(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に造影剤を注入する造影剤注入器と、前記被検体に放射線を照射する放射線源と、この放射線源の照射方向に配置され複数の羽根からなり上記放射線源より照射される放射線を減衰する濃度補償フィルタと、上記放射線源と対向配置され上記被検体の透過放射線像データを検出する放射線検出器と、該検出された上記透過放射線像データを格納する記憶装置と、この記憶装置から上記透過放射線像データを読み出して演算処理する演算装置と、該演算処理後の透過放射線像データを画像表示する表示装置と、上記透過放射線像データのうちの透視画像データを格納する透視画像記憶装置と、を有して成るディジタル血管撮影装置において、上記透視画像記憶装置に格納された透視画像データを読み出し、その透視画像の画像中心に対し、上記濃度補償フィルタの複数の羽根を挿入すべき領域を予め割り当て、それぞれの領域内について２値化処理により上記濃度補償フィルタを挿入すべき画素の集まりである連結成分の重心位置の値を求め、その求められた値から撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出する挿入位置算出手段と、該算出された挿入位置へ上記濃度補償フィルタを挿入制御するフィルタコントロール装置と、を設けたことを特徴とするディジタル血管撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被検体の血管内に造影剤を注入して放射線を照射しその検出信号をディジタル化した後に画像処理を行って血管像を得るディジタル血管撮影装置に関し、特に透視画像から撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出してその算出位置へ濃度補償フィルタを自動挿入することができるデイジタル血管撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のディジタル血管撮影装置は、被検体内に造影剤を注入する造影剤注入器と、上記被検体に放射線を照射する放射線源と、この放射線源の前面に配置され照射される放射線を減衰させる濃度補償フィルタと、上記被検体を間に挾んで上記放射線源と対向配置され被検体からの透過放射線像を可視光像に変換する放射線検出器と、この放射線検出器からの出力光学像を電気信号に変換するテレビカメラと、このテレビカメラからの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器からのディジタル信号を画像データとして格納する記憶装置と、この記憶装置から画像データを読み出して演算処理し再び上記記憶装置に送る演算装置と、上記記憶装置から演算処理後のディジタル信号を読み出してアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器からのアナログ信号に基づいて画像表示する表示装置と、上記各構成要素の動作を制御する制御装置とを有して成っていた。そして、医師等の操作者は、得られる画像がハレーションを起こさないように、上記表示装置の画面に表示される透視画像を見ながら濃度補償フィルタを手動操作により必要な領域へ挿入していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のディジタル血管撮影装置においては、医師等の操作者が表示装置の画面に表示される透視画像を見ながら判断して濃度補償フィルタを手動操作により必要な領域へいちいち挿入していたので、被検体について撮影を行う度に必要な領域へ濃度補償フィルタを挿入しなければならなかった。この場合、被検体についての血管像の撮影操作は、被検体の所要部位へカテーテルを挿入したり、撮影位置を決定する等、種々の複雑な操作を行わなければならず、操作者が更に上記濃度補償フィルタを適正位置に挿入するのは大変な負担となるものであった。従って、濃度補償フィルタの挿入操作を行う専属の技師が一人必要となることがあった。また、手動操作による濃度補償フィルタの挿入は、適正な位置に挿入セットするのに時間がかかり、被検体に精神的な苦痛を与えると共に、検査効率が低下するものであった。
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、透視画像から撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出してその算出位置へ濃度補償フィルタを自動挿入することができるディジタル血管撮影装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるディジタル血管撮影装置は、被検体内に造影剤を注入する造影剤注入器と、前記被検体に放射線を照射する放射線源と、この放射線源の照射方向に配置され複数の羽根からなり上記放射線源より照射される放射線を減衰する濃度補償フィルタと、上記放射線源と対向配置され上記被検体の透過放射線像データを検出する放射線検出器と、該検出された上記透過放射線像データを格納する記憶装置と、この記憶装置から上記透過放射線像データを読み出して演算処理する演算装置と、該演算処理後の透過放射線像データを画像表示する表示装置と、上記透過放射線像データのうちの透視画像データを格納する透視画像記憶装置と、を有して成るディジタル血管撮影装置において、上記透視画像記憶装置に格納された透視画像データを読み出し、その透視画像の画像中心に対し、上記濃度補償フィルタの複数の羽根を挿入すべき領域を予め割り当て、それぞれの領域内について２値化処理により上記濃度補償フィルタを挿入すべき画素の集まりである連結成分の重心位置の値を求め、その求められた値から撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出する挿入位置算出手段と、該算出された挿入位置へ上記濃度補償フィルタを挿入制御するフィルタコントロール装置と、を設けたものである。
【０００６】
【作用】
このように構成されたディジタル血管撮影装置は、テレビカメラからの出力信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器の出力側に接続された透視画像記憶装置により上記Ａ／Ｄ変換器から出力された透視画像のデータを格納し、その後段の挿入位置算出手段で上記透視画像記憶装置から画像データを読み出して撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出し、その後段のフィルタコントロール装置により上記挿入位置算出手段で算出された位置へ上記濃度補償フィルタを挿入制御するように動作する。これにより、透視画像から撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出してその算出位置へ濃度補償フィルタを自動挿入することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるディジタル血管撮影装置の実施例を示すブロック図である。このディジタル血管撮影装置は、被検体の血管内に造影剤を注入して放射線を照射しその検出信号をディジタル化した後に画像処理を行って血管像を得るもので、図１に示すように、造影剤注入器２と、Ｘ線管球３と、Ｘ線補償フィルタ４と、イメージインテンシファイア（以下「Ｉ．Ｉ．」と略称する）５と、テレビカメラ６と、Ａ／Ｄ変換器７と、フレームメモリ８と、演算装置９と、Ｄ／Ａ変換器１０と、表示装置１１と、中央処理装置１２とを有し、更に透視画像メモリ１３と、挿入位置算出手段１４と、フィルタコントロール装置１５とを備えて成る。
【０００８】
上記造影剤注入器２は、テーブル１６上に寝載された被検体１の血管内に造影剤を注入するもので、上記被検体１に挿入されたカテーテルに接続されると共に、後述の中央処理装置１２で制御されるようになっている。Ｘ線管球３は、上記被検体１に放射線（Ｘ線）を照射する放射線源となるもので、中央処理装置１２で制御されるＸ線制御器１７及び高圧発生器１８により高電圧を印加されＸ線を放射するようになっている。Ｘ線補償フィルタ４は、上記Ｘ線管球３から放射されるＸ線を減衰させ、得られる透視画像がハレーションを起こさないようにする濃度補償フィルタとなるもので、Ｘ線管球３の前面に図３に示すように例えば２枚の矩形の羽根４１  ，４２  が配置されると共に、適宜開閉可能とされている。
【０００９】
Ｉ．Ｉ．５は、上記Ｘ線管球３から放射され被検体１を透過した放射線像（透過Ｘ線像）を入射して可視光像に変換する放射線検出器となるもので、上記被検体１を間に挾んでＸ線管球３と対向配置されている。テレビカメラ６は、上記Ｉ．Ｉ．５からの出力光学像を撮影して電気信号に変換するもので、Ｉ．Ｉ．５の光学的出力面に接続されている。Ａ／Ｄ変換器７は、上記テレビカメラ６からの出力信号をディジタル信号に変換するものである。また、フレームメモリ８は、上記Ａ／Ｄ変換器７から出力されたディジタル信号を入力して画像データとして格納する記憶装置となるものである。さらに、演算装置９は、上記フレームメモリ８から画像データを読み出して所要の演算処理をし、再びそのフレームメモリ８へ送るものである。
【００１０】
Ｄ／Ａ変換器１０は、上記フレームメモリ８から演算処理後のディジタル信号を読み出してアナログ信号に変換するものである。また、表示装置１１は、上記Ｄ／Ａ変換器１０から出力されるアナログ信号に基づいて血管像を画像表示するもので、例えばテレビモニタから成る。
【００１１】
そして、中央処理装置１２は、上記の各構成要素の動作を制御する制御装置となるもので、操作卓１９から撮影モードや撮影部位の選択あるいは撮影スタート等のコマンド入力を行うようになっている。
【００１２】
ここで、本発明においては、上記Ａ／Ｄ変換器７の出力側に、透視画像メモリ１３と、挿入位置算出手段１４と、フィルタコントロール装置１５とが設けられている。上記透視画像メモリ１３は、Ａ／Ｄ変換器７から出力される透視画像のデータを入力して格納する透視画像記憶装置となるもので、例えばフレームメモリから成る。また、挿入位置算出手段１４は、上記透視画像メモリ１３から画像データを読み出して、撮影時のＸ線補償フィルタ４のＸ線管球３に対する挿入位置を算出するものである。さらに、フィルタコントロール装置１５は、上記挿入位置算出手段１４によって算出された位置へ上記Ｘ線補償フィルタ４を挿入制御するもので、その内部構成は、図２に示すように、挿入位置算出手段１４から送られてくるフィルタコントロールパラメータＰ１  ，Ｐ２  とＸ線補償フィルタ４から送られてくる各羽根４１  ，４２  の位置情報Ｓ１  ，Ｓ２  とを比較するフィルタ位置比較装置２０と、このフィルタ位置比較装置２０から出力される比較結果Ｓ３  を入力して上記Ｘ線補償フィルタ４の各羽根４１  ，４２  の位置制御をするモータ（図示省略）に対し、その駆動信号Ｓｍ  を送出するモータドライバ２１とから成る。そして、このモータドライバ２１からの駆動信号Ｓｍ  がＸ線補償フィルタ４のモータに入力して該モータが動作することにより、自動的に各羽根４１  ，４２  の挿入，退避が行われるようになっている。
【００１３】
次に、このように構成されたディジタル血管撮影装置におけるＸ線補償フィルタ４の制御動作について、図３及び図４を参照して説明する。まず、図１において、Ｘ線管球３より放射されたＸ線は、被検体１を透過してＩ．Ｉ．５で可視光像に変換される。このＩ．Ｉ．５からの出力光学像はテレビカメラ６で撮影され、このテレビカメラ６からの出力信号はＡ／Ｄ変換器７でディジタル信号に変換される。このディジタル信号に変換された画像データは、操作卓１９で入力される撮影モードが「透視」のときは透視画像メモリ１３へ格納され、撮影モードが「撮影」のときは直接又は演算装置９で演算された後にフレームメモリ８へ格納される。
【００１４】
次に、上記透視画像メモリ１３へ格納された画像データはその後読み出され、挿入位置算出手段１４へ入力してＸ線補償フィルタ４の挿入が必要な領域か或いは必要でない領域かを区別するために２値化処理が行われ、連結成分毎にラベル付けがされる。このとき、上記２値化処理のしきい値は、テレビカメラ６からの出力信号のサチュレーション値などにより予め定めておくものとする。そして、上記ラベル付けされた各連結成分は、それぞれ重心位置が算出される。このような状態で、Ｘ線補償フィルタ４の挿入位置が決定される。
【００１５】
図３はＸ線補償フィルタ４が２枚の矩形の羽根４1 ，４2 で構成され、各々が水平方向に画像Ｉの中心部まで挿入が可能な場合のフィルタ挿入位置決定方法の一例を示す説明図である。この場合、連結成分の重心位置が画像Ｉの右半分に位置するときには右側の羽根４1 を、画像Ｉの左半分に位置するときには左側の羽根４2 をそれぞれ挿入するものとする。このとき、図４に示すように、それぞれの領域内の連結成分Ａ1 ，Ａ2のように複数個ある場合に、各々について重心位置を求め、前記重心位置のうち、画像中心までの距離が最短になるものを以降の演算処理において用いる。これらの値から各羽根４1 ，４2 の挿入位置Ｄ1 ，Ｄ2 を次式に従って求める。
Ｄ1＝｜ｘ0−ｘ1｜−ｄ1 …（１）
Ｄ2＝｜ｘ0−ｘ2｜−ｄ2 …（２）
ここで、ｄ1 ，ｄ2 は、連結成分Ａ1 ，Ａ2 の重心位置（ｘ1，ｙ1），（ｘ2，ｙ2 ）を通る直線ｘ＝ｘ1 ，ｘ＝ｘ2 と、この直線より画像Ｉの中心側にある連結成分Ａ1 ，Ａ2 の各座標との距離の最大値を示している。
【００１６】
上記各羽根４１  ，４２  の挿入位置Ｄ１  ，Ｄ２  は、図１に示すＩ．Ｉ．５の透視時の視野サイズＳｉ  及びＸ線管球３の焦点からＩ．Ｉ．５までの距離Ｄｆ  或いはＸ線補償フィルタ４まで距離Ｄ４  を用い、以下の式に従ってフィルタコントロールパラメータＰ１  ，Ｐ２  への変換が行われる。
Ｐ１＝｛（Ｄ４×Ｓｉ）／（Ｄｆ×Ｓｍａｘ）｝×Ｄ１  …（３）
Ｐ２＝｛（Ｄ４×Ｓｉ）／（Ｄｆ×Ｓｍａｘ）｝×Ｄ２  …（４）
ここで、Ｓｍａｘ  は、Ｉ．Ｉ．５の最大視野サイズを表している。そして、このようにして算出されたフィルタコントロールパラメータＰ１  ，Ｐ２  は、図１に示す挿入位置算出手段１４からフィルタコントロール装置１５へ送られる。
【００１７】
その後、図２に示すように、上記フィルタコントロールパラメータＰ１  ，Ｐ２  は、フィルタコントロール装置１５内のフィルタ位置比較装置２０でＸ線補償フィルタ４から送られてくる各羽根４１  ，４２  の位置情報Ｓ１  ，Ｓ２  と比較され、この比較結果Ｓ３  に基づいてモータドライバ２１がＸ線補償フィルタ４のモータ（図示省略）に対しその駆動信号Ｓｍ  を送出することにより、上記モータが動作して図３に示す各羽根４１  ，４２  が矢印のように自動的に挿入，退避して所要の位置に停止する。
【００１８】
図５はＸ線補償フィルタ４の他の実施例を示す説明図である。この実施例は、４枚の矩形の羽根４１  ，４２  ，４３  ，４４  を有し、各羽根４１  〜４４  がそれぞれ四方向から画像Ｉの中心部に向けて挿入，退避可能に構成したものである。この場合は、図６に示すように、画像中心（ｘ０，ｙ０）に対し、それぞれの羽根４１  〜４４  を挿入すべき領域Ｅ１  ，Ｅ２  ，Ｅ３  ，Ｅ４  を予め割り当て、それぞれの領域Ｅ１  〜Ｅ４  内の連結成分の重心から画像中心（ｘ０，ｙ０）までの距離を最短とする連結成分の重心位置を求め、これらの値から各羽根４１  〜４４  の挿入位置を求めればよい。
【００１９】
このとき、左右方向の羽根４１  ，４２  の挿入位置Ｄ１  ，Ｄ２  は、前述の式（１），（２）に従って求める。一方、上下方向の羽根４３  ，４４  の挿入位置Ｄ３  ，Ｄ４  は、次式に従って求める。
Ｄ３＝｜ｙ０−ｙ３｜−ｄ３  …（５）
Ｄ４＝｜ｙ０−ｙ４｜−ｄ４  …（６）
ここで、ｙ３  ，ｙ４  は、領域Ｅ３，Ｅ４内の連結成分の重心から画像中心（ｘ０  ，ｙ０  ）までの距離を最短とする連結成分Ａ３  ，Ａ４  の重心位置（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）のｙ成分を表している。また、ｄ３  ，ｄ４  は、上記連結成分Ａ３  ，Ａ４  の重心位置を通る直線ｙ＝ｙ３  ，ｙ＝ｙ４  と、この直線より画像中心（ｘ０  ，ｙ０  ）側にある連結成分Ａ３  ，Ａ４  の各座標との距離の最大値を表している。
【００２０】
このようにして求めた各羽根４１  〜４４  の挿入位置Ｄ１  〜Ｄ４  は、図３に示す実施例と同様に、フィルタコントロールパラメータＰ１  〜Ｐ４  に変換された後に、図１に示すフィルタコントロール装置１５へ送られ、Ｘ線補償フィルタ４の各羽根４１  〜４４  を挿入制御する。
【００２１】
なお、図１に示す実施例においては、フレームメモリ８と透視画像メモリ１３とを別個独立に構成したものとしたが、共通の一つのメモリを用い、それぞれの画像データを格納するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、テレビカメラからの出力信力をディジタル化するＡ／Ｄ変換器の出力側に接続された透視画像記憶装置により上記Ａ／Ｄ変換器から出力された透視画像のデータを格納し、その後段の挿入位置算出手段で上記透視画像記憶装置から画像データを読み出して撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出し、その後段のフィルタコントロール装置により上記挿入位置算出手段で算出された位置へ上記濃度補償フィルタを挿入制御することができる。これにより、透視画像から撮影時の濃度補償フィルタの挿入位置を算出してその算出位置へ濃度補償フィルタを自動挿入することができる。従って、従来のように濃度補償フィルタの挿入操作を行う専属の技師が必要となることはない。また、濃度補償フィルタを自動挿入により短時間でセットすることができるので、被検体に与える精神的な苦痛を軽減できると共に、検査効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデイジタル血管撮影装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】フィルタコントロール装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】Ｘ線補償フィルタの制御動作を示す説明図である。
【図４】上記Ｘ線補償フィルタの各羽根の挿入位置を算出する状態を示す説明図である。
【図５】Ｘ線補償フィルタの他の実施例を示す説明図である。
【図６】上記他の実施例におけるＸ線補償フィルタの各羽根の挿入位置を算出する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  被検体
２  造影剤注入器
３  Ｘ線管球
４  Ｘ線補償フィルタ
４１〜４４ Ｘ線補償フィルタの羽根
５  Ｉ．Ｉ．
６  テレビカメラ
７  Ａ／Ｄ変換器
８  フレームメモリ
９  演算装置
１０  Ｄ／Ａ変換器
１１  表示装置
１２  中央処理装置
１３  透視画像メモリ
１４  挿入位置算出手段
１５  フィルタコントロール装置
２０  フィルタ位置比較装置
２１  モータドライバ
【図１】
0003587312.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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