JPS62226599A - Ｘ線ｔｖ寝台装置における自動露出制御方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は診断用Ｘ線ＴＶ寝台装置に用いられる自動露出
制御方法に関するものである。

（従来の技術） 一般的な診断用Ｘ線ＴＶ寝台の構成の一例を第３図に示
す。第３図において１はＸ線管、２はＸ線管放射口部分
に設けられたコリメータ、３は被写体４を載置する寝台
、５は寝台３及び被写体４を介して、前記Ｘ線管１に対
峙させて設けたＸ線写真撮影用のスポットショット装置
、６はこのスポットショット装置５の後方に設けられ、
Ｘ線像を光学像に変換するためのイメージインテンシフ
ァイア（以下。１．１．と略す）、７はこの１．１．６
にて光学像に変換されたＸ線像を撮像するテレビカメラ
、８は光学像の光量を検出するための光量検出素子（例
えば光電子増倍管）、９は前記１．Ｉ。

６とテレビカメラ７との間に設けられ、光学像をテレビ
カメラ７と光電子増倍管８とに分配する光学系、１０は
前記テレビカメラ７の掃引等の制御を行ない、テレビカ
メラ７の出力する映像信号をテレビジョンモニタに与え
るテレビカメラ制御器、１１はこのテレビカメラ制御器
１０より出力される映像信号を得てＸ線像を画像として
表示するテレビジョンモニタ、１２は透視時に前記光電
子増倍管８の出力を得て単位時間当りの光量が所定値と
なるようにＸ線制御器１５を制御する自動輝度１１ｉ１
Ｊ御装置であり、管電圧、管電流を決定する。１３は撮
影時に前記光電子増倍管８の出力を得て、その総光量が
所定値となるようにＸ線制御器１５を制御する自動濃度
制御装置であり、撮影時間を決定する。Ｘ線制御器１５
には透視時に自動輝度制御装置によって制御された透視
の管電圧情報から撮影管電圧を決定する撮影管電圧自動
設定装置１６が組合わされている。１７はＸ線管１に管
電圧と管電流を与えるＸ線発生器である。

このような構成の装置はＸ線制御器１５を作動させるこ
とによりＸ線発生器１７を介して予め設定した管電圧、
管電流がＸ線管１に印加される。

これによりＸ線管１からは印加された管電圧、管電流に
対応する強さのＸ線が曝射される。このＸ線はコリメー
ク２によりコリメートされ寝台３上の被写体４を透過し
て１．１．６に入射する。このＩ。

１．６によって被写体透過像は光学像に変換され、１．
１．６の出力面に可視像として現われる。この可視像は
光学系９によりテレビジョンカメラ７及び光電子増倍管
８に分配される。テレビジョンカメラ７にて映像信号に
変換された被写体４のＸ線像はテレビジョンカメラ制御
器１０を介してテレビジョンモニタ１１に送られ、ここ
で映像として表示される。

一方、光電子増倍管８により、１．１．出力面に表示さ
れた像の光量が検出され、その検出出力は、透視診断時
には切換スイッチ１４により自動輝度制御装置１２に導
かれ、テレビジョンモニタ１１の表示像が最適となるよ
うに予め設定された基準値に光電子増倍管出力が近付く
ようＸ線制御器１５を制御する。これにより、テレビジ
ョンモニタ１１上に最適状態の輝度で映像が表示される
ような強さのＸ線を出力するための管電圧、管電流値が
自動的に設定される。

またＸ線撮影を行ないたい場合は、スポットショット装
置５を作動させ透視時に設定された透視の管電圧を用い
て撮影管電圧自動設定装置１６にて撮影の管電圧と管電
流を決定し、同時に切換スイッチ１４を切換えて自動濃
度制御装置１３を積分器として作動させ、Ｘ線曝射によ
る光電子増倍管８の出力が予め設定された基準値に達し
たときＸ線遮断信号をＸ線制御器１５に送ることにより
スポットショット装置５内のＸ線フィルムが適正な露光
条件で撮影される。撮影終了後、スポットショット装置
５内のＸ線フィルムはＸ線照射野外に移動し、再び透視
診断時の状態に切換ねる。

以上のような診台用Ｘ線ＴＶ寝台装置における撮影管電
圧自動設定装置１６は前述のように透視の管電圧から撮
影の管電圧、管電流を求める方式を採用している。これ
は被写体のＸ線透過率の変化を自動輝度制御装置１２に
よってＸ線条件、即ち透視管電圧の変化として捕らえる
ことができるため、透視管電圧を指標として撮影管電圧
を決める方法である。

そして、一般に被写体の透過率の変化は被写体厚の変化
によって起るので被写体厚を変化させた割合に応じて透
視管電圧が変化し、それに応じて撮影管電圧を変化させ
ることになる。これ等の関係を第４図に示す。第４図で
は横軸に被写体厚、縦軸を撮影管電圧とし、図中に透視
管電圧を示している。第５図に撮影管電流選択法の一例
を示す・前記の方法にて撮影管電圧が決まると、その管
電圧に対するレーティングカーブがＸ線管の定格表から
一意的に決まる。そこで、まず管電流としてＸ′ｔＡ制
御器１５に設けられた管電流系列の最大値を選ぶ。例え
ば管電流系列が３００，２５０゜２００．１５０，１０
０．３０ｍＡであれば、まず３００ｍＡが選択される。

３００ｍ八が予め設定されたｍＡｓ　、例えば３０ｍＡ
ｓ曲線と交わる点を求めると、この点はレーティングカ
ーブの上側にあるため定格オーバーとなることが解かる
。次に２５０ｍＡを選択するがこれも定格オーバーのた
め、更に２００ｍＡを選択する。２００ｍＡの場合レー
ティングカーブの下側となるため、実際の撮影は２００
ｍＡで行なわれることになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記方法において撮影管電圧、管電流を決定する場合撮
影時間が一定となるように被写体厚の増加に応じて撮影
管電圧を上昇させると散乱Ｘ線の増加や被写体コントラ
ストの低下が起こるため写真画質が著しく低下する。こ
のため撮影管電圧は画質低下が許容できる範囲でのみ変
化させることになり透過率の変化を撮影管電圧の変化で
補償できなくなる場合がある。このことは一定濃度を得
るためのｍＡｓが増加することになり必要なｍＡｓが予
め設定されたｍＡｓを越えると、撮影時間は予め設定さ
れｒｙ　ｍ　Ａ　ｓの値で強制的に遮断されるため、写
真濃度が低下する場合が発生する。又、撮影管電流は、
常に予め設定されたｍＡｓ　　（最大ｍＡｓ　）を基準
として選択されるため、撮影時間も許容できる最大値と
して決定されることになり、実際には少ないｍＡｓ即ち
更に短い時間での撮影が行なわれる場合でも最大ｍＡｓ
に対応する低い管電流が選択されることになる。更に前
記方法では、管電流系列が飛び飛びの値として設定され
ているため、実際には定格に対して余裕を持った低い管
電流が選択される。

このようにＸ線出力が少ない条件で撮影されると、撮影
時間が必要以上に長くなり、被写体の運動ボケ等の影響
により写真画質は著しく低下する。

逆に薄い被写体の場合、被写体厚の減少に応じて撮影管
電圧を低下させるとコン１−ラストが必要以上に高くな
りラチチュードが狭くなり、診断価値の低い写真となる
。

そこで、この場合もラチチュードの変化が許容できる範
囲でのみ変化させることになり、撮影管電圧は撮影時間
を短（する方向に設定される。このため、薄い被写体で
は、極端に短い時間での撮影が行なわれることがあり、
自動濃度制御装置で制御不能となり写真濃度が大きく変
化する。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、従来法
における問題点を解法してより診断価値の高いｘ′ｆａ
写真を得ることのできる自動露出制御方法を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は標準透視条件と実際
の透視条件とを比較することにより、被写体のＸ線透過
特性を求めるとともに、前記撮影管電圧自動設定回路よ
り得られた撮影管電圧を用いて撮影に必要な（管電流Ｘ
時間）値を求め、常に最短時間での撮影を行なうように
管電流を選択するようにした。

（作　用） 本発明は上記の構成としたので、被写体のＸ線透過特性
例えば、標準透視条件と実際の透視条件とにおける照射
線量率の比が得られ、このＸ線透過特性と撮影管電圧自
動設定回路より得られた撮影管電圧とから撮影に必要な
ｍＡｓ値が予想でき、これに基づき最短撮影時間が得ら
れるので、被写体の運動ボケのない写真が得られる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の基本的なフローチャートで
あり、以下この第１図に従って説明する。

まず、標準透視条件Ｖ　ＦＯ（ｋＶ）　、　Ａ　ＦＯ（
ｍＡ）及び標準撮影条イ牟Ｖｇｏ（ｋＶ）、−ＡＩｔｏ
　（ｍＡ）　、　Ｔ６　（ｓｅｃ）を求める（ステップ
１；第４図のＳＴＩに対応する。以下同様とする）。こ
れは例えば水ファントム２０ｃｍを透視したときＶＦＯ
＝　９０ｋＶ、　ＡＦＯ＝　１ｍＡでテレビジョンモニ
タ１１の輝度が適正となるように制御系を設定し、又同
一ファントムでＶＲＯ＝　８０ｋＶ、　ＡＲＯ＝　３０
０ｍＡ、　Ｔｏ　＝０．０８ｓｅｃで適正フィルム濃度
が得られるように設定することを意味する。

ここで透視時の照射線量率γ、。及び撮影時の照射線ｆ
ｉ　ＲＲＯは次式で与えられる。

次に、実際の被写体を透視する場合、自動輝度制御回路
（以下、Ｆ−ＡＢＣと略す）１２によって、自動的に透
視管電圧、管電流が選択され、テレビジョンモニタ１１
の輝度は常に一定となるように制御される。したがって
このときの透視管電圧を■４、管電流をＡｐ、１ｍＡｓ
当りのＸ線フォトンスペクトラムをφ　（Ｅ）とすれば
照射線量率Ｔ、は次式で与えられる。

ここで、光電子増倍管８の出力及びテレビジョンモニタ
１１の輝度が照射線量率に比例するとすれば、同一輝度
を得るために実際の被写体の場合は標準条件の場合より
γＦ／γ、。倍の照射線量率が必要であり、被写体の吸
収特性は時間には依存しないのでｒｒ／Ｔｒｏは被写体
とファントムの吸収特性の関係を示していると考えるこ
とができる。

したがって、これをＫとおけば として線量率の比Ｋを求めることができる（ステップ２
）。尚、この比には、標準透過条件と実際の透視条件と
の比較から求まるＸ線透過特性の一例である。

次に撮影の場合、まず自動撮影管電圧制御回路１６（以
下Ｆ−ＡＴＲと略す）により、透視管電圧■、から、撮
影管電圧ｖＲが求められる（ステップ３）。

■、＝α・ＶＦ　　　・・・・・・・・・・・・・・・
　（５）α：　Ｆ−ＡＴＲ直線の傾き ■Ｒが決まると（２）式、（４）式より、撮影に必要な
予想ｍＡｓ（Ｉｉ！Ｍが次式により求めることができる
（ステップ４〉。但し、フィルム濃度は照射線量に比例
するものとする。

Ｍ　＝　ＡＲ−ＴＲ ＡＲ：実際の被写体の撮影管電流（ｍＡ）Ｔ　Ｒ：　　
　　　ｔｔ　　　　　　時間（ｓｅｃ）ここでもし、Ｍ
が予め設定されたｍＡｓ値Ｂ。

（Ｂａｃｋ　ｕｐ　　ｍＡｓ　）よりおきいＭ＞Ｂｏな
らば■、を増加させ常にＢ。以下での撮影を行なうよう
にする（ステップ５．６）。こうすればＢ。の値によっ
て自動濃度制御回路１３（以下フォトタイマーと略す）
の動作が制限されることがないため、写真濃度のバラツ
キを防止することができる。

次にフォトタイマーの制限可能な最短時間Ｌ０を初期値
として選択しくＴ＝ｔＯ）次式に従って、このとき必要
な管電流Ａを求める（ステ・７プ７゜８）。

Ａ＝−（ｍＡ）　　　　・・・・・・・・・　（７）次
にＸ線定格表よりＶＲ選択時のＲａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｖ
ｅとＡ−Ｔの交わる点を比較し、この点がＲａｔｉｎｇ
Ｃｕｒｖｅの上の領域に存在する場合は、Ｔを増加させ
、再び（６）式に従がってＡを求めＲａｔｉｎｇ　Ｃｕ
ｒｖｅと比較する（ステップ９．１０）。これを繰り返
すことにより、Ｔ及びＡの交点がＲａｔｉｎｇ　Ｃｕｒ
ｖｅの下の領域に達したときの値を撮影条件として採用
する。

例えば第２図に示すＸ線定格表を用いる場合を考える。

（５）式よりＶＲ＝　８０ｋＶ、　（６）式よりＭ＝２
５ｍＡｓ　　（Ｂａｃｋ　ｕｐ　ｍＡｓ　＝　３０ｍＡ
ｓ　とする）が求められたとする。フォトタイマーの最
短時間ｔ０＝０．０１ｓｅｃとすれば（７）式より０．
０１ 第２図においてＴ＝０．０１ｓｅｃ　、、Ａ＝２５００
ｍＡの交点は８０にνのＲａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｖｅより
上の領域にあるので採用できない。Ｔを０．０１ｓｅｃ
刻みで増加させることにすれば、次はＴ＝０．０２ｓｅ
ｃである。このようにしてＴ＝０．０６ｓｅｃとなった
場合を考える。このときのＡは ０．０に の値も採用できないので次に０．０７ｓｅｃを考える。

このときのＡは ０．０７ Ｔ　＝０．０７ｓｅｃ　、　　Ａ＝　３５７ｍＡの交点
は８０ｋＶのＲａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｖｅの下のａ域に存
在するので、撮影条件トシ”ｉ：Ｖａ　＝　８０ｋＶ、
　　ＡＲ＝　３５７ｍＡを採用する。こうすればフォト
タイマーの制御可能な動作範囲で常に最短時間の撮影を
行なうことが可能になる。

したがって以上のような方法によれば、透視条件から↑
最影管電圧を求め、更に撮影に必要なｍＡｓ値を予測し
、常に最短時間での撮影が行なわれるように撮影管電流
を求め、予測されたｍＡｓ値が予め設定された許容量Ａ
ｓ値を越える場合は管電圧を増加させ、撮影時間は制御
不能とならない範囲で選択することにより、Ｘ線出力の
増加と自動濃度制御回路の動作の安定を図り、より診断
価値の高いＸ線写真を得ることができる。

なお実際の撮影時間はフォトタイマーで決める必要があ
る。これは、ｍＡｓを予測するときの演算誤差や評価す
る量（線量−発光量−濃度等）の違いによる誤差及び調
整誤差等が存在するため正確なｍＡｓの予測が困難なた
めである。

以上本発明の一実施例について説明したが本発明は上記
実施例に限定されるものではな（、本発明の要旨の範囲
内で適宜に変形実施可能であることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば診断値の高いＸ線写
真が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一例を示すフローチャート、第
２図はＸ線管定格表（Ｒａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｖｅ）の−
例を示す図面、第３図は従来の診断用Ｘ線ＴＶ寝台装置
のブロック図、第４図はＦ−ＡＴＲ設定Ｃｕｒｖｅの例
を示す図面、第５図は従来のＦ−＾ＴＲによるｍＡ選択
法の説明図である。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　大胡典夫

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線テレビジョン系及びスポットショット装置を
   備え、被写体を映像化する透視モードと被写体をフィル
   ム撮影する撮影モードとを選択的に行うＸ線ＴＶ寝台装
   置において前記撮影モードでの撮影条件を設定するにあ
   たり、標準透視条件と実際の透視条件とを比較して被写
   体のＸ線透過特性を求め、透視モードでの管電圧情報か
   ら撮影管電圧を求め、前記Ｘ線透過特性及び撮影管電圧
   から撮影に必要な（管電流×時間）値を求め、この（管
   電流×時間）値より撮影最短時間及び管電流を決定する
   ことを特徴とするＸ線ＴＶ寝台装置における自動露出制
   御方法。
2. （２）（管電流×時間）値が予め設定された値を越えた
   ときには撮影管電圧を上昇させ、（管電流×時間）値を
   再設定するようにした特許請求の範囲第１項記載のＸ線
   ＴＶ寝台装置における自動露出制御方法。
3. （３）Ｘ線定格表で、前記撮影最短時間と撮影管電流と
   の交点が、前記撮影管電圧のレイティングカーブを越え
   るときには、撮影最短時間を増加させ、撮影管電流を再
   設定するようにした特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のＸ線寝台装置における自動露出制御装置。
4. （４）被写体透過特性は、標準透視条件下での照射線量
   率と実際の透視条件下での照射線量率との比として求め
   るものである特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
   か１項記載のＸ線ＴＶ寝台装置における自動露出制御装
   置。