DE3644265A1

DE3644265A1 - Digitales subtraktions-abbildungsgeraet

Info

Publication number: DE3644265A1
Application number: DE19863644265
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Ohe
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1987-07-02
Also published as: US4729379A; JPH0657208B2; DE3644265C2; JPS62155835A

Description

Die Erfindung betrifft ein digitales Durchleuchtungs gerät, insbesondere ein digitales Subtraktions-Ab bildungsgerät, bei welchem eine digitale Subtraktion zwischen Maskenbildern und Kontrastbildern in Syn chronismus mit den Herzschlägen durchgeführt wird.

Bei einem bisherigen digitalen Durchleuchtungsgerät werden zur Gewinnung mehrerer Röntgenbilder und zur Durchführung einer Bildverarbeitung Knochen- oder Muskel-Bildanteile aus einem Bild bzw. einer Abbil dung gelöscht, und zwar mittels einer Subtraktion zwischen einem Bild (Maskenbild), das vor dem Ein spritzen eines Röntgenkontrastmittels in ein der medizinischen Untersuchung unterworfenes Objekt, z.B. einen Patienten, aufgenommen wurde, und einem nach der Injektion des Röntgenkontrastmittels aufge nommenen Bild (Kontrastbild), so daß nur die das Röntgenkontrastmittel reflektierende oder wiedergebende Bildkomponente als Bild gewonnen werden kann.

Für ein digitales Durchleuchtungsgerät dieser Art steht ein herzschlagsynchronisiertes (cardiac- synchronized) Subtraktionsverfahren zur Verfügung. Bei diesem Verfahren werden zur Untersuchung des Herzens eines Patienten Maskenbilder entsprechend einem Herzzyklus gewonnen, und eine Subtraktion er folgt zwischen diesen Maskenbildern und Kontrast bildern derselben Herzschlagphase, um damit die Bildanteile aufgrund des Herzschlags aus dem Sub traktionsbild zu beseitigen.

Dieses Verfahren ist nachstehend anhand der Fig. 1, 2A und 2B beschrieben.

Zunächst werden Maskenbilder für eine Herzperiode ("t ₀" in Fig. 1) mit einer Frequenz von 30 Teilbildern (frames) pro Sekunde, d.h. für etwa 30 Teilbilder bei einer Frequenz von 60 Herzschlägen/min gewonnen bzw. erfaßt (vgl. Fig. 1). Gemäß Fig. 1 werden zum Zwecke der Vereinfachung Maskenbilder nur mit 7 Teil bildern/s erfaßt. Nach dem Injizieren eines Röntgen kontrastmittels in das Untersuchungsobjekt wird eine vorbestimmte Zahl von Kontrastbildern in den je weiligen Herzperioden t 1, t 2, t 3, .... tn erfaßt. Sodann erfolgt gemäß Fig. 2A fortlaufend eine Sub traktion zwischen den Maskenbildern M 1-M 7 und Kon trastbildern C 1-Cn derselben Herzschlagphase. An schließend erfolgt gemäß Fig. 2B fortlaufend eine Subtraktion zwischen den Maskenbildern M 1-M 7 und Kontrastbildern C 8-C 14 eines zweiten Herzschlags. Auf diese Weise werden die gleichen Maskenbilder M 1- M 7 selektiv benutzt, und die Subtraktion erfolgt fortlaufend zwischen diesen Maskenbildern M 1-M 7 und entsprechenden Kontrastbildern C 1-Cn. Die Herz schlagphasen der Masken- und Kontrastbilder werden in Koinzidenz miteinander gebracht, d.h. mittels eines Elektrokardiogramms einer Kontrastsynchroni sation unterworfen.

Dieses bisherige herzschlagsynchronisierte Subtrak tionsverfahren ist aus z.B. "EKG-Gated Digital Subtraction Angiography in the Detection of Pulmonary Emboli¹", Mohamed Hirji und andere, veröffentlicht in "Radiology" 1984, S. 19-22, bekannt.

Wenn bei einem solchen Herz-Subtraktionsverfahren die Herzfrequenz während der Bilderfassung konstant bleibt, ergeben sich keinerlei Probleme, weil die Zahl der Maskenbilder stets mit derjenigen der wäh rend jeder Herzperiode erfaßten Kontrastbilder ko inzidiert. Die Herzfrequenz kann sich jedoch ändern. Insbesondere dann, wenn ein Röntgenkontrastmittel injiziert wird, kann die Herzschlagfrequenz vorüber gehend gestört werden. Genauer gesagt: Änderungen in der Herzfrequenz (d.h. der Zahl der Herzschläge) rufen Änderungen in den jeweiligen Herzperioden t 1- tn hervor. Als Ergebnis kann sich die Zahl der während jeder Herzperiode erfaßten Kontrastbilder vergrößern oder verkleinern. Unter diesen Bedingungen läßt sich die gewünschte Subtraktion zwischen Masken- und Kon trastbildern derselben Herzschlagphase nicht durch führen. Mit anderen Worten: wenn eine Subtraktion zwischen Masken- und Kontrastbildern verschiedener Herzschlagphasen vorgenommen wird (d.h. wenn keine herzschlagsynchronisierte Subtraktion durchgeführt wird), kann in den gewonnenen Subtraktionsbildern ein Artefakt auftreten.

Im Hinblick auf die geschilderten Gegebenheiten liegt der Erfindung damit die Aufgabe zugrunde, ein herzschlagsynchronisiertes Subtraktionssystem zu schaffen, das ohne Unterbrechung eine Subtraktion auszuführen vermag, indem die Herzschlagphasen zu verlässig auch dann in Koinzidenz gebracht werden, wenn der Herzschlagrhythmus gestört ist oder die Zahl der Herzschläge variiert.

Diese Aufgabe wird bei einem digitalen Subtraktions- Abbildungsgerät der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine erste Speichereinheit zum Speichern einer Anzahl von Bildern (oder Abbildungen), als Maskenbilder, die während mindestens eines Herz zyklus vor dem Injizieren eines Röntgenkontrast mittels in einen Untersuchungsbereich eines medi zinischen Untersuchungsobjekts gewonnen oder erfaßt worden sind, eine zweite Speichereinheit zum vorüber gehenden Speichern einer Anzahl von Bildern, als Kontrastbilder, die während einer Anzahl von auf den einen Herzzyklus folgenden Herzzyklen nach dem Inji zieren des Röntgenkontrastmittels in den Unter suchungsbereich erfaßt worden sind, eine Einheit zur Durchführung einer in Synchronismus mit den Herz schlägen des Untersuchungsobjekts erfolgenden digi talen Subtraktion zwischen den aufeinanderfolgenden, aus der ersten Speichereinheit ausgelesenen Masken bildern und den entsprechenden, aus der zweiten Speichereinheit ausgelesenen Kontrastbildern und eine Einheit zum Steuern der digitalen Subtraktions einheit in der Weise, daß dann, wenn die Zahl der innerhalb eines willkürlichen oder beliebigen Herz zyklus erfaßten Kontrastbilder kleiner ist als die Zahl der in der ersten Speichereinheit gespeicherten und innerhalb des einen Herzzyklus erfaßten Masken bilder, die Subtraktionseinheit eine digitale Sub traktion zwischen allen Kontrastbildern und den ent sprechenden Maskenbildern, unter Zurückhaltung einer vorbestimmten Zahl von Maskenbildern, die den Kon trastbildern nicht entsprechen, in bezug auf die Herzschläge ausführt, während dann, wenn die Zahl der während des willkürlichen einen Herzzyklus er faßten Kontrastbilder größer ist als die Zahl der innerhalb dieses einen Herzzyklus erfaßten Masken bilder, die digitale Subtraktion unter Benutzung oder Heranziehung aller Kontrastbilder und wieder holter Benutzung mindestens eines des Maskenbilder zusätzlich zu allen entsprechenden Maskenbildern in bezug auf die Herzschläge ausgeführt wird.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung (im Vergleich zum Stand der Technik) anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1, 2A und 2B Operationen bei einem digitalen Subtraktionsverfahren für Masken- und Kon trastbilder,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Hauptschaltungs teils eines digitalen Subtraktions-Abbil dungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 und 5 graphische Darstellungen von beim Ge rät gemäß Fig. 3 ausgeführten herzschlag synchronisierten Subtraktionsverfahren und

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der ge samten Operationen bei den herzschlag synchronisierten Subtraktionsverfahren.

Allgemeine Beschreibung des digitalen Subtraktions verfahrens

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung werden pul sierende Röntgenstrahlen erzeugt, die Oberfläche eines Untersuchungsobjekts (z.B. eines Patienten) in Verbindung mit Röntgenkontrastmittelinjektion zur Gewinnung von Röntgenbildern mit der pulsierenden Röntgenstrahlung bestrahlt, die gewonnenen Röntgen bilder vorübergehend in Speichervorrichtungen abge speichert und anschließend eine digitale Subtraktion zwischen Maskenbildern und Kontrastbildern ausge führt. Eine typische Schaltungsanordnung dieser Art ist z.B. in US-PS 42 04 226 beschrieben. Da das er findungsgemäße digitale Subtraktions-Abbildungsgerät eine solche bekannte Schaltungsanordnung verwendet, kann auf deren genaue Beschreibung verzichtet wer den. Im folgenden sind nur die die Erfindung be treffenden Schaltungsoperationen und -konfigurationen beschrieben.

Prinzip des herzschlagsynchronisierten Subtraktions verfahrens

Vor der Beschreibung verschiedener Arten bevorzugter Ausführungsformen oder -beispiele gemäß der Erfindung ist nachstehend der Grundgedanke bzw. das Prinzip der herzschlagsynchronisierten (cardiac-synchronized) Subtraktion zusammengefaßt.

Das Herzsynchronismus-Subtraktionssystem kennzeich net sich dadurch, daß es erste und zweite Speicher einrichtungen, Subtraktionsverarbeitungseinrich tungen und Regel- oder Steuereinrichtungen auf weist. Die erste Speichereinrichtung speichert eine Anzahl von Maskenbildern, die innerhalb eines Herz zyklus oder einer Herzschlagperiode erfaßt wurden. Die zweite Speichereinrichtung speichert eine Anzahl von Kontrastbildern, die innerhalb einer Anzahl von Herzzyklen erfaßt wurden, wenn ein Kontrastmittel nach der Erfassung der Maskenbilder in einen Unter suchungsbereich injiziert worden ist. Die Subtrak tionsverarbeitungseinrichtung liest sequentiell ent sprechende Masken- und Kontrastbilder aus erster bzw. zweiter Speichereinrichtung aus und führt eine Subtraktion zwischen diesen Bildern aus. Wenn die Zahl der Kontrastbilder eines der Subtraktion zu unterwerfenden Herzzyklus kleiner ist als die Zahl der Maskenbilder eines in der ersten Speicherein richtung gespeicherten Herzzyklus, liest die Steuer einrichtung die restlichen Maskenbilder nicht aus. Dies bedeutet, daß diese Maskenbilder zur Durch führung der Subtraktion nicht aus der ersten Spei chereinrichtung ausgelesen werden. Die Subtraktion ist damit abgeschlossen. Wenn dagegen die Zahl der Kontrastbilder eines Herzzyklus die Zahl der Masken bilder übersteigt, liest die Steuereinrichtung die Maskenbilder wiederholt aus, und sie unterwirft die ausgelesenen Maskenbilder der Subtraktion in Über einstimmung mit einer vorbestimmten Regel.

Anordnung des herzschlagsynchronisierten Subtrak tionssystems

Fig. 3 veranschaulicht in einem Blockschaltbild eine Haupteinheit des Subtraktions-Abbildungssystems 100 bei einem Gerät gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Ein erster Speicher 10 dient zum Speichern einer An zahl oder Vielzahl von Maskenbildern, die innerhalb eines Herzzyklus eines medizinischen Untersuchungs objekts, d.h. eines nicht dargestellten Patienten, erfaßt (acquired) worden sind. Beispielsweise speichert der Speicher 10 die Maskenbilder M 1-M 7 gemäß Fig. 1, 2A und 2B.

Ein zweiter Speicher 20 dient zur Speicherung einer Anzahl oder Vielzahl von Kontrastbildern, die inner halb von Herzperioden, z.B. t 1 und t 2, nach der Er fassung der Maskenbilder erfaßt wurden. Beispiels weise speichert der Speicher 20 Kontrastbilder C 1-Cn gemäß Fig. 1, 2A und 2B.

Eine herz(schlag)synchronisierte Subtraktionseinheit 30 dient zum aufeinanderfolgenden Auslesen ent sprechender Masken- und Kontrastbilder aus erstem bzw. zweitem Speicher 10 bzw. 20 und zur Durchführung einer Subtraktion zwischen diesen Bildern. Üblicher weise werden z.B. Masken- und Kontrastbilder M 1 bzw. C 1 zuerst aus den Speichern 10 bzw. 20 ausgelesen. Das erste Maskenbild M 1 wird vom ersten Kontrastbild C 1 subtrahiert, wobei in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Regel ein Bild erhalten wird, das nur einen das Röntgenkontrastmittel an diesem Punkt (d.h. dem Zeitpunkt der Erfassung des Bilds C 1) wieder gebenden Bildanteil enthält. Anschließend werden Masken- und Kontrastbilder M 2 bzw. C 2 aus den Speichern 10 bzw. 20 ausgelesen, wobei eine Subtraktion zwi schen diesen Bildern ausgeführt wird. Dabei wird ein Bild erhalten, das nur einen Bildanteil entsprechend dem Röntgenkontrastmittel bei der Erfassung des Bilds C 2 enthält. Auf diese Weise werden Masken- und Kon trastbilder sequentiell ausgelesen und der Subtraktion unterworfen. Wenn alle Maskenbilder (7 Maskenbilder M 1-M 7 bei dem in der Zeichnung dargestellten Fall), die im Speicher 10 gespeichert sind, benutzt werden, werden sie wiederholt und selektiv entsprechend den folgenden Kontrastbildern C 8-C 14 benutzt (vgl. Fig. 2B). Ein Fall, in welchem die Zahl der Masken bilder und die Zahl der Kontrastbilder während eines Herzzyklus aufgrund einer Änderung der Herzschlag zahl nicht miteinander koinzidieren, wird später noch näher erläutert werden.

Ein Monitor 40 dient zur Wiedergabe eines durch die Verarbeitungseinheit 30 gewonnenen Bilds, das nur einen das Röntgenkontrastmittel wiedergebenden oder reflektierenden Bildanteil enthält.

Eine Zentraleinheit (CPU) 50 ist zur Steuerung der Operationen der beiden Speicher 10 und 20, der Verarbeitungseinheit 30 und des Monitors 40 geschaltet. Wenn die im zweiten Speicher 20 gespeicherte Zahl von Kontrastbildern entsprechend einem Herzzyklus kleiner ist als die im ersten Speicher 10 gespeicherte Zahl der Maskenbilder, liest die Zentraleinheit 50 die restlichen Maskenbilder nicht aus, um sie somit nicht beim Subtraktionsprozeß zu verwenden. Wenn die Zahl der einem Herzzyklus entsprechenden Kontrastbilder größer ist als die Zahl der Maskenbilder, liest die Zentraleinheit 50 dieselben Maskenbilder wiederum in einer Folge aus, um sie im Subtraktionsprozeß zu verwenden. Mit anderen Worten: die Zentraleinheit 50 erfaßt Bilder (bzw. Abbildungen) und mittels eines Kardiographen 80 ein Elektrokardiogramm gleich zeitig, und sie bringt die Herzschlagphasen der Masken- und Kontrastbilder in bezug auf eine R-Welle (vgl. Fig. 4 und 5) des Elektrokardiogramms in Über einstimmung miteinander.

Wenn die Herzschlagzahl zwischen Masken- und Kon trastbildern verschieden ist, führt die Zentral einheit 50 gemäß der Erfindung die in den Fig. 4 und 5 dargestellte, noch zu beschreibende Steuerung durch.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, stellen die beiden Speicher 10 und 20, die herzsynchronisierte Sub traktionseinheit 30 und der Monitor 40 einen Bild datenaustausch über eine Bild-Sammelschiene 60 her.

Nachstehend ist ein Fall beschrieben, in welchem eine Kontrastbild-Erfassungszeit länger ist als eine Maskenbild-Erfassungszeit.

Bei der Erfassung von Röntgenbildern mittels eines digitalen Subtraktions-Abbildungsgeräts der ange gebenen Art werden diese Bilder im allgemeinen er faßt oder gewonnen, während der Patient vorübergehend seine Atmung anhält. Insbesondere werden Masken und Kontrastbilder innerhalb einer kurzen Periode von etwa 10-20 s mit einer Bilderfassungsge schwindigkeit von z.B. 30 Teilbildern/s erfaßt.

In diesem Fall tritt während des Herzzyklus häufig eine Störung der Herzfrequenz auf. Insbesondere ist es klinisch bekannt, daß beim Injizieren eines Röntgenkontrastmittels in einen Patienten eine Änderung der Herzperiode, d.h. der Herzschlagzahl, auftritt.

Fig. 4 veranschaulicht die durch die Zentraleinheit 50 ausgeführte Verarbeitung für den Fall, daß die Zahl der Herzschläge bei der Kontrastbilderfassung größer ist als bei der Maskenbilderfassung, d.h. wenn eine Herzperiode kurz wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung können gemäß Fig. 4 nur vier Kontrastbilder C 1-C 4, aber fünf Maskenbilder M 1-M 5 erfaßt werden. Die Kontrastbilder sind dabei zur Ver deutlichung ihrer Entsprechung unter den Masken bildern dargestellt.

In diesem Fall erscheint die sequentiell folgende R-Welle (entsprechend C 5), bevor alle während einer Herzperiode erfaßten Maskenbilder M 1-M 5 benutzt oder herangezogen wurden. Das Bild M 5 wird daher nicht benutzt, und die Herzsynchronisation erfolgt mittels der nächsten R-Welle. Dies bedeutet, daß die Bilder M 1 und C 5 in Koinzidenz miteinander gebracht werden.

Im folgenden ist ein Fall erläutert, in welchem die Kontrastbild-Erfassungszeit kürzer ist als die Maskenbilderfassungszeit.

Fig. 5 veranschaulicht eine Verarbeitung, die durch die Zentraleinheit 50 im Gegensatz zu Fig. 4 dann durchgeführt wird, wenn die Herzschlagzahl bei Kon trastbilderfassung größer ist als diejenige bei Maskenbilderfassung, d.h. wenn eine Herzperiode lang wird und z.B. 6 Kontrastbilder C 1-C 6 erfaßt werden.

In diesem Fall erscheint die nächstfolgende oder sequentielle R-Welle (entsprechend C 7) nicht, auch nachdem alle Maskenbilder M 1-M 5 benutzt worden sind. Für das sechste Kontrastbild C 6 wird daher das fünfte Maskenbild M 5, das vorher auch für das fünfte Kontrastbild C 5 benutzt worden ist, benutzt. In einem Fall, in welchem eine Herzperiode noch länger wird und z.B. 7 Kontrastbilder erfaßt werden, wird das fünfte Bild M 5 in Übereinstimmung mit einer vorbe stimmten Regel auch für das letzte, d.h. siebte Bild benutzt.

Wenn auf diese Weise die herzsynchronisierte Sub traktion unter der Steuerung der Zentraleinheit 50 durchgeführt wird, sind die Herzphasen beim jedes maligen Auftreten einer R-Welle synchronisiert. Auch wenn die Herzschlagfrequenz vorübergehend gestört ist, können an der folgenden R-Welle Masken- und Kontrastbilder derselben Phasen gewonnen werden.

Gesamtoperation oder -arbeitsweise

Die auf obige Weise durch die Zentraleinheit 50 aus geführte herzsynchronisierte Subtraktion ist nach stehend anhand des Ablaufdiagramms von Fig. 6 sowie der Fig. 3 bis 5 beschrieben.

Zunächst werden die ersten Masken- und Kontrastbil der M 1 bzw. C 1 ausgelesen (Schritt ST-1), eine Sub traktion zwischen den Bildern durch die herzsynchroni sierte Subtraktionseinheit 30 ausgeführt und das Subtraktionsergebnis auf dem Monitor 40 angezeigt bzw. wiedergegeben (Schritt ST-2). Anschließend er folgt eine Prüfung zur Bestimmung, ob alle Masken bilder M 1-M 5 ausgelesen worden sind (Schritt ST-3). Im negativen Fall (NEIN) erfolgt eine Prüfung zur Bestimmung, ob alle Kontrastbilder, z.B. C 1-C 6, eines Herzzyklus ausgelesen worden sind (Schritt ST-4). Bei einem negativen Ergebnis im Schritt ST-4 werden die Zahlen der ausgelesenen Masken- und Kontrast bilder (jeweils) um 1 inkrementiert (Schritt ST-5). Zusätzlich wird geprüft, ob alle Kontrastbilder aller Herzzyklen ausgelesen worden sind (Schritt ST-6). Im negativen Fall wird ein nachfolgendes Maskenbild (d.h. das Bild M 2, dessen Zahl durch die Inkremen tierung in Schritt ST-5 erhalten wurde) zusammen mit einem nachfolgenden Kontrastbild (z.B. das Bild C 2, dessen Zahl durch Inkrementierung im Schritt ST-5 erhalten wurde) ausgelesen, wobei die auf die Sub traktion folgende Verarbeitung wiederholt wird. Wenn alle Maskenbilder ausgelesen sind, wird im Schritt ST-3 ein positives Ergebnis (JA) erhalten, und es wird geprüft oder bestimmt, ob alle Kontrast bilder eines Herzzyklus ausgelesen sind (Schritt ST-7). Da die Zahlen der Masken- und Kontrastbilder gleich sind, wird im Schritt ST-7 üblicherweise ein po sitives Ergebnis erhalten. In diesem Fall werden die Zahl der Maskenbilder auf Null zurückgestellt und die Zahl der Kontrastbilder um 1 inkremen tiert (Schritt ST-8), worauf der Programmfluß auf die Verarbeitung des nächsten Herzzyklus übergeht. Die obige Operation wird hierauf wiederholt. Wenn die Subtraktion für alle Herzzyklen abgeschlossen ist, wird im Schritt ST-6 ein positives Ergebnis erhalten, so daß die Verarbeitung endet. Vorstehend ist ein normaler Fall beschrieben. Mit anderen Wor ten: die Zahl der Maskenbilder und die Zahl der Kon trastbilder für einen Herzzyklus sind dabei jeweils gleich.

Nachstehend ist ein Fall beschrieben, in welchem die Zahl der Kontrastbilder kleiner ist als die Zahl der Maskenbilder für eine Herzperiode (vgl. Fig. 4). In diesem Fall endet das Auslesen aller Kontrastbilder (C 1-C 4) für einen Herzzyklus, bevor das Auslesen aller Maskenbilder (M 1-M 5) endet. Deshalb wird in Schritt ST-4 ein positives Ergebnis (JA) erhalten. Die Zahl der Maskenbilder wird im Schritt ST-10 auf 0 zurückgestellt, während die Zahl der Kontrastbil der um 1 inkrementiert wird. Als Ergebnis wird nach der Benutzung der Masken- und Kontrastbilder M 1 - M 4 bzw. C 1-C 4 (im oben anhand von Fig. 4 beschrie benen Fall) die Zahl der Maskenbilder auf 0 zurück gestellt. Das Maskenbild M 5 bleibt daher unbenutzt; die Zahl der Kontrastbilder wird um 1 inkrementiert, und die Bilder M 1 und C 5 werden in Koinzidenz mit einander gebracht, wie durch den Pfeil A in Fig. 4 angedeutet. Anschließend wird der Entscheidungs schritt ST-6 auf dieselbe Weise wie im üblichen, d.h. normalen, oben beschriebenen Fall durchgeführt, und die auf die Subtraktion folgende Verarbeitung wird wiederholt.

Nachstehend ist ein Fall beschrieben, in welchem die Zahl der Kontrastbilder größer ist als die Zahl der Maskenbilder für eine Herzperiode. In diesem Fall endet das Auslesen aller Maskenbilder vor der Be endigung des Auslesens aller Kontrastbilder eines Herzzyklus. Infolgedessen wird im Schritt ST-3 ein positives Ergebnis erhalten, und es wird anschließend der Entscheidungsschritt ST-7 durchgeführt. Im Normal fall wird im Schritt ST-7 ein positives Ergebnis, wie im oben erwähnten Fall, erhalten. Da jedoch die Zahl der Kontrastbilder größer ist als die Zahl der Maskenbilder, wird im Schritt ST-7 ein negatives Er gebnis (NEIN) erhalten. In diesem Fall bleibt die Zahl der Maskenbilder unverändert, und es wird nur die Zahl der Kontrastbilder um 1 inkrementiert (Schritt ST-11). Infolgedessen werden Masken- und Kontrastbilder M 1-M 5 bzw. C 1-C 5 (im oben anhand von Fig. 5 beschriebenen Fall) benutzt, worauf das Maskenbild M 5 mit dem Kontrastbild C 6 benutzt wird, wie dies durch den Pfeil B in Fig. 5 angedeutet ist. Diese Operation wird wiederholt, bis im Schritt ST-7 ein positives Ergebnis (JA) erhalten wird. Danach wird wie im oben beschriebenen Normalfall der Ent scheidungsschritt ST-6 durchgeführt, und die Verar beitung nach dem Subtraktionsprozeß von Schritt ST-2 wird wiederholt.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, bleiben dann, wenn die Zahl der Kontrastbilder kleiner ist als diejenige der Maskenbilder für eine spezifische Herzperiode, erfindungsgemäß die restlichen Masken bilder im Subtraktionsprozeß unbenutzt. Wenn die Zahl der Kontrastbilder größer ist als diejenige der Maskenbilder, werden die vorher benutzten Masken bilder nach einer vorbestimmten Regel erneut be nutzt. Selbst wenn daher die Herzfrequenz während der Kontrastbilderfassung gestört ist oder variiert, kann die Subtraktion durch zuverlässige Synchroni sierung der Herzschlagphasen von Masken- und Kon trastbildern vorgenommen werden, so daß Fehler in der Bildgüte vermieden werden.

Abwandlungen

Die Erfindung ist keineswegs auf das vorstehend be schriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugäng lich.

Beispielsweise werden beim beschriebenen Ausführungs beispiel sowohl die Masken- als auch die Kontrast bilder in bezug auf die R-Welle synchronisiert. Wahl weise können die Masken- und Kontrastbilder auch an den Zeitpunkten der R- und T-Wellen synchronisiert werden, weil die Synchronisation bevorzugt zu einem Zeitpunkt vorgenommen wird, zu dem das Herz schlägt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 kann die Sub traktion zwischen dem vierten Maskenbild M 4 und dem fünften Kontrastbild C 5 sowie zwischen dem fünften Maskenbild M 5 und dem sechsten Kontrastbild C 6 vor genommen werden.

Claims

1. Digitales Subtraktions-Abbildungsgerät (100), ge kennzeichnet durch
eine erste Speichereinheit (10) zum Speichern einer Anzahl von Bildern (oder Abbildungen), als Maskenbilder (M 1-M 5), die während mindestens eines Herzzyklus vor dem Injizieren eines Röntgen kontrastmittels in einen Untersuchungsbereich (ROI) eines medizinischen Untersuchungsobjekts ge wonnen oder erfaßt (acquired) worden sind, eine zweite Speichereinheit (20) zum vorüber gehenden Speichern einer Anzahl von Bildern, als Kontrastbilder (C 1-C 6), die während einer An zahl von auf den einen Herzzyklus folgenden Herz zyklen nach dem Injizieren des Röntgenkontrast mittels in den Untersuchungsbereich erfaßt wor den sind,
eine Einheit (30) zur Durchführung einer in Synchronismus mit den Herzschlägen des Unter suchungsobjekts erfolgenden digitalen Subtrak tion zwischen den aufeinanderfolgenden, aus der ersten Speichereinheit (10) ausgelesenen Masken bildern (M 1-M 5) und den entsprechenden, aus der zweiten Speichereinheit (20) ausgelesenen Kon trastbildern (C 1-C 6) und
eine Einheit (50) zum Steuern der digitalen Sub traktionseinheit (30) in der Weise, daß dann, wenn die Zahl der innerhalb eines willkürlichen oder beliebigen Herzzyklus erfaßten Kontrast bilder (C 1-C 4) kleiner ist als die Zahl der in der ersten Speichereinheit (10) gespeicherten und innerhalb des einen Herzzyklus erfaßten Maskenbilder (M 1-M 5), die Subtraktionseinheit (30) eine digitale Subtraktion zwischen allen Kontrastbildern (C 1-C 4) und den entsprechenden Maskenbildern (M 1-M 4), unter Zurückhaltung einer vorbestimmten Zahl von Maskenbildern (M 5), die den Kontrastbildern (C 4) nicht entsprechen, in bezug auf die Herzschläge ausführt, während dann, wenn die Zahl der während des willkürlichen einen Herzzyklus erfaßten Kontrastbilder (C 1-C 6) größer ist als die Zahl der innerhalb dieses einen Herzzyklus erfaßten Maskenbilder (M 1-M 5), die digitale Subtraktion unter Benutzung oder Heranziehung aller Kontrastbilder (C 1-C 6) und wiederholter Benutzung mindestens eines der Masken bilder (M 5) zusätzlich zu allen entsprechenden Maskenbildern (M 1-M 4) in bezug auf die Herz schläge ausgeführt wird.

2. Gerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das letzte, innerhalb des einen Herz zyklus erfaßte Maskenbild (M 5) in der Subtrak tionseinheit (30) unter der Steuerung der Sub traktions-Steuereinheit (50) wiederholt digital subtrahiert wird.

3. Gerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die digitale Subtraktion durch die Sub traktionseinheit in Synchronismus mit zumindest den R-Wellen der betreffenden Herzschläge ausge führt wird.

4. Gerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die digitale Subtraktion durch die Sub traktionseinheit in Synchronismus mit zumindest den R-Wellen und einer T-Welle der betreffenden Herzschläge erfolgt, wobei die Herz(schlag)synchro nisation sowohl an Enddistole als auch Endsystole des Herzens des Untersuchungsobjekts geprüft oder untersucht wird.

5. Gerät (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Monitoreinheit (40) zum Wiedergeben von durch die digitale Subtraktionseinheit (30) gewonnenen Subtraktionsbildern.

6. Gerät (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Subtraktions-Steuereinheit (50) ver bundene elektrokardiographische Einheit (80) zum Messen der Herzschläge des Untersuchungsobjekts.

7. Gerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Masken- und Kontrastbilder (M 1-M 5; C 1-C 6) jeweils mit 30 Teilbildern (frames) pro Sekunde erfaßt werden.