JP2001087254A - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線吸収差の小さい部位から大きい部位まで
の視認性を向上ことが可能なＸ線画像診断装置を提供す
ること。 【解決手段】 Ｘ線源から照射されたＸ線ビームを、付
加フィルタを介して測定対象に照射し、該測定対象を透
過したＸ線から前記測定対象のＸ線像を撮像し表示する
Ｘ線画像診断装置において、前記付加フィルタを成す光
子エネルギーを変化させる部材と、該部材を移動させる
と共に、該移動した量又は前記部材の厚さに基づいて前
記Ｘ線ビームの複数のスペクトルを設定させる制御を行
うフィルタ制御手段と、該複数のエネルギー分布のＸ線
ビームにより撮像されたＸ線像を合成し表示画像を生成
する合成手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、付加フィルタ
（“診療放射線データブック”，昭和５６年３月発行，
マグブロス出版（株），第１９頁参照（以下、文献１と
記す））を有するＸ線画像診断装置に関し、特に、高エ
ネルギーＸ線を用いた軟部組織の撮影に適用して有効な
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線画像診断装置は、Ｘ線を発生
し測定対象にＸ線ビームとして照射するＸ線源と、該Ｘ
線源に駆動電圧及び電流を供給する駆動手段と、Ｘ線源
と対向配置され、測定対象を透過したＸ線から測定対象
のＸ線透過分布の差をＸ線像として撮像する撮像手段
と、撮像手段で撮像されたＸ線像を表示する表示手段と
から構成されていた。

【０００３】Ｘ線源としては回転陽極Ｘ線管と称される
Ｘ線管が一般的に使用されていた。回転陽極Ｘ線管は、
フィラメントを備えた陰極と、例えばカーボン等を基板
とするターゲットを備えた陽極とを備え、陰極と陽極間
には駆動手段から出力された高電圧が印加されていた。
また、フィラメントには熱電子を放出させるに充分な電
圧が印加されていた。フィラメントから放出された熱電
子は、陰極と陽極間の高電圧よって加速され、陽極のタ
ーゲットに衝突し、Ｘ線を発生させる構成となってい
た。このときに発生されるＸ線は、連続Ｘ線に特性Ｘ線
が付加されたものとなっており、陰極と陽極間に印加す
る駆動電圧に応じたエネルギー範囲を有するものとなっ
ていた。

【０００４】一方、近年の医療技術の進歩に伴い、Ｘ線
画像診断装置を用いたＩＶＲ（Interventional Radiolo
gy、Ｘ線透視下のカテーテル手術）が盛んに行われてい
る。このＩＶＲでは、測定対象は長時間を要する手術期
間中はＸ線を照射されているので、測定対象の被曝量を
低減させるためにＸ線量をできるだけ抑える必要があっ
た。さらには、椎体等のＸ線高吸収領域でのＸ線透過量
を増やすことによって、カテーテルやガイドワイヤ等の
視認性を向上させる必要があった。このために、従来の
Ｘ線画像診断装置を用いたＩＶＲでは、Ｘ線源の照射面
に０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の銅板等を付加フィルタ
として挿入することによって、低エネルギーＸ線を減衰
させた高エネルギーＸ線ビームのみを測定対象に照射し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。前述
するように、高エネルギーＸ線ビームは低エネルギーＸ
線ビームに比較して透過能力が大きいので、Ｘ線を透過
させる部分とカテーテルやガイドワイヤ等のようにＸ線
を透過させない部分とのように、コントラストの比較的
大きい部分を撮像する場合に適している。一方、人体を
測定対象とした場合であり、特に肺野等のように、Ｘ線
吸収差が小さい部位を撮像対象とした場合には、高エネ
ルギーＸ線ビームではＸ線透過性が大きくなってしまう
ので、微少コントラストの撮像ができないという問題が
あった。

【０００６】この問題を解決する方法として、肺野部等
のＸ線吸収差が小さい部位と大きい部位とで付加フィル
タの有無を選択することによって、微少コントラストが
必要な部位から椎体等の透過能力の大きなＸ線を必要と
する部位までに対応する方法が考えられる。しかしなが
ら、ＩＶＲでは腸骨動脈から肺野部にまでカテーテルを
挿入しなければならない場合があった。このような場合
には、大腿部から腹部にかけての領域では付加フィルタ
を挿入した状態でのＸ線透視を行い、治療部位となる肺
野部では付加フィルタを除いた状態でのＸ線透視を行う
方法が考えられる。

【０００７】しかしながら、従来のＸ線画像診断装置を
用いてＸ線透視の途中での付加フィルタ脱着を実現する
ためには、検者のＸ線被曝を考慮し、付加フィルタ脱着
時に一端Ｘ線ビームの発生を停止する必要があった。す
なわち、ＩＶＲを途中で中断させる必要が生じ、ＩＶＲ
に要する時間が増大してしまうという問題があった。

【０００８】さらには、エネルギーサブトラクションと
称される用いる方法も考えられる。すなわち、Ｘ線源に
供給する駆動電圧及び駆動電流をリアルタイムに変化さ
せ、高エネルギーＸ線ビームと低エネルギーＸ線ビーム
とを交互に照射させることによって、所望のＸ線像を得
る方法である。しかしながら、このエネルギーサブトラ
クションを用いる場合には、変更に比較的時間を要する
駆動電圧及び駆動電流をリアルタイムに変化させる必要
があるので、１回の計測に要する時間が時間が増大して
しまい、診断効率あるいは治療効率が低下してしまうと
いう問題があった。

【０００９】本発明の目的は、Ｘ線吸収差の小さい部位
から大きい部位までの視認性を向上ことが可能なＸ線画
像診断装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、Ｘ線ビームの照射を
中断させることなくＩＶＲを行うことが可能なＸ線画像
診断装置を提供することにある。

【００１１】本発明のその他の目的は、高エネルギーＸ
線と低エネルギーＸ線とによるＸ線像の撮像を連続して
行うことが可能なＸ線画像診断装置を提供することにあ
る。

【００１２】本発明のその他の目的は、診断効率を向上
させることが可能なＸ線画像診断装置を提供することに
ある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになる
であろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。 （１）Ｘ線源から照射されたＸ線ビームを、付加フィル
タを介して測定対象に照射し、該測定対象を透過したＸ
線から前記測定対象のＸ線像を撮像し表示するＸ線画像
診断装置において、前記付加フィルタを成す光子エネル
ギーを変化させる部材と、該部材を移動させると共に、
該移動した量又は前記部材の厚さに基づいて前記Ｘ線ビ
ームの複数のスペクトルを設定させる制御を行うフィル
タ制御手段と、該複数のエネルギー分布のＸ線ビームに
より撮像されたＸ線像を合成し表示画像を生成する合成
手段とを備えた。

【００１４】（２）Ｘ線源から照射されたＸ線ビーム
を、付加フィルタを介して測定対象に照射し、該測定対
象を透過したＸ線から前記測定対象のＸ線像を少なくと
も１フレーム分撮像し表示するＸ線画像診断装置におい
て、前記付加フィルタを成す光子エネルギーを変化させ
る部材と、該部材を移動させると共に、該移動した量又
は前記部材の厚さに基づいて前記Ｘ線ビームの複数のス
ペクトルを設定させる制御を行うフィルタ制御手段と、
該設定したＸ線スペクトルのＸ線ビームを前記Ｘ線像を
得るフレーム間に複数回照射し、それらの積分量から前
記測定対象のＸ線像を撮像する手段とを備えた。

【００１５】（３）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線画像診断装置において、前記Ｘ線源は、パルス
状にＸ線ビームを照射する手段を備えた。

【００１６】（４）前述した（３）に記載のＸ線画像診
断装置において、前記Ｘ線ビームの照射間隔を前記Ｘ線
像の撮像周期以下に設定した。

【００１７】（５）前述した（３）もしくは（４）に記
載のＸ線画像診断装置において、前記付加フィルタの挿
入タイミングと前記Ｘ線ビームの照射タイミングとを同
期させた。

【００１８】（６）前述した（１）乃至（５）の内の何
れか１項に記載のＸ線画像診断装置において、前記合成
手段は、連続して撮像されたＸ線像から表示画像を生成
する。

【００１９】（７）前述した（１）乃至（６）の内の何
れか１項に記載のＸ線画像診断装置において、前記付加
フィルタは、光子エネルギーを変化させる部材を配して
いない開口部と前記光子エネルギーを変化させる部材を
配した吸収部とを交互に配置した構成である。

【００２０】（８）前述した（７）に記載のＸ線画像診
断装置において、前記光子エネルギーを変化させる部材
は、前記Ｘ線ビームの低エネルギー側での光子数相対値
の低減割合が異なる２以上の部材からなる。

【００２１】前述した（１）及び（３）〜（８）の手段
によれば、例えば、Ｘ線ビームの照射視野範囲であるＸ
線源の照射面側に付加フィルタが配置されている。この
付加フィルタは、フィルタ制御手段によって、光子エネ
ルギーを変化させる部材の移動又は厚さが制御されてい
る。従って、Ｘ線源から付加フィルタを透過し測定対象
に照射されるＸ線ビームは、そのスペクトルがフィルタ
制御手段によって制御されることとなり、複数のエネル
ギー分布のＸ線ビームすなわちフィルタ制御手段によっ
てスペクトルが複数に変化させられたＸ線ビームによっ
て測定対象のＸ線像が撮像されることとなる。

【００２２】次に、合成手段が複数のエネルギー分布の
Ｘ線ビームで撮像されたＸ線像を合成し、この合成画像
を表示画像とすることによって、Ｘ線吸収差の小さい部
位から大きい部位までの視認性を向上することができ
る。

【００２３】従って、肺野部等を撮像対象としたＩＶＲ
を行う場合であっても、カテーテルやガイドワイヤ等の
コントラストを十分確保しつつ、微少コントラストのＸ
線像表示を行うことができ、Ｘ線ビームの照射を中断さ
せることなくＩＶＲを行うことができる。特に、腸骨動
脈からカテーテルを挿入し肺野部の治療を行う場合であ
っても、ＩＶＲを中断することなく治療を行うことが可
能となるので、ＩＶＲに要する時間を短縮することがで
き、その結果として、測定対象の被曝量も減少させるこ
とができる。

【００２４】また、治療に要する時間を短縮することが
可能となるので、測定対象にかかる負担を低減すること
ができるという効果もある。

【００２５】さらには、本願発明を診断に用いた場合で
あっても、Ｘ線吸収差の小さい部位から大きい部位まで
の視認性を向上できることによって、診断効率を向上で
きるという効果がある。

【００２６】前述した（２）の手段によれば、例えば、
Ｘ線ビームの照射視野範囲であるＸ線源の照射面側に付
加フィルタが配置されている。この付加フィルタは、フ
ィルタ制御手段によって、光子エネルギーを変化させる
部材の移動又は厚さが制御されている。従って、Ｘ線源
から付加フィルタを透過し測定対象に照射されるＸ線ビ
ームは、そのスペクトルがフィルタ制御手段によって制
御されることとなり、複数のエネルギー分布のＸ線ビー
ムすなわちフィルタ制御手段によってスペクトルが複数
に変化させられたＸ線ビームによって測定対象のＸ線像
が撮像されることとなる。このとき、フィルタ制御手段
により設定されたＸ線スペクトルのＸ線ビームを、Ｘ線
像を得るフレーム間に複数回照射し、それらの積分量か
ら測定対象のＸ線像を撮像することによって、所定のＸ
線スペクトルのＸ線ビームでの撮像を１回の撮像動作で
撮像することができる。すなわち、所定のＸ線スペクト
ルのＸ線ビームで撮像されたＸ線像を合成したＸ線像を
得ることができるので、Ｘ線吸収差の小さい部位から大
きい部位までの視認性を向上できる。従って、前述した
（１）及び（３）〜（８）のＸ線画像診断装置と同様の
効果を得ることができる。

【００２７】さらには、所定のＸ線スペクトルのＸ線ビ
ームでの撮像と撮像したＸ線像の加算（積分）を１回の
撮像動作で行うことが可能となるので、高速に合成され
たＸ線像を取り込む（撮像する）ことが可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００２９】（実施の形態１） 《全体構成》図１は本発明の実施の形態１のＸ線画像診
断装置の概略構成を説明するための図であり、１０１は
Ｘ線センサ、１０２は第１の画像メモリ、１０３は第２
の画像メモリ、１０４は画像処理手段（合成手段）、１
０５は表示手段、１０６はＸ線源、１０７は付加フィル
タ部、１０８はＸ線制御手段（フィルタ制御手段）を示
す。

【００３０】図１において、Ｘ線センサ１０１は図示し
ない測定対象を透過したＸ線ビームの透過量分布すなわ
ち測定対象のＸ線像を検出し電気信号に変換する周知の
検出手段であり、例えば、周知のＸ線イメージインテン
シファイア（以下、「Ｘ線Ｉ．Ｉ．」と記す）と、テレ
ビカメラとから構成される。特に、実施の形態１では、
テレビカメラとして、露光した電荷を直ちに読み出しレ
ジスタに転送し、次の露光が前記読み出しの後に直ちに
可能となるＣＣＤカメラを用いた場合について説明す
る。なお、テレビカメラとしては、１フレーム期間毎に
露光した電荷を読み出しレジスタに転送させるＣＣＤカ
メラや撮像管を用いたものでもよいことはいうまでもな
い。さらには、周知のＴＦＴ素子等を用いた二次元Ｘ線
検出器等でＸ線センサ１０１を代用しても同等の効果が
得られることはいうまでもない。

【００３１】第１及び第２の画像メモリ１０２，１０３
は、Ｘ線センサ１０１から出力されたＸ線像（デジタル
情報に変換されたＸ線像）を格納し、必要に応じて格納
したＸ線像を画像処理手段１０３に出力する周知の格納
手段であり、例えば、実施の形態１のＸ線画像診断装置
を構成する周知の情報処理装置の主メモリあるいはこの
情報処理装置に接続される周知の外部記憶装置によって
実現可能である。

【００３２】画像処理手段１０４は、例えば、実施の形
態１のＸ線画像診断装置を構成する情報処理装置上で動
作するプログラムによって実現可能であり、第１及び第
２の画像メモリ１０２，１０３から読み込んだＸ線像に
対する周知の画像補正、及び画像処理後の各Ｘ線像の加
算等を行う手段である。このときの加算処理としては、
例えば、各画像メモリ１０２，１０３に格納されるＸ線
像の各画素毎に画素値を加算する加算処理や、異なる空
間フィルタ処理をそれぞれのＸ線像に適用した後に加算
処理を行う方法が考えられるが、これに限定されること
はなく、他の加算処理でもよいことはいうまでもない。
さらには、図示しない操作入力手段からの操作指示に基
づいて、それぞれのＸ線像を加算処理することなく別々
に表示させてもよいことはいうまでもない。また、画像
処理手段１０４は、第１及び第２の画像メモリ１０２，
１０３から読み込み、所定の処理の後に得られたＸ線像
を表示画像として表示手段１０５に出力する。

【００３３】表示手段１０５は、画像処理手段１０４か
ら出力された表示画像を表示画面上に表示する周知の表
示手段であり、例えば、周知のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ
Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置等を用いた表示装
置である。

【００３４】Ｘ線源１０６は、Ｘ線を発生し図示しない
測定対象にＸ線ビームを照射する図示しないＸ線管と、
該Ｘ線管に駆動電圧・電流を供給する図示しない駆動手
段とから構成されおり、Ｘ線制御手段１０８からのＸ線
曝射指示に基づいてパルス状にＸ線ビームを照射する。

【００３５】付加フィルタ部１０７は、Ｘ線源１０６の
照射面側に配置される付加フィルタユニットと、この付
加フィルタユニットを支持しフレーム信号に同期して付
加フィルタユニットを駆動する付加フィルタ駆動手段と
から構成される。付加フィルタユニットには、Ｘ線ビー
ムの低エネルギー側のＸ線を遮蔽し高エネルギーＸ線の
みを選択的に照射させるための付加フィルタが配置され
ている。付加フィルタ駆動手段は、付加フィルタユニッ
トに配置される付加フィルタの挿入と取り出しとを行
う。これによって、付加フィルタ部１０７は、低エネル
ギーＸ線を含むＸ線ビームの照射と、低エネルギーＸ線
が減衰された高エネルギーＸ線ビームの照射とを交互に
行う構成となっている。すなわち、Ｘ線源１０６から照
射されるＸ線ビームのＸ線スペクトルで、光子エネルギ
ーが低い側の光子数を低減させる部材で付加フィルタを
構成し、この付加フィルタの移動（移動量）を制御する
ことによって、測定対象に照射されるＸ線ビームを、光
子エネルギーの低い側の光子数が低減されたＸ線スペク
トルを有するＸ線ビーム（高エネルギーＸ線ビーム）と
するか、あるいは光子エネルギーの低い側の光子数が低
減されていないＸ線スペクトルを有するＸ線ビーム（低
エネルギーＸ線ビーム）とするかを制御し、高エネルギ
ーＸ線ビームと低エネルギーＸ線ビームとの照射を交互
に行う。ただし、Ｘ線ビームのスペクトルは、付加フィ
ルタを構成する部材の材質の他に、その厚さによっても
変化するので、付加フィルタを構成する部材の厚さに基
づいて、高エネルギーＸ線ビームと低エネルギーＸ線ビ
ームとの照射を制御できることはいうまでもない。な
お、実施の形態１の付加フィルタ部１０７の詳細構成に
ついては、後述する。また、付加フィルタによるＸ線ス
ペクトルへの影響については、文献１を参照されたい。

【００３６】Ｘ線制御手段１０８は、各部の動作を制御
する手段であり、例えば、実施の形態１のＸ線画像診断
装置を構成する情報処理装置上で動作するプログラムに
よって実現可能である。

【００３７】次に、図２に実施の形態１のＸ線画像診断
装置での撮像動作を説明するための図を示し、以下、図
２に基づいて、実施の形態１のＸ線画像診断装置の動作
を説明する。ただし、以下の説明では、まず、連続して
撮像したＸ線像をリアルタイムで表示させるＸ線透視と
称される動作モードの場合について説明する。

【００３８】まず、図示しない操作入力手段からＸ線透
視モードでの計測開始が指示されると、Ｘ線制御手段１
０８はＸ線源１０６にＸ線ビームの照射を指示する信号
を送出する。実施の形態１では、Ｘ線ビームの照射を指
示する信号は、第１及び第２のＸ線曝射信号並びにＸ線
条件（Ｘ線源１０６の駆動電圧及び駆動電流）となる。
また、Ｘ線制御手段１０８は、付加フィルタ部１０７に
対してフレーム信号、第１及び第２のＸ線曝射信号、並
びに付加フィルタ選択信号を送出する。

【００３９】Ｘ線源１０６では、第１及び第２のＸ線曝
射信号は同等に扱われており、図示しない駆動制御回路
は第１及び第２のＸ線曝射信号に基づいて、Ｘ線条件で
規定された駆動電圧及び駆動電流の駆動電力をＸ線源１
０６に供給する。ただし、実施の形態１では、図２に示
すように、１フレーム期間内に２回のＸ線曝射（，
及び，で示す）を行うフレーム（Ｔ１〜Ｔ２）と、
１フレーム期間内にＸ線曝射を行わないフレーム（Ｔ２
〜Ｔ３）とを交互に繰り返すことによって、Ｘ線ビーム
の曝射を行う。

【００４０】ここで、実施の形態１のＸ線画像診断装置
では、前述するように、露光した電荷を直ちに読み出し
レジスタに転送し、次の露光が読み出しの後に直ちに可
能となるＣＣＤカメラを用いているので、例えば、Ｔ１
〜Ｔ２で示すフレーム期間での１回目のＸ線曝射（で
示す）で撮像されたＸ線像は、このフレーム期間Ｔ１〜
Ｔ２で読み出される。一方、２回目のＸ線曝射（で示
す）で撮像されたＸ線像は、Ｘ線曝射が行われたフレー
ム期間に続く次のフレーム期間（で示す）で読み出さ
れる。このように、１フレーム期間に２回のＸ線曝射す
なわちＸ線像の撮像を行うことによって、，で示す
Ｘ線像の撮像から，で示すＸ線像の撮像までの間隔
を短くし、測定対象や撮像対象部位の位置ずれ等に伴う
Ｘ線像の画質低下を防止することが可能となる。

【００４１】このとき、付加フィルタ部１０７では、フ
レーム信号並びに第１及び第２のＸ線曝射信号に同期し
て、Ｘ線源１０６の前面に付加フィルタを挿入すること
によるＸ線ビームのフィルタリングすなわちＸ線ビーム
の線質に変化を与える。具体的には、１フレーム期間に
おける２回のＸ線曝射において、１回目のＸ線曝射と２
回目のＸ線曝射とでそれぞれ異なる付加フィルタが挿入
される、あるいはＸ線曝射のどちらか一方では付加フィ
ルタの挿入を行わないことによって、異なる線質のＸ線
ビームによるＸ線像の撮像を行う。

【００４２】Ｔ１〜Ｔ２で示すフレーム期間で読み出さ
れたＸ線像である１回目のＸ線曝射で撮像されたで示
すＸ線像は、第１の画像メモリ１０２に格納される。一
方、Ｔ２〜Ｔ３で示すフレーム期間で読み出されたＸ線
像である２回目のＸ線曝射で撮像されたで示すＸ線像
は、第２の画像メモリ１０３に格納される。

【００４３】以降、１回目のＸ線曝射で撮像されたＸ線
像は第１の画像メモリ１０２に、２回目のＸ線曝射で撮
像されたＸ線像は第２の画像メモリ１０３に順次格納さ
れる。

【００４４】第１及び第２の画像メモリ１０２，１０３
に格納されたＸ線像は、順次、画像処理手段１０４によ
って読み出され、画像補正及び加算処理が施される。た
だし、このときの加算処理は、同一のフレーム期間に撮
像されたＸ線像である隣接するＸ線像に対してなされ
る。加算処理によって得られたＸ線像は、画像処理手段
１０４から表示画像として表示手段１０５に出力され、
この表示手段１０５の表示画面上に表示される。

【００４５】《付加フィルタ部の構成》図３は実施の形
態１の付加フィルタ部の概略構成を説明するための側面
図であり、３０１は付加フィルタ駆動手段、３０２は駆
動軸、３０３は付加フィルタユニット、３０４はハウ
ベ、３０５はＸ線照射口を示す。

【００４６】図３に示すように、実施の形態１では、Ｘ
線源１０６はハウベ３０４内に格納されており、Ｘ線ビ
ームの照射面側にはＸ線照射口３０５が配置される。Ｘ
線源１０６で発生したＸ線は、このＸ線照射口３０５か
ら図示しない測定対象に向けて照射される。また、Ｘ線
照射口３０５に隣接する位置には付加フィルタ駆動手段
３０１が配置されており、この付加フィルタ駆動手段３
０１から突出した駆動軸３０２に付加フィルタユニット
３０３が配置される構成となっている。このとき、Ｘ線
照射口３０５から照射されるＸ線ビームの経路中に付加
フィルタユニット３０３が配置されるような構成となっ
ている。

【００４７】駆動軸３０２は、図示しないモータによっ
て駆動されており、駆動軸３０２の中心軸の周りに回転
することによって、付加フィルタユニット３０３をＸ線
ビームの照射視野内で回転させる構成となっている。

【００４８】図４は実施の形態１の付加フィルタユニッ
トの概略構成を説明するための図であり、４０１ａ〜４
０１ｄは付加フィルタ、４０２は付加フィルタ支持部を
示す。

【００４９】図４から明らかなように、実施の形態１の
付加フィルタユニット３０３は、４枚の付加フィルタ４
０１ａ〜４０１ｄが平板状に配列されるように、各付加
フィルタ４０１ａ〜４０１の一端が付加フィルタ支持部
４０２に固定されている。このとき、隣接する付加フィ
ルタ４０１ａ〜４０１ｄはそれぞれが９０度の角度をな
すように配列されている。このように各付加フィルタ４
０１ａ〜４０１ｄを配列することによって、付加フィル
タ支持部４０２にかかる付加フィルタ４０１ａ〜４０１
ｄの重量を均等にさせる。付加フィルタ４０１ａ〜４０
１ｄとしては、例えば、銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａ
ｌ），銅＋アルミニウム等の重量が軽く、低エネルギー
Ｘ線の吸収が大きく、高エネルギーＸ線の吸収が小さい
物質が好適である。

【００５０】また、付加フィルタ支持部４０２には付加
フィルタユニット３０３が駆動軸３０２に対して直交す
るように駆動軸３０２が固定されているので、付加フィ
ルタ支持部４０２にかかる付加フィルタ４０１ａ〜４０
１ｄの重量を均等にさせることによって、駆動軸３０２
を回転させた場合における付加フィルタユニット３０３
の回転周期のずれを防止できるという効果がある。

【００５１】図５は実施の形態１の付加フィルタ駆動手
段の概略構成を説明するための図であり、図６は実施の
形態１のモータ制御手段の概略構成を説明するための図
である。

【００５２】図５から明らかなように、実施の形態１の
付加フィルタ駆動手段は、駆動軸の他端側に配置された
モータ５０１と、該モータ５０１を制御するモータ制御
手段５０２とから構成される。

【００５３】モータ５０１は例えば周知のエンコーダ付
きモータであり、モータ制御手段５０２からの駆動出力
に基づいて回転動作し駆動軸を回転駆動すると共に、そ
の回転角をエンコード出力としてモータ制御手段５０２
に出力する。

【００５４】モータ制御手段５０２は、図６に示すよう
に、モータ５０１の駆動電力を発生し供給する周知のモ
ータ駆動手段６０１と、Ｘ線制御手段１０８から出力さ
れるフレーム信号、第１及び第２のＸ線曝射信号、付加
フィルタ選択信号、並びにエンコーダ出力に基づいてモ
ータ５０１の回転を制御する制御信号を生成する駆動制
御手段６０２とから構成される。

【００５５】図７に実施の形態１のＸ線画像診断装置に
おける付加フィルタの挿入動作を説明するための図を示
し、以下、図７に基づいて実施の形態１の付加フィルタ
部の動作を説明する。ただし、図７は説明を簡単にする
ために、及びで示すＸ線曝射タイミングと付加フィ
ルタの挿入タイミングとについて説明する。

【００５６】前述するように、Ｘ線制御手段１０８から
はフレーム信号と共に第１及び第２のＸ線曝射信号が入
射される。このとき、第１のＸ線曝射信号の入力タイミ
ングでは、付加フィルタの挿入を行わないＸ線像となる
低エネルギーＸ線ビームによるＸ線像の撮像を行う。次
の第２のＸ線曝射信号の入力タイミングでは、付加フィ
ルタを挿入したＸ線像となる高エネルギーＸ線ビームに
よるＸ線像の撮像を行う。

【００５７】従って、実施の形態１の駆動制御手段６０
２では、Ｓ１〜Ｓ２で示すＸ線曝射タイミングである第
１のＸ線曝射タイミングでは、４枚の付加フィルタ４０
１ａ〜４０１ｄの全てがＸ線ビームの照射視野範囲に入
らないようにモータ５０１の回転位相を制御する。

【００５８】一方、Ｓ４〜Ｓ５で示すＸ線曝射タイミン
グである第２のＸ線曝射タイミングでは、４枚の付加フ
ィルタ４０１ａ〜４０１ｄの内の何れかの付加フィルタ
がＸ線ビームの照射視野範囲に挿入されるようにモータ
５０１の回転位相を制御する。特に、Ｓ４〜Ｓ５で示す
第２のＸ線曝射期間中は、付加フィルタが挿入されるよ
うに、Ｓ３〜Ｓ６で示す期間中はＸ線ビームの照射視野
内に付加フィルタが挿入されているように、モータ５０
１の回転を制御する。これによって、付加フィルタ部１
０７によるＸ線ビームのフィルタリング動作を完全なも
のとしている。

【００５９】図８は実施の形態１のＸ線画像診断装置の
効果を説明するための図であり、図８の（ａ）は付加フ
ィルタを挿入しないで撮影したＸ線像であり、図８の
（ｂ）は付加フィルタを挿入して撮影したＸ線像であ
り、図８の（ｃ）は付加フィルタを挿入しないで撮影し
たＸ線像と挿入したＸ線像とを加算処理（合成）したＸ
線像を示す図であり、特に肺野部を撮像したＸ線像であ
る。

【００６０】図８（ａ）のＸ線像では、付加フィルタが
未挿入で撮像したＸ線像即ち低エネルギーＸ線ビームで
撮像したＸ線像となるので、画像中央部分の黒くつぶれ
気味となるが、肺野部分の微妙なコントラストが十分な
Ｘ線像となる。

【００６１】一方、図８（ｂ）のＸ線像では、付加フィ
ルタが挿入されて撮像されたＸ線像即ち高エネルギーＸ
線ビームで撮像したＸ線像となるので、肺野部分のコン
トラストが失われているが、背骨部分のコントラストが
十分確保されたＸ線像となる。

【００６２】実施の形態１のＸ線画像診断装置では、付
加フィルタを挿入しないで撮影したＸ線像と、挿入した
Ｘ線像とを加算処理（合成）したＸ線像を出力画像とし
て表示するので、図８の（ｃ）に示すように、背骨部分
のコントラストと肺野部のコントラストを共に確保した
Ｘ線像を表示することが可能となる。即ち、Ｘ線吸収差
の小さい部位から大きい部位までのＸ線像を表示するこ
とが可能となる。

【００６３】以上説明したように、実施の形態１のＸ線
画像診断装置では、Ｘ線ビームの照射視野範囲であるＸ
線源１０６の照射面側に、回転支持手段となるモータ５
０１に回転可能に支持された４枚の付加フィルタ４０１
ａ〜４０１ｄを有する付加フィルタユニット３０３が配
置されている。このモータ５０１は駆動制御手段６０２
によってその回転が制御されており、実施の形態１で
は、図示しない測定対象に照射されるＸ線ビームのエネ
ルギー分布を変化させるように、駆動制御手段６０２が
モータ５０１の回転を制御して、Ｘ線ビームの照射視野
範囲への付加フィルタ４０１ａ〜４０１ｄの挿入を制御
する。これによって、Ｘ線ビームの照射視野範囲に付加
フィルタ４０１ａ〜４０１ｄが挿入された高エネルギー
Ｘ線ビームによるＸ線像の撮像と、付加フィルタが未挿
入の場合における低エネルギーＸ線ビームによるＸ線像
の撮像とを連続して行うことができる。このとき、高エ
ネルギーＸ線ビームによるＸ線像は第１の画像メモリ１
０２に順次格納され、低エネルギーＸ線ビームによるＸ
線像は、第２の画像メモリ１０３に順次格納される。

【００６４】次に、画像処理手段１０４が同一のフレー
ム期間に撮像されたＸ線像を第１及び第２の画像メモリ
１０２，１０３からそれぞれ読み出し、Ｘ線像の各画素
毎に画素値を加算する、あるいは、異なる空間フィルタ
処理をそれぞれのＸ線像に適用した後に加算をすること
によって、高エネルギーＸ線ビームで撮像されたＸ線像
と低エネルギーＸ線ビームで撮像されたＸ線像とを合成
したＸ線像を生成する。次に、画像処理手段１０４は、
合成によって得られたＸ線像を表示画像として表示手段
１０５の表示面上に表示させるので、Ｘ線吸収差の小さ
い部位から大きい部位までの視認性を向上できる。

【００６５】従って、肺野部等を撮像対象としたＩＶＲ
を行う場合であっても、カテーテルやガイドワイヤ等の
コントラストを十分確保しつつ、微少コントラストのＸ
線像表示を行うことができ、Ｘ線ビームの照射を中断さ
せることなくＩＶＲを行うことができる。特に、腸骨動
脈からカテーテルを挿入し肺野部の治療を行う場合であ
っても、ＩＶＲを中断することなく治療を行うことが可
能となるので、ＩＶＲに要する時間を短縮することがで
き、その結果として、測定対象の被曝量も減少させるこ
とができるという効果を得ることができる。また、治療
に要する時間を短縮することが可能となるので、測定対
象にかかる負担を低減することができるという効果もあ
る。

【００６６】さらには、実施の形態１のＸ線画像診断装
置を診断に用いた場合であっても、Ｘ線吸収差の小さい
部位から大きい部位までの視認性を向上できることによ
って、診断効率を向上できるという効果がある。

【００６７】なお、実施の形態１のＸ線画像診断装置で
は、低エネルギーＸ線ビームによるＸ線像と高エネルギ
ーＸ線ビームによるＸ線像とを加算処理したＸ線像を表
示画像としたが、これに限定されることはなく、例え
ば、低エネルギーＸ線ビームによるＸ線像、高エネルギ
ーＸ線ビームによるＸ線像のみを表示画像として表示す
る、あるいは、これらの画像を同一の表示画面上に表示
させてもよいことはいうまでもない。

【００６８】（実施の形態２）図９は本発明の実施の形
態２のＸ線画像診断装置の概略構成を説明するための図
であり、９０１はＸ線センサ、９０２は画像メモリを示
す。ただし、実施の形態２のＸ線画像診断装置は、Ｘ線
センサ９０１及び画像メモリ９０２を除く他の構成は実
施の形態１のＸ線画像診断装置と同様となるので、Ｘ線
センサ９０１及び画像メモリ９０２の構成及びＸ線像の
撮像動作についてのみ説明する。

【００６９】Ｘ線センサ９０１は図示しない測定対象を
透過したＸ線ビームの透過量分布すなわち測定対象のＸ
線像を検出し電気信号に変換する周知の検出手段であ
り、例えば、周知のＸ線Ｉ．Ｉ．と、テレビカメラとか
ら構成される。ただし、テレビカメラとしては、フレー
ムレート毎に露光した電荷を読み出しレジスタに転送さ
せるＣＣＤカメラや撮像管を用いた場合について説明す
る。なお、Ｘ線センサ９０１としては周知のＴＦＴ素子
等を用いた二次元Ｘ線検出器等でも同等の効果が得られ
ることはいうまでもない。

【００７０】画像メモリ９０２は、Ｘ線センサ１０１か
ら出力されたＸ線像（デジタル情報に変換されたＸ線
像）を格納し、必要に応じて格納したＸ線像を画像処理
手段１０３に出力する周知の格納手段であり、例えば、
実施の形態１のＸ線画像診断装置を構成する周知の情報
処理装置の主メモリあるいはこの情報処理装置に接続さ
れる周知の外部記憶装置によって実現可能である。

【００７１】次に、図９に基づいて実施の形態２のＸ線
画像診断装置の動作を説明すると、図示しない操作入力
手段からＸ線透視モードあるいはＸ線撮影モードの計測
開始が指示されると、実施の形態１と同様に、Ｘ線制御
手段１０８はＸ線源１０６にＸ線ビームの照射を指示す
る信号を送出する。実施の形態２では、Ｘ線ビームの照
射を指示する信号は、第１及び第２のＸ線曝射信号並び
にＸ線条件（Ｘ線源１０６の駆動電圧及び駆動電流）と
なる。また、Ｘ線制御手段１０８は、付加フィルタ部１
０７に対してフレーム信号、第１及び第２のＸ線曝射信
号、並びに付加フィルタ選択信号を送出する。

【００７２】Ｘ線源１０６では、第１及び第２のＸ線曝
射信号に基づいて、Ｘ線条件で規定された駆動電力が供
給され、Ｘ線ビームが発生され照射される。ただし、実
施の形態２のＸ線画像診断装置では、１フレーム期間内
に２回のＸ線曝射が行われるフレームが連続する。

【００７３】このとき、付加フィルタ部１０７では、フ
レーム信号並びに第１及び第２のＸ線曝射信号に同期し
て、Ｘ線源１０６の前面に付加フィルタを挿入すること
によるＸ線ビームのフィルタリングすなわちＸ線ビーム
の線質に変化を与える。具体的には、１フレーム期間に
おける２回のＸ線曝射において、１回目のＸ線曝射と２
回目のＸ線曝射とでそれぞれ異なる付加フィルタが挿入
される、あるいはＸ線曝射のどちらか一方では付加フィ
ルタの挿入を行わないことによって、異なる線質のＸ線
ビームによるＸ線像の撮像を行う。

【００７４】このとき、実施の形態２では、１回目のＸ
線曝射である低エネルギーＸ線ビームによるＸ線像と、
２回目のＸ線曝射である高エネルギーＸ線ビームによる
Ｘ線像とを１フレーム期間中の１回の撮影動作で行う。
すなわち、１回目のＸ線曝射でのＸ線像の撮像で生じる
Ｘ線センサ９０１の電荷の読み出しを行うことなく、２
回目のＸ線曝射でのＸ線像の撮像を続けて行うことによ
って、Ｘ線センサ９０１には１回目と２回目とのＸ線像
を加算（積分）した電荷が蓄積されることとなるので、
Ｘ線センサ９０１で加算処理が行われたこととなる。

【００７５】従って、Ｘ線センサ９０１から出力され画
像メモリ９０２に格納されるＸ線像は、低エネルギーＸ
線ビームによるＸ線像と高エネルギーＸ線ビームによる
Ｘ線像と加算したＸ線像となる。

【００７６】次に、画像メモリ９０２に格納されたＸ線
像は、順次、画像処理手段１０４によって読み出され画
像補正が施される。画像補正後のＸ線像は、画像処理手
段１０４から表示画像として表示手段１０５に出力さ
れ、この表示手段１０５の表示画面上に表示される。

【００７７】以上説明したように、実施の形態２のＸ線
画像診断装置では、Ｘ線ビームの照射視野範囲であるＸ
線源１０６の照射面側に、回転支持手段となるモータ５
０１に回転可能に支持された４枚の付加フィルタ４０１
ａ〜４０１ｄを有する付加フィルタユニット３０３が配
置されている。このモータ５０１は駆動制御手段６０２
によってその回転が制御されており、実施の形態２で
は、図示しない測定対象に照射されるＸ線ビームのエネ
ルギー分布を変化させるように、駆動制御手段６０２が
モータ５０１の回転を制御して、Ｘ線ビームの照射視野
範囲への付加フィルタ４０１ａ〜４０１ｄの挿入を制御
する。これによって、Ｘ線ビームの照射視野範囲に付加
フィルタ４０１ａ〜４０１ｄが挿入された高エネルギー
Ｘ線ビームによるＸ線像の撮像と、付加フィルタが挿入
されない場合における低エネルギーＸ線ビームによるＸ
線像の撮像とを連続して行うことができる。このとき、
Ｘ線センサ９０１が高エネルギーＸ線ビームで撮像され
たＸ線像と、低エネルギーＸ線ビームで撮像されたＸ線
像とを１回の撮像動作で撮像することによって、高エネ
ルギーＸ線ビームで撮像されたＸ線像と、低エネルギー
Ｘ線ビームで撮像されたＸ線像とを加算（合成）するこ
とができるので、Ｘ線吸収差の小さい部位から大きい部
位までの視認性を向上できる。従って、前述した実施の
形態１のＸ線画像診断装置と同様の効果を得ることがで
きる。

【００７８】さらには、実施の形態２のＸ線画像診断装
置では、付加フィルタ４０１ａ〜４０１ｄを挿入したＸ
線像と、付加フィルタを未挿入のＸ線像の撮像と、これ
ら２枚のＸ線像の加算とを１フレーム期間内に行うこと
が可能となるので、高速に画像を取り込むことが可能と
なる。

【００７９】なお、本実施の形態のＸ線画像診断装置
は、測定対象が人体となる医療用のＸ線画像診断装置に
おいて特にその効果を発揮することができる。

【００８０】また、本実施の形態のＸ線画像診断装置で
は、付加フィルタユニット３０３に一種類の付加フィル
タを配置する構成としたが、これに限定されることはな
く、例えば、２種類以上の異なる付加フィルタを配置
し、操作入力手段から入力された付加フィルタ選択指示
に基づいて、所望の付加フィルタによるＸ線撮影を行う
構成としてもよいことはいうまでもない。

【００８１】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００８２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）Ｘ線吸収差の小さい部位から大きい部位までの視
認性を向上ことができる。 （２）Ｘ線ビームの照射を中断させることなくＩＶＲを
行うことができる。 （３）高エネルギーＸ線と低エネルギーＸ線とによるＸ
線像の撮像を連続して高速に行うことができる。 （４）診断効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるＸ線画像診断装置
の概略構成を説明するための図である。

【図２】本実施の形態のＸ線画像診断装置での撮像動作
を説明するための図である。

【図３】実施の形態１の付加フィルタ部の概略構成を説
明するための側面図である。

【図４】実施の形態１の付加フィルタユニットの概略構
成を説明するための図である。

【図５】実施の形態１の付加フィルタ駆動手段の概略構
成を説明するための図である。

【図６】実施の形態１のモータ制御手段の概略構成を説
明するための図である。

【図７】実施の形態１のＸ線画像診断装置における付加
フィルタの挿入動作を説明するための図である。

【図８】実施の形態１のＸ線画像診断装置の効果を説明
するための図である。

【図９】本発明の実施の形態２のＸ線画像診断装置の概
略構成を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１…Ｘ線センサ、１０２…第１の画像メモリ、１０
３…第２の画像メモリ、１０４…画像処理手段、１０５
…表示手段、１０６…Ｘ線源、１０７…付加フィルタ
部、１０８…Ｘ線制御手段、３０１…付加フィルタ駆動
手段、３０２…駆動軸、３０３…付加フィルタユニッ
ト、３０４…ハウベ、３０５…Ｘ線照射口、４０１ａ〜
４０１ｄ…付加フィルタ、４０２…付加フィルタ支持
部、５０１…モータ、５０２…モータ制御手段、６０１
…モータ駆動手段、６０２…駆動制御手段、９０１…Ｘ
線センサ、９０２…画像メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ２１Ｋ 5/00 Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｘ 5/02 Ｈ０５Ｇ 1/36 Ｐ Ｈ０５Ｇ 1/36 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ａ Ｆターム(参考） 4C092 AA01 AB04 AB16 AC01 CC12 CD07 CE09 CF24 CF25 CJ15 CJ19 DD05 4C093 AA01 AA07 CA18 CA21 CA50 DA03 EA11 EB02 EB13 EB17 FA15 FA19 FA35 FA43 FA44 FC04 FD05 FF01 FF35 FF36 FH02 5B057 AA08 BA03 CA08 CA12 CB08 CB12 CC02 CE08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線源から照射されたＸ線ビームを、付
   加フィルタを介して測定対象に照射し、該測定対象を透
   過したＸ線から前記測定対象のＸ線像を撮像し表示する
   Ｘ線画像診断装置において、 前記付加フィルタを成す光子エネルギーを変化させる部
   材と、該部材を移動させると共に、該移動した量又は前
   記部材の厚さに基づいて前記Ｘ線ビームの複数のスペク
   トルを設定させる制御を行うフィルタ制御手段と、該複
   数のエネルギー分布のＸ線ビームにより撮像されたＸ線
   像を合成し表示画像を生成する合成手段とを備えたこと
   を特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 【請求項２】 Ｘ線源から照射されたＸ線ビームを、付
   加フィルタを介して測定対象に照射し、該測定対象を透
   過したＸ線から前記測定対象のＸ線像を少なくとも１フ
   レーム分撮像し表示するＸ線画像診断装置において、 前記付加フィルタを成す光子エネルギーを変化させる部
   材と、該部材を移動させると共に、該移動した量又は前
   記部材の厚さに基づいて前記Ｘ線ビームの複数のスペク
   トルを設定させる制御を行うフィルタ制御手段と、該設
   定したＸ線スペクトルのＸ線ビームを前記Ｘ線像を得る
   フレーム間に複数回照射し、それらの積分量から前記測
   定対象のＸ線像を撮像する手段とを備えたことを特徴と
   するＸ線画像診断装置。