(57)【要約】【課題】画質に関連する体動ボケ指標を表示することにより、再撮影の要否判断に要する撮影者の労力を低減することができるＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】Ｘ線撮影手段４により得られた２枚のＸ線透過像に基づいて生成手段１３が１枚の合成画像ＦＣを生成して、モニター１６にその合成画像を表示する。さらに、指標算出手段１５が２枚のＸ線透過像に基づいて体動ボケ指標ＢＶを求め、それをモニター１６に表示する。撮影者は、モニター１６に表示されている合成画像ＦＣを拡大表示することなく、体動ボケ指標ＢＶを見るだけで体動ボケの有無及びその程度を知ることができるので、再撮影の要否を容易に判断できる。よって、再撮影の要否判断に要する撮影者の労力を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体動ボケを低減したＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置において、Ｘ線を照射して被検体の関心部位について、時間的に異なる期間のＸ線照射により得られる少なくとも２枚のＸ線透過像を撮影するＸ線撮影手段と、前記各Ｘ線透過像に基づき体動ボケを低減した１枚の合成画像を生成する生成手段と、前記合成画像を表示する画像表示手段と、前記各Ｘ線透過像に基づいて、体動ボケの大小に応じた体動ボケ指標を求める指標算出手段と、前記体動ボケ指標を表示する指標表示手段と、を備えていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、前記指標算出手段は、前記各Ｘ線透過像を小領域に区分し、対応する小領域ごとの移動量を求め、そのうちの最大の移動量を体動ボケ指標として求めることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、前記指標算出手段は、前記各Ｘ線透過像を小領域に区分し、対応する小領域ごとの移動量を求め、予め設定されている特定領域における移動量を体動ボケ指標として求めることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮影手段は、ラインごとに読み出し可能に構成され、関心部位に相当するラインの読み出しを開始する直前にＸ線の照射を行うことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、前記指標表示手段は、前記画像表示手段に含まれていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透過Ｘ線に基づくＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置に係り、特に、デジタル式のＸ線撮影装置によって被検体の動きに起因する体動ボケに対処するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮影においては、Ｘ線の照射中、被検体に息止めを課すなどして、体が動くことに起因する画像のボケ、つまり体動ボケを防いで撮影を行っている。しかし、これでは被検体へ与える負担が大きいので、これを軽減するために、短時間のＸ線照射によって画像を得るようにしている。但し、この場合であっても、短時間で画像化に充分なＸ線量の照射を行う必要があり、大定格のＸ線発生装置が必要となって限界がある。その上、息止めの失敗や、心拍の影響により、被検体が健常者であっても撮影したＸ線透過像にボケが生じる場合がある。
【０００３】
近年、普及しているデジタル式のＸ線撮影装置では、現像処理が不要であって収集したＸ線透視像を即時にモニターに表示することが可能となっており、撮影後、短時間でＸ線透視像を確認し、体動ボケの有無を確認して再撮影の要否を判断することが可能となっている。
【０００４】
特に、体動ボケを低減するために、１枚のＸ線透視像を得る目的で、時間的に連続した複数枚のＸ線透視像を撮影し、これらのＸ線透視像をデジタルデータに変換するとともに、各Ｘ線透視像の間で画像シフトを施した後に加算処理を行って合成画像を得る装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−５６７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置によると、各Ｘ線透視像の全体をシフトするため、部分的に改善される可能性があるものの、画像全体としては目的を達し得ない。また、時間的に連続したＸ線透視像のうちの一部だけを加算処理して１枚の合成像を得るが、通常、必要最小限のＸ線量で撮影を行う関係上、体動が大きい場合には、照射された全てのＸ線が画像化に寄与しない。したがって、合成画像における実質的なＸ線量が少なくなり、Ｓ／Ｎ比の観点から、合成画像に充分な画質を得ることができない。これらの場合には、再撮影が必要となる。
【０００６】
その上、Ｘ線撮影装置が備えているモニターは、一般的に合成画像に比較して解像度が不十分であるので、モニターに表示されている合成画像を撮影者が観察して体動ボケの有無を判断するには、撮影者がモニター上で合成画像を拡大して表示させる必要がある。また、体動ボケは、ボケの度合いが画像上で一定していないので、特に、患部が特定しない検診業務などでは、関心領域が合成画像の全体にわたり、撮影者は合成画像の全体にわたって拡大表示をするとともに順次観察しなければならないという手間がある。
【０００７】
また、合成画像の解像度に対して充分な解像度を有するモニターが備えられている場合であっても、モニターには物理的に大きさの限界があり、撮影者はモニター上の小さな領域について画像観察を強いられ、非常に苦痛な作業となっている。その上、苦労して観察した結果、体動ボケが大きく画質が不十分であると判断された場合、結局は再撮影を行う必要がある。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、画質に関連する体動ボケ指標を表示することにより、再撮影の要否判断に要する撮影者の労力を低減することができるＸ線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】
この発明は、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、被検体の体動ボケを低減したＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置において、Ｘ線を照射して被検体の関心部位について、時間的に異なる期間のＸ線照射により得られる少なくとも２枚のＸ線透過像を撮影するＸ線撮影手段と、前記各Ｘ線透過像に基づき体動ボケを低減した１枚の合成画像を生成する生成手段と、前記合成画像を表示する画像表示手段と、前記各Ｘ線透過像に基づいて、体動ボケの大小に応じた体動ボケ指標を求める指標算出手段と、前記体動ボケ指標を表示する指標表示手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、Ｘ線撮影手段により得られた少なくとも２枚のＸ線透過像に基づいて生成手段が１枚の合成画像を生成して、画像表示手段にその合成画像を表示する。さらに、指標算出手段が少なくとも２枚のＸ線透過像に基づいて体動ボケ指標を求め、それを指標表示手段に表示する。撮影者は、画像表示手段に表示されている合成画像を拡大表示することなく、体動ボケ指標を見るだけで体動ボケの有無及びその程度を知ることができるので、再撮影の要否を容易に判断することができる。よって、再撮影の要否判断に要する撮影者の労力を低減することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記指標算出手段は、前記各Ｘ線透過像を小領域に区分し、対応する小領域ごとの移動量を求め、そのうちの最大の移動量を体動ボケ指標として求めることが好ましい（請求項２）。被検体の体動は、関心部位の位置に応じて異なるのが一般的である。そこで、各Ｘ線透過像を小領域に区分して、各小領域における移動量のうちの最大のものを体動ボケ指標とすることにより、体動の大きさを容易に判断することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記指標算出手段は、前記各Ｘ線透過像を小領域に区分し、対応する小領域ごとの移動量を求め、予め設定されている特定領域における移動量を体動ボケ指標として求めることが好ましい（請求項３）。被検体の体動は、関心部位の位置に応じて異なるとともに、関心部位の中でも観察する上で最も重要な部分があるのが一般的である。そこで、予め関心部位のうち重要な領域を特定領域として指定しておき、その特定領域の移動量を体動ボケ指標として採用する。これにより、最大値は大きいが、特定領域の体動が小さい場合には再撮影を不要とする判断が行え、より適切な判断を行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明において、前記Ｘ線撮影手段は、ラインごとに読み出し可能に構成され、関心部位に相当するラインの読み出しを開始する直前にＸ線の照射を行うことが好ましい（請求項４）。Ｘ線撮影手段の撮影視野のうち、関心部位に相当する領域のラインを読み出す直前まではＸ線照射を行わないので、被検体の被曝量を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記指標表示手段は、前記画像表示手段に含まれていることが好ましい（請求項５）。合成画像の確認とともに、体動ボケ指標を確認することができ、撮影者の目線の移動量を少なくすることができ、より撮影者の負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るＸ線撮影装置によれば、指標算出手段が少なくとも２枚のＸ線透過像に基づいて体動ボケ指標を求め、それを指標表示手段に表示する。撮影者は、画像表示手段に表示されている合成画像を拡大表示することなく、体動ボケ指標を見るだけで体動ボケの有無及びその程度を知ることができるので、再撮影の要否を容易に判断できる。よって、再撮影の要否判断に要する撮影者の労力を低減できる。
【実施例１】
【００１６】
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
ベッド１は、撮影対象である被検体Ｍを載置するためのものであり、Ｘ線透過材料で構成された天板３を備えている。ベッド１には、Ｘ線撮影手段４が付設してある。Ｘ線撮影手段４は、Ｘ線管５と撮像部７とを備えている。天板３を挟んで対向する位置の一方側には、Ｘ線管５が配設され、他方側には、撮像部７が配設されている。Ｘ線撮影手段４は、Ｘ線管５及び撮像部７の対向姿勢を維持したまま、天板３の周囲で種々の角度に設定可能になっている。撮像部７は、透過Ｘ線を検出する機能を備え、例えば、イメージインテンシファイアとカメラの組み合わせや、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤと称される）などが挙げられる。Ｘ線管５には、撮影者が設定した撮影条件に応じた管電圧や管電流が高電圧発生装置９から付与される。
【００１８】
撮像部７から出力される撮影視野内の透過Ｘ線信号は、デジタル信号として画像処理部１１に与えられる。透過Ｘ線信号は、撮像部７がＦＰＤである場合にはデジタル信号であるが、イメージインテンシファイアとカメラの組み合わせの場合にはアナログ信号であるので、図示しないＡ／Ｄ変換手段でデジタル信号に変換した上で画像処理部１１に与えられる。
【００１９】
画像処理部１１は、生成手段１３と指標算出手段１５とを備えている。
生成手段１３は、透過Ｘ線信号のデジタルデータに基づいて撮影視野内のＸ線透過像を生成する。なお、後述する制御部２１の制御の下、時間的に異なる期間のＸ線照射によって得られる少なくとも２枚のＸ線透過像を生成する。さらに、これらのＸ線透過像について、例えば、画像相関法などによるパターンマッチングの手法を用い、各Ｘ線透過像内の対応する画像部分の相互相関により得られる係数が最大になるようにして、新たな１枚の合成画像を生成する。
【００２０】
また、指標算出手段１５は、体動ボケの大小に応じた指標である「体動ボケ指標」を算出する。詳細は後述するが、体動ボケ指標は、上記生成手段１３が１枚の合成画像を生成する際に求められる移動量に基づき求められる。
【００２１】
生成手段１３で生成された合成画像と、指標算出手段１５で求められた体動ボケ指標とは、モニター１６（画像表示手段及び指標表示手段）に出力されて表示される。モニター１６としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや、液晶表示装置が挙げられる。
【００２２】
制御コンソール１７は、撮影者が撮影条件等を指示するものであり、曝射スイッチ１９は、その撮影条件で撮影の開始を指示するためのものである。制御コンソール１７及び曝射スイッチ１９は、制御部２１に接続されており、それらの指示が制御部２１に与えられる。制御部２１は、指示に応じてＸ線管５と、撮像部７と、画像処理部１１とを統括的に制御する。
【００２３】
次に、上述した構成のＸ線撮影装置の動作について図２〜６を参照して説明する。
なお、  図２は動作を示すフローチャートであり、図３はＸ線照射タイミングとサンプリングタイミング例を示すタイムチャートであり、図４は画像処理の説明に供する模式図であり、（ａ），（ｂ）はＸ線透過像を示し、（ｃ）は小領域の中心位置を表し、（ｄ）は各小領域の中心位置を移動させた状態を示し、図５はモニターの表示例を示す説明図であり、図６はモニターの他の表示例を示す説明図である。
【００２４】
ステップＳ１
撮影者は、被検体Ｍの関心部位に応じた撮影条件を制御コンソール１７から設定する。そして、被検体Ｍをベッド１に載せた後、関心部位が撮影視野に収まるようにＸ線撮影手段４を適宜に調整した後、曝射スイッチ１９を操作して、時間的に連続した２枚のＸ線透過像を撮影する。
【００２５】
具体的な撮影例としては、図３に示すようになる。
すなわち、撮影条件に応じて制御部２１がＸ線管５を制御して、一定時間だけＸ線を照射させるとともに、その照射タイミングに応じて２回のサンプリングを行う。これにより、２枚のＸ線透過像ＦＲ１，ＦＲ２が画像処理部１１に収集される。
【００２６】
ステップＳ２
生成手段１３は、２枚のＸ線透過像ＦＲ１，ＦＲ２に応じたデジタルデータを処理し、１枚の合成画像を生成する。
【００２７】
具体的には、第１のＸ線透過像ＦＲ１と、第２のＸ線透過像ＦＲ２とについて、同様に小領域に区分する（図４（ａ）、（ｂ））。例えば、１６に分割して、小領域ＳＣ１〜１６とする。そして、第１のＸ線透過像ＦＲ１と第２のＸ線透過像ＦＲ２について、画像相関法などのパターンマッチングにより小領域ＳＣ１〜１６同士（の画素同士）の相互相関を求め、その相互相関によって得られる係数が最大となるような位置を第１のＸ線透過像ＦＲ１の各小領域ＳＣ１〜１６について求める。相互相関は、例えば第１のＸ線透過像ＦＲ１における小領域ＳＣ１〜１６が、第２のＸ線透過像ＦＲ２でいずれの位置に移動しているかを示す各小領域ＳＣ１〜１６ごとの「移動量」に基づき求められる。
【００２８】
そして、第１のＸ線透過像ＦＲ１の各小領域ＳＣ１〜１６の中心位置（図４（ｃ））と、上記の各移動量に基づき、第２のＸ線透過像ＦＲ２の各小領域ＳＣ１〜１６の中心位置を移動させた位置（図４（ｄ））に基づいて、全ての画素について周囲の中心位置の移動量から画像補間して、求めた各移動量に応じて位置合わせを行って合成画像を生成する。
【００２９】
ステップＳ３
指標算出手段１５は、上記の各移動量のうち、最大の移動量を「体動ボケ指標」ＢＶとして算出する。この体動ボケ指標ＢＶは、上記の移動量であるから、例えば、単位としては長さに相当するピクセルやセンチ、サンプリング間隔に応じた時間あたりのピクセルやセンチなどとなるが、あくまでも被検体Ｍの体動の大小が分かればよいので、単位としては特に示す必要はない。
【００３０】
このように、被検体Ｍの体動は、関心部位の位置に応じて異なるのが一般的である。そこで、各Ｘ線透過像ＦＲ１，ＦＲ２を小領域ＳＣ１〜１６に区分して、各小領域ＳＣ１〜１６における移動量のうちの最大のものを体動ボケ指標ＢＶとすることにより、体動の大きさを容易に判断できるようにしている。
【００３１】
ステップＳ４
制御部２１の制御の下、画像処理部１１から出力される１枚の合成画像ＦＣが、例えば、モニター１６の左側領域に表示されるとともに、指標算出手段１５から出力される体動ボケ指標ＢＶがその右側領域に表示される。また、さらにその右側領域には、撮影条件等の各種条件ＳＶが表示される。体動ボケ指標ＢＶは、例えば、上下方向に描かれた無単位のゲージに沿って指針２３が移動表示されるようになっており、指針２３が上にあるほど体動が大きく、下にあるほど体動が小さいことを示す。
【００３２】
ステップＳ５
撮影者は、モニター１６で合成画像ＦＣを拡大表示させる等の操作を行うことなく、体動ボケ指標ＢＶに基づいて再撮影が必要か否かを判断する。撮影が必要ならステップＳ１に戻り、不要であるなら処理を終了する。
【００３３】
上述したように、Ｘ線撮影手段４により得られた２枚のＸ線透過像ＦＲ１，ＦＲ２に基づいて生成手段１３が１枚の合成画像ＦＣを生成して、モニター１６にその合成画像を表示する。さらに、指標算出手段１５が２枚のＸ線透過像ＦＲ１，ＦＲ２に基づいて体動ボケ指標ＢＶを求め、それをモニター１６に表示する。撮影者は、モニター１６に表示されている合成画像ＦＣを拡大表示することなく、体動ボケ指標ＢＶを見るだけで体動ボケの有無及びその程度を知ることができるので、再撮影の要否を容易に判断することができる。よって、再撮影の要否判断に要する撮影者の労力を低減できる。
【００３４】
また、モニター１６には、合成画像ＦＣの表示だけでなく、体動ボケ指標ＢＶも合わせて表示されるので、合成画像ＦＣの確認とともに、体動ボケ指標ＢＶを確認することができる。したがって、撮影者の目線の移動量を少なくすることができ、より撮影者の負担を軽減することができる。
【００３５】
なお、上記の説明では、体動ボケ指標ＢＶをゲージ状で模式的に示しているが、例えば、図６に示すように、体動ボケ指標ＢＶを直接数値で表示するようにしてもよい。
【実施例２】
【００３６】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図７は、実施例２に係るＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この実施例２における装置において、上述した実施例１と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明を省略する。
【００３７】
この実施例装置は、撮影者が指示スティック３１を操作して、モニター１６に表示されているＸ線透過像を見ながら特定の小領域を指示することができる点で特徴的となっている。指示スティック３１で指示された特定領域ＳＲは、画像処理部１１内の特定領域メモリ３３に記憶される。特定領域メモリ３３は、体動ボケ指標ＢＶを算出する際に指標算出手段１５によって参照される。つまり、指標算出手段１５は、特定領域メモリ３３に記憶されている特定領域における移動量だけに基づいて体動ボケ指標ＢＶを求める。
【００３８】
次に、図８及び図９を参照して、上記構成の装置動作について説明する。
なお、図８は、動作を示すフローチャートであり、図９は、特定領域の指定態様を示す説明図であり、図１０は、特定領域の指定態様を示す説明図である。
【００３９】
時間的に連続した２枚のＸ線透過像を撮影し（ステップＳ１０）、生成手段１３が例えば第１のＸ線透過像ＦＲ１をモニター１６に表示する（ステップＳ１１）。次いで、撮影者は、指示スティック３１を操作し、第１のＸ線透過像ＦＲ１のうち、撮影者が重要視する部分にカーソルＣを移動させて指示する（ステップＳ１２）。すると、指示した小領域ＳＣ６，ＳＣ７を示す情報が特定領域メモリ３３に記憶される。
【００４０】
次いで、生成手段１３は、第１のＸ線透過像ＦＲ１と第２のＸ線透過像ＦＲ２とから合成画像ＦＣを生成し（ステップＳ１３）、さらに特定メモリ３３を参照し、指示された小領域ＳＣ６，ＳＣ７の移動量だけを用いて体動ボケ指標ＢＶを求め（ステップＳ１４）、合成画像ＦＣ及び体動ボケ指標ＢＶをモニター１６に表示する（ステップＳ１５）。そして、体動ボケ指標ＢＶにより再撮影の有無を判断して処理を分岐する（ステップＳ１６）。
【００４１】
このように、実施例２によると上述した実施例１と同様の効果を奏する。また、被検体Ｍの体動は、関心部位の位置に応じて異なるとともに、関心部位の中でも観察する上で最も重要な部分があるのが一般的である。そこで、予め関心部位のうち重要な領域を特定領域ＳＲとして指定しておき、その特定領域ＳＲの移動量を体動ボケ指標ＢＶとして採用する。これにより、最大値は大きいが、特定領域ＳＲの体動が小さい場合には再撮影を不要とする判断が行え、より適切な判断を行うことが可能となる。
【００４２】
この発明は、上述した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。
【００４３】
（１）関心部位が撮影視野よりも小さく、かつ、撮像部７が両端側からの中央部へ向かってのライン読み出しを行う場合には、例えば、図３に点線で示すようにＸ線照射を行うようにしてもよい。
【００４４】
すなわち、関心部位のサンプリングが時間ｔ１からｔ２（ｔ３からｔ４）で行われる場合には、その直前の時間ｔａからｔｂ（ｔｃからｔｄ）の間だけＸ線照射を行うようにしてもよい。これにより、被検体Ｍの撮影視野のうち、関心部位に相当する領域のラインを読み出す直前まではＸ線照射を行わないので、被検体Ｍの被曝量を抑制することができる
【００４５】
（２）上述した各実施例１，２では、２枚のＸ線透過像ＦＲ１，ＦＲ２を撮影する例を挙げたが、３枚以上のＸ線透過像を撮影する場合であっても、この発明を適用することができる。
【００４６】
（３）上述した各実施例１，２では、画像表示手段と指標表示手段とがモニター１６で兼用されているが、指標表示手段をモニター１６とは別の構成としてもよい。例えば、モニター１６が視認しづらい場所にて撮影者が操作を行う必要がある場合には、例えば、ベッド１に付設するようにしてもよい。
【００４７】
（４）実施例１では、体動ボケ指標ＢＶとして、各小領域ＳＣ１〜１６における移動量のうちの最大のものを採用しているが、これに代えて例えば平均値を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１に係るＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】動作を示すフローチャートである。
【図３】Ｘ線照射タイミングとサンプリングタイミング例を示すタイムチャートである。
【図４】画像処理の説明に供する模式図であり、（ａ），（ｂ）はＸ線透過像を示し、（ｃ）は小領域の中心位置を表し、（ｄ）は各小領域の中心位置を移動させた状態を表す。
【図５】モニターの表示例を示す説明図である。
【図６】モニターの他の表示例を示す説明図である。
【図７】実施例２に係るＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】動作を示すフローチャートである。
【図９】特定領域の指定態様を示す説明図である。
【図１０】特定領域を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｍ  …  被検体
１  …  ベッド
４  …  Ｘ線撮影手段
５  …  Ｘ線管
７  …  撮像部
１１  …  画像処理部
１３  …  生成手段
１５  …  指標算出手段
１６  …  モニター
１７  …  制御コンソール
１９  …  曝射スイッチ
２１  …  制御部
ＦＲ１，ＦＲ２  …  （第１、第２の）Ｘ線透過像
ＳＣ１〜ＳＣ１６  …  小領域
ＦＣ  …  合成画像
ＢＶ  …  体動ボケ指標
２３  …指針
３１  …  指示スティック
ＳＲ  …  特定領域
３３  …  特定領域メモリ
Ｃ  …  カーソル
【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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【図１０】
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