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JP2871037B2 - デジタルx線撮影装置 - Google Patents

デジタルx線撮影装置

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JP2871037B2
JP2871037B2 JP2231598A JP23159890A JP2871037B2 JP 2871037 B2 JP2871037 B2 JP 2871037B2 JP 2231598 A JP2231598 A JP 2231598A JP 23159890 A JP23159890 A JP 23159890A JP 2871037 B2 JP2871037 B2 JP 2871037B2
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JP
Japan
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ray
live
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mask
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JP2231598A
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JPH04115677A (ja
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和宏 宇津山
益実 河合
英文 鈴木
往道 宇野
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Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimazu Seisakusho KK
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、デジタルX線撮影装置に関し、とくに回
転式デジタルサブトラクションアンギオグラフィ(DS
A)を行うデジタルX線撮像装置に関する。
【従来の技術】
回転式DSAは、X線管とイメージインテンシファイア
及びTVカメラを被検者の周囲に回転させてその各角度ご
とにX線画像を得ることを、マスク像とライブ像とにつ
いて行い、同一角度から撮影したマスク像とライブ像と
の間のサブトラクションを行うものである。 従来では、同一角度から撮影した1枚のマスク像と1
枚のライブ像との間の減算を行うことにより、各角度で
のサブトラクション像を得るようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにある角度で撮影した1枚
のマスク像とその同一角度で撮影した1枚のライブ像と
の間の減算によってその角度の1枚のサブトラクション
像を得るのでは、S/N比の悪いサブトラクション像しか
得られないという問題がある。 すなわち、回転式DSAにおいては、X線管とイメージ
インテンシファイア及びTVカメラを被検者の周囲に回転
させながら多数の画像をつぎつぎに撮影して行くため、
1枚の画像を得るためにパルス幅4〜5msec程度のパル
ス状のX線曝射を1回行うだけであり、マスク像、ライ
ブ像ともS/N比の悪いものとならざるを得ない。 また、サブトラクション像である故の問題、つまり背
景の骨や軟部組織などがまったくキャンセルされてしま
うので血管と骨や軟部組織との位置関係が分かりにくい
という問題もある。 この発明は、上記に鑑み、S/N比が高く、且つ骨や軟
部組織等の背景の画像もある程度描き出されたサブトラ
クション像を得ることができるように改善した、デジタ
ルX線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるデジタル
X線撮影装置においては、被検体に向けてX線をパルス
状に照射するX線照射手段と、被検体を透過したX線に
よる画像のビデオ信号を得るX線撮像手段と、該X線照
射手段及びX線撮像手段を被検体の回りに回転させる手
段と、上記のビデオ信号をデジタル信号に変換する変換
手段と、造影剤が注入されていない状態のマスク像のデ
ジタルビデオ信号を格納する手段と、造影剤の注入後ラ
イブ像が1枚ずつ得られたとき、そのライブ像と同じ角
度のマスク像及びその角度に隣接する角度のマスク像を
加算して得た積分画像とこのライブ像との減算を行う減
算手段とを備えることが特徴となっている。
【作用】
造影剤を注入した後で、ライブ像が1枚ずつ得られる
とき、そのライブ像と同じ角度のマスク像及びその角度
に隣接する角度のマスク像を加算して得た積分画像とこ
のライブ像との減算が行われて、サブトラクション像が
得られる。 このように、ライブ像と減算されるマスク像として、
ライブ像と同じ角度の1枚のマスク像を用いるのではな
く、ライブ像と同じ角度の1枚のマスク像と、それに隣
接した角度のマスク像とを加算して得た積分画像を用い
ているので、マスク像におけるS/N比を向上でき、さら
にサブトラクション像のS/N比を高めることができる。 また、マスク像の積分を同じ角度の画像について行う
のではなく、隣接する角度の画像について行っているこ
とから、積分画像にはライブ像とは異なる角度のマスク
像が含まれることになるので、この積分画像とライブ像
とを減算しても、背景の骨や軟部組織等の画像が完全に
は消えず、その輪郭がうっすらと残ることになる。すな
わち、サブトラクション像には、造影剤によって現れた
血管の像の背景に骨や軟部組織等の像もうっすらと現
れ、血管と骨や軟部組織等との位置関係の把握が容易に
行える。
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。第1図に示す実施例はバイプレーン
構成であり、この第1図において、X線管12、13、イメ
ージインテンシファイア14、15及びこれらイメージイン
テンシファイア14、15に結合されたTVカメラ16、17がア
ーム21に保持されている。このアーム21の中央にはベッ
ドに横たえられた被検者11が配置される。この例では、
X線管12、イメージインテンシファイア14、TVカメラ16
により被検者11の前後方向に透過したX線によるフロン
タル像が、X線管13、イメージインテンシファイア15、
TVカメラ17により被検者11の左右方向に透過したX線に
よるラテラル像が、それぞれ撮影されるようになってい
る。 すなわち、X線管12、13には図示しないX線電源装置
から電源が供給され、X線管12、13から被検者11に向け
てパルス状にX線が曝射されており、そのX線は被検者
11を透過してイメージインテンシファイア14、15に入射
し、光学像に変換され、TVカメラ16、17及びカメラコン
トロールユニット18、19を経て、フロンタル像のビデオ
信号とラテラル像のビデオ信号が得られる。 アーム21は回転駆動装置22によって被検者11の周囲に
回転させられるようになっており、その回転がコントロ
ーラ23を経てCPU24によって制御される。このCPU24はキ
ーボード装置などの入力装置25を有しており、また、被
検者11に造影剤を注入するインジェクタ26を制御する。 第2図に示すように、フロンタル像のビデオ信号とラ
テラル像のビデオ信号はスイッチ31により切り換えられ
てA/D変換器32に入力され、これらのビデオ信号がデジ
タル信号に変換される。マスク像撮影時にはスイッチ33
はオンとなっており、これらのデジタルビデオ信号がフ
レームメモリ34に送られて各画像が保持される。ライブ
像撮影時にはこのスイッチ33はオフになり、ライブ像が
1フレームずつ順次得られていくときにその各フレーム
に同期してフレームメモリ34からの読み出しが行われ
る。切換回路35は任意のフレームメモリ34からの画像デ
ータを選ぶものであり、選択された画像データが階調変
換器36〜38にそれぞれ入力された後、加算器41、42で相
互に加算され、その加算画像がそのときに得られたライ
ブ像と減算器43において減算される。 減算後の画像データはスイッチ44によりフロンタル像
とラテラル像とに振り分けられ、階調変換器45、46を経
てディスプレーメモリ47、48に送られた後、D/A変換器4
9、50を通ってアナログビデオ信号に変換されモニター
装置51、52に送られて表示される。この2つのモニター
装置51、52により、フロンタル側のサブトラクション像
とラテラル側のサブトラクション像とがそれぞれ表示さ
れる。 また、減算器43から出力されるサブトラクション像の
デジタルデータは、そのままデジタルディスク装置53に
送られて記録される。 つぎに第3図を参照しながらさらに詳しく説明する
と、アーム21を2回、回転させ、その回転中にX線を曝
射しながら撮影する。1回目はマスク像の収集のためで
あり、2回目はライブ像の収集のためである。マスク像
を撮影するときもライブ像を撮影するときもフロンタル
側とラテラル側とで交互にX線曝射が行われ、フロンタ
ル像とラテラル像とが交互に得られる。マスク像の撮影
開始及びライブ像の撮影開始に先立ってアーム21はあら
かじめ設定された初期位置に位置決めされている。第3
図に示すようにマスク像の撮影が時刻T1から行われ、ラ
イブ像の撮影が時刻T2から行われるとすると、これらの
時刻T1,T2で撮影開始の指令が入力装置25のキー操作に
よって与えられ、アーム21が回転を開始するとともに、
X線管12(フロンタル側)とX線管13(ラテラル側)と
が交互にパルス状のX線曝射を開始し、フロンタル像の
ビデオ信号とラテラル像のビデオ信号とが交互に得られ
る。 こうして、まずマスク像M1,M2,M3,…,Mnがフロンタル
側とラテラル側で交互に得られ、フロンタル側とラテラ
ル側のX線曝射に同期して切り換えられるスイッチ31を
経てそれらのビデオ信号が交互にA/D変換器32に入力さ
れ、オンになっているスイッチ33を経てフレームメモリ
34に順次格納される。 こうしてマスク像の収集が終了すると、アーム21は自
動的に初期位置に戻る。このとき入力装置25により造影
剤注入指令を入力すると、CPU24を介してインジェクタ2
6が動作開始させられ、被検者11に造影剤が注入され
る。そして、時刻T2でライブ像の撮影開始指令の入力が
行われると、上記のマスク像収集時と同様にアーム21が
同じ方向・同じ速度で回転し始めるとともに、X線曝射
が開始される。こうしてライブ像L1,L2,L3,…,Lnがフロ
ンタル側とラテラル側で交互に得られ、減算器43に送ら
れる。 このとき、ライブ像の1フレームにつき、フレームメ
モリ34から3フレーム分の画像データ読み出される。1
フレームのライブ像がフロンタル側であれば、フロンタ
ル側の、そのライブ像と同じ角度の3フレーム分の画像
が選ばれ、ラテラル側であれば、ラテラル側の、そのラ
イブ像と同じ角度の3フレーム分の画像が選ばれる。こ
の3フレーム分の画像は階調変換器36〜38を経た後加算
器41、42で加算されて減算器43の他方の入力に送られ
る。 その結果、減算器43からは、つぎのようなサブトラク
ション像S1,S2,S3,…,Sn−4が順次得られる。 S1=L3−(M1+M3+M5)/3 S2=L4−(M2+M4+M6)/3 S3=L5−(M3+M5+M7)/3 S4=L6−(M4+M6+M8)/3 ・・・・ Sn-5=Ln-3−(Mn-5+Mn-3+Mn-1)/3 Sn-4=Ln-2−(Mn-4+Mn-2+Mn)/3 ここで、奇数番のサブトラクション像Sはフロンタル側
であり、偶数番のサブトラクション像Sはラテラル側で
ある。 これらのサブトラクション像はすべてデジタル信号の
ままデジタルディスク装置53に送られて記録されるとと
もに、スイッチ44でフロンタル側とラテラル側とでそれ
ぞれの系統に振り分けられ、モニター装置51、52でそれ
ぞれ表示される。 このように、ライブ像と減算されるマスク像として、
ライブ像と同じ角度の1枚のマスク像を用いるのではな
く、ライブ像と同じ角度の1枚のマスク像と、その両隣
りの角度のマスク像との3つのライブ像を積分したもの
を用いているので、マスク像におけるS/N比を向上で
き、さらにサブトラクション像のS/N比を高めることが
できる。また、マスク像の積分を同じ角度の画像につい
て行うのではなく、隣接する角度の画像について行って
いることから、ライブ像と減算しても、背景の骨や軟部
組織等の画像が完全には消えず、その輪郭がうっすらと
残ることになる。そのため、これがかえって血管と骨や
軟部組織等との位置関係の把握に役立つことになる。 なお、上記の実施例ではバイプレーン構成となってい
るが、シングルプレーン構成の場合でも同様である。 また、この実施例ではマスク像を3枚分積分している
が、2枚でもあるいはもっと多くの枚数のマスク像の積
分を行ってもよい。 さらに、上記実施例では、フレームメモリ34にマスク
像をそのまま格納し、後に読み出して積分しているが、
複数枚ずつ積分した後フレームメモリ34に格納すること
もできる。
【発明の効果】
この発明のデジタルX線撮影装置によれば、複数のマ
スク像が積分されてライブ像との間で減算されるので、
サブトラクション像のS/N比を高めることができる。ま
た、複数のそれぞれ異なる角度からのマスク像が積分さ
れ、それが1枚の(つまり1方向から撮影した)ライブ
像との間で減算されるので、背景となる骨や軟部組織等
の像が完全にはキャンセルされず、ある程度残ることに
なり、それが血管の背景にうっすら現れることになって
血管と骨や軟部組織等との位置関係を容易に把握でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の機構部分を示すブロック
図、第2図は同実施例の信号処理部分を示すブロック
図、第3図は動作説明のためのタイムチャートである。 11……被検者、12、13……X線管、14、15……イメージ
インテンシファイア、16、17……TVカメラ、18、19……
カメラコントロールユニット、21……アーム、22……回
転駆動装置、23……コントローラ、24……CPU、25……
入力装置、26……インジェクタ、31、33、44……スイッ
チ、32……A/D変換器、34……フレームメモリ、35……
切換回置、36〜38、45、46……階調変換器、41、42……
加算器、43……減算器、47、48……ディスプレーメモ
リ、49、50……D/A変換器、51、52……モニター装置、5
3……デジタルディスク装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 往道 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 平2−156778(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 6/00 - 6/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検体に向けてX線をパルス状に照射する
    X線照射手段と、被検体を透過したX線による画像のビ
    デオ信号を得るX線撮像手段と、該X線照射手段及びX
    線撮像手段を被検体の回りに回転させる手段と、上記の
    ビデオ信号をデジタル信号に変換する変換手段と、造影
    剤が注入されていない状態のマスク像のデジタルビデオ
    信号を格納する手段と、造影剤の注入後ライブ像が1枚
    ずつ得られたとき、そのライブ像と同じ角度のマスク像
    及びその角度に隣接する角度のマスク像を加算して得た
    積分画像とこのライブ像との減算を行う減算手段とを備
    えることを特徴とするデジタルX線撮影装置。
JP2231598A 1990-08-31 1990-08-31 デジタルx線撮影装置 Expired - Fee Related JP2871037B2 (ja)

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