JPH0365973B2

JPH0365973B2 -

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Publication number: JPH0365973B2
Application number: JP57101418A
Authority: JP
Priority date: 1982-06-15
Filing date: 1982-06-15
Publication date: 1991-10-15
Also published as: JPS58218949A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明はＸ線による被写体の透過像をI.Iで受
像しI.I出力像を光学系を介してテレビカメラで
撮像してモニター面上に表示するＸ線透視撮影装
置に関するものである。

［発明の技術的背景］第１図は従来のアンダーチユーブ型Ｘ線透視撮
影装置の１例を示すもので、患者１が載置された
天板２をはさんでＸ線管装置３と映像装置４が対
向している。Ｘ線管装置３はＸ線管球５とＸ線絞
り６から成り、映像装置４はスポツト撮影装置７
とイメージインテンシフアイア（以下I.Iと称す
る）８と図示されない光学系とＸ線テレビカメラ
１０から成つている。

Ｘ線管球５で発生したＸ線は、Ｘ線絞り６で必
要なＸ線束に絞られ患者１を透過してI.I８の入
力面に患者の像を投映する。I.Iの出力像はＸ線
テレビカメラで撮像され図示されないＸ線テレビ
モニター面上に透視像として表示される。そし
て、適当な時にスポツト撮影装置７を働かせてＸ
線フイルムに直接撮影をする方式となつている。
この際、天板２又は、Ｘ線管装置３と映像装置４
の対になつたものは、上下、左右あるいは前後に
動いて患者１の影響位置や拡大率が変えられるこ
とが出来る。又、装置全体が図示されない回転架
台によつて回転するようにもなつている。

第２図は第１図のアンダーチユーブ型に対して
オーバーチユーブ型であり構成及び作用はほとん
ど同じである。

第３図において、装置システム全体を操作制御
するシステム制御器１１によつてＸ線制御器１２
が制御され、高圧発生器１３によつてＸ線管球５
に高電圧が印加されてＸ線が発生する。又、シス
テム制御器１１によつてＸ線絞り６、スポツト撮
影装置７や撮影台駆動装置１４が制御されて装置
の機械的なものすべてが駆動される。又、加速電
源１５は、I.I８に加速用高電圧を印加する電源
である。Ｘ線テレビカメラ１０はカメラコントロ
ーラ１６によつて制御されＸ線テレビモニター１
７に透視像を表示する。さらに装置によつてはコ
ンピユータを内蔵した画像処理装置１８が組込ま
れ、Ｘ線テレビカメラ１０によつて撮影した像を
メモリーに貯えてエンハンスメントなどの適当な
処理をしてＸ線テレビモニター１７に表示した
り、ライトペン１９を使用してＸ線テレビモニタ
ー面の静止画と対話形式で領域指定して１部を拡
大してＸ線テレビモニター１７に表示するROI処
理などが行なわれる。

［背景技術の問題点］ここでこのROI処理は１瞬時の静止画を計算機
処理で拡大しているのみで連続曝射による透視像
を動画で扱つているのではない。従つて、Ｘ線テ
レビモニター面上に表示された動的な透視像で必
要な領域が１部分でよい場合、システム制御器１
１の操作でＸ線絞り６と天板２あるいは、Ｘ線管
装置３と映像装置４の対を動かして患者被曝を低
減させていた。この方法では操作も複雑で、面倒
であり、Ｘ線テレビモニター面上の像の視野も小
さくて正確で適格な診断がし難い欠点がある。
又、患者処理能力の向上すなわち診断時間の短縮
の為にも、画質の向上と自動化が強く望まれてい
たが従来装置はこの要望に対して不十分である。

［発明の目的］本発明は、前記事情に鑑みてなされたものでＸ
線テレビモニター面上の透視像にライトペンで領
域指定を行なう事により、自動的にその領域サイ
ズにＸ線絞りが絞られ、かつ領域の中心がＸ線束
の中心と一致するように天板又はＸ線管装置と映
像装置の対が動き、さらにI.I受像面を最大限に
使用すべくＸ線管装置、天板、映像装置の相対距
離が変わり、I.Iの有効入力サイズが変わり、又、
Ｘ線テレビモニター面を最大限に使うべくＸ線テ
レビカメラの撮像管の光導電面のビームスキヤン
領域を変えるようにして、患者被曝を低減すると
共に、画像の解像力を向上させ、かつ、診断の為
の観察を容易にしたＸ線透視撮影装置を提供する
ものである。

［発明の概要］本発明はＸ線による被写体の透過像をI.Iで受
像し、I.I出力像を光学系を介してテレビカメラ
で撮像してモニター面上に表示するＸ線透視撮影
装置において、モニター面上で対話形式で感心の
ある領域を指定する事により自動的にその領域サ
イズにＸ線絞りが絞られ、かつ領域の中心がＸ線
束の中心と一致するように天板又はＸ線管とI.I
の対が動き、さらにI.I受像面を最大限に使用す
べくＸ線管、天板、I.Iの相対距離が変わり、I.I
の有効入力サイズが変わり、又、モニター面を最
大限に使うべくテレビカメラの撮像管の光導電面
のビームスキヤン領域を変えるようにしたもので
ある。

今、第４図に模式的に示すようにＸ線テレビモ
ニター面に出力されたI.I出力像Ｐの部分像Ａを
詳細に更に観察したい場合に、ライトペンで部分
像Ａを指定した後、第５図に示すように指定され
た領域の拡大像としての画像Ｂを表示できるよう
にしたものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を
説明する。第６図において、第３図に示す従来装
置と同一構成部については同一番号を付すもので
ある。

第６図において、画像拡大制御装置２０の作用
によりライトペン１９でＸ線テレビモニター面上
の透視像と対話形式で領域指定することによりカ
メラコントローラ１６のビーム走査用の同期信号
を利用して位置を検出し、その位置に相当するデ
ジタル信号をシステム制御器１１、I.I加速電源
１５、カメラコントローラ１６にフイードバツク
してＸ線絞り６を指定した領域サイズに絞り、領
域の中心がＸ線束の中心と一致するように天板又
は、Ｘ線管装置と映像装置の対が動き、さらにI.
I受像面を最大限に使用すべくＸ線管装置、天板、
映像装置の相対距離を変えてI.I８の有効入力サ
イズを変え又、Ｘ線テレビモニター面を最大限に
使うべくＸ線テレビカメラ１０の撮像管の光導電
面のビームスキヤン領域を変えるようになつてい
る。

すなわち最初に透視した時の初期状態が第７図
のような配置であつた場合、Ｘ線テレビモニター
面上での領域指定により自動的に第８図の如くＸ
線絞りが絞られ、天板又はＸ線管装置と映像装置
の対が動き、かつ、Ｘ線管装置、天板、映像装置
の相対距離が変り、I.Iの有効入力サイズとＸ線
テレビカメラのビームスキヤン領域を縮小するよ
うになつている。

次に画像拡大制御装置２０の具体的構成及び動
作を詳細に説明する。画像拡大制御装置２０は第
９図に示すように、領域検出回路８１、Ｘ線絞り
駆動制御信号回路８２、Ｙ軸絞り駆動制御信号回
路８３、Ｘ軸天板駆動制御信号回路８４、Ｙ軸天
板駆動制御信号回路８５、I.I前後動制御信号回
路８６、I.I加速電源制御信号回路８７、カメラ
ビームスキヤン制御信号回路８８、及び前記各制
御信号の順序選択するマルチプレクサー８９、
Ｄ／Ａコンバーター９０、さらに前記アナログ信
号を各ホールド回路に順次送り出すマルチプレク
サー91、各ホールド回路９２〜９８、各差動増幅
器９９〜１０５から成つている。

又、画像拡大制御装置２０は、それぞれの制御
回路に相当する駆動用モータ１０６〜１１２及び
駆動による変化量を検出するポテンシヨメータ１
１３〜１１９に接続されている。

領域検出回路８１はカメラコントローラからの
ビーム走査用同期信号とライトペンによるＸ線テ
レビモニター面からの検出信号が入力し指定領域
の位置が計算される。

Ｘ線テレビモニター面でのビームスキヤンは第
１０図の如く、飛越走査が行なわれているのが一
般的である。すなわち図中実線で示すビームスキ
ヤンが１フイールドなされると次は実線の間の破
線で示すビームスキヤンが１フイールドなされ、
この前後の２フイールドで１フレームの画面を構
成している。

第１０図の如きビームスキヤンを行なわせる為
には第１１図の如き同期信号が使われる。すなわ
ち、Ａの類の信号水平同期信号であつて水平１本
１本の同期をとる為のものである。Ｂの類の信号
は垂直同期信号であつて１フイールドに１回最後
の水平ビーム信号の後に挿入されている。Ｃの類
の信号は各絵素の同期信号である。Ｃは２つのＡ
信号間に700個あり、Ａは２つのＢ信号間に263個
あり、Ｂは毎秒60個ある。要するにＸ線テレビモ
ニター面の絵素は縦に525個、横に700個並んでい
るのである。

結局、Ｘ線テレビモニター面の座標位置検出に
おいて、Ｘ座標検出は第１１図の指定位置のＣ信
号がＡ信号とＡ信号の間の何番目（１−700）の
信号かを検出し、Ｙ座標検出は第１１図の指定位
置直前のＡ信号がＢ信号とＢ信号の間の何番目
（１〜525）の信号かを検出するものである。

以下、画像拡大制御装置の各制御信号回路にお
ける演算回路は公知のものであるので説明は省き
原理と作用のみについて述べる。

今、ライトペンによる指定領域を第１０図の四
角のＡ領域とする。最初に指定する水平幅用ライ
トペンの指示位置のＸ座標をそれぞれX1、X2と
し、次に指定する垂直用ライトペンの指示位置の
Ｙ座標をそれぞれY1、Y2とする。ここでＸ座
標、Ｙ座標とも１〜512とする。なぜなら第４図
で明らかなように、I.Iは円形であるので実際の
Ｘ線テレビモニター面の１部しか利用できないか
らであり又、ビーム本数の525本よりも512を採用
する方が計算機処理上好都合だからである。

まず患者のＸ線被爆低減の為にＸ線絞りを指定
領域の大きさに絞る回路を考える。第９図におい
てＸ軸絞り駆動制御信号回路８２に領域検出回路
８１から信号X1、X2が順次入力されると｜X2−
X1｜なる計算が行なわれマルチプレクサー８９
を通してＤ／Ａコンバータ９０で｜X2−X1｜に
対応したＸ軸絞り駆動制御電圧を発生しマルチプ
レクサー９１を通し、ホールド回路９２に送られ
る。ホールド回路９２の電圧はＸ軸絞りの発信信
号となり、Ｘ軸絞りに連動しているポテンシヨメ
ータ１１３からの受信信号と共に差動増幅器９９
に入りその出力によつてＸ軸絞り駆動モータ１０
６を駆動してＸ軸絞りを指定の大きさにまで絞
る。Ｙ軸絞りに関してはＹ軸絞り駆動制御信号回
路８３に領域検出回路８１から信号Y1、Y2が順
次入力されると｜Y2−Y1｜なる計算が行なわれ
てマルチプレクサー８９を通してＤ／Ａコンバー
タ９０で｜Y2−Y1｜に対応したＹ軸絞り駆動制
御電圧を発生しマルチプレクサー９１を通し、ホ
ールド回路９３に送られる。ホールド回路９３の
電圧はＹ軸絞りの発信信号となり、Ｙ軸絞りに連
動しているポテンシヨメータ１１４からの受信信
号と共に差動増幅器１００に入りその出力によつ
てＹ軸絞り駆動モータ１０７を駆動してＹ軸絞り
を指定の大きさにまで絞る。

次に指定領域がＸ線テレビモニター面の中央に
来るようにする回路を考える。Ｘ軸天板駆動制御
信号回路８４に領域検出回路８１から信号X1、
X2が順次入力されると、｜X1＋X2｜／２なる計
算が行なわれてマルチプレクサー８９を通して
Ｄ／Ａコンバータ９０で｜X2＋X1｜／２に対応
したＸ軸天板駆動制御電圧を発生してマルチプレ
クサー９１を通し、ホールド回路９４に送られ
る。ホールド回路９４の電圧はＸ軸天板の発信信
号となり、Ｘ軸天板に連動しているポテンシヨメ
ータ１１５からの受信信号と共に差動増幅器１０
１に入りその出力によりＸ軸天板駆動モータ１０
８を駆動してＸ軸天板を指定領域がビーム中心に
来るようにする。Ｙ軸天板に関しては、Ｙ軸天板
駆動制御信号回路８５に領域検出回路８１から信
号Y1、Y2が順次入力されると、｜Y1＋Y2｜／２
なる計算が行なわれてマルチプレクサー８９を通
してＤ／Ａコンバータ９０で｜Y1＋Y2｜／２に
対応したＹ軸天板駆動制御電圧を発生しマルチプ
レクサー９１を通し、ホールド回路９５に送られ
る。ホールド回路９５の電圧はＹ軸天板の発信信
号となり、Ｙ軸天板に連動しているポテンシヨメ
ータ１１６からの受信信号と共に差動増幅器１０
２に入りその出力によつてＹ軸天板駆動モータ１
０９を駆動してＹ軸天板を指定領域がビーム中心
に来るようにする。

尚、前記Ｘ線絞り駆動と天板駆動の発信信号に
おいて後述のI.I前後動が関係している訳でI.I前
後動に連動しているポテンシヨメータ１１７の信
号をそれぞれの差動増幅器９９，１００，１０
１，１０２のバイアス電圧として与えられる事に
より補正している。

次に、指定領域に絞られたＸ線束が出来るだけ
広いI.I面を照射して、解像力を上げるために装
置配列上の拡大率を上げるべくI.I前後動を制御
する回路を考える。I.I前後動制御信号回路８６
に領域検出回路８１から信号X1、X2、Y1、Y2
が順次入力されると、 √（2−1）²＋（2−1）²／512なる計算が行
なわれ、さらに、 √（2−1）²＋（2−1）²／512＝L2／L1なる
L2が計算される。ここではL1は第１２図の如く
Ｘ線管焦点とI.I受像面までの距離の初期値であ
り、L2は今回、拡大率を上げるべく求める距離
である。尚、ここで構造的に可能な最大距離を
L0としておく。I.I前後動制御信号回路８６から
のL2信号はマルチプレクサー８９を通してＤ／
Ａコンバータ９０でL2に対応したI.I前後動制御
電圧を発生しマルチプレクサー91を通し、ホール
ド回路９６に送られる。ホールド回路９６の電圧
はI.I前後動の発信信号となり、I.I前後動に連動
しているポテンシヨメータ１１７からの受信信号
と共に差動増幅器１０３に入りその出力によつて
I.I前後動モータ１１０を駆動して指定領域のＸ
線束が最大限I.Iの受像面を使える位置までI.Iを
移動させる。すなわち第１３図の如く、最初透視
した状態での指定領域をＡとした場合、今回の制
御拡大率を上げてI.I受像面Ｐに内接する領域Ｂ
とするのである。こうする事により、Ｘ線像の分
解能は一段と向上する。ここで一つの問題があ
り、I.I前後動制御信号回路８６で計算されたL2
が最大値L0より大きい場合は当然、I.I前後動は
L0までしか移動させられなく指定領域を第１３
図の内接する領域Ｂにまで拡大することが出来な
い。従つてその場合は、拡大不足分をI.Iの加速
電源を制御する事により分解能を上げることにす
る。第９図I.I加速電源制御信号回路８７に、前
記I.I前後動駆動信号回路８６からの信号L2が入
力されると、L2とL0が比較されL2の方がL0より
大きい場合のみL2／L0が計算されてマルチプレ
クサー８９を通してＤ／Ａコンバータ９０で
L2／L0に対応したI.I加速電源制御電圧を発生し
マルチプレクサー９１を通し、ホールド回路９７
に送られる。ホールド回路９７の電圧はI.I加速
電源の高電圧設定の発信信号となり、高電圧設定
のスライダツク等に連動しているポテンシヨメー
タ１１８からの受信信号と共に差動増幅器１０４
に入り、その出力によつて高電圧設定のスライダ
ツク等の駆動モータ１１１を駆動してI.Iの有効
受像面を縮少すべく高電圧を下げる。

こうしてI.I前後動による拡大率の増大の不足
分による分解能不足をI.I出力面の有効使用によ
つて補える。ここでL2がL0より大きくない場合
は初期の加速電源のポテンシヨメータ１１８から
の受信信号に合致した発信信号を発するようにし
ておけば終始高電圧は一定していて問題はない。

ここで又、一つ問題がありI.I加速電源制御信
号回路８７で計算されたL2／L0がI.I加速電源の
定格高電圧範囲を越える値である場合、すなわち
仮に高電圧値がI.Iサイズに比例しI.Iサイズの規
格が９〜５であつたとするとL2／L0が９／５よ
り大きい値である場合、その不足分をＸ線テレビ
カメラのビームスキヤンを制御する事により分解
能を上げる事をする。

第９図カメラビームスキヤン制御信号回路８８
に前記I.I加速電源制御信号回路８７からの信号
L2／L0が入力されるとL2／L0とI.I加速電源制御
による規定のI.Iサイズの比Ｒ（例えば９／5I.Iの
場合９／５）を比較する。L2／L0≦Ｒの場合、
すなわちI.I加速電源を制御して指定領域がI.I入
力面に内接するサイズまで有効なI.I入力面を縮
少出来る場合、｜X2−X1｜／｜Y2−Y1｜ ≧700／525の時 512｜X2−X1｜／√（2−1）²＋（2−1）²／700 ……(1) ｜X2−X1｜／｜Y2−Y1｜＜700／525の時 512｜Y2−Y1｜／√（2−1）²＋（2−1）²／525 ……(2) L2／L0＞Ｒの場合、すなわちI.I加速電源を制
御しても指定領域がI.I入力面に内接するように
有効なI.I入力面を充分縮少出来ない場合、｜X2−X1｜／｜Y2−Y1｜ ≧700／525の時 RL0／L2×512｜X2−X1｜／√（2−1）²＋（2−1）²／700 ……(3) ｜X2−X1｜／｜Y2−Y1｜＜700／525の時 RL0／L2×512｜Y2−Y1｜／√（2−1）²＋（2−1）²／525 ……(4) 以上の如き４種いずれかの計算がなされる。も
う少し説明を加えるならば第１４図ａの如く指定
領域を拡大しI.I入力面に内接させた時、指定領
域の横と縦の比がモニター面の横と縦の比４／３
より大きい場合、モニター面を最大有効に使う為
には第１４図ｂの如くモニター面を横幅一満まで
使うようにカメラをビームスキヤンを縮少するの
である。第１４図ａにてI.Iに内接した指定領域
の横幅は｜X2−X1｜×512／√（2−1）²＋（2
−Y1）²個の絵素に相当するのでこれを第１４図
ｂの如く700絵素に広げる為には前記(1)の値にま
でカメラのビームスキヤンを縮少しなければなら
ない。

同様に第１５図ａの如く指定領域を拡大しI.I
入力面に内接させた時、指定領域の横と縦の比が
モニター面の横と縦の比４／３より小さい場合、
モニター面を最大有効に使う為には第１５図ｂの
如くモニター面を縦幅一満まで使うようにカメラ
のビームスキヤンを縮小するのである。第１５図
ａにてI.Iに内接した指定領域の縦幅は｜Y2−Y1｜×512／√（2−1）²＋（2−
Y1）²個の絵素に相当するのでこれを第１５図ｂ
の如く525絵素に広げる為には前記(2)の値にまで
カメラのビームスキヤンを縮少しなければならな
い。L2／L0＞Ｒかつ指定領域の横と縦の比がモ
ニター面の横と縦の比４／３より大きい場合、I.
Iの前後動とI.I加速電源の制御をしても第１４図
ａの如く指定領域をI.I有効入力面に内接させる
事が出来ず指定領域の横幅は｜X2−X1｜×512／√（2−1）²＋（2−
Y1）²×L2／L0R個の絵素に相当するのでこれを
第１４図ｂの如く700絵素に広げる為は前記(3)の
値にまでカメラのビームシキヤンを縮少しなけれ
ばならない。同様にL2／L0＞Ｒかつ指定領域の
横と縦の比がモニター面の横と縦の比４／３より
小さい場合、I.Iの前後とI.I加速電源の制御をし
ても第１５図ａの如く指定領域をI.I有効入力面
に内接させる事が出来ず指定領域の縦幅は｜X2
−X1｜×512／√（2−1）²＋（2−1）²×
L2／L0R個の絵素に相当するものでこれを第１
５図ｂの如く525絵素に広げる為には前記(4)の値
にまでカメラのビームスキヤンを縮少しなければ
ならない。

こうして(1)〜(4)いずれかの計算がなされてマル
チプレクサー８９を通してＤ／Ａコンバータ９０
で前記(1)〜(4)の信号に対応したカメラビームスキ
ヤン制御電圧を発生してマルチプレクサー９１を
通し、ホールド回路９８に送られる。ホールド回
路９８の電圧はカメラビームスキヤン制御の発信
信号となりカメラコントローラ内のビームスキヤ
ン設定用可変抵抗等に連動するポテンシヨメータ
１１９からの受信信号と共に差動増幅器１０５に
入りその出力によつてビームスキヤン設定用可変
抵抗駆動用モータ１１２を駆動してカメラの光導
電面のビームスキヤン領域を縮少させるのであ
る。

［発明の効果］以上詳述した本発明によれば、表示画面上で所
望の領域を任意に指定するだけで指定領域の拡大
画像が表示されるので正確で適性な診断が可能に
なる、簡単な操作で明瞭な拡大画像が表示される
ので、診断時間も速くなり患者処理能力が向上す
る、迅速な診断が可能になるため患者への被曝線
量低減に役立つ等の多大な効果を奏することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のＸ線透視撮影装置の概
略構成を示す図、第３図は従来のＸ線透視撮影装
置の概略的ブロツク図、第４図、第５図は本発明
のＸ線透視撮影装置の動作を具体的表示例によつ
て説明するための図、第６図は本発明によるＸ線
透視撮影装置の概略的ブロツク図、第７図、第８
図は本発明によるＸ線透視撮影装置におけるＸ線
管装置、映像装置の動作を説明するための図、第
９図は本発明のＸ線透視撮影装置の一構成要素で
ある画像拡大制御装置の構成を示した図、第１０
図、第１１図、第１４図及び第１５図は本発明の
Ｘ線透視撮影装置の画像拡大制御装置の制御に基
づく具体的表示を概略的に説明するための図、第
１２図、第１３図は、本発明のＸ線透視撮影装置
の画像拡大制御装置の制御によるＸ線管−I.Iの
動作及び表示画面上の表示領域の関係を説明する
ための図である。５……Ｘ線管、６……Ｘ線絞り、８……イメー
ジインテンシフアイヤー、１９……ライトペン、
２０……画像拡大制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１Ｘ線管からのＸ線を特定照射野に制限するＸ
線絞りを有するＸ線管装置と、前記曝射Ｘ線の被
検体透過像を光学像に変換するイメージインテン
シフアイヤーと、このイメージインテンシフアイ
ヤーによつて得られた光学像を撮像して映像信号
を得るテレビカメラと、このテレビカメラによつ
て得られた映像信号に基づき前記透過像を表示す
る表示装置と、この表示装置上に表示された前記
透過像の領域を指定する領域指定手段と、この領
域指定手段によつて得られた指定領域の位置信号
を以つて前記指定領域画像を表示画面上の所定領
域に拡大表示するべく前記Ｘ線管装置、イメージ
インテンシフアイヤーの相対的位置を制御すると
共に前記テレビカメラのビームスキヤン領域を制
御する画像拡大制御装置を備えたことを特徴とす
るＸ線透視撮影装置。