JPH0314372A - 放射線画像の時間差サブトラクション方法および放射線画像処理装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像の時間差サブトラクション方法お
よびその方法の実施に用いる放射線画像処理装置に関す
るものである。

（従来の技術） 記録された放射線画像を読み取って画像信号を得、この
画像信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録
することは種々の分野で行われている。たとえば、後の
画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低いＸ
線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が
記録されたフイルムからＸ線画像を読み取って電気信号
に変換し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施し
た後コピー写真等に可視像として再生することにより、
コントラスト，シャープネス，粒状性等の画質性能の良
好な再生画像を得ることの出来るシステムが開発されて
いる（特公昭６１−５１９３号公報参照）。

また本出願人により、（Ｘ線，α線，β線，γ線，電子
線，紫外線等）を照射するとこの放射線エネルギーの一
部が蓄積され、その後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輝尽発光を示す蓄積性蛍光
体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被写体の放射
線画像を一旦シート状の蓄積性蛍光体に撮影記録し、蓄
積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査して輝尽
発光光を生せしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み
取って画像信号を得、この画像信号に基づき被写体の放
射線画像を写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等に可視
像として出カさせる放射線記録再生システムがすでに提
案されている（特開昭５５−１２４２９号，同５６−１
１３９５号，同５５−０１６３４７２号，同５６−１６
４６４５号．同５５−１１６３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録し得るという実用的な利点を有している。すな
わち、放射線露光量に対して蓄積後に励起によって輝尽
発光する発光量が極めて広い範囲に渡って比例すること
が認められており、従って種々の撮影条件により放射線
露光量がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シート
より放射される輝尽発光光の光量を読取りゲインを適当
な値に設定して光電変換手段により読み取って電気信号
（画像信号）に変換し、この画像信号を用いて写真感光
材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像として
出力させることによって、放射線露光量の変動に影響さ
れない放射線画像を得ることができる。

上記のように放射線画像の撮影，処理を行なうシステム
において、同一被写体の複数の放射線画像を記録し読み
取ってこれら複数の放射線画像のそれぞれを表わす複数
の画像信号を得た後、該画像信号に基づいて放射線画像
のサブトラクションを行なうことがある。

放射線画像のサブトラクションとは、互いに異なった条
件で撮影された複数の放射線画像の差に対応する画像を
得る処理をいい、具体的にはこれら複数の放射線画像を
所定のサンプリング間隔で読み取って各放射線画像に対
応する複数のディジタルの画像信号を得、これら複数の
ディジタルの画像信号の各対応するサンプリング点毎に
減算処理を施すことにより、放射線画像中の特定の被写
体部分のみを強調または抽出した放射線画像を得る処理
をいう。

このサブトラクションには基本的には次の二つの方法が
ある。すなわち、造影剤の注入により被写体の特定の部
分（たとえば人体を被写体としたときの血管等）が強調
された放射線画像から造影剤が注入されていない放射線
画像を引き算（サブトラクト）することによって被写体
の特定の部分（たとえば血管等）を抽出するいわゆる時
間差サブトラクションと、被写体の特定の部分が互いに
異なるエネルギーを有する放射線に対して互いに異なる
放射線吸収率を有することを利用して、同一の被写体に
対して互いに異なるエネルギーを有する放射線を照射し
てこれら互いに異なるエネルギーを有する各放射線によ
る複数の放射線画像を得、これら複数の放射線画像を適
当に重み付けしてその差を演算することによって被写体
の特定部分を抽出するいわゆるエネルギーサブトラクシ
ョンとがある。

（発明が解決しようとする課題） 上記時間差サブトラクションを行なうには、通常、同一
被写体について造影剤注入前から注入後まで時系列的に
複数回撮影することにより複数の放射線画像を記録し、
これらの放射線画像を読み取ってこれら複数の放射線画
像のそれぞれを表わす複数の画像信号を得た後、たとえ
ばＣＲＴディスプレイに各画像信号に基づく可視画像を
再生表示して観察し、オペレーターがマニュアルで時間
差サブトラクションを行なうべき２つの画像を指定して
いた。マニュアルで指定する必要のある理由の一つは、
例えば人体を被写体とし血管を抽出する場合において、
各撮影時に造影剤が血管のどこを通過中であるか正確に
は不明なため、造影剤が血管の注目すべき部分を通過し
ている時点に撮影された画像（ライブ像）とそれ以前に
撮影された画像（マスク像）を選択する必要があるため
である。

しかし、上記２つの画像を適切に選択するためには、た
とえばＣＲＴディスプレイに各画像信号に基づく多数の
可視画像を順次再生表示して観察して選択する必要があ
るため、繁雑であり、また作業効率が悪いという問題点
があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、マニュアルで画像を指定
することなく時間差サブトラクション画像を得ることの
できる放射線画像の時間差サブトラクション方法、およ
びその方法の実施に用いる放射線画像処理装置を提供す
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） 本発明の放射線画像の時間差サプトラクション方広は、 同一被写体を時系列的に撮影することにより複数の放射
線画像を記録し、 前記複数の放射線画像を読み取ってこれら複数の放射線
画像のそれぞれを表わす複数の画像信号を得、 前記複数の放射線画像の互いに対応する画素毎に前記複
数の画像信号の最大値と最小値とを求め、前記互いに対
応する画素毎に前記最大値と前記最小値との差分値を求
めることにより、各前記画素毎の前記差分値の集合によ
り構成された、前記被写体の時間差サブトラクション画
像を表わす画像信号を得ることを特徴とするものである
。

また、本発明の放射線画像処理装置は、同一被写体を時
系列的に撮影することにより得られた複数の放射線画像
のそれぞれを表わす複数の画像信号を入力して、前記複
数の放射線画像の互いに対応する画素毎に前記複数の画
像信号の最大値と最小値とを求める第一の演算手段、お
よび前記最大値と前記最小値とを入力して、前記互いに
対応する画素毎に前記最大値と前記最小値との差分値を
求めることにより、各前記画素毎の前記差分値の集合に
より構成された、前記被写体の時間差サブトラクション
画像を表わす画像信号を得る第二の演算手段を備えたこ
とを特徴とするものである。

（作　　用） 本発明の放射線画像の時間差サブトラクション方法は、
複数の放射線画像の互いに対応する画素毎に複数の画像
信号の最大値と最小値とを求め、互いに対応する画素毎
に複数の画像信号の最大値と最小値との差分値を求める
ことにより、各画素毎の差分値の集合により措成された
画像信号を得るようにしたため、造影剤が時間的に移動
する場合であってしかもどの時点にどこを移動したか不
明であっても、被写体の時間差サブトラクション画像を
表わす画像信号を得ることができる。

また、本発明の放射線画像処理装置は、上記第一の演算
手段と上記第二の演算手段とを備えているため、この放
射線画像処理装置を用いて本発明の放射線画像の時間差
サブトラクション方法を実施することができる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。ここでは、前述した蓄積性蛍光体シートを用い人体
の胸部を被写体とするＸ線画像撮影処理システムにおい
て、血管影を抽出する例について説明する。

第３図は、Ｘ線撮影装置の一例の概略図である。

このＸ線撮影装置ｌＯのＸ線Ｒ１ｉから放射されたＸ線
ｌ２が人体ｌ３の胸部１３ａに照射され、胸部１３ａを
透過したＸ線が蓄積性蛍光体シ一ト１４に照射されて該
蓄積性蛍光体シ一ト１４上に胸部Ｘ線画像が蓄積記録さ
れる。

第４図は、蓄積性蛍光体シート上に蓄積記録された胸部
Ｘ線画像の一例を模式的に表した図である。たとえばこ
の第４図に示すような放射線画像がサブトラクションの
目的に沿って時系列的に複数枚撮影記録される。

各蓄積性蛍光体シ一ト１４の略中央に胸部Ｘ線画像ｌ５
が蓄積記録されると共に、該胸部Ｘ線画像ｌ５の両側に
マークｌｅａ，　Ｌ６ｂが蓄積記録されている。

マーク１６ａ．１６ｂは、互いにＸ線透過率（厚さ）の
異なるアルミニウム板等を透過したＸ線により記録され
たものであって複数の蓄積性蛍光体シ一トｔ４の互いに
同一の位置に記録されており、その位置情報に基づいて
複数のＸ線画像１５の位置調整を行なうと共に、その濃
度情報に基づいて複数のＸ線画像１５の濃度とコントラ
スト（後述する画像信号Ｓ１の値）の調整が行われる。

第５図は、Ｘ線画像読取装置の一例の斜視図および本発
明の放射線画像処理装置のブロック図である。

所定位置にセットされたＸ線画像が蓄積記録された蓄積
性蛍光体シ一トｌ４は、図示しない駆動手段により駆動
されるエンドレスベルト等のシート搬送手段２５により
、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）される。一方、レーザ光
源２６から発せられた光ビーム２７はモータ２８により
駆動され矢印Ｚ方向に高速回転する回転多面鏡２９によ
って反射偏向され、ｆθレンズ等の集束レンズ３０を通
過した後、ミラ−３１により光路をかえてシ一トｌ４に
入射し、副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略直角な矢印Ｘ
方向に主走査する。シ一トｌ４の、光ビーム２７が照射
された箇所からは、蓄積記録されているＸ線画像情報に
応じた光量の輝尽発光光３２が発せられ、この輝尽発光
光３２は光ガイド３３によって導かれ、フォトマルチプ
ライヤ（光電子増倍管）３４によって充電的に検出され
る。光ガイド３３はアクリル板等の導光性材料を成形し
て作られたものであり、直線状をなす入射端面３３ａが
蓄積性蛍光体シ一トｌ４上の主走査線にそって延びるよ
うに配され、円環状に形成された射出端面３３ｂにフォ
トマルチブライヤ３４の受光面が結合されている。入射
端面３３ａから光ガイド３３内に入射した輝尽発光光３
２は、該光ガイド３３の内部を全反射を繰り返して進み
、射出端面３３ｂから射出してフォトマルチプライヤ３
４に受光され、Ｘ線画像を表わす輝尽発光光３２がフォ
トマルチブライヤ３４によって電気信号に変換される。

フォトマルチブライヤ３４から出力されたアナログ信号
ＳＯは、ログアンプ３５で対数的に増幅され、Ａ／Ｄ変
換器３６に入力される。Ａ／Ｄ変換器３６では、蓄積性
蛍光体シ一トｌ４に蓄積記録されたＸ線画像を所定の間
隔で読み取るようなサンプリング時間間隔でサンプリン
グし、デイジタルの画像信号Ｓｔを得る。また副走査方
向にも所定の間隔てサンプリングされるように、回転多
面鏡２９の回転速度．シート搬送手段２５によるシ一ト
１４の搬送速度等が調整される。この画像信号８１は、
一旦記憶部３７に記憶される。

以上のようにして、時間差サブトラクションに用いる複
数のＸ線画像のそれぞれを表わす複数の画像信号Ｓ１を
得た後、これら複数の画像信号Ｓｔは、Ｘ線画像処理装
置４０に送られる。

第１図は、蓄積性蛍光体シート上に時系列的に撮影記録
された複数のＸ線画像の、互いに同一の部分を拡大して
示した図である。

各図（ａ）　．　（ｂ）　，・・・（ｒｌ）はこの順に
撮影時点の早いものから並べられており、各図（ａ）　
，（ｂ）　．・・・（ｎ）に示した血管影ｌ７には、順
次移動していく造影剤が注入された領域ｌ８が示されて
いる。

第２図は、時系列的に撮影された複数（ここではｌＯ枚
）のＸ線画像の、第１図（ａ）に示した位置Ａの画像信
号Ｓ１の値を撮影時点の早いものから順にプロットした
図である。

造影剤が位置Ａを通過する時点で位置Ａの画像信号８１
　（正確には後述する濃度およびコントラスト調整後の
画像信号８１′）の値が小さくなり、造影剤が位置Ａを
通過すると、画像信号Ｓｌ′の値が再度大きくなる。

ここで、Ｘ線画像処理装置４０（第５図参照）内で行わ
れる時間差サブトラクションについて説明する。

同一の被写体を時系列的に撮影して得られた複数のＸ線
画像をそれぞれ担持する複数の画像信号Ｓｔは、Ｘ線画
像読取装置の記憶部３７から出力されＸ線画像処理装置
４０の調整手段４ｌに入力される。

調整手段４ｌでは、先ず複数のＸ線画像の位置調整が行
われる。この位置調整は、複数のＸ線画像の互いに同一
の位置に記録されているマークｌｅａ．１８ｂを互いに
重ね合わせる処理を画像信号８１上で行なうことにより
なされる。

次に、調整手段４１では、複数のＸ線画像の濃度および
コントラストの調整が行なわれる。この濃度およびコン
トラストの調整は、複数のＸ線画像のそれぞれに記録さ
れているマークｌｅａ，　１８ｂの濃度（画像信号ＳＬ
の値）を合わせるように画像信号ＳＬの値を変換するこ
とによりなされる。

このようにして複数のＸ線画像の位置調整および濃度と
コントラストの調整が行なわれた画像信号Ｓｌ’は、Ｘ
線画像処理装置４０の第一の演算手段４２に入力される
。

第一の演算手段４２では、複数のＸ線画像の互いに対応
する画素毎に画像信号８１’の最大値と最小値とが求め
られる。例えば、第一図に示す位置Ａ（画素人）に対応
する画像信号Ｓｌ′　については、第２図に示すように
、最初（ｎ＝１）または２回目（ｎ−２）に撮影された
Ｘ線画像が最大値ＳＬ’　ＭＡＸを有し、６回目（ｎ−
６）に撮影されたＸ線画像が最小値ＳＬ’　ｕ＋ｓを有
するため、これら最大値Ｓｌ’　ＭＡＸおよび最小値Ｓ
Ｌ’　ＭＩＮが求められる。

第一の演算手段４２において、上記のようにして各画素
毎の最大値および最小値が求められると、これら最大値
および最小値は、Ｘ線画像処理装置４０の第二の演算手
段４３に入力される。

第二の演算手段４３では、複数のＸ線画像の互いに対応
する画素毎に、入力された最大値と最小値との差分値（
例えば上記画素Ａについては、差分値ΔＳｔ’　＝ＳＬ
’　１，ＩＡＩ　−ＳＬ’　ＭＩＮ　）が求められる。

このようにして各画素毎に差分値を求めることにより、
時間差サブトラクション画像を表わす画像信号Ｓ２が得
られる。

以上のようにして求められた画像信号Ｓ２は、Ｘ線画像
処理装置４０から出力されて例えばＣＲＴディスプレイ
装置等の画像表示装置５０に送られる。

画像表示装置５０では、送られてきた画像信号Ｓ２に基
づいて、時間差サブトラクション画像が表示され、観察
に供される。

上記実施例に示したように、本発明では、時間差サブト
ラクション画像を得るに際し、サブトラクションを行な
う２つの画像（ライブ像とマスク像）をマニュアルで指
定する必要がなく、指定に伴う繁雑さや指定ミスを回避
することができ、作業効率を向上させることができる。

尚、上記実施例は、蓄積性蛍光体シートを用いるシステ
ムにおける、人体の胸部の血管の時間差サブトラクショ
ン画像を得る例であるが、本発明は、蓄積性蛍光体シー
トを用いるシステムに限られるものではなく、また人体
の胸部を被写体とするものに限られるものでもなく、さ
らに血管の時間差サブトラクション画像を得る場合に限
られるものでもなく、放射線画像の時間差サブトラクシ
ョンを行なう際に広く用いることができるものである。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像の時間
差サブトラクション方法は、複数の放射線画像の互いに
対応する画素毎に複数の画像信号の最大値と最小値との
差分値を求めることにより、各画素毎の差分値の集合に
より構成された画像信号を得るようにしたため、注入さ
れた造影剤が時間的に移動する場合であってしかもどの
時点にどこを移動したか不明であっても、被写体の時間
差サブトラクション画像を表わす画像信号を得ることが
でき、サブトラクションを行なう２つの画像（ライブ像
とマスク像）をマニュアルで指定する必要がなく、指定
に伴う繁雑さや指定ミスを回避することができ、作業効
率を向上させることができる。また、この方法により得
られた時間差サブトラクション画像は、造影剤の通過し
た全ての領域がこの一枚の画像に写し出されるため、広
範囲の時間差サブトラクション画像を一時に観察するこ
とができる。

また、本発明の放射線画像処理装置は、複数の放射線画
像の互いに対応する画素毎に前記の画像信号の最大値と
最小値とを求める第一の演算手段と、互いに対応する画
素毎に最大値と最小値との差分値を求めることにより、
各画素毎の差分値の集合により構成された、被写体の時
間差サブトラクション画像を表わす画像信号を得る第二
の演算手段を備えいるため、この放射線画像処理装置を
用いて本発明の放射線画像の時間差サブトラクション方
法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、蓄積性蛍光体シート上に時系列的に撮影記録
された複数のＸ線画像の、互いに同一の部分を拡大して
示した図、 第２図は、時系列的に撮影された複数（ここでは１０枚
）のＸ線画像の、第１図（ａ）に示した位置Ａの画像信
号Ｓ１の値を撮影時点の早いものから順にプロットした
図、 第３図は、Ｘ線撮影装置の一例の概略図、第４図は、蓄
積性蛍光体シート上に蓄積記録された胸部Ｘ線画像の一
例を模式的に表した図、第５図は、Ｘ線画像読取装置の
一例の斜視図および本発明の放射線画像処理装置のブロ
ック図である。 ｌＯ・・・Ｘ線撮影装置　　　　ｌ２・・・Ｘ線１４・
・・蓄積性蛍光体シー｝　　１５・・・Ｘ線画像１６ａ
．　１６ｂ・・・マーク　　　　２６・・・レーザ光源
３２・・・輝尽発光光　　　　　３３・・・光ガイド３
４・・・フォトマルチブライヤ ４０・・・Ｘ線画像処理装置 ４ｌ・・・調整手段　　　　　　４２・・・第一の演算
手段４３・・・第二の演算手段　　　５０・・・画像表
示装置第１図 第３図 １２０ 第４図 １５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一被写体を時系列的に撮影することにより複数
   の放射線画像を記録し、 前記複数の放射線画像を読み取ってこれら複数の放射線
   画像のそれぞれを表わす複数の画像信号を得、 前記複数の放射線画像の互いに対応する画素毎に前記複
   数の画像信号の最大値と最小値とを求め、前記互いに対
   応する画素毎に前記最大値と前記最小値との差分値を求
   めることにより、各前記画素毎の前記差分値の集合によ
   り構成された、前記被写体の時間差サブトラクション画
   像を表わす画像信号を得ることを特徴とする放射線画像
   の時間差サブトラクション方法。
2. （２）同一被写体を時系列的に撮影することにより得ら
   れた複数の放射線画像のそれぞれを表わす複数の画像信
   号を入力して、前記複数の放射線画像の互いに対応する
   画素毎に前記複数の画像信号の最大値と最小値とを求め
   る第一の演算手段、および前記最大値と前記最小値とを
   入力して、前記互いに対応する画素毎に前記最大値と前
   記最小値との差分値を求めることにより、各前記画素毎
   の前記差分値の集合により構成された、前記被写体の時
   間差サブトラクション画像を表わす画像信号を得る第二
   の演算手段を備えたことを特徴とする放射線画像処理装
   置。