JPH07143400A

JPH07143400A - Ｘ線撮影方法および装置

Info

Publication number: JPH07143400A
Application number: JP5286504A
Authority: JP
Inventors: Rika Baba; 理香馬場; Takeshi Ueda; 健植田; Keiji Umetani; 啓二梅谷; Yoichi Onodera; 洋一小野寺
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1993-11-16
Filing date: 1993-11-16
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】２回のＸ線照射の時間間隔を短くし、画像の
接合を正確に行うことにより、Ｘ線検出器の視野よりも
広い範囲の部位を高い空間分解能でＸ線撮影することが
可能なＸ線撮影方法およびそのための装置を提供するこ
と。【構成】Ｘ線ＩＩの出力蛍光像をテレビカメラの撮像
デバイスの画像蓄積面の２つの領域のいずれか一方に切
り替えて結像する手段を有し、テレビカメラの読み出し
走査停止期間内に第１のＸ線照射を行い、その画像を撮
像デバイスの画像蓄積面の第１の領域に蓄積し、上記読
み出し走査停止を継続している間に被写体に対する検出
器の位置を所定の位置に移動するとともに結像位置を画
像蓄積面の第２の領域に移動し、引き続き第２のＸ線照
射を行ってその画像を該領域に蓄積し、その後該読出走
査停止を解除して上記の２画像を一括して読み出し、該
２画像を接合して合成画像を生成し表示することを特徴
とするＸ線撮影装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線撮影方法および装置
に関し、特に、胸部撮影等の大視野を必要とする撮影に
好適なＸ線撮影方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線検出器と被検体の相対位置を
変えながら、胸部を複数回に分割してＸ線像を撮影する
方法としては、「医用電子と生体工学・第31巻特別号(第
32回日本エム・イー学会大会論文集)，第209頁，1993年
5月」に、Ｘ線検出器としてＸ線ＩＩとテレビカメラから
なるＸ線テレビカメラを用い、被検体の撮影体位は立位
とし、Ｘ線源を固定し、Ｘ線検出器を被検体に対して一
方向に直線上を平行移動する方法で左右の肺野を別々に
分割撮影し、得られた２枚の画像を合成して表示する技
術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、胸部
に複数回の撮影を行う場合には、心臓の搏動に伴ない、
複数枚の画像で心臓の形が異なる。その結果として、合
成された画像において接合部で不連続が生じることとな
り、診断上好ましくない。本発明は上記事情に鑑みてな
されたもので、従来の技術における上述の如き問題を解
消し、２回のＸ線照射の時間間隔を短くして画像の接合
を正確に行うことにより、Ｘ線検出器の視野よりも広い
範囲の胸部を高い空間分解能でＸ線撮影することが可能
なＸ線撮影方法および装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、Ｘ
線発生装置，Ｘ線グリッド，Ｘ線イメージインテンシフ
ァイア(Ｘ線ＩＩ)とテレビカメラと両者の結合光学系か
らなるＸ線テレビカメラ方式のＸ線画像検出器，該Ｘ線
画像検出器の移動機構，撮影制御装置，画像データ収集
・処理装置，画像表示装置および記録装置を有するＸ線
撮影装置において、前記結合光学系は、前記Ｘ線ＩＩの
出力蛍光像を前記テレビカメラの撮像デバイスの画像蓄
積面の所定の２つの領域のいずれか一方に切り替えて結
像する如く構成されており、前記テレビカメラの読み出
し走査停止期間内に第１のＸ線照射を行い、これにより
得た画像を前記テレビカメラの撮像デバイスの画像蓄積
面の第１の領域に蓄積し、当該読み出し走査停止を継続
している間に被写体に対する前記Ｘ線画像検出器の位置
を所定の位置に移動するとともに結像位置を前記画像蓄
積面の第２の領域に移動して、引き続き第２のＸ線照射
を行ってこれにより得た画像を該第２の領域に蓄積し、
その後、当該読み出し走査停止を解除して上記２画像を
一括して読み出し、該２画像を接合して合成画像を生成
・表示することを特徴とするＸ線撮影方法およびこのた
めの装置によって達成される。

【０００５】

【作用】Ｘ線撮影方法において、テレビカメラの読み出
し走査停止期間内に第１のＸ線照射を行い、これにより
得た画像をテレビカメラの撮像デバイスの画像蓄積面の
一部領域に結像して蓄積し、当該読み出し走査停止を継
続している間に、結合光学系の動作により、結像位置
を、画像蓄積面のうち、第１の画像を蓄積した領域とは
別の領域に移動して第２のＸ線照射を行い、これにより
画像を当該領域に蓄積し、その後、当該読み出し走査停
止を解除して、上述の２画像を一括して読み出す方法
は、例えば、特開平01-190337号公報に開示されてい
る。すなわち、結合光学系を光学レンズと平面鏡から構
成し、平面鏡による可視光線の反射角度を変えるように
結合光学系を動作させることにより、結像位置を、画像
蓄積面のうち、第１画像を蓄積した領域とは別の領域に
移動して第２のＸ線照射を行い、その画像を上述の第１
画像を蓄積した領域とは別の領域に蓄積することが可能
である。本発明に係るＸ線撮影方法においては、この技
術を応用し、テレビカメラの読み出し走査停止期間内に
第１のＸ線照射を行い、その画像をテレビカメラの撮像
デバイスの画像蓄積面の第１の領域に結像して蓄積し、
当該読み出し走査停止を継続している間に、被検体に対
する検出器の位置を所定の位置に移動するとともに結像
位置を画像蓄積面の第２の領域に移動し、引き続き第２
のＸ線照射を行ってその画像を該領域に蓄積し、その
後、当該読み出し走査停止を解除して上記２画像を一括
して読み出すことにより、２回のＸ線照射の時間間隔を
テレビカメラの１フレーム時間より短縮し、当該２画像
を接合して合成画像を生成し表示する処理において、画
像の接合を正確に行うことができる。この結果、Ｘ線検
出器の視野よりも広い範囲の胸部を撮影することが可能
になる。撮像デバイスの画像蓄積面の第１の領域と第２
の領域とが重複領域を有し、第１の撮影と第２の撮影で
重複しないで撮影される被写体部位および重複して撮影
される被写体部位のうち、画像を接合して合成画像を生
成する処理において必要となる部分は、前述の撮像デバ
イスの画像蓄積面の第１の領域と第２の領域の互いに重
複しない領域に結像させ、合成画像を生成する処理にお
いて不要となる部分の一部は上記重複領域に結像するこ
とにより、上述の重複領域を有しない場合に比較して、
合成画像を生成する処理において必要な部分を撮像面上
で大きく結像させ、合成画像を構成する画素数を増大さ
せ、解像度を向上させることが可能となる。また、上述
の、第１の撮影と第２の撮影で重複しないで撮影される
被写体部位および重複して撮影される被写体部位のう
ち、画像を接合して合成画像を生成する処理において必
要となる部分同志は互いに重複しないように結像させ、
合成画像を生成する処理において不要となる部分の一部
で、かつ、第１の撮影と第２の撮影で重複しないで撮影
される被写体部位および重複して撮影される被写体部位
のうち、画像を接合して合成画像を生成する処理におい
て必要となる部分と重複して結像する部分については、
Ｘ線照射時に、Ｘ線ＩＩのＸ線入射面をＸ線遮蔽物によ
り遮蔽することにより、合成画像を生成する処理におい
て必要な部分を、撮像面上で前段落で述べた方法よりも
更に大きく結像させ、合成画像を構成する画素数を増大
させ、解像度を更に向上させることが可能となる。ま
た、上述の、第１の撮影と第２の撮影で重複して撮影さ
れる部位のうち、画像を接合して合成画像を生成する処
理において不要となる部分の一部は、撮像デバイスの画
像蓄積面外に結像し、その結果計測されないようにする
ことにより、上と同様に、合成画像を生成する処理にお
いて必要な部分を、撮像面上で大きく結像し、合成画像
を構成する画素数を増大させ、解像度を向上させること
が可能となる。片肺，縦隔および心臓を視野に入れて第
１のＸ線撮影を行い、残りの片肺，縦隔および心臓を視
野に入れて第２のＸ線撮影を行うことにより、２画像の
視野に重複する部分ができ、重複する部分のうち、例え
ば、縦隔部が２画像で丁度重なり合うように接合するこ
とにより、画像の接合の精度を向上させることが可能に
なる。２回の撮影を心電計信号の所定の位相状態で引き
続いて行うことにより、２回の撮影の間の心臓の搏動に
伴う心臓および胸部の動きが最小となり、画像の接合の
精度を向上させることが可能である。位相状態として
は、搏動が最小になる収縮末期や拡張末期が好適であ
る。また、２回の撮影間隔は短いほど良い。２回の撮影
を異なる心拍で心電計信号の所定の同一の位相で行うこ
とにより、２回の撮影のための検出器移動に要する時間
が長く、搏動の同一の位相状態で引き続き撮影を行うこ
とができない場合に画像の接合の精度を向上させること
が可能である。特に、２回の撮影を連続する心拍で心電
計信号の同一の位相で行うことにより、被検者の呼吸な
どに伴う動きを最小とし、画像の接合の精度を向上させ
ることが可能である。心電計信号の位相状態が心臓の収
縮末期である状態で撮影を行うことにより、心臓の動き
の速度が最小であり、Ｘ線照射時間内の心臓の搏動に伴
う心臓および胸部の動きが最小であり、その結果、鮮明
な撮影画像が得られる。また、心臓の容積が最小である
ので、肺野のうち撮影画像上で心臓と重なりあう部分が
最小になり、その結果、肺野における病変の検出能を向
上させることが可能である。テレビカメラの撮像デバイ
スとして撮像管を用いることにより、例えば、走査線数
１０５０本の高速撮影と走査線数２１００本の高精細画
像撮影が、カメラモードの選択により実施可能である。
また、第２の撮影画像の読み出しを、所定の時間、電子
ビーム読み出し走査を停止状態とした後に行うことによ
り、検出器の移動および結像位置の移動に伴い発生する
マイクロホニックノイズによる画質の劣化を避けること
が可能になる。また、テレビカメラとしてＣＣＤカメラ
を用いることにより、検出器の移動および結像位置の移
動を行ってもマイクロホニックノイズの発生が無いの
で、画像読み出しと検出器の移動を同時に行うことがで
き、その結果、繰返し撮影の時間間隔を短縮することが
でき、連続撮影が可能になる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図２は、本発明の一実施例に係る胸部用Ｘ
線撮影装置の概略構成を示す側面図である。本実施例に
係る胸部用Ｘ線撮影装置は、撮像制御装置１，Ｘ線管用
高電圧発生装置２，Ｘ線管３，Ｘ線フィルタ４，Ｘ線ス
リット５，Ｘ線グリッド６，Ｘ線ＩＩ７，光学レンズ系
８，光学レンズ系内部の平面鏡回転機構４４，光学しぼ
り９，テレビカメラ１０，画像収集・処理装置１１，画
像表示装置１２，記録装置１３，破線の囲みで示される
Ｘ線検出器１６の移動を行う移動機構１４，移動制御装
置１５，Ｘ線遮蔽板２１，心電計３１，Ｒ波検出器３２
により構成される。なお、１８，１９はそれぞれ、前記
Ｘ線ＩＩ７の入力蛍光面および出力蛍光面である。ま
た、被検体１７の撮影体位は立位であり、１７-1は肺で
ある。テレビカメラ１０は撮像管２０を撮像素子として
用いており、１０５０本，２１００本および４２００本
の走査が可能である。

【０００７】図１は、前記Ｘ線撮影装置の撮影系の概略
構成を示す上面図である。本装置は２回の撮影で胸部を
撮影する装置であり、Ａ位置およびＢ位置は、撮影時の
検出器の位置を示すもので、それぞれ第１撮影位置およ
び第２撮影位置である。Ａ位置は、検出器が片肺，縦隔
および心臓の領域をカバーする位置、Ｂ位置は、検出器
がもう一方の片肺，縦隔および心臓をカバーする位置で
ある。Ａ位置およびＢ位置の代表例は、それぞれ、体軸
から８５mm左および右の位置である。５-1はＸ線スリッ
ト５のうち、横方向のＸ線出射範囲を制限する部分であ
る。横方向のＸ線出射範囲は、検出器の位置に対応して
移動する。なお、縦方向のＸ線出射範囲を制限するスリ
ットは、図１への記載を省略してある。光学レンズ系８
は、１次レンズ４１，平面鏡４２，２次レンズ４３，平
面鏡回転機構４４および光学シャッタ５１により構成さ
れる。画像蓄積面４５-1および４５-2は、それぞれ、平
面鏡の角度が４２-1および４２-2の場合、すなわち、撮
影時の検出器の位置がＡ位置およびＢ位置にあるときの
結像面である。

【０００８】また、図１中、４６はＸ線ＩＩ７の出力蛍
光面１９から出力された可視光線であり、４７は１次レ
ンズ４１の光軸である。上述の如く構成される、本実施
例に係る胸部用Ｘ線撮影装置各部の機能の概要は、以下
の通りである。撮影制御装置１は、タイミングパルスに
従い、Ｘ線検出器１６を、２つの所定の位置つまりＡ位
置およびＢ位置でＸ線撮影するための撮影シーケンス、
すなわち、２つのＸ線パルスのパルス幅とパルス間隔，
高電圧(Ｘ線管電圧)，管電流，テレビカメラの動作モー
ド，Ｘ線スリット５-1の開口部の移動シーケンス，Ｘ線
検出器１６の移動シーケンスおよび平面鏡回転機構４４
の回転シーケンスを規定する。移動制御装置１５は、移
動機構１４を制御することにより、Ｘ線撮影時には、Ｘ
線検出器１６を、上記２つの所定の位置のそれぞれで静
止状態を保持し、かつ、上記２つのＸ線パルス間で、Ｘ
線グリッドのグリッド面との平行を保ったまま移動させ
る。

【０００９】また、高電圧発生装置２では、撮影シーケ
ンスに従って電圧，電流を発生し、Ｘ線管３でＸ線を発
生する。Ｘ線フィルタ４は、低エネルギーのＸ線を吸収
するもので、被曝線量を低減するとともに散乱線を低減
し、画像のコントラストを向上させるためのものであ
る。被写体１７を透過したＸ線は、Ｘ線グリッド６によ
り散乱線が遮蔽されて減衰した後、Ｘ線ＩＩ７に入射す
る。Ｘ線ＩＩ７の入力視野は、片肺，縦隔および心臓の
領域をカバーする視野を持っている。Ｘ線ＩＩ７の入力
蛍光面１８上に投射されたＸ線像は、Ｘ線ＩＩ７の働き
により、出力蛍光面１９上の可視光像に変換される。光
学レンズ系８は、この可視光像をテレビカメラ１０へ結
像する。上述の２つのＸ線パルスにより出力蛍光面１９
上に現われる出力像は、平面鏡回転機構４４により、撮
像管２０の光電面上に、それぞれが蓄積される。この機
能については、後段で図１を用いて詳細に説明する。

【００１０】テレビカメラ１０は、画像をビデオ信号に
変換し、画像収集・処理装置１１に入力する。画像収集
・処理装置１１は、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換し、内部の
フレームメモリに記憶し、得られた第１および第２のデ
ィジタルＸ線像に対して前述のＸ線検出器による画像の
幾何学的歪と画像の濃度レベルのシェーディングとを補
正し、前記２画像に共通に含まれる被写体部位が一致す
るように、２画像を合成し、画像処理を行い、画像表示
装置１２へ画像を表示し、記録装置１３へ画像を蓄積す
る。画像表示装置１２は、片肺画像および合成画像を表
示する機能を持ち、左右の片肺画像を左右に並べて観察
することも可能である。以下、図１を用いて２回のＸ線
像を撮像管の光電面(撮像面)に蓄積し、同時に読み出す
方法について説明する。

【００１１】図１において、検出器がＡ位置にある場
合、Ｘ線ＩＩ７の出力蛍光面１９から出力された可視光
線４６は、光学レンズ系８の中の１次レンズ４１により
平行光となる。この平行光は１次レンズの光軸４７に
対してθ₁の角度を持つ平面鏡４２-1により反射され、
２次レンズ４３により集光され、テレビカメラ１０の撮
像面４８上の画像蓄積面４５-1に結像する。次に、図１
において、検出器がＢ位置にある場合、光軸４７に対し
て θ₂の角度を持つ平面鏡４２-2により、上述の出力蛍
光面１９から出力された可視光線４６を反射し、２次レ
ンズ４３により集光し、テレビカメラ１０の撮像面４８
の上の画像蓄積面４５-2に結像する。このように、前記
光学レンズ系内で前記平面鏡の位置を平面鏡回転機構４
４により切り換えることにより、撮影位置の異なる２画
像を撮像管の光電面に電荷分布として蓄積することがで
き、後に、撮像管の電子ビーム走査により同時に２画像
を読み出すことができる。

【００１２】光学シャッタ５１は、通常は開いた状態と
しておき、第１回のＸ線照射後に前記平面鏡の回転を開
始する直前までに閉じることにより、前記平面鏡を回転
した場合に第１回のＸ線像の残像がアーチファクトの原
因となることを防ぐ。なお、この光学シャッタ５１は、
平面鏡の回転が終了した後に、遅くとも、第２回Ｘ線照
射前に開く。図３に、撮像面４５と２個の画像蓄積面４
５-1，４５-2との関係を示す。図３(ａ)は、図１に示し
たように、２個の画像蓄積面が重複領域を持たない実施
例を示している。検出器から被検者胸部に向かって左側
(図１のＡ位置、右肺)が撮像管からレンズに向かって右
側に左右反転像として結像され、検出器から被検者胸部
に向かって右側(図１のＢ位置、左肺)が撮像管からレン
ズに向かって左側に、同じく左右反転像として結像され
ている。

【００１３】上述の結像結果によれば、どちらの画像も
接合部とする縦隔部が撮像面上で中央部に位置してお
り、レンズ系および撮像管の歪特性や解像度特性が良い
条件の位置にある。従って、縦隔部で画像を接合する際
に、接合部の画質を劣化させない利点がある。なお、図
でａ₁₁およびｂ₁₁は画像を接合して合成画像を生成する
処理において必要となる画像部分を、ａ₁₂およびｂ₁₂は
前記処理において必要とならない画像部分を模式的に示
している。図３(ｂ)は、２個の画像蓄積面４５-1と４５
-2が重複領域を持つ実施例を示している。第１の撮影と
第２の撮影で重複しないで撮影される被写体部位および
重複して撮影される被写体部位のうち、画像を接合して
合成画像を生成する処理において必要となる画像部分ａ
₂₁およびｂ₂₁は、撮像デバイスの画像蓄積面の第１の領
域と第２の領域の互いに重複しない領域に結像され、合
成画像を生成する処理において不要となる部分ａ₂₂およ
びｂ₂₂の一部は、上述の重複領域に結像することによ
り、当該重複領域を有しない場合に比較して、合成画像
を生成する処理において、必要な部分を撮像面上で大き
く結像し、合成画像を構成する画素数を増大し、解像度
を向上することが可能になる。

【００１４】図３(ｃ)は、２個の画像蓄積面４５-1と４
５-2が、図３(ｂ)と同様に重複領域を持ち、更に、画像
蓄積面外にも結像領域を持つ実施例を示している。第１
の撮影と第２の撮影で重複しないで撮影される被写体部
位および重複して撮影される被写体部位のうち、画像を
接合して合成画像を生成する処理において必要となる画
像部分ａ₃₁およびｂ₃₁は、撮像デバイスの画像蓄積面の
第１の領域と第２の領域の互いに重複しない領域に結像
され、合成画像を生成する処理において不要となる部分
ａ₃₂およびｂ₃₂の一部は、当該重複領域に結像する。更
に、合成画像を生成する処理において不要となる部分ａ
₃₃およびｂ₃₃は画像蓄積面外に結像し、その結果計測さ
れないようにすることにより、図３(ｂ)の場合に比較し
て、合成画像を生成する処理において必要な部分を撮像
面上で更に大きく結像し、合成画像を構成する画素数を
増大し、解像度を更に向上することができる。

【００１５】図３(ｄ)は、２個の画像蓄積面４５-1と４
５-2が、図３(ｃ)と同様に重複領域と画像蓄積面外の結
像領域を持ち、重複領域の利用法が図３(ｃ)とは異なる
実施例を示している。第１の撮影と第２の撮影で重複し
ないで撮影される被写体部位および重複して撮影される
被写体部位のうち、画像を接合して合成画像を生成する
処理において必要となる画像部分ａ₄₁およびｂ₄₁は、そ
の一部が重複領域に結像される。但し、上記画像部分ａ
₄₁およびｂ₄₁は、互いに重複しない領域に結像される。
合成画像を生成する処理において不要となる部分ａ₄₂お
よびｂ₄₂の一部は、当該重複領域に結像するとともに、
他の一部は画像部分ａ₄₁またはｂ₄₁と重複する領域に結
像する。本実施例では、画像部分ａ₄₂の一部でｂ₄₁と重
複する部分およびｂ₄₂の一部でａ₄₁と重複する部分、つ
まり、図中で斜線で表示した部分については、Ｘ線照射
時に、Ｘ線ＩＩ７のＸ線入力面を、図示されていないＸ
線遮蔽物により遮蔽することにより、実質的には該当画
像部分のａ₄₂およびｂ₄₂に像がないように(光入力がな
いように)することにより、それぞれ、画像部分ｂ₄₁お
よびａ₄₁の画像部分のみが蓄積されるようにする。

【００１６】また、合成画像を生成する処理において不
要となる部分ａ₄₃およびｂ₄₃は画像蓄積面外に結像し、
その結果計測されないようにする。これらにより、図３
(ｃ)の場合に比較して、合成画像を生成する処理におい
て必要な部分を撮像面上で一層大きく結像し、合成画像
を構成する画素数を増大し、解像度を更に向上すること
が可能になる。図４は、検出器の移動が５０msである場
合の撮影シーケンスの一例である。テレビカメラの動作
モードは、毎秒３.７５フレームの２１００本走査モー
ドであり、１フレーム時間は２６７msの場合を示してい
る。予め検出器の位置をＡ位置に、光軸４７に対する平
面鏡の角度を θ₁に設定し、撮影準備の完了とともに、
撮影準備完了信号をＯＮとしておく。撮影開始命令を受
けると撮影準備完了信号がＯＦＦとなり、直後のフレー
ム(第１フレーム)でテレビカメラの読み出し走査を停止
し、心電計波形のＲ波を検出した後、例えば、３００ms
後に第１の撮影のためのパルスＸ線を照射し、Ｘ線像を
画像蓄積面のうち第１画像を蓄積する領域(４５-1)に蓄
積する。

【００１７】上述のＸ線照射が終了した後に、検出器の
位置をＢ位置に移動するとともに、光軸４７に対する平
面鏡の角度を θ₂として、結像位置を画像蓄積面のうち
第１画像を蓄積した領域とは別の領域(４５-2)に移動す
る。移動が終了した後に、第２の撮影のためのパルスＸ
線を照射し、Ｘ線像を撮像面に蓄積する。ここで、予め
定められた、撮像管のマイクロホニック雑音の減衰に必
要とされる時間(図４のｃ、ここでは１０００msの場合
を図示)よりも、上記移動が終了した時点からフレーム
の終了までの時間が長くなるフレームの間、図４では第
６フレームまで、読み出し走査停止状態を継続する。第
７フレームで、撮影画像データを読み出し、画像収集・
処理装置に記憶する。第８フレームで、検出器の位置を
Ａ位置に移動するとともに、光軸４７に対する平面鏡の
角度を θ₁として、結像位置を画像蓄積面のうち第１画
像を蓄積する領域に戻し、上述の、撮像管のマイクロホ
ニックノイズの減衰に必要とされる時間ｃが経過した
後、すなわち第１２フレームの時点で撮影準備完了信号
を再びＯＮとする。なお、Ｘ線出射範囲を制御するＸ線
スリットを移動するフレームは、Ｘ線検出器を移動する
フレームと同じとする。Ｘ線パルスの幅の代表例は、１
０msである。

【００１８】心周期は、収縮末期と拡張末期に体積一定
となる期間を持つ。人の心拍数は、１分間に７０から１
２０程度、すなわち、心周期としては９００msから５０
０msであり、心周期８００msに対して収縮末期と拡張末
期の体積一定期間は、それぞれ、８０msおよび１５０ms
程度である。光学系内の平面鏡の回転に必要な時間は１
０ms程度であるため、検出器の移動時間とＸ線照射時間
がそれぞれ５０msおよび１０msの場合、２回の撮影に必
要な時間は７０msである。従って、同一心拍の拡張末期
あるいは収縮末期にあたる体積一定期間、すなわち、搏
動による動きが無視できる時間内で２回の撮影を行うこ
とが可能である。検出器が移動中で、移動が終了する以
前に、光学シャッタ５１を閉じ、平面鏡の回転を行う。
検出器が重量物であるのに対して平面鏡は小型軽量であ
るので、平面鏡の回転に要する時間は検出器の移動に要
する時間に比較してずっと短い。検出器の移動が終了す
る直前までに、平面鏡の回転を終了する。平面鏡を回転
する期間は、検出器が移動している期間内のできるだけ
後よりにすることが望ましい。その理由は、第１回のＸ
線照射が行われてから光学シャッタを閉じて回転するま
での期間は、第１回のＸ線照射による残像を撮像管の撮
像面の正しい位置に蓄積することができ、これにより読
み出し時の信号電流を増加し、Ｓ／Ｎを向上させること
ができるからである。

【００１９】Ｘ線照射後、平面鏡の回転を開始するまで
の時間が短い場合には、Ｘ線ＩＩ７の出力蛍光面からの
光線が撮像管に入射しないようにするための光シャッタ
を設置し、平面鏡の回転を開始する。図５は、検出器の
移動が４００msである場合の撮影シーケンスの一例であ
る。図４のシーケンスとの違いは、２回のＸ線照射が、
連続する心拍で、心電計信号の所定の位相で行われてい
る点である。以上に説明した実施例においては、Ｘ線検
出器としてＸ線ＩＩ，テレビカメラおよびそれらを結合
する光学系からなるＸ線テレビカメラを用いている。こ
れにより、Ｘ線透視が可能であり、撮影の位置合わせも
容易に可能である。また、実時間で画像読み出しが可能
であるので、Ｘ線検出器が撮影位置に移動した後には短
時間のうちに次の撮影が可能であり、連続撮影も可能で
ある。また、撮影素子として撮像管を用いる方式は、実
時間Ｘ線撮影系として、技術開発が最も進歩し普及して
いる方式であり、走査線数が２０００本以上の超高精細
カメラの利用も可能であり、高解像度Ｘ線像を比較的容
易に得ることができる特長がある。

【００２０】別の実施例としては、テレビカメラの撮像
素子にＣＣＤ素子を用いる実施例が挙げられる。撮像管
では、検出器の移動を行った場合、機械的振動により撮
像管内部の構造物の振動の影響で、読み出した画像にマ
イクロホニックノイズが混入することがあるが、ＣＣＤ
素子の場合は、固体素子であり振動によるノイズの発生
が無いので、画像読み出しと検出器の移動を同時に行う
ことが可能であり、その結果、撮影間隔を短縮すること
ができる。本発明は、上記各実施例に限定されるもので
はなく、以下に示す例のように変形して実施することが
できる。本発明に係るディジタルＸ線撮影装置は、従来
のＸ線撮影装置で可能な多くの応用も可能であり、それ
らの適用範囲を更に拡大するものである。例えば、断層
撮影，拡大撮影，ステレオ撮影等の画像を、従来より大
視野かつ高精細画像に拡張することができる。また、撮
影回数は２回に限定されるものではなく、本発明に係る
ディジタルＸ線撮影方法は、複数回の撮影に対しても有
効である。更に、本発明の利用分野はディジタルＸ線撮
影のみに留まらず、短時間内で検出器を移動して撮影す
ることが要求されるすべての撮影に対して有効である。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、２回のＸ線照射の時間間隔を短縮して、画像の接
合を正確に行うことにより、Ｘ線検出器の視野よりも広
い範囲の部位を高い空間分解能でＸ線撮影することが可
能なＸ線撮影方法およびそのための装置を実現できると
いう顕著な効果を奏するものである。より具体的には、
胸部用ディジタルラジオグラフィ(ＤＲ)において、心電
同期と併用することにより、心臓の収縮末期にあたる体
積一定期間に撮影を行うことにより、心臓の搏動による
２回の撮影の間での画像の変形をなくし、Ｘ線検出器の
視野よりも広い範囲の部位を高い空間分解能でＸ線撮影
することが可能なＸ線撮影方法およびそのための装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るディジタルＸ線撮影装
置の計測系の概略構成を示す上面図である。

【図２】図１に示したディジタルＸ線撮影装置の概略構
成を示す側面図である。

【図３】図１に示したディジタルＸ線撮影装置における
検出器位置と画像結像面を示す正面図である。

【図４】実施例に係るディジタルＸ線撮影装置の撮影シ
ーケンスを示す図である。

【図５】実施例に係るディジタルＸ線撮影装置の撮影シ
ーケンスを示す図である。

【符号の説明】

１撮影制御装置２高電圧発生装置３Ｘ線管４Ｘ線フイルタ５Ｘ線スリット５-1 横方向のＸ線出射範囲を制限するスリット６Ｘ線グリッド７Ｘ線イメージインテンシファイア８光学レンズ系９光学しぼり１０テレビカメラ１１画像収集・処理装置１２画像表示装置１３記録装置１４移動機構１５移動制御装置１６Ｘ線検出器１７被検体１８入力蛍光面１９出力蛍光面２０高解像度撮像管２１Ｘ線遮蔽板３１心電計３２Ｒ波検出器４１１次レンズ４２平面鏡４３２次レンズ４４平面鏡駆動機構４５結像面４６可視光線４７１次レンズの光軸５１光学シャッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野寺洋一東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線発生装置，Ｘ線グリッド，Ｘ線イメ
ージインテンシファイア(Ｘ線ＩＩ)とテレビカメラと両
者の結合光学系からなるＸ線テレビカメラ方式のＸ線画
像検出器，該Ｘ線画像検出器の移動機構，撮影制御装
置，画像データ収集・処理装置，画像表示装置および記
録装置を有するＸ線撮影装置において、前記結合光学系
は、前記Ｘ線ＩＩの出力蛍光像を前記テレビカメラの撮
像デバイスの画像蓄積面の所定の２つの領域のいずれか
一方に切り替えて結像する如く構成されており、前記テ
レビカメラの読み出し走査停止期間内に第１のＸ線照射
を行い、これにより得た画像を前記テレビカメラの撮像
デバイスの画像蓄積面の第１の領域に蓄積し、当該読み
出し走査停止を継続している間に被写体に対する前記Ｘ
線画像検出器の位置を所定の位置に移動するとともに結
像位置を前記画像蓄積面の第２の領域に移動して、引き
続き第２のＸ線照射を行ってこれにより得た画像を該第
２の領域に蓄積し、その後、当該読み出し走査停止を解
除して上記２画像を一括して読み出し、該２画像を接合
して合成画像を生成・表示することを特徴とするＸ線撮
影方法。
【請求項２】前記テレビカメラの撮像デバイスの画像
蓄積面の２つの領域が重複領域を有する如く構成されて
おり、第１の撮影と第２の撮影で重複しないで撮影され
る被写体部位および重複して撮影される被写体部位のう
ち、画像を接合して合成画像を生成する処理において必
要となる部分は、前記撮像デバイスの画像蓄積面の第１
の領域と第２の領域の互いに重複しない領域に結像さ
れ、合成画像を生成する処理において不要となる部分の
一部は前記重複領域に結像することを特徴とする請求項
１記載のＸ線撮影方法。
【請求項３】前記テレビカメラの撮像デバイスの画像
蓄積面の２つの領域が重複部分を有する如く構成されて
おり、第１の撮影と第２の撮影で重複しないで撮影され
る被写体部位および重複して撮影される被写体部位のう
ち、画像を接合して合成画像を生成する処理において必
要となる部分同志は互いに重複しないように結像し、合
成画像を生成する処理において不要となる部分の一部で
かつ前記第１の撮影と第２の撮影で重複しないで撮影さ
れる被写体部位および重複して撮影される被写体部位の
うち、画像を接合して合成画像を生成する処理において
必要となる部分と重複して結像する部分については、Ｘ
線照射時に前記Ｘ線ＩＩのＸ線入射面がＸ線遮蔽物によ
り遮蔽されることを特徴とする請求項１または２記載の
Ｘ線撮影方法。
【請求項４】第１の撮影と第２の撮影で撮影される部
位のうち画像を接合して合成画像を生成する処理におい
て不要となる部分の一部は、撮像デバイスの画像蓄積面
外に結像し、その結果計測されないことを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載のＸ線撮影方法。
【請求項５】片肺，縦隔および心臓を視野に入れて第
１のＸ線撮影を、残りの片肺，縦隔および心臓を視野に
入れて第２のＸ線撮影を行うことを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載のＸ線撮影方法。
【請求項６】前記２回の撮影を、心電計信号の所定の
位相状態で引き続いて行うことを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載のＸ線撮影方法。
【請求項７】前記２回の撮影を、異なる心拍で、心電
計信号の所定の同一の位相状態で行うことを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線撮影方法。
【請求項８】前記２回の撮影を、連続する心拍で、心
電計信号の所定の同一の位相状態で行うことを特徴とす
る請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線撮影方法。
【請求項９】前記心電計信号の位相状態が心臓の収縮
末期である状態で撮影を行うことを特徴とする請求項１
〜８のいずれかに記載のＸ線撮影方法。
【請求項１０】Ｘ線発生装置，Ｘ線グリッド，Ｘ線Ｉ
Ｉとテレビカメラと両者の結合光学系からなるＸ線テレ
ビカメラ方式のＸ線画像検出器，該Ｘ線画像検出器の移
動機構，撮影制御装置，画像データ収集・処理装置，画
像表示装置および記録装置を有するＸ線撮影装置におい
て、前記結合光学系を、前記Ｘ線ＩＩの出力蛍光像を前
記テレビカメラの撮像デバイスの画像蓄積面の所定の２
つの領域のいずれか一方に切り替えて結像する如く構成
するとともに、前記撮影制御手段を、前記テレビカメラ
の読み出し走査停止期間内に第１のＸ線照射を行い、こ
れにより得た画像を前記テレビカメラの撮像デバイスの
画像蓄積面の第１の領域に蓄積し、当該読み出し走査停
止を継続している間に被写体に対する前記Ｘ線画像検出
器の位置を所定の位置に移動するとともに結像位置を前
記画像蓄積面の第２の領域に移動して、引き続き第２の
Ｘ線照射を行ってこれにより得た画像を該第２の領域に
蓄積し、その後、当該読み出し走査停止を解除して上記
２画像を一括して読み出し、該２画像を接合して合成画
像を生成・表示する如く構成したことを特徴とするＸ線
撮影装置。
【請求項１１】前記テレビカメラの撮像デバイスとし
て撮像管を用い、撮影画像の読み出しを、所定の時間、
電子ビーム読み出し走査を停止状態とした後に行うこと
を特徴とする請求項１０記載のＸ線撮影装置。
【請求項１２】前記テレビカメラの撮像デバイスとし
てＣＣＤを用い、画像読み出しと検出器移動を同時に行
うことを特徴とする請求項１０記載のＸ線撮影装置。