JP5309438B2

JP5309438B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP5309438B2
Application number: JP2006299803A
Authority: JP
Inventors: 英樹藤井
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2026-11-06
Also published as: JP2008117641A

Description

本発明は、Ｘ線撮影装置に関し、特にＸ線撮影時の露出を自動的に最適に制御する自動露出制御に関する。

Ｘ線撮影においては自動露出制御機能を備えたＸ線撮影装置が広く利用されている。この自動露出制御機能とは、被検体の透過Ｘ線の一部を特定の検出範囲（採光野）で検出し、その検出されるＸ線を電気信号に変換し、この電気信号の積分値が適正値に達したとき、Ｘ線を遮断することによって、フィルムに照射される透過Ｘ線の積算量を適切な値とし、これにより所望のフィルム濃度を得ようとするものである。

自動露出制御機能を備えたＸ線撮影装置では、撮影部位に適した採光野が配設される。図２は、胸部撮影の場合の撮影部位に適した採光野の配置を示す。胸部正面撮影の場合は、両肺野に対応して採光野右側４１ａと採光野左側４１ｂが選択される。胸部側面撮影では、採光野中央４１ｃが選択される。

これら複数の採光野を選択する方法に関し、被検体が撮影***で撮影台に位置するだけで、複数のフォトタイマ受光部（採光野）の選択が自動的に行われるＸ線撮影装置が提供されている。（例えば特許文献１参照）

従来、胸部正面撮影の場合のように複数の採光野が選択された状態で自動露出撮影を行う場合、設定できる前記適正値は１つである。また、自動露出制御方式は次の３つに分類される。１）ＯＲ制御方式の場合、どれか１つの採光野の電気信号（採光野で検出される透過Ｘ線を電気信号に変換）の積分値が設定された適正値に達したとき、Ｘ線を遮断する。２）ＡＶＥＲＡＧＥ制御方式の場合、複数の採光野の電気信号（採光野で検出される透過Ｘ線を電気信号に変換）の積分値の平均値が設定された適正値に達したとき、Ｘ線を遮断する。３）ＡＮＤ制御方式の場合、複数の採光野の電気信号（採光野で検出される透過Ｘ線を電気信号に変換）の積分値の全てが設定された適正値に達したとき、Ｘ線を遮断する。

胸部正面撮影の場合は、採光野右側４１ａと採光野左側４１ｂが選択されるが、通常心臓がある採光野左側４１ｂが検出する透過Ｘ線の量が、採光野右側４１ａの検出する透過Ｘ線の量より少ない。したがって、ＯＲ制御方式で自動露出撮影をした場合は、心臓のない採光野右側４１ａだけで自動露出制御され、ＡＮＤ制御方式で自動露出撮影をした場合は、心臓のある採光野左側４１ｂだけで自動露出制御される。このように自動露出制御方式が相違しても、フィルム上の撮影像は、通常は心臓の無い右側がやや明るく（ネガのためやや黒く）、左側はやや暗い（ネガのためやや白い）適正露出の写真となるように、前記適正値などが自動露出制御方式ごとに調整される。
特開２０００−１７３７９５号公報

ＯＲ制御方式で胸部正面の自動露出撮影をした場合、採光野の位置が不適切なため、採光野右側４１ａか採光野左側４１ｂのどちらかが、直接Ｘ線を受けてしまうと適切な露光量になる前にＸ線を遮断することになる。

ＡＶＥＲＡＧＥ制御方式で胸部正面の自動露出撮影をした場合、採光野の位置が不適切なため、採光野右側４１ａか採光野左側４１ｂのどちらかが、直接Ｘ線を受けてしまうと適切な露光量になる前にＸ線を遮断することになる。

従来のＡＮＤ制御方式で胸部正面の自動露出撮影をした場合、採光野の位置が不適切なため、採光野左側４１ｂが直接Ｘ線を受けてしまうと、採光野右側４１ａで自動露出制御される。本来心臓があるためＸ線量が少ない採光野左側４１ｂで自動露出制御された時、適切な露光になるように調整されているため、このようにＸ線量が多い採光野右側４１ａで自動露出制御されると、適切な露光量になる前にＸ線を遮断することになる。一方、採光野右側４１ａが直接Ｘ線を受けてしまう場合は、採光野左側４１ｂで自動露出制御されるため、適正露光のフィルム写真が得られる。

以上のように従来の装置では、複数の採光野を同時に選択して自動露出撮影をする場合、採光野の位置が不適切で直接Ｘ線を受けてしまう採光野があると、適切に露光されたフィルム写真が得られない場合がある。本発明は、ＡＮＤ制御方式で複数の採光野を同時に選択して自動露出撮影をする場合、採光野の位置が不適切で直接Ｘ線を受けてしまう採光野があっても、適切に露光されたフィルム写真が得られるＸ線撮影装置を提供する。

被検体の透過Ｘ線を検出する複数の採光野と、これら採光野で検出されるＸ線を電気信号に変換する手段と、前記電気信号の積分値と適正値とを比較して撮影時間を制御し自動露出制御をするＸ線制御装置を備えたＸ線撮影装置において、前記複数の採光野の前記適正値を個別に設定できるＸ線制御装置と、複数の採光野から撮影に応じて選択された採光野の電気信号の積分値が、それぞれの適正値にすべて到達したとき、Ｘ線を遮断する手段を備えることを特徴とするＸ線撮影装置を備える。

Ｘ線制御装置は、複数の採光野の電気信号の積分値が、どれかひとつそれぞれの適正値に到達したとき、Ｘ線を遮断する手段を備える。

ＡＮＤ制御方式で複数の採光野を同時に選択して自動露出撮影をする場合、採光野の位置が不適切で直接Ｘ線を受けてしまう採光野があっても、適切に露光されたフィルム写真が得られ、失敗の少ないＸ線撮影が期待できる。したがって、被検体が不要なＸ線被爆を受けることが少なくなる。

自動露出撮影をするための各採光野の適正値は、表示設定器より入力され、ＣＰＵを介してデジタルメモリに保存される。

各採光野が配設される露出制御検出部は、被検体と受像部の間に配置される。また、露出制御検出部のＸ線照射領域はＸ線に対して透明な部材で構成される。

以下、本発明の実施例について図１、２、３、４を参照して説明する。図１は、本発明のＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。図２は、胸部撮影の場合の撮影部位に適した採光野の配置を示す図である。図３は、本発明の自動露出制御の概要を説明する図である。図４は、本発明の自動露出制御の概要を説明するタイムチャートである。図１において、ハンドスイッチ７が操作者により操作されるとＸ線撮影が開始される。Ｘ線管１で発生したＸ線は撮影部位に応じた所定の撮影視野が得られるように絞り２で絞られ、被検体３に照射され、透過したＸ線が撮影スタンド４に入射する。撮影スタンド４は、露出制御検出部４１と受像部４２で構成される。露出制御検出部４１は、被検体３の透過Ｘ線の一部を特定の複数の検出範囲（採光野）で検出し、その検出されるＸ線を電気信号に変換し、Ｘ線制御装置５へ入力する。Ｘ線制御装置５はこの複数の電気信号をそれぞれ積分し、おのおのの適正値と比較し自動露出制御方式（ＯＲ制御方式、ＡＶＥＲＡＧＥ制御方式あるいはＡＮＤ制御方式）別に決められた条件を満足したとき、Ｘ線を遮断することによって、受像部４２に内装されたフィルムに照射される透過Ｘ線の積算量を適切な値とし、これにより所望のフィルム濃度を得る。

前記Ｘ線制御装置５は、ＣＰＵ５１と、入出力部５２と、メモリ５３、５４と、自動露出制御部５５と、Ｘ線管制御部５６などで構成される。ＣＰＵ５１はＸ線制御装置５を制御し、入出力部５２はデーターなどの入出力を制御する。メモリ５３には撮影部位に適したＸ線条件（管電圧、管電流など）や各採光野の適正値などが登録され、メモリ５４には自動露出制御方式（ＯＲ制御方式、ＡＶＥＲＡＧＥ制御方式あるいはＡＮＤ制御方式）などが登録される。自動露出制御部５５は、露出制御検出部４１から複数の電気信号を受けこれらを積分しそれぞれの適正値と比較し、前記自動露出制御方式のうち選択されている制御方式の条件に一致したときＸ線停止信号を発信する。Ｘ線管制御部５６は、前記Ｘ線停止信号を受信したときＸ線を遮断する機能をもち、管電圧制御やフィラメント電流制御などＸ線管１を駆動制御する。表示設定器６は、管電圧、管電流、Ｘ線照射時間、各採光野の適正値などを表示し、各種パラメータが設定される。

胸部撮影の場合、露出制御検出部４１には、図２に示すように、撮影部位に適した採光野が３ヶ所に配設される。胸部正面撮影の場合は、両肺野に対応して採光野右側４１ａと採光野左側４１ｂが選択され、胸部側面撮影では、採光野中央４１ｃが選択される。各採光野で検出される透過Ｘ線は蛍光に変換され、その光が各採光野に対応して配設された光電子増倍管（図示しない）に導入されて電気信号に変換され、Ｘ線制御装置５へ送られる。

本発明によれば、胸部正面撮影の場合、露出制御検出部４１に配設される採光野右側４１ａと採光野左側４１ｂが選択された状態で図３、４に示すように、自動露出撮影を行う。図３、４で、採光野右側４１ａの電気信号は自動露出制御部５５に入力し、積分器で積分され時間とともに増加する積分値ａとなり、比較器で採光野右側４１ａの適正値（濃度が±０）と比較される。比較器の出力（適正値到達ａ）は積分値ａが採光野右側４１ａの適正値（濃度が±０）に到達すると０から１に変化する。同様に、採光野左側４１ｂの電気信号は積分器で積分され積分値ｂとなり、比較器で採光野左側４１ｂの適正値（濃度が−２）と比較され、一致するとその出力（適正値到達ｂ）が０から１に変化する。自動露出制御方式の内ＡＮＤ制御方式を選択して自動露出撮影を行うと、適正値到達ａと適正値到達ｂがともに１になったときＸ線停止信号が０から１になりＸ線を遮断する。ＯＲ制御方式を選択して自動露出撮影を行うと、適正値到達ａと適正値到達ｂのどちらかが１になったときＸ線停止信号が０から１になりＸ線を遮断する。

胸部側面撮影の場合、図３で示すように、採光野中央４１ｃの電気信号が積分器で積分され、その積分値が比較器で採光野中央４１ｃの適正値と比較され、一致するとＸ線を遮断する。

本発明は以上の構成であるから、自動露出制御方式としてＡＮＤ制御方式を採用し胸部正面の自動露出撮影をした場合、採光野の位置が不適切なため、採光野左側４１ｂが直接Ｘ線を受けてしまっても、採光野右側４１ａの電気信号の積分値が心臓のない採光野右側４１ａに対応した適正値になるまではＸ線は遮断されない。逆に、採光野右側４１ａが直接Ｘ線を受けてしまう場合も、採光野左側４１ｂの電気信号の積分値が心臓のある採光野左側４１ｂに対応した適正値になるまではＸ線は遮断されない。したがって、いずれの場合も適正なタイミングでＸ線が遮断され、正常に自動露出制御されるため、適正露光のフィルム写真が得られる。

図１の実施例においては、受像部４２はフィルムを内装する構成になっているが、フィルムの代わりにフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を内装する構成でも本発明は適用可能である。また、受像部４２が透過Ｘ線を光像に変換する蛍光板と、光像を結像させるミラーと、この結像を撮影するカメラなどで構成される間接撮影用の構成でも本発明は適用可能であり、装置は図示例に限定されない。

図２の実施例においては、各採光野で検出される透過Ｘ線は蛍光に変換され各採光野に対応して配設された光電子増倍管に導入され電気信号に変換されるが、各採光野をキセノンガスなどの電離ガスを封入した電離箱で構成し、透過Ｘ線で電離した電荷を測定し電気信号とする構成でも本発明は適用可能である。また、露出制御検出部４１には胸部撮影に適した採光野が３ヶ所に配設されているが、これに加えて腹部などの一般撮影用の第４の採光野が配設されている場合でも本発明は適用可能であり、装置は図示例に限定されない。

本発明のＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。胸部撮影の場合の撮影部位に適した採光野の配置を示す図である。本発明の自動露出制御の概要を説明する図である。本発明の自動露出制御の概要を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１Ｘ線管
２絞り
３被検体
４撮影スタンド
５Ｘ線制御装置
６表示設定器
７ハンドスイッチ
４１露出制御検出部
４１ａ採光野右側
４１ｂ採光野左側
４１ｃ採光野中央
４２受像部
５１ＣＰＵ
５２入出力部
５３メモリ
５４メモリ
５５自動露出制御部
５６Ｘ線管制御部

Claims

被検体の透過Ｘ線を検出する複数の採光野と、これら採光野で検出されるＸ線を電気信号に変換する手段と、前記電気信号の積分値と適正値とを比較して撮影時間を制御し自動露出制御をするＸ線制御装置を備えたＸ線撮影装置において、前記複数の採光野の前記適正値を個別に設定できるＸ線制御装置と、複数の採光野から撮影に応じて選択された複数の採光野の電気信号の積分値が、それぞれの適正値にすべて到達したとき、Ｘ線を遮断する手段を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。