JPH0332950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、今日、デジタル減算型血管造影技術
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線像のハイブリツ
ド（混成型）減算を行なつて高い信号対雑音比を
有する減算した像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、本発明は整合フイルタの方法及び装置を
使用することによつて雑音と相対的に画像を表わ
す信号を増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イルタは、
1982年３月15日に出願された米国特許出願第
358741号に開示されている。ハイブリツド減算方
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271683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
的なハイブリツ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特許出願第260694
号に記載されている。

時間的減算は、周囲の柔らかい組織や骨構造を
除いて血管の映像化を向上させる為の公知の手法
の１つである。時間的減算に於いては、循環系内
に注入された沃素化化合物の様な不透明な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
血管に到着する直前に、体内の関心のある領域内
の血管のＸ線像を取る。この像はプレコントラス
トマスク像と呼ばれ、それは血管及び通常背景と
して柔らかい組織及び骨構造を包含している。こ
のプレコントラストマスク像をデジタル化し、像
内の画素（ピクセル）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線像が取られ、これらの像はデジタ
ルデータへ変換される。次いで、マスク即ちプレ
コントラスト像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とポストコントラス
ト像との両方に共通している全てのものを相殺即
ち減算し、コントラスト媒体を有している血管の
映像化を向上させる。通常、プレコントラスト像
及びポストコントラスト像に対し、Ｘ線管の電流
及び印加電圧は同一である。プレコントラスト像
とポストコントラスト像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処理する為に使用
される電気部品等によつて導入されるものであ
る。

時間的減算方法は高い信号対雑音比（SN比）
を与えるものであり、プレコントラスト像とポス
トコントラスト像とを取る期間中に柔らか組織が
殆ど運動しな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、逐次的に取られる像に共通ではない情報が必
ず存在することとなり、従つてこの情報は減算に
よつても相殺されることがなく、且つコントラス
ト媒体を充填させた血管とその周囲の組織との間
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
の蠕動運動によつ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
屡々悪影響を受ける。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
反射的運動によつ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つ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。エネルギ減算に於いては、体内
の関心のある領域のＸ線像を、Ｘ線管に公称的に
低いキロボルト源厚（KV）を印加させて造影す
るものであり、従つて人体を低下して投影される
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布を有している。低平均エ
ネルギ像を造影し且つデジタル化した後に、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つの像を造影すること
が可能である。一方、血管造影を行なう場合に
は、沃素化化合物等の様な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
ネルギ像のピクセルデータを低平均エネルギ像の
ピ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様にする。これら
のデータをスケーリングして、組織の代りに骨が
差分像から排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つて霞の様
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
る人体の組織によつ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線が差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つて完全に解消する
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、ハイブリツド
減算方法が提案されている。ハイブリツド減算方
法は、エネルギ減算方法と時間的減算方法とを組
合せたものである。ハイブリツド減算に於いて
は、異なつ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Ｘ線像を採取し、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
号を抑圧する様に結合させる。基本的には、ハイ
ブリツド減算に於いては、注入したＸ線コントラ
スト媒体が関心のある領域内の血管に入る前に、
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
によつて像を得る。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、次いで減算を行なつて柔らかい
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ク像を形成す
る。次いで、注入したコントラスト媒体が関心の
ある領域内の血管に到達した時に、１対の高エネ
ルギＸ線像及び低エネルギＸ線像に対するデータ
を採取する。この１対の像に対するデータは、柔
らかい組織に基づく信号を相殺する為の最初の１
対の像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対の像に於いて得られた
一方の像を他方の像から減算し、その結果得られ
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。ハイブリツド減算に於ける最終のステツプ
は、二重エネルギポ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
分離して取出すことである。時間的減算のみを使
用する場合と比べてハイブリツド減算を使用する
場合の主要な利点としては、柔らかい組織の運動
による人為的構造に対する感度が減少されている
ということである。何故ならば、二重エネルギプ
レコントラスト像及び二重エネルギポストコント
ラスト像に於いて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
イブリツ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
通常の時間的減算の方がハイブリツド減算よりも
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つ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。ハイブリツド減
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線ビームを使用することによつて生じる散乱
は特に重要ではない。従つて、二重エネルギ差分
像の対を減算した場合には、像の明るさの不均一
性に関する散乱効果が抹消される。

前述した如く、ハイブリツド減算に於いては、
プレコントラスト高Ｘ線エネルギ像とプレコント
ラスト低Ｘ線エネルギ像と減算して第１差分像を
得、且つ低Ｘ線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エネルギ減算差分像を得、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。この様
に、時間的減算造影技術と比較してハイブリツド
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、Ｘ線管の
電流を増加させるか、又は露光時間を増加させる
か、又はこれらの両方を増加させねばならない。
この様な場合には、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像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
を意味する。この様な効果は正にハイブリツド減
算方法が抑制せんとするものそのものである。従
つて、明らかな如く、現在構成されているハイブ
リツド減算は、効率的なＸ線ドーズの利用と、運
動に基づく人為的構造の減少と、信号対雑音比の
間の均衡をとることを必要としており、本明細書
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線像、即ち、或る時点に於い
て得られたマスク像をその直ぐ後に取つた現在の
コントラスト媒体が表わしている像から減算する
ことによつて得られる差分像内に於けるノイズ効
果を減少させる為に繰返しフイルタ動作を行なう
ことが提案されている。反復フイルタ動作は前掲
の米国特許出願第358741号内に詳しく記載されて
いる。ハイブリツ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イルタ動作は最近の
種々の文献に記載されている。例えば、R.A.
Krugerの“コンピユータ化したＸ線透視検査法
を使用した時間領域フイルタ動作の方法（Ａ
Method for Time Domain Filtering Using
Computerized Fluoroscopy）″、メデイカル、
フイジツクス、Vol.8、No.４、1981年７月／８月、
465−469頁、R.Kruger等の“コンピユータ化し
たＸ線透視検査法を使用した時間領域フイルタ動
作−−静脈血管造影法への適応（Time Domain
Filtering Using Computerized Fluoroscopy−
−Intravenous Angiography Applications）、
SPIE、Vol.314、デジタル・ラジオグラフイ
（1981）、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究
（Investigation of ａ Video Frame
Averaging Digital Subtraction System）”、
SPIE、Vol.314、184−190頁（1981）、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 Digital Subtraction
System with Tandem Video Processing
Units）”、SPIE、Vol.273、125−132頁（1981）
等がある。

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであつ
て、上述した如きハイブリツ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
像内に於ける信号対雑音比が劣つているというこ
との限定を除去することを目的とする。本発明に
よれば、これらのハイブリツド減算に於ける問題
点は、二重Ｘ線エネルギ像減算技術と共に整合フ
イルタを使用することによつて解消されている。

信号処理技術に於いて、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
在している波形を有用な信号を既知の波形と整合
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
対してこの関数の異なつた値h_tが存在する。

本発明に於いては、注入個所から血管内へ流れ
るＸ線コントラスト媒体の濃度乃至は密度、従つ
て投射強度は時間の関数であるという認識に基づ
いて整合フイルタが取入れられている。ハイブリ
ツドＸ線画像減算工程に於いては、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
於いて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
よつ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、一連の低及び高エネルギＸ線露
光を行なうことによつ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イルタを設けてい
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、最終的なハイブリツド減算信号を表わすフ
イルタした信号が定常状態即ちゼロと等しいdc
成分を有しているという事実から得られるもので
ある。

簡単に説明すると、本発明によれば、夫々がハ
イブリツ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ク
リーン上に表示する為に使用することの可能な一
連のＸ線像を得る為の２つの異なつた方法が開示
されている。Ｘ線露光が成され且つ如何にして画
像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イルタ構成も開示されてい
る。更に、反復フイルタ動作特性を有する整合フ
イルタ構成が開示されている。

整合フイルタ動作を使用するハイブリツド減算
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
る間の時間に亘つ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
ームを表わすアナログビデオ信号をデジタル化す
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像をこの
１番目の低エネルギ（低マスク）像から減算し、
夫々の減算の結果として得られる一連の差分像を
ビデオデイスク上にストアする。同様に、１番目
の高エネルギ像以後の全ての高エネルギ像を１番
目の高エネルギ（高マスク）像から減算し、夫々
の減算の結果として得られる一連の差分像をビデ
オデイスク上にストアする。従つて、露光シーケ
ンスの終了時に於いて、デイ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イスクから読取り、テレビモ
ニタ上にデイスプレイさせる。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
関するものを除いて全て抹消されている。即ち、
柔かい組織や骨等は通常削除されており、コント
ラスト媒体の最良の形状及び強度を表わす像を使
用して診断を行なう。

例えば、ものを飲込んだり蠕動等により露光シ
ーケンス中に柔らかい組織が運動をした場合には
時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、その際にハイブリツド減
算が行なわれ、本発明により、像データが整合フ
イルタ処理される。

別のハイブリツ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。即ち、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
亘つ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、エネルギ減算を画像採取と同時的に行なう。
各低エネルギ像及び次の近接して引続く高エネル
ギ像を減算させる。引続く減算から得られる差分
像データを、減算が行なわれる毎にビデオデイス
ク上にストアし、従つてＸ線露光シーケンスを完
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、エネルギ減算した
像のみがストアされているので、時間的に減算し
た像を直ぐにデイスプレイ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ツド減算を行ない、本発
明により、この再処理工程中に像は整合フイルタ
動作によつて処理される。

又、本明細書は、一連の高及び低Ｘ線露光対で
得られた像を反復フイルタ動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ツド減
算整合フイルタ又は反復フイルタ方法の何れに対
しても使用するこの可能な二重Ｘ線エネルギ露光
シーケンスを示している。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
装置のハードウエア構成について概略説明する。

第９図の左側の部分に於いて、血管造影検査を
受けている患者を楕円１０で示してある。関心の
ある血管を１１で示してある。Ｘ線管１２が患者
と一端側に設けられており、Ｘ線画像増感器１３
が他端側に設けられている。Ｘ線管の電源をブロ
ツク１４で示してあり、その電源に対する制御器
をブロツク１５で示してある。Ｘ線制御器は電源
をスイツチ動作させる能力を有しており、従つて
テレビジヨンの駒時間の程度の短い露光時間に亘
りＸ線管１２のアノードとカソードとの間に約85
キロボレ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、40個の低キロ
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、各対に於いて、高電圧露光を低電圧露光の
前に行なつても良い。唯一の条件としては、シー
ケンスに於いて低電圧と高電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Ｘ線
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
つて、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つて得られるＸ線像を
光学的像に変換し、それは画像増感器管１３の出
力螢光体１６上に現われる。テレビカメラ１７が
この光学的像を観測し、且つ各像フレームをアナ
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。アナログ・デジタル
変換器１９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つて、通常10ビツト幅であ
り、その値は画像フレームを構成する画素（ピク
セル）の強度に対応する。デジタル化されたピク
セルはライン２０を介して対数ルツクアツプテー
ブル（log LUT）２１へ入力され、そこでこれ
らのピクセルは対応する対数値に変換されると共
に増幅される。対数的に表現されたデジタルピク
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
に像を表わすデータが対数値に変換されると共に
増幅される。従つて、その後の信号処理、特に像
の減算は対数データで行なわれる。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
方法を使用して像を表わす信号乃至はデータを増
幅し、減算し且つその他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からデータを得た後直ぐ
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於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
介してビデオデイスク記憶装置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２６の入力と直接接続される。

第１図に戻つて、ハイブリツド減算及び整合フ
イルタ乃至は反復フイルタモードの何れかを実行
することを目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、且つ時間ゼロ（ｔ＝
０）に於いてＸ線不透明物体が映像化を所望する
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つて進ん
でいる最中に、一連の低及び高エネルギＸ線露光
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L₀で表わしてあり、又１番目の高エ
ネルギ露光はH₀で表わしてある。次の低及び高
エネルギ露光はL₁及びH₁で表わしてあり、最後
のものはL_N及びH_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、Ｘ線コン
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H₃₀）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
によつて表わされているコントラト媒体の濃度は
或る時間に亘つて増加し、ピークに到達し、通常
増加する時間より多少長い時間に亘つて減少し、
最終的にコントラスト媒体は再び血液によつて置
換される。典型的には、或る濃度を有するコント
ラスト媒体は約20秒間に亘つて血管内に存在し、
且つ典型的には、最大濃度乃至は投影した強度レ
ベルの半分の間の時間が約５乃至10秒である。

L₀とコントラスト媒体が関心のある血管領域
内に侵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領域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の画像ターゲツトをスキヤニング乃
至は読取ることは、ハイブリツド減算に於いて整
合フイルタ動作を使用する究極の目的の為に様々
にタイミングを取ることが可能である。この様な
タイミング関係の例を第５図の５Ａ乃至５Ｄ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ツトの読取を時間の関数と
してプロツトしてある。

第５図の部分５Ａに於いては、低エネルギ露光
をＬで示してあり、それはテレビの２駒分の時間
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
あつても良い。同様に、実際の高エネルギＸ線パ
ルス幅を図示した１個の駒（フレーム）よりも小
さなものとすることが可能である。パルス幅に駒
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ツ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。60Hzのテレビシ
ステムに於いては、各駒時間は１秒の1/30と等し
く、50Hz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
60Hzシステムのものに基づいている。部分５Ａに
於いて、TV読取として示した線に於いてＬで示
したアナログビデオ信号によつて表わされている
様に、低エネルギ露光の後にTVカメラのターゲ
ツトの読取を行なう為に１個の駒時間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Ｈが行なわれ、それに引続い
て駒時間31の期間中にTVカメラの読取が行なわ
れる。図示した実施例に於いては、TVカメラの
像ターゲツトは前進的なスキヤンモードで読取ら
れるが、インタレースしたスキヤンモードを使用
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つて公知の多数
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75KV_P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135KV_Pの範囲内の値である。低エ
ネルギビームをフイルタして、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。従つて、低エネルギＸ線ビームに於い
てアルミニイムフイ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ピークよりもかなり低い照射
を除去するフイルタ２７を周期的に挿入する。銅
は高エネルギビーム用の適切なフイルタ物質の１
つであり、それはアルミニウムフイルタをビーム
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組合せが
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。各対は５個の駒時間即
ち１秒の5/30を使用しており、従つて、所望によ
り、１秒当たり最大６個のエネルギ差分像を得る
ことが可能である。低及び高エネルギ露光の間に
於いて30分の１又は30分の数秒の駒時間が経過す
る場合でも、低及び高エネルギ露光の間に於ける
体又は柔らかい組織の運動が著しい影響を与える
ことはない。通常、露光の割合は、毎秒当たり少
なくとも１個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いく
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及にＨで示してある。各露光に対し１個
のテレビ駒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ヤン乃至はター
ゲツ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像乃至はエ
ネルギ差分像を得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
期間中に低エネルギ露光Ｌ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
のターゲツトが前進的なスキヤンモードで読取ら
れる。次の駒時間35即ちその次の高エネルギ露光
の前の期間中に、TVカメラのターゲツトが電子
ビームでスキヤンされ、その前の露光からの残存
信号を消去する。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
の後にターゲツトを消去することが可能である。
或る種のTVカメラのターゲツトは残留性であり
この様な消去動作を必要とする。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個
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、毎秒当たり得られるエネル
ギ差分像を５つに制限している。

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Ｌ及び
高エネルギ露光Ｈは極めて短期間であり、且つ引
続くテレビ駒の間の掃引時間中に露光が行なわれ
る。TVカメラのターゲツトの読取は、TV読取
を付した線に示した如く各掃引期間に引続く駒時
間中に行なわれる。この形式では、毎秒当たり最
高で15個のエネルギ差分像を得ることが可能であ
り、それはハイブリツド減算に於ける整合フイル
タ動作にとつて好ましいものではあるが、信号処
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
に示した様な消去駒３５を低エネルギ露光ターゲ
ツト読取３４に引続いてのみ使用し、同様な消去
駒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個のエネルギ
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
カメラターゲツ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イ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ツド減算及び整合フイ
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像が、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。何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
ハイブリツ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線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像を形成した場合
に骨ではなく柔らかい組織の相殺を行なわせる。
低及び高エネルギ像の少なくとも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
２番目のエネルギ差分像を形成する際に、骨及び
Ｘ線コントラスト媒体を除いた柔らかい組織の相
殺を行なわせる。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。

エネルギ減算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像を減算して２番目の時間
的差分像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つの時間的な差分像を
減算してハイブリツ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ツ
ド像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、ハイブリツド画像の信号対雑音
比（SN比）は直接的な時間的減算から得られる
像よりも低いものである。以後に記載する新規な
整合フイルタ方法は、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ツド減算及び整合フイ
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イスク記憶装置２６上にスト
アする。整合フイルタ動作は、画像を採取した後
に行なわれ、且つストアされている画像を使用す
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ポストコ
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。L₀及びH₀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番目の低プレコントラスト
像駒L₀及び１番目の高プレコントラスト像駒H₀
を表わす対数デジタルピ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。H₀の後所定時間経過後、L₁露光が行なわれ、
且つビデオプロセサ２２内に於いてL₀がL₁から
減算され、１番目の低エネルギ時間的差分像
TD₁、_Lを形成し、それはL₁−L₀と等しく、デイ
スク上にストアされる。L₁の後２番目の所定時
間経過後、H₁が発生し、H₀がH₁から減算されて
２番目の時間的差分像TD₁、_Hが形成され、それ
はH₁−H₀と等しく且つアナログビデオ信号の形
態でデイ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L_N及び
H_Nが発生するまでこの工程が交互に繰返される。
即ち、各低エネルギピクセルフレームデータL₁，
L₂……L_Nはその各々からL₀を減算しており、そ
の結果得られる低エネルギ時間的差分像TD_NLが
ストアされる。又、交互に、各高エネルギピクセ
ルフレームデータH₁，H₂……H_Nがその各々から
H₀を減算しており、その結果得られる高エネル
ギ時間的差分像TD_N、_Hがデイスク上にストアされ
る。尚、脚字Ｎは時間的差分像の番号を表わして
おり、又脚字Ｌ及びＨは夫々低及び高エネルギ像
を表わしている。

従つて、露光シーケンスが終了すると、デイス
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像データは、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つた場合には、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
像を第９図に示したテレビモニタ３６上にデイス
プレイ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で示してある。１デイスプレイ方法に於い
ては、画像フレームを構成するデイジタルピクセ
ル信号をビデオプロセサ２２の出力端からバス３
８を介してデジタル信号マルチプレクサ
（MUX）４０の１入力端３９へ伝達させる。マ
ルチプレクサ４０の出力バス４１は４２で示した
ブロツ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、信号利得が導入されて、ピクセル信号がテレ
ビモニタ３６の動的範囲全体に亘つて適合するこ
とが確保され、且つ信号オフセツトが導入されて
所望の階調が得られる。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。

本実施例に於いては、デジタル形状ではなくデ
イスク２６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
ずつゆつくりとデイスプレイさせて観察すること
が可能である。この様な観察は、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
低エネルギ時間的像の何れもが患者の運動によつ
て発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、ハイブリツ
ド減算及び整合フイルタ動作は不必要である。一
方、運動に基づく人為的構造が存在する場合に
は、ハイブリツド減算及び整合フイルタ動作を行
なう。

第９図に於いて、デイスク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（ADC）４６の入力端
へ供給し、そこで画像フレームをデジタルピクセ
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ピクセ
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ツ
トが導入され、且つデジタル・アナログ変換器４
３で変換が行なわれ、アナログビデオ信号となつ
てTVモニタ３６を駆動する。

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つ
て全ての像が入口的構造で侵されるか又はぼやけ
ている場合には、ハイブリツド減算を行ない、本
発明に基づいて整合フイルタ動作が行なわれる。

数式的に表わすと、ハイブリツド減算を行なう
ことによつて得られる像Ｒは以下の如く表わされ
る。

Ｒ＝k_L（L_M−L₀）−k_H（H_M−H₀） (1) 尚、L_Mはストアされる一連の低エネルギ時間
的差分像TD_M、_Lを得る為にそれから低マスク像
L₀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。H_Mは、ストアされる別の
一連の高エネルギ時間的差分像TD_M、_Hを得る為
にそれから高エネルギマスク像H₀が差引かれる
任意の高エネルギ像である。又、K_L及びK_Hは、
物質の相殺を行なわせる為に低及び高時間的差分
像に乗算されねばならない係数である。K_L／K_H
の比は、通常、高及び低エネルギＸ先スペクトル
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。異なつた物質を相殺する場合に
は、K_L／K_Hの比を換えねばならない。

この時点に於いて、デイスク上の時間的減算し
た像のシーケンスを以下の如く表わすことが可能
である。

TD_L1，TD_H1，TD_L2，TD_H2……TD_LN，TD_HN ハイブリツド減算及び整合フイルタ動作を行な
う為には、低時間的差分像の各々は、ｉを低差分
像の番号を表わすものとして、整合フイルタ関数
（h_Li）の夫々の値によつて乗算されねばならず、
且つその乗算の結果を加算してS_L（整合フイルタ
動作させた時間的差分像の和）を形成せねばなら
ない。整合フイルタｈ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ツト
に対応するが、ゼロの平均値を有する様に修正さ
れている。任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_Lが第９図のフレームメモリ
７０内にストアされ、後に詳細に説明する如く、
最終的なハイブリツド減算ステツプに於いて使用
される。同様に、高時間的差分像の夫々がユニー
クな整合フイルタh_Hiの値によつて乗算され、そ
の乗算の結果が加算されてS_H（整合フイルタ動作
された高エネルギ時間的差分像の和）を形成す
る。この和S_H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S_L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_Hへ第９図内
のマルチプライヤ８５内の重み係数K_Hを乗算さ
せる。整合フイルタ動作させたハイブリツド像
MFがこれら２つの重み付けした和の差として得
られ、その結果を次式で表わす。

MF＝［K_L（_N 〓ⁱ⁼¹ h_Li TD_i、_L）］、 −［K_H（_N 〓ⁱ⁼¹ h_Hi TD_i、_H）］ (2) 尚、関数h_Liとh_Hiの値はそれらと対応する低及
び高エネルギ時間的差分像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
理ユニツト（ALU）８３内で減算され、且つ最
終的なハイブリツド減算され整合フイルタ動作さ
れた像MFが画像をデイスプレイする為にデジタ
ルバス８６を介して演算論理ユニツト８３から出
力される。デジタル整合フイルタ動作されたハイ
ブリツ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、従つてその像は連続的にデ
イスプレイ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として示してあるが、磁気デイスク
（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、整合フイルタ処理したMFの最
終像の中に於けるゼロと等しい直流成分を取除く
為には、低又は高整合フイルタマルチブライヤの
全ての値h_i（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つた整合フイルタマルチ
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、整合フイ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
たプロツトである。投影強度乃至はコントラスト
媒体濃度と時間との間の多くのプロツトは大略こ
の様な形状を有している。この塊のプロツトは第
１図とは分離して取り扱うことが可能である。整
合フイルタ関数h_i（ｔ）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
ツトと関係している。従つて、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
シーケンスの期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、フイルタ関数のプロツト
内の同一の時間と対応する縦座標の値h_iによつて
重みが付けられる。前述した如く、ゼロと等しい
直流成分を有するフイ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イルタ関数の値が加算されて
ゼロになるということを要求することと等しい。
第８図に於けるフイルタ関数は初期的にコントラ
スト媒体の塊と整合され、次いでフイルタ関数の
和がゼロ（即ち、Σh_i（ｔ）＝０）であることを確
保する様に修正することが可能である。

画像から全てのバツクグラウンド及び一定な情
報を消去する為にh_i（ｔ）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つた場合には、
第８図に於ける横座標の上方のフイルタ関数即ち
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、ポストコントラスト像
と、ポストコントラスト経過後の像は全て、例え
ば、柔かい組織や、骨や、マスク露光からのノイ
ズ等に基づく同一のバツクグラウンドを有してい
る。第８図に於けるコントラスト媒体の塊の関数
それ自身は常にゼロより大きく、従つてそれらの
値の和はゼロ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
の曲線５１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つ
て存在しており、即ち、そこにコントラスト媒体
の塊が存在せずバツクグラウンドが存在する期間
に亘つて設けられている。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側に
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図のフイルタ関数はプレコ
ントラスト像信号と、ポストコントラスト像信号
と、ポストコントラスト経過後の像信号とに適用
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ｈ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、フイルタ関数が負の場合には、
信号を表わす像内には殆ど又は全くＸ線コントラ
スト媒体が存在しないからである。実際上、h_i
（ｔ）が負の場合には、通常、殆ど又は全くコン
トラスト媒体を有することがない像に適用され
る。正のフイルタの値は、通常、かなりの量のコ
ントラスト媒体を有する像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イルタ関数
の値（ｔ）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
係をプロツトして平均化し、一般的に適用するこ
との可能なフイルタ関数の値と時間との間のプロ
ツ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、且つ再度ゼ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、又同一
の患者に於いても異なつた血管毎に異なる。従つ
て、各画像フレームに対してフイルタ関数の値を
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
算した像の交互のシーケンスがデイスク２６上に
ストアされており、ノイズ及び運動によつて生じ
る人工的な構造を抑制するのに必要なハイブリツ
ド減算及び整合フイルタ手順を行なう為の準備が
成されている。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ピクセル平方の関心のある領域乃至は区域
（ROI）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
時間的差分像のフレームを示してある。血管は１
１で示してある。選択した関心のある領域ROI５
３は影線を付けて示してある。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Ｎ
の間のポストコントラスト画像のシーケンスに亘
りゼロから最大値へ変化し且つ再度ゼロに変化す
る。投影強度の値は、TVフレーム乃至は画像に
換算したフイルタ関数の値と時間との間の関係に
対応して変化する。従つて、露光シンケンスに於
ける任意の差分像フレームに対するフイルタ関数
の値を決定することが可能である。

第９図を参照して、整合フイルタ関数の値を得
る為のハードウエ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
信号の形態でデイスク２６上にストアされてい
る。フイ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イスク記憶装置２６か
らアクセスされ視覚的に観察される。この場合
に、アナログ・デジタル変換器４６を使用して差
分像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４
６の出力からバス４７及び６１と、マルチプライ
ヤ６３と、バス６７と、演算論理ユニツト６８
と、バス６９とを介しフレームメモリ７０へ到達
する径路である。勿論、この転送の動作中、マル
チプライヤ６３と演算論理ユニツト６８とはデー
タに何らの影響も与えない様にセツトされ、従つ
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及び演算論
理ユニツト８３を介して何らの変更なく通過され
る。演算論理ユニツト８３の出力端から、デジタ
ル画像データがバス８６と、マルチプレクサ４０
と、利得・オフセツト挿入回路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上にデイスプレイし、所望により１
つずつ観察を行なう。

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ピユータシステム
５４によつて制御される。コンピユータシステム
に対する外部バス５５はコンピユータを本システ
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イターミナル５６がコンピ
ユータ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
エアがオペレータによつてTVデイスプレイスク
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ROIを指定することが可能
である。コンピユータバス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、デイ
スク記憶装置２６とフレームメモリ７０との間の
画像の転送を制御する。

フイルタ係数の値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
スト像が現われるまで前述した差分像を順次デイ
スプレイする。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域ROI上にカ
ーソルをセツトする。次いで、コンピユータへこ
の関心のあるゾーンの位置を供給する。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御し、且
つこの関心のある領域内の内容又はピクセル強度
がフレームメモリ７０内の各画像からバスシステ
ム５５を介してコンピユータ５４へ送られる。コ
ンピユータは各画像内の関心のある領域ROI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イルタ係数を表
わしている。差分像のフレームは０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によつてコン
ピユータへ入力させ、コンピユータは、後にフイ
ルタ関数をストアされている画像データと整合さ
せる。

整合フイ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、プレコントラスト像のシーケンスはｔ＝０
からｔ＝30に亘つている。コントラスト媒体はｔ
＝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
媒体の塊のプロツトを横座標の上側の実線として
示してある。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ユータ
は塊曲線ｈ（ｔ）をプロツトする為のデータを有
している。コンピユ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、従つ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
上側の点線の関数の面積を等しくすることが可能
である。従つて、一連の係数値即ちフレームデー
タが乗算される整合フイルタ関数は、フイルタ関
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、整合フイルタ関数の幾つかの変
形例を示してある。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、運動を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ｔ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
つ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イルタに対応
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１８３との間の期
間中は、整合フイ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、
フイルタ関数は点線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つて整合
フイ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、領域１
８７は存在しないが領域１８６を拡大して全プロ
ツトの積分値がゼロとする様にされる。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
して積分値をゼロと等しくさせる。これが整合フ
イ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イルタの特定
のタイプの形態を第１５Ｂ図に示してある。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、この場合の整合フイルタ関数１８８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つて形成さ
れている。このことは、事実上、塊曲線１８４を
下側にシフトさせ、負の部分１８９と１９０との
面積の和が正の部分の面積と等しく、従つて全体
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
整合フイルタを第１５Ｃ図に示してある。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
等によつ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
したものと仮定する。従つて、整合フイルタの値
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１９４のものと等しく、従つて静的な像の
特性を相殺する場合に必要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側の時間に対し
ては、フイルタ関数の値はゼロと等しくセツトさ
れている。

第１５Ｄ図は実際上起こり得る別の特定の整合
フイルタである。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。その他の全ての時間に於ける像は整合状態に
ある。時刻１９５と時間１９６との間のフイルタ
関数の値は、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、負のフイルタ関数の値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１９９及び２００
と等しくされており、従つて前述した例と同様
に、全体的な積分値はゼロと等しくなつている。

厳密は数学的な意味に於いては、第１５Ｂ図の
整合フイルタ曲線１８９−１８８−１９０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、整合フイルタ
係数値は多少修正されているからであつて、例え
ば、フイルタの積分値がゼロであることを確保す
る為にフイルタは下側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
れる像に対してフイルタ係数値がゼロと等しくセ
ツトされているので、厳密には比例特性は保持さ
れていない。しかしながら、整合フイルタ関数の
全体的な形状は略塊曲線の形状と類似しているの
で、整合フイルタ関数は実質的に塊曲線と比例関
係にあると言える。

ハイブリツ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
間的差分像フレームは連続して夫々のフレームに
関連する整合フイルタ係数によつて乗算される。

第９図に関し説明すると、フイルタ関数が計算
された後に、それらの関数は係数記憶装置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つて、整合フイルタ係
数は低及び高時間的差分像TD₁、_L乃至TD_N、_L及
びTD₁、_L乃至TD_N、_H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
に整合フイルタ動作及びハイブリツド減算プロセ
スが進行する。次いで、低及び高エネルギ時間的
差分像がデイスク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。低エネルギチヤネルに於いては、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入力となる。
マルチプライヤ６３への他方の入力６５は記憶装
置５９から夫々のフイルタ点又は係数シーケンス
を与える。バス６２によつて、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入
力となり、その他方の入力６６は記憶装置６０か
らのフイルタ関数を与える。

マルチプライヤ６３からの出力バス６７は演算
論理ユニツト（ALU）６８への１入力である。
演算論理ユニツト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
力バス７１はバス７２によつてフイードバツクし
ており、且つ演算論理ユニツト６８への別の入力
となつている。

高エネルギチヤンネルも同様である。マルチプ
ライヤ６４からの出力バス７４は演算論理ユニツ
ト７５への１入力である。その出力７６はフレー
ムメモリ７７への入力であり、フレームメモリ７
７の出力７８はバス７９を介して演算論理ユニツ
ト７５の他方の入力８０へ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の出力７１
及び７８の間の２つのチヤ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６０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はデイス
ク２６からの低及び高エネルギ時間的差分像の読
取の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イルタ係数を
マルチプライヤ６３へ与え、そこでフレーム内の
各ピ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装置６０をア
ドレスして乗算を行なう為に対応するフイルタ係
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演算論理
ユニツト６６及び７５を単に通り過ぎ、メモリ７
０及び７７内に入る。次いで、爾後の時間的差分
像は、それらのフイルタ係数によつて乗算された
後に、演算論理ユニツト６８及び７５内に於いて
夫々のフレームメモリ７０及び７７のフイードバ
ツクされた内容へ加算される。デイスク２６から
の低及び高エネルギシーケンスの像をこの様にし
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によつて表わされる如く、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ツド又
は時間的で且つエネルギ減算された像を得る為に
は小括弧内の項に重み定数K_L及びK_Hを乗算せね
ばならない。フレームメモリ７０及び７７からの
各整合フイルタ動作させた画像ピクセルに夫々
K_L及びK_H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。乗算を行なつた後に
得られる像はバス８１及び８２を介して演算論理
ユニツト８３へ入力される。かくして得られる像
は式２に於える１番目及び２番目の大括弧の内容
によつて表わされている。演算論理ユニツト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、且つ最終的なハイブリ
ツド減算された画像データがバス８６を介して演
算論理ユニツト８３から出力される。マルチプレ
クサ４０を介してゲート動作された後にハイブリ
ツト画像データは、前述した如く、利得・オフセ
ツト挿入回路４２及びデジタル・アナログ変換器
４３によつて処理され、且つコントラスト媒体を
充填した血管１１′の像がテレビスクリーン３７
上にデイスプレイされる。

前述したモードに於いては、時間的減算は画像
採取の期間中に行なわれており、且つエネルギ減
算及び整合フイルタ動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
ブリツ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イ
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像、ポス
トコントラスト像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
ネルギ減算は画像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イルタ動
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図に示してある。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L₀と高プレコントラスト露光H₀の
最初の対が行なわれる場合には、L₀がH₀から減
算されて第３図に於いてED₀＝H₀−L₀と示して
あるエネルギ差分像ED₀を形成する。同時に、露
光シーケンスに亘つて引続く各対に於ける低及び
高エネルギフレームが減算されて一連のエネルギ
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成され、従つて第３図
に於けるED₀からED_N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ピクセルが重み係
数K_Lによつて乗算され、且つ高エネルギフレー
ム内のピクセルが異なつた重み係数K_Hによつて
乗算される。前述した如く、K_L及びK_Hの値は同
一である。従つて、各エネルギ差分フレームは
ED_M＝K_LL_M−K_HH_Mであり、尚０≦Ｍ≦Ｎであ
る。重み定数K_L及びK_Mの値は、フレームが減算
される場合に、柔らかい組織が相殺され、且つ差
分像ED_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
算の整合フイ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
図に示してある。ここでも、ビデオデイスク記憶
装置を２６で示してある。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像
ED₀乃至ED_Nがバス９９を介してデイスク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、整合フイルタ動作と時
間的減算動作の組合せが進行する。

最初のステツプは、夫々のエネルギ差分像フレ
ームに対する整合フイルタ関数の値を得、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内へロードす
る。前の場合と同様に、アナログ・デジタル変換
器１０３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と演算論理ユニツト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ツトされる。
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・オフセツト挿入
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
スプレイ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
タ処理関数はキーボード９７を有しているオペレ
ータのデイスプレイ・制御ターミナル９８と接続
されているコンピユータシステム１００によつて
制御される。コンピユータの外部バスは１０２で
示してある。シーケンスコントローラ１０７は、
種々の制御機能の内、デイスク記憶装置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。

フイルタ係数の値h_i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像が現われるまで
TVモニタ上でエネルギ差分像を順次デイスプレ
イさせる。コンピユータソフトウエアにより、オ
ペレータはTVスクリーン上のカーソルをピーク
の不透明度の関心のある領域をセツトする。次い
で、コンピユータ１００に関心のある領域ROIゾ
ーンの位置を供給する。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内の各像の同一の関心のある領域ROI
内のピクセル強度乃至は明かるさのレベルがバス
システム１０２を介してコンピユータへ送られ
る。コンピユータは、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ROI内のピ
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
は整合フイルタ係数h_i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ゼロの平均値を有する
様にせねばならない。次いで、これらの整合フイ
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
へロードされる。

整合フイ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イスク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値に変換され、且つマル
チプライヤ（MULT）１０５の一方が入力１０
４へ送られる。マルチプライヤ１０５の別の入力
は１０６で示してある。この入力は整合フイルタ
関数係数用である。シーケンスコントローラ１０
７はコンピユータによつてクロツク動作される。
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１０７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。従つて、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
の整合フイルタ値乃至は係数によつて乗算され
る。第８図及び第４図に関連して前に説明した如
く、整合フイ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１０
５内に於いてそれと対応する整合フイルタ関数乃
至は係数h_iによつて乗算された後に、それは演算
論理ユニツト１０９の１入力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
分像はバス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ツト１０９の
第２の入力１１４へ接続している。この様な構成
により、演算論理ユニツト１０９はその入力１１
４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。整合フイ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１１１内には、後述
する如く、フイ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画像に対する
デジタルデータがストアされる。

第１０図に於いて、最終デジタル画像データ乃
至信号は回路１１３に於いて利得及びオフセツト
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１１４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イル
ム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
比を有する像をデイスプレイする。

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様に、整合フ
イルタはゼロと等しい直流応答成分を有する様に
選択されており、且つ整合フイルタ関数を係数の
和がゼロと等しくされているからである。従つ
て、１個のエネルギ差分像から次の像に於いて静
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
なかつた柔らかい組織はエネルギ減算によつて相
殺され、一定状態を維持する骨は整合フイルタ動
作及び加算プロセスによつて相殺される。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。

ハイブリツド減算の第１のモードとして先に説
明したところに於いて絵は、時間的に減算した低
及び高Ｘ線エネルギ差分像が形成され且つデイス
ク上に交互にストアされるものであつた。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
スに亘つ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
び高エネルギ時間的差分像に対するデータが別々
に整合フイルタ動作され、重み付けが成され且つ
最終的にエネル減算を行なつて、最終的なハイブ
リツド減算像を発生していた。従つて、最初に時
間的減算が行なわれ、次いで整合フイルタ動作が
行なわれ、最終的にエネルギ減算が行なわれるも
のであつた。

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
イ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最終的にデイスク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的
差分像は、それらがデイスク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８
４及び８５の均等物に於いてK_L及びK_Hによつて
乗算されることにより重み付けが成される。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イスク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８４に於いてK_L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成され即ちK_Hが乗算
される。同時的に重み付けが成された低及び高画
像は、次いで、例えば演算論理ユニツト８３によ
つて互いに減算され、整合フイルタ動作されるべ
きプレコントラストハイブリツド像を形成する。
ストアされている全ての低及び高時間的差分像は
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つて行なわ
れ、従つてハイブリツ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、ハイブリツ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イルタ係数
によつ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の一方のみが必要
である。前述した如く、整合フイルタ係数が計算
されており、且つそれらの係数が例えば５９の様
な１個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、各ハイブリツド画像フレーム
が形成され且つ例えば演算論理ユニツト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イルタ
係数である。演算論理ユニツト６３に於いて整合
フイルタ係数によつて乗算を行なつた後、整合フ
イルタ動作がハイブリツ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
論理ユニツト６８とフレームメモリ７０によつて
構成されているアキユ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
ブリツドフレームの全てに対し加算が行なわれる
場合には、単一の整合フイルタ処理されたハイブ
リツ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。この画像はデジタルマルチプラ
イヤ８４及び演算論理ユニツト８３を介してテレ
ビモニタ３６へ転送してデイスプレイを行ない又
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及びユニツ
ト８３はそれらがデータに何等影響を与えない様
な状態に維持される。注意すべきことであるが、
簡単化の為に、演算論理ユニツト８３の出力から
加算を行なう前にフイルタ係数によつて乗算が行
なわれるマルチプライヤ６３に一方の入力６１へ
フイルタされていないハイブリツド画像フレーム
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２２内に於いて減算を行なつた後に時間的
又はエネルギ減算された像はデイスク記憶装置２
６に供給されていた。減算の前に低及び高エネル
ギ像をデイスク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Ｘ線露光によつて得られる画像は生デ
ータとしてデイ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イル
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。従つて、記述した整
合フイ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、デイ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像、又はデイスク上に
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イルタ動作
を行なう為にデイ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
を使用する整合フイルタ構成について説明する。
この積分プロセスは信号対雑音比を改善すること
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像を
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、且つ差分像をデイスク上にストア
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
差分像をデイスク上にストアする。従つて、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イルタ動作及びエネルギ
減算を行なう為に交互にデイ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。例えば、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１
９に於いてデジタル且され、且つ対数ルツクアツ
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個の低エネルギ像L₀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像とし
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のプロセサ内のの第３メモリ
内に於いて積分し、次のグループの４個の高エネ
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
の積分した像は第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
の結果得られる低エネルギ時間的に減算した差分
像がデイスク記憶装置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イ
スク記憶装置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、デイスク上に
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像を第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像
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イスク上にスト
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、画像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、直接的な整合フイルタ動
作の代替として反復モードでフイルタしたハイブ
リツド減算を実行することである。

基本的に、反復フイ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I_Lは直ぐに重み係数K_Lで乗算さ
れ、且つそれと関連する高エネルギ像I_Hは重み係
数K_H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像
EDを形成する。従つて、各々の像はED＝K_LI_L−
K_HI_Lである。前に説明した如く、異なつたエネル
ギ像のこの様な重み付け及び減算は夫々の異なつ
た像ED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、
それらは異なつた時定数を有することによつて特
性付けられている個々の反復フイルタチヤンネル
へ同時的に供給される。フイルタチヤンネルの
各々は１の直流応答特性を有しており、従つてプ
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
つのチヤンネルから出力される反復的にフイルタ
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＝０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つて柔らかい組織を相殺さ
せ且つ反復フイルタ動作を行なつて時間的減算と
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ツト減算を行なわせる
為の適宜のハードウエアを第１１図に示してあ
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。各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）１２
３内へスイツ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内へスイツチ動作により供給され
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ピクセルが重み係数K₁
によつて乗算される。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K₂に
よつて乗算される。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に組
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
論理ユニツト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。従つて、論
理演算ユニツト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
差分像と、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像
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＝k₁I_L＝k₂I_H (3) 尚、I_L及びI_H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１３
４によつて２個の反復フイルタチヤンネル内へ同
時的に供給される。反復フイルタは異なつた時定
数を有している。第１チヤンネルに対する入力段
は演算論理ユニツト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ツト１３６であ
る。第１チヤンネルは演算論理ユニツト１３５
と、ルツクアツプテーブル（LUT）１３７と、
演算論理ユニツト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によつて接続されている。フレームメモリ
１３９からの出力バス１４３はフイードバツクバ
ス１４４を介して入力段演算論理ユニツト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によつてフイ
ードバツクバス１４４と演算論理ユニツト１３８
の一方の入力との間に接続されている。

第２反復フイルタチヤンネルは第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
論理ユニツト１３６と、ルツクアツプテーブル１
４８と、演算論理ユニツト１４９と、フレームメ
モリ１５０と、遅延回路１５１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
はフイードバツクバス１５３によつて演算論理ユ
ニツト１３６の一方の入力へ接続されている。そ
の他の相互接続バスを１５４乃至１５８で示して
ある。

前延した如く、反復フイルタ動作に於いては、
デジタル化したエネルギ減算像EDが各チヤンネ
ルに同時的に供給される。フルフレームメモリ１
３９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”の値によつて決定す
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（１−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、従つ
て現在の信号の前の任意のフレームが信号乃至は
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。選択した定数によつて処理された多数
のフレーム信号が加算される場合に、Ｋと（１−
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像信号と同じ大き
さである。信号対雑音比に於ける改善は10log（２
−Ｋ）／Ｋ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イルタプロセスは第１
図のチヤンネルに於いて実行され、定数Ｋが一方
のチヤンネルに於いて使用され且つ異なつた定数
K′が他方のチヤンネルに於いて使用される。フ
レームメモリ１３９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、ハイブリツド減算に於いて必要
とされる時間的減算のステツプと等価である。異
なつた定数Ｋ及びK′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つて発生する。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
イルタチヤ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、チヤンネル内に唯１つの画像を挿入し、且
つフレームメモリ内の信号が繰返し（１−Ｋ）に
よつ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K′の値よりも
高い。高い値の定数Ｋは第１３図に於ける如く、
一層短い蓄積時間を有しており、低い値の定数
K′は、第１４図に示した如く、一層長い蓄積時
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、一方第１
４図に於いては、これらの信号は著しい重みを有
している。

一方のチヤンネルに於ける反復フイルタプロセ
スは以下の如く表わすことが可能である。

S_o＝Ｋ・ED_o＋（１−Ｋ）S_o-1 (4) 上式の右側は、入力される何れのエネルギ差分
像ED_oが定数Ｋによつて乗算され、且つフレーム
メモリ１３９内の画像の現在の和、即ちS_o-1が
（１−Ｋ）によつて乗算され且つ第１項に加算さ
れてシーケンスの終了時に於いてフイルタされた
像S_oの和を形成することを必要としている。第１
１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_o＝S_o-1−Ｋ（S_o-1−ED_o） (5) 第１１図に於ける最も上のチヤンネルに於いて
Ｋを使用し、且つそれはK′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図に於ける最も下側の反復フイルタチヤ
ンネルに対する式は以下の如くである。

S′_o＝S_o-1−K′（S_o-1−ED_o） (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K′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ツト１３
５へ入力される。演算論理ユニツト１３５の他方
の入力は、最後即ちS_o-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
フイードバツクされるものである。従つて、演算
論理ユニツト１４０の出力はバス１４０上に於け
るS_o-1−ED_oである。これらと連続する値はルツ
クアツプテーブル１３７へのアドレスであり、そ
れはＫ及び（S_o-1−ED_o）の値のＫ倍の有してい
る。従つて、ルツクアツプテーブル１３７のバス
１４１上に於ける出力は以下の如く表わされる。

Ｋ（S_o-1−ED_o） (7) 演算論理ユニツト１３５及びルツクアツプテー
ブルへS_o-1を供給する工程を有限の時間を必要と
し、例えば数個のピクセルをクロツクさせる時間
を必要とする。演算論理ユニツト１３８に於いて
S_oを発生する為に、前の式５からS_o-1を結合させ
ることが必要である。従つて、S_o-1は常にバス１
４４から遅延回路１４５を介して演算論理ユニツ
ト１３８の＋入力端へ供給され、演算論理ユニツ
ト１３５及びルツクアツプテーブル１３７によつ
て使用される時間を補償する。何れの場合に於い
ても、演算論理ユニツト１３８のバス１４２上の
出力はS_o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イルタチヤ
ンネルは、演算論理ユニツト１３６で始まつてお
りフレームメモリ１５０で終わつており、今説明
したチヤンネルと同様に動作を行なうが、ルツク
アツプテーブル１４８は長い時定数K′を有して
いる。フレームメモリ１３９内に於いてS_oが完成
されるのと同時に、最終的な加算像S′_oがフレー
ムメモリ１５０内に完成される。

最終ステツプは、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ツト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
理ユニツトの出力バス１６０上に最終的なハイブ
リツドビデオ画像フレームを形成する。最終的な
ハイブリツドビデオ画像を有するデジタル化され
たピクセルは、ルツクアツプテーブル１６１へ供
給され、そこで利得が与えられてテレビのデイス
プレイ用の動的範囲が与えられ、且つオフセツト
が挿入されて適宜の階調が得られる。ルツクアツ
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イ
する。

前に、１つのチヤ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ヤンネルに於いても
一定に維持されるので、２つの反復フイルタに於
ける信号の直流成分はこのフイルタ動作によつて
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つた。従つて、演
算論理ユニツト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
像信号のみである。

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、ハイブリツ
ド減算整合フイ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、
且つビデオデイスク上にストアされ、且つエネル
ギ減算及び整合フイ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
イスク上にストアされ、且つ時間的減算及び整合
フイ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イル
タ関数を点線のプロツトで示した説明図、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Ｘ線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つて
独特のコントラスト媒体の塊の投影強度の値を使
用してフイルタ関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
像を得た患者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像に独
特のフイ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イルタハイブ
リツド減算方法を行なう為に使用されるハードウ
エアを示した説明図、第１０図は反復フイルタ動
作によつてハイブリツド減算を行なう為のハード
ウエアを示した説明図、第１１図は反復フイルタ
処理によつてハイブリツド減算を行なう為のハー
ドウエアを示したブロツク図、第１２図乃至第１
４図は反復フイルタモードを説明するのに有用な
各説明図、第１５図は整合フイルタ関数の特定の
タイプをＡ乃至Ｄで示した説明図、である。 （符号の説明）、１０：患者、１１：血管、１
２：Ｘ線管、１３：Ｘ線画像増感器、１４：Ｘ線
管電源、１５：Ｘ線制御器、１６：螢光体、１
７：TVカメラ、１９：アナログ・デジタル変換
器、２１：対数ルツクアツプテーブル、２２：ビ
デオプロセサ、２４：デジタル・アナログ変換
器、２６：ビデオデイスク記憶装置、３６：TV
モニタ、３７：スクリーン、４０：マルチプレク
サ、４２：利得・オフセツト挿入回路、４３：デ
ジタル・アナログ変換器、４６：アナログ・デジ
タル変換器、５４：コンピユータ、５６：ターミ
ナル、５７：キーボード、６３，６４，８４，８
５：マルチプライヤ、６８，７５，８３：演算論
理ユニツト、７０，７７，８７：フレームメモ
リ、９０：シーケンスコントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血管を画像形成する装置において、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ている期間をポスト
   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通り過ぎた後で前記ポストコ
   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
   ると、ビームを投射してＸ線画像を発生し、且つ
   前記画像を表すデータを発生すべく動作可能な手
   段を具備しており、前記血管の低及び高Ｘ線エネ
   ルギ露光の対からなるシーケンスを開始させる手
   段が設けられており、前記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
   ントラスト期間に入り且つオプシヨンによつて前
   記ポストコントラスト経過後の期間に入つて延在
   していて各露光に対して得られた画像を表すデー
   タを発生し、第１対の低及び高エネルギ画像デー
   タから開始してこれらのデータに重み付けする手
   段が設けられており、従つて減算された場合に、
   柔らかい組織を表すデータは相殺され且つ骨及び
   コントラスト媒体を表すデータは残存し、次いで
   一対の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を格納部内に
   格納し、且つこのデータの重み付け処理を引き続
   く対の高及び低エネルギ画像に対して繰返し行
   い、これらのデータを減算し且つその結果得られ
   る全露光シーケンスに対しての差分画像を格納
   し、従つて格納部内には一連のエネルギ差分画像
   が存在し、前記一連のエネルギ差分画像データに
   連続してアクセスし且つこれらのデータに夫々整
   合フイルタ係数で乗算する手段が設けられてお
   り、前記整合フイルタ係数は時間（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
   ており且つポストコントラスト低エネルギ画像と
   時間において整合しており、従つて前記係数の選
   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、前記係数のすべての和がゼロと等
   しいように選択されて、その際に整合フイルタス
   テツプが実施される場合の時間的減算を実施する
   のと均等な結果を与え、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ると、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ツド減
   算整合フイルタ画像を表すデータを発生すること
   を特徴とする装置。 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
   在する期間中に前記血管と時間との関係において
   ゾーン内のコントラスト媒体の投影強度を測定
   し、次いで任意の時間における前記強度に比例す
   る係数を使用して対応する時間において得られた
   画像を表すエネルギ差分画像データを乗算するこ
   とにより決定することを特徴とする装置。 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)は前記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)の
   ゼロがプレコントラスト及び任意のポストコント
   ラスト経過後エネルギ差分画像に対して仮定さ
   れ、測定されたか又は仮定された強度(h)の全体的
   な組の平均強度(h)が決定され、且つ時間（ｔ）に
   おける整合フイルタ係数値はその時間（ｔ）にお
   いて測定されたか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
   とする装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記係数
   は、格納されている一連のエネルギ差分画像デー
   タを連続して表示し且つ連続するポストコントラ
   スト画像内の対応するゾーンを選択することによ
   つて決定し、そのゾーンは夫々の表示したエネル
   ギ差分画像における投影したコントラスト媒体強
   度を表しており、ポストコントラストエネルギ差
   分画像の各々において前記ゾーン内の投影強度(h)
   を決定し且つ異なつたＸ線エネルギにおいて該画
   像を採取した連続する時間（ｔ）において夫々(h)
   に比例するフイルタ係数と整合させるべく前記強
   度を変換させる手段が設けられており、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
   タの乗算のために順次前記係数にアクセスする手
   段が設けられていることを特徴とする装置。 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、前記血管内に前記コントラス
   ト媒体が存在している間の期間中に採取した夫々
   のエネルギ差分画像データに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
   分画像に適用される係数は負の係数であり、これ
   らの係数のすべての和はゼロであつて、連続する
   画像において一定状態を維持する部分を相殺させ
   ることを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第１項において、前記整合フ
   イルタ係数は、格納されている一連のエネルギ差
   分画像データを順次テレビモニタ上に表示させ且
   つ前記コントラスト媒体が前記血管内を流れてい
   る場合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であつて夫々の表示したエ
   ネルギ差分画像において投影したコントラスト媒
   体強度を表すゾーンを選択し、且つ更に一連の表
   示したポストコントラスト差分画像において破棄
   することを正当化する程度の例えばＸ線露光中に
   体の運動に起因する人為的構造を表す画像を識別
   することによつて決定し、ポストコントラストエ
   ネルギ差分画像において前記ゾーンにおける強度
   (h)を決定し且つ前記エネルギ差分画像を採取した
   連続する時間（ｔ）において夫々(h)に比例する整
   合フイルタ係数へ前記強度(h)を変換する手段が設
   けられており、前記係数を格納し且つエネルギ時
   間差分画像の乗算の為に順次アクセスし人為的構
   造を有するものとして識別されているエネルギ差
   分画像を乗算する係数をゼロと等しく設定して対
   応する高エネルギ差分画像をゼロに設定し且つ次
   いで全係数の和がゼロとなるように該係数の幾つ
   かに負の値を割当する手段が設けられていること
   を特徴とする装置。 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をそれらの夫々の整合フ
   イ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と
   夫々乗算してその際に整合フイルタ低エネルギ時
   間差分画像を表す一組のデータと整合フイルタ高
   エネルギ時間差分画像を表す別の一組のデータを
   発生する手段が設けられており、前記一組の低エ
   ネルギ時間差分画像データは定数（k_L）で乗算さ
   れ、且つ前記他の高エネルギ時間画像データは定
   数（k_H）で乗算され、前記定数は、前記組の乗算
   した画像データが減算されると、特定の物質の運
   動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、且つ前記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する手
   段が設けられていることを特徴とする装置。 ８ 血管を画像形成する装置において、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ている期間をポスト
   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通り過ぎ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
   ると、ビームを投射してＸ線画像を発生し、且つ
   前記画像を表すデータを発生すべく動作可能な手
   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
   ンスを開始させ且つ該露光を前記ポストコントラ
   スト期間を介し且つオプシヨンとして前記ポスト
   コントラスト経過後の期間に入つて継続して行い
   その際に低及び高エネルギＸ線の夫々による露光
   から得られる低エネルギ画像及び高エネルギ画像
   を表すデータを与える手段が設けられており、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その積分結果を低エ
   ネルギマスク画像として第１メモリ装置内に格納
   し且つ更に該シーケンス内の前記第１所定数の高
   エネルギ画像に対するデータ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
   装置内に格納する手段が設けられており、前記シ
   ーケンスにおけるすべての連続する所定数の低エ
   ネルギ画像を第３メモリ装置において積分し且つ
   すべての連続する所定数の高エネルギ画像に対す
   るデータを順番に第４メモリ装置において積分す
   る手段が設けられており、前記第３メモリ装置に
   おいて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低エネルギ時間差分データと
   して格納すべく送給し、且つ前記第４メモリ装置
   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
   して格納すべく送給し、その際にシーケンス中に
   一定のままの状態を維持する部分が相殺され且つ
   コントラスト媒体及び画像を採取する間に移動す
   る部分を表すデータが残存する交互の低及び高エ
   ネルギ時間差分画像のシーケンスを格納させ、格
   納部から前記低エネルギ時間差分画像データを順
   次及び前記高エネルギ時間差分画像データを順次
   アクセスし且つ該連続する低エネルギ時間差分画
   像データを夫々整合フイルタ係数で乗算し且つ該
   連続する高エネルギ時間差分画像データを前記整
   合フイルタ係数で夫々乗算する手段が設けられて
   おり、前記整合フイルタ係数は時間（ｔ）におけ
   るＸ線コントラスト媒体の投影強度(h)と比例して
   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時
   間差分画像に適用され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お
   り、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の時間差分画像へ適用
   される係数はそれらの全ての和がゼロと等しいよ
   うに選択されており、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イルタ係数で乗
   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イルタ低エネルギ時
   間差分画像を表す一組のデータと整合フイルタ高
   エネルギ時間差分画像を表す別の一組のデータと
   を発生する手段が設けられており、前記一組の低
   エネルギ時間差分画像データを定数（k_L）で乗算
   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）で乗算する手段が設けられており、前
   記定数は、前記乗算された画像データの組が減算
   されると、運動を表すデータが相殺されるように
   選択されており、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する
   手段が設けられていることを特徴とする装置。 ９ 特許請求の範囲第８項において、前記積分手
   段が、所定数の連続する低エネルギ画像に対する
   データと同数の連続する交互の高エネルギ画像に
   対するデータとを交互に積分する手段が設けられ
   ており、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
   ギ画像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デ
   ータの積分、重み付け、減算及び格納のプロセス
   を全露光シーケンスに対して繰返し行つて、柔ら
   かい組織を表すデータが実質的に相殺されており
   且つ骨及びＸ線コントラスト媒体を表すデータが
   残存する一連のエネルギ減算画像データを格納さ
   せ、前記整合フイルタ係数は時間（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
   り且つポストコントラスト時間差分画像と時間に
   おいて整合しており、前記係数の選択した一つを
   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し、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
   経過後の時間差分画像へ適用される係数は、これ
   ら全ての係数の和がゼロと等しくその際に整合フ
   イルタステツプが実施される場合に時間減算を実
   施するのと均等な結果が発生されるように選択さ
   れており、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表す単一のハイブリツド減
   算整合フイルタ画像を表わすデータを発生するこ
   とを特徴とする装置。 １０ 特許請求の範囲第８項において、各低及び
   高エネルギ画像が採取される場合に爾後の格納部
   からの逐次的なアクセスのための画像を表すデー
   タ組を格納する手段が設けられており、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
   用し且つ夫々高エネルギマスク画像として同一の
   所定数のプレコントラスト高エネルギ画像の一つ
   又は積分を使用する手段が設けられており、夫々
   低エネルギ画像データ組の各爾後のひとつ又は積
   分から低エネルギマスク画像データ組を減算し、
   且つ全露光シーケンスに対して交互に高エネルギ
   マスク画像データ組を高エネルギデータ組の各爾
   後のひとつ又は積分から減算してその際に画像シ
   ーケンスにわたつて一定のままの構成を表すデー
   タは相殺され且つ前記コントラスト媒体及び該一
   連の画像の採取の期間中に変化する構成を表すデ
   ータを残存させる交互の一連の低及び高時間差分
   画像を発生させる手段が設けられており、連続す
   る低エネルギ時間差分画像データを夫々整合フイ
   ルタ係数で乗算させ且つ連続する高エネルギ時間
   画像データを夫々整合フイルタ係数で乗算させる
   手段が設けられており、前記低エネルギ時間差分
   画像データを夫々の整合フイ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イ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イルタ高エネル
   ギ時間差分画像を表す別の一組のデータとを発生
   させる手段が設けられており、前記一組の低エネ
   ルギ時間差分画像データを定数（k_L）で乗算し且
   つ前記他の組の高エネルギ時間画像データを定数
   （k_H）で乗算する手段が設けられており、前記定
   数は、前記組の乗算画像データが減算されると、
   運動する部分を表すデータが相殺されるように選
   択されており、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する手
   段が設けられていることを特徴とする装置。 １１ 特許請求の範囲第８項において、前記アク
   セス手段が、格納部からアクセスし且つ各対が低
   エネルギ画像データ組か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ており
   且つ各対が更に対応する高エネルギ画像データ組
   か又は同一の所定数の連続する高エネルギデータ
   組の対応する積分の一つを有している低及び高エ
   ネルギ画像データの対を取り且つ一つの対におけ
   る低エネルギデータ及び高エネルギデータが減算
   されると、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の重み付けを
   行う手段が設けられており、低及び高エネルギ画
   像データの対を取り該データの重み付けを行い全
   露光シーケンスに対して該データの対の減算を行
   うステツプを繰返し行つてエネルギ減算画像のシ
   ーケンスを発生させる手段が設けられていること
   を特徴とする装置。