JP2001078092A - Ｘ線透視撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 様々な要因で被検体厚が厚くあるいは薄くな
っても好適なＸ線像を得ることの可能なＸ線透視撮影装
置を提供する。 【解決手段】 上記課題は、システムコントローラ１５
によってモニタ１１に表示したＸ線像の輝度と所定の輝
度を比較し、アイリス７の開口が開放されるように制御
する第１の制御手段と、テレビカメラ８の入出力信号の
利得を制御する第２の制御手段と、高電圧電源１２を連
続的に電圧及び電流を印加する状態からパルス的に電圧
及び電流を印加する状態へ切り換える制御する第３の制
御手段と、Ｉ．Ｉ．５の入力視野サイズを大きく調整し
て縮小した光学像を得、該縮小した光学像を拡大処理す
るように制御する第４の制御手段とを有し、前記Ｘ線像
の輝度が前記所定の輝度より低いあるいは高いときに、
前記第１乃至第４の制御手段の少なくとも一つを任意に
選択して制御することで解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、Ｘ線を被検体に曝
射しその透過Ｘ線をＸ線像として画像化するＸ線透視撮
影装置に係り、特に、前記被検体の様々な体格に対応さ
せて好適なＸ線像を得るＸ線透視撮影装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線透視撮影装置は、被検体の透
過Ｘ線（Ｘ線像）を光学像に変換出力するイメージ・イ
ンテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）と、前記出力された光学
像を撮影してビデオ信号を出力するテレビカメラと、前
記出力されたビデオ信号に診断に供するようなＸ線像に
変換し、ＣＲＴモニタ等の表示器にＸ線像を表示してい
た。

【０００３】このようなＸ線透視撮影装置では、異なる
被検体毎にＸ線透過厚が異なること、同じ被検体でも部
位やＸ線の入射方向によってＸ線透過厚が異なることな
どから、被検体厚（Ｘ線が透過する厚さ）が厚くなれば
透過Ｘ線量が減少し、表示器上のＸ線像の輝度が低下し
て、診断に供する所定の輝度（最適輝度）とならないこ
とになる。

【０００４】そこで、上記光学像の出力をプリズムなど
で二方向に分光させて、一方をテレビカメラに、他方を
光学センサにそれぞれ入力させ、光学センサの検出出力
に基づいてＸ線管に供給する高電圧電源の電圧、電流を
前記被検体厚に応じて制御する、いわゆるＸ線自動露出
制御を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被検体
は最近体格が大きくなってきたこと、また被検体が外国
人であるときなど、従来のＸ線自動露出制御だけでは表
示器に表示されたＸ線像が最適輝度とならないケースが
生じているという問題があった。

【０００６】また、Ｘ線が被検体の斜め方向から入射さ
れるとき、あるいはＸ線が被検体の体側方向から入射さ
れるときも、同様に被検体厚が厚くなるので、上記と同
種の問題があった。

【０００７】逆に、小児など体格が小さいときなど、従
来のＸ線自動露出制御だけでは表示器に表示されたＸ線
像が最適輝度とならないケースも生じているという問題
があった

【０００８】本発明の目的は、様々な要因で被検体厚が
厚くあるいは薄くなっても好適なＸ線像を得ることの可
能なＸ線透視撮影装置を提供することにある。

【０００９】本発明のその他の目的は、被検体厚が厚く
あるいは薄くなったときに様々対策を行ってもなお、最
適輝度とならないときは警報を発生させることの可能な
Ｘ線透視撮影装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は次の（１）の
によって達成され、上記その他の目的は次の（２）によ
って達成される。 （１）Ｘ線を被検体に曝射するＸ線源と、このＸ線源に
連続Ｘ線を発生させるように連続的に電圧及び電流を印
加する状態及び、該Ｘ線源にパルスＸ線を発生させるよ
うにパルス的に電圧及び電流を印加する状態を切換可能
な高電圧電源と、前記Ｘ線源と対向配置され前記被検体
を透過したＸ線を検出し光学像に変換するＸ線検出器
と、前記光学像の絞り開口を制御するアイリス制御機構
と、このアイリスの開口を透過した光学像を撮影するテ
レビカメラと、このテレビカメラからの出力をＸ線像と
して表示する表示器とを備えたＸ線透視撮影装置におい
て、前記表示器に表示したＸ線像の輝度と所定の輝度を
比較する手段と、前記テレビカメラの入出力信号の利得
を制御する第１の制御手段と、前記高電圧電源を連続的
に電圧及び電流を印加する状態及びパルス的に電圧及び
電流を印加する状態の何れかの状態に切り換え制御する
第２の制御手段と、前記Ｘ線検出器の入力視野サイズを
調整して光学像を得、該得た光学像を拡大縮小処理する
ように制御する第３の制御手段と、前記比較手段の出力
に基づいて前記アイリス制御機構及び前記第１乃至第３
の制御手段の少なくとも一つを任意に選択して制御する
手段とを備えたことを特徴とするＸ線透視撮影装置。

【００１１】（２）前記アイリス制御機構及び前記第１
乃至第３の制御手段の全てで制御した時、前記比較手段
の出力に基づいて警告情報を発生する手段を備えたこと
を特徴とする上記（１）に記載のＸ線透視撮影装置。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線透視撮影装置の実施
形態について図面を用いて説明する。図１は本発明のＸ
線透視撮影装置の一実施形態の構成ブロック図、図２は
図１の動作を説明するフローチャートである。

【００１３】Ｘ線透視撮影装置は、Ｘ線２を被検体３に
曝射するＸ線管１と、Ｘ線管１と対向配置され被検体３
と透視撮影台４を透過したＸ線を検出するＩ．Ｉ．５
と、Ｉ．Ｉ．５によって変換出力された光学像を受光す
るタンデムレンズ系６と、タンデムレンズ系６のレンズ
間に設けられた絞り機構（アイリス）７と、前記光学像
のタンデムレンズ系６とアイリス７を経たものを入力す
るテレビカメラ８と、Ｉ．Ｉ．５の視野サイズを変更す
る検出視野変更部９と、テレビカメラの出力か、Ｉ．
Ｉ．５の視野サイズ大きくしたテレビカメラの出力かを
切り換える切換器１０と、切換器１０の出力を表示する
モニタ１１と、Ｘ線発生装置１に高電圧を供給する高電
圧電源１２と、Ｘ線像が所定の解像度が得られないとき
に、診断に供するＸ線像が得られない旨の警告情報を出
力する警告装置１３と、Ｘ線自動露出を行う自動露出器
１４と、診断者が操作設定する操作器（図示しない）ま
たは自動露出器１４の出力により高電圧電源１２を制御
してＸ線管から出力されるＸ線、Ｉ．Ｉ．５の視野サイ
ズの大きさ、アイリス７が形成する開口の大きさ、テレ
ビカメラの入出力の利得（ゲイン）の大きさ、切換器１
０の切り換えのそれぞれ制御するシステムコントローラ
１５を有している。

【００１４】高電圧電源１２は、連続Ｘ線を発生するた
めの連続電源１２ａと、パルスＸ線を発生するためのパ
ルス電源１２ｂと、連続電源１２ａとパルス電源１２ｂ
とを切り換える電源切り換え器１２ｃを有している。

【００１５】次に、図１に示したＸ線透視撮影装置の動
作例について、図２を用いて説明する。

【００１６】システムコントローラ１５は電源切り換え
器１２ｃを連続電源１２ａが出力されるように切り換え
ておいて連続電源１２ａをＸ線管１に供給する。Ｘ線管
１は被検体３に連続Ｘ線を曝射する。Ｉ．Ｉ．５は被検
体３と透視撮影台４を透過した連続Ｘ線を光学像に変換
して出力する。タンデムレンズ系６は前記光学像をテレ
ビカメラ８まで導く。自動露出器１４は前記光学像を分
光して導き、この光学像を検出してシステムコントロー
ラ１５へ伝達する。アイリス７は、前記光学像を絞る、
例えば前記光学像の辺縁部に多くある被検体３を透過し
ないＸ線に対応する部分をテレビカメラ８へ入力させな
いようにする。テレビカメラ８はアイリス７によって絞
られた光学像を入力してビデオ信号を出力する。切り換
え器１０はテレビカメラ８からのビデオ信号が出力され
るように切り換えておいてモニタ１１へ出力する。モニ
タ１１はテレビカメラ８からのビデオ信号をＸ線像とし
て表示する。

【００１７】システムコントローラ１５はＸ線自動露出
でモニタ１１に表示したＸ線像が最適輝度かどうかを判
定する。最適輝度であればＹの矢印に進んで処理を終了
し、被検体厚が厚くて最適輝度でなければＮの矢印の指
すステップ２０２を実行する（ステップ２０１）。

【００１８】システムコントローラ１５は連続Ｘ線の状
態で管電圧、管電流（Ｘ線発生条件）をそれぞれの上限
値まで上昇させる（ステップ２０２）。

【００１９】システムコントローラ１５はＸ線発生条件
の上昇でモニタ１１に表示したＸ線像が最適輝度かどう
かを判定する。最適輝度であればＹの矢印に進んで処理
を終了し、被検体厚が厚くて最適輝度でなければＮの矢
印の指すステップ２０４を実行する（ステップ２０
３）。

【００２０】システムコントローラ１５は連続Ｘ線の状
態でアイリス７の開度を最大開口径まで増大する（ステ
ップ２０４）。

【００２１】システムコントローラ１５はアイリスの最
大開口状態でモニタ１１に表示したＸ線像が最適輝度か
どうかを判定する。最適輝度であればＹの矢印に進んで
処理を終了し、被検体厚が厚くて最適輝度でなければＮ
の矢印の指すステップ２０６を実行する（ステップ２０
５）。

【００２２】システムコントローラ１５は連続Ｘ線の状
態でテレビカメラ８のゲインを最大値まで調整する（ス
テップ２０６）。

【００２３】システムコントローラ１５はテレビカメラ
８の最大ゲインでモニタ１１に表示したＸ線像が最適輝
度かどうかを判定する。最適輝度であればＹの矢印に進
んで処理を終了し、被検体厚が厚くて最適輝度でなけれ
ばＮの矢印の指すステップ２０８を実行する（ステップ
２０７）。

【００２４】システムコントローラ１５は連続Ｘ線から
パルスＸ線へスイッチする操作器に操作設定する。シス
テムコントローラ１５は電源切り換え器１２ｃをパルス
電源１２ｂが出力されるように切り換え、パルス電源１
２ｂをＸ線管１に供給する。Ｘ線管１は被検体３にパル
スＸ線を曝射する。Ｉ．Ｉ．５は被検体３と透視撮影台
４を透過したパルスＸ線を光学像に変換して出力する。
タンデムレンズ系６は前記光学像をテレビカメラ８まで
導く。自動露出器１４は前記光学像を分光して導き、こ
の光学像を検出してシステムコントローラ１５へ伝達す
る。アイリス７は、前記光学像を絞る。テレビカメラ８
はアイリス７によって絞られた光学像を入力してビデオ
信号を出力する。切り換え器１０はテレビカメラ８から
のビデオ信号が出力されるように切り換えてモニタ１１
へ出力する。モニタ１１はテレビカメラ８からのビデオ
信号をＸ線像として表示する（ステップ２０８）。

【００２５】システムコントローラ１５はパルスＸ線へ
の転換でモニタ１１に表示したＸ線像が最適輝度かどう
かを判定する。診断に供すればＹの矢印に進んで処理を
終了し、被検体厚が厚くて診断に供しなければＮの矢印
の指すステップ２１０を実行する（ステップ２０９）。

【００２６】システムコントローラ１５はＩ．Ｉ．５の
入力視野サイズを拡大する操作器に操作設定する。シス
テムコントローラ１５は電源切り換え器１２ｃをパルス
電源１２ｂが出力されるように引き続き接続して、パル
ス電源１２ｂをＸ線管１に供給する。Ｘ線管１は被検体
３にパルスＸ線を曝射する。Ｉ．Ｉ．５は被検体３と透
視撮影台４を透過したパルスＸ線を光学像に変換して出
力する。また、Ｉ．Ｉ．５は入力視野サイズを拡げて光
学像が多くタンデムレンズ系６に入射されるように、即
ち感度を高くする。タンデムレンズ系６は前記光学像を
テレビカメラ８まで導く。自動露出器１４は前記光学像
を分光して導き、この光学像を検出してシステムコント
ローラ１５へ伝達する。アイリス７は、前記光学像を絞
る。テレビカメラ８はアイリス７によって絞られた光学
像を入力してビデオ信号を出力する。検出視野変更部９
はテレビカメラ８から出力されたビデオ信号をＩ．Ｉ．
５の入力視野サイズを拡げたもの（入射視野サイズの拡
大により実際に結像されるＸ線像は縮小されている）
を、画像拡大によって通常の画像サイズと同じ大きさに
拡大する。切り換え器１０は検出視野変更部９で補正し
たビデオ信号が出力されるように切り換えてモニタ１１
へ出力する。モニタ１１はテレビカメラ８からのビデオ
信号をＸ線像として表示する（ステップ２１０）。

【００２７】システムコントローラ１５はＩ．Ｉ．の入
力視野サイズの拡大でモニタ１１に表示したＸ線像が適
輝度かどうかを判定する。最適輝度であればＹの矢印に
進んで処理を終了し、被検体厚が厚くて最適輝度でなけ
ればＮの矢印の指すステップ２１２を実行する（ステッ
プ２１１）。

【００２８】パルスＸ線とＩ．Ｉ．の視野サイズの拡大
を組み合わせても被検体厚が厚くて最適輝度でなければ
警告装置１３から音や光等の警告を発生し、直ちにＸ線
を停止する（ステップ２１２）。

【００２９】また、上記警告が必要なケースは、被検体
のＸ線透視、撮影を行う前に、ファントムによって確認
しておくことが望ましい。

【００３０】以上説明した実施形態によれば、被検体３
の体厚によりモニタ１１に表示されたＸ線像が最適輝度
でないときに、アイリス７の開口を開放するように制御
することにより、被検体厚が厚くなっても好適なＸ線像
を得ることができる。

【００３１】また、前記被検体の体厚により前記表示器
に表示されたＸ線像が所定の輝度が得られないときに、
テレビカメラ８の入出力信号の利得を制御することによ
り、さらに被検体厚が厚くなっても好適なＸ線像を得る
ことができる。

【００３２】また、前記被検体の体厚により前記表示器
に表示されたＸ線像が所定の輝度が得られないときに、
高電圧電源１２を連続電源１２ａからパルス電源１２ｂ
へ切換設定することにより、さらに被検体厚が厚くなっ
ても好適なＸ線像を得ることができる。

【００３３】また、パルス電源１２ｂへの切り換えで
も、被検体３の体厚によりモニタ１１に表示されたＸ線
像が診断に供しないときは、Ｉ．Ｉ．５の視入力野サイ
ズを拡げて感度を高くすることにより、さらに被検体厚
が厚くなっても好適なＸ線像を得ることができる。

【００３４】また、パルス電源１２ｂへの切り換えと
Ｉ．Ｉ．５の入力視野サイズの拡大をしても、被検体３
の体厚によりモニタ１１に表示されたＸ線像が診断に供
しないときは、警告装置１３から音や光等の警告を発生
させ、診断者へ注意を喚起することができる。

【００３５】また、Ｘ線検出器はＩ．Ｉ．を用いて説明
したが、２次元に検出素子を配列した、いわゆる平面セ
ンサであってもよい。

【００３６】また、アイリス７の開口を開放、テレビカ
メラ８の入出力信号の利得、高電圧電源１２を連続電源
１２ａからパルス電源１２ｂへ切換、Ｉ．Ｉ．５の視入
力野サイズを拡大の制御の順序で説明したが、これらの
制御がどの順序となっても、発明の目的が達成されるこ
とはいうまでもないことである。

【００３７】また、小児などの被検体の体格が小さく、
被検体厚が薄くなって所定輝度より高いときには、逆に
アイリス制御機構でアイリスの絞り開口を小さくした
り、テレビカメラの入出力信号の利得を小さくしたり、
Ｘ線管に印加する電圧、電流をパルス状態から連続状態
に切り換えたり、Ｉ．Ｉ．５の視入力野サイズを縮小す
る制御を行うことで対応できる。

【００３８】また、上記制御を全て行ってもＸ線像が診
断に供しないときには、警告情報を発生するようにして
もよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、様々な要因で被検体厚が厚く
あるいは薄くなっても好適なＸ線像を得ることの可能な
Ｘ線透視撮影装置を提供するという効果を奏する。

【００４０】また、被検体厚が厚くあるいは薄くなった
ときに様々対策を行ってもなお、最適輝度とならないと
きは警報を発生させることの可能なＸ線透視撮影装置を
提供するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線透視撮影装置の一実施形態の構成
ブロック図。

【図２】図１の動作を説明するフローチャート。

【符号の説明】

1 Ｘ線管 4 透視撮影台 5 イメージ・インテンシファイア（Ｉ．Ｉ．） 6 タンデムレンズ系 7 絞り（アイリス） 8 テレビカメラ 9 検出視野変換部 10 切換器 11 モニタ 12 高電圧電源 13 警告装置 14 自動露出器 15 システムコントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を被検体に曝射するＸ線源と、この
   Ｘ線源に連続Ｘ線を発生させるように連続的に電圧及び
   電流を印加する状態及び、該Ｘ線源にパルスＸ線を発生
   させるようにパルス的に電圧及び電流を印加する状態を
   切換可能な高電圧電源と、前記Ｘ線源と対向配置され前
   記被検体を透過したＸ線を検出し光学像に変換するＸ線
   検出器と、前記光学像の絞り開口を制御するアイリス制
   御機構と、このアイリスの開口を透過した光学像を撮影
   するテレビカメラと、このテレビカメラからの出力をＸ
   線像として表示する表示器とを備えたＸ線透視撮影装置
   において、前記表示器に表示したＸ線像の輝度と所定の
   輝度を比較する手段と、前記テレビカメラの入出力信号
   の利得を制御する第１の制御手段と、前記高電圧電源を
   連続的に電圧及び電流を印加する状態及びパルス的に電
   圧及び電流を印加する状態の何れかの状態に切り換え制
   御する第２の制御手段と、前記Ｘ線検出器の入力視野サ
   イズを調整して光学像を得、該得た光学像を拡大縮小処
   理するように制御する第３の制御手段と、前記比較手段
   の出力に基づいて前記アイリス制御機構及び前記第１乃
   至第３の制御手段の少なくとも一つを任意に選択して制
   御する手段とを備えたことを特徴とするＸ線透視撮影装
   置。
2. 【請求項２】 前記アイリス制御機構及び前記第１乃至
   第３の制御手段の全てで制御した時、前記比較手段の出
   力に基づいて警告情報を発生する手段を備えたことを特
   徴とする請求項１に記載のＸ線透視撮影装置。