JPH01190337A - Ｘ線エネルギー差分像撮影装置 - Google Patents
Ｘ線エネルギー差分像撮影装置Info
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- JPH01190337A JPH01190337A JP63010648A JP1064888A JPH01190337A JP H01190337 A JPH01190337 A JP H01190337A JP 63010648 A JP63010648 A JP 63010648A JP 1064888 A JP1064888 A JP 1064888A JP H01190337 A JPH01190337 A JP H01190337A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エネルギー差分法により血管造影を行う装置
に係り、特に、心臓病診断に有効な網状動脈造影に好適
なエネルギー差分像撮影装置に関する。
に係り、特に、心臓病診断に有効な網状動脈造影に好適
なエネルギー差分像撮影装置に関する。
〔従来の技術〕
心筋梗塞に代表される虚血性心疾患の診断のためには、
ｌｄ状動脈の狭窄の部位及びその程度を画像化する技術
はきわめて重要であり、低侵聾な静脈注入造影法の開発
が望まれている。完状動脈の静脈注入造影のためには、
希薄なヨウ素造影剤を高感度で検出できること、及び、
短時間で画像撮影を行い拍動による画像のぼけを排除す
ることが必要となる。
ｌｄ状動脈の狭窄の部位及びその程度を画像化する技術
はきわめて重要であり、低侵聾な静脈注入造影法の開発
が望まれている。完状動脈の静脈注入造影のためには、
希薄なヨウ素造影剤を高感度で検出できること、及び、
短時間で画像撮影を行い拍動による画像のぼけを排除す
ることが必要となる。
従来の装置は、特開昭６０−２４９０４０号に記載のよ
うに、異なるエネルギーのファンビーム状の単色Ｘ線を
、被写体の異なる部位に同時に照射し、それぞれのＸ線
画像を１なるＸ線検出器で撮影するという装置であった
。そして、この装置は、ファンビーム状Ｘ線を用いてお
り、被写体中の目的部位全体を撮影するために、被写体
を移動することにより走査するものである。
うに、異なるエネルギーのファンビーム状の単色Ｘ線を
、被写体の異なる部位に同時に照射し、それぞれのＸ線
画像を１なるＸ線検出器で撮影するという装置であった
。そして、この装置は、ファンビーム状Ｘ線を用いてお
り、被写体中の目的部位全体を撮影するために、被写体
を移動することにより走査するものである。
上記従来技術は、エネルギーの異なる単色Ｘ線画像２枚
を撮影する場合、２画像撮影時間間隔が、２種類のファ
ンビーム状Ｘ線の被写体走査方向の位置の差と、被写体
走査速度で決まる。ファンビーム状Ｘ線間の位置の差は
有限な値を持っており、このため、心臓の拍動が無視で
きる時間間隔で２画像撮像をするためには、被写体を非
常に高速で動かさなくてはいけないという問題点を、上
記従来技術は持っている。
を撮影する場合、２画像撮影時間間隔が、２種類のファ
ンビーム状Ｘ線の被写体走査方向の位置の差と、被写体
走査速度で決まる。ファンビーム状Ｘ線間の位置の差は
有限な値を持っており、このため、心臓の拍動が無視で
きる時間間隔で２画像撮像をするためには、被写体を非
常に高速で動かさなくてはいけないという問題点を、上
記従来技術は持っている。
本発明の目的は、被写体を動かすことなく、心臓の拍動
が無視できる短時間で、エネルギーの異なる単色Ｘ線に
よる２画像を撮影する装置を提供することにある。
が無視できる短時間で、エネルギーの異なる単色Ｘ線に
よる２画像を撮影する装置を提供することにある。
上記目的は、被写体中の目的部位全体を照射可能な錐状
単色Ｘ線ビームと、検出器としてＸ線イメージインテン
シフアイヤ（以下、Ｘ線ＩＩと略記）とＴＶカメラを用
いて、順次的に、Ｘ線エネルギーの異なる単色Ｘ線画像
を高速で撮像することにより達成される。
単色Ｘ線ビームと、検出器としてＸ線イメージインテン
シフアイヤ（以下、Ｘ線ＩＩと略記）とＴＶカメラを用
いて、順次的に、Ｘ線エネルギーの異なる単色Ｘ線画像
を高速で撮像することにより達成される。
高速順次撮像方法について、第６図に示すタイムチャー
トをもとに説明する。図において、（１）はＴＶカメラ
の垂直同期信号を表わす。（２）は分光器による単色Ｘ
線のエネルギー切換えを表わし、この場合、造影剤中の
ヨウ素に吸収端エネルギーより高いエネルギーと低いエ
ネルギーとの間の切換えである。（３）は分光器として
２結晶型分光器を用い、２結晶間でのＸ線回折条件を調
整することにより、ｘｉラシャターとしての機能を持た
せたときの動作を表わす。（４）はＸ線ＩＩの出力像を
ＴＶカメラに結像する光学系中の平面鏡の位置を表わす
。ここで、平面鏡位置Ａのときは、第３図のように、撮
像管の撮像面中の電子ビーム走査面７の中で、Ｘ線ＩＩ
の出力像を結像面８−１に結像する。また、平面鏡位置
Ｂのときは、第５図のように、Ｘ線ＩＩの出力像を結像
面８−２に結像するものであり平面鏡位置Ｃのときは、
結像面８−１及び８−２以外の位置に、Ｘ線ＩＩの出力
像を結像するものである。（５）は電子ビーム走査によ
る画像読出しを表わし、第３図及び第５図において、電
子ビーム走査面７の中で、結像面８−１及び８−２の領
域のみを同時に読み出すものである。
トをもとに説明する。図において、（１）はＴＶカメラ
の垂直同期信号を表わす。（２）は分光器による単色Ｘ
線のエネルギー切換えを表わし、この場合、造影剤中の
ヨウ素に吸収端エネルギーより高いエネルギーと低いエ
ネルギーとの間の切換えである。（３）は分光器として
２結晶型分光器を用い、２結晶間でのＸ線回折条件を調
整することにより、ｘｉラシャターとしての機能を持た
せたときの動作を表わす。（４）はＸ線ＩＩの出力像を
ＴＶカメラに結像する光学系中の平面鏡の位置を表わす
。ここで、平面鏡位置Ａのときは、第３図のように、撮
像管の撮像面中の電子ビーム走査面７の中で、Ｘ線ＩＩ
の出力像を結像面８−１に結像する。また、平面鏡位置
Ｂのときは、第５図のように、Ｘ線ＩＩの出力像を結像
面８−２に結像するものであり平面鏡位置Ｃのときは、
結像面８−１及び８−２以外の位置に、Ｘ線ＩＩの出力
像を結像するものである。（５）は電子ビーム走査によ
る画像読出しを表わし、第３図及び第５図において、電
子ビーム走査面７の中で、結像面８−１及び８−２の領
域のみを同時に読み出すものである。
第６図のタイムチャートにおいて１時間ｔ１がらｔ２の
間は、単色Ｘ線エネルギーが吸収端エネルギーより低い
状態で、Ｘ線シャッターを開き、被写体にＸ線を照射す
る。このＸ線像は、Ｘ線工Ｉで検出し、平面鏡位置Ａに
より、第３図の撮像管の撮像面中の結像面に８−１に結
像する。次に、時間ｔ２からｔ３の間は、Ｘ線シャッタ
ーを閉じＸ線照射を停止して、分光器により単色Ｘ線エ
ネルギーが吸収端エネルギーより高い状態とする。そし
て、平面鏡位置は、位置Ｃとして、結像箱８−１及び８
−２上に、Ｘ！ＩＩの出力像が結像しない状態とする。
間は、単色Ｘ線エネルギーが吸収端エネルギーより低い
状態で、Ｘ線シャッターを開き、被写体にＸ線を照射す
る。このＸ線像は、Ｘ線工Ｉで検出し、平面鏡位置Ａに
より、第３図の撮像管の撮像面中の結像面に８−１に結
像する。次に、時間ｔ２からｔ３の間は、Ｘ線シャッタ
ーを閉じＸ線照射を停止して、分光器により単色Ｘ線エ
ネルギーが吸収端エネルギーより高い状態とする。そし
て、平面鏡位置は、位置Ｃとして、結像箱８−１及び８
−２上に、Ｘ！ＩＩの出力像が結像しない状態とする。
時間ｔ３からｔ４の間は、単色Ｘ線エネルギーが吸収端
エネルギーより高い状態で、Ｘ線シャッターを開き、被
写体にＸ線を照射する。
エネルギーより高い状態で、Ｘ線シャッターを開き、被
写体にＸ線を照射する。
このｘｍ像は、Ｘ線ＩＩで検出し、平面鏡位置Ｂにより
、第５図の撮像管の撮像面中の８−２に結像する。時間
ｔ５からｔ９の間は、電子ビーム走査により、撮像面中
の結像面８−１及び８−２の画像を読み出す。
、第５図の撮像管の撮像面中の８−２に結像する。時間
ｔ５からｔ９の間は、電子ビーム走査により、撮像面中
の結像面８−１及び８−２の画像を読み出す。
このようにして、（ｔａ ｔｌ）の時間間隔て２画像
撮影ができる。さらに、時間ｔ１からｔ７までを１周期
（１フレームに対応）として、２工ネルギー画像撮影を
１単位とした連続撮影ができる。
撮影ができる。さらに、時間ｔ１からｔ７までを１周期
（１フレームに対応）として、２工ネルギー画像撮影を
１単位とした連続撮影ができる。
２結晶分光器を用いて、２結晶間でＸ線回折角度関係を
変えれば、回折Ｘ線としての単位Ｘ線が放出されたり、
放出されなかったりしてｘａシャッターとしてはたらく
、しかし、分光用結晶からの散乱Ｘ線に関しては、常に
一定の割合で放出されている。この性能を利用し、回折
Ｘ線が放出される状態（Ｘ線シャッターが開）での撮像
画像から、回折Ｘ線が放出されない状態（Ｘ線シャッタ
ーが閉）での撮影画像を引くことにより、純粋に回折Ｘ
線のみにより画像を得ることができる。
変えれば、回折Ｘ線としての単位Ｘ線が放出されたり、
放出されなかったりしてｘａシャッターとしてはたらく
、しかし、分光用結晶からの散乱Ｘ線に関しては、常に
一定の割合で放出されている。この性能を利用し、回折
Ｘ線が放出される状態（Ｘ線シャッターが開）での撮像
画像から、回折Ｘ線が放出されない状態（Ｘ線シャッタ
ーが閉）での撮影画像を引くことにより、純粋に回折Ｘ
線のみにより画像を得ることができる。
次に、撮像画像からＸ１ＩＩの残像の影響を除く画像処
理方法について説明する。Ｘ線ＩＩは、Ｘ線ＩＩのＸ線
入力蛍光面、及び出力蛍光面に用いられている蛍光体の
性質により、第９図に示す残光特性を持つ。図において
は、時間○でＸ線エエへのＸ線入力を停止した後の残光
強度を示している。この残光のため、毎回の撮影画像中
に残像として、前回以前の撮影画像が混入している。こ
の残像の除去は、次のように行う。
理方法について説明する。Ｘ線ＩＩは、Ｘ線ＩＩのＸ線
入力蛍光面、及び出力蛍光面に用いられている蛍光体の
性質により、第９図に示す残光特性を持つ。図において
は、時間○でＸ線エエへのＸ線入力を停止した後の残光
強度を示している。この残光のため、毎回の撮影画像中
に残像として、前回以前の撮影画像が混入している。こ
の残像の除去は、次のように行う。
まず以下において、連続撮影により得られる各画像信号
に含まれる各画像撮影時の画像成分と、各画像撮影時よ
り以前の残像成分の割合を説明する。説明に使う記号は
、次のように定義する。
に含まれる各画像撮影時の画像成分と、各画像撮影時よ
り以前の残像成分の割合を説明する。説明に使う記号は
、次のように定義する。
Ｓｙｌ：ｎ画像目撮影時の信号成分
へｍ：各画像撮影時よりｍ画像前の画像の残像強度
このとき各画像信号に含まれる各画像撮影時の画像成分
強度と残像成分強度は次のように表わせる。
強度と残像成分強度は次のように表わせる。
る。
ここでＡｒｎは、第９図に示すＸ線ＩＩの残光特性を測
定することにより得られ、図中に示すように、撮影時間
間隔をｔとすると、時間ｍＸｔにおける残光強度がＡｍ
に等しい。
定することにより得られ、図中に示すように、撮影時間
間隔をｔとすると、時間ｍＸｔにおける残光強度がＡｍ
に等しい。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本実
施例は、被写体１３に造影剤を注入し血管造影を行うた
めのものである。撮影は、造影剤中のヨウ素のに吸収端
エネルギーより高いエネルギーの単色Ｘ線と、低いエネ
ルギーの単色Ｘ線で、２画像を撮像する。そして、ミれ
らの画像間で差分を取り、血管像のみを描出するエネル
ギー差分像撮影装置である。
施例は、被写体１３に造影剤を注入し血管造影を行うた
めのものである。撮影は、造影剤中のヨウ素のに吸収端
エネルギーより高いエネルギーの単色Ｘ線と、低いエネ
ルギーの単色Ｘ線で、２画像を撮像する。そして、ミれ
らの画像間で差分を取り、血管像のみを描出するエネル
ギー差分像撮影装置である。
図において、２５はＸ線源であり、電子蓄積すングなど
のシンクロトロン放射光発生装置である。
のシンクロトロン放射光発生装置である。
２６は、シンクロトロン放射光としての連続Ｘ線である
。
。
連続Ｘ線を単色Ｘ線とする分光器は、分光用結晶２１と
２２、及び、これらを動かす結晶微動機構２３と２４か
ら成る、２結晶型分光器を用いる。
２２、及び、これらを動かす結晶微動機構２３と２４か
ら成る、２結晶型分光器を用いる。
ここで、シンクロトロン放射光はファンビーム状Ｘ線で
あり、被写体に対して十分なＸ線照射領域を確保するに
は、ビーム拡大を行い錐状ビームと用いる。図において
、分光用結晶２１の、結晶表面は結晶格子面２９と非平
行なある面となるように切り出されている。入射Ｘ線で
ある連続Ｘ線２６の内で、入射Ｘ線と結晶格子面２９と
成す角θにより、ブラック条件を満たすエネルギーの単
色Ｘ線２７のみが回折し、結晶格子面とθの角度で出射
される。このように、結晶格子面に対し、入射Ｘ線の視
射角と出射Ｘ線の視射角は等しい。
あり、被写体に対して十分なＸ線照射領域を確保するに
は、ビーム拡大を行い錐状ビームと用いる。図において
、分光用結晶２１の、結晶表面は結晶格子面２９と非平
行なある面となるように切り出されている。入射Ｘ線で
ある連続Ｘ線２６の内で、入射Ｘ線と結晶格子面２９と
成す角θにより、ブラック条件を満たすエネルギーの単
色Ｘ線２７のみが回折し、結晶格子面とθの角度で出射
される。このように、結晶格子面に対し、入射Ｘ線の視
射角と出射Ｘ線の視射角は等しい。
しかし、分光用結晶の表面は結晶格子面と非平行である
ため、第７図に示す幾何学的関係より、入射Ｘ線である
連続Ｘ線２６は、上下方向に拡大され、出射Ｘ線である
単色Ｘ線２７として反射される。さらに、分光用結晶２
２として２１と同じものを用いれば、拡大率は自乗とな
り、被写体に対して十分なＸ線照射領域を確保できる。
ため、第７図に示す幾何学的関係より、入射Ｘ線である
連続Ｘ線２６は、上下方向に拡大され、出射Ｘ線である
単色Ｘ線２７として反射される。さらに、分光用結晶２
２として２１と同じものを用いれば、拡大率は自乗とな
り、被写体に対して十分なＸ線照射領域を確保できる。
２結晶型分光器を用いて、ヨウ素に吸収端エネルギー前
後の単色Ｘ線を発生させるには、結晶微動機構２３及び
２４により、分光用結晶２１及び２２の結晶格子面が、
連続Ｘ線２６と単色Ｘ線２７、及び単色Ｘ線２７と単色
Ｘ線２８の間で、目的とする単色Ｘ線エネルギーでブラ
ッグ条件を満たすように設定すれば良い。このように、
結晶微動機構２３及び２４を駆動することにより、被写
体１３にヨウ素吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線を照射
することができる。
後の単色Ｘ線を発生させるには、結晶微動機構２３及び
２４により、分光用結晶２１及び２２の結晶格子面が、
連続Ｘ線２６と単色Ｘ線２７、及び単色Ｘ線２７と単色
Ｘ線２８の間で、目的とする単色Ｘ線エネルギーでブラ
ッグ条件を満たすように設定すれば良い。このように、
結晶微動機構２３及び２４を駆動することにより、被写
体１３にヨウ素吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線を照射
することができる。
また、２結晶型分光器を用いて、Ｘ線シャッターとして
の機能を持たすには、結晶微動機構２３及び２４により
、分光用結晶２１及び２２の結晶格子面が、連続Ｘ線２
６と単色Ｘ線２７、及び単色Ｘ線２７と単像Ｘ線２８の
間で、目的とする単色Ｘ線エネルギーでブラック条件を
満たさないように設定すれば良い。この結果、被写体に
は単色Ｘ線が照射されなくなり、２結晶分光器がＸ線シ
ャッターとしての機能を有するようになる。
の機能を持たすには、結晶微動機構２３及び２４により
、分光用結晶２１及び２２の結晶格子面が、連続Ｘ線２
６と単色Ｘ線２７、及び単色Ｘ線２７と単像Ｘ線２８の
間で、目的とする単色Ｘ線エネルギーでブラック条件を
満たさないように設定すれば良い。この結果、被写体に
は単色Ｘ線が照射されなくなり、２結晶分光器がＸ線シ
ャッターとしての機能を有するようになる。
ここで、結晶微動機構２３及び２４において、結晶を駆
動するためにピエゾ素子を用いれば、高速エネルギー切
換え、及び、高速Ｘ線シャッターとしての動作が可能と
なる。
動するためにピエゾ素子を用いれば、高速エネルギー切
換え、及び、高速Ｘ線シャッターとしての動作が可能と
なる。
次に、検出器系について説明する。検出器系は、Ｘ線ｌ
１１４、光学系１０、ＴＶカメラ１１により構成されて
いる。Ｘ線像はＸ線ＩＩにより可視光に変換され、Ｘ１
１ＩＡＩＩより出力される。ここで、Ｘ線ＩＩに入射す
るヨウ素吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線による２Ｘ線
画像に対応して、Ｘ線工■出力像は、ＴＶカメラの撮像
面上に異なる位置に、２画像として順次的に光学系によ
り結像するものである。以下に、１台のＴＶカメラによ
る、２画像撮影方式について説明する。
１１４、光学系１０、ＴＶカメラ１１により構成されて
いる。Ｘ線像はＸ線ＩＩにより可視光に変換され、Ｘ１
１ＩＡＩＩより出力される。ここで、Ｘ線ＩＩに入射す
るヨウ素吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線による２Ｘ線
画像に対応して、Ｘ線工■出力像は、ＴＶカメラの撮像
面上に異なる位置に、２画像として順次的に光学系によ
り結像するものである。以下に、１台のＴＶカメラによ
る、２画像撮影方式について説明する。
第２図において、Ｘ線ＩＩ出力像１から放出される可視
光線２は、光学系の中の１次レンズ３により平行光とな
る。この平行光は、１次レンズの光軸９に対して、θ１
の角度を持つ平面鏡４−１により反射され、２次レンズ
５により集光され、第３図に示すＴＶカメラの撮像面上
の電子ビーム走査面７の中の結像面８−１に、像６−１
として結像する。そして、次の別の単色Ｘ線エネルギー
に対応するＸ線画像撮影においては、第４図に示すよう
に、平面鏡を光軸９に対してθ２の角度を持たされた平
面鏡４−２により、Ｘ線ＩＩ出力像から放出した可視光
線を反射し、２次レンズ５により集光して、第５図に示
すＴＶカメラ撮像面上の電子ビーム走査面７の中の結像
面８−２に、像６−２として結像する。このようにして
、Ｘ線エエに入射する単色Ｘ線のエネルギーの違いに応
じて、第１図に示す光学系１０の中で、平面鏡の位置を
平面鏡４−１との間で、平面鏡駆動機構１２により切換
えることにより、ヨウ素のに吸収端エネルギー前後の単
色Ｘ線による２画像を、撮像管の光電面に電荷分布とし
て蓄積状態とすることができる。そして、画像読出しに
おいて、撮像管の電子ビーム走査により、同時に２画像
を読出すことができる。さらに、平面鏡の位置切換を行
うために光学系の平面鏡駆動機構としてピエゾ素子を用
いれば、高速２画像撮影が可能となる。また、平面鏡駆
動機構により、ＸｍＩＩ出力像を、第３図の結像面８−
１及び第５図の結像面８−２以外の位置に結像する状態
とすることにより、高速光シカツタ−としての機能を平
面鏡駆動機構が持つ。
光線２は、光学系の中の１次レンズ３により平行光とな
る。この平行光は、１次レンズの光軸９に対して、θ１
の角度を持つ平面鏡４−１により反射され、２次レンズ
５により集光され、第３図に示すＴＶカメラの撮像面上
の電子ビーム走査面７の中の結像面８−１に、像６−１
として結像する。そして、次の別の単色Ｘ線エネルギー
に対応するＸ線画像撮影においては、第４図に示すよう
に、平面鏡を光軸９に対してθ２の角度を持たされた平
面鏡４−２により、Ｘ線ＩＩ出力像から放出した可視光
線を反射し、２次レンズ５により集光して、第５図に示
すＴＶカメラ撮像面上の電子ビーム走査面７の中の結像
面８−２に、像６−２として結像する。このようにして
、Ｘ線エエに入射する単色Ｘ線のエネルギーの違いに応
じて、第１図に示す光学系１０の中で、平面鏡の位置を
平面鏡４−１との間で、平面鏡駆動機構１２により切換
えることにより、ヨウ素のに吸収端エネルギー前後の単
色Ｘ線による２画像を、撮像管の光電面に電荷分布とし
て蓄積状態とすることができる。そして、画像読出しに
おいて、撮像管の電子ビーム走査により、同時に２画像
を読出すことができる。さらに、平面鏡の位置切換を行
うために光学系の平面鏡駆動機構としてピエゾ素子を用
いれば、高速２画像撮影が可能となる。また、平面鏡駆
動機構により、ＸｍＩＩ出力像を、第３図の結像面８−
１及び第５図の結像面８−２以外の位置に結像する状態
とすることにより、高速光シカツタ−としての機能を平
面鏡駆動機構が持つ。
本実施例に示す装置は、第１図に示すシーケンスコント
ローラー３０により、ＴＶカメラの垂直同期信号に従っ
て駆動し、ヨウ素吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線によ
る２画像撮影を行うものであり、次に、その駆動シーケ
ンスを第６図により説明する。図において、（１）はＴ
Ｖカメラの垂直同期信号であり、時間ｔ１からｔ７が１
フレームである。（２）は、分光器による単色Ｘ線エネ
ルギー切換えを表わし、第１図に示す結晶微動機構２３
及び２４を駆動して、ヨウ素に吸収端エネルギーより高
いエネルギーを発生している状態、または、低いエネル
ギーを発生している状態を表わす。（３）は、Ｘ線シャ
ッターの動作状態を表わし、開のとき、２結晶分光器の
２結晶間で、特定の単色Ｘ線エネルギーに対してＸ線回
折条件を満たす状態となり、単色Ｘ線が出射される。ま
た、閉のときは、２結晶間で、Ｘ線回折条件を満たさな
い状態であり、Ｘ線が出射されないことを表わす。（４
）は、平面鏡位置、つまり、Ｘ線ＩＩ出力像の撮像管で
の結像位置を表わす。平面鏡位置Ａは、第３図の電子ビ
ーム走査面の中で、Ｘ線■Ｉ出力像を結像面８−１に結
像する状態であり、位置Ｂは、第５図で結像面８−２に
結像する状態を表わす。位置Ｃは、Ｘ線ＩＩ出力像が結
像面８−１及び８−２以外の位置に結像する状態であり
、ＴＶカメラに画像が入力しない光シャッターを閉じた
状態に相当することを表わす。（５）は、電子ビーム走
査による撮像管からの画像読出しを表わし、電子ビーム
走査面の中で、結像面８−１及び８−２の部分の画像情
報のみを読み出すものである タイムチャートにおいて、時間ｔ１からｔ２の間は、単
色Ｘ線エネルギーがヨウ素に吸収端エネルギーより低い
状態で、Ｘ線シャッターを開き、被写体にＸ線照射をす
る。このＸ線像は、Ｘ線ＩＩで検出し、平面鏡位置Ａに
より、撮像管の結像面８−１に結像し、光電膜上に電荷
分布として蓄積する。時間ｔ２からｔ３の間は、分光器
によるエネルギー切換えを行う。この間、Ｘ線シャッタ
ーは閉じ、また、平面鏡位置Ｃとして、ＸＩＩＩの残光
がＴＶカメラに入力しないように、光シャッターを閉じ
た状態とする。時間ｔ３からｔ４の間は、単色Ｘ線エル
ギーがヨウ素に吸収端エネルギーより高い状態で、Ｘ線
シャッターを開き、被写体にＸ線照射する。このＸ線像
は、Ｘ線ＩＩで検出し、平面鏡位置Ｂにより、撮像管の
結像面８−２に結像し、光電膜上に電荷分布として蓄積
する。この結果、時間ｔ５では、電子ビーム走査面の中
で結像面８−１及び８−２に、ヨウ素に吸収端エネルギ
ー前後の２画像が電荷分布として蓄積された状態となる
。ここで、撮像管の電子ビーム走査は、第３図に示す電
子ビーム走査面上を、水平方向に１走査線ずつ順次的に
上から下に向かって走査するものであり１時間ｔ５まで
は、電子ビーム走査が結像面８−１及び８−２までは達
していない。
ローラー３０により、ＴＶカメラの垂直同期信号に従っ
て駆動し、ヨウ素吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線によ
る２画像撮影を行うものであり、次に、その駆動シーケ
ンスを第６図により説明する。図において、（１）はＴ
Ｖカメラの垂直同期信号であり、時間ｔ１からｔ７が１
フレームである。（２）は、分光器による単色Ｘ線エネ
ルギー切換えを表わし、第１図に示す結晶微動機構２３
及び２４を駆動して、ヨウ素に吸収端エネルギーより高
いエネルギーを発生している状態、または、低いエネル
ギーを発生している状態を表わす。（３）は、Ｘ線シャ
ッターの動作状態を表わし、開のとき、２結晶分光器の
２結晶間で、特定の単色Ｘ線エネルギーに対してＸ線回
折条件を満たす状態となり、単色Ｘ線が出射される。ま
た、閉のときは、２結晶間で、Ｘ線回折条件を満たさな
い状態であり、Ｘ線が出射されないことを表わす。（４
）は、平面鏡位置、つまり、Ｘ線ＩＩ出力像の撮像管で
の結像位置を表わす。平面鏡位置Ａは、第３図の電子ビ
ーム走査面の中で、Ｘ線■Ｉ出力像を結像面８−１に結
像する状態であり、位置Ｂは、第５図で結像面８−２に
結像する状態を表わす。位置Ｃは、Ｘ線ＩＩ出力像が結
像面８−１及び８−２以外の位置に結像する状態であり
、ＴＶカメラに画像が入力しない光シャッターを閉じた
状態に相当することを表わす。（５）は、電子ビーム走
査による撮像管からの画像読出しを表わし、電子ビーム
走査面の中で、結像面８−１及び８−２の部分の画像情
報のみを読み出すものである タイムチャートにおいて、時間ｔ１からｔ２の間は、単
色Ｘ線エネルギーがヨウ素に吸収端エネルギーより低い
状態で、Ｘ線シャッターを開き、被写体にＸ線照射をす
る。このＸ線像は、Ｘ線ＩＩで検出し、平面鏡位置Ａに
より、撮像管の結像面８−１に結像し、光電膜上に電荷
分布として蓄積する。時間ｔ２からｔ３の間は、分光器
によるエネルギー切換えを行う。この間、Ｘ線シャッタ
ーは閉じ、また、平面鏡位置Ｃとして、ＸＩＩＩの残光
がＴＶカメラに入力しないように、光シャッターを閉じ
た状態とする。時間ｔ３からｔ４の間は、単色Ｘ線エル
ギーがヨウ素に吸収端エネルギーより高い状態で、Ｘ線
シャッターを開き、被写体にＸ線照射する。このＸ線像
は、Ｘ線ＩＩで検出し、平面鏡位置Ｂにより、撮像管の
結像面８−２に結像し、光電膜上に電荷分布として蓄積
する。この結果、時間ｔ５では、電子ビーム走査面の中
で結像面８−１及び８−２に、ヨウ素に吸収端エネルギ
ー前後の２画像が電荷分布として蓄積された状態となる
。ここで、撮像管の電子ビーム走査は、第３図に示す電
子ビーム走査面上を、水平方向に１走査線ずつ順次的に
上から下に向かって走査するものであり１時間ｔ５まで
は、電子ビーム走査が結像面８−１及び８−２までは達
していない。
時間ｔ５からｔ６の間は、結像面８−１及び８−２上を
、電子ビーム走査し光電膜上に蓄積されている２画像を
同時に読出し、画像データとして画像記録処理装置３１
に記録する。
、電子ビーム走査し光電膜上に蓄積されている２画像を
同時に読出し、画像データとして画像記録処理装置３１
に記録する。
以上の結果として、ヨウ素に吸収端エネルギー前後の単
色Ｘ線による２画像を（ｔ３ ｔｌ）の時間間隔で撮影
することができる。この、（ｔ４−１１）は、１フレー
ムの時間（ｔフーｔ１）に比べて、１７４以下の時間で
あり、例えば、１フレームを３３．３ミリ秒とすると、
８ミリ秒程度の時間間隔で２画像撮像ができる。また、
１フレームを１同期として、２画像撮影を１単位とした
連続撮影が可能である。
色Ｘ線による２画像を（ｔ３ ｔｌ）の時間間隔で撮影
することができる。この、（ｔ４−１１）は、１フレー
ムの時間（ｔフーｔ１）に比べて、１７４以下の時間で
あり、例えば、１フレームを３３．３ミリ秒とすると、
８ミリ秒程度の時間間隔で２画像撮像ができる。また、
１フレームを１同期として、２画像撮影を１単位とした
連続撮影が可能である。
ここで得られた２画像は、２結晶分光器から生じる散乱
Ｘ線による画像成分を含んでいる。この成分を除去し、
純粋に単色Ｘ線のみによる画像を得る方式を以下に説明
する。このためには、２結晶分光器において、分光用結
晶２１及び２２の結晶格子面が、連続Ｘ線２６と単色Ｘ
線２７、及び単体Ｘ線２７と単色Ｘ線２８の間で、特定
の単色Ｘ線エネルギーに対して、ブラック条件を満たさ
ないような設定とし、この状態で画像撮影をする。
Ｘ線による画像成分を含んでいる。この成分を除去し、
純粋に単色Ｘ線のみによる画像を得る方式を以下に説明
する。このためには、２結晶分光器において、分光用結
晶２１及び２２の結晶格子面が、連続Ｘ線２６と単色Ｘ
線２７、及び単体Ｘ線２７と単色Ｘ線２８の間で、特定
の単色Ｘ線エネルギーに対して、ブラック条件を満たさ
ないような設定とし、この状態で画像撮影をする。
この画像は、分光結晶による散乱Ｘ線のみによるもので
あり、画像記録処理装置にこの画像を入力し、前記の単
色Ｘ線による２画像から、この画像を引くことにより、
純粋に単色Ｘ線のみによる２画像が得られる。
あり、画像記録処理装置にこの画像を入力し、前記の単
色Ｘ線による２画像から、この画像を引くことにより、
純粋に単色Ｘ線のみによる２画像が得られる。
上記の処理を受けた２画像に対して、次に、画像記録処
理装置において、別の画像処理を行う。
理装置において、別の画像処理を行う。
まず、残光の影響を除く処理を行うが、この場合は２画
像連続撮影であり、時間ｔ３からｔ４の間に撮影した画
像（高エネルギー画像）より、時間ｔ１からｔ２の間に
撮影した画像（低エネルギー画像）のＸ線ＩＩの残像に
よる残像成分を除けば良い。第８図に、画像記録処理装
置における。残像除去処理部分の構成を示す。図におい
て、３３は１画像を記録する画像メモリ、３４は２画像
間の処理において、おのおの対応する画素ごとに引算を
行う引算器、３５は画像メモリの画素全体に一定の係数
を掛ける掛算器、３６は一定の係数を保持する係数保持
用レジスタである。
像連続撮影であり、時間ｔ３からｔ４の間に撮影した画
像（高エネルギー画像）より、時間ｔ１からｔ２の間に
撮影した画像（低エネルギー画像）のＸ線ＩＩの残像に
よる残像成分を除けば良い。第８図に、画像記録処理装
置における。残像除去処理部分の構成を示す。図におい
て、３３は１画像を記録する画像メモリ、３４は２画像
間の処理において、おのおの対応する画素ごとに引算を
行う引算器、３５は画像メモリの画素全体に一定の係数
を掛ける掛算器、３６は一定の係数を保持する係数保持
用レジスタである。
係数保持用レジスタに保持する係数は、以下の方法で得
る。第９図に、Ｘ線ＩＩの残光特性を示す。横軸におい
て、時間０ミリ秒で入射Ｘ線を止めた場合、出力される
可視光像の強度（縦軸は、Ｘ線照射中の強度を１として
規格化）は、図のように減衰する。本実施例において、
２画像の撮像時間間隔は（ｔａ−ｔ□）であり、これが
図中のｍ−ｔに対応し、この時間における残光強度Ａｎ
が、高エネルギー画像に混入している低エネルギー画像
の残像成分である。このため、係数保持用レジスタに保
持する係数値は、時間（ｔａ ｔｌ）に対応するｍ−
ｔにおける、Ｘ線照射中の強度を１として規格化した残
光強度の相対値Ａｍであり、このＡｍを測定して係数保
持用レジスタに入れる。
る。第９図に、Ｘ線ＩＩの残光特性を示す。横軸におい
て、時間０ミリ秒で入射Ｘ線を止めた場合、出力される
可視光像の強度（縦軸は、Ｘ線照射中の強度を１として
規格化）は、図のように減衰する。本実施例において、
２画像の撮像時間間隔は（ｔａ−ｔ□）であり、これが
図中のｍ−ｔに対応し、この時間における残光強度Ａｎ
が、高エネルギー画像に混入している低エネルギー画像
の残像成分である。このため、係数保持用レジスタに保
持する係数値は、時間（ｔａ ｔｌ）に対応するｍ−
ｔにおける、Ｘ線照射中の強度を１として規格化した残
光強度の相対値Ａｍであり、このＡｍを測定して係数保
持用レジスタに入れる。
画像処理プロセスとしては、まず低エネルギー画像の画
像データを画像メモリに記録する。次に、この画像デー
タの全画素に掛算器により、係数保持用レジスタの係数
Ａｍを掛け、この結果を、入力した高エネルギー画像の
画像データより画像ごとに対蓬して、引算器により引く
ことにより、高エネルギー画像より低エネルギー画像の
残像を除くことができる。
像データを画像メモリに記録する。次に、この画像デー
タの全画素に掛算器により、係数保持用レジスタの係数
Ａｍを掛け、この結果を、入力した高エネルギー画像の
画像データより画像ごとに対蓬して、引算器により引く
ことにより、高エネルギー画像より低エネルギー画像の
残像を除くことができる。
残像除去処理を行った後、残像の影響のない高エネルギ
ー画像と低エネルギー画像間で差分を取ることにより、
目的とするエネルギー差分像が得られる。
ー画像と低エネルギー画像間で差分を取ることにより、
目的とするエネルギー差分像が得られる。
ここで、ヨウ素に吸収端エネルギー前後の単色Ｘ線エネ
ルギーは、互いに近接している。このた ４め造影剤以
外の生体組織のＸ線吸収率は、これら２エネルギーでほ
とんど変化しないため、生体組織のコントラストは、高
エネルギー画像と低エネルギー画像で、はとんど同じで
ある。しかし、造影剤に関しては、ヨウ素に吸収端エネ
ルギーを挾んでいるため、コントラストは２画像で大き
く異なる。この結果、ネエルギー差分像においては、生
体組織の画像成分が消去され、血管像のみの高コントラ
スト画像が得られる。また、撮影時間間隔（ｔ３ ｔｌ
）を、生体組織の動きが無視できる短時間に設定でき、
生体組織の動きにより、エネルギー差分像中に偽像が生
じることはない。
ルギーは、互いに近接している。このた ４め造影剤以
外の生体組織のＸ線吸収率は、これら２エネルギーでほ
とんど変化しないため、生体組織のコントラストは、高
エネルギー画像と低エネルギー画像で、はとんど同じで
ある。しかし、造影剤に関しては、ヨウ素に吸収端エネ
ルギーを挾んでいるため、コントラストは２画像で大き
く異なる。この結果、ネエルギー差分像においては、生
体組織の画像成分が消去され、血管像のみの高コントラ
スト画像が得られる。また、撮影時間間隔（ｔ３ ｔｌ
）を、生体組織の動きが無視できる短時間に設定でき、
生体組織の動きにより、エネルギー差分像中に偽像が生
じることはない。
本発明によれば、Ｘ線ＩＩの残像の影響を受けず、生体
の動きが無視できる短時間で複数枚の画像撮像が可能で
あり、Ｘ線ＩＩの残像によるコントラストの低下や、生
体の動きの結果生じる偽像のない、高コントラストのエ
ネルギー差分画像を得ることができるという効果がある
。
の動きが無視できる短時間で複数枚の画像撮像が可能で
あり、Ｘ線ＩＩの残像によるコントラストの低下や、生
体の動きの結果生じる偽像のない、高コントラストのエ
ネルギー差分画像を得ることができるという効果がある
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線像撮影装置において、Ｘ線源と、Ｘ線エネルギ
ーを変更する手段と、Ｘ線シャッターと、Ｘ線イメージ
インテンシフアイヤと、ＴＶカメラと、Ｘ線イメージイ
ンテンシフアイヤの出力像をＴＶカメラの撮像面に結像
する光学系により構成されており、Ｘ線エネルギーを変
更する手段として２結晶型分光器を用いることにより、
２結晶間のＸ線回折角度関係を変えて、Ｘ線シャッター
としての機能を持たせ、かつＸ線イメージインテンシフ
アイヤの出力像をＴＶカメラの撮像面上の異なる位置に
順次的に結像することにより、ＴＶカメラが同時に複数
枚の画像を撮像可能とする光学系を有することを特徴と
するＸ線エネルギー差分像撮影装置。 ２、前記光学系は光学レンズと平面鏡を含み、該平面鏡
による可視光線の反射角度を変えることにより、前記Ｔ
Ｖカメラの撮像面上への結像位置を変えることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のＸ線エネルギー差分
像撮影装置。 ３、前記光学系は、光学レンズと平面開を含み、該平面
鏡による可視光線の反射角度を変えることにより、Ｘ線
イメージインテンシフアイヤの出力像を、ＴＶカメラの
撮像面上の画像検出領域以外の位置に結像することによ
り、光シャッターとしての機能を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のＸ線エネルギー差分像
撮影装置。 ４、ＴＶカメラの画像信号を読み出し、画像信号の記録
及び処理を行う画像処理装置をさらに有し、該画像処理
装置は、前記ＴＶカメラより読み出された画像信号から
Ｘ線イメージインテンシフアイヤの残像による前回及び
前回以前の撮影画像の残留成分に対応した画像信号を減
じて、今回の撮像による画像のみを算出する機能を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＸ線
エネルギー差分像撮影装置。 ５、前記Ｘ線源として高エネルギー電子蓄積リングより
放出される特許請求の範囲第１項に記載のシンクロトロ
ン放射光を用いることを特徴とするＸ線エネルギー差分
像撮影装置。 ６、前記Ｘ線エネルギーを変更する手段として２結晶型
分光器を用い、２結晶間のＸ線回折角度関係を変えて回
折Ｘ線による画像と散乱Ｘ線のみによる画像とを撮影し
、かつ両画像間で差分を取ることにより散乱Ｘ線の影響
のない画像のみを算出する演算手段をさらに有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１図の記載のＸ線エネル
ギー差分像撮影装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010648A JPH01190337A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Ｘ線エネルギー差分像撮影装置 |
| US07/277,987 US4945552A (en) | 1987-12-04 | 1988-11-30 | Imaging system for obtaining X-ray energy subtraction images |
| DE3840736A DE3840736A1 (de) | 1987-12-04 | 1988-12-02 | Abbildungssystem zur erzeugung von roentgenstrahlen-energiesubtraktionsbildern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010648A JPH01190337A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Ｘ線エネルギー差分像撮影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190337A true JPH01190337A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11756041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63010648A Pending JPH01190337A (ja) | 1987-12-04 | 1988-01-22 | Ｘ線エネルギー差分像撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01190337A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007287643A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-11-01 | Tomohei Sakabe | Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置 |
| JP2012524374A (ja) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | エリック・エイチ・シルバー | 単色ｘ線の方法および装置 |
| US10398909B2 (en) | 2017-05-19 | 2019-09-03 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray systems and methods |
| US10818467B2 (en) | 2018-02-09 | 2020-10-27 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US11158435B2 (en) | 2018-09-14 | 2021-10-26 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray component systems and methods |
| US11213265B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-01-04 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US12253480B2 (en) | 2014-06-24 | 2025-03-18 | Imagine Scientific, Inc. | Methods and apparatus for determining information regarding chemical composition using x-ray radiation |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63010648A patent/JPH01190337A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007287643A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-11-01 | Tomohei Sakabe | Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置 |
| JP2012524374A (ja) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | エリック・エイチ・シルバー | 単色ｘ線の方法および装置 |
| US9326744B2 (en) | 2009-04-16 | 2016-05-03 | Eric H. Silver | Monochromatic X-ray methods and apparatus |
| US10299743B2 (en) | 2009-04-16 | 2019-05-28 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic X-ray methods and apparatus |
| US11903754B2 (en) | 2009-04-16 | 2024-02-20 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic X-ray methods and apparatus |
| US12253480B2 (en) | 2014-06-24 | 2025-03-18 | Imagine Scientific, Inc. | Methods and apparatus for determining information regarding chemical composition using x-ray radiation |
| US10532223B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-01-14 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic X-ray imaging systems and methods |
| US10806946B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-10-20 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic X-ray systems and methods |
| US11833369B2 (en) | 2017-05-19 | 2023-12-05 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US10857383B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-12-08 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray systems and methods |
| US10398910B2 (en) | 2017-05-19 | 2019-09-03 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic X-ray imaging systems and methods |
| US11185714B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-11-30 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US10398909B2 (en) | 2017-05-19 | 2019-09-03 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray systems and methods |
| US10818467B2 (en) | 2018-02-09 | 2020-10-27 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US11744536B2 (en) | 2018-02-09 | 2023-09-05 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US11213265B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-01-04 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US12521076B2 (en) | 2018-02-09 | 2026-01-13 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray imaging systems and methods |
| US11158435B2 (en) | 2018-09-14 | 2021-10-26 | Imagine Scientific, Inc. | Monochromatic x-ray component systems and methods |
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