JPS6141440A - Ｘ線診断装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はＸ線センサアレイを用いたＸ線診断装置に関す
るものである。

従来例の構成とその問題点 近年医用Ｘ線診断装置は被爆量の低減化と銀塩の消費量
増大に対する対策として、従来の銀塩フィルムを使用し
ないｘ想センサを用いたＸ線診断装置の開発が盛んにな
シ、Ｘ線センサとして電離箱、半導体、螢光体十フォト
ダイオード等が使用されつつある。Ｘ線診断の観点から
すると、２次元センサアレイに１回のＸ線照射を行ない
画像を得る方法が最も簡便な方法であるが、Ｘ、１１セ
ンサの２次元アレイ化とセンナ出力の情報処理等が非常
に困難である。そこでＸ線センサを一列に並べた１次元
Ｘ線センサアレイが使用されておシ、この１次元Ｘ線セ
ンサアレイをスキャンし２次元Ｘ線画像を得る方法がと
られている。

この１次元Ｘ線センサアレイを駆動して２次元Ｘ線画像
を得る場合、検査内容により、例えば胃精密検診のよう
に、増影剤を飲下した後に種々の方向から撮影を行なう
場合、胃の位置確認、造影剤の量および位置等の最適状
態を確認するために、モニタによる監視が必要である。

ところが、１次元Ｘ線センサアレイを駆動して３へ ２次元Ｘ線画像を得る場合、センサアレイの個々の素子
の大きさを小さくし、画素数を増加させ、解像度を上げ
ると、信号処理をするデータ量の増加およびＸ線発生器
の容量に制約されて、短時間高速撮影が困難である。す
なわち上述したモニタによる撮影状態の監視が不可能で
ある。また通常の２次元Ｘ線画像の撮影によりモニタを
行ったのでは、撮影回数が多くなることにカリ、被爆線
量の低減にならない。

発明の目的 本発明は、Ｘ線診断において、高密度１次元Ｘ線センサ
アレイを用いて高分解能Ｘ線画像を得るとともに、撮影
の最適条件を得るだめの高速モニタ機能を合わせもつＸ
線診断装置を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明のＸ線診断装置は、
ファンビームＸ線を発生するＸ線発生器とＸ線センサア
レイを備え、Ｘ線センサアレイの各素子の大きさに対応
した間隔でスキャンを行なう高分解能Ｘ線画像を得る通
常撮影と、データのサンプリング回数を減少し、より粗
い画面であるが、高速で且つ被爆線量を低減した高速モ
ニタ撮影を行なうよう構成したものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例におけるＸ線診断装置の構成図で
ある。Ｘ線発生器１から発生するファンビームＸ線２は
Ｘ線センサアレイ３により検出される。このファンビー
ムＸ線２の中に物体、例えば人体を配置すると、ファン
ビームＸ線２の物体を透過したＸ線陰影が得られ、この
ファンビームＸ線２とＸ線センサアレイ３をＸ線発生器
駆動部４およびＸ線センサアレイ駆動部６を用いて人体
にそって移動させると、２次元Ｘ線透過像が得らｎる。

Ｘ線センサアレイ３からの出力信号を信号処理部５を通
して、メインコントローラ７によシ同期し、画像処理部
８を通してディスプレイ９に表示する。

第２図はＸ線発生器とＸ線センサの動作を示す５べ／ もので、Ｘ線発生器１１からのファンビームＸ線１２は
Ｘ線センサアレイ１３にて検出される。ファンビームＸ
１１２を１２′の位置に移動し、同時にＸ線センサアレ
イ１３を１３′の位置に移動させると、Ｘ線センサアレ
イ１３と１３′を含む平面の２次元平面データが得られ
る。Ｘ線センサアレイの個々のアレイをｘ１〜ｘｎ、デ
ータサンプリング位置を７１〜７ｍとすると、データ量
、すなわち画素数はｎＸｍとなる。

第３図は本発明の一実施例であるＸ線画像を得るための
データサンプリング状態を示すものである。ａは高分解
能Ｘ線画像を得るためのデータサンプリングを示すもの
である。通常従来の診断用Ｘ線フィルムを用いた画像の
分解能は３１Ｉ）（ラインベア／頗といわれており、同
等の分解能を得るためには、Ｘ線センサアレイの配列密
度を６個／闘にする必要がある。この配列密度で３０ｍ
×３ｏｃｒｎの大きさのＸ線画像を得るには、Ｘ線セン
サアレイ数１，８００個、データサンプリング回数１，
８ｏ○回が必要である。この場合、撮影に所要する時間
は、Ｘ線センサアレイの１回のサンプリング時間を１ｍ
５ｅｃとすると全サンプリングに要する時間は１　ｍ５
ｅＣＸ　１８００回”　１．８Ｓ１３Ｃ必要である。現
実に１回のサンプリング時間１　ｍ５ｅＣという時間は
、データ伝送量および、１ｍ５ｅＣ内の適当量Ｘ線爆射
量を得るためのＸ線発生器の能力を考慮すると、かなり
の困難を要する。このように高解像度Ｘ線画像撮影には
撮影時間に数秒を要し、リアルタイムに近いモニタは不
可能である。

第３図す、ｃは、本発明にもとづくモニタＸ線画像を得
るだめのデータサンプリングを示すものである。ｂはＸ
線センサアレイの個々の素子からのデータはそのまま伝
送するが、サンプリング回数を減らしてモニタを行なう
方法を示す。ＣはＸ線センサアレイの個々の素子からの
データについても、全素子からのデータを使用せず、等
間隔に間ケラ的にデータを読取シ、伝送を行なうことに
より、サンプリング回数の減少のみならず、データ数の
減少によ月よシ高速なモニタＸ線画像を得る方法を示す
。

７へ一／ Ｃはサンプリング回数およびデータをとる素子数を減少
し、短時間でモニタＸ線画像を得る方法である。前述の
高解像度Ｘ線画像撮影に比べ、サンプリング回数を１／
１０．Ｘ線センサアレイからの１サンプリングにおける
データ数を１／１０にすると、総データ数は１／１０ｏ
となり、画像処理の面からも容易になシ、モニタＸ線画
像として十分に機能する。

第４図は、第３図に示すａ、ｂ、ｃの方法に対応したデ
ィスプレイ方法である。図中ｄは第３図ａと対応したも
ので、画素の大きさは個々の素子の大きさに対応するよ
うに表示される。

ｅ、ｆはそれぞれ第３図す、ｃの方法をディスプレイ表
示したものである。

なお、第３図、第４図のモニタ方法以外に、ｅ。

ｆのディスプレイ表示が得られる方法として、Ｘ線セン
サアレイを高速で動かしつつ、複数個のセンサからのデ
ータを加算し、かつ複数回のサンプリングデータを加算
して伝送することによシ、ｆと同様のモニタ画像を得る
ことができる。

第５図は、高解像度Ｘ線画像撮影とモニタＸ線画像撮影
における撮影条件の比較である。ａは本発明のＸ線診断
装置による撮影中の模式図であり、Ｘ線発生器２１から
発生するファンビームＸ線２２の中に被検査体２４を置
くと、Ｘ線センサアレイ２３にＸ線による被検査体の投
影が得られる。この投影時のセンサ出力分布をす、ｃに
示す。ｂは高解像度Ｘ線画像撮影時のセンナ出力分布で
あり、得られる画像を高品位にするために、すなわち、
高い濃度分解能を得るために、Ｘ線センサアレイの個々
の素子がもつダイナミックレンジを十分に活用できるセ
ンサ出力が得られるように、入射Ｘ線強度を大きくした
状態である。ＣはモニタＸ線画像撮影時のセンサ出力分
布である。モニタ画像の役割は、高解像度および高濃度
分解能画像を得るための被検査体各部位の位置決めおよ
び撮影条件決定のためのモニタを行なうことであるから
、被爆線量はできうる限り低減する必要がある。そこで
Ｃに示すように、センサ出力分布の工。′を小さくし、
モニタ画像として満足できる範囲で最低９　Ａ　　・ の被爆線量で撮影を行なう。

このように被爆線量を低減しつつ画像を得るには、Ｘ線
センサアレイの素子の特性に大きく左右される。Ｘ線セ
ンサの特性を決定する大きな要因は、検出感度とダイナ
ミックレンジである。本発明に用いることのできるＸ線
センサアレイのセンサとして、（１）シンチレータ＋光
電子増倍管、（１１）螢鏡体十フォトダイオード、０１
１）半導体検出器があげられる。このうち（１）のシン
チレータ＋光電子増倍管の組合せは、光電子増倍管の幾
何学的大きさによる制限から、高密度化ができない。（
１１）の螢光体＋フォトダイオードの組合せは、高密度
化が可能であるが、感度が低く、ダイナミックレンジが
２〜３桁とあまシ広くないために、モニタ画像用として
使用はできるが、被爆線量の低減という観点からはあま
り望ましくない。０１１）の半導体検出器には、Ｓｔ　
、Ｇｏ、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＨｇＩ等の放射線に感応
する半導体結晶がある。この中でＳｉはＸ線に対する吸
収が小さいので、高密度化して高解像度Ｘ線画像を得る
には感度上難がある。またＧｅは低温１゜ 冷却の必要がありセンサアレイ化に難がある。

ＧａＡｓ　、　ＣｄＴｅ　、Ｈｇ　ＩはＸ線に対する吸
収係数がＳｉの３ｏ〜５Ｑ倍であり、常温動作が可能で
あるだめに、高密度化が可能である。またダイナミック
レンジが１ｏあり、感度およびダイナミックレンジの点
から、本発明のＸ線診断装置に用いるＸ線センサアレイ
には最適の検出器である。

このようにＧａＡｓ　、　ＣｄＴｅ　、　Ｈｇ　Ｉ等の
半導体検出器を用いれば、ダイナミックレンジが大きい
ために、第５図において説明した高分解能Ｘ線画像を得
る撮影条件の線量の１／１ｏ〜１／１００　　の線量で
モニタＸ線画像を得ることができる。また、第３図。

第４図において説明したモニタＸ線画像撮影方法を合わ
せて用いれば、高解像度Ｘ線画像撮影に要する１／１０
０〜１／１０００の被爆線量でモニタＸ線画像１画像を
得ることができ、Ｘ線診断におけるモニタとして、十分
に機能するものである。

また本発明に用いるＸ線センサアレイの高速駆動には、
リニアＤＣモータ等を用いれば、距離３０ｆｆｉの往復
路において約１０回／ｓｅｃの駆動が可１１　べ−７ 能であシ、セミ動画モニタ用の駆動として用いることが
可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、Ｘ線診断装置において、
高密度１次元Ｘ線センサアレイを用いて高分解能ＸＭ面
画像得るとともに、各センサ素子からのデータ伝送およ
びデータのサンプリング回数を減少することによシ撮影
時間を短縮した高速モニタＸ線画像を得ることができる
。またセンサ材料を選択することにより高分解能Ｘ線画
像撮影の１／１００〜１／１０００の被爆線量でモニタ
Ｘ線画像撮影が可能となり、胃精密検診時におけるよう
な長時間を有する検診においても、被爆量をあ１シ増加
せずにモニタＸ線画像撮影を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるＸ線診断装置の構成
図、第２図はＸ線発生器とＸ線センサの動作を示す図、
第３図はＸ線画像を得るだめのデータサンプリング状態
を示す図、第４図はディスプレイ方法を示す図、第５図
は高解像度Ｘ線画像撮影とモニタＸ線画像撮影における
撮影条件の比較を示す図である。 １．１１．２１・・・・・・Ｘ線発生器、２．１２　、
２２・・・−・・ファンビームＸｆｍ、３，１３．２３
・・・・・Ｘ線センサアレイ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ！　　　　“　　４ 第２図 第３図 第４図 区　　　　　　　　　　（ ヤへ←＋Ｊ伜　　　　　　　　？・１訃石央ミ　　　　
　　　　　　　６ 〜１ζ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファンビームＸ線を発生するＸ線発生器と、Ｘ線を検出
   するＸ線センサアレイを備え、上記Ｘ線センサアレイを
   駆動して２次元Ｘ線像を撮影するＸ線受像装置において
   、撮影する平面全体にわたり、前記Ｘ線センサアレイの
   個々の素子の大きさに対応した高平面分解能の得られる
   高分解能画像撮影と、撮影する平面を適当な数で分割、
   サンプリングレ、Ｘ線照射強度、照射回数およびＸ線セ
   ンサアレイの測定回数を減少し、測定時間を短縮し、か
   つ照射線量を低減したモニタ撮影を行なうことを特徴と
   するＸ線診断装置。