JPH08213189A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体の状態にかかわりなくつねに最適濃度
の画像を撮影する。 【構成】 ＰＭＴ２２の出力をＡ／Ｄ変換器２３を経て
ＰＭＴ制御装置２４に送り、均一被写体の透視時の自動
輝度調整後のＸ線条件でのＰＭＴ２２の出力と、実際の
被写体の透視時の自動輝度調整後のＸ線条件でのＰＭＴ
２２の出力との比率に応じてＰＭＴ２２への供給電圧を
制御し、撮影時のＰＭＴ２２の感度を定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、医学的診断などのた
めの、Ｘ線イメージインテンシファイアとＸ線ＴＶカメ
ラとを用いるＸ線撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、Ｘ線管から被写体に向けてＸ
線を照射し、被写体を透過したＸ線をＸ線イメージイン
テンシファイアに入射させ、このＸ線イメージインテン
シファイアにＸ線ＴＶカメラを結合してＸ線透過像の映
像信号を得、これをＴＶモニター装置などに透視像とし
て表示し、医学的な診断に役立てることが行なわれてい
る。このようなＸ線透視時には、Ｘ線ＴＶシステムから
得られたＩＢＳ信号（自動輝度調整信号）がＸ線制御装
置に送られ、これにもとづきＸ線管電圧等のＸ線条件が
調整されて、ＴＶモニター装置に表示された透視像の輝
度がつねに一定に保たれるようにコントロールされる。
このＩＢＳ信号は、通常、画像のある領域の映像信号の
輝度の平均値とピーク値とを比較してその大きな方の信
号が採用されたもので、このＩＢＳ信号があらかじめ設
定されたある一定の値となるようにＸ線制御装置におい
てＸ線条件が制御されるのである。

【０００３】このＸ線撮影装置において、フィルム（直
接及び間接）撮影あるいはデジタル撮影（映像信号をＡ
／Ｄ変換して画像メモリに格納する方式の撮影）を行な
う場合、ｍＡｓ（管電流ｍＡと曝射時間ｓとの積）をあ
らかじめ設定しておき、Ｘ線強度検出信号を時間積分し
た値がこの設定ｍＡｓ値に到達したときにＸ線を遮断す
る。これにより撮影画像の濃度が制御される。具体的に
は、Ｘ線イメージインテンシファイアとＸ線ＴＶカメラ
との間の光学系に挿入されたＰＭＴ（フォトマルチプラ
イア）等の光検出器を用い、これによりＸ線イメージイ
ンテンシファイアの出力光を電流に変換する。この電流
値はＸ線強度に対応しているので、この電流をＸ線制御
装置で積分してその積分値が前もって設定したおいたｍ
Ａｓ値に達したときにＸ線を遮断する。

【０００４】このフィルムあるいはデジタル撮影時のＸ
線強度検出感度は、基準となる均一被写体を撮影したと
きにｍＡｓが一定の値となるように調整される。これが
Ｘ線強度検出感度の基準値となるが、たとえば、胃部の
造影検査を行なう場合に、胃部に造影剤が充満している
ときには、ＰＭＴによる光検出のための採光野を造影剤
が覆ってしまうことになるので、Ｘ線強度検出信号は小
さくなる。そこで、このような場合に上記のようにＸ線
強度検出感度を基準値としたまま撮影すると、造影剤部
分は適切な濃度となるが、他の部分はＸ線強度の時間積
分値が大きくなりすぎて、良好な画質の画像を撮影する
ことはできない。

【０００５】そこで、従来では、実際に撮影する部位の
状態に応じて、操作者がその経験にもとづきＸ線強度検
出信号の時間積分値の設定値（つまり設定ｍＡｓ値）を
いちいちマニュアル設定するようにしている。すなわ
ち、たとえば、上記のように胃部の造影剤充満像を撮影
するときには、経験から得た最適なものとなるように、
ｍＡｓの設定値を大きくする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに操作者の経験等にもとづき撮影時のパラメータをマ
ニュアル設定するのでは、ある程度の経験を積んだ者し
かできないこととなり、また経験豊富な者にとってもい
かにも操作が煩雑であるし、さらに操作ミスも生じやす
い、という問題がある。

【０００７】この発明は上記に鑑み、自動的に最適なＸ
線強度検出感度が設定され、これにより被写体の状態
（部位や造影剤の充満度等）がどのように変化しても、
つねに最適な濃度の画像の撮影ができるように改善され
た、Ｘ線撮影装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【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Ｘ線撮影装置においては、被写体に
向けてＸ線を照射するＸ線発生手段と、被写体を透過し
たＸ線が入射させられてＸ線透過像の映像信号を得るＸ
線撮像手段と、上記被写体を透過したＸ線の強度を検出
するＸ線強度検出手段と、上記映像信号の輝度に対応し
た信号が入力され、この輝度が所定のものとなるように
Ｘ線条件を制御する自動輝度調整手段と、この自動輝度
調整手段により実際の被写体について透視時の輝度が所
定のものとなったときの上記Ｘ線強度検出手段出力と、
自動輝度調整手段により均一被写体について透視時の輝
度が所定のものとなったときの上記Ｘ線強度検出手段出
力との比率に応じた感度に上記Ｘ線強度検出手段の感度
を自動調整する感度制御手段と、撮影時に上記の自動調
整された感度で検出されたＸ線強度検出信号の積分値が
あらかじめ設定された値となったときに撮影用Ｘ線を遮
断する手段とが備えられることが特徴となっている。

【０００９】上記Ｘ線撮像手段はＸ線イメージインテン
シファイアとＸ線ＴＶカメラとからなり、上記Ｘ線強度
検出手段は、上記のＸ線イメージインテンシファイアと
Ｘ線ＴＶカメラとの間の光学系に挿入されたフォトマル
チプライアからなり、感度制御手段は、このフォトマル
チプライアに供給する電圧を調整するものからなる、と
いう構成をとることもできる。

【００１０】

【作用】撮影に先立って行なわれるＸ線透視において
は、映像信号の輝度が自動的に一定のものとなるように
Ｘ線条件を変化させる自動輝度調整機能が働いている。
そこでこのときのＸ線強度検出手段の出力は、被写体の
状態（部位や造影剤の充満度等）を反映したものとな
り、このＸ線強度検出手段出力は被写体の状態を表わす
情報として利用できることになる。そこで、均一被写体
について透視時の輝度が所定のものとなったときのＸ線
強度検出手段出力をあらかじめ求めておき、これと、実
際の被写体について透視時の輝度が所定のものとなった
ときのＸ線強度検出手段出力との比率にもとづいて、Ｘ
線強度検出手段の感度を自動調整すれば、その感度で検
出されたＸ線強度検出信号の積分値によるＸ線曝射時間
制御によって、つねに最適な濃度の画像を撮影すること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において被写
体１０に対してＸ線管１１からＸ線が照射させられ、被
写体１０を通ったＸ線がＸ線イメージインテンシファイ
ア１２に入射するようにさせられている。このＸ線イメ
ージインテンシファイア１２からはＸ線透過像に対応し
た光学的な画像が出力され、この光学像が光学系１３を
経てＸ線ＴＶカメラ１４に送られ、カメラコントロール
ユニット１５よりＸ線透過像を表わす映像信号が得られ
る。

【００１２】この映像信号はＴＶモニター装置１６に送
られ、その画面にＸ線透過像が表示される。また、この
映像信号はＡ／Ｄ変換器３１を経て画像メモリ３２に送
られるようになっている。これらＡ／Ｄ変換器３１、画
像メモリ３２はデジタル撮影用である。

【００１３】Ｘ線管１１はＸ線制御装置２１から与えら
れる電力（Ｘ線高電圧、フィラメント電流）によりＸ線
を発生する。このＸ線高電圧、フィラメント電流（管電
圧、管電流）などのＸ線条件はＸ線制御装置２１により
制御される。カメラコントロールユニット１５からは、
Ｘ線透過像のある領域の映像信号の輝度の平均値とピー
ク値とのうちの大きな方がＩＢＳ信号として出力され、
これがＸ線制御装置２１に送られている。

【００１４】そして、透視時には、このＩＢＳ信号が一
定の値となるように、Ｘ線条件へのフィードバック制御
が行なわれる。つまり、ＩＢＳ信号が大きければＸ線管
電圧を下げてＩＢＳ信号を小さくし、逆にＩＢＳ信号が
小さければＸ線管電圧を上げてＩＢＳ信号を大きくする
というようなフィードバック制御を行ない、これにより
映像信号の輝度を自動的に一定のものとする。

【００１５】さらに、このＸ線制御装置２１にはＰＭＴ
２２の出力が送られている。このＰＭＴ２２は、Ｘ線イ
メージインテンシファイア１２とＸ線ＴＶカメラ１４と
の間の光学系１３に挿入されている。この光学系１３に
は光学絞り（図示しない）が備えられていて、その光学
絞りを経た光がこのＰＭＴ２２により検出される。この
Ｘ線イメージインテンシファイア１２から出力され、Ｘ
線ＴＶカメラ１４に入力される光の強度は被写体１０を
透過してＸ線イメージインテンシファイア１２に入射す
るＸ線の強度に対応している。

【００１６】デジタル撮影時には、撮影用のＸ線条件と
した上でＸ線が発生させられ、そのときのＸ線透過像の
映像信号がＡ／Ｄ変換器３１を経て画像メモリ３２に格
納される。そして、上記のＰＭＴ２２の出力がＸ線制御
装置２１で積分されており、この積分値があらかじめ設
定されていたｍＡｓ値に到達したときに撮影用のＸ線が
遮断される。こうして、遮断されるまでの撮影用Ｘ線に
よるＸ線透過像の映像信号が画像メモリ３２に蓄積され
てデジタル撮影が行なわれる。

【００１７】このＰＭＴ２２の出力は、さらに、Ａ／Ｄ
変換器２３を経てＰＭＴ制御装置２４に送られている。
このＰＭＴ制御装置２４はＰＭＴ２２に供給する電圧を
調整することによってＰＭＴ２２の感度を制御するもの
である。

【００１８】実際の被写体１０についてデジタル撮影を
行なう場合、まずＸ線透視を行ない、所望の部位が視野
に入り、かつ望むタイミングとなったときをとらえて撮
影することになる。透視時には上記のように自動輝度調
整機能が働いて、Ｘ線管電圧が制御される。これにより
カメラコントロールユニット１５からのＩＢＳ信号が一
定の値に集束し、ＴＶモニター装置１６の画面に表示さ
れたＸ線透視像は適切な輝度に保たれる。このとき、光
学系１３の光学絞りは、デジタル撮影用のＸ線条件で基
準の均一被写体を撮影したときのＰＭＴ２２の出力の時
間積分値が一定の値になるようにＰＭＴ２２の感度（供
給電圧）を設定した上で、均一被写体を撮影したときの
Ｘ線ＴＶカメラ１４の入力光の強度が最適になるよう
に、設定されている。そして、この設定において、均一
被写体を透視したときの自動輝度調整機能による安定状
態のＰＭＴ２２の出力Ｐ２がＡ／Ｄ変換されてＰＭＴ制
御装置２４により記憶される。

【００１９】つぎに、実際の被写体１０について透視を
行なっていて、自動輝度調整機能によりＸ線透視像の輝
度が一定に保たれるようになったときのＰＭＴ２２の出
力Ｐ１がＡ／Ｄ変換されてＰＭＴ制御装置２４に送られ
ると、先のＰＭＴ２２の出力Ｐ２との比率Ｐ２／Ｐ１が
求められて、この比率に応じてＰＭＴ２２への供給電圧
が変化させられる。すなわち、上記の通常の供給電圧を
Ｖｏとすると、 Ｖ＝Ｖｏ×ｋ×（Ｐ２／Ｐ１） により求められた供給電圧がＰＭＴ制御装置２４からＰ
ＭＴ２２に送られてＰＭＴ２２の感度が定められる。な
お、上記の式でｋは係数である。

【００２０】これにより、たとえば、胃部の造影剤充満
像を撮影することになったときにも適切な濃度のＸ線画
像を撮影することができる。すなわち、このときＰＭＴ
２２の採光野が造影剤に覆われてその出力が均一被写体
を撮影するときに比較して小さくなり、設定ｍＡｓ値を
変化させない限り、ＰＭＴ２２の出力の時間積分値がそ
の設定ｍＡｓ値に到達する時間が延びて造影剤以外の部
分が露出オーバーになってしまうが、ＰＭＴ２２の供給
電圧が上げられて感度が高められ、ＰＭＴ２２の出力が
大きくなるので、ＰＭＴ２２の出力の時間積分値が同一
ｍＡｓ値に到達する時間が延びることがなくなり造影剤
以外の部分の露出オーバーを解消してこの部分の濃度を
適切なものとして撮影することが可能となる。

【００２１】このように実際に撮影しようとする被写体
の状態（部位や造影剤の充満度等）に合わせてＰＭＴ２
２の感度が自動的に変化して同じ設定ｍＡｓ値でも露出
時間（Ｘ線曝射時間）を最適なものとするようにしなが
ら画像メモリ３２においてデジタルＸ線画像を蓄積する
ことができる。

【００２２】なお、上記の実施例ではＰＭＴ２２の感度
を制御するのにその供給電圧を調整しているが、ＰＭＴ
２２の出力系の増幅度を変化させるようにしてもよい。
ＰＭＴ制御装置２４の構成はＣＰＵを用いたものやハー
ドウェアロジックで組んだものなど種々に考えられる。
また、被写体１０を透過したＸ線強度を検出するのにＰ
ＭＴ２２を用いているが、他の半導体フォトセルなどを
用いることもできる。さらに、上記ではデジタルＸ線撮
影を行なっているが、フィルム撮影でも同様である。す
なわち、フィルム撮影時にはＸ線イメージインテンシフ
ァイア１２の前（被写体１０の後）にフィルムを置いた
り（フィルム直接撮影）、Ｘ線イメージインテンシファ
イア１２の後にフィルムを置いたりして（フィルム間接
撮影）、このフィルムにＸ線透過像を露光させるが、こ
のときのＸ線遮断時間制御を上記のようにＰＭＴ２２の
感度を自動調整しながら行なうことにより、フィルム撮
影画像の濃度を最適なものとすることができる。

【００２３】

【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Ｘ線撮影装置によれば、被写体の状態（部位や
造影剤の充満度等）がどのように変化しても、撮影に先
立つ透視時の情報を利用してＸ線曝射時間制御用のＸ線
強度検出信号の感度を調整するので、被写体の状態がど
のように変化しても、つねに最適な濃度の、医師等が観
察するのに見易い画像を撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図。

【符号の説明】

１０ 被写体 １１ Ｘ線管 １２ Ｘ線イメージインテンシファイア １３ 光学系 １４ Ｘ線ＴＶカメラ １５ カメラコントロールユニット １６ ＴＶモニター装置 ２１ Ｘ線制御装置 ２２ ＰＭＴ（フォトマルチプライア） ２３、３１ Ａ／Ｄ変換器 ２４ ＰＭＴ制御装置 ３２ 画像メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に向けてＸ線を照射するＸ線発生
   手段と、被写体を透過したＸ線が入射させられてＸ線透
   過像の映像信号を得るＸ線撮像手段と、上記被写体を透
   過したＸ線の強度を検出するＸ線強度検出手段と、上記
   映像信号の輝度に対応した信号が入力され、この輝度が
   所定のものとなるようにＸ線条件を制御する自動輝度調
   整手段と、この自動輝度調整手段により実際の被写体に
   ついて透視時の輝度が所定のものとなったときの上記Ｘ
   線強度検出手段出力と、自動輝度調整手段により均一被
   写体について透視時の輝度が所定のものとなったときの
   上記Ｘ線強度検出手段出力との比率に応じた感度に上記
   Ｘ線強度検出手段の感度を自動調整する感度制御手段
   と、撮影時に上記の自動調整された感度で検出されたＸ
   線強度検出信号の積分値があらかじめ設定された値とな
   ったときに撮影用Ｘ線を遮断する手段とを有することを
   特徴とするＸ線撮影装置。