JPH03141780A - 血管造影方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、今日、デジタル減障型血萱造影技術と一般的
に呼称される分野に関するものである。

本明細書に開示する発明は、Ｘ線像のハイブリッド（混
酸型）減算を行なつ〔高い信号対雑音比を有する減算し
た澹を表わす信号を供給することの可能な方法及び装置
に関するものである。更に詳細には、本発明は整合フィ
ルタの方法及び装置を使用することによって雑音と相対
的に画像を表わす信号を最大とする技術に関するもので
ある。

従来、Ｘ線時間的減算用の整合フィルタは、１９８２年
３月１５日に出願された米国特許出願第３５８゜７４１
号に開示されている。ハイブリッドｇ禅方法及び装置は
、１９８２年４月２６日に出願された米国特許出願第２
７１，６８３号に開示されている。これら両方の特許出
願は本出願人へ譲渡されている。基本的なハイブリッド
減算方法及びその方法を実施する為の装置は、Ｗ、　Ｒ
，Ｂｒｏｄｙの発明になる１９８１年５月５日に出願さ
れている米国ｉ許出願第２６０．６９４号に記載されて
いる。

＠量的減算は１周囲の柔らかい組織や骨構造を除いて血
管の挟壕ソヒを向上させる為の公知の手法の１つである
。時間的滅障に於いては、循環系内に注入された沃素１
ヒ化合物の＠な不透明なＸ線造影剤とも呼ばれるコント
ラスト媒体が関心のある血管に到看する直前に、体内の
関心のある領域内の血管のＸ線ｓを取る。この象はプレ
コントラストマスク像と呼ばれ、それは１１［ｌ管及び
通常背景として柔らかい組織及び骨Ｓ造を包含している
。このプレコントラストマスク酸をデジタル化し、像内
の画素（ビクセル）を表わすデジタルデータはデジタル
フレームメモリ内に貯蔵される。コントラスト媒体が関
心のある領域内の血管に到達すると、一連のＸ線間が取
られ、これらの徽はデジタルデータへ変換される。次い
で、マスク即ちプレコントラスト縁のデータはポストコ
ントラスト像のデータから減算されて、全ての柔らかい
組織及び骨構造とプレコントラスト像とポストコントラ
スト酸との両方に共通している全てのものを相殺即ちＭ
ｔｉし、コントラスト媒体を有している血管の映像化を
向上さじる。通常、プレコン１−ラスト酸及びホストコ
ントラスト１象に対し、Ｘ線管の゛電流及び印加電圧は
同一である。プレコントラスト縁とポストコントラスト
酸との間にかなりの時間が経過するので、この方法は時
間的減算造影法と呼ばれる。公知の如く、プレコントラ
ストマスク像及びポストコントラスト像は常に幾分かの
ノイズ成分を有しており、それはＸ線システム及び画像
を表わす信号を発生すると共にα浬する為に使用される
電子部品等によつＣ＃入されるものである。

時間的減算方法は高い信号対推音比（ＳＮ比）を与える
ものであり、プレコントラスト縁とポストコントラスト
酸とを取る明間中に柔らかい１１４ｆｆが殆ど運動しな
い様な場合に使用するのに好適な方法である。しかしな
がら、組織が運動をする場合には、逐次的に取られる象
に共通ではない情報が必ず存在することとなり、従って
この情報は減算によっても相殺されることがなく、且つ
コントラスト０を充填させた血管とその周囲の１５１と
の間のコントラストが減少される。血管及びその周りの
組織の運動が存在する場合としては、消化器官の蝋釣運
動によって血管が動かされる腹部の血管の検査の場合が
考えられる。腎臓の動脈の場合も層々悪影響を受ける。

この様な運動は頚動脈の場合にも見られ、この場合には
、物を飲込む場合の反射的運動によって人為的構造が発
生され、それが関心のある血管を知覚することを妨害す
る。

別の画像減算方法はエネルギ減算として特性付けられる
ものがある。エネルギ減算方法は、人体等の様な任意の
物質によるＸ線の減衰はＸ線のエネルギに依存する現象
であり、且つこの様なエネルギの依存性は異なった平均
的な原子番号を有する物質に対して異なるものであると
いう事実に基づくものである。エネルギ平均痺に於いて
は、体内の関心のある領域のＸ線象を、Ｘ線管に公称的
に低いキロポルト電圧（ｋＶ）を印加させて造影するも
のであり、従って人体を通過して投影されるＸ線ビーム
は低いエネルギ平均を有する帯域内のエネルギスペクト
ル分昂を有している。低平均エネルギ酸を造影し且つデ
ジタル化した漫に、比較的高いキロボルト電圧をＸ線管
に印加して高い平均的エネルギスペクトル帯域を使用し
て少なくとももう１つの像を採取する。通常の組織を検
査する場合には、造影剤であるコントラスト媒体を使用
することなしにこれら２つの陣を造影することが可能で
ある。一方、［Ｉｈ管造影を行なう場合には、沃素化化
合物等の碌なＸ線造影剤であるコントラスト媒体を血管
内に存在させた状態でこれら２つの像を採取する。何れ
の場合にも、高平均エネルギ酸のビクセルデータを低平
均エネルギ像のビクセルデータから減算し、それらの差
分像を得る。

減算を行なう前に、通常、データを種々の方法で重み付
けを行なうか又はスケーリングをして、柔らかい組織が
相殺される峰にする。これらのデータをスケーリングし
て、組織の代りに骨が差分像からＦＩ＃除される様にす
ることが可能である。しかしながら、沃素化化合物のコ
ントラスト媒体の大部分を除去することなしに骨構造を
除去乃至は相殺させることは不可能であり、この様なコ
ントラスト媒体は血管の内部形状を画定するものである
ので、血管造影検査に於いて実際に映像化することを必
要とするものである。

テレビカメラに接続して画像増感器を使用してこれらの
データを採取する場合には、種々の効果により減算され
た差分像内に明るさの不均一性が存在する。画像増感器
の入力乃至は出力螢光体に屡々存在する光の乱反射又は
散乱によって霞の様なベール状のグレアが発生する。広
範なＸ線ビームの°光束はエネルギに依存して光束径路
間に於ける人体の組織によって散乱されるという事実も
又差分像内のコントラストを損失させる結果となる。

画像増感器の入力螢光体に於いて種々のエネルギでＸ線
が１動的に検知されるので、明るさの不均一性は更に助
長される。これらの現象の何れもエネルギ減算方法のみ
によって完全に解消することはできない。

コントラスト媒体を充填した血管の像を維持したままで
静止している骨及び柔らかい組織のコントラストを抹消
すると共に柔らかい組織の運動に起因する人為的構造を
取除く為に、ハイブリッドＪＲ婦方法が提案されている
。ハイブリッド減箪方法は、エネルギ減算方法と時間的
減算方法とを相合せにらのである。ハイブリッド減算に
於いては、異なった平均エネルギを有する２つのＸ線ス
ペクトルを使用してＸｔａ＠を採取し、且つ人体の様な
不均質な物体内の柔らかい組織に起因する信弓を抑圧す
る様に結合させる。基本的には、ハイブリッド減算に於
いては、注入したＸ線コントラスト媒体が関心のある領
域内の（Ｉｌｌ管に入る前に、最初に低平均エネルギＸ
線ビーム（以後、低エネルギビーム又は低エネルギスペ
クトルバンドとも呼称する〉を物体を透過して投射する
ことによりマスク像を得、次いでより高い平均エネルギ
Ｘ線ビーム（以後、高エネルギビーム又は高エネルギス
ペクトルバンドとも呼称する）を投射することによって
像を得る。２つのエネルギに於いて得た主に骨及び柔ら
かい組織から成るこれらの像を、適宜の定数を使用して
スケーリングすると共に重み付けを行ない、次いで減算
をイテなって柔らかい組織の変動に基づく信号成分を抑
制乃至は取除いており又骨構造が残存しているマスタ霞
を形成する１次いで、注入したコントラスト媒体が関心
のある＠Ｉｄ内の面管に到達した時に、１対の高エネル
ギＸ線像及び低エネルギＸ１ｉｌｌｔに対するデータを
採取する。この１対の酸に対するデータは、柔らかい組
織に基づく信号を相殺する為の最初の１対の■に於いて
使用したものと同じ重み係数を使用して処理する。この
１対の象に於いて得られた一方の像を他方の閣から減算
し、その結果前られるポストコントラスト像は骨構造と
コントラスト媒体を含有している血管を表わすデータを
有している。

ハイブリッド減算に於けるＲ柊のステップ１ま、二重上
ネルギボストコントラスト差分像を二重エネルギプレコ
ントラストマスク差分像から減算し、そうすることによ
り骨構造を抑制乃至は抹消すると共にコントラスト媒体
を含有する血管を分離しで取出すことである。時間的減
算のみを使用する場合と比べてハイブリッド減算を使用
する場合の主要な利点としては、柔らかい＠織の運動に
よる人為的構造に対する感度か減少されているというこ
とで、あろう＠改ならば、二種エネルギプレコントラス
ト象及び二重エネルギポストコントラスト像に於いＣは
柔らかい組織に基づく信号は抑制乃至は抹消されている
からである。

マスク像と１つ又はそれ以上のポストコントラスト像を
取る間の時間中に運動することのある柔らかい組織の構
造を排除するという点に於いてハイブリッド減算は優れ
ている。しかしながら、前述した如く、この様な運動が
存在しない場合には通常の＠量的減算の方がハイブリッ
ド減算よりもＳＮ比が良好であるので通常の時間的減算
の方が好適である。

Ｘ線ビームが物体によって散乱されるということについ
ても考察を行なう。画像内の散乱は、Ｘ線ビームエネル
ギと、ビーム径路長と、浸透されている物体の密度とに
依存する。ハイブリッド減算に於いては、散乱は、基本
的に、エネルギ減算した対の像の各々に対し同じである
から、広範囲のＸ線ビームを使用１゛ることによって生
じる散乱は特に重要ではない。従って、二重エネルギ差
分隙の対を′Ａ弾した場合には、陳の明るさの不均一性
に関する散乱効果が抹消される。

前述した如く、ハイブリッド減算に於いては、プレコン
トラスト高Ｘ線エネルギ縁とプレコントラスト低Ｘ線エ
ネルギ録と減算して第１差分陣を得、且つ低ｘｍエネル
ギポストコントラスト像と高Ｘ線エネルギポストコント
ラスト像とを減算して第２エネルギ減算差分陳を得、次
いでこれら２つの差分像を減算するという多数の減算を
行なうので、信号対雑音比が著しく減少する。この愼に
、時間的減算造影技術と比較してハイブリッド減算造影
技術に於ける信号対雑音比が減少されているということ
を補償する為に、通常、Ｘｍ管の電流を増加させるか、
又は露光＠間を増加させるか、又はこれらの両方を増加
させねばならない。この罎な場合には、低及び高のプレ
コントラスト及びポストコントラストのＸ線露光の中間
点の間の時間が極めて長いものとならねばならず、この
ことはエネルギ減算した象自身が何らかの運動に基づく
人為的構造を有する場合があるということを意・床１Ｌ
尚、この諜な効果は正にハイブリッド減算方法が抑制せ
んとするものそのものである。従って、明らかな如く、
現任構成されているバイブ′リッド減算は、効率的なＸ
Ｓドーズの利用と、運動に基づく人為的Ｗ４造の減少と
、信号対′＃ｉ音比の間の均衡をとることを必要として
おり、水明ｔｉｌｌに開示されている発明が成される迄
はその何れもが最適化されているものではない。

時間的減算したＸ線＆、即ち、成る時点に於いて得られ
たマスク像をその直ぐ後に取った現在のコントラスト媒
体が表わしている酸から減算することによって得られる
差分機内に於けるノイズ効果を減少させる為に繰返しフ
ィルタｉｌＪ作を行なうことが提案されている。反復フ
ィルタ幼作は前掲の米国特許出願第３５８，７４１号内
に詳しく記載されている。ハイブリッド減算システムで
はなく時間的減算システムに於ける反復フィルタＩＪＪ
作は最近の種々の文献に記載されている。例えば、Ｒ，
Ａ。

１（ｒｕすｅ「の“コンピユータ化したＸ線透視検査法
を使用した時間頭載フィルタ動作の方法（Ａ　〜１ｅｔ
ｔｌＯｄ　　　ｒｏｒ　　　Ｔｉｍｅ　　　［）ａｍａ
ｉｎ　　　ＦｉｌｔｅｒｉｎｆｌＵ　ｓａｎｇ　Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒｉｚｅｄ　　Ｆ　１ｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）　
”　、メディカル・フィジックス、ＶＯｌ、（３、ＮＯ
，４，１９８１年７月７８月、　４６５−４６９頁、Ｒ
、Ｋ　ｒｕｏｅｒ等の°゛コンピユータ化たＸ線透視検
査法を使用した時間領域フィルタ動作−一静脈血管造影
法への適ｒ；５　（Ｔ　１ｌＩｌｅ　　［）　ｏｎ＋ａ
ｉｎ　　Ｆ　ｉｌｔｅｒｉｎｇ　　ｊＪ　ｓｉｎｇ　　
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＋ｚｅｄＦ　＋ｕｏｒｏｓｃｏｐｙ−
−１ｎｔｒａＶｅｎｏｌＪｓＡｎｇｉＯｏｒａｐｈｙ　
　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　＞　、Ｓ　Ｐ　Ｉ　Ｅ　
、　Ｖｏｌ、　　３１４、デジタル・ラジオグラフィ（
ｔ９８１）、３１９−３２６頁、Ｒ，Ｇ、　Ｇｏｕｌｄ
　　等の“ビデオフレーム平均化デジタル減算システム
の研？Ｌ　（Ｉ　ｎｖｅｓｔｌすａｔｌｏｎ　　　Ｏｆ
　　　ａ　　　　ｖ　１ｄｅｏ　　　Ｆｒａｍｅ　　　
ＡＶｅｒａｌＪｉｎ（］Ｑ＋ｇｉｔａｌ　　５ｕｂｔｒ
ａｃｔｉｏｎ　　Ｓｙｓｔｅｍ　）　”　、　ＳＰ　ｒ
Ｅ　、　Ｖｏｌ、３１４．１８４−１９０Ｊｊ　（ｔ９
８１）　、及びＲ，Ｇ。

Ｇｏｕｌｄ　　等の゛タンデムビデオ処理装置を有する
デジタル減算システム（Ａ　　Ｄ　１ｇ１ｔａｌ　　３
　ｕｂｔｒａｃｔｌｏｎ　　Ｓ１／５ｔ１３＋１　　ｗ
ｉｔｈ　　Ｔａｎｄｅｍ　　ｖｉｄｅｏ　　Ｐｒ。

ｃｅｓｓＩｎｇ　　　　Ｕ　　ｎ１ｔｓ）　　″　、　
Ｓ　　Ｐ　　Ｉ　　Ｅ　　Ｓ　Ｖｏｌ、２７３、　１２
５−Ｌ２頁（ｔ９８１）等がある。

不発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上連
した如きハイブリッド減算技術に於ける２つの制限、即
ちＸ線ドーズ量の使用が非効率的であるということ及び
時間的減算と比較して差分象内に於ける信号対雑音比が
劣っているということの限定を除去することを目的とす
る。本発明によれば、これらのハイブリッド減算に於け
る問題点は、二重Ｘ線エネルギ像減痺技術と共に整合フ
ィルタを使用することによって解消されている。

信号処理技術に１於いで、既知の波形を有する有用な信
号がノイズが混在している全体的な信号乃至は波形内に
存在している場合には、ノイズが混在しくいる波形を有
用な信号の既知の波形と整合する関数”ｈ”と相関させ
ることにより最大の有用な信号対雑音比が得られるとい
うことが知られている。通常、有用な信号間隔に於いて
各時点に対してこのａ数の異なった値ｈＬ　　が存在す
る。

本発明に於いては、注入箇所から血管内へ流れるＸＩ！
コントラスト媒体の濃度乃至は密度、従って投射強度は
時間の関数であるというｚＲに基づいＣ整合フィルタが
取入れられている。ハイブリッドＸ線画＠減障工程に於
いては、造影剤であるコントラスト媒体が関心のある領
域内の血管の内部を画定すると共にその映像化を可能と
させる。

必要とせず有用でない部分の画像を表わす信号は、エレ
クトロニクスやＸ線画像採取システムに於いＣ発生する
種々のノイズ成分を有している。必要でない信号は、又
、骨構造や柔らかい組織を表わす成分を有しており、基
本的には、柔らかい組織がＸ線露光の間に運動すること
に基づくものであり、これらの信号成分はコントラスト
媒体によって画定される血管の画像をぼやかすものであ
る。

本発明に於いては、ノイズを減少させるばかりでなく、
更に、−還の低及び高エネルギＸ線露光を行なうことに
よって得られる一連の画像に於いて一定の状態を維持す
る全てのものを抹消乃至は減算させる様な方法で整合フ
ィルタを設けている。

長い一連の画像に於いて一定の状態を維持する全てのも
のを取除くということは、本発明によれば、ｍ終的なハ
イブリッド減算信号を表わすフィルタヒた信号が定常状
態即ちゼロと等しいｄｃ酸成分行しＣいるという事実か
ら（昇られるものである。

簡単に説明すると、不発明によれば、夫々がハイブリッ
ド減算像を表わす信号乃至はデータを発生すると共に関
心のある血管部分をテレビのスフノーン上に表示する為
に使用することの可能な一連のｘｓｉｌｍを得る為の、
２つの異なった方法が開示されている。Ｘ線露光が或さ
れ且つ如何にして画澹を表わす信号が前処理されるかと
いうことを示すのに適した整合フィルタ構成も開示され
ている。

更に、反復フィルタ動作特性を有する整合フィルタＷ４
或が開示されている。

整合フィルタ動作を使用するハイブリッド減算モードの
一例に於いては、身体の循環系内に注入されたＸ線コン
トラスト媒体が関心のある血管部分へ未だ到達していな
い時点から開始し、且つ前記コントラスト媒体が前記血
管部分に存在している間の時８間に亘って継続すると共
にその後の短時間に於いても一連の低Ｘ線エネルギ露光
及び高Ｘ線エネルギ露光を交互に行なう。個々の画像フ
レ−ム４．ｔｉ６わすアアログビデオ信号七デジタル化
する。この場合に、先ず、時間的減算方法が使用される
。１番目の低エネルギ画像をマスク画像として取り扱う
。その後の全ての低エネルギ陳をこの１番目の低エネル
ギ（低マスク）＠からＭｉｔ［し、夫々の減算の結果と
して得られる一連の差分像をビデオディスク上にストア
する。同様に、１番目の高エネルギ像１！後の全ての高
エネルギ陣を１番目の高エネルギ〈高マスク）＠から減
算し、夫々の減算の結果として得られる一連の差分像を
ビデオディスク上にストアする。従って、露光シーケン
スの終了時に於いて、ディスク上には一連の交互の低及
び高エネルギ時間的差分画像がストアされる。露光シー
ケンスが完了した後に、低エネルギ時間的差分像をディ
スクから読取り、テレビモニタ上にデイスプレィさせる
。低エネルギマスク像及びそれに引続く全ての低エネル
ギ像内に於いて一定である全てのものは、コントラスト
媒体に関するものを除いＣ全で抹消されている。即ち、
柔らかい相識や骨等は通常削除されており、コンミラス
ト置体のＢ良の形状及び強度を表り￥像を使用して診断
を行なう。

例えば、ものを飲込んだり檀動等により露光シーケンス
中に柔らかい組織が運動をした場合にはｒＩ間的差分像
は完全に満足の行くものではない。

この様な場合には、ストアされている差分像データの再
処理が行なわれ、その際にハイブリッド減算が行なわれ
、本発明により、像データが整合フィルタ処理される。

別のハイブリッド減算モードに於いては、Ｘ線露光シー
ケンスは、基本的に、前述したモードのものと同一であ
る。即ら、コントラスト媒体が関心のある血管部分に到
達する前と、コントラスト媒体が関心のある血管部分に
存在している期間に亘って連続的に行なうと共に、コン
トラスト媒体が関心のある領域の血管部分から通り過ぎ
た後の期間に於いて一連の低及び近接して引続く高エネ
ルギ露光の対を採取する。このモードに於いては、エネ
ルギ減算を画＠採取と同時的に行なう。各低エネルギ象
及び次の近接して引続く高エネルギ陳を減算させるっ引
続く減算から得られる差分像データを、減算が１テなわ
れる毎にビデオディスク上にストアし、従ってＸｌ１４
光シーケンスを完了した後に一連のエネルギ減算した像
がストアされる。

このモードに於いては、エネルギ減俸した酸のみがスト
アされているので、時間的に減算した象を直ぐにデイス
プレィさせることはできない。必要に応じ、エネルギ減
算と時間的減算とを組合せた再処理手順を使用すること
が可能であり、それによりハイブリッド減算を行ない、
本発明により、この再処理工程中に揄は整合フィルタ動
作によって処理される。

又、水閘ｉｓは、一連の高及び低Ｘ線露光対で得られた
像を反復フィルタ＠作する為の方法及び装置を開示して
いる。

以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。

第１図は、本明細書に記載するハイブリッド減算整合フ
ィルタ又は反復フィルタ方法の何れに対しても使用する
ことの可能な二重Ｘ線エネルギ露尤シーケシスを示して
いる。、第１図に関して説明する前に、第９図を参照し
、Ｘ線露光を行なう為の装置のハードウェア構成につい
て概略説明する。

第９図の左開の部分に於いて、血管造影検査を受けＣい
る患者を楕円１０で示しである。関心のある血管を１１
で示しである。Ｘ線管１２が患者の一端側に設けられて
おり、Ｘ線画象増感器１３が他端側に設けられている。

Ｘ線管のｔａをブロック１４で示してあり、その電源に
対する制御器をブロック１５で示しである。Ｘ線制御器
は電源をスイッチ動作させる能力を有しており、従って
テレビジョンの駒ｆＲ間の程度の短い露光時間に亘りＸ
ＩＩ管１２のアノードとカソードとの間に約８５キロボ
ルトのピーク電圧程度の比較的低い電圧と短い露光時間
に亘り約１３０キロボルト電圧程度の比較的高い電圧を
交互に印加する。全露光シーケンスの間中、この低及び
高キロボルト電圧が交互に印加され、例えば、１例とし
て、４０ｆｆｌの低生ロボルト電圧のＸ線ビームパルス
を４０個の高キロボルト電圧ビームパルスを交互に印加
する。

所望により、多対に於いて、高電圧露光を低電圧露光の
前に行なっても良い。唯一の条件としては、シーケンス
に於いて低電圧と高Ｎ圧又は高電圧と低電圧とが交互に
発生するということである。

低キロボルト電圧及び高キロボルト電圧がＸ４１管に印
加されると、その結果得られるＸ線ビームはそれと対応
する単一エネルギＸ線ホトンで構成されるのではなく、
平均エネルギを有するスペクトルバンド内のエネルギ分
布が存在している。従って、便宜上、比較的低いか又は
高い平均エネルギ露光をここに於いては単に低及び高エ
ネルギ露光と呼ぶ。

第９図に於いて、低及び高エネルギＸ線ビームを交互に
投射することによって得られるＸ線像を光学的像に変換
し、それは画鍮増感器管１３の出力螢光体１６上に現わ
れる。テレビカメラ１７がこの光学的像を１！測し、且
つ各酸フレームをアナログビデオ信号に変換し、その変
換された信号はライン１８を介してアナログ・デジタル
変換器（ＡＤＣ）１９へ伝達される。アブログ・デジタ
ル変咬器１つはアナログビデオ信号をデジタル信号へ変
換するものであって、通常１０ビツト・幅であり、その
値は両縁フレームを構成する画ｆ：、（ビクセル］の強
度に対応する。デジタル化されたビクセルはうイン２０
を介して対数ルックアンプテーブル（ｌｏｇ　ＬＵＴ）
２１へ入力され、そこでこれらのビクセルは対応する対
数１直に変換されると共に増幅される。対数的に表現さ
れたデジタルビクセル値はライン２２を介してデジタル
ビデオプロセサ２２へ入力される。尚、デジタルビデオ
プロセサ２２の機能に付いては後に説明する。ここに記
載する実施例に於いては、画像採取と略同時的に象を表
わすデータが対数直に変換されると共に増幅される。従
って、その後の信号処理、持に閣の減算は対数データで
（テなわれる。しかしながら、理解すべきことであるが
、リニアな信号処理方法を使用して陣を表わす信号乃至
はデータを増幅し、減算し且つその（世の処理を行なう
事も可能である。更に、ここに記載した好適な方法に於
いては、ビデオカメラ１７からデータを１尋だ後直ぐに
画像データを対数の形に変換しているが、この様な変換
はその他の時点にｎいて行なうことも可能である。

プロセサ２２からの一方の出力バス２３がデジタル・ア
ナログ変換器（ＤＡＣ）２４へ入力しており、そこで色
々な形で処理されていることのある画像フレームを表わ
すデジタルデータが再びアナログビデオ信号に変換され
、且つライン２５を介してビデオディスク記憶装置２６
へ伝達されて貯蔵される。記憶装置２６に於いてこのビ
デオ信号をデジタル信号の形でストアすることも可能で
あり、その場合には、プロセサ２２の出力は記憶装置２
６の入力と直接接続される。

第１図に戻って、ハイブリッド減算及び整合フィルタ乃
至は反復フィルタモードの何れかを実行することを９論
んで画像採取を行なう為に使用されるＸ線露光シーケン
スに付いて説明する。何れの場合に於いても、血管造影
検査を行なう為の全ての準備が成されており、且つ時間
ピＣ］（ｔ−○〉に於いてＸ線不透明物体が鉄酸化を所
望する血管の部分から離れた患者の循環系統内に注入さ
れるということを仮定している。直ぐその後で、不透明
媒体が関心のある血管部分へ向かって進んでいる最中に
、一連の低及び高エネルギＸ線ビームを交互に行なうこ
とを開始する。、１番目の低エネルギ露光はＬｏで表わ
してあり、又１番目の高エネルギ露光はＨｏで表わしで
ある。次の低及び高エネルギ露光はＬｌ及び目！で表わ
してあり、最後のものはＬＮ及び日Ｎで表わしてあり、
そこでＸ線パルスは終了される。本例に於いては、ＸＩ
コントラスト媒体は、約３０番目の低及び高エネルギ露
光（Ｌ３０及びＨ２Ｏ）が行なわれている時点近傍に於
いて関心のある血管部分に到達している。曲線によって
表わされているコントラスト媒体の１度は成る時間に亘
って増加し、ピークに到達し、通常増加する時間よりも
多少長い時間に亘って減少し、Ｒ柊的にコントラスト媒
体Ｘ体は再び血液によって置換される。典型的には、成
る濃度を有するコントラスト媒体は約２０秒間に月って
血管内に存在し、且つ典型的には、最大１度乃至はＩ９
を影した強度レベルの半弁の間の時間が杓５乃至１０秒
である。

Ｌｏとコントラス１へ媒体が関心のある血管領域内に浸
入を開始する時点との間の期間をここではプレコントラ
スト期間と呼称する。幾らかのコントラスト媒体がその
ｖＡ１４の血管内に存在する間の期間をポストコントラ
スト期間と呼び、又その後低及び高エネルギＸ線パルス
対が終了する迄の期間をポストコントラスト経過後の期
間と呼ぶ。

第１図に示した如く一連の低及び高エネルギＸ線露光を
交互に行なうこと及び各露光の後にテレビカメラ１７の
画像ターゲットをスキャニング乃至は読取ることは、ハ
イブリッド減算に於いて整合フィルタ動作を使用する究
極の目的の為に嫌々にタイミングを取ることが可能であ
る。この壕なタイミング関係の例を第５図の５Ａ乃至５
Ｄの部分で示してあり、そこで、はＸ線露光パルス幅及
びテレビカメラのターゲットの読取を時間の関数として
プロットしである。

第５図の部分５Ａに於いては、低エネルギ露光をＬで小
してあり、それはテレビの２均分の時間間隔を有してい
る。所望により、低エネルギＸ線パルスはテレビの２駒
分の時間よりも短いものであっても良い。同様に、実際
の高エネルギＸ線パルス幅を図示した１個の９（フレー
ム）よりも小さなものとすることが可能である。パルス
幅に拘わらず、露光の開始から露光に引続くビデオ信号
乃至はテレビターゲットの読取までの時間は、通常、テ
レビ駒時間の整数倍である。このことは、露光時間が第
５図の部分５Ａに示したものよりも長いものとすること
を許容する。６０Ｈ２のテレビシステムに於いては、各
調時間は１秒の１／３０と等しく、５０１−１ｚのシス
テムに於いては、フレーム時間は１秒の１／２５と等し
い。本例に於けるタイミングは６０日Ｚシステムのもの
に基づいている。部分５Ａに於いて、Ｔ　Ｖ　ｌ取とし
て示した線に於いてして示したアナログビデオ信号によ
って表わされている様に、低エネルギ露光の後にＴＶカ
メラのターゲットの読取を１７なう為に１（２）の調時
間３０が設けられている。低エネルギ画像読取に引続く
駒の期間中、高エネルギ露光口が行なわれ、それに引続
いて調時間３１のｗ４間中にＴＶカメラの読取がｊテな
われる。図示した実腸例に於いては、ＴＶカメラの像タ
ーゲットは前進的なスキャンモードで読取られるが、イ
ンタレースしたスキャンモードを使用することも可能で
ある。

高及び低エネルギ露光用の選択したＸ線管の電流及びＸ
線ビーム強度は、Ｘ線現象に精通しているものにとって
公知の多数の要因に依存する。第５図の５Ａ乃至５Ｄに
於けるタイミング関係の何れの場合に於いても、Ｘ線管
のアノードに印加されるキロボルト電圧は、低エネルギ
露光のものに対しては７５乃至８５ｋＶｐの範囲内のも
のであり、且つ高エネルギ露光に対しては１２５乃至１
３５ｋＶｐの範囲内のｌｌｉである。低エネルギビーム
をフィルタして、物体を透過しない様な低いエネルギを
有するＸ線を除去することが望ましい。従って、低エネ
ルギＸ線ビームに於いてアルミニウムフィルタを使用す
ることが可能である。高エネルギＸ線パルスの期間中、
高平均エネルギスペクトルのビ一りよりもかなり低い照
射を除去するフィルタ２７を開明的に挿入する。銅は高
エネルギビーム用の適切なフィルタ物質の１つであり、
それはアルミニウムフィルタをビーム内に残存させたま
まで挿入する事が可能である。

上述した第５図の部分５Ａに於いて、連続する低及び高
エネルギ露光対乃至は読取の各相合ぜが１つのエネルギ
差分像乃至はエネルギ減算像を形成することを可能とす
る。各村は５個の駒時間即ら１秒の５７３０を使用して
おり、従って、所望により、１秒当たり最大６藺のエネ
ルギ差分＆を得ることが可能である。低及び高エネルギ
露光の閂に於いて３０分の１又は３０分の数秒の調時間
が経過する場合でも、低及び高エネルギ露光の間に於け
る体又は柔らかいｔｌＡＩｌの運動が署しい影響を与え
ることはない。通常、露光の割合は、毎沙当たり少なく
とも１１１１Ｎであり好ましくはそれ以上のエネルギ差
分像を得られるのに十分に高い値に設定される。

第５図の部分５Ｂは、実際に使用して旨くぃくことが確
かめられており且つ好適なタイミングシーケンスとして
考えられているタイミングシーケンスを示している。低
及び高エネルギ露光は、夫々、Ｌ及び目で示しである。

各露光に対し１四のテレビ、ｌｌｔｉｌ時間が割当てら
れている。低及び高エネルギ駒時間に続いて単一の駒時
間３２及び３３の期間中にＴＶカメラの前進的なスキャ
ン乃至はターゲットの読取が行なわれる。このタイミン
グは、毎秒当たり　７．５個のエネルギ減算した倣乃至
はエネルギ差分像を１ｑることを可能としている。

第５図の部分５Ｃは別のタイミングシーケンスを示して
いる。この場合は、単一のテレビ駒時間明間中に低エネ
ルギ露光りが成され、その低エネルギ露光の内２個の駒
時間の間に高エネルギ露光Ｈが成される。低又は高エネ
ルギ露光の後の、例えば、１番目の駒時間３４の期間中
に、ＴＶカメラのターゲットが前進的なスキャンモード
で読取られる。次の駒Ｍ間３５！１１ちその次の高エネ
ルギ露光の前の期間中に、ＴＶカメラのターゲットが電
子ビームでスキャンされ、その前の露光からの残存は０
を消去する。このことは、低エネルギ露光から残存して
いる像が読取られることがないということを確保してい
る。同様に、各高エネルギ露光の後にターゲットを消去
することが可能である。成る種のＴＶカメラのターゲッ
トは９！ｉ留性でありこの様な消去＃Ｊｆ￥、を必要と
する。連続する低及び高エネルギ読取の各組合せは本例
に於いても１閏のエネルギ差分像を形成する。第５図の
部分５Ｃのタイミング形式は、毎沙当たり得られるエネ
ルギ差分像を５つに１ｌｉｌｌ　＠　している。

第５図の部分５Ｄは更に別のタイミング形式を示してお
り、この場合は、低エネルギ露光り及び高エネルギ露光
Ｈは極めて短明間であり、且つ引続くテレビ駒の間の掃
引Ｒ問中に露光が１テなわれる。ＴＶカメラのターゲッ
トの読取は、丁Ｖ　Ｈ取を付した線に示した如く各挿引
期間に引続く短時間中に？テなわれる。この形式では、
毎秒当たり最高で１５１［１のエネルギ差分像を得るこ
とが可能であり、それはハイブリッドＪＡ弾に於ける整
合フィルタ動作にとって好ましいものではあるが、信置
処理システムのデータ処理速度の制限に近付くものであ
る。

第５図の部分５Ａ乃至５Ｄに示したもの以外の露光シー
ケンスも可能である。例えば、部分５Ｃに示した様な消
去側３５を低エネルギ露光ターゲット読取３４に引続い
てのみ使用し、同（革な消去側を高エネルギ露光読取に
引、続いては使用しない構成とすることも可能である。

この場合には、低及び高Ｘ線エネルギパルス幅の両方が
１駒時間よりも小さい場合には、毎秒当たり６藺のエネ
ルギ減算した像を発生させる速度とすることが可能であ
る。

同様に、前に暗示した如く、画像データの採取は各画像
駒に対し前進的モードビデオ乃至はＴＶカメラターゲッ
ト読取に制限される必要はない。

露光タイミングを適切に設定する限り、インタレース型
乃至は連続的なフィールド読取を行なうことも可能であ
る。

以後に説明するハイブリッド減算及び整合フィルタ動作
モードの少なくとも一方に於いて、対を形成する連続的
な低及び高エネルギ１象が、その対の２番目の現在の１
つが採取されている間に互いに減算され、一連のエネル
ギ減算したエネルギ差分像を形成し、貯蔵する為に記憶
装置へ供給される。理解される如く、低エネルギ露光が
高エネルギ露光よりも先行するか又は後続するかという
ことは問題ではない。河れの順番でも可能である。

このことは、通常、種々のモードに於いて言えることで
ある。

基本的に、前掲した特許出願に記載されているハイブリ
ッド画像減算方法に於いては、少なくとも１個の低及び
高Ｘ！ａエネルギ露光対のプレコントラスト像を形成し
、且つこれらの像を表わすデータに適宜の定数を乗じて
、これらの像を減算して１番目のエネルギ差分マスク象
を形成した場合に骨ではなく柔らかい組織の相殺を行な
わせる。

低及び高エネルギ縁の少なくとも１個のポストコントラ
スト対を形成し、これらの陳を表わすデータに適宜の定
数を乗じて、これらの像を減算して２番目のエネルギ差
分■を形成する際に、骨及びＸ、線コントラスト媒体を
除いた柔らかい甲織の相殺を１テなわせる。次いで、こ
れらの１番目及び２番目の差分像を時間的な基準に基づ
いて減算して、骨を相殺し、コントラスト媒体で充填し
た血管を表わす信号乃至はデータを残存させる。

エネルギ６１ｉ痺を時間的減算の前に行なうか、又はプ
レコントラストとポストコントラストの低エネルギ露光
を最初に減算して１番目の時間的差分像を形成し次いで
プレコントラストとポストコントラストの高エネルギ象
をｇ算して２番目のＲ間的差分陳を形成するかというこ
とは最終的な結果に関する限り何等差異がないというこ
とを示すことが可能である。これら２つの時間的な差分
１象を減算してハイブリッド減算像を形成する場合には
、乗算定数が同じであればこれらのハイブリッド酸は両
方の減算のオーダーに対し同じである。何れの場合にも
、ハイブリッ、ド画嫌の信号対雑音比（ＳＮ比）は直接
的な時間的減算からｉｑられる象よりも低いものである
。以後に記載する新規な整合フィルタ方法は、ＳＮ比を
改善するものであり、且つ何れのオーダーのエネルギ及
び時間的減算に対しても適用可能なものである。

本発明に基づくハイブリッド減算及び整合フィルタモー
ドに於いては、先ず一連の低及び高エネルギ時間的差分
像を形成し、且つ、例えば、第９図に於けるビデオディ
スク記憶装置２６上にストアする。整合フィルタ動作は
、画象を採取した後に行なわれ、且つストアされている
両縁を使用する。この手順の開始部分を第１図及び第２
図を参照して説明する。

第１図に於いて、何れの場合に於いてもそうである様に
、一連の低及び高エネルギのプレコントラスト像化はポ
ストコントラスト像及びボストコントラスト経過後の像
を形成する。第２図は、露光と同時的に一連の低及び高
時間的差分像が形成される場合を示している。Ｌｏ及び
Ｈａは第１図に於ける１番目のプレコントラスト像であ
り、且つこれらの像は第２図の場合に於ける一連の時間
的差分像を得る為の夫々低及び高エネルギマスク像とし
て使用される。１番目の低ブレコントラスト澹駒し、及
び１番目の高プレコントラスト＆駒門・〕を表わす対数
デジタルビクセルデータがそれらの採取と同時的に第９
図のビデオ信号プロセサ内のフルフレームメモリ（不図
示）内にストアされる。目〕の後所定時間経過後、Ｌ＋
露光が行なわれ、且つビデオプロセサ２２内に於いてＬ
ｏがし；から減算され、１番目の低エネルギ時間的差分
像ＴＤ！　Ｌを形成し、それはＬ＋−Ｌｌ）と等しく、
ディスク上にストアされる。しＩの後２番目の所定時間
経過後、Ｈｌが発生し、日０が口１から減算されて２番
目の時間的差分＠ＴＤＩＨが形成され、それはＨｌ−日
０と等しく且つアナログビｆオ信号の形態でディスク上
にストアされる高エネルギ差分像である。最後の低及び
高エネルギ露光対しＮ及び目、Ｎが発生するまでこの工
程が交互に繰返される。即ち、各低エネルギビクセルフ
レームデータＬ！　、１２・・・ＬＮはその各々からし
０を減算しており、その結果ｉｑられる低エネルギ時間
的橙分閣ＴＤＮ　Ｌがストアされる。又、交互に、各高
エネルギビクセルフレームデータロト１２・・・ＨＮが
その各々からＨｏを減算しており、その結果得られる高
エネルギ時量的差分像ＴＤＮ口がディスク上にストアさ
れる。尚、別学Ｎは時間的差分像の番号を表わしており
、又別学り及び口は夫々低及び高エネルギ倣を表わして
いる。

従って、露光シーケンスが終了すると、ディスク上には
、一連の交互の低エネルギ時間的差分像及び高エネルギ
時間的差分像がストアされる。低エネルギ時間的差分澹
データは、血管の形状を画定するコントラスト媒体のみ
が残留する様にシーケンスの間中患者の運動が無かった
場合には、骨及び柔らかい組織等の様なこれらの差分像
に共通な全てのものは減算して消去されている。画像が
形成されると、全ての低エネルギ時間的減算した峰を第
９図に示したテレビモニタ３６上にデイスプレィするこ
とが可能である。ＴＶモニタ３６のスクリーン３７上に
現われている不透明な血管を１１−で示してあり、一方
体１０内に於けるものを１１で示しである。１デイスプ
レイ方法に於いては、画１象フレームを構成するデジタ
ルビクセルｔｙ号をビデオプロセサ２２の出力端からバ
ス３８を介してデジタル信号マルチプレクサ（〜＋ＵＸ
＞４０の１入力端３９へ伝達させる。マルチプレクサ４
０の出力バス４１は４２で示したブロックで表わされて
いる回路へデジタルデータを供給すべく接続されており
、回路４２に於いては、信＠利博が導入されて、ビクセ
ル信号がテレビモニタ３６の動的範囲全体に亘って適合
することが確保され、且つ信号オフセットが導入されて
所望の階調が１ｑられる。デジタル・アナログ変換器（
ＤＡＣ）４３はＴＶモニタ３６をドライブする為にアナ
ログビデオ信号を変換する。

本実籍例に於いては、デジタル形状ではなくディスク２
６上にはアナログビデオ信号の形態で低エネルギ時間的
差分像がストアされているので、それらの像を露光シー
ケンスの終了に引続き１つずつゆっくりとデイスプレィ
させて観察することが可能である。この様なｉ［は、コ
ントラスト媒体を除いて全てのものが減算して消去され
ている低エネルギ時間的象の何れもが患者の運動によっ
て琵生される人為的構造を有するものではなく、診断を
行なうのに１個又はそれ以上のものが満足のいく様な画
像を有するものであることを確かめる為に行なう。満足
のいく場合には、ハイブリッド減算及び整合フィルタ動
作は不必要である。

万、運動に基づく人為的Ｍ４造が存在する場合には。

ハイブリッド減算及び整合フィルタ動作を行なう。

第９図に於いて、ディスク２６から低エネルギ時間的差
分信号を表わすアナログビデオ信号を読取る場合には、
ライン４５を介してその信号をアナログ・デジタル変換
器（八ＤＣ）４６の入力端へ供給し、そこで画像フレー
ムをデジタルビクセル値に変換する。アナログ・デジタ
ル変換器４６の出力バス４７は後に説明する回路へ接続
されている。現段階では、このデジタル差分信号ビクセ
ルデータはこの回路内に於いて変更されることがなく、
最終的にはマルチプレクサ４０の他方の入力端４８へ供
給され、その後に利得及びオフセットが導入され、且つ
デジタル・アナログ変換器４３で変換が行なわれ、アナ
ログビデオ信号となって丁Ｖモニタ３６を、１動する。

低エネルギ時間的差分信号の観察により露光シーケンス
中に柔らかい組織が運動することによって全ての象が人
口的構造で侵されるか又はぼやけている場合には、ハイ
ブリッド減算を行ない、本発明に基づいて整合フィルタ
動作が行なわれる。

数式的に表わすと、ハイブリッド減算を行なうことによ
って１弄られるＩＩＲは以下の如く表わされる。

Ｒ＝　　　ｋ　　Ｌ　（ＬＭ−Ｌｌ）　　）−に＋　　
（ＨＭ　　−Ｈａ　　）　　　　　　　（ｔ）尚、ＬＭ
はストアされる一連の低エネルギ時間的差分像Ｔ　Ｄ　
Ｍ、Ｌ　ＦｒｔＦｌる為にそれから低マスク像Ｌｏが減
算される露光シーケンスに於ける任意の低エネルギ像で
ある。ＨＭは、ストアされる別の一連の高エネルギ時間
的差分子ｉＴＤＭ、ｌ−１を得る為にそれから高エネル
ギマスク縁日ｏ１ｆｉ差引かれる任意の高エネルギ像で
ある。又、ｋ、及びに目は、物質の１１１Ｑをｉテなわ
じる為に低及び高時間的差分澹に東幀されねばならない
係数である。ｋＬ７に−の比は、通常、高及び低エネル
ギＸ線スペクトルの夫々に対し相殺されるべき物質の質
量減衰係数の比に比例するつ異なった物質を相殺する場
合には、ｋ、／に−の比を変えねばならない。

この時点に於いて、ディスク上の時間的減算した隙のシ
ーケンスを以下の叩く表わすことが可能である。

１ＤＬ１．ＴＤ−咀　、ＴＤＬ２　、ＴＤ＋２・・・Ｔ
ＤＬＮ、ＴＤ−Ｎ ハイブリッド減算及び整合フィルタ動作を行なう為には
、低Ｒ間的差分像の各々は、ｉを低差分陣の番号を表わ
すものとして、整合フィルタ関数（ｈＬＬ　　）の夫々
の値によって乗算されねばならず、且つその乗算の結果
をカロ算してＳＬ　（整合フィルタ動作させた時間的差
分像の和）を形成せねばならない。整合フィルタ＾は、
通常、時間の関数としてのコントラスト媒体の塊の投射
強度のプロットに対応するが、ピロの平均１ａを有する
様に修正されている。ｌＩ−意の差分像が得られる時点
に於ける関数の値は、対応する差分像に乗算されるもの
である。加算された像Ｓしが第９図のフレームメモリ７
０内にストアされ、後に詳細に説明する如く、Ｒ終的な
ハイブリッド減算ステップに於いて使用される。同様に
、高時間的差分像の夫々がユニークな整合フィルタ　ｈ
　Ｈ＋　　の直によって乗碑され、その乗算の結果が加
算されてＳ＋　（整合フィルタ動作された高エネルギ時
間的差分陳の和）を形成する。この和Ｓ＋−＋は更に処
理をする為に、第９図のフレームメモリ７７内にストア
される。

次いで、メモリ７０からの和ＳＬに前述した重み係数ｋ
Ｌを乗算させる。これは、実際には、第９図に示したマ
ルチプライヤ（ＭＵＬＴ）８４で行なう。同様に、メモ
リ７７からの和Ｓ＋−＋へ第９図内のマルチプライヤ８
５内の重み係数ｋＨを乗算させる。整合フィルタ動作さ
じたハイブリッド像ＭＦがこれら２つの重み付けした和
の差とじて１ｑられ、 その結果を次式で表わす。

［ｋ日　〈Σ　　ｔ＋＋−＋；　　ＴＤ；、＋）］（２
） 尚、関′ｌ１ｈＬｉ　　とｈＬ、１１　　の値はそれら
と対応する低及び高エネルギ時間的差分１象に対するも
のと互いに等しい。上式２の括弧内の項は第９図内の演
算論理ユニット（ＡＬＵ＞８３内で減算され、且つ最終
的なハイブリッド減算され整合フィルタ動作されたＦＪ
ＭＦが画１象をデイスプレィする為にデジタルバス８６
を介して演算論理ユニット８３から出力される。デジタ
ル整合フィルタ動作されたハイブリッド像のデータも何
らかのタイプのメモリ内にストアされており、従ってそ
の（象は連続的にデイスプレィさせたり又は所望により
アクセスしたりすることが可能である。このメモリはフ
レームメモリ８７として示しであるが、眼気ディスク（
不図示）又はその他の記憶媒体を使用することも可能で
ある。

シーケンス中の画像に共通して一定な全てのものを取除
く為に、整合フィルタ処理した〜ＩＦの最終１象の中に
於けるゼロと等しい直流成分を取除く為には、低又は高
整合フィルタマルチプライヤの全ての１直ｈ；＜ｔ＞が
ゼロに等しくなければならない。

時間の関数として異なった整合フィルタマルチプライヤ
の値がどの様なものであるべきかということを決定する
１つの方法について説明する。通常、整合フィルタ関数
を決定することが可能であり、且つそれを使用して全て
の画像フレームに対しコントラスト媒体の塊の投影強度
を強調する。

第７図は関心のある領域内の血管に対し、コントラスト
媒体の塊の投影強度と時間との関係を示したプロットで
ある。投影強度乃至はコントラスト媒体１度とＦＲ間と
の間の多くのプロットは大略この様な形状を有している
。この塊のプロットは第１図とは分離して取り扱うこと
が可能である。整合フィルタ関数り、Ｎ）は第８図で代
表され、且つ第７図の塊乃至はコントラスト媒体強度の
プロットと関係している。従って、コントラスト媒体の
塊が関心のある領域に到達した後に行なう造影シーケン
スの明間中に於ける任意の時間ｔに於いて得られる任意
の像は、フィルタ関数のプロット内の同一の時間と対応
する縦座標の１直ｈ１　によって重みが付けられる。前
述した如く、ぜ口と等しい直流成分を有するフィルタ関
数シーケンスを有するということは、露光シーケンス中
の種々の時間に於いて得られるフィルタ関数の値が加算
されてぜ口になるということを要求することと等しい。

第８図に於けるフィルタ関数は初期的にコントラスト媒
体の塊と整合され、次いでフィルタ関数の和がゼロ（即
ら、Σ　ｈ・　（ｔ）＝Ｏ）であることを確保する様に
修正することが可能である。

画像から全てのバックグラウンド及び一定な情報を除去
する為にｈｉ（ｌの和がゼロと等しくなければならない
という条件が無かった場合には、第８図に於ける横座漂
の上方のフィルタ関数即ち全ての正の値だけで満足され
る。しかしながら、プレコントラスト像と、ポストコン
トラス１〜陸と、ポストコントラスト経過後の陸は全て
、例えば、柔らかい組織や、骨や、マスク露光からのノ
イズ等に基づく同一のバックグラウンドを有している。

第８図に於けるコントラス１〜媒体の塊の関数それ自身
は常にゼロより大きく、従ってそれらの値の和はぜ口と
等しくなることはできない。この状態を回避する為に、
曲線５１及び５２で取囲まれている様な負方向の関数を
使用する。これら負の曲ｌ１１５１及び５２は、コント
ラスト媒体の塊が到着する前の期間及び通り過ぎた後の
期間に亘って存在しており、即ち、そこにコントラスト
媒体の塊が存在せずバックグラウンドが存在する期間に
亘って設けられている。第８図に於ける横座標の上側の
領域は、横座標の下側の２つの領域の和と略等しい。実
際上第７図に於ける曲線を下ＩＪｌＱ　ｌ、：移動させ
て第８図に於ける位置に移動させたものと同じであるが
、第８図のフィルタ関数はプレコントラスト陳信号と、
ポストコントラスト＠［言号と、ポストコントラスト経
過後の＠信号とに適用されるものであるということを認
識すべきである。

第１印象としては、曲線５１及び５２の下側の関数りの
負の値が一体としては第８図に於ける横座標の上側の曲
線の面積と略等しく、全ての信号を相殺する様に思われ
る。ところがこうはならない。その理由は、フィルタ関
数が負の場合には、信号を表わす縁周には殆ど又は全く
Ｘ線コントラスト媒体が存在しないからである。実際上
、ｈｉ（ｉが負の場合には、通常、殆ど又は全くコント
ラスト媒体を有づることかない像に適用される。

正のフィルタの値は、通常、かなりの量のコントラスト
媒体を有する倣の重み付けを行なう。

夫々の画像フレームに適用可能なフィルタ関数の１直ｈ
（（）は種々の方法で決定することが可能である。多種
多様の患者に於ける特定の血管に対してコントラスト媒
体の塊の投影強度と時間との関係をプロットして平均化
し、一般的に適用することの可能なフィルタ関数の値と
時間との間のプロットを導出することが可能である。し
かしながら、血管内のコントラスト媒体の濃度がゼロか
ら最大値に変化し、且つ再度ピロ濃度に復帰する迄の時
間乃至は投影強度は患者毎に異なり、又同−の患者に於
いても異なった血管毎に異なる。従って、各画像フレー
ムに対してフィルタ関数の値を決定する場合の本例に於
ける好適な方法は、現在検査中の患者から得られた差分
像から情報を導き出すことである。

前述した如く、低及び高エネルギの時間的に減算した象
の交互のシーケンスがディスク２６上にストアされてお
り、ノイズ及び運動によって生じる人工的な構造を抑制
するのに必要なハイブリッド減算及び整合フィルタ手順
を行なう為のｒ４備が戊されている。コントラスト媒体
はストアされている時間的差分像の幾つかに存在してい
る。約１００ビクセル平方の関心のある領域乃至は区域
（Ｒ○Ｉ〉を各画像フレームの際にコントラスト媒体の
投影強度を表わす血管ゾーン内に選択することが可能で
ある。このことを第６図に示してあり、そこに於いては
１乃至Ｎの一連の低エネルギ時間的差分１象のフレーム
を示しである。血管は１１で示しである。選択した関心
のある領域ＲＯＩ　５３は影線を付けて示しである。こ
の関心のある領域内のコントラスト媒体の投影強度は、
１及び１Ｎの間のポストコントラスト画像のシーケンス
に亘りぜ口から最大値へ変化し且つ再度ピロに変化する
。

投影強度の値は、ＴＶフレーム乃至は画像に換算したフ
ィルタ関数の１直と時間との間の関係に対応して変化す
る。従って、露光シーケンスに於ける任意の差分像フレ
ームに対するフィルタ関数の値を決定することが可能で
ある。

第９図を参照して、整合フィルタ関数の値を博る為のハ
ードウェア動作について説明する。低エネルギ時間的差
分像のフレームがアナログビデオ信号の形態でディスク
２６上にストアされている。

フィルタ関数を決定する手順を開始する為に、低エネル
ギ差分像がディスク記憶装置２６からアクセスされ視覚
的に硯察される。この場合に、アナログ・デジタル変換
器４６を使用して差分１象フレームをデジタル化し、且
つその像を直接的にデジタルフレームメモリ７０の１つ
へ伝達する。この伝達径路はアナログ・デジタル変換器
４６の出力からバス４７及び６１と、マルチプライヤ６
３と、バス６７と、？寅算論理ユニット６８と、バス６
９とを介しフレームメモリ７０へ到達する経路である。

勿論、この転送の動作中、マルチプライヤ６３とン寅算
論理ユニット６８とはデータに何らの影響も与えない櫟
にセットされ、従ってそれらの入力側に与えられるもの
は全て同一の形態でその出力側に現われる。メモリ７０
の内容が読取られ、且つマルチプライヤ８４及び）寅算
論理ユニット８３を介して何らの変更なく通過される。

演算論理ユニット８３の出力端から、デジタル両縁デー
タがバス８６と、マルチプレクサ４０と、利得・オフセ
ット挿入回路４２とを介して、デジタル・アナログ変換
器４３へ供給され、アナログビデオ信号に変換される。

これらの信号がＴＶモニタ３６を駆動し、且つ差分画像
をそのスクリーン３７上にデイスプレィし、所望により
１つずつ現察を行なう。

尚、第９図のシステムに対するタイミング及びデータ転
送及び操作機能はコンビエータシステム５４によって制
御される。コンピュータシステムに対する外部バス５５
はコンピュータを本システムの種々の電子コンポーネン
トに接続しており、制御を行なうことを可能としている
。オペレータの制御及びデイスプレィターミナル５６が
コンピュータ５４に接続されている。このターミナルは
キーボード５７を有している。システムソフトウェアが
オペレータによってＴＶデイスプレィスクリーン３７上
を動かすことの可能なカーソルを発生させており、キー
ボード５７上の制御手段を使用して関心のある領域ＲＯ
Ｉを指定することが可能である。コンピュータバス５５
へ接続されており且つバス９１．９２及び９３等を有す
るシーケンスコントローラ９０は、種々の機能の中で、
ディスク記憶装置２６とフレームメモリ７０との間の画
像の転送を訓叩する。

フィルタ係数の直を決定する点についての説明を続ける
と、コントラスト媒体で充填されている血管がピークの
不透明度を有するポストコントラスト酸が現われるまで
前述した差分像を順次デイスプレィする。この場合に、
オペレータはピークの不透明度ゾーン内に関心のある領
ＲＦ？、ＯＩ上にカーソルをセットする。次いで、コン
ピュータへこの関心のあるゾーンの立置を供給する。次
いで、シーケンスコントローラ９０がストアされている
差分像の全シーケンスのデジタル化を制量し、且つこの
関心のある領域内の内容又はビクセル強度がフレームメ
モリ７０内の各画像からバスシステム５５を介してコン
ピュータ５４へ送られる。コンピュータは各画像内の関
心のある領域Ｒ○１内のピクセルの強度を画像の番号又
はシーケンス内のＴＶフレーム時間と関連付ける様にプ
ログラムされており、その際にコントラスト媒体の塊の
曲線を決定する。勿論、この曲線の縦座標はそれらが関
連する差分像の値乃至は整合フィルタ係数を表わしてい
る。差分像のフレームは○から５０又はシーケンスに於
ける最大数までの連続番号が与えられる。これにより、
オペレータは、ピークコントラストの強度を有するフレ
ームを積極的に判別することが可能である。このフレー
ム番号をオペレータのターミナルのキーボード５７によ
ってコンピュータへ入力させ、コンピュータは、後にフ
ィルタ関数をストアされている画像データと整合させる
。

整合フィルタ関数を決定するプロセスを、更に、第４図
を参照して説明する。ここでは、例として、プレコント
ラスト酸のシーケンスはｔ＝Ｑからｔ＝３０に亘ってい
る。コントラスト媒体はし＝３０に到達し、差分像が形
成される。サンプリングゾーン内の強度に対する投影し
たコントラスト媒体の塊のプロットを横座標の上動の実
線として示しである。基本的には、投影された強度と差
分像フレーム時間との関係に基づいてコンピュータは塊
曲Ｉ！　ＩＩ（ｊ　）をプロットする為のデータを有し
ている。コンピュータは平均強度を得る為に実線の下側
の面積を計算する様にプログラムされており、従って実
線の曲線は座標上を下側にシフトさせて点線の様な曲線
とすることが可能であり、その際に横座標の下側の負の
領域の和が横座標の上胴の点線の関数の面積と等しくす
ることが可能である。従って、一連の係数値即ちフレー
ムデータが乗算される整合フィルタ関数は、フィルタ関
数が導出される間夫々のフレームに関連している関数の
負及び正の値である。

第１５図には、整合フィルタ関数の幾つかの変形例を示
しである。これらは、第１に、直流周波数応答をゼロと
させる幾つかの方法に関するものであり、第２に、運動
に対する補償に関するものである。この点について以下
説明する。

第１５Ａ図に於いて、１８０で示した時刻［は全シーケ
ンスに於ける１番目のＸ線露光であり、１８１で示した
時刻は全シーケンスに於ける最後の露光を表わしている
。１８２で示した時刻は、コントラスト媒体が到着した
時刻に対応しており、且つ１８３で示した時刻は関心の
ある領域内の血管からコントラスト媒体が一見完全に過
ぎ去った時刻に対応している。直線１８４は、コントラ
スト媒体の塊が関心のある領域内の血管内に存在してい
る際の塊の投影強度乃至は不透明度の測定値である。第
１５Ａ図に於いて、点線１８５は測定した塊の値から形
成した整合フィルタに対応している。注意すべきである
が、コントラスト媒体の到着時刻１８２と出発時刻１８
３との間の期間中は、整合フィルタはコントラスト媒体
の塊それ自身と比例している。コントラスト媒体が到着
する前又は通り過ぎた後の露光時間に対しては、フィル
タ３１１数は点線１８６及び１８７で示した如く負の値
が与えれている。これは、時刻１８０から時刻１８１へ
の全露光シーケンスに亘って整合フィルタの積分値がゼ
ロと等しいということを確保する為である。露光シーケ
ンスが時刻１８３又はその時刻より前に終了される場合
には、＃４＋Ｉｉ！１８７は存在しないが領域１８６を
拡大して全プロットの積分値がゼロとする愼にされる。

同様に、最初のＸ線露光が時刻１８２で行なわれるか又
はコントラスト媒体が到着した後に行なわれる場合には
、曲線１８６が存在せず、直線１８７を拡大して積分値
をぜ口と等しくさせる。これが整合フィルタの一般的な
場合である。

実際上発生することのある整合フィルタの特定のタイプ
の形態を第１５Ｂ図に示しである。この場合に於いても
第１５Ａ図と同様に、露光シーケンスは時刻１８０に於
いて開始されており且つ時刻１８１に於いて終了されて
いる。しかしながら、この場合の整合フィルタ関数１８
８は、時刻１８０と１８１との間の時間の全ての点から
塊曲線１８４の平均値を減算することによって形成され
ている。このことは、事実上、塊曲ｔｌＡ１８４を下側
にシフトさせ、負の部分１１８つと１９０との面積の和
が正の部分の面積と等しく、従って全体的な積分がゼロ
となる様にされている。

実際上発生することのある別の特定のタイプの整合フィ
ルタを第１５Ｃ図に示しである。この場合に於いても露
光シーケンスは時刻１８０で開始し、且つ時刻１８１で
終了している。患者の動き等によってシーケンス内の全
ての像が整合していない場合がある。例えば、第１５Ｃ
図に於いて、時刻１９１の前及び時刻１９２の後に運動
が発生したものと辰定する。従って、整合フィルタの値
は、時刻１９１と１９２との間の様な整合が存在する時
刻の間に於いてのみ形成されるべきである。

ここに於いても、正の部分１９３の面積は負の部分１９
４のものと等しく、従って静的な１象の特性を相殺する
場合に要請とされる如く全体的な積分値がゼロと等しい
。時刻１９１の前及び時刻１９２の後に使用される積分
の外画の時間に対しては、フィルタ関数の値はゼロと等
しくセットされている。

第１５Ｄ図は実際上起こ°り得る別の特定の整合フィル
タである。この場合は、患者の運動が時刻１９５と時刻
１９６との間に於いて発生している。

その泄の全ての時間に於ける像は整合状態にある。

時刻１９５と時刻１９６との間のフィルタＩ！ｌ数の１
直は、移動中に形成された像が捨てられるので、ゼロと
等しくされている。その他の時間及び像を使用して、負
のフィルタ関数の値１９７及び１９８が形成されており
、それらの全体的な負の面積が点線で示した正の部分１
９つ及び２００と等しくされており、従って前述した例
と同じに、全体的な積分値はゼロと等しくなっている。

＠密な数学的な意味に於いては、第１５８図の整合フィ
ルタ曲４１１８９−１８８−１９０は観測されるか又は
推測される塊曲線１８４と正確に比例するものではない
。何故ならば、整合フィルタ係数値は多少修正されてい
るからであって、例えば、フィルタの積分値がピロであ
ることを確深する為にフィルタは１測にシフトされてい
る。同様に、第１５Ｃ図及び第１５Ｄ図に於いて、廃棄
される像に対してフィルタ係数値がゼロと等しくセット
されているので、厳密には比例特性は保持されていない
。しかしながら、整合フィルタ関数の全体的な形状は略
塊曲線の形状と類似しているので、整合フィルタ関数は
実質的に塊曲線と比例関係にあると言える。

ハイブリッド減算に於いて要求される如く、エネルギ減
算と時間的減算とを組合せた場合に、低エネルギ時間的
差分像フレーム及び高エネルギ時間約差分倣フレームは
連続して夫々のフレームに関連する整合フィルタ係数に
よって乗算される。

第９図に関し説明すると、フィルタ関数が計算された後
に、それらの関数は係数記１！装置５９及び６０内にロ
ードされる。これらの装置は、基本的に、デジタルメモ
リであって、整合フィルタ係数は低及び高時間的差分［
１１Ｔ　Ｄ　Ｉ、Ｌ乃至Ｔ　Ｄ　Ｎ、Ｌ及びＴＯＩ、Ｈ
乃至丁ＤＮ、ｌ−１の数値的なシーケンスに対応するア
ドレスの位置に存在している。

アドレス可能な係数記憶装置がロードされた後に整合フ
ィルタ動作及びハイブリッド減算プロセスが進行する。

次いで、低及び高エネルギ時間的差分像がディスク２６
から順番に読取られ、アナログ・デジタル変換器４６に
於いてデジタル化される。低エネルギチャンネルに於い
ては、バス６１を介して低エネルギ時間的差分像フレー
ムがマルチプライヤ（ＭＵＬＴ）６３への１人力となる
。

マルチプライヤ６３への他方の入力６５は記憶装置５９
から夫々のフィルタ点又は係数シーケンスを与える。バ
ス６２によって、高エネルギ時間的差分信号フレームが
マルチプライヤ６４への１人力となり、その他方の入力
６６は記憶装置６０からのフィルタ関数を与える。

マルチプライヤ６３からの出力バス６７は演算論理ユニ
ット（ＡＬＵ１６ｇへの１人力である。

演算論理ユニット６８からの出力バス６９はフルフレー
ムデジタルメモリ７０への入力である。出カバスフ１は
バス７２によってフィードバックしており、且つ演算論
理ユニット６８への別の入力とな・っている。

高エネルギチャンネルも同様である。マルチプライヤ６
４からの出カバスフ４は演算論理ユニット７５への１人
力である。その出カフ６はフレームメモリ７７への入力
であり、フレームメモリ７７の出カフ８はバス７９を介
して演算論理ユニット７５の他方の入力８０ヘフイード
バツクしている。マルチプライヤ６３及び６４への時間
的差分像入力とフレームメモリ７０及び７７の出カフ１
及び７８の間の２つのチャンネルに於いて何が起こるか
ということについて以下詳細に説明する。

シーケンスコントローラ９０は係数記憶装置５９及び６
０をアドレスする為のアドレスバス９１及び９２を有し
ている。コントローラ９０はディスク２６からの低及び
高エネルギ時間的差分像の読取を同期させる為のライン
９３を有している。低エネルギ時間的差分像フレームが
読取られる場合には、シーケンスコントローラが記憶装
置５９をアドレスし、それが対応する整合フィルタ係数
をマルチプライヤ６３へ与え、そこでフレーム内の各ビ
クセルを表わすデジタルデータへ乗算される。

高エネルギ時間的差分像が読取られる場合には、シーケ
ンスコントローラは記憶［１６０をアドレスして乗算を
行なう為に対応するフィルタ係数をマルチプライヤ６４
内に挿入する。１番目の高及び低エネルギ時間的差分像
は順番にｆｉｌｉ算論理ユニット６６及び７５を単に通
り過ぎ、メモリ７０及び７７内に入る。次いで、爾後の
時間的差分像は、それらのフィルタ係数によって乗算さ
れた後に、演算論理ユニット６８及び７５内に於いて夫
々のフレームメモリ７０及び７７のフィードバックされ
た内容へ加算される。ディスク２６からの低及び高エネ
ルギシーケンスの象をこの様にして読出し且つ処理した
後に、メモリ７０は式２の最初の大括弧内の小括弧内の
項を有することとなり、且つフレームメモリ７７は２番
目の大括弧内の小括弧内の項を有することとなる。

式２によって表わされる如く、大括弧内の項を減算して
柔らかい組織や骨が除去されておりＸ線コントラスト媒
体のみが残存するハイブリッド又は時・間約で且つエネ
ルギ減算された酸を得る為には小括弧内の項に重み定数
ｋＬ及びｋＩ−１を乗算せねばならない。フレームメモ
リ７０及び７７からの各整合フィルタ動作させた画像ビ
クセルに夫々ｋＬ及びｋｌ−１を乗算させる為にマルチ
プライヤ８４及び８５が設けられている。乗算を行なっ
た後に得られる像はバス８１及び８２を介して演算論理
ユニット８３へ入力される。かくして得られる縁は式２
に於ける１番目及び２番目の大括弧の内容によって表わ
されている。演算論理ユニット８３に於いては、２番目
の大括弧の内容が１番目の大括弧の内容から減算され、
且つ最終的なパイプリッド減＠された画■データがバス
８６を介してｉ寅鋒論理ユニット８３から出力される。

マルチプレフナ４０を介してゲート動作された後にハイ
ブリッド画像データは、前述した如く、利得・オノセッ
ト挿入回路４２及びデジタル・アナログ変換器４３によ
って処理され、且つコントラスト媒体を充填した血管１
１′の像がテレビスクリーン３７上にデイスプレィされ
る。

前述したモードに於いては、時間的減算は画像採取の明
間中に１テなわれており、且つエネルギ減ｑ及び整合フ
ィルタ動１作は再処理中に行なわれている。次の第３図
に関して説明する２番目のハイブリッド減算モードに於
いては、最初にエネルギ減算が行なわれ、次いで時間的
減算及び整合フィルタ動作が同時的に行なわれる。この
２番目のモードに於いては、前述したモードと同様に、
画像採取は第１図の形態である。換言すると、交互の低
及び高Ｘ線エネルギプレコントラスト象、ポストコント
ラスト酸及びポストコントラスト経過後の像のシーケン
スが前と同じ様に形成される。しかしながら、この２番
目のモードに於いては、エネルギ減算は両縁採取と同時
的に行なわれ、再処理モードに於いて、時間的減算が整
合フィルタ動作と関連して行なわれる。エネルギ差分造
影を前に示したのと同様に第３図に示しである。第３図
に示す如く、第１図の場合と同様に、低プレコントラス
ト露光Ｌｏと高プレコントラスト露光日０の最初の対が
行なわれる場合には、ＬｏがＨＯから減算されて第３図
に於いてＥＤｏ　＝Ｈｏ　−１０と示しであるエネルギ
差分ｅＥＤｏを形成する。

同様に、露光シーケンスに亘って引続く各村に於ける低
及び高エネルギフレームが減算されて−・運のエネルギ
差分像フレームを形成する。典型的には、約８０個の低
及び高エネルギ露光が威され、従って第３図に於けるＥ
ＤｏからＥＤＮの範囲に亘り４０個の差分像が形成され
る。実際上は、１個の対に於ける低及び高エネルギフレ
ームが減算される前に、低エネルギフレームを構成する
全てのビクセルが重み係１ｋＬによって乗算され、且つ
高エネルギフレーム内のビクセルが異なった重み係数ｋ
ｌ−１によって乗算される。前述した如く、ｋ、及びに
＋−＋の値は同一である。従って、各■ネルギ差分フレ
ームはＥ　Ｄ　Ｍ　＝　ｋＬＬ　Ｍ　　　ｋ日口門であ
り、尚５０≦Ｍ≦Ｎである。重み定数ｋＬ及びｋＨの値
は、フレームが′Ａ算される場合に、柔らかい組織が相
殺され、且つ差分＠　Ｅ　Ｄ　Ｍはその対がプレコント
ラスト対か又はポストコントラスト経過後の対である場
合には骨のみを有しており又その対がポストコントラス
ト対である場合には骨と血管内のＸ線コントラスト媒体
のみを有する様に設定されている。

最初にエネルギ減算を行ない且つ後に時間的減算と整合
フィルタ動作とを行なうのに必要とされるもののみを示
した簡単化したシステムを第１０図に示しである。ここ
でも、ビデオディスク記憶装置を２６で示しである。第
９図に於いて２２で示した様なビデオプロセサに於いて
対数的に表現された画像フレームに重み付が成されると
共に減算がなされており、且つ一連のエネルギ差分ｅＥ
Ｄｏ乃至ＥＤＮがバス９９を介してディスク２６内へ供
給され且つアナログビデオ信号の形態であるものと仮定
する。次いで、整合フィルタ動作と時間的減算ａ作の綱
合せが進１テする。

最初のステップは、夫々のエネルギ差分像フレームに対
する整合フィルタ関数の値を博、それらの値を前述した
モードに於いて成されたのと同様に第１０図内の係数記
憶装置１０１内ヘロードする。前の場合と同様に、アナ
ログ・デジタル変換３１０３に於いて全てのアナログビ
デオ画像フレームはデジタル値に変換され、且つ直接フ
レームメモリ１１１へ転送される。マルチプライヤ１０
５と演算論理ユニット１０９とはこの転送の間中データ
に何の影響も与えない様にセットされる。

フレームメモリ１１１の出力から、デジタル化された画
像フレームデータが利得・オフセット挿入回路１１３と
デジタル・アナログ変換器１１４を介して供給されてア
ナログビデオ信号へ変換され、ＴＶモニタ上で順番にエ
ネルギ差分像をデイスプレィすることを可能とする。

第１０図のシステムに於けるタイミング・データ処理１
３１１Ｊはキーボード９７を有しているオペレータのデ
イスプレィ・制御ターミナル９８と接続されているコン
ピュータシステム１００によってυ１ｍされる。コンピ
ュータの外部バスは１０２でボしである。シーケンスコ
ントローラ１０７は、種々の制御機能の内、ディスク記
憶装置２６とフレームメモリ１１１との間で差分像デー
タの転送を制御する。

フィルタ係数のＩＩ　ｈ・を得る為に、コントラスト媒
体で充填した血管内に於いてピークの不透明度を有する
ポストコントラスト象が現われるまでＴＶモニタ上でエ
ネルギ差分像を順次デイスプレィさせる。コンピュータ
ソフトウェアにより、オペレータはＴＶススクリーン上
カーソルをピークの不透明度の関心のある領域をセット
する。次いで、コンピュータ１００に関心のある領［Ｒ
ＯＩゾーンの装置を供給する。次いで、シーケンスコン
トローラ１０７が全てのストアされているエネルギ差分
像のデジタル化を制御し、且つフレームメモリ１１１内
の多像の同一の関心のある須域ＲＯＩ内のビクセル強度
乃至は明かるさのレベルがバスシステム１０２を介して
コンピュータへ送られる。コンピュータは、シーケンス
内のＴＶフレーム時間又は各画像内の関心のある領域Ｒ
ｏｔ内のビクセルの強度を関連付けるべくプログラムさ
れており、その際に塊曲線を決定する。この曲線の縦座
標はそれらが関連するエネルギ差分像の値乃至は整合フ
ィルタ係数ｈｉを表わしている。次いで、この曲線の縦
座標を修正して、第４図及び第８図に関連して前に述べ
た様にピロの平均１直を有する様にせねばならない。次
いで、これらの整合フィルタ係数は係数記憶装置１０１
内でそれらと関連する夫々の画像フレーム番号に対応す
るアドレスヘロードされる。

整合フィルタプロセスを行なう為に、エネルギ差分像フ
レームをアナログビデオディスク２６から順番に読取る
ことが可能である。フレームが読取られると、アナログ
・デジタル変換器１０３に於いてデジタルピクセル圃に
変換され、且つマルチプライヤ（ＭＬＩＬＴ）１０５の
一方の入力１０４へ送られる。マルチプライヤ１０５の
別の入力は１０６で示しである。この入力は整合フィル
タ関数係数用である。シーケンスコントローラ１０７は
コンピュータによってクロック動作される。

エネルギ差分フレームが連続した順番でマルチプライヤ
１０５の入力１０４へ入力されると、コントローラ１０
７はフレーム番号で係数発生器をアドレスし、且つ入力
１０４を介して導入されている画像フレームに関連する
係数をマルチプライヤの入力１０６へ供給させる。従っ
て、このモードに於いては、全てのエネルギ差分フレー
ムは適宜の整合フィルタ値乃至は係数によって乗算され
る。

第８図及び第４図に関連して前に説明した如く、整合フ
ィルタ値の幾つかは負であり且つ幾つかは正である。

各エネルギ差分フレームがマルチプライヤ１０５内に於
いてそれと対応する整合フィルタ関数乃至は係数１１ｉ
によって乗算された後に、それは）寅譚論理ユニツ１へ
１０９の１人力１０８へ供給される。このシーケンスに
於ける１番目のエネルギ差分間はバス１１０を介してフ
ルフレームデジタルメモリ１１１へ供給される。その出
力バス１１２はバス１１３を介して演算論理ユニット１
０９の第２の入力１１４へ接続している。この様な構成
により、演算論理ユニット１０９はその人力１１４上に
あるフレームメモリ１１１の現在の内容をバス１０８を
介して供給される次のフレームと加算し、その結果をフ
レームメモリ１１１へ帰還させる。整合フィルタ差分像
の全シーケンスが加算された後に、フレームメモリ１１
１内には、後述する如く、フィルタされるのみならず時
間的減算と均等の処理がなされた単一の最終両縁に対す
るデジタルデータがストアされる。

第１０図に於いて、Ｒ終デジタル画励データ乃至信号は
回路１１３に於いて利得及びオフセットが与えられる。

その後に、デジタル信号はデジタル・アナログ変換器１
１４内でアナログビデオ信号へ変換され、ＴＶモニタを
駆動して整合フィルタ動作と加算プロセスから得られる
運動による人工的構造を有することなく改善された信号
対雑音比を有する象をデイスプレィする。

時間的減算と均等なものが得られるということは、第４
図に関連して前に説明した優に、整合フィルタはぜ口と
等しい直流応答成分を有する様に選択されており、且つ
整合フィルタ関数の係数の和がゼロと等しくされている
からである。従って、１ｇのエネルギ差分像から次の間
に於いて静止状態乃至は一定の状態で残存する全てのも
のは除去される。要約すると、運動するか又は運動しな
かった柔らかい組織はエネルギ減算によって相殺され、
一定状態を維持する骨は整合フィルタＩＩ￥及び加算プ
ロセスによって相殺される。一定の状態のものの全てが
相殺されるということは時間的減算に於いて達成される
ものである。

ハイブリッド減算の第１のモードとして先に説明したと
ころに於いては、時間的に減算した低及び高ｘ１１エネ
ルギ差分像が形成され且つディスク上に交互にストアさ
れるものであった。低及び高エネルギマスクをそれに引
続く各々の且つ交互の低及び高エネルギＸ線露光から全
露光シーケンスに亘って行なう減算は画像採取と同時的
に行なわれ且つストアされていた。次いで、引続く低及
び高エネルギｒＩａｌ的差分虐に対するデータが別々に
整合フィルタ動作され、重み付けが成され且つ最終的に
エネルギ減算を行なって、Ｒ柊的なハイブリッド減算像
を発生していた。従って、最初に時間的減算が行なわれ
、次いで整合フィルタ動作が行なわれ、最終的にエネル
ギ減算が行なわれるものであった。

前のパラグラフに述べた事象の順番を変更することが可
能である。即ち、エネルギ減算を整合フィルタ動作の前
に行なうことが可能である。この場合には、時間的に減
算した低及び高エネルギ差分像は前の場合と同様にＲＨ
的にディスク２６上にストアされる。しかしながら、こ
の場合には、デジタル的に表わされた低及び高エネルギ
時間約差分鍮は、それらがディスク２６からアクセスさ
れている間に、第９図に於けるマルチプライヤ８４及び
８５の均等物に於いてｋＬ及びｋＨによって乗算される
ことにより重みＨけが成される。例えば、シーケンス内
の１番目のプレコントラスト低エネルギ時間的差分像は
ディスク２６からアクセスされ、直接的に重み付けが成
され即ちマルチプライヤ８．４に於いてｋＬが乗算され
、且つ同時的に１番目のプレコントラスト高エネルギ時
間的差分像が直接的に重み付けが或され即ち　ｋｌ−１
が乗算される。同時的に重み付けが成された低及び高＃
Ｊ象は、次いで、例えば演算論理ユニット８３によって
互いに減算され、整合フィルタ動作されるべきプレコン
トラストハイブリッド像を形成する。

ストアされている全ての低及び高時間的差分陳は同様に
引続いて重み付けが成され、即ちプレコントラスト、ポ
ストコントラスト及びポストコントラスト経過後の全体
のシーケンスに亘って行なわれ、従ってハイブリッド減
算フレームの全体的なシーケンスが連続して発生される
。しかしながら、ハイブリッド画像フレームが発生され
る毎に、そのフレームに適用される整合フィルタ係数に
よって直ぐに乗算が行なわれる。この場合には、係数記
憶装置５９又は６０の一万のみが必要である。

前述した如く、整合フィルタ係数が計障されており、且
つそれらの係数が例えば５９の様なＩＵＡの係数記憶装
置に存在するものと仮定する。この場合には、各ハイブ
リッド画像フレームが形成され且つ例えば演算論理ユニ
ット８３の均等物から出力される場合には、画像フレー
ムデータはマルチプライヤ６３の入力６１の一方へ直接
的に供給される。尚、マルチプライヤ６３の他方の入力
６５はそのフレームに対する整合フィルタ係数である。

演算論理ユニット６３に於いて整合フィルタ係数によっ
て乗算を行なった後、整合フィルタ動作がハイブリッド
画像が形成する前に行なわれていた前述したモードに於
ける如く、演算論理ユニット６８とフレームメモリ７０
によって構成されているアキュムレータ内に於いてこれ
らのフレームが加算される。現在説明しているものの場
合には、露光シーケンスに於ける個々のハイブリッドフ
レームの全てに対し加算が行なわれる場合には、単一の
整合フィルタ処理されたハイブリッド像がフレームメモ
リ７０又はそれと均等物の中に存在する。この間隙はデ
ジタルマルチプライヤ８４及び演算論理ユニット８３を
介してテレビモニタ３６へ転送してデイスプレィを行な
い又メモリ８７へ転送してストアすることが可能であり
、その転送中、マルチプライヤ８４及びユニット８３は
それらがデータに何等影響を与えない様な状態に雑持さ
れる。注意すべきことであるが、簡単化の為に、演算論
理ユニット８３の出力から加算を行なう前にフィルタ係
数によって乗算がＩテなわれるマルチプライヤ６３の一
方の入力６１ヘフイルタされていないハイブリッド画像
フレームを引続いて転送するのに使用されるバスは第９
図中には示していない。

前述した全ての動作モードに於いて、ビデオプロセサ２
２内に於いて減算を行なった後に時間的又はエネルギ減
算された縁はディスク記憶装置２６に供給されていた。

減算の前に低及び高エネルギ像をディスク２６上にスト
アすることも可能である。例えば、第１図に於ける如く
交互の低及び高エネルギマスク像によって得られる画像
は生データとしてディスクへ直接供給することが可能で
ある。生の減算していない画像データを記憶しておくと
いうことは、それが減算乃至は整合フィルタ動作を行な
う前に種々の方法でデータを処理する機会を与えること
となる。従って、記述した整合フィルタ動作及びその他
の信号処理又は前処理の何れかを実行することが必要と
される場合に常にデータを入手することが可能である。

次に、ディスク上にストアする為の一連の交互の低及び
高時間的減算した象、又はディスク上にストアすべき一
連のエネルギ減算した像、又は減算されていないが後に
減算及び整合フィルタＤＩ￥。

を行なう為にディスク上にストアすべき一連の交互の低
及び高エネルギ像を得る為に積分プロセスを使用する整
合フィルタ構成について説明する。

この積分プロセスは信号対Ｇｆｆｌｆ比を改善すること
が可能である。

時間的積分プロセス乃至は工程は、幾つかの連続する低
エネルギ露光像及び幾つかの高エネルギ露光像を積分し
て低及び高エネルギマスク像を形成することを特徴とし
ている。次いで、同数の連続する低エネルギ露光像及び
高エネルギ露光間を積分し、各積分期間の終了時に於い
て、低エネルギ積分したマスク像を現在の積分した低エ
ネルギ像から減算し、且つ差分１象をディスク上にスト
アし、且つ交互的に、高エネルギ露光マスク像を現在の
積分した高エネルギ像から減算し、且つその差分像をデ
ィスク上にストアする。従って、露光シーケンスが完了
すると、一連の低エネルギ積分された時間的差分像と高
エネルギ積分した時間的差分像とが爾後に整合フィルタ
動作及びエネルギ減算を行なう為に交互にディスク上に
存在している。

時間的積分工程は、図示していない幾つかのフレームメ
モリを有しているビデオプロセサ２３に於いて実行する
ことが可能である。本目的の為には４個のメモリを使用
する。積分されるべき低及び高エネルギ露光の数は典型
的には３乃至５である。典型的に、これらの露光は毎秒
約５個の割合で行なわれる。詞えば、４個の露光のグル
ープが積分されるものと仮定する。全ての場合に於ける
如く、ＴＶカメラ１７から供給される各露光用のアナロ
グビデオ信号はアナログ・デジタル変換器１９に於いて
デジタル化され、且つ対数ルックアップテーブル２１に
於いて対数形式に変換され、ビデオプロセサ２２へ供給
される。例えば、第１図に於ける最初の４藺の低エネル
ギ１象ＬＯ乃至Ｌ３をビデオプロセサ２２内の第１メモ
リ内に於いて積分し、そこに於いて低エネルギ露光マス
ク象としてストアする。インタリーブした即ち交互の最
初の４個の高エネルギ露光像をビデオプロセサ内の第２
メモリ内に於いて積分し、高エネルギ露光マスク像とし
てストアする。次のグループの４個の低エネルギ像の全
てをプロセサ内の第３メモリ内に於いて積分し、次のグ
ループの４門の高エネルギ像の全てをプロセサ内の第４
メモリ内に於いて積分する。各低エネルギ像のグループ
の積分の終了時に於いて、第３メモリ内のこの低エネル
ギの積分した象は第１メモリ内にストアされている低エ
ネルギマスク像をそれから減算しており、その結果１尋
られる低エネルギ時間的に減算した差分像がディスク記
憶哀置２６へ供給される。各高エネルギグループの積分
の終了時に於いて、第４メモリ内のこの積分した像は第
２メモリ内の低エネルギマスク像をそれから減算してお
り、その結果得られる高エネルギの時間的に減算した像
がディスク記ｇＡ装置２６へ供給される。積分したマス
ク像を積分したグループから減算する工程を全露光シー
ケンスに対して繰返し行ない、ディスク上に一連の交互
の低及び高時間的差分像を得る。

信号対雑音比を改善する為にエネルギ露光積分工程を使
用することも可能である。この場合には、幾つかの低エ
ネルギ露光像のグループを第１プロセサメモリ内で積分
する一方、幾つかのインタリーブした高エネルギ露光間
を第２プロセサメモリ内で積分する。積分された低エネ
ルギ露光酸を積分した高エネルギ像から減算し、且つそ
の結果得られる各エネルギ差分像をディスク上にストア
する。交互のグループを第３及び第４メモリ内に於いて
積分し、間隙データのオーバーラツプや損失を回避する
。

本発明の別の特徴は、直接的な整合フィルタ動作の代替
として反復モードでフィルタしたハイブリッド減算を実
行することである。

基本的に、反復フィルタ動作に於いては、一連の低及び
高エネルギ露光対が形成される。しかしながら、シーケ
ンスの始めから終りに至るまで、毎回低エネルギと高エ
ネルギの露光対が形成され、低エネルギ像ＩＬは直ぐに
重み係数に、で乗算され、且つそれと関連する高エネル
ギｉｋＩ＋は重み係数に＋で乗算される。その後に、そ
の結果得られる像が互いに減算されて、一連のエネルギ
差分ＢＥＤを形成する。従って、各々の像はＥＤ＝ｋｃ
−ＩＬ　−ｋ＋−＋　１＋である。前に説明した如く、
異なったエネルギ像のこの様な重み付は及び減算は夫々
の異なったＩＣＥＤに於いて柔らかい組織を相殺するこ
ととなる。

エネルギ差分像のシーケンスが形成されると、それらは
異なった時定数を有することによって特性付けられてい
る個々の反復フィルタチャンネルへ同時的に供給される
。フィルタチャンネルの各々は１の直流応答特性を有し
ており、従ってプレコントラスト像と、ポストコントラ
スト像と、ポストコントラスト経過後の像の夫々に於い
て一定である情報が消去されることがないということを
意味する。しかしながら、本発明によれば、２つのチャ
ンネルから出力される反復的にフィルタ動作された像の
和が最終的に互いに減算され、その結果直流応答成分は
１−１＝Ｏとなり、全てのエネルギ差分像内に於いて一
定な全てのものは相殺され、プレコントラスト露光とポ
ストコントラスト露光との間に於いて変化するもののみ
が残存される。変化されるものはＸ線コントラスト媒体
のみであり、それは医者が背景がぼやけることがないか
又はそれを最小に抑えて映像化することを望むものであ
る。

エネルギ減算を行なって柔らかい組織を相殺させ且つ反
復フィルタ０作を行なってＲ量的減算と均等なものを行
なわせ、ノイズ及びＸ線露光シーケンス中に於いて一定
状態を維持する全てのものを相殺させる為にハイブリッ
ド減算をＩテなわせる為の適宜のハードウェアを第１１
図に示しである。

第１１図に於いて、高及び低エネルギビデオ画像はＴＶ
カメラから供給され且つバス１２１を介してアナログ・
デジタル変換器１２２へ入力されるものと仮定する。多
対に於ける低エネルギ像はバス１２４を介してフレーム
メモリ（ＦＭ）１２３内へスイッチ動作されて供給され
る。それに引続く高エネルギ像はバス１２６を介してフ
レームメモリ１２５内へスイッチｅ作により供給される
。

マルチプライヤ１２７に於いては、低エネルギ像フレー
ムを構成するビクセルが重み係数に＋　によって乗算さ
れる。マルチプライヤ１２８に於いては、高エネルギ像
フレームが重み係数に２によって乗算される。重み係数
は、高及び低エネルギ像が前述した如く減算された場合
に柔らかい組織が相殺される様な値を有している。低及
び高エネルギ像は、バス１２９及び１３０を介して演算
論理ユニット１３１へ転送され、そこで重みを付けられ
たエネルギ減算が行なわれる。従って、論理演算ユニッ
ト１３１からバス１３２を介して与えられる出力は一連
のプレコントラストエネルギ差分隆と、ポストコントラ
ストエネルギ差分像と、ポストコントラスト経過後のエ
ネルギ差分＠ＥＤである。バス１３２に於ける出力に対
する式は次の様に与えられる。

ＥＤ　　　＝　　　ｋ＋　　ＩＬ−ｋｚｌ＋　　　　　
　（３）尚、ＩＬ及びＩＨはシーケンスに於ける個別的
な低及び高エネルギ像である。

エネルギ差分像ＥＤは分岐バス１３３及び１３４によっ
て２個の反復フィルタチャンネル内へ同時的に供給され
る。反復フィルタは異なった時定数を有している。第１
チヤンネルに対する入力段は演算論理ユニット１３５で
あり、第２チヤンネルに対する入力段は演算論理ユニッ
ト１３６である。第１チヤンネルは演算論理ユニット１
３５と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３７と、演
算論理ユニット１３８と、フルフレームデジタルメモリ
（ＦＭ＞１３９とで構成されている。これらのコンポー
ネントはバス１４０，１４１及び１４２によって接続さ
れている。フレームメモリ１３９からの出力バス１４３
はフィードバックバス１４４を介して入力段演算論理ユ
ニット１３５へ接続されている。遅延回路１４５が、後
述する理由により、バス１４６及び１４７によってフィ
ードバックバス１４４と演算論理ユニット１３８の一方
の入力との間に接続されている。

第２反復フィルタチャンネルは第１チヤンネルと同様に
構成されている。第２チヤンネルは演算論理ユニット１
３６と、ルックアップテーブル１４８と、演算論理ユニ
ット１４９と、フレームメモリ１５０と、遅延回路１５
１とで構成されている。フレームメモリ１５０からの出
力バス１５２はフィードバックバス１５３によって演算
論理ユニット１３６の一方の入力へ接続されている。そ
の１１！！の相互接続バスを１５４乃至１５８で示しで
ある。

前述した如く、反復フィルタ動作に於いては、デジタル
化したエネルギ減Ｆ＠ＥＤが各チャンネルに同時的に供
給される。フルフレームメモリ１３９及び１５０の目的
は、全ての以前の画像フレームを現在導入される差分像
フレームＥＤへ加算されることを可能とし、前のフレー
ム上の信号の相対的な重要性を係数°“Ｋ　”の値によ
って決定する様にするということである。例えば、Ｋが
０．５と等しく且つ（ｔ−Ｋ）が０．５と等しい場合に
は、フレームメモリからの出力信号は現在のフレーム信
号の１／２と、その前のフレーム信号の１／４と、更に
その前のフレーム信号１／８と、更にその前のフレーム
信号の１／１６等々から構成されており、従って現在の
信号の前の任意のフレームがに弓乃至は画像フレームの
和に於いて殆ど重みを有するものではない。選択した定
数によって処理された多数のフレーム信号が加算される
場合に、Ｋと（ｔ−Ｋ）の和は常に１であるので、その
結果は加算した信号の何れか１つと同一であり且つ減衰
されていない導入される現在の差分画１象信号と同じ大
きさである。信号対稚音比に於ける改善は１１０１ｏ　
（２−Ｋ）、’にデシベルと等しいことを証明すること
が可能である。

前述した基本的な反復フィルタプロセスは第１図のチャ
ンネルに於いて実行され、定数Ｋが一方のチャンネルに
於いて使用され且つ異なった定数に′が他方のチャンネ
ルに於いて使用される。フレームメモリ１３り及びフレ
ームメモリ１５０から出力される一連の差分像の加算の
結果を減算し、その際に、本発明に基づいて、連続する
像に於いて一定状態の全てのものが相殺されるが、血管
の形態を表わすＸ線コントラスト媒体は残留する。

このことは、ハイブリッド減算に於いて必要とされる時
間的減算のステップと等価である。異なった定数Ｋ及び
に−を選択することを第１２図乃至第１４図に関し説明
する。第１２図に於いて、低及び高エネルギ露光のシー
ケンスが第１図に於ける場合の様に時間軸に沿って発生
する。コントラスト媒体の塊１６６が表示した時間間隔
の間到来し且つ通過する。２つの最大値の半分の投影画
像強度の点が示されている。最大値の半分の強度の点の
間の時間が特に重要である。

第１３図乃至第１４図は、時間と夫々の反復フィルタチ
ャンネルに対する反転したインパルス応答関数との間の
関係を示している。インパルス応答は、チャンネル内に
唯１つの画像を挿入し、且つフレームメモリ内の１言号
が繰返しく１−Ｋ）によって操作される毎に如何にして
フレームメモリ内の信号の値が減少するかという事を示
している。

第１３図に於いて、Ｋの値はに′の値よりも高い。

高い値の定数には第１３図に於ける如く、−層短い蓄積
時間を有しており、低い直の定数に′は、第１４図に示
した如く、−層長い蓄積時間を有している。第１３図に
おいて、プレコントラスト信号は殆ど重みを有しておら
ず、−５第１４図に於いては、これらの信号は著しい重
みを有している。

一方のチャンネルに於ける反復フィルタプロセスは以下
の如く表わすことが可能である。

３％　　＝　　Ｋ　−Ｅ　Ｄ、、、　　　＋　　　（ｔ
−Ｋ　）　Ｓ、−１（４） 上式の右側は、入力される何れのエネルギ差分像ＥＤ、
が定数Ｋによって乗算され、且つフレームメモリ１３９
内の画像の現在の和、即ちＳ、％−１が（ｔ−Ｋ）によ
って乗算され且つ第１項に加算されてシーケンスの終了
時に於いてフィルタされた像Ｓ１の和を形成することを
必要としている。第１１図に於ける特定の回路要素構成
に於いて実行を行なうことを容易とする為に、上式を以
下の如く書直すことが可能である。

Ｓ、　　　＝ Ｓ□、　　−Ｋ（Ｓ、−□−ＥＤ、） （５） 第１１図に於ける最も上のチャンネルに於いてＫを使用
し、且つそれはに′よりも高い値を有しており、且つこ
れが第１３図と・一致して一層短い時定数即ち蓄、積時
間を発生させるものとする。

第１１図に於ける最も１測の反復フィルタチャンネルに
対する式は以下の如くである。

３−、、　　　＝　　３．、−に−（Ｓ、、−ＥＤ、＞
（６） これは前の式と同じ形を有しているが、より低い値の定
数に−を有している。定数の値が低いので、第１４図と
一致して一層長い時定数即ち蓄積時間を有している。

第１１図に於いて、連続するエネルギ差分像ＥＤがバス
１３３を介して演算論理ユニット１３５へ入力される。

演算論理ユニット１３５の他方の入力は、最後即ち３％
−１の前の画像の和であるフレームメモリ１３９の内容
がバス１４４を介してフィードバックされるものである
。従って、演算論理ユニット１４０の出力はバス１４０
上に於けるＳ、、−ＥＤ、である。これらの連続する値
はルックアップテーブル１３７へのアドレスであり、そ
れはＫ及び（Ｓ、、−、−ＥＤ、）の値のに倍を有して
いる。従って、ルックアップテーブル１３７のバス１４
１上に於ける出力は以下の如く表わされる。

Ｋ（８，１−ＥＤ％　〉　　　　　　　（７）演算論理
ユニット１３５及びルックアップテーブルへ８％−１を
供給する工程は有限の時間を必要とし、例えば数個のビ
クセルをクロックさせる時間を必要とする。演算論理ユ
ニット１３８に於いてＳユを発生する為に、前の式５か
らＳ、−、を結合させることが必要である。従って、Ｓ
、、　　は常にバス１４４から遅延回路１４５を介して
演算論理ユニット１３８の十入力端へ供給され、演算論
理ユニット１３５及びルックアップテーブル１３７によ
って使用される時間を補償する。何れの場合に於いても
、演算論理ユニット１３８のバス１４２上の出力はＳ２
であり、これは露光シーケンス内に存在するエネルギ差
分像ＥＤと同じ数だけフレームメモリ１３９へ帰還され
る。

第１１図に於ける最も下側の反復フィルタチャンネルは
、演算論理ユニット１３６で始まっておりフレームメモ
リ１５０で終わっており、今説明したチャンネルと同様
な動作を行なうが、ルックアップテーブル１４８は長い
時定数に−を有している。フレームメモリ１３９内に於
いてＳ、が完成されるのと同時に、最終的な加算＠Ｓ−
２がフレームメモリ１５０内に完成される。

最終ステップは、フレームメモリ１３９及びフレームメ
モリ１５０からの加算像をバス１５７及び１５８を介し
て演算論理ユニット１５９の夫々の入力へ供給し、そこ
で画像が減算されて演算論理ユニットの出力バス１６０
上に最終的なハイブリッドビデオ画像フレームを形成す
る。最終的なハイブリッドビデオ画像を有するデジタル
化されたビクセルは、ルックアップテーブル１６１へ供
給され、そこで利得が与えられてテレビのデイスプレィ
用の動的範囲が与えられ、且つオフセットが挿入されて
適宜の階調が得られる。ルックアップテーブル１６１は
デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）１６２へ接続され
ており、そこでデジタルフレームがアナログビデオ信号
に変換されてＴＶモニタを駆動し、その際にＸ線露光シ
ーケンスから得られた単一の最終的な像をデイスプレィ
する。

前に、１つのチャンネルに於いて一定の強度に維持され
るものは全て他のチャンネルに於いても一定に維持され
るので、２つの反復フィルタに於ける信号の直流成分は
このフィルタ動作によって影響を受けることはないと説
明した。唯一の変数はコントラスト媒体の強度であった
。従って、演算論理ユニット１５９に於いて最終的な減
算が行なわれる場合に、一定のものは相殺し、且つ残存
するものは血管を画定するコントラスト媒体の画＠信号
のみである。

以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種
々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は種々の二重Ｘ線エネルギ、ハイブリッド減算整
合フィルタ方法に使用するＸ線露光シーケンスを示した
説明図、第２図は１つの操作モードに於いて如何にして
時間的差分信号が得られ、且つビデオディスク上にスト
アされ、且つエネルギ減算及び整合フィルタ動作が夫々
行なわれるかということを示した説明図、第３図は別の
モードに於いてエネルギ差分像が得られ、且つビデオデ
ィスク上にストアされ、且つ時間的減算及び整合フィル
タ動作が夫々行なわれるかということを示した説明図、
第４図は血管内のＸ線コントラスト媒体の塊の投影強度
と時間との関係を実、線で示してあり且つこの塊強度か
ら派生された整合フィルタ関数を点線のプロットで示し
た説明図、第５図はテレビカメラの読取期間に関連して
種々の低Ｘ線エネルギ及び高Ｘｍエネルギ露光シーケン
スの限定的でない幾つかの具体例を部分５Ａ乃至５Ｄで
示した説明図、第６図は検査中の患者にとって独特のコ
ントラスト媒体の塊の投影強度の値を使用してフィルタ
ｒｊＡ数の値を得る為の好適な方法を示した説明図、第
７図は例えば第６図に示した画像を得た愚老に対しコン
トラスト媒体の塊の投影強度と１間との関係を示した説
明図、第８図は第６図及び第７図に関する患者から得た
差分陳に独特のフィルタ関数を適用した結果を示した説
明図、第９図はここに記載した整合フィルタハイブリッ
ド減算方法を行なう為に使用されるハードウェアを示し
た説明図、第１０図は反復フィルタ動作によってハイブ
リッド減算を行なう為のハードウェアを示した説明図、
第１１図は反復フィルタ処理によってハイブリッド減算
を行なう為のハードウェアを示したブロック図、第１２
図乃至第１４図は反漠フィルタモードを説明するのに有
用な各説明図、第１５図は整合フィルタ関数の特定のタ
イプをＡ乃至りで示した説明図、である。 １０　： １１　： １２　： １３　： １４　： １５　： （符号の説明） 患者 血管 Ｘ線管 ｘｌａ画陣画像器 Ｘ線管電源 ｘｍ制御器 １６　： １７　： １９　： ２１　： ２２　： ２４　： ２６　： ３６二 ３７　： ４０　： ４２　： ４３　： ４６　＝ ５４　： ５６　： ５７　： ６３．６４，８４，８５ ６８．７５，８３　ニ ア０、７７、８７　： ９０　： 螢光体 ＴＶカメラ アナログ・デジタル変換器 対数ルックアップテーブル ビデオプロセサ デジタル・アナログ変換器 ビデオディスク記ｇ！装置 ＴＶモニタ スクリーン マルチプレクサ 利得・オフセット挿入回路 デジタル・アナログ変換器 アナログ・デジタル変換器 コンピュータ ターミナル キーボード ：　マルチプライヤ 演算論理ユニット フレームメモリ シーケンスコントローラ ＦＩＧ、２ Ｆ）０３ Ｆ）Ｇ４ ＦＩＧ、５ ３ ０ ＦＩＧ、６ ｅ　八つ 時口（０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、血管造影方法において、一投与量のＸ線コントラス
   ト媒体が前記血管に到達する前の期間をプレコントラス
   ト期間と指定し、コントラスト媒体が前記血管を流れる
   間の期間をポストコントラスト期間と指定し、且つ前記
   コントラスト媒体が前記血管を去った後の前記ポストコ
   ントラスト期間に続く期間をポストコントラスト経過後
   の期間と指定し、且つＸ線源は、付勢された場合に、ビ
   ームを投射してＸ線画像を発生し且つ該画像を表すデー
   タを発生すべく動作する手段を具備しており、前記血管
   の低及び高Ｘ線エネルギ露光の対のシーケンスを開始し
   、そのシーケンスは前記プレコントラスト期間を介し、
   少なくとも前記ポストコントラスト期間内に入り且つオ
   プションとして前記ポストコントラスト経過後の期間内
   に延在して各露光に対して採取された画像を表すデータ
   を発生させ、第１対の低及び高エネルギ画像データで開
   始し、減算した場合に、柔らかい組織を表すデータが相
   殺され且つ骨及びコントラスト媒体を表すデータが残存
   するようにこれらのデータの重み付けを行い、次いで一
   対におけるこれらの高及び低エネルギ画像データを減算
   し且つその結果得られる差分画像データを格納部内に格
   納し、且つ引き続く対の高及び低エネルギ画像に対して
   のデータの重み付け、これらのデータの減算及び全露光
   シーケンスに対してその結果得られる差分画像の格納の
   プロセスを繰返し行い、従って、格納部には一連のエネ
   ルギ差分画像が存在しており、前記一連のエネルギ差分
   画像データを順次アクセスし且つこれらのデータを夫々
   整合フィルタ係数で乗算し、前記整合フィルタ係数は時
   間（ｔ）におけるＸ線コントラスト媒体の投影強度（ｈ
   ）に比例しており且つ前記係数の選択した一つが最大コ
   ントラスト媒体を有する対応するポストコントラスト低
   エネルギ画像へ適用され且つ存在する場合に低エネルギ
   プレコントラスト及びポストコントラスト経過後の画像
   へ適用される係数は全ての係数の和がゼロと等しくその
   際に整合フィルタステップが実施される場合に時間的減
   算が実施されるのと均等の結果を発生するように選択さ
   れるポストコントラスト低エネルギ画像と時間において
   されており、且つ前記エネルギ減算画像データがそれら
   の夫々の係数で乗算されている場合に、各乗算から得ら
   れる画像データを加算して前記血管内のコントラスト媒
   体を示す単一のハイブリッド減算整合フィルタ画像を表
   すデータを発生することを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記係数は、コン
   トラスト媒体が典型的に前記血管内に存在する期間中時
   間に関する前記血管中のゾーン内のコントラスト媒体の
   投影強度を測定することによって決定され、次いで任意
   の時間における強度に比例する係数を使用して、対応す
   る時間において採取された画像を表すエネルギ差分画像
   データを乗算することを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記ゾーン内の投
   影強度（ｈ）は、ポストコントラストエネルギ差分画像
   の各々において決定され、強度値（ｈ）ゼロはプレコン
   トラスト及び全てのポストコントラスト経過後エネルギ
   差分画像に対して仮定され、測定又は仮定された強度（
   ｈ）の全ての組の平均強度（ｈ）を決定し、且つ時間（
   ｔ）における整合フィルタ係数値は、時間（ｔ）におい
   て測定又は仮定された強度（ｈ）と平均強度（ｈ）との
   間の差に比例して設定されることを特徴とする方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記係数は、順次
   に、前記格納した一連のエネルギ差分画像データを表示
   し、且つ前記コントラスト媒体が前記血管内を流れる間
   に得られた連続するポストコントラスト画像内に対応す
   るゾーンを選択することによって決定され、そのゾーン
   は夫々の表示されたエネルギ差分画像内の投影コントラ
   スト媒体強度を表しており、前記ポストコントラストエ
   ネルギ差分画像の各々における前記ゾーンにおいて投影
   強度（ｈ）を決定し且つ異なったＸ線エネルギにおける
   画像を採取した連続する時間（を）において夫々（ｈ）
   に比例する整合フィルタ係数の強度へ変換し、前記係数
   を格納し且つアクセスしたエネルギ差分画像データの乗
   算の為にそれらを順次アクセスすることを特徴とする方
   法。 ５、特許請求の範囲第１項乃至第４項の内のいずれか１
   項において、コントラスト媒体が前記血管内に存在して
   いる期間に採取された夫々のエネルギ差分画像データへ
   適用される係数は正の係数であり且つプレコントラスト
   期間及びポストコントラスト期間中に採取されたエネル
   ギ差分画像へ適用される係数は負の係数であり、これら
   全ての係数の和はゼロと等しく連続する画像において一
   定の状態を維持する部分を相殺することを特徴とする方
   法。 ６、特許請求の範囲第１項において、前記整合フィルタ
   係数は、テレビモニタ上に、順番に、格納されている一
   連のエネルギ差分画像データを表示させ且つコントラス
   ト媒体が前記血管中を流れている場合に得られる連続す
   るポストコントラスト画像内に対応するゾーンを選択し
   、尚そのゾーンは夫々の表示されたエネルギ差分画像に
   おける投影コントラスト媒体強度を表しており、且つ画
   像を破棄することを正当化するような程度の例えばＸ線
   露光期間中に運動部分に起因する人為的構造を表すよう
   な画像を前記表示されたポストコントラスト差分画像の
   シーケンス内において識別することによって決定され、
   前記ポストコントラストエネルギ差分画像内の前記ゾー
   ンにおける強度（ｈ）を決定し且つ前記強度（ｈ）を前
   記エネルギ差分画像を採取した連続する時間（ｔ）にお
   ける（ｈ）に夫々比例する整合フィルタ係数へ変換させ
   、前記係数を格納し且つ前記エネルギ時間差分画像デー
   タの乗算に対して順次に該係数をアクセスするが、人為
   的構造を有するものとして識別されたエネルギ差分画像
   の乗算に対してゼロの係数を設定し且つ対応する高エネ
   ルギ差分画像をゼロに設定し、次いで全ての係数が加算
   されてゼロとなるように係数の幾つかに負の値を割当る
   ことを特徴とする方法。 ７、特許請求の範囲第１項において、前記低エネルギ時
   間差分画像データはそれらの夫々の整合フィルタ係数に
   よって乗算され、且つその結果を加算し且つ前記高エネ
   ルギ時間差分画像データは夫々前記係数によって乗算さ
   れてその際に整合フィルタ低エネルギ時間差分画像を表
   わす一組のデータと整合フィルタ高エネルギ時間差分画
   像を表す別の一組のデータを発生し、前記一組の低エネ
   ルギ時間差分画像データは定数（ｋ＿Ｌ）によって乗算
   され且つ前記他の組の高エネルギ時間画像・データは定
   数（ｋ＿Ｈ）によって乗算され、前記定数は、前記組の
   乗算された画像データが減算される場合に、運動部分を
   表すデータが実質的に相殺されるように選択されており
   、且つ前述した乗算の後に、結果的に得られる組のデー
   タを減算して前記血管内のコントラスト媒体の画像を表
   す一組のデータを発生させることを特徴とする方法。 ８、血管造影方法において、一投与量のＸ線コントラス
   ト媒体が前記血管に到達する前の期間をプレコントラス
   ト期間と指定し、コントラスト媒体が前記血管を流れる
   間の期間をポストコントラスト期間と指定し、且つ前記
   コントラスト媒体が前記血管を去った後の前記ポストコ
   ントラスト期間に続く期間をポストコントラスト経過後
   の期間と指定し、且つＸ線源は、付勢された場合に、ビ
   ームを投射してＸ線画像を発生し且つ該画像を表すデー
   タを発生すべく動作する手段を具備しており、前記プレ
   コントラスト期間中に前記血管の低及び高Ｘ線エネルギ
   露光のシーケンスを開始して且つ該露光を前記ポストコ
   ントラスト期間を介して及びオプションによって前記ポ
   ストコントラスト経過後の期間に入って継続させてその
   際に低及び高エネルギＸ線の夫々での露光から得られる
   低エネルギ画像及び高エネルギ画像を表すデータを供給
   し、該シーケンスにおける第１所定数の低エネルギ画像
   に対するデータを積分し且つ該積分結果を低エネルギマ
   スク画像として第１メモリ装置内に格納し且つ又該シー
   ケンス内の同一の第１所定数の高エネルギ画像を積分し
   且つその積分結果を高エネルギマスク画像として第２メ
   モリ装置内に格納し、該シーケンス内の全ての連続する
   所定数の低エネルギ画像に対するデータを第３メモリ装
   置内で積分すると共に該シーケンス内の全ての連続する
   所定数の高エネルギ画像に対するデータを第４メモリ装
   置内で積分し、且つ前記第３メモリ装置内で積分が完了
   するたびに、前記第１メモリ装置内の低エネルギマスク
   画像データを前記第３メモリ装置の画像データから減算
   し且つその結果得られる差分画像を低エネルギ時間差分
   画像として格納するために格納部へ送給し、且つ前記第
   ４メモリ装置内において積分が完了するたびに、前記第
   ２メモリ装置内の高エネルギマスク画像データを前記第
   ４メモリ装置内の画像データから減算し且つその結果得
   られる差分画像を高エネルギ時間差分画像として格納す
   る為に送給し、その際に該シーケンスにわたって一定の
   状態を維持する部分を相殺し且つコントラスト媒体及び
   該シーケンスの画像の採取する期間中に移動する部分を
   表すデータを残存させて格納部内に低及び高の交互のエ
   ネルギ時間差分画像のシーケンスを与え、前記格納部の
   低エネルギ時間差分画像データを順次且つ高エネルギ時
   間差分画像データを順次アクセスし且つ連続する低エネ
   ルギ時間差分画像データを夫々整合フィルタ係数によっ
   て乗算し且つ連続する高エネルギ時間画像データを夫々
   前記整合フィルタ係数で乗算し、前記整合フィルタ係数
   は時間（ｔ）におけるＸ線コントラスト媒体の投影強度
   （ｈ）に比例し且つ前記係数の選択した一つが最大コン
   トラスト媒体を有する対応するポストコントラスト時間
   差分画像へ適用され且つ存在する場合にプレコントラス
   ト及びポストコントラスト経過後時間差分画像に適用さ
   れる係数は該係数の全ての和がゼロと等しいように選択
   されてポストコントラスト時間差分画像と時間において
   整合されており、前記低エネルギ時間差分画像データを
   それらの夫々の整合フィルタ係数で乗算し且つその結果
   を加算し且つ前記高エネルギ時間差分画像データを前記
   係数で乗算し且つその結果を加算してその際に整合フィ
   ルタ低エネルギ時間差分画像を表す一組のデータと整合
   フィルタ高エネルギ時間差分画像を表す別の一組のデー
   タとを発生させ、前記一組の低エネルギ時間差分画像デ
   ータを定数（ｋ＿Ｌ）によって乗算され且つ前記他の組
   の高エネルギ時間画像データは定数（ｋ＿Ｈ）によって
   乗算され、前記定数は、前記組の乗算された画像データ
   が減算される場合、運動部分を表すデータが相殺される
   ように選択されており、且つ前述した乗算の後に、その
   結果得られる組のデータを減算して前記血管内のコント
   ラスト媒体の画像を表す一組のデータを発生させること
   を特徴とする方法。 ９、特許請求の範囲第８項において、前記積分を行う場
   合に、交互に所定数の連続する低エネルギ画像に対する
   データを積分すると共に同一数の連続する交互の高エネ
   ルギ画像に対するデータを積分し、且つ一対の低及び高
   エネルギ積分画像データが完了するたびに、積分した低
   及び高エネルギデータを重み付けし、且つ次いで積分し
   た低及び高エネルギデータを減算してエネルギ差分画像
   を表すデータを発生し且つ該差分画像を格納部へ送給し
   且つ連続する一連の低及び高エネルギ画像を積分し且つ
   重み付けし、減算し、且つ格納するプロセスを全露光シ
   ーケンスに対して繰返し行って、柔らかい組織を表すデ
   ータは実質的に相殺され且つ骨及びＸ線コントラスト媒
   体を表すデータは残存する一連のエネルギ減算画像デー
   タを格納部内に与え、前記整合フィルタ係数は時間（ｔ
   ）におけるＸ線コントラスト媒体の投影強度（ｈ）に比
   例し且つ前記係数の選択した一つが最大コントラスト媒
   体を有する対応するポストコントラスト時間差分画像へ
   適用され且つ存在する場合にプレコントラスト及びポス
   トコントラスト経過後時間差分画像へ適用される係数は
   該係数の全ての和がゼロとなりその際に整合フィルタス
   テップが実施された場合に時間減算を実施したのと均等
   の結果を発生し、且つ前記エネルギ差分画像データをそ
   れらの夫々の係数で乗算し且つ各乗算から得られる画像
   データを加算して実質的に前記血管内のコントラスト媒
   体のみを示す単一のハイブリッド減算整合フィルタ画像
   を表すデータを発生するように前記ポストコントラスト
   時間差分画像と時間において整合されていることを特徴
   とする方法。 １０、特許請求の範囲第１項において、各低及び高エネ
   ルギ画像が採取される毎に、爾後の連続する格納部から
   のアクセスに対する画像を表すデータの組を格納し、低
   エネルギマスク画像としてプレコントラスト低エネルギ
   画像を表す所定数のデータ組の一つ又は積分を使用し、
   且つ高エネルギマスク画像として夫々同一の所定数のプ
   レコントラスト高エネルギ画像の一つ又は積分を使用し
   、低エネルギ画像データ組の各爾後のひとつ又は積分か
   ら夫々低エネルギマスク画像組を減算し、且つ全露光シ
   ーケンスに対して、交互に高エネルギデータ組の各爾後
   のひとつ又は積分から夫々高エネルギマスク画像データ
   組を減算して、その際に画像シーケンスにわたって一定
   の状態である部分を表すデータは相殺し且つ前記コント
   ラスト媒体及を表し且つ該一連の画像の採取の期間中に
   変化する部分を表すデータを残存させた交互の一連の低
   及び高時間差分画像を発生させ、前記連続する低エネル
   ギ時間差分画像データを整合フィルタ係数で夫々乗算し
   且つ前記連続する高エネルギ時間画像データを整合フィ
   ルタ係数で夫々乗算し、前記低エネルギ時間差分画像デ
   ータを夫々の整合フィルタ係数で乗算し且つその結果を
   加算し且つ前記高エネルギ時間差分画像データを前記係
   数で乗算し且つその結果を加算して、その際に整合フィ
   ルタ低エネルギ時間差分画像を表す一組のデータと整合
   フィルタ高エネルギ時間差分画像を表す別の組のデータ
   とを発生し、前記一組の低エネルギ時間差分画像データ
   を定数（ｋ＿Ｌ）によって乗算し且つ前記他の組の高エ
   ネルギ時間画像データを定数（ｋ＿Ｈ）によって乗算し
   、前記定数は、前記組の乗算画像データが減算された場
   合に、運動部分を表すデータが相殺されるように選択さ
   れており、且つ前述した乗算の後に、結果的に得られる
   組のデータを減算して前記血管内のコントラスト媒体の
   画像を表す一組のデータを発生させることを特徴とする
   方法。 １１、特許請求の範囲第８項において、前記アクセスを
   行う場合に、格納部をアクセスし且つ各対が低エネルギ
   画像データ組又は所定数の連続する低エネルギ画像デー
   タ組の積分の一つを有し且つ各対は又対応する高エネル
   ギ画像データ組又は同一の所定数の連続する高エネルギ
   画像データ組の対応する積分の一つを有するように低及
   び高エネルギ画像データの対を取り、一対における低エ
   ネルギデータ及び高エネルギデータが減算される場合に
   、柔らかい組織を表すデータが実質的に相殺され且つ骨
   及びコントラスト媒体を表すデータが残存するエネルギ
   減算画像データが得られるように各対におけるこれらの
   データを重み付けし、低及び高エネルギ画像データの対
   を取り、これらのデータを重み付けし且つ全露光シーケ
   ンスに対してデータの対を減算するステップを繰返し行
   ってエネルギ減算画像のシーケンスを発生させることを
   特徴とする方法。