JP4920636B2

JP4920636B2 - Ｘ線画像撮影装置

Info

Publication number: JP4920636B2
Application number: JP2008137081A
Authority: JP
Inventors: 政広小澤; 邦夫白石
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: JP2008194538A

Description

本発明は、被検体を間にして対向するようにＸ線管とＸ線検出器とを支持するアームを
、被検体の周りに所定角度範囲にわたって往復回転動させながら、マスク画像とコントラ
スト画像とを撮影することにより、回転サブトラクション画像を収集するＸ線画像撮影装
置に関する。

血管系や臓器血管などの診断を行うに際して、ＤＳＡ（ＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｔｒａ
ｃｔｉｏｎＡｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）画像が収集される。このＤＳＡ画像を収集する手
順は、まず、造影剤を注入する前にマスク画像を撮影してこれをメモリに一旦保存する。
次に、被検体に造影剤を注入してコントラスト画像を撮影して、これもメモリに保存する
。そして、被検体の同位置におけるマスク画像とコントラスト画像とをメモリから読み出
して、両画像をサブトラクション処理することによって、骨などの背景が除去されて、造
影剤の注入された血管像のみが残ったＤＳＡ画像を得る。

ところで、平面状のＤＳＡ画像だけではなく、関心領域の立体的なＤＳＡ画像を得る手
法として、回転ＤＳＡ撮影が知られている。これは、例えばＣ字形状に形成されたアーム
の両端に、Ｘ線管とＸ線検出器とを対向するように支持させ、このＸ線管とＸ線検出器と
の間に静止させた被検体の周りに、アームを回転させることにより、連続的にＸ線画像を
撮影するものである。このような回転撮影において、造影剤注入前のマスク画像と、造影
剤注入後のコントラスト画像とを同一角度で撮影し、両画像をサブトラクション処理する
ことによって、造影血管などを表示するものであり、立体的な形状を把握し易くしてより
診断に適した画像を提供することができる。

このような回転ＤＳＡ撮影を行う従来のＸ線画像撮影装置の概略的な構成を図８に系統
図で示してある。

図８に示されているように、従来のＸ線画像撮影装置は、Ｘ線を照射させるＸ線管１、
このＸ線を検出するＸ線検出器２、これらＸ線管１とＸ線検出器２とを対向するように支
持する例えばＣ字形状に形成されたアーム３、アーム３を保持するとともにその保持軸を
中心として回転させるアーム駆動部４、アーム３の回転角度を検出する角度検出器５を備
えている。また、Ｘ線検出器２から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器６、Ａ／Ｄ変換器６を介してデジタル信号に変換された画像信号を記録する画像メ
モリ７、画像メモリ７から読み出した複数の画像信号を減算処理する減算処理装置８、減
算処理装置８で減算処理されて得られる画像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器
９、Ｄ／Ａ変換器９の出力を表示するモニタ１０、Ｘ線管１からのＸ線の照射、アーム駆
動部４によるアーム３の回転制御、画像メモリ７への画像信号の取り込みと読み出しおよ
び減算処理装置８での画像信号の減算処理などを有機的に制御する演算装置（ＣＰＵ）や
メモリを有するシステム制御器１１、操作者がシステム制御器１１に対して適宜設定値な
どを入力するためのキーボードやマウス、トラックボールなどを有する操作部１２を備え
ている。さらに、天板に載せた被検体をＸ線管１とＸ線検出器２との間に位置させる寝台
１３を備えている。

なお、Ｘ線検出器２としては、Ｘ線像をイメージインテンシファイア（Ｉｍａｇｅ
Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ：以下、Ｉ．Ｉ．と略称する。）により可視光像に変換し、Ｉ．
Ｉ．の出力蛍光面に形成された可視光像の透過量を制御する光学系を介して前記可視光像
をテレビカメラで撮影する形式のものが一般に使用されるが、近時実用に供されるように
なった、例えばガラス基板上に形成されるスイッチング素子や容量を、Ｘ線を電荷などに
変換する光導電膜などで覆うようにした半導体アレイで形成されるフラットパネル型放射
線検出器（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ：以下、ＦＰＤと略称する。）であ
ってもよい。このＦＰＤの出力はデジタル信号なので、ＦＰＤを使用するときは、Ａ／Ｄ
変換器６は不要である。

このようなＸ線画像撮影装置によって回転ＤＳＡ撮影を実施する場合の手順は次のとお
りである。

先ず、操作部１２を介して操作者から撮影開始の指示をすることにより、寝台１３の上
に横たわっている被検体の周りを、予め登録されている角度範囲にわたってアーム３を回
転動作させながら、Ｘ線管１からＸ線を照射してＸ線撮影を行い、Ｘ線検出器２で検出さ
れた画像を画像メモリ７に格納する。このとき、アーム３の同じ角度範囲において、造影
剤注入前と注入後で上記の画像収集を行う。その結果、角度位置毎にマスク画像とコント
ラスト画像とが得られる。次に、減算処理装置８において、コントラスト画像とこのコン
トラスト画像と同一角度で収集されたマスク画像とをサブトラクション処理する。この処
理を各角度で連続的に行い、その結果をモニタ１０に表示することによって、回転ＤＳＡ
画像の再生が実現する。

なお、画像収集パターンは、マスク画像とコントラスト画像の収集時におけるアーム３
の回転方向の組み合わせにより、図９に示すような４種類の代表的なパターンに分けられ
る。

すなわち、図９（ａ）は、アーム３の回転開始位置から回転終了位置まで、マスク・シ
ーケンスによってマスク画像を収集し、続いて、アーム３を回転終了位置から回転開始位
置まで折り返させ、その間に、コントラスト・シーケンスによってコントラスト画像を収
集するパターンを示したものであり、このパターンをＭＣモードと称している。

また、図９（ｂ）は、アーム３の回転開始位置から回転終了位置まで、マスク・シーケ
ンスによってマスク画像を収集した後、アーム３を回転終了位置から回転開始位置まで折
り返すリターン動作を行い、この間Ｘ線を照射せず（撮影動作をしない）、続いて、再度
アーム３を回転開始位置から折り返させて、アーム３が回転開始位置から回転終了位置に
達する間に、コントラスト・シーケンスによってコントラスト画像を収集するパターンを
示したものであり、このパターンをＭＲＣモードと称している。

このようなＭＣモードとＭＲＣモードは、アーム３の所定回転範囲において、所定の角
度毎にＸ線を照射してマスク画像とコントラスト画像とを収集し、それぞれ同じ角度位置
で撮影された画像同士をサブトラクション処理することによって回転ＤＳＡ画像を得てい
る。

このように、回転ＤＳＡ撮影では、回転中のアーム位置が定められた角度に到達する毎
にトリガーを発してＸ線を照射するので、一定時間毎に発生するパルスをトリガーとする
ものよりも画像ずれ（ミスレジストレーション）が低減される。

一方、図９（ｃ）は、ＭＣモードと同様に、アーム３の回転開始位置から回転終了位置
まで、マスク・シーケンスによってマスク画像を収集し、続いて、アーム３が回転終了位
置から回転開始位置まで折り返す間に、コントラスト・シーケンスによってコントラスト
画像を収集し（第１コントラスト・シーケンス）、加えて、アーム３を再度回転開始位置
から回転終了位置へ折り返させることによって、その間に、再度コントラスト・シーケン
スによってコントラスト画像を収集する（第２コントラスト・シーケンス）パターンを示
したものであり、このパターンをＭＣＣモードと称している。

さらに、図９（ｄ）は、ＭＲＣモードと同様に、アーム３の回転開始位置から回転終了
位置まで、マスク・シーケンスによってマスク画像を収集した後、アーム３を回転終了位
置から回転開始位置まで折り返すリターン動作を行い、この間Ｘ線を照射せず（撮影動作
をしない）、続いて、再度アーム３を回転開始位置から折り返させて、アーム３が回転開
始位置から回転終了位置へ達する間に、コントラスト・シーケンスによってコントラスト
画像を収集し（第１コントラスト・シーケンス）、加えて、アーム３を再度回転終了位置
から回転開始位置へ折り返させることによって、その間に、再度コントラスト・シーケン
スによってコントラスト画像を収集する（第２コントラスト・シーケンス）パターンを示
したものであり、このパターンをＭＲＣＣモードと称している。

このように、ＭＣＣモードとＭＲＣＣモードも、先に説明したＭＣモードやＭＲＣモー
ドと同様に、画像ずれ（ミスレジストレーション）が低減される他、第２コントラスト・
シーケンスによって第２のコントラスト画像を収集するので、第２のコントラスト画像に
よるＤＳＡ画像も得ることができ、注入した造影剤の静脈相における血流の具合を観察す
るのに特に有効となる特徴を有している。

次に、マスク画像とコントラスト画像とを収集するアーム３の回転角度の時間変化と、
サブトラクション処理との関係について説明する。

図１０は、ＭＣＣモードにおける画像収集シーケンスを説明するために示した模式図で
ある。すなわち、アーム３は角度Ａと角度Ｂとの間を往復して回転するものとすると、角
度Ａと角度Ａ´の間は、アーム３の回転速度を加速したり減速したりする領域であり、角
度Ｂ´角度Ｂとの間も、回転速度を減速したり加速したりする領域であり、これらの領域
を加減速領域と称している。そして、角度Ａ´角度Ｂ´の間は、アーム３の回転速度が一
定となる定速領域である。よってアーム３が、角度Ａから回転を開始（起動）するものと
すると、アーム３は領域Ｒ１で加速し、領域Ｒ２では一定速度で回転し、さらに領域Ｒ３
で減速して角度Ｂに達すると瞬間的に停止した後、回転方向を反転させて角度Ｂから領域
Ｒ４で加速する動作を繰り返して、往復回転動作を行うことになる。

このような回転角度範囲における画像収集のタイミングを時間的に見れば、加減速領域
Ｒ１（加速）と定速領域Ｒ２および加減速領域Ｒ３（減速）においてマスク画像を収集し
、加減速領域Ｒ４（加速）と定速領域Ｒ５および加減速領域Ｒ６（減速）において第１コ
ントラスト画像を収集し、さらに、加減速領域Ｒ７（加速）と定速領域Ｒ８および加減速
領域Ｒ９（減速）において第２コントラスト画像を収集する。そして、加減速領域Ｒ１（
加速）で収集したマスク画像を、加減速領域Ｒ６（減速）で収集した第１コントラスト画
像および加減速領域Ｒ７（加速）で収集した第２コントラスト画像とそれぞれ減算処理し
、定速領域Ｒ２で収集したマスク画像を、同じく定速領域Ｒ５、Ｒ８で収集した第１、第
２のコントラスト画像とそれぞれ減算処理し、さらに、加減速領域Ｒ３（減速）で収集し
たマスク画像を、加減速領域Ｒ４（加速）で収集した第１コントラスト画像および加減速
領域Ｒ９（減速）で収集した第２コントラスト画像とそれぞれ減算処理することによって
回転ＤＳＡ画像を得るものである。

同様に図１１は、ＭＲＣＣモードにおける画像収集シーケンスを説明するために示した
模式図であり、アーム３は角度Ａと角度Ｂとの間を往復して回転し、角度Ａと角度Ａ´の
間および角度Ｂ´角度Ｂとの間は加減速領域であり、角度Ａ´角度Ｂ´の間は、定速領域
である。この場合マスク画像の収集は、ＭＣＣモードと同様に、加減速領域Ｒ１（加速）
と定速領域Ｒ２および加減速領域Ｒ３（減速）において行うが、加減速領域Ｒ４、定速領
域Ｒ５、加減速領域Ｒ６はアーム３のリターン動作のみ行い撮影動作は行われない。そし
て、第１コントラスト画像の収集を加減速領域Ｒ７（加速）、定速領域Ｒ８、加減速領域
Ｒ９（減速）で行い、引き続き第２コントラスト画像の収集を、加減速領域Ｒ１０（加速
）、定速領域Ｒ１１、加減速領域Ｒ１２（減速）で行う。

さらにその後回転ＤＳＡ画像を得るには、加減速領域Ｒ１（加速）で収集したマスク画
像を、加減速領域Ｒ７（加速）で収集した第１コントラスト画像および加減速領域Ｒ１２
（減速）で収集した第２コントラスト画像とそれぞれ減算処理し、定速領域Ｒ２で収集し
たマスク画像を、同じく定速領域Ｒ８、Ｒ１１で収集した第１、第２のコントラスト画像
とそれぞれ減算処理し、さらに、加減速領域Ｒ３（減速）で収集したマスク画像を、加減
速領域Ｒ９（減速）で収集した第１コントラスト画像および加減速領域Ｒ１０（加速）で
収集した第２コントラスト画像とそれぞれ減算処理している。

なお、ＭＣモードは、ＭＣＣモードにおいて第２コントラスト画像を撮影しない場合（
Ｒ７からＲ９までの撮影がない）であり、ＭＲＣモードは、ＭＲＣＣモードにおいて第２
コントラスト画像を撮影しない場合（Ｒ１０からＲ１２までの撮影がない）なので、これ
らのパターンに関するサブトラクション処理については、上記の説明から容易に推察でき
るためその説明は省略する。

ところで、回転ＤＳＡ撮影では、アーム３の回転開始直後および回転停止直前において
、アーム３の回転速度が一定とはならない加減速領域が必ず存在する。さらに、ＭＲＣモ
ードを除く上記の各パターンにあっては、マスク画像とコントラスト画像とをサブトラク
ション処理する場合、特に加減速領域においてアーム３の回転方向の一致しないデータを
減算処理することになる場合がある。すなわち、ＭＣＣモードおよびＭＣモードにおける
、Ｒ１とＲ６およびＲ３とＲ４、ＭＲＣＣモードにおけるＲ１とＲ１２およびＲ３とＲ１
０などである。このような加減速領域では、アーム３の状態や往復動作時におけるアーム
３の折り返し点における空間的位置などの条件により、加速時と減速時におけるアーム３
の振動状態が一致しないため、同一角度で収集されたマスク画像とコントラスト画像とを
サブトラクション処理しても、画像ずれすなわちミスレジストレーションが発生し、ＤＳ
Ａ画像にアーチファクトを生じてしまうことがあった。

また、回転中のアーム位置が定められた角度に到達する毎にトリガーを発してＸ線を照
射する方式であっても、加減速領域での画像データの収集レートは、回転速度が一定の定
速領域での収集レートに比べて低下することになる。そのため、撮影した画像を再生する
と、加減速領域での画像再生スピードが相対的に速くなるように観察されてしまうという
不都合があった。さらに、実時間に合わせて再生した場合でも、画像データが無いためコ
マ抜けした不自然な画像として再生されることになっていた。このように、加減速領域で
は、実際の血管造影の様子を時間軸方向に正しく表現することができなかった。

このような不都合に対して、加減速領域を画像収集の対象とせず、定速領域でのみ画像
収集を行うことも考えられるが、これをＭＣＣモードやＭＲＣＣモードのような、コント
ラスト・シーケンスの折り返しのある画像収集シーケンスに適用すると、折り返し領域で
撮影が一時中断されるため、時間的な不連続が生じてしまい、造影剤の流れ具合を観察す
るには適さないものであった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。

上述の課題を解決するため、被検体を間にしてＸ線管とＸ線検出器とを対向するように支持するアームを、所定角度範囲にわたって往復回転動させながら、前記アームの所定回転角度毎にＸ線を照射してマスク画像とコントラスト画像とを撮影し、対応する両画像をサブトラクション処理するＸ線画像撮影装置において、前記アームが、起動・停止する加減速領域と略一定速度で回転動する定速領域とを経て前記所定角度範囲を移動して第１のマスク画像を撮影し、この第１のマスク画像を撮影した前記所定角度範囲の移動とは異なるタイミングの前記所定角度範囲の移動によって第１のコントラスト画像を撮影し、少なくとも前記加減速領域で撮影した前記第１のマスク画像と前記第１のコントラスト画像とのサブトラクション処理に際しては、前記アームの回転方向および回転角度が同じときに撮影した前記第１のマスク画像と前記第１のコントラスト画像とを用いることを特徴とする。

以上述べたように、本発明によれば、加減速時のアームの振動による画像ずれに起因す
るミスレジストレーションが排除され、ひいてはＤＳＡ画像へのアーチファクトの発生を
防止することができる。

以下、本発明に係るＸ線画像撮影装置の実施の形態について、図１ないし図７を参照し
て詳細に説明する。

図１は、本発明に係るＸ線画像撮影装置の概略的な構成を示した系統図である。本発明
に係るＸ線画像撮影装置の構成は、図８に示した従来のＸ線画像撮影装置に対して、Ｘ線
照射タイミング決定部２０が追加されたものであり、その他の構成は従来のものと概略的
に同様である。また各部の動作も従来のものと同様であり、よって、図１には、図８と同
一部分には同一符号を付して示し、その部分の説明は省略する。

Ｘ線照射タイミング決定部２０は、アーム３の回転角度を検出する角度検出器５から得
られる情報に基づきＸ線の照射タイミングを決定し、ここで決定されたタイミングでＸ線
管１を駆動するように、システム制御器１１が動作する。そして、Ｘ線照射タイミング決
定部２０は、アーム３の加減速領域と定速領域とではＸ線の照射タイミングを異なるよう
に決定している。

図２は、ＭＲＣモードにおける画像収集シーケンスを、アーム３の回転角度の時間変化
で示した模式図である。これは図１０および図１１に示したものと同様に、アーム３は角
度Ａと角度Ｂとの間を往復して回転し、角度Ａと角度Ａ´の間および角度Ｂ´角度Ｂとの
間は、アーム３の回転速度を加速したり減速したりする加減速領域である。また、角度Ａ
´角度Ｂ´の間は、アーム３の回転速度が一定となる定速領域である。そして、加減速領
域Ｒ１（加速）と定速領域Ｒ２および加減速領域Ｒ３（減速）においてマスク画像の収集
を行い、加減速領域Ｒ４、定速領域Ｒ５、加減速領域Ｒ６はアーム３のリターン動作のみ
を行い撮影動作は行わず、加減速領域Ｒ７（加速）、定速領域Ｒ８、加減速領域Ｒ９（減
速）でコントラスト画像の収集を行う。このような撮影タイミングは、Ｘ線照射タイミン
グ決定部２０によって決定され、その信号をシステム制御器１１へ供給することによって
実行される。

ところで、本発明では、アーム３が一定の速度で回転している定速領域でのＸ線照射タ
イミングをある角度に設定するものとすれば、アーム３が加速または減速する加減速領域
では、アーム３の回転速度に応じて、Ｘ線照射タイミングを定速領域よりも小さい角度に
段階的に細かく設定するものである。そして、このような設定をＸ線照射タイミング決定
部２０で行っている。この様子を図３に模式図で示してある。すなわち、図３は、一例と
して図２における定速領域Ｒ８と加減速領域Ｒ９でのＸ線照射タイミングを示したもので
ある。

この図３に示した例では、定速領域Ｒ８では例えば回転角１．０度毎に撮影を行うもの
としている。そして、加減速領域Ｒ９を例えばＲ９１、Ｒ９２、Ｒ９３の３領域に区分し
、この内、定速領域Ｒ８に続く約１／２の加減速領域Ｒ９１では、回転角０．５度毎に撮
影を行い、その後のさらに約１／２の加減速領域Ｒ９２では、回転角０．２５度毎に撮影
を行い、さらに、残りの加減速領域Ｒ９３では、回転角０．１度毎に撮影を行うようにし
ている。

なお、このような加減速領域での区間分割は、アーム３の動作特性から定めても良いし
、逐次検出したアーム３の回転速度から定めても良い。いずれの場合でも、収集した画像
の時系列的な間隔が、定速領域での角度間隔（例えば、１．０度毎）で収集する画像の収
集レートＴｒとほぼ同等となるようにＸ線照射タイミングを決定する。また、図３に示す
加減速領域Ｒ９での角度Ｂにおいて、アーム３が停止した時刻Ｔｅ以後も、操作者の指示
により角度Ｂ（アーム３の停止位置）においてＸ線照射を継続する場合は、上述の収集レ
ートＴｒをＸ線照射タイミングとする。

さらに、一定の角度間隔で画像を収集する定速領域に対して、加減速領域では、定速領
域における一定の角度間隔で画像を収集するときの時間間隔Ｔｒと同等の収集レートで画
像を収集するようにしてもよい。例えば、アーム３の回転速度が３０度／秒であり、定速
領域における画像収集の角度間隔を２．０度／フレームだとすると、定速領域における画
像収集レートは１５フレーム／秒相当となる。従って、加減速領域では、１秒間に１５回
のパルスをトリガーとしてＸ線を照射することにより、加減速領域でも１５フレーム／秒
の収集レートで画像を収集することができ、定速領域と同等のレートでの画像収集が達成
される。

これら本発明のＸ線画像撮影装置における定速領域と加減速領域での撮影タイミングに
ついて、定速領域Ｒ８と加減速領域Ｒ９とについて説明したが、その他の定速領域および
加減速領域についても同様であることは言うまでも無い。さらに、ＭＲＣモードについて
説明したが、その他のＭＣモード、ＭＣＣモード、ＭＲＣＣモードについても同様である
。

このように本発明によれば、加減速領域での画像の収集レートを定速領域のそれとほぼ
同じにすることにより、実時間でＤＳＡ画像を再生したときに自然な画像として観察する
ことができる。

次に、本発明における他の実施の形態として、アームの加減速領域におけるアームの振動
に起因する画像ずれを軽減するための実施の形態について説明する。

図４は、ＭＣＣモードでの画像収集に、本発明を適用した場合を説明するために示した
模式図であり、従来例として示した図１０と対比して参照すると本実施の形態の理解が容
易となる。

すなわち、ＭＣＣモードでは、従来図１０に示したように、加減速領域Ｒ１（加速）と
定速領域Ｒ２および加減速領域Ｒ３（減速）においてマスク画像を収集し、加減速領域Ｒ
４（加速）と定速領域Ｒ５および加減速領域Ｒ６（減速）において第１コントラスト画像
を収集し、さらに、加減速領域Ｒ７（加速）と定速領域Ｒ８および加減速領域Ｒ９（減速
）において第２コントラスト画像を収集するという流れで、アーム３は角度Ａと角度Ｂと
の間で加速、定速、減速を繰り返して往復回転する。

これに対して本実施の形態では、加減速領域Ｒ１（加速）でのマスク画像の収集に先立
って、アーム３を１ストローク前からスタートさせる。すなわち、従来角度Ａが回転開始
位置であれば、本実施の形態では図４に示すように、角度Ｂを回転開始位置とし、加減速
領域Ｒ０１（加速）と加減速領域Ｒ０３（減速）においてマスク画像を追加して収集し、
以後従来と同様にＲ１からＲ９の間でマスク画像と第１および第２のコントラスト画像を
収集する。なお、定速領域Ｒ０２では画像の収集は行わない。

このようにして収集したマスク画像と第１および第２コントラスト画像とのサブトラク
ション処理は、図５に図表で示すように、各加減速領域について、角度Ａ付近の加速領域
と角度Ａ付近の減速領域、および角度Ｂ付近の加速領域と角度Ｂ付近の減速領域、さらに
定速領域毎にそれぞれ対応させて行う。すなわち、領域Ｒ０１のマスク画像は領域Ｒ４の
コントラスト画像とサブトラクション処理し、また、領域Ｒ２のマスク画像は領域Ｒ５の
コントラスト画像とサブトラクション処理し、さらに、領域Ｒ０３のマスク画像は領域Ｒ
６のコントラスト画像とサブトラクション処理する（以下省略）という具合に対応つけら
れる。

この図５と図４とから、それぞれサブトラクション処理のために対応つけられている、
角度Ａ付近の加速領域Ｒ０１とＲ４、角度Ａ付近の減速領域Ｒ０３とＲ６、角度Ｂ付近の
加速領域Ｒ１とＲ７、角度Ｂ付近の減速領域Ｒ３とＲ９は、それぞれアーム３の回転方向
が同じであることがわかる。このように、本発明では、特に加減速領域におけるサブトラ
クション処理に際して、マスク画像とコントラスト画像とを、必ずアーム３の回転方向の
一致したデータ同士を減算するようにしたものである。よって、加速時と減速時において
アームの振動状態が一致していないとしても、その影響を受けることがないので、サブト
ラクション処理によって、画像ずれすなわちミスレジストレーションを起こすことはない
。

なお、定速領域にあっては、アーム３の回転方向が異なっていても振動状態が変わるお
それはほとんど無いので、被検体のＸ線被曝を低減するためからも、追加した定速領域Ｒ
０２でのマスク画像の収集は行わず、定速領域Ｒ２で得たマスク画像を、第１および第２
コントラスト画像とのサブトラクション処理に利用する。

また、ＭＲＣＣモードの場合、本発明では、図６に模式図を示すように、リターン動作
中の加減速領域Ｒ４（加速）と加減速領域Ｒ６（減速）においてもマスク画像を収集する
ようにする。

すなわち、従来のＭＲＣＣモードでは図１１に示すように、マスク画像の収集は、ＭＣ
Ｃモードと同様に、加減速領域Ｒ１（加速）と定速領域Ｒ２および加減速領域Ｒ３（減速
）において行い、続く加減速領域Ｒ４、定速領域Ｒ５、加減速領域Ｒ６はアーム３のリタ
ーン動作のみ行い撮影動作は行わなかったが、本発明では、図６に示すように、リターン
動作中の加減速領域Ｒ４（加速）と加減速領域Ｒ６（減速）においてもマスク画像を収集
する。ただし、定速領域Ｒ５では、図４に示したＭＣＣモードの場合の定速領域Ｒ０２と
同様の理由からマスク画像の収集は行わない。

そして、このようにして収集したマスク画像と第１および第２コントラスト画像とのサ
ブトラクション処理は、図７に図表で示すように、各加減速領域について、角度Ａ付近の
加速領域と角度Ａ付近の減速領域、および角度Ｂ付近の加速領域と角度Ｂ付近の減速領域
、さらに定速領域毎にそれぞれ対応させて行う。すなわち、領域Ｒ１のマスク画像は領域
Ｒ７のコントラスト画像とサブトラクション処理し、また、領域Ｒ２のマスク画像は領域
Ｒ８のコントラスト画像とサブトラクション処理し、さらに、領域Ｒ３のマスク画像は領
域Ｒ９のコントラスト画像とサブトラクション処理する（以下省略）という具合に対応つ
けられる。

従って、ＭＲＣＣモードの場合も本発明では、図７と図６とから、それぞれサブトラク
ション処理のために対応つけられている、角度Ａ付近の加速領域Ｒ１とＲ７、角度Ａ付近
の減速領域Ｒ３とＲ９、角度Ｂ付近の加速領域Ｒ４とＲ１０、角度Ｂ付近の減速領域Ｒ６
とＲ１２は、それぞれアーム３の回転方向が同じであることがわかり、このアーム３の回
転方向が同じ領域のマスク画像とコントラスト画像とをサブトラクション処理するように
したものである。よってこの場合も、加速時と減速時においてアームの振動状態が一致し
ていないとしても、その影響を受けることがなく、サブトラクション処理による画像ずれ
、すなわちミスレジストレーションを起こすことはない。

以上詳細に説明したように、本発明の実施の形態によれば、マスク画像とコントラスト
画像との角度ずれに起因するミスレジストレーションが低減されるとともに、実時間でＤ
ＳＡ画像を再生したときに違和感のない自然な画像として観察することができる。

また、加減速時のアームの振動による画像ずれに起因するミスレジストレーションが排
除され、ひいてはＤＳＡ画像へのアーチファクトの発生を防止することができる。

本発明に係るＸ線画像撮影装置の概略的な構成を示した系統図である。本発明におけるＭＲＣモードでの画像収集シーケンスを説明するために示した模式図である。本発明における定速領域と加減速領域でのＸ線照射タイミングの一例を示した模式図である。本発明におけるＭＣＣモードでの画像収集シーケンスを説明するために示した模式図である。本発明におけるＭＣＣモードでのサブトラクション処理を行う際の、マスク画像とコントラスト画像との対応を説明した図表である。本発明におけるＭＲＣＣモードでの画像収集シーケンスを説明するために示した模式図である。本発明におけるＭＲＣＣモードでのサブトラクション処理を行う際の、マスク画像とコントラスト画像との対応を説明した図表である。回転ＤＳＡ撮影を行う従来のＸ線画像撮影装置の概略的な構成を示した系統図である。回転ＤＳＡ撮影における代表的な４種類の画像収集パターンの説明図である。ＭＣＣモードにおける従来の画像収集シーケンスを説明するために示した模式図である。ＭＲＣＣモードにおける従来の画像収集シーケンスを説明するために示した模式図である。

符号の説明

１Ｘ線管
２Ｘ線検出器
３アーム
４アーム駆動部
５角度検出器
６Ａ／Ｄ変換器
７画像メモリ
８減算処理装置
９Ｄ／Ａ変換器
１０モニタ
１１システム制御器
１２操作部
１３寝台
２０Ｘ線照射タイミング決定部

Claims

被検体を間にしてＸ線管とＸ線検出器とを対向するように支持するアームを、所定角度範囲にわたって往復回転動させながら、前記アームの所定回転角度毎にＸ線を照射してマスク画像とコントラスト画像とを撮影し、対応する両画像をサブトラクション処理するＸ線画像撮影装置において、
前記アームが、起動・停止する加減速領域と略一定速度で回転動する定速領域とを経て前記所定角度範囲を移動して第１のマスク画像を撮影し、この第１のマスク画像を撮影した前記所定角度範囲の移動とは異なるタイミングの前記所定角度範囲の移動によって第１のコントラスト画像を撮影し、少なくとも前記加減速領域で撮影した前記第１のマスク画像と前記第１のコントラスト画像とのサブトラクション処理に際しては、前記アームの回転方向および回転角度が同じときに撮影した前記第１のマスク画像と前記第１のコントラスト画像とを用いることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
前記アームが、起動・停止する加減速領域と略一定速度で回転動する定速領域とを経て前記所定角度範囲を１往復して第２のマスク画像を撮影し、この第２のマスク画像を撮影した前記所定角度範囲の往復とは異なるタイミングの前記所定角度範囲の１往復によって第２のコントラスト画像を撮影し、少なくとも前記加減速領域で撮影した前記第２のマスク画像と前記第２のコントラスト画像とのサブトラクション処理に際しては、前記アームの回転方向および回転角度が同じときに撮影した前記第２のマスク画像と前記第２のコントラスト画像とを用いることを特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
前記所定角度範囲を１往復することによって形成される２度の前記定速領域で撮影した第３のマスク画像と、前記第３のマスク画像とは異なるタイミングで前記所定角度範囲を１往復することによって形成される２度の前記定速領域で撮影した第３のコントラスト画像とのサブトラクション処理に際しては、前記アームが１往復する間に２度形成される前記定速領域のうち、一方の定速領域で撮影した前記第３のマスク画像を用いることを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像撮影装置。
前記アームが１往復する間に２度形成される定速領域のうち一方の定速領域では、前記マスク画像を撮影しないようにＸ線の照射を停止させることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。