JPH0472880A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線源から被検体を透過したＸ線をイメージ
インテンシイファイヤにより光学像に変換し該光学像を
ＴＶ左カメラ画像入力しＴＶモニタに透視像を表示する
Ｘ線診断装置に関する。

（従来の技術） Ｘ線診断装置、例えばＸ線透視撮影装置においては、次
のように被検体に対して透視または撮影が行なわれる。

Ｘ線源としてのＸ線管から曝射され被検体を透過したＸ
線は、光像変換手段としてのイメージインテンシイファ
イヤ（以下、Ｉ、１．　　という。）により光学像に変
換される。

しかるのち、光学像はレンズを介して光学絞りにより光
量か調整され、ＴＶカメラにより映像信号に変換される
。そしてＴＶカメラから出力される映像信号を被検体の
透視画像としてＴＶモニタに表示している。

また被検体内に造影剤を注入し、この造影剤が被検体の
目′的部位例えば食道に到達した瞬間にＸ線管より比較
的多量のＸ線を被検体に曝射することによって、食道撮
影を行ない撮影像を得ている。

しかしながら、前記被検体内に注入される造影剤は、食
道をすばやく流れていくため、操作者は前記食道に造影
剤がどのタイミングで到達したのか正確に把握できなか
った。このため撮影タイミングを逸っしてしまい、良好
な撮影像を得ることができなかった。また適切な撮影タ
イミングを捕えるには、操作者の感覚や熟練度か要求さ
れ、操作者の負担になっていた。

この課題を解決した一例として、例えば特公昭６　］、
　−１，９２６３の診断用Ｘ線装置がある。この発明内
容を第５図及び第６図を参照して説明する。

ＴＶカメラ６から出力される透視画像の映像信号は、映
像ゲート回路４１に入力すると、この映像ゲート回路４
１内のゲートパルスと抜取用ゲートパルスにより映像信
号の垂直期間中の特定部分が抜き取られる。そうすると
、前記特定部分の抜取により、ゲート後の映像信号がコ
マンドパルス発生器４２に出力される。

コマンドパルス発生器４２により前記ゲート後の映像信
号は、予め設定されたスレシュホールドレベルと比較さ
れる。そして、前記映像信号がスレシュホールドレベル
以下になると、コマンドパルス発生器４２によりコマン
ドパルスが発生し、コマンドパルスに基づきＸ線制御器
４３にＸ線曝射タイミングを与えるものである。なお前
記特定部分は、第６図からもわかるように、帯状の特定
部分となっている。

前記特定部分を目的部位に設定し、目的部位に造影剤が
到達すると、前記映像信号の値がスレシュホールドレベ
ル以下となるので、これにより適切な撮影タイミングを
得ることができる。

しかしながら、前記診断用Ｘ線装置にあっては、適切な
撮影タイミングを得るべく映像ゲート回路４１を用いる
から、例えば第７図に示すように特定部分として例えば
円などを設定した場合には、垂直方向に対する垂直ゲー
トパルスは、一定幅のパルスを用いれば足りるか、水平
方向に対する水＼「ケートパルスは、水平走査ラインご
とにパルス幅を変えてなければならなかった。このため
映像ゲート回路４］のパルス制御か大変であ□す、回路
の構成が複雑化していた。また前記特定部分を設定する
のに多数のゲートパルスを用いるが、ゲトパルスの生成
タイミングがばらつき、結果として特定部分を正確に設
定できなかった。

一方、従来のＸ線診断装置において用いる前記光学絞゛
りは、前記造影剤が目的部位に到達したとき、透視から
撮影に複数の絞り羽根を回動させて適切な絞り開度に設
定しＩ、Ｉ、からの光学像の光量を調整している。

第８図は従来のＸ線診断装置において用いる光学絞りの
構成の一例を示す図である。第８図に示ず光学絞りにお
いて、５枚の絞り羽根３０−１〜３０−５は、絞り中心
Ｏからそれぞれ一定距離離れ且つ略等しい角度ごとに配
置されている。この５枚の絞り羽根３０−１〜３０−５
の一端にはピン３］−１〜３１−５が挿通され、ピン３
１−１〜３１−５を回転軸として前記５枚の絞り羽根３
０−１〜３０−５が回動するものとなっている。

また５枚の絞り羽根３０−１〜３０−５の後方には円環
状をなすギア３２が設けられている。

前記ギア３２の円周には凹凸をなす歯車部３２ａが形成
され、歯車部３２ａにモータ３４の駆動力により回転す
る歯車３３が噛合している。また前記絞り羽根３０−１
〜３０−５の中央部付近に長手方向に沿って細長い溝３
５−１〜３５−５が設けられ、前記ギア３２には前記溝
３５−１〜３５−５を挿通する駆動ピン３６−１〜３６
−５か取り付けられている。

このような構成において、撮影を行なうときには、モー
タ３４により歯車３３を介してギア３２が時計方向に回
転すると、これに伴って駆動ピン３６−１〜３６−５か
回転方向に移動する。そうすると、駆動ピン３６−１〜
３６−５により溝３５−１〜３５−５か回転方向に押し
上げられるので、絞り羽根が開くようになり、光量を十
分に取り込むことで撮影を行なえる。

（発明か解決しようとする課題） 然し乍ら、上記光学絞りにあっては、次のような問題か
ある。タイミング良く透視Ｆがら撮影Ｒへ切換えても、
前記光学絞りであっては、モータ３４の回転速度の停止
精度が悪く、瞬時に絞り開度を切り換えることができす
、実際に撮影できる画像は遅れてしまうというが問題が
あった。

そこで本発明の目的は、適切な撮影タイミングを得て、
操作者の操作負担を軽減し、関心領域の精度を向上し、
しかも簡単な構成からなるＸ線診断装置を提供すること
にある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。すなわち本発明は、Ｘ線を光像変換
手段で変換した光学像をＴＶ左カメラ映像信号に変換し
ＴＶモニタに被検体の透視画像を表示するＸ線診断装置
において、前記映像信号をディジタル信号に変換する変
換手段と、前記ディジタル信号を記憶しこれを前記ＴＶ
モニタに供給する記憶手段と、前記透視画像に所定の関
心領域を設定し前記記憶手段から前記関心領域に対応す
る前記ディジタル信号を読み出す手段と、この手段で得
た前記ディジタル信号の変化値を所定値と比較し比較結
果に基づき透視又は撮影のためのＸ線曝射指令信号を発
生する手段とを備えたことを特徴とする。

またＸ線を光像変換手段で光学像に変換し該光学像を光
学絞りを介してＴＶ左カメラ入力してＴＶモニタに被検
体の透視画像を表示するＸ線診断装置において、前記光
学絞りは、回動可能な複数枚の絞り羽根の各絞り羽根を
予め透視用絞り開度に設定する手段と、前記各絞り羽根
を予め撮影用絞り開度に設定する手段と、透視又は撮影
のためのＸ線曝射指令信号に基づき前記透視用絞り開度
と撮影用絞り開度との瞬時切換を行なう切換手段を備え
た。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。透視画像に所定の関心領域を設定し記憶手段か
ら関心領域に対応する画素ごとのディジタル信号を順次
読み出し、ディジタル信号の変化値を所定値と比較し比
較結果に基づきＸ線曝射指令信号を発生するので、撮影
タイミングが適切になり、また関心領域の切り出し精度
が向上する。

また前記Ｘ線曝射指令信号に基づき切換手段により透視
用絞り開度から撮影用絞り開度に瞬時切換を行なうので
、撮影の遅れを低減でき、操作者の操作負担を軽減でき
る。

（実施例） 第１図は本発明に係るＸ線診断装置の一実施例の構成を
示す図である。なお第５図に示す部分と同一部分は同一
符号を付す。

Ｘ線診断装置は、次のように構成されている。

Ｘ線源としてのＸ線管］は、Ｘ線を発生しこのＸ線を前
記Ｘ線管１とグリッド３とで挟むように配置された被検
体２に曝射する。クリッド３は前記被検体２の後方に配
置され、被検体２から散乱される散乱Ｘ線を除去し透過
Ｘ線のみをＩ、Ｉ、４に供給する。

１．１．４は、前記グリッド３の後方に対向して配置さ
れ前記グリッド３を透過したＸ線を光学像に変換しこの
光学像をレンズ５ａに供給する。

前記レンズ５ａ及びレンズ５ｂは光学系を構成し前記１
．Ｉ、４の後方に相互に所定距離離間して配置され、前
記Ｉ、Ｉ、４から出力される光学像を映像信号に変換す
るためのＴＶ左カメラに供給する。

また前記レンズ５ａとレンズ５ｂとの間には、前記レン
ズ５ａを介して導入される光学像を透視または撮影に必
要な光量に調整すべく複数の絞り羽根を開閉動作させる
ための光学絞り２ｏが配置されている。この光学絞り２
０は、前記レンズ５ａとレンズ５ｂとの間に設けられた
絞り羽根３０と、この絞り羽根３０の絞り開度を調整す
るために絞り羽根を回動させるためのモータ３４ａ。

３４ｂと、前記絞り羽根の透視又は撮影時における開度
を瞬時に切換動作させるための電磁作用を用いたソレノ
イド２２とを有している。

変換手段としてのＡ／Ｄ７（アナログ・ディジタル変換
器）は、前記映像信号をディジタル信号に変換し記憶手
段としてのメモリ８は前記ディジタル信号を記憶しこれ
を前記ＴＶモニタに供給するものである。

ＲＯＩ切り出し部１４は、ＴＶモニタ１２に表示される
透視画像に所定の関心領域を設定し前記メモリ８から前
記関心領域に対応する前記ディジタル信号を読み出すも
のである。

比較部１６は、演算回路１５で得た前記ディジタル信号
の特性値の変化を所定値（スレシュホールドレベル）と
比較し比較結果に基づき撮影のためのＸ線曝射指令信号
を発生し、これをＸ線コントローラ１７及び前記光学絞
り２０に供給するものである。

次にこのように構成された装置の動作について］１ 説明する。Ｘ線管１から比較的少量のＸ線が被検体２に
対して曝射されると、被検体２を透過したＸ線は、クリ
ッド３により散乱Ｘ線が除去されて１．１．４により光
学像に変換される。そしてこの光学像は、レンズ５ａ、
光学絞り２０．レンズ５ｂを介してＴＶ右カメラに入力
され、このＴＶ右カメラにより映像信号に変化される。

前記映像信号は、第２図に示すようにフレーム単位の水
平走査ラインＨ１〜Ｈｎの画素ごとの画像データであり
、被検体３の透視画像データＰを含んでいる。

なお斜線で示す円は、関心領域（ＲＯＩ）である。

そして映像信号は、Ａ／Ｄ７によりフレーム単位で画素
ごとにディジタル信号（画素値）に変換され、このディ
ジタル信号は、メモリ８に書き込まれる。

前記映像信号の各水平走査ラインの各画素は、第３図に
示すようにメモリ８内部のｎビット×ｎビットの対応す
るアドレスＡｌｌ〜Ａ、ｎ、　アドレスＡ２１〜Ａ２ｎ
・・・Ａｎ、〜Ａｎｎに格納される。

さらにメモリ８から読み出された前記ディジタ小信号は
、画像処理部９により例えば空間フィルタ処理、リカー
シブフィルタ−処理、あるいはガンマ−処理などのディ
ジタル画像処理され、Ｄ／Ａ１．０によりアナログ変換
された後、ＴＶモニタ］２に透視画像として表示される
。

ここで、操作者はマウス１３を用いてＴＶモニタ１２の
透視画像上に任意の形状のＲＯＩ、例えば円を設定する
。そうすると、ＲＯＩの位置情報がＲＯＩ切り出し部１
４に出力される。ＲＯＩ切り出し部１４により前記位置
情報に基づきＲＯＩのディジタル信号は、前記メモリ８
内から読み出される。すなわち第３図に示すように前記
ＲＯＩは、点線で示すアドレスに格納されており、これ
らのアドレスはＲＯＩを指定すれば、容易にかわる。

したがって、ＲＯＩ内のアドレスから読み出されたディ
ジタル信号の各画素値は、ＲＯＩ切り出し部］４を介し
て演算回路１５に出力される。ディジタル信号の各画素
値に基づき、演算回路１５によりＲＯＩの画像を表す特
性値（例えば平均値。

最大値、最小値２分散値など）が演算される。

さらに比較部１６により演算された特性値は、１フレー
ム前の特性値と比較され、変化が検出される。また比較
部１６には新しい特性値が記憶され、次のフレームとの
比較に用いられる。特性値の変化が予め設定されたスレ
シホールドレベルよりも大きくなったとき、比較部１６
により前記ＲＯＩ内に造影剤が流れて来たことが認識さ
れ、撮影のためのＸ線曝射指令信号としてのＦ／Ｒ切換
信号を発生する。Ｆ／Ｒ切換信号は、Ｘ線コントローラ
１７．光学絞り２０に出力され、Ｘ線条件は撮影モード
（透視条件よりもＸ　ｆＪＡ　量が多く設定される。）
に切り換えられる。

これによりＸ線源１から被検体２に向けてタイミング良
く、撮影用のＸ線が出力されるので、適切な撮影タイミ
ングにより良好な撮影像を得ることができる。例えば撮
影タイミングに同期してＴＶ右カメラからの撮影画像デ
ータは、Ａ／Ｄ　７によりＡ／Ｄ変換され、ディジタル
画像データとして、図示しない別のメモリに記録（撮影
）される。さらにディジタル画像処理し、撮影画像観察
のための別のＴＶモニターあるいはハードコピーに表示
することもできる。また透視から撮影への切り換え時に
は、前述したようにＸ線量が増加するので、１．１．４
の出力像輝度も当然に透視時に比較して向上できる。ま
た操作者の熟練度に左右されることなく、操作者の操作
負担を軽減でき、良好な撮影を行なうことができる。

さらにまたＲＯＩに対応するメモリ８内の各アドレスの
画素値は迅速に容易に読み出せるからＲＯＩの切り出し
精度を向上することかできる。

また簡単なＡ／Ｄ７とメモリ８を用いるのみでＲＯＩの
切り出しを行なえるから、回路構成を簡単化できる。

次に前記光学絞り２０について説明する。第４図は前記
光学絞り２０の詳細な構成を示す図である。なお前記第
８図に示す部分と同一部分は、同一符号を付しその詳細
な説明は省略する。

各校り羽根３０−１〜３０−５を予め透視用絞り開度に
設定する手段として、透視用絞り開度を調整するための
モータ３４ｂと、円環状をなすギア２７とを有する。前
記モータ３４ｂに取り付けられた歯車３３ｂは、前記ギ
ア２７の歯車部に噛合している。前記ギア２７の一側面
に対して垂直に絞り羽根の停止位置を決定するための透
視用ストッパーピン２８が突起している。

前記各校り羽根３０−１〜３０−５を予め撮影用絞り開
度に設定する手段として、撮影用絞り開度を調整するた
めのモータ３４ａと、円環状をなすギア２５とを有する
。

前記モータ３４ａに取り付けられた歯車３３ａは、ギア
２５の歯車部に噛合している。前記ギア２５の一側面に
対して垂直に絞り羽根の停止位置を決定するための撮影
用ストッパーピン２６が透視用ストッパーピン２８の位
置よりも上方に突起して設けられている。

駆動円板２９上には絞り羽根３０−１〜３０５の位置を
決定するための駆動ピン３６−１〜３６−５が設けられ
、これら駆動ピン３６−１〜３６−５は溝３５−１〜３
５−５に挿通されてい］６ る。また駆動円板２９の外周であって、前記透視用スト
ッパーピン２８と撮影用ストッパーピン２６との間にピ
ン３２ｂが突起している。

さらに撮影のだめのＸ線曝射指令信号に基づき前記透視
用絞り開度から撮影用絞り開度に瞬時切換を行なう切換
手段としてソレノイドコイル２３゜引っ張りコイルバネ
２４，２５を備えている。

引っ張りコイルバネ２４は、前記駆動円板２９の一端と
固定端２４ａとの間に設けられ、絞り羽根を開く方向Ｑ
に引っ張るためのものである。引っ張りコイルバネ２３
は、前記駆動円板２９の他端と前記ソレノイド２２との
間に設けられ、絞り羽根が閉じる方向Ｒに引っ張るため
のものである。

ソレノイド２２がＸ線曝射指令信号に基づきオンすると
きのみ方向Ｒに引っ張り力が発生する。

このように構成された光学絞りにおいて、まず、通常の
透視時には透視用ストッパーピン２８の位置により絞り
開度が決定されているとする。比較部］６から供給され
るＦ／Ｒ切換信号によりソレノイド２２がオンすると、
引っ張りバネ２３がソレノイド２２により引っ張りバネ
２４の引っ張り力よりも大きい力で引っ張られるので、
駆動円板２９は素早く反時計方向Ｒに回動する。駆動ピ
ン３６−１〜３６−５か回転方向Ｒに移動すると、溝３
５−１〜３５−５は下がるので、絞り羽根による絞り開
度は狭くなる。そして駆動円板２つに設けられたピン３
２ｂが撮影用ストッパーピン２６に当接すると、その位
置で駆動円板２９は停止する。このとき撮影絞り開度は
撮影用ストッパピン２６により決定される。

このような構成によれば、予め透視用の絞り開度設定と
撮影用の絞り開度設定とを行なうことによりソレノイド
２２をオンまたはオフすることて、瞬時に絞り開度を切
り換えることができる。これにより、撮影の遅れを低減
でき、操作者の操作負担を軽減できる。

また光学絞りの開度をそのままに設定しておくと、ＴＶ
左カメラ光量が多く入力して適切な画像を得ることがで
きないか、本実施例によれば、Ｆ／Ｒ切換信号を用いて
、光学絞りを瞬時に絞ることにより透視画像も撮影画像
も適切な画像を得ることができる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、本発明を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるの
は勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、透視画像に所定の関心領域を設定し記
憶手段から関心領域に対応する画素ごとのディジタル信
号を順次読み出し、ディジタル信号の変化値を所定値と
比較し比較結果に基づきＸ線曝射指令信号を発生するの
で、撮影タイミングが適切になり、また関心領域の切り
出し精度か向上する。その結果、操作者の熟練度に左右
されることなく、操作者の操作負担を軽減でき、良好な
撮影を行なうことができる。

また前記Ｘ線曝射指令信号に基づき切換手段により透視
用絞り開度から撮影用絞り開度に瞬時切換を行なうので
、撮影の遅れを低減でき、操作者の操作負担を軽減でき
るＸ線診断装置を提供できる。

１つ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＸ線診断装置の一実施例の構成を
示す図、第２図は映像信号の水平走査ラインを説明する
ための図、第３図はメモリのアドレスの本１４成を示す
図、第４図は本発明に係るＸ線診断装置に用いる光学絞
りの一実施例の構成を示す図、第５図は従来の診断用Ｘ
線装置の一例の構成を示す図、第６図は前記第５図の装
置の動作を説明するための図、第７図は関心領域として
円を設定したときの動作を説明するための図、第８図は
従来のＸ線診断装置における光学絞りの一例の構成を示
す図である。 １・・・Ｘ線管、２・・・被検体、３・・・グリッド、
４・・・イメージインテンシイファイヤ、５・・・レン
ズ、６・・・ＴＶ左カメラ７・・・Ａ／Ｄ、８・・・メ
モリ、９・・・画像処理部、］０・・・Ｄ／Ａ、１．２
・・・ＴＶモニタ、１３・・・マウス、１４・・・ＲＯ
Ｉ切り出し部、１５・・・演算回路、１６・・・比較部
、１７・・・Ｘ線コントローラ、２０・・・光学絞り、
２２・・・ソレノイド、２３２４・・・引っ張りバネ、
２５．２７・・・ギア、２６・・・撮影用ストッパーピ
ン、２８・・・透視用ストッパーピン、３０・・・絞り
羽根、３１・・・ピン、３２−　３３ａ、３３ｂ−・・
歯車、３４ａ。 ３４ｂ・・・モータ、３５・・・溝。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ′Ｈ く く

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線を光像変換手段で変換した光学像をＴＶカメ
   ラで映像信号に変換しＴＶモニタに被検体の透視画像を
   表示するＸ線診断装置において、前記映像信号をディジ
   タル信号に変換する変換手段と、前記ディジタル信号を
   記憶しこれを前記ＴＶモニタに供給する記憶手段と、前
   記透視画像に所定の関心領域を設定し前記記憶手段から
   前記関心領域に対応する前記ディジタル信号を読み出す
   手段と、この手段で得た前記ディジタル信号の変化値を
   所定値と比較し比較結果に基づき撮影のためのＸ線曝射
   指令信号を発生する手段とを備えたことを特徴とするＸ
   線診断装置。
2. （２）Ｘ線を光像変換手段で光学像に変換し該光学像を
   光学絞りを介してＴＶカメラに入力してＴＶモニタに被
   検体の透視画像を表示するＸ線診断装置において、前記
   光学絞りは、回動可能な複数枚の絞り羽根の各絞り羽根
   を予め透視用絞り開度に設定する手段と、前記各絞り羽
   根を予め撮影用絞り開度に設定する手段と、撮影のため
   のＸ線曝射指令信号に基づき前記透視用絞り開度から撮
   影用絞り開度に瞬時切換を行なう切換手段を備えたこと
   を特徴とするＸ線診断装置。