JP3267991B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線診断装置に係り、
特に、被検体に照射するＸ線の強度分布を補償する補償
フィルタを備えるＸ線診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線診断装置において、たとえば胸部血
管造影撮影等のＸ線照射野内での被検体におけるＸ線吸
収係数の分布幅は非常に広くなっている。このため、該
被検体透過後のＸ線強度分布のコントラストが極めて強
いような場合には、Ｘ線絞り装置、あるいはこれに付随
する補償フィルタを動作させ、被検体へ照射するＸ線強
度分布を補償して、被検体透過後のＸ線強度がＸ線受像
系の許容範囲内に入るようにしている。

【０００３】従来にあっては、前記Ｘ線絞り装置、ある
いはこれに付随する補償フィルタは、操作者が、該Ｘ線
絞り装置内の投光器が示すＸ線照射野、あるいは透視時
のモニタ像等を観察することにより、マニュアルで操作
されるようになっていたものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成からなるＸ線診断装置は、その被検体における
Ｘ線吸収係数が区々であるとともに、該被検体透過後の
Ｘ線強度分布のコントラストも複雑な態様をとってい
た。したがって、たとえば撮影に先立つ透視時に、たと
えばモニタ像を観察しながら、補償フィルタをマニュア
ルで動作させることは、その操作が極めて繁雑になると
ともに、その補償も操作者の個人差によって一律なもの
でないという問題点を残していた。それ故、本発明は、
このような事情に基づいてなされたものであり、その目
的とするところのものは、被検体に照射するＸ線の強度
分布の補償を極めて簡単かつ短時間に、しかも個人差が
なく一律に正確に行うことのできるＸ線診断装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題が解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、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線の照射野を制限しかつ前記
Ｘ線の強度分布を補償する複数の補償フィルタを含むＸ
線絞り装置と、このＸ線絞り装置で照射野が制限された
Ｘ線を被検体に照射し該被検体を透過したＸ線像を光学
像に変換するイメージインテンシファイアと、このイメ
ージインテンシファイアより出力された光学像を画像と
して撮像するテレビカメラと、このテレビカメラで撮像
された画像を表示する画像表示手段とを含むＸ線診断装
置において、前記複数の補償フィルタは、前記被検体に
照射されるＸ線の照射野内の少なくとも外周部に沿って
配置され、前記光学像の光強度分布を検出する複数の光
強度検出センサを前記イメージインテンシファイアから
出力された光学像を検出できる前記被検体を透過したＸ
線の強度分布を示すＸ線照射野内の少なくとも外周部に
沿って前記複数の補償フィルタに対応する位置に配置
し、この光強度検出センサの出力に基づいて前記複数の
それぞれの補償フィルタの閉あるいは開動作を行わせる
制御装置とを備え、上記制御装置は、上記光強度検出セ
ンサで検出した光強度を解析して上記複数の補償フィル
タの開閉制御パターンを認識するパターン認識手段と、
このパターン認識手段で認識した結果に対応して上記複
数の補償フィルタの配置を選択するフィルタ配置選択手
段と、このフィルタ配置選択手段の選択結果に対応した
位置に上記複数の補償フィルタを配置制御すると共に配
置後の現時点の補償フィルタの配置状態を認識させる出
力を上記パターン認識手段に入力するフィルタ制御手段
とで構成するものである。

【０００６】

【作用】このように構成したＸ線診断装置は、複数の光
強度検出センサが、被検体を透過したＸ線の強度分布を
示すＸ線照射野内の少なくとも外周部に沿って配置され
たものとなっている。これにより、各光強度検出センサ
はその出力の高低で、被検体を透過したＸ線照射野のＸ
線強度分布を検出できることになる。

【０００７】一方、複数の補償フィルタが、前記被検体
に照射されるＸ線の照射野内の少なくとも外周部に沿っ
て配置されたものとなっている。したがって、これら各
補償フィルタのそれぞれを適当に開あるいは閉動作させ
ることにより、前記被検体を透過したＸ線照射野のＸ線
強度分布を任意に変更させることができる。そして、さ
らに制御装置があり、この制御装置は、前記各光強度検
出センサからのそれぞれの高あるいは低出力に基づい
て、それぞれその光強度検出センサに対応して配置され
る前記補償フィルタの閉あるいは開動作を行わせるよう
になっている。

【０００８】このため、被検体を透過したＸ線のＸ線照
射野において、Ｘ線の強度が大きい領域には、その強度
に応じてＸ線の照射が補償フィルタによって自動的に絞
られることになり、また、Ｘ線の強度が小さい領域に
は、その強度に応じてＸ線の照射が補償フィルタによっ
て自動的にさらに多くなされることになる。このような
ことから、被検体に照射するＸ線の強度分布の補償を極
めて簡単かつ短時間に、しかも個人差がなく一律に正確
に行うことができるようになる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明によるＸ線診断装置の一実施
例を示すブロック構成図である。同図において、被検体
１９があり、この被検体１９の背面側からＸ線が照射さ
れるようになっている。このＸ線は、Ｘ線管装置２から
照射されるようになっており、また、このＸ線管装置２
からのＸ線はＸ線絞り装置１を介して照射されるように
なっている。このＸ線絞り装置１は、補償フィルタが内
蔵されたものであり、その構成を図２を用いて詳述す
る。

【００１０】同図において、まず、Ｘ線中心軸の周囲
に、たとえば鉛からなる８枚の羽根状部材２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ
によって絞り装置を構成している。この８枚の羽根状部
材２１ａないし２１ｈのうち４枚の羽根状部材２１ａ、
２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、前記Ｘ線中心軸を中心とす
る矩形状の開口をもつように重ねられ、また、それぞれ
の羽根状部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、図示
しない機構によって、Ｘ線中心軸に対する放射状方向
（図中、矢印方向）に移動できるようになっている。ま
た、残りの４枚の羽根状部材２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、
２１ｈは、上述した羽根状部材２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄに重畳されて、この羽根状部材２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ、２１ｄとほぼ同様の構成からなり、これに
より形成される矩形状の開口と上述した開口とは４５°
の角度変位をなしたものとなっている。

【００１１】これにより前記各開口との重畳で設定され
る開口によって絞り径を制御できるようになっている。
また、このように構成される絞り装置の上方には、補償
フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが備えられて
いる。この補償フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２
ｄは、たとえばアルミニュムからなる４枚の羽根状部材
から構成されたものであり、Ｘ線中心軸を中心とした開
口が形成されたものとなっている。それぞれの補償フィ
ルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄからなる羽根状部
材は、図示しない機構によって、独立にそれぞれ移動で
きるようになっており、その移動方向は、Ｘ線中心軸に
対する放射状方向、およびＸ線中心軸を中心としたほぼ
４５°の回動方向となっている。

【００１２】図１に示すように、被検体１９を透過した
Ｘ線は、被検体１９の全面側に配置されたイメージイン
テンシファイア５に照射され、このイメージインテンシ
ファイア５によってＸ線像が光学像に変換されるように
なっている。そして、イメージインテンシファイア５に
よる光学像は、イメージディストリビュータ７に入射さ
れるようになっている。イメージディストリビュータ７
は、イメージインテンシファイア５による光学像がレン
ズ７Ａ、反射鏡７Ｂ、レンズ７Ｃを順次介してＸ線ＴＶ
カメラ６に結像されるようになっているとともに、前記
レンズ７Ａ、反射鏡７Ｂ間の光路上に配置されたプリズ
ム７Ｄを介してＸ線照射野２０を形成するようになって
いる。

【００１３】このＸ線照射野２０は、被検体１９を透過
したＸ線の強度分布を示す光像となっており、その中心
部には輝度センサ８ｉが配置されている。そして、この
輝度センサ８ｉの出力は、自動輝度調整装置４に入力さ
れるようになっている。この自動輝度調整装置４は、輝
度センサ８ｉの出力に応じて前記Ｘ線管装置２の印加電
圧を調整するためのものであり、その出力は、Ｘ線管装
置２を駆動する高電圧発生装置３に入力されるようにな
っている。これにより、Ｘ線照射野の中心部は、ここに
観察しようとする臓器が位置づけられるのが通常となる
が、常に一定の輝度で映像されることになる。

【００１４】また、前記Ｘ線照射野２０内の外周には、
その外周に沿って複数（８個）の光強度検出センサ８
ａ、８ｂ、８ｃ、…、８ｈが配置され、それぞれの光強
度検出センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、…、８ｈの各出力はパ
ターン認識回路９に入力されるようになっている。Ｘ線
照射野２０内の外周において、各光強度検出センサ８ａ
ないし８ｈが配置されている理由は次の通りである。す
なわち、観察しようとする臓器はＸ線照射野の中心に配
置されるようにするため、その周辺の臓器はＸ線照射の
外周部に位置づけられる。周辺の臓器は中心の臓器と比
較してその組織上Ｘ線吸収度合いが大幅に異なるため、
明るすぎたり、また暗くなりすぎたりして映像されるか
らである。

【００１５】前記パターン認識回路９は、後述するフィ
ルタ制御回路１１からの出力によって現時点の各補償フ
ィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの配置（補償フ
ィルタは移動できるようになっている）状態を考慮に入
れ、各光強度検出センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、…、８ｈの
出力、すなわち光強度を解析するようになっている。こ
こで、各補償フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ
の配置状態は、前記光強度検出センサ８ａないし８ｈに
対応づけて解析されるようになっている。すなわち、図
４は、光強度検出センサ８ａないし８ｈが配置されるＸ
線照射野２０に補償フィルタ２２ａないし２２ｈを重畳
させて示した説明図である。そして、この説明図では、
たとえば補償フィルタ２２ａの存在する領域におけるＸ
線は、このまま光像に変換されて光強度検出センサ８
ａ、８ｂ、８ｃの配置領域に照射される関係にある。こ
のことから、仮りに、光強度検出センサ８ａ、８ｂ、８
ｃが出力過度の状態にあるときは、補償フィルタ２２ａ
が図中矢印方向に移動しており、いわゆる開の状態とな
っている。

【００１６】また、上記解析は、たとえば図３の左欄に
示すように、各光強度検出センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、
…、８ｈに対して、それぞれＣ、Ａ、Ｃ、Ａ、Ｃ、Ａ、
Ａ、あるいはＢ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ａ、Ｃのような
状態表示が付される。ここで、Ａはフィルタ無しの適正
範囲、Ｂはフィルタ有りの適正範囲、Ｃはフィルタ無し
の出力過大、Ｄはフィルタ有りの出力過小を示す符号で
ある。そして、パターン認識回路９の出力はフィルタ配
置選択回路１０に入力されるようになっている。このフ
ィルタ配置選択回路１０は、パターン認識回路９から、
たとえば、各光強度検出センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、…、
８ｈに対して、それぞれＢ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ａ、
Ｃの状態表示を示す出力が送出されると、図３の中欄に
示すようにパターンＮｏ．２に対応する信号が出力され
るようになる。この実施例では、状態表示の相違によっ
て１２７種のパターンＮｏ．に対応する信号が出力され
るようになっている。さらに、このフィルタ配置選択回
路１０の出力はフィルタ制御回路１１に入力されるよう
になっている。このフィルタ制御回路１１は、フィルタ
配置選択回路１０からのパターンＮｏ．に応じて、Ｘ線
絞り装置１内の前記補償フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄの配置移動がなされるようになっている。

【００１７】パターンＮｏ．がたとえば２の場合、図３
の右欄に示すように、上下方向に位置づけられる羽根部
材は、それぞれ絶対位置から４０、１０に相当する距離
だけ移動するとともに、それらは＋方向に３０に相当す
る角度だけ回転するようになっている。また、左右方向
に位置づけられる羽根部材は、それぞれ絶対位置から１
０、３０に相当する距離だけ移動するとともに、それら
は−方向に１０に相当する角度だけ回転するようになっ
ている。なお、このフィルタ制御回路１１は、前述した
ように、移動後の現時点の補償フィルタの配置状態を認
識させる出力がパターン認識回路９に入力されるように
なっている。また、図３に示すセンサ出力とフィルタ配
置の関係は、あらかじめ経験則等により設定され、メモ
リ等に記憶されているものとなっている。そして、この
メモリは、たとえばフィルタ配置選択回路１０に内蔵さ
れるようになっている。

【００１８】上述した実施例のように構成すれば、複数
の光強度検出センサ８ａないし８ｈが、被検体１９を透
過したＸ線の強度分布を示すＸ線照射野８内の少なくと
も外周部に沿って配置されたものとなっている。これに
より、各光強度検出センサ８ａないし８ｈはその出力の
高低で、被検体を透過したＸ線照射野のＸ線強度分布を
検出できることになる。一方、複数の補償フィルタ２２
ａないし２２ｄが、前記被検体１９に照射されるＸ線の
照射野内の少なくとも外周部に沿って配置されたものと
なっている。したがって、これら各補償フィルタ２２ａ
ないし２２ｄのそれぞれを適当に開あるいは閉動作させ
ることにより、前記被検体１９を透過したＸ線照射野の
Ｘ線強度分布を任意に変更させることができる。そし
て、さらにパターン認識回路９、フィルタ配置選択回路
１０、フィルタ制御回路１１からなる制御装置があり、
この制御装置は、前記各光強度検出センサ８ａないし８
ｈからのそれぞれの高あるいは低出力に基づいて、それ
ぞれその光強度検出センサ８ａないし８ｈに対応して配
置される前記補償フィルタ２２ａないし２２ｄの閉ある
いは開動作を行わせるようになっている。このため、被
検体１９を透過したＸ線のＸ線照射野において、Ｘ線の
強度が大きい領域には、その強度に応じてＸ線の照射が
補償フィルタ２２ａないし２２ｄによって自動的に絞ら
れることになり、また、Ｘ線の強度が小さい領域には、
その強度に応じてＸ線の照射が補償フィルタ２２ａない
し２２ｄによって自動的にさらに多くなされることにな
る。このようなことから、被検体１９に照射するＸ線の
強度分布の補償を極めて簡単かつ短時間に、しかも、個
人差がなく一律に正確に行うことができるようになる。

【００１９】上述した実施例では、Ｘ線照射野２０内の
外周部にのみ光強度検出センサ８ａないし８ｈを設けた
ものであるが、これに限定されることはない。前記光強
度検出センサ８ａないし８ｈに対しその内側にもさらに
設けてもよいことはいうまでもない。上述した実施例で
は、補償フィルタの配置移動は、図３に示す規則に沿っ
てなされるようにしたものであるが、これに限定される
ことはなく、さらに簡単にあるいは複雑に構成したもの
であってもよいことはいうまでもない。上述した実施例
では、補償フィルタがＸ線絞り装置１内に組み込まれた
ものとなっているが、これに限定されることはない。Ｘ
線絞り装置１とは別個に、Ｘ線管装置と被検体との間の
Ｘ線路上に設けるようにしてもよいことはもちろんであ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるＸ線診断装置によれば、被検体に照射する
Ｘ線の強度分布の補償を極めて簡単かつ短時間に、しか
も個人差がなく一律に正確に行うことができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線診断装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。

【図２】本発明によるＸ線診断装置に用いられるＸ線絞
り装置の一実施例を示す概略構成図である。

【図３】本発明によるＸ線診断装置における各光強度検
出センサの出力と各補償フィルタの配置移動の関係の一
実施例を示す説明図である。

【図４】本発明によるＸ線診断装置における各光強度検
出センサと各補償フィルタの位置（光学的）関係を示し
た説明図である。

【符号の説明】

８ 光強度検出センサ ９ パターン認識回路 １０ フィルタ配置選択回路 １１ フィルタ制御回路 ２０ Ｘ線照射野 ２２ 補償フイルタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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線の照射野を制限しかつ前記Ｘ線の
   強度分布を補償する複数の補償フィルタを含むＸ線絞り
   装置と、このＸ線絞り装置で照射野が制限されたＸ線を
   被検体に照射し該被検体を透過したＸ線像を光学像に変
   換するイメージインテンシファイアと、このイメージイ
   ンテンシファイアより出力された光学像を画像として撮
   像するテレビカメラと、このテレビカメラで撮像された
   画像を表示する画像表示手段とを含むＸ線診断装置にお
   いて、前記複数の補償フィルタは、前記被検体に照射さ
   れるＸ線の照射野内の少なくとも外周部に沿って配置さ
   れ、前記光学像の光強度分布を検出する複数の光強度検
   出センサを前記イメージインテンシファイアから出力さ
   れる光学像を検出できる前記被検体を透過したＸ線の強
   度分布を示すＸ線照射野内の少なくとも外周部に沿って
   前記複数の補償フィルタに対応する位置に配置し、この
   光強度検出センサの出力に基づいて前記複数のそれぞれ
   の補償フィルタの閉あるいは開動作を行わせる制御装置
   と、から成ることを特徴とするＸ線診断装置。
2. 【請求項２】 上記制御装置は、上記光強度検出センサ
   で検出した光強度を解析して上記複数の補償フィルタの
   開閉制御パターンを認識するパターン認識手段と、この
   パターン認識手段で認識した結果に対応して上記複数の
   補償フィルタの配置を選択するフィルタ配置選択手段
   と、このフィルタ配置選択手段の選択結果に対応した位
   置に上記複数の補償フィルタを配置制御すると共に配置
   後の現時点の補償フィルタの配置状態を認識させる出力
   を上記パターン認識手段に入力するフィルタ制御手段
   と、から成ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診
   断装置。