JPH11290306A

JPH11290306A - Ｘ線装置

Info

Publication number: JPH11290306A
Application number: JP10112864A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Suzuki; 克己鈴木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線吸収率の低い領域から高い領域までを含
む撮像領域におけるＸ線像の画質を向上することが可能
なＸ線装置を提供すること。【解決手段】Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線照射
手段と，該Ｘ線照射手段の前面に配置され前記被検体へ
照射するＸ線の強度分布を制御するＸ線補償フィルタ
と，前記被検体のＸ線像を撮像する撮像手段とを有する
Ｘ線装置において、前記撮像手段で撮像したＸ線像のコ
ントラスト幅に応じて、前記Ｘ線補償フィルタの挿入領
域を決定するしきい値設定手段を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線装置に関し、
特に、Ｘ線透視によって得られるＸ線像（以下、「Ｘ線
透視像」と記す。）に基づいて、Ｘ線補償フィルタの挿
入位置と挿入後のＸ線出力とを自動的に決定するＸ線装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線装置としては、たとえば、特
開平５−２５３２１３号公報（以下、文献１」と記す）
に記載のＸ線画像診断装置があった。このＸ線画像診断
装置は、Ｘ線像を撮像するテレビカメラから出力される
透視画像を透視画像データとして格納する透視画像記憶
装置と，該透視画像記憶装置から読み出した透視画像デ
ータの内で、ハレーションを起こしている領域を特定す
る挿入領域算出手段と，このハレーション領域の形状お
よび位置情報に基づいて、該当する領域にＸ線の強度分
布を低減するＸ線補償フィルタを挿入するフィルタ制御
手段とから構成されていた。

【０００３】このＸ線画像診断装置で透視を行う場合に
は、透視によって得られた透視開始直後の透視画像デー
タから、まず、挿入領域算出手段がハレーションを起こ
している領域すなわちＸ線吸収率が低い領域を特定して
いた。次に、フィルタ制御手段がこの領域情報に基づい
て、該当する領域にＸ線補償フィルタを挿入し被検体に
入射するＸ線の強度分布を変化させることによって、Ｘ
線像を光学像に変換するＸ線Ｉ．Ｉ．に入射するＸ線量
の範囲を制限し出力される光学像のコントラスト幅を、
光学像を電気信号に変換するテレビカメラのダイナミッ
クレンジ幅よりも小さくすることによってハレーション
を防止していた。

【０００４】一方、この従来のＸ線画像診断装置では、
Ｘ線発生手段から被検体に照射するＸ線量は、Ｘ線Ｉ．
Ｉ．の出力光の一部をフォトマル等でモニタし、その出
力光が予め設定されたレベル以下となるように、Ｘ線管
電圧およびＸ線管電流等のＸ線条件を再設定しその条件
でＸ線を照射する、いわゆる、フィードバック制御を行
うことによって、関心領域（ＲＯＩ）と呼ばれる検者が
透視対象とする領域に対するＸ線照射条件を最適化して
いた。

【０００５】このように、従来のＸ線画像診断装置で
は、Ｘ線補償フィルタ挿入直後の透視画像データに対し
て、ハレーションを防止すると共に関心領域内に対する
Ｘ線の照射条件を最適化した透視を行っていた。

【０００６】このとき、撮像されたＸ線像すなわち透視
画像データの内で、Ｘ線補償フィルタが挿入されていな
いものは、透視画像データをビデオ信号に変換し表示装
置に表示していた。一方、Ｘ線補償フィルタが挿入され
た透視画像データに対しては、まず、フィルタ制御手段
からのＸ線補償フィルタの挿入位置情報に基づいて、Ｘ
線補償フィルタの透視画像データ上におけるＸ線補償フ
ィルタ位置を算出する。次に、透視画像データの内で、
Ｘ線補償フィルタ位置のデータに対して減弱分の補正を
行うことによって、Ｘ線補償フィルタが挿入されていな
い場合の透視画像データを作成し、この透視画像データ
をビデオ信号に変換し表示装置に表示していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。従来
のＸ線装置では、たとえば、心臓等の比較的小さい臓器
のＸ線透視を行う場合に、その関心領域内におけるＸ線
の照射条件を最適化するために、Ｘ線Ｉ．Ｉ．から出力
される光学像の内で、検者が最も関心を祓う中心領域に
フォトマルの視野角を制限するのが一般的であった。

【０００８】このために、たとえば、胸部等のようにＸ
線吸収率の高い領域（左右の胸腔の間にある縦隔部分）
から低い領域（肺野部分）までを含んでいる領域の内
で、特に縦隔のようにその領域が狭い領域等の透視を行
う時に、従来のＸ線画像診断装置では、図８に示すよう
に、縦隔が画像の中心部分すなわちフォトマルの検出視
野からずれている場合には、Ｘ線吸収率の低い肺野を含
む領域（図中ａで示す）におけるＸ線量がハレーション
を起こさないようにＸ線条件が設定されてしまうので、
関心領域（図中ｈで示す）である縦隔部分の輝度が十分
に得られず、その結果、関心領域のＳ／Ｎが低下しＸ線
像の画質が低下してしまうという問題があった。この結
果、検者の診断に支障をきたし、診断効率が低下してし
まうという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、Ｘ線吸収率の低い領域か
ら高い領域までを含む撮像領域におけるＸ線像の画質を
向上することが可能なＸ線装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、検者の診断効率を向上することが
可能な技術を提供することにある。本発明の前記ならび
にその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添
付図面によって明らかになるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１１】（１）Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線
照射手段と，該Ｘ線照射手段の前面に配置され前記被検
体へ照射するＸ線の強度分布を制御するＸ線補償フィル
タと，前記被検体のＸ線像を撮像する撮像手段とを有す
るＸ線装置において、前記撮像手段で撮像したＸ線像の
コントラスト幅に応じて、前記Ｘ線補償フィルタの挿入
領域を決定するしきい値設定手段を具備する。

【００１２】（２）Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線
照射手段と，該Ｘ線照射手段の前面に配置され前記被検
体へ照射するＸ線の強度分布を制御するＸ線補償フィル
タと，前記被検体のＸ線像を撮像する撮像手段とを有す
るＸ線装置において、前記Ｘ線補償フィルタを挿入した
後に撮像したＸ線像に基づいて、該Ｘ線像の輝度分布が
最も高くなるように前記Ｘ線照射手段の出力条件を再設
定する出力条件再設定手段を具備する。

【００１３】（３）Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線
照射手段と，該Ｘ線照射手段の前面に配置され前記被検
体へ照射するＸ線の強度分布を制御するＸ線補償フィル
タと，前記被検体のＸ線像を撮像する撮像手段とを有す
るＸ線装置において、前記撮像手段で撮像したＸ線像の
コントラスト幅に応じて前記Ｘ線補償フィルタの挿入領
域を決定するしきい値設定手段と，前記Ｘ線補償フィル
タを挿入した後に撮像したＸ線像に基づいて、該Ｘ線像
の輝度分布が最も高くなるように前記Ｘ線照射手段の出
力条件を再設定する出力条件再設定手段とを具備する。

【００１４】（４）前述した（１）もしくは（３）に記
載のＸ線装置において、前記しきい値設定手段は、直前
に撮像したＸ線像のコントラスト幅に対する予め設定し
た値に基づいて、挿入位置を決定する。

【００１５】（５）前述した（１）もしくは（３）ある
いは（４）に記載のＸ線装置において、前記しきい値設
定手段は、直前に撮像したＸ線像のコントラスト幅と前
記撮像手段のダイナミックレンジ幅とに応じて、前記Ｘ
線補償フィルタの挿入の可否を決定する。

【００１６】（６）前述した（２）ないし（５）の内の
いずれかに記載のＸ線装置において、前記出力条件再設
定手段は、前記Ｘ線照射手段の管電流を制御する手段を
具備する。

【００１７】（７）前述した（２）ないし（５）の内の
いずれかに記載のＸ線装置において、前記出力条件再設
定手段は、前記Ｘ線照射手段の管電流および管電圧を制
御する手段を具備する。

【００１８】前述した（１），（４）および（５）の手
段によれば、しきい値設定手段が撮像手段で撮像したＸ
線像のコントラスト幅に応じてＸ線補償フィルタの挿入
領域を決定することによって、透視画像のコントラスト
分布に依存することなく透視画像のコントラスト幅を抑
えることが可能となるので、たとえば、Ｘ線イメージイ
ンテンシファイアとテレビカメラとからなる比較的ダイ
ナミックレンジ幅の狭い撮像系を用いた場合であって
も、フォトマル等をＸ線の検出手段に用いた従来のフィ
ードバック制御によって、十分に透視画像全体のコント
ラスト分布を高輝度側に移動させることができる。すな
わち、Ｓ／Ｎが低下してしまう低輝度側の成分を高輝度
側に移動させることができるので、透視画像の画質を向
上するとができる。

【００１９】したがって、医師等の検者の診断効率を向
上することができる。

【００２０】このとき、Ｘ線像のコントラスト幅と撮像
系のダイナミックレンジ幅とに応じてＸ線補償フィルタ
の可否を判断することによって、たとえば、撮像系のダ
イナミックレンジ幅に対して、Ｘ線像のコントラスト幅
が十分に狭い場合には、Ｘ線補償フィルタを挿入しなく
とも従来のフィードバック制御によって、十分に透視画
像全体のコントラスト分布を高輝度側に移動させること
ができるので、Ｘ線補償フィルタの挿入に伴う撮像時間
を短縮することができる。したがって、医師等の検者の
診断効率をさらに向上することができる。

【００２１】前述した（２），（６）および（７）の手
段によれば、出力条件再設定手段がＸ線補償フィルタを
挿入した後に撮像したＸ線像に基づいて、該Ｘ線像の輝
度分布が最も高くなるようにＸ線照射手段の出力条件を
再設定することによって、Ｘ線照射手段から被検体に照
射するＸ線量を増加させることが可能となるので、Ｘ線
補償フィルタの挿入によって生じる高輝度領域における
輝度の低下分を、計測画像全体のコントラスト分布の向
上に寄与させることができる。すなわち、Ｘ線透過率が
大きく透視画像上で暗くなる領域の輝度値を大きくする
ことができるので、たとえば、Ｘ線イメージインテンシ
ファイアとテレビカメラとからなる比較的ダイナミック
レンジ幅の狭い撮像系を用いた場合であっても、Ｓ／Ｎ
が低下してしまう低輝度側の成分を高輝度側に移動させ
ることができるので、透視画像の画質を向上するとがで
きる。したがって、医師等の検者の診断効率を向上する
ことができる。

【００２２】このときのＸ線照射手段を制御するための
パラメータとしては、管電流のみを制御する、あるい
は、管電圧と管電流とを共に制御する方法が考えられる
が、管電圧を変化させた場合にはＸ線照射手段から出力
されるＸ線のエネルギー分布も変化してしまうので、可
能な限り管電流の制御によって照射するＸ線量を制御し
たほうがよい。

【００２３】前述した（３）の手段によれば、しきい値
設定手段が撮像手段で撮像したＸ線像のコントラスト幅
に応じてＸ線補償フィルタの挿入領域を決定することに
よって、透視画像のコントラスト分布に依存することな
く透視画像のコントラスト幅を抑えることが可能となる
と共に、出力条件再設定手段がＸ線補償フィルタを挿入
した後に撮像したＸ線像に基づいて、該Ｘ線像の輝度分
布が最も高くなるようにＸ線照射手段の出力条件を再設
定することによって、Ｘ線照射手段から被検体に照射す
るＸ線量を増加させることが可能となるので、Ｘ線補償
フィルタの挿入によって生じるコントラスト分布幅の低
下分を、計測画像全体のコントラスト分布の向上に効率
良く寄与させることができる。すなわち、Ｘ線透過率が
大きく透視画像上で暗くなる領域の輝度値を大きくする
ことができるので、たとえば、Ｘ線イメージインテンシ
ファイアとテレビカメラとからなる比較的ダイナミック
レンジ幅の狭い撮像系を用いた場合であっても、Ｓ／Ｎ
が低下してしまう低輝度側の成分を高輝度側に移動させ
ることができるので、透視画像の画質を向上するとがで
きる。

【００２４】したがって、医師等の検者の診断効率を向
上することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００２６】図１は本発明の一実施の形態のＸ線装置の
概略構成を説明するためのブロック図であり、１は被検
体，２は寝台，３はＸ線発生手段，４はＸ線補償フィル
タ，５はＸ線イメージインテンシファイア（以下、「Ｘ
線Ｉ．Ｉ．」と記す），６は光学絞り，７はテレビカメ
ラ，８は画像表示処理手段，９は表示手段，１０は透視
画像記憶手段，１１は挿入位置算出手段，１２はフィル
タ制御手段，１３はしきい値設定手段，１４はＸ線条件
設定手段（出力条件再設定手段），１５はフォトマル，
１６はＸ線制御手段，１７は高圧発生手段，１８は入力
操作手段，１９は中央処理手段を示す。ただし、前述す
る各手段および装置の内で、しきい値設定手段１３およ
びＸ線条件設定手段１４を除く各手段および装置は周知
のものを用いる。また、本実施の形態においては、Ｘ線
Ｉ．Ｉ．５、光学絞り６およびテレビカメラ７とからな
る撮像手段を用いる。

【００２７】図１に示すように、本実施の形態のＸ線装
置は、寝台２に横臥位で設定される被検体１を挟んでＸ
線発生手段３とＸ線Ｉ．Ｉ．５とが対向して配置され
る。このとき、Ｘ線発生手段３の前面すなわちＸ線の照
射面側にはＸ線補償フィルタ４が配置されており、被検
体１に照射するＸ線の分布強度を変化する。

【００２８】被検体１を透過したＸ線（Ｘ線像）は、Ｘ
線Ｉ．Ｉ．５で光学像に変換された後に、光学絞り６に
よって所定の光量に絞られテレビカメラ７で電気信号に
変換される。このとき、光学絞り６に内蔵されるハーフ
ミラー６ａによって、光学像の一部をフォトマル１５で
検出し、その検出値に基づいてＸ線制御手段１６が高電
圧発生手段１７を制御して、被検体１に照射するＸ線量
を制御している。ただし、本実施の形態のＸ線装置で
は、Ｘ線制御手段１６は、しきい値設定手段１３および
Ｘ線条件設定手段１４からの制御出力によっても、Ｘ線
量を制御する。なお、Ｘ線条件設定手段１４の詳細につ
いては、後述する。

【００２９】テレビカメラ７で電気信号に変換されたＸ
線像は、画像表示処理手段８で、たとえば、階調変換，
周波数強調処理，等の周知の画像処理の後にビデオ信号
に変換され、表示手段にリアルタイムで表示される。こ
のとき、テレビカメラ７で電気信号に変換されたＸ線像
は、透視画像記憶手段１０に出力されて透視画像データ
として記憶（格納）される。

【００３０】しきい値設定手段１３は、透視画像記憶手
段１０に記憶された透視画像データを読み出し、まず、
そのデータ内のコントラスト分布から画像中の最も暗い
部分の輝度Ｌ_minと最も明るい部分の輝度Ｌ_maxとを特定
する。次に、しきい値設定手段１３は、輝度Ｌ_maxとＬ
_minとの差すなわち透視画像のコントラスト幅と、テレ
ビカメラ７のダイナミックレンジ幅との差を計算し、こ
の差が後述する手順によって計算したしきい値Ｌ_t以内
である場合には、後述する手順に従って、Ｘ線補償フィ
ルタ４を挿入する場合のしきい値Ｌ_tを設定し、挿入位
置算出手段１１に出力する。

【００３１】挿入位置算出手段１１では、入力されたし
きい値Ｌ_tを境界値として、透視画像記憶手段１０から
読み込んだ透視画像データの内で、このしきい値Ｌ_tよ
りも大きい領域を特定した後、Ｘ線補償フィルタ４を挿
入するための座標位置を決定し、その座標値をフィルタ
制御手段１２に出力する。

【００３２】フィルタ制御手段１２では、入力された座
標値に基づいて、図示しない周知の移動機構を制御し
て、Ｘ線補償フィルタ４を移動させる。

【００３３】このとき、Ｘ線条件設定手段１４は、前述
する手順によって撮像されたＸ線補償フィルタ４の挿入
後の透視画像データに基づいて、まず、コントラスト分
布を作成する。次に、Ｘ線条件設定手段１４は、最も明
るい部分の輝度Ｌ_max’とハレーションとなる画像輝度
値Ｌ_halとから後述する手順によって新たなＸ線条件を
計算し、Ｘ線制御手段１６に出力する。

【００３４】また、中央処理手段１９は、入力操作手段
１８から検者が入力した撮像位置や被検体１に関する情
報等に基づく制御情報の各手段への出力，並びに、各手
段の動作タイミング等の制御を行う。

【００３５】以降の撮影においては、Ｘ線制御手段１６
はこの新たなＸ線条件にしたがってＸ線透視を行う。

【００３６】図２は、本実施の形態のＸ線補償フィルタ
の概略構成を説明するための図であり、この図２から明
らかなように、本実施の形態のＸ線補償フィルタは、そ
れぞれ対向して配置される２枚ずつの羽根状の周知の濃
度補償フィルタ２０１と２０２並びに２０３と２０４か
らなる。また、本実施の形態のＸ線補償フィルタ４は、
各濃度補償フィルタ２０１〜２０４をそれぞれ独立して
図２中のＸ軸方向およびＹ軸方向並びにＸ線の照射中心
を回転中心とする回転方向に移動させるたとえばモータ
を動力とする周知の移動機構と、該移動量もしくはその
位置を検出するポテンショメータとからなる。

【００３７】したがって、本実施の形態のＸ線補償フィ
ルタ４では、たとえば、Ｘ線発生手段３，Ｘ線補償フィ
ルタ４，Ｘ線Ｉ．Ｉ．５，光学絞り６およびテレビカメ
ラ７とからなる撮像系の視野２０６の内でＸ線補償フィ
ルタが必要な視野範囲２０５（挿入位置算出手段１１で
指示される範囲）を、４枚の濃度補償フィルタ２０１〜
２０４の挿入位置を可変し覆うことによって、被検体１
に照射するＸ線の強度分布を変化させる。

【００３８】次に、図３にＸ線補償フィルタの挿入前の
透視画像データのコントラスト分布図を、図４にしきい
値設定手段におけるＸ線補償フィルタの挿入位置の決定
手順を説明するための透視画像データのコントラスト分
布図を示し、以下、図３，４に基づいて、本実施の形態
のＸ線装置におけるしきい値設定手段の動作を説明す
る。

【００３９】しきい値設定手段１３は、周知の情報処理
装置上で動作するプログラムによって実現可能であり、
まず、透視画像記憶手段１０から読み出した透視画像デ
ータから図３に示すようにコントラスト分布３０１を作
成する。次に、しきい値設定手段１３は、このコントラ
スト分布３０１から当該透視画像データにおける最も暗
い部分の輝度Ｌ_minと最も明るい部分の輝度Ｌ_maxとを特
定する。次に、しきい値設定手段１３は、図４に示すよ
うに、撮像系のダイナミックレンジ幅Ｄ（輝度Ｌ_fullと
輝度Ｌ_oとの差）と、透視画像のコントラスト幅Ｌ（最
も明るい部分の輝度Ｌ_maxと最も暗い部分の輝度Ｌ_minと
の差）とを比較する。このとき、その差が、検査対象部
位，測定時の被検体の体位および被検体の厚さ等によっ
て、予め計測した値に基づいて設定されるテーブルから
選択された値あるいは検者が入力操作手段１８から予め
設定した値以上の場合（すなわち、計測された透視画像
のコントラスト幅Ｌが大きいと判断される場合）には、
後述の手順によって、Ｘ線補償フィルタの挿入を行うと
共に、Ｘ線条件の再設定を行う。一方、撮像系のダイナ
ミックレンジ幅Ｄと，透視画像のコントラスト幅Ｌとの
差が、予め設定された値以下の場合（すなわち、透視画
像のコントラスト幅Ｌが比較的小さいと判断される場
合）には、従来のＸ線装置と同様に、フォトマル１５の
計測値に基づいたフィードバック制御を行う。

【００４０】次に、図４に基づいて、本実施の形態のＸ
線補償フィルタの挿入位置の決定手順を説明する。

【００４１】まず、しきい値設定手段１３が、透視画像
のコントラスト幅Ｌから下記の数１に基づいて、Ｘ線補
償フィルタによるＸ線の減弱が必要な輝度値であるしき
い値Ｌ_tを計算し、そのしきい値Ｌ_tを挿入位置算出手段
１１に出力する。

【００４２】Ｌ＝Ｌ_max−Ｌ_min・・・１ｈ＝Ｌ×（ｘ／１００）・・・２Ｌ_t＝Ｌ_max−ｈ・・・３ただし、ｘは検査対象部位，測定時の被検体の体位およ
び被検体の厚さ等によって、予め計測した値に基づいて
設定したテーブルから該当する値を選択するか、あるい
は、検者が入力操作手段１８から設定した値である。

【００４３】次に、挿入位置算出手段１１が、透視画像
記憶手段１０から読み込んだ透視画像データの各計測点
（各ピクセル）の輝度値と、しきい値設定手段１３から
出力されたしきい値Ｌ_tとを比較し、このしきい値Ｌ_tよ
りも輝度値が大きいピクセルの画像上の位置を特定す
る。次に、挿入位置算出手段１１は、しきい値Ｌ_tより
も輝度値が大きいピクセルの画像上の位置（図２中の視
野２０５と視野２０６とで囲まれる範囲）を覆うための
各補償フィルタ２０１〜２０４の位置を計算し、その位
置情報をフィルタ制御手段１２に出力する。また、この
ときの各補償フィルタ２０１〜２０４の位置情報は、Ｘ
線装置全体の動作を制御する中央処理手段１９にも出力
され、次に撮像時にその透視画像データと共に透視画像
記憶手段１０に記憶される。なお、補償フィルタ２０１
〜２０４の挿入位置の計算手順は、従来の手順と同様と
なるので、その説明は省略する。

【００４４】次に、フィルタ制御手段１２が、挿入位置
算出手段１１から出力された位置情報に基づいて、Ｘ線
補償フィルタ４の図示しない移動機構を制御して各補償
フィルタ２０１〜２０４を指示された位置に移動させる
ことにより、Ｘ線補償フィルタ４の設定が完了する。

【００４５】次に、図５にＸ線補償フィルタ挿入後に撮
像した透視画像データのコントラスト分布図を、図６に
Ｘ線条件再設定後に撮像した透視画像データのコントラ
スト分布図を示し、以下、図５，６に基づいて、本実施
の形態のＸ線条件設定手段の動作を説明する。

【００４６】図５に示すように、Ｘ線補償フィルタ４を
挿入することによって、しきい値Ｌｔ以上の輝度値は、
点線で示す従来の輝度値よりも小さいコントラスト分布
５０１となる。このときのコントラスト分布５０１の輝
度値の内で、特に最も明るい画素における輝度値はＬ
_max’となり、従来の輝度値Ｌ_maxよりも小さくすること
ができる。したがって、本実施の形態のＸ線条件設定手
段１４では、このＸ線補償フィルタ４を挿入した状態に
おいて、再度、Ｘ線の出力条件すなわちＸ線条件を最適
化することによって、被検体１を透過して撮像系で撮像
されるＸ線像のコントラスト分布を高輝度側に移動さ
せ、低輝度部分における画像のＳ／Ｎを改善し画質の向
上させる。

【００４７】まず、Ｘ線条件設定手段１４は、前述する
手順でＸ線補償フィルタ４を挿入した後に撮像した透視
画像データを透視画像記憶手段１０から読み出し、この
透視画像のコントラスト分布５０１を計算する。次に、
Ｘ線条件設定手段１４は、このコントラスト分布５０１
における最も明るい部分の輝度値Ｌ_max’を特定する。
次に、Ｘ線条件設定手段１４は、図示しない記憶手段に
格納される当該Ｘ線装置の撮像系でハレーションを起こ
す輝度値Ｌ_halと、前述の輝度値Ｌ_max’とから下記の手
順に従って、Ｘ線補償フィルタ４の挿入後のＸ線条件を
求め、Ｘ線制御手段１６に出力する。

【００４８】Ｘ線条件設定手段１４は、まず、下記の式
２に基づいて、Ｘ線補償フィルタ４を挿入して撮像した
透視画像データの最も明るい輝度値Ｌ_max’とハレーシ
ョンを起こす輝度値Ｌ_halとの比αを求め、この比αと
図５に示すＸ線補償フィルタ４を挿入した時の管電流値
Ｉとから、最適化した管電流値Ｉ’を計算する。

【００４９】α ＝Ｌ_hal／Ｌ_max’ ・・・４Ｉ’＝α×Ｉ・・・５Ｘ線条件設定手段１４は、次に、この管電流値Ｉ’が高
電圧発生手段３において設定可能であるかを判定し、設
定可能な管電流値の場合には、この管電流値Ｉ’をＸ線
制御手段１６に出力する。Ｘ線制御手段１６は、新たに
設定された管電流値Ｉ’と先の管電圧値Ｖとに基づい
て、高電圧発生手段１７を制御して、以降、この条件に
基づいてＸ線透視を行うことによって、図６に示すよう
に、透視画像データのスペクトル分布を全体的に高輝度
側に移動させることができるので、低輝度部分の輝度も
高輝度側に移動し、低輝度部分のＳ／Ｎを向上すること
ができる。したがって、Ｘ線透視画像の画質を向上する
ことができる。

【００５０】一方、Ｘ線条件設定手段１４が、式２によ
って求められた管電流値Ｉ’が高電圧発生手段１７の管
電流値の上限値すなわち設定可能な最大管電流値Ｉ_max
以上（Ｉ’＞Ｉ_max）であると判断した場合には、Ｘ線
条件設定手段１４は、たとえば、管電流値Ｉ’として最
大管電流値Ｉ_maxをＸ線制御手段１６に出力する。ただ
し、この場合には、Ｘ線条件が最適値とはならないの
で、Ｘ線電流値と共にＸ線管電圧値Ｖを変更することに
よってＸ線条件を変更する。

【００５１】次に、この場合におけるＸ線管電圧Ｖの決
定手順を説明する。Ｘ線設定手段１４は、まず、下記の
式３に基づいて、Ｘ線発生手段３からのＸ線出力量Ｅが
一定となるように、変更後のＸ線管電圧Ｖ’を決定す
る。

【００５２】Ｅ＝ｋＶ_nＩｔ・・・６ただし、ＶはＸ線管電圧（ｋＶ），Ｉは管電流（ｍ
Ａ），ｋは定数，ｔはＸ線照射時間（ｓ），ｎは管電圧
にかかるべき定数（２≦ｎ≦５）であり、詳細について
は、「日本放射線技師会偏、“改訂増補版診療放射線デ
ータブック”、マグブロス出版、第３２頁」を参照され
たい。

【００５３】式２によって求められた管電流値Ｉ’を設
定した時のＸ線出力量Ｅは下記の式４となり、一方、最
大管電流量Ｉ_maxとこの管電流量に対応する管電圧値
Ｖ’とを設定した場合のＸ線出力量Ｅは下記の式５とな
る。

【００５４】Ｅ＝ｋＶ_nＩ’ｔ・・・７

【００５５】Ｅ＝＝ｋＶ_n’Ｉ_maxｔ・・・８ここで、式４と式５とが等しいとして管電圧値を求める
と、下記の式６となる。

【００５６】Ｖ’＝（Ｅ／ｋＩ_maxｔ）¹ _/n・・・９よって、Ｘ線条件設定手段１４は、このようにして求め
た最大管電流値Ｉ_maxと管電圧値Ｖ’とをＸ線制御手段
１６に出力する。Ｘ線制御手段１６は、新たに設定され
た管電流値Ｉ_maxと管電圧値Ｖ’とに基づいて、高電圧
発生手段１７を制御して、以降、この条件に基づいてＸ
線透視を行うことによって、図６に示すように、透視画
像データのスペクトル分布を全体的に高輝度側に移動さ
せることができるので、管電流値Ｉ’を設定した場合と
同様に、低輝度部分の輝度も高輝度側に移動し、低輝度
部分のＳ／Ｎを向上することができる。したがって、Ｘ
線透視画像の画質を向上することができる。

【００５７】図７はテレビカメラのＳ／Ｎ特性を説明す
るための図であり、横軸はテレビカメラ７の入射光量を
８ｂｉｔでＡ／Ｄ変換した値であり、縦軸はＳ／Ｎ比を
示す。

【００５８】図７から明らかなように、入射光量が低下
するとテレビカメラ７のＳ／Ｎ比も大きく低下してしま
う。このために、たとえば、本願発明によって画像のコ
ントラスト分布を５０程度高輝度側に移動させることが
できた場合には、その画像の最も暗い個所の画像輝度値
が５０程度の部分が、１００程度に改善されるので、そ
の部分のＳ／Ｎ比は９（９ｄＢ）から３０（３０ｄＢ）
に改善することができ、透視画像の画質を大きく向上す
ることが可能となる。

【００５９】以上説明したように、本実施の形態のＸ線
装置では、撮像系における従来のフィードバック制御に
加えて、しきい値設定手段１３が撮像系のダイナミック
レンジと計測画像のコントラスト幅とを比較し、その差
が予め設定した値よりも小さい場合には、しきい値設定
手段１３は、式１に基づいて、計測画像におけるＸ線補
償フィルタを挿入するための挿入条件を演算し、その演
算結果に基づいて、挿入位置算出手段１１がＸ線補償フ
ィルタ４の挿入位置を決定しＸ線補償フィルタ４を挿入
するので、計測画像に応じた最適な強度分布のＸ線照射
ができる。

【００６０】このとき、Ｘ線条件設定手段１４が、従来
のフィードバック制御に代わって、式２〜式６に示す条
件にしたがって、計測画像のコントラスト分布に応じた
Ｘ線条件を再設定しＸ線透視を行うので、低輝度部分の
輝度を向上することができる。したがって、計測画像の
Ｓ／Ｎを向上することができ、画質を向上することがで
きる。したがって、医師等の検者の診断効率を向上する
ことができる。

【００６１】なお、本願発明は、Ｘ線透視撮影装置等の
医療用のＸ線装置において、特に、その効果を得ること
ができる。

【００６２】また、本実施の形態においては、Ｘ線条件
の設定に、フォトマルを用いた従来のフィードバック制
御と，計測された透視画像のコントラスト分布に基づい
て算出したＸ線条件（本願発明によるＸ線条件）とを用
いる構成としたが、これに限定されることはなく、本願
発明によるＸ線条件にのみでフィードバック制御を行う
構成としてもよいことは言うまでもない。ただし、従来
のフィードバック制御を併用することによって、Ｘ線条
件の算出を高速に行うことができるので、単位時間当た
りの透視画像の撮像枚数を増やすことができることは言
うまでもない。

【００６３】さらには、本実施の形態においては、透視
画像を撮像しリアルタイムに表示出力部９に表示するい
わゆるＸ線透視を行う場合について説明したが、これに
限定されることはなく、撮像したＸ線像を図示しない格
納手段に格納するいわゆるＸ線撮影においても適用可能
なことは言うまでもない。

【００６４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００６５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。（１）Ｘ線吸収率の低い領域から高い領域までを含む撮
像領域におけるＸ線像の画質を向上することができる。（２）検者の診断効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のＸ線装置の概略構成を
説明するためのブロック図である。

【図２】本実施の形態のＸ線補償フィルタの概略構成を
説明するための図である。

【図３】Ｘ線補償フィルタの挿入前の透視画像データの
コントラスト分布図である。

【図４】しきい値設定手段におけるＸ線補償フィルタの
挿入位置の決定手順を説明するための透視画像データの
コントラスト分布図である。

【図５】Ｘ線補償フィルタ挿入後に撮像した透視画像デ
ータのコントラスト分布図である。

【図６】Ｘ線条件再設定後に撮像した透視画像データの
コントラスト分布図である。

【図７】テレビカメラのＳ／Ｎ特性を説明するための図
である。

【図８】従来のＸ線装置におけるＸ線量のフィードバッ
ク制御を説明するための図である。

【符号の説明】

１被検体２寝台３Ｘ線発生手段４Ｘ線補償フィルタ５Ｘ線イメージインテンシファイア６光学絞り７テレビカメラ８画像表示処理手段９表示手段１０透視画像記憶手段１１挿入位置算出手段１２フィルタ制御手段１３しきい値設定手段１４Ｘ線条件設定手段１５フォトマル１６Ｘ線制御手段１７高圧発生手段１８入力操作手段１９中央処理手段２０１〜２０４濃度補償フィルタ３０１，４０１，５０１，６０１，６０２コントラス
ト分布

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線照射
手段と，該Ｘ線照射手段の前面に配置され前記被検体へ
照射するＸ線の強度分布を制御するＸ線補償フィルタ
と，前記被検体のＸ線像を撮像する撮像手段とを有する
Ｘ線装置において、前記撮像手段で撮像したＸ線像のコントラスト幅に応じ
て、前記Ｘ線補償フィルタの挿入領域を決定するしきい
値設定手段を具備することを特徴とするＸ線装置。