JPH04273780A - デジタルx線撮影装置 - Google Patents
デジタルx線撮影装置Info
- Publication number
- JPH04273780A JPH04273780A JP3059297A JP5929791A JPH04273780A JP H04273780 A JPH04273780 A JP H04273780A JP 3059297 A JP3059297 A JP 3059297A JP 5929791 A JP5929791 A JP 5929791A JP H04273780 A JPH04273780 A JP H04273780A
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- JP
- Japan
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- image
- ray
- aperture area
- optical
- aperture
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- Pending
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、医療において用いる
のに好適なデジタルX線撮影装置に関する。
のに好適なデジタルX線撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタルX線撮影装置は、X線管から被
写体(患者)に向けてX線照射し、そのX線透過像をイ
メージインテンシファイアとTVカメラとを用いてビデ
オ信号に変換し、これをデジタル信号に変換して磁気デ
ィスク等に記録し(撮影モード)、TVモニター装置に
送って表示する(透視モード)ものである。このデジタ
ルX線撮影装置において通常、透視モードで透視を行な
っていて、撮影の必要な部位やタイミングを見つけたと
き、随時撮影モードに移行する。撮影時の露出はつぎの
ように行なわれる。まずX線条件(X線管電圧、管電流
)は、透視モードのX線条件よりあらかじめ設定される
。撮影モードのX線曝射が開始されると、イメージイン
テンシファイアの出力光量が積算され、その積算量があ
る一定値になった時点でX線曝射が終了する。その際、
イメージインテンシファイアとTVカメラとの間の光学
絞りの開口径が術者の経験等により設定される。すなわ
ち、イメージインテンシファイアの出力光量はつねに一
定に制御されており、各々の撮影毎にその被写体のコン
トラストに応じて光学絞りの開口径を設定することによ
り、全画像情報を漏れなくA/D変換することができる
ようにしている。
写体(患者)に向けてX線照射し、そのX線透過像をイ
メージインテンシファイアとTVカメラとを用いてビデ
オ信号に変換し、これをデジタル信号に変換して磁気デ
ィスク等に記録し(撮影モード)、TVモニター装置に
送って表示する(透視モード)ものである。このデジタ
ルX線撮影装置において通常、透視モードで透視を行な
っていて、撮影の必要な部位やタイミングを見つけたと
き、随時撮影モードに移行する。撮影時の露出はつぎの
ように行なわれる。まずX線条件(X線管電圧、管電流
)は、透視モードのX線条件よりあらかじめ設定される
。撮影モードのX線曝射が開始されると、イメージイン
テンシファイアの出力光量が積算され、その積算量があ
る一定値になった時点でX線曝射が終了する。その際、
イメージインテンシファイアとTVカメラとの間の光学
絞りの開口径が術者の経験等により設定される。すなわ
ち、イメージインテンシファイアの出力光量はつねに一
定に制御されており、各々の撮影毎にその被写体のコン
トラストに応じて光学絞りの開口径を設定することによ
り、全画像情報を漏れなくA/D変換することができる
ようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、上記のように光学絞りの開口径は術者の経験と勘と
によって決定されているので、1回の撮影で最適露出を
得ることが困難であり、複数回の撮影を必要としている
、という問題がある。
は、上記のように光学絞りの開口径は術者の経験と勘と
によって決定されているので、1回の撮影で最適露出を
得ることが困難であり、複数回の撮影を必要としている
、という問題がある。
【0004】この発明は、上記に鑑み、操作者の経験と
勘とに頼ることなく、光学絞りの開口径を自動的に設定
することができ、撮影の失敗をなくし、検査のスピード
アップ及び患者の被曝線量の低減を図ることができる、
デジタルX線撮影装置を提供することを目的とする。
勘とに頼ることなく、光学絞りの開口径を自動的に設定
することができ、撮影の失敗をなくし、検査のスピード
アップ及び患者の被曝線量の低減を図ることができる、
デジタルX線撮影装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるデジタルX線撮影装置では、あらか
じめファントムを撮影して光学絞りの基準開口面積を求
めておき、実際の被写体についての撮影直前の透視画像
の画素値ヒストグラムから開口面積を算出し、この開口
面積となるように光学絞りを制御した上で撮影直前の透
視時の管電圧と同じ管電圧で上記の実際の被写体につい
て撮影を行なうことが特徴となっている。これにより従
来操作者の経験と勘とに頼っていた光学絞りの設定が自
動的になされるようになり、撮影の失敗がなくなる。そ
の結果、検査のスピードアップが図れるとともに、被写
体(患者)の被曝線量を少なくすることができる。
め、この発明によるデジタルX線撮影装置では、あらか
じめファントムを撮影して光学絞りの基準開口面積を求
めておき、実際の被写体についての撮影直前の透視画像
の画素値ヒストグラムから開口面積を算出し、この開口
面積となるように光学絞りを制御した上で撮影直前の透
視時の管電圧と同じ管電圧で上記の実際の被写体につい
て撮影を行なうことが特徴となっている。これにより従
来操作者の経験と勘とに頼っていた光学絞りの設定が自
動的になされるようになり、撮影の失敗がなくなる。そ
の結果、検査のスピードアップが図れるとともに、被写
体(患者)の被曝線量を少なくすることができる。
【0006】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図1において、X線管1か
ら被写体2に向けてX線が照射され、被写体2のX線透
過像がイメージインテンシファイア3に入射する。イメ
ージインテンシファイア3は入射したX線透過像を光学
像に変換して出力する。この出力光学像は光学系及び光
学絞り装置4を通ってTVカメラの撮像管5に導かれ、
被写体2のX線透過像のビデオ信号がカメラコントロー
ルユニット6から得られる。このビデオ信号はA/D変
換器7によってデジタルデータに変換された後、フレー
ムメモリ8に一旦記憶され、さらにD/A変換器9でア
ナログビデオ信号に戻され、TVモニター装置10に送
られる。
照しながら詳細に説明する。図1において、X線管1か
ら被写体2に向けてX線が照射され、被写体2のX線透
過像がイメージインテンシファイア3に入射する。イメ
ージインテンシファイア3は入射したX線透過像を光学
像に変換して出力する。この出力光学像は光学系及び光
学絞り装置4を通ってTVカメラの撮像管5に導かれ、
被写体2のX線透過像のビデオ信号がカメラコントロー
ルユニット6から得られる。このビデオ信号はA/D変
換器7によってデジタルデータに変換された後、フレー
ムメモリ8に一旦記憶され、さらにD/A変換器9でア
ナログビデオ信号に戻され、TVモニター装置10に送
られる。
【0007】こうしてTVモニター装置10において被
写体2のX線透過画像が表示され、透視が行なわれるこ
とになる。この透視時には、図5に示すように光学絞り
装置4は全開となっており、このとき、カメラコントロ
ールユニット6から自動輝度調整信号がX線高電圧発生
器25に送られ、これによってX線条件が出力画像の輝
度の平均値またはピーク値が一定になるように制御され
る。
写体2のX線透過画像が表示され、透視が行なわれるこ
とになる。この透視時には、図5に示すように光学絞り
装置4は全開となっており、このとき、カメラコントロ
ールユニット6から自動輝度調整信号がX線高電圧発生
器25に送られ、これによってX線条件が出力画像の輝
度の平均値またはピーク値が一定になるように制御され
る。
【0008】図5に示すように、撮影スイッチ(図1で
は省略している)がオンにされると透視のX線曝射が停
止し、撮影時のX線曝射が開始されるまでの間に光学絞
り装置4の開口面積の計算が行なわれて、その求められ
た開口面積となるように光学絞り装置4が制御される。 まず、透視画像の画像データが画素値ヒストグラム算出
回路41に取り込まれて、透視画像の最後のフレームに
ついての画素値ヒストグラムが作成される。このヒスト
グラムは図2に示すようなものとなり、その最大値(最
も明るい値)Ixfと重心Igfとが求められる。撮影
時には透視時と同じ管電圧でX線曝射が行なわれるので
、X線の線質は同じになり、そのため撮影時の画像につ
いての画素値ヒストグラムは図3のように図2と相似形
となる。撮影時に全画像データを取り込むための最適な
A/D変換器7の入力レンジと画素値との関係は、画素
値の最大値がA/D変換器7の入力レンジの最大値と一
致している関係となっていることである。
は省略している)がオンにされると透視のX線曝射が停
止し、撮影時のX線曝射が開始されるまでの間に光学絞
り装置4の開口面積の計算が行なわれて、その求められ
た開口面積となるように光学絞り装置4が制御される。 まず、透視画像の画像データが画素値ヒストグラム算出
回路41に取り込まれて、透視画像の最後のフレームに
ついての画素値ヒストグラムが作成される。このヒスト
グラムは図2に示すようなものとなり、その最大値(最
も明るい値)Ixfと重心Igfとが求められる。撮影
時には透視時と同じ管電圧でX線曝射が行なわれるので
、X線の線質は同じになり、そのため撮影時の画像につ
いての画素値ヒストグラムは図3のように図2と相似形
となる。撮影時に全画像データを取り込むための最適な
A/D変換器7の入力レンジと画素値との関係は、画素
値の最大値がA/D変換器7の入力レンジの最大値と一
致している関係となっていることである。
【0009】そこで、これが実現されるように光学絞り
装置4の絞りの開口面積が、開口面積算出回路42によ
り算出されてコントロール信号が光学絞り装置4に送ら
れる。この計算は次のようにして行なわれる。まず、実
際の被写体2の撮影に先だって開口面積の基準値が求め
られ、これが開口面積算出回路42にあらかじめ保持さ
せられる。そのため、ファントム(均一被写体)を用い
てX線曝射を行ない、得られた画像データの画素値ヒス
トグラムを画素値ヒストグラム算出回路41により求め
る。この画素値ヒストグラムは図4のようになり、その
重心Igpを求め、このIgpがA/D変換器7の入力
レンジ(フルレンジをYとする)の中間値(1/2)Y
となるような基準の開口面積Sraを求める。撮影モー
ドでX線曝射、画像データ取り込みを数回繰り返すこと
によりこれが求められる。
装置4の絞りの開口面積が、開口面積算出回路42によ
り算出されてコントロール信号が光学絞り装置4に送ら
れる。この計算は次のようにして行なわれる。まず、実
際の被写体2の撮影に先だって開口面積の基準値が求め
られ、これが開口面積算出回路42にあらかじめ保持さ
せられる。そのため、ファントム(均一被写体)を用い
てX線曝射を行ない、得られた画像データの画素値ヒス
トグラムを画素値ヒストグラム算出回路41により求め
る。この画素値ヒストグラムは図4のようになり、その
重心Igpを求め、このIgpがA/D変換器7の入力
レンジ(フルレンジをYとする)の中間値(1/2)Y
となるような基準の開口面積Sraを求める。撮影モー
ドでX線曝射、画像データ取り込みを数回繰り返すこと
によりこれが求められる。
【0010】一般に、撮影モードではイメージインテン
シファイア3の出力光量が一定になるようなX線曝射時
間制御が行なわれている。イメージインテンシファイア
3の出力光の一部がプリズム21でフォトマルチプライ
ア22に導かれてその出力が積分器23により積分され
、その積分値が基準電圧に到達したとき比較器24から
X線遮断信号がX線高電圧発生器25に出されてX線曝
射が遮断させられるホトタイマの構成で、上記のX線曝
射時間制御がなされる。その結果、撮影時の、イメージ
インテンシファイア3の出力像の画素値の平均値は常に
一定、つまり画素値ヒストグラムの重心Igは一定にな
る。この一定の光量が光学絞り装置4によって絞られる
ことにより変化させられる。光学絞り装置4の絞りの開
口面積を変えてX線曝射・ビデオ信号のA/D変換・画
素値ヒストグラムの算出を繰り返せば、IgpがA/D
変換器7の入力レンジの中間値となるような開口面積S
raは求められる。その際、画素値ヒストグラムが図4
のようになるファントムを用いているため、これが容易
に求められる。
シファイア3の出力光量が一定になるようなX線曝射時
間制御が行なわれている。イメージインテンシファイア
3の出力光の一部がプリズム21でフォトマルチプライ
ア22に導かれてその出力が積分器23により積分され
、その積分値が基準電圧に到達したとき比較器24から
X線遮断信号がX線高電圧発生器25に出されてX線曝
射が遮断させられるホトタイマの構成で、上記のX線曝
射時間制御がなされる。その結果、撮影時の、イメージ
インテンシファイア3の出力像の画素値の平均値は常に
一定、つまり画素値ヒストグラムの重心Igは一定にな
る。この一定の光量が光学絞り装置4によって絞られる
ことにより変化させられる。光学絞り装置4の絞りの開
口面積を変えてX線曝射・ビデオ信号のA/D変換・画
素値ヒストグラムの算出を繰り返せば、IgpがA/D
変換器7の入力レンジの中間値となるような開口面積S
raは求められる。その際、画素値ヒストグラムが図4
のようになるファントムを用いているため、これが容易
に求められる。
【0011】開口面積Srと画素値ヒストグラムの重心
Ig、最大値Ixは比例関係にあるため、 Ig
p=i・Sra (iは係数)−−−−−−(1
)が成立し、また、 Igp=(1/2)Y−−−−−−−−−−−
−−(2)である。
Ig、最大値Ixは比例関係にあるため、 Ig
p=i・Sra (iは係数)−−−−−−(1
)が成立し、また、 Igp=(1/2)Y−−−−−−−−−−−
−−(2)である。
【0012】この比例関係は実際に被写体2について撮
影を行なう場合にも成立するため、実際の被写体2を撮
影する際の光学絞り装置4の絞りの開口面積をSrb、
画素値ヒストグラムの重心をIgr、最大値をIxrと
すると、 Igr=i・Srb−−−−−−−−−−−−
−−(3) Ixr=j・Srb (jは
係数)−−−−−−(4)となり、上記(1)式と(3
)式とにより、 Igr=(Srb/Sra)・
Igp−−−−−−(5)となって、さらに(2)式と
この(5)式とにより、 Igr=(Srb/2
Sra)・Y−−−−−−−(6)となる。
影を行なう場合にも成立するため、実際の被写体2を撮
影する際の光学絞り装置4の絞りの開口面積をSrb、
画素値ヒストグラムの重心をIgr、最大値をIxrと
すると、 Igr=i・Srb−−−−−−−−−−−−
−−(3) Ixr=j・Srb (jは
係数)−−−−−−(4)となり、上記(1)式と(3
)式とにより、 Igr=(Srb/Sra)・
Igp−−−−−−(5)となって、さらに(2)式と
この(5)式とにより、 Igr=(Srb/2
Sra)・Y−−−−−−−(6)となる。
【0013】上記の「画素値の最大値がA/D変換器7
の入力レンジの最大値と一致している関係」を満たすた
めには、 Ixr=Y−−−−−−−−−−−−−−−−
−−(7)が成立すればよいから、(6)、(7)式よ
りIgr=(Srb/2Sra)・Ixrつまり Srb=(2Igr/Ixr)・Sra−−−
−−(8)となる。撮影モードでは、その直前の透視モ
ードのときのX線管電圧でX線曝射が行なわれるので、
撮影直前の透視像と撮影時の画像の画素値ヒストグラム
の形状は上記のように相似形となっており(図2、図3
)、そのため Igr=k・Igf (kは係数)−−−−
−−−(9) Ixr=k・Ixf−−−−−−
−−−−−−−−(10)と表すことができる。(8)
、(10)式より Srb=(2Igf/Ixf
)・Sra−−−−−(11)が得られる。
の入力レンジの最大値と一致している関係」を満たすた
めには、 Ixr=Y−−−−−−−−−−−−−−−−
−−(7)が成立すればよいから、(6)、(7)式よ
りIgr=(Srb/2Sra)・Ixrつまり Srb=(2Igr/Ixr)・Sra−−−
−−(8)となる。撮影モードでは、その直前の透視モ
ードのときのX線管電圧でX線曝射が行なわれるので、
撮影直前の透視像と撮影時の画像の画素値ヒストグラム
の形状は上記のように相似形となっており(図2、図3
)、そのため Igr=k・Igf (kは係数)−−−−
−−−(9) Ixr=k・Ixf−−−−−−
−−−−−−−−(10)と表すことができる。(8)
、(10)式より Srb=(2Igf/Ixf
)・Sra−−−−−(11)が得られる。
【0014】こうして、開口面積算出回路42において
基準の開口面積Sraと直前の透視画像の画素値ヒスト
グラムとにより最適な開口面積Srbが求められ、これ
にしたがって光学絞り装置4が制御される。この計算及
び光学絞り装置4が実際にその開口面積にされるまでに
時間がかかるので、図5に示したように撮影スイッチオ
ンから所定の時間が経過して開口面積がSrbになった
後、透視時の管電圧でX線曝射が行なわれて撮影が行な
われることになる。このとき得られたX線画像データは
フレームメモリ8あるいは図示しない磁気ディスク装置
などの画像記録装置に記録される。
基準の開口面積Sraと直前の透視画像の画素値ヒスト
グラムとにより最適な開口面積Srbが求められ、これ
にしたがって光学絞り装置4が制御される。この計算及
び光学絞り装置4が実際にその開口面積にされるまでに
時間がかかるので、図5に示したように撮影スイッチオ
ンから所定の時間が経過して開口面積がSrbになった
後、透視時の管電圧でX線曝射が行なわれて撮影が行な
われることになる。このとき得られたX線画像データは
フレームメモリ8あるいは図示しない磁気ディスク装置
などの画像記録装置に記録される。
【0015】
【発明の効果】以上、実施例について説明したように、
この発明のデジタルX線撮影装置によれば、従来操作者
の経験と勘とに頼っていた光学絞りを自動的に設定する
ことができるようになり、撮影の失敗がなくなり、その
結果、検査をスピードアップすることができるとともに
、被写体(患者)の被曝線量を少なくすることができる
。
この発明のデジタルX線撮影装置によれば、従来操作者
の経験と勘とに頼っていた光学絞りを自動的に設定する
ことができるようになり、撮影の失敗がなくなり、その
結果、検査をスピードアップすることができるとともに
、被写体(患者)の被曝線量を少なくすることができる
。
【図1】この発明の一実施例のブロック図。
【図2】被写体の透視画像の画素値ヒストグラムを示す
グラフ。
グラフ。
【図3】被写体の撮影画像の画素値ヒストグラムを示す
グラフ。
グラフ。
【図4】ファントムの撮影画像の画素値ヒストグラムを
示すグラフ。
示すグラフ。
【図5】動作説明のためのタイムチャート。
1 X線管
2 被写体
3 イメージインテンシファイア4
光学絞り装置 5 撮像管 6 カメラコントロールユニット7
A/D変換器 8 フレームメモリ 9 D/A変換器 10 TVモニター装置 21 プリズム 22 フォトマルチプライア23
積分器 24 比較器 25 X線高電圧発生器 41 画素値ヒストグラム算出回路42
開口面積算出回路
光学絞り装置 5 撮像管 6 カメラコントロールユニット7
A/D変換器 8 フレームメモリ 9 D/A変換器 10 TVモニター装置 21 プリズム 22 フォトマルチプライア23
積分器 24 比較器 25 X線高電圧発生器 41 画素値ヒストグラム算出回路42
開口面積算出回路
Claims (1)
- 【請求項1】 被写体に向けてX線を照射するX線管
を有するX線照射手段と、被写体のX線透過像を光学像
に変換する像変換手段と、該光学像の光量を絞る光学絞
り手段と、この光学絞り手段を経た光学像のビデオ信号
を得る手段と、上記のビデオ信号が送られてX線透過像
を表示するモニター手段と、あらかじめファントムを撮
影して求めた光学絞りの基準開口面積と実際の被写体に
ついての撮影直前の透視画像の画素値ヒストグラムから
その被写体についての最適開口面積を算出して、この開
口面積となるように上記の光学絞り手段を制御する光学
絞り制御手段と、撮影直前の透視時の管電圧と同じ管電
圧で撮影時のX線照射を行なわせるX線制御手段とを備
えることを特徴とするデジタルX線撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059297A JPH04273780A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | デジタルx線撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059297A JPH04273780A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | デジタルx線撮影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273780A true JPH04273780A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=13109302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3059297A Pending JPH04273780A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | デジタルx線撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04273780A (ja) |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3059297A patent/JPH04273780A/ja active Pending
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