JP2000244817A

JP2000244817A - Ｘ線ノイズを低減するための方法

Info

Publication number: JP2000244817A
Application number: JP2000037619A
Authority: JP
Inventors: Vladislav Boutenko; ブラディスラブ・ブーテンコ; Thierry Lebihen; ティエリー・レビアン
Original assignee: GE Medical Systems SCS
Current assignee: GE Medical Systems SCS
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2000-09-08
Also published as: FR2790123A1; FR2790123B1; EP1030268A1; US7106894B1

Abstract

(57)【要約】【課題】視覚化された蛍光透視像の品質を改善させる
こと【解決手段】収集した現在画像（Ｘ_n+1）ごとに、画
像収集面内の収集した前の画像（Ｘ_n）に対する前記現
在の画像の変位（Ｄ→）を決定し、前記変位を考慮し
て、前のフィルタ処理画像を空間的に変位させることに
よって、変位した前のフィルタ処理画像を加工し、収集
した現在画像（Ｘ_n+1）と変位した前のフィルタ処理画
像との間の加重平均によって現在のフィルタ処理画像を
加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光透視法に関
し、特に、物体、特に人体に対する一連の蛍光透視像の
処理に関する。

【０００２】さらに本発明は、特に心臓蛍光透視法に適
用される。

【０００３】

【従来の技術】データの収集方式において放射線撮影法
と比較した場合、放射線撮影法では診断目的のより高品
質な記録画像を得るためにＸ線線量がより多いが、蛍光
透視法ではより微弱なＸ線線量で実施される。また蛍光
透視法は、特に外科的領域で使用され、たとえば、カテ
ーテル手段によって冠動脈人工血管（英語では「ｓｔｅ
ｎｔ」という）を位置決めするために使用される。

【０００４】蛍光透視法では、たとえば冠動脈人工血管
などの関心対象自体の動き、また、とりわけ心臓蛍光透
視法では、たとえば患者の呼吸や患者を横たわらせてい
るテーブルの動きなどに付随したバックグラウンドの動
きによって、画像に対し、特に電気的原因によるノイズ
を付加するような乱れが生じる。蛍光透視検査が長く続
くほど（一般に、人工血管を正確に位置決めするために
は、概ね４５分間）、このノイズによる乱れはそれだけ
大きくなり、これによって結果としてその術者にとって
視覚的に邪魔なものとなる。

【０００５】画像に動きがないと、ノイズがあっても、
簡易な一時的なフィルタ処理によってこれを容易に除去
できる。しかし、蛍光透視法では、動いている画像が存
在し、画像に（たとえば、一時的な手段によってフィル
タ処理するなどの）簡易な処理をしたとしても、不明確
な動き、又は（関心対象のサイズによるが）動く対象の
コントラストが低下することによって、画像が変化す
る。換言すると、関心対象による動きの波とノイズのピ
ークとの間に区別が付けられないということである。

【０００６】現状では、蛍光透視法に関する標準の画像
処理アルゴリズムでは、ノイズからくる変動幅と動きか
らくる変動幅との間の違いにその判別基準をおいてい
る。したがって、動きがあるとフィルタ処理を中断する
か、あるいは処理を低下させている。しかし、フィルタ
処理を中断すると、移動対象の後ろのノイズ軌跡によっ
て画像上に変換されるノイズの再発が起こる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題に対するより満足のいく解決手段を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
物体の一連の蛍光透視像を処理する方法であって、一連
の画像を収集するステップと、収集した現在の画像ごと
に、その収集した現在の画像と前のフィルタ処理画像と
から現在のフィルタ処理画像を加工するステップと、こ
の一連のフィルタ処理画像を視覚化するステップとを含
む方法を提案する。

【０００９】本発明の全体的な特徴によれば、収集した
現在画像ごとに、画像収集面内での収集した前の画像に
対する現在の画像の変位を決定し、変位を考慮して、前
のフィルタ処理画像を空間的に変位させることによっ
て、いわゆる「変位した」前のフィルタ処理画像を加工
し、収集した現在画像と変位した前のフィルタ処理画像
との間の加重平均によって現在のフィルタ処理画像を加
工し、それによって視覚化された画像の品質を改善す
る。

【００１０】物体が可動テーブル上に置かれている場
合、この現在の画像の変位を、画像収集面内で、テーブ
ルの変位の値、テーブルに対する画像収集面の空間的な
配向およびテーブルに対する画像収集面からの距離から
決定すると有利である。

【００１１】別法として、この現在の画像の変位を、画
像収集面内で、収集したこれらの画像の内容から決定す
ることも可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１では、参照符号ＴＢに相当す
るものとして、たとえばクランク様の手段（本図では簡
略化するため示していない）によって２つの直交する方
向ＦｘとＦｙに並進可能であるテーブルとしてある。本
来的に周知の構造を持つ変位センサＣＤｘおよびＣＤｙ
によって、方向Ｆｘおよび方向Ｆｙに対するそれぞれの
変位の値が決定され、マイクロプロセッサを含む処理手
段ＭＴにこの情報を伝達する。

【００１３】このテーブルＴＢの上に、患者ＣＰを横た
え、蛍光透視検査が施行される。この蛍光透視装置は、
軸Ａｘに沿って、検出器ＤＣの方向にＸ線を放出するＸ
線源Ｓが含まれている。検出器は本来的に周知の標準的
な構造を持ち、処理手段ＭＴに接続されている。この検
出器ＤＣは平面型検出器であって、画像収集面を形成し
ている。この面は、軸Ａｘに垂直である。この検出器Ｄ
Ｃと線源Ｓは、患者ＣＰの周囲の空間内を移動するアー
ムを含む装置の一部を形成している。

【００１４】軸Ａｘの向きは、すべての瞬間において完
璧に分かっており、これはテーブルＴＢと検出器ＤＣの
距離についても同様である。したがって、方向Ｆｘおよ
びＦｙへのテーブルＴＢの変位は、本来的に周知の標準
的な方法で、検出器ＤＣの面内、すなわち画像収集面内
での変位ｕおよびｖに容易に変換できる。

【００１５】ここで、特に図２を参照すると、蛍光透視
検査法では、一連の画像Ｘ_n（通常は１秒あたり３０画
像の割合）が収集されることが分かる。各画像のピクセ
ルの値は、収集される都度、処理手段ＭＴのメモリ内に
格納され、これにより画像処理、特にこれらの値に対す
るフィルタ処理が可能となる。

【００１６】ここで、蛍光透視検査の途中において、術
者がテーブルＴＢおよび／または冠動脈人工血管を動か
し、人体の対象領域がＸ線の照射域内に保たれるように
する場合、画像Ｘ_n内の参照符号Ａとして極めて概略的
に表示した関心対象（たとえば、冠動脈人工血管）は、
直後の画像Ｘ_n+1に移ると変位ベクトルＤだけ移動して
いる。（図でＰＯおよびＰＯＤはそれぞれ、この両画像
内での人工器具の中心である。）

【００１７】変位ベクトルＤ→（本明細書においてＤの
後の矢印はベクトルを表している）は、方向Ｆｘおよび
Ｆｙに対するこのテーブルの変位に対応した、この画像
収集面内の座標ｕおよびｖを有する（ここでは、テーブ
ルのみが動いたものと仮定している）。

【００１８】本発明は、ここでは、一方の画像としては
現在の収集画像Ｘ_n+1を用い、もう一方の画像としては
（前の収集画像に直接対応する前のフィルタ処理画像で
はなく）変位したフィルタ処理画像ＹＤを用いてフィル
タ処理を実行することを提案している。

【００１９】より詳細には、本発明は、マイクロプロセ
ッサ内で次の再帰的法則（１）により実施される、Ｙ_n+1＝（ｌ−ａ）Ｘ_n+1＋ａＹＤ_n （１）上式において、Ｙ_n+1は現在のフィルタ処理画像、Ｘ_n+1
は現在の収集した画像、ＹＤ_nは前のフィルタ処理画像
Ｙ_nに対する変位した前のフィルタ処理画像、また
「ａ」は通常は０．２に等しい（またＸ_n+1およびＹＤ_n
の関数であることがあり得る）重み係数である。

【００２０】この法則（１）は、画像収集面内で座標
（ｉ，ｊ）の各ピクセルごとに、次の法則（２）により
置き換えられる。 y_n+1(i,j)=(1-a)x_n+1(i,j)+ay_n(i-u,j-v) （２）

【００２１】換言すると、収集した現在画像の座標
（ｉ，ｊ）の各ピクセルごとに、テーブルの動き（Ｉ＝
ｉ−ｕ，Ｊ＝ｈｊ−ｖ）を考慮して、変位したピクセル
の座標ＩおよびＪを前のフィルタ処理画像内で計算し、
法則（２）を適用する。

【００２２】連続したフィルタ処理画像Ｙ_n+1は、この
蛍光透視装置の視覚化手段ＭＶ上で、連続的に表示され
る。

【００２３】座標ＩとＪが負の値である場合、すなわち
出力された画像Ｙ_n+1の一部分に対して前の画像内に対
応する座標がない場合、この画像の部分は暗表示させ
る。換言すると、値ｙ_n+1（ｉ，ｊ）はゼロに固定され
る。

【００２４】この暗表示処理により目に見えないように
し、画像の収集回数および通常高速なテーブルの変位移
動の場合に対応させる。実際上は、暗表示にすると、そ
の最も高速な変位移動が画像の１０％を超えない限り
は、目に見えることはない。

【００２５】すぐ上で説明した使用方式では、座標ｕお
よびｖはテーブルの動きから決定される。この場合、別
法として変位ベクトルＤ→の座標ｕおよびｖを、動きの
検出の標準のアルゴリズムによって（たとえば、２つの
相同のピクセルの２つの環境間の相関に関する最大判定
基準を用いて）収集した２つの連続した画像から直接計
算することも可能である。

【００２６】実質的には、フィルタ処理画像の変位は、
画像格納メモリの行および列に接続された遅れ要素を用
いて、極めて簡単に実行できる。

【００２７】当業者であれば、構造および／またはステ
ップおよび／または機能に関して、本発明の範囲を逸脱
することなく、さまざまな変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による方法の使用を可能と
する装置を表す概略図である。

【図２】２つの連続した収集画像を表す概略図である。

【符号の説明】

ＣＤ画像収集面ＴＢ可動テーブルＸ_n+1 現在画像ＹＤ_n 前のフィルタ処理画像Ｙ_n 前のフィルタ処理画像Ｙ_n+1 現在のフィルタ処理画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像の列を収集するステップと、収集し
た現在の画像（Ｘ_n+ ₁）ごとに、収集した現在の画像
（Ｘ_n+1）と前のフィルタ処理画像から現在のフィルタ
処理画像（Ｙ_n+1）を加工するステップと、フィルタ処
理画像の列を視覚化するステップとを含む、物体の一連
の蛍光透視像を処理する方法であって、収集した現在画
像（Ｘ_n+1）ごとに、画像収集面内での収集した前の画
像に対する現在の画像の変位（Ｄ→）を決定し、変位を
考慮して、前のフィルタ処理画像（Ｙ_n）を空間的に変
位させることによって、変位した前のフィルタ処理画像
（ＹＤ_n）を加工し、かつ現在のフィルタ処理画像（Ｙ
_n+1）を収集した現在の画像（Ｘ_n+1）と変位した前のフ
ィルタ処理画像（ＹＤ_n）との間の加重平均によって加
工し、それによって視覚化された画像の品質を改善する
方法。
【請求項２】物体が可動テーブル（ＴＢ）上に置かれ
ており、現在の画像の変位が、画像収集面（ＣＤ）内
で、テーブル（ＴＢ）の変位の値と、テーブルに対する
収集面の空間的な配向および距離とから決定される請求
項１に記載の方法。
【請求項３】現在の画像の変位（Ｄ→）が、画像収集
面内で、収集した画像の内容から決定される請求項１に
記載の方法。