JP2002291730A

JP2002291730A - Ｘ線撮影装置

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Publication number: JP2002291730A
Application number: JP2001094576A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yamamoto; 理山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-08
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP4617017B2

Abstract

(57)【要約】【課題】指標の写り込みのない画像を得ることができ
るＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】筐体１１の内部にはエリアセンサ１２が
内包されており、Ｘ線が照射されるＸ線管球側の面には
表面板１３が取り付けられている。表面板１３の表面に
は、内包する点線で示すエリアセンサ１２の表面板１３
への投影部を起点とした指標１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、
１５ａ、１５ｂ、１５ｃが外側に向けて表示され、各指
標１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃの
終点は筐体１１の側面まで達している。このように、指
標１４、１５をエリアセンサ１２の検出範囲外に表示す
ることにより、本撮影前のゲイン補正の補正エラーがな
くなり、常に正常な補正値を用いて本撮影が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線の受光媒体と
して二次元に複数の光電変換素子が同一面上に配列され
たエリアセンサを有する医療診断用等に用いるＸ線撮影
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線フィルムを使用したＸ線撮影
装置においては、Ｘ線発生部のＸ線管球から照射された
Ｘ線の照射野領域と、Ｘ線フィルムの幾何的位置をアラ
イメントするために、Ｘ線フィルムを内包する筐体上に
フィルムの範囲を示す指標を表示している。或いは、フ
ィルムの中心位置を示す指標を表示している。これらの
指標はＸ線管球とのアライメントのみでなく、被写体で
ある患者の撮影対象となる部位が、フィルム面内に収ま
るように導く指標としても利用されている。

【０００３】しかしながら、近年では医療分野において
上述のＸ線フィルムの代りに、特開平８−１１６０４４
号公報において開示されているように、Ｘ線の受光媒体
として、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体が塗布した複数
の光電変換素子と薄膜トランジスタＴＦＴを配列したエ
リアセンサ面を有するＸ線撮影装置が提案されている。

【０００４】このようなＸ線撮影装置においても、同様
の目的でエリアセンサの検出範囲を示す指標、或いはエ
リアセンサの中心位置を示す指標をエリアセンサを内包
する筐体上に表示している。

【０００５】図４はエリアセンサを有するＸ線撮影装置
の構成図を示している。主に被写体である患者の胸部の
画像を撮影するためのエリアセンサ１を内包する筐体２
は、スタンド３に取り付けられている。このスタンド３
には筐体２を上下に可動させる図示しないスライド機構
が設けられており、患者の撮影姿勢に応じて筐体２の位
置を上下にスライドさせる。同様に、Ｘ線を照射するＸ
線管球４も保持支柱５に取り付けられており、上下に可
動させることのできるスライド機構が設けられている。

【０００６】筐体２におけるＸ線管球４側の面は、エリ
アセンサ１へ効率的にＸ線を透過するために、カーボン
ファイバ等のＸ線吸収率の低い炭素系材質から成る表面
板６が取り付けられている。表面板６の表面には、エリ
アセンサ１の範囲を示す四角枠状の指標７と、エリアセ
ンサ１の中心位置を示す十字状の指標８が表示されてい
る。指標７、８は炭素系や重金属系を主原料とする顔料
から成り、表面板６上に直接印刷されている。通常で
は、黒色系の指標の場合には炭素系を、白色系の場合に
は重金属系の顔料が使用されている。

【０００７】エリアセンサ１の検出範囲とＸ線管球４の
照射野との相対差のアライメントは、指標７、８を用い
て行われる。更には、被写体である患者の撮影部位が検
出範囲内に収まるように指標７、８を用いて患者の姿勢
矯正も行われる。

【０００８】また、図５に示すように、例えば患者Ｓの
頸椎等の撮影を目的とするＸ線の撮影手法においては、
エリアセンサ１に対して斜入撮影する。このような斜入
撮影においても、指標７、８はエリアセンサ１の検出範
囲とＸ線管球４の照射野との相対差のアライメントや、
患者Ｓの撮影部位を検出範囲内に収めるための患者の姿
勢矯正に用いられる。

【０００９】また、取得した画像は映像信号としてデジ
タル処理が可能であり、例えばエッジ強調処理や、或る
特定の周波数成分のみ抽出する周波数分解処理等が可能
である。しかし、エリアセンサ１内の光電変換素子の変
換比率は各光電変換素子によって異なる。更に、光電変
換素子の劣化やＸ線管球４の電圧等のＸ線特性によって
も変化するため、先ず被写体を配置しない状態における
仮撮影を行い、その際に取得した各光電変換素子の出力
値にゲイン補正を行い、照射されたＸ線量と光電変換素
子の特性の差を均一化する。そして、仮撮影で得た各光
電変換素子の補正値を用いて実際の撮影を行う。

【００１０】図６はＸ線撮影装置の撮影過程を示すフロ
ーチャート図を示しており、先ず、検者はエリアセンサ
１の補正値を求めるために、Ｘ線管球４とエリアセンサ
１の間に被写体等の物質を配置しない状態においてＸ線
をエリアセンサ１に照射し、仮撮影を行う。続いて、取
得した画像出力値から基準画像を取得し、照射されたＸ
線量とエリアセンサ１面に配列された光電変換素子との
変換比率を検出し、各光電変換素子の変換比率が同一と
なるように各光電変換素子の補正値を確定する。そし
て、取得した基準画像と補正値を装置内部のメモリに保
存する。

【００１１】次に、被写体である患者にＸ線を照射する
ことにより本撮影を行い、この本撮影で取得した画像出
力値に対して、先に保存した補正値を用いて各光電変換
素子のゲイン補正を行い、光電変換素子の特性に依存し
ない被写体の画像を得ることができる。そして、この得
られた画像をモニタに表示し、必要に応じてエッジ強調
等の画像処理を行い、最後に取得画像をハードディスク
等の記録媒体に記録する。また、再度画像を取得する必
要がある場合には、本撮影又は画像処理からの過程を繰
り返し行う。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、エ
リアセンサ１を有するＸ線撮影装置において、Ｘ線の検
出範囲内に指標７、８が存在すると、取得画像に指標
７、８が写り込む場合がある。

【００１３】図７は筐体２のＡ−Ａ断面図を示してお
り、筐体２内のエリアセンサ１はＸ線を可視光に変換す
る蛍光体１ａと、Ｓ０からＳｎに複数個配列された光電
変換素子１ｂから構成されている。図７は筐体２の断面
図を示しているため、光電変換素子１ｂは１列のみ配列
されているが、実際には平面状なため複数列存在する。

【００１４】また、表面板６上には、エリアセンサ１の
検出範囲を示す指標７と、エリアセンサ１の中心を示す
指標８が印刷されており、Ｘ線管球４から照射されたＸ
線は、表面板６と部分的に指標７、８の顔料を透過して
蛍光体１ａに到達する。蛍光体１ａで透過したＸ線は可
視光に変換されて、光電変換素子１ｂから増幅回路を介
して画像信号が出力される。

【００１５】図８はＳ０からＳｎまでの画像信号の出力
値のグラフ図を示しており、Ｓ０、Ｓｎの端部領域と中
心領域の値が、他の領域と比較するとｄＶ１だけ低い出
力値となっている。これは指標７、８を透過するＸ線が
指標７、８の顔料により吸収されたためである。

【００１６】図６の仮撮影の過程では、指標７、８での
Ｘ線吸収の影響も含めて補正値が確定されるため、図９
に示すように指標透過領域の補正係数を、他の領域より
高く設定することにより、各光電変換素子からの出力を
均一化する。

【００１７】図１０は図８の場合よりも高いＸ線管球電
圧で照射された際の画像信号の出力値のグラフ図を示し
ている。Ｘ線は電圧が高いほど物質の透過率が向上する
ため、画像のコントラストは低くなる傾向がある。その
ため、指標７、８を透過する際の吸収率も低下し、先の
ｄＶ１の差分よりも小さいｄＶ２の差分となる。

【００１８】仮撮影では、図８のＸ線管球電圧における
補正値を確定し、本撮影では図１０のＸ線管球電圧で撮
影を行うと、指標７、８を透過する領域では、本来ｄＶ
２の差分を補正する補正係数を用いるべきところを、ｄ
Ｖ１の差分を補正する補正係数を用いると、その結果と
して図１１に示すように、指標７、８を透過する領域が
過剰な補正値によって他の領域より高い値を示すことに
なる。従って、モニタ上で補正後の画像を見ると、図１
２に示すような指標７、８の写り込みが表示されてしま
う。

【００１９】逆に、仮撮影では図１０におけるＸ線管球
電圧で補正値を確定し、本撮影で図８のＸ線管球電圧で
撮影を行うと、今度は指標７、８を透過する領域での補
正値が不足して、他の領域より低い値を示す。結果とし
て、図１２に示す指標７、８が他の部分より薄く表示さ
れた写り込みがなされる。このような写り込みが表示さ
れると、被写体である患者の撮影画像を読影する際の妨
げとなり、特に患部等の画像領域にこの写り込みがある
と、患部の存在を見落としてしまう危険性がある。

【００２０】また、斜入撮影ではエリアセンサ１の検出
範囲とＸ線管球４のアライメントを表面板６の指標７、
８を用いて行うと、実際のエリアセンサ１の面は筐体２
内部にあるため、指標７、８の表面板６とエリアセンサ
１面との幾何的なずれによって、Ｘ線照射野領域が検出
範囲に対してオフセットされる。

【００２１】通常では、検者は患者への被爆量を低減す
るために、Ｘ線管球４に設けられた図示しないＸ線絞り
により撮影すべき部位のみに照射野を絞って撮影する。
この際に、アライメントした照射野領域と検出範囲にず
れがあると、撮影すべき部位が照射野領域から外れてし
まう可能性がある。検者は正確なエリアセンサ１の面の
位置が把握できないため、何度もアライメントし直して
撮影を繰り返し、患者に過剰な線量を被爆させる危険性
がある。

【００２２】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
指標の写り込みのない画像を得ることのできるＸ線撮影
装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る発明は、Ｘ線発生部から発したＸ線
を被写体に照射し、被写体を透過したＸ線を、二次元的
に複数の光電変換素子を配置した検出面を有するＸ線検
出手段で検出し、該検出手段から出力される画像信号を
デジタル画像処理する画像処理手段によりモニタに前記
被写体のＸ線画像を得るＸ線撮影装置において、前記検
出手段を内包する筐体と、前記検出手段の検出範囲又は
該検出範囲の中心位置の少なくとも一方を表示する表示
指標を有し、該表示指標を前記筐体上の前記検出範囲外
に表示することを特徴とするＸ線撮影装置である。

【００２４】請求項２に係る発明は、前記表示指標を前
記筐体の表面の前記検出範囲外に表示することを特徴と
する請求項１に記載のＸ線撮影装置である。

【００２５】請求項３に係る発明は、前記表示指標を前
記筐体の側面に表示することを特徴とする請求項１に記
載のＸ線撮影装置である。

【００２６】請求項４に係る発明は、前記表示指標を前
記筐体の外装色と異なる配色で表示することを特徴とす
る請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載のＸ線撮影
装置である。

【００２７】請求項５に係る発明は、前記表示指標を線
状又は矢印状又は点状で表示することを特徴とする請求
項１〜４の何れか１つの請求項に記載のＸ線撮影装置で
ある。

【００２８】請求項６に係る発明は、Ｘ線発生部から発
したＸ線を被写体に照射し、被写体を透過したＸ線を、
二次元的に複数の光電変換素子を配置した検出面を有す
るＸ線検出手段で検出し、該検出手段から出力される画
像信号をデジタル画像処理する画像処理手段によりモニ
タに被写体のＸ線画像を得るＸ線撮影装置において、前
記検出手段を内包する筐体と、該筐体上に前記検出手段
の検出範囲のＸ線照射方向の位置を示す表示指標を有
し、該表示指標を前記筐体の側面に表示することを特徴
とするＸ線撮影装置である。

【００２９】請求項７に係る発明は、前記表示指標を前
記筐体の外装色と異なる配色で表示することを特徴とす
る請求項６に記載のＸ線撮影装置である。

【００３０】請求項８に係る発明は、前記表示指標を線
状又は矢印状又は点状で表示することを特徴とする請求
項６又は７に記載のＸ線撮影装置である。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図３に図示の実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施の
形態におけるＸ線撮影装置の構成図を示しており、筐体
１１の内部にはエリアセンサ１２が内包されており、Ｘ
線が照射されるＸ線管球側の面には、Ｘ線吸収率の低い
カーボンファイバ等の炭素系材質から構成された表面板
１３が取り付けられている。また、表面板１３の表側の
面には、内包する点線で示すエリアセンサ１２の表面板
１３の投影部を起点として、指標１４ａ、１４ｂ、１４
ｃ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃが外側に向けて表示され、
これらの指標１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１５ａ、１５
ｂ、１５ｃの終点は筐体１１の表面を通って側面にまで
達している。指標１４ａ、１４ｂ、１４ｃは垂直方向の
位置を表し、検出範囲外の左右に設けている。また、指
標１４ａ、１４ｂは検出範囲を示し、指標１４ｃは検出
範囲の中心を示している。更に、指標１５ａ、１５ｂ、
１５ｃは水平方向の位置を表示し、指標１５ａ、１５ｂ
は検出範囲を示し、指標１５ｃは検出範囲の中心を示し
ている。

【００３２】エリアセンサ１２の検出範囲とＸ線管球の
照射野との相対差のアライメントはこれらの指標１４、
１５を用いて行う。また、被写体である患者の姿勢矯正
も指標１４、１５を用い、患者の撮影部位が検出範囲内
に収まるように行う。また、指標１４、１５は筐体１１
の側面まで表示してあるため、患者が筐体１１の表面側
にいて、表面板１３上の指標が確認できない場合におい
ても容易に姿勢を矯正することができる。

【００３３】指標１４、１５をエリアセンサ１２の検出
範囲外に表示したため、本撮影前のゲイン補正の補正エ
ラーが無くなり、常に正常な補正値を用いて本撮影が可
能となる。更には、指標１４、１５の素材にこだわる必
要も無くなり、印刷以外の表示手法が可能となる。例え
ば、筐体１１、表面板１３と配色の異なるテープや板状
の部品を筐体１１、表面板１３に貼り付けてもよい。

【００３４】図２は第２の実施の形態におけるＸ線撮影
装置の構成図を示しており、第１の実施の形態と同一の
部材には同一符号を付している。本実施の形態において
は指標１４、１５の代りに、指標２１、２２、２３、２
４を用いている。即ち、指標２１、２２は、エリアセン
サ１２の表面板１３の投影部よりも更に外側の筐体１１
を起点として、終点は側面にまで達しており、指標２
３、２４は指標２１、２２の終点同士を結んでいる。

【００３５】このように、指標２１、２２の検出範囲付
近の表示を省略することにより、斜入撮影した際に指標
２１、２２の端部が検出範囲へ写り込むことはない。指
標２３、２４はエリアセンサ１２の検出面の奥行き方向
の位置を示しているので、Ｘ線管球とエリアセンサ１２
の検出面の距離を正確にアライメントすることができ、
斜入撮影時には指標２３、２４をターゲットとしてＸ線
管球からの照射野の範囲を決めればよい。

【００３６】なお、格子状の散乱線除去グリッドを用い
たり、Ｘ線の斜入方向が限られる場合には、例えば斜入
方向が垂直方向、つまり斜入方向が垂直方向の成分を有
することに限られる場合には、検出範囲の左右付近の指
標は省く必要がないので、図１に示す指標１４を用いて
もよい。

【００３７】図３は第３の実施の形態における構成図を
示しており、指標１４、１５の代りに指標３１、３２が
用いられている。指標３１、３２は指標１４、１５に対
して表示を簡略化したものであり、筐体１１、表面板１
３の表面側の表示をなくし、代りに筐体１１の側面に矢
印を用いて表示することにより、エリアセンサ１２の検
出範囲と中心位置を示している。また、矢印の後方の端
点が検出面の奥行き方向の位置を示すことにより、図２
に示す指標２３、２４の表示を省いている。なお、左側
面、下側面にも同様に指標３１、３２が設けられてい
る。

【００３８】これにより、検者が指標を筐体１１や表面
板１３の表面側で必要としないときは、指標３１、３２
の表示により、第１、第２の実施の形態における各指標
の表示と同等の役割を果たすことができる。

【００３９】また、これらの指標１４、１５、２１、２
２、２３、２４、３１、３２は線状、矢印状の他に、例
えば点状のものを用いてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るＸ線撮
影装置では、Ｘ線管球とエリアセンサの検出範囲のアラ
イメントに使用する指標を検出範囲外に表示するため、
指標によるゲイン補正エラーが不要となり、安定した画
像を得ることができる。

【００４１】また、エリアセンサの検出面の奥行き方向
の位置を表示することにより、検者が正確な検出面の位
置を把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における構成図である。

【図２】第２の実施の形態における構成図である。

【図３】第３の実施の形態における構成図である。

【図４】従来のＸ線撮影装置の構成図である。

【図５】斜入撮影の説明図である。

【図６】撮影過程を示すフローチャート図である。

【図７】従来のＸ線撮影装置の断面図である。

【図８】画像信号の出力値のグラフ図である。

【図９】補正後の画像信号の出力値のグラフ図である。

【図１０】画像信号の出力値のグラフ図である。

【図１１】補正後の画像信号の出力値のグラフ図であ
る。

【図１２】Ｘ線撮影装置の出力画像である。

【符号の説明】

１１筐体１２エリアセンサ１３表面板１４、１５、２１、２２、２３、２４、３１、３２指
標

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線発生部から発したＸ線を被写体に照
射し、被写体を透過したＸ線を、二次元的に複数の光電
変換素子を配置した検出面を有するＸ線検出手段で検出
し、該検出手段から出力される画像信号をデジタル画像
処理する画像処理手段によりモニタに前記被写体のＸ線
画像を得るＸ線撮影装置において、前記検出手段を内包
する筐体と、前記検出手段の検出範囲又は該検出範囲の
中心位置の少なくとも一方を表示する表示指標を有し、
該表示指標を前記筐体上の前記検出範囲外に表示するこ
とを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】前記表示指標を前記筐体の表面の前記検
出範囲外に表示することを特徴とする請求項１に記載の
Ｘ線撮影装置。
【請求項３】前記表示指標を前記筐体の側面に表示す
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】前記表示指標を前記筐体の外装色と異な
る配色で表示することを特徴とする請求項１〜３の何れ
か１つの請求項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】前記表示指標を線状又は矢印状又は点状
で表示することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つ
の請求項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】Ｘ線発生部から発したＸ線を被写体に照
射し、被写体を透過したＸ線を、二次元的に複数の光電
変換素子を配置した検出面を有するＸ線検出手段で検出
し、該検出手段から出力される画像信号をデジタル画像
処理する画像処理手段によりモニタに被写体のＸ線画像
を得るＸ線撮影装置において、前記検出手段を内包する
筐体と、該筐体上に前記検出手段の検出範囲のＸ線照射
方向の位置を示す表示指標を有し、該表示指標を前記筐
体の側面に表示することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項７】前記表示指標を前記筐体の外装色と異な
る配色で表示することを特徴とする請求項６に記載のＸ
線撮影装置。
【請求項８】前記表示指標を線状又は矢印状又は点状
で表示することを特徴とする請求項６又は７に記載のＸ
線撮影装置。