(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源（16）と、生検針（22）およびオペレータ入力に応答して該生検針を動かすためのアクチュエータ（20）と、生検中に患者の胸部を両面から挟み付ける圧板（12）およびテーブル（24）と、前記Ｘ線源から放出されて患者の胸部を通過したＸ線を受光するためのCCDアレイ（33）を含むＸ線受光手段とを有する精密乳房Ｘ線撮影針生検装置において、
前記Ｘ線受光手段が、前記テーブル（24）の裏側に設けられたカメラヘッド（26）で構成されており、
前記カメラヘッド（26）が、前記テーブルの表面に形成された透過窓（45）の下方に位置する前記CCDアレイ（33）を備えたＸ線用CCDカメラ（６）と、前記透過窓（45）に隣接配置された第１透過表面（36）並びに前記CCDアレイ（33）の表面に隣接配置された第２透過表面（32）とを各々端部に有する案内手段と、透過窓を通って前記透過窓（45）に入射するＸ線を前記第１透過表面との間で光に変換するための変換手段と、前記案内手段によって送られた変換された光を受光することで得られた前記CCDアレイの出力を前置増幅する前置増幅手段（642,643）と、該前置増幅手段に接続されたバスコネクタ（644）とを内蔵する密封内方ハウジング（34）を備えており、
更に、前記カメラヘッド（26）内の前記密封内方ハウジング（34）の外部において、前記前置増幅手段から前記バスコネクタ（644）を介して前置増幅された出力信号を、もう１つのバスコネクタ（471）を介して受信するアナログ回路処理手段と、該処理手段からの出力信号をアナログ／デジタル変換するためのアナログ／デジタル変換器（60）とを備えたアナログ回路基盤（47）と、前記アナログ信号処理回路、前記アナログ／デジタル信号変換器及び前記CCDアレイにタイミング信号を供給するためのクロック信号発生器（481）を備えたデジタル回路基盤（48）と、電力を調節しかつ前記アナログ基盤およびデジタル回路基盤へ供給するための手段（491）および遠隔信号処理装置により供給される制御信号を受信かつ分配するための制御処理装置（492）を備えた電力制御基盤（49）とが配設されており、
前記案内手段が、複数本の光ファイバ（38）によって形成されていると共に、前記変換手段が、前記第１透過表面（36）を有する光ファイバの端部を被覆している蛍光材料から成るシンチレータ（43）であり、前記第２透過表面（32）の直径が、第１透過表面の直径よりも小さくなるようにテーパが付されており、
更に、前記カメラヘッド（26）内において、前記密封内方ハウジング（34）およびその外部との間の熱交換を許容するために、前記CCDアレイ（33）のための支持体上に冷却フィン（40）が設けられていることを特徴とする精密乳房Ｘ線撮影針生検装置。
【請求項２】
前記密封内方ハウジング（34）が、サーボ制御ヒートポンプを備えており、該ハウジングの内部冷却が行われることを特徴とする請求項１に記載された精密乳房Ｘ線撮影針生検装置。
【請求項３】
前記アナログ処理手段が、前記前置増幅手段（642,643）に接続される入力端（471）を有するアナログ利得及びオフセット増幅器（52）と、該アナログ利得及びオフセット増幅器に接続される入力端を有すると共にサンプル及びホールド回路（58）に接続される出力端（56）を有する相関２重サンプリング回路（54）とを含み、
更に、前記サンプル及びホールド回路の出力端（59）が、アナログ／デジタル変換器（60）に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載された精密乳房Ｘ線撮影針生検装置。
【請求項４】
前記密封内方ハウジング（34）が、ベース（42）及びカバー（44）を備えており、該カバーが前記第２透過表面（32）及び該表面に対して光ファイバ（38）を位置決めするためのばねクリップ（46）を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の精密乳房Ｘ線撮影針生検装置。
【請求項５】
前記カメラヘッド（26）が、電力制御基盤（49）と遠隔エレクトロニクス箱（４）とのインターフエースを制御しかつカメラエレクトロニクス（５）を制御するのに要求される全てのコマンド信号をインタープリートするためのマイクロプロセッサ（３）から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の精密乳房Ｘ線撮影針生検装置。
【請求項６】
前記クロック信号発生器（481）が、フィールドプログラム可能なゲートアレイ回路であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の精密乳房Ｘ線撮影針生検装置。
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、Ｘ線撮影の分野における定位針生検中に胸部組織のリアルタイムＸ線監視を行うための精密乳房Ｘ線撮影針生検装置に関し、更に詳しくは、Ｘ線源と、生検針およびオペレータ入力に応答して該生検針を動かすためのアクチュエータと、生検中に患者の胸部を両面から挟み付ける圧板およびテーブルと、前記Ｘ線源から放出されて患者の胸部を通過したＸ線を受光するためのCCDアレイを含むＸ線受光手段とを有する精密乳房Ｘ線撮影針生検装置に関する。
〔背景技術〕
Ｘ線乳房撮影は、患者の胸部がＸ線撮影され、かつ結果として生じるＸ線フィルムに結像された画像によって、胸部において石灰化または他の進行または病変があるかどうかを判定するための診断方法である。病変または進行がＸ線フィルム中に見られるならば、その場合にしばしば病変または進行が良性であるかまたはそれが即座の処置を必要とするかどうかを判断するために生検方法を実施する必要がある。Ｘ線フィルムは病変または進行患部の位置の大雑把に把握するために使用されるけれども、胸部組織の性質は個々人によって非常に異なっておりかつしたがつて胸部の新たな画像は、胸部が圧迫されかつ締め付けられた後、生検方法が実施される直前に撮影されねばならない。病変部位に対して精密に生検針を配置するために、通常の装置は順次胸部の再位置決めおよび再圧迫を伴う多数の画像が撮影されねばならない。かかる方法は時間を浪費しかつ患者にとって快適でない。
最近、一度胸部を締めつけ、そしてＸ線源が新たな画像が撮影される毎に胸部を再位置決めを行うこと無しに生検針のリアルタイム案内を行うために生検作業の間中異なる位置へ動かされかつビデオスクリーン上で監視される装置が開発された。本発明はアメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書に開示された一般型の装置とともにかつとくにベネット・コーポレーションにより設計され、かつ第１図（また好適な発明の１部分を示す）に示される装置とともに使用されるべく設計される。
ベネット装置、およびその類（アメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書に開示されたものを含む）の他の装置において、被験患者は該患者が快適に位置決めされることができ、被験胸部がテーブル24上に置かれるように調整可能である椅子10に着座させられる。新たな画像が撮影される毎に目標区域に合わせて胸部を締め付け、解除および再位置決めすることなく胸部の定位画像を形成するために、異なる角度でＸ線に曝されるように枢動アーム18上にＸ線源16が取り付けらている。
しかしながら、ベネット装置において、胸部を圧縮するため２枚の相対的に可動のプレートを使用する代わりに、アメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書に開示されるように、単一の可動プレート12が被験者の胸部を固定維持しかつ均一なＸ線露光を行うために、テーブル頂部に対して胸部を押し付ける。ベネット装置において、他の同様な装置におけるように、以下で詳細に述べられるような、Ｘ線カメラにより得られる画像はモニタ28上に表示され、かつなされるべき生検針22の挿入の方向、高さおよび深さを調整可能にするために、電子制御の生検針アクチュエータおよび適宜なカーソル制御装置によって胸部内の目標とされる組織へ生検針22を案内するために医師により使用される。通常、針の画像は胸部の画像に含まれ、そしてその目標への生検針の案内を助けるために画像表示のための基準点を設けるのに種々の装置が知られている。
本発明は第１図に示したベネット装置とともに使用するのに適した撮像装置である。しかしながら、当該技術に熟練した者に理解されることは、本発明の原理が本書でとくに開示されたベネット装置以外の装置とともに使用され得るということである。これらの原理は画像を得るのに使用されるＸ線カメラおよび上述したアメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書に開示された撮像装置を利用する、従来の装置において使用される撮像装置を超える多数の利点を提供する画像処理回路の改良を伴う。アメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書に開示された発明において、例えば、Ｘ線は最初に蛍光スクリーンに衝突することで引き起こされ、結果として生じる可視光画像がレンズおよびビデオカメラ装置によって捕らえられる。有用な表示を提供するために、この従来の撮像装置はミラーまたはプリズムおよび／または光ファイバを介して蛍光スクリーンに結合される「画像増感器」（アメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書の第５欄第50〜65行参照）を必要とする。かかる撮像装置は構造的に複雑でかつデジタル装置のエラー補正能力および他の処理能力に不満が残る。
アメリカ合衆国特許第5,289,520号明細書には、より複雑なデジタル撮像装置が開示されているが、より少ない最適な光を利用するＸ線乳房撮影装置が開示されている。この型の装置において、Ｘ線は順次可視光周波数でフォトンを放出する燐光発生板により捕らえられる。燐光発生板により放出されたフォトンはCCDアレイ上のレンズ装置により焦点合わせされ、そしてCCDの出力が前置増幅器を通して印加され、アナログバスを介して伝達され、そして続いてさらに処理するためにデジタル化される。デジタル画像増感ソフトウエアの使用は低い露出レベル、短い露出時間および非常に縮小された撮像時間により、倍率、コントラスト増強、窓レベル倍率および高解像度画像を提供し、かつしたがってアメリカ合衆国特許第4,821,727号明細書に開示された装置を超える改良を示すが、アメリカ合衆国特許第5,289,520号明細書に開示された型のデジタル装置はそれにも拘わらず比較的複雑である欠点を有し、被検患者の快適さに注目（例えば、アメリカ合衆国特許第5,289,520号明細書に開示された装置において）すれば、患者は、第１図に示された着座位置と反対のように、撮像手順の存続時間比較的不快な前かがみ位置を取らねばならない。
〔発明の目的〕
したがって、本発明の目的は、コスト、信頼性および患者の快適さの観点から理想的である装置に組み込まれる最適な撮像ハードウエアを有する精密乳房Ｘ線撮影針生検装置用撮像装置を提供することにある。
〔発明の開示〕
本発明の目的は、前記Ｘ線受光手段が、前記テーブルの裏側に設けられたカメラヘッドで構成されており、前記カメラヘッドが、前記テーブルの表面に形成された透過窓の下方に位置する前記CCDアレイを備えたＸ線用CCDカメラと、前記透過窓に隣接配置された第１透過表面並びに前記CCDアレイの表面に隣接配置された第２透過表面とを各々端部に有する案内手段と、透過窓を通って前記透過窓に入射するＸ線を前記第１透過表面との間で光に変換するための変換手段と、前記案内手段によって送られた変換された光を受光することで得られた前記CCDアレイの出力を前置増幅する前置増幅手段と、該前置増幅手段に接続されたバスコネクタとを内蔵する密封内方ハウジングを備えており、更に、前記カメラヘッド内の前記密封内方ハウジングの外部において、前記前置増幅手段から前記バスコネクタを介して前置増幅された出力信号を、もう１つのバスコネクタを介して受信するアナログ回路処理手段と、該処理手段からの出力信号をアナログ／デジタル変換するためのアナログ／デジタル変換器とを備えたアナログ回路基盤と、前記アナログ信号処理回路、前記アナログ／デジタル信号変換器及び前記CCDアレイにタイミング信号を供給するためのクロック信号発生器を備えたデジタル回路基盤と、電力を調節しかつ前記アナログ基盤およびデジタル回路基盤へ供給するための手段および遠隔信号処理装置により供給される制御信号を受信かつ分配するための制御処理装置を備えた電力制御基盤とが配設されており、前記案内手段が、複数本の光ファイバによって形成されていると共に、前記変換手段が、前記第１透過表面を有する光ファイバの端部を被覆している蛍光材料から成るシンチレータであり、前記第２透過表面の直径が、第１透過表面の直径よりも小さくなるようにテーパが付されており、更に、前記カメラヘッド内において、前記密封内方ハウジングおよびその外部との間の熱交換を許容するために、前記CCDアレイのための支持体上に冷却フィンが設けられていることを特徴とする精密乳房Ｘ線撮影針生検装置を提供することにより達成される。
上記した本発明の構成において、撮像装置はＸ線用CCDカメラを含み、この撮像装置のハウジングには胸部用圧板が含まれる。該圧板の１部分は胸部を通過したＸ線を透過し、つまり胸部表面がカメラヘッドの外面に位置するように置かれる。
この発明のＸ線用CCDカメラにおいて、透過表面の内部に隣接して、Ｘ線が第１透過表面に衝突するとき密封内方ハウジング内のCCDアレイに形成される画像を案内するためのシンチレータおよび光学系がある。
かかる光学系は、画像の適切な倍率を提供するコヒーレントな光ファイバ束から作られる平らな光ファイバカプラであり、シンチレータ材料は第１透過表面に隣接するファイバの端面を被覆する蛍光材料であり、それによりレンズまたはミラー、増感器等の必要を除去し、かつファイバの端部およびCCDアレイにおける閃光材料の直接結合のため改良された解像度を提供する。
本発明による上記した構成の追加の利点は、すべての必要なクロック信号発生、電力および制御、外部インターフエースを含むアナログおよびデジタル回路（外部コントローラからのコマンドを解釈するためのマイクロプロセッサを含む）、およびCCDアレイにより捕らえられる画像を処理しかつ該画像をさらに処理することが可能な点にある。
そのための標準デジタルバスを介しての伝送に適したデジタル画像に変換するための、好ましい実施の形態において、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（FPGA）回路を含むことにより得られ、Ｘ線用カメラはかくして、変調なくして、あらゆる種類のコントローラおよび画像処理装置（とくにFPGA論理回路がクロック信号の発生としてかかる目的に使用されるとき）と転用可能なものである。
例えば、上記した本発明に関する構成において、Ｘ線用カメラはアナログオフセットおよび利得増幅器用精密調整器、アナログ利得およびオフセット増幅器により供給される相関二重サンプリング回路、および該相関二重サンプリング回路の出力に接続されるサンプルおよびホールド回路を含むことが可能で、サンプルおよびホールド回路の出力は、１例として、14ビット1MHzアナログ／デジタル変換器により処理されかつデジタル画像処理が行われる遠隔エレクトロニクス箱へのRS−422インターフェイスコンパチブル接続を発生するために１組の差動TTLラインドライバが利用可能である。
しかしながら、当該技術に熟練した者は、本発明がそこで使用される回路の詳細以上の装置の構造にあること、かつ装置の構造がいったん理解されるならば、回路の詳細が、当該技術に熟練した者により、通常の回路設計として、容易に実行され得ることを理解すべきである。事実、CCDアレイのごとき、装置の主要な構成要素は好適な回路を実行するのに容易に適合され得る市販の集積回路パッケージの形において利用し得る。
本発明の構成によれば、CCDアレイは、患者がカメラからの熱にまたはカメラを冷却する作用に曝されるのを保護する密封内方ハウジング内に収容される。
従って、カメラヘッド内部からの熱交換はカメラCCD基盤と熱接触において設けられるフィンを冷却することにより実施される。更に、好ましくは、密封内方ハウジングの内部はCCDアレイの有効な作動を可能にする温度にヒートポンプにより冷却される。従来の装置において、事実上水分侵入を許容するゴム密封体が使用される。しかし、密閉密封を使用することにより、水分を装置から周期的に一掃する必要が非常に減少されるかまたは除去される。
結果として得られる効果は、作動的利便性のためにできるだけ小さく、一方、同時に競合し得る価格でCCDの低い雑音および高い動的範囲特性を保持するカメラヘッドを提供する。装置は将来のネットワーク能力および拡張において最大の柔軟性を提供する。その独特な設計は読み出し段階中、リアルタイムでのCCD利得およびオフセット非均一性の処理を許容し、コンピュータ装置上のデータ表示を容易にするためのメモリマップ記憶バッファの備えは迅速かつ効率的な画像伝送を許容し、かつCCDが読み出されると直ぐに画像が観察できる。装置はまたCCDセンサを使用し、ならびにホストコンピュータをインターフエースするための完全なソフトウエアプログラム可能なデジタルクロック、および制御ラインを提供するEEPROMおよびFPGA技術を基礎にしたデジタル駆動回路を備える。結果として、回路は種々のCCDセンサ設計および寸法に適合されることができ、CCDの新規な生産が利用し得るとき、同一の回路が僅かな変更または変更なしに使用され得る。
アナログ回路はまた将来の生産向上に適合させるための最大の柔軟性で設計され、二重傾斜積分器を基礎にした相関二重サンプリング回路の使用は1/fおよびリセット雑音の顕著な減少を提供する。低雑音広帯域幅前方および増幅器部分は、ショット雑音制限性能と矛盾しないより高い読み出し率、または−40℃、16ビットまでのより高い動的範囲で作動されるときの可能性を提供する、200KHzを超える読み出し率で特定の雑音性能に合致するような十分な雑音マージンを提供する。これらの向上の利点は多重Ｘ線が行われるとき患者により短い待ち時間を、またはより良好なＸ線特徴検知および認知可能性に移る。コンピュータのカメラエレクトロニクスの緊密な結合および最適な分割はより良好な製品受容に移るデータ処理量を高める。
〔発明を実施するための最良の形態〕
第１図は、本発明の好適な実施例を構成する好適なＸ線用カメラおよび撮像装置用オペレータおよび患者インターフエースの斜視図である。患者は該患者がテーブル24上に置かれた被験胸部により、快適に位置決めされ得るように調整し得る椅子10に着座せられる。Ｘ線源16は目標区域が胸部の立体画像を形成するために種々の角度でＸ線に曝され得るように枢動アーム18に取り付けられる。可動プレート12が胸部を固定保持しかつ均一なＸ線露出を供給するためにテーブル頂部に対して胸部を圧縮するのに役立つ。
以下で詳細に説明されるように、テーブル24内に収容されるＸ線カメラ装置により得られる画像はパーソナルコンピュータまたはワークステーション28の１部分であるモニタに表示され、そして電子制御の生検針アクチュエータ20および適宜なカーソル制御装置によって胸部内の目標組織へ生検針22を案内するために医師によって使用される。
本発明は装置の撮像部分のみに関し、そして好適な撮像装置の出力がアクチュエータ制御（例えば、画像認識技術がアクチュエータの少なくとも或る程度の自動制御装置を備えるのに使用され得る）を提供する範囲を除いてアクチュエータ制御に関するものではない。
好適な撮像装置のあらましが第２図に示される。第２図に示した回路の詳細は、当該技術に熟練した者は残りの図に示される詳細が単なる例示のために現存していると理解すべきであるけれども、残りの第３図ないし第６図に示される。さらにこれらの図は本発明者に知られる最良の形態を開示しかつ当該技術に熟練した者が本発明をなしかつ使用することができるために提供され、かつそれゆえそれらの詳細が添付の請求の範囲に正確に復唱される範囲を除いていかなる方法でも制限しているように考察されるべきでない。
好適な撮像装置の主要な構成要素は生検を実施している医師が、キーホードまたはマウス制御を操作しながら、処置の間中ディスプレイを観察し得るように配置されたディスプレイ１を含む。信号処理装置３は処理された画像をディスプレイに供給し、かつＸ線機７およびCCDカメラ６、カメラヘッドエレクトロニクス５および遠隔エレクトロニクス４からなる撮像装置に必要な制御信号を発生しかつ伝送するのに設けられ、要素４〜６は以下で詳細に説明され、一方要素１〜３及び７は通常のものであっても良い。
好適なＸ線撮像装置用のカメラヘッドの詳細図が第３図に示される。テーブル24内に収容されるカメラヘッドは好都合には、3.5"×3.5"×5"と小さい寸法を取る、大きさにおいて非常にコンパクトであり、さらにカメラ自体だけでなく、またアナログ／デジタル変換を含む処理エレクトロニクス、およびカメラの過熱により発生される患者の不快感を減少しながらカメラエレクトロニクスを保護するために配置された冷却装置を収容する。
デジタルバスケーブルはカメラを非均一性補正およびＸ線装置の制御のごとき機能を提供する遠隔エレクトロニクスに接続し、一方ディスプレイおよびオペレータインターフエースはパーソナルコンピュータまたはワークステーション28の形である。多数の適宜なパーソナルコンピュータまたはワークステーション装置が市場で入手でき、かつしたがって図示された装置のこの部分は本発明の部分を形成しない。
第３図および第４図に示されるカメラヘッド26は胸部が圧迫されるテーブル表面に部分的に形成されたガラス製の透過窓45の下方裏側に隣接配置された光案内手段である光ファイバ38の第１透過表面36を含み、該透過窓の下に設けられたＸ線を光線に変換するシンチレータ（蛍光材料）を励起するために胸部を照射したＸ線の通過を許容し、結果として生じる光学画像は密封内方ハウジング34内でCCD基盤33に結像される。
同様な目的に使用される多数の従来のＸ線カメラ装置が知られているが、好適な装置は、第４図に最良に示される、特にコンパクトでかつ便利なＸ線カメラ装置を使用し、その際、シンチレータ（蛍光材料）は透過窓45を構成するガラス板裏面および照射Ｘ線に向かい合う光ファイバ38の端部に被覆され、そして画像をカメラに透過窓45を介して運ぶ。光ファイバカプラは各ファイバにテーパを付け、かつ画像増強器または他の別個の光学装置の必要なしに画像の適切な倍率を提供するために製造の間中過熱されかつ引き延ばされるコヒーレントな光ファイバの束から作られる。透過窓45に隣接したチップまたは端部上の蛍光被覆であるシンチレータ43がＸ線によって放射されるとき結果として生じる光学画像はかくして光ファイバ38を介してCCDアレイ33に伝送され、高解像度画像を結果として生じる。
カメラヘッド26の内部における密封内方ハウジング34からの熱交換は、カメラCCD基盤と熱接触して設けられる冷却フィン40により実施され、ヒートポンプが通常のCCDアレイの最も有効な作動のために少なくとも−25℃に密封内方ハウジング34の内部を冷却する。乾燥窒素が冷却および乾燥のために使用され得る一方、密封内方ハウジング34の密閉密封は通常のゴム密封体が事実上水分侵入を許容するため通常の装置において必要である別個の乾燥剤の必要を除去する。
カメラヘッドは、ベース42および光ファイバ38を保持するためのばねクリップ46を取り付けるファイバ光学テーパ支持体44を備えたカバー44を含むように第４図にとくに見られる。カバー44はＸ線透過窓45を取り付ける。カメラヘッド26に含まれるのはカメラヘッド回路基盤47,48および49である。これらの基盤は、上で留意されたように、アナログ基盤47、デジタル基盤48、および密閉密封フィードスルーコネクタ（図示せず）によりCCD基盤32に接続される電力制御基盤49を包含する。カメラヘッド回路基盤47〜49上の回路のあらましが第５図に示される。
アナログ基盤47は、その出力がサンプルおよびホールド回路58に接続される相関二重サンプリング（CDS）回路54に送給するためのアナログ利得およびオフセット増幅器52を含む。アナログ／デジタル変換器60がサンプルおよびホールド回路58の出力をデジタル化しかつ出力を、アナログ基盤とさらに他のデジタル処理用の遠隔エレクトロニクス（以下で説明される）との間の画像を運ぶ、好適な実施例のRS−422バスのごとき、並列データバスを介してデジタル化されたアナログ／デジタル変換器60の出力を伝送するために１組のTTLドライバ62へ供給する。
カメラヘッドのデジタル基盤48はクロック信号発生器481を含み、該発生器はタイミング信号をCDS回路54、サンプルおよびホールド回路58、アナログ／デジタル変換器60、および好ましくは適宜なクロック入力およびアナログ出力を有する集積回路の形であるCCDアレイ641用のそれぞれのクロック482〜485に供給し、そのための特別な接続は利用される集積回路の特別なモデルに依存する。ピクセルアレイ用のタイミング信号はピクセルクロック、ライン同期およびフレーム同期信号を包含する。CCDクロック信号は、TTL−MOS回路487を介してコネクタ486によってCCD基盤64に供給される。
デジタル基盤はまたクロック信号発生器用発振器488を含んでいる。電源はまたカメラヘッドに配置されかつ電力およびバイアス調節器491および遠隔信号処理装置からの制御信号を受信しかつ分配するための制御処理装置492を含む電力および制御基盤49によってアナログおよびデジタル基盤に供給される。３つのカメラヘッド回路基盤と遠隔エレクトロニクスとの間の連絡はバスコネクタ472,489および493を介してなされる一方、CCD基盤はコネクタ471および486によってアナログおよびデジタル基盤にそれぞれ接続される。
第６図は、遠隔制御箱30に設けられた好適な回路を示すブロック図であり、遠隔制御箱はフォーマッタおよび非均一性補正（NUC）基盤66とインターフエース処理装置基盤68と熱電冷却コントローラ基盤70と電源供給用マザー基盤72を含んでいる。フォーマッタおよび非均一性補正基盤66は差動ラインドライバ62からの出力、すなわち、第６図に示されるカメラヘッドエレクトロニクス基盤からバス25'を介して伝送されるRS−422デジタルデータおよびタイミング信号を受信する。フォーマッタおよび非均一性補正基盤66はデータを再び順番に並べ、ピクセルアドレスを発生しそしてそれらを次の処理用のフレームバッファに記憶する。
ピクセルアドレスはそれらのRAMメモリからオフセット用ルックアップテーブルおよび利得補正用ルックアップテーブルにアクセスするのに使用される。規則的な間隔において、黒基準フレームおよび白基準フレームが露出される。これら２つの基準フレームは利得およびオフセット非均一性補正係数を計算するためにインターフエース処理装置基盤68によって使用される。次のCCD出力データが２つの補正ルックアップテーブルによってオフセットおよび利得変化に関して補正される。この補正方法はハードウエア加算器およびハードウエアマルチプライヤを介して実行される。すべての補正はコンピュータまたは手動制御装置によりゼロに設定され得る。悪いピクセルはまたこの方法において悪いピクセルのアドレスを合図し、かつ最も近い近隣の信号振幅、利得係数およびオフセット係数と置換することにより補正され得る。
インターフエース処理装置基盤68は他の遠隔エレクトロニクス箱基盤を制御しかつカメラヘッドエレクトロニクス箱へ遠隔制御インターフエースを供給するマイクロコンピュータ（CPU）681を含んでいる。処理装置基盤の他の機能はＸ線機へのかつそれからのコマンドの取扱い、前方パネル上の手動押しボタン制御へのインターフエース、基準フレームからのオフセットおよび利得補正係数の発生、積分時間の計算、カメラヘッドエレクトロニクスへの状態機械コードの発生、電力ップ組み込み試験の実施および診断を含んでいる。
インターフェイス処理装置基盤はまたROMメモリが電力ップにおいてRAMルックアップ表、ならびに適切な制御ライン683を初期化するのに使用され得るように電力ダウン周期にわたってルックアップ補正データを記憶するためのフラッシュROMメモリを包含する。
電源基盤72はカメラヘッドおよび遠隔エレクトロニクス用の電源を含んでいる。電源および熱電冷却コントローラとホストインターフェイスの接続および好ましくはオプト−アイゾレータ回路およびRS−422ドライバを含む熱電冷却コントローラとインターフェイス処理装置基盤の詳細は当該技術に熟練した者に良く知られておりかつそれゆえここでは詳細には議論されない。
熱電冷却コントローラ基盤70上の温度コントローラ回路は好ましくは閉ループ温度制御回路の形である。例えば、カメラヘッド内の冷却フィン上に置かれたサーモメータはサーボコントローラへ温度入力を供給するのに使用されることができ、温度は所望の値と比較され、そしてエラー信号が熱電冷却器へ電流を比例して変化するのに使用される。CCDの冷却率は好ましくはマイクロエレクトロニクスへの熱的衝撃を減少するために５℃／分以下に制限される。
当該技術に熟練した者はもちろんカメラ回路の実行が種々の形状を取ることができるが、好適な実施例において実施された原理がいったん理解されると、細部は当該技術に熟練した者に関しては日常の問題であると理解するだろう。例えば、多数の異なる予め製造された集積回路がカメラCCDアレイとして使用されることができ、配線および制御回路への適切な調整が選ばれた集積回路によって所望されるごとくなされる。アナログ利得およびオフセット、サンプルおよびホールド、アナログ／デジタル変換器のごとき構成要素等は当該技術において良く知られている。また、例えば、制御信号を発生するためのフィールドプログラム可能なゲートアレイ回路の使用はとくに好都合である一方、一般にかかる回路は知られかつ上記説明を基礎にして、当該技術に熟練した者によって容易に変更され得ると理解される。
かくして例示されたように特別な実施例の参照により本発明を説明したが、当該技術に熟練した者は種々の変化、変更、および部品の置換が好適な実施例になされることができ、かつかかる変化および変更がその範囲内に含まれるべきである理解するだろう。したがって、理解されるべきことは、本発明は上記説明に制限されるべきでなく、むしろ添付の請求の範囲によってのみ定義されるべきであるということである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の好適な実施例の原理にしたがって配置された撮像構成要素を含む乳房Ｘ線撮影針生検装置の斜視図。
第２図は、第１図に示した装置用の好適な撮像装置の機能ブロック図。
第３図は、第２図に示した好適な撮像装置用カメラヘッドの斜視図。
第４図は、第３図のカメラヘッドの切り欠き側面図。
第５図は、第４図のカメラヘッド用カメラヘッドエレクトロニクスを示す概略ブロック図。
第６図は、第１図に示したレイアウト用主遠隔デジタル処理回路基盤の概略回路図。
〔符号の説明〕
３‥‥マイクロプロセッサ、
４‥‥遠隔エレクトロニクス箱、
５‥‥カメラエレクトロニクス、
６‥‥Ｘ線用CCDカメラ、
12‥‥圧板、
16‥‥Ｘ線源、
20‥‥アクチュエータ、
22‥‥生検針、
24‥‥テーブル、
26‥‥カメラヘッド、
32‥‥第２透過表面、
33‥‥CCDアレイ、
34‥‥密封内方ハウジング、
36‥‥第１透過表面、
38‥‥光ファイバ、
40‥‥冷却フィン、
42‥‥ベース、
43‥‥シンチレータ、
44‥‥カバー、
45‥‥透過窓、
46‥‥ばねクリップ、
47‥‥アナログ回路基盤、
48‥‥デジタル回路基盤、
49‥‥電力制御基盤、
52‥‥アナログ利得及びオフセット増幅器、
54‥‥相関２重サンプリング回路、
56‥‥出力端、
58‥‥サンプル及びホールド回路、
59‥‥出力端、
60‥‥アナログ／デジタル変換器、
471‥‥バスコネクタ、
481‥‥クロック信号発生器、
491‥‥電力を調節及び供給手段、
492‥‥制御処理装置、
642‥‥前置増幅手段、
643‥‥前置増幅手段、
644‥‥バスコネクタ、
471‥‥入力端、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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