JPH04181882A - Ｘ線画像入力装置 - 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】

本発明はテレビカメラ装置を画像の入力手段として用い
ている分野、特にＸ線画像を実時間で取り込み、画像処
理して診断を行なう、実時間デジタルラジオグラフィー
装置（以下、実時間ＤＲ装裂開略記。）に関する。

【従来の技術】

近年、Ｘ線画像診断の分野では、従来からのＸ線フィル
ム診断にかわり撮影と同時に診断ができ、迅速な治療計
画が可能となる実時間ＤＲ装裂開対する期待が高まって
いる。 この装置は例えば特願昭６３−１６７３６０号ｋに示さ
れるように、人体を透過したＸＩ！情報をＸ線ＩＩ、光
学レンズ系、テレビカメラから成る入力部でビデオ信号
に変換し、Ａ／Ｄ変換器及び画像処理・記憶装置から成
る画像処理部でデジタル画像化して、ＣＲＴ等の表示装
置から成る出力部に、リアルタイムで画像表示すること
ができる。 実際の画像撮影は、ビデオ出力を常にモニターすること
で透視を行い、注目部位にきたときにスイッチにより撮
影モードに切り替えて行う。−Ｘ線画像をデジタル化す
ることによって、画像情報を定量的に表現することが可
能となり、診断の定量化への道が開かれる。また、画像
の電子ファイリングによる画像の保管スペースの軽減、
検索作業の簡略化が行なえ、さらに、画像情報管理・検
索・通信システム等のネットワークを利用した、外部機
器とのやり取りも容易に行なうことができる。このよう
に様々なメリットを有する実時間ＤＲ装裂開、心臓、Ｉ
ｉ環器、消化管等の分野で一部実用化され、臨床の場に
おいて用いられている。

【発明が解決しようとする課ｆ！［］ ところで、従来上記のような実時間ＤＲ装裂開は、透視
による体内観察から撮影にうつる際、透視画像と撮影画
像のタイムラグによる位置ずれをおさえるため、モード
の切り替え直後のフレームで撮像を行っている。従って
、テレビカメラ上には診断画像の撮影の直前までＸ線Ｉ
Ｉからの透視像が結像されている。一般に撮像管は残像
特性を有し、１回のフレーム走査では撮像面に蓄積され
た電荷の全てを読み出すことができないため、その残留
電荷が次のフレームの画像に重畳することになる。仮に
局所的な残留電荷が存在する画像が撮影画像に重畳した
場合を考えると、画像上にアーチファクトとして出現し
、正確な診断の妨げとなる恐れがあるため、これを防止
する対策が必要である。 本発明の目的は正確な診断ができ得るＸ線画像入力装置
を提供することにある。 【課題を解決するための手段】 以上の問題を解決するために、次に示す手段を採用した
。 ■透視モードと撮影モードの間にＸ線を発生しない時間
Ｔ（以下、ブランクＴと記載する。）を設ける。この際
、Ｔは各撮影モードによって異なるが、必ずＴ＞１／ｎ
ｆ（フレームレート）を満足する値である。 ■Ｔの期間中（テレビカメラに光入射が無い状態。）に
１フレ一ム以上の走査（イレース走査）を行う。

【作用】

上記■に示したブランクＴを設けることで、透視モード
から撮影モードにうつる際に、テレビカメラに入射する
光をＴ秒だけカットすることができる。この時■に示し
たようにテレビカメラの走査を続けると、テレビカメラ
にまっ黒の画像を入力したことになり、透視モード時に
撮像管の撮像面に残留した電荷をほぼ全てはきだすこと
ができる。従って、上記■■の手段を用いることで診断
画像の撮影時に、撮像面をほぼ電荷の無い初期状態に戻
すことができる。

【実施例】

以下、本発明を実施例を用いなから詳細に説明する。ま
ず、第５図を用いて実時間ＤＲ装裂開構成と動作を説明
する。 第５図は、本発明の１実施例を示す実時間ＤＲ装裂開ブ
ロック構成図である。Ｘ線管２が発生するｘｉは被写体
３に照射される。そのＸ線量は、Ｘ線発生制御部１で制
御される。Ｘ線ＩＩ４は、該被写体３のＸ線情報を光学
像に変換する。この光学像は、光学レンズ系を有するテ
レビカメラ６に入力される。ここでテレビカメラ６は、
低線量Ｘ線の連続照射によって得る画像を実時間でモニ
タするための透視モード、及び透視モードより多いＸ線
線量のもとで、診断に用いることのできる撮影像を得る
ための撮影モードを有する。テレビカメラ６のビデオ信
号は、内部にＡ／Ｄ変換器を持つ画像制御部７によりデ
ィジタル画像化され、リアルタイムでデイスプレィ等の
表示部８による画像の表示や、記憶部９による画像の記
憶が行なわれる。操作者は制御卓１１により、上記した
透視モード／撮影モードの指定や、Ｘ線発生条件の指定
、あるいは画像撮影の命令等を行なう。統合制御部１０
は、制御卓１１からの指令に従い、Ｘ線制御部１．入力
制御部５．及び画像制御部７をコントロールする。 次に、Ｘａ制御部１への指令、及びこれに関連するテレ
ビカメラ６の入射光量の制御について説明する。制御卓
１１により透視モードが選択されると、統合制御部１０
は、透視モード用のＸ線線量の基準値、例えば１画像当
たり約１μＲ（実際にはＸ線管電圧６０〜１００ｋＶ、
Ｘ線管電流１〜４ｍＡを選択する。）をＸ線制御部１に
指令する。また、撮影モードでは、制御卓１１により２
〜３種類のＸ線線量が選択できる。その線量は、例えば
上記透視モード用のＸ線線量の基準値の２０〜１０００
倍の範囲内である。統合制御部１０では、このように選
択されたＸ線線量をＸ線制御部１に指令すると共に、入
力制御部５にテレビカメラに入射する光量の調整指令を
出す。入力制御部５は、指令に基づき入射光量を制御す
る。 次に、透視モード／撮影モードの詳細を具体的に示す。 本発明のテレビカメラ６は１表１に示す通り複数の走査
モードを有する。 第１のモード、つまり表示部８に透視像を表示する透視
モードでは、１フレーム当たりの走査線数は５２５本、
フレームレートは３０フレ一ム／秒、２フイールド／１
フレームのインターレース方式のビーム走査、すなわち
ＮＴＳＣ方式に準じた走査が行なわれる。第２、第３、
及び第４のモードは撮影モードであり、全てノンインタ
ーレース方式のビーム走査が行なわれる。テレビカメラ
の有効走査エリアは全て同一であるが、走査線数はそれ
ぞれ５２５本、１０５０本、２１００本であり、フレー
ムレートはそれぞれ６０フレ一ム／秒、１５フレ一ム／
秒、３．７５フレ一ム／秒である。 すなわち、第２のモードは時間分解能を優先させたモー
ドであり、第４のモードは空間分解能を優先させたモー
ド、第３のモードは両者の中間のモードである。ちなみ
にディジタル化後の各モードの画素数は、第２．第３．
第４モードの順に５１２ｘ！５１２，１０２４ｘｌ○２
４，２０４８Ｘ２０４８となる。なお、本実施例におい
ては、撮像管として１インチサチコンを利用することに
するが、空間分解能をさらに向上させたい場合には、１
インチのサチコンに替えて２インチのサチコンを利用し
ても良い。この場合の走査領域は、１インチサチコンの
１５Ｘ１５ｍｍ角に対して３ＱＸ３０ｍｍ角−３２Ｘ　
３２　ｒｎ　ｍ角、有効走査エリアは上記走査領域の内
接円で、直径３０〜３２ｍｍφとなる。この際の最高の
走査線数は４２００本が適当であり、フレームレートは
１゜８７フレ一ム／秒、ノンインターレース方式のビー
ム走査で４０９６Ｘ４０９６の画素を有する。 次に、本発明のイレース走査について第１図。 第２図、第３図２及び第４図を用いて説明する。 第１図は、実施例の動作タイムチャートを示したもので
ある。 同図（ａ）は、透視モードから撮影モードに切り替わる
前にイレース走査を行う場合のタイムチャートである。 透視モードにおいては、図中にＸ−ｒａｙで示すように
微小なＸ線を連続的に発生しなから同時にテレビカメラ
で透視像をモニタしている。この際、テレビカメラの走
査用電子ビームはオン、状態、すなわちブランキングは
行わない。 透視像の観察により希望する部位に到達した時点で、医
師が例えばスイッチにより撮影を指令する（ａ点）。こ
の時、透視モードにおけるフレームレート１／ｎｆ以上
のＴ　（Ｘ線を発生しない時間）が自動的に設定され、
その期間中にイレース走査が行われる。その後装置は撮
影モードに切り替わり、パルス状の強いＸ線を発生して
診断画像の撮影を行う。この場合のＸ線発生期間中には
、テレビカメラの走査用電子ビームはオフ状態、すなわ
ちブランキングをかけ、テレビカメラの読み出しを禁止
する。 次に同図（ｂ）は、透視モードから撮影モードに切り替
わった後にイレース走査を行う場合のタイムチャートで
ある。すなわちこの場合は、図中のｂ点でモードの切り
替えが行われ、次に指定されている撮影モードの第１の
フレームがイレース走査に使用される。通常、撮影モー
ドは透視モードより走査線数が多く、これに対応してフ
レームレートが遅くしであるため、同図（ａ）の例より
イレース時間が長くなる。しかし、その分高密度の走査
が行えるため、イレース効率は大となる。 次に、実際のＴの設定方法について説明する。 複数のモードを有する装置におけるＴは、前記したよう
にモード毎に異なった値となる場合が多い。 このような場合、Ｔを設定する方法としてテーブルルッ
クアップ法を利用すると便利である。これは、各モード
のＴをテーブルとして記憶した記憶装置を設け、透視／
撮影の切り替え時（すなわち画像の撮影時。）にそのテ
ーブルを参照することによってＴの設定を行うものであ
る。本発明装置においてもテーブルルックアップ法は極
めて有効である。例えば第６図に示すように、入力制御
部５内に記憶部２１を設けて各モードのＴのテーブルを
作成し、制御部２０にこのテーブルをルックアップする
機能を持たせることによって、テレビカメラのイレース
走査をコントロールする。 以上２つの実施例を示したが、−殻内に透視モードでは
走査線数が少なくフレーム数が多いが、撮影モードでは
走査線数が多くフレーム数が少なくなるので、タイムラ
グに相当するＴをできるだけ小さくするためには、同図
（ａ）に示した方法を用いることが好ましい。但し、撮
影モードと同一の走査方法でイレースした方が良好な画
像が得られる場合には、同図（ｂ）に示した方法が有利
である。また、両者を併用すれば同図（ａ）。 （ｂ）単独より高いイレース効果が得られる。 次にイレース効率を更に向上する方法を示す。 撮像管を使用したテレビカメラは電子レンズ系と偏向コ
イルにより電子ビームのフォーカス、及び偏向走査を行
っている。従って、ビームの径をある程度自由に調整す
ることができ、これはダイナミンクフォーカスに応用さ
れている。イレース走査ではフォーカスは問題とならな
いので、これを利用してイレーズ走査時に図２のように
ビーム径を拡大してやれば、撮像面に残留した電荷を効
率良くディスチャージすることができる。 またこの際、第３図に示すように走査エリアも拡大すれ
ば、撮像面全体のイレースを行うことができる。撮像面
全域を走査することで、強い光が入射した時に画像の辺
縁部に小波上の画像アーチファクトが発生する現象、す
なわち小波現象を低減することができる。つまり、小波
現象は第４図に斜線で示す部分（通常のテレビカメラ走
査では読み出されない部分）に蓄積された電荷が、辺縁
部からにじみでることによって発生する場合があるので
、全面の走査によって辺縁付近の電荷を取り除いてしま
えば、小波発生を低減することができる訳である。

【発明の効果】

以上実施例で示したように、実時間ＤＲ装裂開本発明を
適用することによって、常に、残像によるアーチファク
ト等の無い、高品質の診断画像が撮影できるという効果
がある。また、装置の改造を必要としないので、コスト
の上昇を伴わないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の動作を示すタイムチャート
、第２図はイレース走査の効率を向上する方法の説明図
、第３図はイレース走査の効率を向上する方法の説明図
、第４図はイレース走査の効率を向上する方法の説明図
、第５図は実時間ＤＲ装裂開構成図、第６図はテーブル
ルックアンプ法を説明する図である。 １・・・Ｘ線制御部、２・・・Ｘ線管、３・・・被写体
、４・・・ＸｖＡＩＩ、５・・・入力制御部。 ６・・・テレビカメラ、７・・・画像制御部。 １０・・・統合制御部、１１・・・制御卓代理人弁理士
　小　川　勝　男℃７ 鴇／図 （ｂ） ４Ｌ−スたｋ　　　　　　　　　　　ｒｒｒｔ丁画）１
ヒ、第ｚＱ 哨３区 グ４−図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線源より被写体にＸ線を照射し、被写体を透過し
   たＸ線情報をテレビ画像化するＸ線II、光学レンズ系、
   テレビカメラから成る入力部と、前記入力部の信号出力
   をデジタル画像化し、画像処理、記憶等を行うＡ／Ｄ変
   換器、画像処理・記憶装置から成る画像処理部と、前記
   画像処理部の信号出力を表示、プリント等画像出力する
   出力部により構成され、微小なＸ線を連続的に発生する
   透視モードにより撮影部位の決定を行った後、前記微小
   なＸ線より強いＸ線をパルス状あるいは連続的に発生す
   る撮影モードに切り替えて診断画像を撮影し、リアルタ
   イムで画像処理・表示・記憶を行うＸ線画像入力装置に
   おいて、上記透視モードと撮影モードの間にＸ線を発生
   しない時間Ｔを設け、前記Ｔの期間中にテレビカメラの
   撮像管の撮像面を走査した後（以下、Ｔ期間中に行なう
   テレビカメラ走査をイレース走査と記する。）、診断画
   像の撮影を行なうようにしたことを特長とするＸ線画像
   入力装置。 ２、上記Ｘ線画像入力装置は、テレビカメラの走査線数
   が異なる複数の撮影モードを有し、その走査線数は１０
   ００本から４５００本の間であることを特徴とする第１
   項記載のＸ線画像入力装置。 ３、上記Ｘ線画像入力装置は、テレビカメラのフレーム
   レートが等しいまたは異なる複数の撮影モードを有する
   ことを特徴とする、第１項および第２項記載のＸ線画像
   入力装置。 ４、上記Ｘ線画像入力装置は、上記複数のモード各々の
   Ｔを記憶した記憶手段を有し、画像撮影時に上記記憶手
   段の記憶内容を参照することにより、上記各モードのＴ
   の設定を行うことを特徴とした第１項、第２項、および
   第３項記載のＸ線画像入力装置。 ５、上記Ｔは、上記撮影モード個々で異なり、テレビカ
   メラのフレームレート１／ｎｆ（ｎｆ：テレビカメラの
   毎秒のコマ数）との間に、常にＴ＞１／ｎｆなる関係が
   成り立つことを特徴とした第１項記載のＸ線画像入力装
   置。 ６、上記イレース走査は、透視モードから撮影モードに
   切り替わる前に行うことを特徴とした第１項記載のＸ線
   画像入力装置。 ７、上記イレース走査は、透視モードから撮影モードに
   切り替わった後に行うことを特徴とした第１項記載のＸ
   線画像入力装置。 ８、上記テレビカメラが撮像管を使用したテレビカメラ
   であることを特徴とした第１項記載のＸ線画像入力装置
   。 ９、上記イレース走査は、テレビカメラの走査ビーム径
   を拡大して行うことを特徴とした第８項記載のＸ線画像
   入力装置。 １０、上記イレース走査は、テレビカメラの走査ビーム
   の走査エリアを拡大して行うことを特徴とした第８項記
   載のＸ線画像入力装置。 １１、上記イレース走査は、テレビカメラの走査ビーム
   径を拡大し、かつ走査エリアを拡大して行うことを特徴
   とした第８項記載のＸ線画像入力装置。