JP2008125610A - Ｘ線透視撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線照射量を少なくしながら透視時における適切なＸ線強度を容易に得る。
【解決手段】被検体にＸ線を照射するＸ線管と、そのＸ線管から照射されたＸ線を検出するＦＰＤ４と、ＦＰＤ４で検出したＸ線を処理して画像データを生成出力する画像処理手段１０と、画像処理手段１０からの画像データを表示する画像表示モニタ８と、Ｘ線管から照射するＸ線の条件を設定するＸ線条件設定手段６とを備える。透視時においてＦＰＤ４で検出された各画素のＸ線強度をＸ線強度記憶手段１１で記憶する。Ｘ線強度測定領域設定手段９で設定したＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度をＸ線強度記憶手段１１から抽出し、最高Ｘ線強度を選出し、照射Ｘ線強度算出手段１４により、最高Ｘ線強度と必要Ｘ線強度とを比較して照射Ｘ線強度を算出し、そのＸ線強度になるようにＸ線条件設定手段６で設定される照射Ｘ線強度を制御する。
【選択図】図２

Description

この発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線管などのＸ線照射手段と、Ｘ線照射手段から照射されて被検体を透過したＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器などのＸ線検出手段と、そのＸ線検出手段で検出したＸ線を処理して画像データを生成出力する画像処理手段と、画像処理手段から出力される画像データを表示する画像表示モニタなどの画像表示手段と、Ｘ線照射手段から照射するＸ線の条件を設定するＸ線条件設定手段とを備えたＸ線透視撮影装置に関する。

Ｘ線透視撮影装置としては、従来、次のようなものが知られている。
被検体（被検者）を間にして、Ｘ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管からのＸ線を検出する自動露出制御用Ｘ線検出器とが設けられている。Ｘ線管には高電圧ケーブルを介して高電圧変圧器が接続されている。高電圧変圧器には、撮影電圧・電流などのＸ線の条件を設定する高電圧装置の制御回路が接続されている。

この種の装置でＸ線透視を行う場合、一般的に、その検査目的に応じて予めＸ線強度測定領域をプリセットしておき、被検体に対して連続的にＸ線透視を行いながら、Ｘ線検出器においてＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度を測定し、その測定されたＸ線強度が設定Ｘ線強度になるようにフィードバック制御を行い、透視時において適切なＸ線強度が得られるようにしている（特許文献１参照）。
特開２０００−３０８９１号公報

しかしながら、上述従来例の場合、次のような欠点があった。
被検体が予め透視画像中の想定された位置に位置していることを前提にしてＸ線強度測定領域をプリセットしているものであり、被検体が想定された位置からズレている場合、適切なＸ線強度を得ることができない問題があった。
また、透視画像を見ながら適切なＸ線強度を得ようとする場合、透視のためのＸ線照射時間が長くなり被検体に対するＸ線照射量が多くなる不都合があった。

この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、Ｘ線照射量を少なくしながら透視時における適切なＸ線強度を容易に得ることができるようにすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線照射手段から照射されて被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段で検出したＸ線を処理して画像データを生成出力する画像処理手段と、前記画像処理手段から出力される画像データを表示する画像表示手段と、前記Ｘ線照射手段から照射するＸ線の条件を設定するＸ線条件設定手段とを備えたＸ線透視撮影装置であって、
透視時において前記Ｘ線検出手段で検出された各画素のＸ線強度を記憶するＸ線強度記憶手段と、前記画像表示手段で表示された画像面上でＸ線強度測定領域を移動可能に設定するＸ線強度測定領域設定手段と、前記Ｘ線強度測定領域設定手段で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度を前記Ｘ線強度記憶手段から抽出しその抽出した画素のＸ線強度に基づいて照射Ｘ線強度を算出する照射Ｘ線強度算出手段と、Ｘ線条件設定手段で設定される照射Ｘ線強度が前記照射Ｘ線強度算出手段で算出されるＸ線強度になるように制御するＸ線強度制御手段とを備えたことを特徴としている。

（作用・効果）
請求項１に係る発明のＸ線透視撮影装置の構成によれば、先ず一時的に透視を行い、その透視によって得られた被検体の透視画像に基づき、得ようとする箇所をＸ線強度測定領域として設定し、そのＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度に基づいて、適切な照射Ｘ線強度を算出し、その照射Ｘ線強度が得られるようにＸ線条件設定手段での照射Ｘ線強度を自動的に設定して次の透視を行うことができる。
したがって、一時的な透視で得た透視画像に基づいて照射Ｘ線強度を算出するから、連続的に透視しながら適切なＸ線強度を得るようにする場合に比べて、Ｘ線照射量を減少できて被検体に対する負担を軽減でき、しかも、Ｘ線強度記憶手段に記憶させたＸ線強度測定領域内の各画素のＸ線強度に基づいて照射Ｘ線強度を算出するから、被検体の位置に影響されず、Ｘ線照射量を少なくしながら次の透視時における適切なＸ線強度を容易に得ることができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
Ｘ線強度測定領域設定手段で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度をＸ線強度記憶手段から抽出して最低または最高Ｘ線強度を選出するＸ線強度選出手段を備え、照射Ｘ線強度算出手段を、前記Ｘ線強度選出手段で選出された最低または最高Ｘ線強度と予め設定されている必要Ｘ線強度とを比較して照射Ｘ線強度を算出するように構成する。

（作用・効果）
請求項２に係る発明のＸ線透視撮影装置の構成によれば、Ｘ線強度測定領域内の画素の最低または最高Ｘ線強度に基づいて、必要Ｘ線強度との比較に基づいて適切な照射Ｘ線強度を算出し、その照射Ｘ線強度が得られるようにＸ線条件設定手段での照射Ｘ線強度を自動的に設定して次の透視を行うことができる。
したがって、観察しようとする部位での必要Ｘ線強度を確保し、不測に暗い透視画像になったり、あるいは逆に不測に明るい透視画像になったりすることを回避して適切なＸ線強度を容易に得ることができる。

また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のＸ線透視撮影装置において、
Ｘ線強度測定領域設定手段で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度を前記Ｘ線強度記憶手段から抽出してＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度の平均値を算出する平均Ｘ線強度算出手段を備え、照射Ｘ線強度算出手段を、前記平均Ｘ線強度算出手段で算出されたＸ線強度と予め設定されている標準Ｘ線強度とを比較して照射Ｘ線強度を算出するように構成する。

（作用・効果）
請求項３に係る発明のＸ線透視撮影装置の構成によれば、Ｘ線強度測定領域内の画素のＸ線強度の平均値に基づいて、標準Ｘ線強度との比較に基づいて適切な照射Ｘ線強度を算出し、その照射Ｘ線強度が得られるようにＸ線条件設定手段での照射Ｘ線強度を自動的に設定して次の透視を行うことができる。
したがって、画像全体として標準Ｘ線強度を確保し、全体として良好なコントラストを持った適切なＸ線強度を容易に得ることができる。

請求項１に係る発明のＸ線透視撮影装置の構成によれば、先ず一時的に透視を行い、その透視によって得られた被検体の透視画像に基づき、得ようとする箇所をＸ線強度測定領域として設定し、そのＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度に基づいて、適切な照射Ｘ線強度を算出し、その照射Ｘ線強度が得られるようにＸ線条件設定手段での照射Ｘ線強度を自動的に設定して次の透視を行うことができる。
したがって、一時的な透視で得た透視画像に基づいて照射Ｘ線強度を算出するから、連続的に透視しながら適切なＸ線強度を得るようにする場合に比べて、Ｘ線照射量を減少できて被検体に対する負担を軽減でき、しかも、Ｘ線強度記憶手段に記憶させたＸ線強度測定領域内の各画素のＸ線強度に基づいて照射Ｘ線強度を算出するから、被検体の位置に影響されず、Ｘ線照射量を少なくしながら次の透視時における適切なＸ線強度を容易に得ることができる。

次に、この発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係る実施例のＸ線透視撮影装置を示す全体構成図であり、被検体Ｈを載置する撮影台１の上方に、被検体ＨにＸ線を照射するＸ線照射手段としてのＸ線管２がＸ線管保持装置３を介して設けられている。撮影台１の下面に、Ｘ線管２から照射されて被検体Ｈを透過したＸ線を検出するＸ線検出手段としてのフラットパネル型Ｘ線検出器４が設けられている。

Ｘ線管２には、Ｘ線発生装置５が接続され、そのＸ線発生装置５には、Ｘ線強度を調整するために管電圧や管電流などのＸ線管２から照射するＸ線の条件を設定するＸ線条件設定手段６が接続されている。

Ｘ線条件設定手段６に、Ｘ線強度制御手段としてのコントローラ７が接続され、そのコントローラ７に、フラットパネル型Ｘ線検出器４と、画像データを表示する画像表示手段としての画像表示モニタ８と、その画像表示モニタ８で表示された画像面上でＸ線強度測定領域を移動可能に設定するＸ線強度測定領域設定手段９とが接続されている。Ｘ線強度測定領域設定手段９としては、マウスや後述する領域移動（図３参照）ボタンなどが含まれる。

コントローラ７には、図２の制御系のブロック図に示すように、画像処理手段１０、Ｘ線強度記憶手段１１、測定領域決定手段１２、Ｘ線強度選出手段１３および照射Ｘ線強度算出手段１４が備えられている。図２において、フラットパネル型Ｘ線検出器４をＦＰＤと表示する。

画像処理手段１０では、フラットパネル型Ｘ線検出器４で検出したＸ線を処理して画像データを生成出力し、画像表示モニタ８に表示できるようになっている。
Ｘ線強度記憶手段１１では、透視時においてフラットパネル型Ｘ線検出器４で検出された各画素のＸ線強度を記憶するようになっている。
測定領域決定手段１２では、Ｘ線強度測定領域設定手段９による操作設定に伴ってＸ線強度の測定領域を決定するようになっている。
Ｘ線強度選出手段１３では、Ｘ線強度測定領域設定手段１２で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度をＸ線強度記憶手段１１から抽出して最高Ｘ線強度を選出するようになっている。このＸ線強度選出手段１３では、観察しようとする部位などに応じて、最低Ｘ線強度を選出するように構成しても良い。

照射Ｘ線強度算出手段１４では、Ｘ線強度選出手段１３で選出された最高Ｘ線強度と予め設定されている必要Ｘ線強度とを比較し、その差分を無くすに足る照射Ｘ線強度を算出し、算出された照射Ｘ線強度をＸ線条件設定手段６に出力するようになっている。
すなわち、最高Ｘ線強度が必要Ｘ線強度よりも大きいときには、その差分だけ減少させた状態となる照射Ｘ線強度を算出し、一方、最高Ｘ線強度が必要Ｘ線強度よりも小さいときには、その差分だけ増加させた状態となる照射Ｘ線強度を算出するようになっている。
これにより、Ｘ線条件設定手段６で設定される照射Ｘ線強度が照射Ｘ線強度算出手段１４で算出されるＸ線強度になるように制御できる。

次に、使用状態につき、図３の透視画像を表示した画像表示モニタの正面図を用いて説明する。
画像表示モニタ８の表示画面の横側に、Ｘ線強度測定領域設定手段を構成する、Ｘ線強度測定領域を左右上下に移動する４個の領域移動ボタン１５と、その領域移動ボタン１５による操作が可能な状態に切り替える移動モードボタン１６と、Ｘ線強度測定領域を表示するための領域表示ボタン１７とが備えられている。

操作者がＸ線透視用の足踏みペダル（図示せず）を操作することによって、Ｘ線管２から透視用Ｘ線を照射し、その透視画像を画像表示モニタ８の画面に表示させる〔図３の（ａ）〕。
その後、領域表示ボタン１７をＯＮの状態にすることにより、予め大きさが特定されたＸ線強度測定領域の枠Ｗを透視画像に重ねて表示させる〔図３の（ｂ）〕。
次いで、移動モードボタン１６をＯＮの状態にしてから、透視画像を見ながら領域移動ボタン１５を操作し、枠Ｗを観察しようとする部位に合う所定の位置に移動させ、Ｘ線強度測定領域を設定する。この枠Ｗの移動は、マウス（図示せず）により、カーソルＣを枠Ｗに合わせてドラッグすることによっても行うことができる。

しかる後、領域表示ボタン１７をＯＦＦの状態にすることにより、測定領域決定手段１２で、Ｘ線強度の測定領域を決定し、その決定されたＸ線強度測定領域内の画素を対象として、照射Ｘ線強度算出手段１４で、次の透視時における照射Ｘ線強度を算出し、算出された照射Ｘ線強度をＸ線条件設定手段６に出力する。
その後、足踏みペダル（図示せず）を操作して、Ｘ線管２から透視用Ｘ線を照射することにより、照射Ｘ線強度算出手段１４で算出されたＸ線強度でＸ線管２からＸ線を照射し、適切な透視画像を得ることができる。

図４は、この発明に係るＸ線透視撮影装置の実施例２の制御系を示すブロック図であり、実施例１と異なるところは、次の通りである。
すなわち、実施例１のＸ線強度選出手段１３に代えて平均Ｘ線強度算出手段２１が備えられ、その平均Ｘ線強度算出手段２１に照射Ｘ線強度算出手段２２が接続されている。

平均Ｘ線強度算出手段２１では、Ｘ線強度測定領域設定手段９で設定されて測定領域決定手段１２で決定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度をＸ線強度記憶手段１１から抽出してＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度の平均値を算出するようになっている。
照射Ｘ線強度算出手段２２では平均Ｘ線強度算出手段１１で算出されたＸ線強度と予め設定されている標準Ｘ線強度とを比較して照射Ｘ線強度を算出し、算出された照射Ｘ線強度をＸ線条件設定手段６に出力するようになっている。
すなわち、平均Ｘ線強度が標準Ｘ線強度よりも大きいときには、その差分だけ減少させた状態となる照射Ｘ線強度を算出し、一方、平均Ｘ線強度が標準Ｘ線強度よりも小さいときには、その差分だけ増加させた状態となる照射Ｘ線強度を算出するようになっている。
これにより、Ｘ線条件設定手段６で設定される照射Ｘ線強度が照射Ｘ線強度算出手段１４で算出されるＸ線強度になるように制御できる。他の構成は、実施例１と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。

この実施例２による場合、図５の（ａ）の実施例２の透視画像を表示した画像表示モニタの正面図に示すように、Ｘ線強度測定領域として左右の肺野それぞれに対応するように枠Ｗ１，Ｗ２が設定され、その枠Ｗ１，Ｗ２に対応するＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度の平均値を平均Ｘ線強度算出手段２１で算出し、照射Ｘ線強度算出手段２２で、平均Ｘ線強度算出手段１１で算出されたＸ線強度と標準Ｘ線強度とを比較して次の透視時の照射Ｘ線強度を算出し、算出された照射Ｘ線強度をＸ線条件設定手段６に出力する。
その後、足踏みペダル（図示せず）を操作して、Ｘ線管２から透視用Ｘ線を照射することにより、照射Ｘ線強度算出手段２２で算出されたＸ線強度でＸ線管２からＸ線を照射し、適切な透視画像を得ることができる。

図６は、この発明に係るＸ線透視撮影装置の実施例３の制御系を示すブロック図であり、実施例１および実施例２を組み合わせた構成となっている。
すなわち、Ｘ線強度測定領域として、図５の（ｂ）の実施例３の透視画像を表示した画像表示モニタの正面図に示すように、実施例２と同様に左右の肺野それぞれに対応するように枠Ｗ１，Ｗ２が設定され、その枠Ｗ１，Ｗ２間に実施例１に類似する枠Ｗが設定され、カーソルのＣのドラッグや領域移動ボタン１５の移動によって枠Ｗ，Ｗ１，Ｗ２を一体的に移動できるように構成されている。

枠Ｗ，Ｗ１，Ｗ２を所定位置に移動した後に領域表示ボタン１７をＯＦＦの状態に切り替えるに伴い、第１の測定領域決定手段１２ａ（実施例１の測定領域決定手段１２と同じである）で、枠Ｗに対応したＸ線強度の測定領域を決定し、一方、第２の測定領域決定手段１２ｂ（実施例２の測定領域決定手段１２と同じである）で、枠Ｗ１．Ｗ２に対応したＸ線強度の測定領域を決定するようになっている。

画像処理手段１０およびＸ線強度記憶手段１１は、実施例１および実施例２と同じである。
また、Ｘ線強度選出手段１３は実施例１と同じであり、かつ、第１の照射Ｘ線強度算出手段１４は実施例１の照射Ｘ線強度算出手段１４と同じである。
同様に、平均Ｘ線強度選出手段２１は実施例２と同じであり、かつ、第２の照射Ｘ線強度算出手段２２は実施例２の照射Ｘ線強度算出手段２２と同じである。

コントローラ７において、比較手段３１が備えられ、第１の照射Ｘ線強度算出手段１４で算出された照射Ｘ線強度と、第２の照射Ｘ線強度算出手段２２で算出された照射Ｘ線強度とが比較され、両者のうちの低い方の照射Ｘ線強度が比較出力としてＸ線条件設定手段６に出力されるように構成されている。
これにより、Ｘ線条件設定手段６で設定される照射Ｘ線強度が比較手段３１で選択された方のＸ線強度になるように制御できる。

上記実施例では、Ｘ線管２から照射されるＸ線を検出するのに、フラットパネル型Ｘ線検出器４を用いているが、この発明としては、イメージインテンシファイアを用いるものでも良い。

また、上記実施例では、マウスや画像表示モニタ８に設けた領域移動ボタン１５によってＸ線強度測定領域を設定するようにしているが、メカニカルなボタンを撮影台１あるいはその近傍などに設けてＸ線強度測定領域を設定できるように構成するものでも良い。

この発明に係る実施例のＸ線透視撮影装置を示す全体構成図である。 実施例１の制御系を示すブロック図である。 透視画像を表示した画像表示モニタの正面図であり、（ａ）は透視画像を示し、（ｂ）は実施例１のＸ線強度測定領域を表した透視画像を示している。 実施例２の制御系を示すブロック図である。 透視画像を表示した画像表示モニタの正面図であり、（ａ）は実施例２のＸ線強度測定領域を表した透視画像を示し、（ｂ）は実施例３のＸ線強度測定領域を表した透視画像を示している。 実施例３の制御系を示すブロック図である。

符号の説明

２…Ｘ線管（Ｘ線照射手段）
４…フラットパネル型Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）
６…Ｘ線条件設定手段
７…コントローラ（Ｘ線強度制御手段）
８…画像表示モニタ（画像表示手段）
９…Ｘ線強度測定領域設定手段
１０…画像処理手段
１１…Ｘ線強度記憶手段
１３…Ｘ線強度選出手段
１４…照射Ｘ線強度算出手段、第１の照射Ｘ線強度算出手段
２１…平均Ｘ線強度算出手段
２２…照射Ｘ線強度算出手段、第２の照射Ｘ線強度算出手段
Ｈ…被検体

Claims (3)

1. 被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線照射手段から照射されて被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段で検出したＸ線を処理して画像データを生成出力する画像処理手段と、前記画像処理手段から出力される画像データを表示する画像表示手段と、前記Ｘ線照射手段から照射するＸ線の条件を設定するＸ線条件設定手段とを備えたＸ線透視撮影装置であって、
   透視時において前記Ｘ線検出手段で検出された各画素のＸ線強度を記憶するＸ線強度記憶手段と、前記画像表示手段で表示された画像面上でＸ線強度測定領域を移動可能に設定するＸ線強度測定領域設定手段と、前記Ｘ線強度測定領域設定手段で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度を前記Ｘ線強度記憶手段から抽出しその抽出した画素のＸ線強度に基づいて照射Ｘ線強度を算出する照射Ｘ線強度算出手段と、Ｘ線条件設定手段で設定される照射Ｘ線強度が前記照射Ｘ線強度算出手段で算出されるＸ線強度になるように制御するＸ線強度制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
2. 請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
   Ｘ線強度測定領域設定手段で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度をＸ線強度記憶手段から抽出して最低または最高Ｘ線強度を選出するＸ線強度選出手段を備え、照射Ｘ線強度算出手段を、前記Ｘ線強度選出手段で選出された最低または最高Ｘ線強度と予め設定されている必要Ｘ線強度とを比較して照射Ｘ線強度を算出するように構成してあるＸ線透視撮影装置。
3. 請求項１または２に記載のＸ線透視撮影装置において、
   Ｘ線強度測定領域設定手段で設定されたＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度を前記Ｘ線強度記憶手段から抽出してＸ線強度測定領域内の画素のＸ線強度の平均値を算出する平均Ｘ線強度算出手段を備え、照射Ｘ線強度算出手段を、前記平均Ｘ線強度算出手段で算出されたＸ線強度と予め設定されている標準Ｘ線強度とを比較して照射Ｘ線強度を算出するように構成してあるＸ線透視撮影装置。

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