JPH0429383B2 - - Google Patents

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JPH0429383B2
JPH0429383B2 JP58088954A JP8895483A JPH0429383B2 JP H0429383 B2 JPH0429383 B2 JP H0429383B2 JP 58088954 A JP58088954 A JP 58088954A JP 8895483 A JP8895483 A JP 8895483A JP H0429383 B2 JPH0429383 B2 JP H0429383B2
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  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、被検体を透過した放射線を検出す
ることにより医学的診断に有効な画像を表示する
ことのできる放射線診断装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a radiological diagnostic apparatus that can display images useful for medical diagnosis by detecting radiation transmitted through a subject.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来、放射線診断装置たとえばX線診断装置と
して、米国特許第4204225号および同特許第
4204226号に開示された装置が有る。
Conventionally, as a radiological diagnostic device, for example, an X-ray diagnostic device, U.S. Pat.
There is a device disclosed in No. 4204226.

しかしながら、前記X線診断装置には、次のよ
うな問題点が有る。
However, the X-ray diagnostic apparatus has the following problems.

先ず第1に、前記X線診断装置では、動画像に
よりたとえば血液の流れ等を観察することができ
るが、X線管の熱容量の制限から、動画像1枚を
得るために曝射するX線量は限定され、その結果
として1画像の濃度分解能が低下してしまう。第
2に、パルスX線曝射による凍結画撮影法におい
ては、1画像あたりの曝射X線量は動画を得る場
合よりも大きいので、画像の濃度分解能を高める
ことはできるが、造影剤の血液中での流れを厳密
に考慮していないので、造影剤濃度が最大近傍に
なる画像を撮り逃がすことがある。その結果とし
て、1画像の濃度分解能を低下させてしまう。第
3に、同一被検体に対して動画像と凍結画像との
2種の画像を得る場合、2種の画像を互いに関連
させることなく各別に撮影しているので、無駄な
X線被曝を被検体に与えたり、X線曝射のタイミ
ングを誤つて低分解能の画像を得たりしてしま
う。
First of all, with the X-ray diagnostic apparatus, it is possible to observe, for example, the flow of blood using moving images, but due to the heat capacity limitations of the X-ray tube, the amount of X-rays emitted to obtain one moving image is limited. is limited, and as a result, the density resolution of one image is reduced. Second, in frozen image photography using pulsed X-ray exposure, the amount of X-rays exposed per image is larger than when obtaining a video, so although it is possible to increase the density resolution of the image, Because the internal flow is not strictly considered, images with contrast agent concentrations near the maximum may be missed. As a result, the density resolution of one image is reduced. Third, when obtaining two types of images, a moving image and a frozen image, for the same subject, the two types of images are taken separately without being related to each other, so there is unnecessary exposure to X-rays. X-rays may be given to the specimen, or the timing of X-ray exposure may be incorrect, resulting in low-resolution images being obtained.

以上のような問題点は、シネフイルム撮影法あ
るいはスポツト撮影法を採用するX線診断装置に
ついても生じている。
The above-mentioned problems also occur with X-ray diagnostic apparatuses that employ cine film photography or spot photography.

〔発明の目的〕 この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので
あり、被曝線量をできるだけ少なくしつつ、高時
間分解能を有する機能診断画像を得、前記機能診
断画像に基づき高画質の形態診断画像を得ること
のできる、診断効率の高い放射線診断装置を提供
することを目的とするものである。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to obtain functional diagnostic images with high temporal resolution while minimizing radiation exposure, and to perform high-quality morphological diagnosis based on the functional diagnostic images. It is an object of the present invention to provide a radiological diagnostic apparatus that can obtain images and has high diagnostic efficiency.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

前記目的を達成するための本発明の概要は、放
射線発生装置、心電計測装置、造影剤注入装置、
放射線検出装置および画像表示装置を備えた放射
線診断装置において、前記心電計測装置より出力
される心電データの中のR波を検出して前記装置
を含む各装置の動作タイミングを制御する制御信
号を出力するシステムコントローラと、前記シス
テムコントローラから入力された制御信号に基
き、連続的なX線曝射によつて得られた造影剤の
注入前のマスク像および造影剤注入後のコントラ
スト像を記憶し、両画像間で減算を行つて得られ
たサブトラクシヨン像を解析して循環器の機能を
示す機能図および計測値を作成し、更に、前記機
能図および計測値を基にしてパルスX線曝射によ
つて得られた造影剤注入前のマスク像および造影
剤注入後のコントラスト像を記憶し、両画像間で
減算を行つてサブトラクシヨン像を得る画像処理
装置とを備えたことを特徴とするものである。
The outline of the present invention for achieving the above object includes a radiation generating device, an electrocardiogram measuring device, a contrast agent injection device,
In a radiation diagnostic apparatus including a radiation detection device and an image display device, a control signal for detecting an R wave in electrocardiographic data output from the electrocardiographic measuring device and controlling the operation timing of each device including the device. and a system controller that outputs a mask image before contrast agent injection and a contrast image after contrast agent injection obtained by continuous X-ray exposure based on control signals input from the system controller. Then, a subtraction image obtained by subtracting between both images is analyzed to create a functional diagram showing the functions of the circulatory system and measured values.Furthermore, based on the functional diagram and measured values, pulse An image processing device that stores a mask image before contrast agent injection and a contrast image after contrast agent injection obtained by radiation exposure, and performs subtraction between both images to obtain a subtraction image. It is characterized by:

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

この発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例である放射線診断
装置たとえばX線診断装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a radiological diagnostic apparatus, such as an X-ray diagnostic apparatus, which is an embodiment of the present invention.

第1図において、1で示すのはたとえば患者等
の被検体2に曝射するところのX線を発生するX
線発生装置たとえばX線管であり、3で示すのは
前記被検体2を透過して得られるX線透過像を検
出してこれをアナログ電気信号に変換するX線検
出装置であり、これは、たとえば、X線透過像を
光学像に変換するイメージインテンシフアイアと
光学像の光量を調節する光学系と、光学像をアナ
ログ電気信号(ビデオ信号)に変換する撮像管と
を少なくとも有して構成される。4で示すのは、
前記X線検出装置3より出力されるアナログ電気
信号をデジタル電気信号に変換するA/D変換器
と、後述する機能検査処理部4Aと、後述する形
態検査処理部4Bと、各種の画像データを格納す
るメモリとを備えて、画像間および画像内の演算
処理を実行する画像処理装置である。5で示すの
は、前記画像処理装置4より出力されるデジタル
信号をアナログ信号に変換するD/A変換器と、
前記アナログ信号を画像として表示するデイスプ
レイとを少なくとも有して構成される画像表示装
置である。6で示すのは、X線発生制御器であ
り、後述するシステムコントローラ9より出力さ
れるトリガ信号により、機能検査を行なうときに
は連続的なX線を曝射し、形態検査を行なうとき
にはパルスX線を曝射するように、X線管1を制
御する。7で示すのは、被検体2の心電計測をし
てそのデジタルデータを後述のシステムコントロ
ーラ9に出力するA/D変換器内蔵の心電計測装
置である。8で示すのは、後述のシステムコント
ローラ9の制御を受けて、所定時間に所定量の血
管造影剤を被検体2内に注入する造影剤注入装置
である。9で示すのは、X線検出装置3、画像処
理装置4、画像表示装置5、X線発生制御器6お
よび造影剤注入装置8それぞれの動作タイミング
を、心電計測装置7より出力されるデジタルデー
タを基にして制御するシステムコントローラであ
る。10で示すのは、前記システムコントローラ
9内にあらかじめプログラムされているところ
の、被検体2内の診断部位および造影剤注入位置
に応じた撮影条件と撮影シーケンスと画像処理モ
ードとを選択し、指定することのできるキーボー
ド付システムコンソールである。
In FIG. 1, the reference numeral 1 indicates an
A ray generating device is, for example, an X-ray tube, and 3 is an X-ray detecting device that detects an X-ray transmitted image obtained by passing through the subject 2 and converts it into an analog electrical signal. For example, it has at least an image intensifier that converts an X-ray transmission image into an optical image, an optical system that adjusts the light amount of the optical image, and an image pickup tube that converts the optical image into an analog electrical signal (video signal). configured. 4 indicates:
An A/D converter that converts an analog electrical signal output from the X-ray detection device 3 into a digital electrical signal, a functional inspection processing section 4A (described later), a morphology inspection processing section 4B (described later), and various image data. This is an image processing device that is equipped with a memory for storing information and performs inter-image and intra-image arithmetic processing. 5 is a D/A converter that converts the digital signal output from the image processing device 4 into an analog signal;
The image display device includes at least a display that displays the analog signal as an image. Reference numeral 6 designates an X-ray generation controller, which irradiates continuous X-rays when performing a functional test, and emits pulsed X-rays when performing a morphological test, in response to a trigger signal output from a system controller 9, which will be described later. The X-ray tube 1 is controlled so as to emit . Reference numeral 7 denotes an electrocardiogram measuring device with a built-in A/D converter that measures the electrocardiogram of the subject 2 and outputs the digital data to a system controller 9, which will be described later. Reference numeral 8 denotes a contrast agent injection device that injects a predetermined amount of angiographic contrast agent into the subject 2 at a predetermined time under the control of a system controller 9, which will be described later. 9 indicates the operation timing of each of the X-ray detection device 3, image processing device 4, image display device 5, X-ray generation controller 6, and contrast agent injection device 8 using a digital signal output from the electrocardiogram measuring device 7. It is a system controller that performs control based on data. 10 indicates the selection and designation of imaging conditions, imaging sequences, and image processing modes that are preprogrammed in the system controller 9 and that correspond to the diagnostic site and contrast agent injection position within the subject 2. It is a system console with a keyboard that can be used to

前記画像処理装置4についてさらに詳述する
と、画像処理装置4内の機能検査処理部4Aは、
連続的なX線曝射により取り込んだ画像群たとえ
ば造影剤を注入する以前に撮影した画像群(マス
ク画像群)と造影剤が目的部位に到達した後に撮
影した画像群(コントラスト画像群)とから造影
画像群(サブトラクシヨン画像群)を生成し、生
成したサブトラクシヨン画像群を解析して、造影
剤濃度の経時変化を示す造影剤濃度時間変化図、
1心拍内での心容積の経時変化を示す1心拍内心
容積時間変化図、心輪郭の経時変化を示す心輪郭
時間変化図等の、循環器の機能を示す機能図およ
び計測値を作成し、これらを記憶するように構成
され、また、形態検査処理部4Bは、パルスX線
曝射により取り込んだマスク画像群とコントラス
ト画像群とから、造影剤濃度の最も大きいコント
ラスト画像と同一パルス番号のマスク画像とを選
び、サブトラクシヨン画像を生成し、これを記憶
するように構成され、さらに、機能検査処理部4
Aと形態検査処理部4Bとのそれぞれは、後述す
るシステムコントローラ9より出力される処理ス
タート信号によりその動作を開始するように構成
される。
To explain the image processing device 4 in more detail, the functional test processing section 4A in the image processing device 4 includes:
A group of images captured by continuous X-ray exposure, for example, a group of images taken before the contrast agent is injected (mask image group) and a group of images taken after the contrast agent reaches the target area (contrast image group) A contrast agent concentration time change diagram showing changes in contrast agent concentration over time by generating a contrast image group (subtraction image group) and analyzing the generated subtraction image group;
Create functional diagrams and measured values that show the functions of the circulatory system, such as a heart volume time change diagram within one heartbeat that shows changes over time in heart volume within one heartbeat, and a heart contour time change diagram that shows changes in heart contour over time, The morphological inspection processing unit 4B is configured to store these, and from the mask image group and contrast image group captured by pulsed X-ray irradiation, a mask with the same pulse number as the contrast image with the highest contrast agent concentration is The functional test processing unit 4 is configured to select a subtraction image, generate a subtraction image, and store it.
Each of A and the form inspection processing section 4B is configured to start its operation in response to a processing start signal output from a system controller 9, which will be described later.

前記システムコントローラ9は、第2図に示す
ように、心電計測装置7から出力される被検体2
の心電データを入力し、その心電データ中のR波
を検出するR波検出手段9A、R波検出手段9A
により検出されたR波の個数を計数するR波計数
手段9B、R波計数手段9Bで計数されたR波の
個数が、前記キーボード付システムコンソール1
0であらかじめ設定された個数値に達するとX線
発生制御器6およびX線検出装置3それぞれに動
作開始および終了を指令するトリガ信号を出力す
る第1のトリガ信号発生手段9C、R波計数手段
9Bで計数されたR波の個数が、前記キーボード
付システムコンソール10であらかじめ設定され
た個数値に達すると造影剤注入装置8に動作開始
および終了を指令するトリガ信号を出力する第2
のトリガ信号発生手段9D、R波計数手段9Bで
計数されたR波の個数が、前記キーボード付シス
テムコンソール10であらかじめ設定された個数
値に達すると、画像処理装置4および画像表示装
置5それぞれに所定動作開始を指令する処理スタ
ート信号を出力する処理スタート信号発生手段9
E、キーボード付システムコンソール10で入力
したX線曝射条件に従つて連続的なX線曝射およ
びパルスX線曝射のいずれかのモードを指定する
モード指令信号をX線発生制御器6に出力するモ
ード指令信号出力手段9Fを有して、構成され
る。
The system controller 9, as shown in FIG.
R wave detection means 9A that inputs electrocardiographic data and detects R waves in the electrocardiographic data;
The R-wave counting means 9B counts the number of R-waves detected by the R-wave counting means 9B.
A first trigger signal generating means 9C, which outputs a trigger signal instructing the X-ray generation controller 6 and the X-ray detecting device 3 to start and end their operations when the number reaches a preset value of 0, and an R-wave counting means. When the number of R waves counted at 9B reaches a number preset on the system console 10 with a keyboard, a second trigger signal is outputted to instruct the contrast agent injection device 8 to start and end the operation.
When the number of R waves counted by the trigger signal generating means 9D and the R wave counting means 9B reaches the number preset on the system console 10 with a keyboard, the image processing device 4 and the image display device 5 each Processing start signal generating means 9 for outputting a processing start signal instructing the start of a predetermined operation
E. Send a mode command signal to the X-ray generation controller 6 to specify either continuous X-ray exposure mode or pulsed X-ray exposure mode according to the X-ray exposure conditions entered on the system console 10 with keyboard. It is configured to have mode command signal output means 9F for outputting.

前記キーボード付システムコンソール10は、
診断部位と造影剤注入部位との組み合わせにつき
標準としてあらかじめ設定された造影剤濃度曲
線、造影剤が注入される前の画像を収集するため
のタイミングを決定する心拍番号、造影剤が所定
部位に到達しているときの画像を収集するための
タイミングを決定する心拍番号、造影剤を注入す
るタイミングを決定する心拍番号をモニタに表示
し、操作者との対話により前記各種の標準設定さ
れた心拍番号を変更し、また、機能検査および形
態検査のいずれかのモードを入力することができ
るように構成される。
The system console 10 with keyboard includes:
Contrast concentration curves preset as standard for the combination of diagnostic site and contrast injection site, heartbeat number that determines the timing for acquiring images before the contrast agent is injected, and when the contrast agent reaches the predetermined site. The heartbeat number that determines the timing to collect images and the heartbeat number that determines the timing to inject contrast media are displayed on the monitor, and the various standard heartbeat numbers are displayed on the monitor through dialogue with the operator. It is also configured to be able to change the mode and enter either the functional test or the morphological test mode.

次に、以上構成の作用について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be explained.

先ず、機能検査を実施する。 First, a functional test is performed.

キーボード付システムコンソール10は、診断
部位と造影剤注入部位との一覧表をメニユーとし
てモニタ画面に表示し、診断部位および造影剤注
入部位の指定を、操作者に要求する。操作者が、
キーボードを介して、たとえば、機能診断部位と
して心臓、形態診断部位として冠状動脈、造影剤
注入部位として腕頸静脈を入力すると、キーボー
ド付システムコンソール10は、前記入力情報に
ついての標準設定された造影剤濃度曲線、画像を
収集するためのタイミングを決める心拍番号、造
影剤を注入するタイミングを決める心拍番号等を
モニタに表示し、機能診断を行なうのにこの設定
で良いかどうかの判断を操作者に要求する。モニ
タに表示された各種の設定値が不適切であるとき
は、操作者は、キーボードを介してモニタに表示
された設定値を適宜に修正する。このように操作
者との対話により、機能診断モードおよび機能診
断に必要なタイミング設定の基礎となる各種の心
拍番号がキーボード付システムコンソール10よ
り入力される。
The system console 10 with a keyboard displays a list of diagnostic sites and contrast medium injection sites as a menu on the monitor screen, and requests the operator to specify the diagnostic site and contrast medium injection site. The operator
When, for example, the heart is entered as the functional diagnosis site, the coronary artery is the morphological diagnosis site, and the brachiojugular vein as the contrast medium injection site through the keyboard, the system console 10 with the keyboard inputs the standard contrast medium settings for the input information. Concentration curves, heartbeat numbers that determine the timing for image acquisition, heartbeat numbers that determine the timing for injecting contrast media, etc. are displayed on the monitor, allowing the operator to decide whether these settings are appropriate for functional diagnosis. request. When the various setting values displayed on the monitor are inappropriate, the operator appropriately modifies the setting values displayed on the monitor via the keyboard. Through such interaction with the operator, various heartbeat numbers, which serve as the basis for the functional diagnosis mode and the timing settings required for functional diagnosis, are input from the system console 10 with a keyboard.

次いで、心電計測装置7は、被検体2の心電デ
ータを順次にシステムコントローラ9に出力して
おり、システムコントローラ9は心拍数の値とそ
の変動とを刻々にキーボード付システムコンソー
ル10上のモニタ画面にグラフとして表示させ
る。心拍数の変動が小さくなつた時点で、キーボ
ード付システムコンソール10上のモニタ画面に
機能検査開始要求の表示がなされ、操作者がキー
ボードを介して検査開始を入力する。機能検査開
始の入力により、システムコントローラ9中のR
波検出手段9Aは、心電データ中のR波の検出を
開始し、R波計数手段9BによりR波の個数が計
数され始める。
Next, the electrocardiogram measuring device 7 sequentially outputs the electrocardiographic data of the subject 2 to the system controller 9, and the system controller 9 displays the heart rate value and its fluctuations moment by moment on the system console 10 with a keyboard. Display it as a graph on the monitor screen. When the heart rate fluctuation becomes small, a request to start a functional test is displayed on the monitor screen on the system console 10 with a keyboard, and the operator inputs a request to start the test via the keyboard. Due to the input to start the function test, R in the system controller 9
The wave detection means 9A starts detecting R waves in the electrocardiogram data, and the R wave counting means 9B starts counting the number of R waves.

一方、キーボード付システムコンソール10よ
り機能診断モードを入力したシステムコントロー
ラ9は、モード指令信号出力部9FよりX線発生
制御器6に連続的なX線曝射の条件を内容とする
モード指令信号を出力する。
On the other hand, the system controller 9, which has input the functional diagnosis mode from the system console 10 with a keyboard, sends a mode command signal containing conditions for continuous X-ray exposure to the X-ray generation controller 6 from the mode command signal output section 9F. Output.

前記R波計数手段9Bで計数するR波の個数が
前記キーボード付システムコンソール10であら
かじめ設定した第1の心拍番号Kに一致すると、
第3図に示すように、第1のトリガ信号発生手段
9CからX線発生制御器6およびX線検出装置3
にトリガ信号が出力され、また、同時に、処理ス
タート信号発生手段9Eから画像処理装置4内の
機能検査処理部4Aに処理スタート信号が出力さ
れる。第1の心拍番号Kに同期するトリガ信号お
よび処理スタート信号が出力されると、X線発生
制御器6の制御によりX線管1より被検体2に連
続的なX線が曝射され、被検体2を透過したX線
はX線検出装置3によりデジタルのビデオ信号に
変換され、前記ビデオ信号が画像処理装置4内の
機能検査処理部4Aに出力される。画像処理装置
4は、入力するビデオ信号によりR波を基準とす
る各位相の画像を多数取り込み、これらを、造影
剤注入前の複数の画像(マスク画像)として記憶
する。X線の曝射および画像の取り込みは、前記
R波計数手段9Bで計数するR波の個数が前記キ
ーボード付システムコンソール10であらかじめ
設定した第2の心拍番号Lに一致するときに出力
されるトリガ信号が第1のトリガ信号発生手段9
Cより出力される迄、行なわれる。
When the number of R waves counted by the R wave counting means 9B matches the first heart rate number K preset on the system console with keyboard 10,
As shown in FIG. 3, from the first trigger signal generation means 9C to the X-ray generation controller 6 and the X-ray detection device 3,
At the same time, a processing start signal is outputted from the processing start signal generating means 9E to the function test processing section 4A in the image processing device 4. When a trigger signal and a processing start signal synchronized with the first heartbeat number K are output, continuous X-rays are irradiated from the X-ray tube 1 to the subject 2 under the control of the X-ray generation controller 6. The X-rays that have passed through the specimen 2 are converted into a digital video signal by the X-ray detection device 3, and the video signal is output to the functional test processing section 4A in the image processing device 4. The image processing device 4 captures a large number of images of each phase based on the R wave based on the input video signal, and stores these as a plurality of images (mask images) before contrast agent injection. X-ray exposure and image capture are triggered by a trigger that is output when the number of R waves counted by the R wave counting means 9B matches a second heart rate number L preset in the system console with keyboard 10. The signal is first trigger signal generating means 9
This process continues until the output is output from C.

次いで、前記R波計数手段9Bで計数するR波
の個数が前記キーボード付システムコンソール1
0であらかじめ設定した第3の心拍番号Oに一致
すると、第3図に示すように、第2のトリガ信号
発生手段9Dから造影剤注入装置8にトリガ信号
が出力され、トリガ信号の入力時から所定期間に
造影剤注入装置8により造影剤が被検体2に注入
される。
Next, the number of R waves counted by the R wave counting means 9B is determined by the number of R waves counted by the R wave counting means 9B.
When the heart rate matches the third heartbeat number O set in advance with 0, a trigger signal is output from the second trigger signal generating means 9D to the contrast agent injection device 8, as shown in FIG. A contrast medium is injected into the subject 2 by the contrast medium injection device 8 during a predetermined period.

造影剤の注入後、前記R波計数手段9Bで計数
するR波の個数が前記キーボード付システムコン
ソール10であらかじめ設定した第4の心拍番号
Mに一致すると、第3図に示すように、第1のト
リガ信号発生手段9DからX線発生制御器6およ
びX線検出装置3にトリガ信号が出力され、ま
た、同時に、処理スタート信号発生手段9Eから
画像処理装置4に処理スタート信号が出力される
前記第4の心拍番号Mは、造影剤の注入部位によ
り目的部位に造影剤が到達するまでの、あらかじ
め臨床学的に求められた心拍を示すものである。
第4の心拍番号に同期するトリガ信号および処理
スタート信号が出力されると、X線発生制御器6
の制御によりX線管1より被検体2に連続的なX
線が曝射され、被検体2を透過したX線はX線検
出装置3によりデジタルのビデオ信号に変換さ
れ、前記ビデオ信号が画像処理装置4に出力され
る。画像処理装置4は、入力するビデオ信号によ
りR波を基準とする各位相の画像を多数取り込
み、これらを、造影剤が所定部位に到達した後の
複数の画像(コントラスト画像)として記憶す
る。さらに、画像処理装置4は、前記処理スター
ト信号により、R波を基準とする各位相の多数の
コントラスト画像の位相と同一位相のマスク画像
をマスク画像群中より選別し、次いで、マスク画
像からコントラスト画像を減算することにより、
背景を除去したサブトラクシヨン画像を生成し、
前記サブトラクシヨン画像を一旦記憶した後、画
像表示装置5へ連続して、あるいは所定間隔をも
つて前記サブトラクシヨン画像を出力する。画像
表示装置5は、前記サブトラクシヨン画像を、機
能診断画像として表示する。
After the contrast medium is injected, when the number of R waves counted by the R wave counting means 9B matches the fourth heartbeat number M preset on the system console with keyboard 10, as shown in FIG. A trigger signal is outputted from the trigger signal generation means 9D to the X-ray generation controller 6 and the X-ray detection device 3, and at the same time, a processing start signal is outputted from the processing start signal generation means 9E to the image processing device 4. The fourth heartbeat number M indicates the heartbeat determined clinically in advance until the contrast medium reaches the target site from the injection site of the contrast medium.
When the trigger signal and processing start signal synchronized with the fourth heartbeat number are output, the X-ray generation controller 6
Continuous X-rays from X-ray tube 1 to subject 2 are controlled by
The X-rays transmitted through the subject 2 are converted into digital video signals by the X-ray detection device 3, and the video signals are output to the image processing device 4. The image processing device 4 captures a large number of images of each phase based on the R wave based on the input video signal, and stores these as a plurality of images (contrast images) after the contrast agent reaches a predetermined region. Furthermore, in response to the processing start signal, the image processing device 4 selects a mask image having the same phase as a large number of contrast images of each phase based on the R wave from among the mask image group, and then selects a contrast image from the mask image. By subtracting the image,
Generate a subtraction image with the background removed,
After the subtraction images are once stored, the subtraction images are outputted to the image display device 5 either continuously or at predetermined intervals. The image display device 5 displays the subtraction image as a functional diagnosis image.

次いで、機能検査処理部4Aは、次の手順によ
り機能図および計測値を作成する。先ず、画像表
示装置5に表示されているサブトラクシヨン画像
上に、造影剤の時間変化を所望する部位につき
ROIを設定する。サブトラクシヨン画像における
ROI設定部分につき、心拍1周期ごとに画像濃度
を抽出し心拍毎の画像濃度を経時的に示すグラフ
を造影剤濃度時間変化図として画像表示装置5に
表示する。経時的に変化する画像濃度についての
データは、後述の形態診断を行なう際のX線曝射
と画像収集タイミングを決定するのに必要である
から、図示しないメモリに格納される。次いで、
表示された造影剤時間変化図を基に、機能を求め
たい部位たとえば心臓左心室を示すROIの造影剤
濃度が最大に近い1心拍分のサブトラクシヨン画
像に時間フイルタリングを施して1心拍分の機能
解析用サブトラクシヨン画像を作成する。作成し
た1心拍分の機能解析用サブトラクシヨン画像を
フーリエ変換して、各画素毎に振幅と位相とを求
め、振幅画像と位相画像とを作成し、記憶し、表
示する。そして、振幅画像と位相画像とを求めた
1心拍分の機能解析用サブトラクシヨン画像か
ら、所定の画素濃度値に一致する画素を検出する
ことにより、検出した前記画素を輪郭とする心輪
郭像を1心拍周期分作成する。作成した心輪郭像
から、輪郭に囲まれた領域内の濃度値を積分して
1心拍分の心容積時間変化図を作成する。作成し
た心容積時間変化図からエジエクシヨンフラクシ
ヨン、心筋の収縮および拡張等の機能計測を実施
し、画像表示装置5に機能図および計測値を表示
する。
Next, the functional test processing section 4A creates a functional diagram and measured values according to the following procedure. First, on the subtraction image displayed on the image display device 5, a region where the temporal change of the contrast agent is desired is marked.
Set ROI. In the subtraction image
For the ROI setting portion, image density is extracted for each heartbeat cycle, and a graph showing the image density for each heartbeat over time is displayed on the image display device 5 as a contrast agent concentration time change chart. Data regarding image density that changes over time is stored in a memory (not shown) because it is necessary to determine the timing of X-ray exposure and image acquisition when performing morphological diagnosis, which will be described later. Then,
Based on the displayed contrast agent time change diagram, time filtering is applied to the subtraction image for one heartbeat in which the contrast agent concentration of the ROI indicating the region where the function is to be determined, such as the left ventricle of the heart, is close to the maximum, and then the subtraction image for one heartbeat is obtained. Create a subtraction image for functional analysis. The created subtraction image for functional analysis for one heartbeat is Fourier transformed to obtain the amplitude and phase for each pixel, and an amplitude image and a phase image are created, stored, and displayed. Then, by detecting pixels that match a predetermined pixel density value from the functional analysis subtraction image for one heartbeat, which has obtained the amplitude image and phase image, a heart contour image is created with the detected pixels as an outline. is created for one heartbeat cycle. From the created heart contour image, a heart volume time change diagram for one heartbeat is created by integrating the density values within the area surrounded by the contour. Functional measurements such as edge expulsion, contraction and expansion of the myocardium are performed from the created heart volume time change diagram, and the functional diagram and measured values are displayed on the image display device 5.

次に、前記機能検査で求めた造影剤濃度時間変
化図を基にして形態検査を実施する。
Next, a morphological examination is performed based on the contrast agent concentration time change diagram obtained in the functional examination.

先ず、前記機能検査で求められた造影剤濃度時
間変化図が画像表示装置5に表示されると、操作
者は、キーボード付システムコンソール10を介
して、形態検査を実施するのに必要なX線曝射可
能期間を指定する心拍番号と造影剤注入開始を指
定する心拍番号とを入力する。システムコントロ
ーラ9内のモード指令信号出力手段9Fは、前記
心拍番号を記憶し、前記心拍番号により指定され
る期間をX線発生期間および造影剤注入期間とす
る。
First, when the contrast agent concentration time change chart obtained in the functional test is displayed on the image display device 5, the operator uses the system console 10 with a keyboard to select the X-rays necessary for carrying out the morphological test. Enter the heartbeat number that specifies the exposure period and the heartbeat number that specifies the start of contrast medium injection. The mode command signal output means 9F in the system controller 9 stores the heartbeat number and sets the period designated by the heartbeat number as the X-ray generation period and the contrast medium injection period.

次いで、心電計測装置7は、被検体2の心電デ
ータを順次にシステムコントローラ9に出力して
おり、システムコントローラ9は心拍数の値とそ
の変動とを刻々にキーボード付システムコンソー
ル10上のモニタ画面に表示する。心拍数の変動
が小さくなつた時点で、キーボード付システムコ
ンソール10よりシステムコントローラ9に、パ
ルスX線曝射のパルス巾とR波からの遅延時間と
パルスの繰返し時間とを入力する。システムコン
トローラ9内のモード指令信号出力手段9Fは入
力された前記時間と平均心拍数とを基に心拍内の
最大パルス数を算出し、この最大パルス数をキー
ボード付システムコンソール10のモニタ画面に
表示させる。操作者は、モニタ画面の表示に基づ
き、最大パルス数以下の適宜のパルス数たとえば
2個を選択し、これを入力する。
Next, the electrocardiogram measuring device 7 sequentially outputs the electrocardiographic data of the subject 2 to the system controller 9, and the system controller 9 displays the heart rate value and its fluctuations moment by moment on the system console 10 with a keyboard. Display on the monitor screen. When the fluctuation in heart rate becomes small, the pulse width of pulsed X-ray irradiation, the delay time from the R wave, and the pulse repetition time are input into the system controller 9 from the system console 10 with a keyboard. The mode command signal output means 9F in the system controller 9 calculates the maximum number of pulses within a heartbeat based on the inputted time and average heart rate, and displays this maximum number of pulses on the monitor screen of the system console 10 with a keyboard. let Based on the display on the monitor screen, the operator selects an appropriate number of pulses, for example two, which is less than or equal to the maximum number of pulses, and inputs this.

パルス数2個を入力した後、検査開始指令がキ
ーボード付システムコンソール10を介して入力
されると、前記機能検査と同様に、R波計数手段
9BによりR波の個数が計数され始める。
After inputting the number of two pulses, when a test start command is input via the system console 10 with a keyboard, the R wave counting means 9B starts counting the number of R waves, similarly to the above functional test.

前記R波計数手段9Bで計数するR波の個数が
前記キーボード付システムコンソール10であら
かじめ設定した第1の心拍番号Kに一致すると、
X線発生制御器6に、第1のトリガ信号発生手段
9Cより出力されるトリガ信号が入力すると共に
前記トリガ信号に同期してモード指令信号出力手
段9FよりパルスX線曝射を指令するモード信号
が入力する。また、同時に、第1のトリガ信号発
生手段9CからX線検出装置3にトリガ信号が出
力され、処理スタート信号発生手段9Eから画像
処理装置4内の形態検査処理部4Bに処理スター
ト信号が出力される。そうすると、第4図に示す
ように、X線発生制御器6の制御を受けたX線管
1から、R波よりT1の期間後のX線発生期間内
に、X線発生期間開始後T2の時からパルス間隔
T3のパルスX線が1心拍あたりたとえば2発曝
射される。パルスX線の曝射は、前記R波計数手
段9Bで計数するR波の個数が前記キーボード付
システムコンソール10であらかじめ設定した第
2の心拍番号Lに一致するときに出力されるトリ
ガ信号よりもT1の期間が経過するまで、行なわ
れる。一方、画像処理装置4内の形態検査処理部
4Bは、パルスX線の曝射ごとに画像を取り込
み、これらを、造影剤注入前の複数の画像(マス
ク画像)として、記憶する。
When the number of R waves counted by the R wave counting means 9B matches the first heart rate number K preset on the system console with keyboard 10,
A trigger signal output from the first trigger signal generation means 9C is input to the X-ray generation controller 6, and a mode signal for commanding pulsed X-ray exposure from the mode command signal output means 9F in synchronization with the trigger signal. enters. At the same time, a trigger signal is outputted from the first trigger signal generation means 9C to the X-ray detection device 3, and a processing start signal is outputted from the processing start signal generation means 9E to the morphology inspection processing section 4B in the image processing device 4. Ru. Then, as shown in FIG. 4, from the X-ray tube 1 under the control of the X-ray generation controller 6, within the X-ray generation period T1 after the R wave, T Pulse interval from 2
For example, two pulsed X-rays of T 3 are emitted per heartbeat. The pulsed X-ray irradiation is performed using a trigger signal that is output when the number of R waves counted by the R wave counting means 9B matches the second heart rate number L preset in the system console with keyboard 10. This is done until the period T 1 has elapsed. On the other hand, the morphology inspection processing unit 4B in the image processing device 4 captures images for each pulsed X-ray exposure and stores them as a plurality of images (mask images) before contrast agent injection.

次いで、前記機能検査の場合と同様に、第3の
心拍番号に同期して造影剤注入装置8を動作さ
せ、被検体2に造影剤を注入する。
Next, as in the case of the functional test, the contrast medium injection device 8 is operated in synchronization with the third heartbeat number, and the contrast medium is injected into the subject 2.

造影剤の注入後、マスク画像を取り込んだとき
と同様にして、第4の心拍番号Mおよび第5の心
拍番号Nを基準にしてパルスX線の曝射により多
数のコントラスト像を得、このコントラスト画像
を形態検査処理部4B内のメモリに記憶する。そ
して、形態検査処理部4Bは、コントラスト画像
とマスク画像とからサブトラクシヨン画像を生成
し、生成したサブトラクシヨン画像が形態診断用
画像として画像表示装置5に表示される。
After injecting the contrast agent, in the same manner as when capturing the mask image, a large number of contrast images are obtained by irradiating pulsed X-rays based on the fourth heartbeat number M and the fifth heartbeat number N. The image is stored in the memory within the morphology inspection processing section 4B. Then, the morphological examination processing unit 4B generates a subtraction image from the contrast image and the mask image, and the generated subtraction image is displayed on the image display device 5 as an image for morphological diagnosis.

以上、この発明の一実施例について詳述した
が、この発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、この発明の要旨を変更しない範囲内で適宜
に変形して実施することができるのはいうまでも
ない。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist of the invention. Needless to say.

前記実施例においては、形態検査が1回しか行
なわれていないが、形態検査を2回以上行なうよ
うにしてもよい。また、機能検査と形態検査との
時間間隔は任意としてもよい。
In the embodiment described above, the morphology inspection is performed only once, but the morphology inspection may be performed two or more times. Furthermore, the time interval between the functional test and the morphological test may be arbitrary.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述のように、この発明によると、心電計
測装置より出力される被検体のR波を計数し、キ
ーボード付システムコンソールを介して対話方式
で入力した所定のR波と計数したR波とが一致す
るときにシステムコントローラより出力されるト
リガ信号および処理スタート信号により、X線を
曝射し、X線曝射による画像を取り込み、心拍位
相の一致する画像間で画像処理をするので、被検
体に対する無駄な被曝線量を少なくすることがで
き、高画質の画像を表示することができる。しか
も、機能検査を実施し、得られる機能図等のデー
タを基にして形態検査を実施するとの有機的な組
み合せの検査を実施するので、この点からも被曝
線量を最小にすることができ、高時間分解能を有
する機能診断用画像および機能計測値と高画質の
形態診断用画像を提供することができる。したが
つて、この発明に係る放射線診断装置によつて的
確な医療診断を行なうことができる。
As described in detail above, according to the present invention, the R waves of the subject outputted from the electrocardiogram measuring device are counted, and the predetermined R waves input interactively via the system console with a keyboard and the counted R waves are counted. The trigger signal and processing start signal output from the system controller when the It is possible to reduce unnecessary radiation exposure to the subject, and it is possible to display high-quality images. Moreover, since we perform functional tests and perform morphological tests based on the obtained data such as functional diagrams, we can minimize radiation exposure from this point of view as well. It is possible to provide functional diagnostic images and functional measurement values with high temporal resolution, and high-quality morphological diagnostic images. Therefore, accurate medical diagnosis can be performed using the radiological diagnostic apparatus according to the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第2図は前記実施例におけるシステムコント
ローラを示すブロツク図、並びに第3図および第
4図は前記実施例の動作を説明するためのタイム
チヤートである。 1……X線発生装置、3……X線検出装置、4
……画像処理装置、5……画像表示装置、7……
心電計測装置、8……造影剤注入装置、9……シ
ステムコントローラ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a system controller in the embodiment, and FIGS. 3 and 4 are timing diagrams for explaining the operation of the embodiment. It's a chat. 1...X-ray generator, 3...X-ray detector, 4
...Image processing device, 5...Image display device, 7...
Electrocardiogram measuring device, 8...Contrast medium injection device, 9...System controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 放射線発生装置、心電計測装置、造影剤注入
装置、放射線検出装置および画像表示装置を備え
た放射線診断装置において、前記心電計測装置よ
り出力される心電データの中のR波を検出して前
記装置を含む各装置の動作タイミングを制御する
制御信号を出力するシステムコントローラと、前
記システムコントローラから入力された制御信号
に基き、連続的なX線曝射によつて得られた造影
剤の注入前のマスク像および造影剤注入後のコン
トラスト像を記憶し、両画像間で減算を行つて得
られたサブトラクシヨン像を解析して循環器の機
能を示す機能図および計測値を作成し、更に、前
記機能図および計測値を基にしてパルスX線曝射
によつて得られた造影剤注入前のマスク像および
造影剤注入後のコントラスト像を記憶し、両画像
間で減算を行つてサブトラクシヨン像を得る画像
処理装置とを備えたことを特徴とする放射線診断
装置。
1. In a radiation diagnostic device equipped with a radiation generator, an electrocardiogram measuring device, a contrast agent injection device, a radiation detecting device, and an image display device, detect R waves in electrocardiographic data output from the electrocardiographic measuring device. a system controller that outputs a control signal to control the operation timing of each device including the device; and a system controller that outputs a control signal to control the operation timing of each device including the device; The mask image before injection and the contrast image after contrast agent injection are stored, and the subtraction image obtained by subtracting between the two images is analyzed to create a functional diagram and measurement values showing the functions of the circulatory system. Furthermore, based on the functional diagram and the measured values, a mask image before contrast agent injection and a contrast image after contrast agent injection obtained by pulsed X-ray irradiation are stored, and subtraction is performed between the two images. What is claimed is: 1. A radiological diagnostic apparatus comprising: an image processing device for obtaining a subtraction image.
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