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JP7691306B2 - X-ray diagnostic equipment and medical image processing equipment. - Google Patents
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X-ray diagnostic equipment and medical image processing equipment. Download PDF

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Description

本明細書および図面に開示の実施形態は、X線診断装置および医用画像処理装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to X-ray diagnostic devices and medical image processing devices.

従来、X線診断装置を使用した検査では、狭い関心領域を高解像度で観察する場合がある。このため、TFT(Thin Film Transistor)アレイを採用した大視野部を持つ第1の検出器と、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を使用した第1の検出器より小視野かつピクセルピッチが細かく解像度が高い第2の検出器とを併せ持つ検出器を備えたX線診断装置が知られている。 Conventionally, in examinations using X-ray diagnostic devices, a narrow region of interest may be observed at high resolution. For this reason, X-ray diagnostic devices are known that are equipped with a first detector with a large field of view that employs a TFT (Thin Film Transistor) array, and a second detector that uses a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) and has a smaller field of view than the first detector, a finer pixel pitch, and high resolution.

この種のX線診断装置では、第1の検出器と第2の検出器とで同時にX線を検出し、第1の検出器により出力されたX線信号から生成した第1の画像と、第2の検出器により出力されたX線信号から生成した第2の画像とを同時に表示(以下、高解像同時表示という)することができる。 In this type of X-ray diagnostic device, X-rays are detected simultaneously by the first detector and the second detector, and a first image generated from the X-ray signal output by the first detector and a second image generated from the X-ray signal output by the second detector can be simultaneously displayed (hereinafter referred to as high-resolution simultaneous display).

しかし、第2の検出器は小視野であるため、前記第2の検出器により異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第2の画像の間で位置ずれがあると、この2つの第2の画像どうしを位置合わせすることが難しい。 However, because the second detector has a small field of view, if there is a misalignment between the two second images generated from the electrical signals output by the second detector at two different times, it is difficult to align the two second images.

特開2018-149229号公報JP 2018-149229 A

本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、第1の検出器と第2の検出器とで同時にX線を検出するとき、第2の検出器にもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすることである。ただし、本明細書および図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve is to align the small field of view image based on the second detector with high precision when X-rays are detected simultaneously by the first detector and the second detector. However, the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve are not limited to the above problem. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described below can also be positioned as other problems.

実施形態に係るX線診断装置は、X線検出器と、補正部とを備える。X線検出器は、X線管から照射されたX線を光に変換するシンチレータと、シンチレータを共有し、シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第1の検出器および第1の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第2の検出器と、を有する。補正部は、第2の検出器により出力された電気信号から生成された第2の画像における位置ずれを、第1の検出器により出力された電気信号から生成された第1の画像を用いて補正する。 The X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment includes an X-ray detector and a correction unit. The X-ray detector includes a scintillator that converts X-rays emitted from an X-ray tube into light, and a first detector and a second detector that share the scintillator, simultaneously detect the light converted by the scintillator, and output electrical signals, and have a smaller field of view and higher resolution than the first detector. The correction unit corrects positional deviation in a second image generated from the electrical signal output by the second detector, using a first image generated from the electrical signal output by the first detector.

一実施形態に係る画像処理装置を含むX線診断装置の一構成例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of the configuration of an X-ray diagnostic apparatus including an image processing apparatus according to an embodiment. 本実施形態に係るFPDの構成例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the arrangement of an FPD according to the present embodiment. 従来の第2の画像の位置合わせ説明するための図。FIG. 13 is a diagram for explaining conventional alignment of a second image. 従来の第2の画像の位置合わせを説明するための他の図。FIG. 13 is another diagram for explaining the conventional alignment of the second image. 図1に示す処理回路のプロセッサにより、高解像同時表示するとき、第2の検出器により出力された電気信号から生成された小視野画像の位置ずれを、第1の検出器により出力された電気信号から生成された大視野画像を用いて補正する際の手順の一例を示すフローチャート。A flowchart showing an example of a procedure for correcting the positional shift of a small field of view image generated from an electrical signal output by a second detector using a large field of view image generated from an electrical signal output by a first detector when high-resolution simultaneous display is performed by a processor of the processing circuit shown in Figure 1. 小視野画像の位置ずれを大視野画像を用いて補正する方法を示す説明ずるための図。FIG. 11 is a diagram for explaining a method for correcting a positional deviation of a small-field-of-view image by using a large-field-of-view image. (a)はROIフィルタの影響を除外する方法の一例を示す説明図、(b)は他の例を示す説明図。1A is an explanatory diagram showing an example of a method for removing the influence of an ROI filter, and FIG. 1B is an explanatory diagram showing another example. 小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第1変形例を説明するための図。11A and 11B are diagrams for explaining a first modified example of a method for calculating a pixel shift value PS_S of a small field of view image. 小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第2変形例を説明するための図。13A and 13B are diagrams for explaining a second modified example of the method for calculating a pixel shift value PS_S of a small field of view image. 小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第3変形例を説明するための図。13A to 13C are diagrams for explaining a third modified example of the method for calculating a pixel shift value PS_S of a small field of view image. 小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第4変形例を説明するための図。13 is a diagram for explaining a fourth modified example of the method for calculating a pixel shift value PS_S of a small field of view image. 小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第5変形例を説明するための図。FIG. 13 is a diagram for explaining a fifth modified example of the method for calculating a pixel shift value PS_S of a small field of view image.

以下、図面を参照しながら、X線診断装置および医用画像処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、デバイスとは被検体に挿入された治療デバイスであり、たとえばカテーテルやガイドワイヤなどをいう。 Below, embodiments of an X-ray diagnostic apparatus and a medical image processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a device refers to a treatment device inserted into a subject, such as a catheter or a guidewire.

図1は、一実施形態に係る画像処理装置を含むX線診断装置10の一構成例を示すブロック図である。なお、X線診断装置10は、複数フレームの連続撮像が可能なものであればよく、たとえばX線TV装置やX線アンギオ装置などを含む。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an X-ray diagnostic device 10 including an image processing device according to an embodiment. The X-ray diagnostic device 10 may be any device capable of capturing multiple frames of images in succession, and may include, for example, an X-ray TV device or an X-ray angiography device.

X線診断装置10は、図1に示すように撮像装置20と医用画像処理装置の一例としてのコンソール30を有する。 As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic device 10 has an imaging device 20 and a console 30 as an example of a medical image processing device.

撮像装置20は、通常は検査室に設置され、被検体に関する画像データを生成するよう構成される。医用画像処理装置の一例としてのコンソール30は、たとえば検査室に隣接する操作室に設置され、画像データにもとづくX線画像を生成して表示を行なう。なお、コンソール30は、撮像装置20が設置される検査室に設置されてもよいし、撮像装置20とネットワークを介して接続されて検査室と離れた遠隔地に設置されてもよい。 The imaging device 20 is typically installed in an examination room and configured to generate image data related to the subject. The console 30, which is an example of a medical image processing device, is installed, for example, in an operation room adjacent to the examination room and generates and displays X-ray images based on the image data. The console 30 may be installed in the examination room where the imaging device 20 is installed, or may be connected to the imaging device 20 via a network and installed in a remote location away from the examination room.

撮像装置20は、X線管21、X線可動絞り22、関心領域フィルタ(以下、ROIフィルタという)23、FPD24、天板25、高電圧電源26、絞り駆動装置27、およびコントローラ29を有する。 The imaging device 20 has an X-ray tube 21, an X-ray movable aperture 22, a region of interest filter (hereinafter referred to as ROI filter) 23, an FPD 24, a tabletop 25, a high-voltage power supply 26, an aperture driver 27, and a controller 29.

X線管21は、高電圧電源26により電圧を印加されてX線を発生する。 The X-ray tube 21 generates X-rays when a voltage is applied from the high-voltage power supply 26.

X線可動絞り22は、X線管21によって発生されたX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。たとえば、X線可動絞り22は2対の可動羽根を有し、絞り駆動装置27を介してコントローラ29により制御されて、各対の可動羽根が開閉することでX線管21から照射されるX線の照射範囲を調整する。 The X-ray movable aperture 22 is a lead plate or the like for narrowing the irradiation range of the X-rays generated by the X-ray tube 21, and a slit is formed by combining multiple lead plates or the like. For example, the X-ray movable aperture 22 has two pairs of movable blades, and is controlled by the controller 29 via the aperture drive device 27, and the irradiation range of the X-rays irradiated from the X-ray tube 21 is adjusted by opening and closing each pair of movable blades.

ROIフィルタ23は、一部にX線開口が設けられた銅やアルミニウム等の平板により構成される。X線は、X線開口は減衰せずに通過する一方、X線開口以外の領域ではROIフィルタ23によって減衰しつつ透過する。X線開口の形状は、たとえば1辺が数mm~数十mm程度の大きさの矩形であってもよいし、円形や楕円形、矩形以外の多角形等であってもよい。ROIフィルタ23は、絞り駆動装置27を介してコントローラ29により制御されて、X線開口の位置を平行移動させることができる。 The ROI filter 23 is composed of a flat plate of copper, aluminum, or the like, with an X-ray aperture provided in a portion of it. X-rays pass through the X-ray aperture unattenuated, while X-rays are attenuated by the ROI filter 23 and transmitted through areas other than the X-ray aperture. The shape of the X-ray aperture may be, for example, a rectangle with a side measuring several mm to several tens of mm, or it may be a circle, an ellipse, or a polygon other than a rectangle. The ROI filter 23 is controlled by the controller 29 via the aperture driver 27, and the position of the X-ray aperture can be translated.

FPD24は、複数のX線検出素子(撮像素子群)を有するフラットパネルディテクタ(平面検出器、FPD:Flat Panel Detector)により構成され、FPD24に照射されたX線を検出し、この検出したX線にもとづいて、X線透視画像やX線撮影画像(以下、X線透視画像およびX線撮影画像をX線画像と総称する)の画像データを所定のフレームレートで出力する。この画像データはコンソール30に与えられる。より具体的にはFPD24は、X線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する半導体素子により構成されたX線検出素子を複数有する。複数のX線検出素子はマトリクス状に配列される。 The FPD 24 is composed of a flat panel detector (FPD: Flat Panel Detector) having multiple X-ray detection elements (group of imaging elements), detects X-rays irradiated to the FPD 24, and outputs image data of X-ray fluoroscopic images and X-ray radiographic images (hereinafter, X-ray fluoroscopic images and X-ray radiographic images are collectively referred to as X-ray images) at a predetermined frame rate based on the detected X-rays. This image data is provided to the console 30. More specifically, the FPD 24 has multiple X-ray detection elements composed of semiconductor elements that accumulate signal charges according to the amount of incident X-rays. The multiple X-ray detection elements are arranged in a matrix.

図2は、本実施形態に係るFPD24の構成例を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the FPD 24 according to this embodiment.

たとえば、FPD24は、図2に示すように、第1の検出器24aと、第2の検出器24bと、シンチレータ24cとを有する。第1の検出器24aとシンチレータ24cとにより大視野の第1のFPD24dが構成され、第2の検出器24bとシンチレータ24cとにより小視野の第2のFPD24eが構成される。 For example, as shown in FIG. 2, the FPD 24 has a first detector 24a, a second detector 24b, and a scintillator 24c. The first detector 24a and the scintillator 24c form a first FPD 24d with a large field of view, and the second detector 24b and the scintillator 24c form a second FPD 24e with a small field of view.

シンチレータ24cは、X線管21から照射されたX線を光に変換する。第1の検出器24aは、例えば、アモルファスシリコンにより形成されたTFT(Thin Film Transistor)アレイを採用した2次元のイメージセンサを備え、シンチレータ24cによって変換された光を検出して電気信号を出力する。第2の検出器24bは、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを採用した2次元のイメージセンサを備え、シンチレータ24cによって変換された光を検出して電気信号を出力する。なお、第1の検出器24aや第2の検出器24bによって出力される電気信号のことをX線信号とも言う。 The scintillator 24c converts the X-rays emitted from the X-ray tube 21 into light. The first detector 24a includes, for example, a two-dimensional image sensor that employs a TFT (Thin Film Transistor) array made of amorphous silicon, and detects the light converted by the scintillator 24c and outputs an electrical signal. The second detector 24b includes, for example, a two-dimensional image sensor that employs a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) transistor, and detects the light converted by the scintillator 24c and outputs an electrical signal. The electrical signal output by the first detector 24a and the second detector 24b is also called an X-ray signal.

このように、シンチレータ24cは、第1の検出器24aと第2の検出器24bとで共有される。言い換えると、FPD24は、X線管21から照射されたX線を光に変換するシンチレータ24cと、シンチレータ24cを共有し、シンチレータ24cによって変換された光を検出して電気信号を出力する第1の検出器24a及び第2の検出器24bとを有する。そして、第1の検出器24a及び第2の検出器24bは、シンチレータ24cで変換された光を同時に検出した電気信号をそれぞれ出力する。 In this way, the scintillator 24c is shared by the first detector 24a and the second detector 24b. In other words, the FPD 24 has a scintillator 24c that converts the X-rays irradiated from the X-ray tube 21 into light, and the first detector 24a and the second detector 24b that share the scintillator 24c, detect the light converted by the scintillator 24c, and output an electrical signal. The first detector 24a and the second detector 24b each output an electrical signal that simultaneously detects the light converted by the scintillator 24c.

また、図2に示すように、第1の検出器24a及び第2の検出器24bは、画素の構成単位となる素子部を複数有する。この素子部のそれぞれは、X線入射によって得られた蛍光像を電気信号に変換してフォトダイオード(PD:Photo Diode)に蓄積する。図2の例では、第1の検出器24aが8つの素子部を有し、第2の検出器24bが8つの素子部を有する場合を図示している。 As shown in FIG. 2, the first detector 24a and the second detector 24b each have a plurality of element portions that are the constituent units of pixels. Each of these element portions converts a fluorescent image obtained by the incidence of X-rays into an electrical signal and accumulates it in a photodiode (PD: Photo Diode). In the example shown in FIG. 2, the first detector 24a has eight element portions, and the second detector 24b has eight element portions.

ここで、第2の検出器24bの各素子部の画素ピッチは、第1の検出器24aの各素子部の画素ピッチよりも細かい。図2に示す例では、第1の検出器24aの各素子部の画素ピッチは、第2の検出器24bの素子部2つ分の画素ピッチに相当する。すなわち、第2の検出器24bは、解像度が第1の検出器24aよりも高い。また、図2に示すように、第1の検出器24aは、第2の検出器24bよりも視野サイズが広い。 Here, the pixel pitch of each element part of the second detector 24b is finer than the pixel pitch of each element part of the first detector 24a. In the example shown in FIG. 2, the pixel pitch of each element part of the first detector 24a corresponds to the pixel pitch of two element parts of the second detector 24b. In other words, the second detector 24b has a higher resolution than the first detector 24a. Also, as shown in FIG. 2, the first detector 24a has a wider field of view size than the second detector 24b.

なお、X線透視では、一般に、X線撮影に比べて弱いX線照射強度で画像を取得する。このため、X線透視画像は解像度が低い画像であるものの、被検体が被ばくする線量が小さい。本実施形態に係るX線診断装置10は、X線透視およびX線撮影(以下、撮像と総称する)のいずれも実行可能である。 In general, X-ray fluoroscopy acquires images with a weaker X-ray irradiation intensity than X-ray imaging. Therefore, although X-ray fluoroscopy images have a lower resolution, the subject is exposed to a smaller amount of radiation. The X-ray diagnostic device 10 according to this embodiment is capable of performing both X-ray fluoroscopy and X-ray imaging (hereinafter collectively referred to as imaging).

X線管21とFPD24は、天板25に載置された被検体を挟んで対向配置されればよい。たとえば、X線管21とFPD24は、被検体を挟んで対向配置されるようにCアームの両端部にそれぞれ支持されてもよい。また、X線管21とFPD24は、それぞれが独立な支持部材に支持されてもよい。 The X-ray tube 21 and the FPD 24 may be disposed opposite each other with the subject placed on the tabletop 25 in between. For example, the X-ray tube 21 and the FPD 24 may be supported at both ends of the C-arm so as to be disposed opposite each other with the subject in between. The X-ray tube 21 and the FPD 24 may also be supported by independent support members.

天板25は、寝台の上部に設けられ、被検体を載置する。高電圧電源26は、X線管21に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線管21が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。 The top plate 25 is provided on the top of the bed and is used to place the subject on it. The high-voltage power supply 26 has a high-voltage generator that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 21, and an X-ray control device that controls the output voltage according to the X-rays emitted by the X-ray tube 21. The high-voltage generator may be of a transformer type or an inverter type.

コントローラ29は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。コントローラ29は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従ってコンソール30により制御されて、撮像装置20の各コンポーネントを統括制御する。たとえば、コントローラ29は、コンソール30により制御されて、所定のフレームレートで被検体を撮像して画像データを生成し、コンソール30に与える。 The controller 29 has at least a processor and a memory circuit. The controller 29 is controlled by the console 30 according to a program stored in the memory circuit, and controls each component of the imaging device 20. For example, the controller 29 is controlled by the console 30 to capture images of the subject at a predetermined frame rate, generate image data, and provide the image data to the console 30.

一方、コンソール30は、ディスプレイ31、入力インターフェース32、記憶回路33、および処理回路34を有する。 On the other hand, the console 30 has a display 31, an input interface 32, a memory circuit 33, and a processing circuit 34.

ディスプレイ31は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路34の制御に従って処理回路34が生成した合成画像などの各種情報を表示する。 The display 31 is configured with a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display, and displays various information such as a composite image generated by the processing circuit 34 according to the control of the processing circuit 34.

入力インターフェース32は、たとえばトラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、光学センサを用いた非接触入力インターフェース、および音声入力インターフェース等などの一般的な入力装置により実現され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路34に出力する。また、入力インターフェース32は、ばく射のオンオフを制御するばく射スイッチを含んでもよい。 The input interface 32 is realized by a general input device such as a trackball, a switch, a button, a mouse, a keyboard, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a non-contact input interface using an optical sensor, and a voice input interface, and outputs an operation input signal corresponding to a user's operation to the processing circuit 34. The input interface 32 may also include an exposure switch that controls the on/off of exposure.

記憶回路33は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶回路33の記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は、電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされてもよいし、光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して記憶回路33に与えられてもよい。 The memory circuit 33 has a configuration including a processor-readable recording medium, such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. Some or all of the programs and data in the storage medium of the memory circuit 33 may be downloaded by communication via an electronic network, or may be provided to the memory circuit 33 via a portable storage medium such as an optical disk.

処理回路34は、X線診断装置10を統括制御する機能を実現する。また、処理回路34は、記憶回路33に記憶された画像処理プログラムを読み出して実行することにより、第1の検出器24aと第2の検出器24bとで同時にX線を検出するとき、第2の検出器24bにもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすることである。 The processing circuitry 34 realizes the function of controlling the X-ray diagnostic device 10. In addition, the processing circuitry 34 reads and executes an image processing program stored in the memory circuitry 33, thereby aligning the small field of view image based on the second detector 24b with high accuracy when the first detector 24a and the second detector 24b simultaneously detect X-rays.

ための処理を実行するプロセッサである。 It is a processor that performs the processing for

処理回路34のプロセッサは、図1に示すように、撮像制御機能341、取得機能342、画像生成機能343、および補正機能344を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路33に記憶されている。なお、処理回路34の機能314-344の一部は、ネットワークを介してコンソール30にデータ送受信可能に接続された外部のプロセッサにより実現されてもよい。 As shown in FIG. 1, the processor of the processing circuitry 34 realizes an imaging control function 341, an acquisition function 342, an image generation function 343, and a correction function 344. Each of these functions is stored in the memory circuitry 33 in the form of a program. Note that some of the functions 314-344 of the processing circuitry 34 may be realized by an external processor connected to the console 30 via a network so as to be able to send and receive data.

撮像制御機能341は、撮像装置20を制御することにより、所定のフレームレートでの被検体のX線撮像を制御する。 The imaging control function 341 controls the imaging device 20 to control X-ray imaging of the subject at a predetermined frame rate.

取得機能342は、第1の検出器24aと第2の検出器24bのそれぞれから出力信号を取得する。 The acquisition function 342 acquires output signals from each of the first detector 24a and the second detector 24b.

画像生成機能343は、FPD24の出力信号にもとづいてX線画像を生成する。たとえば、画像生成機能343は、第1の検出器24aにより出力された電気信号から第1の画像を生成するとともに、第2の検出器24bにより出力された電気信号から第2の画像を生成する。 The image generation function 343 generates an X-ray image based on the output signal of the FPD 24. For example, the image generation function 343 generates a first image from the electrical signal output by the first detector 24a, and generates a second image from the electrical signal output by the second detector 24b.

補正機能344は、第2の検出器24bにより出力された電気信号から生成された第2の画像の位置ずれを、第1の検出器24aにより出力された電気信号から生成された第1の画像を用いて補正する。具体的には、補正機能344は、第1の検出器24aにより異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第1の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を第1の検出器24aと第2の検出器24bの視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて第2の検出器24bにより異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第2の画像の位置合わせを行う。 The correction function 344 corrects the positional deviation of the second image generated from the electrical signal output by the second detector 24b by using the first image generated from the electrical signal output by the first detector 24a. Specifically, the correction function 344 obtains pixel shift values of the two first images generated from the electrical signal output by the first detector 24a at two different times, converts the pixel shift values based on the field of view ratio of the first detector 24a and the second detector 24b, and uses the converted pixel shift values to align the two second images generated from the electrical signal output by the second detector 24b at two different times.

図3は、従来の第2の画像の位置合わせ説明するための図であり、図4は、従来の第2の画像の位置合わせを説明するための他の図である。 Figure 3 is a diagram for explaining conventional alignment of the second image, and Figure 4 is another diagram for explaining conventional alignment of the second image.

一般に、マスク画像とライブのコントラスト画像とをサブトラクションして画像を表示させる際に、マスク画像とコントラスト画像との間で、画像処理を用いて体動などによる位置ずれ量を計算し、ピクセルシフトした状態でサブトラクションを行うことで、ずれによるミスレジを低減することができる。 In general, when subtracting a mask image from a live contrast image to display the image, the amount of positional deviation due to body movement, etc. is calculated between the mask image and the contrast image using image processing, and subtraction is performed in a pixel-shifted state, thereby reducing misregistration due to deviation.

ところで、第1の検出器24aにより出力されたX線信号から生成した第1の画像と、第2の検出器24bにより出力されたX線信号から生成した第2の画像とを同時に表示(高解像同時表示)する場合、異なる視野サイズの画像を同時に表示し、狭い範囲で細やかな状況を確認しながら、大きな視野の透視像も表示することで、全体像も把握しやすくすることができる。 Incidentally, when a first image generated from the X-ray signal output by the first detector 24a and a second image generated from the X-ray signal output by the second detector 24b are displayed simultaneously (high-resolution simultaneous display), images with different field of view sizes are displayed simultaneously, allowing the user to check the detailed situation in a narrow range while also displaying a fluoroscopic image with a large field of view, making it easier to grasp the overall picture.

しかし、小視野かつ高解像度の第2の画像では、位置ずれの補正をすることが難しい場合がある。 However, it may be difficult to correct misalignment in a second image with a small field of view and high resolution.

位置ずれの補正を困難にする原因としては、第2の画像の視野内に骨の輪郭などの特徴点が少ないことが挙げられる。図3に示すように、マスク画像取得時の第1の検出器24aの大視野41に対応する大視野マスク画像42と、ライブ画像取得時の第1の検出器24aの大視野43に対応する大視野ライブ画像44とは、互いの撮影タイミングの時間差に応じた被検体の体動に由来する位置ずれを内包する。大視野マスク画像42と大視野ライブ画像44は、ともに視野が大きいため、画像処理を行うためのエッジなどの特徴点を多く含む。このため、大視野マスク画像42と大視野ライブ画像44からはピクセルシフト値を容易かつ正確に求めることができる。 One of the reasons that makes it difficult to correct the position shift is that there are few feature points such as bone contours within the field of view of the second image. As shown in FIG. 3, the large-field-of-view mask image 42 corresponding to the large field of view 41 of the first detector 24a when the mask image is acquired, and the large-field-of-view live image 44 corresponding to the large field of view 43 of the first detector 24a when the live image is acquired contain a position shift caused by the subject's body movement according to the time difference between the imaging timings of the two images. Both the large-field-of-view mask image 42 and the large-field-of-view live image 44 have a large field of view, and therefore contain many feature points such as edges for image processing. Therefore, the pixel shift value can be easily and accurately determined from the large-field-of-view mask image 42 and the large-field-of-view live image 44.

一方、小視野マスク画像52と小視野ライブ画像54は、視野が小さいため、画像に含まれる特徴点が少ない。また、小視野の画像では、骨の輪郭はユーザによる画像確認において重要とはされず、画像の端部に位置されることが多い一方で、画面の端部は画像処理の対象外とされる。このため、小視野マスク画像52と小視野ライブ画像54からは、ピクセルシフト値を正確に求めることが難しい。 On the other hand, the small-field-of-view mask image 52 and the small-field-of-view live image 54 have a small field of view and therefore contain few feature points. Furthermore, in a small-field-of-view image, the bone contours are not considered important for the user to check the image and are often located at the edge of the image, while the edges of the screen are excluded from image processing. For this reason, it is difficult to accurately determine the pixel shift value from the small-field-of-view mask image 52 and the small-field-of-view live image 54.

位置ずれの補正を困難にする他の原因としては、第2の画像の視野内に含まれる骨の輪郭などの特徴点よりも、カテーテルなどのデバイスの比率が大きく、デバイスが動いていることが挙げられる。図4に示すように、大視野ライブ画像44に比べ、小視野ライブ画像54ではデバイス61の比率が高くなってしまう場合がある。この場合、デバイスの動きの影響により、小視野マスク画像52と小視野ライブ画像54からは、ピクセルシフト値を正確に求めることが難しい。 Another reason that makes it difficult to correct the positional shift is that the proportion of the device, such as a catheter, is larger than the feature points, such as bone contours, contained in the field of view of the second image, and the device is moving. As shown in FIG. 4, the proportion of the device 61 may be higher in the small field of view live image 54 than in the large field of view live image 44. In this case, it is difficult to accurately determine the pixel shift value from the small field of view mask image 52 and the small field of view live image 54 due to the influence of the device movement.

そこで、本実施形態に係る処理回路34は、高解像同時表示するとき、第2の検出器24bにより出力された電気信号から生成された第2の画像の位置ずれを、第1の検出器24aにより出力された電気信号から生成された第1の画像を用いて補正することにより、第2の画像を高精度に位置合わせする。 The processing circuit 34 according to this embodiment therefore aligns the second image with high precision when simultaneously displaying high resolution images by correcting the positional shift of the second image generated from the electrical signal output by the second detector 24b using the first image generated from the electrical signal output by the first detector 24a.

図5は、図1に示す処理回路34のプロセッサにより、高解像同時表示するとき、第2の検出器24bにより出力された電気信号から生成された小視野画像の位置ずれを、第1の検出器24aにより出力された電気信号から生成された大視野画像を用いて補正する際の手順の一例を示すフローチャートである。図5において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。 Figure 5 is a flowchart showing an example of a procedure for correcting the positional shift of a small field of view image generated from an electrical signal output by the second detector 24b using a large field of view image generated from an electrical signal output by the first detector 24a when simultaneously displaying high resolution images by the processor of the processing circuit 34 shown in Figure 1. In Figure 5, the reference numbers with S followed by numbers indicate each step of the flowchart.

また、図6は、小視野画像の位置ずれを大視野画像を用いて補正する方法を示す説明ずるための図である。 Figure 6 is an explanatory diagram showing a method for correcting the positional deviation of a small-field-of-view image using a large-field-of-view image.

まず、ステップS1において、取得機能342は、第1の検出器24aと第2の検出器24bのそれぞれで同時に検出されて出力された出力信号を取得する。 First, in step S1, the acquisition function 342 acquires the output signals that are simultaneously detected and output by the first detector 24a and the second detector 24b.

次に、ステップS2において、画像生成機能343は、第1の検出器24aにより出力された電気信号から大視野マスク画像42を生成するとともに、第2の検出器24bにより出力された電気信号から小視野マスク画像52を生成する。 Next, in step S2, the image generation function 343 generates a large field of view mask image 42 from the electrical signal output by the first detector 24a, and generates a small field of view mask image 52 from the electrical signal output by the second detector 24b.

次に、ステップS3において、取得機能342は、第1の検出器24aと第2の検出器24bのそれぞれで同時に検出されて出力された出力信号を取得する。画像生成機能343は、第1の検出器24aにより出力された電気信号から大視野ライブ画像44を生成するとともに、第2の検出器24bにより出力された電気信号から小視野ライブ画像54を生成する。 Next, in step S3, the acquisition function 342 acquires the output signals detected and output simultaneously by each of the first detector 24a and the second detector 24b. The image generation function 343 generates a large field of view live image 44 from the electrical signal output by the first detector 24a, and generates a small field of view live image 54 from the electrical signal output by the second detector 24b.

次に、ステップS4において、補正機能344は、大視野ライブ画像44と大視野マスク画像42との間のピクセルシフト値PS_Lを求める(図6右上参照)。 Next, in step S4, the correction function 344 determines the pixel shift value PS_L between the large-field-of-view live image 44 and the large-field-of-view mask image 42 (see the upper right of Figure 6).

次に、ステップS5において、補正機能344は、ピクセルシフト値PS_Lを、第1の検出器24aと第2の検出器24bの視野比にもとづいて変換することで、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める(図6右下参照)。 Next, in step S5, the correction function 344 converts the pixel shift value PS_L based on the field of view ratio between the first detector 24a and the second detector 24b to obtain the pixel shift value PS_S of the small field of view image (see the lower right of Figure 6).

次に、ステップS6において、補正機能344は、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを用いて小視野ライブ画像54と小視野マスク画像52との位置合わせを行う。そして、画像生成機能343は、位置合わせ後の小視野ライブ画像54と小視野マスク画像52との差分画像を生成し、ディスプレイ31に表示させる。 Next, in step S6, the correction function 344 aligns the small-field live image 54 and the small-field mask image 52 using the pixel shift value PS_S of the small-field image. The image generation function 343 then generates a difference image between the aligned small-field live image 54 and the small-field mask image 52, and displays it on the display 31.

以上の手順により、高解像同時表示するとき、大視野の画像を用いて小視野の画像の位置ずれを補正することにより、小視野画像を高精度に位置合わせすることができる。大視野の画像を利用することにより、小視野画像だけを用いて小視野画像の位置合わせを行う場合に比べて高精度に小視野画像を位置合わせすることができる。 By following the above procedure, when high-resolution images are displayed simultaneously, the small-field-of-view image can be aligned with high precision by using the large-field-of-view image to correct the positional shift of the small-field-of-view image. By using the large-field-of-view image, the small-field-of-view image can be aligned with high precision compared to aligning the small-field-of-view image using only the small-field-of-view image.

たとえば、デバイス画像と血管画像とが合成された透視ロードマップ画像が利用されることがある。かかる透視ロードマップ画像のためのデバイス画像を生成する場面では、マスク画像としてX線透視にもとづくデバイスマスク画像を、ライブ画像としてX線透視にもとづくライブ画像を、それぞれ用い、これらの差分画像をデバイス抽出透視画像とすることができる。また、脳血管の動脈瘤にコイリングを行うときなどには、上述の血管画像としてX線CT装置やX線診断装置により得られたボリュームデータのレンダリング像が利用されることがある。このような場面において、外部の画像処理装置を利用する場合は、当該画像処理装置にピクセルシフト値PS_Lを与え、当該画像処理装置において小視野画像のピクセルシフト値PS_Sに変換を行い小視野画像の位置合わせを行ってもよい。 For example, a fluoroscopy roadmap image in which a device image and a blood vessel image are combined may be used. When generating a device image for such a fluoroscopy roadmap image, a device mask image based on X-ray fluoroscopy may be used as the mask image, and a live image based on X-ray fluoroscopy may be used as the live image, and the difference image between these may be used as the device-extracted fluoroscopy image. In addition, when coiling a cerebral blood vessel aneurysm, a rendering image of volume data obtained by an X-ray CT device or X-ray diagnostic device may be used as the above-mentioned blood vessel image. In such a case, when an external image processing device is used, a pixel shift value PS_L may be provided to the image processing device, and the pixel shift value PS_S of the small field of view image may be converted in the image processing device to align the small field of view image.

また、DSA画像を生成する場面では、マスク画像として造影剤投与前のX線撮影にもとづくマスク画像を、ライブ画像として造影剤投与後のX線撮影にもとづくライブ画像を、それぞれ用いることができる。 In addition, when generating a DSA image, a mask image based on X-ray photography before contrast agent administration can be used as the mask image, and a live image based on X-ray photography after contrast agent administration can be used as the live image.

図7(a)はROIフィルタ23の影響を除外する方法の一例を示す説明図であり、(b)は他の例を示す説明図である。なお、ROIフィルタ23を用いる場合、ROIフィルタ23の開口を介してX線が検出器上に照射される範囲は、第2の検出器24bの視野と同一とされることが多い。 Figure 7 (a) is an explanatory diagram showing an example of a method for removing the influence of the ROI filter 23, and (b) is an explanatory diagram showing another example. When the ROI filter 23 is used, the range in which X-rays are irradiated onto the detector through the opening of the ROI filter 23 is often set to be the same as the field of view of the second detector 24b.

ROIフィルタ23を用いる場合、ROIフィルタの開口に対応する検出器上の領域71と他の領域とは、線量が異なる。このため、補正機能344は、大視野ライブ画像44と大視野マスク画像42との間のピクセルシフト値PS_Lを求めるとき、領域71を計算対象から除外してもよい(図7(a)参照)。 When using the ROI filter 23, the dose is different between the region 71 on the detector that corresponds to the opening of the ROI filter and other regions. Therefore, the correction function 344 may exclude the region 71 from the calculation when determining the pixel shift value PS_L between the large field of view live image 44 and the large field of view mask image 42 (see FIG. 7(a)).

また、領域71の境界領域72の線量は、散乱線や回折の影響を受けるため、他の領域の線量と大きく異なることがある。このため、補正機能344は、大視野ライブ画像44と大視野マスク画像42との間のピクセルシフト値PS_Lを求めるとき、境界領域72を計算対象から除外してもよい(図7(b)参照)。また、補正機能344は、領域71と境界領域72の両方を計算対象から除外してもよい。 In addition, the dose in boundary region 72 of region 71 may differ significantly from the dose in other regions due to the effects of scattered radiation and diffraction. For this reason, correction function 344 may exclude boundary region 72 from the calculation when determining pixel shift value PS_L between large-field-of-view live image 44 and large-field-of-view mask image 42 (see FIG. 7(b)). In addition, correction function 344 may exclude both region 71 and boundary region 72 from the calculation.

以下、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の変形例を説明する。 Below, we explain a modified method for calculating the pixel shift value PS_S of a small field of view image.

図8は、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第1変形例を説明するための図である。 Figure 8 is a diagram illustrating a first modified example of the method for determining the pixel shift value PS_S of a small field of view image.

補正機能344は、大視野画像のピクセルシフト値PS_Lと小視野画像のピクセルシフト値PS_Sをそれぞれ求めてもよい。この場合、補正機能344は、両ピクセルシフト値を仮に適用して小視野画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較して、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して小視野画像の位置合わせを行うとよい。この第1変形例によっても、小視野画像だけを用いて小視野画像の位置合わせを行う場合に比べて高精度に小視野画像を位置合わせすることができる。 The correction function 344 may obtain a pixel shift value PS_L of the large field of view image and a pixel shift value PS_S of the small field of view image. In this case, the correction function 344 may compare the amount of misalignment resulting from provisionally applying both pixel shift values to provisionally align the small field of view image, and may then permanently apply the pixel shift value corresponding to the smaller amount of misalignment to align the small field of view image. This first modified example also makes it possible to align the small field of view image with higher accuracy than when aligning the small field of view image using only the small field of view image.

図9は、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第2変形例を説明するための図である。 Figure 9 is a diagram illustrating a second variant of the method for determining the pixel shift value PS_S of a small field of view image.

補正機能344は、小視野ライブ画像54と小視野マスク画像52から直接に小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを仮に求めてもよい。この場合、当該ピクセルシフト値を仮に適用して小視野画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量が終了条件を満たす場合(たとえば閾値以下の場合)は、当該ピクセルシフト値を本適用する。一方、位置ずれ量が終了条件を満たさない場合(たとえば閾値より大きい場合)は、図6に示した方法と同様に、補正機能344は、大視野ライブ画像44と大視野マスク画像42との間のピクセルシフト値PS_Lを求め、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sに変換し、この変換したピクセルシフト値PS_Sを用いて小視野画像の位置合わせを行う。 The correction function 344 may provisionally determine the pixel shift value PS_S of the small-field-of-view image directly from the small-field-of-view live image 54 and the small-field-of-view mask image 52. In this case, if the amount of misalignment resulting from provisionally applying the pixel shift value to align the small-field-of-view image satisfies the termination condition (for example, if it is equal to or less than a threshold value), the pixel shift value is applied permanently. On the other hand, if the amount of misalignment does not satisfy the termination condition (for example, if it is greater than the threshold value), the correction function 344 determines the pixel shift value PS_L between the large-field-of-view live image 44 and the large-field-of-view mask image 42, converts it to a pixel shift value PS_S of the small-field-of-view image, and aligns the small-field-of-view image using the converted pixel shift value PS_S, as in the method shown in FIG. 6.

図10は、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第3変形例を説明するための図である。 Figure 10 is a diagram illustrating a third modified example of the method for determining the pixel shift value PS_S of a small field of view image.

補正機能344は、大視野ライブ画像44と大視野マスク画像42との間のピクセルシフト値PS_Lから変換して求めたピクセルシフト値PS_Sだけ小視野の画像をあらかじめ仮に移動させ、仮移動後の小視野画像から直接にピクセルシフト値PS_Sを求めてもよい。この場合、ピクセルシフト値PS_Sの計算は、通常の計算を行ってもよいし、微小なピクセルシフトのみを許容する制限状態で計算を行ってもよい。 The correction function 344 may provisionally shift the small field of view image in advance by the pixel shift value PS_S obtained by converting the pixel shift value PS_L between the large field of view live image 44 and the large field of view mask image 42, and may directly obtain the pixel shift value PS_S from the small field of view image after the provisional shift. In this case, the pixel shift value PS_S may be calculated by normal calculation, or may be calculated in a restricted state that allows only small pixel shifts.

この場合は、大視野ライブ画像44と大視野マスク画像42から求めたピクセルシフト値PS_Lから変換して求めたピクセルシフト値PS_Sと、仮移動後の小視野画像から直接に求めたピクセルシフト値PS_Sと、をそれぞれ仮に適用して小視野画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較し、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して小視野画像の位置合わせを行うとよい。 In this case, the pixel shift value PS_S obtained by converting the pixel shift value PS_L obtained from the large-field-of-view live image 44 and the large-field-of-view mask image 42 and the pixel shift value PS_S obtained directly from the small-field-of-view image after the temporary movement are provisionally applied to provisionally align the small-field-of-view image, and the resulting positional deviation amounts are compared, and the pixel shift value corresponding to the smaller positional deviation amount is actually applied to align the small-field-of-view image.

図11は、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第4変形例を説明するための図である。 Figure 11 is a diagram illustrating a fourth variant of the method for determining the pixel shift value PS_S of a small field of view image.

補正機能344は、大視野画像に対して、小視野画像に対応する第1の関心領域81と第1の関心領域81を包含する第2の関心領域82とを設定し、第2の関心領域82と第1の関心領域81とで異なる重み付けで大視野画像のピクセルシフト値PS_Lを求めてもよい。この場合、補正機能344は、たとえば第2の関心領域の外部領域91と、第2の関心領域82から第1の関心領域81を除いた領域92と、第1の関心領域81の内部領域93とで異なる重み付けを行ってもよい。第4変形例によっても、小視野画像だけを用いて小視野画像の位置合わせを行う場合に比べて高精度に小視野画像を位置合わせすることができる。 The correction function 344 may set a first region of interest 81 corresponding to the small field of view image and a second region of interest 82 including the first region of interest 81 for the large field of view image, and determine a pixel shift value PS_L of the large field of view image with different weighting for the second region of interest 82 and the first region of interest 81. In this case, the correction function 344 may perform different weighting for, for example, an outer region 91 of the second region of interest, a region 92 obtained by excluding the first region of interest 81 from the second region of interest 82, and an inner region 93 of the first region of interest 81. The fourth modified example also allows the small field of view image to be aligned with higher accuracy than when the small field of view image is aligned using only the small field of view image.

図12は、小視野画像のピクセルシフト値PS_Sを求める方法の第5変形例を説明するための図である。 Figure 12 is a diagram illustrating a fifth variant of the method for determining the pixel shift value PS_S of a small field of view image.

補正機能344は、大視野画像に対し、小視野画像に対応する大視野画像の領域に小視野画像をはめ込んで合成画像を生成し、合成画像からピクセルシフト値PS_Lを求めてもよい。この場合、小視野画像にあわせて大視野画像を拡大して合成画像を生成してもよいし(図12参照)、大視野画像にあわせて小視野画像を縮小して合成画像を生成してもよい。いずれの場合も、合成画像の視野(画像に含まれる被検体部分)は大視野画像と同一である。小視野画像にあわせて大視野画像を拡大して合成画像を生成する場合、小視野画像の解像度の高さを有効に利用することができる。 The correction function 344 may generate a composite image by fitting the small field of view image into an area of the large field of view image that corresponds to the small field of view image, and may determine the pixel shift value PS_L from the composite image. In this case, the composite image may be generated by enlarging the large field of view image to match the small field of view image (see FIG. 12), or may be generated by reducing the small field of view image to match the large field of view image. In either case, the field of view of the composite image (the subject portion included in the image) is the same as that of the large field of view image. When generating a composite image by enlarging the large field of view image to match the small field of view image, the high resolution of the small field of view image can be effectively utilized.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、第1の検出器と第2の検出器とで同時にX線を検出するとき、第2の検出器にもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすることができる。 According to at least one of the embodiments described above, when X-rays are detected simultaneously by the first detector and the second detector, the small field of view image based on the second detector can be aligned with high accuracy.

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサがたとえばCPUである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。また、プロセッサがたとえばASICである場合、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、当該プログラムに相当する機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行するハードウェア処理により各種機能を実現する。あるいはまた、プロセッサは、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて各種機能を実現することもできる。 In the above embodiment, the term "processor" refers to a circuit such as a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), or an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA)). When the processor is a CPU, for example, the processor realizes various functions by reading and executing a program stored in a memory circuit. When the processor is an ASIC, for example, instead of storing a program in a memory circuit, a function corresponding to the program is directly built into the processor circuit as a logic circuit. In this case, the processor realizes various functions by hardware processing that reads and executes the program built into the circuit. Alternatively, the processor can realize various functions by combining software processing and hardware processing.

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶回路は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which a single processor of the processing circuit realizes each function, but a processing circuit may be configured by combining multiple independent processors, and each processor may realize each function. In addition, when multiple processors are provided, a memory circuit for storing programs may be provided separately for each processor, or a single memory circuit may collectively store programs corresponding to the functions of all the processors.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations of embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

10 X線診断装置
21 X線管
24a 第1の検出器
24b 第2の検出器
24c シンチレータ
31 ディスプレイ
34 処理回路
42 大視野マスク画像
44 大視野ライブ画像
52 小視野マスク画像
54 小視野ライブ画像
61 デバイス
342 取得機能
344 補正機能
10 X-ray diagnostic apparatus 21 X-ray tube 24a First detector 24b Second detector 24c Scintillator 31 Display 34 Processing circuit 42 Large field of view mask image 44 Large field of view live image 52 Small field of view mask image 54 Small field of view live image 61 Device 342 Acquisition function 344 Correction function

Claims (10)

X線管から照射されたX線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第1の検出器および前記第1の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第2の検出器と、
を有するX線検出器と、
前記第2の検出器により異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第2の画像における位置ずれを、前記第1の検出器により前記異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第1の画像を用いて補正する補正部と、
を備えたX線診断装置。
A scintillator that converts X-rays emitted from the X-ray tube into light;
a first detector and a second detector, which share the scintillator and simultaneously detect light converted by the scintillator and output electrical signals, respectively, and which have a smaller field of view and higher resolution than the first detector;
an X-ray detector having
a correction unit that corrects positional deviations in two second images generated from the electrical signals output by the second detector at two different time points by using two first images generated from the electrical signals output by the first detector at the two different time points ;
An X-ray diagnostic device comprising:
前記補正部は、
前記第1の検出器により前記異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された前記2つの第1の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を前記第1の検出器と前記第2の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記第2の検出器により前記異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された前記2つの第2の画像の位置合わせを行う、
請求項1記載のX線診断装置。
The correction unit is
determining pixel shift values of the two first images generated from the electrical signals output by the first detector at the two different time points, converting the pixel shift values based on a field ratio between the first detector and the second detector, and using the converted pixel shift values to align the two second images generated from the electrical signals output by the second detector at the two different time points;
2. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1.
前記異なる2つの時点は、
デバイス画像を生成するための被検体のマスク画像を透視する時点とリアルタイムに収集される被検体のライブ画像を透視する時点である、
請求項2記載のX線診断装置。
The two different time points are:
A time point at which a mask image of the subject for generating a device image is viewed through the mask image and a time point at which a live image of the subject collected in real time is viewed through the mask image.
3. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
前記異なる2つの時点は、
DSA画像を生成するための造影剤投与前の被検体の画像にもとづくマスク画像を撮影する時点と造影剤投与後の被検体の時系列的な複数のコントラスト画像を撮影する時点である、
請求項2または3に記載のX線診断装置。
The two different time points are:
a time point at which a mask image based on an image of the subject before administration of a contrast agent for generating a DSA image is captured, and a time point at which a plurality of time-series contrast images of the subject after administration of a contrast agent are captured.
4. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 2 or 3.
前記補正部は、
前記2つの第1の画像のピクセルシフト値と前記2つの第2の画像のピクセルシフト値とを求め、両ピクセルシフト値を仮に適用して前記2つの第2の画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較し、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して前記2つの第2の画像の位置合わせを行ってディスプレイに表示させる、
請求項2ないし4のいずれか1項に記載のX線診断装置。
The correction unit is
determining pixel shift values for the two first images and pixel shift values for the two second images, comparing the amounts of misalignment resulting from provisionally aligning the two second images by provisionally applying both pixel shift values, and finally applying the pixel shift value corresponding to the smaller amount of misalignment to align the two second images and displaying them on a display;
5. An X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
前記補正部は、
前記2つの第2の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を仮に適用して前記2つの第2の画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量が閾値以下の場合は当該ピクセルシフト値を本適用する一方、位置ずれ量が前記閾値より大きい場合は、前記2つの第1の画像のピクセルシフト値を求め、前記第1の検出器と前記第2の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記2つの第2の画像の位置合わせを行う、
請求項2ないし4のいずれか1項に記載のX線診断装置。
The correction unit is
a pixel shift value of the two second images is obtained, and when a positional deviation amount resulting from provisionally applying the pixel shift value to provisionally align the two second images is equal to or less than a threshold, the pixel shift value is applied permanently, whereas when the positional deviation amount is greater than the threshold, a pixel shift value of the two first images is obtained and converted based on a field ratio between the first detector and the second detector, and the converted pixel shift value is used to align the two second images.
5. An X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
前記補正部は、
前記2つの第1の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を前記第1の検出器と前記第2の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記2つの第2の画像の位置合わせし、当該位置合わせ後の前記2つの第2の画像のピクセルシフト値を求め、当該位置合わせ後に求めたピクセルシフト値と前記変換したピクセルシフト値のそれぞれを仮に適用して前記2つの第2の画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較し、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して前記2つの第2の画像の位置合わせを行ってディスプレイに表示させる、
請求項2ないし6のいずれか1項に記載のX線診断装置。
The correction unit is
determining pixel shift values of the two first images, converting the pixel shift values based on a field ratio between the first detector and the second detector, aligning the two second images using the converted pixel shift values, determining pixel shift values of the two second images after the alignment, comparing amounts of misalignment resulting from provisionally aligning the two second images by provisionally applying the pixel shift values determined after the alignment and the converted pixel shift values, and finally applying the pixel shift value corresponding to the smaller amount of misalignment to align the two second images and display them on a display;
7. An X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
前記補正部は、
前記第1の画像に対して前記第2の画像に対応する第1の関心領域と前記第1の関心領域を包含する第2の関心領域とを設定し、前記第2の関心領域と前記第1の関心領域とで異なる重み付けで前記2つの第1の画像のピクセルシフト値を求める、
請求項2ないし7のいずれか1項に記載のX線診断装置。
The correction unit is
a first region of interest corresponding to the second image and a second region of interest including the first region of interest are set for the first image, and pixel shift values of the two first images are obtained with different weights for the second region of interest and the first region of interest;
8. An X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
前記補正部は、
前記第1の画像に対し、前記第2の画像に対応する前記第1の画像の領域に前記第2の画像をはめ込んで合成画像を生成し、前記異なる2つの時点に対応する2つの合成画像からピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を前記第1の検出器と前記第2の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記2つの第2の画像の位置合わせを行う、
請求項2ないし8のいずれか1項に記載のX線診断装置。
The correction unit is
generating a composite image by fitting the second image into a region of the first image corresponding to the second image, determining a pixel shift value from the two composite images corresponding to the two different time points, converting the pixel shift value based on a field ratio between the first detector and the second detector, and aligning the two second images using the converted pixel shift value;
9. An X-ray diagnostic apparatus according to claim 2.
X線管から照射されたX線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第1の検出器および前記第1の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第2の検出器と、を有するX線検出器から、出力信号を取得する取得部と、
前記第2の検出器により異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第2の画像における位置ずれを、前記第1の検出器により前記異なる2つの時点で出力された電気信号から生成された2つの第1の画像を用いて補正する補正部と、
を備えた医用画像処理装置。
an acquisition unit that acquires an output signal from an X-ray detector having a scintillator that converts X-rays irradiated from an X-ray tube into light, and a first detector and a second detector that share the scintillator, simultaneously detect the light converted by the scintillator, and output electrical signals, the first detector and the second detector having a smaller field of view and higher resolution than the first detector;
a correction unit that corrects positional deviations in two second images generated from the electrical signals output by the second detector at two different time points by using two first images generated from the electrical signals output by the first detector at the two different time points ;
A medical image processing device comprising:
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