JPH08107891A - ディジタルx線装置における透視像表示方法 - Google Patents

ディジタルx線装置における透視像表示方法

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JPH08107891A
JPH08107891A JP6270171A JP27017194A JPH08107891A JP H08107891 A JPH08107891 A JP H08107891A JP 6270171 A JP6270171 A JP 6270171A JP 27017194 A JP27017194 A JP 27017194A JP H08107891 A JPH08107891 A JP H08107891A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタルX線装置において、被検体の対象
部位について透視をしながらカテーテルや内視鏡などの
経皮的検査治具を該対象部位へ挿入する際に、その経皮
的検査治具の描出能を向上できると共に被曝線量を低減
可能とする。 【構成】 被検体の対象部位について予め撮影しこの撮
影画像を記憶装置に記録しておき、上記対象部位につい
て透視をしながら経皮的検査治具を該対象部位へ挿入す
る際に、上記対象部位を透視しながら上記撮影画像を読
み出して現在の透視像とスーパーインポーズさせて表示
し、挿入中の経皮的検査治具の表示領域以外の領域はX
線絞りを自動制御して該X線絞りで逐次覆いつつ上記対
象部位の透視像を表示するものである。これにより、上
記経皮的検査治具の描出能を向上できると共に、被検体
や術者に対する被曝線量を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体の対象部位にX
線を照射しその検出信号をディジタル化した後に画像演
算を行って透視又は撮影画像をディジタルデータとして
収集し表示するディジタルX線装置において、被検体の
対象部位について透視をしながらカテーテルや内視鏡な
どの経皮的検査治具を該対象部位へ挿入する際に、その
経皮的検査治具の描出能を向上できると共に被曝線量を
低減することができる透視像表示方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、患者に対して外科手術を行わない
でカテーテルや内視鏡などの経皮的検査治具を用いて、
血管系病変部や消化器系病変部などを検査又は治療する
IVR(Interventional Radiology)と呼ばれる手技
が盛んに行われるようになってきた。このIVRによる
と、開腹手術などを行わないため、被検体に対する肉体
的リスク又は精神的な負担が少なくなる。しかし、上記
カテーテル等を被検体の体外から対象の病変部まで経皮
的に挿入しなければならず、この挿入操作が難しいもの
であった。
【0003】従来、上記カテーテル等の被検体の体内へ
の挿入操作は、ディジタルX線装置を用い対象部位につ
いて透視をしながら、例えば血管の経路をたどって目的
の病変部まで到達させるようにしていた。しかし、X線
透視下ではX線量が低いため、挿入中のカテーテル等が
見えにくいものであった。また、目的の病変部までカテ
ーテル等を進めて行くためには、その病変部の解剖学的
な位置を知っておく必要がある。そこで、従来は、被検
体の対象部位について予め撮影しておき、その対象部位
について透視をしながら現在の透視像に上記撮影画像
(例えば血管マップ像)をスーパーインポーズさせて表
示し、上記撮影画像とカテーテル等の透視像を見ながら
挿入操作をしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の透視像の表示を見ながらのカテーテル等の挿入で
は、上記カテーテル等は細い棒状のものであるため、低
線量である透視下では画像のコントラストが低くなり、
カテーテル等の画像が非常に見にくくて挿入操作が容易
にできないものであった。また、上記カテーテル等の挿
入操作の間中、透視のためのX線照射が頻繁に行われる
ため、被検体や術者に対する被曝線量が多くなるもので
あった。
【0005】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、被検体の対象部位について透視をしながらカテー
テル等の経皮的検査治具を該対象部位へ挿入する際に、
その経皮的検査治具の描出能を向上できると共に被曝線
量を低減することができるディジタルX線装置における
透視像表示方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるディジタルX線装置における透視像表
示方法は、被検体テーブルに寝載された被検体にX線を
照射するX線管球と、このX線管球の前面に配置され照
射されるX線の領域を制限するX線絞りと、上記被検体
を間に挟んで上記X線管球に対向配置され被検体からの
透過X線像を可視光像に変換するX線検出器と、このX
線検出器からの出力光学像を撮影して電気信号に変換す
る撮像装置と、この撮像装置からの出力信号をディジタ
ル信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器又
は後述の記憶装置からのディジタル信号を入力して画像
演算を行う演算装置と、この演算装置の入力データ又は
出力データとしての画像データを格納する記憶装置と、
この記憶装置から読み出した画像データを表示のために
階調変換するルックアップテーブルと、このルックアッ
プテーブルからの出力データをアナログ信号に変換する
D/A変換器と、このD/A変換器からのアナログ信号
に基づいて画像表示する表示装置と、上記各構成要素の
動作を制御する制御装置と、この制御装置に接続され操
作入力をする操作卓とを有して成るディジタルX線装置
において、被検体の対象部位について予め撮影しこの撮
影画像を上記記憶装置に記録しておき、上記対象部位に
ついて透視をしながら経皮的検査治具を該対象部位へ挿
入する際に、上記対象部位を透視しながら上記撮影画像
を読み出して現在の透視像とスーパーインポーズさせて
表示し、挿入中の経皮的検査治具の表示領域以外の領域
は上記X線絞りを自動制御して該X線絞りで逐次覆いつ
つ上記対象部位の透視像を表示するものである。
【0007】また、上記X線絞りによる照射X線の制限
は、挿入中の経皮的検査治具の先端部以外の表示領域を
覆うようにしてもよい。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明による透視像表示方法の
実施に使用するディジタルX線装置の構成を示すブロッ
ク図である。このディジタルX線装置は、被検体の対象
部位にX線を照射しその検出信号をディジタル化した後
に画像演算を行って透視又は撮影画像をディジタルデー
タとして収集し表示するもので、図1に示すように、X
線管球1と、X線絞り2と、イメージインテンシファイ
ア(以下「I.I.」と略称する)3と、撮像装置4と、A
/D変換器5と、演算装置6と、フレームメモリ7a〜
7nと、ルックアップテーブル8と、D/A変換器9
と、表示装置10と、制御装置11と、操作卓12とを
有して成る。
【0009】上記X線管球1は、被検体テーブル13に
寝載された被検体14にX線を照射するもので、制御装
置11で制御されるX線制御器15及び高圧発生器16
により高電圧を印加されてX線を放射するようになって
いる。X線絞り2は、上記X線管球1から放射されるX
線の照射領域を制限するもので、該X線管球1の前面に
例えば4枚の矩形の羽根が配置され、各羽根は表示装置
10の画面の上下左右から挿入及び退避が可能とされて
いる。
【0010】I.I.3は、上記X線管球1から放射され被
検体14を透過したX線像を入射して可視光像に変換す
るX線検出器となるもので、上記被検体14を間に挟ん
でX線管球1と対向配置されている。撮像装置4は、上
記I.I.3からの出力光学像を撮影して電気信号に変換す
るもので、例えばテレビカメラから成り、I.I.3の光学
的出力面に設けたディストリビュータ17で偏光された
光を入射するように接続されている。A/D変換器5
は、上記撮像装置4からの出力信号をディジタル信号に
変換するものである。また、演算装置6は、上記A/D
変換器5からのディジタル信号又は後述のフレームメモ
リ7a〜7nから読み出したディジタルの画像データを
入力して画像演算を行うもので、例えば画像間の加減算
や定数との乗除演算をリアルタイムで実行するようにな
っている。さらに、フレームメモリ7a〜7nは、上記
演算装置6への入力データ又は該演算装置6からの出力
データとしての画像データを格納する記憶装置となるも
ので、入出力切換器18を介して複数個のものが並列に
接続されており、この入出力切換器18の動作により、
該フレームメモリ7a〜7nのいずれかより読み出した
画像データを上記演算装置6へ送出したり、この演算装
置6で演算した出力データをフレームメモリ7a〜7n
のいずれかに記録するようになっている。
【0011】ルックアップテーブル8は、上記フレーム
メモリ7a〜7nから読み出した画像データを表示のた
めに階調変換するもので、例えば画像データのデータ値
に対応して画像表示の白黒の輝度データがテーブル化し
て記憶されている。D/A変換器9は、上記ルックアッ
プテーブル8からの出力データをアナログ信号に変換す
るものである。また、表示装置10は、上記D/A変換
器9から出力されるアナログ信号に基づいて画像表示す
るもので、例えばテレビモニタから成る。
【0012】そして、制御装置11は、上記各構成要素
の動作を制御するもので、例えばCPU(中央処理装
置)から成る。また、操作卓12は、上記制御装置11
に接続されて操作者が各種の操作入力をするもので、例
えば透視又は撮影モードの区別、撮影部位の選択、画像
解析などの指示を与えるようになっている。
【0013】次に、上記のように構成されたディジタル
X線装置を使用して実施する透視像表示方法の手順につ
いて、図2〜図5のフローチャートを参照して説明す
る。まず、被検体へ経皮的検査治具としてのカテーテル
を挿入する対象部位を特定し、図1に示す被検体テーブ
ル13を移動して被検体14の対象部位を透視及び撮影
位置に合わせる。そして、上記対象部位を透視しながら
カテーテルを挿入する際に参照する画像を、図2に示す
手順で予め撮影する。例えば、対象部位の或る血管内に
カテーテルを挿入するとすると、被検体の血管内に造影
剤を注入しながら、対象部位にX線を照射して撮影し、
該対象部位の撮影画像を収集する(図2のステップ
)。そして、上記収集した撮影画像を例えば血管マッ
プ像として、図1に示す例えば2番目のフレームメモリ
7b(図示省略)に記録する(ステップ)。
【0014】次に、上記対象部位について透視をしなが
らカテーテルをその対象部位へ挿入する際の透視像表示
の手順を、図3に示す。すなわち、まず、図1に示すデ
ィジタルX線装置を透視モードに切り換え、被検体の対
象部位にX線を照射して透視し、該対象部位の透視像を
収集する(図3のステップ)。次に、上記のように対
象部位を透視しながら、前記2番目のフレームメモリ7
bに記録された撮影画像を読み出して、図1に示す演算
装置6で上記収集した現在の透視像と上記読み出した撮
影画像とを加算し、この加算後の画像データを例えば1
番目のフレームメモリ7aに記録する(ステップ)。
次に、上記フレームメモリ7aから画像データを読み出
し、上記加算後の透視像を表示装置10の画面に表示す
る(ステップ)。このとき、血管マップ像としての撮
影画像の上に現在の透視像がスーパーインポーズされて
表示され、その血管マップ像と透視像とを見ながら目的
の対象部位へカテーテルを挿入操作する。そして、ステ
ップで上記対象部位についての透視が終了か否かを判
定し、まだ終了でなければ“NO”側へ進んでステップ
へ戻り、各ステップ→→→を繰り返し、透視終
了であれば“YES”側へ進んで終了する。
【0015】次に、上記被検体の対象部位について透視
をしながらカテーテルを該対象部位へ挿入する際の、図
1に示すX線絞り2の自動制御の手順について、図4及
び図5を参照して説明する。まず、図3に示すステップ
で透視像を表示した状態で、図1に示す表示装置10
の表示画面をM×Nブロックに分割する(図4のステッ
プA)。すなわち、図6に示すように、表示装置10の
表示画面をX方向にMブロック、Y方向にNブロックに
分割し、これらの各ブロックをカテーテルの挿入位置を
識別するための関心領域として用いる。次に、透視開始
時のフレーム加算画像を基準透視像として、図1に示す
例えば3番目のフレームメモリ7c(図示省略)に記録
する(ステップB)。この状態で、現在の透視像を順次
収集する(ステップC)。そして、順次収集した現在の
透視像と上記の基準透視像とで差分をとり、差分透視像
を得る(ステップD)。
【0016】次に、上記のように得られた差分透視像の
(m,n)ブロック(m≦M,n≦N)の各画素に対し
て、指定されたしきい値の範囲内に含まれる画素値をカ
ウントする(ステップE)。すなわち、指定された下側
しきい値と上側しきい値との間に入る画素値がどのくら
いあるかカウントする。次に、上記の画素値のカウント
が指定された数(画素数しきい値)より多いか否か判定
する(ステップF)。指定数より少ないときは、“NO”
側へ進んでステップHに跳び、差分透視像の(m,n)
ブロックは最大まで進んだか否か判定する。まだ最大ま
で進んでいないときは、ステップHは“NO”側へ進んで
ステップEへ戻り、ステップE→F→Hを繰り返す。こ
の繰り返しの途中で、ステップFにおいて画素値のカウ
ントが指定数より多くなったときは、“YES”側へ進ん
でステップGに入る。そして、このステップGで、上記
(m,n)ブロックをカテーテル表示ブロックとして判
定し、登録する。このカテーテル表示ブロックE1は、
図7において斜線を付した部分であり、このカテーテル
表示ブロックE1のX方向の最大ブロックの位置Xmax,
最小ブロックの位置Xmin及びY方向の最大ブロックの
位置Ymax,最小ブロックの位置Yminで囲まれる領域
(図7に太線で囲んだ範囲内)以外の領域が、図1に示
すX線絞り2で覆う部分となる。
【0017】次に、再びステップHで差分透視像の
(m,n)ブロックは最大まで進んだか否かを判定し、
最大まで進んだならば、“YES”側へ進んで結合子を
介して図5のステップJに入る。このステップJでは、
図7に示すカテーテル表示ブロックE1のうち最も新し
くカテーテル表示ブロックとして判定されたブロック1
9をカテーテル20の先端部を含むブロックとして、こ
の最新のカテーテル表示ブロック19に隣接する例えば
8ブロックをカテーテル先端ブロックとして登録する。
例えば、図8に示すように、上記最新のカテーテル表示
ブロック19を中心にした合計9ブロックの領域(図8
に太線で囲んだ範囲内)をカテーテル先端ブロックE2
とする。次に、上記カテーテル先端ブロックE2につい
て、X方向の最大ブロックの位置Xmax,最小ブロック
の位置Xmin及びY方向の最大ブロックの位置Ymax,最
小ブロックの位置Yminを求める(ステップK)。この
ように位置が求められたカテーテル先端ブロックE
2は、カテーテル20の進行方向に図1に示すX線絞り
2がある場合はその挿入の邪魔になるばかりでなく、カ
テーテル20の動き検出の妨げともなるので、この領域
をX線絞り2の非挿入領域とする。
【0018】次に、図1に示す制御装置11は、上記の
ように求められたX線絞り2の位置制御情報を該X線絞
り2へ送出し、このX線絞り2をカテーテル先端ブロッ
クE2の最大ブロックXmax,Ymax及び最小ブロックXm
in,Yminの位置まで移動させる(ステップL)。これ
により、上記X線絞り2は、図8において太線で囲んだ
範囲の領域の外側部分を覆うように移動してくる。そし
て、この状態でカテーテル20の挿入時の透視像を表示
する(ステップP)。この結果、挿入操作中のカテーテ
ル20の先端部以外の表示領域は、上記X線絞り2で逐
次覆いつつ被検体の対象部位の透視像を表示することが
できる。その後、ステップQで上記対象部位についての
透視が終了か否かを判定し、まだ終了でなければ“NO”
側へ進んで結合子を介して図4のステップCへ戻り、
各ステップC→D→E→F→G→H→J→K→L→P→
Qを繰り返し、透視終了であれば“YES”側へ進んで終
了する。
【0019】次に、上記のような透視像表示方法の手順
における各種制御のタイミングを示すと、図9のように
なる。図9(a)は、図1に示すディジタルX線装置の
全体を制御する基準信号となる同期信号を示しており、
例えば1/30秒ごとのパルス信号となっている。同図
(b)は、上記の同期信号に合わせて透視像を収集する
(図3のステップ参照)タイミングを示している。ま
た、同図(c)は、上記のように収集した透視像を、図
2のステップ,で予め撮影しておいた撮影画像にス
ーパーインポーズさせて(図3のステップ参照)その
加算後の透視像を表示する(図3のステップ参照)タ
イミングを示している。そして、同図(d)は、上記の
ように加算した現在の透視像から基準透視像を差し引き
(図4のステップD参照)、カテーテル表示ブロックE
1を識別し(図4のステップG参照)、さらにカテーテ
ル先端ブロックE2を識別して(図5のステップJ参
照)、X線絞り2へ位置制御情報を送って該X線絞り2
を移動させる(図5のステップL参照)タイミングを示
している。このとき、上記X線絞り2の動作速度は非常
に遅いため、その移動動作の制御間隔は1秒程度とする
のが望ましい。
【0020】なお、図4及び図5に示すフローチャート
においては、X線絞り2による照射X線の制限を、図8
に示すように、被検体の対象部位へ挿入中のカテーテル
20の先端部の表示領域(E2)以外の表示領域を覆う
ことにより実現する手順を示したが、本発明はこれに限
らず、図7に示すように、被検体の対象部位へ挿入中の
カテーテル20の全体の表示領域(E1)以外の領域を
X線絞り2により覆うことにより実現するようにしても
よい。この場合の手順は、図5に示すステップJを跳ば
し、図4に示すステップHから図5に示すステップKに
直接入り、図7に示すカテーテル表示ブロックE1につ
いてX方向、Y方向に最大、最小ブロックの位置を求め
ればよい。
【0021】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
被検体の対象部位について予め撮影しこの撮影画像を記
憶装置に記録しておき、上記対象部位について透視をし
ながら経皮的検査治具を該対象部位へ挿入する際に、上
記対象部位を透視しながら上記撮影画像を読み出して現
在の透視像とスーパーインポーズさせて表示し、挿入中
の経皮的検査治具の表示領域以外の領域はX線絞りを自
動制御して該X線絞りで逐次覆いつつ上記対象部位の透
視像を表示することができる。従って、ディジタルX線
装置において、被検体の対象部位について透視をしなが
らカテーテルや内視鏡などの経皮的検査治具を該対象部
位へ挿入する際に、その経皮的検査治具の描出能を向上
できると共に、被検体や術者に対する被曝線量を低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による透視像表示方法の実施に使用する
ディジタルX線装置の構成を示すブロック図である。
【図2】被検体の対象部位を透視しながらカテーテルを
挿入する際に参照する画像を予め撮影する手順を示すフ
ローチャートである。
【図3】上記カテーテルを対象部位へ挿入する際の透視
像表示の手順を示すフローチャートである。
【図4】上記カテーテルを対象部位へ挿入する際のX線
絞りの自動制御の手順を示す前半のフローチャートであ
る。
【図5】同じくX線絞りの自動制御の手順を示す後半の
フローチャートである。
【図6】表示装置の表示画面をM×Nブロックに分割し
た状態を示す説明図である。
【図7】対象部位へカテーテルを挿入する際のカテーテ
ル表示ブロックの形成を示す説明図である。
【図8】同じく対象部位へカテーテルを挿入する際のカ
テーテル先端ブロックの形成を示す説明図である。
【図9】本発明の透視像表示方法の手順における各種制
御のタイミングを示すタイミング線図である。
【符号の説明】
1…X線管球 2…X線絞り 3…I.I. 4…撮像装置 5…A/D変換器 6…演算装置 7a〜7n…フレームメモリ 8…ルックアップテーブル 9…D/A変換器 10…表示装置 11…制御装置 12…操作卓 13…被検体テーブル 14…被検体 15…X線制御器 16…高圧発生器 18…入出力切換器 20…カテーテル E1…カテーテル表示ブロック E2…カテーテル先端ブロック

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体テーブルに寝載された被検体にX
    線を照射するX線管球と、このX線管球の前面に配置さ
    れ照射されるX線の領域を制限するX線絞りと、上記被
    検体を間に挟んで上記X線管球に対向配置され被検体か
    らの透過X線像を可視光像に変換するX線検出器と、こ
    のX線検出器からの出力光学像を撮影して電気信号に変
    換する撮像装置と、この撮像装置からの出力信号をディ
    ジタル信号に変換するA/D変換器と、このA/D変換
    器又は後述の記憶装置からのディジタル信号を入力して
    画像演算を行う演算装置と、この演算装置の入力データ
    又は出力データとしての画像データを格納する記憶装置
    と、この記憶装置から読み出した画像データを表示のた
    めに階調変換するルックアップテーブルと、このルック
    アップテーブルからの出力データをアナログ信号に変換
    するD/A変換器と、このD/A変換器からのアナログ
    信号に基づいて画像表示する表示装置と、上記各構成要
    素の動作を制御する制御装置と、この制御装置に接続さ
    れ操作入力をする操作卓とを有して成るディジタルX線
    装置において、被検体の対象部位について予め撮影しこ
    の撮影画像を上記記憶装置に記録しておき、上記対象部
    位について透視をしながら経皮的検査治具を該対象部位
    へ挿入する際に、上記対象部位を透視しながら上記撮影
    画像を読み出して現在の透視像とスーパーインポーズさ
    せて表示し、挿入中の経皮的検査治具の表示領域以外の
    領域は上記X線絞りを自動制御して該X線絞りで逐次覆
    いつつ上記対象部位の透視像を表示することを特徴とす
    るディジタルX線装置における透視像表示方法。
  2. 【請求項2】 上記X線絞りによる照射X線の制限は、
    挿入中の経皮的検査治具の先端部以外の表示領域を覆う
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載のディジタル
    X線装置における透視像表示方法。
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