JPS62122635A - 放射線画像処理装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、被検体を透過した放射線により形成される放
射線画像を処理することにより、医学的診断に有効な画
像を得ることの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、放射線画像処理装置において、被検体の撮影
目的部位に造影剤が注入される前に撮影した少なくとも
１枚以上積分した画像（マスク像）と、前記撮影目的部
位における関心部位（以下診断目的部位ともいう）に造
影剤が注入された後に撮影した少なくとも１枚以上積分
した画像（コントラスト像）とを引算器に入力し、この
引算器において前記各画像における各画素毎の濃度値を
引算（サブトラクト）することにより、造影剤が存在す
る部位のみの画像（サブトラクト像）を抽出することが
行われている。ところが、この処理に供される２枚の画
像を収集する間に被検体が複雑に動くことが多く、この
ような場合には造影血管又は造影臓器の影像の他にマス
ク像とコントラスト像間の位置ずれによるアーチファク
ト（偽像）が重なり、診断を不可能にするという欠点を
有していた。

上記欠点を克服するために従来において、マスり像とコ
ントラスト像とから得たサブトラクト像上に設定された
関心領域（ＲＯＩ＞における負成分データの総和を最小
とするようにコントラスト像を移動させ、これにより上
記位置ずれを修正する方法が試みられた。

しかしながら、Ｘ線管球電流の時間的変動等の理由によ
りマスク像とコントラスト像との間に濃度レベルの違い
が存在し、このため、上記方法においては、サブトラク
ト像の負成分和を指標とする関係上、マスク像とコント
ラスト像との間の位置ずれが正しく修正されない場合が
ある。かかる場合、診断能に優れたサブトラクト像を得
ることができないのはいうまでもない。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものでおり、その目
的とするところは、マスク像とコントラスト像との間の
位置ずれを適確に修正することができ、アーチファクト
を生ずることがなく診断能に優れたサブトラクト像を得
ることができる放射線画像処理装置を提供することにあ
る。

［発明の概要］ 本発明は、造影剤が被検体の診断目的部位に混入する以
前に得られたマスク像と、造影剤が前記診断目的部位に
到達した後に得られたコントラスト像とを取り込み、取
り込んだマスク像とコントラスト像との間の位置ずれを
修正すると共に両者間の演算によりサブトラクト像を得
る放射線画像処理装置において、前記位置ずれ修正を行
う以前に、前記マスク像又はコントラスト像の濃度変換
処理を行うことによりマスク像とコントラスト像との間
の濃度差を補正する演算部を具備し、マスク像とコント
ラスト像との間の位置ずれを適確に修正するようにした
ものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例たる放射線画像処理装置のブ
ロック図である。１は主として後述する演算部や記憶部
の動作制御を司る演算・制御部であり、例えばＣＰＵ　
（中央処理装置）を中心に構成されている。２は取り込
また２枚の画像（マスク像、コントラスト像）間の減算
処理を行う第１の演算部であり、３は取り込まれた画像
を二次元的に移動させ、そ結果を出力する第２の演算部
である。４は取り込まれた画像に対して濃度変換処理を
施す第３の演算部であり、５は関心領域を示す情報に基
づき、関心領域内における画像データの負成分の和を計
算する第４の演算部でおる。６はマスク像データを記憶
する第１の記憶部であり、７はコントラスト像を記憶す
る第２の記憶部である。８，９．’１０はそれぞれ第３
．第４．第５の記憶部であり、これらの記憶部には種々
の処理像データが記憶される。１１は設定された関心領
域を記憶する第６の記憶部である。

次に、以上のように構成された実施例装置の作用につい
て説明する。

第２図は位置ずれ修正処理の流れ図、第３図（ａ）、第
４図（ａ）はマスク像とコントラスト像との濃度分布を
示す特性図、第３図（ｂ）、第４図（ｂ）はサブトラク
ト像の濃度分布を示す特性図、第５図はＧ−コントラス
ト像の移動方向の説明図である。

演算・制御部１の制御により、第１の記憶部６及び第２
の記憶部７にマスク像及びコントラスト像がそれぞれ書
き込までいるものとする。

先ず、サブトラクト像について負成分データの和を求め
るための関心領域を設定する（ステップＳ１）。設定さ
れた関心領域は第６の記憶部１１に書き込まれる。関心
領域は後述する理由によりできる限り大きく設定するの
が好ましい。

次に、第２の記憶部７によりコントラスト像が読み出さ
れ、読み出されたコントラスト像は第３の演算部８にお
ける濃度変換処理に供される（ステップ８２＞。濃度変
換された像をＧ−コントラスト像と称する。この濃度変
換処理は、マスク像及びコントラスト像を収集する際の
Ｘ線曝射条件や両画像のノイズ量などを考慮して行うの
が好ましい。具体的にはコントラスト像の濃度レベルが
マスク像の濃度レベルよりノイズ量程度低くなるように
変換する。これは次の理由による。

今、関心領域内のある一次元データを切り出すとする。

このとき、マスク像とコントラスト像との間には切り出
し方向にある程度の位置ずれがおり、しかもコントラス
ト像の濃度レベルがマスク像のそれよりも高いとすると
、この場合の画像濃度プロファイルは例えば第３図（ａ
）のようになり、そして、回者間のザブトラクト像につ
いての濃度プロファイルは第３図（ｂ）のようになる。

第３図（ｂ）においてＭｌ及びＭ２はマスク像とコント
ラスト像との間の位置ずれが反映されたものである。位
置ずれ修正の指標は負成分の和であり、それは第３図（
ｂ）において斜線を施した部分の面積に相当する。とこ
ろが、位置ずれを反映している部分はＭｌの部分だけで
あり、他の部分は必要ないばかりか悪影響を与えことに
なる。なぜなら、負成分の和においてＭ１部分の負成分
の和が小さくなっても関心領域全体の負成分の和が小さ
くなるとは限らないからでおる。次に、マスク像の濃度
レベルがコントラスト像のそれよりも高い場合について
上記と同様に考察すると、この場合の画像濃度プロファ
イルは第４図（ａ）のようになり、また、両者のサブト
ラクト像についての濃度プロファイルは第４図（ｂ）の
ようになる。

第４図（ｂ）から明らかなようにサブトラクト像におけ
る負成分の和は傾斜を施した部分、すなわちマスク像と
コントラスト像との位置ずれを反映する部分だけであり
、この指標が有効である状態といえる。従って、マスク
像の濃度レベルがコントラスト像のそれよりも高いこと
が必要であり、コントラスト像に施す濃度変換は、その
濃度レベルの差が画像のノイズ量程度となるように行え
ばよいことになる。

演算部８における濃度変換の処理結果は第３の記憶部８
に書き込まれる。

ここで演算・制御部１は第２の演算部７に対してＧ−コ
ントラスト像の移動方向及び移動量を設定する（ステッ
プＳ３）。ここの移動方向は第５図において矢印１２〜
１９で示す８方向のいずれかとなる。Ｇ−コントラスト
像を移動させない場合もあるが、移動させる場合の移動
量は位置ずれ修正の単位となる量であり、Ｘ方向、Ｙ方
向について予め決められた量である。

次に、第３の記憶部８に記憶されているＧ−コントラス
ト像が読み出され、第２の演算部３に入力される。する
と第２の演算部３は、前記ステップＳ３で設定された移
動方向に、設定移動量だけＧ−コントラスト像を移動す
る（ステップ８４）。

移動されたＧ−コントラスト像は第４の記憶部９に書き
込まれる。書き込まれた像をＳ−コントラスト像と称す
る。

そして、第４の記憶部９内のＳ−コントラスト像及び第
１の記憶部６内のマスク像が読み出され、第１の演算部
２に入力される。すると第１の演算部２はマスク像から
Ｓ−コントラスト像を減じ、サブトラクト像を得る（ス
テップＳ５）。得られたサブトラクト像は第５の記憶部
１０に書き込まれる。

その後、第５の記憶部１０内のサブトラクト像が読み出
され、第４の演算部５に入力される。すると第４の演算
部５は、入力されたサブトラクト像について、第６の記
憶部１１に記憶されている−　９　＝ 関心領域に対応する領域内の負成分の和を算出する（ス
テップＳ６）。

次に、演算・制御部１は全ての移動方向についての負成
分の和が求まったか否かの判別を行う（ステップ８７）
。この判別において未だ全ての移動方向についての負成
分の和が求まっていないくＮＯ〉と判断された場合には
、前記ステップＳ３の実行に戻る。つまり、第５図の矢
印１２〜１９の８方向に移動した場合及び移動しない場
合（２０）の全部で９種類の負成分の和が求められるま
で前記ステップ８３〜Ｓ６の実行が繰り返されるのであ
る。矢印１２〜１９の８方向に移動した場合及び移動し
ない場合の全てについて負成分の和が求められ、前記ス
テップＳ７の判別において＜ＹＥＳ＞と判断された場合
には、位置ずれ修正方向の決定を行う（ステップＳ８）
。この決定は、９種類の負成分の和のデータ中より最小
のものを選ぶことにより行われるものである。つまり、
最小となるデータを発生したサブトラクト像の生成に供
されたＳ−コントラスト像の移動方向が、ここでいう位
置ずれ修正方向となる。そして演算・制御部１は位置ず
れ修正の必要があるか否かの判別を行う（ステップ３９
）。この判別において位置ずれ修正の必要がある＜ＹＥ
Ｓ＞と判断された場合には、換言すれば前記ステップＳ
７の実行において位置ずれ修正方向が決定された場合に
は、第２の演算部３により、第３の記憶部Ｂ内のＧ−コ
ントラスト像を位置ずれ修正方向に移動し、（ステップ
８１０）、その移動結果を再び第３の記憶部８に書き込
む。書き込まれた像が新たなＧ−コントラスト像となる
。その後、前記ステップＳ３の実行に戻り上記一連の処
理が再び実行される。また、前記ステップＳ９の判別に
おいて位置ずれ修正の必要がない＜Ｎｏ＞と判断された
場合には、それは位置ずれ修正方向が存在しないことを
意味するものであるから、本流れ図における処理を終了
する。このとき、第３の記憶部８に記憶されているＧ−
コントラスト像が、位置ずれの修正されたＧ−コントラ
スト像でおり、このＧ−コントラスト像とマスク像との
間で生成されたサブトラクト像には、アーチファクトが
生じない。

ここで、前記ステップＳ１で設定される関心領域設定を
できる限り大ぎく設定するのが好ましい理由について説
明する。

サブトラクト像の負成分の和を位置ずれ修正の指標とす
る方法においては、骨などの構造物の縁辺が関心領域内
に多く含まれることが必要である。

なぜなら、例えば第４図（ｂ）において、関心領域がＲ
で示される領域であったとすると、Ｒの部分の負成分の
和が最小となった場合であっても位置ずれ修正が達成さ
れないことは明らかであり、この場合、斜線を施した部
分が全てＲの領域に含まれていることが正しい位置ずれ
修正を行うための条件となる。それ故、前記ステップＳ
１で設定される関心領域はできる限り大きく設定するの
が好ましいのである。関心領域の大ぎざを具体的にどれ
だけにしたらよいかについては画像によって異なること
が容易に推察されるが、種々の例についての実験結果に
よれば、画像全体の１／４以上の領域をとれば十分であ
る。

−１２＝ このように本実施例装置におっては、コントラスト像に
濃度変換を施すことにより、コントラスト像の濃度レベ
ルがマスク像のそれよりもノイズ量程度低くなるように
補正してから、コントラスト像とマスク像との間の位置
ずれ修正を行うものでおるから、この位置ずれ修正を的
確に行うことができ、その後のサブトラクト処理におい
て、アーチファクトがなく診断能に優れたサブトラクト
像を得ることが可能となる。また、ザブトラクト像上に
おいて、負成分の和をとるべき関心領域を画像全体の１
／４程度とすれば、オペレータの手動設定の手間を省く
ことができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形例を
包含するのはいうまでもない。

例えば上記実施例ではコントラスト像に濃度変換を施し
たものについて説明したが、これとは逆にマスク像に濃
度変換を施してもよい。この濃度変換において、上記実
施例ではコントラスト像の濃度レベルを、マスク像のそ
れよりもノイズ量程　１３一 度低くなるように変換したが、これはマスク像からコン
トラスト像を減することによりサブトラクト像を得るか
らであり、逆にコントラスト像からマスク像を減するこ
とでサブトラクト像を得る場合には、コントラスト像の
濃度レベルの方がマスク像のそれよりもノイズ量程度高
くなるようにコントラスト像又はマスク像の濃度変換を
行うのはいうまでもない。

また、上記実施例ではコントラスト像を移動させること
により位置ずれ修正を行うものについて説明したが、マ
スク像を移動させることにより位置ずれ修正を行うこと
もできる。

［発明の効果］ 以上群）ホしたように本発明によれば、マスク像とコン
トラスト像との間の位置ずれを適確に修正することがで
き、アーチファクトを生ずることがなく診断能に優れた
サブトラクト像を得ることができる放射線画像処理装置
を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例たる放射線画像処理装置のブ
ロック図、第２図は本実施例装置における位置ずれ修正
処理の流れ図、第３図（ａ）、第４図（ａ）はマスク像
とコントラスト像との濃度分布を示す特性図、第３図（
ｂ）、第４図（ｂ）はそれぞれ第３図（ａ）、第４図（
ａ）の場合におけるサブトラクト像の濃度分布を示す特
性図、第５図はＧ−コントラスト像の移動方向の説明図
でおる。 ４・・・演算部。 代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　大
　　　胡　　　典　　　夫（ｂ） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 造影剤が被検体の診断目的部位に混入する以前に得られ
   たマスク像と、造影剤が前記診断目的部位に到達した後
   に得られたコントラスト像とを取り込み、取り込んだマ
   スク像とコントラスト像との間の位置ずれを修正すると
   共に両者間の演算によりサブトラクト像を得る放射線画
   像処理装置において、前記位置ずれ修正を行う以前に、
   前記マスク像又はコントラスト像の濃度変換処理を行う
   ことによりマスク像とコントラスト像との間の濃度差を
   補正する演算部を具備することを特徴とする放射線画像
   処理装置。