JP2005205086A

JP2005205086A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP2005205086A
Application number: JP2004017274A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Takahashi; 文隆高橋
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】Ｘ線平面検出器の解像度のチェックを迅速に行えるＸ線撮影診断装置を得る。
【解決手段】Ｘ線撮影診断装置は、Ｘ線平面検出器４で検出取得するＸ線画像データの解像度を検出するために、例えばプレビュー画面サイズ相当にＸ線画像データを間引いてそのプレビュー画面に表示させる。この表示画像から解像度判断に最適な部位である、高空間周波数を持つ部分を選び、検出器４からの画像データから抽出する。この抽出した部分画像にＦＦＴ処理を施し、基準画像のＦＦＴ処理結果とを比較して、解像度を判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線撮影画像からの被検体の診断を行うＸ線診断装置に関する。

Ｘ線撮影診断装置では、撮影が正常に行われることが前提である。しかし、現実には不正常な撮影の例がある。例えば、露光不足であったり、撮影中に撮影部位が動いてぶれが生ずるとかの例は、不正常な撮影と呼ばれる。
不正常な撮影であるか否かを、撮影直後に迅速に評価する従来例として、特許文献１がある。特許文献１は、ディジタルＸ線撮影終了後、プレビューによってインスタント像を表示して、適正な露光か否か、対象物が完全に補促されたか否かを判定する例である。
特開２００２−１８６６０６号

特許文献１は、画像データを１／２とか１／３とかに間引いて低解像度の画像データを得、これをインスタント像として表示するものである。間引いてデータ量を少なくすることで撮影直後での迅速表示を可能とすると共に、正常撮影か否かの判定は低解像度の画像でも充分に可能であるとの考え方がその背景にある（上記文献の項番号００３６を参照）。
しかし、低解像度である故に、特許文献１は、撮影画像の解像度の評価は不可である。

本発明の目的は、撮影画像の解像度の評価を簡単に可能にするＸ線撮影診断装置を提供するものである。

本発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源に対向配置され前記被検体の透過Ｘ線をＸ線画像として検出するＸ線平面検出器と、このＸ線平面検出器の出力画像データ又はその処理画像を表示及び又は格納する第１の手段と、上記Ｘ線平面検出器の出力画像データの一部であって被検体の動きによるぶれ検出用である高空間周波数を持つ部位の部分画素データを抽出する第２の手段と、この抽出した部分画像データの空間周波数のスペクトルを算出する第３の手段と、上記部位と同一部位の基準画像データの空間周波数のスペクトルを格納する第４の手段と、第３、第４の手段のスペクトルを比較してＸ線平面検出器の解像度を判定する第５の手段と、前記判定の結果が所定の解像度よりも低い解像度であればその低解像度の状態を明示する第６の手段と、を備えたことを特徴とするＸ線診断装置を開示する。

更に本発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源に対向配置され前記被検体の透過Ｘ線をＸ線画像として検出するＸ線平面検出器と、このＸ線平面検出器表示出力画像データ及び又はその処理画像データを表示画面に表示しメモリに格納する第１の手段と、上記検出器の画像データのデータ間引きを行って小さい画像サイズの画像データを得る第２の手段と、この小画面表示器に表示中の画像の一部であって、被検体の動きによるぶれ検出用部位として選ぶ第３の手段と、この第３の手段で選ばれたぶれ検出用部位に基づいてＸ線検出器の解像度を判定する第４の手段と、前記判定の結果が所定の解像度よりも低い解像度であればその解像度の状態を明示する第５の手段とを備えたことを特徴とするＸ線診断装置を開示する。

本発明によれば、Ｘ線撮影終了後、短時間に撮影結果が技術的に良好であったか否かを判定することができる。したがって被験者が撮影室を離れる前に、撮影を反復する必要があるか否かついて判定することができる。従って再撮影にかかる時間の浪費を最小限にすることができるのでＸ線検査のワークフローを改善できる。

図１は本発明のＸ線撮影診断装置の構成例を示す図である。Ｘ線発生装置（Ｘ線源）１は、被検者３にＸ線を照射し、Ｘ線平面検出器４がその透過Ｘ線を取り込み透視像を検出する。
画像処理装置５は、検出器４からの透視像データ（画像データ）を取り込み、各種のノイズ除去や前処理を行って、正規の透視画像データを得る。画像観察用モニタ６がこれを表示する。
出力装置７は、例えばレーザプリンタであり、画像の出力をフィルム等に行う。Ｘ線平面検出器４は、ディジタル出力形を使うが従来のアナログ出力形の例もありうる。
プレビュー表示装置付撮影操作機２は、Ｘ線撮影の撮影条件の入力機能やマンマシン操作機能で、プレビュー処理機能、表示機能等を備えた装置である。この表示機能による表示画面はプレビュー用のため、Ｘ線平面検出器４の出力画像サイズ、即ちモニタ６の画像サイズ（例えば３０００画素×３０００画素）に比して小さい画像サイズ（５００画素×５００画素）である。

プレビュー処理機能は、画像処理装置５に持たせるやり方、あるいは上述の如く撮影操作機２の内部に平面検出器４からの画像データの取り込みそしてプレビュー処理を行う機能手段を持たせるやり方、のいずれかで実現できる。以下では、後者の例で説明するが、前者の例では、画像処理装置５からのプレビュー処理結果を撮影操作機２に取り込みその表示部に表示することで実現できる。

プレビュー処理のフローを図２に示す。平面検出器４からの画像Ｇは、いわゆる透視像であり、これは撮影目的や撮影部位によって種々存在する。例えば図２の右方に示す画像Ｇは骨格の画像を示してあるが、その他に、***撮影像などもある。
処理Ｆ_１では、検出器２からの生画像Ｇ（例えば３０００画素×３０００画素）を取り込み、処理Ｆ_２はこれの前処理（補正処理）を、各種補正処理パラメータ（Ｆ_３）から入力したパラメータを利用して行う。パラメータは、オフセット、ゲイン、傷などがある。かくして、正規な画像Ｇ_１を得る。前処理を施さないで正規画像Ｇ_１とする例もありうる。

処理Ｆ_４は、補正処理後の画像Ｇ_１の間引きを行う。この間引きは例えばプレビュー画面の画像サイズ（５００画素×５００画素）に一致させるべき１／６である。かくして得た５００画素×５００画素の間引き画像Ｇ_２は、間引いていることから当然に低解像度である。間引き画像Ｇ_２は、直ちに表示画面にプレビュー画像として表示する（Ｆ_６）。Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_３の処理は高速で可能なため、この表示も撮影とほぼ同時に実現できる。

処理Ｆ_５は、正規画像Ｇ_１から部分画像Ｇ_３を抽出する。これは、処理Ｆ_６で得た表示間引き画像Ｇ_２を操作者が観察し、その画像の中の一部を操作者が指定し、この指定した部位の正規画像Ｇ_１を抽出することで行う。部分とは、高空間周波成分を持つ部位であり、例えば胸部撮影では鎖骨の如き部位である。操作者が表示中の間引き画像からでも、この部分は充分に判断できるものである。部分画像Ｇ_３は、処理Ｆ_２の如き間引いたのではなく、原寸大の大きさ、即ち正規画像Ｇ_１の指定した部位の画像をそのまま（１：１）の関係で抽出したものである。この指定は、プレビュー表示中の間引き画像Ｇ_２（Ｆ_６）を操作者が観察してのマウスによる指定である。部分画像Ｇ_３の画像サイズは、プレビュー画面の画像サイズ（５００画素×５００画素）である。かかる部分画像Ｇ_３の抽出までの時間も短いため、操作者のマウス指定後、直ちに得られるものである。部分画像Ｇ_３は、プレビュー画面に表示する（Ｆ_１０）。プレビュー画面に表示する画像をＧ_２かＧ_３かは操作者が指定する。

処理Ｆ_７は部分画像Ｇ_３に２次元ＦＦＴ処理を施し、部分画像Ｇ_３のパワースペクトルを求める。２次元ＦＦＴ処理によるパワースペクトルの開示文献には、下記の非特許文献がある。例えば、そのＦｉｇ４での２．０Ｃｙｃｌｅ／ｍｍのパワーに入力注目して比較する。
日放技学誌５３（１１）（１９７７）ＰＰ．１６６５〜１６７２「Ｘ線画像のもつ周波数成分の分析」（松尾他）パワースペクトルとは、空間周波数ｆとその密度（パワー）Ｐｏｗｅｒとの関係を示すデータであり、画像としても表示できる。図２に画像Ｇ４として示した。本願では、このようなパワースペクトルを、被検体の動きによる画像のぼけ判断に利用する。被検体に関し同一部位での、動きのないときの基準となる部分画像を参照画像とし、これから基準となるパワースペクトルを求めておく（Ｆ９）。

処理Ｆ_８では、参照画像の基準となるパワースペクトルと処理Ｆ_７で得た実撮影の部分画像Ｇ_３から得たパワースペクトルとを同一画面に表示し、操作者が被検体に動きがあったか否か（即ち解像度の良否）を判定する。図２の画面Ｇ_４で、Ｇ_４１が実部分画像のパワースペクトル、Ｇ_４２が参照画像のパワースペクトルである。動きによるぼけがあればＧ_４１とＧ_４２との間に高周波部分（図の右側方向）に差異が生じているので、この差異をみて動きによるぼけがあったか否か（例えば所定の解像度以下か否か）を操作者が判定する（Ｆ_１１）。図の画面Ｇ_４の例では、動きによるぼけが無視できない程あり、撮影画像が信頼できないものとの判定を下す。そして、再撮影を行う。再撮影して得た画像Ｇ_１に対しても同様なチェックを行い、Ｇ_４１とＧ_４２との間に差異がなくなれば、或いは無視できる程の差異があれば、正常撮影と判定する。
正常撮影であれば、処理装置５で処理を行いモニタ６に表示を行い、格納し、プリンタ７での出力も行う。撮影が正常でなければ、処理装置５でそのデータを削除する。しかし、何らかの利用性があれば残し、処理対象とする。
Ｆ_５、Ｆ_７、Ｆ_７の各処理は高速であるため、操作者による良否判定が迅速に行えれば、Ｆ_５〜Ｆ_１１の処理も直ぐ行えるため、撮影後に直ちにその正常か否かの判定結果を出せる。

以上の実施例で、パワースペクトルの高周波部分での視覚上の差異で動きによるぼけがあるか否かを判定したが、その差異は、計算式でも算出できる故に、装置２そのものに判定ソフトをインストールしておき、そのソフトを実行することで自動的に行わせることもできる。

次に、パワースペクトル以外の判定例である、画像観察による目視による判定法を説明する。図２の処理Ｆ_５で得た画像Ｇ_３をパワースペクトル計算するのでなく、その画像Ｇ_３そのもの、又はその拡大画像Ｇ_３１を求めてこれを表示してその細部を観察し、動きによるぶれがあるか否かを判定する。この部分画像Ｇ_３、Ｇ_３１は解像度の判定用にあらかじめ設定した位置で、対象部位のものであり、例えば骨りょう部位であり、実表示（Ｇ_３）、拡大表示（Ｇ_３１）することで解像度の判定が可能となる。ここで、拡大画像のサイズを、プレビュー画面の画像サイズに一致させれば、プレビュー画面上で判定できる。モニタ６の画面サイズに一致させての表示例もある。

以上の実施例によればX線撮影終了後、自動的に画像の解像力の良否が判定されるので、撮影が成功であったか否かわかる。撮影技師は被検者の介助に専念でき、被検者の不安を軽減し、X線検査のワークフローを改善できる。更にたと
えば骨を拡大表示して画像を観察し、撮影の可否を確認できる。

上記実施の形態ではパワースペクトルを例に説明したが、信号の２乗のパワースペクトルに限らず、信号自身のスペクトル解析などであっても良い。要は空間周波数分析の実画像と、基準画像データのスペクトルの比較ができれば良いのである。

本発明は、Ｘ線透視撮影装置に利用する。更に、撮影での被検体の動きによるぶれの判定を簡便で迅速に行えるため、病院や集団検診などの分野に設置して利用可能である。

本発明のＸ線診断装置の構成例図である。本発明の処理フローを示す図である。

符号の説明

１Ｘ線発生装置
２プレビュー表示装置付撮影操作機
４Ｘ線平面検出器
５画像処理装置
６画像観察用モニタ
Ｆ_１〜Ｆ_１１処理

Claims

被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源に対向配置され前記被検体の透過Ｘ線をＸ線画像として検出するＸ線平面検出器と、このＸ線平面検出器の出力画像データ又はその処理画像を表示及び又は格納する第１の手段と、上記Ｘ線平面検出器の出力画像データの一部であって被検体の動きによるぶれ検出用である高空間周波数を持つ部位の部分画素データを抽出する第２の手段と、この抽出した部分画像データの空間周波数のスペクトルを算出する第３の手段と、上記部位と同一部位の基準画像データの空間周波数のスペクトルを格納する第４の手段と、第３、第４の手段のスペクトルを比較してＸ線平面検出器の解像度を判定する第５の手段と、前記判定の結果が所定の解像度よりも低い解像度であればその低解像度の状態を明示する第６の手段と、を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源に対向配置され前記被検体の透過Ｘ線をＸ線画像として検出するＸ線平面検出器と、このＸ線平面検出器表示出力画像データ及び又はその処理画像データを表示画面に表示しメモリに格納する第１の手段と、上記検出器の画像データのデータ間引きを行って小さい画像サイズの画像データを得る第２の手段と、この小画面表示器に表示中の画像の一部であって、被検体の動きによるぶれ検出用部位として選ぶ第３の手段と、この第３の手段で選ばれたぶれ検出用部位に基づいてＸ線検出器の解像度を判定する第４の手段と、前記判定の結果が所定の解像度よりも低い解像度であればその解像度の状態を明示する第５の手段とを備えたことを特徴とするＸ線診断装置。