JPH02244881A - X線診断装置 - Google Patents

X線診断装置

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JPH02244881A
JPH02244881A JP1063502A JP6350289A JPH02244881A JP H02244881 A JPH02244881 A JP H02244881A JP 1063502 A JP1063502 A JP 1063502A JP 6350289 A JP6350289 A JP 6350289A JP H02244881 A JPH02244881 A JP H02244881A
Authority
JP
Japan
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ray
scattered
thickness
signal
component
Prior art date
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Pending
Application number
JP1063502A
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English (en)
Inventor
Michitaka Honda
道隆 本田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、X線を被写体に照射して得られる透過X線
情報に基づく可視画像を作成し、医用診断に供するX線
診断装置に関するものである。
(従来の技術) 一般にX線診断装置において、X線を検出する検出器に
は直接X線と共に、被写体等で散乱した散乱X線が入射
する。この散乱X線は画像のコントラスト鮮鋭度を劣化
させる主たる原因となるため、それの除去は非常に重要
である。
従って、そのような散乱X線を除去する工夫は、従来か
ら種々提案されている。その−例として特開昭59−1
51940号公報にディジタルフィルタによる補正手段
が開示されている。この補正手段は、X線診断装置の検
出器から出力されるX線データImをX線照射野に亘っ
て平均化した平均値Irnを演算する平均化演算手段と
、 0.5〜1.5)の関係式より、前記平均化演算手段よ
り出力される平均値1rnを直接X線データの平均値I
pに変換する1m−Ip変換演算手段と、前記平均値1
pより(Ip)nを演算するn乗演算手段と、前記n乗
演算手段より出力される(ip) n!t)A (1−
n)(I p) nを演11する第1の乗算手段と、前
記検出器から出力されるX線デー21mから、前記第1
の乗算手段よりの出力A (1−n)  (I p) 
 を減算する減算手段と、前記減算手段より出力される
前記減算結果Tmおよびシステムレスポンス関数と散乱
X線レスポンス関数とで定義されるフィルタリング特性
Hにより直接X線データIp(x、y)を算出するフィ
ルタリング演算手段とで構成されている。
このような定常フィルタによる補正手段は、ペンシルビ
ームX線入射に対する散乱X線の広がりを示す関数(P
o1nt  5pread Function :PS
F)が被写体の厚みに対して余り変化しないシステム、
例えばX線蛍光増倍管(I I)−テレビ撮像管(T 
V)チェーン系においてグリッドを用いた撮影または透
視装置に有効である。
(発明が解決しようとする課題) 上記したII−TVチェーン系診断装置以外の例えばイ
メージングプレートを使用するコンピユーテッドラジオ
グラフィ(CampuledRadlography 
: CR)のような撮影システムとか、!I−TVチェ
ーン系診断装置であってもグリッドを使用しない撮影装
置の場合は、一般に被写体の厚みに対してPSFが変化
する。従って、ここに揚げたCR,グリッドを使用しな
いI I −TVチェーン系診断装置については、上記
した従来の補正手段では散乱X線を除去できないことに
なる。
また極端な例ではあるが、被写体を全く通過しないバス
(エアバス)の領域が画像中に存在する場合、その領域
からは全く散乱X線が発生しないことは明らかである。
にもかかわらず上記した従来手段のように定常フィルタ
を用いて散乱線補正を試みようとすると、上記した散乱
X線が発生されない領域まで補正されてしまうため、ア
ーチファクトが発生して診断上かえって障害となること
も指摘されていた。
この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、被写体の厚みに対してPSFが変化す
るII−TVチェーン系診断装置でグリッドを使用しな
い装置、II−TVチェーン系診断装置以外の装置であ
っても検出X線信号中の散乱X線信号成分を充分に除去
し、コントラスト鮮鋭度のすぐれたアーチファクトのな
い高品質の画像を得ることができるX線診断装置を提供
するにある。
[発明の構成] (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ために、被写体を透過
するX線をX線検出手段にて検出し、この検出手段から
出力されるX線信号データを基にして画像を表示するX
線診断装置において、前記X線信号データを被写体の厚
み相当データに従って分類する手段と、この分類手段に
よって分類された厚み毎の前記Xg信号データに対しそ
れぞれ独立してフィルタ演算をしそれぞれ厚み毎の散乱
X線成分信号を出力するフィルタ演算手段と、このフィ
ルタ演算手段によって得られた前記厚み毎の散乱X線成
分信号を合成する手段と、この合成手段によって得られ
た総計散乱X線成分信号を前記X線検出手段からのX線
信号データがら減算する手段とを備えたことを特徴とす
るものである。
(作用) 被写体を透過するX線をX線検出手段にて検出しその入
射X線に対応するX線信号データを出力する。このX線
信号データを画素毎に、診断条件によって決定された被
写体の厚みに対応する比較レベル信号と比較することに
よって被写体の厚みに従って分類する。このようにして
分類された前記X線信号データを分類厚み毎にそれぞれ
独立してそれ相応のフィルタ係数のもとにフィルタ演算
を実施する。これによりそれぞれ被写体の分類厚み毎に
散乱X線成分信号が算出され、これらの信号を合成して
総計の散乱X線成分信号が得られる。
この信号を、前記検出手段によって得られたX線信号デ
ータから画素毎に減算することによって、最終的に散乱
X線成分が除去された直接X線成分のみのX線信号デー
タが得られる。
上記したように、検出されたX線信号データを被写体の
厚みに従って分類し、この分類厚み毎のデータとしてフ
ィルタ演算をして別々に散乱X線成分を求め、X線検出
手段からのX線信号データから減するようにしているの
で、II−TVチェーン系診断装置でグリッドを使用し
ない装置やXI−TVチェーン系診断装置以外の装置の
ように被写体の厚みに対してPSFが変化するシステム
においても散乱線補正を確実に実施することができる。
(実施例) この発明の一実施例の構成を第1図をツ照して説明する
。X線管1はX線制御器2によってX線曝射を制御され
る。X線管1から曝射され被写体3を透過したX線はX
線検出器4によって検出される。この検出器4から出力
される2次元検出面に対応する画素毎のアナログ検出信
号を、A/D変換器5にてディジタル値に変換した後、
メモリ6に原画像データとして格納する。一方、X線制
御器2から各種診断条件(撮影条件)、即ち管電圧、管
電流、曝射パルスX線幅、X線管・検出器間距離等の提
供をうけ、被写体3の厚みに対応する複数のスレッシホ
ールドレベルSl、・・・ Snを発生するスレッシホ
ールドレベル発生器1を段゛ける。
比較器8はメモリ6から画素毎1こ順次読み出される原
画像データと、スレッシホールドレベル発生器7から提
供されるスレッシホールドレベルS1.・・・、Snと
を比較し、その結果に従って複数のメモリ9−1.・・
・9−nの何れかに振り分けて格納する。即ち、原画像
の信号レベル■とスレッシホールドレベル51 、 川
、Snとを比較し、1<St 、Sl < I<S2 
、=−、Sn < 1というように、原画像をその信号
レベルに応じてn+1個の領域に分割する。つまり、メ
モリ9−1には原画像信号のうち、スレッシホールドレ
ベル81以下の信号レベルをもつ画素位置の信号のみが
その値をそのまま記録され、他の画素位置には0が記録
される。またメモリ9−2には、スレッシボールドレベ
ルs1 < r<S2の範囲に入るものだけ上記と同様
に記録される。他のメモリ9−3゜・・・、9−nにつ
いても上記と同様に提供されるスレッシホールドレベル
に従って相当する信号が記録されることになる。このよ
うにして各メモリ9−1.・・・、9−nには、原画像
の部分領域が記録されることになる。
各メモリ9−1.・・・ 9−n毎に、フィルタ関数発
生器10−1.・・・、10−nを設ける。これらのフ
ィルタ関数発生器はX線制御器2から撮影条件データが
付与されて、所定のPSFに基いたフィルタ関数をそれ
ぞれ発生する。これらのフィルタ関数はそれぞれ各メモ
リ9−1.・・・ 9−nから読み出される対応するデ
ータと共に、各フィルタ演算器11−1.・・・、11
−nによってフィルタ演算に供される。これらのフィル
タ演算が実施されると、散乱X線成分信号が算出される
。各フィルタ演算器11−1.・・・、11−nの出力
(散乱X線成分信号)は全て合成器12に送られてこれ
らの加算結果をメモリ13に付与する。このメモリ13
には、全散乱X線成分信号が2次元画像の画素毎に格納
される。このメモリ13内のデータをメモリ6に格納さ
れた原画像データ■から減する減算器14を設ける。こ
の減算器14の出力は原画像データから全散乱X線成分
を除去された直接X線成分のみの画像データが出力され
る。
次に上記した構成の実施例の作用を第2図及び第3図を
更に参照に加えて説明する。まず第2図を参照して、散
乱X線発生の背景について説明する。X線管1から曝射
されるX線バスのうち、被写体3を通過しないバスAと
それを通過するバスBを考えた場合、それぞれの直接透
過X線強度分は実線で示され、被写体によって発生され
る散乱X線強度分布は破線(ハツチングを付す)で示さ
れる。このように散乱X線は被写体3によって発生され
るものであるから、エアバスAの領域では散乱X線が発
生しないことは明らかである。
第3図は被写体3の厚みの値によって散乱X線の広がり
程度が相違する関係(P S F)を示している。同図
に示すように、例えば被写体3を水と仮定し、その厚み
を5印、15cm、25艶の3段階について考えてみる
と、PSFの曲線は厚みが増加するに従って横に広がる
傾向を示す。II−TVチェーン系診断装置の場合は、
IIから発生するベーリンググレアの混入が影響してP
SFの差はそれほど顕著ではないが、それぞれの診断装
置では概して上記したように、被写体の厚みによって散
乱X線のPSFが相違する。
従って、散乱X線補正を確実に行うためには、被写体の
厚みを撮影時に大略的に把握する必要がある。このよう
な被写体の厚みデータは、撮影条件が与えられれば、原
画像の画素値データから推測可能である。例えば、撮影
条件を管電圧70KVp、管電流1mA、曝射X線パル
ス幅l rn S SX線管・検出器間距離100cm
としたとき、ニアバスA上で1000の大きさの信号が
検出できるシステムであるとすれば、水5cm厚の被写
体が存在した場合、1000Xe −μm°5(ただし
、μWは水の平均吸収係数で、μW二〇、25である)
の直接X線信号がバスB上で検出できる。従って逆に、
第1図中のスレッシホールドレベル発生器7のスレッシ
ホールドレベルを5o−1000Xe−μm゛5に設定
しておけば、原画像信号のうちSo以下のレベルのもの
は被写体の厚み5cm以下のものであると推定すること
ができる。ただし、原画像信号には散乱X線が重畳され
ているので、実際には氷厚5(7)を通過して検出され
るX線信号値は 1000Xe−μ7°5X (leα)となる。(ただ
し、αは散乱X線に対する含有率を示す)αの値は、グ
リッドを用いた撮影システムの場合には1.0以下であ
ることが多く、この場合αにょる氷厚の推定誤差は2〜
3cm程度である。また、グリッドを使用しない撮影シ
ステム等でαが大きく氷厚の推定に大きな誤差を与える
場合は、αを管電圧と氷厚とをそれぞれ所定値に設定す
ることによって予め測定しておき、氷厚5cm以下の信
号領域を抽出する際のスレッシホールドレベルを5o−
1000Xe−μ7゛5× [1+a(5cm、70KVI)) ]なる値に設定し
ておけばよい。(ただしα5cm、70KVpは予め管
電圧70KVp、氷厚5 cmのもとで測定された値で
ある) 同様にして、3l−1000Xe  −μ7°10は1
0cIIlの氷厚に対するスレッシホールドレベルであ
るので、So<I<SRの間の画像信号は5〜10c8
+の氷厚を有する被写体の領域を表示することになる。
上記したように、各スレッシホールドレベルによって選
択された信号を対応するメモリ9−1.・・・、9−n
に格納することによって、メモリ9〜1には氷厚5cf
fl以下の部分に相当する信号、メモリ9−2には氷厚
5〜10国の部分に相当する信号というように、各メモ
リ9−1.・・・。
9〜nに被写体の厚みに相当する信号が分類されて送り
込まれる。
ところで被写体3の厚みに対する散乱X線のPSFは、
例えば第3図のように予め測定されている。また氷厚と
撮影条件から、散乱X線の直接X線に対する含有率を求
める技術も一般に知られている。従って各メモリ9−1
.・・・、9−n毎に、即ち各氷厚毎にそれぞれ独立し
て発生散乱X線分布を求めることができる。これらの別
々の散乱X線分布を合成器12にて加算すれば、総計の
散乱X線分布(各種の厚みを含む被写体によって発生さ
れる全散乱X線分布)が求められ、これをメモリ6に格
納されている原画像信号から減算器14によって減する
ことによって、散乱X線補正画像を得ることができる。
[発明の効果] 以上2賊したようにこの発明のX線診断装置によれば、
検出されたX線信号データを被写体の厚みに従って分類
し、この分類厚み毎のデータとしてフィルタ演算をして
別々に散乱X線成分を求め、X線検出手段からのX線信
号データから減するようにしているので、rr−TVチ
ェーン系診断装置でグリッドを使用しない装置やII−
TVチェーン系診断装置以外の装置−のように被検体の
厚みに対してPSFが変化するシステムにおいても散乱
線補正を確実に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロツク図、
第2図は散乱X線発生状態を示す説明図、第3図は散乱
X線のPSFを示す特性曲線図である。 1・・・X線管    2・・・X線制御器4・・・X
線検出器  6・・・メモリ7・・・スレッシホールド
レベル発生器8・・・比較器    9−1.・・・、
9−n・・・メモリ10−1.・・・、10−n・・・
フィルタ関数発生器11−1.・・・、11−n・・・
フィルタ演算器12・・・合成器   13・・・メモ
リ14・・・減算器 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 代理人 弁理士  近 藤   猛 Il!1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被写体を透過するX線をX線検出手段にて検出し、この
    検出手段から出力されるX線信号データを基にして画像
    を表示するX線診断装置において、前記X線信号データ
    を被写体の厚み相当データに従って分類する手段と、こ
    の分類手段によって分類された厚み毎の前記X線信号デ
    ータに対しそれぞれ独立してフィルタ演算をし、それぞ
    れ厚み毎の散乱X線成分信号を出力するフィルタ演算手
    段と、このフィルタ演算手段によって得られた前記厚み
    毎の散乱X線成分信号を合成する手段と、この合成手段
    によって得られた総計散乱X線成分信号を前記X線検出
    手段からのX線信号データから減算する手段とを備えた
    ことを特徴とするX線診断装置。
JP1063502A 1989-03-17 1989-03-17 X線診断装置 Pending JPH02244881A (ja)

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