JPH0736614B2 - ディジタルフルオログラフィ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は診断用画像装置、更に詳しくはディジタルフル
オログラフィ（DF）装置に関する。

（従来の技術） 診断用画像装置においては、解像度、S/N比、Ｘ線が透
過する異なる材料、即ち骨、軟骨組織、造影剤、ガス等
相互の間の相対的な対比強度を最大にすることが望まし
い。この技術分野における科学者は得られる画質を改善
するため、解像度を向上させ、ノイズを減少させ、コン
トラストを増大させため不断の努力を払っている。

ディジタルフルオログラフィにおいて、研究を行う人達
は一般的に経験から装置に対して種々の制御をどこで設
定するかを学ぶ。例えば研究を行う人達は、相対的な鮮
明さが僅かに変化する被写体を画像化しようとすると、
Ｘ線電源の電圧出力を高くして必要な光子エネルギーレ
ベルが得られるようにする。一般的に他の制御は臨床医
に利用できる。例えば制御は電源からエネルギーが連続
モードで供給される時に、Ｘ線管の電流を変えるのに利
用できる。エネルギーがパルス的に供給される時には、
パルスの長さ或いは一画像あたり使用されるパルスの数
は、光学装置中の絞りか或いはシャッター速度を変える
ことにより制御し得る。ディジタルフルオログラフィの
信号の他の関数、例えば本件出願の出願人が譲受人であ
る1982年11月26日に出願され出願番号67344を有する特
許出願で名称が「Improved Digital Fluorography」に
記載されているような関数は、A/D変換器の回路により
制御される。

（発明が解決しようとする問題点） これら画像装置についての問題は、パラメータの一つに
おける変動が他のパラメータの少なくともあるものにつ
いて影響を与えるということである。かくして一つのパ
ラメータが所望値に設定されると、他のパラメータの調
整が先に調整されたパラメータを変化させる。従って、
高画質を得るために必要な少なくともいくつかの確実な
パラメータを自動的に調整する装置の必要性が存在する
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、最小のノイズと最適なコントラストをもつ高
解像度の画像を与えるために、ディジタルフルオログラ
フィ装置の特定のパラメータを自動的に制御するために
発明されたものである。これは上記のパラメータを以下
のような初期設定（引き続き調節されるのだが）により
成し遂げられる： ディジタルフルオログラフィ装置の可変パラメータは、
初期設定され次に検出された光子エネルギー（ビデオ信
号）の最大値及び最小値の関数として自動的に調節され
る。

かくして、光子エネルギーレベルは、最初に血管心臓造
影のために、つまりヨウ素のＫ吸収端（K absorption e
dge of iodine）よりも少し高くなるように設定され、
このことは、Ｘ線管の電圧が60乃至100kVの間のどこか
に設定されることを意味し、画像化されようとする被写
体の厚さに依存します。

初期設定されるべき次の可変パラメータは、Ｘ線素粒子
（光子）の個数であり、電圧が一定に保たれているため
にＸ線管を通過する電荷は放出されるＸ線素粒子の個数
を制御する。Ｘ線源を通過する電荷は患者の投与量及び
量子ノイズの両方に影響を及ぼす。高い荷電速度は、量
子ノイズを低くする一方で患者の投与量を高くする。そ
れゆえ、連続的な装置において管を通過する電流は、量
子ノイズが得られるデータの最も取るに足らないような
ものだけに影響を及ぼすように、実際には設定される。
これは、患者の投与量を制限し、量子ノイズの程度を有
効に制御する。パルス装置においては、量子ノイズが最
も取るに足らないようなものだけに影響を及ぼすよう
に、パルスの幅又はパルスの個数のどちらかが設定され
る。

光線の素粒子の個数を制御するために、絞り又はシャッ
ターが次に設定される。絞り又はシャッターは、スクリ
ーン上の関心領域（ROI:region of interest）の最も明
るい点がビデオカメラから１ボルトを得るように設定さ
れる。そして、たとえ光線の素粒子の個数が増加しよう
とも、Ｘ線素粒子により生じるSN比は不変であり、これ
らの初期設定を行っても、ビデオカメラのノイズが使用
される信号の範囲よりも実際に常に上回るために、全体
のSN比は高い。従って、関心対象の最も明るい点を１ボ
ルトのビデオカメラの出力信号に維持することが、特に
最適なシャッター位置の要件になる。

最大のSN比、最適なコントラストおよび高解像度を得よ
うと設定を自動的に最大化するために患者の上で幻影
（phantom）が使用されたり又は試験撮影が行われたり
する場合、これらが初期設定となる。Ｘ線管の電圧を除
き、以前に設定されたパラメータのすべてが、最大化及
び最適化の必要がある場合は、本発明の装置によって自
動的に再設定される。

自動設定のための手続きにおける最初の段階は、信号の
レベルを最適化する段階であり、A/D変換器の設定を行
なうと、これは最大ビデオ信号振幅（maximum video s
ignal amplitude）を固定されたデジタル出力値に変換
するが、試験撮影が患者又は患者を表す幻影と共にもた
らされ、画像における最も明るい領域部分上のＸ線粒子
の個数が、上記の固定値と比較される。管内の電流は、
測定された粒子の個数が固定値と等しくなるまで調整さ
れ、この測定値を上記の設定値と等しくなるように調節
できない場合は、設定値と測定値が等しくなるように、
新たにシャッターの設定が自動的に行われる。

引き続き、更にA/D変換器の設定が行われ、これは電
圧、電流及びシャッターを信号レベル最適化手続きで得
られる値に設定することにより行われる。試験撮影は、
望ましい位置に患者と共に得られ、又、A/D変換器の設
定の範囲ができるだけ幅広くなるように、即ちできるだ
けゲインが小さくなるように得られる。最大強度から最
小強度まで、強度の完全な範囲を含む関心領域（ROI）
が選択される。A/D変換器の上限値は、A/D変換器への最
高強度入力がA/D変換器の最高デジタル入力を生み出す
ように設定され、A/D変換器の下限値は、正確に測定さ
れた最小強度に対して、０よりも造影剤がその強度を減
少させる近似の値の分だけ大きな値の固定値のデジタル
出力が生じるような電圧値に設定される。

幻影が使用される調整段階においては、段階的クサビ型
幻影（step wedge phantom）を信号レベル最適化達成
のために使用することもできる。段階的クサビ型幻影と
は、例えば最低段階がほぼ完全に透明である一方、最終
段階が全体的に不透明であるような異なる透明度をもっ
た幾つかの段階を有する幻影である。

本発明の以上に述べた特徴及びその他の特徴及び目的
は、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施態様に
ついてなされる以下の説明により、更に明らかとなるで
あろう。

（実施例） 第１図のディジタルフルオログラフィ装置11は例えばＸ
線管12等のＸ線源を含む。Ｘ線管12は、連続的に或いは
パルス的に作動する供給電源13により作動する。

供給電源13の出力は、スイッチSW1を経て番号14で示さ
れる電圧制御手段と接続している。

電圧制御手段14は、スイッチSW1とアースとの間に接続
しているように示されている。電流制御手段16は、スイ
ッチSW1とＸ線源12の入力との間に直列に接続してい
る。電圧と電流は制御手段14及び16により別々に制御さ
れる。当業者には知られている電流及び電圧制御系を使
用できることが理解されるべきである。

Ｘ線管12のＸ線出力は、患者もしくはその類似の被写体
17を透過し、Ｘ線の一部は患者に吸収される。吸収減衰
したＸ線は光線に変換され、例えばイメージ増倍管（in
tensifier tube）18等のイメージ増倍（image intensif
ier）手段により増倍される。イメージ増倍管18の面は
画素に分割され、光線の変動がイメージ増倍管18の面に
特別に位置するようにする。この光線の変動はレンズ装
置19及びシャッター或いは絞り21からなる光学装置を通
じてビデオカメラ22に伝達される。

ビデオカメラ22の出力は、増倍された画素位置の情報を
含むビデオ信号である。ビデオ信号はA/D変換器23に接
続しており、A/D変換器23はビデオカメラ22のビデオ信
号をディジタル信号に変換し処理する。更に詳しくは、
ディジタル信号は記憶素子マトリックス24により示され
るマトリックス構造に荷電される。マトリックスの夫々
の座標位置はイメージ増倍管18の画素位置に対応する。
マトリックス位置におけるディジタル信号の値は、前記
対応する位置における検出器の表面に突きあたるＸ線強
度の関数である。

現在使用されているディジタルフルオロスコーピック
（fluoroscopic）装置は、一般的にはS/N比が1000:1で
あるビデオカメラを採用している。これらのカメラはゼ
ロから１ボルトの範囲の出力信号のための、光強度に対
する直線的（一次的）な応答能力を有する。経験によれ
ば、カメラを目盛定めしてイメージ増倍管における１ミ
リレントゲンの放射線強度を１ボルトの出力信号に変換
するのがもっともよい結果を生むことがわかっている。
しかしながら、これらの値はカメラの機種により変動す
るから本明細書においては、“１ミリレントゲン”の代
りに“もっとも明るい照射”なる用語を使用し、“１ボ
ルト”の代りに“最大ビデオ信号振幅”なる用語を使用
する。

信号が光強度に関してよりもむしろ視覚の面からみて材
料の一体的な吸収力について直線的であるなら、第２図
に示すように信号は被写体により最大ビデオ信号振幅の
約25％の範囲で変動する。従って、ビデオ信号は例えば
600乃至900mV或いは750乃至950mVの間で変動する。同様
の変動はなかでも被写体により低い電圧レベルと高い電
圧レベルとの間でも生ずる。

上記の直線的な応答は一種の単調な応答関数（monotoni
c response functions）である。単調な応答関数を使用
する利点は、なかんずく最大及び最少出力信号が最大及
び最少強度について得られることである。一次関数の利
点は全範囲にわたって均一な感度が得られること及び数
学的な変換が容易であることを含む。従って、第２図に
示すような最大値及び最少値は容易に強度値に変換され
うる。従って、好ましい実施態様においては直線的な応
答関数を採用するが、本発明は勿論このような関数に限
定されるものではない。

ゼロから最大値までの信号の全範囲についてよりも信号
の変動の範囲について、A/D変換器23を作動させる手段
が設けられている。記載された実施例において更に詳細
に説明すると、信号の変動する部分についてのみ通過さ
せるように設定した可変ウィンドウ制御手段26が設けら
れている。ウィンドウは最高及び最低しきい値（thresh
old）の選択を可能にする。ウィンドウ制御手段26は、
強度が変動する範囲内にある値のみになるよう画像デー
タが出力信号から変換されるため、出力信号を限定する
のに有効である。

A/D変換器23のディジタル出力はｘ・ｙ位置決め装置2
7、28それぞれからマトリックス24に供給されると、マ
トリックスの特定の座標位置に荷電される。マトリック
ス24で示されるマトリックス群は手段32で更に処理する
前に、記憶するために使用される。前記手段32は、装置
35上で画像として表示されるデータを処理するディジタ
ルフルオログラフィ装置において、公知方法でデータを
処理する。

装置11はプロセッサ37の制御下にあるように表示されて
いる。プロセッサ37はパルスの電圧振幅をパルス的に制
御してもよく、或いは供給電源の電圧振幅を連続的に制
御してもよい。また、パルス長を含むＸ線管の電流をパ
ルス的に制御してもよい。シャッター或いは絞り21はブ
ロック42で示される制御系を通じてプロセッサ37により
制御される。A/D変換器23の作動を制御するウィンドウ
制御手段26もまたプロセッサ37によっても制御される。

装置の制御を操作するにあたっては、イメージ像倍管18
の面における最大及び最小強度の関数である少くとも次
のパラメータを制御する： イ）光子エネルギー…Ｘ線管12の電圧は最大光子エネル
ギーを決定する。異なる材料は異なる吸収スペクトルを
有するため、光子エネルギーにおける変化により、Ｘ線
管12により横切られる相異なる材料間の相対的な対比強
度が変化する。血管造影法においては、平均的な光子エ
ネルギーは検査初期ではヨウ素のＫ吸収端よりも若干高
く設定される。経験を積んだ技術者は、画像化されよう
とする被写体の厚さに応じてＸ線管12の電圧を通常ほぼ
60乃至100kVの間のどこかに設定する。

ロ）Ｘ線素粒子（光子）の数…Ｘ線管12の電圧を一定と
すると、Ｘ線管12を通る電荷（通常ミリアンペア秒で測
られる）が光子の数を決定する。このパラメータは量子
ノイズ及び患者の被曝線量に影響を与える。光子数が高
過ぎる場合には被曝線量が高くなりすぎるが、量子ノイ
ズは低い。光子数が低い場合には被曝線量は減少する
が、ノイズが増大する。

理想的には光子数は、量子ノイズの著しさが最少のビッ
トとなるように、但し著しさが最少の場合のみであるよ
うに設定すべきである。このことは患者の被曝線量を限
定し、量子ノイズが主たるノイズ要因である結果とな
る。

“連続的”な装置については、Ｘ線管を通る電荷は管電
流により制御される。“パルス的”な装置においては、
パルス幅、管電流及び反復数により制御される。これら
装置については、もっとも短いパルス幅及び可能なもっ
とも低いパルス反復数で操作可能であるようにするた
め、電流は通常最大に設定される。大半の目的のために
は一画像あたり一パルスであることが好ましい。本明細
書において電流値は、装置が前記“連続的”な場合、
“パルス的”な場合のいずれの場合をも包含できるよう
に“電流仕様（current specifications）”なる用語を
使用している。光子の数と平均光子エネルギーの光子倍
の数値は電源のエネルギー出力に等しく、またＸ線管12
を通る電荷に比例する。

ハ）カメラにより検出されるＸ線量子（Ｘ線エネルギー
の固定された基本単位）あたりの光線の素粒子の数。こ
のパラメータは最大ビデオ信号（もっとも明るい照射に
おけるビデオ信号のレベル、即ち得られるもっとも高い
強度）に影響を与える。図示の装置においてはこれはシ
ャッタ21により制御される。テレビカメラにあたる光子
の数は、スクリーン上のもっとも明るい関心点がテレビ
カメラから1V生ずるように調整しなければならない。次
に光線の素粒子の数は増大するけれども、Ｘ線素粒子に
より生ずるS/N比は変らない。しかしながら全体的なS/N
比は改善される。何故ならビデオカメラのノイズは、使
用される信号の範囲全体にわたり実際上一定しているか
らである。

かくして特定の被曝線量要件（即ちＸ線素粒子ノイズ要
件）の場合、最適の絞り位置は１ボルトのビデオ信号を
生ずるもっとも明るい点を生ずる位置である。

尚、Ｘ線量子はＸ線素粒子とは異なり特定の単位地域に
衝突する光線の素粒子の合計エネルギーをいい、平均光
子エネルギーの光子倍の数値である。

Ｘ線量子あたりの光線の素粒子の数は以下の二つの場合
にのみ変化するようにしなけりばならない（即ち絞りを
変化させることにより）： Ｉ）Ｘ線発生装置がその出力限界に達した； もしくは、 II）Ｘ線発生装置出力は全体的な段階でのみ変更するこ
とができ（例えば２の要因により）、より小さな変化が
欠けている（例えばシャッターストップの20％或いは1/
4）。

ニ）及びホ）二つのしきい値、即ちA/D変換器の上限し
きい値及び下限しきい値は、最大電圧がもっとも高いデ
ィジタル出力に変換されるように、また変動する電圧範
囲におけるもっとも低い電圧があらかじめ決められたデ
ィジタル出力…あらゆる可能な信号を正のディジタル値
に変換することを保証するのに通常十分であるほどの高
い出力…に変換するように設定する。

A/D変換器の技術においては上限しきい値及びゲイン…
即ち全ディジタル範囲に変換される電圧範囲を設定する
ことができる。かくして好ましい実施態様においてはし
きい値パラメータを変動する電圧範囲の関数として設定
することはディジタル化ノイズを最少にし、画像中の有
用な情報のレベルの数を最大限にすることになる。

光子エネルギー（Ｘ線管12の電圧）を除く上述パラメー
タのすべては本発明装置によれば自動的に設定される。

本発明の広い局面においては処理手順には： I.信号レベル最適化（SLO）；及び II.次のA/D変換器の設定（FAS）とが含まれる。

上記SLO段階は少くとも装置が作動する毎に行われ、好
ましくは夫々の検査前に行われる。

最大ビデオ信号振幅を固定ディジタル出力値（例えば12
8）に変換するA/D変換器の設定と共に、患者或いは患者
を表わす幻影について試験撮影を行い、画像の“もっと
も明るい照射”域の平均値を上述固定値と比較する。こ
の試験撮影はズームレンズ、イメージ増倍管18及び所定
の検査のために設定された電圧で行う。

比較の結果は中央プロセッサにより自動的に変換され新
しい電流もしくはパルス長さ或いはパルス数の設定（Ｘ
線発振器に依存する）を行い、必要な場合には（この場
合にも自動的に）画像の“もっとも明るい照射”部が最
大ビデオ信号振幅に対応することを確実にする新しい絞
り設定が行われる。新しい絞り設定は自動的に実施され
る。

“もっとも明るい照射”域の平均値が確かに固定値であ
ることを再チェックするため、必要な場合には試験撮影
を繰り返してもよい。

FAS段階は、SLO段階で得られた値或いはこの種の研究の
ために許容される値にすべて設定された電圧、電流、絞
り及びパルス長を用いて行われる。

試験撮影は、所望姿勢の患者を対象にできるだけ広い範
囲（即ちゲインをできるだけ小さく）にA/D変換器を設
定して行う。画像中の関心領域（ROI）を選ぶ。この関
心領域（ROI）は強度の全範囲を含むと考えられ、最高
の強度は実際の検査中変化しない。従って、A/D変換器
に対する最高強度の入力がA/D変換器のもっとも高いデ
ィジタル出力を生ずるようにもっとも高いしきい値が自
動的に設定される。入力ビデオ電圧と出力ディジタル値
との実際の関係は使用される実際のA/D変換器に依存す
るが、ディジタルフルオログラフィのA/D変換器に対し
ては直線的である。

しかしながらゲインについては、造影剤の注射が最小強
度を減ずるため、測定される強度の実際の範囲に適合す
るよう設定される。従って、あらかじめ固定された範囲
が強度の実際に測定された範囲に附加され、これは、実
際に測定された最小強度について造影剤が強度を減ずる
おおよその量だけゼロより大きい固定値のディジタル出
力をA/D変換器が生ずるように、ある電圧でもっとも低
いしきい値を設定することにより行う。この範囲はゲイ
ン設定に変換され、この場合もまた使用された実際のA/
D変換器及び装置に使用される他のゲインに依存する一
次式（一次方程式）による。A/D変換器の設定を計算す
るための等式もまた絞り設定に依存する。固定された正
のディジタル値（或いは附加された範囲）は使用される
臨床手順（例えば患者に注射したヨウ素量）に依存し、
またそれに従って変化しうる。

例えば、動脈内注射についてはこの値はほぼ60が好まし
く、静脈内注射についてはより低い値が受けいれられ
る。技術者はこの場合もまた手順の有効性を確認するた
めの試験撮影を繰り返すことができる。

記載した装置及び方法の相乗的な利点は、A/D変換器の
ウィンドウが公知技術におけるようにゼロと最大値の間
の強度範囲とするのに役立つよりも、実際の最大強度値
と最小強度値との間の範囲に適合するよう容易に調整で
きることである。この調整可能なウィンドウは、なかで
もA/D変換器及び記憶のより効果的な使用を可能にす
る。

ディジタルフルオログラフィ装置の操作にあたっては、
典型的な患者の最大不透明及び最小不透明を含みこれか
ら延びるＸ線吸収範囲を付与する患者或いはその幻影に
ついて目盛り付けする。例えばSLO段階を完成するため
には、段階的クサビ型幻影が使用される。Ｘ線源の電圧
はそれぞれの特定研究について設定される。血管造影法
においては平均光子エネルギーがヨウ素のＫ吸収端より
高くなるように電圧が設定される。管の電圧は薄い被写
体、例えば手についてはほぼ60KVに設定され、厚い被写
体、例えば肥満患者の腹部のためにはほぼ100KVに設定
される。最大ビデオ信号を固定値、例えば128に変換す
るA/D変換器の設定は試験画像を得るために使用され
る。

試験撮影中に検出されたＸ線は、位置情報（アナログビ
デオ信号）を含む位置情報に変換される。この位置は、
Ｘ線が検出器に衝突する場所に対応する。アナログ信号
はディジタル信号に変換され、特定信号の検出器位置に
対応するマトリックス位置に配置され、かくして画像と
して一試験画像として表示されうる。

“もっとも明るい照射”域の平均値が得られ前記固定値
と比較される。二つの値の比は電流振幅もしくはパルス
長もしくはパルス数の新しい設定を計算するために使用
される。

A/D変換器の設定はそれぞれの患者に適合するよう修正
値に調整される。設定は、患者の重量（及び密度）の関
数として変動する。試験画像は、ビデオ信号を出来るだ
け高く、ゲインを出来るだけ小さく、強度範囲を出来る
だけ広くするよう、A/D変換器の最初の設定についてそ
の上限しきい値が最大値となるようにして得られる。試
験撮影については造影剤が注射されない。Ｘ線源は、目
盛り定め手順により決定されたように設定してもしくは
経験に基ずき任意に設定して活性化されるが、所望の研
究中は常に同一の設定基準が使用されるようにする。

試験画像における関心領域（ROI）は強度の全範囲を包
含すると思われるように選択する。関心領域（ROI）に
おける最大及び最小ディジタル値は、“もっとも明るい
照射”がほぼ最高のディジタル値に変換されるようまた
最低強度が一定の低いディジタル値に変換されるよう、
新しい上限しきい値及び新しいゲインを計算するために
使用される。

この低いディジタル値は、造影剤が患者に注射された時
強度を減少させることが可能であるように選ぶ。最高強
度は研究中は著しく変化することはない。新しいA/D変
換器の設定は自動的に実施される。

この装置はかくして研究のための準備が完了する。

本発明の好ましい実施態様において使用される一次式
（一次方程式）は以下の通りである： 新しい上限しきい値＝A1（最大値）＋B1（最小値）＋C1 新しいゲイン ＝A2（最大値）＋B2（最小値）＋C2 新しい電流仕様＊ ＝A3（最大値）＋C3 新しい絞り＊ ＝A4（最大値）＋B4（新しい電流）
＋C4。

＊新しい電流仕様の設定は単に推奨するだけのものであ
る。新しい電流の実際の設定は、前記電流を変更するこ
とのできる段階の大きさ及び最大電流に達したか否かに
依存する。或いは、新しいパルス長或いは反覆数は、最
大長もしくは反覆数が越えない場合には変更することが
あってもよい。定数A4、B4及びC4は、新しい電流パラメ
ータが使用されるか否かまた新しい電流パラメータは何
れかによって変更しうる。定数A1、B1、C1、A2、B2、C2
は正確な絞り設定に依存してもよい。新しいパラメータ
は自動的に変更され、それによりA/D変換器の使用、及
び検出Ｘ線を表示画像中のディジタル画素値にの変換が
最適に行われるようにする。

A/D変換器の範囲についての装置の完全な使用により、
なかんずくディジタル化ノイズを減少しうる。

定数A1−A4、B1−B4、C1−C4は装置構成素子の特徴に基
ずいている。これら定数は装置設置段階で測定され、装
置の記憶部に記憶され、装置について変更、修正或いは
再目盛り定めが行われた後にのみ変更されるようにす
る。

本明細書においてディジタルフルオログラフィなる用語
が使用されたけれども、開示された装置はディジタルラ
ジオグラフィやその他を含む関連装置についても適用さ
れることが理解されるべきである。

本発明は特定の実施態様について記載したけれども、こ
のような記載は単に説明のためであり本発明の範囲を限
定するものではないことが理解されるべきである。例え
ば、ウィンドウ制御26がA/D変換器23とは別個に図示さ
れているけれども、A/D変換器と一体であってもよくま
た発明の範囲から逸脱しない限りにおいて別体であって
もよい。また、ウィンドウは上端及び下端しきい値、或
いは上限しきい値及びゲインを制御するものであるよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジタルフルオログラフィ装置におけるある
パラメータを自動的に設定するための構成を示すブロッ
ク図、第２図はビデオカメラの出力部におけるディジタ
ルフルオログラフィ装置の典型的な出力信号と時間応答
曲線を示すグラフである。 11……ディジタルフルオログラフィ装置 12……Ｘ線源（Ｘ線管） 14……電圧制御手段 16……電流制御手段 17……被写体（患者） 18……イメージ増倍手段（イメージ増倍管） 22……ビデオカメラ手段（ビデオカメラ） 23……A/D変換器 37……手段（プロセッサ）

フロントページの続き (72)発明者 ヤール シモニイ イスラエル国 エルサレム グアテマラ ストリート 19 (56)参考文献 特開 昭58−67239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−116186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−105743（ＪＰ，Ａ)

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ線のエネルギーレベル、各々の粒子が基
   本エネルギーレベルを有するＸ線粒子の個数、検出され
   るＸ線粒子毎に各々の粒子が基本エネルギーレベルを有
   する光線の粒子の個数及びA/D変換器の上限しきい値と
   下限しきい値からなる複数の可変パラメータを自動的に
   実質上同時に制御するディジタルフルオログラフィ装置
   11において； 被写体17を透過するＸ線粒子からなるＸ線を放出して照
   射するＸ線源12、 上記Ｘ線源12により放出して照射される前記Ｘ線粒子の
   上記エネルギーレベルを制御するために上記Ｘ線源12を
   通して電圧を制御する手段14、 上記Ｘ線源12により放出して照射される上記被写体17を
   通過する前記Ｘ線粒子の個数を制御するために上記Ｘ線
   源12を通して電流を制御する手段16、 上記被写体17を通過してイメージ増倍器に衝突した前記
   Ｘ線粒子を検出し、このＸ線粒子を前記光線の粒子に変
   換するイメージ増倍手段18、 上記イメージ増倍手段18のイメージ増倍器上の各々の衝
   突の位置で検出された前記Ｘ線粒子毎に光線の素粒子の
   エネルギー量を測定し、この光線の素粒子をＸ線粒子毎
   にアナログのビデオ信号に変換して、これらビデオ信号
   の最大値及び最小値を決定することにより、前記測定さ
   れたエネルギー強度の最大値及び最小値を決定するビデ
   オカメラ手段22、 上記アナログのビデオ信号をディジタル信号に変換する
   A/D変換器23、 上記決定されたエネルギー強度の最大値及び最小値を使
   用するために前記複数の可変パラメータの少なくとも二
   個を調節する手段37、 からなるディジタルフルオログラフィ装置。
2. 【請求項２】前記イメージ増倍手段が、前記アナログの
   ビデオ信号が上記Ｘ線源から検出手段までの経路にある
   被写体を通過するＸ線照射に対する被写体の積分吸収力
   と一次の関係にある前記イメージ増倍手段の一次側に配
   置される検出手段と、前記アナログ信号をデジタル信号
   に変換する手段を含む特許請求の範囲第１項記載のディ
   ジタルフルオログラフィ装置。
3. 【請求項３】前記アナログ信号が、時間におけるそれぞ
   れの瞬間が前記検出手段上の固有の位置に対応するよう
   に、時間と共に変化する特許請求の範囲第２項記載のデ
   ィジタルフルオログラフィ装置。
4. 【請求項４】前記衝突するＸ線粒子のエネルギー強度を
   前記アナログ信号に変換する前記イメージ増倍手段が、
   上記検出器上に形成される画像を増倍するターゲット手
   段と、前記ターゲットをビデオカメラ手段で走査する手
   段と、ビデオ信号を発生するための前記走査に応動する
   手段からなる特許請求の範囲第３項記載のディジタルフ
   ルオログラフィ装置。
5. 【請求項５】前記アナログ信号を前記デジタル信号に変
   換する手段が、可変のしきい値及びゲインを有するA/D
   変換器からなる特許請求の範囲第４項記載のディジタル
   フルオログラフィ装置。
6. 【請求項６】前記複数の可変パラメータを用いて、個々
   の画像に対して使用される上記照射の最大エネルギーを
   制御する手段を含む特許請求の範囲第５項記載のディジ
   タルフルオログラフィ装置。
7. 【請求項７】前記複数の可変パラメータを用いて、正の
   デジタル信号に変換される上記照射の強度の範囲を制御
   する手段を含む特許請求の範囲第２項記載のディジタル
   フルオログラフィ装置。
8. 【請求項８】前記複数の可変パラメータを用いて、最大
   アナログ信号に変換される強度レベルを制御する手段を
   含む特許請求の範囲第１項記載のディジタルフルオログ
   ラフィ装置。
9. 【請求項９】前記複数の可変パラメータを用いて、前記
   ビデオカメラから上記最大ビデオ信号に変換される強度
   レベルを制御する手段を含む特許請求の範囲第４項記載
   のディジタルフルオログラフィ装置。
10. 【請求項１０】前記複数の可変パラメータを用いて、最
    大デジタル信号となるように変換される上記ビデオカメ
    ラからのビデオ信号のレベルを制御する手段を含む特許
    請求の範囲第５項記載のディジタルフルオログラフィ装
    置。
11. 【請求項１１】前記複数の可変パラメータを用いて、全
    範囲のデジタル信号に変換される上記ビデオカメラから
    のビデオ信号の範囲を制御する手段を含む特許請求の範
    囲第４項記載のディジタルフルオログラフィ装置。
12. 【請求項１２】前記の測定されたエネルギー強度の最大
    値及び最小値を決定するビデオカメラ手段が、前記デジ
    タル信号をＸ線粒子の検出器上の衝突位置に対応するマ
    トリックスの各位置に格納する手段と、前記ビデオカメ
    ラがマトリックスの各位置を走査して格納されたデジタ
    ル信号の最大値及び最小値を決定する手段を含む特許請
    求の範囲第２項記載のディジタルフルオログラフィ装
    置。
13. 【請求項１３】上記Ｘ線源の上記エネルギー出力を設定
    して一つの最大ビデオ信号を得る手段と、このエネルギ
    ー出力の設定手段が、所定のA/D変換器の設定、第１電
    流仕様及び第１絞り寸法と共にＸ線源にエネルギーを与
    える手段と、結果的に生じる最高ビデオ信号を上記最大
    ビデオ信号と比較する手段と、結果的に生じる最高ビデ
    オ信号が上記最大ビデオ信号と等しくなるように新電流
    仕様を得るための第１電流仕様及び新絞り寸法を得るた
    めの第１絞り寸法を調節す手段を含む特許請求の範囲第
    ２項記載のディジタルフルオログラフィ装置。
14. 【請求項１４】上記最大ビデオ信号に相当する上記の測
    定された最高ビデオ信号の関数である一次式を用いて上
    記の新電流仕様を計算するための手段を含む特許請求の
    範囲第13項記載のディジタルフルオログラフィ装置。
15. 【請求項１５】上記新絞り寸法が上記最大ビデオ信号及
    び上記新電流仕様に対応する上記デジタル信号の関数で
    ある一次式を用いて、上記新絞り寸法を計算する手段を
    含む特許請求の範囲第14項記載のディジタルフルオログ
    ラフィ装置。
16. 【請求項１６】上記の決定された最大及び最小エネルギ
    ー強度値を用いる手段と、この最大及び最小エネルギー
    強度値を用いる手段が上記最大及び最小エネルギー強度
    値により限定される信号のデジタルの範囲を決定する手
    段と、上記の決定されるデジタルの範囲を使用し、所望
    の範囲における強度から生じるアナログビデオ信号のみ
    を全デジタル範囲に変換して上記A/D変換器を設定する
    手段を含む特許請求の範囲第12項記載のディジタルフル
    オログラフィ装置。
17. 【請求項１７】前記最大及び最小デジタル値の関数であ
    るの一次式を用いて、上記の新たなA/D変換器の設定を
    計算する手段を含む特許請求の範囲第16項記載のディジ
    タルフルオログラフィ装置。
18. 【請求項１８】前記エネルギー強度の最大値及び最小値
    の一次関数としての上記可変パラメータを計算して計算
    値を得ることにより上記可変パラメータの変化を制御す
    る手段と、上記計算値に従って上記可変パラメータを設
    定する手段を含む特許請求の範囲第９項記載のディジタ
    ルフルオログラフィ装置。