X射线诊断装置和摄象系统移动控制方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410087459.6

申请日:

2004.10.08

公开号:

CN1605321A

公开日:

2005.04.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):A61B 6/00登记生效日:20160714变更事项:专利权人变更前权利人:株式会社东芝变更后权利人:东芝医疗系统株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:日本枥木变更事项:专利权人变更前权利人:东芝医疗系统株式会社|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

A61B6/00

主分类号:

A61B6/00

申请人:

株式会社东芝; 东芝医疗系统株式会社

发明人:

太田聪

地址:

日本东京都

优先权:

2003.10.08 JP 2003-349433

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

许海兰

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内容摘要

一种X射线诊断装置,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的X射线产生单元;对由所述X射线产生单元照射出的X射线实施检测用的X射线检测单元;依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,对所述摄象位置处的X射线图象数据实施生成用的图象数据生成单元;使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;使用设置在所述X射线检测单元的X射线入射面的至少一部分区域处的电极,对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;以及依据所述检测出的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。

权利要求书

1.  一种X射线诊断装置,其特征在于具有:
对被检测体照射X射线用的X射线产生单元;
对由所述X射线产生单元照射的X射线实施检测用的X射线检测单元;
依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,生成X射线图象数据用的图象数据生成单元;
使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;
使用设置在所述X射线检测单元的X射线入射面的至少一部分区域处的电极,对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;
以及依据所述检测出的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。

2.
  根据权利要求1所述的X射线诊断装置,其特征在于所述电极设置在整个所述X射线入射面处。

3.
  根据权利要求1所述的X射线诊断装置,其特征在于所述电极由碳薄板构成。

4.
  根据权利要求1所述的X射线诊断装置,其特征在于所述电极按照分割为多个的方式配置,所述静电容量检测单元利用各自的电极对各自的静电容量实施检测。

5.
  根据权利要求4所述的X射线诊断装置,其特征在于所述电极按照分割为四个的方式配置。

6.
  根据权利要求3所述的X射线诊断装置,其特征在于所述X射线检测单元为具有呈二维形式排列着的若干检测元件的平面检测器。

7.
  根据权利要求6所述的X射线诊断装置,其特征在于所述电极按照沿所述检测元件的排列方向实施分割的方式配置。

8.
  根据权利要求1所述的X射线诊断装置,其特征在于还进一步具有对静电容量基准实施调整用的调整单元。

9.
  根据权利要求1所述的X射线诊断装置,其特征在于所述移动单元依据所述推定出的距离,在所述X射线检测单元与所述被检测体间产生接触之前,停止所述X射线检测单元的移动。

10.
  根据权利要1求所述的X射线诊断装置,其特征在于所述移动单元依据所述推定出的距离,对所述X射线检测单元的移动速度实施变更。

11.
  一种X射线诊断装置,其特征在于具有:
对被检测体照射X射线用的X射线产生单元;
对由所述X射线产生单元照射的X射线实施检测用的X射线检测单元;
依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,生成X射线图象数据用的图象数据生成单元;
使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;
对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;
对所述X射线检测单元周围的环境信息实施检测用的环境信息检测单元;
依据所述环境信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的静电容量修正单元;
以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。

12.
  一种X射线诊断装置,其特征在于具有:
对被检测体照射X射线用的X射线产生单元;
对由所述X射线产生单元照射的X射线实施检测用的X射线检测单元;
依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,生成X射线图象数据成用的图象数据生成单元;
使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;
对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;
对所述被检测体的信息实施输入用的输入单元;
依据所述被检测体信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的静电容量修正单元;
以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。

13.
  根据权利要求12所述的X射线诊断装置,其特征在于所述静电容量修正单元依据所述被检测体的检查部位、年龄、性别、肥胖度中的至少一个,对所述静电容量实施修正。

14.
  一种摄象系统移动控制方法,其特征在于具有:
对被检测体照射X射线用的步骤;
检测对所述被检测体照射的X射线用的步骤;
依据通过所述检测获得的X射线信息,生成X射线图象数据用的步骤;
使X射线检测单元相对所述被检测体移动用的步骤;
使用设置在所述X射线检测单元的X射线入射面的至少一部分区域处的电极,对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的步骤;
以及依据所述检测出的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的步骤。

15.
  一种摄象系统移动控制方法,其特征在于具有:
对被检测体照射X射线用的步骤;
检测对所述被检测体照射的X射线用的步骤;
依据通过所述检测获得的X射线信息,生成X射线图象数据用的步骤;
使X射线检测单元相对所述被检测体移动用的步骤;
对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的步骤;
对所述X射线检测单元周围的环境信息实施检测用的步骤;
依据所述环境信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的步骤;
以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的步骤。

16.
  一种摄象系统移动控制方法,其特征在于具有:
对被检测体照射X射线用的步骤;
检测对所述被检测体照射的X射线用的步骤;
依据由X射线检测单元获得的X射线信息,生成X射线图象数据用的步骤;
使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的步骤;
对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的步骤;
对所述被检测体的信息实施输入用的步骤;
依据所述被检测体信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的步骤;
以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的步骤。

说明书

X射线诊断装置和摄象系统移动控制方法
技术领域
本发明涉及X射线诊断装置和摄象系统移动控制方法。
背景技术
循环器官诊断用的X射线诊断装置,通常具有诸如X射线产生部和X射线检测部,保持这些部件用的保持机构,以及诊断床和信号处理部。保持机构采用诸如C型臂或Ω型臂等,从而可以在相对患者为最佳的位置和角度实施X射线摄象。
使用在X射线诊断装置的X射线检测部处的检测器,通常采用的是X射线胶片和I.I.(成象·倍增器)。对于采用这种I.I.的X射线摄象方法,可以通过X射线产生部的X射线管向患者照射出X射线,通过I.I.将透射过患者所获得的X射线图象信息,变换为I.I.的光学图象。这种光学图象可以通过X射线电视摄象机变换成摄象获得的电气信号。而且,变换为电气信号的X射线图象信息还可以在实施A/D变换后,显示在监视器上。因此,采用这种I.I.的X射线摄象方法,能够进行采用胶片方式所不能进行的实时摄象,而且因为能够通过数字信号方式对图象数据实施收集,所以可进行各种图象处理。在另一方面,近年来正在对作为取代所述I.I.技术的一种方法的二维配置X射线平面检测器(下面也称为平面检测器)进行着开发。
在这种X射线诊断装置中,需要使C型臂能够追随血管内造影剂的流动,因此,由X射线产生部和X射线检测部构成的摄象系统需要具有能够在大范围内实施高速移动的功能。
对于这种场合,为了能够获得鲜明的图象数据,需要将诸如平面检测器配置在与患者身体表面相接近的预定位置处,由此使用的一种方法就是使用接触检测器,当平面检测器与患者身体表面相接触时停止X射线检测部的移动。
然而这种方法在X射线检测部的移动速度比较高的场合难以使其急剧停止,存在有可能会对患者造成危害的问题。
因此,近年来,使用非接触型静电容量传感器的方法正在被实用化。
采用这种方法,可以在构成X射线检测部的平面检测器的周围位置处,安装对静电容量实施检测用的静电容量传感器。这种静电容量传感器可以通过与患者相接近时的变化着的静电容量信息,对患者身体表面与平面检测器间的距离实施检测。而且,可以依据所检测出的距离信息,缓缓地降低X射线检测部的移动速度,并停止在患者附近的所希望位置处。如果采用这种方法,X射线检测部在到达与患者身体表面接近的位置处之前,可以一直实施高速移动,从而可以提高诊断效率,即使相对流动速度比较快的血液流动,也可以实施追随摄象。
然而,采用上述静电容量传感器的方法,即使平面检测器与患者身体表面间的距离相同,所检测出的静电容量值也会随着患者的形状、性别、年龄、肥胖度等等而有所不同。因此,所停止的平面检测器与患者身体表面间的距离会随患者的不同而不同,难以停止在所希望的位置处。
针对上述由于患者的形状产生的问题,一种首先对静电容量随着X射线检测部的移动产生的变化实施检测,对患者身体表面的形状实施推定,随后再依据该形状,对随后检测出的静电容量值实施修正,以将X射线检测部停止在所希望的位置处的方法,已经公开在日本特开2001-241910号公报中(第4-7页,附图1-9)。
如果采用上述方法,即使患者身体表面的形状不同,也可以自动地对所检测出的静电容量值实施修正,所以可以对X射线检测部的正确停止位置实施设定。然而,作为这种方法的修正方法复杂,难以对静电容量值实施稳定地修正。而且,这种方法中的静电容量传感器是安装在X射线检测部的周围位置处的,所以所形成的电磁场相对患者身体表面是不均匀的,特别是对于患者的形状呈凸形的场合,不能对X射线检测部与最接近的患者部分间的距离实施正确地检测。
而且,这种方法不能对患者形状之外的其它误差要素实施修正,所以难以使X射线检测部停止在所希望的位置处。
发明内容
本发明就是解决上述问题用的发明,本发明的目的就是提供一种可以使X射线检测部与患者适当接近的X射线诊断装置和摄象系统移动控制方法。
为了能够解决上述问题,作为本发明一个实例的一种X射线诊断装置,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用地X射线产生单元;对由所述X射线产生单元照射出的X射线实施检测用的X射线检测单元;依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,对X射线图象数据实施生成用的图象数据生成单元;使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;使用设置在所述X射线检测单元的X射线入射面的至少一部分区域处的电极,对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;以及依据所述检测出的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。
而且,作为本发明另一实例的一种X射线诊断装置,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的X射线产生单元;对由所述X射线产生单元照射出的X射线实施检测用的X射线检测单元;依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,对X射线图象数据实施生成用的图象数据生成单元;使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;对所述X射线检测单元附近位置处的环境信息实施检测用的环境信息检测单元;依据所述环境信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的静电容量修正单元;以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。
而且,作为本发明另一实例的一种X射线诊断装置,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的X射线产生单元;对由所述X射线产生单元照射出的X射线实施检测用的X射线检测单元;依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,对X射线图象数据实施生成用的图象数据生成单元;使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的静电容量检测单元;对所述被检测体的信息实施输入用的输入单元;依据所述被检测体信息,对所述控测出的静电容量实施修正用的静电容量修正单元;以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的距离推定单元。
而且,作为本发明另一实例的一种摄象系统移动控制方法,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的步骤;对相对所述被检测体照射出的X射线实施检测用的步骤;依据通过所述检测获得的X射线信息,对X射线图象数据实施生成用的步骤;使X射线检测单元相对所述被检测体移动用的步骤;使用设置在所述X射线检测单元的X射线入射面的至少一部分区域处的电极,对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的步骤;以及依据所述检测出的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的步骤。
而且,作为本发明另一实例的一种摄象系统移动控制方法,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的步骤;对相对所述被检测体照射出的X射线实施检测用的步骤;依据通过所述检测获得的X射线信息,对X射线图象数据实施生成用的步骤;使X射线检测单元相对所述被检测体移动用的步骤;对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的步骤;对所述X射线检测单元附近位置处的环境信息实施检测用的步骤;依据所述环境信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的步骤;以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的步骤。而且,作为本发明另一实例的一种摄象系统移动控制方法,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的步骤;对相对所述被检测体照射出的X射线实施检测用的步骤;依据通过X射线检测单元获得的X射线信息,对X射线图象数据实施生成用的步骤;使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的步骤;对所述X射线检测单元处的静电容量实施检测用的步骤;对所述被检测体的信息实施输入用的步骤;依据所述被检测体信息,对所述检测出的静电容量实施修正用的步骤;以及依据所述修正后的静电容量,对所述X射线检测单元与所述被检测体间的距离实施推定用的步骤。
附图说明
图1为表示作为一个实施例的X射线诊断装置的整体构成形式用的示意性方框图。
图2为表示该实施例中的平面检测器的构成形式用的示意图。
图3为表示该实施例中的X射线检测部的移动方向用的示意图。
图4为表示该实施例中的传感器部和距离检测部用的示意性方框图。
图5为表示该实施例中的静电容量检测方法用的示意图。
图6为表示该实施例中的摄象系统的位置设定方式用的示意性流程图。
图7为表示该实施例中的静电容量检测部用的示意性剖面图和斜视图。
图8为表示一个变形实例中的静电容量检测部用的示意性剖面图和斜视图。
具体实施方式
下面参考附图,对本发明的实施例进行说明。
在第一实施例中,X射线检测部的前面由呈薄板状的静电容量传感器实施着覆盖。
而且在该实施例中,当对该X射线检测部的前面与患者的身体表面间的距离实施推定时,可以利用相对患者的形状、年龄、性别、肥胖度等等预先设定的静电容量修正值,对所述检测出的静电容量的值实施修正,并且依据该修正后的静电容量对上述X射线检测部-患者间距离实施推定。
下面参考图1至图5,对作为本发明实施例的X射线诊断装置的构成形式进行说明。图1为表示X射线诊断装置的整体构成形式用的示意性方框图。
如图1所示的X射线诊断装置100具有相对患者150照射出X射线用的X射线产生部1,向该X射线产生部1提供实施X射线放射所需要的高电压用的高电压发生部4,对透射过患者150的X射线实施检测用的X射线检测部2,保持X射线产生部1和X射线检测部2用的C型臂5,对该C型臂5朝向预定方向的转动和对搭载所述X射线检测部2和患者150用的顶板17朝向预定方向的移动实施控制用的机构部3。
而且,X射线诊断装置100还具有对X射线检测部2生成出的X射线图象数据实施保存并进行各种图象处理用的图象运算储存部7,对保存在该图象运算储存部7处的X射线图象数据实施显示用的显示部8,由操作者对患者信息和各种指令信息实施输入、对摄象条件等等实施设定用的操作部9,对患者150与X射线检测部2间、或是患者150与X射线产生部1间的距离实施检测用的距离检测部6,以及对上述各单元实施整体控制用的系统控制部10。
X射线产生部1具有对患者150实施X射线照射用的X射线管15,以及使由X射线管15发射出的X射线形成为X射线锤(锥形线束)用的X射线节流器(绞リ器)16。X射线管15是一种能产生X射线的真空管,通过由其阴极(灯丝)发射出的电子在高电压的加速作用下由钨制阳极处冲出而产生出X射线。在另一方面,X射线节流器16设置在X射线管15和患者150之间的位置处,具有使X射线管15照射出的X射线束形成具有预定照射视野尺寸的节流的功能。
X射线检测部2设置有将透射过患者150的X射线变换为电荷并实施储存用的平面检测器21,对该平面检测器21所储存的电荷作为X射线信号实施读取用的门电极驱动器22,由读取出的电荷生成出X射线投影数据用的投影数据生成部13,以及对患者150与X射线检测部2间的距离实施检测用的传感器部26。平面检测器21可以为将X射线直接变换为电荷的直接变换型X射线检测器,也可以为在变换为光束之后再变换为电荷的间接变换型X射线检测器,本实施例中是以采用直接变换型X射线检测器的场合为例进行说明的,然而也可以采用间接变换型X射线检测器。
平面检测器21可以如图2所示,由沿列方向和行方向呈二维配置的微小检测元件51构成,而且各检测元件51具有对X射线实施感测以生成出与入射的X射线量相对应的电荷的光电膜52,对该光电膜52产生的电荷实施储存用的电荷储存电容器53,以及在预定的计时时间里对储存在电荷储存电容器53处的电荷实施读取用的TFT(薄膜晶体管)54。在下面为了说明简单,对检测元件51为沿列方向(图2中的上下方向)和行方向(图2中的左右方向)各配置有两个元件时的平面检测器21的构成形式进行说明。
图2中的光电膜52-11、52-12、52-21、52-22上的第一端子,与电荷储存电容器53-11、53-12、53-21、53-22上的第一端子相连接,而且该连接点还与TFT54-11、54-12、54-21、54-22上的源级端子相连接。在另一方面,光电膜52-11、52-12、52-21、52-22上的第二端子与图中未示出的偏置电源相连接,电荷储存电容器53-11、53-12、53-21、53-22上的第二端子接地。沿行方向的TFT54-11和TFT54-21的门电极与门电极驱动器22上的输出端子22-1共通连接,而且TFT54-12和TFT54-22上的门电极与门电极驱动器22上的输出端子22-2共通连接。
沿列方向的TFT54-11和TFT54-12上的漏极端子与信号输出线59-1共通连接,TFT54-21和TFT54-22上的漏极端子与信号输出线59-2共通连接。信号输出线59-1、59-2与投影数据生成部13相连接。
在另一方面,门电极驱动器22为了对通过X射线照射由检测元件51的光电膜52产生的、储存在电荷储存电容器53处的信号电荷实施读取,还向TFT54的门电极供给读取用的驱动脉冲。
再次参考图1可见,投影数据生成部13具有将由平面检测器21读取出的电荷变换为电压用的电荷·电压变换器23,将该电荷·电压变换器23的输出信号变换为数字信号用的A/D变换器24,以及将平面检测器21给出的以行单位实施并行读取的、变换为数字信号的X射线投影数据变换成时间系列信号用的并行·串行变换器25。而且,在对如后所述的距离检测部6进行的说明中,还将对X射线检测部2处的传感器部26进行详细说明。
机构部3具有为了能够相对患者150的体轴方向(沿与图1中的纸面垂直的方向)和上下方向(沿图1中的上下方向)实施移动,而使搭载患者150用的顶板17沿上述方向移动用的顶板移动机构32,使X射线产生部1、X射线检测部2以及保持这些部件的C型臂5沿环绕患者150的周围按预定方向实施转动、并且使所述X射线检测部2朝向患者方向移动用的摄象系统移动机构31,以及对这些移动机构实施控制用的机构控制部33。
机构控制部33可以依据系统控制部10给出的控制信号,对摄象系统移动机构31控制下C型臂5的转动或X射线检测部2的移动中的转动/移动方向、大小或速度等等实施设定。图3表示的是相对患者150设定着的X射线产生部1和X射线检测部2的示意图,机构控制部33可以通过摄象系统移动机构31的驱动使诸如X射线检测部2实施移动,从而将设置在其前面处的平面检测器21相对患者150的身体表面设定在所希望距离LD处。
高电压产生部4具有为对由X射线管15的阴极产生出的热电子实施加速,而生成出施加在阳极和阴极之间的高电压用的高电压产生器42,以及依据由系统控制部10给出的指示信号,对高电压发生器42中的管电流、管电压、照射时间等X射线照射条件实施控制用的高电压控制部41。
下面参考图4,对X射线检测部2的传感器部26与距离检测部6进行说明。
传感器部26设置在如图1所示的X射线检测部2中的平面检测器21的附近位置处,并且具有对该平面检测器21的前面处的静电容量实施检测用的静电容量传感器261,形成在该静电容量传感器261的表面处的、对平面检测器21的前面与患者150的身体表面间是否存在接触实施检测用的接触传感器262,以及对平面检测器21附近位置处的温度和湿度实施检测的温度湿度传感器263。而且,静电容量传感器261可以采用诸如碳薄板等等的不会妨碍X射线透射过的薄板状导电材料作为电极,以通过静电容量传感器261对平面检测器21的前面实施盖覆。而且,可以采用压力-阻抗变换元件作为接触传感器262。静电容量传感器261可以如图7A所示,包含有静电容量检测部271和静电容量基准部272。静电容量基准部272接地。而且如图7B所示,静电容量检测部271包含有静电容量检测部主体274、碳薄板273和检测用基板278。碳薄板273的大小与平面检测器21的X射线检测面大体相同,并涂覆设置在静电容量检测部主体274处。通过使用检测用基板278对该碳薄板273与静电容量基准部272间的容量实施检测的方式,可以对相对被检测体间的距离实施检测。而且,碳薄板也可以不设置在平面检测器的整个X射线检测面处,而是仅设置在其一部分处。
在另一方面,距离检测部6可以具有相对静电容量传感器261实施矩形波供给、并且对由于平面检测器21的静电容量对所述矩形波产生的波形畸变(延迟)的程度实施检测用的波形检测部60,依据接触传感器262的输出信号对平面检测器21的表面与患者150的身体表面间的接触状态实施判断用的接触判断电路66,CPU67和储存电路68。
波形检测部60包括有产生具有预定周期的矩形波用的矩形波产生器61,对该矩形波实施振幅放大并供给至静电容量传感器261用的驱动电路62,对受到静电容量传感器261的静电容量影响的产生波形畸变的矩形波实施振幅放大和波形整形用的前置放大器63,以及对前置放大器63的输出信号与矩形波产生器61的输出信号间实施相位检波、对其直流成分实施检测用的相位检波器64。
波形检测部60对静电容量进行检测的检测方法如图5所示。图5(a)中的波形a-1表示的是由图4中的波形检测部60处的矩形波产生器61输出的矩形波形,波形a-2表示的是由于静电容量产生有波形畸变(延迟)的、位于前置放大器63的输入端部处的矩形波形,波形a-3表示的是通过阈值γ对波形a-2实施波形整形后的、前置放大器63的输出信号波形。对于这种场合,当通过驱动电路62将波形a-1施加至静电容量传感器261处时,受到静电容量影响的波形a-1将产生如波形a-2所示的波形畸变,因此波形a-3相对于波形a-1仅延迟与静电容量的大小相对应的相位差δτ。
而且,分别对波形a-1和波形a-3实施输入的相位检波器64的直流输出的波形畸变越大,即静电容量越大,其值越低。因此,正如图5(b)所示,通过对相位检波器64的输出信号大小实施检测的方式,可以对平面检测器21处的静电容量值实施推定,相反,通过一边移动X射线检测部2一边获取其静电容量值的方式,可以对平面检测器21与患者身体表面间的距离(下面也称为摄象系统距离)实施推定。
然而,对于这种场合,由于患者150的诊断部位的形状和患者150的性别、年龄、肥胖度等反映的组织性质的不同,会使静电容量产生微妙变化,从而会由于这种静电容量变化导致摄象系统距离的推定值产生误差。类似的,静电容量还会随着X射线检测部2和患者150的设置环境的变化产生变化,特别是由于湿度产生的误差是不能给予忽视的。
因此,需要依据上述诊断部位的形状和组织性质、以及温度湿度的信息实施修正作业,特别是需要依据患者150的诊断部位、年龄、性别、肥胖度等等信息,对静电容量实施修正。
在如图4所示的距离检测部6中的储存电路68处,设置有对相对标准生物体设定出的摄象系统距离与依据波形检测部60的输出信号推定出的静电容量间的关系实施预先保存用的静电容量-摄象系统距离数据储存区域,对通过操作部9输入的患者150的诊断部位、年龄、性别、肥胖度等等患者信息实施保存用的患者信息储存区域,对位于平面检测器21的附近位置处的温度和湿度等环境信息实施保存用的环境信息储存区域,以及对与这些患者信息和环境信息相关的静电容量修正系数实施保存的修正系数保存区域。
另外,储存电路68还具有对如图4所示的波形检测部60输出的检波输出信号和静电容量传感器261的静电容量间的关系实施预先保存用的检波输出信号-静电容量数据储存区域。
表示上述标准生物体中的静电容量与摄象系统距离间关系用的数据和表示与患者信息和环境信息相对应的静电容量的修正系数数据,可以依据过去进行过的同种X射线摄象所积累起的大量数据实施生成,也可以采用人体模型实施生成。在另一方面,表示相位检波器64的输出信号与静电容量间关系的数据,可以通过基础实验实施事先收集。
CPU67除了对波形检测部60中的相位检波器64给出的输出信号实施接收之外,还对接触判断电路66的输出信号和由温度湿度传感器263给出的温度检测值和湿度检测值的供给信号实施接收。而且,对于对相位检波器64的输出信号实施信号接收的场合,可以依据该输出信号和保存在储存电路68的检波输出信号-静电容量数据储存区域处的检波输出信号-静电容量数据,对静电容量实施求解。还可以依据储存电路68的患者信息储存区域和环境信息储存区域处的患者信息和环境信息,利用由修正系数保存区域处选择出的静电容量修正系数,对所述静电容量实施修正后的修正后静电容量(下面也称为修正静电容量)实施计算。
而且,CPU67还可以依据与保存在静电容量-摄象系统距离数据储存区域处的摄象系统距离和静电容量相关的数据,对修正静电容量的摄象系统距离实施求解。对于所获得的摄象系统距离的值达到如后所述的的第一摄象系统距离α或第二摄象系统距离β的场合,向系统控制部10发送出相应的到达信号。
再次参考图1可见,图象运算储存部7具有对显示在显示部8处的X射线图象数据实施生成用的功能,并且具有对由X射线检测部2的投影数据生成部13给出的、以行单位实施依次输出的X射线投影数据实施图象处理用的图象处理电路71,以及对上述X射线投影数据和图象处理后的X射线图象数据实施保存用的图象数据储存电路72。而且,图象处理电路71可以相对由投影数据生成部13输出的X射线投影数据,根据需要进行对造影剂注入前后的图象数据间实施减法处理(サブトラクシヨン)所获得的DSA图象数据、长尺寸图象数据或三维图象数据等实施生成用的图象处理作业。
操作部9可以是一种包括诸如键盘、轨迹球、控制杆、鼠标等等的输入装置和显示面板,还可以是诸如具有各种开关单元等的人机对话单元等等的接口单元。而且,操作部9可以用于实施患者信息的输入,实施对X射线检测部2的移动速度开始减速用的摄象系统距离α和X射线检测部2的移动停止用的摄象系统距离β的设定,对各种指令信息的输入,以及对相对摄象对象部位为最合适的X射线照射条件实施设定等等。而且,上述的X射线照射条件可以包括诸如施加至X射线管15处的管电压、管电流、X射线的照射时间等等,上述的患者信息可以包括诸如年龄、性别、身长、体重、肥胖度、检查部位、过去诊断史等等。
另外,通过由操作部9对患者ID(患者ID)实施输入的方式,上述患者信息、或是与患者信息相对应的各种摄象条件,可以由通过网络连接着的图中未示出的HIS(医院信息系统)处实施自动读取,对于需要实施变更的场合,操作者还可以相对显示在操作部9的显示面板处的这些信息和设定条件实施变更操作。
显示部8用于对保存在图象运算储存部7的图象数据储存电路72处的图象数据实施显示,而且具有对这些图象数据和作为其附带信息的数字和各种文字实施合成以生成出显示用图象数据的显示用数据生成电路81,对上述图象数据和附带信息数据实施D/A变换和TV格式变换以生成出影象信号用的变换电路82,以及对这些影象信号实施显示用的液晶或CRT监视器83。
(摄象系统的位置设定方式)
下面参考图1至图6,对作为本实施例的X射线诊断装置100中的摄象系统的位置设定方式进行说明。图6表示的是摄象系统的位置设定方式用的示意性流程图。
首先,在X射线诊断装置100的电源被接通时,X射线诊断装置100将处于通过网络与设置在同一医疗设施内的图中未示出的服务器或HIS相互连接的状态。随后,通过操作者对患者150的患者ID通过操作部9实施输入的方式,X射线诊断装置100将通过图中未示出的CPU由已经保存在服务器或HIS的储存装置处的、与若干患者相关的患者信息和与这些患者信息相对应的各种摄象条件中,对与所述患者ID相对应的患者信息和摄象条件实施读取,将其保存在系统控制部10中的图中未示出的储存电路处,并显示在操作部9中的显示面板处。
操作者对显示在操作部9的显示面板处的上述信息实施确认,并根据需要实施修正后,使用输入设备由所述患者信息中对患者150的诊断部位、年龄、性别、肥胖度等等实施选择。而且,所选择出的这些信息保存在距离检测部6的储存电路68中的患者信息储存区域处。
在另一方面,操作者可以由显示在操作部9的显示面板处的各种摄象条件中,对摄象系统移动条件实施设定。如果举例来说,可以对开始实施X射线检测部2的移动速度减速用的摄象系统距离α,和停止X射线检测部2的移动用的摄象系统距离β(β<α)实施设定,并通过距离检测部6的CPU67保存在储存电路68处(可参见图6中的步骤S1)。
随后,距离检测部6中的CPU67对由设置在X射线检测部2的内部处的温度湿度传感器263给出的温度值和湿度值实施信号接收,并保存在储存电路68的环境信息储存区域处(可参见图6中的步骤S2)。
当对患者信息和环境信息的保存作业结束时,系统控制部10向机构控制部33供给使摄象系统转动/移动用的指令信号,接收到该指令信号的机构控制部33向摄象系统移动机构31发送出控制信号,使C型臂5朝向所需要的方向转动需要的角度。而且,当设定出摄象方向时,可以类似的由机构控制部33向摄象系统移动机构31发送出控制信号,使X射线检测部2按照预定速度,朝向患者150移动(可参见图6中的步骤S3)。
随后,相对移动过程中的X射线检测部2处的静电容量传感器261,由波形检测部60的矩形波产生器61通过驱动电路62,发送出具有预定周期的矩形波。在这时,供给至以静电容量作为负载的静电容量传感器261处的所述矩形波,会产生波形畸变。而且,具有波形畸变的矩形波在通过波形检测部60中的前置放大器63实施振隔放大和波形整形后,输入至设置在后侧处的相位检波器64的输入端子处,由矩形波产生器61输出的矩形波输入至相位检波器64的第二输入端子处。换句话说就是,矩形波产生器61给出的矩形波和前置放大器63给出的输出信号可以由相位检波器64实施相位检测,其输出供给至CPU67(可参见图6中的步骤S4)。
在另一方面,CPU67可以利用保存在储存电路68的检波输出信号-静电容量数据储存区域处的检波输出信号-静电容量数据,对与相位检波器64的输出(直流成分)的大小相对应的静电容量实施求解(可参见图6中的步骤S5)。
而且,CPU67还可以对由X射线检测部2的温度湿度传感器263供给出的、保存在储存电路68的环境信息储存区域处的温度值和湿度值,保存在储存电路68的患者信息储存区域处的、诸如患者150的诊断部位、体格(身长、体重、肥胖度)、年龄、性别等等的患者信息实施读取,由储存电路68的修正系数保存区域中对与这些信息相对应的静电容量修正系数实施抽取。随后,对依据所述修正系数对通过步骤S5获得的静电容量实施修正后的修正静电容量实施求解(可参见图6中的步骤S6)。
随后,CPU67可以使用保存在储存电路68的静电容量-摄象系统距离数据储存区域处的、与摄象系统距离和静电容量相关的数据,对与通过步骤S6获得的修正静电容量相对应的摄象系统距离Lx实施求解(可参见图6中的步骤S7)。
在所获得的摄象系统距离Lx大于使X射线检测部2的移动速度开始减速时的摄象系统距离α的场合(可参见图6中的步骤S8),一边使X射线检测部2按照同一移动速度朝向患者150的方向移动,一边重复进行由步骤S3至步骤S7的作业。在摄象系统距离Lx小于摄象系统距离α的场合,进一步对X射线检测部2停止移动的摄象系统距离β(β<α)与摄象系统距离Lx间的大小进行比较(可参见图6中的步骤S9)。
对于摄象系统距离Lx大于摄象系统距离β的场合,CPU67向系统控制部10供给出第一到达信号,机构控制部33在由系统控制部10接收到依据该第一到达信号给出的指令信号时,对摄象系统移动机构31实施控制,减小X射线检测部2的移动速度(可参见图6中的步骤S10),随后重复进行由上述步骤S4至步骤S10的作业。
对于摄象系统距离Lx小于摄象系统距离β的场合,CPU67向系统控制部10供给出第二到达信号,机构控制部33在由系统控制部10接收到依据该第二到达信号给出的指令信号时,向摄象系统移动机构31供给出停止信号,以停止X射线检测部2的移动(可参见图6中的步骤S11)。
采用如上所述的方式,按预定速度朝向患者150移动的X射线检测部2,可以在到达相对患者150的摄象系统距离α时开始减小移动速度,随后在到达摄象系统距离β时停止移动。
(X射线摄象方式)
当通过这种方式将X射线检测部2设定在所需要的摄象系统距离β处时,操作者可以通过操作部9,对X射线摄象开始指令实施输入。而且,通过将该摄象开始指令信号供给至系统控制部10的方式,开始X射线摄象作业(可参见图6中的步骤S12)。
在开始摄象时,高电压发生部4的高电压控制部41对系统控制部10给出的摄象开始指令信号实施接收,按照预定的X射线照射条件对高电压发生器42实施控制,将高电压施加在X射线产生部1的X射线管15处,通过X射线节流器16向患者150照射出X射线。而且,透射过患者150的X射线,由设置在患者150后方处的X射线检测部2的平面检测器21实施检测。
平面检测器21由如图2所示的、沿行方向和列方向二维配置着的检测元件51构成,检测元件51对透射过患者150的X射线实施信号接收,将与该X射线照射强度成比例的信号电荷,储存在检测元件51的电荷储存电容器53处。当X射线照射结束时,由系统控制部10提供的时钟脉冲信号供给至门电极驱动器22,由后者相对平面检测器21供给出驱动脉冲信号,对储存在检测元件51的电荷储存电容器53处的信号电荷实施依次读取。
随后,所读取出的信号电荷由如图1所示的投影数据生成部13处的电荷·电压变换器23变换成电压,进而由A/D变换器24变换成数字信号,作为投影数据暂时保存在并行·串行变换器25的储存器处。系统控制部10以线为单位,对所保存的投影数据按串行方式实施依次读取,并作为二维投影数据暂时保存在图象运算储存部7中的图象数据储存电路72处。
在另一方面,图象运算储存部7中的图象运算电路71对保存在图象数据储存电路72处的二维投影数据实施读取,根据需要进行诸如轮廓强调和色彩强调等等的图象处理,生成出图象数据,并且将所生成出的图象数据保存在图象数据储存电路72的图象数据储存区域处。
随后,系统控制部10对保存在图象数据储存电路72处的图象数据实施读取,并显示在显示部8的监视器83处。换句话说就是,系统控制部10可以对保存在图象数据储存电路72处的图象数据实施读取,在通过显示部8处的显示用数据生成电路81,对诸如与该图象数据相关的文字和数值等等附带信息实施合成之后,供给至变换电路82。随后,将通过变换电路82进行过D/A变换和TV格式变换的显示用图象数据,显示在监视器83上。
如果采用如上所述的本实施例,可以通过静电容量传感器对X射线检测部2的整个前面实施覆盖,所以不论患者的身体表面呈什么形状,均可以对相对X射线检测部2为最接近患者部位的摄象系统距离实施正确的设定。
另外,可以相对患者的诊断部位的形状和相应的组织形状的差异,对检测出的静电容量实施修正,所以可以按照与患者的形状、年龄、性别、肥胖度等等无关的方式,对摄象系统距离实施正确的设定。而且,对该静电容量进行的修正还可以依据预先制作的数据库实施,所以可以简单且稳定地进行修正作业。
因此,可以按照不会对患者产生危害的方式,使X射线检测部相对患者快速地接近至所希望的位置处,从而可以效率良好地生成出鲜明的图象数据。
下面参考图8A至图8C,对静电容量传感器的变形实例进行说明。本变形实例如图8B所示,静电容量检测部275由四个分割开的部分构成。分割开的各静电容量检测部275,为分割为四个的碳薄板276。在分割后的碳薄板276处,分别设置有检测用基板277,从而通过使用检测用基板277分别对位于分割后的碳薄板276与静电容量基准部272之间的容量实施检测的方式,可以对相对被检测体间的距离实施检测。而且,该静电容量检测部的分割面可以沿着检测元件的配置方向延伸。碳薄板也可以不对平面检测器的整个X射线检测面实施覆盖,而是仅设置在其一部分处。采用这种构成方式,可以使用多个静电容量检测部,更正确地对相对被检测体间的距离实施检测。
上面对本发明的实施例、变形实例进行了说明,然而本发明并不仅限于上述实施例、变形实例,还可以通过其它变形方式实施。如果举例来说,上述实施例是以X射线检测部朝向患者的方向移动的场合为例进行说明的,然而也可以同样有效地使用在使X射线产生部朝向患者的方向相对移动的场合中。而且,还可以使用在通过C型臂的转动,使X射线检测部或X射线产生部朝向患者接近的场合中。对于采用分割后的静电容量检测部的场合,该分割面也可以沿着与检测元件的配置方向不同的方向延伸。而且,还可以采用不是使静电容量基准部简单地接地,而是可以进行调节的构成形式,从而还可以对检测出的静电容量实施调整。
而且在这些实施例中,当对摄象系统距离实施推定时,是依据患者的形状、年龄、性别、肥胖度等等患者信息,对利用覆盖在X射线检测部的前面处的薄板状静电容量传感器所获得的静电容量值实施修正的,然而也可以采用仅使用薄板状静电容量传感器或依据患者信息实施静电容量值修正之一的构成方法。而且,用来对静电容量值实施修正用的患者信息并不仅限于上述的形状、年龄、性别、肥胖度。
在此,是以采用平面检测器作为X射线检测部的场合为例进行说明的,然而还可以采用具有I.I.和X射线电视摄象机的X射线检测部的构成方式。而且,对静电容量的影响实施检测的具体实例是以采用相位波形检测方法为例进行说明的,然而本发明并不仅限于采用这种方法。而且在该实施例中,是以采用具有C型臂的循环器官用X射线诊断装置为例进行说明的,然而本发明还可以使用在能够对诸如腹部等等的其它区域实施X射线摄象的装置中。
而且在上述实施例中,是以对X射线检测部的移动速度开始降低时的摄象系统距离α和停止移动时的摄象系统距离β进行设定的场合为例进行说明的,然而还可以采用仅对后者实施设定的构成形式。

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一种X射线诊断装置,其特征在于可以具有相对被检测体照射出X射线用的X射线产生单元;对由所述X射线产生单元照射出的X射线实施检测用的X射线检测单元;依据由所述X射线检测单元获得的X射线信息,对所述摄象位置处的X射线图象数据实施生成用的图象数据生成单元;使所述X射线检测单元相对所述被检测体移动用的移动单元;使用设置在所述X射线检测单元的X射线入射面的至少一部分区域处的电极,对所述X射线检测单元处的静电。

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