JPS6194638A - 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線センサを用いた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＋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、二次元センサアレイに１回のＸ１ｓ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、入線セン
サの二次元アレイ化とセンサ出力の情報処理等が非常に
困難である。そこでＸ線センサを一列に運べた一次元Ｘ
線センサアレイが使用されておシ、この−次元Ｘ線セン
サアレイをスキャンして二次元Ｘ線画像を得る方法がと
られている。

この−次元Ｘ線センサアレイを駆動して二次元Ｘ線画像
を得る場合、医学上および測定系において下記の問題点
がある。゛ （１）医学上、被検査体（以下人体）に照射するＸ線線
量は最小限度にする必要がある。しかしながら、人体の
各部位、容器管によりＸ線の吸収が大きく異なる。例え
ば胸部の撮影を行なう場合、肺野部と、を柱、食道、気
管、心臓等が重なった縦隔と呼ばれる部分があり、肺野
部は肺胞と呼ばれる空気層と軟組織が大部分をしめ、実
質厚さは薄くＸ線吸収量も少ないが、縦隔部は実質厚さ
も厚く、骨組織が含まれており、Ｘ線吸収量が非常に大
きく、両者では２桁程の違いがある。すなわち、被検査
体を透過した非常にコントラストの大きい画像を、低被
ばく線量で得る必要がある。また心臓の場合は動きを供
うために高速に撮影する必要がある。

（２）測定上の問題として、センサおよびアンプのダイ
ナミックレンジと周波数特性がある。ダイナミックレン
ジに関していえば、胸部、腹部、腰部の撮影を行なう場
合、Ｘ線の吸収量が大きいために、各部位の画像情報を
得るには１ｄ〜１０６のダイナミックレンジが必要であ
るが、Ｘ８フイルムは１ｄ、Ｘ線ＴＶに使用する撮像管
またはＣＯＤのようなイメージセンサは１ｏ２〜１０３
と小さく、半導体放射線検出器まだは螢光体＋光電子増
倍管等に限られる。また周波数特性に関していえばＸ線
フィルムは非常に短時間露光で撮影が可能であるが、他
の測定方法を用いれば、デジタル信号としてデータ処理
を行なう場合、ＩＭＨｚ〜１０ＭＨｚが限界である。す
なわち１０５〜１０６のダイナミックレンジを得るＫは
センサの１画素あたりのサンプリング時間は０．１秒程
度となり、−次元センサアレイを１０００回スキャンさ
せると１００秒という長時間を必要とする。

このように、被検査体各部位のＸ線透過画像を得るには
、医学上および測定上の問題がある。

発明の目的 本発明は、上記の欠点を解消するもので、被検査体各部
位における臓器の厚さおよび動く速度に応じてＸ線強度
および一次元センサアレイのスキャン速度をコントロー
ルし、被ばく線量の低減および測定系の制限を少なくし
た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、−次元Ｘ線セ
ンサアレイを備え、−次元）５１ｊｌセンサアレイを駆
動して二次元Ｘ線画像を得る際に、撮影部位中にＸ線吸
収量の差の大きい部分が存在する場合、また撮影部位中
に早い動きを共なう部分が存在する場合、−次元Ｘａセ
ンサアレイのスキャン速度およびＸ線発生器からのＸ線
強度を変化させて、各部分を最適な感度で測定し、二次
元Ｘ線画像を得るように構成されたものである。

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２は
一次元Ｘａ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の中に被検査体を配置すると、ファンビ
ームＸ線２の被検査体を透過した線のＸ線陰影が得られ
、このファンビームＸ線２と一次元Ｘ線センサアレイ３
をｘ繊発生器５駆動部４および一次元Ｘ線センサアレイ
駆動部６を用いて被検査体にそって移動させると、二次
元Ｘ線透過像が得られる。−次元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により同期し、画像処理部８を通してディスプレイ
９に表示する。

第２図は被検査体１４と一次元Ｘ線センサアレイの動作
を示すもので、被検査体１４の体軸と平行に一次元Ｘ線
センサアレイ１３を矢印の方向に１３′に移動させて二
次元Ｘ線画像を得る。

第３図は、第１図に示すＸ線診断装置を用いて従来の方
法によシ胸部を撮影したものであり、ａは測定部位、ｂ
は一次元Ｘ線センサのセンサ速度およびＸ線強度、Ｃは
透過Ｘ線強度を示す。Ｘ線強度を一定にし、−次元Ｘ線
センサを等速度でスキャンすると、第３図ａに示すよう
な胸部Ｘ線透過画像が得られる。この画像において、Ａ
Ａ’を結ぶ直線上に位置する部分を透過した透過Ｘ線強
度をＣに示す。人体胸部の場合、各部位、各臓器により
、透過Ｘ線強度は大きく変化し、Ｘ線強度の最小となる
部分をも正確に画像に表わすようにすると、−次元Ｘ線
センサアレイのダイナミックレンジ（階調）は１０５８
度必要となる。スキャン速度を早くすると、すなわちセ
ンサのサンプリング時間を短くすると、ダイナミックレ
ンジを高くすることが困難となる。例えば−次元Ｘ線セ
ンサアレイのスキャン時間を１秒とし、サンプリング回
数を１０００回とすると、サンプリング時間は１０−３
秒となり、ダイナミックレンジを１０５とするさ、セン
ナおよび測定系の周波数特性は１０８ル必要とする。以
上のように、高速スキャンを行なおうとすると、胸部の
ように透過Ｘ線強度の変化の大きい部位の良好な画像を
得ることは困難である０ この困難を改善した方法を第４図に示す。第４図に示す
方法は、−次元Ｘ線センサアレイのスキャン速度を一定
にして、Ｘ線強度を変化させて、透過Ｘ線強度の強度分
布が一定の範囲内に入るようにした方法である。第４図
ａに示す胸部を撮影する場合、斜線部の透過Ｘ線強度が
小さい部分を除けば、Ｃに示すようにダイナミックレン
ジが１ｏｓ　程度で良好な画像が得られる。まだ斜線部
に関してはＸ線発生器からのＸ線強度を強くし、同様に
ダイナミックレンジ１０　に入るように制御すれば、全
体の画像を１　ＯＳ　のダイナミックレンジで得ること
ができる。すなわち、第４図すのようなＸ線強度により
ａに示す部位を撮影すれば、ａ中Ａ−Ａ’で示す線上の
透過Ｘ線強度はＣのようになり、ａ中斜線部の透過Ｘ線
強度はその他の部分の透過Ｘ線強度と同じレベルになり
、小さいダイナミックレンジで全ての部分の画像表示が
できる。

第６図も上記欠点を改良する方法である。第５図による
方法は、Ｘ線強度を一定にし、−次元センサアレイのス
キャン速度を変化させる方法である。Ｘ線強度を弱く設
定し、ａにおける肺野部がダイナミックレンジ１０’　
に入るようにし、ａにおける斜線部（縦隔部）をスキャ
ンする速度を低速にし、センサのサンプリング時間を長
くすることにより、Ｃに示すようにセンサ出力信号をダ
イナミックレンジ１ｏ３内におさめることができる。

以上第４図、第６図に示す方法により、Ｘ線透過強度差
の大きい部分、例えば胸部における肺野部と縦隔部を同
一画面内で撮影する場合、１）Ｘ線透過強度がセンサの
ダイナミックレンジ内に入るように入射Ｘ線強度を変え
る方法、または２）スキャン°速度を変えることによる
サンプリング時間を変える方法により、小さいダイナミ
ックレンジのセンナおよび測定器を用いて、透過Ｘ線強
度差の大きい部位の撮影を行なうことができる。また、
これらの方法により、透過Ｘ線強度の大きい部位に照射
するＸ線強度を下げることにより、被検査体に照射する
、いいかえれば被検査体が被爆する線量を低減すること
が可能となり、有効性が大きい。

まだ第６図に速い動きを供なう臓器の撮影を行なう方法
について述べる。第６図ａにおいて、心臓を含む斜線部
内は速い動きを供なう部位である。

このような動きの速い部位を撮影するには、−次元セン
サアレイのスキャン速度を増加させればよいが、スキャ
ン速度を増加し、かつ得られる画像の画質を低下させな
いだめには、Ｘ線強度も共に増加させる必要がある。し
かし、Ｘ線管の特性として、トータルＸ線出力が同じで
あれば短時間高出力より長時間低出力の方がＸ線管の疲
労が少ない。そこで、全画面を高速スキャンおよびＸ線
管高出力で得るよシも、第６図すに示すように、スキャ
ン速度およびＸ線強度を、動きの速い部位を通過する時
のみ高速高出力にすることにより、Ｘ線管の疲労を少な
く、かつ動きの速い部位の良好な撮影を行なうことがで
きる。すなわち、ａにおける画面中Ａ、−Ａ’　　で示
す部分のＸ線透過強度はＣに示すようにな９、従来と同
程度の画質で、動きの速い部分も、動きによる形状のひ
ずみの少ない画像を得ることができる。またこの方法に
も第４図において示しだ方法、すなわちＸ線透過強度の
大きい部分の撮影するときにＸ線強度を小さくして撮影
する方法を用いることにより、小さな被ばく線量、小さ
なダイナミックレンジで、かつ動きの速い部分を有する
部位の撮影を行なうことができる。

発明の効果 以上のように、本発明によるＸ線診断装置によれば、−
次元Ｘ線センサアレイをスキャンしてＸ線透過画像を得
る際に、被験査体の撮影部位の各臓器の厚さおよび各臓
器の動く速度に応じて、−次元Ｘ線センサアレイのスキ
ャン速度と、Ｘ線発生器からのＸ線強度を変化させて、
撮影部位を最適条件にて撮影することができ、Ｘ線被ば
くの低減はもとより、Ｘ線診断における診断能力を各段
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線診断装置の構成図、第２図は一次
元センサアレイの動作を示す図、第３図は従来の撮影方
法を示す図、第４図は本発明の一実施例におけるＸ線強
度を変化させた時の撮影方法を示す図、第５図は本発明
の一実施例におけるスキャン速度を変化させた時の撮影
方法を示す図、第６図は本発明の一実施例におけるスキ
ャン速度とＸ線強度を変化させたときの撮影方法を示す
図である。 １・・・・・・Ｘ！発生器、２・・・・・・ファンビー
ムｘａ。 ３・・・・・・−次元Ｘ線センサアレイ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ファンビームＸ線を発生するＸ線発生器と、Ｘ線
   を検出する一次元Ｘ線センサアレイを備え、上記Ｘ線発
   生器と一次元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線診断装置において、被検査体の各部位に
   おける臓器の厚さ、および臓器の動く速さに応じて、Ｘ
   線発生器から発生するＸ線強度および一次元Ｘ線センサ
   アレイの駆動速度をコントロールし、二次元Ｘ線画像の
   撮影を行なうよう構成されたことを特徴とするＸ線診断
   装置。