JPH0479257B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は被検体を透過したＸ線を検出処理する
ことにより、心機能診断に有効な画像を表示する
ことができるＸ線を用いた心機能診断装置に関す
るものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、Ｘ線診断装置として米国特許第4204225
号及び第4204226号に開示されているデイジタル
フルオロスコープ装置（以下「DF」という）が
知られている。

しかしながらこのDFにおいては、動画像を目
視観察することによつてのみ心機能を診断してい
たため、その定量評価が難しかつた。

また、このDFにおいてはマスク像として心拍
位相の異なる造影前画像を時間的に平均していた
ため、この造影前画像と連続した造影画像間でサ
ブトラクシヨンを実施して生成したサブトラクシ
ヨン画像には、造影血液ばかりでなく心拍動によ
る偽像も表現されてしまうという問題があつた。

核医学診断装置の分野においては、例えば「核
医学」第19巻第５号、第765頁〜第776頁（前田寿
登ほか）に核医学像を使用して心振幅画像と心位
相画像とをフーリエ展開法でソフト的に求める手
法が開示されている。

しかしながら、DFによる画像と核医学診断装
置による画像とでは画像収集法及び前処理法が全
く異なつている。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、周期的に拍動している心機能を定量的に表現
する診断画像を作成表示することができる心機能
診断装置の提供を目的とするものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、Ｘ
線を被検体に曝射するＸ線発生器と、被検体を透
過したＸ線からＸ線透過画像を収集する画像収集
装置と、被検体に造影剤を注入する造影剤注入装
置と、Ｘ線透過画像から造影剤が被検体に注入さ
れる前の造影前画像と注入後の造影画像とを得る
画像処理装置と、これらの画像を表示する画像表
示装置とを有する心機能診断装置において、前記
画像処理装置は、造影前画像及び造影画像の濃度
時間変化図を作成する濃度時間変化図作成処理装
置と、造影前画像及び造影画像の心拍番号及び心
拍位相を検出する心拍動周期検出処理装置と、前
記濃度時間変化図及び心拍位相を参照して同一心
拍位相を有する造影前画像と造影画像との組を抽
出し対応するもの同志間で差分をとることによつ
てで造影剤が存在しない背景を除去し、複数枚の
造影血液画像を作成する背景処理装置と、（ｘ，
ｙ）座標における画素濃度PC（ｘ，ｙ，ｔ）を
PC（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ｚ＋A₁sin（2πt／KT＋P₁）
［ただし、A₁＝√₁ ²＋₁ ²，P₁＝tan^-1（b₁／a₁）、
Ｚ：定数である。］とし、この式中のa₁，b₁の値
を前記背景処理装置によつて既に求められた造影
血液画像データを基にして求め、上記式中のA₁
＝√₁ ²＋₁ ²から前記造影血液画像の振幅画像
を、またP₁＝tan^-1（b₁／a₁）から位相画像をそれ
ぞれ作成し、前記造影血液画像と位相画像とを基
に心室領域画像を抽出するとともにこの心室領域
画像と前記造影血液画像とを基に心容積の時間変
化を求める機能画像作成装置とを備え、心機能を
定量的に示す診断画像及び計測値を画像表示する
ようにしたことを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は心機能診断装置のブロツク図である。

同図において、１は被検体２の曝射するＸ線を
発生するたのＸ線発生器である。

３は画像収集装置であり、被検体２を透過した
透過Ｘ線をアナログ信号に変換する例えばイメー
ジインテシフアイアと、光学系、撮像管及び撮像
管制御装置からなるＸ線検出装置と、該Ｘ線検出
装置から出力されるアナログ信号をデイジタル信
号に変換し出力するＡ／Ｄ変換器とから構成され
いる。

４は画像処理装置であり、第２図に具体的に示
すように、各種の制御信号を送出する画像処理コ
ントローラ２０と、画像収集装置３より出力され
る収集画像と所定の処理を施した処理済画像を記
憶する画像記憶装置（例えばフレームメモリ）２
５と、その記憶された両画像間の所定の関心領域
についての濃度の時間変化図を作成する濃度時間
変化図作成処理装置２１と、記憶された画像の心
拍番号及び心拍位相を検出する心拍動周期検出処
理装置２２と、その検出された濃度の時間変化図
と心拍位相に対応して同一心拍位相(i)を有する造
影前画像MI(i)と造影画像CI(i)との間で造影剤が
存在しない背景（例えば骨、血液以外の軟組織
等）を除去し、造影血液画像SI(i)を作成する背景
処理装置２３と、その造影血液画像SI(i)のうち１
心拍分の画像間に時間フイルター処理を実施して
心血管の振幅画像AIと位相画像PIを作成する機
能画像作成装置２４と、セレクタ２６とから構成
されている。

５は画像表示装置で、画像処理装置４から出力
される画像のデイジタル信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器とそのアナログ信号を画像と
して表示するデイスプレイとから構成されてい
る。

６は画像収集装置３、画像処理装置４、画像表
示装置５、Ｘ線発生制御器８、造影剤注入装置９
等の装置各部の動作を制御するシステムコントロ
ーラであり、中央演算処理装置を内蔵している。

７はシステムコンソールであり、システムコン
トローラ６内に予めプログラムされている被検体
２内の目的部位に応じた撮影条件、画像処理デー
タ、画像処理モード及びシーケンス等を選択する
選択キーを有している。

Ｘ線発生制御器８はシステムコントローラ６に
より制御され、Ｘ線発生器１の曝射条件を設定す
るようになつている。

造影剤注入装置９はシステムコントローラ６に
より制御され、所定時期に所定量の造影剤を被検
体２内へ注入するようになつている。

次に前記画像処理装置４の具体的構成例を第２
図乃至第７図を参照して詳述する。

画像処理装置４の画像処理コントローラ２０
は、システムコントローラ６から送出された制御
信号C₁を受けて装置内各部の動作シーケンス等
の制御を与える各種の制御信号を出力するように
なつている。

また、画像処理コントローラ２０は心拍動周期
検出処理装置２２が検出した心拍番号および位相
番号等の情報を制御線ｕを介して入力すると共
に、背景処理装置２３に対しては制御線P₃を介
して、機能画像作成装置２４に対しては制御線
P₄を介して、画像記憶装置２５に対しては制御
線Q₁，Q₂，……，Q_N-1，Q_Nを介して、セレクタ
２６に対しては制御線Ｒを介してそれぞれ制御信
号を送出するようになつている。

濃度時間変化図作成処理装置２１は、画像デー
タバスを介して画像収集装置３から伝送される
収集画像データ又は後述する画像記憶装置２５か
ら画像データバス，のいずれかを介して伝送
される画像データを入力し、システムコントロー
ラ６で予め設定された所定の関心領域内の濃度値
の時間（画像番号）変化を計測し、これを画記憶
装置２５内へ記憶するようになつている。

心拍動周期検出処理装置２２は、濃度時間変化
図作成処理装置２１で作成された濃度時間変化図
を画像データバスを介して入力し、その濃度の
極大値、極少値を示す時間（画像番号）を求め、
かつ心拍動の心拍番号及び位相番号を制御線ｕを
介して画像処理コントローラ２０へ伝送するよう
になつている。

画像記憶装置２５は、画像処理コントローラ２
０から制御線Q₁〜Q_Nを介して送られる制御信号
により制御され、画像データバスを介して入力
される画像データを前記制御信号により定められ
る所定のアドレスへ順次記憶するとともに、その
記憶された画像データを画像データバス，へ
出力するようになつている。

背景処理装置２３は、第３図に示すように掛算
器２３１，２３２と減算器２３３とから構成さ
れ、前記画像処理コントローラ２０は制御線P₃
を介して掛算器２３１，２３２の動作を制御する
とともに、これらに荷重係数Gi，Gjを供給する
ようになつている。

画像データバスを介して背景処理装置２３へ
送られた画像データは掛算器２３１に入力され、
荷重係数Giを掛けられてこの結果を減算器２３
３へ出力する。

他方、画像データバスを介して背景処理装置
２３へ送られた画像データは掛算器２３２に入力
され荷重係数Gjを掛けられてこの結果を減算器
２３３へ出力する。

減算器２３３は、掛算器２３１，２３２から送
られた二つの画像データの同一空間位置における
画素間の濃度値の差を求めこの結果を画像データ
バスを介して画像記憶装置２５へ送出する。

機能画像作成装置２４は、第４図に示すフーリ
エ級数の係数を求めるための時間フイルター装置
１０と、第５図に示す振幅画像作成装置１１及び
位相画像作成装置１２と、第６図に示す位相弁別
装置２７、造影領域抽出装置２８及び心室領域抽
出装置２９と、第７図に示す心容積時間変化図作
成装置３０とから構成され、画像処理コントロー
ラ２０により制御されるようになつている。

時間フイルター装置１０は掛算器１０１，１０
２及び和算器１０３から構成され、掛算器１０１
には画像データバスを介して画像記憶装置２５
内の所定のアドレス領域に記憶された画像データ
のゼロクリアされたものが入力される。

また、掛算器１０２には画像データバスを介
して画像記憶装置２５内の所定のアドレス領域に
記憶された画像データが入力される。

掛算器１０１，１０２に入力されたそれぞれの
画像データには荷重係数Fi，Fjがそれぞれ掛けら
れ、この両者の結果が和算器１０３に入力されて
和が求められる。

和算器１０３の出力は画像データバスを介し
て画像記憶装置２５の所定のアドレス領域に順次
記憶される。

このような動作を連続した１心拍分の画像につ
いて行なうことにより、下記(1)式で示される時間
フイルター画像が求まる。

Ｃ＝_K 〓^j=1 Fj・SI(j) …(1) (1)式において、荷重係数としてFj＝２／Ｋ・
sin2π（ｊ−１）／Ｋをとれば、正弦関数の係数a₁
が計算され、また荷重係数としてFj＝２／
Kcos2π（ｊ−１）／Ｋをとれば余弦関数の係数b₁
が計算される。

但しここでＫは心拍周期間に収集される画像枚
数である。

振幅画像作成装置１１は、第５図に示すように
２つの２乗器１１１，１１２、加算器１１３、平
方根器１１４及びグレイレベル変換器１１５によ
り構成されている。

そして、画像記憶装置２５から画像データバス
を介してa₁画像（係数a₁を有する画像）が２乗
器１１１に入力されてここで２乗され、また同様
に画像データバスを介してb₁画像（係数b₁を有
する画像）が２乗器１１２に入力されてここで２
乗され、両者は加算器１１３で加算された後平方
根器１１４より平方根が求められ、さらにその値
がグレイレベル変換器１５によりグレイレベルに
変換されて振幅画像AIとなり画像データバス
を介して画像記憶装置２５の所定アドレス領域に
記憶される。

位相画像作成装置１２は、第５図に示すように
逆数器１２１、掛算器１２２、逆タンジエント器
１２３及びグレイレベル変換器１２４により構成
されている。

そして、画像記憶装置２５から画像データバス
を介してb₁画像が掛算器１２２に、また同様に
画像データバスを介してa₁画像が逆数器１２１
に入力されここでその逆数に変換された後掛算器
１２２にそれぞれ入力される。

掛算器１２２は両者の積をとりこの値は逆タン
ジエント器１２３により逆タンジエントされて位
相が求めら、次にグレイレベル変換器１２４によ
りグレイレベル変換され位相画像PIとして画像
データバスを介して画像記憶装置２５の所定の
アドレス領域に記憶される。

位相弁別装置２７は第６図に示すようにヒスト
グラム作成器２７１とレベルスライス器２７２と
から構成され、前記位相画像PIと画像データバ
スを介してヒストグラム作成器２７１に入力
し、ここでヒストグラムを作成し、その頻度が最
大になる２つのピークの位相φ_A，φ_Vを求める。
ここで、φ_Aは心房、大動脈等の心室以外の位相
を表わし、φ_Vは心室の位相を表わしている。

心機能が正常であれば、位相φ_Aと位相φ_Vとは
狭い広がりを有しかつ互いに180゜近く位相が異な
つている。

心機能が異常であれば位相φ_Aと位相φ_Vは比較
的広い分布を有している。

レベルスライス器２７２はこの位相φ_Aと位相
φ_Vの性質を利用しその値により心室領域画像XI
と心室以外の領域画像YIを弁別する。このよう
にして弁別した心室以外の領域画像YIを画像デ
ータバスを介して画像記憶装置２５内の所定の
アドレス領域に（０，１）パターンで記憶する。

造影領域抽出装置２８は、第６図に示すように
１心拍分の造影血液画像SI(i)を順次画像記憶装置
２５内の所定のアドレス領域から画像データバス
を介して入力し、レベルスライス器２８１によ
り所定のスレシヨルドレベルTHでレベルスライ
スし、造影領域画像ZI（心室及び心房等を含む）
を抽出して（０，１）パターンで作成した後画像
データバスを介して画像記憶装置２５内の所定
のアドレス領域に記憶する。

これらの動作はＫ枚（１心拍分）の造影血液画
像Ｓ(i)について順次実施される。

心室領域抽出装置２９は、第６図に示すように
画像データバスを介して心室以外の領域画像
YIを画像データバスを介して前記造影領域画
像ZIをそれぞれ入力し、減算器２９１により造影
領域画像ZIから心室以外の領域を除去する。

このとき負の値となるものは０とおく。このよ
うにして得られた心室領域画像XIの（０，１）
パターンは画像データバスを介して画像記憶装
置２５内の所定のアドレス領域に記憶される。

心容積時間変化図作成装置３０は、第７図に示
すように画像データバスを介して前記心室領域
画像XIを、画像データバスを介してこの心室
領域画像と同一の心拍位相を有する造影血液画像
SI(i)をそれぞれ入力し、空間積分器３０１により
心室領域画像XIをマスク画像として造影血液画
像SI(i)の濃度値の空間領域における積分値を求め
ていく。

このようにして１心拍分の造影血液画像SI(i)の
濃度積分値即ち心容積が例えば横軸を時間ｔ、縦
軸を濃度Ｖとして求められ、この結果は順次画像
データバスを介して画像記憶装装置２５内の所
定のアドレス領域に記憶される。

前記セレクタ２６は例えば切替スイツチで構成
され、画像データバス，を介して画像データ
が入力され、いずれか一系統の画像データを画像
処理コントローラ２０から送出される制御信号Ｒ
に基づいて選択し、その選択結果を画像データバ
スを介して画像表示装置５へ送出するようにな
つている。

次に上記構成の心機能診断装置の作用を、造影
左心臓の機能診断画像及び心容積変化図等を作成
表示する場合について説明する。

最初に造影前画像MI(i)と造影画像CI(i)の収集
手順を説明する。

システムコンソール７を操作して画像収集ルー
チンキーと検査部位キーとを押すと、システムコ
ントローラ６は所定の部位別の収集シーケンスを
選択し、Ｘ線曝射条件をＸ線発生制御器８へ送つ
てパラメータをセツトし、造影剤注入装置９をス
タンバイし、画像収集装置３、画像処理装置４及
び画像表示装置５にパラメータをセツトしこれら
をスタンバイ状態にする。

システムコンソール７上の収集開始キーを押す
と、上述した収集シーケンスで造影剤注入装置９
が駆動され造影剤を被検体２へ注入する。

次にＸ線発生制御器８を駆動してＸ線発生器１
からＸ線を発生させ、撮影部位に造影剤が出現す
る前の被検体２を透過させる。被検体２を透過し
たＸ線は画像収集装置３で検出され、電気信号に
変換されさらにＡ／Ｄ変換されて画像データバス
を介して画像処理装置４に送出される。

このようにして得られた画像データはまず濃度
時間変化図作成処理装置２１に入力され、所定の
関心領域内の濃度が計測された後順次画像番号順
に画像データバスを介して画像記憶装置２５内
の所定のアドレス領域に格納されるとともに、画
像データバス、セレクタ２６、画像データバス
を介して画像表示装置５に送られ収集画像とし
て画像表示される。

Ｘ線曝射が終了すると、それまでに求められて
いた関心領域内の濃度時間変化図も画像記憶装置
２５内の所定のアドレス領域に記憶され、上述し
た収集画像の場合と同様画像表示装置５に送られ
て画像表示されると同時にこの濃度時間変化図は
画像データバスを介して心拍動周期検出処理装
置２２に入力される。

心拍動周期検出処理装置２２において心拍動の
心拍番号及び周期と画像番号間の対応がとられ、
この対応関係が制御線ｕを介して画像処理コント
ローラ２０に伝送される。

画像処理コントローラ２０は、心拍動周期検出
処理装置２２から送られる心拍動情報と前記濃度
時間変化図作成処理装置２１から送られる濃度情
報とに基づき制御線P₃を介して背景処理装置２
３へ荷重係数G₁，G₂を送出し、画像記憶装置２
５へは制御線Q₁〜Q_Nを介して同一心拍位相を有
する造影前画像MI(i)及び造影画像CI(i)の画像番
号を送出する。

画像記憶装置２５は、この２つの画像番号の画
像データを画像データバス，を介して順次背
景処理装置２３へ送出する。

背景処理装置２３は、同一心拍位相(i)における
造影画像CI(i)と造影前画像MI(i)との間で画像処
理を行ない第３図に示すように造影血液画像SI(i)
を作成する。

すなわち、心拍位相(i)における造影前画像MI
(i)、造影画像CI(i)に対し、背景処理装置２３に
おいてSI(i)＝MI(i)−CI(i)の演算処理が１心拍分
のＫ枚の画像に対して行なわれ、それぞれ造影剤
が存在しない背景が除去される。また、このよう
にして得られた造影血液画像SI(i)は画像データバ
スを介して画像記憶装置２５の所定のアドレス
領域に記憶される。

以上の処理は造影画像CI(i)が無くなるまで行
われる。

画像記憶装置２５に記憶される造影血液画像SI
(i)は同時に画像データバス，のいずれかを経
てセレクタ２６に送られ、さらに画像データバス
を介して画像表示装置５へ転送されて画像表示
される。

次に得られた造影血液画像SI(i)の１心拍分の画
像から心血管の振幅画像AIと位相画像PIを求め
る手順を第４図，第５図を参照して説明する。

１心拍分内の造影血液画像SI(i)をＫ枚、心拍周
期をＴ・Ｋ＝１／f₀とすれば、ｋ枚目（但し、１
≦ｋ≦Ｋ）の造影血液画像SI(i)の時刻はｔ＝（ｋ
−１）Ｔとなる。ここでＴは画像のサンプル間隔
時間である。

また、（ｘ，ｙ）座標における画素濃度をPC
（ｘ，ｙ，ｔ）とおき、これを下記(2)式のように
近似する。

PC（ｘ，ｙ，ｔ）＝a₀／２＋a₁cos2πt／kT＋
b₁sin2πt／kT …(2) (2)式から係数a₁，b₁はそれぞれ以下の式で求め
ることができる。

a₁＝２／Ｋ_K 〓 〓^k=1 PC｛（ｘ，ｙ，（ｋ−１）Ｔ｝・cos｛2π（ｋ−１
）／Ｋ｝…(3) b₁＝２／ｋ_K 〓 〓^k=1 PC｛（ｘ，ｙ，（ｋ−１）Ｔ｝・sin｛2π（ｋ−１
）／Ｋ｝…(4) ここで、A₁＝√₁ ²＋₁ ²，P₁＝tan^-1（b₁／a₁）
とおくと(2)式は下記(5)式となる。

但しA₁は振幅値を、P₁は位相を示す。

PC（ｘ，ｙ，ｔ）＝a₀／２＋A₁sin（2πt／KT＋P₁）
…(5) 次に係数a₁，b₁を求める手順について説明す
る。画像記憶装置２５内の所定のアドレス領域の
データがゼロクリアされている。

これらをa₁画像、b₁画像という。このa₁画像は
画像データバスを介して、また造影血液画像SI
(i)の第１番目の画像は画像データバスを介して
ともに機能画像作成装置２４の時間フイルター装
置１０に入力され、ゼロクリアされているa₁画像
には荷重係数Fiとして１、第１番目の造影血液画
像SI(i)には荷重係数Fjとして２／Kcos2π（１−
１）／Ｋが掛けられた後、両者の和が求められ、
この結果が画像データバスを介して画像記憶装
置２５内のa₁画像を記憶するための記憶領域に記
憶される。

このとき、a₁画像として下記(6)式が記憶される
こととなる。

a₁＝２／Kcos2π（１−１）／Ｋ・PC｛ｘ，ｙ，
（１−１）Ｔ｝ …(6) 次にa₁画像が画像データバスを介して、第２
番目の造影血液画像SI(i)が画像データバスを介
して時間フイルター装置１０に入力され、上述し
た場合と同様に荷重係数Fiとして１、荷重係数Fj
として２／Kcos2π（２−１）／Ｋが掛けられた後
両者の和が求められ、この結果が画像データバス
を介して画像記憶装置２５内の前記記憶領域に
記憶される。

このときのa₁画像として下記(7)式が記憶される
ことになる。

a₁（ｘ，ｙ）＝₂ 〓 〓^k=1 ２／Kcos2π（ｋ−１）／Ｋ・PC｛ｘ，ｙ，（ｋ−１
）Ｔ｝…(7) 以下同様にしてＫ枚の造影血液画像SI(i)が時間
フイルター装置１０により処理され、１心拍分の
a₁画像として下記(8)式が求められる。

a₁（ｘ，ｙ）＝２／Ｋ_K 〓 〓^k=1 cos2π（ｋ−１）／Ｋ・PC｛ｘ，ｙ，（ｋ−１）Ｔ
｝…(8) 上述したa₁画像の場合と同様な処理が荷重係数
Fj＝２／Ksin2π（ｋ−１）／Ｋを用いてb₁画像に
対して行なわれ、１心拍分のb₁画像として下記(9)
式が求められる。

b₁（ｘ，ｙ）＝２／Ｋ_K 〓 〓^k=1 sin2π（ｋ−１）／Ｋ・PC｛ｘ，ｙ，（ｋ−１）Ｔ
｝…(9) 次に上述のようにして求められた画像記憶装置
２５内に記憶されたa₁画像が画像データバスを
介して、b₁画像が画像データバスを介してとも
に第５図に示す振幅画像作成装置１１に入力さ
れ、ここで既述したような演算処理及びグレイレ
ベル変換が行われ１心拍分の造影血液画像SI(i)に
対する振幅画像AI（＝√₁ ²＋₁ ²）が求められる。
この結果は画像データバスを介して画像記憶装
置２５の所定の記憶領域に記憶される。

同様にa₁画像、b₁画像が位相画像作成装置１２
に入力されここで１心拍分の位相画像PI（＝
tan^-1b₁／a₁）が求められ、この結果は画像記憶
装置２５の所定の記憶領域に記憶される。

この振幅画像AI及び位相画像PIは画像データ
バス，を介してセレクタ２６へ送られ、さら
に画像データバスを介して画像表示装置５へ送
出され、画像表示される。

画像記憶装置２５内に記憶された位相画像PI
は画像データバスを介して位相弁別装置２７に
入力され、ここでヒストグラム作成器２７１、レ
ベルスライス器２７２により処理されて心室以外
の領域画像YIが弁別される。この心室以外の領
域画像YIは画像データバスを介して一旦画像
記憶装置２５内の所定のアドレス領域に記憶され
る。

一方、画像記憶装置２５内に記憶された造影血
液画像SI(i)が造影領域抽出装置２８に入力され、
ここでレベルスライス器２８１により処理されて
造影領域画像ZIが抽出される。この造影領域画像
ZIは画像データバスを介して一旦画像記憶装置
２５内の所定のアドレス領域に記憶される。

次に、前記心室以外の領域画像YIは画像デー
タバスを介して、造影領域画像ZIは画像データ
バスを介してそれぞれ心室領域抽出装置２９に
入力され、ここで両画像に対して減算器２９１に
よる減算処理が実施され、この結果心室領域画像
XIが抽出される。

この心室領域画像XIは画像データバスを介
して画像記憶装置２５の所定のアドレス領域に記
憶される。

このような処理が１心拍分の造影血液画像SI(i)
のＫ枚に対して実施される。

次に、前記心室領域画像XIは画像データバス
を介して、これに対応する心拍位相の造影血液
画像SI(i)が画像データバスを介して心容積時間
変化図作成装置３０に入力され、ここで空間積分
器３０１により積分処理され造影血液画像SI(i)の
濃度積分値即ち心容積が求められる。

この濃度積分値は画像データバスを介して画
像記憶装置２５内の所定のアドレス領域に記憶さ
れる。

このような処理が１心拍部の造影血液画像SI(i)
のＫ枚に対して実施される。

以上のようにして求めた各種機能画像、グラ
フ、計測値等は画像データバス，、セレクタ
２６及び画像データバスを介して画像表示装置
５へ送られ画像表示される。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。

例えば上述した実施例では画像処理装置の心拍
動周期検出処理装置に対する入力データは画像デ
ータの場合について説明したが、心電図を用いる
こともできる。

また、振幅画像、位相画像の作成に１次フーリ
エ変換を用いる場合について説明したが、機能画
像作成装置における荷重係数を高次の正弦波、余
弦波とすることにより高次のフーリエ変換による
両画像の作成を行なうことができる。

さらに、位相弁別装置において位相画像をヒス
トグラム作成器を介さず直接レベルスライス器に
入力し、所定のスレシヨルドレベルでレベルスラ
イスするようにしてもよい。

さらに、位相弁別装置において、位相画像をみ
ながら、検査者がマニユアル（トラツクボール
等）で入力して心室領域内と心室以外の領域とを
分離してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、被検体の心拍動
に対応して収集した造影前画像と造影画像との間
で背景処理を行なうものであるため、心拍動の影
響による偽像がない高画質の造影血液画像を得る
ことができるとともに、造影血液画像の１心拍分
を利用して心血管の振幅画像と位相画像とを高速
に作成表示することが可能でかつ心室領域及び心
容積の時間変化をも計測可能となり、心機能の定
量的な計測診断に有効な心機能診断装置を提供す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
２図は第１図に示す装置を構成する画像処理装置
のブロツク図、第３図は同上の背景処理装置の構
成及び作用を示す説明図、第４図は同上の機能画
像作成装置の一部である時間フイルター装置の構
成及び作用を示す説明図、第５図は同上の機能画
像作成装置の一部である振幅画像作成装置及び位
相画像作成装置の構成及び作用を示す説明図、第
６図は同上の機能画像作成装置の一部である位相
弁別装置、造影領域抽出装置及び心室領域抽出装
置の構成及び作用を示す説明図、第７図は同上の
機能画像作成装置の一部である心容積時間変化図
作成装置の構成及び作用を示す説明図である。 １…Ｘ線発生器、２…被検体、３…画像収集装
置、４…画像処理装置、５…画像表示装置、６…
システムコントローラ、７…システムコンソー
ル、８…Ｘ線発生制御器、９…造影剤注入装置、
１０…時間フイルター装置、２０…画像処理コン
トローラ、２１…濃度時間変化図作成処理装置、
２２…心拍動周期検出処理装置、２３…背景処理
装置、２４…機能画像作成装置、２５…画像記憶
装置、２６…セレクタ、２７…位相弁別装置、２
８…造影領域抽出装置、２９…心室領域抽出装
置、３０…心容積時間変化図作成装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｘ線を被検体に曝射するＸ線発生器と、被検
   体を透過したＸ線からＸ線透過画像を収集する画
   像収集装置と、被検体に造影剤を注入する造影剤
   注入装置と、Ｘ線透過画像から造影剤が被検体に
   注入される前の造影前画像と注入後の造影画像と
   を得る画像処理装置と、これらの画像を表示する
   画像表示装置とを有する心機能診断装置におい
   て、前記画像処理装置は、造影前画像及び造影画
   像の濃度時間変化図を作成する濃度時間変化図作
   成処理装置と、造影前画像及び造影画像の心拍番
   号及び心拍位相を検出する心拍動周期検出処理装
   置と、前記濃度時間変化図及び心拍位相を参照し
   て同一心拍位相を有する造影前画像と造影画像と
   の組を抽出し対応するもの同志間で差分をとるこ
   とによつて造影剤が存在しない背景を除去し、複
   数枚の造影血液画像を作成する背景処理装置と、
   （ｘ，ｙ）座標における画素濃度PC（ｘ，ｙ，ｔ）
   をPC（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ｚ＋A₁sin（2πt／KT＋P₁）
   ［ただし、A₁＝√₁ ²＋₁ ²，P₁＝tan^-1（b₁／a₁）、
   Ｚ：定数である。］とし、この式中のa₁，b₁の値
   を前記背景処理装置によつて既に求められた造影
   血液画像データを基にして求め、上記式中のA₁
   ＝√₁ ²＋₁ ²から前記造影血液画像の振幅画像
   を、またP₁＝tan^-1（b₁／a₁）から位相画像をそれ
   ぞれ作成し、前記造影血液画像と位相画像とを基
   に心室領域画像を抽出するとともにこの心室領域
   画像と前記造影血液画像とを基に心容積の時間変
   化を求める機能画像作成装置とを備え、心機能を
   定量的に示す診断画像及び計測値を画像表示する
   ようにしたことを特徴とする心機能診断装置。