X射線診斷裝置及圖像處理裝置的制造方法
【專利說明】X射線診斷裝置及圖像處理裝置
[0001]本申請基于2014年4月30日提出的日本專利申請第2014 — 94203號主張優(yōu)先權(quán)，本申請中引用其日本專利申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]實施方式涉及X射線診斷裝置及圖像處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，在X射線診斷裝置中，為了將在被檢體內(nèi)發(fā)生的散射X射線(散射線)去除，在X射線檢測器的檢測面?zhèn)扰渲霉鈻?grid，柵格，網(wǎng)格)。例如，光柵將吸收X射線的鉛箔和X射線吸收較少的中間物質(zhì)(例如招(aluminum)或纖維(fiber)等)交替地配置，通過鉛箔吸收散射線而將散射線去除。這里，光柵將鉛箔和中間物質(zhì)配置成為規(guī)定的柵格密度(每單位長度的鉛箔數(shù))。
[0004]在X射線診斷裝置中，在作為X射線檢測器而使用FPD (Flat Panel Detector)的情況下，有在X射線圖像中發(fā)生由FPD的像素和光柵的柵格帶來的干涉條紋的情況。這樣的干涉條紋作為偽像而使X射線圖像的診斷能力降低。所以，作為抑制這樣的干涉條紋的發(fā)生的方法，已知有一些方法。例如，已知有使光柵的柵格密度與FPD的像素間距(pitch)一致、或使用即使是FPD也不能將輸入信號變換之程度的高柵格密度的光柵的方法等。但是，在上述以往技術(shù)中，有難以在維持畫質(zhì)的同時降低被輻射的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的課題是提供一種能夠在維持畫質(zhì)的同時降低被輻射的X射線診斷裝置及圖像處理裝置。
[0006]技術(shù)方案的X射線診斷裝置具備X射線發(fā)生器、平面檢測器、光柵、變換部、干涉條紋去除處理部、噪聲(noise)降低處理部、修正處理部和生成部。X射線發(fā)生器發(fā)生X射線。平面檢測器檢測上述X射線。光柵裝備在上述X射線發(fā)生器、上述平面檢測器和上述平面檢測器之間。變換部將基于透過上述光柵并由上述平面檢測器檢測到的X射線的原圖像數(shù)據(jù)向多個頻帶數(shù)據(jù)變換。干涉條紋去除處理部將在上述多個頻帶數(shù)據(jù)中的至少一個中包含的干涉條紋去除。噪聲降低處理部將上述多個頻帶數(shù)據(jù)中包含的噪聲降低。修正處理部基于在透過了上述光柵的X射線中包含的散射線成分、和在透過了相比上述光柵進一步去除散射線的光柵的X射線中包含的散射線成分，將上述原圖像數(shù)據(jù)的散射線成分修正。生成部將上述各處理部的處理后的多個頻帶數(shù)據(jù)合成，生成圖像數(shù)據(jù)。
[0007]效果
[0008]根據(jù)實施方式的X射線診斷裝置及圖像處理裝置，能夠在維持畫質(zhì)的同時降低被輻射。
【附圖說明】
[0009]圖1是用來說明有關(guān)第I實施方式的X射線圖像診斷系統(tǒng)(system)的一例的圖。
[0010]圖2是表示有關(guān)第I實施方式的X射線診斷裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0011 ] 圖3是用來對光柵說明的圖。
[0012]圖4是用來說明有關(guān)第I實施方式的光柵的柵格密度的圖。
[0013]圖5是表不有關(guān)第I實施方式的光柵的一例的圖。
[0014]圖6是表示有關(guān)第I實施方式的圖像修正部的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0015]圖7是用來說明有關(guān)第I實施方式的噪聲的圖。
[0016]圖8A是表示有關(guān)第I實施方式的頻帶數(shù)據(jù)生成部的處理結(jié)果的一例的圖。
[0017]圖SB是表示有關(guān)第I實施方式的頻帶數(shù)據(jù)生成部的處理結(jié)果的一例的圖。
[0018]圖9A是用來說明由有關(guān)第I實施方式的干涉條紋去除處理部進行的干涉條紋去除處理的圖。
[0019]圖9B是用來說明由有關(guān)第I實施方式的干涉條紋去除處理部進行的干涉條紋去除處理的圖。
[0020]圖10是表示構(gòu)成有關(guān)第I實施方式的X射線圖像數(shù)據(jù)的多個像素值的分布的一例的圖。
[0021]圖11是用來對作為有關(guān)第I實施方式的散射成分推測處理部的處理對象的圖像數(shù)據(jù)進行說明的圖。
[0022]圖12是表示有關(guān)第I實施方式的分辨率修正處理部的處理的一例的圖。
[0023]圖13是表示有關(guān)第I實施方式的X射線診斷裝置的處理的次序的流程圖(flowchart)。
[0024]圖14是用來說明有關(guān)第2實施方式的散射成分推測處理部的處理的圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖，詳細地說明X射線診斷裝置及圖像處理裝置的實施方式。以下，舉出包括有關(guān)本申請的X射線診斷裝置的X射線圖像診斷系統(tǒng)為一例進行說明。此外，以下作為有關(guān)本申請的X射線診斷裝置而舉出實施消化管、泌尿器、整形、IVR(Intervent1nalRad1logy)等的檢查及治療的X射線診斷裝置為一例進彳丁說明。另外，有關(guān)本申請的實施方式并不限定于此。
[0026](第I實施方式)
[0027]首先，使用圖1說明有關(guān)第I實施方式的X射線圖像診斷系統(tǒng)的一例。圖1是用來說明有關(guān)第I實施方式的X射線圖像診斷系統(tǒng)的一例的圖。例如，有關(guān)第I實施方式的X射線圖像診斷系統(tǒng)如圖1所示，將具備X射線管、臺面、X射線檢測器等的X射線診斷裝置主體、具備透視監(jiān)視器(monitor)等的近距離操作桌、和具備圖像處理裝置、系統(tǒng)監(jiān)視器、透視監(jiān)視器等的遠程操作桌相互連接。例如，處于操作室中的操作者通過將遠程操作桌操作，使裝置主體在執(zhí)行使載置有患者(被檢體)的臺面俯仰、或使X射線管、X射線可動光圈等的影像系統(tǒng)上下運動等的動作的同時，進行透視或攝影。并且，操作者觀察在裝備于遠程操作桌的透視監(jiān)視器上顯示的透視圖像、或系統(tǒng)監(jiān)視器(system monitor)上顯示的攝影圖像、透視圖像等。此外，例如，處于檢查室中的操作者通過操作近距離操作桌，對裝置主體執(zhí)行與上述處理同樣的處理，觀察在裝備于近距離操作桌的透視監(jiān)視器或檢查室監(jiān)視器上顯示的各種圖像。
[0028]接著，說明有關(guān)第I實施方式的X射線診斷裝置的結(jié)構(gòu)的一例。圖2是表示有關(guān)第I實施方式的X射線診斷裝置I的結(jié)構(gòu)的一例的圖。X射線診斷裝置I例如如圖2所示，具備裝置主體100和遠程操作桌200。裝置主體100如圖2所示，具備高電壓發(fā)生器11、X射線管12、X射線可動光圈13、臺面14、光柵15、FPD (Flat Panel Detector) 16、臺面移動機構(gòu)17、臺面機構(gòu)控制部18、光圈控制部19和X射線控制部20，例如配置在檢查室中。遠程操作桌200如圖2所示，具有圖像處理裝置200a、輸入部210和顯示部220，例如配置在操作室中。
[0029]另外，雖然沒有圖示，但X射線診斷裝置I有時還連接用來從插入在被檢體中的導(dǎo)管(catheter)注入造影劑的注射器(injector)等。此外，雖然沒有圖示，但近距離操作桌具有透視監(jiān)視器，將由X射線診斷裝置I生成的圖像顯示，并受理操作X射線診斷裝置I的各種操作。具體而言，近距離操作桌通過有線或無線通信而與X射線診斷裝置I連接，通過將經(jīng)由輸入部受理的操作的信息向X射線診斷裝置I發(fā)送，使遠程操作桌200的系統(tǒng)控制部290執(zhí)行各種控制。
[0030]高電壓發(fā)生器11在X射線控制部20的控制下，產(chǎn)生高電壓，將所產(chǎn)生的高電壓向X射線管12供給。X射線管12利用從高電壓發(fā)生器11供給的高電壓產(chǎn)生X射線。
[0031]X射線可動光圈13在光圈控制部19的控制下，將X射線管12產(chǎn)生的X射線縮減光圈，以對被檢體的關(guān)注區(qū)域有選擇地照射。例如，X射線可動光圈13具有可滑動(slide)的4片光圈葉片。X射線可動光圈13通過在光圈控制部19的控制下使這些光圈葉片滑動，將X射線管12產(chǎn)生的X射線縮減光圈而向被檢體照射。臺面14是載置被檢體的床(bed)，載置在未圖示的診臺上。
[0032]光柵15配置在臺面14與FPD16之間，將透過了被檢體的X射線中包含的散射線的一部分去除。例如，光柵15將吸收X射線的鉛箔和X射線吸收較少的中間物質(zhì)交替地配置。這里，光柵15是各鉛箔在光柵面的鉛直的方向上朝向處于光柵的中心線上的點傾斜的聚束光柵，或者是各鉛箔平行地配置的平行光柵。FPD16檢測透過了光柵15的X射線。例如，F(xiàn)PD16具有以矩陣(matrix)狀排列的檢測元件。各檢測元件將透過了光柵15的X射線變換為電信號并儲存，將儲存的電信號向遠程操作桌200的A (Analog)/D (Digital)變換部230發(fā)送。
[0033]臺面移動機構(gòu)17是用來在臺面機構(gòu)控制部18的控制下使臺面14移動或俯仰的機構(gòu)。臺面機構(gòu)控制部18通過在后述遠程操作桌200的系統(tǒng)控制部290的控制下控制臺面移動機構(gòu)17，來調(diào)整臺面14的移動及俯仰。光圈控制部19通過在后述遠程操作桌200的系統(tǒng)控制部290的控制下調(diào)整X射線可動光圈13所具有的光圈葉片的開度，來控制對被檢體照射的X射線的照射范圍。
[0034]X射線控制部20在后述遠程操作桌200的系統(tǒng)控制部290的控制下，使高電壓發(fā)生器11產(chǎn)生高電壓，使所產(chǎn)生的高電壓向X射線管12供給。例如，X射線控制部20通過基于從系統(tǒng)控制部290供給的X射線照射條件及從后述像素值運算部240供給的像素值信息等控制高電壓發(fā)生器11的施加電壓、施加時間、施加定時(timing)等，來控制X射線管12的管電流、管電壓、X射線照射時間、X射線照射定時、脈沖(pulse)幅度等。
[0035]輸入部210配置在操作室中，從操作X射線診斷裝置I的操作者受理各種指示。例如，輸入部210具有鼠標(mouse)、鍵盤(keyboard)、按鈕(button)、跟蹤球(trackball)、操縱桿(joystick)、觸摸面板(touch panel)等。輸入部210將從操作者受理的指示向后述的系統(tǒng)控制部290傳送。
[0036]顯示部220將由X射線診斷裝置I生成的圖像顯示，并顯示用來受理操作者的指示的⑶I (Graphical User Interface)等。例如，顯示部220是圖1所示的透視監(jiān)視器或系統(tǒng)監(jiān)視器。
[0037]圖像處理裝置200a如圖2所示，具有A/D變換部230、像素值運算部240、圖像數(shù)據(jù)生成部250、圖像數(shù)據(jù)存儲部260、圖像處理部270、圖像修正部280和系統(tǒng)控制部290。A/D變換部230連接在FPD16上，將從FPD16輸入的模擬(analog)信號向數(shù)字(digital)信號變換，將變換后的數(shù)字信號(投影數(shù)據(jù))向圖像數(shù)據(jù)生成部250傳送。
[0038]像素值運算部240對從圖像數(shù)據(jù)生成部250供給的原圖像數(shù)據(jù)設(shè)定規(guī)定的關(guān)注區(qū)域，計算所設(shè)定的關(guān)注區(qū)域的平均像素值。并且，像素值運算部240通過將計算出的平均像素值與規(guī)定的閾值的比較結(jié)果向X射線控制部20供給，執(zhí)行自動亮度調(diào)整(ABC)。通過該控制，X射線診斷裝