(57)【要約】【課題】アームの角度付けに係る操作性を向上させることを可能にするＸ線診断装置を提供すること。【解決手段】実施の形態のＸ線診断装置は、生成手段と、表示制御手段と、算出手段とを備える。生成手段は、アームが所定の状態となる軌跡を示すグラフを生成する。表示制御手段は、生成手段によって生成されたグラフとともに、アームがグラフに示された角度にある場合のアームの状態を示す情報を可視化するための表示制御を行う。算出手段は、アームと被検体又は寝台との干渉領域をアームの状態を示す情報として算出する。表示制御手段は、グラフと記干渉領域とを重ねて表示させる。【選択図】図４
2018114361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームが所定の状態となる軌跡を示すグラフを生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成されたグラフとともに、前記アームが前記グラフに示された角度にある場合の前記アームの状態を示す情報を可視化するための表示制御を行う表示制御手段と、
前記アームと被検体又は寝台との干渉領域を前記アームの状態を示す情報として算出する算出手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記グラフと前記干渉領域とを重ねて表示させることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記アームの現時点の位置情報に基づいて、当該アームと被検体又は寝台との干渉領域を算出す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】
前記表示制御手段は、前記アームの状態を示す情報として、当該アームと被検体又は寝台との位置関係を示す外観図を更に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、撮影対象の状態を示す情報として、前記アームが前記グラフに示された角度にある場合の前記撮影対象の角度を示す情報をさらに表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記生成手段は、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で表示されるアームの角度の軌跡を示すグラフを生成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線診断装置。
【請求項６】
前記縦断面は、前記大動脈弁が閉じている場合に、前記大動脈弁に対して略垂直な面であることを特徴とする請求項５に記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記表示制御手段は、前記アームの現在位置、及び、大動脈弁がＸ線画像の表示面に対して所定の角度で表示されるアームの角度のうち前記アームの現在位置から最短距離となる位置をさらに前記グラフ中に表示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線診断装置。
【請求項８】
所定の表示部にて表示されたグラフに対する入力操作を受付ける受付手段と、
前記受付手段によって受付けられた入力操作に応じて、前記アームを移動させるアーム制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記表示制御手段は、前記アームの状態を示す情報として、前記外観図に周辺機器及び術者のうち少なくとも一方との位置関係をさらに表示させることを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記表示制御手段は、前記撮影対象の角度を示す情報として、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度の大動脈の３次元画像を表示させることを特徴とする請求項４に記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記表示制御手段は、前記撮影対象の角度を示す情報として、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で回転させた大動脈の３次元画像を表示させることを特徴とする請求項４に記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】
前記生成手段は、２方向から撮影された２枚のＸ線画像、及び、３次元の医用画像それぞれに基づいて、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で表示される前記アームの角度の軌跡を示すグラフをそれぞれ生成し、
前記表示制御手段は、前記２枚のＸ線画像に基づくアームの角度の軌跡と、前記３次元の医用画像に基づくアームの角度の軌跡とに差異がある場合に、各角度の軌跡に対応する大静脈の３次元画像をそれぞれ表示させることを特徴とする請求項４に記載のＸ線診断装置。
【請求項１３】
前記表示制御手段は、前記グラフと、前記アームの可動領域及び前記アームの可動限界を超えた領域のうち少なくとも１つとをさらに重ねて表示させることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、Ｘ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線診断装置を用いた治療、特に経カテーテル大動脈弁置換術（ＴＡＶＲ：Transcatheter  Aortic  Valve  Replacement）においては、大動脈弁を観察するための最適なアームの角度付けが重要となっている。例えば、ＴＡＶＲでは、１回の拡張で人工弁を適切な位置に留置するために、大動脈弁を鉛直方向（Ｘ線画像の画像面に対して大動脈弁の縦断面が垂直となる方向）から観察することができるようにアームの角度付けを行うことが重要である。
【０００３】
そこで、ＴＡＶＲにおいて最適な観察を行うためのアームの角度情報を提供する臨床解析アプリケーション「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ（Cardiovascular  Angiographic  Analysis  System  Aortic−Valve）：Ｐｉｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ社」が知られている。「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ」は、大動脈起始部の２枚の２次元画像から３次元画像を再構成して、再構成した３次元画像に基づいて、大動脈弁を鉛直方向から観察することができるアームの角度情報を提供する。そして、「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ」によって提供されたアームの角度情報をＸ線診断装置に通知させることで、アームの角度付けが実行される。しかしながら、上述した従来技術においては、アームの角度付けに係る操作性が低下する場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２０８９１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、アームの角度付けに係る操作性を向上させることを可能にするＸ線診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態のＸ線診断装置は、生成手段と、表示制御手段と、算出手段とを備える。生成手段は、アームが所定の状態となる軌跡を示すグラフを生成する。表示制御手段は、前記生成手段によって生成されたグラフとともに、前記アームが前記グラフに示された角度にある場合の前記アームの状態を示す情報を可視化するための表示制御を行う。算出手段は、前記アームと被検体又は寝台との干渉領域を前記アームの状態を示す情報として算出する。前記表示制御手段は、前記グラフと前記干渉領域とを重ねて表示させる。
【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図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るＴＡＶＲに用いられる人工弁の例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るＴＡＶＲを行う際のＸ線画像の一例を示す模式図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る画像処理部の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るグラフ生成部による３次元画像の生成の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るグラフ生成部によって生成されるグラフの一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る算出部によって算出されるＣアームの非可動領域の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る画像処理部、システム制御部、入力部の構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る入力部による受付け処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第４の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例（１）を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第４の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例（２）を示す図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第５の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第５の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、第６の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
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、Ｘ線絞り装置１３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・天板機構制御部１９と、絞り制御部２０と、システム制御部２１と、入力部２２と、表示部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、画像データ生成部２４と、画像データ記憶部２５と、画像処理部２６とを備える。
【０００９】
高電圧発生器１１は、システム制御部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。
【００１０】
Ｘ線絞り装置１３は、絞り制御部２０による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、被検体Ｐの関心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、Ｘ線絞り装置１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。Ｘ線絞り装置１３は、絞り制御部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。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。
【００１１】
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部２４に送信する。一例を挙げると、Ｘ線検出部１６は、ＦＰＤ（Ｘ線平面検出器：Flat  Panel  Detector）などから構成される。
【００１２】
Ｃアーム１５は、Ｘ線管１２、Ｘ線絞り装置１３及びＸ線検出器１６を保持する。Ｘ線管１２及びＸ線絞り装置１３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。
【００１３】
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・天板機構制御部１９は、システム制御部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。絞り制御部２０は、システム制御部２１による制御の下、Ｘ線絞り装置１３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。
【００１４】
画像データ生成部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画像データ記憶部２５に格納する。例えば、画像データ生成部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。
【００１５】
画像データ記憶部２５は、画像データ生成部２４によって生成された画像データを記憶する。例えば、画像データ記憶部２５は、被検体Ｐの大動脈弁が撮影された画像データを記憶する。
【００１６】
画像処理部２６は、画像データ記憶部２５が記憶する画像データに対して各種画像処理を行う。画像処理部２６による画像処理については後に詳述する。
【００１７】
入力部２２は、Ｘ線診断装置１００を操作する医師や技師などの操作者から各種指示を受け付ける。例えば、入力部２２は、マウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティックなどを有する。入力部２２は、操作者から受け付けた指示を、システム制御部２１に転送する。
【００１８】
表示部２３は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、画像データ記憶部２５が記憶する画像データなどを表示する。例えば、表示部２３は、モニタを有する。なお、表示部２３は、複数のモニタを有してもよい。
【００１９】
システム制御部２１は、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。例えば、システム制御部２１は、入力部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、システム制御部２１は、操作者の指示に従ってＣアーム・天板機構制御部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、システム制御部２１は、操作者の指示に従って絞り制御部２０を制御し、Ｘ線絞り装置１３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。
【００２０】
また、システム制御部２１は、操作者の指示に従って、画像データ生成部２４による画像データ生成処理や、画像処理部２６による画像処理、あるいは解析処理などを制御する。また、システム制御部２１は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや画像データ記憶部２５が記憶する画像などを、表示部２３のモニタに表示するように制御する。
【００２１】
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、詳細に説明する画像処理部２６の処理により、経カテーテル大動脈弁置換術（以下、ＴＡＶＲと記す）に係るアームの操作性を向上させる。ここで、まず、ＴＡＶＲについて説明する。ＴＡＶＲは、大腿動脈や左心室心尖部などからカテーテルを挿入して、該カテーテルを介して大動脈に人工弁を留置する治療法であり、大動脈弁狭窄症などの心臓弁膜症に対する低侵襲治療として注目されている。
【００２２】
図２は、第１の実施形態に係るＴＡＶＲに用いられる人工弁の例を示す図である。図２
においては、図２の（Ａ）にＥｄｗａｒｄｓ社のＳａｐｉｅｎを示し、図２の（Ｂ）にＭｅｄｔｒｏｎｉｃｓ社のＣｏｒｅｖａｌｖｅを示す。例えば、ＴＡＶＲに用いられる人工弁は、図２の（Ａ）に示すように、ステント３０の内側に３枚の弁３１が備えられ、カテーテルを介して大動脈に留置される。また、例えば、ＴＡＶＲに用いられる人工弁は、図２の（Ｂ）に示すように、弁３３を備えたステント３２の外径が部分的に異なっており、大動脈に安定して留置されるような構造を有している。
【００２３】
このような人工弁は、大動脈における実際の大動脈弁の配置とほぼ同一に留置されることが求められる。そのため、医師は、大動脈弁を鉛直方向（Ｘ線画像の表示面に大動脈弁の縦断面が表示される方向）で観察しながら、ＴＡＶＲを行う。図３は、第１の実施形態に係るＴＡＶＲを行う際のＸ線画像の一例を示す模式図である。図３においては、左心室心尖部からカテーテルを挿入して、人工弁（Ｓａｐｉｅｎ）を留置する場合について示す。
【００２４】
例えば、医師は、図３に示すように、大動脈の縦断面、すなわち、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して垂直となる方向で大動脈を観察しながら、ステント３０及び弁３１を備える人工弁をカテーテルによって挿入する。そして、医師は、大動脈弁と略同一位置に人工弁を留置する。これにより、弁３１の角度及び位置を大動脈弁の角度及び位置と略同一にすることができる。
【００２５】
上述したような方向から大動脈弁を観察するために、従来技術では、臨床解析アプリケーション「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ」によって提供されるＣアーム１５の角度情報を示すグラフに基づいて、Ｃアーム１５の角度を決定する。すなわち、医師は、大動脈弁の縦断面が表示面と垂直となる方向から撮影するためのＣアーム１５の角度を「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ」から取得し、取得したＣアーム１５の角度をＸ線診断装置１００に通知することによってＣアーム１５を所望の角度に移動させる。
【００２６】
しかしながら、「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ」においては、Ｃアーム１５の可動限界を超えた領域及び被検体又は寝台とＣアーム１５との干渉領域などのＣアーム１５の非可動領域が考慮されていないため、すべての角度を対象としたＣアーム１５の角度情報を示すグラフが表示される。従って、例えば、医師によって選択されたグラフ上の角度がＣアーム１５の位置条件により、到達困難な場合がある。従来技術においては、このような場合であっても、Ｘ線診断装置１００に角度を通知するまで到達可能であるか否かを判断することができない。その結果、ＴＡＶＲに係るアームの操作性が低下する。
【００２７】
そこで、本願に係るＸ線診断装置１００は、画像処理部２６の処理によってアームの非可動領域をグラフ上に表示させることで、アームが到達可能であるか否かを医師に即座に判定させ、アームの操作性を向上させる。以下、第１の実施形態に係る画像処理部２６の詳細について説明する。
【００２８】
図４は、第１の実施形態に係る画像処理部２６の構成の一例を示す図である。図４に示すように、第１の実施形態に係る画像処理部２６は、グラフ生成部２６１と、算出部２６２と、表示制御部２６３とを有する。
【００２９】
グラフ生成部２６１は、アームの角度情報を示す図を生成する。具体的には、グラフ生成部２６１は、大動脈弁がＸ線画像の表示面に対して所定の角度で表示されるアームの角度情報を示すグラフを生成する。例えば、グラフ生成部２６１は、大動脈弁の縦断面が前記Ｘ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で表示されるアームの角度情報を示すグラフを生成する。ここで、大静脈弁の縦断面とは、大動脈弁が閉じている場合に、大動脈弁に対して略垂直な面である。グラフの一例を挙げると、グラフ生成部２６１は、臨床解析アプリケーション「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ」による「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ（ｇｒａｐｈ）」を生成する。
【００３０】
すなわち、グラフ生成部２６１は、大動脈起始部を２方向から撮影された２枚の２次元画像から簡易的な３次元画像を再構成し、再構成した３次元画像に基づいて、ＴＡＶＲに係る最適なアームの角度情報を含むグラフを生成する。図５は、第１の実施形態に係るグラフ生成部２６１による３次元画像の生成の一例を示す図である。
【００３１】
ここで、グラフ生成部２６１による処理に先立ち、２枚の２次元画像が撮影される。例えば、図５の（Ａ）に示す起始部を含む大動脈を撮影対象として、図５の（Ｂ）に示すように、２枚の２次元画像が撮影される。ここで、これら２枚の２次元画像は、それぞれ大動脈弁が鉛直方向となるように、かつ、各画像間が、臨床角で例えば４５°以上離れた位置で撮影される。
【００３２】
そして、図５の（Ｂ）に示すように、２次元画像それぞれにおいて大動脈の辺縁がトレースされる。上述した２次元画像の撮影及び大動脈の辺縁のトレースがグラフ生成部２６１の処理に先立って、医師又は技術者によって実行される。グラフ生成部２６１は、上述した処理の後の２枚の２次元画像と、血管の形態（例えば、円柱）などの補助情報に基づいて、例えば、図５の（Ｃ）に示すように、簡易的な３次元画像を生成する。ここで、グラフ生成部２６１は、２枚の２次元画像と補助情報とからデータを補完しながら、３次元画像を再構成する。
【００３３】
そして、グラフ生成部２６１は、図５の（Ｃ）に示すように、再構成した３次元画像を表示部２３にて表示させるように、後述する表示制御部２６３に通知する。医師又は技術者は、表示制御部２３の制御のもと表示部２３にて表示された３次元画像に対して、入力部２２を介して、大動脈弁の位置の指定を行う。具体的には、医師又は技術者は、図５の（Ｃ）に示すように、大動脈の３次元画像の上端から下端までの範囲で平面を移動させて、所定の位置を大動脈弁の位置として指定する。
【００３４】
グラフ生成部２６１は、医師又は技術者によって大動脈の位置が指定されると、指定された平面の位置が鉛直方向で観察されるようなアームの角度情報を示すグラフを生成する。すなわち、グラフ生成部２６１は、大動脈が鉛直方向で観察されるアームの角度情報を示すグラフを生成する。
【００３５】
図６は、第１の実施形態に係るグラフ生成部２６１によって生成されるグラフの一例を示す図である。ここで、図６においては、縦軸が臨床角「ＣＲＡ：cranial（頭部方向）」及び「ＣＡＵ：caudal（尾部方向）」を示し、横軸が臨床角「ＲＡＯ：right  anterior  oblieque（右前斜位）」及び「ＬＡＯ：left  anterior  oblieque（左前斜位）」を示す。
【００３６】
例えば、グラフ生成部２６１は、図６に示すように、２枚の２次元画像が撮影されたＣアームの角度を示す点４０と、「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」である曲線４１と、推奨角度を示す点４２とを示したグラフを生成する。ここで、「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」は、大動脈弁が鉛直方向で撮影されるＣアーム１５の角度を示した曲線である。すなわち、Ｃアーム１５の角度を曲線４１上にある角度に設定すると、大動脈弁が鉛直方向に観察されるＸ線画像が撮影されることを意味する。
【００３７】
そして、推奨角度は、所定の計算により算出されたＣアーム１５の推奨角度を意味する。これまでの技術では、この推奨角度が必ずしもＣアーム１５の可動領域にあるか否か判定することができない。また、どの位置がＣアーム１５の可動領域であるかを判定することができない。そこで、本願の画像処理部２６は、これらを即座に判定するために、以下に説明するように、Ｃアーム１５の非可動領域を算出する。
【００３８】
図４に戻って、算出部２６２は、Ｃアーム１５の現時点の位置情報に基づいて、当該Ｃアーム１５と被検体又は寝台との干渉領域をＣアーム１５の状態を示す情報として算出する。具体的には、算出部２６２は、システム制御部２１からＣアーム１５の現在位置と、Ｃアーム１５と寝台及び被検体とが干渉するエリアとを取得する。そして、算出部２６２は、現在のＣアーム１５位置において寝台及び被検体と干渉する干渉領域を非可動領域として算出する。また、算出部２６２は、アームの非可動領域として、アームの可動限界を超えた領域をシステム制御部２１から取得する。具体的には、算出部２６２は、Ｃアーム１５の全ての可動軸のストロークリミットをシステム制御部２１から取得することで、ストロークリミットにより位置決めできない領域を非可動領域として算出する。なお、Ｃアーム１５の全ての可動軸のストロークリミットは、Ｘ線診断装置１００の設置時に決定される。
【００３９】
図７は、第１の実施形態に係る算出部２６２によって算出されるＣアーム１５の非可動領域の一例を示す図である。例えば、算出部２６２は、図７に示すように、図６に示す臨床角のグラフにおけるＣアーム１５の非可動領域を算出する。一例を挙げると、算出部２６２は、図７に示すように、ストロークリミットにより位置決めできない領域である領域４３と、現在のＣアーム１５の位置において寝台及び被検体と干渉する干渉領域４４とを算出する。
【００４０】
図４に戻って、表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成された図とともに、Ｃアーム１５が図に示された角度にある場合のＣアーム１５の状態を示す情報及びＣアーム１５が図に示された角度にある場合の撮影対象の状態を示す情報のうち少なくとも一方を可視化するための表示制御を行う。具体的には、表示制御部２６３は、グラフとともに、Ｃアーム１５の状態を示す情報として、Ｃアーム１５の可動領域、Ｃアーム１５の可動限界を超えた領域、及び、干渉領域のうち少なくともいずれか１つを表示させる。以下、Ｃアーム１５の状態を示す情報を表示する一例について説明する。なお、撮影対象の状態を示す情報については、後に詳述する。
【００４１】
例えば、表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフ上に、Ｃアーム１５の非可動領域を示した表示グラフを表示部２３にて表示させる。詳細には、表示制御部２６３は、算出部２６２によって算出されたストロークリミットにより位置決めできない領域と干渉領域とをグラフ上に重畳した表示グラフを表示部２３にて表示させる。すなわち、表示制御部２６３は、ストロークリミットにより位置決めできない領域と干渉領域とをグラフ上に重畳した表示グラフを表示部２３にて表示させるようにシステム制御部２１に通知する。
【００４２】
図８は、第１の実施形態に係る表示制御部２６３による表示制御の一例を示す図である。例えば、図８の（Ａ）に示すように、第１の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、算出部２６２によって算出されたＣアーム１５の非可動領域を重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。これにより、医師や、技術者は、推奨角度４２が可動領域にあるのか非可動領域にあるのか一目で判定することができる。また、医師や、技術者は、どの領域が非可動領域であるかを一目で確認することができる。その結果、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアーム１５の角度を容易に決定することができ、ＴＡＶＲに係るＣアーム１５の操作性を向上させることを可能にする。
【００４３】
また、表示制御部２６３は、アームの現在位置、及び、大動脈弁がＸ線画像の表示面に対して所定の角度で表示されるアームの角度のうちアームの現在位置から最短距離となる位置を示した表示グラフを表示部２３にて表示させる。例えば、表示制御部２６３は、図８の（Ｂ）に示すように、Ｃアーム１５の非可動領域に加えて、Ｃアーム１５の現在角度４５と、大動脈弁が鉛直方向で観察できるＣアーム１５の角度のうち、現在角度４５からの移動距離が最短距離の角度４６をグラフ上に重畳して表示する。かかる場合、表示制御部２６３は、曲線４１上の角度のうち、Ｃアーム１５の現在角度４５から最短の角度を角度４６として算出して、グラフ上に重畳して表示する。
【００４４】
これにより、大動脈弁を鉛直方向から観察するためのＣアーム１５の移動距離を最短にすることができ、ＴＡＶＲの際にＣアーム１５が移動することによって術の妨げになることを抑止することが可能である。例えば、ＴＡＶＲにおいては、手術室内に、人工弁を留置する医師のほかに、麻酔医や、サポート医師、看護師、技術者などがおり、さらに、モニタ、人工心肺、手術器具などが配置される。このような環境の中でのＣアーム１５の移動は極力少ないものにすることが望まれている。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、大動脈弁を鉛直方向から観察するためのＣアーム１５の移動距離を最短にすることができ、このような要望に応えることを可能にする。
【００４５】
次に、図９を用いて、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。図９は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。図９に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、ＴＡＶＲに係る２枚のＸ線画像が撮影されると（ステップＳ１０１肯定）、グラフ生成部２６１は、２枚のＸ線画像それぞれでトレースされた大動脈の辺縁と、補助情報とに基づいて、３次元画像を再構成する（ステップＳ１０２）。
【００４６】
そして、グラフ生成部２６１は、生成した３次元画像に対して指定された大動脈弁の位置に基づいて、大動脈弁を鉛直方向から観察するためのＣアーム１５の角度情報を示すグラフを生成する（ステップＳ１０３）。続いて、算出部２６２は、現時点のＣアーム１５の位置に基づいて非可動領域を算出する（ステップＳ１０４）。
【００４７】
そして、表示制御部２６３は、現時点のＣアーム１５の位置から移動距離が最短となる位置を算出する（ステップＳ１０５）。その後、表示制御部２６３は、非可動領域、Ｃアームの現在位置、最短の位置とをグラフ生成部２６１によって生成されたグラフに重畳して表示する（ステップＳ１０６）。なお、２枚のＸ線画像が撮影されるまで、Ｘ線診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。
【００４８】
上述したように、第１の実施形態によれば、グラフ生成部２６１は、アームの角度情報を示す図を生成する。そして、表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成された図とともに、アームが図に示された角度にある場合のアームの状態を示す情報及びアームが図に示された角度にある場合の撮影対象の状態を示す情報のうち少なくとも一方を可視化するための表示制御を行う。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、予め位置決め可能な範囲を把握して、Ｃアーム１５の角度を容易に決定することができ、ＴＡＶＲに係るＣアーム１５の操作性を向上させることを可能にする。
【００４９】
また、第１の実施形態によれば、算出部２６２は、アームの現時点の位置情報に基づいて、当該アームと被検体Ｐ又は寝台との干渉領域をアームの状態を示す情報として算出する。そして、グラフ生成部２６１は、角度情報を示す情報としてグラフを生成する。そして、表示制御部２６３は、グラフとともに、アームの状態を示す情報として、アームの可動領域、アームの可動限界を超えた領域、及び、干渉領域のうち少なくともいずれか１つを表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、アームの現時点の位置を考慮した非可動領域を表示させることができ、位置決めできないアームの角度をより正確に表示することを可能にする。
【００５０】
また、第１の実施形態によれば、表示制御部２６３は、Ｃアーム１５の非可動領域として、Ｃアーム１５の可動限界を超えた領域、及び、干渉領域のうち少なくも一方を示した表示グラフを表示部２３にて表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、医師や、技術者に対して、ストロークリミットによる非可動領域と、Ｃアーム１５の現在位置における干渉を考慮した非可動領域とを表示することができ、Ｃアーム１５の角度を容易に決定することを可能にする。
【００５１】
また、第１の実施形態によれば、グラフ生成部２６１は、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で表示されるＣアーム１５の角度情報を示すグラフを生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、ＴＡＶＲに最適なアームの角度を提供することを可能にする。
【００５２】
また、第１の実施形態によれば、縦断面は、大動脈弁が閉じている場合に、大動脈弁に対して略垂直な面である。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、実際の大動脈弁の状態と、人工弁の状態とを正確にあわせることを可能にする。
【００５３】
また、第１の実施形態によれば、表示制御部２６３は、Ｃアーム１５の現在位置、及び、大動脈弁がＸ線画像の表示面に対して所定の角度で表示されるアームの角度のうちアームの現在位置から最短距離となる位置を示した表示グラフを表示部２３にて表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアーム１５を最小の移動によって最適な角度に移動させることができ、手術中の妨げを抑止することを可能にする。
【００５４】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、グラフ上に非可動領域、Ｃアーム１５の現在位置及びＣアーム１５の移動距離が最短となる位置を重畳して表示する場合について説明した。第２の実施形態では、グラフ上での操作によってＣアーム１５を移動させる場合について説明する。
【００５５】
図１０は、第２の実施形態に係る画像処理部２６、システム制御部２１、入力部２２の構成の一例を説明する。なお、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、入力部２２による受付処理と、システム制御部２１による制御が第１の実施形態と異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００５６】
第２の実施形態に係る入力部２２は、表示制御部２６３によって表示部２３にて表示された表示グラフに対する入力操作を受付ける。具体的には、入力部２２は、表示部２３にて表示されている表示グラフ上に示される現在のＣアーム１５の位置（角度）に対する移動操作を受付ける。図１１は、第２の実施形態に係る入力部２２による受付け処理を説明するための図である。
【００５７】
例えば、入力部２２は、図１１の矢印４７に示すように、医師、又は技術者がＣアーム１５の現在角度４５をマウスによってから移動距離が最短となる角度４６へとドラッグされる入力操作を受付ける。そして、入力部２２は、受付けた入力操作の情報をシステム制御部２１に通知する。すなわち、入力部２２は、移動先のＣアーム１５の角度４６の情報をシステム制御部２１に通知する。
【００５８】
システム制御部２１は、入力部２２によって受付けられた入力操作に応じて、Ｃアーム１５を移動させる。具体的には、システム制御部２１は、入力部２２から通知された入力操作後のＣアーム１５の角度情報をＣアーム・天板機構制御部１９に通知して、Ｃアーム１５を入力操作後の角度に移動させる。例えば、システム制御部２１は、移動先のＣアーム１５の角度４６の情報をＣアーム・天板機構制御部１９に通知して、Ｃアーム１５を角度４６に移動させる。
【００５９】
次に、図１２を用いて、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。図１２は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１２においては、図９に示す第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順と同一の処理に同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
図１２に示すように、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、ＴＡＶＲに係る２枚のＸ線画像が撮影されると（ステップＳ１０１肯定）、グラフ生成部２６１は、３次元画像を再構成して（ステップＳ１０２）、グラフを生成する（ステップＳ１０３）。続いて、算出部２６２は、現時点のＣアーム１５の位置に基づいて非可動領域を算出する（ステップＳ１０４）。
【００６１】
そして、表示制御部２６３は、移動距離が最短となる位置を算出して（ステップＳ１０５）、非可動領域、Ｃアームの現在位置、最短の位置とをグラフに重畳して表示する（ステップＳ１０６）。
【００６２】
その後、入力部２２が、表示部２３にて表示されているグラフを介して入力操作を受付けると（ステップＳ２０１肯定）、システム制御部２１に対して受付けた入力操作の情報を通知する。そして、システム制御部２１は、入力部２２によって受付けられた入力操作に応じてＣアーム・天板機構制御部１９を制御することで、Ｃアーム１５を制御する（ステップＳ２０２）。なお、２枚のＸ線画像が撮影されるまで、Ｘ線診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。
【００６３】
上述したように、第２の実施形態によれば、入力部２２は、表示制御部２６３の制御によって表示部２３にて表示された表示グラフに対する入力操作を受付ける。そして、システム制御部２１は、入力部２２によって受付けられた入力操作に応じて、Ｃアーム１５を移動させる。従って、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、グラフ上でＣアーム１５の位置を決め、その位置にＣアーム１５を移動させることができ、ＴＡＶＲに係るアームの操作性をさらに向上させることを可能にする。
【００６４】
（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態では、アームの状態を示す情報として、アームの可動領域、アームの可動限界を超えた領域、及び、干渉領域のうち少なくともいずれか１つを表示させる場合について説明した。第３の実施形態においては、アームの状態を示す情報として、当該アームと被検体又は寝台との位置関係を示す外観図を表示させる場合について説明する。なお、第３の実施形態においては、表示制御部２６３によって表示される内容が第１及び第２の実施形態と異なる。以下、これを中心に説明する。
【００６５】
第３の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフとともに、アームの状態を示す情報として、当該アームと被検体又は寝台との位置関係を示す外観図を表示させる。具体的には、表示制御部２６３は、Ｃアーム１５がある角度付けを行った場合に、Ｃアーム１５と被検体との位置関係や、Ｃアーム１５と寝台との位置関係を示す外観図をグラフとともに表示する。
【００６６】
図１３は、第３の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例を示す図である。例えば、図１３に示すように、第３の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、Ｃアームを所定の角度で角度付けした場合の３Ｄモデルを重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。一例を挙げると、表示制御部２６３は、図１３に示すように、２枚の２次元画像が撮影されたＣアームの角度を示す点４０のうち、左側の点４０に対応する角度にＣアーム１５を角度付けした場合の３Ｄモデル５１や、右側の点４０に対応する角度にＣアーム１５を角度付けした場合の３Ｄモデル５２をグラフに重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。
【００６７】
すなわち、表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、画像処理部２６によって生成された３Ｄモデルを重畳させて表示部２３にて表示させる。画像処理部２６によって生成される３Ｄモデルは、予め自装置の３次元データを記憶させておき、Ｃアーム１５の角度を指定された角度に角度付けした場合の投影画像を生成する場合であってもよく、或いは、Ｃアーム１５を各角度に角度付けした場合の３次元画像を予め記憶させておき、そこから読み出す場合であってもよい。
【００６８】
例えば、操作者がグラフ上の点（角度）を指定すると、画像処理部２６は、自装置の３次元データを読み出し、読み出した３次元データのＣアーム１５を指定された角度に角度付けした後、観察しやすい視点位置からの投影処理により３Ｄモデルを生成する。或いは、画像処理部２６は、操作者によって点（角度）が指定されると、Ｃアーム１５が指定された角度に角度付けされた３次元画像を読み出す。なお、自装置の３次元データや、各角度の３次元画像は、例えば画像データ記憶部２５に記憶される。
【００６９】
ここで、画像処理部２６によって生成される３Ｄモデルは、図１３に示すように、被検体とＣアーム１５との位置関係や、寝台とＣアーム１５との位置関係などが把握することができるような３次元画像である。これにより、医師や技術者などの操作者は、Ｃアーム１５をある角度に角度付けした場合の状態を直感的に把握することができる。なお、図１３に示す被検体は、例えば、入力部２２を介して、サイズを変化させるようにすることも可能である。すなわち、現在の患者の体格に応じて、寝台上の被検体のサイズを任意のサイズに変更することができる。なお、図１３に示す例は、あくまでも一例であり、表示制御部２６３は、操作者によって指定されたグラフ内の点に対応する３Ｄモデルを表示させる。
【００７０】
また、表示制御部２６３は、Ｃアーム１５と被検体との位置関係や、Ｃアーム１５と寝台との位置関係だけでなく、周辺機器や、術者との関係を示す３Ｄモデルを表示させることも可能である。すなわち、表示制御部２６３は、アームの状態を示す情報として、外観図に周辺機器及び術者のうち少なくとも一方との位置関係をさらに表示させる。例えば、カテーテルを用いた血管内治療と外科手技とを同時に行うハイブリット（hybrid）手技が実施される場合には、寝台の周囲には様々な機器が配置され、様々なスタッフ（staff）が立つことになる。
【００７１】
そこで、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、予め自装置に対する周辺機器の配置や術者の立ち位置などの情報を画像データ記憶部２５に記憶させておき、それらの情報も同時に表示させることができる。例えば、画像処理部２６が、自装置の３次元データから投影画像を生成する際に、自装置の周囲に周辺機器や術者を示す情報を配置した後に投影処理を実行して３Ｄモデルを生成する。これにより、表示制御部２６３によって表示される３Ｄモデルは、Ｃアーム１５と周辺機器との位置関係や、Ｃアーム１５と術者との位置関係などが示されることとなる。
【００７２】
なお、周辺機器や術者との位置関係については、カメラによって収集した画像を解析することによって取得する場合であってもよい。例えば、自装置の周囲に複数台のカメラを設置しておき、画像処理部２６は、各カメラから収集される画像を用いて、自装置と周辺機器との位置関係や、自装置と術者との位置関係を解析することで、３Ｄモデルを生成することも可能である。
【００７３】
また、周辺機器や術者との位置関係については、例えば、検査プロトコルごとに切り替えさせることも可能である。例えば、表示制御部２６３は、周辺機器が少ない検査においては、Ｃアーム１５と、被検体、寝台及び術者との位置関係をそれぞれ示した３Ｄモデルを表示させる。また、例えば、表示制御部２６３は、周辺機器が少ない検査においては、Ｃアーム１５と、被検体、寝台、周辺機器及び術者との位置関係をそれぞれ示した３Ｄモデルを表示させる。さらに、検査プロトコルごとに配置されるおおよその位置を予め登録しておくことも可能である。これらにより、例えば、検査によって周辺機器や術者の立ち位置が変化しても、Ｘ線診断装置１００が物や人の位置を適切に認識することができる。
【００７４】
次に、図１４を用いて、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。図１４は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１４においては、図９に示す第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順と同一の処理に同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７５】
図１４に示すように、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、ＴＡＶＲに係る２枚のＸ線画像が撮影されると（ステップＳ１０１肯定）、グラフ生成部２６１は、３次元画像を再構成して（ステップＳ１０２）、グラフを生成する（ステップＳ１０３）。続いて、画像処理部２６は、グラフ上の指定を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【００７６】
ここで、グラフ上の指定を受け付けた場合には（ステップＳ３０１肯定）、画像処理部２６は、指定された角度で角度付けしたアームの３Ｄモデルを生成する（ステップＳ３０２）。そして、表示制御部２６３は、生成された３Ｄモデルをグラフに重畳させた表示グラフを表示部２３にて表示させる（ステップＳ３０３）。なお、２枚のＸ線画像が撮影されるまで、Ｘ線診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。また、グラフ上の指定を受けるまで、Ｘ線診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ３０１否定）。
【００７７】
上述したように、第３の実施形態によれば、グラフ生成部２６１は、角度情報を示す情報としてグラフを生成する。表示制御部２６３は、グラフとともに、アームの状態を示す情報として、当該アームと被検体又は寝台との位置関係を示す外観図を表示させる。従って、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアーム１５を角度付けした際に、装置がどのようなレイアウトになるかを操作者に把握させることを可能にする。
【００７８】
また、第３の実施形態によれば、表示制御部２６３は、アームの状態を示す情報として、外観図に周辺機器及び術者のうち少なくとも一方との位置関係をさらに表示させる。従って、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアームを角度付けした際に、装置、術者及び周辺機器がどのような位置に配置されているかを操作者に把握させることを可能にする。
【００７９】
また、第３の実施形態によれば、アームと、被検体、寝台、周辺機器及び術者との位置関係を示す外観図は、カメラによって収集された画像を解析することによって生成される。従って、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、周辺機器の配置や、人の立ち位置が変化しても、自動で認識して、対応することを可能にする。
【００８０】
（第４の実施形態）
上述した第１〜第３の実施形態では、グラフ生成２６１によって生成されたグラフとともに、アームの状態を示す情報を表示させる場合について説明した。第４の実施形態では、撮影対象の状態を示す情報を表示させる場合について説明する。なお、第４の実施形態においては、表示制御部２６３によって表示される内容が第１〜第３の実施形態と異なる。以下、これを中心に説明する。
【００８１】
第４の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフとともに、撮影対象の状態を示す情報として、アームが前記グラフに示された角度にある場合の撮影対象の角度を示す情報を表示させる。例えば、表示制御部２６３は、撮影対象の角度を示す情報として、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度の大動脈の３次元画像を表示させる。
【００８２】
図１５Ａは、第４の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例（１）を示す図である。例えば、図１５Ａに示すように、第４の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、Ｃアームを所定の角度で角度付けした場合の大動脈の３次元画像（３Ｄ血管画像）を重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。一例を挙げると、表示制御部２６３は、図１５Ａに示すように、「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」である曲線４１上の点に対応する角度にＣアーム１５を角度付けした場合の３Ｄ血管画像５３や、３Ｄ血管画像５４をグラフに重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。
【００８３】
すなわち、表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、画像処理部２６によって生成された３Ｄ血管画像を重畳させて表示部２３にて表示させる。画像処理部２６によって生成される３Ｄ血管画像は、Ｘ線ＣＴ装置や、ＭＲＩ装置などの医用画像診断装置によって収集された３次元データを予め被検体ごとに記憶させておき、Ｃアーム１５の角度が指定された角度に角度付けされた場合に、当該被検体の３次元データを読み出して投影画像を生成する場合であってもよく、或いは、被検体ごとにＣアーム１５を各角度に角度付けした場合の３Ｄ血管画像を予め記憶させておき、そこから読み出す場合であってもよい。
【００８４】
例えば、操作者がグラフ上の点（角度）を指定すると、画像処理部２６は、被検体ＩＤをキーとして医用画像の３次元データを読み出し、読み出した３次元データを用いて、指定された角度に対応する３Ｄ血管画像を投影処理により生成する。すなわち、画像処理部２６は、３次元データを収集した際の被検体の体位と、３次元データに対して投影する際の視点の位置及び視線方向とに基づいて、指定されたＣアーム１５の角度に対応する３Ｄ血管画像を生成する。
【００８５】
あるいは、画像処理部２６は、操作者によって点（角度）が指定されると、被検体ＩＤをキーとして、指定された角度に対応する３Ｄ血管画像を読み出す。なお、医用画像診断装置によって収集された３次元データや、各角度の３Ｄ血管画像は、被検体ＩＤに対応付けて、例えば画像データ記憶部２５に記憶される。
【００８６】
なお、図１５Ａにおいては、３Ｄ血管画像５３及び３Ｄ血管画像５４を示しているが、これはあくまでも表示の一例であり、１枚の３Ｄ血管画像を表示させる場合であってもよく、或いは、３枚以上の３Ｄ血管画像を表示させる場合であってもよい。すなわち、表示制御部２６３は、操作者によって指定されたグラフ内の点に対応する３Ｄ血管画像を任意に表示させることが可能である。
【００８７】
また、例えば、表示制御部２６３は、撮影対象の角度を示す情報として、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で回転させた大動脈の３次元画像を表示させる。
【００８８】
図１５Ｂは、第４の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例（２）を示す図である。例えば、図１５Ｂに示すように、第４の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直となる角度で回転させた３Ｄ血管画像を重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。一例を挙げると、表示制御部２６３は、図１５Ｂに示すように、「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」である曲線４１上を左から右へアームの角度付けの角度を変化させた場合の３Ｄ血管画像５５をグラフに重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。
【００８９】
すなわち、表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、画像処理部２６によって生成された各角度に対応する３Ｄ血管画像を連続的に更新させた動画像を重畳させて表示部２３にて表示させる。画像処理部２６によって生成される３Ｄ血管画像は、Ｘ線ＣＴ装置や、ＭＲＩ装置などの医用画像診断装置によって収集された３次元データを予め被検体ごとに記憶させておき、動画像の表示が指定された場合に、当該被検体の３次元データを読み出して各角度の投影画像を生成する場合であってもよく、或いは、被検体ごとに大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直となる角度の複数の３Ｄ血管画像を予め記憶させておき、そこから読み出す場合であってもよい。
【００９０】
例えば、操作者がグラフ上の再生ボタンを選択すると、画像処理部２６は、被検体ＩＤをキーとして医用画像の３次元データを読み出し、読み出した３次元データを用いて、各角度に対応する複数の３Ｄ血管画像を投影処理により生成する。或いは、画像処理部２６は、操作者によってグラフ上の再生ボタンが選択されると、被検体ＩＤをキーとして、各角度に対応する複数の３Ｄ血管画像を読み出す。なお、医用画像診断装置によって収集された３次元データや、各角度の３Ｄ血管画像は、被検体ＩＤに対応付けて、例えば画像データ記憶部２５に記憶される。
【００９１】
次に、図１６を用いて、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。図１６は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１６においては、図９に示す第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順と同一の処理に同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９２】
図１６に示すように、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、ＴＡＶＲに係る２枚のＸ線画像が撮影されると（ステップＳ１０１肯定）、グラフ生成部２６１は、３次元画像を再構成して（ステップＳ１０２）、グラフを生成する（ステップＳ１０３）。続いて、画像処理部２６は、グラフ上の指定を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
【００９３】
ここで、グラフ上の指定を受け付けた場合には（ステップＳ４０１肯定）、画像処理部２６は、指定された角度での３Ｄ血管画像を生成する（ステップＳ４０２）。そして、表示制御部２６３は、生成された３Ｄ血管画像をグラフに重畳させた表示グラフを表示部２３にて表示させる（ステップＳ４０３）。
【００９４】
一方、グラフ上の指定を受け付けていない場合には（ステップＳ４０１否定）、画像処理部２６は、再生操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０４）。ここで、再生操作を受け付けた場合には（ステップＳ４０４肯定）、画像処理部２６は、曲線状の各角度での３Ｄ血管画像をそれぞれ生成する（ステップＳ４０５）。そして、表示制御部２６３は、生成された３Ｄ血管画像群を連続して表示させてグラフに重畳させた表示グラフを表示部２３にて表示させる（ステップＳ４０６）。
【００９５】
なお、２枚のＸ線画像が撮影されるまで、Ｘ線診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。また、グラフ上の指定を受けるまで、又は、再生操作を受け付けるまで、Ｘ線診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ４０１否定）、（ステップＳ４０４否定）。
【００９６】
上述したように、第４の実施形態によれば、表示制御部２６３は、撮影対象の角度を示す情報として、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度の大動脈の３次元画像を表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアーム１５を角度付けした際の大動脈の見え方を予め表示することができ、例えば、石灰化の状況、Ｃｏｒｏｎａｒｙ（冠状動脈）の見え方、弁の見え方などを事前に確認させることを可能にする。その結果、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、最適な角度を動作前に確認させることを可能にする。
【００９７】
例えば、Ｃｏｒｏｎａｒｙにおいては、大動脈弁から数ｃｍ上に存在しており、心臓を栄養している。従って、ＴＡＶＲでは、人工弁によりＣｏｒｏｎａｒｙを閉塞させてしまわないようにすることが非常に重要である。そこで、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００を用いることで、大動脈弁を鉛直方向から観察することができるとともに、Ｃｏｒｏｎａｒｙなどの状態をよく観察することができるアームの角度を動作前に確認することが可能となる。
【００９８】
また、第４の実施形態によれば、表示制御部は、撮影対象の角度を示す情報として、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で回転させた大動脈の３次元画像を表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、大動脈を鉛直方向からみた場合の大動脈の見え方を予め表示することができる。
【００９９】
（第５の実施形態）
上述した第１〜第４の実施形態では、「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」を２枚のＸ線画像から生成する場合について説明した。第５の実施形態では、２枚のＸ線画像に加えて、ＣＴ画像などの３次元画像から「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」を生成する場合について説明する。第５の実施形態においては、グラフ生成部２６１及び表示制御部２６３の処理内容が第１〜第４の実施形態とは異なる。以下、これを中心に説明する。
【０１００】
第５の実施形態に係るグラフ生成部２６１は、２方向から撮影された２枚のＸ線画像、及び、３次元の医用画像それぞれに基づいて、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で表示されるアームの角度情報を示す図をそれぞれ生成する。例えば、グラフ生成部２６１は、２方向から撮影された２枚のＸ線画像を用いて上述したように「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」を生成する。
【０１０１】
そして、グラフ生成部２６１は、３次元データを収集した際の被検体の体位と、３次元データに対して投影する際の視点の位置及び視線方向とに基づいて、指定されたＣアーム１５の角度を収集する。一例を挙げると、グラフ生成部２６１は、被検体の体位と、大動脈弁を鉛直方向から観察することができる視点の位置及び視線方向とに基づいて、Ｃアーム１５の角度を算出する。
【０１０２】
第５の実施形態に係る表示制御部２６３は、２枚のＸ線画像に基づくアームの角度情報と、３次元の医用画像に基づくアームの角度情報とに差異がある場合に、各角度情報に対応する大静脈の３次元画像をそれぞれ表示させる。図１７は、第５の実施形態に係る表示制御部による表示制御の一例を示す図である。
【０１０３】
例えば、図１７に示すように、第５の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成された２枚のＸ線画像に基づく曲線４１と、３次元のＣＴ画像に基づく曲線４８とにおいて、大きな差異がある位置の３Ｄ血管画像をそれぞれ表示させる。一例を挙げると、表示制御部２６３は、図１７に示すように、２枚のＸ線画像に基づく「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」である曲線４１に対応する３Ｄ血管画像５６と、ＣＴ画像に基づく「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」である曲線４８に対応する３Ｄ血管画像５７をグラフに重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。なお、３Ｄ血管画像の生成については、上述した手法と同様である。
【０１０４】
これにより、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、Ｃアーム１５の角度付けの違いで、画像のどのあたりに差異がでるのかを把握させることが可能である。
【０１０５】
次に、図１８を用いて、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。図１８は、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１８においては、図９に示す第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の手順と同一の処理に同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０６】
図１８に示すように、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、ＴＡＶＲに係る２枚のＸ線画像が撮影されると（ステップＳ１０１肯定）、グラフ生成部２６１は、３次元画像を再構成して（ステップＳ１０２）、グラフ（カーブ）を生成する（ステップＳ１０３）。続いて、グラフ生成部２６１は、３次元画像データに基づいてカーブを生成する（ステップＳ５０１）。
【０１０７】
そして、表示制御部２６３は、生成された双方のカーブで差異のある角度を抽出する（ステップＳ５０２）。そののち、画像処理部２６は、抽出された角度での各３Ｄ血管画像を生成する（ステップＳ５０３）。そして、表示制御部２６３は、生成された各３Ｄ血管画像をグラフに重畳させた表示グラフを表示部２３にて表示させる（ステップＳ５０４）。なお、図１８においては、２枚のＸ線画像に基づくカーブが生成された後に、３次元画像に基づくカーブが生成される場合について説明したが、実施形態がこれに限定されるものではなく、例えば、並行して生成される場合であってもよく、或いは、３次元画像に基づくカーブが生成された後に２枚のＸ線画像に基づくカーブが生成される場合であってもよい。
【０１０８】
上述したように、第５の実施形態よれば、グラフ生成部２６１は、２方向から撮影された２枚のＸ線画像、及び、３次元の医用画像それぞれに基づいて、大動脈弁の縦断面がＸ線画像の表示面に対して略垂直又は略水平となる角度で表示される前記アームの角度情報を示す図をそれぞれ生成する。表示制御部２６３は、２枚のＸ線画像に基づくアームの角度情報と、３次元の医用画像に基づくアームの角度情報とに差異がある場合に、各角度情報に対応する大静脈の３次元画像をそれぞれ表示させる。従って、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、異なるデータに基づいてグラフを生成することで、データ間の差異を確認することができる。また、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、例えば、双方のカーブに基づく３Ｄ血管画像を参照させることで、精度の高いグラフを選択して利用することを可能にする。
【０１０９】
（第６の実施形態）
さて、これまで第１〜第５の実施形態について説明したが、上述した第１〜第５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。
【０１１０】
上述した第１〜第５の実施形態では、アームの可動領域、非可動領域及び干渉領域をグラフ上で示す場合と、装置、被検体、寝台、周辺機器及び術者などを示す３Ｄモデルをグラフ上で示す場合と、３Ｄ血管画像をグラフ上で示す場合とをそれぞれ説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、適宜組み合わせることが可能である。
【０１１１】
図１９は、第６の実施形態に係る表示制御部２６３による表示制御の一例を示す図である。例えば、図１９に示すように、第６の実施形態に係る表示制御部２６３は、グラフ生成部２６１によって生成されたグラフに、算出部２６２によって算出されたＣアーム１５の非可動領域を重畳した表示グラフを表示部２３に表示させる。さらに、表示制御部２６３は、曲線４１上の角度における３Ｄモデル５８や、３Ｄ血管画像５９などを重畳させて表示部２３に表示させる。なお、図１９に示す例はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、表示制御部２６３によって表示される情報は任意に変更することができ、例えば、グラフに非可動領域と３Ｄモデルとが表示される場合であってもよく、或いは、グラフに非可動領域と３Ｄ血管画像とが表示される場合であってもよい。
【０１１２】
また、グラフに表示される情報として、Ｘ線画像が表示される場合であってもよい。例えば、表示制御部２６３は、現時点のＣアーム１５の位置のＸ線画像をグラフに重畳して表示することが可能である。また、例えば、「Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ」を生成する際に撮影された透視画像をメモリに記憶させておき、それらを表示させる場合であってもよい。一例を挙げると、表示制御部２６３は、グラフ上の点（角度）が指定されると、記憶済みの透視画像のうち、指定された角度に最も近い透視画像から所定の枚数の画像をサムネイル画像として表示部２３に表示させる。そして、表示させたサムネイル画像に対して選択操作を受け付けた場合に、表示制御部２６３は、選択されたサムネイル画像に対応する透視画像を大きな画像で表示する。
【０１１３】
なお、上述した例はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、表示されるＸ線画像は透視画像に限定されるものではなく、例えば、撮影画像であってもよい。
【０１１４】
上述した第１〜第５の実施形態では、Ｃアームの角度を決定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く、例えば、Ωアームの角度を決定する場合であってもよい。
【０１１５】
上述した第１〜第５の実施形態では、Ｃアーム１５の非可動領域としてアームのストロークリミットによる非可動領域と、干渉領域とを算出してグラフ上に表示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く、例えば、どちらか一方を算出して表示する場合であってもよい。
【０１１６】
上述した第１〜第５の実施形態では、グラフの生成に臨床解析アプリケーション「ＣＡＡＳ  Ａ−Ｖａｌｖｅ（Cardiovascular  Angiographic  Analysis  System  Aortic−Valve）：Ｐｉｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ社」を用い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く、例えば、アームの角度情報を臨床角のグラフで表示するものであればどのようなものにも応用することが可能である。
【０１１７】
上述した第２の実施形態では、表示部２３にて表示されたグラフ上での入力操作が実行された後のアームの角度にＣアーム１５を移動させ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く、例えば、グラフ上での操作に追従して、アームが移動する場合であってもよい。
【０１１８】
かかる場合には、入力部２２は、入力操作中のマウスによってドラッグされている途中の角度の情報を逐次的にシステム制御部２１に通知し、システム制御部２１は、通知された角度の情報をＣアーム・天板機構制御部１９に通知することで、入力操作中のマウスの動きに追従してアームを移動させる。
【０１１９】
以上説明したとおり、第１〜６の実施形態によれば、本実施形態のＸ線診断装置は、アームの角度付けに係る操作性を向上させることを可能にする。
【０１２０】
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】
【０１２１】
２１  システム制御部
２２  入力部
２３  表示部
２６  画像処理部
１００  Ｘ線診断装置
２６１  グラフ生成部
２６２  算出部
２６３  表示制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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