JP5043403B2

JP5043403B2 - Ｘ線透視撮影装置

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Publication number: JP5043403B2
Application number: JP2006305393A
Authority: JP
Inventors: 正中村; 重之池田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2026-11-10
Also published as: JP2008119195A

Description

本発明は、Ｘ線を間歇的に被検体に照射することで透視撮影を行なうＸ線透視撮影装置に関する。特に、本発明は、被検体に到達するＸ線の照射線量が周期的に低線量になるようにすることで、被検体への被曝量を低減することができるＸ線透視撮影装置に関する。

通常、Ｘ線透視撮影においては、被検体に対してＸ線発生器から間歇的にＸ線を照射し、各Ｘ線に対応した透視画像を取得し、この透視画像を連続的に入れ替えることで透視映像を構成している。このように間歇的にＸ線を照射することにより、被検体の被曝量はもちろん、被検体の診断や治療などを行なう術者の被曝量も低減することができる。しかし、Ｘ線透視撮影が長時間に及ぶと、透視撮影を通じたトータルの被曝量が高くなるので、放射線防護の観点から好ましくない。例えば、被検体に嚥下させたバリウムの流れる様子から消化管の様子を診断する消化管検査や、被検体の血管内にカテーテルなどを挿入して行なうアンギオ検査などのＸ線透視撮影においては、30分程度Ｘ線を照射することがある。そこで、被検体および術者に対する被曝量を更に低減ことができるＸ線透視撮影装置として、例えば、特許文献1に記載の技術が提案されている。

この技術は、実質的に診断や治療が行なわれず、被検体に対するＸ線の照射領域を単に移動させているときに、Ｘ線の照射線量を低くする。例えば、被検体を載置する天板の駆動機構が作動していることなどを判断材料として、Ｘ線の照射間隔を長くする、あるいは、被検体に対するＸ線の照射線量を低くすることで被検体の被曝量を低減している。

特開平８−５５６９６号公報

しかし、特許文献1の技術を用いた場合、例えば、消化管検査においては頻繁に天板を動かして被検体に対する照射領域を変化させて透視撮影を行なうので、常に照射線量を低減させることになる。具体的には、照射間隔を長くすることで被検体の被曝量を低減した場合は、表示装置に表示される透視映像のコマ数が減少するので透視映像の動きが円滑でなくなる。また、Ｘ線の照射線量を低くした場合は、Ｘ線検出器での信号強度（シグナル）が弱くなるので、SN比が低い、いわゆる粗い透視画像が常に表示されることになる。このように、透視映像の動きが円滑でない場合や、粗い透視画像が常に表示された場合、正確な診断などを行なうことができない虞がある。

また、アンギオ検査においては、天板を移動させて被検体に対するＸ線の照射領域を変えることが稀であるため、特許文献1の技術では照射線量を低減させる機会がほとんどなく、被検体に対する被曝量をほとんど低減することができない虞がある。

そこで、本発明の主目的は、被検体に対する被曝量の低減を実現しつつ被検体の診断などに支障の無い透視映像を得ることができるＸ線透視撮影装置を提供することにある。

また、本発明の別の目的は、消化管検査やアンギオ検査などの撮影手技に拘らず被検体に対する被曝量を低減することができるＸ線透視撮影装置を提供することにある。

本発明のＸ線透視撮影装置は、被検体にＸ線を間歇的に照射するＸ線発生器と、被検体を透過したＸ線の入射線量に応じた画像データを取得するＸ線検出器とを備える。そして、この装置は、被検体へのＸ線の照射線量を制御する線量制御手段を備え、この線量制御手段は、前記照射線量が通常線量になる照射と、前記照射線量が通常線量よりも低線量になる照射とを組み合わせた照射パターンが繰り返されるように制御することを特徴とする。

通常、Ｘ線透視撮影を行なう場合、診断や治療を正確に行なえるように予め設定された照射線量（通常線量）のＸ線を被検体に照射し、所望の画質の透視画像（画像データを可視化した画像）を得るようにしている。

既に述べたように、特許文献1のＸ線透視撮影装置で被検体に対する被曝量を低減しようとすると、上述の通常線量に対して常に低線量で撮影を行なうか、若しくは、通常線量で撮影を行なうがＸ線の照射間隔が長い撮影を行なうことになる。そのため、従来のＸ線透視撮影装置では、所望の画質ではない粗い透視画像が常に表示されたり、所望の画質を有するが透視映像の動きが円滑でなくなったりするので診断等に支障が生じる虞がある。

一方、本発明のＸ線透視撮影装置は、Ｘ線発生器から照射されて、実際に被検体に到達する被検体へのＸ線の照射線量が通常線量となる照射と、通常線量よりも低線量になる照射とが組み合わされた照射パターンで透視撮影を行う。このとき、低線量の照射により得られた透視画像の画質を、通常線量照射より得られた透視画像の画質で補うことができるので、被検体の診断等に支障のない良好な透視映像を得ることができる。また、本発明のＸ線透視撮影装置は、上述した照射パターンを繰り返して透視撮影を行なうので、撮影手技に拘らず被検体に対する被曝量を低減することができる。なお、本発明のＸ線透視撮影装置は、上述した通常線量と低線量とを組み合わせた照射パターンの透視撮影だけでなく、通常線量のみからなる照射パターンで透視撮影を行なうこともできる。

被検体に到達するＸ線の照射線量を低線量とする方法としては大きく分けて二つの方法が考えられる。具体的には、実際にＸ線発生器から照射されるＸ線の照射線量自体を低減することで被検体に到達する照射線量（被検体への照射線量）を低減する方法[方法1]と、Ｘ線発生器から照射されるＸ線は通常線量として、このＸ線を被検体に到達するまでに減弱させることで、被検体に到達するＸ線の照射線量を低減する方法[方法2]とが考えられるので順次説明する。

[方法1]
Ｘ線発生器から照射されるＸ線の照射線量を低くするためには、Ｘ線発生器に供給する電力を制御すれば良い。具体的には、本発明のＸ線透視撮影装置に、Ｘ線発生器への電力供給を制御する電力制御手段を設け、この電力制御手段により、Ｘ線発生器に供給する電力の大きさ、および、電力の供給時間の少なくとも一方を変化させる。供給する電力を変化させるには、Ｘ線発生器のＸ線管に供給する管電圧および管電流の少なくとも一方を低くすれば良い。この場合、Ｘ線の強度が低くなるので被検体への照射線量を低減させることができる。一方、電力の供給時間を短くするには、Ｘ線発生器に短時間電力を供給すれば良い。この場合、Ｘ線のパルス幅が短くなるので被検体への照射線量を低減させることができる。即ち、この方法は、Ｘ線発生器から照射されるＸ線の照射パターンが、通常線量照射と低線量照射とからなるので、被検体に到達するＸ線の照射パターンが、通常線量と低線量とからなるように構成される方法である。

ここで、低線量のＸ線によりＸ線検出器で検出される画像データは、通常線量のＸ線によりＸ線検出器で検出される画像データよりも輝度値が低くなる。即ち、低線量での透視画像（低線量画像）は、通常線量での透視画像（通常線量画像）よりも明度が低くなる。このとき、両画像の明度が著しく異なると、透視映像がちらついて被検体の診断等を正確に行えない虞がある。そこで、低線量のＸ線により得られた画像データに輝度値補正を行ない、この画像データを通常線量のＸ線により得られた画像データの輝度値と一致させるようにすることが好ましい。例えば、照射線量を1/Xとした場合、画像データの輝度値は、およそ1/Xとなるので、得られた画像データの全画素の輝度値をX倍する。輝度値補正は、本発明のＸ線透視撮影装置に輝度値補正手段を設けて、この輝度値補正手段により行なえば良い。

ところで、輝度値補正をした低線量画像は、この輝度値補正によりノイズ成分が強調される。また、低線量ではSN比が低く、透視画像が粗くなるため、本発明のＸ線透視撮影装置には、ノイズ除去手段を設けて、透視画像のノイズ除去を行なうことが好ましい。ノイズ除去手段としては、平滑化フィルタなどの公知の技術が好適に利用可能である。

[方法2]
Ｘ線発生器から照射されるＸ線をＸ線発生器と被検体との間で減弱させて、被検体に到達する照射線量を低減する方法としては、代表的には、Ｘ線発生器と被検体との間に軟線除去フィルタを挿入することが挙げられる。通常、Ｘ線発生器で発生させたＸ線には、エネルギーの高い硬線と、エネルギーの低い軟線が混在している。ここでいう硬線とは、被検体を透過してＸ線検出器で画像データとして検出することができる程度のエネルギーを有するＸ線のことを指し、それ以外のエネルギーを有するＸ線が軟線である。即ち、軟線は、被検体を透過しないエネルギーを有するＸ線であり、画像データとして検出されないにも拘らず被検体に照射されることになる。従って、軟線除去フィルタにより軟線を除去することにより、被検体に到達するＸ線の照射線量を低線量にする、即ち、被検体に対する被曝量を低減することができる。一方、硬線は、軟線除去フィルタにより減弱される割合が低いため、得られる画像データ（フィルタ透過画像データ）の輝度値が、フィルタなしで得られた画像データに比べて大幅に低下することがないので画像データの劣化を抑制することができる。

フィルタ透過画像データの輝度値は、硬線のエネルギーによって変化するが、フィルタにより被検体への照射線量を通常線量の50％とした場合に、フィルタを挿入しなかった場合の画像データの輝度値よりも10％〜30％程度低下する。そこで、Ｘ線発生器から照射される照射線量自体を低くした場合と同様に、Ｘ線透視撮影装置に輝度値補正手段を設けて、フィルタ透過画像データの輝度値を補正することが好ましい。このとき、フィルタ透過画像データの輝度値の低下割合は、Ｘ線発生器から照射されるＸ線の照射線量自体を低減した場合の画像データの輝度値の低下割合よりも小さいので、方法1の場合よりも輝度値補正を強くかけなくても良くなる。従って、ノイズ除去も強くかける必要がなく、鮮明な透視画像を得ることができる。

軟線除去フィルタをＸ線発生器と被検体の間に挿脱する手段としては、例えば、Ｘ線発生器のＸ線照射口に円板状の回転体を設けて、回転体の一部を軟線除去フィルタにより構成することが挙げられる。この場合、回転体のうち、所定の中心角の範囲に軟線除去フィルタを設けることにより、回転体の回転に伴ってＸ線発生器と被検体との間に軟線除去フィルタを周期的に挿脱させることができる。その他、軟線除去フィルタを往復運動によりＸ線照射口に挿脱する構成、いわゆる軟線除去フィルタをシャッターの開け閉めのように動かす構成であっても良い。

上記方法1および2を実施するときは、照射パターンにおける被検体への照射線量が段階的に変化するように制御することが好ましい。例えば、通常線量を100％としたときに、被検体への照射線量を100％の次に75％、その次に50％というように段階的に減らした照射パターンを繰り返すことで、透視映像の動きを円滑にすることができる。照射パターンは、100％→50％→75％としても良い。その他、被検体への照射線量を段階的に減らして、その後、段階的に増加させるようにした照射パターンを繰り返すようにしても良い。代表的には、被検体への照射線量を例えば、100％→75％→50％→75％とした照射パターンとし、この照射パターンを繰り返すようにする。

なお、軟線除去フィルタを使用して被検体への照射線量を段階的に変化させるには、回転体に複数の軟線除去フィルタを設けて、各フィルタによりカットするＸ線のエネルギーを変化させると良い。カットするエネルギーを変化させるには、各フィルタの厚さを変更したり、フィルタの材質を変更したりすることが挙げられる。

本発明のＸ線透視撮影装置によれば、被検体に対する被曝量を低減することができるだけでなく、被検体の診断などに支障の無い透視映像を得ることができる。また、本発明のＸ線透視撮影装置によれば、撮影手技に拘らず被検体に対する被曝量を低減することができる。

＜実施例1＞
本発明のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、対向配置されたＸ線発生器3とＸ線検出器2との間で載置台6に乗った被検体4の透視画像を撮影する装置である。具体的な撮影手順として、まず初めに、Ｘ線発生器3から照射されて、被検体4を透過したＸ線をＸ線検出器2により画像データとして取得する。そして、この画像データをコンピュータ1内の画像処理部14により画像処理して透視画像とし、モニタ5に表示する。このとき、Ｘ線は、Ｘ線照射周期に基づいて間歇的に照射されており、1回のＸ線の照射に対応して1枚の画像データをＸ線検出器2により取得する。なお、コンピュータ1とモニタ5は、本発明の装置を総合的に操作する操作卓（図示せず）に設けられている。

本装置のコンピュータ1は、本装置の統括的な制御を行なう中央処理部10と、この中央処理部10に接続されて装置の各機器の制御を行なう複数の制御部を有する。本装置は、制御部として、電力制御部（線量制御手段）11と、機構制御部12と、Ｘ線検出器制御部13とを備える。

以上の構成を備える本発明のＸ線透視撮影装置は、撮影を通じて被検体に間歇的に照射されるＸ線のうちの一部を低線量にすることができ、その結果、被検体に対する被曝量を低減させることができる。以下、本例のＸ線透視撮影装置の各構成を説明し、次いで、被検体の被曝量を低減する具体的手法について説明する。

（Ｘ線発生器）
Ｘ線発生器3は、被検体4にＸ線を照射する機器である。Ｘ線発生器3は、高圧発生器15から電力供給を受けてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、一方向に向かってＸ線を照射することができるようになっている。また、Ｘ線発生器3のＸ線照射口にはＸ線の照射範囲を制限する可動絞り30が設けられている。

（電力制御部）
電力制御部11は、中央処理部10から入力されるＸ線の照射パターンに基づいて高圧発生器15を制御し、Ｘ線発生器3に供給する電力の供給量や供給時間を変化させる。電力制御部11で変更できるパラメータとしては、Ｘ線発生器2のＸ線管に供給する管電圧、管電流および管電流の供給時間である。ここで、Ｘ線発生器3から照射されるＸ線の照射線量は、Ｘ線の強度やＸ線の照射時間によって決定されるので、電力制御部11により被検体4に照射されるＸ線の照射線量を決定することができる。また、電力制御部11は、Ｘ線の照射間隔を変化させることもできる。

（Ｘ線検出器）
Ｘ線検出器2は、Ｘ線発生器3から照射され、被検体4を透過したＸ線を検出して画像データとして出力する機器である。本例においては、Ｘ線検出器2として、Flat Panel Detector（FPD）を使用した。FPDは、二次元アレイ状に配列された複数のＸ線検出素子からなり、これらの検出素子によりＸ線を電気信号（画像データ）に変換することができる。本発明のＸ線透視撮影装置では、Ｘ線検出器2の電気信号を読み出して人間の目で確認できる状態である透視画像にして表示装置（モニタ5）に表示することにより被検体4の診断等を行なうことができる。なお、Ｘ線検出器2として、FPDの他に、例えばイメージインテシファイヤとTVカメラの組み合わせなどの複数の透視画像を連続的に取得することができるものを使用することができる。

（Ｘ線検出器制御部）
Ｘ線検出器制御部13は、Ｘ線検出器2に接続され、Ｘ線検出器2から画像データを読み出すことができる。ここで、Ｘ線検出器制御部13で読み出した画像データは、画像処理部14によりホワイトバランスの調節や、後述する輝度値補正、ノイズ除去などが行なわれる。

（機構制御部）
機構制御部12は、被検体4を載せる載置台6とＸ線発生器3とＸ線検出器2の位置関係を変更可能なように制御する。これら３つの構成の相対的位置関係を変更することで、種々の角度や距離から被検体4を撮影することができる。また、機構制御部12は、Ｘ線発生器3の向きを調節してＸ線の照射方向を変更したり、可動絞り30の絞り量を調節してＸ線の照射領域を変更したりすることができる。

（画像処理部）
画像処理部14は、Ｘ線検出器2で取得した画像データに種々の画像処理を施すことができる。具体的には、画像処理部14は、輝度値補正手段やノイズ除去手段を備えており、画像データの明度を調節する輝度値補正や、画像データのノイズを除去するノイズ除去処理などを行なうことができる。その他、ホワイトバランスの調節や白黒反転処理等、通常のＸ線透視撮影装置で使用できる画像処理を行なうことができる。

上記構成を備える本例のＸ線透視撮影装置を使用して通常の透視撮影を行なう場合、即ち、間歇的に照射されるパルス状Ｘ線の全てが一定の照射線量（通常線量）である透視撮影を行なう場合のＸ線の照射状態と、透視画像の表示状態を図2(A)に示す。図2(A)に示すように、Ｘ線の照射周期のフレームレートは30fps（frame per second）に設定されており、この照射周期に従ってパルス状のＸ線がＸ線発生器から照射される。そして、各パルスに対応した透視画像を取得し、この取得した透視画像（図中の画像1〜7）をモニタ上で経時的・連続的に入れ替えることでモニタ上に動画として透視映像を表示する。なお、パルスの高さは、Ｘ線管に供給される電力（管電流と管電圧の積）で決定されるＸ線の強度を表し、パルスの幅は、Ｘ線の照射時間を表す。従って、Ｘ線の強度とＸ線の照射時間との積が、Ｘ線の照射線量となる。

次に、本例のＸ線透視撮影装置で被検体の被曝量を低減するために、通常線量のＸ線照射（通常線量照射）と、低線量のＸ線照射（低線量照射）とを交互に行なうＸ線の照射パターンを繰り返す。具体的には、図2（B）に示すように通常線量照射の後に、通常線量の50％のＸ線照射（低線量照射）を行なう。本例では低線量時のＸ線の強度を、通常線量時のＸ線の強度の半分とすることで、低線量時の照射線量を通常線量時の照射線量の50％としている。

Ｘ線の強度を減少させるには、管電流および管電圧の少なくとも一方を減少させれば良いが、特に、技術的な観点から瞬時に値を変化させることができる管電流を減少させると良い。もちろん、照射時間を短くすることで低線量のＸ線照射としても良い。例えば、通常線量のＸ線照射の強度と同じで、照射時間を半分にすることで、通常線量の50％の低線量照射とすることもできる。図2（C）は、Ｘ線の照射時間を短くすることで被検体の被曝量を低減する場合のＸ線照射パターンを示す。図に示すように、通常の照射時間（パルス幅w1）のＸ線照射と、通常の照射時間に対して半分の照射時間（パルス幅w2）のＸ線照射とを交互に行なう。

上述のような通常線量照射と低線量照射を織り交ぜたＸ線の照射パターンにより、被検体の被曝量をトータルで25％減少させると共に、円滑な透視映像を得ることができる。もちろん、低線量照射を通常線量照射の何％とするかは、被検体の被曝量などを考慮して適宜選択することができる。

なお、本例では、通常線量照射と低線量照射とを1回ずつ交互に行なっているが、通常線量照射と低線量照射の回数が異なるようにしても良い。例えば、通常線量照射を2回連続、低線量照射を1回というようなパターンを繰り返すことで、通常線量照射と低線量照射とを交互に繰り返すよりも被検体の被曝量は増加するが、透視映像の画質を高めることができる。つまり、被検体の被曝量の低減と透視映像の画質はトレードオフの関係にあるので、照射パターンは、トータルの撮影時間などを考慮に入れて適宜変更すれば良い。

ここで、低線量照射により得られた透視画像（低線量画像）は、通常線量により得られた透視画像（通常線量画像）に比べて画質が低下している。従って、低線量画像に画像処理を施して画質の改善を行なうことにより、被検体の診断等に最適な透視映像となるようにする。以下、画像処理の手順を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。

（ステップS10）
まず、中央処理部に記憶されるＸ線の照射パターンを参照して、取得した透視画像が、低線量照射により得られたものであるかを判断する。低線量照射である場合は、ステップS11に移行する。この判断は中央処理部が行なった。

（ステップS11）
低線量照射で得られた透視画像の画像データは、その輝度値が通常線量で得られた透視画像の画像データの約半分である。従って、取得した画像データの輝度値を2倍する。ここで、照射線量を通常線量の1/Xとした場合、得られる画像データの輝度値は、概ね1/Xとなるので、この場合は得られた画像データの輝度値をX倍すれば良い。輝度値の補正は画像処理部により行なった。

（ステップS12）
ステップS11で輝度値補正を行なった場合、低線量画像のノイズが強調されるため、ノイズ除去処理を行なう。ノイズ除去処理には、平滑化フィルタである加算平均フィルタやミディアンフィルタなどを使用することができる。このノイズ除去処理も、本実施例の装置では画像処理部により行なった。

一方、ステップS10において取得した透視画像が、通常線量により得られたものであれば、輝度値補正は行なわず、ステップS13に移行する。ステップS13のノイズ除去処理は、低線量画像のノイズ補正のように強いフィルタをかける必要がない。そのため、高周波成分が維持された透視画像とすることができる。

以上の手順により、画像処理を行なった通常線量画像と低線量画像を交互に表示することができる。このとき、通常線量画像と低線量画像とは、非常に高速（30fps）に切り替わっているので、透視映像に高周波成分が失われている低線量画像が混在していても、通常線量画像により高周波成分が保たれた透視映像として認識することができる。そのため、被検体に対する被曝量を低減しつつ、被検体の診断や治療に支障が無い透視映像を得ることができる。

＜変形例＞
実施例1では、通常線量画像と、通常線量の50％の線量による低線量画像とを交互に表示するＸ線透視撮影装置を説明した。本変形例では、被検体に対する照射線量を段階的に低減するようにしたＸ線透視撮影装置を説明する。なお、本変形例の装置の構成は実施例1と同様であり、実施例1とは異なるＸ線照射パターンでＸ線を照射するようにプログラムしたものである。従って、以下に、Ｘ線の照射パターンのみ説明する。

上述の照射線量を段階的に低減するとは、通常線量のＸ線照射の次に通常線量よりも低線量のＸ線照射を行ない、次いで前記低線量のＸ線よりもさらに低線量のＸ線照射を行なうようにすることである。このとき、通常線量の次に照射されるＸ線を、実施例1のように急激に減少させるのではなく、例えば、通常線量の80％程度とし、この80％のＸ線の次に60％程度とする。このようなＸ線の照射線量を段階的に変化させた照射パターンで透視撮影を行なうことにより、画質の変化が目立たなくなる。そのため、術者が画質の変化に気を取られて診断を誤ったりする虞が格段に低くなる。

以下、図4を参照して被検体への照射線量を段階的に変化させたＸ線の照射パターンをいくつか例示する。もちろん、照射パターンは、画質の変化を目立たなくするという要旨を変更しない範囲で変化させることができ、以下の例示に限定されない。

図4（A）は、Ｘ線の強度を段階的に減少させたＸ線の照射パターンを示す。具体的には、通常線量のＸ線の強度を100％としたときに、100%のＸ線照射、75％のＸ線照射、50％のＸ線照射を繰り返す。Ｘ線の強度を75％（50％）にすると、Ｘ線の照射線量も75％（50％）になる。この場合、透視画像の画質が段階的に変化するため、円滑な透視映像を得ることができる。このようなパターンのＸ線照射によれば、被検体のトータルの被曝量を25％減少させることができる。

図4（B）は、Ｘ線の強度が100％、75％、50％および75％のＸ線照射を繰り返すＸ線の照射パターンを示す。このようなＸ線の照射パターンとすることにより、図4（A）の照射パターンで撮影を行なった場合よりも更に円滑な透視映像を得ることができる。また、このパターンのＸ線照射でも、被検体のトータルの被曝量を25％減少させることができる。

図4（C）は、Ｘ線の照射時間を段階的に減少させた後、増加させるＸ線の照射パターンを示す。具体的には、通常の照射時間（パルス幅w1）のＸ線照射を100％としたときに、Ｘ線の照射時間が、100％、75％（パルス幅w2）、50％（パルス幅w3）および75％（パルス幅w4）のＸ線照射を繰り返す。Ｘ線の照射時間を75％（50％）にすると、Ｘ線の照射線量も75％（50％）になる。Ｘ線の照射時間を段階的に変化させたこのパターンのＸ線照射でも、被検体の被曝量をトータルで25％減少させると共に、円滑な透視映像を得ることができる。

＜実施例2＞
本例では、Ｘ線発生器から照射されるＸ線の照射線量は変更せずに、照射されたＸ線をＸ線発生器と被検体との間で減弱させることにより、被検体に対する照射線量を低減するＸ線透視撮影装置を説明する。

一般に、パルス状Ｘ線は、管電流、管電圧で決定される強度をピークとして種々のエネルギーを有するＸ線の集合体である。このＸ線の集合体のうち、一定のエネルギー以下のＸ線（軟線）は被検体を透過することができないため、透視画像に関与しない。そこで、本例の装置では、軟線除去フィルタによりＸ線発生器から照射されるＸ線からこの軟線の全て又は一部を取り除くことにより被検体の被曝量を低減する。以下、軟線除去フィルタに関連する構成を主に説明し、実施例1と同一の構成については説明を省略する。

（フィルタ挿脱手段）
図5は、本例のＸ線透視撮影装置の概略構成図である。図5に示すように、本例の装置は、実施例1の装置に加えて軟線除去フィルタを備えるフィルタ挿脱手段（線量制御手段）20と、このフィルタ挿脱手段20を制御するフィルタ制御部16とを備える。

本例のフィルタ挿脱手段20は、円板状の回転体であり、アルミニウムで構成される円板状の本体部分22と、この本体部分22に窓状に設けられた銅で構成される軟線除去フィルタ21とを備える（図6を参照）。この回転体の中心軸S1はＸ線発生器3のＸ線照射口31からずれた位置、即ち、Ｘ線の光軸S2からずれた位置に設けられており、回転体の回転に伴って、Ｘ線照射口31と被検体との間に軟線フィルタ21が挿脱されるようになっている。また、軟線除去フィルタ21が丁度Ｘ線照射口31の前にある状態（図6の状態）のときに、Ｘ線の光軸S2がフィルタ21のほぼ中心を貫いており、この状態でＸ線発生器からＸ線を照射すれば、軟線が除去されたＸ線、即ち、低線量のＸ線が被検体に照射されることになる。ここで、軟線よりもエネルギーの高いＸ線（硬線）は、フィルタにより減弱されるが、Ｘ線はエネルギーが高くなれば高くなるほど減弱されにくくなる。そのため、フィルタを透過したＸ線により得られる透視画像の輝度値は、軟線を除去することによって照射線量を1/2とした場合でも、せいぜい10〜30％低くなる程度である。

一方、Ｘ線照射口の前にフィルタが無い状態、即ち、回転体の本体部分22がＸ線照射口31の前にある状態でＸ線を照射した場合、回転体の本体部分22は、上述のようにアルミニウムで構成されているため、軟線はあまり除去されず、硬線もほとんど減弱されない。なお、本体部分22に窓を設けて、通常線量照射のときにＸ線が本体部分22を透過しないように構成しても良い。

（フィルタ制御部）
フィルタ制御部は、上述した回転体（フィルタ挿脱手段）の回転数を制御して、被検体に到達するＸ線の照射線量を所望の値にする。具体的には、フィルタ制御部は、間歇的にＸ線発生器から照射されるＸ線のうち、被検体へのＸ線の照射線量を低線量にしたいＸ線がＸ線発生器から照射されるときに、回転体の回転数を制御して、軟線除去フィルタがＸ線照射口の前に来るようにする。

以上、説明したように、本例の構成となすことにより、実施例1や変形例のようにＸ線発生器から照射されるＸ線自体の照射線量を低くするよりも画質の劣化を抑制することができる。特に、低線量時の透視画像の輝度値の低下が抑制されるので、ノイズ除去処理を強くかける必要がない。そのため、通常線量画像と低線量画像との画質差があまり無く、診断などに支障の無い、非常に滑らかな透視映像を得ることができる。

なお、本例の構成においても、被検体に対する照射線量を段階的に変化させる構成としても良い。例えば、フィルタ挿脱手段を構成する回転体に、複数の軟線除去フィルタを設けるようにすれば良い。この場合、各軟線除去フィルタの厚さを変更したり、材質自体を変更したりして、軟線の除去割合を変化させるようにすると良い。

本発明のＸ線透視撮影装置は、長時間に亘るＸ線透視撮影に好適に利用可能である。

図1は、実施例1に記載のＸ線透視撮影装置の概略構成図である。図2（A）は、常に一定の照射線量でＸ線を照射し透視撮影を行なう場合のＸ線の照射パターンと、得られた透視画像の表示状態を示す図である。図2（B）は、Ｘ線の強度を変更することで低線量照射を行なうＸ線の照射パターンである。図2（C）は、Ｘ線の照射時間を変更することで低線量照射を行なうＸ線の照射パターンである。図3は、実施例1のＸ線透視撮影の装置における画像処理の手順を示すフローチャートである。図4は、変形例に記載のＸ線の照射パターンであって、（A）は段階的にＸ線の強度を減少させた照射パターンを、（B）は段階的にＸ線の強度を減少させた後、段階的に通常線量に戻す照射パターンを、（C）は段階的にＸ線の照射時間を短くした後、段階的に通常の照射時間に戻す照射パターンを示す図である。図5は、実施例2に記載のＸ線透視撮影装置の概略構成図である。図6は、Ｘ線発生器とフィルタ挿脱手段との関係を示す概略構成図である。

符号の説明

1 コンピュータ 2 Ｘ線検出器 3 Ｘ線発生器 4 被検体 5 モニタ
6 載置台 30 Ｘ線可動絞り 31 Ｘ線照射口
10 中央処理部
11 電力制御部 12 機構制御部 13 Ｘ線検出器制御部 14 画像処理部
15 高圧発生器 16 フィルタ制御部
20 フィルタ挿脱手段 21 軟線除去フィルタ 22 本体部分
S1 中心軸 S2 光軸

Claims

被検体にＸ線を間歇的に照射するＸ線発生器と、被検体を透過したＸ線の入射線量に応じた画像データを取得するＸ線検出器と、を備えるＸ線透視撮影装置であって、
被検体へのＸ線の照射線量を制御して、前記照射線量が通常線量になる照射と、前記照射線量が通常線量よりも低線量になる照射と、を組み合わせた照射パターンが繰り返されるようにし、前記通常線量の照射から前記低線量の照射、または、前記低線量の照射から前記通常線量の照射、に移行する際、前記照射線量を段階的に変化させ前記移行をさせることを特徴とする線量制御手段を備えたことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
前記線量制御手段は、Ｘ線発生器へ供給する電力の大きさ、および、電力の供給時間の少なくとも一方を変化させることにより、前記照射線量を通常線量よりも低線量にするように制御する電力制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線透視撮影装置
前記線量制御手段は、被検体に照射されるＸ線のうち、所定のエネルギー以下のＸ線を除去して前記照射線量を通常線量よりも低線量にする軟線除去フィルタと、このフィルタをＸ線発生器と被検体との間に挿脱するフィルタ挿脱手段とを備えたことを特徴とする請
求項１に記載のＸ線透視撮影装置。
前記低線量にて取得した画像データかを判断する中央処理部と、前記中央処理部にて前記低線量にて取得したものと判断された画像データに対し、前記通常線量から前記低線量に照射線量を低減したことによる画像データの輝度値の低下分を補正する画像処理部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線透視撮影装置。
前記画像処理部は、前記輝度値の低下分を補正した画像データに対し、前記通常線量にて取得した画像データより強くノイズ除去処理を行なうことを特徴とする請求項４に記載のＸ線透視撮影装置。