JPH0544871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、Ｘ線TVシステムで得られる透視
像の映像信号をデジタル的に引き算して差像を得
るデジタルサブトラクシヨンシステム（以下単に
DSSと略す）に関する。

(ロ) 従来技術 DSSは、まず造影剤注入前の透視像をマスク像
として記憶し、次に造影剤注入後に得られる透視
像（これをライブ像という）からマスク像をデジ
タル処理により引き算して、ライブ像からマスク
像を引き算した画像（差像）を得るもので、主に
血管造影撮影に用いられている。血管造影撮影に
このDSSを用いると、造影剤が流れていく過程の
血管の像のみが抽出されるので、診断にきわめて
有用である。

ところで、従来より、このDSSを改良するもの
として、造影剤の到来前から流れ去つていくまで
の間に得られる多数フレームのライブ像の多画素
について最大値と最小値とを記憶することによつ
て２画面分のピークホールド像（最大値の方の正
のピークホールド像、最小値の方を負のピークホ
ールド像と呼ぶ）を得、これらの画像の間で引き
算を行なう、ピークホールド式DSSとも言うべき
システムが提案されている（特願昭58−247498）。
このシステムは、Ｘ線量を少なくでき患者に対す
る被曝の問題を軽減し得る、マイク像を撮るタイ
ミングを考える必要がない、造影剤が流れていく
全過程（つまり軌跡）を１つの画面に表わすこと
ができる等の利点を有している。

しかしながら、このシステムにも改善すべき点
がある。すなわち、ピークホールド法により量子
ノイズなどの定常的なノイズを影響をなくすこと
ができるが、反面、ピークホールド法の原理から
ピーク値がそのまま記憶されるので、映像信号の
変動（たとえばＸ線線量の変化による）や外来の
突然のノイズに対して弱く、これらがあつた場合
には画質が著しく劣化するという問題がある。

(ハ) 目的 この発明は、ピークホールド式DSSにおいて、
映像信号の変動やノイズ等の影響を抑え、高画質
の差像を得るよう改善することを目的とする。

(ニ) 構成 この発明は、ピークホールド式DSSにおいて、
リカーシブフイルタを用い、これによつてフイル
タリングした映像信号から正と負のピークホール
ド像を得るようにすることを特徴とする。

(ホ) 実施例 第１図において、Ｘ線管１から被検者２に向け
てＸ線が連続的に曝射される。この場合のＸ線量
は低線量でよく、管電流は数ｍＡ〜数十ｍＡ程度
でよい。被検者２を透過したＸ線による透過Ｘ線
像はイメージインテンシフアイア３で輝度増幅さ
れた光学像に変換され、この光学像は撮像管４お
よびカメラコントロールユニツト５を経て映像信
号に変換される。これらの構成は通常のＸ線TV
システムと同様である。

映像信号は画像処理装置６によりデジタル的に
処理される。映像信号はまずＡ／Ｄ変換器７でデ
ジタル信号に変換され、つぎに対数変換器８に送
られる。デジタル信号はまた切換回路１４にも送
られており、ピークホールド動作を開始する直前
までは、のの切換回路１４はこのデジタル信号を
選択している。そのため、Ａ／Ｄ変換器７からの
デジタル信号は直接Ｄ／Ａ変換器１５によりあな
信号に変換されることになり、何らの処理も受け
ていない映像信号がこの画像処理装置６から出力
されることになる。この画像処理装置６の出力は
画像表示装置や画像記録装置などに送られてお
り、造影剤注入後も、造影剤が撮影部位に到達す
る以前では、画像表示装置により単なるＸ線透視
像が観察される。

他方、対数変換器８を経た信号はリカーシブフ
イルタ９を経て画素毎にリカーシブフイルタリン
グを受けた後ピークホールド像記憶装置１０，１
１に送られる。これらのピークホールド像記憶装
置１０，１１は、それぞれフレームメモリと比較
回路とからなり、１フレームずつ映像信号が送ら
れてくると、１つずつの画素について、フレーム
メモリに記憶されている信号と今送られてきた信
号とを比較してその大きい方（明るい方）または
小さい方（暗い方）をフレームメモリに書き込む
という動作を行なう。そのため何フレームかの信
号が送られてきた時点で、それらのフレームのな
かでは最大値または最小値の信号が画素毎にホー
ルドされることになる。ピークホールド像記憶装
置１０は最大値つまり正のピークホールド像を記
憶し、ピークホールド像記憶装置１１は最小値つ
まり負のピークホールド像を記憶するものとす
る。この記憶装置１０，１１によつてホールドさ
れた像の信号は常時出力されて引き算器１２で引
き算が行なわれ、これらのピークホールド像を引
き算して得た差像がこの引き算器１２から常時出
力される。この差像は画像強調器１３でコントラ
スト強調されて切換回路１４に送られる。

造影剤注入した後、造影剤が撮影部位に到達す
る前の適当なタイミングで切換回路１４が切換え
られる。すると、両ピークホールド像の引き算結
果たる差像が画像処理装置６から出力されること
なり、この差像が表示され、あるいは記録され
る。正のピークホールド像は明るい部分つまり造
に影剤によつて影響されない部分（造影剤が流れ
ない部分）の画像（マスク像に対応する）をあら
わし、負のピークホールド像は暗い部分の画像で
ある造影剤の軌跡の像とその背景たる造影剤が流
れない部分の画像（ライブ像に対応する）とをあ
らわす。そこでこれらのピークホールド像を引き
算すれば、造影剤の軌跡の像のみが抽出される。
そのため、この差像により、造影剤が流れていく
ことに応じてつぎつぎに造影剤の軌跡が加わつて
いく様子を観察することができ、術者の満足でき
る時点での撮影の停止が自由にできる。つまり、
たとえば動脈層のみ、あるいは末梢血管まで、ま
たは静脈層までというように、撮影対象の選択が
容易である。満足できる像が得られた時点で、ピ
ークホールド像記憶装置１０，１１によるピーク
ホールド動作が停止され、同時にＸ線曝射も停止
される。このとき画像表示装置にはピークホール
ド停止時点での差像が表示されることになる。

ここで、リカーシブフイルタ９は第２図のよう
に、フレームメモリ９１と、掛算器９２，９３
と、加算器９４とにより構成されており、動作は
つぎの通りである。１フレームの映像信号が新た
に送られてくると、掛算器９２で画素毎に定数Ｋ
（０≦Ｋ≦１）が掛算される。これとともにフレ
ームメモリ９１から画素毎に信号が読み出され、
掛算器９３で定数（１−Ｋ）が画素毎に掛算され
る。そして掛算器９２の出力と掛算器９３の出力
とが画素毎に加算器９４で加算され、加算結果が
画素毎にフレームメモリ９１に書き込まれる。し
たがつてフレームメモリ９１に記憶された画素毎
の信号は、以前のフレームの信号の成分を、今の
フレームから遠くなればなる程抑圧された状態で
含んでおり、つまり残像が重なつたと同じように
なつている。Ｋを小さくすれば残像成分が増加
し、それだけ信号は平滑化されることになり、映
像信号の変動やノイズなどに影響されなくなる
が、反面画像の変化に対する応答性は悪くなる。
これに対してＫを大きくすれば、残像成分が減少
し、応答性は向上するが、ノイズなどによる影響
がより出るようになる。したがつて、ここでは掛
算器９２，９３におけるＫの値は可変とし、撮影
部位が頭部などの比較的運動の少ない静止してい
る部分の場合にＫを大きくし、心臓付近などの比
較的速い運動をする部分の場合にＫを小さくする
ことができるようにしている。

(ヘ) 効果 この発明によるピークホールド式DSSでは、リ
カーシブフイルタを用い、これによつてフイルタ
リングした映像信号から正と負のピークホールド
像を得るようにしているため、ピークホールド式
本来のノイズ低減効果に加えて、映像信号の変動
や外来のノイズなどによる画質の劣化が軽減で
き、さらに一層の画質向上が図れ、より低線量で
サブトラクシヨン像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク図、第
２図はリカーシブフイルタのブロツク図である。 １……Ｘ線管、２……被検者、３……イメージ
インテンシフアイア、４……撮像管、５……カメ
ラコントロールユニツト、６……画像処理装置、
７……Ａ／Ｄ変換器、８……対数変換器、９……
リカーシブフイルタ、１０，１１……ピークホー
ルド像記憶装置、１２……引き算器、１３……画
像強調器、１４……切換回路、１５……Ｄ／Ａ変
換器、９１……フレームメモリ、９２，９３……
掛算器、９４……加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｘ線TVシステムにおいて造影剤の到来前か
   ら流れ去るまでの間に得られる多数の透視像の映
   像信号より、各画素について、最大値を記憶する
   第１の画像記憶手段と、最小値を記憶する第２の
   画像記憶手段と、上記第１の画像記憶手段に記憶
   されている画像と上記第２の記憶手段に記憶され
   ている画像との画素毎の引き算を行なう演算手段
   とを有するデジタルサブトラクシヨンシステムに
   おいて、上記の多数の透視像の映像信号をリカー
   シブフイルタリングするリカーシブフイルタ手段
   を備え、このリカーシブフイルタリングを受けた
   映像信号を上記の第１、第２の画像記憶手段に送
   るようにしたことを特徴とするデジタルサブトラ
   クシヨンシステム。