JP2003033344A

JP2003033344A - ２次元ｘ線検出器を用いたｘ線回転撮影装置

Info

Publication number: JP2003033344A
Application number: JP2001220089A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Omi; 康夫尾見; Takeshi Ueda; 健植田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-04

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】撮影角度毎に２次元Ｘ線検出器への入力信号
レベルを最適化して、被検体に照射される総Ｘ線被曝量
が増加することなく再構成像のＳ／Ｎを向上させて高画
質の画像が得られる２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転
撮影装置を提供する。【解決手段】撮影条件の設定及び算出並びに各種の操作
指令を入力する外部入力装置を有する操作部を備え、該
操作部で設定した撮影パラメータに基づいて回転撮影が
行われる。この撮影パラメータの初期値は、本撮影前の
予備撮影で得た予備撮影パラメータと前記外部入力装置
から入力した本撮影用の撮影パラメータとから前記撮影
パラメータの初期値を前記操作部の演算装置で求め３０
３、この求めた撮影パラメータの初期値を設定して回転
撮影３０４を行う。

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線回転撮影装置
に関し、特に撮影角度毎に２次元Ｘ線検出器への入力信
号レベルを最適化して高画質の画像が得られる２次元Ｘ
線検出器を用いたＸ線回転撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２次元Ｘ線検出器を用いた回転撮影装置
は、１次元Ｘ線検出器を用いたＸ線ＣＴ装置に比較して
被検体の体軸方向の分解能が高いという利点があり、コ
ーンビームＣＴ撮影装置、回転ＤＳＡ撮影装置、Ｃアー
ム支持器を用いた循環器Ｘ線検査装置（以下、Ｃアーム
装置と呼ぶ）などが実用に供されている。これらの回転
撮影装置による回転撮影では、Ｘ線の吸収は被検体の形
状に応じて撮影角度毎に変化するので、該被検体に照射
される総Ｘ線被曝量を増加することなく再構成像のＳ／
Ｎ（Signal to Noise ratio）を向上させるために、撮
影角度毎に上記２次元Ｘ線検出器への入力信号レベルを
最適化する必要がある。

【０００３】上記回転撮影装置に用いられている２次元
Ｘ線検出器には、イメージ・インテンシファイア（以
下、Ｉ．Ｉ．と略記）を用いるもの（以下、これをＩ．
Ｉ．方式と呼ぶ）やシンチレータと光検出器とを組み合
わせた平面型の検出器を用いるもの（以下、これを平面
検出器方式と呼ぶ）などある。Ｉ．Ｉ．方式は、Ｉ．
Ｉ．と、タンデムレンズ系及び光学絞りなどから成る光
学系と、この光学系で結像される光学像をＣＣＤ画像セ
ンサ素子等で撮像されるテレビカメラで構成され、この
構成の２次元Ｘ線検出器への入力信号レベルを最適化す
る技術として、特開平10-192267号公報に開示されるも
のがある。これは、撮影角度毎に前記光学絞りの開度
（以下、これをアイリスの開度と呼ぶ）を制御するもの
で、このアイリス制御システムは、関心領域（以下、Ｒ
ＯＩと略記）における画素の輝度の最大値と最小値の次
投影の前の数投影での変化量と次投影でのＸ線量とから
次投影の輝度の最大値と最小値を求め、このようにして
求めた輝度の最大値と最小値になるように前記アイリス
の開度を制御し、前記ＣＣＤカメラへの入力信号レベル
を制御していた。

【０００４】このアイリス制御システムは、高精度のア
イリスが必要であるため、より簡易にＣＣＤカメラへの
入力信号レベルを制御する方法として、Ｘ線を放射する
Ｘ線管のアノードとカソード間に印加する電圧（以下、
管電圧と呼ぶ）のパルス幅を制御するＸ線放射パルス幅
制御方式がある。

【０００５】一方、平面検出器方式においては、平面検
出器の出力はディジタル値であので、このディジタルデ
ータを画像処理装置に入力して各種の処理が可能である
ために、上記のアイリス制御は不要である。したがっ
て、この方式ではＸ線管のアノードとカソード間に流れ
る電流（以下、管電流と呼ぶ）を制御して、撮影角度毎
に平面検出器への入力信号レベルを最適化する必要があ
る。この管電流制御システムは、ＲＯＩにおける平面検
出器への入力信号レベルの前の数枚の投影データの変化
量から、次の投影での管電流値を求め、この管電流値に
なるように平面検出器への入力信号レベルを制御するも
のである。

【０００６】また、上記の管電流制御の他に、管電流値
は一定のままで、管電圧のパルス幅を制御するＸ線放射
パルス幅制御方式もある。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】上記のように回転
撮影装置においては、ＣＣＤカメラや平面検出器などの
検出器入力信号レベルは飽和することがないように制御
する必要がある。また、検出器のダイナミックレンジを
有効かつ無駄なく利用して診断に有効な画像を得るため
には、検出器入力信号レベルがダイナミックレンジの上
限に近い値になるように、検出器入力信号レベルを制御
することが望ましい。

【０００８】Ｉ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いた
回転撮影装置において、最初の１投影目におけるアイリ
スの開度、すなわちアイリス開度の初期値をχ₀とする
と、理想的なχ₀は撮影部位によって異なり、このχ₀の
設定が適切でない場合、撮影開始直後の何枚かの投影で
は、ＣＣＤカメラへの入力信号レベルが安定しない。こ
のため再構成像の画質が劣化する。上記の従来技術にお
いて、前記χ₀はファントム実験等のデータや過去の撮
影データに基づいて設定している。しかしながら最適な
χ₀は、撮影部位、被検体の大きさ、厚さ等によって異
なるため、従来技術ではこれらの諸条件に応じた被検体
毎に最適なχ₀を設定することは難しく、操作者の経験
にたよるところが大きく、その設定に多くの時間を費や
すばかりではなく、設定値そのものも満足するものでな
かった。

【０００９】また、アイリス制御を行わないＸ線放射パ
ルス幅制御方式の場合においても、最初の１投影目にお
けるパルス幅、すなわちパルス幅の初期値ｄｔ₀とする
と、理想的なｄｔ₀は撮影部位によって異なり、dｔ₀の
設定が適切でないと撮影開始直後の何枚かの投影では、
ＣＣＤカメラへの入力信号レベルが安定しない。このた
め再構成像の画質が劣化する。

【００１０】このｄｔ₀の値もファントム実験等のデー
タや過去の撮影データに基づいて設定している。しかし
ながら最適なdt₀は、撮影部位、被検体の大きさ、厚さ
等によって異なるため、上記従来技術でこれらの諸条件
に応じて被検体毎に最適なdt ₀を設定することは難し
く、操作者の経験にたよるところが大きく、その設定に
多くの時間を費やすばかりではなく、設定値そのものも
満足するものでない。

【００１１】一方、平面検出器方式の２次元Ｘ線検出器
を用いた回転撮影装置において、最初の１投影目におけ
る管電流値、すなわち管電流の初期値をＩ₀とすると、
理想的なＩ₀は撮影部位によって異なり、このＩ₀の設定
が適切でない場合、撮影開始直後の何枚かの投影では、
平面検出器への入力信号レベルが安定しない。このため
再構成像の画質が劣化する。

【００１２】このＩ₀は、ファントム実験等のデータや
過去の撮影データに基づいて設定しているが、最適なＩ
₀は撮影部位、被検体の大きさ、厚さ等によって異なる
ため、従来技術ではこれらの諸条件に応じて最適なＩ₀
を設定することは難しく、操作者の経験と習熟が必要で
あるという問題は上記Ｉ．Ｉ．方式による２次元Ｘ線検
出器の場合と同様である。

【００１３】さらに、上記平面検出器を用いた回転撮影
装置において、管電流制御を行わないでＸ線放射パルス
幅制御方式を採用した場合、平面検出器への入力信号レ
ベルを理想的な値に制御するためには、Ｘ線のパルス幅
を適切な値にする必要がある。最初の１投影目における
パルス幅、すなわちパルス幅の初期値をdt₀とすると、
理想的なdt₀は撮影部位によって異なり、このdｔ₀の設
定が適切でない場合、撮影開始直後の何枚かの投影で
は、平面検出器への入力信号レベルが安定しない。この
ため再構成像の画質が劣化する。前記dt₀は主にファン
トム実験等のデータや過去の撮影データに基づいて設定
していたが、最適なdt₀は、撮影部位、被検体の大き
さ、厚さ等によって異なるため、被検体毎に最適なdt₀
を設定することは難しく、上記管電流制御方式と同様の
問題があった。

【００１４】そこで、本発明の目的は、撮影角度毎に２
次元Ｘ線検出器への入力信号レベルを最適化して、被検
体に照射される総Ｘ線被曝量が増加することなく再構成
像のＳ／Ｎを向上させて高画質の画像が得られる２次元
Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影装置を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、Ｘ線を発生
するＸ線発生装置と、このＸ線発生装置からのＸ線量を
制御するＸ線制御装置と、被検体を挟んで前記Ｘ線発生
装置と対向する位置に配置された前記被検体を透過した
Ｘ線を検出する２次元Ｘ線検出装置と、中央に被検体を
挿入する開口部を有し前記Ｘ線発生装置及び２次元Ｘ線
検出装置などで構成される撮影系を保持してこれらを前
記被検体の周りに回転させる回転装置と、前記撮影系の
制御や画像計測データの収集を行う制御収集装置と、該
制御収集装置で収集した画像計測データを処理する画像
処理装置と、この画像処理装置で処理した再構成画像な
どを表示する表示装置と、撮影条件の設定及び算出並び
に各種の操作指令を入力する外部入力装置を備えた操作
装置と、この操作装置で設定された撮影パラメータに基
づいて回転撮影を行う２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回
転撮影装置であって、前記撮影パラメータは、本撮影前
の予備撮影で得た予備撮影パラメータと前記外部入力装
置から入力した本撮影用の撮影パラメータとから前記撮
影パラメータの初期値を演算する手段を備え、この演算
手段で算出した撮影パラメータの初期値を設定すること
によって達成される。

【００１６】前記撮影パラメータの初期値は、前記被検
体の撮影角度毎に前記２次元Ｘ線検出器への入力信号レ
ベルに関与するパラメータであり、２次元Ｘ線検出器と
して、イメージ・インテンシファイアと、タンデムレン
ズ系及び光学絞りから成る光学系と、この光学系で結像
される光学像を撮像するテレビカメラで構成される２次
元Ｘ線検出器の場合には、前記光学絞りの開度、前記Ｘ
線制御装置で制御される前記Ｘ線発生装置のＸ線管のア
ノードとカソード間電圧のパルス幅、該Ｘ線管に流れる
電流のうちの少なくとも一つであり、シンチレータと光
検出器とを組み合わせた平面検出器の場合には、前記Ｘ
線制御装置で制御される前記Ｘ線発生装置のＸ線管のア
ノードとカソード間電圧のパルス幅、該Ｘ線管に流れる
電流のうちの少なくとも一つである。これらの初期値は
以下の式によって算出される。

【００１７】（1）イメージ・インテンシファイアと、
タンデムレンズ系及び光学絞りから成る光学系と、この
光学系で結像される光学像を撮像するテレビカメラで構
成され２次元Ｘ線検出器を用いた場合の撮影パラメータ
の初期値、光学絞りの開度すなわち、光学絞りの開度、
Ｘ線管のアノードとカソード間電圧のパルス幅、Ｘ線管
に流れる電流は、

【数１】

【００１８】ただし、ｋは被検体の体厚、撮影部位、投
影方向によって決まる定数、χ₁ 、Ｉ₁、Ｖ₁、dｔ₁はそ
れぞれ予備撮影におけるパラメータ、Ｓ、χ、Ｉ、Ｖ、
dｔは本撮影用に前記外部入力装置から入力するパラメ
ータである。

【００１９】（2）シンチレータと光検出器とを組み合
わせた平面検出器を用いた場合の撮影パラメータの初期
値、すなわち、Ｘ線管のアノードとカソード間電圧のパ
ルス幅、Ｘ線管に流れる電流は、

【数２】

【００２０】ただし、ｋは被検体の体厚、撮影部位、投
影方向によって決まる定数、Ｉ₁、Ｖ₁ 、dt₁はそれぞれ
予備撮影におけるパラメータ、Ｓ、Ｉ、Ｖ、dｔは本撮
影用に前記外部入力装置から入力するパラメータであ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る初期撮影条件自動設定機能を有する２次元Ｘ線検出
器を用いたＸ線回転撮影装置の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。

【００２２】図１は本発明に係る初期撮影条件自動設定
機能を有する２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影装
置の全体構成図である。図１に示すＸ線回転撮影装置
は、Ｘ線管装置などを備えたＸ線発生装置1と、このＸ
線発生装置1から放射されたＸ線をコリメートするＸ線
絞り２と、寝台３に載置された被検体４を透過したＸ線
検出器を検出する２次元Ｘ線検出装置５（この図１では
Ｉ．Ｉ．を用いた例である）と、前記Ｘ線発生装置1や2
次元Ｘ線検出器５などを保持してこれらを被検体４の周
りに回転させる回転装置６と、前記Ｘ線発生装置1及び2
次元Ｘ線検出器５などで構成される撮影系の制御や画像
の収集を行う制御収集装置７と、該制御収集装置７で収
集した画像計測データを処理する画像処理装置、この画
像処理装置で処理した再構成画像などを表示する表示装
置、撮影条件の算出及び設定並びに各種の操作指令を入
力する機能を有する操作装置８などからなり、上記回転
装置６は図示省略の支持部材に回転可能に支持され、こ
れらは外装カバーで覆われてガントリーを構成してい
る。

【００２３】図２は操作装置８の構成を示す図である。
操作装置８は、制御収集装置７からの撮影画像データの
取り込み及び撮影条件や操作指令を前記制御収集装置７
などに出力するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）９と、撮影
画像データや撮影パラメータを一時的に格納するメモリ
１０と、回転撮影の初期パラメータの算出や画像再構成
などの演算を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、撮影
画像を記録するハードディスク１２と、マウスやキーボ
ードなどの外部入力装置１３と、処理結果を表示する表
示装置１４とから成る。

【００２４】このような図１、図２示す構成のＸ線回転
撮影装置は、Ｘ線発生装置１から放射されたＸ線をＸ線
絞り２でコリメートしてこれを被検体４に照射し、該被
検体を透過したＸ線をＩ．Ｉ．方式による２次元Ｘ線検
出器５で検出して、一度に広い範囲の２次元の投影デー
タを計測する。

【００２５】この２次元の投影データは、前記回転装置
６によりＸ線発生装置１と２次元Ｘ線検出器５とを被検
体４の周りに回転させることによって計測され、この計
測した投影データを制御収集装置に取り込み、ここで各
種の補正を含む前処理を行って操作装置８のインターフ
ェイス（Ｉ／Ｆ）９を介してメモリ１０に記憶する。こ
の記憶した投影データを用いてＣＰＵ１１で再構成演算
を行って３次元の画像を含む各種の画像を生成し、この
生成した画像を表示装置１４に表示する。このような構
成のＸ線回転撮影装置の撮影条件は、外部入力装置１３
により被検体４の撮影部位、厚さ等に応じて設定するも
のであるが、２次元Ｘ線検出器への入力信号レベルを最
適化するための前記撮影条件の初期値、すなわち２次元
Ｘ線検出器がＩ．Ｉ．方式の場合のアイリスの開度
χ₀、管電圧のパルス幅dｔ₀と、２次元Ｘ線検出器が平
面検出器方式の場合の管電流Ｉ₀、管電圧のパルス幅dｔ
₀は以下の演算により算出し、設定する。

【００２６】図３は上記初期値を求めるための処理フロ
ーチャートである。本発明による初期値は、本撮影を行
う前にＸ線発生装置１と２次元Ｘ線検出器５を静止、す
なわち回転装置６を静止しておき、被検体の撮影部位に
Ｘ線を極短時間だけ照射し（以下、これをワンショット
撮影と呼ぶ）、この時のアイリスの開度、管電圧、管電
流及び照射時間と２次元Ｘ線検出器で検出した被検体の
透過Ｘ線量から求めるものである。

【００２７】図３において、先ずワンショット撮影によ
り被検体の位置決めを行う（ステップ301）。このとき
の撮影方向は、一般的なAP（Anterior-Posterior）方向
やラテラル方向に限らず、どんな方向でもよい。制御収
集装置７に収集されたワンショット撮影画像データと管
電流値などのワンショット撮影パラメータは、インター
フェイス９を介してメモリ１０に一時格納するか、ハー
ドディスク１２に保存する（ステップ302）。

【００２８】次に、このワンショット撮影画像データと
ワンショット撮影パラメータとを基にして、回転撮影に
おけるパラメータの初期値をＣＰＵで算出する。（ステ
ップ303）。

【００２９】次に、前記ステップ303で算出したパラメ
ータを基にして回転撮影を行う。（ステップ304）。こ
の時、回転撮影の撮影開始位置は、ワンショット撮影時
の撮影方向と同一の位置であることが必要である。制御
収集装置７に収集された回転撮影画像データ（投影デー
タ）は、インターフェイス９を介してメモリ１０に一時
格納するか、ハードディスク１２に保存する。（ステッ
プ305）。再構成が不要な場合には、回転撮影後の投影
像を表示装置１４に表示する（ステップ308）。再構成
が必要な場合には、投影データに対して再構成前処理
（ステップ306）と再構成処理（ステップ307）を行い、
該処理によって生成した再構成画像を表示装置１４に表
示する（ステップ308）。

【００３０】続いて、ワンショット撮影における撮影パ
ラメータから、回転撮影の初期パラメータを算出する方
法について説明する。

【００３１】《Ｉ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用い
たＸ線回転撮影装置の場合》（1）アイリス制御を行う場合図４はＩ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回
転撮影装置でアイリス制御を行う場合のアイリス開度の
初期値を算出するフローチャートである。先ず、ワンシ
ョット撮影により、ワンショット撮影画像を得る。（ス
テップ401）。このワンショット撮影画像から、注目す
る領域におけるテレビカメラへの入力信号レベルＳ₁を
得る（ステップ402）。また、ステップ401と同時にワン
ショット撮影における撮影パラメータが得られる（ステ
ップ403）。

【００３２】ここで、前記ワンショット撮影時のアイリ
ス開度をχ₁、管電流をＩ₁、管電圧をＶ₁、管電圧のパ
ルス幅をdt₁とし、以下の関係式が成り立つと仮定す
る。

【００３３】

【数３】ここで、kは被検体の体厚、撮影部位、投影方向によっ
て決まる定数である。回転撮影におけるテレビカメラへ
の入力信号レベルをＳ、アイリス開度をχ、管電流を
Ｉ、管電圧をＶ、パルス幅をdtとすると、以下の関係式
が成り立つ。

【００３４】

【数４】次に、回転撮影における各撮影パラメータのうち、Ｓ、
Ｉ、Ｖ、dtを外部入力装置１３により入力する（ステッ
プ404）。ここで、前記入力したＳ、Ｉ、Ｖ、dｔは投影
方向によらず一定値であるから、(1)、(2)式より回転撮
影におけるアイリス開度の初期値χ₀は(3)式から求めら
れる（ステップ405）。

【００３５】

【数５】このようにして(3)式で算出したχ₀を用いることによっ
て、被検体に最適なアイリス開度の初期値を設定するこ
とが可能となる。

【００３６】（2）Ｘ線放射パルス幅制御を行う場合図５はＩ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回
転撮影装置でＸ線放射パルス幅制御を行う場合の管電圧
パルス幅の初期値を算出するフローチャートである。

【００３７】先ず、ワンショット撮影により、ワンショ
ット撮影画像を得る（ステップ501）。

【００３８】このワンショット撮影画像から、注目する
領域におけるテレビカメラへの入力信号レベルＳ₁が得
られる（ステップ502）。また、ステップ501と同時に、
ワンショット撮影における撮影パラメータが得られる
（ステップ503）。ここで、ワンショット撮影時のアイ
リス開度χ₁ 、管電流をＩ₁ 、管電圧をＶ₁ 、管電圧の
パルス幅をdt₁とし、上記（1）式と同じ関係式が成り立
つものと仮定する。回転撮影におけるテレビカメラへの
入力信号レベルをＳ、アイリス開度をχ、管電流をＩ、
管電圧をＶ、管電圧のパルス幅をdtとすると、上記
（2）式と同じ関係式が成り立つ。

【００３９】次に、回転撮影における各撮影パラメータ
のうち、Ｓ、χ、Ｉ、Ｖを外部入力装置１３により入力
する（ステップ504）。ここで、前記Ｓ、χ、Ｉ、Ｖ
は、投影方向によらず一定値であるから、(1)、(2)式よ
り回転撮影における管電圧のパルス幅の初期値dt₀は(4)
式により求められる（ステップ505）。

【００４０】

【数６】このようにして(4)式で算出したｄt₀を用いることによ
って、被検体に最適な管電圧のパルス幅の初期値を設定
することが可能となる。

【００４１】（3）管電流制御を行う場合図６はＩ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回
転撮影装置で管電流制御を行う場合の管電流の初期値を
算出するフローチャートである。

【００４２】先ず、ワンショット撮影により、ワンショ
ット撮影画像を得る（ステップ601）。

【００４３】このワンショット撮影画像から、注目する
領域におけるテレビカメラへの入力信号レベルＳ₁が得
られる（ステップ602）。また、ステップ601と同時に、
ワンショット撮影における撮影パラメータが得られる
（ステップ603）。ここで、ワンショット撮影時のアイ
リス開度χ₁ 、管電流をＩ₁ 、管電圧をＶ₁ 、管電圧の
パルス幅をdt₁とし、上記（1）式と同じ関係式が成り立
つものと仮定する。回転撮影におけるテレビカメラへの
入力信号レベルをＳ、アイリス開度をχ、管電流をＩ、
管電圧をＶ、管電圧のパルス幅をdtとすると、上記
（2）式と同じ関係式が成り立つ。

【００４４】次に、回転撮影における各撮影パラメータ
のうち、Ｓ、χ、、Ｖ、dtを外部入力装置１３により入
力する（ステップ604）。ここで、前記Ｓ、χ、Ｉ、
Ｖ、dtは、投影方向によらず一定値であるから、(1)、
(2)式より回転撮影における管電流の初期値Ｉ₀は(5)式
により求められる（ステップ605）。

【００４５】

【数７】このようにして(5)式で算出したＩ₀を用いることによっ
て、被検体に最適な管電流の初期値を設定することが可
能となる。《平面検出器方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転
撮影装置の場合》（1）管電流制御を行う場合図７は平面センサ方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線
回転撮影装置で管電流制御を行う場合の管電流の初期値
を算出するフローチャートである。

【００４６】図７において、先ずワンショット撮影によ
り、ワンショット撮影画像を得る（ステップ701）。こ
のワンショット撮影画像から、注目する領域における平
面検出器への入力信号レベルＳ₁が得られる（ステップ7
02）。また、ステップ701と同時に、ワンショット撮影
における撮影パラメータが得られる（ステップ703）。
ここで、ワンショット撮影時の検出器ゲインをｇ₁ 、管
電流をＩ₁、管電圧をＶ₁ 、パルス幅をdt₁とし、以下の
関係式が成り立つと仮定する。

【００４７】

【数８】ここで、ｋは被検体の体厚、撮影部位、投影方向によっ
て決まる定数である。

【００４８】ワンショット撮影終了後に行われる回転撮
影における平面検出器への入力信号レベルをＳ、検出器
ゲインをｇ、管電流をＩ、管電圧をＶ、パルス幅をdtと
すると、以下の関係式が成り立つ。

【００４９】

【数９】次に、回転撮影における各撮影パラメータのうち、Ｓ、
ｇ、Ｖ、dtを外部入力装置１３より入力する（ステップ
704）。ここで、Ｓ、ｇ、Ｖ、dtは投影方向によらず一
定値であるから、(6)、(7)式より回転撮影における管電
流の初期値Ｉ₀は(8)式により求められる（ステップ70
5）。

【００５０】

【数１０】このようにして(8)式で算出したＩ₀を用いることによっ
て、被検体に最適な管電流の初期値を設定することが可
能となる。

【００５１】（2）Ｘ線放射パルス幅制御を行う場合図８は平面検出器方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線
回転撮影装置でＸ線放射パルス幅制御を行う場合の管電
圧パルス幅の初期値を算出するフローチャートである。

【００５２】先ず、ワンショット撮影により、ワンショ
ット撮影画像を得る（ステップ801）。このワンショッ
ト撮影画像から、注目する領域における平面検出器への
入力信号レベルＳ₁を得る（ステップ802）。

【００５３】また、ステップ801と同時に、ワンショッ
ト撮影における撮影パラメータが得られる。（ステップ
（803）。ここで、ワンショット撮影時の検出器ゲイン
をｇ₁、管電流をＩ₁ 、管電圧をＶ₁ 、パルス幅をdｔ₁
とし、上記（6）と同じ関係式が成り立つとものと仮定
する。ワンショット撮影終了後に行われる回転撮影にお
ける平面検出器への入力信号レベルをＳ、検出器ゲイン
をｇ、管電流をＩ、管電圧をＶ、パルス幅をdtとする
と、上記（7）式と同じ関係式が成り立つ。

【００５４】次に、回転撮影における各撮影パラメータ
のうち、Ｓ、ｇ、Ｉ、Ｖを外部入力装置１３により入力
する（ステップ804）。ここで、Ｓ、ｇ、Ｉ、Ｖは投影
方向によらず一定値であるから、(6)及び(7)式より回転
撮影におけるパルス幅の初期値dt₀は(9)式より求められ
る。（ステップ805）。

【００５５】

【数１１】このようにして(9)式で算出したｄt₀を用いることによ
って、被検体に最適な管電圧のパルス幅の初期値を設定
することが可能となる。

【００５６】以上、２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転
撮影装置において、撮影角度毎に前記２次元Ｘ線検出器
への入力信号レベルを最適化して高画質の画像を得るた
めの撮影パラメータの初期値を求める実施例について説
明したが、本発明はこれらに限定するものではない。

【００５７】すなわち、Ｉ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出
器を用いた場合は、アイリスの開度、管電圧のパルス
幅、管電流の３つのパラメータのうちの２つを固定し、
残りの１つの初期値を求めてこれを設定するようにした
が、これは管電流を固定し、アイリスの開度と管電圧の
パルス幅の初期値を求めてこれらを設定することも可能
であるし、あるいはアイリスの開度、管電圧のパルス
幅、管電流の３つのパラメータの全部の初期値を求めて
設定することもできる。同様に、平面検出器方式の２次
元Ｘ線検出器を用いた場合は、管電圧のパルス幅、管電
流の２つのパラメータの全部の初期値を求めて設定して
も良い。要するに、本発明は、本撮影前の予備撮影であ
るワンショット撮影で得た撮影パラメータと本撮影時に
入力する撮影パラメータとから該撮影パラメータの初期
値を演算により求め、この初期値を設定して回転撮影を
行うようにしたものである。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２次元Ｘ線検出器を用いてＸ線回転撮影を行う場合、本
撮影前の予備撮影としてのワンショット撮影における撮
影パラメータを基にして回転撮影時の撮影パラメータの
初期値を自動的に算出するようにしたので、操作者の経
験と習熟がなくても一枚目の投影像から最適なパラメー
タで撮影できる。これによって、撮影角度毎に２次元Ｘ
線検出器への入力信号レベルを最適化して、被検体に照
射される総Ｘ線被曝量が増加することなく再構成像のＳ
／Ｎを向上させて高画質の画像が得られるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る初期撮影条件自動設定機能を有す
る２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影装置の全体構
成図。

【図２】図１の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影
装置の操作装置の構成を示す図。

【図３】撮影パラメータの初期値を求めるためのフロー
チャート図。

【図４】Ｉ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線
回転撮影装置でアイリス制御を行う場合のアイリス開度
の初期値を算出するフローチャート図。

【図５】Ｉ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線
回転撮影装置でＸ線放射パルス幅制御を行う場合の管電
圧パルス幅の初期値を算出するフローチャート図。

【図６】Ｉ．Ｉ．方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線
回転撮影装置で管電流制御を行う場合の管電流の初期値
を算出するフローチャート図。

【図７】平面検出器方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ
線回転撮影装置で管電流制御を行う場合の管電流の初期
値を算出するフローチャート図。

【図８】平面検出器方式の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ
線回転撮影装置でＸ線放射パルス幅制御を行う場合の管
電圧パルス幅の初期値を算出するフローチャート図。

【符号の説明】

１…Ｘ線発生装置、５…２次元Ｘ線検出装置、６…回転
装置、７…制御収集装置、８…操作装置、１０…メモ
リ、１１…中央処理装置（ＣＰＵ）、１３ …外部入力
装置、１４…表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、このＸ
線発生装置からのＸ線量を制御するＸ線制御装置と、被
検体を挟んで前記Ｘ線発生装置と対向する位置に配置さ
れた前記被検体を透過したＸ線を検出する２次元Ｘ線検
出装置と、中央に被検体を挿入する開口部を有し前記Ｘ
線発生装置及び２次元Ｘ線検出装置などで構成される撮
影系を保持してこれらを前記被検体の周りに回転させる
回転装置と、前記撮影系の制御や画像計測データの収集
を行う制御収集装置と、該制御収集装置で収集した画像
計測データを処理する画像処理装置と、この画像処理装
置で処理した再構成画像などを表示する表示装置と、撮
影条件の設定及び算出並びに各種の操作指令を入力する
外部入力装置を備えた操作装置と、この操作装置で設定
された撮影パラメータに基づいて回転撮影を行う２次元
Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影装置であって、前記撮
影パラメータは、本撮影前の予備撮影で得た予備撮影パ
ラメータと前記外部入力装置から入力した本撮影用の撮
影パラメータとから前記撮影パラメータの初期値を演算
する手段を備え、この演算手段で算出した撮影パラメー
タの初期値を設定して回転撮影を行うことを特徴とする
２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影装置。
【請求項２】前記撮影パラメータの初期値は、前記被
検体の撮影角度毎に前記２次元Ｘ線検出器への入力信号
レベルに関与するパラメータであることを特徴とする請
求項１に記載の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影
装置。
【請求項３】前記２次元Ｘ線検出器への入力信号レベ
ルに関与する撮影パラメータの初期値は、２次元Ｘ線検
出器として、イメージ・インテンシファイアと、タンデ
ムレンズ系及び光学絞りから成る光学系と、この光学系
で結像される光学像を撮像するテレビカメラで構成され
る２次元Ｘ線検出器の場合には、前記光学絞りの開度、
前記Ｘ線制御装置で制御される前記Ｘ線発生装置のＸ線
管のアノードとカソード間電圧のパルス幅、該Ｘ線管に
流れる電流のうちの少なくとも一つであり、シンチレー
タと光検出器とを組み合わせた平面検出器の場合には、
前記Ｘ線制御装置で制御される前記Ｘ線発生装置のＸ線
管のアノードとカソード間電圧のパルス幅、該Ｘ線管に
流れる電流のうちの少なくとも一つであることを特徴と
する請求項２に記載の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回
転撮影装置。
【請求項４】イメージ・インテンシファイアと、タン
デムレンズ系及び光学絞りから成る光学系と、この光学
系で結像される光学像を撮像するテレビカメラで構成さ
れ２次元Ｘ線検出器を用いた場合の撮影パラメータの初
期値は、以下の式によって算出することを特徴とする請
求項３に記載の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影
装置。光学絞りの開度Ｘ線管のアノードとカソード間電圧のパルス幅Ｘ線管に流れる電流ただし、ｋは被検体の体厚、撮影部位、投影方向によっ
て決まる定数、χ₁ 、Ｉ₁、Ｖ₁ 、dt₁はそれぞれ予備撮
影におけるパラメータ、Ｓ、χ、Ｉ、Ｖ、dtは本撮影用
に前記外部入力装置から入力するパラメータである。
【請求項５】シンチレータと光検出器とを組み合わせ
た平面検出器を用いた場合の撮影パラメータの初期値
は、以下の式によって算出することを特徴とする請求項
３に記載の２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線回転撮影装
置。Ｘ線管のアノードとカソード間電圧のパルス幅Ｘ線管に流れる電流ただし、ｋは被検体の体厚、撮影部位、投影方向によっ
て決まる定数、Ｉ₁、Ｖ₁ 、dt₁はそれぞれ予備撮影にお
けるパラメータ、Ｓ、Ｉ、Ｖ、dtは本撮影用に前記外部
入力装置から入力するパラメータである。