JPS58177088A - Ｘ線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｘ＃Ｍ発生源と、このＸ線発生源に対峙させ
て設けられＸ融を検出して光学像に震侠するＸＩＩＩｌ
像検出手段と、このＸ線像検出手段の出力像【偉儂する
撮像管と、この撮像管の出力を適宜処理してＸ線画像情
報を出力する画像処理装置とを備えたＸ線撮像装置に係
り、特に、画像処理装置にて前記撮像管の出方電気信号
をデイノタル化して格納し、適宜画体処理を行い、結末
を表示し且つ保存する機能を備えたものに適したＸＩｖ
５！撮像装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

酌述のような機能含有するＸ線撮像装置は、従来のＸ線
テレビジョン診断装置に画像処理機能を付加するものと
して開発され、繰り返し撮影がロエ能であるために時間
分解能に優れ、且つ画像表示の即時性も藁いという特徴
をもつのＶＣ加え、画像間の差し引きを行う画像処４Ｉ
ヒであるサブトラクシ、ン処理によシ、造影剤注入前の
１崇と注入後の像を差し引いて血管像だけを抽出するこ
とが口」北であるために、循＃Ｌ器糸の診ｔｔ、ｌｒ　
％　Ｋ　特に有効であると期待されている。

ところで、このようなシステムでは光学ＩＪ１ｉ！を電
気信号に変換する部分に殊葎管を使用している。一般に
撮像管は、撮像管自身および瑣暢器から発生するノイズ
のために、撮像管の最大信号とノイズ成分との比すなわ
ち、グイナミツクレンノが１０θ〜２００程度と小さく
、このために被写体を透過したＸＩｍ強度分布の中の狭
い範囲しか情報として収集できないという欠点を有して
いる。すなわち、この種のシステムは、被写体の太い骨
に１なった血管像と、Ｘ線が良く透過する部分に位置す
る血管像を同時に撮像することが不可能である。

このため従来では被写体を通過しないで直接像増倍管に
入射するＸＭをＸ４！ｉＩｌ！！２シで阻止したり、Ｘ
線が透過しやすい部分に適当なフィルタ等を置いて透過
Ｘ１ｗ量を制限した）、また光学系において絞りを調節
して透過光量を制限したシする等の処置がとられている
。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は、簡単表構成で強い入射光による
撮像管のノ・レージ、ンを防止し且つ、被写体の関心部
分を透過したＸＭにより発生した光強度を撮像管入力に
最適なレベル範囲に通合させることを可能とするＸ線撮
像装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は撮像管のダイナミックレン
ツよシも大輪に拡大された情報を収集可能とするＸ＃撮
像装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明に係る第１の発明は前述の第１の目的を達成する
ものであシ、入射光の強度に応じて光透過率の変化する
フォトクロミックガラスを含む光学系をＸ線像検出手段
と撮像管の間に介在させることを特徴としている。

また、本発明に係る第２の発明は前述の第１の目的を達
成しさらにｗＪ２の目的を達成するものであシ、入射光
の強度に応じて光透過率の変化するフォトクロミックガ
ラスを含む光学系をＸ＃！Ａ像検出手段と撮像管の間に
介在させるとともに前記フォトクロミックガラスの前記
Ｘｍ像検出手段偶から参照光を入射させる参照用光源お
よび参照用光学系を設け、ＸＭ＠射の結果生じる前記フ
ォトクロミックガラスにおける相対的な光透過率の空間
分布を前記撮像管により測定し、得られた透過率情報を
用いて前記両像処理装置でＸ＠曝射によるＸ線撮像デー
タを補正する構成とすることを特徴としている。

し発明の実施例〕 第１図に不発明の第１の実施例によるＸ線撮像装置のＸ
線発生部およびＸ線検出部の構成を不す図である。

第１図においてＸ１ｗ管１１から発生したＸ線は、この
場合、被写体Ｐの頚部領域を通過して、Ｘ線像検出手段
としてのＸ線螢光増倍管１２で光学像に変換される。こ
の光学像は光学レンズ糸１３にて集光されて撮像管１４
に入射する。

＋ｊ＆像管１４の入射面の前面部にはフォトクロミック
ガラス１６が配置されている。フォトクロミックガラス
１５は光に篇出するとその強度に応じて有色して暗くな
シ、光を除くと所定時間佐に貴びもとの透明度に戻るガ
ラスの一釉であり、透明に戻る速＃は温度とともに高速
となる０イして被写体Ｐを通らずに入射したＸ線、また
は被写体Ｐの透ｊＩ率の大きい部分を透過したＸ線によ
ってＸ−螢光増倍管１２で発生した強い光は、このフォ
トクロミックガラス１ｓｔ変色させ、著しく弱められて
撮像撮像管１４に入射する。第２図にこの様子を示した
が、図中の斜ｌｌ１１部分は、強い光によって黒化させ
られ、光透過率が減少した部分に相当する。なお第１図
において光学レンズ系１３内Ｋ１−１絞夛１６が設けら
れている。

第３図は、通常の撮像管における光電変換特性を示した
ものである。ある一定強度以上の光が入射するとハレー
ションを生じるため、入射光量には制限があシ、それに
対応して、出力電流値にも制限が存在する。

いま、従来のように光学レンズ系１３内の絞り１６だけ
よって光量を調節する場合を考えると、制限を越える強
い光を絞りによって制限値以下に減少させた場合、それ
とともに、被写体の関心部分を透過したＸＩ！１１ｉに
よって発生した光量も減少し、ノイズレベル以下の出力
電ａ＊相当の光量になることが起シうる。これに対しフ
ォトクロミックガラス１６を使用することにより、被写
体情報ｉｔｔない、あるいは１寮でない強い光を局部的
にカットあるいは低減することが可能となシ、この効果
単独であるいはこれと光学絞り１６の効果を組み合わせ
ることにより、被写体Ｐの関心部分の情報を含んだ光の
強度を撮像管１４の鍛適な光量レベル範囲に合せること
が口」能となる。

次ニ、フォトクロミックガラス１５を使用することによ
シ、広いグイナミックレンノをもつ情報管収集司能とす
る本発明の第２の実施例について説明する。

第４図は不発明の第２の実施例によるＸＩＩＭ撮儂装型
Ｏ構成を示すものである。

第４図において第１図と同様の部分には同符号を付して
示しその評細な説明は省略する。蓼照光を発生する参照
用光源１７の光は光学レンズ糸１８、ハーフ’　Ｒシー
１９および光学レンズ糸１３の一部を介してフォトクロ
ミックガラス１５にＸ−螢光増倍管１２＠から均一な参
照元を入射する。データ収集Ｓ（以下ｒＤＡ８Ｊと略称
する）２０は撮像管１５の出力映像信号ｔｌＶ’Ｄ（ア
ナログ−ディジタル）変換して収集するものでディジタ
ル化された映像情報を第１または第２のイメージメモリ
２１′ｔたは２２に選択的に格納する。これら第１．第
２のイメージメモリ２１．２２の記憶画像情報はイメー
ジプロセッサ２３で後述のような画像処理が施され第３
のイメージメモリ２４に格納される。イメージメモリ２
４に格納された画像情報は表示器としてのＣＲＴ　（陰
極線管）モニタ２５に出力され表示される。

このような構成において、まず実際のＸ線撮影に先立っ
て、フォトクロミックガラス１５の透過率分布を決定す
るためのＸ縁曝射を行う。

この時のＸ線管球１１の曝射条件は、後の実際の撮影に
おける条件と同じとする。この時、被写体Ｐを通らない
Ｘ線と被写体Ｐの周辺部分および透過率の大きい部分を
透過したＸ線によって発生した強い光は、フォトクロミ
ックガラス１５を黒化させ光透過率を減少させる。

続いて、このＸ＠＠射で生じたフォトクロミックがラス
１５上の光透過率の空間分布を測定する。そのために参
照用光源１７の参照光が光学レンズ糸１８、ハーフミラ
−１９を介してフォトクロ建ツクガラス１５上に平行一
様に入射するようにしである。参照用光源１７は、Ｘ線
＊光増倍管１２の出力螢光と＃１は同等の波長分布を有
し、かつフォトクロミックガラス１５を黒化させない程
度に微弱な光度金もつ光を発生するものｔ−選ぶ。光源
１７から発生した参照光はフォトクロだ、クガラス１５
を透過して撮影管１４に入射し、電気信号に変換され、
さらにＤＡＢ　２０によってディジタル化された後に、
第１のイメージメモリ２１に格納される。このメモリ２
１は、フォトクロ建ツクガラス１５上の予定の撮像領域
がある沃められたピクセル（画素）数に分割されて対応
しておυ、このメモリ２１には各ピクセルにおける光透
過率にフォトクロミックガラス１５に入射する一様な光
量を乗じた値に相当する値が格納される。すなわちフォ
トクロミックガラス１５における光透過率の空間分布に
相当するデータが格納される。

このような準備の後で、Ｘ線撮影を行う。Ｘ線撮影増倍
管１２で変換された光は、フォトクロミックガラス１６
を通過する際、先に求められている透過率によって減衰
され、撮像管１４のダイナミックレンジ相当の信号幅に
圧縮さム史にレンズ絞シ１６の調節により撮ｇｉ！管１
４０入力レベルに適合させられる。

第５図に示す特性Ａは、被写体Ｐの一断面におけるフォ
トクロミックガラス１５透過前の光音分布の一例を示し
ており、特性Ｂは、特性Ａの分布がフォトクロミックガ
ラス１５を透過した彼に、強い光がおさえられることに
ょシ元量の分布の幅が圧縮された様子を模式的に示すも
のである。

圧縮された元は電気信号に変換され、ディジタル化され
た後に、第２のイメージメモリ２２に格納される。圧縮
されたデータを元の強度分布に戻すための操作は、第１
のイメージメモリ２ノに入っているデータの最大値を１
に規格化し、それに対する各ビクセルにおける値の逆数
をその各ピクセルに対応する第２のイメージメモリ２２
内のデータに乗算することにより達成される。この演算
処理はイメージプロセッサ２３が実行する。演算結果は
第３のイメージメモリ２４に格納されその内容はＣＲＴ
モニタ２５で表示され観察に供される。

このように、被写体Ｐｔ−透過し九Ｘ線により発生した
強度幅の大きい光を７オトクロミツクガラス１５を利用
して撮像管１４のもつダイナミックレンジに対応する程
度に圧縮して電気信号に変換した後に、圧縮した割合を
補正することによシダイナミ、クレンジの大きい情報量
を得るもので、従来システムで欠点となっている撮像管
１４のダイナミックレンジが小さいという欠点を克服す
ることが可能となる。

なお、本発明は前述し且つ図面に示す第１゜第２の実施
例に限定されることなくその要旨を変更しない範囲内で
適宜変形して実施し得るものである。

例えば、Ｘ線螢光増倍管１２に代えて他の同等のＸ線像
検出手段を用いたシ、光学系等の構成を適宜変更したシ
してもよい。

また、Ｘ線画像情報をディジタル化せずにアナログ情報
のまま処理する場合にも前述同様に適用することは可能
である。

〔発明の効果〕

本発明に係る第１の発明によれば、Ｘ線螢光増倍管等の
映像検出手段から出力される光の強度に応じて光透過率
の変化するフォトクロミックガラスを撮像管前面に設置
するだけの簡単な構成で、被写体の関心部分の情報の光
強度を撮像管の最適な入射光量範囲に適合させることが
可能なＸ＆８！撮像装置ｔ−提供することができる。

また、本発明に係る第２の発明によれば、第１の発明に
よるシステムに、さらにフォトクロミックガラスの光透
過率を創建する機能を付加することにより、撮像管のダ
イナミックレンジに制限されない広いダイナミックレン
ジを鳴するＸ１Ｍ透過情報を収集することを可能とする
Ｘ１１６！撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における要部構成を示す
構成図、第２図は同実施例においてフォトクロミックガ
ラスが強い入射光によって黒化しｆＣ様子を示す図、第
３図は通常の撮像管における光電変換特性を示す図、第
４図は本発明の絽２の実施省の構成を示すシステム構成
図、第５図はフォトクロミックガラスによりて、光強度
分布の幅が減少する様子を示す模式図である。 １ノ・・・Ｘ線管、Ｐ・・・被写体、１２・・・Ｘ＠螢
光増倍管、１３・・・光学レンズ系、１４・・・撮像管
、１５・・・フォトクロミックガラス、１６・・・絞シ
、１７・・・参照用光源、１８・・・光学レンズ系、１
９・・・ハーフミラ−１２ｏ・・・データ収集［（ＤＡ
Ｂ）、２１．２２．２４・・・イメージメモリ、２３・
・・イメージプロセッサ、２５・・・ＣＲＴ　−Ｔ−＝
　夕。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ！発生源と、とのＸ森発生源に対峙させて設け
   られＸ１！Ｉ８１を検出して光学像に変換するＸ？＃Ｍ
   像検出＋段と、このＸｇ像検出十段の出力像を撮像する
   撮像管と、この撮像管の出力を適宜処理してＸ線画像情
   報を出力するｌｉ！１１１＃！処理装置とを備えたＸ線
   撮像装置において、入射光の強度に応じて光透ｌｉｉ！
   に率の変化するフォトクロミックガラスを含む光学系を
   前記Ｘ線像検出手段と削り己撮像管の間に介在させたこ
   とｔ％値とするＸ線撮像装置。
2. （２）　　Ｘ線発生源と、とのＸ線発生源に対峙芒せて
   設けられＸ巌奢慎出して光学像に変換するＸ線像検出手
   段と、このＸＩＶｉｌ！像検出手段の出力像を撮像する
   撮像管と、この撮像管の出力を適宜処理してＸ線画像＠
   ＠を出力する画像処理装置とを儒えたＸ線撮像装置にお
   いて、入射光のｇｉ度に応じて光透過率の変化するフォ
   トクロミックガラスを含む光学系を前記ＸＩＮ像検出手
   段と前記撮像管の間に介在させるとともに前記フォトク
   ロミックガラスの前記Ｘｇ像検出手段餉から一照光を入
   射させる参照用光源および参照用光学系を設け、Ｘ＠曝
   射の結果生じる前記フォトクロミックガラスにおける相
   対的な光透過率の空間分布を前記撮像管により測定し、
   得られた透過率情報を用いて前記画像処理装置でＸ紛＊
   射によるＸ線撮像データを補正する構成としたことを％
   黴とするＸ線撮像装置。