(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体にＸ線を照射するＸ線源と、被写体を透過したＸ線を検出し画像信号として出力するＸ線平面検出器と、前記Ｘ線平面検出器から出力されるマスク画像データの残像特性から補正量を算出し、前記マスク画像データを補正するための第１の補正テーブルを予め作成され記憶する手段と、前記Ｘ線平面検出器から出力されるライブ画像データの残像特性から補正量を算出し、前記ライブ画像データを補正するための第２の補正テーブルを予め作成され記憶する手段と、
マスク画像データが出力されると前記第１の補正テーブルを選択してこのマスク画像データを補正し、前記ライブ画像データが出力されると前記第２の補正テーブルを選択してこのライブ画像データを補正し、前記補正された前記マスク画像データと前記ライブ画像データとの減算処理を行う演算器と、該演算器により減算処理されたサブトラクション画像を表示する表示手段を備えることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
前記第１の補正テーブル又は前記第２の補正テーブルは、前記マスク画像データ又は前記ライブ画像データの低い輝度値に対し、その輝度値が大きくなるよう補正するテーブルであることを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、Ｘ線平面検出器を用いたＸ線画像診断装置に係り、特に、画像サブトラクション時の立ち上がり残像特性の補正手段に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線画像診断装置で血管造影検査を行う場合、被写体内に造影剤を注入すると同時にＸ線が被写体に照射され、そのときの画像データが順次Ｘ線検出器より出力される。このとき最初に出力される１枚目の画像データをマスク画像として、２枚目以降の画像データより減算することにより造影剤が注入されている血管像のみを抽出、血管像の狭窄等を診断することが可能となる。
近年、前記Ｘ線検出器としてＸ線平面検出器が使われている。Ｘ線平面検出器は、被検体を透過したＸ線を光に変換するシンチレータ（例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）など）と、このシンチレータから出力される光を電荷に変換するフォトダイオード（例えば、アモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）など）によって構成され、この電荷を、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子を経由して読み込むことによりＸ線画像を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記Ｘ線平面検出器では、フォトダイオードから電荷を読み出した後もフォトダイオード内には読み残しの電荷が存在することが知られている。図５は、フォトダイオード内の読み残し電荷の様子を、次画像に含まれる残像として測定した結果（詳細については、文献：「R.L.Weisfield、High Performance Amorphous Silicon Image Sensor for X-ray Diagnostic Medical Imaging Applications、Proc. SPIE MedicalImaging 1999」を参照されたい）である。
【０００４】
フォトダイオード内の読み残し電荷は、図５から明らかなように、次の画像に前画像の残像と言う形で影響を及ぼす。また、これと同様な現象はＸ線照射と同時にＸ線平面検出器より画像データを読み出し始める場合にも認められる。
【０００５】
すなわち、Ｘ線平面検出器から読み出される第１番目（第１枚目）の撮影の画像データに対し、第２番目（第２枚目）の撮影の画像データに第１番目（第１枚目）の画像データの読み残し電荷がデータとして加算され、結果として第２番目（第２枚目）の撮影の画像データはＸ線の照射量は一定であるにもかかわらず第１番目（第１枚目）の撮影の画像データより大きな画像データが得られる。
【０００６】
図６は、横軸に出力画像枚数をとり、縦軸に立ち上がり時の残像値（明さ：輝度値）をとったＸ線平面検出器の残像特性図（ここでは立ち上がりの様子を示した残像特性）である。図６中の◆印、■印、▲印、×印、＊印、●印、及び＋印はそれぞれ１つのＸ線平面検出器の異なる輝度（ａ〜ｇ）に対する残像値を示している。出力画像枚数は同一Ｘ線平面検出器に対する撮影順番数、例えば、第１番目（第１枚目）、第２番目（第２枚目）、第３番目（第３枚目）・・・である。
【０００７】
したがって、前記従来の技術では、Ｘ線平面検出器が図６に示すような立ち上がり残像特性を有しているため、マスク像となるＸ線平面検出器から出力される第１番目（第１枚目）の撮影の画像データと第２番目（第２枚目）の撮影以降の画像データの造影剤以外の領域の出力値が異なるため減算処理を行っても造影剤以外の領域が十分減算されない場合があった。
【０００８】
本発明の目的は、最適なサブトラクション画像を得ることが可能なＸ線画像診断装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、あらかじめ得られている立ち上がり残像特性データに基づいてＸ線平面検出器から出力される画像データの立ち上がり残像特性を補正してサブトラクション画像を得るＸ線画像診断装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、立ち上がり残像特性データに基づいてＸ線平面検出器から出力される画像データの残像特性を補正してサブトラクション画像を得るＸ線画像診断装置を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば下記のとおりである。本発明は、被写体にＸ線を照射するＸ線源と、被写体を透過したＸ線を検出し画像信号として出力するＸ線平面検出器と、前記Ｘ線平面検出器から出力されるマスク画像データの残像特性から補正量を算出し、前記マスク画像データを補正するための第１の補正テーブルを予め作成され記憶する手段と、前記Ｘ線平面検出器から出力されるライブ画像データの残像特性から補正量を算出し、前記ライブ画像データを補正するための第２の補正テーブルを予め作成され記憶する手段と、マスク画像データが出力されると前記第１の補正テーブルを選択してこのマスク画像データを補正し、前記ライブ画像データが出力されると前記第２の補正テーブルを選択してこのライブ画像データを補正し、前記補正された前記マスク画像データと前記ライブ画像データとの減算処理を行う演算器と、該演算器により減算処理されたサブトラクション画像を表示する表示手段を備える。
【００１０】
第２の発明は、前記第１の発明のＸ線画像診断装置において、前記Ｘ線平面検出器から順次出力される画像データをライブ像（第２番目（第２枚目）以降の撮影像）とし、前記画像メモリに記憶されている画像データをマスク像（第１番目（第１枚目）の撮影像）として減算処理を行ってサブトラクション画像を得る場合であって、前記ライブ像とマスク像のそれぞれの残像特性を読み出して、前記ライブ像の残像特性にマスク像の画像の残像特性を合わせるように補正し、前記補正されたマスク像を前記演算器に出力するものである。
【００１１】
第３の発明は、前記第１の発明のＸ線画像診断装置において、前記ライブ像とマスク像のそれぞれの残像特性を読み出して、マスク像の画像の残像特性に前記ライブ像の残像特性を合わせるように補正し、前記補正されたライブ像を前記演算器に出力するものである。
【００１２】
このように構成することにより、前記被減算画像と減算画像の一方の残像特性に他の画像の残像特性を合わせるように補正し、前記補正された他の画像を前記演算器に出力することにより、残像の影響を受けない最適なサブトラクション画像を得ることができる。
特に、例えば、あらかじめ得られている立ち上がり残像特性データに基づいてＸ線平面検出器から出力される画像データの立ち上がり残像特性を補正するので、最適なサブトラクション画像を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面を参照して本発明の一実施形態（実施例）とともに説明する。
図１は、本発明の一実施形態のＸ線画像診断装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態のＸ線画像診断装置は、図１に示すように、被写体１にＸ線を照射するＸ線源２と、該Ｘ線源２の前記被写体１へのＸ線の照射を制御するＸ線発生器３と、前記被写体１を透過したＸ線を検出し画像信号として出力するＸ線平面検出器４と、該Ｘ線平面検出器４から順次出力される画像データの出力順に対応した複数の補正テーブル５と、前記Ｘ線発生器３と前記Ｘ線平面検出器４を制御しＸ線平面検出器４から出力される画像データに対応したテーブルを補正テーブル５から選択する補正制御回路６と、前記補正テーブル５によって補正された前記Ｘ線平面検出器４から第１番目（１番枚目）に出力される画像を画像データとして記憶する画像メモリ７と、前記Ｘ線平面検出器４から順次出力される画像データと前記画像メモリ７に記憶されている画像データとの減算処理を行う演算器８と、該演算器８により減算処理された画像データを表示する表示手段９とを備えている。
【００１４】
次に、本実施形態のＸ線画像診断装置の動作について説明する。
前記被写体１への造影剤の注入が開始されると同時に、前記補正制御回路６は前記Ｘ線発生器３に前記Ｘ線源２からのＸ線の照射命令、及び照射されるＸ線に同期した前記Ｘ線平面検出器４からの画像データの取り込み命令を開始する。前記補正制御回路６からの命令を受けて、前記Ｘ線平面検出器４から第１番目に出力される画像データは、前記補正テーブル５に送られる。前記補正テーブル５はＸ線平面検出器４から送られてきた画像データが補正制御回路６からの信号によって第１番目に出力された画像データであると判断されると、第１番目の画像データを補正するためのテーブルを選択する。
【００１５】
図２は、前記Ｘ線平面検出器４から出力される第１番目の画像データの輝度値に対する立ち上がり残像特性を示す特性曲線図であり、横軸は出力信号（輝度値）、縦軸は残像（輝度値）である。図２中のプロット点は、図６に示されている第１番目の各画像データ値に対する残像特性を示しており、これらの点から補正テーブルを作成するための近似曲線を作成する。この近似曲線は、一般的に知られている手法によって求められ、図２では対数近似によって近似曲線を算出している。
【００１６】
図３は、Ｘ線平面検出器４から出力される第１番目の画像データを補正するための補正テーブルを示す特性曲線図であり、横軸は入力値（入力データ）、縦軸は出力値（出力データ）である（両者とも輝度値）。図２で求めた近似曲線から各画像データ値に応じた補正量を算出し、Ｘ線平面検出器４からの第１番目の出力画像データの補正を行うためのテーブルを作成する。図３では、画像データが低いほど補正後の画像データが高くなるようにテーブルが設定されている。
【００１７】
図４は、図３による補正前後の画像データのある１ラインの輝度値の様子を示す特性線図であり、横軸は任意の整数（位置）、縦軸は出力データ（輝度値）、（ａ）補正前の特性線図、（ｂ）は補正後の特性線図である。
前記Ｘ線平面検出器４から出力された第１番目の画像は、図３で示した補正テーブルを用いることによって図４に示す補正前の特性線（ａ）という輝度分布から補正後の特性線（ｂ）という分布に補正される。図４からわかるように残像の影響の大きい低輝度部分ほど補正によって輝度値が大きくなっていることがわかる。
【００１８】
補正された第１番目の出力画像データは、いったん画像メモリ７に記憶される。次に、前記補正制御回路６からの命令により、前記Ｘ線平面検出器４より第２番目の画像データが出力されると、前記補正制御回路６は第２番目の出力画像データを補正するためのテーブルを補正テーブル５より選択する。このときの補正テーブルは、第１番目の補正テーブルと同様な手法により作成されている。補正テーブル５で補正された第２番目の出力画像データは、前記画像メモリ７に記憶されている補正後の第１番目の画像データと前記演算器８により減算処理されることによって造影剤注入領域以外の領域が消されるため、造影剤が注入されている血管像を前記表示手段９に表示、診断することが可能となる。
前記Ｘ線平面検出器４より出力される第３番目以降の画像データについても同様な方法によって立ち上がり残像成分が除去され、前記表示手段９には常に血管像のみが表示されることとなる。
【００１９】
前記本実施形態では、残像量がなくなる画像データ値（図２では第１０番目の出力画像）を基準として補正テーブルを作成した例を述べたが、第１番目の出力画像を基準としてそれ以降の出力画像を第１番目の出力画像データ値に合わせるように補正テーブルを作成してもよい。
さらに、前記実施形態では、補正画像を画像サブトラクションに適用した例を述べたが、演算器８によるサブトラクションを実施せずに補正画像をそのまま表示手段９に表示させてもよい。
【００２０】
以上、図面を用いて、本発明について前記本実施形態とともに説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜に変形実施可能であるのはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被減算画像（ライブ像）と減算画像（マスク像）の一方の残像特性に他の画像の残像特性を合わせるように補正し、前記補正された他の画像を前記演算器に出力することにより、残像の影響を受けない最適なサブトラクション画像を得ることができる。
特に、あらかじめ得られている立ち上がり残像特性データに基づいてＸ線平面検出器から出力される画像データの立ち上がり残像特性を補正することにより、最適なサブトラクション画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のＸ線画像診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のＸ線平面検出器から出力される第１番目の画像データの輝度値に対する立ち上がり残像特性を示す特性曲線図である。
【図３】本実施形態のＸ線平面検出器から出力される第１番目の画像データを補正するための補正テーブルを示す特性曲線図である。
【図４】本実施形態の図３による補正前後の画像データのある１ラインの輝度値の様子を示す特性線図である。
【図５】Ｘ線平面検出器のフォトダイオード内の読み残し電荷の様子を、次画像に含まれる残像として測定した結果を示す図。
【図６】立ち上がり残像特性の様子を示した特性曲線図である。
【符号の説明】
１…被写体                        ２…Ｘ線源
３…Ｘ線発生器                    ４…Ｘ線平面検出器
５…補正テーブル                  ６…補正制御回路
７…画像メモリ                    ８…演算器
９…表示手段
【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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