JP3024788B2

JP3024788B2 - Ｘ線フイルタ及びｘ線装置

Info

Publication number: JP3024788B2
Application number: JP2282181A
Authority: JP
Inventors: 重之池田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: JPH04157400A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、Ｘ線画像診断装置におけるＸ線フイルタ及
びＸ線装置に関する。

〔従来の技術〕

イメージインテンシファイア（以下I.I.と略す）とTV
カメラを用いたＸ線画像診断装置が、従来のＸ線フイル
ムに代って使用され始めている。これは、Ｘ線フイルム
の代りに画像として透視像等を得ようとするものであ
る。近年、TVカメラの性能向上や画像処理装置の高性能
化、デイスプレイモニタの高精細化によることが大き
い。第２図にかかる従来例の構成図を示す。Ｘ線管球１
からＸ線を曝射し、ベッド２上の被検体（被験者）３を
透過したＸ線をI.I.4で共に変換し、ディストリビュー
タ５を経て、TVカメラ６で撮影を行う。

TV信号は、A/D変換器12でディジタル化し、画像処理
装置13で画像処理を行った後にTVモニタ14に表示する。
ここで、画像処理とは、ノイズ除去や表示階調を得る等
の処理を云う。

撮影時の光量調整（Ｘ線曝射量の制御）をするため
に、ディストリビュータ５内のハーフミラー８を設け
て、このハーフミラー８を透過した光をCCD17で受け
る。次いで透視条件より、A/D変換器18の値を用いて光
量制御装置19と操作卓21を用いて光量調整を行う。

こシステムにおいて、TVカメラ６を使用していること
によるハレーションが問題となる。即ち、体の厚さの違
いや体内のガス等によりI.I.4に入力するＸ線のダイナ
ミックレンジがTVカメラのダイナミックレンジを上回る
場合が生じ、TVカメラのハレーションを生む。こうした
ハレーションは、従来から使用してきたＸ線フイルムで
は発生しない。Ｘ線フイルムのダイナミックレンジは、
TVカメラに比べて極めて大きいためである。第12図は、
TVカメラとＸ線フイルムとで入力光と出力レベルとの関
係図を示す。TVカメラの場合、少ない入力光で飽和して
しまい、光量が大きくなるとハレーションを起しやすい
ことがわかる。

こうしたハレーションは、前記光量制御装置19により
光量制御しても、ガス等につしては、ハレーションをな
くすることは困難である。

そこで、一般には、第３図に示すようなＸ線フイルタ
22をＸ線管球１の放射口に設けている。Ｘ線フイルタ22
は、Ｘ線を遮断する鉛板23と、Ｘ線の減弱をはかるアル
ミ等の板24とから成る。鉛板23は上下左右に１個ずつ可
動的に設けられ、アルミ等の板24は、左右に１個ずつ可
動的に設けられている。鉛板23はコリメータとしての役
割を持ち、アルミ等の板24はＸ線減弱用の役割を持ち、
両者に独立に移動して組合せることによって所定のコリ
メート範囲及び減弱範囲を設定することができる。

また、左右，上下以外に回転等をも行えるようになっ
ている。これらの各種動は、リモートコントロールによ
り行う。即ち、撮影時には、透視時に画像をみながら、
リモートコントロールにより各板を移動して、最適な状
態になった後に、Ｘ線を曝射して撮影を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来例は、コリメート範囲及び減弱範囲の設定に
時間がかかる。４つの鉛板、２つのアルミ板の合計６つ
の板を移動させて位置決めを行うためである。また、範
囲自体もおおまかな値であり、より正確な範囲設定は事
実上困難である。

更に、範囲設定に時間がかかることは、新たな問題を
生む。例えば、バリウムを飲んで胃の検査を行う場合、
撮影では、バリウムが関心領域に付着して流れる様子を
通じて、その関心領域を撮影する。しかし、関心領域に
バリウムが付着して流れる時間は短い。従って、透視か
らすぐ撮影に移る必要がある。こうした短い時間に範囲
設定のためにフイルタを操作することは、前記従来例で
は困難である。

Ｘ線フイルム撮影では、第10図で説明したように、Ｘ
線フイルムのダイナミックレンジがTVカメラに比べて広
いので、TVカメラの如き問題は少なかった。

胃の検査の場合、集団検診等では１日に40〜50人撮影
することもあり、Ｘ線のフイルタ操作をスピーディーに
効率よく行うことが不可欠である。

本発明の目的は、コリメート範囲，減弱範囲及びその
減弱量を、複雑な操作機構を有することなく可能にして
なるＸ線フイルタを提供するものである（請求項１）。

本発明の他の目的は、上記Ｘ線フイルタを使用したＸ
線装置を提供するものである（請求項２）。

更に本発明の他の目的は、それぞれ特性の異なるＸ線
フイルタを選択可能にしたＸ線装置を提供するものであ
る（請求項３）。

更に、本発明の目的は、I.I.を用いたシステムに適用
してなるＸ線装置を提供するものである（請求項4,
5）。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＸ線フイルタは、減弱パターンに応じた、固
定した厚みと形状とを有する（請求項１）。

本発明のＸ線装置は、Ｘ線源と、該Ｘ線源と被検体と
の間に設けられた、減弱パターンに応じた、固定した厚
みと形状とを有するＸ線フイルタと、被検体を透過した
Ｘ線を検出する検出手段と、より成る（請求項２）。

更に、本発明のＸ線装置は、Ｘ線源と、各減弱パター
ンに応じた、固定した厚みと形状とを有する複数個のＸ
線フイルタと、該複数個のＸ線フイルタの中から設定す
べき減弱パターンに応じた選択されたＸ線フイルタを、
Ｘ線源と被検体との間に挿入する手段と、該Ｘ線フイル
タを挿入した状態での被検体から透過Ｘ線を検出する検
出手段と、より成る（請求項３）。

更に、本発明のＸ線装置は、Ｘ線源と、該Ｘ線源と被
検体との間に設けられた、減弱パターンに応じた、固定
した厚みと形状とを有するＸ線フイルタと、被検体を透
過したＸ線を検出するイメージインテンシファイアと、
該イメージインテンシファイアの出力光を電気信号に変
換し記録する手段と、より成る（請求項４）。

更に本発明のＸ線装置は、上記イメージインテンシフ
ァイアのサイズを変更した時に、上記Ｘ線源とＸ線フイ
ルタとの距離もその変更に従って変化させることとした
（請求項５）。

〔作用〕

本発明によれば、減弱パターンに応じた、固定した厚
みと形状とよりＸ線フイルタが形成されているため、Ｘ
線フイルタを簡単に取扱いうる（請求項1,2,3）。更
に、異なる減弱パターンを選ぶ場合には、異なるＸ線フ
イルタを選べばよい（請求項1,2,3）。

更に、本発明によれば、イメージインテンシファイア
と減弱パターンに応じた、固定した厚みと形状とにより
Ｘ線フイルタとを組合せて使うことにより、被検体の体
形や状態が変化しても、それに応じたＸ線フイルタを選
ぶことができる（請求項4,5）。

〔実施例〕

第１図は、本発明のＸ線フイルタの実施例図である。
このＸ線フイルタは、第２図の如きシステムでのＸ線管
１の放射口に使う点では、従来例と変りない。Ｘ線フイ
ルタ22は、プラスチップ等のＸ線透過性のよい基板28上
に、減弱パターンに応じた厚みと形状のアルミ材25,26,
27を形成した構造となっている。ここで、減弱パターン
とは、被検体の身体の大きさや身体の状態（ガスが体内
にたまっているとか）に応じてＸ線を減弱させる。厚み
と形状のパターンである。第１図では、Ａ−Ｂ断面を下
図に示すように、最外側の部分25は厚いアルミ材を形成
し、それから内側にかけての２つの部分26,27を、図の
ように厚みを減少させるようにアルミ材を形成する。最
内側の部分は、アルミ材は形成せず。従って、基板28の
ままである。Ｘ線はアルミの有無、及びアルミの厚みに
よって定まる減弱特性に従って透過する。

第１図のような減弱パターンは、一例であり、種々の
減弱パターンのＸ線フイルタ（厚みと形状とを変化させ
たもの）を、本発明では、事前に作っておく。その種別
としては、体形別，年令別，体重別，状態別等としてお
く。

本実施例のＸ線フイルタによれば、フイルタ特性（減
弱特性）をアルミ材の厚みと形状とで固定して形成して
いるが故に、第３図の如き複雑な板を調整してのフイル
タ特性の形成は不要となる。そして、フイルタ特性が定
まれば、それに応じたＸ線フイルタを選べばよく、取扱
いも便利である。

Ｘ線装置へのＸ線フイルタのセットは、人手によって
行ってもよいが、機械的にセットさせることもできる。
以下、この実施例を述べる。

第４図は、Ｘ線フイルタを搭載台30上に載せた図であ
り、この搭載台30は、第５図上に示すようにスライド駆
動機構29を介して、Ｘ線管１の放射口32に取りつける。

搭載台30上には、８個の特性の異なるＸ線フイルタ22
（＃１〜＃８）がマトリックス状に配置してある。但
し、搭載台30の真中の部分31はＸ線フイルタは載せてい
ない。この部分31は、撮影前の透視時にＸ線管１の放射
口32に当接する個所である。部分31は、空白部である。

スライド駆動機構29は、搭載台30を縦，横に自在に動
かし、Ｘ線管１の放射口32上に持ってくる任意のＸ線フ
イルタ22を選ぶ。第４図では、Ｘ線管１の放射口32が真
中の部分31に位置決めされている様子を示す。

スライド駆動機構29は、特別な構成ではなく、一般的
に用いられているＸ−Ｙスライド機構である。

第６図は、スライド駆動機構29を動かして、放射口32
上にＸ線フイルタ22（＃１）を位置決めした図を示す。
その時のスライド駆動機構29の様子を第７図に示す。

放射口32と減弱パターン33との大きさとは、第６図で
は、広狭がある。放射口32内のパターンに限定された特
性でＸ線撮影を行ってもよいが、搭載台30をスライドさ
せて減弱パターン33の全範囲を何回かに分けて撮影させ
てもよい。この放射口32と減弱パターンの大小関係も、
種々取りうる。

Ｘ線フイルタの選択手段は、先ず、真中の部分31を放
射口32に位置決めして透視を行い、その透視をみて選択
すべき特性のＸ線フイルタを指定し、指定したＸ線フイ
ルタをスライド機構29で選択して放射口32に持ってゆく
やり方をとる。

尚、I.I.の視野サイズを切替える場合がある。視野サ
イズが切替わると、同じ撮影方向でもフイルタの減弱パ
ターンの形が変ってしまう。そこで、第８図に示すよう
に、搭載台30のスライド機構29を上下動機構35に取りつ
けて上下動させれば、I.I.の視野の変更に対処できる。
尚、上下動機構35はスライドレールを設けてこのレール
に沿って上下動させればよい。

Ｘ線フイルタの搭載例は、第４図では、３×３のマト
リックス型としたが、第９図に示すように、直線上の搭
載台30にＸ線フイルタを載せるようにしてもよい。この
場合、左右のスライドだけでＸ線フイルタを選択でき
る。

第10図は、全身用のための種々のフイルタを用意した
例を示す。頭部や腹部等毎にＸ線フイルタ22を用意して
おき、この中の任意のフイルタを選択する。

尚、搭載台30に載せるＸ線フイルタは、搭載自在と
し、それぞれの対象に応じて必要なＸ線フイルタを選ん
で載せるようにしてよい。

本実施例で、Ｘ線フイルタを切替える切替えユニット
を設置して自動的に、Ｘ線フイルタの選択や上下動の位
置決めを行うこともできる。第11図には、その切替操作
スイッチユニットの配置側を示した。スイッチユニット
40は、８個のＸ線フイルタ選択スイッチ41、及びI.I.視
野サイズの変更による上下動指令スイッチ42を持つ。８
個のスイッチ41の１つをオンすれば、そのＸ線フイルタ
が選ばれて放射口の位置にスライドし、一方、スイッチ
42のいずれかをオンすれば、その位置の上下動を行う。
尚、これらの自動選択機構や自動上下動機構についても
マイコン等を用いて簡単に達成可能である。

尚、第２図でCCD17からの信号を用いて光量制御装置1
9でＸ線曝射量を決める時に、そのデータを用いて、最
適なフイルタの選択を画像処理から行うことも可能であ
る。

尚、第１図のフイルタの減弱パターンはアルミの厚み
を変化させているが、これは減弱パターンの種類によっ
て種々設定できる。例えば、一定の厚みのアルミを外側
に形成して一定の減弱量をその一定の厚みのもとで得る
簡単な形状のＸ線フイルタもありうる。

更に、アルミの他に鉛を形成して、コリメート機能と
減弱機能とをＸ線フイルタに持たせてもよい。また、ア
ルミ材以外の材料によっても減弱特性の形成は可能であ
る。鉛を減弱特性を得るのに利用してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、減弱パターンに対応した、厚みと形
状とより成るＸ線フイルタを提供でき、コリメート範
囲，減弱範囲及びその減弱量を、複雑な操作機構を有す
ることなく、可能にできた（請求項1,2）。

更に、本発明によれば、特性の異なるＸ線フイルタを
用意しておき、これらを自在に選択して適切なＸ線フイ
ルタの選択が可能になった（請求項３）。

更に本発明によれば、I.I.を用いての撮影に際して迅
速なＸ線フイルタの設定及びハレーションの防止が可能
になった（請求項4,5）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線フイルタの実施例図、第２図はI.
I.によるＸ線撮影システムの構成図、第３図は従来のＸ
線フイルタの構成図、第４図は搭載台にＸ線フイルタを
載せた例を示す図、第５図はそのための構成図、第６図
はＸ線フイルタをスライドさせた様子を示す図、第７図
はその時の機構を示す図、第８図は搭載台を上下動させ
た実施例図、第９図は横並びでのＸ線フイルタの搭載例
図、第10図は人体全体のＸ線フイルタの搭載例図、第11
図は自動操作のためのスイッチ例図、第12図はＸ線フイ
ルムとTVカメラとの入出力比較図である。１……Ｘ線管、４……I.I.（イメージインテンシファイ
ア）、22,22（＃１）〜22（＃８）……Ｘ線フイルタ、2
5,26,27,28……減弱パターン部（アルミ材）、32……Ｘ
線放射口。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のＸ線の照射野を有するＸ線源と、Ｘ線透過領域と、減弱領域と、を持つＸ線フィルタ手段
と、前記照射野にＸ線の透過領域及び減弱領域と、を設定す
る手段と、該設定した透過領域と減弱領域に対応する、上記Ｘ線フ
ィルタ手段上のＸ線透過領域と減弱領域とを、選択配置
する駆動手段と、該配置されたＸ線フィルタ手段を通して透過するＸ線を
検出する検出手段と、より成るＸ線装置。
【請求項２】前記検出手段はイメージインテンシファイ
アであって、該イメージインテンシファイアからの出力
光を撮像する撮像手段を備えた請求項１のＸ線装置。
【請求項３】前記撮像手段から画像を取り込み画像処理
する画像処理装置を備え、前記画像処理した画像データ
に基づいて前記領域設定手段の透過領域又は減弱領域を
設定する請求項２のＸ線装置。
【請求項４】上記Ｘ線フィルタ手段は前記領域設定手段
の透過領域又は減弱領域を被検体の部位に対応して設定
する請求項１〜３のＸ線装置。
【請求項５】Ｘ線源とＸ線フィルタとの距離を制御する
制御手段を設け、上記イメージインテンシファイアのサ
イズを変更した時に、上記制御手段により上記Ｘ線源と
Ｘ線フィルタとの距離もその変更に従って変化させるこ
ととした請求項２〜４のいずれかのＸ線装置。