X線映像装置

X線TV装置｛イメージインテンシファイアを用いたもの｝

X線TV装置の構成

　（67am7）
①イメージインテンシフアイア(I.I.)
：人体透過X線を明るい可視像に変換

②タンデムレンズ
：I.I.の出力像を忠実にTVカメラに入力する光学レンズ

③撮像管･固体撮像素子(CCD)
：I.I.の可視光(像)を電気信号に変換

④映像回路
：電気信号から電子ビームを走査するための映像信号を作成

⑤TVモニタ
：映像信号により電子ビームを走査して動画像を表示

I.I.の構造

　（72am14、66.13、64.15、61.91）

　
　電圧を切り替えることによって入力視野を小さくすることにより、出力像を拡大表示できる
　集東電極=フォーカス電極、陽極≒加速電極など、問題ごとに言い方が変化する

・内部
：高真空

・入力窓
：硼珪酸ガラス,アルミニウム,チタニウム

・入力蛍光面
：CsIの微細柱状構造(厚み400μm)
　横方向への光散乱防止
　蛍光体にはCsI:Naを用いる

・出力蛍光面
：硫化亜鉛系(Zn、Cd)S:Ag

・入力蛍光面･出力蛍光面が厚いと
　→　高感度になりX線- 光変換効率が向上する
　　→　光の拡散によるボケ増加で、空間分解能が低下

I.I.の基本動作

（73pm7、66.15、60.19）
　X線により入力蛍光面に蛍光像を形成、隣接する光電面から蛍光像強度に比例した光電子が放出され、集東電極・陽極により25 ~ 30kVで加速・集束され、出力蛍光面に衝突・発光し、明るい蛍光像を形成する
　X線像をリアルタイムに可視光に変換する

　出力蛍光面輝度∝陽極電圧/(像の拡大率)²
　　→　出力輝度は視野が小さいほど暗い

　入力視野が大きい
　　→　縮小率が大きくなり高輝度
　　　(出力像サイズは固定のため)
　　　解像度は悪い

　入力視野が小さい
　　→　縮小率も小さくなり低輝度
　　　　同じ輝度を得るには被曝が増える

＊入力視野は陽極電圧(集束電極)への印加電圧によって制御し、入力視野によってコントラストは変化しない

I.I.の性能を表す指標：特性

　(68am8、62.14、61.13)
　＊上の7つは性能試験項目でもある
（1）変換係数Gx
　Gx＝　出力像中心の輝度[cd/m²]/入射野中心での空気カーマ率[μGy/s]
　　大きいほど高感度

（2）コントラスト比Cr
　Cr＝ 鉛円板がないときの中心輝度/入射面中央部に鉛円板があるときの中心輝度

（3）解像度
　X線用解像力チャートでの見分けうる限界の本数[Lp/cm]
　中心部で優れ、周辺部で大きく低下する

（4）量子検出効率DQE
　入射X線のS/N(信号対雑音)比とI.I.出力像のS/N比のエネルギー比

（5）空間分解能
　入力視野が小さいほど解像力は高くなり、中心部が高く、周辺部が低い

（6）画像歪み　　
　中心部と周辺部の拡大率の違い
　入射面視野に比例(5 ~ 10%)
　入力面の視野が大きいほど像の歪みは大きくなる

（7）入射面視野寸法

（8）輝度分布および輝度不均一度
　中心部に対する周辺部の輝度比(60 ~ 90%)

撮像装置(撮像管･CCDカメラ)

　(68pm8、65.13)
・撮像管
：電子ビームの走査により可視像を電気信号に変換する電子管

・固体撮像素子(CCDカメラ)
：入射光のエネルギーに比例した電荷を蓄積する電荷結合素子

X線透視装置の種類

　(68pm9)
・オーバーチューブ型
（管球が上、検出器が下）
　患者の被ばくが少ない、手技が行いやすく、汎用性が高い
　術者の被ばく（主に患者からの散乱線）が多い
　任意の方向からの撮影には限界が多い

・アンダーチューブ型
（検出器が上、管球が下）
　検出器が近いと手技が行いにくいことがある
　遠ざけると画質が低下する
　術者の被ばくが少ない

DF(≒DSA)装置

心血管用・脳血管用X線診断装置　

（69pm88、67am9、70am48）
　構成：X線管- I.I.保持装置
　→　Cアーム、Lアーム、Uアーム、Ωアームなど

1、バイプレーン装置　
（71am90、65pm75）
　交互の高速X線照射による同時2方向撮影機構
　I.I.ブランキングで散乱線影響防止
　利点：「造影剤の使用量低減」
　　　　「左室造影像から駆出率の評価が可能」
　　　　「検査時間の短縮」
　　　　「同位相の画像収集可能」
　　　　「検査精度向上」

2、X線発生装置
：テトロード制御方式、インバータ式、被ばく低減を目的としたパルス透視

3、シネ撮影装置
：I.I.の出力像を 35mmシネカメラを用いてシネ撮影
　左室造影では30～90f/s
　冠動脈造影では30～60f/s

4、DSA装置
：時間差分法によって造影された血管を高コントラストに描出する

補償フィルタ

　（69pm88）
　X線吸収の差が大きい部位ではハレーション防止のため補償フィルタやボーラス等を使用する

サブトラクション処理

　（61.20）
1）時間差分法
　連続的にマスク像とコントラスト像を収集・処理して表示する
　2枚の画像間に時間的な隔たりがあり、マスク像とライブ像がずれた状態で差分されモーションアーチファクト(ミスレジストレーション)が生じる
　→　リマスキング処理が有効

2)エネルギー差分法
　異なったエネルギーで撮影した画像間でサブトラクションを行う

画像処理

（75am13、66.15）
1)アーチファクト補正処理
　リマスキング：体動などのずれに対しその後の像をマスク像として処理する

2)画像加算
　ノイズ低減のため時間フィルタにより画像を改善

・リカーシブルフィルタ処理
　：前の画像に遡り、次第に小さい値をかけて加算し、ノイズを低減する

増感紙･フィルム系との比較

　（61.20）
コントラスト分解能：DSA＞増感紙･フィルムシステム
空間分解能：増感紙･フィルムシステム＞DSA
使用する造影剤の濃度：増感紙･フィルムシステム＞DSA