JP2871053B2 - X-ray tomography equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、デュアルエネルギーサブトラクション撮
影を行うＸ線断層撮影装置に関する。The present invention relates to an X-ray tomography apparatus for performing dual energy subtraction imaging.
B.従来技術 人体の軟部組織（筋肉等）や骨部のみを抽出した断層
像を得る場合、デュアルエネルギーサブトラクション法
と呼ばれる撮影方法がある。B. Prior Art In order to obtain a tomographic image in which only soft tissues (muscles and the like) and bones of a human body are extracted, there is an imaging method called a dual energy subtraction method.
これは、Ｘ線曝射用のＸ線管と、透過Ｘ線像を記録す
るＸ線フィルムとを対向させたまま、被検体の体軸方向
に沿って互いに反対方向に移動させ、移動過程でＸ線を
曝射してＸ線フィルム上に透過Ｘ線像を記録していく。
記録されたＸ線像のうち、移動中心部位を透過したＸ線
像は移動中、常にＸ線フィルムの同じ位置に記録される
ため、その部位は鮮明な画像となり、移動中心よりも上
下方向（体軸方向に垂直な方向）に位置する部位を透過
したＸ線像は移動中、Ｘ線フィルムの異なった位置に記
録されるためボケた像となる。つまり、あたかも移動中
心部位のみが選択的に抽出されたような断層像が得られ
る。これは、単純撮影法と呼ばれる断層撮影法である。This is performed by moving the X-ray tube for X-ray irradiation and the X-ray film for recording a transmission X-ray image in opposite directions along the body axis direction of the subject while keeping the X-ray film facing the X-ray film. X-rays are emitted and a transmitted X-ray image is recorded on an X-ray film.
Among the recorded X-ray images, the X-ray image transmitted through the moving center portion is always recorded at the same position on the X-ray film during the movement, so that the portion becomes a clear image, and the image is moved vertically ( An X-ray image transmitted through a portion located in a direction perpendicular to the body axis direction is blurred because it is recorded at a different position on the X-ray film during movement. In other words, it is possible to obtain a tomographic image as if only the moving center portion was selectively extracted. This is a tomography method called a simple imaging method.
さて、このような単純撮影法を用いてのデュアルエネ
ルギーサブトラクション撮影では、まず、Ｘ線管の管電
圧値を高圧値（例えば、120［kv］）に設定して１枚目
の断層像を撮影し、次に、管電圧値を低圧値（例えば、
60［kv］）に設定して２枚目の断層像を撮影する。撮影
後、これら２枚のＸ線フィルムに記録されたＸ線断層像
を画像読み取り装置等でデジタル化してコンピュータに
よる画像処理装置に入力し、デュアルエネルギーサブト
ラクション処理（重み付け差分処理）に実行する。In the dual energy subtraction imaging using such a simple imaging method, first, the tube voltage value of the X-ray tube is set to a high value (for example, 120 [kv]), and the first tomographic image is captured. Then, the tube voltage value is reduced to a low voltage value (for example,
60 [kv]) and take a second tomographic image. After imaging, the X-ray tomographic images recorded on these two X-ray films are digitized by an image reading device or the like, input to an image processing device by a computer, and executed for dual energy subtraction processing (weighted difference processing).
すなわち、高圧で撮影された断層像（高圧断層像）
と、低圧で撮影された断層像（低圧断層像）とでは、Ｘ
線照射量の違いから濃度に差が生じ、また、軟部組織と
骨部とではＸ線吸収率の違いによるコントラストが生じ
る。したがって、高圧断層像の例えば軟部組織の濃度値
と、低圧断層像の軟部組織の濃度値とが等しくなるよう
に、高圧断層像全体に、ある係数を乗算（重み付け）し
た後、高圧断層像と低圧断層像とを差分処理すれば、軟
部組織は消去され、骨部のみが抽出された断層像が得ら
れる。前記の重み付けを骨部に対して行えば、逆に軟部
組織のみが抽出された断層像が得られる。That is, a tomographic image taken at high pressure (high-pressure tomographic image)
And a tomographic image (low-pressure tomographic image) taken at low pressure, X
A difference occurs in the density due to the difference in the radiation dose, and a contrast occurs in the soft tissue and the bone due to the difference in the X-ray absorptivity. Therefore, after multiplying (weighting) the entire high-pressure tomogram by a certain coefficient so that the density value of the soft tissue of the high-pressure tomogram and the density value of the soft tissue of the low-pressure tomogram are equal, for example, If the difference processing is performed on the low-pressure tomographic image, the soft tissue is eliminated, and a tomographic image in which only the bone is extracted is obtained. If the above weighting is applied to the bone, a tomographic image in which only soft tissue is extracted is obtained.
また、上記Ｘ線フィルムの代わりに、イメージングプ
レートを上下２枚重ねにし、その間に銅板を挟んだもの
を用いてのデュアルエネルギーサブトラクション撮影法
も実施されている。Also, instead of the X-ray film, a dual energy subtraction imaging method using an imaging plate in which two upper and lower imaging plates are stacked and a copper plate is sandwiched between the imaging plates is also being implemented.
これによると、被検体を透過したＸ線のうち低エネル
ギーＸ線による画像は１枚目のイメージングプレートに
記録されるとともに、銅板を透過した高エネルギーＸ線
による画像は２枚目のイメージングプレートに記録され
る。低エネルギーＸ線と高エネルギーＸ線とでは軟部組
織と骨部とで吸収率が異なるので、上下のイメージング
プレートには組織に応じた画像濃度差が生じる。この濃
度差を上述の管電圧管の高／低圧値と等価と考えて、デ
ュアルエネルギーサブトラクション処理を施すもので、
各イメージングプレートに記録されたＸ線像をレーザ光
を用いた画像読み取り装置（IPスキャナ）で走査してデ
ジタル化し、画像処理装置に入力したあと、上述と同様
なデュアルエネルギーサブトラクション処理を行って、
軟部組織あるいは骨部のみが抽出された画像を得るもの
である。According to this, among the X-rays transmitted through the subject, the image of the low energy X-ray is recorded on the first imaging plate, and the image of the high energy X-ray transmitted through the copper plate is recorded on the second imaging plate. Be recorded. Since the soft tissue and the bone have different absorption rates between the low-energy X-ray and the high-energy X-ray, an image density difference occurs between the upper and lower imaging plates according to the tissue. This concentration difference is considered to be equivalent to the high / low pressure values of the tube voltage tube described above, and a dual energy subtraction process is performed.
The X-ray image recorded on each imaging plate is scanned and digitized by an image reading device (IP scanner) using a laser beam, input to the image processing device, and then subjected to the same dual energy subtraction processing as described above.
An image in which only the soft tissue or the bone is extracted is obtained.
C.発明が解決しようとする課題 上述した従来例のうち、Ｘ線フィルムを用いた方法
は、最初に高圧断層像を撮影し、次に低圧断層像を撮影
するため、両撮影を行うにあたって時間間隔が生じる。
この時間間隔内に被検体の呼吸等による体動が生じる
と、両撮影画像に記録されるＸ線像に位置ズレが起き、
デュアルエネルギーサブトラクション処理において、正
確な差分画像を得ることができないという欠点がある。C. Problems to be Solved by the Invention Among the conventional examples described above, the method using an X-ray film first takes a high-pressure tomographic image, and then takes a low-pressure tomographic image. Intervals occur.
If a body motion occurs due to the subject's respiration, etc. within this time interval, the X-ray images recorded in both captured images will be misaligned,
In the dual energy subtraction processing, there is a disadvantage that an accurate difference image cannot be obtained.
これに対し、２枚のイメージングプレートを用いてデ
ュアルエネルギーサブトラクション撮影を行う方法で
は、１回の撮影で濃度の異なる２枚の画像を得るから、
２回にわたる撮影を行う必要がなく、被検体の体動ブレ
による不都合は生じないが、２枚の画像はＸ線管の管電
圧値を高／低に切り換えて得られたものではないので、
１枚目のイメージングプレートに高エネルギーＸ線の影
響による画像があらわれたり、銅板を通過したいくらか
の低エネルギーＸ線の影響が２枚目のイメージングプレ
ートにあらわれたりすることがある。そのため、デュア
ルエネルギー撮影のそれに比べ、両画像の濃度差は顕著
なものにはならない。On the other hand, in the method of performing dual energy subtraction imaging using two imaging plates, two images having different densities are obtained by one imaging,
There is no need to perform two times of imaging, and there is no inconvenience due to the movement of the subject. However, since the two images are not obtained by switching the tube voltage value of the X-ray tube between high and low,
An image due to the effects of high energy X-rays may appear on the first imaging plate, or some low-energy X-rays passing through the copper plate may appear on the second imaging plate. Therefore, the density difference between the two images is not remarkable as compared with that in the dual energy imaging.
したがって、両画像をデュアルエネルギーサブトラク
ション処理した際にも、軟部組織あるいは骨部の抽出能
が低下し、十分なデュアルエネルギーサブトラクション
処理効果を得ることができないという欠点がある。Therefore, even when both images are subjected to dual energy subtraction processing, there is a disadvantage that the ability to extract soft tissue or bone is reduced, and a sufficient dual energy subtraction processing effect cannot be obtained.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので
あって、１回の断層撮影でデュアルエネルギー撮影を行
うことができるＸ線断層撮影装置を提供することを目的
としている。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an X-ray tomography apparatus capable of performing dual energy imaging with one tomography.
D.課題を解決するための手段 この発明は上記目的を達成するにあたり、次のような
構成を備える。D. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
すなわち、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管と、
透過Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテン
シファイヤおよび前記可視光像を撮像して映像信号を生
成するＸ線テレビカメラとを被検体の体軸方向に沿って
互いに反対方向に移動させ、移動過程で撮影した透視像
を加算し、移動中心にある部位の断層像を撮影するＸ線
断層撮影装置であって、１回の断層撮影中、前記Ｘ線テ
レビカメラの垂直同期信号に同期して、前記Ｘ線管の管
電圧値を高電圧値と低電圧値とに交互に切り換えるＸ線
制御部と、前記管電圧値が高圧値のときに得られたＸ線
像（高圧像）と低電圧値のときに得られたＸ線像（低圧
像）とをそれぞれ格納する画像メモリと、各高圧像と各
低圧像とをそれぞれ別個に加算して高圧断層像および低
圧断層像を得る加算手段と、前記高圧断層像と低圧断層
像とを重み付け減算処理してデュアルエネルギーサブト
ラクション像を得る減算手段と、前記デュアルエネルギ
ーサブトラクション像を出力する出力手段とを備えたこ
とを特徴としている。That is, an X-ray tube that emits X-rays toward a subject,
An X-ray image intensifier that converts a transmitted X-ray image into a visible light image and an X-ray television camera that captures the visible light image and generate a video signal are arranged in opposite directions along the body axis direction of the subject. An X-ray tomography apparatus for moving, adding a fluoroscopic image taken in the movement process, and taking a tomographic image of a portion at the center of movement, wherein a vertical synchronization signal of the X-ray television camera is obtained during one tomography. An X-ray control unit that alternately switches a tube voltage value of the X-ray tube between a high voltage value and a low voltage value in synchronism with the X-ray tube, and an X-ray image (high-voltage image) obtained when the tube voltage value is a high voltage value. Image) and an X-ray image (low-voltage image) obtained at a low voltage value, and a high-voltage tomogram and a low-voltage tomogram by separately adding each high-voltage image and each low-voltage image Adding means for obtaining the high-pressure tomographic image and the low-pressure tomographic image Subtracting means for obtaining a dual-energy subtraction image processing, it is characterized in that an output means for outputting the dual energy subtraction image.
E.作 用 この発明によれば、Ｘ線制御部が、１回の断層撮影中
に、Ｘ線管の管電圧値を高圧値と低圧値とに交互に切り
換えてＸ線撮影を行うので、画像メモリにはそれぞれの
管電圧値による画像（高圧像，低圧像）が格納される。E. Operation According to the present invention, the X-ray controller performs the X-ray imaging by alternately switching the tube voltage value of the X-ray tube between the high voltage value and the low pressure value during one tomographic imaging. The image (high-voltage image, low-voltage image) based on each tube voltage value is stored in the image memory.
高圧像および低圧像は、それぞれ加算手段によって加
算され、Ｘ線管とＸ線テレビカメラの移動中心に相当す
る部位のみが鮮明な像（断層像）が得られる。The high-voltage image and the low-voltage image are each added by the adding means, and a clear image (tomographic image) is obtained only at a portion corresponding to the moving center of the X-ray tube and the X-ray television camera.
その高圧および低圧断層像は、減算手段で差分処理さ
れ、デュアルエネルギーサブトラクション像が抽出され
る。The high-voltage and low-voltage tomographic images are subjected to difference processing by a subtraction unit, and a dual energy subtraction image is extracted.
F.実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。F. Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、Ｘ線断層撮影装置の概略構成を示したブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray tomography apparatus.
この装置は、被検体Ｍの目的とする層のみをＸ線像と
する、いわゆる、単純撮影法を可能とする装置である。This apparatus is an apparatus that enables a so-called simple imaging method in which only the target layer of the subject M is an X-ray image.
被検体Ｍが仰臥するベッド１の上下位置に、Ｘ線を曝
射するＸ線管２と、透過Ｘ線を検出するＸ線イメージイ
ンテンシファイア３とが対向状態で配されている。Ｘ線
管２は支持アーム４によって回動自在に、Ｘ線イメージ
インテンシファイア３は移動機構５によって水平動自在
に構成されており、これらは、対向姿勢を保ったまま、
被検体Ｍの体軸に沿ってそれぞれ反対方向に移動するよ
うになっている。An X-ray tube 2 for irradiating X-rays and an X-ray image intensifier 3 for detecting transmitted X-rays are arranged opposite to each other at upper and lower positions of a bed 1 on which the subject M lies. The X-ray tube 2 is configured to be rotatable by a support arm 4, and the X-ray image intensifier 3 is configured to be horizontally movable by a moving mechanism 5.
The subject M moves in opposite directions along the body axis.
この場合、ベッド１は固定され、したがって、被検体
Ｍの位置も固定された状態にある。In this case, the bed 1 is fixed, and therefore, the position of the subject M is also fixed.
その状態下で、Ｘ線管２とＸ線イメージインテンシフ
ァイア３とを移動させながらのＸ線撮影を行うと、移動
中心の水平面Ａ（裁断面Ａ）に位置する部位を透過した
Ｘ線像は、常にＸ線イメージインテンシファイア３上の
同じ位置に入射するが、裁断面Ａより離れた位置にある
部位はズレた位置に入射しボケ像となる。このため、裁
断面Ａ上の部位のみが鮮明に写り、撮影目標部位だけが
抽出されたような可視光像がＸ線イメージインテンシフ
ァイア３から出力される。In this state, when X-ray imaging is performed while moving the X-ray tube 2 and the X-ray image intensifier 3, an X-ray image transmitted through a portion located on the horizontal plane A (cut plane A) at the center of movement is obtained. Is always incident on the same position on the X-ray image intensifier 3, but a part distant from the cutting plane A is incident on a shifted position and becomes a blurred image. For this reason, only the portion on the cutting plane A is clearly seen, and a visible light image in which only the imaging target portion is extracted is output from the X-ray image intensifier 3.
Ｘ線イメージインテンシファイア３の出力光像は、Ｘ
線TVカメラ６で映像信号に変換され、以下に説明する画
像処理系に送られる。The output light image of the X-ray image intensifier 3 is X
The video signal is converted by the line TV camera 6 and sent to an image processing system described below.
図中、符号７は映像信号をデジタル信号に変換するA/
D変換器、８はＸ線TVカメラ６の出力信号から垂直同期
信号を取り出す垂直同期信号分離回路、９はデジタル画
像データを記憶する画像メモリで、複数枚のフレームメ
モリで構成されている。In the figure, reference numeral 7 denotes an A / A for converting a video signal into a digital signal.
A D converter, 8 is a vertical synchronizing signal separation circuit for extracting a vertical synchronizing signal from the output signal of the X-ray TV camera 6, and 9 is an image memory for storing digital image data, which is composed of a plurality of frame memories.
符号SWは、画像メモリ９内の画像データの出力先を切
り換えるスイッチ、K1,K2は複数枚の画像データの加算
処理を行う加算器である。Reference numeral SW denotes a switch for switching the output destination of the image data in the image memory 9, and K 1 and K 2 denote adders for adding a plurality of image data.
符号10は加算器K1,K2で加算された各画像データの重
み付け差分処理（デュアルエネルギーサブトラクション
処理）を行う減算器、11はデュアルエネルギーサブトラ
クション処理後の画像データを一時記憶する表示用メモ
リ、12は表示用メモリ11内の画像データをアナログ信号
に変換するD/A変換器、15はサブトラクション像を表示
するモニタディスプレイである。Reference numeral 10 denotes a subtractor that performs a weighted difference process (dual energy subtraction process) of each image data added by the adders K 1 and K 2 , 11 denotes a display memory that temporarily stores image data after the dual energy subtraction process, Reference numeral 12 denotes a D / A converter for converting image data in the display memory 11 into an analog signal, and reference numeral 15 denotes a monitor display for displaying a subtraction image.
符号13は前記画像メモリ９の読み出し制御および、ス
イッチSWの切り換え制御、Ｘ線管２とＸ線イメージイン
テンシファイア３との移動制御を行うとともに、垂直同
期信号分離回路８で取り出された垂直同期信号に同期し
たパルス信号を出力するコントローラ、14はＸ線管２へ
Ｘ線曝射用の高電圧を供給するＸ線制御部で、コントロ
ーラ13からのパルス信号に応じて、その供給電圧を高／
低に切り換えるように構成されている。Reference numeral 13 controls reading of the image memory 9, switching of the switch SW, movement control between the X-ray tube 2 and the X-ray image intensifier 3, and the vertical synchronization signal extracted by the vertical synchronization signal separation circuit 8. A controller 14 outputs a pulse signal synchronized with the signal. An X-ray controller 14 supplies a high voltage for X-ray irradiation to the X-ray tube 2. The X-ray controller 14 increases the supply voltage according to a pulse signal from the controller 13. /
It is configured to switch to low.
このＸ線制御部14は、例えば、第２図の簡略図に示す
ように、高電圧変圧器20からの出力交流電圧を昇圧・整
流して直流高電圧を発生する高電圧発生装置21と、高電
圧変圧器20の出力電圧を高／低に切り換えるスイッチン
グ回路22とを備えたもので、スイッチング回路22は、コ
ントローラ13からのパルス信号によってスイッチング動
作を行い、これに応じて高電圧発生装置21から、高／低
の直流高電圧がＸ線管２に供給されるようになってい
る。The X-ray controller 14 includes, for example, as shown in a simplified diagram of FIG. 2, a high-voltage generator 21 that boosts and rectifies an output AC voltage from a high-voltage transformer 20 to generate a DC high voltage, A switching circuit 22 for switching the output voltage of the high-voltage transformer 20 between high and low. The switching circuit 22 performs a switching operation in response to a pulse signal from the controller 13, and in response to the switching operation, outputs a high-voltage generator 21. Therefore, a high / low DC high voltage is supplied to the X-ray tube 2.
なお、Ｘ線制御部14の構成はこの例に限らず、種々の
形態のものがあるが、それぞれのものについても同様に
してスイッチング回路22を備えることは可能である。Note that the configuration of the X-ray control unit 14 is not limited to this example, and there are various forms. However, each of them can be provided with the switching circuit 22 in the same manner.
次に、上述したＸ線断層撮影装置の動作について、第
３図の波形図も参照しながら説明する。Next, the operation of the above-described X-ray tomography apparatus will be described with reference to the waveform diagram of FIG.
垂直同期信号分離回路８は、Ｘ線TVカメラ６の出力信
号から、垂直同期信号S1（第３図（ａ）参照）を取り出
して、コントローラ13に出力する。The vertical synchronizing signal separation circuit 8 extracts the vertical synchronizing signal S1 (see FIG. 3A) from the output signal of the X-ray TV camera 6, and outputs it to the controller 13.
コントローラ13は、その垂直同期信号S1に同期したパ
ルス信号をＸ線曝射開始信号としてＸ線制御部14に出力
すると同時に、Ｘ線管２とＸ線イメージインテンシファ
イア３の移動を開始する。The controller 13 outputs a pulse signal synchronized with the vertical synchronizing signal S1 to the X-ray controller 14 as an X-ray irradiation start signal, and at the same time, starts moving the X-ray tube 2 and the X-ray image intensifier 3.
Ｘ線制御部14内のスイッチング回路22は、与えられた
パルス信号に応じて、高電圧発生装置21への供給電圧を
高圧値（例えば、120［kv］）と、低圧値（例えば、60
［kv］）とに交互に切りえる。これにより、Ｘ線管２に
は、第３図（ｂ）の波形図に示すような高／低に交互に
切り換わる電圧が印加される。The switching circuit 22 in the X-ray controller 14 changes the supply voltage to the high voltage generator 21 to a high voltage (for example, 120 [kv]) and a low voltage (for example, 60 kV) in accordance with the given pulse signal.
[Kv]). As a result, a voltage that alternates between high and low as shown in the waveform diagram of FIG. 3B is applied to the X-ray tube 2.
一方、Ｘ線管２は支持アーム４の回動により、第１図
中符号Ｏの位置から、Ｏ′の位置に向かって移動を開始
し、Ｘ線イメージインテンシファイア３はＸ線管２と対
向姿勢を保持したまま水平移動を開始する。On the other hand, the rotation of the support arm 4 causes the X-ray tube 2 to start moving from the position of O in FIG. 1 to the position of O ′, and the X-ray image intensifier 3 moves with the X-ray tube 2. Start horizontal movement while maintaining the facing posture.
したがって、Ｘ線管２とＸ線イメージインテンシファ
イア３が裁断面Ａを中心に移動する間、Ｘ線管２から
は、Ｘ線TVカメラ６の垂直同期信号に同期したパルス間
隔で、高電圧Ｘ線と低電圧Ｘ線とが交互に曝射され、１
回の断層撮影（Ｘ線管２がＯ点からＯ′点に向かって１
回移動する間）で高圧撮影と低圧撮影とが同時に行われ
る。Therefore, while the X-ray tube 2 and the X-ray image intensifier 3 move around the cutting plane A, a high voltage is output from the X-ray tube 2 at a pulse interval synchronized with the vertical synchronization signal of the X-ray TV camera 6. X-rays and low-voltage X-rays are alternately exposed,
Times tomography (X-ray tube 2 moves from point O to point O '
High-speed photography and low-pressure photography are performed simultaneously.
被検体Ｍを交互に透過した高電圧Ｘ線像と低電圧Ｘ線
像は、Ｘ線イメージインテンシファイア３によって可視
光像に変換され、Ｘ線TVカメラ６で撮像された後、アナ
ログ映像信号（第３図（ｃ）参照）となって、A/D変換
器７に送られる。The high-voltage X-ray image and the low-voltage X-ray image alternately transmitted through the subject M are converted into a visible light image by the X-ray image intensifier 3 and, after being imaged by the X-ray TV camera 6, are converted into analog video signals. (See FIG. 3 (c)) and sent to the A / D converter 7.
A/D変換器７でデジタル信号に変換された各画像デー
タは次々と画像メモリ９の各フレームメモリ内に書き込
まれる。Each image data converted to a digital signal by the A / D converter 7 is sequentially written into each frame memory of the image memory 9.
ここで、画像メモリ９を構成している各フレームメモ
リに通し番号を付け、例えば、No.1のフレームメモリに
高電圧Ｘ線像が書き込まれると、No.2のフレームメモリ
には低電圧Ｘ線像が、No.3のフレームメモリには高電圧
Ｘ線像が、No.4のフレームメモリには低電圧Ｘ線像が、
……というように、交互に高電圧Ｘ線像と低電圧Ｘ線像
が記憶される。Here, serial numbers are assigned to the respective frame memories constituting the image memory 9. For example, when a high-voltage X-ray image is written in the No. 1 frame memory, a low-voltage X-ray image is stored in the No. 2 frame memory. The image, the high-voltage X-ray image in the No. 3 frame memory, the low-voltage X-ray image in the No. 4 frame memory,
... A high-voltage X-ray image and a low-voltage X-ray image are stored alternately.
１回の断層撮影終了後（あるいは、撮影中）、コント
ローラ13は画像メモリ９に対して、１フレームずつの画
像データの読み出しを開始するとともに、読み出し毎に
スイッチSWを交互に切り換える。After one tomographic imaging (or during the imaging), the controller 13 starts reading image data for each frame from the image memory 9 and alternately switches the switch SW for each reading.
これにより、フレームメモリのNo.1,No.3,…の高電圧
Ｘ線像は例えば加算器K1に、フレームメモリのNo.2,No.
4,…の低電圧Ｘ線像は例えば加算器K2に、というように
交互にそれぞれ出力される。Thus, No.1 frame memory, No.3, ... high voltage X-ray image to the adder K 1 for example, the frame memory No.2, No.
4, low voltage X-ray image of ... are outputted alternately, as for example in the adder K 2, that.
加算器K1は、与えられた複数枚の高電圧Ｘ線像の各々
対応する同一画素の画像データ同士を加算する。加算さ
れた画像のうち、裁断面Ａ以外の部位の像はボケ像とな
り、裁断面Ａの部位は鮮明な像となる。すなわち、前述
の単純撮影法による像と等価な断層像が得られる。Adder K 1 adds the image data with each other in the same pixel, each corresponding plurality of high-voltage X-ray image is given. In the added image, the image of the part other than the cutting plane A becomes a blurred image, and the part of the cutting plane A becomes a clear image. That is, a tomographic image equivalent to the image obtained by the simple imaging method described above is obtained.
加算器K2で加算された複数枚の低電圧Ｘ線像も同様
で、裁断面Ａの部位だけが鮮明な断層像となり、あたか
も目標部位だけが抽出されたような断層像が得られる。Low-voltage X-ray images of a plurality of the addition by the adder K 2 is similar, only the portion of the cut surface A becomes clear tomographic image, as if the tomographic image as only the target site has been extracted is obtained.
加算器K1で得られた高電圧Ｘ線による断層像（以下、
高圧断層像という）と、加算器K2で得られた低電圧Ｘ線
による断層像（以下、低圧断層像という）は重み付け減
算器10に出力される。Tomographic image by high-voltage X-ray obtained by the adder K 1 (hereinafter,
A pressure of tomographic images), a tomographic image by low-voltage X-ray obtained by the adder K 2 (hereinafter, referred to as low-pressure tomographic image) is outputted to the weighting subtractor 10.
この重み付け減算器10は、従来と同様にしてデュアル
エネルギーサブトラクション処理を行う。This weighted subtractor 10 performs dual energy subtraction processing in the same manner as in the related art.
すなわち、高圧断層像の例えば軟部組織の濃度値と、
低圧断層像の軟部組織の濃度値とが等しくなるように、
高圧断層像全体に、ある係数を乗算（重み付け）し、か
つ、重み付けされた高圧断層像と低圧断層像との同一画
素の画像データの差分を算出する。That is, for example, the density value of the soft tissue of the high-pressure tomographic image,
In order to make the density value of soft tissue of low pressure tomogram equal,
The whole high-voltage tomographic image is multiplied (weighted) by a certain coefficient, and a difference between image data of the same pixel between the weighted high-voltage tomographic image and the low-voltage tomographic image is calculated.
この差分処理により、軟部組織は消去され、骨部のみ
が抽出された断層像が得られる。前記の重み付けを骨部
に対して行えば、逆に軟部組織のみが抽出された断層像
が得られる。By this difference processing, the soft tissue is deleted, and a tomographic image in which only the bone is extracted is obtained. If the above weighting is applied to the bone, a tomographic image in which only soft tissue is extracted is obtained.
このデュアルエネルギーサブトラクション像は、表示
用メモリ11に一時蓄えられた後、D/A変換器12でアナロ
グの映像信号に変換されてモニタディスプレイ15に表示
される。The dual energy subtraction image is temporarily stored in the display memory 11, converted into an analog video signal by the D / A converter 12, and displayed on the monitor display 15.
なお、上述した実施例では説明しなかったが、加算器
K1,K2による加算処理の際に、画像をシフト操作するこ
とで、任意の断層像を得ることができる。Although not described in the above embodiment, the adder
At the time of the addition process using K 1 and K 2 , an arbitrary tomographic image can be obtained by shifting the image.
つまり、画像中心からＸ線系（Ｘ線管１、Ｘ線イメー
ジインテンシファイア２など）の移動方向に沿って左右
等間隔にズレた位置にある画像データ同士を互いに加算
するように各画像をシフトすれば、移動中心面から上下
位置にある部位の鮮明な断層像が得られる。任意の断層
面を選択する場合には、画像中心からのズレ位置を任意
に選択することによって行う。In other words, each image is added so that image data at positions shifted from the image center at right and left intervals along the moving direction of the X-ray system (X-ray tube 1, X-ray image intensifier 2, etc.) are added to each other. If the shift is performed, a clear tomographic image of a portion located vertically above and below the movement center plane can be obtained. When an arbitrary tomographic plane is selected, it is performed by arbitrarily selecting a shift position from the center of the image.
G.発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明のＸ線断層
撮影装置によると、１回の断層撮影中にＸ線管の管電圧
を高・低に切り換えて、高圧断層像と低圧断層像を収集
するから、得られた高圧断層像と低圧断層像との間でデ
ュアルサブトラクション処理を行うことにより、１回の
断層撮影で軟部組織あるいは骨部のみが抽出された画像
を得ることができる。G. Effects of the Invention As is apparent from the above description, according to the X-ray tomography apparatus of the present invention, the tube voltage of the X-ray tube is switched between high and low during one tomography, and the high-voltage tomographic image is obtained. Since low-pressure tomographic images are collected, dual subtraction processing is performed between the obtained high-pressure tomographic images and the low-pressure tomographic images to obtain an image in which only soft tissue or bone is extracted in one tomographic image. Can be.
したがって、従来のＸ線フィルムを用いた撮影のよう
に被検体の体動による画像のブレがなく、また、デュア
ルエネルギー撮影であるからイメージングプレートを用
いた撮影に比べ軟部組織あるいは骨部の抽出能が向上
し、高品質なデュアルサブトラクション像を得ることが
できる。Therefore, there is no blurring of the image due to the body movement of the subject as in the case of imaging using conventional X-ray film, and the ability to extract soft tissue or bone compared to imaging using an imaging plate because of dual energy imaging. And a high-quality dual subtraction image can be obtained.
第１図ないし第３図はこの発明の一実施例に係り、第１
図はＸ線断層撮影装置の概略構成を示したブロック図、
第２図はＸ線管電圧の切り換え構成例を示した図、第３
図は第１図における各部の波形図である。 ２……Ｘ線管 ３……Ｘ線イメージインテンシファイヤ ６……Ｘ線TVカメラ、８……A/D変換器 ９……画像メモリ、10……重み付け減算器 13……コントローラ、14……Ｘ線制御部 15……モニタディスプレイFIGS. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention.
The figure is a block diagram showing a schematic configuration of the X-ray tomography apparatus,
FIG. 2 is a diagram showing an example of a switching configuration of an X-ray tube voltage, and FIG.
The figure is a waveform diagram of each part in FIG. 2 X-ray tube 3 X-ray image intensifier 6 X-ray TV camera 8 A / D converter 9 Image memory 10 Weight subtractor 13 Controller 14 … X-ray controller 15 …… Monitor display
Claims (1)
透過Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージインテン
シファイヤおよび前記可視光像を撮像して映像信号を生
成するＸ線テレビカメラとを被検体の体軸方向に沿って
互いに反対方向に移動させ、移動過程で撮影した透視像
を加算し、移動中心にある部位の断層像を撮影するＸ線
断層撮影装置であって、１回の断層撮影中、前記Ｘ線テ
レビカメラの垂直同期信号に同期して、前記Ｘ線管の管
電圧値を高電圧値と低電圧値とに交互に切り換えるＸ線
制御部と、前記管電圧値が高圧値のときに得られたＸ線
像（高圧像）と低電圧値のときに得られたＸ線像（低圧
像）とをそれぞれ格納する画像メモリと、各高圧像と各
低圧像とをそれぞれ別個に加算して高圧断層像および低
圧断層像を得る加算手段と、前記高圧断層像と低圧断層
像とを重み付け減算処理してデュアルエネルギーサブト
ラクション像を得る減算手段と、前記デュアルエネルギ
ーサブトラクション像を出力する出力手段とを備えたこ
とを特徴とするＸ線断層撮影装置。An X-ray tube for exposing X-rays to a subject,
An X-ray image intensifier that converts a transmitted X-ray image into a visible light image and an X-ray television camera that captures the visible light image and generate a video signal are arranged in opposite directions along the body axis direction of the subject. An X-ray tomography apparatus for moving, adding a fluoroscopic image taken in the movement process, and taking a tomographic image of a portion at the center of movement, wherein a vertical synchronization signal of the X-ray television camera is obtained during one tomography. An X-ray control unit that alternately switches a tube voltage value of the X-ray tube between a high voltage value and a low voltage value in synchronism with the X-ray tube, and an X-ray image (high-voltage image) obtained when the tube voltage value is a high voltage value. Image) and an X-ray image (low-voltage image) obtained at a low voltage value, and a high-voltage tomogram and a low-voltage tomogram by separately adding each high-voltage image and each low-voltage image Adding means for obtaining the high-pressure tomographic image and the low-pressure tomographic image Processed and dual energy subtraction subtraction means for obtaining the image, the dual energy subtraction image X-ray tomography apparatus characterized by comprising an output means for outputting.
Priority Applications (1)
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| JP2262582A JP2871053B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | X-ray tomography equipment |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138783A JPH04138783A (en) | 1992-05-13 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871053B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1990
- 1990-09-28 JP JP2262582A patent/JP2871053B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6925144B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray digital tomographic image taking apparatus |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH04138783A (en) | 1992-05-13 |
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