(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体の被曝量を低減しつつ、インターベンション治療効率を向上させるＸ線診断装置を提供する。【解決手段】Ｘ線診断装置は、第１の線量で被検体に照射されたＸ線に基づく第１のＸ線画像を収集する第１の収集部と、第１の線量より低い第２の線量で第２のＸ線画像を収集する第２の収集部と、医療デバイスが挿入された被検体の関心領域及び関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射された第３のＸ線画像を収集する第３の収集部と、第３のＸ線画像における関心領域の位置情報に基づいて、第１のＸ線画像及び前記第２のＸ線画像における関心領域に対応する位置をそれぞれ取得し、第３のＸ線画像における関心領域と第１のＸ線画像における関心領域に対応する領域とを差分し、第３のＸ線画像における関心領域以外の領域と第２のＸ線画像における関心領域以外の領域に対応する領域とを差分した差分画像を生成する生成部とを備える。【選択図】図１
2018020113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の線量で被検体に照射されたＸ線に基づいて、第１のＸ線画像を収集する第１の収集部と、
前記第１の線量より低い第２の線量で前記被検体に照射されたＸ線に基づいて、第２のＸ線画像を収集する第２の収集部と、
医療デバイスが挿入された前記被検体の関心領域及び前記関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、第３のＸ線画像を収集する第３の収集部と、
前記第３のＸ線画像における前記関心領域の位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報に基づいて、前記第１のＸ線画像及び前記第２のＸ線画像における前記関心領域に対応する位置をそれぞれ取得し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域と前記第１のＸ線画像における前記関心領域に対応する領域とを差分し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域以外の領域と前記第２のＸ線画像における前記関心領域以外の領域に対応する領域とを差分した差分画像を生成する生成部と、
を備えたＸ線診断装置。
【請求項２】
前記取得部は、前記関心領域と前記関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて収集されたＸ線画像から前記位置情報を取得する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記第３のＸ線画像から前記位置情報を取得する、請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記被検体に対するＸ線の線量の分布に基づいて前記位置情報を取得する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
Ｘ線を減衰させるフィルタであって、透過するＸ線を減衰させる第１の領域と、Ｘ線を減衰させずに通過させるための開口又は前記第１の領域を透過するＸ線よりも低い減衰率で透過するＸ線を減衰させる第２の領域とを有し、前記開口又は前記第２の領域を移動可能なフィルタと、
前記開口又は前記第２の領域の移動を制御するフィルタ制御部と、を更に備え、
前記第３の収集部は、Ｘ線管から発せられた後に前記開口又は前記第２の領域を通じて前記関心領域に照射されたＸ線と、前記Ｘ線管から発せられた後に前記第１の領域を通じて前記関心領域以外の領域に照射されたＸ線とに基づいて、前記第３のＸ線画像を収集する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記フィルタの前記開口又は前記第２の領域の位置に基づいて前記位置情報を取得する、請求項５に記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
Ｘ線画像を表示部に表示させる表示制御部と、
造影剤が注入される前の前記被検体を透過したＸ線に基づくＸ線画像と、造影剤が注入された後の前記被検体を透過したＸ線に基づくＸ線画像とを差分した血管画像を収集する血管画像収集部とを更に備え、
前記生成部は、前記差分画像と、前記血管画像とを重畳した重畳画像を生成し、
前記表示制御部は、前記重畳画像を表示部に表示させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
Ｘ線画像を表示部に表示させる表示制御部と、
造影剤が注入される前の前記被検体を透過したＸ線に基づくＸ線画像と、造影剤が注入された後の前記被検体を透過したＸ線に基づくＸ線画像とを差分した血管画像を収集する血管画像収集部とを更に備え、
前記生成部は、前記被検体を透過したＸ線に基づくＸ線画像と、前記差分画像と、前記血管画像とを重畳した重畳画像を生成し、
前記表示制御部は、前記重畳画像を表示部に表示させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記血管画像収集部は、造影剤が注入される前の前記被検体を透過したＸ線に基づく透視画像と、造影剤が注入された後の前記被検体を透過したＸ線に基づく透視画像とを差分した血管画像を収集し、
前記生成部は、前記造影剤が注入される前の前記被検体を透過したＸ線に基づく透視画像を前記第１のＸ線画像として、前記差分画像を生成する、請求項７又は８に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記第３の収集部は、前記医療デバイスが挿入された前記被検体の前記関心領域及び前記関心領域以外の領域に対してそれぞれ前記第１の線量及び前記第２の線量で照射されたＸ線に基づいて、第３のＸ線画像を収集する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
被検体に照射されたＸ線に基づく第１のＸ線画像を収集する第１の収集部と、
前記第１のＸ線画像から第２のＸ線画像及び第３のＸ線画像を生成する生成部と、
医療デバイスが挿入された前記被検体の関心領域及び前記関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、第４のＸ線画像を収集する第２の収集部と、
前記第４のＸ線画像における前記関心領域の位置情報を取得する取得部と、を備え、
前記生成部は、前記位置情報に基づいて、前記第４のＸ線画像における前記関心領域の明るさに応じて前記第２のＸ線画像を生成し、前記第４のＸ線画像における前記関心領域以外の領域の明るさに応じて前記第３のＸ線画像を生成し、更に、前記第４のＸ線画像における前記関心領域と前記第２のＸ線画像における前記関心領域に対応する領域とを差分し、前記第４のＸ線画像における前記関心領域以外の領域と前記第３のＸ線画像における前記関心領域以外の領域に対応する領域とを差分した差分画像を生成する、Ｘ線診断装置。
【請求項１２】
被検体に照射されたＸ線に基づく第１のＸ線画像を収集する第１の収集部と、
前記第１のＸ線画像から第２のＸ線画像を生成する生成部と、
医療デバイスが挿入された前記被検体の関心領域及び前記関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、第３のＸ線画像を収集する第２の収集部と、
前記第３のＸ線画像における前記関心領域の位置情報を取得する取得部と、を備え、
前記生成部は、前記位置情報に基づいて、前記第３のＸ線画像における前記関心領域の明るさに応じて前記第１のＸ線画像における前記関心領域に対応する領域の明るさを調整し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域以外の領域の明るさに応じて前記第１のＸ線画像における前記関心領域以外の領域に対応する領域の明るさを調整することで、前記第２のＸ線画像を生成し、更に、前記第２のＸ線画像と前記第３のＸ線画像とを差分した差分画像を生成する、Ｘ線診断装置。
【請求項１３】
第１の線量で被検体に照射されたＸ線に基づいて、第１のＸ線画像を収集し、
前記第１の線量より低い第２の線量で前記被検体に照射されたＸ線に基づいて、第２のＸ線画像を収集し、
医療デバイスが挿入された前記被検体の関心領域及び前記関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、第３のＸ線画像を収集し、
前記第３のＸ線画像における前記関心領域の位置情報を取得し、
前記位置情報に基づいて、前記第１のＸ線画像及び前記第２のＸ線画像における前記関心領域に対応する位置をそれぞれ取得し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域と前記第１のＸ線画像における前記関心領域に対応する領域とを差分し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域以外の領域と前記第２のＸ線画像における前記関心領域以外の領域に対応する領域とを差分した差分画像を生成する
各処理をコンピュータに実行させる、画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線診断装置は、インターベンション治療での手技をサポートするための機能として、ロードマップ（road  map）機能を備えている。ロードマップ機能は、造影剤を用いて収集された血管の情報を含む画像データを用いて血管画像を生成し、生成した血管画像を透視画像にマスクして表示することにより、血管内でのデバイス操作をサポートする。
【０００３】
また、Ｘ線診断装置は、Ｘ線画像の収集に伴う被検体の被曝量を低減するため、Ｘ線の照射を種々のフィルタにより制御するフィルタリング機能を備えている。例えば、Ｘ線診断装置は、治療の対象となる部位や医療デバイスなどを含む関心領域に対して照射されるＸ線の線量に比べて、関心領域以外の領域に対して照射されるＸ線の線量が低くなるように制御するフィルタリング機能により、関心領域については鮮明なＸ線画像を生成しつつ、被検体の被曝量を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４２５６５号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２５９号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２２１６号公報
【特許文献４】特開２０１０−２７９５９４号公報
【特許文献５】特許２０１３−９０９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、インターベンション治療の効率を向上させることができるＸ線診断装置及び画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のＸ線診断装置は、第１の収集部と、第２の収集部と、第３の収集部と、取得部と、生成部とを備える。第１の収集部は、第１の線量で被検体に照射されたＸ線に基づいて、第１のＸ線画像を収集する。第２の収集部は、前記第１の線量より低い第２の線量で前記被検体に照射されたＸ線に基づいて、第２のＸ線画像を収集する。第３の収集部は、医療デバイスが挿入された前記被検体の関心領域及び前記関心領域以外の領域に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、第３のＸ線画像を収集する。取得部は、前記第３のＸ線画像における前記関心領域の位置情報を取得する。生成部は、前記位置情報に基づいて、前記第１のＸ線画像及び前記第２のＸ線画像における前記関心領域に対応する位置をそれぞれ取得し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域と前記第１のＸ線画像における前記関心領域に対応する領域とを差分し、前記第３のＸ線画像における前記関心領域以外の領域と前記第２のＸ線画像における前記関心領域以外の領域に対応する領域とを差分した差分画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る透視画像、ワイヤマスク画像及び差分画像を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るワイヤマスク画像を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施形態に係る関心領域の位置が移動する一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施形態に係る関心領域の位置が移動する場合のワイヤマスク画像及び差分画像を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、第３の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係るＸ線診断装置及び画像処理プログラムを説明する。なお、本願に係るＸ線診断装置及び画像処理プログラムは、以下の実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
まず、図１を用いて第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成の一例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、高電圧発生器１１と、Ｘ線管１２と、コリメータ１３ａと、フィルタ１３ｂと、天板１４と、Ｃアーム１５と、Ｘ線検出器１６とを備える。また、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアーム回転・移動機構１７と、天板移動機構１８と、Ｃアーム・天板機構制御回路１９と、コリメータ・フィルタ制御回路２０と、処理回路２１と、入力回路２２と、ディスプレイ２３とを備える。また、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、画像データ生成回路２４と、記憶回路２５と、画像処理回路２６とを備える。また、Ｘ線診断装置１００は、インジェクター３０と接続される。そして、Ｘ線診断装置１００は、図１に示すように、各回路が相互に接続され、各回路間で種々の電気信号を送受信したり、インジェクター３０と電気信号を送受信したりする。
【００１０】
インジェクター３０は、被検体Ｐに挿入されたカテーテルから造影剤を注入するための装置である。ここで、インジェクター３０からの造影剤注入は、後述する処理回路２１を介して受信した注入指示に従って実行される。具体的には、インジェクター３０は、後述する処理回路２１から受信する造影剤の注入開始指示や、注入停止指示、さらに、注入速度などを含む造影剤注入条件に応じた造影剤注入を実行する。なお、インジェクター３０は、操作者が直接インジェクター３０に対して入力した注入指示に従って注入開始や、注入停止を実行することも可能である。
【００１１】
図１に示すＸ線診断装置１００においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路２５へ記憶されている。Ｃアーム・天板機構制御回路１９、コリメータ・フィルタ制御回路２０、処理回路２１、画像データ生成回路２４、及び、画像処理回路２６は、記憶回路２５からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
【００１２】
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理医療デバイス（例えば、単純プログラマブル論理医療デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理医療デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及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。プロセッサは記憶回路２５に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路２５にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。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ことで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
【００１３】
第１の実施形態における収集機能２１１は、特許請求の範囲における第１の収集部、第２の収集部及び第３の収集部の一例である。また、第１の実施形態における取得機能２１２は、特許請求の範囲における取得部の一例である。また、第１の実施形態における生成機能２１３は、特許請求の範囲における生成部の一例である。また、第１の実施形態における表示制御機能２１４は、特許請求の範囲における表示制御部の一例である。また、第１の実施形態におけるフィルタ制御機能２１５は、特許請求の範囲におけるフィルタ制御部の一例である。
【００１４】
高電圧発生器１１は、処理回路２１による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する。Ｘ線管１２は、高電圧発生器１１から供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。コリメータ１３ａは、コリメータ・フィルタ制御回路２０による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、Ｘ線画像を収集する対象となる領域に対して、選択的に照射されるように絞り込む。例えば、コリメータ１３ａは、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。コリメータ１３ａは、コリメータ・フィルタ制御回路２０による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１２が発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。なお、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、Ｘ線の照射範囲を調整するためにＸ線管１２のＸ線照射口付近に設けられる。
【００１５】
フィルタ１３ｂは、Ｘ線管１２から曝射されたＸ線を調節するためのＸ線フィルタである。例えば、フィルタ１３ｂは、被検体Ｐに対する被曝線量の低減と画像データの画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するＸ線の線質を変化させ、被検体Ｐに吸収されやすい軟線成分を低減したり、Ｘ線画像のコントラスト低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。
【００１６】
また、フィルタ１３ｂは、その材質や厚み、位置などによってＸ線の線量及び照射範囲を変化させ、Ｘ線管１２から被検体Ｐへ照射されるＸ線が予め定められた分布になるようにＸ線を減衰させる。例えば、フィルタ１３ｂは、被検体ＰにおけるＸ線画像の収集を行う領域のうち、関心領域については高線量とし、関心領域以外の領域については低線量となるように、Ｘ線の線量の分布を制御するＲＯＩ（Region  Of  Interest）フィルタとして機能する。また、例えば、フィルタ１３ｂは、被検体ＰにおけるＸ線画像の収集を行う領域の全面でＸ線の線量が均一となるように、Ｘ線の線量の分布を制御するＸ線フィルタとして機能する。
【００１７】
例えば、フィルタ１３ｂは、一部にＸ線を減衰させずに透過させるための開口を有する。即ち、フィルタ１３ｂは、透過するＸ線を材質及び厚みに応じた減衰率で減衰させる領域（以下、第１の領域とも記載する）と、Ｘ線を減衰させずに透過させるための開口とを有する。この場合、開口を通じて被検体Ｐに照射されるＸ線は、第１の領域を通じて被検体Ｐに照射されるＸ線に対して高線量となる。
【００１８】
また、例えば、フィルタ１３ｂは、第１の領域と、第１の領域を透過するＸ線よりも低い減衰率で透過するＸ線を減衰させる領域（以下、第２の領域とも記載する）とを有する。第２の領域は、例えば、第１の領域と比較して、Ｘ線の照射方向の厚みが小さくなるように構成される。また、例えば、第２の領域は、第１の領域と比較して、Ｘ線の吸収係数が小さい材質により構成される。
【００１９】
ここで、フィルタ１３ｂは、開口又は第２の領域を移動することにより、Ｘ線の線量の分布を制御することができる。以下、フィルタ１３ｂによるＸ線の線量の分布の制御について説明する。なお、以下では、フィルタ１３ｂが移動することにより、開口又は第２の領域が移動される場合について説明する。また、以下では、フィルタ１３ｂが一部にＸ線を減衰させずに透過させるための開口を有する場合を例として説明する。
【００２０】
例えば、フィルタ１３ｂは、処理回路２１による制御の下、コリメータ・フィルタ制御回路２０により、Ｘ線管１２と接離する方向に移動する。即ち、フィルタ１３ｂは、フィルタ１３ｂ自体が移動することにより、開口をＸ線管１２と接離する方向に移動する。
【００２１】
Ｘ線の照射範囲に開口が含まれている場合、Ｘ線管１２から発せられたＸ線の一部は開口を通じて被検体Ｐに照射され、一部はフィルタ１３ｂにより減衰されて被検体Ｐに照射される。この場合、フィルタ１３ｂは、被検体ＰにおけるＸ線画像の収集を行う領域のうち、関心領域については高線量とし、関心領域以外の領域については低線量となるように、Ｘ線の線量の分布を制御するＲＯＩフィルタとして機能する。ここで、開口とＸ線管１２との距離が大きくなるほど、開口を通じた高線量のＸ線が照射される領域は小さくなる。即ち、フィルタ１３ｂは、開口をＸ線管１２と接離する方向に移動することで、関心領域の大きさを制御することができる。
【００２２】
また、フィルタ１３ｂは、処理回路２１による制御の下、コリメータ・フィルタ制御回路２０により、Ｘ線管１２と接離する方向と垂直な方向に移動する。これにより、フィルタ１３ｂは、関心領域の位置を制御することができる。また、フィルタ１３ｂは、Ｘ線の照射範囲に開口が含まれないように移動することで、Ｘ線管１２から発せられたＸ線の全てがフィルタ１３ｂにより減衰されて被検体Ｐに照射されるように制御する。この場合、フィルタ１３ｂは、被検体ＰにおけるＸ線画像の収集を行う領域の全面に低線量のＸ線が照射されるように制御するＸ線フィルタとして機能する。また、フィルタ１３ｂは、Ｘ線の照射範囲に含まれないように移動することで、被検体ＰにおけるＸ線画像の収集を行う領域の全面に、高線量のＸ線を照射させることができる。なお、上述したフィルタ１３ｂによるＸ線の線量の分布の制御は、フィルタ１３ｂが、開口に代えて第２の領域を有する場合であっても同様である。
【００２３】
天板１４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１００に含まれない。Ｘ線検出器１６は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１６は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を画像データ生成回路２４に送信する。
【００２４】
Ｃアーム１５は、Ｘ線管１２、コリメータ１３ａ、フィルタ１３ｂ及びＸ線検出器１６を保持する。Ｘ線管１２、コリメータ１３ａ及びフィルタ１３ｂとＸ線検出器１６とは、Ｃアーム１５により被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。なお、図１では、Ｘ線診断装置１００がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。
【００２５】
Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｃアーム１５を回転及び移動させるための機構であり、天板移動機構１８は、天板１４を移動させるための機構である。Ｃアーム・天板機構制御回路１９は、処理回路２１による制御の下、Ｃアーム回転・移動機構１７及び天板移動機構１８を制御することで、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。コリメータ・フィルタ制御回路２０は、処理回路２１による制御の下、コリメータ１３ａが有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。また、コリメータ・フィルタ制御回路２０は、処理回路２１による制御の下、フィルタ１３ｂの位置を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の線量の分布を制御する。
【００２６】
画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６によってＸ線から変換された電気信号を用いて画像データを生成し、生成した画像データを記憶回路２５に格納する。例えば、画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換やＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換、パラレル・シリアル変換を行い、画像データを生成する。一例を挙げると、画像データ生成回路２４は、血管内治療における手技の最中に、医療デバイスの位置や形状を含む透視画像の画像データを経時的に生成する。また、一例を挙げると、画像データ生成回路２４は、造影剤が注入されていない被検体Ｐを透過したＸ線に基づく画像データ及び造影剤が注入された被検体Ｐを透過したＸ線に基づく画像データを生成する。また、一例を挙げると、画像データ生成回路２４は、後述するワイヤマスク画像の生成に用いる種々の画像データを生成する。そして、画像データ生成回路２４は、生成した画像データを記憶回路２５に格納する。
【００２７】
記憶回路２５は、画像データ生成回路２４によって生成された画像データを受け付けて記憶する。例えば、記憶回路２５は、造影剤が注入されていない被検体Ｐを透過したＸ線に基づく画像データや造影剤が注入された被検体Ｐを透過したＸ線に基づく画像データ、後述するワイヤマスク画像の生成に用いる画像データなどを記憶する。また、例えば、記憶回路２５は、透視画像の画像データの全部又は一部を記憶することもできる。また、記憶回路２５は、図１に示す各回路によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。一例を挙げると、記憶回路２５は、処理回路２１によって読み出されて実行される収集機能２１１に対応するプログラム、取得機能２１２に対応するプログラム、生成機能２１３に対応するプログラム、表示制御機能２１４及びフィルタ制御機能２１５に対応するプログラムを記憶する。
【００２８】
画像処理回路２６は、記憶回路２５が記憶する画像データに対して各種画像処理を行う。例えば、画像処理回路２６は、医療デバイスが挿入された被検体Ｐを透過したＸ線に基づく透視画像の画像データと、後述するワイヤマスク画像とをサブトラクションすることで差分画像を生成する。また、例えば、画像処理回路２６は、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づく画像データと、造影剤が注入された後の被検体Ｐを透過したＸ線に基づく画像データとを記憶回路２５から読み出し、サブトラクションすることで血管画像を生成する。
【００２９】
なお、画像処理回路２６は、透視画像の画像データや、後述するワイヤマスク画像の生成に用いる画像データなどに対し、散乱線補正を実行することができる。また、画像処理回路２６は、移動平均（平滑化）フィルタ、ガウシアンフィルタ、メディアンフィルタなどの画像処理フィルタによるノイズ低減処理を実行することも可能である。また、画像処理回路２６は、造影剤投与直前の１フレームをマスク画像として用いることで、体動による位置合わせ（レジストレーション）のミスを最小限に抑えることが可能である。すなわち、画像処理回路２６は、収集されたＸ線画像のそれぞれに対して、ノイズ除去及び位置ずれ補正を含む前処理を実行することができる。
【００３０】
入力回路２２は、各種指示や各種設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。入力回路２２は、処理回路２１に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路２１へと出力する。ディスプレイ２３は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、画像処理回路２６によって生成された各種のＸ線画像を表示する。例えば、ディスプレイ２３は、処理回路２１による制御の下、手技中に順次生成される透視画像から骨などの背景成分を差分した差分画像や、差分画像に重ねて（マスクして）表示される血管画像といった各種のＸ線画像を表示する。
【００３１】
処理回路２１は、収集機能２１１、取得機能２１２、生成機能２１３、表示制御機能２１４及びフィルタ制御機能２１５を実行することで、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。例えば、処理回路２１は、装置全体を制御するためのプログラムを記憶回路２５から読み出して実行することにより、種々の処理を実行する。例えば、処理回路２１は、入力回路２２から転送された操作者の指示に従って高電圧発生器１１を制御し、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、例えば、処理回路２１は、操作者の指示に従ってＣアーム・天板機構制御回路１９を制御し、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。また、例えば、処理回路２１は、操作者の指示に従ってコリメータ・フィルタ制御回路２０を制御し、コリメータ１３ａが有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。
【００３２】
また、例えば、処理回路２１は、フィルタ制御機能２１５に対応するプログラムを記憶回路２５から読み出して実行することにより、操作者の指示に従ってコリメータ・フィルタ制御回路２０を制御し、フィルタ１３ｂの位置を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の線量を制御し、また、Ｘ線の照射範囲を線量ごとに制御する。即ち、処理回路２１は、コリメータ・フィルタ制御回路２０の制御を通じて、Ｘ線の線量の分布を制御する。
【００３３】
また、処理回路２１は、操作者の指示に従って、画像データ生成回路２４による画像データ生成処理や画像処理回路２６による画像処理などを制御する。また、処理回路２１は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや記憶回路２５が記憶する画像などを、ディスプレイ２３に表示するように制御する。また、処理回路２１は、インジェクター３０に対して、造影剤注入開始及び終了の信号を送信することで、造影剤の注入タイミングを制御する。なお、処理回路２１による各機能については、後に詳述する。
【００３４】
以上、Ｘ線診断装置１００の構成の一例について説明した。かかる構成のもと、本実施形態に係るＸ線診断装置１００は、以下、詳細に説明する処理回路２１による処理によって、インターベンション治療の効率を向上させる。具体的には、Ｘ線診断装置１００は、ＲＯＩフィルタを用いた透視において、関心領域（ＲＯＩ）の移動に追従したワイヤマスク画像を生成することで、ＲＯＩフィルタを動作させながら医療デバイスのみを表示する差分画像の生成を可能にし、治療の効率を向上させる。ここで、ワイヤマスク画像とは、透視ロードマップにおいて、血管走行に対してカテーテル等の医療デバイスのみを表示させるのに必要な画像である。また、Ｘ線診断装置１００は、ＲＯＩフィルタを動作させながら、医療デバイスを表示する差分画像に血管走行を表示する血管画像をマスクして表示する透視ロードマップを可能にすることで、治療の効率を向上させる。以下、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００が行う処理について詳細に説明する。
【００３５】
まず、Ｘ線診断装置１００によるＲＯＩフィルタを動作させながらの透視ロードマップについて、図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。まず、Ｘ線診断装置１００は、造影剤を用いて血管画像を収集する。例えば、収集機能２１１は、被検体Ｐに造影剤が注入されていない状態で、骨などの周辺組織（背景）を表すＸ線画像Ｉ１を収集する。また、収集機能２１１は、被検体Ｐに造影剤が注入された状態で、血管の位置や形状を含むＸ線画像Ｉ２を収集する。一例を挙げると、収集機能２１１は、Ｘ線画像Ｉ２の収集の際にインジェクター３０による造影剤の注入が実行されることで、造影剤が注入された後の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像Ｉ２を収集する。そして、収集機能２１１は、収集したＸ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を記憶回路２５に格納する。ここで、収集機能２１１は、画像処理回路２６を制御して、収集したＸ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２に対して散乱線補正やビームハードニング補正などを実行させた後、記憶回路２５に格納することもできる。
【００３６】
次に、生成機能２１３は、画像処理回路２６を制御して、図２に示すように、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を用いて血管画像Ｉ３を生成する。例えば、生成機能２１３は、記憶回路２５からＸ線画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２とを読み出し、読み出したＸ線画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２とを差分することで、背景要素を除去して血管が強調された血管画像Ｉ３を生成する。
【００３７】
なお、以下では、収集機能２１１が、図２に示すＸ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を、「撮影画像」として収集する場合について説明する。「撮影画像」は、「透視画像」と比較して、高線量のＸ線によって収集されたＸ線画像である。また、以下では、生成機能２１３が、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を差分することにより、ＤＳＡ（Digital  Subtraction  Angiography）画像である血管画像Ｉ３を生成する場合について説明する。即ち、生成機能２１３は、透視ロードマップに用いる血管画像Ｉ３を、透視に先立って収集された撮影画像によって生成する。
【００３８】
次に、Ｘ線診断装置１００は、図２に示すように、インターベンション治療の手技中に順次生成される透視画像Ｉ４と、ワイヤマスク画像Ｉ５とを差分することで、医療デバイス以外の背景成分を除いた差分画像Ｉ６を生成する。そして、生成機能２１３は、図２に示すように、血管画像Ｉ３と差分画像Ｉ６とを重畳した重畳画像Ｉ７を生成する。ここで、生成機能２１３は、血管に重畳した医療デバイスが視認可能となるように血管画像Ｉ３の画素値を調整したＸ線画像と、差分画像Ｉ６とを重畳させることで、重畳画像Ｉ７を生成することもできる。あるいは、生成機能２１３は、図２に示すように、重畳画像Ｉ７に被検体Ｐの背景成分を重畳した重畳画像Ｉ８を生成する。なお、生成機能２１３は、図２に示すＸ線画像Ｉ１やワイヤマスク画像Ｉ５などを重畳画像Ｉ８における被検体Ｐの背景成分としてもよいし、図示しないＸ線画像を重畳画像Ｉ８における被検体Ｐの背景成分としてもよい。
【００３９】
ここで、図３を用いて、透視画像Ｉ４、ワイヤマスク画像Ｉ５及び差分画像Ｉ６について説明する。図３は、第１の実施形態に係る透視画像Ｉ４、ワイヤマスク画像Ｉ５及び差分画像Ｉ６を説明するための図である。なお、図３は、被検体Ｐの頭部の血管内に医療デバイスを挿入して治療を行う場合を示す。
【００４０】
収集機能２１１は、インターベンション治療の手技中に、所定のフレームレートで、複数の透視画像Ｉ４を経時的に収集する。ここで、収集機能２１１は、図３に示すように、関心領域Ｒ１と関心領域以外の領域Ｒ２とに対してそれぞれ異なる線量で照射されるように制御されたＸ線を用いて、透視画像Ｉ４を収集する。具体的には、フィルタ制御機能２１５が、線量を低減するためのフィルタ１３ｂが領域Ｒ２に対してかかるようにフィルタ１３ｂの位置を制御する。そして、収集機能２１１は、領域Ｒ２に対する線量を関心領域Ｒ１と比較して低減させた透視画像Ｉ４を収集する。そして、収集機能２１１は、画像処理回路２６を制御して、順次収集した透視画像Ｉ４に対して、散乱線補正などの補正処理をそれぞれ実行させる。
【００４１】
以下では、透視画像Ｉ４の収集において関心領域Ｒ１に照射されるＸ線の線量を第１の線量とも記載する。また、以下では、透視画像Ｉ４の収集において関心領域以外の領域Ｒ２に照射されるＸ線の線量を第２の線量とも記載する。ここで、第２の線量は、少なくとも第１の線量よりも低線量である。例えば、領域Ｒ２に照射されるＸ線のみがフィルタ１３ｂを透過して減衰することで、第２の線量が第１の線量よりも低くなる。また、例えば、領域Ｒ２に照射されるＸ線がフィルタ１３ｂのうち厚い部分を透過し、関心領域Ｒ１に照射されるＸ線がフィルタ１３ｂのうち薄い部分を透過することで、領域Ｒ２に照射されるＸ線がより大きく減衰し、第２の線量が第１の線量よりも低くなる。
【００４２】
次に、生成機能２１３は、図３に示すように、透視画像Ｉ４とワイヤマスク画像Ｉ５とを差分することで、透視画像Ｉ４から医療デバイス以外の背景成分を除去し、血管内の医療デバイスが強調された差分画像Ｉ６を生成する。ここで、ワイヤマスク画像Ｉ５は、差分画像Ｉ６を生成するために、透視画像Ｉ４の生成に先立って少なくとも一枚生成されるＸ線画像である。
【００４３】
ここで、医療デバイス以外の成分を極力除いた差分画像Ｉ６を生成するためには、ワイヤマスク画像Ｉ５の関心領域Ｒ１及び関心領域以外の領域Ｒ２に対して照射されるＸ線の線量を、それぞれ、透視画像Ｉ４を収集する際のＸ線の線量に合わせることが好ましい。また、ワイヤマスク画像Ｉ５における関心領域Ｒ１の位置は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置と合っていることが好ましい。即ち、差分により透視画像Ｉ４から背景成分を除去し、医療デバイス以外の成分を極力除いた差分画像Ｉ６を生成するためには、透視画像Ｉ４とワイヤマスク画像Ｉ５とで、画像上の各位置の画質が同様であることが求められる。
【００４４】
以下、図４を用いてワイヤマスク画像Ｉ５の収集について説明する。図４は、第１の実施形態に係るワイヤマスク画像Ｉ５を説明するための図である。まず、収集機能２１１は、第１の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５１（以下、第１のＸ線画像とも記載する）を収集する。即ち、収集機能２１１は、Ｘ線画像Ｉ５１の全体を、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１のＸ線条件で収集する。また、収集機能２１１は、第２の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５２（以下、第２のＸ線画像とも記載する）を収集する。即ち、収集機能２１１は、Ｘ線画像Ｉ５２の全体を、透視画像Ｉ４における関心領域以外の領域Ｒ２のＸ線条件で収集する。なお、以下では、透視画像Ｉ４を、第３のＸ線画像とも記載する。
【００４５】
また、収集機能２１１は、図４に示すように、関心領域Ｒ１と関心領域以外の領域Ｒ２とに対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５３を収集する。ここで、収集機能２１１は、Ｘ線画像Ｉ５３における関心領域Ｒ１の位置が、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置と同じになるようにして、Ｘ線画像Ｉ５３を収集する。例えば、収集機能２１１は、Ｘ線管１２やコリメータ１３ａ、フィルタ１３ｂ、被検体Ｐなどの位置が、透視画像Ｉ４の収集とＸ線画像Ｉ５３の収集とで同一になるようにして、Ｘ線画像Ｉ５３を収集する。
【００４６】
そして、取得機能２１２は、Ｘ線画像Ｉ５３から関心領域Ｒ１の位置情報を取得する。上述したＸ線画像Ｉ５３は、関心領域Ｒ１と領域Ｒ２とに対して異なる線量のＸ線が照射されて収集された画像であることから、関心領域Ｒ１と領域Ｒ２とで画素値が大きく異なる。そこで、取得機能２１２は、Ｘ線画像Ｉ５３の画素値に基づいて、関心領域Ｒ１と領域Ｒ２との境界を識別し、Ｘ線画像Ｉ５３における関心領域Ｒ１の位置情報を取得する。ここで、関心領域Ｒ１の位置はＸ線画像Ｉ５３と透視画像Ｉ４とで同じであることから、取得機能２１２は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得することとなる。なお、取得機能２１２は、関心領域Ｒ１の位置が変更されるごとに位置情報を取得する。この点については後述する。
【００４７】
なお、収集機能２１１は、透視画像Ｉ４の収集におけるＸ線の線量とは異なる線量で、Ｘ線画像Ｉ５３を収集する場合であってもよい。一例を挙げると、収集機能２１１は、第１の線量よりも低い線量で関心領域Ｒ１に照射されたＸ線及び第２の線量よりも低い線量で関心領域以外の領域Ｒ２に照射されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５３を収集する。即ち、取得機能２１２が関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる範囲であれば、収集機能２１１は、いかなる線量のＸ線を用いてＸ線画像Ｉ５３を収集する場合であってもよい。
【００４８】
次に、生成機能２１３は、図４の上段に示した各Ｘ線画像に基づいて、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。例えば、生成機能２１３は、まず、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２における関心領域Ｒ１に対応する位置をそれぞれ取得する。そして、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２における関心領域Ｒ１に対応する位置の情報と、Ｘ線画像Ｉ５１と、Ｘ線画像Ｉ５２とに基づいて、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。一例を挙げると、生成機能２１３は、まず、Ｘ線画像Ｉ５１のうち、関心領域Ｒ１に対応する領域を抽出する。また、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ５２のうち、関心領域以外の領域Ｒ２に対応する領域を抽出する。そして、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２からそれぞれ抽出した領域を合成することで、図４に示すように、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成することができる。
【００４９】
このようにワイヤマスク画像Ｉ５を生成すると、生成機能２１３は、透視によって順次生成される複数の透視画像Ｉ４とワイヤマスク画像Ｉ５とをそれぞれ差分した差分画像Ｉ６を順次生成する。そして、生成機能２１３は、血管画像Ｉ３と差分画像Ｉ６とを重畳した重畳画像Ｉ７を生成し、あるいは、重畳画像Ｉ７に被検体Ｐの背景成分を重畳した重畳画像Ｉ８を生成する。
【００５０】
表示制御機能２１４は、重畳画像Ｉ７や重畳画像Ｉ８をディスプレイ２３に表示させる。例えば、表示制御機能２１４は、重畳画像Ｉ７や重畳画像Ｉ８を、リアルタイムに動画像でディスプレイ２３に表示させ、操作者に提示することで、血管内のデバイス操作をサポートする。また、表示制御機能２１４は、血管と医療デバイスが表されたＸ線画像を提示する透視サブモードや、血管と医療デバイスに加えて周辺組織も表されたＸ線画像を提示するランドマークモードなどのモード切替に応じて、重畳画像Ｉ７や重畳画像Ｉ８を切り替えてディスプレイ２３に表示させる場合であってもよい。
【００５１】
上述したように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、関心領域Ｒ１の位置に基づくワイヤマスク画像Ｉ５を生成し、生成したワイヤマスク画像Ｉ５を用いて差分画像Ｉ６を生成する。また、Ｘ線診断装置１００は、このように生成した差分画像Ｉ６を用いて、重畳画像Ｉ７や重畳画像Ｉ８を表示させる透視ロードマップを実行する。ここで、Ｘ線診断装置１００は、関心領域Ｒ１の位置の変化に追従した透視ロードマップを実行する。以下、関心領域Ｒ１の位置が変化する場合について、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、第１の実施形態に係る関心領域Ｒ１の位置が移動する一例を示す図である。また、図５Ｂは、第１の実施形態に係る関心領域Ｒ１の位置が移動する場合のワイヤマスク画像Ｉ５及び差分画像Ｉ６を説明するための図である。
【００５２】
例えば、治療対象部位まで医療デバイスを進める途中や、手技開始前における関心領域Ｒ１の位置の設定が不適切な場合、図５Ａの左図の透視画像Ｉ４に示すように、デバイスの先端が関心領域Ｒ１から出てしまう場合が想定される。ここで、関心領域以外の領域Ｒ２は、関心領域Ｒ１より低線量で透視されており、関心領域Ｒ１と比べて不鮮明であるから、手技の効率が低下する。かかる場合は、医療デバイスの先端の動きに合わせて、関心領域Ｒ１の位置をずらしていく必要がある。例えば、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置を動かす場合、処理回路２１は、入力回路２２を介して関心領域Ｒ１の位置の移動の指示を受け付ける。次に、処理回路２１は、指示の内容に応じて、フィルタ１３ｂの位置を移動させることで、図５Ａの右図の透視画像Ｉ４に示すように、関心領域Ｒ１の位置を移動させる。
【００５３】
ここで、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置の移動後においても、医療デバイス以外の背景成分を差分した差分画像Ｉ６を生成するためには、ワイヤマスク画像Ｉ５における関心領域Ｒ１の位置を透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の移動後の位置に合わせるように、ワイヤマスク画像Ｉ５を更新することが求められる。
【００５４】
ここで、Ｘ線診断装置１００は、既に収集されているＸ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２を用いて、ワイヤマスク画像Ｉ５を更新する。まず、取得機能２１２は、図５Ｂに示す透視画像Ｉ４における、移動後の関心領域Ｒ１の位置情報を取得する。例えば、取得機能２１２は、移動後の関心領域Ｒ１の位置情報を、入力回路２２を介して操作者から受け付けた関心領域Ｒ１の移動指示の内容に基づいて取得することができる。
【００５５】
次に、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２における移動後の関心領域Ｒ１に対応する位置の情報と、Ｘ線画像Ｉ５１と、Ｘ線画像Ｉ５２とに基づいて、図５Ｂに示すワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。一例を挙げると、生成機能２１３は、まず、Ｘ線画像Ｉ５１のうち、移動後の関心領域Ｒ１に対応する領域を抽出する。また、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ５２のうち、移動後の関心領域以外の領域Ｒ２に対応する領域を抽出する。そして、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２からそれぞれ抽出した領域を合成することで、関心領域Ｒ１の位置が移動した後のワイヤマスク画像Ｉ５を生成することができる。
【００５６】
そして、生成機能２１３は、図５Ｂに示すように、関心領域Ｒ１の位置が移動した後の透視画像Ｉ４と、更新したワイヤマスク画像Ｉ５とを差分することで、医療デバイスを表す差分画像Ｉ６を生成する。また、生成機能２１３は、更新されたワイヤマスク画像Ｉ５に基づく差分画像Ｉ６と、血管画像Ｉ３とを重畳した重畳画像Ｉ７を生成する。あるいは、生成機能２１３は、重畳画像Ｉ７に被検体Ｐの背景成分を重畳した重畳画像Ｉ８を生成する。そして、表示制御機能２１４は、関心領域Ｒ１の位置が移動した後の重畳画像Ｉ７や重畳画像Ｉ８を、ディスプレイ２３に表示させる。
【００５７】
次に、Ｘ線診断装置１００による処理の手順の一例を、図６を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１０２、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５及びステップＳ１０８は、収集機能２１１に対応するステップである。ステップＳ１０６は、取得機能２１２に対応するステップである。ステップＳ１０３、ステップＳ１０７、ステップＳ１０９及びステップＳ１１０は、生成機能２１３に対応するステップである。ステップＳ１１１は、表示制御機能２１４に対応するステップである。
【００５８】
まず、処理回路２１は、検査の開始コマンドを受け付けたか否かを判定し（ステップＳ１０１）、開始コマンドを受け付けない場合は待機状態となる（ステップＳ１０１否定）。一方、開始コマンドを受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、処理回路２１は、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像と、造影剤が注入された後の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像とを収集する（ステップＳ１０２）。また、処理回路２１は、造影剤の注入前後のＸ線画像を差分することで血管画像を生成する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
次に、処理回路２１は、被検体Ｐに対して第１の線量でＸ線を照射し、第１のＸ線画像を収集する（ステップＳ１０４）。また、処理回路２１は、被検体Ｐに対して第２の線量でＸ線を照射し、第２のＸ線画像を収集する（ステップＳ１０５）。また、処理回路２１は、関心領域Ｒ１及び関心領域以外の領域Ｒ２に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて収集されたＸ線画像から、関心領域Ｒ１の位置情報を取得する（ステップＳ１０６）。そして、処理回路２１は、第１のＸ線画像と、第２のＸ線画像と、関心領域Ｒ１の位置情報とに基づき、ワイヤマスク画像を生成する（ステップＳ１０７）。
【００６０】
血管内へのデバイス挿入が開始されると、処理回路２１は、フィルタ１３ｂを制御することで、関心領域Ｒ１には第１の線量でＸ線を照射し、関心領域以外の領域Ｒ２には第２の線量でＸ線を照射して、経時的に第３のＸ線画像を収集する（ステップＳ１０８）。次に、処理回路２１は、経時的に収集した各第３のＸ線画像とワイヤマスク画像とを差分した差分画像を経時的に生成する（ステップＳ１０９）。そして、処理回路２１は、血管画像と差分画像とを重畳した重畳画像を経時的に生成し（ステップＳ１１０）、ディスプレイ２３に表示させる（ステップＳ１１１）。
【００６１】
ここで、処理回路２１は、関心領域Ｒ１の位置が移動されたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。関心領域Ｒ１の位置が移動された場合（ステップＳ１１２肯定）、処理回路２１は、ステップＳ１０６に移行し、移動後の関心領域Ｒ１の位置情報を取得して、ワイヤマスク画像を更新する。一方、関心領域Ｒ１の位置が移動されない場合（ステップＳ１１２否定）、処理回路２１は、検査の終了コマンドを受け付けたか否かを判定し（ステップＳ１１３）、終了コマンドを受け付けない場合は待機状態となる（ステップＳ１１３否定）。一方、終了コマンドを受け付けた場合（ステップＳ１１３肯定）、処理回路２１は、処理を終了する。
【００６２】
上述したように、第１の実施形態によれば、収集機能２１１は、第１の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づいて、第１のＸ線画像を収集する。また、収集機能２１１は、第１の線量より低い第２の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づいて、第２のＸ線画像を収集する。また、収集機能２１１は、医療デバイスが挿入された被検体Ｐの関心領域Ｒ１及び関心領域以外の領域Ｒ２に対してそれぞれ第１の線量及び第２の線量で照射されたＸ線に基づいて、第３のＸ線画像を収集する。また、取得機能２１２は、第３のＸ線画像における関心領域Ｒ１の位置情報を取得する。また、生成機能２１３は、第３のＸ線画像における関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、第１のＸ線画像及び第２のＸ線画像における関心領域Ｒ１に対応する位置をそれぞれ取得し、第３のＸ線画像における関心領域Ｒ１と第１のＸ線画像における関心領域Ｒ１に対応する領域とを差分し、第３のＸ線画像における領域Ｒ２と第２のＸ線画像における領域Ｒ２に対応する領域とを差分した差分画像を生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、透視においてＲＯＩフィルタを動作させ、関心領域Ｒ１と関心領域以外の領域Ｒ２とで線量が異なるＸ線が照射される場合であっても、背景成分を差分して除去した医療デバイスのＸ線画像を生成することができる。また、Ｘ線診断装置１００は、ＲＯＩフィルタを動作させた透視において、医療デバイスのＸ線画像を操作者に提示することで、被検体Ｐの被曝量を低減しつつ、インターベンション治療の効率を向上させることができる。
【００６３】
また、第１の実施形態によれば、Ｘ線診断装置１００は、医療デバイスを表示する差分画像Ｉ６と、血管走行を表示する血管画像Ｉ３とを重畳した重畳画像Ｉ７を操作者に提示する。あるいは、Ｘ線診断装置１００は、重畳画像Ｉ７に背景成分を重畳した重畳画像Ｉ８を操作者に提示する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、ＲＯＩフィルタを動作させて被検体Ｐの被曝量を低減しつつ、血管走行及び医療デバイスの位置や形状を操作者に提示する透視ロードマップを実行し、インターベンション治療の効率を向上させることができる。
【００６４】
また、第１の実施形態に係る生成機能２１３は、関心領域Ｒ１の位置情報を用いて、第１のＸ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域と、第２のＸ線画像Ｉ５２における関心領域以外の領域Ｒ２に対応する領域とを合成することで、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、関心領域Ｒ１の位置が移動した場合でも、関心領域Ｒ１の位置情報を取得することでワイヤマスク画像Ｉ５を容易に更新し、インターベンション治療の効率を向上させることができる。
【００６５】
また、第１の実施形態に係る生成機能２１３は、関心領域Ｒ１の位置が移動した場合、既に収集されている第１のＸ線画像Ｉ５１及び第２のＸ線画像Ｉ５２に基づいて、ワイヤマスク画像Ｉ５を更新する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、ワイヤマスク画像を更新するためにＸ線画像を再度収集する必要がなく、被検体Ｐの被曝量を低減することができる。
【００６６】
上述した実施形態では、「撮影画像」としてＸ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を収集し、「ＤＳＡ画像」として血管画像Ｉ３を生成する場合について説明した。第２の実施形態では、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を、「透視画像」として収集する場合について説明する。即ち、第２の実施形態では、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を、透視画像Ｉ４と同様に、「撮影画像」と比較して低線量のＸ線を用いる「透視画像」として収集する場合について説明する。
【００６７】
第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、図１に示した第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００と同様の構成を有し、収集機能２１１及び生成機能２１３による処理の一部が相違する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６８】
以下、図７を用いて、第２の実施形態に係る透視ロードマップを説明する。図７は、第２の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。まず、第２の実施形態に係る収集機能２１１は、図７に示すように、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像Ｉ１、及び、造影剤が注入された後の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像Ｉ２を収集する。
【００６９】
ここで、収集機能２１１は、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２を、例えば、第１の線量のＸ線を用いて収集する。即ち、収集機能２１１は、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ２の全面を、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１と同様のＸ線条件で収集する。そして、生成機能２１３は、図７に示すように、Ｘ線画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２とを差分することで、骨などの背景要素を除去した血管画像Ｉ３を生成する。
【００７０】
また、第２の実施形態に係る生成機能２１３は、図７に示すように、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像Ｉ１と、第２の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づくＸ線画像Ｉ５２とを用いて、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。一例を挙げると、まず、取得機能２１２は、Ｘ線画像Ｉ５３に基づいて、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得する。次に、生成機能２１３は、関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、Ｘ線画像Ｉ１における関心領域Ｒ１に対応する領域を抽出する。また、生成機能２１３は、関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５２における関心領域以外の領域Ｒ２に対応する領域を抽出する。そして、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ１及びＸ線画像Ｉ５２からそれぞれ抽出した領域を合成することで、図７に示すように、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成することができる。
【００７１】
そして、生成機能２１３は、図７に示すように、透視画像Ｉ４とワイヤマスク画像Ｉ５とを差分した差分画像Ｉ６を生成する。また、生成機能２１３は、図７に示すように、血管画像Ｉ３と差分画像Ｉ６とを重畳した重畳画像Ｉ７を生成し、あるいは重畳画像Ｉ７に被検体Ｐの背景成分を重畳した重畳画像Ｉ８を生成する。また、表示制御機能２１４は、重畳画像Ｉ７や重畳画像Ｉ８をディスプレイ２３に表示させる。
【００７２】
次に、Ｘ線診断装置１００による処理の手順の一例を、図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ２０２、ステップＳ２０４及びステップＳ２０７は、収集機能２１１に対応するステップである。ステップＳ２０５は、取得機能２１２に対応するステップである。ステップＳ２０３、ステップＳ２０６、ステップＳ２０８及びステップＳ２０９は、生成機能２１３に対応するステップである。ステップＳ２１０は、表示制御機能２１４に対応するステップである。
【００７３】
まず、処理回路２１は、検査の開始コマンドを受け付けたか否かを判定し（ステップＳ２０１）、開始コマンドを受け付けない場合は待機状態となる（ステップＳ２０１否定）。一方、開始コマンドを受け付けた場合（ステップＳ２０１肯定）、処理回路２１は、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像と、造影剤が注入された後の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像とを、第１の線量のＸ線を用いて収集する（ステップＳ２０２）。また、処理回路２１は、造影剤の注入前後のＸ線画像を差分することで血管画像を生成する（ステップＳ２０３）。
【００７４】
次に、処理回路２１は、被検体Ｐに対して第２の線量でＸ線を照射し、第２のＸ線画像を収集する（ステップＳ２０４）。また、処理回路２１は、関心領域Ｒ１及び関心領域以外の領域Ｒ２に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて収集されたＸ線画像から、関心領域Ｒ１の位置情報を取得する（ステップＳ２０５）。そして、処理回路２１は、第１のＸ線画像と、第２のＸ線画像と、関心領域Ｒ１の位置情報とに基づき、ワイヤマスク画像を生成する（ステップＳ２０６）。
【００７５】
血管内へのデバイス挿入が開始されると、処理回路２１は、フィルタ１３ｂを制御することで、関心領域Ｒ１には第１の線量でＸ線を照射し、関心領域以外の領域Ｒ２には第２の線量でＸ線を照射して、経時的に第３のＸ線画像を収集する（ステップＳ２０７）。次に、処理回路２１は、経時的に収集した各第３のＸ線画像とワイヤマスク画像とを差分した差分画像を経時的に生成する（ステップＳ２０８）。そして、処理回路２１は、血管画像と差分画像とを重畳した重畳画像を経時的に生成し（ステップＳ２０９）、ディスプレイ２３に表示させる（ステップＳ２１０）。
【００７６】
ここで、処理回路２１は、関心領域Ｒ１の位置が移動されたか否かを判定する（ステップＳ２１１）。関心領域Ｒ１の位置が移動された場合（ステップＳ２１１肯定）、処理回路２１は、ステップＳ２０５に移行し、移動後の関心領域Ｒ１の位置情報を取得して、ワイヤマスク画像を更新する。一方、関心領域Ｒ１の位置が移動されない場合（ステップＳ２１１否定）、処理回路２１は、検査の終了コマンドを受け付けたか否かを判定し（ステップＳ２１２）、終了コマンドを受け付けない場合は待機状態となる（ステップＳ２１２否定）。一方、終了コマンドを受け付けた場合（ステップＳ２１２肯定）、処理回路２１は、処理を終了する。
【００７７】
上述したように、第２の実施形態によれば、収集機能２１１は、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づく透視画像であるＸ線画像Ｉ１と、造影剤が注入された後の被検体Ｐを透過したＸ線に基づく透視画像であるＸ線画像Ｉ２とを、第１の線量のＸ線を用いて収集する。また、生成機能２１３は、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づくＸ線画像Ｉ１を第１のＸ線画像として、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。従って、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成するために収集されるＸ線画像の枚数を減少させ、被検体Ｐの被曝量を低減するとともに、ワイヤマスク画像の収集に要する時間を短縮することができる。
【００７８】
さて、これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００７９】
上述した実施形態では、関心領域Ｒ１と関心領域以外の領域Ｒ２とに対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて収集されたＸ線画像Ｉ５３から、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得する例について説明した。ここで、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報は、種々の手法により取得することができる。以下、取得機能２１２による関心領域Ｒ１の位置情報の取得の例について説明する。
【００８０】
まず、取得機能２１２による関心領域Ｒ１の位置情報の取得の一例を、図９を用いて説明する。図９は、第３の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。収集機能２１１は、図９に示すように、被検体Ｐに医療デバイスが挿入された状態において、関心領域Ｒ１と関心領域以外の領域Ｒ２とに対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５４を収集する。そして、取得機能２１２は、Ｘ線画像Ｉ５４における関心領域Ｒ１と領域Ｒ２との画素値の違いから、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。即ち、取得機能２１２は、Ｘ線画像Ｉ５４に医療デバイスが含まれている場合であっても、関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。
【００８１】
また、第３の実施形態に係る取得機能２１２は、図９に示すＸ線画像Ｉ５４として、透視画像Ｉ４を用いることもできる。即ち、取得機能２１２は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１と関心領域以外の領域Ｒ２との画素値の違いに基づいて、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。一例を挙げると、取得機能２１２は、経時的に複数生成される透視画像Ｉ４のうちの所定の画像（例えば、最初に収集された画像）に基づいて関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。また、一例を挙げると、取得機能２１２は、経時的に複数生成される透視画像Ｉ４のそれぞれを用いて、関心領域Ｒ１の位置情報を経時的に取得することができる。
【００８２】
また、例えば、第３の実施形態に係る取得機能２１２は、被検体Ｐに対するＸ線の線量及び照射範囲に基づいて、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。一例を挙げると、取得機能２１２は、処理回路２１が制御するコリメータ１３ａの絞り羽根の開度の情報や、Ｘ線管１２、コリメータ１３ａ、天板１４及び被検体Ｐのそれぞれの位置の情報を用いて、被検体Ｐに対するＸ線の照射範囲を算出する。更に、取得機能２１２は、処理回路２１が制御するフィルタ１３ｂの位置の情報を用いて、被検体Ｐの各位置に照射されるＸ線の線量を算出する。そして、取得機能２１２は、算出したＸ線の線量及び照射範囲に基づいて、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。即ち、取得機能２１２は、被検体Ｐに対するＸ線の線量の分布に基づいて、関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。
【００８３】
また、例えば、取得機能２１２は、フィルタ１３ｂの開口又は第２の領域の位置に基づいて、関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。
一例を挙げると、取得機能２１２は、Ｘ線管１２におけるＸ線焦点、及び、フィルタ１３ｂの開口又は第２の領域の淵を通る複数の直線と、Ｘ線検出器１６における検出面との交点の集合を、関心領域Ｒ１の輪郭として特定することで、関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。
【００８４】
なお、透視画像Ｉ４の収集においてバーチャルコリメータが使用可能である場合、取得機能２１２は、バーチャルコリメータの情報から、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得することができる。ここで、バーチャルコリメータとは、透視により収集されたＬＩＨ（Last  Image  Hold）画像上にコリメータ１３ａの位置を表示させ、Ｘ線の照射範囲の設定を支援する機能である。
【００８５】
また、生成機能２１３は、種々の組み合わせのＸ線画像に基づいて、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成することができる。ここで、ワイヤマスク画像Ｉ５の生成の例について、図１０を用いて説明する。図１０は、第３の実施形態に係る透視ロードマップを説明するための図である。例えば、生成機能２１３は、図１０に示すように、造影剤が注入される前の被検体Ｐを透過したＸ線に基づく透視画像であるＸ線画像Ｉ１と、第２の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づくＸ線画像Ｉ５２と、被検体Ｐに医療デバイスが挿入された状態において収集されたＸ線画像Ｉ５４とを用いて、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成することができる。
【００８６】
上述した実施形態では、血管及び医療デバイスが表示される重畳画像Ｉ７、又は、血管及び医療デバイスに加えて周辺組織が表示される重畳画像Ｉ８がディスプレイ２３に表示される場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、表示制御機能２１４は、医療デバイスが表示される差分画像Ｉ６をディスプレイ２３に表示させることもできる。
【００８７】
また、上述した実施形態では、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成し、透視画像Ｉ４とワイヤマスク画像Ｉ５とを差分することにより差分画像Ｉ６を生成する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域と、Ｘ線画像Ｉ５２における関心領域以外の領域Ｒ２に対応する領域とを合成することによる、ワイヤマスク画像Ｉ５の生成は行わない場合であってもよい。即ち、ワイヤマスク画像Ｉ５は、差分画像Ｉ６を生成するための一例である。従って、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成せずに、単に、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１とＸ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域とを差分し、透視画像Ｉ４における領域Ｒ２とＸ線画像Ｉ５２における領域Ｒ２に対応する領域とを差分することで、差分画像Ｉ６を生成する場合であってもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態では、第１の線量のＸ線を用いて第１のＸ線画像Ｉ５１を収集し、第２の線量のＸ線を用いて第２のＸ線画像Ｉ５２を収集し、第１の線量及び第２の線量のＸ線を用いて透視画像Ｉ４を収集する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第１の線量のＸ線を用いて第１のＸ線画像Ｉ５１を収集した場合において、透視画像Ｉ４の関心領域Ｒ１に照射されるＸ線の線量は、第１の線量と異なる線量であってもよい。また、例えば、第２の線量のＸ線を用いて第２のＸ線画像Ｉ５２を収集した場合において、透視画像Ｉ４の関心領域以外の領域Ｒ２に照射されるＸ線の線量は、第２の線量と異なる線量であってもよい。言い換えると、透視画像Ｉ４は、関心領域Ｒ１及び領域Ｒ２に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて収集されたＸ線画像であればよい。
【００８９】
以下、透視画像Ｉ４が、関心領域Ｒ１及び領域Ｒ２に対してそれぞれ第１の線量及び第２の線量で照射されたＸ線に基づいて収集されたＸ線画像ではない場合について説明する。以下では、一例として、第１の線量のＸ線を用いて第１のＸ線画像Ｉ５１を収集し、第２の線量のＸ線を用いて第２のＸ線画像Ｉ５２を収集し、関心領域Ｒ１及び領域Ｒ２に対してそれぞれ第３の線量及び第４の線量で照射されたＸ線に基づいて透視画像Ｉ４を収集する場合について説明する。なお、第３の線量は、第１の線量と異なる線量である。また、第４の線量は、第２の線量と異なり、かつ、第３の線量より低い線量である。
【００９０】
まず、収集機能２１１は、第１の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づくＸ線画像Ｉ５１と、第２の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づくＸ線画像Ｉ５２とを収集する。次に、収集機能２１１は、第３の線量及び第４の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づく透視画像Ｉ４を経時的に収集する。次に、取得機能２１２は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報を取得する。そして、生成機能２１３は、関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２と、透視画像Ｉ４との差分を行い、差分画像Ｉ６を生成する。
【００９１】
ここで、第１の線量と第３の線量とは異なる線量であるため、Ｘ線画像Ｉ５１と、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１とでは明るさが異なる。従って、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１と、Ｘ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域とを差分しても、骨などの背景成分を差分して除去できない場合がある。同様に、透視画像Ｉ４における関心領域以外の領域Ｒ２と、Ｘ線画像Ｉ５２における領域Ｒ２に対応する領域とを差分しても、骨などの背景成分を差分して除去できない場合がある。
【００９２】
そこで、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４と、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２との差分に先立ち、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２のゲインを調整する。具体的には、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の各画素の画素値の平均値と、Ｘ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域の各画素の画素値の平均値とが同じになるように、Ｘ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域の各画素の画素値を一定の割合で増減させる。ここで、生成機能２１３は、関心領域Ｒ１に対応する領域の各画素の画素値を増減させたのと同じ割合で、Ｘ線画像Ｉ５１における領域Ｒ２に対応する領域の各画素の画素値を増減させる場合であってもよい。また、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１に医療デバイスが含まれている場合には、関心領域Ｒ１の各画素の画素値の平均値として、関心領域Ｒ１のうち医療デバイスに相当する画素を除いた各画素の画素値の平均値を用いてもよい。
【００９３】
また、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４における領域Ｒ２の各画素の画素値の平均値と、Ｘ線画像Ｉ５２における領域Ｒ２に対応する領域の各画素の画素値の平均値とが同じになるように、Ｘ線画像Ｉ５２における関心領域Ｒ２に対応する領域の各画素の画素値を一定の割合で増減させる。ここで、生成機能２１３は、領域Ｒ２に対応する領域の各画素の画素値を増減させたのと同じ割合で、Ｘ線画像Ｉ５２における関心領域Ｒ１に対応する領域の各画素の画素値を増減させる場合であってもよい。また、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４における領域Ｒ２に医療デバイスが含まれている場合には、領域Ｒ２の各画素の画素値の平均値として、領域Ｒ２のうち医療デバイスに相当する画素を除いた各画素の画素値の平均値を用いてもよい。
【００９４】
そして、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１と、画素値を調整した後のＸ線画像Ｉ５１における関心領域Ｒ１に対応する領域とを差分し、透視画像Ｉ４における関心領域以外の領域Ｒ２と、画素値を調整した後のＸ線画像Ｉ５２における領域Ｒ２に対応する領域とを差分して、差分画像Ｉ６を生成する。
【００９５】
上述した実施形態では、第１の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づくＸ線画像Ｉ５１と、第２の線量で被検体Ｐに照射されたＸ線に基づくＸ線画像Ｉ５２とを収集し、Ｘ線画像Ｉ５１及びＸ線画像Ｉ５２と、透視画像Ｉ４とを差分して、差分画像Ｉ６を生成する場合について説明した。即ち、上述した実施形態では、透視画像Ｉ４との差分に用いるＸ線画像を、少なくとも２枚収集する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。以下、透視画像Ｉ４との差分に用いるＸ線画像を１枚のみ収集する場合について説明する。
【００９６】
まず、収集機能２１１は、被検体Ｐに照射されたＸ線に基づいてＸ線画像（以下、Ｘ線画像Ｉ９と記載する）を収集する。ここで、収集機能２１１は、任意の線量のＸ線を用いて、Ｘ線画像Ｉ９を収集することができる。以下では、一例として、収集機能２１１が、第１の線量のＸ線を用いて、Ｘ線画像Ｉ９を収集した場合について説明する。
【００９７】
次に、収集機能２１１は、関心領域Ｒ１及び領域Ｒ２に対して異なる線量で照射されたＸ線に基づいて、透視画像Ｉ４を経時的に収集する。ここで、収集機能２１１は、任意の線量のＸ線を用いて、透視画像Ｉ４を収集することができる。以下では、一例として、収集機能２１１が、関心領域Ｒ１及び領域Ｒ２に対してそれぞれ第３の線量及び第４の線量で照射されたＸ線に基づいて、透視画像Ｉ４を収集する場合について説明する。
【００９８】
次に、生成機能２１３は、取得機能２１２が取得した関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、Ｘ線画像Ｉ９から、透視画像Ｉ４との差分に用いるＸ線画像を生成する。
【００９９】
例えば、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ９から、透視画像Ｉ４との差分に用いるＸ線画像として、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の明るさに応じたＸ線画像Ｉ１０と、透視画像Ｉ４における領域Ｒ２の明るさに応じたＸ線画像Ｉ１１とを生成する。
【０１００】
一例を挙げると、生成機能２１３は、まず、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、関心領域Ｒ１に含まれる各画素の画素値の平均値（以下、平均値Ａ１と記載する）と、領域Ｒ２に含まれる各画素の画素値の平均値（以下、平均値Ａ２と記載する）とを取得する。次に、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ９における関心領域Ｒ１に対応する領域に含まれる各画素の画素値の平均値（以下、平均値Ａ３と記載する）を取得し、平均値Ａ３に対する平均値Ａ１の比を算出し、算出した比を、Ｘ線画像Ｉ９の各画素の画素値に乗じることで、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の明るさに応じたＸ線画像Ｉ１０を生成する。また、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ９における領域Ｒ２に対応する領域に含まれる各画素の画素値の平均値（以下、平均値Ａ４と記載する）を取得し、平均値Ａ４に対する平均値Ａ２の比を算出し、算出した比を、Ｘ線画像Ｉ９の各画素の画素値に乗じることで、透視画像Ｉ４における領域Ｒ２の明るさに応じたＸ線画像Ｉ１１を生成する。そして、生成機能２１３は、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１と、Ｘ線画像Ｉ１０における関心領域Ｒ１に対応する領域とを差分し、透視画像Ｉ４における領域Ｒ２と、Ｘ線画像Ｉ１１における領域Ｒ２に対応する領域とを差分して、差分画像Ｉ６を生成する。なお、かかる場合は、Ｘ線画像Ｉ９を第１のＸ線画像と記載し、Ｘ線画像Ｉ１０を第２のＸ線画像と記載し、Ｘ線画像Ｉ１１を第３のＸ線画像と記載し、透視画像Ｉ４を第４のＸ線画像と記載する。
【０１０１】
また、例えば、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ９から、透視画像Ｉ４との差分に用いるＸ線画像として、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の明るさ及び領域Ｒ２の明るさに応じたＸ線画像Ｉ１２を生成する。
【０１０２】
一例を挙げると、生成機能２１３は、まず、透視画像Ｉ４における関心領域Ｒ１の位置情報に基づいて、関心領域Ｒ１に含まれる各画素の画素値の平均値Ａ１と、領域Ｒ２に含まれる各画素の画素値の平均値Ａ２とを取得する。また、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ９における関心領域Ｒ１に対応する領域に含まれる各画素の画素値の平均値Ａ３と、Ｘ線画像Ｉ９における領域Ｒ２に対応する領域に含まれる各画素の画素値の平均値Ａ４とを取得する。そして、生成機能２１３は、平均値Ａ３に対する平均値Ａ１の比をＸ線画像Ｉ９の関心領域Ｒ１に含まれる各画素の画素値に乗じ、平均値Ａ４に対する平均値Ａ２の比をＸ線画像Ｉ９の領域Ｒ２に含まれる各画素の画素値に乗じることで、関心領域Ｒ１の明るさ及び領域Ｒ２の明るさに応じたＸ線画像Ｉ１２を生成する。そして、生成機能２１３は、Ｘ線画像Ｉ１２と、透視画像Ｉ４とを差分して、差分画像Ｉ６を生成する。なお、かかる場合は、Ｘ線画像Ｉ９を第１のＸ線画像と記載し、Ｘ線画像Ｉ１２を第２のＸ線画像と記載し、透視画像Ｉ４を第３のＸ線画像と記載する。
【０１０３】
また、上述した実施形態では、第１の線量及び第２の線量の２種の線量のＸ線を用いて収集される透視画像Ｉ４について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、３種以上の線量のＸ線を用いて、透視画像Ｉ４を収集する場合であってもよい。かかる場合、収集機能２１１は、例えば、透視画像Ｉ４における各線量で全面にＸ線を照射したＸ線画像をそれぞれ収集する。また、取得機能２１２は、透視画像Ｉ４における線量の分布を取得する。また、生成機能２１３は、各線量で収集されたＸ線画像と、各線量の透視画像Ｉ４における分布に基づいて、ワイヤマスク画像Ｉ５を生成する。そして、生成機能２１３は、３種以上の線量のＸ線を用いて収集された透視画像Ｉ４とワイヤマスク画像Ｉ５とを差分した差分画像を生成し、表示制御機能２１４は、透視ロードマップを実行することができる。
【０１０４】
上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成する事ができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
【０１０５】
また、上述した実施形態で説明した画像処理方法は、予め用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１０６】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、インターベンション治療の効率を向上させることができる。
【０１０７】
本発明の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。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  Ｘ線診断装置
２１１  収集機能
２１２  取得機能
２１３  生成機能
２１４  表示制御機能
２１５  フィルタ制御機能
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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