JPS6162446A - デジタルサブトラクシヨンシステム - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、Ｘ線ＴＶ透視システムにおいて画像間の引
算をデジタル的に行なうことにより造影剤が存在する部
分（たとえば血管）のみの像を抽出するデジタルサブト
ラクションシステムの改良に関する。

（ｏ）従来技術 デジタルサブトラクションシステムでは、Ｘ！ＩＴＶ透
視システムを用い、まず造影剤注入前の像（マスク像）
を得ておき、つぎに造影剤注入後の像（ライブ像）を得
、ライブ像からマスク像をデジタル的に引算する。する
と、造影剤部分以外の像は造影剤注入前後で同じである
からこれがキャンセルされ、造影剤が充満している血管
などの像のみが抽出される。したがって、°血管の診断
などにはきわめて有用なものである。

ところで、造影剤注入前後で得られる像が同じＸ線強度
で得られたものである場合に、上記の造影剤部分以外の
画像のキャンセルが有効に働き、同じＸ線強度ではない
場合濃度値が０にならず＋または−に偏位することにな
る。すなわち、Ｘ線強度が造影剤注入前後の撮影で同じ
であることが前提となっている。

しかし、実際にはＸ線強度は時間の経過にしたがって多
少変動することが避けられないものであり、マスク像撮
影時とライブ像撮影時とでＸ線強度にわずかながらでも
ばらつきがあると、造影剤によって影響されない部分の
引算結果が０になる筈のところがわずかに＋または−に
なる。そして通常引算結果として得られたサブトラクシ
ョン像はコントラスト強調されるので、このわずかの偏
位が強調され、モニタ装置の画面上では中間値としてグ
レイになるべきベース濃度が、一連のサブトラクション
像の各々について黒側または白側に不規則にばらついて
診断の妨げとなる。

（ハ）目的 この発明は、一連の撮影において生じるＸ線強度の変動
に起因する、各々のサブトラクション像のベース濃度の
ばらつきを自動的に補正するよう改善したデシタルサブ
トラクンヨンシステムを提供することを目的とする。

（ニ）構成 この発明では、Ｘ線ＴＶ透視システムで得られる画像つ
いて、画像周辺部では直接Ｘ線が入射したり照射Ｘ線量
が減少したりするので別論であるが、周辺部を除いて指
定された特定の領域においては、造影剤注入前後を通じ
て、最も明るい部分の濃度値はＸ線強度の変化によって
しか変化しないことに着目している。まず、マスク像に
ついて指定領域内で最も明るい部分の濃度値を記憶し。

以後、ライブ像が得られる毎に、その画像の指定領域内
で最も明るい部分の濃度値と上記のマスク像の濃度値の
最大値とを比較してその差を求め、この差に応じてその
ときに得られるサブトラクション像の全画素について濃
度値の補正を与える。この゛場合、濃度値の最大値を求
めるとき、１画素単位でこれを行なうと画像上の種々の
雑音の影響を受けるので、隣接する複数個の画素につい
ての平均値を採用し、複数個の画素を単位とじて行なう
。

（ホ）実施例 第１図において、被写体１０に対してＸ線管１１からＸ
線が照射され、被写体１０を透過したＸ線はイメージイ
ンティシファイア１２に入射する。イメージインテイシ
ファイア１２ではＸ線透過像が光学像に変換されるとと
もに輝度増幅され、その出力像がＴＶ左カメラ３および
カメラコントロール回路１４を経てビデオ信号に変換さ
れる。このビデオ信号をビデオプロセッサ２０を通さず
直接モニタ装置１５に送ってＸ線透過像を表示させたり
、録画装置１６で記録するようにすれば通常のＸ線ＴＶ
透視システムの構成と同じである。

ビデオプロセッサ２０では、送られたビデオ信号をＡ／
Ｄ変換器２１によりデジタル信号に変換し、対数変換器
２２を経てフレームメモリ２４．２５に送る。まず、造
影剤を被写体ｌＯに注入する以前に得られるビデオ信号
がフレームメモリ２４に送られて、このフレームメモリ
２４にマスク像が記憶される。このマスク像には第２図
のように骨などのＸ線を吸収する組織の画像が現われる
。この第２図では背骨と肋骨の像が現われている。つぎ
に、造影剤注入後、次々に得られるビデオ信号がフレー
ムメモリ２５に送られ、ライブ像が記憶される。このラ
イブ像には第３図のように骨などの像と造影剤の注入さ
れた血管などの像とが現われる。この第３図では背骨と
肋骨の像に。

動脈および肺の部分の血管の像が重なっている。

ここで加算器２３は、マスク像およびライブ像を記憶す
るとき、複数フレームの画像の加算を行なって雑音の影
響を避けるために挿入されている。引算器２６において
、フレームメモリ２５がら読出されたライブ像が、フレ
ームメモリ？・１がら読出されたマスク像で引算される
。こうして得られるサブトラクション像はエンハンス回
’１８２７を経てフレームメモリ２８に一旦記憶された
のもＤ／Ａ変換器２９を経てアナログ信号に変換されて
モニタ装置１５や録画装置１６に送られる。ＣＰＵ３Ｌ
は、システム全体のコントロールおよびエンハンス回路
２７の制御を行なうもので、レベル設定器３２において
設定された表示画面上の中心グレイレベルの値および表
示幅設定器３３で設定された表示画面におけるグレイレ
ベルの幅に基づきエンハンス回路２７を制御し、モニタ
装置１５によって表示されるサブトラクション像の輝度
およびコントラストの強調度合を制御する。こうして、
造影剤注入後、ライブ像が得られる毎にサブトラクショ
ン像が作成され、これが順次モニタ装置１５で第４図の
ように表示される（サブトラクションの結果マスク像と
ライブ像とに共通な画像つまり造影剤の画像でない骨な
どの画像がキャンセルされ、第４図のサブトラクション
像では造影剤が存在している動脈および肺の部分の血管
の像のみが現われている）が、これまでの構成は通常の
デジタルサブトラクションシステムと同様である。

この発明によれば、エンハンス回路２７の制御に特徴が
ある。すなわち、マスク像およびライブ像はそれぞれフ
レームメモリ２４．２５に書き込まれるとともに、同時
に領域指定回路４１を経て、指定された領域の信号のみ
が濃度値検出回路４２に送られる。この領域は第２図お
よび第３図で点線で囲った部分のような領域で、画面の
周辺部を除いた領域として半固定的に設定される。なお
、この領域は通常画面上で表示されなくてよい、このよ
うに領域指定するのは１画面の周辺部では直接Ｘ線が入
射したり照射Ｘ線量が低下することがあるので、ベース
濃度を検出する場所として適当ではないからである。濃
度値検出回路４２は、１画素単位の濃度値を出力するの
でなく、水平走査線の方向に８画素分の濃度の平均値を
、８画素を１単位として出力する。このように複数画素
の濃度値の平均をとるのは、１個ずつの画素の濃度値を
そのまま採用すると、雑音の影響を受けるからであり、
平均化により雑音の影響を除去するためである。具体的
には濃度値検出回路４２内で８画素分の濃度値の加算お
よびこの加算値を８で割算する動作を繰り返して、８画
素の濃度の平均値を８画素単位で順次出力する。こうし
て各８画素の平均値として得られた濃度値が大小比較器
４３を経て記憶回路４４に送られる。大小比較器４３で
は、それまでに記憶回路４４に記憶されていた濃度値と
今送られてきた濃度値とを比較してその大きい方を記憶
回路４４に書き込む、その結果、１フレームのビデオ信
号が終了すると、領域指定回路４１で指定された領域の
全てについてこの大小比較が行なわれることになって、
記憶回路４４に残る値は濃度の最大値を示すことになる
。

１フレームが終了すると記憶回路４４の値は、次の１フ
レームが開始される前にクリアされるが、マスク像につ
いての最大値は記憶回路４５に、ライブ像についての最
大値は記憶回路４６にそれぞれ移送される。この構成に
より、まず、造影剤注入前にマスク像がフレームメモリ
２４に書き込まれるとともにその像についての濃度の最
大値が記憶回路４５に記憶され、次に造影剤注入後、ラ
イブ像がフレームメモリ２５に書き込まれるとともにそ
の画像の濃度の最大値が記憶回路４６に記憶される。そ
して、ＣＰＵ３１がライブ像の最大値とマスク像の最大
値とを比較し、その差に対応する値をサブトラクション
像の全画素に一律に加算するよう、エンハンス回路２７
を制御する。こうしてＸ線強度変動があってもそれが検
出され、その変動に対応したベース濃度補正がサブトラ
クション像について行なわれるので、Ｘ線強度の変動に
かかわらずサブトラクション像のベース濃度は一定に保
たれる０以上の濃度補正動作をライブ像が得られる毎に
繰り返して、すべてのサブトラクション像についてベー
ス濃度が一定にされる。

この場合、各ライブ像がフレームメモリ２５に書き込ま
れてから、エンハンス回路２７により濃度補正されたサ
ブトラクション像が出力されるまでに１フレ一ム期間程
度の遅れが生じるが、シリアルモードのような間欠的な
動作については何ら支障はない、コンティニュアスモー
ドのように連続的な動作を行なう場合は、フレームメモ
リ２５をもうｌフレーム分だけ増設して２フレ一ム分と
し、一方のメモリに新たなライブ像を書き込んでいる間
に他方のメモリより読み出してエンハンス回路２７によ
って補正するようにすればよい。

なお、ライブ像の濃度の最大値検出までの動作を一方の
フィールドでのみ行なカてもよい。このＪ４ｊ合は、他
方のフィールドの期間中にサブトラクション像の濃度補
正を行なうことができるので、リアルタイム性をより高
めることができる。

（へ）効果 この発明によれば、Ｘ線強度の変動があっても、一連の
サブトラクション画像のそれぞれにつき各画像間の濃度
のばらつきを解消することができ、実際の臨床医療にお
いてｉ察および診断が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はマ
スク像を表わす図、第３図はライブ像を表わす図、第４
図はサブトラクション像を表わす図である。 １０・・・被写体　　　　　　１１・・・Ｘ線管１２・
・・イメージインテイシファイア１３・・・ＴＶカメラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線ＴＶ透視システムから得られる造影剤注入後
   のライブ像より造影剤注入前に得たマスク像をデジタル
   的に引算してサブトラクション像を得るデジタルサブト
   ラクションシステムにおいて、マスク像およびライブ像
   の画像の周辺部を除いた特定の領域を指定する領域指定
   回路と、この指定領域内で一定個数の画素毎に濃度値を
   平均した濃度値を検出する回路と、この検出された濃度
   値のうち最も明るい部分の濃度値に対応する最大値を求
   める回路と、この回路により得られるマスク像について
   の最大値を記憶する回路と、順次得られるライブ像の各
   々についての最大値と上記のマスク像の最大値との差に
   応じて、そのライブ像について得られるサブトラクショ
   ン像の全画素に濃度値の補正を与える回路とを有するこ
   とを特徴とするデジタルサブトラクションシステム。