JP2019162358A - 放射線撮影システム、撮影制御装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
互いに異なる放射線エネルギーによる複数の画像を取得する取得手段と、
前記複数の画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行い、エネルギーサブトラクション画像を生成する第1の生成手段と、
過去に生成された複数のエネルギーサブトラクション画像に基づくマスク画像と現在のエネルギーサブトラクション画像に基づくライブ画像との差分画像を生成する第2の生成手段と、を備える。
図1Aは、第1実施形態に係る放射線撮影システム100の構成例を示すブロック図である。第1実施形態の放射線撮影システム100は、放射線発生装置101、放射線制御装置102、制御用コンピュータ103、放射線撮影装置104を備える。
第1実施形態では、高エネルギーにおける減弱率の放射線画像(H)と低エネルギーにおける減弱率の放射線画像(L)とから、二種類の物質の厚さの画像を取得した(例えば、図6(a)の軟部組織(S)と骨(B)の画像)。第2実施形態では、高エネルギーの放射線画像(H)と低エネルギーの放射線画像(L)とから、実効原子番号(Z)の画像と面密度(D)の画像を取得する(図6(b))。なお、第2実施形態の放射線撮影システム100の構成及び高/低エネルギーの放射線画像を取得する動作は、第1実施形態(図1A、1B、2〜5)と同様である。
第1、第2実施形態では、造影剤の注入前に撮影を行ってマスク画像を生成した。第3実施形態では、エネルギーサブトラクション処理により得られる処理画像のうち、現在のフレームよりも過去の複数のフレームの処理画像に基づいてマスク画像を生成する。そして、現在のフレームの処理画像をライブ画像として用いてマスク画像との差分画像であるDSA画像を生成する。より具体的には、画像処理部132が、異なる放射線エネルギーによる複数の画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行い、エネルギーサブトラクション画像を生成する。DSA処理部133は、過去に生成された複数のエネルギーサブトラクション画像に基づくマスク画像と現在のエネルギーサブトラクション画像に基づくライブ画像との差分画像を生成する。なお、第3実施形態の放射線撮影システム100の構成及び動作は、第1実施形態〜第2実施形態と同様である。以下、第3実施系他について詳細に説明する。
次に、第4実施形態を説明する。第1実施形態においては、図6(a)で示した信号処理における[数4]を、単色放射線で近似することで解いていた。しかしながら、一般に、放射線が物質を通過するとき、低エネルギーの方がより多く吸収されるため、結果的にエネルギーピークが高い側にシフトする、ビームハードニングという現象が発生する。したがって、被写体の厚みが増すと、このビームハードニングにより、放射線の平均エネルギーがより高エネルギー側にシフトする。これによって、骨の厚みBと軟部組織の厚みSに誤差が生じる可能性がある。そこで第4実施形態では、第1の物質である骨と第2の物質である軟部組織の厚みの変化により生じる減弱率の変化を考慮して、高エネルギー画像と低エネルギー画像から第1の物質と第2の物質の厚みを得るようにする。すなわち、以下で説明するようにして[数4]の非線形連立方程式を解くことで、骨の厚みBと軟部組織の厚みSを求める。第4実施形態の放射線撮影システム100の構成及び動作は、第1実施形態〜第3実施形態と同様である。
Claims (21)
- 1ショット間にエネルギーが変化する放射線が被写体に照射され、当該1ショット間に前記被写体を透過した前記放射線を複数回検出して得られた、互いに異なる放射線エネルギーによる複数の画像を取得する取得手段と、
複数の画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行い、エネルギーサブトラクション画像を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段で生成された複数のエネルギーサブトラクション画像を用いて差分画像を生成する第2の生成手段と、を備えることを特徴とする撮影制御装置。 - 前記第2の生成手段は、造影剤の注入前に前記第1の生成手段により得られるエネルギーサブトラクション画像を用いてマスク画像を生成し、造影剤の注入後に前記第1の生成手段により得られるエネルギーサブトラクション画像を用いてライブ画像を生成して前記マスク画像との差分画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮影制御装置。
- 前記第2の生成手段は、前記第1の生成手段により得られるエネルギーサブトラクション画像のうち、現在のフレームよりも過去の複数のフレームの処理画像に基づいてマスク画像を生成し、現在のフレームのエネルギーサブトラクション画像をライブ画像として用いて前記マスク画像との差分画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の生成手段は、第1の放射線エネルギーにより得られる第1の画像と、前記第1の放射線エネルギーとは異なる第2の放射線エネルギーにより得られる第2の画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行って、第1の物質の厚さに関わる第1のエネルギーサブトラクション画像と、前記第1の物質とは異なる第2の物質の厚さに関わる第2のエネルギーサブトラクション画像を生成し、
前記第2の生成手段は、前記第1のエネルギーサブトラクション画像を用いてデジタル差分血管造影法による差分画像を生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮影制御装置。 - 前記第1の生成手段は、前記第1の放射線エネルギーにおける前記第1の物質と前記第2の物質のそれぞれの線減弱係数と、前記第2の放射線エネルギーにおける前記第1の物質と前記第2の物質のそれぞれの線減弱係数とに基づいて、前記第1のエネルギーサブトラクション画像と前記第2のエネルギーサブトラクション画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の物質は骨であり、前記第2の物質は軟部組織であることを特徴とする請求項4または5に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の生成手段は、前記第1の物質と前記第2の物質の厚みの変化により生じる減弱率の変化を考慮して、前記第1の画像と前記第2の画像から前記第1の物質の厚さに関わる前記第1のエネルギーサブトラクション画像と前記第2の物質の厚さに関わる前記第2のエネルギーサブトラクション画像を得ることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の生成手段は、前記第1の画像が示す減弱率と前記第2の画像が示す減弱率の組合せに応じて第1の物質と第2の物質の厚みが登録された2次元のテーブルを参照することを特徴とする請求項7に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の生成手段は、第1の放射線エネルギーにより得られる第1の画像と、前記第1の放射線エネルギーとは異なる第2の放射線エネルギーにより得られる第2の画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行って、実効原子番号の画像と面密度の画像を前記エネルギーサブトラクション画像として取得することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮影制御装置。
- 前記第2の生成手段は、造影剤の注入前と注入後で前記第1の生成手段により得られる前記実効原子番号の画像を用いてデジタル差分血管造影法による差分画像を生成することを特徴とする請求項9に記載の撮影制御装置。
- 前記第2の生成手段は、造影剤の注入前と注入後で前記第1の生成手段により得られる前記実効原子番号と前記面密度の画像を用いてデジタル差分血管造影法による差分画像を生成することを特徴とする請求項9に記載の撮影制御装置。
- 前記第2の生成手段は、前記実効原子番号の画像と前記面密度の画像に基づいて生成されたマスク画像をそれぞれZM、DMとし、前記実効原子番号の画像と前記面密度の画像に基づいて生成されたライブ画像をそれぞれZL、DLとした場合に、面密度の差分画像であるDDSAと実行原子番号の差分画像であるZDSAを、
(ただし、nは2.5以上、3以下の実数)
により生成することを特徴とする請求項11に記載の撮影制御装置。 - 前記第2の生成手段は、実効原子番号の差分画像に基づいてHLS色空間の色相Hを決定し、面密度の差分画像に基づいてHLS色空間の輝度Lを決定することにより、カラー画像を生成することを特徴とする請求項11または12に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の生成手段は、実効原子番号と面密度の変化により生じる減弱率の変化を考慮して、前記第1の画像と前記第2の画像から実効原子番号の画像と面密度の画像を得ることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の撮影制御装置。
- 前記第1の生成手段は、前記第1の画像が示す減弱率と前記第2の画像が示す減弱率の組合せに応じて実効原子番号と面密度が登録された2次元のテーブルを参照することを特徴とする請求項14に記載の撮影制御装置。
- 前記第2の生成手段は、1フレームの撮影期間ごとに前記差分画像を生成することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の撮影制御装置。
- 連続する2つのリセットに挟まれた期間に、二次元検出器において少なくとも2回のサンプリングを行うことにより、互いに異なる放射線エネルギーの第1の画像と第2の画像を1フレームの撮影期間において取得する取得手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像についてエネルギーサブトラクション処理を行い、エネルギーサブトラクション画像を生成する第1の生成手段と、
複数のエネルギーサブトラクション画像を用いて差分画像を生成する第2の生成手段と、を備えることを特徴とする撮影制御装置。 - 放射線撮影のための撮影制御方法であって、
1ショット間にエネルギーが変化する放射線が被写体に照射され、当該1ショット間に前記被写体を透過した前記放射線を複数回検出して得られた、互いに異なる放射線エネルギーによる複数の画像を取得する取得工程と、
複数の画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行い、エネルギーサブトラクション画像を生成する第1の生成工程と、
前記第1の生成工程で生成された複数のエネルギーサブトラクション画像を用いて差分画像を生成する第2の生成工程と、を備えることを特徴とする撮影制御方法。 - 放射線撮影のための撮影制御方法であって、
連続する2つのリセットに挟まれた期間に、二次元検出器において少なくとも2回のサンプリングを行うことにより、互いに異なる放射線エネルギーの第1の画像と第2の画像を1フレームの撮影期間において取得する取得工程と、
前記第1の画像と前記第2の画像についてエネルギーサブトラクション処理を行い、エネルギーサブトラクション画像を生成する第1の生成工程と、
複数のエネルギーサブトラクション画像を用いて差分画像を生成する第2の生成工程と、を備えることを特徴とする撮影制御方法。 - 請求項1乃至17のいずれか1項に記載された撮影制御装置と、
二次元検出器を含む放射線撮影装置と、
放射線を発生する放射線発生装置と、を備えることを特徴とする放射線撮影システム。 - 請求項18または19のいずれか1項に記載された撮影制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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