(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を透過したＸ線強度の２次元分布を検出する平板型Ｘ線面センサと、その検出された２次元Ｘ線強度分布像を、実空間での２次元Ｘ線強度分布像の向き・大きさに実質的に対応して表示する平板型画像表示装置と、該平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とを一体結合する結合機構とを備え、上記の結合機構は、平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とを角度自在に結合する蝶番構造で構成され、平板型Ｘ線面センサの筐体内あるいは平板型画像表示装置の筐体内に、Ｘ線面センサで検出したＸ線画像の信号を処理して向き・大きさが実空間のそれと一致するような画像が表示されるような表示用画像信号を作る信号・画像処理回路を内蔵することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置との位置関係を１８０°に広げたときに平板型Ｘ線面センサに入射したＸ線像と平板型画像装置に表示される画像とが並列配置されるように構成することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
上記の蝶番構造は、上記の平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とがぴったり重なるように角度調整できるものからなり、平板型画像表示装置は平板型Ｘ線面センサに入射したＸ線透過像と実質的に一致する大きさ・向きで表示するものからなることを特徴とする請求項２記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、食品・プリント基板等をＸ線によって非破壊検査するなどの種々の物体の工業的な非破壊検査分野や、医学的診断のために人体等をＸ線によって検査するなどの医学的診断の分野などで用いられるのに好適な、Ｘ線透視装置やＸ線回折装置やゼログラフィ装置などを含むＸ線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
検査対象物にＸ線を照射し、それを透過したＸ線強度の２次元分布（透過Ｘ線像）を表示する場合、通常、イメージインテンシファイアとＸ線ＴＶカメラとを組み合わせたＸ線撮像装置に透過Ｘ線像を入射させてビデオ信号を得、これをブラウン管を用いたＣＲＴディスプレイ装置で表示するよう構成される。イメージインテンシファイアとＸ線ＴＶカメラとを組み合わせたＸ線撮像装置は非常に重いばかりでなく、奥行寸法が大きいなどかさばるものとなっており、また、ＣＲＴディスプレイ装置も奥行寸法が大きくてかさばるものである。そこでこれらは通常、別個に配置される。
【０００３】
たとえば医用Ｘ線診断装置のうち外科用Ｘ線テレビジョン装置では、図８に示すように、Ｘ線管１１とＸ線撮像装置とをＣ型アーム１５の両端に取り付け、Ｘ線透視像のビデオ信号をＣＲＴディスプレイ装置１９に送って表示させるという構成がとられる。Ｘ線撮像装置はイメージインテンシファイア１７とＸ線ＴＶカメラ１８とを組み合わせたものからなる。Ｃ型アーム１５は円弧状に形成されたアームであり、その円弧に沿って移動自在となるようにベース１６によって保持される。
【０００４】
イメージインテンシファイア１７とＸ線ＴＶカメラ１８とを組み合わせたＸ線撮像装置は重くて寸法的にも大きなものとなる。またＣＲＴディスプレイ装置１９も重くて寸法の大きなものであるから、別途用意したスタンド上に配置される。
【０００５】
この外科用Ｘ線テレビジョン装置は、外科手術や救急患者の異常部位迅速診断等に用いられる。ベッド２１に載せた患者２２にＸ線管１１からＸ線を照射し、患者２２を透過したＸ線をイメージインテンシファイア１７に入射させ、その入射したＸ線透過像を輝度増倍した光学像に変換し、これをＸ線ＴＶカメラ１８で撮影してビデオ信号を得る。このビデオ信号がＣＲＴディスプレイ装置１９に送られ、Ｘ線透視像が表示される。術者２３はこのＸ線透視像を観察しながらベッド２１の傍らに立ち、患者２２に対して手技を施す。
【０００６】
このように医用Ｘ線診断装置では、Ｘ線を患者に照射してＸ線像を得てこれを表示し、術者がこれを観察しながら患者の傍らで手技を施すという使い方をすることが多い。上記の例のほかに、心臓血管撮影システムを用いて心臓血管の診断を行なうなどでもそうである。この場合、術者がカテーテルを血管に刺入れ造影剤を放出してＸ線造影画像を撮影して診断するが、その際、術者が、カテーテルを挿入する様子をＣＲＴディスプレイ装置に表示されたＸ線透視像で観察しながら、カテーテルを目的部位にまで誘導しそこで造影剤を放出して冠状動脈等の異常が表われているＸ線造影画像を得る。
【０００７】
そのほか、工業的な非破壊検査の例では、たとえば図示しないが容器に詰められた食品をベルトコンベアで搬送し、これに３方向のＸ線管からＸ線を照射し、Ｘ線透過強度分布を蛍光板上で蛍光強度像として得てＴＶカメラで撮影し、その画像をＣＲＴディスプレイ装置で表示して、これを観察することにより異物が含まれていないかどうかの検査を行ない、異物の含まれているものは排除する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＸ線検査装置では、表示画像が見づらい、Ｘ線透過像と表示画像との空間的対応関係が分かりづらい、等の問題が多い。
【０００９】
すなわち、従来のＸ線検査装置では、Ｘ線撮像部としてイメージインテンシファイアとＸ線ＴＶカメラとを用いるが、これらは奥行寸法が大きくてかさばるものである。また画像表示装置もＣＲＴディスプレイ装置を用いるため奥行寸法が大きくてかさばる。そこで、たとえば図８に示すようにＣＲＴディスプレイ装置１９は別途用意したスタンド上に配置せざるをえない。そこで、この外科手術の例では、術者２３は、Ｘ線透視像を観察するために視線を患者２２から大きく移動しなくてはならず、視界等の面で患者２２への操作性が悪くなり、迅速・正確な操作の妨げになっている。また、イメージインテンシファイア１７に入射するＸ線像と、ＣＲＴディスプレイ装置１９の画面に表示されるＸ線像とは、位置・方向においてまったく別個であり、画像上で実際の位置関係を把握することが難しい。
【００１０】
これらの問題は、工業的な非破壊検査でも同様である。上記の食品の異物検査の例でも、実際の検査対象物とディスプレイ装置とが離れているので、いちいち視線を動かさなければならず、また表示画像で実際の空間での位置関係を捉えることが難しいので、異物の選別操作等の作業効率が悪くなる。
【００１１】
この発明は、上記に鑑み、視線の移動が少なく、しかも実空間とＸ線表示像と対応関係を明瞭に表示することができる、Ｘ線検査装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるＸ線検査装置においては、検査対象物を透過したＸ線強度の２次元分布を検出する平板型Ｘ線面センサと、その検出された２次元Ｘ線強度分布像を、実空間での２次元Ｘ線強度分布像の向き・大きさに実質的に対応して表示する平板型画像表示装置と、該平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とを一体結合する結合機構とが備えられ、上記の結合機構は、平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とを角度自在に結合する蝶番構造で構成され、平板型Ｘ線面センサの筐体内あるいは平板型画像表示装置の筐体内に、Ｘ線面センサで検出したＸ線画像の信号を処理して向き・大きさが実空間のそれと一致するような画像が表示されるような表示用画像信号を作る信号・画像処理回路が内蔵されていることが特徴となっている。
【００１３】
Ｘ線透過像を撮像する撮像装置として用いられている平板型Ｘ線面センサはたとえば半導体Ｘ線検出器などの奥行寸法の小さい平板型のものである。他方Ｘ線画像を表示する装置として用いられている平板型画像表示装置も、たとえば液晶表示器やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの奥行寸法の小さい平板型のものである。そこで、これらを結合装置によって一体結合することが可能となる。そして、平板型画像表示装置は、実空間での２次元Ｘ線強度分布像の向き・大きさに実質的に対応して、上記のＸ線面センサで検出された２次元Ｘ線強度分布像を表示するため、Ｘ線面センサと一体結合されることによって、実空間での入射Ｘ線像にきわめて近い位置でしかも実空間での入射Ｘ線像にほぼ近い大きさ・向きで表示することが可能となる。そのため、その場で現に透視しているかのような位置関係においてＸ線像を観察することができ、視線の移動などがないばかりでなく、実空間での位置関係がきわめて把握し易すくなる。
【００１４】
上記のＸ線検査装置において、上記の結合機構は、平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とを角度自在に結合する蝶番構造で構成するようにして、かつ、平板型Ｘ線面センサの筐体内あるいは平板型画像表示装置の筐体内に、Ｘ線面センサで検出したＸ線画像の信号を処理して向き・大きさが実空間のそれと一致するような画像が表示されるような表示用画像信号を作る信号・画像処理回路を内蔵しており、こうすると、見易い方向や位置関係的に最も適切だと思われる角度に設定することができ、見易さや位置的対応関係の把握のし易さがより向上する。
【００１５】
さらに上記の蝶番構造は、上記の平板型Ｘ線面センサと平板型画像表示装置とがぴったり重なるように角度調整できるものとするとともに、しかも平板型画像表示装置は平板型Ｘ線面センサに入射したＸ線透過像と実質的に一致する大きさ・向きで表示するものとしてもよい。これによれば、あたかも、現にその場でＸ線透過像が直接表示されているかのような表示が可能となって、見易さおよび空間的対応関係の把握のし易さが一層向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１はこの発明を適用した外科用Ｘ線テレビジョン装置を示す。この図１において、Ｘ線管１１とＸ線撮像装置とがＣ型アーム１５の両端に取り付けられ、この円弧状に形成されたＣ型アーム１５が、その円弧に沿って移動自在となるようにベース１６によって保持される点は従来（図８）同じであるが、Ｘ線撮像装置として平板型Ｘ線面センサ１２が用いられていることおよびこれに蝶番１４を介して平板型画像表示器１３が取り付けられていることが異なっている。
【００１７】
この平板型Ｘ線面センサ１２は半導体Ｘ線検出器などからなり、奥行の小さな平板型となっている。また平板型画像表示器１３は液晶表示器やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの奥行の小さな平板状の表示器である。これらは重量も軽いため、蝶番１４によって角度自在に一体結合することができる。
【００１８】
そして、平板型画像表示器１３は、平板型Ｘ線面センサ１２に入射した透過Ｘ線像に一致する向き・大きさでその像を表示するものとなっている。すなわち、平板型Ｘ線面センサ１２の筐体内あるいは平板型画像表示器１３の筐体内に、Ｘ線面センサ１２で検出したＸ線画像の信号を処理して向き・大きさが実空間のそれと一致するような画像が表示されるような表示用画像信号を作る信号・画像処理回路が内蔵されている。
【００１９】
そのため、図２のように蝶番１４を閉じて表示器１３がＸ線面センサ１２に重なるようにすると、あたかも、Ｘ線面センサ１２に入射したＸ線像（点線で示すような頭部側面像）がそのまま可視の像（実線で示す）として表示されたかのようになり、表示画像から実空間での位置関係を把握することが容易になる。
【００２０】
このように平板型画像表示器１３を平板型Ｘ線面センサ１２に重ねないまでも、両者はきわめて近くに一体に保持されているため、表示画像から実空間での位置関係を容易に把握できる。すなわち、図１に示すように、ベッド２１の上の患者２２に対して、術者２３が手技を施す場合、自らが操作している手元のＸ線像がそのまま平板型画像表示器１３で表示されるので、空間的位置の対応関係を捉え易い。操作性が向上する。また、表示画像を見るのに視線を大きく動かすこともなくなる。これらから、術者２３が患者２２に対する処置を施す際の操作性が向上する。
【００２１】
図３は、立位で使用するブッキー立位撮影台に適用したものを表す略図である。この場合、Ｘ線管１１から照射されたＸ線は患者（被写体）２２を経て平板型Ｘ線面センサ１２に入射する。平板型画像表示器１３は、図１と同様に蝶番１４によって角度自在に平板型Ｘ線面センサ１２に取り付けられており、側面からの観察を容易にしている。
【００２２】
平板型Ｘ線面センサ１２と平板型画像表示器１３との位置関係は種々に考えられ、図１、図２に示すように重ねあわせたときに実空間でのＸ線透過像と表示像とが１：１に重なるように表示するだけでなく、図４の（ａ）、（ｂ）のように１８０°に広げたときに平板型Ｘ線面センサ１２に入射したＸ線像と平板型画像表示器１３に表示される画像とが並列配置されるように構成することもできる。この場合、図４の（ａ）に示すように裏面側（Ｘ線が入射する側とは反対側）に表示するものと、図４の（ｂ）に示すように表面側（Ｘ線が入射する側と同じ側）に表示するものとを、視線の方向に応じて使い分けることが考えられる。また、表示像の大きさも１：１だけでなく、拡大または縮小することや反転表示することなどが可能で、これらはデジタル回路を用いることにより容易に実現できる。
【００２３】
患者２２がベッド２１に寝ている場合に、その下部から上方に向けてＸ線が照射される場合も、図５の（ａ）に示すように視線の方向に応じて１８０°広げたときに並列配置されるような表示を行なう場合と、図５の（ｂ）に示すように視線の方向に応じて０°に閉じたときに重なるような表示を行なう場合とが考えられる。上方から下方に向けてＸ線が照射される場合も、図６の（ａ）に示すように０°に閉じたときに重なるような表示を行なったり、図６の（ｂ）に示すように１８０°に広げたときに並列配置されるような表示を行なうことができる。
【００２４】
また、蝶番による結合構造は、上記の各場合のような周縁で結合させるものだけでなく、図７の（ａ）で示すような蝶番３１、図７の（ｂ）で示すような蝶番３２のように、中央付近で結合させるものなどを採用できる。なお、場合によっては角度可変とすることなく、所定の角度で平板型Ｘ線面センサ１２と平板型画像表示器１３とを結合させたものも採用可能である。逆に２軸の周りに回転可能な蝶番機構によって角度の設定により自由度を持たせることもできる。
【００２５】
さらに上記は実施の形態についての説明であり、具体的な構成などはこれらに限定されるものでないことはもちろんである。具体的には種々の操作スイッチなどを平板型Ｘ線面センサ１２や平板型画像表示器１３の筐体に設けることになるし、漏洩Ｘ線の遮蔽構造が採用される。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のＸ線検査装置によれば、実空間でのＸ線透過像に位置的にも近くで、しかも大きさ・向きともこれに対応してＸ線透過像を表示できるため、視線の移動がなくて見易く、しかも表示画像から実空間での空間的位置関係を把握することが容易になる。そのため、検査対象物（医用の場合は患者や被検者等）への操作が容易になる。とくに医学的な適用においては、患者に対する迅速な手技を安全に遂行することに大きく貢献できる。また、工業的な非破壊異物検査などでも、実空間の位置関係把握が容易なため、表示画像で発見したものを選別する操作などの能率が向上し、信頼性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す模式図。
【図２】同実施形態の撮像部および表示部のみを示す模式図。
【図３】立位での形態を示す模式図。
【図４】立位での入射Ｘ線像と表示Ｘ線像との関係を示す模式図。
【図５】横臥位での下方からのＸ線照射時の入射Ｘ線像と表示Ｘ線像との関係を示す模式図。
【図６】横臥位での上方からのＸ線照射時の入射Ｘ線像と表示Ｘ線像との関係を示す模式図。
【図７】蝶番構造の他の例を示す模式図。
【図８】従来例を示す模式図。
【符号の説明】
１１                                      Ｘ線管
１２                                      平板型Ｘ線面センサ
１３                                      平板型画像表示器
１４、３１、３２            蝶番
１５                                      Ｃ型アーム
１６                                      ベース
１７                                      イメージインテンシファイア
１８                                      ＴＶカメラ
１９                                      ＣＲＴディスプレイ装置
２１                                      ベッド
２２                                      患者
２３                                      術者
【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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【図７】
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【図８】
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