JPH07100128A - Ｘ線撮影方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 胸部用ディジタルラジオグラフィ(ＤＲ)にお
いて、２回の撮影を心電計信号の所定の同一の位相状態
で行い、画像の接合を正確に行うことにより、Ｘ線検出
系の視野よりも広い範囲の部位を高い空間分解能でＸ線
撮影することが可能なＸ線撮影方法およびそのための装
置を提供すること。 【構成】 各々の片肺と縦隔部とを視野に入れて２回の
撮影を行い、得られた２枚の画像を接合して表示するＸ
線撮影方法において、２回の撮影を心電計信号の所定の
同一の位相状態で行うことを特徴とするＸ線撮影方法お
よび装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線撮影方法および装置
に関し、特に、胸部の如く大視野を必要とする撮影に好
適なＸ線撮影方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線検出系と被検体との相対位置
を変えながら、胸部を複数回に分割してＸ線像を撮影す
る方法としては、例えば、「医用電子と生体工学・第31巻
特別号(第32回日本エム・イー学会大会論文集),第209頁,
1993年5月」に示されている技術が知られている。この技
術は、Ｘ線検出系としてＸ線イメージインテンシファイ
アとテレビカメラとからなるＸ線テレビカメラを用い、
被検体の撮影体位は立位とし、Ｘ線源を固定し、Ｘ線検
出系を被検体に対して一方向に直線上を平行移動する方
法で左右の肺野を別々に分割撮影し、得られた２枚の画
像を合成して表示するものである。なお、Ｘ線撮影にお
いて心電同期を行う方法としては、例えば、特公平２-3
4439号公報に開示された、血管造影に関する技術が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】胸部に複数回の撮影を
行う場合、一般に、心臓の搏動に伴い複数枚の画像で心
臓の形が異なると共に、縦隔部や肺の位置も異なる。そ
の結果として、合成された画像において接合部で不連続
が生じることとなり、診断上好ましくない。本発明は上
記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、従来の技術における上述の如き問題を解消して、複
数枚の画像における心臓の変形等を回避し、接合部での
不連続を無くして、画像の接合を正確に行うことができ
るようにすることにより、Ｘ線検出系の視野よりも広い
範囲の胸部を、高い空間分解能で撮影することが可能な
Ｘ線撮影方法およびそのための装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
各々の片肺と縦隔部とを視野に入れて複数回の撮影を行
い、得られた複数枚の画像を接合して表示するＸ線撮影
方法において、複数回の撮影を心電計信号の所定の同一
の位相状態で行うことを特徴とするＸ線撮影方法、およ
び、Ｘ線源，該Ｘ線源からの出射Ｘ線の範囲を制限する
Ｘ線スリット，散乱Ｘ線を遮蔽するＸ線グリッド，被検
体を透過したＸ線を検出するＸ線検出系，該Ｘ線検出系
の移動機構および前記Ｘ線検出系からの出力信号を収集
して被検体の画像を得るための演算処理を行う信号処理
装置、および、該信号処理装置の演算結果である被検体
の画像を表示する表示装置を有し、かつ、前記Ｘ線検出
系がＸ線イメージインテンシファイアとテレビカメラと
からなるＸ線テレビカメラであって、片肺と縦隔部とを
視野に入れて第１の撮影を行い、引き続いて該検出系を
残りの片肺と縦隔部を視野に入れる位置に移動し、該移
動が終了した後に第２の撮影を行い、２回の撮影で得ら
れた２枚の画像を接合して表示するＸ線撮影装置におい
て、前記２回の撮影を心電計信号の所定の同一の位相状
態で行う如く制御する手段を有することを特徴とするＸ
線撮影装置によって達成される。

【０００５】

【作用】本発明に係るＸ線撮影方法においては、複数回
の撮影を心電計信号の所定の同一の位相状態で行うよう
にしたことにより、複数回の撮影の間の心臓の搏動に伴
う心臓，縦隔部および肺の動きが補償され、画像の接合
の精度が向上する。特に、心電計信号の位相状態が心臓
の収縮末期である状態で撮影を行うことにより、心臓の
動きの速度が最小となるので、Ｘ線照射時間内の心臓の
搏動に伴う心臓および胸部の動きが最小であり、その結
果、鮮明な撮影画像が得られる。また、心臓の容積が最
小であるので、肺野のうち、撮影画像上で心臓と重なり
あう部分が最小になり、その結果、肺野における病変の
検出能が向上する。本発明に係るＸ線撮影装置において
は、テレビカメラとして撮像管を用いることにより、例
えば、1050本の高速撮影と走査線数2100本の高精細画像
撮影がカメラモードの選択により実施可能である。ま
た、第２の撮影画像の読み出しは、所定の時間、電子ビ
ーム読み出し走査を停止状態とした後に行うことによ
り、検出系の移動に伴って発生するマイクロホニックノ
イズによる画質の劣化を避けることができる。また、本
発明に係るＸ線撮影装置において、テレビカメラとして
ＣＣＤカメラを用いる場合には、検出系の移動を行って
もマイクロホニックノイズの発生がないので、第１の撮
影の直後に画像読み出しと検出系移動とを同時に行うこ
とが可能となり、その結果、第１の撮影と第２の撮影と
の時間間隔を短縮することができ、連続する心拍で撮影
することも可能になる。より具体的には、胸部用ディジ
タルラジオグラフィ(ＤＲ)において、２回の撮影を心電
計信号の所定の同一の位相状態で行い、画像の接合を正
確に行うことにより、Ｘ線検出系の視野よりも広い範囲
の部位を高い空間分解能でＸ線撮影を行うことが可能に
なる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図２は、本発明の一実施例に係る胸部用Ｘ
線撮影装置の概略構成を示す側面図である。本実施例に
係る胸部用Ｘ線撮影装置は、撮像制御装置１，Ｘ線管用
高電圧発生装置２，Ｘ線管３，Ｘ線フィルタ４，Ｘ線ス
リット５，Ｘ線グリッド６，Ｘ線イメージインテンシフ
ァイア７，光学レンズ系８，光学しぼり９，テレビカメ
ラ１０，画像収集・処理装置１１，画像表示装置１２，
記録装置１３，破線の囲みで示されるＸ線検出系１６の
移動を行う移動機構１４，移動制御装置１５，Ｘ線遮蔽
板２１，心電計３１，Ｒ波検出器３２等により構成され
る。被検体１７の撮影体位は立位である。テレビカメラ
１０は1050本，2100本および4200本の走査が可能であ
る。なお、心電計３１としては、心電計測に用いられる
各種のタイプのものを利用することができる。

【０００７】図３は、前記Ｘ線撮影装置の撮影系の概略
構成を示す上面図である。本装置は２回の撮影で胸部を
撮影する装置であり、Ａ位置およびＢ位置は、撮影時の
検出系の位置を示すもので、それぞれ、第１撮影位置お
よび第２撮影位置である。Ａ位置は検出系が片肺と縦隔
部の領域をカバーする位置、Ｂ位置は検出系がもう一方
の片肺と縦隔部をカバーする位置である。Ａ位置および
Ｂ位置の代表例は、それぞれ、体軸から85mm左および右
の位置である。図３において、５-1はＸ線スリット５の
うち、横方向のＸ線出射範囲を制限する部分である。横
方向のＸ線出射範囲は、検出系の位置に対応して移動す
る。なお、縦方向のＸ線出射範囲を制限するスリット
は、図３への記載を省略してある。なお、心電計測につ
いての詳細は、例えば、「医学薬学の基礎Ｉ((株)ミク
ス、1981年刊)」の記述を参考にすることができる。

【０００８】上述の各部の機能の概要は、以下の通りで
ある。心電計３１は、被検体１７の心電図信号を得、Ｒ
波検出器３２は、前記心電図信号に基づいて、心電同期
信号を決定する。撮影制御装置１は、前記心電同期信号
パルスに従い、Ｘ線検出系１６を２つの所定の位置(Ａ
位置およびＢ位置)でＸ線撮影するための撮影シーケン
ス、すなわち、２つのＸ線パルスのパルス幅とパルス間
隔，高電圧(Ｘ線管電圧)，管電流，テレビカメラの動作
モード，Ｘ線スリット５-1の開口部の移動シーケンス、
および、Ｘ線検出系１６の移動シーケンスを規定する。
移動制御装置１５は、移動機構１４を制御することによ
り、Ｘ線撮影時にはＸ線検出系１６を前記の２つの所定
の位置のそれぞれで静止状態を保持し、かつ、前述の２
つのＸ線パルス間でＸ線グリッドのグリッド面との平行
を保ったまま移動させる。これにより、前記２つの位置
で、引き続いて２回のＸ線撮影を実行することが可能と
なる。

【０００９】高電圧発生装置２では、撮影シーケンスに
従って、電圧，電流を発生し、Ｘ線管３でＸ線を発生す
る。Ｘ線フィルタ４は、低エネルギーのＸ線を吸収する
ものであり、被曝線量を低減するとともに、散乱線を低
減し、画像のコントラストを向上させるためのものであ
る。被写体１７を透過したＸ線は、Ｘ線グリッド６によ
り散乱線が遮蔽されて減衰した後、Ｘ線イメージインテ
ンシファイア７に入射する。Ｘ線イメージインテンシフ
ァイアの入力視野は、片肺と縦隔部の領域をカバーする
視野となっている。Ｘ線イメージインテンシファイアの
入力蛍光面１８上に投射されたＸ線像は、Ｘ線イメージ
インテンシファイア７の働きにより出力蛍光面１９上の
可視光像に変換される。光学レンズ系８は、この可視光
像をテレビカメラ１０へ結像する。テレビカメラ１０
は、画像をビデオ信号に変換し、画像収集・処理装置１
１に入力する。

【００１０】画像収集・処理装置１１は、入力されたビ
デオ信号をＡ／Ｄ変換し、内部のフレームメモリに記憶
し、得られた２枚のディジタルＸ線像に対して、前記Ｘ
線検出系による画像の幾何学的歪と画像の濃度レベルの
シェーディングとを補正し、前記２枚の画像に共通に含
まれる被写体部位が一致するように、２枚の画像を合成
し、画像処理を行って画像表示装置１２へ画像を表示
し、記録装置１３へ画像を蓄積する。なお、画像表示装
置１２は、片肺画像および合成画像を表示する機能を持
ち、左右の片肺画像を左右に並べて観察することも可能
である。図１は、実施例に係るＸ線撮影装置のタイムチ
ャートの一例である。テレビカメラの動作モードは 毎
秒３.７５フレームの2100本走査モードであり、１フレ
ーム時間は 267msの場合を示している。Ｒ波検出器３２
により、心電計３１で計測された心電図波形から心電同
期信号を抽出する。

【００１１】なお、心電計３１で計測された心電図波形
から心電同期信号を抽出する方法としては、例えば、前
出の特公平２-34439号公報に記載されているように、心
電図波形から心臓の収縮開始時点を示すスパイク状の振
幅の大きなＲ波を検出し、Ｒ波のタイミングパルスから
所定時間(図１中のｔ)ずらした時点で、心電同期信号の
パルスを発する等の方法が考えられる。このタイミング
パルスを得る技術としては、既に確立されているものを
用いることができる。図１においては、心臓の動きの速
度が最小であり、また、心臓の容積が最小となる心臓の
収縮末期に相当する心電同期信号を発するように、ｔの
値を、代表例として 300msとした場合を示している。ｔ
の値は、被検体の心拍数や心電波形を観測した結果から
適切な値に設定できる。

【００１２】検出系の位置を予めＡ位置に設定し、撮影
準備の完了と共に撮影準備完了信号をＯＮとしておく。
撮影開始命令を受けると撮影準備完了信号がＯＦＦとな
り、直後のフレームでテレビカメラの読み出し走査を停
止し、以降最初に心電同期信号がＯＮになった時点で第
１の撮影のためのパルスＸ線を照射し、Ｘ線像を撮像面
に蓄積する。Ｘ線を照射した次のフレームで第１撮影画
像データを読み出し、１枚目の画像データとして画像収
集・処理装置に記憶する。読み出しが終了した次のフレ
ームで検出系の位置をＢ位置に移動する。例では、移動
に３フレームを要する場合を示している。移動が終了し
た次のフレームで再度読み出し走査を停止し、以降、最
初に心電同期信号がＯＮになった時点で第２の撮影のた
めのパルスＸ線を照射し、Ｘ線像を撮像面に蓄積する。

【００１３】なお、予め定められた撮像管のマイクロホ
ニック雑音の減衰に必要とされる時間(図１のｃ、1000m
sの場合を図示)よりも、前記第２の撮影のためのパルス
Ｘ線照射が早く行われた場合には、前記移動が終了した
時点からフレームの終了までの時間が長くなるフレーム
の間、読み出し走査停止状態を継続する。図１は、この
ような状態の場合を示している。次のフレームで、第２
撮影画像データを読み出し、２枚目の画像データとして
画像収集・処理装置に記憶する。読み出しが終了した次
のフレームで検出系の位置をＡ位置に移動し、該移動が
終了してから予め定められた撮像管のマイクロホニック
雑音の減衰に必要とされる時間ｃが経過した時点で、撮
影準備完了信号を再びＯＮとする。なお、Ｘ線出射範囲
を制御するＸ線スリットを移動するフレームは、Ｘ線検
出系を移動するフレームと同じとする。Ｘ線パルスの幅
の代表例は、30msである。

【００１４】上述の実施例においては、Ｘ線検出系とし
て、Ｘ線イメージインテンシファイア，テレビカメラお
よびそれらを結合する光学系からなるＸ線テレビカメラ
を用いている。これにより、Ｘ線透視が可能であり、撮
影の位置合わせも容易に可能である。また、実時間で画
像読み出しが可能であるので、Ｘ線検出系が撮影位置に
移動した後には、短時間のうちに次の撮影が可能であ
り、連続撮影も可能である。なお、撮影素子として撮像
管を用いる方式は、実時間Ｘ線撮影系として技術開発が
最も進歩し普及している方式であり、走査線数が2000本
以上の超高精細カメラの利用も可能であり、高解像度Ｘ
線像を比較的容易に得ることができるという特長があ
る。

【００１５】他の実施例としては、テレビカメラの撮像
素子にＣＣＤ素子を用いるものが挙げられる。前述の実
施例に用いた撮像管では、検出系の移動を行った場合、
機械的振動により撮像管内部の構造物の振動の影響で読
み出した画像にマイクロホニックノイズが混入すること
があるが、ＣＣＤ素子の場合は、固体素子であり、振動
によるノイズの発生が無いので画像読み出しと検出系の
移動を同時に行うことができ、その結果、撮影間隔を短
縮することができる。本発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、以下に示す例のように変形して実施す
ることができる。

【００１６】例えば、本発明に係るディジタルＸ線撮影
装置は、従来のＸ線撮影装置で可能な多くの応用も可能
であり、それらの適用範囲を拡大するものである。具体
的には、断層撮影，拡大撮影，ステレオ撮影等の画像
を、従来より大視野かつ高精細画像に拡張することがで
きる。また、撮影回数は２回に限定されるものではな
く、本方法は、より一般的に、複数回の撮影に対しても
有効である。更に、本発明の利用分野はディジタルＸ線
撮影のみに留まらず、被検体が心臓の搏動により変化す
ることにより画像に影響が生じるすべての撮影に対して
有効である。

【００１７】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、複数枚の画像における心臓の変形等を回避し、接
合部での不連続を無くして、画像の接合を正確に行うこ
とができるようにすることにより、Ｘ線検出系の視野よ
りも広い範囲の胸部を、高い空間分解能で撮影すること
が可能なＸ線撮影方法およびそのための装置を実現でき
るという顕著な効果を奏するものである。より具体的に
は、胸部用ＤＲにおいて、２回の撮影を心電計信号の所
定の同一の位相状態で行い、画像の接合を正確に行うこ
とにより、Ｘ線検出系の視野よりも広い範囲の部位を高
い空間分解能でＸ線撮影することが可能なＸ線撮影装置
を実現することが可能となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るディジタルＸ線撮影装
置の撮影シーケンスおよび移動シーケンスを示す図であ
る。

【図２】実施例に係るディジタルＸ線撮影装置の概略構
成を示す側面図である。

【図３】図２に示したディジタルＸ線撮影装置の上面図
である。

【符号の説明】

１ 撮影制御装置 ２ 高電圧発生装置 ３ Ｘ線管 ４ Ｘ線フイルタ ５ Ｘ線スリット ５−１ 横方向のＸ線出射範囲を制限するスリット ６ Ｘ線グリッド ７ Ｘ線イメージインテンシファイア ８ 光学レンズ系 ９ 光学しぼり １０ テレビカメラ １１ 画像収集・処理装置 １２ 画像表示装置 １３ 記録装置 １４ 移動機構 １５ 移動制御装置 １６ Ｘ線検出系 １７ 被検体 １８ 入力蛍光面 １９ 出力蛍光面 ２０ 高解像度撮像管 ２１ Ｘ線遮蔽板 ３１ 心電計 ３２ Ｒ波検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅谷 啓二 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小野寺 洋一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々の片肺と縦隔部とを視野に入れて複
   数回の撮影を行い、得られた複数枚の画像を接合して表
   示するＸ線撮影方法において、複数回の撮影を心電計信
   号の所定の同一の位相状態で行うことを特徴とするＸ線
   撮影方法。
2. 【請求項２】 前記心電計信号の所定の位相状態が、心
   臓の収縮末期であることを特徴とする請求項１記載のＸ
   線撮影方法。
3. 【請求項３】 Ｘ線源，該Ｘ線源からの出射Ｘ線の範囲
   を制限するＸ線スリット，散乱Ｘ線を遮蔽するＸ線グリ
   ッド，被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出系，該
   Ｘ線検出系の移動機構および前記Ｘ線検出系からの出力
   信号を収集して、被検体の画像を得るための演算処理を
   行う信号処理装置、および、該信号処理装置の演算結果
   である被検体の画像を表示する表示装置を有し、かつ、
   前記Ｘ線検出系がＸ線イメージインテンシファイアとテ
   レビカメラとからなるＸ線テレビカメラであり、片肺と
   縦隔部とを視野に入れて第１の撮影を行い、引き続いて
   該検出系を残りの片肺と縦隔部を視野に入れる位置に移
   動し、該移動が終了した後に第２の撮影を行い、２回の
   撮影で得られた２枚の画像を接合して表示するＸ線撮影
   装置において、前記２回の撮影を心電計信号の所定の同
   一の位相状態で行う如く制御する手段を有することを特
   徴とするＸ線撮影装置。
4. 【請求項４】 前記撮影制御手段が、心電計信号の位相
   状態が心臓の収縮末期である状態で撮影を行う如く制御
   するものであることを特徴とする請求項３記載のＸ線撮
   影装置。
5. 【請求項５】 前記テレビカメラとして撮像管を用い、
   第２の撮影画像の読み出しは、所定の時間、電子ビーム
   読み出し走査を停止状態とした後に行うことを特徴とす
   る請求項３または４のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
6. 【請求項６】 前記テレビカメラとしてＣＣＤカメラを
   用い、画像読み出しと検出系移動を同時に行うことを特
   徴とする請求項３または４のいずれかに記載のＸ線撮影
   装置。