JP6854212B2 - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線透視画像を撮影、表示する装置に係り、特に高画質な画像を記録、表示するＸ線透視撮影技術に関する。

現状のＸ線透視撮影装置において、手技中にポジショニングや造影剤の流れを観察する透視と手技の記録を残す撮影を実施する。そして透視を中断した場合、それまで透視していた画像を最終画像としてホールドし、モニタに表示し続けるラストイメージホールドと呼ばれる機能が備わっている。この最終画像を鮮明にするために、特許文献１には最終透視時にはＸ線量を増加させ従来のラストイメージホールド画像より鮮明な画像を得ることが記載されている。

特開２００８−１５４８９３号公報

しかしながら特許文献１の方法では、ラストイメージホールド画像を撮影する際にＸ線量が増えるため、被検体の被ばく線量が増える場合がある。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、Ｘ線量を増やすことなく、鮮明な画像を表示、保存することが可能なＸ線画像診断装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明においては、Ｘ線画像診断装置であって、被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、Ｘ線管球と対向配置され、被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器より出力される電気信号から画像を生成し、処理を行う画像処理部と、画像処理部で処理した透視画像を記憶する画像記憶部と、透視画像を表示する画像表示部と、透視実行中に任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部と、透視画像記録指示部の指示により透視画像を記録する透視画像記録部と、透視画像記録部に記録された透視画像から撮影画像を生成する撮影画像生成部とを備えた構成のＸ線画像診断装置を提供する。

また、上記の目的を達成するため、本発明においては、Ｘ線画像診断装置であって、被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器より出力される電気信号から生成される透視画像を複数枚記憶する画像記憶部と、画像記憶部に記憶された透視画像を表示する画像表示部と、画像記憶部から読み出され再生される任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部と、透視画像記録指示部の指示により透視画像を記録する透視画像記録部と、透視画像記録部に記録された透視画像から撮影画像を生成する撮影画像生成部と、を備えた構成のＸ線画像診断装置を提供する。

本発明によれば、Ｘ線量を増やすことなく、鮮明な画像を表示、保存することが可能なＸ線画像診断装置を提供することができる。

実施例１に係る、Ｘ線画像診断装置の装置構成の一例を示す模式図である。 実施例１に係る、Ｘ線画像診断装置の画像処理の一例を示すフローチャート図である。 実施例１に係る、Ｘ線画像診断装置の透視画像記録の一例を示すタイミングチャート図である。 実施例２に係る、Ｘ線画像診断装置の透視画像記録の一例を示すタイミングチャート図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

実施例１は、Ｘ線画像診断装置であって、被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、Ｘ線管球と対向配置され、被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器より出力される電気信号から画像を生成し、処理を行う画像処理部と、画像処理部で処理した透視画像を記憶する画像記憶部と、透視画像を表示する画像表示部と、透視実行中に任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部と、透視画像記録指示部の指示により透視画像を記録する透視画像記録部と、透視画像記録部に記録された透視画像から撮影画像を生成する撮影画像生成部とを備えた構成のＸ線画像診断装置の実施例である。

図１は実施例１に係るＸ線画像診断装置の概略構成の一例を示す模式図である。同図に示すように、Ｘ線画像診断装置は、被検体１０にＸ線を照射するＸ線管球１と、Ｘ線管球１と対向配置され被検体１０を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器２と、Ｘ線検出器２より出力される電気信号から画像を生成し、生成されたＸ線画像のデーターに画像処理を実施する画像処理ユニット９と、画像処理結果を表示する画像表示部５から構成される。このうち、画像処理ユニット９は、Ｘ線検出器２が生成した画像データーを処理する画像処理部３と、画像処理部３より処理したＸ線画像を記憶する画像記憶部４と、透視実行中に任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部６と、透視画像記録指示部６の指示により透視画像を記録する透視画像記録部７と、透視画像記録部７に記録された透視画像に階調処理や周波数処理を施し、撮影画像として記録、表示する撮影画像生成部８とを備える。

画像処理ユニット９の各部は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の中央処理部（ＣＰＵ）とメモリで構成することができる。メモリには、各部の機能を実行するためのプログラムが予め格納されており、ＣＰＵはメモリのプログラムを読み込んで実行することにより、各部の動作の実現が可能となる。

例えば、メモリには図２の画像処理フローチャートに例示されるようなステップＳ１０１〜Ｓ１０３からなるプログラムが予め格納されている。ＣＰＵがこのプログラムを読み込んで実行することにより、画像処理ユニット９でノイズ低減処理（Ｓ１０１）、階調処理（Ｓ１０２）、周波数処理（Ｓ１０３）の動作処理を実現する。なお、ノイズ低減処理、階調処理、周波数処理などの処理手順をソフトウェアとして実現するかわりに、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のハードウェアによって実現することも可能である。

図３に本実施例のＸ線画像診断装置で透視画像記録を行うタイミングチャートの一例を示した。図３の（ａ）の場合は、透視中に指示入力部１１からの入力に応じて、透視画像記録指示部６から任意透視画像記録指示が実施された場合と、最終透視画像記録時に透視画像記録部７がそれぞれ１枚の透視画像を記録し、撮影画像生成部８が記録された透視画像に対して、階調処理や周波数処理を施して撮影画像を生成し、得られた骨白画像を画像表示部５に表示し、記録する。

図３の（ｂ）の場合は、透視中に指示入力部１１からの入力に応じて、任意の透視画像記録指示が実施された場合と、最終透視画像記録時にそれぞれ直前の９枚の透視画像を記録し、画像処理を実施する場合を示す。ここでは直前の９枚を記録する例を示したが、予め任意の枚数が設定できる。そして予め設定した枚数の透視画像を透視画像記録部７が記録し、その枚数に達した場合古い画像から順次削除する。透視画像記録指示部６から透視の記録指示があった場合、或いは透視ＯＦＦされた場合、直前の９枚と指示があった画像１枚を使用し、撮影画像生成部８が、Ｓ１０１の一般的な動き追随型のノイズ低減処理を実施し、合計１０枚の画像から１枚の画像を生成する。その後、Ｓ１０２の階調処理やＳ１０３の周波数処理の画像処理を実施し、撮影画像のように骨白画像を画像表示部５に表示、記録する。

更に図３の（ｃ）の場合は、透視中に指示入力部１１からの入力に応じて、任意透視画像記録指示が実施された場合の他の画像処理例を示す。ここでは直近９枚の例を示したが、予め任意の枚数が設定できる。透視画像記録部７は予め設定した枚数の半分−１枚の透視画像を記録し、枚数に達した場合、古い画像から順次削除する。透視の記録指示があった場合、撮影画像生成部１は直前の４枚の画像と指示があった画像と直後の４枚の画像を使用し、Ｓ１０１の一般的な動き追随型のノイズ低減処理を実施し、合計９枚の画像から１枚の画像を生成する。その後、階調処理や周波数処理の画像処理を実施し、撮影画像のように骨白画像を画像表示部５に表示する。透視ＯＦＦされた場合は、図３の（ｂ）と同様に直前の８枚と最後の画像を使用し、一般的な動き追随型のノイズ低減処理を実施し９枚の画像から１枚の画像を生成する。その後、階調処理や周波数処理の画像処理を実施し、撮影画像のように骨白画像を表示、記録する。

なお、動き追随型のノイズ低減処理で使用する動き追随は、画像情報から算出する場合と装置の移動量から算出する手法がある。画像情報の場合、フレーム間の差分より移動量を算出する。更に精度を向上させるために、装置の移動情報を使用することでより精度の高いノイズ低減が可能となる。

以上、図３の（ａ）〜（ｃ）に実施例１のタイミングチャートの一例を示したが、ＰＣのキーボードなどから構成される指示入力部１１を使ったユーザからの指示による設定等で枚数を切り替えたり、任意画像記録時と透視ＯＦＦ時の処理を組み合わせるよう構成しても良い。

本実施例によれば、透視中に撮影モードに切り替えることなく、任意の透視画像から瞬時に撮影画像のような骨白画像を作成することにより、処置後の証拠画像として保管、或いは距離計測用の画像として保管できる。また、Ｘ線量を増やすことなく、鮮明な画像を表示、保存することが可能なＸ線画像診断装置を提供することができる。

次に図４を用いて実施例２の構成を説明する。実施例１では透視中の記録指示の実施例を示したが、実施例２は予め取得し、画像記憶部に記憶された透視記録済みの画像から任意の透視画像を選択し、実施例１と同様な処理を実施する構成の実施例である。すなわち、本実施例はＸ線画像診断装置であって、被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器より出力される電気信号から生成される透視画像を複数枚記憶する画像記憶部と、画像記憶部に記憶された透視画像を表示する画像表示部と、画像記憶部から読み出され再生される任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部と、透視画像記録指示部の指示により透視画像を記録する透視画像記録部と、透視画像記録部に記録された透視画像から撮影画像を生成する撮影画像生成部と、を備えた構成のＸ線画像診断装置の実施例である。

ここで透視記録とは、透視ＯＮから透視ＯＦＦの間で術者が指定した透視画像を記録できる機能である。本実施例の装置構成は、図１に示した実施例１のものと同様である。実施例１と実施例２の異なる点は、図１のＸ線画像診断装置の画像処理ユニット９の画像記憶部４に、予め取得し、透視記録した透視画像から任意の画像を選択する点にある。これにより、操作者は、透視中に指定して記録した複数の透視画像の中から、所望の撮影画像を作成することが可能となる。

図４の（ａ）は、画像記憶部４に記録された透視記録画像の再生中に、操作者による指示入力部１１の入力に従い、透視画像記録指示部６から任意透視画像記録指示が行われた場合、図３の（ａ）と同様、透視画像記録部７が１枚の透視画像を記録し、撮影画像生成部８が記録された透視画像に対して、階調処理や周波数処理の画像処理を実施し、撮影画像のように骨白画像を画像表示部５に表示、記録する。

図４の（ｂ）は、画像記憶部４に記憶された透視記録画像の再生中に、任意透視画像記録指示が実施された場合、画像記憶部４に記憶された直前の９枚の透視画像から画像処理を実施する場合を示す。ここでも９枚の例を示したが、予め任意の枚数が設定でき、予め設定した枚数の透視画像を選択する。透視画像記録指示部６から画像選択指示があった場合、撮影画像生成部８は直前の９枚と、指示があった画像１枚を使用し、合計１０枚の透視画像から一般的な動き追随型のノイズ低減処理を実施し、１枚の画像を生成する。その後、撮影画像生成部８は階調処理や周波数処理の画像処理を実施し、撮影画像のような骨白画像を画像表示部５に表示、記録する。

図４の（ｃ）は、画像記憶部４に記憶された透視記録画像の再生中に、任意透視画像記録指示が実施された場合、直近９枚の透視画像の画像処理を行う場合の例を示す。直近９枚の例を示したが、予め任意の枚数が設定できる。指示入力部１１からの画像選択入力があった場合、直前の４枚の画像と指示があった画像１枚と直後の４枚の画像を使用し、９枚の透視画像に対しＳ１０１の一般的な動き追随型のノイズ低減処理を実施し、１枚の画像を生成する。その後、Ｓ１０２の階調処理やＳ１０３の周波数処理の画像処理を実施し、撮影画像のように骨白画像を画像表示部５に表示、記録する。なお、図４の（ａ）〜（ｃ）に本実施例の一例を記載したが、指示入力部１１からの指示による設定で枚数を切り替えても良い。本実施例によれば、透視記録済みの透視画像から、操作者が所望する、鮮明な撮影画像を表示、保存することが可能となる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

更に、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。すなわち、処理部の全部または一部の機能は、プログラムに代え、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡなどの集積回路などにより実現してもよいことは先に述べた通りである。

１ Ｘ線管球
２ Ｘ線検出器
３ 画像処理部
４ 画像記憶部
５ 画像表示部
６ 透視画像記録指示部
７ 透視画像記録部
８ 撮影画像生成部
９ 画像処理ユニット
１０ 被検体
１１ 指示入力部

Claims (4)

1. Ｘ線画像診断装置であって、
   被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、
   前記Ｘ線管球と対向配置され、前記被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器より出力される電気信号から画像を生成し、処理を行う画像処理部と、
   前記画像処理部で処理した透視画像を記憶する画像記憶部と、
   前記透視画像を表示する画像表示部と、
   透視実行中に任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部と、
   前記透視画像記録指示部の指示により透視画像を記録する透視画像記録部と、
   前記透視画像記録部に記録された前記透視画像から撮影画像を生成する撮影画像生成部と、を備え、
   前記透視画像記録部は、前記透視画像記録指示部からの指示に基づき、当該指示の直前、または前後の複数の前記透視画像を記録し、
   前記撮影画像生成部は、記録された複数の前記透視画像から前記撮影画像を生成し、
   前記撮影画像生成部は、前記透視画像にノイズ低減処理を行った後、階調処理、及び周波数処理を行う、
   ことを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 請求項１に記載のＸ線画像診断装置であって、
   前記透視画像記録部は、複数の前記透視画像を記録し、
   前記撮影画像生成部は、記録された複数の前記透視画像に対し、動き追従型のノイズ抑制処理を施す、
   ことを特徴とするＸ線画像診断装置。
3. Ｘ線画像診断装置であって、
   被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器より出力される電気信号から生成される
   透視画像を複数枚記憶する画像記憶部と、
   前記画像記憶部に記憶された透視画像を表示する画像表示部と、
   前記画像記憶部から読み出され再生される任意の透視画像を記録するよう指示する透視画像記録指示部と、
   前記透視画像記録指示部の指示により透視画像を記録する透視画像記録部と、
   前記透視画像記録部に記録された前記透視画像から撮影画像を生成する撮影画像生成部と、を備え、
   前記透視画像記録部は、前記透視画像記録指示部からの指示に基づき、当該指示の直前、または前後の複数の前記透視画像を記録し、
   前記撮影画像生成部は、記録された複数の前記透視画像から前記撮影画像を生成し、
   前記撮影画像生成部は、前記透視画像にノイズ低減処理を行った後、階調処理、及び周波数処理を行う、
   ことを特徴とするＸ線画像診断装置。
4. 請求項３に記載のＸ線画像診断装置であって、
   前記透視画像記録部は、複数の前記透視画像を記録し、
   前記撮影画像生成部は、記録された複数の前記透視画像に対し、動き追従型のノイズ抑制処理を施す、
   ことを特徴とするＸ線画像診断装置。

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