JPS6230493A - Digital subtraction device - Google Patents

Digital subtraction device

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Publication number
JPS6230493A
JPS6230493A JP60169222A JP16922285A JPS6230493A JP S6230493 A JPS6230493 A JP S6230493A JP 60169222 A JP60169222 A JP 60169222A JP 16922285 A JP16922285 A JP 16922285A JP S6230493 A JPS6230493 A JP S6230493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
points
contrast agent
time
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP60169222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Shibata
幸一 柴田
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
Original Assignee
Shimadzu Corp
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 filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP60169222A priority Critical patent/JPS6230493A/en
Publication of JPS6230493A publication Critical patent/JPS6230493A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To find out the speed of flow of blood by designating optional two points of upper stream and downstream of a blood vessel finding the difference in time at which a part of highest concentration of a contrast medium passed the points, and dividing the distance between the two points by the time difference. CONSTITUTION:The contents of a frame memory 7 are converted to analog signals by a D/A convertor 8 and sent to a picture display device 9, and accordingly, the locus of a contrast medium, i.e. the image of a blood vessel is displayed. One point P1 in the upperstream of the blood vessel and one point P2 in the downstream are pointed by a coordinate pointing device such as a light pen, etc. A processor 12 reads out time stored in a frame memory 11 at picture elements corresponding to points P1, P2 and determines the time difference. On the other hand, the processor 12 finds out the distance between points P1, P2, and divides the distance by above-mentioned time difference. Thus, the speed of moving of the peak of concentration of the contrast medium from the point P1 to point P2 is determined as the speed of blood flow, and displayed on a proper part of the picture.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、医療用放射線診断装置に関し、特にDSA
 (デジタル・サブトラクション・アンギオグラフィ)
を行なうためのデジタル・サブトラクション装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to medical radiological diagnostic equipment, and in particular to DSA
(Digital subtraction angiography)
This invention relates to a digital subtraction device for performing.

従来の技術 DSAは、血管の中に造影剤を注入し、得られる放射線
像の差し引き演算(サブトラクション)を行なうことに
よって造影剤のみの像つまり血管のみの像を抽出するも
のである。
Conventional DSA technology extracts an image of only the contrast agent, that is, an image of only the blood vessel, by injecting a contrast agent into a blood vessel and performing subtraction on the obtained radiographic image.

ところで、このDSAの分野では、近年、血管の狭窄等
の形態分析のほかに、血流量−血流速などの動態分析も
すすめられようとしている。これは、たとえば次のよう
な事情による0頭部椎骨動脈は頚動脈から分岐し、小脳
に栄養を送る血管であり、小脳に送られる血液が不足す
ると運動障害を起し、めまいを訴える場合が多いのであ
るが、このような患者は一般に椎骨動脈が細い、そこで
、血管径の測定などの形態分析のほかに血流量の測定も
必要になるのである。
Incidentally, in the field of DSA, in recent years, in addition to morphological analysis such as blood vessel stenosis, dynamic analysis such as blood flow rate and blood flow velocity has been promoted. This is due to the following reasons, for example: The cephalic vertebral artery branches from the carotid artery and is a blood vessel that supplies nutrients to the cerebellum.When there is insufficient blood sent to the cerebellum, movement disorders occur and people often complain of dizziness. However, these patients generally have small vertebral arteries, so it is necessary to measure blood flow in addition to morphological analysis such as measuring blood vessel diameter.

従来では、血流速を求めるのに、血管内の造影剤の濃度
の時間的変化をグラフ化する所謂タイムデンシティカー
ブ処理が提案されている。これは第2図のように、血管
画像の点PIと点P2の各位置に関心領域を設定し、こ
れらの各領域での造影剤濃度の時間的変化を測定し、こ
れをグラフ化して第3図のようなタイムデンシティカー
ブC1、C2を得、これらのカーブのピークからピーク
までの時間Tで、点P1と点P2との距flliLを割
ることによって(L/T)なる血流速を得ようというも
のである。
Conventionally, so-called time density curve processing, which graphs temporal changes in the concentration of a contrast medium in a blood vessel, has been proposed to determine blood flow velocity. As shown in Figure 2, a region of interest is set at each position of point PI and point P2 in the blood vessel image, the temporal change in contrast agent concentration in each of these regions is measured, and this is graphed. Obtain the time density curves C1 and C2 as shown in Figure 3, and divide the distance flliL between points P1 and P2 by the time T from the peak of these curves to obtain the blood flow velocity (L/T). It's about getting something.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来のタイムデンシティカ
ーブ処理では、濃度変化は、設定した関心領域、上記の
例では点PIや点P2などの特定の領域のみしかとらえ
ることができず、そのため、任意の場所の血流速や血流
量を容易に且つ敏速に求めることは側底できない。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional time density curve processing as described above, density changes can only be captured in specific regions such as the set region of interest, points PI and P2 in the above example. Therefore, it is not possible to easily and quickly determine the blood flow velocity or blood flow volume at any location.

この発明は、任意の場所の血流量を容易に且つ敏速に求
めることができ、さらにこの求められた血流速から血流
量をも容易且つ敏速に求めることもできるようにしたデ
ジタル・サブトラクション装置を提供することを目的と
する。
This invention provides a digital subtraction device that can easily and quickly determine the blood flow rate at any location, and furthermore, can easily and quickly determine the blood flow rate from the determined blood flow velocity. The purpose is to provide.

問題点を解決するための手段 この発明によるデジタル・サブトラクション装置は、血
管中に造影剤が流れていくときに得られる放射線像の映
像信号をフレーム間で各画素毎に比較する比較手段と、
比較結果として選ばれた造影剤濃度の高い方の信号が書
き換えられていくフレームメモリ手段と、時刻信号を発
生する手段と、上記の各画素に対応する番地を有し、上
記比較手段により、新たな信号の方が古い信号よりも造
影剤濃度が高いと判断されたときに発生するトリガ信号
に応じて、その時の時刻信号が、その画素に対応する番
地に書き込まれるメモリ手段とを有してなる。
Means for Solving the Problems The digital subtraction device according to the present invention includes a comparing means for comparing video signals of a radiographic image obtained when a contrast medium flows into a blood vessel, pixel by pixel, between frames;
It has a frame memory means in which a signal with a higher contrast agent concentration selected as a comparison result is rewritten, a means for generating a time signal, and an address corresponding to each of the above-mentioned pixels. and memory means for writing a time signal at that time into an address corresponding to the pixel in response to a trigger signal generated when it is determined that the contrast agent concentration is higher in the old signal than in the old signal. Become.

作    用 各画素の位置毎に、その画素について、最も造影剤濃度
が高い信号が書き込まれた時刻が記憶される。この記憶
された各時刻は、その画素の位置に造影剤の濃度が最も
高い部分が通過した時刻を表わす、そこで、後に、血管
中の上流の1点と、下流の1点での、記憶された時刻を
読み出し、それらの間の差を求めると、造影剤の濃度ピ
ーク部分がその2点間を通過するのに要した時間が求め
られる。上記の2点間の距離をこの時間で割れば、造影
剤濃度ピーク部分の通過速度、つまり血流速が得られる
For each pixel position, the time at which the signal with the highest contrast agent concentration was written is stored for that pixel. Each stored time represents the time at which the highest concentration of contrast agent passed through that pixel location, so later on, one point upstream and one point downstream in the blood vessel are stored. By reading out the times and finding the difference between them, the time required for the peak concentration portion of the contrast agent to pass between those two points can be found. By dividing the distance between the above two points by this time, the passing velocity at the peak concentration of the contrast agent, that is, the blood flow velocity can be obtained.

実施例 第1図において、A/D変換器lには、図示しないX線
テレビジョン透視システムのイメージインテンシファイ
ア・カメラからX線透過像を表わす映像信号が送られて
いる。この映像信号はA/D変換器lでデシタル信号に
変換された後フレームメモリ2,3に送られる。まず、
造影剤が撮影部位の血管に到達しない前の信号がマスク
像としてフレームメモリ2に記憶される。その後、造影
剤が撮影部位の血管に到達してから、その中を流れ、流
れ去っていくまでの間、フレーム毎に連続して送られて
くる信号がフレームメモリ3にライブ像としてフレーム
毎に順次記憶される。減算器4は、ライブ像からマスク
像を各画素毎に引き算し、造影剤が存在しない部分がキ
ャンセルされた造影剤部分のみのライブ像がフレーム毎
に得られる。この造影剤部分のみを表わすライブ像がa
側に倒されているスイッチ5を経てコンパレータ6に送
られる・                     
         iフレームメモリ7は最初に最大値
にイニシャライズされており、このフレームメモリ7の
内容と、スイッチ5を介して送られる映像信号との画素
毎の比較がコンパレータ6において行なわれる。ここで
は、造影剤が存在する部分は、それに        
     1よりX!!aが遮られるので、信号が低く
なるものとし、造影剤の濃度が高ければ高い秤信号が低
くなるものとしている。このコンパレータ6での比較に
より、ある画素について、造影剤が写っていればその信
号は低くなるのでフレームメモリ7から最初に読み出さ
れた信号より低くなり、その低い方の信号がコンパレー
タ6により選ばれ、フレームメモリ7に送られ、その画
素を担当する番地に書き込まれる。このように、フレー
ムメモリ7から読み出した信号よりスイッチ5を介して
送られてくる信号の方が低いとき、同時にトリガ信号が
生じ、フレームメモリ11に送られる。フレームメモリ
1工では、このようにトリガ信号を受信した時、その時
に時刻発生器10から発生している時刻信号が、その画
素の番地に書き込まれる。すなわち、フレームメモリ1
1は1フレームの画像の全画素に対応する番地を有し、
各番地の記憶容量は時刻を記憶するのに十分な程の容量
となっている。
Embodiment In FIG. 1, a video signal representing an X-ray transmission image is sent to an A/D converter l from an image intensifier camera of an X-ray television fluoroscopy system (not shown). This video signal is converted into a digital signal by an A/D converter l and then sent to frame memories 2 and 3. first,
A signal before the contrast agent reaches the blood vessel at the imaging site is stored in the frame memory 2 as a mask image. After that, from the time the contrast agent reaches the blood vessel at the imaging site until it flows through the blood vessel and flows away, signals that are continuously sent frame by frame are stored in the frame memory 3 as a live image for each frame. Stored sequentially. The subtractor 4 subtracts the mask image from the live image for each pixel, and a live image of only the contrast agent portion in which the portion where no contrast agent is present is canceled is obtained for each frame. The live image showing only this contrast agent part is a
The signal is sent to the comparator 6 via the switch 5 which is tilted to the side.
The i-frame memory 7 is initially initialized to the maximum value, and a comparator 6 compares the contents of the frame memory 7 with the video signal sent via the switch 5 on a pixel-by-pixel basis. Here, the part where the contrast agent is present is
X from 1! ! It is assumed that the signal becomes low because a is blocked, and that the higher the concentration of the contrast agent, the lower the high scale signal becomes. This comparison by the comparator 6 shows that for a certain pixel, if a contrast agent is present in the image, the signal will be lower, so it will be lower than the signal read out first from the frame memory 7, and the comparator 6 will select the lower signal. The pixel is sent to the frame memory 7 and written to the address corresponding to that pixel. In this way, when the signal sent through the switch 5 is lower than the signal read out from the frame memory 7, a trigger signal is simultaneously generated and sent to the frame memory 11. In the frame memory 1, when a trigger signal is received in this way, the time signal generated from the time generator 10 at that time is written to the address of that pixel. That is, frame memory 1
1 has addresses corresponding to all pixels of one frame of image,
The storage capacity of each address is sufficient to store the time.

このようなコンパレータ6での比較、低い方の信号のフ
レームメモリ7への書き込み、およびフレームメモリ1
1への時刻の書き込みがフレーム毎に行なわれていく。
Such a comparison is made in the comparator 6, the lower signal is written to the frame memory 7, and the lower signal is written to the frame memory 1.
Writing of time to 1 is performed for each frame.

あるフレームにおいて、そのときまでにフレームメモリ
7に記憶されていた信号よりも低い信号が送られれば、
フレームメモリ7のその画素の番地がこの新たに得られ
た低い方の信号に書き換えられ、また、このときコンパ
レータ6からトリガ信号が生じるので、フレームメモリ
11では時刻が書き換えられる。フレームメモリ7に記
憶されていた信号の方が新たに得られた信号よりも低い
場合には、もとの記憶されていた信号が再び書き込まれ
、また、この場合は、コンパレータ6からトリガ信号が
生じないので、フレームメモリ11において時刻が書き
換えられることがない。
In a certain frame, if a signal lower than the signal stored in the frame memory 7 up to that time is sent,
The address of that pixel in the frame memory 7 is rewritten with this newly obtained lower signal, and since a trigger signal is generated from the comparator 6 at this time, the time is rewritten in the frame memory 11. If the signal stored in the frame memory 7 is lower than the newly obtained signal, the original stored signal is written again, and in this case, the trigger signal from the comparator 6 is Since this does not occur, the time is not rewritten in the frame memory 11.

したがって、このような動作がフレーム毎に行なわれて
いって、造影剤が撮影部位から流れ去ると、フレームメ
モリ7の各画素の番地には、造影剤が流れ去るまでの間
に最も造影剤濃度が高くなったフレームでの信号が保持
され、造影剤の軌跡を表わす像が形成されることになり
、他方、フレームメモリ11の各画素の番地には、造影
剤が流れ去るまでの間に最も造影剤濃度が高くなったフ
レームの時刻が記録されることになる。
Therefore, when such an operation is performed frame by frame and the contrast agent flows away from the imaging site, the address of each pixel in the frame memory 7 contains the highest contrast agent concentration until the contrast agent flows away. The signal in the frame where the contrast agent becomes high is retained, and an image representing the trajectory of the contrast agent is formed. The time of the frame where the contrast agent concentration becomes high will be recorded.

このフレームメモリ7の内容はD/A変換器8でアナロ
グ信号に変換されて画像表示装置9に送られているので
、造影剤が流れ去った後には、この画像表示装置9によ
り血管中を流れた造影剤軌跡つまり血管の像が表示され
ることになる。そこで、この画像上で、ライトペン13
などの座標指示装置により血管の上流の1点P1と下流
の1点P2とを指示する。するとプロセッサ12はこの
点P1.P2に相当する画素においてフレームメモリ1
1に記憶された時刻を読み出し、その差の時間を求める
。他方、プロセッサ12は点P1゜22間の距離を求め
、この距離を上記の差の時間で割ることによって、造影
剤の濃度のピークが点P1から点P2まで移動するとき
の速さを血流速として求め、これを画面上の適宜な箇所
に表示する。
The contents of the frame memory 7 are converted into analog signals by the D/A converter 8 and sent to the image display device 9, so after the contrast agent has flowed away, the image display device 9 allows the contrast agent to flow through the blood vessels. The contrast agent trajectory, that is, the image of the blood vessel will be displayed. So, on this image, light pen 13
One point P1 upstream of the blood vessel and one point P2 downstream are specified using a coordinate indicating device such as the following. The processor 12 then determines this point P1. Frame memory 1 at the pixel corresponding to P2
Read the time stored in 1 and find the difference in time. On the other hand, the processor 12 calculates the distance between points P1 and 22, and divides this distance by the time of the above difference, thereby calculating the speed at which the peak concentration of the contrast agent moves from point P1 to point P2. The speed is calculated and displayed at an appropriate location on the screen.

さらに、ライトペン13などにより血管の縁に相当する
点P3と点P4とを指定する。すると、プロセッサ12
により、この点P3.24間の距離が血管の直径として
求められ、この直径値から求められる断面積と上記の血
流速とを掛けることによって、血流量が求められる。こ
の血流量は上記の血流速に並べて、画面上の適宜な箇所
に表示される。
Furthermore, points P3 and P4 corresponding to the edge of the blood vessel are specified using the light pen 13 or the like. Then, processor 12
Accordingly, the distance between this point P3.24 is determined as the diameter of the blood vessel, and the blood flow rate is determined by multiplying the cross-sectional area determined from this diameter value by the above-mentioned blood flow velocity. This blood flow rate is displayed at an appropriate location on the screen in line with the blood flow velocity described above.

このように、造影剤の濃度ピークが通過した時点が各画
素毎に記録されているため、どの場所での血流速も簡単
に且つ敏速に求めることができ、さらに血流量も容易に
且つ敏速に求められる。
In this way, since the time point at which the contrast medium concentration peak passes is recorded for each pixel, the blood flow velocity at any location can be easily and quickly determined, and the blood flow rate can also be determined easily and quickly. is required.

なお、上記ではスイッチ5をa側に倒し、サブトラクシ
ョン処理された後の映像信号を扱ってコンパレータ6と
フレームメモリ7とによりピークホールド動作を行なう
ようにしているが、スイッチ5をb側に倒して、サブト
ラクション処理以前の生の映像信号について同様なピー
クホールド動作を行なうようにしてもよい、この場合、
サブトラクション処理がなされていないため、得られる
画像に背景の骨などの像も現われる点だけが異なる。
Note that in the above example, the switch 5 is turned to the a side, and the video signal after subtraction processing is handled, and the peak hold operation is performed by the comparator 6 and the frame memory 7, but the switch 5 is turned to the b side. , a similar peak hold operation may be performed on the raw video signal before subtraction processing; in this case,
The only difference is that since no subtraction processing is performed, background bones and other images appear in the resulting image.

発明の効果 この発明によれば、■フレームの画像の各画素について
、最も造影剤濃度が高い信号が書き込まれた時刻が記憶
されるので、後に画像において血管の上流および下流の
任意の2点を指定することにより、最も造影剤濃度が高
い部分が通過した時刻差が直ちに分り、上記の2点間の
距離をこの時刻差で割ることによって血流速を求めるこ
とができる。このように、血流速を簡単且つ迅速に求め
ることができる。また、こうして血流速が求められれば
、血流量も簡単且つ敏速に求められる。
Effects of the Invention According to this invention, the time at which the signal with the highest contrast agent concentration was written is stored for each pixel of a frame image. By specifying this, the time difference when the part with the highest contrast agent concentration passes can be immediately determined, and the blood flow velocity can be determined by dividing the distance between the two points by this time difference. In this way, the blood flow velocity can be determined easily and quickly. Furthermore, if the blood flow velocity is determined in this way, the blood flow rate can also be determined easily and quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図およ
び第3図は従来例を示すためのもので、第2図は血管画
像を表わす図、第3図はタイムデンシティカーブを表わ
す図である。 1・・・A/D変換器
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are for showing conventional examples, FIG. 2 is a diagram showing a blood vessel image, and FIG. 3 is a time density curve. It is a diagram. 1...A/D converter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)血管中に造影剤が流れていくときに得られる放射
線像の映像信号をフレーム間で各画素毎に比較する比較
手段と、比較結果として選ばれた造影剤濃度の高い方の
信号が書き換えられていくフレームメモリ手段と、時刻
信号を発生する手段と、上記の各画素に対応する番地を
有し、上記比較手段により、新たな信号の方が古い信号
よりも造影剤濃度が高いと判断されたときに発生するト
リガ信号に応じて、その時の時刻信号が、その画素に対
応する番地に書き込まれるメモリ手段とを有するデジタ
ル・サブトラクション装置。
(1) Comparison means for comparing video signals of radiographic images obtained when a contrast agent flows into blood vessels for each pixel between frames, and a signal with a higher contrast agent concentration selected as a result of the comparison. It has a frame memory means that is rewritten, a means for generating a time signal, and an address corresponding to each pixel, and the comparison means determines that the new signal has a higher contrast agent concentration than the old signal. A digital subtraction device comprising memory means in which a current time signal is written to an address corresponding to the pixel in accordance with a trigger signal generated when the determination is made.
JP60169222A 1985-07-31 1985-07-31 Digital subtraction device Pending JPS6230493A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010005480A (en) * 2009-10-16 2010-01-14 Toshiba Corp X-ray diagnostic apparatus
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