(57)【要約】【課題】造影剤を注入し同じ部位についてＣＴ画像を複数回撮像する場合に、画質を低下させることなく被検者のＸ線被曝量を可能な限り低減する。【解決手段】ガントリ１３に収納されたＸ線管とＸ線検出器とを被検者１０の周囲に回転させデータ収集装置２３によって収集したデータを画像再構成装置２４で処理することによりＣＴ画像を撮像するＸ線ＣＴ装置において、適切なＸ線照射量で無造影剤画像を撮像して画像メモリ２５に蓄え、これから読み出した無造影剤画像とＸ線照射量を下げて同一部位を撮像した造影剤含有画像との差を求める減算回路２９と、得られた差像におけるノイズを除去するノイズ除去回路３０と、ノイズ除去後の差像に上記の無造影剤画像を加えて造影剤含有画像として合成する加算回路３１とを有する画像処理装置２８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
適切なＸ線照射量で撮像した無造影剤画像と上記よりはＸ線照射量を下げて同一部位を撮像した造影剤含有画像との差をとる手段と、得られた差像におけるノイズを除去する手段と、ノイズ除去後の差像に上記の無造影剤画像を加えて造影剤含有画像として合成する手段とを備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
ノイズ除去手段は、造影剤含有画像の撮像時のＸ線照射条件に応じて予め定められた値よりも信号値が小さいものを除去するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、とくに造影検査のように同じ部位を複数回撮像するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
造影検査を行うＸ線ＣＴ装置はたとえば下記の特許文献１などで知られている。このＸ線ＣＴ装置を用いて造影検査を行う場合、少なくとも２回、同じ部位の画像を撮像する必要がある。たとえばＤＳＡ（デジタル・サブトラクション・アンギオグラフィ）では、造影剤注入前と後の２回同じ部位のＣＴ画像を撮像し、それらの間の差像を求める。また、ＣＴ灌流解析などの機能解析検査では、造影剤の流れを観察するため、少なくとも、造影剤注入前の１回、造影剤が流れていく最中の数回、および造影剤が流れ去った後の１回というように多数回、同じ部位のＣＴ画像を撮像する必要がある。
【特許文献１】特開２００２−０８５４０１号公報
【０００３】
ところが、問題は、同じ部位を複数回撮像する場合、当然のことながら、その回数に比例して被検者のＸ線被曝量が増大するということである。従来、このＸ線被曝量増大の問題は十分に意識されてきたとは言いがたい。たとえば上記の特許文献１でも、単にＸ線条件設定についての工夫が述べられているに過ぎない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の課題は、造影剤を注入し同じ部位についてＣＴ画像を複数回撮像する場合に、画質を低下させることなく被検者のＸ線被曝量を可能な限り低減することができるように改善したＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、この発明によるＸ線ＣＴ装置においては、適切なＸ線照射量で撮像した無造影剤画像と上記よりはＸ線照射量を下げて同一部位を撮像した造影剤含有画像との差をとる手段と、得られた差像におけるノイズを除去する手段と、ノイズ除去後の差像に上記の無造影剤画像を加えて造影剤含有画像として合成する手段とが備えられていることが特徴となっている。
【０００６】
上記ノイズ除去手段は、造影剤含有画像の撮像時のＸ線照射条件に応じて予め定められた値よりも信号値が小さいものを除去するよう構成してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
適切なＸ線照射量で撮像すれば、ノイズの少ないＣＴ画像を得ることができるが、それよりもＸ線照射量を下げて撮像するならノイズが増大したＣＴ画像しか得られない。造影剤含有画像はノイズの多い画像として撮像されることになるため、造影剤含有画像と無造影剤画像との差像にもノイズが多く含まれてしまう。ところが、無造影剤画像と造影剤含有画像とは、被検者が動かないようにして同一部位について撮像されるものであるから、差像に現れるノイズを除去すれば造影剤部分の信号のみを取り出すことができる。こうしてノイズ除去した差像は、Ｘ線照射量を下げたことに起因するノイズが除去され、造影剤の部分のみを表わしていることになるため、この差像を無造影剤画像と加算して合成すれば、その合成画像は、造影剤が写し込まれたノイズのない優れた画質の造影剤含有画像となる。
【０００８】
差像に現れるノイズは、造影剤部分の信号レベルよりも小さなものとなるので、この小さなレベルの信号を除去すれば、ノイズを除いた造影剤部分の信号成分のみを取り出すことができたことになる。ところで、ノイズのレベルとＸ線照射量との間には相関関係が見られる。そこで、たとえばＸ線管電流とノイズレベルとの関係を予め測定して、管電流に対応する判定値を求めておき、これを参照して設定管電流に対応して判定値を定め、この判定値よりも小さな信号を除去することによってノイズを除去するよう構成するなら、実際上非常に便利になる。通常、Ｘ線照射量は管電流を調整することによって定められるので、設定管電流に応じて上記の判定値を定めることは、実際的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、この発明を実施したＸ線ＣＴ装置について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に示すように、被検者１０がベッド装置１１の天板１２に横たえられており、天板１２が移動することにより被検者１０がガントリ１３のトンネル部に挿入されるようになっている。ガントリ１３には、図では省略しているがＸ線管とＸ線検出器とが収められ、トンネル部の周囲に回転してＸ線による被検者１０のスキャンが行われ、Ｘ線ＣＴデータの収集（撮像）が行われるようになっている。なお、Ｘ線管とＸ線検出器とを回転させる回転駆動機構も図では省略している。
【００１１】
その回転駆動機構やベッド装置１１による天板１２の移動などの機械部分の駆動制御は、機械制御装置２１によって行われる。Ｘ線制御装置２２はガントリ１３内のＸ線管から被検者１０に向けて照射するＸ線を制御する。ガントリ１３内のＸ線検出器からの信号はデータ収集装置２３に送られてデータの収集がなされ、この収集されたデータはホストコンピュータ３２を経て画像再構成装置２４に送られてＣＴ画像の再構成処理がなされる。このＣＴ画像はたとえば５１２×５１２マトリックスの画像データとして得られる。再構成されたＣＴ画像は画像メモリ２５に記憶されるとともに、画像表示装置２６によって表示され、さらにはデータ格納装置２７に保管される。
【００１２】
被検者１０には造影剤が注入されるが、被検者１０が動かないようにして、造影剤注入前の画像と、造影剤が注入され画像の視野内で造影剤が流れていく様子を示す画像とが同一部位について撮像される。造影剤注入前の撮像においては、Ｘ線管電流などのＸ線条件は、最適なＸ線照射量となるように定められる。この最適Ｘ線条件の下で撮像された無造影剤画像が画像メモリ２５に蓄えられる。
【００１３】
つぎに造影剤がたとえば血管などに注入され、同一部位についての造影剤含有画像の撮像がなされるが、そのときには、上記の最適Ｘ線条件よりはＸ線照射量が少なくなるように管電流などのＸ線条件が定められる。こうして造影剤含有画像が得られると、画像処理装置２８の減算回路２９によって、造影剤含有画像と上記画像メモリ２５より読み出された無造影剤画像との間の減算処理が行われ、差像が得られる。この差像はノイズ除去回路３０に送られて、差像に含まれているノイズ成分の除去がなされる。ノイズの除去された差像は加算回路３１に送られ、無造影剤画像と加算されることによって合成され、合成造影剤含有画像が得られる。この合成造影剤含有画像は、画像メモリ２５に記憶されるとともに、画像表示装置２６によって表示され、さらにはデータ格納装置２７に保管される。
【００１４】
無造影剤画像における１ライン上のＣＴ値プロファイル（上記のように５１２×５１２マトリクスの画像データにおけるある１列またはある１行に並んだデータ列）は図２（ａ）のようになるが、造影剤含有画像における同一ライン上のＣＴ値プロファイルは図２（ｂ）のようになる。なお、ここでは画像再構成処理後のＣＴ値（画素値）について述べているが、画像再構成処理前の投影データ段階でのＣＴ値のプロファイルも同様である。図２（ｂ）を図２（ａ）と比較して変化した部分４１は造影剤によってもたらされたものであって、この部分が造影剤の画像つまり造影剤が注入された血管などの画像を表わす。他方、変化しない部分４２は、造影剤とは無関係の部分であって、血管など以外の背景画像に対応することになる。
【００１５】
無造影剤画像と造影剤含有画像との間の差像における上記と同一ライン上のＣＴ値プロファイルは図３（ａ）のようになり、造影剤によって変化した部分４１以外の背景部分４２については、無造影剤画像と造影剤含有画像とではまったく同じであるからゼロになるはずである。しかし、造影剤含有画像はＸ線照射量を少なくして撮像されているため、ノイズ成分が増大し、そのため図３（ｂ）のように拡大してみれば、ノイズ成分による変動が見られる。
【００１６】
この変動幅は標準偏差 (standard deviation) として表わすことができ、Ｘ線照射量を下げるほどに大きくなるものであるが、最適Ｘ線照射量との差に対応しており、予め実験などを行うことにより知ることができる。たとえばＸ線条件として設定Ｘ線管電流を変化させた場合における最適管電流との差と標準偏差との間にはつぎの表１に示すような対応関係が見られる。
【００１７】
（表１）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
設定管電流差[mA]            標準偏差    
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１０                    １０      
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
２０                    １５      
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
……                    ……      
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００１８】
ホストコンピュータ３２は、予め求めておいた表１のようなデータを保持しており、造影剤含有画像撮像時の設定管電流と無造影剤撮像時の最適管電流との間の差に応じた標準偏差がノイズ除去回路３０に送られる。ノイズ除去回路３０ではこの標準偏差をノイズであるか否かの判定値として用い、標準偏差内のデータ変動はノイズ成分として０（ゼロ）に置き換える。これによりノイズ成分の除去された差像が得られることになり、加算回路３１において、この差像に、最適管電流の下で撮像されたノイズの少ない無造影剤画像が加算されるため、ノイズの少ない造影剤含有画像が合成されたことになる。
【００１９】
したがって、Ｘ線管電流を少なくするなどしてＸ線照射量を減少させて造影剤含有画像を撮像したにもかかわらず、最適Ｘ線照射量（最適管電流）下で得たものと同様にノイズの少ない合成造影剤含有画像が得られることになる。そのため、被検者１０に対するＸ線被曝量を少なくしながら、優れた画質の画像を得ることができる。
【００２０】
なお、ノイズ除去回路３０は標準偏差内のデータ変動を０（ゼロ）に置き換えることによりノイズを除去しているが、しきい値処理やフィルタ処理などによっても同様のノイズ除去は可能である。また、上記では画像処理装置２８は画像再構成後のデータについて処理して合成造影剤含有画像を得ているが、画像再構成前の投影データについて差を求め、ノイズを除去し、加算するようにし、これによって得られた合成投影データを用いて画像再構成処理を行って合成造影剤含有画像を得るように構成することも可能である。さらに、通常、Ｘ線照射量は管電流の調整によって制御されるため、上記のように設定管電流に着目してノイズ成分を判定することは実際上非常に便利であるが、Ｘ線照射量は管電流以外のファクターによっても制御できるので、その場合にはそのファクターに応じてノイズ成分を判定することによってノイズを除去するよう構成することができる。
【００２１】
また、上記では画像処理装置２８は、減算回路２９、ノイズ除去回路３０および加算回路３１により構成されるものと述べたが、このようなハードウェア構成ではなく、ホストコンピュータ３２等のなかでのソフトウェア的な処理でも可能であることはもちろんである。その他、具体的な構成などについては、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明によれば、造影剤を注入して同一部位につき複数枚のＣＴ画像を撮像する場合に、無造影剤画像については最適Ｘ線照射量で撮像するが、造影剤含有画像についてはＸ線照射量を減少させて撮像することによって被検者へのＸ線被曝の問題を低減させながら、最適Ｘ線照射量で撮像した場合と同様にノイズの少ない優れた画質の造影剤含有画像を得ることができるＸ線ＣＴ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】無造影剤画像および造影剤含有画像におけるデータプロファイルを示すグラフ。
【図３】差像におけるデータプロファイルおよびその一部を拡大したデータプロファイルを示すグラフ。
【符号の説明】
【００２４】
１０    被検者
１１    ベッド装置
１２    天板
１３    ガントリ
２１    機械制御装置
２２    Ｘ線制御装置
２３    データ収集装置
２４    画像再構成装置
２５    画像メモリ
２６    画像表示装置
２７    データ格納装置
２８    画像処理装置
２９    減算回路
３０    ノイズ除去回路
３１    加算回路
３２    ホストコンピュータ
４１    造影剤部分
４２    背景部分
【図１】
2005287730.tif 000003
【図２】
2005287730.tif 000004
【図３】
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