JPH0613195A

JPH0613195A - Ｘ線透視撮影装置

Info

Publication number: JPH0613195A
Application number: JP4196502A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koyama; 博小山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】撮影中に透視像の明るさに対応して適宜焦点
の大きさを変化させ、常に最適な条件の下でＸ線透視像
を撮影することができるようにする。【構成】イメージ管の投影面の明るさに応じて、Ｘ線
管の管電圧Ｖp、管電流Ｉf及びターゲット３３上におけ
る電子ビームの焦点の大きさｄの３個のパラメータの組
み合わせを変化させる。焦点の大きさｄはバイアス電圧
Ｖbにより変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線透視撮影装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線で透視撮影を行なう場合、イメージ
管を介してフィルムやＴＶ撮像管に入射する光量を様々
な厚さの被写体に対して常に一定とするために、従来よ
り、（１）Ｘ線管電圧と管電流を変化させることにより入射
光量を調節する（２）それに加えて、オートアイリス（自動光学絞り）
を用いて入射光量を調節する等の方法がとられている。このうち（１）の方法では、
入射光量が減少した場合、一般的にはまず管電圧が上昇
され、それに応じて管電流が調節される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記方法では、フィル
ムやＴＶ撮像管に入る光量を一定にすることはできる
が、診断の基礎としてのＸ線透視像を考えた場合、光量
が一定であるだけでは良好な透視像となるとは限らな
い。例えば、体厚が２０ｃｍの被写体の血管造影を行な
う場合には、管電圧が約７０ｋＶｐ、管電流が約４００
〜５００ｍＡという程度の値が最も良好な透視像を得る
ことのできる条件であるが、被写体の厚みが３０ｃｍに
増加した場合、従来の方法（１）ではまず管電圧が９０
ｋＶｐに上昇され、一方、ターゲットの発熱からの制約
により、管電流は約２００〜３００ｍＡに減少される。
しかし、このような高い管電圧では血管像がカブリを生
じてしまい、的確な診断を行なうことができなくなる。
そこで、上記（２）の方法を用い、管電圧の上昇を約８
０〜８５ｋＶｐに抑え、その代わりに光学絞りを広げて
入射光量を一定にするという方法がとられる。しかしこ
の場合、カブリは少なくなるものの、イメージ管に入射
するＸ線量が減少するために、撮影される画像はノイズ
の多いものとなる。

【０００４】従来より、管電流を増加させるために、Ｘ
線管においてターゲット上における電子ビームの焦点を
大きくするという技術は知られていた。しかし、この場
合、焦点の大きさは撮影の前に予め定めておくものであ
り、撮影中は変化させることはできなかった。

【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、撮影中
も被写体の位置や向き等の変化に対応して適宜焦点の大
きさを変化させ、常に最適な条件の下でＸ線透視像を撮
影することができるようにしたＸ線透視撮影装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係るＸ線透視撮影装置は、ａ）イメ
ージ管の投影面の明るさを検出する光量測定手段と、
ｂ）Ｘ線管の管電圧及び管電流を変化させる高圧発生手
段と、ｃ）Ｘ線管のターゲット上における電子ビームの
焦点の大きさを変化させる焦点変更手段と、ｄ）検出さ
れたイメージ管投影面の明るさに応じて、Ｘ線管の管電
圧、管電流及びターゲット上における電子ビームの焦点
の大きさの３個のパラメータの組み合わせを変化させる
制御手段とを備えることを特徴としている。

【０００７】

【作用】Ｘ線管から発射されたＸ線が被写体を通過し、
イメージ管の投影面に透視像を形成すると、光量測定手
段ａはその投影面の明るさを検出する。ここで、光量測
定手段ａは投影面の全面の平均的な明るさを測定しても
よいが、一部（例えば中央部）を優先的に測光する等、
各種方法で測光することができる。制御手段ｄは光量測
定手段ａからの信号を受け、その光量に応じて、予め定
められた基準に従って、高圧発生手段ｂを用いて管電
圧、管電流を、焦点変更手段ｃを用いてターゲット上の
電子ビームの焦点の大きさを変化させる。この基準は、
撮影の目的、被写体の種類及び投影面の明るさ等に応じ
て、予め最適なそれらの３個のパラメータの組み合わせ
が定められているものである。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例であるＸ線透視撮影装置を
図１〜図４により説明する。本実施例のＸ線透視撮影装
置は図１に示すような構造を有している。Ｘ線管１６か
ら発射されたＸ線は被写体１５を通過した後、イメージ
管１４により可視像に変換される。イメージ管１４の投
影面に形成された可視像は分配器１２によりＴＶ撮像管
１１又はシネ撮影カメラ１３のいずれかに送られ、撮影
される。分配器１２にはイメージ管１４の投影面の明る
さを検出するためのフォトピックアップ２３（図２）が
内蔵されており、その検出信号は制御回路２１に送られ
る。制御回路２１はマイクロコンピュータにより構成さ
れており、後述するように所定の基準に従ってＸ線管１
６の管電圧、管電流及び焦点の大きさを決定する。図２
に示すように、制御回路２１で決定された管電圧、管電
流及び焦点の大きさの値はＸ線管駆動回路２２に送ら
れ、Ｘ線管駆動回路２２はそれに応じてＸ線管１６の各
パラメータを変化させる。

【０００９】図３に示すように、Ｘ線管１６では、フィ
ラメント３１により発生された熱電子は、フィラメント
３１の近傍に設けられた集束電極３２とそれに対向する
ように設けられたターゲット３３との間に印加される管
電圧Ｖpにより加速され、ターゲット３３に衝突する。
このとき電子は集束電極３２の形状により形成される電
界によって集束されるが、本実施例のＸ線透視撮影装置
のＸ線管１６では、この集束電極３２とフィラメント３
１との間に可変のバイアス電圧Ｖbを印加し、ターゲッ
ト３３上における電子ビームの焦点の大きさｄを変化さ
せることができるようになっている。

【００１０】血管造影撮影を行なう場合を例にとり、上
記実施例の装置の作用を図４のフローチャートに従って
説明する。被写体１５を透過してきたＸ線がイメージ管
１４に入り、投影面に像を形成したとき、フォトピック
アップ２３は投影面の明るさを検出して（ステップＳ
１）制御回路２１に送信する。制御回路２１は、検出さ
れた光量が撮影装置の種類（ＴＶ撮像管１１又はシネ撮
影カメラ１３）に応じて予め定められている範囲内に入
るか否かを判定する（ステップＳ２）。検出された光量
が所定範囲内であれば、制御回路２１はＸ線管駆動回路
２２に対して特に指令を出さず、現在の管電流、管電圧
及び焦点の大きさがそのまま維持される。

【００１１】しかし、検出された光量が所定範囲以下で
ある（暗い）と判定された場合、制御回路２１はまず管
電圧Ｖpを上昇させる（ステップＳ３）。そして、上昇
させた管電圧Ｖpの値を所定の上限値Ｖmaxと比較する
（ステップＳ４）。血管造影の場合、管電圧が高すぎる
とＸ線が造影剤を透過してしまうようになり、逆に管電
圧が低すぎると骨等の他の組織が現われて血管を識別す
ることが困難となる。そのため血管造影の場合、管電圧
は通常５８〜８３ｋＶｐの範囲内にすることが好まし
い。Ｖmaxはこの上限の値である。ＶpがＶmaxを超えな
い場合は、管電圧Ｖpの上昇に応じて管電流Ｉfも適宜そ
れに応じた値に変更される。これにより、イメージ管１
４の投影面のＸ線透視像の明るさが改善され、正常な透
視像を撮影することが可能となる。

【００１２】検出された光量が非常に少なく、それに対
応するためには管電圧Ｖpが上限値Ｖmaxを超えなければ
ならないという場合には、制御回路２１は管電圧Ｖpを
Ｖmaxで固定し、バイアス電圧Ｖbを変化させてターゲッ
ト３３上における電子ビームの焦点の大きさｄを拡大す
るとともに、管電流Ｉfを増加させる（ステップＳ
５）。ここで、焦点の大きさ（径）ｄと管電流Ｉfと
は、焦点における電流密度［４Ｉf／（πｄ²）］が所定
値となるように連動して変化させる。なお、この電流密
度の所定値は、ターゲット３３が局所的発熱により損傷
しないような値として予め定められたものである。これ
により、Ｘ線管１６から発生されるＸ線量が増加し、イ
メージ管１４の投影面上に形成される透視像の明るさが
増加する。

【００１３】しかし、焦点の大きさｄが過度に大きくな
るとＭＴＦ（分解能）が悪化し、正確な診断を行なうこ
とができなくなる。このため、バイアス電圧Ｖbにも限
界が定められており、焦点の大きさｄが所定の上限値ｄ
max（例えば1.2mm）を超える場合には（ステップＳ６。
実際にはバイアス電圧の値Ｖbで判定する。）、制御回
路２１は焦点拡大を停止し、今度は再び管電圧Ｖpを上
限値Ｖmax以上に増加させることにより明るさの回復を
行なう（ステップＳ７）。以上が、透視像が暗すぎる場
合の各パラメータの変更の手順である。なお、焦点の大
きさｄが上限値ｄmaxを超えたとき、再び管電圧Ｖpを上
昇させるのではなく、撮影側の光学絞りを拡大するよう
にしてもよい（ステップＳ７）。

【００１４】逆に、イメージ管の透視像が明るすぎる場
合には、まず焦点の大きさが小さくなるようにバイアス
電圧が変更され、それに応じて管電流も減少される（ス
テップＳ１３）。しかし、焦点の大きさが所定の最小値
（約0.2mm程度）となっても未だ明るすぎる場合には
（ステップＳ１４）、管電圧Ｖpが下げられる（ステッ
プＳ１５）。管電圧Ｖpが下限値Ｖmin（５８ｋＶ）まで
下げられても更に明るさを低下させる必要がある場合に
は（ステップＳ１６）、光学絞りを縮小させる（ステッ
プＳ１７）。

【００１５】以上の通り、本実施例のＸ線透視撮影装置
では、被写体の特性及び撮影の目的に応じて最適の管電
圧Ｖpがまず選択され、その電圧が維持されるように管
電流Ｉfが変更される。このとき、管電流Ｖpと同時に、
バイアス電圧Ｖbを変更することにより焦点の大きさｄ
が適宜変更されるため、ターゲット３３の損傷が防止さ
れる。

【００１６】なお、上記実施例では焦点の大きさｄはバ
イアス電圧Ｖbを変化させることにより連続的に可変と
したが、複数の陰極部又は電子放出体（コイル型フィラ
メント、板状フィラメント）を有するＸ線管の場合に
は、それらを切り換えることにより焦点の大きさを不連
続的に変化させ、その間は管電圧、管電流の変化により
適宜補間することになる。

【００１７】

【発明の効果】従来のＸ線透視撮影装置では、被写体の
位置や向きが変化する等により被写体の厚みが変化し、
投影面の明るさが変化するときには、管電圧と管電流の
みを変化させることにより投影面の明るさが一定となる
ようにし、それでも一定の明るさが維持されないとき
は、撮影側の光学絞りを変化させることにより対処して
いた。しかし、本発明に係るＸ線透視撮影装置では、そ
れらに加えて、Ｘ線管のターゲット上における電子ビー
ムの焦点の大きさをも変化させることができるため、よ
り撮影対象、撮影目的に適したＸ線条件を設定すること
ができる。例えば、被写体の厚みが増加し、投影面が暗
くなったときは、従来の装置では管電圧が上昇されるた
めカブリが生じたり、光学絞りが拡大されてノイズが増
加する等の弊害が生じていたが、本発明に係るＸ線透視
撮影装置では焦点の大きさを拡大することにより、ター
ゲットを損傷することなく管電流を増加させることがで
きる。このため、管電圧や光学絞りを変化させる必要が
なく、高画質のＸ線透視像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるＸ線透視撮影装置の
構成を示すブロック図。

【図２】実施例のＸ線透視撮影装置の制御系統の電気
的構成を示すブロック図。

【図３】実施例のＸ線管の内部の構造を示す側面図。

【図４】実施例のＸ線透視撮影装置におけるＸ線透視
像の明るさ調整のための手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１１…ＴＶ撮像管１２…分配器１３…シネ撮影カメラ１４…イメージ
管１５…被写体１６…Ｘ線管２１…制御回路２２…Ｘ線管駆
動回路２３…フォトピックアップ３１…フィラメ
ント３２…集束電極３３…ターゲッ
ト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）イメージ管の投影面の明るさを検出
する光量測定手段と、ｂ）Ｘ線管の管電圧及び管電流を変化させる高圧発生手
段と、ｃ）Ｘ線管のターゲット上における電子ビームの焦点の
大きさを変化させる焦点変更手段と、ｄ）検出されたイメージ管投影面の明るさに応じて、Ｘ
線管の管電圧、管電流及びターゲット上における電子ビ
ームの焦点の大きさの３個のパラメータの組み合わせを
変化させる制御手段とを備えることを特徴とするＸ線透
視撮影装置。