JPH1147123A - デジタルサブトラクションアンギオグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルサブトラクションアンギオグラフィ
装置において、血管ロードマップ像のＸ線量子ノイズを
低減してカテーテルやガイドワイヤ等の操作性の向上を
図る。 【解決手段】 造影剤注入前の画像（以下マスク像とい
う）と造影剤注入後の画像（以下ライブ像という）とを
サブトラクションし、このサブトラクション像の画素値
の０付近及び正又は負のいずれかをカットする画素値の
変換テーブル（ルックフップテーブル）を備え、この変
換テーブルを参照することによって上記サブトラクショ
ン像の画素の濃度値を変換する階調処理を施す。この画
素の濃度値が変換されたサブトラクション像であるマッ
ピングマスク像をリアルタイムに収集している画像に重
ね合わせて血管ロードマップ像を作成し表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、造影剤注入前後の
画像をサブトラクションして表示するデジタルサブトラ
クションアンギオグラフィ装置に関し、特に少量の造影
剤を注入して瞬間的に造影される血管像と透視像とをサ
ブトラクションし、これを透視像に重ね合わせて表示す
る血管ロードマップ像の作成に好適なデジタルサブトラ
クションアンギオグラフィ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】目的部位の血管造影像を得るためには、
通常、カテーテルを目的部位近くの血管まで挿入し造影
剤を注入する必要がある。Ｘ線透視像には血管が映し出
されないため、医師は解剖学的知識を元にガイドワイヤ
ーやカテーテルを操作して目的部位近くの血管まで挿入
する。このとき、血管の走向状態を確認するため、少量
の造影剤を注入して瞬間的に造影される血管像（フラッ
シュ像と呼ぶ）を覚えてカテーテルを操作する技術があ
る。

【０００３】しかし、フラッシュ像は一瞬しか表示され
ないため、これを覚えて操作するのは難しい技術であ
る。この技術を支援するため、フラッシュ像を画像メモ
リに蓄え、これを透視像に重ね合わせて表示する方法を
とっていた。この重ね合わせて表示されたフラッシュ像
を参照してガイドワイヤーなどを操作すればよいので、
この操作が容易になる。

【０００４】従来のこのような装置では、フラッシュ前
後の透視像（図３（ア））をマスク像として、このマス
ク像とフラッシュ像（図３（イ））をサブトラクション
して骨などの陰影を消去した血管像（マッピングマスク
像：図３（ウ））を透視像に重ね合わせて表示し（血管
ロードマップ像：図３（エ））、この血管ロードマップ
像にしたがってガイドワイヤー等の操作を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】透視像には、図３
（ア）のようにＸ線の量子ノイズ（Ｘ線の光量子のばら
つきによって生じるノイズ）がある。この透視像とフラ
ッシュ像をサブトラクションしただけのマッピングマス
ク像（図３（ウ））では、前記Ｘ線の量子ノイズが含ま
れる。

【０００６】これを透視像に重ね合わせて血管ロードマ
ップ像とすると、前記のＸ線の量子ノイズが混入して、
図３（エ）のように大変見にくい画像となり、この画像
を参照したガイドワイヤ等の操作に不具合を生じるとい
う問題があった。

【０００７】本発明の目的は、血管ロードマップ像のＸ
線の量子ノイズを低減して、カテーテルやガイドワイヤ
等のガイドに好適なデジタルサブトラクションアンギオ
グラフィ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、造影剤注入
前の画像（以下マスク像という）と造影剤注入後の画像
（以下ライブ像という）とをサブトラクションし、この
サブトラクション像とリアルタイムに収集している画像
とを同一画面上に重ね合わせ表示するデジタルサブトラ
クションアンギオグラフィ装置において、上記サブトラ
クション像の画素値の０近辺および正または負のいずれ
か一方の表示階調を抑えるための階調処理手段を備える
ことによって達成される。

【０００９】上記階調処理手段は、上記サブトラクショ
ン像の画素値の０付近及び正又は負のいずれかをカット
する画素値の変換テーブルを備え、この変換テーブルを
参照することによって上記サブトラクション像の画素の
濃度値を変換する手段である。

【００１０】このような階調処理手段により、マスク像
とライブ像のサブトラクション画像から得られるマッピ
ングマスク像に対しＸ線の量子ノイズに相当する階調領
域の表示階調を抑え、このマッピングマスク像と透視像
を重ね合わせることで、Ｘ線の量子ノイズが少なく見易
い血管ロードマップ像を得ることができる。したがっ
て、このような血管ロードマップ像を参照してガイドワ
イヤ等の操作を行えば、その操作性が格段に向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に、透視像とフラッシュ像を
サブトラクションしたマッピングマスク像に階調処理を
施し、この画像を透視像に重ね合わせて血管ロードマッ
プ像を得る本発明の一実施例を示す。１はＸ線管装置２
から所望のＸ線を発生させるためのこのＸ線管２の陽極
と陰極間に印加する高電圧（管電圧）と前記Ｘ線管２の
陽極と陰極間に流れる電流（管電流）等とを操作器（図
示省略）から指示される透視，撮影条件に応じて発生，
制御するＸ線高電圧装置，３は被検体，４は前記被検体
を透過したＸ線の強度分布像を光学像に変換して増幅す
るイメージインテンシファイヤ（以下、Ｉ．Ｉ．と略
記），５はこのＩ．Ｉ．の光学像を電気信号（ビデオ信
号）に変換するテレビカメラ（以下、ＴＶカメラと略
記），６はこのＴＶカメラからのアナログ信号をデジタ
ル値に変換するアナログ／デジタル変換器（以下，Ａ／
Ｄ変換器と略記）である。７は前記Ａ／Ｄ変換器で変換
されたデジタル画像データに対し対数変換を行う対数変
換テーブルで、これは、Ｘ線が指数関数的に減衰するた
め、対数変換をしない生データのままではＸ線吸収量を
指数変換した画像となってしまう。そこで、サブトラク
ションを行う場合は、Ｘ線吸収量に対し直線性が保たれ
た画像である必要があるために、指数関数の逆関数であ
る対数で変換することによって直線性を得るようにして
いる。８はライブ像（造影剤注入前の画像）とマスク像
（造影剤注入後の画像）とのサブトラクションや画像の
重ね合わせ等の各種の演算を行う演算器，９はデジタル
画像データをアナログ値（ビデオ信号）に変換するＤ／
Ａ変換器で、このＤ／Ａ変換器からのアナログ画像をテ
レビモニタ（以下、ＴＶモニタと略記）１０に表示す
る。１１は前記演算器８で演算した画像データを記憶す
るフレームメモリ、１２はこのフレームメモリに記憶し
てある画像データに各種の階調処理を施すためのデータ
変換（濃度変換）用ルックアップテーブルで、このテー
ブルを参照することにより各画素の濃度値を変換するも
のである。１３は全体システムの制御を行うマイクロコ
ンピュータを用いた制御回路（以下、ＣＰＵ回路と略
記）である。

【００１２】このように構成された図１に示す本発明の
実施例は以下のように動作する。図示しない操作器より
透視開始が指示されると、Ｘ線高電圧装置１はＣＰＵ回
路１２からの制御信号によりＸ線管装置２に高電圧を印
加しＸ線を発生させる。このＸ線は、被検体３を透過
し、イメージインテンスファイヤ（Ｉ．Ｉ．）４により
光学像となる。

【００１３】この光学像をＴＶカメラ５により撮影し、
Ａ／Ｄ変換器６によりデジタル画像データに変換する。
対数変換テーブル７では、デジタル画像データに対し対
数変換を行う。このデジタル画像データは、演算器８に
送られる。そして、通常の（血管ロードマップ像ではな
い）透視を行うときには、演算器８では何の処理も行わ
ず、デジタル画像データはＤ／Ａ変換器９でビデオ信号
に変換され、ＴＶモニタ１０に表示される。

【００１４】さて、血管ロードマップ像を作成する場合
には、先ず、造影剤注入前のデジタルの透視画像データ
を演算器８では何も処理しないでそのままマスク像とし
てフレームメモリ１１に格納する。次に、造影剤をフラ
ッシュし、これによって得られるフラッシュ像ののデジ
タル画像データとフレームメモリ１１に格納されている
前記マスク像とを演算器８によりサブトラクションす
る。このとき、ルックアップテーブル１２では何の変換
も行わないで、フレームメモリ１１より読み出された前
記マスク像をそのまま演算器８に出力する。

【００１５】このようにして得られたサブトラクション
像は、マッピングマスク像としてフレームメモリ１１に
格納する。次に、このフレームメモリ１１に格納された
マッピングマスク像は、ルックアップテーブル１２で階
調変換が行われ、Ｘ線の量子ノイズが抑えられた画像と
なる。そして、演算器８で前記階調変換を施したマッピ
ングマスク像を透視像に重ね合わせて血管ロードマップ
像としてＴＶモニタに表示する。

【００１６】階調変換の要否やルックアップテーブル１
２の内容を書き換える等はＣＰＵ回路１３からの指示に
より行われる。次に、ルックアップテーブル１２での画
像変換について、図２を用いて説明する。

【００１７】図２（ア）は、ルックアップテーブル１２
では何も変換を行わない場合のテーブル内容である。入
力と出力が同じ値となるように、傾きが１である直線と
なるデータが書き込まれている。図２（イ），（ウ）
は、Ｘ線の量子ノイズを抑えるための階調変換テーブル
である。サブトラクションによりＸ線の量子ノイズは０
を中心に正規分布状に存在するので、（イ）のグラフの
ように、０を中心に一定幅の入力に対し出力を０に抑え
ることでＸ線の量子ノイズを減らすことができる。ここ
で、出力を０に抑える幅を大きくすればＸ線の量子ノイ
ズの低減量も大きくなるが、同時に血管像の一部もカッ
トオフされてしまうので、むやみに大きくすることはで
きない。

【００１８】そこで、図示しない操作器でＣＰＵ回路１
３に指示を出して、出力を０に抑える幅を変化させてル
ックアップテーブルの内容を書き換えることにより、画
像を観察しながら最も見易くなるように調整することが
できる。（ウ）のグラフでは、０を中心に一定幅の入力
に対し出力を０に抑えるだけでなく、入力が０以下であ
れば出力は全て０とするようになっている。これは、フ
ラッシュ像の血管陰影は造影されていない部分よりも小
さな画素値を持つため、透視像からフラッシュ像をサブ
トラクションする場合には、マッピングマスク像の血管
陰影は正の値をもつことになる。したがって、負の値の
領域は血管陰影ではないことになり、この領域を全て０
とすることで、Ｘ線の量子ノイズや体動によるアーチフ
ァクト等のノイズ成分を低減することができる。もちろ
ん、フラッシュ像から透視像をサブトラクションしてマ
ッピングマスク像を作成する場合には、（ウ）とは逆
に、正の値の領域を０とする。この（ウ）のグラフによ
る階調処理では、よりノイズを低減することができる。

【００１９】このように、マッピングマスク像に図２
（イ），（ウ）の変換テーブルの階調処理を施すことに
よって、マッピングマスク像及び血管ロードマップ像は
図３（オ），（カ）のようにＸ線の量子ノイズが減った
見やすい画像にすることができる。この結果、カテーテ
ルやガイドワイヤ等の操作に大きく貢献するものであ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、マッピングマス
ク像に画素値が０付近若しくは正又は負のいずれか一方
の表示階調を抑えるための階調処理を施すことによっ
て、マッピングマスク像及びこれに透視像を重ねた血管
ロードマップ像のＸ線の量子ノイズを低減することがで
きので、これらの画像が見易くなり、これを参照して操
作するカテーテルやガイドワイヤ等の操作性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデジタルサブトラクションアンギ
オグラフィ装置のブロック図。

【図２】本発明の主要部分であるルックアップテーブル
の説明図。

【図３】血管ロードマップ像の説明図。

【符号の説明】

１ Ｘ線高電圧装置 ２ Ｘ線管装置 ３ 被検体 ４ イメージインテンシファイヤ ５ テレビカメラ ６ アナログ／デジタル変換器 ７ 対数変換テーブル ８ 演算器 ９ デジタル／アナログ変換器 １０ テレビモニタ １１ フレームメモリ １２ ルックアップテーブル １３ 制御回路（ＣＰＵ回路）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造影剤注入前の画像（以下マスク像とい
   う）と造影剤注入後の画像（以下ライブ像という）とを
   サブトラクションし、このサブトラクション像とリアル
   タイムに収集している画像とを同一画面上に重ね合わせ
   表示するデジタルサブトラクションアンギオグラフィ装
   置において、上記サブトラクション像の画素値の０近辺
   および正または負のいずれか一方の表示階調を抑えるた
   めの階調処理手段を備えることを特徴とするデジタルサ
   ブトラクションアンギオグラフィ装置。
2. 【請求項２】 上記階調処理手段は、上記サブトラクシ
   ョン像の画素値の０付近及び正又は負のいずれかをカッ
   トする画素値の変換テーブルを備え、この変換テーブル
   を参照することによって上記サブトラクション像の画素
   の濃度値を変換する手段であることを特徴とする請求項
   １に記載のデジタルサブトラクションアンギオグラフィ
   装置。