(57)【要約】【課題】仮想光源を所定の経路に沿って移動させ、各仮想光源に対応する３次元画像を生成するＸ線診断装置を提供する。【解決手段】透過Ｘ線に基づく投影データを生成する投影データ生成手段００４と、入力された視点及び仮想光源の座標を基に、投影データを再構成してボリュームデータを生成する再構成処理手段と、ボリュームレンダリングを行い３次元画像を生成するレンダリング手段００６とを備えるＸ線診断装置であって、入力された仮想光源からボリュームデータまでの距離を半径とする半球面上の所定の経路に沿って仮想光源の座標を生成する光源位置生成手段００７をさらに備え、再構成処理手段００５は入力された視点及び生成された各仮想光源の座標を基に、投影データを再構成処理して仮想光源の座標毎のボリュームデータを生成し、レンダリング手段００６は該ボリュームデータに対してボリュームレンダリングを行い３次元画像を生成する。【選択図】図１
2010082294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線照射手段と、
前記Ｘ線照射手段から照射され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線検出手段にて検出した透過Ｘ線に基づく投影データを生成する投影データ生成手段と、
入力された視点の座標及び被検体に対する前記視点の位置より遠い位置に入力された仮想光源の座標を基に、生成された前記投影データを再構成処理してボリュームデータを生成する再構成処理手段と、
生成された前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリングを行い３次元画像を生成するレンダリング手段と、
前記生成された３次元画像を表示手段に表示する表示制御手段と
を備えるＸ線診断装置であって、
前記入力された前記仮想光源から前記ボリュームデータまでの距離を半径としほぼ前記ボリュームデータの位置をセンタとする半球面上の所定の経路に沿って複数の前記仮想光源の座標を生成する光源位置生成手段をさらに備え、
前記再構成処理手段は、
前記入力された視点及び前記生成された各仮想光源の座標を基に、前記投影データを再構成処理して前記生成された仮想光源の座標毎の前記ボリュームデータを生成し、
前記レンダリング手段は、
前記生成された仮想光源毎の前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリングを行い、前記生成された仮想光源毎の前記３次元画像を生成する
ことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記光源位置生成手段は、前記所定の経路を予め指示された分割数で等分し、前記所定の経路に沿って順次前記複数の仮想光源の座標を求めることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記光源位置生成手段は、前記所定の経路として、入力された距離を半径とし、前記半球面の頂点と前記センタとを結ぶ直線上に中心が位置する、前記半球面上の円軌道にそって、前記複数の光源を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記光源位置生成手段は、前記所定の経路として、入力された距離を長さとし、前記半球面の頂点を通過する、前記半球面上の直線軌道に沿って、前記複数の光源を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
血管に挿入しているカテーテルの位置を検出するカテーテル位置検出手段と
前記光源位置生成手段は、前記所定の経路として、前記カテーテルの位置を基に前記カテーテルが挿入されている血管の延びている方向を求め、その延びている方向に直交する方向の経路であって、前記半球面の頂点を通過する直線軌道に沿って前記複数の仮想光源を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記投影データ生成手段から前記道営データを受けて、前記所定の経路に沿って順次生成された前記仮想光源毎の座標に対応する３次元画像を前記投影データに重ね合わせて順次表示手段に表示させていくことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記表示制御手段は、前記所定の経路に沿って順次生成された前記仮想光源毎の座標に対応する３次元画像を、予め記憶しているフォーマットに順次並べて表示手段に表示させる表示制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記所定の経路は、前記半球面上であり前記視点の座標よりも前記ボリュームを含む平面までの距離が遠い領域内に含まれることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボリュームレンダリングにより３次元医用画像を生成するＸ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波画像診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、及びＭＲＩなどの医用画像診断装置では、被検体を立体的に描写する３次元画像の生成が行われている。３次元画像を使用した場合、医師等の操作者にとって被検体の立体的な把握が容易となり、より正確な診断を行うことが可能となる。この３次元画像の描画方法の一つとしてボリュームレンダリングという描画方法が用いられる。
【０００３】
ボリュームレンダリングとは、被検体を走査して得た画像処理を行っていないデータであるボリュームデータを基に３次元空間上で光源から対象物へと光をあてその反射光を視点にて観測した画像、すなわち、ボリュームデータを空間内の濃度や密度の分布を表わしたデータに変換し、３次元画像として描画する描画方法である。そして、ボリュームレンダリングは、描画を行う際に対象物の勾配による反射光の変化を表わすことができるため、描画した物体の面を認識し易く、構造把握にも長けた描画方法である。ここで、「光源」や「反射光」は仮想空間上のものであり、実在のものではない。以下では、この光源を「仮想光源」という。
【０００４】
例えば、Ｘ線診断装置の場合であれば、まず、Ｘ線診断装置はＸ線の反射を利用して、対象空間を構成するボクセルの集合からなるボリュームデータを生成する。そして、Ｘ線診断装置はボリュームデータを記憶する。
【０００５】
次に、操作者からの入力を受けて、ボリュームレンダリングにおけるボリュームデータを観察する視点の方向及び仮想光源の方向の設定を行う。
【０００６】
次に、Ｘ線診断装置は、レンダリング処理部で視線の方向及び仮想光源の方向を基に、レンダリング処理を行うボクセルの範囲の終了点を探索する。そして、レンダリング処理部は、視線に沿ってボクセルを順次処理して三次元画像の画素値を計算する。
【０００７】
この計算を具体的に説明する。まず、レンダリング処理部は、視線方向に直交する面へのボリュームデータの投影像を算出し、その投影像の各ピクセルを通るように視線方向に沿って透視線を複数本設定する。
【０００８】
次に、レンダリング処理部は、各透視線に沿ってボクセル値をサンプリングする。そして、レンダリング処理部は、ｉ番目のサンプル点における透明度α（ｉ）を足していき、合計が１になったとき又はボクセル格子がなくなったときのサンプリング点を終了点とする。以下でｉ＝ｍのサンプリング点で終了点になった場合で説明する。
【０００９】
次に、レンダリング処理部は、次の式によって各サンプリング点における出力である輝度を計算する。この輝度が画素値となる。
【００１０】
Ｃ（０）＝０
Ｃ（ｉ）＝（１−α（ｉ））・Ｃ（ｉ−１）＋α（ｉ）・ｅｉ
ｉ＝１，２，・・・，ｍ−１
Ｃ（ｉ）：ｉ番目のボクセルサンプリング点からの出力
α（ｉ）：ｉ番目のサンプリング点の不透明度（０≦α≦１）
ｅｉ：ｉ番目のサンプリング点のボクセル値
【００１１】
上述の輝度の計算を設定した全ての透視線に沿って行い、投影像の各ピクセルにおける画素値を算出する。この算出した画素値に基づき各ピクセルを描画していくことで、ボリュームデータの３次元画像を描画できる。
【００１２】
特にＸ線診断装置では、撮影している画像が２次元の画像であるため、ボリューム連弾リグによる３次元画像と重ね合わせるなどして比較しながら診断することが効果的である。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−５９８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の技術によれば、固定された仮想光源におけるボリュームレンダリングを行った３次元画像が得られ、被検体の立体的な構造把握が可能となる。また、仮想光源の位置は変えずに視点を変えて表示することは行われてきた。しかし、視点を変えてしまうとどの視点から見ているのかを認識する必要がある。また、視点を変えてしまった場合、Ｘ線診断装置においてＸ線の２次元画像と重ね合わせているときにボリュームレンダリングによる３次元画像だけが向きが変わってしまい、２次元画像と３次元画像の比較しにくくなり、立体的な把握が困難となる。ここで、仮想光源とはボリュームレンダリングを行なうにあたり反射光を計算するためのボリュームデータに当たる光の出所となる仮想の光源である。
【００１５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、仮想光源をＸ線診断にとって所望の経路に沿って動かして、複数の仮想光源毎に対応する３次元画像を生成し、それらの３次元画像をほぼ同時に観察できるＸ線診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線照射手段から照射され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段にて検出した透過Ｘ線に基づく投影データを生成する投影データ生成手段と、入力された視点の座標及び被検体に対する前記視点の位置より遠い位置に入力された仮想光源の座標を基に、生成された前記投影データを再構成処理してボリュームデータを生成する再構成処理手段と、生成された前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリングを行い３次元画像を生成するレンダリング手段と、前記生成された３次元画像を表示手段に表示する表示制御手段とを備えるＸ線診断装置であって、前記入力された前記仮想光源から前記ボリュームデータまでの距離を半径としほぼ前記ボリュームデータの位置をセンタとする半球面上の所定の経路に沿って複数の前記仮想光源の座標を生成する光源位置生成手段をさらに備え、前記再構成処理手段は、前記入力された視点及び前記生成された各仮想光源の座標を基に、前記投影データを再構成処理して前記生成された仮想光源の座標毎の前記ボリュームデータを生成し、前記レンダリング手段は、前記生成された仮想光源毎の前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリングを行い、前記生成された仮想光源毎の前記３次元画像を生成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載のＸ線診断装置によると、視点を変えずに特定の関数に基づいた経路に沿って仮想光源の位置を変え、その仮想光源の位置毎に複数枚の連続した３次元画像を生成できる。これにより、視点を固定した状態で複数の方向から光を当てて影を付けた３次元画像とＸ線診断装置で作成した２次元画像とを同じ視点により比較することができ、被検体の立体的な把握が容易となり診断し易くなる。また、円軌道に仮想光源を配置することにより、被検体のあらゆる方向から光を当てることができる。さらに、直線軌道に仮想光源が配置された連続する３次元画像を繰返し表示することで、直線軌道上を光源が行き来するように視認でき、立体的な把握がより容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。図１は本発明に係るＸ線診断装置の機能を表すブロック図である。図１における点線は指示（命令）系統を表わし、実線はデータの送受信を表わしている。
【００１９】
実行制御手段００１は、ＣＰＵで構成されている。そして、実行制御手段００１は、入力手段０１０からの入力を受けて、時間管理などの各手段の統括的な管理を行う。
【００２０】
Ｘ線照射手段００２は、被検体に対しＸ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管から照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器を備えている。Ｘ線管は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧にて加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。Ｘ線絞り器は、Ｘ線間と被検体の間に位置し、Ｘ線管から照射されたＸ線ビームをＸ線検出手段００３における所定サイズの照射範囲に絞り込む。Ｘ線照射手段００２は、実行制御手段００１からの命令を受けて、上述の方法によりにＸ線を被検体に向けて照射する。
【００２１】
Ｘ線検出手段００３は、Ｘ線照射手段００２から照射され被検体を通過したＸ線を、実行制御手段００１からの命令を受けて検出及び収集する。
【００２２】
Ｘ線検出手段００３は、検出及び収集したＸ線のデータを投影データ生成手段００４に送信する。
【００２３】
投影データ生成手段００４は、ＣＰＵ及び記憶部により構成されている。投影データ生成手段００４は、Ｘ線検出手段００３から受けたＸ線のデータを可視光に変換し、さらに輝度の増倍を行って、電気に変換し投影データを生成する。
【００２４】
投影データ生成手段００４は、生成した投影データを自己が有する記憶部に記憶しておく。
【００２５】
ここで、Ｘ線検出手段００３及び投影データ生成手段００４としては、これらが一体となっているＸ線Ｉ．Ｉ（イメージ・インテンシファイア）がある。また、Ｘ線検出手段００３としてＸ線検出素子が２次元に配列された平面検出器があり、投影データ生成手段００４がこの２次元配列の平面検出器で検出した透過Ｘ線量から投影データを生成するものなどがある。
【００２６】
再構成処理手段００５は、ＣＰＵ及び記憶部を有している。再構成処理手段００５は、投影データ生成手段００４に記憶されている投影データを読み出して、入力手段０１０から予め入力されている視点の座標及び仮想光源の座標を基に、再構成処理を行いボリュームデータを生成する。
【００２７】
ここで、入力手段０１０から入力された視点や仮想光源の座標とは、被検体に対応する視線及び仮想光源の位置、すなわち生成するボリュームデータに対する視線及び仮想光源の座標であり、（ｘ、ｙ、ｚ）の３次元空間で表わされている。そして、これらによる、被検体に対するどの位置の光源どの位置の視点からという情報を基に、その視点及び光源の位置に対応したボリュームデータを作成する。したがって、ボリュームデータと視点及び光源の座標は同じ座標空間上に表現される。以下では、この予め入力される視点や光源の座標に基づいて作成したボリュームデータを「基本ボリュームデータ」という。
【００２８】
ここで、予め入力される視点と仮想光源の位置関係は、被検体から視点までの距離よりも被検体から光源までの距離のほうが長く設定される。これにより、ボリュームレンダリングを行う場合に、視点からすると奥に行くほど光が弱まり、視点からの距離によって明暗が際立つため、対照からみて光源が視点の後ろに位置させることで、ボリュームレンダリングによる明暗を際立たせることができる。
【００２９】
また、再構成処理手段００５は、光源位置生成手段００７が生成したボリュームレンダリング用の仮想光源の座標を受けて、該ボリュームレンダリング用の座標及び予め入力された視点の座標を基に、各ボリュームレンダリング用の仮想光源の座標に対応したボリュームデータを生成する。
【００３０】
再構成処理手段００５は、生成したボリュームデータを自己が有する記憶部に記憶しておく。
【００３１】
図２は基本ボリュームデータから光源位置生成手段００７による複数の仮想光源の座標の生成を説明するための図である。ここで、図２では、３次元空間上に表わされた、予め入力された視点２０２（ここで、視線方向２０４は視点２０２の視線の方向を表わす。）、及び仮想光源２０３を基に、再構成処理手段００５で生成された基本ボリュームデータ２０１が表わされている。
【００３２】
光源位置生成手段００７は、（１）所定経路を配置する半球面を生成、（２）半球面上に所定の経路を生成、（２−１）円軌道を生成、又は（２−２）直線軌道を生成、（３）軌道上に光源を生成、という流れで動作を行う。以下この動作の流れに沿って説明する。
【００３３】
（１）光源位置生成手段００７は、図２に示される座標空間に表わされた、事前に入力手段０１０から入力されている仮想光源２０３の座標及び再構成処理手段００５によって生成された基本ボリュームデータ２０１の位置を基に、仮想光源２０３の座標から基本ボリュームデータ２０１までの距離を算出する。ここで、ボリュームデータの位置とは、視点２０２から基本ボリュームデータ２０１に対し視線方向２０４に直線を伸ばしていき、最初にぶつかった点を基準とする構成や、基本ボリュームデータ２０１の重心を算出してその位置を基準とする構成がある。本実施形態では最初にぶつかった点を基準としている。
【００３４】
光源位置生成手段００７は、算出した距離を半径とし、基本ボリュームデータ２０１の位置をセンタとして、視点２０２と基本ボリュームデータ２０１の位置を結んだ直線が頂点にくるような座標空間上の半球面２０５を求める。
【００３５】
（２）光源位置生成手段００７は、入力手段０１０からの円軌道又は直線軌道の選択の入力を受けて、仮想光源の座標を生成する円軌道又は直線起動の生成を始める。
【００３６】
また、光源位置生成手段００７は、入力主だ０１１からの分割数の入力を受ける。以下では、分割数として８つ分割数が設定された場合で説明する。
【００３７】
（２−１）光源位置生成手段００７は、円軌道が選択された場合には、入力手段０１０から入力された長さを半径２０６とし、半球面２０５の頂点２０８を中心とする円軌道２０７を生成する。ここで、頂点２０８を中心とするとは、頂点２０８と基本ボリュームデータ２０１の位置を結んだ直線上に円軌道２０７の中心が位置することを意味する。この半球面２０５及び円軌道２０７を仮想光源の座標２０３方向から見た図が図３である。ここで、本実施形態では操作者からの入力により半径を決めているが、これは、事前に決められた半径を使用しても良い。
【００３８】
光源位置生成手段００７は、図３に示すように生成した円軌道２０７を分割数として設定されている８つに分割し、各位置にボリュームレンダリング用の仮想光源の座標３０１を生成する。ここで、８つの仮想光源の座標３０１とは、点線で示された円で表わしたものである。
【００３９】
（２−２）光源位置生成手段００７は、直線軌道が選択された場合には、半球面２０５の頂点２０８を中心とする入力手段０１０から入力された長さで予め決められた方向の直線軌道４０１を生成する。この半球面２０５及び直線軌道４０１を仮想光源の座標２０３方向からみた図が図４である。図４では、直線軌道として図４上の左右に延びる直線軌道を例に表わしているが、これは頂点２０８を通過する半球面２０５上の直線であれば図４上の上下や斜め等どの方向の直線でもよい。
【００４０】
光源位置生成手段００７は、図４に示すように生成した直線軌道４０１を分割数として設定されている８つに分割し、各位置にボリュームレンダリング用の仮想光源の座標４０２を生成する。ここで、８つの仮想光源の座標４０２とは、点線で示された円で表わしたものである。ここで、本実施形態では操作者から入力された長さの直線軌道を使用しているが、これは予め長さが決められている長さを使用しても良い。
【００４１】
レンダリング手段００６は、ＣＰＵ及び記憶部で構成されている。レンダリング手段００６は、再構成処理手段００５に記憶されているボリュームレンダリング用の各仮想光源に対応したボリュームデータを経路に沿って順次読み出して、光源位置生成手段００７で生成されたボリュームレンダリング用の仮想光源の座標及び予め入力された視点の座標を基にボリュームレンダリングを行ない、ボリュームレンダリング用の仮想光源毎の３次元画像を順次生成していく。
【００４２】
レンダリング手段００６は、生成した画像を自己が有する記憶部に記憶する。
【００４３】
表示制御手段００８は、予め決められたフォーマットを記憶している。例えば、円軌道に沿った仮想光源の座標に対応するフォーマットとしては図５に示すようなフォーマットであったり、直線軌道に沿った仮想光源の座標に対応するフォーマットとしては図６に示すようなフォーマットであったりする。ここで、図５は円軌道に沿った仮想光源の座標に対応する表示用のフォーマットの一例であり、図６は直線軌道に沿った仮想光源の座標に対応する表示用のフォーマットの一例である。
【００４４】
このように、仮想光源の位置に対応する位置に、その仮想光源に対応する３次元画像を配置するフォーマットを使用する、すなわち、円軌道であれば環状に順次３次元画像を配置し、直線軌道であれば光源が直線上を往復しているように順次３次元画像を配置することにより、光源の動きに合わせた画像の立体的な認識が一目でできる
【００４５】
表示制御手段００８は、レンダリング手段００６に記憶されている３次元画像をフォーマットにあわせて表示手段００９に表示させる。
【００４６】
また、表示制御手段００８は、入力手段０１０からの入力を受けて、レンダリング手段００６に記憶されている３次元画像を１枚ずつ順次表示していくこともできる。
【００４７】
さらに、表示制御手段００８は、投影データ生成手段００４から投影データを受けて、投影データと生成した３次元画像を重ね合わせて表示することも可能である。
【００４８】
このようにすることで、視点を変えずに被検体に対する光の当たり方が徐々に変わっていく３次元画像を確認することができ、被検体の立体的な把握を容易に行うことが可能となる。また、投影データと３次元画像を重ね合わせて表示している場合には、視線方向が一致するため見比べることが容易になる。
【００４９】
図８は上下の直線軌道に沿って仮想光源を移動させボリュームレンダリングを行った場合の３Ｄ画像の一例である。図８（Ａ）は光源が被検体の上方向にある場合の３次元画像であり、図８（Ｂ）光源が被検体の下方にある場合の３次元画像である。図８では特徴的な３次元画像のみを表示したが、実際にはこの間に複数枚、例えば経路を８分割した場合であれば、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の間には徐々に仮想光源が移動していく６枚の３Ｄ画像が存在している。図８（Ａ）では上から光が当たっているため上部が明るくなり下部が暗くなっている。また、図８（Ｂ）では下から光が当たっているため下部が明るくなり上部が暗くなっている。この様に、明暗が変化するため物体の形状の把握が容易になる。したがって、仮想光源の位置を変えることで、被検体がどのよう形状をしているかの立体的な把握を容易に行うことが可能となる。
【００５０】
次に、図７を参照して本実施形態に係るＸ線診断装置における３次元画像の生成及び表示の流れを説明する。図７は第１の実施形態に係るＸ線診断装置の３次元画像の生成及び表示のフローチャートの図である。
【００５１】
ステップＳ００１：入力手段０１０からの入力を受けて、Ｘ線照射手段００２は被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線検出手段００３により透過したＸ線を検出する。
【００５２】
ステップＳ００２：投影データ生成手段００４は、Ｘ線検出手段００３から受けた検出したＸ線のデータを基に投影データを生成する。
【００５３】
ステップＳ００３：再構成処理手段００５は、予め入力された視点及び仮想光源の座標を基に、投影データ生成手段００４から受けた投影データから基本ボリュームデータを生成する。
【００５４】
ステップＳ００４：光源位置生成手段００７は、予め入力された仮想光源の座標及び基本ボリュームデータから、該仮想光源の座標から基本ボリュームデータの位置までの距離を半径とし、基本ボリュームデータの位置をセンタとする半球面を生成する。さらに、経路の選択及び長さの入力を受けて、経路を半球面上に生成し、その経路に沿って半球面上にボリュームデータ作成用の仮想光源の座標を生成する。
【００５５】
ステップＳ００５：再構成処理手段００５は、ボリュームレンダリング用の仮想光源、予め入力された視点、及び投影データを基に、経路に沿った仮想光源に対して順次再構成処理を行い、ボリュームデータを順次生成する。
【００５６】
ステップＳ００６：レンダリング手段００６は、生成されたボリュームデータを基に順次ボリュームレンダリングを行い、ボリュームレンダリング用の仮想光源毎に３次元画像を順次生成していく。
【００５７】
ステップＳ００７：表示制御手段００８は、入力手段０１０からの指示にあわせて、予め記憶しているフォーマットに生成した３次元画像を順次載せて表示手段００９に表示させるか、生成した３次元画像を１枚ずつ順次表示手段００９に表示させていくか、もしくは、投影データ生成手段００４から受けた投影データと重ね合わせて生成した３次元画像を表示手段００９に表示させるかを行う。
【００５８】
さらに、本実施形態では、円軌道の半径及び直線軌道の長さを操作者から固定値を入力させているが、例えば、ボタンを押している間は徐々に入力される円軌道の半径が大きくなったり、直線軌道の長さが伸びたりさせながら３次元画像の描画を行い、ボタンを離したところで長さが固定にセットされ、その経路における各仮想光源の座標に対する３次元画像を順次表示していく構成でも良い。
【００５９】
また、表示制御手段００８による表示手段への３次元画像の表示のさせ方は、予め入力手段０１０により入力された回数だけ順次３次元画像を表示させていくことを繰返したり、ボタンを押している間は順次３次元画像を表示させていくことを繰返し、ボタンを離すと停止するような構成でも良い。
【００６０】
また、表示制御手段００８は、順次３次元画像を表示させている場合に停止させたときに、停止時での位置で固定するモードと最初の視線の位置に戻るモードを備えていることが好ましい。
【００６１】
さらに、表示制御手段００８に表示の制御を行わせる上述のボタンは、手元でも、ふっとスイッチにしてもよく、さらに、操作室と検査室のいずれもそのボタンが配置されることが好ましい。
【００６２】
さらに、以上のような表示を迅速に行うために、予め経路上の仮想光源位置でのボリュームレンダリングによる３次元画像を構成しておき、その３次元画像を順次表示させていくことが好ましい。
【００６３】
また、本実施形態では経路を光源位置生成手段００７が生成した半球面全域に設定できるが、被検体に対して視点の後ろに確実に仮想光源が位置するように、ボリュームデータの位置を含む視線方向と直交する平面までの仮想光源からの距離が、視線からの距離に比べて長くなる領域内でのみ経路を設定できボリュームレンダリング用の仮想光源を生成できるようにしてもよい。
【００６４】
以上のように、本実施形態に係るＸ線診断装置によれば、視点を固定したままで診断を行なう上で効率的な経路に沿って光の当て方を変化させた３次元画像を容易に生成することができる。これにより、検査医師等は被検体の立体的な把握を容易になすことが可能となる。
【００６５】
〔第２の実施形態〕
この発明の第２の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。本実施形態に係るＸ線診断装置は、第１の実施形態にかかるＸ線診断装置においてカテーテルの位置を把握し、観察の対象としている血管の方向を求め、その血管方向と直交する方向の直線軌道上にボリュームレンダリング用の仮想光源を生成する構成にしたものである。ここで、第２の実施形態に係るＸ線診断装置の構成は、図１の一点鎖線で示すように、第１の実施形態にカテーテルの位置を検出するカテーテル位置検出手段０１１をさらに備えたものである。以下では、ボリュームレンダリング用の仮想光源の生成について説明する。
【００６６】
光源位置生成手段００７は、第１の実施形態と同様に、基本ボリュームデータと予め入力されている仮想光源の座標を基に、半球面を求める。
【００６７】
光源位置生成手段００７は、カテーテル位置検出手段０１１からカテーテルの被検体内における位置の情報を取得する。
【００６８】
光源位置生成手段００７は、カテーテルが挿入されている血管の伸びている方向を求める。これは、カテーテルの移動方向から求めたり、投影データにおけるカテーテルの位置を基に、画像からその血管が伸びている方向を求めたりする。
【００６９】
光源位置生成手段００７は、入力された長さを有する半球面上の頂点を中心とする直線軌道を、カテーテルが挿入されている血管の延びている方向と直交する方向に設定する。
【００７０】
光源位置生成手段００７は、設定した直線軌道上に入力された分割数に基づくボリュームレンダリング用の仮想光源を生成する。
【００７１】
カテーテル位置検出手段０１１は、カテーテルの先に配置された音波発生手段から発生される音波を検出することによりカテーテルの位置を検出したり、Ｘ線透視像からカテーテル先端位置を検出したりする検出手段と、検出した位置からカテーテルの位置を算出する算出手段を備える。これらの記述は公知のものであり、例えば、特開平５−７５７６や特開平５−１６１６３４に記載されている。
【００７２】
カテーテル位置検出手段０１１は、光源位置生成手段００７に検出した投影データに対応するカテーテルの位置を送信する。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係るＸ線診断装置においては、カテーテルが挿入されている血管の方向に直交する方向に生成された仮想光源に基づく３次元画像を生成することができる。ここで、カテーテルが挿入されている血管は、観察している血管であり、その血管を最もよく把握することが必要とされる部位である。また、立体的な把握を最もよく行える光源の移動経路は円筒形の物体の場合その筒方向と直行する方向に光源を移動させる場合である。したがって、本実施形態に係るＸ線診断装置のようにカテーテルが挿入されている血管に直交した経路で光源を移動させることが最も診断に効果的であり、操作者は診断に必要な血管の立体的な把握を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係るＸ線診断装置のブロック図
【図２】光源位置生成手段による仮想光源の座標を生成を説明するための図
【図３】円軌道の経路における仮想光源の座標の生成を説明するための図
【図４】直線軌道における仮想光源の座標の生成を説明するための図
【図５】円軌道に沿った仮想光源に対応する３次元画像を表示するためのフォーマットを説明するための図
【図６】直線軌道に沿った仮想光源に対応する３次元画像を表示するためのフォーマットを説明するための図
【図７】第１の実施形態に係るＸ線診断装置の３次元画像の生成及び表示のフローチャートの図
【符号の説明】
【００７５】
００１  実行制御手段
００２  Ｘ線照射手段
００３  Ｘ線検出手段
００４  投影データ生成手段
００５  再構成処理手段
００６  レンダリング手段
００７  光源位置生成手段
００８  表示制御手段
００９  表示手段
０１０  入力手段
０１１  カテーテル位置検出手段
【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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【図７】
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