JPS635878B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、陽性造影剤による検出野被覆に対す
る補正機能を有する自動露出制御系を備えたＸ線
透視撮影装置に関するものである。

この種のＸ線透視撮影装置例えばＸ線TV（テ
レビジヨン）寝台システムのブロツク図を第１図
に示す。

同図において、１はＸ線管、２はＸ線絞り、３
は被検体Ｐを載置する寝台天板、４はＸ線フイル
ムを用いて被検体Ｐを透過した透過Ｘ線によるＸ
線撮影を行なうスポツト撮影装置、５はＸ線像を
可視光像に変換するイメージインテンシフアイア
（以下「II」と称する）、６はII５の出力像を導く
光学系、７は光学系６内に設けられ光学系６で導
かれる光束から間接的にII５の入射Ｘ線強度を検
出するための光電子増倍管（以下「フオトマル」）
と称する）、８は光学系６で導かれたII５の出力
像を撮像するTV（テレビジヨン）カメラヘツド、
９はカメラコントローラ、１０はカメラコントロ
ーラ９を介して得られる映像信号により表示を行
なうモニタ、１１はフオトマル７の出力を入力と
して制御信号に応じて利得が可変制御される可変
利得回路からなるインタフエイス、１２はインタ
フエイス１１を介して与えられるフオトマル７の
検出信号に応じて透視時のＸ線強度、および撮影
時のＸ線強度、曝射時間等のＸ線曝射条件を制御
するための出力を発生する曝射条件制御装置、１
３は曝射条件制御装置の出力に応じてＸ線管１の
Ｘ線曝射条件を制御するＸ線制御器、１４はカメ
ラコントローラ９から得られるTV映像信号から
フオトマル７の採光野すなわちＸ線検出野の陽性
造影剤による被覆率を検出しこの被覆率に応じた
制御信号を利得制御信号としてインタフエイス１
１に与えるとともに前記彩光野を表示するための
信号をモニタ１０に与える被覆補正装置である。

この場合、Ｘ線写真を得るための撮影装置とし
てスポツトシヨツト撮影装置を用い、また、Ｘ線
強度を検出するための検出器としてＸ線がII５で
可視光に変換された後光学系６において間接的に
検出するフオトマル７を用いている。そして、II
５、光学系６、TVカメラヘツド８、カメラコン
トローラ９およびモニタ１０によつてＸ線透視像
を映像表示するための透視映像系を構成し且つイ
ンタフエイス１１および曝射条件制御装置１２に
よりＸ線制御器１３を制御するための制御装置を
構成している。

このシステムではＸ線管１から放射されたＸ線
が被検体Ｐを透過した後その透過Ｘ線がII５で可
視光に変換されて、その出力光が光学系６内のフ
オトマル７で検出される。このII５の入射Ｘ線強
度に応じた検出信号は制御信号によつて利得が変
化する可変利得回路からなるインタフエイス１１
を通つて曝射条件制御装置１２に導かれる。

この曝射条件制御装置１２は透視診断時にはモ
ニタ１０に対しての自動輝度制御器として動作
し、透視モニタ像の輝度が低い場合には、透視管
電圧を高めるように働き、逆にモニタ像が明るい
場合には透視管電圧を下げるように働く。また、
Ｘ線撮影の際には、フオトタイマとして動作しＸ
線フイルム上の濃度が適正黒化度となるように撮
影時間を制御する。

このような方式では、フオトマル７の採光野す
なわちＸ線検出野が陽性造影剤（周辺組織と比較
してＸ線減衰率の多い造影剤、例えばバリウム化
合物）により被覆されると、フオトマル採光野の
実面積が減少し、その結果同一被写体厚にもかか
わらずフオトマル７の出力信号が減少する。

そこで、その陽性造影剤の被覆によるＸ線曝射
時間の不適正を補正するために、このシステムで
は陽性造影剤の被覆率をカメラコントローラ９か
ら得られるTV映像信号より検出し、その被覆率
に応じて前述の自動露出制御動作を補正する。す
なわち、TV映像信号より陽性造影剤のフオトマ
ル採光野被覆率を検出するために、被覆補正装置
１４を設け、この被覆補正装置１４の出力によつ
てインタフエイス１１の利得を制御する。こうし
て、フオトマル採光野を陽性造影剤が被覆した場
合にも正常な露出制御を行なうことができる。

第２図は上述の被覆補正装置１４の従来の一例
の構成を示すものである。

同図において、カメラコントローラ９から得た
TV映像信号は増幅器１５に入力される。この増
幅器１５で適当に増幅されたTV映像信号は次段
の被覆部検出用のレベル検出回路１６に導かれ、
ここで予め設定された基準レベル（スライスレベ
ル）と比較される。前記TV映像信号（輝度信
号）の該基準レベル以下の信号区間を陽性造影剤
による被覆部とみなすことができる。（但しこの
場合、基準レベルの設定は、透視撮影部位によ
り、適宜選択して実施する。）このレベル検出回
路１６で前記基準レベル以下の信号区間が信号と
して取り出され、この信号によつて、パルス発生
器１７からのパルス列をゲートするゲート回路１
８を動作させ、取り出されたパルスをカウンタ１
９でカウントする。このカウント数は基準レベル
が適正なら陽性造影剤による被覆面積に対応して
いるから、これを１垂直走査期間すなわち１フイ
ールド毎に繰り返せば、１垂直走査期間毎の被覆
面積に対応するカウント出力が得られる。このカ
ウント出力をD/A（デイジタル−アナログ）変
換してアナログ値とし、この値によつてフオトマ
ル７と曝射条件制御装置１２との間に設けられた
インタフエイス１１の利得を制御する。すなわち
１垂直走査期間のカウント値保持と１垂直走査期
間毎のクリアのためにカウンタ１９の次段にはラ
ツチ回路２０が設けられ、このラツチ回路２０は
TV映像信号から同期信号を抽出する同期信号分
離回路２１から与えられる垂直同期信号の制御を
受け１垂直走査期間毎にカウンタ１９のカウント
値により更新され、更新後直ちにカウント１９を
クリアする。またフオトマル採光野と被覆補正装
置１４の被覆検出野を一致させるために被覆検出
野信号をTV同期信号から作り出す被覆検出野設
定回路２２が設けられている。ラツチ回路２０で
保持されたデータはD/A変換器２３によりD/A
変換され出力回路２４を介してインタフエイス１
１に与えられる。被覆検出野設定回路２２の出力
はモニタ１０にも与えられ透視映像画面上におけ
る被覆検出野すなわち採光野の表示に供される。

しかしながら、例えば被検体Ｐを通過しない直
接Ｘ線等の過大Ｘ線が入射した場合、この自動露
出制御系は次の様な不具合を生じる。

すなわち過大Ｘ線入射部以外のTV映像信号
（輝度信号）区間が過大Ｘ線入射の影響（自動輝
度制御の結果）で部分的にレベル低下しこの区間
は陽性造影剤による被覆区間でもないのに被覆補
正装置１４の基準レベル以下となり誤つた補正信
号が出力される。

この現象を防止するためには、TV映像信号の
黒レベルをクランプしたり、AGC（自動利得制
御）回路等を設けて補正することも可能である
が、この場合にも次の様な不具合が残る。

すなわち、過大Ｘ線と陽性造影剤被覆部が同時
に採光野内に存在すると、被覆補正装置１４がな
い場合は過大Ｘ線による信号の増加と陽性造影剤
による信号の減少が相殺されて、極端に低濃度の
写真とはならないが、被覆補正がある場合は、過
大Ｘ線による信号の増加のために自動露出制御系
の例えば撮影時の遮断信号が早く出されると同時
に、被覆補正信号による効果が相乗されて、前記
遮断時間がますます早くなり極端に低濃度の写真
となる。

これを防止するためには、過大Ｘ線が入射した
場合、その信号を検出して、過大Ｘ線の入射面積
に応じた補正を、陽性造影剤の被覆による補正と
同時に加えて、お互いの補正のバランスをとるこ
とが考えられるが、過大Ｘ線の入射面積を計測
し、その面積に応じた補正信号を出すように構成
すると回路が複雑となりコスト高を招くという問
題が生ずる。

本発明は、このような事情に基づいてなされた
もので、Ｘ線検出野被覆補正機能を有する自動露
出制御系を備えたＸ線透視撮影装置において、過
大Ｘ線が入射した場合にＸ線検出野被覆補正機能
に起因して極端に低濃度のＸ線写真が得られるな
ど不適正な露出制御が行なわれることを簡単な構
成により防止し得るＸ線透視撮影装置を提供する
ことを目的としている。

すなわち、本発明の特徴とするところは、Ｘ線
源と、このＸ線源のＸ線曝射条件を制御するＸ線
制御器と、前記Ｘ線源から放射され被検体を透過
した透過Ｘ線によりＸ線フイルムを感光させてＸ
線写真を得る撮影装置と、前記透過Ｘ線によるＸ
線透視像を光学像の映像信号に変換しこれに基づ
いてＸ線透視映像表示を行なう透視映像系と、前
記撮影装置または透視映像系に関連して設けられ
前記透過Ｘ線のＸ線強度を検出するための検出器
と、この検出器の検出値に応じて撮影または透視
に適したＸ線曝射条件を得るべく前記Ｘ線制御器
を制御する制御装置と、前記透視映像系における
映像信号から前記検出器の検出野における陽性造
影剤の被覆率を求めこれに応じて前記制御装置の
制御に補正を加える補正装置と、前記透視映像系
における映像信号から予定の強度以上の過大Ｘ線
入射を検出する過大Ｘ線検出回路と、この過大Ｘ
線検出回路により過大Ｘ線入射が検出されたとき
に前記補正装置の補正量を零または予定値に固定
する補償回路とを具備することにある。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第３図は本発明の一実施例の構成を示す説明図
であり、同図では第２図と同様の部分には同符号
を付してその詳細な説明を省略する。

第３図に示す本発明装置においては、第２図に
示した従来の採光野被覆補正機能を備えた自動露
出制御システムに、過大Ｘ線検出回路としてのレ
ベル検出回路２５、過大Ｘ線検出回路出力を一時
記憶するラツチ回路２６、および出力回路２４か
らの採光野被覆補正出力を所定のごとく切り換え
制御するための補償回路２７を付加したものであ
る。

上記レベル検出回路２５、ラツチ回路２６およ
び補償回路２７からなる部分の具体的な構成の一
例を第４図に示す。

第４図において、レベル検出回路２５はコンパ
レータCPおよび基準レベル設定用の可変抵抗VR
を用いて構成され、ラツチ回路２６はインバータ
IVおよびナンドゲート（負論理ノアゲート）ND
１，ND２を用いて構成され、そして補償回路２
７はコイルRYsと切換接点部RYcとからなるリ
レーRY、トランジスタTR、およびダイオード
Ｄ１，Ｄ２を用いて構成されている。

このような構成において、TV映像信号をレベ
ル検出回路２５に導き、予め定めた基準レベルと
比較する。しかるに過大Ｘ線入射部はTV映像信
号において高いレベルにあるため基準レベルが適
正ならば基準レベル以上の信号部は過大Ｘ線入射
部とみなし得る。この場合コンパレータCPはTV
映像信号が基準レベルより高い場合Ｈレベル（ハ
イレベル）の信号を出力する。この信号はラツチ
回路２６に入力され、インバータIVによつて反
転され、ナンドゲートND１，ND２で構成され
るフリツプフロツプを動作させる。このフリツプ
フロツプの出力は、ダイオードＤ２を介してト
ランジスタTRのベースを駆動する。このダイオ
ードＤ２は、補償回路２７側からの電流の逆流を
防止するために用いられている。

次に、過大Ｘ線が入射しない場合と、過大Ｘ線
が入射する場合とに分けて、レベル検出回路２
５、ラツチ回路２６、補償回路の動作について更
に詳細に説明する。

すなわち、過大Ｘ線が入射しないとき、コンパ
レータCPはＬレベル（ローレベル）の信号を出
力する。このＬレベル出力は、インバータIVに
より反転されてＨレベル状態となる。そして、ナ
ンドゲートND１では、このインバータIVからの
Ｈレベルと他方よりのＨレベルとを２入力とし、
出力ＱはＬレベルとなる。

一方、ナンドゲートND２では、ナンドゲート
ND１の出力ＱであるＬレベルと、垂直同期信号
（Ｖ−SYNC）２１のＨレベルとを２入力とし、
出力は、Ｈレベルとなり、フリツプフロツプは
安定状態となる。

尚、垂直同期信号２１から、１垂直走査期間、
またはｎ垂直走査期間（ｎは整数）毎にＬレベル
信号が出力される。この場合、リセツト信号を特
に要しない。

この状態で、垂直同期信号２１からＬレベルが
出力されても、ナンドゲートND２はＬレベルと
Ｌレベルとを２入力とすることから、出力はＨ
レベルとなつて、フリツプフロツプは安定状態の
ままである。従つて、ダイオードＤ２のカソード
側は端子に接続されているので、トランジスタ
TRはオフ状態である。これにより、リレーRY
のコイルRYSは励起されず、端子２と端子３が
接続され出力回路２４からの補正信号が出力され
る。

次に、過大Ｘ線が入射し、TV映像信号の一部
がコンパレータCPにおける基準レベルを一度で
も越えると、コンパレータCPは、Ｈレベルの信
号を出力する。このＨレベル出力は、インバータ
IVにより反転されてＬレベル状態となり、ナン
ドゲートND１では、このインバータIVからのＬ
レベルと他方のＨレベルとを２入力とし、出力Ｑ
はＨレベルとなる。

一方、ナンドゲートND２ではナンドゲート
ND１の出力ＱのＨレベルと垂直同期信号２１の
Ｈレベルとを２入力とすることから、出力はＬ
レベルとなる。

そして、ナンドゲートND１では、この出力
のＬレベルとインバータIVからのＬレベルと２
入力として、出力ＱはＨレベルとなつて安定状態
となり、過大Ｘ線が入射しない状態となつて、コ
ンパレータCPから再びＬレベルが出力され、イ
ンバータIVを介してナンドゲートND１にＨレベ
ルが入力されても、この状態は続くことになる。

ここで、リセツト信号として前記垂直同期信号
２１から、１垂直走査期間、またはｎ垂直走査期
間毎にＬレベル信号が出力されると、ナンドゲー
トND２は垂直同期信号２１からのＬレベルと他
方のＨレベルを２入力として、ナンドゲートND
２の出力はＨレベルとなる。

ナンドゲートND１は、出力のＨレベルとイ
ンバータIVを介して得られるＨレベルとを２入
力として、ナンドゲートND１の出力ＱはＨレベ
ルとなつて元の状態に戻る。

すなわち、これは垂直同期信号２１によりリセ
ツト状態にされたことを意味する。このように、
TV映像信号の一部がコンパレータCPにおける基
準レベルを一度でも越えると、その瞬間にフリツ
プフロツプが動作し、がＬレベル状態となる。
そうするとトランジスタTRはオン状態となり、
リレーRYのコイルRYSに励磁電流が流れ、接点
RYsが切換えられ、端子１と端子３が接続され、
補償回路２７の出力はアースGNDに接続される。

こうして過大Ｘ線入射時には採光野被覆補正系
が切離され、極端に低濃度の写真が撮影されるこ
となどを効果的に防止できる。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。

例えば、上記実施例においては、全画面につい
てのTV映像信号から過大Ｘ線入射を検出する構
成としたが、例えば第５図に示すようにレベル検
出回路２５の前段にゲート回路１８と略同様の検
出野設定回路２２の出力で動作するゲート回路２
８を設けてTV映像信号のフオトマル採光野（Ｘ
線検出野）に対応する部分だけについての過大Ｘ
線入射をレベル検出回路２５で検出するようにす
れば、より効果的な補償が行われる。

また、上記各実施例では過大Ｘ線入射部の大小
に関係なく、少しでも過大Ｘ線が入射すれば補正
出力が出なくなるようにしたが、レベル検出回路
２５の出力で一定のパルス列をゲートし、このパ
ルスをカウントするようにすれば過大Ｘ線入射部
の面積に応じた出力を得ることができる。そし
て、設定されたパルス数をカウントした時点で１
個のパルスを出力させ、この出力によつてフリツ
プフロツプを動作させるようにすれば、フリツプ
フロツプは過大Ｘ線入射部の面積がある一定面積
以上になつたときのみ動作し、補正出力をしや断
する。

さらに、補償回路２７は出力回路２４の出力を
しや断してインタフエイスへの入力を零とする
他、出力回路２４の出力を予じめ定めた一定レベ
ルに切換えたり、出力回路２４の出力を適宜バイ
アスするようにしたりして被覆補正の影響をキヤ
ンセルするようにしても良い。

以上詳述したように本発明によれば、過大Ｘ線
が入射した場合にＸ線検出野被覆補正機能に起因
して極端に低濃度のＸ線写真が撮影されるなど不
適正な露出制御が行なわれることを簡単な構成に
より防止することのできるＸ線透視撮影装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ線透視撮影装置の一例の構成を示す
ブロツク図、第２図はその要部構成を詳細に示す
ブロツク図、第３図は本発明の一実施例の要部構
成を示すブロツク図、第４図はそのさらに要部に
ついての具体的な構成を示す回路構成図、第５図
は本発明の他の実施例における要部構成を示すブ
ロツク図である。 １…Ｘ線管、２…Ｘ線絞り、３…寝台天板、４
…スポツト撮影装置、５…イメージインテンシフ
アイア（II）、６…光学系、７…光電子増倍管
（フオトマル）、８…TVカメラヘツド、９…カメ
ラコントローラ、１０…モニタ、１１…インタフ
エイス、１２…曝射条件制御装置、１３…Ｘ線制
御器、１４…被覆補正装置、１６，２５…レベル
検出回路、１７…パルス発生回路、１８，２８…
ゲート回路、１９…カウンタ、２０，２６…ラツ
チ、２１…同期分離回路、２２…検出野設定回
路、２３…D/A変換器、２４…出力回路、２７
…補償回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線源と、このＸ線源のＸ線曝射条件を制御
   するＸ線制御器と、前記Ｘ線源から放射され被検
   体を透過した透過Ｘ線によりＸ線画像情報を得る
   撮影装置と、前記透過Ｘ線によるＸ線透視像を光
   学像の映像信号に変換してＸ線透視映像表示を行
   なう透視映像系と、前記撮影装置または透視映像
   系に関連して設けられ前記透過Ｘ線のＸ線強度を
   検出するための検出器と、この検出器の検出値に
   応じて撮影または透視に適したＸ線曝射条件を得
   るべく前記Ｘ線制御器を制御する制御装置と、前
   記透視映像系における映像信号から前記検出器の
   検出野における陽性造影剤の被覆率を求めて前記
   制御装置の制御に補正を加える補正装置と、前記
   透視映像系における映像信号から予定の強度以上
   の過大Ｘ線入射を検出する過大Ｘ線検出回路と、
   この過大Ｘ線検出回路により過大Ｘ線入射が検出
   されたときに前記補正装置の補正量を所定値に固
   定する補償回路とを具備するＸ線透視撮影装置。 ２ 過大Ｘ線検出回路は、検出器の検出野におけ
   る過大Ｘ線入射のみを検出する構成としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線透視
   撮影装置。 ３ 補償回路は、過大Ｘ線入射面積が予定値を越
   えたときに動作する構成としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載のＸ線
   透視撮影装置。