JPH11234566A - Angiography system - Google Patents

Angiography system

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JPH11234566A
JPH11234566A JP10028459A JP2845998A JPH11234566A JP H11234566 A JPH11234566 A JP H11234566A JP 10028459 A JP10028459 A JP 10028459A JP 2845998 A JP2845998 A JP 2845998A JP H11234566 A JPH11234566 A JP H11234566A
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JP
Japan
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energy
spectroscope
image
image sensor
radiation
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Application number
JP10028459A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Kawaguchi
滋 川口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the angiography system that photographs a contrast photo of coronary arteries with high resolution where a deviation of an image by upper side energy and lower side energy is nullified and deterioration in the resolution due to a vibration waveform of a spectroscope is suppressed in the case of having the spectroscope vibrated for the energy difference method. SOLUTION: The angiography system that photographs coronary arteries by using the radiant ray energy difference method is provided with a movement adjustment processing means 21. Thus, a position of image data providing an upper side energy or a lower side energy is moved in parallel prior to difference processing 22 of a difference-processing unit 20 in an image processing means 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、心臓の冠動脈を造
影するアンジオグラフィー装置に関する技術であり、特
に放射光を用いてエネルギー差分法を実現するための高
速エネルギー切換機構および撮像システムに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angiography apparatus for imaging a coronary artery of a heart, and more particularly to a high-speed energy switching mechanism and an imaging system for realizing an energy difference method using synchrotron radiation. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医療技術はこれまでの治療を中心
とした技術から予防を中心とした技術へと変化しつつあ
る。特に心臓病については、狭心症や心筋梗塞などの虚
血性心疾患による死亡率が高いにもかかわらず、予防技
術としての簡便で安全な診断法がないのが現状であり、
このような要求を満たす診断技術が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, medical technology has been changing from a technology centered on conventional treatment to a technology centered on prevention. Especially for heart disease, despite the high mortality due to ischemic heart disease such as angina or myocardial infarction, there is no simple and safe diagnostic method as a preventive technology at present,
A diagnostic technique that satisfies such requirements is required.

【0003】虚血性心疾患の最終的な診断は、選択的冠
動脈造影により行われているのが現状である。この選択
的冠動脈造影では、カテーテルと称する細い合成樹脂の
チューブを直接そけい部の大腿動脈あるいは上腕動脈に
挿入して血管内に進め、その先端を冠状動脈などの造影
目的部位まで到達させて、チューブを介して適量の造影
剤を注入して目的部位の造影を行っている。この検査に
よれば画像として極めて鮮明な冠状動脈像を得ることが
できるが、侵襲が大きく、また検査による致命的な合併
症が発生するというマイナス面がある。また、検査には
入院を必要とし、多くの医療スタッフが必要とされ、さ
らに多大な経費がかかるという欠点を有していた。
At present, the final diagnosis of ischemic heart disease is made by selective coronary angiography. In this selective coronary angiography, a thin synthetic resin tube called a catheter is directly inserted into the femoral artery or the brachial artery at the groin and advanced into the blood vessel. An appropriate amount of a contrast medium is injected through a tube to perform imaging of a target site. According to this test, a very clear coronary artery image can be obtained as an image, but there are disadvantages in that the invasion is large and fatal complications due to the test occur. In addition, the test requires hospitalization, requires a large number of medical staff, and has the disadvantage of requiring a great deal of money.

【0004】これに対し、造影剤の静脈からの注入とい
う侵襲の少ない方法により冠動脈を描出することができ
れば、患者に対する危険や入院負担等は著しく軽減さ
れ、集団検診としても利用できる可能性も生じてくる。
ところが、造影剤を静脈から注入すると、動脈に至るま
でに希釈されてしまい、診断に用いる良い画像を得るこ
とができない。この問題を解決する方法として、X線の
質量吸収係数の不連続な変化を利用するエネルギー差分
法が用いられている。
[0004] On the other hand, if the coronary artery can be visualized by a less invasive method of injecting a contrast medium from a vein, the danger to the patient and the burden of hospitalization are significantly reduced, and there is a possibility that it can be used as a mass examination. Come.
However, when a contrast medium is injected from a vein, it is diluted before reaching an artery, and a good image used for diagnosis cannot be obtained. As a method for solving this problem, an energy difference method using a discontinuous change in the mass absorption coefficient of X-rays is used.

【0005】エネルギー差分法とは、造影剤に用いられ
るヨウ素のK吸収端(33.17keV)前後のエネル
ギーのX線による画像の差分により冠動脈の造影を行う
方法である。
[0005] The energy difference method is a method of imaging a coronary artery based on a difference between X-ray images of energies around the K-absorption edge (33.17 keV) of iodine used as a contrast agent.

【0006】図7は、ヨウ素、筋肉および骨の吸収係数
のエネルギー依存性を示す図である。
FIG. 7 is a graph showing the energy dependence of the absorption coefficients of iodine, muscle and bone.

【0007】図7に示すように、横軸は光子エネルギー
(keV)、縦軸は質量吸収係数(cm/g)となっ
ており、ヨウ素の吸収係数が、33.17keV(K吸
収端)付近で急激に変化するのに対して、筋肉や骨の吸
収係数はほとんど変化していない。そこで、K吸収端前
後の画像の差分をとれば、造影剤であるヨウ素が流れて
いる血管だけが写し出される。ただし、K吸収端前後の
エネルギー差を大きくすると画像の解像度が低下する。
例えば、直径1mmの血管を識別するためには、エネル
ギー差を350eV以下にする必要がある(放射光、第
3巻第4号、1990年、放射光の医学応用について、
兵藤一行、西村克之)。また、K吸収端自身のエネルギ
ー幅が約20eVであるため、上側エネルギーおよび下
側エネルギーでのエネルギー分解能は160eV程度以
下が要求され、エネルギー分解能が小さいほど鮮明な画
像を得ることができる。
As shown in FIG. 7, the horizontal axis represents photon energy (keV), the vertical axis represents mass absorption coefficient (cm 2 / g), and the absorption coefficient of iodine is 33.17 keV (K absorption edge). While it changes abruptly in the vicinity, the absorption coefficient of muscle and bone hardly changes. Therefore, if the difference between the images before and after the K absorption edge is calculated, only the blood vessels in which iodine as a contrast agent flows are captured. However, when the energy difference before and after the K absorption edge is increased, the resolution of the image is reduced.
For example, in order to identify a blood vessel having a diameter of 1 mm, the energy difference needs to be 350 eV or less (for synchrotron radiation, Vol. 3, No. 4, 1990, for medical applications of synchrotron radiation,
Kazuyuki Hyodo and Katsuyuki Nishimura). Further, since the energy width of the K absorption edge itself is about 20 eV, the energy resolution at the upper energy and the lower energy is required to be about 160 eV or less, and a clearer image can be obtained as the energy resolution is smaller.

【0008】また、従来においては、ヨウ素のK吸収端
(33.17keV)前後のエネルギーのX線による画
像の差分により冠動脈の造影を行っていたが、従来のX
線では良好な画像を得られるような十分な強度とエネル
ギー分解能を有する単色X線が得られないことから実用
化に至っていなかった。そこで、放射光を利用したアン
ジオグラフィー装置が提案されている。
Conventionally, coronary arteries have been contrasted by the difference between images obtained by X-rays at energies around the K-absorption edge (33.17 keV) of iodine.
Since a monochromatic X-ray having sufficient intensity and energy resolution to obtain a good image cannot be obtained, it has not been put to practical use. Therefore, an angiography apparatus using synchrotron radiation has been proposed.

【0009】放射光は、偏向磁石やアンギュレータ内で
電子の振動や円運動によって放射されるシンクロトロン
放射光であり、従来のX線源に比較して、千倍から数万
倍という高輝度で、しかもレーザ光に近い性質のX線を
含むことから、2次元動画像による心臓機能診断などの
ほか、従来のX線源では困難と思われていた定量的機能
診断を可能にするものと期待されている。このことか
ら、シンクロトロン放射光による診断技術に対する期待
が高い。
Synchrotron radiation is synchrotron radiation emitted by the vibration or circular motion of electrons in a deflecting magnet or an angulator, and has a high brightness of 1,000 to tens of thousands of times as compared with a conventional X-ray source. In addition to the fact that it contains X-rays that have properties close to that of laser light, in addition to cardiac function diagnosis using two-dimensional moving images, it will enable quantitative function diagnosis that was considered difficult with conventional X-ray sources. Expected. Therefore, there is high expectation for a diagnostic technique using synchrotron radiation.

【0010】例えば、特開平9−180900号公報に
掲載されるように、挿入光源で発生するシンクロトロン
放射光の波長を直接に切り替える電子蓄積リング型放射
光発生装置などが開発されている。
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-180900, there has been developed an electron storage ring type radiation light generating device for directly switching the wavelength of synchrotron radiation generated by an insertion light source.

【0011】ところが、放射光を利用したアンジオグラ
フィー装置は、未だ実験段階にあるため、従来の技術と
して、以下に示す実験装置を例として説明する。
However, since an angiography apparatus using synchrotron radiation is still in the experimental stage, the following experimental apparatus will be described as an example of a conventional technique.

【0012】図8は、アンジオグラフィー装置を示す構
成図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an angiography apparatus.

【0013】図8に示すように、アンジオグラフィー装
置では、電子ビーム蓄積リング1内のウィグラー2から
発光した白色光が、ドラム式の回転シャッター3でパル
ス光にされ、カム式で振動する分光器4により、上側エ
ネルギーと下側エネルギーとに高速切換され、被験者5
の心臓に照射される。そして、上側エネルギーおよび下
側エネルギーにより照射された像を画像センサ6で取り
込み、エネルギー差分法により冠動脈の造影を行ってい
る。
As shown in FIG. 8, in an angiography apparatus, white light emitted from a wiggler 2 in an electron beam storage ring 1 is converted into pulse light by a rotary shutter 3 of a drum type and oscillated by a cam type. 4, the energy is rapidly switched between the upper energy and the lower energy.
The heart is irradiated. Then, images irradiated by the upper energy and the lower energy are captured by the image sensor 6, and the coronary artery is imaged by the energy difference method.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アンジオグラフィー装置では、上側エネルギーと下側エ
ネルギーとによる画像のずれ量が生じたり、また、分光
器4の振動波形による分解能の低下が生じてしまい、十
分な解像度を得ることができないという問題があった。
However, in the conventional angiography apparatus, the amount of image shift due to the upper energy and the lower energy is generated, and the resolution is reduced due to the vibration waveform of the spectroscope 4. However, there is a problem that a sufficient resolution cannot be obtained.

【0015】詳述すると、上側エネルギーと下側エネル
ギーでは、図8に示すように分光器4が角度θ回転する
ため、被験者5へのX線入射角度は2θずれる。このた
め、被験者5の心臓と画像センサ6との距離をLとすれ
ば、2画像を重ね合わせたときに心臓内の血管の位置が
2L(sinθ)だけ上下に平行移動してしまう。この
2画像の差分をとると、上記ずれ量がボヤケとなり画像
の解像度が低下してしまう。例えば、L=0.5mm、
θ=1mradの場合では、ずれ量が1mmとなるため
に、1mm以下の血管を識別することができないことに
なってしまう。
More specifically, since the spectroscope 4 rotates the angle θ between the upper energy and the lower energy as shown in FIG. 8, the X-ray incident angle on the subject 5 is shifted by 2θ. Therefore, if the distance between the heart of the subject 5 and the image sensor 6 is L, the position of the blood vessel in the heart moves up and down by 2L (sin θ) when two images are superimposed. If the difference between these two images is obtained, the above-mentioned shift amount becomes blurred, and the resolution of the image is reduced. For example, L = 0.5 mm,
In the case of θ = 1 mrad, the displacement amount is 1 mm, so that a blood vessel of 1 mm or less cannot be identified.

【0016】また、分光器4の振動波形による分解能の
低下が生じてしまうという問題がある。
Further, there is a problem that the resolution is reduced due to the vibration waveform of the spectroscope 4.

【0017】図9は、分光器の振動波形および被験者へ
のX線照射タイミングを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the vibration waveform of the spectroscope and the timing of X-ray irradiation to the subject.

【0018】図9に示すように、分光器の振動波形7は
sin波としているため、図9の下側に示す被験者への
X線の照射時間内において、分光器の角度変動が生じて
いる。この分光器の角度変動により、X線のバンド幅が
広がり、つまり光子エネルギーが変化してしまい、分解
能が悪くなるという問題を有していた。
As shown in FIG. 9, since the vibration waveform 7 of the spectroscope is a sine wave, the angle fluctuation of the spectrometer occurs within the irradiation time of the X-ray to the subject shown in the lower part of FIG. . Due to the angle fluctuation of the spectroscope, the bandwidth of the X-ray is widened, that is, the photon energy is changed, and the resolution is deteriorated.

【0019】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、上側エネルギーと下側エネルギー
とによる画像のずれ量をゼロとし、かつ、分光器の振動
波形による分解能の低下を抑えることにより、高解像度
の画像を得られるアンジオグラフィー装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is intended to reduce the amount of image displacement caused by the upper energy and the lower energy to zero, and to suppress a decrease in resolution due to the vibration waveform of the spectroscope. Accordingly, an object of the present invention is to provide an angiography apparatus capable of obtaining a high-resolution image.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
紫外線からX線までの電磁波である放射光を発生させる
放射光発生手段と、前記放射光発生手段から発生させた
放射光を単色化させ、かつ特定の周波数で振動させるこ
とにより造影剤であるヨウ素のK吸収端前後の上側エネ
ルギーおよび下側エネルギーを有する2種類の単色化放
射光を得る分光器と、前記分光器から分光された前記上
側エネルギーおよび前記下側エネルギーを有する前記2
種類の単色化放射光を受光する画像センサ、前記画像セ
ンサからの信号を映像化する画像器および前記画像器か
らの信号によりエネルギー差分法を用いて、前記上側エ
ネルギーおよび前記下側エネルギーの差分処理を施して
冠動脈の撮像を得る差分処理ユニットから構成される画
像処理手段とを備え、前記放射光を用いて前記冠動脈の
造影を行うアンジオグラフィー装置において、前記画像
処理手段における前記差分処理ユニットの差分処理を施
す前に、前記上側エネルギーおよび前記下側エネルギー
のいずれか一方の画像データ位置の平行移動を行わせる
移動調整処理手段を設けたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
A radiation light generating means for generating radiation light that is electromagnetic waves from ultraviolet rays to X-rays; and iodine as a contrast agent by monochromaticizing the radiation light generated from the radiation light generation means and vibrating at a specific frequency. A spectroscope that obtains two types of monochromatic radiation having upper and lower energies before and after the K absorption edge, and the two spectrometers having the upper energy and the lower energy separated from the spectroscope.
An image sensor that receives a type of monochromatic radiation, an imager that visualizes a signal from the image sensor, and a difference process between the upper energy and the lower energy using an energy difference method based on a signal from the imager. Image processing means comprising a difference processing unit that obtains an image of a coronary artery by performing an imaging process on the coronary artery using the radiation light. Before performing the processing, there is provided a movement adjustment processing means for performing a parallel movement of one of the image data positions of the upper energy and the lower energy.

【0021】本発明によれば、2画像の差分処理ユニッ
トに一方の画像データ位置を平行移動させてから差分処
理を行うことにより、画像のずれ量を無くすことができ
る。
According to the present invention, it is possible to eliminate the image shift amount by performing the difference processing after the one image data position is moved in parallel by the two image difference processing unit.

【0022】請求項2記載の発明は、請求項1記載のア
ンジオグラフィー装置において、分光器の振動振り角が
θ、被検体と画像センサ間の距離がLであるとき、移動
調整処理手段において、上側エネルギーおよび前記下側
エネルギーのいずれか一方の画像データの平行移動距離
dをd=2L(sinθ)に設定したことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the angiography apparatus according to the first aspect, when the vibration swing angle of the spectroscope is θ and the distance between the subject and the image sensor is L, the movement adjustment processing means includes: The parallel movement distance d of one of the image data of the upper energy and the lower energy is set to d = 2L (sin θ).

【0023】本発明によれば、分光器の振動振り角θ、
被験体と画像センサ間距離Lのとき、画像データの平行
移動距離dをd=2L(sinθ)に設定することによ
り、正確に画像のずれ量を無くすことができる。
According to the present invention, the vibration swing angle θ of the spectroscope is
When the distance L between the subject and the image sensor is set, by setting the parallel movement distance d of the image data to d = 2L (sin θ), the image shift amount can be accurately eliminated.

【0024】請求項3記載の発明は、紫外線からX線ま
での電磁波である放射光を発生させる放射光発生手段
と、前記放射光発生手段から発生させた放射光を単色化
させ、かつ特定の周波数で振動させることにより造影剤
であるヨウ素のK吸収端前後の上側エネルギーおよび下
側エネルギーを有する2種類の単色化放射光を得る分光
器と、前記分光器から分光された前記上側エネルギーお
よび前記下側エネルギーを有する前記2種類の単色化放
射光を受光する画像センサ、前記画像センサからの信号
を映像化する画像器および前記画像器からの信号により
エネルギー差分法を用いて、前記上側エネルギーおよび
前記下側エネルギーの差分処理を施して冠動脈の撮像を
得る差分処理ユニットから構成される画像処理手段とを
備え、前記放射光を用いて前記冠動脈の造影を行うアン
ジオグラフィー装置において、前記画像処理手段の前記
画像センサをその受光面と直交する方向に、前記分光器
の振動周波数に同期して平行移動させるセンサ移動手段
を設けたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a radiant light generating means for generating radiant light which is an electromagnetic wave from ultraviolet rays to X-rays, a monochromatic radiant light generated from the radiant light generating means, and A spectroscope for obtaining two types of monochromatic radiation having upper and lower energies before and after the K absorption edge of iodine as a contrast agent by vibrating at a frequency, and the upper energy and the An image sensor that receives the two types of monochromatic radiation having lower energy, an imager that visualizes a signal from the image sensor, and a signal from the imager using an energy difference method, and the upper energy and Image processing means comprising a difference processing unit that obtains an image of the coronary artery by performing the difference processing of the lower energy. The angiography apparatus for performing an imaging of the coronary artery, wherein a sensor moving means for parallelly moving the image sensor of the image processing means in a direction orthogonal to a light receiving surface thereof in synchronization with a vibration frequency of the spectroscope is provided. It is characterized by.

【0025】本発明によれば、画像器の画像センサを分
光器の振動周波数に同期して平行移動する機構を設ける
ことにより、画像のずれ量をなくすことができる。
According to the present invention, by providing a mechanism for parallelly moving the image sensor of the imager in synchronization with the vibration frequency of the spectroscope, it is possible to eliminate the amount of image shift.

【0026】請求項4記載の発明は、請求項3記載のア
ンジオグラフィー装置において、分光器の振動振り角が
θ、被験体と画像センサ間の距離がLであるとき、画像
センサの移動距離dを、d=2L(sinθ)に設定し
たことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the angiography apparatus according to the third aspect, when the vibration swing angle of the spectroscope is θ and the distance between the subject and the image sensor is L, the moving distance d of the image sensor is Is set to d = 2L (sin θ).

【0027】本発明によれば、分光器の振動振り角θ、
被験体と画像センサ間距離Lのとき、画像センサの平行
移動距離dをd=2L(sinθ)に設定することによ
り、正確に画像のずれ量を無くすことができる。
According to the present invention, the vibration swing angle θ of the spectroscope is
When the distance L between the subject and the image sensor is set, by setting the parallel movement distance d of the image sensor to d = 2L (sin θ), the image shift amount can be accurately eliminated.

【0028】請求項5記載の発明は、請求項1から4ま
でに記載のアンジオグラフィー装置において、被験体に
照射する放射光を切り出すためのシャッターを2個設
け、1秒間当たりに照射する放射光の回数を制御する放
射光制御手段を設けたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the angiography apparatus according to the first to fourth aspects, two shutters are provided for cutting out the radiated light irradiated to the subject, and the radiated light is irradiated per second. Characterized in that radiation light control means for controlling the number of times is provided.

【0029】本発明によれば、被験体に照射する放射光
を切り出すためのシャッターを2個設け、1秒間当たり
に照射する放射光の回数を制御することができる。
According to the present invention, it is possible to provide two shutters for cutting out the radiated light irradiated to the subject, and to control the number of times of radiated light irradiated per second.

【0030】請求項6記載の発明は、請求項5記載のア
ンジオグラフィー装置において、放射光制御手段は、円
盤に切り欠きを設けた板である2個のシャッターと、前
記2個のシャッターの回転数および前記切り欠き位置の
同期を制御するために設けられたコントローラとから構
成されることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the angiographic apparatus according to the fifth aspect, the radiation light control means includes two shutters each having a disk provided with a notch, and rotation of the two shutters. And a controller provided to control the synchronization of the number and the notch position.

【0031】本発明によれば、2個のシャッターが円盤
に切り欠きを設けた板であり、その回転数と切り欠き位
置の同期を制御するシステムを設けることにより、1秒
間当たりに照射する放射光の回数を制御することができ
る。
According to the present invention, two shutters are plates provided with notches on a disk, and a system for controlling the synchronization between the number of rotations and the positions of the notches is provided, whereby radiation emitted per second is provided. The number of times of light can be controlled.

【0032】請求項7記載の発明は、請求項1から6ま
でに記載のアンジオグラフィー装置において、分光器を
振動する波形を矩形波としたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the angiography apparatus according to the first to sixth aspects, the waveform oscillating the spectroscope is a rectangular wave.

【0033】本発明によれば、分光器を振動する波形を
矩形波とすることにより、分解能の低下を抑え高解像度
にできる。
According to the present invention, by making the waveform oscillating the spectroscope a rectangular wave, a decrease in resolution can be suppressed and a high resolution can be obtained.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1〜
図6を参照して説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0035】第1実施形態(図1、図2) 本実施形態においては、図1および図2を用いて、エネ
ルギー差分法により差分処理を施す前に、上側エネルギ
ーおよび下側エネルギーのいずれか一方の画像データ位
置を平行移動させる移動調整処理手段を設けたことにつ
いて説明する。
First Embodiment (FIGS. 1 and 2) In this embodiment, either one of the upper energy and the lower energy before performing the difference processing by the energy difference method with reference to FIGS. A description will be given of the provision of the movement adjustment processing means for moving the image data position in parallel.

【0036】図1は、アンジオグラフィー装置を示す全
体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an angiography apparatus.

【0037】図1に示すように、アンジオグラフィー装
置には、紫外線からX線までの電磁波であり、かつ強度
が高く、良質な光源である放射光を発生させる放射光発
生手段10が設けられている。この放射光発生手段10
は、電子ビーム蓄積リング11と、この蓄積リング11
内に設けられたウィグラー12とから構成され、このウ
ィグラー12から白色光が放出される。
As shown in FIG. 1, the angiography apparatus is provided with a radiated light generating means 10 for generating radiated light which is an electromagnetic wave from ultraviolet rays to X-rays, has a high intensity, and is a high quality light source. I have. This radiation light generating means 10
Is an electron beam storage ring 11 and this storage ring 11
And a wiggler 12 provided therein, and the wiggler 12 emits white light.

【0038】放出された白色光は、分光器13によりX
線回析されて単色化される。この分光器13には駆動部
14が接続されており、この駆動部14により分光器1
3を角度θで振動させて、造影剤であるヨウ素のK吸収
端33.17keV前後の上側エネルギーと下側エネル
ギーとの2種類の単色X線を得ている。
The emitted white light is converted by the spectroscope 13 into X light.
The light is diffracted into a single color. A driving unit 14 is connected to the spectroscope 13, and the driving unit 14 controls the spectroscope 1.
3 was vibrated at an angle θ to obtain two types of monochromatic X-rays, i.e., upper energy and lower energy of about 33.17 keV at the K absorption edge of iodine as a contrast agent.

【0039】分光器13で回析された2種類の単色X線
は、被検体としての被験者15の心臓16を透過して画
像処理手段17としての画像センサ18に導かれる。こ
のとき、被験者15に入射するX線は2θ角度差がつい
ている。
The two types of monochromatic X-rays diffracted by the spectroscope 13 pass through the heart 16 of the subject 15 as a subject and are guided to an image sensor 18 as image processing means 17. At this time, the X-rays incident on the subject 15 have a 2θ angle difference.

【0040】画像センサ18で採取した2画像は画像処
理手段17としての画像器19に取り込まれる。画像器
19には差分処理ユニット20が接続されており、この
差分処理ユニット20には、一方の画像データ位置を2
L(sinθ)だけ平行移動させる移動調整処理手段2
1が設けられている。この移動調整処理手段21により
画像データ位置を2L(sinθ)だけ平行移動させた
後、2画像の差分をとる差分処理22を行うことによ
り、冠動脈の造影写真をアウトプットしている。
The two images collected by the image sensor 18 are taken into an image device 19 as image processing means 17. A difference processing unit 20 is connected to the imager 19, and the difference processing unit 20 stores one image data position in two.
Movement adjustment processing means 2 for performing parallel movement by L (sin θ)
1 is provided. After the image data position is translated by 2 L (sin θ) by the movement adjustment processing means 21, a contrast processing photograph of the coronary artery is output by performing a difference processing 22 for calculating a difference between the two images.

【0041】本実施形態において、画像データ位置を平
行移動させる距離を2L(sinθ)としたことについ
て図2を用いて説明する。
Referring to FIG. 2, a description will be given of a case where the distance for parallelly moving the image data position is set to 2L (sin θ) in the present embodiment.

【0042】図2は、被験者の心臓と画像センサとの詳
細図を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed view of the subject's heart and the image sensor.

【0043】図2に示すように、上側エネルギーと下側
エネルギーが2θ角度差を持って心臓16に入射する
と、画像センサ18での画像位置のずれ量dは、心臓1
6と画像センサ18との距離をLとすれば、d=2L
(sinθ)となる。
As shown in FIG. 2, when the upper energy and the lower energy enter the heart 16 with a 2θ angle difference, the displacement d of the image position on the image sensor 18 becomes
If the distance between the image sensor 6 and the image sensor 18 is L, d = 2L
(Sin θ).

【0044】本実施形態によれば、上側エネルギーおよ
び下側エネルギーの2画像のずれ量を差分処理を行う前
にキャンセルできることから、ボヤケのない鮮明な冠動
脈の造影写真を得ることができる。
According to the present embodiment, since the shift amount between the two images of the upper energy and the lower energy can be canceled before performing the difference processing, a clear contrast-enhanced photograph of the coronary artery without blurring can be obtained.

【0045】第2実施形態(図3) 本実施形態においては、図3を用いて、分光器の振動周
波数に同期して、画像センサがその受光面と直交する方
向に平行移動するセンサ移動手段を設けたことについて
説明する。なお、第1実施形態と同一部品は同じ記号を
付して説明を省略する。
Second Embodiment (FIG. 3) In this embodiment, referring to FIG. 3, a sensor moving means in which an image sensor moves in parallel in a direction orthogonal to a light receiving surface thereof in synchronization with a vibration frequency of a spectroscope. A description will be given of the provision of. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0046】図3は、アンジオグラフィー装置を示す全
体構成図である。
FIG. 3 is an overall configuration diagram showing an angiography apparatus.

【0047】図3に示すように、画像センサ18にはセ
ンサ移動手段23が接続されており、このセンサ移動手
段23は、画像センサ18に接続され、画像センサ18
の受光面と直交する方向に上下に平行移動させる駆動部
24と、この駆動部24に一方が接続され、他方が分光
器13の駆動部14に接続されたセンサ移動配線25と
から構成されている。これにより、分光器13に接続さ
れた駆動部14からセンサ移動配線25を介して、分光
器13の振動周波数に同期して、画像センサ18が上下
に平行移動する。また、画像センサ18の上下の平行移
動距離は、2L(sinθ)に設定されている。
As shown in FIG. 3, a sensor moving means 23 is connected to the image sensor 18, and the sensor moving means 23 is connected to the image sensor 18,
And a sensor moving wiring 25 connected to the driving unit 24 on one side and connected to the driving unit 14 of the spectroscope 13 on the other side. I have. As a result, the image sensor 18 moves up and down in parallel with the vibration frequency of the spectroscope 13 from the driving unit 14 connected to the spectroscope 13 via the sensor moving wiring 25. The vertical translation distance of the image sensor 18 is set to 2L (sin θ).

【0048】本実施形態によれば、第1実施形態の図2
で示したように、画像センサ18における2画像の位置
のずれ量dは、2L(sinθ)なので、画像センサ1
8自体を分光器13の振動周波数に同期させて上下に移
動させているため、2画像のずれ量を差分処理を行う前
にキャンセルすることができる。これにより、ボヤケの
ない鮮明な冠動脈の造影写真を得ることができる。
According to the present embodiment, FIG.
As shown in the figure, since the displacement d of the position of the two images in the image sensor 18 is 2L (sin θ), the image sensor 1
Since the image 8 itself is moved up and down in synchronization with the vibration frequency of the spectroscope 13, the shift amount between the two images can be canceled before performing the difference processing. Thereby, a sharp contrast photograph of the coronary artery without blur can be obtained.

【0049】第3実施形態(図4〜図6) 本実施形態においては、図4〜図6を用いて、回転シャ
ッターおよび分光器を矩形波としたことについて説明す
る。なお、第1実施形態と同一部品は同じ符号を付し説
明を省略する。
Third Embodiment (FIGS. 4 to 6) In this embodiment, a description will be given of a case where the rotary shutter and the spectroscope are rectangular waves with reference to FIGS. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0050】図4は、アンジオグラフィー装置を示す全
体構成図である。
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an angiography apparatus.

【0051】図4に示すように、アンジオグラフィー装
置の放射光発生手段10と分光器13との間に、1秒間
当たりに照射する放射光の回数を制御する放射光制御手
段26を設けた。
As shown in FIG. 4, between the emission light generating means 10 and the spectroscope 13 of the angiography apparatus, there is provided emission light control means 26 for controlling the number of irradiation light irradiations per second.

【0052】放射光制御手段26は、被験体に照射する
放射光を切り出すために設けられた2個の回転シャッタ
ー27aおよび27bと、この回転シャッター27aお
よび27bに接続され、回転数および切り欠き位置の同
期を制御するコントローラ28とから構成される。
The radiant light control means 26 is provided with two rotary shutters 27a and 27b provided for cutting out the radiant light to be irradiated on the subject, and is connected to the rotary shutters 27a and 27b to control the number of rotations and the notch position. And a controller 28 for controlling the synchronization of

【0053】図5は、回転シャッターの形状を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing the shape of the rotary shutter.

【0054】図5(a)および図5(b)に示すよう
に、回転シャッター27aおよび27bは、円盤に切り
欠きを設けた板であり、回転シャッター27aは、上側
エネルギーと下側エネルギーとの2画像を切り出す時間
に対応した切り欠きになっている。一方、回転シャッタ
ー27bは、2画像を1フレーム数以外をマスキングで
きる切り欠きになっている。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the rotary shutters 27a and 27b are plates provided with notches in the disk, and the rotary shutter 27a is a switch between the upper energy and the lower energy. The cutout corresponds to the time for cutting out two images. On the other hand, the rotary shutter 27b has a cutout for masking two images other than one frame.

【0055】また、本実施形態においては、分光器13
の振動波形を矩形波とした。
In the present embodiment, the spectroscope 13 is used.
Is a rectangular waveform.

【0056】図6は、分光器の振動波形を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a vibration waveform of the spectroscope.

【0057】図6(a)に示すように、分光器の振動波
形は、二つの固定された値の間を、一方から他方へ交互
にしかも急激に変化する周期的な波形である矩形波に制
御している。分光器の振動波形を矩形波とすると、図6
(a)に示すような放射光の切り出しタイミングとな
る。
As shown in FIG. 6 (a), the vibration waveform of the spectroscope is a rectangular wave which is a periodic waveform that changes between two fixed values alternately and rapidly from one to the other. Controlling. Assuming that the vibration waveform of the spectroscope is a rectangular wave, FIG.
The timing of cutting out the emitted light is as shown in FIG.

【0058】本実施形態によれば、回転シャッター27
a,27bの回転数と切り欠き位置の同期をコントロー
ラ28で制御することにより、所定の切り出しタイミン
グの2画像を1秒間に必要なフレーム数だけ撮影するこ
とができる。
According to the present embodiment, the rotary shutter 27
By controlling the synchronization between the rotation speeds a and 27b and the cutout position by the controller 28, two images at a predetermined cutout timing can be photographed by the required number of frames per second.

【0059】また、分光器13の振動波形を矩形波とす
ることにより、X線の切り出し時間内における分光器1
3の角度変化をゼロにできるため、分解能を低下させる
ことなく高解像度の造影写真を得ることができる。
Further, by making the vibration waveform of the spectroscope 13 a rectangular wave, the spectrometer 1 within the X-ray cut-out time is used.
Since the angle change of No. 3 can be made zero, a high-resolution contrast photograph can be obtained without lowering the resolution.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、エネルギー差分法のために分光器を振動させて得る
上側エネルギーおよび下側エネルギーによる画像のずれ
量をゼロとし、かつ、分光器の振動波形による分解能の
低下を抑えて、高解像度の冠動脈の造影写真を撮影する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the shift amount of the image due to the upper energy and the lower energy obtained by vibrating the spectroscope for the energy difference method is reduced to zero, and A high-resolution contrast-enhanced photograph of the coronary artery can be taken while suppressing a decrease in the resolution due to the vibration waveform of.

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

【図1】第1実施形態における、アンジオグラフィー装
置を示す全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an angiography apparatus according to a first embodiment.

【図2】第1実施形態における、被験者の心臓と画像セ
ンサとの詳細図を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed view of a subject's heart and an image sensor in the first embodiment.

【図3】第2実施形態における、アンジオグラフィー装
置を示す全体構成図。
FIG. 3 is an overall configuration diagram showing an angiography apparatus according to a second embodiment.

【図4】第3実施形態における、アンジオグラフィー装
置を示す全体構成図。
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an angiography apparatus according to a third embodiment.

【図5】第3実施形態における、回転シャッターを示す
図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a rotary shutter according to a third embodiment.

【図6】第3実施形態における、分光器の振動波形を示
す図。
FIG. 6 is a diagram showing a vibration waveform of a spectroscope in a third embodiment.

【図7】従来の実験例を示す構成図。FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional experimental example.

【図8】ヨウ素のK吸収端を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a K absorption edge of iodine.

【図9】分光器の振動波形を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a vibration waveform of a spectroscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 放射光発生手段 11 蓄積リング 12 ウィグラー 13 分光器 14 駆動部 15 被験者 16 心臓 17 画像処理手段 18 画像センサ 19 画像器 20 差分処理ユニット 21 移動調整処理手段 22 差分処理 23 センサ移動手段 24 駆動部 25 センサ移動配線 26 放射光制御手段 27a,27b 回転シャッター 28 コントローラ Reference Signs List 10 synchrotron radiation generating means 11 storage ring 12 wiggler 13 spectroscope 14 drive unit 15 subject 16 heart 17 image processing means 18 image sensor 19 image unit 20 difference processing unit 21 movement adjustment processing means 22 difference processing 23 sensor movement means 24 drive unit 25 Sensor moving wiring 26 Synchrotron radiation control means 27a, 27b Rotary shutter 28 Controller

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外線からX線までの電磁波である放射
光を発生させる放射光発生手段と、前記放射光発生手段
から発生させた放射光を単色化させ、かつ特定の周波数
で振動させることにより造影剤であるヨウ素のK吸収端
前後の上側エネルギーおよび下側エネルギーを有する2
種類の単色化放射光を得る分光器と、前記分光器から分
光された前記上側エネルギーおよび前記下側エネルギー
を有する前記2種類の単色化放射光を受光する画像セン
サ、前記画像センサからの信号を映像化する画像器およ
び前記画像器からの信号によりエネルギー差分法を用い
て、前記上側エネルギーおよび前記下側エネルギーの差
分処理を施して冠動脈の撮像を得る差分処理ユニットか
ら構成される画像処理手段とを備え、前記放射光を用い
て前記冠動脈の造影を行うアンジオグラフィー装置にお
いて、前記画像処理手段における前記差分処理ユニット
の差分処理を施す前に、前記上側エネルギーおよび前記
下側エネルギーのいずれか一方の画像データ位置の平行
移動を行わせる移動調整処理手段を設けたことを特徴と
するアンジオグラフィー装置。
1. A radiation light generating means for generating radiation light, which is an electromagnetic wave from ultraviolet rays to X-rays, and a monochromatic radiation light generated from said radiation light generation means and vibrated at a specific frequency. 2 having upper and lower energies before and after the K-absorption edge of iodine as a contrast agent
A spectroscope that obtains two types of monochromatic radiation, an image sensor that receives the two types of monochromatic radiation having the upper energy and the lower energy separated from the spectroscope, and a signal from the image sensor. Image processing means comprising an imager to be visualized and a difference processing unit for performing a difference process between the upper energy and the lower energy by using an energy difference method based on a signal from the imager to obtain an image of a coronary artery. In the angiography apparatus that performs the imaging of the coronary artery using the emitted light, before performing the difference processing of the difference processing unit in the image processing unit, one of the upper energy and the lower energy An angiograph comprising a movement adjustment processing means for performing parallel movement of image data positions. It chromatography apparatus.
【請求項2】 請求項1記載のアンジオグラフィー装置
において、分光器の振動振り角がθ、被検体と画像セン
サ間の距離がLであるとき、移動調整処理手段におい
て、上側エネルギーおよび下側エネルギーのいずれか一
方の画像データの平行移動距離dをd=2L(sin
θ)に設定したことを特徴とするアンジオグラフィー装
置。
2. An angiography apparatus according to claim 1, wherein when the vibration swing angle of the spectroscope is θ and the distance between the subject and the image sensor is L, the movement adjustment processing means performs the upper energy and the lower energy. Is set to d = 2L (sin
θ), an angiographic apparatus characterized in that:
【請求項3】 紫外線からX線までの電磁波である放射
光を発生させる放射光発生手段と、前記放射光発生手段
から発生させた放射光を単色化させ、かつ特定の周波数
で振動させることにより造影剤であるヨウ素のK吸収端
前後の上側エネルギーおよび下側エネルギーを有する2
種類の単色化放射光を得る分光器と、前記分光器から分
光された前記上側エネルギーおよび前記下側エネルギー
を有する前記2種類の単色化放射光を受光する画像セン
サ、前記画像センサからの信号を映像化する画像器およ
び前記画像器からの信号によりエネルギー差分法を用い
て、前記上側エネルギーおよび前記下側エネルギーの差
分処理を施して冠動脈の撮像を得る差分処理ユニットか
ら構成される画像処理手段とを備え、前記放射光を用い
て前記冠動脈の造影を行うアンジオグラフィー装置にお
いて、前記画像処理手段の前記画像センサをその受光面
と直交する方向に、前記分光器の振動周波数に同期して
平行移動させるセンサ移動手段を設けたことを特徴とす
るアンジオグラフィー装置。
3. A radiation light generating means for generating radiation light, which is electromagnetic waves from ultraviolet rays to X-rays, and a radiation light generated from the radiation light generation means being monochromatic and vibrating at a specific frequency. 2 having upper and lower energies before and after the K-absorption edge of iodine as a contrast agent
A spectroscope that obtains two types of monochromatic radiation, an image sensor that receives the two types of monochromatic radiation having the upper energy and the lower energy separated from the spectroscope, and a signal from the image sensor. Image processing means comprising an imager to be visualized and a difference processing unit for performing a difference process between the upper energy and the lower energy by using an energy difference method based on a signal from the imager to obtain an image of a coronary artery. In the angiography apparatus for imaging the coronary artery using the emitted light, the image sensor of the image processing means is translated in a direction orthogonal to the light receiving surface in synchronization with the oscillation frequency of the spectroscope. An angiography apparatus provided with a sensor moving means for causing the sensor to move.
【請求項4】 請求項3記載のアンジオグラフィー装置
において、分光器の振動振り角がθ、被験体と画像セン
サ間の距離がLであるとき、画像センサの移動距離d
を、d=2L(sinθ)に設定したことを特徴とする
アンジオグラフィー装置。
4. The angiography apparatus according to claim 3, wherein when the vibration swing angle of the spectroscope is θ and the distance between the subject and the image sensor is L, the moving distance d of the image sensor is set.
Is set to d = 2L (sin θ).
【請求項5】 請求項1から4までに記載のアンジオグ
ラフィー装置において、被験体に照射する放射光を切り
出すためのシャッターを2個有し、1秒間当たりに照射
する放射光の回数を制御する放射光制御手段を設けたこ
とを特徴とするアンジオグラフィー装置。
5. The angiography apparatus according to claim 1, further comprising two shutters for cutting out the radiation emitted to the subject, and controlling the number of radiations emitted per second. An angiographic apparatus comprising a radiation light control means.
【請求項6】 請求項5記載のアンジオグラフィー装置
において、放射光制御手段は、円盤に切り欠きを設けた
板である2個のシャッターと、前記2個のシャッターの
回転数および前記切り欠き位置の同期を制御するコント
ローラとから構成されることを特徴とするアンジオグラ
フィー装置。
6. The angiography apparatus according to claim 5, wherein the radiation light control means includes two shutters each of which is a plate provided with a notch in a disk, a rotation speed of the two shutters, and the notch position. And a controller for controlling synchronization of the angiography apparatus.
【請求項7】 請求項1から6までに記載のアンジオグ
ラフィー装置において、分光器を振動する波形を矩形波
としたことを特徴とするアンジオグラフィー装置。
7. An angiographic apparatus according to claim 1, wherein the waveform oscillating the spectroscope is a rectangular wave.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008924A (en) * 1999-06-30 2001-01-16 Eizo Mori X-ray diagnostic system
JP2015039530A (en) * 2013-08-22 2015-03-02 株式会社東芝 Device for x-ray computerized tomography
CN110327078A (en) * 2019-08-08 2019-10-15 成都天府新区人民医院 A kind of Neurology knee jerk reaction detection device

Cited By (4)

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CN110327078B (en) * 2019-08-08 2022-11-25 成都天府新区人民医院 Department of neurology knee jerk reaction detection device

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