DE3725826A1 - Roentgenstrahlen-diagnoseverfahren und -geraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgenstrahlen-Diagnosever­ fahren und -gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 6 zum Aufnehmen oder Gewinnen einer Vielzahl von Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildern des gleichen Bereiches eines Untersuchungsobjektes oder Patienten und zum Vorbereiten eines Energiesubtraktions­ bildes auf der Grundlage dieser Bilder.

Es gibt ein herkömmliches digitales Radiographie- oder Röntgengerät, das eine Abbildungsplatte mit einem An­ regungsleuchtstoff verwendet. Ein Röntgenstrahlenbild, das das Untersuchungsobjekt durchdrungen hat, wird als Leuchtstoffbild auf der Bildplatte jedesmal gespeichert. Das gespeicherte Untersuchungsobjektbild wird durch einen Abtaster abgetastet, der beispielsweise einen Laserstrahl verwendet, und nach photoelektrischem Umsetzen als ein analog/digital-umgesetztes digitales Bildsignal erhalten. Das digitale Bildsignal wird nach verschiedenen Bildverarbeitungen mittels eines Rechners zur Diagnose auf einen Film gedruckt oder auf einer Elektronenstrahl­ röhrenanzeige angezeigt.

Eine derartige digitale Radiographie oder ein derartiges rechnergestütztes radiographisches Verfahren ist geeignet, um während einer Änderung der Röntgenstrahlenenergie, mit der das Untersuchungsobjekt bestrahlt wird, eine Vielzahl von Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildern zu erhalten und eine subtraktive Verarbeitung an den jeweiligen Bildern mit einer vorbestimmten Gewichtung des jeweiligen Röntgen­ strahlen-Durchdringungsbildes durchzuführen. Dies wird als Energiesubtraktionsverfahren bezeichnet. Beispielsweise wird ein Thorax- oder Brust-Röntgenstrahlenbild (LP) mit relativ leichter oder schwacher Röntgenstrahlung erhal­ ten, indem etwa 85 kV über der Platte und dem Faden einer Röntgenstrahlenröhre liegen. Dann wird ein Röntgenstrahlen­ bild (HP) des gleichen Bereiches des Untersuchungs­ objekts mit schwerer oder starker Röntgenstrahlung ge­ wonnen, indem 135 kV über die Platte und den Faden der Röntgenstrahlenröhre gelegt werden.

Um ein Bild eines weichen Gewebes bzw. ein Weichgewebe­ bild (SP), wie beispielsweise der Lungen, durch Eliminieren eines Knochenbildes vorzubereiten, ist es erforder­ lich, die folgende Berechnung durchzuführen:

(SP) = b (LP) - (HP) (1)

wobei b einen Gewichtungskoeffizienten, wie beispiels­ weise b ≒ bedeutet, was ein gewöhnlich verwendeter Wert ist. Es braucht nicht betont zu werden, daß für das durchzuführende Energiesubtraktionsverfahren die Gleichung (1) bezüglich der Pixels oder Bildelemente auf einer Abbildungsplatte und der entsprechenden Pixels auf einer anderen Abbildungsplatte bewertet wird.

Für ein optimale Antikathoden- oder Targetbild, wie bei­ spielsweise das Weichgewebebild (SP), das für Diagnose­ zwecke zu erhalten ist, wird der Gewichtungskoeffizient b auf einen optimalen Wert bei der Ausführung des Energie­ subtraktionsverfahren eingestellt.

Gewöhnlich wird der Gewichtskoeffizient durch die Er­ fahrung des Bedieners an dem Röntgenstrahlen-Diagnosegerät festgelegt. Wenn als Ergebnis einer Operation nach Gleichung (1) die Komponente des Knochenbildes noch im Weichgewebebild (SP) zurückbleibt, ist es erforderlich, den Wert b des Gewichtskoeffizienten mittels eines An­ näherungsverfahrens zu ändern. Es hat sich als schwierig erwiesen, einen optimalen Wert bei der Energiesubtraktions­ verarbeitung zu bestimmen. Somit ist es unmöglich, rasch ein Energiesubtraktionsbild für bessere Diagnosen zu er­ halten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Röntgenstrahlen-Diagnoseverfahren und -gerät vorzu­ sehen, mit denen rasch und genau ein Gewichtskoeffizient bei der Ausführung einer Energiesubtraktionsver­ arbeitung bestimmt werden kann, so daß ein Energiesub­ traktionsbild schnell für eine bessere Diagnose gewon­ nen wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Röntgenstrahlen-Diagnose­ verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. bei einem Röntgenstrahlen-Diagnosegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 6 erfindungsgemäß durch die in den jeweiligen kennzeichnenden Teilen angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß ist also ein Röntgenstrahlen-Diagnose­ verfahren vorgesehen, das eine Vielzahl von Röntgenstrahlen- Durchdringungsbildern sammelt, die sich auf den gleichen Bereich eines Untersuchungsobjektes beziehen, welches mehrmals mit den Röntgenstrahlen bestrahlt wurde, das weiterhin eine Subtraktionsoperation zwischen den Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildern mittels eines Gewichtungskoeffizienten durchführt, das einen interessierenden Bereich des Untersuchungsobjektes auf eine auszuschließende Bildfläche eines so erhaltenen Energiesubtraktionsbildes setzt, das eine verbleibende Größe der auszuschließenden oder zu eliminierenden Bild­ fläche auf den interessierenden Bereich des Untersuchungs­ objektes mittels der Subtraktionsoperation bestimmt, das einen Gewichtskoeffizienten gewinnt, durch den die ver­ bleibende Größe des oben erwähnten Bildes minimal wird, und das schließlich ein gewünschtes Energiesubtraktions­ bild mittels des Gewichtungskoeffizienten liefert. Die Erfindung sieht auch ein Röntgenstrahlen-Diagnosegerät vor, das eine Einrichtung zum Liefern einer Vielzahl von Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildern des gleichen Be­ reiches eines Untersuchungsobjektes, das mehrmals mit Röntgenstrahlenenergie eines sich ändernden Pegels be­ strahlt wurde, eine Einrichtung zum Durchführen einer Subtraktionsoperation zwischen der Vielzahl von Röntgen­ strahlen-Durchdringungsbildern mittels eines Gewichtungs­ koeffizienten, eine Einrichtung zum Einstellen eines interessierenden Bereiches (ROI) eines auszuschließenden oder zu eliminierenden Bildes auf ein erhaltenes Energiesubtraktionsbild, eine Einrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Größe des erwähnten Bildes auf dem interessierenden Bereich (ROI) des Untersuchungsobjektes aus einem Ergebnis der Subtraktionsoperation, eine Ein­ richtung zum Gewinnen eines Gewichtungskoeffizienten, durch welchen die oben erwähnte verbleibende Größe minimal wird, und eine Einrichtung zum Vorbereiten eines Energiesubtraktionsbildes mittels des Gewichtungskoeffizienten aufweist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das allgemein ein Röntgen­ strahlen-Diagnosegerät nach einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung darstellt,

Fig. 2 ein Schaltbild, das in Einzelheiten die Funktion eines Bildverarbeitungsabschnittes von Fig. 1 er­ läutert,

Fig. 3 ein Modell eines Thorax-Röntgenstrahlen-Durch­ dringungsbildes eines Untersuchungsobjektes,

Fig. 4 eine Kurve, die die Energiestärke eines Rippen­ bildes in Fig. 3 gegen jeden interessierenden Bereich eines Untersuchungsobjektes wiedergibt,

Fig. 5 eine Kurve, die die Inhalte einer Rand- oder Kanten-Anreicherungs- bzw. Verstärkungsfilter­ verarbeitung und Schwellenwertpegelverarbeitung an dem obigen Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Zunächst wird der allgemeine Aufbau des Ausführungsbeispiels der Er­ findung näher beschrieben.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch­ dringt Röntgenstrahlung 2 von einer Röntgenstrahlen­ röhre 1 ein Untersuchungsobjekt, wie beispielsweise einem menschlichen Körper 3, und erreicht eine Abbil­ dungsplatte 4. Die Energiestärke der Röntgenstrahlen 2 wird durch Ändern der Röhrenspannung mittels einer Röntgenstrahlenröhren-Steuereinheit 5 verändert, die zwischen der Platte und dem Faden der Röntgenstrahlen­ röhre 1 liegt. Als Abbildungsplatte 4 wird eine beispiels­ weise 1 mm dicke Platte verwendet, die durch Beschichten eines Anregungsleuchtstoffes, wie beispielsweise BaFx : Eu (x bedeutet ein Halogen) auf eine Polyesterunterlage er­ halten ist. Dieser Stoff ist als ein Leuchtstoff üblich, der wirksam Blau-Fluoreszenz proportional zu einer ge­ speicherten Röntgenstrahlenenergie durch einen Laser­ strahl mit 633 nm Wellenlänge von einer He-Ne-Laservor­ richtung erzeugen kann. Die Anordnung von der Röntgenstrahlen­ röhren-Steuereinheit zur Abbildungsplatte 4 ist, wie dies durch eine Strichlinie angedeutet ist, in einem Röntgenstrahlen-Abbildungsabschnitt 6 enthalten.

Das Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild des Untersuchungs­ objektes 3, das auf der Abbildungsplatte 4 gespeichert ist, wird mittels eines Bildlesers 7 zur Umsetzung in ein digi­ tales Bildsignal ausgelesen. Der Laserstrahl mit der Wellen­ länge von 633 nm von der He-Ne-Laservorrichtung tastet die Abbildungsplatte durch einen Abtaster mittels eines Spiegels ab, und Blau-Fluoreszenz eines Röntgenstrahlen- Durchdringungsbildes entsprechend der gespeicherten Röntgenstrahlen­ energie wird von der Abbildungsplatte abhängig von dem empfangenen Laserstrahl erhalten. Die Blau-Fluoreszenz tritt sequentiell in eine Photovervielfacherröhre ein, wo sie photoelektrisch umgesetzt wird, um ein analoges Signal entsprechend einem Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild zu erhalten. Das analoge Signal wird durch einen Analog/ Digital-Umsetzer in ein digitales Signal umgesetzt, welches seinerseits an den Bildleser 7 und dann an eine Bild­ verarbeitungseinheit 8 abgegeben wird.

Die Bildverarbeitungseinheit 8 besteht aus einer digitalen Verarbeitungseinheit, wie beispielsweise einen Mikrocomputer, die eine Bildverarbeitung mittels dieses digitalen Signales durchführt, um ein Energiesubtraktionsbild zu erhalten. Eine externe Eingabevorrichtung 9, wie beispielsweise ein Tastenfeld, und eine Elektronenstrahlröhrenanzeige 10 sind mit dem Mikrocomputer 8 verbunden. Das Tastenfeld 9 wird verwendet, um einen interessierenden Bereich (ROI) des Untersuchungsobjektes auf einem Bild einzustellen, welcher auszuschließen ist. Hierbei wird beispielsweise ein einer Spur- oder Nachlaufkugel zugeordnetes Tasten­ feld für die Einstellung herangezogen.

Eine nähere Erläuterung hiervon wird weiter unten ge­ geben.

In der Bildverarbeitungseinheit 8 erhaltene Energie­ subtraktions-Bilddaten werden zu einem Bilderzeugungs­ abschnitt 11 gesandt, wo sie in ein analoges Signal um­ gewandelt werden, so daß sie auf einen Film 12 beispiels­ weise mittels eines Laserdruckers gedruckt werden können. Alternativ wird der so gedruckte Film 12 durch eine auto­ matische Entwicklungseinheit 13 entwickelt, um für eine Diagnose eine Röntgenstrahlenphotographie 14 zu gewinnen.

Die Funktion eines Bildprozessors, in diesem Fall eines Mikrocomputers, aus der Bildverarbeitungseinheit 8 wird im folgenden anhand der Fig. 2 bis 6 näher beschrieben.

In einer in Fig. 2 gezeigten Schaltung werden die digi­ talen Bilddaten von der Bildverarbeitungseinheit 7 in einem ersten Datenspeicher 81 mittels eines Speichers mit direktem Zugriff (RAM) des Mikrocomputers gespeichert. Die Datenspeicherposition des Datenspeichers 81 wird auf der Abbildungsplatte 4 in einer dem jeweiligen Pixel ent­ sprechenden Weise eingestellt. Wenn ein Röntgenstrahlen- Durchdringungsbild auf einer Abbildungsplatte 4 im Speicher 81 gespeichert ist, werden die Daten eines Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildes einer anderen (nicht gezeigten) Abbildungsplatte zum Mikrocomputer 8 für jedes Pixel gespeist, wobei zu bemerken ist, daß das andere Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild mittels einer Röntgenstrahlung unterschiedlicher Energie erhal­ ten ist. Zu dieser Zeit werden die Pixeldaten, die be­ reits im ersten Speicher 81 gespeichert wurden, unter Steuerung einer Zentraleinheit (CPU) im Mikrocomputer 8 ausgelesen, um Differenzdaten bezüglich der nun erhaltenen Pixeldaten zu liefern. Um ein Weichgewebebild (SP) mittels der Gleichung (1) zu gewinnen, wird zu dieser Zeit eine Gewichtungsfunktion b aus einer Gewichtungs­ koeffizienten-Generatoreinrichtung 82, beispielsweise einem Festwertspeicher (ROM) ausgelesen und dann zu einer Subtraktionseinrichtung 83 gespeist, wo die Be­ rechnung nach Gleichung (1) ausgeführt wird. Als Ergeb­ nis der Subtraktion werden die Pixeldaten eines Energie­ subtraktions-Weichgewebebildes (SP) in einem zweiten Datenspeicher 84 unter Steuerung der Zentraleinheit gespeichert. Der zweite Datenspeicher 84 kann ein anderer Speicher mit direktem Zugriff (RAM) sein, der vom ersten Speicher 81 verschieden ist, oder er kann ein einziger zweiteiliger Speicher mit direktem Zugriff (RAM) sein.

Die im zweiten Speicher 84 gespeicherten Energiesub­ traktions-Bilddaten werden unter Steuerung der Zentral­ einheit ausgelesen, und es erfolgt durch eine Einrich­ tung zur Bestimmung der verbleibenden Größe bzw. Rest­ größen-Bestimmungseinrichtung 85, ob die Energiedichte des auf dem Tastenfeld 9 eingestellten interessierenden Bereiches (ROI) größer ist oder kleiner als ein Restgrößen-Bestimmungsbezugspegel ΣPi² (weiter unten näher erläutert) oder nicht. Wenn die verbleibende oder Restgröße als größer bestimmt wird, so wird der Gewichtskoeffizient eines größeren Wertes aus dem Festwertspeicher 82 gemäß den verbleibenden oder Restgrößendaten ausgelesen. Auf diese Weise werden die Energiesubtraktions-Bilddaten im zweiten Speicher 84 derart gespeichert, daß ein gegebenenfalls unbenötigtes verbleibendes oder Restbild innerhalb des interessierenden Bereiches (ROI) minimal wird.

Der Betrieb des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 und 2 wird im folgenden näher erläutert.

Zunächst wird ein Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild auf einer Bildplatte 4 erzeugt, wenn eine Ausgangsröhren­ spannung in der Röntgenstrahlenröhren-Steuereinheit 5 den Wert 85 kV hat. Dann wird ein den gleichen interessierenden Bereich des Untersuchungsobjektes überdeckendes Röntgen­ strahlen-Durchdringungsbild in einer anderen (nicht gezeigten) Abbildungsplatte gespeichert, wobei die Ausgangs­ röhrenspannung der Einheit 5 auf 135 kV eingestellt ist. Diese andere Abbildungsplatte mit dem darauf gespeicherten Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild wird aus dem Röntgen­ strahlen-Abbildungsabschnitt 6 herausgenommen und zu dem Bildleser 7 gebracht.

Im folgenden wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen.

In einem Schritt S 1 wird ein ausgelesenes Röntgenstrahlen- Durchdringungsbild in digitale Bilddaten umgesetzt und im ersten Speicher 81 der Bildverarbeitungseinheit 8 ge­ speichert sowie über eine Leitung 7 a zur Elektonenstrahl­ röhrenanzeige 10 und zur Bilderzeugungseinheit 11 gespeist. Somit wird das einer Energiesubtraktions-Verarbeitung zu unterwerfende Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild auf der Elektronenstrahlröhrenanzeige 10 angezeigt. Der interessierende Bereich (ROI) wird über das Tastenfeld 9 auf dem An­ zeigeschirm an einer durch einen Subtraktionsprozeß zu subtrahierenden Bildfläche eingestellt.

Im folgenden wird der Prozeß zur Gewinnung eines Weich­ gewebebildes (SP) durch die Eliminierung eines Rippen- (Knochen-)Bildes (BP) mittels des oben beschriebenen Energiesubtraktionsschrittes erläutert, wenn der Thorax oder Brustraum des Untersuchungsobjektes zu photographieren ist. Bildüberdeckungsrippenbilder 18 a bis 18 d werden durch eine Zeigertastenoperation am Tastenfeld 9 auf der Elektronenstrahlröhrenanzeige 10 am Röntgenstrahlen- Durchdringungsbild (vgl. Fig. 3) vor dem Energiesubtrak­ tionsschritt eingestellt. Wenn dies erfolgt ist, dann wird der Energiesubtraktionsprozeß durchgeführt.

Um das Weichgewebebild (SP) zu erhalten, ist es lediglich erforderlich, einen Rechenprozeß gemäß Gleichung (1) durch­ zuführen. Zunächst wird ein Niederenergie-Röntgenstrahl- Durchdringungsbild (LP) in dem Schritt S 1 (vgl. Fig. 6) ausgelesen, wobei die Spannung der Röntgenstrahlenröhre 1 auf 85 kV eingestellt ist, und im ersten Speicher 81 ge­ speichert sowie dann zur Subtraktionseinrichtung 83 ge­ führt. Dann wird in einem Schritt S 2 (vgl. Fig. 6) ein Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild (HP) höherer Energie, das erhalten wird, indem die Spannung der Röntgenstrahlen­ röhre 1 auf 135 kV eingestellt ist, vom Bildleser 7 ge­ liefert. In einem Schritt S 3 (vgl. Fig. 6) werden die ersten Daten (LP) der Subtraktionseinrichtung 83 mit einem Koeffizienten b = 2 multipliziert, der anfänglich von der Gewichtungskoeffizienten-Generatoreinrichtung 82 erzeugt wurde, um für jedes Pixel einen Wert b (LP) auszuwerten.

Als Ergebnis wird in einem Schritt S 4 die Berechnung der Gleichung (1), also

(SP) = b (LP) - (HP)

in der Zentraleinheit für jedes Pixel durchgeführt, und das Ergebnis der Subtraktion wird im zweiten Speicher 84 ge­ speichert sowie durch die Zentraleinheit zur Restgrößen- Bestimmungseinrichtung 85 gespeist.

Für die verbleibende Größe wird eine Bestimmung wie folgt durchgeführt: Bezüglich des im zweiten Speicher 84 gespeicherten Energiesubtraktionsbildes werden in einem Schritt S 5 Profildaten von Rippenbildern 18 a bis 18 d ausgewertet, die entlang zwei Linien 16 und 17 über die jeweiligen Rippen­ bilder 18 a bis 18 d in Fig. 3 geschnitten sind. Die oben erwähnten Profildaten werden längs Linien 16 A und 17 A in Fig. 4 erhalten, wo auf der Abszisse die Position der Rippen im interessierenden Bereich (ROI) und auf der Ordi­ nate die Röntgenstrahlenenergiestärke aufgetragen sind. In Fig. 4 bedeuten X₁ bis X₄ die Mittenpositionen der Rippen 18 a bis 18 d längs der Linie 16 und Y₁ bis Y₄ die Mittenpositionen der Rippen 18 a bis 18 d längs der Linie 17.

Die Ränder oder Kanten der Rippenbilder werden zur Rand­ verstärkung verstärkt oder angereichert, wobei die Profil­ linie 16 A einer Filterverarbeitung unterworfen ist. Das heißt, die in der Profillinie 16 A gezeigte Signalwellen­ länge wird durch die Zentraleinheit in einem Schritt S 6 in Fig. 6 differenziert, und das Differentiationsausgangs­ signal wird einem Tiefpaßfilterprozeß unterworfen, um Stör- oder Rauschkomponenten auszuschließen bzw. zu eliminieren. Das so verstärkte randangereicherte Profil wird erhalten, wie dies durch eine Vollinie 19 in Fig. 5 gezeigt ist. Hier zeigen jeweilige Spitzenwerte P 1 bis P 4 die Ränder der Rippe 18 a bis 18 d, und Niederpegelteile zwischen den Spitzen P 1 und P 2, P 2 und P 3 und P 4 bedeuten Weichgewebeflächen.

Dann wird in einem Schritt S 7 der Mittelwert des differen­ zierten Profiles 19 durch die Zentraleinheit ausgewertet, und es wird ein durch eine Strichlinie 20 angezeigter Schwellenwertpegel erhalten.

In einem Schritt S 8 wird die verbleibende Größe der Rippen 18 a bis 18 d durch die Höhe eines addierten Wertes aller Spitzenwellenformen P 1 bis P 4 festgelegt, welche den Schwellenwertpegel 20 überschreiten. Mit dem oben erwähnten Wert der jeweiligen Spitzenwellenform über dem durch Pi wieder­ gegebenen Schwellenwertpegel 20 wird ΣPi² als das ver­ bleibende Größenbestimmungs-Bezugsmaß gefunden, sofern Pi=P (Xi) vorliegt.

Die den Wert von ΣPi² darstellenden Daten werden in einem Schritt S 9 mit einem vom Tastenfeld 9 eingegebenen Bestimmungsparameter α verglichen. Sofern nicht ΣPi²<α vorliegt, kehrt der Prozeß zum Schritt S 3 zurück, und der Wert ΣPi² wird zu der Gewichtungs­ koeffizienten-Generatoreinrichtung 82 gesandt. Ein neuer Gewichtungskoeffizient b entsprechend der oben erwähnten verbleibenden oder Restgröße wird erzeugt und an die Sub­ traktionseinrichtung 83 abgegeben, um erneut die Schritte S 3 bis S 8 durchzuführen. Wenn ΣPi²<α im Schritt S 9 vorliegt, wird ein optimales Energiesubtraktionsbild, in welchem das Knochenbild minimiert ist, im Schritt S 10 angezeigt.

Obwohl das obige Restgrößen-Bestimmungsbezugsmaß so er­ läutert wurde, daß es allein mittels der Profillinie 16 A erhalten wurde, kann es auch mittels beider Profillinien 16 A und 17 A gewonnen werden. Das heißt, bezüglich der Profillinie 17 A werden die Differentiation, das Tief­ paßfiltern und das Schwellenwertpegel-Aussieben für die Randanreicherung oder -verstärkung durchgeführt, und auf diese Weise ist es möglich, ein Integrationsergebnis ΣQi² zu erhalten.

Danach wird die Summe der beiden Ergebnisse der Integration

ΣPi² + ΣQi²

als das Rippenbild (BP)-Restgrößen-Bestimmungsbezugsmaß verstärkt.

Die so verstärkten Restgrößen-Bestimmungsbezugdaten wer­ den durch eine Rückkopplungsschleife einschließlich der Restgrößen-Bestimmungseinrichtung 85 und der Gewichtungs­ koeffizienten-Generatoreinrichtung 82 geschickt und - wenn sie minimal werden - auf diesen Pegel festgelegt. Das heißt, der bezüglich des oben erwähnten Bezugsmaßes er­ zeugte Gewichtungskoeffizient wird als ein optimaler Pegel festgelegt.

Der oben erwähnte feste Koeffizient wird als ein optimaler Wert für den Koeffizienten b bei der Berechnung der Energie­ subtraktionsgleichung (1) bezüglich der beiden Röntgen­ strahlen-Durchdringungsbilder behandelt, die mit der Röhren­ spannung von 85 bzw. 135 kV erhalten sind. Mittels des optimalen Wertes b werden Endsubtraktionsbilddaten von der Subtraktionseinrichtung 83 zum zweiten Speicher 84 ge­ speist, wo sie gespeichert werden. In einem Schritt S 10 werden die Endsubtraktions-Bilddaten zur Elektronenstrahl­ röhrenanzeige 10 für eine sichtbare Anzeige gesandt oder durch die Bilderzeugungseinheit 11 auf dem Film gedruckt, um zum Röntgenstrahlen-Photographierabschnitt 14 über die Entwicklungseinheit 13 gespeist zu werden.

Obwohl in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel das Röntgenstrahlen-Durchdringungsbild als mittels der Abbildungs­ platte 4 erzeugt erläutert wurde, ist es durch eine andere Methode zum Speichern eines Röntgenstrahlenbildes mittels beispielsweise eines Schirmfilmes und zum Erhalten eines elektrischen Signales entsprechend einem Röntgenstrahlen- Durchdringungsbild entweder durch ein optisches Leseverfahren oder in Kombination eines Bildverstärkers mit einer Fernsehkamera vorgesehen.

Beispielsweise können in der obigen Weise zahlreiche interessierende Bereiche (ROI) eingestellt werden, und zusätzlich zu einem Bewertungsparameter ΣPi², ΣQi² als Restgrößen-Bestimmungsbezugsmaß können andere Parameter, wie beispielweise ΣPi, ΣQi ebenfalls in dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung eingesetzt werden. Weitere Bewertungsparameter können verwendet werden. Obwohl die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit dem Photographieren des Thorax des Untersuchungsobjektes p und Ausschließen des Rippenbildes durch die Energiesubtraktionsmethode er­ folgen, kann jeder andere interessierende Bereich des Untersuchungsobjektes photographiert werden.

Claims (11)

1. Röntgenstrahlen-Diagnoseverfahren, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• (a) Sammeln einer Vielzahl von Röntgenstrahlen-Durch­ dringungsbildern des gleichen Bereiches eines Unter­ suchungsobjektes, das mehrmals mit verschiedenen Röntgenstrahlenenergien bestrahlt wird,
• (b) Durchführen einer Subtraktionsoperation zwischen den mittels eines Gewichtskoeffizienten erhal­ tenen Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildern,
• (c) Einstellen eines interessierenden Bereiches (ROI) des Untersuchungsobjektes auf einem zu eliminierenden Bild eines in Schritt (b) erhaltenen Energie­ subtraktionsbildes,
• (d) Festlegen einer verbleibenden Größe des zu eli­ minierenden Bildes auf dem interessierenden Be­ reich (ROI) des Untersuchungsobjektes aufgrund eines Ergebnisses der Subtraktionsoperation,
• (e) Gewinnen eines Gewichtungskoeffizienten, mit dem die verbleibende Größe (Restgröße) des Bildes minimal wird, und
• (f) Gewinnen eines Energiesubtraktionsbildes mittels des so erhaltenen Gewichtungskoeffizienten.

2. Röntgenstrahlen-Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Röntgen­ strahlen-Bilddigitaldaten unterschiedlicher Energien erhalten werden, daß einer der wenigstens zwei Röntgen­ strahlen-Bilddigitaldaten mit einem vorbestimmten Gewichtungskoeffizienten gemäß der zu bewirkenden Diagnose multipliziert wird, und daß die Differenz zwischen dem Ergebnis der Multiplikation und dem anderen Röntgenstrahlen-Bilddigitaldatenwert ausge­ wertet wird, um die Energiesubtraktionsbilddaten zu liefern.

3. Röntgenstrahlen-Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Profildaten des zu eli­ minierenden Bildes des Energiesubtraktionsbildes nach deren Gewinnung differenziert werden, daß der Mittelwert der differenzierten Daten als ein Schwellen­ wertpegel ausgewertet wird, und daß die Gesamt­ summe der integrierten Werte bezüglich Teilen der­ differenzierten Daten, die den Schwellenwertpegel überschreiten, ausgewertet wird, um die Restgröße bzw. verbleibende Größe des zu eliminierenden Bildes zu liefern.

4. Röntgenstrahlen-Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gesamtsumme der integrierten Werte ΣPi² dieser Gewichtungs­ koeffizient für einen vorbestimmten Wert α als Optimalwert betrachtet wird, wenn ΣPi²<α vor­ liegt.

5. Röntgenstrahlen-Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Gesamtsumme der integrierten Werte von ΣPi dieser Gewichtungskoeffi­ zient für einen vorbestimmten Wert α als ein Optimal­ wert betrachtet wird, wenn ΣPi<α vorliegt.

6. Röntgenstrahlen-Diagnosegerät mit:

• (a) einer Einrichtung (6) zum Gewinnen einer Vielzahl von Röntgenstrahlen-Durchdringungsbildern des gleichen Bereiches eines Untersuchungsobjektes (3), das mehrmals mit Röntgenstrahlen verschiedener Energie bestrahlt wird,

gekennzeichnet durch

• (b) eine Subtraktionseinrichtung (8) zum Durchführen einer Subtraktionsoperation zwischen den Röntgenstrahlen- Durchdringungsbildern mittels eines Ge­ wichtungskoeffizienten,
• (c) eine Einstelleinrichtung (9) zum Einstellen eines interessierenden Bereiches (ROI) eines Unter­ suchungsobjektes auf einem zu eliminierenden Bild eines erhaltenen Energiesubtraktionsbildes,
• (d) eine Bestimmungseinrichtung (85) zum Bestimmen einer verbleibenden oder Restgröße des zu eli­ minierenden Bildes auf den interessierenden Be­ reich (ROI) aus dem Ergebnis der Subtraktions­ operation,
• (e) eine Einrichtung (82) zum Liefern eines Gewichtungs­ koeffizienten, mit welchem die verbleibende oder Restgröße des zu eliminierenden Bildes mini­ mal wird, und
• (f) eine Einrichtung (11) zum Vorbereiten eines Energie­ subtraktionsbildes mittels des so erhaltenen Gewichtungskoeffizienten.

7. Röntgenstrahlen-Diagnosegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Subtraktionseinrichtung auf­ weist:
einen ersten Speicher (81) zum Speichern erster Röntgenstrahlen-Bilddigitaldaten und
eine Multipliziereinrichtung (83) zum Multiplizieren der ersten Röntgenstrahlen-Bilddigitaldaten, die im ersten Speicher (81) gespeichert sind, mit einem vor­ bestimmten Gewichtungskoeffizienten und zum Ermitteln einer Differenz zwischen Ausgangsdaten der Multipli­ ziereinrichtung (83) und zweiten Röntgenstrahlen- Bilddigitaldaten, um Energiesubtraktionsbilddaten zu erhalten.

8. Röntgenstrahlen-Diagnosegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (85) zum Bestimmen einer verbleibenden oder Restgröße einen zwei­ ten Speicher (84) zum Speichern des Energiesubtraktions­ bildes, eine Einrichtung (85) zum Erhalten von Profil­ daten des zu eliminierenden Bildes der im zweiten Speicher gespeicherten Energiesubtraktionsbilddaten, eine Einrichtung (85) zum Differenzieren der Profil­ daten, eine Einrichtung (85) zum Auswerten eines Mittel­ wertes der differenzierten Daten als einen Schwellenwert­ pegel und eine Einrichtung (85) zum Ermitteln der Gesamt­ summe der integrierten Werte von Teilen der differen­ zierten Daten, die den Schwellenwertpegel überschreiten, um die verbleibende oder Restgröße zu erhalten, aufweist.

9. Röntgenstrahlen-Diagnosegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhalten eines Gewichtungskoeffizienten, mit dem die verbleibende oder Restgröße des zu eliminierenden Bildes minimal wird, eine Einrichtung (82) zum Einstellen eines Para­ meters α für die Bestimmung der minimalen verbleibenden oder Restgröße, eine Einrichtung (85), die erfaßt, daß ΣPi²<α vorliegt, wobei die Gesamtsumme der inte­ grierten Werte als ΣPi² ist, und eine Einrichtung (82), die als einen Optimalwert den Gewichtungskoeffizienten festlegt, der unter dieser Bedingung erhalten wurde, aufweist.

10. Röntgenstrahlen-Diagnosegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Gewinnen eines Gewichtskoeffizienten, mit dem die verbleibende oder Restgröße des zu eliminierenden Bildes minimal wird, eine Einrichtung (82) zum Einstellen eines Para­ meters α für die Bestimmung der minimalen verbleiben­ den oder Restgröße, eine Einrichtung (85), die fest­ stellt, daß ΣPi<a vorliegt, wobei die Gesamtsumme der integrierten Werte ΣPi ist, und eine Einrichtung (82), die als einen Optimalwert den Gewichtskoeffi­ zienten festlegt, der unter dieser Bedingung erhalten ist, aufweist.