(57)【要約】【課題】Ｘ線透視撮影装置において、ガイドワイヤまたはカテーテル周辺部のみを高強度のＸ線にて透視撮影を行い、それ以外の領域は低強度のＸ線にて撮影する。【解決手段】  Ｘ線照射口に周辺部よりも中央部の厚みが薄いフィルタを挿入することで、照射領域により異なる強度分布のＸ線を被検体に照射する。これより、照射領域の中央部よりも周辺部のＸ線照射量を低減することができる。このＸ線の透過度分布を透過度分布検出部２２により検出し、強度補正部２３により検出画像の透過度分布の偏りを補正する。透視画像構成部２４にて補正画像にノイズ除去等を施して透視画像を構成する。構成された透視画像は、透過度分布が補正されているので、全体として自然な階調を有している。また、周辺部よりも中央部の視認性が高い透視画像を構成する。【選択図】  図３
2011019712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線透視撮影装置であって、
Ｘ線を照射するＸ線照射器と、
照射された前記Ｘ線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、
照射されたＸ線を検出する放射線検出器と、
前記強度変換器を透過した前記Ｘ線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、
前記透過度分布検出部により検出された前記透過度分布に基づいて前記放射線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部と
を備えることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記強度変換器は、中心部と周辺部とではＸ線透過度が異なるフィルタであり、中心部が周辺部よりもＸ線透過度が高いことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＸ線透視撮影装置において、
被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出するワイヤ挿入検出部と、
前記強度変換器を前記Ｘ線管から照射されたＸ線の照射領域に挿入する変換器挿入部とを備え、
前記ワイヤ挿入検出部がガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出することにより、前記変換器挿入部が前記強度変換器を挿入する
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが前記被検体のどの部位に挿入されているかを判別する撮影部位判別部と、
前記撮影部位判別部が判別したガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されている部位により変換強度の異なる前記強度変換器を選択する強度変換器選択部とを備え、
前記変換器挿入部は前記強度変換器選択部が選択した強度変換器を挿入する
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項５】
Ｘ線透視撮影装置であって、
ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された被検体にＸ線を照射するＸ線照射器と、
照射された前記Ｘ線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、
ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線放射線検出器と、
前記強度変換器を透過した前記Ｘ線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、
前記透過度分布に基づいて前記Ｘ線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部と
を備えることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記透過度分布検出部は前記放射線検出器により検出された画素値の透過度分布のエッジを検出することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１つに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記透過度分布検出部は被検体の無い状態で予め撮影された画像データを基に検出することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記強度補正部は、前記画素値から構成される検出画像の中央階調値を前記画素値の透過度分布に応じて変更する
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記強度変換器により発生した透過度の異なる領域に対応して前記中央階調値を設定する入力部を備え、
前記強度補正部は、前記強度変換器により発生した透過度の異なる各領域の検出画像の中央階調値を前記入力部により設定された値とすることで、透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減する
ことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項１０】
請求項１から７いずれか１つに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記強度補正部は、前記画素値の透過度分布に応じてＸ線透過強度の低い画素値のゲインを上げることで前記強度変換器により発生した透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線で被検体の透視画像を撮影するＸ線透視撮影装置に係わり、特に、Ｘ線強度を調節する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線透視撮影装置には、Ｘ線を発生させて被検体にＸ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えている。Ｘ線管は、フィラメントに電流を流すことで、熱電子がフィラメントから放出し、この熱電子がターゲットに衝突することで、Ｘ線が発生する。Ｘ線強度は、フィラメントに流す電流により調節することができる。
【０００３】
このＸ線透視撮影装置を用いて、ＩＶＲ（Interventional Radiology）法による治療が盛んに行われている。ＩＶＲ法では、施術部位にカテーテル等を挿入することで様々な治療を行うことができる。このカテーテルを挿入するために、極細のガイドワイヤをＸ線透視像を観察しながら施術部位に挿入する。つまり、被検体にＸ線を照射し続けて、動画であるＸ線透視像を観察しながらガイドワイヤまたはカテーテルを施術部位まで導入する。この時、ガイドワイヤまたはカテーテルの先端の動きの視認性を上げるために、Ｘ線強度を上げる必要がある。
【０００４】
そこで、強度を上げたＸ線をＸ線照射領域に対して同一強度にて照射し、Ｘ線照射領域全体を同じ状況で観察していた。またＩＶＲ法では、ガイドワイヤまたはカテーテルを、例えば、被検体の太腿部の付け根部分から挿入し、心臓部まで到達させることもある。特許文献１のＸ線画像診断装置では、照射領域を光子エネルギーの低い側の光子数を低減した高エネルギーＸ線と光子エネルギーの低い側の光子数を低減していない低エネルギーＸ線とを交互に照射して得られた各透視画像を合成して観察していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８７２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、強度を上げたＸ線を照射するので、患者の被曝線量が増えてしまう問題がある。また、被検体の大腿部から心臓部まで照射し続けると、被曝線量がさらに増加する。また、照射領域全体に高エネルギーＸ線を照射するので、散乱Ｘ線による術者の被曝線量も増加する。
【０００７】
また、ガイドワイヤまたはカテーテルを施術部位まで導入する過程では、ガイドワイヤまたはカテーテルの挿入されている周囲だけが視認性の高いＸ線透視像であればよく、必ずしも透視画像全体の視認性を上げる必要は無い。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、視認性を向上したいＸ線照射領域とそれ以外の照射領域とで照射されるＸ線強度が異なるＸ線透視撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、Ｘ線透視撮影装置であって、Ｘ線を照射するＸ線照射器と、照射された前記Ｘ線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、  照射されたＸ線を検出する放射線検出器と、前記強度変換器を透過した前記Ｘ線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、前記透過度分布検出部により検出された前記透過度分布に基づいて前記放射線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、Ｘ線照射器から照射されたＸ線を強度変換器にてＸ線の照射領域により異なる強度に変換することができる。異なる強度に変換されたＸ線を放射線検出器にて検出し、透過度分布検出部にて照射領域により異なるＸ線の透過度分布を検出する。この透過度分布に基づいて、強度補正部にてＸ線検出器にて検出された画素値の階調を補正するので、強度変換器による透過度分布の偏りを補正することができる。これより、同一の透視画像上において、異なるＸ線強度により撮影することができ、かつ、Ｘ線強度の違いによる透視画像の明暗も補正することができる。すなわち、同一の透視画像上にて、ある領域は視認性を上げることができ、視認性を上げた領域以外の領域は、Ｘ線の被検体への被曝量を低減することができる。さらには、施術者への散乱Ｘ線の被曝量も低減することができる。
【００１１】
また、強度変換器は中心部と周辺部とではＸ線透過度が異なるフィルタであり、中心部が周辺部よりもＸ線透過度が高いことが望ましい。一様な強度分布のＸ線がこのフィルタを透過することで、周辺部よりも中心部のＸ線強度が高い透過度分布のＸ線に容易に変換することができる。
【００１２】
さらには、被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出するワイヤ挿入検出部と、前記強度変換器を前記Ｘ線管から照射されたＸ線の照射領域に挿入する変換器挿入部とを備え、前記ワイヤ挿入検出部がガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出することにより、前記変換器挿入部が前記強度変換器を挿入する構成としてもよい。
【００１３】
この構成によれば、ガイドワイヤまたはカテーテルが被検体に挿入されると、被検体の透視画像から、ワイヤ挿入検出部がガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出して、変換器挿入部が強度変換器をＸ線管から照射されたＸ線の照射領域に自動的に挿入する。これより、ガイドワイヤまたはカテーテルを被検体に挿入時に変換器を挿入し忘れることがなく、被検体へのＸ線曝射量を確実に低減することができる。
【００１４】
さらには、被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが前記被検体のどの部位に挿入されているかを判別する撮影部位判別部と、撮影部位判別部が判別したガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されている部位により変換強度の異なる強度変換器を選択する強度変換器選択部とを備え、変換器挿入部は強度変換器選択部が選択した強度変換器を挿入する構成でもよい。
【００１５】
この構成によれば、カテーテルまたはガイドワイヤが被検体に挿入されている部位により、変換器を調節することができる。これより、視認性を高度に上げる必要のない部位では、全体的にＸ線透過度の低い変換器を用いることができるので、さらに被曝量を低減することができる。
【００１６】
また、Ｘ線透視撮影装置であって、ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された被検体にＸ線を照射するＸ線照射器と、照射された前記Ｘ線を照射領域により異なる強度に変換する強度変換器と、ガイドワイヤまたはカテーテルが挿入された前記被検体を透過したＸ線を検出する放射線検出器と、強度変換器を透過した前記Ｘ線の透過度分布を検出する透過度分布検出部と、透過度分布に基づいてＸ線検出器にて検出された画素値の階調を補正する強度補正部とを備える構成としてもよい。
【００１７】
さらには、透過度分布検出部は、放射線検出器により検出された画素値の透過度分布のエッジを検出してもよい。この構成によれば、透視撮影の度に画素値の透過度分布を検出するので、変換器が変更される場合でも、正確に透過度分布を検出することができる。
【００１８】
もしくは、透過度分布検出部は被検体の無い状態で予め撮影された画像データを基に検出してもよい。この構成によれば、透視撮影の度に透過度分布を検出する必要が無いので検出演算の高処理化が図れる。変換器が変更されない時に特に有効である。
【００１９】
また、強度補正部は、画素値から構成される検出画像の中央階調値を画素値の透過度分布に応じて変更してもよい。この構成によれば、それぞれの透過度分布に応じて検出画像の中央階調値を変更するので、透過度分布の変動を抑えることができ全体として自然な透視画像を得ることができる。さらには、強度変換器により発生した透過度の異なる領域に対応して中央階調値を設定する入力部を備え、強度補正部は、強度変換器により発生した透過度の異なる各領域の検出画像の中央階調値を入力部により設定された値とすることで、透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減する構成としてもよい。これより、透過度の異なる領域のそれぞれの中央階調値が入力部により設定された値となるので、領域間の画素値の勾配を低減することができ、透過度の異なりを原因とする透視画像の明暗を低減することができる。
【００２０】
もしくは、強度補正部は、画素値の透過度分布に応じてＸ線透過強度の低い画素値のゲインを上げることで強度変換器により発生した透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減する構成としてもよい。この構成によれば、Ｘ線透過度の低い画素値のゲインを上げることにより、Ｘ線透過度の異なりにより発生する境界部分および明暗を感じさせない透視画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、視認性を向上したいＸ線照射領域とそれ以外の照射領域とで照射されるＸ線強度が異なるＸ線透視撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に係るＸ線透視撮影装置の全体図である。
【図２】実施例１に係るフィルタを示す正面図である。
【図３】実施例１に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１に係る平面検出器上のＸ線強度の異なる照射領域を示す説明図である。
【図５】実施例１に係るフィルタを透過したＸ線検出値に基づく画素値を示すグラフ図である。
【図６】実施例１に係るフィルタを透過したＸ線検出値に基づく画素値を示すグラフ図である。
【図７】実施例１に係る画像補正を示すグラフ図である。
【図８】実施例２に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図９】変形例に係る画像補正を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。
図１はＸ線透視撮影装置の全体図であり、図２はフィルタを示す正面図であり、図３は画像処理部の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、Ｘ線透視撮影装置１には、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管２と、Ｘ線管２から照射されたＸ線を照射領域により異なる強度に変換するフィルタ３と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＸ線平面検出器（フラットパネルディテクタ：以後ＦＰＤと称す）４とが備えられている。Ｘ線管２とＦＰＤ４とは、互いに対向配置するようにＣ型アーム５の両端に取り付けられている。このＣ型アーム５は、Ｃ型アーム移動機構６により移動させられ、Ｃ型アーム移動機構６の移動量はＣ型アーム移動制御部７により制御される。
【００２５】
Ｃ型アーム５は、被検体Ｍが載置されている天板８に対して、鉛直方向に昇降可能（Ｒ１）に構成されている。さらに、Ｃ型アーム５を支持するアーム支持体９は、鉛直方向の軸心周りに回転可能（Ｒ２）に取り付けられている。また、Ｃ型アーム５は、水平方向の軸心周りに回転可能（Ｒ３）であって、アーム支持体９に対して円弧状（Ｒ４）に移動可能に取り付けられている。さらに、Ｘ線管２とＦＰＤ４との距離であるＳＩＤ（Source Image Distance）を調節するために、Ｃ型アーム移動機構６によりＦＰＤ４は鉛直方向（Ｒ５）に移動可能である。
【００２６】
また、Ｘ線透視撮影装置１には、他にも、Ｘ線管２に出力する管電圧や管電流を制御するＸ線管制御部１０や、ＦＰＤ４から出力されるアナログのＸ線検出信号をデジタルのＸ線検出信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１と、デジタルのＸ線検出信号から種々の画像処理を行う画像処理部１２と、これらの各構成部を統括制御する主制御部１３と、撮影者が様々な撮影条件の入力設定を行う入力部１４と、Ｘ線診断操作画面および画像処理されたＸ線透視画像などを表示するモニタ１５と、Ｘ線透視画像や他の撮影データを保管する記憶部１６と、Ｘ線管２の照射面側にＸ線照射口から照射されるＸ線の経路中へのフィルタ３の挿入と取り出しとを行うフィルタ挿入部１７とを備えている。
【００２７】
Ｘ線管２は、ターゲットに熱電子を衝突させることでＸ線を発生させる。発生したＸ線はＸ線が透過できるＸ線照射口よりＦＰＤ４に向けて照射される。また、Ｘ線管２には、Ｘ線透視撮影に有効な硬Ｘ線領域のＸ線を透過させて軟Ｘ線領域のＸ線を除去する軟Ｘ線除去フィルタが備えられている。これより、Ｘ線管２より照射されるＸ線は硬Ｘ線領域のＸ線である。Ｘ線管２は本発明におけるＸ線照射器に相当する。
【００２８】
フィルタ３は、図２に示すように、中央部にはＸ線透過度の高い高透過領域３ａが設けられており、高透過領域３ａの周辺部分には高透過領域３ａよりもＸ線透過度の低い低透過領域３ｂが設けられている。フィルタ３はＡｌ（アルミニウム）等を材質としており、高透過領域３ａと低透過領域３ｂとではその厚みが異なる。高透過領域３ａの厚みは薄く、低透過領域３ｂの厚みを厚くすることで、Ｘ線透過度に差をつけている。このフィルタ３をＸ線が透過するとその厚みに比例して、Ｘ線は特性Ｘ線および硬Ｘ線とを問わず強度が低減される。フィルタ３は本発明における強度変換器に相当する。
【００２９】
ＦＰＤ４には、アクティブマトリックス基板上に形成されたＸ線を電荷信号へ変換する検出素子が二次元アレイ状に例えば２０４８×２０４８個配置されている。この検出素子はＸ線が照射されるとＸ線のエネルギーに比例した電荷信号を発生する。発生した電荷信号をアクティブマトリックス基板により検出素子ごとにＸ線検出信号として読み出す。ＦＰＤ４は本発明における放射線検出器に相当する。
【００３０】
主制御部１３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。また、入力部１４は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。撮影者は、Ｃ型アームの移動量やＸ線撮影開始を入力部１４により指示することができる。
【００３１】
＜画像処理部＞
次に、画像処理部１２に関して詳細に説明する。画像処理部１２には、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換器１１により変換されたデジタルのＸ線検出信号を検出画像として保管する画像メモリ部２１と、フィルタ３により強度変換されたＸ線の透過度分布を検出する透過度分布検出部２２と、透過度分布に基づいて検出画像の階調を補正する強度補正部２３と、画像メモリ部２１に保管された検出画像または強度補正部２３により補正された検出画像から透視画像を構成する透視画像構成部２４と、透視画像構成部２４により得られた透視画像から被検体にガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを検出するワイヤ挿入検出部２５とを備える。
【００３２】
透過度分布検出部２２は、フィルタ３により強度変換されたＸ線の透過度分布の検出画像上のエッジを検出する。図４に示すように、Ｘ線管２から照射されたＸ線がフィルタ３を透過することで、Ｘ線を検出するＦＰＤ４上にも高検出領域４ａと低検出領域４ｂとが発生する。フィルタ３の低透過領域３ｂを透過したＸ線が照射するＦＰＤ４の低検出領域４ｂに属する検出素子からの画素値は、フィルタ３の高透過領域３ａを透過したＸ線が照射するＦＰＤ４の高検出領域４ａに属する検出素子からの画素値よりも低い。例えば、被検体Ｍを天板８上に載置せずに、Ｘ線管２からフィルタ３を透過してＦＰＤ４上に照射した場合のＸ線検出値を基にした画素値を図５に示す。
【００３３】
図５は、図４のＦＰＤ４において、Ａ−Ａ矢視図の検出素子からの検出値を基とした画素値をグラフ化したものである。ＦＰＤ４の高検出領域４ａに属する検出素子からの画素値はｄ１であり、ＦＰＤ４の低検出領域４ｂに属する検出素子からの画素値は、ｄ２である。検出画像においても高検出領域と低検出領域とに分かれ、検出透過度分布にこのような偏りが生じる。そこで、透過度分布検出部２２はそれぞれの領域の境界であるエッジを検出する。被検体Ｍを透過して検出された検出画像においても同様に、フィルタ３による検出透過度分布の偏りが生じるので、高検出領域と低検出領域とを分けるエッジを検出する。これより、検出画像における画素値が高検出領域と低検出領域のどちらに属するかを判別することができる。
【００３４】
強度補正部２３は、検出画像の画素値ごとに、フィルタ３による透過度分布の偏りを補正する。検出された画素値をそのまま透視画像として構成すると、透視画像の中央部は明るく、その周辺部は暗い画像となり、自然な透視画像を得ることができない。そこで、透過度分布検出部２２にて検出された高検出領域４ａからの各画素値と、低検出領域４ｂからの各画素値とを異なる画像処理を実施することで各領域の境目であるエッジを無くすことができる。エッジを無くすことで透過度の異なる両領域間の画素値の勾配を低減することができ、透視画像の明暗を自然に保つことができる。
【００３５】
この画像処理には、画素値の階調の中央値と幅を指定するＷｉｄｔｈ／Ｌｅｖｅｌの手法を用いる。図６は、フィルタ３および被検体Ｍを透過したＸ線の検出画像の画素値を例示している。この画素値ｄ３の近傍で変動する画素値はＦＰＤ４の高検出領域４ａから検出された画素値であり、画素値ｄ４の近傍で変動する画素値はＦＰＤ４の低検出領域４ｂから検出された画素値である。
【００３６】
透過度分布検出部２２にてエッジが検出されているので、検出画像の各画素値は、高検出領域４ａから検出された画素値と低検出領域４ｂから検出された画素値とに判別されている。ここで、検出画像の画像データのビット数が１２ビットの場合、０から４０９５までの間で黒から白の階調をとることができる。高透過検出領域４ａから検出された各画素値において、ｄ３±ｋの範囲に存在する画素値を、ｄ３を画像データの階調の中央値ｍとして補正画像を構成する。さらに、低検出領域４ｂから検出された各画素値においてｄ４±ｋの範囲に存在する画素値を、ｄ４を画像データの階調の中央値ｍとして補正画像を構成する。補正画像上において、高透過検出領域４ａから検出された各画素値は、ｄ３＋ｋ以上の画素値の画素は白で一様に表示され、ｄ３−ｋ以下の画素値の画素は黒で一様に表示される。また、低検出領域４ｂから検出された各画素値においても、補正画像上において、ｄ４＋ｋ以上の画素値の画素は白で一様に表示され、ｄ４−ｋ以下の画素値の画素は黒で一様に表示される。
【００３７】
それぞれの領域における階調の基準となる基準画素値（Ｌｅｖｅｌ）ｄ３、ｄ４と階調幅（Ｗｉｄｔｈ）ｋとを撮影者が選択し、それぞれの領域で異なる基準画素値を補正後の補正画像の階調の同じ中央値とする。すなわち、補正画像の画素値は図７の示すようになる。高検出領域４ａから検出された画素値と低検出領域４ｂから検出された画素値とのエッジを無くすことができるので、補正画像は全体として自然な階調をもつ画像となる。この補正画像は透視画像構成部２４に送られる。基準画素値ｄ３、ｄ４および階調幅ｋは、撮影者が入力部１４にそれぞれの値を入力することで選択される。入力された値は、主制御部１３を介して強度補正部２３へ送られる。このように強度補正部２３は、一枚の検出画像上における高検出領域および低検出領域の２種類の領域に属する画素値に対して、操作者が選択した各領域に対する基準画素値を各領域に属する画素値の中央画素値として補正画像を構成する。これより、各領域間の画素値の勾配を低減することができる。
【００３８】
透視画像構成部２４は、画像メモリ部２１に保管された検出画像からノイズ除去などを実施して透視画像を構成する。また、フィルタ３が挿入されている場合には、強度補正部２３により強度補正がされた補正画像からノイズ除去などを実施して透視画像を構成する。透視画像はワイヤ挿入検出部２５へ送られるとともに主制御部１３へ転送される。主制御部１３へ転送された透視画像はモニタ１５で表示されるか、記憶部１６にて保管される。
【００３９】
ワイヤ挿入検出部２５は、透視画像構成部２４から得られた透視画像より、ガイドワイヤまたはカテーテルを画像認識により検出する。透視画像より、ガイドワイヤまたはカテーテルが検出された場合、主制御部１３へワイヤ検出信号を出力する。主制御部１３では、ワイヤ検出信号が送られると、フィルタ挿入部１７へフィルタ３をＸ線管２のＸ線照射口へ挿入するよう制御する。これより、被検体Ｍにガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されると、自動的に、フィルタ３がフィルタ挿入部１７によりＸ線管２のＸ線照射口へ挿入される。フィルタ挿入部１７は本発明における変換器挿入部に相当する。
【００４０】
次に、ガイドワイヤまたはカテーテルを被検体に挿入する際のＸ線撮影の動作を説明する。
【００４１】
撮影者により、入力部１４にＸ線撮影の開始の指示がされると、主制御部１３は、Ｘ線管制御部１０とＦＰＤ４を制御する。Ｘ線管制御部１０は、主制御部１３からの指示に基づいてＸ線管２に管電圧や管電流を印加して、Ｘ線管２からＸ線が被検体Ｍに照射される。被検体Ｍを透過したＸ線は、ＦＰＤ４に入射して検出素子にて検出される。検出素子にて検出されたＸ線検出信号はＡ／Ｄ変換器１１にてアナログからデジタルへ変換される。デジタルへ変換されたＸ線検出信号は、画像処理部１２へ転送され、画像メモリ部２１にて検出画像として保管される。
【００４２】
画像メモリ部２１に転送された検出画像は透視画像構成部２４にてノイズ除去などの画像処理が施されて透視画像に構成される。この透視画像は主制御部１３を介してモニタ１５に映し出され、撮影者および術者が被検体Ｍの透視画像を見ることができる。
【００４３】
また、透視画像はワイヤ挿入検出部２５にも転送される。ワイヤ挿入検出部２５では、透視画像内にガイドワイヤまたはカテーテルが映されていないか画像認識を実施する。ガイドワイヤまたはカテーテルの画像認識を行い、透視画像内にガイドワイヤまたはカテーテルが画像認識された場合、主制御部１３および強度補正部２３へワイヤ検出信号が出力される。
【００４４】
主制御部１３にワイヤ検出信号が入力されると、通常撮影モードからワイヤ撮影モードへ自動的に切り替わる。ワイヤ撮影モードでは、ガイドワイヤまたはカテーテルを撮影する透視画像の中央部のみ高精度な画像が要求される。これより、主制御部１３は、フィルタ挿入部１７へフィルタ３をＸ線管２のＸ線照射口へ挿入するように指示する。
【００４５】
フィルタ挿入部１７は、主制御部１３からの指示により、フィルタ３をＸ線管２のＸ線照射口へ挿入する。これより、Ｘ線管２から照射されるＸ線は、一様な強度分布であったものが、Ｘ線照射領域の中心部の強度が高く、周辺部が低い透過度分布に変換される。
【００４６】
この、透過度分布の偏りがある検出画像は画像処理部１２により補正される。画像処理部１２内の透過度分布検出部２２は、検出画像において高検出領域と低検出領域とに分かれたそれぞれ領域の境界であるエッジを検出する。
【００４７】
ワイヤ挿入検出部２５からワイヤ検出信号が強度補正部２３に入力されると、強度補正部２３は画像メモリ部２１から検出画像を読み出すとともに、透過度分布検出部２２において検出されたエッジに基づいてそれぞれの領域に属する画素値をＷｉｄｔｈ／Ｌｅｖｅｌの手法を用いて検出画像の強度補正を実施する。撮影者が入力部１４からそれぞれの領域において画素値の階調の中央値を設定し、階調として保存する画素値の幅を設定した値を基に強度補正がされた補正画像は透視画像構成部２４へ転送される。
【００４８】
また、ワイヤ挿入検出部２５からワイヤ検出信号が透視画像構成部２４に入力されると、透視画像構成部２４は画像メモリ部２１から検出画像を読み出すのを中止して、強度補正部２３から補正画像を読み出す。この補正画像にノイズ除去などを施して透視画像を構成する。この透視画像は主制御部１３を介してモニタ１５に映し出されるとともに、ワイヤ挿入検出部２５にも転送される。ワイヤ挿入検出部２５では、再び、透視画像内にガイドワイヤまたはカテーテルを画像認識するので、ワイヤ撮影モードが維持される。
【００４９】
このように、実施例１のＸ線透視撮影装置１によれば、ガイドワイヤまたはカテーテルを被検体に挿入すると、被検体の透視画像からガイドワイヤまたはカテーテルが挿入されていることを画像認識し、自動的にワイヤ撮影モードに移行する。これより、フィルタ３がフィルタ挿入部１７より、Ｘ線管２の照射口に挿入される。フィルタ３を透過したＸ線による被検体の検出画像上には、変換されたＸ線強度の違いによる透過度分布の違いが明確に現れる。検出画像の中央部は全体的に明るい領域であり、検出画像の周辺部は全体的に暗い領域となる。この明暗に分かれた検出画像の明暗のエッジを検出し、撮影者がそれぞれの領域において画素値の階調の中央値を設定し、階調として保存する画素値の幅を設定することで、明領域の画像と暗領域との画像との画素値の勾配を低減することができ、全体的に１つの自然な画像として表示することができる。また、高検出領域と低検出領域との判別は自動的にされるので、操作者は領域の指定をする必要が無く、それぞれの領域の階調の中央値および画素値の幅を入力するだけでよいので、利便性が向上する。
【００５０】
これより、ガイドワイヤまたはカテーテルが映る透視画像中央部は、強度の高いＸ線が照射されているので、視認性を上げることができる。それ以外の透視画像周辺部は、フィルタ３により、Ｘ線の強度を低減させているので、関心領域以外の領域への被曝量を低減することができる。また、Ｘ線強度が高いのは、Ｘ線照射領域の中央部だけであるので、強度の高い散乱Ｘ線量を低減することができ、施術者の被曝量も低減することができる。
【実施例２】
【００５１】
上述した実施例１では、ガイドワイヤまたはカテーテル挿入中のフィルタ３は固定されたものであったが、ガイドワイヤまたはカテーテルの挿入部位によりフィルタ３の種類を変更してもよい。この場合、図８に示すように、透視画像がどこの部位を撮影したものであるかを画像認識する撮影部位判別部２６を画像処理部２７内に備える。以下、実施例１と実施例２との違いのみ説明し、共通する事項に関しては説明を省略する。  
【００５２】
実施例２における画像処理部２７には、実施例１の各構成部に加え、撮影部位判別部２６が備えられている。ワイヤ挿入検出部２５にて、透視画像中にガイドワイヤまたはカテーテルを画像認識すると、ワイヤ検出信号が撮影部位判別部２６に送られる。ワイヤ検出信号が入力されると、撮影部位判別部２６は、透視画像構成部２４へ透視画像を読み出して、ガイドワイヤまたはカテーテルが検出された透視画像が被検体のどの部位を撮影したものかを画像認識する。これより、ガイドワイヤまたはカテーテルがどの部位に挿入されているかを判別することができる。判別された撮影部位情報はフィルタ選択部２８へ部位データとして送られる。
【００５３】
フィルタ選択部２８では、部位データより、最適なフィルタ３を選択する。例えば、太腿部の付け根部分にガイドワイヤ等を挿入している時と、心臓部にガイドワイヤ等を挿入している時とでは、求められる視認性が異なる。つまり、太腿部の付け根部分にガイドワイヤ等を挿入している時は、心臓部にガイドワイヤ等を挿入している時よりも、視認性が低下してもよいので、全体的に透過度の低いフィルタ３を選択することができる。フィルタ３の高透過領域３ａの厚みを変えた複数のフィルタ３の中から、ガイドワイヤ等が挿入された部位に合わせて最適なフィルタ３を選択することで、撮影部位により、必要最低限のＸ線量を照射することができ、被曝量を低減することができる。フィルタ選択部２８は本発明における強度変換器選択部に相当する。
【００５４】
フィルタ選択部２８は、ガイドワイヤ等が挿入された撮影部位に最適なフィルタ３を選択した選択信号を主制御部１３を介してフィルタ挿入部１７へ送る。フィルタ挿入部１７では、選択されたフィルタ３をＸ線照射口へ挿入または交換する。    
【００５５】
このように、実施例２のＸ線透視撮影装置によれば、撮影部位判別部２６はガイドワイヤ等が検出された透視像から撮影部位を判別するので、ガイドワイヤ等が移動する場合においても、撮影中にフィルタ３を最適に入れ替えることができる。これより、撮影部位により、必要最低限のＸ線量を照射することができ、被検体および術者の被曝量を低減することができる。
【００５６】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５７】
（１）上述した実施例では、透過度分布検出部２２はフィルタ３による強度変化のエッジを検出していたが、予め、フィルタ３をＸ線管２のＸ線照射口に挿入しつつ、被検体Ｍを天板８に載置していない状態で撮影した検出画像から透過度分布を求めてもよい。つまり、透過度分布検出部２２は、検出画像の低透過領域４ｂに属する画素値と高透過領域４ａに属する画素値とが同じ値となるように、低透過領域４ｂの画素値に乗算される補正係数を算出する。この算出された補正係数は透過度分布検出部２２から強度補正部２３へ転送される。
【００５８】
この場合、強度補正部２３はＷｉｄｔｈ／Ｌｅｖｅｌの調節ではなく、ゲインを上げることで強度補正する。図９に示すように、強度補正部２３では、ワイヤ挿入検出部からワイヤ検出信号が入力されると、画像メモリ部２１を介して送られる検出画像に対して、低透過領域４ｂに属する画素値に、透過度分布検出部２２から転送された補正係数を乗算することでゲインを上げ、フィルタ３によるＸ線透過度分布の偏りを補正する。これより、フィルタ３により発生した透過度の異なる領域間の画素値の勾配を低減することができるので、明領域の画像と暗領域との画像を全体的に１つの自然な画像として表示することができる。補正された検出画像は、透視画像構成部２４へ転送され、透視画像に構成される。
【００５９】
（２）上述した実施例では、Ｘ線照射口に挿入するフィルタ３は一枚だけであったが、複数枚のフィルタを重ねて挿入してもよい。また、低透過領域３ｂの領域面積が異なるフィルタを複数枚用意すれば、高透過領域３ａと低透過領域３ｂとの領域の調節を簡易にすることができる。これより、被曝を避けたい臓器の大きさが様々であっても、低透過領域３ｂの領域面積が異なるフィルタを選択することで、被曝量を低減することができる。
【００６０】
（３）上述した実施例では、ワイヤ挿入部２５が主制御部１３へワイヤ検出信号を出力してもＸ線管２の照射強度は変わらなかったが、照射強度を上げる構成でもよい。すなわち、ワイヤ検出信号が主制御部１３へ入力すると、主制御部１３はＸ線管制御部１０にＸ線管２の管電流を上げる指示をする。この指示により、Ｘ線管制御部１０はＸ線管２に流れる管電流を上げて、Ｘ線照射口から照射されるＸ線強度を上げることができる。すでに、ワイヤ検出信号によりＸ線照射口にはフィルタ３が挿入されているので、Ｘ線照射領域の中央部だけのＸ線強度を上げることができる。また、Ｘ線照射領域の周辺部におけるＸ線強度はフィルタ３により低減されるので、全体を一様に照射する場合と変わらない照射量であっても、Ｘ線照射領域の中央部の視認性を向上することができる。
【００６１】
（４）上述した実施例では、フィルタ３は高透過領域３ａの形状が四角形であったが、円形でもよい。また、円形に限らず多角形でもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  …  Ｘ線透視撮影装置
２  …  Ｘ線管
３  …  フィルタ
４  …  ＦＰＤ
１２、２７  …  画像処理部  
１７  …  フィルタ挿入部
２２  …  透過度分布検出部
２３  …  強度補正部
２４  …  透視画像構成部
２５  …  ワイヤ挿入検出部
２６  …  撮影部位判別部
２８  …  フィルタ選択部
Ｍ  …  被検体
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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