JPH0634399B2

JPH0634399B2 - Ｘ線自動露出制御装置

Info

Publication number: JPH0634399B2
Application number: JP60178391A
Authority: JP
Inventors: 文男村上; 誠金野
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1985-08-12
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPS6237898A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、Ｘ線自動露出制御装置に係り、特に、Ｘ線診
断における透視又は撮影時のＸ線条件を適正に制御する
のに公的なＸ線自動露出制御装置に関するものである。

〔背景技術〕

Ｘ線診断に用いられるＸ線自動露出制御装置は、古くか
ら工夫、改良が行われているが、被検体透過時の造影剤
とか骨とかの影響で適正なＸ線条件設定が難しく、特に
多用されている消化器診断においては、その改良の要求
が強い。その工夫の一つとして、特開昭５７−８８６９
８号（特願昭５５−１６６２９０号）公報に記載される
Ｘ線自動露出制御装置がある。

このようなＸ線自動露出制御装置では、種々の体格、体
質の人の透視又は撮影時に、適正なＸ線露出条件を得る
ため、管電圧をおよそ５０ＫＶから１１０ＫＶまで変化
させている。そして、Ｘ線自動露出の特性である被写体
厚特性及び管電圧特性による黒化度のばらつきを補正す
るために、Ｘ線照射野内の所定の位置のＸ線量を複数個
の検出器で検出し、それぞれの出力が露出不足、露出オ
ーバーの検出器の出力は、除外して補正する手段が講じ
られている。

しかしながら、消化器の診断において、診断目的から、
二重造影法、圧迫法など種々の透視撮影法がとられる場
合に、前記従来の各々の検出器の出力が露出不足又は露
出オーバーであるかを決める手段では、前記種々の透視
撮影法における条件を加味した方法を採用していないの
で、目的とする適正なＸ線条件を得るためには不十分で
あった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来装置の問題点を改善するためになさ
れたものであり、その目的は、透視又は撮影が行われる
Ｘ線診断に用いるＸ線自動露出制御装置において、被写
体の体厚、造影剤、撮影法などの影響を低減し、常に適
正なＸ線条件を制御するＸ線自動露出制御装置を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明は、基本的に
は、Ｘ線管からのＸ線を被検体に透過して得られるＸ線
像の形成領域に対応する領域に散在的に配置された複数
の検出器と、被検体の体厚に対する各検出器の出力平均
値の適正領域を定めたデータを備え、前記検出器からの
それぞれの出力が前記データの適正領域にあるもののみ
の出力に基づいて前記Ｘ線管の管電圧を制御するＸ線自
動露出制御装置において、前記データに、さらに、該被検体の体厚に対応させた管
電圧の適正領域を加味させ、それぞれの適正領域から大
きい方の値で定まる上限値および下限値内の範囲を新た
な適正領域として定め、この新たな適正領域内の前記検
出器の各出力を用いてＸ線管の管電圧を制御することを
特徴とするものである。

このように構成されたＸ線自動露出制御装置は、そのＸ
線管の管電圧の制御を、被検体の体厚に対する各検出器
の出力平均値の適正領域を定めたデータのみに基づくの
みでなく、さらに、そのデータに、該被検体の体厚に対
応させた管電圧の適正領域を加味させている。

そして、それぞれの適正領域から大きい方の値で定まる
上限値および下限値内の範囲を新たな適正領域として用
いている。

このようにすることにより、さらに、Ｘ線自動露出の適
正な制御ができるようになる。

すなわち、たとえばバリウムが注入された胃の撮影にお
いて、その胃の配置状態によっては、散在されて配置さ
れた各検出器の大部分はバリウムを検知し、その結果、
各検出器の出力の平均値は極めて小さくなる。

すると、この各検出器の出力の平均値が、被検体の体厚
に対する各検出器の出力平均値の適正領域内にある限り
は、各電圧はより大きくなる方向に働く傾向にあり、バ
リウムのない領域に位置づけられる検出器の出力値は極
めて大きくなってＸ線制御の対象から除外されてしまう
ことになる。

このことから、本願発明は、該被検体の体厚に対応させ
た管電圧の適正領域をさらに加味させているものであ
る。換言すれば、検出器からの各出力値の平均値によっ
て制御される管電圧が必要以上に小さくなったり、ある
いは必要以上に大きくなってしまうことによって生じる
上述のような弊害を除去せんとするものである。

このようなことから、本願発明は、より適切なＸ線自動
露出制御ができるようになる。

〔発明の構成〕

以下、本発明の構成について、実施例とともに説明す
る。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

第１図は、本発明をＸ線をＸ線自動露出制御装置に適用
した一実施例の概略構成を示すブロック図である。

第１図において、１はＸ線管装置、２は被写体、３はＸ
線フィルムなどのＸ線映像の記録媒体、４はＸ線を光に
変換するイメージインテンシファイア（以下、Ｉ．Ｉ．
という。）、５はレンズ系、６はI.I.４の２次蛍光面の
像を分光するためのプリズム等の分光器、７はＸ線テレ
ビカメラ、８は集光レンズ、９はＸ線高電圧装置、１０
はＸ線照射野内の診断目的に合致した位置に複数個の検
出器を配設した光−電気信号変換回路である。

この光−電気信号変換回路１０の一つの検出器の具体的
な構成を第２図に示す。

第２図において、１０Ａはシリコンフォトダイオードで
あり、集光レンズ８で集光された光に応じた光電流を出
力するが、その出力光電流は、非常に微弱な信号電流で
あるため、増幅器１０Ｂ，抵抗１０Ｃにより１０^１０〜
１０^１２倍に増幅され、出力端子１０Ｄから出力される
ようになっている。この出力端子１０Ｄは、各検出器ご
とに次段の回路に接続されている。

第１図に示すように、１１は各々の検出器から出力され
た電気信号の停止・通過制御を行うためのゲート回路で
あり、第３図に示すように、入力端子群１１Ａ〜１１Ｃ
に前記第２図に示す各々の検出器の出力端子１０Ｄから
信号が入力される。この入力された信号は、アナログス
イッチ１１Ｄ〜１１Ｆを介して出力端子１１Ｖ〜１１Ｘ
に出力されるようになっている。アナログスイッチ１１
Ｄ〜１１Ｆは、ラッチ回路１１Ｙからの信号によって、
そのオン・オフ（開閉）が制御されるようになってい
る。これらのアナログスイッチ１１Ｄ〜１１Ｆのうちオ
ンした信号線の信号が、出力端子群１１Ｖ〜１１Ｘから
出力される。ラッチ回路１１Ｙは、例えば市販されてい
る半導体集積回路（ＩＣ）を用いる。前記ラッチ回路１
１Ｙは、ラッチ信号２４によって、ＯＲ回路１１Ｑ〜１
１Ｓの状態を保持するものである。

１１Ｇ〜１１Ｍは比較器であり、比較器１１Ｇ〜１１Ｊ
は、オーバーレベル信号発生回路１６からオーバーレベ
ル信号（第８図に示すａ_１，ｂ_１で作られる信号であ
り、入力端子１１Ｔへ入力する）と各検出器の出力電圧
とを比較するためのものであり、オーバーレベルを越え
ている検出器の前記アナログスイッチをオフする信号を
出力する。

また、比較器１１Ｇ〜１１Ｊは、アンダーレベル信号発
生回路１６′からのアンダーレベル信号（第８図に示す
ａ_２，ｂ_２で作られる信号であり、入力端子１１Ｕへ入
力する）と各検出器の出力電圧とを比較するためのもの
である。そして、比較器１１Ｋ〜１１Ｍの出力には、イ
ンバータ回路１１Ｎ〜１１Ｐが接続されており、アンダ
ーレベルより低い信号を出力している検出器のアナログ
スイッチがオフする信号を出力するようになっている。

１２はゲート回路１１を通過してきた信号の加算回路で
あり、１３は検出器全体の信号の平均値を求める信号平
均化回路である。この信号平均化回路１３は、第４図に
示すように、第２図に示すような各検出器の出力電圧Ｖ
_１〜Ｖ_ｎを入力端子１３Ａ〜１３Ｃで受け、抵抗群１３
Ｄ〜１３Ｆで加算するとともに、抵抗群１３Ｇ〜１３Ｊ
で割算して出力端子１３Ｌから出力電圧Ｖ_０を出力する
ようになっている。

ここで、抵抗群１３Ｄ〜１３Ｆと抵抗群１３Ｇ〜１３Ｊ
は、同一の抵抗値を有するものであり、増幅回路１３Ｋ
は、増幅回路の原理から次の式（１）が成立する。

なお、第１図において、加算回路１２及び割算回路１７
は、説明の都合上別々なブロックとしているが、信号平
均化回路１３Ｌと同じ原理を利用したものである。

１４，１５はリジェクションレベル出力回路である。リ
ジェクションレベル出力回路１４の具体的な構成は、第
５図に示すように、演算増幅器を用いた増幅回路からな
っており、入力端子１４Ａには、第４図に示す出力端子
１３Ｌから出力電圧Ｖ_０が入力され、この電圧が抵抗１
４Ｂ，１４Ｅを適当に選択しておくことにより、必要な
電圧に増幅され、出力端子１４Ｇに出力電圧ａ_１を出力
するようになっている。抵抗１４Ｃ，１４Ｄは、目的に
合致したａ_１なる電圧を得るため（第８図の直線ａ_１な
る関係を持たせるため）に直線ａ_１を平行移動させる回
路である。この定数の直線ａ_１の傾斜は、抵抗１４Ｂ，
１４Ｅの値を適当にすることにより、変化させることが
できる。

抵抗１４Ｈ，１４Ｊ，１４Ｌ、演算増幅器１４Ｍで前記
の回路と同様に構成することにより、直線ａ_２の定数を
得るようになっている。

前記リジェクションレベル出力回路１５も、第５図に示
す回路と同様な構成で実現することができ、入力端子１
４ＡにＸ線高電圧装置９からの管電圧に比例した信号を
入力し、各定数を直線ｂ_１，ｂ_２が得られるように設定
すればよい。

前記オーバーレベル信号を発生するオーバーレベル信号
発生回路１６の具体的な構成は、第６図に示すように、
入力端子１６Ａ，１６Ｂにはそれぞれリジェクションレ
ベル出力回路１４，１５の出力電圧が入力されるため、
ダイオード１６Ｅ，１６Ｆによって、電圧の大きい方の
値が出力端子１６Ｇから出力されるようになっている。

前記アンダーレベル信号発生回路１６′も、オーバーレ
ベル信号発生回路１６と同様な回路構成になっている。

第１図に示すように、１７は平均値を得るための割算回
路で、出力電圧は透視時オン（閉路）する接点１８と撮
影時オン（閉路）する接点１９に接続されている。２０
は透視時、Ｘ線テレビカメラ７への光量を適正にする透
視Ｘ線条件を決定する透視Ｘ線条件設定回路で、一般的
には透視管電圧を可変する制御を行う。２１はフォトタ
イマのための積分回路、２２は比較回路である。２３は
被写体厚や管電圧補正を行うための信号である。

２４は透視終了と同時に、その時のデート回路の状態を
再び透視が開始するまで保持するラッチ信号である。

第７図に消火器に用いる場合の前記検出器配置の一例を
示す。２５はI.I.の２次蛍光面、２６はそこに映し出さ
れた胃形、斜線部は造影剤が充盈している部分を示して
いる。２７は消化器用に配列されたシリコンフォトダイ
オード群である。

次に、本実施例のＸ線自動制御装置の動作を簡単に説明
する。

第１図に示す装置においては、撮影に先だって必ず透視
が行なわれるものであり、Ｘ線テレビの適正な輝度を得
るための透視条件を決定するために光−電気信号変換回
路１０の検出器の出力信号が用いられる。

第７図に示す像の場合、各々の検出器の出力について露
出量の不足、過剰を判断する際に、固定的な基準値と比
較すると、造影剤の無い部分の検出器の出力が適正にな
る透視条件で、検出器，の出力が露出不足で除外さ
れる場合と、造影剤の有る検出器の出力が適正になる透
視条件で検出器〜が露出過剰で除外される場合の二
つの状態で安定することが起る。これでは目的を達成す
ることができない。

第８図は、被写体厚又は管電圧−比較電圧及び信号電圧
特性を示す図であり、斜線を施した部分は、検出器の信
号が適正であると判断する領域である。

本実施例において、第７図に示す像を説明すると、この
場合造影剤の無い部分の検出器の数が多いため、信号平
均課回路１３から出力される平均信号は高い値を示し、
それに従って検出器のリジェクションレベルを高くな
る。このような制御を行なえば造影剤の有る部分の検出
器の信号は除外され易くなり、検出器，の信号で安
定することは避けられる。

第９図は、圧迫法の場合の像と検出器の関係を示す図で
ある。この方法は、胃部の限られた部分を圧迫しながら
診断するもので、ほとんどの検出器が造影剤の有る部分
に位置される。この場合は第７図に示す場合より透視の
管電圧は高い値に設定されるため従来の装置では検出器
，が除外され診断したい部分のＸ線条件が適正にな
らなかった。

しかし、本実施例では、第８図に示すように、管電圧が
高くなるに従い、リジェクションレベルがｂ_１，ｂ_２と
変化するため、造影剤の無い部分の検出器が適正とな
り、造影剤の有る検出器，，，，の検出器は
容易に除外されるようになる。これにより被写体の体
厚、造影剤、撮影法などの影響を低減することができ
る。

以上本発明を実施例に基ずき具体的に説明したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言
うまでもない。

例えば、前記実施例は消化器診断で例示し、説明したが
この方法は、他のＸ線診断のＸ線自動露出にも応用でき
るものである。また、検出器についてもI.I.の２次蛍光
面を採光する方法を述べたが、フィルムの前面又は後面
にＸ線を光に変換する検出器を設ける方法でもよい。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線照射野内の
所定の位置のＸ線量を複数個の検出器で検出し、これら
の検出器全体の出力の平均信号に比例した信号Ａを発生
し、透視又は撮影時の管電圧に比例した信号Ｂを発生
し、これらの信号Ａ及びＢに基ずいて設定された範囲外
の前記検出器の出力信号の各々を独立して除外し、除外
後残った検出器の出力信号を平均化し、この平均化され
た信号によりＸ線条件を適正に制御するようにしたの
で、診断したい部分のＸ線条件を適正に制御でき、被写
体の体厚、造影剤、撮影法などの影響を低減することが
できる。また、これによりＸ線診断の効率を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をＸ線自動露出制御装置に適用した一
実施例の概略構成を示すブロック図、第２図は、第１図の光−電気信号変換回路の一つの検出
器の具体的な構成を示す回路図、第３図は、第１図のゲート回路の具体的な構成を示す回
路図、第４図は、第１図の信号平均化回路の具体的な構成を示
す回路図、第５図は、第１図のリジェクションレベル出力回路の具
体的な構成を示す回路図、第６図は、オーバーレベル信号を発生するオーバーレベ
ル信号発生回路の具体的な構成を示す回路図、第７図は、充盈法における胃形と配設した検出器の位置
関係を示す図、第８図は、被写体厚又は管電圧−比較電圧及び信号電圧
特性を示す図、第９図は、圧迫法の場合の像と検出器の関係を示す図で
ある。図中、１……Ｘ線管装置、２……被写体、３……記録媒
体、４……I.I.、５……レンズ系、６……分光器、７…
…Ｘ線テレビカメラ、８……集光レンズ、９……Ｘ線高
電圧装置、１０……光−電気信号変換回路、１１……ゲ
ート回路、１２……加算回路、１３……信号平均化回
路、１４，１５……リジェクションレベル出力回路、１
６……オーバーレベル信号発生回路、１６′……アンダ
ーレベル信号発生回路、１７……割算回路、１８……透
視時オンする接点、１９……撮影時オンする接点、２０
……透視Ｘ線条件設定回路、２１……積分回路、２２…
…比較回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線管からのＸ線を被検体に透過して得ら
れるＸ線像の形成領域に対応する領域に散在的に配置さ
れた複数の検出器と、被検体の体厚に対する各検出器の
出力平均値の適正領域を定めたデータを備え、前記検出
器からのそれぞれの出力が前記データの適正領域にある
もののみの出力に基づいて前記Ｘ線管の管電圧を制御す
るＸ線自動露出制御装置において、前記データに、さらに、該被検体の体厚に対応させた管
電圧の適正領域を加味させ、それぞれの適正領域から大
きい方の値で定まる上限値および下限値内の範囲を新た
な適正領域として定め、この新たな適正領域内の前記検出器の各出力を用いてＸ
線管の管電圧を制御することを特徴とするＸ線自動露出
制御装置。