Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影方法
【課題】 検査に使用する対象物の視認性を向上することが可能なＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法を提供する。
【解決手段】 Ｘ線管３と、Ｘ線管３に付与する管電圧を制御するＸ線管制御部６と、Ｘ線管３から照射され被検者１を通過したＸ線を検出するフラットパネルディテクタ４と、Ｘ線管３に高電圧値が付与されたときのフラットパネルディテクタ４によるＸ線の測定値と、Ｘ線管３に低い低電圧値が付与されたときのフラットパネルディテクタ４によるＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、サブトラクション画像を得るサブトラクション部１７と、Ｘ線管３に付与する高電圧値を変化させたときの、サブトラクション画像におけるガイドワイヤの画像と被検者１の骨部の画像との輝度の差が最大となる電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定部１９とを備える。
【解決手段】 Ｘ線管３と、Ｘ線管３に付与する管電圧を制御するＸ線管制御部６と、Ｘ線管３から照射され被検者１を通過したＸ線を検出するフラットパネルディテクタ４と、Ｘ線管３に高電圧値が付与されたときのフラットパネルディテクタ４によるＸ線の測定値と、Ｘ線管３に低い低電圧値が付与されたときのフラットパネルディテクタ４によるＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、サブトラクション画像を得るサブトラクション部１７と、Ｘ線管３に付与する高電圧値を変化させたときの、サブトラクション画像におけるガイドワイヤの画像と被検者１の骨部の画像との輝度の差が最大となる電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定部１９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デュアルエネルギーサブトラクション撮影を行うためのＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなデュアルエネルギーサブトラクション撮影を行うためのＸ線撮影装置においては、Ｘ線管に高電圧値が付与されたときのＸ線の測定値とＸ線管に低電圧値が付与されたときのＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、Ｘ線吸収係数が異なる組織を抽出している（特許文献１参照）。
【０００３】
また、被検体の放射線画像を複数フレームの連続した画像として撮影し、奇数枚目の画像と複数枚目の画像とでＸ線管に付与する管電圧を変化させ、それらの画像に対してサブトラクション処理を施すことにより、デュアルエネルギーサブトラクション撮影を動画に利用する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３６７６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなＸ線撮影装置において、例えば血管造影検査等を行うために、極細のガイドワイヤを透視により観察しながら作業を行う場合がある。このような場合に、ガイドワイヤが背景の骨部等と重なった状態においては、ガイドワイヤの視認性が極めて悪くなる場合がある。このような問題は、例えば、カテーテルによる操作を行う場合等においても同様に発生し得る問題である。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、検査に使用する対象物の視認性を向上することが可能なＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影装置において、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管に付与する管電圧を制御するＸ線管制御部と、前記Ｘ線管から照射され被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線管に高電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値と、前記Ｘ線管に前記高電圧値より低い低電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、サブトラクション画像を得るサブトラクション手段と、前記Ｘ線管制御部の制御により、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となる所定の電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が最大となる電圧値を、最適電圧値として判定する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記Ｘ線管制御部は、低電圧値を一定にするとともに高電圧値を変化させた状態で、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与し、前記サブトラクション手段は、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とが交互に付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値に対して順次サブトラクション処理を行う。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記対象物の画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された対象物の画像を含む領域を指定領域として指定する領域指定手段と、前記領域指定手段により指定された指定領域の画像のプロファイルを演算する演算手段と、を備え、前記演算手段により演算された指定領域の画像のプロファイルから前記最適電圧値を判定する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における輝度の最大値を対象物の画像の輝度値と認定し、この輝度の最大値を前記指定領域の輝度値と比較することにより前記最適電圧値を判定する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における平均輝度と前記指定領域の画像における輝度の最大値との差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、 前記最適電圧判定手段により判定された最適電圧値を利用してサブトラクション透視画像の撮影を行う。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影方法において、低電圧値を一定にし、高電圧値を変化させた状態で、Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与することにより、高電圧画像と低電圧画像とを順次入手するとともに、前記高電圧画像と前記低電圧画像とに対してサブトラクション処理を行うサブトラクション工程と、前記サブトラクション工程で得た複数のサブトラクション画像のうち、前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となるサブトラクション画像を得たときの高電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定工程と、前記最適電圧判定工程で判定した最適電圧値を高電圧値として、サブトラクション透視画像の撮影を行う撮影工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、検査に使用する対象物をコントラストよく表示させることができることから、対象物の視認性を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、Ｘ線の照射パルス幅への影響が小さい高電圧値を変更することにより、パルス幅を一定にしたままで、順次サブトラクション画像を得ることが可能となる。このため、複数のサブトラクション画像を容易に入手することができ、最適電圧値を好適に判定することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、対象物の画像と被検体の画像とを含む領域の画像のプロファイルに基づいて、対象物の画像と被検体の画像との輝度の差が最大となる最適電圧値を判定することが可能となる。これにより、最適電圧値を正確に判定することが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、指定領域の画像における輝度の最大値を検査に使用する対象物の輝度値と認定することから、対象物の輝度値の認定が容易となり、最適電圧値の判定を容易に実行することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、指定領域の画像における平均輝度と指定領域の画像における輝度の最大値との差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定することから、最適電圧判定手段による最適電圧値の判定をさらに容易に実行することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、最適電圧判定手段により判定された最適電圧値を利用してサブトラクション透視画像の撮影を行うことから、透視画像中における検査に使用する対象物の画像をコントラストよく表示させることができ、透視画像中における対象物の視認性を向上させることが可能となる。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、検査に使用する対象物をコントラストよく表示させることができることから、対象物の視認性を向上させることが可能となる。また、Ｘ線の照射パルス幅への影響が小さい高電圧値を変更することにより、パルス幅を一定にしたままで、順次サブトラクション画像を得ることができる。このため、複数のサブトラクション画像を容易に入手することができ、最適電圧値を好適に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影動作を示すフローチャートである。
【図３】領域指定工程において撮影された画像１００の模式図である。
【図４】高電圧撮影工程と低電圧撮影工程において、Ｘ線管３に付与される管電圧を示すタイムチャートである。
【図５】サブトラクション処理の概要を示す説明図である。
【図６】サブトラクション工程により得たサブトラクション画像のプロファイルを示す概要図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【００２４】
このＸ線撮影装置は、デュアルエネルギーサブトラクション処理を利用してＸ線吸収係数が異なる組織を抽出することにより、透視画像の撮影を行うためのものであり、被検体である被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３と、Ｘ線検出手段としてのフラットパネルディテクタ４と、制御部５と、Ｘ線管３に付与する管電圧等を制御するＸ線管制御部６と、マウス９を有するキーボード等の入力装置７と、ＣＲＴ等の表示部８とを備える。
【００２５】
また、制御部５は、高電圧撮影時に使用される高電圧画像メモリ１１、ＬＯＧ変換部１２および重みづけ部１３と、低電圧撮影時に使用される低電圧画像メモリ１４、ＬＯＧ変換部１５および重みづけ部１６と、サブトラクション処理を実行するサブトラクション部１７と、最適電圧値を判定するための最適電圧判定部１９とを備える。これらの高電圧画像メモリ１１、ＬＯＧ変換部１２、重みづけ部１３、低電圧画像メモリ１４、ＬＯＧ変換部１５、重みづけ部１６、サブトラクション部１７、最適電圧判定部１９は、論理演算を実行するＣＰＵ１８により制御される。
【００２６】
このＸ線撮影装置においては、Ｘ線管３に高電圧値が付与された場合には、フラットパネルディテクタ４により測定された高電圧画像が高電圧画像メモリ１１に記憶される。高電圧画像メモリ１１に記憶された高電圧画像は、ＬＯＧ変換部１２において対数処理が行われて画像信号に変換された後、重み付け部１３にて体厚情報等に応じた重み係数が乗算される。同様に、Ｘ線管３に低電圧値が付与された場合には、フラットパネルディテクタ４により測定された低電圧画像が低電圧画像メモリ１４に記憶される。低電圧画像メモリ１４に記憶された低電圧画像は、ＬＯＧ変換部１５において対数処理が行われた後、重みづけ部１６にて体厚情報等に応じた重み係数が乗算される。
【００２７】
対数処理および重みづけ処理された高電圧画像と低電圧画像に対しては、サブトラクション部１７において、減算処理であるサブトラクション処理がなされる。サブトラクション処理されたサブトラクション像は、後述する最適電圧判定部１９に送られるとともに、表示部８にも送られ、表示部８においてサブトラクション画像が表示される。
【００２８】
このようなＸ線撮影装置において、例えば血液造影検査を行う場合、ガイドワイヤが使用される場合がある。このガイドワイヤは、カテーテルを案内するために使用されるものであり、オペレータがＸ線撮影装置による透視画像を確認しながら、ガイドワイヤを操作する。このとき、このガイドワイヤは極細の金属から構成されることから、ガイドワイヤが背景の骨部等と重なった状態においては、ガイドワイヤの視認性が極めて悪くなる場合がある。このような問題は、ガイドワイヤのかわりに、カテーテルを使用する場合等においても同様に発生し得る問題である。
【００２９】
このため、この発明に係るＸ線撮影装置においては、サブトラクション画像における対象物としてのガイドワイヤ等の画像と被検者１の骨部等の画像との輝度の差が、ガイドワイヤ等の画像が視認容易となる最適電圧値を判定し、この最適電圧値を利用することにより、その後の透視撮影を行うようにしている。
【００３０】
以下、この判定動作を含むＸ線撮影動作について説明する。図２は、この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影動作を示すフローチャートである。
【００３１】
透視検査を開始するときには、最初に、透視画像の撮影を行い（ステップＳ１）、オペレータがガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好であるか否かを確認する（ステップＳ２）。そして、視認性が良好でガイドワイヤの画像１０１が視認容易であるときには、そのまま透視検査を開始する（ステップＳ１１）。
【００３２】
一方、視認性が悪く、オペレータが透視動作中にガイドワイヤの画像１０１の画像が見にくいと感じたときには、調整モードを実行する。この調整モードを実行するときには、最初に、ガイドワイヤ等の画像と被検者１の骨部等の画像との輝度の差が最大となる最適電圧値を判定するために使用する指定領域を指定する（ステップＳ３）。この領域の指定は、ガイドワイヤと被検者１の骨部等の画像を図１に示す表示部８に表示し、この画像に基づいて領域を指定することにより行われる。
【００３３】
図３は、領域指定工程において撮影された画像１００の模式図である。
【００３４】
この図に示す領域指定工程において撮像された画像１００は、図１に示す表示部８に表示される。この画像１００には、検査に使用する対象物としてのガイドワイヤの画像１０１と被検者１の骨部の画像１０２とが重畳して映し出されている。オペレータは、この画像１００を表示部８において確認し、図１に示す入力装置７のマウス９を操作して、ガイドワイヤの画像１０１を含む領域を指定領域１０３として指定する。図１に示す最適電圧判定部１９における領域指定部２１は、オペレータによる入力に対応して、指定領域１０３を指定して記憶し、以降の撮影時においては、この指定領域に対して、高電圧撮影、低電圧撮影、サブトラクション処理等の各種の工程を実行する。
【００３５】
なお、この領域指定時に使用する画像１００は、サブトラクション処理を行った後の画像でもよいが、対象物としてのガイドワイヤの画像１０１が認識できるようであれば、サブトラクション処理を行う前の画像でもよい。
【００３６】
次に、高電圧撮影（ステップＳ４）と低電圧撮影（ステップＳ５）を実行する。この高電圧撮影と低電圧撮影とは、Ｘ線管制御部６がＸ線管３に対して、高電圧値と低電圧値を付与することにより実行される。高電圧撮影により得られた高電圧画像は、高電圧画像メモリ１１に記憶される。また、低電圧撮影により得られた低電圧画像は、低電圧画像メモリ１４に記憶される。そして、それらの画像に対して対数処理および重み係数の乗算が行われた後、サブトラクション部１７においてサブトラクション処理が実行される（ステップＳ６）。サブトラクション処理が完了すれば、Ｘ線管に付与される管電圧が変更され（ステップＳ７）、上述した工程（ステップＳ４〜ステップＳ７）が必要な回数だけ繰り返される（ステップＳ８）。この実施形態においては、これらの工程が３回繰り返された場合を示している。
【００３７】
図４は、上述した高電圧撮影工程と低電圧撮影工程において、Ｘ線管３に付与される管電圧を示すタイムチャートであり、図５は、上述したサブトラクション処理の概要を示す説明図である。なお、これらの図において、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は高電圧撮影工程においてＸ線管３に付与される管電圧を示し、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は低電圧撮影工程においてＸ線管３に付与される管電圧を示している。
【００３８】
上述した高電圧撮影工程と低電圧撮影工程においては、Ｘ線管制御部６は、低電圧値を６０キロボルトとするとともに、高電圧値を１００キロボルト、１１０キロボルト、１２０キロボルトと順次変化させ、Ｘ線管３に対してこれらの高電圧と低電圧とを交互に付与する。そして、サブトラクション部１７は、Ｘ線管３に高電圧と低電圧とが交互に付与されたときのフラットパネルディテクタ４によるＸ線の測定値に対して順次サブトラクション処理を実行して、図５に示すサブトラクション画像Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を得る。
【００３９】
なお、この高電圧撮影工程と低電圧撮影工程においては、少なくとも上述した領域指定工程において指定したガイドワイヤの画像１０１を含む指定領域１０３が撮影されればよい。このため、図示しないコリメータ等を利用し、Ｘ線管３から照射されるＸ線の照射領域を必要な領域のみに絞り込めばよい。これにより、被検者１に対する被曝量を低減することが可能となる。
【００４０】
図６は、サブトラクション工程（ステップＳ６）により得たサブトラクション画像のプロファイルを示す概要図である。この図において横軸は指定領域における位置を示し、縦軸は輝度を示している。また、図６（ａ）は高電圧値が１００キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを、図６（ｂ）は高電圧値が１１０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを、図６（ｃ）は高電圧値が１２０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを、各々、示している。
【００４１】
最適電圧判定部１９は、これらのプロファイルに基づいて、サブトラクション画像におけるガイドワイヤの画像１０１と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差が最大となる最適電圧値を演算する。すなわち、最適電圧判定部１９における演算部２２は、高電圧値が異なる各サブトラクション画像のプロファイルを参照し、そのプロファイルのうちの輝度の最大値または最大値付近の複数の輝度値を、ガイドワイヤの画像１０１であると認定する。そして、その他の領域の輝度値と輝度の最大値との差を演算する。しかる後、高電圧値が１００キロボルトのときの輝度の差Ｂ１と、高電圧値が１１０キロボルトのときの輝度の差Ｂ２と、高電圧値が１２０キロボルトのときの輝度の差Ｂ３とを比較し、それらのうちの輝度差が最も大きくなったときの高電圧値を、ガイドワイヤの画像１０１が視認容易となる所定の電圧値であると判定し、そのときの高電圧値を最適電圧値と認定する（ステップＳ９）。図６に示す実施形態においては、高電圧値が１１０キロボルトのときの輝度の差Ｂ２が最も大きいことから、最適電圧値は１１０キロボルトであると認定される。
【００４２】
この最適電圧判定工程においては、図６においてＢ１、Ｂ２、Ｂ３で示すように、サブトラクション画像のプロファイルのうちの輝度の最大値をガイドワイヤの画像１０１であると認定した上で、その他の領域の輝度値と輝度の最大値との差を演算することにより最適電圧値を判定している。これに対して、指定領域の画像における全画素の平均輝度と指定領域の画像における輝度の最大値との差を演算し、これらの差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定するようにしてもよい。このような構成を採用した場合には、最適電圧判定部１９による最適電圧値の判定をより容易に実行することが可能となる。
【００４３】
なお、この最適電圧判定工程において、高電圧値が１１０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを得るためのサブトラクション画像としては、図５に示すＳ２、Ｓ３のいずれを使用してもよく、また、それらの平均値を使用してもよい。同様に、高電圧値が１２０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを得るためのサブトラクション画像としては、図５に示すＳ４、Ｓ５のいずれを使用してもよく、また、それらの平均値を使用してもよい。
【００４４】
最適電圧判定工程が終了すれば、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３に付与する管電圧を最適電圧値である１１０キロボルトに設定する（ステップＳ１０）。そして、高電圧値を１１０キロボルトとし低電圧値を６０キロボルトとした状態でサブトラクション透視画像の撮影を行うことにより、透視検査を実行する（ステップＳ１１）。このときには、Ｘ線管３に付与される管電圧は、最適電圧値である１１０キロボルトとなっていることから、検査に使用するガイドワイヤの画像１０１をコントラストよく表示させることができ、ガイドワイヤの視認性を向上させることが可能となる。
【００４５】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係る透視画像の撮影動作を示すフローチャートである。
【００４６】
上述した実施形態においては、Ｘ線管３に付与する高電圧値を変化させたときの、サブトラクション画像におけるガイドワイヤの画像１０１の画像と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差が最大となる電圧値を自動的に測定することより、最適電圧値を判定していた。これに対して、この第２実施形態においては、視認性が良好となるまで高電圧撮影と低電圧撮影とを繰り返して実行することにより、最適電圧値を判定する構成となっている。
【００４７】
この第２実施形態においても、透視画像の撮影を開始したときに（ステップＳ２１）、オペレータがガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好であるか否かを確認する（ステップＳ２２）。そして、視認性が良好でガイドワイヤの画像１０１が視認容易であるときには、そのまま透視検査を開始する（ステップＳ３１）。
【００４８】
一方、視認性が悪く、オペレータが透視動作中にガイドワイヤの画像１０１の画像が見にくいと感じたときには、調整モードを実行する。この調整モードを実行するときには、第１実施形態の場合と同様、図４および図５に示すように、オペレータが管電圧Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を選択する。また、図１に示す入力装置７のマウス９を操作して、図３に示すように、ガイドワイヤの画像１０１を含む領域を指定領域１０３として指定する（ステップＳ２３）。図１に示す最適電圧判定部１９における領域指定部２１は、オペレータによる入力に対応して、指定領域１０３を指定して記憶する。
【００４９】
次に、オペレータの指定に従って、Ｘ線管３に付与する管電圧の高電圧値と低電圧値とを指定されたもののうちの一つに設定した後（ステップＳ２４）、高電圧撮影（ステップＳ２５）と低電圧撮影（ステップＳ２６）を実行する。この高電圧撮影と低電圧撮影とは、上述した第１実施形態と同様、Ｘ線管制御部６がＸ線管３に対して、高電圧値と低電圧値を付与することにより実行される。高電圧撮影により得られた高電圧画像は、高電圧画像メモリ１１に記憶される。また、低電圧撮影により得られた低電圧画像は、低電圧画像メモリ１４に記憶される。そして、それらの画像に対して対数処理および重み係数の乗算が行われた後、サブトラクション部１７においてサブトラクション処理が実行される（ステップＳ２７）。
【００５０】
サブトラクション処理が完了すれば、ガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好で、この画像が視認容易となったか否かが判定される（ステップＳ２８）。この判定は、次のようにして実行される。すなわち、予め輝度差の異なる複数のサンプル画像を準備し、視認性が良好となるときのガイドワイヤの画像１０１の画像と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差を求めておく。この輝度差の測定は、図２に示すステップＳ３〜ステップＳ７と同様の工程を実行することにより行われる。そして、ガイドワイヤの画像１０１の画像と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差が、このようにして予め求めた輝度差と一致した時点で、視認性が良好となったと判定する。但し、この判定は、オペレータが行ってもよく、また、予め設定したその他の条件に従って制御部５における最適電圧判定部１９が行ってもよい。
【００５１】
視認性が悪いと判定された場合には、高電圧値を次の設定値に変更した後（ステップＳ２４）、高電圧撮影（ステップＳ２５）と低電圧撮影（ステップＳ２６）を実行する。そして、再度、視認性が良好となったか否かが再度判定される（ステップＳ２８）。この動作は、ステップＳ２８で視認性が良好であると判断されるまで繰り返される。なお、ステップＳ２３においてオペレータが設定した管電圧の設定値では視認性が良好と判断されなかった場合には、再度ステップＳ２３に戻り、管電圧を再設定すればよい。
【００５２】
一方、ガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好で、この画像が視認容易であると判定された場合には、最適電圧判定部１９は、そのときの電圧値が最適電圧値であると判定し（ステップＳ２９）、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３に付与する高電圧値をそのときの電圧値に設定する（ステップＳ３０）。そして、この状態によりサブトラクション透視画像の撮影を行うことにより、透視検査を実行する（ステップＳ３１）。この実施形態においても、Ｘ線管３に付与される管電圧は、オペレータがガイドワイヤの画像１０１を視認容易な最適電圧値となっていることから、検査に使用するガイドワイヤの画像１０１をコントラストよく表示させることができ、ガイドワイヤの視認性を向上させることが可能となる。
【００５３】
なお、上述した実施形態においては、いずれも、Ｘ線管３に付与する管電圧における高電圧値を順次変化させてサブトラクション画像を得ている。これは、高電圧撮影時にはＸ線管３に高電圧を付与して高電圧撮影をおこなう時間が比較的短く、Ｘ線の照射パルス幅への影響が小さいためである。但し、高電圧値を一定にし、低電圧値を順次変化させてサブトラクション画像を得るようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態においては、指定領域の画像における輝度の最大値をガイドワイヤの画像１０１の輝度値と認定し、この輝度の最大値を指定領域の画像の輝度値あるいは輝度値の平均値と比較している。しかしながら、プロファイルにおける輝度の変化量等からガイドワイヤの画像１０１を抽出し、認識された画像の輝度値と指定領域の画像の輝度値あるいは輝度値の平均値とを比較するようにしてもよい。
【００５５】
さらに、上述した実施形態においては、対象物としてのガイドワイヤの画像１０１を含む指定領域１０３として、直線状の領域を指定し、この指定領域１０３の画像のプロファイルを作成しているが、指定領域として矩形状の領域や、その他の形状を有する領域を指定してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ 被検者
２ テーブル
３ Ｘ線管
４ フラットパネルディテクタ
５ 制御部
６ Ｘ線管制御部
７ 入力装置
８ 表示部
１１ 高電圧メモリ
１２ ＬＯＧ変換部
１３ 重みづけ部
１４ 高電圧メモリ
１５ ＬＯＧ変換部
１６ 重みづけ部
１７ サブトラクション部
１８ ＣＰＵ
１９ 最適電圧判定部
２１ 領域指定部
２２ 演算部
１００ 領域指定工程において撮影された画像
１０１ ガイドワイヤの画像
１０２ 骨部の画像
１０３ 指定領域
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デュアルエネルギーサブトラクション撮影を行うためのＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなデュアルエネルギーサブトラクション撮影を行うためのＸ線撮影装置においては、Ｘ線管に高電圧値が付与されたときのＸ線の測定値とＸ線管に低電圧値が付与されたときのＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、Ｘ線吸収係数が異なる組織を抽出している（特許文献１参照）。
【０００３】
また、被検体の放射線画像を複数フレームの連続した画像として撮影し、奇数枚目の画像と複数枚目の画像とでＸ線管に付与する管電圧を変化させ、それらの画像に対してサブトラクション処理を施すことにより、デュアルエネルギーサブトラクション撮影を動画に利用する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３６７６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなＸ線撮影装置において、例えば血管造影検査等を行うために、極細のガイドワイヤを透視により観察しながら作業を行う場合がある。このような場合に、ガイドワイヤが背景の骨部等と重なった状態においては、ガイドワイヤの視認性が極めて悪くなる場合がある。このような問題は、例えば、カテーテルによる操作を行う場合等においても同様に発生し得る問題である。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、検査に使用する対象物の視認性を向上することが可能なＸ線撮影装置およびＸ線撮影方法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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影装置において、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管に付与する管電圧を制御するＸ線管制御部と、前記Ｘ線管から照射され被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線管に高電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値と、前記Ｘ線管に前記高電圧値より低い低電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、サブトラクション画像を得るサブトラクション手段と、前記Ｘ線管制御部の制御により、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となる所定の電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が最大となる電圧値を、最適電圧値として判定する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記Ｘ線管制御部は、低電圧値を一定にするとともに高電圧値を変化させた状態で、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与し、前記サブトラクション手段は、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とが交互に付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値に対して順次サブトラクション処理を行う。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記対象物の画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された対象物の画像を含む領域を指定領域として指定する領域指定手段と、前記領域指定手段により指定された指定領域の画像のプロファイルを演算する演算手段と、を備え、前記演算手段により演算された指定領域の画像のプロファイルから前記最適電圧値を判定する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における輝度の最大値を対象物の画像の輝度値と認定し、この輝度の最大値を前記指定領域の輝度値と比較することにより前記最適電圧値を判定する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における平均輝度と前記指定領域の画像における輝度の最大値との差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、 前記最適電圧判定手段により判定された最適電圧値を利用してサブトラクション透視画像の撮影を行う。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影方法において、低電圧値を一定にし、高電圧値を変化させた状態で、Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与することにより、高電圧画像と低電圧画像とを順次入手するとともに、前記高電圧画像と前記低電圧画像とに対してサブトラクション処理を行うサブトラクション工程と、前記サブトラクション工程で得た複数のサブトラクション画像のうち、前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となるサブトラクション画像を得たときの高電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定工程と、前記最適電圧判定工程で判定した最適電圧値を高電圧値として、サブトラクション透視画像の撮影を行う撮影工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、検査に使用する対象物をコントラストよく表示させることができることから、対象物の視認性を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、Ｘ線の照射パルス幅への影響が小さい高電圧値を変更することにより、パルス幅を一定にしたままで、順次サブトラクション画像を得ることが可能となる。このため、複数のサブトラクション画像を容易に入手することができ、最適電圧値を好適に判定することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、対象物の画像と被検体の画像とを含む領域の画像のプロファイルに基づいて、対象物の画像と被検体の画像との輝度の差が最大となる最適電圧値を判定することが可能となる。これにより、最適電圧値を正確に判定することが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、指定領域の画像における輝度の最大値を検査に使用する対象物の輝度値と認定することから、対象物の輝度値の認定が容易となり、最適電圧値の判定を容易に実行することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、指定領域の画像における平均輝度と指定領域の画像における輝度の最大値との差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定することから、最適電圧判定手段による最適電圧値の判定をさらに容易に実行することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、最適電圧判定手段により判定された最適電圧値を利用してサブトラクション透視画像の撮影を行うことから、透視画像中における検査に使用する対象物の画像をコントラストよく表示させることができ、透視画像中における対象物の視認性を向上させることが可能となる。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、検査に使用する対象物をコントラストよく表示させることができることから、対象物の視認性を向上させることが可能となる。また、Ｘ線の照射パルス幅への影響が小さい高電圧値を変更することにより、パルス幅を一定にしたままで、順次サブトラクション画像を得ることができる。このため、複数のサブトラクション画像を容易に入手することができ、最適電圧値を好適に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影動作を示すフローチャートである。
【図３】領域指定工程において撮影された画像１００の模式図である。
【図４】高電圧撮影工程と低電圧撮影工程において、Ｘ線管３に付与される管電圧を示すタイムチャートである。
【図５】サブトラクション処理の概要を示す説明図である。
【図６】サブトラクション工程により得たサブトラクション画像のプロファイルを示す概要図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮影装置のブロック図である。
【００２４】
このＸ線撮影装置は、デュアルエネルギーサブトラクション処理を利用してＸ線吸収係数が異なる組織を抽出することにより、透視画像の撮影を行うためのものであり、被検体である被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３と、Ｘ線検出手段としてのフラットパネルディテクタ４と、制御部５と、Ｘ線管３に付与する管電圧等を制御するＸ線管制御部６と、マウス９を有するキーボード等の入力装置７と、ＣＲＴ等の表示部８とを備える。
【００２５】
また、制御部５は、高電圧撮影時に使用される高電圧画像メモリ１１、ＬＯＧ変換部１２および重みづけ部１３と、低電圧撮影時に使用される低電圧画像メモリ１４、ＬＯＧ変換部１５および重みづけ部１６と、サブトラクション処理を実行するサブトラクション部１７と、最適電圧値を判定するための最適電圧判定部１９とを備える。これらの高電圧画像メモリ１１、ＬＯＧ変換部１２、重みづけ部１３、低電圧画像メモリ１４、ＬＯＧ変換部１５、重みづけ部１６、サブトラクション部１７、最適電圧判定部１９は、論理演算を実行するＣＰＵ１８により制御される。
【００２６】
このＸ線撮影装置においては、Ｘ線管３に高電圧値が付与された場合には、フラットパネルディテクタ４により測定された高電圧画像が高電圧画像メモリ１１に記憶される。高電圧画像メモリ１１に記憶された高電圧画像は、ＬＯＧ変換部１２において対数処理が行われて画像信号に変換された後、重み付け部１３にて体厚情報等に応じた重み係数が乗算される。同様に、Ｘ線管３に低電圧値が付与された場合には、フラットパネルディテクタ４により測定された低電圧画像が低電圧画像メモリ１４に記憶される。低電圧画像メモリ１４に記憶された低電圧画像は、ＬＯＧ変換部１５において対数処理が行われた後、重みづけ部１６にて体厚情報等に応じた重み係数が乗算される。
【００２７】
対数処理および重みづけ処理された高電圧画像と低電圧画像に対しては、サブトラクション部１７において、減算処理であるサブトラクション処理がなされる。サブトラクション処理されたサブトラクション像は、後述する最適電圧判定部１９に送られるとともに、表示部８にも送られ、表示部８においてサブトラクション画像が表示される。
【００２８】
このようなＸ線撮影装置において、例えば血液造影検査を行う場合、ガイドワイヤが使用される場合がある。このガイドワイヤは、カテーテルを案内するために使用されるものであり、オペレータがＸ線撮影装置による透視画像を確認しながら、ガイドワイヤを操作する。このとき、このガイドワイヤは極細の金属から構成されることから、ガイドワイヤが背景の骨部等と重なった状態においては、ガイドワイヤの視認性が極めて悪くなる場合がある。このような問題は、ガイドワイヤのかわりに、カテーテルを使用する場合等においても同様に発生し得る問題である。
【００２９】
このため、この発明に係るＸ線撮影装置においては、サブトラクション画像における対象物としてのガイドワイヤ等の画像と被検者１の骨部等の画像との輝度の差が、ガイドワイヤ等の画像が視認容易となる最適電圧値を判定し、この最適電圧値を利用することにより、その後の透視撮影を行うようにしている。
【００３０】
以下、この判定動作を含むＸ線撮影動作について説明する。図２は、この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影動作を示すフローチャートである。
【００３１】
透視検査を開始するときには、最初に、透視画像の撮影を行い（ステップＳ１）、オペレータがガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好であるか否かを確認する（ステップＳ２）。そして、視認性が良好でガイドワイヤの画像１０１が視認容易であるときには、そのまま透視検査を開始する（ステップＳ１１）。
【００３２】
一方、視認性が悪く、オペレータが透視動作中にガイドワイヤの画像１０１の画像が見にくいと感じたときには、調整モードを実行する。この調整モードを実行するときには、最初に、ガイドワイヤ等の画像と被検者１の骨部等の画像との輝度の差が最大となる最適電圧値を判定するために使用する指定領域を指定する（ステップＳ３）。この領域の指定は、ガイドワイヤと被検者１の骨部等の画像を図１に示す表示部８に表示し、この画像に基づいて領域を指定することにより行われる。
【００３３】
図３は、領域指定工程において撮影された画像１００の模式図である。
【００３４】
この図に示す領域指定工程において撮像された画像１００は、図１に示す表示部８に表示される。この画像１００には、検査に使用する対象物としてのガイドワイヤの画像１０１と被検者１の骨部の画像１０２とが重畳して映し出されている。オペレータは、この画像１００を表示部８において確認し、図１に示す入力装置７のマウス９を操作して、ガイドワイヤの画像１０１を含む領域を指定領域１０３として指定する。図１に示す最適電圧判定部１９における領域指定部２１は、オペレータによる入力に対応して、指定領域１０３を指定して記憶し、以降の撮影時においては、この指定領域に対して、高電圧撮影、低電圧撮影、サブトラクション処理等の各種の工程を実行する。
【００３５】
なお、この領域指定時に使用する画像１００は、サブトラクション処理を行った後の画像でもよいが、対象物としてのガイドワイヤの画像１０１が認識できるようであれば、サブトラクション処理を行う前の画像でもよい。
【００３６】
次に、高電圧撮影（ステップＳ４）と低電圧撮影（ステップＳ５）を実行する。この高電圧撮影と低電圧撮影とは、Ｘ線管制御部６がＸ線管３に対して、高電圧値と低電圧値を付与することにより実行される。高電圧撮影により得られた高電圧画像は、高電圧画像メモリ１１に記憶される。また、低電圧撮影により得られた低電圧画像は、低電圧画像メモリ１４に記憶される。そして、それらの画像に対して対数処理および重み係数の乗算が行われた後、サブトラクション部１７においてサブトラクション処理が実行される（ステップＳ６）。サブトラクション処理が完了すれば、Ｘ線管に付与される管電圧が変更され（ステップＳ７）、上述した工程（ステップＳ４〜ステップＳ７）が必要な回数だけ繰り返される（ステップＳ８）。この実施形態においては、これらの工程が３回繰り返された場合を示している。
【００３７】
図４は、上述した高電圧撮影工程と低電圧撮影工程において、Ｘ線管３に付与される管電圧を示すタイムチャートであり、図５は、上述したサブトラクション処理の概要を示す説明図である。なお、これらの図において、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は高電圧撮影工程においてＸ線管３に付与される管電圧を示し、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は低電圧撮影工程においてＸ線管３に付与される管電圧を示している。
【００３８】
上述した高電圧撮影工程と低電圧撮影工程においては、Ｘ線管制御部６は、低電圧値を６０キロボルトとするとともに、高電圧値を１００キロボルト、１１０キロボルト、１２０キロボルトと順次変化させ、Ｘ線管３に対してこれらの高電圧と低電圧とを交互に付与する。そして、サブトラクション部１７は、Ｘ線管３に高電圧と低電圧とが交互に付与されたときのフラットパネルディテクタ４によるＸ線の測定値に対して順次サブトラクション処理を実行して、図５に示すサブトラクション画像Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を得る。
【００３９】
なお、この高電圧撮影工程と低電圧撮影工程においては、少なくとも上述した領域指定工程において指定したガイドワイヤの画像１０１を含む指定領域１０３が撮影されればよい。このため、図示しないコリメータ等を利用し、Ｘ線管３から照射されるＸ線の照射領域を必要な領域のみに絞り込めばよい。これにより、被検者１に対する被曝量を低減することが可能となる。
【００４０】
図６は、サブトラクション工程（ステップＳ６）により得たサブトラクション画像のプロファイルを示す概要図である。この図において横軸は指定領域における位置を示し、縦軸は輝度を示している。また、図６（ａ）は高電圧値が１００キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを、図６（ｂ）は高電圧値が１１０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを、図６（ｃ）は高電圧値が１２０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを、各々、示している。
【００４１】
最適電圧判定部１９は、これらのプロファイルに基づいて、サブトラクション画像におけるガイドワイヤの画像１０１と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差が最大となる最適電圧値を演算する。すなわち、最適電圧判定部１９における演算部２２は、高電圧値が異なる各サブトラクション画像のプロファイルを参照し、そのプロファイルのうちの輝度の最大値または最大値付近の複数の輝度値を、ガイドワイヤの画像１０１であると認定する。そして、その他の領域の輝度値と輝度の最大値との差を演算する。しかる後、高電圧値が１００キロボルトのときの輝度の差Ｂ１と、高電圧値が１１０キロボルトのときの輝度の差Ｂ２と、高電圧値が１２０キロボルトのときの輝度の差Ｂ３とを比較し、それらのうちの輝度差が最も大きくなったときの高電圧値を、ガイドワイヤの画像１０１が視認容易となる所定の電圧値であると判定し、そのときの高電圧値を最適電圧値と認定する（ステップＳ９）。図６に示す実施形態においては、高電圧値が１１０キロボルトのときの輝度の差Ｂ２が最も大きいことから、最適電圧値は１１０キロボルトであると認定される。
【００４２】
この最適電圧判定工程においては、図６においてＢ１、Ｂ２、Ｂ３で示すように、サブトラクション画像のプロファイルのうちの輝度の最大値をガイドワイヤの画像１０１であると認定した上で、その他の領域の輝度値と輝度の最大値との差を演算することにより最適電圧値を判定している。これに対して、指定領域の画像における全画素の平均輝度と指定領域の画像における輝度の最大値との差を演算し、これらの差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定するようにしてもよい。このような構成を採用した場合には、最適電圧判定部１９による最適電圧値の判定をより容易に実行することが可能となる。
【００４３】
なお、この最適電圧判定工程において、高電圧値が１１０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを得るためのサブトラクション画像としては、図５に示すＳ２、Ｓ３のいずれを使用してもよく、また、それらの平均値を使用してもよい。同様に、高電圧値が１２０キロボルトで低電圧値が６０キロボルトのときのプロファイルを得るためのサブトラクション画像としては、図５に示すＳ４、Ｓ５のいずれを使用してもよく、また、それらの平均値を使用してもよい。
【００４４】
最適電圧判定工程が終了すれば、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３に付与する管電圧を最適電圧値である１１０キロボルトに設定する（ステップＳ１０）。そして、高電圧値を１１０キロボルトとし低電圧値を６０キロボルトとした状態でサブトラクション透視画像の撮影を行うことにより、透視検査を実行する（ステップＳ１１）。このときには、Ｘ線管３に付与される管電圧は、最適電圧値である１１０キロボルトとなっていることから、検査に使用するガイドワイヤの画像１０１をコントラストよく表示させることができ、ガイドワイヤの視認性を向上させることが可能となる。
【００４５】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係る透視画像の撮影動作を示すフローチャートである。
【００４６】
上述した実施形態においては、Ｘ線管３に付与する高電圧値を変化させたときの、サブトラクション画像におけるガイドワイヤの画像１０１の画像と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差が最大となる電圧値を自動的に測定することより、最適電圧値を判定していた。これに対して、この第２実施形態においては、視認性が良好となるまで高電圧撮影と低電圧撮影とを繰り返して実行することにより、最適電圧値を判定する構成となっている。
【００４７】
この第２実施形態においても、透視画像の撮影を開始したときに（ステップＳ２１）、オペレータがガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好であるか否かを確認する（ステップＳ２２）。そして、視認性が良好でガイドワイヤの画像１０１が視認容易であるときには、そのまま透視検査を開始する（ステップＳ３１）。
【００４８】
一方、視認性が悪く、オペレータが透視動作中にガイドワイヤの画像１０１の画像が見にくいと感じたときには、調整モードを実行する。この調整モードを実行するときには、第１実施形態の場合と同様、図４および図５に示すように、オペレータが管電圧Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を選択する。また、図１に示す入力装置７のマウス９を操作して、図３に示すように、ガイドワイヤの画像１０１を含む領域を指定領域１０３として指定する（ステップＳ２３）。図１に示す最適電圧判定部１９における領域指定部２１は、オペレータによる入力に対応して、指定領域１０３を指定して記憶する。
【００４９】
次に、オペレータの指定に従って、Ｘ線管３に付与する管電圧の高電圧値と低電圧値とを指定されたもののうちの一つに設定した後（ステップＳ２４）、高電圧撮影（ステップＳ２５）と低電圧撮影（ステップＳ２６）を実行する。この高電圧撮影と低電圧撮影とは、上述した第１実施形態と同様、Ｘ線管制御部６がＸ線管３に対して、高電圧値と低電圧値を付与することにより実行される。高電圧撮影により得られた高電圧画像は、高電圧画像メモリ１１に記憶される。また、低電圧撮影により得られた低電圧画像は、低電圧画像メモリ１４に記憶される。そして、それらの画像に対して対数処理および重み係数の乗算が行われた後、サブトラクション部１７においてサブトラクション処理が実行される（ステップＳ２７）。
【００５０】
サブトラクション処理が完了すれば、ガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好で、この画像が視認容易となったか否かが判定される（ステップＳ２８）。この判定は、次のようにして実行される。すなわち、予め輝度差の異なる複数のサンプル画像を準備し、視認性が良好となるときのガイドワイヤの画像１０１の画像と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差を求めておく。この輝度差の測定は、図２に示すステップＳ３〜ステップＳ７と同様の工程を実行することにより行われる。そして、ガイドワイヤの画像１０１の画像と被検者１の骨部の画像１０２との輝度の差が、このようにして予め求めた輝度差と一致した時点で、視認性が良好となったと判定する。但し、この判定は、オペレータが行ってもよく、また、予め設定したその他の条件に従って制御部５における最適電圧判定部１９が行ってもよい。
【００５１】
視認性が悪いと判定された場合には、高電圧値を次の設定値に変更した後（ステップＳ２４）、高電圧撮影（ステップＳ２５）と低電圧撮影（ステップＳ２６）を実行する。そして、再度、視認性が良好となったか否かが再度判定される（ステップＳ２８）。この動作は、ステップＳ２８で視認性が良好であると判断されるまで繰り返される。なお、ステップＳ２３においてオペレータが設定した管電圧の設定値では視認性が良好と判断されなかった場合には、再度ステップＳ２３に戻り、管電圧を再設定すればよい。
【００５２】
一方、ガイドワイヤの画像１０１の視認性が良好で、この画像が視認容易であると判定された場合には、最適電圧判定部１９は、そのときの電圧値が最適電圧値であると判定し（ステップＳ２９）、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３に付与する高電圧値をそのときの電圧値に設定する（ステップＳ３０）。そして、この状態によりサブトラクション透視画像の撮影を行うことにより、透視検査を実行する（ステップＳ３１）。この実施形態においても、Ｘ線管３に付与される管電圧は、オペレータがガイドワイヤの画像１０１を視認容易な最適電圧値となっていることから、検査に使用するガイドワイヤの画像１０１をコントラストよく表示させることができ、ガイドワイヤの視認性を向上させることが可能となる。
【００５３】
なお、上述した実施形態においては、いずれも、Ｘ線管３に付与する管電圧における高電圧値を順次変化させてサブトラクション画像を得ている。これは、高電圧撮影時にはＸ線管３に高電圧を付与して高電圧撮影をおこなう時間が比較的短く、Ｘ線の照射パルス幅への影響が小さいためである。但し、高電圧値を一定にし、低電圧値を順次変化させてサブトラクション画像を得るようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態においては、指定領域の画像における輝度の最大値をガイドワイヤの画像１０１の輝度値と認定し、この輝度の最大値を指定領域の画像の輝度値あるいは輝度値の平均値と比較している。しかしながら、プロファイルにおける輝度の変化量等からガイドワイヤの画像１０１を抽出し、認識された画像の輝度値と指定領域の画像の輝度値あるいは輝度値の平均値とを比較するようにしてもよい。
【００５５】
さらに、上述した実施形態においては、対象物としてのガイドワイヤの画像１０１を含む指定領域１０３として、直線状の領域を指定し、この指定領域１０３の画像のプロファイルを作成しているが、指定領域として矩形状の領域や、その他の形状を有する領域を指定してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ 被検者
２ テーブル
３ Ｘ線管
４ フラットパネルディテクタ
５ 制御部
６ Ｘ線管制御部
７ 入力装置
８ 表示部
１１ 高電圧メモリ
１２ ＬＯＧ変換部
１３ 重みづけ部
１４ 高電圧メモリ
１５ ＬＯＧ変換部
１６ 重みづけ部
１７ サブトラクション部
１８ ＣＰＵ
１９ 最適電圧判定部
２１ 領域指定部
２２ 演算部
１００ 領域指定工程において撮影された画像
１０１ ガイドワイヤの画像
１０２ 骨部の画像
１０３ 指定領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影装置において、
被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管と、
前記Ｘ線管に付与する管電圧を制御するＸ線管制御部と、
前記Ｘ線管から照射され被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線管に高電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値と、前記Ｘ線管に前記高電圧値より低い低電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、サブトラクション画像を得るサブトラクション手段と、
前記Ｘ線管制御部の制御により、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となる所定の電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定手段と、
を備えたことを特徴とする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、
前記最適電圧判定手段は、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が最大となる電圧値を、最適電圧値として判定するＸ線撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線管制御部は、低電圧値を一定にするとともに高電圧値を変化させた状態で、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与し、
前記サブトラクション手段は、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とが交互に付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値に対して順次サブトラクション処理を行うＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段は、
前記対象物の画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された対象物の画像を含む領域を指定領域として指定する領域指定手段と、前記領域指定手段により指定された指定領域の画像のプロファイルを演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段により演算された指定領域の画像のプロファイルから前記最適電圧値を判定するＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における輝度の最大値を対象物の画像の輝度値と認定し、この輝度の最大値を前記指定領域の輝度値と比較することにより前記最適電圧値を判定するＸ線撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における平均輝度と前記指定領域の画像における輝度の最大値との差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定するＸ線撮影装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段により判定された最適電圧値を利用してサブトラクション透視画像の撮影を行うＸ線撮影装置。
【請求項８】
検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影方法において、
低電圧値を一定にし、高電圧値を変化させた状態で、Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与することにより、高電圧画像と低電圧画像とを順次入手するとともに、前記高電圧画像と前記低電圧画像とに対してサブトラクション処理を行うサブトラクション工程と、
前記サブトラクション工程で得た複数のサブトラクション画像のうち、前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となるサブトラクション画像を得たときの高電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定工程と、
前記最適電圧判定工程で判定した最適電圧値を高電圧値として、サブトラクション透視画像の撮影を行う撮影工程と、
を備えることを特徴とするＸ線撮影方法。
【請求項１】
検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影装置において、
被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管と、
前記Ｘ線管に付与する管電圧を制御するＸ線管制御部と、
前記Ｘ線管から照射され被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線管に高電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値と、前記Ｘ線管に前記高電圧値より低い低電圧値が付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値とに対してサブトラクション処理を行うことにより、サブトラクション画像を得るサブトラクション手段と、
前記Ｘ線管制御部の制御により、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となる所定の電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定手段と、
を備えたことを特徴とする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、
前記最適電圧判定手段は、前記照射手段に付与する高電圧値または低電圧値のいずれか一方を変化させたときの、前記サブトラクション画像における前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が最大となる電圧値を、最適電圧値として判定するＸ線撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線管制御部は、低電圧値を一定にするとともに高電圧値を変化させた状態で、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与し、
前記サブトラクション手段は、前記Ｘ線管に高電圧と低電圧とが交互に付与されたときの前記Ｘ線検出手段によるＸ線の測定値に対して順次サブトラクション処理を行うＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段は、
前記対象物の画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された対象物の画像を含む領域を指定領域として指定する領域指定手段と、前記領域指定手段により指定された指定領域の画像のプロファイルを演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段により演算された指定領域の画像のプロファイルから前記最適電圧値を判定するＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における輝度の最大値を対象物の画像の輝度値と認定し、この輝度の最大値を前記指定領域の輝度値と比較することにより前記最適電圧値を判定するＸ線撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段は、前記指定領域の画像における平均輝度と前記指定領域の画像における輝度の最大値との差が最大となる電圧値を最適電圧値として判定するＸ線撮影装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記最適電圧判定手段により判定された最適電圧値を利用してサブトラクション透視画像の撮影を行うＸ線撮影装置。
【請求項８】
検査に使用する対象物を被検体とともに表示するＸ線撮影方法において、
低電圧値を一定にし、高電圧値を変化させた状態で、Ｘ線管に高電圧と低電圧とを交互に付与することにより、高電圧画像と低電圧画像とを順次入手するとともに、前記高電圧画像と前記低電圧画像とに対してサブトラクション処理を行うサブトラクション工程と、
前記サブトラクション工程で得た複数のサブトラクション画像のうち、前記対象物の画像と前記被検体の画像との輝度の差が、前記対象物の画像が視認容易となるサブトラクション画像を得たときの高電圧値を、最適電圧値として判定する最適電圧判定工程と、
前記最適電圧判定工程で判定した最適電圧値を高電圧値として、サブトラクション透視画像の撮影を行う撮影工程と、
を備えることを特徴とするＸ線撮影方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５３０１４（Ｐ２０１０−２５３０１４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０６０３７（Ｐ２００９−１０６０３７）
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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