JPS60103941A - 放射線画像検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は放射線画像検出装置に係り、２枚の放射線画像
間の差分画像を検出する装置において、安定で、かつ高
コントラスト分解能を有する画像を得る装置に関する。

〔発明の背景〕

放射線画像検出装置のうち時間分解能（１枚の画像の作
成時間）を向上するために用いられている装置において
、放射線像を光学像に変換するセンサ、いわゆるシンチ
レータとしてはＸ線イメージングインテンシファイヤ（
以下、Ｘ線Ｉ■と略記する。）を使用し、その光学像を
検出および記録するセンサとしてシネフィルム、あるい
はＴＶ左カメラ使用している。

最近、上記のＴＶカメラ出力をＡ／Ｄ変換してディジタ
ル画像を得て、血管への造影剤注入前と注入後の画像の
減算による血管像の抽出とコントラストの強調された差
分画像を得ている。この差分画像はセンサとしてＴＶ左
カメラ利用しているため通常は毎秒３０コマで作成、表
示される。

すなわち、時間分解能が良くてオンラインで画像の取込
みが出来るため心臓や血管、などの循環器系の撮影に用
いられ、そのようなＸ線撮影装置はディジタル・フルオ
ログラフィ（ＤＦ）装置と云われている。

このＤＦ装置の撮影においてＸ線の強度や検出器の感度
が差分演算を行なう２枚の画像間で変動すると差分画像
にオフセット成分が発生し、コントラスト分解能を低下
させる。すなわち、ＤＦ装置において表示される差分画
像ΔＤば ΔＤ＝（μ６−μ、　）　ｘ　（１） μｔ　：造影剤注入後の減衰係数 μ、：造影剤注入前の減衰係数 Ｘ　：厚さ であるが、上記の変動があると差分画像にその変動成分
ΔＤ６が付加され ΔＤ′＝（μ６−μ、、）Ｘ十Δ１）。　（２）となる
。このΔＤ、がおると主な問題として３つのことが発生
する。その１つはＳＮ比の問題である。（２）式からも
分るように差分画像における信号成分Ｓは（μ６−μ、
）ｘでおるにもかかわらず見掛上は（”ｔ　”　ｍ　）
　Ｘ　＋　Ｊ　Ｄ　ａとなっている。

この信号を増幅したり、記録したシする回路や装置のダ
イナミックレンジには一定の限界があり、かつ一定の雑
音Ｎ、がある。したがって上記の回路や装置に入力する
信号は可能なかぎ９大きくし、Ｎ、の影響が現われない
ように工夫するが、ΔＤ。

が存在すると８の部分の信号成分が、ΔＤ、が存在しな
い場合より小さくなシ、Ｎ、の影響を受け８Ｎ比が悪く
なる。

もう１つは差分画像の表示の安定性の問題である。現在
、差分画像は第１図（ａ）に示すようにウィンド処理を
行なった後、表示レベルＧの範囲で表示する。この処理
は観察したいレベル範囲Ｗと、中心レベルＬを設定し、
表示の感度を最適値にして表示する。

したがって（２）式のオフセットが少なく、ＳＮ比的に
問題がなく、かつオフセット成分が多数の差分画像間で
変化しなければ、このウィンド処理でオフセットの問題
は解決される。しかしながら現実にはΔＤ、を発生させ
る要因であるＸ線の強度や検出器の感度、などの変動の
うち、特にＸ線の強度の変動は常時存在するのでΔＤ、
も多数の差分画像間では変動する。その結果、表示レベ
ルが変化し、時には第１図（ｂ）に示すように表示範囲
を越え、表示不能にさえなることがある。

最後の１つはＤＦ装置が′定量化可能なＸ線撮影装置と
して期待されているが、オフセットが存在すると表示値
に対して定量的な意味を持たせるのが困難となる。

以上述べたようにオフセットが発生するとイ虫々な問題
が生じるが現用のＤＦ装置ではＸ線発生装置を改善しＸ
線強度の安定化を計り、かつウィンドレベルＬやウィン
ド範囲Ｗを適宜調整して上記の問題を解決している。し
かしながら上記の対策では当然のことながらＸ線発生装
置が一価になシ、かつＷ−？Ｌ′ｆｒ：何回も調整する
ため操作が複雑となる。また、ＳＮ比の低下や定量化装
置の実現が困難になるという問題は解決できない。

また、以上述べたような問題が生じると、結果として濃
度分解能が低下することになる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は放射線画像検出装置において２枚の放射
線画像間の一分演算で得られる差分画像におけるオフセ
ット成分を除去し、コントラストの強調された画像を安
定に供給する放射線画像検出装置を提供することにある
。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明とは、放射線
を観察対象に照射し、その観察対象を透過した放射線を
検出することによって対象物の放射蔵画像を得る装置に
おいて、２枚の放射線画像間の差分画像を得る手段を有
し、２枚の放射線画像を得る間に発生した観察対象に照
射する放射線強度の変動や、透過した放射線を検出する
時の検出器の感度の変ＩＩｄＪｅ差分画像を得るために
利用する２枚の放射線画像から検出し、該検出値を差分
画像から減するようにしたことに特徴がある。

〔発明の実施例〕

第２図に本発明の原理説明図を示す。Ｘ線発生装置１よ
シ被験体２に照射されるＸ線の強さを１’Ｏ＋造影剤の
影響を受けない被験体の部分の減弱係数をμ。、その部
分の厚さｋＸｏ、造影剤の影響を受ける被験体の部分、
つまシ血管を含む部分で造影剤注入前の減弱係数をμｍ
、注入後の減弱係数をμｔ、その部分の厚さをＸとする
と、造影剤注入前に得られる検出器３の出力Ｉｚａ＋＋
Ｉｂｍは検出器の感度をαとすると となる。また、造影剤注入後の各部の検出器出力Ｉｔｔ
＋　Ｉｂｚは となる。これらの出力は対９１変換後使用されるので、
それぞれＤｔｍ　、’　Ｄｂｍ　＋　Ｄｔｔ＊　Ｄ　Ａ
４とするととなる。差分データΔＤは ΔＤ＝　Ｄｂｍ　Ｄ　ｂ　ｔ ＝（μｔａｌＩｌ）ｘ　（力 となる。ところが造影剤注入後のデータ収集時に■ｏが
Ｉｏ＋ΔＩｏに、αがα＋Δαにと変化しだとするとＩ
　ｔｔ　＊　ｆ　ｂｔがＩｔｔ’＋　Ｉｂｔ’にＤｔｔ
＊　ＤｂｔがＤ　ｔ　ｔ’　、　Ｄ　ｂ　ｔ’とな）、
となる。したがって、このΔＩｏ、Δαが発生した時の
差分画像ΔＤ′は ΔＤ′＝Ｄｂ、ｊ−Ｄｂｔ′ ＝ムαＩｏ−ｔ１１（α＋Δα）（工ｏ＋ΔＩｏ）＋（
μｔ−ｔｔｍンＸ（１０）となる。つまシ（方式と１１
１１１式を比較すると、Ｘ線の強さや検出器の感度、な
どの変動がない場合の差分画像に ｔＩｌαＩｎ−Ａ１１（α十Δα）Ｃ１ｏ＋Δｌｏ）　
■のオフセットが付加されたことになる。

本発明ではこのオフセット成分を造影剤の影響を受けな
い部分の差分信号で検出し、補正する手段を提供する。

つまｌ）　ＤｔｍとＤ　ｔ　ｔ’の差ΔＤｔΔＤ　ｔ　
＝　Ｄｔｍ−Ｄｘｔ’ ＝１．αＩｏ　ｌ−（α＋Δαン（Ｉｏ＋ΔＩｏ　）　
（１２となる。この式は（１１１式のオフセット成分を
示しているので０１式のオフセット成分は除去すること
が出来る。すなわち、正しい差分画像ΔＤはΔＤ′と１
ＤｔＯ差としてめられ、 ΔＤ−ΔＤ′−ΔＤｔ　（ｌ騰 となる。

以上述べたＡＤｔをめるときは、Ｄｔ、ｕやＤｔｌ’が
造影剤の影響を受けない領域のデータであることが保証
される必要がある。またＡＤｔの値としてはそのバラツ
キ、すなわち分散σ１２　が小さいことが必要である。

そこで、撮影部位が定まると上記の造影剤の影響を受け
ない範囲を設定することが出来るので、その範囲のデー
タをｎヶとすると全利用して ＡＤｔ　＝Ｄｔｍ−Ｄｔｔ’　（ｉｓ をめることが出来る。ただ（１４）式のように、あらか
じめ設定した領域の全データを単純に利用したのでは、
もし造影剤の影響がＤｔｔ’に入っても除去することが
出来ない。ただ造影剤が混入した場合はΔＤｆＩが大き
くなるので次の方法で除くことが出来る。つまり ΔＤｒｔ＝Ｄｆｍ＋　ＤｔｔＩ’　Ｑ［９をめ、ΔＤｔ
＋ンσのΔＤｔＩｋ除去し、残ったΔＤｆｊで再度、単
純平均を行ないオフセット量とする。つまシ ここでｍ、２１ をめた。また、ｍ＝０となった場合は ΔＤ１＝　ＯＣ１ｊ） とする。

本発明の一実施例を第３図に示す。この実施例では放射
線像をＸ線ＩＩとＴＶ左カメラ使用して取込む装置例を
示している。

１はＸ線発生装置、２は被験体、３はＸ線ＩＩである。

装置１から放射されたＸ線は被験体２を透過する。この
透過したＸ線像はＸ線１１３で検出され光学像に変換さ
れる。４は光学レンズであシ、Ｘ線ＩＩ３からの光学像
をＴＶ左カメラの撮像管面上に結像する。ここで一般に
使用されているＸ線ＩＩは６インチから１２インチであ
シ、検出器の視野を決めている。この視野では医師が希
望する被験者の関心領域を満すことが少なく、取込まれ
る画像は視野一杯利用される。また、例え検出器の視野
が被験者の関心領域よシ広い場合でも、検出器の出力に
おいて被験体を透過したＸ線と被験体の外側を通過した
Ｘ線では、その強度に約１００〜１０００倍の差があ、
ｊ５、ＴＶカメラ出力が飽和する恐れがあるので、関心
領域外からのＸ線が検出器に入射しないよう遮蔽してい
る。

ＴＶ左カメラの出力は（３）式、（４）式あるいは（８
）式となっているので、この出力はＡ／Ｄ変換器および
対数変換部６でディジタル化されたのち、（５）。

（６）、あるいは（９）式の濃度値に変換される。７〜
９は画１象メモリであり、メモリ７！″１（５）式のマ
スク像、すなわち造影剤注入前の像を記憶し、メモリ８
は（９）式の造影剤注入後の像を一時記憶する。メモリ
９はまず最初、マスク画像のうち制御部１４からの指令
によって設定された領域の画像信号Ｄｔ　１１１１（ｉ
−１〜ｎ）ｋ記憶し、続いて、造影剤注入後の画像のう
ち、上記のマスク画像の入力時に指定されたのと同じ領
域の画像信号Ｄ　ｔｔ、ｒ’　（ｉ＝　１〜ｎ）を一時
記憶し、最後にαｅ−α優式の演算を行ないΔＤｔをめ
る。１０は（１′５式の差分演算を行なう演算器でアシ
、その出力はオフセットのない差分画像ΔＤとなる。１
１はウィンド処理を行なうウィンド処理回路、１２は画
１象ファイル部、１３は表示部である。マスク像は一度
、画像メモリ７に記憶されると不必要には４＝き換えら
れないが、画像メモリ８の内容はテレビレイトで次々書
き換えられ、それにともなって画像メモリ９の内容の一
部、および画像メモリ９の出力、すなわちオフセット信
号も書き換えシれる。またテレビレイトで発生する差分
画像は画像ファイル部１２で次々記録されると共にウィ
ンド処理部１１でウィンド処理され、医師が観察したい
レベル範囲だけを表示部１３で表示する。

〔発明の効果〕

本発明はＸ線強度の変動や検出器の感度の変動などに起
因して発生する差分画像中のオフセット成分を簡単な手
段で除去し、コントラストの強調された画１象を安定に
供給することによって濃度分解能の優れた放射線画像検
出器を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図はウィンド処理の原理説明図、第２図は本発明の
原理説明図、第３図は本発明の実施例の構成図である。 第　１　図 （久ン 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放射線を観察対象に照射し、その観察対象を透過し
   た放射線を検出することによって対象物の放射線画像を
   得る装置において、２枚の放射線画像間の差分画像を得
   る手段を有し、２枚の放射線画像を得る間に発生した観
   察対象に照射する放射線強度の変動や、上記透過した放
   射線を検出する時の検出器の感度の変動を、上記の差分
   画像を得るために利用する２枚の放射線画像から検出し
   、該検出値を上記の差分画像から減するようにしたこと
   を特徴とする放射線画像検出装置。