从m＝1的左端开始的第一个长条图像仅由透视图像帧1生成。此外，从m＝1的左端开始的第二个长条图像由透视图像帧1和其后的透视图像帧2生成。从m＝1的左端开始的第七个长条图像由透视图像帧1～透视图像帧7生成。

图7(a)是表示生成一张透视图像帧的量的长条图像时相累加的透视图像帧数H(t)与时间T的关系的曲线图。图7(b)是表示浓度增益G(t)和时间T的关系的曲线图。

图像处理部112进行处理，使得随着透视图像帧累加张数的不同而不同的长条图像的浓度均匀。具体而言，图像处理部112使累加的透视图像帧数少的部分(例如从m＝1的左端开始的第一个长条图像)乘以高的浓度增益G(t)系数，在累加的透视图像帧数多的部分(例如从m＝1的左端开始的第七个长条图像)乘以低的浓度增益G(t)系数。在这里，图像处理部112在所需的浓度为α时如数学式4所示地进行使长条图像的浓度均匀的处理。

[数学式4]

α＝H(t)×G(t)

因此，如图6(b)所示，可以使随着透视图像帧的累加张数不同而不同的长条图像的浓度保持均匀。

接着使用图3对实施例3的动作进行说明。与实施例1的不同点在于步骤12、步骤13，因此仅说明步骤12、步骤13。

(步骤12)

在此，检查者通过操作部120选择是否对长条图像进行校正(是否对长条图像的浓度增益进行校正)。在不校正长条图像的浓度增益的情况下，动作结束。

(步骤13)

在通过操作部120选择为对长条图像进行校正(对长条图像的浓度增益进行校正)的情况下，图像处理部112进行处理，使随着透视图像帧的累加张数不同而不同的长条图像的浓度保持均匀。显示部80根据从图像处理部112输出的长条图像，可以显示浓度均匀的长条图像。于是，动作结束。

以上，根据本实施例，可以在显示部80上显示浓度均匀的长条图像，检查者可以进行可靠的诊断。

实施例4

在这里，使用图1～3、图8对实施例4进行说明。与实施例1～实施例3的不同点在于，可以根据受检体100的关注区域(例如体厚)改变X射线剂量。

例如，受检体100的躯干部和下肢部的体厚不同。因此，在受检体100的躯干部和下肢部若以相同的X射线条件来取得透视图像，则透视图像帧的图像浓度有可能不同。因此，控制部120也可以根据受检体100的关注区域对高电压产生部108和X射线产生部60设定X射线条件。

具体而言，如图8(b)所示，时间(t1)～时间(t3′)是对受检体100的躯干部照射X射线的定时，时间(t3′)～时间(t4)是对受检体100的下肢部照射X射线的定时。在这里，控制部120对高电压产生部108和X射线产生部60进行设定，使得在对受检体100的躯干部照射X射线的定时即时间(t1)～时间(t3′)变为X射线剂量α(mAs)。

在这里，控制部120对高电压产生部108和X射线产生部60进行设定，使得在对受检体100的下肢部照射X射线的定时即时间(t3′)～时间(t4)变为X射线剂量β(mAs)。

以上，根据本发明，可以根据受检体100的关注区域(例如体厚)使X射线剂量可变。因此，可以在显示部80显示浓度均匀的长条图像，检查者可以进行可靠的诊断。

实施例5

在这里，使用图1、图2、图9～12对实施例5进行说明。与实施例1～实施例4的不同点在于：可以改变对受检体的X射线照射区域(光阑装置62)，使得X射线剂量变均匀。

使用图9～图12具体说明。图9是主要表示光阑装置62的构造的图。光阑装置62具有多个光阑叶片63～66。在这里，在取得透视图像帧时，光阑装置62使位于顶板40的长度方向(A方向)即影像系统的移动方向的光阑叶片63和光阑叶片64移动，可以改变对受检体100的X射线照射区域，使得对透视图像帧进行累加而得到的长条图像的X射线剂量变均匀。控制部118根据影像系统的位置信息和X射线照射的时间间隔计算照射一次X射线[s1]时的影像系统的相应移动量，使影像系统移动。

图10是表示光阑装置62的控制的具体例的图。首先，在透视图像读入开始区域，光阑装置62一边扩大光阑叶片63和光阑叶片64的开度，一边进行透视图像的收集。具体而言，将光阑叶片64固定，向与影像系统的移动方向相反的方向驱动光阑叶片63，同时进行透视图像的收集。例如，以取得生成长条图像所需的透视图像帧张数的脉冲式透视的次数的量(时间)，将光阑叶片64固定，并驱动光阑叶片63。如图10所示，在影像系统移动时，若将光阑叶片64固定，则光阑叶片64与影像系统一起移动。另一方面，若对应影像系统的移动速度向与影像系统的移动方向相反的方向驱动光阑叶片63，则可以将光阑叶片63的空间位置固定。

在透视图像读入中间区域(透视图像读入开始区域和透视图像读入结束区域之间)，光阑装置62将光阑叶片63和光阑叶片64的开度保持一定而进行透视图像的收集。具体而言，将光阑叶片63和光阑叶片64固定而进行透视图像的收集。如图10所示，在影像系统移动时，若将光阑叶片63和光阑叶片64固定，则光阑叶片63和光阑叶片64与影像系统一起移动。

在透视图像读入结束区域，光阑装置62一边缩小光阑叶片63和光阑叶片64的开度，一边进行透视图像的收集。具体而言，将光阑叶片63固定，向与影像系统的移动方向相反的方向驱动光阑叶片64，同时进行透视图像的收集。例如，与透视图像读入开始区域相同地，以取得生成长条图像所需的透视图像帧张数的脉冲式透视的次数的量(时间)，将光阑叶片63固定，驱动光阑叶片64。此外，光阑叶片64的速度是与在透视图像读入开始区域的驱动的光阑叶片63相同的速度。如图10所示，在影像系统移动时，若将光阑叶片63固定，则光阑叶片63与影像系统一起移动。若对应影像系统的移动速度向与影像系统的移动方向相反的方向驱动光阑叶片64，则可以将光阑叶片64的空间位置固定。

图像处理部112，对应包括X射线产生部60和X射线检测部70的影像系统的位置信息，对基于由X射线检测部70得到的X射线信号的透视图像帧进行累加而生成长条图像。图10的下段的曲线图是表示长条图像中的X射线剂量的曲线图。

在长条图像的整个区域中，对相同张数的透视图像帧进行累加，因此其X射线剂量N(m)始终一定。

图11是说明实施例5的效果的图。

图11(a)中表示将光阑叶片63和光阑叶片64的开度始终保持一定地进行透视图像的收集而得到的长条图像。

在透视图像读入开始区域，例如，从m＝1的左端开始的第一个长条图像仅由透视图像帧1生成。此外，从m＝1的左端开始的第二个长条图像由透视图像帧1和之后的透视图像帧2生成。从m＝1的左端开始的第七个长条图像由透视图像帧1～透视图像帧7生成。由于对透视图像帧进行累加而生成的长条图像的透视图像帧的累加张数不同，因此作为浓度不同的长条图像显示于显示部80。

图11(b)中表示如图10所示地适当改变光阑叶片63和光阑叶片64的开度地进行透视图像的收集而得到的长条图像。

在透视图像读入开始区域，例如，从m＝1的左端开始的第一个长条图像由透视图像帧1～透视图像帧7生成。此外，从m＝1的左端开始的第二个长条图像由透视图像帧2～透视图像帧8生成。从m＝1的左端开始的第七个长条图像由透视图像帧7～透视图像帧13生成。这样，通过对透视图像帧进行累加而生成的长条图像的整个区域中，透视图像帧的累加张数(7张)相同，因此可以在显示部80上显示浓度均匀的长条图像。

使用图12的动作流程图对实施例5进行说明。

(步骤51)

检查者通过操作部120从各种拍摄模式中选择长条图像生成模式。此外，控制部118将选择长条图像生成模式的情况传达给各构成元件。

(步骤52)

检查者通过操作部12设定为了取得长条图像所需的影像系统(X射线产生部60和X射线检测部70)的动作方向、影像系统的动作速度的驱动条件。此外，控制部118向驱动部130输出影像系统的动作方向、稳态速度等驱动条件。

(步骤53)

检查者通过操作部120将影像系统设定于要取得长条图像的受检体100的关注区域的端部即图像收集开始地点。控制部118通过驱动部130使影像系统移动至图像收集开始地点。例如，使用通过照射光而显示受检体100的X射线照射范围的光照射部(未图示)。向受检体100照射光照射部的光，检查者一边确认X射线照射范围，一边使影像系统移动至图像收集开始地点(透视图像读入开始地点)。

(步骤54)

控制部118检测支柱部50的基底部51(即X射线产生部60)的位置信息和X射线检测部70的位置传感器的位置信息，并将此位置信息识别为图像收集开始位置。

(步骤55)

检查者若按下操作部120的图像收集按钮，则X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等变为图像收集开始准备状态。然后，控制部118计算影像系统变为稳态速度为止的距离。在这里，设从初始速度(0)达到稳态速度(V1)为止花费的时间为(t1)，从稳态速度(V1)达到停止速度(0)为止花费的时间为(t5)-(t4)。控制部118按照(V1)×(t1)计算出影像系统变为稳态速度(V1)为止的的距离。

(步骤56)

驱动部130，根据控制部118的指示，以图像收集开始位置作为基准使影像系统向外侧移动距离(V1)×(t1)的量，使得图像收集开始位置变为影像系统的稳态速度(V1)。驱动部130，以图像收集开始位置作为基准，使影像系统向受检体100的头部侧移动(V1)×(t1)的距离的量。控制部118将如上所述地移动后的位置识别为影像系统的驱动开始位置。

(步骤57)

控制部118根据影像系统的稳态速度(V1)对高电压产生部108和X射线产生部60设定X射线条件，其中，该X射线条件包括脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔、流入X射线管的管电流、管电压和拍摄时间等。

具体而言，在稳态速度(V1)为规定值以上(例如100mm/s以上)的情况下，控制部118使脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔为规定值以下(例如10ms以下)，或者使每帧透视图像的X射线剂量为规定值以上(例如10mAs以上)。相反，在稳态速度(V1)为规定值以下(例如100mm/s以下)的情况下，使脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔为规定值以上(例如10ms以上)，或者使每帧透视图像的X射线剂量为规定值以下(例如10mAs以下)。在本实施例中，可以预先对控制部118设定上述多个规定值。

(步骤58)

驱动部118从影像系统的驱动开始位置驱动影像系统，控制部118通过位置传感器检测影像系统的位置信息，并判定影像系统是否已到达图像收集开始位置。在影像系统已到达图像收集开始位置的情况下，控制部118向高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等输出开始信号。高电压产生部108和X射线产生部60以X射线条件产生X射线，其中，上述X射线条件包括根据稳态速度(V1)设定的、脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔、流入X射线管的管电流、管电压和拍摄时间等，X射线检测部70对透过受检体100的X射线信号进行检测。

(步骤59)

在透视图像读入开始区域，光阑装置62一边扩大光阑叶片63和光阑叶片64的开度，一边进行透视图像的收集。

(步骤60)

在透视图像读入中间区域(开始区域和结束区域之间)，光阑装置62将光阑叶片63和光阑叶片64的开度保持一定而进行透视图像的收集。

(步骤61)

检查者一边通过显示部80对所接合的中途阶段的长条图像进行确认，一边持续按压操作部120的图像收集按钮直至到达要取得长条图像的受检体100的关注区域。然后，检查者在影像系统的动作超过关注区域的时刻放开图像收集按钮。在放开图像收集按钮后，控制部118识别为图像收集结束(透视图像读入结束地点)，高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等变为图像收集结束状态。高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等变为图像收集结束状态。

检查者也可以预先设定停止收集透视图像帧的图像收集结束地点。具体而言，通过驱动部130使影像系统移动至图像收集开始地点的另一端部即图像收集结束地点，用于测知X射线产生部60的位置信息和X射线检测部70的位置信息的位置传感器读取此位置信息。控制部118将由位置传感器读取的影像系统的位置信息识别为图像收集结束位置。控制部118检测位置传感器中的影像系统的位置信息，并判定影像系统是否已到达图像收集结束位置。在影像系统已到达图像收集结束位置的情况下，控制部118向高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等输出图像收集结束信号。

(步骤62)

在透视图像读入结束区域，光阑装置62一边缩小光阑叶片63和光阑叶片64的开度，一边进行透视图像的收集。

(步骤63)

图像处理部112，将基于从X射线检测部70输出的X射线信号的透视图像帧与影像系统的位置信息一起实时地读入。然后，图像处理部112根据位置信息对多个透视图像帧进行累加而使其接合，以生成长条图像。这里的“累加”是指，对应取得透视图像帧的影像系统的位置，使多个透视图像帧的亮度值依次重合。

具体而言，在影像系统每张透视图像帧移动5mm的情况下，图像处理部112使透视图像帧沿着移动方向依次偏移5mm后进行累加，由此将透视图像帧接合而生成长条图像。在影像系统每张透视图像帧移动10mm的情况下，图像处理部112使透视图像帧沿着影像系统的移动方向依次偏移10mm后进行累加，由此将透视图像帧接合而生成长条图像。这样，图像处理部112可以按照各个透视图像帧对位置信息进行管理，将各透视图像帧接合而生成长条图像。

(步骤64)

根据操作部120的图像收集按钮的按压信息(图像收集按钮OFF)、或位置传感器的位置信息(影像系统移动至图像收集结束位置)，控制部118向高电压产生部108、X射线产生部60、X射线检测部70、图像处理部112等输出结束信号。高电压产生部108和X射线产生部60停止产生X射线，并且，驱动部130使影像系统停止移动。

另外，也可以省略(步骤55)、(步骤56)，可以使驱动开始位置与图像收集开始位置一致。因此，检查者一边确认X射线照射范围，一边使影像系统移动至图像收集开始地点，因此，图像收集开始位置的目视性良好。而且，由于使驱动开始位置与图像收集开始位置一致，所以从驱动开始位置开始进行透视图像的收集。因此，可以缩短长条图像的生成时间。

图像存储部114可以将从图像处理部112实时得到的透视图像作为动态图像与取得时间信息一起进行存储，而且，可以将从图像处理部112得到的长条图像与取得时间信息一起进行存储。

通过使透视图像或长条图像从图像存储部114输出，显示部80可以显示透视图像或长条图像。而且，通过使长条图像与透视图像一起对应它们的取得时间信息从图像存储部114输出，显示部80可以将长条图像与透视图像一起显示于同一画面。因此，检查者可以对长条图像的取得过程与透视图像一起进行确认。例如，检查者可以通过透视图像和长条图像确认造影剂的注入状况。

以上，根据本实施例，可以使用透视图像生成浓度均匀的长条图像，与使用通过X射线拍摄得到的拍摄图像生成长条图像相比，可以抑制受检体的受照。

附图标记说明

10  台座部

20  支撑臂部

30  支撑框

40  顶板

50  支柱部

60X 射线产生部

70X 射线检测部

80  显示部

100 受检体

108 高电压产生部

112 图像处理部

114 图像存储部

118 控制部

120 操作部

130 驱动部

Claims (19)

1.一种X射线诊断装置，其特征在于，具有：

用于向受检体照射X射线的X射线产生部、

检测基于透过所述受检体的X射线的X射线信号的X射线检测部、

用于使包括所述X射线产生部和所述X射线检测部的影像系统移动的驱动部、

检测所述影像系统的位置信息的位置传感器、

根据所检测出的所述位置信息对基于由所述X射线检测部得到的X射线信号的多个透视图像帧进行累加而生成长条图像的图像处理部、显示所述长条图像的显示部。

2.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述X射线产生部以预先设定的时间间隔照射X射线。

3.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述X射线产生部根据所述影像系统的移动速度设定X射线条件，并以所设定的所述X射线条件照射X射线，其中所述X射线条件包括脉冲式照射X射线的X射线的时间间隔、管电流、管电压和拍摄时间。

4.如权利要求3所述的X射线诊断装置，其中，

所述影像系统的移动速度是所述影像系统的稳态速度。

5.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述图像处理部对应取得所述透视图像帧的所述影像系统的位置而使多个所述透视图像帧的亮度值依次重合。

6.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述图像处理部，根据所述X射线产生部照射一次X射线时的所述影像系统的相应移动量，依次使得到的透视图像帧偏移所述移动量的量而进行累加，生成所述长条图像。

7.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述驱动部使所述影像系统移动，使得在开始收集所述透视图像帧的图像收集开始位置处所述影像系统变为稳态速度。

8.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述图像处理部删除浓度不同的端部的所述长条图像，生成所述长条图像。

9.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

具有图像存储部，该图像存储部将从所述图像处理部得到的透视图像作为动态图像而与取得时间信息一起进行存储，并将所述长条图像与取得时间信息一起进行存储。

10.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述显示部将所述长条图像与所述透视图像一起显示于同一画面。

11.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述X射线产生部，根据一张所述透视图像帧的量的长条图像所需的总X射线剂量，设定一张所述透视图像帧的X射线剂量。

12.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述图像处理部对各透视图像帧设定使所述长条图像的浓度均匀的浓度增益。

13.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

所述X射线产生部能够根据所述受检体的关注区域改变X射线剂量。

14.如权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，

具有光阑部，该光阑部能够改变对所述受检体的X射线照射区域，使得所述长条图像的X射线剂量均匀。

15.如权利要求14所述的X射线诊断装置，其中，

在所述透视图像的读入开始区域，一边扩大所述光阑部的开度，一边进行透视图像的收集。

16.如权利要求14所述的X射线诊断装置，其中，

在所述透视图像的读入结束区域，一边缩小所述光阑部的开度，一边进行透视图像的收集。

17.如权利要求15或16所述的X射线诊断装置，其中，

在所述透视图像的读入开始区域与所述透视图像的读入结束区域之间，使所述光阑部的开度保持一定而进行透视图像的收集。

18.如权利要求14所述的X射线诊断装置，其中，

所述长条图像的整个区域中，所述透视图像帧的累加张数相同。

19.一种长条图像生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

照射X射线并检测基于X射线的X射线信号的步骤、

根据位置信息对基于X射线信号的多个透视图像帧进行累加而生成长条图像的步骤、

显示所述长条图像的步骤。

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