JP3221032B2 - Ｘ線撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば胸部撮像等に利
用するのに適したＸ線撮像装置に関し、更に詳しくは、
被写体を透過したＸ線線量の空間分布に基づき、ＣＲＴ
等の画面上に被写体のデジタル画像を表示する方式のＸ
線撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被写体を透過したＸ線線量の空間分布を
測定し、その測定結果を画素濃度情報としてデジタル画
像を構築するＸ線撮像装置においては、通常、画像の表
示器としてはＣＲＴが使用されている。

【０００３】ところで、ＣＲＴは一般に、濃度階調の範
囲が狭く、Ｘ線の空間分布を広い濃度範囲にわたって測
定しても、ＣＲＴの表示画面では、その階調再現特性に
基づく所定の濃度範囲外の濃度を持つ画素は、濃度値が
飽和したじょうた、つまり同一レベルの白または黒とし
て表示される。

【０００４】そこで、従来、画像を見やすくするため
に、関心領域の画像についてのコントラストを強調す
る、ウインドウ処理等と称される処理が施されている。
この処理によると、例えばＸ線線量の空間分布の測定結
果に基づく各画素のＸ線の減弱度に係るデータが一旦メ
モリに格納され、ＣＲＴで表示可能な濃度範囲の中心濃
度に対応する減弱度データの値（濃度中心値）と、同じ
く表示可能な全濃度範囲に対応するデータ値の幅（濃度
幅）を設定することにより、その幅内の値を持つデータ
が階調変換されて表示メモリに転送され、ＣＲＴ画面上
では関心領域のみが高階調で表される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なウインドウ処理により、関心領域を選択してその部分
のコントラストを強調した画像を表示すると、その画像
から被写体の形状の把握は容易となるが、その画面にお
ける濃度と実在（組織）との関係は明らかではなく、定
量的な把握は困難である。また、ウインドウ処理の実行
の有無にかかわらず、撮像条件が変化すると、同じ被写
体であってもＸ線の減弱度が変化し、画像上の濃度と実
在との関係の把握は更に困難となる。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、画面上に表示されたＸ線像における濃度と実在と
の関係を容易に把握することができ、もって読影作業に
おける比較および定量検討が容易なＸ線撮像装置の提供
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のＸ線撮像装置は、Ｘ線源からのＸ線線量の
空間分布を被写体を介して測定し、その測定結果から画
素の濃度データを得て画面上にＸ線像を表示する装置に
おいて、上記測定結果に基づく各画素ごとのＸ線の減弱
度に係るデータを格納する原画像データメモリと、上記
画面に表示する濃度範囲に対応させるべき減弱度に係る
データ値を設定する設定手段と、その設定手段による設
定内容に基づき、上記原画像データメモリ内の各データ
を各画素の濃度データに変換する演算手段と、その演算
結果を各画素ごとに記憶する表示メモリと、その表示メ
モリの記憶内容に基づく被写体像、および、上記設定手
段による設定内容に基づいてスケール上の濃度階調が変
化する校正スケールを表示する表示器と、複数の撮像条
件ごとに上記減弱度に係るデータと校正材の厚さとの関
係を記憶する校正メモリを有し、上記校正スケールに
は、減弱度に係るデータと、Ｘ線撮像を行ったときの撮
像条件に基づいて上記校正メモリから読み出された減弱
度と校正材厚さとの関係に応じた校正材の厚さとが併せ
て表示される（図２参照）よう構成したことによって特
徴付けられる。

【０００８】

【作用】表示器の画面上には、設定された濃度中心値と
濃度幅に応じて濃度階調が変化する校正スケールが被写
体像とともに表示されるとともに、この校正スケールに
は、撮像条件に応じた減弱度データと校正材の厚さとの
関係が併せて記されるから、ウインドウ処理により任意
のコントラスト強調が行われても、その被写体像の任意
の位置における濃度が校正材の厚さにしてどの程度のも
のであるのかが一目で把握できる。ここで、校正材の厚
さと実在との関係は、図３に例示するように撮像条件ご
とにあらかじめ知ることができるから、どのような撮像
条件を採用し、あるいはどのようなウインドウ設定を行
っても、画像上の濃度と実在との関係を常に把握でき
る。

【０００９】

【実施例】図１は本発明実施例の構成を示すブロック図
で、フォトンカウンティング方式のＸ線撮像装置に本発
明を適用した例を示している。また、図２はそのＣＲＴ
表示装置９の表示画面の例を示す正面図である。

【００１０】Ｘ線センサアレイ１は１次元もしくは２次
元状に複数のＸ線センサ１ａ・・１ｎが配列されたもの
で、各Ｘ線センサ１ａ・・１ｎがそれぞれ画素に対応して
おり、その各出力は電荷−電圧変換器２ａ・・２ｎを介し
てコンパレータ３ａ・・３ｎに導かれ、ここで所定の波高
値を持つ信号のみが弁別されて各カウンタ４ａ・・４ｎに
導入される。

【００１１】各カウンタ４ａ・・４ｎのカウント値は、Ｘ
線センサアレイ１の走査に同期した所定のタイミングで
入出力インターフェース１１を介してコンピュータ５に
サンプリングされる。この各カウント値はそれぞれの画
素に対応する光路上で被写体を透過したＸ線の線量を表
すデータとなるが、コンピュータ５では、この各カウン
ト値ｎと、被写体の存在しない状態でのカウント値Ｎ₀
を用いて、 Ａ＝−log(ｎ／Ｎ₀) によって各画素ごとの減弱度Ａを算出し、それぞれを原
画像データメモリ６内に設定された各画素ごとのアドレ
スに格納する。

【００１２】コンピュータ５には、原画像データメモリ
６のほかに、表示メモリ７、校正スケールメモリ８、Ｃ
ＲＴ表示装置９、およびマウス１０が接続されており、
表示メモリ７には原画像データメモリ６と同様に各画素
ごとの濃度データを格納するアドレスと、後述する校正
スケール９１および濃度幅設定用表示部９２に対応する
アドレスが設定されている。マウス１０はＣＲＴ表示装
置９の表示画面上でカーソルを移動させるためのもので
あり、そのカーソル位置はアドレス信号としてコンピュ
ータ５に採り込こまれる。

【００１３】校正スケールメモリ８は、当該Ｘ線撮像装
置で選択し得る複数の撮像条件に対応して、減弱度と校
正材の厚さとの関係を複数組記憶している。すなわち、
図３に例示するように、例えば胸部組織における各実材
の減弱度は、アクリル板を校正材としたとき、その各厚
さにおける減弱度と深い相関が認められるが、撮像条件
を変更すると、その厚さと減弱度との関係は違ったもの
となる。校正スケールメモリ８は、このような撮像条件
ごとの減弱度と校正材厚さの関係を記憶している。

【００１４】ＣＲＴ表示装置９は、ＣＲＴとそのコント
ローラとからなり、表示メモリ７の内容に基づくＸ線像
９０、校正スケール９１および濃度幅設定用表示部９２
の表示に対し、カーソル９３を合成した画像を表示する
ことができる。このうち、濃度幅設定用表示部９２は、
減弱度で±１、±０．３および±０．１の３段階のいず
れの幅をＣＲＴ表示装置９の全濃度範囲に対応させるか
を設定するための表示である。

【００１５】校正スケール９１は、直線状に並べられて
濃度が順次相違する複数領域を持つ濃度表示領域９１ａ
と、その左右に表示される減弱度表示部９１ｂおよび校
正材厚さ表示部９１ｃとからなっている。このうち、減
弱度表示部９１ｂには常に一定の位置に一定の数値が表
示される。

【００１６】コンピュータ５は、以下に示すような処理
により、原画像データメモリ６内の各画素の減弱度デー
タを濃度データに変換して表示メモリ７内に格納すると
ともに、表示メモリ７内の校正スケール９１の濃度表示
領域９１ｃの各領域の濃度データを決定し、更に校正ス
ケール９１の校正材厚さ表示部９１ｃに表示すべき値お
よび位置を決定する。

【００１７】すなわち、マウス１０の操作によりＸ線像
９０上でカーソル９３によって指定された画素における
減弱度データを、カーソル９３の位置を表すアドレス信
号に基づいて原画像データメモリ６から読みだして、そ
のデータ値を画面の濃度中心値とし、また、同じくマウ
ス１０の操作により濃度幅設定用表示部９２上でカーソ
ル９３で指定された濃度幅を同様にしてアドレス信号か
ら認識し、その幅を画面の全濃度範囲として、原画像デ
ータメモリ６内の各減弱度データを濃度データへ変換す
る。

【００１８】同時に、このような減弱度と濃度との関係
を、校正スケール９１上の減弱度表示部９１ｂの表示と
合致するよう、濃度表示領域９１ａの各領域に表示すべ
き各濃度データを求め、表示メモリ７に供給する。そし
て、コンピュータ５は、原画像データメモリ６に減弱度
を格納すべくＸ線撮像を行ったときの撮像条件に基づ
き、校正スケールメモリ８から該当の条件の減弱度と校
正材厚さの関係を読みだし、減弱度表示部９１ｂの表示
と校正材厚さ表示部９１ｃにおける表示が、その読みだ
された関係と一致するよう校正材厚さ表示部９１ｃの表
示を変更する。すなわち、図３の関係を例にとると、校
正材スケール９１の表示は、図中Ａで示されている条件
で撮像した場合に図２の状態となり、同じくＢで示され
ている条件で撮像した場合には図４に例示するような状
態となる。

【００１９】以上のような本発明実施例によると、ＣＲ
Ｔ表示装置９に表示された被写体のＸ線像９０の関心点
にカーソル９３を移動させてクリックし、濃度幅設定表
示９２の所望濃度幅のところにカーソル９３を移動させ
てクリックすることにより、関心点における減弱度を濃
度中心値とする所望濃度幅の画像がＣＲＴ表示装置９上
に得られる。同時に、校正スケール９１の濃度表示領域
９１ａの濃度と減弱度表示部９１ｂに表示されている減
弱度との関係が以上のウインドウ設定状態と合致するよ
う、濃度表示領域９１ａの濃度が変化するとともに、校
正材厚さ表示部９１ｃの表示は、減弱度表示部９１ｂの
表示と校正材厚さの関係が当該Ｘ線像の撮像条件に応じ
たものとなる。

【００２０】前記したように、同じ撮像条件下では実材
の減弱度は、適当な校正材を用いた場合に、その各厚さ
における減弱度と深い相関が認められるから、ＣＲＴ表
示装置９のＸ線像９０における関心点の濃度と一致する
校正スケール９１の濃度表示領域９１ａのポイントを見
いだし、その右の校正材厚さ表示部９１ｃから校正材の
該当厚さを読み取ることにより、撮像条件やウインドウ
設定状況がどのようなものであっても、常に関心点の実
材を容易に推定することができる。

【００２１】なお、ウインドウ設定の仕方は上記した実
施例に限られず、例えば操作ボタン等によって行うよう
にしてもよく、あるいは、カーソル９３により濃度表示
範囲上下限値を設定するように構成してもよい。

【００２２】また、原画像データメモリ６に格納される
データとしては、減弱度そのもののほか、減弱度に関連
するデータであれば任意のデータを採用することがで
き、要は被写体を透過したＸ線の空間分布に関するデー
タであればよいが、前記した式で表される減弱度を採用
することにより、校正材の厚さとの関係が直線的なもの
となり、好適である。

【００２３】また、Ｘ線の検出方法はフォトンカウンテ
ィング方式に限られず、Ｘ線線量を画素ごとに得られる
方式であれば任意の方式を採用し得ることは勿論であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被写体のＸ線像を表示する表示器の画面上には、ウイン
ドウ設定により設定された濃度中心値と濃度幅に応じて
濃度階調が変化する校正スケールが表示されるととも
に、この校正スケールには、撮像条件に応じた減弱度と
校正材の厚さとの関係が併せて表示されるから、どのよ
うな撮像条件を採用しようが、あるいは、ウインドウ処
理によって任意のコントラスト強調が行われようが、そ
の被写体像の任意の位置における濃度が校正材の厚さに
してどの程度のものであるのかが一目で把握でき、ひい
てはその位置における実材を容易に推定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図

【図２】そのＣＲＴ表示装置９の表示画面の例を示す正
面図

【図３】アクリル板の厚さによる減弱度の相違と胸部撮
像時における各組織の減弱度の関係を示すグラフ

【図４】本発明実施例において撮像条件を変えたときの
校正スケール９１の表示例の説明図

【符号の説明】

１ａ・・１ｎ Ｘ線センサ ２ａ・・２ｎ 電荷−電圧変換器 ３ａ・・３ｎ コンパレータ ４ａ・・４ｎ カウンタ ５ コンピュータ ６ 原画像データメモリ ７ 表示メモリ ８ 校正スケールメモリ ９ ＣＲＴ表示装置 ９０ Ｘ線像 ９１ 校正スケール ９１ａ 濃度表示領域 ９１ｂ 減弱度表示部 ９１ｃ 校正材厚さ表示部 ９２ 濃度幅設定用表示部 ９３ カーソル １０ マウス

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線源からのＸ線線量の空間分布を被写
   体を介して測定し、その測定結果から画素の濃度データ
   を得て画面上にＸ線像を表示する装置において、 上記測定結果に基づく各画素ごとのＸ線の減弱度に係る
   データを格納する原画像データメモリと、 上記画面に表示する濃度範囲に対応させるべき減弱度に
   係るデータ値を設定する設定手段と、 その設定手段による設定内容に基づき、上記原画像デー
   タメモリ内の各データを各画素の濃度データに変換する
   演算手段と、 その演算結果を各画素ごとに記憶する表示メモリと、 その表示メモリの記憶内容に基づく被写体像と、上記設
   定手段による設定内容に基づいてスケール上の濃度階調
   が変化する校正スケールを表示する表示器と、複数の撮
   像条件ごとに上記減弱度に係るデータと校正材の厚さと
   の関係を記憶する校正メモリを有し、 上記校正スケールには、減弱度に係るデータと、Ｘ線撮
   像を行ったときの撮像条件に基づいて上記校正メモリか
   ら読み出された減弱度と校正材厚さとの関係に応じた校
   正材の厚さとが併せて表示されるよう構成されているこ
   とを特徴とするＸ線撮像装置。