JP2606050B2 - Ｘ線テレビジョン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＤＳＡ（Digital Subt
raction Angiography）撮影、デジタルアンギオ撮影或
いはデジタルシネ撮影等、種々のテクニックが使用可能
であり、また、各種大きさの視野で観察・撮影すること
のできる医用Ｘ線テレビジョン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来のＸ線テレビジョン装置の単
純化した構成を図４に示し、その作用を簡単に説明す
る。Ｘ線管１０から発射され、被写体１２を透過したＸ
線１１は、イメージ管（Image Intensifier＝ＩＩ）１
３の投影面に可視影像を形成する。テレビカメラ（ＴＶ
Ｃ）１６は光学系１４及び絞り１５を介してこの影像を
撮影し、ビデオ信号を生成する。ビデオ信号はカメラコ
ントロールユニット（ＣＣＵ）１７を通してＣＲＴ等の
表示装置１８に送られ、その画面上にＸ線像を表示す
る。なお、表示装置１８に表示される前に種々の画像処
理が施される場合が多いが、図示を省略した。

【０００３】医用Ｘ線テレビジョン装置ではＤＳＡ（Di
gital Subtraction Angiography）撮影、デジタルアン
ギオ撮影或いはデジタルシネ撮影等、種々のテクニック
で撮影が行なわれるが、照射Ｘ線量は各テクニック毎に
異なる。そのため、ＩＩ１３の投影面上に投影される影
像の明るさも撮影テクニックより変化する。また、ＩＩ
１３の投影面における視野の大きさも、目的に応じて適
宜選択される（例えば、１００％、８０％、５０％
等）。これらの場合、テレビカメラ１６に入射する光量
は撮影テクニックや視野の大きさによりそれぞれ異なっ
てくるが、テレビカメラ１６には適度な受光量範囲があ
り、その範囲外の量の光が入射しても対応する画像信号
を生成することができず、表示装置１８上で適切な画像
を表示することができない。また、撮影テクニック毎に
最適な画像の明るさも異なる。そこで従来より、光学系
１４において光の一部を抜き出してその強度を光電子増
倍管（フォトマル）２０で検出し、フォトマル２０の出
力がテクニック毎及び視野毎に定められた所定の値とな
るようにＸ線条件（管電圧、管電流）を設定するように
なっている。すなわち、フォトマル２０では、入射した
光の量に比例する電流が生成され、Ｘ線テレビジョン装
置の制御部２５に送られる。制御部２５は投影面の明る
さに対応して、予め定められた管電圧、管電流となるよ
うに、制御信号をＸ線管用高電圧発生部２１に送る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線条件を適切に設定
するための前提条件として、ＩＩ１３の受光強度とフォ
トマル２０の出力電流とが、撮影テクニックや視野の大
きさ毎に常に一定の関係を保持していなければならな
い。フォトマル２０は数百Ｖの高電圧で駆動され、微弱
な入射光により生成される光電子を順次増倍して大きな
出力電流を得ることができるが、その出力電流は印加高
電圧の６乗〜１０乗に比例する。そのため従来は、撮影
テクニックや視野の大きさ毎に受光強度とフォトマルの
出力電流との関係を一定にするために、可変抵抗ユニッ
ト４１を用いて、撮影テクニックや視野の大きさ毎に異
なる制御電圧をフォトマル用高電圧発生部２３に与え、
適切な駆動用高電圧をフォトマル２０に印加していた。

【０００５】上述の通り、フォトマル２０の出力電流は
印加高電圧の６乗〜１０乗に比例するため、出力電流を
所定の値にするためには印加高電圧を微妙にコントロー
ルする必要がある。そのため、従来のフォトマル用高電
圧制御のための可変抵抗ユニット４１では、分解能の高
い可変抵抗を多数使用する必要があった。しかし、分解
能の高い可変抵抗は逆に、調整が面倒であり、時間がか
かるという問題があった。また、そのような可変抵抗は
高価であり、調整のための費用とともに、製品コストを
上げる要因となっていた。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、微妙な
調整作業を行なうことなく、撮影テクニックや視野の大
きさ毎にフォトマルの受光強度と出力電流との関係を正
確に一定値にすることができるＸ線テレビジョン装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明では、イメージ管の投影面に映し出さ
れたＸ線影像を撮影するテレビカメラと、該投影面の明
るさを検出する光電子増倍管を備えたＸ線テレビジョン
装置において、 ａ）外部から入力される信号に従い、光電子増倍管駆動
用の高電圧を発生する高電圧発生手段と、 ｂ）Ｘ線テレビジョン装置の撮影テクニック及び投影面
上の視野の大きさ毎に最適な光電子増倍管駆動用高電圧
の値に対応するデータを記憶する電圧データ記憶手段
と、 ｃ）外部から与えられる撮影テクニック及び視野の大き
さのデータに応じて電圧データ記憶手段に記憶されたデ
ータを読み出し、該データに対応する信号を高電圧発生
手段に出力する電圧選択手段と、 ｄ）光電子増倍管に光を照射する基準光源を用いて光電
子増倍管の出力電流が所定の値となるように光電子増倍
管駆動用高電圧を調整し、このときのデータにより電圧
データ記憶手段に記憶されているデータを校正するデー
タ校正手段と、を備えることを特徴としている。

【０００８】

【作用】データ校正手段ｄは、撮影テクニック及び視野
の大きさに応じた最適の光量の光がフォトマルに入射す
るように基準光源を発光させる。そして、このときフォ
トマルの出力電流がそれらの撮影条件にて最適となる所
定の値になるように光電子増倍管駆動用の高電圧を調整
し、その高電圧値に対応するデータをもって電圧データ
記憶手段のデータを更新しておく。撮影に際し、電圧選
択手段ｃには、操作者の入力により、或いは外部機器か
らのデータ送信により、撮影テクニック及び視野の大き
さのデータが与えられる。電圧選択手段ｃは与えられた
それらの条件のデータに応じて、それらの条件に最も適
した光電子増倍管駆動用の高電圧値に対応するデータを
電圧データ記憶手段ｂから読み出し、そのデータに対応
する信号を高電圧発生手段ａに与える。高電圧発生手段
ａは、その信号に対応した高電圧をフォトマルに印加す
る。これにより、指定された撮影条件（撮影テクニック
及び視野の大きさ）において、イメージ管（ＩＩ）の投
影面上の明るさがテレビ撮影に最も適した値となり、表
示装置上で良好な画像が表示されるようになる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例であるＸ線テレ
ビジョン装置の構成図である。本実施例のＸ線テレビジ
ョン装置の基本的構成は図４に示した従来の装置と同様
であるが、フォトマル２０に印加する高電圧を発生する
部分が従来のものとは異なっている。すなわち、従来の
装置のような可変抵抗ユニット４１は使用せず、代わり
に、制御部２５に接続される不揮発性のメモリ２６、及
び、制御部２５とフォトマル用高電圧発生部２３とを接
続するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）２４を使用する。

【００１０】制御部２５はマイクロコンピュータを備え
ており、本Ｘ線テレビジョン装置全体を制御する。この
中には、指示された撮影テクニックや視野の大きさに対
応するＸ線管電圧、管電流の制御のほか、後述するフォ
トマル駆動用の高電圧の制御も含まれる。メモリ２６に
は、本Ｘ線テレビジョン装置で使用することの可能な全
ての撮影テクニック及び撮影視野の大きさ毎に、最適な
フォトマル２０への印加高電圧の値を予め記憶させてお
く。なお、メモリ２６は磁気記憶装置でもよいし、フラ
ッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリを使用してもよ
い。

【００１１】このような構成を有する本実施例のＸ線テ
レビジョン装置では、フォトマル２０に対して常に最適
な駆動用高電圧を印加するために、制御部２５は図２の
ような処理を行なう。まず、操作者がキーボード等（図
示せず）からＤＳＡ撮影、デジタルシネ撮影等の撮影テ
クニックの種類と、視野の大きさ（１００％、５０％
等）の条件を入力すると（ステップＳ１１）、制御部２
５はその条件に対応する電圧値Ｖlのデータをメモリ２
６から読み出し（ステップＳ１２）、ＤＡＣ２４を介し
てフォトマル用高電圧発生部２３に送る（ステップＳ１
３）。フォトマル用高電圧発生部２３は図４に示した従
来のものと同様、与えられた電圧値Ｖlに対応するフォ
トマル駆動用高電圧Ｖhを生成し、フォトマル２０に印
加する。これにより、撮影テクニック及び視野の大きさ
毎にＩＩ１３の投影面の明るさとフォトマル出力との関
係が、最適な状態で一定となるように設定される。そし
てこれを基にして、制御部２５及びＸ線管用高電圧発生
部２１が、表示装置１８上に表示されるＸ線像が最適な
状態（明るさ、コントラスト等）となるようにＸ線条件
を設定する。

【００１２】以上の通り、本実施例のＸ線テレビジョン
装置では、多数の分解能の高い可変抵抗やその切換回路
を使用することなく、単純な構成でフォトマル駆動用高
電圧の調整を容易に行なうことができる。

【００１３】本発明の第２の実施例を図３及び図５によ
り説明する。本実施例では、実際にＸ線を発生させた状
態でフォトマル駆動用の高電圧を調整するのではなく、
Ｘ線を実際に発生させることなく、予め全ての撮影テク
ニック及び視野の大きさに対応したフォトマル駆動用高
電圧を精密に調整しておくものである。そのため、任意
の光量の光を出すことのできる基準光源３０をフォトマ
ル２０の前に置き、撮影テクニック及び視野の大きさに
応じてＩＩ１３の投影面が発生する光の量に相当する量
の光を発生させ、それによりフォトマル駆動用高電圧を
微妙に調整する。また、メモリ２６には、全ての撮影テ
クニック及び視野の大きさ（これらには、ｋ＝１からｋ
maxまでの通し番号を付けておく）に対して、フォトマ
ル２０へ印加する高電圧の値の初期値Ｖk、基準光源３
０の発光量Ｌk、及びフォトマル２０の出力電流値Ｉkを
記憶させておく。ここで、基準光源３０の発光量Ｌk
は、その撮影テクニック及び視野の大きさの条件の下で
ＩＩ１３の投影面の明るさが最も適切となったときのフ
ォトマル２０の受光量と同量の光がフォトマル２０に入
るように設定されている。また、電流値Ｉkは、その撮
影条件（撮影テクニック及び視野の大きさ）において、
Ｘ線発生条件の制御を正しく行なうためにフォトマル２
０が本来出力すべき電流の値である。

【００１４】本実施例の制御部２５が行なう処理を図３
のブロック図及び図５のフローチャートにより説明す
る。まず、撮影テクニック及び視野の大きさの種類に対
応する変数ｋを１とし（ステップＳ２１）、その撮影テ
クニック及び視野の大きさについてのＶk、Ｌk、Ｉkの
値をメモリ２６から読み出す（ステップＳ２２）。そし
て最初に、フォトマル２０に初期高電圧Ｖkを上記実施
例と同様の方法で印加させておき（ステップＳ２３）、
基準光源３０を光量Ｌkで発光させる（ステップＳ２
４）。この条件の下でフォトマル２０はＩpなる量の電
流を出力するものとする。制御部２５はこの電流Ｉpを
入力し（ステップＳ２５）、メモリ２６から読み出した
電流値Ｉkと比較する（ステップＳ２６）。両者が異な
るときは次にどちらが大きいかを判定し（ステップＳ２
８）、Ｉp＜Ｉkであるときはフォトマル２０に印加する
高電圧値Ｖkを所定の微小量Ｖuだけ増加させる（ステッ
プＳ２９）。逆にＩp＞Ｉkであるときは、ＶkをＶuだけ
減少させる（ステップＳ３０）。そして、ステップＳ２
３に戻ってフォトマル２０にその更新した高電圧Ｖkを
印加し、ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理を繰り返す。

【００１５】こうするうちに、ステップＳ２６でＩp＝
Ｉkとなった時点（ただし、Ｉkには予め所定の小さい許
容範囲を設けておく）でステップＳ２７に進み、そのと
きのＶkの値をＶk0としてメモリ２６に記憶させる。こ
れにより、その撮影条件における最適のフォトマル駆動
用高電圧値が最適な値に設定されたことになる。次にｋ
がｋmax達したか否かを判定することにより全ての撮影
条件に対して上記処理を行なったか否かを判定し（ステ
ップＳ３１）、未だ終了していない場合は次の撮影条件
について同様の処理を繰り返す（ステップＳ３２からス
テップＳ２２へ）。全ての撮影条件に対してフォトマル
駆動用高電圧Ｖkの正確な値が決まった時点でｋ＝ｋmax
となり、本ルーチンを終了する。これにより、全ての撮
影条件に対する最適なフォトマル駆動用高電圧の値がメ
モリ２６に記憶され、その後は上記第１実施例の場合と
同様に、撮影条件が指定される毎にそれに対応する値が
メモリ２６から読み出されてフォトマル２０に印加され
る。

【００１６】本実施例の場合には、上記実施例よりも更
に微妙なフォトマル駆動用高電圧値の調整を行なうこと
ができ、ＩＩ１３の経時変化等にも対応して常に最適な
Ｘ線像を表示装置１８上に表示させることができるよう
になる。なお、基準光源３０の代わりに、実際にＸ線を
発生させ、そのときのテレビカメラ１６の出力を基準に
して上記のようなＶkの決定を行なうようにしてもよ
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係るＸ線テレビジョン装置で
は、撮影テクニック及び視野の大きさ毎に最適な光量で
基準光源を発光させ、このときにフォトマルの出力電流
が所定の値となるようなフォトマル用高電圧の値を電圧
データ記憶手段に記憶させておく。そして、それらの撮
影条件が指定された時点で直ちにその電圧値を電圧デー
タ記憶手段から読み出し、高電圧発生手段により光電子
増倍管（フォトマル）に印加させる。すなわち、光電子
増倍管駆動用高電圧の設定が自動的に行なわれ、従来の
ように操作者が可変抵抗等で微妙な調整を行なう必要が
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例であるＸ線テレビジョン
装置の構成図。

【図２】 第１実施例のＸ線テレビジョン装置の制御部
が行なう処理のフローチャート。

【図３】 本発明の第２実施例であるＸ線テレビジョン
装置の構成図。

【図４】 従来のＸ線テレビジョン装置の構成図。

【図５】 第２実施例のＸ線テレビジョン装置の制御部
が行なう処理のフローチャート。

【符号の説明】

１０…Ｘ線管 １１…Ｘ線 １２…被写体 １３…イメージ
管（ＩＩ） １４…光学系 １６…テレビカ
メラ（ＴＶＣ） １８…表示装置 ２０…フォトマ
ル ２１…Ｘ線管用高電圧発生部 ２３…フォトマ
ル用高電圧発生部 ２４…Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ） ２５…制御部 ２６…メモリ ３０…基準光源

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イメージ管の投影面に映し出されたＸ線
   影像を撮影するテレビカメラと、該投影面の明るさを検
   出する光電子増倍管を備えたＸ線テレビジョン装置にお
   いて、 ａ）外部から入力される信号に従い、光電子増倍管駆動
   用の高電圧を発生する高電圧発生手段と、 ｂ）Ｘ線テレビジョン装置の撮影テクニック及び投影面
   上の視野の大きさ毎に最適な光電子増倍管駆動用高電圧
   の値に対応するデータを記憶する電圧データ記憶手段
   と、 ｃ）外部から与えられる撮影テクニック及び視野の大き
   さのデータに応じて電圧データ記憶手段に記憶されたデ
   ータを読み出し、該データに対応する信号を高電圧発生
   手段に出力する電圧選択手段と、 ｄ）光電子増倍管に光を照射する基準光源を用いて光電
   子増倍管の出力電流が所定の値となるように光電子増倍
   管駆動用高電圧を調整し、このときのデータにより電圧
   データ記憶手段に記憶されているデータを校正するデー
   タ校正手段と、 を備えることを特徴とするＸ線テレビジョン装置。