JPS622440B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＸ線診断装置の改良に関するものであ
る。

Ｘ線診断装置の一つであるＸ線テレビジヨン装
置においては被写体を透過したＸ線によつて透視
像をフイルムに記録する撮影の手段と、透視像を
テレビジヨンモニタ上に映出するテレビジヨン透
視の手段とを用いてＸ線診断を行つているのであ
るが、撮影なテレビジヨン透視と比べ、一般に診
断価値が高いから、良好な画質の写真が得られる
よう撮影が行なわなければならない。

ところで、良好な撮影を行なうには被写体条件
等によつて決るＸ線条件と診断しやすいコントラ
ストを得るための撮影時間を適切に選択すること
が必要である。

以下、第１図を参照して従来装置を説明する。
図において１１はＸ線管、１２は被写体、１３は
この被写体１２を透過後のＸ線を捕えてＸ線像を
撮影するＸ線フイルムで、透視中においてはＸ線
照射野外の点線の位置に置かれ、撮影時のみ図示
位置に置かれる。１４は前記被写体１２の透過後
のＸ線を可視像に変換するためのＸ線螢光増倍管
（以後I.Iと略称する）、１５はこのI.I１４の出力
像をテレビカメラ内の撮像管の光電面に結像させ
るレンズ系及びI.I１４の出力像の一部を採光し
光電子増倍管等の光検出器に導く分配レンズ系よ
り成る光学系、１６はこの光学系１５のレンズ系
により導かれたI.I１４出力面の像を撮像し映像
信号に変換するテレビカメラ、１７はこのテレビ
カメラ１６の出力する映像信号を再生し画像とし
て表示するテレビジヨンモニタ、１８は前記した
光検出器を含み撮影時間を制御する撮影タイマー
装置、１９はこのタイマー装置１８の出力に応じ
て動作し、予め設定されたＸ線条件で曝射が成さ
れるようＸ線制御を行なうＸ線制御器、１０はこ
のＸ線制御器１９の出力により制御され前記Ｘ線
管１１に与える高電圧を発生する高電圧発生器で
ある。

このような構成の従来装置はまず、被写体１２
の体厚、Ｘ線管１１と被写体１２までの距離等に
よつて撮影時のＸ線条件即ち、Ｘ線管電圧、管電
流を決め、Ｘ線制御器１９をその定めた値に設定
する。撮影時にはこの設定条件によつて、高圧発
生器１０を励起してＸ線管１１に与え、このＸ線
管１１から前述の条件の電圧、電流によるＸ線を
曝射させる。

この曝射されたＸ線は被写体１２を透過し、フ
イルム１３に入射してこのフイルム１３を感光さ
せるが、更にこの透過Ｘ線はＸ線螢光増倍管１４
に入射してこれを励起し可視像に変換する。

フイルム１３は透視時には点線の位置におか
れ、撮影時のみ実線の位置に移動される。透視時
にはテレビジヨンモニタ１７上にＸ線透視像が表
示されており、このモニタ画像を見ながら必要に
応じて撮影を行なうわけであるが、撮影された写
真が適正なコントラストとなるよう撮影タイマー
装置１８によつて自動的にＸ線しや断され撮影を
終了させるようになつている。

即ち、I.I１４の出力像の一部を光学系１５の
分配レンズ系によつて、例えば出力面直径の1/2
を直径とする円内を採光野として像の中央部の前
記1/2の直径の範囲の光を撮影タイマー装置１８
に導く。するとこの撮影タイマー装置１８は導入
された光を電圧に変換して積分し、この値が定め
られたスレシユホールドを越えた瞬間にＸ線制御
器１９に信号を送つてＸ線をしや断するのであ
る。

この後、透視が再開され、撮影指令を与えれば
再び前記した撮影が繰り返される。

ところで、従来のこの方式においては、採光野
の面積、位置が固定されており、また撮影したい
部位を正確に採光野に合わせなければ良好なコン
トラストを得ることが難しいが透視時にその撮影
対象とする部位が前記採光野に位置しているか否
かを確認する有効な手段がなかつた。

また、胃の造影剤充満部分のようにＸ線透過量
の少ない部分が採光野から外れかかると入射光量
が多くなつてしや断までの時間が短くなつてしま
い、従つて撮影時間が望ましい露光時間より短く
なるため、Ｘ線透過量の少ない部分では白つぽい
ラチチユードの狭い写真しか得られなかつた。

又、逆にＸ線透過が多い部分が採光野から外れ
かゝると入射光量が少なくなり、しや断までの時
間が長くなつてしまい、従つて、撮影時間が長く
なるから露出過多となり、全体的に黒つぽい写真
となつていずれも良好な結果が得られなかつた。

また採光野の大きさは固定であるので、種々の
臓器に適用できるようにするために前記したよう
な大きさの採光野となつていた。ところが臓器に
よつては採光野が大き過るために最も観察したい
部分の黒化度が良好に表現されない欠点があつ
た。

本発明は上記した事情に鑑みて成されたもの
で、透視時にテレビカメラで得られている映像信
号の中の所望とする位置の信号を位相、幅共に可
変可能なゲートパルスによつてゲートして取り出
し、これによつて得られた映像信号をホールドし
て撮影時間の制御に用いると共にゲートパルスの
輪郭をモニタ上に表示されている透視像に重畳さ
せて映し出し採光している部分をこれによつて知
らせるようにすることにより目的とする部位の採
光を正確に行なうことができ、また採光野をモニ
タ上で確認でき、従つて、該目的とする部位を最
適黒化度で撮影することができて診断に有用なＸ
線写真を確実に得ることができるようにしたＸ線
診断装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例について第２図並びに
第３図を参照しながら説明する。第２図は本装置
の構成を示すブロツク図であり、２１は前記テレ
ビカメラ１６からの映像入力信号ａと後述する表
示用ゲートパルスｃとを混合して両者を重畳した
映像出力信号ｂを出力する混合器、２２はテレビ
カメラの水平駆動パルスHDおよび垂直駆動パル
スVDの両パルスから表示用ゲートパルスｃ及び
抜取り用ゲートパルスｄを形成するパルス整形回
路であり、この形成される表示用ゲートパルスｃ
及び抜取り用ゲートパルスｄは前記水平駆動パル
スHD及び垂直駆動パルスVDに対し位相と幅を任
意に可変できるものである。２３は前記抜取り用
ゲートパルスｄを受け前記映像入力信号ａをゲー
トしてこの抜取り用パルスｄの出力されている期
間前記映像入力信号ａを取り出す映像ゲート回
路、２４はこの映像ゲート回路２３にて取り出さ
れた映像信号ｅを入力とし手動にて指令され発生
されるホールドコマンドパルスｆの入力時のフイ
ールドのゲートされて抽出された映像信号ｅの例
えば立上がりレベルを保持するホールド回路、２
５はこのホールド回路２４がホールドしたホール
ドレベルｇと後述する時間積分値ｈとを比較する
比較回路で、この比較回路２５は積分値ｈがホー
ルドレベルｇを越えた瞬間にＸ線しや断パルスｉ
を発生する。２６はＸ線制御器で、被写体の体厚
や被写体までの距離等により定まる撮影条件が設
定されると、この設定された撮影条件を高圧発生
器に指示する撮影条件指示信号を発生し、また、
この条件で撮影指令を与えてＸ線曝射を開始させ
ると、その開始時点で撮影Ｘ線曝射スタートパル
スｊを発生する機能を有する。２７は前記曝射ス
タートパルスｊが入射すると電圧ｖ＝kt（ｋ：時
間電圧変換器２７自身が有する回路定数、ｔ：時
間）なる出力電圧ｌを発生する時間電圧変換器、
２８は前記Ｘ線制御器２６から送出される撮影条
件指示信号に対応した予め定めた所定の増幅度に
可変される増幅器であり、前記出力電圧ｌをその
増幅度で増幅して積分し、撮影条件に応じた時間
積分値ｈとして出力する。

次に上記構成の本装置の動作について説明す
る。Ｘ線制御器２６にＸ線管電圧、管電流等の撮
影条件を設定し、初めに透視条件でＸ線曝射を行
なう。すると、先に説明したようにこのＸ線は被
写体を透過しＸ線螢光増倍管に入射されてここで
可視像に変換される。この可視像は光学系を通し
てテレビカメラに導かれ、映像信号（第３図ａ）
に変換される。この映像信号ａは第２図回路の混
合器２１に導かれる。一方、この混合器２１には
パルス整形回路２２より出力されるパルスの前縁
と後縁のみを残した表示用ゲートパルス（第２図
ｃ）が加えられており、混合器２１は両信号を混
合して第３図ｂの如き映像信号ａに表示用ゲート
パルスｃを重畳した映像出力信号ｂをモニタに送
る。この信号を受けたモニタはその表示面上にこ
の映像出力信号ｂを再生表示する。その再生表示
画像はＸ線透視像に表示用ゲートパルスｃが重畳
された状態で映し出される。

この表示されたゲートパルスｃはその位相及び
パルス幅とも可変できるので、操作者はパルス整
形回路２２を調整することによりゲートパルスｃ
の表示の大きさ及び位置を透視像の任意の位置に
移動させることができる。

今、胃の撮影を行ないたいとすれば操作者はモ
ニタを見ながらパルス整形回路２２を調整し、ゲ
ートパルスｃの表示位置を胃の部分に移動する。
一方、パルス整形回路２２はこの表示用ゲートパ
ルスｃと同一位相、同一パルス幅の抜取り用ゲー
トパルスｄ（第３図ｄ）を発生し映像ゲート回路
２３にゲート制御信号として与えられる。この映
像ゲート回路２３にはテレビカメラから送られて
来る映像入力信号ａが入力されているから映像ゲ
ート回路２３は抜取り用ゲートパルスｄの発生し
ている間、映像入力信号ａをゲートして取り出し
第３図ｅの如く出力する。

即ち、パルス整形回路２２の出力パルスはテレ
ビカメラの水平駆動パルスHD、垂直駆動パルス
VDと同期されて形成されるので、映像ゲート回
路２３より取り出された抜取り映像信号ｅは表示
用ゲートパルスｃでマークした透視像の部分に相
当することになる。その際映像ゲート回路２３は
抜取り用ゲートパルスｄにより映像入力信号ａの
中から表示用ゲートパルスｃで区切つた範囲に相
当する信号を抜取つて抜取り映像信号ｅ（第３図
ｅ）を出力し、正確に撮影したい部分の露出デー
タとしてホールド回路２４に入力する。

また、このとき、ホールドコマンドパルスｆを
発生させると、ホールド回路２４は、このホール
ドコマンドパルスｆにより、入力信号の最初に現
われる立上がりピークのレベルをホールドする、
すなわち、前記ゲート回路２３より入力されてい
る抜取り映像信号ｅの立上がりピークレベルをホ
ールドする。一般に生体のＸ線像の輝度は位置に
よつて大幅に変化することは希であり、特に関心
領域は例えば胃などのように対象が特定されるこ
とが多いから、造影剤で覆われる部分などのよう
に露出制御上、不都合がある部分を避けて目的の
関心領域を設定すれば、上記抜取り映像信号ｅは
変化が余りないので、上記のように抜取り映像信
号ｅ最初に現われる立上がりピークのレベルをホ
ールドすることで、それは抜取り映像信号ｅの平
均的なレベルをホールドしたと同様になる。この
とき、ホールドコマンドパルスｆはホールドした
ホールドレベルｇ（第３図ｇ）を撮影Ｘ線曝射が
終了するまで持続させホールドしたレベルを保持
させる。

透視により撮影する部分が定つたならば次に撮
影の指令を与えてフイルム１３を実線位置に移動
させ前記Ｘ線制御器２６で設定した条件の撮影用
Ｘ線ｘ（第３図ｘ）を曝射する。このＸ線ｘは被
写体を透過した後、その後方のフイルムを感光さ
せ、更にＸ線螢光増倍管１４に入りここで可視像
に変換され、光学系を介してテレビカメラで映像
信号に変換される。この映像信号は映像入力信号
ａとして混合器２１と映像ゲート回路２３に与え
られ、前述のようにモニタ上には透視像と正確に
撮影したい部分を示す表示用ゲートパルスｃによ
るマーカが重畳された像が表示される。

映像ゲート回路２３は前記透視時に抜取り用ゲ
ートパルスｄにより映像入力信号ａの中から表示
用ゲートパルスｃで区切つた範囲に相当する信号
を抜取つて抜取り映像信号ｅ（第３図ｅ）を出力
し、正確に撮影したい部分（関心領域）の露出デ
ータとしてホールド回路２４に入力している。

また、このとき、ホールド回路２４には前述の
ホールドコマンドパルスｆが入力されており、こ
のホールドコマンドパルスｆにより、このホール
ド回路２４に入力されている抜取り映像信号ｅの
最初のピーク値を撮影Ｘ線曝射が終了するまでホ
ールドしている。

撮影Ｘ線の曝射が成されたとき、これと同時に
Ｘ線制御器２６よりスタートパルスｊ（第３図
ｊ）が発生されて時間電圧変換器２７に入力さ
れ、この時間電圧変換器２７は動作して時間の経
過と共に出力電圧ｌを直線的に増加させてゆく。
そして、この出力電圧ｌは増幅器２８に入力され
る。

増幅器２８はＸ線制御器２６から出力される撮
影条件指示信号に応じた増幅度に設定されるもの
であるから、設定された撮影条件に見合つた増幅
度で時間電圧変換器２７より出力される出力電圧
ｌを増幅して比較回路２５に入力する。前述した
ように出力電圧ｌは時間と共に増大する信号であ
るので、増幅器２８で増幅されたこの信号は撮影
Ｘ線の曝射量を積分したものに対応することにな
る。従つて、この増幅器２８はＸ線曝射量の時間
積分値ｈ（第３図ｈ）としてこの信号を出力す
る。この時間積分値ｈは比較回路２５に入力され
この比較回路２５は前記ホールド回路２４のホー
ルドレベルｇと比較すると共に時間積分値ｈがホ
ールドレベルｇを越えた瞬間にホールド回路２４
はＸ線しや断パルスｉ（第３図ｉ）を発生しＸ線
制御器２６に与えて撮影Ｘ線ｘのしや断を行な
う。

同時に時間積分値ｌ及び時間積分値ｈ、ホール
ドレベルｇは零に復帰され、次の動作に備えられ
る。また、撮影直後の映像信号は何らかの処置を
しないと透視に比べて過大な信号となるので、モ
ニタ上には観察し得ないような悪い画質の像が表
示されることになるが撮影用Ｘ線曝射時間は極め
て短時間であり、数フイールドで消去されるもの
である。

撮影が終了して透視が再開されると、前記した
動作が再び繰り返えされる。

以上で撮影の１周期が終了したが、撮影Ｘ線の
持続時間はスタートパルスｊ発生からＸ線しや断
パルスｉの発生するまでの間であつて、前記した
時間電圧変換器２７の定数ｋ及び増幅器２８の増
幅度によつて撮影時間制御特性が変わる。これら
のうち、上記定数ｋは回路で定まつてしまい変わ
らないが、増幅度の変化特性は目的に合せ設定で
きるから、所期の目的が達成できるようにこれを
被検体に合せて適宜に設定することで目的とする
部分が最適な黒化度となるＸ線写真を得ることが
できるようになる。

尚、ゲート部分が画面上で小面積になると、表
示用ゲートパルスによるゲートの輪郭像が透視像
の確認に邪魔となることがあるから、ゲート部分
の表示を、例えば矢印など輪郭像以外の他の表示
方法で行なわせても良い。

このように、映像信号に時間幅及び位相を任意
に可変できるパルス整形回路より同一位相、時間
幅の表示用ゲートパルスと抜取り用ゲートパルス
を発生させ、表示用ゲートパルスを映像信号に重
畳させると共にこれをモニタ上に表示してこのゲ
ートパルスのＸ線像上の位置を表示すると共に抜
取り用ゲートパルスにより前記映像信号の中から
このゲートパルスの出力期分の透視時映像信号を
抽出し、これを撮影が終了するまでの間ホールド
して撮影対象物の光量の基準とし、また、Ｘ線制
御器にて設定した撮影Ｘ線の設定条件に対応した
増幅度が設定される増幅器を設けると共に撮影Ｘ
線の曝射時点以後、順次時間に比例して電圧を増
加させる時間電圧変換器の出力をこの増幅器で増
幅しその出力を比較回路にて前記ホールドされた
基準と比較させて基準を越えた時、撮影を終了さ
せるようにしたので、増幅器の増幅度と時間電圧
変換器の定数を適宜なる値に選択されるようにし
ておけば、抽出された実際に撮影する対象物の映
像信号を基準として増幅器から得られる撮影Ｘ線
に見合つた大きさの信号を積分して得た撮影Ｘ線
の曝射量に対応させた信号を比較し、この信号が
基準を越えた時、即ち、最適露出に達した時に撮
影が終了され、従つて、パルス整形回路のゲート
パルスの位置を目的とする部位に合せるだけでそ
の目的とする部位が最適黒化度になる診断に極め
て有用な写真を得ることのできるＸ線診断装置を
提供することができる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限
定することなく、その要旨を変更しない範囲で適
宜変形して実施し得るものであり、例えば直接撮
影の他にI.I間接撮影、モニタ間接撮影等にも応
用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の原理的な構成を示すブロツ
ク図、第２図は本発明による露光検出制御部分の
回路構成を示すブロツク図、第３図はその動作を
示すタイムチヤートである。 ２１……混合器、２２……パルス整形回路、２
３……映像ゲート回路、２５……比較回路、２６
……Ｘ線制御器、２７……時間電圧変換器、２８
……増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直接撮影及びテレビジヨン投影とを行なうＸ
   線診断装置において、位相及びパルス幅を可変し
   て出力し得るパルス整形回路と、このパルス整形
   回路出力パルスにてＸ線透視時に得られる映像信
   号をゲートし、そのパルス幅分の映像信号を抽出
   する映像ゲート回路と、このゲートされた映像信
   号レベルをホールドするホールド回路と、撮影Ｘ
   線の条件が設定されこの条件に従つてＸ線曝射制
   御を行なうＸ線制御器と、撮影Ｘ線の曝射が開始
   されると作動し前記Ｘ線制御器の設定条件に応じ
   た所定の変化率で出力電圧を増加させる時間電圧
   変換手段と、この時間電圧変換手段の出力と前記
   ホールド回路で保持された映像信号レベルとを比
   較し、時間電圧変換手段出力が該映像信号のレベ
   ルを超えたとき撮影Ｘ線のしや断信号を出力する
   比較回路と、前記パルス整形回路出力パルスが出
   力されている間これを示す表示信号を映像信号に
   重畳させ抽出する部分の範囲を表示させる回路と
   を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。