JPH05122610A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、有効照射野のＸ線像だけを映像化
し、且つ画像反転時の絞り羽根の陰影が白く光ることを
防止することにより、診断効果を高めることができるＸ
線撮影装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体Ｐに向
けてＸ線を照射するＸ線管２０と、Ｘ線管２０と被検体
Ｐとの間に配置され、Ｘ線の照射範囲を調整する絞り装
置２１と、被検体Ｐを透過したＸ線像を光学像に変換す
るイメージインテンシファイヤ３と、その光学像を映像
信号に変換し表示に供するテレビジョン映像系と、光学
像の有効範囲を絞り装置２１の照射範囲に基づいて認識
し、その有効範囲の光学像を表示するようにＸ線テレビ
ジョン映像系を制御する手段とを具備することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体を透過したＸ線
をイメージインテンシファイヤで捕らえ光学像に変換し
た後、その光学像をテレビカメラで電気信号に変換し、
モニタに表示するＸ線撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在使用されているＸ線撮影装置は、透
視用のＸ線テレビジョン映像系とフィルム撮影用のスポ
ットショット撮影系とを併用するものが一般的である。
すなわち、操作者は、Ｘ線テレビジョン映像系を動作し
て被検体のＸ線透視像を観察しながら、所望の状態の時
にスポットショット撮影系を動作してＸ線フィルムに所
望の像の撮影を行う。

【０００３】この種のＸ線撮影装置は、絞り装置をＸ線
源のＸ線放射側（被検体側）に備えていて、Ｘ線源から
のＸ線を所望のＸ線照射野に限定して被検体にＸ線を照
射する。この絞り装置は、Ｘ線遮蔽材からなる複数枚の
絞り羽根を移動可能に備えるものであって、この複数枚
の絞り羽根の配置関係を調整することにより所望の開度
が得られ、上記Ｘ線照射野を得ることができる。この絞
り装置は、被検体の被曝線量の低減等の利益をもたらす
ものであるため、Ｘ線撮影装置にとって不可欠な構成部
分の一つである。

【０００４】しかし、この絞り装置は、上記被曝線量の
低減等の利益をもたらすため非常に有用な構成物である
一方、イメージインテンシファイヤの入力面やＸ線フィ
ルムに投影されるＸ線像に半影を生じさせるという弊害
をもたらす。この半影は、ある大きさを持っているＸ線
焦点の影が、絞り羽根のエッジを介してフィルム面に投
影されることにより発生する。

【０００５】そこで、スポットショット装置内に備えら
れている分割板を利用して、この半影部分のＸ線をイメ
ージインテンシファイヤやＸ線フィルムに到達しないよ
うに該半影部分のＸ線を遮蔽することで、上記弊害を忌
避していた。なお、この分割板は本来分割撮影時に使用
するもので、すなわちＸ線フィルムの当該感光部分以外
の感光部分を遮蔽するためのものである。

【０００６】ところで、近年の技術発展により、テレビ
ジョン映像系の解像度が、Ｘ線フィルムの分解能と同等
程度にまで進歩し、テレビジョン映像系で撮影したＸ線
画像を用いて十分診断できるようになり、スポットショ
ット装置を備えないＸ線撮影装置が開発され、装置の小
型化が飛躍的に向上し、且つフィルムレス化の実現を可
能にした。

【０００７】しかし、このＸ線撮影装置はスポットショ
ット装置（分割板装置）を備えないために半影部分のＸ
線を遮蔽することができず、半影を含めてＸ線画像を収
集する結果となる。これを解決するためには、従来のよ
うに分割板装置を採用すればよいが、装置の小型化等を
考慮すると望ましい解決手段とはいえない。また、収集
されたＸ線画像を画像反転して表示する場合に、前述の
絞り羽根の陰影が白く光り有効視野の観察を阻害される
という問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、有効照射野のＸ線像だけを映像化し、且つ画像反転
時の絞り羽根の陰影が白く光ることを防止することによ
り、診断効果を高めることができるＸ線撮影装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決し目的を達成するために次のような手段を講じた。す
なわち本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体に向けてＸ
線を照射するＸ線管と、このＸ線管と被検体との間に配
置され、Ｘ線の照射範囲を調整する絞り装置と、被検体
を透過したＸ線像を光学像に変換する手段と、上記光学
像を映像信号に変換する撮像手段と、その映像信号を用
いて上記光学像を表示する表示手段とからなるテレビジ
ョン映像系と、

【００１０】上記光学像の有効範囲を上記絞り装置の上
記照射範囲に基づいて認識し、その有効範囲の光学像を
表示するように前記Ｘ線テレビジョン映像系を制御する
手段とを具備することを特徴とする。

【００１１】

【作用】このような手段を講じたことにより、次のよう
な作用を呈する。すなわち、絞り装置の照射範囲に基づ
いてＸ線テレビジョン映像系を制御し上記不要部分を除
去した有効部分を映像化することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら一実施例を説明す
る。

【００１３】図１は本発明に係るＸ線撮影装置の第１の
実施例の構成を示すブロック図である。本装置は、ＣＰ
Ｕ９を制御中枢として、次のように構成されている。す
なわち、寝台１は、被検体Ｐを載置するものであって、
その内部にはＸ線装置２を備えている。Ｘ線装置２は、
Ｘ線を放射するＸ線管２０と、Ｘ線管２０のＸ線放射口
部分に配置された絞り装置２１とからなる。Ｘ線管２０
は、高電圧発生装置７から高電圧の供給を受けてＸ線を
放射する。Ｘ線制御装置８は、高電圧発生装置７を制御
するものであって、撮影、透視等の各条件に応じて、Ｘ
線管２０の管電圧、管電流を等の設定を行うと共に、撮
影時にはＸ線曝射時間の制御を行う。

【００１４】コンソール６は、術者が寝台１の図示しな
い天板の傾斜や移動を指示するためのスイッチや、Ｘ線
制御装置８に撮影、透視等の各条件を指示するためのス
イッチや、絞り装置２１の開度を調整するためのスイッ
チ等を含むスイッチ群を備えてなる。

【００１５】絞り装置２１は、図示しないが、遮蔽材か
らなる複数枚の遮蔽板を移動可能に備えていて、上記コ
ンソール６から開度情報を受けて、Ｘ線照射野を調整す
るための線すい制限器である。

【００１６】イメージインテンシファイヤ（Ｉ．Ｉ．）
３は、Ｘ線管２０に対峙し、且つＸ線管２０に対して相
対的に遠近および左右に移動可能に図示しない支持装置
に支持される。Ｉ．Ｉ．３は、その結像面に結像したＸ
線透過像を、増幅して光学像に変換する。なお、この
Ｉ．Ｉ．３は、位置検出装置９でその位置が検出され、
その位置情報はＣＰＵ１１に出力される。

【００１７】光学系４は、Ｉ．Ｉ．３の後方に配置さ
れ、この光学像５を、テレビカメラ５に導く。自動露出
制御装置１０は、光学系４内に設けられたフォトマル等
の光電変換器４０からの感度信号を受けて、この感度信
号と所定の基準値とを比較することによって、最適な撮
影タイミングを指示し、撮影時間を制御するものであ
る。この自動露出制御装置１０によって所望の濃度のＸ
線画像を得ることができる。

【００１８】テレビカメラ５は、例えばビジコン系の撮
像管や、固体撮像素子を配列してなるＣＣＤカメラであ
り、Ｉ．Ｉ．３により光学像に変換されたＸ線像を電気
信号に変換し、映像信号Ｖａを出力する。

【００１９】図２は、テレビカメラの撮像領域に結像さ
れた光学像の一例を示す図である。すなわち、Ｉ．Ｉ．
３の出力面から出力され、光学系４を経た光学像３０は
テレビカメラ５の撮像領域２９に結像する。この光学像
３０の内、実線部分は有効照射野に対応する有効範囲３
１であり、点線部分は半影範囲３２Ａ，３３である。診
断に必要なＸ線像の範囲は、この有効範囲３１であり、
撮像領域２９の内のこの有効範囲３１以外の範囲（不要
範囲）は、映像化するに要しない。なお、図２の一点鎖
線は、テレビカメラ５が撮像管である場合の走査線の一
例を示している。

【００２０】カメラコントローラ１２は、制御手段１３
とゲート手段１４からなり、制御手段１３はＣＰＵ１１
からカメラ制御信号およびブランキング制御信号ＢＬを
入力し、カメラ制御信号に基づいてテレビカメラ５に制
御信号（掃引信号等）を出力しその撮像動作を制御する
と共に、その制御信号の出力と連携してゲート手段１４
にゲート信号を出力しその開閉タイミングをブランキン
グ制御信号ＢＬに基づいて制御する。ゲート手段１４
は、テレビカメラ５からの映像信号Ｖａを入力し、制御
手段１３から供給されるゲート信号に応じて、ゲートの
開閉を行う。ゲート手段１４が閉期間中には、入力する
映像信号Ｖａを後流の画像プロセッサ１５に供給し、開
期間中には入力する映像信号Ｖａの画像プロセッサ１５
への供給を停止する。この開閉タイミングを適宜に制御
することによって、上記有効範囲３１の映像信号Ｖｂだ
けを画像プロセッサ１５に供給することができる。

【００２１】画像プロセッサ１５は、この映像信号Ｖｂ
を入力し、一旦ディジタル信号に変換した後、適宜必要
に応じて画像処理を行い、モニタ１６の走査方式に応じ
て走査変換し、アナログ信号に変換してＸ線画像Ｉをモ
ニタ１６に出力し、モニタ１６は、このＸ線画像Ｉを表
示する。

【００２２】ここで、上記ブランキング制御信号ＢＬに
ついて説明する。このブランキング制御信号ＢＬは、上
述したように有効範囲３１に関する映像信号Ｖａだけを
通過させるためのゲート手段１４の開閉タイミングを制
御する信号である。すなわち、ブランキング制御信号Ｂ
Ｌは、有効範囲３１に関する映像信号Ｖａがテレビカメ
ラ５から出力されている間はゲート手段１４を閉状態に
し、不要範囲に関する映像信号Ｖａがテレビカメラ５か
ら出力されている間はゲート手段１４を開状態（ブラン
キング状態）にする。すなわち、この開状態を維持する
期間は、走査速度と有効範囲３１によって定めることが
できる。すなわち、走査速度は既知であるので、上記閉
状態を維持する期間は、有効範囲３１の幅から知り得、
有効範囲３１はＩ．Ｉ．入力面の有効Ｘ線照射野とＩ．
Ｉ．３や光学系４が設定されている拡大率に基づいて得
られる。

【００２３】図３はＩ．Ｉ．入力面の有効Ｘ線照射野に
ついて示す模式図である。なお、Ｎは有効Ｘ線照射野
（有効範囲）、Ｗは不要範囲、Ｈは半影範囲を示す。図
３に示すように、診断上必要な有効Ｘ線照射野Ｎは、Ｘ
線焦点−Ｉ．Ｉ．入力面間距離Ａ、Ｘ線焦点−絞り羽根
間距離Ｂ、Ｘ線焦点大きさＦ、絞り羽根２１ａ，２１ｂ
の開度Ｋとから決定されることは周知の通りである。と
ころで、Ｘ線焦点−絞り羽根間距離ＢとＸ線焦点ｆの大
きさＦは通常、設計段階で定められるので既知であり、
Ｘ線焦点−Ｉ．Ｉ．入力面間距離ＡはＩ．Ｉ．３とＸ線
焦点ｆとの相対位置関係により定まり、Ｘ線焦点ｆが固
定であればＩ．Ｉ．３の位置Ｉｄが分かれば知り得る。
したがって、有効Ｘ線照射野の幅Ｎは、Ｉ．Ｉ．３の位
置Ｉｄと絞り装置２１の開度Ｋとから一意的に知ること
ができる。したがって、上記閉状態を維持する期間は、
Ｉ．Ｉ．３の位置Ｉｄと開度Ｋとに対応して定めること
ができる。そこで、ＣＰＵ１１は、位置検出装置９から
のＩ．Ｉ．３の位置Ｉｄの情報と、コンソール６からの
開度Ｋの情報を入力し、これらから上記閉状態を維持す
る期間を設定することができ、この期間に応じてブラン
キング制御信号ＢＬをカメラコントローラ１２に出力す
ることができる。なお、上記開状態を維持する期間は、
Ｉ．Ｉ．３の位置Ｉｄと開度Ｋとから所定の計算式によ
り算出してもよいし、あらかじめ様々なＩ．Ｉ．３の位
置Ｉｄの情報と開度Ｋの情報との組合わせに対応する多
数の該期間をＲＯＭ等の記憶装置に記憶させ、位置Ｉｄ
と開度Ｋの情報をアドレス信号として入力して適当な期
間を読み出すようにしてもよい。

【００２４】次に以上のように構成された本装置による
ブランキング動作について説明する。なお、このブラン
キング動作は、透視動作時と撮影動作時とで共通である
ので、ここでは撮影動作時のブランキング動作について
説明し、透視動作時のブランキング動作についての説明
は省略する。図４は、このブランキング動作について説
明するタイミング図であり、斜線部分は不要範囲の映像
信号Ｖａを示している。

【００２５】術者は本装置を透視動作させ、被検体のＸ
線透視像を観察しながら、所望の状態の時に、撮影開始
の指令をコンソール６を操作してＣＰＵ１１に与える。
この撮影開始の指令に伴って、高電圧発生装置７から撮
影条件に応じた管電圧がＸ線管２０に供給され、Ｘ線管
２０から高エネルギーのＸ線が放射される。そして、Ｘ
線エネルギーが序々に高まって、光電変換器４０および
自動露出制御器１０により撮影するに十分な感度が得ら
れた時に、自動露出制御器１０からＣＰＵ１１に撮像動
作開始の指令が出力される。ＣＰＵ１１はこの指令にし
たがって、カメラコントローラ１２に、撮像動作開始指
令と共にブランキング制御信号ＢＬを供給する。

【００２６】図４に示すように、カメラコントローラ１
２が撮像動作開始指令を受けた時刻ｔ1 において、テレ
ビカメラ５から図２のラインＲ1 に関する映像信号Ｖａ
の出力が開始され、同時にをゲート手段１４はブランキ
ング制御信号ＢＬを受けた制御手段１３に制御され閉状
態になる。この閉状態は、時刻ｔ2 まで維持され、不要
範囲の映像信号Ｖａがカットオフされる。時刻ｔ2 で、
この閉状態が解除され、開状態に変化し、この開状態が
時刻ｔ3 まで維持されることにより、有効範囲の映像信
号Ｖｂがゲート手段１４を通過して画像プロセッサ１５
に供給される。時刻ｔ3 で、開状態が閉状態に変化し、
この閉状態が時刻ｔ4 まで維持されることにより、不要
範囲の映像信号Ｖａがカットオフされる。

【００２７】ラインＲ2 ，ラインＲ3 …の場合について
も、ラインＲ1 の場合と同様な動作が繰り返され、その
結果、有効範囲の映像信号Ｖｂだけが、画像処理手段１
５に供給され、モニタ１６に表示される。

【００２８】このように本実施例によれば、特定の期
間、すなわち有効範囲の映像信号が出力される期間だけ
テレビカメラからの映像信号を通過させることによっ
て、有効照射野に関するＸ線画像を容易に収集すること
ができる。次に第２の実施例について説明する。

【００２９】図６は本実施例の構成を示すブロック図で
あり、図１と対応する部分には図１と同一符号を付して
詳細な説明は省略する。なお、本実施例のテレビカメラ
５は、電子ビーム走査形の撮像管を採用する。

【００３０】第１の実施例では、特定の期間、すなわち
有効範囲の映像信号が出力される期間だけテレビカメラ
からの映像信号を通過させることによって、有効照射野
に関するＸ線画像を得ていたのに対し、テレビカメラ５
の電子ビーム走査をブランキング制御信号ＢＬに基づい
て制御して、映像信号Ｖｂを得ようとすることを特徴と
する。

【００３１】すなわち、カメラコントローラ１７は、第
１実施例と同様にブランキング制御信号ＢＬを受けて、
テレビカメラ５の電子ビーム走査にブランキング期間を
与える。この結果、テレビカメラ５は、図６に太線で示
す期間だけ、電荷の読取りを行う。これによって、有効
範囲３１の映像信号Ｖｂだけが出力される。

【００３２】以上のように、この実施例によっても、第
１の実施例と同様の効果を得ることができる。なお、こ
こではテレビカメラをビジコン形の撮像管としたが、電
荷転送する画素を選択的に制御することが可能な形式の
ＣＣＤカメラを採用しても実施可能である。次に第３の
実施例について説明する。本実施例は、画像プロセッサ
１５において有効範囲３１のＸ線画像を得ることを特徴
とする。

【００３３】図７は本実施例の構成を示すブロック図で
あり、図１と対応する部分には図１と同一符号を付して
詳細な説明は省略する。図８は図１に示す画像プロセッ
サ１５の構成を示すブロック図である。

【００３４】テレビカメラ５から出力された映像信号Ｖ
ａは、制御手段２２の制御の下、Ａ／Ｄ変換器２３でデ
ィジタル信号に変換され、フレームメモリ２４に一旦記
憶される。フレームメモリ２４のデータは、所定の順番
で読み出され、プロセッサ２５に供給され、所定の画像
処理、例えば２値化処理や輪郭線抽出処理が行われると
共に、ブランキング制御信号ＢＬが示すデータ、すなわ
ち有効範囲のデータについてブランキング処理、例えば
そのレベルをゼロ値に変換する処理がなされ、フレーム
メモリ２６に出力される。ブランキング処理済のメモリ
２６のデータは、モニタ１６の走査方式に応じて出力さ
れ、Ｄ／Ａ変換器２７でアナログ信号に変換され、Ｘ線
画像Ｉとしてモニタ１６に出力される。このように、こ
の実施例によっても、上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。本発明は上述した実施例に限定されること
なく、種々変形して実施例可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。す
なわち、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、この
Ｘ線源と被検体との間に配置され、上記Ｘ線源から放射
されたＸ線の被検体に対する照射範囲を限定する絞り装
置と、被検体を透過したＸ線像を光学像に変換する手段
と、この光学像を電気信号に変換し、モニタに表示し可
視化するＸ線テレビジョン映像系と、上記絞り装置の照
射範囲に基づいて上記Ｘ線テレビジョン映像系を制御す
る手段とを具備することによって、絞り装置の照射範囲
に基づいてＸ線テレビジョン映像系を制御することがで
き、その結果、有効照射野のＸ線画像を提供すると共
に、画像反転時の絞り羽根の陰影が白く光ることを防止
し、それによって診断効果を向上することができるＸ線
撮影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線撮影装置の第１の実施例の構
成を示すブロック図。

【図２】図１に示すＴＶカメラの撮像領域における有効
範囲と不要範囲とを模式的に示す図。

【図３】図１に示すインメージインテンシファイヤの入
力面における有効Ｘ線照射野を示す図。

【図４】図１に示す第１の実施例の動作を説明するタイ
ミング図。

【図５】本発明に係るＸ線撮影装置の第２の実施例の構
成を示すブロック図。

【図６】図５に示すカメラコントローラに制御下でのＴ
Ｖカメラの走査手順を示す図。

【図７】本発明に係るＸ線撮影装置の第３の実施例の構
成を示すブロック図。

【図８】図７に示す画像処理手段の構成を示すブロック
図。

【符号の説明】

１…寝台、２…Ｘ線装置、３…イメージインテンシファ
イヤ、４…光学系、５…テレビカメラ、６…コンソー
ル、７…高電圧発生装置、８…Ｘ線制御装置、９…位置
検出器、１０…自動露出制御装置、１１…ＣＰＵ、１２
…カメラコントローラ、１３…制御手段、１４…ゲート
手段、１５…イメージプロセッサ、１６…モニタ、２０
…Ｘ線管、２１…絞り装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管
   と、 前記Ｘ線管と前記被検体との間に配置され、前記Ｘ線の
   照射範囲を調整する絞り装置と、 前記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換する手段
   と、 前記光学像を映像信号に変換する撮像手段と、その映像
   信号を用いて前記光学像を表示する表示手段とからなる
   テレビジョン映像系と、 前記光学像の有効範囲を前記絞り装置の前記照射範囲に
   基づいて認識し、その有効範囲の光学像を表示するよう
   に前記Ｘ線テレビジョン映像系を制御する手段とを具備
   することを特徴とするＸ線撮影装置。