JP2005205086A - X-ray diagnosis apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線撮影画像からの被検体の診断を行うX線診断装置に関する。 The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus that diagnoses a subject from an X-ray image.
X線撮影診断装置では、撮影が正常に行われることが前提である。しかし、現実には不正常な撮影の例がある。例えば、露光不足であったり、撮影中に撮影部位が動いてぶれが生ずるとかの例は、不正常な撮影と呼ばれる。
不正常な撮影であるか否かを、撮影直後に迅速に評価する従来例として、特許文献1がある。特許文献1は、ディジタルX線撮影終了後、プレビューによってインスタント像を表示して、適正な露光か否か、対象物が完全に補促されたか否かを判定する例である。
As a conventional example for quickly evaluating immediately after photographing whether there is an abnormal photographing, there is
特許文献1は、画像データを1/2とか1/3とかに間引いて低解像度の画像データを得、これをインスタント像として表示するものである。間引いてデータ量を少なくすることで撮影直後での迅速表示を可能とすると共に、正常撮影か否かの判定は低解像度の画像でも充分に可能であるとの考え方がその背景にある(上記文献の項番号0036を参照)。
しかし、低解像度である故に、特許文献1は、撮影画像の解像度の評価は不可である。
In
However, since the resolution is low,
本発明の目的は、撮影画像の解像度の評価を簡単に可能にするX線撮影診断装置を提供するものである。 An object of the present invention is to provide an X-ray imaging diagnostic apparatus that enables easy evaluation of the resolution of a captured image.
本発明は、被検体にX線を照射するX線源と、このX線源に対向配置され前記被検体の透過X線をX線画像として検出するX線平面検出器と、このX線平面検出器の出力画像データ又はその処理画像を表示及び又は格納する第1の手段と、上記X線平面検出器の出力画像データの一部であって被検体の動きによるぶれ検出用である高空間周波数を持つ部位の部分画素データを抽出する第2の手段と、この抽出した部分画像データの空間周波数のスペクトルを算出する第3の手段と、上記部位と同一部位の基準画像データの空間周波数のスペクトルを格納する第4の手段と、第3、第4の手段のスペクトルを比較してX線平面検出器の解像度を判定する第5の手段と、前記判定の結果が所定の解像度よりも低い解像度であればその低解像度の状態を明示する第6の手段と、を備えたことを特徴とするX線診断装置を開示する。 The present invention relates to an X-ray source that irradiates a subject with X-rays, an X-ray plane detector that is disposed opposite to the X-ray source and detects transmitted X-rays of the subject as an X-ray image, and the X-ray plane. A first means for displaying and / or storing output image data of the detector or a processed image thereof, and a high space which is a part of the output image data of the X-ray flat panel detector and is used for blur detection due to movement of the subject. A second means for extracting partial pixel data of a part having a frequency; a third means for calculating a spatial frequency spectrum of the extracted partial image data; and a spatial frequency of reference image data of the same part as the part. The fourth means for storing the spectrum, the fifth means for comparing the spectra of the third and fourth means to determine the resolution of the X-ray flat panel detector, and the result of the determination is lower than the predetermined resolution If the resolution is low resolution Discloses an X-ray diagnostic apparatus characterized by comprising a sixth means demonstrating a.
更に本発明は、被検体にX線を照射するX線源と、このX線源に対向配置され前記被検体の透過X線をX線画像として検出するX線平面検出器と、このX線平面検出器表示出力画像データ及び又はその処理画像データを表示画面に表示しメモリに格納する第1の手段と、上記検出器の画像データのデータ間引きを行って小さい画像サイズの画像データを得る第2の手段と、この小画面表示器に表示中の画像の一部であって、被検体の動きによるぶれ検出用部位として選ぶ第3の手段と、この第3の手段で選ばれたぶれ検出用部位に基づいてX線検出器の解像度を判定する第4の手段と、前記判定の結果が所定の解像度よりも低い解像度であればその解像度の状態を明示する第5の手段とを備えたことを特徴とするX線診断装置を開示する。 Furthermore, the present invention provides an X-ray source that irradiates a subject with X-rays, an X-ray flat panel detector that is disposed opposite to the X-ray source and detects transmitted X-rays of the subject as an X-ray image, and the X-rays The flat detector display output image data and / or the processed image data is displayed on a display screen and stored in a memory, and the image data of the detector is thinned to obtain image data with a small image size. The second means, a third means that is a part of the image being displayed on the small-screen display and that is selected as a part for detecting a shake due to the movement of the subject, and a shake detection method selected by the third means And a fourth means for determining the resolution of the X-ray detector based on the part to be used, and a fifth means for clearly indicating the state of the resolution if the result of the determination is a resolution lower than the predetermined resolution. An X-ray diagnostic apparatus is disclosed.
本発明によれば、X線撮影終了後、短時間に撮影結果が技術的に良好であったか否かを判定することができる。したがって被験者が撮影室を離れる前に、撮影を反復する必要があるか否かついて判定することができる。従って再撮影にかかる時間の浪費を最小限にすることができるのでX線検査のワークフローを改善できる。 According to the present invention, it is possible to determine whether or not the imaging result is technically good in a short time after the X-ray imaging is completed. Therefore, it is possible to determine whether or not it is necessary to repeat imaging before the subject leaves the imaging room. Accordingly, the waste of time required for re-imaging can be minimized, so that the X-ray inspection workflow can be improved.
図1は本発明のX線撮影診断装置の構成例を示す図である。X線発生装置(X線源)1は、被検者3にX線を照射し、X線平面検出器4がその透過X線を取り込み透視像を検出する。
画像処理装置5は、検出器4からの透視像データ(画像データ)を取り込み、各種のノイズ除去や前処理を行って、正規の透視画像データを得る。画像観察用モニタ6がこれを表示する。
出力装置7は、例えばレーザプリンタであり、画像の出力をフィルム等に行う。X線平面検出器4は、ディジタル出力形を使うが従来のアナログ出力形の例もありうる。
プレビュー表示装置付撮影操作機2は、X線撮影の撮影条件の入力機能やマンマシン操作機能で、プレビュー処理機能、表示機能等を備えた装置である。この表示機能による表示画面はプレビュー用のため、X線平面検出器4の出力画像サイズ、即ちモニタ6の画像サイズ(例えば3000画素×3000画素)に比して小さい画像サイズ(500画素×500画素)である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an X-ray imaging diagnostic apparatus according to the present invention. An X-ray generator (X-ray source) 1 irradiates a
The image processing device 5 captures fluoroscopic image data (image data) from the detector 4 and performs various noise removal and preprocessing to obtain regular fluoroscopic image data. The image observation monitor 6 displays this.
The
The imaging operation device 2 with a preview display device is a device that includes an imaging condition input function and a man-machine operation function for X-ray imaging, and has a preview processing function, a display function, and the like. Since the display screen by this display function is for preview, the image size (500 pixels × 500 pixels) smaller than the output image size of the X-ray flat panel detector 4, that is, the image size of the monitor 6 (eg, 3000 pixels × 3000 pixels). ).
プレビュー処理機能は、画像処理装置5に持たせるやり方、あるいは上述の如く撮影操作機2の内部に平面検出器4からの画像データの取り込みそしてプレビュー処理を行う機能手段を持たせるやり方、のいずれかで実現できる。以下では、後者の例で説明するが、前者の例では、画像処理装置5からのプレビュー処理結果を撮影操作機2に取り込みその表示部に表示することで実現できる。 The preview processing function is either a method of having the image processing apparatus 5 or a method of having a function means for taking in the image data from the flat detector 4 and performing the preview processing inside the photographing operation device 2 as described above. Can be realized. In the following, the latter example will be described, but in the former example, the preview processing result from the image processing apparatus 5 can be taken into the photographing operating device 2 and displayed on the display unit.
プレビュー処理のフローを図2に示す。平面検出器4からの画像Gは、いわゆる透視像であり、これは撮影目的や撮影部位によって種々存在する。例えば図2の右方に示す画像Gは骨格の画像を示してあるが、その他に、乳房撮影像などもある。
処理F1では、検出器2からの生画像G(例えば3000画素×3000画素)を取り込み、処理F2はこれの前処理(補正処理)を、各種補正処理パラメータ(F3)から入力したパラメータを利用して行う。パラメータは、オフセット、ゲイン、傷などがある。かくして、正規な画像G1を得る。前処理を施さないで正規画像G1とする例もありうる。
The flow of the preview process is shown in FIG. The image G from the flat detector 4 is a so-called fluoroscopic image, and there are various images depending on the imaging purpose and the imaging site. For example, the image G shown on the right side of FIG. 2 shows a skeleton image, but there is also a mammogram.
In the process F 1 , the raw image G (for example, 3000 pixels × 3000 pixels) from the detector 2 is captured, and in the process F 2 , the pre-processing (correction process) is a parameter input from various correction process parameters (F 3 ). To use. Parameters include offset, gain, and scratches. Thus, to obtain a normalized image G 1. Example of a normal image G 1 is not subjected to the pretreatment also can be.
処理F4は、補正処理後の画像G1の間引きを行う。この間引きは例えばプレビュー画面の画像サイズ(500画素×500画素)に一致させるべき1/6である。かくして得た500画素×500画素の間引き画像G2は、間引いていることから当然に低解像度である。間引き画像G2は、直ちに表示画面にプレビュー画像として表示する(F6)。F1、F2、F3の処理は高速で可能なため、この表示も撮影とほぼ同時に実現できる。 Process F 4 is thinned out of the image G 1 after the correction processing. This thinning out is, for example, 1/6 to be matched with the image size (500 pixels × 500 pixels) of the preview screen. Thus 500 pixels × 500 pixels thinned image G 2 in obtained are naturally low resolution because it is thinned out. Thinned image G 2 is immediately displayed as a preview image on a display screen (F 6). Since the processing of F 1 , F 2 , and F 3 is possible at high speed, this display can be realized almost simultaneously with photographing.
処理F5は、正規画像G1から部分画像G3を抽出する。これは、処理F6で得た表示間引き画像G2を操作者が観察し、その画像の中の一部を操作者が指定し、この指定した部位の正規画像G1を抽出することで行う。部分とは、高空間周波成分を持つ部位であり、例えば胸部撮影では鎖骨の如き部位である。操作者が表示中の間引き画像からでも、この部分は充分に判断できるものである。部分画像G3は、処理F2の如き間引いたのではなく、原寸大の大きさ、即ち正規画像G1の指定した部位の画像をそのまま(1:1)の関係で抽出したものである。この指定は、プレビュー表示中の間引き画像G2(F6)を操作者が観察してのマウスによる指定である。部分画像G3の画像サイズは、プレビュー画面の画像サイズ(500画素×500画素)である。かかる部分画像G3の抽出までの時間も短いため、操作者のマウス指定後、直ちに得られるものである。部分画像G3は、プレビュー画面に表示する(F10)。プレビュー画面に表示する画像をG2かG3かは操作者が指定する。 Process F 5 extracts the partial image G 3 from the normal image G 1. This display thinned image G 2 obtained by the process F 6 was observed by the operator, designated by the operator a portion in the image is performed by extracting the normalized image G 1 of the specified site . A part is a part having a high spatial frequency component, for example, a part like a clavicle in chest radiography. Even from the thinned image being displayed by the operator, this portion can be sufficiently judged. Partial image G 3 are, instead of thinning out such processing F 2, full size magnitude, i.e. the image of the specified portion of the normal image G 1 as it is (1: 1) is obtained by extraction in relation. This designation is designated by the mouse while the operator observes the thinned image G 2 (F 6 ) during preview display. Image size of the partial image G 3 are, a preview screen image size (500 pixels × 500 pixels). For shorter time until extraction of such partial image G 3, after mice designated operator, but immediately obtained. Partial image G 3 are, displayed on the preview screen (F 10). Or an image to be displayed on the preview screen G 2 or G 3 are designated by the operator.
処理F7は部分画像G3に2次元FFT処理を施し、部分画像G3のパワースペクトルを求める。2次元FFT処理によるパワースペクトルの開示文献には、下記の非特許文献がある。例えば、そのFig4での2.0Cycle/mmのパワーに入力注目して比較する。
処理F8では、参照画像の基準となるパワースペクトルと処理F7で得た実撮影の部分画像G3から得たパワースペクトルとを同一画面に表示し、操作者が被検体に動きがあったか否か(即ち解像度の良否)を判定する。図2の画面G4で、G41が実部分画像のパワースペクトル、G42が参照画像のパワースペクトルである。動きによるぼけがあればG41とG42との間に高周波部分(図の右側方向)に差異が生じているので、この差異をみて動きによるぼけがあったか否か(例えば所定の解像度以下か否か)を操作者が判定する(F11)。図の画面G4の例では、動きによるぼけが無視できない程あり、撮影画像が信頼できないものとの判定を下す。そして、再撮影を行う。再撮影して得た画像G1に対しても同様なチェックを行い、G41とG42との間に差異がなくなれば、或いは無視できる程の差異があれば、正常撮影と判定する。
正常撮影であれば、処理装置5で処理を行いモニタ6に表示を行い、格納し、プリンタ7での出力も行う。撮影が正常でなければ、処理装置5でそのデータを削除する。しかし、何らかの利用性があれば残し、処理対象とする。
F5、F7、F7の各処理は高速であるため、操作者による良否判定が迅速に行えれば、F5〜F11の処理も直ぐ行えるため、撮影後に直ちにその正常か否かの判定結果を出せる。
In process F 8, was obtained in the power spectrum as a reference of the reference image and the processing F 7 and a power spectrum obtained from the partial image G 3 of the actual photographed displayed on the same screen, or operator has moved the subject not (That is, whether the resolution is good or bad). Screen G 4 in FIG. 2, the power spectrum of the G 41 the real part image, G 42 is a power spectrum of the reference image. If there is a blur due to movement, a difference occurs in the high frequency portion (right direction in the figure) between G 41 and G 42 . Is determined by the operator (F 11 ). In the example of the screen G 4 in FIG, there as is not negligible motion blur, making a determination as to the photographed image is not reliable. Then, re-photographing is performed. Performs the same checks against the image G 1 obtained by re-photographing, If there is no difference between the G 41 and G 42, or if there is a difference negligible, it is determined that the normal shooting.
If it is normal photographing, processing is performed by the processing device 5 and displayed on the monitor 6, stored, and output by the
Since each process of F 5 , F 7 , and F 7 is high-speed, if the pass / fail judgment by the operator can be performed quickly, the processes of F 5 to F 11 can be performed immediately. Judgment results can be output.
以上の実施例で、パワースペクトルの高周波部分での視覚上の差異で動きによるぼけがあるか否かを判定したが、その差異は、計算式でも算出できる故に、装置2そのものに判定ソフトをインストールしておき、そのソフトを実行することで自動的に行わせることもできる。 In the above embodiment, it is determined whether there is a blur due to motion due to a visual difference in the high frequency part of the power spectrum. Since the difference can also be calculated by a calculation formula, the determination software is installed in the apparatus 2 itself. In addition, it can be automatically performed by executing the software.
次に、パワースペクトル以外の判定例である、画像観察による目視による判定法を説明する。図2の処理F5で得た画像G3をパワースペクトル計算するのでなく、その画像G3そのもの、又はその拡大画像G31を求めてこれを表示してその細部を観察し、動きによるぶれがあるか否かを判定する。この部分画像G3、G31は解像度の判定用にあらかじめ設定した位置で、対象部位のものであり、例えば骨りょう部位であり、実表示(G3)、拡大表示(G31)することで解像度の判定が可能となる。ここで、拡大画像のサイズを、プレビュー画面の画像サイズに一致させれば、プレビュー画面上で判定できる。モニタ6の画面サイズに一致させての表示例もある。 Next, a visual determination method by image observation, which is a determination example other than the power spectrum, will be described. Rather than calculating the power spectrum of the image G 3 obtained in the process F 5 of FIG. 2, the image G 3 itself or the enlarged image G 31 is obtained and displayed to observe the details, and the blur due to motion is detected. It is determined whether or not there is. These partial images G 3 and G 31 are positions set in advance for determination of resolution and are of the target part, for example, bone parts, and are displayed in real (G 3 ) and enlarged (G 31 ). The resolution can be determined. Here, if the size of the enlarged image matches the image size of the preview screen, it can be determined on the preview screen. There is also a display example that matches the screen size of the monitor 6.
以上の実施例によればX線撮影終了後、自動的に画像の解像力の良否が判定されるので、撮影が成功であったか否かわかる。撮影技師は被検者の介助に専念でき、被検者の不安を軽減し、X線検査のワークフローを改善できる。更にたと
えば骨を拡大表示して画像を観察し、撮影の可否を確認できる。
According to the above embodiment, after the end of X-ray imaging, whether the resolution of the image is good or not is automatically determined, so that it can be determined whether or not the imaging has been successful. The radiographer can concentrate on helping the subject, reduce the subject's anxiety, and improve the X-ray examination workflow. Furthermore, for example, it is possible to confirm whether or not photographing is possible by enlarging and displaying the bone and observing the image.
上記実施の形態ではパワースペクトルを例に説明したが、信号の2乗のパワースペクトルに限らず、信号自身のスペクトル解析などであっても良い。要は空間周波数分析の実画像と、基準画像データのスペクトルの比較ができれば良いのである。 In the above embodiment, the power spectrum has been described as an example. However, the spectrum is not limited to the square power spectrum of the signal but may be a spectrum analysis of the signal itself. In short, it is only necessary to be able to compare the spectrum of the actual image of the spatial frequency analysis and the reference image data.
本発明は、X線透視撮影装置に利用する。更に、撮影での被検体の動きによるぶれの判定を簡便で迅速に行えるため、病院や集団検診などの分野に設置して利用可能である。 The present invention is used in an X-ray fluoroscopic apparatus. Furthermore, since it is possible to easily and quickly determine the shake due to the movement of the subject during imaging, it can be installed and used in fields such as hospitals and group examinations.
1 X線発生装置
2 プレビュー表示装置付撮影操作機
4 X線平面検出器
5 画像処理装置
6 画像観察用モニタ
F1〜F11 処理
1 X-ray generator 2 preview display device with a photographing operation unit 4 X-ray flat panel detector 5 image processing apparatus for 6 image observation monitor F 1 to F 11 treatment
Claims (2)
An X-ray source that irradiates the subject with X-rays, an X-ray flat detector that is disposed opposite to the X-ray source and detects the transmitted X-rays of the subject as an X-ray image, and an output of the X-ray flat detector A first means for displaying image data and / or processed image data on a display screen and storing it in a memory; a second means for thinning out the image data of the detector to obtain image data of a small image size; A part of the image being displayed on the small screen display, based on the third means selected as the part for detecting blur due to the movement of the subject and the part for detecting blur selected by the third means And a fourth means for determining the resolution of the X-ray detector and a fifth means for clearly indicating the state of the resolution if the result of the determination is lower than a predetermined resolution. X-ray diagnostic equipment.
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