JPH0213184A - デジタルサブトラックション装置 - Google Patents

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】 Ａ．産業上の利用分野 この発明は、被検体の血管内に造影剤を注入する１１；
Ｉ後において、診断部位のＸ線画像をそれぞれ撮影し、
これら二つのＸ線画像を引き算（サブトラクシ４ｌン）
処理することにより、造影剤が注入された部位の血管像
のみを浮き上がらせ“Ｃ診断能を高めるために利用され
る血管像撮影袋ｉαに係り、特に、上述のサブ１・ラク
ション処理やその他の種々の画像処理をデジタル的に行
うデジタルサブトラクシジン装置に閃ずる。

Ｂ．従来技術 従来、この種のデジタルサブトラクシジン装置は、概ね
次のように構成されている。

造影剤を血管内に注入するｉｉ７１に、Ｘ線管から被検
体の診断部位に向けてＸ線を曝射し、その透過Ｘ線をＸ
線イメージインテンシファイア（ＸＲ１１）で検出する
ことにより、診断部位のＸ線吸収差に対応した光像（マ
スク像）を（ｉトる。この光像をテレビカメラで撮像す
ることにより、アナログ電気信号に変換する。このアナ
ログ信号をデジタル信号に変換して得られたマス・り像
データをマスク像データフレームメモリに格納する。

次に、造影剤を被検体の血管内に注入し、造影剤が診断
部位εご到達したときの透過Ｘ線を検出する。そして、
そのときの光像（ライブ像）を前述と同様に処理し、こ
れによって得られたライブ像データをライブ像データフ
レームメモリに格納する。

ライブ像データの採取が開始されるとともに、マスク像
データフレームメモリから読み出した１画素のマスク像
データと、それと同一画素のライブ像データとをサブト
ラクシジン処理して、その差分データを表示用バッファ
メモリに格納し、これと並行して差分データをアナログ
の映像信号に変換してモニタに映し出す。

上述のサブトラクシジン処理は、マスク像データフレー
ムメモリとライブ像データフレームメモリとに対して同
１υ１したスー１−ヤニングを行うことによっ゛ζ１フ
レーム分の企画累について順次に行つ。

これによって、造影剤が注入された診断部位の血管像の
みが抽出されたサブトラクション像がリアルタイムにモ
ニタに映し出される。

ところで、モニタに映し出される画像の大きさは、ｉｆ
ｉ　過Ｘ線を検出するＸ線・イメージインテンシファイ
アの視野領域によって定まる。例えば、肝臓や腎臓など
の臓器は、通常使用されるＸ線イメージ・ｆンテンシフ
ァイアの視野領域よりも小さいので、このような臓器を
撮影する１湿りにおいては、−視野のサブトラクション
像によって、診断部位の全体を把握することができる。

一方、四肢（手足）血管の１最影を行う場合、臨床的に
四肢血管の全体像の画像が望まれる。四肢血９゛１の全
体像は、Ｘ線イ、メージインテンシファイアの視野領域
よりも大きいので、このような場合には、四肢の複数個
所の部位を個別に撮影し、１１トられた複数枚の画像に
よって全体像を把握するようにしている。

Ｃ６発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来装置には次のような問題点
がある。

四肢の複数個所の部位を撮影するごとに、造影剤を被検
体に注入する必要があるために、被検体に注入される造
影剤の総遣が多くなるという不都合がある。

また、検査時間が長くなり被検体や施術者へのχ線曝射
璽が増え、カテーテル（造影剤注入管）を体内に挿入さ
れている被検体の負担が増大するという問題点がある。

さらに、四肢血管の全体像を把握しようとすると、各部
位のサブトラクシジン像をフィルムにおとし、これらの
フィルムを投光器に並べて観察しなければならず、たい
へん煩雑で診断部位の全体像や生理的な血行動態が把握
しにくいという゛問題点がある。

この発明は、このような事情に濡みてなされたものであ
って、−回の造影剤の注入によって四肢の複数個所の血
管像を速やかに得ることができるとともに、四肢血管の
全体像の把握も容易に行うことができるデジタルサブト
ラクション装置を提供することを目的としている。

０１課題を解決するための手段 この発明は、上記目的を達成するために次のような構成
をｆｉｉｆｆえている。

即し、この発明に係るデジタルサブトラクション装置は
、被検体とＸ線受像装置とを相対移動させる移動手段と
、１１；１記相対移動中に被検体の複数個所の撮影部位
を検出する撮影部位検出手段と、前記１最影部位検出手
段からの信号に基づいて造影剤注入前の被検体の各撮影
部位のＸ線画像データ（マスク像データ）を前記Ｘ線受
像′！Ｉ！２置から取り込んで格納するマスク像データ
格納手段と、前記鶏影部位検出手段からの信号に基づい
”ご造影剤注入後の被検体の各撮影部位のＸ線画像デー
タ（ライブ像データ）を０１１記Ｘ線受像装置から取り
込んで格納するライブ像データ格納手段と、前記マスク
像データ格納手段およびライブ像データ格納手段にそれ
ぞれ格納された、被検体の同−場影部位のマスク像デー
タとライブ像データとをそれぞれ引き３γ処理する演算
処理手段と、前記引き算処理に基づいて得られた画像（
サブトラクション像）を連続的に表示する表示手段とを
備えたものである。

８９作用 この発明の作用は次のとおりである。

造影剤を注入する以前において、被検体とＸ線受像装置
とを相対移動させて、その移動中に被検体の複数個所の
撮影部位を検出し、その検出信号に基づいて、各撮影部
位におけるマスク像データをそれぞれ取り込み、これら
のデータをマスク像データ格納手段に格納する。

次に、被検体に造影剤を注入するとともに、血管内の造
影剤の流れに応じた速度で被検体とＸ線受像装置とを相
対移動させて、このときの検出信号に基づいて、各撮影
部位のライブ像データを取り込んで、これらをライブ像
データ格納手段に格納する。これにより、造影剤の一回
の注入で被検体の複数個所のライブ像データが得られる
。

ごのようにして得られた被検体の？Ｍ数個所の撮影部位
のマスク像データとライブ像データとについて、同一撮
影部位の両データを順次・す゛ブトラクシテ１ン処理す
るとともに、得られたサブトラクション像をモニタに連
続的に表示する。

Ｆ、実施例 以下、この発明の実施例を図面に哉づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例に係るデジタルサブトラ
クション装置ａの概略ブ１コック図である。

同図において、Ｍは被検体（図では下肢部分のみが（１
°１１かれている）、ｌｌ！被検体Ｍを仰臥した状態で
水平移動可能に構成された移動手段としてのベツド、２
はヘッドの水平移動を制御するベツドコント〔ｔ−ラ、
３はヘッド１の水平位置、換言ずれば被検体Ｍの複数個
所の撮影部位■、■、・・・■を検出する撮影部位検出
手段である。

この撮影部位検出手段３は、例えば第２図に示すように
、撮影部位■、■、・・・、■に対応する間隔で複数個
の切り火きが形成されたタイミング板３１をベツドｌの
長手方向に取り付け、一方、撮影位置にあたるところに
、前記タイミング板３１を介して発光素子と受光素子と
が向かい合うように構成された光検出器３□をベツド等
とは切り離して設置し、この光検出器３．の検出信号を
波形整形回路３．で矩形状に整形したのち、後述するプ
ロセッサユニット２０に与えるように構成されている。

なお、撮影部位検出手段３は、第２図に示した例に限ら
れず、種々変更実施することができる。

例えば、ベツドｌを駆動するモータにロークリエンコー
ダを取り付け、このロークリエンコーダから出力される
パルスを計数することに基づいて撮影部位を間接的に検
出するように構成することもできる。あるいは、ベツド
１の移動速度を一定に設定しておき、ヘッド１が始動し
てから一定ｙ９間ごとにパルス信号を出力するようなパ
ルス発生回路などで構成することも可能である。何れに
しても、位置の検出の誤差が大きくなると、サブ１−ラ
クシジン像のアーティファクトが増大する原因になるか
ら、検出精度を高めることが望ましい。

また、この実施例では、撮影部位の数を便宜的に８個に
設定した場合を例にとって説明するが、後述するモニタ
１２に表示されるサブトラクシジン像の連続性を向上さ
せるために、可能な範囲で１最影部位の数を多くとり、
その間隔を細かく設定することが好ましい。

第１図に戻って、５はＸ線受像装置であって、撮影位置
にある被検体Ｍの撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線
菅６、被検体Ｍからの透過Ｘ線を検出するｘｙＡイメー
ジインテンシファイア７、Ｘ線イメージインテンシファ
イア７から出力された光像をアナログの電気信号に変換
するためのテレビカメラ８などから構成されている０本
実施例では、Ｘ線受像装置５を固定し、ベツドｌを水平
移動させるごとによって、被検体ＭとＸ線受像装置５と
を相対移動可能に構成しているが、こればベツドｌを固
定し、Ｘ線受像装置５を移動させるように構成してもよ
い。

なお、９はＸ線管６に高電圧を与えるための高電圧発生
器、１０は高電圧発生器９を制御するだめのＸ線制’ｉ
＋＋器、１１はカメラ制御器、１２はサブトラフシラン
像などを映し出すためのモニタである。

また、ＳＷＩはＸ線曝射用の操作スインチ、ＳＷ２はベ
ツドｌの始動用の操作スインチである。

２０は、各種の画像データ処理や」―述のヘッド１やＸ
線受像装置５などを制御するためのブロモ・ノサユニ・
ントである。このプロセンナユニ・ント２０は、マイク
ロコンピユータ２１、カメラ制御器１１から取り込まれ
たアノ−ログ映像信号をデジタル信号に変（＾するＡ／
Ｄ変換器２２、各撮影部位のマスク像Ｙ−夕を個別に格
納するマスク像データフレームメモリ２３、各撮影部位
のライブ像データを個別に格納するうイブ像データフレ
ームメモリ２４、マスク像データとライブ像データとの
サブトラクション処理などを行う演算回路２５、サブト
ラクシジン処理によって得られた差分データを格納する
表示用バッファメモリ２６、各メモリ２３．２４．２６
をそれぞれ制御ｎするメモリコントローラ２７、差分デ
ータをアナログ映像信号に変換してモニタ１２に出力す
るＤ／　Ａ　変Ｉａ器２丁（、入出力インターフムース
２９などによって構成されている。

次に本実施例の動作を説明する。

まず、第３図を参照してマスク像データの取り込Ｉト動
作について説明する。

１呆１１スイツチＳＷｌがプツシ：＋−ＯＮされると、
Ｘ線管（ｊからｘ、腺が曝射される（ステップ５ＩＳ２
）、Ｘ線イメージインテンシファイア７で検出されたＪ
過Ｘ線像は、テレビカメラ８およびカメラ制御器１１を
介してブｌコセンサユニソト２０のマスク像ア４−夕フ
レームメモリ２：（に取り込まれる。

マイク「Ｉコンビ上−夕２１は、連続した二つの透過Ｘ
線像のピーク値を比較し、その差が予め定められた基イ
１１埴よりも小さいかどうかを検出することによって、
Ｘ線強度が安定したかどうかを判断する（ステップＳ３
）、ただし、この段階でマスク像データフレームメモリ
２３に格納された透過Ｘ線像は、後述する本来のマスク
像データの取り込みによって、消去されるものである。

Ｘ線強度が安定すると、ブ１１セッサユニット２０から
カメラ制′４１　Ｈ１１に対して画像取り込み制御信号
が出力される。これにより撮影位置にある部位（第１図
中■の撮影部位）のマスク像データがプロセンサユニッ
ト２０に取り込まれ、マスク像データフレームメモリ２
３に格納される（ステップＳ４）。

撮影部位■のマスク像データの取り込みが完了すると、
プロセンサユニット２０からベツドコントローラ２にベ
ツド始動指令が出力されることにより、ベツドｌが第１
図における左方向に駆動される（ステップＳ５）。

ヘッドｌが始動すると、次の撮影部位■が１最影位置に
到達したかどうかを、撮影部位検出手段３からの検出信
号に基づいて判断する（ステップＳ６）、第２図に示し
た例によっ°Ｃ説明すれば、撮影部位■に対応したタイ
ミング板３．の切り欠き部が光検出器３アで検出される
ことによって、前記検出信号が出力される。

撮影部位■が検出されると、その部位のマスク像データ
を取り込んで、マスク像データフレームメモリ２３に格
納する（ステンブＳ７）。

そのマスク像データの取り込みが終わると、全てのマス
ク像データの取り込みが完了したかどうかを判断する（
ステップ５ｉｌｌ）。この判断は、例えば、゛ｌマスク
像データ必要な取り込み枚数を予めマイク〔１コンピス
ーク２１内にセットしＣおき、その必要枚数と現在の取
り込み枚数とを比較するごとなどによって行われる。

全ての撮影部位のマスク像データの取り込みが完了して
いない場合にはステップＳ６に戻って、さらに次のマス
ク（！４−１−夕の取り込・ろを行う。

このようにして撮影部位■〜■の各マスク像データの取
り込みが完了すると、Ｘ線のｌ曝射およびべ、１゛１の
移動を停止１．　（ステップＳ９）、撮像部位■と撮影
位置とが一敗するようにヘッドｌを原点戻しする（ステ
ップ５ＩＯ）。第６図は、以上の処理によってマスク像
データフレームメモリ２３に格納されたマスク像を示し
ており、図中、ＭＩＭ２．・・・、Ｍ１３は、第１図に
示した撮影部位■。

■、・・・、■に対応している。

次に、第４図に示したフローチャートおよび第５図に示
Ｌ７たタイミングチャートを参照してライブ像データの
取り込み動作を説明する。

ライブ像データの取り込みは、被検体Ｍの血管内に注入
された造影剤の流れに沿って行う必′Ｗがあるので、下
肢血管の最上部付近、即ち、撮影部位■から■に向けて
順に行われる。また、ベンドｌの水平移動は、血管内の
造影剤の流速よりも若干遅い速度に予め設定ず乙か、あ
るいは、モニタ像を見て操作者がスイツチ等で適宜に操
作する。

これに対し、上述のマスク像データの取り込みは、必ず
しもこのような条件に従う必要はない。

ライブ像データの取り込み動作では、操作スイツチＳＷ
ＩがブツシュＯＮされると、Ｘ線がＩＩＪＪ射されると
ともに、これに連動してし１示しない注入器が始動１．
て、被検体Ｍの血管内に造影剤が汀人される（ステップ
３１１．　３１２、第５図（ａ）参Ｉ！（）。

勿論、造影剤の注入は施術者が手動で行・うようにして
もよい。

このときＸ線イメージインテンシファイア′Ｉで検出さ
れた透過Ｘ線像（第５図（（」）に示すライブ像Ｉ、Ｉ
、、Ｌｌア、Ｌｌ＋＋）は、モニタ１２への画像表示の
ために、プ１１セッザユニント２０のライブ像データフ
レームメモリ２４に一時的に取り込まれる。

演算回路２５はこの透過Ｘ線像と、先に取り込んだマス
ク像データＭｌ（第６図参照）とをナブトラクシゴン処
理するごとにより、撮影部位■のサシトラクン−１ン像
をモニタ１２に映し出す。第５図（（ｊ）のＳｌ、　　
　３１□　ＳＩ　’＋は、ごのときのナシ！・ラクジョ
１ン橡を示している。

ｈ（ム術−１ｔは、モニタ１２に映し出されたサブトラ
クション像を見ながら、注入し、た造影剤が撮影部位■
に流れてくるのを監視している。そしζ、モニタ１２の
画像（例えば、第５図（ｄ）に示したり゛ブトラクシ２
１ン像５ｌｚ）によって、造影剤が撮影部位に／７！１
れてさたごとを６゛在認゛ノーると、ヘッド移動用のＩ
Ｍ　ｊ’＋スインチＳＷ２を押す。

１榮イ１スイ・ンチＳＷ２がＯＮ状態になると（ステッ
プ５Ｉ３）、ＩＭ影部位■の本来のライブ像データＬ１
が取り込まれて、プｌコセンサユニソ１−２０のライブ
像データフレームメモリ２４に格納され（ステップ５Ｉ
４）、続いてベツド１が始動する（スう一ツブＳ１５、
第５図（ｂ）参照）。

ベツド１が移動すると、上述した擾影部位検出手段３が
、マスク像データを取り込んだ撮影部位■〜■と同じ位
置を順に検出し行き、これらの検出信号に基づいてライ
ブ像データの取り込みタイミングがプロセッサユニント
２０に順に与えられる（第５図（Ｃ）参照）、その結果
、マスク像データを１里取した撮影部位■〜■と同じ位
置のライブ像データＬ　２〜Ｌ８が、ライブ像データフ
レームメモリ２４に順に格納される（ステップ３１６〜
ステン１３１Ｂ）。第７図はこのようにしてライブ像デ
ータフレームメモリ２４に取り込まれた撮影部位■〜■
のライブ像Ｌ１〜Ｌ８を示している。全てのライブ像デ
ータの取り込みが完了すると、マスク像データの取り込
みのときと同様に、Ｘ線の曝射停止・ヘッド停止・ベン
ドの原点戻しを行う（ステップＳ１９．５２０）　。

なお、一画素単位のライブ像データの取り込みと同１す
！して、同一・画素のマスク像データがマスク像データ
フレームメモリ２３から読み出され、演算回路２５によ
って両データのサブトラクション処理が行われる。この
サブトラクシゴン処理によって得られた差分データは、
表示用バッファメモリ２６に順に格納されるとともに、
Ｄ／Ａ変喚２：３＝２８でアナ１１グ信−３に変換され
てモニタ１２に順に出力される。その結果、第５図（（
ｊ）および第８図に示すように、１最影部位■、■、・
・・、■に対応したサブトラクション像Ｓｌ、Ｓ２．・
・・、ＳＯがモニタ１２に順に表示される。なお、第５
図（ｄ）に示すように、ある（１４影部位のライブ像デ
ータがｔｊｊられてから、次の撮影部位のライブ像デー
タが得られるまでの間は、先のライブ像データの採取に
基づいて得られた４）・ブトラクション像がモニタ１２
に表示され続ける。

このように、ライブ像採取時のベツドｌの移動にｆ′１
！って、また、ライブ像採取の後は表示用バッファメモ
リに格納されたサブトラクション像Ｓｔ〜Ｓ８を繰り返
しモニタ１２に出力することによって、撮影部位■〜■
のサブトラクシジン像をモニタ１２に連続的に表示され
るので、施術者はこの映像を見ることによって、四肢血
管像め全体を容易に把握することができる。

なお、撮影部位の検出精度などの問題により、サブトラ
クション処理だけでは、１最影部位の不要画像（骨部や
筋肉部）が充分に消去されない場合には、マスク像を適
宜移動させた画像とライブ像とでサブトラクシジン処理
を行う、いわゆるリレジストレージョン処理などを併用
してもよい。

また、実施例ではＸ線を連続的に曝射するごとによって
、撮影部位■〜■のマスク像データおよびライブ像デー
タを採取するように構成したが、これは、撮影部位■〜
■が撮影位置に到達したときにパルスＸ線を曝射して、
前記各データを採取するように構成してもよい。

さらに、実施例では差分データを表示用バッファメモリ
に格納するように構成したが、演算回路の処理速度が高
速である場合には、表示用バッファメモリを設けないで
、サブトラクシジン像の表示の都度、マスク像データと
ライブ像データのサブトラクシジン処理を行って差分デ
ータを求めるように構成してもよい。

Ｇ３発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明に係るデジタ
ルサブトラクション装置によれば、被検体とＸ線受像装
置とを相対移動させつつ、被検体の？ｉ！数個所の撮影
部位を検出し、各撮影部位のＸ線画像データを連続的に
取り込んでいるので、血管内に注入された造影剤が四肢
血管内を流れきらないうち、各撮影部位のライブ像デー
タを採取することができ、少ない世のＪａ影剤でもって
被検体の複数個所のサブトラクシジン像を得ることがで
きる。

また、この発明によれば、複数（１ム１所の撮影部位の
サブトラクション像が連続的に表示され、広い節回にわ
たる四肢血管の全体像を容易に把握することができるの
で、生理的な血行動態を時間的に連続した状態で１１！
！握できる。

さらに、この発明によれば、被検体の複数個所を撮影す
るのに要する時間が短くなるので、それだけ被検体や施
術者に加わるＸ線の曝射量や、被検体への負担を軽減す
ることができ名。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、この発明の一実施例に係るデジ
タルサブトラクション装置の説明図であり、第１図は概
略ブロック図、第２図は撮影部位検出手段の具体例の概
略構成図、第３図はマスク像データ取り込み処理の動作
フローチャート、第４図はライブ像データ取り込み処理
の動作フローチャート、第５図はライブ像データ取り込
み処理のタイミングチャート、第６図は各撮影部位に対
応したマスク像、第７図は各撮影部位に対応したライブ
像、第８図は各撮影部位に対応したサブトラクション像
である。 Ｍ・・・被検体 ｌ・・・ベツド ２・・・ベツドコントローラ ３・・・Ｉ！ｌ影部位検出手段 ５・・・Ｘ　８Ｍ受像装置 Ｉ２・・・モニタ ２０・・・プロセッサユニ／１− ２３・・・マスク像データフレームメモリ２４・・・ラ
イブ像データフレームメモリ２５・・・演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体とＸ線受像装置とを相対移動させる移動手
   段と、前記相対移動中に被検体の複数個所の撮影部位を
   検出する撮影部位検出手段と、前記撮影部位検出手段か
   らの信号に基づいて造影剤注入前の被検体の各撮影部位
   のＸ線画像データ（マスク像データ）を前記Ｘ線受像装
   置から取り込んで格納するマスク像データ格納手段と、
   前記撮影部位検出手段からの信号に基づいて造影剤注入
   後の被検体の各撮影部位のＸ線画像データ（ライブ像デ
   ータ）を前記Ｘ線受像装置から取り込んで格納するライ
   ブ像データ格納手段と、前記マスク像データ格納手段お
   よびライブ像データ格納手段にそれぞれ格納された、被
   検体の同一撮影部位のマスク像データとライブ像データ
   とをそれぞれ引き算処理する演算処理手段と、前記引き
   算処理に基づいて得られた画像（サブトラクション像）
   を連続的に表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
   るデジタルサブトラクション装置。