JP2016131805A - X-ray image diagnostic apparatus and method for creating x-ray image - Google Patents

X-ray image diagnostic apparatus and method for creating x-ray image Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the image quality of a picked-up image when a grid is not used by accurately correcting a scattered radiation component that changes in a subject.SOLUTION: An X-ray diagnostic apparatus includes an X-ray tube for radiating X-rays to a subject, an X-ray plane detector for detecting transmitted C-rays of the subject arranged facing the X-ray tube, and an image processing unit for creating an X-ray image on the basis of image data outputted from the X-ray plane detector. The image processing unit performs positioning correction of scattered radiation original data acquired in advance by using a phantom simulating the subject to the image data, and creates scattered radiation data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、X線画像診断装置に係り、特に、グリッドレスで撮像したときの散乱線成分の画像補正に関する。   The present invention relates to an X-ray image diagnostic apparatus, and more particularly to image correction of scattered radiation components when imaged in a gridless manner.

X線画像診断装置は、X線を被写体に照射し、被写体を透過したX線をX線平面検出器で検出することで被写体の画像を得る。ここで検出器が検出するX線には、被写体を透過するX線の他に被写体で散乱したX線(散乱線)が含まれる。このような散乱線はX線画像の画質を低下させる原因になる。従来のX線平面検出器では、検出器のX線入射面側に散乱線除去グリッド(以下、「グリッド」という)を配置し、検出器に散乱線が入射するのを防止している。
しかし、グリッドを用いると、グリッドを装着する手間が増える。また、グリッドを用いない時より照射するX線量が増え被写体の被ばく量が多くなるという問題がある。このためグリッドを用いずに撮像(グリッドレス撮像)し、画像処理によって散乱線の影響を除去する技術が提案されている。
The X-ray diagnostic imaging apparatus obtains an image of a subject by irradiating the subject with X-rays and detecting the X-ray transmitted through the subject with an X-ray flat panel detector. Here, the X-rays detected by the detector include X-rays scattered by the subject (scattered rays) in addition to the X-rays transmitted through the subject. Such scattered radiation causes a reduction in the image quality of the X-ray image. In the conventional X-ray flat detector, a scattered radiation removal grid (hereinafter referred to as “grid”) is arranged on the X-ray incident surface side of the detector to prevent the scattered radiation from entering the detector.
However, when a grid is used, the labor for mounting the grid increases. In addition, there is a problem that the X-ray dose to be irradiated is increased compared to when the grid is not used and the exposure amount of the subject increases. For this reason, a technique has been proposed in which imaging is performed without using a grid (gridless imaging) and the influence of scattered radiation is removed by image processing.

例えば、特許文献1には、厚さを変えた、水を含んだファントムを用いて散乱線を検出し、散乱線の分布を示すテーブルを作成し、グリッドレス撮像で得た画像に対し散乱線の補正を行う技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a scattered radiation is detected by using a phantom containing water and the thickness of which is changed, and a table showing the distribution of the scattered radiation is created. A technique for correcting the above is disclosed.

国際公開WO2011/058612号International Publication WO2011 / 058612

特許文献1に記載された散乱線補正では、散乱線データを取得するための撮像対象物(水ファントム)が均一であり、それを用いて作成した散乱線データは実際の被写体内で変化する散乱線成分を正確に反映していない。このため、このような散乱線データを用いた時、正確に補正することができない場合がある。
本発明の目的は、上記問題点を解消するために、被写体内で変化する散乱線成分を正確に補正し、グリッドを使用しない場合の撮像画像の画質を改善することにある。
In the scattered radiation correction described in Patent Document 1, the object to be captured (water phantom) for acquiring scattered radiation data is uniform, and the scattered radiation data created by using the scattered radiation data varies within the actual subject. Does not accurately reflect the line component. For this reason, when such scattered radiation data is used, it may not be possible to correct accurately.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to accurately correct a scattered ray component that changes in a subject to improve the image quality of a captured image when a grid is not used in order to solve the above-described problems.

上記目的を達成するために、本発明は、被写体を模したファントムを用いて散乱線データ(以下、「散乱線元データ」という)を予め取得し、この散乱線元データを被写体に合わせて加工し、撮像した画像の散乱線除去を行う。すなわち、本発明のX線画像診断装置は、被写体にX線を照射するX線管球と、X線管球に対向配置され被写体の透過X線を検出するX線平面検出器と、X線平面検出器より出力される画像データを基にX線画像を作成する画像処理部とを備える。画像処理部は、被写体を模したファントムを用いて予め取得した散乱線元データを画像データに対し位置合わせ補正して、散乱線データを作成する散乱線データ補正部を備える。   In order to achieve the above object, the present invention acquires scattered radiation data (hereinafter referred to as “scattered radiation source data”) in advance using a phantom simulating a subject, and processes the scattered radiation source data according to the subject. Then, scattered radiation is removed from the captured image. That is, the X-ray diagnostic imaging apparatus of the present invention includes an X-ray tube that irradiates a subject with X-rays, an X-ray flat panel detector that is disposed opposite to the X-ray tube and detects a transmitted X-ray of the subject, and an X-ray An image processing unit that creates an X-ray image based on image data output from the flat detector. The image processing unit includes a scattered radiation data correction unit that creates a scattered radiation data by aligning and correcting the scattered radiation source data acquired in advance using a phantom simulating a subject with respect to the image data.

また、本発明の、撮像画像データから散乱線データを除去したX線画像を作成する方法は、被写体を模したファントムを用いて予め取得した散乱線元データを撮像画像データに対し位置合わせを行う工程と、位置合わせを行った散乱線データを被写体の厚みに合わせて補正する厚み補正を行う工程と、を有する。位置合わせを行う工程は、散乱線元データの位置を、前記画像データに合わせて拡大・縮小する処理を含む。厚み補正を行う工程は、位置合わせを行った散乱線データの値を増加・減少する処理(第一の厚み補正)を含む。   In the method of creating an X-ray image obtained by removing scattered radiation data from captured image data according to the present invention, the scattered radiation source data acquired in advance using a phantom simulating a subject is aligned with the captured image data. And a step of performing thickness correction for correcting the aligned scattered radiation data in accordance with the thickness of the subject. The step of aligning includes a process of enlarging / reducing the position of the scattered radiation source data according to the image data. The step of correcting the thickness includes a process (first thickness correction) for increasing / decreasing the value of the scattered radiation data subjected to the alignment.

本発明によれば、被写体内で変化する散乱線成分を正確に補正し、グリッドを使用しない場合の撮像画像の画質を改善できる。   According to the present invention, it is possible to accurately correct the scattered radiation component that changes in the subject and improve the image quality of the captured image when the grid is not used.

本発明の実施形態に係るX線画像診断装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the X-ray-image diagnostic apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施形態の散乱線元データを取得する方法の一例を示す説明図であって、(a)はグリッドを用いてデータを取得する場合、(b)グリッドを用いないでデータを取得する場合を示す。It is explanatory drawing which shows an example of the method of acquiring the scattered radiation original data of embodiment, Comprising: (a) shows the case where data is acquired without using a grid, (a) when acquiring data using a grid. . 実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートA flowchart showing a flow of processing according to the embodiment 実施形態の位置合わせ処理の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of the alignment process of embodiment 実施形態の位置合わせ処理の内容を説明する図であって、(a)と(b)とは胸部正面の散乱線データマップを示し、(c)は被写体の胸部正面の撮像画像を示し、(d)は図5(c)の画像から肺野領域を抽出した図を示し、(e)は肺野処理の拡大・縮小処理の内容を説明する図を示す。It is a figure explaining the content of the alignment process of embodiment, (a) And (b) shows the scattered radiation data map of the chest front, (c) shows the picked-up image of the front of the subject's chest, FIG. 5D shows a diagram in which lung field regions are extracted from the image of FIG. 5C, and FIG. 5E shows a diagram for explaining the contents of the enlargement / reduction processing of the lung field processing. 被写体領域のヒストグラムHistogram of subject area (a)は散乱線元データの画素値が一様な場合の位置合わせを説明する図であり、(b)は散乱線元データの画素値が傾斜を有する場合の位置合わせを説明する図である。(A) is a figure explaining the alignment when the pixel value of scattered radiation source data is uniform, (b) is the figure explaining the alignment when the pixel value of scattered radiation source data has an inclination. is there. 実施形態の厚み補正に係る処理の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of the process which concerns on thickness correction of embodiment 線量率と散乱線データの補正係数の関係を示す図Diagram showing the relationship between the dose rate and the correction factor for scattered radiation data 肺野最大値と横隔部最小値の比と散乱線データの補正係数の関係を示す図The figure which shows the relationship between the ratio of the lung field maximum value and the diaphragm minimum value and the correction coefficient of the scattered radiation data (a)と(c)とは胸椎のX線画像において、実施形態より取得した補正後散乱線データを用いて減算処理をしていない場合を示し、(b)と(d)は(a)、(c)の減算処理をした場合を示す。(A) and (c) show the cases where subtraction processing is not performed using the corrected scattered radiation data acquired from the embodiment in the X-ray image of the thoracic vertebra, and (b) and (d) are (a). The case where the subtraction process of (c) is performed is shown.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、全図において、同一機能を有するものは同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。まず、図1に基づいて、本実施形態に係るX線画像診断装置の概略構成について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, components having the same function are given the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted. First, a schematic configuration of the X-ray image diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1のX線画像診断装置11は、被写体0にX線を照射するX線管球1と、X線管球1に対向配置され被写体0の透過X線を検出するX線平面検出器2と、X線平面検出器2より出力される画像データをもとに、X線画像を作成する画像処理部10と、画像処理部10で処理された画像を表示する画像表示装置3と、を備える。   An X-ray diagnostic imaging apparatus 11 in FIG. 1 includes an X-ray tube 1 that irradiates a subject 0 with X-rays, and an X-ray flat panel detector 2 that is disposed opposite to the X-ray tube 1 and detects transmitted X-rays of the subject 0. And an image processing unit 10 that creates an X-ray image based on the image data output from the X-ray plane detector 2, and an image display device 3 that displays an image processed by the image processing unit 10. Prepare.

画像処理部10は、X線平面検出器2より出力される被写体0の画像データを記憶する画像記憶部4と、予め取得した散乱線元データを記憶する散乱線データ記憶部5と、画像記憶部4に記憶された画像データを用いて散乱線データ記憶部5に記憶されている散乱線元データを補正する散乱線データ補正部6と、散乱線データ補正部6から得られた、補正された散乱線データを画像データから除去する散乱線除去部7と、を備える。   The image processing unit 10 includes an image storage unit 4 that stores image data of the subject 0 output from the X-ray flat panel detector 2, a scattered radiation data storage unit 5 that stores previously acquired scattered radiation source data, and an image storage. The scattered radiation data correction section 6 that corrects the scattered radiation source data stored in the scattered radiation data storage section 5 using the image data stored in the section 4 and the scattered radiation data correction section 6 are corrected. A scattered radiation removing unit 7 for removing the scattered radiation data from the image data.

画像処理部10の各部はCPUとメモリで構成することができる。メモリには、各部の機能を実行するためのプログラムが予め格納されており、CPUはメモリのプログラムを読み込んで実行する。その結果、各部の動作の実現が可能となる。
例えば、メモリには、図3等のフローに示されるプログラムが予め格納されている。CPUがこのプログラムを読み込んで実行することにより、散乱線データ補正部6や散乱線除去部7の動作を実現する。
Each unit of the image processing unit 10 can be composed of a CPU and a memory. The memory stores in advance a program for executing the function of each unit, and the CPU reads and executes the program in the memory. As a result, the operation of each part can be realized.
For example, a program shown in the flow of FIG. 3 and the like is stored in advance in the memory. When the CPU reads and executes this program, the operations of the scattered radiation data correction unit 6 and the scattered radiation removal unit 7 are realized.

なお、散乱線データ補正部6や散乱線除去部7などの処理手順をソフトウェアとして実現するかわりにASICやFPGA等のハードウェアによって実現することも可能である。   Note that the processing procedures such as the scattered radiation data correction unit 6 and the scattered radiation removal unit 7 may be implemented by hardware such as ASIC or FPGA instead of being implemented as software.

図1のX線画像診断装置11の動作の概要を説明する。まず、所定のX線条件に従って、X線管球1から被写体0にX線が照射され、X線平面検出器2が被写体0の透過X線を検出する。画像記憶部4は、X線平面検出器2より出力される画像データ(以下「被写体画像データ」という)を格納する。また、散乱線データ記憶部5は予めファントムを用いて取得した散乱線元データを格納する。散乱線データ補正部6は、被写体画像データを用いて散乱線元データを補正し、散乱線除去部7は、散乱線データ補正部6で得られた、補正された散乱線データを被写体画像データから除去する。画像表示装置3は、除去処理後の被写体画像データを表示する。   An outline of the operation of the X-ray image diagnostic apparatus 11 of FIG. 1 will be described. First, according to a predetermined X-ray condition, the subject 0 is irradiated with X-rays from the X-ray tube 1, and the X-ray plane detector 2 detects transmitted X-rays of the subject 0. The image storage unit 4 stores image data output from the X-ray flat panel detector 2 (hereinafter referred to as “subject image data”). The scattered radiation data storage unit 5 stores scattered radiation source data acquired in advance using a phantom. The scattered radiation data correction unit 6 corrects the scattered radiation source data using the subject image data, and the scattered radiation removal unit 7 uses the corrected scattered radiation data obtained by the scattered radiation data correction unit 6 as subject image data. Remove from. The image display device 3 displays the subject image data after the removal process.

本実施形態の主な特徴は、画像処理部10の散乱線データ補正部6が散乱線元データを補正することである。まず、図2を用いて、散乱線元データの取得について説明する。   The main feature of this embodiment is that the scattered radiation data correction unit 6 of the image processing unit 10 corrects the scattered radiation source data. First, acquisition of scattered radiation source data will be described with reference to FIG.

散乱線元データは、撮像対象である被写体とは別にファントム20を用いて予め取得する。ファントム20は被写体(人体)を模したファントムを用いることができる。
このようなファントムは、生体と同等のX線吸収率をもった軟組織等価材と骨等価材が使用され、また、心臓、肝臓、腎臓、肺野主血管などが配置されている。そのため、水等を用いたファントムと異なり人体に近い散乱線情報が得られる。
The scattered radiation source data is acquired in advance using the phantom 20 separately from the subject to be imaged. The phantom 20 can be a phantom that simulates a subject (human body).
For such a phantom, a soft tissue equivalent material and a bone equivalent material having an X-ray absorption rate equivalent to that of a living body are used, and a heart, a liver, a kidney, a main lung blood vessel, and the like are arranged. Therefore, unlike the phantom using water etc., scattered radiation information close to the human body can be obtained.

ファントム20としては、成人または小児の全身ファントムや、胸部のような部位ごとに作成されたファントムを用いることができ、市販されているものを入手可能である。   As the phantom 20, a full-body phantom of an adult or a child or a phantom created for each part such as a chest can be used, and a commercially available one can be obtained.

このようなファントム20を用いて取得した散乱線データを散乱線元データとする。この際、体幹部(例えば、胸部、腹部、腰)は、四肢(例えば、手、足)よりも散乱線が多く発生することを考慮すると、胸部など部位ごとの散乱線元データを予め取得しておくことが好ましい。または、全身の散乱線元データを予め取得しておき撮像部位毎に適宜分割して適用してもよい。   The scattered radiation data acquired using such a phantom 20 is used as scattered radiation source data. At this time, in consideration of the fact that the trunk (eg, chest, abdomen, waist) generates more scattered rays than the extremities (eg, hands, feet), the scattered radiation source data for each part such as the chest is acquired in advance. It is preferable to keep it. Alternatively, whole body scattered radiation source data may be acquired in advance, and may be divided and applied as appropriate for each imaging region.

散乱線元データの取得する方法は、まず、図2(a)に示すように、X線平面検出器2におけるX線入射面側にグリッド21を装着した状態で、所定のX線条件を用いてファントム20を撮像する。この場合、散乱線23はグリッド21により除去され、透過X線22をX線平面検出器2が検出し、散乱線23が含まれていない画像データAが取得される。次に、図2(b)に示すように、グリッド21を用いずに同じX線条件下でファントム20を撮像する。X線平面検出器2は散乱線23と透過X線22とを検出し、散乱線を含む画像データBが取得される。画像データBから画像データAを除くことにより散乱線元データが得られる。
得られた散乱線元データは散乱線データ記憶部5に格納され、後述する位置合わせ補正に使用される。
As a method for acquiring scattered radiation source data, first, as shown in FIG. 2A, a predetermined X-ray condition is used in a state where a grid 21 is mounted on the X-ray incident surface side of the X-ray flat detector 2. The phantom 20 is imaged. In this case, the scattered radiation 23 is removed by the grid 21, the transmitted X-ray 22 is detected by the X-ray flat panel detector 2, and image data A that does not include the scattered radiation 23 is acquired. Next, as shown in FIG. 2B, the phantom 20 is imaged under the same X-ray conditions without using the grid 21. The X-ray flat detector 2 detects the scattered radiation 23 and the transmitted X-ray 22 and acquires image data B including the scattered radiation. By removing image data A from image data B, scattered radiation source data is obtained.
The obtained scattered radiation source data is stored in the scattered radiation data storage unit 5 and used for alignment correction described later.

次に、画像処理部10の各部の動作を図3から図10を用いて説明する。   Next, the operation of each unit of the image processing unit 10 will be described with reference to FIGS.

まず、図3を用いて画像処理部10の処理の全体の流れを説明し、次に図4から図7を用いて散乱線データ補正部6が行う位置合わせ補正について、図8から図10を用いて散乱線データ補正部6が行う厚み補正について、動作の詳細な説明を行う。   First, the overall flow of the processing of the image processing unit 10 will be described with reference to FIG. 3, and the alignment correction performed by the scattered radiation data correction unit 6 with reference to FIGS. 4 to 7 will be described with reference to FIGS. 8 to 10. The operation of the thickness correction performed by the scattered radiation data correction unit 6 will be described in detail.

図3は、画像処理部10に係る処理の概略を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing an outline of processing related to the image processing unit 10.

(ステップS30)
散乱線データ補正部6は、部位ごとに、散乱線データ記憶部5に格納されている散乱線元データを読み込み、散乱線データマップ(二次元データ)とする。本実施形態では、例として胸部正面の散乱線元データを読み込み、散乱線データマップとする(S30)。
(Step S30)
The scattered radiation data correction unit 6 reads the scattered radiation source data stored in the scattered radiation data storage unit 5 for each part, and generates a scattered radiation data map (two-dimensional data). In the present embodiment, as an example, scattered radiation source data of the front of the chest is read and used as a scattered radiation data map (S30).

(ステップS31)
被写体内の臓器等(例えば、肺野)の大きさは被写体によって異なるので、ファントムから得られた散乱線元データの臓器等の領域の位置を被写体の対応する臓器等の領域の位置に合わせる補正を行う。
そのため、散乱線データ補正部6は、画像記憶部4から被写体画像データ(二次元データ)を読み込む。本実施形態では、散乱線データ補正部6が読み込む画像データは、胸部正面データである。次に、散乱線データ補正部6は、被写体画像データの肺野領域と散乱線元データの肺野領域との位置合わせを行う。具体的には、散乱線データ補正部6は、被写体画像データ肺野領域を被写体領域から抽出し、抽出した肺野領域と読み込んだ胸部正面の散乱線元データの肺野領域との位置合わせを行う(S31)。
(Step S31)
Since the size of the organ etc. in the subject (for example, lung field) varies depending on the subject, the correction is made so that the position of the organ etc. in the scattered radiation source data obtained from the phantom matches the location of the corresponding organ etc. in the subject. I do.
Therefore, the scattered radiation data correction unit 6 reads subject image data (two-dimensional data) from the image storage unit 4. In the present embodiment, the image data read by the scattered radiation data correction unit 6 is chest front data. Next, the scattered radiation data correction unit 6 performs alignment between the lung field region of the subject image data and the lung field region of the scattered radiation source data. Specifically, the scattered radiation data correction unit 6 extracts the subject image data lung field region from the subject region, and aligns the extracted lung field region with the lung field region of the scattered radiation source data read in front of the chest. Perform (S31).

(ステップS32)
散乱線データ補正部6は、肺野領域以外の被写体領域についても、散乱線元データを被写体画像データの大きさに合わせるように位置合わせを行う(S32)。
(Step S32)
The scattered radiation data correction unit 6 also performs alignment so that the scattered radiation source data matches the size of the subject image data for the subject region other than the lung field region (S32).

ステップS31とステップS32の処理を位置合わせ補正といい、この位置合わせ補正を行った散乱線データを第一補正散乱線データという。   The processing of step S31 and step S32 is referred to as alignment correction, and the scattered radiation data that has undergone this alignment correction is referred to as first corrected scattered radiation data.

(ステップS33)
被写体によって身体の厚みが異なるため、ファントムから得られた散乱線元データの厚みを被写体に厚みに合わせる補正を行う(第一厚み補正)。そのため、散乱線データ補正部6は、X線画像診断装置11から受信した実曝射時間などをもとに、被写体の厚みに合わせるように、第一補正散乱線データ全体を収縮・膨張させる(S33)。第一厚み補正後の散乱線データを第二補正散乱線データという。
(Step S33)
Since the thickness of the body varies depending on the subject, the thickness of the scattered radiation source data obtained from the phantom is corrected to match the thickness of the subject (first thickness correction). Therefore, the scattered radiation data correction unit 6 contracts and expands the entire first corrected scattered radiation data so as to match the thickness of the subject based on the actual exposure time received from the X-ray image diagnosis apparatus 11 ( S33). The scattered radiation data after the first thickness correction is referred to as second corrected scattered radiation data.

(ステップS34)
被写体内部の領域(例えば、腹部、胸部など)ごとに厚みが異なるので、次に領域ごとの厚みの違いを第二補正散乱線データに反映した補正を行う(第二厚み補正)。そのため、散乱線データ補正部6は、第二補正散乱線データに含まれる複数の領域についてのデータのうち一部の領域についてのデータを収縮・膨張する補正をさらに行う(S34)。第二厚み補正後の散乱線データを第三補正散乱線データという。
本実施形態では、腹部の厚さ補正を行うために、第二補正散乱線データの横隔部領域のデータを収縮・膨張させる。横隔部は横隔膜、椎体、および肋骨下部を含む。
(Step S34)
Since the thickness is different for each region (for example, the abdomen, chest, etc.) inside the subject, a correction that reflects the difference in thickness for each region in the second corrected scattered radiation data is then performed (second thickness correction). Therefore, the scattered radiation data correction unit 6 further performs correction for contracting / expanding data for some of the data for the plurality of regions included in the second corrected scattered radiation data (S34). The scattered radiation data after the second thickness correction is referred to as third corrected scattered radiation data.
In the present embodiment, in order to correct the thickness of the abdomen, the data of the diaphragm region of the second corrected scattered radiation data is contracted and expanded. The diaphragm includes the diaphragm, vertebral body, and lower ribs.

(ステップS35)
散乱線除去部7は、第三補正散乱線データを被写体画像データから除去する(S35)。これにより、散乱線の影響を除去した被写体画像データが得られる。除去処理後の被写体画像データは、画像表示装置3にて表示される。
(Step S35)
The scattered radiation removal unit 7 removes the third corrected scattered radiation data from the subject image data (S35). Thereby, subject image data from which the influence of scattered radiation is removed is obtained. The subject image data after the removal process is displayed on the image display device 3.

次に、図4と図5とを用いて、位置合わせ補正(ステップS31とステップS32)の詳細な説明をする。図4は位置合わせ補正の処理を説明するフローチャートである。図5の(a)は胸部正面の散乱線データマップを示し、(b)は図5(a)の肺野の領域の中心位置を表示した散乱線データマップを示し、(c)は被写体の胸部正面の撮像画像を示し、(d)は図5(c)の直接線領域とX線絞り領域を除去し、除去処理後の画像から閾値処理をして肺野領域を抽出した図であり、(e)は位置合わせ補正に係る肺野処理の拡大・縮小処理の内容を説明する図である。   Next, the alignment correction (step S31 and step S32) will be described in detail with reference to FIG. 4 and FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining the alignment correction process. FIG. 5A shows a scattered radiation data map of the front of the chest, FIG. 5B shows a scattered radiation data map displaying the center position of the lung field area of FIG. 5A, and FIG. FIG. 6D shows a captured image of the front of the chest, and FIG. 5D is a diagram in which the lung region is extracted by removing the direct line region and the X-ray aperture region of FIG. (E) is a figure explaining the content of the expansion / contraction process of the lung field process which concerns on alignment correction.

図4のフローチャートに沿って位置合わせ補正を説明する。   The alignment correction will be described along the flowchart of FIG.

(ステップS41)
散乱線データ補正部6は、画像記憶部4から被写体画像データを読み込む(図5(c))。この被写体画像から直接線領域52とX線絞り領域51を除き、被写体領域57を抽出する(不図示)(S41)。
(Step S41)
The scattered radiation data correction unit 6 reads the subject image data from the image storage unit 4 (FIG. 5C). A subject region 57 is extracted from the subject image by excluding the direct line region 52 and the X-ray aperture region 51 (not shown) (S41).

(ステップS42)
散乱線データ補正部6は、ステップS41で抽出された被写体領域57から、図6に示すような、X線画像の画素値と頻度の関係を示すヒストグラムを作成する(S42)。作成されたヒストグラムでは、横隔膜領域は画素値が低い(暗い)方に、肺野領域は画素値が高い(明るい)方に分布される。
(Step S42)
The scattered radiation data correction unit 6 creates a histogram indicating the relationship between the pixel value of the X-ray image and the frequency as shown in FIG. 6 from the subject region 57 extracted in step S41 (S42). In the created histogram, the diaphragm region is distributed in a lower pixel value (dark), and the lung field region is distributed in a higher pixel value (bright).

(ステップS43)
散乱線データ補正部6は、図6に示すように、肺野領域が分布する閾値A以上の画素値を選択する閾値処理を行って、被写体領域57から肺野領域53を抽出する(S43)。抽出された肺野領域53の画像を図5(d)に示す。
(Step S43)
As shown in FIG. 6, the scattered radiation data correction unit 6 performs threshold processing for selecting pixel values greater than or equal to the threshold A in which the lung field region is distributed, and extracts the lung field region 53 from the subject region 57 (S43). . An extracted image of the lung field region 53 is shown in FIG.

(ステップS44)
散乱線データ補正部6は、ステップS43で抽出された肺野領域(以下、「抽出肺野領域」)53の左右の長さL1と上下の長さL2aおよびL2bとから抽出肺野領域53の中心位置54を決定する(図5(d))。
散乱線データマップ(図5(a))の肺野領域(以下「散乱線肺野領域」という)56の中心位置55(図5(b))は予め設定されているため、散乱線データ補正部6は、決定した抽出肺野領域53の中心位置54に、散乱線肺野領域56の中心位置55を重ね合わせる(S44)。
(Step S44)
The scattered radiation data correction unit 6 calculates the extracted lung field region 53 from the left and right lengths L1 and the upper and lower lengths L2a and L2b of the lung field region (hereinafter, “extracted lung field region”) 53 extracted in step S43. The center position 54 is determined (FIG. 5 (d)).
Since the center position 55 (FIG. 5B) of the lung field region (hereinafter referred to as “scattered radiation lung field region”) 56 in the scattered radiation data map (FIG. 5A) is set in advance, the scattered radiation data correction is performed. The unit 6 superimposes the center position 55 of the scattered radiation lung region 56 on the determined center position 54 of the extracted lung field region 53 (S44).

(ステップS45)
次に、散乱線データ補正部6は、散乱線肺野領域56を抽出肺野領域53の面積に合わせるように散乱線肺野領域56を拡大・縮小させる(S45)。この位置合わせ補正を図5(e)に示す抽出肺野領域53と散乱線肺野領域56を例として説明する。図5(e)は、ステップS44で説明したように、抽出肺野領域53の中心位置54に散乱線肺野領域56の中心位置55を重ねている。
(Step S45)
Next, the scattered radiation data correction unit 6 enlarges / reduces the scattered radiation lung field region 56 so as to match the scattered radiation lung field region 56 with the area of the extracted lung field region 53 (S45). This alignment correction will be described using the extracted lung field region 53 and the scattered radiation lung field region 56 shown in FIG. In FIG. 5E, as described in step S <b> 44, the center position 55 of the scattered radiation lung field region 56 is superimposed on the center position 54 of the extracted lung field region 53.

例えば、体軸方向に平行な方向をy軸、体軸方向に垂直な方向をx軸として、重ねた中心位置54、55を(0、0)とする。抽出肺野領域53の3点、例えば、左肺野においてy軸上の一番高い点53a(x1、y1)、y軸上の一番低い点53b(x3、y3)、肺野下端の中心位置54に近い点53c(x5、y5)を選択する。これらに対応する散乱線肺野領域56の3点、56a(x2、y2)、56b(x4、y4)、および56c(x6、y6)を選択する。散乱線肺野領域56の選択された点、56a点、56b点、および56c点を抽出肺野領域53選択された点、点53a、点53b、および53cにそれぞれあわせ、ついで散乱線肺野領域56の面積を抽出肺野領域53の面積に合わせるように散乱線肺野領域56を拡大・縮小する(矢印59a、59b、および59c)。これにより、散乱線肺野領域56の輪郭を抽出肺野領域53の輪郭に合わせることができる。右肺野においても同様に行う。   For example, assuming that the direction parallel to the body axis direction is the y axis and the direction perpendicular to the body axis direction is the x axis, the overlapped center positions 54 and 55 are (0, 0). Three points of the extracted lung field region 53, for example, the highest point 53a (x1, y1) on the y axis in the left lung field, the lowest point 53b (x3, y3) on the y axis, the center of the lower end of the lung field A point 53c (x5, y5) close to the position 54 is selected. Three points 56a (x2, y2), 56b (x4, y4), and 56c (x6, y6) of the scattered radiation lung field region 56 corresponding to these are selected. The selected point, 56a point, 56b point, and 56c point of the scattered radiation lung region 56 are extracted to match the selected point, point 53a, point 53b, and 53c, respectively, and then the scattered radiation lung field region The scattered radiation lung field region 56 is enlarged / reduced so that the area of 56 matches the area of the extracted lung field region 53 (arrows 59a, 59b, and 59c). Thereby, the outline of the scattered radiation lung region 56 can be matched with the contour of the extracted lung field region 53. Repeat in the right lung field.

図7(a)にX軸方向の位置合わせの様子を模式的に示す。図7において「xa、xb」は散乱線元データのX軸上の位置(図5(e)参照)であり、「xa、xb´」は位置合わせ後の散乱線元データ(第一補正散乱線データ)の、抽出肺野領域53に対応する位置(図5(e)参照)を示している。
なお、上述した選択する点は3点に限定されず、選択点を増やしてよく、特に、横隔膜(腹部)隣接する箇所は選択点を増やしてよい。
FIG. 7A schematically shows the alignment in the X-axis direction. In FIG. 7, “xa, xb” is the position on the X-axis of the scattered radiation source data (see FIG. 5E), and “xa, xb ′” is the scattered radiation source data after alignment (first corrected scattering). (Line data) corresponding to the extracted lung field region 53 (see FIG. 5E).
Note that the number of points to be selected described above is not limited to three, and the number of selection points may be increased. In particular, the number of selection points may be increased at a location adjacent to the diaphragm (abdomen).

(ステップS46)
散乱線データ補正部6は、散乱線データマップの被写体領域(以下、「散乱線被写体領域」という)58における散乱線肺野領域56以外の領域についても被写体領域57における抽出肺野領域53以外の領域の面積に合わせるように拡大・縮小する(S46)。例えば、散乱線被写体領域58の端部の特定の点58a、58b、58c、および58dを被写体領域57におけるこれらの点に対応する点57a、57b、57c、および57dに合わせる。散乱線被写体領域58を被写体領域57に重ねるように散乱線被写体領域58を拡大・縮小する。
(Step S46)
The scattered radiation data correction unit 6 also applies to regions other than the scattered radiation lung field region 56 in the subject region (hereinafter referred to as “scattered radiation subject region”) 58 of the scattered radiation data map other than the extracted lung field region 53 in the subject region 57. The image is enlarged or reduced so as to match the area of the region (S46). For example, the specific points 58a, 58b, 58c, and 58d at the end of the scattered radiation subject area 58 are matched with the points 57a, 57b, 57c, and 57d corresponding to these points in the subject area 57. The scattered radiation subject area 58 is enlarged / reduced so that the scattered radiation subject area 58 overlaps the subject area 57.

このようにして、散乱線元データ全体の被写体画像データに対する位置合わせ補正(ステップS31とステップS32)が完了する。これにより、散乱線元データに対して、被写体画像データに位置合わせをした第一補正散乱線データが得られる。   In this way, the alignment correction (step S31 and step S32) for the subject image data of the entire scattered radiation source data is completed. Thereby, the first corrected scattered radiation data obtained by aligning the subject image data with respect to the scattered radiation source data is obtained.

なお、ステップS45とステップS46の拡大・縮小処理において、散乱線元データの画素値が図7(a)のように一様であることを前提として説明したが、図7(b)に示すように画素値が変化(図ではリニアな変化を示す)している場合は、変化を加味して画素値の変換処理をして位置合わせ(図7(b−2))をすることが望ましい。   In the enlargement / reduction processing in step S45 and step S46, it has been described on the assumption that the pixel values of the scattered radiation source data are uniform as shown in FIG. 7A, but as shown in FIG. 7B. If the pixel value has changed (indicated by a linear change in the figure), it is desirable to perform alignment processing (FIG. 7 (b-2)) by converting the pixel value in consideration of the change.

次に、図8、図9、図10を用いて、第一厚み補正(ステップS33)および第二厚み補正(ステップS34)の詳細な説明をする。まず、図8のフローに沿ってこれらの厚み補正の説明をする。   Next, the first thickness correction (step S33) and the second thickness correction (step S34) will be described in detail using FIG. 8, FIG. 9, and FIG. First, the thickness correction will be described along the flow of FIG.

(ステップS71)
X線を照射する際のX線条件から被写体の部位の厚みを推測する。一般に、X線撮像では、肺野領域の画質を担保するため、厚みに依らずに肺野が同じ画素値になるように自動制御する技術(自動露出制御)が採用されている。自動露出制御は、肺野領域の平均画素値(肺野領域のROI平均値)が一定の画素値になったときに照射時間(sec)を停止する。例えば、胸部の厚みが薄い被写体は、X線条件1mAsとし、胸部の厚みが厚い被写体は2mAsとして、肺野領域の画素値1000カウントを得るためにsecを制御(短くしたり長くしたり)している。従って、X線条件の違いから厚みを推測することができる。
例えば、実曝射のX線条件が高い場合は、胸部の厚みが厚いと推定でき、厚みが異なる被写体を撮像した場合のX線条件(X線量)の比は厚みの比と仮定することができる。そのため、散乱線データ補正部6は、散乱線元データを取得する際のX線条件と、被写体撮影時の実曝射のX線条件を比較する(S71)。X線条件には、例えば、管電流(mA)、照射時間(sec)、管電圧(kV)、SID(Source Image Distance)等が含まれるが、説明を簡単にするために、SIDについては固定して考え、それ以外のX線量に関わるX線条件を比較する。
(Step S71)
The thickness of the part of the subject is estimated from the X-ray conditions when irradiating X-rays. In general, X-ray imaging employs a technique (automatic exposure control) that automatically controls the lung field to have the same pixel value regardless of the thickness in order to ensure the image quality of the lung field region. In the automatic exposure control, the irradiation time (sec) is stopped when the average pixel value of the lung field region (ROI average value of the lung field region) becomes a constant pixel value. For example, an X-ray condition is 1 mAs for a subject with a thin chest, and 2 mAs for a subject with a thick chest, and sec is controlled (shortened or lengthened) to obtain a pixel value of 1000 counts in the lung field region. ing. Therefore, the thickness can be estimated from the difference in the X-ray conditions.
For example, when the X-ray conditions for actual exposure are high, it can be estimated that the thickness of the chest is thick, and the ratio of the X-ray conditions (X-ray dose) when imaging subjects with different thicknesses is assumed to be the thickness ratio. it can. Therefore, the scattered radiation data correction unit 6 compares the X-ray conditions when acquiring the scattered radiation source data with the X-ray conditions of actual exposure at the time of photographing the subject (S71). X-ray conditions include, for example, tube current (mA), irradiation time (sec), tube voltage (kV), SID (Source Image Distance), etc., but the SID is fixed to simplify the explanation. Compare X-ray conditions related to other X-ray doses.

本実施形態では、X線条件として、例えば、X線量(mAs)(管電流(mA)と照射時間(sec)との積)を用い、散乱線元データを取得する際のX線量と被写体撮影時の実曝射のX線量との比を用いて厚みの補正(ステップS72)を行う。具体的には、散乱線元データを取得する際に用いたX線量に対する被写体撮影時の実曝射のX線量の線量率(被写体撮影時の実曝射のX線量/散乱線元データを取得する際に用いたX線量)(以下、「X線量比」という)を求める。   In the present embodiment, for example, X-ray dose (mAs) (product of tube current (mA) and irradiation time (sec)) is used as the X-ray condition, and X-ray dose and subject imaging when acquiring scattered radiation source data are used. The thickness is corrected (step S72) by using the ratio of the actual exposure to the X-ray dose. Specifically, the X-ray dose rate of actual exposure at the time of subject imaging with respect to the X-ray dose used when acquiring the source of scattered radiation (acquired X-ray dose of scattered radiation / original data at the time of subject imaging) X dose) (hereinafter referred to as “X dose ratio”).

(ステップS72)
散乱線データ補正部6は、ステップS71で求めたX線量比が1より大きい場合、すなわち、被写体撮影時の実曝射のX線量が散乱線元データを取得する際に用いたX線量より大きい時、被写体の厚みが厚いと推定できるので、第一補正散乱線データを膨張(増加)する。
(Step S72)
When the X-ray dose ratio obtained in step S71 is greater than 1, that is, the scattered radiation data correction unit 6 is larger than the X-ray dose used when acquiring the scattered radiation source data. Since it can be estimated that the subject is thick, the first corrected scattered radiation data is expanded (increased).

一方、散乱線データ補正部6は、X線量比が1より小さい場合、すなわち、被写体撮影時の実曝射のX線量が散乱線元データを取得する際に用いたX線量より小さい時、被写体の厚みが薄いと推定できるので第一補正散乱線データを収縮(減少)する。(第一厚み補正)(S72)。   On the other hand, when the X-ray dose ratio is smaller than 1, that is, when the X-ray dose of the actual exposure at the time of photographing the subject is smaller than the X-ray dose used when acquiring the scattered radiation source data, the scattered radiation data correction unit 6 Therefore, the first corrected scattered radiation data is contracted (decreased). (First thickness correction) (S72).

上述した膨張および収縮の割合は、線量率を変えた時の散乱線データの変化の割合を補正係数Kとして予め求めたものを用いる。図9に線量率と補正係数Kとの関係を示す。横軸は、基準となる厚さのX線量に対する異なる厚さのX線量の線量率を示し、縦軸は、基準となる厚さのX線量で得られた散乱線に対する変化率、すなわち補正係数Kを示している。   As the above-described expansion and contraction ratios, those obtained in advance by using the correction coefficient K as the ratio of change in scattered radiation data when the dose rate is changed are used. FIG. 9 shows the relationship between the dose rate and the correction coefficient K. The horizontal axis shows the dose rate of X doses with different thicknesses relative to the X dose of reference thickness, and the vertical axis shows the rate of change with respect to scattered radiation obtained with the X doses of reference thickness, that is, correction factors. K is shown.

図9のグラフは、ファントムの厚さを複数変更し、それぞれの厚さに対応するX線量を照射し、得られたX線平面検出器の検出値をもと求めることができる。例えば、ファントムの厚さacm、bcm、およびccmに対応して照射するX線量が、AmAs、BmAs、およびCmAsとそれぞれ決定されているとき、a、b、およびccmのファントムにA、B、およびCmAsのX線量をそれぞれ照射し、X線平面検出器の検出値D、EおよびFをそれぞれ得る。厚さbcmのファントムを基準とした場合、線量率は、A/B、B/B(すなわち、線量率1)、C/Bとなり、散乱線変化率は、D/E、E/E、(すなわち、補正係数1)F/Eとなる。図9のグラフは、このような線量率と散乱線データ変化率とを関連づけている。   The graph of FIG. 9 can be obtained based on the detection value of the obtained X-ray flat panel detector by changing a plurality of phantom thicknesses, irradiating the X-ray dose corresponding to each thickness. For example, when the X-ray doses corresponding to phantom thicknesses acm, bcm, and ccm are determined as AmAs, BmAs, and CmAs, respectively, A, B, and ccm phantoms are X-ray doses of CmAs are respectively irradiated, and detection values D, E, and F of the X-ray flat panel detector are obtained, respectively. When a phantom having a thickness of bcm is used as a reference, the dose rate is A / B, B / B (that is, dose rate 1) and C / B, and the change rate of scattered radiation is D / E, E / E, ( That is, the correction coefficient is 1) F / E. The graph in FIG. 9 associates such a dose rate with the scattered radiation data change rate.

図9に示すグラフのデータは例えばテーブルの形で、散乱線データ記憶部5に備えられた補正係数記憶部(不図示)に記憶しておく。散乱線データ補正部6は、第一厚み補正をこのテーブルを用いて行う。つまり、散乱線データ補正部6は、図9のグラフからX線量比に対応する補正係数Kを算出し、第一補正散乱線データに乗算する。   The data of the graph shown in FIG. 9 is stored in a correction coefficient storage unit (not shown) provided in the scattered radiation data storage unit 5 in the form of a table, for example. The scattered radiation data correction unit 6 performs the first thickness correction using this table. That is, the scattered radiation data correction unit 6 calculates the correction coefficient K corresponding to the X-ray dose ratio from the graph of FIG. 9 and multiplies the first corrected scattered radiation data.

これにより、X線量比が1より大きい時、補正係数Kが1より大きくなり(図9)、第一補正散乱線データは膨張(増加)される。一方、X線量比が1より小さい時、補正係数Kが1より小さくなり(図9)、第一補正散乱線データは収縮(減少)される。
なお、被写体撮影時の実曝射のX線量が散乱線元データを取得する際のX線量と同じ(X線量比が1であり、補正係数が1である)時、第一補正散乱線データはそのまま使用される。
Thereby, when the X-ray dose ratio is larger than 1, the correction coefficient K becomes larger than 1 (FIG. 9), and the first corrected scattered radiation data is expanded (increased). On the other hand, when the X-ray dose ratio is smaller than 1, the correction coefficient K is smaller than 1 (FIG. 9), and the first corrected scattered radiation data is contracted (decreased).
When the X-ray dose of the actual exposure at the time of photographing the subject is the same as the X-ray dose at the time of acquiring the scattered radiation source data (X dose ratio is 1 and the correction coefficient is 1), the first corrected scattered radiation data Is used as is.

第一厚み補正により、被写体の厚みを第一補正散乱線データに反映させた散乱線データ(第二補正散乱線データ)を取得できる。   With the first thickness correction, scattered radiation data (second corrected scattered radiation data) in which the thickness of the subject is reflected in the first corrected scattered radiation data can be acquired.

(ステップS73)
ここでは、肺野部を基準としたときの他の部位の厚みの違い(被写体による違い)を散乱線データに反映させるための補正(第二厚み補正)を行う。以下、他の部位として横隔膜領域の散乱線データ(第二補正散乱線データ)を補正する場合を説明する。
散乱線データ補正部6は、被写体画像データから肺野部の画素値と横隔部の画素値との比(以下、「肺野/横隔部比」という)を算出する(S73)。この肺野/横隔部比は、概ね被写体の肺野と横隔膜の厚みの比に相当する。
画素値としては、平均値、最大値、最小値のいずれを用いてもよいが、ここでは、X線が最も透過される肺野領域の最大画素値とX線が最も吸収される横隔部領域の最小画素値とを用いる。
例えば、散乱線元データを取得するときに用いた被写体を模したファントムの「肺野部の画素値と横隔部の画素値との比」(基準値)を基準としたとき、被写体の肺野/横隔部比が、基準値よりも大きければ、被写体の厚みは厚く、散乱線は多くなるが、基準値よりも小さい場合は、被写体の厚みは薄く、散乱線は少なくなる。
(Step S73)
Here, correction (second thickness correction) is performed in order to reflect the difference in thickness of the other part (difference depending on the subject) on the basis of the lung field portion in the scattered radiation data. Hereinafter, the case where the scattered radiation data (second corrected scattered radiation data) of the diaphragm region is corrected as another part will be described.
The scattered radiation data correction unit 6 calculates a ratio between the pixel values of the lung field and the diaphragm (hereinafter referred to as “lung field / diaphragm ratio”) from the subject image data (S73). This lung field / diaphragm ratio substantially corresponds to the ratio of the lung field of the subject to the thickness of the diaphragm.
As the pixel value, any one of an average value, a maximum value, and a minimum value may be used. Here, the maximum pixel value of the lung field region through which X-rays are most transmitted and the diaphragm portion at which X-rays are absorbed most. The minimum pixel value of the area is used.
For example, when the “ratio between the pixel value of the lung field and the pixel value of the phrenic region” (reference value) of the phantom simulating the subject used when acquiring the scattered radiation source data is used as a reference, the lungs of the subject If the field / diaphragm ratio is larger than the reference value, the subject is thick and the scattered rays increase, but if it is smaller than the reference value, the subject is thin and the scattered rays are small.

(ステップS74)
散乱線データ補正部6は、第二補正散乱線データの一部の領域、前掲の例では横隔部領域のデータ、の収縮・膨張を行う(第二厚み補正)(S74)。
本実施形態では、上述した肺野/横隔部比と散乱線との関係を予め求めておき、その関係に基き、散乱線データの厚み補正を行う。予め求めた肺野/横隔部比と散乱線の変化率との関係を図10に示す。図10に示すグラフにおいて、横軸は肺野/横隔部比、縦軸はファントムの肺野/横隔部比(約3)を基準とした散乱線の変化率、すなわち補正係数Lを示している。このようなデータは、例えば基準ファントムにおける肺野部分の厚みを一定として、腹部の厚みを異ならせていったときの散乱線データを測定することにより測定することができる。
(Step S74)
The scattered radiation data correction unit 6 contracts / expands a partial area of the second corrected scattered radiation data, that is, the data of the diaphragm area in the above-described example (second thickness correction) (S74).
In the present embodiment, the relationship between the above-described lung field / diaphragm ratio and scattered radiation is obtained in advance, and the thickness of the scattered radiation data is corrected based on the relationship. FIG. 10 shows the relationship between the lung field / diaphragm ratio determined in advance and the change rate of scattered radiation. In the graph shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the lung field / diaphragm ratio, and the vertical axis represents the change rate of scattered radiation based on the phantom lung field / diaphragm ratio (about 3), that is, the correction coefficient L. ing. Such data can be measured, for example, by measuring scattered radiation data when the thickness of the lung field in the reference phantom is constant and the thickness of the abdomen is varied.

図10に示すグラフのデータは例えばテーブルの形で、散乱線データ記憶部5に備えられた補正係数記憶部(不図示)に記憶しておく。散乱線データ補正部6は、第二厚み補正をテーブルを用いて行う。つまり、散乱線データ補正部6は、図10のグラフから被写体データの肺野/横隔部比に基づき補正係数Lを算出し、第二補正散乱線データの横隔部領域のデータに除算する。   10 is stored in a correction coefficient storage unit (not shown) provided in the scattered radiation data storage unit 5 in the form of a table, for example. The scattered radiation data correction unit 6 performs the second thickness correction using a table. That is, the scattered radiation data correction unit 6 calculates the correction coefficient L from the graph of FIG. 10 based on the lung field / diaphragm ratio of the subject data, and divides it into the data of the diaphragm region of the second corrected scattered radiation data. .

具体的には、撮影画像の肺野/横隔部比が基準となるファントムの肺野/横隔部比より小さい場合、腹部の厚さが薄いため、散乱線データ補正部6は、1より大きい補正係数Lを用いて、第二補正散乱線データの横隔部領域のデータを縮小させる。反対に、比が大きい場合、腹部の厚さが厚いため、散乱線データ補正部6は、1より小さい補正係数Lを用いて第二補正散乱線データの横隔部領域の散乱線データを膨張させる。なお、比が同じ場合(すなわち、約3の場合)は第二補正散乱線データの横隔部領域の散乱線データをそのまま用いる。   Specifically, when the lung field / diaphragm ratio of the captured image is smaller than the reference phantom lung field / diaphragm ratio, the abdomen is thin. Using the large correction coefficient L, the data of the diaphragm area of the second corrected scattered radiation data is reduced. On the other hand, when the ratio is large, the abdomen is thick, so that the scattered radiation data correction unit 6 expands the scattered radiation data in the diaphragm region of the second corrected scattered radiation data using a correction coefficient L smaller than 1. Let When the ratio is the same (that is, about 3), the scattered radiation data of the diaphragm region of the second corrected scattered radiation data is used as it is.

以上、散乱線データの横隔膜領域を補正する場合を説明したが、例えば、横隔膜領域以外の領域、例えば縦隔部についても、被写体画像の肺野領域との画素値の比を求めることで、同様に補正係数Lを用いて補正することが可能である。   As described above, the case of correcting the diaphragm region of the scattered radiation data has been described. For example, for the region other than the diaphragm region, for example, the mediastinum portion, the same is obtained by obtaining the ratio of the pixel value to the lung field region of the subject image. Can be corrected using the correction coefficient L.

なお、金属等が含まれている場合、横隔部の最小値に影響を与える為、ステップS42において、一般的な金属除去処理で金属を取除くことが望ましい。   In addition, since the minimum value of a diaphragm part is affected when a metal etc. are contained, it is desirable to remove a metal by a general metal removal process in step S42.

このようにして、第二補正散乱線データの一部の領域において、被写体の一部領域の厚さ(例、腹部の厚さ)を反映した第二厚み補正が可能となる。第二厚み補正により得られた散乱線データを第三補正散乱線データという。この第三補正散乱線データを用い散乱線除去のステップ(ステップS35)を行う。すなわち、第三補正散乱線データを被写体画像データから除去する。   In this way, the second thickness correction that reflects the thickness of the partial area of the subject (eg, the thickness of the abdomen) can be performed in a partial area of the second corrected scattered radiation data. The scattered radiation data obtained by the second thickness correction is referred to as third corrected scattered radiation data. A scattered radiation removal step (step S35) is performed using the third corrected scattered radiation data. That is, the third corrected scattered radiation data is removed from the subject image data.

第一厚み補正と第二厚み補正とにより、それぞれ被写体の身体の厚みだけでなく、被写体内領域の一部の領域(例えば、腹部)の厚さの被写体による違いにも対応した散乱線データが取得できる。   With the first thickness correction and the second thickness correction, the scattered radiation data corresponding not only to the thickness of the subject's body but also to the difference in the thickness of a part of the subject area (for example, the abdomen) depending on the subject. You can get it.

以上の説明したように、本実施形態では、正確な散乱線の推定を行い、正確な散乱線補正ができる。これにより、グリッドを使用しない場合のX線画像の画質を改善できる。   As described above, in this embodiment, accurate scattered radiation can be estimated and accurate scattered radiation correction can be performed. Thereby, the image quality of the X-ray image when the grid is not used can be improved.

なお、本実施形態では、撮像部位として胸部を用いて説明したが、本実施形態は、頭部、頚部、腹部、骨盤等、他の部位の撮像にも利用できる。撮像部位によっては第二厚さ補正を行う必要はなく、第一厚さ補正までの処理を行った第二補正散乱線データを用いてよい。   In the present embodiment, the chest is used as the imaging region. However, the present embodiment can also be used for imaging other regions such as the head, neck, abdomen, and pelvis. Depending on the imaging region, it is not necessary to perform the second thickness correction, and the second corrected scattered radiation data that has been processed up to the first thickness correction may be used.

本実施形態において、閾値処理(ステップS43)の方法、位置合わせの方法(ステップS45、ステップS46)を説明したが、これらの方法に限定されず、テンプレートマッチング(正規化相関)や境界線追跡の方法を用いてよい。   In the present embodiment, the threshold processing method (step S43) and the alignment method (step S45, step S46) have been described. However, the present invention is not limited to these methods, and template matching (normalized correlation) and boundary tracking are performed. A method may be used.

本実施形態により得られた第三補正散乱線データを用いて被写体の胸椎のX線画像に対し、散乱線除去処理を行った。その結果を図11に示す。
図11の(a)(b)は胸椎のX線画像であって、(a)は被写体画像データから第三補正散乱線データを減算する前(散乱線除去処理前)の画像、(b)は被写体画像データから、第三補正散乱線データを減算した後(散乱線除去処理後)の画像、(c)は(a)の点Aと点A´とを結ぶ線分上の画素値のプロファイル、(d)は(b)の点Bと点B´とを結ぶ線分上の画素値のプロファイルを示す。
同図(a)と(b)あるいは(c)と(d)を比較してわかるように、本実施形態により得られた第三補正散乱線データを減算することにより、減算前より減算後の方が、画像のコントラストが明確になっている。
Scattered ray removal processing was performed on the X-ray image of the thoracic vertebra of the subject using the third corrected scattered ray data obtained by the present embodiment. The result is shown in FIG.
11A and 11B are X-ray images of the thoracic vertebra, and FIG. 11A is an image before subtracting the third corrected scattered radiation data from the subject image data (before the scattered radiation removal process), and FIG. Is the image after subtracting the third corrected scattered ray data from the subject image data (after the scattered ray removal process), and (c) is the pixel value on the line segment connecting point A and point A ′ in (a). Profile (d) shows a profile of pixel values on a line segment connecting point B and point B ′ in (b).
As can be seen by comparing (a) and (b) or (c) and (d) in the figure, the subtraction of the third corrected scattered radiation data obtained by the present embodiment enables the subtraction after subtraction. The contrast of the image is clearer.

0・・・被写体、1・・・X線管球、2・・・X線平面検出器、10・・・画像処理部、6・・・散乱線データ補正部、11・・・X線画像診断装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Subject, 1 ... X-ray tube, 2 ... X-ray plane detector, 10 ... Image processing part, 6 ... Scattered ray data correction part, 11 ... X-ray image Diagnostic equipment

Claims (12)

被写体にX線を照射するX線管球と、
前記X線管球に対向配置され前記被写体の透過X線を検出するX線平面検出器と、前記X線平面検出器より出力される画像データを基にX線画像を作成する画像処理部とを備えたX線画像診断装置であって、
前記画像処理部は、前記被写体を模したファントムを用いて予め取得した散乱線元データを前記画像データに対し位置合わせ補正して、散乱線データを作成する散乱線データ補正部を備えることを特徴とするX線画像診断装置。
An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray plane detector disposed opposite to the X-ray tube and detecting transmitted X-rays of the subject; an image processing unit for generating an X-ray image based on image data output from the X-ray plane detector; An X-ray diagnostic imaging apparatus comprising:
The image processing unit includes a scattered radiation data correction unit that generates scattered radiation data by aligning and correcting the scattered radiation source data acquired in advance using a phantom simulating the subject with respect to the image data. X-ray image diagnostic apparatus.
請求項1に記載のX線画像診断装置であって、
前記散乱線データ補正部が行う位置合わせ補正は、前記散乱線元データの位置を、前記画像データに合わせて拡大・縮小する処理を含むことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1,
The X-ray diagnostic imaging apparatus characterized in that the alignment correction performed by the scattered radiation data correction unit includes a process of enlarging / reducing the position of the scattered radiation source data according to the image data.
請求項1または2に記載のX線画像診断装置であって、
前記散乱線データ補正部は、前記位置合わせ後の散乱線データを前記被写体の厚みに合わせて補正する厚み補正をさらに行うことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The X-ray diagnostic imaging apparatus, wherein the scattered radiation data correction unit further performs thickness correction for correcting the aligned scattered radiation data according to the thickness of the subject.
請求項3に記載のX線画像診断装置であって、
前記厚み補正は、前記散乱線データの値を増加・減少する第一の厚み補正を含むことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 3,
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the thickness correction includes a first thickness correction for increasing / decreasing the value of the scattered radiation data.
請求項4に記載のX線画像診断装置であって、
前記厚み補正は、前記散乱線データに含まれる複数の領域のデータのうち一部の領域のデータを増加・減少する第二の厚み補正をさらに含むことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 4,
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the thickness correction further includes a second thickness correction for increasing / decreasing data of a part of the plurality of areas of data included in the scattered radiation data.
請求項4に記載のX線画像診断装置であって、
前記第一の厚み補正は、前記散乱線元データを取得するときのX線条件と、前記画像データを取得するときのX線条件との比較結果に基づき行うことを含むことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 4,
The first thickness correction includes performing based on a comparison result between an X-ray condition when acquiring the scattered radiation source data and an X-ray condition when acquiring the image data. Line image diagnostic device.
請求項6に記載のX線画像診断装置であって、
前記比較結果は、前記散乱線元データを取得するときのX線量と、前記画像データを取得するときのX線量との比であり、
前記厚み補正は、前記X線量比が1より大きい時に前記散乱線データの値を増加し、1より少ない時に前記散乱線データを減少する処理を含むことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 6,
The comparison result is a ratio between an X-ray dose when acquiring the scattered radiation source data and an X-ray dose when acquiring the image data,
The thickness correction includes a process of increasing the value of the scattered radiation data when the X-ray dose ratio is greater than 1 and decreasing the scattered radiation data when the X-ray dose ratio is less than 1.
請求項7に記載のX線画像診断装置であって、
前記画像処理部は散乱線データ記憶部を備え、
前記散乱線データ記憶部は、前記X線量の比と補正係数との関係を記憶する補正係数記憶部を備えることを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 7,
The image processing unit includes a scattered radiation data storage unit,
The scattered radiation data storage unit includes a correction coefficient storage unit that stores a relationship between the X-ray dose ratio and a correction coefficient.
請求項5に記載のX線画像診断装置であって、
前記厚み補正部は、前記第2の厚み補正を、前記複数の領域についてのデータのうち、前記一部の領域についてのデータ値と、他の部分の領域についてのデータ値との比に基づき行うことを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 5,
The thickness correction unit performs the second thickness correction based on a ratio between a data value for the partial region and a data value for the other portion of the data regarding the plurality of regions. An X-ray diagnostic imaging apparatus characterized by the above.
請求項9に記載のX線画像診断装置であって、
前記散乱線データ記憶部は、前記データの比と補正係数との関係を記憶する補正係数記憶部を備えることを特徴とするX線画像診断装置。
The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 9,
The scattered radiation data storage unit includes a correction coefficient storage unit that stores a relationship between a ratio of the data and a correction coefficient.
撮像画像データから散乱線データを除去したX線画像を作成する方法であって、
被写体を模したファントムを用いて予め取得した散乱線元データを前記撮像画像データに対し位置合わせを行う工程と、
位置合わせを行った散乱線データを被写体の厚みに合わせて補正する厚み補正を行う工程と、を有し、
前記位置合わせを行う工程は、前記散乱線元データの位置を、前記画像データに合わせて拡大・縮小する処理を含み、
前記厚み補正を行う工程は、前記位置合わせを行った散乱線データの値を増加・減少する第一の厚み補正を行うことを含むことを特徴とするX線画像を作成する方法。
A method of creating an X-ray image obtained by removing scattered radiation data from captured image data,
A step of aligning the scattered radiation source data acquired in advance using a phantom simulating a subject with respect to the captured image data;
A thickness correction step for correcting the aligned scattered radiation data according to the thickness of the subject, and
The step of aligning includes a process of enlarging / reducing the position of the scattered radiation source data according to the image data,
The method of creating an X-ray image, wherein the step of performing the thickness correction includes performing a first thickness correction for increasing or decreasing the value of the scattered radiation data subjected to the alignment.
請求項11に記載のX線画像を作成する方法であって、
前記厚み補正を行う工程は、前記第一の厚み補正を行った散乱線データに含まれる複数の領域のデータのうち一部の領域のデータを増加・減少する第二の厚み補正をさらに含むことを特徴とするX線画像を作成する方法。
A method for creating an X-ray image according to claim 11, comprising:
The step of performing the thickness correction further includes a second thickness correction for increasing / decreasing data of a part of the data of a plurality of regions included in the scattered radiation data subjected to the first thickness correction. Of creating an X-ray image characterized by
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