JP6651332B2 - X-ray image diagnostic apparatus and image processing method - Google Patents

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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明の実施の形態は、X線画像診断装置及び画像処理方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to an X-ray image diagnostic apparatus and an image processing method.

近年、X線検出器によるX線入射情報の読み出し速度が高速化されている。また、高速読み出しが可能なX線検出器の出現に伴って、X線入射情報の収集を短時間で行ったX線画像データを複数用いる事により、撮影の対象が動くことによって生じる動体ボケを補正したX線画像データを生成する技術が考えられている。具体的には、X線検出器が表示画像(X線画像)を出力する出力レート(表示レート)よりも短い収集レートで複数のX線画像データを収集し、X線画像診断装置が、X線検出器によって収集された複数のX線画像データを用いて動体ボケなどを補正した1つの表示画像を生成する。   In recent years, the reading speed of X-ray incident information by an X-ray detector has been increased. Also, with the advent of an X-ray detector capable of high-speed readout, the use of a plurality of X-ray image data obtained in a short period of time to collect X-ray incident information reduces moving object blur caused by movement of an imaging target. Techniques for generating corrected X-ray image data have been considered. Specifically, the X-ray detector collects a plurality of pieces of X-ray image data at an acquisition rate shorter than an output rate (display rate) at which a display image (X-ray image) is output. Using the plurality of X-ray image data collected by the line detector, one display image in which moving object blur and the like are corrected is generated.

特開2011−139903号公報JP 2011-139903 A 特開2014−117368号公報JP 2014-117368 A 特開2011−224331号公報JP 2011-224331 A 特開2010−201103号公報JP 2010-201103 A

本発明が解決しようとする課題は、X線画像を用いる検査の効率を向上させることができるX線画像診断装置及び画像処理方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an X-ray image diagnostic apparatus and an image processing method that can improve the efficiency of an examination using an X-ray image.

実施の形態のX線画像診断装置は、X線検出器と、画像生成部と、算出部と、制御部とを備える。X線検出器は、X線管から曝射された所定時間のX線を検出して、前記所定時間に対応する出力信号を単位時間ごとの出力信号で生成する。画像生成部は、前記単位時間ごとに生成された出力信号に基づいて、連続した複数の前記単位時間それぞれに対応する複数の第1のX線画像データを生成し、複数の前記第1のX線画像データを用いて前記所定時間に対応する第2のX線画像データを生成する。算出部は、前記第1のX線画像データを収集する前に収集されたX線画像データに基づいて、撮影条件を算出する。制御部は、前記算出した撮影条件に基づいて前記X線検出器及び前記画像生成部を制御する。 An X-ray image diagnostic apparatus according to an embodiment includes an X-ray detector, an image generation unit, a calculation unit, and a control unit. The X-ray detector detects X-rays emitted from the X-ray tube for a predetermined time, and generates an output signal corresponding to the predetermined time as an output signal for each unit time. Image generator is based on the generated output signal for each unit time, it forms a plurality of first X-ray image data corresponding to a plurality of said unit time continuous raw plurality of the first The second X-ray image data corresponding to the predetermined time is generated using the X-ray image data. The calculation unit calculates an imaging condition based on the X-ray image data collected before collecting the first X-ray image data. The control unit controls the X-ray detector and the image generation unit based on the calculated imaging conditions.

図1は、第1の実施形態に係るX線画像診断装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment. 図2は、X線画像診断装置による撮影の通常モードを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a normal mode of imaging by the X-ray diagnostic imaging apparatus. 図3は、X線画像診断装置による撮影の高速駆動モードを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a high-speed driving mode of imaging by the X-ray diagnostic imaging apparatus. 図4Aは、第1の実施形態に係る撮影条件の算出に用いる数値を説明するための図である。FIG. 4A is a diagram for explaining numerical values used for calculating the imaging conditions according to the first embodiment. 図4Bは、第1の実施形態に係る撮影条件の算出に用いる数値を説明するための図である。FIG. 4B is a diagram for explaining numerical values used for calculating the imaging conditions according to the first embodiment. 図4Cは、第1の実施形態に係る撮影条件の算出に用いる数値を説明するための図である。FIG. 4C is a diagram for explaining numerical values used for calculating the photographing conditions according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る移動度の条件を説明するためのグラフである。FIG. 5 is a graph for explaining the mobility condition according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係るX線画像診断装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining a series of flows of processing of the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment.

以下、図面を参照して、実施形態に係るX線画像診断装置を説明する。   Hereinafter, an X-ray diagnostic imaging apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るX線画像診断装置1の構成例を示すブロック図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るX線画像診断装置1は、寝台11と、保持アーム12と、X線発生部13と、X線検出器14と、X線高電圧発生器15と、ディスプレイ16と、記憶回路17と、入力回路18と、処理回路19とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an X-ray diagnostic imaging apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic imaging apparatus 1 according to the first embodiment includes a bed 11, a holding arm 12, an X-ray generator 13, an X-ray detector 14, and an X-ray high voltage generator. It comprises a device 15, a display 16, a storage circuit 17, an input circuit 18, and a processing circuit 19.

寝台11は、垂直方向及び水平方向に移動可能であり、被検体P1を載置する天板を有する。保持アーム12はX線発生部13及びX線検出器14を対向して保持する。X線発生部13は、被検体P1に対する被曝線量の低減と画像データの画質向上を目的として用いられるX線絞り(コリメータとも言う)及び線質調整フィルター13aと、X線を照射するX線管13bとを有する。X線検出器14は、X線管13bから照射され、被検体P1を透過したX線を検出する。また、X線検出器14は、検出したX線から出力信号を生成し、処理回路19に対して出力する。なお、X線検出器14のことを、FPD(Flat Panel Detector)とも言う。また、第1の実施形態に係るX線検出器14は、検出したX線から、単位時間ごとに出力信号を生成する事ができる。この点については後に詳述する。   The couch 11 is movable in the vertical and horizontal directions, and has a top plate on which the subject P1 is placed. The holding arm 12 opposes and holds the X-ray generation unit 13 and the X-ray detector 14. The X-ray generation unit 13 includes an X-ray aperture (also referred to as a collimator) and a quality control filter 13a used for reducing the exposure dose to the subject P1 and improving the image quality of image data, and an X-ray tube for irradiating X-rays. 13b. The X-ray detector 14 detects X-rays emitted from the X-ray tube 13b and transmitted through the subject P1. Further, the X-ray detector 14 generates an output signal from the detected X-ray and outputs it to the processing circuit 19. Note that the X-ray detector 14 is also called an FPD (Flat Panel Detector). Further, the X-ray detector 14 according to the first embodiment can generate an output signal for each unit time from the detected X-ray. This will be described in detail later.

X線高電圧発生器15は、X線管13bに対して高電圧を供給する。ディスプレイ16は、操作者によって参照されるモニタであり、処理回路19による制御のもと、撮影における撮影条件や、撮影により生成された画像データなどを表示する。   The X-ray high voltage generator 15 supplies a high voltage to the X-ray tube 13b. The display 16 is a monitor referred to by an operator, and displays, under the control of the processing circuit 19, shooting conditions in shooting, image data generated by shooting, and the like.

記憶回路17は、処理回路19がX線画像診断装置1による処理の全体を制御する際に用いるデータ、及びX線画像データ等を記憶する。また、記憶回路17は、処理回路19によって実行される、各プログラムを記憶する。   The storage circuit 17 stores data used when the processing circuit 19 controls the entire processing by the X-ray image diagnostic apparatus 1, X-ray image data, and the like. The storage circuit 17 stores programs executed by the processing circuit 19.

入力回路18は、操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、処理回路19に転送する。例えば、入力回路18は、操作者から検査の開始要求を受け付ける。   The input circuit 18 includes a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, and the like used by the operator for inputting various instructions and various settings. The input circuit 18 sends information of instructions and settings received from the operator to the processing circuit 19. Forward. For example, the input circuit 18 receives a test start request from the operator.

処理回路19は、制御機能19aと、画像生成機能19bと、算出機能19cとを実行する。図1における実施形態では、構成要素の制御機能19a、画像生成機能19b及び算出機能19cにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路17へ記録されている。処理回路19はプログラムを記憶回路17から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路19は、図1の処理回路19に示された各機能を有することとなる。なお、図1においては単一の処理回路にて、制御機能19a、画像生成機能19b及び算出機能19cにて行われる処理機能が実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。   The processing circuit 19 executes a control function 19a, an image generation function 19b, and a calculation function 19c. In the embodiment shown in FIG. 1, the processing functions performed by the component control function 19a, image generation function 19b, and calculation function 19c are recorded in the storage circuit 17 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 19 is a processor that reads out a program from the storage circuit 17 and executes the program to realize a function corresponding to each program. In other words, the processing circuit 19 in a state where each program is read has each function shown in the processing circuit 19 in FIG. In FIG. 1, the processing function performed by the control function 19a, the image generation function 19b, and the calculation function 19c is described as being realized by a single processing circuit, but the processing is performed by combining a plurality of independent processors. A circuit may be configured, and each processor may execute a program to realize a function.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(central processing unit)、GPU(graphics processing unit)、あるいは、特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit; ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(simple programmable logic device; SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(complex programmable logic device; CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array; FPGA))などの回路を意味する。プロセッサは記憶回路17に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路17にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。   The term “processor” used in the above description may be, for example, a CPU (central processing unit), a GPU (graphics processing unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (eg, It refers to circuits such as simple programmable logic devices (SPLDs), complex programmable logic devices (CPLDs), and field programmable gate arrays (FPGAs). The processor realizes functions by reading and executing the program stored in the storage circuit 17. Instead of storing the program in the storage circuit 17, the program may be directly incorporated in the circuit of the processor. In this case, the processor realizes a function by reading and executing a program incorporated in the circuit. Note that each processor of the present embodiment is not limited to the case where each processor is configured as a single circuit, but may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. Good. Further, a plurality of components in FIG. 1 may be integrated into one processor to realize its function.

第1の実施形態における制御機能19aは、特許請求の範囲における制御部の一例である。また、第1の実施形態における画像生成機能19bは、特許請求の範囲における画像生成部の一例である。また、第1の実施形態における算出機能19cは、特許請求の範囲における算出部の一例である。   The control function 19a in the first embodiment is an example of a control unit in the claims. The image generation function 19b according to the first embodiment is an example of an image generation unit in the claims. The calculation function 19c in the first embodiment is an example of a calculation unit in the claims.

処理回路19は、X線画像診断装置による処理の全体を制御する。X線画像診断装置による処理とは、具体的には、撮影条件の算出、X線の曝射、X線の検出、出力信号の生成、X線画像データの生成、画像表示などの、撮影に係る一連の処理である。ここで、処理回路19は、検出したX線から単位時間ごとに出力信号を生成するようにX線検出器14の駆動を制御し、生成された出力信号に基づくX線画像データから表示用のX線画像を生成する。すなわち、処理回路19は、表示用のX線画像を生成するためのX線画像データを所定の収集レートで収集するようにX線検出器14を駆動させる。さらに、処理回路19は、所定の収集レートで収集されたX線画像データを用いて表示用のX線画像データを生成する。以下、X線検出器14によって出力された出力信号に基づくX線画像データを「フレーム(frame)」と記載する。また、処理回路19がフレームを用いて生成した表示用のX線画像データを「表示画像」と記載する。   The processing circuit 19 controls the entire processing by the X-ray diagnostic imaging apparatus. The processing performed by the X-ray image diagnostic apparatus includes, specifically, calculation of imaging conditions, X-ray exposure, X-ray detection, generation of an output signal, generation of X-ray image data, image display, and the like. This is a series of such processes. Here, the processing circuit 19 controls the driving of the X-ray detector 14 so as to generate an output signal for each unit time from the detected X-ray, and displays the X-ray image data for display from the X-ray image data based on the generated output signal. Generate an X-ray image. That is, the processing circuit 19 drives the X-ray detector 14 so as to acquire X-ray image data for generating an X-ray image for display at a predetermined acquisition rate. Further, the processing circuit 19 generates X-ray image data for display using the X-ray image data collected at a predetermined collection rate. Hereinafter, the X-ray image data based on the output signal output by the X-ray detector 14 is referred to as a “frame”. The display X-ray image data generated by the processing circuit 19 using the frame is referred to as a “display image”.

ここで、処理回路19は、任意のフレーム数のフレームを用いて表示画像を生成することができる。例えば、処理回路19は、表示画像の表示レートと同一の収集レートでフレームを収集するようにX線検出器14を制御し、1フレームから1つの表示画像を生成することができる。すなわち、処理回路19は、X線検出器14の出力信号に基づくフレームをそのまま表示画像とすることができる。また、処理回路19は、X線検出器14によるフレームの収集レートを表示画像の表示レートよりも高くし(X線入射情報の読み出し速度を高くし)、複数のフレームから1つの表示画像を生成することもできる。以下、1フレームから1つの表示画像を生成するモードを通常モードと記載する。また、複数のフレームを用いて、表示画像を生成するモードを、高速駆動モードと記載する。また、処理回路19は、事前に収集されたX線画像データを用いて撮影条件を算出し、算出した撮影条件に基づいて、撮影を制御する。なお、撮影条件の算出及び算出した撮影条件に基づく撮影については、後に詳述する。また、以下では、撮影条件の算出に用いられるX線画像データの収集を、事前収集と記載する。   Here, the processing circuit 19 can generate a display image using an arbitrary number of frames. For example, the processing circuit 19 can control the X-ray detector 14 to acquire frames at the same acquisition rate as the display rate of the display image, and generate one display image from one frame. That is, the processing circuit 19 can directly use the frame based on the output signal of the X-ray detector 14 as a display image. Further, the processing circuit 19 generates a display image from a plurality of frames by increasing the frame collection rate of the X-ray detector 14 to be higher than the display rate of the display image (by increasing the reading speed of the X-ray incident information). You can also. Hereinafter, a mode in which one display image is generated from one frame is referred to as a normal mode. A mode in which a display image is generated using a plurality of frames is referred to as a high-speed driving mode. Further, the processing circuit 19 calculates the imaging conditions using the X-ray image data collected in advance, and controls the imaging based on the calculated imaging conditions. The calculation of the shooting conditions and the shooting based on the calculated shooting conditions will be described later in detail. Hereinafter, acquisition of X-ray image data used for calculating the imaging conditions is referred to as pre-acquisition.

以上、第1の実施形態に係るX線画像診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係るX線画像診断装置は、事前収集されたX線画像データに基づいて、高速駆動モードでの撮影の撮影条件を算出することで、検査効率を向上させる。   The overall configuration of the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment has been described. With such a configuration, the X-ray image diagnostic apparatus according to the first embodiment calculates inspection conditions for imaging in the high-speed drive mode based on X-ray image data collected in advance, thereby improving examination efficiency. Improve.

ここでまず、従来のX線画像診断装置について説明する。従来のX線画像診断装置においては、上述した通常モードと高速駆動モードの2つの撮影モードが実行可能である。以下、これら撮影モードについて、図2及び図3を用いて説明する。図2は、X線画像診断装置による撮影の通常モードを説明するための図である。図3は、X線画像診断装置による撮影の高速駆動モードを説明するための図である。なお、図2及び図3における対象部位P2は、検査の対象となる部位であって、例えば心臓などの動的な部位である。   First, a conventional X-ray image diagnostic apparatus will be described. In the conventional X-ray diagnostic imaging apparatus, the two imaging modes of the normal mode and the high-speed driving mode described above can be executed. Hereinafter, these shooting modes will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining a normal mode of imaging by the X-ray diagnostic imaging apparatus. FIG. 3 is a diagram for explaining a high-speed driving mode of imaging by the X-ray diagnostic imaging apparatus. The target site P2 in FIGS. 2 and 3 is a site to be inspected, and is a dynamic site such as a heart.

通常モードによる撮影においては、X線画像診断装置は、例えば、図2に示すように、「所定時間:3T」を単位時間として生成した出力信号(フレーム)ごとに表示画像を生成する。すなわち、通常モードの場合、X線画像診断装置は、フレームの収集レートと表示画像の表示レートとが同一であり、1フレームが1つの表示画像となる。そして、X線画像診断装置は、図2の下段に示すように、出力信号ごとに生成した表示画像を、診断用画像として、例えばディスプレイ16に表示させる。ここで、通常モードによる撮影においては、単位時間である「所定時間:3T」の間に、対象部位P2が動く事によって、例えば、図2の下段に示すような動体ボケが生じる場合がある。   In the imaging in the normal mode, the X-ray image diagnostic apparatus generates a display image for each output signal (frame) generated with “predetermined time: 3T” as a unit time, for example, as shown in FIG. That is, in the case of the normal mode, the X-ray diagnostic imaging apparatus has the same frame collection rate and display image display rate, and one frame is one display image. Then, the X-ray image diagnostic apparatus displays a display image generated for each output signal, for example, on the display 16 as a diagnostic image, as shown in the lower part of FIG. Here, in shooting in the normal mode, for example, a moving object blur as shown in the lower part of FIG. 2 may occur due to the movement of the target portion P2 during the “predetermined time: 3T” which is a unit time.

高速駆動モードによる撮影においては、X線画像診断装置は、例えば、図3の上段に示すように、「所定時間:3T」を3分割した「分割時間:T」を単位時間として生成した複数の出力信号それぞれに基づく複数のフレームから、1つの表示画像を生成する。すなわち、高速駆動モードの場合、表示画像の表示レート(例えば、「所定時間:3T」ごとに1つの表示画像を表示)よりも短い収集レート(例えば、「分割時間:T」ごとに1フレームを収集)で収集した複数のフレーム(例えば、3フレーム)から1つの表示画像を生成する。ここで、高速でX線検出器14を駆動し、より短い単位時間ごとにフレームを生成する場合、図3の中段に示すように、対象部位P2の動きの影響が小さく、動体ボケが生じにくい。しかしながら、出力信号を生成する際の単位時間を短くすることにより、フレームに含まれる情報量が減少する。具体的には、図3の中段に示すフレームに含まれる情報量は、図2の下段に示すフレーム(表示画像)に含まれる情報量の三分の一程度まで減少する。従って、高速駆動モードによる撮影においては、図3の下段に示すように、「分割時間:T」を単位時間として生成された3つのフレームを、フレーム相互のずれを補正するようにして統合することにより、情報量の減少を防ぎつつ、動体ボケを補正した表示画像を生成する事ができる。以下、高速駆動モードにおいて、所定時間に含まれる分割時間の数を分割数と記載する。すなわち、分割数は、高速駆動モードにおいて1つの表示画像を生成するために用いられるフレーム数と同じ数であり、所定時間内の単位時間の数を意味する。例えば、図3における分割数は3である。   In imaging in the high-speed drive mode, the X-ray image diagnostic apparatus generates a plurality of “divided times: T” obtained by dividing “predetermined time: 3T” into three as a unit time, as shown in the upper part of FIG. One display image is generated from a plurality of frames based on each of the output signals. That is, in the case of the high-speed driving mode, one frame is collected for each collection rate (for example, “divided time: T”) shorter than the display rate of the display image (for example, one display image is displayed for every “predetermined time: 3T”). One display image is generated from a plurality of frames (for example, three frames) collected in (collection). Here, when the X-ray detector 14 is driven at a high speed to generate a frame for each shorter unit time, as shown in the middle part of FIG. 3, the influence of the movement of the target portion P2 is small, and the moving object blur is less likely to occur. . However, by reducing the unit time for generating the output signal, the amount of information included in the frame decreases. Specifically, the information amount included in the frame shown in the middle part of FIG. 3 is reduced to about one third of the information amount contained in the frame (display image) shown in the lower part of FIG. Therefore, in shooting in the high-speed driving mode, as shown in the lower part of FIG. 3, it is necessary to integrate three frames generated using the “division time: T” as a unit time so as to correct the mutual frame shift. Accordingly, it is possible to generate a display image in which the moving object blur has been corrected while preventing a decrease in the amount of information. Hereinafter, in the high-speed drive mode, the number of division times included in the predetermined time is referred to as the number of divisions. That is, the number of divisions is the same as the number of frames used to generate one display image in the high-speed driving mode, and means the number of unit times within a predetermined time. For example, the number of divisions in FIG.

上述したように、高速駆動モードにおいては、X線画像診断装置は、分割時間ごとにフレームを生成し、生成した複数のフレームを用いて、動体ボケ補正を行った表示画像を、所定時間ごとに生成する。一方、通常モードにおいては、X線画像診断装置は、表示画像を、所定時間ごとに生成する。なお、高速駆動モードにおいて、分割時間ごとに生成されるフレームを第1のX線画像データと記す場合がある。また、所定時間ごとに生成される表示画像を第2のX線画像データと記載する場合がある。   As described above, in the high-speed driving mode, the X-ray diagnostic imaging apparatus generates a frame for each division time, and uses the generated frames to display a display image subjected to moving object blur correction at a predetermined time interval. Generate. On the other hand, in the normal mode, the X-ray diagnostic imaging apparatus generates a display image every predetermined time. In the high-speed drive mode, a frame generated for each division time may be referred to as first X-ray image data. Further, a display image generated every predetermined time may be referred to as second X-ray image data.

ここで、データ処理において発生するノイズ(回路ノイズ)の量は、出力信号の数に略比例するように増大する。例えば、図3の下段に示した高速駆動モードによる表示画像に含まれる回路ノイズは、図2の下段に示した通常モードによる表示画像に含まれる回路ノイズの約3倍となる。また、高速駆動モードによる撮影において、分割数(フレーム数)が多くなるほど、回路ノイズの影響も増大する。従来のX線画像診断装置では、画一的な条件のもと高速駆動モードを適用するため、回路ノイズの影響が動体ボケ補正による利得を上回り、更には検査に用いるX線画像の信号対ノイズ比が低下し、検査効率が低下する場合が想定される。   Here, the amount of noise (circuit noise) generated in the data processing increases so as to be substantially proportional to the number of output signals. For example, the circuit noise included in the display image in the high-speed drive mode shown in the lower part of FIG. 3 is about three times the circuit noise included in the display image in the normal mode shown in the lower part of FIG. Further, in shooting in the high-speed driving mode, the influence of circuit noise increases as the number of divisions (number of frames) increases. In the conventional X-ray diagnostic imaging apparatus, the high-speed drive mode is applied under uniform conditions, so that the influence of circuit noise exceeds the gain due to moving object blur correction, and furthermore, the signal-to-noise ratio of the X-ray image used for inspection It is assumed that the ratio decreases and the inspection efficiency decreases.

そこで、第1の実施形態に係るX線画像診断装置1は、以下、詳細に説明する処理回路19の制御を行なうことで、表示画像やフレームにおける信号対ノイズ比を適切な範囲に設定しつつ、高速駆動モードによる動体ボケ補正を行った表示画像を生成する事で、検査効率を向上させる。具体的には、第1の実施形態に係るX線画像診断装置1は、事前収集されたX線画像データに基づいて、撮影条件として分割数(フレーム数)を算出し、算出した分割数において、撮影を実行する。ここで、第1の実施形態に係るX線画像診断装置1は、事前収集されたX線画像データとして、撮影前に収集した透視画像や、過去に撮影した撮影画像などを用いることができる。例えば、X線画像診断装置1は、被検体P1の撮影前に収集した透視画像を用いて、例えば、高速駆動モードを行うか否か、高速駆動モードの場合の分割数(フレーム数)、撮影時のX線照射条件などを含む撮影条件を算出する。以下、各処理の詳細について説明する。   Therefore, the X-ray diagnostic imaging apparatus 1 according to the first embodiment controls the processing circuit 19 described in detail below to set the signal-to-noise ratio in the display image or frame to an appropriate range. In addition, the inspection efficiency is improved by generating a display image on which moving object blur correction has been performed in the high-speed drive mode. Specifically, the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment calculates the number of divisions (the number of frames) as an imaging condition based on the X-ray image data collected in advance, and calculates the number of divisions based on the calculated number of divisions. Perform the shooting. Here, the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment can use, as the X-ray image data collected in advance, a fluoroscopic image collected before imaging, a captured image captured in the past, and the like. For example, the X-ray image diagnostic apparatus 1 uses the fluoroscopic image collected before the imaging of the subject P1 to determine, for example, whether to perform the high-speed driving mode, the number of divisions (the number of frames) in the high-speed driving mode, An imaging condition including an X-ray irradiation condition at the time is calculated. Hereinafter, details of each process will be described.

図1に戻って、制御機能19aは、上述した処理回路19による各種制御を実行する。すなわち、制御機能19aは、X線画像診断装置1による処理の全体を制御する。ここで、制御機能19aは、後述する算出機能19cによって算出された撮影条件に基づいて撮影を実行するように制御する。例えば、制御機能19aは、対象部位P2に対する透視画像の収集を制御する。また、例えば、制御機能19aは、算出機能19cが算出した撮影条件に基づいてX線検出器14及び画像生成機能19bを制御し、対象部位P2に対する撮影画像の収集を制御する。   Returning to FIG. 1, the control function 19a executes various controls by the processing circuit 19 described above. That is, the control function 19a controls the entire processing by the X-ray image diagnostic apparatus 1. Here, the control function 19a controls to execute shooting based on shooting conditions calculated by a calculation function 19c described later. For example, the control function 19a controls acquisition of a fluoroscopic image for the target site P2. Further, for example, the control function 19a controls the X-ray detector 14 and the image generation function 19b based on the imaging conditions calculated by the calculation function 19c, and controls the collection of the captured image for the target part P2.

画像生成機能19bは、制御機能19aの制御のもと実行された透視及び撮影において、X線検出器14から出力された出力信号に基づくX線画像データを生成する。具体的には、画像生成機能19bは、X線検出器14から出力された出力信号に基づいてフレームを生成したり、フレームを用いて表示画像を生成したりする。すなわち、画像生成機能19bは、X線検出器14から受信した電気信号に対して、電気・電圧変換やA(Analog)/D(Digital)変換、パラレル・シリアル変換を行い、フレームを生成する。また、画像生成機能19bは、フレームを用いて表示画像を生成する。   The image generation function 19b generates X-ray image data based on an output signal output from the X-ray detector 14 in fluoroscopy and imaging performed under the control of the control function 19a. Specifically, the image generation function 19b generates a frame based on the output signal output from the X-ray detector 14, or generates a display image using the frame. That is, the image generation function 19b performs an electric-voltage conversion, an A (Analog) / D (Digital) conversion, and a parallel-serial conversion on the electric signal received from the X-ray detector 14 to generate a frame. The image generation function 19b generates a display image using a frame.

ここで、画像生成機能19bは、高速駆動モードでは、分割時間ごとに生成された出力信号に基づく第1のX線画像データを、分割時間ごとに生成し、所定時間に対応する複数の第1のX線画像データに基づく第2のX線画像データを、所定時間ごとに生成する。すなわち、画像生成機能19bは、上述したように、高速駆動モードで撮影を実行する場合に、分割時間ごとにフレームを生成し、生成した複数のフレームを用いて表示画像を生成する。ここで、画像生成機能19bは、複数のフレームに対して画像処理を行って表示画像を生成する。例えば、画像生成機能19bは、分割時間ごとの複数のフレームを用いて動体ボケを補正した表示画像を生成する。なお、ここで用いられる動体ボケの補正には、任意の手法を適用することができる。また、複数のフレームを用いて実行される補正処理は、動体ボケ補正のみに限られず、その他の補正処理が実行される場合であってもよい。   Here, in the high-speed driving mode, the image generation function 19b generates first X-ray image data based on the output signal generated for each division time for each division time, and generates a plurality of first X-ray image data corresponding to a predetermined time. The second X-ray image data based on the X-ray image data is generated at predetermined time intervals. That is, as described above, when shooting is performed in the high-speed drive mode, the image generation function 19b generates a frame for each division time and generates a display image using the generated frames. Here, the image generation function 19b generates a display image by performing image processing on a plurality of frames. For example, the image generation function 19b generates a display image in which moving object blur has been corrected using a plurality of frames for each division time. Note that any method can be applied to the correction of the moving object blur used here. Further, the correction process performed using a plurality of frames is not limited to only the moving object blur correction, and may be a case where another correction process is performed.

算出機能19cは、高速駆動モードでの撮影前に、事前収集されたX線画像データ(例えば、透視画像など)に基づいて、撮影条件を算出する。具体的には、算出機能19cは、事前収集されたX線画像データに基づいて、高速駆動モードでの撮影により生成されうる表示画像に含まれる信号量及びノイズ量を推定し、推定した信号量及びノイズ量に基づいて、撮影条件を算出する。より具体的には、算出機能19cは、事前収集されたX線画像データに基づいて、高速駆動モードでの撮影により生成されうる表示画像に含まれる信号量の動体ボケ補正による利得率を推定し、推定した利得率に基づいて、撮影条件を算出する。以下、算出機能19cによる処理の一例について説明する。なお、以下では、動体ボケ補正を行う場合を一例に挙げて説明するが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、その他の画像処理による利得率を推定し、推定した利得率に基づいて、撮影条件を算出する場合であってもよい。   The calculation function 19c calculates imaging conditions based on X-ray image data (for example, a fluoroscopic image) acquired in advance before imaging in the high-speed driving mode. Specifically, the calculation function 19c estimates the signal amount and the noise amount included in the display image that can be generated by the imaging in the high-speed driving mode based on the X-ray image data collected in advance, and calculates the estimated signal amount. And a photographing condition based on the noise amount. More specifically, the calculation function 19c estimates a gain rate by a moving object blur correction of a signal amount included in a display image that can be generated by imaging in the high-speed driving mode, based on the X-ray image data collected in advance. The photographing condition is calculated based on the estimated gain factor. Hereinafter, an example of processing by the calculation function 19c will be described. In the following, a case in which moving object blur correction is performed will be described as an example.However, the embodiment is not limited to this.For example, a gain rate due to other image processing is estimated, and the estimated gain rate is calculated. Based on this, a case where the photographing condition is calculated may be used.

まず、算出機能19cは、事前に収集されたX線画像データ(例えば、透視画像など)を用いて、通常モードにより撮影を実行した場合に得られるX線画像データの信号量「S」及びノイズ量「σ」の推定値を算出する。ここで、X線画像データにおけるノイズは、上述した回路ノイズと、X線のフォトン数及び分布の統計的な揺らぎに起因するノイズである量子モトルとを含む。従って、算出機能19cは、ノイズ量「σ」の推定値を算出するために、量子モトル「σq」及び回路ノイズ「σe」の推定値を算出する。ここで、量子モトル「σq」は、信号量「S」の平方根となる。従って、通常モードにより撮影を実行した場合に得られるX線画像データに含まれることとなるノイズ量σは、以下の式(1)によって求める事ができる。 First, the calculation function 19c uses the X-ray image data (for example, a fluoroscopic image or the like) collected in advance to perform the imaging in the normal mode, thereby obtaining the signal amount “S” and the noise of the X-ray image data obtained when the imaging is performed. An estimate of the quantity “σ” is calculated. Here, the noise in the X-ray image data includes the above-described circuit noise and a quantum motor, which is noise caused by statistical fluctuation of the number and distribution of photons of X-rays. Therefore, the calculation function 19c calculates the estimated value of the quantum mottle “σ q ” and the estimated value of the circuit noise “σ e ” in order to calculate the estimated value of the noise amount “σ”. Here, the quantum motor “σ q ” is the square root of the signal amount “S”. Therefore, the noise amount σ included in the X-ray image data obtained when the imaging is performed in the normal mode can be obtained by the following equation (1).

Figure 0006651332
Figure 0006651332

ここで、信号量「S」、量子モトル「σq」及び回路ノイズ「σe」の推定値の算出は、任意の手法を適用して行うことができる。以下、第1の実施形態に係る算出機能19cによる処理において、信号量「S」、量子モトル「σq」及び回路ノイズ「σe」は定数として扱う。なお、上述したように算出した信号量「S」及びノイズ量「σ」を用いた以下の式(2)により、通常モードにより撮影を実行した場合に得られるX線画像データの信号対ノイズ比「SNRnormal」を算出することができる。 Here, the calculation of the estimated values of the signal amount “S”, the quantum motor “σ q ”, and the circuit noise “σ e ” can be performed by applying any method. Hereinafter, in the processing by the calculation function 19c according to the first embodiment, the signal amount “S”, the quantum motor “σ q ”, and the circuit noise “σ e ” are treated as constants. The signal-to-noise ratio of the X-ray image data obtained when the imaging is performed in the normal mode by the following equation (2) using the signal amount “S” and the noise amount “σ” calculated as described above. “SNR normal ” can be calculated.

Figure 0006651332
Figure 0006651332

ここで、第1の実施形態に係る算出機能19cは、高速駆動モードによる撮影を実行した場合の画質の向上及び低下を考慮して、最大の効率が得られる撮影条件を算出する。すなわち、算出機能19cは、動体ボケ補正などの画像処理によって得られる画質向上と、回路ノイズによる画質の低下とを考慮して、高速駆動モードで撮影を実行する際の最適な撮影条件を算出する。例えば、第1の実施形態に係る算出機能19cは、高速駆動モードにより撮影を実行した場合に得られるX線画像データにおける信号量及びノイズ量の推定値を、上述した信号量「S」と回路ノイズ「σe」とを用いて算出する。 Here, the calculation function 19c according to the first embodiment calculates an imaging condition that maximizes the efficiency in consideration of an improvement and a decrease in image quality when imaging is performed in the high-speed drive mode. That is, the calculation function 19c calculates an optimum shooting condition when shooting in the high-speed drive mode in consideration of an image quality improvement obtained by image processing such as moving object blur correction and a decrease in image quality due to circuit noise. . For example, the calculation function 19c according to the first embodiment converts the estimated value of the signal amount and the noise amount in the X-ray image data obtained when the imaging is performed in the high-speed driving mode into the signal amount “S” described above and a circuit. It is calculated using the noise “σ e ”.

一例を挙げると、算出機能19cは、高速駆動モードによる撮影を実行した場合に得られるX線画像データの信号量を「k×S」により算出し、ノイズ量「σ」を以下の式(3)により算出する。   As an example, the calculation function 19c calculates the signal amount of the X-ray image data obtained when the imaging is performed in the high-speed driving mode by “k × S”, and calculates the noise amount “σ” by the following equation (3). ).

Figure 0006651332
Figure 0006651332

ここで、上記した信号量及びノイズ量に含まれる「k」は、動体ボケ補正による利得率を示す。すなわち、「k」は、動体ボケ補正を行った場合に得られる画質の改善率を示す。また、式(3)に示す「n」は、分割数(フレーム数)を示す。すなわち、高速駆動モードによる回路ノイズの影響は、式(3)に示すように、分割数(フレーム数)に応じて大きくなる。このように、算出機能19cは、高速駆動モードにより撮影を実行した場合に得られるX線画像データに含まれることとなるノイズ量「σ」を、分割数(フレーム数)「n」と動体ボケ補正による利得率「k」を用いた式(3)により算出し、信号量を「k×S」により算出する。従って、高速駆動モードによる撮影を実行した場合に得られるX線画像データの信号対ノイズ比「SNRcorr」は、以下の式(4)により算出することができる。 Here, “k” included in the signal amount and the noise amount described above indicates a gain rate by moving object blur correction. That is, “k” indicates an image quality improvement rate obtained when moving object blur correction is performed. “N” in Expression (3) indicates the number of divisions (the number of frames). That is, the influence of circuit noise due to the high-speed driving mode increases according to the number of divisions (the number of frames) as shown in Expression (3). As described above, the calculation function 19c calculates the noise amount “σ” to be included in the X-ray image data obtained when the imaging is performed in the high-speed drive mode, by dividing the number (the number of frames) “n” with the moving object blur. It is calculated by the equation (3) using the gain factor “k” by the correction, and the signal amount is calculated by “k × S”. Therefore, the signal-to-noise ratio “SNR corr ” of the X-ray image data obtained when the imaging is performed in the high-speed driving mode can be calculated by the following equation (4).

Figure 0006651332
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算出機能19cは、動体ボケ補正の利得率「k」と、分割数(フレーム数)「n」とを考慮した式(4)を用いることで、高速駆動モードでの撮影に際して、最大の効率が得られる撮影条件を算出する。例えば、第1の実施形態に係る算出機能19cは、式(4)を用いて、撮影を実行した場合に得られるX線画像データの信号対ノイズ比「SNRcorr」が最大値となる分割数(フレーム数)「n」を算出する。 The calculation function 19c uses the equation (4) in consideration of the gain factor “k” of the moving object blur correction and the number of divisions (the number of frames) “n”, so that the maximum efficiency can be obtained when shooting in the high-speed drive mode. The obtained photographing conditions are calculated. For example, the calculation function 19c according to the first embodiment uses Expression (4) to calculate the number of divisions at which the signal-to-noise ratio “SNR corr ” of the X-ray image data obtained when imaging is performed has the maximum value. (Number of frames) “n” is calculated.

ここで、式(4)に含まれる動体ボケ補正による利得率「k」について説明する。利得率「k」は、動体ボケの成分である移動度「s」及び動体ボケ補正に用いるフレーム数「n」に応じて変化し、例えば、関数「k(n,s)」によって表すことができる。なお、移動度「s」は、表示画像を生成する際の所定時間において対象部位P2がどの程度動いたかを示す指標値であり、例えば、信号量「S」及びノイズ量「σ」と同様に、事前収集されたX線画像データ(例えば、透視画像など)から既知の手法により算出することができる。   Here, the gain factor “k” by the moving object blur correction included in Expression (4) will be described. The gain factor “k” changes according to the mobility “s”, which is a component of moving object blur, and the number of frames “n” used for moving object blur correction, and can be represented by, for example, a function “k (n, s)”. it can. Note that the mobility “s” is an index value indicating how much the target portion P2 has moved during a predetermined time when a display image is generated, and is, for example, similar to the signal amount “S” and the noise amount “σ”. , Can be calculated from known X-ray image data (for example, a fluoroscopic image) by a known method.

すなわち、算出機能19cは、事前に収集されたX線画像データを用いて、信号量「S」、ノイズ量「σ」及び移動度「s」を推定し、推定した各推定値と式(4)とを用いて、信号対ノイズ比「SNRcorr」が最大値となる分割数nを算出する。なお、利得率「k(n,s)」は、モデル解によって算出する場合であってもよく、予め種々の条件で算出し、記憶させたバックデータから対応する値を抽出して代入する場合であってもよい。 That is, the calculation function 19c estimates the signal amount “S”, the noise amount “σ”, and the mobility “s” using the X-ray image data collected in advance, and calculates the estimated value and the equation (4). ) Is used to calculate the number of divisions n at which the signal-to-noise ratio “SNR corr ” has the maximum value. The gain factor “k (n, s)” may be calculated by a model solution, or may be calculated under various conditions in advance, and a corresponding value may be extracted from the stored back data and substituted. It may be.

以下、図4A〜図4Cを用いて、撮影条件の算出に用いる数値の詳細について例を挙げて説明する。図4A〜図4Cは、第1の実施形態に係る撮影条件の算出に用いる数値を説明するための図である。上述したように、算出機能19cは、事前に収集されたX線画像データから信号量「S」、回路ノイズ「σe」、対象部位P2の移動度「s」を算出し、算出した値と式(4)とを用いて、信号対ノイズ比「SNRcorr」が最大値となる分割数(フレーム数)「n」を算出する。ここで、上述した撮影条件の算出に用いる各数値は、状況に応じて、例えば、図4A〜図4Cのようになる。なお、図4Aは、対象部位P2に動体ボケがなく、通常モードで撮影を行う場合について示す。また、図4Bは、対象部位P2に動体ボケがあり、通常モードで撮影を行う場合について示す。図4Cは、対象部位P2に動体ボケがあり、高速駆動モードで撮影を行う場合について示す。また、図4A〜図4Cの上段に示す図は、各状況における画素(pixel)と信号量「S」との関係を示し、横軸はX線画像データにおける画素を示し、縦軸は信号量「S」を示す。また、図4A〜図4Cの下段に示す図は、各状況における数値の例を示す。 Hereinafter, the details of the numerical values used for calculating the imaging conditions will be described with reference to FIGS. 4A to 4C. FIGS. 4A to 4C are diagrams for explaining numerical values used for calculating the imaging conditions according to the first embodiment. As described above, the calculation function 19c calculates the signal amount “S”, the circuit noise “σ e ”, and the mobility “s” of the target portion P2 from the X-ray image data collected in advance, and calculates the calculated value and Using equation (4), the number of divisions (the number of frames) “n” at which the signal-to-noise ratio “SNR corr ” becomes the maximum value is calculated. Here, the numerical values used for calculating the above-described shooting conditions are, for example, as shown in FIGS. 4A to 4C according to the situation. FIG. 4A shows a case in which the moving image is not blurred at the target portion P2 and shooting is performed in the normal mode. FIG. 4B shows a case where a moving object is blurred in the target portion P2 and shooting is performed in the normal mode. FIG. 4C shows a case where a moving object is blurred in the target portion P2 and shooting is performed in the high-speed drive mode. 4A to 4C show the relationship between the pixel (pixel) and the signal amount “S” in each situation, the horizontal axis shows the pixel in the X-ray image data, and the vertical axis shows the signal amount. Indicates "S". 4A to 4C show examples of numerical values in each situation.

まず、移動度「s」について説明する。移動度「s」は、対象部位P2が所定時間に渡って表示される画素数に相当し、動体ボケがない場合には、例えば、図4Aに示すように、実際に信号が検出される画素の数「1」である。一方、動体ボケがある場合には、例えば、図4Bに示すように、被検体の動きによって対象部位P2における同一の部位を示す信号が所定時間内で3つの画素にわたって検出されると、移動度「s」は「3」となる。   First, the mobility “s” will be described. The mobility “s” corresponds to the number of pixels in which the target portion P2 is displayed over a predetermined time, and when there is no moving object blur, for example, as shown in FIG. Is “1”. On the other hand, when there is a moving object blur, for example, as shown in FIG. 4B, when a signal indicating the same part in the target part P2 is detected over three pixels within a predetermined time due to the movement of the subject, the mobility becomes high. “S” becomes “3”.

次に、利得率「k」について説明する。例えば、図4Aに示すように、動体ボケが無い場合の信号量を「3S」とする。かかる場合に、例えば、図4Bに示すように、対象部位P2の動きによって信号量「3S」が3つの画素に分かれて検出されたとすると、1つの画素あたりで検出される信号量は「S」となる。ここで、例えば、図4Cに示すような高速駆動モードによる動体ボケ補正を行い、3つの画素に分かれて検出された情報を1つの画素に集積すると、画素あたりの信号量は「3S」となる。すなわち、動体ボケが生じる場合において、通常モードにより取得されるX線画像データに含まれる信号量「S」に対して、高速駆動モードにより取得されるX線画像データに含まれる信号量は「3S」であり、3倍に増加する。利得率「k」は、通常モードにより取得されるX線画像データに含まれる信号量に対しての、高速駆動モードにより動体ボケ補正を行って取得したX線画像データに含まれる信号量の比を表し、図4Cにおいては、利得率「k」は「3」となる。   Next, the gain factor “k” will be described. For example, as shown in FIG. 4A, the signal amount when there is no moving object blur is “3S”. In this case, for example, as shown in FIG. 4B, if the signal amount “3S” is detected as being divided into three pixels due to the movement of the target portion P2, the signal amount detected per pixel is “S”. Becomes Here, for example, when the moving object blur correction is performed in the high-speed driving mode as shown in FIG. 4C and the information detected by being divided into three pixels is integrated into one pixel, the signal amount per pixel becomes “3S”. . That is, when the moving object blur occurs, the signal amount “S” included in the X-ray image data acquired in the normal mode and the signal amount included in the X-ray image data acquired in the high-speed driving mode are “3S”. And increases threefold. The gain factor “k” is a ratio of the signal amount included in the X-ray image data acquired by performing the moving object blur correction in the high-speed driving mode to the signal amount included in the X-ray image data acquired in the normal mode. In FIG. 4C, the gain factor “k” is “3”.

上述したように、利得率「k」は、被検体の移動度「s」及び分割数(フレーム数)「n」により変動する。例えば、図4Bに示す動体ボケに対して、分割数(フレーム数)「n」を「2」として高速駆動モードによる動体ボケ補正を行った場合、補正後のX線画像データに含まれうる信号量は最大で「2S」であり、利得率「k」は「2」となる。また、上述したように、図4Bに示す動体ボケに対して、分割数(フレーム数)「n」を「3」として高速駆動モードによる動体ボケ補正を行った場合には、利得率「k」は「3」となる。なお、図4Bに示す動体ボケに対し、分割数「n」を「4以上」としても、利得率「k」が「3以上」となることはない。第1の実施形態に係るX線画像診断装置においては、移動度「s」は事前に収集されたX線画像データにより定まる定数であるため、利得率「k」は分割数(フレーム数)「n」の関数として扱うことができる。即ち、式(4)においては、実質的な変数は、信号対ノイズ比「SNRcorr」と分割数(フレーム数)「n」であり、第1の実施形態に係る算出機能19cは、信号対ノイズ比「SNRcorr」の最大値を求める事により、分割数(フレーム数)「n」を算出する事ができる。 As described above, the gain factor “k” varies depending on the mobility “s” of the subject and the number of divisions (the number of frames) “n”. For example, when the moving object blur correction in the high-speed drive mode is performed on the moving object blur illustrated in FIG. 4B by setting the number of divisions (the number of frames) “n” to “2”, a signal that can be included in the corrected X-ray image data The amount is "2S" at the maximum, and the gain factor "k" is "2". Further, as described above, when the moving object blur illustrated in FIG. 4B is subjected to the moving object blur correction in the high-speed drive mode by setting the number of divisions (the number of frames) “n” to “3”, the gain factor “k” Becomes “3”. Note that, even if the number of divisions “n” is set to “4 or more” for the moving object blur shown in FIG. 4B, the gain factor “k” does not become “3 or more”. In the X-ray image diagnostic apparatus according to the first embodiment, since the mobility “s” is a constant determined by the X-ray image data collected in advance, the gain rate “k” is the number of divisions (the number of frames) “ n ". That is, in equation (4), the substantial variables are the signal-to-noise ratio “SNR corr ” and the number of divisions (the number of frames) “n”, and the calculation function 19c according to the first embodiment performs By obtaining the maximum value of the noise ratio “SNR corr ”, the number of divisions (the number of frames) “n” can be calculated.

第1の実施形態に係る算出機能19cは、式(4)における信号対ノイズ比「SNRcorr」が最大値となる分割数(フレーム数)「n」を算出し、撮影条件として、記憶回路17に記憶させる。また、第1の実施形態に係る算出機能19cは、算出の結果として分割数(フレーム数)「n」が「1」を下回った場合、撮影条件として、所定時間を単位時間として出力信号を生成する通常モードを設定し、記憶回路17に記憶させる。また、第1の実施形態に係る制御機能19aは、算出機能19cが算出した撮影条件に基づいてX線検出器14及び画像生成機能19bを制御し、対象部位P2に対する撮影を実行する。 The calculation function 19c according to the first embodiment calculates the number of divisions (the number of frames) “n” at which the signal-to-noise ratio “SNR corr ” in Expression (4) becomes the maximum value, and sets the storage circuit 17 as the imaging condition. To memorize. The calculation function 19c according to the first embodiment generates an output signal using a predetermined time as a unit time as a shooting condition when the number of divisions (the number of frames) “n” falls below “1” as a result of the calculation. The normal mode is set and stored in the storage circuit 17. Further, the control function 19a according to the first embodiment controls the X-ray detector 14 and the image generation function 19b based on the imaging conditions calculated by the calculation function 19c, and executes imaging of the target part P2.

なお、第1の実施形態に係る算出機能19cは、分割数(フレーム数)「n」の値の算出を行う前に、移動度「s」が所定の条件を満たすものか否かを判断するものとしてもよい。具体的には、第1の実施形態に係る算出機能19cは、事前収集によるX線画像データから推測した移動度「s」が、以下の式(5)を満たすか否かを判定し、満たさない場合には、分割数(フレーム数)「n」の値の算出を実行しない。   Note that the calculation function 19c according to the first embodiment determines whether the mobility “s” satisfies a predetermined condition before calculating the value of the number of divisions (the number of frames) “n”. It may be a thing. Specifically, the calculation function 19c according to the first embodiment determines whether or not the mobility “s” estimated from the X-ray image data obtained in advance collection satisfies the following expression (5), and satisfies the following equation. If not, the calculation of the value of the number of divisions (the number of frames) “n” is not executed.

Figure 0006651332
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ここで、式(5)における「SNRip」は、例えば、高速駆動モードにより、画像生成機能19bが複数のフレームから、動体ボケ補正を行いつつ表示画像を生成する場合において、動体ボケ補正を実行するために、分割時間を単位時間として生成される各フレームに要求される最低限の信号対ノイズ比を示す。すなわち、第1の実施形態に係る算出機能19cは、式(5)から以下の式(6)のように展開される移動度「s」の二次不等式を満たす移動度「s」の場合に、分割数(フレーム数)「n」の値の算出を実行する。 Here, “SNR ip ” in the equation (5) is, for example, when the image generating function 19b performs the moving object blur correction from a plurality of frames while performing the moving object blur correction in the high-speed driving mode. In order to achieve this, the minimum signal-to-noise ratio required for each frame generated with the division time as a unit time is shown. In other words, the calculation function 19c according to the first embodiment performs the case where the mobility “s” satisfies the quadratic inequality of the mobility “s” developed from the equation (5) as in the following equation (6). , The number of divisions (the number of frames) “n” is calculated.

Figure 0006651332
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ここで、式(6)は、図5のグラフとして示すことができ、算出機能19cは、例えば、図5のグラフにおいて移動度「s」が「0≦s≦s0」を満たすことを条件に、分割数(フレーム数)「n」の値の算出を実行する。なお、図5は、第1の実施形態に係る移動度の条件を説明するためのグラフである。算出機能19cは、上述した式(5)或いは式(6)により、上述したフレームの信号対ノイズ比「SNRip」の判定処理を行い、条件が満たされない場合には、高速駆動モードでの動体ボケ補正の実行が困難であるため、分割数(フレーム数)「n」の値の算出を行うことなく、通常モードを設定する。 Here, the equation (6) can be shown as a graph in FIG. 5, and the calculation function 19c is, for example, provided that the mobility “s” satisfies “0 ≦ s ≦ s0” in the graph in FIG. , The number of divisions (the number of frames) “n” is calculated. FIG. 5 is a graph for explaining the mobility condition according to the first embodiment. The calculating function 19c performs the above-described determination processing of the signal-to-noise ratio “SNR ip ” of the frame according to the above-described equation (5) or (6), and when the condition is not satisfied, the moving object in the high-speed driving mode. Since it is difficult to perform the blur correction, the normal mode is set without calculating the value of the number of divisions (the number of frames) “n”.

また、第1の実施形態に係る算出機能19cは、式(4)において信号対ノイズ比「SNRcorr」が最大値となるように分割数(フレーム数)「n」の値を算出した後、更に、分割数(フレーム数)「n」を補正してもよい。例えば、式(4)に基づく分割数(フレーム数)「n」の算出結果は、連続的な数値範囲において算出されるが、算出機能19cは、分割数(フレーム数)「n」を離散的な数値のいずれかとする処理を行った上で、撮影条件として、記憶回路17に記憶させることができる。一例を挙げると、算出機能19cは、小数として算出された分割数(フレーム数)「n」を、自然数とする処理を行うことができる。なお、算出機能19cは、分割数(フレーム数)「n」を離散的な数値とする処理として、例えば、切り上げ処理や切り下げ処理などを行う。 Further, the calculation function 19c according to the first embodiment calculates the value of the number of divisions (the number of frames) “n” so that the signal-to-noise ratio “SNR corr ” becomes the maximum value in Expression (4), Further, the number of divisions (the number of frames) “n” may be corrected. For example, the calculation result of the number of divisions (the number of frames) “n” based on Equation (4) is calculated in a continuous numerical range, but the calculation function 19c calculates the number of divisions (the number of frames) “n” discretely. After performing a process of any one of the numerical values, it can be stored in the storage circuit 17 as the photographing condition. As an example, the calculation function 19c can perform a process of setting the number of divisions (the number of frames) “n” calculated as a decimal to a natural number. The calculation function 19c performs, for example, a round-up process or a round-down process as a process of setting the number of divisions (the number of frames) “n” to a discrete numerical value.

また、第1の実施形態に係る算出機能19cは、分割数(フレーム数)「n」の値の補正を行った後、更に、X線の曝射条件を補正してもよい。例えば、分割数(フレーム数)「n」を離散的な数値とする処理により、これから取得されるX線画像データの信号対ノイズ比が変化するため、算出機能19cは、X線の曝射条件を補正して信号量「S」を変化させることにより、分割数(フレーム数)「n」の補正による信号対ノイズ比の変化分を相殺する事ができる。   In addition, the calculation function 19c according to the first embodiment may correct the value of the number of divisions (the number of frames) “n”, and then further correct the X-ray exposure condition. For example, since the signal-to-noise ratio of the X-ray image data to be acquired is changed by the process of setting the number of divisions (the number of frames) “n” to a discrete numerical value, the calculation function 19 c To change the signal amount “S”, the change in the signal-to-noise ratio due to the correction of the number of divisions (the number of frames) “n” can be offset.

次に、X線画像診断装置による処理の手順の一例を、図6を用いて説明する。図6は、第1の実施形態に係るX線画像診断装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップ101、ステップ102及びステップ106は、制御機能19aに対応するステップである。ステップ103、ステップ107、ステップ108及びステップ109は、画像生成機能19bに対応するステップである。ステップ104及びステップ105は、算出機能19cに対応するステップである。   Next, an example of a procedure of a process performed by the X-ray image diagnostic apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart for explaining a series of flows of processing of the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment. Step 101, step 102, and step 106 are steps corresponding to the control function 19a. Step 103, step 107, step 108, and step 109 are steps corresponding to the image generation function 19b. Steps 104 and 105 are steps corresponding to the calculation function 19c.

被検体P1を寝台の上にセットした後、処理回路19は、操作者から検査開始要求を受け付けたか否か判断する(ステップ101)。ここで、検査開始要求を受け付けない場合(ステップ101否定)、処理回路19は待機状態となる。一方、検査開始要求を受け付けた場合(ステップ101肯定)、処理回路19は、X線画像診断装置を制御して被検体P1に対して透視画像の収集を制御する(ステップ102)。そして、処理回路19は、透視画像を生成する(ステップ103)。   After setting the subject P1 on the bed, the processing circuit 19 determines whether an examination start request has been received from the operator (step 101). Here, when the inspection start request is not received (No at Step 101), the processing circuit 19 enters a standby state. On the other hand, when the examination start request is received (Yes at Step 101), the processing circuit 19 controls the X-ray image diagnostic apparatus to control the acquisition of the fluoroscopic image for the subject P1 (Step 102). Then, the processing circuit 19 generates a perspective image (Step 103).

次に、処理回路19は、ステップ103において生成した透視画像を用いて、通常モードで撮影を行った場合における信号量「S」、量子モトル「σ」、回路ノイズ「σ」、移動度「s」を推定し(ステップ104)、信号対ノイズ比「SNRcorr」が最大となるように、撮影条件を算出する(ステップ105)。そして、処理回路19は、ステップ105において算出した撮影条件に基づいて撮影の実行を制御し(ステップ106)、単位時間ごとにフレームを生成する(ステップ107)。ここで、撮影が通常モードで実行されていた場合(ステップ108否定)、処理回路19は、ステップ107において生成したフレームを記憶回路17に対して出力し、処理を終了する。一方、撮影が高速駆動モードで実行されていた場合(ステップ108肯定)、処理回路19は、ステップ107において分割時間を単位時間として生成した複数のフレームを用いて、動体ボケ補正を行った表示画像を生成し(ステップ109)、ステップ109において生成した表示画像を記憶回路17に対して出力し、処理を終了する。 Next, the processing circuit 19 uses the perspective image generated in step 103 to perform signal capturing in the normal mode, the signal amount “S”, the quantum motor “σ q ”, the circuit noise “σ e ”, and the mobility. "S" is estimated (step 104), and photographing conditions are calculated so that the signal-to-noise ratio "SNR corr " is maximized (step 105). Then, the processing circuit 19 controls execution of photographing based on the photographing conditions calculated in step 105 (step 106), and generates a frame for each unit time (step 107). Here, when the photographing is being performed in the normal mode (No at Step 108), the processing circuit 19 outputs the frame generated at Step 107 to the storage circuit 17, and ends the processing. On the other hand, if the photographing is being performed in the high-speed drive mode (Yes at Step 108), the processing circuit 19 performs the moving image blur correction using the plurality of frames generated at Step 107 with the division time as a unit time. Is generated (step 109), the display image generated in step 109 is output to the storage circuit 17, and the process ends.

なお、処理回路19は、ステップ105において撮影条件を算出した際、算出した撮影条件を、ディスプレイ16に表示するよう制御し、操作者に提示するものとしてもよい。また、処理回路19は、ステップ106において、入力回路18を介して操作者から撮影開始要求を受け付けたことを条件として、撮影を開始するものとしてもよい。   When calculating the photographing condition in step 105, the processing circuit 19 may control the computed photographing condition to be displayed on the display 16 and present it to the operator. Further, the processing circuit 19 may start photographing on condition that a photographing start request has been received from the operator via the input circuit 18 in step 106.

また、処理回路19は、ステップ102及びステップ103により事前収集する透視画像に代えて、検査の開始直前に撮影した撮影画像、あるいは過去に撮影した撮影画像を用いてもよいし、検査の対象となる被検体P1とは別の被検体から事前に収集されたX線画像データを用いてもよい。即ち、処理回路19は、撮影における信号量「S」、ノイズ「σ」、移動度「s」の推定が可能であれば、どのようなX線画像データを用いてもよい。   Further, the processing circuit 19 may use a photographed image photographed immediately before the start of the examination or a photographed image photographed in the past, instead of the fluoroscopic image acquired in advance in steps 102 and 103, X-ray image data collected in advance from a subject different from the subject P1 may be used. That is, the processing circuit 19 may use any type of X-ray image data as long as the signal amount “S”, the noise “σ”, and the mobility “s” in imaging can be estimated.

上述したように、第1の実施形態によれば、X線検出器14は、X線管13bから曝射された所定時間のX線を検出して、所定時間に対応する出力信号を単位時間ごとの出力信号で生成する。画像生成機能19bは、単位時間ごとに生成された出力信号に基づく第1のX線画像データをそれぞれ生成し、複数の第1のX線画像データを用いて所定時間に対応する第2のX線画像データを生成する。算出機能19cは、第1のX線画像データを収集する前に収集されたX線画像データに基づいて、撮影条件を算出する。制御機能19aは、算出した撮影条件に基づいてX線検出器14及び画像生成機能19bを制御する。ここで、算出機能19cは、事前収集されたX線画像データに基づいて、撮影モードでの撮影により生成されうる第2のX線画像データに含まれる信号量及びノイズ量を推定し、推定した信号量及びノイズ量に基づいて、撮影条件を算出する。従って、第1の実施形態に係るX線画像診断装置1は、回路ノイズを考慮した上で、撮影により得られるX線画像データの信号対ノイズ比を算出し、算出した撮影条件において撮影を実行することができ、回路ノイズの増加による画質の低下を回避したX線画像データを生成して、検査効率を向上させることができる。   As described above, according to the first embodiment, the X-ray detector 14 detects X-rays emitted from the X-ray tube 13b for a predetermined time and outputs an output signal corresponding to the predetermined time for a unit time. It is generated by the output signal of each. The image generation function 19b generates first X-ray image data based on the output signal generated for each unit time, and uses the plurality of first X-ray image data to generate a second X-ray image corresponding to a predetermined time. Generate line image data. The calculation function 19c calculates an imaging condition based on the X-ray image data collected before collecting the first X-ray image data. The control function 19a controls the X-ray detector 14 and the image generation function 19b based on the calculated imaging conditions. Here, the calculation function 19c estimates and estimates the signal amount and the noise amount included in the second X-ray image data that can be generated by imaging in the imaging mode based on the X-ray image data collected in advance. The photographing condition is calculated based on the signal amount and the noise amount. Therefore, the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment calculates the signal-to-noise ratio of the X-ray image data obtained by imaging in consideration of circuit noise, and executes imaging under the calculated imaging conditions. X-ray image data that avoids a decrease in image quality due to an increase in circuit noise can be generated, and inspection efficiency can be improved.

また、第1の実施形態によれば、画像生成機能19bは、前記複数の第1のX線画像データに対して画像処理を行って前記第2のX線画像データを生成する。算出機能19cは、更に、事前収集されたX線画像データに基づいて、高速駆動モードでの撮影により生成されうる第2のX線画像データに含まれる信号量の画像処理による利得率を推定し、推定した利得率に基づいて、撮影条件を算出する。すなわち、算出機能19cは、高速駆動モードによる動体ボケ補正の効果である利得率を、事前収集したX線画像データから取得する移動度「s」などに基づいて推定し、利得率「k」に基づいて撮影条件を設定する。従って、第1の実施形態によるX線画像診断装置は、検査ごとに、高速駆動モードによる動体ボケ補正の効果を考慮した撮影条件を設定し、動体ボケ補正を適切に行ったX線画像データを生成し、検査効率を向上させることができる。   Further, according to the first embodiment, the image generating function 19b performs image processing on the plurality of first X-ray image data to generate the second X-ray image data. The calculating function 19c further estimates a gain rate by image processing of a signal amount included in the second X-ray image data that can be generated by imaging in the high-speed drive mode, based on the X-ray image data collected in advance. The photographing condition is calculated based on the estimated gain factor. That is, the calculation function 19c estimates the gain rate, which is the effect of moving object blur correction in the high-speed drive mode, based on the mobility “s” acquired from the previously collected X-ray image data, and calculates the gain rate “k”. The photographing conditions are set based on the conditions. Therefore, the X-ray image diagnostic apparatus according to the first embodiment sets imaging conditions in consideration of the effect of moving object blur correction in the high-speed driving mode for each examination, and converts the X-ray image data on which the moving object blur correction has been appropriately performed. It can generate and improve inspection efficiency.

また、第1の実施形態によれば、算出機能19cは、撮影条件として、所定時間を分割して分割時間とする際の分割数(フレーム数)を算出する。また、算出機能19cは、第2の画像データの信号対ノイズ比が最大値となる前記分割数を算出する。従って、第1の実施形態によるX線画像診断装置は、最大の効率を得られる高速駆動モードを実行することができる。   Further, according to the first embodiment, the calculation function 19c calculates the number of divisions (the number of frames) when dividing a predetermined time period into a division time period as an imaging condition. Further, the calculation function 19c calculates the number of divisions at which the signal-to-noise ratio of the second image data becomes the maximum value. Therefore, the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment can execute the high-speed drive mode in which the maximum efficiency can be obtained.

また、第1の実施形態によれば、算出機能19cは、所定時間における対象部位の動きが所定の閾値を下回ることを条件に、撮影条件を算出する。すなわち、算出機能19cは、移動度「s」が所定の条件を満たさず、動体ボケ補正の実行が困難である場合には、高速駆動モードによる撮影条件の算出を行わず、通常モードでの撮影を実行する。従って、第1の実施形態によるX線画像診断装置は、不必要な算出時間を削減し、検査効率を向上させることができる。   Further, according to the first embodiment, the calculation function 19c calculates the imaging condition on the condition that the movement of the target part during a predetermined time is below a predetermined threshold. That is, when the mobility “s” does not satisfy the predetermined condition and it is difficult to perform the moving object blur correction, the calculation function 19c does not calculate the shooting condition in the high-speed drive mode and performs shooting in the normal mode. Execute Therefore, the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment can reduce unnecessary calculation time and improve examination efficiency.

また、第1の実施形態によるX線画像診断装置は、小数として算出された分割数(フレーム数)「n」を自然数とする処理を行った場合であっても、X線の曝射条件を補正し、適切な信号対ノイズ比を有するX線画像データを生成し、検査効率を向上させることができる。   In addition, the X-ray image diagnostic apparatus according to the first embodiment sets the X-ray irradiation condition even when the division number (the number of frames) “n” calculated as a decimal is performed as a natural number. Correction can generate X-ray image data having an appropriate signal-to-noise ratio, thereby improving inspection efficiency.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、撮影により生成されるX線画像データの信号対ノイズ比が最大となるように、撮影条件として、分割数(フレーム数)を算出する場合について説明した。第2の実施形態では、撮影により生成されるX線画像データの信号対ノイズ比が、操作者などにより予め設定される所定の設定値となるように、分割数(フレーム数)を算出する場合について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, a case has been described in which the number of divisions (the number of frames) is calculated as an imaging condition so that the signal-to-noise ratio of X-ray image data generated by imaging is maximized. In the second embodiment, the case where the number of divisions (the number of frames) is calculated such that the signal-to-noise ratio of X-ray image data generated by imaging becomes a predetermined value preset by an operator or the like Will be described.

第2の実施形態に係るX線画像診断装置1は、図1に示した第1の実施形態に係るX線画像診断装置1と同様の構成を有し、算出機能19cによる処理の一部が相違する。そこで、第1の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図1と同一の符号を付し、説明を省略する。   The X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment has the same configuration as the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. Different. Therefore, points having the same configuration as the configuration described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.

第2の実施形態に係る算出機能19cは、撮影により生成されるX線画像データの信号対ノイズ比が所定の設定値となるように、分割数(フレーム数)「n」を算出する。例えば、算出機能19cは、以下の式(7)を満たす範囲において、分割数(フレーム数)「n」の最大値を算出し、撮影条件として、記憶回路17に記憶させる。すなわち、算出機能19cは、式(7)を展開させた式(8)において最大値を示す分割数(フレーム数)「n」を算出する。   The calculation function 19c according to the second embodiment calculates the number of divisions (the number of frames) “n” such that the signal-to-noise ratio of the X-ray image data generated by imaging becomes a predetermined set value. For example, the calculation function 19c calculates the maximum value of the number of divisions (the number of frames) “n” in a range satisfying the following equation (7), and stores the maximum value in the storage circuit 17 as the imaging condition. That is, the calculation function 19c calculates the number of divisions (the number of frames) “n” that indicates the maximum value in the equation (8) obtained by expanding the equation (7).

Figure 0006651332
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Figure 0006651332
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ここで、式(7)及び式(8)における「SNRReq」は、予め設定される所定の値であり、例えば、検査ごとに設定され、各検査に用いる画像において最低限要求される信号対ノイズ比を示す。なお、分割数(フレーム数)「n」が大きいほど、X線検出器14の駆動が高速となって、より短い単位時間ごとに出力信号が生成されることとなり、対象部位の動きの影響が低減され、動体ボケ補正の効果である利得率「k」が大きくなる。 Here, “SNR Req ” in Expressions (7) and (8) is a predetermined value that is set in advance, for example, is set for each inspection, and a signal pair minimum required in an image used for each inspection is set. Shows the noise ratio. The larger the number of divisions (the number of frames) “n”, the faster the X-ray detector 14 is driven, and an output signal is generated for each shorter unit time. As a result, the gain factor “k”, which is the effect of moving object blur correction, increases.

上述したように、第2の実施形態によれば、算出機能19cは、第2のX線画像データの信号対ノイズ比が所定の設定値となる分割数(フレーム数)を算出する。従って、第2の実施形態に係るX線画像診断装置1は、信号対ノイズ比が所定の設定値となる表示画像を生成して表示させることができ、検査効率を向上させることができる。   As described above, according to the second embodiment, the calculation function 19c calculates the number of divisions (the number of frames) at which the signal-to-noise ratio of the second X-ray image data becomes a predetermined set value. Therefore, the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment can generate and display a display image having a signal-to-noise ratio that is a predetermined set value, and can improve inspection efficiency.

ここで、第2の実施形態に係るX線画像診断装置1においては、算出機能19cは、X線画像データの信号対ノイズ比が所定の設定値を超える範囲において、分割数(フレーム数)「n」の最大値を算出することにより、高速駆動モードにおける動体ボケ補正の効果を最大化した表示画像を生成して表示させることができ、検査効率を向上させることができる。   Here, in the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment, the calculation function 19c determines the number of divisions (the number of frames) “in a range where the signal-to-noise ratio of the X-ray image data exceeds a predetermined set value. By calculating the maximum value of “n”, it is possible to generate and display a display image in which the effect of the moving object blur correction in the high-speed drive mode is maximized, thereby improving the inspection efficiency.

また、第2の実施形態に係るX線画像診断装置1においては、高速駆動モードにおける動体ボケ補正の効果を最大化しつつも、検査において必要とされる最低限の信号対ノイズ比を維持したX線画像データを生成し、検査効率を向上させることができる。   Further, in the X-ray diagnostic imaging apparatus 1 according to the second embodiment, while maximizing the effect of the moving object blur correction in the high-speed drive mode, the X-ray diagnostic apparatus maintains the minimum signal-to-noise ratio required for the inspection. Line image data can be generated, and inspection efficiency can be improved.

(第3の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、撮影条件として、分割数(フレーム数)を算出する場合について説明した。これに対して第3の実施形態では、撮影条件として、X線の曝射条件を算出する場合について説明する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the case where the number of divisions (the number of frames) is calculated as the imaging condition has been described. On the other hand, in the third embodiment, a case will be described in which an X-ray irradiation condition is calculated as an imaging condition.

第3の実施形態に係るX線画像診断装置1は、図1に示した第1の実施形態に係るX線画像診断装置1と同様の構成を有し、算出機能19cによる処理の一部が相違する。そこで、第1の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図1と同一の符号を付し、説明を省略する。   The X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the third embodiment has the same configuration as the X-ray image diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. Different. Therefore, points having the same configuration as the configuration described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.

第3の実施形態に係る算出機能19cは、撮影により生成されるX線画像データの信号対ノイズ比が所定の設定値となるように、X線の曝射条件を算出する。具体的には、第3の実施形態に係る算出機能19cは、以下の式(9)を満たす信号量「S」を算出し、算出した信号量「S」に相当するX線の曝射条件を、撮影条件として、記憶回路17に記憶させる。なお、式(9)における「SNRReq」は、操作者などにより予め設定される所定の設定値である。 The calculation function 19c according to the third embodiment calculates the X-ray irradiation conditions so that the signal-to-noise ratio of the X-ray image data generated by imaging becomes a predetermined set value. Specifically, the calculation function 19c according to the third embodiment calculates the signal amount “S” that satisfies the following equation (9), and sets the X-ray irradiation condition corresponding to the calculated signal amount “S”. Is stored in the storage circuit 17 as a photographing condition. Note that “SNR Req ” in Expression (9) is a predetermined setting value set in advance by an operator or the like.

Figure 0006651332
Figure 0006651332

なお、第3の実施形態に係る算出機能19cは、X線の曝射条件の算出に先立って、分割数(フレーム数)「n」を予め設定する。例えば、算出機能19cは、事前収集されたX線画像データから推測される移動量「s」に基づき、動体ボケ補正を適切に行うために要求される分割数(フレーム数)「n」を設定する。また、例えば、算出機能19cは、操作者から、入力回路18を介して、分割数(フレーム数)「n」の設定を受け付ける。   Note that the calculation function 19c according to the third embodiment presets the number of divisions (the number of frames) “n” before calculating the X-ray irradiation conditions. For example, the calculation function 19c sets the number of divisions (the number of frames) “n” required to appropriately perform moving object blur correction based on the movement amount “s” estimated from the X-ray image data collected in advance. I do. Further, for example, the calculation function 19c accepts the setting of the number of divisions (the number of frames) “n” from the operator via the input circuit 18.

算出機能19cは、式(9)から算出した信号量「S」に相当するX線の曝射条件として、例えば、X線管13bの管電流値や、管電圧値を算出する事ができる。ここで、算出機能19cは、X線の曝射条件として、X線管13bの管電流値を設定することにより、撮影されるX線画像データの画質への不要な影響を回避する事ができる。   The calculation function 19c can calculate, for example, a tube current value and a tube voltage value of the X-ray tube 13b as the X-ray irradiation conditions corresponding to the signal amount “S” calculated from Expression (9). Here, the calculation function 19c can avoid unnecessary influence on the image quality of the captured X-ray image data by setting the tube current value of the X-ray tube 13b as the X-ray irradiation condition. .

上述したように、第3の実施形態によれば、算出機能19cは、表示画像の信号対ノイズ比が所定の設定値となるように、X線の曝射条件を算出する。ここで、算出機能19cは、X線の曝射条件を設定することにより、操作者が要求する信号対ノイズ比を満たした表示画像を生成して表示することができ、検査効率を向上させることができる。   As described above, according to the third embodiment, the calculation function 19c calculates the X-ray irradiation conditions so that the signal-to-noise ratio of the display image becomes a predetermined set value. Here, the calculation function 19c can generate and display a display image that satisfies the signal-to-noise ratio required by the operator by setting the X-ray exposure conditions, thereby improving the inspection efficiency. Can be.

また、第3の実施形態によれば、算出機能19cは、所定の分割数(フレーム数)「n」での高速駆動モードにおける動体ボケ補正を行った上で、必要とされる信号対ノイズ比を満たした表示画像を生成して表示することができ、検査効率を向上させることができる。   Further, according to the third embodiment, the calculation function 19c performs the moving object blur correction in the high-speed driving mode with the predetermined number of divisions (the number of frames) “n”, and then performs the required signal-to-noise ratio. Can be generated and displayed, and the inspection efficiency can be improved.

また、第3の実施形態によれば、算出機能19cは、生成される表示画像の信号対ノイズ比が必要な水準を満たすように、最低限のX線の曝射条件を算出する。したがって、第3の実施形態によるX線画像診断装置は、被検体の被曝量を低減することができる。   Further, according to the third embodiment, the calculation function 19c calculates the minimum X-ray exposure condition so that the signal-to-noise ratio of the generated display image satisfies a required level. Therefore, the X-ray diagnostic imaging apparatus according to the third embodiment can reduce the amount of exposure of the subject.

(第4の実施形態)
さて、これまで第1〜第3の実施形態について説明したが、上記した第1〜第3の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Fourth embodiment)
The first to third embodiments have been described above, but may be implemented in various different modes other than the above-described first to third embodiments.

上述した第1及び第2の実施形態では、撮影条件として、高速駆動モードにおいて各条件を満たす分割数(フレーム数)「n」を算出し、算出した撮影条件で撮影を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、「n」を算出した後に、再度撮影条件を設定し直す場合であってもよい。例えば、「n」を算出した後に、X線の照射条件を設定し直す場合であってもよい。   In the first and second embodiments described above, the case where the number of divisions (the number of frames) “n” satisfying each condition in the high-speed drive mode is calculated as the shooting condition and shooting is performed under the calculated shooting condition has been described. . However, the embodiment is not limited to this, and, for example, a case in which “n” is calculated and the shooting conditions are set again may be used. For example, a case where X-ray irradiation conditions are reset after calculating “n” may be adopted.

上述したように、上述した処理により算出される分割数(フレーム数)「n」は、実数である。しかしながら、実際に分割数(フレーム数)「n」となるのは整数となるため、算出した値に対して切り上げ処理或いは切り下げ処理を行うこととなる。そこで、算出機能19cは、切り上げ処理或いは切り下げ処理後の「n」の値を用いて、X線の照射条件を再設定することができる。例えば、算出機能19cは、切り上げ処理或いは切り下げ処理後の「n」の値を用いて、以下の式(10)の等式を満たす信号量「S’」を算出する。   As described above, the number of divisions (the number of frames) “n” calculated by the above-described processing is a real number. However, since the actual number of divisions (the number of frames) “n” is an integer, the calculated value is rounded up or down. Therefore, the calculation function 19c can reset the X-ray irradiation condition using the value of “n” after the round-up processing or the round-down processing. For example, the calculation function 19c calculates the signal amount “S ′” that satisfies the following equation (10) using the value of “n” after the round-up processing or the round-down processing.

Figure 0006651332
Figure 0006651332

ここで、算出機能19cは、画質の影響を控えるために、優先的に「mAs(管電流×照射時間)」を調整することで、式(10)の等式を満たす信号量「S’」を算出する。さらに、算出機能19cは、式(10)の等式を満たす信号量「S’」のうち、被曝量が最低となるX線条件を算出するようにしてもよい。   Here, the calculation function 19c preferentially adjusts “mAs (tube current × irradiation time)” in order to reduce the influence of the image quality, and thereby the signal amount “S ′” that satisfies the equation (10). Is calculated. Furthermore, the calculation function 19c may calculate the X-ray condition that minimizes the exposure amount among the signal amounts “S ′” that satisfy the equation (10).

第1〜第4の実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成する事ができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。   Each component of each device according to the first to fourth embodiments is a functional concept and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the illustrated one, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / arranged in an arbitrary unit according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Furthermore, all or any part of each processing function performed by each device can be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware by wired logic.

また、第1〜第4の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。   Further, the control methods described in the first to fourth embodiments can be realized by executing a prepared control program on a computer such as a personal computer or a workstation. This control program can be distributed via a network such as the Internet. The control program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD, and can be executed by being read from the recording medium by the computer.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、検査効率を向上させることができる。   According to at least one embodiment described above, inspection efficiency can be improved.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 X線画像診断装置
19 処理回路
19a 制御機能
19b 画像生成機能
19c 算出機能
1 X-ray diagnostic imaging apparatus 19 Processing circuit 19a Control function 19b Image generation function 19c Calculation function

Claims (13)

X線管から曝射された所定時間のX線を検出して、前記所定時間に対応する出力信号を単位時間ごとの出力信号で生成するX線検出器と、
前記単位時間ごとに生成された出力信号に基づいて、連続した複数の前記単位時間それぞれに対応する複数の第1のX線画像データを生成し、複数の前記第1のX線画像データを用いて前記所定時間に対応する第2のX線画像データを生成する画像生成部と、
前記第1のX線画像データを収集する前に収集されたX線画像データに基づいて、撮影条件を算出する算出部と、
前記算出した撮影条件に基づいて前記X線検出器及び前記画像生成部を制御する制御部と、
を備えるX線画像診断装置。
An X-ray detector that detects X-rays emitted from the X-ray tube for a predetermined time and generates an output signal corresponding to the predetermined time as an output signal per unit time;
And based on the generated output signal for each unit time, it forms a continuous plurality of first X-ray image data corresponding to a plurality of said unit time raw plurality of the first X-ray image data An image generating unit that generates second X-ray image data corresponding to the predetermined time using
A calculating unit configured to calculate an imaging condition based on the X-ray image data collected before collecting the first X-ray image data;
A control unit that controls the X-ray detector and the image generation unit based on the calculated imaging conditions;
An X-ray diagnostic imaging apparatus comprising:
前記算出部は、前記第1のX線画像データを生成する前に収集されたX線画像データに基づいて、前記第2のX線画像データに含まれる信号量及びノイズ量を推定し、推定した信号量及びノイズ量に基づいて、前記撮影条件を算出する、請求項1に記載のX線画像診断装置。   The calculation unit estimates a signal amount and a noise amount included in the second X-ray image data based on X-ray image data collected before generating the first X-ray image data, and estimates The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging condition is calculated based on the obtained signal amount and noise amount. 前記画像生成部は、複数の前記第1のX線画像データに対して画像処理を行って前記第2のX線画像データを生成し、
前記算出部は、更に、前記第1のX線画像データを生成する前に収集されたX線画像データに基づいて、前記第2のX線画像データに含まれる信号量の前記画像処理による利得率を推定し、推定した利得率に基づいて、前記撮影条件を算出する、請求項2に記載のX線画像診断装置。
The image generation unit performs image processing on a plurality of the first X-ray image data to generate the second X-ray image data,
The calculating unit may further include a gain of the signal amount included in the second X-ray image data based on the X-ray image data collected before generating the first X-ray image data. The X-ray diagnostic imaging apparatus according to claim 2, wherein a rate is estimated, and the imaging condition is calculated based on the estimated gain rate.
前記算出部は、前記撮影条件として、前記所定時間内の前記単位時間の数を算出する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のX線画像診断装置。   4. The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the number of the unit times within the predetermined time as the imaging condition. 5. 前記算出部は、前記第2のX線画像データの信号対ノイズ比が最大値となる前記単位時間の数を算出する、請求項4に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the calculation unit calculates the number of the unit times at which the signal-to-noise ratio of the second X-ray image data has a maximum value. 前記算出部は、前記第2のX線画像データの信号対ノイズ比が所定の設定値となる前記単位時間の数を算出する、請求項4に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the calculation unit calculates the number of the unit times at which a signal-to-noise ratio of the second X-ray image data becomes a predetermined set value. 前記算出部は、前記所定時間における対象部位の動きが所定の閾値を下回ることを条件に、前記撮影条件を算出する、請求項4乃至6のいずれか1項に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the calculation unit calculates the imaging condition under a condition that a movement of the target part during the predetermined time is lower than a predetermined threshold. 前記算出部は、前記単位時間の数を算出した後、更に、前記X線の曝射条件を補正する、請求項4乃至7のいずれか一項に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to any one of claims 4 to 7, wherein the calculating unit further corrects the X-ray exposure condition after calculating the number of unit times. 前記算出部は、前記撮影条件として、前記X線の曝射条件を算出する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the calculation unit calculates the X-ray exposure condition as the imaging condition. 前記算出部は、前記第2のX線画像データの信号対ノイズ比が所定の設定値となる前記曝射条件を算出する、請求項9に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 9, wherein the calculation unit calculates the irradiation condition at which a signal-to-noise ratio of the second X-ray image data has a predetermined set value. 前記算出部は、前記曝射条件として、前記X線管の管電流値を算出する、請求項9又は10に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to claim 9, wherein the calculation unit calculates a tube current value of the X-ray tube as the irradiation condition. 前記算出部が算出した前記撮影条件を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項1乃至11のいずれか一項に記載のX線画像診断装置。   The X-ray image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising a display control unit that causes the display unit to display the imaging condition calculated by the calculation unit. X線管から曝射された所定時間のX線を検出して、前記所定時間に対応する出力信号を単位時間ごとの出力信号で生成するX線検出ステップと、
前記単位時間ごとに生成された出力信号に基づいて、連続した複数の前記単位時間それぞれに対応する複数の第1のX線画像データを生成し、複数の前記第1のX線画像データを用いて前記所定時間に対応する第2のX線画像データを生成する画像生成ステップと、
前記第1のX線画像データを収集する前に収集されたX線画像データに基づいて、撮影条件を算出する算出ステップと、
前記算出した撮影条件に基づいて前記X線検出ステップ及び前記画像生成ステップを制御する制御ステップと、
を含む画像処理方法。
An X-ray detection step of detecting X-rays emitted from the X-ray tube for a predetermined time and generating an output signal corresponding to the predetermined time as an output signal per unit time;
And based on the generated output signal for each unit time, it forms a continuous plurality of first X-ray image data corresponding to a plurality of said unit time raw plurality of the first X-ray image data An image generating step of generating second X-ray image data corresponding to the predetermined time using
A calculating step of calculating imaging conditions based on X-ray image data collected before collecting the first X-ray image data;
A control step of controlling the X-ray detection step and the image generation step based on the calculated imaging conditions;
An image processing method including:
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