JP2000278606A - Ｘ線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カテタリゼーションテーブルの位置精度の問
題によりサブトラクション画像に発生するアーチファク
トまた、被検体の動きにより発生するアーチファクトを
軽減することにある。 【解決手段】 被検体の撮影部位にマーカ４２を有する
サポータを装着し、この撮影部位のマスク像とライブ像
とを撮影し、その画像をフレームメモリ７に取込む。マ
スク像のマーカの位置とライブ像のマーカの位置との誤
差を計算してこれが一致するようにしてサブトラクショ
ンを行い、カテタリゼーションテーブルの位置ずれによ
り生じるサブトラクション画像のノイズ発生を防止す
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、テーブル部（カテ
タリゼーションテーブル）に乗せた被検体に造影剤を注
入しない状態で前記被検体の透過Ｘ線像（マスク像）を
得、前記造影剤を注入した状態で前記被検体の透過Ｘ線
像（ライブ像）を得て、前記ライブ像から前記マスク像
を引き算した画像（サブトラクション像）を得るＸ線画
像撮影装置に係り、特に前記被検体の撮影部位を複数領
域に分けて前記マスク像と前記ライブ像を得、前記複数
領域のライブ像から前記複数領域のマスク像を引き算し
てサブトラクション像を得る場合について改良したＸ線
画像撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体の撮影目的部位が、下肢などのよ
うにイメージインテンシフアイアーのサイズよりも大き
い場合には、被検体に対するイメージインテンシフアイ
アーの位置を固定したままでは、目的部位の全てを１回
で撮影することができない。このため、被検体をのせた
カテタリゼーションテーブルを移動させて撮影すること
により、目的部位をいくつかの部分に分けて撮影するこ
とができる。さらに、デジタルサブトラクションアンジ
オ（ＤＳＡ）画像を得るために、造影剤の注入前後にお
いて、同一位置での画像を収集し、それらのサブトラク
ション画像を作成することにより有効な血管像を得るこ
とができる。同一位置での画像を得るために、カテタリ
ゼーションテーブルは、同一位置へ移動するように制御
されているが、厳密には、制御の誤差、ギヤなどの機械
的なギャップの問題から、完全に同一の位置に移動する
ことができない。このため、従来技術では、これら位置
制御の誤差により、得られるサブトラクション画像にア
ーチファクトが発生するという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記、カテタリゼーシ
ョンテーブルの位置制御の誤差により、造影剤注入前の
マスク像と造影剤注入後のライブ像の撮影位置が異なる
ことによって、サブトラクション画像にアーチファクト
が発生する。これは、血管中に造影剤が造影されたライ
ブ像から造影されていないマスク像をサブトラクション
することにより、造影されていない部分を消去し、造影
された血管部分のみを観察できるようにすることによ
り、注目部位である血管の観察を容易にすることを目的
としている。このため、マスク像とライブ像の撮影位置
が異なると、造影されていない部分の消去が完全に行な
われず、これは、注目領域である血管の観察につって、
不要なものである。そこで、本発明では、位置制御の誤
差により生ずるサブトラクション像のアーチファクトを
軽減するＸ線画像撮影装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はその目的を達成
するために、被検体にＸ線を照射するＸ線発生部と、こ
のＸ線発生部と対向配置され前記被検体を透過したＸ線
をＸ線像として検出するＸ線検出部と、前記被検体を乗
せるテーブル部と、前記被検体の撮影部位に対応づけて
配置するマーカ部と、前記Ｘ線検出部によって前記被検
体に造影剤を注入しないマスク像を前記マーカ部を含ん
で得て、前記被検体に前記造影剤を注入するライブ像を
前記マーカ部を含んで得て、前記ライブ像から前記マス
ク像を前記マーカ部の位置情報に基づき引き算した画像
を表示器に表示するように制御する制御部とを備えたＸ
線画像撮影装置において、前記撮影部位を複数領域に分
け、これら各領域に前記マーカ部を設けると共に、前記
制御部は前記各領域に設けたマーカ部の位置情報に基づ
いて前記ライブ像から前記マスク像を引き算した画像を
得ることを特徴とする。

【０００５】マスク像とライブ像の位置ずれを判別する
ために、撮影部位の各ステージでの撮影画像に特徴的な
被写体（ここでは、白黒画像を扱っているため、特徴的
な被写体とは、コントラストの大きい被写体を意味す
る。以下マーカ）を挿入する手段を設ける。このマーカ
は、カテタリゼーションテーブルの動きと同様に動く部
分すなわち被検体に装着することができ、つまり、カテ
タリゼーションテーブルそのものに装着することができ
る。ただし、注目領域にこの被写体が投影像として重な
ることは、血管の観察を容易にするという目的に反す
る。このことから、カテタリゼーションテーブルに装着
する場合には、注目領域の血管にマーカが重ならないと
ころに装着する。または、下肢側面には目的の血管が存
在しないことから、被検体の側面に当該マーカを装着す
ることができる。このとき、どのステージにも少なくと
も、１つ以上の当該マーカが投影されるように、隣り合
う当該マーカの間隔を調整する。ここで、カテタリゼー
ションテーブルにマーカを装着した場合には、カテタリ
ゼーションテーブルの位置精度の誤差を修正することが
でき、被検体にマーカを装着した場合には、カテタリゼ
ーションテーブルの位置精度の誤差の問題だけでなく、
被検体がマスク像、ライブ像の撮影で、動いてしまう場
合でも、被検体の動きも含めて、マスク像、ライブ像間
での撮影位置ずれを修正したサブトラクション画像を作
成することができる。

【０００６】このようにして各ステージに挿入された被
写体により得られた投影画像には、マスク像、ライブ像
それぞれに、特徴的被写体すなわちマーカが投影されて
おり、この特徴的被写体（マーカ）が、一致するように
画像の位置を調整した上で、サブトラクション像を作成
することにより、位置制御の誤差により生じた撮影位置
のずれの補正を容易に行うことが出来る。すなわち、作
成したサブトラクション像のアーチファクトを軽減する
ことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施例の概略構
成を示すブロック図である。図２は、手段を示す詳細図
である。まず、本実施例の構成を説明する。

【０００８】Ｘ線管１で発生したＸ線は、Ｘ線絞り２に
より必要な照射範囲に制限され、カテタリゼーションテ
ーブル３に乗せられている被検体を透過し、イメージイ
ンテンシフアイアー（Ｉ．Ｉ）４に入力される。Ｉ．
Ｉ．４において、透過Ｘ線像は光学像に変換された後、
ＣＣＤカメラ５でデジタル画像信号として画像処理６に
入力される。画像処理６では、入力された画像をまず画
像メモリ（Ｆrame Ｍemory）７に格納される。画像メ
モリ７に格納された画像はＣＰＵ８により演算処理され
た後デジタルアナログコンバータによりアナログビデオ
信号に変換され、モニタ１０にて表示される。また、Ｃ
ＰＵ８によりＸ線絞り制御１１へ、さらにカテタリゼー
ションテーブル制御１２へ、そしてＸ線発生器１３へ制
御命令が送られ、Ｘ線絞り２、カテタリゼーションテー
ブル３、Ｘ線管１がそれぞれ制御される。そして、これ
ら、Ｘ線絞り２、カテタリゼーションテーブル３、Ｘ線
管１を順次制御することにより、カテタリゼーションテ
ーブル３を移動し、Ｘ線絞りを必要な位置へ移動し、テ
ーブルの静止後Ｘ線照射を行う。これを繰り返すことに
より、被検体下肢などのように１回のＸ線照射では注目
領域全てを観察できない場合でも、注目領域を数回に分
割した撮影することにより、注目領域全体の観察を可能
にすることができる。

【０００９】次に、本実施例による動作を図２に基づい
て説明する。本図に示すように、被検体の下肢などの撮
影では、１回で注目領域全てを撮影することができない
ため、注目領域をいくつかの部分にわけて、撮影を行
う。このとき、被検体をのせたカテタリゼーションテー
ブルをステップ移動させてそれぞれの部分で撮影を行っ
ていく。ここで、目的とする撮影画像は、血管像であ
り、この血管像を効率よく観察するためにＤＳＡ手法を
用いる。ＤＳＡ手法とは、造影剤を血管中に注入した状
態でＸ線透過像を撮影し、その画像から、造影剤を注入
していない状態でのＸ線透過像をサブトラクションする
ことにより、注目領域以外の部分についてはコントラス
トを無くし、血管像のみを抽出するものである。ここ
で、被検体下肢の例では、まず、カテタリゼーションテ
ーブルがステップしていく各ステップそれぞれで、造影
剤注入前の画像（マスク像）を撮影し、全てのステップ
のマスク像を収集したあとで、造影剤を注入し、各ステ
ップに造影剤が造影されているところをライブ像とし
て、撮影していく。このとき、血流の流れにあわせて、
カテタリゼーションテーブルをステップさせていくこと
になる。このように、マスク像撮影時と、ライブ像撮影
時は、２度のカテタリゼーションテーブルの移動により
画像が収集され、これらの画像はサブトラクションされ
ることとなる。このとき、カテタリゼーションテーブル
は各ステップにおいて、同一位置へ移動するように制御
されているが、実際には、テーブル制御の誤差があるた
めに、同一ステップでのマスク像とライブ像には、ずれ
が生じる。

【００１０】次にこの様子を、図２，３にて説明する。
状態（Ａ）はステージ１における被検体の腰部のマスク
像である。この場合、カテタリゼーションテーブルまた
は被検体にマークを付し、前記マスク像の片側にマーカ
２０が現われるようにする。状態（Ｂ）はステージ１に
おける被検体の腰部のライブ像であって、この場合にも
状態（Ａ）のマーカ２０’が現われるようにする。状態
（Ｃ）はステージ２における被検体のヒザ部のマスク像
であって、その像の片側にマーカ２１が現われるように
なっている。状態（Ｄ）はステージ２におけるライブ像
であって、状態（Ｂ）と同様にマーカ２１’が表示され
る。ここで、状態（Ａ）と状態（Ｂ）では、カテタリゼ
ーションテーブルの位置再現性の誤差により、状態
（Ｅ）に示すように撮影位置にずれが生じ、これらのサ
ブトラクション像を作成すると、アーチファクトが発生
する。すなわち、状態（Ｅ）において、状態（Ａ）のマ
ーカ２０と、状態（Ｂ）のマーカ２０’との位置は本来
一致していなければならないが、前述のように、カテタ
リゼーションテーブルの位置の再現性の誤差により、そ
の位置はずれてあらわれている。図３はこの位置ずれを
説明するためのＸ−Ｙ座標であって、Ｐ１は（ｘ１，ｙ
１）座標に位置する状態（Ａ）のマスク像のマーカ２０
の位置を示し、Ｐ２は（ｘ２，ｙ２）座標に位置する状
態（Ｂ）のライブ像のマーカ２０’の位置を示す。この
ように、マスク像でＰ１に位置するマーカがライブ像で
はＰ２に移動している。このようにして用いることによ
り、マスク像、ライブ像での撮影位置の誤差を求めるこ
とができ、この位置補正を行ってからサブトラクション
像を得ることによりカテタリゼーションテーブルの位置
再現性の誤差によるアーチファクトを軽減することがで
きる。つまり、Ｐ２からＰ１へ、ライブ像全体を平面移
動させた上で、サブトラクション像を作成する。

【００１１】これを、数式を用いてあらわすと、下記の
ごとく説明することができる。撮影像について、マスク
像、ライブ像などを下記のごとく定義する。式（１）
は、ライブ像がマスク像に対して、カテタリゼーション
テーブルの位置再現性の誤差により、ＸＹ座標上を（δ
ｘ，δｙ）だけ移動したことを示しており、ライブ像に
は造影剤の投影像Ｉｃがあることを示している。次に、
Ｉｓ：サブトラクション像を計算するが、このとき、ラ
イブ像に対して、移動した分を座標系にて戻した上で、
サブトラクション像を作成する。これが式（２）であ
る。この計算結果は、式（４）となり、これは、造影剤
の投影像のみがサブトラクション像として残っているこ
とを示している。ｆ（ｘ＋δｘ，ｙ＋δｙ）が乗算され
ているのは、造影剤が投影されたライブ像をマスク像の
位置まで移動させてから、サブトラクションをとってい
るため、その移動部分があることを示している。 Ｉ２＝Ｉ１×ｆ(ｘ−δｘ,ｙ−δｙ)＋Ｉｃ …（１） Ｉｓ＝Ｉ１−Ｉ２×ｆ(ｘ＋δｘ,ｙ＋δｙ) …（２） ＝Ｉ１−(Ｉ１×ｆ(ｘ−δｘ,ｙ−δｙ)＋Ｉｃ） ×ｆ(ｘ＋δｘ,ｙ＋δｙ) ＝Ｉ１−Ｉ１×ｆ(ｘ−δｘ,ｙ−δｙ)×ｆ(ｘ＋δｘ,ｙ＋δｙ) ＋Ｉｃ×ｆ(ｘ＋δｘ,ｙ＋δｙ) ここで、Ｉ１＝Ｉ１×ｆ(ｘ−δｘ,ｙ−δｙ) ×ｆ(ｘ＋δｘ,ｙ＋δｙ)より …（３） Ｉｓ＝Ｉｃ×ｆ(ｘ＋δｘ，ｙ＋δｙ） …（４） Ｉ１：マスク像 Ｉ２：ライブ像 Ｉｃ：ライブ像の中の造影剤の投影像 Ｉｓ：サブトラクション像

【００１２】次に図１を用いてサブトラクションの手段
を説明する。第１に、ステージ１において、被検体の腰
部のマスク像（図２状態Ａ）をフレームメモリ７の第１
のメモリ領域に取り込む。次に、同じステージにおい
て、ライブ像（図２状態Ｂ）をフレームメモリ７の第２
のメモリ領域に入れる。ＣＰＵ８は、第１のメモリ領域
と第２のメモリ領域に取込まれたマーカの位置を検出
し、その誤差を計算し、マーカの位置が一致するように
マスク像とライブ像とを重ねてサブトラクションを行
い、その結果をフレームメモリ７の第３のメモリ領域に
入れ、その後、モニタにサブトラクション像を表示す
る。

【００１３】図４はサポータの構造を示し、広い幅の横
方向のフレキシ部材４０と、この部材４０に取付けた複
数本よりなる縦方向のフレキシ部材４１とにより構成
し、フレキシ部材４０には、等間隔にＸ線透過率の低い
材料例えば鉛よりなるマーカ４２を設け、一方、フレキ
シ部材４１は、その両端に取め具４３を設ける。図５は
被検体の肢部に図４で示したサポータを取付けた状態を
示す。三本のフレキシ部材４１により、被検体の肢部３
ケ所を固定する。この場合、フレキシ部材４０のマーカ
４２が肢部の側面に位置するように、サポータを肢部に
取付ける。

【００１４】このように、サポータを装着した状態で、
マスク像、ライブ像を撮影すると、この像の中に図２に
示したようなマーカが現われる。当該注目領域のＤＳＡ
像を得るために、カテタリゼーションテーブルを移動さ
せて複数部分の撮影を行う場合に避けることの出来な
い、テーブル位置再現性の誤差に対して、前記処理を行
うことにより、従来技術では軽減することの出来なかっ
た、画像アーチファクトを軽減することができ、有効な
ＤＳＡ画像の収集が可能となる。また、マーカはテーブ
ルに取り付けても良い。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、位置制御の誤差により
生ずるサブトラクション像のアーチファクトを軽減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するためのブロック図で
ある。

【図２】本発明の実施例を説明するための説明図であ
る。

【図３】本発明の実施例を説明するための図である。

【図４】本発明の実施例を示す平面図である。

【図５】本発明の実施例を説明するための平面図であ
る。

【符号の説明】

１ Ｘ線管 ２ Ｘ線絞り ３ カテタリゼーションテーブル ４ Ｉ．Ｉ． ５ ＣＣＤ カメラ ６ 画像処理装置 ７ フレームメモリ ８ ＣＰＵ ９ デジタルアナログコンバータ １０ モニタ １１ Ｘ線絞り制御 １２ テーブル制御 １３ Ｘ線発生器 ２０，２０’，２１，２１’ マーカ ４０，４１ フレキシ部材 ４２ マーカ ４３ 止め具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体にＸ線を照射するＸ線発生部と、
   このＸ線発生部と対向配置され前記被検体を透過したＸ
   線をＸ線像として検出するＸ線検出部と、前記被検体を
   乗せるテーブル部と、前記被検体の撮影部位に対応づけ
   て配置するマーカ部と、前記Ｘ線検出部によって前記被
   検体に造影剤を注入しないマスク像を前記マーカ部を含
   んで得て、前記被検体に前記造影剤を注入するライブ像
   を前記マーカ部を含んで得て、前記ライブ像から前記マ
   スク像を前記マーカ部の位置情報に基づき引き算した画
   像を表示器に表示するように制御する制御部とを備えた
   Ｘ線画像撮影装置において、前記撮影部位を複数領域に
   分け、これら各領域に前記マーカ部を設けると共に、前
   記制御部は前記各領域に設けたマーカ部の位置情報に基
   づいて前記ライブ像から前記マスク像を引き算した画像
   を得ることを特徴とするＸ線画像撮影装置。