(57)【要約】【課題】Ｘ線アンギオライブ画像と解析画像との位置合わせに時間がかかること。【解決手段】投影画像作成部１０５が位置合わせ用画像を作成し、投影画像保存部１０６が位置合わせ用画像をプリセット毎にグループ化して保存する。そして、位置合わせ情報算出部１１０が投影画像保存部１０６が保存する位置合わせ用画像を用いて位置合わせパラメータを算出する。また、Ｘ線アンギオ装置１００の撮影方向が変更された際に、位置合わせ情報更新部１１１が撮影方向の変化量から位置合わせパラメータを直接更新する。【選択図】        図１
2010029641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被検体のＸ線投影画像を撮影する画像撮影部と、
医用画像撮影装置により被検体から収集されたボリュームデータを用いて、複数の異なる投影条件に対応する位置合わせ用画像を作成する位置合わせ用画像作成部と、
複数の前記位置合わせ用画像から被検体のＸ線投影画像と最も類似した画像を位置合わせ用画像として選択し、該選択した位置合わせ用画像の投影条件を取得する投影条件取得部と、
前記ボリュームデータのうち注目部位のボリュームデータを注目部位ボリュームデータとして記憶する注目部位記憶部と、
前記注目部位記憶部に記憶された注目部位ボリュームデータと、前記投影条件取得部により取得された投影条件に基づいて、注目部位の画像を作成して表示する画像表示部と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
前記画像表示部により作成された画像を撮影中のＸ線投影画像と合成して表示する合成画像表示部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
被検体の撮影条件が変更された場合に、位置合わせされた投影条件を基に撮影条件の変更に対応して前記投影条件を更新する投影条件更新部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
前記位置合わせ用画像作成部において、複数の位置合わせ用画像をＸ線撮影装置にプリセットされた撮影条件毎にあらかじめ作成し画像データベースに保存する機能を有し、
前記投影条件取得部において、被検体のＸ線撮影時に選択された撮影条件に対応する複数の位置合わせ画像を前記画像データベースから選択する機能を備えたことを特徴とする請求項１、２または３に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
前記注目部位記憶部は、複数の注目部位のボリュームデータを記憶し、
複数の注目部位から合成表示する注目部位を選択する注目部位選択部を備え、
前記画像表示部は、前記注目部位選択部により選択された注目部位の画像を作成して表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
前記合成画像表示部は、複数の種類の画像を同時に表示することができ、
前記合成画像表示部が表示する複数の種類の画像および表示配置を設定する表示設定部を備えたことを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
前記ボリュームデータは、時系列のボリュームデータであり、
時系列のボリュームデータより一つの時相のボリュームデータを抽出するボリュームデータ抽出部を備え、
前記位置合わせ用画像作成部において、前記ボリュームデータ抽出部により抽出されたボリュームデータを用いてＸ線撮影装置の撮影条件を基に複数の位置合わせ用画像を作成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のＸ線撮影装置。
【請求項８】
被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被検体のＸ線投影画像を撮影する投影画像作成ステップと、
医用画像撮影装置により被検体から収集されたボリュームデータを用いて、複数の異なる投影条件に対応する位置合わせ用画像を作成する位置合わせ用画像作成ステップと、
複数の前記位置合わせ用画像から前記Ｘ線投影画像と最も類似した画像を位置合わせ用画像として選択し、該選択した位置合わせ用画像の投影条件を取得する投影条件取得ステップと、
前記ボリュームデータのうち注目部位のボリュームデータを注目部位ボリュームデータとして記憶する記憶ステップと、
前記注目部位ボリュームデータと、前記投影条件に基づいて、注目部位の画像を作成して表示する表示ステップと
を含んだことを特徴とするＸ線撮影方法。
【請求項９】
被検体のＸ線投影画像を取得する画像取得部と、
医用画像撮影装置により被検体から収集されたボリュームデータを用いて、複数の異なる投影条件に対応する位置合わせ用画像を作成する位置合わせ用画像作成部と、
複数の前記位置合わせ用画像から被検体のＸ線投影画像と最も類似した画像を位置合わせ用画像として選択し、該選択した位置合わせ用画像の投影条件を取得する投影条件取得部と、
前記ボリュームデータのうち注目部位のボリュームデータを注目部位ボリュームデータとして記憶する注目部位記憶部と、
前記注目部位記憶部に記憶された注目部位ボリュームデータと、前記投影条件取得部により取得された投影条件に基づいて、注目部位の画像を作成して表示する画像表示部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、血管狭窄部位などの注目部位の解析画像を撮影中のＸ線画像とともに表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心臓の冠動脈にガイドワイヤやカテーテルなどの線状構造物を挿入して、冠動脈の狭くなった部分、または、つまっている部分を拡げる治療法がある。この治療法は、「ＰＣＩ（Percutaneous  Coronary  Intervention；経皮的冠動脈形成術）治療」と呼ばれている。かかるＰＣＩ治療では、Ｘ線アンギオ装置などのＸ線撮影装置が用いられる。Ｘ線アンギオ装置は、ＰＣＩ治療中に、ガイドワイヤを病変部（冠動脈狭窄部）まで挿入する際のガイド画像としてＸ線透視投影画像（以下、「Ｘ線アンギオ画像」と呼ぶ）を表示する。
【０００３】
また、冠動脈を診断するための手段として、「冠動脈解析ソフトウェア」と呼ばれるＸ線ＣＴ装置向けの臨床アプリケーションソフトウェアが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この冠動脈解析ソフトウェアには、心臓領域の３次元ボリュームデータを使用して、冠動脈の血管芯線や、血管内壁、推定正常血管内壁などを３次元データとして求める機能がある。
【０００４】
そこで、ＰＣＩ治療において、上記の冠動脈解析ソフトウェアを用いて得られた冠動脈内壁の画像をＸ線アンギオ装置とは別の装置に表示したり、フィルムに現像して参照したりすることによって術者への支援が行われている。
【０００５】
さらに、冠動脈解析ソフトウェアを用いて得られた血管狭窄部位や血管走行方向を示す解析画像をＸ線アンギオ画像上に合成表示する技術が開発されている。ここで、血管狭窄部位や血管走行方向の解析画像を作成するためには、投影パラメータ（投影方向、位置、拡大率）を求める必要がある。そこで、投影パラメータを求めるために、以下のような手順で位置合わせ処理が行われる。
【０００６】
（１）まず、投影方向を合わせるため、ユーザがボリュームデータの投影方向をＸ線アンギオ装置と同じになるように手動で設定する。
（２）手順（１）で設定した方向からボリュームデータを投影してＭＩＰ画像を作成し、造影された血管領域とそれ以外の領域とに２値化する。
（３）Ｘ線アンギオ画像から２値化により造影された血管領域のみ描出した画像を作成する。
（４）手順（２）の２値化画像ｆ１(ｘ，ｙ)と手順（３）の２値化画像ｆ２（ｘ，ｙ）とを位置合わせするため、平行移動量（ｌ，ｍ）、拡大率ｓを式（１）に示す相関関数を用いて求める。
【数１】
2010029641.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２８３３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の位置合わせ処理では、Ｘ線アンギオ装置の撮影が開始されてから全ての処理が行われるため、処理時間がかかる。また、ＰＣＩ治療中は、術者は表示される画像上で観察対象が見やすくなるようＸ線アンギオ装置の撮影方向・位置を適宜変更しながら手術を進めていくため、Ｘ線アンギオ装置の撮影方向が変更されるたびに位置合わせを手順（１）から行う必要があり、その度に位置合わせのための待ち時間が発生してしまう。その結果、手術時間がかかることになり、患者への負担も増加する。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による課題を解消するためになされたものであり、注目部位などの解析画像を撮影中のＸ線画像上に合成表示する際に必要となる位置合わせ処理を高速に行うことができるＸ線撮影装置、Ｘ線撮影方法および画像処理装置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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被検体のＸ線投影画像を撮影する画像撮影部と、医用画像撮影装置により被検体から収集されたボリュームデータを用いて、複数の異なる投影条件に対応する位置合わせ用画像を作成する位置合わせ用画像作成部と、複数の前記位置合わせ用画像から被検体のＸ線投影画像と最も類似した画像を位置合わせ用画像として選択し、該選択した位置合わせ用画像の投影条件を取得する投影条件取得部と、前記ボリュームデータのうち注目部位のボリュームデータを注目部位ボリュームデータとして記憶する注目部位記憶部と、前記注目部位記憶部に記憶された注目部位ボリュームデータと、前記投影条件取得部により取得された投影条件に基づいて、注目部位の画像を作成して表示する画像表示部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項８記載の本発明は、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被検体のＸ線投影画像を撮影する投影画像作成ステップと、医用画像撮影装置により被検体から収集されたボリュームデータを用いて、複数の異なる投影条件に対応する位置合わせ用画像を作成する位置合わせ用画像作成ステップと、複数の前記位置合わせ用画像から前記Ｘ線投影画像と最も類似した画像を位置合わせ用画像として選択し、該選択した位置合わせ用画像の投影条件を取得する投影条件取得ステップと、前記ボリュームデータのうち注目部位のボリュームデータを注目部位ボリュームデータとして記憶する記憶ステップと、前記注目部位ボリュームデータと、前記投影条件に基づいて、注目部位の画像を作成して表示する表示ステップとを含んだことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９記載の本発明は、被検体のＸ線投影画像を取得する画像取得部と、医用画像撮影装置により被検体から収集されたボリュームデータを用いて、複数の異なる投影条件に対応する位置合わせ用画像を作成する位置合わせ用画像作成部と、複数の前記位置合わせ用画像から被検体のＸ線投影画像と最も類似した画像を位置合わせ用画像として選択し、該選択した位置合わせ用画像の投影条件を取得する投影条件取得部と、前記ボリュームデータのうち注目部位のボリュームデータを注目部位ボリュームデータとして記憶する注目部位記憶部と、前記注目部位記憶部に記憶された注目部位ボリュームデータと、前記投影条件取得部により取得された投影条件に基づいて、注目部位の画像を作成して表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、８または９記載の本発明によれば、合成用画像の作成に必要な位置合わせを高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図２は、プリセットの例を示す図である。
【図３】図３は、投影パラメータを示す図である。
【図４】図４は、透視投影画像を作成する際に被写体中心を動かす範囲の一例を示す図である。
【図５】図５は、位置合わせ情報算出部による透視投影画像の探索例を示す図である。
【図６】図６は、グループ内を領域分割して比較範囲を絞りながら探索を行う方法の一例を示す図である。
【図７】図７は、合成画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、Ｘ線アンギオ装置が撮影前に行う処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、Ｘ線アンギオ装置が撮影開始後に行う処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、合成画像の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施例３に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、２種類の画像の表示例を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施例４に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】図１５は、合成画像の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線撮影装置、Ｘ線撮影方法および画像処理装置の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置の構成について説明する。図１は、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＸ線アンギオ装置１００は、Ｘ線アンギオ撮影部１０１と、Ｘ線アンギオ装置プリセット保存部１０２と、ＣＴボリュームデータ保存部１０３と、投影パラメータ変換部１０４と、投影画像作成部１０５と、投影画像保存部１０６と、冠動脈解析部１０７と、解析結果保存部１０８と、画像抽出部１０９と、位置合わせ情報算出部１１０と、位置合わせ情報更新部１１１と、合成用解析画像作成部１１２と、解析画像合成表示部１１３とを有する。
【００１７】
Ｘ線アンギオ撮影部１０１は、患者にＸ線を照射し、患者を透過したＸ線を検出することによって画像を生成する。Ｘ線アンギオ装置プリセット保存部１０２は、Ｘ線アンギオ装置１００のプリセット情報を保存する。プリセットは、図２に示すように、ＣＡＵ（Caudal  view：頭尾方向）、ＣＲＡ（Cranial  view：尾頭方向）、ＬＡＯ（Left  Anterior  Oblique  view：第２斜位）、ＲＡＯ（Right  Anterior  Oblique  view：第１斜位）の値について複数個登録されているが、治療開始時の撮影方向として使用する可能性のある撮影方向のみを対象とする。
【００１８】
ここで、ＣＡＵ、ＣＲＡ、ＬＡＯおよびＲＡＯは、Ｘ線ビームの回転中心であるアイソセンタについての回転方向を示す。Ｘ線アンギオ装置１００では、図２の矢印「Ａ」の方向（この角度をγ角度０度とする）から患者の頭部を侵入させ、γ方向の角度を固定し、α、β方向にそれぞれ回転させることができる。すなわち、Ｘ線管３１およびＸ線検出器３２を支持するＣアーム６０をα方向にスライド回転させることにより患者のＣＲＡ、ＣＡＵの方向に移動可能であり、Ｃアーム６０をβ方向に回転させることによりＬＡＯ、ＲＡＯの方向に移動が可能である。
【００１９】
ＣＴボリュームデータ保存部１０３は、Ｘ線ＣＴ装置で患者を撮影して収集された心臓領域３次元ボリュームデータを保存する。なお、ここでは、拡張末期のボリュームデータを用いる。
【００２０】
投影パラメータ変換部１０４は、Ｘ線アンギオ装置プリセット保存部１０２からプリセット情報を取得して投影パラメータに変換する。ここで、投影パラメータとは、ボリュームデータから投影画像を作成するために必要なパラメータであり、図３に示す視野角１１、視距離１２、視方向１３、被写体中心（Ｘ，Ｙ，Ｚ）１４がある。被写体中心１４は、Ｘ線撮影の中心位置であり、視野角１１は、Ｘ線撮影の範囲をＸ線管３１の焦点を中心とする角度で表したものである。また、視距離１２は、Ｘ線管３１の焦点から被写体中心１４までの距離であり、視方向１３は、Ｘ線管３１の焦点から被写体中心１４の方向を表したものである。また、Up  vectorは、Ｘ線管３１の回転角である。
【００２１】
このうち、視野角、視距離、視方向についてはプリセット情報から変換することができる。しかしながら、被写体中心は、患者の体格の個人差や患者の寝台上の位置に依存するため一意に決めることができない。そこで、投影パラメータ変換部１０４は、例えば以下の方法で被写体中心の初期値を求める。
【００２２】
（１）Ｘ線アンギオ装置の寝台上に寝台上の位置・患者モデルを定義する。
（２）鎖骨・脊椎などの患者の向きの特定が容易な部位を参照し、患者モデルとボリュームデータの肩の位置を体軸方向で合わせる。
（３）患者の身長・体重から補正値を求め、患者モデルとボリュームデータの心臓位置のずれを求める。
なお、この方法で初期値を求める場合には、患者モデル・補正値のために、事前にいくつかの例を撮影する必要がある。
【００２３】
投影画像作成部１０５は、投影パラメータ変換部１０４が被写体中心について求めた初期値を中心とし、被写体中心を一定範囲内で変化させた透視投影画像をＣＴボリュームデータ保存部１０３に保存された心臓領域ボリュームデータから作成する。そして、作成した透視投影画像をプリセット毎にグループ分けして投影パラメータと対応付けて投影画像保存部１０６に格納する。
【００２４】
被写体中心を変化させる範囲は、例えば、図４の視点と投影面を固定した状態で、被写体を被写体中心の初期値を中心として±３ｃｍの範囲で５ｍｍ間隔とし、１３×１３×１３枚の透視投影画像を作成する。投影には、投影線上の値の積分値を画素値とするRay  Summing法（以下「RaySum」という）を用いる。
【００２５】
なお、透視投影画像の作成範囲はこの例に限定されるものではなく、また透視投影画像の種類もRaySumに限らず、後述する位置合わせ情報算出部１１０が使用する画像の比較方法に合わせて変更してもよい。また、ここでは、被写体中心を変化させて位置合わせ用の透視投影画像を作成したが、患者モデルとボリュームデータの肩の位置を体軸方向で合わせない場合などUp  vectorも変化させて位置合わせ用の透視投影画像を作成することもできる。Up  vectorは、例えば、±５度の範囲で±１度間隔で変化させる。また、視方向を変化させて位置合わせ用の透視投影画像を作成することもできる。また、ここでは、入力する心臓領域ボリュームデータとして拡張末期の心拍時相のデータを用いる。
【００２６】
投影画像保存部１０６は、投影画像作成部１０５により作成された透視投影画像を投影パラメータと対応付けてプリセット毎にグループ分けして保存する。また、この投影画像保存部１０６は、Ｘ線アンギオ撮影が開始されると、プリセット撮影方向と対応するグループを位置合わせ用画像グループとして設定する。
【００２７】
冠動脈解析部１０７は、冠動脈解析を行って心臓領域ボリュームデータから血管狭窄部位のボリュームデータを抽出し、解析結果として解析結果保存部１０８に保存する。なお、冠動脈解析には、例えば、特願２００７−１８０７６１に記載の方法を用いることができる。解析結果保存部１０８は、解析結果すなわち血管狭窄部位のボリュームデータを記憶する。
【００２８】
画像抽出部１０９は、プリセット撮影方向を用いて撮影しているＸ線アンギオ画像から心臓領域ボリュームデータと同じ心拍時相、すなわち拡張末期の画像を抽出する。
【００２９】
位置合わせ情報算出部１１０は、画像抽出部１０９により抽出されたＸ線アンギオ画像と、投影画像保存部１０６により位置合わせ用として設定された画像グループの各透視投影画像とを比較することによって、最も位置の合う透視投影画像を探索する。そして、最も位置の合う透視投影画像に対応する投影パラメータを最適な位置合わせパラメータとして設定する。
【００３０】
図５は、位置合わせ情報算出部１１０による透視投影画像の探索例を示す図である。図５は、Ｘ線アンギオ装置１００のプリセット撮影方向が「プリセット２」であり、「プリセット２」の画像グループの透視投影画像が探索対象となる場合を示す。
【００３１】
また、画像の探索方法として、位置合わせ用画像グループ内を全探索する方法、投影パラメータの変化量を基に位置合わせ用画像グループ内を領域分割して比較範囲を絞りながら探索を行う方法があり、後者の方法の方がより高速に探索できる。図６に、位置合わせ用画像グループ内を領域分割して比較範囲を絞りながら探索を行う方法の一例を示す。この例では、以下の手順で探索を行う。
【００３２】
（１）被写体中心の初期値を中心としてボリュームデータの移動方向ごとに透視投影画像をＡ〜Ｈの領域に分割する。
（２）それぞれの領域の中心に対応する透視投影画像をＸ線アンギオ画像と比較する。
（３）最も位置が近いと判断された画像を含む領域に、より位置の正確な画像があるとし、その領域をさらに分割する（ＤＡ〜ＤＨ）。
（４）（２）〜（３）を繰り返し、探索領域を絞った後、対象領域内で全探索を行う。
【００３３】
この方法において、それぞれの領域同士をオーバーラップさせた分割方法を用いることで、分割領域の境界付近に位置が最も合った画像が含まれる場合にも、選択する領域を誤ることを回避することができる。
【００３４】
なお、画像の比較には式（１）で示した相関関数や以下の式（２）に示す相互情報量Ｉを用いることができる。式（２）において、Ａ、Ｂは画像であり、ａ、ｂはそれぞれ画像Ａ、Ｂの画素であり、Ｐ（Ａ）、Ｐ（Ｂ）は画像のエントロピーであり、Ｐ（Ａ，Ｂ）は総合エントロピーであり、ｐ（ａ）、ｐ（ｂ）、ｐ（ａ，ｂ）は確率分布関数である。
【数２】
2010029641.tif 000004
【００３５】
位置合わせ情報更新部１１１は、位置合わせパラメータの設定後にＸ線アンギオ装置１００の撮影方向が変更された場合に、撮影方向の変化量から投影パラメータの変化量を求め、位置合わせパラメータを更新する。
【００３６】
合成用解析画像作成部１１２は、解析結果保存部１０８に保存された血管狭窄部ボリュームデータおよび位置合わせパラメータを用いて血管狭窄部の２次投影元画像を合成用の解析画像として作成する。
【００３７】
解析画像合成表示部１１３は、合成用解析画像作成部１１２により作成された合成用解析画像をＸ線アンギオ画像上に重ねて合成表示する。図７に合成画像の一例を示す。
【００３８】
次に、合成画像の表示のためにＸ線アンギオ装置１００が撮影前に行う処理および撮影開始後に行う処理の処理手順について図８および図９を用いて説明する。図８は、Ｘ線アンギオ装置１００が撮影前に行う処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、撮影前に、投影パラメータ変換部１０４がＸ線アンギオ装置プリセット保存部１０２からプリセット情報を取得してプリセット毎に投影パラメータを作成する（ステップＳ１１）。
【００３９】
そして、投影画像作成部１０５が、各投影パラメータについて被写体中心を変化させながら透視投影画像を作成し（ステップＳ１２）、プリセット毎にグループ分けして投影パラメータとともに投影画像保存部１０６に格納する。
【００４０】
そして、冠動脈解析部１０７が、心臓領域ボリュームデータを解析して血管狭窄部位を検出し、血管狭窄部のボリュームデータを解析結果保存部１０８に格納する（ステップＳ１３）。
【００４１】
このように、投影画像作成部１０５が、撮影前に、各投影パラメータについて被写体中心を変化させながら透視投影画像を作成して投影パラメータとともに投影画像保存部１０６に格納することによって、撮影開始後に位置合わせ処理を高速に行うことが可能となる。
【００４２】
図９は、Ｘ線アンギオ装置１００が撮影開始後に行う処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、撮影が開始されると、画像抽出部１０９が拡張末期の画像を抽出し（ステップＳ１０１）、投影画像保存部１０６がプリセット撮影方向に対応する画像グループを位置合わせ用画像グループとして設定する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
そして、位置合わせ情報算出部１１０が画像抽出部１０９により抽出された画像と位置合わせ用画像グループの各透視投影画像とを比較して位置合わせ情報すなわち位置合わせパラメータを算出する（ステップＳ１０３）。その後、撮影方向が変更された場合には、位置合わせ情報更新部１１１が位置合わせパラメータを更新する（ステップＳ１０４）。
【００４４】
そして、合成用解析画像作成部１１２が位置合わせパラメータおよび解析結果保存部１０８のボリュームデータを用いて血管狭窄部の解析画像を合成用画像として作成し（ステップＳ１０５）、解析画像合成表示部１１３がライブ画像に血管狭窄部の解析画像を重ねて表示する（ステップＳ１０６）。
【００４５】
上述してきたように、本実施例１では、撮影前に投影画像作成部１０５が位置合わせ用画像を作成し、投影画像保存部１０６が位置合わせ用画像をプリセット毎にグループ化して保存する。そして、撮影が開始されると、位置合わせ情報算出部１１０が投影画像保存部１０６が保存する位置合わせ用画像を用いて位置合わせパラメータを算出する。したがって、撮影中に高速に位置合わせを行うことができ、リアルタイムで合成画像を表示することができる。
【００４６】
また、本実施例１では、Ｘ線アンギオ装置１００の撮影方向が変更された際に、位置合わせ情報更新部１１１が撮影方向の変化量から位置合わせパラメータを直接更新することとしたので、Ｘ線アンギオ装置１００の撮影方向が変更された場合にもリアルタイムで合成表示を行うことができる。
【００４７】
その結果、血管走行方向や血管狭窄部位など冠動脈解析情報がＸ線アンギオ画像上で確認できるようになる。したがって、カテーテル挿入時の進行方向の確認やバルーンやステント等の治療具の位置の調整が容易になり、手術時間の短縮が可能になる。また、造影剤の使用量や被爆量の低減に繋がり、患者の負担を軽減することができる。
【実施例２】
【００４８】
ところで、上記実施例１では、血管狭窄部の合成用画像を作成し、ライブ画像に重ねて表示する場合について説明した。しかしながら、血管狭窄部だけでなく、血管走行方向、血流速度、プラーク性状、狭窄率などＰＣＩ治療における他の注目部位や注目情報を表す合成用解析画像をライブ画像に重ねて表示するようにすることもできる。そこで、本実施例２では、複数の注目部位や注目情報に関する合成用解析画像を選択的にライブ画像に重ねて表示するＸ線アンギオ装置について説明する。
【００４９】
図１０は、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図１に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図１０に示すように、このＸ線アンギオ装置２００は、Ｘ線アンギオ装置１００と比較して、冠動脈解析部１０７、解析結果保存部１０８および合成用解析画像作成部１１２の代わりにそれぞれ冠動脈解析部２０７、解析結果保存部２０８および合成用解析画像作成部２１２を有し、あらたに合成用解析結果選択部２１４と、合成用解析結果切替部２１５とを有する。
【００５１】
冠動脈解析部２０７は、血管狭窄部位の他に血管走行方向、血流速度、プラーク性状、狭窄率など複数の項目について冠動脈解析を行う。解析結果保存部２０８は、血管狭窄部位の他に血管走行方向、血流速度、プラーク性状、狭窄率など複数の項目についての冠動脈解析結果を保存する。
【００５２】
合成用解析結果選択部２１４は、解析結果保存部２０８が保存する解析結果のうちどの項目をＸ線アンギオ画像上に合成表示するかを設定する。合成表示する解析結果を複数設定した場合、設定した解析結果が全て同時に合成表示される。あるいは、この設定では、ガイドワイヤ挿入時においては血管走行方向画像、ステント等の治療器具の治療対象に対する位置決め時は血管狭窄部の画像というように治療中のフェーズごとに分け、個別に合成する解析内容を設定することもできる。
【００５３】
また、複数の解析結果が画像上で同じ位置に重なる場合、重ね合わせによって情報が失われないよう解析結果の重ね合わせの優先順位や透過による重ね合わせなどの設定も行う。これらの設定は、手術前、手術中ともに術者によって変更が可能である。
【００５４】
合成用解析結果切替部２１５は、治療フェーズの進行に合わせ合成用解析結果選択部２１４により設定された解析画像を切り替える。この切り替えは術者によって手動で行うことも、あるいはカテーテルの侵入位置によって自動で行うこともできる。
【００５５】
合成用解析画像作成部２１２は、合成用解析結果切替部２１５による切り替えに基づいて合成用解析画像を作成する。図１１は、解析画像合成表示部１１３により表示される合成画像の一例を示す図である。図１１では、血管走行と狭窄部位２１がＸ線アンギオ画像に重ねて表示されている。
【００５６】
上述してきたように、本実施例２では、解析結果保存部２０８が冠動脈解析部２０７により解析された複数の項目についての冠動脈解析結果を保存する。そして、合成用解析結果切替部２１５が解析結果保存部２０８に保存された冠動脈解析結果の中から合成用解析結果選択部２１４により設定された項目に合成対象を切り替える。したがって、様々な冠動脈解析結果を治療フェーズの進行に合わせて切り替えて合成表示することができる。
【実施例３】
【００５７】
上記実施例１および実施例２では、一つの合成画像を一つの表示装置に表示する場合について説明した。しかしながら、複数の画像を一つの表示装置に表示したり、複数の画像を複数の表示装置を用いて表示するようにすることもできる。そこで、本実施例３では、複数の画像を複数の表示装置を用いて表示する場合について説明する。
【００５８】
図１２は、本実施例３に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図１０に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００５９】
図１２に示すように、このＸ線アンギオ装置３００は、Ｘ線アンギオ装置２００と比較して、解析画像合成表示部１１３の代わりに合成表示設定部３１６と、画像合成部３１７と、画像表示部３１８とを有する。
【００６０】
合成表示設定部３１６は、どの画像をどの位置に表示するかを設定する。この設定は、手術前、手術中ともに術者によって変更が可能である。例えば、画像の種類としては
・合成なしＸ線アンギオ画像のみ
・Ｘ線アンギオ画像と解析結果の合成画像のみ
・合成なしＸ線アンギオ画像、Ｘ線アンギオ画像と解析結果の合成画像の２種類
・合成なしＸ線アンギオ画像、心臓領域ボリュームデータの心臓形態画像と解析結果の合成画像の２種類
・Ｘ線アンギオ画像と解析結果の合成表示画像、心臓領域ボリュームデータの心臓形態画像と解析結果の合成画像の２種類
のいずれかを設定する。
【００６１】
また、表示位置としては、例えば、表示画像が２種類の場合
・別表示装置に表示
・１つの表示装置に並べて表示
・合成なしＸ線アンギオ画像上の一部に重ねて表示
のいずれかを設定する。
【００６２】
画像合成部３１７は、合成表示設定部３１６により行われた設定に基づいて合成画像を作成する。画像表示部３１８は、合成表示設定部３１６により行われた設定に基づいて、Ｘ線アンギオ画像あるいは合成画像を表示する。
【００６３】
図１３は、２種類の画像の表示例を示す図である。図１３では、合成なしＸ線アンギオ画像、Ｘ線アンギオ画像と解析結果の合成画像の２種類の画像を、並べて表示する場合と一部に重ねて表示する場合を示している。
【００６４】
上述してきたように、本実施例３では、合成表示設定部３１６により行われた設定に基づいて複数の種類の画像を複数の表示装置に表示することとしたので、術者は有用と思われる画像を適切に配置して表示することができる。
【実施例４】
【００６５】
上記実施例１〜３では、３次元ボリュームデータを用いて冠動脈解析を行う場合について示したが、４次元ボリュームデータを用いて冠動脈解析を行うようにすることもできる。そこで、本実施例４では、４次元ボリュームデータを用いるＸ線アンギオ装置について説明する。
【００６６】
図１４は、本実施例４に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図１０に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００６７】
図１４に示すように、このＸ線アンギオ装置４００は、Ｘ線アンギオ装置２００と比較して、ＣＴボリュームデータ保存部１０３、冠動脈解析部２０７、解析結果保存部２０８および合成用解析画像作成部２１２の代わりに、それぞれＣＴ４Ｄボリュームデータ保存部４０３、冠動脈解析部４０７、解析結果保存部４０８および合成用解析画像作成部４１２を有する。また、あらたに拡張末期データ抽出部４１９と、合成タイミング設定部４２０とを有する。
【００６８】
ＣＴ４Ｄボリュームデータ保存部４０３は、Ｘ線ＣＴ装置で患者を撮影して収集された心臓領域４次元ボリュームデータを保存する。冠動脈解析部４０７は、４次元ボリュームデータに対して冠動脈解析を行い、解析結果保存部４０８は、４次元ボリュームデータに対して行われた冠動脈解析結果を保存する。拡張末期データ抽出部４１９は、４次元データ取得時に同時に登録されている心電図情報を元に４次元データから拡張末期のボリュームデータを抽出する。
【００６９】
本実施例４では、実施例１〜３とは異なり、合成に用いるデータが４次元となるため、データ内の一時相のデータを選択し、位置合わせパラメータを取得する。そして、得られた位置合わせパラメータを用いて全ての時相の解析画像を作成する。なお、ここでは、心臓の変動が比較的少ない拡張末期のボリュームデータを位置合わせに用いている。
【００７０】
合成タイミング設定部４２０は、解析画像を作成・合成表示する心拍位相のタイミングを設定する。合成のための解析画像はＸ線アンギオ装置４００の撮影方向が決定してからでなければ作成できない。そのため、以下のような設定によりレンダリング負荷の軽減を行う。
・心拍１周期分のみ画像のレンダリングを行い、繰り返し表示する。
・心臓の変動のない（少ない）心拍の時相では解析画像を更新しない。
・アンギオ撮像方向変更中は、撮影方向が決まるまで合成表示を中断し、撮影方向決定後、合成する解析画像の作成・表示を開始する。
【００７１】
合成用解析画像作成部４１２は、合成タイミング設定部４２０により設定されたタイミングで解析画像を作成する。図１５に合成画像の表示例を示す。この例では、心臓の変動のない（少ない）心拍の時相で解析画像を更新しない場合を示している。
【００７２】
上述してきたように、本実施例４では、心臓領域４次元ボリュームデータを用いて解析画像を作成することとしたので、Ｘ線アンギオ画像での心臓の動きに合わせて解析画像を重ねて表示することができる。
【００７３】
なお、本実施例１〜４では、冠動脈のＸ線アンギオ画像に解析画像を合成して表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、解析画像だけを表示する場合にも同様に適用することができる。
【００７４】
また、本実施例１〜４では、冠動脈のＸ線アンギオ画像に解析画像を合成して表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、脳など他のＸ線画像に解析画像を合成して表示する場合にも同様に適用することができる。
【００７５】
また、本実施例１〜４では、Ｘ線アンギオ装置を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のＸ線撮影装置やＸ線撮影装置から画像データを受け取って解析画像の合成表示を行う画像処理装置にも同様に適用することができる。
【００７６】
また、本実施例１〜４では、Ｘ線ＣＴ装置を用いて収集されたＣＴボリュームデータを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の医用画像撮影装置を用いて収集されたボリュームデータを用いる場合にも同様に適用することができる。
【００７７】
また、本実施例１〜４では、撮影前に投影画像作成部１０５が位置合わせ用画像を作成し、投影画像保存部１０６が位置合わせ用画像をプリセット毎にグループ化して保存する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、撮影開始後に位置合わせ用画像を作成する場合にも同様に適用することができる。また、冠動脈解析部１０７が撮影開始後に血管狭窄部位を検出するようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明はＸ線アンギオ装置などのＸ線撮影装置に有用であり、特に、ＰＣＩ治療に用いられるＸ線撮影装置に適している。
【符号の説明】
【００７９】
１１    視野角
１２    視距離
１３    視方向
１４    被写体中心（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
２１    血管走行と狭窄部位
３１    Ｘ線管
３２    Ｘ線検出器
６０    Ｃアーム
１００，２００，３００，４００    Ｘ線アンギオ装置
１０１    Ｘ線アンギオ撮影部
１０２    Ｘ線アンギオ装置プリセット保存部
１０３    ＣＴボリュームデータ保存部
１０４    投影パラメータ変換部
１０５    投影画像作成部
１０６    投影画像保存部
１０７，２０７，４０７    冠動脈解析部
１０８，２０８，４０８    解析結果保存部
１０９    画像抽出部
１１０    位置合わせ情報算出部
１１１    位置合わせ情報更新部
１１２，２１２，４１２    合成用解析画像作成部
１１３    解析画像合成表示部
２１４    合成用解析結果選択部
２１５    合成用解析結果切替部
３１６    合成表示設定部
３１７    画像合成部
３１８    画像表示部
４０３    ＣＴ４Ｄボリュームデータ保存部
４１９    拡張末期データ抽出部
４２０    合成タイミング設定部
【図１】
2010029641.tif 000005
【図２】
2010029641.tif 000006
【図３】
2010029641.tif 000007
【図４】
2010029641.tif 000008
【図５】
2010029641.tif 000009
【図６】
2010029641.tif 000010
【図７】
2010029641.tif 000011
【図８】
2010029641.tif 000012
【図９】
2010029641.tif 000013
【図１０】
2010029641.tif 000014
【図１１】
2010029641.tif 000015
【図１２】
2010029641.tif 000016
【図１３】
2010029641.tif 000017
【図１４】
2010029641.tif 000018
【図１５】
2010029641.tif 000019