JPH031870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はＸ線やγ線等の放射線に基づく被検体
情報を利用して、医学的診断に有効な再生画像を
提供することができる放射線画像処理装置に関す
るものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来より、例えば造影剤を被検体に注入して診
断を行う静脈造影Ｘ線TV循環器系診断装置にお
いては、造影剤が診断目的部位に到達する前のＸ
線透過画像と、造影剤が前記診断目的部位に到達
した直後のＸ線透過画像との間で単純差分を実施
して、造影剤が存在する診断目的部位例えば血
管、臓器等の影像のみを表示した差分画像を提供
していた。しかしながら、例えば静脈と動脈とが
重なつて現われる部位、又は２種類の動脈が重な
り合つている部位等においては、同一撮影部位内
に、造影剤のリアルタイムの流動に伴う種々の血
管、臓器等の濃淡画像が生じている。この場合に
は、同一撮影部位に対して所定時間経過毎の、造
影剤の流動に伴う複数の原画像情報に差分を実施
しても、得られた差分画像には、診断目的部位の
他に造影剤が残存していた他の血管等が重なつて
表示されており、診断上有効な画像を得ることが
できなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、診断目的部位についての放射線透過情報に他
の部位の放射線透過情報が重なり合つている場合
にあつても、診断目的部位のみをリアルタイムで
抽出して診断上有効な再生画像を得ることができ
る放射線画像処理装置を提供することを目的とす
るものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明の概要は、同
一診断目的部位についての放射線透過情報が異な
る複数の原画像情報より診断目的部位の画像情報
を優先して抽出する放射線画像処理装置におい
て、経時的に得られる２種の原画像情報の荷重差
分を実施して差分画像情報を得る第１の荷重差分
手段と、該第１の荷重差分手段で得られる経時的
に変化している２種の差分画像情報を入力すると
共にこの差分画像情報間の荷重差分を実施して２
重差分画像情報を得る第２の荷重差分手段とを有
することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。第１図は本発明の一実施例である放射線画
像処理装置（以下画像処理装置と略記する）を含
む放射線診断装置のブロツクダイヤグラムであ
り、第２図は本発明の一実施例である画像処理装
置のブロツクダイヤグラムである。第１図に於
て、１はパルス状のＸ線を発生し該Ｘ線の強度の
調節が可能なパルスＸ線発生器であり、２は該パ
ルス発生器１により発生されたＸ線の被検体３へ
の照射野を調整するコリメータである。３は人体
等の被検体であり、４は該被検体３を支える寝台
である。５は被検体３を透過したＸ線像を増幅し
て光学像に変換するイメージインテンシフアイア
（以下Ｉ・Ｉと略記する）であり、６は該Ｉ・Ｉ
５により変換された光を集光する光学系（例えば
レンズ系）であり、７は２次元平面状に配列され
た多数の単位検出器から成り前記光学系を透過し
た光学像を検出する２次元検出器であり、例えば
撮造管である。８は該２次元検出器７のアナログ
出力信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器であり、９は画像処理装置であり、その詳細は
後述する。１０は中央演算処理装置（以下CPU
と略する）であり、前記パルスＸ線発生器１から
発生するＸ線の強度の制御、コリメータ２の制
御、パルスＸ線発生器１とＩ・Ｉ５の被検体３に
関する相対位置の制御、Ａ／Ｄ変換器８の入出力
の制御、前記画像処理装置の画像処理法および入
出力の制御等の各種制御を行う。１１は前記画像
処理装置９におけるフレームメモリ（詳細は後述
する）のデイジタル出力信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器であり、１２は該Ｄ／Ａ変換
器１１から出力されたアナログ情報を画像として
表示する画像表示装置である。１３はあらかじめ
CPU１０内にプログラムされている被検体の検
査部位に応じた撮影条件と画像処理法等を選択す
る部位選択ボタンのついた操作パネルである。

次に第２図をも参照して前記画像処理装置９に
ついて説明する。第２図において、画像処理装置
９は第１の荷重差分手段１４と、この出力を入力
する第２の荷重差分手段１５とより成つている。
第１の荷重差分手段１４において、第１のセレク
タ１６ａは、CPU１０の制御に基づいて、複数
のＸ線透過情報としての前記Ａ／Ｄ変換器８の出
力（デイジタル信号）を順次入力すると共に、該
入力を２本の出力ラインに選択的に出力する。第
１の加算器１７ａは前記第１のセレクタ１６ａの
一方の出力を入力すると共に、第１のフレームメ
モリ１８ａに出力する。そして、第１のセレクタ
１６ａより順次出力される同一撮影部位のＸ線透
過情報と前記第１のフレームメモリ１８ａに記憶
されているデータとを加算して画像情報としてフ
レームメモリ１８ａに記憶する。尚、第１の加算
器１７ａにおける加算は、CPU１０において事
前に設定される荷重係数信号ａに基づいて行なわ
れる。前記第１のフレームメモリ１８ａは画像情
報を前記Ｄ／Ａ変換器１１に出力して画像表示装
置１２における画像表示に供すると共に、第１の
乗算器１９ａにも前記画像情報を出力する。該第
１の乗算器１９ａは、前記第１のフレームメモリ
１８ａの出力を入力すると共に、前記CPU１０
において事前に設定される荷重係数信号ｂに基づ
いて乗算して出力する。第２の乗算器１９ｂは前
記第１のセレクタ１６ａの他方の出力を入力する
と共に、CPU１０において事前に設定される荷
重係数信号ｃに基づいて乗算して出力する。第１
の引算器２０ａは前記第１，第２の乗算器１９
ａ，１９ｂの出力を入力すると共に、この入力信
号間で荷重差分を実施して出力する。次に、第２
の荷重差分手段１５について説明する。第２の荷
重差分１５において、第２のセレクタ１６ｂは、
CPU１０の制御に基づいて、前記第１の荷重差
分手段１４の出力（第１の引算器２０ａの出力）
を順次入力すると共に、該入力を２本の出力ライ
ンに選択的に出力する。第２，第３の加算器１７
ｂ，１７ｃは、前記第１の加算器１７ａと同様の
機能を有し、第２のセレクタ１６ｂの２本の出力
のうちの一方をそれぞれ入力すると共に、第２，
第３のフレームメモリ１８ｂ，１８ｃにそれぞれ
出力する。又、第２のセレクタ１６ｂからの入力
と第２，第３のフレームメモリ１８ｂ，１８ｃか
ら読み出されるデータの加算は、CPU１０にお
いて事前に設定される荷重係数信号ｄ，ｅに基づ
いて行なわれる。前記第２，第３のフレームメモ
リ１８ｂ，１８ｃは、記憶した画像情報を前記
Ｄ／Ａ変換器１１にそれぞれ出力して画像表示装
置１２における画像表示に供すると共に、第３，
第４の乗算器１９ｃ，１９ｄにも事前画像情報を
出力する。第３，第４の乗算器１９ｃ，１９ｄ
は、前記第２，第３のフレームメモリ１８ｂ，１
８ｃの出力をそれぞれ入力すると共に、前記
CPU１０において事前に設定される荷重係数信
号ｆ，ｇに基づいて乗算して出力する。第２の引
算器２０ｂは、前記第３，第４の乗算器１９ｃ，
１９ｄの出力を入力すると共に、この入力信号間
で荷重差分を実施して出力する。最小２乗誤差検
出器２１は、前記第２の引算器２０ｂの出力を入
力すると共に、この入力に基づいて、前記第３，
第４の乗算器１９ｃ，１９ｄへの荷重係数信号
ｆ，ｇが画像間の誤差を最小とする信号として供
されるように、CPU１０へ補正信号を与える。
又、最小２乗誤差検出器２１の出力はＤ／Ａ変換
器１１に出力されて、前記画像表示装置１２にお
ける画像表示に供される。

以上のように構成された放射線診断装置及び画
像処理装置９の作用を、第３図をも参照して造影
剤を使用した場合について説明する。第３図ａ〜
ｆは画像処理装置９の動作を説明するための各画
像を模式的に示した概略説明図である。先ず、造
影剤が被検体３の撮影目的部位に到達する前に、
パルスＸ線発生器１より被検体に向けてＸ線を照
射する。被検体３を透過した透過Ｘ線情報は、
Ｉ・Ｉ５において光学像に変換され、この光学像
は光学系６で集光される光量に基づいて、２次元
検出器７において電気信号に変換される。そし
て、Ａ／Ｄ変換器８においてデイジタル信号に変
換された後、画像処理装置９に入力する。画像処
理装置９においては、先ず第１の荷重差分手段１
４の第１のセレクタ１６ａに前記デイジタル信号
が入力し、この入力をCPU１０の制御に基づい
て加算器１７ａを介して第１のフレームメモリ１
８ａに記憶する。同様にして、造影剤到達前の透
過Ｘ線情報に基づくデイジタル信号が第１のセレ
クタ１６ａに順次入力する場合には、この入力と
前記第１のフレームメモリ１８ａに記憶されたデ
ータとを加算器１７ａにおいて加算して、原画像
情報として第１のフレームメモリ１８ａに記憶す
る。この際、撮影状態が全て同一であれば荷重係
数信号ａを１として加算する。この第１のフレー
ムメモリ１８ａに記憶される原画像情報をＤ／Ａ
変換器１１においてアナログ信号に変換され、画
像表示装置１２に表示される原画像を第３図ａに
示す。第３図ａにおいて、２３は、被検体３の例
えば骨であり、造影剤の有無に拘わらず被検体３
固有の放射線透過度を有しているものである。次
に、造影剤を注入した後に被検体３に向けて前記
と同様にＸ線を照射する。この際、Ｉ・Ｉ５にお
ける光学像は例えば第３図ｂに示すものが得られ
る。即ち、被検体３における骨２３の他に、造影
剤が存在する例えば第１の血管２４の光学像が得
られる。この光学像は、前記と同様にして、２次
元検出器７及びＡ／Ｄ変換器８を介して画像処理
装置９に入力する。画像処理装置９においては、
第１の荷重差分手段１４における第１のセレクタ
１６ａに前記光学像に基づくデイジタル信号が入
力し、この入力をCPU１０の制御に基づいて、
第２の乗算器１９ｂに出力する。又、先に第１の
フレームメモリ１８ａに記憶されている原画像情
報は第１の乗算器１９ａに入力し、この第１，第
２の乗算器１９ａ，１９ｂにおいて所定の乗算が
行なわれる。この際の乗算は、例えば、後段の第
１の引算器２０ａにおいて、第３図ａ，ｂの骨２
３の像を消去して、第３図ｂにおける第１の血管
２４のみが差分画像として得られるごとく荷重係
数信号ｂ，ｃを所定の値に設定して行う。上記の
ごとく乗算された画像情報を前記第１の引算器２
０ａにおいて荷重差分を実施して出力する。この
出力は、第１の荷重差分手段１４の出力として第
２の荷重差分手段１５に入力される。第２の荷重
差分手段１５においては、先ず、第２のセレクタ
１６ｂに前記第１の荷重差分１４の出力が入力
し、この入力をCPU１０の制御に基づいて第２
の加算器１７ｂを介して第２のフレームメモリ１
８ｂに記憶する。尚、第３図ｂに示す光学像に基
づく原画像情報が順次画像処理装置９に入力する
場合には、前記と同様にして第１のフレームメモ
リ１８ａに記憶されている原画像情報との荷重差
分を第１の引算器２０ａにおいて実施して、この
差分画像情報と前記第２のフレームメモリ１８ｂ
に記憶された差分画像情報とを加算器１７ｂにお
いて荷重係数信号ｄに基づいて加算を行い、差分
画像情報として第２のフレームメモリ１８ｂに記
憶する。この差分画像情報に基づいて画像表示装
置１２に表示される再生画像を第３図ｄに示す。
第３図ｄに示すように、第１の荷重差分手段１４
において荷重差分を行なつた結果、骨２３の像は
消去されている。次に、前記第３図ｂのＸ線照射
時よりも、さらに所定時間経過後に、被検体３に
向けてＸ線を照射する。この際、Ｉ・Ｉ５におけ
る光学像は第３図ｃに示すものが得られる。即
ち、造影剤注入後、所定時間経過した後に初めて
最終診断目的部位である第２の血管２５に造影剤
が到達し、この第２の血管２５の光学像が得られ
るのであるが、この光学像には、骨２３といまだ
造影剤が残存している第１の血管２４とが重畳さ
れている。この光学像は、前記第３図ｂと同じ系
路で第１の荷重差分手段１４で処理され、前記第
１のフレームメモリ１８ａに記憶されている第３
図ａに示す原画像情報との荷重差分が行なわれた
後の差分画像情報が第２の荷重差分手段１５に入
力する。第２の荷重差分手段１５においては、第
２のセレクタ１６ｂに前記差分画像情報が入力
し、CPU１０の制御に基づいて第３の加算器１
７ｃに出力される。第３の加算器１７ｃにおいて
は、荷重係数信号ｅに基づいて、前記第２の加算
器１７ｂと同様に加算を行い、第３図ａに対する
荷重差分画像として第３のフレームメモリ１８ｃ
に記憶される。この差分画像情報に基づいて画像
表示装置１２に表示される再生画像を第３図ｅに
示す。第３図ｅに示すように、第１の荷重差分手
段１４において荷重差分を行なつた結果、前記第
３図ｄと同様に骨２３の像は消去されている。し
かしながら、この差分画像には最終診断目的部位
たる第２の血管２５に、第１の血管２４が重畳し
ている。そこで、次に第２，第３のフレームメモ
リ１８ｂ，１８ｃに記憶されている差分画像情報
の間でさらに荷重差分を実施する。即ち、第２，
第３のフレームメモリ１８ｂ，１８ｃから差分画
像情報を読み出して、第３，第４の乗算器１９
ｃ，１９ｄに入力し、この第３，第４の乗算器１
９ｃ，１９ｄにおいて、所定の乗算を行う。この
際の乗算は、CPU１０において所定の値に設定
された荷重係数信号ｆ，ｇに基づいて行なわれ
る。そして、上記のごとく乗算された差分画像情
報を共に第２の引算器２０ｂに入力し、この第２
の引算器２０ｂにおいて差分画像情報間の荷重差
分を実施して、２重差分画像情報（差分画像情報
間で再度荷重差分が実施された情報をいう）とし
て出力する。この第２の引算器２０ｂの出力は最
小２乗誤差検出器２１に入力し、該最小２乗誤差
検出器２１は、前記２乗差分画像情報の誤差を検
出してCPUを介して前記荷重係数信号ｆ，ｇの
補正を行い、最小２乗誤差検出器２１の出力とし
て最終的に最も誤差の少ない２重差分画像情報を
出力する。この２乗差分画像情報をＤ／Ａ変換器
１１においてアナログ変換し、画像表示装置１２
において画像表示される２重差分画像情報を第３
図ｆに示す。第３図ｆに示すように、第３図ｄ、
第３図ｅの差分画像の荷重差分を行なつた結果、
最終診断目的部位たる第２の血管２５のみの画像
が得られ、診断上極めて有効な再生画像を提供す
ることができる。又、以上の作用はリアルタイム
で実施可能であるため、診断上の便宜をさらに向
上することができる。

本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包含
することは言うまでもない。前記実施例において
は、造影剤を使用した場合の時間経過に伴う３種
の原画像情報を例に挙げて説明したが、造影剤を
使用した場合に限らず、例えば同一部位に対して
撮影条件が異なる場合に、放射線透過情報の差に
基づいた原画像情報から目的部位を抽出すること
もできる。又、第１，第２，第３のフレームメモ
リ１８ａ，１８ｂ，１８ｃに外部記憶装置を接続
しておけば、３種類の原画像に限らず複数の原画
像より２重差分画像を得ることもできる。又、こ
の発明によると、荷重係数信号ｆ，ｇを適宜に設
定することにより、目的部位を優先して明確に表
示すると共に、目的部位の背景画像を目的部位の
診断に支障がない程度に表示することも可能であ
る。さらに、前記実施例においては、パルスＸ線
の場合について説明したが、連続Ｘ線、γ線、重
粒子線等種々の放射線に適用できることは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によると診断目
的部位についての放射線透過情報に他の部位の放
射線透過情報が重なり合つている場合にあつて
も、診断目的部位を優先して、リアルタイムで抽
出することにより、診断上有効な再生画像を得る
ことができる放射線画像処理装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である放射線画像処
理装置を含む放射線診断装置のブロツクダイヤグ
ラム、第２図は本発明の一実施例である放射線画
像処理装置のブロツクダイヤグラム、第３図ａ〜
ｆは画像処理装置の動作を説明するための各画像
を模式的に示した概略説明図である。 ９……画像処理装置、１４……第１の荷重差分
手段、１５……第２の荷重差分手段、１６ａ，１
６ｂ……第１，第２のセレクタ、１７ａ，１７
ｂ，１７ｃ……第１，第２，第３のフレームメモ
リ、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ……第１，
第２，第３，第４の乗算器、２０ａ，２０ｂ……
第１，第２の引算器、２１……最小２乗誤差検出
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一診断目的部位についての放射線透過情報
   が異なる複数の原画像情報より診断目的部位の画
   像情報を優先して抽出する放射線画像処理装置に
   おいて、経時的に得られる２種の原画像情報の荷
   重差分を実施して差分画像情報を得る第１の荷重
   差分手段と、該第１の荷重差分手段で得られる経
   時的に変化している２種の差分画像情報を入力す
   ると共にこの差分画像情報間の荷重差分を実施し
   て２重差分画像情報を得る第２の荷重差分手段と
   を有することを特徴とする放射線画像処理装置。