JPH11151234A - X-ray imaging instrument - Google Patents
X-ray imaging instrumentInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、医学的な診断に
用いるのに好適な、Ｘ線映像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray imaging apparatus suitable for use in medical diagnosis.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、医学的な診断画像を得るため
に、たとえば食道造影検査や血管造影検査などのＸ線造
影検査が行われている。このようなＸ線造影検査におい
て、そのＸ線撮影した対象画像の形状変化をとらえて異
常部位を判別するためつぎのような表示方法をとってい
る。たとえば食道造影検査などの上部消化管を対象にし
て検査を行う場合、そのフレームごとに得られる撮影画
像を時系列的につぎつぎに連続表示し、変化のあった部
分を明確に識別するためその連続表示速度を速いものと
したり、あるいは各画像を１枚ずつ表示する際、画像全
体のコントラストを変化させて診断したい部位のコント
ラストを上げて容易に観察できるようにしたりしてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to obtain a medical diagnostic image, an X-ray contrast test such as an esophageal contrast test or an angiography test has been performed. In such an X-ray contrast inspection, the following display method is used to determine an abnormal site by detecting a change in the shape of the target image obtained by X-ray imaging. For example, when an examination is performed on the upper gastrointestinal tract, such as an esophageal angiography test, the captured images obtained for each frame are successively displayed in a time series one after another, so that the changed part is clearly identified. When the display speed is increased, or when each image is displayed one by one, the contrast of the part to be diagnosed is increased by changing the contrast of the entire image so that the image can be easily observed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように速い速度で撮影画像を連続表示する場合には、リ
アルタイムに近いほど速い方が形状変化を捉え易いが、
その形状変化がわずかなものである場合には表示スピー
ドが速いと見逃すおそれもある。また、診断したい部位
のコントラストを強調するため画像全体のコントラスト
を変化させる場合には、診断したい部位以外のたとえば
骨のような部分のコントラストまで強調されてしまい、
かえって診断がしづらいという問題が生じる。However, in the case of continuously displaying photographed images at a high speed as in the prior art, the closer to real time, the easier it is to catch a change in shape.
If the change in shape is slight, the display speed may be overlooked if the display speed is high. Also, when the contrast of the entire image is changed to enhance the contrast of the part to be diagnosed, the contrast of a part other than the part to be diagnosed, such as a bone, is also enhanced.
On the contrary, there is a problem that diagnosis is difficult.
【０００４】この発明は、上記に鑑み、造影剤が流れて
くることによる形状変化を捉え易くして、より容易に異
常部位を診断することができるように改善した、Ｘ線映
像装置を提供することを目的とする。[0004] In view of the above, the present invention provides an X-ray imaging apparatus improved so that a change in shape due to the flow of a contrast agent can be easily detected and an abnormal site can be diagnosed more easily. The purpose is to:
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＸ線映像装置においては、被写体に
向けてＸ線を照射するＸ線照射手段と、被写体を透過し
たＸ線が入射させられ、Ｘ線透過像に対応した映像信号
をフレームごとに出力する撮像手段と、フレームごとの
映像信号を比較してそれらの間の類似度を判定すること
により造影剤が流れてきたか否かを判別する判別手段
と、該判別手段により造影剤が流れてきていないと判別
されたときの映像信号をマスク像として記憶する記憶手
段と、上記判別手段により造影剤が流れてきたと判別さ
れたときの映像信号から上記マスク像の映像信号を減算
して差像を得る演算手段と、該差像に強調処理を施す手
段と、強調処理された差像をマスク像に加算する手段
と、この加算後の画像の映像信号が送られてその加算後
の画像を表示する画像表示手段とが備えられることが特
徴となっている。In order to achieve the above object, in an X-ray imaging apparatus according to the present invention, there is provided an X-ray irradiating means for irradiating an X-ray toward a subject, and an X-ray transmitted through the subject. The imaging means for outputting a video signal corresponding to the X-ray transmission image for each frame, and comparing the video signal for each frame to determine the similarity between them to determine whether or not the contrast agent has flowed. Discriminating means for discriminating the contrast agent, storage means for storing a video signal when the contrast agent is determined not to flow as a mask image, and when the discriminating means determines that the contrast agent has flowed. Calculating means for subtracting the video signal of the mask image from the video signal to obtain a difference image; means for performing enhancement processing on the difference image; means for adding the enhanced difference image to the mask image; Later image It is sent a video signal and an image display means for displaying the image after the addition is provided is a feature.
【０００６】撮像手段からは、被写体を透過したＸ線に
よる透過像の映像信号がフレームごとに順次出力されて
いる。この画像は、造影剤が流れてこない間はほとんど
同じであるが、造影剤が流れてくると大きく変化する。
そこで、フレームごとの映像信号を比較してそれらの間
の類似度を判定すれば造影剤が流れてきたかどうかを判
別できる。造影剤がまだ流れてきていないと判別された
ときの画像がマスク像として記憶される。そして造影剤
が流れてきたと判別されたときの画像からこのマスク像
が減算されて、造影剤の部分を抽出した差像が得られ
る。この差像が強調処理されるため、造影剤の部分が強
調されることになり、これがマスク像と加算されるの
で、その加算後の画像は造影剤の部分が強調されて背景
となる画像に重なったものとなる。この加算後の画像が
表示されるので、これを観察すれば、造影剤によって形
状変化した部分を容易に捉えることができ、異常部位の
診断が確実・容易にできるようになる。[0006] From the imaging means, a video signal of a transmitted image by X-rays transmitted through the subject is sequentially output for each frame. This image is almost the same while the contrast agent does not flow, but changes greatly when the contrast agent flows.
Therefore, it is possible to determine whether or not the contrast agent has flowed by comparing the video signals for each frame and determining the similarity between them. An image when it is determined that the contrast agent has not flowed yet is stored as a mask image. Then, the mask image is subtracted from the image when it is determined that the contrast agent has flowed, and a difference image obtained by extracting the portion of the contrast agent is obtained. Since the difference image is emphasized, the part of the contrast agent is emphasized, and this is added to the mask image. Thus, the image after the addition is emphasized as the background image with the part of the contrast agent emphasized. They will overlap. Since the image after the addition is displayed, by observing the image, it is possible to easily catch the part whose shape has been changed by the contrast agent, and it is possible to reliably and easily diagnose the abnormal part.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１はこの
発明にかかるＸ線サブトラクション映像装置の実施形態
を示すもので、この図において、被検者１０を挟むよう
にＸ線管２１と、イメージインテンシファイア（Ｉ．
Ｉ．）２２とが対向配置される。イメージインテンシフ
ァイア２２には光学系２３を介してテレビカメラ３０が
結合されている。テレビカメラ３０にはカメラコントロ
ールユニット３１が接続され、このカメラコントロール
ユニット３１から出力される映像信号が画像処理装置４
０を経て画像モニター装置５０に送られる。画像処理装
置４０は、Ａ／Ｄコンバータ４１、Ｄ／Ａコンバータ４
２、演算ユニット（ＡＬＵ）４３、４４、画像メモリ４
５、４６、およびこれらを制御するＣＰＵ４７を有す
る。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an X-ray subtraction imaging apparatus according to the present invention. In this figure, an X-ray tube 21 and an image intensifier (I.
I. ) 22 are arranged to face each other. A television camera 30 is connected to the image intensifier 22 via an optical system 23. A camera control unit 31 is connected to the television camera 30, and a video signal output from the camera control unit 31 is transmitted to the image processing device 4.
It is sent to the image monitor device 50 through 0. The image processing device 40 includes an A / D converter 41 and a D / A converter 4
2, arithmetic unit (ALU) 43, 44, image memory 4
5, 46 and a CPU 47 for controlling them.
【０００８】Ｘ線管２１からＸ線がテレビ信号に同期し
てパルス状に発生させられ、これが被検者１０に向けて
曝射される。被検者１０を透過したＸ線がイメージイン
テンシファイア２２に入射すると、イメージインテンシ
ファイア２２からは入射Ｘ線像の輝度増倍された可視光
画像が出力される。この出力光学像は光学系２３を介し
てテレビカメラ３０に導かれる。テレビカメラ３０は撮
像管またはＣＣＤからなり、入力された光学像に対応す
る電荷像が入力面に形成され、これが電子ビームの走査
または電荷読み出しにより読み出されて映像信号が得ら
れる。こうしてテレビ信号に同期してフレームごとにＸ
線透過像の映像信号が得られ、この映像信号が画像処理
装置４０に送られ、Ａ／Ｄコンバータ４１によりデジタ
ルデータに変換され、演算ユニット４３に送られる。ま
た、図では省略しているが、このＡ／Ｄコンバータ４１
の出力をデジタル画像記録装置に送ってフレームごとの
画像データを記録するようにしてもよい。[0008] X-rays are generated from the X-ray tube 21 in the form of pulses in synchronization with a television signal, and are emitted toward the subject 10. When the X-rays transmitted through the subject 10 enter the image intensifier 22, the image intensifier 22 outputs a visible light image in which the luminance of the incident X-ray image is multiplied. This output optical image is guided to the television camera 30 via the optical system 23. The television camera 30 is composed of an image pickup tube or a CCD, and a charge image corresponding to the input optical image is formed on an input surface, and this is read by electron beam scanning or charge reading to obtain a video signal. In this way, X
A video signal of a line transmission image is obtained, and the video signal is sent to the image processing device 40, converted into digital data by the A / D converter 41, and sent to the arithmetic unit 43. Although not shown in the figure, the A / D converter 41
May be sent to a digital image recording apparatus to record image data for each frame.
【０００９】ここで、食道の造影検査を行う場合を例に
して説明する。被検者１０に造影剤を飲んでもらい、食
道を流れていく様子を撮影する。このとき、造影剤を飲
む前からＸ線曝射を行って映像信号をフレームごとに順
次得る。この画像のデジタルデータが演算ユニット４３
を経て画像メモリ４５に格納される。この格納された画
像データが読み出されて、つぎのフレームで入力された
画像データと、演算ユニット４３において比較される。
この比較により、画像のフレーム間での類似度が判定さ
れる。Here, a case in which a contrast examination of the esophagus is performed will be described as an example. The subject 10 is asked to drink a contrast agent, and an image of the state of flowing through the esophagus is taken. At this time, X-ray irradiation is performed before drinking the contrast agent, and video signals are sequentially obtained for each frame. The digital data of this image is stored in the arithmetic unit 43
And is stored in the image memory 45. The stored image data is read out and compared with the image data input in the next frame in the arithmetic unit 43.
By this comparison, the similarity between the frames of the image is determined.
【００１０】この画像の類似度については、つぎの数式
１で表される値Ｓを、全画面にわたる多数の小領域ごと
に求める。この小領域というのはたとえば横４ピクセル
×縦６ピクセルの大きさとする。こうして求めた値Ｓが
所定のしきい値よりも大きいとき、その小領域で変化が
あったものとする。値Ｓがしきい値を超える両領域の数
が設定したしきい値よりも多くなったときに、２つの画
像が全体としてみて類似度が低いと判定する。すなわ
ち、造影剤が流れてきて画像のピクセル値が大きく変化
した部分が全体の画像の中で多く見られるようになって
きたとき、このことが判別されることになる。As for the degree of similarity of the image, a value S expressed by the following equation 1 is obtained for each of a large number of small areas over the entire screen. The small area has a size of, for example, 4 pixels horizontally × 6 pixels vertically. When the value S thus obtained is larger than a predetermined threshold value, it is assumed that a change has occurred in the small area. When the number of both regions where the value S exceeds the threshold exceeds the set threshold, it is determined that the similarity of the two images is low as a whole. That is, when a part where the pixel value of the image has greatly changed due to the flow of the contrast agent has become more frequent in the entire image, this is determined.
【数１】 (Equation 1)
【００１１】こうして、演算ユニット４３において造影
剤が流れてきたかどうかの判別ができるが、類似度が高
くて造影剤がまだ流れてきていないと判別されたときの
画像データが画像メモリ４５、４６にマスク像として格
納される。このマスク像は、造影剤がまだ流れてきてい
ないと判別されたときの１フレームの画像でもよいが、
造影剤がまだ流れてきていないと判別されたときのいく
つかのフレームの画像の平均値とすることが望ましい。In this way, it is possible to determine whether or not the contrast agent has flowed in the arithmetic unit 43. The image data when it is determined that the similarity is high and the contrast agent has not flowed yet is stored in the image memories 45 and 46. Stored as a mask image. This mask image may be an image of one frame when it is determined that the contrast agent has not flowed yet,
It is desirable to use the average value of the images of several frames when it is determined that the contrast agent has not flowed yet.
【００１２】演算ユニット４３において類似度が低くて
造影剤が流れてきたと判別されたとき、画像メモリ４５
からマスク像が読み出されて、現在のフレームの画像デ
ータとの間での減算が演算ユニット４３において行われ
る。すなわち、この造影剤が流れてきたときに順次フレ
ームごとに入力される画像データをＡ、マスク像をＢと
すると、Ｃ＝Ａ−Ｂの演算が行われる。When the arithmetic unit 43 determines that the contrast agent has flown due to the low similarity, the image memory 45
The mask image is read from, and subtraction from the image data of the current frame is performed in the arithmetic unit 43. That is, when the image data sequentially input for each frame when the contrast medium flows is A and the mask image is B, the calculation of C = AB is performed.
【００１３】このようなサブトラクションの結果の差像
Ｃにおいては、各ピクセル値は、造影剤の部分が負の整
数、造影剤以外の部分で動きのあった部分が正の整数、
造影剤や動きによる変化のなかった部分ではＡとＢが等
しいので０となる。そこで、この正の整数の部分は診断
のためには強調する必要のない部分であるので、演算ユ
ニット４３において、差像Ｃの正の整数をとるピクセル
値が０となるようにマスクする。In the difference image C resulting from such subtraction, each pixel value is such that a portion of the contrast agent is a negative integer, a portion other than the contrast agent that has moved is a positive integer,
Since A and B are equal in a portion where there is no change due to the contrast agent or movement, the value is 0. Therefore, since this positive integer portion is a portion that does not need to be emphasized for diagnosis, the arithmetic unit 43 masks the difference image C so that the pixel value of a positive integer becomes 0.
【００１４】そうすると、この差像Ｃには造影剤の部分
のみが存在するようになるため、演算ユニット４３にお
いて、この差像Ｃの全体に係数ｋを乗じる。これによっ
て造影剤の部分を強調した画像を得ることができる。こ
の係数ｋのかけられた画像ｋ×Ｃは演算ユニット４４に
おいて、画像メモリ４６から読み出されたマスク像Ｂと
加算される。すなわち、Ｄ＝ｋ×Ｃ＋Ｂの演算を行って
画像Ｄを得る。なお、さらに演算ユニット４４におい
て、加算結果の出力が格納ビット長に収まるようアンダ
ーフロー処理を行う。このような処理後の画像Ｄのデー
タをＤ／Ａコンバータ４２によりアナログ映像信号に戻
した後、画像モニター装置５０に出力する。Then, since only the part of the contrast agent is present in the difference image C, the arithmetic unit 43 multiplies the entire difference image C by a coefficient k. This makes it possible to obtain an image in which the portion of the contrast agent is emphasized. The image k × C multiplied by the coefficient k is added in the arithmetic unit 44 to the mask image B read from the image memory 46. That is, the image D is obtained by performing the calculation of D = k × C + B. In addition, the arithmetic unit 44 performs an underflow process so that the output of the addition result falls within the storage bit length. The data of the image D after such processing is returned to an analog video signal by the D / A converter 42, and then output to the image monitor 50.
【００１５】この画像Ｄは、造影剤が流れてくる前の画
像に、造影剤部分を強調して重ねあわせたものである。
この画像Ｄが造影剤が流れてきている間、リアルタイム
で順次フレームごとに表示される。そのため、造影剤部
分のみが強調された画像を観察することができ、形状が
時間的に変化したことを容易にとらえることができるよ
うになって、食道における異常部位の診断を確実・容易
に行うことができる。The image D is obtained by superimposing the contrast agent portion on the image before the contrast agent flows.
While the contrast agent is flowing, the image D is sequentially displayed in real time for each frame. Therefore, it is possible to observe an image in which only the contrast agent portion is emphasized, and it is possible to easily detect that the shape has changed over time, and to reliably and easily diagnose an abnormal site in the esophagus. be able to.
【００１６】なお、上の記述はこの発明の一つの実施形
態に関するものであって、この発明が上の記述に限定さ
れる趣旨でないことはもちろんである。食道のＸ線造影
検査について説明したが血管などのＸ線造影検査等にも
適用できることは言うまでもないし、リアルタイムで画
像表示するのではなく、いったん画像記録装置に記録し
た画像を再生して、これについて造影剤が流れてきたと
きの画像であるか否かを判別し上記のような差像Ｄを得
て表示するようにしてもよい。また、画像の類似度によ
って造影剤が流れてきたかどうかを判別するための具体
的構成などは他の種々の構成をとることができる。The above description relates to one embodiment of the present invention, and it goes without saying that the present invention is not intended to be limited to the above description. Although the X-ray contrast examination of the esophagus has been described, it is needless to say that the present invention can also be applied to the X-ray contrast examination of blood vessels and the like. Alternatively, it may be determined whether or not the image is the image when the contrast agent flows, and the difference image D as described above may be obtained and displayed. Further, the specific configuration for determining whether or not the contrast agent has flowed based on the similarity of the images may take various other configurations.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のＸ線映
像装置によれば、背景も含めた全体の画像の中で造影剤
部分のみを強調して表示することができ、そのため、こ
の画像を観察することにより、造影剤による形状変化部
分を容易にとらえて、異常部分を確実・容易に発見でき
る。しかも、造影剤の部分の画像が強調されるため、造
影剤の量を減少させても、造影剤の部分が十分な濃度と
なるため、被検者の負担を軽減することができる。As described above, according to the X-ray imaging apparatus of the present invention, it is possible to emphasize and display only the contrast agent portion in the whole image including the background. By observing the image, it is possible to easily catch the shape-changed portion due to the contrast agent and to find the abnormal portion reliably and easily. Moreover, since the image of the part of the contrast agent is emphasized, even if the amount of the contrast agent is reduced, the part of the contrast agent has a sufficient density, so that the burden on the subject can be reduced.
【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
１０ 被検者 ２１ Ｘ線管 ２２ イメージインテンシファイア ２３ 光学系 ３０ テレビカメラ ３１ カメラコントロールユニット ４０ 画像処理装置 ４１ Ａ／Ｄコンバータ ４２ Ｄ／Ａコンバータ ４３、４４ 演算ユニット ４５、４６ 画像メモリ ４７ ＣＰＵ ５０ 画像モニター装置 Reference Signs List 10 subject 21 X-ray tube 22 image intensifier 23 optical system 30 television camera 31 camera control unit 40 image processing device 41 A / D converter 42 D / A converter 43, 44 arithmetic unit 45, 46 image memory 47 CPU 50 Image monitor device
Claims (1)
手段と、被写体を透過したＸ線が入射させられ、Ｘ線透
過像に対応した映像信号をフレームごとに出力する撮像
手段と、フレームごとの映像信号を比較してそれらの間
の類似度を判定することにより造影剤が流れてきたか否
かを判別する判別手段と、該判別手段により造影剤が流
れてきていないと判別されたときの映像信号をマスク像
として記憶する記憶手段と、上記判別手段により造影剤
が流れてきたと判別されたときの映像信号から上記マス
ク像の映像信号を減算して差像を得る演算手段と、該差
像に強調処理を施す手段と、強調処理された差像をマス
ク像に加算する手段と、この加算後の画像の映像信号が
送られてその加算後の画像を表示する画像表示手段とを
備えることを特徴とするＸ線映像装置。An X-ray irradiating means for irradiating an X-ray toward a subject, an imaging means for receiving an X-ray transmitted through the subject and outputting a video signal corresponding to an X-ray transmission image for each frame, A determination unit that determines whether or not the contrast agent has flown by comparing the video signals of each frame and determines the similarity between them; and that the determination unit determines that the contrast agent has not flown. Storage means for storing the video signal at the time as a mask image, and computing means for subtracting the video signal of the mask image from the video signal when the contrast medium is determined to have flowed by the determination means to obtain a difference image, Means for performing enhancement processing on the difference image, means for adding the enhanced difference image to the mask image, and image display means for transmitting a video signal of the image after the addition and displaying the image after the addition. It is characterized by having X-ray imaging device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337768A JPH11151234A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | X-ray imaging instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337768A JPH11151234A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | X-ray imaging instrument |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151234A true JPH11151234A (en) | 1999-06-08 |
Family
ID=18311788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9337768A Pending JPH11151234A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | X-ray imaging instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11151234A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015009097A (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 株式会社東芝 | X-ray diagnostic apparatus |
| JP2020005761A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Medical image diagnostic apparatus |
| US11676271B2 (en) | 2019-11-01 | 2023-06-13 | Konica Minolta, Inc. | Dynamic image analysis apparatus extracting specific frames including a detection target from a dynamic image, dynamic analysis system, and storage medium |
-
1997
- 1997-11-21 JP JP9337768A patent/JPH11151234A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015009097A (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 株式会社東芝 | X-ray diagnostic apparatus |
| JP2020005761A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Medical image diagnostic apparatus |
| US11676271B2 (en) | 2019-11-01 | 2023-06-13 | Konica Minolta, Inc. | Dynamic image analysis apparatus extracting specific frames including a detection target from a dynamic image, dynamic analysis system, and storage medium |
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