JPS635880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば消化器等のＸ線造影撮影にお
いて診断に最適な目的撮影部位のＸ線写真を得る
ことができるＸ線診断装置に関する。

消化器、例えば胃或いは食道のＸ線撮影におい
ては一般にバリウム等の造影剤が使用されてい
る。ところで胃の撮影に当つては、造影剤が胃の
中で、しばらく滞留しているのでＸ線曝射タイミ
ングに関して殆んど制約がないのに対し、食道の
撮影に当つては造影剤が胃に向つて移動している
ので、胃に流入する迄のごく限られた時間内にＸ
線曝射のタイミングを設定しなければならない。
この点に関し従来は、被検者が口に含んだ造影剤
を飲み込んだ直後、操作者の勘或いは経験によつ
てＸ線曝射タイミングを決めていた。このために
診断上価値のないＸ線写真を何枚も撮ることにな
り、これに伴つて被検者に不必要なＸ線曝射を与
えるという弊害が生じていた。このような弊害を
除去するためにＸ線テレビジヨン装置のモニター
を利用する方法も提案されている。即ち、モニタ
ー上の所定の一本の水平走査線を選択し、該走査
線上の映像信号の全部又は一部を監視し、造影剤
の通過により、前記映像信号が所定レベル以下に
なる点を自動的に検出し、これに基づいてＸ線撮
影を開始する方法である。しかしながらこの方法
によると(1)食道と共に透視される肋骨又は脊髄
等、骨格の映像信号レベルが造影剤によるそれと
近いために、透視条件如何では両者の判別が出来
なくなる場合があるという欠点、(2)透視中に透視
条件（透視管電圧、透視管電流）を変化させた場
合、輝度が変化するため映像信号全体のレベルが
上下し造影剤の有無に拘わらず前記所定レベル以
下になつてしまう場合があるという欠点、(3)被検
者の不必要な動きにより、映像信号レベルが下る
ことがあるという欠点があつた。このため余計な
Ｘ線曝射を誘発したり、折角のＸ線撮影タイミン
グを逃してしまうという問題があつた。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、Ｘ線造影撮影に際し、透視モニター上の所定
の水平走査線を選択し該走査線上の映像信号のみ
を２個の積分器を用いて順次交互に積分し、更に
積分器の出力信号の差分を求めることにより映像
差分信号を形成し、造影剤が前記走査線上を通過
した際に所定値以上になる前記映像差分信号の変
化時点を検出し、これに基づいてＸ線撮影を開始
することにより診断に最適なＸ線写真を適確に得
ることができるＸ線診断装置を提供することを目
的とするものである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロツク
線図である。図中１１はＸ線管装置であり、Ｘ線
SXが放射され、その放射方向に配置された被検
者１２、グリツド１３を介してイメージインテン
シフアイア１５に達するようになつている。グリ
ツド１３とイメージインテンシフアイア１５との
間にはＸ線フイルム１４が配置されることになる
が、このＸ線フイルム１４は透視中は離れた位置
Ａにあり、撮影の直前に撮影位置Ｂに移動し、更
に撮影時間経過後は再び位置Ａに戻るように移動
可能になつている。１６はレンズ、分配器等から
なる光学系、１７はＸ線テレビジヨンカメラ装置
である。該テレビジヨンカメラ装置１７の出力映
像信号Ｓ１はカメラコントロール装置１８と映像
信号ゲート回路２２に転送される。このカメラコ
ントロール装置１８は駆動パルス発生回路１８１
と映像信号処理回路１８２とによつて構成され、
駆動パルス発生回路１８１からは垂直同期信号Ｓ
２と水平同期信号Ｓ３が発生するようになつてい
る。２０はパルスコントロール回路であり、前記
垂直同期信号Ｓ２及び水平同期信号Ｓ３を入力と
すると共に、この実施例装置をスイツチを押すと
アクテイブ状態にセツトされ、スイツチを離すと
アクテイブ状態が解除されるモメンタリ形のセツ
トスイツチ２１からの信号Ｓ４を入力とし、第１
積分コマンド信号Ｓ５、第２積分コマンド信号Ｓ
６、第１積分リセツト信号Ｓ７、第２積分リセツ
ト信号Ｓ８を前記映像信号ゲート回路２２へ出力
し、かつコマンドストローブ信号Ｓ９を後述する
コマンド発生回路２３へ出力するようになつてい
る。映像信号ゲート回路２２は映像差分信号Ｓ１
０を発生しコマンド発生回路２３に転送するよう
になつている。コマンド発生回路２３では前記各
信号Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１０との関係でＸ線撮影タイ
ミングを決定し、Ｘ線撮影開始コマンド信号Ｓ１
１をＸ線制御装置２４に送出する。Ｘ線制御装置
２４は高電圧発生装置２５を介してＸ線管装置１
１を駆動する。尚１９はモニターである。

前記パルスコントロール回路２０の具体的構成
の一例を第２図に示す。ここでは殆んどのＸ線テ
レビジヨン装置が採用している飛び越し走査方式
に適用した場合を示している。２００２は、所定
の水平走査線をサンプリングするためのJKフリ
ツプフロツプ回路であり、クロツク端子（CK）
にゲート回路２００１を介して垂直同期信号Ｓ２
が印加され、出力端子（Ｑ）から垂直同期分周信
号Ｓ２０１を出力する。２００３は、前記選択走
査線を１フレーム毎に順次交互に分配するための
JKフリツプフロツプ回路であり、クロツク端子
（CK）に前記垂直同期分周信号Ｓ２０１が印加さ
れ、一方の出力端子（Ｑ）から第１垂直ゲート信
号Ｓ２０２を、他方の出力端子（Ｑ）から第２垂
直ゲート信号Ｓ２０３をそれぞれ出力する。一方
水平同期信号Ｓ３はゲート回路２０１２を介して
シフトレジスタ２０１４に印加される。このシフ
トレジスタ２０１４は、前記ゲート回路２００１
の出力と水平走査線サンプリングのためのフリツ
プフロツプ回路２００２の反転出力による垂直同
期分周信号とを２入力とするゲート回路２００４
の出力と、モメンタリ形のセツトスイツチ２１か
らのセツト信号Ｓ４とを２入力とするゲート回路
２００５の出力によりセツトされ、複数の信号Ｓ
２０１４を出力する。この複数の信号Ｓ２０１４
のそれぞれの信号は、水平同期信号Ｓ３が高レベ
ルから低レベルになると立上り、次に水平同期信
号Ｓ３が高レベルにかわつて、その後再度高レベ
ルから低レベルになると前記信号Ｓ２０１４は立
下る。シフトレジスタ２０１４は、いわばカウン
タとしての機能を有するものであり、シフトレジ
スタ２０１４にゲート回路２０１２を介して水平
同期信号Ｓ３が入力されると、この水平同期信号
Ｓ３が入力された分だけシフトレジスタ２０１４
の出力端のうちの１つのみから信号Ｓ２０１４が
出力される。この信号Ｓ２０１４はロータリスイ
ツチ２０１５の動作により選択され、水平ゲート
信号Ｓ２０４として出力される。すなわち、第５
図で示されるようにシフトレジスタ２０１４がリ
セツトされた後、このシフトレジスタ２０１４に
例えば５番目の水平走査線に相当する水平同期信
号Ｓ３が入力されると、シフトレジスタ２０１４
からはこの５番目の水平走査線に応じた信号Ｓ２
０１４が出力される。そして、ロータリスイツチ
２０１５の動作によりこの５番目の信号Ｓ２０１
４が選択され、信号Ｓ２０１４と同じパルス幅Ｔ
−Ｃを有する水平ゲート信号Ｓ２０４として出力
される。そして、前記ゲート信号Ｓ２０２，Ｓ２
０３，Ｓ２０４は相互に組合されて２入力ゲート
回路２００６及び２００７に入力され、更にこれ
らゲート回路２００６及び２００７の出力は前記
ゲート回路２０１２及びゲート回路２０１３を介
して得られる水平同期信号Ｓ３と相互に組合され
て２入力ゲート回路２０１０及び２０１１に入力
される。そして前記ゲート回路２００６の出力が
印加されるゲート回路２００８から水平ゲート信
号Ｓ２０４と同じパルス幅Ｔ−Ｃを有する第１積
分コマンド信号Ｓ５を得、ゲート回路２００７の
出力が印加されるゲート回路２００９から水平ゲ
ート信号Ｓ２０４と同じパルス幅Ｔ−Ｃを有する
第２積分コマンド信号Ｓ６を得る。更に、ゲート
回路２０１０及び２０１１のそれぞれから、水平
同期信号Ｓ３の一水平帰線期間分に相当するパル
ス幅Ｔ−ｒを有する第１積分リセツト信号Ｓ７及
び第２積分リセツト信号Ｓ８を得る。又、２０１
６はワンシヨツト回路であり、前記水平ゲート信
号Ｓ２０４の後縁部分で動作し、コマンドストロ
ーブ信号Ｓ９を出力する。

次に前記映像信号ゲート回路２２の具体的構成
の一例を第３図に示す。図中１は第１積分器であ
り、演算増幅器２２０１、コンデンサＣ２２０
１、抵抗Ｒ２２０１，Ｒ２２０２により構成され
る。２は第２積分器であり演算増幅器２２０２、
コンデンサＣ２２０２、抵抗Ｒ２２０３，Ｒ２２
０４により構成される。３は減算器であり、演算
増幅器２２０３、抵抗Ｒ２２０５，Ｒ２２０６，
Ｒ２２０７，Ｒ２２０８により構成される。４は
絶対値回路であり、演算増幅器２２０４、抵抗Ｒ
２２０９，Ｒ２２１０、ダイオードＤ２２０１，
Ｄ２２０２により構成される。５はアナログスイ
ツチ群であり、前記映像信号Ｓ１の印加経路に設
けられたスイツチ２２０５ａ，２２０６ａ及び積
分器１，２に設けられたスイツチ２２０７ａ，２
２０８ａを制御する。即ち例えば２２０５は第１
積分コマンド信号Ｓ５がアクテイブ状態でのみそ
の経路２２０５ａを導通させるアナログスイツ
チ、２２０６は第２積分コマンド信号Ｓ６につい
てその経路２２０６ａを導通させるアナログスイ
ツチ、同様に２２０７及び２２０８は、第１積分
リセツト信号Ｓ７及び第２積分リセツト信号Ｓ８
についてその経路２２０７ａ及び２２０８ａを導
通させるアナログスイツチである。従つて積分器
１，２ではアナログスイツチ経路２２０５ａ，２
２０６ａの導通時のみ映像信号を積分し、アナロ
グスイツチ経路２２０７ａ，２２０８ａの導通時
にはそれぞれの積分器１及び２の出力信号Ｓ２２
１及びＳ２２２を零にすることになる。

次に前記コマンド発生回路２３の具体的構成の
一例を第４図に示す。６は比較器であり、演算増
幅器２３０１、抵抗Ｒ２３０１，Ｒ２３０２，Ｒ
２３０３、ダイオードＤ２３０１、電源２３０２
により構成される。この比較器６の出力信号は、
抵抗Ｒ２３０４，Ｒ２３０５、トランジスタ２３
０３からなるレベル変換回路によつてレベル変換
されて比較検出信号Ｓ２３１となる。コマンドス
トローブ信号Ｓ９はゲート回路２３０４を介して
前記信号Ｓ２３１と共にゲート回路２３０５に入
力され信号Ｓ２３２となる。２３０６はJKフリ
ツプフロツプ回路であり、クロツク端子（CK）
に前記信号Ｓ２３２が、プリセツト端子（PS）
に前記セツト信号Ｓ４がそれぞれ印加されてお
り、更にコントロール端子（CR）には抵抗Ｒ２
３０６、コンデンサＣ２３０１からなる積分回路
の出力ゲート回路２３０８，２３０９を介して印
加されている。従つて、このフリツプフロツプ回
路２３０６は電源投入時にリセツト状態になり、
セツト信号Ｓ４の印加によりプリセツト状態とな
る信号Ｓ２３３を出力する。この出力Ｓ２３３
と、前記出力Ｓ２３２とが共に入力されるゲート
回路２３０７からＸ線撮影開始コマンド信号Ｓ１
１が出力される。

次に上記構成の実施例装置の動作を第５図のタ
イミングチヤートを参照しながら説明する。先ず
目的診断部位のＸ線撮影に際し、あらかじめＸ線
管装置１１から照射されるＸ線SX（第６図ｕの波
形）により被検者１２の目的診断部位の透視像が
グリツド１３、イメージインテンシフアイア１
５、光学系１６を経由してＸ線テレビジヨンカメ
ラ装置１７に入力されているものとする。このと
きＸ線テレビジヨンカメラ装置１７の出力信号で
ある映像信号Ｓ１はカメラコントロール装置１８
を介し、モニター１９上に透視像を表示する。こ
の状態でモニター１９上の所定の水平走査線を選
択するために、Ｘ線テレビジヨンカメラ装置１
７、モニター１９の表示タイミングを制御するカ
メラコントロール装置１８内の駆動パルス発生回
路１８１によつて形成される垂直同期信号Ｓ２、
水平同期信号Ｓ３をパルスコントロール回路２０
に印加し、同時に該パルスコントロール回路２０
内のロータリースイツチ２０１５を前記走査線に
対応するように手動設定する。すると、パルスコ
ントロール回路２０では垂直同期信号Ｓ２に基づ
きゲート回路２００１、フリツプフロツプ回路２
００２で１つ置きの所定のフイールドを選択する
垂直同期分周信号Ｓ２０１（第５図ｃの波形）を
作り、これをフリツプフロツプ回路２００３で更
に分周し、第１垂直ゲート信号Ｓ２０２、第２垂
直ゲート信号Ｓ２０３を形成する（同図ｄ，ｅの
波形）。一方、各フイールド毎の所定の水平走査
位置までの水平走査線数を識別するため、水平同
期信号Ｓ３に基づきゲート回路２０１２、シフト
レジスタ２０１４、ロータリースイツチ２０１５
によりパルス幅Ｔ−Ｃの水平ゲート信号Ｓ２０４
を形成する（同図ｆの波形）。水平ゲート信号Ｓ
２０４と第１垂直ゲート信号Ｓ２０２とを２入力
とするゲート回路２００６の出力により、ゲート
回路２００８を介してパルス幅Ｔ−Ｃの第１積分
コマンド信号Ｓ５が形成され（同図ｇ）、同時に
ゲート回路２００６の出力とゲート回路２０１２
及びゲート回路２０１３を介して得られる水平同
期信号Ｓ３を２入力とするゲート回路２０１０に
よりパルス幅Ｔ−ｒの第１積分リセツト信号が形
成される（同図ｉ）。同様に水平ゲート信号Ｓ２
０４と第２垂直ゲート信号Ｓ２０３とを２入力と
するゲート回路２００７の出力によりゲート回路
２００９を介してパルス幅Ｔ−ｃの第２積分コマ
ンド信号Ｓ６が形成され（同図ｈ）、ゲート回路
２００７の出力と前記水平同期信号Ｓ３を入力と
するゲート回路２０１１によりパルス幅Ｔ−ｒの
第２積分リセツト信号が形成される（同図ｊ）。
又、水平ゲート信号Ｓ２０４の後縁で動作するワ
ンシヨツト回路２０１６によりパルス幅Ｔ−Ｓの
コマンドストローブ信号Ｓ９を形成する（同図ｋ
の波形）。

前記各信号Ｓ５〜Ｓ９が印加される映像信号ゲ
ート回路２２では以下に示すようなタイミングの
信号が形成される。即ち、２つの積分器１，２で
は前記信号Ｓ５〜Ｓ８に基づいて映像信号Ｓ１の
前記選択水平走査線上の部分のみを順次交互に積
分し、それぞれ第１映像積分信号Ｓ２２１、第２
映像積分信号Ｓ２２２を形成する。例えば積分器
１では第１積分コマンド信号Ｓ５が低レベルにな
つた瞬間に第１積分リセツト信号Ｓ７もパルス幅
Ｔ−ｒに相当する時間だけ低レベルになるので第
３図で示される積分器１のスイツチ２２０７ａは
オン状態となり、この導通により積分器１の出力
信号Ｓ２２１は零になる。次にその直後の積分コ
マンド信号Ｓ５が低レベルになつている時間（Ｔ
−ＣからＴ−ｒを引いた時間）ではアナログスイ
ツチ２２０５がオン状態のまま映像信号Ｓ１（同
図ｌの波形）を積分し、アナログスイツチ２２０
５がオフ状態になると同時にホールドし最終的に
第１映像積分信号Ｓ２２１を形成する（同図ｍの
波形）。積分器２も前記同様の動作を行い第２映
像積分信号Ｓ２２２を形成する（同図ｎの波形）。
そしてこれら積分信号Ｓ２２１とＳ２２２との差
分が減算器３によつて計算され、更にその差分の
絶対値が絶対値回路４によつて計算され、映像差
分信号Ｓ１０として出力される（同図ｏの波形）。

このような段階で、造影剤が前記水平走査線に
対応する地点を通過し始めた瞬間（同図の時刻Ｐ
１）、映像信号Ｓ１はその造影剤の通過期間だけ
低レベルとなる（同図ｌの波形）。このとき、コ
マンドストローブ信号Ｓ９の低レベル状態におい
ては、第１映像積分信号Ｓ２２１の絶対値はその
直前の前記水平走査による第２映像積分信号Ｓ２
２２の絶対値に比べて低くなり、第１映像積分信
号Ｓ２２１と第２映像積分信号Ｓ２２２との差分
である映像差分信号Ｓ１０は、この時点で直前の
映像差分信号Ｓ１０より大きくなり、この大きな
映像差分信号Ｓ１０がコマンド発生回路２３に印
加されることになる。該コマンド発生回路２３で
は、前記映像差分信号Ｓ１０が電源２３０２、抵
抗Ｒ２３０３による基準電圧Eoに達すると、比
較器６が動作し、レベル変換用トランジスタ２３
０３のコレクタ電位、即ち比較検出信号Ｓ２３１
は高レベルを維持する（同図ｐの波形）。従つて、
該信号Ｓ２３１が高レベルでかつコマンドストロ
ーブ信号Ｓ９が低レベルになる時点（同図の時刻
Ｐ２）で、ゲート回路２３０５，２３０７が動作
し、パルス幅Ｔ−ＳのＸ線撮影開始コマンド信号
Ｓ１１が形成され、Ｘ線制御器２４へ転送される
（同図ｔの波形）。フリツプフロツプ回路２３０６
は電源投入時にはリセツト状態となり、この出力
信号Ｓ２３３は低レベルとなつている。その後セ
ツト信号Ｓ４の印加によりフリツプフロツプ回路
２３０６はプリセツト状態となり、出力信号Ｓ２
３３は高レベルとなる。この状態でクロツク端子
（ck）に前記信号Ｓ２３２が印加され、信号Ｓ２
３２の後縁部分においてフリツプフロツプ回路２
３０６の出力信号Ｓ２３３は低レベルとなるよう
に動作し、リセツト状態となる。従つて、再びセ
ツトスイツチ２１を押さない限りそのリセツト状
態は維持され、不意のＸ線曝射を防ぎ、この装置
の安全が確保される。次に前記Ｘ線撮影開始コマ
ンド信号Ｓ１１によりＸ線制御装置２４、高電圧
発生装置２５を介して、Ｘ線管装置１１からＸ線
が照射されるが、これとほぼ同期してＸ線フイル
ム１４が透視位置Ａから撮影位置Ｂに移動せしめ
られ、所望のＸ線写真を撮ることができる。

以上詳述した本発明装置によれば、従来のＸ線
テレビジヨン装置のモニター上の一本の水平走査
線上の映像信号レベルを各フレーム毎に単に所定
レベルと比較する方式における欠点を全て除去す
ることができる。即ち、本発明装置では、水平走
査線上の映像信号を１フレーム毎に順次交互に分
配して２つの積分器でそれぞれ積分し保持し、そ
の結果を比較し、比較値が所定レベル以上となつ
た際にＸ線曝射を行わせる方式を用いているから
映像信号全体のレベル変動に影響されず、骨格部
と造影剤の映像信号レベルでの判定不確定による
問題、透視中に透視条件を変えた場合の問題、被
検者の動きによる問題を全て除去でき、常にＸ線
撮影タイミングを正確に補えることができるので
診断に最適なＸ線写真を容易に得ることができ
る。又、診断上価値の無い写真を何枚も撮つてし
まうという問題は全くなくなるから、各被検者の
診断時間が減少しかつ処理能力の向上も図れるか
ら被検者１人当りの被曝線量を低減化することが
できる。

本発明は前記実施例に限定されず、例えば前記
パルスコントロール回路２０、映像信号ゲート回
路２２、コマンド発生回路２３の代りに、積分器
にアナログ−デイジタル変換器を付加したマイク
ロコンピユータシステムを使用し、垂直同期信号
Ｓ２、水平同期信号Ｓ３、映像信号Ｓ１を入力と
してＸ線撮影開始コマンド信号Ｓ１１を出力させ
るようにしてもよい。又、人体の器官を造影剤が
通過する際の映像信号の特徴パターンを記憶して
おき、該パターンと比較することによつてＸ線撮
影を行うようにすれば、一層有効なＸ線写真を得
ることができ、更に、該特徴パターンを連続的に
記憶し造影剤が通過する際に一パターン毎に、比
較する方式を採れば連続撮影が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク線
図、第２図はそれに用いられるパルスコントロー
ル回路の具体的構成の一例を示す回路図、第３図
は第１図に用いられる映像信号ゲート回路の具体
的構成の一例を示す回路図、第４図は同じく第１
図に用いられるコマンド発生回路の具体的構成の
一例を示す回路図、第５図及び第６図は動作説明
のためのタイミングチヤートである。 １，２…積分器、３…減算器、４…絶対値回
路、６…比較器、１４…Ｘ線フイルム、１７…Ｘ
線テレビジヨンカメラ装置、１８…カメラコント
ロール装置、１９…モニター、２０…パルスコン
トロール回路、２１…セツトスイツチ、２２…映
像信号ゲート回路、２３…コマンド発生回路、２
０１４…シフトレジスタ、２０１６…ワンシヨツ
ト回路、２２０５〜２２０８…アナログスイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体が飲み込んだ造影剤が経由する任意の
   個所を目的撮影部位として選択撮影し診断に供す
   るようにしたＸ線診断装置において、Ｘ線テレビ
   ジヨン装置のモニター上の所定の一本又は連続す
   る数本の水平走査線を選択するパルスコントロー
   ル回路と、該パルスコントロール回路から発生さ
   れるコントロール信号群により前記水平走査線に
   対応する部分の映像信号のみを抽出し、該映像信
   号を２つの積分器により順次交互に積分し、両者
   の出力信号の差分である映像差分信号を形成する
   映像信号ゲート回路と、前記モニター上で造影剤
   が前記水平走査線を通過することにより発生する
   前記映像信号の変化に基づく前記映像差分信号が
   ある一定レベル以上に達した時、Ｘ線撮影開始を
   指令するコマンド発生回路とを備えたことを特徴
   とするＸ線診断装置。 ２ 前記パルスコントロール回路として、Ｘ線テ
   レビジヨン装置内の垂直同期信号及び水平同期信
   号との関係で水平走査線を識別するゲートパルス
   信号を形成するシフトレジスタと、前記２個の積
   分器のそれぞれに積分コマンド信号と積分リセツ
   ト信号を与えるゲート回路と、前記コマンド発生
   回路内のコマンドストローブ信号を作るワンシヨ
   ツト回路とを備えたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のＸ線診断装置。