JP4122575B2 - Ｘ線シネ撮影装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線撮影装置に関し、とくに心臓や血管系の動きを捉えるため動画の撮影を行うＸ線シネ撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より心臓や心臓の血管系のＸ線診断には、速い動きに対応するためシネカメラ装置を用いたＸ線シネ撮影が行われている。
【０００３】
Ｘ線シネ撮影装置には、被写体の透過Ｘ線を可視光像に変換するイメージインテンシファイヤが使用されるがこのイメージインテンシファイアの線質特性及び造影剤のＸ線吸収特性との関係で50kV〜80kVの管電圧で撮影すると、コントラストの良い写真が得られると言われている。
【０００４】
従来のＸ線シネ撮影装置では、撮影時間（パルス幅）はシネカメラのフィルムスピードに応じて決定され、また、Ｘ線シネ撮影のスタート条件（管電圧、管電流）は術者により設定され、これらの条件の下で撮影が開始される。撮影中、造影剤注入等により被写体が変化するので、その変化に対してシネフィルムの撮影濃度を一定に保つためＸ線条件の制御が行われる。まず、ホトタイマによってＸ線放射時間が制御され、つぎに、こうして撮影時間が変化するとその実測された撮影時間が術者により最初に設定された撮影時間（パルス幅）に近づくように、管電圧を変化させている。また、Ｘ線の定格を充分引き出すために、管電圧の変化に応じて管電流を変化させてＸ線管に常に一定の負荷をかける方式（アイソワット制御）が行われている。
【０００５】
したがって、撮影時間が変化する過渡的な状態を除けば、人体厚さ（被写体厚さ）に対するシネ撮影時の管電圧ＲｋＶ、管電流ＲｍＡおよび撮影時間Ｒｓｅｃの関係は図６に示すような状態に収束する。すなわち、造影剤等によって等価的に人体厚さが厚くなると、管電圧が上がり、それに応じて管電流が減少し、これらの結果として撮影時間は一定に保たれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方式によればフィルムの濃度は被写体の状態によらず一定に保たれるのであるが、コントラストの点で画質に問題が生じることがある。いかなる被写体厚、被検部位においても同一の制御方式が行われているため、被写体のＸ線吸収が少ない場合、たとえば被写体厚が小さい部位によっては、ホトタイマによって、Ｘ線放射時間が設定しておいた時間より短くなり、このため管電圧が低下するとともに管電流が増加していく（アイソワット制御）。この結果、管電圧が大幅に低下してしまい、フィルムの画質はコントラストのつきすぎた診断に使えない状態になってしまう。逆に、被写体厚が少し厚くなると、定格の大きいＸ線管を用いた場合で定格に余裕があるにもかかわらず、管電圧が上昇しコントラストのつかない画像になってしまう。
【０００７】
また、撮影中、造影剤注入等による被写体の変化に対して管電圧を変化させるため、線質が変化した画像となり、極端な場合には診断に支障が生じるという問題もある。
【０００８】
この発明は、上記に鑑み、フィルム濃度を一定に保ちつつ、線質一定で良好なコントラストのシネ撮影フィルムが得られるように改善した、Ｘ線シネ撮影装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるＸ線シネ撮影装置においては、Ｘ線管と、このＸ線管に対して管電圧およびフィラメント加熱電流を加える、管電圧および管電流の調整可能な高電圧発生器と、被写体の透過Ｘ線を可視光像に変換する像変換器と、該可視光像を撮影するＴＶカメラおよびシネカメラと、上記の可視光像をＴＶカメラとシネカメラとに切り換えて導く光学系と、上記ＴＶカメラの出力ビデオ信号が送られて透視像を表示する画像モニター装置と、上記光学系に挿入され、上記可視光像の輝度を検出し、電気信号に変換する光電変換器と、透視時にビデオ信号の輝度に応じて上記高電圧発生器を制御してＸ線管に印加する管電圧を変えることにより表示画像の輝度を一定にする透視制御装置と、あらかじめ透視時において求められた、被写体厚ごとに画像輝度が収束したときの管電圧をその被写体厚との関係で記憶する第１の記憶装置と、シネ撮影時において最適なものとしてあらかじめ求められた管電圧、管電流および撮影時間のデータを被写体厚に関して記憶するとともに、管電圧を制御する制御方式、管電流を制御する制御方式および撮影時間を制御する制御方式のいずれが最適であるかを被写体厚の範囲に関して記憶する第２の記憶装置と、シネ撮影時にシネカメラからのシャッターパルス信号に応じてＸ線開始信号を生じて高電圧発生器からＸ線管への管電圧印加を開始させるパルス発生器と、シネ撮影時に上記の光電変換器の出力を積分しその積分値が設定値に達したときにＸ線遮断信号を生じて上記の高電圧発生器からＸ線管への管電圧印加を停止させるホトタイマと、実際の被写体に対するシネ撮影に先立ってその被写体の透視を行ったときに上記の透視制御装置により収束した管電圧に基づき上記の第１の記憶装置から被写体厚を推定し、この推定被写体厚に対応する管電圧、管電流および撮影時間のデータおよび制御方式を第２の記憶装置から求めてシネ撮影のスタート時の管電圧、管電流および撮影時間および制御方式を設定するとともに、シネ撮影中の被写体の変化により上記Ｘ線開始信号からＸ線遮断信号までの時間が変化したときに、その時間と上記の設定された撮影時間との差に応じて、設定された制御方式に基づいた管電圧および管電流の制御を行い、かつ管電圧、管電流および上記の差を監視して制御方式の変更をも行うシネ撮影制御装置とが備えられることが特徴となっている。
【００１０】
実際の被写体に対するシネ撮影に先立ってその被写体について透視を行うと、透視制御装置の作用によって表示画像の輝度が一定のものとなるように管電圧が制御されて収束する。この管電圧に基づき、収束時の管電圧と被写体厚との関係を記憶している第１の記憶装置から、その被写体厚を推定することができる。そして、第２の記憶装置には、シネ撮影時において最適な管電圧、管電流および撮影時間のデータが被写体厚に関して記憶され、かつ、管電圧を制御する制御方式、管電流を制御する制御方式および撮影時間を制御する制御方式のいずれが最適であるかが被写体厚の範囲に関して記憶されているので、上記の推定被写体厚に基づきこの第２の記憶装置から、シネ撮影のスタート時の管電圧、管電流および撮影時間および制御方式を設定することができる。つまり、シネ撮影のスタート時には、その実際の被写体の厚さに最適なＸ線条件および制御方式が定められるので、収束時間を短縮することができる。そのため、被写体が赤ん坊など薄いときでも、撮影スタート以前にその被写体厚に最適なスタート条件および制御方式が選択でき適性画質で撮影が始められる。
【００１１】
そして、シネ撮影中に造影剤注入などによって被写体が変化したとき、ホトタイマの作用によってＸ線遮断信号が生じるまでの時間が変わり、Ｘ線開始信号からＸ線遮断信号までの時間と設定されたとの差に応じて、設定された制御方式に基づいた管電圧、管電流および撮影時間の制御が行われる。このように被写体厚に応じた制御方式でＸ線条件が制御されることにより管電圧の変動幅が押さえられて、線質の安定したコントラストの良質な画像のシネ撮影フィルムが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１、図２はこの発明の実施の形態を示すブロック図である。図１には主にシネ撮影時の制御系統が示され、図２には透視時に透視条件から被写体厚を求めるときの制御系統が示されている。図１、図２において、被写体１０に対してＸ線管１１からＸ線が放射され、被写体１０を透過したＸ線がイメージインテンシファイア１２に入射する。イメージインテンシファイア１２は、入射蛍光面に入射したＸ線による像を、可視光像に変換し出力蛍光面に表示する。このイメージインテンシファイア１２の出力蛍光面に表示された可視光像は、一次レンズ１３を経て光学系１４に導かれ、その光学切換器により二次レンズ１５と二次レンズ１６とに切り換えられる。
【００１３】
シネ撮影時には、図１の矢印で示すように、二次レンズ１６を通してシネカメラ５１のフィルム上に結像し、透視時には図２の矢印で示すように二次レンズ１５を通してテレビカメラの撮像管１７の撮像面に結像する。撮像管１７の撮像面に結像した可視光像は、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）１８により読み出されてビデオ信号に変換され画像モニター装置１９に伝えられ、透視像が表示される。ＣＣＵ１８は、また、輝度比例信号を作成し、これを透視制御装置２４へ出力する（図２）。
【００１４】
Ｘ線管１１には高電圧発生器２１から高電圧の管電圧が供給されるとともに、フィラメント加熱電流が供給される。この高電圧はインバータ制御器２３によって制御され、フィラメント加熱電流はフィラメント加熱制御器２２によって制御される。
【００１５】
まず、被写体１０の厚さと透視条件の関係を決定するために、被写体１０としてファントムを用いて透視を行う。このとき、図２に示すように、術者が透視操作を行うとＸ線放射信号がインバータ制御器２３に入力される。その結果、透視制御装置２４から出力されているスタート透視条件（透視管電圧、透視管電流）に応じた周波数でインバータの発振が始まり、その出力が高電圧発生器２１に送られて高電圧が発生する。この高電圧はＸ線管１１に管電圧として印加されてＸ線が発生する。このときイメージインテンシファイア１２から出力される可視光像は、二次レンズ１５側へと切り換えられている光学系１４の光学切換器により撮像管１７に入力されており、ＣＣＵ１８からビデオ信号が生じ、これが画像モニター装置１９に送られるとともに、ＣＣＵ１８からの輝度比例信号が透視制御装置２４に送られる。
【００１６】
透視制御装置２４は、カメラコントロールユニット１８から入力された輝度比例信号に応じて、画像モニター装置１９に表示された透視像が最適輝度となるような透視条件（透視管電圧ＦｋＶ、透視管電流ＦｍＡ）を求めてその信号をインバータ制御器２３に送る。この透視管電圧ＦｋＶを表す信号は、マイクロコンピュータ３１のＡ／Ｄ変換器３８にも入力され、その透視管電圧ＦｋＶが読み取られ図示しない透視管電圧表示器に表示される。
【００１７】
マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵ３２と、そのバスライン３３に接続された、Ｆ−Ｔデータメモリ３４と、Ｔ−Ｒ条件データメモリ３５と、ＦＶＲデータメモリ３６と、プログラムメモリ３７と、上記のＡ／Ｄ変換器３８と、出力回路３９と、Ｄ／Ａ変換器４１〜４３と、設定パルス幅タイマ４４とを備えて構成されている。プログラムメモリ３７に格納されたプログラムがバスライン３３を経てＣＰＵ３２に読み込まれ、ＣＰＵ３２がこの読み込まれたプログラムにしたがって動作することにより、マイクロコンピュータ３１としての動作が行われる。
【００１８】
実際に据え付けられた病院で撮影する装置において、人体等価ファントムを利用した透視が行われる。ある厚さのファントムを透視するとき、上記の透視輝度自動制御ループの動作によって最適透視管電圧が得られる。すなわち、画像モニター装置１９に表示された画像の輝度が最適に収束した時点で、そのときの透視管電圧ＦｋＶがＣＰＵ３２の制御の下でＡ／Ｄ変換器３８を経てＦ−Ｔデータメモリ３４に書き込まれる。同時に、このときのファントム厚さも、図示しない設定器が手動で操作されることにより、あるいは自動的に、このＦ−Ｔデータメモリ３４に書き込まれる。さらに他の４種のファントム厚さで透視条件を実測する。この一連の操作により、図３に示すデータがＦ−Ｔデータメモリ３４に記憶される。
【００１９】
これによりＦ−Ｔデータメモリ３４には、図３に示すような、各透視モードにおける、被写体厚さ（人体厚さ）と透視管電圧ＦｋＶとの関係が記憶させられることになる。図３のＡ〜Ｅ、Ａ’〜Ｅ’、Ａ”〜Ｅ”は５つの厚さのそれぞれにおける、各透視モードごとの最適透視管電圧である。各透視モードにおける透視管電圧ＦｋＶと透視管電流ＦｍＡとの関係は、図４の特性図に示す通りである。
【００２０】
つぎに、同じく人体等価ファントムを用いて、被写体厚さとシネ撮影の撮影スタート条件との関係を求め、Ｔ−Ｒ条件データメモリ３５に書き込む。このとき、上記の透視条件を求めたときのファントム厚さのファントムを被写体１０として配置し、各々の厚さにおいて所望のシネ写真が得られるよう、図示しない撮影条件設定器により撮影条件を設定してシネ撮影を行ってみる。これにより、５つの人体厚さｔＡ，ｔＢ，ｔＣ，ｔＤ，ｔＥにおける最適撮影スタート条件、撮影管電圧ＲｋＶ、撮影管電流ＲｍＡ、撮影時間Ｒｓｅｃが、たとえば図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように求められ、このデータがＴ−Ｒ条件データメモリ３５に書き込まれる。
【００２１】
この図５の（ａ）は被写体厚さと開始時の撮影管電圧の関係を、同図（ｂ）は被写体厚さと開始時の管電流の関係を、同図（ｃ）は被写体厚さと開始時の撮影時間（パルス幅）の関係を示す特性図である。図中ｖＡ〜ｖＥ点、ａＡ〜ａＥ点、ｓＡ〜ｓＥ点は図３のＡ〜Ｅ点の厚さに対応する各条件、つまり撮影管電圧、撮影管電流、撮影時間である。
【００２２】
これら図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、シネ撮影中の被写体１０の変化に対して、被写体厚ｔＡ〜ｔＢの間は管電流・撮影時間を一定とし管電圧のみ変化させて管電圧の低下を押さえ、ｔＢ〜ｔＣの間は管電圧・撮影時間を一定とし管電流のみ変化させて管電圧を一定に保ち、ｔＣ〜ｔＤの間は管電圧・管電流（大）を一定とし撮影時間のみ変化させて管電圧を一定に保ち、さらに厚い被写体厚ｔＤ〜ｔＥの間は被写体の変化に対して管電流（大）・撮影時間（長）を一定とし再度管電圧を変えて対応することも示している。
【００２３】
この被写体厚さｔＡ〜ｔＢの間での管電圧のみ変化させる自動制御方式の選択、被写体厚さｔＢ〜ｔＣの間での管電流のみ変化させる自動制御方式の選択、被写体厚さｔＣ〜ｔＤの間での撮影時間のみ変化させる自動制御方式の選択、さらに厚い被写体厚さｔＤ〜ｔＥの間での再度管電圧のみ変化させる自動制御方式の選択という、自動制御方式の被写体厚さに応じた選択も、併せてＴ−Ｒ条件データメモリ３５に記憶される。
【００２４】
このようなＦ−Ｔデータメモリ３４およびＴ−Ｒ条件データメモリ３５への書き込みを行った後、実際の被写体１０に対するシネ撮影を行う。このシネ撮影時には、まず最初に、位置決めのための透視を行う。被写体１０をイメージインテンシファイア１２の前面に位置させ、光学系１４の光学切換器を撮像管１７側に切り換えた状態で、図示しない透視スイッチをオンにして、上記の透視時と同様にインバータ制御器２３にＸ線放射信号を入力させて高電圧発生器２１からＸ線管１１に高電圧を印加せしめ、被写体１０にＸ線を照射して、シネ撮影前の位置決めのための透視を行う。この際、ＣＣＵ１８からの輝度比例信号に応じて透視制御装置２４が、画像モニタ装置１９に表示された画像が所定の輝度になるように透視条件（透視管電圧ＦｋＶ）を制御する。こうして、被写体１０の厚さに対応した透視管電圧ＦｋＶが自動的に定められて輝度が安定する。
【００２５】
この自動的に設定された透視管電圧ＦｋＶが、マイクロコンピュータ３１のＡ／Ｄ変換器３８により読み取られ、そのＦｋＶによりＦ−Ｔデータメモリ３４がアクセスされる。Ｆ−Ｔデータメモリ３４には、上記の通り透視時の被写体厚さと管電圧との関係に関するデータが記憶されており、この関係から実際の被写体１０の厚さが推定されることになる。実際の被写体１０の厚さが推定されると、ＣＰＵ３２が、この推定厚さをＴ−Ｒ条件データメモリ３５に保管されたデータと突き合わせ、被写体１０の推定厚さに対応した、シネ撮影時の最適の撮影スタート条件（管電圧・管電流・撮影時間）を求める。
【００２６】
この位置決めのための透視が終わった後、シネ撮影が開始される。このシネ撮影時には、図１に示すように、管電圧自動設定回路６４および管電流自動設定回路６５からシネ撮影のための管電圧ＲｋＶおよび管電流ＲｍＡを表す信号がインバータ制御器２３に送られるとともに、マイクロコンピュータ３１のＡ／Ｄ変換器３８にも送られる。管電圧自動設定回路６４および管電流自動設定回路６５には、シネ撮影スタート時点では、上記のＴ−Ｒ条件データメモリ３５から得た管電圧初期値および管電流初期値がＤ／Ａ変換器４２、４３を介して送られてきており、高電圧発生器２１からＸ線管１１に与えられる管電圧ＲｋＶ、管電流ＲｍＡはその初期値となっている。また、上記のＴ−Ｒ条件データメモリ３５から得た撮影時間が設定パルス幅タイマ４４に設定される。
【００２７】
このシネ撮影時、シネカメラ５１からシャッターパルス信号が発生し、これがパルス発生器５２に入力される。このパルス発生器５２は、入力されたシャッターパルス信号に応じてＸ線開始信号を発生し、これをＸ線放射回路５３に送るとともに、設定パルス幅タイマ４４に送る。
【００２８】
Ｘ線放射回路５３は、Ｘ線放射信号をインバータ制御器２３に与える。Ｘ線放射回路５３は、Ｘ線開始信号が入力された時点でＸ線放射信号を立ち上げ、Ｘ線遮断信号が入力された時点でそのＸ線放射信号を立ち下げる。Ｘ線遮断信号は、イメージインテンシファイア１２の出力像の明るさの積分値が所定値に到達したとき、シネカメラ５１のフィルムの露光濃度が設定値に達したとして、生じるものである。
【００２９】
このＸ線遮断信号はホトタイマによって作成される。すなわち、光学系１４に挿入された光電子増倍管（ＰＭＴ）５４と、積分器５５と、濃度設定器５６と、比較器５７とによってホトタイマを構成する。光電子増倍管５４にイメージインテンシファイア１２の出力光の一部を導き、その光電流出力を光電流積分器５５で積分する。濃度設定器５６には、フィルム濃度の設定値があらかじめ設定されており、この濃度設定器５６から出力される設定値と光電流積分器５５からの積分値とが濃度比較器５７で比較され、積分値が設定値を上回ったときに濃度比較器５７からＸ線遮断信号が生じてＸ線放射回路５３に送られる。このＸ線遮断信号に応じてＸ線放射信号が立ち下がり、インバータ制御器２３を通じて高電圧の発生が停止させられることにより、Ｘ線管１１からのＸ線が遮断され、その結果、シネフィルムへの露光濃度が濃度設定器で設定した値に保たれることになる。
【００３０】
一方、パルス発生器５２からのＸ線開始信号が設定パルス幅タイマ４４に送られると、その入力時点からタイマ動作が開始される。この設定パルス幅タイマ４４は、Ｘ線開始信号の入力時点で立ち上がり、撮影時間として設定された時間が経過したときに立ち下がる信号を出力し、この信号を比較器５８に送っている。比較器５８には、実際のＸ線放射時間を表すＸ線放射信号が送られてきており、２つの入力信号のパルス幅の差に応じた出力を生じる。すなわち、この差信号は、実際のＸ線放射時間と設定放射時間との差を表す。
【００３１】
この比較器５８からの差信号は、スイッチ６１、６２、６３を経てそれぞれ管電圧自動設定回路６４、管電流自動設定回路６５、およびＡ／Ｄ変換器３８に送られる。これらのスイッチ６１〜６３は、Ｔ−Ｒ条件データメモリ３５のデータに基づきＣＰＵ３２によって制御されている出力回路３９からの出力によって制御される。被写体厚がｔＡ〜ｔＢの間の場合はシネ撮影中の被写体１０の変化に対して管電圧を変化させる選択信号が出力回路３９から出力されスイッチ６１がオンする。同様にｔＢ〜ｔＣの間は被写体１０の変化に対して管電流を変化させる選択信号が出力回路３９から出力されスイッチ６２がオンする。ｔＣ〜ｔＤの間は被写体１０の変化に対して撮影時間を変化させる選択信号が出力回路３９から出力されスイッチ６３がオンする。さらに厚い被写体厚ｔＤ〜ｔＥの間は被写体１０の変化に対して再度管電圧を変化させる選択信号が出力回路３９から出力されスイッチ６１がオンする。
【００３２】
ここでは被写体厚がｔＢ〜ｔＣの間にありスイッチ６２がオンした場合を例にあげてシネ撮影中の動作について説明する。このとき、比較器５８からの差信号はスイッチ６２を経て管電流自動設定回路６５に送られる。そこで、管電流自動設定回路６５は、その入力された差信号に応じて、つまり、実測Ｘ線放射パルス幅と設定パルス幅との誤差に応じて、管電流を上昇あるいは下降させる管電流信号を出力する。スタート時の撮影条件は透視時の条件より決定された最適条件であるためこの時の差信号はゼロとなっている。そのため、この条件を維持したままシネ撮影が継続されていく。
【００３３】
造影剤が注入され被写体１０の状態が厚さが増加する方向へ変化すると実測Ｘ線放射パルス幅が設定パルス幅タイマ４４からのパルス幅より長くなり比較器５８からの差信号が＋側になり、管電流自動設定回路６５からの管電流信号が上昇する。この管電流信号は、インバータ制御器２３とともにマイクロコンピュータ３１のＡ／Ｄ変換器３８に入力される。マイクロコンピュータ３１では入力された管電流信号値と管電圧値からフィラメント加熱値を計算し、Ｄ／Ａ変換器４１からフィラメント加熱信号を出力させ、フィラメント加熱制御器２２に入力させる。フィラメント加熱制御器２２による高電圧発生器２１の制御によって、このＤ／Ａ変換器４１からの出力値でＸ線管１１のフィラメントが加熱され、管電流が上昇する。
【００３４】
こうして管電流が上昇しＸ線強度が上昇し、その状態で次のコマの撮影が行われる。前述のように濃度設定値に達するとＸ線が遮断されフィルム濃度が適性値に保たれる。そしてまた実測Ｘ線放射パルス幅と設定パルス幅タイマ４４からのパルス幅が比較され、比較器５８からの差信号がゼロとなるまで上記のような管電流上昇を繰り返していく。管電流が増え光電子増倍管５４の出力の積分値が設定値に到達する時間が早くなり、比較器５８からの差信号がゼロとなれば、この管電流が維持されたままシネ撮影が継続されていく。
【００３５】
マイクロコンピュータ３１ではＡ／Ｄ変換器３８に入力された管電流信号の値を監視しており、管電流が図５（ｂ）においてｍＡ１を超える場合には、管電流をそれ以上に増加させることはせずに一定の値ｍＡ１とし、撮影時間を延ばすことによりフィルム濃度が上昇するような自動制御方式に切り換える。すなわち、管電流がｍＡ１を超える場合は、被写体厚さがｔＣを超えるようになった場合であるから、このことがＣＰＵ３２によって判断され、被写体１０の変化に対して撮影時間を変化させる自動制御方式が選択されて、出力回路３９からの出力によってスイッチ６１、６２をオフに、スイッチ６３をオンにする。そこで、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の厚さｔＣ〜ｔＤの間でのように、管電圧、管電流は一定のまま、撮影時間Ｒｓｅｃのみが変化させられることになる。
【００３６】
さらにこのとき、比較器５８からの差信号はオンになったスイッチ６３を経てＡ／Ｄ変換器３８に入力されて監視されている。そこで、ＣＰＵ３２が、撮影時間Ｒｓｅｃが図５の（ｃ）のｓＤに到達したと判断でき、そのとき、厚さｔＤ〜ｔＥでの管電圧のみを変化させる自動制御方式が選択され、出力回路３９からの出力によってスイッチ６１がオンに、スイッチ６２、６３がオフにされる。そこでこのときは、比較器５８からの差信号に応じて管電圧自動設定回路６４が管電圧を上昇または下降させる制御を行う。
【００３７】
また、上記の管電流の制御のみでシネ撮影を継続していったときに、管電流が小さくなって図５の（ｂ）のｍＡ２を下回るようになったときは、同様に、厚さｔＡ〜ｔＢでの管電圧のみを変化させる自動制御方式が選択され、出力回路３９からの出力によってスイッチ６１がオンに、スイッチ６２、６３がオフにされ、比較器５８からの差信号に応じた管電圧自動設定回路６４による管電圧の上昇または下降制御が行われる。
【００３８】
このようにして被写体１０の状態の変化に対して、管電圧、管電流および撮影時間を自動的に制御するとともに、その制御方式を選択しながら、一連のシネ撮影を終了する。したがって、Ｘ線管の定格にもよるが通常の被写体厚の大部分つまり図５のｔＢ〜ｔＤの間の厚さにおいて管電圧を一定にでき、線質の安定した、コントラストの良質な画像のシネ撮影フィルムを得ることができる。
【００３９】
なお、シネフィルムを使用したシネ撮影のみならず、ＸＴＶカメラおよびデジタル・ラデオグラフィー装置と組み合わせてデジタル・シネ撮影するシネカメラを用いた場合も、同様に画質が向上した自動制御が行える。さらに、シネ撮影と同様にパルス状にＸ線を放射するパルス透視診断においてもこの制御方式を用いれば、Ｃアームを回転させて被写体の正面から斜位に移動した時でも管電圧が一定となり線質の変わらない見易い透視像が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のＸ線シネ撮影装置によれば、シネ撮影スタート時点で実際の被写体の推定厚さに対応した最適Ｘ線条件と最適制御方式が定められるので、シネ撮影を最初から最適なＸ線条件で開始することができる。また、造影剤注入などにより被写体が変化してもその変化した被写体厚に最適な制御方式に変更してＸ線条件を制御するため、管電圧の変動幅を抑えて、線質の安定した、コントラストの良質な画像のシネ撮影フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における主にシネ撮影時の制御系統を示すブロック図。
【図２】同実施形態における主に透視時の制御系統を示すブロック図。
【図３】透視画像輝度自動調整下での被写体厚さと透視管電圧との関係を示すグラフ。
【図４】各透視モードにおける透視管電圧と透視管電流との関係を示すグラフ。
【図５】同実施形態における、シネ撮影時の、被写体厚さに関する、管電圧、管電流および撮影時間の各特性を表すグラフ。
【図６】従来の、シネ撮影時の、被写体厚さに関する、管電圧、管電流および撮影時間の各特性を表すグラフ。
【符号の説明】
１０ 被写体
１１ Ｘ線管
１２ イメージインテンシファイア
１３ 一次レンズ
１４ 光学系
１５、１６ 二次レンズ
１７ ＴＶカメラの撮像管
１８ カメラコントロールユニット
１９ 画像モニター装置
２１ 高電圧発生器
２２ フィラメント加熱制御器
２３ インバータ制御器
２４ 透視制御装置
３１ マイクロコンピュータ
３２ ＣＰＵ
３３ バスライン
３４ Ｆ−Ｔデータメモリ
３５ Ｔ−Ｒ条件データメモリ
３６ ＦＶＲデータメモリ
３７ プログラムメモリ
３８ Ａ／Ｄ変換器
３９ 出力回路
４１〜４３ Ｄ／Ａ変換器
４４ 設定パルス幅タイマ
５１ シネカメラ
５２ パルス発生器
５３ Ｘ線放射回路
５４ 光電子増倍管
５５ 積分器
５６ 濃度設定器
５７ 濃度比較器
５８ パルス幅比較器
６１〜６３ スイッチ
６４ 管電圧自動設定回路
６５ 管電流自動設定回路

Claims (1)

1. Ｘ線管と、このＸ線管に対して管電圧およびフィラメント加熱電流を加える、管電圧および管電流の調整可能な高電圧発生器と、被写体の透過Ｘ線を可視光像に変換する像変換器と、該可視光像を撮影するＴＶカメラおよびシネカメラと、上記の可視光像をＴＶカメラとシネカメラとに切り換えて導く光学系と、上記ＴＶカメラの出力ビデオ信号が送られて透視像を表示する画像モニター装置と、上記光学系に挿入され、上記可視光像の輝度を検出し、電気信号に変換する光電変換器と、透視時にビデオ信号の輝度に応じて上記高電圧発生器を制御してＸ線管に印加する管電圧を変えることにより表示画像の輝度を一定にする透視制御装置と、あらかじめ透視時において求められた、被写体厚ごとに画像輝度が収束したときの管電圧をその被写体厚との関係で記憶する第１の記憶装置と、シネ撮影時において最適なものとしてあらかじめ求められた管電圧、管電流および撮影時間のデータを被写体厚に関して記憶するとともに、管電圧を制御する制御方式、管電流を制御する制御方式および撮影時間を制御する制御方式のいずれが最適であるかを被写体厚の範囲に関して記憶する第２の記憶装置と、シネ撮影時にシネカメラからのシャッターパルス信号に応じてＸ線開始信号を生じて高電圧発生器からＸ線管への管電圧印加を開始させるパルス発生器と、シネ撮影時に上記の光電変換器の出力を積分しその積分値が設定値に達したときにＸ線遮断信号を生じて上記の高電圧発生器からＸ線管への管電圧印加を停止させるホトタイマと、実際の被写体に対するシネ撮影に先立ってその被写体の透視を行ったときに上記の透視制御装置により収束した管電圧に基づき上記の第１の記憶装置から被写体厚を推定し、この推定被写体厚に対応する管電圧、管電流および撮影時間のデータおよび制御方式を第２の記憶装置から求めてシネ撮影のスタート時の管電圧、管電流および撮影時間および制御方式を設定するとともに、シネ撮影中の被写体の変化により上記Ｘ線開始信号からＸ線遮断信号までの時間が変化したときに、その時間と上記の設定された撮影時間との差に応じて、設定された制御方式に基づいた管電圧および管電流の制御を行い、かつ管電圧、管電流および上記の差を監視して制御方式の変更をも行うシネ撮影制御装置とを備えることを特徴とするＸ線シネ撮影装置。

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