JPH031869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は、放射線写真画像を提供する装置に係
り、より特定すると、ビデオ処理装置と共に蛍光
透視方式の機器を使つて造影剤によりＸ線に対し
不透明化された人体の改善した放射線写真画像を
提供する装置に係る。

典型的なＸ線透視装置には、Ｘ線源とＸ線放射
を検出するために使われる画像増強装置が含まれ
ている。画像増強装置の出力はテレビジヨン・カ
メラによつて観察され、テレビジヨン信号の結果
はモニタ装置上に表示したり、記録することがで
きる。例えば患者の身体がＸ線源と検出器の間に
入り込むと、Ｘ線は、身体の異なる部位の厚さと
組成に従つて程度を変えて吸収される。この結
果、たとえば、身体の内部の組織上の異常を診断
することに使用できる２次元画像が提示できる。

ここで述べた技法を使つて身体の中の組織を
「見る」能力は、組織の近傍の物質のＸ線吸収特
性に関係して、当該組織のＸ線吸収特性に依存す
る。差異が大きければ大きい程、当該組織の大き
なコントラストが結果としてテレビジヨン画像上
にあらわれる。コントラストが大きければ大きい
程、画像中の組織の明瞭度が大きくなる。従つ
て、この映像手順の望ましい品質は高いコントラ
ストを得ることである。

放射線写真画像用の造影剤を使つて、以前には
ほとんどあるいは全然存在しなかつたＸ線の吸収
作用に差異を生じさせることができる。たとえ
ば、血液、筋肉、脂肪および軟部組織はみな同様
なＸ線の吸収作用をもつので、血管は実質的には
蛍光透視画像では見えない（胸部を除く）。放射
線写真用造影剤には、血液、筋肉、脂肪や軟部組
織とは異なるＸ線の吸収特性をもつ物質（たとえ
ば、空気、バリウム、ヨード）が含まれている。
例えば、ヨード化液の造影物質の薬剤を動脈ある
いは静脈中に投入すると、管組織は、その造影物
質がある管の部分内に存在する間にＸ線画像上に
より高いコントラストを人工的に与えてくれる。
造影剤は、血流に沿つて流れ、１つの部分を急速
に洗い流し、次の部分へと移動する。管構造の大
きな部分を概観するために、長効性（数秒）の大
きな錠剤が通常服用される。ヨード化した造影剤
は有毒で、少しだがかなりの不快感を患者に与
え、さらに、重症の併発症の危険があるので、制
限量だけが普通の手順で使われる。

この発明の目的として、与えられた手順に要す
る造影物質の量を減らすことや、与えられた量の
造影物質を使う時に入手する画像をはつきりとさ
せることがあげられる。さらに、ここでは、身体
の内部組織の改善した画像を発生することも目的
である。

（発明の要約） 本発明は、身体の内部組織のビデオ画像を発生
する改善した装置を提供する。本発明によれば、
身体の中に、典型的には映像対象の管内に造影剤
を投入するか、あるいは映像対象の管内に造影剤
を導入する。（ここで使われている「管」とは、
単数または複数の液体搬送の管路または管で、特
に、限定はしないが、管状系統を意味することと
している。）放射源、典型的にはＸ線を身体に向
け、身体を透過する放射を検出して、電子ビデオ
信号の画像フレーム系列に、好ましくはデジタル
形式に変換する。画像フレームは継続する時系列
で身体の放射透過特性の画像をあらわす。各画像
フレームには画素配列が含まれ、フレームの各画
素におけるビデオのレベルを身体の微少領域を通
過する際の身体の放射透過度によつて決定する。
初期ビデオ・フレーム、つまり、ビデオ処理の初
期化後に発生された初めてのビデオ・フレーム
は、デジタル・ビデオ・フレーム記憶に格納す
る。次のフレームの各画素におけるビデオ信号の
レベルを、格納されたフレームの対応する画素の
ビデオ信号のレベルと比較する。比較された２つ
のビデオ信号のレベルのうちの低い方を選択し、
その選択したビデオ信号のレベルをビデオ・フレ
ーム記憶中の特定の画素に（以前に格納された値
の代りに）再度格納する。これをフレームの各画
素に対して実施する。それからこの処理を次のビ
デオ・フレームに対して繰り返し、各画素におけ
るビデオ信号のレベルを最終に再格納されたフレ
ームの対応する画素と比較し、より低い信号のレ
ベルを特定の画素に再び再格納する。このように
して、特定の画素に幾何学的に対応する身体の微
少領域のビデオ処理時間の間における、放射に対
する不透明度が最高となるビデオ信号のレベルを
各画素毎に保持するように、格納されたビデオ・
フレームを順次処理する。

ここで述べた技法によつて、比較的短効性の薬
剤を使つて、比較的長効性の薬剤を使つて得られ
る画像に比較しうる処理画像を入手することがで
きる。

（好適な実施態様の説明） 図１を参照すると、身体２０の内部組織を表示
した画面を入手するための装置１００のブロツク
線図が示されている。装置１００には、従来は放
射源１１０、典型的にはＸ線源、検出器１２０、
およびビデオ発生器１３０が含まれている。検出
器とビデオ発生器の組合せには、たとえば、テレ
ビジヨン・カメラと共にＸ線画像増強装置を含め
てもよい。ビデオ発生器１３０の出力はテレビジ
ヨン信号をデジタル・フレームに変換するアナロ
グ−デジタル変換器１５１に結合する。デジタル
化されたテレビジヨン信号を入手する機器は技術
的にも商業的にも利用可能であることがよく知ら
れており、１つの例は、トムソンCSF放送会社に
よつて製造されたモデルAD−964310である。ビ
デオ・フレームの各画素では、テレビジヨン信号
のデジタイザが、（ここで例示した実施態様で考
慮したように、単色信号に対して）256順位の輝
度レベルの１つをあらわしている１つの８ビツト
のデジタル信号を発生する。ビデオ発生器とアナ
ログ−デジタル変換器は、従来は同期信号を受信
し、アナログ−デジタル変換器はまた画素の割合
でクロツク信号を受信する。

アナログ−デジタル変換器１５１の出力はデジ
タル比較器１６０に結合され、この比較器は別の
入力としてデジタル・フレーム記憶１８０からの
出力である別のもう１つの８ビツトのデジタル・
ビデオ信号を受信する。アナログ−デジタル変換
器１５１の出力（つまり、特定の画素における
「現在の」デジタル・ビデオ信号）をｘ（ｔ）と命
名し、デジタル・フレーム記憶１８０の出力（つ
まり、フレームの特定画素における前もつて格納
された先行の最小のデジタル・ビデオ信号）をｙ
（ｔ−Ｔ）と命名する。ここでＴはフレーム間の
時間である。比較器１６０は、入力ｘ（ｔ）が２
つの入力のうちの低い方であれば「０」の出力を
発生し、入力ｙ（ｔ−Ｔ）が２つの入力のうちの
低い方であれば「１」の出力を発生するように動
作する。比較器１６０の出力は、ANDゲート１
７１の１つの入力に結合し、逆転器１６１を経由
してもう１つ別のANDゲート１７２の１つの入
力とも結合する。ANDゲート１７１への別の入
力は、遅延１８１を経由してANDゲート１７１
に結合されている８ビツトの信号ｙ（ｔ−Ｔ）で
ある。ANDゲート１７２への別の入力は、遅延
１５２を経由してANDゲート１７２に結合され
ている８ビツトの信号ｘ（ｔ）である。ANDゲー
ト１７１と１７２は、比較器１６０からのそれら
の信号ビツト入力（ANDゲート１７２への入力
の場合は逆転された入力）によつて励起される時
に、この８ビツトの入力をORゲート１７５へ通
す。ANDゲート１７１か１７２の一方だけが一
時に励起し得るので、ORゲート１７５はどちら
のANDゲートが励起されてもそれからの８ビツ
トの信号を通すように動作する。ANDゲート１
７５の出力ｙ（ｔ）は、処理中のフレームの特定
の画素に対する現在の最小のデジタル・ビデオ信
号である。この信号をデジタル・ビデオ・フレー
ム記憶１８０中のその特定の画素に格納する。フ
レーム記憶１８０は、たとえば、トムソンCSF放
送会社で製造されたモデルFS−963155のデジタ
ル・ビデオ・フレーム記憶からなつてもよいし、
あるいは代替的に、画素のアドレス（番地）を共
通の同期とクロツク信号から引き出すことによつ
て系の残りの画素アドレスと同期をとる画素のア
ドレスをもつ、ランダム・アクセス・メモリのよ
うな適切なメモリでもよい。

次に動作を説明する。映像対象の管系統の管ま
たは部位内に造影物質の薬剤を投入する。それか
ら処理を起動する。フレーム記憶１８０には、ね
じめに全てゼロの値をロードし、最初のデジタル
化したビデオ・フレームをフレーム記憶１８０に
ロードする。その後、順次デジタル化したフレー
ムの各々をフレーム記憶１８０中の対応する画素
と画素ごとに比較する。特に、現在のビデオ・フ
レームの各画素ｘ（ｔ）をフレーム記憶１８０か
らの対応する画素ｙ（ｔ−Ｔ）と比較する。（比較
器１６０による）比較の結果は、再格納のための
フレーム記憶１８０に対してレベルの低い方を、
ORゲート１７１かORゲート１７２のいずれか
を通すために使われる。遅延１５２と１８１は処
理時間を等化するために使う。各画素における最
小の輝度値が画素に対応する身体の部位の最高の
不透明度をあらわすので、フレーム記憶１８０中
の処理済み画像は、処理装置が活動中の時間中に
観察中の身体の各微少領域における最大の不透明
度をあらわすビデオ情報のフレームである。この
処理出力を、好ましくは（望ましければｙ（ｔ−
Ｔ）が使用できるけれども）、ｙ（ｔ）で取り出
し、デイスプレイ（画像表示装置）１９０と記録
器１９５に結合する。

図２と図３は、単純化して、本発明の処理なし
で典型的に入手した画像とビデオ信号レベル（図
２）と、本発明の処理を施して入手したもの（図
３）を図示している。両方の図では、シリンジ２
５０であらわしたように、管２００中に時刻t₀で
同じ短効性の造影物質を投入する。図２では、こ
の薬剤が、投入後時刻t₁で、たどりついた管の部
位２１０を不透明化する様子を示している。従つ
て、時刻t₁で取り出される未処理のビデオ画像で
は、管が図２に示されたように、つまり、画像中
にはつきりと映つた小さな不透明化された管の部
位があらわれる。図２の管の下方には管の全長に
わたつているビデオ信号レベルの表示がある。信
号にはそもそもある雑音のレベルが含まれてい
て、映像時間t₁における造影物質の位置によつて
不透明化された部位で増幅度が増加する。

図３は、この技法に基づいた時刻t₁で処理され
た画像であらわされるような管２００を図示して
いる。本発明の技法には管を通る造影物質の移動
の間に最大の不透明度（つまり、最小の透過）を
格納することが含まれるので、時刻t₁の処理済み
画像には、（ビデオ処理の初期化以来）造影物質
が移動した管のすべての部位が明確に、不透明化
が起つた時刻に関係なく、あらわれる。この場
合、時刻t₁の処理済み画像が管の最大の不透明度
をあらわし、それによつて、時刻t₁までに造影物
質が到達した部位まで不透明化された管を示すこ
とがわかる。管の全長にわたるビデオ信号のレベ
ルが管の下方に再び示されており、雑音の増幅範
囲も図２の場合と比べて減少されていることがわ
かる。

例示してきたように、この技法を使つて、比較
的短効性の薬剤を使つて、比較的長効性の薬剤を
使つて入手できる画像に比較できる処理画像が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明に基づき、本発明を実施する場合
に使うことができる装置のブロツク線図である。
図２は、本発明の処理をしない従来の管の映像を
図示している。図３は、本発明の処理を施した管
の映像を図示している。 １……放射源、２……検出器、３……ビデオ発
生器、４……Ａ／Ｄ変換器、５……遅延、６……
比較器、７……フレーム記憶、８……デイスプレ
イ、９……記録器、１０……同期、１１……クロ
ツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 身体の画像を表現するビデオ信号を処理する
   身体映像装置において、 身体に向けられる放射源と、 身体を通過する放射を検出し、身体の放射透過
   特性を表わす画像である電気ビデオ信号による画
   像フレームを、画像フレームが画素の配列を含
   み、電気ビデオ信号の各画素におけるレベルが身
   体の微小領域による前記放射源からの放射の透過
   度によつて決定されるように、発生する手段と、 ビデオ・フレームを格納するフレーム格納手段
   と、 発生されたフレームの各画素におけるビデオ信
   号のレベルをこのフレーム格納手段に格納された
   フレームの対応する画素におけるビデオ信号のレ
   ベルと比較する手段と、 画素の各々において、比較されたビデオ信号の
   レベルの低い方をあらわすビデオ信号のレベルを
   選択し、再格納する手段とを有することを特徴と
   する身体映像装置。 ２ 上記のフレーム格納手段の中に再格納された
   ビデオ信号を表示する手段を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 上記の電子ビデオ信号の画像フレームがデジ
   タル化されたビデオ信号のレベルのフレームであ
   る特許請求の範囲第１項または第２項のいずれか
   に記載の装置。