JPS5939183A - Digital subtraction system - Google Patents

Digital subtraction system

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Publication number
JPS5939183A
JPS5939183A JP57149784A JP14978482A JPS5939183A JP S5939183 A JPS5939183 A JP S5939183A JP 57149784 A JP57149784 A JP 57149784A JP 14978482 A JP14978482 A JP 14978482A JP S5939183 A JPS5939183 A JP S5939183A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
video signal
image
memory
hold type
peak
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57149784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Nishioka
西岡 弘之
Takeshi Nakanishi
猛 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp, Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimadzu Corp
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Priority to DE8383108391T priority patent/DE3374167D1/en
Priority to EP19830108391 priority patent/EP0102592B2/en
Publication of JPS5939183A publication Critical patent/JPS5939183A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32Transforming X-rays
    • H04N5/3205Transforming X-rays using subtraction imaging techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain excellent picture with a few number of scanning lines, by subtracting a digital video signal of a mask image peak hold type picture memory from a digital video signal of live image peak hold type picture memory and displaying analogically the result. CONSTITUTION:The peak hold type picture memory is constituted of a comparator 24 and a frame memory 25 for a picture before injecting a contrast medium. In injecting the contrast medium, the peak hold type picture memory is formed with the comparator 24 and a frame memory 26 from the digital video signal of the live image. The peak value obtained finally at each period is read out from the memory 26 and given to a subtractor 27, where the value is subtracted with the mask image read out from the memory 25. The output is stored in a frame memory 28 and the difference image written is read out repeatedly by the number of frames required for a monitor TV16 until the next new difference image is written and displayed on the TV16.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は放射線撮像装置のディジタルサブトラクショ
ンシステムに+a−t−る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital subtraction system for a radiation imaging device.

ディジタルサブトラクションシステムは、X線撮像装−
から得た透視像をリアルタイムで主にサブトラクション
等の画像処理をするもので、特に血管造影撮影について
の改善が著しいことから近年注目きれてきたものである
。すなわち、X線撮@装鮪から得た透視像のビデオ信号
をディジタル化し、ディジタル回路でザブトラクシロン
を行なうため、従来のフィルムを用いたサブトラクショ
ンに比べてコントラスト分解能が著しく向上し、その結
果造影剤を静脈内に注入して得られるX紳f象による診
断がi」能になり、よシ手軽にJIII管造影撮影がで
きるのでmu管造影撮影の適用範囲をスクリーニングの
領切にまで拡げることができるという利点を有する。
Digital subtraction system is an X-ray imaging device.
It performs real-time image processing, mainly subtraction, on fluoroscopic images obtained from fluoroscopic images, and has received a lot of attention in recent years because of its remarkable improvements in angiography. In other words, since the video signal of the fluoroscopic image obtained from X-ray imaging @mounted tuna is digitized and ZABUTRAXILON is performed using a digital circuit, the contrast resolution is significantly improved compared to subtraction using conventional film, and as a result, the contrast agent can be Diagnosis using X-ray images obtained by intravenous injection has become easier, and JIII angiography can be easily performed, expanding the scope of application of MU angiography to the realm of screening. It has the advantage of

ところで従来のディジタルザブトラクションシステムで
は、X線の量子ノイズの影響を少なくするためにX線直
接撮影におりると同程度のX#i!線量を用いることが
多いが、これでは患者の被ば<#州が著しく大きくなっ
て問題である。
By the way, in the conventional digital subtraction system, in order to reduce the influence of X-ray quantum noise, the X#i! Although radiation doses are often used, this poses a problem because the patient's exposure to radiation becomes significantly large.

この発明は上記に鑑み、X線量子ノイズの影響を軽減す
るよう改善することによってXa透視におけると同程度
の少ないxmm員で優れた画質の画像を得ることのでき
るディジタルサブトラクションシステムを提供すること
を目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a digital subtraction system that is capable of obtaining images of excellent image quality with a small x-mm depth equivalent to that in X-ray fluoroscopy by improving the effects of X-ray quantum noise. purpose.

以下、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。第1図においてX#装橘11から被写体12
に向けてX線がはく射され、この被写体12を透過した
XmKよる透過像がX線イメージインテンシファイア1
3によって輝度増幅されながら光学像に変換される。こ
の光学像は撮像管14及びカメラコントロールユニッ)
15によってビデオ信号に変えられ、ビデオプロセサ2
0においてディジタルサブトラクシ目ン処理を受け、結
果として得られる画像がモニタTV]5によって表示さ
れる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Figure 1, X# Sotachibana 11 to Subject 12
X-rays are emitted toward the subject 12, and the image transmitted by XmK is the X-ray image intensifier 1.
3, the image is amplified in brightness and converted into an optical image. This optical image is captured by the image pickup tube 14 and camera control unit).
15 into a video signal, which is converted into a video signal by a video processor 2
0, the resulting image is displayed on a monitor TV 5.

ビデオプロセサ20は、切換スイッチ2】と、対数変換
器22と、AIJ変換器23と、比較器24と、マスク
隊用のフレームメモリ25と、ライブ(8)用のフレー
ムメモリ26と、減q器27と、差像用のフレームメモ
リ28と、エンハンスメント回路29と、IJAg換器
30と、シーケンス制御回路31と、これによって制御
される切換スイッチ32,33.34とからなる。
The video processor 20 includes a changeover switch 2], a logarithmic converter 22, an AIJ converter 23, a comparator 24, a frame memory 25 for the mask team, a frame memory 26 for live (8), and a 27, a frame memory 28 for differential images, an enhancement circuit 29, an IJAg converter 30, a sequence control circuit 31, and changeover switches 32, 33, and 34 controlled thereby.

ビデオ信号は捷ず対数変換器22により対数変換される
。これはビデオ信号の大きさの絶対値に関係なく背景の
信号の大きさに対する対象物の信号の大きさの比をとら
えるようにするためである。これによって例えば骨等が
重なっているか否かに関係なく血管等の画像を鮮明に得
ることができる。なお、この対数変換器22を通したく
ない場合には切換スイッチ21を図示と反対方向に切り
換える。ビデオ信号はさらにAD変換器23によってデ
ィジタル化される。
The video signal is logarithmically converted by a logarithm converter 22 without being shuffled. This is to capture the ratio of the signal magnitude of the object to the background signal regardless of the absolute value of the video signal magnitude. This makes it possible to obtain clear images of blood vessels, etc., regardless of whether bones or the like overlap. In addition, if it is not desired to pass the logarithmic converter 22, the changeover switch 21 is switched in the direction opposite to that shown in the figure. The video signal is further digitized by an AD converter 23.

造影剤注入前の画像はマスク像としてフレームメモリ2
5に記憶されるが、この場合比IN!2器24とフレー
ムメモリ25とによってピークホールド形の画像メモリ
が構成されるようになっている。すなわち、造影剤注入
前の両温゛のディジタルビデオ信号が+1I11次1フ
レームずつAD変換器23から送られてくるが、lフレ
ーム前の1フレ一ム分のディジタルビデオ信号をフレー
ムメモリ25に記憶しておいてこれを読出上、今送られ
てきている1フレ一ム分のディジタルビデオ信号と比較
器24で全画素の各々について比較する。そして小さい
方(または大きい方)の値をフレームメモリ25の該当
画素の区分に記憶させる。この動作を一定の期間、例え
ば1秒(30フレ一ム分)繰り返すと画素の各りについ
てその期間中にあられれた最も小さい(または大きい)
値(ピーク値)がフレームメモリ25の各画素の区分に
記憶さねる。こうしでマスク11の記憶がされる。
The image before contrast agent injection is stored in frame memory 2 as a mask image.
5, but in this case the ratio IN! The double unit 24 and the frame memory 25 constitute a peak-hold type image memory. That is, the digital video signals of both temperatures before injection of the contrast agent are sent from the AD converter 23 one frame at a time of +1I11 order, but the digital video signal for one frame of the previous one frame is stored in the frame memory 25. This is then read out and compared with the digital video signal for one frame that is currently being sent by the comparator 24 for each of all pixels. Then, the smaller (or larger) value is stored in the corresponding pixel section of the frame memory 25. When this operation is repeated for a certain period of time, for example, 1 second (30 frames), each pixel will have the smallest (or largest) appearance during that period.
A value (peak value) is stored in each pixel section of the frame memory 25. In this way, the mask 11 is memorized.

次に造影剤が注入されるとライブ百のディジタルビデオ
信号がAl)変換器23よシ次々に送られてくるが、こ
の場合に4比較器24とフレームメモリ26とによりピ
ークホールド形画像メモリが構成される。すなわち上記
と同41Flの動作によυ例メ、ば】秒(30フレーム
多))σ・工(;]間におけるピーク値がフレームメモ
リ2 (iの各画素の区分に記憶される。そしてこのフ
レームメモリ26の内容は上記の期間が経過するとクリ
アされて、新たな期間のビークホールl’ II+ 作
に移る。前記の各々の期間の最後にブゑつて得られるビ
ークfICがフレームメモリ26.tり船出されて減算
器27に送られ、フレームメモリ25から歌、出された
マスク1象による減鼾がrJなわれる。
Next, when a contrast agent is injected, live digital video signals are sent one after another through the Al converter 23. In this case, a peak-hold type image memory is created by the 4 comparators 24 and the frame memory 26. configured. That is, by the same operation of 41Fl as above, the peak value between υ e.g., e.g., e.g., e.g. The contents of the frame memory 26 are cleared after the above-mentioned period has elapsed, and a new period of beak hole l' II+ operation is started.The beak fIC obtained by reading at the end of each of the above-mentioned periods is stored in the frame memory 26.t. The signal is sent to the subtracter 27, and the reduced snoring caused by the one masked image is output from the frame memory 25 as rJ.

すなわちこの実施例では減算器27から1秒に1回差卜
のディジタルビデオ信号が串力され、これがフレームメ
モリ28に両己快さ第1る。このフレームメモリ28に
書込まれた差像は次の新たな差像が書込まれるまでの1
秒間の間モニタ’1’V16が必要とするフレーム数(
例えば30フレーム)だIrDl→返し助出され、エン
ハンスメント回路29によりコントラスト強調されたの
ちLIA変換器30でアナログ化されてモニタTV16
に送られ表示される。従ってモニタ1’V16ではビデ
オプロセザ20においてディジタルサブトラクションの
結果として得られる1秒に1回度わる画像が表示される
ことになる。
That is, in this embodiment, a differential digital video signal is output from the subtracter 27 once every second, and this is stored in the frame memory 28 at the same time. The difference image written in this frame memory 28 is 1 until the next new difference image is written.
Number of frames required by monitor '1'V16 for seconds (
For example, 30 frames), IrDl is returned, the contrast is emphasized by the enhancement circuit 29, and then converted to analog by the LIA converter 30 and displayed on the monitor TV 16.
will be sent and displayed. Therefore, the monitor 1'V16 displays an image that rotates once per second, which is obtained as a result of digital subtraction in the video processor 20.

この場合、減勢器27で減訴、されるマスク■及びライ
ブ鍬ともピークホールド形の画像メモリに記憶されたピ
ーク価となっている。そのためマスク像及びライプ簡と
もX#量子ノイズの影響が軽減されたものとなる。この
理由を第2図に基づいて説明する。X#透過像のビデメ
信号は、1フレ一ム分だけをみれば、どの】フレーム分
でもX線都子ノイズの影響を受りて第2図の実線aで示
される真値に対してランダムに細かく増減しており、小
さな山谷を多数含んだ点線すのような波形になっている
。ところがこの小さな山谷の波形は全くランダムに生じ
るものであるから、一定の期間における多数のフレーム
で各画素についてピーク値を選ぶと結局点線すの片側の
包絡線Cを得ることになる。そしてこの包絡線Cは真値
aが平行移動したものとみることができるからノイズの
影響が除去された、真値aに対応するビデオ信号が得ら
れることになる。なお、第2図はビデオ信号の1水平走
査期間区分を示し、Hは水平同期ノξルスを示す。
In this case, both the mask 2 and the live hoe, which are reduced by the power reducer 27, have the peak value stored in the peak hold type image memory. Therefore, the influence of X# quantum noise is reduced for both the mask image and the Leiber image. The reason for this will be explained based on FIG. If you look at just one frame, the video signal of the X# transmission image will be affected by X-ray Tsuko noise and will be random with respect to the true value shown by the solid line a in Figure 2. It increases and decreases finely, and the waveform resembles a dotted line with many small peaks and valleys. However, since this waveform of small peaks and troughs occurs completely randomly, if the peak value is selected for each pixel in a large number of frames in a fixed period, an envelope C on one side of the dotted line will be obtained. Since this envelope C can be viewed as a translation of the true value a, a video signal corresponding to the true value a from which the influence of noise has been removed can be obtained. Note that FIG. 2 shows one horizontal scanning period division of the video signal, and H indicates the horizontal synchronization norm ξ.

従って従来X線量子ノイズの影響を少なくするために太
線量をはく射する必要があったのを、少ない線量でX線
葉子ノイズによる影響が多い場合でもこの影響を軽減す
るよう改善できるので、被写体の被ばく線量を少なくす
ることができるO なお、上記の実施例ではX線は透視時と同程度の少ない
線量で連続的にばく射されているが、得られる差像は例
えば1秒間に1回というまうな間欠的なものであるので
動作モードとしてはシリアルモードと同じようなものと
なる。
Therefore, in the past, it was necessary to emit a large dose of radiation to reduce the influence of X-ray quantum noise, but this can be improved by reducing the influence of X-ray quantum noise even when the influence of X-ray quantum noise is large. It is possible to reduce the exposure dose of the subject. In the above example, X-rays are continuously emitted at a dose as small as that during fluoroscopy, but the obtained difference image is, for example, 1 per second. Since the operation is intermittent, the operation mode is similar to the serial mode.

上記のように少ない線量で優れた画質の差像が得られる
ので、静注法によるサブトラクションに適用できるのみ
ならず、動脈からの選択造影時のザブトラクションにも
適用できる。そして後者の場合、フィルム撮影に比して
患者の被ばく線量を減少することができ、しかも優れた
画質の差像が得られる。また後者の場合、造影剤が移動
していくが、造影剤部分のピークホールド効果から少な
い造影剤でも充分に陰影の濃い差像が得られる。従って
体内に注入される造影剤を減少させることができる。
As described above, since a difference image of excellent image quality can be obtained with a small dose, it can be applied not only to subtraction using the intravenous injection method, but also to subtraction during selective contrast imaging from an artery. In the latter case, the patient's exposure dose can be reduced compared to film photography, and difference images with excellent image quality can be obtained. In the latter case, the contrast agent moves, but due to the peak hold effect of the contrast agent portion, a difference image with sufficiently deep shadows can be obtained even with a small amount of contrast agent. Therefore, the amount of contrast medium injected into the body can be reduced.

以上、実施例について説明したように、この発明によれ
ば、少ない線量で優れた画質のザブトラクシ田ン像を得
ることができ、患$被ばく線量を軽減させることができ
る。
As described above with respect to the embodiments, according to the present invention, it is possible to obtain a Zabtraxian image of excellent image quality with a small dose of radiation, and the radiation dose to which a patient is exposed can be reduced.

【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のブロック図、第2図は動
作説明のための波形図である。 11・・・X線装置   12・・・被写体13・・・
X線イメージインテンシファイア14・・・撮像管  
 15・・・カメラコントロールユニット16・・・モ
ニタTV   20・・・ビデオノロセザ22・・・対
数変換器  23・・・AD変換器24・・・比較器 
  25.26.28・・・フレームメモリ29・・・
エンハンスメント回路 30・・・L)A変換器  31・・・シーケンス制御
回路出願人 株式会社島津製作tar 洟1目
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation. 11...X-ray device 12...Subject 13...
X-ray image intensifier 14... image pickup tube
15... Camera control unit 16... Monitor TV 20... Video controller 22... Logarithmic converter 23... AD converter 24... Comparator
25.26.28...Frame memory 29...
Enhancement circuit 30...L) A converter 31...Sequence control circuit Applicant Shimadzu Corporation tar 1st grade

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被写体に対して放射線をはく射する放射線源と、
被写体を透過した放射線による透過(8)をビデオ信号
に変換する手段と、このビデオ信号をディジタル信号に
変換するA L)変換器と、造影剤注入前に順次得られ
るマスクIWのディジタルビデオ信号を所定の期間全画
素の令々について比較し7て画素毎にビーク餉のみを記
t、Iするマスク停□用ピークホールド形両rtメモリ
と、造影剤注入前に111次得6れるライブrtのディ
ジタルビデオ信号を所定の期間47iに画素の各々につ
いて比較して画素毎にピーク値のみを記憶するライブ卿
用ピークホールド形画師メモリと、このライブ像用ピー
クホールド形画像メモリに所定期間毎に記憶されるライ
ブ像のディジタルビデオ信号を読出してこのライブ像の
ディジタル4ビデオ信号より01「記マスク像用ピーク
ホールド形画像メモリから読、出されたマスク像のY’
4ジタルビデオ信号を減獅する減算器と、引算結果とし
て得られるディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号
に変換するIJA変換器と、このアナログビデオ信号に
よシ画1象を表示する表示装飾とからなるディジタルサ
ブトラクションシステム。
(1) A radiation source that emits radiation toward the subject;
A means for converting the transmission (8) of the radiation transmitted through the object into a video signal, an AL converter for converting the video signal into a digital signal, and a digital video signal of the mask IW sequentially obtained before contrast agent injection. A peak-hold type RT memory for mask stop that compares the order of all pixels for a predetermined period and records only the peak value for each pixel, and a live RT memory that is used to obtain 111 images before contrast agent injection. A peak-hold type image memory for live images compares each pixel of the digital video signal in a predetermined period 47i and stores only the peak value for each pixel, and a peak-hold type image memory for live images stores the data every predetermined period. The digital video signal of the live image to be displayed is read out, and from the digital 4 video signal of this live image, 01 "Y' of the mask image read out from the peak hold type image memory for mask image.
A subtracter that subtracts 4 digital video signals, an IJA converter that converts the digital video signal obtained as a result of the subtraction into an analog video signal, and a display decoration that displays one image based on this analog video signal. A digital subtraction system.
JP57149784A 1982-08-27 1982-08-27 Digital subtraction system Pending JPS5939183A (en)

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JP57149784A JPS5939183A (en) 1982-08-27 1982-08-27 Digital subtraction system
DE8383108391T DE3374167D1 (en) 1982-08-27 1983-08-25 X-ray image producing system
EP19830108391 EP0102592B2 (en) 1982-08-27 1983-08-25 X-ray image producing system

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61288681A (en) * 1985-06-17 1986-12-18 Hitachi Medical Corp Picture displaying method
JPH01178241A (en) * 1987-12-31 1989-07-14 Shimadzu Corp X-ray image processing apparatus
WO2002078649A3 (en) * 2001-03-30 2002-12-12 Oreal Compositions comprising at least one saccharide type compound and their use for the protection and/or repair of hair

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