JPH10191A - 回転立体撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続回転撮影を一度行うだけで、所望の撮影角
度で撮影した透過Ｘ線像の経時的観察を可能にするとと
もに、造影剤が良好に拡散する所望の時刻における透過
Ｘ線像の立体的観察や静脈注入法の適用を可能にする。 【解決手段】被検者１２の回りを同心円的に同一方向に
連続回転しながら所定の回転角毎に被検者１２の透過Ｘ
線像を撮影し、その画像データを大容量メモリ５４に格
納する。その後、操作器７によって所望の撮影角度を指
令すると、大容量メモリ５４に格納した画像データから
その指令された撮影角度に対応する画像データを時系列
的に読み出す。これをテレビモニタ６に出力することに
より、所望の撮影角度で撮影され且つ造影剤の拡がり状
態が経時的に変化する透過Ｘ線像が表示される。また、
同一撮影角度で撮影した画像が複数枚得られるため、回
転ＤＳＡのリマスキング処理やＤＳＡ加算処理によるコ
ントラスト補強ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転立体撮影装置に
係り、特に被検者の回りを回転しながら高速かつ連続的
に被検者の透過Ｘ線像を撮影し、動脈から静脈までの血
管系を観察、診断するに適した透過Ｘ線像を得る回転立
体撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転立体撮影装置は、被検者の
回りを同心円的に連続回転しながら所定の回転角毎に被
検者の透過Ｘ線像を撮影し、この透過Ｘ線像を示す画像
信号をテレビモニタに出力して再生する。この再生され
た透過Ｘ線像は、撮影角度が刻一刻変化するため、人間
の目の残像効果により立体画像として認識される。ま
た、このようにして撮影される一連の透過Ｘ線像の中に
は、操作者もしくは医師が所望する被検体の関心領域を
最適な撮影角度で撮影した透過Ｘ線像が存在する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の回転
立体撮影装置においては、回転動作を行いながらＸ線撮
影を行うため、次のような欠点がある。 １）Ｘ線撮影時に血管を良好に認識できるように血管内
に造影剤を注入しながら撮影を行うＸ線血管造影検査に
おいては、得られる透過Ｘ線像が造影剤の血流による拡
がりにより刻一刻変化するため、関心領域を最も的確に
とらえることのできる撮影角度にあるとき、造影剤の拡
がり状態が最も適切な状態になっているとは限らない。
このため造影剤を血管内に注入するタイミングと回転立
体撮影を開始するタイミングを決定するには、この造影
剤の血管内の拡がり具合を予測しなければならず、多く
の経験と勘が必要である。

【０００４】２）検査対象となる血管及びその疾患によ
っては、上記造影剤が拡がるようすを、例えば動脈から
注入した場合、動脈が濃染されている状態（動脈相とい
う）から静脈が濃染される状態（静脈相という）まで、
経時的に観察する必要があるが、従来の回転立体撮影で
は、撮影角度が刻一刻変化してしまうため、造影剤のあ
る位相では、所望する撮影角度を大きく逸脱してしま
う。このため従来においては回転立体撮影を実施後、関
心領域を最も的確にとらえることのできる撮影角度を固
定し、通常の回転しない連続撮影によって経時的観察を
行っていた（特開平７−２２７３９０号公報参照）。こ
の場合には、被検者に対し、Ｘ線被爆の増加と無害とは
いえない造影剤使用量の増加を招くという問題がある。

【０００５】３）デジタルサブトラクションアンギオグ
ラフィ（通常、ＤＳＡと称す）の手技の１つに静脈注入
法がある。これは通常の血管造影検査で行われるカテー
テルを使用して造影剤を動脈に注入する方法に対し、注
射器等を使用して静脈から造影剤を注入して心臓を経由
して、動脈等の目的とする血管の造影像を得るもので、
切開等を必要としないので比較的手軽に行うことのでき
る血管造影検査方法である。この方法では造影剤が、注
入後、体全体に拡散してしまうため濃度が薄まり、目的
とする血管のコントラストが得難い。そこで、連続する
複数枚のサブトラクション画像を加算（重ね合わせ）し
て、血管コントラストを向上させる演算手法がとられ
る。ところが、従来の回転立体撮影では撮影角度が刻一
刻変化するため上記加算による演算手法がとれず、結果
として静脈注入法には全く不向きであった。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、連続回転撮影を一度行うだけで、所望の撮影角
度で撮影した透過Ｘ線像の経時的観察が可能となるとと
もに、造影剤が良好に拡散する所望の時刻における透過
Ｘ線像の立体的観察が可能となり、更に回転ＤＳＡのリ
マスキング処理やＤＳＡ加算処理によるコントラスト補
強ができ静脈注入法を適用することができる回転立体撮
影装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、被検者の回りを同心円的に同一方向に連続
回転しながら所定の回転角毎に該被検者の透過Ｘ線像を
撮影し、その透過Ｘ線像を示す画像信号を出力するＸ線
撮影手段と、少なくとも被検者に注入された造影剤が関
心領域に到達する前から到達するまでの間に前記Ｘ線撮
影手段から出力される複数回転分の画像信号を、撮影角
度別及び／又は撮影時刻別に読み出し可能に記憶する記
憶手段と、所望の撮影角度及び／又は撮影時刻を指令す
る操作手段と、前記操作手段によって指令された撮影角
度及び／又は撮影時刻に基づいて対応する画像信号を前
記記憶手段から読み出す読出手段と、前記読出手段によ
って読み出された画像信号に基づいて透過Ｘ線像を表示
する表示手段と、を備えたことを特徴としている。即
ち、操作手段によって所望の撮影角度を指令すると、連
続回転撮影時に記憶手段に記憶させた画像信号からその
指令された撮影角度に対応する画像信号が時系列的に読
み出される。この読み出された画像信号を表示手段に出
力することにより、所望の撮影角度で撮影され且つ造影
剤の拡がり状態が経時的に変化する透過Ｘ線像を表示す
ることができる。また、操作手段によって所望の撮影時
刻を指令すると、連続回転撮影時に記憶手段に記憶させ
た画像信号からその指令された撮影時刻に対応する１回
転分の画像信号を読み出す。この１回転分の画像信号を
順次表示手段に出力することにより、所望の撮影時刻の
透過Ｘ線像を立体的に表示することができる。更に、操
作手段によって所望の撮影角度及び撮影時刻を指令する
ことにより、その撮影角度及び撮影時刻に撮影した透過
Ｘ線像を示す画像信号を前記記憶手段から読み出す。こ
の読み出した画像信号を表示手段に出力することによ
り、所望の撮影角度及び撮影時刻の透過Ｘ線像を表示す
ることができる。

【０００８】また、本発明は前記読出手段から読み出さ
れた同一撮影角度に対応する複数の画像信号のうち造影
剤が関心領域に到達する前の画像信号と他の画像信号と
の差を求めることによりサブトラクション画像を示す画
像信号を生成し、また、同一撮影角度の異なる時刻のサ
ブトラクション画像を加算することにより、造影部位の
コントラストを向上させた透過Ｘ線像を前記表示手段に
表示させるようにしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る回転立体撮影装置の好ましい実施の形態について詳説
する。図１は本発明に係る回転立体撮影装置の全体構成
を示すブロック図である。同図に示すように、この回転
立体撮影装置は、主として回転保持装置１、Ｘ線管装置
２、イメージ・インテンシファイア（以下、Ｉ．Ｉ．と
いう）３、テレビカメラ４、画像記憶・処理装置５、テ
レビモニタ６及び操作器７から構成されている。

【００１０】回転保持装置１は、図示しない既知の駆動
機構によりその仮想中心を回転中心として正逆方向に回
転するもので、Ｘ線管装置２とＩ．Ｉ．３とがその回転
中心を通る直線上に対向して取り付けられている。この
回転保持装置１は、操作器１０からの指令を受入する回
転制御装置８によって回転方向、速度、角度等が制御さ
れ、その角度位置はエンコーダ９によって検出される。

【００１１】Ｘ線管装置２は、テーブル１３に載せられ
た被検者１２にＸ線を放射するもので、高電圧装置２１
から所定の高電圧が供給されるようになっている。尚、
高電圧装置２１には、Ｘ線制御装置１１からスリップリ
ング２２を介してＸ線の放射タイミング等の制御信号や
電力が供給されている。また、回転保持装置１に搭載さ
れるＩ．Ｉ．３やテレビカメラ４、Ａ／Ｄ変換器５１に
もＸ線制御装置１１からスリップリング２２を介して電
力が供給されている。

【００１２】Ｉ．Ｉ．３は、上記Ｘ線管装置２から放射
され被検者１２を透過した透過Ｘ線像を受入し、その透
過Ｘ線像を光学像に変換する。この変換された光学像は
テレビカメラ４によって撮影され、前記透過Ｘ線像（光
学像）を示す映像信号としてＡ／Ｄ変換器５１に出力さ
れる。Ａ／Ｄ変換器５１は入力するアナログ映像信号を
デジタル映像信号、即ち、画像データに変換し、この画
像データを光スリップリング４１を介して画像記憶・処
理装置５に加える。

【００１３】画像記憶・処理装置５は、表示メモリ５
２、Ｄ／Ａ変換器５３、大容量メモリ５４及び中央処理
装置（ＣＰＵ）５５等から構成されている。ＣＰＵ５５
は、表示メモリ５２及び大容量メモリ５４に対して画像
データの書込／読出制御を行うとともに、大容量メモリ
５４から画像データを読み出し、所要の演算処理を行っ
たのちその画像データを表示メモリ５２に書き込むもの
で、操作器７の操作に応じた処理を実行する。尚、ＣＰ
Ｕ５５の動作の詳細については後述する。また、表示メ
モリ５２は、１コマ分の画像データをビデオレートでリ
ードアフタライトが可能な構成となっている。

【００１４】表示メモリ５２から出力される画像データ
は、Ｄ／Ａ変換器５３によってアナログ映像信号に変換
されたのちテレビモニタ６に出力され、ここで透過Ｘ線
像として表示される。この回転立体撮影装置は、スリッ
プリング２２と光スリップリング４１によって回転保持
装置１に搭載された機器が周辺と物理的に切り離されて
いるため、回転保持装置１の回転角度範囲に制約がな
く、所望の方向に３６０°以上連続的に回転しながら撮
影することができる。

【００１５】次に、上記構成の回転立体撮影装置の動作
について説明する。以下の動作例では、被検者１２に対
し、回転保持装置１が１秒間に１回転の速さで移動しな
がらｎ回転の回転立体撮影を行う場合について述べる。
尚、ｎは、例えば注射器によって造影剤を静脈に注入し
てから造影剤が心臓を経由して動脈等の検査対象となる
関心領域に拡散するまでに必要な十分な時間（ｎ秒）と
なるように設定される。

【００１６】さて、操作者が操作器１０のスタンバイス
イッチ（図示せず）を操作すると、回転制御器８は回転
保持装置１を回転させ、Ｉ．Ｉ．３が待機位置Ｐ’点に
なるように移動させる。この後、操作者が操作器１０の
撮影開始スイッチ（図示せず）を操作すると、回転制御
装置８の働きにより回転保持装置１はＡ方向に回転を開
始し、Ｐ１点に達する直前に所定角速度、即ち３６０°
／秒の速度まで増速される。Ｐ１点に達したことをエン
コーダ９が検出すると、その時点からＸ線制御装置１１
は、例えば４ｍＳのパルス状Ｘ線の照射指令をスリップ
リング２２を介して高電圧装置２１に対して出力し、Ｘ
線管装置２からパルス状Ｘ線を発生させる。

【００１７】ここで、例えばエンコーダ９の角度検出レ
ートが回転保持装置１の１回転当り２８８０個所で、回
転保持装置１の１回転当り６０コマを収集しようとする
場合には、Ｐ１点以降、エンコーダ９からの位置検出パ
ルスが、４８（＝２８８０÷６０）パルス出力する毎
に、即ち、回転保持装置１が６°（＝３６０°÷６０）
回転する毎にパルス状Ｘ線を発生する。回転保持装置１
の２回転目以降もエンコーダ９の角度検出位置は同一で
あるため、１回転毎に６０個所の同一角度位置におい
て、パルス状Ｘ線が発生される。

【００１８】このパルスＸ線による被検者１２の透過Ｘ
線像は、Ｉ．Ｉ．３で光学像に変換された後、テレビカ
メラ４で撮像される。テレビカメラ４から出力される透
過Ｘ線像を示す１コマ分の映像信号は、Ａ／Ｄ変換器５
１によって例えば５１２×５１２マトリックスのフレー
ム単位の画像データとしてディジタル化され、画像記憶
・処理装置５の表示メモリ５２に記憶されるとともに、
ＣＰＵ５５を介して大容量メモリ５４に記憶される。以
下、前述のように１回転当たり６０コマをＸ線照射に同
期して連続的に撮影を行い、表示メモリ５２の記憶内容
は順次入力する画像データによって更新されるととも
に、大容量メモリ５４は、図２に示すように順次入力す
る画像データを、撮影角度情報（Ｐ１〜Ｐ６０）及び撮
影時刻情報（１、２、…、ｎ）とともに記憶する。

【００１９】この表示メモリ５２に記憶された画像デー
タは、Ｄ／Ａ変換器５３を介して映像信号に変換され連
続的にテレビモニタ６に出力され、ここで透過Ｘ線像と
して表示される。この表示される画像は、各コマ画像毎
にＸ線照射方向が異なっているため（前例では６０通
り）、人間の目の残像効果により立体画像として認識さ
れる。

【００２０】ｎ回転（ｎ秒間）の一連の連続回転立体撮
影が終了すると、操作者もしくは医師等の被検者１２に
対し診断を行う者は、所望する画像を表示・観察するた
めに操作器７を介して画像記憶・処理装置５に対して適
宜の指令を与え、画像記憶・処理装置５のＣＰＵ５５は
連続回転立体撮影により得られた画像データに対し、次
のような各種の処理を実行する。

【００２１】１．回転ＤＳＡのリマスキング処理を行う
場合 複数回転分の画像を収集してから造影剤注入装置１４に
より造影剤を注入し、造影剤を注入する前の画像（以
下、マスク像という）と、造影剤の注入後の画像（以
下、造影像という）を示す画像データを前記大容量メモ
リ５４に格納する。ここで、同一角度のマスク像が複数
枚得られるため、サブトラクション処理を行う際に最も
アーチファクトの少ないマスク像を選択する。

【００２２】そして、同一角度のマスク像と造影像との
差を求めることにより、時間的変化のない骨や軟部組織
の像を除去して造影剤が入った血管像（サブトラクショ
ン像）を抽出する。このようにして求めたサブトラクシ
ョン像を示す画像データを表示メモリ５２に書き込み、
その書き込んだ画像データをＤ／Ａ変換器５３を介して
テレビモニタ６に出力することにより、テレビモニタ６
にサブトラクション像を表示させることができる。

【００２３】２．同一角度からの経時的観察を行う場合 この場合には、操作器７を操作し、画像記憶・処理装置
５に対して所望の撮影角度を示す指令を与える。いま、
図２に示すように所望の撮影角度に対応した位置Ｐ_i を
指令すると、ＣＰＵ５５は、その位置Ｐ_i の画像を示す
画像データを抽出し、経時的に並べ換えて順次表示メモ
リ５２に書き込む。このようにして表示メモリ５２に書
き込まれた画像データは、Ｄ／Ａ変換器５３を介してテ
レビモニタ６に連続的に出力される。

【００２４】これにより、造影剤が時々刻々と拡がる所
望の描出角の画像をテレビモニタ６上で観察することが
できる。造影剤の拡がり状態が最も適切な状態になった
時に、操作器７から静止指令を加え、表示メモリ５２へ
の新たな書込みを禁止するようにすれば、造影剤の拡が
り状態が最も適切な状態の静止画をテレビモニタ６に表
示させることができる。尚、時間分解能は、回転保持装
置１の回転速度に依存し、１回転／秒の回転速度の場合
には１画像／秒の時間分解能である。

【００２５】３．加算処理によるコントラストの補強を
行う場合 前記のようにして得た同一角度での経時的画像データは
幾何学的に同一であるため、例えば造影剤の拡がり状態
が最も適切な状態になった時刻を含む複数枚の画像を加
算することにより、コントラストの良い画像を作ること
ができる。また、サブトラクション像を複数枚加算する
ことにより、造影部位のコントラストを向上させたサブ
トラクション像を作ることもできる。更に、各撮影角度
ごとに前記処理を行い、撮影角度順に連続表示すれば、
コントラスト補正を加えた回転立体撮影像が観察でき
る。

【００２６】４．心電同期回転立体撮影を行う場合 この場合には、心電に同期させて回転保持装置１を回転
させる。例えば、心電のＲ波でＰ１点を同期させ、パル
スＸ線を照射すれば、撮影角度毎の心臓の位相が同一と
なり、冠動脈の回転立体撮影を行えば、そのサブトラク
ション像の作成が可能となる。

【００２７】５．経時的要素をもった立体画像の再構成
を行う場合 この場合には、操作器７を操作し、画像記憶・処理装置
５に対して所望の撮影時刻を示す指令を与える。いま、
図 2に示すように所望の撮影時刻に対応したｊ回転目を
指令すると、ＣＰＵ５５は、そのｊ回転目の１回転分の
画像データを抽出し、これを順次表示メモリ５２に書き
込む。このようにして表示メモリ５２に書き込まれた画
像データは、Ｄ／Ａ変換器５３を介してテレビモニタ６
に連続的に出力される。これにより、所望の時刻の立体
画像をテレビモニタ６に表示させるすることができる。
また、撮影時刻を順次変更することにより時間変化を伴
った一連の立体画像を表示させることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回転立
体撮影装置によれば、連続回転撮影を一度行うだけで、
所望の撮影角度で撮影した透過Ｘ線像の経時的観察が可
能となるとともに、造影剤が良好に拡散した所望の時刻
における透過Ｘ線像を観察することができる。また、造
影剤が良好に拡散した所望の時刻における立体的観察も
可能となる。更に、同一撮影角度で撮影した画像が複数
枚得られるため、回転ＤＳＡのリマスキング処理やＤＳ
Ａ加算処理によるコントラスト補強できるため、静脈注
入法を適用することができ、また心電同期回転ＤＳＡ撮
影も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る回転立体撮影装置の全体構
成を示すブロック図である。

【図２】図２は図１の大容量メモリ内に格納された一連
の画像データ群の構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１…回転保持装置 ２…Ｘ線管装置 ３…イメージ・インテンシファイア（Ｉ．Ｉ．） ４…テレビカメラ ５…画像記憶・処理装置 ６…テレビモニタ ７、１０…操作器 ８…回転制御装置 ９…エンコーダ １１…Ｘ線制御装置 １２…被検者 １４…造影剤注入装置 ２２…スリップリング ４１…光スリップリング ５２…表示メモリ ５４…大容量メモリ ５５…中央処理装置（ＣＰＵ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検者の回りを同心円的に同一方向に連
   続回転しながら所定の回転角毎に該被検者の透過Ｘ線像
   を撮影し、その透過Ｘ線像を示す画像信号を出力するＸ
   線撮影手段と、 少なくとも被検者に注入された造影剤が関心領域に到達
   する前から到達するまでの間に前記Ｘ線撮影手段から出
   力される複数回転分の画像信号を、撮影角度別及び／又
   は撮影時刻別に読み出し可能に記憶する記憶手段と、 所望の撮影角度及び／又は撮影時刻を指令する操作手段
   と、 前記操作手段によって指令された撮影角度及び／又は撮
   影時刻に基づいて対応する画像信号を前記記憶手段から
   読み出す読出手段と、 前記読出手段によって読み出された画像信号に基づいて
   透過Ｘ線像を表示する表示手段と、 を備えたことを特徴とする回転立体撮影装置。
2. 【請求項２】 前記読出手段から読み出された同一撮影
   角度に対応する複数の画像信号のうち造影剤が関心領域
   に到達する前の画像信号と他の画像信号との差を求める
   ことによりサブトラクション画像を示す画像信号を生成
   する画像処理手段を有し、該画像処理手段によって生成
   された画像信号に基づいて造影部位のコントラストを向
   上させた透過Ｘ線像を前記表示手段に表示させるように
   したことを特徴とする請求項１の回転立体撮影装置。
3. 【請求項３】 前記画像処理手段は、前記サブトラクシ
   ョン画像を複数枚加算した画像を示す画像信号を生成
   し、該画像処理手段によって生成された画像信号に基づ
   いて造影部位のコントラストを向上させた透過Ｘ線像を
   前記表示手段に表示させるようにしたことを特徴とする
   請求項２の回転立体撮影装置。