WO2011148546A1 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

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WO2011148546A1
WO2011148546A1 PCT/JP2011/001409 JP2011001409W WO2011148546A1 WO 2011148546 A1 WO2011148546 A1 WO 2011148546A1 JP 2011001409 W JP2011001409 W JP 2011001409W WO 2011148546 A1 WO2011148546 A1 WO 2011148546A1
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mask image
time
luminance
mask
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PCT/JP2011/001409
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勝宏 藪上
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株式会社島津製作所
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    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/542—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging apparatus that captures angiographic images, and more particularly to an X-ray imaging apparatus that sets a live image capturing time based on a mask image capturing time.
  • DSA Digital Subtraction Angiography
  • DSA imaging uses an image processing technique that takes a difference (subtraction) between image data before injection of contrast medium (hereinafter referred to as a mask image) and image data after injection of contrast medium (hereinafter referred to as a live image). ing.
  • the difference between the mask image and the live image removes unnecessary parts from the live image, such as bone, from the live image, so that a subtraction image can be obtained, leaving a blood vessel image infused with a contrast medium necessary for diagnosis. Can make it easier to see.
  • a mask image serving as a reference is created by averaging the plurality of mask images.
  • a good subtraction image can be obtained by subtracting the reference mask image from the live image.
  • the tube voltage is controlled by the magnitude of the filament current.
  • the response to the tube current value in a short time is slow due to the thermal inertia of the filament. Therefore, it is desirable to set the tube current value to a fixed value. For these reasons, it is desirable to adjust the brightness of the fluoroscopic image by adjusting the photographing time.
  • an X-ray imaging apparatus equipped with an AEC (automatic exposure control function) described in Patent Documents 1 and 2 has been devised.
  • the AEC has a function of monitoring the X-ray irradiation dose with a phototimer and blocking the X-ray irradiation when the target dose is reached. That is, by adjusting the imaging time, the amount of X-ray irradiation is adjusted to control the brightness of the captured image.
  • DSA photography it is desirable that the mask image and the live image be photographed at the same brightness, so when photographing the first mask image, the optimum photographing time is detected by controlling the photographing time in real time by AEC. .
  • the second and subsequent mask images and live images are shot. In this way, by adjusting the shooting time in real time using AEC, it is possible to obtain a shooting time with appropriate luminance.
  • the intensity of the X-ray attenuates when the X-ray passes through the phototimer.
  • the imaging time is controlled using the image luminance information detected by the X-ray flat panel detector without using the phototimer, the image luminance information is read out by the X-ray flat panel detector after the X-ray is irradiated. A delay of several tens of milliseconds to several hundreds of milliseconds occurs.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of obtaining a subtraction image with appropriate luminance without using a phototimer.
  • the present invention has the following configuration. That is, the present invention relates to an X-ray irradiator that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject, and X-ray imaging that irradiates X-rays from the X-ray irradiator.
  • An imaging condition setting unit for setting conditions; (i) in the first mask image, a first imaging time is set according to the X-ray imaging conditions; and (ii) in the second and subsequent mask images, the past The second shooting time of the next mask image to be shot based on the shooting time and luminance of the mask image shot in the past so that the average luminance of the mask image shot next and the mask image to be shot next becomes the target luminance.
  • a mask image photographing time calculating unit for calculating a live image based on the photographing time of the mask image irradiated with X-rays from the X-ray irradiator based on the first or second photographing time.
  • Live image capturing time calculation unit and the X-ray detector An image processing unit that inputs a detected detection signal and calculates a subtraction image based on a difference between a reference mask image obtained by averaging a plurality of mask images photographed based on the first or second photographing time and the live image It is characterized by providing.
  • the X-ray irradiator irradiates the subject with X-rays, and the X-ray detector detects the X-rays transmitted through the subject.
  • the imaging condition setting unit sets X-ray imaging conditions for irradiating X-rays from the X-ray irradiator.
  • the mask image photographing time calculation unit (i) sets the first photographing time in the first mask image according to the X-ray photographing conditions, and (ii) the mask photographed in the past in the second and subsequent mask images.
  • the second shooting time of the next mask image to be shot is calculated based on the shooting time and the luminance of the mask image shot in the past so that the average luminance of the image and the mask image to be shot next becomes the target luminance.
  • the live image shooting time calculation unit calculates the shooting time of the live image based on the shooting time of the mask image irradiated with X-rays from the X-ray irradiator based on the first or second shooting time.
  • the image processing unit inputs a detection signal detected by the X-ray detector and calculates a difference between a reference mask image obtained by averaging a plurality of mask images photographed based on the first or second photographing time and a live image. A subtraction image is calculated.
  • the second imaging time which is the imaging time of the second and subsequent mask images, is calculated so that the average luminance between the mask image captured in the past and the mask image captured next becomes the target luminance.
  • the luminance of the reference mask image obtained by averaging a plurality of mask images shot based on the second shooting time can be set as the target luminance.
  • the shooting time of the live image is calculated based on the shooting time of the mask image irradiated with X-rays based on the first or second shooting time, the brightness of the live image can be appropriately controlled. .
  • An image luminance storage unit that stores the luminance of the mask image; and an imaging time measuring device that measures an imaging time during which X-rays are actually emitted from the X irradiator based on the first or second imaging time;
  • a photographing time storage unit that stores an actual photographing time of the mask image measured by the photographing time measuring device, and the mask image photographing time calculation unit includes the photographing time storage unit in the second and subsequent mask images. Calculating the shooting time of the next mask image to be shot based on the actual shooting time of the mask image stored in the past and the luminance of the mask image stored in the image luminance storage unit in the past. Is preferred.
  • the image luminance storage unit stores the luminance of the mask image
  • the imaging time measuring device calculates the imaging time when X-rays are actually emitted from the X-ray irradiator based on the first or second imaging time. taking measurement.
  • the photographing time storage unit stores the actual photographing time of the mask image measured by the photographing time measuring device
  • the mask image photographing time calculation unit stores the past mask images stored in the photographing time storage unit in the second and subsequent mask images. Based on the shooting time of the mask image and the brightness of the past mask image stored in the image brightness storage unit, the shooting time of the mask image to be shot next is calculated.
  • the second photographing time is calculated based on the actual photographing time of the past mask image. It can be close to the brightness.
  • the mask image photographing time calculation unit includes a luminance correction unit that corrects the luminance of the mask image so that a ratio of the photographing time of the mask image and a luminance ratio of the mask image linearly correspond to each other. It is desirable to calculate the second shooting time using the corrected luminance corrected by the luminance correction unit as the luminance.
  • the luminance correction unit corrects the luminance of the mask image so that the ratio of the mask image photographing time and the mask image luminance ratio correspond linearly. Even when the luminance ratio does not correspond linearly, the luminance of the mask image can be adjusted by adjusting the photographing time of the mask image.
  • the mask image shooting time calculation unit calculates the second shooting time based on the luminance and shooting time of each mask image shot in the past. Therefore, even if a part of the mask image is blurred due to the body movement of the subject, the influence can be reduced.
  • the mask image photographing time calculation unit calculates the second photographing time based on the luminance and photographing time of the first mask image and not based on the luminance and photographing time of the second and subsequent mask images. May be. Thus, by calculating the second imaging time without using the brightness and the imaging time of the second and subsequent mask images, the calculation load can be reduced and the mask image can be captured at high speed.
  • an image average luminance calculation unit that calculates an average luminance of a region of interest of the mask image as the luminance.
  • the region of interest of the mask image By limiting to the region of interest of the mask image, the amount of calculation for calculating the second imaging time can be reduced and processing can be performed at high speed.
  • the influence of the noise contained in a mask image can be reduced by using the average brightness
  • the region of interest is preferably a central region of the mask image. It is possible to create a subtraction image that is easy for the photographer to interpret.
  • the live image shooting time calculation unit may calculate an average value of shooting times of the mask images as the shooting time of the live image.
  • the luminance of the reference mask image and the luminance of the portion to be removed by subtraction of the live image can be made the same.
  • the live image shooting time calculation unit calculates the shooting time of the live image by multiplying an average value of shooting times of the mask images by a ratio of the target luminance of the mask image and the target luminance of the live image. May be.
  • a live image having a desired luminance can be obtained with respect to the luminance of the reference mask image.
  • the X-ray imaging apparatus can provide an X-ray imaging apparatus that can obtain a subtraction image with appropriate luminance without using a phototimer.
  • FIG. 1 is an overall view of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment. It is a schematic sectional drawing of the X-ray tube which concerns on an Example. It is a block diagram which shows the structure of the image process part which concerns on an Example. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an X-ray tube control unit according to Embodiment 1. FIG. It is a flowchart figure which shows the flow of preparation of the subtraction image which concerns on Example 1.
  • FIG. FIG. 3 is a timing chart diagram of X-ray generation of a mask image according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a timing chart of X-ray generation of a live image according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a shooting time control unit according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is an overall view of an X-ray imaging apparatus
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of an X-ray tube
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image processing unit.
  • the X-ray imaging apparatus 1 includes an X-ray tube 2 that irradiates a subject M with X-rays, a top plate 3 on which the subject is placed, and X-rays that have passed through the subject M.
  • An X-ray flat panel detector (flat panel detector: hereinafter referred to as FPD) 4 for detection and an A / D converter 5 for converting an analog X-ray detection signal output from the FPD 4 into a digital X-ray detection signal are provided. It has been.
  • the X-ray tube 2 corresponds to the X-ray irradiator in the present invention
  • the FPD 4 corresponds to the X-ray detector in the present invention.
  • the X-ray imaging apparatus 1 includes an image processing unit 6 that performs various image processing by inputting a digital X-ray detection signal, an input device 7 that allows a photographer to perform various input settings, Based on a display 8 that displays a diagnostic imaging operation screen and an image-processed X-ray fluoroscopic image, a storage 9 that stores the X-ray fluoroscopic image and other imaging data, and instructions input to the input unit 7
  • An X-ray tube control unit 10 that controls X-ray irradiation conditions to be output to the X-ray tube 2 and a main control unit 11 that controls these components are provided.
  • the X-ray imaging apparatus 1 further includes an X-ray tube power source 12 that supplies a tube voltage and a filament current to the X-ray tube 2 based on the X-ray irradiation conditions set by the X-ray tube control unit 10, and an X-ray An imaging time measuring device 13 that measures the time when the pulse voltage is actually output from the tube power supply 12 to the X-ray tube 2, that is, the X-ray imaging time is provided.
  • the FPD 4 for example, 2000 ⁇ 2000 X-ray detection pixels for converting X-rays into charge signals are arranged in a two-dimensional array.
  • the X-ray detection pixel includes an X-ray detection element that generates a charge signal when irradiated with X-rays.
  • the FPD 4 may be a direct conversion type X-ray detector or an indirect conversion type X-ray detector.
  • the main control unit 11 is composed of a central processing unit (CPU).
  • the input device 7 includes a pointing device represented by a mouse, a keyboard, a joystick, a trackball, a touch panel, and the like. The photographer can set and input the imaging conditions of the subject and the imaging region using the input device 7.
  • the display 8 is composed of a liquid crystal display device, a CRT, or the like.
  • the storage device 9 includes a flash memory, a hard disk, a storage, and the like.
  • an example of the X-ray tube 2 is a rotating anode type X-ray tube.
  • this rotary anode type X-ray tube the electron beam emitted from the filament 17 arranged inside the cathode 16 collides with the rotating anode 18 in the envelope 15 whose inside is a vacuum. X-rays are generated. Filament current is supplied to the filament 17 from the X-ray tube power supply 12 via the cable 19, and thermoelectrons are generated in the filament 17.
  • thermoelectrons generated at the cathode 16 collide with the anode 33 in the form of a beam. Tube current is conducted.
  • the anode 18 is connected to a rotor 21 that rotates by receiving a rotational driving force from the stator 20.
  • the rotor 21 is connected to a fixed portion 23 via a bearing 22, and the anode side lead wire 19 is connected to the fixed portion 23.
  • the anode 18 is supplied with a high voltage from the lead wire 19 on the anode side via the fixed portion 23, the bearing 22, and the rotor 21, and the cathode 16 is also supplied with a high voltage from the lead wire 19 on the cathode side.
  • the image processing unit 6 includes an image storage unit 25 that stores an X-ray detection signal input from the A / D converter 5 as a captured image for each frame, and a plurality of images captured as mask images.
  • a reference mask image creating unit 26 that averages the captured images to create a reference mask image
  • a subtracting unit 27 that subtracts the reference mask image from the live image input from the A / D converter 5.
  • the image luminance information of each mask image stored in the image storage unit 25 is sent to the X-ray tube control unit 10.
  • the subtraction image obtained by subtracting the reference mask image from the live image in the subtractor 27 is sent to the main control unit 11 and displayed on the display unit 8 or stored in the storage unit 9.
  • the image processing unit 6 includes a microprocessor and a memory.
  • Xn be the average luminance of the region of interest in the mask image.
  • the region of interest is usually the center of the captured image.
  • an imaging time T 1set is set according to the physique of the subject and the examination site.
  • This imaging time T 1set is an imaging time when it is expected that the target luminance Xref will be obtained according to the imaging conditions of the subject.
  • the shooting time T 1set is a shooting time during which the luminance of the shot image does not become an overrange or underrange.
  • the shooting time T 1set corresponds to the first shooting time in the present invention.
  • the luminance signal of the first mask image is read from the image processing unit 6 via the FPD4, the average brightness X 1 is calculated by the X-ray tube controller 10.
  • the brightness control of the mask image in the first embodiment aims to establish the following expression.
  • the purpose is to control the luminance so that the average luminance of the mask image captured in the past and the mask image captured next becomes the target luminance.
  • the second image capturing time setting value T 2 set is set to the average luminance X 1 of the first mask image and the average luminance X 2 of the second mask image. Calculation is performed so that the luminance is Xref.
  • the average target luminance of X 2 of the second sheet of the mask image and X 2 The set, the average luminance X 1 of the first sheet of the mask image and the second sheet of the average brightness X 2 average value of the mask image
  • the following equation must be established.
  • the luminance value is based on the assumption that the luminance value is proportional to the imaging time
  • T 1 / which is a ratio between the actual imaging time T 1 of the first image and the average luminance X 1 of the first mask image.
  • the imaging time T 2 set for irradiating the second mask image is set so that the average luminance X1 of the first mask image and the average luminance of the second mask image become the target luminance Xref.
  • the average brightness X 1 of the first sheet of the mask image and the actual recording time T 1 is calculated based on the target brightness Xref.
  • the luminance of the second mask image is controlled by adjusting the shooting time of the second mask image with respect to the deviation between the average luminance X1 of the first mask image and the target luminance Xref.
  • the second picture is taken with these restrictions added to the photographing time setting value T 2 set.
  • the mask image is taken and the actual photographing time T2 of the second mask image is obtained.
  • the shooting time setting value T 3 set for the third image is calculated by the following equation.
  • the imaging time T 3 set of the first mask image is determined based on the average luminance X 1 , X 2 of the first and second mask images, the actual imaging times T 1, T 2, and the target luminance Xref. calculate.
  • the shooting time setting value T N set for the Nth sheet is calculated by the following equation.
  • the shooting times of the second and subsequent mask images are set so that the average brightness of the mask image shot in the past and the mask image shot next becomes the target brightness.
  • the brightness X 1, X 2 for each mask image, ... be brought close to the target brightness Xref an average value of X N it can.
  • the average luminance with each mask image can be made closer to the target luminance Xref.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the X-ray tube control unit.
  • the X-ray tube control unit 10 includes an imaging condition setting unit 30 that sets an X-ray imaging condition based on an instruction from the main control unit 11, and a tube voltage control that controls a tube voltage value based on an instruction from the imaging condition setting unit 30.
  • Unit 31 a tube current control unit 32 that controls the tube current value based on an instruction from the imaging condition setting unit 30, and a shooting time control unit 33 that controls the shooting time based on an image luminance signal sent from the image processing unit.
  • the X-ray tube control unit 10 includes a microprocessor and a memory.
  • the imaging condition setting unit 30 refers to the look-up table for X-ray imaging conditions such as the tube voltage value Vref, the tube current value Cref, and the target luminance Xref that are input to the input device 7 according to the physique of the subject and the examination site. To set. Further, the imaging condition setting unit 30 may set X-ray imaging conditions based on information obtained by X-ray imaging before mask image imaging, for example, the thickness of the subject.
  • the tube voltage control unit 31 controls the magnitude of the tube voltage applied to the X-ray tube 2.
  • the tube voltage control unit 31 controls the pulse tube voltage output from the X-ray tube power supply 12 based on the tube voltage value Vref sent from the imaging condition setting unit 30.
  • the tube current control unit 32 controls the magnitude of the tube current flowing through the X-ray tube 2 by controlling the magnitude of the filament current of the X-ray tube 2.
  • the tube voltage control unit 31 controls the filament current output from the X-ray tube power supply 12 based on the tube current value Cref sent from the imaging condition setting unit 30.
  • the imaging time control unit 33 sets the imaging time of the mask image and the live image, and controls the application time of the pulse tube voltage applied to the X-ray tube 2 from the X-ray tube power source 12, that is, the imaging time.
  • the shooting time control unit 33 calculates the average luminance calculation unit 34 that calculates the average luminance of the shot image sent from the image processing unit 6, the image luminance storage unit 35 that stores the average image luminance, and the shooting time of the mask image.
  • a mask image shooting time calculation unit 36 that performs the shooting, a shooting time storage unit 37 that stores the shooting time of the mask image measured by the shooting time measuring device 13, and a live image shooting time calculation unit 38 that calculates the shooting time of the live image.
  • the average luminance calculator 34 calculates the X N.
  • the region of interest is usually the center of the captured image, but the photographer may specify the region of interest using the input device 7.
  • the designated region of interest is instructed to the average luminance calculation unit 34 via the main control unit 11.
  • the calculated average brightness X 1, X 2, ..., X N of each mask image is sent to the image brightness storage unit 35.
  • Image luminance storing unit 35 the average luminance X 1, X 2 region of interest for each mask image calculated by the average luminance calculator 34, ... stores the X N.
  • the average image luminance of each stored mask image is sent to the mask image photographing time calculation unit 36.
  • the mask image shooting time calculation unit 36 sets the shooting time T 1 set based on the target luminance Xref sent from the shooting condition setting unit 30 when the next mask image to be shot is the first. Further, when the mask image to be photographed next is the second or later, the target luminance Xref sent from the photographing condition setting unit 30, the average luminance of each mask image that has already been photographed stored in the image luminance storage unit, The shooting time T N set of the next mask image to be shot is calculated according to Equation (7) based on the actual shooting time of each mask image that has already been shot stored in the shooting time storage unit 37. The set imaging time T N set is sent to the X-ray tube power source 12.
  • the imaging time storage unit 37 stores the actual imaging times T 1, T 2, ... TN of each mask image to which the pulse tube voltage is actually applied from the X-ray tube power supply 12.
  • the live image shooting time calculation unit 38 sets the live image shooting time based on the actual shooting times T 1, T 2, ... TN of each mask image stored in the shooting time storage unit 37.
  • an average value T Ave of actual photographing times T 1, T 2, ..., TN of each mask image is calculated and set as a live image photographing time.
  • the photographer inputs imaging conditions such as the physique and imaging region of the subject to the input device 7.
  • the input shooting conditions are sent to the shooting condition setting unit 30 via the main control unit 11.
  • the number of mask images to be taken can also be set by the input device 7. In the first embodiment, a case where four mask images are taken will be described as an example.
  • the imaging condition setting unit 30 sends the tube voltage value Vref to the tube voltage control unit 31 based on the input imaging conditions, and the tube current value Cref. Are sent to the tube current control unit 32, and the target luminance Xref is sent to the mask image photographing time calculation unit 36, respectively.
  • the tube voltage control unit 31 instructs the X-ray tube 12 to output the tube voltage value Vref to the X-ray tube 2.
  • the tube current control unit 32 instructs the filament current value to the X-ray tube 12 so that the tube current value Cref is generated in the X-ray tube 2.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of creating a subtraction image
  • FIG. 6 is a timing chart diagram of X-ray generation of a mask image
  • FIG. 7 is a timing chart diagram of X-ray generation of a live image.
  • Step S01 (first shooting time calculation)
  • the mask image photographing time calculation unit 36 sets the photographing time T 1 set corresponding to the target luminance Xref with reference to the lookup table.
  • the shooting time T 1 set for the first mask image is predetermined in the look-up table for the target luminance Xref.
  • the set imaging time T 1 set is sent to the X-ray tube power supply 12.
  • Step S02 (mask image shooting) Based on the X-ray tube voltage value, the filament current value, and the imaging time T 1 set sent from the X-ray tube control unit 10, the X-ray tube power source 12 outputs a pulse voltage to the X-ray tube 2, and the X-ray tube 2 is irradiated with X-rays. At this time, the time T 1 when the X-rays are actually irradiated is measured by the imaging time measuring device 13. The measured actual recording time T 1 has is sent to the imaging time storage unit 37, is stored herein. Further, the first mask image that has been shot is stored in the image storage unit 25 in the image processing unit 6. The X-ray tube controller 10 sends a signal to the main controller 11 that a mask image has been taken, and the main controller 11 counts the number of mask images to be taken.
  • Step S03 discrimination of the number of shots
  • the main control unit 11 determines whether or not the number of mask images taken is maximum.
  • the number of mask images to be captured is set to 4. Therefore, if the number of mask images to be captured is less than 4, the process proceeds to step S04. At this stage, since the number of captured mask images is one, the process proceeds to step S04.
  • Step S04 mask image average luminance calculation
  • the luminance signal of the first sheet of the mask image is sent from the image processing unit 6 to the average luminance calculator 34 in the imaging time control unit 33, the average luminance X 1 region of interest in the first sheet of the mask image is calculated Is done.
  • Calculated average brightness X 1 is stored in image luminance memory unit 35.
  • Luminance signal through the image processing unit 6 from the first sheet of the mask image is captured is sent to the average luminance calculator 34, a time lag of T L1 until the average brightness X 1 is calculated occurs.
  • Step S05 mask image shooting time calculation
  • the mask image photographing time calculation unit 36 reads the actual photographing time T 1 stored in the photographing time storage unit 37. Further, the mask image photographing time calculation unit 36 reads the average luminance X 1 stored in the image luminance storage unit 35. Then, the mask image shooting time calculation unit 36 calculates the shooting time T 2 set of the second mask image by the formula (5) based on the average luminance X 1 and the actual shooting time T 1 of the first mask image. calculate.
  • Step S02 mask image shooting
  • the X-ray tube voltage value and the filament current value are the same as those at the time of photographing the first mask image, the photographing time is changed to T 2 set, and the X-ray tube power source 12 generates pulse X-rays from the X-ray tube 2. Irradiate and take a second mask image. At this time, actually second photographed time X-ray is irradiated T 2 is measured by imaging time measuring device 13. The measured actual recording time T 2 has is sent to the imaging time storage unit 37, is stored herein. The second mask image that has been shot is stored in the image storage unit 25 in the image processing unit 6.
  • the X-ray tube controller 10 sends a signal to the main controller 11 that a mask image has been taken, and the main controller 11 counts the number of mask images to be taken.
  • Step S03 discrimination of the number of shots
  • the main control unit 11 determines whether or not the number of mask images taken is maximum. At this stage, since the number of mask images taken is two, the process proceeds to step S04.
  • Step S04 mask image average luminance calculation
  • the luminance signal of the second sheet of the mask image is sent from the image processing unit 6 to the average luminance calculator 34 in the imaging time control unit 33, the average brightness X 2 in the region of interest in the second sheet of the mask image is calculated Is done.
  • Calculated average brightness X 2 is stored in the image luminance memory unit 35.
  • Luminance signal through the image processing unit 6 from the second sheet of the mask image is captured is sent to the average luminance calculator 34, a time lag T L2 until the average brightness X 2 is calculated occurs.
  • Step S05 (second shooting time calculation)
  • the mask image photographing time calculation unit 36 reads the actual photographing times T 1 and T 2 stored in the photographing time storage unit 37.
  • the mask image photographing time calculation unit 36 reads the average luminances X 1 and X 2 stored in the image luminance storage unit 35.
  • the mask image photographing time calculating unit 36 sets the photographing time T 3 set of the third mask image as the average luminance X 1 , X 2 of the first and second mask images already taken and the actual photographing time. Calculation is performed using Equation (6) based on T 1 and T 2 .
  • Step S02 mask image shooting
  • the X-ray tube voltage value and the filament current value are the same as those at the time of taking the first and second mask images, the mask image taking time is changed to T 3 set, and the X-ray tube power source 12 Then, a pulse X-ray is applied to take a third mask image.
  • the imaging time measuring unit 13 measures the imaging time T 3 of the third frame in which X-rays are actually irradiated.
  • the measured actual recording time T 3 has is sent to the imaging time storage unit 37, is stored herein.
  • the captured mask image is stored in the image storage unit 25 in the image processing unit 6.
  • the X-ray tube controller 10 sends a signal to the main controller 11 that a mask image has been taken, and the main controller 11 counts the number of mask images to be taken.
  • Step S03, Step S04, Step S05, and Step S02 are repeated to capture the fourth mask image.
  • Luminance signal through the image processing unit 6 from the third piece of the mask image is captured is sent to the average luminance calculator 34, a time lag T L3 until the average brightness X 3 is calculated occurs.
  • the shooting time T 4 set of the fourth mask image is also based on the average brightness X 1 , X 2 , X 3 of all the mask images already taken and the actual shooting times T 1 , T 2 , T 3. Calculated by Equation (7).
  • Step S03 discrimination of the number of shots
  • the main control unit 11 determines that the number of mask images to be captured has been maximized, and sends a reference mask image creation instruction to the reference mask image creation unit 26.
  • Step S06 reference mask image calculation
  • each mask image stored in the image storage unit 25 is read into the reference mask image creation unit 26.
  • the reference mask image creation unit 26 calculates a reference mask image that is an average image of the mask images, and outputs the reference mask image to the subtraction unit 27.
  • the average luminance of the region of interest in this reference mask image is the target luminance Xref.
  • Step S07 Live image shooting time calculation
  • the live image shooting time calculation unit 38 reads the actual shooting times T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 of each mask image stored in the shooting time storage unit, and the live image based on these values.
  • the shooting time is calculated.
  • an average value T Ave of actual shooting times T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 is calculated, and this average value T Ave is used as a live image shooting time.
  • the calculated live image capturing time is sent to the X-ray tube power supply 12.
  • Step S08 live image shooting
  • the X-ray tube power source 12 irradiates X-rays from the X-ray tube 2 with the X-ray tube voltage and the X-ray tube current being the same as those at the time of mask image shooting, with the shooting time as the live image shooting time Take a live image.
  • the area of the live image where the contrast agent is imaged is darker than the brightness of the corresponding area of the mask image, and the part of the live image that is to be removed by subtraction, that is, the background area where the contrast agent of the live image is not imaged Is the target luminance Xref.
  • Step S09 subtraction creation
  • the captured live image is subtracted from the reference mask image by the subtraction unit 27 in the image processing unit 6 to create a subtraction image. Since both the reference mask image and the live image have the same average luminance in the portion to be removed by subtraction, the created subtraction image has an appropriate luminance that does not vary in luminance depending on the subject.
  • the subtraction image created by the subtraction unit 27 is displayed on the display unit 8 or stored in the storage unit 9 via the main control unit 11.
  • the second imaging time which is the imaging time of the second and subsequent mask images, is the average of the mask image captured in the past and the mask image captured next. Since the brightness is calculated so as to become the target brightness, the brightness of the reference mask image obtained by averaging a plurality of mask images shot based on the first or second shooting time can be set as the target brightness. Further, since the shooting time of the live image is calculated based on the actual shooting time of the mask image actually irradiated with X-rays based on the first or second shooting time, the brightness of the live image is also appropriately controlled. be able to.
  • the average luminance in the region of interest of the reference mask image which is the average image of the mask images, can reach the target luminance Xref.
  • a mask image and a live image with appropriate brightness can be obtained without using a phototimer. Since a phototimer is not required, the cost can be reduced, and a DSA imaging system free from a failure due to a malfunction of the phototimer can be constructed. In addition, since adjustment of the phototimer is unnecessary, the installation time of the X-ray imaging apparatus 1 can be shortened. Furthermore, since the attenuation of X-rays by the phototimer can be eliminated by removing the phototimer, the incident dose of X-rays to the FPD 4 can be increased and the image quality can be improved.
  • the second shooting time is calculated based on the actual shooting time of the past mask image. Can be approached.
  • the imaging time is individually calculated for each mask image, it is possible to reduce the influence of blur due to the body movement of the subject during the imaging of each mask image.
  • the amount of calculation for calculating the second imaging time can be reduced and processing can be performed at high speed.
  • the influence of the noise contained in a mask image can be reduced by using the average brightness
  • the region of interest as the central region of the mask image, it is possible to create a subtraction image that is easy for the photographer to interpret.
  • Example 2 of the present invention will be described.
  • the calculation of the second shooting time of the mask image in the mask image shooting time calculation unit of the first embodiment is changed. Therefore, the structure of the X-ray fluoroscopic apparatus other than that described here is the same as that of the first embodiment.
  • the second shooting time of each mask image is calculated based on the luminance signal of each mask image and the actual shooting time.
  • the luminance signal of the first mask image and the second shooting time are calculated. Based on the actual shooting time, the same shooting time is calculated for the second and subsequent mask images.
  • the photographing time setting value T 2set of the second and subsequent mask images is photographed by the following mathematical formula. Further, regarding the subsequent mask image shooting, the shooting is performed at the shooting time T 2set .
  • the calculation time of the second imaging time is calculated based on the imaging result of the first mask image and based on the imaging results of the second and subsequent images, thereby reducing the calculation load and increasing the speed. It is possible to take a mask image. Thus, it is possible to calculate the second shooting time of second and subsequent by measuring the average brightness X 1 region of interest of the first sheet of the mask image only actual recording time T 1, the second and subsequent sheets The mask image can be captured before the luminance signal of the mask image reaches the X-ray tube control unit 10 from the image processing unit 6. Thus, the next mask image can be photographed without waiting for the luminance signal of the previous mask image to arrive, so that the mask image can be photographed at high speed.
  • the shooting time control unit 41 according to the third embodiment has a configuration in which a luminance correction unit 42 is added to the shooting time control unit 33 according to the first and second embodiments. Thereby, it is possible to cope with the case where the X-ray imaging apparatus 1 does not output the image luminance linearly with respect to the imaging time.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating the configuration of the photographing time control unit according to the third embodiment.
  • the luminance correction unit 42 converts the average luminance in the target area of the mask image calculated by the average luminance calculation unit 34 into linear luminance with respect to the photographing time with reference to a lookup table.
  • the mask image shooting time calculation unit 36 calculates the second shooting time based on the luminance corrected by the luminance correction unit. calculate.
  • the reference mask image and the live image can be set to appropriate luminance by adjusting the imaging time.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
  • the shooting time of the live image is adjusted so that the portion to be removed by subtraction with the average luminance of each mask image has the same luminance, but the luminance different from the average luminance of each mask image.
  • the shooting time of the live image may be set so that In this case, the live image shooting time setting unit 38 may multiply the average value T Ave of the actual shooting time of the mask image by the luminance ratio between the mask image and the live image.
  • the shooting time of the live image is A ⁇ T Ave
  • the live image can obtain a brightness 1.2 times the target brightness Xref of the mask image.
  • the second imaging time is calculated based on the actual imaging time of the past mask image. However, if there is no time limit, the second imaging time is calculated based on the past imaging time T N set. May be.
  • the second imaging time is calculated after the luminance signal from the image processing unit 6 reaches the X-ray tube control unit 10.
  • the luminance signal from the image processing unit 6 is delayed by one frame or more after X-ray irradiation, that is, when the first luminance signal is output after the second image is taken, the first time until the luminance signal is output.
  • the second shooting time may be calculated after the luminance signal is output from the image processing unit 6 without calculating the two shooting times, and may be controlled so as to obtain an appropriate average luminance.

Abstract

　マスク画像撮影時間算出部３６は、（i）１枚目のマスク画像において、Ｘ線撮影条件に応じて第１撮影時間を設定し、（ii）２枚目以降のマスク画像において、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の第２撮影時間を算出し、ライブ画像撮影時間算出部３８は、第１または第２撮影時間に基づいてＸ線照射器から実際にＸ線が照射されたマスク画像の実撮影時間を基にライブ画像の撮影時間を算出し、画像処理部６は、第１または第２撮影時間に基づいて撮影された複数のマスク画像を平均化した基準マスク画像とライブ画像との差分によりサブトラクション像を算出する。 （

Description

Ｘ線撮影装置
　本発明は、血管造影画像を撮影するＸ線撮影装置に係り、特に、マスク画像の撮影時間を基にライブ画像の撮影時間を設定するＸ線撮影装置に関する。
　従来、血管画像を取得するために、血管造影剤を用いてＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）撮影が実施されている。ＤＳＡ撮影とは、造影剤注入前の画像データ（以後、マスク画像と称す）と造影剤注入後の画像データ（以後、ライブ画像と称す）との差分（サブトラクション）をとる画像処理技術を利用している。マスク像とライブ像との差分により骨などの血管診断に不要な部分をライブ画像から除去し、診断上必要とする造影剤の注入された血管像を残したサブトラクション像を得ることができ、血管を見やすくすることができる。良好なＤＳＡ撮影を実施するために、複数枚のマスク画像を取得し、これら複数枚のマスク画像を平均化することで基準となるマスク画像を作成する。この基準マスク画像とライブ画像とを差分することで良好なサブトラクション像を得ることができる。
　このＤＳＡ撮影において、管電圧、管電流、撮影時間を固定した値でマスク画像およびライブ画像を撮影した場合、被検体の体格や体の厚みによって、実際に撮影された透視画像の輝度が目標輝度と異なる場合が多い。この結果、被検体によってサブトラクション像の輝度にバラツキが生じる。
　しかしながら、ＤＳＡ撮影中に管電圧を変更するとＸ線の線質が変更されるので、管電圧は固定値とするのが望ましい。また、管電流値はフィラメント電流の大きさにより制御されるが、フィラメント電流を調節してもフィラメントの熱慣性により短時間での管電流値への応答性が鈍い。そこで、管電流値も固定値とするのが望ましい。このような理由により、透視画像の輝度調節は撮影時間の調節により実施されることが望ましい。
　そこで、特許文献１および２に記載されているＡＥＣ（自動曝射制御機能）を搭載したＸ線撮影装置が考案された。ＡＥＣは、フォトタイマによりＸ線照射の線量をモニタリングし、目標線量に達するとＸ線照射を遮断する機能を有する。つまり、撮影時間を調節することでＸ線の照射量を調節し撮影画像の輝度を制御する。ＤＳＡ撮影においては、マスク画像とライブ画像とが同じ輝度で撮影されることが望ましいので、最初のマスク画像を撮影する際に、ＡＥＣにより撮影時間をリアルタイムで制御して最適な撮影時間を検出する。この検出された撮影時間を用いて２枚目以降のマスク画像およびライブ画像の撮影を実施する。このように、ＡＥＣを利用して撮影時間をリアルタイムで調節することで適切な輝度となる撮影時間を得ることができる。
特開２００３－２０９７４７号公報 特開２００４－１７７２５１号公報
　ＡＥＣを利用する際に用いるフォトタイマはＸ線平面検出器の被検体側に装着されるので、Ｘ線がフォトタイマを通過する際にＸ線の強度が減衰する。また、フォトタイマを使用せずにＸ線平面検出器により検出される画像輝度情報を用いて撮影時間を制御する場合、Ｘ線を照射してからＸ線平面検出器により画像輝度情報の読み出すまでに数十ｍｓから数百ｍｓの遅れが発生する。すなわち、Ｘ線平面検出器によるモニタリングではフォトタイマのように目標輝度に達するとＸ線を直ちに遮断するような制御ができないので、フォトタイマを使用せずに撮影画像の輝度を制御することは不適当とされてきた。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フォトタイマを用いることなく適切な輝度のサブトラクション像を得ることができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
　本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
　すなわち、本発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射器と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線照射器からＸ線を照射するＸ線撮影条件を設定する撮影条件設定部と、（i）１枚目のマスク画像において、前記Ｘ線撮影条件に応じて第１撮影時間を設定し、（ii）２枚目以降のマスク画像において、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の第２撮影時間を算出するマスク画像撮影時間算出部と、前記第１または第２撮影時間に基づいて前記Ｘ線照射器からＸ線が照射されたマスク画像の撮影時間を基にライブ画像の撮影時間を算出するライブ画像撮影時間算出部と、前記Ｘ線検出器が検出した検出信号を入力して、前記第１または第２撮影時間に基づいて撮影された複数のマスク画像を平均化した基準マスク画像と前記ライブ画像との差分によりサブトラクション像を算出する画像処理部とを備えることを特徴とする。
　上記構成によれば、Ｘ線照射器は被検体にＸ線を照射し、Ｘ線検出器は被検体を透過したＸ線を検出する。撮影条件設定部はＸ線照射器からＸ線を照射するＸ線撮影条件を設定する。マスク画像撮影時間算出部は（i）１枚目のマスク画像において、Ｘ線撮影条件に応じて第１撮影時間を設定し、（ii）２枚目以降のマスク画像において、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の第２撮影時間を算出する。
　ライブ画像撮影時間算出部は、第１または第２撮影時間に基づいてＸ線照射器からＸ線が照射されたマスク画像の撮影時間を基にライブ画像の撮影時間を算出する。画像処理部は、Ｘ線検出器が検出した検出信号を入力して、第１または第２撮影時間に基づいて撮影された複数のマスク画像を平均化した基準マスク画像とライブ画像との差分によりサブトラクション像を算出する。
　２枚目以降のマスク画像の撮影時間である第２撮影時間が、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように算出されるので、第１または第２撮影時間に基づいて撮影された複数のマスク画像を平均化した基準マスク画像の輝度を目標輝度とすることができる。また、ライブ画像の撮影時間が、第１または第２撮影時間に基づいてＸ線が照射されたマスク画像の撮影時間を基に算出されるので、ライブ画像の輝度も適切に制御することができる。
　この結果、フォトタイマを用いなくても適切な輝度の基準マスク画像、ライブ画像およびサブトラクション像を得ることができる。フォトタイマが不要であるので、コストダウンを図ることができる。さらに、フォトタイマの動作不良による故障のないＤＳＡ撮影システムを構築することができる。また、フォトタイマの調整が不要であるので、Ｘ線撮影装置の据え付け時間の短縮を図ることができる。さらには、フォトタイマを除去することでフォトタイマによるＸ線の減衰をなくすことができ、Ｘ線検出器へのＸ線の入射線量を増やすことができ、画質を向上することができる。
　また、前記マスク画像の輝度を記憶する画像輝度記憶部と、前記第１または第２撮影時間に基づいて前記Ｘ照射器よりＸ線が実際に照射された撮影時間を測定する撮影時間測定器と、前記撮影時間測定器が測定した前記マスク画像の実撮影時間を記憶する撮影時間記憶部とを備え、前記マスク画像撮影時間算出部は、２枚目以降のマスク画像において、前記撮影時間記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の実撮影時間と、前記画像輝度記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の輝度とを基に次に撮影するマスク画像の撮影時間を算出することが好ましい。
　上記構成によれば、画像輝度記憶部がマスク画像の輝度を記憶し、撮影時間測定器が第１または第２撮影時間に基づいてＸ線照射器よりＸ線が実際に照射された撮影時間を測定する。撮影時間記憶部は、撮影時間測定器が測定したマスク画像の実撮影時間を記憶し、マスク画像撮影時間算出部は、２枚目以降のマスク画像において、撮影時間記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の撮影時間と、画像輝度記憶部に記憶されている過去のマスク画像の輝度とを基に次に撮影するマスク画像の撮影時間を算出する。これより、マスク画像を第２撮影時間に時間的制限がかけて撮影する場合でも、第２撮影時間は過去のマスク画像の実撮影時間を基に算出されるので、基準マスク画像の輝度を目標輝度に近づけることができる。
　また、前記マスク画像の撮影時間の比と前記マスク画像の輝度の比とが直線的に対応するようにマスク画像の輝度を補正する輝度補正部を備え、前記マスク画像撮影時間算出部は、前記輝度として前記輝度補正部に補正された補正輝度を用いて第２撮影時間を算出することが望ましい。
　上記構成によれば、輝度補正部がマスク画像の撮影時間の比とマスク画像の輝度の比とが直線的に対応するようにマスク画像の輝度を補正するので、マスク画像の撮影時間の比と輝度の比とが直線的に対応しない場合においても、マスク画像の撮影時間を調節することでマスク画像の輝度を調節することができる。
　また、前記マスク画像撮影時間算出部は、前記マスク画像撮影時間算出部は、過去に撮影した各マスク画像の輝度と撮影時間を基として前記第２撮影時間を算出することが好ましい。これより、被検体の体動によりマスク画像の一部にブレが生じてもその影響を低減することができる。
　また、前記マスク画像撮影時間算出部は、１枚目のマスク画像の輝度と撮影時間を基とし、２枚目以降のマスク画像の輝度と撮影時間を基にしないで前記第２撮影時間を算出してもよい。このように、第２撮影時間を２枚目以降のマスク画像の輝度と撮影時間を基にしないで算出することで、演算負荷を軽減し高速にマスク画像の撮影をすることができる。
　また、前記輝度として前記マスク画像の関心領域の平均輝度を算出する画像平均輝度算出部を備えることが好ましい。マスク画像の関心領域に限定することで、第２撮影時間を算出する演算量を低減し、高速で処理することができる。また、関心領域の平均輝度を第２撮影時間の算出に用いることで、マスク画像に含まれるノイズの影響を低減することができる。また、前記関心領域は前記マスク画像の中心領域であることが好ましい。撮影者にとって読影しやすいサブトラクション像を作成することができる。
　また、前記ライブ画像撮影時間算出部は、前記ライブ画像の撮影時間として、各マスク画像の撮影時間の平均値を算出してもよい。これより、基準マスク画像の輝度とライブ画像のサブトラクションすることにより除去したい部分の輝度とを同一にすることができる。
　また、前記ライブ画像撮影時間算出部は、前記ライブ画像の撮影時間として、各マスク画像の撮影時間の平均値に前記マスク画像の目標輝度と前記ライブ画像の目標輝度との比を乗算して算出してもよい。これより、基準マスク画像の輝度に対して、所望の輝度のライブ画像を得ることができる。
　本発明に係るＸ線撮影装置によれば、フォトタイマを用いることなく適切な輝度のサブトラクション像を得ることができるＸ線撮影装置を提供することができる。
実施例に係るＸ線撮影装置の全体図である。 実施例に係るＸ線管の概略断面図である。 実施例に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。 実施例１に係るＸ線管制御部の構成を示すブロック図である。 実施例１に係るサブトラクション像の作成の流れを示すフローチャート図である。 実施例１に係るマスク画像のＸ線発生のタイミングチャート図である。 実施例１に係るライブ画像のＸ線発生のタイミングチャート図である。 実施例３に係る撮影時間制御部の構成を示すブロック図である。
　１　…　Ｘ線撮影装置
　２　…　Ｘ線管
　４　…　ＦＰＤ
　６　…　画像処理部　
　１３　…　撮影時間測定器
　３０　…　撮影条件設定部
　３４　…　平均輝度算出部
　３５　…　画像輝度記憶部
　３６　…　マスク画像撮影時間算出部
　３７　…　撮影時間記憶部
　３８　…　ライブ画像撮影時間算出部
　４２　…　輝度補正部
　１．Ｘ線撮影装置
　以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
　図１はＸ線撮影装置の全体図であり、図２はＸ線管の概略断面図であり、図３は画像処理部の構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、Ｘ線撮影装置１には、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管２と、被検体を載置する天板３と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＸ線平面検出器（フラットパネルディテクタ：以後ＦＰＤと称す）４と、ＦＰＤ４から出力されるアナログのＸ線検出信号をデジタルのＸ線検出信号に変換するＡ／Ｄ変換器５とが備えられている。Ｘ線管２は本発明におけるＸ線照射器に相当し、ＦＰＤ４は本発明におけるＸ線検出器に相当する。
　また、Ｘ線撮影装置１は、他にも、デジタルのＸ線検出信号を入力して種々の画像処理を行う画像処理部６と、撮影者が様々な入力設定を行う入力器７と、Ｘ線診断操作画面および画像処理されたＸ線透視画像などを表示する表示器８と、Ｘ線透視画像や他の撮影データを保管する記憶器９と、入力器７に入力された指示に基づいてＸ線管２に出力するＸ線照射条件を制御するＸ線管制御部１０と、これらの各構成部を統括する主制御部１１とを備える。
　また、Ｘ線撮影装置１は、さらに、Ｘ線管制御部１０により設定されたＸ線照射条件に基づいてＸ線管２に管電圧およびフィラメント電流を供給するＸ線管電源１２と、Ｘ線管電源１２からＸ線管２に実際にパルス電圧が出力された時間、すなわちＸ線撮影時間を測定する撮影時間測定器１３とを備えている。
　ＦＰＤ４には、Ｘ線を電荷信号へ変換するＸ線検出画素が二次元アレイ状に例えば２０００×２０００個配置されている。Ｘ線検出画素はＸ線が照射されると電荷信号を発生するＸ線検出素子からなる。このように、ＦＰＤ４は直接変換型のＸ線検出器であってもよいし、間接変換型のＸ線検出器であってもよい。
　主制御部１１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成される。また、入力器７は、マウス、キーボード、ジョイスティック、トラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成される。撮影者は、被検体や撮影部位の撮影条件を入力器７により設定入力することができる。表示器８は、液晶表示装置やＣＲＴなどで構成される。記憶器９は、フラッシュメモリ、ハードディスクやストレージなどで構成される。
　図２に示すように、Ｘ線管２の一例として回転陽極型Ｘ線管が挙げられる。この回転陽極型Ｘ線管によれば、内部が真空である外囲器１５の中で、陰極１６の内部に配置されたフィラメント１７から放出された電子ビームが回転する陽極１８に衝突することでＸ線が発生する。フィラメント１７には、ケーブル１９を介してＸ線管電源１２よりフィラメント電流が供給されており、フィラメント１７に熱電子が発生する。この状態で、陰極１６と陽極１８とにケーブル１９を介してＸ線管電源１２より高電圧の管電圧が印加されると、陰極１６で発生した熱電子がビーム状に陽極３３に衝突して管電流が導通する。
　陽極１８は、ステータ２０より回転駆動力を受けて回転するロータ２１と接続されている。ロータ２１は、軸受２２を介して固定部２３と接続され、固定部２３には陽極側のリード線１９が接続されている。このように、陽極１８は陽極側のリード線１９から固定部２３、軸受２２、ロータ２１を経て高電圧が供給され、陰極１６も陰極側のリード線１９から高電圧が供給される。
　図３に示すように、画像処理部６は、Ａ／Ｄ変換器５から入力されるＸ線検出信号をフレームごとに撮影画像として記憶する画像記憶部２５と、マスク画像として撮影された複数枚の撮影画像を平均化して基準マスク画像を作成する基準マスク画像作成部２６と、Ａ／Ｄ変換器５から入力されるライブ画像から基準マスク画像を差分する減算部２７とを備える。また、画像記憶部２５に記憶されたそれぞれのマスク画像の画像輝度情報がＸ線管制御部１０へ送られる。また、減算器２７において、ライブ画像から基準マスク画像が差分されたサブトラクション像は、主制御部１１へ送られ、表示器８にて表示されるか記憶器９に保存される。画像処理部６はマイクロプロセッサとメモリで構成される。
　２．マスク画像の輝度制御
　次に、実施例１におけるマスクフレームの輝度制御の原理を説明する。マスク画像の関心領域の平均輝度をＸｎとする。関心領域は通常、撮影画像中心部である。Ｘ１を１枚目のマスク画像の平均輝度、Ｘ２を２枚目のマスク画像の平均輝度というようにＸＮをＮ枚目のマスク画像の平均輝度とする。
　１枚目のマスク画像については、被検体の体格や検査部位に応じて撮影時間Ｔ１setが設定される。この撮影時間Ｔ１setは、被検体の撮影条件に応じて目標輝度Ｘrefが得られるであろうと予想される撮影時間である。また、撮影時間Ｔ１setは、撮影画像の輝度がオーバレンジまたはアンダーレンジとならない撮影時間である。撮影時間Ｔ１setは、本発明における第１撮影時間に相当する。
　１枚目のマスク画像のＸ線照射後、２枚目のマスク画像のＸ線照射をする前に、１枚目のマスク画像の輝度信号がＦＰＤ４を介して画像処理部６から読みだされ、Ｘ線管制御部１０にて平均輝度Ｘ１が算出される。ここで、実施例１におけるマスク画像の輝度制御は、下式を成立させることを目的とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　すなわち、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように輝度制御することが目的である。
　この目的を達成するために、２枚目の撮影時間設定値Ｔ２setを、１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２との平均輝度が目標輝度Ｘrefとなるように算出する。ここで、２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２の目標輝度をＸ２setとすると、１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２の平均値が目標輝度Ｘrefとするためには、下式が成立しなければならない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　（２）式を変形すると、下式が導かれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　実施例１では、輝度値が撮影時間に比例するという仮定に基づいているので、１枚目の実撮影時間Ｔ１と１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１との比であるＴ１／Ｘ１を算出することで、単位輝度値あたりの撮影時間を算出することができる。この比に目標輝度であるＸ２setを乗算することで目標輝度Ｘ２setを得るために必要な撮影時間設定値Ｔ２setを下式のように算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　（３）式および（４）式より下式が導かれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　すなわち、１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と２枚目のマスク画像の平均輝度との平均輝度が目標輝度Ｘrefとなるように２枚目のマスク画像を照射する撮影時間Ｔ２setを１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と実撮影時間Ｔ１と、目標輝度Ｘrefとを基に算出する。１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と目標輝度Ｘrefとのズレに対して２枚目のマスク画像の撮影時間を調節することで２枚目のマスク画像の輝度を制御する。
　しかしながら、実際の撮影時間には、ＦＰＤ４や撮影システムの最短照射時間の制限や、最長照射時間の制限があるので、撮影時間設定値Ｔ２setにこれらの制限が加わった状態で、２枚目のマスク画像の撮影が実施され、２枚目のマスク画像の実撮影時間Ｔ２が得られる。
　実撮影時間Ｔ２と撮影時間設定値Ｔ２setが異なる場合、実撮影時間Ｔ２で撮影した２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２と、２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２の目標輝度Ｘ２setとが異なる輝度となる。これより、１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２との平均輝度は目標輝度Ｘrefにならない。そこで、３枚目の撮影時間設定値Ｔ３setを以下の式にて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　すなわち、１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１と、２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ２と、３枚目のマスク画像の平均輝度との平均輝度が目標輝度Ｘrefとなるように３枚目のマスク画像の撮影時間Ｔ３setを１枚目および２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１、Ｘ２とそれぞれの実撮影時間Ｔ１、Ｔ２と、目標輝度Ｘrefとを基に算出する。
　ここで、１枚目のマスク画像の実際の撮影時間をＴ１、２枚目のマスク画像の実際の撮影時間をＴ２、というようにＴＮをＮフレーム目のマスク画像の実際の撮影時間とすると、Ｎ枚目の撮影時間設定値ＴＮsetを以下の式にて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　以上の様に、２枚目以降の各マスク画像の撮影時間を、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の撮影時間を算出することで、各マスク画像の輝度Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮの平均値を目標輝度Ｘrefに接近させることができる。マスク画像の撮影枚数が多いほど、各マスク画像との平均輝度を目標輝度Ｘrefにより近づけることができる。
　３．Ｘ線管制御部
　次に、図４を参照して上述したマスク画像の輝度を制御するＸ線管制御部の構成を説明する。図４は、Ｘ線管制御部の構成を示すブロック図である。
　Ｘ線管制御部１０は、主制御部１１からの指示に基づきＸ線撮影条件を設定する撮影条件設定部３０と、撮影条件設定部３０からの指示に基づき管電圧値を制御する管電圧制御部３１と、撮影条件設定部３０からの指示に基づき管電流値を制御する管電流制御部３２と、画像処理部から送られる画像輝度信号に基づき撮影時間を制御する撮影時間制御部３３とを備える。Ｘ線管制御部１０はマイクロプロセッサとメモリから構成される。
　撮影条件設定部３０は、入力器７に入力された被検体の体格や検査部位に応じた管電圧値Ｖref、管電流値Ｃref、目標輝度Ｘref等のＸ線撮影条件をルックアップテーブルを参照して設定する。また、撮影条件設定部３０は、マスク画像撮影前にＸ線撮影された情報、たとえば被検体の厚み、を基にＸ線撮影条件を設定してもよい。
　管電圧制御部３１は、Ｘ線管２に印加する管電圧の大きさを制御する。管電圧制御部３１は、撮影条件設定部３０から送られる管電圧値Ｖrefに基づいてＸ線管電源１２から出力されるパルス管電圧を制御する。
　管電流制御部３２は、Ｘ線管２のフィラメント電流の大きさを制御することで、Ｘ線管２に流れる管電流の大きさを制御する。管電圧制御部３１は、撮影条件設定部３０から送られる管電流値Ｃrefに基づいてＸ線管電源１２から出力されるフィラメント電流を制御する。
　撮影時間制御部３３は、マスク画像およびライブ画像の撮影時間を設定し、Ｘ線管電源１２からＸ線管２に印加されるパルス管電圧の印加時間すなわち撮影時間を制御する。撮影時間制御部３３は、画像処理部６から送られる撮影画像の画像平均輝度を算出する平均輝度算出部３４と、画像平均輝度を記憶する画像輝度記憶部３５と、マスク画像の撮影時間を算出するマスク画像撮影時間算出部３６と、撮影時間測定器１３により測定されたマスク画像の撮影時間を記憶する撮影時間記憶部３７と、ライブ画像の撮影時間を算出するライブ画像撮影時間算出部３８とを有する。
　平均輝度算出部３４は、各マスク画像の関心領域の平均輝度Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮを算出する。関心領域は通常、撮影画像の中心部であるが、入力器７により撮影者が関心領域を指定してもよい。指定された関心領域は主制御部１１を介して平均輝度算出部３４に指示される。算出した各マスク画像の平均輝度Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮは画像輝度記憶部３５に送られる。
　画像輝度記憶部３５は、平均輝度算出部３４にて算出された各マスク画像の関心領域の平均輝度Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮを保管する。保管されている各マスク画像の画像平均輝度は、マスク画像撮影時間算出部３６へ送られる。
　マスク画像撮影時間算出部３６は、次に撮影するマスク画像が１枚目の場合、撮影条件設定部３０から送られる目標輝度Ｘrefを基に撮影時間Ｔ１setを設定する。また、次に撮影するマスク画像が２枚目以降の場合、撮影条件設定部３０から送られる目標輝度Ｘrefと、画像輝度記憶部に保管されている既に撮影された各マスク画像の平均輝度と、撮影時間記憶部３７に保管されている既に撮影された各マスク画像の実撮影時間とを基に数式（７）により、次に撮影するマスク画像の撮影時間ＴＮsetを算出する。設定された撮影時間ＴＮsetは、Ｘ線管電源１２に送られる。
　撮影時間記憶部３７は、Ｘ線管電源１２から実際にパルス管電圧が印加された各マスク画像の実撮影時間Ｔ１、Ｔ２、…、ＴＮを保管する。
　ライブ画像撮影時間算出部３８は、撮影時間記憶部３７に保管されている各マスク画像の実撮影時間Ｔ１、Ｔ２、…、ＴＮを基にして、ライブ画像撮影時間を設定する。実施例１では、各マスク画像の実撮影時間Ｔ１、Ｔ２、…、ＴＮの平均値ＴＡｖｅを算出してライブ画像撮影時間として設定する。
　４．Ｘ線撮影
　次に、実施例１によりＸ線透視撮影が実施される場合の動作を説明する。
　まず、撮影者は入力器７に被検体の体格や撮影部位などの撮影条件を入力する。入力された撮影条件は主制御部１１を介して撮影条件設定部３０へ送られる。また、マスク画像の撮影枚数も入力器７により設定することができる。実施例１では、マスク画像を４枚撮影する場合を例として説明する。
　次に、入力器７にマスク画像の撮影開始の指示がされると、撮影条件設定部３０は、入力された撮影条件を基に管電圧値Ｖrefを管電圧制御部３１へ、管電流値Ｃrefを管電流制御部３２へ、目標輝度Ｘrefをマスク画像撮影時間算出部３６へそれぞれ送る。管電圧制御部３１は、管電圧値ＶrefをＸ線管２へ出力されるようにＸ線管１２へ指示する。また、管電流制御部３２は、管電流値ＣrefがＸ線管２で発生するように、Ｘ線管１２へフィラメント電流値を指示する。
　次に、図５～図７を参照してサブトラクション像の作成を順に説明する。図５はサブトラクション像の作成の流れを示すフローチャート図であり、図６はマスク画像のＸ線発生のタイミングチャート図であり、図７はライブ画像のＸ線発生のタイミングチャート図である。
　ステップＳ０１（第１撮影時間算出）
　マスク画像撮影時間算出部３６は、ルックアップテーブルを参照して、目標輝度Ｘrefに対応する撮影時間Ｔ１setを設定する。１枚目のマスク画像に対する撮影時間Ｔ１setは、目標輝度Ｘrefに対してルックアップテーブルに予め定められている。設定された撮影時間Ｔ１setは、Ｘ線管電源１２へ送られる。
　ステップＳ０２（マスク画像撮影）
　Ｘ線管制御部１０から送られたＸ線管電圧値、フィラメント電流値、撮影時間Ｔ１setを基に、Ｘ線管電源１２はＸ線線管２にパルス電圧を出力し、Ｘ線管２からＸ線が照射される。この際、実際にＸ線が照射された時間Ｔ１が撮影時間測定器１３にて測定される。測定された実撮影時間Ｔ１は撮影時間記憶部３７へ送られ、ここに保管される。また、撮影された１枚目のマスク画像は、画像処理部６内の画像記憶部２５に保管される。Ｘ線管制御部１０は主制御部１１へマスク画像を撮影したことの信号を送り、主制御部１１はマスク画像の撮影枚数をカウントする。
　ステップＳ０３（撮影枚数判別）
　次に、主制御部１１はマスク画像の撮影枚数が最大かどうかを判別する。実施例１では、マスク画像の撮影枚数を４枚に設定しているので、マスク画像の撮影枚数が４枚に満たない場合は、ステップＳ０４へ移行する。この段階では、マスク画像の撮影枚数は１枚であるのでステップＳ０４へ移行する。
　ステップＳ０４（マスク画像平均輝度算出）
　次に、１枚目のマスク画像の輝度信号が画像処理部６から撮影時間制御部３３内の平均輝度算出部３４へ送られ、１枚目のマスク画像における関心領域の平均輝度Ｘ１が算出される。算出された平均輝度Ｘ１は、画像輝度記憶部３５で保管される。１枚目のマスク画像が撮影されてから画像処理部６を介して輝度信号が平均輝度算出部３４へ送られ、平均輝度Ｘ１が算出されるまでにＴＬ１のタイムラグが生じる。
　ステップＳ０５（マスク画像撮影時間算出）
　次に、マスク画像撮影時間算出部３６は、撮影時間記憶部３７に保管された実撮影時間Ｔ１を読み込む。また、マスク画像撮影時間算出部３６は、画像輝度記憶部３５で保管された平均輝度Ｘ１を読み込む。そして、マスク画像撮影時間算出部３６は、２枚目のマスク画像の撮影時間Ｔ２setを、１枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１および実撮影時間Ｔ１を基に数式（５）により算出する。
　ステップＳ０２（マスク画像撮影）
　Ｘ線管電圧値およびフィラメント電流値は１枚目のマスク画像撮影時と同条件で、撮影時間をＴ２setに変更して、Ｘ線管電源１２はＸ線線管２からパルスＸ線を照射し、２枚目のマスク画像を撮影する。この際、実際にＸ線が照射された２枚目の撮影時間Ｔ２が撮影時間測定器１３にて測定される。測定された実撮影時間Ｔ２は撮影時間記憶部３７へ送られ、ここに保管される。また、撮影された２枚目のマスク画像は、画像処理部６内の画像記憶部２５に保管される。Ｘ線管制御部１０は主制御部１１へマスク画像を撮影したことの信号を送り、主制御部１１はマスク画像の撮影枚数をカウントする。
　ステップＳ０３（撮影枚数判別）
　次に、主制御部１１はマスク画像の撮影枚数が最大かどうかを判別する。この段階では、マスク画像の撮影枚数は２枚であるのでステップＳ０４へ移行する。
　ステップＳ０４（マスク画像平均輝度算出）
　次に、２枚目のマスク画像の輝度信号が画像処理部６から撮影時間制御部３３内の平均輝度算出部３４へ送られ、２枚目のマスク画像における関心領域の平均輝度Ｘ２が算出される。算出された平均輝度Ｘ２は、画像輝度記憶部３５で保管される。２枚目のマスク画像が撮影されてから画像処理部６を介して輝度信号が平均輝度算出部３４へ送られ、平均輝度Ｘ２が算出されるまでにＴＬ２のタイムラグが生じる。
　ステップＳ０５（第２撮影時間算出）
　次に、マスク画像撮影時間算出部３６は、撮影時間記憶部３７に保管された実撮影時間Ｔ１、Ｔ２を読み込む。また、マスク画像撮影時間算出部３６は、画像輝度記憶部３５で保管された平均輝度Ｘ１、Ｘ２を読み込む。そして、マスク画像撮影時間算出部３６は、３枚目のマスク画像の撮影時間Ｔ３setを、既に撮影した１枚目および２枚目のマスク画像の平均輝度Ｘ１、Ｘ２および実撮影時間Ｔ１、Ｔ２を基に数式（６）により算出する。
　ステップＳ０２（マスク画像撮影）
　Ｘ線管電圧値およびフィラメント電流値は１、２枚目のマスク画像撮影時と同条件で、マスク画像の撮影時間をＴ３setに変更して、Ｘ線管電源１２はＸ線線管２からパルスＸ線を照射し、３枚目のマスク画像を撮影する。この際、実際にＸ線が照射された３フレーム目の撮影時間Ｔ３が撮影時間測定器１３にて測定される。測定された実撮影時間Ｔ３は撮影時間記憶部３７へ送られ、ここに保管される。また、撮影されたマスク画像は、画像処理部６内の画像記憶部２５に保管される。Ｘ線管制御部１０は主制御部１１へマスク画像を撮影したことの信号を送り、主制御部１１はマスク画像の撮影枚数をカウントする。
　次に、ステップＳ０３、ステップＳ０４、ステップＳ０５、ステップＳ０２を繰り返して、４枚目のマスク画像を撮影する。３枚目のマスク画像が撮影されてから画像処理部６を介して輝度信号が平均輝度算出部３４へ送られ、平均輝度Ｘ３が算出されるまでにＴＬ３のタイムラグが生じる。また、４枚目のマスク画像の撮影時間Ｔ４setも、既に撮影された全てのマスク画像の平均輝度Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３と実撮影時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を基に数式（７）により算出される。
　ステップＳ０３（撮影枚数判別）
　次に、マスク画像の撮影枚数が４枚となり最大に達したので、マスク画像の撮影を終了し、ステップＳ０６へ移行する。主制御部１１はマスク画像の撮影枚数が最大になったことを判別して、基準マスク像作成部２６に基準マスク像作成の指示を送る。
　ステップＳ０６（基準マスク画像算出）
　画像処理部６では、画像記憶部２５に保管されている各マスク画像が基準マスク像作成部２６に読み込まれる。基準マスク像作成部２６は、各マスク画像の平均像である基準マスク画像を算出し、減算部２７へ出力する。この基準マスク画像における関心領域の平均輝度は目標輝度Ｘrefとなっている。
　ステップＳ０７（ライブ画像撮影時間算出）
　次に、ライブ画像撮影時間算出部３８は、撮影時間記憶部に保管されている各マスク画像の実撮影時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を読み込み、これらの値を基にライブ画像撮影時間を算出する。実施例１では、実撮影時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の平均値ＴＡｖｅを算出し、この平均値ＴＡｖｅをライブ画像撮影時間とする。算出されたライブ画像撮影時間はＸ線管電源１２へ送られる。
　ステップＳ０８（ライブ画像撮影）
　次に、Ｘ線管電源１２は、マスク画像撮影時とＸ線管電圧およびＸ線管電流は同じ条件で、撮影時間をライブ画像撮影時間として、Ｘ線線管２からＸ線を照射し、ライブ画像を撮影する。ライブ画像の造影剤が撮影された領域はマスク画像の対応する領域の輝度よりも暗く、撮影されたライブ画像におけるサブトラクションすることで除去したい部分、すなわちライブ画像の造影剤が撮影されていない背景部分の平均輝度は目標輝度Ｘrefとなっている。
　ステップＳ０９（サブトラクション作成）
　撮影されたライブ画像は、画像処理部６内の減算部２７にて基準マスク画像と差分されてサブトラクション像を作成する。基準マスク画像もライブ画像も共にサブトラクションすることで除去したい部分における平均輝度は同一であるので、作成されたサブトラクション像は、被検体によって輝度にバラツキが生じない適切な輝度を有する。
　減算部２７により作成されたサブトラクション画像は主制御部１１を介して、表示器８に表示されるか記憶器９に保管される。
　このように、実施例のＸ線撮影装置１によれば、２枚目以降のマスク画像の撮影時間である第２撮影時間が、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように算出されるので、第１または第２撮影時間に基づいて撮影された複数のマスク画像を平均化した基準マスク画像の輝度を目標輝度とすることができる。また、ライブ画像の撮影時間が、第１または第２撮影時間に基づいて実際にＸ線が照射されたマスク画像の実撮影時間を基に算出されるので、ライブ画像の輝度も適切に制御することができる。
　すなわち、画像処理部６からの輝度信号の読み出しにタイムラグが発生するので個々のマスク画像の関心領域における平均輝度Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…は目標輝度Ｘrefに達していなくても、それぞれのマスク画像の平均画像である基準マスク画像の関心領域における平均輝度を目標輝度Ｘrefに達することができる。これより、画像処理部６からの輝度信号の読み出しにタイムラグが生じても、基準マスク画像およびライブ画像の適切な輝度を得ることができる。
　この結果、フォトタイマを用いなくても適切な輝度のマスク画像およびライブ画像を得ることができる。フォトタイマが不要であるので、コストダウンを図ることができ、さらにフォトタイマの動作不良による故障のないＤＳＡ撮影システムを構築することができる。また、フォトタイマの調整が不要であるので、Ｘ線撮影装置１の据え付け時間の短縮を図ることができる。さらには、フォトタイマを除去することでフォトタイマによるＸ線の減衰をなくすことができるので、ＦＰＤ４へのＸ線の入射線量を増やすことができ画質を向上することができる。
　さらに、マスク画像を第２撮影時間に時間的制限をかけて撮影する場合でも、第２撮影時間は過去のマスク画像の実撮影時間を基に算出されるので、基準マスク画像の輝度を目標輝度に近づけることができる。また、各マスク画像に対して撮影時間をそれぞれ個別に算出しているので、各マスク画像の撮影する間の被検体の体動によるブレの影響を低減することができる。
　マスク画像の平均輝度の算出をマスク画像の関心領域に限定することで、第２撮影時間を算出する演算量を低減し、高速で処理することができる。また、関心領域の平均輝度を第２撮影時間の算出に用いることで、マスク画像に含まれるノイズの影響を低減することができる。また、関心領域をマスク画像の中心領域とすることで撮影者にとって読影しやすいサブトラクション像を作成することができる。
　次に、本発明の実施例２を説明する。実施例２は、実施例１のマスク画像撮影時間算出部のマスク画像の第２撮影時間の算出を変更したものである。よって、ここで記載した以外のＸ線透視撮影装置の構造は実施例１と同様である。
　実施例１では、各マスク画像の輝度信号および実撮影時間に基づいて、各マスク画像それぞれの第２撮影時間を算出していたが、実施例２では、１枚目のマスク画像の輝度信号および実撮影時間に基づいて、２枚目以降のマスク画像に対して同一の撮影時間を算出する。
　マスク画像の１枚目の撮影に関しては、実施例１と同様であるので説明を省略する。２枚目以降のマスク画像の撮影時間設定値Ｔ２ｓｅｔを以下の数式により撮影する。また、以後のマスク画像の撮影に関して、撮影時間Ｔ２ｓｅｔにて撮影を実施する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　実施例２によれば、１枚目のマスク画像の撮影結果を基とし、２枚目以降の撮影結果を基とすることなく第２撮影時間の演算をすることで、演算負荷を軽減し高速にマスク画像の撮影をすることができる。このように、１枚目のマスク画像の関心領域の平均輝度Ｘ１と実撮影時間Ｔ１だけを測定すれば２枚目以降の第２撮影時間を算出することができるので、２枚目以降のマスク画像の撮影は、マスク画像の輝度信号が画像処理部６からＸ線管制御部１０に到達する前に、次のマスク画像を撮影することができる。このように、前のマスク画像の輝度信号が到達するのを待つことなく次のマスク画像を撮影できるので、マスク画像の撮影を高速に実施することができる。
　次に、本発明の実施例３を説明する。実施例３は、実施例１および２の撮影時間制御部３３を変更したものである。よって、ここで記載した以外のＸ線撮影装置の構造は実施例１と同様である。実施例３における撮影時間制御部４１は、実施例１および２の撮影時間制御部３３に、輝度補正部４２を加えた構成である。これにより、Ｘ線撮影装置１が撮影時間に対して画像輝度が直線的に出力されない場合にでも対応することができる。
　図８を参照する。図８は実施例３に係る撮影時間制御部の構成を示すブロック図である。
輝度補正部４２は、平均輝度算出部３４にて算出されたマスク画像の対象領域における平均輝度を、ルックアップテーブルを参照して撮影時間に対して直線的な輝度に変換する。これより、マスク画像の撮影時間の比とマスク画像の輝度の比とが直線的に対応するのでマスク画像撮影時間算出部３６は、輝度補正部に補正された輝度を基に第２撮影時間を算出する。この結果、Ｘ線撮影装置１が撮影時間に対して画像輝度が直線的に出力されない場合にでも、撮影時間を調節することで基準マスク画像およびライブ画像を適切な輝度とすることができる。
　本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
　（１）上述した実施例では、各マスク画像の平均輝度とサブトラクションすることで除去したい部分が同じ輝度となるようにライブ画像の撮影時間を調節したが、各マスク画像の平均輝度と異なる輝度となるようにライブ画像の撮影時間を設定してもよい。この場合、ライブ画像撮影時間設定部３８が、マスク画像の実撮影時間の平均値ＴＡｖｅに、マスク画像とライブ画像の輝度比を乗算してもよい。
　たとえば、マスク画像の目標輝度Ｘrefを１００とし、ライブ画像の造影剤が入っていない状態での目標輝度を１２０とした場合、マスク画像とライブ画像との目標輝度比Ａとすると、Ａ＝１.２である。この場合、ライブ画像の撮影時間をＡ・ＴＡｖｅとすれば、ライブ画像は、マスク画像の目標輝度Ｘrefの１．２倍の輝度を得ることができる。
　（２）上述した実施例では、第２撮影時間は過去のマスク画像の実撮影時間を基に算出されていたが、時間的制限がかからない場合は過去の撮影時間ＴＮsetを基に算出してもよい。
　（３）上述した実施例では、マスク画像を４枚撮影して基準マスク画像を作成していたが、これに限られない。マスク画像は少なくとも２枚以上撮影すればよい。
　（４）上述した実施例では、画像処理部６からの輝度信号がＸ線管制御部１０に到達してから第２撮影時間を算出していた。画像処理部６からの輝度信号がＸ線照射後１フレーム以上遅れる場合、つまり、１枚目の輝度信号が２枚目の撮影後に出力される場合などは、輝度信号が出るまでの間は第２撮影時間の算出を行わず、輝度信号が画像処理部６から出力されてから第２撮影時間の算出を行い、適切な平均輝度となるように制御してもよい。

Claims (9)

  1. 　被検体にＸ線を照射するＸ線照射器と、
    　被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
    　前記Ｘ線照射器からＸ線を照射するＸ線撮影条件を設定する撮影条件設定部と、
    　（i）１枚目のマスク画像において、前記Ｘ線撮影条件に応じて第１撮影時間を設定し、
    　（ii）２枚目以降のマスク画像において、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の第２撮影時間を算出するマスク画像撮影時間算出部と、
    　前記第１または第２撮影時間に基づいて前記Ｘ線照射器からＸ線が照射されたマスク画像の撮影時間を基にライブ画像の撮影時間を算出するライブ画像撮影時間算出部と、
    　前記Ｘ線検出器が検出した検出信号を入力して、前記第１または第２撮影時間に基づいて撮影された複数のマスク画像を平均化した基準マスク画像と前記ライブ画像との差分によりサブトラクション像を算出する画像処理部とを備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
  2. 　請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記マスク画像の輝度を記憶する画像輝度記憶部と、
    　前記第１または第２撮影時間に基づいて前記Ｘ線照射器よりＸ線が実際に照射された撮影時間を測定する撮影時間測定器と、
    　前記撮影時間測定器が測定した前記マスク画像の実撮影時間を記憶する撮影時間記憶部とを備え、
    　前記マスク画像撮影時間算出部は、２枚目以降のマスク画像において、前記撮影時間記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の実撮影時間と、前記画像輝度記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の輝度とを基に次に撮影するマスク画像の撮影時間を算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
  3. 　請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記マスク画像の撮影時間の比と前記マスク画像の輝度の比とが直線的に対応するようにマスク画像の輝度を補正する輝度補正部を備え、
    　前記マスク画像撮影時間算出部は、前記輝度として前記輝度補正部に補正された補正輝度を用いて第２撮影時間を算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
  4. 　請求項１から３のいずれか１つに記載の放射線撮影装置において、
    　前記マスク画像撮影時間算出部は、過去に撮影した各マスク画像の輝度と撮影時間を基として前記第２撮影時間を算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
  5. 　請求項１から３のいずれか１つに記載の放射線撮影装置において、
    　前記マスク画像撮影時間算出部は、１枚目のマスク画像の輝度と撮影時間を基とし、２枚目以降のマスク画像の輝度と撮影時間を基にしないで前記第２撮影時間を算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか１つに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記輝度として前記マスク画像の関心領域の平均輝度を算出する画像平均輝度算出部
    　を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
  7. 　請求項６に記載のＸ線撮影装置において、
    　前記関心領域は前記マスク画像の中心領域であることを特徴とするＸ線撮影装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか１つに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記ライブ画像撮影時間算出部は、前記ライブ画像の撮影時間として、各マスク画像の撮影時間の平均値を算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
  9. 　請求項１から７のいずれか１つに記載のＸ線撮影装置において、
    　前記ライブ画像撮影時間算出部は、前記ライブ画像の撮影時間として、各マスク画像の撮影時間の平均値に前記マスク画像の目標輝度と前記ライブ画像の目標輝度との比を乗算して算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
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