JP4795658B2 - 差分画像取得方法、差分画像取得装置、及び、そのプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、Ｘ線撮影により画像を取得し、得た画像の差分画像を得るための方法に関し、特に、胸部画像の差分画像を得る差分画像取得方法、差分画像取得装置、及び、そのプログラムに関するものである。
従来より、放射線画像における患部の経時変化を観察するために、時系列放射線画像間の差分画像を作成し、経時変化のある部分を際立たせて観察しやすいようにする経時サブトラクション技術が提案され、作成した差分画像を時系列放射線画像と同時に観察することにより診断支援をするものが提案されている（例えば、非特許文献１）。
この経時サブトラクション技術を用いて、同一被写体についての撮影時期が異なる２つの画像間の差分画像を得ることにより、画像間の差異が強調され、撮影時期が異なることにより進行した病変部を強調して、初期の肺がんのような淡い陰影を検出するものがある（例えば、特許文献１）。
また、過去に撮影したＸ線画像と今回撮影したＸ線画像とを比較する際、例えば過去に撮影したＸ線画像は心臓が収縮した時のもので、今回撮影したＸ線画像は心臓が拡張した時のものの場合、肺野が膨らんだ状態の画像と肺野が圧迫され歪んだ状態の画像とを比較を行うことになり、過去の画像と今回の画像との違いが容易には把握できない。そこで、心電計と脈波計などを用いて、心臓の収縮及び拡張を測定して心臓の鼓動周期を求め、常に心臓が収縮する時刻にあわせてＸ線撮影を行うものがある（例えば、特許文献２）。
A.Kano、K.Doi、H.MacMahon、D.Hassell、M.L.Ginger"Digital image subtraction of temporally sequential chest images for interval charge"、Med.Phys.21(3)、March 1994、453-461[1] 特開２００２−１５８９２３公報
特開２００３−２５０７９０公報
A.Kano、K.Doi、H.MacMahon、D.Hassell、M.L.Ginger"Digital image subtraction of temporally sequential chest images for interval charge"、Med.Phys.21(3)、March 1994、453-461[1]
しかし、上述の特許文献１のように経時サブトラクションを胸部撮影に適用した場合であっても心臓周辺に存在する肺がん候補の陰影のように淡くサイズが小さい陰影は、心臓の鼓動や呼吸によるアーティファクト（Motion Artifact）により認識できなくなる場合がある。
一方、特許文献２のように、心臓の鼓動周期を求め、実際に心臓が収縮する時刻にあわせてＸ線撮影をおこなうようにすれば、異なる時期に撮影した画像間の比較は行い易くなるが、肺がん候補の陰影のように淡くサイズが小さい陰影が今回撮影した画像に存在していたとしても、目視での認識には限界がある。
そこで、本発明は以上のことを踏まえてなされたものであって、異なる時期に撮影した画像間に現れる違いの検出を高性能に行うことができる差分画像取得方法、差分画像取得装置、及び、そのプログラムを提供することを目的とする。
本発明の差分画像取得方法は、Ｘ線撮影により現在画像を取得し、この現在画像と予め用意されたＸ線撮影により得られた過去画像との間で差分を取って両画像の差分画像を得る差分画像取得方法において、
被写体の心拍位相を検出し、
その位相が前記過去画像における心拍位相と一致したときに被写体をＸ線撮影して前記現在画像を取得し、
この現在画像と前記過去画像との間で前記差分画像を得ることを特徴とするものである。
被写体の心拍位相を検出し、
その位相が前記過去画像における心拍位相と一致したときに被写体をＸ線撮影して前記現在画像を取得し、
この現在画像と前記過去画像との間で前記差分画像を得ることを特徴とするものである。
また、本発明の差分画像取得装置は、Ｘ線撮影により現在画像を取得し、この現在画像と予め用意されたＸ線撮影により得られた過去画像との間で差分を取って両画像の差分画像を得る差分画像取得装置において、
被写体の心拍位相を検出する検出手段と、
その位相が前記過去画像における心拍位相と一致したときに被写体をＸ線撮影して前記現在画像を得る現在画像取得手段と、
該現在画像と前記過去画像との間で前記差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
被写体の心拍位相を検出する検出手段と、
その位相が前記過去画像における心拍位相と一致したときに被写体をＸ線撮影して前記現在画像を得る現在画像取得手段と、
該現在画像と前記過去画像との間で前記差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、前記現在画像取得手段は、散乱線除去グリッドと該散乱線除去グリッドを移動させるグリッド移動手段とを有すものであって、前記現在画像を撮影する際に前記散乱線除去グリッドの移動速度が最大になるように前記グリッド移動手段を制御するグリッド制御手段を備えたものでもよい。
また、本発明の差分画像取得装置は、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体をＸ線撮影する放射線撮影手段と、
被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段と、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と、前記心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように前記放射線撮影手段を制御する制御手段と、
前記過去画像と前記現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
被写体をＸ線撮影する放射線撮影手段と、
被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段と、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と、前記心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように前記放射線撮影手段を制御する制御手段と、
前記過去画像と前記現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明のプログラムは、コンピュータに、
被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶ステップと、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と、被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように放射線撮影手段を制御する制御ステップと、
前記過去画像と前記現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを実行させることを特徴とするものである。
被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶ステップと、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と、被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように放射線撮影手段を制御する制御ステップと、
前記過去画像と前記現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを実行させることを特徴とするものである。
「心拍位相」とは、心臓の収縮と拡張による周期運動における、１サイクル中の位置を表すものである。
「心拍位相検出手段」としては、具体的には、例えば、心電計と脈波計等を用いることができる。
また、本発明の他の差分画像取得装置は、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報と該撮影時の呼吸位相を表す呼吸情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体をＸ線撮影する放射線撮影手段と、
前記被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段と、
前記被写体の呼吸位相を検出する呼吸位相検出手段と、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と前記心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致し、かつ、前記過去画像を撮影した時の呼吸位相と前記呼吸位相検出手段により検出された呼吸位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように前記放射線撮影手段を制御する制御手段と、
前記過去画像と前記現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
被写体をＸ線撮影する放射線撮影手段と、
前記被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段と、
前記被写体の呼吸位相を検出する呼吸位相検出手段と、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と前記心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致し、かつ、前記過去画像を撮影した時の呼吸位相と前記呼吸位相検出手段により検出された呼吸位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように前記放射線撮影手段を制御する制御手段と、
前記過去画像と前記現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
「呼吸位相」とは、呼気と吸気による周期運動における、１サイクル中の位置を表すものである。
「呼吸位相検出手段」としては、具体的には、例えば、スパイロメータや肺活量計、呼吸モニタベルト、光学カメラを用いて呼吸をモニターリングすることにより被写体の呼吸位相を検出するものを用いることができる。
また、さらに他の差分画像取得装置は、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体をＸ線撮影する放射線撮影手段と、
被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段と、
前記被写体の呼吸位相を検出する呼吸位相検出手段と、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と、前記心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように前記放射線撮影手段を制御する制御手段と、
前記過去画像の呼吸位相および前記現在画像を撮影した時の前記呼吸位相検出手段により検出された呼吸位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ呼吸位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ呼吸位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
被写体をＸ線撮影する放射線撮影手段と、
被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出手段と、
前記被写体の呼吸位相を検出する呼吸位相検出手段と、
前記過去画像を撮影した時の心拍位相と、前記心拍位相検出手段により検出された心拍位相とが一致した際に、前記被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を得るように前記放射線撮影手段を制御する制御手段と、
前記過去画像の呼吸位相および前記現在画像を撮影した時の前記呼吸位相検出手段により検出された呼吸位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ呼吸位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ呼吸位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、前記放射線撮影手段は、散乱線除去グリッドと該散乱線除去グリッドを移動させるグリッド移動手段とを有すものであって、
前記制御手段が、前記現在画像を撮影する際に前記散乱線除去グリッドの移動速度が最大になるように前記グリッド移動手段を制御するものでもよい。
前記制御手段が、前記現在画像を撮影する際に前記散乱線除去グリッドの移動速度が最大になるように前記グリッド移動手段を制御するものでもよい。
本発明の差分画像取得装置は、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の差分画像取得方法は、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶ステップと、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶ステップと、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正ステップと、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを備えたことを特徴とするものである。
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶ステップと、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正ステップと、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを備えたことを特徴とするものである。
本発明のプログラムは、コンピュータに、
被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶ステップと、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶ステップと、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正ステップと、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを実行させることを特徴とするものである。
被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶ステップと、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶ステップと、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正ステップと、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを実行させることを特徴とするものである。
「現在画像」は、「過去画像」を撮影した時よりも後に撮影されたものであれば、予め撮影された画像であってもよい。
本発明の他の差分画像取得装置は、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と、該撮影時の心拍位相を表す心拍情報と、該撮影時の呼吸位相を表す呼吸情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と、該撮影時の心拍位相を表す心拍情報と、該撮影時の呼吸位相を表す呼吸情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の呼吸位相および心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ呼吸位相でかつ同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ呼吸位相および心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と、該撮影時の心拍位相を表す心拍情報と、該撮影時の呼吸位相を表す呼吸情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の呼吸位相および心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ呼吸位相でかつ同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ呼吸位相および心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、差分画像取得手段は、
前記過去画像の胸郭と前記現在画像の胸郭との位置合せを行う位置合わせ手段を備えるようにしたものが望ましい。
前記過去画像の胸郭と前記現在画像の胸郭との位置合せを行う位置合わせ手段を備えるようにしたものが望ましい。
本発明によれば、被写体が呼吸を止めて胸部を撮影する場合において、被写体の心拍位相を検出し、その位相が過去画像における心拍位相と一致したときに被写体をＸ線撮影して現在画像を取得し、この現在画像と過去画像との間で差分画像を得るようにすることにより、肺がんのような淡い陰影を強調することが可能である。
また、被写体の心拍位相を検出するとともに呼吸位相を検出して、心拍位相と呼吸位相とがともに過去画像における心拍位相と呼吸位相とに一致した際に、被写体の胸部をＸ線撮影して現在画像を取得して、現在画像と過去画像との間で差分画像を得るようにすることにより、被写体が呼吸を止めることなく自然呼吸をしているときにおいても、過去画像と心拍位相と呼吸位相ともに同期した現在画像を撮影して、肺がんのような淡い陰影を強調することが可能である。
また、被写体が呼吸を止めることなく自然呼吸をしているときに過去画像と心拍位相のみ一致するように現在画像を撮影した場合に、過去画像と現在画像の呼吸位相が一致するように過去画像または現在画像を補正し、補正後に過去画像と現在画像との差分画像を得ることにより、肺がんのような淡い陰影を強調することが可能である。
また、被写体が呼吸を止めて胸部を撮影する場合において、過去画像と現在画像の心拍位相が一致するように過去画像または現在画像を補正し、補正後に過去画像と現在画像との差分画像を得ることにより、心拍位相が一致せずに撮影された画像間においても、肺がんのような淡い陰影を強調することが可能である。
また、過去画像と現在画像とが同じ呼吸位相および心拍位相の画像となるように補正して、差分画像を得ることにより、被写体が呼吸を止めることなく自然呼吸をしているときに撮影され、かつ、心拍位相が一致せずに撮影された画像間において、肺がんのような淡い陰影を強調することが可能である。
さらに、過去画像と現在画像と位置合せを行って差分を得ることにより、正確に肺がんの位置を特定することが可能になる。
さらにまた、前記現在画像を撮影する際に散乱線グリッドを用いて撮影を行い、撮影時に散乱線除去グリッドの移動速度が最大になるように制御して撮影することにより、散乱線を防止し、かつ、グリッド線が重畳された画像とならないようにすることができる。
本発明の差分画像取得装置の第１の実施の形態について、図に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の差分画像取得装置１は、被写体５をＸ線撮影するＣＲ（computeｄ radiography）等のＸ線撮影装置（放射線撮影手段）２と、被写体５の心拍位相を検出する心拍位相検出装置（心拍位相検出手段）３と、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御するコンピュータ４とを備える。
コンピュータ４は、Ｘ線撮影装置の撮影のタイミングを制御する制御手段４１と、Ｘ線撮影装置２により撮影した過去画像１００を記憶する過去画像記憶手段４２と、過去画像１００と現在画像２００との差分画像３００を得る差分画像取得手段４３とを備える。さらに、差分画像取得手段４３は、過去画像１００と現在画像２００の胸郭を位置合わせる位置合わせ手段４４を備える。
Ｘ線撮影装置２は、制御手段４１から撮影の指示するＸ線発生信号が入力されると、被写体５にＸ線発生源から曝射して撮影を行う。曝射されたＸ線は、被写体５の胸部を透過して、Ｘ線の強度分布を検出するＸ線平面検出器によって検出される。Ｘ線平面検出器は検出したＸ線を電気信号に変換し、更にＡ／Ｄ変換によって電気信号はデジタル信号に変換されて、画像としてＸ線撮影装置２のメモリ上に記憶され、メモリに記憶された画像は必要に応じてコンピュータ４に転送される。
過去画像記憶手段４２は、コンピュータ４に備えられたハードディスクなどの大容量記憶装置やコンピュータ上のメモリであり、被写体５の胸部を撮影した胸部画像をＸ線撮影装置２から受信して過去画像１００として記憶する。あるいは、被写体５の胸部を撮影した画像をＤＶＤ等の可搬型の記憶媒体に記憶しておき、その記憶媒体から過去画像記憶手段４２に読み込むようにしてもよい。さらに、ネットワークで接続されたファイルサーバなどに被写体５を撮影した画像を記憶しておき、記憶されている複数の画像の中から該当する被写体５の画像を検索して読み込むようにしてもよい。
また、過去画像記憶手段４２には、過去画像１００とともに過去画像の撮影時の心拍位相を表す心拍情報１０１とが記憶される。心拍情報１０１は過去画像１００のファイルに付帯する付帯情報として記憶するようにしても、別のファイルで管理するようにしてもよく、過去画像１００と心拍情報１０１との対応がわかるように記憶されていればよい。さらに、過去画像１００と心拍情報１０１は異なる記憶媒体に記憶されるものでもよく、例えば、過去画像１００のファイルはハードディスクに記憶され、心拍情報１０１はコンピュータのメモリ上に記憶される構成となっていてもよい。
制御手段４１は、心拍位相検出装置３に接続され、被写体５の心拍位相をリアルタイムに受信して、受信した心拍位相が所望のタイミングになるとＸ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力して、被写体５の撮影を指示する（現在画像取得手段）。
心拍位相検出装置３は、被写体の心拍位相を検出するための心電計や脈波計等であり、被写体５の心臓の収縮と拡張による心拍位相をアナログ信号で検出し、検出したアナログ信号をＡ／Ｄ変換してリアルタイムに制御手段４１に送信する。
そこで、本実施の形態では、被写体５の胸部の現在画像２００の撮影を、過去に撮影された過去画像１００と同一の心拍位相で行なう流れについ具体的に説明する。
一般に胸部画像の撮影を行う際には、被写体５が大きく息を吸い込んで肺が拡がった状態で呼吸を止めて撮影を行うが、心拍は止めることはできない。そこで、現在画像２００の撮影を、過去画像１００と同一の心拍位相で撮影を行うには、過去画像を撮影したときの心拍位相と現在画像を撮影する際の心拍位相を検出しなければならず、撮影を行う際には、被写体５に心電計や脈波計などの心拍位相を検出する心拍位相検出装置３を取り付けて撮影を行う。
しかし、心電計を用いて心拍位相を検出しながら胸部をＸ線撮影する場合、心電計のセンサーを胸部に取り付けると、そのセンサーがＸ線撮影の邪魔になるため、心電計のセンサーは腕や足等の胸部以外の場所に取り付けることが望ましい。また、脈波計には光電式、圧電式、パルスオキシメータ、加速度脈波計等の様々な種類があるが、脈波計を利用して心拍位相を検出しながら胸部をＸ線撮影する場合には、指先や耳朶等に取り付けられるパルスオキシメータや指先に取り付けられる加速度脈波計等を用いるようにすれば、胸部Ｘ線撮影の邪魔になることはない。
心電計や脈波計により検出された被写体５の心拍位相はデジタル化され、リアルタイムに制御手段４１に入力される。そこで、制御手段４１はＸ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力して過去画像１００の撮影を行なった時の心拍位相を心拍情報１０１として過去画像記憶手段４２に記憶し、Ｘ線撮影装置２で撮影された胸部画像を、Ｘ線撮影装置２から制御手段４１に送信して過去画像１００として過去画像記憶手段４２に記憶する。
現在画像２００を過去画像１００の心拍位相と一致したときに撮影するために、被写体５の心拍位相をリアルタイムで検出して、過去画像記憶手段４２に記憶されている過去画像１００の心拍情報１０１の心拍位相と検出した被写体５の心拍位相が一致したときに、Ｘ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力して現在画像２００を撮影する。
また、実際に心臓が収縮した時間と、心電計や脈波計が心臓の収縮を検出するまでには時間遅れがあり、心電計のセンサーを腕に取り付けた場合や脈波計を指先に取り付けた場合などに応じて発生する遅れを予め計測しておき、その遅れに応じて実際の心拍位相を推定する。さらに、Ｘ線発生信号を受信してからＸ線発生源がＸ線を曝射するまで時間遅れが生じるため、その時間の遅れを考慮してＸ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力する。
上述のようにして過去画像１００の心拍位相と一致するように撮影された現在画像２００はコンピュータ４に転送され、差分画像取得手段４３により、過去画像記憶手段４２に記憶されている過去画像１００と現在画像２００との差分を取って差分画像３００を作成する。差分画像３００を作成する際、現在画像２００に撮影されている被写体５の胸部と過去画像１００に撮影されている被写体５の胸部の位置がずれていると、位置ずれによるアーティファクトが発生するおそれがある。そこで、位置合わせ手段４４により、過去画像１００と現在画像２００に撮影されている胸郭を位置合わせして差分画像３００を作成する。
位置合わせ手段４４は、例えば、基準となる平均的な心胸郭の輪郭と略相似形のテンプレートを用いてテンプレートマッチング処理を行なって胸郭を自動検出する方法を用いて（詳細は、本出願人により提案されている、特開2002-109548、特開2003-6661を参照）、過去画像１００と現在画像２００の各々から胸郭を検出し、抽出した胸郭が一致するようにアフィン変換して過去画像１００と現在画像２００の胸郭の位置合わせをする。
以上、詳細に説明したように、過去画像の心拍位相と一致した場合に現在画像の撮影を行い、さらに、現在画像と過去画像の位置合せをして差分画像を作成することにより、心臓の近傍に現れた肺がんの陰影のような淡い陰影も、心臓の動きに影響されて（Motion Artifact）、消えることなく強調することが可能になる。
次に、本発明の差分画像取得装置の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、被写体５が呼吸を止めることなく自然呼吸した状態で撮影を行う場合について説明する。また、本実施の形態では、前述の実施の形態と同一のものには、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図２に示すように、本発明の差分画像取得装置１ａは、被写体５をＸ線撮影するＣＲ等のＸ線撮影装置（放射線撮影手段）２と、被写体５の心拍位相を検出する心拍位相検出装置（心拍位相検出手段）３と、被写体５の呼吸位相を検出する呼吸位相検出装置（呼吸位相検出手段）６と、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御するコンピュータ４とを備える。
コンピュータ４は、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御する制御手段４１ａと、Ｘ線撮影装置２により撮影した過去画像１００を記憶する過去画像記憶手段４２と、過去画像１００と現在画像２００との差分画像３００を得る差分画像取得手段４３とを備える。さらに、差分画像取得手段４３は過去画像１００と現在画像２００の胸郭を位置合わせる位置合わせ手段４４を備える。
また、過去画像記憶手段４２には、過去画像を撮影時の心拍位相を表す心拍情報１０１のみならず、呼吸位相を表す呼吸情報１０２が過去画像１００と一緒に記憶される。
そこで、制御手段４１ａは、心拍位相検出装置３と呼吸位相検出装置６とに接続され、被写体の心拍位相と呼吸位相をリアルタイムで受信して、受信した心拍位相と呼吸位相がともに所望のタイミングになるとＸ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力して、被写体の撮影を指示する（現在画像取得手段）。
呼吸位相検出装置６は、被写体の呼吸位相を検出するための装置であり、具体的には、呼吸サイクルの位相検出は、例えば、スパイロメータや肺活量計を用いたり、呼吸モニタベルトや光学カメラを用いて患者胸部の動きを観察して呼吸をモニターリングし、検出したアナログ信号をＡ／Ｄ変換してリアルタイムで制御手段４１ａに送信する。
そこで、心拍位相と呼吸位相が一致するように過去画像１００と現在画像２００を撮影するためには、現在画像２００と過去画像１００を撮影する際に、被写体５の心拍位相と呼吸位相とが検出できるように、被写体に心拍位相検出装置３と呼吸位相検出装置６とを取り付けて撮影を行なう。
制御手段４１ａは、心拍位相検出装置３と呼吸位相検出装置６とが接続され、心拍位相検出装置３と呼吸位相検出装置６とから被写体５の心拍位相と呼吸位相をリアルタイムで受信して、受信した被写体５の呼吸位相が過去画像１００の呼吸情報１０２の呼吸位相と一致し、さらに、検出した被写体５の心拍位相が過去画像１００の心拍情報１０１の心拍位相と一致したときに、Ｘ線撮影装置２にＸ線発生信号の出力を行なって現在画像２００の撮影を行う。
また、前述の心拍位相の検出と同様に、実際の呼吸位相と検出された呼吸位相には、ずれが生じる場合があり、発生するずれを予め計測しておき、そのずれに応じて実際の呼吸位相を推定して撮影するものが好ましい。
以下、前述の実施形態と同様に、位置合わせ手段４４により現在画像２００に撮影されている被写体５の胸部と過去画像１００に撮影されている被写体の胸部の位置合わせを行った後に、差分画像取得手段４３により、過去画像１００と現在画像２００の差分を取って差分画像３００を作成する。
上述では、呼吸位相検出装置６を用いて呼吸位相を検出する場合について説明したが、呼吸位相検出装置６を用いず、Ｘ線撮影装置２で胸部を低線量で胸部をスキャンした胸部Ｘ線画像をリアルタイムで評価し、これによって得られた呼吸位相を制御手段４１に送信するようにしてもよい。
以上、詳細に説明したように、過去画像の心拍位相と呼吸位相とがともに一致した場合に現在画像の撮影を行い、さらに、現在画像と過去画像の位置合せをして差分画像を作成することにより、被写体が呼吸を止めることなく撮影を行っても、肺がんの陰影のような淡い陰影も、消えることなく強調することが可能になる。
第１または第２の形態では、差分画像取得装置は、Ｘ線撮影装置とコンピュータとに分かれている場合について説明したが、Ｘ線撮影装置にコンピュータの各手段を備える構成にしたものでもよい。
次に、本発明の差分画像取得装置の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、心拍位相が異なる過去画像と現在画像を、過去画像と現在画像の心拍位相が一致するように画像を補正して差分画像を得る場合について説明する。また、本実施の形態では、被写体が大きく息を吸い込んで肺が拡がった状態で呼吸を止めて撮影を行うものとする。また、本実施の形態では、前述の各実施の形態と同一のものには、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図３に示すように、本発明の差分画像取得装置１ｂは、被写体５をＸ線撮影するＣＲ等のＸ線撮影装置（放射線撮影手段）２と、被写体の心拍位相を検出する心拍位相検出装置（心拍位相検出手段）３と、Ｘ線撮影装置の撮影のタイミングを制御するコンピュータ４とを備える。
コンピュータ４は、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御する制御手段４１と、Ｘ線撮影装置２により撮影した画像の差分画像を得る画像処理手段４０を備える。
また、画像処理手段４０は、Ｘ線撮影装置２により撮影した過去画像１００を記憶する過去画像記憶手段４２と、Ｘ線撮影装置２により撮影した現在画像２００を記憶する現在画像記憶手段４５と、過去画像１００と現在画像２００との差分画像３００を得る差分画像取得手段４３とを備える。さらに、差分画像取得手段４３は、過去画像を現在画像の心拍位相と同じ心拍位相の画像となるように補正する補正手段４６と、過去画像１００と現在画像２００の胸郭を位置合わせる位置合わせ手段４４を備える。
過去画像記憶手段４２や現在画像記憶手段４５は、コンピュータ４に備えられたハードディスクなどの大容量記憶装置や、コンピュータ上のメモリであり、被写体の胸部を撮影した胸部画像をＸ線撮影装置から受信して過去画像１００や現在画像２００として記憶する。
また、過去画像記憶手段４２には、過去画像１００とともに過去画像の撮影時の心拍位相を表す心拍情報１０１とが記憶され、現在画像記憶手段４５には、現在画像２００とともに現在画像の撮影時の心拍位相を表す心拍情報２０１とが記憶される。被写体５の心拍位相は、心拍位相検出装置３からリアルタイムに制御手段４１に入力され、過去画像１００や現在画像２００の撮影時の心拍位相を心拍情報１０１、２０１として記憶する。
あるいは、過去画像１００と現在画像２００と各画像の撮影時の心拍情報１０１、２０１とを、一旦、ＤＶＤ等の可搬型の記憶媒体に記録しておき、その記憶媒体から過去画像記憶手段４２や現在画像記憶手段４５に読み込むようにしてもよい。さらに、ネットワークで接続されたファイルサーバに画像と心拍情報を記憶しておき、該当する被写体の過去画像１００と現在画像２００とその心拍情報１０１、２０１とを検索して読み込むようにしてもよい。
肺野の形状は、心臓近傍では心拍位相に依存して変化し、心臓が収縮した時には心臓付近の肺は拡がった状態で撮影されるが、心臓が拡大した時には心臓付近の肺野は圧迫された状態で撮影されるため、過去画像１００と現在画像２００の差分を得る際、心拍位相が異なった画像間の差分画像では心臓付近の肺がんのような淡い陰影を強調することができない。そこで、過去画像１００と現在画像２００の呼吸位相が一致するように過去画像１００か現在画像２００かのいずれかを補正し、補正した過去画像１００と現在画像２００の差分を取って差分画像３００を得るようにすれば、肺がんのような淡い陰影も強調することができる。
そこで、撮影した画像の位相の補正を行うために、被写体の病変部分の経過を観察の開始当初において、予め被写体を個別に低線量で連続的に撮影を行い、複数の心拍位相における画像を取得して、図４に示すように、心拍位相（同図（ｂ））に対応するテンプレートT1を作成する。テンプレートT1は、十分に短い間隔で用意され、撮影された画像の心拍位相に対応した画像が必ず得られるものとする。
肺野領域は、心臓の近傍では心臓の動きに一致して大きく変化するが、心臓より離れた領域では心臓の動きに影響されない。そこで、各テンプレートT1より、図５に示すような肺野領域（Pa、Pb）、縦隔領域（Pd）、心臓領域（Pc）などの各領域を抽出し（詳細は、特開2003-6661を参照）、画像から経験的に得られたデータに基づいて、心臓領域から所定の範囲の肺野領域を心拍位相に依存して変化する変化領域（図６の斜線部）として定義する（例えば、心臓領域の２倍程度とする）。この変化領域の外周部L1（図６の点線）では、異なる心拍位相の画像間においても肺野の形状は変化せず変化量は０となる。一方、心臓領域の外周部L2では心臓の動きに一致して肺野の形状は最も大きく変化し、心臓領域の外周部L2（図６の太線）から変化領域の外周部L1に向かって肺野の形状の変化量は徐々に少なくなる。
例えば、図７に示すように、心拍位相ｔ１の画像（同図（ａ））を心拍位相ｔ２の画像（同図（ｂ））に変形させるには、心拍位相ｔ１の心臓領域の外周部L2の画素を心拍位相ｔ２の心臓領域の外周部L2に一致するようにワーピングさせ、変化領域の外周部L1の画素の位置は変化しないようにして、心臓領域の外周部L2から変化領域の外周部L1に向かって画素の位置の変化量が徐々に少なくなるように、心拍位相ｔ１の変化領域に含まれる画素を心拍位相ｔ２の位置にワーピングさせる（同図（ｃ））。
そこで、補正手段４６は、まず、現在画像２００から肺野領域（Pa、Pb）、縦隔領域（Pd）、心臓領域（Pc）などの各領域を抽出し、さらに、現在画像２００の心拍位相のテンプレートT1を用いて変化領域を抽出する。抽出した現在画像２００の変化領域内に存在する画素を過去画像１００の心拍位相のテンプレートT1の位置にワーピングさせて、現在画像２００を過去画像１００の心拍位相の画像に補正する。
差分画像取得手段４３は、前述の各実施の形態と同様に、過去画像１００の心拍位相の画像となるように補正した現在画像２００と過去画像１００との位置合わせ（位置合わせ手段４４）を行なって差分画像３００を得る。
本実施の形態では、現在画像を過去画像に補正する場合について説明したが、過去画像を現在画像に補正するようにしてもよい。
以上、詳細に説明したように、過去画像と現在画像のいずれかを補正して、心拍位相が一致させ、さらに、現在画像と過去画像の位置合せをして差分画像を作成することにより、心臓の近傍に現れた肺がんの陰影のような淡い陰影も、心臓の動きに影響されて（Motion Artifact）消えることなく強調することが可能になる。
次に、本発明の差分画像取得装置の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に被写体５が呼吸を止めることなく自然呼吸した状態で撮影を行うが、心拍位相が一致したときに撮影を行なう場合について説明する。また、本実施の形態では、前述の実施の形態と同一のものには、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図８に示すように、本発明の差分画像取得装置１ｃは、被写体５をＸ線撮影するＣＲ等のＸ線撮影装置（放射線撮影手段）２と、被写体５の心拍位相を検出する心拍位相検出装置（心拍位相検出手段）３と、被写体５の呼吸位相を検出する呼吸位相検出装置（呼吸位相検出手段）６と、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御するコンピュータ４とを備える。
コンピュータ４は、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御する制御手段４１ｃと、Ｘ線撮影装置２により撮影した過去画像１００を記憶する過去画像記憶手段４２と、過去画像１００と現在画像２００との差分画像３００を得る差分画像取得手段４３とを備える。さらに、差分画像取得手段４３は、過去画像と現在画像の呼吸位相と同じ呼吸位相の画像となるように補正する補正手段４６ｃと、過去画像１００と現在画像２００の胸郭を位置合わせる位置合わせ手段４４とを備える。
制御手段４１ｃは、心拍位相検出装置３に接続され、被写体の心拍位相をリアルタイムで受信して、受信した心拍位相が過去画像の心拍位相と一致するようにＸ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力して、現在画像２００の撮影を行なう（現在画像取得手段）。また、呼吸位相検出装置６が制御手段４１ｃに接続されており、制御手段４１ｃは、各画像の撮影が行なわれたときの呼吸位相を呼吸情報１０２、２０２としてコンピュータに記憶する。
そこで、第３の実施の形態と同様に、予め被写体を個別に低線量で連続的に撮影を行い心拍位相が略一致した状態のものから複数の呼吸位相の画像で取得して、図９に示すように、呼吸位相（同図（ｂ））に対応するテンプレートT2（同図（ａ））を作成し、このテンプレートT2に基づいて画像の補正を行なう。
呼吸位相に依存して肋骨や横隔膜は上下し、それに伴って肺野の位置も移動する。そこで、各テンプレートT2より、図５に示すような肺野領域（Pa、Pb）、縦隔領域（Pd）、心臓領域（Pc）などの各領域を抽出し、さらに、肋骨を抽出して、縦隔領域、肋骨、肺野領域の外周部、部肺野領域の低部（横隔膜）の位置が一致するように、肺野領域をワーピングさせる。
そこで、補正手段４６ｃは、過去画像１００から肺野領域（Pa、Pb）、縦隔領域（Pd）、心臓領域（Pc）などの各領域と肋骨を抽出し、現在画像２００から肺野領域（Pa、Pb）、縦隔領域（Pd）、心臓領域（Pc）などの各領域と肋骨を抽出して、図１０に示すように、過去画像１００と現在画像２００の両画像（同図（ｂ））を、各呼吸情報１０２、２０２の呼吸位相から最大吸気となる画像（同図（ａ））のテンプレートT2の位置に肺野領域内の画素をワーピングさせて、過去画像１００と現在画像２００を最大呼気の呼吸位相の画像に補正する（同図（ｃ））。
差分画像取得手段４３は、前述の各実施の形態と同様に、最大呼気の呼吸位相に補正した過去画像１００と現在画像２００との位置合わせ（位置合わせ手段４４）を行なって差分画像３００を得る。
以上、詳細に説明したように、過去画像と現在画像を補正して、呼吸位相が一致した画像にし、さらに、現在画像と過去画像の位置合せをして差分画像を作成することにより、被写体が呼吸を止めることが困難な状態であっても、肺がんの陰影のような淡い陰影も、呼吸に影響されて（Motion Artifact）、消えることなく強調することが可能になる。
次に、本発明の差分画像取得装置の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態では、被写体が自然呼吸をした状態で撮影を行なった過去画像と現在画像の心拍位相と呼吸位相がともに一致するように画像を補正して差分画像を得る場合について説明する。また、本実施の形態では、前述の各実施の形態と同一のものには、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図１１に示すように、本発明の差分画像取得装置１ｄは、被写体５をＸ線撮影するＣＲ等のＸ線撮影装置（放射線撮影手段）２と、被写体５の心拍位相を検出する心拍位相検出装置（心拍位相検出手段）３と、被写体５の呼吸位相を検出する呼吸位相検出装置（呼吸位相検出手段）６と、Ｘ線撮影装置の撮影のタイミングを制御するコンピュータ４とを備える。
コンピュータ４は、Ｘ線撮影装置２の撮影のタイミングを制御する制御手段４１と、Ｘ線撮影装置２により撮影した画像の差分画像を得る画像処理手段４０ｄを備える。
さらに、画像処理手段４０ｄは、Ｘ線撮影装置２により撮影した過去画像１００を記憶する過去画像記憶手段４２と、Ｘ線撮影装置２により撮影した現在画像２００を記憶する現在画像記憶手段４５と、過去画像１００と現在画像２００との差分画像３００を得る差分画像取得手段４３とを備える。さらに、過去画像を現在画像の心拍位相と呼吸位相がともに一致した画像となるように補正する補正手段４６ｄと、差分画像取得手段４３は、過去画像１００と現在画像２００の胸郭を位置合わせる位置合わせ手段４４とを備える。
過去画像記憶手段４２には、過去画像１００とともに過去画像の撮影時の心拍位相を表す心拍情報１０１と呼吸位相を表す呼吸情報１０２が記憶され、現在画像記憶手段４５には、現在画像２００とともに現在画像撮影時の心拍位相を表す心拍情報２０１と呼吸位相を表す呼吸情報２０２が記憶される。また、心拍位相検出装置３と呼吸位相検出装置６とが制御手段４１ｃに接続されており、被写体５の心拍位相と呼吸位相は、それぞれ心拍位相検出装置３と呼吸位相検出装置６からリアルタイムに制御手段４１ｄに入力され、心拍情報１０１、２０１や呼吸位相１０２、２０２は、過去画像１００や現在画像２００の撮影時の心拍位相や呼吸位相が記憶されたものである。
第３、第４の実施の形態と同様に、予め被写体を個別に低線量で連続的に撮影を行い、呼吸位相が一定の場合における複数の心拍位相の画像と、心拍位相が一定の場合における複数の呼吸位相における画像を取得してテンプレートT1、T2を作成する。
補正手段４６ｄでは、このテンプレートT1、T2に基づいて、まず、第４の実施の形態と同様に、テンプレートT2を用いて、過去画像と現在画像をともに最大呼気の呼吸位相の画像に補正する。さらに、最大呼気の呼吸位相に補正した過去画像１００と現在画像２００を、テンプレートT1を用いて、第３の実施の形態と同様に、過去画像と現在画像を同一の心拍位相となるように補正する。
さらに、差分画像取得手段４３は、前述の各実施の形態と同様に、過去画像１００と現在画像２００の心拍位相と呼吸位相とがともに一致するように補正して、現在画像２００と過去画像１００との位置合わせ（位置合わせ手段４４）を行なって差分画像３００を得る。
以上、詳細に説明したように、過去画像と現在画像のいずれかを補正して、心拍位相と呼吸位相がともに一致した画像にし、さらに、現在画像と過去画像の位置合せをして差分画像を作成することにより、肺がんの陰影のような淡い陰影も、心臓の動きや呼吸による肺の動きに影響されて（Motion Artifact）、消えることなく強調することが可能になる。
前述の第３から第５の実施の形態では、被写体個別のテンプレートを用いて補正を行なう場合について説明したが、テンプレートが予め用意されなかった場合には、多数の被写体の撮影画像から、各心拍位相における肺野領域、縦隔領域、心臓領域などの各領域を抽出して肺野領域内の画素の平均的な変化量を経験的に求めてワーピングさせる。例えば、心拍の位相によって心臓領域の外周が変化する変化量を、心臓領域の重心から距離の変化量として求めておいて変化させるようにしてもよい。
また、同様に呼吸位相においても、テンプレートが予め用意されなかった場合には、多数の被写体の撮影画像から平均的な移動量を求めてワーピングさせるようにしてもよい。
前述の第３または第５の実施の形態では、コンピュータがＸ線撮影装置や心拍位相検出装置などに接続されている場合について説明したが、コンピュータにＸ線撮影装置や心拍位相検出装置などが接続されず、ＤＶＤなどの可搬型の記憶媒体から過去画像や現在画像や心拍情報を読み込むようにしてもよい。あるいは、過去画像や現在画像が保管されているファイルサーバとコンピュータがネットワークで接続され、サーバに保管している過去画像や現在画像や心拍情報を読み出すようにしてもよい。
あるいは、第３から第５の実施の形態においても、Ｘ線撮影装置にコンピュータの各手段を備えるようにしてもよい。
前述の各実施の形態において、Ｘ線撮影装置２で被写体を撮影する際、被写体５とイメージングプレートなど検出面との間に散乱線の入射を抑止するための散乱線除去グリッドが使用するようにしてもよい。代表的なグリッドとしては、放射線遮蔽部材である多数の鉛の箔が、Ｘ線発生源からの放射線に対して平行に、間隙を設けながら積層された構造をしている。このような散乱線除去グリッドを使用して撮影を行った場合には散乱線除去グリッドの層構造が重畳された画像となる。
これを避けるため、Ｘ線曝射時間内に散乱線除去グリッドGをその層構造を横切るような方向に運動させてグリッドの像をぼかすようなに、散乱線除去グリッドGを往復運動させるグリッド移動機構部（グリッド移動手段）２１をＸ線撮影装置２に設けるようにする（図１２、図１３参照）。グリッドの像は、Ｘ線曝射時間内の散乱線除去グリッドGの移動距離が多くなるほどぼけた画像となるため、Ｘ線曝射時間内に散乱線除去グリッドGの移動速度が最大になるように移動させることが望まれる。そこで、制御手段４１（４１ａ、４１ｃ、４１d）とグリッド移動手段２１とを接続し、制御手段４１（４１ａ、４１ｃ、４１ｄ）はＸ線撮影装置２にＸ線発生信号を出力するタイミングに応じて、散乱線除去グリッドGが最速となるようにグリッド移動手段２１を制御する。
散乱線除去グリッドGは、グリッドの物理的構造を支持するため、間隙には木材やアルミニウムなどの放射線透過部材が充填されている。グリッド移動手段２１は、この散乱線除去グリッドGを機械的に往復運動させるため、グリッドが折り返す位置では散乱線除去グリッドGの移動は最速とならない。そこで、撮影を行う心拍位相（あるいは、呼吸位相）と一致したタイミングで散乱線除去グリッドの移動が最速となるように、例えば、制御部４１（４１ａ、４１ｃ、４１ｄ）が検出した心拍位相（あるいは、呼吸位相）と同期するような同期信号をグリッド移動手段２１に送出して、散乱線除去グリッドGの移動を制御する。あるいは、制御部４１（４１ａ、４１ｃ、４１ｄ）が撮影を行う心拍位相（あるいは、呼吸位相）と一致した時に、散乱線除去グリッドGの移動が最速となるようにグリッド移動手段２１に散乱線除去グリッドGの移動開始信号を送出するようにしてもよい。
また、散乱線除去グリッドGを移動させずに撮影が行われた場合には画像にグリッドの層構造が重畳されるため、前述の補正手段や差分画像作成手段に過去画像や現在画像を入力する前にGPR処理（グリッド除去処理）を行って、グリッド線が除去された画像にして、過去画像や現在画像を過去画像や現在画像を入力するようにしてもよい。
あるいは、散乱線除去グリッドは移動させずに、グリッドの層の密度を上げて撮影を行うことにより画像上でグリッドを目立たなくなるようにしてもよい。このとき、胸部等の一般撮影では5cyc/mm程度以上（読み取り画素密度に基づくナイキスト周波数以上）のものを用い、乳房等の撮影では10cyc/mm程度以上（読み取り画素密度に基づくナイキスト周波数以上）のものを用いるのが好ましく、イメージングプレートなど検出面に蓄積されたＸ線情報を険出する検出ユニットが検出可能な最小解像度以下、つまり現在画像の解像度以下の高密度グリッドであればよい。
あるいは、散乱線除去グリッドを用いずに、被写体とイメージングプレートなど検出面との距離を１５〜２０cm離して、被写体からの散乱線を除去するグレーデル法を用いるようにして、散乱線を除去するようにしもよい。
このように散乱線除去グリッドを用いたり、被写体と検出面との距離を離して撮影を行うことにより、散乱線に影響されない画像を取得することができる。
また。前述の各実施の形態において、心拍位相は心拍位相検出手段により検出した情報を心拍情報として記憶する場合について説明したが、心拍情報は、画像から心臓領域を抽出してその心臓領域の大きさや形状から心拍位相を検出したものでもよい。また同様に、呼吸位相も、呼吸位相検出手段により検出した情報を呼吸情報として記憶するのではなく、画像から胸郭領域を抽出してその胸郭領域の大きさや形状から呼吸位相を検出したものでもよい。具体的には、ＦＰＤのようなディテクタを利用して実施するとよい。
また、上述のコンピュータやＸ線撮影装置上の各機能を実行するプログラムをＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録してコンピュータやＸ線撮影装置にインストールしたり、上記プログラムをネットワークを介してコンピュータにインストールするようにしてもよい。
１、1a、1b、1c、1d 差分画像取得装置
２ Ｘ線撮影装置
３ 心拍位相検出装置
４ コンピュータ
21 グリッド移動手段
40、40d 画像処理手段
41、41a、41c、41d 制御手段
42 過去画像記憶手段
43 差分画像取得手段
44 位置合わせ手段
45 現在画像記憶手段
46、46c、46ｄ 補正手段
100 過去画像
200 現在画像
300 差分画像
101、201 心拍情報
102、202 呼吸情報
２ Ｘ線撮影装置
３ 心拍位相検出装置
４ コンピュータ
21 グリッド移動手段
40、40d 画像処理手段
41、41a、41c、41d 制御手段
42 過去画像記憶手段
43 差分画像取得手段
44 位置合わせ手段
45 現在画像記憶手段
46、46c、46ｄ 補正手段
100 過去画像
200 現在画像
300 差分画像
101、201 心拍情報
102、202 呼吸情報
Claims (5)
- 被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備え、
前記補正手段が、前記過去画像および前記現在画像において心臓領域と該心臓領域の周囲の肺野領域を心拍位相に応じて変化する変化領域として決定し、前記過去画像および前記現在画像の心拍情報に基づいて、前記過去画像および前記現在画像のうち補正対象画像の前記変化領域内のみの画像をワーピングするものであることを特徴とする差分画像取得装置。 - 被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と、該撮影時の心拍位相を表す心拍情報と、該撮影時の呼吸位相を表す呼吸情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と、該撮影時の心拍位相を表す心拍情報と、該撮影時の呼吸位相を表す呼吸情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の呼吸位相および心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ呼吸位相でかつ同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ呼吸位相および同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備え、
前記補正手段が、前記過去画像および前記現在画像において心臓領域と該心臓領域の周囲の肺野領域を心拍位相に応じて変化する変化領域として決定し、前記過去画像および前記現在画像の心拍情報に基づいて、前記過去画像および前記現在画像のうち補正対象画像の前記変化領域内のみの画像をワーピングするものであることを特徴とする差分画像取得装置。 - 前記差分画像取得手段が、
前記過去画像の胸郭と前記現在画像の胸郭との位置合せを行う位置合わせ手段を備えるものであることを特徴とする請求項１または２記載の差分画像取得装置。 - 過去画像を記憶する過去画像記憶手段と、
現在画像を記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段とを備えた差分画像取得装置の作動方法において、
前記過去画像記憶手段が、被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶ステップと、
前記現在画像記憶手段が、被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶ステップと、
前記補正手段が、前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正ステップと、
前記差分画像取得手段が、前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得ステップとを実行する差分画像取得装置の作動方法であって、
前記補正ステップが、前記過去画像および前記現在画像において心臓領域と該心臓領域の周囲の肺野領域を心拍位相に応じて変化する変化領域として決定し、前記過去画像および前記現在画像の心拍情報に基づいて、前記過去画像および前記現在画像のうち補正対象画像の前記変化領域内のみの画像をワーピングするものであることを特徴とする差分画像取得装置の作動方法。 - コンピュータを、
被写体の胸部をＸ線撮影した過去画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する過去画像記憶手段と、
被写体の胸部をＸ線撮影した現在画像と該撮影時の心拍位相を表す心拍情報とを記憶する現在画像記憶手段と、
前記過去画像および前記現在画像を撮影した時の心拍位相に基づいて、前記過去画像と前記現在画像とが同じ心拍位相の画像となるように前記過去画像および前記現在画像のうち少なくとも一方の画像を補正する補正手段と、
前記同じ心拍位相となった過去画像と現在画像との差分画像を得る差分画像取得手段として機能させるプログラムであって、
前記補正手段が、前記過去画像および前記現在画像において心臓領域と該心臓領域の周囲の肺野領域を心拍位相に応じて変化する変化領域として決定し、前記過去画像および前記現在画像の心拍情報に基づいて、前記過去画像および前記現在画像のうち補正対象画像の前記変化領域内のみの画像をワーピングするものであることを特徴とするプログラム。
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