(57)【要約】【課題】ハンチングを起こすことなく、連続透視又は３０Ｈｚパルス透視等であってもＸ線条件の決定に要する時間を短縮すること。【解決手段】ユーザインターフェイス２７のＸ線条件ロック／アンロックＳＷ２８に対してＸ線条件をロックする操作を行うと、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、Ｘ線条件算出部３１に対して高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックさせる。【選択図】図２
2007029161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部の出力信号に基づいて前記Ｘ線発生部に対するＸ線条件を求め、当該Ｘ線条件に従って前記Ｘ線発生部から発生する前記Ｘ線を制御するＸ線条件制御部と、
前記Ｘ線条件制御部により求める前記Ｘ線条件を固定又は当該固定状態を解除する操作を受ける操作部と、
前記操作部から前記Ｘ線条件を前記固定する前記操作入力があると、前記Ｘ線条件制御部により求められる前記Ｘ線条件を固定し、前記操作部から前記Ｘ線条件の固定状態を解除する前記操作入力があると、前記Ｘ線条件の前記固定状態を解除するＸ線条件固定・解除部と、
を具備したことを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】
前記被検体を載置し、かつ前記被検体を移動させる寝台と、
前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を前記被検体の周囲に沿って移動させる機構部と、
を有し、
前記Ｘ線条件固定・解除部は、前記寝台と前記機構部との両方の移動量が所定の移動量以下であれば、前記Ｘ線条件制御部により求められる前記Ｘ線条件を固定し、前記寝台又は前記機構部のいずれか一方又は両方の前記移動量が前記所定の移動量以上であれば、前記Ｘ線条件の前記固定状態を解除する、
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記Ｘ線条件固定・解除部は、前記Ｘ線検出部の出力信号に基づいて前記被検体の画像データを求め、当該画像データの画素値の変化が所定の画素値以上であれば、前記Ｘ線条件制御部により求められる前記Ｘ線条件を固定し、前記画素値の変化が所定の画素値以下であれば、前記Ｘ線条件の前記固定状態を解除する、
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記操作部は、手動による前記Ｘ線条件の前記固定又は前記解除の前記操作入力を受けることを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
【請求項５】
前記Ｘ線条件制御部は、前記Ｘ線検出部の出力信号に基づいて前記被検体の画像データを求め、前記画像データの明るさのハンチングが起こるような小さな時定数に従った演算速度で前記画像データの画素値から前記Ｘ線発生部に対するＸ線条件を求めることを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を発生するＸ線発生部に供給する高電圧、電流、Ｘ線の放射時間等のＸ線条件の決定の短縮化を図ったＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、Ｘ線装置を用いて被検体を透視撮影する際、例えば被検体の画像データ中に特定の関心領域（Region Of Interest：以下、ＲＯＩと称する）を設定し、このＲＯＩ内の画質を最適化するために、Ｘ線を発生するＸ線発生部に対するＸ線条件を制御している。このＸ線条件は、例えばＸ線発生部に供給する高電圧、電流、Ｘ線の放射時間等である。  
図４はＸ線装置のＸ線条件制御系の概略構成図を示す。Ｘ線発生部１とＸ線検出部２とが対向配置されている。Ｘ線発生部１から放射されたＸ線は、被検体３を透過してＸ線検出部２に入射する。このＸ線検出部２は、入射したＸ線量に応じた検出信号を出力する。このＸ線検出部２の出力信号からは、被検体３の画像データが生成され、ＲＯＩ内画素値算出部４に送られる。このＲＯＩ内画素値算出部４は、被検体３の画像データからＲＯＩ内の各画素値を読み出し、これら画素値をハンチング防止時定数設定部５を通してＸ線条件算出部６に送る。このＸ線条件算出部６は、ＲＯＩ内の各画素値の平均値を求め、この平均値に対して予め規定されたＸ線条件を決定する。この際、決定されたＸ線条件を直ちにＸ線発生部１に与えてＸ線発生部１から放射されるＸ線強度を制御すると、被検体３の画像データの明るさが振れるというハンチングが起こる可能性が高い。このため、Ｘ線条件算出部６は、ハンチング防止時定数設定部５に設定されているハンチング防止用の時定数に従った演算速度で被検体３の画像データの画素値からＸ線発生部１に対するＸ線条件を求めている。
【０００３】
特許文献１には、間欠パルス透視の初期パルスの時間幅を延長させてＸ線曝射を連続させている期間中に、撮影データのビデオレベルが適正レベルとなるＡＢＣ（Auto Brightness Control）条件を探し出し、この探し出したＡＢＣ条件に適合した所定のＸ線条件をロックし、ビデオレベルが適正レベルを外れた場合にロックされたＸ線条件を解除し、画面上の輝度レベルが適正値に達するまでの時間を短縮することができるＸ線装置が開示されている。
【０００４】
図４に示すＸ線装置では、ハンチング防止用の時定数に従った演算速度でＸ線条件を求めているので、ハンチングが起こることはないが、予め規定されたＸ線条件を決定するまでに時間を要し、当該Ｘ線条件の決定までの時間を遅延する要因になっている。
【０００５】
一方、特許文献１は、被検体に対して間欠パルスＸ線を曝射し、ＡＢＣモードで被検体の間欠透視を行うという低レートパルスの透視であれば、画面上の輝度レベルが適正値に達するまでの時間を短縮できるが、被検体に対して連続してＸ線を曝射して被検体を透視する連続透視、又は被検体の画像データを例えば１／３０秒に１枚ずつ取得する３０Ｈｚパルス透視に対しては、適用できない。
【特許文献１】特開平５−１６８６１２号公報（段落番号［００１１］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ハンチングを起こすことなく、連続透視又は３０Ｈｚパルス透視等であってもＸ線条件の決定に要する時間を短縮できるＸ線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主要な局面に係るＸ線装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線検出部の出力信号に基づいてＸ線発生部に対するＸ線条件を求め、当該Ｘ線条件に従ってＸ線発生部から発生するＸ線を制御するＸ線条件制御部と、Ｘ線条件制御部により求めるＸ線条件を固定又は当該固定状態を解除する操作を受ける操作部と、操作部からＸ線条件を固定する操作入力があると、Ｘ線条件制御部により求められるＸ線条件を固定し、操作部からＸ線条件の固定状態を解除する操作入力があると、Ｘ線条件の固定状態を解除するＸ線条件固定・解除部とを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ハンチングを起こすことなく、連続透視又は３０Ｈｚパルス透視等であってもＸ線条件の決定に要する時間を短縮できるＸ線装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１はバイプレーンのＸ線装置の構成図を示す。寝台１０上には、被検体１１が載置される。この寝台１０には、寝台制御部１２が接続されている。この寝台制御部１２は、寝台１０を移動制御する。  
機構部としてのＣアーム１３が設けられている。このＣアーム１３の各端部には、それぞれＸ線発生部１４とＸ線検出部１５とが互いに対向して設けられている。Ｃアーム１３は、Ｘ線発生部１４とＸ線検出部１５とのアイソセンタを中心に回動可能に設けられると共に、寝台１０の長手方向に平行に移動可能に設けられている。このＣアーム１３は、Ｃアーム回動・移動制御部１６が接続され、このＣアーム回動・移動制御部１６によって回動及び移動制御される。
【００１０】
Ｘ線発生部１４は、Ｘ線管１７とＸ線絞り器１８とを有する。Ｘ線管１７は、高電圧の印加によりＸ線を放射する。Ｘ線絞り器１８は、Ｘ線管１７の前面側に設けられ、Ｘ線管１７から放射されたＸ線を絞る。  
Ｘ線検出部１５は、Ｘ線管１７から放射され、被検体１１を透過したＸ線量を検出するもので、例えばＸ線Ｉ.Ｉ.（Image Intensifier）１９と、Ｘ線テレビジョンカメラ（ＴＶカメラと称する）２０と、Ａ／Ｄ変換器２１とを有する。Ｘ線Ｉ.Ｉ.１９は、被検体１１を透過したＸ線像を光学像に変換する。ＴＶカメラ２０は、Ｘ線Ｉ.Ｉ.１９により変換された光学像を映像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２１は、ＴＶカメラ２０から出力された映像信号をデジタル信号に変換する。なお、Ｘ線検出部１５は、Ｘ線Ｉ.Ｉ.１９に代わって平面検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）を用いてもよい。平面検出器は、半導体からなる複数の受光素子を有し、ゲートドライバによって各受光素子に蓄積された各電荷が画像信号として読み出される。  
画像処理部２２は、Ａ／Ｄ変換器２１から出力されるデジタル映像信号を入力し、被検体３１の画像データとして記憶し、かつ被検体３１の画像を表示部２３に表示する。
一方、Ｘ線発生部１４には、高電圧発生部２４が接続されている。この高電圧発生部２４は、Ｘ線管１７に対して印加する高電圧を発生する高電圧発生器２５と、Ｘ線条件制御部としてのＡＢＣ（Auto Brightness Control）部２６とを有する。このうちＡＢＣ部２６は、Ｘ線検出部１５の出力信号に基づいてＸ線発生部１４に対するＸ線条件を求め、当該Ｘ線条件に従ってＸ線発生部１４から発生するＸ線の強度を制御する。
【００１１】
この高電圧発生部２４には、操作部としてのユーザインターフェイス２７が接続されている。このユーザインターフェイス２７には、ＡＢＣ部２６により求めるＸ線条件を固定（ロック）又は当該固定状態を解除（アンロック）するユーザの手動による操作を受けるＸ線条件ロック／アンロックＳＷ（スイッチ）２８が設けられている。
ＡＢＣ部２６は、Ｘ線条件ロック／アンロックＳＷ２８からＸ線条件をロックする操作入力があると、当該ＡＢＣ部２６で求めているＸ線条件をロックし、かつＸ線条件ロック／アンロックＳＷ２８からＸ線条件のロック状態をアンロックする操作入力があると、Ｘ線条件のロック状態をアンロックするＸ線条件固定・解除部としての機能を有する。  
図２はＡＢＣ部２６の機能ブロック図を示す。なお、図４と同一部分には同一符号を付してある。ＡＢＣ部２６は、ＲＯＩ内画素値算出部２９と、ハンチング防止時定数設定部３０と、Ｘ線条件算出部３１と、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２とを有する。通常、上記同様に、ＲＯＩ内画素値算出部２９は、被検体３の画像データからＲＯＩ内の各画素値を読み出し、これら画素値をハンチング防止時定数設定部３０を通してＸ線条件算出部３１に送る。Ｘ線条件算出部３１は、ＲＯＩ内の各画素値の平均値を求め、この平均値に対して予め規定されたＸ線条件を決定する。このＸ線条件算出部３１は、ハンチング防止時定数設定部３０に設定されているハンチング防止用の時定数に従った演算速度で被検体１１の画像データの画素値からＸ線発生部１４に対するＸ線条件、例えばＸ線発生部１４に供給する高電圧、電流、Ｘ線の放射時間等を決定する。なお、ハンチング防止時定数設定部３０に設定されているハンチング防止用の時定数は、例えばハンチングが起こるような小さな値に設定可能である。
【００１２】
Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、ユーザインターフェイス２７のＸ線条件ロック／アンロックＳＷ２８からＸ線条件をロックする操作入力があると、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックし、かつＸ線条件ロック／アンロックＳＷ２８からＸ線条件のロック状態をアンロックする操作入力があると、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件のロック状態をアンロックする。
【００１３】
Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、寝台制御部１２からの寝台移動信号とＣアーム回動・移動制御部１６からのＣアーム回動・移動信号とを入力し、寝台１０とＣアーム１３との両方の移動量が所定の移動量以下であれば、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックし、かつ寝台１０又はＣアーム１３のいずれか一方又は両方の移動量が所定の移動量以上であれば、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件のロック状態を解除する。
【００１４】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。  
Ｘ線管１７に対して高電圧発生部２４から高電圧が印加されると、Ｘ線管１７からＸ線が放射される。このＸ線は、被検体１１を透過してＸ線Ｉ.Ｉ.１９に入射する。このＸ線Ｉ.Ｉ.１９は、被検体１１を透過したＸ線像を光学像に変換する。ＴＶカメラ２０は、Ｘ線Ｉ.Ｉ.１９により変換された光学像を映像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２１は、ＴＶカメラ２０から出力された映像信号をデジタル信号に変換する。画像処理部２２は、Ａ／Ｄ変換器２１から出力されるデジタル映像信号を入力し、被検体３１の画像データとして記憶し、かつ被検体３１の画像を表示部２３に表示する。
ＡＢＣ部２６のＲＯＩ内画素値算出部２９は、Ａ／Ｄ変換器２１から出力されるデジタル映像信号を入力して被検体３１の画像データを生成し、当該被検体３の画像データからＲＯＩ内の各画素値を読み出し、これら画素値をハンチング防止時定数設定部３０を通してＸ線条件算出部３１に送る。このＸ線条件算出部３１は、ＲＯＩ内の各画素値の平均値を求め、ハンチング防止時定数設定部３０に設定されているハンチング防止用の時定数、例えばハンチングが起こるような小さな時定数に従った演算速度でＲＯＩ内の各画素値の平均値に基づいてＸ線発生部１４に対するＸ線条件、例えばＸ線発生部１４に供給する高電圧、電流、Ｘ線の放射時間等を決定する。
【００１５】
従って、Ｘ線発生部１４に対するＸ線条件は、例えばハンチングが起こるような小さな時定数に従った演算速度で求められるので、被検体３の画像データの明るさは、例えば図３に示すように振れてハンチングを起こす可能性が高くなる。
【００１６】
これに対してユーザが例えば表示部２３に表示されている被検体３１の画像を観察し、被検体３の画像データの明るさが最適になった時刻ｔに、ユーザインターフェイス２７のＸ線条件ロック／アンロックＳＷ２８に対してＸ線条件をロックする操作を行うと、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、当該Ｘ線条件ロック／アンロックＳＷ２８からのロック操作入力時に、Ｘ線条件算出部３１に対して高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックさせる指示を出力する。これにより、Ｘ線条件算出部３１は、図３に示すようにＸ線条件をロックさせる指示を受けた時刻ｔに、Ｘ線発生部１４に対するＸ線条件をロックする。この後、Ｘ線条件算出部３１からＸ線発生部１４には、時刻ｔに算出されたＸ線条件が一定状態で与えられる。この結果、Ｘ線条件をロック操作した時刻ｔから適正値の明るさとなった被検体３の画像が表示部２３に表示される。
【００１７】
又、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、寝台制御部１２からの寝台移動信号とＣアーム回動・移動制御部１６からのＣアーム回動・移動信号とを入力し、寝台１０とＣアーム１３との両方の移動量が所定の移動量以下であるか否かを判断する。例えば寝台１０とＣアーム１３とがそれぞれ移動動作していなく、上記判断の結果、寝台１０とＣアーム１３との両方の移動量が所定の移動量以下であれば、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックする。従って、被検体１１が移動していない状態で、明るさの変動しない被検体３の画像が表示部２３に表示される。
【００１８】
一方、寝台１０又はＣアーム１３のいずれか一方又は両方の移動量が所定の移動量以上であれば、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件のロック状態を解除する。
【００１９】
このように上記一実施の形態によれば、ユーザインターフェイス２７のＸ線条件ロック／アンロックＳＷ２８に対してＸ線条件をロックする操作を行うと、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、Ｘ線条件算出部３１に対して高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックさせるので、ハンチング防止時定数設定部３０に設定されているハンチング防止用の時定数、例えばハンチングが起こるような小さな時定数であっても、ハンチング起こさずに、Ｘ線条件をロック操作した時から適正値の明るさとなった被検体３の画像を表示部２３に表示できる。しかも、ハンチングが起こるような小さな時定数に従った演算速度でＲＯＩ内の各画素値の平均値に基づいてＸ線発生部１４に対するＸ線条件、例えばＸ線発生部１４に供給する高電圧、電流、Ｘ線の放射時間等を決定できるので、Ｘ線条件を決定するまでの時間を短縮できる。これにより、被検体に対して連続してＸ線を曝射して被検体１１を透視する連続透視、又は被検体１１の画像データを例えば１／３０秒に１枚ずつ取得する３０Ｈｚパルス透視でも短時間でＸ線発生部１４に対するＸ線条件を決定し、適正値の明るさとなった被検体３の画像を表示できる。
【００２０】
さらに、適正値の明るさとなった被検体３の画像を表示するまでの時間が短縮されるので、Ｘ線条件を安定させるまでに被検体１１に曝射するＸ線量を低減することができる。
【００２１】
又、寝台１０とＣアーム１３との両方の移動量が所定の移動量以下で例えば寝台１０とＣアーム１３とがそれぞれ移動動作していなければ、Ｘ線条件算出部３１から高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックするので、被検体１１が移動していない状態で、明るさの変動しない被検体３の画像を表示部２３に表示できる。
【００２２】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形してもよい。  
例えば、Ｘ線条件ロック／アンロック判断部３２は、Ｘ線検出部１５の出力信号に基づいて被検体１１の画像データを求め、この画像データの画素値の変化が所定の画素値以上であれば、Ｘ線条件算出部３１に対して高電圧発生器２５に与えるＸ線条件をロックさせる指示を出力し、画像データの画素値の変化が所定の画素値以下であれば、Ｘ線条件算出部３１に対して高電圧発生器２５に与えるＸ線条件のロック状態をアンロックするようにしてもよい。
【００２３】
バイプレーンのＸ線装置に限らず、他の機種のＸ線装置、Ｘ線診断装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＸ線装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置におけるＡＢＣ部の機能ブロック図。
【図３】同装置におけるＡＢＣ部によるＸ線発生部に対するＸ線条件のロック時を示す図。
【図４】従来のＸ線装置のＸ線条件制御系の概略構成図。
【符号の説明】
【００２５】
４：ＲＯＩ内画素値算出部、５：ハンチング防止時定数設定部、１０：寝台、１１：被検体、１２：寝台制御部、１３：Ｃアーム、１４：Ｘ線発生部、１５：Ｘ線検出部、１６：Ｃアーム回動・移動制御部、１７：Ｘ線管、１８：Ｘ線絞り器、１９：Ｘ線Ｉ.Ｉ.（Image Intensifier）、２０：Ｘ線テレビジョンカメラ、２１：Ａ／Ｄ変換器、２２：画像処理部、２３：表示部、２４：高電圧発生部、２５：高電圧発生器、２６：ＡＢＣ（Auto Brightness Control）部、２７：ユーザインターフェイス、２８：Ｘ線条件ロック／アンロックＳＷ、２９：ＲＯＩ内画素値算出部、３０：ハンチング防止時定数設定部、３１：Ｘ線条件算出部、３２：Ｘ線条件ロック／アンロック判断部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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