JPH0582040B2

JPH0582040B2 -

Info

Publication number: JPH0582040B2
Application number: JP2034056A
Authority: JP
Inventors: Binsento Mekariero Tomasu
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1993-11-17
Also published as: US4980905A; JPH02273499A

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景本発明はＸ線イメージング装置に関するもので
あり、詳しくはこの装置が放出するＸ線の線量率
を校正するための技術に関するものである。医学的診断用Ｘ線イメージングでは、たとえば
カテーテル挿入手順の間に患者の螢光透視検査が
行なわれる。この用途のため、患者を透過したＸ
線がイメージ増幅管によつて可視光出力像に変換
される。出力像がビデオカメラによつて撮像さ
れ、モニタで表示されるので、医者は実時間で患
者を観察することができる。同時に螢光透視像を
順次に磁気テープに記録することができる。螢光透視モードでは、Ｘ線照射はかなり長い時
間にわたつて継続する。その結果、Ｘ線の線量
率、したがつてＸ線管の電流を比較的低く維持し
なければならない。米国政府の規制によれば、螢
光透視の間の線量率はＸ線ビームが患者に入る平
面で毎分10レントゲン（10R／分）を超えてはな
らないとされている。螢光透視が不要なときは、同じＸ線装置を用い
て写真媒体に像を記録することができる。この用
途では、シネカメラまたはホトスポツト
（photospot）フイルムカメラを使つてイメージ
増倍管の出力が記録される。この動作モードでは
Ｘ線放出がパルス状に行なわれて、フイルムの各
フレームが露出される。動作モードが螢光透視モードであつても、フイ
ルム記録モードであつても、装置は自動輝度調節
（ABC）システムを使用する。この自動輝度調節
システムにより、Ｘ線放射が調節されて、イメー
ジ増倍管からの光出力がほぼ一定のレベルに維持
される。ここで注意しなければならないのは、ビ
デオカメラとフイルムカメラとでは光感度が異な
るため、動作モードが違うと出力像の強度レベル
を変えなければならないということである。この
調節システムにより、照射の中に動いていく患者
の身体の別々の部分の密度の変動に拘わらず読取
り可能な画像が作られる。米国特許第4703496号
に自動輝度調節システムの１つの型式が開示され
ている。螢光透視モードでは、調節システムはイメージ
増倍管の光出力強度（輝度）の表示としてビデオ
像の輝度を監視する。シネカメラまたはホトスス
ポツトフイルムカメラによるモードでは、光検出
器はイメージ増倍管からの光出力を直接検知す
る。自動輝度調節システムはＸ線管の陽極から陰
極への電流、陽極−陰極間電圧（KV）、および
カメラの開口寸法を調節することにより、各カメ
ラに入る光のレベルをほぼ一定に維持する。しか
し、この調節プロセスはこれらのＸ線管励起パラ
メータの相互作用によつて複雑になる。陽極と陰
極との間に一定の電圧が印加されている間、陽極
から陰極に流れる電流は主として陰極（またはフ
イラメント）の温度の関数となる。Ｘ線強度、し
たがつて画像の輝度は陽極から陰極に流れる電流
に正比例するが、Ｘ線強度と陽極−陰極間電圧と
の間には非線形な関係が存在する。前記米国特許第4703496号に開示されているよ
うな従来の輝度調節システムは優先順位に基いて
励起パラメータを調整した。最初に、Ｘ線管の陽
極から陰極に流れる電流が変えられて、出力光レ
ベルを一定に保つ。輝度調節システムが一定の画
像強度を維持し損なつた場合、または余分の変動
が許容最大線量率を超えたとき、電圧が調整され
る。最後の手段として、カメラの絞り開口が開か
れて、より多くの光がカメラに送られる。更に螢
光透視モードでは、ビデオカメラの利得を大きく
することができるが、これに伴なつて信号雑音が
増大するというマイナスの効果もある。イメージ増倍管、ビデオカメラ、Ｘ線管のよう
なシステム構成品の特性変動を補償するように選
択可能な各線量率を校正してからでないとＸ線シ
ステムを動作させることができない。従来の校正
プロセスでは、Ｘ線ビームが患者に入る平面内に
線量計が配置され、次に選定された線量率でＸ線
装置が螢光透視モードで作動される。線量計の指
示値が上記選定された線量率になるまでカメラの
絞りが手動調整される。螢光透視モードでの選定
可能な各線量率について、このプロセスが反復さ
れる。同様の手動校正手順を使つて、シネカメラ
またはホトスポツトフイルムカメラによる動作モ
ードに対する輝度調節ループが校正されている。発明の要約本発明の一般的な目的はＸ線イメージングシス
テムからの選択可能な線量率を自動的に校正する
ための方法および装置を提供することである。より特定の目的は別個の線量計を使用しないで
校正を達成することである。たとえば、この目的
はＸ線線量レベルの表示としてＸ線システム中の
イメージ増倍管の光電陰極電流を使うことによつ
て達成される。もう１つの目的は選択可能な線量率の１つに対
して校正プロセスを実行し、その校正の結果から
他の選択可能な線量率に対する校正済みのパラメ
ータを計算することである。本発明の更にもう１つの目的は螢光透視動作モ
ードの校正を用いることにより照射パラメータを
設定し、フイルムカメラ動作モードに対する回路
を校正することである。発明の詳細な説明第１図はシネ記録と螢光透視の組合わせのＸ線
イメージングシステム１０の機能高製品を示す。
このシステムには回転陽極１３、組合わせの陰
極／フイラメント１４、および制御格子１５をそ
なえた通常のＸ線管１２を含む。通常の電源１７
によつて駆動されるフイラメント変圧器１６がフ
イラメント電流を供給する。線１８の制御信号に
応答してフイラメント電源１７はフイラメント変
圧器１６の一次巻線に与えられる電流を調節す
る。高電圧昇圧変圧器２０の二次巻線は陽極１３
と陰極／フイラメント１４との間に結合され、こ
れらの電極に高電圧バイアスを与える。昇圧変圧
器２０の一次巻線は標準の高電圧電源２２の出力
に接続されている。高電圧電源２２は「KV指
令」と記した線２４の信号により通常の方法で制
御される。制御格子１５は線２８の「パルス幅指
令」と記した信号に応じて格子電源２６によつて
バイアスされる。この信号は各Ｘ線パルスの継続
時間を規定する。適正に励起されれば、Ｘ線管１２は対の破線３
０によつて示されるようにＸ線ビームを放出す
る。システムのセツトアツプの際にシヤツタ３１
を手動調整して、ビーム３０の形状を規定する。
第１図に示すように、Ｘ線ビーム３０に対して透
明なテーブル３３の上に横たわつている患者３２
の下側にＸ線１２が配置される。患者３２を通過したＸ線を受けるように通常の
Ｘ線イメージ増倍管３６が配置される。イメージ
増倍管はＸ線に感応する入力螢光面３５、光電陰
極３７、および出力螢光面３８を含む。Ｘ線が入
力螢光面３５に当ると可視光が生じ、この可視光
は光電陰極３７に向う。この光により光電陰極３
７は電子を放出し、電子は倍増管３６の中の（図
示されない）電子増倍管によつて増倍される。増
倍管からの電子は出力螢光面３８に当り、可視光
出力像を発生し、この像がレンズ３９によつて投
射される。電源４０がイメージ増倍管３６に電力
を供給し、また線４２に増倍管の光電陰極電流レ
ベルを表わす信号を送出する。光電陰極電流は、
線４３の制御信号に応答してサンプリング回路４
１によつて周期的にサンプリングされて、波さ
れる。イメージ増倍管３６からの出力像はレンズ３９
によつてビームスプリツタ４５に投射されて、こ
の投射がビームスプリツタ４５により２つの部分
に分割される。一方の部分はビデオカメラ４４に
向い、他方の部分はシネカメラ４６に向う。シネ
カメラ４６の前に固定絞り４９が配置され、ビデ
オカメラ４４の前には絞り調節回路５０からの信
号によつて調節される可変絞り４８が配置され
る、前記米国特許第4703496号の輝度調節で使用
されているものと同様なビデオ利得および開口調
節回路が照射調節回路６６に含まれている。ビデ
オ利得および開口調節回路は絞り開口の寸法を指
定する絞り調節回路５０に調節指令を送出する。
絞り調節回路５０はその指令に応答して絞り４８
の開口寸法を変更する。カメラ４４からのビデオ信号は可変利得増幅器
６０によつて増幅される。可変利得増幅器６０も
照射調節回路６６のビデオ利得および開口調節回
路からの信号によつて調節される。増幅されたビ
デオ信号はモニタ６２に表示され、医者が見るこ
とができる。増幅器６０の出力信号は平均回路６
４にも結合され、平均回路６４は各ビデオフレー
ムの平均画像輝度レベルを表わす出力を発生す
る。輝度平均回路は米国特許第4573183号に開示
されているものであつてよい。このような回路は
ビデオ信号の輝度成分を平均する。平均輝度表示
信号は２入力１出力のマルチプレクサ５８の一方
の入力に与えられる。光検出器５２がイメージ増倍管３６の出力光ビ
ームの縁に配置されて、光の強度を検知する。こ
のセンサはその入力光強度に正比例する出力信号
を発生する。検知された光強度は積分器５４によ
つてＸ線パルス期間にわたつて積分される。積分
器５４の入力にある増幅器の信号利得は後述する
ように画像調節バス５６からの信号によつて設定
される。積分器５４の出力はマルチプレクサ５８
の他方の入力に結合されている。システムの動作
モードに応じて、マルチプレクサは平均回路６４
の出力または積分器５４の出力を照射調節回路に
結合する。以上のＸ線システム１０の説明で述べたよう
に、多くの構成品は照射調節回路６６から出力さ
れる調節信号に応答する。詳しく述べると、調節
回路はそれぞれフイラメント電源１７、高電圧電
源２２および格子電源２６を調節する「フイラメ
ント指令」、「KV指令」および「パルス幅指令」
と名付けられた信号によりＸ線管の放出を調節す
る「フイラメント指令」信号は線１８によりフイ
ラメント電源１７に接続された標準テーパー
（taper）機能回路６８によつて処理される。テー
パー機能回路はテーブル３３の上側表面３４の平
面に於けるＸ線線量が螢光透視の際に10R／分の
限界値を超えないようにする。照射調節回路６６はマルチプレクサ５８の出力
およびサンプリング回路４１からの光電陰極電流
レベルを受ける。線４３のサンプリング回路制御
信号は照射調節回路から送出される。照射調節回
路６６は操作者端末装置６７からの入力指令も受
ける。この端末装置６７によつて、操作者は動作
モード（螢光透視モードまたはフイルム記録モー
ド）を選択することができ、またＸ線照射に対す
る１群の予め定められた線量率の中から選択する
ことができる。操作者端末装置はＸ線システム１
０の異なる動作パラメータの可視表示も行なう。米国特許第4703496号に開示されたものと類似
したハードワイヤの調節回路を使うこともできる
が、照射調節回路６６はマイクロコンピユータを
ベースとした装置とすることが好ましい。この装
置は、プログラムの実行の間に使用される変数お
よび定数とともに、自動輝度調節プログラムを記
憶するためにメモリを含んでいる。上記米国特許
に開示された概念をソフトウエアプログラムでど
のように具現するかは当業者には容易に考え付く
ことができよう。Ｘ線システム１０が螢光透視動作モードになつ
ているとき、カメラ４４からのビデオ信号の各フ
イールドの平均輝度は平均回路６４によつて測定
される。照射調節回路６６はマルチプレクサ５８
を介して回路６４から平均輝度の表示を受ける。
平均輝度の表示に応答して、照射調節回路６６は
「KV指令」および「フイラメント指令」を送出
することにより、Ｘ線管励起を変更して出力画像
の輝度をほぼ一定に維持する。出力画像の輝度が
少し変動しても、Ｘ線管の励起は変化しない。出
力画像の輝度はビデオカメラの絞り４８の開口寸
法およびビデオ増幅器６０の利得によつても制御
される。自動輝度調節ループの機能は米国特許第
4703796号に延べられている方法に類似している。同様に、Ｘ線システム１０がシネカメラ動作モ
ードになつているとき、照射調節回路６６はＸ線
放出も調節して、イメージ像倍管３６の出力画像
を一定の輝度に維持する。フイルムはイメージ増
倍管の光出力に露出されるので、ビデオカメラか
らの平均ビデオレベルのかわりに、この光の強度
を用いて画像の輝度を調節する。この調節を行な
うため、光検出器５２がシネカメラ動作モードに
おける出力画像の光強度を検出する。検知された
画像の輝度はフイルムのフレーム期間にわたつて
積分器５４によつて積分され、マルチプレクサ５
８によつて照射調節回路６６の入力に結合されて
いる。この画像輝度入力を用いて、螢光透視モー
ドの場合と同様にＸ線管の励起を調節することに
より、出力画像を一定輝度レベルにする。照射調節回路６６がその機能を実行するため、
これは最初にシステム構成品の特定の特性に対し
て校正しなければならない。たとえばＸ線管１２
およびイメージ増倍管３６はそれぞれ輝度調節の
動作に影響を及ぼす独特の性能特性をそなえてい
る。したがつて、Ｘ線システム１０の初期動作の
前、およびその後に構成品を変換するとき、下記
の技術を使つてシステムの線量率を校正しなけれ
ばならない。第２図のステツプ80に於けるシステム校正手順
の初めに、専門技術者は特定のイメージ増倍管３
６の特性を操作者端末装置６７に入力する。これ
らの特性は照射調節回路６６のメモリに記憶され
る。これらの特性の１つはイメージ増倍管３６の
Ｘ線入力強度に対する可視光出力強度を表わす変
換係数であり、これは増幅管の効率を特徴付け
る。システム１０に入力されるイメージ増倍管の
もう１つのパラメータは光電陰極電流利得であ
り、これは光電陰極電流とＸ線入力線量との間の
線形関係を特徴付ける。これらの特性はともに、
Ｘ線イメージングシステム１０に組立てる前に試
験設備内で特定のイメージ増倍管３６の性能を測
定することによつて決定される。同様に、ビデオ
カメラ４４内のピツクアツプ管に関して前に測定
された感度が照射調節回路のメモリに入力され
る。以下に述べる計算に必要な他のシステムパラ
メータもこのときに入力される。システム構成品の特性が入力されれば、システ
ムは自動校正状態とされる。その中の第１の動作
は選択可能な各線量率に対するデフオルト
（default）螢光透視モード絞り開口設定値を計算
して記憶することである。通常、絞り開口寸法は
一連のＦナンバー、またはＦストツプによつて規
定される。各Ｆナンバーは順次大きくなる数字列
の中で前のＦナンバーから開口の寸法が50％小さ
くなることを表わす。しかし、これは、Ｘ線シス
テムに対してはその増分が大き過ぎる。その結
果、開口寸法の一組みの細かい諧調が定められ、
これらは「Ｎナンバー」と呼ばれる。各Ｎナンバ
ーは絞り開口寸法の１つのステツプを表わし、相
次ぐ各ステツプは前のステツプの寸法より10％小
さくなる。すなわち、相次いで大きくなるＮナン
バーの各ステツプにより、開口は前のＮナンバー
の各ステツプの寸法の90％まで小さくなる。たと
えば、Ｎナンバーが１であることは、開口が広く
開放した場合の面積の90％まで閉じた場合に対応
する。この関係は次式で表わされる。Ａ＝A_nax ^*（0.9）^N (1) 但し、Ｎは開口のＮナンバー、ＡはそのＮナン
バーに対する開口の実効面積、A_naxは広く開い
た絞りの面積である。端末装置６７では操作者が選択できる各線量率
には、自動輝度調節ループをその線量率に対して
設定するために対応した絞りＮナンバーが設けら
れている。最初に、少なくとも、校正プロセスの
際に行なうべき照射で用いる操作者選択可能な線
量率に対して、理論的な、またはデフオルト
（default）のＮナンバーが計算される。これによ
つてＮナンバーの近似値が得られ、その最終値は
校正プロセスによつて経験的に設定される。後述
するように、この線量率に対して経験的に設定さ
れたＮナンバーから、残りの選択可能な線量率に
対するＮナンバーが計算される。したがつて、計
算の正確さを最適にするため、校正照射線量率は
選択可能な線量率の範囲のほぼ中間にすべきであ
る。デフオルトＮナンバーの値は次式のように規定
された線量率に対するシステムの理論的な絞り開
口Ｆナンバーから求められる。

【化】ここで、Ｋは最初は１に等しい線量校正定数で
あり、TOは（ルーメン／平方フイート）／フイ
ート・ランベルトで表わされる、光学系に対する
分光透過率、S_Pはピツクアツプ管の測定感度、
ERはＦナンバーを計算している線量率、CFはイ
メージ増倍管の変換係数、A_Pはピツクアツプ管
ターゲツトの照射される面積、Ｉはピツクアツプ
管のピーク動作電流、K1は組合わせ測定単位変
換係数である。異なる線量率に対するＦナンバー
がステツプ82で計算される。次に選択可能な各線量率に対する理論的なＦナ
ンバーを使つて、次式によりステツプ83で各線量
率に対するデフオルト開口Ｎナンバーを求める。Ｎ＝２／ln（0.9）^*ln（FL／Amax^*Ｆ） (3) ここで、A_naxは最大絞り開口直径、Ｆは式(2)
で求めた理論的なＦナンバー、FLはビデオカメ
ラのレンズの焦点距離である。ユーザが選択でき
る各線量率に対するデフオルトＮナンバーは照射
調節回路６６のメモリに記憶される。構成品の特性からデフオルト絞り開口Ｎナンバ
ー計算されれば、螢光透視動作モードの校正照射
を逐行することができる。デフオルト開口Ｎナン
バーを使うことにより、実際のＮナンバー値を求
める校正プロセスで最初に使うための近似値が得
られる。デフオルト値を使うことにより校正プロ
セスが短縮されるが、最初にデフオルトＮナンバ
ーを計算しないで残りのステツプを逐光すること
ができる。校正照射の間、第１図に示す患者３２
のかわりにテーブル３３の上にフイルタが配置さ
れる。このフイルタは厚さが5.72mmのプレキシガ
ラス（plexiglas：これはローム・アンド・ハー
ス社（Rohm and Haas Company）の商標名）
の板、厚さが0.1cmのアルミニウムの板、および
厚さが約0.08の銅の板で構成される。Ｘ線管の陽
極１３とイメージ増倍管３６との間の間隔は与え
られた校正距離に設定される。次に、螢光透視モードならびに操作者選択可能
な線量率の範囲の中央に選定された線量率に対し
てシステムが構成される。次にステツプ84で、Ｘ
線管の電源２２および１７に、「KV指令」およ
び「フイラメント指令」をそれぞれ送出する照射
調節回路６６によつて照射が開始される。これら
の指令は前に計算されたデフオルト絞り寸法に対
する螢光透視線量率で適正な画像強度を達成する
ために自動輝度調節ループによつて決定される。
螢光透視モードで格子電源２６は「パルス幅指
令」を受け、この指令はビデオカメラ４６のフイ
ールド速度で制御格子１５をパルス駆動するよう
に格子電源２６に命令する。照射調節回路６６は
選択された線量率に対する前に求めたデフオルト
Ｎナンバーも絞り調節回路５０に送出する。これ
により、絞り４８の開口が自動輝度調節ループに
対する最初の寸法まで開く。照射調節回路は輝度
調節ループが体止状態に達するまでフイラメント
電流および陽極−陰極間電圧を調節する。次にステツプ85で、照射調節回路６６はイメー
ジ増倍管電源４０およびサンプリング回路４１か
らの光電陰極電流サンプルの受信を開始する。光
電陰極電流はイメージ増倍管３６の入力に於ける
Ｘ線線量に対して線形の関係にある。したがつ
て、光電陰極電流をＸ線線量の測定値として使
い、時間にわたつて平均することにより線量率を
求めることができる。光電陰極電流は10個のビデ
オフイールドに対してビデオカメラのフイールド
期間当り５回サンプリングされ、この結果得られ
た50個のサンプルが照射調節回路６６によつて平
均される。次に等価線量率が次式を用いてサンプル平均値
から照射調節回路６６によつてステツプ86で計算
される。線量率＝I_P ^*K2／S_i (4) ここで、I_Pはサンプリングされた光電陰極電流
の平均値、K2は測定単位変換係数、S_iは特定の
イメージ増倍管の光電陰極電流利得である。ステツプ87で、計算された等価線量率が選択さ
れた線量率の与えられた許容範囲（たとえば±５
％）内にあれば、システムはその線量率に対して
校正されたものと考えられる。計算された線量率
が許容範囲外にあれば、ステツプ88で照射調節回
路６６は画像調節バス５６を介して絞り調節回路
５０に新しいＮナンバーを送出する。新しいＮナ
ンバーにより絞り開口の寸法が変るので、輝度調
節ループは選定されたレベルに向つて実際の線量
率を増加または減少させる。詳しく述べると、絞
り開口の変更により、平均回路６４によつて検出
される平均画像輝度レベルが増大または減少し、
照射調節回路６６が平均画像輝度の変化に応答し
てＸ線管の励起を変え、それに応じて線量率が変
化する。次にプロセスはステツプ85に戻る。輝度
調節ループが再び安定化した後、50個の光電陰極
電流サンプルのもう１つの組が平均され、新しい
等価線量率が計算される。結局、絞り調整に対す
るＮナンバーが調整され、これにより輝度調節ル
ープが選定された線量率の許容範囲内にある実際
の線量率をＸ線管から発生させる。この点で、そ
のＮナンバーがその選定された線量率に対して使
用する値としてステツプ89で照射調節回路６６の
メモリに記憶される。操作者選択可能な残りの線量率に対して上記の
校正手順を繰り返すこともできるが、それらのレ
ベルに対するＮナンバーはステツプ90で第１の選
択可能な線量率に対する校正に基いて計算され
る。この計算には次式が用いられる。 N_NDR＝N_CDR−［log（NDR／CDR）／log（0.9）］(5) ここで、N_NDRは次の選択可能な線量率に対し
て計算されるＮナンバー、N_CDRは第１の校正さ
れた線量率に対するＮナンバー、CDRは第１の
校正された線量率の値、NDRはそれに対してＮ
ナンバーを計算しなければならない次の選択可能
な線量率の値である。操作者選択可能な各線量率
に対する計算されたＮナンバーが照射調節回路６
６のメモリに記憶される。その後、操作者が端末
装置６７を介してこれらの線量レベルのうちの１
つを選択したとき、照射調節回路はそのメモリか
ら対応するＮナンバーを検索し、そのＮナンバー
を絞り調節回路５０に送出する。Ｘ線システム１０を螢光透視モードに対して校
正した後、第１図に例示したシステムをシネカメ
ラ動作モードに対して校正しなければならない。
シネカメラ４６をホトスポツトカメラに置き換え
た場合、シネカメラ動作モードの場合と同様な校
正手順をホトスポツトカメラ動作モードの線量率
に対して逐行しなければならない。前に述べたよ
うにシステムがシネカメラ動作モードにあると
き、イメージ増倍管３６からの出力画像の輝度を
測定するためにビデオカメラ４４は使用されな
い。そのかわりに光検出器５２および積分器５４
を用いて、平均化した画像輝度サンプルを得る。
螢光透視モードの照射および前に校正された螢光
透視モードの線量率を用いて積分器５４が校正さ
れる。シネカメラ動作モードの線量率はこのモードの
選択可能な線量率に対する適切な積分回路利得を
定めることによつて校正される。積分器５４は固
定の線量率、たとえばシネ記録モードでの選択可
能な線量率の範囲の中央に近い10ｍＲ／分で校正
される。この固定の線量率が前に校正された螢光
透視線量率の１つに等しくない場合には、所望の
固定の線量率（たとえば10ｍＲ／分）に対する絞
り開口Ｎナンバーが次式で計算される。 N_iot＝N_FDR−［log（所望の線量率／螢光透視の線量率
）／log（0.9）］(6) この式は式(5)と類似している。但し、所望の線
量率はそこで積分器を校正すべき線量率、螢光線
量率は前に校正された螢光透視モードの線量率、
N_iotは所望の線量率に対するＮナンバー、N_FDRは
校正された螢光透視の線量率のＮナンバーであ
る。N_iotに対してこの式を解くと、そのＮナンバ
ーが絞り調節回路５０に送られ、絞り開口が所望
の線量率に対する適切な開口に設定される。代案
として、値が所望の固定の線量率に最も近い１つ
の前に校正された螢光透視の線量率を用いて積分
器５４を校正してもよい。シネカメラ動作モードの校正の初めに、ステツ
プ92でＸ線システムを螢光透視モードで動作させ
て所望の線量率を設定する。システムは安定化し
た後、ステツプ93で手動螢光透視モードにおい
て、自動輝度調節を不作動にし、Ｘ線管の励起、
したがつて線量率が所望の校正レベルに固定され
る。次にマルチプレクサ５８がスイツチングさ
れ、積分器５４の出力が照射調節回路６６の入力
に結合される。ステツプ94で積分器の出力が与え
られた期間内に所定のレベルに達するまで積分器
５４の利得が照射調節回路６６によつて変えられ
る。たとえば積分器の出力が２秒以内に５ボルト
に達するまで、積分器の利得が調整される。この
場合、10ｍＲ／分の線量率に対して、67μR／ボ
ルトの積分率を発生する既知の利得で積分器が校
正される。積分計算を行なつた後、初期線量率（たとえば
10ｍＲ／分）に対する利得を用いて、シネカメラ
動作モードの他の選択可能な線量率に対する積分
器利得を求める。この計算では利得の積分器の伝
達関数が線形で、原点を通るものと仮定している
ので、この単一点校正法を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いたＸ線システムの概略ブ
ロツク図である。第２図は本発明の校正法を示す
フローチヤートである。［主な符号の説明］、１０……Ｘ線イメージン
グシステム、１２……Ｘ線管、１３……回転陽
極、１４……陰極／フイラメント、３６……Ｘ線
イメージ増倍管、３７……光電陰極、５２……光
検出器。

Claims

【特許請求の範囲】１陽極、陰極およびフイラメントをそなえ、励
起されてＸ線を放出するＸ線管を含み、さらに光
電陰極をそなえたイメージ増倍管を含むＸ線イメ
ージングシステムの線量を校正する方法であつ
て、Ｘ線照射に対する所望の線量率を選択するステ
ツプ、上記システムからＸ線照射を生じさせるステツ
プ、光電陰極を通つて流れる電流の大きさを検知す
るステツプ、光電陰極電流の検知された大きさから実際のＸ
線照射線量率を求めるステツプ、実際のＸ線照射線量率を選択された所望の線量
率と比較するステツプ、および実際のＸ線照射線量率が選択された所望の線量
率にほぼ等しくなるまで上記比較ステツプの結果
に応じてＸ線管の励起を変更するステツプ、を含
むことを特徴とする方法。２上記の実際のＸ線照射線量率を求めるステツ
プが次の式、線量＝（I_P／S_i）を解くことを含み、
ここでI_Pは光電陰極電流であり、S_iはイメージ増
倍管の光電陰極電流利得である請求項１記載の方
法。３上記の光電陰極を通つて流れる電流の大きさ
を検知するステツプが、与えられた時間にわたつ
て検知された電流を平均し、この平均値をI_Pの値
として使うことにより実際のＸ線照射線量率を求
めることを含む請求項２記載の方法。４上記のＸ線管の励起を変更するステツプが、
フイラメントを通る電流、陽極と陰極との間の電
圧、および陽極と陰極との間を流れる電流で構成
されるグループの中の１つ以上のパラメータを変
更することを含む請求項１記載の方法。５Ｘ線管、光電陰極をそなえたイメージ増倍
管、イメージ増倍管からの画像をビデオ信号に変
換するビデオカメラ、およびビデオ信号の特性に
応答してＸ線管の電気的励起を調整する調節回路
を含むＸ線イメージングシステムの線量を校正す
る方法であつて、上記システムからＸ線照射を生じさせるステツ
プ、光電陰極を通つて流れる電流の大きさを検知す
るステツプ、光電陰極電流の検知された大きさから実際のＸ
線の線量率を求めるステツプ、実際の照射率を所望の線量率と比較するステツ
プ、および実際の線量率が所望の線量率にほぼ等しくなる
まで上記比較ステツプの結果に応じてＸ線管の励
起を変更するステツプ、を含むことを特徴とする方法。６上記のＸ線管の励起を変更するステツプが、
ビデオカメラの開口の寸法を変えてカメラに入る
光の量を調節することにより調節回路によるＸ線
管の励起を変更させることを含み、上記の開口の
変更が実際のＸ線の線量が所望の線量レベルにほ
ぼ等しくなるまで継続される請求項５記載の方
法。７実際のＸ線の線量が所望の線量率がほぼ等し
くなつたときの開口の寸法から別の線量率に対す
る開口の寸法を求めることを含む請求項６記載の
方法。８Ｘ線照射を行う前に、Ｘ線システムの構成品
の特性に応じてビデオカメラの開口の初期寸法を
決定することを含む請求項６記載の方法。９上記の実際のＸ線の線量率を求めるステツプ
が線量＝（I_P／S_i）という式を解くことを含み、
ここで、I_Pは光電陰極電流、S_iはイメージ増倍管
の光電陰極電流利得である請求項５記載の方法。１０Ｘ線管、光電陰極をそなえたイメージ増倍
管、イメージ増倍管からの画像をビデオ信号に変
換するビデオカメラ、イメージ増倍管からの画像
を記録するためのフイルムカメラ、イメージ増倍
管からの画像の輝度を表わす出力信号を発生する
光検出器、可変利得増幅手段をそなえた光検出器
出力信号の積分手段、およびＸ線管の電気的励起
を調節する調節回路を含み、螢光透視モードまた
はフイルムカメラモードのいずれのモードでも動
作し得るＸ線イメージングシステムの線量を校正
する方法であつて、 (a) 螢光透視モードにおいて、 (1) 上記システムから第１のＸ線照射を生じさ
せるステツプ、 (2) 光電陰極を通つて流れる電流の大きさを検
知するステツプ、 (3) 光電陰極電流の検知された大きさから実際
のＸ線の線量率を求めるステツプ、 (4) 実際の線量率を所望の線量率と比較するス
テツプ、 (5) 実際の線量率が所望の線量率に実質的に等
しくなるまで上記比較ステツプの結果に応じ
てＸ線管の励起を変更するステツプ、および (6) 実際の線量率が選択された線量率に実質的
に等しくなつたときのＸ線管の励起を規定す
るシステムデータを記憶するステツプにより螢光透視モードに対する第１の線量率を
校正し、ならびに (b) フイルムカメラモードにおいて、 (1) 前に校正された第１の線量率から求めた所
与の線量率で第２のＸ線照射を螢光透視モー
ドで生じさせるステツプ、 (2) 上記システムが上記所与の線量率で安定し
たときにＸ線管からのＸ線放出を実質的に一
定のレベルに維持するステツプ、および (3) 上記積分手段が与えられた期間内に所定の
出力を発生するまで上記増幅手段の利得を調
整するステツプによりフイルムカメラモードに対してシステムを
校正すること、を特徴とする方法。１１上記の光電陰極を通つて流れる電流の大き
さを検知するステツプが、所定期間の間の検知さ
れた電流を平均することを含む請求項１０記載の
方法。１２線量（I_P／S_i）という式に従つて実際のＸ
線の線量率が求められ、ここでI_Pは光電陰極電
流、S_iはイメージ増倍管の光電陰極電流利得であ
る請求項１０記載の方法。１３上記の光電陰極を通つて流れる電流の大き
さを検知するステツプが、与えられた時間にわた
つて検知された電流を平均することを含み、この
平均の結果をI_Pの値として使うことにより実際の
線量率が求められる請求項１２記載の方法。１４上記のＸ線管の励起を変更するステツプ
が、ビデオカメラに対する絞り開口の寸法を変え
ることを含む請求項１０記載の方法。１５上記の第２のＸ線照射を行うステツプが、
前に校正された第１の線量率に対する絞り開口の
寸法から絞り開口の寸法を求めることを含む請求
項１４記載の方法。１６上記のフイルムカメラモードに対してシス
テムを校正する際に、上記増幅手段の第２の線量
率に対する利得設定値から第３の線量率に対する
利得設定値を求めることを含む請求項１０記載の
方法。