(57)【要約】【課題】被検体内に導入されたデバイスと血管部分との両方を、透視画像中で明確かつ同時に確認することが可能な放射線画像処理装置を提供する。【解決手段】この画像処理装置１０（放射線画像処理装置）は、画像生成部１３と、記憶部１２と、画像処理部１４とを備える。画像処理部１４は、連続的に生成される複数の透視画像４０において、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０の位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像４１を作成し、記憶部１２に記憶された被検体Ｔの血管の造影画像４０から、デバイス３０に対して識別可能に血管部分６０を表示するマップ画像５１を作成し、マップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成するように構成されている。【選択図】図１
2018046922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を透過した放射線の検出信号に基づく透視画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部により生成された透視画像を記憶する記憶部と、
前記画像生成部により生成された透視画像に画像処理を行う画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、
連続的に生成される複数の前記透視画像において、被検体内に導入されたデバイスの位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像を作成し、
前記記憶部に記憶された被検体の血管の造影画像から、前記デバイスに対して識別可能に血管部分を表示するマップ画像を作成し、
前記マップ画像に前記デバイス固定画像を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するように構成されている、放射線画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記造影画像における血管部分の画素値を反転させる処理、または、前記造影画像における血管部分の色を前記デバイスに対して識別可能な色に変更する処理を行って、前記マップ画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記造影画像における血管部分の輪郭抽出により、血管部分の輪郭を識別可能に表示する前記マップ画像を生成するように構成されている、請求項２に記載の放射線画像処理装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、連続して生成された複数の前記造影画像を用いて、前記造影画像における血管部分以外の背景部分の一部または全部を除去して、前記マップ画像を作成するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、
前記造影画像と前記造影画像の直近フレームの過去造影画像との差分画像を作成し、
前記差分画像に対して画素値の閾値を用いて画像成分を除去する閾値処理を行うことにより、前記背景部分の除去を行うように構成されている、請求項４に記載の放射線画像処理装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、
心電図波形または前記透視画像から、前記透視画像の心拍位相情報を取得し、
前記心拍位相情報に基づいて、前記記憶部に記憶された複数の前記造影画像のうちから前記デバイス固定画像と略一致する心拍位相において取得された前記造影画像を選択し、
選択した前記造影画像から前記マップ画像を作成するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、
造影中に生成される前記造影画像において、前記デバイス近傍における部分マップ画像を作成し、
造影終了後に生成される前記デバイス固定画像と、前記部分マップ画像とを、前記デバイス位置に基づいて重畳させることにより、前記デバイスマップ重畳画像を作成するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、連続する複数フレームの前記透視画像を用いて前記デバイスを強調したデバイス強調画像により、前記デバイス固定画像を作成するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項９】
前記デバイスは、血管治療用のステントを含み、
前記透視画像および前記造影画像は、被検体の心拍に伴って周期的に動く部位の放射線画像である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項１０】
放射線透視撮影による被検体の血管の造影画像を取得するステップと、
放射線透視撮影による被検体の透視画像を連続的に取得するステップと、
連続的に生成される複数の前記透視画像において、被検体内に導入されたデバイスの位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像を作成するステップと、
前記造影画像から、前記デバイスに対して識別可能に血管部分を表示するマップ画像を作成するステップと、
前記マップ画像に前記デバイス固定画像を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するステップとを備える、放射線画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像処理装置および放射線画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体（患者）の体内に導入されたデバイスを撮像した透視画像を処理する放射線画像処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、血管内インターベンション治療において、被検体（患者）の体内にカテーテル導入されたステント（デバイス）のＸ線画像（透視画像）を処理する画像処理装置が開示されている。ステントや、ステントが挿入された血管部分は、透視画像中での視認性が低い。この画像処理装置は、ステントを運ぶためのガイドワイヤ先端部の動きベクトルを生成し、動きベクトルを用いて、順次取得される透視画像のガイドワイヤ先端部が互いに一致するように各透視画像を位置合わせし、位置合わせされた各透視画像を時間積分することにより、ステントおよびステントが配置された血管内壁を強調する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５０６１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような画像の時間積分による強調処理では、透視画像にほとんど写らない血管内壁の視認性を十分に向上できるとは限らない。造影剤を用いれば、血管部分の視認性が顕著に向上する一方で、血管の内部に存在するデバイス（ステント）は造影剤に埋もれて視認性が低下してしまう。たとえば、ステントの留置状態を把握して、追加の血管拡張や追加のステント留置の必要性を判断するには、ステントと血管内壁との両方を確認する必要性が高い。そこで、透視画像において、被検体内に導入されたデバイスと血管部分との両方を、より明確に、かつ同時に確認できるようにすることが望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、被検体内に導入されたデバイスと血管部分との両方を、透視画像中で明確かつ同時に確認することが可能な放射線画像処理装置および放射線画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における放射線画像処理装置は、被検体を透過した放射線の検出信号に基づく透視画像を生成する画像生成部と、画像生成部により生成された透視画像を記憶する記憶部と、画像生成部により生成された透視画像に画像処理を行う画像処理部とを備え、画像処理部は、連続的に生成される複数の透視画像において、被検体内に導入されたデバイスの位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像を作成し、記憶部に記憶された被検体の血管の造影画像から、デバイスに対して識別可能に血管部分を表示するマップ画像を作成し、マップ画像にデバイス固定画像を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するように構成されている。
【０００８】
この発明の第１の局面による放射線画像処理装置では、上記のように、連続的に生成される複数の透視画像において、被検体内に導入されたデバイスの位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像を作成し、記憶部に記憶された被検体の血管の造影画像から、デバイスに対して識別可能に血管部分を表示するマップ画像を作成し、マップ画像にデバイス固定画像を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するように画像処理部を構成する。これにより、マップ画像では、造影画像を用いて血管部分を明確に視認可能にすることができ、かつ、デバイスが識別可能なように血管部分を表示することができる。そして、デバイスマップ重畳画像では、デバイス固定画像のデバイスを、マップ画像の血管部分に重ねることによって、通常の造影画像では造影剤に埋もれてしまうデバイスと、造影画像から得られた明確な血管部分とを同時に表示することができる。その結果、被検体内に導入されたデバイスと血管部分との両方を、透視画像中で明確かつ同時に確認することができる。
【０００９】
上記第１の局面による放射線画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、造影画像における血管部分の画素値を反転させる処理、または、造影画像における血管部分の色をデバイスに対して識別可能な色に変更する処理を行って、マップ画像を生成するように構成されている。ここで、造影中にデバイスが埋もれるのは、造影剤の放射線吸収によって血管部分がデバイスと同等以上に黒く（画素値が低く）なるためである。そのため、造影画像における血管部分の画素値を反転させるか、デバイスを視認可能な別の色で血管部分を表示することにより、デバイスの識別性を向上させることが可能なマップ画像を容易に生成することができる。その結果、デバイスマップ重畳画像において、デバイスと血管部分との両方をより明確に確認できるようになる。
【００１０】
この場合、好ましくは、画像処理部は、造影画像における血管部分の輪郭抽出により、血管部分の輪郭を識別可能に表示するマップ画像を生成するように構成されている。このように構成すれば、デバイスマップ重畳画像において、血管部分の輪郭（すなわち、血管壁）だけを識別可能に表示し、血管部分の内部にはデバイス固定画像そのものを表示することができる。これにより、識別可能な表示色により血管部分が塗りつぶされる場合と異なり、透視画像に慣れたユーザにとっても違和感なく、デバイスと血管部分との両方を明確に確認可能なデバイスマップ重畳画像を生成することができる。
【００１１】
上記第１の局面による放射線画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、連続して生成された複数の造影画像を用いて、造影画像における血管部分以外の背景部分の一部または全部を除去して、マップ画像を作成するように構成されている。このように構成すれば、マップ画像から血管部分以外の背景部分を除去することができるので、デバイスマップ重畳画像において背景部分の多重化を抑制して、画像全体としての視認性を向上させることができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、画像処理部は、造影画像と造影画像の直近フレームの過去造影画像との差分画像を作成し、差分画像に対して画素値の閾値を用いて画像成分を除去する閾値処理を行うことにより、背景部分の除去を行うように構成されている。このように構成すれば、心血管インターベンション治療時の造影画像の場合に、連続するフレームで血管位置は変動するのに対して骨や動きの少ない臓器は位置が変わらないことを利用して、容易に、血管部分を残しつつ背景部分を除去することができる。
【００１３】
上記第１の局面による放射線画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、心電図波形または透視画像から、透視画像の心拍位相情報を取得し、心拍位相情報に基づいて、記憶部に記憶された複数の造影画像のうちからデバイス固定画像と略一致する心拍位相において取得された造影画像を選択し、選択した造影画像からマップ画像を作成するように構成されている。このように構成すれば、心血管インターベンション治療時の造影画像の場合に、血管部分の移動は主として心臓の拍動に起因する周期的運動となるので、心拍位相の一致に基づいて、デバイス固定画像と精度よく一致するマップ画像を選択することができる。
【００１４】
上記第１の局面による放射線画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、造影中に生成される造影画像において、デバイス近傍における部分マップ画像を作成し、造影終了後に生成されるデバイス固定画像と、部分マップ画像とを、デバイス位置に基づいて重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するように構成されている。このように構成すれば、デバイス位置に基づくことにより、造影中と造影終了後とに取得される一連の透視画像（造影画像）を用いて、造影終了後に直ちにデバイスマップ重畳画像を作成することができる。
【００１５】
上記第１の局面による放射線画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、連続する複数フレームの透視画像を用いてデバイスを強調したデバイス強調画像により、デバイス固定画像を作成するように構成されている。このように構成すれば、デバイス固定画像におけるデバイスの視認性を向上させることができる。その結果、デバイスマップ重畳画像において、デバイスと血管部分との両方をさらに明確に確認できるようになる。
【００１６】
上記第１の局面による放射線画像処理装置において、好ましくは、デバイスは、血管治療用のステントを含み、透視画像および造影画像は、被検体の心拍に伴って周期的に動く部位の放射線画像である。心血管インターベンション治療など、血管を含む体組織が心拍に伴って周期的に動く場合には、ステントおよび血管部分の各々について十分に視認性を向上させることが難しいため、デバイス固定画像によって位置変動を抑制しつつマップ画像によって血管部分とデバイスとを識別可能にすることが可能な本発明は、特に有効である。
【００１７】
この発明の第２の局面における放射線画像処理方法は、放射線透視撮影による被検体の血管の造影画像を取得するステップと、放射線透視撮影による被検体の透視画像を連続的に取得するステップと、連続的に生成される複数の透視画像において、被検体内に導入されたデバイスの位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像を作成するステップと、造影画像から、デバイスに対して識別可能に血管部分を表示するマップ画像を作成するステップと、マップ画像にデバイス固定画像を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するステップとを備える。
【００１８】
この発明の第２の局面による放射線画像処理方法では、連続的に生成される複数の透視画像において、被検体内に導入されたデバイスの位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像を作成するステップと、造影画像から、デバイスに対して識別可能に血管部分を表示するマップ画像を作成するステップと、マップ画像にデバイス固定画像を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像を作成するステップとを備える。これにより、マップ画像では、造影画像を用いて血管部分を明確に視認可能にすることができ、かつ、デバイスが識別可能なように血管部分を表示することができる。そして、デバイスマップ重畳画像では、デバイス固定画像のデバイスを、マップ画像の血管部分に重ねることによって、通常の造影画像では造影剤に埋もれてしまうデバイスと、造影画像から得られた明確な血管部分とを同時に表示することができる。その結果、被検体内に導入されたデバイスと血管部分との両方を、透視画像中で明確かつ同時に確認することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、被検体内に導入されたデバイスと血管部分との両方を、透視画像中で明確かつ同時に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による画像処理装置を備える放射線撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】デバイスの一例を示す図（Ａ）、血管内におけるデバイスの状態を説明するための図（Ｂ）および（Ｃ）である。
【図３】画像処理装置による画像処理を説明するための図である。
【図４】デバイス固定画像の作成処理を説明するための図である。
【図５】背景部分の除去処理を説明するための図である。
【図６】デバイス強調画像の作成処理を説明するための図である。
【図７】画像処理装置による画像処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図８】第２実施形態の画像処理装置による画像処理を説明するための図である。
【図９】第３実施形態の画像処理装置による造影画像の自動選択処理を説明するための図である。
【図１０】第４実施形態の画像処理装置による部分マップ画像の作成処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
（放射線画像処理装置の構成）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による画像処理装置１０の構成について説明する。画像処理装置１０は、特許請求の範囲の「放射線画像処理装置」の一例である。
【００２３】
第１実施形態による画像処理装置１０は、放射線画像を撮影する放射線撮影装置１００と組み合わせて、透視画像の撮影中にリアルタイムで画像処理を行うように構成されている。放射線撮影装置１００は、人体などの被検体Ｔの外側から放射線を照射することによって、被検体Ｔ内を画像化した放射線画像（透視画像）を撮影する装置である。放射線撮影装置１００は、放射線の一例であるＸ線を用いてＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置である。
【００２４】
放射線撮影装置１００は、被検体Ｔに放射線（Ｘ線）を照射する照射部１と、被検体Ｔを透過した放射線を検出する放射線検出部２とを備えている。照射部１と放射線検出部２とは、それぞれ、被検体Ｔが載置される天板３を挟んで対向するように配置されている。照射部１および放射線検出部２は、移動機構４に移動可能に支持されている。天板３は、天板駆動部５により水平方向に移動可能である。被検体Ｔの関心領域を撮影できるように、移動機構４および天板駆動部５を介して照射部１、放射線検出部２および天板３が移動される。関心領域は、被検体Ｔのうちで、検査や治療のために撮影の対象となる領域である。放射線撮影装置１００は、移動機構４および天板駆動部５を制御する制御部６を備えている。
【００２５】
照射部１は、放射線源１ａを含んでいる。放射線源１ａは、図示しない高電圧発生部に接続されており、高電圧が印加されることによりＸ線を発生させるＸ線管である。放射線源１ａは、Ｘ線出射方向を放射線検出部２の検出面に向けて配置されている。照射部１は、制御部６に接続されている。制御部６は、管電圧、管電流およびＸ線照射の時間間隔などの予め設定された撮影条件に従って照射部１を制御し、放射線源１ａからＸ線を発生させる。
【００２６】
放射線検出部２は、照射部１から照射され、被検体Ｔを透過したＸ線を検出し、検出したＸ線強度に応じた検出信号を出力する。放射線検出部２は、たとえば、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）により構成されている。放射線検出部２は、所定の解像度のＸ線検出信号を画像処理装置１０に出力する。画像処理装置１０は、放射線検出部２からＸ線検出信号を取得して、透視画像４０（図３参照）を生成する。
【００２７】
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成されたコンピュータである。制御部６は、ＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することにより、放射線撮影装置１００の各部を制御する制御部として機能する。制御部６は、照射部１および画像処理装置１０の制御や、移動機構４および天板駆動部５の駆動制御を行う。
【００２８】
放射線撮影装置１００は、表示部７、操作部８および記憶部９を備える。表示部７は、たとえば液晶ディスプレイなどのモニタである。操作部８は、たとえばキーボードおよびマウス、タッチパネルまたは他のコントローラーなどを含んで構成される。記憶部９は、たとえばハードディスクドライブなどの記憶装置により構成される。制御部６は、画像処理装置１０により生成された画像を表示部７に表示させる制御を行うように構成されている。また、制御部６は、操作部８を介した入力操作を受け付けるように構成されている。記憶部９は、画像データ、撮影条件および各種の設定値を記憶するように構成されている。表示部７および操作部８の各々は、画像処理装置１０に設けられていてもよい。
【００２９】
画像処理装置１０は、たとえば、ＣＰＵあるいはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサ１１と、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの記憶部１２とを含んで構成されるコンピュータである。すなわち、画像処理装置１０は、記憶部１２に記憶された画像処理プログラムをプロセッサ１１に実行させることにより構成される。画像処理装置１０は、制御部６と同一のハードウェア（ＣＰＵ）に画像処理プログラムを実行させることにより、制御部６と一体的に構成されてもよい。
【００３０】
記憶部１２は、コンピュータを画像処理装置１０として機能させるためのプログラム１５（画像処理プログラム）を記憶している。また、第１実施形態では、記憶部１２は、後述する画像生成部１３により生成された透視画像４０および後述する造影画像５０を含む画像データ１６を記憶するように構成されている。
【００３１】
画像処理装置１０は、画像処理プログラム１５を実行することによる機能として、画像生成部１３と、画像処理部１４とを含む。画像生成部１３と画像処理部１４とが専用のプロセッサにより個別に構成されていてもよい。
【００３２】
画像生成部１３は、被検体Ｔを透過した放射線の検出信号に基づく透視画像４０を生成するように構成されている。画像生成部１３は、放射線検出部２の検出信号に基づき、透視画像４０を動画像の形式で生成する。すなわち、照射部１から被検体Ｔに対してＸ線が所定時間間隔で断続的に照射され、被検体Ｔを透過したＸ線が放射線検出部２により順次検出される。画像生成部１３は、放射線検出部２から順次出力される検出信号を画像化することにより、透視画像４０を所定のフレームレートで生成する。フレームレートは、たとえば１５ＦＰＳ〜３０ＦＰＳ程度である。透視画像４０は、たとえばグレースケールで所定の階調数（１０〜１２ビットなど）の画素値を有する画像である。そのため、低画素値の画素では黒く（暗く）表示され、高画素値の画素では白く（明るく）表示される。
【００３３】
画像処理部１４は、画像生成部１３により生成された透視画像４０に画像処理を行うように構成されている。画像処理の詳細については、後述する。
【００３４】
第１実施形態では、画像処理装置１０（放射線撮影装置１００）は、被検体Ｔ内に導入されるデバイス３０（図２参照）の透視画像４０および被検体Ｔの血管の造影画像５０を生成するように構成されている。第１実施形態では、透視画像４０および造影画像５０は、被検体の心拍に伴って周期的に動く部位の放射線画像である。
【００３５】
第１実施形態では、図２（Ａ）に示すように、被検体Ｔ内に導入されるデバイス３０は、血管治療用のステント３１を含む。ステント３１は、たとえば、冠動脈（心血管）インターベンション治療に用いられる。冠動脈インターベンション治療は、内部にガイドワイヤ３２を備えたカテーテル３３を被検体Ｔの血管内に挿入し、血管を介してカテーテル３３を心臓の冠動脈へ到達させて治療を行うものである。ステント３１は、細い金属などで形成された網目構造を有する筒状形状を有する。ステント３１は、血管の狭窄部分に配置され、内側からバルーンを利用して拡張されることにより血管内に留置され、狭窄した血管を拡げて内側から支える。網目構造のステント３１は透視画像４０に写りにくいため、放射線透過性の低い（または不透過の）マーカー３４が、目印としてステント３１あるいはバルーンなどに設けられる。マーカー３４は、１つあるいは２つ設けられることが多い。
【００３６】
冠動脈インターベンション治療では、医師が、画像処理装置１０（放射線撮影装置１００）によりリアルタイムで生成される動画像である透視画像４０を参照しながら、カテーテル３３を心臓の冠動脈へ送り込む。治療に際しては、狭窄部位の特定、ステント３１および血管拡張用バルーンの狭窄部位への位置決め、ステント３１を留置した後の確認が必要とされる。血管の中の血液と、周囲の体組織とで、Ｘ線透過性の差が小さいことから、血管部分は透視画像４０において視認性が低い。そこで、治療開始前や、治療中には、造影剤を用いた造影画像５０（図３参照）の撮影が行われる。造影剤は、マーカー３４と同様、放射線透過性が低いため、透視画像４０において暗部（黒色部）として写る。カテーテルを介して血管内に造影剤を注入することにより、造影画像５０では、通常の透視画像４０ではほとんど写らない血管部分６０（図３参照）を明確に写すことができる。
【００３７】
ステント３１を留置した後の確認には、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、ステント３１（血管の狭窄部位）が十分に拡張したか否か、ステント３１が血管壁ＶＷに密着しているか否か、の確認などが含まれる。たとえば図２（Ｂ）では、ステント３１および狭窄部分が十分に拡張し、血管壁ＶＷにステント３１が密着している。図２（Ｃ）では、ステント３１の端部付近で十分に拡張ができておらず、血管壁ＶＷとステント３１との密着も不十分である。確認結果は、バルーンによる追加拡張や、追加のステント留置を行うか否かの判断の基礎となる。
【００３８】
このため、ステント３１の留置後の確認には、ステント３１と、血管部分６０との両方が確認（視認）できることが重要となる。しかし、図３に示すように、通常の透視画像４０では、画像中に黒色の点として写るマーカー３４に基づいて、ステント３１の位置を把握することが可能である一方、血管部分６０（破線部参照）はほとんど視認できない。造影画像５０では、造影剤を注入された血管部分６０が、黒色領域として鮮明に写る一方で、血管内のマーカー３４（ステント３１）は造影剤に埋もれてほとんど視認できない。
【００３９】
そこで、第１実施形態では、図３に示すように、画像処理部１４は、デバイス３０（ステント３１およびマーカー３４）が視認可能に写る透視画像４０と、血管部分６０が写る造影画像５０とを用いて画像合成（重畳）を行うことにより、デバイス３０（ステント３１およびマーカー３４）と血管部分６０との両方を視認可能なデバイスマップ重畳画像７０を作成するように構成されている。
【００４０】
（透視画像の画像処理）
第１実施形態では、画像処理部１４は、連続的に生成される複数の透視画像４０から、デバイス固定画像４１をリアルタイムで作成する処理、造影画像５０を用いて血管部分６０のマップ画像５１を作成する処理、デバイス固定画像４１とマップ画像５１とを用いてデバイスマップ重畳画像７０を作成する処理を行うように構成されている。以下各々の処理について具体的に説明する。なお、以下の説明では便宜的に、造影中の透視画像を造影画像５０とし、非造影中の透視画像を透視画像４０として、区別する。
【００４１】
〈デバイス固定画像〉
デバイス固定画像４１は、連続的に生成される複数の透視画像４０において、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０の位置が一致するように位置合わせした透視画像である。リアルタイムで動画像として生成される透視画像４０では、心拍や被検体Ｔの呼吸などによって、血管部分６０および血管部分６０内のデバイス３０が常に周期的に運動する。デバイス固定画像４１は、透視画像４０に写るデバイス３０の位置を画像中（表示画面中）で固定して表示させるものである。
【００４２】
具体的には、図４に示すように、画像処理部１４は、画像生成部１３によりリアルタイムで生成される透視画像４０（非造影画像）の各々から、デバイス３０のマーカー３４を検出する。マーカー３４の検出は、公知の画像認識技術により可能である。画像処理部１４は、透視画像４０中におけるマーカー３４の位置座標を取得する。
【００４３】
画像処理部１４は、動画像として生成される複数の透視画像４０のうちから、所定のタイミングで、デバイス固定画像４１の基準となる基準画像４２を選択する。つまり、画像処理部１４は、透視画像４０のうちのいずれか１フレームの画像を基準画像４２として選択する。
【００４４】
画像処理部１４は、基準画像４２以降の各フレームの透視画像４０について、各々のマーカー３４（デバイス３０）の位置が基準画像４２に写るマーカー３４（デバイス３０）の位置と一致するように位置合わせを行う。すなわち、各フレームの透視画像４０について、水平移動および回転移動の一方または両方を行う。これにより、マーカー３４（デバイス３０）の位置が互いに一致するデバイス固定画像４１がフレーム毎に作成される。この結果、基準画像４２以降のフレームでは、マーカー３４（デバイス３０）の位置が固定された状態の透視画像（デバイス固定画像４１）が連続的に出力される。
【００４５】
〈マップ画像〉
図３に示すように、マップ画像５１は、被検体Ｔの血管の造影画像５０から作成され、デバイス３０に対して識別可能に血管部分６０を表示する画像である。第１実施形態では、デバイスマップ重畳画像７０の作成前に、血管内に造影剤を注入して撮影された造影画像５０が予め取得され、記憶部１２に記憶される。画像処理部１４は、記憶部１２に記憶された被検体Ｔの血管の造影画像５０からマップ画像５１を作成する。
【００４６】
造影画像５０は、心拍や被検体Ｔの呼吸などによって周期的に運動する造影画像５０の少なくとも１周期分にわたって、記憶部１２に記憶されることが好ましい。画像処理部１４は、記憶部１２に記憶された所定時間分の複数の造影画像５０のうちから、デバイス固定画像４１に重畳させる造影画像５０を選択する。すなわち、画像処理部１４は、血管部分６０がデバイス固定画像４１の血管部分６０（破線部参照）に一致または近似する造影画像５０を選択する。なお、デバイス固定画像４１と造影画像５０とは、血管部分６０の全体が一致または近似する必要はない。デバイス固定画像４１は、デバイス３０（マーカー３４）の位置が固定され、デバイス３０（マーカー３４）以外の部位が動く動画像となることから、造影画像５０は、デバイス３０の位置（マーカー３４の位置）の近傍領域における血管部分６０がデバイス固定画像４１と一致していればよい。
【００４７】
造影画像５０の選択は、画像処理部１４が自動で行ってもよいし、ユーザ（インターベンション治療を行う医師）による選択操作を受け付けることにより手動で行ってもよい。選択操作は、たとえば複数の造影画像５０を表示部７に一覧可能に表示させ、いずれかの造影画像５０に対しての操作部８を介した選択操作を受け付けることにより実施される。画像処理部１４が自動で造影画像５０の選択を行う例は、後述の第３実施形態において説明する。
【００４８】
画像処理部１４は、選択された造影画像５０から、デバイス３０に対して識別可能に血管部分６０を表示するマップ画像５１を作成する。デバイス３０に対して識別可能に血管部分６０を表示するとは、デバイス３０（ステント３１）の画像部分（画素）と、血管部分６０の画像部分（画素）とが、ユーザにとって識別できる程度に明暗（画素値）あるいは色彩上のコントラストを有することである。
【００４９】
第１実施形態では、画像処理部１４は、造影画像５０における血管部分６０の画素値を反転させる処理、または、造影画像５０における血管部分６０の色をデバイス３０に対して識別可能な色に変更する処理を行って、マップ画像５１を生成するように構成されている。図３に示すように、造影画像５０における血管部分６０は造影剤によって画素値が低く（黒く）現れる。また、透視画像４０（デバイス固定画像４１）におけるデバイス３０も、周囲の体組織に比べれば画素値が低く（黒く）現れる傾向にある。造影画像５０における血管部分６０の画素値を反転させることにより、血管部分６０の画素値が高い（白い）反転画像が得られる。これにより、反転画像からなるマップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させると、画素反転された白地の血管部分６０にデバイス３０およびマーカー３４が黒く写り、識別が可能となる。
【００５０】
血管部分６０は、画素値の反転に限らず、白黒（グレースケール）とは異なる他の色に置き換えてもよい。反転画像における白色（反転画素値）に代えて、たとえば黄色や緑色などの、黒色（灰色）のデバイス３０と区別可能な所定色に変更することでも、同様にデバイス３０と血管部分６０とを識別可能に表示することが可能である。
【００５１】
〈背景部分の除去〉
マップ画像５１の作成にあたっては、選択された造影画像５０をそのまま用いることができるが、連続して生成された複数の造影画像５０を用いて背景部分６１を除去した画像を用いることもできる。第１実施形態において、好ましくは、画像処理部１４は、連続して生成された複数の造影画像５０を用いて、造影画像５０における血管部分６０以外の背景部分６１の一部または全部を除去して、マップ画像５１を作成するように構成されている。
【００５２】
具体的には、図５に示すように、画像処理部１４は、現在の造影画像５０と、現在の造影画像５０の直近フレームの過去造影画像５２との差分画像５３を作成する。図５では、たとえば３フレームの（直近の３つの）過去造影画像５２を用いる例を示している。まず、画像処理部１４は、複数の過去造影画像５２の合成画像５２ａを作成する。たとえば、画像処理部１４は、複数の過去造影画像５２の各画素値同士を平均した合成画像５２ａ（平均画像）を作成する。心拍動に伴って変動する血管部分６０などは、合成画像５２ａにおいてぶれて（ぼやけて）写り、平均により画素値が均一化され、灰色に近くなる。骨や時間的に変動しない臓器などの背景部分６１は平均しても変化しないため、合成画像５２ａにおいても過去造影画像５２と同様に写る。
【００５３】
なお、画像処理部１４は、複数の過去造影画像５２を時間的に異なる割合で加算した合成画像５２ａを作成してもよい。たとえば、画像処理部１４は、複数の過去造影画像５２を時間フィルタであるリカーシブフィルタにより合成する。この場合、現在の造影画像５０に近いフレームの過去造影画像５２ほど、合成画像５２ａにおいて大きな割合を占めるように合成される。
【００５４】
画像処理部１４は、現在の造影画像５０と合成画像５２ａとの差分処理（サブトラクション）を行うことにより、差分画像５３を作成する。画像処理部１４は、現在の造影画像５０（画像Ａとする）と合成画像５２ａ（画像Ｂとする）と、画素値の中間値からなる中間値画像５４（画像Ｃとする）とにより、Ａ−Ｂ＋Ｃの演算処理（対応画素同士の画素値の加減算処理）を行い、差分画像５３を作成する。差分画像５３では、現在の造影画像５０において写る血管部分６０は黒い（画素値が低い）ままとなる。合成画像５２ａにおけるぶれた血管部分６０は、差分画像５３では、より白く（画素値が高く）なり、動かない背景部分６１は、灰色（中間値近傍）となる。つまり、差分画像５３では、現在の造影画像５０における血管部分６０と、背景部分６１や合成画像５２ａにおける平均化された血管部分６０と、の間でのコントラスト（画素値の差）が明確化される。
【００５５】
そして、画像処理部１４は、差分画像５３に対して画素値の閾値を用いて画像成分を除去する閾値処理を行うことにより、背景部分６１の除去を行う。差分画像５３においては、現在の造影画像５０における血管部分６０と、他の背景部分６１などとの画素値の差が大きくなっているため、血管部分６０と、背景部分６１などとの間に閾値を設定することにより、容易に背景部分６１が除去される。この結果、画像処理部１４は、血管部分６０が写り、血管部分６０以外の背景部分６１が除去された背景除去画像５５を取得する。画像処理部１４は、この背景除去画像５５を用いてマップ画像５１を作成することができる。
【００５６】
〈デバイスマップ重畳画像〉
図３に示すように、画像処理部１４は、マップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成するように構成されている。画像処理部１４は、リアルタイムで生成される透視画像４０からデバイス固定画像４１を作成して、順次マップ画像５１に重畳させていく。
【００５７】
上記の通り、デバイス固定画像４１はデバイス３０（マーカー３４）の位置で位置合わせされているため、デバイス３０（マーカー３４）およびデバイス３０の周辺の血管部分６０は位置が固定されて表示される。選択された造影画像５０は、デバイス３０の周辺における血管部分６０の位置がデバイス固定画像４１（基準画像４２）に一致または近似するため、マップ画像５１とデバイス固定画像４１とを重畳することにより、デバイス固定画像４１の視認性が低い血管部分６０にマップ画像５１の血管部分６０が重なる。この結果、デバイスマップ重畳画像７０では、マップ画像５１の血管部分６０中に、デバイス固定画像４１のデバイス３０が配置された透視画像となり、血管部分６０およびデバイス３０の識別性が共に向上する。
【００５８】
〈デバイス強調処理〉
第１実施形態では、さらに、デバイス固定画像４１におけるデバイス３０を強調して表示する強調処理を行ってもよい。
【００５９】
すなわち、第１実施形態では、好ましくは、画像処理部１４は、連続する複数フレームの透視画像４０を用いてデバイス３０を強調したデバイス強調画像４３により、デバイス固定画像４１を作成するように構成されている。具体的には、図６に示すように、画像処理部１４は、最新フレームＦ１の透視画像４０を含む直前の複数フレームの透視画像４０から、デバイス３０（マーカー３４）を位置合わせして重ね合わせる（画像を積算処理する）ことにより、デバイス強調画像４３を生成する。重ね合わせる画像枚数は任意であるが、図６では、最新フレームＦ１を含めて５枚（Ｆ１〜Ｆ５の５フレーム分）の例を示している。
【００６０】
デバイス強調画像４３をデバイス固定画像４１として用いてデバイスマップ重畳画像７０を作成することにより、デバイス３０の視認性がさらに向上する。
【００６１】
〈デバイス拡大処理〉
図３に示すように、第１実施形態では、さらに、デバイスマップ重畳画像７０におけるデバイス３０を拡大して表示する拡大表示処理を行ってもよい。
【００６２】
すなわち、第１実施形態では、画像処理部１４は、デバイスマップ重畳画像７０中のデバイス３０の像を拡大して切り出し（トリミング）することにより、デバイス３０の拡大画像４４を表示することが可能に構成されている。画像処理装置１０は、たとえば、最新フレームの透視画像４０とステント３１の拡大画像４４とを並べて表示した表示用画像７１を生成し、制御部６（表示部７）に出力する。なお、デバイス強調画像４３を、拡大画像４４のみに適用してもよい。図３の表示用画像７１では、デバイスマップ重畳画像７０と、拡大画像４４と、拡大画像４４に強調処理を適用するのに用いた複数のトリミング画像４５（図３、図６参照）とを並べて表示する形態の例を示している。
【００６３】
デバイスマップ重畳画像７０では、デバイス固定画像４１において位置合わせされたデバイス３０（マーカー３４）の周辺領域以外では、背景が移動することになる。一方、拡大画像４４では、位置合わせされたデバイス３０（マーカー３４）の周辺領域のみが拡大されるため、移動する背景部分が取り除かれて静止画に近くなる。このため、特に画像を注視する場合に視認性が向上する。
【００６４】
（画像処理装置の処理動作）
次に、図７を参照して、画像処理装置１０の処理動作を説明する。
【００６５】
図７のステップＳ１において、画像処理装置１０は、造影画像５０を取得し、記憶部１２に記憶する。すなわち、血管内に造影剤を注入した造影中の状態で、画像処理装置１０は、照射部１から照射され、被検体Ｔを透過したＸ線を検出した放射線検出部２からの検出信号を取得する。画像生成部１３が、取得した検出信号に基づいて、造影画像５０を生成する。造影画像５０は、心拍動の１周期以上の期間にわたって複数生成され、それぞれ記憶部１２に記憶される。
【００６６】
ステップＳ２において、画像処理装置１０は、透視画像４０の取得を開始する。すなわち、非造影中の状態で、照射部１から照射され、被検体Ｔを透過したＸ線を検出した放射線検出部２からの検出信号を取得する。画像生成部１３が、取得した検出信号に基づいて、透視画像４０を生成する。造影画像５０は、動画像としてフレーム単位で連続的に生成され、順次、画像処理部１４に出力される。
【００６７】
ステップＳ３において、画像処理部１４は、生成された透視画像４０から、画像認識によりマーカー３４を検出する。画像処理部１４は、透視画像４０におけるマーカー３４の位置（すなわち、デバイス３０の位置）を取得する。
【００６８】
ステップＳ４において、画像処理部１４は、デバイス固定画像４１を作成する。すなわち、画像処理部１４は、フレーム毎の透視画像４０から基準画像４２を選択し、基準画像４２のフレーム以降の各透視画像４０について、基準画像４２のマーカー位置に位置合わせすることにより、デバイス固定画像４１を作成する。デバイス強調画像４３を作成する場合には、画像処理部１４は、図６に示したように連続する複数フレームの透視画像４０を積算（加算）してデバイス強調画像４３を作成する。
【００６９】
ステップＳ５において、画像処理部１４は、マップ画像５１の作成に用いる造影画像５０を選択する。画像処理部１４は、血管部分６０がデバイス固定画像４１の血管部分６０に一致または近似する造影画像５０を選択する。上記の通り、マップ画像５１は、ユーザ（医師）の選択を受け付けることにより手動で選択するか、画像処理部１４が自動で選択する。
【００７０】
ステップＳ６において、画像処理部１４は、選択した造影画像５０を用いてマップ画像５１を作成する。背景部分６１の除去を行う場合、画像処理部１４は、選択した造影画像５０の直近の複数フレームの過去造影画像５２を用いて差分画像５３を作成し、閾値処理を行うことによりマップ画像５１から背景部分６１を除去する（背景除去画像５５を作成する）。
【００７１】
ステップＳ７において、画像処理部１４は、マップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成する。
【００７２】
ステップＳ８において、画像処理装置１０（画像処理部１４）は、表示部７（制御部６）に画像出力を行う。この際、デバイスマップ重畳画像７０が出力されてもよいし、図３に示した表示用画像７１が出力されてもよい。表示用画像７１を出力する場合、画像処理部１４は、デバイス強調画像４３のデバイス周辺をトリミングした拡大画像４４を作成するとともに、拡大画像４４に強調処理を適用するのに用いた複数のトリミング画像４５とを並べて表示させる。
【００７３】
以降、画像処理部１４は、デバイス固定画像４１をフレーム毎に作成すると、順次マップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させていくことにより、画像を更新する。また、画像処理部１４は、最新フレームの透視画像４０が得られる度に、その最新フレームの透視画像４０を用いたデバイス強調画像４３を作成し、拡大画像４４を更新する。
【００７４】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７５】
第１実施形態では、上記のように、連続的に生成される複数の透視画像４０において、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０の位置が一致するように位置合わせしたデバイス固定画像４１を作成し、記憶部１２に記憶された被検体Ｔの血管の造影画像５０から、デバイス３０に対して識別可能に血管部分６０を表示するマップ画像５１を作成し、マップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成するように画像処理部１４を構成する。これにより、マップ画像５１では、造影画像５０を用いて血管部分６０を明確に視認可能にすることができ、かつ、デバイス３０が識別可能なように血管部分６０を表示することができる。そして、デバイスマップ重畳画像７０では、デバイス固定画像４１のデバイス３０を、マップ画像５１の血管部分６０に重ねることによって、通常の造影画像５０では造影剤に埋もれてしまうデバイス３０と、造影画像５０から得られた明確な血管部分６０とを同時に表示することができる。その結果、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０と血管部分６０との両方を、透視画像４０中で明確かつ同時に確認することができる。
【００７６】
また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部１４を、造影画像５０における血管部分６０の画素値を反転させる処理、または、造影画像５０における血管部分６０の色をデバイス３０に対して識別可能な色に変更する処理を行って、マップ画像５１を生成するように構成する。これにより、デバイス３０の識別性を向上させることが可能なマップ画像５１を容易に生成することができる。また、その結果、デバイスマップ重畳画像７０において、デバイス３０と血管部分６０との両方をより明確に確認できるようになる。
【００７７】
また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部１４を、連続して生成された複数の造影画像５０を用いて、造影画像５０における血管部分６０以外の背景部分６１の一部または全部を除去して、マップ画像５１を作成するように構成する。これにより、マップ画像５１から血管部分６０以外の背景部分６１を除去することができるので、デバイスマップ重畳画像７０において背景部分６１の多重化を抑制して、画像全体としての視認性を向上させることができる。
【００７８】
また、第１実施形態では、上記のように、造影画像５０と造影画像５０の直近フレームの過去造影画像５２との差分画像５３を作成し、差分画像５３に対して画素値の閾値を用いて画像成分を除去する閾値処理を行うことにより、背景部分６１の除去を行うように画像処理部１４を構成する。これにより、連続するフレームで血管位置は変動するのに対して骨や動きの少ない臓器は位置が変わらないことを利用して、容易に、血管部分６０を残しつつ背景部分６１を除去することができる。
【００７９】
また、第１実施形態では、上記のように、連続する複数フレームの透視画像４０を用いてデバイス３０を強調したデバイス強調画像４３により、デバイス固定画像４１を作成するように画像処理部１４を構成する。これにより、デバイス固定画像４１におけるデバイス３０の視認性を向上させることができる。その結果、デバイスマップ重畳画像７０において、デバイス３０と血管部分６０との両方をさらに明確に確認できるようになる。特に、心血管インターベンション治療においては、留置したステント３１（デバイス３０）を強調させた上で、血管部分６０を識別可能に表示することができるので、ステント３１の血管壁ＶＷ（図２参照）への密着度が容易かつ正確に確認でき、バルーンによる追加拡張の必要性の判断などを適切に行うことが可能となる。
【００８０】
また、第１実施形態では、上記のように、デバイス３０が血管治療用のステント３１を含み、透視画像４０および造影画像５０が、被検体Ｔの心拍に伴って周期的に動く部位のＸ線画像である。心血管インターベンション治療など、血管を含む体組織が心拍に伴って周期的に動く場合には、ステント３１および血管部分６０の各々について十分に視認性を向上させることが難しい。本実施形態の画像処理装置１０は、デバイス固定画像４１によって位置変動を抑制しつつマップ画像５１によって血管部分６０とデバイス３０とを識別可能にすることが可能であるため、このような場合に特に有効である。
【００８１】
［第２実施形態］
次に、図８を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態に加えて、造影画像における血管部分の輪郭抽出を行う例について説明する。なお、第２実施形態における装置構成は上記第１実施形態と同様であるので、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。
【００８２】
第２実施形態では、画像処理部１４による画像処理のうち、マップ画像５１の作成に関する処理（図７のステップＳ６における画像処理部１４の処理）が上記第１実施形態と異なる。第２実施形態では、図８に示すように、画像処理部１４は、造影画像５０における血管部分６０の輪郭抽出により、血管部分６０の輪郭を識別可能に表示するマップ画像（輪郭マップ画像５１Ａ）を生成するように構成されている。輪郭マップ画像５１Ａは、特許請求の範囲の「マップ画像」の一例である。
【００８３】
輪郭抽出は、たとえばラプラシアンフィルタや、画素勾配から輪郭（エッジ）を検出する方法などの公知のエッジ抽出技術を用いることができる。造影画像５０は、造影された血管部分６０と血管部分６０以外の部分とのコントラストが明確であるので、容易に精度よく輪郭抽出を行うことができる。また、造影画像５０に対して、図５に示した背景除去処理を行って得られた背景除去画像５５を用いて輪郭抽出を行ってもよい。この場合、余計な背景部分６１が除去されるので、さらに精度よく、血管部分６０の輪郭のみを抽出することが可能となる。
【００８４】
図８に示すように、画像処理部１４は、造影画像５０（背景除去画像５５）から、血管部分６０の輪郭を識別可能に表示した輪郭マップ画像５１Ａを作成する。輪郭マップ画像５１Ａでは、血管部分６０の輪郭線６２について、血管部分６０の画素値を反転させる処理、または、造影画像５０における血管部分６０の色をデバイス３０に対して識別可能な色に変更する処理が行われる。これにより、輪郭マップ画像５１Ａをマップ画像５１として用いてデバイスマップ重畳画像７０を作成すると、デバイス３０が存在する血管部分６０の血管壁が輪郭線６２によって表示されることになる。
【００８５】
輪郭マップ画像５１Ａでは、血管部分６０の内、輪郭線６２のみが表示され、輪郭線６２の内側（血管部分６０の内部領域）は非着色（透明領域）とすることができる。この場合、デバイスマップ重畳画像７０を作成すると、血管部分６０の内部領域ではデバイス固定画像４１の画像がそのまま表示されるので、ユーザ（医師）は、造影画像５０から作成された画像ではなく、デバイス３０が存在する領域の実際の画像を確認できる。
【００８６】
第２実施形態のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００８７】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、造影画像５０から輪郭マップ画像５１Ａを作成し、輪郭マップ画像５１Ａにデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成することによって、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０と血管部分６０との両方を、透視画像４０中で明確かつ同時に確認することができる。
【００８８】
また、第２実施形態では、上記のように、造影画像５０における血管部分６０の輪郭抽出により、血管部分６０の輪郭を識別可能に表示する輪郭マップ画像５１Ａを生成するように画像処理部１４を構成する。これにより、デバイスマップ重畳画像７０において、血管部分６０の輪郭（すなわち、血管壁）だけを識別可能に表示し、血管部分６０の内部にはデバイス固定画像４１そのものを表示することができる。これにより、識別可能な表示色により血管部分６０が塗りつぶされる場合と異なり、透視画像４０に慣れたユーザにとっても違和感なく、デバイス３０と血管部分６０との両方を明確に確認可能なデバイスマップ重畳画像７０を生成することができる。
【００８９】
［第３実施形態］
次に、図９を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、上記第１実施形態におけるマップ画像に用いる造影画像の選択を、画像処理部が自動で行う構成例について説明する。なお、第３実施形態における装置構成は上記第１実施形態と同様であるので、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。
【００９０】
画像処理部１４がマップ画像５１の作成に用いる造影画像５０を自動で選択する方法は、たとえば画像認識によりデバイス固定画像４１と各造影画像５０との類似度を算出する方法なども可能である。第３実施形態では、造影画像５０の選択方法の一例として、画像処理部１４が、心拍位相に基づいて、マップ画像５１の作成に用いる造影画像５０を自動で選択する例を示す。すなわち、第３実施形態では、画像処理部１４による図７のステップＳ５の処理が上記第１実施形態と異なっている。
【００９１】
第３実施形態では、画像処理部１４は、透視画像４０（造影画像５０）の心拍位相情報に基づいて、造影画像５０を選択することができる。心拍位相とは、心拍周期における１周期内のタイミング（時間位置）を意味する。心拍位相情報は、透視画像４０（造影画像５０）の生成タイミングにおける心拍位相を反映する情報である。透視画像４０および造影画像５０における血管部分６０の動きは、被検体Ｔの心拍動の周期性に従うため、略一致（完全一致を含む）する心拍位相の画像同士は、血管部分６０の位置が類似（または一致）した画像になる。
【００９２】
画像処理部１４は、心電図波形１１１または透視画像４０から、透視画像４０の心拍位相情報を取得し、心拍位相情報に基づいて、記憶部１２に記憶された複数の造影画像５０のうちからデバイス固定画像４１と略一致する心拍位相において取得された造影画像５０を選択し、選択した造影画像５０からマップ画像５１を作成するように構成されている。
【００９３】
図９に示すように、心電図波形１１１を用いる場合、画像処理部１４は、透視画像４０（造影画像５０）の撮影と並行して、心電図波形１１１を取得し、記憶部１２に記憶しておく。これにより、画像処理部１４は、個々の透視画像４０（造影画像５０）の生成タイミングにおける心拍位相（心拍位相情報）を心電図波形１１１から取得することが可能である。
【００９４】
造影画像５０（および心電図波形１１１）の記録後、画像処理部１４は、基準画像４２を決定し、以降のフレームについてデバイス固定画像４１を作成する。画像処理部１４は、デバイス固定画像４１に用いた基準画像４２の生成タイミングにおける心拍位相を取得し、記憶部１２に記憶された各造影画像５０のうちから、基準画像４２の心拍位相と略一致する心拍位相において生成された造影画像５０を選択する。
【００９５】
また、心拍位相情報は、個々の透視画像４０（造影画像５０）から取得することができる。透視画像４０（造影画像５０）から取得した心拍位相情報に基づいて、デバイス固定画像４１と略一致する心拍位相の造影画像５０を選択する方法には、本出願人による特願２０１５−２３２４７４号に詳細に開示された内容を採用することができる。本明細書では、この特願２０１５−２３２４７４号の記載を参照により引用する。
【００９６】
要約すると、画像処理部１４は、デバイス固定画像４１（造影画像５０）において共通して写る特徴点を画像認識により複数（３点以上）抽出する。各特徴点は、心拍位相に応じて周期的に移動する点である。そして、画像処理部１４は、各特徴点位置の重心位置を求め、重心位置に対する各特徴点の位置ベクトルを求める。画像処理部１４は、デバイス固定画像４１における各特徴点の位置ベクトル群と最も一致する位置ベクトル群を有する造影画像５０を、略一致する心拍位相において生成された造影画像５０として選択する。この場合、各特徴点の位置ベクトル群が心拍位相情報である。このように、心拍位相情報は、心拍位相そのものである必要はなく、複数の画像同士が略一致または近似する心拍位相において撮像された画像であると判断可能な情報であればよい。
【００９７】
このような構成により、画像処理部１４は、血管部分６０がデバイス固定画像４１の血管部分６０（破線部参照）に一致または近似する造影画像５０を自動的に選択する。第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。第２実施形態に第３実施形態の構成を適用してもよい。
【００９８】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、選択した造影画像５０からマップ画像５１を作成し、マップ画像５１にデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成することによって、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０と血管部分６０との両方を、透視画像４０中で明確かつ同時に確認することができる。
【００９９】
また、第３実施形態では、上記のように、心電図波形１１１または透視画像４０から、透視画像４０の心拍位相情報を取得し、心拍位相情報に基づいて、記憶部に記憶された複数の造影画像５０のうちからデバイス固定画像４１と略一致する心拍位相において取得された造影画像５０を選択し、選択した造影画像５０からマップ画像５１を作成するように画像処理部１４を構成する。これにより、心血管インターベンション治療時の造影画像５０の場合に、血管部分６０の移動は主として心臓の拍動に起因する周期的運動となるので、心拍位相の一致に基づいて、デバイス固定画像４１と精度よく一致するマップ画像５１を選択することができる。
【０１００】
［第４実施形態］
次に、図１０を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記第１実施形態に加えて、造影画像においてもデバイス（マーカー）の検出を行い、造影終了後からデバイス（マーカー）近傍における局所的なデバイスマップ重畳画像を生成する例について説明する。なお、第４実施形態における装置構成は上記第１実施形態と同様であるので、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。
【０１０１】
この第４実施形態は、図３または図８に示したような造影画像５０と比較して、造影剤の希釈度を高め、造影中にもデバイス３０のマーカー３４が検出できるようにする利用形態で適用される。希釈された造影剤では、血管部分６０のＸ線透過量が増大するため、マーカー３４が検出可能な程度の画素値に押さえることが可能である。なお、図１０に示す第４実施形態では、造影剤は、マーカー３４が検出可能であっても、ステント３１などのデバイス３０までは視認できない希釈率で用いられる。ここでは、希釈された造影剤を用いた造影画像５０を、希釈造影画像１５０という。
【０１０２】
図１０に示すように、画像処理部１４は、造影中に生成される希釈造影画像１５０において、デバイス３０近傍における部分マップ画像５１Ｂを作成する。具体的には、画像処理部１４は、希釈造影画像１５０からマーカー３４を検出し、マーカー３４に位置に基づいてデバイス３０近傍の領域を切り取る（トリミングする）。画像処理部１４は、切り取った画像部分について、血管部分６０の画素値を反転させる処理、または、血管部分６０の色をデバイス３０に対して識別可能な色に変更する処理を行って、部分マップ画像５１Ｂを生成する。なお、予め造影剤の注入時間を記憶部１２に設定しておくか、画像認識により希釈造影剤の注入（血管部分６０の画素値変化）を検出することにより、画像処理部１４は、希釈造影画像１５０を自動で特定することができる。
【０１０３】
画像処理部１４は、造影終了後に生成されるデバイス固定画像４１と、部分マップ画像５１Ｂとを、デバイス位置に基づいて重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成するように構成されている。デバイス固定画像４１の作成については上記第１実施形態と同様である。第４実施形態の場合、部分マップ画像５１Ｂについてもマーカー３４が検出されているので、部分マップ画像５１Ｂに対して平行移動および回転移動の一方または両方を行うことにより、部分マップ画像５１Ｂのマーカー３４（デバイス３０）の位置がデバイス固定画像４１（基準画像４２）に写るマーカー３４（デバイス３０）の位置と一致するように位置合わせを行うことが可能である。画像処理部１４は、デバイス固定画像４１と、部分マップ画像５１Ｂとのマーカー３４の位置を位置合わせして重畳する。
【０１０４】
第４実施形態の場合、部分マップ画像５１Ｂをデバイス３０の近傍領域の画像部分とすることができるため、心拍位相などに基づいてデバイス固定画像４１に一致または近似する希釈造影画像１５０を選択しなくてもよい。デバイス３０の近傍領域の画像部分に限定すれば、デバイス固定画像４１に一致または近似する希釈造影画像１５０でなくても高い一致度が得られるためである。
【０１０５】
第４実施形態のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【０１０６】
（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、上記第１実施形態と同様に、希釈造影画像１５０からマップ画像５１（部分マップ画像５１Ｂ）を作成し、部分マップ画像５１Ｂにデバイス固定画像４１を重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成することによって、被検体Ｔ内に導入されたデバイス３０と血管部分６０との両方を、透視画像４０中で明確かつ同時に確認することができる。
【０１０７】
また、第４実施形態では、上記のように、造影中に生成される希釈造影画像１５０において、デバイス３０近傍における部分マップ画像５１Ｂを作成し、造影終了後に生成されるデバイス固定画像４１と、部分マップ画像５１Ｂとを、デバイス位置に基づいて重畳させることにより、デバイスマップ重畳画像７０を作成するように画像処理部１４を構成する。この結果、デバイス位置に基づくことにより、造影中と造影終了後とに取得される一連の透視画像４０（希釈造影画像１５０）を用いて、造影終了後に直ちにデバイスマップ重畳画像７０を作成することができる。
【０１０８】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【０１０９】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、冠動脈（心血管）インターベンション治療に用いる画像処理装置１０の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、冠動脈（心血管）インターベンション治療以外の用途に用いる放射線画像処理装置に適用されてもよい。血管部分とデバイスとの両方を同時に確認することが可能な本発明は、特に血管内ＩＶＲ（インターベンショナルラジオロジー）治療に用いられる放射線画像処理装置に好適である。また、デバイス固定画像をマップ画像と重畳させることが可能な本発明は、心臓周辺の画像中で血管部分が動く部位の透視画像を扱う場合に好適である。
【０１１０】
また、上記第１〜第４実施形態では、デバイス３０としてステント３１を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、デバイスは、血管内に導入される治療器具であればステント以外のどのようなものでもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、放射線画像処理の一例として、Ｘ線を用いたＸ線画像の画像処理を行う画像処理装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、Ｘ線以外の放射線を用いた放射線画像の画像処理装置に適用してもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態では、説明の便宜上、画像処理部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像処理部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  画像処理装置（放射線画像処理装置）
１２  記憶部
１３  画像生成部
１４  画像処理部
３０  デバイス
３１  ステント
４０  透視画像
４１  デバイス固定画像
４３  デバイス強調画像
５０  造影画像
５１  マップ画像
５１Ａ  輪郭マップ画像（マップ画像）
５１Ｂ  部分マップ画像（マップ画像）
５２  過去造影画像
５３  差分画像
６０  血管部分
６１  背景部分
７０  デバイスマップ重畳画像
１１１  心電図波形
【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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