JP4200831B2 - X線撮影装置、及び、これに用いるx線管 - Google Patents
X線撮影装置、及び、これに用いるx線管 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4200831B2 JP4200831B2 JP2003187578A JP2003187578A JP4200831B2 JP 4200831 B2 JP4200831 B2 JP 4200831B2 JP 2003187578 A JP2003187578 A JP 2003187578A JP 2003187578 A JP2003187578 A JP 2003187578A JP 4200831 B2 JP4200831 B2 JP 4200831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- image
- focus
- small
- ray tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 43
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、X線管による被検体へのX線照射に伴って透過X線像検出器から出力されるX線検出信号に基づき被検体の透過X線像に対応するX線透視画像を作成するX線撮影装置、及び、これに用いるX線管に係り、同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像とのサブトラクション画像を作成するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、病院などの医療機関に設置されているX線透視撮影装置では、被検体における同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像(ボケ画像)の対応する画素同士の画像信号を引き算処理して得られる減算信号(差分信号)に従って各画素の画素信号を定めてサブトラクション画像を作成することが行われている。このサブトラクション画像の場合、画像信号の低周波成分が抑えられて高周波成分が強調されて微細な変化が明瞭に現れるので、診断を的確に下すうえで大変有効である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のX線透視撮影装置の場合、時としてサブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影することは困難であるという問題がある。
例えば、X線管からのX線照射により生じる被検体の透過X線像を検出する透過X線像検出器が、多数のX線検出素子が縦横の配列ラインに沿って二次元マトリックス配置されているフラットパネル型X線検出器の場合は、非鮮鋭X線画像を鮮鋭X線画像に画像ボカシ用の信号処理を施して得るので、非鮮鋭X線画像を得るのに時間がかかり、30枚/秒といった速い撮影速度で撮影を行う動画像撮影時はリアルタイムでサブトラクション画像を作成表示するのは難しい。
【0004】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、透過X線像検出器の種類に関係なく、同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像とのサブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影することができる新規なX線撮影装置、及び、これに用いるX線管を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明のX線撮影装置は、(A)少なくとも大小2つのX線焦点を備えたX線管と、(B)X線管からのX線照射により生じる被検体の透過X線像を検出する透過X線像検出器と、(C)X線管による被検体へのX線照射に伴って透過X線像検出器から出力されるX線検出信号に基づき被検体の透過X線像に対応するX線透視画像を作成するX線透視画像作成手段と、(D)X線管の焦点の大きさを鮮鋭X線画像が得られる小さい焦点(小焦点)と非鮮鋭X線画像が得られる大きい焦点(大焦点)とに電気的に切り換える焦点切換手段と、(E)焦点切換手段により小焦点となっているX線管によるX線照射時のX線透視画像(小焦点画像)をピントの合った鮮鋭X線画像として記憶する小焦点画像記憶手段と、(F)焦点切換手段により大焦点になっているX線管によるX線照射時のX線透視画像(大焦点画像)をピントの甘い非鮮鋭X線画像として記憶する大焦点画像記憶手段と、(G)小焦点画像と大焦点画像の対応する画素同士の画像信号を引き算処理して得られる減算信号に従って各画素の画素信号を定めてサブトラクション画像を作成する画像サブトラクション手段とを備えていることを特徴とするものである。
【0006】
(作用・効果)請求項1に記載の発明の装置により、同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像とのサブトラクション画像を作成する場合、焦点切換手段によって小焦点に電気的に切り換えられたX線管からのX線照射に伴って透過X線像検出器から出力されるX線検出信号に基づきX線透視画像作成手段でピントの合った鮮鋭X線画像としての小焦点画像が作成されて小焦点画像記憶手段に記憶されると共に、焦点切換手段によって大焦点に電気的に切り換えられたX線管からのX線照射に伴って透過X線像検出器から出力されるX線検出信号に基づきX線透視画像作成手段でピントの甘い非鮮鋭X線画像としての大焦点画像が作成されて大焦点画像記憶手段に記憶される。X線管の焦点が大きいとX線透視画像は焦点が小さいX線透視画像に比べて画像ボカシ用の信号処理を施さずとも自然とピントが甘くなる。陽極におけるX線の焦点の大きさは同じ位置で切り換えられるので、鮮鋭X線画像と非鮮鋭X線画像は同一撮影位置の画像となる。続いて、画像サブトラクション手段により、小焦点画像記憶手段と大焦点画像記憶手段に記憶された小焦点画像と大焦点画像の対応する画素同士の画像信号を引き算処理して得られる減算信号に従って各画素の画素信号が定められてサブトラクション画像が作成される。
【0007】
このように、請求項1に記載の発明のX線撮影装置の場合、X線の焦点の大きさを陽極上の同じ位置で切り換えてX線撮影を行うことで、同一撮影位置の鮮鋭X線画像としての小焦点画像と非鮮鋭X線画像としての大焦点画像が得られる構成を備えていて、X線管の焦点の大きさを陽極上の同じ位置で切り換えることによりサブトラクション画像の作成に必要な非鮮鋭X線画像が、透過X線像検出器の種類とは無関係に画像ボカシ用の信号処理抜きで得られる。それに、X線管の焦点の大きさの切り換えが電気的な切り換えであるので、X線管の焦点の大きさを素早く切り換えてサブトラクション画像の作成に必要な鮮鋭X線画像および非鮮鋭X線画像を極めて短い時間で得ることができる結果、輪郭などの微細成分(高周波成分)が強調されたサブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影できる。
よって、請求項1に記載の発明のX線撮影装置によれば、透過X線像検出器の種類には関係なく、同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像とのサブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影することができる。
【0008】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のX線撮影装置において、X線管における大焦点は、X線管の焦点をX線照射軸を視線として見た時の形で縦・横いずれも3mm以上であり、X線管における小焦点は、X線管の焦点をX線照射軸を視線として見た時の形で縦・横いずれも2mm以下であるものである。
【0009】
(作用・効果)請求項2に記載の発明によれば、ピントの合った鮮鋭X線画像としての小焦点画像の撮影の際には、X線管の焦点がX線照射軸を視線として見た時の形で縦・横いずれも2mm以下と十分小さくなるので、ピントが良く合った鮮鋭X線画像が得られると共に、ピントの甘い非鮮鋭X線画像としての大焦点画像の撮影の際には、X線管の焦点がX線照射軸を視線として見た時の形で縦・横いずれも3mm以上と十分に大きくなるので、ピントが十分甘い非鮮鋭X線画像が得られる結果、サブトラクション画像は高周波成分が旨く強調された適切な画像となる。
【0010】
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載のX線撮影装置において、X線管のグリッドに大きさの異なる2本のフィラメントがグリッドに対して電気絶縁状態で並置されていて、焦点切換手段による焦点の大きさの電気的切り換えが、フィラメントとグリッドの間の電圧制御にしたがって小焦点時は小さい方のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射され、大焦点時は大きい方のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射されることによって行われるものである。
【0011】
(作用・効果)請求項3に記載の発明によれば、X線管のグリッドに電気絶縁状態で並置された大きさの異なる2本のフィラメントとグリッドの間の電圧制御にしたがって、小焦点画像の撮影の際は小さい方のフィラメントだけから細い電子ビームが陽極に放射されるので、X線管は小焦点となり、また大焦点画像の撮影の際は大きい方のフィラメントだけから太い電子ビームが陽極に放射されるので、X線管は大焦点となる。
【0012】
また、請求項4の発明は、請求項1または2に記載のX線撮影装置において、X線管のグリッドに3本のフィラメントがグリッドに対して電気絶縁状態で並置されていて、焦点切換手段による焦点の大きさの電気的切り換えが、フィラメントとグリッドの間の電圧制御にしたがって小焦点時は1本のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射され、大焦点時は2本のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射されることによって行われるものである。
【0013】
(作用・効果)請求項4に記載の発明によれば、サブトラクション画像作成用の小焦点画像と大焦点画像の撮影に必要なX線管の焦点の大きさは、X線管のグリッドに電気絶縁状態で並置された3本のフィラメントとグリッドの間の電圧制御にしたがって、小焦点画像の撮影の際は1本のフィラメントから電子ビームが1本だけ陽極に放射されるので、X線管は小焦点となり、大焦点画像の撮影の際は2本のフィラメントから2本の電子ビームが陽極に放射されるので、X線管は大焦点となる。
【0014】
また、請求項5の発明は、請求項1から4のいずれかに記載のX線撮影装置において、X線管の陽極における焦点領域面はX線照射軸に対して斜めに傾斜したテーパ面となっており、焦点領域面における小焦点区域外側の大焦点区域の少なくとも一部分ではX線照射軸と成す角度(テーパ角度)が小焦点区域内側のテーパ角度より大きいものである。
【0015】
(作用・効果)請求項5に記載の発明によれば、X線管の陽極における焦点領域面はX線照射軸に対して斜めに傾斜したテーパ面となっていて、テーパ角度が大きいほどX線管の焦点をX線照射軸を視線として見た時の形での寸法(即ち焦点の大きさ)が長くなる(大きくなる)ので、小焦点区域外側の大焦点区域における小焦点区域内側よりテーパ角度が大きい部分は、テーパ角度が大きくなった分に応じて焦点が大きくなる勘定となるので、X線管の大焦点は十分な大きさをもつものとなる。
【0016】
さらに、請求項6の発明は、請求項1から5のいずれかに記載のX線撮影装置に用いられるX線管であって、少なくとも大小2つのX線焦点を備え、サブトラクション画像作成用の小焦点画像の撮影時には小焦点に切り換えられ、サブトラクション画像作成用の大焦点画像の撮影時には大焦点に切り換えられることを特徴とするものである。
【0017】
(作用・効果)請求項6に記載の発明のX線管によれば、サブトラクション画像作成用の小焦点画像の撮影時には小焦点へ切り換えられ、サブトラクション画像作成用の大焦点画像の撮影時には大焦点へ切り換えられるので、請求項6に記載の発明のX線管を請求項1から5のいずれかに記載のX線撮影装置のX線管として用いることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
〔第1実施例〕
図1は第1実施例のX線透視撮影装置(X線撮影装置)の全体構成を示すブロック図、図2は第1実施例の装置の透過X線像検出器であるフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」と略記)におけるX線検出素子の2次元マトリックス配置状況を示す説明図である。
【0019】
図1のX線透視撮影装置では、被検体(患者)MにX線を照射するX線管1と、X線管1からのX線照射により生じる被検体Mの透過X線像を検出するFPD2とが起倒動や平行移動が可能な天板3を挟んで対向配置されており、天板3が起倒動するとX線管1やFPD2も必要に応じて一緒に移動したりする。
【0020】
X線透視撮影装置でX線透視撮影が実行される場合、X線管1からのX線照射によって被検体Mの透過X線像がFPD2のX線検出面2Aに投影されるのに伴い、各X線検出素子2aにはX線の入射強度に応じてX線検出信号が発生する。一方、FPD2の各X線検出素子2aから一定時間毎にX線検出信号が信号収集部(以下、適宜「DAS」と略記)4により次々読み出されると共にAD変換にによるディジタル化が行われてから、X線透視画像作成部5に送られて感度補正やフィルタリング処理等の信号処理を受けてX線透視画像が出来あがる。
【0021】
FPD2は、X線管1によるX線照射に伴って生じる被検体Mの透過X線をX線検出信号としての電気信号に変換する検出器であり、図2に示すように、FPD2のX線検出面2Aには多数のX線検出素子2aが縦と横の配列ラインに沿って2次元マトリックス配置されている。FPD2における縦の配列ラインと横の配列ラインの本数例としては、例えば、各1000本程度が挙げられるが、これに限らない。またFPD2のX線検出面2Aの平面寸法としては、例えば縦横各30cm程度が挙げられる。このFPD2は、重くて扱い難いうえに複雑な画像歪みを伴うイメージインテンシファイアと違って、軽くて扱いやすいのに加えて複雑な画像歪みを伴わないという利点を有する。
【0022】
また、X線透視画像作成部5の後段には、X線透視画像作成部5で作成されたX線透視画像を記憶するX線画像メモリ6やX線透視画像作成部5で作成されたX線透視画像を表示する画像表示モニタ9が配設されている。
なお、X線管1は電源部10Aを含むX線照射制御部10の制御を受けながらX線を照射する。天板3は天板制御部11の制御を受けながら天板3を起倒動させたり、平行移動させたりする。主演算制御部12は、操作部13による入力操作や撮影の進行に応じて各部に適当な指令信号やデータなどを適時に送出して、X線透視撮影を円滑に進行させる役割を担っている。
【0023】
加えて、第1実施例のX線透視撮影装置は、同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像とのサブトラクション画像を作成する構成を備えているので、以下、この点について詳しく説明する。
先ず、X線管1は陽極におけるX線の焦点の大きさを同じ位置で電気的に大小に切り換えられる。図3および図4に示すように、X線管1のグリッド1Cに大小の2本のフィラメント1A,1Bが、グリッド1Cに対して絶縁部材1D,1Eの介在により電気絶縁状態で陽極1Fと向き合うかたちで並置されている。即ち、グリッド1Cの前面に大小の凹所が設けられていて、小さい方のフィラメント1Aが小凹所に設置され、大きい方のフィラメント1Bが大凹所に設置されている。
【0024】
また、図5に示すように、電源部10Aによりフィラメント1A,1Bと陽極1Fの間に高電圧が印加されるのに加え、フィラメント1A,1Bに加熱用電力が絶縁トランスを介して供給される。そして、図3および図6(a)に示すように、フィラメント1Aから電子ビームEAが陽極1Fに放射されると陽極1FからX線XAが照射され、或いは、フィラメント1Bから電子ビームEBが陽極1Fに放射されると陽極1FからX線XBが照射される。
【0025】
一方、第1実施例の装置の場合、X線管1の焦点の大きさを電気的に切り換える焦点切換部14を備えている。焦点切換部14による焦点の大きさの電気的切り換えは、フィラメント1A,1Bとグリッド1Cの間の電圧制御にしたがって小焦点時は小さい方のフィラメント1Aだけから細い電子ビームEAが陽極1Fに放射され、大焦点時は大きい方のフィラメント1Bだけから太い電子ビームEBが陽極1Fに放射されることにより行われる。図6(a),(b)に示すように、小さい方のフィラメント1Aから陽極1Fに放射される電子ビームEAは細いのでX線の焦点は小焦点1Gとなり、大きい方のフィラメント1Bから陽極1Fに放射される電子ビームEBは太いのでX線の焦点は大焦点1Hとなるのである。
【0026】
第1実施例の場合、X線管1における小焦点1GはX線管1の焦点をX線照射軸Xaを視線として見た時の形で縦・横いずれも2mm以下であり、X線管1における大焦点1HはX線管1の焦点をX線照射軸Xaを視線として見た時の形で縦・横いずれも3mm以上である。X線管1の小焦点1Gが縦・横いずれも2mm以下の場合、ピントが良く合った鮮鋭X線画像が得られ、X線管1の大焦点1Hが縦・横いずれも3mm以上の場合、ピントが十分甘い非鮮鋭X線画像が得られる。特に、被検体MとFPD2とを離し、拡大画像にすることにより、よりピントの甘い非鮮鋭画像が得られる。
【0027】
なお、図6(a)に示すように、X線管1の陽極1Fにおける焦点領域面はX線照射軸Xaに対して斜めに傾斜したテーパ面となっていて、焦点領域とX線照射軸Xaとの成す角度は一定であるが、図7に示すように、焦点領域面における小焦点1G区域外側の大焦点1H区域の前側部分がX線照射軸Xaと成す角度(テーパ角度θ2)が小焦点区域内側のテーパ角度θ1より大きいものであってもよい。テーパ角度θ2が大きいほどX線管1の焦点をX線照射軸Xaを視線として見た時の寸法(即ち焦点の大きさ)が長くなる(大きくなる)からである。図7の場合には、大焦点1H区域の前側部分のテーパ角度θ2が小焦点区域内側のテーパ角度θ1より大きくなっている分だけ、焦点がΔLだけ大きくなる。
【0028】
焦点切換部14の場合、具体的には、図5に示すように、切り換えスイッチ14A,14Bと逆バイアス用電源14a,14bを備えており、主演算制御部12から出力される焦点切換信号にしたがって、小焦点1G時には、切り換えスイッチ14A,14Bは図示とは逆の接続状態となる。即ち、切り換えスイッチ14Aの接点14A1が閉じると共に接点14A2が開いて、小さい方のフィラメント1Aとグリッド1Cの間は短絡された状態となるので小さい方のフィラメント1Aは順バイアス状態となる。一方、切り換えスイッチ14Bの接点14B1が開くと共に接点14B2が閉じて、大きい方のフィラメント1Bとグリッド1Cの間は逆バイアス用電源14bが介在した状態となるので大きい方のフィラメント1Bは逆バイアス状態となる。その結果、小さい方のフィラメント1Aだけから電子ビームEAが陽極1Fに放射され、X線管1の焦点は小焦点1Gとなる。
【0029】
大焦点1H時には、切り換えスイッチ14A,14Bは図示の通りの接続状態となる。即ち、切り換えスイッチ14Aの接点14A1が開くと共に接点14A2が閉じて、小さい方のフィラメント1Aとグリッド1Cの間は逆バイアス用電源14aが介在した状態となるので小さい方のフィラメント1Aは逆バイアス状態となる。一方、切り換えスイッチ14Bの接点14B1が閉じる共に接点14B2が開いて、大きい方のフィラメント1Bとグリッド1Cの間は短絡された状態となるので大きい方のフィラメント1Bは順バイアス状態となる。その結果、大きい方のフィラメント1Bだけから電子ビームEBが陽極1Fに放射され、X線管1の焦点は大焦点1Hとなる。
【0030】
このように第1実施例のX線透視撮影装置の場合、焦点切換部14による電気的な焦点の切り換えによって、小焦点1Gと大焦点1Hを0.1秒以下の高速で切り換えることができる。
なお、逆バイアス用電源14a,14bの電圧は、通常、1000〜2000ボルト程度である。また、切り換えスイッチ14A,14Bの各接点としては、トランジスタなどの電子スイッチが用いられ、主演算制御部12から出力される焦点切換信号によって電子スイッチがオン・オフすることで接点の開閉が行われる。
【0031】
そして、X線透視画像作成部5は、X線管1が小焦点1Gの時はX線管1による被検体MへのX線照射に伴ってFPD2から出力されるX線検出信号に基づき被検体Mの透過X線像に対応するX線透視画像(小焦点画像)をピントの合った鮮鋭X線画像として作成し、小焦点画像メモリ7Aへ送り込む。また、X線透視画像作成部5は、X線管1が大焦点1Hの時はX線管1による被検体MへのX線照射に伴ってFPD2から出力されるX線検出信号に基づき被検体Mの透過X線像に対応するX線透視画像(大焦点画像)をピントの甘い非鮮鋭X線画像として作成し、大焦点画像メモリ7Bに送り込む。X線管1の焦点が大焦点1Hであると、X線透視画像は焦点が小さいX線透視画像に比べて画像ボカシ用の信号処理を施さずとも自然とピントが甘くなる。X線の焦点の大きさは陽極1F上の同じ位置で切り換えられるので、小焦点画像と大焦点画像は同一撮影位置の画像となる。
【0032】
他方、第1実施例のX線透視撮影装置は、小焦点画像メモリ7Aおよび大焦点画像メモリ7Bに記憶されている小焦点画像と大焦点画像の対応する画素同士の画像信号を引き算処理して得られる減算信号に従って各画素の画素信号を定めてサブトラクション画像を作成する画像サブトラクション部8を備えている。画像サブトラクション部8で作成されるサブトラクション画像の場合、画像信号の低周波成分が抑えられて高周波成分が強調されて微細な変化が明瞭に現れたりするので、診断を的確に下すことができる。
【0033】
なお、第1実施例の装置において、サブトラクション画像の撮影を行う場合、操作部13により撮影メニューを画像表示モニタ9の画面に表示してサブトラクション画像の撮影モードを選択指定する。そうすると、焦点切換部14や画像サブトラクション部8が作動して、撮影の進行につれてX線管1の小焦点1Gと大焦点1Hの電気的な切り換えや、同一撮影位置の小焦点画像および大焦点画像の作成・記憶および小焦点画像および大焦点画像の差分求出によるサブトラクション画像の作成が速やかに実行される。
【0034】
続いて、上述した第1実施例の装置による動画像撮影時の際にサブトラクション画像をリアルタイムで撮影する時の状況を図面を参照しながら説明する。図8は第1実施例の装置によるサブトラクション画像の撮影プロセスを示すフローチャートである。
〔ステップS1〕X線管1を焦点切替部14により小焦点1Gにしてピントの合った鮮鋭X線画像としての小焦点画像を撮影し、小焦点画像メモリ7Aへ送って記憶する。
【0035】
〔ステップS2〕X線管1を焦点切替部14により大焦点1Hにしてピントの甘い非鮮鋭X線画像としての大焦点画像を撮影し、大焦点画像メモリ7Bへ送って記憶する。
【0036】
〔ステップS3〕画像サブトラクション部8が小焦点画像メモリ7Aに記憶されている小焦点画像と大焦点画像メモリ7Bに記憶されている大焦点画像の差分を求出してサブトラクション画像を作成する。
【0037】
〔ステップS4〕画像サブトラクション部8により作成されたサブトラクション画像が画像表示モニタ9の画面に表示される。
【0038】
〔ステップS5〕サブトラクション画像の撮影を続ける場合は、ステップS1に戻る。そうでない場合は、サブトラクション画像の撮影を終了する。
【0039】
つまり、動画像撮影時におけるサブトラクション画像の撮影の場合、ステップS1〜S4の小焦点画像と大焦点画像の撮影とサブトラクション画像の作成・表示のサイクルは、1サイクル当たり例えば1/30秒で、撮影が続く限り繰り返される。このステップS1〜ステップS4の4つのステップのサイクルが、1/30秒の間隔で繰り返される動画像撮影の場合、サブトラクション画像をリアルタイムで30枚/秒の高速度で撮影できる。
【0040】
以上に詳述したように、実施例のX線透視撮影装置の場合、焦点切換部14によりX線管1の焦点の大きさを陽極1F上の同じ位置で切り換えてX線撮影を行うことで、同一撮影位置の鮮鋭X線画像としての小焦点画像と非鮮鋭X線画像としての大焦点画像が得られる構成を備えていて、X線管1の焦点の大きさを陽極1F上の同じ位置で切り換えることによりサブトラクション画像の作成に必要な非鮮鋭X線画像が、透過X線像検出器の種類とは無関係に画像ボカシ用の信号処理抜きで得られる。それに、X線管1の焦点の大きさの切り換えが電気的な切り換えであるので、X線管1の焦点の大きさを素早く切り換えてサブトラクション画像の作成に必要な鮮鋭X線画像および非鮮鋭X線画像を極めて短い時間で得ることができる結果、サブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影できる。
【0041】
〔第2実施例〕
続いて、第2実施例のX線透視撮影を説明する。第2実施例の場合、図9に示すように、X線管1のグリッド1Cに3本のフィラメント1a〜1cがグリッド1Cに対して電気絶縁状態で並置されていて、焦点切換部14による焦点の大きさの電気的切り換えが、フィラメント1a〜1cとグリッド1Cの間の電圧制御にしたがって、小焦点時は真ん中のフィラメント1bから電子ビームEaが1本だけ陽極1Fに放射され、大焦点時は両端の2本のフィラメント1a、1cから2本の電子ビームEbが陽極1Fに放射されることにより行われる他は、第1実施例と同様の構成・作用のものであるので、第1実施例と相違する点のみを説明し、共通する点の説明は省略する。
【0042】
2本のフィラメント1a、1cは、図10に示すように、直列に接続されているので、切り換えスイッチ14Bの接点14B1,接点14B2の開閉に伴って、2本のフィラメント1a、1cが同期してグリッド1Cに対して順バイアスとなったり、逆バイアスとなったりして、大焦点1H時の順バイアス中はフィラメント1a、1cから2本の電子ビームEbが同時に陽極1Fに放射されてX線管1の焦点が大焦点1Hとなる。
真ん中のフィラメント1bは、フィラメント1Aと全く同様、小焦点1G時の順バイアス中は、フィラメント1bだけから電子ビームEaが陽極1Fに1本だけ放射されてX線管1の焦点は小焦点1Gとなる。
【0043】
第1実施例のように大焦点用のフィラメントを大きい1本のフィラメント1Bで構成する場合、逆バイアスは高めの電圧をかける必要があるが、第2実施例のように大焦点用のフィラメントを2本の小さいフィラメント1a、1cで構成する場合、逆バイアスは低めの電圧をかければ済むので、逆バイアス用電源14bの電圧を低くすることが可能となる。
【0044】
この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。
(1)上記の実施例では、いずれも透過X線像検出器がFPD2であったが、透過X線像検出器の種類はFPDに限られるものではなく、例えばイメージインテンシファイアであってもよい。
【0045】
(2)上記の実施例は、いずれもX線透視撮影装置であったが、この発明が適用できるX線撮影装置はX線透視撮影装置に限られるものではない。
【0046】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1の発明のX線撮影装置の場合、X線の焦点の大きさを陽極上の同じ位置で切り換えてX線撮影を行うことで、同一撮影位置の鮮鋭X線画像としての小焦点画像と非鮮鋭X線画像としての大焦点画像が得られる構成を備えていて、X線管の焦点の大きさを陽極上の同じ位置で切り換えることによりサブトラクション画像の作成に必要な非鮮鋭X線画像が、透過X線像検出器の種類とは無関係に画像ボカシ用の信号処理抜きで得られる。それに、X線管の焦点の大きさの切り換えが電気的な切り換えであるので、X線管の焦点の大きさを素早く切り換えてサブトラクション画像の作成に必要な鮮鋭X線画像および非鮮鋭X線画像を極めて短い時間で得ることができる結果、輪郭の強調されたサブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影できる。
よって、請求項1の発明のX線撮影装置によれば、透過X線像検出器の種類には関係なく、同一撮影位置のピントの合った鮮鋭X線画像とピントの甘い非鮮鋭X線画像とのサブトラクション画像をリアルタイムで高速撮影することができる。
【0047】
さらに、請求項6に記載の発明のX線管によれば、サブトラクション画像作成用の小焦点画像の撮影時には小焦点へ切り換えられ、サブトラクション画像作成用の大焦点画像の撮影時には大焦点へ切り換えられるので、請求項6に記載の発明のX線管を請求項1から5のいずれかに記載のX線撮影装置のX線管として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のX線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施例の装置のFPDにおけるX線検出素子の2次元マトリックス配置状況を示す説明図である。
【図3】第1実施例のX線管のフィラメント周りの構成を示す概略断面図である。
【図4】第1実施例のX線管のフィラメントとグリッドを示す正面図である。
【図5】第1実施例のX線透視撮影装置のX線管まわりの電気回路図である。
【図6】第1実施例のX線管の陽極におけるX線の焦点を示す説明図である。
【図7】第1実施例のX線管の陽極の変形例を示す説明図である。
【図8】第1実施例におけるサブトラクション画像の撮影プロセスを示すフローチャートである。
【図9】第2実施例のX線管のフィラメント周りの構成を示す概略断面図である。
【図10】第2実施例のX線透視撮影装置のX線管まわりの電気回路図である。
【符号の説明】
1 … X線管
1A …(小さい方の)フィラメント
1B …(大きい方の) フィラメント
1a,1c …(両端の)フィラメント
1b …(真ん中の)フィラメント
1C … グリッド
1F … 陽極
1G … 小焦点
1H … 大焦点
2 … FPD
5 … X線透視画像作成部
7A … 小焦点画像メモリ
7B … 大焦点画像メモリ
8 … 画像サブトラクション部
14 … 焦点切換部
M … 被検体
EA,EB … 電子ビーム
Ea,Eb … 電子ビーム
Xa … X線照射軸
θ1,θ2 … テーパ角度
Claims (6)
- (A)少なくとも大小2つのX線焦点を備えたX線管と、(B)X線管からのX線照射により生じる被検体の透過X線像を検出する透過X線像検出器と、(C)X線管による被検体へのX線照射に伴って透過X線像検出器から出力されるX線検出信号に基づき被検体の透過X線像に対応するX線透視画像を作成するX線透視画像作成手段と、(D)X線管の焦点の大きさを鮮鋭X線画像が得られる小さい焦点(小焦点)と非鮮鋭X線画像が得られる大きい焦点(大焦点)とに電気的に切り換える焦点切換手段と、(E)焦点切換手段により小さ小焦点となっているX線管によるX線照射時のX線透視画像(小焦点画像)をピントの合った鮮鋭X線画像として記憶する小焦点画像記憶手段と、(F)焦点切換手段により大焦点になっているX線管によるX線照射時のX線透視画像(大焦点画像)をピントの甘い非鮮鋭X線画像として記憶する大焦点画像記憶手段と、(G)小焦点画像と大焦点画像の対応する画素同士の画像信号を引き算処理して得られる減算信号に従って各画素の画素信号を定めてサブトラクション画像を作成する画像サブトラクション手段とを備えていることを特徴とするX線撮影装置。
- 請求項1に記載のX線撮影装置において、X線管における大焦点は、X線管の焦点をX線照射軸を視線として見た時の形で縦・横いずれも3mm以上であり、X線管における小焦点は、X線管の焦点をX線照射軸を視線として見た時の形で縦・横いずれも2mm以下であるX線撮影装置。
- 請求項1または2に記載のX線撮影装置において、X線管のグリッドに大きさの異なる2本のフィラメントがグリッドに対して電気絶縁状態で並置されていて、焦点切換手段による焦点の大きさの電気的切り換えが、フィラメントとグリッドの間の電圧制御にしたがって小焦点時は小さい方のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射され、大焦点時は大きい方のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射されることによって行われるX線撮影装置。
- 請求項1または2に記載のX線撮影装置において、X線管のグリッドに3本のフィラメントがグリッドに対して電気絶縁状態で並置されていて、焦点切換手段による焦点の大きさの電気的切り換えが、フィラメントとグリッドの間の電圧制御にしたがって小焦点時は1本のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射され、大焦点時は2本のフィラメントだけから電子ビームが陽極に放射されることによって行われるX線撮影装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載のX線撮影装置において、X線管の陽極における焦点領域面はX線照射軸に対して斜めに傾斜したテーパ面となっており、焦点領域面における小焦点区域外側の大焦点区域の少なくとも一部分ではX線照射軸と成す角度(テーパ角度)が小焦点区域内側のテーパ角度より大きいX線撮影装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載のX線撮影装置に用いられるX線管であって、少なくとも大小2つのX線焦点を備え、サブトラクション画像作成用の小焦点画像の撮影時には小焦点に切り換えられ、サブトラクション画像作成用の大焦点画像の撮影時には大焦点に切り換えられることを特徴とするX線管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003187578A JP4200831B2 (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | X線撮影装置、及び、これに用いるx線管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003187578A JP4200831B2 (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | X線撮影装置、及び、これに用いるx線管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005021219A JP2005021219A (ja) | 2005-01-27 |
JP4200831B2 true JP4200831B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=34186386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003187578A Expired - Fee Related JP4200831B2 (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | X線撮影装置、及び、これに用いるx線管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4200831B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105659352B (zh) * | 2013-10-21 | 2018-01-19 | 依科视朗国际有限公司 | 用于x射线管的靶和/或灯丝,x射线管,用于识别靶和/或灯丝的方法和用于设置靶和/或灯丝的特征值的方法 |
US10702234B2 (en) * | 2017-02-22 | 2020-07-07 | Canon Medical Systems Corporation | Image combining using images with different focal-spot sizes |
JP7225006B2 (ja) * | 2019-04-02 | 2023-02-20 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線診断装置 |
-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003187578A patent/JP4200831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005021219A (ja) | 2005-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3554172B2 (ja) | 放射線撮影装置 | |
WO2010113415A1 (ja) | X線撮影装置及びその制御方法、コンピュータプログラム | |
JP5460318B2 (ja) | X線発生装置及びこれを用いたx線ct装置 | |
US7167541B2 (en) | X-ray photography apparatus | |
JPWO2016208155A1 (ja) | 放射線照射装置、並びに放射線照射装置の制御方法およびプログラム | |
JP2002195961A (ja) | X線撮像装置 | |
JP5550209B2 (ja) | X線撮影装置 | |
JP4200831B2 (ja) | X線撮影装置、及び、これに用いるx線管 | |
JP2002058665A (ja) | X線テレビ装置 | |
JP2007215760A (ja) | 画像処理装置及びその制御方法、プログラム | |
JP4068369B2 (ja) | X線画像診断装置 | |
JP4731704B2 (ja) | 医療用撮影システム及び撮影表示方法 | |
JP2003090808A (ja) | X線検査装置 | |
JP4385444B2 (ja) | X線撮像装置 | |
JP4220589B2 (ja) | X線撮影装置 | |
JP2021108758A (ja) | X線診断装置及び医用画像処理装置 | |
JP4208271B2 (ja) | グリッド制御回転陽極型x線管 | |
JPH11299766A (ja) | X線診断装置 | |
JP3663816B2 (ja) | X線撮影装置 | |
JP2000354593A (ja) | X線テレビジョン装置 | |
JP2002078707A (ja) | X線透視撮影台 | |
JPS5934782A (ja) | X線テレビジョン装置 | |
JP7225006B2 (ja) | X線診断装置 | |
JP2004081829A (ja) | X線診断装置およびその制御方法 | |
WO2023068230A1 (ja) | 制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080916 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080929 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4200831 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131017 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |