JPH02207495A - Ｘ線透視撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｘ線源から被検体にＸ線を放射しその透過Ｘ
線像をＸ線検出器で可視光像に変換してテレビカメラで
撮像しディジタル化して画像表示装置に表示するＸ＃Ｉ
透視撮影装置に関し、特に−回の撮影動作においてＸ線
源からのＸ線強度を複数段に変えて複数回撮像し、撮影
条件のダイナミックレンジを広げることができるＸ線透
視撮影装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のＸ線透視撮影装置は、高電圧を印加され
て被検体にＸ線を放射するＸ線源と、上記被検体を間に
挟んで上記Ｘ線源と対向配置され透過ｘｍ像を可視光像
に変換するＸ線検出器と。

この変換された可視光像を撮像して電気信号に変換する
テレビカメラと、このテレビカメラの出力信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、この変換されたデ
ィジタル信号を演算処理する演算回路と、この演算処理
されたディジタル信号を画像データとして記憶する記憶
装置と、この記憶装置から読み出した画像データをアナ
ログ信号に変換して表示する画像表示装置と、上記各構
成要素を制御する中央処理装置とを有して成っていた。

そして、上記Ｘ線源から被検体にＸ線を放射し、その透
過Ｘ線像をＸ線検出器で可視光像に変換してテレビカメ
ラで撮像し、その出力信号をディジタル化して記憶装置
に記憶すると共に、その画像データを読み出して画像表
示装置に表示していた。

このとき、従来は、一つの被検体について、Ｘ線源から
のＸ線強度を変えずに単純に一回のＸ線放射で撮影して
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来のＸ線透視撮影装置においては
、Ｘ線源からのＸ線強度を変えずに一回のＸ線放射で被
検体を撮影していたので、当該被検体において断面厚が
大きいところや小さいところがあったり１ｍ器があった
り無かったりすると。

その被検体のある部分については適正露光となるが、他
の部分については露光不足またはオーバーとなることが
あった。この場合、適正露光の部分は画像がよく見える
が、露光不足またはオーバーの部分は画像がよく見えず
、画像診断が十分に行えないことがあった。

このような状態で、被検体の透過Ｘ線像を観察する場合
、その減弱のダイナミックレンジは例えば１　：　１０
０００にもなり、一方テレビカメラのダイナミックレン
ジは大きくても１　：　１０００程度であり、被検体の
観察部位の適正露光での撮影が要求されていた。そこで
、上記被検体の各部のＸ線減弱量に対して、それぞれ適
正な撮影条件でＸ線を放射することが行われるようにな
ってきた。すなわち。

被検体のＸ線減弱量の小さいところではＸ線強度を下げ
、Ｘ線減弱量の大きいところではＸ線強度を上げてＸ線
を放射し、別々に撮影していた。しかし、この場合は、
医師等の読影者からすれば。

同一被検体について複数枚の画像となり、取り扱いが複
雑となるものであった。また、いちいちＸ線強度を変え
て複数回撮影するので、撮影時間間隔が長くなり、被検
体の体動が生じてアーチファクトが発生することがあっ
た。さらに、上記のように複数回撮影するので、被検体
の被曝線量が多くなるものであった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決することが
できるＸ線透視撮影装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によるＸ線透視撮影
装置は、高電圧を印加されて被検体にＸ線を放射するＸ
線源と、上記被検体を間に挟んで上記Ｘ線源と対向配置
され透過Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線検出器と、こ
の変換された可視光像を撮像して電気信号に変換するテ
レビカメラと、このテレビカメラの出力信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、この変換されたディ
ジタル信号を演算処理する演算回路と、この演算処理さ
れたディジタル信号を画像データとして記憶する記憶装
置と、この記憶装置から読み出した画像データをアナロ
グ信号に変換して表示する画像表示装置と、上記各構成
要素を制御する中央処理装置とを有するＸ線透視撮影装
置において、上記中央処理装置に、テレビカメラへビー
ムカットオフ指令信号を送出すると共にＸ線源からのＸ
線放射のオン、オフ制御及びそのＸ線強度を複数段に制
御する信号を送出する撮影制御手段を設け、Ｘ線源から
Ｘ線強度を複数段に変えて被検体に放射し、それぞれの
Ｘ線強度での被検体の透過Ｘ線像をテレビカメラで撮像
し、この撮像された各々の画像を記憶装置にそれぞれ記
憶し、これらの画像を読み出して画像表示装置に表示す
るようにしたものである。

また、上記記憶装置に記憶されたＸ線強度の異なるＸ線
放射による画像についてそのデータの重み付け加算を行
う加算回路を設け、この加算回路により各々の画像に重
み付け加算を行って一枚の画像として画像表示装置に表
示するようにしてもよい。

〔作　用〕

このように構成されたＸ線透視撮影装置は、撮影制御手
段からのビームカットオフ指令信号により、テレビカメ
ラの撮像管ビームをカットオフしたりオンすると共に、
上記撮影制御手段からのＸ線陽射信号により、Ｘ線源か
ら放射されるＸ線のオン、オフのタイミング及びそのＸ
線強度を複数段に制御して上記ｘｇ＊からＸ線強度を複
数段に変えて被検体に放射し、上記それぞれのＸ線強度
での被検体の透過Ｘ線像をテレビカメラで撮像し、この
撮像された各々の画像を記憶装置にそれぞれ記憶し、こ
れらの画像を読み出して画像表示装置に表示するように
動作する。これにより、−回の撮影動作においてＸ＠、
源からのＸ線強度を複数段に変えて複数回１像し、撮影
条件のダイナミックレンジを広げることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明によるＸ線透視撮影装置の実施例を示す
ブロック図である。このＸ線透視撮影装置は、Ｘ線源か
ら被検体にＸ線を放射しその透過Ｘ線像を検出して可視
光像に変換し、テレビカメラで撮像してディジタル化し
たものを画像処理して画像表示装置に表示するもので、
第１図に示すように、Ｘ線管１と、Ｘ線検出器２と、テ
レビカメラ３と、Ａ／Ｄ変換器４と、演算回路５と、記
憶装置６と、画像表示装置（７，８，９）と、中央処理
装置（以下ｒｃＰＵＪと略称する）１０と、撮影制御回
路１１とを有して成る。

上記Ｘ線管１は、高電圧を印加されて被検体１２にＸ線
を放射するＸ線源となるものである。Ｘ線検出器２は、
上記Ｘ線管１から放射され被検体１２を透過した透過Ｘ
線像を入射して可視光像に変換するもので、例えばイメ
ージ・インテンシファイアから成り、上記被検体１２を
間に挟んでＸ線管１と対向配置されている。テレビカメ
ラ３は。

上記Ｘ線検出器２で変換された可視光像を撮像して電気
信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換器４は、上記テ
レビカメラ３からの出力信号を入力してディジタル信号
に変換するものである。演算回路５は、上記Ａ／Ｄ変換
器４で変換されたディジタル信号を入力し所要の演算処
理をして画像処理を行うものである。記憶装置６は、上
記演算回路５で演算処理されたディジタル信号を画像デ
ータとして記憶するもので、各画像毎の別々の記録媒体
として複数のフレームメモリ６ａ、６ｂ、・・・６ｎを
有している。また、画像表示装置は、上記記憶装置６か
ら読み出した画像データをアナログ信号に変換して表示
するもので、上記各フレームメモリ６８〜６ｎから読み
出した画像データを入力して画像の明るさに相当するレ
ベル値及びコントラストに相当するウィンドウ値を設定
するデイスプレィ回路７と、このデイスプレィ回路７か
らの画像データをアナログビデオ信号に変換するＤ／Ａ
変換器８と、このＤ／Ａ変換器８から出力されるアナロ
グビデオ信号を入力して画像として表示するテレビモニ
タ９とから成る。そして、ＣＰＵ１０は、上記各構成要
素を制御するものである。

なお、第１図において、符号１３はＸ線管１に対して管
電圧、管電流の供給及び電圧印加時間を制御するＸ線制
御装置を示し、符号１４は上記Ｘ線制御装置１３から制
御電源を供給されてＸ線管１に印加すべき高電圧を発生
する高電圧発生装置を示し、符号１５は上記ＣＰＵｌ０
に対してＸ線撮影及び画像処理の制御指令を入力する操
作卓を示し、符号１６は被検体１２を寝載する天板を示
している。

ここで、本発明においては、上記ＣＰＵｌ０に撮影制御
手段としての撮影制御回路１１が接続されている。この
撮影制御回路１１は、テレビカメラ３ヘビームカツトオ
フ指令信号Ｓ２を送出すると共に、Ｘ線管ｌからのＸ線
放射のオン、オフ制御及びその放射されるＸ線強度を複
数段に制御するＸ線曝射信号Ｓ４を送出するもので、第
１図に示すように、ＣＰＵｌ０とテレビカメラ３及びＸ
線制御装置１３との間に設けられている。そして、上記
Ｘ線曝射信号Ｓ４は、Ｘ線制御装置１３へ入力するよう
になっている。これにより、Ｘ線管１からＸ線強度を複
数段に変えて被検体１２にＸ線を放射し、それぞれのＸ
線強度での被検体１２の透過Ｘ線像をテレビカメラ３で
撮像するようになっている。

次に、このように構成されたＸ線透視撮影装置の撮影動
作について、第２図及び第３図を参照して説明する。ま
ず、医師等の操作者は、操作卓１５を操作して被検体１
２について撮影開始の操作を行う、このとき、上記操作
卓１５から、第２図（ａ）に示す撮影信号Ｓ、がＣＰＵ
ｌ０へ送出され、このＣＰＵｌ０は上記の撮影信号Ｓ１
を撮影制御回路１１へ送る。すると、撮影制御回路１１
は、上記撮影信号Ｓ１を入力して、テレビカメラ３へ第
一のビームカットオフ指令信号Ｓ３を送出する。このと
き、上記テレビカメラ３には、第２図（ｂ）に示すよう
な垂直同期信号Ｖがあり、この垂直同期信号Ｖと上記入
力した第一のビームカットオフ指令信号Ｓ２とで、第２
図（ｃ）に示すように上記垂直同期信号■に同期して第
一のビームカットオフ信号Ｓ３（符号■参照）が生成さ
れ、これによりテレビカメラ３の撮像管ビームがカット
オフされる。

これと同時に、上記撮影制御回路１１は、第２図（ｄ）
に示すように、上記第一のビームカットオフ信号Ｓ、の
オフのタイミングで第一のＸ線陽射信号Ｓ、（符号（１
）参照）を出方し、Ｘ線制御装置１３へ送る。すると、
このＸ線制御装置１３は。

上記第一のＸ線陽射信号Ｓ４の内容としての第一のＸ線
条件である制御電源を高電圧発生装置１４へ送る。そし
て、この高電圧発生装置１４は、上記供給された制御電
源により所定の高電圧を発生し、Ｘ線管１に印加する。

このとき、上記第一のＸ線条件は被検体１２のＸ線減弱
量の小さい部分に対するＸ線出力を発生させるものとし
、上記Ｘ線管１からは第２図（ａ）に示すようにＸ線強
度の低いＸ線出力Ｉが放射される。

次に、この放射されたＸ線は、天板１６上に寝載された
被検体１２に照射される。そして、この被検体１２を透
過したＸ線はＸ線検出器２八入射し、上記被検体１２の
透過Ｘ線像が可視光像に変換される。この変換された可
視光像はテレビカメラ３へ入射し、このテレビカメラ３
で撮像されるが、このタイミングでは第２図（ｃ）に示
すようにビームカットオフ状態（符号■参照）にあるの
で、上記テレビカメラ３から信号は出力されない。

その後、第２図（８）に示すように第一のｘｍ出力Ｉの
放射が終了すると、第２図（ｃ）に示すように撮像管の
ビームカットオフ信号Ｓ３はオン状態となり、上記テレ
ビカメラ３から第２図（ｆ）に示すようにビデオ信号ｖ
１が出力される。そして、このビデオ信号ｖ１は、第２
図（ｇ）に示すようにＡ／Ｄ変換器４に取り込まれ、デ
ィジタル信号に変換される。その後、演算回路５へ入力
して所要の画像処理を施され、第２図（ｈ）に示すよう
に、記憶装置６の指定されたフレームメモリ、例えば第
一のフレームメモリ６ａに画像データとして記憶される
。

次に、上記撮影制御回路１１から第二のビームカットオ
フ指令信号Ｓ２がテレビカメラ３へ送出される。このと
き、上記と同様にして、第２図（Ｃ）に示すように上記
垂直同期信号Ｖに同期して第二のビームカットオフ信号
ＳＳ　（符号■参照）が生成され、これによりテレビカ
メラ３の撮像管ビームがカットオフされる。これと同時
に、上記撮影制御回路１１は、第２図（ｄ）に示すよう
に、上記第二のビームカットオフ信号８つのオフのタイ
ミングで第二のＸ線曝射信号Ｓ４（符号（２）参照）を
出力し、Ｘ線制御装置１３へ送る。すると、このＸ線制
御装置１３は、上記第二のＸ線曝射信号Ｓ４の内容とし
て前記第一のＸ線条件とは異なった第二のＸ線条件であ
る制御電源を高電圧発生装置１４へ送る。そして、この
高電圧発生装置！！１４は、上記供給された制御電源に
より所定の高電圧を発生し、Ｘ線管１に印加する。この
とき、上記第二のＸ線条件は被検体１２のＸ線減弱鴬の
大きい部分に対するＸ線出力を発生させるものとし、上
記Ｘ線管１からは第２図（ｅ）に示すようにＸ線強度の
高いＸ線出力■が放射される。

次に、この放射されたＸ線は、天板１６上に寝載された
被検体１２に照射され、この被検体１２を透過したＸ線
はＸ線検出器２へ入射し、上記被検体１２の透過ＸＳ像
が可視光像に変換される。

そして、この変換された可視光像はテレビカメラ３へ入
射し、このテレビカメラ３で撮像されるが、このタイミ
ングでは第２図（Ｃ）に示すようにビームカットオフ状
態（符号■参照）にあるので、上記テレビカメラ３から
信号は出力されない、その後、第２図（ｅ）に示すよう
に第二のＸ線出力■の放射が終了すると、第２図（Ｑ）
に示すように撮像管のビームカットオフ信号Ｓ１は再び
オン状態となり、上記テレビカメラ３から第２図（ｆ）
に示すようにビデオ信号Ｖ、が出力される。そして、こ
のビデオ信号Ｖ、は、第２図（ｇ）に示すようにＡ／Ｄ
変換器４に取り込まれ、ディジタル信号に変換される。

そ、の後、演算回路５八入力して所要の画像処理を施さ
れ、第２図（ｉ）に示すように、記憶装置６の指定され
たフレームメモリ、例えば第二のフレームメモリ６ｂに
画像データとして記憶される。

このように、Ｘ線条件を変化させて複数段のＸ線強度で
Ｘ線を放射して計測すると、テレビカメラ３の出力信号
は、第３図に示すように、被検体１２のＸ線減弱量の逆
数を横軸にとって、被検体１２のＸ線減弱量が小さい部
分ではｖｌのカーブに従って出力され、ｘｍ滅弱量が大
きい部分ではＶ、のカーブに従って出力される。このこ
とから。

上記テレビカメラ３の出力信号のダイナミックレンジは
、Ｘ線減弱量に対して相対的に広がって計測されること
となる。

次に、上記のように記憶装置！６に記憶されたそれぞれ
の画像データは、操作者による操作卓１５の操作により
、ＣＰＵｌ０を介して記憶装置６内の指定されたフレー
ムメモリ６ａ、６ｂから読み出される。その後、これら
の画像データは、デイスプレィ回路７へ入力してレベル
値及びウィンドウ値が設定され、さらにＤ／Ａ変換器８
でアナログビデオ信号に変換されて、テレビモニタ９に
入力してその画面にそれぞれ画像として表示される。

このとき、医師等の読影者は、上記テレビモニタ９に表
示された画像を見なから、上記デイスプレィ回路７のレ
ベル値及びウィンドウ値を変化させるが、被検体１２の
Ｘ線減弱量の大きな変化に対しては、記憶装置６内のフ
レームメモリ６８〜６ｎを適宜選択し、最も観察し易い
画像を表示して診断すればよい。

第４図は本発明の第二の実施例を示すブロック図である
。この実施例は、記憶装Ｗ６の後段に。

上記記憶装置６に記憶されたＸ線強度の異なるＸ線放射
による複数の画像について、そのデータの重み付け加算
を行う加算回路１７を設けたものである。この場合は、
上記加算回路１７により、記憶装置６の例えば各フレー
ムメモリ６ａ、６ｂから読み出したそれぞれの画像デー
タに適宜の重み付けを行って加算することによって、−
枚の画像としてテレビモニタ９に表示することができる
。

従って、被検体１２のＸ線減弱量の大きな変化に対して
、ダイナミックレンジの広い一枚の画像が得られ、画像
診断が容易となる。

なお、第１図及び第４図においては、撮影制御手段をＣ
ＰＵｌ０に接続した撮影制御回路１１として示したが、
本発明はこれに限らず、上記ＣＰＵｌ０内においてソフ
トウェア的に実現してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、撮影制御手段（
１１）からのビームカットオフ指令信号Ｓ３により、テ
レビカメラ３の撮像管ビームをカットオフしたりオンす
ると共に、上記撮影制御手段（１１）からのＸ線陽射信
号Ｓ、により、Ｘ線源（１）から放射されるＸ１ｍのオ
ン、オフのタイミング及びそのＸ線強度を複数段に制御
して上記Ｘ線源（１）からＸ線強度を複数段に変えて被
検体１２に放射し、上記それぞれのＸ線強度での被検体
１２の透過Ｘ線像をテレビカメラ３で撮像することによ
り、−回の撮影動作においてＸ線源（１）からのＸ線強
度を複数段に変えて複数回撮像し、撮影条件のダイナミ
ックレンジを広げることができる。

従って、ダイナミックレンジの広い画像を得ることがで
き、濃度分解能が向上して装置の診断能を向上すること
ができる。また、従来のようにいちいちＸ線強度を変え
て複数回撮影することを要さないので、撮影時間を短縮
することができる。このことから、被検体１２の体動に
よるアーチファクトの発生を減少させることができる。

さらに、被検体１２の被曝線量を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＸ線透視撮影装置の実施例を示す
ブロック図、第２図はその撮影動作を説明するためのタ
イミング線図、第３図は被検体のＸ線減弱量とテレビカ
メラの出力信号との関係を示すグラフ、第４図は本発明
の第二の実施例を示すブロック図である。 １・・・Ｘ線管（Ｘ線源）、　２・・・Ｘ線検出器、３
・・・テレビカメラ、　４・・・Ａ／Ｄ変換器、　５・
・・演算回路、　６・・・記憶装置、　７・・・デイス
プレィ回路、　８・・・Ｄ／Ａ変換器、　９・・・テレ
ビモニタ、１０・・・ＣＰＵ、　　１１・・・撮影制御
回路（撮影制御手段）、　１２・・・被検体、　１３・
・・Ｘ線制御装置。 １４・・・高電圧発生装置、　１５・・・操作卓、　１
７・・・加算回路、　Ｓｏ・・・撮影信号、　Ｓ２・・
・ビームカットオフ指令信号、　Ｓ４・・・Ｘ線曝射信
号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高電圧を印加されて被検体にＸ線を放射するＸ線
   源と、上記被検体を間に挟んで上記Ｘ線源と対向配置さ
   れ透過Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線検出器と、この
   変換された可視光像を撮像して電気信号に変換するテレ
   ビカメラと、このテレビカメラの出力信号をディジタル
   信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、この変換されたディジ
   タル信号を演算処理する演算回路と、この演算処理され
   たディジタル信号を画像データとして記憶する記憶装置
   と、この記憶装置から読み出した画像データをアナログ
   信号に変換して表示する画像表示装置と、上記各構成要
   素を制御する中央処理装置とを有するＸ線透視撮影装置
   において、上記中央処理装置に、テレビカメラへビーム
   カットオフ指令信号を送出すると共にＸ線源からのＸ線
   放射のオン、オフ制御及びそのＸ線強度を複数段に制御
   する信号を送出する撮影制御手段を設け、Ｘ線源からＸ
   線強度を複数段に変えて被検体に放射し、それぞれのＸ
   線強度での被検体の透過Ｘ線像をテレビカメラで撮像し
   、この撮像された各々の画像を記憶装置にそれぞれ記憶
   し、これらの画像を読み出して画像表示装置に表示する
   ようにしたことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
2. （２）上記記憶装置に記憶されたＸ線強度の異なるＸ線
   放射による画像についてそのデータの重み付け加算を行
   う加算回路を設け、この加算回路により各々の画像に重
   み付け加算を行って一枚の画像として画像表示装置に表
   示するようにした請求項１記載のＸ線透視撮影装置。