JPS6150554A - ディジタル減算形ｘ線造影装置 - 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　　背　　景 この発明はＸ線像減算方法と、普通ディジクルＺ５　ｎ
　Ｘ　１２血ＴｆＪ　造影方法（ＤＳＡ）と呼ばれるこ
の方法を実施する装置に関する。

ディジタル減ＲＸ　Ｆｉｌ血管造影方法は、身体の血管
を見ることが出来る様にするＸ線方式である。

この方式は、関心のある血管を持つ解剖学的な領域の、
マスク像と呼ばれるＸ線像を日影することを含む。マス
ク像をディジタル化し、マスク像の画素を表わすディジ
タル・データをディジタル・フレーム・メモリに入れる
。成る時刻に、普通はマスク像を顕彰する直前に、沃素
化化合物の様なＡＸね造影剤を血液循環系に注射する。

造影剤が関心のある領域にある血管に達した時、一連の
Ｘ線（像を撮影し、それらをディジタル・データに変換
する。次にマスク像又は造影前の像のデータを造影後の
像のデータから減算して、両方の象に５１．ｉ市な全て
の軟らかい組織及び骨（１１１造を相殺し又）よ減算し
て取除く。この場合、造影剤で充たされた血管を表わす
データが残る。今述べた方法は、ｊΔ影前の像又は一連
のこういう像と、造影（股の（≦９又（は一連のそうい
う像とを収集Ｊる合間に実質的／、ｉＩ＋、′Ｉ間が経
過する為に、冶通時間減算作象と呼ばれる。

時間減算方法に伴う１つの問題は、主に軟らかい組織の
動きの為に、造影前のマスク像と造影後の像の間に整合
状態が実質的に失われることがあることである。造影前
の象と造影後の像を収集する間に、軟らかい組織又はそ
の他のものの動きがあると、減算した又は差象りデータ
の表示に人為効果（アーティファクト）が現われ、こう
いう人為効果が、その内壁が造影剤によって限定されて
好に相殺し又は減算することが可能である場合が多いが
、川下、呼吸、ぜん勤及び血管の膨張及び収縮による様
な組織の不随意運動により、成る人為効果又は２つの像
の間の画素の整合外れが起ることがある。

別の像減算方法が普通はエネルギ減算と呼ばれている。

エネルギ減算は、身体又は任意の物質によるＸＩＱの減
衰がＸ線のエネルギに依存した現象であって、このエネ
ルギの依存性が、平均原子番号が異なる物質では異なっ
ていることに基づいている。エネルギ減算では、血管を
含む解剖学的な領域のＸ線像を、Ｘ線管に公称低のキロ
ボルト数（ｋＶ）を印加して求め、身体を介して投射さ
れたビームが、低い平均エネルギを持つ帯内のエネルギ
・スペクトル分布を持つ様にする。比較的低いエネルギ
の像を求めた後、ｘＦＩｌ′ａに相対的に高１ｚ）ｋＶ
を印加して別の像を求め、スペクトル帯が一層高い平均
エネルギを持つ様にする。１対の内の２つの象は逆の順
序にしてもよい。即ら、高エネルギの露出を低エネルギ
の露出より先にしてもよい。説明の便宜の為並びに−負
性の為、こ１では低エネルギ露出が１対の内の最初の露
出であると仮定する。時間減算に於（ブる造影前及び造
影後の間の典型的な１０秒という比較的艮いＩ！ＩＩ間
に較べて、典型的には３３ミリ秒以内という様に、非常
に短い期間内に、低エネルギ及び高エネルギの像を求め
る。この為、患者の動きが原因で人為効果が生ずる可能
性が、エネルギ減算では死しく減少する。普通の組織の
検査では、２つの像は何着造影剤を使わずに県影される
。血＠造影法による検査では、血管内に沃素化化合物の
様なＸＦＡ造影剤が存在づる時に２つの像を求める。何
れにぜに、平均エネルギが高い象の画素データを平均エ
ネルギが低い凶のデータから減いし、２つの（象の間の
差を表わすデータが残る様にする。誠専の前に、データ
に種々の虫みをかけ又は倍率をか１プで、軟らかい組織
が減算によって相ｆ２される様にづ′る。

データは骨も相殺する様に船虫することが出来る。

然し、血管を限定し、それを兄える様にする為に実際に
頼りになるものである沃シ（・ｒ化造影剤の大部分をも
減のせずに、骨（１１１造を相殺すること（Ｊ出来ない
。

況１戊減算と呼ばれる方法は、エネルギ減算方法及び１
１．ｊ間減算方法の組合Ｃを用いる。混成減算で１よ、
相異なる２種項の平均Ｘ線エネルギで、即ちＸ線管に２
秤類の異なるキロボルト数を印加して、Ｘ　ＭＡ　Ｉ’
ｌを求め、軟らかい組織による信号を抑圧する！玉な形
でこれらの像／！−組合ける。エネルギ・スペクトル帯
の平均エネルギが低い及び高いＸＦＩ！ビームを求める
方法は周知である。１つの方法は、Ｘ線管の陽極に一定
のキロボルト数（ｋＶ）を印＋Ｊ口し、ビームの途中に
交互に２８類の異なるフィルタを介在させることである
。一方のフィルタはＸＦ２ビームを軟らかくする為、即
ち低い平均エネルギ帯より高い高エネルギ・スペクトル
を除去する為のものである。１つのフィルタは、ｋ−エ
ツジより低いエネルギを持つＸ線光子に対する減衰が比
較的小さく、ｋ−エツジより高いエネルギにス・Ｉする
減衰を大きくすべきであり、こうして高エネルギ・スペ
クトルを除去する。他方のフィルタｉま高エネルギ・ビ
ームを硬化させ、低エネルギ・スペクトルを強力に減衰
させ又は吸取りる物質で開成される。

平均エネルギが低及びＩＯのＸ線ビームは、Ｘ　ｉ：ｉ
ｌ管の陽汚に低ｋＶ及び高ｋＶを交互に印加することに
よっても１ｑられる。低エネルギ及び畠エネルギのＸ線
ビームを発生する好ましいｈ法ｉよ、Ｘ　ｊ：ｉｉ管の
印加電圧及びフィルタをそれに応じて切換えることであ
る。

混成減算では、最初に身体を介して（Ｉ（平均エネルギ
のＸ線ビーム（以下低エネルギ・ビーム又１ま低エネル
ギ・スペクトル帯と呼ぶ）を投射してマスクを求めた後
、血液循還系に１９射された×ＰＩｌ造剤が検査してい
る解剖学的な領域にある血管にまだ入っていない時、平
均エネルギが一層ΩいＸ線ビーム（以下高エネルギ・ビ
ーム又は高エネルギ・スペクトル帯と呼ぶ）を用いる。

２種項のエネルギで（Ｊられた、主に骨及び軟らかいｔ
（ｌ　ｔＪで＋ｊＩＳ成される像を作る画素の強度に対
応する信号ｉよ、ｊ青当な定数（ｋ）を用いて倍率を掛
は又（よ加重し、その俊像を減算して、軟らかい１ｆ１
Ｈの変化による信号が抑圧され、青ＩＭ造が残る様なマ
スク像を発生する。次に、造影剤を構成する注射した沃
素化化合１勿が検査領域内の血管に達した時、１対の高
エネルギ及び低エネルギのＸ、￥Ａ＠のデータを求める
。この１対の像に対するデータは、最初の１対の像に使
われたのと同じ一定の加重係数を掛け、この対の内の一
方の像を他方から減算して、この結果Ｉ′７られた造影
後の像が、骨と造影剤が入っている胆管とを表わすデー
タを持つ様にする。混成さλのの最後の工程は時間滅悼
と同等であり、２（重エネルギの造影後の像を２種エネ
ルギの造影前のマスクＥ９．から減のして、骨を抑圧し
又は相殺し１、杏影剤が入っている血管を孤立させる。

時間減算１１１独に較べた混成減算の主な利点は、両方
の２種エネルギ像で軟らかい組織が抑圧され又は相殺さ
れる為、軟らかい組織の動きによる人為効果の影響が少
なくなることである。

混成減算は、マスク像を得る時と８影後の像（１つ又は
複数）をとる時の間に動いたものがあっても、それを除
く良好な方法である。然し、造影後の低又は畠エネルギ
の像を単に造影前のマスク像から減算する普通の時間減
Ｑの間、仙さが全くなければ、時間減鋒像を使うことが
出来る。これは、時間減算像は一般的に混成減算像より
ｔ）信号対雑音比（ＳＮＲ）が一層良いからである。Ｓ
ＮＲが一層高ければ、表示される象は、所定のノイズ・
レベルに於けるコントラストが一層Ｊ：い。

成る検査手順では、袂らかい組織の動きが起る確率が高
いことが判っている。頚動脈の反対側分岐の検査がその
１例である。頚動脈のＧＡ　ｊｌｊ、　望の１つＳＡ検
査では、５０％もの曲は、患者のｒ熱下又Ｉよ沃素化造
影剤の存在に対する不随意反１．６により、軟らかい組
織の動きによる人為効果がある。ｄ−、Ｂ成域算はこう
いう人為効果をなくすのに成功し−（いるが、その結果
得られる像は口・１間′６５ｆｒ１よりしＳ＼Ｒが本質
的に低い。像の積分及び２？ｌ音減少方法を使うこと等
により、ＳＮＲを改善する試みがなされているが、その
成功の程度には違いがある。１昆成減算によって求めた
像の雑音は、Ｘ　！２１＜（！　’ｉ　Ｙｆｒ　ＴＲす
る為の診断を一層困難にするので、従〕１（、［１！ｒ
間減ｆ３像と混成減算１像を別々に且つ同ｌ［１に表示
するのが當套手段であった。時間減算像は、動きによる
人為効果が存在する場所を除き、象の全体的な品質が最
良である。′ａ賊減算像は動きにＪ：る人為効果を除去
しているが、この像は時間減杯像よりも、鎖１音がより
多く、又は雑音の（１４成が異なっている。混成減算像
及び時間減算象の両方を別々のフィルム又は別々のビデ
オ・モニタのスクリーンに出ずことにより、解釈に当る
技師は両方の像を較べて、時間減算鍮では動きによる人
為効果の為に全体的にぼやけたり、混成像ではｍｌの為
又はＳＮＲが低いことによって低下している様な血管の
状態に関する判断を下すことが出来る。

泥成りＳＡに伴う２番目の問題は、像を減算する時、動
きによる人為効果をなくす様に、適当な加ｍ係数又は定
数ｋに関する判断を技師が下すことである。これは経験
的には、ビデオ・モニタを児ながら行われるが、全体的
な検査時間をかなり；　　　　良９す６揚合が多０゛・
更２・噴ｉｔ　ｒ　′）な７゛技師＋４最適の加ｍ係数
を選択出来ず、その為混成減算方法の利点を最大限に活
用することが出来ない。

０　　　の　　要　　約 この発明の目的は、像にかなりの動き゛ににる人為効果
が存在する場合、関心のある領域内で人為効果を持つ区
域に混成作像手順をかり、成る補正処理を実施した後、
こういう区域を時間減０の差像につぎ合せ、その結果像
全体が、時間硅ｐ像から人為効果を着し引いたものと実
ｚ′１的に問答の診断情報を持つ様に、時間減算像を発
生して表示する方法と装置を提供することである。

この発明の別の目的は、シＪきにＪ：る人為効果を減悼
によって最適に除き又は相殺する為に、低エネルギ及び
高エネルギの差像のデータに乗じなければならない係数
又は定数ｋを自動的に決定することである。

この発明の方法では、低エネルギ及び高エネルギの時間
差像を求め、これらの像を表わすディジ７１．６８３号
に詳しく記載されている。

像の収集は、関心のある血管を含む解８１ｊ学的な領域
を、平均エネルギが高及び低のＸ線ビームの密接に相次
ぐ対の順序に露出することを含む。この順序は、血液Ｉ
Ｊ５環系に注射された造影剤がまだ関心のある血管に到
達していない時に開始される。

造ＩＲ剤が関心のある血管に到着し且つそれから出て行
く時を通じて、低エネルギ及び高エネルギの露出の対を
連続的に行う。後者が造影後の期間と呼ばれる。普通、
この後、低エネルギの造影前の像を加算し、低エネルギ
の造影後の像も加算する。

こうして加重した像に加重し、一方を他方から減算して
、動きによる人為効果が存在しなければ、最善の像とな
る１個の低エネルギの時間差像を表わすデータを、求め
る。高エネルギの造影前及び造影後の像も加算し、加正
し、減算して、高エネルギの時間差像を求めるが、これ
は低エネルギの時間差値のコントラストを持っていない
のが普通である。

任Ｂの良好な低エネルギの造影前の像を任意の良好な造
影後の低エネルギの象と組合せて、低エネルギのＩＦ、
’７間着像を作ることが出来るが、前段に述べた加算又
は積分過程によって普通は最善の像が得られる。

低エネルギ及び高エネルギの造影前及び造影後の各々の
露出に対するデータを任なの時に貯蔵装置から再生する
ことが出来るので、任意の時にｉ混成減算像を発生ずる
為のデータを利用しｉ５する。前に述べた様に、混成像
は低エネルギ及び高エネルギの時間差像に適当な加重定
数又は係数ｋを乗じて、加重した像を減算、即ち組合Ｕ
　ｔＣ時、骨及び軟らかい組織が相殺されて、沃素化合
物を含む血管が残って目に見える様にするものである。

然し、混成像は普通はかなりの雑音を肖っている。

この発明では、最善の時間差（像をビデオ・モニタに表
示し、この像を表ねずディジタル画素データが表示１１
制ＯＩＩ器のメモリに貯蔵される。ビデオ信号の一方の
極性に対して？ＪＩきによる人為効果が存在り゛ると仮
定すると、この人為効果は、黒色又は黒色に近い不規則
な形の区域と、（家内にある隣接した明るい区域とにな
って現４つれ、これらが、その区域内に存在していて見
える筈の粗ｆ；＾又（Ｊ沃素造影剤の真の形をぼかし又
は消してしまう。ビデオ信号が反対の極性を持つ場合、
人為効果は白色になって現われる。こ）では、Ｕｊさに
よる人為効果が黒色に見える様にする様なビデオ信号の
極性を想定している。場合によっては、像の大部分はき
れいで診断可能であるが、その中に動きによる人為効果
のアイランドが存在する。この発明の方法は、時間差像
の内、厄介な動きによる人為効果が存在する区域に置き
換え又はつぎ合せる為に、予定の区域の混成像を発生ず
ることが出来る様にする。

利用者の観点からすると、この発明は動きによる人為効
果を持つ表示された時間差像内に４つの領域を限定する
ことを含む。これらの領域が例えばトラックボールによ
って制御されるカーソルにより、輪郭が定められる。第
１のｆＪＩ域は患者の動きによる人為効果を持つ１つ又
は更に多くの領域である。任意の選ばれた第１の領域を
Ｒａで表わず。こ１で添字８は人為効果を表わす。

第２の領域Ｒｓは支配的に良好な沃素造影剤信号を持ち
、こ）でＳは信号を表ねり。第２の領域は、白色に見え
る沃素化合物以外の何す存在しない様な血管の境界内に
選ぶことが出来る。

第３の領域は動きによる人為効果の為にぼやｔノだ血管
の細部を見る為に、混成減算を実ｈｌ！！タベき領域で
ある。第３の領域をＲｈで表わり。こ・で７は混成を表
わす。時間減算機内のこの球に呼ぶ第３の領域の内の２
つ以上を、ａ成像Ｔ：置き換える為に選定することが出
来る。

第４の領域は背景とも呼ぶオフごットをａｔｑ定づる為
に使われ％ＲＩｌで表わし、こ）でｂ　ＩＪ背ｑを表わ
す。背景又はオフセットｔよ象の中の何処にでも存在す
るが、比較的明るいか灰色であって、コントラストの強
い区域の外側にある区域内で識別し得る。像を収集した
後、各々のディジタル画詣の値に一定最のオフセットを
わざと追加する。これは、低エネルギ像及び高エネルギ
像の対ｂＩ＞ザる画素を互いに減算する時、負の数が発
生するのを避ける為である。例えば、像のグレースケー
ルはＯから２５５に及ぶことがある。例えば約１００の
オフセットを導入すると、−発明るい又は強度が最低の
範囲になり、これによって減算結果が常に正になること
が保証される。象では、画素の負の値は無想味である。

計算礪に正の数しか処理することが要求されなければ、
計算時間を短縮することが出来る。

４つの領ＭＲａ　、Ｒｓ　、Ｒｈ　、Ｒｈに含まれるデ
ータを計算はの処し！Ｉ！装茸で用いて、時間差像の内
、人為効果を持つ区域の代りに置き換え又はつぎ合せて
、実際に区域Ｒ７内に存在する血管を見ることが出来る
様にする混成像を表わすデータを発生する。この発明で
は、計０曙は、像の収集中に起る解Ｂｌ学的な部分の動
きがあれば、それを最適の形で相殺する様な加重係数ｋ
を計算する様にプログラムされる。更に計￥＞機は、新
しく発生された混成像の領域内にある各々の画素に加算
するオフはットｏｔと、各々の画素に乗ずる利得Ｇとを
計韓し、混成象内にある画素の強度が時間差像の強度と
同じ大きさになる様にする。即ち、両方の像のコントラ
ストが同じになり、背景又はオフセットも同じになる様
にする。

次に図面について更に詳しく説明する。

−ましい　施例の説明 こ）で前に述べた様にして一連の交豆の低エネルギ及び
高エネルギのｆＩ形影前び造影後のＸＰｉＩ露出が行わ
れ、こうして得られた各々の像フレームを表わすディジ
タル画素データが貯蔵されていると仮定ダる。更に低エ
ネルギの造影前のマスクｌ′Ｑ（１つのこういう像又は
幾つかのこういう諒の和で構成される）を、造影後の像
の内の１つ又はｒ＋＋から対応して減算して、Ｏｙ間減
の像を表ねづディジタル・データを発生したと仮定する
。時間減シ）像のデータがビデオ表示装置制υ：１器の
メモリに貯蔵されてＪ３す、これがビデオ・七二夕の陰
（全線管のスクリーンに像を表示さける。次に、表示さ
れた時間減算像が全般的に診断に適しｊこ品り′ｊであ
るが、動きによる人為効果を構成する黒色領域の様な、
細部を持たない区域を含んでおり、人為効果が重要な区
域にある血管をぼかしていると仮定する。この場合、人
為効果を含む区域だけをｉ７成像に宣ぎ換えることが指
示され、これはこの発明の方法を使って達成づ゛ること
か出来る。

後で６成減停像を発生する為に、高エネルギの時間減算
像も発生してフレーム・メモリに貯蔵する。昌エネルギ
の時間減算像は表示する必要がないが、希望によっては
表示してもよい。簡単の為、高エネルギの時間減算像が
低エネルギの時間減停象（’ｉ！Ｂｌであると仮定する
。この為、関心のあるどの領域でも、ａ成像で置き換え
る為に、高エネルギ像を処理することはしない。

この発明の方法は、どの低エネルギ又は高エネルギの時
間減算１象も３つの成分で（を成されるという！ｆ’Ｉ
　Ｑに立っている。即ち次の式で表わすことが出来る。

Ｉｚ＝Ｉｓ、ｚ＋Ｉａ、ｚ−←Ｏｔ　　　　（１）ｌｈ
　＝Ｉｓ　、　ｈ　＋［ａ　、　ｈ　＋Ｏｈ　　　　（
２）こ）でＩよは低エネルギ（低ｋＶ）の、Ｉｈは高亀
　　　　　エネルギ（高ｋＶ）の時間差像の全体信号を
表ねず。Ｉｓ、ｚ（Ｉｓ、ｈ）は夫々低ｋＶ及び高に■
の時間差像の信号成分を表わす。これは、血管の境界を
定めるＸａ造影剤を表わすしのであるから、有用な信号
成分である。ｌａ、ｚ（Ｉａ、ｈ）は人為効果による夫
々低ｋＶ及びｅｋＶの時間差像内の信号成分を表ね寸。

Ｏｚ　　（Ｏｈ　）　Ｃ１、像を減算した後、画素の値
が正になる様に保証づ゛る為に、夫々低ｋＶ及び高ｋＶ
の１ψデータに加部される背景又はオフセット信号成分
を表わす。

繰返して説明すれば、１７′ｌは低、“５゛°は昌、゛
ａ″は人為効果、ｌｌ５Ｉ＋は有用な信号、”　ｏ　”
はオフセットを夫々表わす。

混成像Ｈの式は次の通りである。

Ｈ＝Ｉｚ　−ｋｌｈ　　　　　　　　　　　（３）こ）
で゛に″が加重係数又は混成組合せ係数であり、時間着
像を減算する時に、相様の動きが１京囚で生じた人為効
果を相殺し、造影剤による信舅を残ず為に、高ｋＶの＠
Ｉｈの画素データに乗ビなの様になる。

Ｈ＝Ｉｓ、ｚ　　−ｋｌ’ｓ、ｈ　　＋［ｉａ、ｚ　　
−ｋｌａ、ｈ　　］　　＋○ｔ、−ｋｏｈ　　（４）減
算してなくし又は相殺したいのは人為効果信５３ａであ
るから、式（４）の括弧内をゼロに等しいとおくことが
出来る。この場合、低ｋＶ及び高１（のｃｈ′ｉ間斧１
象の人為効果信号の測定値から″ｋ　”の最適値を決定
することが出来る。即ちで説明づ°る。

次に、式（３）で表わした混成１象の代９に、新しい程
成椴Ｈ１を次の様に定義ザる。

１−１”＝ＧＨ＋　０８　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（６）−Ｇ（ｌｚ−ｋＬ）＋○”
　　　（６ａ）こ）でＧは、混成像Ｈ”の沃素発生信号
によるコン１〜ラストを、Ｈ”をつぎ合せることによっ
て動きにＪ：る人為効果を除去しようとする時間差像の
コントラストと同じ値に保つ為に、基本的な混成四ト１
の画素データ又はＱフレームに乗じなければならない刊
１ｑ係数であり、０８はＸ）ｉ　シい直成（塾のオフセ
ットを、人為効果を除去しようとする低の時間差像と同
じ埴に保つオフセット係数である。

式（６）のＨは式（４）の第１項、第２項、第５項及び
第６項で（１１１成される。式（４）の括弧内の項目は
、基本的な混成像ト１を発生する時に、式（５）で表わ
される様にｋを選択することによって人為効果が相殺さ
れる為に、眉滅づる。

式（５）で表わされるｌ（の舶を式（４）に代入し、式
（１）と比較することにより、次の結果がＸ線イメージ
・インテンシファイヤの出力光光体上に現われるＸ線（
家を光像に変換したしのを見るビデオ・カメラにより、
像が収集される。カメラから出力されるアナログ・ビデ
７１’　ｐ、、　ｑにＡフレッ１〜を加算することが出
来る。然し、信号に同じオフセット値が加重されるが、
この結果１５１られる低ｋＶ及び高ｋＶの像の実際のオ
フヒラ１へは、ディジタル化した画素に変換した１νは
、異なることがある。１つの理由は、ビデオ・カメラ並
びにその電子回路の、像の相異なる輝度レベルに対する
応答が非線形であることがある為である。別の理由は、
アナログ・ディジタル変換器が、異なるレベルの信号に
対し、又は異なる時刻に得られた像に対し、応答が異な
る為である。後で説明するが、この発明では、表示され
る低ｋＶの時間差像につぎ合わせる混成（！Ｈ８を形成
するのに使う為の低及び高の時間差像の実際のオフセッ
トＯｔ及び○。を決定することが出来る。

次に、動きによる人為効果を持つ時間差像の選ばれた領
域に挿入された時に、画素の強度又は明るさと、相対的
なコントラストの点で、周囲の時間着像と釣合い、人為
効果によってぼやけた像情報を診断が出来る品質にまで
復元し、動きによる人為効果のない新しいａ成像を発生
する為に、式（６）又は（６ａ）で必要とするパラメー
タｋ、Ｇ及びＯｘを決定する方法を説明する。

これから説明するＸ線作像ｖ装置を使うことにより、低
エネルギの造影前の像又はマスク像を低エネルギの造影
後の像から減算することによって１９られる最善の時間
差像を表ねずデータが収集されたと仮定する。この像フ
レームに苅り−る両系データがビデオ表示装置制御器の
メモリに入って４３す、これらのデータから発生された
像が、第２図に示す様に、ビデオ・モニタの陰（船線質
のスクリーンに表示される。血管はＸ線造影剤で一杯に
なっていて、それによって限定されると考えられる。図
示例では、像を収集する際の粗織の動きによる典型的な
人為効果が第２図の円形の時間差像の左下象限の黒色の
アイランドとして現われている。従って、像の他の所で
は細部がはっきりしているが、動きによる人為効果によ
ってぼやけた区域では、血管がどうなっているかを判定
りることが出来ない。人為効果を持つ区域だけを混成像
で置き換えることが必要である。

後で詳しく説明するが、装置は計箇礪と、像データを処
理する為の適当なメモリとを持っている。　　　　１装
置は、トラックボールをも持っており、利用者が任意の
向きにこれを回転して、カーソルを発生すると共に、こ
のカーソルをモニタ・スクリーン上で動かして、表示さ
れる時間差像の任意の規則的又は不規則領域を指し、或
いはその周りをたどる様にすることが出来る。こ）では
、計算機が、表示された時間減算像の上に書込まれたカ
ーソルのトレースがたどる全ての画素の座標を決定する
ことが出来ると考えられたい。

この発明の人為効果を除く方法では、オペレータは、表
示された時間減算像内の４つの関心のある領域を選択し
又は限定することが要求される。

第１の領域Ｒ８は大きな人為効果を持つ領域のサンプル
である。この領域が、第３図で円形像区域の左下象限に
ある白線で囲った矩形によって限定されている。この限
定された領域が、後で詳しく述べる様に、カーソル日込
みトラックボールを使うことにより、表示装置のスクリ
ーンに書込まれる。限定された領域内にある画素の座標
が計算機のメモリに保持される。限定された領域は、Ｒ
ａの様なパラメータを表わす領域を囲むに必要な任意の
形を持っていてよい。この領域は例えば円形、４角又は
梨形であってよい。

選択して限定しなければならない第２の関心のある領域
Ｒｓは、血管内のＸ線に不透明な媒質の密度を示してい
る領域である。・この領域は、第５図の象の右下象限に
現われる白線で囲った矩形によって限定される。この領
域は、密度の一様性の点で、明らかに造影剤で一杯にな
った血管内に限定されている。この場合、長軸を垂直に
した（１１円又は平行四辺形を使うことが出来る。、（
ｆｉＴれにせよ、限定された領域Ｒｓ内の画素の座標が
決定され、計算機のメモリに貯蔵される。Ｒｓは、最大
限の明瞭度で見ることが出来る血管を表わず良２ｆな（
１１号である。

関心のある第３の領域は、背ｑ又はオフセットの密度を
表わす領１ｊ！　Ｒｂであり、第４図に白線の矩形で示
しである。オフセットＲ１，、は、比較的経験のないオ
ペレータでも、時間減算像の内、実費的に密度変化がな
く、且つ目につく様な解６り学的な溝造の変化のない区
域を探すことによって１合い出すことが出来る。オフヒ
ラ１−は実費的に背；コであって、誰でも塗料を塗った
場合の昔日、又は−球性を持つ大きな区域を知覚するの
と同様に決定することが出来る。関心のある領域Ｒ５内
の画素の座標が計算され、計障ハのメモリに貯蔵される
。

関心のある１４の領域Ｒ１は、表示された時間減痒象内
の対応する１１域を詮成域亦象で置き換えた領域である
。第６図に白４腺でその輪郭を示した２つのカーソルで
限定される矩形は、オペレークが、隣接する、形の異な
る２つの領域は、修正混成ｆＪＡｉｔｓで置き換えた方
がよい、と判断したことを示している。勿論、これらの
領域は隣接している必要はなく、混成像で置き換えた方
がよい２つより多くの領域を限定してもよい。第６図の
例では、領’４　Ｒｈが、明白に人為効果を含む区域と
、不確実さがある倶れのある区域とを含む様に、オペレ
ータによって限定されている。領域Ｒｈ内にある画集の
座標が時間減譚像から決定される。第１　　　６図が完
成品、あう、：８．注意されたい。後１２明ザる方法に
より、修正された混成減算像が既にトｎ人されている。

第２図の基本的な時間減譚像で現われた動きによる人為
９ノ果Ｒａが減少している。

前は人為効果の為にぼやけていた血管の形が、この図で
は見ることが出来、診断が可能である。勿論、診断の為
に像を表示する時、カーソルをターンオフして、診断す
る者のじゃまにならない（、丘にすることが出来る。

関心のある４つの領域は任愈の順序で４１Ｒｉｌること
が出来ることを承知されたい。

今説明した関心のある４つの領域を限定し１．：後、次
の僅作を実施する。

１、カーソルによって限定された背景ダ１域Ｒ６内で、
低ｋＶ及びｉａ　ｋＶの時間差（３）に対して別々に、
全ての画素強度の値の和を形成する。低ｋＶ及び高ｋＶ
の像で同一の領域Ｒｈを使う。和がオフセットＯｔ及び
Ｏｈを限定し、これは次の式で表わされる。

しは単に限定された領ｖｉ、Ｒ，内にある画素の総数を
意味する。Ｉは前頭領域だけにある像の強度を表わず。

２）カーソルによって限定された人為効果を持つ？４１
域Ｒａ内で、低ｋＶ及び高ｋＶの時間差像に対して別々
に、全ての画素強度の値の和を形成する。低に及び高に
の像で同一の領１ｉ！　Ｒａを使う。これらの和が次の
式によって表わされる。

Ａｚ＝ΣＩａ、ｔ、＝　　Ｎ０ｔ Ｊ工Ｉ Ａｈ−ΣＩａ　、ｈ　、　＝　−ＮＯｈｌ１１ こ）でＩＮは限定された領域Ｒａ内にある画素の数であ
り、これは関心のあるオフセット領域内の画素の致し、
及び関心のある造影剤信号領域にある画−名のｖｌＭと
異なっていることがあり、異なっているのが酋通である
。Ｉは領域Ｒａ内の象の強度である。

３、動きによる人為効果を相殺する為に、式（５）の最
適の加工係数１１ｋｌ＋の値を生ずる様な、前述の操作
２の和の比を計算する。

管内の造影剤による有効な信号を表わす）内で、低ｋＶ
及び高ｋＶの時間差像に対して別々に、全ての画素強度
の値の和を形成する。低ｋＶ及び高ｋＶの像に同一の領
域Ｒｓを使う。これらの和は次の式で表わされる。

ＪＩ こ）でＭは領域Ｒｓ内の両前の数である。

５、前述の役作４に於ける和の比を計算し、式（７）に
代入して、時間差像と同じコンｉ・ラス１−を保つ様な
混成像の利１ｑ係故Ｇを決定する。

大して、混成像に加口すべきオフセットＯ１を決定する
。

７、次に関心のある選ばれた領域Ｒｈ内にある各々の画
集に対し、式（６）及びに、Ｇ及びＱＸに対して求めた
値を使って、時間差（９内に限定した領域Ｒｈ（１つ又
は複数）に挿入すべぎａ成鹸Ｈ８を形成づ“る為の強度
の１値を計算する。

８、次に、低エネルギの時間差像で、領域Ｒｇ内にある
画素の値を、前述の操作７によって針筒した画素の値に
コき換え、この結果１ｑられた複合像又はつぎ合せ像を
ビデオ・モニタに表示する。

今述べた手順により、時間ａ　６の大部分にわたって通
計存在する比較的高い信号対雑音比が保たれることが理
解されよう。動きによる人為効果がある場合、人為効果
を除く為に、ｒＱ適の混成減算を行う。動きによる人為
効果が相殺された混成像を発生する為の最適の加重係数
ｋをみつける為に、オペレータによる試行錯誤の必要が
ない。挿入された区域が限られた修正混成像は、時間減
算像のコントラスト及び強度のレベルと同形であり、そ
の為、限られた混成像をつぎ合せたことを検出すること
は全く不可能である。完全な時間差像と完全な混成＆の
２つの像又は表示を、互いに隣合せに配置する従来の必
要がなくなる。２１１１音の多い修正されていない従来
の混成像から真の診断情報を取出ず困難が少なくなる。

像を収集する以上にオペレータに要求される唯一の手間
は、最適手順の為に必要な関心のある４つの領域を限定
することである。

同時に表示される１１．１間差像内の動きによる人／）
効果を持つ領域を１昆成減算伝：に置き１チ六るこのハ
明の好ましい方法に使われる工（？を説明したの−（゛
、像データを処理するこの発明のバー１〜′ウエアを第
１図について説明する。

第１図の内、交互に密接に相次ぐΩエネルー１Ｊ′之び
低エネルギ（ｅｋＶ及び低ｋＶ］の像を１１２生−Ｊる
のに関係する部分は、公知である。これ（ま、μｍ極１
１、陰極１２及び制御格子１３を持つＸ線゛パ１０で構
成される。Ｘ線電源をブロック１４で・）、す。この電
源は普通の高圧逓昇変圧器、整流器及び切換え回路を持
っているが、これらはどれし示してない。こ）では、電
源が例えば７０ｋＶ！？ｔすの低キロボルト数（ｋＶ）
を陽極１１及び陰（ヤ１２の間に印加するのと交互して
、１３０ｋＶｆｌＮ度の高ｋＶをたて続けに印加して、
人／Ｚ低い平均光子エネルギ及び几い平均光子エネルギ
をドアっＸ腺　　　　　１ビームを放出させることが出
来ることがＴＪＩ−シてぃれば十分である。低ｋＶ及び
高ｋＶのビームと同期して、可動のＸ線フィルタ１５を
ビーム内に挿入することが出来る。低ｋＶ及び高ｋＶの
ビームのＸ線光子エネルギ・スペクトルを狭くする為の
適当なフィルタは周知である。

バイアス電圧源がブロック１６で示されている。

低ｋＶをＸｔｆＡ管のｐＡ極に印加する時、バイアス源
は制御格子１３にゼロ・バイアス電圧を印加する様に制
御される。この場合、Ｘ線管電流は、高に■が陽極に印
加され且つ負のバイアス“１８圧が格子に印加される時
のＴｉ流に較べて、−属人ぎい。低エネルギ及び高エネ
ルギのＸ線パルスのタイミング及び同期が、電源１４を
制御する公知のＸ線システム制御器によって行われる。

高エネルギ及び低エネルギのビームを発生ずる為の適当
なＸ線電源が米ｃｌ特許第４，３６１，９０１号に記載
されている。

一連の対の低エネルギ及び畠エネルギのＸ線ビームが楕
円１８で表わした身体を介して投射される。この身体が
、ディジタル減ｉＸ線血管造影手順によってその状態を
判定しようとする、例えば分岐した血管１つを持ってい
る　Ｘ線ビームをｎつ解剖学的な領域に快らかい組織、
告及び血′パを持つＸ線像が、イメージ・インテンシフ
？イヤ２１の入力発光体２０に入る。対応する光像がイ
ンテンシファイヤの出力発光体２２上に現われる。

ビデオ・カメラ２３がこの光像を観て、それをアナログ
・ビデオ信号に変換し、これが腺２４に出力される。ア
ナログ信号がアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）２
５によってディジタルＩｒｊ　Ｆ’ｒに変換される。デ
ィジタル信号の値は、各々の像フレームを（を成する画
素の強度に対応する。デ２ｒジタル値は典型的には１２
ビツトの史行である。これがブロック２７で表わしたメ
モリ１．ＩＩ　１ｌｌｌ装冒と呼ぶシステム部品に入力
される。これまで第１図について説明した構成並びに作
用は、一般的にディジタルＸ線透視法の当業者に知られ
ていることである。

第１図の装置はシステム制ねｐ器と吋ぶ主体の中央処理
装置（ＣＰＵ）によって制り１１され、これをブロック
３５で示しである。ＣＩ）　Ｕブロック３５は、プログ
ラム命令の為のメモリ、オペレイティング・システム、
及び演算論理回路等の、普通は主体ＣＰＵの一部分であ
る部分を含む完全な計算俵処理システムを表わす。シス
テムとのオペレータ・インターフェイスが利用者端末装
置と呼ぶブロック３６で表わされている。これがＣＰＵ
　　３５に結合され、多重ディジタル信号５１３７を介
してシステムと両方向の通信をする。オペレータが、端
末装置にイｑ設されたキーボード３８を使うことにより
、Ｘ線像収集手順及び像データ処理手順を選択する。オ
ペレータ用手動スイッチ３９がＣＰ（）　３５の隣りに
示されている。このスイッチを一時的に閉じると、Ｘ線
露出順序を実施する為の初期設定礪能及び動作を遂行す
る様に、ＣＰＵに知らせると仮定する。こういう動作の
中には、スイッチ３つを閉じてから、低エネルギ及び高
エネルギの造影前の露出の対を開始するまでの時間、亀
　　　　並びに、その順序が進行する時、造影後の像も
収集出来る様に、Ｘ線に不透明な媒質又は造影剤を注）
１ずべき時刻を測定することが含まれる。

第１図では、生の低エネルギ及び高エネルギの像データ
が初めの像収集の間、メモリ制御装置２７を介して供給
され、多重ディジタル線４０．４１を介して、何れもデ
ィジタル処理装置４２に通じている２つの同様な酸デー
タ・チＶンネルに出力される。第１のチャンネルは書込
みアドレス制御装置４３、メモリＡ又は４４、読取アド
レス１１１１１Ｉｌ装に４５及びバッファ４６を含む。

第２のチャンネルは書込みアドレス制御装置４７、メモ
リＢ又は４８、読取アドレス制御装置／１９及びバッフ
ァ５０を含む。今述べた部品と、メモリ制御２ＩＩ　Ｈ
買２７及びディジタル処理装置４２は、何れもタイミン
グ及び制御母線５１に結合されており、これはシステム
制御器であるＣＰＵ　　３５から伸出して、システム内
の全ての部品をＣＰＵによって制御して、特定された別
能を遂行すると共に、初め間の適当な時刻にそういうこ
とをする様にする。

処理装置４２からデータ出力線又は母線５２が、貯蔵処
理装置と呼ぶブロック５３に入力される。

貯蔵処理装置５３は基本的にはディジタル・ディスク記
録装置５４とインターフェイス接続する為の装置である
。処理装置５３は、図に示してないが、一度に少なくと
も４つの像フレームを表わずデータを保有するディジタ
ル・メモリを持っている。他データを処理装置４２から
母線５２に出力し、その後帰還又は循環母線５５を介し
てメモリｍ１ｌｌ　１２ＩＩ装置２７に戻すことが出来
る。像データはディスク記録装置５４から貯蔵処理装置
５３を介して呼出し、循環母線５５を介してメモリ制ｔ
ｉｔ装置２７に戻ずことも出来る。これは、前に述べた
様に、例えば初きによる人為効果を持つ時間差像内の領
域に置き換える為に、関心のある領域の混成減算像を形
成するのに関連して行われる。

こ）で初めの像の収集が進行していると仮定する。低エ
ネルギ及び高エネルギの像に対するディジタル・データ
を出力母線４０又は４１の内の一方を介して直接的に貯
蔵処理装置５３へと右に送られ、その後貯蔵の為にディ
ジタル・ディスク記録装置５４に供給することが出来る
。云い換えれば、チＶンネル内の部品は、ＣＰＵの制谷
１１信弓により、収集されｔｃ像を単純に通過させる様
に設定される。この為、生のデータ、即ち、低エネルギ
及び高エネルギの各々の露出に対するデータがディスク
５４に貯蔵され、この為、別にＸ線露出を必要とぜずに
、任意の所望の方法で処理づる為にデータを常に利用す
ることが出来る。

露出順序の間に１ｑられた任意の低エネルギ（低ｋｖ）
又ハ高エネル＝ｌ！（高ｋＶ）（７）造影ｉ７Ｑ又ｉＪ
　８影後の像と、時間差（象又はエネルギ差像が発生さ
れる場合は、これらの鍮とを、任意の時にこの装置で表
示することが出来る。像フレームを表示する為、それを
表ねサディジタル画素データがディスク記録装置５４か
ら呼出され、ブロック５６で表わすビデオ表示装置制御
ＩＩ器の完全フレーム・メモリに貯蔵される。こういう
ディジタル・データがｍ！ｊ１５７又は５８を介して伝
送される。

周知の様に、ビデオ表示装置制御器は１像フレームに対
するディジタル画素データを貯蔵して、両糸信号を略ラ
スタ走査形式で出力することが出来る。ビデオ表示装誼
制陣器５６から出力されるディジタル信号の値が、ディ
ジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ＞５９でアナログ・ビ
デオ信号に変換される。このアナログ・ビデオ信号がラ
スク走査形ビデオ・モニタ６０４−駆動し、その陽極線
管のスクリーンに血１１９ａの象が表示される。

前に述べた様に、表示されている時間着像の動きによる
人為効果を持つ区域を含む関心のある領域内の混成減興
ルを発生するには、トラックボール制切ｌ装置を用いて
発生されるカーソルにより、４つの領域を限定Ｖること
が必要である。これらの領域はＲａ　　（主に人為効果
）、Ｒｂ　（背景又はオフセット領域）、Ｒｓ（血管内
にあるＸ線造影剤による所望の信号又は画素強度）及び
Ｒｈ　　（混成減算像で置き換えようとする時間着像内
の領域）となる様に選ばれている。トラックボールを第
１図ではブロック６２で示しである。グラフィック発生
器又はカーソル発生器は、米国特許第４，２４５．２４
４号及び同第４．４５４，５０７号に詳しく記載されて
いる。こ）では、トラックボール制御Ｈ胃のボール６３
をどの方向にも遡りことが出来ること、並びにそれが対
応するＸ−Ｖ　Ｅｌｊ　Ｌ。

で一連のパルスを発生して、ビデオ表示スクリーン６１
上に、第２図のＲａ　、　Ｆｅｂ　、　Ｒ３，Ｉ＜−の
様な任意の所望の囲まれた領域を限定η゛る明るいカー
ソルを作ることを述べておけば十分であるっトラックボ
ール・パルスが線６４から伝送され、ＤＡＣ５９でビデ
Ａ信号に挿入されて、スクリーンに表示される像に重ね
て書込まれるカーソルを限定する。ビデオ表示菰Ｚ　ａ
、ＩＩυｎ器５６のメしりに貯蔵されている時間差像の
データは、カーソル信号の影響を受けない。Ｉ−ラック
ボールが母線６５を介してタイミング及びルｑ（２ａｍ
ｉｓ１に結合されている。カーソル信号の情報が母線６
６を介して主体ＣＰｔＪ　　３５に供給される。これが
４つの領域を定めるカーソルに対丈る場所及び外（ｍ−
／’−タを貯蔵する。

像データの処理、像データの操作及び演ζンが、ディジ
タル・ビデオ処理装置４２で実施さｔしる。

適当なＯＶＰが米Ｃ１’１Ｌ７Ｆ第４，４４９．１９５
翼（米国特許出願番＠第３２１，３０７号）に記載され
ている。この米国特許には、ＤＶＰが演算論理装置、多
重化器及びメモリを母線で相互接続してＪｉ、；成され
ることが示されている。主体ＣＰＵとＤＶＰの間に処理
Ｖｉに制御器が介在配属される。

ＯＶＰがｌ５ｉ１３４を介してビデオ・カメラ２３にタ
イミング信号を供給する。これによって、像データの収
集を中断ぜずに、成る動作が垂直帰Ｊ３ｉ１ｗＪ間の間
に実施されることが保証される。主体ＣＰＵは、像の収
集及び酸データの処理を管理するプログラムを持ってい
る。像の収集の様な礪能を遂行υべさ時、ＣＰＵが処方
と呼ばれる少数個の適当なディジタル命令ワードを処理
装置制御器に送る。

処理装置が命令を一連の指令ワードに翻訳し、これらの
ワードがＤＶＰ内の這ばれた部品及びデータ通路をいろ
いろ作動し又は不作動にして、部品が、低ｋＶ及び高ｋ
Ｖの像の画素の加算又は積分、酸データに対する係数の
乗算、生の画素データを自然対数の値に変換すること、
及び像を組合せ又は減０することという様な所望の動作
を酸データに対して遂行する様にする。蒸し、上に渾べ
／ζ米国特許のＤＶＰυ制御方法は成る特徴が欠ｔｅｌ
てＪｉす、この発明はそういうｔａｌｌを７市うちので
ある。（ζ１えば、従来の′ｉＡ置では、そのデータに
操作する為に、１つのディジタル・メモリを＝売出し、
そのＬ’ｉ宋を別のメモリに書込む時、他方のメモリに
ある全ての位置に書込まれる。云い換えれば、メモ１）
の全部から読取り又は全部に山込むか或い（よ伺ら読ｌ
ｒ＆らないか或いは書込まない様に強制されることは、
計Ｑ機のかなりの時間を消費づる。この発明では、領［
Ｒａ　、Ｒｂ　、Ｒｓ　、Ｒｈの様な１象フレー１１の
選ばれた部分にある画素を一人出し且つ；！；込ひこと
が出来る様にする様式を説明する。この為、（ζｊえば
ＣＰＵが何個かのこういう領域にある山系を加算しなけ
ればならないか、或いはＺ昆成＆の一部分を時間差像デ
ータを持つ表示装置制御器に転ｊしなければならない場
合、関心のある画素だけを取扱う必要がある。

第１図では、ブロック７０が処理装［ｉ′ｊ制御Ｉ　２
．＋　Ｇ’表わす。これがａ、Ｉ＋　００及びタイミン
グ［７１Ｐ＜　７１及びデータ母線７２を介してＣＰＩ
Ｊ　　３５に結合される。両方向母線７３が処理装置制
御器７０をＤＶＰ　　４２に結合する。ｎｆＪに述べた
様に、主体ＣＰＵは、カーソルの場によって同定された
像の画素の場所を貯蔵している。オペレータが端末装置
３６を使うことによって、その像を形成する為の指令を
発止することに応答して、完全な混成像が形成される。

混成像が、ディジタルディスク記録装置５４から呼出し
たデータに基づいて形成され、ＤＶＰ　　４２にある幾
つかの完全フレーム・メモリの内の・１つに貯蔵される
。この俊、ＤＶＰの演ｆ５論理装置に式（６ａ）の計算
を実行させることにより、新しい又は修正した混成像ト
１８が形成される。その結果がＤＶＰ内のメモリに貯蔵
される。

ＣＰＵは前駅て利得Ｇ及び０８を計算してＪ５す、これ
が処理装置制御器７０を介して、ＤｖＰにある１ｓＬＩ
　Ｇ’装置に送られる。この後桟るのは、表示さｔ　　
　　れた時間９　Ｄの対応する領域に置き換える為に、
カーソルによって限定された、修正混成像の領域Ｒｈだ
けを逝き換えることである。

択された領ｈｉ　Ｒｈに出込まれる。これは、この発明
では、Ｒｈの限定された境界内にある両系だけ、が、形
成されてＤＶＰのメモリに貯蔵されている修正混成像か
ら抽出されるからである。高速の円込みを行う為、例え
ば特別の書込みアドレス制′０１１装は及び読取アドレ
ス制御装置４３．４５が辺りられる。これらの制御装置
は、普通とは違う形で、ディジタル・メモリに対づ゛る
凹込み及び読取りが出来る様にする。典型的には、ラン
ダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）がレジスタを持って
おり、メモリ・アレーに書込むべき画素データがこのレ
ジスタに一時的に貯蔵される。然し、メモリに対する囚
込みが骨脂された時、データ転送時間が開始し、メモリ
内の全ての場所を順次進むまで終らない。云い換えれば
、メモリへの出込み並びにメモリから読出しは、全部又
は全くなしということ　　　ｔである。メモリの全部に
廚込むことは、大部分がＯを口込む場合でも、かなりの
時間をくう。この発明では、修正混成像の領域Ｒｈ内に
ある画素だけの読取り及び書込みが希望である。

この発明では、完全な低エネルギの時間減算像フレーム
がメモリＡ又は４４に装入される。時間ｉｇ算像を得る
為、生の画素データがディジタル・ディスク記録装置５
４からディジタル処理装置４２に転送され、そこで個別
のディジタル画素値を自然対数の値に変換する。オペレ
ータは、若干の又は全部の低エネルギの造影前の像デー
タ及び同じ数の造影後の象データを積分するか或いは加
算してから、一方の積分したデータの組を他方から減算
して、低エネルギの時間減算像を得る様にしてもよいし
、或いはオペレータは良好な１つの造影前の像及び良好
な１つの造影後の像を、減算の為に運ぶだけにしてもよ
い。何れにせよ、低エネルギの時間減算像がディジタル
処理装置４２から循環母Ｆｊ１５５を介してメモリＡ又
は４４に装入される。

同様に、前に述べた様に適当な利得Ｇ及びオフセット０
８を印加して、ディジタル処Ｉ！ｌ！Ｈ＠４２内で完全
な修正混成＠Ｈ８が形成され、この（争がメモリＢ又は
４８に挿入される。

次に修正混成像Ｈ！の領域Ｒｈ、即ち時間減粋像で置き
換えるべきｆＩ域を（読取アドレスｆｌｉｌｌ陣装置４
９を使って）メモリＢから読出し、ディジタル・ビデオ
処理装置４２）循環母線５５及び２１込みアドレス制ｔ
ｌｌａｉｆｉｆ４３に通し、こうしてＲｈによって限定
されたメモリＡに対応する画素の碩を重ねて書込む。こ
の為、時間差像には、関心のある領域の修正混成像が挿
入される。こうして組合された全体の時間差像及び修正
混成像のデータが、メモリＡからディジタル・ビデオ処
理装置４２を介して読出され、表示装置制御２Ｉｌ器５
６のメモリに送られる。一部分を修正混成像で置ぎ換え
た時間差像が、第６図に示す様に、ビデオ・モニタ６０
のｌｌ！１９ａとして表示される。

像１９ａは実質的に関心のある造影剤で充たされた血管
である。動きによる人為効果が除かれているが、人為効
果の為に好ましい時間差像で前はぼやけていた血管の一
部分が児える様になって、明確に限定され、こうして診
断する者によって血管の状態の正確な評価を下すことが
出来る様になる。

時間差像の動きによる人為効果を持つ領域を混成像で置
き換えるこの発明の詳細な説明した。好ましい方法では
、加重係数はオペレータの関与なしに決定され、修正し
た、正確な置換用の混成像を作成り゛る時間が速い。動
きによる人為効果を持つ時間減算像の領域に修正温成像
を挿入するこの発明の考えは他の方法でも実ＩＴること
が出来る。

最も基本的な方式は、時間減算像を単に表示し、カーソ
ルを使って、人為効果を持つ領域Ｒｈを限定することで
ある。時間減算像フレームをメモリＡに貯蔵すると共に
、勿論表示装置制御器５６のメモリにも貯蔵する。普通
の混成減算像を作成してメモリＢに貯蔵することが出来
る。

メモリＡにある時間減算像の領ＶＸ　Ｒｈにある画素の
値をこの後前述の様に混成減算像の対応する″　　　領
域にある画素で置き換える。その後、修正しない混成領
域を持つ時間差像を表示することが出来る。この方式は
、混成像が普通は時間差像と同じ輝度レベル又はオフセ
ット又は同じコントラストを持っていないけれども、混
成減葎工稈によって動きによる人為効果を減少づ゛る結
果として、診ＩＤｉの効率を改善する。

前段に説明した方法では、表首が、１１１１　！口係教
１＜の幾つかの異なる値を選択Ｊ゛る為のオペレータ制
御手段を備えていると仮定している。こうして、造影剤
で充たされた血管が残る様にしながら、全てを最もよく
相殺する結果が１ｑられたｌｆｉをの終的に使うことが
出来る様にする。特定の手順に対するｋの最巷の値を貯
Ｒりる。この基本的な方法は、混成像Ｈを得る為に式（
３）を実行することに相当する。独特の特徴は、時間減
算像に混成減算像領域を置き換えて入れることである。

今述べた基本的な方法が、時間差像及び混成減算像のコ
ントラストを釣合ける別の工程を付【プ加えることによ
って改善される。これは、幾つかの　　　　　１異なる
利得係数Ｃｇを選択することにより、式（３）の右側に
オペレータが乗算することが出来る様にする手段を設け
ることである。この為、式１式％ 勿論、式（３ａ）では、式（３）の場合と同じく、低エ
ネルギの時間減算像及び高エネルギの時間減算像を形成
する前に、生の酸データはそれに対応づ゛る対故に変換
される。

前段に述べた方法は、コントラストを釣合せる、どけで
なく、時間減算像及び置ぎ換える混成減算（慎のオフセ
ット又は背景レベルを釣合せることにより、更に改善す
ることが出来る。この場合、装置は、時間差像及びコン
トラストを補正した置換用の混成像の輝度レベルが釣合
う様な１つの値がみつかるまで、画素に加えることの出
来る幾つかの異なるオフセット値（Ｏｌ）をオペレータ
が試みることが出来る様にする手段を備えている。これ
は次の様に表わされる。

Ｈ＝　（Ｃ９）（Ｉｔ　　ｋｌｈ　）＋Ｏｂ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の混成縁置換方法を実施するＸ線装置
のブロック図、第２図は動きによる人為効果を示す時間
減算像を示寸写真に従って作成された図であり、人為効
果は円形像の左下象限の不規則な形の領域であって、ｆ
Ａ色に近い色で現われ、こ）で−発明るい領域は充填剤
で充ＩＣされた血管、特に頚動脈を示す。第３図は同じ
像で、表示される像にカーソルで書込んだ矩形によって
、動きによる人為効果を表わす領域（ｆｌａ　）を限定
した場合を示す写真に従って作成された図、第４図（よ
背景又はオフセットを表わす領域（Ｒｈ　）をカーソル
で区切った同じ像の写゛冥に従って作成された図。 第５図は造影剤で充たされた関心のある血管の像密度又
は良好な信号を持つ領域（Ｒｓ　）を承り同じ＆の写真
に従って作成された図、７Ｆ５６図１は同じ時間減算像
を示す写真に従って作成されｌこ図であるが、白線で区
切った２つの領域（Ｒ１）では、時間減算像を修正混成
減算象で置き換えである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）解剖学的な領域の時間減算像を形成して、該像を構
   成する画素の強度に対応するディジタル信号の値を貯蔵
   し、前記時間減算像をビデオ・モニタに表示する為に、
   前記ディジタル信号の値をアナログ・ビデオ信号に変換
   し、混成減算像を形成して、該混成減算像を構成する画
   素の強度に対応するディジタル信号の値を貯蔵し、前記
   時間減算像の中に、画素信号の値を前記混成減算像の対
   応する領域（１つ又は複数）にある対応する画素信号の
   値で置き換えるべき領域（１つ又は複数）を定め、貯蔵
   されている前記時間減算像内の対応する画素信号の値の
   代りに、前記混成減算像の前記領域からのディジタル画
   素信号の値を挿入し、この結果得られた組合せ像を前記
   ビデオ・モニタに表示する為に、該組合せ像を表わすデ
   ィジタル画素信号をアナログ・ビデオ信号に変換する工
   程から成るディジタル減算形Ｘ線血管造影方法。 ２）特許請求の範囲１）に記載したディジタル減算形Ｘ
   線血管造影方法に於て、前記時間減算像が、解剖学的な
   領域に注射したＸ線造影剤が関心のある血管に到達する
   前に撮影した、比較的低エネルギのＸ線露出の１つ又は
   更に多くの集成を表わす画素信号の値と、前記造影剤が
   関心のある血管に到達した後に撮影した前記比較的低エ
   ネルギの露出の対応する１つ又は同じ数の集成した像の
   減算によって得られる低エネルギ時間減算像であるディ
   ジタル減算形Ｘ線血管造影方法。 ３）特許請求の範囲１）又は２）に記載したディジタル
   減算形Ｘ線血管造影方法に於て、前記混成像の少なくと
   も定められた領域にある画素信号の値に利得係数を乗ず
   る工程を含み、該係数は、組合せ像を表示する時、時間
   減算像の画素として挿入されるのと略同じコントラスト
   を混成減算像に生ずる様な値にしたディジタル減算形Ｘ
   線血管造影方法。 ４）特許請求の範囲１）又は２）に記載したディジタル
   減算形Ｘ線血管造影方法に於て、前記混成像の少なくと
   も定められた領域にある画素信号の値に一定値を加算し
   、該一定値は、組合せ像を表示する時、混成減算像の挿
   入される画素が時間減算像の画素と略同じ明るさを持つ
   様にする値であるディジタル減算形Ｘ線血管造影方法。 ５）特許請求の範囲３）に記載したディジタル減算形Ｘ
   線血管造影方法に於て、前記混成像の少なくとも定めら
   れた領域にある画素信号の値に一定値を加算する工程を
   含み、該一定値は、混成減算像の挿入される画素が、組
   合せ像を表示する時に、時間減算像の画素と略同じ明る
   さを持つ様にする値であるディジタル減算形Ｘ線血管造
   影方法。 ６）人為効果を持つ時間減算像の領域を修正した混成減
   算像に置き換えて、人為効果によってぼやけた血管を見
   ることが出来る様にするディジタル減算形Ｘ線血管造影
   方法に於て、時間減算像フレームを形成して、該像を構
   成する画素の強度に対応するディジタル信号の値を第１
   のディジタル・メモリに貯蔵し、前記時間減算像をビデ
   オ・モニタに表示する為に、前記画素信号の値をアナロ
   グ・ビデオ信号に変換し、少なくとも人為効果を持つ前
   記時間減算像内にあって、且つ修正混成像（Ｈ＾＊）の
   画素によってその画素を置き換えようとする前記時間減
   算像内の領域である領域（Ｒ＿ｈ）を含む混成減算像（
   Ｈ）を形成し、該混成減算像の少なくとも前記領域を表
   わす対応するディジタル画素信号を第２のディジタル・
   メモリに貯蔵し、当該修正混成像の相対的なコントラス
   トが前記時間減算像と同じになる様な利得係数Ｇを、前
   記混成減算像内の前記領域Ｒ＿ｈ内にある各々の画素の
   値に乗ずると共に、この様に利得係数を乗じた各々の混
   成画素の値に、当該修正混成像（Ｈ＾＊）内の画素の相
   対的な明るさが前記時間減算像と同じに保たれる様にす
   るオフセット信号の値（Ｏ＾＊）を加算することにより
   、修正混成像（Ｈ＾＊）を作り、前記第１のメモリにあ
   る前記時間減算像の前記領域（Ｒ＾ｈ）にある画素信号
   の値を、それに対応する修正混成像の画素信号の値で置
   き換えて、前記時間減算像内の前記領域（Ｒ＿ｈ）に前
   記修正混成像を表示する工程から成るディジタル減算形
   Ｘ線血管造影方法。 ７）時間減算像の内、動きによる人為効果を持つ領域を
   修正混成減算像で置き換えて、人為効果によってぼやけ
   た、Ｘ線造影剤を充填した血管を見ることが出来る様に
   するディジタル減算形Ｘ線血管造影方法に於て、関心の
   ある血管を含む解剖学的な領域の一部分を、Ｘ線造影剤
   が該血管に到達する前に（造影前）並びに後に（造影後
   ）交互に低ｋＶ及び高ｋＶのＸ線ビームに露出し、この
   結果得られた造影前及び造影後の低ｋＶ像、並びに造影
   前及び造影後の高ｋＶ像、或いは同じ数の造影前及び造
   影後の低ｋＶ及び高ｋＶ像を減算して、低ｋＶ時間減算
   像（Ｉ＿ｌ）及び高ｋＶ時間減算像（Ｉ＿ｈ）を作り、
   これらの像を構成する画素の強度を表わすディジタル値
   を貯蔵し、好ましくはＩ＿ｌに対するディジタル画素の
   値を表示装置制御メモリの、該像内の画素の位置に対応
   する位置に貯蔵し、ビデオ・モニタを駆動して低ｋＶ時
   間減算像Ｉ＿ｌを表示する為に、前記画素の値をアナロ
   グ・ビデオ信号に変換し、前記表示された時間減算像内
   に、その画素の強度が人為効果を表わす様な領域（Ｒ＿
   ａ）、その画素の強度が血管内のＸ線造影剤を表わす様
   な領域（Ｒ＿ｓ）、その画素の強度が像の信号の値の背
   景又はオフセットを表わす様な領域（Ｒ＿ｂ）及び修正
   混成像で置き換えようとする人為効果を持つ領域（Ｒ＿
   ｈ）を任意の順序で定め、前記背景領域（Ｒ＿ｂ）で、
   低ｋＶ及び高ｋＶ時間減算像内で別々に、全ての画素の
   強度の値の和を形成して、Ｌを領域（Ｒ＿ｂ）内の画素
   の数として、オフセット値ＬＯ＿ｌ及びＬＯ＿ｈを夫々
   作り、前記人為効果領域（Ｒ＿ａ）内で、低ｋＶ及び高
   ｋＶ時間減算像内の全ての画素の強度の値の和Ａ＿ｌ及
   びＡ＿ｈを夫々形成し、こゝでＡ＿ｌ＝Σ＾Ｎ＿ｊ＿＝
   ＿１Ｉ＿ａ、＿ｌ、＿ｊ−ＮＯ＿ｌＡ＿ｈ＝Σ＾Ｎ＿ｊ
   ＿＝＿１Ｉ＿ａ、＿ｈ、＿ｊ−ＮＯ＿ｈであり、Ｎは定
   義した人為効果領域（Ｒ＿ａ）内にある画素の数であり
   、 ｋ＝Ａ＿ｌ／Ａ＿ｈ として、新しい混成減算像Ｈ＾＊内で人為効果を相殺す
   る様な最適の加重係数ｋを計算し、造影剤による信号の
   値が残る様に、像を減算する時に、造影前及び造影後の
   像の間に於ける組織の動きによって起った低ｋＶ及び高
   ｋＶ時間減算像中の人為効果に対して、高ｋＶ像のディ
   ジタル画素強度の値に乗じなければならない値を持つ係
   数ｋを用いて、Ｈ＝Ｉ＿ｌ−ｋＩ＿ｈで表わされる混成
   減算像（Ｈ）を作り、造影剤領域（Ｒ＿ｓ）内で、低ｋ
   Ｖ及び高ｋＶ時間減算像内の全ての画素の強度の値の和
   Ｓ＿ｌ及びＳ＿ｈを形成し、こゝで Ｓ＿ｌ＝Σ＾Ｍ＿ｊ＿＝＿１Ｉ＿ｓ、＿ｌ、＿ｊ−ＭＯ
   ＿ｌＳ＿ｈ＝Σ＾Ｍ＿ｊ＿＝＿１Ｉ＿ｓ、＿ｌ、＿ｊ−
   ＭＯ＿ｈであり、こゝでＭは造影剤領域（Ｒ＿ｓ）内の
   画素の数であり、 Ｈ＾＊＝Ｇ（Ｉ＿ｌ−ｋＩ＿ｈ）＋Ｏ＾＊＝Ｇ（Ｈ）＋
   Ｏ＾＊ で表わされる新しい混成像（Ｈ＾＊）を定義し、こゝで
   Ｇは表示される時間減算像内のＸ線造影剤の強度に対し
   、新しい混成像内に時間減算像内にあるのと同じコント
   ラストを保つ利得係数であり、Ｏ＾＊は背景を低ｋＶの
   時間減算像と同じ強度に保つオフセット値（信号なしよ
   り高い背景）、（Ｉ＿ｌ−ｋＩ＿ｈ）は最初の修正して
   いない混成像（Ｈ）と同等であり、 Ｇ＝（１−Ａ＿ｌ／Ａ＿ｈ・Ｓ＿ｈ／Ｓ＿ｌ）＾−＾１
   Ｏ＾＊＝Ｏ＿ｌ［１−Ｇ（１−ｋ（Ｏ＿ｈ／Ｏ＿ｌ））
   ］であり、混成減算像（Ｈ）内の領域（Ｒ＿ｈ）にある
   全ての画素の値にＧを乗じ、各々の画素にＯ＾＊の値を
   加算して、表示された時間減算像内に定められたのと同
   じ領域（Ｒ＿ｈ）内で新しい混成像（Ｈ＾＊）に対する
   画素の値を発生することにより、Ｈ＾＊を計算し、時間
   減算像を表わす前記表示装置制御メモリの内、前記領域
   （Ｒ＿ｈ）内だけで、その中の画素の値を、今述べた様
   に計算した画素の値（Ｈ＾＊）で置き換えて、ビデオ・
   モニタに１個の像を表示する為に、時間減算像内に新し
   い混成減算像を代入する工程から成るディジタル減算形
   Ｘ線血管造影方法。 ８）時間減算像の定められた領域を修正混成減算像で置
   き換えるのに適したディジタル減算形Ｘ線血管造影装置
   に於て、時間減算Ｘ線像及び混成減算Ｘ線像を夫々表わ
   すディジタル画素信号の配列を発生する手段と、時間減
   算像のディジタル信号の値を貯蔵するメモリ、及び該デ
   ィジタル信号の値を、像を表示するテレビジョン・モニ
   タを制御する為のアナログ・ビデオ信号に変換する手段
   を持つビデオ表示装置制御器と、混成像の各々の画素の
   値に利得係数を乗ずると共に夫々にオフセット値を加算
   することによって、混成減算像を表わすディジタル画素
   信号の値を修正すると共に、この結果得られた修正混成
   像の信号配列をディジタル・メモリに貯蔵し、且つ前記
   時間減算像内の対応する領域と置き換える為に、前記修
   正信号配列内の定められた領域にあるディジタル画素信
   号を選択する様に作用するディジタル・ビデオ処理装置
   と、入力及び出力手段、メモリ配列、及び入力ディジタ
   ル・データが、当該メモリ手段がデータを配列に書込む
   ことが出来る様になるまで、貯蔵される入力レジスタを
   持つ別のメモリ手段と、該別のメモリ手段の入力手段を
   混成ディジタル画素信号を貯蔵するメモリに結合する手
   段と、前記出力手段を前記表示装置制御メモリに結合す
   る手段と、前記修正混成像の少なくとも一部分を前記時
   間減算像に対してつぎあてる為に、前記表示装置制御メ
   モリ内の対応する位置に書込むべき混成像中の画素の位
   置を表わすデータを持つシステム制御器と、前記別のメ
   モリ手段に対する書込みアドレス制御手段及び読取アド
   レス制御手段とを有し、前記書込みアドレス制御手段は
   付能信号に応答して、前記入力レジスタから前記別のメ
   モリ配列に画素データをアドレスすることが出来る様に
   し、前記読取アドレス制御手段は同じ付能信号に応答し
   て、前記読取アドレス制御手段がアドレスされた位置に
   あるデータを同時に読取ることが出来る様にし、前記シ
   ステム制御器は、前記画素が前記別のメモリ手段の入力
   手段に結合される時に、前記混成像内の定められた領域
   中にある画素の位置に達した時にだけ、前記付能信号を
   発生する様になっていて、前記定められた領域にある混
   成像の画素の値だけが前記別のメモリ手段内の位置にア
   ドレスされ、これらの混成像の画素の値だけが前記制御
   装置制御メモリに結合されて、前記時間減算像内の対応
   する位置にある画素に置き換わる様にしたディジタル減
   算形Ｘ線血管造影装置。