JP2005006685A - X線診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】構造を複雑にすることなく散乱X線による悪影響を低減してより鮮明な撮影画像を得ることができるようにしたX線診断装置を提供する。
【解決手段】投影データを、直接線領域投影データ取得手段16および散乱線領域投影データ取得手段17によって直接線領域投影データおよび散乱線領域投影データとにそれぞれ分解し、散乱線除去投影データ取得手段18によって直接線領域投影データから散乱線領域投影データを差し引いて散乱X線の影響を除去した散乱線除去投影データを得、この散乱線除去投影データを再構成手段によって再構成するようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】投影データを、直接線領域投影データ取得手段16および散乱線領域投影データ取得手段17によって直接線領域投影データおよび散乱線領域投影データとにそれぞれ分解し、散乱線除去投影データ取得手段18によって直接線領域投影データから散乱線領域投影データを差し引いて散乱X線の影響を除去した散乱線除去投影データを得、この散乱線除去投影データを再構成手段によって再構成するようにした。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、X線管と被写体との間にスリット移動体等のX線照射領域設定手段を備えたX線診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のX線診断装置として、X線管と被写体との間にスリット移動体を配置し、このスリット移動体によってX線の通過領域を制限して同部での散乱X線を除去するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、被写体を通過した後においても散乱X線が生じ、これが鮮明な撮影画像を得る上での障害となっていた。これに対して、X線管と被写体との間に第一スリット移動体を配置し、さらに被写体とX線検出器との間に第二スリット移動体を配置し、これら両スリット移動体を同期して移動させることによって被写体を通過した後の散乱X線を除去するようにしたX線診断装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0003】
また近年、X線検出器に使用されてきたイメージ・インテンシファイアに代わり、X線平面センサが使用されており、このX線平面センサはイメージ・インテンシファイアより占有スペースが大幅に削減されたこと、またイメージ・インテンシファイアから出力される光学X線画像を撮影するテレビカメラが不要であることなど、X線診断装置の小型化に寄与している。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−183521号公報
【特許文献2】
特開平9−70401号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のX線診断装置は、第一および第二スリット移動体を同期して移動させるために高精度の駆動装置31が必要となり、全体の構成が複雑になってしまう。また、X線検出器にX線平面センサを用いた場合の小型化を十分に発揮できなかった。
【0006】
そこで本発明の目的は、構造を複雑にすることなく散乱X線による悪影響を低減してより鮮明な撮影画像を得ることができるようにしたX線診断装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、X線源と被写体との間に配置されてX線の通過部および遮蔽部を有するX線照射領域設定手段と、このX線照射領域設定手段が所定の位置にあるとき上記X線源から照射して上記通過部を通過したX線を検出して投影データを得るX線検出器と、この投影データによる撮影画像を表示する表示手段とを備えたX線診断装置において、上記所定の位置で上記X線照射領域設定手段の上記通過部を通過した部分の直接X線領域投影データを得る直接X線領域投影データ取得手段と、上記所定位置の上記通過部に対応する位置に上記X線照射領域設定手段の上記遮蔽部が位置したときの散乱X線領域投影データを得る散乱X線領域投影データ取得手段と、上記直接X線領域投影データ取得手段による直接X線領域投影データから上記散乱X線領域投影データ取得手段による散乱X線領域投影データを差し引いて散乱X線除去投影データを得る散乱X線除去投影データ取得手段とを設け、上記表示手段は、この散乱X線除去投影データを用いて撮影画像を得ることを特徴とする。
【0008】
本発明によるX線診断装置は、散乱X線除去投影データ取得手段により、直接X線領域投影データから散乱X線領域投影データを差し引いて散乱X線除去投影データを得るようにしたため、X線照射領域設定手段のスリットなどの通過部を通過したX線にも散乱X線が含まれていても、これを差し引いて除去することができ、この散乱X線除去投影データを用いることによって鮮明な撮影画像を得ることができる。これは、従来のようなX線照射領域設定手段に同期して移動する第二のX線照射領域設定手段を設ける必要がないので、構成を簡単にすることができる。
【0009】
また本発明は、上記直接X線領域投影データ取得手段として上記X線検出器で検出した最大値信号を抽出して直接X線領域投影データとし、上記散乱X線領域投影データ取得手段として上記X線検出器で検出した最小値信号を抽出して散乱X線領域投影データとすれば、散乱X線が低空間周波数領域に偏在しているのを利用して、容易に散乱X線領域投影データを得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態によるX線診断装置を示すブロック構成図である。
X線を発生するX線源1は、天板3上に載置した被写体4を挟んでX線を検出するX線検出器2と対向配置している。このX線源1と被写体4間には、X線を限定的に通過させる複数のスリットあるいはその他類似の通過部および遮蔽部を有して構成したX線照射領域設定手段5が配置され、このX線照射領域設定手段5は駆動装置6によって移動可能に構成している。このX線照射領域設定手段5の移動位置は、ほぼ対向的に配置した位置検出手段7によって検出され、この位置検出手段7による位置検出データは撮影制御部8に送られる。操作卓13から諸条件が入力されてパルス撮影が指令されると、撮影制御部8はX線照射領域設定手段5が所定の第一の位置に達したことを位置検出手段7からの検出信号に基づいて検出し、X線発生器9に指令を与え、このX線発生器9によってX線源1から第一のパルスX線を照射してパルス撮影が開始される。
【0011】
照射されたX線はX線照射領域設定手段5の通過部によって制限されて同部での散乱X線を制限すると共に、複数列のファンビームとなって被写体4を通過してFPD(フラットパネルディテクタ)式のX線検出器2によって検出される。このX線検出器2ではX線が電気信号に変換され、この電気信号であるX線照射領域設定手段5の走査方向の投影データはX線画像データメモリ10に蓄え、その後、データメモリ11に格納される。
【0012】
図2は、X線照射領域設定手段5が所定の第一の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
X線管1から照射されたX線は、X線照射領域設定手段5の複数の通過部を介して複数列のファンビームとなって被写体4を通過し、FPD式のX線検出器2によって検出される。このとき、矢印で示すように散乱X線が生じ、これらを含めてX線検出器2による検出が行われてしまう。図3に示すようにX線照射領域設定手段5の複数の通過部を通過したX線は、直接線信号投影データ20a,20b,20cとして、またX線照射領域設定手段5の複数の通過部以外の部分によって遮蔽された位置では、散乱X線信号投影データ19a,19bとして検出される。
【0013】
その後、X線照射領域設定手段5は駆動装置6によって駆動されて未だX線が照射されていない所定の第二の位置に移動させられる。この所定の第二の位置は、先の所定の第一の位置で通過部が位置してところに遮蔽部が位置した状態となっている。この移動が完了したことを位置検出手段7が検出すると、撮影制御部8はこの位置検出手段7による検出信号に基づいてX線発生器9に指令を与え、制御信号発生器15の信号に同期してX線発生器9によってX線源1から第二のパルスX線を照射する。照射されたX線は、X線照射領域設定手段5の通過部によって制限されて同部での散乱X線を制限すると共に、複数列のファンビームとなって被写体4を通過してFPD式のX線検出器2によって検出される。このX線検出器2ではX線が電気信号に変換され、この電気信号であるX線照射領域設定手段5の走査方向の投影データはX線画像データメモリ10に蓄え、その後、データメモリ11に格納される。
【0014】
図4は、X線照射領域設定手段5が所定の第二の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
X線源1から照射されたX線はX線照射領域設定手段5の複数の通過部を介して複数列のファンビームとなって被写体4を通過し、FPD式のX線検出器2によって検出される。このときも、第一回目と同様に矢印で示すように散乱X線が生じても、これらを含めてX線検出器2による検出が行われる。図5に示すようにX線照射領域設定手段5の複数の通過部を通過したX線は、直接線信号20d,20e,20fとして、またX線照射領域設定手段5の複数の通過部以外の遮蔽部によって遮蔽された位置では、散乱X線信号19c,19dとして検出される。
【0015】
このように少なくともX線照射領域設定手段5の通過X線が被検体4の撮影領域の全面を走査するようにN回撮影を行い、それぞれの投影データをデータメモリ11にN個保存する。ここでは、二回でX線照射領域設定手段5の通過X線が被検体4の撮影領域の全面を走査したとする。
【0016】
これらの信号を単純に加えて合成投影データとすると、図6に示すように散乱X線信号19a〜19dを含んでしまい、また直接線信号20a〜20fにも散乱X線による信号を含んでいるため、表示手段によって撮影画像としてモニタ14に表示したとき、アーチファクトとして表れ鮮明な撮影画像を得ることができない。そこで、図1に示したデータメモリ11の投影データを直接X線領域投影データ取得手段16および散乱X線領域投影データ取得手段17によって直接X線領域投影データおよび散乱X線領域投影データとにそれぞれ分解し、散乱X線除去投影データ取得手段18によって直接X線領域投影データから散乱X線領域投影データを差し引きして散乱X線除去投影データを得るようにし、この散乱X線除去投影データを用いて撮影画像を得るようにしている。
【0017】
図7に示すように時刻t0で所定の第一の位置における投影データ21を取得し、時刻t0+Δt後に所定の第二の位置で投影データ22を取得したとする。投影データ21は、X線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部を通過したX線を検出した部分が白で表され、X線照射領域設定手段5によって遮られて散乱X線を検出した部分が黒で表されている。このX線照射領域設定手段5の遮蔽部によって遮られた黒部分が、今度はX線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部に対応してX線の通過部となるようにX線照射領域設定手段5を移動して、撮影したのが所定の第二の位置での投影データ22である。従って、両投影データ21,22におけるX線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部を通過したX線を検出した部分、つまり白で表した部分を合成すると、被検体4の全撮影領域の投影データとなる。
【0018】
そこで、直接X線領域投影データ取得手段16は、位置検出手段7による検出位置を対応させて、図7に示すように投影データ21および投影データ22におけるX線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線を検出した白部分の直接線信号20a,20b,20c,20d,20e,20fを合成して直接X線領域投影データ23を取得する。
【0019】
一方、散乱X線領域投影データ取得手段17は、位置検出手段7による検出位置を対応させて、図7に示すように投影データ21および投影データ22におけるX線照射領域設定手段5の通過部以外の遮蔽部で遮蔽された位置の黒部分の散乱X線信号19a,19b,19c,19dを合成して散乱X線領域投影データ24を取得する。
【0020】
次に、散乱X線除去投影データ取得手段18は、図7に示すように直接X線領域投影データ23から散乱X線領域投影データ24を差し引いて散乱X線除去投影データ25を得る。つまり、上述したようにX線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部を通過したX線を検出した部分にも図2および図4で示したように散乱X線が含まれていても、これは散乱X線領域投影データ24に対応しているので、直接X線領域投影データ23から散乱X線領域投影データ24を差し引くと、X線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線に含まれていた散乱X線を除去することができる。従って、この散乱X線除去投影データ25を用いることによって、より鮮明な撮影画像を得ることができる。
【0021】
このようなX線診断装置によれば、従来のようなスリット移動体に対応するX線照射領域設定手段5に同期して移動する第二のX線照射領域設定手段を設ける必要はなく、複雑な駆動機構を用いることなく小型で散乱X線による悪影響を低減してコントラストの高いより鮮明な撮影画像を得ることができる。また、X線照射領域設定手段5の通過部面積を比較的小さくしなくても、直接X線領域投影データ23から散乱X線領域投影データ24を差し引いて散乱X線の影響を除去することができるので、撮影時間が短くX線管1の負荷も少なくてすむ。
【0022】
図8は、本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
この実施の形態におけるX線照射領域設定手段5は、図8に示すように複数のX線通過部を有する市松パターンのものを用いており、直接X線の通過部が遮蔽部となる散乱X線の領域より容易に広くすることができる。この場合の移動は、X線照射領域設定手段5の通過部を通過した直接線が被写体4の全面を走査できるように旋回させている。各フレームの投影データ26,27は位置検出手段7による位置検出信号により、撮影時のX線の位置情報を持っているので、各投影データ26,27の画素単位でX線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線による直接線の投影データか、X線照射領域設定手段5で遮蔽された散乱X線の投影データかを分別することができる。
【0023】
そこで、位置検出手段7による位置検出信号から所定の位置におけるX線照射領域設定手段5の通過部を通過したものを集め、それを合成することによって直接X線領域投影データ28を得る。一方、同じ所定の位置においてX線照射領域設定手段5で遮蔽された散乱X線の画素の信号は、位置検出手段7による位置検出信号から分別して集めて散乱X線領域投影データ29を合成する。
【0024】
これらの直接X線領域投影データ28および散乱X線領域投影データ29は、同位置における画素の値を比較し、最大値を直接線による投影データ、最小値を散乱X線による投影データとして置き換えることもできる。また、X線照射領域設定手段5の移動が不十分で、所定の位置における散乱X線領域投影データが全て得られなかった場合、散乱X線は定収は領域に偏在することが分かっているので、位置検出手段7による位置検出信号に基づいて近傍位置における投影データで置換し、ローパスフィルタを適用して投影データを補うこともできる。
【0025】
その後、直接X線領域投影データ28から散乱X線領域投影データ29を差し引いて散乱X線除去投影データ25を得る。こうしてX線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線を検出した部分にも含まれている散乱X線を除去することができる。従って、この散乱X線除去投影データ25を用いて処理手段による再構成を行うと、従来のようなスリット移動体に対応するX線照射領域設定手段5に同期して移動する第二のX線照射領域設定手段や複雑な駆動機構を用いることなく、散乱X線による悪影響を低減してより鮮明な撮影画像を得ることができるようになる。
【0026】
図9は、本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
先の実施の形態で直接X線領域投影データ取得手段は、位置検出器7からの位置情報に対応させて直接X線領域投影データ28を得たが、第一の所定の位置および第二の所定位置におけるX線照射領域設定手段5の通過部を通過したものを集め、各データの最大値信号p1〜pNだけを抽出して直接X線領域投影データ28を得るようにすることもできる。また、散乱X線領域投影データ取得手段による散乱X線領域投影データ29としては、第一の所定の位置および第二の所定位置におけるX線照射領域設定手段5の遮蔽部によって遮蔽されたものを集め、各データの最小値信号s1〜sNだけを用いて容易に得ることができる。先の実施の形態と同様に、この直接X線領域投影データ28から散乱X線領域投影データ29を差し引いて散乱X線除去投影データ25を得ることができるので、この散乱X線除去投影データ25を用いればより鮮明な画像を得ることができる。
【0027】
尚、上述した実施の形態では、X線照射領域設定手段5に複数の通過部を形成したものについて説明したが、その大きさ、形状および数は任意に設定することができ、またX線パルス撮影以外にも適用することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるX線診断装置によれば、従来のようなスリット移動体に対応するX線照射領域設定手段に同期して移動する複雑な第二のX線照射領域設定手段を設ける必要はなく、X線照射領域設定手段の通過部を通過した直接X線領域投影データに含まれる散乱X線領域投影データを除去して、散乱X線による悪影響を低減しより鮮明な撮影画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるX線診断装置を示すブロック構成図である。
【図2】X線照射領域設定手段が所定の第一の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
【図3】図2に対応する投影データを模式的に示す説明図である。
【図4】X線照射領域設定手段5が所定の第二の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
【図5】図4に対応する投影データを模式的に示す説明図である。
【図6】図3および図4に示した投影データの合成を模式的に示す説明図である。
【図7】図1に示したX線診断装置による散乱X線除去投影データの算出を示す手順説明図である。
【図8】本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
【図9】本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 X線源
2 X線検出器
4 被写体
5 X線照射領域設定手段
7 位置検出手段
16 直接X線領域投影データ取得手段
17 散乱X線領域投影データ取得手段
18 散乱X線除去投影データ取得手段
23 直接X線領域投影データ
24 散乱X線領域投影データ
25 散乱X線除去投影データ
【発明が属する技術分野】
本発明は、X線管と被写体との間にスリット移動体等のX線照射領域設定手段を備えたX線診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のX線診断装置として、X線管と被写体との間にスリット移動体を配置し、このスリット移動体によってX線の通過領域を制限して同部での散乱X線を除去するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、被写体を通過した後においても散乱X線が生じ、これが鮮明な撮影画像を得る上での障害となっていた。これに対して、X線管と被写体との間に第一スリット移動体を配置し、さらに被写体とX線検出器との間に第二スリット移動体を配置し、これら両スリット移動体を同期して移動させることによって被写体を通過した後の散乱X線を除去するようにしたX線診断装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0003】
また近年、X線検出器に使用されてきたイメージ・インテンシファイアに代わり、X線平面センサが使用されており、このX線平面センサはイメージ・インテンシファイアより占有スペースが大幅に削減されたこと、またイメージ・インテンシファイアから出力される光学X線画像を撮影するテレビカメラが不要であることなど、X線診断装置の小型化に寄与している。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−183521号公報
【特許文献2】
特開平9−70401号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のX線診断装置は、第一および第二スリット移動体を同期して移動させるために高精度の駆動装置31が必要となり、全体の構成が複雑になってしまう。また、X線検出器にX線平面センサを用いた場合の小型化を十分に発揮できなかった。
【0006】
そこで本発明の目的は、構造を複雑にすることなく散乱X線による悪影響を低減してより鮮明な撮影画像を得ることができるようにしたX線診断装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、X線源と被写体との間に配置されてX線の通過部および遮蔽部を有するX線照射領域設定手段と、このX線照射領域設定手段が所定の位置にあるとき上記X線源から照射して上記通過部を通過したX線を検出して投影データを得るX線検出器と、この投影データによる撮影画像を表示する表示手段とを備えたX線診断装置において、上記所定の位置で上記X線照射領域設定手段の上記通過部を通過した部分の直接X線領域投影データを得る直接X線領域投影データ取得手段と、上記所定位置の上記通過部に対応する位置に上記X線照射領域設定手段の上記遮蔽部が位置したときの散乱X線領域投影データを得る散乱X線領域投影データ取得手段と、上記直接X線領域投影データ取得手段による直接X線領域投影データから上記散乱X線領域投影データ取得手段による散乱X線領域投影データを差し引いて散乱X線除去投影データを得る散乱X線除去投影データ取得手段とを設け、上記表示手段は、この散乱X線除去投影データを用いて撮影画像を得ることを特徴とする。
【0008】
本発明によるX線診断装置は、散乱X線除去投影データ取得手段により、直接X線領域投影データから散乱X線領域投影データを差し引いて散乱X線除去投影データを得るようにしたため、X線照射領域設定手段のスリットなどの通過部を通過したX線にも散乱X線が含まれていても、これを差し引いて除去することができ、この散乱X線除去投影データを用いることによって鮮明な撮影画像を得ることができる。これは、従来のようなX線照射領域設定手段に同期して移動する第二のX線照射領域設定手段を設ける必要がないので、構成を簡単にすることができる。
【0009】
また本発明は、上記直接X線領域投影データ取得手段として上記X線検出器で検出した最大値信号を抽出して直接X線領域投影データとし、上記散乱X線領域投影データ取得手段として上記X線検出器で検出した最小値信号を抽出して散乱X線領域投影データとすれば、散乱X線が低空間周波数領域に偏在しているのを利用して、容易に散乱X線領域投影データを得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態によるX線診断装置を示すブロック構成図である。
X線を発生するX線源1は、天板3上に載置した被写体4を挟んでX線を検出するX線検出器2と対向配置している。このX線源1と被写体4間には、X線を限定的に通過させる複数のスリットあるいはその他類似の通過部および遮蔽部を有して構成したX線照射領域設定手段5が配置され、このX線照射領域設定手段5は駆動装置6によって移動可能に構成している。このX線照射領域設定手段5の移動位置は、ほぼ対向的に配置した位置検出手段7によって検出され、この位置検出手段7による位置検出データは撮影制御部8に送られる。操作卓13から諸条件が入力されてパルス撮影が指令されると、撮影制御部8はX線照射領域設定手段5が所定の第一の位置に達したことを位置検出手段7からの検出信号に基づいて検出し、X線発生器9に指令を与え、このX線発生器9によってX線源1から第一のパルスX線を照射してパルス撮影が開始される。
【0011】
照射されたX線はX線照射領域設定手段5の通過部によって制限されて同部での散乱X線を制限すると共に、複数列のファンビームとなって被写体4を通過してFPD(フラットパネルディテクタ)式のX線検出器2によって検出される。このX線検出器2ではX線が電気信号に変換され、この電気信号であるX線照射領域設定手段5の走査方向の投影データはX線画像データメモリ10に蓄え、その後、データメモリ11に格納される。
【0012】
図2は、X線照射領域設定手段5が所定の第一の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
X線管1から照射されたX線は、X線照射領域設定手段5の複数の通過部を介して複数列のファンビームとなって被写体4を通過し、FPD式のX線検出器2によって検出される。このとき、矢印で示すように散乱X線が生じ、これらを含めてX線検出器2による検出が行われてしまう。図3に示すようにX線照射領域設定手段5の複数の通過部を通過したX線は、直接線信号投影データ20a,20b,20cとして、またX線照射領域設定手段5の複数の通過部以外の部分によって遮蔽された位置では、散乱X線信号投影データ19a,19bとして検出される。
【0013】
その後、X線照射領域設定手段5は駆動装置6によって駆動されて未だX線が照射されていない所定の第二の位置に移動させられる。この所定の第二の位置は、先の所定の第一の位置で通過部が位置してところに遮蔽部が位置した状態となっている。この移動が完了したことを位置検出手段7が検出すると、撮影制御部8はこの位置検出手段7による検出信号に基づいてX線発生器9に指令を与え、制御信号発生器15の信号に同期してX線発生器9によってX線源1から第二のパルスX線を照射する。照射されたX線は、X線照射領域設定手段5の通過部によって制限されて同部での散乱X線を制限すると共に、複数列のファンビームとなって被写体4を通過してFPD式のX線検出器2によって検出される。このX線検出器2ではX線が電気信号に変換され、この電気信号であるX線照射領域設定手段5の走査方向の投影データはX線画像データメモリ10に蓄え、その後、データメモリ11に格納される。
【0014】
図4は、X線照射領域設定手段5が所定の第二の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
X線源1から照射されたX線はX線照射領域設定手段5の複数の通過部を介して複数列のファンビームとなって被写体4を通過し、FPD式のX線検出器2によって検出される。このときも、第一回目と同様に矢印で示すように散乱X線が生じても、これらを含めてX線検出器2による検出が行われる。図5に示すようにX線照射領域設定手段5の複数の通過部を通過したX線は、直接線信号20d,20e,20fとして、またX線照射領域設定手段5の複数の通過部以外の遮蔽部によって遮蔽された位置では、散乱X線信号19c,19dとして検出される。
【0015】
このように少なくともX線照射領域設定手段5の通過X線が被検体4の撮影領域の全面を走査するようにN回撮影を行い、それぞれの投影データをデータメモリ11にN個保存する。ここでは、二回でX線照射領域設定手段5の通過X線が被検体4の撮影領域の全面を走査したとする。
【0016】
これらの信号を単純に加えて合成投影データとすると、図6に示すように散乱X線信号19a〜19dを含んでしまい、また直接線信号20a〜20fにも散乱X線による信号を含んでいるため、表示手段によって撮影画像としてモニタ14に表示したとき、アーチファクトとして表れ鮮明な撮影画像を得ることができない。そこで、図1に示したデータメモリ11の投影データを直接X線領域投影データ取得手段16および散乱X線領域投影データ取得手段17によって直接X線領域投影データおよび散乱X線領域投影データとにそれぞれ分解し、散乱X線除去投影データ取得手段18によって直接X線領域投影データから散乱X線領域投影データを差し引きして散乱X線除去投影データを得るようにし、この散乱X線除去投影データを用いて撮影画像を得るようにしている。
【0017】
図7に示すように時刻t0で所定の第一の位置における投影データ21を取得し、時刻t0+Δt後に所定の第二の位置で投影データ22を取得したとする。投影データ21は、X線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部を通過したX線を検出した部分が白で表され、X線照射領域設定手段5によって遮られて散乱X線を検出した部分が黒で表されている。このX線照射領域設定手段5の遮蔽部によって遮られた黒部分が、今度はX線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部に対応してX線の通過部となるようにX線照射領域設定手段5を移動して、撮影したのが所定の第二の位置での投影データ22である。従って、両投影データ21,22におけるX線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部を通過したX線を検出した部分、つまり白で表した部分を合成すると、被検体4の全撮影領域の投影データとなる。
【0018】
そこで、直接X線領域投影データ取得手段16は、位置検出手段7による検出位置を対応させて、図7に示すように投影データ21および投影データ22におけるX線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線を検出した白部分の直接線信号20a,20b,20c,20d,20e,20fを合成して直接X線領域投影データ23を取得する。
【0019】
一方、散乱X線領域投影データ取得手段17は、位置検出手段7による検出位置を対応させて、図7に示すように投影データ21および投影データ22におけるX線照射領域設定手段5の通過部以外の遮蔽部で遮蔽された位置の黒部分の散乱X線信号19a,19b,19c,19dを合成して散乱X線領域投影データ24を取得する。
【0020】
次に、散乱X線除去投影データ取得手段18は、図7に示すように直接X線領域投影データ23から散乱X線領域投影データ24を差し引いて散乱X線除去投影データ25を得る。つまり、上述したようにX線照射領域設定手段5のスリットなどの通過部を通過したX線を検出した部分にも図2および図4で示したように散乱X線が含まれていても、これは散乱X線領域投影データ24に対応しているので、直接X線領域投影データ23から散乱X線領域投影データ24を差し引くと、X線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線に含まれていた散乱X線を除去することができる。従って、この散乱X線除去投影データ25を用いることによって、より鮮明な撮影画像を得ることができる。
【0021】
このようなX線診断装置によれば、従来のようなスリット移動体に対応するX線照射領域設定手段5に同期して移動する第二のX線照射領域設定手段を設ける必要はなく、複雑な駆動機構を用いることなく小型で散乱X線による悪影響を低減してコントラストの高いより鮮明な撮影画像を得ることができる。また、X線照射領域設定手段5の通過部面積を比較的小さくしなくても、直接X線領域投影データ23から散乱X線領域投影データ24を差し引いて散乱X線の影響を除去することができるので、撮影時間が短くX線管1の負荷も少なくてすむ。
【0022】
図8は、本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
この実施の形態におけるX線照射領域設定手段5は、図8に示すように複数のX線通過部を有する市松パターンのものを用いており、直接X線の通過部が遮蔽部となる散乱X線の領域より容易に広くすることができる。この場合の移動は、X線照射領域設定手段5の通過部を通過した直接線が被写体4の全面を走査できるように旋回させている。各フレームの投影データ26,27は位置検出手段7による位置検出信号により、撮影時のX線の位置情報を持っているので、各投影データ26,27の画素単位でX線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線による直接線の投影データか、X線照射領域設定手段5で遮蔽された散乱X線の投影データかを分別することができる。
【0023】
そこで、位置検出手段7による位置検出信号から所定の位置におけるX線照射領域設定手段5の通過部を通過したものを集め、それを合成することによって直接X線領域投影データ28を得る。一方、同じ所定の位置においてX線照射領域設定手段5で遮蔽された散乱X線の画素の信号は、位置検出手段7による位置検出信号から分別して集めて散乱X線領域投影データ29を合成する。
【0024】
これらの直接X線領域投影データ28および散乱X線領域投影データ29は、同位置における画素の値を比較し、最大値を直接線による投影データ、最小値を散乱X線による投影データとして置き換えることもできる。また、X線照射領域設定手段5の移動が不十分で、所定の位置における散乱X線領域投影データが全て得られなかった場合、散乱X線は定収は領域に偏在することが分かっているので、位置検出手段7による位置検出信号に基づいて近傍位置における投影データで置換し、ローパスフィルタを適用して投影データを補うこともできる。
【0025】
その後、直接X線領域投影データ28から散乱X線領域投影データ29を差し引いて散乱X線除去投影データ25を得る。こうしてX線照射領域設定手段5の通過部を通過したX線を検出した部分にも含まれている散乱X線を除去することができる。従って、この散乱X線除去投影データ25を用いて処理手段による再構成を行うと、従来のようなスリット移動体に対応するX線照射領域設定手段5に同期して移動する第二のX線照射領域設定手段や複雑な駆動機構を用いることなく、散乱X線による悪影響を低減してより鮮明な撮影画像を得ることができるようになる。
【0026】
図9は、本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
先の実施の形態で直接X線領域投影データ取得手段は、位置検出器7からの位置情報に対応させて直接X線領域投影データ28を得たが、第一の所定の位置および第二の所定位置におけるX線照射領域設定手段5の通過部を通過したものを集め、各データの最大値信号p1〜pNだけを抽出して直接X線領域投影データ28を得るようにすることもできる。また、散乱X線領域投影データ取得手段による散乱X線領域投影データ29としては、第一の所定の位置および第二の所定位置におけるX線照射領域設定手段5の遮蔽部によって遮蔽されたものを集め、各データの最小値信号s1〜sNだけを用いて容易に得ることができる。先の実施の形態と同様に、この直接X線領域投影データ28から散乱X線領域投影データ29を差し引いて散乱X線除去投影データ25を得ることができるので、この散乱X線除去投影データ25を用いればより鮮明な画像を得ることができる。
【0027】
尚、上述した実施の形態では、X線照射領域設定手段5に複数の通過部を形成したものについて説明したが、その大きさ、形状および数は任意に設定することができ、またX線パルス撮影以外にも適用することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるX線診断装置によれば、従来のようなスリット移動体に対応するX線照射領域設定手段に同期して移動する複雑な第二のX線照射領域設定手段を設ける必要はなく、X線照射領域設定手段の通過部を通過した直接X線領域投影データに含まれる散乱X線領域投影データを除去して、散乱X線による悪影響を低減しより鮮明な撮影画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるX線診断装置を示すブロック構成図である。
【図2】X線照射領域設定手段が所定の第一の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
【図3】図2に対応する投影データを模式的に示す説明図である。
【図4】X線照射領域設定手段5が所定の第二の位置にあるときのX線照射状態を示す側面図である。
【図5】図4に対応する投影データを模式的に示す説明図である。
【図6】図3および図4に示した投影データの合成を模式的に示す説明図である。
【図7】図1に示したX線診断装置による散乱X線除去投影データの算出を示す手順説明図である。
【図8】本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
【図9】本発明の他の実施の形態によるX線診断装置による散乱X線除去投影データの取得方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 X線源
2 X線検出器
4 被写体
5 X線照射領域設定手段
7 位置検出手段
16 直接X線領域投影データ取得手段
17 散乱X線領域投影データ取得手段
18 散乱X線除去投影データ取得手段
23 直接X線領域投影データ
24 散乱X線領域投影データ
25 散乱X線除去投影データ
Claims (1)
- X線源と被写体との間に配置されてX線の通過部および遮蔽部を有するX線照射領域設定手段と、このX線照射領域設定手段が所定の位置にあるとき上記X線源から照射して上記通過部を通過したX線を検出して投影データを得るX線検出器と、この投影データによる撮影画像を表示する表示手段とを備えたX線診断装置において、上記所定の位置で上記X線照射領域設定手段の上記通過部を通過した部分の直接X線領域投影データを得る直接X線領域投影データ取得手段と、上記所定位置の上記通過部に対応する位置に上記X線照射領域設定手段の上記遮蔽部が位置したときの散乱X線領域投影データを得る散乱X線領域投影データ取得手段と、上記直接X線領域投影データ取得手段による直接X線領域投影データから上記散乱X線領域投影データ取得手段による散乱X線領域投影データを差し引いて散乱X線除去投影データを得る散乱X線除去投影データ取得手段とを設け、上記表示手段は、この散乱X線除去投影データを用いて撮影画像を得ることを特徴とするX線診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003170851A JP2005006685A (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | X線診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003170851A JP2005006685A (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | X線診断装置 |
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JP2005006685A true JP2005006685A (ja) | 2005-01-13 |
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JP2003170851A Pending JP2005006685A (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | X線診断装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008224609A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Hamamatsu Photonics Kk | 閾値決定方法 |
JP2009172184A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Shimadzu Corp | 放射線撮像装置 |
JP2010213902A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Shimadzu Corp | 放射線撮影装置 |
JP2017113526A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-06-29 | コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ | スペクトルを修正するための方法 |
-
2003
- 2003-06-16 JP JP2003170851A patent/JP2005006685A/ja active Pending
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