JPH0214051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人及び動物のＸ線診断をなす際に広
範に応用し得るリアルタイムのデジタル式減算撮
像装置に関し、さらに詳言すれば、心臓及び血管
系を含む心血管系の可視化に最も好適な撮像装置
に関するものである。本発明は心血管系の所望部
分における血液循環を示す一連の連続的なテレビ
ジヨン画像を作り出すことができる。こうして、
本発明は、心臓の運動を実時間で可視化したり心
臓に対応する動静脈中の血液循環を観測するのに
きわめて有益である。本発明は腹部及び脳のＸ線
診断にもきわめて有利である。例えば、本発明は
腎臓の動静脈内の血液循環を観測するのに用いて
も大きな利点を発揮する。又、首及び頭部の頚動
静脈の血液循環についても同様に有効である。

本発明の一つの目的は、テレビジヨンの映像差
画像を作り出すことすなわち骨及び軟組織による
画像エレメントを減算により大幅に滅殺して循環
血流のコントラストを著しく強めることである。

本発明はさらに、常法に従つたカテーテルを挿
用せずに、被検者の腕又は脚の一以上の末梢血管
にＸ線造影剤を注入してそのコントラストを増強
させテレビジヨン映像差画像を作り出すことを目
的とするものである。

本発明のもう一つの目的は、造影剤を用いるこ
となく循環血液を明瞭に可視化し得るようなテレ
ビジヨン映像差画像を作り出すことである。

マスキング法と称される一実施例によれば、マ
スキング時間の間所定数のテレビジヨンフイール
ドにわたつてデジタルビデオ信号を積分すること
によつてマスキングデジタルビデオ信号の積分値
を作り出し、このマスキングビデオ信号の積分値
を上記マスキング時間に続く対応するテレビジヨ
ンフイールドのビデオ信号から差し引き、さらに
これによつて上述したような可視的なテレビジヨ
ン差画像に変換されるビデオ差信号を作り出す。
このマスキング法では、Ｘ線造影剤は、マスキン
グ時間の間作用せずテレビジヨン差画像の発生し
ている間に作用するようなタイミングで被検者に
導入することが好適である。積分されたマスキン
グビデオ信号の減算によつて造影剤のコントラス
トは著しく増強される。

上記マスキング法の変更例では、デジタルマス
キングビデオ信号の積分値はアナログ値に再変換
され、マスキング時間間隔に引続いて作り出され
たアナログビデオ信号からアナログ的に減算され
てテレビジヨン差映像として表示されるアナログ
ビデオ差信号を作り出す。この変更例にはマスキ
ング時間間隔の間でビデオ信号を記録し積分する
ことによりマスキングビデオ信号の積分値を作り
出すためのメモリシステムが一つだけ必要にな
る。上記進行中のビデオ信号及び上記ビデオ差信
号は純粋なアナログチヤンネルで処理され、この
結果アナログチヤンネルの全体的な解像度又は忠
実度はビデオ信号の処理に適するものとなされて
いる。この変更例では、進行中のビデオ信号又は
ビデオ差信号に対する電子回路での積分は一切行
われないが、積分形式として映写カメラでテレビ
ジヨン差信号を撮像することが行われ得る。この
映写カメラは、複数の引続くテレビジヨンフイー
ルドがこのカメラによつて作り出されるフレーム
ごとに撮像されるようにテレビジヨンモニターと
同期させることできる。

時間間隔差分法（time interval differencing）
と称される別法では、複数のテレビジヨンフイー
ルドに対応する一連の引続く時間間隔にわたつて
デジタルビデオ信号を積分して一連のデジタルビ
デオ信号の積分値の集合を作り出し、このビデオ
信号の積分値の各集合とこれに先行するビデオ信
号の積分値の集合との間で一連の減算を行つて一
連の引続くデジタルビデオ差信号を作り出し、こ
のデジタルビデオ差信号をアナログビデオ差信号
に変換し、さらにこうして作り出されたアナログ
ビデオ差信号を、引続く時間間隔の間のＸ線像の
変化を表わす一連の可視的なテレビジヨン差映像
に変換する。

本発明に係る診断用Ｘ線装置は、被検者の心血
管系へのＸ線造影剤の注入と該造影剤の該心血管
系でのその後の運動によるＸ線像の時間的な変化
を可視表示するための診断用Ｘ線装置であつて、 すべての像に対して同一のＸ線スペクトルを使
用するＸ線源を含み、対象のＸ線像を生成するた
めの手段と、 前記Ｘ線像に対応する可視的な画像を作るため
の手段と、 前記可視的な画像を、実時間で且つビデオデー
タ速度で、一連のテレビジヨンフイールドを表す
連続的なアナログビデオ信号の列に変換するため
のテレビジヨン手段と、 前記連続的なアナログビデオ信号を実時間で且
つビデオデータ速度で、所定数のビツトの連続的
なデイジタルビデオ信号に変換するためのデイジ
タル変換手段と、 デイジタル記憶手段とデイジタル減算手段とを
含み、前記連続的なデイジタルビデオ信号を処理
するとともにデイジタルビデオ差信号を作るため
のビデオ信号処理回路と、 前記デイジタルビデオ差信号を実時間で且つビ
デオデータ速度でアナログビデオ差信号に変換す
るためのアナログ変換手段と、 テレビジヨン表示装置を含み、前記アナログビ
デオ差信号に対応し且つ前記Ｘ線像での進行中の
変化を表す一連の可視的なテレビジヨン差画像を
実時間で且つビデオデータ速度で作るための手段
と、 を備え、 前記デイジタル記憶手段が、完全なテレビジヨ
ンフイールドに対応する一連のデイジタルビデオ
信号を実時間で且つビデオデータ速度で記憶する
ための複数のデイジタル記憶装置を含み、 前記デイジタル記憶装置のそれぞれが、(イ)複
数の連続するテレビジヨンフイールドに対応する
それ自身の積分期間にわたつて前記連続的なデイ
ジタルビデオ信号を当該デイジタル記憶装置に供
給するためのそれ自身の選択的動作可能な入力手
段と、(ロ)前記の対応する積分期間にわたつて実時
間で且つビデオデータ速度で前記デイジタルビデ
オ信号の積分を行うためのそれ自身の積分制御手
段であつて、再循環されるデイジタルビデオ信号
をその対応する出力から伝えるための再循環経路
手段を含む積分制御手段と、(ハ)前記デイジタルビ
デオ信号と前記再循環されるデイジタルビデオ信
号とを加算して、加算された信号を前記の対応す
る積分期間にわたつて当該デイジタル記憶装置の
入力に供給するための選択的動作可能な加算手段
と、(ニ)積分されたデイジタルビデオ信号を前記デ
イジタル減算手段に供給するためのそれ自身の選
択的動作可能な出力手段とを備え、前記所定数
のビツトよりも大きく且つ少なくともそれ自身の
積分時間と少なくとも複数のテレビジヨンフイー
ルドとに対応する多ビツト記憶容量を有し、 前記デイジタル減算手段が選択的動作可能な減
算制御手段を含む診断用Ｘ線装置において、 前記入力手段と前記積分制御手段と前記減算制
御手段とを制御して、前記積分期間のそれぞれの
長さとタイミングとを設定するとともに、前記デ
イジタル減算手段に、積分されたデイジタルビデ
オ信号と先行するデイジタルビデオ信号との間の
減算を実時間で且つビデオデータ速度で行わせ
て、前記造影剤の注入と移動とによる前記Ｘ線像
の変化を表すデイジタルビデオ差信号を作るシス
テムロジツク装置であつて、前記デイジタル記憶
装置の１つに対する注入前の積分期間の長さを、
少なくとも４つの引き続くテレビジヨンフイール
ドのオーダーに設定し、前記デイジタル記憶装置
の別の１つに対する注入後の積分期間の長さを、
その後の４つの引き続くテレビジヨンフイールド
のオーダーに設定する手段を含むシステムロジツ
ク装置と、 前記テレビジヨン手段の後から前記デイジタル
減算手段の前までの間に接続され、前記の連続的
なビデオ信号を対数変換して、対数変換されたビ
デオ信号を前記デイジタル減算手段に与えるため
の対数的信号処理手段と、 を具備することを特徴とする。

マスキング法を実施するための装置はマスキン
グ時間間隔にわたつてデジタルマスキングビデオ
信号を記録し積分するための第１のデジタルメモ
リ装置、数フイールドのテレビジヨンフイールド
に相当する短かい時間間隔にわたつて進行ビデオ
信号を積分するための第２及び第３のメモリ装
置、並びに積分されたマスキングデジタルビデオ
信号を上記第２及び第３のメモリ装置で発生され
たビデオ信号積分値から交互に引き算していく一
連の減算処理をなすことによりデジタルビデオ差
信号を作り出す減算手段を具備している。

マスキング時間間隔は一般的に、被検体の少な
くとも完全な１回分の心拍サイクル又はその心拍
サイクルの大部分の長さに合わせることが望まし
い。このマスキング時間間隔が思つても見なかつ
た大きな働らきをすることが判明した。

時間間隔差分法を実行するための装置は、デジ
タルビデオ信号を逐次記録していくための３つの
メモリ装置、引続く第１、第２、第３の時間間隔
で回転する３つのメモリ装置にデジタルビデオ信
号を順次供給するためのサイクル発生手段、上記
各メモリ装置が少なくとも１つのテレビジヨンフ
イールドに相当する記憶容量をもつデジタルメモ
リとこのデジタルメモリに対応する時間間隔の間
所定数のテレビジヨンフイールドにわたつてデジ
タルビデオ信号を積分させるための積分手段とに
よつて構成されること、最近一杯になつたメモリ
装置に記録されている積分された一組のデジタル
ビデオ信号と他のメモリ装置が一杯になつている
時間間隔中に予め満たされていたメモリ装置に記
録されている積分された一組のデジタルビデオ信
号との間の差し引きを行うことによつてデジタル
ビデオ差信号を作り出すための減算手段、このデ
ジタルビデオ差信号をアナログビデオ信号に変換
するためのデジタルアナログ変換器、並びに引続
く時間間隔の間のアナログＸ線像に相当する可視
的な差映像を発生するためのテレビジヨン表示装
置を含む手段を具備している。

上記装置は例えば４つのテレビジヨンフイール
ドの順にいくつかのテレビジヨンフイールドを作
り出すように各時間間隔を設定するための手段を
そなえることができる。

Ｘ線のフイルターをＸ線源とテレビジヨン装置
との間に設けて所定のＸ線造影剤の観測特性を高
めるようにすることもできる。

Ｘ線造影剤は一連のテレビジヨンフイールドに
わたつてこの造影剤の運動が行われるようなタイ
ミングで解剖学的対象に導入することができる。

Ｘ線のフイルタリングはＸ線造影剤のコントラ
ストを増強するために用いてよい。このＸ線造影
剤はヨウ素含有型のものであつてもよい。この場
合、ヨウ素の可視性を向上させるためにセリウム
又はサマリウムを含有するＸ線フイルタを用いて
もよい。

前記テレビジヨン装置の後で前記減算手段の前
までの間に、ビデオ信号を対数変換するための対
数増幅器が設けられる。

この発明によれば、４つの引き続くテレビジヨ
ンフイールドにわたつて積分することにより、信
号対雑音比をほぼ２倍改善することができる。信
号対雑音比は、積分期間におけるテレビジヨンフ
イールドの数の平方根にほぼ比例して改善される
からである。これにより、最終的な差画像の質及
び有用性は大きく改善される。

また、Ｘ線像の信号を対数変換してから減算す
ることにより、注入された造影剤の運動を表し減
算の結果生成される差信号は、Ｘ線照射される被
検者におけるＸ線吸収密度の部分的変動から完全
に独立であり、影響されることがないという格別
の効果が奏される。即ち、この部分的変動は、被
検者の例えば特に厚い骨によつて生じるのである
が、造影剤で不透明にされた動脈の差画像は、被
検者の特に厚い骨の部分の有無には影響されない
ことになる。

逆に、ビデオ信号の減算を行つてから対数変換
を行うとすると、特にに厚い骨等によつて生じる
Ｘ線吸収密度の部分的変動に対応するフアクタに
よつて、減算信号が変調されてしまう。したがつ
て、不透明にされた動脈は、特に厚い骨等を横切
つている場合には、患部であるかのように見えて
しまう。つまり、不要な変調が存在すると、実際
には動脈は正常であるにも拘わらず、動脈に異常
があるとの誤診が生じてしまうことになる。

このように、この発明の所期の効果を奏するた
めには、対数変換処理の後に減算が行われなけれ
ばならないのであつて、その順序を変更するなら
ば、所期の効果を期待することはできない。これ
は、対数変換してから減算を行うことと減算を行
つてから対数変換を行うこととは、数学的に等価
ではないからである。以下、これを仮想モデルを
用いて説明する。

数学的に簡単化するために、上面の一部に特に
骨が厚い領域（以下、骨厚部という）が有り、内
部に動脈を含む矩形の頭部を考察する。Ｘ線が頭
部の上方から垂直に入射して骨厚部を透過し、動
脈と交差すると仮定すると、Ｘ線の透過強度は次
の式で与えられる。

造影剤が有る場合 I₁＝I₀e^-〓^t-〓I^tＩ I₂＝I₀e^-〓^t-〓I^tI^-〓B^tＢ 造影剤の無い場合 I₁′＝I₀e^-〓^t I₂′＝I₀e^-〓^t-〓B^tＢ ここで、I₀は入射したＸ線の強度；I₁は造影剤
が有る場合の骨厚部以外の領域での透過強度；
I₁′は造影剤が無い場合の骨厚部以外の領域での
透過強度；I₂は造影剤が有る場合の骨厚部での透
過強度；I₂′は造影剤が無い場合の骨厚部での透
過強度：μは頭部の減衰定数；ｔは頭部の厚さ；
μ₁は動脈内の造影剤の減衰定数；t₁は動脈内の造
影剤の濃度；μ_Bは骨の減衰定数；t_Bは骨の厚さで
ある。動脈内の血液は頭部と同じ減衰定数μを有
するものとする。

ここで、対数処理後に減算を行う場合と減算後
に対数処理を行う場合と対数処理をせず線形減算
のみを行う場合とを考える。

１） 対数処理後に減算を行う場合 ａ） 骨が無い経路においては log（I₁／I₀）＝−μt−μ_It_I log（I₁′／I₀）＝−μt ∴ log（I₁′／I₀）−log（I₁／I₀）＝μ_It_I ｂ） 骨が有る経路においては log（I₂／I₀）＝μt−μ_It_I−μ_Bt_B log（I₂′／I₀）＝μt−μ_Bt_B ∴ log（I₂′／I₀）−log（I₂／I₀）＝μ_It_I 上記の式、から理解されるように、経路
に骨が有る、無しに関係なく、減算後の信号は
同一である。

２） 減算後に対数処理を行う場合 ａ） 骨が無い経路においては I₁′−I₁＝I₀e^-〓^t（Ｉ −e^-〓I^tＩ）I₀e^-〓^t・μ_It_I log（I₁′−I₁／I₀）−μt＋logμ_It_I ｂ） 骨が有る経路においては I₂′−I₂I₀e^-〓^t-〓B^tＢ・μ_It_I log（I₂′−I₂／I₀）−μt −μ_Bt_B＋log（μ_It_I） 上記、の式からわかるように、対数処理
後においては、造影剤に関係する信号は線形で
はなくt₁の対数関数であり、組織や骨の厚さに
関係する信号が消去されていない。このため
に、造影剤に関する信号が変調されてしまうの
で、血管が厚い組織と交差していると、血管に
患部があるとの誤つた診断が生じかねない。

３） 対数処理をせず線形減算のみを行う場合 ａ） 骨は無い経路においては I₁′−I₁／I₀e〓^t・μ_It_I ｂ） 骨が有る経路においては I₂′−I₂／I₀e^-〓^t-〓B^tＢ・μ_It_I この３）の場合にも、造影剤に関係する信号は
重なり合う組織によつて変調されてしまい、正常
な血管を患部と見誤る可能性がある。

本発明の実施例に関する添付図に従つて以下そ
の詳細を説明することとする。

第１図ないし第３図は広範な用途を有するが、
患者又は被検者１２について実時間でその所望と
する部位の心血管系の一連の連続的な映像を発生
させるのに特に適したＸ線診断装置１０の実施例
を示す。例えば、このＸ線装置１０は心臓とその
関連する動静脈を観察し、各種の腹部臓器とその
関連血管さらに脳とその関連動静脈の観察にも用
いられる。

Ｘ線装置１０は特に心臓の運動を連続した一連
の映像にして映し出すのに好適である。心臓その
他の心血管系の観測を行う場合、被検者１２の心
血管系にヨウ素化合物などのＸ線造影剤を導入す
ることが一般的に望ましい。しかし、このＸ線装
置１０は被検体１２の腕又は脚の一以上の末梢血
管に造影剤が注入されてもよい程高感度である。
心血管系の局在部位に造影剤を導入するためには
従来必要とされたカテーテルは不要である。この
ような従来技術の一によれば、心臓に近い部位の
血管を切開してここからカテーテルを挿入してカ
テーテルで造影剤を直接心臓に送り込むようにし
ていた。カテーテルを使うと、心臓内の造影剤濃
度が高くなる。一方、この技法は患者に有害な作
用を与えるおそれがある。カテーテルを用いずに
末梢血管に造影剤を注入することははるかに害が
小さい。本発明によるＸ線装置はＸ線造影剤を末
梢血管内注射で、カテーテルを用いることなく、
心臓の運動を効果的に観察することができる。同
様にして、心血管系の他部分についてもカテーテ
ルを用いずに造影剤を末梢血管に注入すれば効果
的に観測し得る。

第１図ないし第２図に示された例には、造影剤
の注入前にマスキング像（preinjection mask
image）を発生させこのマスキング像を一連の各
注入後のＸ線像から電子回路的に差し引くことに
よつて一連の連続的な差映像を発生させる方法が
含まれる。このマスキング減算法は、骨や軟組織
による画像要素の実質的な相殺によつて造影剤に
よる画像要素の階調特性を高めてこれの観察をし
やすくする。

第１〜３図のＸ線診断装置１０は、被検体１２
の解剖学的Ｘ線像を発生させるためめのＸ線源又
はＸ線発生装置１４を含む手段、このＸ線像に対
応する解剖学的可視像を発生させるためのイメー
ジインテンシフアイヤ１６を含む手段、この可視
像をアナログビデオ信号波列からなる連続した一
連のデジタルフイールドに変換するためのテレビ
ジヨンカメラ１８を含むテレビジヨン装置、アナ
ログビデオ信号を対応するデジタルビデオ信号に
変換するためのアナログデジタル変換器２０、予
め定められたテレビジヨンフイールド数にほぼ対
応する所定のマスキング時間間隔にわたつてデジ
タルビデオ信号を記録及び積分するためのマスキ
ング発生用メモリシステム２１（第２図）を含む
手段、マスキング時間間隔に引続くデジタルビデ
オ信号とこれに対応するマスキングメモリシステ
ムに記録された積分ずみのデジタルビデオ信号と
の間の減算を実行することによりデジタルビデオ
差信号を発生させるための減算手段２４、このデ
ジタルビデオ差信号をアナログビデオ差信号に変
換させるためのデジタルアナログ変換器２７、並
びにアナログビデオ差信号に相当するとともにマ
スキング時間間隔の後で生起する解剖学的Ｘ線像
の変化を表わす可視的な差映像を発生せしめるテ
レビジヨン表示装置２８を含む手段、によつて構
成されることが好適である。概して言えば、Ｘ線
造影剤は、マスキング時間間隔の間作用せずこの
マスキング時間間隔を過ぎた後に作用して造影剤
が差映像中に観察されるようなタイミングで被検
体に注入される。

マスキングビデオ信号を積分し記録する第１の
メモリシステム２１に加えて、Ｘ線装置１０には
マスキング時間間隔の後のより短い一連の連続し
た時間間隔の間デジタルビデオ信号を積分し一時
的に蓄積しておくための第２及び第３のデジタル
メモリシステム２２，２３を含むことが望まし
い。例えば、第２のメモリシステム２２及び第３
のメモリシステム２３は、デジタルビデオ信号の
信号対雑音比を大幅に改善するのに効果的ならし
めるため、４つのデジタルフイールドに似かよつ
た時間間隔にわたつて引続くデジタルビデオ信号
を交互に積分することができる。第１のメモリシ
ステム２１からの積分されたマスキングビデオ信
号は第２及び第３のメモリシステム２２及び２３
からの引続く積分されたビデオ信号から減算手段
２４によつて交互に差し引かれる。２つの付加的
なメモリシステム２２及び２３を設けると、テレ
ビジヨン表示装置又はモニタ２８に連続的にテレ
ビジヨンデイスプレイをすることができる。メモ
リシステム２２，２３の一方が４つのテレビジヨ
ンフイールドのように所望の時間間隔にわたつて
デジタルビデオ信号を積分している間、他方のメ
モリシステムがその前の積分されたデジタルビデ
オ信号の出力を減算手段２４に送り込むのであ
る。第２及び第３のメモリシステム２２，２３は
新たなデジタルビデオ信号を積分する機能、その
前に積分されていたビデオ信号の出力を送り込ん
でこれから第１メモリシステムの送出してくるマ
スキングビデオ信号を差し引く機能を互い違いに
実行するのである。得られたデジタルビデオ差信
号はかくしてデジタルアナログ変換器２６に連続
的に送入されここで対応するアナログビデオ差信
号が作り出されて、テレビジヨン表示装置２８で
映し出されるのである。

第１のメモリシステム２１が造影剤注入前のデ
ジタルビデオ信号を積分するマスキング時間間隔
は第２及び第３のメモリシステムの積分時間間隔
に比べて概してかなり長いものである。このマス
キング時間間隔は大雑把に言つて被検体又は患者
１２の完全に１回の心拍サイクルに匹敵する程度
に設定することが好適である。これによつて、積
分されたマスキング画像は心拍サイクルにわたつ
て平均化される。これはマスキング画像中におけ
る心臓の運動をぼかすはたらきをする。

マスキング時間間隔は例えば心拍サイクル完全
１回分にほぼ相当する約1.5秒のような予め定め
られた値に設定される。このマスキング時間間隔
は、テレビジヨンフイールド周波数を１秒あたり
60フイールドにとると、31フイールドに設定する
と好結果が得られることが判明した。

別法によれば、心電計の信号源３０（第１図）
をこのマスキング時間間隔と大雑把に同期させる
すなわち被検者の完全１サイクルの心拍分に合わ
せる。なお、マスキング時間間隔はテレビジヨン
フイールドの全数に等しくさせると好ましいこと
が了解される筈である。

前述のように、第２のメモリシステム２２及び
第３の時間間隔２３の積分間隔は大体数フイール
ド分に等しい。例えば、各積分間隔を４フイール
ドに等しくすると、Ｘ線装置１０は60ヘルツのフ
イールド周波数に基いて１秒間に15個の完全な差
映像を発生する。一般的に言つて、心臓の運動の
解像度は、第２及び第３のメモリシステム２２，
２３の積分間隔を４フイールドよりもはるかに大
きくなると低下することとなる。他方、信号対雑
音比は積分間隔が４フイールドよりも小さいと低
減することになる。

Ｘ線装置１０のさらに詳細な諸要素が第１〜３
図に示されている。システム全体は、これに必要
な制御パルス、タイミングパルス、同期パルス及
びこれらの信号の全てを送出するシステムロジツ
ク又はシステム制御手段３２によつて制御され
る。従つて、システムロジツク３２は制御ライン
３４で表わされたようなテレビジヨンカメラ１８
に対する水平同期パルス及び垂直同期パルスを与
える。これらのテレビジヨン同期パルス又は、必
要に応じて他のテレビジヨン構成要素全体にも与
えられる。

イメージインテンシフアイヤ１６とTVカメラ
１８とは、データ収集手段３６を構成し、ここか
らアナログビデオ信号が信号ライン３８に送出さ
れ、アナログビデオ信号はプレプロセツサ４０に
入つて増幅処理される。最初は、このアナログビ
デオ信号はテレビジヨン信号のブラツクレベルを
アース電圧又はゼロ電圧にまでクランプするブラ
ツクレベルクランプ回路４２に伝送される。クラ
ンプキーパルスはライン４４に沿つてシステムロ
ジツク３２からブラツクレベルクランプ回路４２
に送出され、ここでブラツクレベルクランプ回路
４２の動作はテレビジヨンフイールドと同期化さ
れる。

アナログビデオ信号は、次で、ライン４６を経
てF.E.T.スイツチその他の適当な電子式スイツチ
４８に伝送され、ここでライン５０を経て自動利
得制御回路５２にアナログビデオ信号が選択的に
送入される。ブラツクレベルクランプ回路からの
アナログビデオ信号もライン５４を経て、自動利
得制御回路５２の動作に関連するピークサンプル
ホールド回路５６に送入される。回路５６の出力
はライン５８を通じて電子スイツチ４８の第２の
入力部に送られる。ピークサンプリングホールド
回路５６はシステムロジツク３２によつてライン
６０及び６２にクロツクパルス及びゲートコント
ロールパルスを送り出して回路５６の動作をテレ
ビジヨンフイールドと同期化させる。システムロ
ジツク３２は又ライン６４を経て自動利得制御回
路５２と電子式スイツチ４８に垂直同期パルスを
供給する。

１テレビジヨンフイールドごとに、ピークサン
プリングホールド回路５６はビデオピーク信号を
サンプリングするとともにこれをホールドしてこ
のビデオピーク信号をライン５８を送出する。テ
レビジヨンフイールド同士の垂直帰線期間中、こ
れに対応する垂直同期パルスがスイツチ４８をゲ
ートし、この結果自動利得制御回路の入力側は通
常のビデオライン４６から断路されてビデオピー
クライン５８に接続される。こうして、回路５６
のビデオピーク出力は自動利得制御回路５２の入
力側に印加される。同時に、自動利得制御回路５
２は垂直同期パルスによつてその調整モードにゲ
ートされ、この結果自動利得制御回路５２の出力
は予め選択された所望レベルに調節される。この
出力は利得選択ライン６０を経て自動利得制御回
路５２に帰還される。こうした回路動作により、
各テレビジヨンフイールドごとのビデオピーク信
号は次のテレビジヨンフイールドに合つた利得を
選択する。

自動利得制御回路５２のアナログビデオ信号は
対数増幅器７０の入力側にライン６８を経て送入
されここでビデオ入力信号の対数に比例した増幅
されたビデオ出力信号が作り出される。この場
合、マスキング映像を次の映像から差し引くと、
映像中のバツクグラウンドとなる骨及び軟組織の
絵素を相殺することができることが判明した。

この場合、対数増幅器７０の出力はライン７２
を経て緩衝増幅器７４に送入され、ここでデジタ
ル化回路７８によつて有効に処理される大きさの
レベルにまで増幅された出力信号が出力ライン７
６に向けて供給される。

図示のように、デジタル化回路７８は緩衝増幅
器７４の出力ライン７６から増幅されたアナログ
ビデオ信号を受入れるサンプリングホールド回路
８０を含む。システムロジツク３２はライン８２
を経てサンプリングホールド回路８０にクロツク
パルスを送入する。サンプリングホールド回路８
０の出力は信号ライン８４を経てアナログデジタ
ル変換器（ADC）２０に送られる。システムロ
ジツク３２はコントロールライン８４を経て
ADC２０にクロツクパルスを供給する。ADC２
０はアナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に
変換しこれを出力ライン８６に送り出す。このデ
ジタル出力は８ビツトのデジタル信号その他適当
な信号になされている。

サンプリングホールド回路８０はラインからの
クロツクパルスによつて定められるサイクルで周
期的にアナログビデオ信号をサンプリングし、次
のクロツクパルスが入つてくるまで変化すること
なく、サンプリングされたアナログ値をホールド
する。このアナログ信号がサンプリングされホー
ルドされているとき、サンプリングされた信号は
ADC２０によつてデジタル化される。この回路
構成は、各サンプリングずみアナログ値をADC
２０によりデジタル化して間一定に保持すること
によりアナログ値をデジタル化過程で変化させな
いという利点をもつ。この特色はきわめて高精度
にアナログビデオ信号をデジタル化せしめること
につながる。

第２図にはデジタルビデオライン８６が示さ
れ、デジタルビデオ信号の積分、蓄積、減算によ
りデジタルビデオ差信号を与えるデジタルプロセ
ツサ回路８８が示されている。前述のように、回
路８８には第１、第２、第３のメモリシステム又
はメモリチヤンネル２１，２２，２３が設けられ
ていることが好適である。ライン８６のデジタル
ビデオ信号はシステムロジツク制御装置３２から
のパルスによつてタイミング設定及び制御される
これらの全ての３つのメモリシステムの入力側に
供給される。

３つのメモリシステム２１―２３は構成上同一
のものでよい。従つて、第１のメモモリシステム
２１について詳述すれば十分であろう。デジタル
ビデオ入力ライン８６は、加算回路９４ａの一方
の入力端９２ａに出力側を接続したレジスタ９０
ａの入力側に結ばれている。クロツク及びゲート
パルス又はコントロールパルスはクロツクライン
９６ａ及びゲートライン９８ａ経由でシステムロ
ジツク３２によりレジスタ９０ａに送入される。

加算回路９４ａの出力はレジスタ１０２ａの入
力側にライン１００ａから供給され、レジスタ１
０２ａの出力側は少なくとも完全な１テレビジヨ
ンフイールド分のデジタル信号を蓄積し得るデジ
タルメモリ１０４ａの入力側に結ばれている。記
憶容量の大きさは様々なメモリが用いられ得る
が、250×256×13の記憶容量をもつデジタルメモ
リを用いて十分好結果が得られた。この記憶容量
は、デジタルメモリ１０４ａが256本のテレビジ
ヨンの走査線ごとに256個の絵素に対応する13ビ
ツトのデジタル言語又はデジタル値を蓄積し得る
ことを意味する。この記憶容量は65536の13ビツ
トデジタル言語又は値を与える。これらのデジタ
ル言語はメモリ１０４ａにより計算されて出力ラ
イン１０６ａに順次送出される。

積分のためには、出力ライン１０６ａからの古
いデータ言語は加算回路９４ａの第２の入力端１
１２ａに出力側が結ばれているレジスタ１１０ａ
の入力側にライン１０８ａを通して与えられる。
加算回路９４ａが出力ライン９２ａ及び１１２ａ
の双方から受入れられたデータを処理している
時、２組のデータ言語が加算的に組み合わされて
から出力ライン１００ａに送り込まれる。こうし
て、新たなデジタルビデオ信号と古い又は予め蓄
積されていたデジタルビデオ信号は加算されさら
に蓄積されるべくデジタルメモリ１０４ａの入力
側に与えられる。２つの入力ライン９２ａ及び１
１２ａからのデータを加算する演算過程はクロツ
クライン１１８ａとゲートライン１２０ａ上のレ
ジスタ１１０ａにクロツクパルス及びパゲートパ
ルス又はコントロールパルスを与えるシステムロ
ジツク３２により、加算回路９４ａにゲートライ
ン１１４ａ，１１６ａからゲート又はコントロー
ルパルスを与えることによつて制御される。

前述のように、第１のメモリシステム２１は被
検体１２にＸ線造影剤を導入する前に、最初のマ
スキング時間間隔の間にデジタルビデオ信号を積
分し蓄積するのに用いると好適である。このマス
キング時間間隔は例えば31テレビジヨンフイール
ド分というような比較的長いのが一般的である。

このため、レジスタ９０ａに対するゲートパル
スは、このレジスタがマスキング時間間隔一杯に
わたつて新たなデジタルビデオ信号を伝送してか
らこのデジタルビデオ信号の伝送を停止するよう
にタイミング設定がなされる。旧データレジスタ
１１０ａへのゲートパルスは、このレジスタがマ
スキング時間間隔一杯にわたつて及びその経過後
も連続的に旧又は既に蓄積されていたデジタルビ
デオ信号を伝送するようなタイミングに設定され
る。

加算回路９４ａへのゲートパルスのタイミング
は、マスキング時間間隔中に入力ライン９２ａ，
１１２ａの双方からのデジタルビデオ信号を加算
的に組合せてから、旧データ入力ライン１１２ａ
からのデジタルビデオ信号の受入れと伝送を継続
する間、新データ入力ライン９２ａからの入力の
受入れを全て停止するように設定される。レジス
タ９０ａ及び１１０ａは新旧のデジタルビデオ信
号を加算回路９４ａと適宜同期をとりながら供給
するようにクロツクに基づいて動作される。

レジスタ１０２ａは、加算回路９４ａからのパ
ルスが同期にずれが多少生じていても、デジタル
メモリ１０４ａに適切な同期をとりながら、積分
されたデジタルビデオ信号を与えるように設けら
れている。マスキング時間間隔における各テレビ
ジヨンフイールドごとに、新たなビデオ信号が再
循環されている既に蓄積されているデジタルビデ
オ信号に加算され、さらにこの組合わされた又は
積算されたビデオ信号は再びデジタルメモリ１０
４ａに送入されてこれに記憶される。マスキング
期間の終了後は、新たなデジタルビデオ信号はも
はや追加されず、このためメモリ１０４ａ、レジ
スタ１１０ａ、加算回路９４ａ及びレジスタ１０
２ａを通して、既に蓄積されているデジタルビデ
オ信号が単純に再循環することになる。マスキン
グ期間経過後の各フイールドごとに、積分された
マスキングビデオ信号はデジタルメモリ１０４ａ
の出力ライン１０６ａに現われ、さらにいくつか
の処理の後減算手段２４に与えられる。

上記のような処理をさらに行うために、第１の
メモリシステム２１は、デジタルメモリ１０４ｄ
からの13ビツトのデジタル言語又は値を13ビツト
語の最上位ビツトを組込みながら10ビツトのデジ
タル言語又は数に変換又は規格化する１３―１０
マルチプレクサ１２４ａからなる。デジタルメモ
リ１０４ａからの出力ライン１０６ａは１３―１
０マルチプレクサ１２４ａの入力側に結ばれてい
る。このマルチプレクサ１２４ａからの10ビツト
の出力言語は加算回路１２８ａの１つの入力端１
２６ａに与えられ、ここで10ビツトのデジタルビ
デオ信号に可変定数K₁が加算される。システム
ロジツク３２はこの定数K₁をライン１３０ａの
加算回路１２８ａの第２の入力端に与える。この
定数K₁はオペレータが選択し得る10ビツトのデ
ジタル言語のかたちをしている。定数の加算が不
要の場合、オペレータは定数K₁として０を入れ
る。定数を加算できるようにしておくと、減算ユ
ニツト２４による減算を最良ならしめるためにデ
ジタルビデオ信号を調整することができるように
なる。

加算ユニツト１２８ａの出力は、システムロジ
ツク３２により係数A₁を与えられる第２の入力
端１３６ａを有する乗算回路１３４ａの第１の入
力端１３２ａに与えられる。この係数A₁はオペ
レータが選択し得るデジタルのかたちをしてい
る。乗算が不要なとき、この係数は１として選択
される。しかし、この係数を導入し得ることによ
り、減算回路２４が最良のかたちで減算できるよ
うにデジタルビデオ信号を調整することができ
る。乗算ユニツト１３４ａの出力１３８ａは減算
手段２４構成要素をなす減算回路１４２ａの減算
入力ライン１４０ａに与えられる。この減算回路
１４２ａでは、減算入力端１４０ａにおける積分
されたマスキングデジタルビデオ信号がマスキン
グ期間に引続いて発生された新たなデジタルビデ
オ信号から差し引かれる。

これらの新たなデジタルビデオ信号は第２のメ
モリシステム２２及び第３のメモリ２３によつて
交互に積分されて減算回路１４２ａの加算入力部
１４４ａに与えられるようにすると好適である。

前述のように、第２のメモリ２２及び第３のメ
モリ２３は第１のメモリ２１と構成上同じもので
よい。第２図において、第２及び第３のメモリシ
ステムの構成要素は第１のメモリシステム２１の
対応する要素におけるａの代りにそれぞれｂ，ｃ
を添字して示されている。従つて、第２及び第３
のメモリシステム２２，２３の出力ラインはそれ
ぞれ１３８ｂ，１３８ｃとなりこれらには電子ス
イツチ１４６ｂ，１４６ｃにより減算回路１４２
ａの加算入力ライン１４４ａが切換的に結ばれ
る。ゲート又はコントロールパルスは、ゲートラ
イン１４８ｂ，１４８ｃよりシステムロジツク３
２によりスイツチ１４６ｂ，１４６ｃに切換的に
与えられる。こうして、電子スイツチ１４６ｂ，
１４６ｃは、一般的に言つて数テレビジヨンフイ
ールドの引続く比較的短時間の間、第２のメモリ
２２と第３のメモリ２３からデジタルビデオ信号
を伝達するのに切換動作を与える。前述のよう
に、こうした交互的な期間は代表的には４フイー
ルド分の長さ程度になる。

第２のメモリ２２が進行デジタルビデオ信号を
積分する各期間内に新データ入力レジスタ９０
ｂ、旧データ入力レジスタ１１０ｂ、加算回路９
４ｂはシステムロジツク３２からの各ゲーテイン
グパルスにより完全動作状態に切換えられる。こ
うして、新たに受入れられたデジタルビデオ信号
は第２のデジタルメモリ１０４ｂに予め蓄積され
ている旧デジタルビデオ信号に加算される。組合
わされた又は積分されたデジタルビデオ信号は再
び第２のメモリ１０４ｂに記録される。この期間
内に、電子スイツチ１４６ｂはそのゲーテイング
パルスにより不動作になり、かくして第２のメモ
リシステム２２の出力は減算回路１４２ａには与
えられない。その代り、第３のメモリシステム２
３の出力側１３８ｃに予め蓄積されていたデジタ
ルビデオ信号は、そのゲーテイングパルスにより
動作状態にされている電子スイツチ１４６ｃによ
り減算回路１４２ａに与えられる。

第２のメモリシステム２２の短い積分期間の終
期になると、新データ入力レジスタ９０ｂはその
ゲーテイングパルスにより閉じられるので新たに
受入れられたデジタルビデオ信号は、積分ずみの
デジタルビデオ信号に加算されなくなる。かくし
て、積分された信号は第２のメモリシステム２２
を通して単に循環され続けることになる。電子ス
イツチ１４６ｃが閉じられ、電子スイツチ１４６
ｂがゲーテイングパルスにより動作状態にされて
いると、第２のメモリシステム２２からの積分さ
れたデジタルビデオ信号は、第３のメモリシステ
ム２３の出力信号の代りに、減算回路１４２ａの
加算入力側１４４ａに与えられる。この状態は数
フイールド例えば４フイールド分の間持続する。
一方、新たに受入れられたデジタルビデオ信号は
第２のメモリシステム２２に関して述べたと同様
にして第３のメモリシステム２３により積分され
る。

以上の如く、第２のメモリシステム２２及び第
３のメモリシステム２３は４テレビジヨンフイー
ルド分の引続く短時間の間に書込みと読出しの機
能を交互に実行する。書込み機能は新たに受入れ
られたデジタルビデオ信号の積分と記憶を含む。
読取り機能は減算回路１４２ａに対して積分ずみ
の記憶されたデジタルビデオ信号の伝送を含む。

減算回路１４２ａの出力側には、デジタルアナ
ログ変換器２６に与えられる前に付加的な処理が
なされ得るデジタルビデオ差信号を生ずる。こう
して、第２図の装置において、減算回路１４２ａ
の出力は窓又は閾値回路１５０の入力側に与えら
れる。閾値回路１５０は、これに結ばれた最大値
コントロールライン１５２と最小値コントロール
ライン１５４に対してシステムロジツク３２から
与えられる調節自在なコントロール信号によつて
決定される可調節の最大値及び最小値を設定する
ことが望ましい。かくして、最小値より小さい全
てのデジタルビデオ信号は黒点として表示され、
一方最大値よりも大きな全てのデジタルビデオ信
号は白色に表示される。

第２図の装置において、窓回路１５０の出力は
可調節のエンハンス回路１５６の入力側に結ば
れ、このエンハンス回路はデジタルビデオ差信号
の数又はビツトを減少させるとともに、DA変換
器２６に伝送されたビツトが入力信号のうち低次
のビツトか高次のビツトに由来するか否かを選択
的に判定する。例えば、エンハンス回路１５６へ
のデジタルビデオ入力信号は19ビツトであり、出
力信号は10ビツトである。こうすると、DA変換
器２６への所望とする入力ビツト数に合わせるこ
とができる。このエンハンス回路１５６は調節に
よつて19ビツト入力スケールに沿つて10ビツトの
特定グループにスライドさせることができる。最
低次として10ビツトが選択されると、テレビジヨ
ンスケールのブラツクエンドのコントラストが増
強される。最高次として10ビツトが選ばれると、
テレビジヨンスケールのホワイトエンドのコント
ラストが増強される。エンハンス回路１５６の入
力側に19ビツトが存在するのは、乗算回路１３４
ａ，１３４ｂ，１３４ｃでの掛け算による。前述
した如く、これら乗算回路１３４ａ，１３４ｂ，
１３４ｃへのデジタルビデオ入力信号の内容は10
ビツトであつてよい。係数A₁、A₂、A₃が９ビツ
トであるとすると、乗算回路１３４ａ，１３４
ｂ，１３４ｃからのデジタルビデオ出力信号は各
デジタル言語で19ビツトの内容になる。このビツ
ト数は例示であり必要に応じて可変である。

エンハンス回路１５６の出力側のデジタルビデ
オ差信号は、デジタルビデオ差信号をアナログビ
デオ差信号に変換するデジタルアナログ変換器２
６の入力側に与えられる。このDA変換器２６の
アナログ出力はこの変換器２６の導入する小さな
過渡現象又はふれを取除くサンプリングホールド
回路１５８に与えられる。この過渡現象又はふれ
はDA変換器２６によつて変換される各デジタル
言語に相当する各アナログ信号成分の始点で発生
しやすい。サンプリングホールド回路１５８は、
ふれが消去された後、逐次的なアナログ成分又は
アナログ値をサンプリングするとともにホールド
することにより上記の如きふれを除去することが
できる。かくして、サンプリングホールド回路１
５８の出力側には滑らかなアナログビデオ信号が
発生される。

サンプリングホールド回路１５８の出力側にお
けるアナログビデオ差信号は、出力側がテレビジ
ヨン表示装置又はモニター２８に結ばれた緩衝増
幅器１５９によつて増幅される。すなわち、テレ
ビジヨンモニター２８は、マスキング期間内に存
在した積分されたマスキングＸ線像と現在のＸ線
像との間の差を表わす連続的な一連の可視的な差
画像を作り出す。マスキング像の引き算により骨
及び軟組織の画像要素は消去されるので、残され
た差画像要素はマスキング画像に存在しないが被
検体１２に造影剤を導入した後に生ずる像には存
在する主としてＸ線造影剤を表わしている。

テレビジヨンモニター２８の表示する差画像に
は、心臓と循環系中のＸ線造影剤の運動が明瞭に
可視化される。かくして、心臓機能に異常があれ
ば明瞭に観察できる。第２のメモリシステム２２
及び第３のメモリシステム２３が動作して４テレ
ビジヨンフイールド分のビデオ信号を積分する
と、テレビジヨンモニター２８は60ヘルツのテレ
ビジヨンフイールド周波数に応じて１秒間に15の
差画像を発生することになる。各画像は次の画像
が作り出される前に４回発生する。異常の正確な
診断にはこの１秒間に15画像の発生が行われれば
十分に心臓の活動を観察できる。

必要な場合、緩衝増幅器１５９の出力側のアナ
ログビデオ差信号もビデオデイスクレコーダ１６
２に与えられ、ビデオ信号はモニター２８を通じ
て反復して記録及びプレイバツクすることができ
る。

さらに、必要に応じて、デジタルビデオデイス
クレコーダ１６２はエンハンス回路１５６の出力
側のデジタルビデオ差信号又はライン８６からの
生のデジタルビデオ信号を記録するのに用いられ
る。デジタルビデオ差信号がデジタルデイスクレ
コーダ１６２に記録されると、このレコーダの出
力は次にDA変換器に入力側に結ばれて、記録さ
れた信号をテレビジヨン表示装置２８に反復して
表示することができる。生のデジタルビデオ信号
が記録される場合、これらの信号はデジタルビデ
オデイスクレコーダ１６２の出力側をライン８６
に結ぶことにより次々に再処理して、生のデジタ
ルビデオ信号を再びメモリシステム２１，２２，
２３の入力側に与えることができる。必要に応じ
て、メモリシステム２１，２２，２３を再調節し
てデジタルビデオ信号の処理を変更し得る。例え
ば、メモリ２１，２２，２３の積分期間はシステ
ムロジツク３２の与えるタイミングパルスを変え
ることにより変化させることができる。又、定数
K₁、K₂、K₃又は係数A₁、A₂、A₃もしくはこれ
ら双方を変化させることもできる。

場合によつては、第２及び第３のメモリシステ
ム２２，２３におけるデジタルビデオ信号の積分
を省略するのが望ましいことがある。この場合
は、システムロジツク３２を再調整することによ
り、１フイールド分に相当するタイミングパルス
又はゲーテイングパルスを第２及び第３のメモリ
システム２２，２３に与えるとよい。この調整に
よつて、新データ入力レジスタ９０ｂ，９０ｃは
１フイールドおきに新データを伝送することにな
る。例えば、奇数のフイールドの期間には、ライ
ン８６からのデジタルビデオ信号は入力レジスタ
９０ｂから第２のメモリシステム２２に伝送され
る。この１フイールドの中のデータは第２のメモ
リ１０４ｂに記憶されることになる。偶数のフイ
ールドの期間には、第２のメモリシステム２２に
蓄積されたデジタルビデオ信号は電子スイツチ１
４６ｂを経て減算回路１４２ａに与えられる。こ
の偶数のフイールドの期間には、ライン８６から
の生のデジタルビデオ信号は新データ入力レジス
タ９０ｃを経て第３のメモリシステム２３に伝送
されここに蓄積されることになる。この記憶され
たデータは電子スイツチ１４６ｃを経て次の奇数
フイールドの期間内に減算回路１４２ａに伝送さ
れる。

Ｘ線装置１０が第２のメモリシステム２２及び
第３のメモリシステム２３では積分がなされない
ように調整されると、この積分されなかつたデジ
タルビデオ信号はテレビジヨンフイールドごとに
減算回路１４２ａの加算入力部１４４ａに与えら
れる。ここの場合、積分されなかつたデジタルビ
デオ信号は第２のメモリシステム２２と第３のメ
モリシステム２３から１フイールドおきに導出さ
れるのである。各フイールド期間内に、第１のメ
モリシステム２１からの積分されたマスキングデ
ジタルビデオ信号が減算器１４２ａに現時点で与
えられている積分されていないデジタルビデオ信
号から引き算される。こうして、各フイールドご
とに、減算回路１４２ａは新しいデジタルビデオ
差信号の集合を作り出す。従つて、新たな差画像
が１フイールドごとにテレビジヨン表示装置２８
によつて作り出される。テレビジヨンフイールド
が60ヘルツの場合、この表示装置２８は１秒間に
60個の差画像を発生する。しかし、この動作方式
では、信号対雑音比を改善するための現時点のデ
ジタルビデオ信号の積分を行つていない。この結
果、ビデオ差信号及び差画像には現時点のデジタ
ルビデオ信号を数フイールド分にわたつて積分し
たてときよりも大きさ割合で雑音が入り込んでい
る。

Ｘ線装置１０は現時点のデジタルビデオ信号を
積分しない場合簡略化することができる。この場
合、第２のメモリ１０４ｂと第３のメモリ１０４
ｃが不要になる。第３のメモリシステム２３は全
く要らなくなる。第２のメモリシステム２３は加
算回路１２８ｂと乗算回路１３４ｂを保持してデ
ジタルビデオ信号に定数K₂と係数A₂を組み込む
ために必要であると言える。ライン８６からの現
時点のデジタルビデオ信号は加算回路１２８ｂの
入力側１２６ｂに直接に与えることができる。

上記の簡略化に際しては、第１のメモリシステ
ム２１はマスキング期間内にデジタルビデオ信号
を積分するのになお必要である。１３―１０マル
チプレクサ１２４ａを再調整することにより８ビ
ツトの出力をもたらす１３―８マルチプレクサと
なして８ビツトの生のデジタルビデオ信号に合わ
せることができる。この変更によれば、第２のチ
ヤンネル２２の構成要素９０ｂ―１２４ｂは不要
となり取去ることができる。第２のチヤンネル２
２の出力１３８ｂは減算回路１４２ａの加算入力
１４４ａに直結して電子スイツチ１４６ｂと１４
６ｃを不要になる。

第１図に示す如く、線源１４からのＸ線の経路
にＸ線フイルタ１６４を組入れてＸ線造影剤のコ
ントラストを上げると有利である。この造影剤が
ヨウ素化合物を含むものであるときには、Ｘ線フ
イルタ１４６は40―60Kevの範囲内にＫ吸収端が
くるサマリウム、セリウム等の元素を含有するこ
とが望ましい。この種のフイルタ材料を用いると
Ｘ線像中のヨウ素による可視化がより一層はつき
り達成される。この結果はヨウ素のＫ吸収端の吸
収特性とフイルタ材料との間の相互作用によつて
生ずる。

第１図及び第２図のＸ線装置において、ビデオ
デイスクレコーダ１６０を用いても生のアナログ
ビデオ信号の記録が可能である。このためには第
１図に示す如く、ビデオデイスクレコーダを緩衝
増幅器７４の出力ライン７６に結ぶ。各ランニン
グの後に、アナログビデオ信号はライン７６にプ
レイバツクしてからAD変換器２０、メモリシス
テム２１，２２，２３、減算回路２４、DA変換
器２６さらにテレビジヨン表示装置２８により再
処理することができる。再処理のためには、メモ
リシステム２１，２２，２３は元のラニングより
別なかたちで調整することができる。

同様にして、ライン８６の生のデジタルビデオ
信号はデジタルデイスクレコーダ１６２に記録す
ることができる。各ラニングごとに、記録されて
いたデジタルビデオ信号をライン８６にプレイバ
ツクして再処理することができる。

再処理期間中、マスキング期間は必要に応じて
可変である。実際には、ラニング中の必要とする
全てのフイールドはこのマスキング期間として選
択し、これによつてフイールドからのデジタルビ
デオ信号の第１のメモリシステム２１における積
分と蓄積を可能ならしめることができる。マスキ
ングを行うために当初のテレビジヨンフイールド
を用いる代りに、ラニング中よりも後又はラニン
グの終期であつてもテレビジヨンフイールドを用
いることができる。

記録されたビデオ信号を上記のように再処理す
ることにより、Ｘ線造影剤を用いて循環系の様々
な部分をこれまでよりもはるかに鮮明に可視化す
ることができる。

第３図はコントロール装置又はシステムロジツ
ク３２が３個のメモリ２１，２２，２３と減算回
路２４をコントロールする方式を示す。マスキン
グ期間中、システムロジツクはコントロール信号
を与えてこの期間内に第１のメモリ２１にデジタ
ルビデオ信号を積分させる。第２のメモリ２２及
び第３のメモリ２３はマスキング期間中不動作で
あつてよい。

マスキング期間は必要に応じて選択し得る。例
えば、このマスキング期間は31フイールド分に延
長できる。このマスキング期間は、第１のメモリ
システム２１の積分記憶容量がたまたま31フイー
ルド分のデジタルビデオ信号に対応しているた
め、様々な実験が良好に行われた。しかし、マス
キング期間は１フイールドから60フイールド又は
それ以上の長さにまで広く変えることができる。
31フイールド分のマスキング期間をとると、この
期間では完全な心拍サイクルにはやや短かいとし
ても心臓の鼓動の観測を効果的に行うことができ
る。必要な場合、このマスキング期間は、心電計
３０を信号源としてこれからの制御信号で設定し
て完全な心拍サイクルとマスキング期間とを同期
させる。一方、マスキング期間は単に特定数のフ
イールド分に対応するタイミングに設定すること
もできる。

マスキング期間の後、第１の画像は第２のメモ
リシステム２２に蓄積されてここで積分されるの
が好ましい。かくして、システムロジツク３２は
コントロール信号を発生して第２のメモリシステ
ム２２に進行デジタルビデオ信号の積分を行わせ
る。この記憶及び積分の期間は数フイールド分に
通常なるが、必要に応じて１フイールドから60フ
イールド分に可変である。例えば、多くの実験は
記憶及び積分期間を４フイールド分で効果的であ
ることを示している。この期間は１秒あたり15個
の差画像を発生する。この画像速度は心臓の運動
を解析するのに有用な良い画質の映像になる。数
フイールド分の各画像を積分すると、信号対雑音
比が向上する。

第２のメモリシステム２２が第１の画像を積分
している間に、第１のメモリシステム２１はマス
キング用の積分されたデジタルビデオ信号を再循
環させている。この時、第３のメモリシステム２
３は不動作であつてよい。

次の期間に、システムロジツク３２はコントロ
ール信号を与えて第３のメモリ２３に第２の画像
に対応するデジタルビデオ信号を記憶及び積分さ
せる。同時に、このシステムロジツク３２は、第
１のメモリシステム２１の出力、第２のメモリシ
ステム２２からの第１の積分された画像信号を減
算回路２４から差し引かせる。第１の積分された
映像信号は、減算回路１４２ａの加算入力側１４
４ａに進んでおり、一方積分されたマスキング信
号は減算ユニツト１４２ａの減算入力１４０ａに
向けられる。表示装置２８は第１の画像信号から
マスキング信号を差し引いたものに対応する第１
の差画像を示す。

次の期間内では、システムロジツク３２はコン
トロール信号を発生させて第２のメモリ２２に第
３の画像用の進行デジタルビデオ信号を積分させ
る。再言すると、積分期間は例えば４フイールド
分が普通である。この期間中、システムロジツク
３２は第３のメモリ２３からの第２の画像出力を
減算ユニツト１４２の加算入力に向かつて進ませ
る。同時に、第１のメモリ２１からのマスキング
出力信号は減算回路１４２ａの減算入力になる。
従つて、表示装置２８は第２の画像信号マイナス
マスキング信号に相当する第２の差画像を示す。

上記のサイクルは必要に応じて反復される。第
２のメモリ２２及び第３のメモリ２３は進行デジ
タルビデオ信号を交互に積分してから積分ずみの
画像信号を減算ユニツト１４２ａの加算入力側に
与える。モニタ２８面には差画像の連続的な表示
が持続される。

上記のマスキングモードについては様々な変更
が可能である。例えば、腹部のＸ線撮像ではスラ
イド撮映に似た一連の差画像を発生する方式がと
られる。この変更した方式では、デジタルビデオ
信号は最初に積分されて積分マスキング信号が発
生される。マスキング積分期間は例えば30フイー
ルド分であつてよい。この時、システムロジツク
３２は、例えば第２及び第３のメモリシステム２
２，２３が不動作になつている一方で第１のメモ
リシステム２１が積分されたマスキング信号を再
循環させている間、約120フイールド分の持ち時
間を発生させる。この時、システムロジツク３２
は第２のメモリシステム２２に数フイールド分の
進行デジタルビデオ信号の積分を行わせて、第１
の積分された画像信号を作り出させる。次いで、
システムロジツク３２は、積分されたマスキング
信号を第１の画像信号から引き算して第１の差画
像を作り出す間、もう一の待ち時間を発生させ
る。この第２の待ち時間の経過後、システムロジ
ツク３２は第３のメモリ２３に数フイールド分の
進行デジタルビデオ信号の積分を行わせて第２の
積分された画像信号を作り出させる。上記の積分
されたマスキング信号が第２の画像信号から引き
算されて第２の差画像を作り出す間にもう一の待
ち時間が作り出される。この手順は必要な数の差
画像を作り出すために反復され得る。

上記の変更された方式は例えば120フイールド
分の比較的長い待ち時間の後周期的に変化する一
連の差画像を発生する。上記の待ち時間は必要に
応じて変化し得ることが了解される筈である。一
連の差画像は視野を通じて造影剤の動きを示す。
この変更された方式は造影剤が例えば腹部観察に
用いられているときにかなりゆるやかに動くよう
な場合に特に有効である。

上記の如き変更方式ではＸ線源１４の曝射をパ
ルス化してＸ線が必要な時にのみ発生され、画像
積分期間の間の待ち時間中にはＸ線が発生されな
いようにすることができる。これにより、Ｘ線の
曝射量を最小限になし得る。

Ｘ線源１４は第１図に示す如き、信号ライン１
７２にシステムロジツク３２から与えられるコン
トロールパルス又は信号によつて制御されたパル
ス化電源１７０によつて間欠的にＸ線を出射す
る。この電源１７０のパルス化された高電圧はラ
イン１７４を経てＸ線源１４に送給される。

第４図は第１〜３図のＸ線装置１０の変更例で
あるＸ線装置１８０を示す。第４図は時間間隔差
分法と称する変更方式を示す。この方式によれ
ば、第１〜３図に表わされたマスキング法に対し
て異なつているが関連があるかたちで可視的な差
画像が発生される。

第４図の時間間隔差分法において、デジタルビ
デオ信号は第１〜３図のマスキング法におけると
同様にしてＸ線像から導出される。一方、このデ
ジタルビデオ信号は複数のTVフイールドに相当
する一連の引続く期間（時間間隔）について積分
される。こうして、一連の積分されたデジタルビ
デオ信号が発生される。３組の引続く積分された
デジタルビデオ信号を順に発生させることが好ま
しい。一般的に言つて、引続く積分ずみデジタル
ビデオ信号は4TVフイールド分程度の期間にわ
たつて積分されている。この積分の主目的は信号
対雑音比を向上させることである。積分期間は例
えば２〜５フイールドのように様々に可変であ
る。

第４図の時間間隔差分法において、各積分ずみ
デジタルビデオ信号の組とそれに先行する組との
間で順次減算が行われて一連の逐次的なデジタル
ビデオ差信号が発生される。前述のように、この
デジタルビデオ差信号は、引続く期間同上のＸ線
像が如何に変化するかを表わすテレビジヨン差画
像の可視表示に用いられるアナログビデオ差信号
に変換される。

前述のように、３組の引続く積分ずみデジタル
ビデオ信号を順に発生させるのが好適である。こ
の時間間隔差分法では、第１の組の積分ずみデジ
タルビデオ信号を第２の組から差し引き、第２の
組の信号を第３の組から、第３の組の信号を第１
の組から差し引くというように減算することが好
適である。この時間間隔差分法はテレビジヨン差
画像を連続表示させるのに有利である。

第４図は第２図の装置において必要な部分の変
更例を示している。すなわち、第４図は第２図の
電子スイツチ１４６ｂ，１４６ｃに代る電子式ス
イツチング手段１８２を示す。この第４図の電子
式スイツチング手段又はマトリクス１８２は３本
の出力ライン１３８ａ，ｂ，ｃと減算回路１４２
ａの入力ライン１４０ａ，１４４ａとの間に結ば
れる。出力ライン１３８ａ，ｂ，ｃは３個のメモ
リシステム２１，２２，２３の出力側に結ばれて
いることは前述のとおりである。

第４図の電子式スイツチングマトリクス１８２
は出力ライン１３８ａ，ｂ，ｃと減算回路１４２
ａの加算入力側１４４ａとの間に結ばれる３個の
電子スイツチ１８４ａ，ｂ，ｃをそなえる。さら
に、この電子式スイツチングマトリクス１８２は
出力ライン１３８ａ，ｂ，ｃと減算回路１４２ａ
の減算入力側１４０ａとの間に結ばれる３個の電
子スイツチ１８６ａ，ｂ，ｃをそなえる。電子ス
イツチ１８４ａ，ｂ，ｃは付勢されてそれぞれゲ
ートライン１８８ａ，ｂ，ｃにシステムロジツク
３２から与えられるタイミング又はコントロール
パルスによつて信号を順に伝送する。ゲートライ
ン１８８ａ，ｂ，ｃに与えられるコントロールパ
ルスは電子スイツチ１８６ａ，ｂ，ｃの付勢にも
用いられるが、その順序はワンステツプずれてい
る。こうして、第２のゲートライン１８８ｂは第
１の出力ライン１３８ａに関連した第１の電子ス
イツチ１８６ａに結ばれている。第３のゲートラ
イン１８８ｃは第２の電子スイツチ１８６ｂに結
ばれている。第１のゲートライン１８８ａは第３
の電子スイツチ１８６ｃに結ばれている。

第４図の装置の動作について述べると、各メモ
リシステムの積分期間は、必要に応じて可変であ
るが、４テレビジヨンフイールド分である。３メ
モリシステム２１，２２，２３は第２図に関して
述べたとほぼ同様であるが、システムロジツク３
２から与えられるコントロール信号のタイミング
が３メモリシステム２１，２２，２３により入力
ライン８６からのデジタルビデオ信号を４フイー
ルドの引続く期間に積分するように設定されてい
る点で異なる。こうして、４フイールドの最初の
フイールドで第１のメモリシステム２１には新デ
ータ入力レジスタ９０ａにより新たなデジタルビ
デオ信号が与えられる。この４フイールドの最初
のフイールドの後、レジスタ９０ａはシステムロ
ジツク３２からのゲーテイングパルスによつて休
止される。次の８フイールド間、第１のメモリシ
ステム２１内の積分ずみの蓄積されたデジタルビ
デオ信号は単に再循環され、従つて電子スイツチ
１８４ａ及び１８６ａによつて減算回路１４２ａ
に伝送されるまでその状態が続く。TVフイール
ド５―８の間、第１の積分ずみデジタルビデオ信
号は電子スイツチ１８４ａにより減算回路１４２
ａの加算入力側１４４ａに伝送される。TVフイ
ールド９―１２の間、第１の積分ずみデジタルビ
デオ信号は電子スイツチ１８６ａにより減算回路
１４２ａの減算入力側１４０ａに与えられる。

TVフイールド１３―１６の間、第１のメモリ
システム２１の新データ入力レジスタ９０ａが再
び付勢されて、新たなデジタルビデオ信号が再度
第１のメモリシステムにおいて積分される。TV
フイールド１３の期間内に、第１のメモリシステ
ム２１に予め蓄えられていたデータは再循環され
ていないで相殺されている。これは、システムロ
ジツク３２からのコントロールパルスを、TVフ
イールド１３の期間中再循環レジスタ１１０ａを
休止させるようにタイミング設定することにより
容易に達成できる。レジスタ１１０ａはTVフイ
ールド１４―１６の期間に再び付勢され、その後
8TVフイールド分の期間付勢され続ける。

第２の４フイールドの組をなすTVフイールド
５―８の期間内に、新たなデジタルビデオ信号は
第２のメモリシステム２２において積分記憶され
る。次の８フイールド９−１６の期間内に、新デ
ータ入力レジスタ９０ｂは休止され、このため上
記積分され記憶されたデジタルビデオ信号は第２
のメモリシステム２２内を循環される。TVフイ
ールド９―１６の期間に、第２の積分されたデジ
タルビデオ信号は電子スイツチ１８４ｂによつて
減算回路１４２ａの加算入力側１４４ａに伝送さ
れる。TVフイールド１３―１６の期間に、上記
第２の積分されたデジタルビデオ信号は電子スイ
ツチ１８６ｂにより減算回路１４２ａの減算入力
１４０ａに伝送される。

12TVフイールドにわたつて持続する上記のサ
イクルは次の12フイールド分の間及びこれに引続
く各12フイールド分ごとに反復される。各12フイ
ールドのサイクルの最初のフイールドにある間、
第２のメモリシステム２２に蓄積されているデー
タは再循環されず消去されるので、新たなデジタ
ルビデオ信号だけが積分される。

第３のメモリシステム２３も引続く12TVフイ
ールドのサイクルに進む。最初の４フイールド９
―１２の間、新たなデジタルビデオ信号は新デー
タ入力レジスタ９０ｃに入れられてから第３のメ
モリシステム２３において積分記憶される。次の
8TVフイールドの間に、入力レジスタ９０ｃは
システムロジツク３２からのコントロール信号に
よつて休止されるが、蓄積されていたデジタルビ
デオ信号は再循環される。TVフイールド１３―
１６の間に、第３の積分されたデジタルビデオ信
号は電子スイツチ１８４ｃを経て減算回路１４２
ａの加算入力側１４４ａに伝送される。TVフレ
ーム１７―２０の間、第３の積分されたデジタル
ビデオ信号は電子スイツチ１８６ｃを経て減算回
路１４２ａの減算入力側１４０ａに伝送される。
この12フイールドのサイクルは12TVフイールド
の引続く期間ごとに反復される。各サイクルの最
初のフイールドにある間に、既に積分され蓄積さ
れていたデータの再循環は行われず破棄される。

第１及び第２のメモリシステム２１，２２が積
分されたデジタルビデオ信号を負荷されている第
１の8TVフイールドの経過後、第４図によつて
代表される折置全体が一連の引続く12フイールド
分の減算サイクルを遂行する。TVフイールド９
―１２の期間中、第１のメモシリシステム２１内
に蓄積されていた第１の積分ずみデジタルビデオ
信号は第２のメモリシステム２２に蓄えられてい
た第２の積分ずみデジタルビデオ信号から減算さ
れてビデオ差信号が作り出され、この差信号はテ
レビジヨン表示装置２８に表示される。こうして
差画像が作り出されると、変化していない画像要
素（画素）は消去される。この差画像は２つの引
続く期間に生じたそれぞれのＸ線像同士の差又は
変化を表わす。差画像はTVフイールド９―１２
の間４回にわたつて表示される。

TVフイールド１３―１６の期間内に、第２の
メモリシステム２２からの第２の積分ずみデジタ
ルビデオ信号は第３のメモリシステム２３からの
第３の積分ずみデジタルビデオ信号から差し引か
れて別な一連のデジタルビデオ差信号を発生す
る。これに応じて差画像がテレビジヨン表示装置
２８によつて表示される。この差画像はTVフイ
ールド１３―１６の期間に４回表示される。TV
フイールド１７―２０の期間内に、第３のメモリ
システム２３からの第３の積分ずみデジタルビデ
オ信号は、第１のメモリシステム２１からの第１
の積分ずみデジタルビデオ信号から差し引かれて
第３のデジタルビデオ差信号群が発生される。こ
れに対応する差画像はTVフイールド１７―２０
の期間にテレビジヨン表示装置２８によつて４回
表示される。12フイールド分の減算サイクルが引
続く各12フイールドのサイクルの期間ごとに反覆
される。

こうして第４図の装置１８０はＸ線像の変化の
進行を表わす連続的な一連の差映像を発生する。
表示装置２８によつて表示される差画像はＸ線像
の大略１次微分係数を表わす。第１図における人
間その他の被検体の解剖学的対象１２では、骨や
軟組織のもたらす画素は殆んど変りがないので、
差画像ではこれらは殆んど消去されてしまう。し
かし、心臓の運動の如き動きは上記の差画像とし
て保留される。このため、第４図で表わされるよ
うな時間間隔差分法では視野の障害となる骨や軟
組織に妨げられずに心拍の運動を可視化できる利
点がある。

心臓の運動はＸ線造影剤を用いないで可視化し
得るが、解剖学的検体１２にＸ線造影剤を導入す
るとともにこの造影剤が時間間隔差分法で作用す
るようにタイミングを設定することにより、その
可視像の鮮明度を高められる利点が応々にしてあ
る。心臓の近くにカテーテルを挿入して造影剤を
導入することは必ずしも必要でない。その代り、
造影剤は被検者の腕又は脚の一以上の血管に注射
してやるだけでよい。Ｘ線造影剤の末梢血管系へ
の注入によつてカテーテルを循環系に挿入するこ
とに伴う危険を取除くことができる。

Ｘ線造影剤はヨウ素含有化合物であつてよい。
この場合、線源１４からのＸ線経路内にセリウム
を含有するＸ線フイルタを介設すると有利であ
る。このセリウムフイルタはセリウムとヨウ素と
のＫ吸収端の吸収特性の相互作用によつてこのヨ
ウ素化合物のもたらすコントラスト、階調特性を
増強するのである。

第４図で表わされた時間間隔差分法では、蓄積
された各デジタルビデオ信号群は引続く次の蓄積
されたビデオ信号群のマスキングのはたらきをす
る。従つて、第４図における時間間隔差分と第１
図及び第２図で示されたようなマスキング法との
間には普遍的関係がある。一方、時間間隔差分法
では、逐次的な各期間の間にマスキングが更新さ
れる。このマスキング法では、積分ずみの同じデ
ジタルビデオ信号群が引続く各期間内のマスキン
グに用いられる。

時間間隔差分法における積分期間は2TVフイ
ールド分以上に様々に可変であることが了解され
る筈である。さらに、時間間隔差分法では積分を
必らずしも要しない。このような場合、３個のメ
モリシステムは各々1TVフイールドごとのデジ
タルビデオ信号を記憶するのに用いられるだけで
ある。蓄積された各デジタルビデオ信号群は次で
次の信号群から引き算される。しかし、積分が行
われないときは、発生した差画像の信号対雑音比
が低下することがある。

上記の場合に用いられるＸ線造影剤に様々なも
のがあり得る。一方、この場合造影剤を用いなく
とも本発明は十分に機能し得る。

Ｘ線のフイルタリングは造影剤を用いても用い
なくても採り入れてよい。このＸ線フイルタはヨ
ウ素含有の造影剤を用いる場合、サマリウム又は
セリウムを含むものがより有利である。サマリウ
ムやセリウムの代りに、Ｘ線フイルタとしてＫ吸
収端が40〜60KeVにあるその他の適当な元素を
含ましめてもよい。このＸ線フイルタは検査すべ
き生理的特質をすぐれたコントラストに増強して
可視化するために用いられる公知のものでよい訳
である。

時間間隔差分法は心血管系の末梢部分に造影剤
を注入してその進行状況を可視化するのに好適で
ある。一方、このような造影剤を注入しなくとも
有用な差画像の発生に支障はない。

テレビジヨンモニター２８によつて表示される
差画像には、心臓及び循環系におけるＸ線造影剤
の動きがはつきりと可視化される。かくして、心
臓機能に異常があるとこれは鮮明に映し出され
る。4TVフイールド分についてビデオ信号を積
分するために３個のメモリシステム２１―２３が
動作すると、このテレビジヨンモニター２８は
TVフイールド周波数が60ヘルツとして１秒間に
15の異つた画像を映し出す。各画像は次の画像が
映し出される前に４回現われることになる。１秒
間に15個の画像が作り出されれば心臓の活動の異
常を正確に診断するのには十分である。

第５図は第１図及び第２図の装置１０と大略共
通しているが、第２図の第１のメモリシステム２
１と同じであつてよいメモリシステムを１個だけ
用いるマスキング法に基くＸ線装置２００を示
す。メモリシステム２１は一連のデジタルマスキ
ングビデオ信号を記憶し積分することにより積分
されたマスキング画像を表わすための、第１図の
装置１０に用いたものと事実上同様に用いられ
る。デジタルマスキングビデオ信号はアナログ信
号に変換されてから実時間で現に発生している進
行アナログビデオ信号から差し引かれて、アナロ
グビデオ差信号を作り出し、この差信号は前述の
ようにビデオデイスプレイ又はモニター２８さら
には又ビデオデイスレコーダ１６０に与えられ
る。さらに詳言すると、第５図のマスキング法に
よる装置２００は、第１図及び第２図の装置１０
と大体同じ構成部分をもつ。従つて、データ収集
手段３６、ビデオプロセツサ４０、デジタル化装
置７８、メモリシステム２１は第１図、第２図に
関して述べたものと同じであつてよい。前述のよ
うに、デジタル化装置７８は、ビデオプロセツサ
４０の出力ライン７６によつて与えられるアナロ
グビデオ信号を、アナログデジタル変換器２０の
出力側からデジタルメモリシステム２１の入力側
にライン８６を経て与えられる対応したデジタル
ビデオ信号に変換する。

前述した如く、デジタルメモリシステム２１は
マスキング期間内にデジタルビデオ信号を記憶し
積分する。メモリシステム２１の出力側からの積
分されたマスキングビデオ信号は、第２図のDA
変換器２６とほぼ同様なデジタルアナログ変換器
２０２の入力側に与えられる。第５図のDA変換
器２０２はデジタルマスキングビデオ信号を対応
するアナログビデオ信号に変換し、このアナログ
ビデオ信号はアナログ減算回路２０６の一の入力
部好ましくは減算入力部２０６ａに向かつてサン
プリングホールド回路２０４より伝送される。減
算回路２０６の他の入力部２０６ｂには現に発生
している進行アナログビデオ信号特にビデオプロ
セツサ４０の出力ライン７６からのアナログビデ
オ信号が与えられる。

アナログ減算回路２０６は、加算入力部２０６
ｂに現に進行しているアナログビデオ信号から減
算入力部２０６ａのアナログマスキングビデオ信
号を差し引いて、出力ライン２０６ａにビデオ差
信号を発生させる。これらのビデオ差信号は第１
図及び第２図におけると同様に好ましくは緩衝増
幅器１５９を経てテレビジヨン表示装置又はモニ
ター２８の入力側に与えられる。増幅器１５９の
出力も前述のようにビデオデイスクレコーダ１６
０の入力側に与えることができる。

第５図の装置200によれば、アナログビデオ差
信号は電子回路によつて積分されないで、テレビ
ジヨン装置２８によつて生ずる画像を映写カメラ
２１０で撮像するかたちで積分される。この映写
カメラ２１０はテレビジヨンモニター２８と同期
させて、複数のテレビジヨンフイールド分の画像
をカメラ２１０のフレームごとに撮像し得る。例
えば、映写フレームごとに4TVフイールド分の
画像を撮映し得る。これは4TVフイールドにわ
たつて積分された撮像を発生させるはたらきをす
る。この結果、動画像信号対雑音比が向上するの
である。

第５図の装置２００によれば、Ｘ線像は、人間
又は動物であつてよい解剖学的対象１２に向けて
Ｘ線源１４からＸ線を指向させることにより作り
出される。このＸ線像はイメージインテンシフア
イヤ１６及びTVカメラ１８によつてTVフイー
ルドに変換される。TVフイールドは前述した如
くビデオプロセツサ４０によつて電子式に処理さ
れた一連のアナログビデオ信号からなる。ここで
上記の処理に際しては対数増幅が含まれることを
想起する必要がある。

予め処理されたアナログビデオ信号は次でサン
プリングホールド回路８０からアナログデジタル
変換器２０に伝送されてここでアナログ信号はデ
ジタル信号に変換される。マスキング期間内は、
デジタルビデオ信号はデジタルメモリシステム２
１によつて記憶と積分がなされて積分ずみのデジ
タルマスキングビデオ信号が発生される。前述し
たように、このマスキング期間は、解剖学的対象
１２の少なくとも１回の完全な心拍サイクル又は
１回の心拍サイクルの大部分にあたる長さの複数
の引続くTVフイールド分になることが好まし
い。マスキング期間は、心電計３０又は血圧計か
らのトリガ信号によつて開始及び終了することが
できる。一方、このマスキング期間は例えば１回
のほぼ完全な心拍サイクルに相当する31フイール
ドなどの特定数のフイールド分に設定してもよ
い。このマスキング期間の後で、積分ずみのデジ
タルマスキングビデオ信号がデジタルアナログ変
換器２０２に与えられて、ここでデジタル信号が
積分ずみのアナログマスキングビデオ信号に再変
換される。アナログ減算回路２０６は、現に発生
している又は進行するアナログビデオ信号と積分
ずみのアナログマスキングビデオ信号とのアナロ
グ的減算を実行する。こうして積分されたマスキ
ングビデオ信号は骨及び軟組織のバツクグラウン
ドを表わす。

アナログ減算回路２０６からのアナログビデオ
差信号は緩衝増幅器１５９からテレビジヨンモニ
ター２８に与えられる。このテレビジヨンモニタ
ー２８はビデオ差信号をテレビジヨン差画像に変
換し、この画像はマスキング期間の後のＸ線像の
逐次変化を表わす。

解剖学的対象１２にはマスキング期間中は造影
剤が作用せずこのマスキング期間経過後に差画像
が生ずる時に作用するタイミングで注射又は導入
されると好適である。ヨウ素を含むＸ線造影剤を
腕又は脚の血管のような解剖学的対象の末梢血管
に注入することが好適である。

積分されたマスキング信号を電子回路的に減算
すると骨及び軟組織によつて生ずるバツクグラウ
ンドの画素が効果的に相殺されて、差画像又はそ
のうちの造影剤の可視性が著しく増強されること
になる。こうしたコントラストの増強は造影剤の
用量の減少を可能にし、又腕や脚部のような末梢
系への造影剤注入を可能にして、心臓にカテーテ
ルを直接入れたり他の血液循環系の特異部分にカ
テーテルを入れる必要を解消する。

第５図のシステム２００は進行するビデオ信号
とビデオ差信号とを本質的にアナログ的なチヤン
ネルで処理していくことによりビデオ信号のデジ
タル化に伴う解像度の低下を防ぐという利点を有
する。こうして、アナログチヤンネルのアナログ
的分解能又は忠実度の高さがビデオ信号及びビデ
オ差信号の取扱いと処理に反映されることにな
る。マスキングビデオ信号に限つて記憶と積算の
ためにデジタル化されたままになつている。

上記のアナログチヤンネルが高い解像度をもつ
又は高忠実度を有するのでビデオ信号の高周波成
分を保留してテレビジヨン画像の微細部分までこ
れらの成分で映し出させることができる。すなわ
ち、微細な画像もTVモニター２８の作り出すテ
レビジヨン差画像に忠実に残留されることにな
る。

積分されたマスキング信号の解像度はデジタル
化によつてもメモリシステム２１のデジタル的容
量によつても制約を受ける。実際に、この解像度
の制約によつて、積分されたマスキングビデオ信
号が表わすマスキング画像はぼやけを生ずる。し
かし、このように幾分ぼやけたマスキング画像も
差し引きすることによつて、高度の画質をもつた
テレビジヨン差画像が生まれ又その場合Ｘ線造影
剤によつて可視性をより一層高めることができる
のである。

第５図の装置２００によれば、デジタルチヤン
ネルの解像度を上げることなく、AD変換器２
０、メモリシステム２１、DA変換器２０２から
なるアナログチヤンネルの十分に大きな解像度を
利して、テレビジヨンシステムの解像度を上げる
ことができる。例えば、デジタルメモリ２１が、
それぞれ13ビツトのデジタル言語で表わされる
256個の画素を各々が有する256本のテレビジヨン
走査線の容量を考えて見よう。必要な場合、テレ
ビジヨンシステムの解像度は１テレビジヨンフイ
ールドごとに1024本のテレビジヨン走査線が入る
まで線周波数を増すことができる。画素の分解能
も走査線１本あたり少なくとも1024個の画素にな
るまで増加させ得る。このように高い分解能は、
ビデオプレプロセツサ４０、アナログ減算回路２
０６、緩衝増幅器１５９、テレビジヨンモニター
２８からなるアナログチヤンネルによつて維持す
ることができる。線周波数を大きくするために
は、アナログデジタル変換器２０を線周波数変換
回路を含むように変更することができる。例え
ば、この線周波数変換回路は４本の線に対応する
画素のデジタル値を累算してから個々の和を４で
割ることにより４本の逐次的なテレビジヨン走査
線が積分され又は平均化されるようになし得る。
この平均の画素の値はデジタルメモリシステム２
１に記憶されてから、マスキング期間内の逐次的
なテレビジヨンフイールドからの対応する平均的
な画素の値で積分される。

デジタルアナログ変換器２０２は線周波数を
256から1024に変更し得る。例えば、メモリシス
テム２１に記憶され積分された各テレビジヨン走
査線は高速で４倍にアナログ的に変換され得る。

マスキングビデオ信号を一般的に１回の完全な
心拍サイクル又はその主部分に相当する多数のテ
レビジヨンフイールド期間にわたつて積分すると
きわめて好結果が得られることが判明した。勿
論、この心拍サイクルの間、心拍又は血管の脈動
により心臓の動きと血管の運動が起きる。こうし
た運動は積分されたマスキングビデオ信号によつ
てマスキング自体にぼけが生ずることになる。そ
れにも拘らず、進行ビデオ信号から上記の幾分ぼ
けたマスキング画像を差し引くと高度の画質のテ
レビジヨン差画像が作り出されることが判つた。
このような差画像にあつては、積分されたマスキ
ング信号からではなく主として現に進行するビデ
オ信号によつて微細構造が撮像される。この場
合、ぼけたマスキング信号により表わされる軟組
織及び骨のバツクグラウンドはテレビジヨン差画
像において大体消し去られている。

マスキング期間は解剖学的対象の少なくとも１
回の完全な心拍サイクルの長さ程度とすることが
好ましい。すなわち、例えば、マスキング期間は
全長が１回の完全な心拍サイクルに対応する特定
数のテレビジヨンフイールド分であつてよい。特
に、マスキング期間を31TVフイールド分にとる
と、高度の画質をもつた差画像を実現するために
効果的である。このマスキング期間と１回以上の
完全な心拍サイクルとを同期させるのに心電計の
信号又は血圧計の信号を用いる方式もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式により検体のＸ線像に対応
してデジタルビデオ信号を発生させるためのＸ線
装置の基本ブロツク図、第２図はマスキング方式
によりデジタルビデオ信号からテレビジヨン差画
像を作り出すための装置の基本ブロツク図、第３
図は第１図及び第２図の装置の構成と動作を詳細
に示す表図、第４図は本発明の別な実施例装置に
関する基本ブロツク図、第５図はアナログ減算方
式を用いたさらに別な実施例装置の基本ブロツク
図である。 １０…Ｘ線装置、１２…解剖学的対象、１４…
Ｘ線源、１８…TVカメラ、２１，２２，２３…
メモリシステム、２４…減算手段、２８…テレビ
ジヨン表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象の血管系統へのＸ線造影剤の注入と該造
   影剤の該血管系統でのその後の移動によるＸ線像
   の時間に依存する変化を可視表示するための診断
   用Ｘ線装置において、 すべての像に対して同一のＸ線スペクトルを使
   用するＸ線源を含み、対象のＸ線像を生成するた
   めの手段と、 前記Ｘ線像に対応する可視的な画像を作るため
   の手段と、 前記可視的な画像を、実時間で且つビデオデー
   タ速度で、一連のテレビジヨンフイールドを表す
   アナログビデオ信号の列に変換するためのテレビ
   ジヨン手段と、 前記アナログビデオ信号を実時間で且つビデオ
   データ速度で、所定数のビツトのデイジタルビデ
   オ信号に変換するためのデイジタル変換手段と、 デイジタル記憶手段とデイジタル減算手段とを
   含み、前記デイジタルビデオ信号を処理するとと
   もにデイジタルビデオ差信号を作るためのビデオ
   信号処理回路と、 前記デイジタルビデオ差信号を実時間で且つビ
   デオデータ速度でアナログビデオ差信号に変換す
   るためのアナログ変換手段と、 テレビジヨン表示装置を含み、前記アナログビ
   デオ差信号に対応し且つ前記Ｘ線像での進行中の
   変化を表す一連の可視的なテレビジヨン差画像を
   実時間で且つビデオデータ速度で作るための手段
   と、 を備え、 前記デイジタル記憶手段が、完全なテレビジヨ
   ンフイールドに対応する一連のデイジタルビデオ
   信号を実時間で且つビデオデータ速度で記憶する
   ための複数のデイジタル記憶装置を含み、 前記デイジタル記憶装置のそれぞれが、(イ)複
   数の連続するテレビジヨンフイールドに対応する
   それ自身の積分期間にわたつて前記デイジタルビ
   デオ信号を当該デイジタル記憶装置に供給するた
   めのそれ自身の選択的動作可能な入力手段と、(ロ)
   前記の対応する積分期間にわたつて実時間で且つ
   ビデオデータ速度で前記デイジタルビデオ信号の
   積分を行うためのそれ自身の積分制御手段であつ
   て、再循環されるデイジタルビデオ信号をその対
   応する出力から伝えるための再循環経路手段を含
   む積分制御手段と、(ハ)前記デイジタルビデオ信号
   と前記再循環されるデイジタルビデオ信号とを加
   算して、加算された信号を前記の対応する積分期
   間にわたつて当該デイジタル記憶装置の入力に供
   給するための選択的動作可能な加算手段と、(ニ)積
   分されたデイジタルビデオ信号を前記デイジタル
   減算手段に供給するためのそれ自身の選択的動作
   可能な出力手段とを備え、前記所定数のビツト
   よりも大きく且つ少なくともそれ自身の積分期間
   と少なくとも複数のテレビジヨンフイールドとに
   対応する多ビツト記憶容量を有し、 前記デイジタル減算手段が選択的動作可能な減
   算制御手段を含む診断用Ｘ線装置において、 前記入力手段と前記積分制御手段と前記減算制
   御手段とを制御して、前記積分期間のそれぞれの
   長さとタイミングとを設定するとともに、前記デ
   イジタル減算手段に、積分されたデイジタルビデ
   オ信号と先行するデイジタルビデオ信号との間の
   減算を実時間で且つビデオデータ速度で行わせ
   て、前記造影剤の注入と移動とによる前記Ｘ線像
   の変化を表すデイジタルビデオ差信号を作るシス
   テムロジツク装置であつて、前記デイジタル記憶
   装置の１つの造影剤注入前の積分期間の長さを、
   少なくとも４つの引き続くテレビジヨンフイール
   ドのオーダーに設定し、前記デイジタル記憶装置
   の別の１つに対する造影剤注入後の積分期間の長
   さを、その後に続く４つのテレビジヨンフイール
   ドのオーダーに設定する手段を含むシステムロジ
   ツク装置と、 前記テレビジヨン手段の後から前記デイジタル
   減算手段の前までの間に接続され、前記ビデオ信
   号を対数変換して、対数変換されたビデオ信号を
   前記デイジタル減算手段に与えるための対数的信
   号処理手段と、 を具備することを特徴とする診断用Ｘ線装置。 ２ 前記システムロジツク装置が、前記造影剤注
   入前の積分期間の長さを１心拍サイクルのオーダ
   ーに設定するための手段を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の診断用Ｘ線装置。 ３ 前記デイジタル記憶手段が第１、第２及び第
   ３のデイジタル記憶装置を有し、 前記第１のデイジタル記憶装置が前記のデイジ
   タル記憶装置の１つに該当し、 前記システムロジツク装置が、 前記第２及び第３のデイジタル記憶装置の造影
   剤注入後の積分期間を、前記第１のデイジタル記
   憶装置の造影剤注入前の積分期間の後に続くよう
   に且つ順次に互い違いになるように設定する手段
   と、 前記デイジタル減算手段に、前記第１、第２及
   び第３のデイジタル記憶装置の第１、第２及び第
   ３の出力手段からの第１の積分されたデイジタル
   ビデオ信号と第２の積分されたデイジタルビデオ
   信号の間、及び第１の積分されたデイジタルビデ
   オ信号と第３の積分されたデイジタルビデオ信号
   との間で交互に減算を行わせる手段と を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の診断用Ｘ線装置。 ４ 前記システムロジツク装置が、前記第１のデ
   イジタル記憶装置の造影剤注入前の積分期間を１
   完全心拍サイクルのオーダーに設定し且つ前記第
   ２及び第３のデイジタル記憶装置のそれぞれに対
   する造影剤注入後の積分期間をその後に続く４つ
   のテレビジヨンフイールドのオーダーに設定する
   ための手段を備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の診断用Ｘ線装置。 ５ 前記システムロジツク装置が、前記造影剤注
   入後の積分期間の長さを４つの引き続くテレビジ
   ヨンフイールドのオーダーに設定するための手段
   を備えることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の診断用Ｘ線装置。