本發(fā)明涉及一種X射線檢查裝置的攝影技術(shù)，特別是涉及一種斷層合成攝影技術(shù)。

背景技術(shù)：

作為為了醫(yī)療診斷、工業(yè)產(chǎn)品的不良檢查而將被攝體內(nèi)部無損地可視化的方法，存在將X射線照射到被攝體而檢測(cè)透射的X射線的X射線檢查法。另外，存在以下X射線CT(Computed Tomography：計(jì)算機(jī)斷層成像)檢查法：為了三維地掌握被攝體內(nèi)部，在使被攝體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)照射X射線而檢測(cè)透射的X射線，對(duì)透射X射線信息進(jìn)行重建運(yùn)算處理來得到截面圖像。CT檢查法中存在扇束CT攝影、錐形束CT攝影、使用限定的旋轉(zhuǎn)角度的透射X射線信息的斷層合成攝影、以及X射線分層攝影等。存在代替使被攝體旋轉(zhuǎn)而使X射線源和檢測(cè)器旋轉(zhuǎn)的方法以及使兩者旋轉(zhuǎn)的方法。并且，存在代替旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)軌道的切線方向上直線移動(dòng)的方法以及使兩者在旋轉(zhuǎn)軌道的切線方向上向相反方向直線移動(dòng)的方法。

在使用支氣管內(nèi)窺鏡對(duì)末梢支氣管中產(chǎn)生的肺癌進(jìn)行活檢的情況下，在觀察X射線透視圖像的同時(shí)送入導(dǎo)引鞘，使其到達(dá)腫瘤附近，因此開始研究使用斷層合成攝影來確認(rèn)導(dǎo)引鞘的前端和腫瘤的配置。

作為與這種斷層合成攝影有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，在專利文獻(xiàn)1中公開了在乳腺癌診斷中考慮活檢針的位置來設(shè)定攝影旋轉(zhuǎn)角的醫(yī)療用斷層合成系統(tǒng)。

在X射線檢查法中，在通過X射線透視圖像來確認(rèn)被攝體時(shí)，在X射線源處于被攝體的上部的情況下，即使在從上面觀察到的二維圖像中看起來導(dǎo)引鞘到達(dá)腫瘤，在很多情況下在深度方向發(fā)生偏離而未到達(dá)。作為其對(duì)策，研究了通過斷層合成攝影來確認(rèn)導(dǎo)引鞘和腫瘤的三維配置的系統(tǒng)。該斷層合成攝影與CT攝影相比，獲取圖像的角度受到限定，能夠通過低輻射得到截面圖像，但是與X射線透視相比，與獲取圖像的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)地輻射量增加。在專利文獻(xiàn)1的情況下，公開了由于對(duì)象為乳腺癌，因此穿刺針的位置等大致被固定的結(jié)構(gòu)，例如在通過支氣管內(nèi)窺鏡活檢來準(zhǔn)確地識(shí)別腫瘤附近的支氣管的位置而插入鉗子等情況下，難以實(shí)現(xiàn)輻射量的降低。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2013-529533號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，解決上述問題，提供一種X射線檢查裝置以及動(dòng)作方法，其通過對(duì)斷層合成攝影中獲取圖像的角度進(jìn)行優(yōu)化，能夠降低輻射量。

為了到達(dá)上述目的，在本發(fā)明中提供一種X射線檢查裝置，具備：X射線源，其向被攝體照射X射線束；X射線檢測(cè)器，其與X射線源相對(duì)配置，檢測(cè)被攝體的透射X射線；處理部，其將通過X射線檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)處理成X射線圖像；以及顯示部，其顯示X射線圖像，處理部確定攝影目標(biāo)即第一對(duì)象與第二對(duì)象的位置并計(jì)算能夠?qū)烧叻蛛x的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度范圍，在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)使X射線源和檢測(cè)器進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)獲取檢測(cè)信號(hào)，對(duì)得到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理而設(shè)為X射線圖像。

另外，為了到達(dá)上述目的，在本發(fā)明中提供一種X射線檢查裝置的動(dòng)作方法，X射線檢查裝置在斷層合成攝影模式下，在將通過與對(duì)被攝體照射X射線束的X射線源相對(duì)配置并檢測(cè)被攝體的透射X射線的X射線檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)處理成X射線圖像時(shí)，確定第一對(duì)象和第二對(duì)象的位置，計(jì)算能夠?qū)烧叻蛛x的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度范圍，在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)使X射線源和檢測(cè)器進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)，對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理并作為X射線圖像而顯示在顯示部中。

根據(jù)本發(fā)明，在X射線檢查裝置中，能夠使斷層合成攝影所需的旋轉(zhuǎn)角度優(yōu)化，能夠通過最少的輻射劑量得到截面圖像。其結(jié)果，以低劑量得到能夠掌握攝影目標(biāo)即腫瘤和導(dǎo)引鞘的位置關(guān)系的圖像，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施支氣管內(nèi)窺鏡活檢手術(shù)，減輕手術(shù)操作人員和患者的負(fù)擔(dān)。

附圖說明

圖1是用于說明本發(fā)明的問題的示意圖。

圖2是用于說明第一實(shí)施例所涉及的斷層合成攝影裝置的原理的圖。

圖3是表示第一實(shí)施例所涉及的斷層合成攝影裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。

圖4是表示以往的斷層合成攝影中的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度的說明圖。

圖5是表示第一實(shí)施例所涉及的斷層合成攝影中的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度的說明圖。

圖6是第一實(shí)施例所涉及的旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算法的說明圖。

圖7是表示第一實(shí)施例所涉及的斷層合成攝影中的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度的說明圖。

圖8是表示實(shí)施例2所涉及的斷層合成攝影中的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度的說明圖。

圖9是表示實(shí)施例2所涉及的斷層合成攝影中的輸入畫面和輸出畫面的說明圖。

圖10是表示各實(shí)施例所涉及的重建處理中的權(quán)重的一個(gè)具體例的圖。

圖11是表示各實(shí)施例所涉及的重建處理中的權(quán)重的其它具體例的圖。

圖12是用于說明各實(shí)施例所涉及的使用斷層合成攝影的支氣管內(nèi)窺鏡活檢手術(shù)的處理流程的圖。

符號(hào)說明

101、301：X射線源；102、402、502、702、802、902：X射線束；103、403、503、603、703、803：導(dǎo)引鞘；104、404、504、604、704、804：腫瘤；105、205、305：檢測(cè)器；201、202、401、501、701、801：箭頭；203：焦點(diǎn)面；204：床架；302：被攝體；303：處理部；304：存儲(chǔ)器；306：顯示器；806：骨骼；901：最佳旋轉(zhuǎn)角度；1001、1002、1101、1102：權(quán)重。

具體實(shí)施方式

以下，按照附圖說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式，但是在此之前，使用圖1、圖2、圖12說明適用本發(fā)明的使用支氣管內(nèi)窺鏡和斷層合成攝影進(jìn)行活檢的手術(shù)的原理及其問題。

圖12示出使用內(nèi)窺鏡進(jìn)行活檢的手術(shù)的處理流程。參照該流程說明使用支氣管內(nèi)窺鏡對(duì)末梢支氣管所產(chǎn)生的肺癌進(jìn)行活檢的情況。事先通過術(shù)前CT攝影進(jìn)行CT檢查(S1201)。針對(duì)判斷為需要進(jìn)行精密檢查的患者，開始進(jìn)行該活檢(S1202)。醫(yī)師基于CT圖像來設(shè)想送入支氣管內(nèi)窺鏡的路徑，觀察內(nèi)窺鏡圖像的同時(shí)送入內(nèi)窺鏡(S1203)。使支氣管內(nèi)窺鏡到達(dá)腫瘤附近的內(nèi)窺鏡進(jìn)入的邊界(S1204)，從此一邊觀察X射線透視(S1205)的X射線透視圖像一邊送入導(dǎo)引鞘，使其到達(dá)腫瘤附近(S1206)。

然后，進(jìn)行本發(fā)明所涉及的斷層合成攝影(S1207)，確認(rèn)導(dǎo)引鞘前端和腫瘤的配置(S1208)，判斷是否能夠到達(dá)腫瘤(S1209)。在導(dǎo)引鞘的前端配置有金屬，能夠通過該金屬的圖像來確認(rèn)導(dǎo)引鞘前端的位置。在判斷為不能到達(dá)的情況下，拔出后重新插入。如果到達(dá)腫瘤(S1210)，則通過導(dǎo)引鞘送入超聲波探針而刺穿腫瘤，通過超聲波攝影(S1211)獲取圖像，確認(rèn)到達(dá)了腫瘤(S1212)。在未到達(dá)的情況下，直到到達(dá)腫瘤為止，反復(fù)進(jìn)行拔出到中途后重新插入這一操作。如果確認(rèn)已到達(dá)，則從導(dǎo)引鞘拔出超聲波探針，送入鉗子、刷子等(S1213)，采集腫瘤組織(S1214)，對(duì)獲取到的組織實(shí)施顯微鏡檢查，進(jìn)行診斷。

如上所述，在將導(dǎo)引鞘送入被攝體的支氣管時(shí)，通過X射線透視圖像來確認(rèn)被攝體。如圖1所示，在照射X射線束102的X射線源101處于被攝體的上部的情況下，如在基于檢測(cè)器105的輸出信號(hào)的從上面得到的透視圖像中看見那樣，即使從上面看到的二維圖像即導(dǎo)引鞘103看起來到達(dá)了腫瘤104，如從與從上面得到的透視圖像正交的側(cè)面得到的透視圖像所示，在很多情況下在深度方向產(chǎn)生偏離而未到達(dá)。因此，作為其對(duì)策，通過斷層合成攝影(S1207)獲取2.5維圖像，確認(rèn)導(dǎo)引鞘和腫瘤的三維配置。

斷層合成攝影與CT攝影相比，獲取圖像的角度受到限定，能夠以低輻射得到截面圖像。但是，與透視相比，與獲取圖像的旋轉(zhuǎn)的角度相應(yīng)地輻射量增加。因此，為了盡可能抑制輻射量，需要使通過斷層合成攝影獲取圖像的角度優(yōu)化。在本發(fā)明中，通過實(shí)現(xiàn)該斷層合成攝影中獲取圖像的角度的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)抑制輻射量。

圖2表示用于說明斷層合成攝影裝置的主視圖。斷層合成攝影是以下方法：使X射線源和檢測(cè)器相對(duì)于被攝體移動(dòng)，獲取來自多個(gè)方向的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的加法處理或重建處理而獲取截面圖像。與普通的CT攝影相比，特征在于，獲取圖像數(shù)據(jù)的角度受到限定。

在斷層合成攝影中，作為X射線源和檢測(cè)器的移動(dòng)，存在在圖2中用箭頭201所示那樣的水平移動(dòng)以及用箭頭202所示那樣的圓軌道，其組合為四種。加法處理以水平移動(dòng)為前提，因此在斷層合成攝影中X射線源或檢測(cè)器在圓軌道上移動(dòng)的情況下，考慮從X射線源起的距離和傾斜，在變換為通過水平移動(dòng)得到的圖像之后實(shí)施加法處理。重建處理以圓軌道為前提，因此在斷層合成攝影中X射線源或檢測(cè)器進(jìn)行水平移動(dòng)的情況下，考慮從X射線源起的距離和傾斜，在變換為通過圓軌道得到的圖像之后實(shí)施重建處理。在假設(shè)斷層合成的應(yīng)用的裝置中，X射線源和檢測(cè)器的移動(dòng)方式為水平移動(dòng)-水平移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)-水平移動(dòng)、水平移動(dòng)-旋轉(zhuǎn)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)-旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。在這些全部裝置中能夠?qū)嵤鄬雍铣蓴z影。

在斷層合成攝影裝置中得到截面圖像的處理中，存在加法運(yùn)算法和重建法。在加法運(yùn)算法中，X射線源和檢測(cè)器相對(duì)于床架平行地進(jìn)行水平移動(dòng)。當(dāng)使X射線源和檢測(cè)器向相反方向移動(dòng)時(shí)，僅與移動(dòng)方向平行的一面對(duì)焦，而在其它面上不對(duì)焦。因此，當(dāng)相加得到的圖像時(shí)，未對(duì)焦的面的結(jié)構(gòu)模糊而看不見，僅處于對(duì)焦的面上的結(jié)構(gòu)被強(qiáng)調(diào)，得到在焦點(diǎn)面203上對(duì)焦的位置的截面圖像。另一方面，在重建法中，視為將旋轉(zhuǎn)角度限定為40°左右的CT攝影而進(jìn)行重建處理，由此能夠得到截面圖像。

在本發(fā)明中，為了實(shí)現(xiàn)該斷層合成攝影中的輻射量的抑制，實(shí)現(xiàn)獲取圖像的角度的優(yōu)化。此外，在以下實(shí)施例中，將第一對(duì)象設(shè)為腫瘤，將第二對(duì)象設(shè)為導(dǎo)引鞘前端，將第三對(duì)象設(shè)為骨骼而進(jìn)行說明，但是并不限定于此，第三對(duì)象也可以是肝臟、心臟等X射線吸收大的臟器、支架、植入體等X射線吸收大的構(gòu)造物。另外，第二對(duì)象也可以是內(nèi)窺鏡、導(dǎo)管、活檢針等移動(dòng)的構(gòu)造體的前端。另外，第一對(duì)象也可以是血管、臟器、牙齒等第二對(duì)象所到達(dá)的目標(biāo)物。

[第一實(shí)施例]

以下，作為第一實(shí)施例，說明能夠進(jìn)行抑制了輻射量的斷層合成攝影的X射線檢查裝置的實(shí)施例。本實(shí)施例是以下X射線檢查裝置及其動(dòng)作方法的實(shí)施例，即具備：X射線源301，其向被攝體302照射X射線束；X射線檢測(cè)器305，其與X射線源相對(duì)配置，檢測(cè)被攝體的透射X射線；處理部303，其將通過X射線檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)處理成X射線圖像；以及顯示部306，其顯示X射線圖像，處理部303對(duì)第一對(duì)象和第二對(duì)象的位置進(jìn)行確定而計(jì)算出能夠使兩者分離的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度范圍，在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)使X射線源和檢測(cè)器移動(dòng)的同時(shí)獲取檢測(cè)信號(hào)，對(duì)得到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理而設(shè)為X射線圖像。

圖3示出第一實(shí)施例所涉及的X射線檢查裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。X射線檢查裝置具備：X射線源301，其向被攝體302照射X射線；檢測(cè)器305，其檢測(cè)透射了被攝體302的X射線；處理部303，其對(duì)它們的移動(dòng)和動(dòng)作進(jìn)行控制；以及作為存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)器304、作為顯示部的顯示器306。

X射線源中的X射線的產(chǎn)生、檢測(cè)器中的X射線的檢測(cè)、X射線源、檢測(cè)器、被攝體的移動(dòng)的控制以及由檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)的圖像處理等，能夠通過處理部303執(zhí)行程序來進(jìn)行。處理部303與存儲(chǔ)器304、外部存儲(chǔ)裝置等存儲(chǔ)部相連接，能夠訪問存儲(chǔ)在內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫的透視數(shù)據(jù)、斷層合成數(shù)據(jù)、CT數(shù)據(jù)。另外，處理部303使用數(shù)據(jù)庫的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，以便在顯示部即顯示器306中顯示CT圖像、斷層合成圖像。事先攝影并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器304中的CT圖像例如顯示在顯示器306中。

另外，處理部303從顯示在顯示器306中的輸入畫面中選擇攝影模式，根據(jù)所選擇的攝影模式來設(shè)定攝影條件，發(fā)出攝影開始的指示。當(dāng)接收到開始信號(hào)時(shí)，X射線源301按照設(shè)定條件照射脈沖X射線。另外，當(dāng)接收到開始信號(hào)時(shí)，檢測(cè)器305與來自X射線源301的脈沖X射線同步地檢測(cè)X射線。而且，將由檢測(cè)器305檢測(cè)出的X射線變換為與強(qiáng)度相應(yīng)的電信號(hào)而設(shè)為透視數(shù)據(jù)，得到X射線圖像。并且，處理部303對(duì)X射線圖像進(jìn)行各種圖像處理，能夠在顯示器306中與CT圖像并置地顯示斷層合成圖像。

檢測(cè)器305使用二維檢測(cè)器。在本實(shí)施例中，使一維檢測(cè)器排列而多列化的檢測(cè)器也包含在二維檢測(cè)器中。作為二維檢測(cè)器，存在平面型X射線檢測(cè)器、X射線圖像增強(qiáng)器與CCD照相機(jī)的組合、成像板、CCD檢測(cè)器、固體檢測(cè)器等。作為平面型X射線檢測(cè)器，存在將非晶硅光電二極管與TFT作為一對(duì)并將其配置在方陣上，將該方陣與熒光板直接組合而得的平面型X射線檢測(cè)器等。也可以對(duì)檢測(cè)器使用膠片，使用膠片數(shù)字化儀將該膠片讀出而得到測(cè)量圖像。

圖4示出以往的斷層合成攝影中的X射線束402的旋轉(zhuǎn)角度401。在以往的攝影中，以被攝體的正上方為中心，以前后10～20度的角度來獲取圖像。但是，該角度范圍幾乎是從上面得到的圖像，因此在腫瘤404和使鉗子等通過的管即導(dǎo)引鞘403在深度方向上偏離的情況下，無法得到能夠識(shí)別該偏離的圖像。

圖5示出本實(shí)施例的X射線檢查裝置的斷層合成攝影中的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度。為了識(shí)別深度方向的偏離，優(yōu)選以被攝體的正側(cè)面為中心來擺動(dòng)角度。但是，在大部分透視攝影裝置中，幾乎是無法使臂旋轉(zhuǎn)至正側(cè)面的形態(tài)。因此，大致以45度為中心，以前后20度攝影。圖5示出能夠使腫瘤504與鉗子等所通過管即導(dǎo)引鞘503前端分離的X射線束502的旋轉(zhuǎn)角度501。能夠使導(dǎo)引鞘503與腫瘤504分離的角度成為對(duì)腫瘤504的邊緣與導(dǎo)引鞘503的前端進(jìn)行連接的線段1與線段2所成的角度，能夠唯一地計(jì)算。

在圖4和圖5中示出以往與本實(shí)施例中的各自的X射線源、鉗子、腫瘤的配置以及X射線源的旋轉(zhuǎn)角度。在此，鉗子和腫瘤位于被攝體的深度方向上。在以往的斷層合成攝影中，如圖4所示，X射線源從正上方照射。在X射線源在箭頭401的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的情況下，X射線束402全部通過導(dǎo)引鞘403和腫瘤404兩者，因此鉗子與腫瘤重疊。當(dāng)僅在這些圖像中進(jìn)行重建處理時(shí)，鉗子與腫瘤難以分離。

另一方面，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，在X射線源在圖5的箭頭501的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的情況下，X射線束502全部通過導(dǎo)引鞘503與腫瘤504之間，因此當(dāng)包括這些圖像進(jìn)行重建處理時(shí)，鉗子與腫瘤能夠分離。即，為了在重建圖像上使腫瘤與鉗子分離，需要兩者分離的攝影圖像。當(dāng)將鉗子和腫瘤假設(shè)為圓形時(shí)，通過圖5的線段501包圍的角度范圍成為X射線源的最佳旋轉(zhuǎn)角度。

圖6是表示本實(shí)施例的X射線檢查裝置的斷層合成攝影中的旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算法的圖。該旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算，通過處理部304執(zhí)行。本實(shí)施例中的斷層合成攝影在圖12的流程圖中與斷層合成攝影(S1207)對(duì)應(yīng)。如圖6所示，能夠使導(dǎo)引鞘603與腫瘤604分離的角度成為對(duì)腫瘤604的邊緣與導(dǎo)引鞘603的前端進(jìn)行連接的線段1與線段2所成的角度。能夠使用該圖示出的距離r₁、r₂、x唯一地計(jì)算出角度θ。距離r₁、r₂是已知的，能夠通過假設(shè)要分離的鉗子與腫瘤的距離x，求出最佳旋轉(zhuǎn)角度。

根據(jù)圖6求出最佳旋轉(zhuǎn)角度θ的計(jì)算式。角度θ通過式(1)求出。并且，角度θ₁和θ₂通過式(2)和式(3)計(jì)算出。

[式1]

θ＝θ₁+θ₂…(1)

[式2]

θ₁＝90-θ′₁…(2)

[式3]

θ₂＝90-θ′₂…(3)

在此，角度θ₁’和θ₂’通過式(4)和式(5)計(jì)算出。

[式4]

${\mathrm{sin\θ}}_1^{\′}=\frac{r_1}{r_1+x_1}...\left(4\right)$

[式5]

${\mathrm{sin\θ}}_2^{\′}=\frac{r_2}{r_2+x_2}...\left(5\right)$

[式6]

x＝x₁-x₂…(6)

能夠使用距離r₁、r₂、x，通過式(1)～式(6)唯一地計(jì)算出角度θ。距離r₁、r₂是已知的，能夠通過假設(shè)要分離的鉗子與腫瘤的距離x，求出最佳旋轉(zhuǎn)角度。

如圖7所示，在X射線檢查裝置中，導(dǎo)引鞘703與腫瘤704的配置是任意的，導(dǎo)引鞘703越接近腫瘤704，則X射線束702的能夠分離的角度越如箭頭701所示那樣變窄。如上述圖12的流程圖中說明那樣，醫(yī)師使支氣管內(nèi)窺鏡到達(dá)腫瘤附近的內(nèi)窺鏡進(jìn)入的邊界，從此觀察X射線透視的X射線透視圖像的同時(shí)送入導(dǎo)引鞘，使其到達(dá)腫瘤附近(S1206)。根據(jù)該階段的導(dǎo)引鞘703與腫瘤704的配置關(guān)系，計(jì)算出上述最佳旋轉(zhuǎn)角度，按照該旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)行斷層合成攝影。

如上所述，在本實(shí)施例的X射線檢查裝置中，在圖12的流程圖的斷層合成攝影(S1207)之前，在處理部304中計(jì)算出最佳旋轉(zhuǎn)角度，使用計(jì)算出的最佳旋轉(zhuǎn)角度來執(zhí)行斷層合成攝影，因此能夠以低輻射、高像質(zhì)獲取斷層合成圖像。

接著，處理部304基于最佳旋轉(zhuǎn)角度下的檢測(cè)器305的檢測(cè)信號(hào)即輸出數(shù)據(jù)來執(zhí)行重建處理。在通常的CT重建處理中，針對(duì)全部旋轉(zhuǎn)角度使用相同的重建濾波器。在本實(shí)施例的X射線檢查裝置中，旋轉(zhuǎn)角度被限定為最佳旋轉(zhuǎn)角度，因此當(dāng)針對(duì)全部角度使用相同的重建濾波器時(shí)，在角度方向上產(chǎn)生不連續(xù)而產(chǎn)生偽像。

因此，通過按旋轉(zhuǎn)角度使用不同的重建濾波器來減少偽像。例如，使用針對(duì)旋轉(zhuǎn)角度為正上方的0°的數(shù)據(jù)透射全部頻率的濾波器。使用以下濾波器，即隨著旋轉(zhuǎn)角度離開0°，逐漸截止(cut)高頻，針對(duì)最遠(yuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)據(jù)僅透射低頻的濾波器。優(yōu)選被截止的高頻的頻率針對(duì)旋轉(zhuǎn)角度連續(xù)。這樣，根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度來變更重建濾波器，由此能夠減少由旋轉(zhuǎn)角度不足產(chǎn)生的偽像。

另外，在本實(shí)施例的X射線檢查裝置中，作為其它方法，代替重建濾波器而變更權(quán)重，由此減少由旋轉(zhuǎn)角度被限定而引起的偽像。在該情況下，能夠針對(duì)全部角度使用相同的重建濾波器，因此能夠使處理簡(jiǎn)化。例如，針對(duì)旋轉(zhuǎn)角度為正上方的0°的輸出數(shù)據(jù)，將權(quán)重設(shè)為1.0，隨著旋轉(zhuǎn)角度離開0°而逐漸使權(quán)重變小，針對(duì)最遠(yuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度的輸出數(shù)據(jù)，將權(quán)重設(shè)為0.0。優(yōu)選將權(quán)重設(shè)為針對(duì)旋轉(zhuǎn)角度連續(xù)的形狀。例如使用Sin函數(shù)、Cos函數(shù)、二次式、多項(xiàng)式等。這樣，根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度使權(quán)重連續(xù)地變更，由此能夠減少由旋轉(zhuǎn)角度的不足而產(chǎn)生的偽像。

根據(jù)上述說明的第一實(shí)施例的X射線檢查裝置，能夠使斷層合成攝影所需的旋轉(zhuǎn)角度優(yōu)化，能夠以最少的輻射劑量來得到截面圖像。其結(jié)果，以低劑量得到能夠掌握攝影目標(biāo)即腫瘤與導(dǎo)引鞘的位置關(guān)系的圖像，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施支氣管內(nèi)窺鏡活檢手術(shù)，能夠減輕手術(shù)操作人員和患者的負(fù)擔(dān)。

[第二實(shí)施例]

接著，作為第二實(shí)施例，說明考慮了重建圖像的劣化原因的X射線檢查裝置的實(shí)施例。本實(shí)施例是具有以下結(jié)構(gòu)的X射線檢查裝置及其動(dòng)作方法的實(shí)施例，即具備：X射線源，其向被攝體照射X射線束；X射線檢測(cè)器，其與X射線源相對(duì)配置，檢測(cè)被攝體的透射X射線；處理部，其將由X射線檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)處理成X射線圖像；以及顯示部，其顯示X射線圖像，處理部確定第一對(duì)象與第二對(duì)象的位置，計(jì)算出能夠使兩者分離且第一對(duì)象與第三對(duì)象不重疊的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度范圍，在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)使X射線源和檢測(cè)器移動(dòng)的同時(shí)獲取檢測(cè)信號(hào)，對(duì)得到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理來設(shè)為X射線圖像。

重建圖像的S/N依賴于處理中使用的攝影圖像的S/N，因此期望從重建處理排除低S/N的攝影圖像。例如，當(dāng)觀察對(duì)象的鉗子、腫瘤重疊在肋骨、脊柱、心臟、肝臟等X射線吸收量大的組織和構(gòu)造時(shí)，在攝影圖像中難以識(shí)別觀察對(duì)象。當(dāng)將該圖像用于處理時(shí)，重建圖像劣化。

如圖8所示，在X射線源在箭頭807的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的情況下，腫瘤804與骨骼806重疊，因此攝影圖像的像質(zhì)低。因此，在本實(shí)施例中，將用箭頭807表示的切線所包圍的角度范圍從攝影角度排除。即，能夠使腫瘤804與鉗子、導(dǎo)引鞘803分離且腫瘤804與骨骼806不重疊的X射線束的旋轉(zhuǎn)角度801成為X射線源的最佳旋轉(zhuǎn)角度。此外，在本實(shí)施例的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在導(dǎo)引鞘803的前端安裝有磁傳感器。

圖9示出在本實(shí)施例的X射線檢查裝置的顯示器中顯示的畫面的一例。在該圖的(A)示出的輸入畫面上，顯示事先拍攝(S1201)的CT圖像。在該CT圖像上能夠確定腫瘤和脊柱的位置。在此，需要將預(yù)先獲取到的CT圖像配置在配置有X射線檢查裝置的實(shí)際空間上。這是由于，需要根據(jù)在CT圖像上進(jìn)行角度計(jì)算而得的值，計(jì)算實(shí)際空間中的斷層合成圖像的攝影角度。

作為上述配置的方法，存在以下方法：例如通過對(duì)在X射線檢查裝置中獲取到的X射線透視圖像上的特征部位與CT圖像上的特征部位進(jìn)行比較對(duì)照來進(jìn)行配置的方法；以及對(duì)被檢體附加標(biāo)記并在獲取CT圖像時(shí)以包含該標(biāo)記的方式攝影，在獲取X射線透視圖像時(shí)，在與獲取CT圖像時(shí)附加的標(biāo)記同一位置上將標(biāo)記附加到被檢體，將通過透視圖像得到的標(biāo)記與CT圖像上的標(biāo)記進(jìn)行比較對(duì)照，由此進(jìn)行配置。

即，處理部303使用安裝于導(dǎo)引鞘的前端處的磁傳感器輸出的信息對(duì)導(dǎo)引鞘的前端位置進(jìn)行確定，在CT圖像上作為導(dǎo)引鞘前端或鉗子而顯示，對(duì)腫瘤和導(dǎo)引鞘的前端或鉗子的位置進(jìn)行確定。此外，即使在不使用磁傳感器的情況下，處理部303也能夠使用如圖1所示那樣大致正交的X射線透視圖像，對(duì)腫瘤和導(dǎo)引鞘前端或鉗子的位置進(jìn)行確定。

接著，如該圖的(B)所示，處理部303計(jì)算出最佳旋轉(zhuǎn)角度，在CT圖像上顯示最佳旋轉(zhuǎn)角度901。在該圖中，最佳旋轉(zhuǎn)角度901是指從X射線束902的位置至畫面下側(cè)的部分。在該最佳旋轉(zhuǎn)角度901的范圍內(nèi)照射X射線束902而進(jìn)行攝影，通過處理部303對(duì)得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建處理而得到斷層合成圖像。

然后，作為該圖的(C)示出的輸出圖像而將斷層合成圖像顯示在顯示器中。在斷層合成圖像上顯示腫瘤與鉗子的位置。通過將這種CT圖像即輸入畫面和斷層合成圖像即輸出畫面顯示在顯示器上，能夠確認(rèn)優(yōu)化的途中經(jīng)過。另外，在用戶進(jìn)行手術(shù)時(shí)，能夠作為進(jìn)行引導(dǎo)的輔助畫面而試用。在本實(shí)施例的X射線檢查裝置中，考慮重建圖像的劣化原因而得到斷層合成圖像，因此能夠低劑量得到能夠掌握攝影目標(biāo)即腫瘤與導(dǎo)引鞘的位置關(guān)系的更好的圖像。

接著，圖10、圖11示出各實(shí)施例中的權(quán)重的具體例。圖10是用于說明基于導(dǎo)引鞘與腫瘤與骨骼的重疊關(guān)系的權(quán)重的圖。圖10的(A)示出導(dǎo)引鞘與腫瘤不重疊的角度的權(quán)重1001。橫軸表示旋轉(zhuǎn)角度，縱軸表示權(quán)重。此外，設(shè)定為旋轉(zhuǎn)角度的最初與最后的權(quán)重為0.0。由此，防止投影圖像的值變得不連續(xù)，抑制產(chǎn)生偽像。圖10的(B)示出產(chǎn)生腫瘤與骨骼重疊的角度的情況下的權(quán)重1002。即，將腫瘤與骨骼重疊的角度的權(quán)重設(shè)為0.0。由此，抑制由腫瘤與骨骼重疊的角度的圖像引起的像質(zhì)的劣化。此時(shí)，以權(quán)重不會(huì)產(chǎn)生不連續(xù)的方式，以使權(quán)重0.0與1.0之間平滑地連接的方式對(duì)權(quán)重施加傾斜。由此，防止投影圖像的值變得不連續(xù)，抑制產(chǎn)生偽像。

接著，圖11示出被攝體產(chǎn)生由呼吸等引起的活動(dòng)的情況下的權(quán)重。在圖11的(A)中，將呼吸的波形用作權(quán)重1101。由此，降低由活動(dòng)引起的圖像的模糊，抑制像質(zhì)的劣化。在圖11的(A)中，將權(quán)重的最大值設(shè)為1.0，將最小值設(shè)為0.0，強(qiáng)抑制模糊成分。在圖11的(B)中，通過將權(quán)重1102的最小值設(shè)為不會(huì)降到0.0的0.3，與該圖的(A)的權(quán)重1101相比，抑制斷層合成圖像中的S/N的下降。在此，將權(quán)重的最小值設(shè)為0.3，但是并不限定于該值，能夠取0.0～1.0的值。

在實(shí)施例2的X射線檢查裝置中，處理部進(jìn)行以下處理：計(jì)算出對(duì)圖10、圖11示出的權(quán)重進(jìn)行乘法運(yùn)算而得到的權(quán)重，將計(jì)算出的權(quán)重乘以各旋轉(zhuǎn)角度中的投影圖像。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制由骨骼的存在、呼吸等活動(dòng)引起的模糊，并且抑制像質(zhì)的劣化，并且降低了輻射的斷層合成攝影。

在上述說明的各實(shí)施例中，將作為目標(biāo)的對(duì)象設(shè)為腫瘤和導(dǎo)引鞘而進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于此。例如，能夠在經(jīng)皮活檢中將腫瘤和活檢針作為對(duì)象，或在IVR導(dǎo)管術(shù)中將腫瘤和導(dǎo)管、心臟、肝臟等臟器和導(dǎo)管、血管和支架作為對(duì)象，或在植入體替換手術(shù)中，將骨骼和人工關(guān)節(jié)、牙齒和牙科植入體作為對(duì)象，或在乳房X射線攝影中將陰影和活檢針作為對(duì)象。

另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，包含各種變形例。例如，上述實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明而詳細(xì)地進(jìn)行說明的實(shí)施例，并不限定于必須具備說明的全部結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⒛骋粚?shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分替換為其它實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，另外，能夠?qū)δ骋粚?shí)施例的結(jié)構(gòu)添加其它實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)Ω鲗?shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)的追加、刪除、替換。例如作為重建處理，還能夠使用逐次近似處理，在該情況下，運(yùn)算時(shí)間增加，但是能夠得到高S/N的斷層合成圖像。

并且，上述各結(jié)構(gòu)、功能、處理部等，說明了制作用于實(shí)現(xiàn)它們的一部分或全部的程序的示例，但是當(dāng)然也可以將它們的一部分或全部例如在集成電路中設(shè)計(jì)等通過硬件來實(shí)現(xiàn)。