JPS5861600A - 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】 本発明はＸ線診断装置に関し、特に種々の診断条件の変
化に拘わらず常にモニタｌｄｊ儂の輝度を最適にするよ
うな機能を備えたＸ６診断装置に関するものである。

Ｘ線診断装置においては患者等の被写体の動態診断や撮
影する際の位置決めを目的としたＸ線透視と、Ｘ線撮影
とを行うものが多いが、このような機能を備え九従来装
置として第１図に示すようなものｔ挙げることができる
。これはに線制御器１によって高畦圧発生器２を制御し
てＸｆＩｉｉ管３がらＸ線を曝射し、このとき天板５に
載置された被写体６を透過するＸ線を光ｇＩ！に変換す
るＸ４！−光像変換装置、例えばイメージインテン７フ
ァイア（以下Ｉ＠Ｉと略称する）９で光像に変換し友後
光学系・１０を介してテレビカメラ１４で撮像し、それ
を表示装置、例えばＴＶモニタ１５に画像表示して透視
（１行い、直接撮影のときはスポット装置７のＸ線フィ
ルム８を挿入して撮影を行い、ま九間接撮゛影のときは
対物レンズ１２Ａと集光レンズ１２Ｂの中間部にハーフ
ミラ−１６を置き一部を採光して間接カメ−ｙ１７によ
って撮影を行う。尚、図中、４はＸ縁絞シ、１１はレン
ズ絞カ、１３゛は撮像管である。

一般に透視条件はＸ線管電圧で例えば５０〜１２０訝、
Ｘ線管電流で例えば０〜４艷、時間は連続的である。一
方、直接撮影条件のＸ線管電圧はほぼ透視と同程度で例
えば７０〜１２０ＫＶ、Ｘ線管電流は例えば１００〜３
００ｍＡと透視時に比較し約１００倍、撮影時間は０．
０１〜０．１秒である。従って、単′位時間当まシの工
・■へのＸ線入射線量は、透視時に比較し撮影時は非常
に高い。もし短時間撮影が要求されるならばそれだけ扁
くなる。撮影時のみ被写体６とｌ−ｌ９間に挿入される
増感紙とフィルムで構成され友密着装置のＸ線吸収を考
慮しても、単純な計尊から透視時に比較して極めて高い
ことがわかる。このＩ・■９への入射線量の極端な違い
ｔま、そのままテレビカメラへの入射光量の差となって
現われる。

一般ＶこＸｆｓ透視では連続的にＸ線テレビモニタを直
視するためにＸ線テレビカメラへの入力光量を制御する
レンズ絞り１１の絞り径は、透視時に適正−となるよう
予め設定されている。従って従来の絞シ径の可変が不可
能なレンズ絞シ全備えた装置では透視時テレビモニタ１
５上に鮮明なＸ線像が表示さ五る一方、撮影の瞬間極端
に高いレベルの映像信号が出力されテレビモニタ１５上
のＸ線像はハレーションを引起し、下記欠点を生じる。

（１）テレビカメラに極めて過度の光景が入射するため
テレビカメラの特性劣化及び耐用年数の低下を招く。

（２）透視中の適正輝度のテレビモニタ像に見なれた状
態で瞬間的にハレーションを起すため観察者に目が疲れ
る等の肉体的心理的悪影響を与える。

（３）撮影の瞬間生じるハレーションによシ撮影時の造
影剤の位置状況等のモニタ像の認識が困難となる０ （４）過度の光量が入射するとテレビカメラの立下り特
性等から入力光量が停止しても出力信号は直ぐには立下
らず長時間残像として残る。従って撮影後ただちに透視
条件に戻しても残像Ｏため鮮明な透視像が得られない。

間接撮影の場合も透視の場合よシ大きいＸ線量を必要と
するため同様の弊害が起る。又、デュアル・モード■・
Ｉ　（ＤＵＡＬ　ＭＯＤＥ　Ｉ・Ｉ）、トリプル・モー
ドエ・Ｉ　（ＴＲＩＰＬＥ　ＭＯＤＥ　Ｉ＠Ｉ）等の複
数入力視野切換■・ＩＯＸ線診断装置の場合には、各設
定視野モードによってもＸ線入射線量に対する出力輝度
が異なるので前述した透視、直接撮影及び間接撮影条件
の組合せによってさらに出力輝度は多様となる。

この場合従来の機械的マスクによるレンズ絞シ、あるい
は従来よシ公知である実公昭４８−１４４２１号で提示
された任意値には制御可能ではあるが１つの絞シ値しか
設定できない方式のレンズ絞〕では多様化したテレビカ
メラへの入射光量を適正に制御することは田来ない。

本発明は前記問題点を解消するためになされたものであ
り、使用目的に応じてテレビカメラへの入射光量を適正
に自動設爺可能な光学的絞シ機能を備えたＸ線診断装置
を提供することを目的とするものである。

以下本発明の一実施例を第２図及び第３図を参照して説
明する。第２図は本発明による装置の構成を宗すブロッ
ク図であり、図中、第１図と同一部分は同一符号を付し
てその詳細な説明は省略するが、不発明士はその目的を
達成するために、光学系１０内の集光レンズ１２Ｂの前
部に配置されたレンズ絞り１１の径を制御するレンズ絞
シ駆動回路１９とこの駆動回路１９を制御するレンズ絞
シ制御回路１８を設けており、この制御回路１８はＸ線
制御器１からのモード選択に基づく信号ＳＭ及び工・工
入力視野選択信号Ｓ工によって制御されるようになって
いる。

次に前記レンズ絞シ制御回路１８及びレンズ絞シ駆動回
路１９の具体的構成について説明する。

第３図は前記レンズ絞夛制御回路１８とレンズ絞り駆動
回路１９の詳細回路図である０このレンズ絞シ制御回路
１８は制御信号発生部１８Ａと、初期設定部１８Ｂと、
乗算部１８Ｃとによって構成されている。先ず制御信号
発生部１８Ａは、前記Ｘ＠制御器１からの７各種モード
信号、即ち透視モード信号ＳＭｏ　ｖ直接撮影モード信
号８Ｍ！ａ間接撮影モード信号ＳＭｘと、工・■入力視
野選択信号、即ち第１の入力視野選択信号Ｓ工ｌ、第、
２０入力視野選択信号Ｓ工８．第３の入力視野選択信号
Ｓ工３とを入力としている。このうち第１の入力視野選
択信号ＳＩＩと透視モードぜ号ＳＭ・は積極的に使用し
ない構成となっている０即ち、第２及び第６の入力視野
選択信号ＳＩＮ　ａ　ＳＩＮと直接撮影モード信号ＳＭ
１及び間接撮影モード信号ＳＭｓをそれぞれ対応配置さ
れた第１〜第４のインバータＩＮ、〜ＩＮ４　Ｋ入力し
、このうち第１とＭ２のインバータＩＮＩ　ｍ　ＩＮＫ
の出力を第１と第２のナントゲートＮＡＮＤ１．　ＮＡ
ＮＤ、のそれぞれの一方の入力に印加し、第３と第４の
インバータＩＮｓ　−ＩＮ４の出力を第６のナントゲー
トＮＡＮＤ。

０２人力として印加し、このナントゲートＮＡ？１ａ）
ｓの出力と前記直接撮影モード信号ＳＭｓと倉な転じ九
信号會２人力とするオアグー）　ＯＲｓ　ｋ設け、この
オアゲートＯＲｔの出力を前記第１．第２のナントゲー
トＮＡＮＤ１・ＮＡＮＤｔの他方の入力に共通に印加し
、更に第１．第２のナンドグー）　ＮＡＮＤｔ　、ＮＡ
ＮＤｘの出力を２人力とする第４のナントゲート持回ｍ
ｔＶ＆け、前記オアグー）　ＯＲｔの出力を第５のイン
バータＩＮｓで反転させて第１の制御信号ｓ１を得、前
記第６のインバータＩＮ、から第２の制御信号Ｓ：を得
、前記第６のナンドグー）　ＮＡＮＤｓの出力を第６の
インバータＩＮ、で反転させて第３の制御信号Ｓｓ？得
、前記第４のナントゲートＮＡＮＤ４を第７のインバー
タＩＮ、で反転させて第４の制御信号８４　を得、前記
第１．第２のナントゲートＮＡＮＤ１．ＮＡＮＤ２ｔそ
れぞれ第８．第９のインバータＩＮｓ　−ＩＮ書で反転
させて第５．第６の制御信号Ｓｓ、Ｓ＠を得るようにし
ている。

前記初期設定部１８Ｂは、分圧抵抗Ｒｔ　−＆の分圧出
力を抵抗Ｒｓｔ介して反転入力端子に入力し、非反転入
力端子が接地されている演算増幅器（以下オペアンプと
もいう）　Ａｔを有し、このオペアンプＡＩの入出力端
子間に可変抵抗■１〜ＶＲ，とアナログスイッチＡＳＩ
〜ＡＳｓヲそれぞれ対応する符号毎に組合せて直列接続
し几６個の直列回路が並列接続されて構成されている。

尚、各アナログスイッチＡＳｌ〜Ａｓｍは例えばＦｌｉ
’ｒからなシそれぞれ前記制御信号発生部’１８Ａから
の第１〜第３の制御信号Ｓｔ〜８１によって制御される
よう罠なっている。ここで前記可変抵抗ＶＲｔ　−ＶＲ
ｓはそれぞれ値が順次異なるように設定されている。

前記乗算部１８Ｃは、抵抗Ｒａｔ介して前記初期設定部
１８ＢのオペアンプＡ、の出力を反転入力端子に入力し
、非反転入力端子が接地されるオペアンプＡｓ　ｔ−有
し、このオペアンプＡＩの入出力端子間に可変抵抗ＶＲ
，〜ｖＲ６とアナログスイッチＡ８４〜ＡＳａｔそれぞ
れ対応する符号毎に組合せて直列接続した３個の直列回
路が並列接続されて構成されている。

各アナログスイッチＡｓ４〜Ａｓ・は例えばＦＩＴから
なυ、前記制御信号発生部１８Ａからの制御信号８４〜
Ｓ、によって制御されるようになっている。ここで前記
可変抵抗ＶＲ４〜ＶＲｓはそれぞれ値が順次異なるよう
に設定されている。

而して、遺視モー）°のときには透視モード選択？、（
号ＳＭｏが発生するが、この信号は積極的に使用されて
いないので制御信号発生部１８Ａからは第１の制御信号
Ｓ１のみが出力され、初期設定部１８Ｂ内のオペアンプ
Ａ１の入出力端子間に接続されている直列回路のうちの
第１のアナログスイッチＡＳｆｔ閉じることになシ、可
変抵抗ＶＲＩと抵抗Ｒ３とで決まる増幅率での演算結果
出力が出力されて乗算部１８Ｃに入力されることになる
。以下、直接撮影時には直接撮影モード信号ＳＭＩが入
力されて第２の制御信号Ｓｓが発生するのでアナログス
イッチＡ８２のみが閉じられてそれに基づく増幅率での
演算結果出力が生じ、間接撮影時には第３の制御信号Ｓ
ｓが出力され、第３のアナログスイッチＡＳ、のみが閉
じられ、それに基づく増幅率での演算結果出力が得られ
るととＫなる。そして、乗算部では■・Ｉの第１の入力
視野が選択されたときに第１の入力視野選択信号Ｓｘ！
が出力されるがこの信号は積極的に使用されず、制御信
号発生部１８Ａからは第４の制御信号Ｓ４のみが出力さ
れる。これＫよシ乗算部１８Ｃ内のオペアンプＡｍの入
出力端子間に接続されたアナログスイッチＡＳ４〜ＡＳ
６のうち第４のアナログスイッチＡＳ４のみが閉じられ
、前記初期設定部１８Ｂからの出力と、前記アナログス
イッチＡｈｍが閉じたときの可変抵抗ｖＲ４で決まる増
幅率とが乗算されてその乗算結果が出力される。同様に
して第２のＩ・■入力視野が選択されると入力視野選択
信号Ｓｌ３が出力され、これに基づいてｗＪ５の制御信
号Ｓｓが発生し、乗算部１８Ｃ内の第５のアナログスイ
ッチＡｓｍのみが閉じて前記同様の乗算が行なわれ、更
に第６のＩ−Ｉ入力視野が選択されるとそれに対応する
信号Ｓｘｓが印加され、第６の制御信号Ｓ６が発生し、
第６のアナログスイッチＡＳ。

が閉じられ前述同様の乗算が行なわれることになるＯ 前記レンズ絞夛駆動回路１９は、前記レンズ絞り制御回
路１８からの出力な一方の入力とする誤差増幅器１９Ａ
と、この増幅器１９Ａの出力によって駆動信号を発生す
る駆動回路１９Ｂと、この駆動回路１９ＢＫよって駆動
されてレンズ絞りの絞シ径を制御するガルバノメータ１
９Ｃと、ガルバノメータの回転予励の回転量を検出する
絞シ径検出器１９Ｄと、絞り径検出器１９Ｄの出力を増
幅する増幅器１９Ｅとによって構成され、この増幅器１
９にの出力は前記誤差増幅器１９Ａの他方の入力端子に
印加されている。従って、誤差増幅器１９Ａによって入
力された絞シ径設定信号と実際に設定された絞シ径検出
信号（増ｉｉＭ器１９Ｅの出力）との比較が行なわれ、
両者が一致する迄ガルバノメータ１９Ｃ如駆動されて最
適な絞シ径になるように自動調整が行なわれるようにな
っている。

次に前記構成の装置の動作を説明する。

先ず透視の場合を考えると、Ｘｍ管３から放射されたＸ
線はｘ＠絞！１４．天板５．被写体６を透過して工・Ｉ
９に入射するＯＩ・！９では入射Ｘ線を一旦電子に変換
し、この電子を光に変えて出力する。工・工９の出力光
は対物レンズ１２Ａ及び集光レンズ１２８によって撮像
管１３に導ひかれる。

撮像管１３からの映像信号はテレビモニタ１５に送られ
てＸ線透視像として表示される。このとき、Ｘ＠制御器
１からは透視モード信号ＳＭ・が出力されているが、第
３図のレンズ絞シ制御回路１８では直接２間接撮影モー
ド信号ＳＭＩ　＃　ＳＭ！のいずれもが「Ｈ」レベルと
なっているため第５のインバータＩＮ、の出力、即ち第
１の制御信号Ｓｔのみが「Ｈ」レベルとなって第１のア
ナログスイッチＡＥｔのみが閉じるので、オペアンプＡ
Ｉからは入力電圧に第１の可変抵抗■１の端子間電圧が
乗算され比出力が発生する。このとき、工・Ｉ９の入力
視野のうち第１の入力視野が選択されている場合には第
１の入力視野選択信号Ｓ工ｌのみが出力されているので
制御信号発生部１８Ａから紘第４の制御信号Ｓ４が出力
され乗算部１８Ｃ内の第４のアナログスイッチＡＳ４が
選択され、可変抵抗箔と入力抵抗Ｒ４とで決まる増幅率
が前記初期設定部１８Ｂからの出力信号に乗算されて出
力される。以下同様圧して第２゜第３の入力視野が選択
されると各選択信号Ｓ工鵞。

Ｓ′Ｉ３が出力され、第５．第６の制御信号５ｓ−８−
がそれぞれ出力され、それぞれのアナログスイッチＡｓ
ｓ　、　Ａｓｍが選択されるととＫな〕、そのときの増
幅率が乗算された出力信号が乗算部１８Ｃから出力され
ることになる。そして、レンズ絞夛駆動回路１９では前
記レンズ絞多制御回路１８からの出力信号によシレンズ
絞シの絞シ径を適正をこなるように設定する。即ち、現
在の絞夛径を検出した信号（絞り径検出器１９Ｄの出力
）ｑ増幅信号（増幅器１９Ｈの出力）と前記オペアンプ
Ａ宜からの出力信号とを誤差増幅器１９Ａによって比較
し、両者の差に対応する出力を駆動回路１９Ｂに印加し
て、このときの駆動回路１９Ｂの出力によってガルバノ
メータ１９Ｃヲ駆動し、回転子Ｎｏ　を回転させてレン
ズ絞りの径を調整する。このときの絞り径が検出器１９
Ｄによって検出され、検出出力が増幅器１９Ｅｔ介して
誤差増幅器１９Ａに入力されて比較に供される０このよ
うな動作が繰ル返されて誤差項＠器１９Ａの出力が零に
なったときにレンズ絞シが適正絞）径に設定されること
になる。

次に撮影モードのときの動作を説明する。この場合は、
透視時にＸ線の影４１ヲ受けない位置に待機していたＸ
線フィルム８がＸ線束内へ移動してＸ線による露光を受
ける直接撮影と、光学系１０内に配置されたノ〜−７ミ
ラー１６１介して間接カメラによる撮影全行なう間接撮
影の両方が考えられる。そして直接撮影では、第３のイ
ン／（−タエＮ畠の入力がｒＬＪレベル、第４のインノ
く一タＩＮ４の入力がｒＨＪレベルとなるため前記第６
図のし／ズ絞シ制御回路１８では第２の制御信号Ｓｌが
発生し第２のアナログスイッチＡｓ！（７）みが閉じ、
可変抵抗■３が選択される。又、間接−撮影の場合は第
３のインバータＩＮｓの入力がｒＨＪレベル、第４のイ
ンバータＩＮ４の入力がｒＬＪレベルとなる友め第３の
制御信号Ｓｍが生じ、第３のアナログスイッチＡｓｍの
みが閉じ、可変抵抗■１が選゛択される。

各撮影モードによって選択された可変抵抗’ＩＥＬ２　
＃■１によって前記オペアンプＡＩの増幅度が決定され
、このようにして得られたオペアンプＡ、の出力は抵抗
Ｒａｔ介して次段のオペアンプＡ、に入力される。この
オペアンプＡ３は前述のようにＩ・Ｉ入力視野の選択に
基づく補正を行なうもので、３段階の入力視野の選択が
可能な工・工において、−第１の入力視野が選択された
ときには第１及び第２のインバータＩＮ３　＃　ＩＮｚ
の入力は共に「Ｈ」レベルであるからオペアンプＡ冨に
おけるアナログスイッチＡＳ４のみが閉じ、可変抵抗Ｖ
Ｒ４が選択されたことになる。同様に工・工入力視野が
第２の入力視野のときインバータＩＮ、の入力がｒＬＪ
レベルでインバータＩＮ、の入力がｒＨＪレベルである
からアナログスイッチＡＳｌのみオンし可変抵抗ＶＲ，
が選択され、■・■入力視野が第６の入力視野のときイ
ンバータＩＮＩの入力がｒＨＪレベルでインバータＩＮ
！の入力がｒＬＪレベルであるからアナログスイッチＡ
Ｓ６のみオンし、可変抵抗■・が選択される。各入力視
野によって選択されたＶＢ２　＃■膠又はＶＲｓ　Ｋよ
ってオペアンプＡｘの増幅率が決定され、前記オペアン
プＡＩの出力がオペアンプＡ鵞で増幅率倍されて出力さ
れ、前述同様にしてレンズ絞り駆動回路１９に入力され
、適正な絞り径になるように自動制御が行なわれる。こ
のようにして撮イ象管（テレビカメラ）には常に適正な
光量が入力され、従ってＴＶモニタの輝度も適正に保た
れる。

尚、上記動作において、特に限定はしなかつ友が、透視
モードの場合に比べて撮影モードの場合の撮像管への入
射光量は大幅に増加するので、これを減少させるためレ
ンズ絞υの径を大幅に小さくするように制御し、また、
直接撮影と間接撮影とでは同じ撮影であってもやは）入
射光量が変化するので、それに対応してレンズ絞シの径
が変化するように制御するわけであシ、このような制御
が可能となるように前記オペアンプ八！の増幅率を設定
する各可変抵抗ＶＲＩ〜ＶＲｓの値が設定されているも
のとする０同じく、３段階に変化するＩ−Ｉの視野につ
いてもその視野の変化に応じて入力光量が異なってぐる
ので、これに対応し、かつ前記オペアンプＡＩの出力の
程度に応じて適正な光量が得られるような絞シ径となる
ようにオペアンプＡ雪の可変抵抗ＶＲ４〜■−の値が設
定されていることは言う迄・もない。

本発明は前記実施例に限定されず、種々の変形実施が可
能である。例えば前記実施例ではレンズ絞）の絞夛径を
調整するパラメータとしてＩ・■の入力視野が異なる場
合も考慮したが、工・Ｉの人力視野が一定の場′合には
特にこれを考シしなく又もよく、その場合には前記レン
ズ絞シ制御回路１８内の乗算部１８Ｃとその経路に使用
されている制御信号も不要となる。また、レンズ絞りの
駆動用としてガルバノメータと回転子を用いたが、これ
は絞りの開閉動作の高速化と小型化のためであり、同一
の機能及び目的を達成するものであれば必ずしもこれに
限定されるものではない。

以上詳述した本発明によれば、あらゆる診断条件（特に
透視モード、撮影モード）の下で撮像管に入力される元
蓋が常に適正となるように自動設定され、この結果、テ
レビモニタでの輝度が適正なものとなシ前述した従来の
欠点は全て除去されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例管示すシステムブロック図、第
２図は本発明の一実施例を示すシステムブロック図、第
３図は本発明の実施例におけるレンズ絞り制御回路及び
レンズ絞シ駆動回路の具体的構成の一例を示す回路図で
ある。 １・−Ｘ線制御器、　２・・・Ｘ線発生器、　３・・・
Ｘ線管、６−・・被写体、　７・・・スポット装置、　
８・・・Ｘ、ｌＩフィルム、　　９・・・Ｘ＠−光偉変
換装置、１０・・・光学系、　　１１・・・レンズ絞〕
、　　１６・・・撮像管、　１５・・・モニタ、　　１
７−・・間接カメラ、１８・・・レンズ絞シ制御回路、
　　１９・・・レンズ絞り駆動回路０′

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　透視又は撮影等の診断条件を設定してＸＡＩ
   管からの放射Ｘ線のＸｌｓ強度を制御するＸ１Ｂ制御器
   と、被写体を透過したＸＭを光像に変換するＸ線−光像
   変換装置と、Ｘ線−光像変換装置からの光像を撮像管に
   導びく光学系と、撮像管からの出力に基づいてＸ線透視
   像を表示する表示装置とｔ有し、直接撮影又は間接撮影
   時ＫＸ線透過ａｔ−七二りするＸ線診断装置において、
   前記光学系内に駆動回路によって絞９径を連続的に調整
   し得るレンズ絞シを設けると共に、前記駆動回路を制御
   するレンズ絞夛制御回路を設け、このレンズ絞９制御回
   路を前記Ｘ線制御器からの各種診断条件の選択信号によ
   って制御することによシ前記撮健管への入射光量が適正
   となるようにレンズ絞ｎｔ−調整することを特徴とする
   Ｘ線診断装置。
2. （２）前記レンズ絞９制御回路は、少なくとも前記ＸＩ
   ８制御器から出力される透視モード信号及び直接撮影モ
   ード信号又は間接撮影モード信号に対応して異なる値の
   レンズ絞り制御信号を発生することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のＸ線診断装置〇
3. （３）前記レンズ絞り駆動回路は、前記レンズ絞り制御
   信号に基づいてレンズ絞ｂｔ−動作させるガルバノメー
   タを有することをｌｒｆ徴とする特許請求の範囲筒２項
   記載のＸ線診断装置。