JPH01232937A - 放射線画像のサブトラクション方法 - Google Patents

放射線画像のサブトラクション方法

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JPH01232937A
JPH01232937A JP63059613A JP5961388A JPH01232937A JP H01232937 A JPH01232937 A JP H01232937A JP 63059613 A JP63059613 A JP 63059613A JP 5961388 A JP5961388 A JP 5961388A JP H01232937 A JPH01232937 A JP H01232937A
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Radiography Using Non-Light Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は放射線画像のサブトラクション方法、特に詳細
には造影剤注入により被写体の特定の構造物が強調され
た放射線画像を示す画像信号から、造影剤が注入されて
いない被写体の放射線画像を示す画像信号を引き算(サ
ブトラクト)することによって特定の構造物を抽出する
、いわゆる時間サブトラクションに関するものである。
(従来の技術) 従来より放射線画像のサブトラクション処理が公知とな
っている。この放射線画像のサブトラクションとは、異
なった条件で撮影した2つの放射線画像を光電的に読み
出してディジタル画像信号を得た後、これらのディジタ
ル画像信号を両画像の各画素を対応させて減算処理し、
放射線画像中の特定の構造物を抽出させる差信号を得る
方法であり、このようにして得た差信号を用いれば、特
定構造物のみが抽出された放射線画像を再生することが
できる。
このサブトラクション処理の一つとして、造影剤注入に
より被写体の特定の構造物が強調された放射線画像(ラ
イブ像)を示す画像信号から、造影剤が注入されていな
い被写体の放射線画像(マスク像)を示す画像信号を引
き算(サブトラクト)することによって特定の構造物を
抽出する、いわゆる時間サブトラクション(テンポラル
サブトラクション)が知られている。
上記サブトラクションに供する画像信号は、例えばX線
写真フィルムに記録されている放射線画像を光電的に読
み取って得ることもできるが、例えば特開昭55−12
429号、同55−116340号、同55−1634
72号、同56−11395号、同56−104645
号などに示される蓄積性蛍光体シートを用いた放射線画
像情報記録再生システムにおいては、フィルム現像等の
処理は不要にして、放射線画像を担持する画像信号が直
接的に得られるので、このシステムによってサブトラク
ション用の放射線画像、すなわち上記マスク像とライブ
像を記録し、読み取るようにすると極めて便利である。
以下、このシステムについて簡単に説明する。
ある種の蛍光体に放射線(X線、α線、β線、γ線、紫
外線、電子線等)を照射すると、この放射線のエネルギ
ーの一部がその蛍光体中に蓄積され、その後その蛍光体
に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギ
ーに応じて蛍光体が輝尽発光を示す。このような性質を
示す蛍光体を蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)と言う。
上記のシステムはこの蓄積性蛍光体を利用して、人体等
の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシート
(以下、蓄積性蛍光体シートと称する)に記録し、これ
を励起光で走査して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光
電的に読み取って画像信号を得るものである。
(発明が解決しようとする課題) ところで、前記時間サブトラクションを行なうために上
記の蓄積性蛍光体シートに記録したマスク像としての放
射線画像と、ライブ像としての放射線画像を読み取るに
際しては通常、双方の読取条件、すなわち読取ゲインや
収録スケールファクターを共通に設定する。そのように
しなければ、サブトラクションで得た差信号に基づいて
画像再生したとき、特定構造物以外の部分が残ってしま
うようになる。
しかしながら上記マスク像としての放射線画像や、ライ
ブ像としての放射線画像そのものを観察したい場合もあ
り、そのような要求が有るときは、マスク像、ライブ像
に対する読取条件を各個に最適に設定することが望まれ
る。これは、サブトラクションを行なう場合の上述の要
求とは相反するものである。
なお以上、蓄積性蛍光体シートを用いる放射線画像情報
記録再生システムにおける問題について述べたが、前述
のようにX線写真フィルムに記録された放射線画像を読
み取って画像信号を得る場合においても、同様の問題が
起こりうる。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、マスク像としての放射線画像、ライブ像としての放射
線画像を読み取る際の読取条件が互いに異なっても、被
写体の特定構造物のみを良好に抽出しうる差信号を得る
ことができるサブトラクション方法を提供することを目
的とするものである。
(課題を解決するための手段及び作用)本発明の放射線
画像のサブトラクション方法は、前述したようなマスク
像およびライブ像としての放射線画像を読み取って得た
2組の画像信号、すなわちマスク画像信号とライブ画像
信号を、相対応する画素についての信号間で減算して、
被写体の特定構造物を抽出させる差信号を得る放射線画
像のサブトラクション方法において、 上記マスク画像信号およびライブ画像信号を得た際の読
取条件が互いに異なる場合、これらの画像信号の一方を
、他方の画像信号を得た際の読取条件と同じ読取条件で
得られたものに相当するように変換処理し、 この変換処理された画像信号と、上記他方の画像信号と
の間で上記減算を行なうようにしたことを特徴とするも
のである。
上述のように一方の画像信号に変換処理を施せば、結果
的に、サブトラクションに供するマスク画像信号とライ
ブ画像信号とを互いに同一の読取条件の下に得たのと同
じことになり、したがってこれら両画像信号を用いてサ
ブトラクションを行なえば、サブトラクション画像にお
いて特定構造物のみが良好に抽出される。
(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
第1図は、本発明方法によりサブトラクション画像を得
る放射線画像情報記録再生システムの一例を示すもので
ある。この放射線画像情報記録再生システムは基本的に
、放射線画像撮影部20、先読み用読取部30、本読み
用読取部40、および画像再生部50から構成されてい
る。放射線画像撮影部20においては、例えばX線管球
等の放射線源100から被写体(被検者)101に向け
て、放射線102が照射される。この場合まず、被写体
101は造影剤を注入しない状態としておく。この被写
体101を透過した放射線102が照射される位置には
、先に述べたように放射線エネルギーを蓄積する蓄積性
蛍光体シート103Mが配置され、この蓄積性蛍光体シ
ート103Mに被写体101の透過放射線画像(マスク
像)が蓄積記録される。
このようにして被写体101の放射線画像情報が記録さ
れた蓄積性蛍光体シート103 Mは、移送ローラ等の
シート移送手段110により、先読み用読取部30に送
られる。先読み用読取部30において先読み用レーザ光
源201から発せられたレーザ光202は、このレーザ
光202の励起によって蓄積性蛍光体シート103Mか
ら発せられる輝尽発光光の波長領域をカットするフィル
ター203を通過した後、ガルバノメータミラー等の光
偏向器204により直線的に偏向され、平面反射鏡20
5を介して蓄積性蛍光体シート103M上に入射する。
ここでレーザ光源201は、励起光としてのレーザ光2
02の波長域が、蓄積性蛍光体シー1−103Mが発す
る輝尽発光光の波長域と重複しないように選択されてい
る。
他方、蛍光体シート103 Mは移送ローラ等のシート
移送手段210により矢印206の方向に移送されて副
走査がなされ、その結果、蛍光体シート103Mの全面
にわたってレーザ光202が照射される。
ここで、レーザ光源201の発光強度、レーザ光202
のビーム径、レーザ光202の走査速度、蓄積性蛍光体
シート103Mの移送速度は、先読みの励起光(レーザ
光202)のエネルギーが、後述する本読み用読取部4
0で行なわれる本読みのそれよりも小さくなるように選
択されている。
上述のようにレーザ光202が照射されると、蓄積性蛍
光体シート103Mは、それに蓄積記録されている放射
線エネルギーに対応した光量の輝尽発光光を発し、この
発光光は先読み用光ガイド207に入射する。輝尽発光
光はこの光ガイド207内を導かれ、射出面から射出し
てフォトマルチプライヤ−等の光検出器208によって
受光される。該光検出器208の受光面には、輝尽発光
光の波長域の光のみを透過し、励起光の波長域の光をカ
ットするフィルターが貼着されており、輝尽発光光のみ
を検出し得るようになっている。検出された輝尽発光光
は蓄積記録情報を担持する電気信号に変換され、増幅器
209により増幅される。増幅器209から出力された
信号はA/D変換器211によりディジタル化され、先
読み画像信号Spとして本読み用読取部40の本読み制
御回路314に入力される。
この本読み制御回路314は、先読み画像信号Spが示
す蓄積記録情報に基づいて、例えばヒストグラム解析等
により、読取ゲイン設定値Sk、収録スケールファクタ
ー設定値Gp、再生画像処理条件設定値Cを決定する。
以上のようにして先読みを完了した蓄積性蛍光体シート
103Mは本読み用読取部40へ移送される。
本読み用読取部40において本読み用レーザ光源301
から発せられたレーザ光302は、このレーザ光302
の励起によって蓄積性蛍光体シート103 Mから発せ
られる輝尽発光光の波長領域をカットするフィルター3
03を通過した後、ビームエクスパンダ−304により
ビーム径の大きさが厳密に調整され、ガルバノメータミ
ラー等の光偏向器305によって直線的に偏向され、平
面反射鏡30Bを介して蓄積性蛍光体シー)103M上
に入射する。光偏向器305と平面反射鏡30Gとの間
にはfθレンズ307が配され、蓄積性蛍光体シート1
03 M上を走査するレーザ光302のビーム径が均一
となるようにされている。他方、蓄積性蛍光体シー)1
03Mは移送ローラなどのシート移送手段320により
矢印308の方向に移送されて副走査がなされ、その結
果、蓄積性蛍光体シート103Mの全面にわたってレー
ザ光が照射される。このようにレーザ光302が照射さ
れると、蓄積性蛍光体シート103 Mはそれに蓄積記
録されている放射線エネルギーに対応した光量の輝尽発
光光を発し、この発光光は本読み用光ガイド309に入
射する。本読み用光ガイド309の中を全反射を繰返し
つつ導かれた輝尽発光光はその射出面から射出され、フ
ォトマルチプライヤ−等の光検出器31Oによって受光
される。光検出器310の受光面には、輝尽発光光の波
長域のみを選択的に透過するフィルターが貼着され、光
検出器310が輝尽発光光のみを検出するようになって
いる。
蓄積性蛍光体シート103Mに記録されている放射線画
像を示す輝尽発光光を光電的に検出した光検出器310
の出力は、前記制御回路314が決定した読取ゲイン設
定値SkM通りに読取ゲインが設定された増幅器311
により、適正レベルの電気信号に増幅される。増幅され
た電気信号はA/D変換器312に入力され、収録スケ
ールファクター設定値GpMに基づいて、信号変動幅に
適した収録スケールファクターでディジタル信号DMに
変換されてサブトラクション演算部500に入力される
なお第3図に示すように、最小値Sa+in〜最大値S
 fllawに亘る輝尽発光光量(対数値)が、上記の
読取処理により特性HMで所定範囲のディジタル信号値
DI11n−Dmaxに変換されるとすれば、読取ゲイ
ンSkはこのディジタル信号の中間値Da+に変換され
る発光量SkMと一義的に対応しており、一方収録スケ
ールファクターGpMは変換直線HMの傾きとなる。
放射線画像撮影部20において前述の蓄積性蛍光体シー
ト103Mに被写体101の放射線画像(マスク像)を
記録した後、この被写体101の特定構造物(例えば血
管)には造影剤が注入され、放射線画像撮影部20にお
いてその像(ライブ像)が前述と同様にして別の蓄積性
蛍光体シート103Lに記録される。なお上記マスク像
とライブ像を撮影(記録)するに当たり、放射線源10
0の管電圧は等しくし、被写体101と蓄積性蛍光体シ
ート103M、 103 Lとの位置関係も同じとして
、造影剤の有無以外には両画像間に全く差が無いように
する。
上述のようにして被写体101のライブ像が蓄積記録さ
れた蓄積性蛍光体シート103Lも先読み用読取部30
および本読み用読取部40に順次送られ、前記蓄積性蛍
光体シート103Mに対するのと全く同様にして、該シ
ート103 Lに記録されている放射線画像情報が読み
取られる。この読取処理によって得られた読取画像信号
DLも、サブトラクシジン演算部500に送られる。な
お両蓄積性蛍光体シート103 MS103 Lに蓄積
記録された被写体lO1の放射線画像は、前述したよう
に造影剤の有無という違いが有るので、制御回路314
が各シート103M、103Lの蓄積記録情報に対して
最適の読取ゲインSkを決定すれば、それらは互いに異
なることになる。これは、収録スケールファクターGp
についても同様である。
次に上記サブトラクション演算部500を詳しく示す第
2図を参照して、サブトラクション処理について説明す
る。読取画像信号DMとDLはそれぞれ、該演算部50
0の画像ファイル501 M、 501Lに記録される
。なお本例においては、後述する画像再生部50におい
て10b i t (=1025レベル)の濃度スケー
ルの画像が再生されるようになっており、両信号DL 
、DMはそれぞれ各画素毎に、再生画像濃度を示す0〜
1024の間の1つの値を有するものとなっている。サ
ブトラクション処理に際してこれらの画像信号DM、D
Lは画像ファイル501 M、 501 Lから読み出
され、ライブ画像信号DLは補正回路502を通して、
一方マスク画像信号DMは直接サブトラクション演算回
路503に送られる。補正回路502は前述の制御回路
314が出力した蓄積性蛍光体シート103Mに対する
読取ゲインSkMと収録スケールファクターGp Mの
値と、蓄積性蛍光体シート103 Lに対する読取ゲイ
ンSkLと収録スケールファクターGl)Lの値を受け
てそれらを記憶しており、ライブ画像信号 DLを受けると該信号を、 +511+(Skl−−3kH)Gl)M・・・(1)
なる信号DL’ に変換する。
サブトラクション演算回路503はこの変換処理された
信号DL° とマスク画像信号DMとを受けて、相対応
する画素についての信号毎に、Dsub −DM −D
L ’ の引き算を行なう。このようにして得られた差信号Ds
ubは画像処理回路313に送られ、ここで階調処理、
周波数処理等の処理を受けてから画像再生部50に送ら
れる。なおこの画像処理の条件は、制御回路314が決
定した設定値Cに定められる。
上記差信号Dsubは、画像再生部50の光変調器40
1に入力される。この画像再生部50においては、記録
用レーザ光源402からのレーザ光403が光変調器4
01により、上記信号処理回路313から入力される差
信号Dsubに基づいて変調され、走査ミラー404に
よって偏向されて写真フィルム等の感光材料405上を
走査する。そして感光材料405は上記走査の方向と直
交する方向(矢印406方向)に走査と同期して移送さ
れ、感光材料405上に、上記差信号D subに基づ
く放射線画像が出力される。放射線画像を再生する方法
としては、このような方法の他、前述したCRTによる
表示等、種々の方法を採用することができる。
前述したような差信号Dsubに基づいて感光材料40
5上に再生記録された放射線画像は、被写体101の造
影剤が注入された特定構造物のみを抽出して示すものと
なる。そして本方法においては、蓄積性蛍光体シート1
03 Mと103 Lに対する読取条件が異なっていて
も、前述の変換処理されたライブ画像信号DL’ とマ
スク画像信号DMとの間でサブトラクションを行なって
いるので、サブトラクション画像においては上記特定構
造物のみが良好に抽出されるようになる。以下この点に
ついて、第3図を参照して詳しく説明する。
蓄積性蛍光体シート103Mおよび103Lから発せら
れるある一定の輝尽発光光量(対数値)SIについて考
えると、蓄積性蛍光体シート103Mからの画像読取り
においてこの発光量はディジタル信号DIMに変換され
、−力蓄積性蛍光体シート103 Lからの画像読取り
においてこの発光量はディジタル信号DiLに変換され
る。ここで、信号Dmln  (0) 〜DmaX  
(1024)の中間値DIIl−511と上記画像信号
D1M、DILとの関係は、 DiH−511+ (St−SkM)Gl)M・・・(
21Di L−511+ (Sl−SkL)Gl)L・
・・(3)となる。(3)式より Si −(Di L −511) /Gp L +Sk
 Lであるから、これを(2)式に代入すると、Gl)
L +511+  (SkL−SkM)Gl)Mこれは(1
)式の右辺と同じである。すなわちライブ画像信号DL
を(1)式のように変換して信号DL’とすれば、この
変換された信号DL’ は、ライブ画像信号DLの値と
なった輝尽発光光量をマスク像読取りにおける読取条件
(読取ゲインSkMおよび収録スケールファクターGp
M )によって読み取った場合のディジタル信号値と等
しくなる。
したがって前述のようにサブトラクション処理を、Ds
ub =DH−DL ’ として行なえば、この差信号D subは、同一の読取
条件の下に得られたマスク画像信号およびライブ画像信
号間で引き算を行なって得られたものと同等になるから
、この差信号Dsubに基づいて画像再生すれば、造影
剤が注入された特定構造物のみが良好に抽出されるよう
になる。
なおサブトラクション演算部500の画像ファイル50
1 M、 501 Lに記録されたマスク画像信号DH
およびライブ画像信号DLは、以上述べたサブトラクシ
ョン処理に供する他、独自にそのまま画像再生部50に
送って、放射線画像再生に供するようにしてもよい。そ
の場合でも、各画像信号DM、DLは、それぞれ蓄積性
蛍光体シー)103 M、 108Lの蓄積記録情報に
基づいて最適に設定された読取条件の下に得られたもの
であるから、マスク像あるいはライブ像を診断性能良く
再生できるようになる。
また上記の実施例においては、ライブ画像信号DLを変
換処理するようにしているが、これとは反対にマスク画
像信号DMを、ライブ画像信号DLを得た際の読取条件
で得られるものと同等となるように変換処理しても構わ
ない。
また以上説明した実施例のサブトラクション方法は、蓄
積性蛍光体シートを用いる放射線画像情報記録再生シス
テムにおいて適用されたものであるが、本発明はこのよ
うなシステムに限らず、例えばX線写真フィルムに再生
されたマスク像およびライブ像としての放射線画像を光
電的に読み取って画像信号を得、これらの画像信号をサ
ブトラクション処理する場合においても同様に適用可能
である。
(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明のサブトラクション方法
においては、相異なる読取条件の下に得られたマスク画
像信号とライブ画像信号の一方を、他方の画像信号を得
た読取条件と同じ条件の下に得られる画像信号と同等の
ものとなるように変換処理してからサブトラクション処
理を行なうようにCているので、サブトラクション画像
において、造影剤が注入された特定構造物のみを良好に
抽出できるようになる。したがって本発明方法によれば
、マスク像およびライブ像を読取る際に、読取条件を各
画像に合わせて独自に最適化することが可能となり、マ
スク像あるいはライブ像そのものを診断性能良く再生し
て医療診断に利用することが可能になる。
また本発明方法によれば、上述のようにマスク像とライ
ブ像の読取条件を同一に設定する必要が無くなるから、
これらの画像が記録された前記蓄積性蛍光体シート等の
記録媒体を相前後して読取処理にかける必要も無くなり
、読取処理の自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法によってサブトラクション画像を得
る放射線画像情報再生記録システムの一例を示す概略図
、 第2図は上記システムにおけるサブトラクシジン演算部
の概略構成を示すブロック図、第3図は本発明方法にお
ける画像信号の変換処理を説明するための説明図である
。 20・・・放射線画像撮影部   30・・・先読み用
読取部40・・・本読み用読取部    100・・・
放射線源101・・・被写体       102・・
・放射線103 M、 103 L・・・蓄積性蛍光体
シート201・・・先読み用レーザ光源 202・・・先読み用レーザ光 204・・・先読み用光偏向器 208・・・先読み用光検出器 210・・・先読み用シート移送手段 301・・・本読み用レーザ光源 302・・・本読み用レーザ光 305・・・本読み用光偏向器 310・・・本読み用光検出器  311・・・増幅器
312・・・A/D変換器    313・・・信号処
理回路314・・・制御回路 320・・・本読み用シート移送手段 500・・・サブトラクション演算部 502・・・補正回路 503・・・サブトラクション演算回路Sk・・・読取
ゲイン設定値 Gp・・・収録スケールファクター設定値DM・・・マ
スク画像信号  DL・・・ライブ画像信号Dsub・
・・差信号 第2図 第3灰1 昭和63年04月13日 昭和63年 特許願  第059.613 @2、 発
明の名称 放射線画像のサブトラクション方法 3、 補正をする者 事件との関係     特許出願人 任 所 神奈川県南足柄市中沼210番地名 称  (
520)富士写真フィルム株式会社代表者 大 西  
實 4、代理人 5、 補正命令の日付 自発補正 6、補正の対象  図面 7、補正の内容 1)手書き図面を昌入れ図面に補正する。(内容に変更
なし)8、添付書類

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被写体の特定構造物に造影剤を注入しないで該被
    写体を放射線撮影したマスク像としての放射線画像を読
    み取ってマスク画像信号を得、 被写体の特定構造物に造影剤を注入して該被写体を放射
    線撮影したライブ像としての放射線画像を読み取ってラ
    イブ画像信号を得、 これらマスク画像信号とライブ画像信号を、相対応する
    画素についての信号間で減算して、前記特定構造物を抽
    出させる差信号を得る放射線画像のサブトラクション方
    法において、 前記マスク画像信号およびライブ画像信号を得た際の読
    取条件が互いに異なる場合、これらの画像信号の一方を
    、他方の画像信号を得た際の読取条件と同じ読取条件で
    得られたものに相当するように変換処理し、 この変換処理された画像信号と、前記他方の画像信号と
    の間で前記減算を行なうことを特徴とする放射線画像の
    サブトラクション方法。
  2. (2)前記変換処理が、前記マスク画像信号とライブ画
    像信号を得た際の読取ゲインをそれぞれSk_M、Sk
    _L、収録スケールファクターをそれぞれGp_M、G
    p_L、両画像信号の共通の中間値をDmとしたとき、
    前記ライブ画像信号D_Lを D_L′=Gp_M/Gp_L(D_L−Dm)+Dm
    +(Sk_L−Sk_M)Gp_M なる信号D_L′に変換するものであることを特徴とす
    る請求項1記載の放射線画像のサブトラクション方法。
JP63059613A 1988-03-14 1988-03-14 放射線画像のサブトラクション方法 Expired - Fee Related JPH088664B2 (ja)

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