JP6696602B2 - X線撮影装置およびx線撮影装置の作動方法 - Google Patents
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Description
すなわち、従来の装置でDSA撮影を行う場合、マスク画像の撮影とライブ画像の撮影とを行う際にそれぞれX線を照射する。すなわちX線撮影を2回行う必要があるので、撮影の所要時間が長くなり、被検体の被曝量も増大する。また、体動などによって2回のX線撮影の間に被検体が移動した場合、マスク画像とライブ画像の差異が大きくなるので、減算処理によって得られるDSA画像の品質が劣化する。また、マスク画像の撮影後に被検体の体動を確認してライブ画像の撮影を中止した場合、撮影されたマスク画像は血管造影検査にとって何ら有用な情報とはならない。そのため1回目のX線撮影は無に帰することとなるので、被検体は無用に被曝を受ける結果となる。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成するX線画像生成手段と、前記画像生成手段が生成する前記X線画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段が記憶する前記X線画像に対してデフォーカス処理を行うことにより、デフォーカス画像を生成するデフォーカス画像生成手段と、血管造影状態の前記被検体における前記X線画像をライブ画像とし、血管造影状態の前記被検体における前記デフォーカス画像をマスク画像として画像減算処理を行うことにより第1サブトラクション画像を生成する第1サブトラクション画像生成手段と、前記第1サブトラクション画像の生成の後に、前記第1サブトラクション画像の生成に用いられた前記血管造影状態の前記被検体における前記X線画像をライブ画像とし、非造影状態の前記被検体における前記X線画像をマスク画像として画像減算処理を行うことにより第2サブトラクション画像を生成する第2サブトラクション画像生成手段とを備えるものである。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置の作動方法は、X線を被検体に照射して前記被検体を映し出す画像を生成するX線撮影装置の作動方法であって、血管造影状態の被検体を透過したX線を検出することにより、造影画像を生成する造影画像生成工程と、前記造影画像を記憶する記憶工程と、前記造影画像生成工程において生成された前記造影画像に対してデフォーカス処理を行うことにより、デフォーカス画像を生成するデフォーカス画像生成工程と、前記造影画像から前記デフォーカス画像を減算する画像処理を行うことにより第1サブトラクション画像を生成する第1サブトラクション画像生成工程と、非造影状態の被検体を透過したX線を検出することにより、非造影画像を生成する非造影画像生成工程と、前記第1サブトラクション画像生成工程の後に、前記記憶工程において記憶されており、前記第1サブトラクション画像生成工程において用いられた前記造影画像から、前記非造影画像生成工程において生成された前記非造影画像を減算する画像処理を行うことにより第2サブトラクション画像を生成する第2サブトラクション画像生成工程と、を備えるものである。
実施例1に係るX線撮影装置1は図1に示すように、水平姿勢をとる被検体Mを載置させる天板3と、被検体Mに対してX線を照射するX線管5と、被検体Mに照射されて透過したX線を検出するX線検出器7とを備えている。X線管5とX線検出器7は、天板3を挟んで対向配置されている。X線管5の下方には、X線管5から照射されるX線を角錐となっているコーン状に制限するコリメータ9が設けられている。
次に、実施例1に係るX線撮影装置1の動作について説明する。図2(a)は実施例1に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。ここでは下肢の血管造影検査におけるX線撮影を例として説明する。
血管造影検査を行うに際し、まず被検体Mを天板3に載置させて撮影始点の設定を行う。なお撮影始点とはX線画像の撮影を開始する際において、撮像系(X線管5およびX線検出器7)がとる位置である。撮影始点の位置は、コリメータ9から被検体Mに照射させる可視光の照射野の位置や、比較的低い線量のX線をX線管5から被検体Mに照射するX線透視によって得られるX線透視画像などを参照して決定する。なお撮影始点と同様に、撮影終点、すなわちX線画像の撮影を終了させる際において撮像系がとる位置を、ステップS1において予め設定してもよい。
撮影始点を設定した後、操作者は入力部29を操作して撮像系の各々を撮影始点に移動させる。なおX線管5およびX線検出器7の各々について、撮影始点は図3(a)において実線で示す位置とする。そして被検体Mの太ももの付け根などから、被検体Mの血管内に造影剤を投与する。投与された造影剤は血流に沿って太ももから足先へと流れ、下肢の血管を造影する。
被検体Mに造影剤を投与した後、造影画像の撮影を行う。すなわち操作者は入力部29を操作して、X線管5からX線5aを被検体Mへ照射させる。この際、照射するX線量がX線透視より高い、X線撮影を行うように管電圧などのX線照射条件が入力される。X線検出器7は、被検体Mを透過するX線5aを検出してX線検出信号を出力する。画像生成部19はX線検出信号に基づいて、血管が造影された状態における被検体MのX線画像を生成する。なお、血管が造影された状態において撮影された被検体MのX線画像を以下、造影画像Pとする。
図3(b)に示すように、造影画像P1〜P3の各々には造影剤によって造影された血管BのX線像の他にも、骨盤や大腿骨等、血管以外の器官のX線像が明瞭に映り込んでいる。従って、好適な血管造影検査を行うためには、造影画像Pの各々について、血管B以外の器官のX線像を除く処理を行うことが好ましい。
第1サブトラクション画像生成部23は、画像生成部19から送信される造影画像Pの各々と、デフォーカス部21から送信されるデフォーカス画像Qの各々を用いて、第1サブトラクション画像Sを生成する。すなわち図5に示すように、造影画像P1からデフォーカス画像Q1を減算する画像処理を行うことによって第1サブトラクション画像S1を生成する。同様に、造影画像P2からデフォーカス画像Q2を減算し、造影画像P3からデフォーカス画像Q3を減算することによって第1サブトラクション画像S2およびS3を生成する。第1サブトラクション画像S1〜S3の各々はモニタ31に表示される。
さらに血管像のコントラストが高い画像を所望する場合、続いて非造影画像の撮影を行う。そこで操作者はまず、被検体Mの投与された造影剤が血流によって下肢の血管Bから排出されるのを待つ。但し、一般的に造影剤は数分程度で排出されるので、実際は造影画像Pを撮影した後、ステップS4〜S5の工程において、造影剤は下肢の血管Bから排出されている。
第2サブトラクション画像生成部25は、画像生成部19から送信される非造影画像V1〜V3の各々と、記憶部35から送信される造影画像P1〜P3の各々を用いて、第2サブトラクション画像Wを生成する。すなわち図6(b)に示すように、造影画像P1から非造影画像V1を減算する画像処理を行うことによって第2サブトラクション画像W1を生成する。同様に、造影画像P2から非造影画像V2を減算し、造影画像P3から非造影画像V3を減算することによって第2サブトラクション画像W2およびW3を生成する。第2サブトラクション画像W1〜W3の各々はモニタ31に表示される。
このように、実施例1に係るX線撮影装置を用いて血管造影検査を行う場合、まず被検体に造影剤を投与してから造影画像を撮影し、造影画像を用いて第1サブトラクション画像を生成する。そして必要に応じてさらに非造影画像の撮影を行い、非造影画像を用いて第2サブトラクション画像の生成を行う。
実施例1では第1サブトラクション画像Sより高い品質の画像を所望する場合、造影画像Pの各々と同じ撮影位置で、非造影画像Vの各々を撮影する構成をとる。しかし実際の医療現場では、第1サブトラクション画像Sのうち、一部の領域についてのみ、さらに高品質の画像を要する場合がある。
非造影画像の撮影範囲の設定が終了した後、操作者は造影剤が下肢の血管Bから排出されるのを待って、非造影画像の撮影を行う。操作者は入力部29を操作し、撮像系の各々を撮影始点へ移動させる指示を入力する。主制御部27は領域判別部33が算出する非造影画像Vの撮影位置の情報に基づいて、X線管移動機構13および検出器移動機構15に制御信号を出力する。X線管移動機構13および検出器移動機構15は制御信号に従って、撮像系の各々を図7(b)の破線で示す撮影終点から、実線で示す非造影画像Vの撮影位置へ移動させる。
第2サブトラクション画像生成部25は、造影画像P1のうち撮影範囲Jの部分を造影画像Pjとして切り出す。そして図8(a)に示すように、造影画像Pjから非造影画像Vjを減算する画像処理を行い、第2サブトラクション画像Wjを生成する。第2サブトラクション画像Wjはモニタ31に表示される。操作者は第2サブトラクション画像Wjを参照することにより、高品質の画像を所望した撮影範囲Jについて、より診断能の高い血管造影検査を行う。
実施例2に係るX線撮影装置は領域判別部33を備えている。操作者は第1サブトラクション画像Sのうち、より高品質の画像を所望する部分を非造影画像の撮影範囲Jとして特定する。領域判別部33は、非造影画像の撮影範囲Jの位置および大きさに応じて撮像系の各々とコリメータ9とを制御し、撮影範囲Jについての非造影画像Vjを撮影する。この場合、より高品質の画像を所望する範囲についてのみ非造影画像の撮影を行うので、長尺の領域Kの全域について非造影画像を撮影する場合と比べて、撮影に要する時間を短縮できる。また、被検体Mの被曝量を低減させることも可能となる。
5 …X線管(X線源)
7 …X線検出器(X線検出手段)
9 …コリメータ
13 …X線管移動機構
15 …検出器移動機構
16 …コリメータ制御部
19 …画像生成部(X線画像生成手段)
21 …デフォーカス部(デフォーカス画像生成手段)
23 …第1サブトラクション画像生成部(第1サブトラクション画像生成手段)
25 …第2サブトラクション画像生成部(第2サブトラクション画像生成手段)
27 …主制御部
29 …入力部
33 …領域判別部(領域判別手段)
35 …記憶部(記憶手段)
Claims (5)
- 被検体にX線を照射するX線源と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出手段と、
前記X線検出手段が出力する検出信号を用いてX線画像を生成するX線画像生成手段と、
前記画像生成手段が生成する前記X線画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段が記憶する前記X線画像に対してデフォーカス処理を行うことにより、デフォーカス画像を生成するデフォーカス画像生成手段と、
血管造影状態の前記被検体における前記X線画像をライブ画像とし、血管造影状態の前記被検体における前記デフォーカス画像をマスク画像として画像減算処理を行うことにより第1サブトラクション画像を生成する第1サブトラクション画像生成手段と、
前記第1サブトラクション画像の生成の後に、前記第1サブトラクション画像の生成に用いられた前記血管造影状態の前記被検体における前記X線画像をライブ画像とし、非造影状態の前記被検体における前記X線画像をマスク画像として画像減算処理を行うことにより第2サブトラクション画像を生成する第2サブトラクション画像生成手段とを備えるX線撮影装置。 - 請求項1に記載のX線撮影装置において、
血管造影状態の前記被検体における前記X線画像の全領域のうち、前記第2サブトラクション画像を生成させる対象となる領域を特定する領域判別手段を備え、
前記第2サブトラクション画像生成手段は、血管造影状態の前記被検体における前記X線画像のうち、前記第2サブトラクション画像を生成させる対象となる領域として前記領域判別手段が特定した領域について前記画像減算処理を行うことにより前記第2サブトラクション画像を生成するX線撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置において、
前記デフォーカス画像生成手段が行う前記デフォーカス処理は、ローパスフィルタ処理であるX線撮影装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のX線撮影装置において、
操作者からの入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記入力部が前記操作者からの入力を受け付けることによって、前記第2サブトラクション画像生成手段は前記第2サブトラクション画像を生成するX線撮影装置。 - X線を被検体に照射して前記被検体を映し出す画像を生成するX線撮影装置の作動方法であって、
血管造影状態の被検体を透過したX線を検出することにより、造影画像を生成する造影画像生成工程と、
前記造影画像を記憶する記憶工程と、
前記造影画像生成工程において生成された前記造影画像に対してデフォーカス処理を行うことにより、デフォーカス画像を生成するデフォーカス画像生成工程と、
前記造影画像から前記デフォーカス画像を減算する画像処理を行うことにより第1サブトラクション画像を生成する第1サブトラクション画像生成工程と、
非造影状態の被検体を透過したX線を検出することにより、非造影画像を生成する非造影画像生成工程と、
前記第1サブトラクション画像生成工程の後に、前記記憶工程において記憶されており、前記第1サブトラクション画像生成工程において用いられた前記造影画像から、前記非造影画像生成工程において生成された前記非造影画像を減算する画像処理を行うことにより第2サブトラクション画像を生成する第2サブトラクション画像生成工程と、
を備えるX線撮影装置の作動方法。
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