(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を寝載する診断テーブルと、この診断テーブルの一方側に設けられ上記被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、上記診断テーブルの他方側にて上記Ｘ線管球に対向して設けられ上記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線検出部と、上記Ｘ線管球とＸ線検出部とを支持する支持手段と、上記Ｘ線検出部からの光学像を電気信号に変換する撮像部と、この撮像部で撮像された画像信号を画像として出力する画像出力部と、上記Ｘ線管球に高電圧を供給する高電圧発生部と、上記Ｘ線検出部からの画像情報に基づいて上記高電圧発生部に高電圧発生の制御信号を送るＸ線制御部とを有するＸ線画像診断装置において、
上記Ｘ線検出部の画像情報の変化量に応じて、上記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期を設定するようにしたことを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
上記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期の設定は、前記診断テーブルの移動速度又は前記支持手段の移動速度又は被検体の動き速度のうち少なくとも一つを検出し、その検出量に基づいてなされるものであることを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に対しＸ線を照射し診断部位の透過像を得るＸ線画像診断装置に関し、特に、Ｘ線照射の制御を被検体の動きに対し迅速に追従させて適正な露出にすることができ、見やすい診断画像を表示することができるＸ線画像診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線画像診断装置は、図１に示すように、被検体１を寝載する診断テーブル２と、この診断テーブル２の一方側に設けられ上記被検体１にＸ線を照射するＸ線管球３と、上記診断テーブル２の他方側に設けられ上記被検体１を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線検出部としてのイメージインテンシファイア（以下、「I.I.」と略記する）４と、このI.I.４によって変換された光学像の一部をディストリビュータ１３で分配して画像データを取込むフォトマルチプライア（以下、「フォトマル」と略記する）５と、前記Ｘ線管球３とI.I.４とを支持する支持手段６と、前記I.I.４によって検出されたＸ線の光学像を電気信号に変換するためのＴＶカメラ７と、このＴＶカメラ７で撮像された画像信号を画像として出力するためのＡ／Ｄ変換器８、画像処理部９、及びテレビモニタ１０と、前記Ｘ線管球３に高電圧を供給する高電圧発生部１１と、前記フォトマル５で取込んだ画像データに基づいて前記高電圧発生部１１に高電圧発生の制御信号を送るＸ線制御部１２とを有して成っていた。なお、符号１４は操作卓、符号１５はシステムコントローラ、符号１６はテーブル制御部、符号１７は支持器制御部をそれぞれ示している。
【０００３】
このようなＸ線画像診断装置において、被検体１の診断時に前記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期は、一定とされていた。これは、被検体１の例えば心臓の動きや呼吸による観察部位の動き等により画像が連続的に動いている場合では、被写体の厚さが随時変化しているので、高電圧発生部１１へ送る周期が速すぎると、常時Ｘ線条件が変動してハンチング等が生じ、見えにくい診断画像となってしまうため、前記周期を遅く設定して違和感の少ない画面とするためである。
【０００４】
また、Ｘ線制御部１２の内部構成は、図８に示すように、前記フォトマル５から入力した信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１８と、画像の特徴量を演算する特徴量抽出部１９と、信号の目標値を設定するレジスタ２０と、このレジスタ２０からの目標値と上記特徴量抽出部１９で特徴量が演算された入力信号とを比較する比較部２１と、この比較部２１にて比較された比較値の誤差量を演算すると共に照射すべきＸ線量を設定し高電圧発生部１１へ出力するＣＰＵ２２とから成っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のＸ線画像診断装置においては、被検体１の診断時に前記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期が一定とされていたので、観察する領域を変更するために診断テーブル２を動かしたり、撮影方向を変更するために支持手段６を動かしたりした場合等には、画像が速く変化するにもかかわらず、Ｘ線の照射量が適当になるまで時遅れを生じてしまい、適正な露出が得られず見にくい診断画像となってしまうことがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、前記Ｘ線検出部の画像情報の変化量に応じて、前記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期を設定するようにしたことにより、Ｘ線照射の制御を被検体の動きに対し迅速に追従させて適正な露出にすることができ、見やすい診断画像を表示することができるＸ線画像診断装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるＸ線画像診断装置は、被検体を寝載する診断テーブルと、この診断テーブルの一方側に設けられ上記被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、上記診断テーブルの他方側にて上記Ｘ線管球に対向して設けられ上記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線検出部と、上記Ｘ線管球とＸ線検出部とを支持する支持手段と、上記Ｘ線検出部からの光学像を電気信号に変換する撮像部と、この撮像部で撮像された画像信号を画像として出力する画像出力部と、上記Ｘ線管球に高電圧を供給する高電圧発生部と、上記Ｘ線検出部からの画像情報に基づいて上記高電圧発生部に高電圧発生の制御信号を送るＸ線制御部とを有するＸ線画像診断装置において、上記Ｘ線検出部の画像情報の変化量に応じて、上記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期を設定するようにしたものである。
【０００８】
また、前記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期の設定は、前記診断テーブルの移動速度又は前記支持手段の移動速度又は、被検体の動き速度のうち少なくとも一つを検出し、その検出量に基づいてなされるものであってもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明によるＸ線画像診断装置の第一の実施形態を示すブロック図である。このＸ線画像診断装置は、被検体に対しＸ線を照射し診断部位の透過像を得るもので、診断テーブル２と、Ｘ線管球３と、I.I.４と、フォトマル５と、支持手段６と、ＴＶカメラ７と、Ａ／Ｄ変換器８と、画像処理部９と、テレビモニタ１０と、高電圧発生部１１と、Ｘ線制御部１２とを備えて成っている。なお、符号１３は上記I.I.４からの信号を分配するディストリビュータ、符号１４は操作者が操作を行なう操作卓、符号１５は後述するテーブル制御部１６及び支持器制御部１７からの信号を制御するシステムコントローラ、符号１６は上記診断テーブル２の動作を制御するテーブル制御部、符号１７は上記支持手段６の動作を制御する支持器制御部をそれぞれ示している。
【００１０】
上記診断テーブル２は、検査対象の被検体１を寝載するもので、水平方向に移動が可能となっている。上記Ｘ線管球３は、上記診断テーブル２上に寝載された被検体１にＸ線を照射するためのもので、上記診断テーブル２の一方側、例えば下方に設けられている。上記I.I.４は、上記被検体１を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線検出部となるもので、上記診断テーブル２の他方側、例えば上方側にて上記Ｘ線管球３に対向して設けられている。上記フォトマル５は、上記I.I.４で得られた光学像の一部を分配して画像データを取込みＸ線制御部１２に出力するもので、ディストリビュータ１３内に配置されている。上記支持手段６は、上記Ｘ線管球３とI.I.４及びフォトマル５とを対向させて支持するもので、この支持手段６が支軸２７を中心にして回動することによって被検体１に照射されるＸ線の該被検体１に対する照射角度を変化させることが可能となっている。
【００１１】
上記ＴＶカメラ７は、上記I.I.４からの光学像を電気信号、例えばビデオ信号に変換する撮像部となるもので、この変換されたビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換器８へへ送られる。このＡ／Ｄ変換器８は、上記ＴＶカメラ７から入力したビデオ信号をデジタル信号に変換するものである。また、画像処理部９は、上記Ａ／Ｄ変換器８から入力したデジタル信号による画像情報を処理するためのものである。さらに、テレビモニタ１０は、上記画像処理部９によって画像処理された画像情報を表示するものである。そして、上記Ａ／Ｄ変換器８と画像処理部９とテレビモニタ１０とで、ＴＶカメラ７で撮像された診断画像を出力する画像出力部を構成している。
【００１２】
上記高電圧発生部１１は、高電圧を発生し上記Ｘ線管球３に該高電圧を供給するものであり、上記Ｘ線制御部１２は、上記フォトマル５で取込んだ画像データに基づいて上記高電圧発生部１１に高電圧発生の制御信号を送るものである。
【００１３】
ここで、本発明においては、上記Ｘ線検出部としてのI.I.４の画像情報の変化量に応じて、上記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期を設定するようにしたものである。図１の例では、I.I.４の画像情報の変化をフォトマル５を介してＸ線制御部１２へ送るようになっている。このＸ線制御部１２は、図２に示すように、上記フォトマル５から入力した信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１８と、画像の特徴量を演算する特徴量抽出部１９と、信号の目標値を設定するレジスタ２０と、このレジスタ２０の目標値と画像の特徴量が演算された入力信号とを比較する比較部２１と、この比較部２１にて比較された比較値の誤差量を演算すると共に照射すべきＸ線量を設定し出力するＣＰＵ２２と、内部にフレームメモリを持ち過去の画像と最新の画像との差分をとって動き量を検出する動き検出部２３とから成っている。
【００１４】
図３は、上記動き検出部２３の内部構成を示すブロック図である。この動き検出部２３は、画像を記憶する記憶装置２４と、該記憶装置２４で記憶された過去の画像と現在の画像との特徴量データの演算、例えばサブトラクションなどを行なう演算部２５と、該演算部２５による演算結果とパラメータ部２６の保持するパラメータとを比較する比較部２７とから成っている。そして、上記比較部２７の比較結果によって画像の動きは、例えば静止、緩やかな動き、速い動きの３段階で識別され、それぞれＳＴＯＰ信号，ＳＬＯＷ信号，ＦＡＳＴ信号が図２に示すＣＰＵ２２に対して出力される。
【００１５】
次に、上記構成による本発明に係るＸ線画像診断装置の動作について説明する。まず、図１に示すように、Ｘ線管球３によって診断テーブル２上の被検体１にＸ線が照射され、I.I.４によって被検体１を透過したＸ線像が光学像に変換される。このI.I.４で変換された光学像はディストリビュータ１３に入射して分配され、ＴＶカメラ７で撮像して上記I.I.４からの光学像をビデオ信号に変換し, ビデオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器８, 画像処理部９, テレビモニタ１０によって診断画像として表示される。このとき、上記ディストリビュータ１３で分配された光学像の一部は、フォトマル５に入力され、Ｘ線制御部１２に送られる。このＸ線制御部１２では、フォトマル５から送られた光学像の光量を一定に保つように、高電圧発生の制御信号が高電圧発生部１１に送られる。
【００１６】
更に、上記フォトマル５の画像情報の変化量に応じて、上記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期を設定する。即ち、動き検出部２３によって画像の動きが検出されると、その検出結果に応じて画像が静止している時はＳＴＯＰ信号, 緩やかに動いている時はＳＬＯＷ信号, 速く動いている時はＦＡＳＴ信号がＣＰＵ２２に対して出力される。
【００１７】
図４は、上記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期を示す動作説明図である。ＣＰＵ２２にＳＴＯＰ信号が送られた場合は、画像取込み周期の、例えば４周期毎に制御信号を高電圧発生部１１に出力する。また、ＣＰＵ２２にＳＬＯＷ信号が送られた場合は画像取込み周期の例えば３周期毎に、ＦＡＳＴ信号が送られた場合は画像取込み周期の例えば２周期毎に、制御信号を高電圧発生部１１に出力する。尚、画像取込み周期自体を可変とし、ＳＴＯＰ信号時よりもＳＬＯＷ信号時、ＳＬＯＷ信号時よりもＦＡＳＴ信号時の周期を速くするようにしてもよい。
【００１８】
上記第一の実施形態においては、上記Ｘ線検出部としてのI.I.４の画像情報の変化量に応じて、上記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期を設定するので、被検体１の心臓の動きや呼吸による観察部位の動き等により画像が連続的に動いている場合と、観察する領域を変更するために診断テーブル２を動かしたり撮影方向を変更するために支持手段６を動かしたりした場合とのどちらにも対応した制御信号の周期とすることができ、ハンチング等がない見やすい診断画像を得ることができる。尚、本実施形態は、消化管検査等においてバリュームを胃内で攪拌させるために、被検体１に対し回転等をさせる場合に特に有効である。
【００１９】
図５は、本発明によるＸ線画像診断装置の第二の実施形態を示すブロック図である。この実施の形態は、前記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期の設定は、前記診断テーブル２の移動速度又は前記支持手段６の移動速度のうち少なくとも一方を検出し、その検出量に基づいてなされるようにしたものである。この実施形態におけるＸ線制御部１２は、図６に示すような構成となっており、Ａ／Ｄ変換器１８, 特徴量抽出部１９, レジスタ２０, 比較部２１については、第一の実施形態と同様のものであるが、本実施形態におけるＣＰＵ２２は、上記比較部２１にて比較された比較値の誤差量と、更に診断テーブル２の移動速度を示す速度信号Ｓv1と、支持手段６の移動速度を示す速度信号Ｓv2とを演算すると共に、照射すべきＸ線量を設定し出力するものである。このような構成により、前記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期を、被検体１とＸ線管球３との相対的な動きの変化に伴って設定することができる。
【００２０】
以上、本発明のＸ線画像診断装置における第一及び第二の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られず、例えば図７に示すように、ＴＶカメラ７のビデオ信号をＸ線制御部１２へ送り、被検体１とＸ線管球３との相対的な動きを検出し上記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送る周期を制御するようにしてもよい。また、第一の実施形態で示した動き検出部２３（図２参照）からの情報と、速度信号Ｓv1とＳv2（図６参照）からの情報とをＣＰＵ２２へ送り、上記二つの情報に基づき前記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送るものとしてもよい。この場合、例えば動き検出部２３が画像の動きを検出した際に、ＣＰＵ２２が速度信号Ｓv1又はＳv2を受信していなければ診断テーブル２上の被検体１のみが動いたことが分かり、より正確な情報に基づいて前記Ｘ線制御部１２から高電圧発生部１１に制御信号を送ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、Ｘ線検出部の画像情報の変化量に応じて、Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期を設定するようにしたことにより、Ｘ線照射の制御を被検体の動きに対し迅速に追従させて適正な露出にすることができ、見やすい診断画像を表示することができる。
【００２２】
また、請求項２に係る発明によれば、前記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期の設定は、前記診断テーブルの移動速度又は前記支持手段の移動速度のうち少なくとも一方を検出し、その検出量に基づいてなされるものとしたことにより、前記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期を、被検体とＸ線管球との相対的な動きの変化に伴って設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線画像診断装置の第一の実施形態及び従来のＸ線画像診断装置を示すブロック図である。
【図２】上記第一の実施形態のＸ線画像診断装置におけるＸ線制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】上記Ｘ線制御部における動き検出部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】  上記Ｘ線制御部から高電圧発生部に制御信号を送る周期を示す動作説明図である。
【図５】本発明によるＸ線画像診断装置の第二の実施形態を示すブロック図である。
【図６】上記第二の実施形態のＸ線画像診断装置におけるＸ線制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図７】被検体の診断画面の情報をＴＶカメラからＸ線制御部へ送る構成のＸ線画像診断装置のブロック図である。
【図８】従来のＸ線画像診断装置におけるＸ線制御部の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２…診断テーブル
３…Ｘ線管球
４…I.I.
５…フォトマル
６…支持手段
７…ＴＶカメラ
８…Ａ／Ｄ変換器
９…画像処理部
１０…テレビモニタ
１１…高電圧発生部
１２…Ｘ線制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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