KR880000823B1

KR880000823B1 - 자동 노출제어 수단을 가진 x선 진단 시스템

Info

Publication number: KR880000823B1
Application number: KR1019840002773A
Authority: KR
Inventors: 프란시스 릴리안 개리
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 컴패니; 삼손 헬프고트
Priority date: 1983-05-23
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1988-05-14
Also published as: KR840008765A; US4454606A

Abstract

내용 없음.

Description

자동 노출제어 수단을 가진 X선 진단 시스템

제1도는 본 발명의 자동 노출 제어 장치를 구비한 X선 진단 시스템의 블록도.

제2도는 본 발명을 설명하기 위해 참조되는 전형적인 노출보상 곡선에 대한 그래프.

제3도는 종래의 자동 노출 제어(AEC)시스템에서 노출되는 가상체 또는 신체의 두께 변화가 각 노출 사이의 유일한 변수인 경우 어떻게 과다 노출 및 부족 노출이 일어나게 되는지 보여주기 위한 일정한 X선과 인가 전압 및 3개의 다른 X선관 전류값에서 이루어진 노출 곡선 세트에 대한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : X선관 11 : X선관 양극

12 : X선관 음극 13 : X선 전원

14, 15 : 도선 16 : X선과 전류 제어부

18 : 콜리메이터 19 : 영상 수신기 블록

23 : 프로세서 유니트 22, 25, 31 : 데이타 버스

30 : 센서들 32 : 집적기

36 : 비교기 39 : AEC제어부

40 : 오퍼레이터 콘솔 키보드 41 : X선 노출 제어부

46 : RAM 또는 시퀀서 52 : 카운터

55 : DAC

본 발명은 필름과 같은 기록 매체상에 기록된 X선 영상이 적당한 밀도를 갖도록 하기 위해 X선 노출지속 시간을 자동제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

자동노출 제어(AEC)를 위한 시스템들이 다수 고안되어 왔는데, 그 시스템은 일바ㅈ적으로 오포레이터가 진단정보의 최대화 및 편의한 관찰을 위해 소망 밀도를 갖는 해부체 영상(imae of the anatomy)을 발생하게끔 각각 X선 광자 강도 및 에너지에 대응하는 X선 비임을 발생하도록 하는 X선관 전류값 및 X선관 양극 인가 전압 값(KV)을 선택하여야 한다. 그리고 그 시스템 내에는 시스템에 존재하는 몇가지 변수들을 고려하여 조정될 수 있는 기준 신호(reference signal)를 유기시키기 위한 장치가 마련되어 있다. 노출시, 광선 또는 X선 투여량을 감지하는 센서 또는 검출기로부터 나온 신호가 집속된다. 비교기 장치는 보충 노출시 계속 증가하는 집적 신호와 기준 신호를 비교하며, 두 신호가 일치하게 되어 얻어진 적당한 필름 밀도에 대응하게 될 경우 X선 관의 에너지를 제거함으로써 노출을 종료시키는데 사용되는 신호를 트립(trip)및 발생하게 된다.

그런데, 이들 시스템에서는 노출시간의 전 영역에 걸쳐 양호한 노출 타이밍 정호가도를 얻는 것이 문제점으로 대두된다. 현대식 AEC 시스템들은 허용 가능한 필름 밀도를 얻도록 긴 지속시간의 X선 노출을 꽤 정확히 종료시킬 수 있다. 그러나, 20mS 이하처럼 짧은 지속 시간의 노출이 이루어질 경우, 시스템내의 어떤 변수에 의해 전체 최적 노출 시간의 상당 부분을 차지하는 노출타이밍 에러가 발생되기 쉽다. 그러므로, 필름 밀도는 상이한 X선 기술에 따라 주목할 만큼 변할 수 있다.

타이밍 에러를 발생시키는 변수로는 X선관으로 하여금 노출 개시 신호가 주어진 후에는 약간 에너지가 공급되게 하고 노출 종료 신호가 유기된 후에는 약간 에너지가 제거되게 할 수도 있는 접촉자 지연(contactor delays)과 같은 것이 있다. 최적 타이밍은 선택된 X선관 전류(mA)의 범위에서 비선형으로 변할 수 있다. X선 전원과 X선관을 연결하는 고전압 케이블의 충전 용량은 X선 비임 펄스의 상승 및 하강 시간에 영향을 미친다. 광선 또는 X선 검출기 또는 센서는 노출시의 X선 광자 에너지에 대해, 즉 X선관에 인가된 전압 값(KV)에 대해 비선형의 감도를 가진다. 검출기 응답 즉 검출기의 상승 및 하강 시간은 검출기 마다 다른 형태를 갖는다. 다른 절차의 수행에는 다른 형태의 방사선 강도 검출기가 사용될 수 있다. 예를들면, 이온 챔버(ion chamber)는 X선 영상이 카세트내의 필름상에 직접 기록 되게하는 방사선 사진 절차(radiographic procedutes)용 검출기로서 사용되며, 광중배기(photomultiplier: PM) 검출기는 광점(photospot)필름 기록이 진행중인 경우처럼 X선 영상 강화기로부터 빛이 들어오게 되는 경우에 사용되낟.

X선 영상 강화기(X-ray image intensifier)는 상승 및 감쇠시간을 가지며, 또한 변화하는 전달함수로 표시되는 바와같이 X선관전압(KV) 또는 광에너지에 민감하게 반응한다. 방사선 사진 기술에서는 적어도 각 절차에 따라서 서로 다른 필름속도를 갖는 필름이 사용될 뿐만 아니라. 그 필름과 접속되는 강화스크린도 다른 상승 및 감쇄시간 특성과, 다른 X선 에너지 또는 관전압(KV)에 대한 감도를 갖는 것이 사용된다. 아울러, X선 비임의 경계부를 한정하기 위해 일반적으로 콜리메이터(collimetor)가 사용되는데, 콜리메이터의 개방 영역은 다른 해부 구역을 영상화하기 위해 서로 상이하게 된다. 또한, 오퍼레이터는 경험 또는 도표에 의해 소정의 필름 밀도를 갖도록 X선관 전압(KV)및 전류(mA)를 선택함으로써 관심 있는 해부 구역의 세부를 가장 잘 볼 수 있게하는 소망의 필름밀도를 선택할 수 있다.

상기 변수 및 다른 변수들에 대해 AEC시스템을 보상하고 어떤 주어진 X선 절차나 노출 요소 세트에 대한 특유의 보상을 행하기 위한 몇가지 방법이 제안되어 왔다. 그 한 방법은 변수들의 거의 모든 조합에 대해 타이밍 간격을 보상하기 위한 곡선을 나타내는 데이타를 기억시키는 방법이다. 한 방법은 기억되어야 할 절차의 수효를 최소화하기 위해 한정된 절차의 수에 필요한 최소 보상 곡선수를 결정하는 것이다. 전형적으로 그 곡선을 나타내는 데이타는 절차의 수에 적용될 수 있는 개개의 순람표(look-up table)에 기억된다.

경함상, 상이한 X선 절차에 존재하고 또 고려되어야 할 변수 조합의 대부분을 다루는 데에는 대략 72개의 집적회로 순람표가 필요하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 목적은 타이밍 정확도가 유지 되어서 넓은 노출시간 범위에 걸쳐 필름 밀도 제어를 할 수 있는 자동 노출 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오퍼레이터가 X선관 전압(KV)및 전류 계수를 선택하는 것과 실질적으로 동시에 노출 보상 곡선용 데이타를 발생시키기 위한 것이다. 이 목적에서 중요한 점은 X선관 노출계수의 선태과 동시이 로우드(load)되는 단지 하나의 보상 곡선 일시 기억 장치만이 필요하다는 점이다.

본 발명의 또 다른 중요한 목적 및 특징은 AEC회로에서 어떤 변화를 일으키지 않고도 AEC 시스템의 집적된 방사선 및 기준신호 비교회로와 협동하는 방사선 검출기, 필름과 강화기 스크린 조합 및 영상 수신기와 같은 부품들을 대체하거나 부가할 수 있다는 것이다. 이것은 상기 부품들중 어느 하나 또는 다른 부품들이 소정의 노출 시간에 대해 미치는 영향이 이득율(gain factor)로 표시되게 함으로써 달성된다. 따라서, 부품이 부가되거나 대체되는 경우에는, 이득율을 결정하고 이 이득율을 기억된 기본 타이밍 보상 곡선중 어느 하나를 수정하도록 시스템내의 부품들과 관련되는 이득율과 함께 사용하는 것이 필요하다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들이 어떻게 달성되는 가에 대해서는 도면을 참조로한 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 통해 잘 이해할 수 있을 것이다.

제1도를 참조하면, 먼저 종래의 X선 진단 시스템내의 몇가지 부품들이 개략적으로 도시되며 이어서 본 발명의 신규 자동노출 제어(AEC)장치 또는 포토타이밍 장치(phototiming device)가 기술된다. 제1도의 좌측에는 X선관(10)이 도시되어 있다. 그것의 양극 즉 타겟은 번호(11)로 표시된다. X선관의 통상의 전자 방출 필라멘트 또는 음극(12)을 포함한다. 통상 음극과 관련되는 전자 비임 집속 컵은 도시를 생략한다. 어떤 경우에나 정 전압(KV)이 양극(11)에 인가되고 필라켄트가 가열되면, 전자 비임은 양극(11)상의 촛점에서 충돌하여 그 촛점으로부터 방사하는 X선 비임을 발생한다.

X선 전원은 블록(13)으로 표시되어 있다. 두 도선(14)(15)은 고 유전 강도를 갖는 물질로 절연된 케이블로 형성되는데, 이 두 도선에 의해 고전압이 X선관 양극(11)과 음극(12)사이에 인가된다. 잘 알려진 바와같이 그 케이블은 반드시 꽤 길어야 하므로, 작지만 상당한 용량을 갖게된다. X선 전원도 고전압 시스템의 용량의 한 원인이 된다. 그러므로, 구형파 고전원(KV)의 X선관 양극 가동 펄스가 도선(14)와 도선(15)양단에 인가될때, 케이블 용량과 다른 용량을 충전시키면 결과적으로 펄스의 상승 시간이 증가된다. 고전압(KV)이 X선 노출을 종료시키도록 펄스의 끝부분에서 제거될때 케이블 용량성 전류의 방전으로 인가된 전압(KV)이 순간적으로 감쇠 또는 하강하는 대신 어떤 지연을 가지고 감쇠하게 된다. 지연된 상승 시간과 연장된 감쇠 시간으로 인해 노출간격이 20mS 이상처럼 길때는 노출 간격에서 거의 백분율 에러가 발생되지 않으나. 20mS 이하의 짧은 지속시간의 X선 노출의 경우에는 상승 및 하강 시간이 노출 간격의 상당한 비율을 나타내게 되며, 이에 따라 영상 기록 매체상의 밀도에 큰 변화를 나타내게 된다. X선관 전원회로의 용량 효과는 이하에서 기술되는 신규의 AEC 시스템이 보상하려는 효과중에 하나니다.

X선 전원 블록(13)의 내용은 기재되지 않았지만 X선관(10)의 양극(11)과 음극(12)사이에 인가되는 고전압(KV)를 유기하기 위한 통상의 승압 변압기를 포함한다.

변압기의 2차측에는 직류가 선관 양극과 음극 사이에 인가되도록 전파 정류기를 제공한다. 승압 변압기 1차회로 내의 단권 변압기는 승압 변압기의 1차 권선에 인가되는 교류 전압을 세트되게 하며, 이에 따라 승압 변압기의 2차권선의 출력레벨(KV)을 세트되게 한다. 이 경우, X선 노출을 개시하기 위해 스위치가 단권 변압기 및 승압 변압기의 1차회로내에서 폐쇄되고, X선 노출을 종료하기 위해서는 스위치가 개방되어야 한다고 가정하자. 실리콘 제어 정류기(SCR)는 보통 X선 전원 1차 회로의 스위칭 소자로 사용된다. 또한, 전자 접점 또는 릴에이 스위치도 흔히 사용된다. 어느 형태의 스위치든 X선 노출을 개시 또는 중단 시키려는 게이트 또는 다른 제어신호의 발생에 응답하여 개발 또는 폐쇄된다.

SCR은 노출개시 게이트 신호를 수신한 후 1/10mS 동안에는 피크 전도도에 도달치 못한다. 전자 접점은 그보다 훨씬 느리게 동작한다. 만일 노출 간격이 1초 또는 수밀리초라면 이것은 상당한 지연이다. 여기에서 설명되는 신규의 AEC 제어는 각 시스템에 대하여 접점 동작 시간의 변동을 보상해준다.

잘 알려진 바와같이, X선관에 의해 발생된 X선 광자의 에너지 또는 침투력은 X선관의 양극(11)과 음극(12)사이에 인가되는 KV 전압에 비례한다. X선 광자의 양이나 강도는 X선관의 양극(11)과 음극(12)사이에 흐르는 전자 비임 전류에 비례한다. 비임 전류 레벨은 방출 재한 모드에서 음극 필라멘트(12)를 동작 시키는 것에 의해 지배 받는다. 즉, 어떤 필라멘트 전류에 대하여 필라멘트는 최대 온도로 되므로 다소 제한된 방출을 하게 된다. X선관 전류는 오퍼레이터에 의해 선택되는 노출 요소이다. X선관 전류 제어부는 블록(16)으로 표시된다. 강압 변압기와, X선관의 필라멘트에 인가되는 넓은 변동 범위를 갖는 2차측 전압 및 전류를 설정할 수 있는 1차측 회로내의 탭스 위치와 같은 어떤 수단을 포함한다는 점에서 통상의 것으로 간주될 수 있다.

X선관의 KV및 mA값은 노출전에 오퍼레이터가 선택한다. X선관전류 또는 광자 강도 및 인가 전압(KV) 또는 X선 에너지의 선택된 레벨들을 노출 시간에 관한한 직접 영향을 주지않으며 또한 보상을 필요로 하지도 않으나, 시스템내의 X선 강도센서와 같은 다른 소자들은 상이한 X선관 인가 전압(KV)에서 상이한 감도를 가지며 그 전압(KV)의 상승 및 하강 시간은 관전류 레벨에 따라 변하므로 이와같은 후자의 요인이 시스템의 다른 부분에서의 변수들을 보상하는 것과 관련하여 고려되어야 한다. 제1도에서, X선 검사를 받는 환자를 타원(17)으로 표시한다. X선관 양극(11)로부터 방출되는 X선 비임은 블록(18)으로 나타낸 콜리메이터(collimator)에 의해 한정된다. 환자(17)를 통과한 차등 감쇠된 X선 비임으로부터 발생하는 X선 영상은 변호(19)로 표시한 몇가지 형태의 영상 수신기중의 하나에 의해 수신된다.

콜리메이터(18)은 개구 또는 X선 비임 단면 구조(21)를 한정하는 수직 이동 가능한 블레이드 쌍(20)을 내장하고 있는 하우징을 포함하고 있다는 점에서 통상의 것이다. 콜리메이터 블레이드는 보통 도시 생략한 서어보 모터에 의해 구동된다. 도시는 생략되었지만, 콜리메이터 블레이드들 사이의 개구의 크기에 따라서 X선 비임 영역 크기를 표시하는 신호를 생성하기 위한 수단이 마련되어 있다. 이런 신호들은 버스(22)를 통해 블록(23)으로 표시된 프로세서 유니트로 전달된다. 그 신호들은 이득율을 나타내는 것으로 차후에 설명될 것이다. 콜리메이터영역의 크기는 상이한 X선 노출에 대해 다르므로, X선 필름 또는 다른 영상 수신기 소자에서 적합한 밀도의 영상을 얻으려면 가변 영역 크기를 보상하는 것이 필요하다. 신규의 AEC 시스템은 이러한 변수들도 보상해준다.

자동 노출제어에는 여러 형태의 영상 수신기가 사용되는 경우의 타이밍 노출에 사용될 수 있다. X선 시스템내에 있는 수신기들의 몇가지 영상 수신기 블록(19)에 부속된 점선 블록(24)내에 나열되어 있다. X선 영상 강화기는 상기 나열된 수신기 중의 하나이다. 이 강화기는 잘 알려진 형태의 것으로서, X선 영상이 그 X선 영상에 비례하는 강도의 빛으로 변환시키는 영상 형광층상에 맺히게 된다. 빛 영상은 광방상층을 여기시키고 방출된 전자는 출력 형광체상에 집속되는데, 출력형광체는 전자 영상을 적절한 필름 밀도를 얻도록 자동 노출 지속시간 제어를 사용하는 동안 필름상에 기롤될 수 있는 광학 영상으로 변환시킨다. 영상 강화기 및 다른 수신가들이 여러가지 X선 절차에 사용되는 다른 X선광 인가 전압(KV) 또는 광자 강도에 대하여 상이한 감도를 가질 수도 있다는 사실 때문에 보상이 이루어져야 하는 것이다.

블록(24)을 표시된 다른 영상수신기는 통상의 스포트 필르머(spot filmer)이다. 공지된 바와같이, 스포트 필르머 또는 스포트필름 장치는 흔히 영상 강화기와 함께 사용된다. 통상의 스포트 필르머는 필름의 선택된 영역상에 영상을 노출 또는 형성하도록 x선 비임내의 필름 카세트를 이동시키는 캐리지(carriage)를 갖는다. 일반적으로, 스포트 필름 카세트는 X선 비임통로로 투사되어 영상 강화기상에 이전의 가시화된 영상 도는 일련의 영상을 영구기록되게 한다. 또한, 필름속도와, X선 강도와 필름밀도 사이의 비선형적 관계, 또는 X선 광자 강도 및 에너지의 범위에 걸친 음영과 같은 어떤 필름의 가변 동적 특성이 고려되어 보상되어야 한다. 본 발명의 신규의 AEC시스템은 이러한 형태의 보상도 제공해준다.

다수의 X선 시스템에서는, 블록(24)에 나열된 바와같은 포토스포트 카메라(photospot camera)는 광학적으로 변환된 X선 영상의 보다 빠른 일련의 사진들을 얻을 수 있도록 영상 강화기의 출력 형광체에 광학적으로 결합된다. 여기에서는, 보통 자동노출 제어가 사용된다.

블록(24)에 나열된 또다른 수신기는 보통 X선 노출시 광학 카세트내에 있는 방사선 사진 필름으로서, 그 카세트는 환자로부터 나오는 X선 비임 내에 배치되어 필름상에 영구적인 영상 기록을 만든다. 방사선 사진필름 카세트는 반드시 차등 감쇄되는 X선 광자를 받게될때 빛을 방출하는 강화 스크린을 포함하고 있으며 그 빛은 필름의 노출 또는 여기를 증대시킨다. 강화 스크린은 또한 방사선 사진 필름카세트 내에 사용되는 방사선 사진의 형태에 대한 보상과 아울러 고려 또는 보상되어야 할 상이한 특성 및 변수들을 갖는다.

최대 진단정보를 제공하기 위해 최적 밀도를 가진 기록 영상을 발생하게 될 정확한 AEC타이밍 간격을 얻기 위해 지금가지 논의된 영상 수신기의 각각에 대하여 상이한 형태 및 정도의 보상이 필요하다는 것은 명백하다. 어떤 경우든지, 수신기 보상 데이타(후술하는 바와같이 본질적으로 이득율)는 이러한 데이타가 보상을 위해 제공된다는 것을 간단히 표시한 버스(25)에 의해 프로세서 유니트(23)에 인입된다.

자동 노출제어 X선 절차에 있어서, 오퍼레이터는 X선관 요소중 두가지, 즉 노출 간격중에 X선관 양극에 인가되는 전압(KV)및 X선관 전류를 선택한다. 보통 오퍼레이터가 그의 신호에 다라서 필름 밀도을 얻을 수 있게 하는 수단이 마련된다. X선관 전압(KV)과 전루(mA)및 소망의 필름밀도들은 독립변수인 반면, 소망의 밀도를 가진 필름을 생성하는데 필요한 노출 시간은 종속변수이다. 따라서, 자동 노출제어 절차에 있어서, 방사선 투여량은 소망의 필름 밀도를 얻기 위해 언제 노출이 종료되어야 하는가를 결정하기 위하여 누적방식으로 집적되고 측정된다. 또한, 노출 간격주에 계속 X선 강도를 감지하기 위한 몇가지 장치가 마련되고 아울러 소정의 투여 수준에 도달할때 노출이 자동으로 종료되도록 X선 투여율에 대응하는 신호를 집적하기 위한 수단이 마련되어야 한다. 광 센서 또는 X선광자 강도 센서들이 사용 될 수도 있다. 제1도의 블록(30)은 여러가지 센서들을 나타낸 것이다. 어떤 경우, 즉 영상 수신기가 방사선 시진 필름인 경우에, 통상의 방식은 노출 간격중에 누적된 X선 투여량을 검출 또는 감지하기 위하여 이온 챔버(ion chamber)를 사용하는 것이다.

공지된 바와같이, 이온 챔버는 X선의 이온화 효과에 비례하는 전류를 생성하기 위하여 X선 소스와 방사선 사진 필름 사이의 X선 비임 통로에 삽입될 수도 있다. 이온 챔버는 도한 스포트 필르밍(spot filming)시 투여율을 측정하는데 사용될 수도 있다. 포토스포트 카메라가 사용되는 경우, 광섬유 다발이 종종 영상 강화기의 출력 형광체로 사용된다. 빛은 그 광섬유 다발에 의해 출력 형광체의 강도 또는 휘도에 비례하는 전류 신호를 발생하는 포토트랜지스터와 같은 광검출기로 전달된다. 따라서, 일반적으로 순간적인 광선 또는 X선 강도에 비례하는 전기 신호를 발생하기 위한 수단이 필요하며, 그 신호는 그 크기가 기준 신호와 비교될때까지 집적되어야 한다. 비교가 이루어지면 노출이 종료되게하는 신호가 발생된다. 방사선 센서와 집적기들은 자동 노출제어 분야에 익숙한 자들에게 잘 알려진 것이다. 그러나, 다양한 종류의 영상 수신기를 사용할 수 있는 다용도 진단 시스템은 다른 종류의 X선 투여율 센서를 사용하고 그들 각각은 독자적인 특성을 가질 것이다. 예들들면, 센서 감도는 통상 X선관 전압(KV) 또는 광자 에너지의 함수로서 그들에 따라 달라진다. 제1도에서, 버스(31)는 사용중인 센서를 나타내는 신호가 이득율을 결정하는 것과 관련하여 사용되는 프로세서유니트(23)에 제공된다는 것을 나타낸 것으로, 이득율은 영상수신기 감도, 콜리메이터 영역, 센서 감도, X선관 전압(KV)및 전류(mA)와 같은 어떤 주어진 시스템 변수 세트에 대해 노출을 조정하는데 필요한 보상곡선 데이타를 발생하는 과정에서 사용된다.

제1도에서, 광선 또는 X선강도 센서에 의해 발생된 집적된 투여율 신호는 삼각형의 블록(32)으로 표시한 이득 조정 가능 증폭기 및 램프 발생기 조합에 공급된다. 상이한 X선 기술에 쓰이는 두개의 대표적 선형램프 신호는 후술될 제2도에서 번호(33), (34)로 표시된다. 당분간은 집적 또는 램프 신호의 크기 또는 레벨이 시간의 함수이고 X선 투여율과 관계된다는 것을 인식하는 것만으로 충분하다.

다시 제1도를 참조하면, X선 노출시 램프 신호는 한 입력(35) 또는 비교기 모우드로 동작하도록 접속된 연산 증폭기에 공급되며, 이 실시예에서 비교기(36)는 아날로그 신호를 비교한다. 비교기(36)의 다른 입력(37)은 입력(35)상의 램프 신호와 비교되는 기준 신호를 입력하기 위한 것이다. 기준신호가 발생되는 방식은 본 발명의 중요 특징의 하나이다. 비교가 이루어지면, 비교기(36)는 그 출력 신호 단자(38)상의 상태를 변화시키며, 이 신호는 이전에 시작되었다고 가정한 노출의 종료를 실시하도록 AEC제어부(39)로 전달된다.

본 발명에 의하면, 비교기(36)의 입력(36)상의 신호는 방사선 사진 필르밍, 포토스포트 필르밍, 또는 스포트필르밍 절차중 어느 것이 사용되는가에 따라서 달라지는 앞서 논의한 부품변수들 전부를 고려 또는 보상하는 시기에 노출 종료를 가져오는 독특한 방식으로 조정된다.

본 분야의 숙련기술자는 영상 수신기, 콜리 메이터 영역, 촉점대 필름거리 및 선관전압(KV)및 전류(mA)의 가능한 모든 조합에 대처하도록 다수의 보상 곡선이 발생되어야 한다는 것을 잘 알고 있다. 전술한 바와 같이, 보상 곡선 데이타는 한정된 수의 노출요소 조합에 대해 발생된다. 이 데이타는 전형적으로 ROM칩에 기억되는데, 대표적으로 40내지 60개의 보상 곡선용 데이타가 그에 대응하는 수의 ROM에 기억된다. 가장 근사한 보상을 가져오는 ROM 데이타가 오퍼레이터가 X선관 전압(KV)및 전류(mA)와 소망의 필름 밀도를 선택한 후 자동으로 선택된다. 따라서, 노출 요소의 주어진 어떤 세트에 대해서 보상은 어느 의미에서 절충식인 것이다. 노출요소와 시스템내의 변수들과의 모든 가능한 조합에 대한 보상을 위해서는 수천개의 기억된 보상곡선이 필요할 것이다. 본 발명에 의하면, 여러 센서들, 영상 수신기들 및 콜리메이터 영역들의 특성을 나타내는 데이타만이 어떤 주어진 노출을 위해 필요한 작은 수효의 기본 보상 곡선중의 하나를 수정하도록 발생될 필요가 있다. 이것의 장점은 오직 하나의 메모리가 어떤 주어진 노출시 수정 또는 정정된 최종보상 곡선을 유지하는데 필요하다는 점이다. 어떻게 기본 및 최종 또는 수정된 보상 곡선 신호가 발생되어 비교기(36)의 한 입력에 공급되는가를 설명하기에 앞서, 시스템과의 사용자 인터페이스가 제1도에서 블록(40)으로 표시한 오페레이터 콘솔 키보드를 통하는가에 주목할 필요가 있다. 사용자는 소망의 X선관 전압 및 전류와 소망의 필름 밀도를 선택하기 위해 키보드사으이 키를 누르거나 독립스위치(도시생략)를 조작한다. 특정 노출을 위해 사용될 영상 수신기의 종류를 표시하기 위해서는 다른 키가 눌러진다. 콜리메이터 단면적은 또한 콘솔 키보드(40)상의 키를 누름으로써 조정된다. 어떤 경우든지, 이와같이 발생된 부호화된 정보가 X선 노출이 개시되기 전에 버스를 통해 프로세서 유니트(23)에 공급된다.

블록(41)은 X선관을 ON및 OFF시키기 위한 전기 또는 전자릴레이 스위치와 같은 부품들을 포함한 것이다.

기본 및 최종 보상 곡선이 발생되는 방식은 차후에 상세히 기술된다. 최종 보상 곡선(45)의 도시가 제2도에 나타나 있다. 최종 곡선 데이타를 발생하기 위해 수정되는 기본보상 곡선 데이타는 예를들면 프로세서 유니트(23)내의 ROM에 기억된다는 것에 주목해야 한다. X선관 전압(KV)및 전류(mA)가 선택된 때에 발생되는 최종 또는 정정 보상 곡선 데이타는 제1도의 블록(46)으로 표시한 등속 호출 메모리(RAM) 또는 시퀀서와 같은 실시간에서 호출될 수 있는 전자기억장치에 어떤 주어질 노출을 위해 기억된다.

예를들어, 기억장치(46)가 RAM이라고 가정하자. 제2도를 참조하면, 이 실시예에서 이것으로 한정되는 것은 아니지만은 제2도 그래프의 가로축을 따라 표시한 것처럼 0에서 255까지의 범위를 갖는 256개의 어드레스 가능한 바이트를 가지고 있다. 각 바이트는 또 가로축을 따라 표시된 바와같이 밀리초(mS)로 나타낸 노출 시간의 증분에 대응한다. 그러므로, 이러한 특정 실시예에서 20mS의 노출시간은 각기 어드레스 가능한 255부분 또는 위치들로 분할된다.

제2도의 도시에서 세로축을 보면, 각 바이트는 보상곡선(45)의 신호 크기가 0에서 255값까지의 범위에 있도록 8비트를 갖는다. 명확성을 기하기 위해 실제의 실시예로부터 대표적인 숫자를 사용하는 이러한 특별한 경우에는, 8비트 즉 최대 255값은 총 10볼트를 나타내므로 그래프의 세로축은 이 전압으로 표시되었다. 곡선(45)이 어떤 노출 시간이 경과된 후 실질적으로 수평이거나 직선형으로 될 수 있는 이유는 센서 감도의 차이 및 필름의 동적특성에서의 차이와 같은 변수들과, X선관 케이블 및 전원 용량으로 인한 변수들이 어떤 길이를 초과한 노출 간격에 대하여 별로 대수롭지 않은 노출 시간 에러를 초래한다는 것 때문이다.

특정 보상 곡선(45)에 대한 데이타는 X선 노출 개시전에 프로세서 유니트(23)에서 발생된다고 생각하자. 노출 개시전에, 최종 또는 정정된 보상곡선 데이타는 RAM(46)에 로우드된다. 제2도의 255개의 가로좌표 도는 시간 바이트들은 RAM 어드레스들이다.

RAM은 제1도의 어드레스 버스(47)를 통해 로우드하기 위해 어드레스 된다. 세로좌표 또는 보상 곡선 값들은 기준 신호들에 대응하며, 보상곡선 데이타 전송버스(48)를 통해 어드레스 하기 위해 어드레스 가능한 위치로 보내진다. 이제 수동스위치(49)을 폐쇄하여 AEC 제어블록(39)을 연결함으로써 포토타임식 노출(pototimed exposure)이 시작된다고 가정한다. 이 결과 노출 개시 명령이 AEC 제어부(39)로 부터 이 라인(50)을 통해 X선 노출 제어회로(41)에 보내진다. X선 노출 제어붐(41)는 X선 관으로 하여금 적당한 필름 밀도를 얻도록 어떤 경우에는 1, 2, 또는 3mS, 다른 경우에는 20mS 이상이 되어야 하는 노출을 개시하도록 작동되게 한다.

노출시, RAM(46)은 클록비에 따라 판독된다. 즉, 노출시간에 대한 보상곡선 기준 전압이 판독되는 것이다.

AEC 제어부(39)는 도시 생략한 클록펄스 발생기를 포함하고 있다. 클록펄스는 라인(51)을 통해 블록(52)로 표시된 디지탈 카운터로 공급된다. 그 카운터는 클록펄스의 계수에 응답하여 연속적으로 디자탈 값0에서 255를 출력한다.

버스(53)상의 이러한 출력값들은 RAM(46)에 어드레스 지정되어 RAM출력버스(54)상에 곡선(45)에 대한 세로좌표 또는 신호 값들을 출력한다. 버스(54)상의 디지탈 값들은 블록(55)으로 표시된 디지탈 대 아날로그 그 변환기(DAC)에 의해 대응 아날로그 신호 값들로 변환된다. 연속적인 아날로그 전압신호는 라인(56)을 통해 앞서 언급한 바와같이 비교기(36)의 기준신호 입력(37)에 공급된다. 예로서, 램(46)의 판독은 제2도에서의 어드레스(30)근처의 시간에서 시작된 것으로, 이것은 제2도에서 램프(33)로 표시된 감지 또는 집적된 X선광자 또는 광선강도 신호가 비교기(36)의 입력(35)에 나타나기 시작한 때이다. 다시 말하면, 램프신호는 감지중인 방사선의 실제 강도 도는 전체 투여량에 좌우되어 시간에 따라 상승하고 있다. 예시된 램프신호는 노출개시 명령이 예를들어 X선 전원 접점 지연으로 인해 주어지는 약 1.2mS후에 개시되는 것으로 도시되어 있다.

어느 경우에나, 제2도의 도시에서 알 수 있듯이, 집적된 램프 전압신호(33)가 예를들어 제2도의 교차점(57)에서 보상곡선(45)와 동일한 값에 도달하면, 비교기(36)및 그의 출력은 상태가 바뀌어 노출 중단 신호를 라인(38)을 통해 AEC 제어회로(39)로 전달하게 된다.

이 신호는 노출 중단 명령라인(50)을 통해 X선 노출 제어 모듈(41)로 전송되어 X선 관이 비작동되게 한다. X선관을 중단시키는 신호는 점(57)에서 발생된다. 그러나, 센서 이에 따라 엿앗 수신기는 영상 강화기의 지속으로 인한 약간 더 많은 방사선과, 점(57) 너머의 (33')로 표시된 램프 연장선으로 나타낸 바와같은 X선 전원 개방 시간 지연으로 인한 지연을 수신할수도 있다.

이제 해부체의 일부가 해부체보다 더 큰 두께를 가지므로 노출된 해부체 보다 높은 X선 감쇄를 갖게되는 X선 비임 통로로 이동되어서 램프가 결과적으로 제2도의 램프 신호의 기울기를 갖게된다고 가정한다. X선 감쇄가 높은 경우에, 제2도의 일점쇄선(34)으로 표시된 바와같은 램프가 발생될 수 있다. 당연히, 감쇠가 높아지면 소망의 필름 밀도를 얻는데에 더 많은 기산이 필요하게 된다. 이것은 램프(34)가 보상 곡선과 교차하고 비교기(36)를 트립시켜 X선 노출을 종료하도록 하며 기준 및 감지된 램프 전압이 제2도의 점(58)에서 비교되는 경우이다. 점(58)이 발생하는 시간 이후 또는 그 훨씬 이전에 접점 개방 시간 지연 및 영상 강화기 스크린 지속으로 인한 타이밍 에러가 전체 노출시간의 무시할 수 있을 정도로 작은 %를 차지하기 때문에 보상할 필요가 없다는 점에 유의하여야 한다.

상술한 바와같이, 어떤 오퍼레이터에 의해 선택된 X선과 양극 전압(KV)및 전류(mA)에서 예측된 X선 노출에 대한 노출시간을 보상하는데 필요한 최종 또는 정정된 기본 보상 곡선은 상기 전류(mA)및 전압(KV)이 선택되기 직전과 노출 개시 명령이 주어진 후에 얻어진다. 어떤 X선관 전류(mA)및 전압(KV) 세트에 대한 최종 보상 곡선 데이타는 기억 장치내에 있으며 이하에서 설명될 수단에 의해서 얻어지는 기본 보상 곡선세트 중 하나를 수정하는 것에 근거한다. 다시 말하여, 최종 보상곡선에 대한 디지탈 데이타는 기본 곡선중 선택된 것의 수정인 매번 노출에 대하여 유기될 것이다. 최종 보상 곡선의 모양은 X선 기술에 유효한 시스템 변수들에 좌우된다. 예들들어, 스포트필르밍, 포토스포트 필르밍 또는 방사선 사진 필르밍 모드에서 동작하도록 선택하는 것은 특정 관전류(mA)및 관전압(KV)의 조합에 관계된 기본곡선이 다른 관전류(mA)및 관전압(KV)의 조합과는 상이하게 수정되게하는 결과를 낳을 수도 있다. 예를들어, 방사선 사진 모드에서는 기본 보상 곡선중 하나가 수정되는 방법이 사용되는 방사선 사진 필름과 스크린의 조합에 좌우될 것이다. 예컨대, 어떤 X선관 시스템에서는 10가지 상이한 필름과 스크린의 조합이 사용되는 반면 다른 시스템에서는 오직 5가지가 사용된다. 각 필름과 스크린의 조합은 아마도 동일한 양의 방사선에 대하여 어떤 선택된 관전류(mA)및 관전압(KV)선택에 전용할 수 있는 기본 보상 곡선은 또한 사용된 방사선 센서의 종류에 따라 수정되어야 할 것이다.

기본 보상 곡선의 세트는 X선관 전원의 특성에 따라 발생할 수 있는 타이밍 에러를 고려하기 위해 반드시 제공되어야 하고 또 기억되어야 한다. 이러한 에러는 20mS 이하의 노출과 같은 짧은 AEC 노출중에는 상당한 것이다. 앞에서 지적한 바와같이, 노출개시 명령이 주어진 후의 X선 전원 회로내의 접접의 폐쇄 지연과 노출 중단 신호가 주어진 후의 개방 지연으로 인한 타이밍 에러는 어떤 선태된 X선관 전압 (KV)및 전류(mA)에서 일정하지만 반드시 고려되어야 한다. 케이블을 포함하고 있는 X선관 전원의 고유 용량은 선택된 전압(KV)의 전류(mA)레벨에 따라서 X선 펄스의 상승및 하강 시간의 변동을 일으킬 수 있다. 예를들면, 일정 고유 용량의 경우, 낮은 전류(mA)보다는 높은 전류(mA)가 접점이 개방되기 전에 흐를때 케이블을 방전시키는 것이 더 오래 걸리므로 펄스가 더 긴 감쇠 시간을 가지며 노출이 연장된다. 가령 20mS처럼 긴 노출이 AEC에 의해 결정되는 경우 상승및 하강시간과 전원에 기인한 다른타이밍 에러들은 전체 타이밍 간격의 작은 백분율을 그 에러가 차지하기 때문에 별로 중요하지 않다.

본 발명에 의하면, 60내지 150KV와 10내지 1000mA 범위에 있는 관전압 및 관전류의 선택된 조합에 대한 한 세트의 기본 보상곡선들을 필요로 한다. 얼핏보면, 이것은 대단히 큰 수치인 것으로 보이고 또 한번에 한 곡선씩 얻어지는 종래의 방식과 비교할때 많은 ROM 기억장치가 필요한 것 같이 보인다.

그러나, 그 하나의 곡선은 보통 부적절한 절충에 불과하며, 보상은 X선 전원 특성과 본질적으로 무관하게 이루어질 수 없을 뿐만 아니라 다른 방사선 센서, 필름-스크린 조합체, 영상 모드등이 AEC 시스템에 포함될 때 그 곡선이 어떻게 수정되어야 할 것인가를 고려하지 않은 것이다.

기본 보상 곡선들은 적당한 밀도를 가진 필름영상을 얻기 위한 어떠한 주어진 시간에서 발생되어야 하는 기준 전압을 도시한 것(실제의 좌표 표시 데이타)이다. 기본 곡선들은 다음과 같이 얻어진다.

시스템에 의해 제어되어질 X선 전원, 스위칭 장치 또는 접점, X선관, X선관 공급 케이블들은 기본 곡선에 대한 데이타를 얻는데 쓰인다. 기존의 AEC 시스템은 이런 설비들과 함께 사용되었는데, 이것은 센서가 노출시 방사선을 감지하고, 센서 신호가 투여율을 나타내도록 집적되고, 그 집적될 신호는 기준신호와 비교되며, 양 신호가 동일할때 노출을 종료시키도록 X선관을 off시키는 명령 신호가 발생된다는 것을 의미한다.

기본 보상 곡선들중 하나를 발생하기 전의 제1동작은 X선 노출을 종료하는 비교기(35)와 집적기(32)에 비견할 만한 비교기와 집적기를 가지며 비교가 이루어질때 X선 노출을 종료시키는 종래의 시스템인 AEC시스템을 보정(calibrate)하는 것이다. 보정을 위해 X선 비임내에 다층으로된 X선 감쇠 기상체(phantom)놓는다. 계획된 범위에서 x선관에 인가될 최저전압(KV) 가령 60KV와, 중간 전류(mA) 즉 허용된 투여레벨을 얻을 수 있는 X선관 전류를 선택하고, 노출이 이뤄졌을 때 20mS 이상 가령40mS에서 노출이 자동으로 종료하는 것을 확실히 해주도록 충분한 가상체를 사용하는데, 여기에서 전원 변수들은 아무런 영향을 주지 않는다. 노출된 X선 필름을 현상하여 그것이 소망의 밀도를 갖는지를 검사한다. 제1도에 번호(32)의 것과 같은 증폭기-집적기의 이득을 필름이 충분한 밀도를 가졌느냐에 따라 높이거나 낮추도록 조정한다. 이 단계는 소망의 기준 밀도 및 집적기(32) 출력상의 대응 베이스 전압을 얻도록 반복되어야 한다. 시스템이 소망의 X선 투여 레벨로 보정되엇으므로, 집적기에 의해 발생된 베이스 전압을 기록한다. 예를들어, 이 전압이 0볼트에서 10볼트 사이의 범위인 5볼트라고 가정한다. 이 전압은 가상체의 어떤 두께 즉 환자의 대응 두께에 대한 한계치내에서 어떤 선택된 관전압(KV)및 전류(mA)에서 얻기를 원하는 보정된 소망의 필름 밀도에 대응한다.

제1기본 보상 곡선 데이타 세트를 발생하기 위해서, 입력(5)으로의 베이스 또는 집적기 전압이 일정하게 유지되고 일정하게 선택되지만 가상체 두께를 계단식으로 감소시키는 X선관 인가 전압(KV)및 전류(mA)에서 노출이 이루어지는 동안 비교기(36)의 기준 전압 압력(37)에 공급되어질 전압 값에 대한 평가가 이루어져야 한다. 어떤 의미에서, 어떤 가상체 두께의 각 단계에 대하여 동일한 집적 투여량 도는 필름 밀도를 얻기 위해서는 기준 전압 레벨 대 노출 시간의 도시가 필요하다. 이러한 형태의 도시 즉 곡선은 제1차 또는 제1근사 보상 곡선으로 생각할 수 있다. 그것은 AEC 시스템에서 종래의 경험에 근거한 것으로, AEC 시스템들에서의 타이밍 에러들이 일치하지 않으므로 몇개의 에러를 가지고 예상할 수도 있는 것이다. 예를들면, 종래의 절충형 보상 곡선을 사용하면서 얻어진 필름밀도 대 여러 X선관 전류 및 일정인가 전압(KV)에 관한 제3도의 곡선을 생각해보자. 가상체로 부터 나온 방사선은 1프레임 당 100마이크로 뢴트겐(μr)이었다. 낮은 X선관 전류 즉 50mA에서 노출이 2mS에서 종료 된 경우 약 40%의 과다노출이었으며, 노출이 80mS에서 종료된 경우 더 두꺼운 가상체에서 약 10%의 과다노출 또는 과잉 필름밀도인 것에 주목하자. 100mA및 200mA의 X선관 전류로써 얻어진 다른 두 예시 곡선은 가상체 또는 환자두께 변화에 따라 동일 전류 및 전압에서 과다노출 및 부족 노출이 일어날 수 있다는 것을 보여준다. 또한 노출 시간이 가변 타이밍 에러가 전체 노출 시간에 대하여 보다 작은 백분율 영향을 나타내게되는 때까지 증가함에 따라 필름 밀도는 소망의 값으로 더 접근된다.

제1근사 곡선 및 기본 보상곡선을 발생하는 문제로 돌아가자. 제1시도에 대해서 그리고 상술한 바와같은 시스템 보정이 행해진 후, 낮은 X선 전압 및 전류가 선택되는데, 이 예로서(제한을 의미하지 않음) 60KV 및 10mA를 가정한다. 종래의 지식에 의해서, 이 전압 및 전류값에서 그리고 비임내의 특정 가상체 두께에서는 노출이 대략 수밀리초에서 종료되어야 한다고 결정된다. 비교기 입력(37)으로 입력하기 위한 기준 전압은 이러한 노출에 대한 종래의 경험적 데이타를 기초로하여 예측된다. 이와 유사하게, 보정후에 비교기 입력(35)로 공급되는 집적된 전압신호를 일치시키는데 필요한 전압에 가깝다고 여겨지는 기준 전압이 선택된다. 기준 전압의 관점에서의 노출 시간 대 집적기 신호 진폭의 관점에서의 필름 밀도를 나타내는 제1근사 보상 곡선에 대한 데이타는 경험적으로 만들어진다.

그리고 나서, 노출시권스는 특정 가상체 두께로 시작되는데, 바람직하기로는 여기에서 예시를 목적으로 사용된 20mS의 임계점 보다 약간 긴 시간에서 직접기 신호가 기준 신호 사이의 비교가 이루어지게 할 만큼 충분한 두께로 시작된다. 오실로스코프나 다른 계기가 비교기(36)의 트립이 노출을 종료시키도록 했을때의 시간(mS 단위)을 측정하는데 사용되고 그 시간이 기록된다. 이어서, 비교기 입력기(37)에 공급된 예측된 기준 전압과의 비교가 이뤄지는 시점에 도달되는 집적기 출력 전압이 기록된다. 만일 집적기 전압이 5볼트의 베이스 전압 이상이면 필름이 과다노출될 검임을 의미하고, 그 이하면 필름은 부족노출될 것임을 의미한다. 그래서 해야할 일은 기준 전압을 높이거나 낮추고 60 KV및 10mA와 비임내의 동일 가상체 두께에서 노출을 반복하는 것이다. 예를들면 처음 주기에서 집적기 신호가 필름의 과다노출을 지시하는 트립이전에 6볼트에 도달되었다고 가정하자. 이 경우에는 기준 전압을 소량 감소시키고 동일한 kV, mA및 가상체 두께에서 또다른 노출을 행한다. 그 노출은 물론 앞서의 것보다 단축된 시간에서 종료할 것이다. 이 단계는 비교기를 트립시켜 집적기가 5볼트에 도달하고 소정의 필름 밀도가 달성되도록 기준 전압이 설정될때까지 반복되어야 한다. 이 기준 전압과 노출을 종료시키기 위한 시간(mS 단위)이 기록된다. 이것은 최종 분석에서 기준 전압값 대 노출 시간의 도시인 기본 보상 곡선상의 한 데이타점을 제공한다.

이제 제1기본 보상 곡선 상의 다른 점을 얻기 위해, 가상체 두께의 1증분이 제거되고, 본 예에서 동일 관전압(kV)및 관전류(mA)에서의 노출이 집적기상의 5볼트에서 종료할때까지 기준 전압을 수정하는 과정이 반복된다. 그 노출 시간과 기준전압이 기록된다. 가상체 두께는 환자에 의해 예견되는 최하 감쇠까지 단계별로 감소되고, 각 단계에서 지금까지의 매 밀리초마다 기준 전압 점을 얻을 필요없이 합리적으로 양호한 곡선을 발생하기에 충분한 데이타 점들을 얻기 위해 선행절차들이 반복된다. 일반적으로, 하나의 곡선에 대하여 14내지 20개의 점들을 얻는 것은 충분하지만 물론 그 곡선은 계단식이 되고 원만한 곡선을 이루지 못할 것이다. 추후에 논의 되겠지만, 보다 원만한 곡선을 얻기 위해 컴퓨터 알고 리즘이 사용된다. 이 결과 보상이 필요한 임계 범위를 포함하는 곡선의 가로좌표상의 노출 시간은 20mS가 될 것이다. 주후에 고찰되겠지만, 이 예에서 20mS까지의 범위 이상의 노출시간은 양자화(또는 이산화)되며 그것의 각 mS 또는 부분은 그 값이 특정시산에 대응하는 바이트로 표현된다.

이제 집적기 전압대 노출 시간의 또다른 기본 보상 곡선을 얻기위해 전체주기가 반복된다. 이 시간에서는 관전압은 다시 60kV이나, 약 20%가 크거나 혹은 10 또는 15mA가 더 큰 새로운 전류값이 사용된다. 이 주기에서, 필요한 기준 전압은 제1주기에서 적당하다고 알려진 기준 전압을 가지고 시작함으로써 보다 빨리 결정될 수 있다. 이에 따랄 또다른 보상 곡선이 얻어지며, 아마도 그것의 데이타는 제1주기 데이타와 실제로 일치하거나 거의 일치하게 된다. 어느 경우에나, 측정주기들은 환자에 대해 지금까지 사용된 것으로 예측된 관전류(mA) 한계치까지 동일 관전압(kV)에서 추가 전류(mA)단계들에 대하여 반복된다. 이 결과 수십 가지의 예비 기본 보상 곡선을 모아지게 된다.

전술한 주기들 이외에도, 예비 보상 곡선 데이타는 상이한 관전압 레벨에서 발생되는데, 이 레벨에서 관전압(kV)은 일정하게 유지되며 측정은 제1주기에서 사용된 전류값의 전범위에 걸쳐 이뤄진다. 이 결과 수십개 이상의 예비 기본 보상 곡선에 대한 데이타가 얻어진다.

그러나, 일정 관전압(kV)과 X선관 전류(mA)의 범위처럼 연속적인 순서로 얻어지는 수개의 곡선 또는 데이타 세트들이 서로 약간만 상이하고, 그 곡선들의 중간 평균 곡선이 기본 보상 곡선의수가 현저하게 감소하도록 특정 관전압(kV)에서 mA값의 범위를 나타내게끔 선택된다는 것은 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면 오퍼레이터가 계획된 X선 절차에 적합한 관전압(kV)값과 관전류(mA)값을 선택할 때, 관전압(kV)및 선택된 관전류(mA)를 포함하는 관전류(mA)값의 범위에 대한 기본 보상 곡선이 요구될 것이다. 물론, 각 기본 보상 곡선에 대한 데이타는 분리된 ROM영역에 기억되고, 그 절차에 사용하기 위해 선택된 콜리메이터 영역, 필름 속도, 강화 스크린 특성 및 방사선 강도 센서와 같은 것에 유입된 변수로부터 발생하는 노출 시간에 대한 영향을 고려하고 수정될 수 있다.

전형적으로, 예비 기본 보상 곡선상에는 20내지 40개의 점 즉 각각 시간과 집적기 전압의 X, Y 좌표값이 있으며, 절충곡선 즉 상당한 보상의 손실없이 제한된 범위의 선택된 관전압(kV)및 관전류(mA)갑셍 걸쳐 보상을 위해 사용될 수 있는 유사곡선들을 조합하는 것에 의해 얻어지는 곡선상에는 대략 상기와 동수의 점들이 있다. 이것은 비교적 작은 밀도 변화 예를들면 25% 미만의 변화가 방사선 사진을 관찰하는 사람에 의해 거의 검출될 수 없기 때문에 특별한 것이다. 그래서 그 조합된 보상 곡선은 여전히 조악한 근사 직선 형태이어서, 그 곡선을 적어도 노출시간의 처음 20mS의 끝까지 이르는 곡선을 100μS 이하의 더 작은 시간간격으로 분할하기 위하여 매끄럽게 되어야 한다.

이제 기본 보상곡선이 매끄러운 형태로 되었고, 컴퓨터 프린트아웃(printout)이 mS 단위의 노출 시간을 나타내는 X좌표와 집적기 신호 크기를 나타내는 Y좌표를 제공한다고 가정하자. 각 기본 보상 곡선을 나타내는 X, Y좌표는 이산화되어 도면의 간소화를 위해 제1도의 프로세서 유니트(23)내에 위치하게 될 판독 전용 메모리(ROM)에 기억되는 테이블(table)로 형성된다. 만일 이러한 곡선들이 도시된다면, 그 곡선들은 제2도에 도시된 최종 보상곡선(45)와 아주 유사한 형태로 되겠지만, 도시된 바와 같이 완만한 형태가 아니라 계단식 형태로 될 것이다. 그 기본 곡선들 중 어느 것이 사용되고 X선 노출을 위해 수정될 것인가의 문제는 노출을 위해 오퍼레이터에 의해 선택된 관전압(kV)및 과전류(mA)에 따라 좌우된다. 따라서, 이와는 달리 X선 전원 및 변동을 일으키는 스위칭 시간 및 용량에 의해 발생되는 타이밍 에러는 선택된 관전압(kV)및 관전류(mA)에 대한 노출시간 및 집적기 신호 크기에 관계되기 때문에 존재하지 않게 된다.

그래서 X선관 전원 특성으로 인한 변수는 없어진다. 그러나, 사용될 특정 콜리메이터 영역으로부터 생기는 X선 투여량에 대한 영향과, X선관 인가 전압(kV)에 대한 여러가지 방사선 강도 검출기들의 상이한 감도들과, 상이한 X선 필름형태와 강화 스크린 형티의 상이한 조합들과, 오퍼레이터가 선택하는 여러 필름 밀도 요소들을 고려하여야 할 어떠한 노출에 대해서는 추가 보상이 필요하다.

제1도와 관련하여 본 명세서에서 앞서 지적한 바와같이, 보상 정정 데이타는 방사선 센서 유니트로부터 버스(31)를 통해, 콜리메이터로부터 버스(22)를 통해 프로세서 유니트(23)에 공급되고 관전압(kV)및 관전류(mA) 데이타와 오포레이터에 의해 선택된 필름 밀도 요소는 버스(9)를 토애ㅎ 공급된다. 이 데이타들은 이득으로 표현된다. G_A는 콜리메이터(21) 영역 보상에 대한 정규화 이득율이고, G_K는 관전압(kV)값에 대한 방사선 검출기(24) 감도애 대한 정규화 이득율이고, G_S는 필름 및 강화기 스크린 조합의 감도에 대한 정규화 이득율이며, G_D는 선택 가능한 밀도 요소이다. 이러한 이득율들은 부호화 될 수 있다. 예를들어, 콜리메이터는 블레이드 위치에 따라서 신호를 발생하도록 예컨대 전위차계(도시생략)를 사용하여 콜리메이트 블레이드 사이의 개구의 면적에 비례하는 이득율 신호 G_A를 출력한다. 필름 및 강화 스크린조합 이득율 G_S는 필름 카세트상의 부호에 응답하여 발생된다. 마찬가지로, 이득율 G_S는 포토스포트 카메라 혹은 스포트 필르머가 사용되는 가에 따라서 발생된다. G_K는 또한 미리 결정된 것으로서 사용되는 방사선 강도 센서에 좌우되는 부호화된 신호로 표시된다.

예들들어, 검출기 감도를 고려한 G_K에 대해서는 시스템에서 사용된 한 검출기를 대표적으로 선택하여 80kV의 임의의 X선관 인가 전압이 사용될 때 그것을 1의 이득으로 할당하고 이 전압에서 집적기 증폭기를 보정한다. 이어서 다른 센서들에 대하여 이득을 가산하거나 감산할 수도 있다.

G_A는 완전 개방된 콜리메이터 영역이 사용될때 1의 값으로 할당된다. 노출중에 사용되는 어떤 감소된 콜리메이터 영역은 1보다 작은 소수가 될 것이다.

필름 및 강화 스크린 조합에 대한 G_S는 사용될 것으로 예상되는 모든 조합을 가지고 노출을 행함으로써 결정된다. 부가적인 이득율 G_S는 스포트필름 및 포토스포트 절차동안 결정되어야 한다. 어떤 경우에나, X선관상의 알려진 kV값 가령 80kV로 노출이 이뤄지며, 집적기-증폭기 이득은 노출로 적당한 필름 밀도가 얻어질때가지 조정된다. 집적기-증폭기의 이득 변화는 각각의 필름기법에 대해 필요한 이득 변화를 나탄낸다. 이러한 G_S이득율은 콘솔 키보드(40)을 사용함으로써 어떤 기법에 대한 요구를 입력시키는 오퍼레이터에 응답하여 호출된다.

소망의 필름밀도에 대한 이득 G_D는 사용중인 기본 관전류(mA)및 관전압(kV) 보상 곡선으크기에 영향을 주는 직선형 이득이다.

이제 기본 보상 곡선데이타 세트가 ROM에 기억되었다고 가정하자. 앞서 지적한 바와같이, 노출시간 대 집적기 전압의 각 곡선은 14내지 25개의 X,Y좌표점으로 이루어지므로 기본 보상곡선들에 대하여 아주 작은 ROM용량만이 필요하게 된다. 이득율은 또한 한 노출에 대한 변수들이 설정되며 호출될 수 있다. 노출이 행하여질 준비가 갖추어지고 제2도와 같은 곡선에 대한 최종 보상 곡선 데이타가 발생되어 RAM(46)에 기억된다. 제2도에서 볼 수 있듯이, 본 실시예에서는 약 20mS의 임계 노출간격이 RAM내의 255바이트로 분할된다. 각 바이트는 대략 80μs에 해당한다. 그 바이트 번호는 집적기(32)의 출력전압 값, 본 실시예의 경우 5볼트를 기억시키는 RAM위치로 어드레스 지정되며, 그 전압값은 비교기(36)로 하여금 토출의 트립 및 중단시키도록 한다. 이 데이타들은 0내지 10볼트를 나타내는 255개의 8비트 워어드로서 RAM에 기억되며 이들은 곡선에 대한 세로 좌표이다. 다시 말하여, RAM(46)은 노출간격중에 조사표(look-up table)로서 수행한다. 그 기본 곡선들은 노출에 속하는 이득율에 따라 재구성된다.

그 목적은 주어진 입력 데이타에 대한 최종 보상 곡선을 형성하는데 필요한 좌표들을 포함하는 표를 제공하는 것이 이러한 좌표들은 프로세서 유니트(23)를 사용하여 브레젠햄 직선 알고리즘(Bresenham straight-line algorithm)을 적용함으로써 필요한 최종 보상곡선의 근사직선을 형성하는데 쓰인다. 상기 알고리즘은 본 분야의 숙련기술자들이 자주 사용하는 것으로, IBM systems journal, 1965년판, 4권, 1호, 25면에 게재된 J.E. Bresenham씨의 "디지탈 플로터의 컴퓨터 제어용 알고리즘"이란 명칭의 논무네 기재된 것이다. 이 논문에서의 정의는 다음과 같다.

A. r(a, y)=최종 보상곡선, a=크기(세로좌표상의 0-255바이트), b=시간증분(가로좌표상의 0-255바이트) "y"=RAM(46)내의 어드레스 위치 "a"="t"어드레스에서의 바이트 값.

B. (x₁, y₁), (x₂, y₂)…(x_n, y_n)은 오페레이터에 의해 선택된 X선관 kV값 및 mA값에 근거한 보상 곡선을 정의한 크기(y)와 시간증분(x)으로 구성되는 데이타이다.

다음 방정식을 각 좌표점의 세트에 적용함으로, 좌표점의 표가 형성되고, RAM에 기억되며 그것은 전체 시스템에 대한 적절한 보상을 제공한다.

ai=G_A·G_K·G_S·G_P·X₁, 여기에서 X₁=1,………, n 그 이득들은 서로 곱해지고, 각 "X" 좌표값1… n에 대응하는 각 세로좌표 즉 y값을 곱하는데 사용된다. 이 결과, f(a₁y), (a₂y₂),…(a_ny_n)이 된다.

그 이득들은 세로 좌표를 따라 그 곡선을 단순히 높이거나 낮춘다. 이제 브레젠햄 직선 알고리즘을 f(a, y)에 적용하여 최종적으로 정정된 어드레스 위치 0-255에서의 8-비트 집적기 전압값으로 구성된 표를 제공하고, 그 표는 RAM(46)에 기억한다. 최종 보상용 표는 제2도에서 거의 완만한 곡선(45)으로 표시된다. 따라서, 최종 보상 곡선 데이타는 영구적으로 기억시킬 필요는 없다. 종래의 기술 또는 다른 방법과 비교할 때, 단지 소수의 기본 보상곡선들이 기억되어야 하며, 이 곡선들에 대하여 데이타를 기억하기 위한 메모리 용량은 단지 소수의, 아마도 20개의 좌표만이 기본 보상 곡선을 형성하는데 필요하기 때문에 꽤 작게된다. 최종의 또는 수정된 기본 보상 곡선은 노출 요소들이 선택될때 발생되며, 이 곡선이 보다 많은 좌표에 의해 형성된다 하더라고 그 곡선에 대한 데이타를 기억하는데에는 오직 하나의 비교적 작은 메모리 블록만이 필요하게 된다.

만일 사용자나 설계자가 방사선 센서, 영상 수신기 또는 필름 강화 스크린 조합과 같은 새로운 부품을 포함하거나 어떤 부품의 형태를 다른 형태로 교환하길 원한다면, 상기 이득 곱셈 방정식에 사용될 수 있도록 그 부품에 대한 이득율 만을 결정하는 것이 필요하지만, 어떤 기본 보상 곡선에서 변화가 이루어지지 않아야 할뿐만 아니라 집적기(32), RAM(46), DAC(55)및 비교기(36)로 구성된 기분 AEC회로에서 그리고 상기 비교기의 출력으로부터 공급된 어떤 회로에서도 변화가 이루어지지 않아야 함을 명백할 것이다.

동작을 요약하면, 최종 표는 노출이 시작되기전 AEC(46)내에 있다. 노출은 제1도의 수동 스위치(49)를 순간적으로 폐쇄함으로써 개시된다. AEC 제어부(39)는 노출을 시작하도록 라인(50)상에 명령을 내보낸다. 이와 동시에, 카운터(52)는 클럭펄스를 계수하고 그들의 2진 값을 RAM(46)에 어드레스로서 출력한다. 이러한 어드레스들은 제2도의 가로좌표상에 0내지 255 바이트로 표시된 임계주기에 걸쳐 연장되는 노출시간 증분에 대응한다. 만일 그 바이트의 시간 값이 100μs 단계 이하로, 특히 본 실시예의 경우 약 80μs 단계로 점진적으로 증가하면, 클록펄스 주파수는 20mS÷255 즉 약 100KHz가 되어야 할 것이다. 각 위치에서의 디지탈로 표시된 보상또는 기준 전압은 RAM(46)으로부터 DAC(55)로 출력되어 그 결과의 아날로그 기준 전압 신호를 비교기 입력(37)에 공급한다. 한편 램프 또는 집적기 출력전압 신호는 제2도의 선(33) 또는 (34)중 어느 하나에 의해 예시된 바와같이 증가된다. 램프 또는 집적기 출력전압이 교차될때 즉 제2도에서 점(57), (58)의 경우처럼 보상된 기준 전압과 일치할때 비교기(36)는 라인(38)상에 신호를 내보내고 그 신호는 AEC 제어부(39)에 의해 노출 중단 명령 신호로 변환된다.

지금까지 본 발명의 한 실시예에 대하여 상세히 설명해왔지만, 이는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하기 위한 설명으로서, 여러가지로 구현될 수 있으며 다음의 청구범위의 해석에 의해서만 제한되는 것이다.

Claims

영상 밀도에 관계된 X선 투여량에 대응하는 신호와 시변 기준 신호의 비교에 응답하여 X선 노출을 종료케 하는 신호를 발생하기 위한 비교기 수단(36)과 : 점진적으로 증가하는 시간 영역에 대한 기준 신호의 크기를 나타내는 디지탈 값을 기억하기 위한 수단(46)(상기 크기 대 시간의 도시는 기준 신호 보상 곡선을 나타냄)을 구비하는 자동 노출제어 수단을 가진 X선 진단 시스템으로서, X선관 수단(10) ; X선 소스로부터 대상물을 통해 투사되는 X선 비임의 영역을 한정하도록 조정될 수 있는 콜리메이터 수단(18) ; 방사선 강도 센서 수단(30) ; 영상 강화기, 스포트 필름장치, 포토스포트 카메라 및 방사선 사진 필름과 강화 스크린 조합 중 적어도 하나와 같은 영상 수신기 수단(19) ; X선관 전원(13) ; X선관 전원과 X선관을 연결하는 도선(14, 15) ; 노출을 개시 및 종료시키기 위하여 X선관 전원과 X선관을 결합 및 분리시키도록 동작되는 제어수단(39) ; 및 노출을 위해 사용되는 방사선 센서, 콜리메이터 조정부, 영상수신기 또는 밀도 선택부의 어느 한 종류로부터 초래된 영상 밀도에 대한 영향을 보상하도록 수정되는 최종 기준 신호 곡선 데이타를 발생하기 위한 수단(16, 23, 40, 41)을 구비하는 X선 진단 시스템에 있어서, 상기 최종 기준신호 곡선용 데이타 발생 수단은 X선 감쇠 특성을 가진 대상물이 연속으로 상기 비임내에 있을때 동일한 집적기 신호 즉 실질적으로 일정한 밀도를 가진 영상을 발생하는 것으로부터 얻어진 일련의 기준신호 크기 및 이에 대응하는 노출 종료 시간을 각각 나타내는 복수의 디지탈 값 테이블을 기억하기 위한 수단을 구비하는데, 여기서 상기 기준 신호 값은 기준 신호 전압 대 노출시간 그래프의 Y좌표에 대응하고 상기 노출 종료시간은 X좌표에 대응하며, 이에따라 상기 테이블은 소정수의 좌표쌍을 갖는 기본 노출시간 곡선을 나타내는 것으로서 특정 전압(kV) 또는 이 전압 근처의 제한된 범위의 전압(kV)및 특정 전류(mA) 또는 제한된 범위의 전류(mA)가 기준전압을 얻도록 노출을 행하기 위하여 X선관에 인가될때 형성되며 ; 아울러, 전압(kV)및 전류(mA) 조합이 관계하고 있는 테이블을 식별하여 대상물의 X선 노출을 행하기 위한 전압(kV)(mA)의 오퍼레이터 선택부와 ; 어떤 방사선 센서의 종류 또는 조건 ; 필름/강화 스크린 조합, 콜리메이트의 영역크기 조정 및 대상물의 X선 노출을 행하기 위해 사용되어질 사용자가 원하는 영상 밀도를 나타내는 하나 이상의 이득율을 발생하기 위한 수단과 ; 식별된 기본 보상 곡선내의 기준 신호 값을 상기 이득율의 적과 곱함으로써 정정된 최종 보상 곡선의 대응 기준 신호값을 정의하고, 기본 보상 곡선의 X,Y좌표의 연속쌍들 사이의 기준 신호값 및 노출 시간에 대한 좌표를 결정하는 알고리즘에 따라서 동작함으로써 다수의 좌표점 즉 기본 보상 곡선 경우보다 작은 기준 신호값들 사이의 시간 증분을 갖는 수정된 최종 보상 곡선을 얻기위한 프로세서 수단과 ; 시간에 대해 증가된 수의 기준 신호 값을 갖는 상기 수정된 보상 곡선을 기억하기 위한 메모리 수단과 ; 상기 메모리 수단으로부터 대상물 노출의 개시와 더불어 시작되는 일정한 시간 증분으로 상기 수정된 기준 신호를 그 값이 증가하는 순서에 따라 순차적으로 호출하기 위한 수단을 구비하며 상기 비교기 수단은 노출시 연속적으로 증가하는 호출된 기준 신호를 증가하는 집적기 신호와 비교하여, 상기 X선과의 비작동 및 노출 종료를 야기시키는 신호를 생성함으로써 동일성을 얻은 상기 신호들에 응답하도록 구성된 것을 특징으로 하는 X선 진단 시스템.
제1항에 있어서, 상기 최종 보상 곡선을 이루는 상기 수정된 기준 신호값들은 상기 메모리 수단내의 그 어드레스가 시간에 대응하여 증가하는 위치에 각각 기억되는 디지탈 값이며, 상기 수정된 기준 신호를 호출하기 위한 호출 수단은 클럭펄스 열을 위한 입력수단을 가져서, 상기 호출이 시간의 증분에 대응하는 카운트의 수에 관계되는 일련의 어드레스를 생성하도록 개시될때 클럭펄스의 계수에 응답하는 카운터 수단을 포함하는데, 이 카운터 수단은 상기 어드레스를 상기 메모리 수단에 공급하여 상기 기준 신호값을 순차적으로 출력시키기 위한 출력 수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 X선 진단 시스템.
제2항에 있어서, 상기 시간 증분은 100μs 또는 그 이하의 시간 길이인 것을 특징으로 하는 X선 진단 시스템.
제2항에 있어서, 상기 어드레스들은 0에서 255까지의 8비트 바이트들로 표시되는데, 이 각 바이트들은 상기 수정된 최종 보상 곡선의 X축을 따르는 약 20mS의 동일 증가 부분을 나타내고, 볼트 단위의 사이 집적기 및 기준 신호의 전 범위는 0내지 255까지의 8비트 바이트들로 표시되는데, 이 각 바이트들은 상기 집적기에 의해 얻어질 수 있는 최대 전압의 동일증가 부분을 나타내는 것을 특징으로 하는 X선 진단 시스템.
제2항에 있어서, 상기 어드레스들은 수정된 최종 보상 곡선의 연속적인 X좌표에 대응하고, 상기 좌표70에서의 기준 신호 값들은 상기 수정된 최종 보상 곡선의 Y좌표에 대응하는 것을 특징으로 하는 X선 진단 시스템.
제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 상기 비교기 수단은 하나 이상의 입력을 가진 아날로그 신호 비교기로서, 그 한 입력에는 상기 집적기 신호가 호출된 디지탈 기준 신호 값을 대응하는 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지탈 대 아날로그 변환기를 거쳐 공급되고 다른 입력에는 상기 아날로그 신호를 결합 수단이 접속되는 것을 특징으로 하는 X선 진단 시스템.
노출을 행하도록 X선 비임을 투사하기 위한 X선 관(10), 노출을 위해 사용되어질 관전류(mA)를 선택하기 위한 수단(16)을 포함하여 X선관을 작동시키기 위한 전원수단(13)및 전원 수단을 X선관에 접속하여 노출중에 X선관의 양극과 음극 사이에 선택 가능한 관전압(kV)을 인가하기 위한 수단(41)을 구비하고 ; 방사선 센서(30), 콜리메이터(18), 및 X선 영상 강화기, 방사선 사진 필름 및 강화 스크린 조합, 스포트 필름 장치 및 포토스포트 카메라와 같은 영상 수신기(19)중 적어도 하나를 이용하며 ; 노출중에 영상수신기에 전달된 영상 밀도 및 X선 투여량에 그 크기가 대응하는 신호를 집적하기 위한 집적 장치(32)및 집적 신호와 기준 신호를 비교하고 비교 결과에 응답하여 X선관 양극의 비작동 및 노출의 종료를 일으키게 하는 수단(36, 39)을 구비하는 X선 진단시스템과 함께 사용하기 위한 자동 노출제어(AEC)장치에 있어서, 상기 자동 노출 제어 장치는 동일한 집적 신호 즉 일정 범위의 X선 감쇠특성을 가진 대상물이 상기 비임내에 연속적으로 있을때 실질적으로 일정한 소망의 밀도를 가진 영상을 발생하는 것으로부터 얻어진 각각 연속되는 기준 신호 크기 및 이에 대응하는 노출 종료 시간을 나타내는 복수의 디지탈 테이블 값을 기억하기 위한 수단을 구비하는데, 상기 각 테이블은 특정 전압(kV) 또는 제한된 번위의 전압(kV)및 어떤 전류(mA)값 또는 제한된 범위의 전류(mA) 값이 상기 대상물이 비임내에 있을 동안 기준 신호의 크기 및 이에 대응하는 노출 시간을 얻도록 X선관을 작동시키고 있을때 형성되는 것으로서 기본 노출 시간 보상 곡선을 나타내며 ; 선택된 관전압(kV)및 관전류(mA)가 관계되는 테이블을 호출하도록 하는 대상물의 X선 노출을 행하기 원하는 과전압(kV)및 관전류(mA)를 선택하기 위하 오퍼레이터 선택부와 ; 방사선 센서중의 어느하나, 노출중에 사용되도록 서낵된 필름 및 강화 스크린조합, 상기 콜리메이터의 영역 크기 조정 및 오퍼레이터가 원하는 영상 밀도에 각각 대응하는 이득율을 발생하기 위한 수단과 ; 식별된 기본 보상 곡선용 기WNS신호 값들을 상기 이득율들의 적으로 곱하여 기본 보상 곡선의 시간과 각각 시간에서 대응하는 기준 신호값들을 제곱함으로써 정정된 최종 보상 곡선용 데이타를 정의하고, 상기 기본 보상 곡선의 값들 사이에 놓인 기준신호와 이에 대응하는 노출신호의 값들을 알아내는 알고리즘에 따라서 동작함으로써 기본 보상 곡선의 기준 신호에 대응하는 신호가 각각 노출 시간과 대응하는 기준 신호로 되는 정정된 최종 보상 곡선에 대한 테이블을 만들기 위한 데이타를 제공하기 위한 프로세서 수단과 ; 기준 신호값을 기억시키기 위한 메모리 수단과 ; 노출이 개시될때 시작하는 일정한 시간 증분의 끝에서 값이 증가되는 순서에 따라 순차적으로 상기 기준 신호를 호출하기 위한 수단을 구비하며 ; 상기 비교기 수단은 노출중에 발생된 증가하는 기준 신호를 노출중에 호출된 기준 신호와 연속적으로 비교하고 기준 신호와 동등성을 얻은 집적기 신호에 응답하여 동등성이 얻어진 시점에서 X선관을 비작동시키고 노출을 종료시키는 신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 노출 제어장치.
제7항에 있어서, 상기 기준 신호 값들은 상기 메로리 수단내의 어드레스 가능한 위치에 기억되고, 상기 기억된 신호들을 호출하기 위한 수단은 상기 시간 증분을 정의하는 클럭플스 시퀀스에 대한 입력 수단 및 상기 메모리 수단에 대한 어드레스를 구성하는 신호에 대한 출력 수단을 가진 카운터 수단을 구비하는에, 이 카운터 수단은 상기 기준 신호값의 순차적인 호출을 위해 클럭 펄스에 따라서 어드레스를 발생하는 것을 특징으로하는 자동 노출제어 장치.
제7항에 또는 제8항에 있어서, 상기 시간 증분은 100μs 또는 그 이하의 시간 길이 인 것을 특징으로 하는 자동 노출 제어장치.
대상물로부터 나온 X선 투여량에 비례하여 시간에 따라 크기가 증가하는 직접 신호와 시간에 따라 크기가 변화하는 보상 곡선을 형성하는 기준 신호 사이의 비교기로써 행하여진 비교결과에 응답하여 X선관을 비작동시킴으로써 X선 노출에 종료되도록 하는 X선 진단 시스템에서의 소망의 X선 밀도를 갖는 X선 영상을 얻기 위하여 X선 노출을 지속시간을 자동적으로 제어하는 방법에 있어서, 상기 소망의 영상 밀도를 얻기 위하여 상기 비교가 이루어지고 노출이 종료되는 기준 신호 크기 대 집적 신호 크기에 대응하는 X선 노출 시간의 증분을 나타내는 복수의 기본 보상 곡선상의 비교적 수수인 점의 좌표를 형성하는 것으로, 각각 상기 X선관에 인가된 어떤 전압(kV) 또는 제한된 범위의 전압(kV)및 어떤 전류(mA) 또는 제한된 범위의 전류(mA)에 관계되는 상기 보상 곡선을 형성하는 복수의 데이타 세트들을 기억하는 단계와 ; 방사선 센서, 영상 수신기, 필름 및 강화 스크린 조합, 및 사용자가 선택한 전압(kV)및 전류(mA)에서 X선 노출을 행하는 동안 유효하게 될 선택된 밀도의 어느하나 또는 모든 종류 혹은 동작 특성을 나타내는 이득율을 발생하는 단계와 ; 각각의 기본 보상 곡선의 신호 크기를 상기 이득율과 곱하고 그 신호들을 상기 비교적 소수의 점들 사이에서 결정된 시기에 대하여 서로 동일하게 간격진 추가 좌표점을 발생하는 알고리즘으로 처리하며 이에따라 수정된 보상곡선을 나타내는 기준신호 대 비교적 작은 노출시간 증분에 대한 좌표를 얻는 단계와 ; 상기 노출이 개시되기전에 기준신호가 관계되는 노출시간에 대응하는 메모리 장치내의 어드레스에 상기 기준 신호를 기억함과 동시에 기준 신호가 관계되는 시간에서 상기 기준신호를 상기 메모리 장치로부터 상기 비교기에 공급케하는 속도로 상기 기준신호를 어드레스 지정하여 노출을 개시하는 단계와 ; 이와 동시에 시간에 대하여 증가하는 집적된 X선 투여량을 나타내는 상기 집적기 신호를 공급하여 기준 신호와 집적기 신호가 비교될때 상기 비교기가 상기 노출을 종료케하는 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 노출 지속시간의 자동 제어방법.