JP7099544B2 - How to adjust the display angle of X-ray equipment and X-ray images - Google Patents

How to adjust the display angle of X-ray equipment and X-ray images Download PDF

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Description

この発明は、X線撮影装置およびX線撮影装置を使用して表示部に表示されるX線画像の表示角度を調整するX線画像の表示角度調整方法に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus and a method for adjusting a display angle of an X-ray image for adjusting a display angle of an X-ray image displayed on a display unit using an X-ray imaging apparatus.

例えば、循環器系等の検査および手術を行う場合に使用されるX線撮影装置は、X線管を備えたX線照射部と、X線照射部から照射され被検者を通過したX線を検出するフラットパネルディテクタ等のX線検出器と、円弧状の案内部を有しX線管とX線検出器とを支持する略C字状のC型アームと、円弧状の案内部と係合することによりC型アームをスライド可能に支持するスライド機構と、スライド機構を介してC型アームを水平方向を向く軸心を中心に回動可能に支持する回動機構と、C型アームを鉛直軸周りに旋回させる旋回機構と、を備えている。X線検出器により検出されたX線によるX線画像は、液晶表示パネル等の表示部に表示される。 For example, the X-ray imaging apparatus used for inspection and surgery of the circulatory system and the like includes an X-ray irradiation unit equipped with an X-ray tube and X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit and passed through the subject. An X-ray detector such as a flat panel detector, a substantially C-shaped C-shaped arm having an arc-shaped guide portion and supporting the X-ray tube and the X-ray detector, and an arc-shaped guide portion. A slide mechanism that slidably supports the C-type arm by engaging, a rotation mechanism that rotatably supports the C-type arm around the axis oriented in the horizontal direction via the slide mechanism, and a C-type arm. It is equipped with a swivel mechanism that swivels around the vertical axis. The X-ray image by the X-ray detected by the X-ray detector is displayed on a display unit such as a liquid crystal display panel.

このようなX線撮影装置においては、C型アームを旋回させたときには、表示部に表示されるX線画像も回転することになり、画像の方向が変更される。このため、従来、C型アームの旋回角度に対応させてX線検出器を回動させることにより、表示部に表示されるX線画像の向きが一定となるようにしている(特許文献1参照)。 In such an X-ray photographing apparatus, when the C-shaped arm is rotated, the X-ray image displayed on the display unit also rotates, and the direction of the image is changed. For this reason, conventionally, the orientation of the X-ray image displayed on the display unit is made constant by rotating the X-ray detector according to the turning angle of the C-shaped arm (see Patent Document 1). ).

図7は、このような従来のX線撮影装置によりX線画像の向きを調整する状態を模式的に示す平面図である。なお、この図においては、アーム13により支持されたフラットパネルディテクタ32により検出されたX線によるX線画像を、表示部としてのモニター17に表示するときの状態を示している。 FIG. 7 is a plan view schematically showing a state in which the orientation of the X-ray image is adjusted by such a conventional X-ray photographing apparatus. In this figure, the state when the X-ray image by the X-ray detected by the flat panel detector 32 supported by the arm 13 is displayed on the monitor 17 as a display unit is shown.

図7において左側に示すように、アーム13が回動していない状態においてフラットパネルディテクタ32により検出されたX線によるX線画像は、モニター17上において正立した状態で表示される。これに対して、アーム13が旋回した状態においてフラットパネルディテクタ32により検出されたX線によるX線画像は、図7において中央に示すように、モニター17上において傾斜した状態で表示される。このX線画像を正立した状態で表示するためには、図7において右側に示すように、アーム13に対してフラットパネルディテクタ32を回動させればよい。 As shown on the left side in FIG. 7, the X-ray image detected by the flat panel detector 32 in a state where the arm 13 is not rotated is displayed in an upright state on the monitor 17. On the other hand, the X-ray image detected by the flat panel detector 32 in the swiveled state of the arm 13 is displayed in an inclined state on the monitor 17 as shown in the center in FIG. 7. In order to display this X-ray image in an upright state, the flat panel detector 32 may be rotated with respect to the arm 13 as shown on the right side in FIG. 7.

特開平11-226001号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-226001

アーム13の旋回角度が小さいときには、アーム13に対してフラットパネルディテクタ32を小さな角度で回動させるだけで、モニター17に表示されるX線画像を正立した状態とすることができる。しかしながら、アーム13の旋回角度が大きくなったときには、アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度も大きなものとする必要がある。フラットパネルディテクタ32をアーム13に対して、例えば、360度のように大きな角度で回動させるためには、配線の処理等が必要となり、大がかりな機構が必要となる。また、アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度が大きくなれば、フラットパネルディテクタ32が回動を開始してから回動が終了するまでに長い時間が必要となる。 When the turning angle of the arm 13 is small, the X-ray image displayed on the monitor 17 can be made upright by simply rotating the flat panel detector 32 with respect to the arm 13 at a small angle. However, when the turning angle of the arm 13 becomes large, it is necessary to make the turning angle of the flat panel detector 32 with respect to the arm 13 also large. In order to rotate the flat panel detector 32 with respect to the arm 13 at a large angle such as 360 degrees, wiring processing or the like is required, and a large-scale mechanism is required. Further, if the rotation angle of the flat panel detector 32 with respect to the arm 13 becomes large, a long time is required from the start of rotation of the flat panel detector 32 to the end of rotation.

これに対して、フラットパネルディテクタ32をアーム13に対して回動させるかわりに、フラットパネルディテクタ32により検出されたX線によるX線画像を画像処理によって回転させることも考えられる。しかしながら、このような構成を採用した場合においては、X線画像を回転させるための補完計算に伴って、モニター17に表示されるX線画像の画質が低下するという問題が生ずる。 On the other hand, instead of rotating the flat panel detector 32 with respect to the arm 13, it is also conceivable to rotate the X-ray image by the X-rays detected by the flat panel detector 32 by image processing. However, when such a configuration is adopted, there arises a problem that the image quality of the X-ray image displayed on the monitor 17 deteriorates due to the complementary calculation for rotating the X-ray image.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、アームに対するX線検出器の回動機構を簡易なものとしながら、X線画像を適正な角度に速やかに回転させることが可能なX線撮影装置およびX線画像の表示角度調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to quickly rotate an X-ray image to an appropriate angle while simplifying the rotation mechanism of the X-ray detector with respect to the arm. It is an object of the present invention to provide a radiographing apparatus and a method for adjusting a display angle of an X-ray image.

請求項1に記載の発明は、X線照射部とX線検出器とを対向する状態で支持するアームと、前記アームを鉛直軸周りに旋回させるアーム旋回機構と、前記X線検出器で検出されたX線画像を表示する表示部と、を備えたX線撮影装置において、前記アームの旋回角度を検出する旋回角度検出器と、前記X線検出器を前記アームに対して、少なくとも90度の範囲で回動させる回動機構と、前記X線検出器の前記アームに対する回動角度を検出する回動角度検出器と、前記表示部に表示するX線画像を、画像処理により90度毎の角度で回転させる画像処理部と、前記アームの旋回角度をθ1、前記画像処理部による画像の回転角度をθ2、前記アームに対する前記X線検出器の回動角度をθ3としたときに、θ1=θ2+θ3となるように、前記画像処理部を制御して前記画像処理部による画像の回転角度θ2を90度毎に変更するとともに、前記回動機構を制御して前記回動機構による前記アームに対する前記X線検出器の回動角度θ3を90度より小さい角度の範囲で変更する制御部と、を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is an arm that supports an X-ray irradiation unit and an X-ray detector in a state of facing each other, an arm swivel mechanism that swivels the arm around a vertical axis, and detection by the X-ray detector. In an X-ray imaging apparatus including a display unit for displaying an X-ray image, a turning angle detector for detecting the turning angle of the arm and the X-ray detector at least 90 degrees with respect to the arm. The rotation mechanism that rotates within the range of, the rotation angle detector that detects the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm, and the X-ray image displayed on the display unit are displayed every 90 degrees by image processing. When the rotation angle of the image processing unit and the arm to be rotated by the image processing unit is θ1, the rotation angle of the image by the image processing unit is θ2, and the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm is θ3, θ1. The image processing unit is controlled so that the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit is changed every 90 degrees so that = θ2 + θ3, and the rotation mechanism is controlled with respect to the arm by the rotation mechanism. It is characterized by including a control unit that changes the rotation angle θ3 of the X-ray detector within an angle range smaller than 90 degrees.

請求項2に記載の発明は、X線照射部とX線検出器とを対向する状態で支持するアームと、前記アームを鉛直軸周りに旋回させるアーム旋回機構と、前記X線検出器で検出されたX線画像を表示する表示部と、を備えたX線撮影装置において、前記X線検出器を前記アームに対して、少なくとも90度の範囲で回動させる回動機構と、前記表示部に表示するX線画像を、画像処理により90度毎の角度で回転させる画像処理部と、を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is an arm that supports an X-ray irradiation unit and an X-ray detector in a state of facing each other, an arm swivel mechanism that swivels the arm around a vertical axis, and detection by the X-ray detector. In an X-ray imaging apparatus including a display unit for displaying an X-ray image, a rotation mechanism for rotating the X-ray detector with respect to the arm within a range of at least 90 degrees, and the display unit. It is characterized in that it is provided with an image processing unit that rotates an X-ray image to be displayed at an angle of 90 degrees by image processing.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のX線撮影装置を使用して前記表示部に表示されるX線画像の表示角度を調整するX線画像の表示角度調整方法であって、前記アームの旋回角度をθ1、前記画像処理部による画像の回転角度をθ2、前記アームに対する前記X線検出器の回動角度をθ3としたときに、θ1=θ2+θ3となるように、前記アームの旋回角度θ1に対して、前記画像処理部による画像の回転角度θ2を90度毎に変更するとともに、前記アームに対する前記X線検出器の回動角度θ3を90度より小さい角度の範囲で変更することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a method for adjusting a display angle of an X-ray image, which adjusts the display angle of the X-ray image displayed on the display unit by using the X-ray imaging apparatus according to claim 2. When the turning angle of the arm is θ1, the rotation angle of the image by the image processing unit is θ2, and the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm is θ3, the arm is set to θ1 = θ2 + θ3. The rotation angle θ2 of the image by the image processing unit is changed every 90 degrees with respect to the turning angle θ1, and the rotation angle θ3 of the X-ray detector with respect to the arm is changed within an angle range smaller than 90 degrees. It is characterized by doing.

請求項1から請求項3に記載の発明によれば、X線検出器により検出されたX線画像を、画像処理により90度毎に角度で回転させるとともに、アームに対するX線検出器の回動により90度より小さい角度で回転させることにより、表示部に表示されるX線画像を適正な角度に配置することが可能となる。このため、アームに対するX線検出器の回動範囲を少なくとも90度の範囲とすることにより、アームに対するX線検出器の回動機構を簡易なものとすることができる。また、アームに対するX線検出器の回動角度を90度より小さい角度とすることができることから、表示部に表示されるX線画像を適正な角度に配置するまでの時間を短時間とすることが可能となる。そして、画像処理によるX線画像の回転は90度毎であることから、画像の回転に伴う画質の低下を防止することが可能となる。 According to the inventions of claims 1 to 3, the X-ray image detected by the X-ray detector is rotated at an angle of 90 degrees by image processing, and the X-ray detector is rotated with respect to the arm. By rotating the X-ray image at an angle smaller than 90 degrees, the X-ray image displayed on the display unit can be arranged at an appropriate angle. Therefore, by setting the rotation range of the X-ray detector with respect to the arm to a range of at least 90 degrees, the rotation mechanism of the X-ray detector with respect to the arm can be simplified. Further, since the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm can be set to an angle smaller than 90 degrees, the time required to arrange the X-ray image displayed on the display unit at an appropriate angle can be shortened. Is possible. Since the rotation of the X-ray image by the image processing is every 90 degrees, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the rotation of the image.

この発明の第1実施形態に係るX線撮影装置の斜視図である。It is a perspective view of the X-ray photographing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 撮影台車1を図1とは逆側から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the photographing trolley 1 from the side opposite to FIG. フラットパネルディテクタ32をC型アーム13の先端の支持部33に対して回動させるための回動機構の概要図である。It is a schematic diagram of the rotation mechanism for rotating a flat panel detector 32 with respect to a support part 33 of the tip of a C type arm 13. この発明に係るX線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main control system of the X-ray photographing apparatus which concerns on this invention. C型アーム13の旋回角度θ1、画像処理部51によりモニター17に表示される画像の回転角度θ2、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3の関係を説明するための説明図である。It is an explanatory diagram for explaining the relationship between the turning angle θ1 of the C-type arm 13, the rotation angle θ2 of the image displayed on the monitor 17 by the image processing unit 51, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13. be. C型アームの旋回角度θ1と、画像処理部51による画像の回転角度θ2と、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3との関係を示す表である。It is a table which shows the relationship between the turning angle θ1 of a C-type arm, the rotation angle θ2 of an image by the image processing unit 51, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13. 従来のX線撮影装置によりX線画像の向きを調整する状態を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the state which adjusts the direction of an X-ray image by a conventional X-ray photographing apparatus.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るX線撮影装置の斜視図であり、図2は、その撮影台車1を図1とは逆側から見た斜視図である。このX線撮影装置は、外科において手術を行うときにX線透視やX線撮影を実行するためのものであり、撮影台車1と、モニター台車2とを備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the X-ray photographing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the photographing trolley 1 as viewed from the opposite side of FIG. This X-ray imaging apparatus is for performing X-ray fluoroscopy and X-ray imaging when performing an operation in surgery, and includes an imaging trolley 1 and a monitor trolley 2.

撮影台車1は、本体11と、X線管21と、このX線管21から照射されるX線の照射野を規定するコリメータ23を有するX線照射部と、X線管21から照射され被検者を通過したX線を検出するX線検出器としてのフラットパネルディテクタ32と、これらのX線照射部およびフラットパネルディテクタ32とを対向する状態で支持するC型アーム13とを備える。なお、矩形状の形状を有するフラットパネルディテクタ32は、C型アーム13の先端の支持部33により支持されており、支持部33の内部に配設された回動機構の作用により、C型アーム13に対して回動する。 The photographing trolley 1 is irradiated from the main body 11, the X-ray tube 21, an X-ray irradiation unit having a collimeter 23 that defines the irradiation field of the X-rays emitted from the X-ray tube 21, and the X-ray tube 21. It includes a flat panel detector 32 as an X-ray detector that detects X-rays that have passed through the examiner, and a C-shaped arm 13 that supports the X-ray irradiation unit and the flat panel detector 32 in a facing state. The flat panel detector 32 having a rectangular shape is supported by the support portion 33 at the tip of the C-type arm 13, and the C-type arm is supported by the action of the rotation mechanism arranged inside the support portion 33. It rotates with respect to 13.

本体11は台車状の構造を有し、この本体11には、方向変更用の車輪である前輪10と、図示しないモータの駆動により回転する駆動車輪である左右一対の後輪12と、本体11の進行方向を操作するための左右一対のハンドル25とが配設されている。本体11内には、指定された条件でX線撮影またはX線透視を実行するための撮影制御と、後述するフラットパネルディテクタ32の回動制御およびX線画像の回転制御とを含む各種の制御を実行するための制御部50(図4参照)が内設されている。 The main body 11 has a bogie-like structure, and the main body 11 includes a front wheel 10 which is a wheel for changing a direction, a pair of left and right rear wheels 12 which are drive wheels rotated by driving a motor (not shown), and the main body 11. A pair of left and right handles 25 for operating the traveling direction of the vehicle are arranged. Inside the main body 11, various controls including imaging control for executing X-ray imaging or X-ray fluoroscopy under specified conditions, rotation control of the flat panel detector 32 and rotation control of the X-ray image, which will be described later, are included. A control unit 50 (see FIG. 4) for executing the above is installed internally.

C型アーム13は、略円弧状の形状を有し、X線管21およびコリメータ23からなるX線照射部と、X線検出器としてのフラットパネルディテクタ32とを、X線照射部からフラットパネルディテクタ32に至るX線の軸線がC型アーム13の円弧の直径と一致する状態で支持している。このC型アーム13は、支持部14に対してスライド可能に支持されている。また、支持部14は、本体11に配設され、支持部14をC型アーム13等とともに、水平軸周りに回転させる連結部24に連結されている。この連結部24は、本体11に対して、鉛直軸周りに旋回する。このため、C型アーム13は、連結部24の旋回に伴って、X線管21、コリメータ23およびフラットパネルディテクタ32とともに、鉛直軸周りに旋回する。このC型アーム13の旋回角度は、連結部24の支軸に配設されたロータリエンコーダやポテンショメータからなる旋回角度検出器47(図4参照)により検出される。 The C-shaped arm 13 has a substantially arcuate shape, and has an X-ray irradiation unit including an X-ray tube 21 and a collimeter 23, and a flat panel detector 32 as an X-ray detector, from the X-ray irradiation unit to a flat panel. The X-ray axis leading to the detector 32 is supported so as to match the diameter of the arc of the C-shaped arm 13. The C-shaped arm 13 is slidably supported with respect to the support portion 14. Further, the support portion 14 is arranged on the main body 11 and is connected to the connecting portion 24 that rotates the support portion 14 together with the C-shaped arm 13 and the like around the horizontal axis. The connecting portion 24 rotates around a vertical axis with respect to the main body 11. Therefore, the C-shaped arm 13 swivels around the vertical axis together with the X-ray tube 21, the collimator 23, and the flat panel detector 32 as the connecting portion 24 turns. The turning angle of the C-shaped arm 13 is detected by a turning angle detector 47 (see FIG. 4) composed of a rotary encoder and a potentiometer arranged on a support shaft of the connecting portion 24.

また、図2に示すように、本体11の上面部には、LCDタッチパネル26が配設されている。このLCDタッチパネル26には、X線透視またはX線撮影のために必要とされる各種の操作項目を示す複数の操作スイッチや、X線透視画像または撮影画像等が表示される。 Further, as shown in FIG. 2, an LCD touch panel 26 is arranged on the upper surface of the main body 11. The LCD touch panel 26 displays a plurality of operation switches indicating various operation items required for X-ray fluoroscopy or X-ray photography, an X-ray fluoroscopy image, a photographed image, or the like.

一方、モニター台車2は、フラットパネルディテクタ32により検出されたX線によるX線画像を表示するための表示部としてのモニター17を支持するとともに、収納式のキーボード等から構成される入力部16を備えた筐体15を備える。この筐体15は、複数の車輪18、19の作用により、移動可能となっている。 On the other hand, the monitor trolley 2 supports a monitor 17 as a display unit for displaying an X-ray image by X-rays detected by the flat panel detector 32, and also has an input unit 16 composed of a retractable keyboard or the like. The provided housing 15 is provided. The housing 15 is movable due to the action of the plurality of wheels 18 and 19.

図3は、フラットパネルディテクタ32をC型アーム13の先端の支持部33に対して回動させるための回動機構の概要図である。 FIG. 3 is a schematic view of a rotation mechanism for rotating the flat panel detector 32 with respect to the support portion 33 at the tip of the C-shaped arm 13.

フラットパネルディテクタ32は、下面(X線検出面)に対して垂直方向を向く(X線検出面の法線方向を向く)支軸41と連結されている。この支軸41は、矩形状を成すフラットパネルディテクタ32の中心に配置されている。この支軸41は、ベアリング42の作用により回転可能に支持されており、その上端付近にはギア43が固定されている。このギア43は、モータ45の回転軸に固定されたギア44と噛合している。このため、フラットパネルディテクタ32は、モータ45の駆動により、支軸41を中心に回転する。フラットパネルディテクタ32の回動角度は、モータ45に付設されたロータリエンコーダまたはポテンショメータからなる回動角度検出器46により検出される。なお、フラットパネルディテクタ32の回転角度範囲は、少なくとも90度の範囲となっている。すなわち、フラットパネルディテクタ32は、90度の範囲(例えば、プラスマイナス45度の範囲)で回動すればよい。これにより、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の配線等を含む回動機構を簡易なものとすることができる。 The flat panel detector 32 is connected to a support shaft 41 that faces in the direction perpendicular to the lower surface (X-ray detection surface) (points in the normal direction of the X-ray detection surface). The support shaft 41 is arranged at the center of the flat panel detector 32 having a rectangular shape. The support shaft 41 is rotatably supported by the action of a bearing 42, and a gear 43 is fixed near the upper end thereof. The gear 43 meshes with a gear 44 fixed to the rotating shaft of the motor 45. Therefore, the flat panel detector 32 rotates about the support shaft 41 by the drive of the motor 45. The rotation angle of the flat panel detector 32 is detected by a rotation angle detector 46 including a rotary encoder or a potentiometer attached to the motor 45. The rotation angle range of the flat panel detector 32 is at least 90 degrees. That is, the flat panel detector 32 may rotate in a range of 90 degrees (for example, a range of plus or minus 45 degrees). This makes it possible to simplify the rotation mechanism including the wiring of the flat panel detector 32 to the C-shaped arm 13.

図4は、この発明に係るX線撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a main control system of the X-ray imaging apparatus according to the present invention.

上述したX線撮影装置は、装置全体を制御する制御部50を備える。この制御部50は、ソフトウエアがインストールされたコンピュータから構成される。この制御部50に含まれる各部の機能は、コンピュータにインストールされているソフトウエアを実行することで実現される。この制御部50は、機能的構成として、モニター17に表示するX線画像を画像処理により90度毎の角度で回転させる画像処理部51と、画像処理部51によるX線画像の回転角度θ2とC型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3とを演算する角度演算部52とを備える。この制御部50は、上述したX線管21、フラットパネルディテクタ32、入力部16、モニター17、モータ45、回動角度検出器46および旋回角度検出器47と接続されている。 The above-mentioned X-ray imaging apparatus includes a control unit 50 that controls the entire apparatus. The control unit 50 is composed of a computer on which software is installed. The functions of each unit included in the control unit 50 are realized by executing the software installed in the computer. As a functional configuration, the control unit 50 includes an image processing unit 51 that rotates the X-ray image displayed on the monitor 17 at an angle of 90 degrees by image processing, and a rotation angle θ2 of the X-ray image by the image processing unit 51. It is provided with an angle calculation unit 52 that calculates the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-shaped arm 13. The control unit 50 is connected to the above-mentioned X-ray tube 21, flat panel detector 32, input unit 16, monitor 17, motor 45, rotation angle detector 46, and rotation angle detector 47.

次に、以上のような構成を有するX線撮影装置において、C型アーム13の旋回に伴って回転するX線画像を適正な角度に回転させる動作について説明する。図5は、C型アーム13の旋回角度θ1、画像処理部51によりモニター17に表示される画像の回転角度θ2、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3の関係を説明するための説明図である。 Next, in the X-ray imaging apparatus having the above configuration, an operation of rotating the X-ray image that rotates with the rotation of the C-type arm 13 to an appropriate angle will be described. FIG. 5 is for explaining the relationship between the turning angle θ1 of the C-type arm 13, the rotation angle θ2 of the image displayed on the monitor 17 by the image processing unit 51, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13. It is explanatory drawing of.

図5においては、C型アーム13が撮影台車1に対して角度θ1だけ旋回した状態を示している。なお、このC型アーム13の旋回は、オペレータがC型アーム13を保持して旋回させる手動動作により実行される。但し、C型アーム13をモータ等の駆動により旋回させる構成を採用してもよい。 FIG. 5 shows a state in which the C-shaped arm 13 is turned by an angle θ1 with respect to the photographing carriage 1. The turning of the C-type arm 13 is executed by a manual operation in which the operator holds and turns the C-type arm 13. However, a configuration may be adopted in which the C-type arm 13 is swiveled by driving a motor or the like.

C型アーム13が角度θ1だけ旋回したときには、表示部としてのモニター17に表示されるX線画像も回転することになる。このため、このX線撮影装置においては、C型アーム13の旋回時に、制御部50の指令により、図4に示す画像処理部51を制御して画像処理部51による画像の回転角度θ2を変更するとともに、図3に示す回動機構を制御して回動機構によるC型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を変更する。 When the C-shaped arm 13 is rotated by the angle θ1, the X-ray image displayed on the monitor 17 as the display unit also rotates. Therefore, in this X-ray imaging apparatus, when the C-type arm 13 is turned, the image processing unit 51 shown in FIG. 4 is controlled by the command of the control unit 50 to change the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51. At the same time, the rotation mechanism shown in FIG. 3 is controlled to change the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-shaped arm 13 by the rotation mechanism.

この場合においては、図4に示す角度演算部52が、C型アーム13の旋回角度をθ1、画像処理部51による画像の回転角度をθ2、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度をθ3としたときに、θ1=θ2+θ3となるように、角度θ2と角度θ3を演算する。そして、角度演算部52の演算結果に基づいて制御部50から指令を送信し、画像処理部51を制御して画像処理部51による画像の回転角度θ2を90度をひとつの単位として90度毎に変更するとともに、回動機構を制御して回動機構によるC型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を90度より小さい角度の範囲で変更する。 In this case, the angle calculation unit 52 shown in FIG. 4 sets the turning angle of the C-type arm 13 to θ1, the rotation angle of the image by the image processing unit 51 to θ2, and the rotation angle of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13. Is θ3, the angle θ2 and the angle θ3 are calculated so that θ1 = θ2 + θ3. Then, a command is transmitted from the control unit 50 based on the calculation result of the angle calculation unit 52, the image processing unit 51 is controlled, and the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is set to 90 degrees as one unit every 90 degrees. At the same time, the rotation mechanism is controlled to change the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-shaped arm 13 by the rotation mechanism within a range of an angle smaller than 90 degrees.

図6は、C型アーム13の旋回角度θ1と、画像処理部51による画像の回転角度θ2と、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3との関係を示す表である。 FIG. 6 is a table showing the relationship between the turning angle θ1 of the C-type arm 13, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13.

例えば、C型アーム13の旋回角度θ1が45度であるときには、画像処理部51による画像の回転角度θ2を0度とし、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を45度とする。C型アーム13の旋回角度θ1が100度であるときには、画像処理部51による画像の回転角度θ2を90度とし、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を10度とする。C型アーム13の旋回角度θ1が170度であるときには、画像処理部51による画像の回転角度θ2を90度とし、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を80度とする。C型アーム13の旋回角度θ1が200度であるときには、画像処理部51による画像の回転角度θ2を180度とし、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を20度とする。 For example, when the turning angle θ1 of the C-type arm 13 is 45 degrees, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is set to 0 degrees, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13 is set to 45 degrees. do. When the turning angle θ1 of the C-type arm 13 is 100 degrees, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is 90 degrees, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13 is 10 degrees. When the turning angle θ1 of the C-type arm 13 is 170 degrees, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is 90 degrees, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13 is 80 degrees. When the turning angle θ1 of the C-type arm 13 is 200 degrees, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is 180 degrees, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13 is 20 degrees.

なお、C型アーム13の旋回角度θ1が170度であるときに、画像処理部51による画像の回転角度θ2を180度とし、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を逆方向に10度(-10度)としてもよく、C型アーム13の旋回角度θ1が200度であるときに、画像処理部51による画像の回転角度θ2を270度とし、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度θ3を逆方向に70度(-70度)としてもよい。同様に、θ1が200度である時に、これを逆方向に160度(-160度)であるとして取り扱ってもよい。 When the turning angle θ1 of the C-type arm 13 is 170 degrees, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is 180 degrees, and the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 with respect to the C-type arm 13 is in the opposite direction. 10 degrees (-10 degrees) may be set, and when the turning angle θ1 of the C-type arm 13 is 200 degrees, the rotation angle θ2 of the image by the image processing unit 51 is set to 270 degrees, and the flat panel with respect to the C-type arm 13. The rotation angle θ3 of the detector 32 may be set to 70 degrees (−70 degrees) in the opposite direction. Similarly, when θ1 is 200 degrees, it may be treated as 160 degrees (−160 degrees) in the opposite direction.

角度演算部52は、正逆方向の回転をも考慮してθ2およびθ3を決定する。このとき、フラットパネルディテクタ32の回転に要する時間をより短くするため、θ3が最も小さくなるようなθ2およびθ3を選択することが好ましい。 The angle calculation unit 52 determines θ2 and θ3 in consideration of rotation in the forward and reverse directions. At this time, in order to shorten the time required for the rotation of the flat panel detector 32, it is preferable to select θ2 and θ3 so that θ3 is the smallest.

画像処理部51によりX線画像を回転させる場合においては、X線画像を回転させるための補完計算に伴って、モニター17に表示されるX線画像の画質が低下するという問題が生ずる。しかしながら、X線画像を90度の単位で90度毎に回転させたときには、行列変換等を利用して補完演算を行うことなく画像を回転させることができる。このため、上述した構成を採用した場合においては、モニター17に表示されるX線画像の画質が低下することはない。 When the X-ray image is rotated by the image processing unit 51, there arises a problem that the image quality of the X-ray image displayed on the monitor 17 is deteriorated due to the complementary calculation for rotating the X-ray image. However, when the X-ray image is rotated in units of 90 degrees every 90 degrees, the image can be rotated by using matrix transformation or the like without performing a complementary operation. Therefore, when the above-mentioned configuration is adopted, the image quality of the X-ray image displayed on the monitor 17 does not deteriorate.

また、上述した構成を採用した場合においては、フラットパネルディテクタ32の回転角度範囲は少なくとも90度の範囲とすればよく、フラットパネルディテクタ32は、90度の範囲で回動すればよい。これにより、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の配線等を含む回動機構を簡易なものとすることができる。また、C型アーム13に対するフラットパネルディテクタ32の回動角度が小さくなることから、モニター17に表示されるX線画像を適正な角度に配置するまでの時間を短時間とすることが可能となる。 Further, when the above-mentioned configuration is adopted, the rotation angle range of the flat panel detector 32 may be at least 90 degrees, and the flat panel detector 32 may be rotated within a range of 90 degrees. This makes it possible to simplify the rotation mechanism including the wiring of the flat panel detector 32 to the C-shaped arm 13. Further, since the rotation angle of the flat panel detector 32 with respect to the C-shaped arm 13 becomes small, it is possible to shorten the time until the X-ray image displayed on the monitor 17 is arranged at an appropriate angle. ..

なお、上述した実施形態においては、フラットパネルディテクタ32をC型アーム13に対してモータ45の駆動で回動させているが、フラットパネルディテクタ32をオペレータが手動で回動させる構成としてもよい。また、上述した実施形態においては、画像処理部51により画像を自動的に回転させているが、オペレータの指令に基づいて画像処理部51によりX線画像を90度をひとつの単位として90度毎に回転させてもよい。 In the above-described embodiment, the flat panel detector 32 is rotated with respect to the C-shaped arm 13 by the drive of the motor 45, but the flat panel detector 32 may be manually rotated by the operator. Further, in the above-described embodiment, the image is automatically rotated by the image processing unit 51, but the image processing unit 51 uses the image processing unit 51 to rotate the X-ray image every 90 degrees with 90 degrees as one unit based on the operator's command. May be rotated to.

また、上述した実施形態においては、フラットパネルディテクタ32の回動角度θ3をモータ45に付設されたロータリエンコーダまたはポテンショメータからなる回動角度検出器46により検出しているが、角度θ3を支持部33等に設けられた目盛り等により認識するようにしてもよい。さらに、上述した実施形態においては、C型アーム13の旋回角度θ1を連結部24の支軸に配設されたロータリエンコーダやポテンショメータからなる旋回角度検出器47により検出しているが、角度θ1を本体11等に設けられた目盛り等により認識するようにしてもよい。このような構成を採用した場合においては、目盛り等により認識された角度θ1または角度θ3を、オペレータが入力部16から入力し、角度演算部52が入力された値に基づいてθ2およびθ3を演算するとともに、必要に応じ、演算結果をLCDタッチパネル26に表示すればよい。 Further, in the above-described embodiment, the rotation angle θ3 of the flat panel detector 32 is detected by the rotation angle detector 46 composed of a rotary encoder or a potentiometer attached to the motor 45, but the angle θ3 is detected by the support portion 33. It may be recognized by a scale or the like provided in the above. Further, in the above-described embodiment, the turning angle θ1 of the C-shaped arm 13 is detected by the turning angle detector 47 composed of a rotary encoder and a potentiometer arranged on the support shaft of the connecting portion 24, but the angle θ1 is detected. It may be recognized by a scale or the like provided on the main body 11 or the like. When such a configuration is adopted, the operator inputs the angle θ1 or the angle θ3 recognized by the scale or the like from the input unit 16, and the angle calculation unit 52 calculates θ2 and θ3 based on the input values. At the same time, the calculation result may be displayed on the LCD touch panel 26 as needed.

1 撮影台車
2 モニター台車
11 本体
13 C型アーム
15 筐体
16 入力部
17 モニター
21 X線管
23 コリメータ
32 フラットパネルディテクタ
33 支持部
45 モータ
46 回動角度検出器
47 旋回角度検出器
50 制御部
51 画像処理部
52 角度演算部

1 Shooting trolley 2 Monitor trolley 11 Main body 13 C-type arm 15 Housing 16 Input section 17 Monitor 21 X-ray tube 23 Collimeter 32 Flat panel detector 33 Support section 45 Motor 46 Rotation angle detector 47 Turning angle detector 50 Control section 51 Image processing unit 52 Angle calculation unit

Claims (2)

X線照射部とX線検出器とを対向する状態で支持するアームと、
前記アームを鉛直軸周りに旋回させるアーム旋回機構と、
前記X線検出器で検出されたX線画像を表示する表示部と、
を備えたX線撮影装置において、
前記アームの旋回角度を検出する旋回角度検出器と、
前記X線検出器を前記アームに対して、少なくとも90度の範囲で回動させる回動機構と、
前記X線検出器の前記アームに対する回動角度を検出する回動角度検出器と、
前記表示部に表示するX線画像を、画像処理により90度毎の角度で回転させる画像処理部と、
前記アームの旋回角度をθ1、前記画像処理部による画像の回転角度をθ2、前記アームに対する前記X線検出器の回動角度をθ3としたときに、θ1=θ2+θ3となるように、前記画像処理部を制御して前記画像処理部による画像の回転角度θ2を90度毎に変更するとともに、前記回動機構を制御して前記回動機構による前記アームに対する前記X線検出器の回動角度θ3を90度より小さい角度の範囲で変更する制御部と、
を備えたことを特徴とするX線撮影装置。
An arm that supports the X-ray irradiation unit and the X-ray detector in a facing state, and
An arm swivel mechanism that swivels the arm around a vertical axis,
A display unit that displays the X-ray image detected by the X-ray detector, and
In an X-ray imaging device equipped with
A swivel angle detector that detects the swivel angle of the arm,
A rotation mechanism that rotates the X-ray detector with respect to the arm within a range of at least 90 degrees, and
A rotation angle detector that detects the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm, and
An image processing unit that rotates the X-ray image displayed on the display unit at an angle of 90 degrees by image processing, and an image processing unit.
The image processing is such that θ1 = θ2 + θ3 when the rotation angle of the arm is θ1, the rotation angle of the image by the image processing unit is θ2, and the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm is θ3. The rotation angle θ2 of the image by the image processing unit is changed every 90 degrees by controlling the unit, and the rotation angle θ3 of the X-ray detector with respect to the arm by the rotation mechanism by controlling the rotation mechanism. With a control unit that changes the angle within a range of less than 90 degrees,
An X-ray imaging device characterized by being equipped with.
X線照射部とX線検出器とを対向する状態で支持するアームと、
前記アームを鉛直軸周りに旋回させるアーム旋回機構と、
前記X線検出器で検出されたX線画像を表示する表示部と、
前記X線検出器を前記アームに対して、少なくとも90度の範囲で回動させる回動機構と、
前記表示部に表示するX線画像を、画像処理により90度毎の角度で回転させる画像処理部と、
を備えたX線撮影装置を使用して前記表示部に表示されるX線画像の表示角度を調整するX線画像の表示角度調整方法であって、
前記アームの旋回角度をθ1、前記画像処理部による画像の回転角度をθ2、前記アームに対する前記X線検出器の回動角度をθ3としたときに、θ1=θ2+θ3となるように、前記アームの旋回角度θ1に対して、前記画像処理部による画像の回転角度θ2を90度毎に変更するとともに、前記アームに対する前記X線検出器の回動角度θ3を90度より小さい角度の範囲で変更することを特徴とするX線画像の表示角度調整方法。
An arm that supports the X-ray irradiation unit and the X-ray detector in a facing state, and
An arm swivel mechanism that swivels the arm around a vertical axis,
A display unit that displays the X-ray image detected by the X-ray detector, and
A rotation mechanism that rotates the X-ray detector with respect to the arm within a range of at least 90 degrees, and
An image processing unit that rotates the X-ray image displayed on the display unit at an angle of 90 degrees by image processing, and an image processing unit.
This is a method for adjusting the display angle of an X-ray image, which adjusts the display angle of the X-ray image displayed on the display unit by using an X-ray photographing apparatus provided with the above.
When the turning angle of the arm is θ1, the rotation angle of the image by the image processing unit is θ2, and the rotation angle of the X-ray detector with respect to the arm is θ3, θ1 = θ2 + θ3 of the arm. The rotation angle θ2 of the image by the image processing unit is changed every 90 degrees with respect to the turning angle θ1, and the rotation angle θ3 of the X-ray detector with respect to the arm is changed within an angle range smaller than 90 degrees. A method of adjusting the display angle of an X-ray image.
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