(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収集中のＸ線診断画像に対してあらかじめ生成された関心臓器の三次元画像を位置合わせしつつ重畳表示させる画像処理装置であって、
指示者の入力にもとづいて前記三次元画像上の焼灼目標箇所の情報を取得する目標箇所情報取得部と、
前記焼灼目標箇所の情報にもとづいて前記焼灼目標箇所の前記三次元画像上での位置を求め、収集中の前記Ｘ線診断画像に重畳された前記三次元画像に対し、前記焼灼目標箇所を示す目標箇所画像をさらに重畳させた支援画像を生成し、カテーテルを用いた焼灼を実行する術者により参照される術者用表示部に前記支援画像を表示させる画像生成部と、
を備え、
前記画像生成部は、
前記目標箇所画像について、焼灼済みの箇所に対応する画像を消去して、または前記焼灼済みの箇所に対応する画像を焼灼が未完了の箇所に対応する画像とは異なる表示色として、前記術者用表示部に表示させる、
画像処理装置。
【請求項２】
収集中のＸ線診断画像に対してあらかじめ生成された関心臓器の三次元画像を位置合わせしつつ重畳表示させる画像処理装置であって、
指示者の入力にもとづいて前記三次元画像上の焼灼目標箇所の情報を取得する目標箇所情報取得部と、
前記焼灼目標箇所の情報にもとづいて前記焼灼目標箇所の前記三次元画像上での位置を求め、収集中の前記Ｘ線診断画像に重畳された前記三次元画像に対し、前記焼灼目標箇所を示す目標箇所画像をさらに重畳させた支援画像を生成し、カテーテルを用いた焼灼を実行する術者により参照される術者用表示部に前記支援画像を表示させる画像生成部と、
前記カテーテルを用いて前記術者により行われた焼灼の強度および焼灼時間の情報を取得する焼灼情報取得部と、
を備え、
前記画像生成部は、
前記目標箇所画像における焼灼済みの箇所に対応する画像の表示色または表示輝度を、前記焼灼の強度および前記焼灼時間に応じて変更して前記術者用表示部に表示させる、
画像処理装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、
前記カテーテルの先端位置の情報、前記焼灼の強度および前記焼灼時間の情報にもとづいて焼灼済みの箇所の前記三次元画像上での位置を求め、この求めた位置にもとづいて前記目標箇所画像における焼灼済みの箇所に対応する画像の表示方法を変更する、
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記カテーテルの先端位置の情報を取得するカテーテル位置取得部と、
前記カテーテルの先端位置と前記焼灼目標箇所との距離に応じて、前記Ｘ線診断画像の収集フレームレートおよびＸ線照射線量の少なくとも一方を変更する撮像制御部と、
をさらに備えた請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像生成部は、
前記支援画像が現在のＸ線発生器の位置を視点とする画像となるよう、収集中の前記Ｘ線診断画像、前記三次元画像および前記目標箇所画像を重畳させて前記支援画像を生成する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像生成部は、
前記Ｘ線診断画像の画像データを出力するＸ線撮像部からあらかじめ収集した画像データにもとづいてあらかじめ前記三次元画像を生成しておく、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像生成部は、
前記Ｘ線診断画像の画像データを出力するＸ線撮像部とは異なるモダリティによりあらかじめ取得された画像データにもとづいてあらかじめ前記三次元画像を生成しておく、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記目標箇所情報取得部は、
前記術者用表示部とは異なる部屋に設置されるとともに前記指示者に参照される指示者用表示部に表示された前記三次元画像を参照した前記指示者の入力にもとづいて前記三次元画像上の前記焼灼目標箇所の情報を取得する、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記目標箇所情報取得部は、
前記三次元画像上に前記指示者の入力により曲線で指定された前記焼灼目標箇所の情報を取得し、
前記画像生成部は、
前記焼灼目標箇所の情報にもとづいて前記曲線を点および線分を用いて直線近似し、この点および線分の前記三次元画像上での位置を求め、前記曲線を点および線分を用いて示した前記目標箇所画像を前記三次元画像に重畳させて前記支援画像を生成する、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
Ｘ線発生器およびＸ線検出器を用いて前記Ｘ線診断画像の画像データを出力するＸ線撮像部と、
前記術者用表示部と、
前記Ｘ線診断画像の画像データが入力される請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
を備えたＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置および画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
不整脈等の治療法の１つに、カテーテルアブレーションがある。カテーテルアブレーションは、カテーテルの先端に設けられた電極に高周波通電を行うことにより治療対象部位を選択的に焼灼する治療法である。
【０００３】
不整脈等の治療法として抗不整脈薬の投与や埋め込み型除細動器を用いることもあるが、これらの治療法は根治療法ではなく、また重大な副作用を引き起こす可能性がある。一方、カテーテルアブレーションは、低侵襲性の根治療法である。このため、最近カテーテルアブレーションによる治療に対する期待が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７０２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アブレーション手技は特殊な技術であるため、術者の技量に大きなばらつきがある。したがって、治療にあたる術者は、知識や経験が豊富であり十分な技量を持つ医師であることが望まれる。
【０００６】
しかし、十分な技量を持つ医師の数は限られている。このため、たとえばＸ線診断装置を用いて透視画像を参照しながら技量に乏しい医師（術者）がアブレーション手技を行う場合において、術者を指導できる技量ある医師（指示者）が施術を行う部屋（検査室）に常に立ち会うことができるとは限らない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る画像処理装置は、上述した課題を解決するために、収集中のＸ線診断画像に対してあらかじめ生成された関心臓器の三次元画像を位置合わせしつつ重畳表示させる画像処理装置であって、目標箇所情報取得部および画像生成部を備える。目標箇所情報取得部は、指示者の入力にもとづいて三次元画像上の焼灼目標箇所の情報を取得する。画像生成部は、焼灼目標箇所の情報にもとづいて焼灼目標箇所の三次元画像上での位置を求め、収集中のＸ線診断画像に重畳された三次元画像に対し、焼灼目標箇所を示す目標箇所画像をさらに重畳させた支援画像を生成し、カテーテルを用いた焼灼を実行する術者により参照される術者用表示部に支援画像を表示させる。また、画像生成部は、目標箇所画像について、焼灼済みの箇所に対応する画像を消去して、または焼灼済みの箇所に対応する画像を焼灼が未完了の箇所に対応する画像とは異なる表示色として、術者用表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置（画像処理装置を含む）を有するネットワークシステムの一例を示す全体図。
【図２】心臓の三次元画像の一例を示す説明図。
【図３】第１実施形態に係る主制御部のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図。
【図４】指示者により三次元画像上に指定された焼灼目標箇所を示す目標箇所画像の一例を示す説明図。
【図５】収集中のＸ線診断画像、三次元画像および目標箇所画像が重畳された支援画像の一例を示す説明図。
【図６】図５に示す支援画像とは異なる視点から見た支援画像の一例を示す説明図。
【図７】未焼灼の箇所に対応する画像と焼灼済みの箇所に対応する画像とを異なる表示方法で表示する場合の目標箇所画像の一例を示す説明図。
【図８】焼灼済みの箇所に対応する画像が焼灼内容に応じた画像とされる場合における目標箇所画像の一例を示す説明図。
【図９】過去の焼灼履歴画像が含まれた目標箇所画像の一例を示す説明図。
【図１０】図１に示す画像処理装置の主制御部のＣＰＵにより、治療対象部位のＸ線診断画像に三次元画像および目標箇所画像を重畳させた支援画像を術者用表示部に表示させる際の手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るＸ線診断装置（画像処理装置を含む）を有するネットワークシステムの一例を示す全体図。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るＸ線診断装置（画像処理装置を含む）を有するネットワークシステムの一例を示す全体図。
【図１３】第３実施形態に係る主制御部のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図。
【図１４】図１２に示す画像処理装置の主制御部のＣＰＵにより、カテーテル電極の位置と焼灼目標箇所の位置との距離に応じてフレームレートおよび照射線量が変更される際の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係るＸ線診断装置および画像処理装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置１０（画像処理装置１２を含む）を有するネットワークシステムの一例を示す全体図である。
【００１１】
Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように、Ｘ線撮像部１１と画像処理装置１２とを有する。Ｘ線診断装置１０のＸ線撮像部１１は、通常は検査室に設置され、患者（被検体）Ｐの部位に関するＸ線の透過データを生成するよう構成される。画像処理装置１２は、検査室に隣接する操作室に設置され、透過データから投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置１２は、Ｘ線撮像部１１が設置される検査室に設置されてもよい。
【００１２】
Ｘ線診断装置１０のＸ線撮像部１１が設置される検査室には、カテーテルアブレーションを行う術者Ｏがいる。Ｘ線撮像部１１は、Ｘ線発生器２１、撮像部２２、Ｃアーム２３、寝台２４、焼灼制御部２５、術者用表示部２６、術者用入力部２７、高圧電源２８、駆動制御部２９およびコントローラ３０を有する。
【００１３】
Ｘ線発生器２１は、Ｃアーム２３の一端に設けられる。Ｘ線発生器２１は、高圧電源２８により電圧を印加されてＸ線を発生する。Ｘ線発生器２１が発生するＸ線は、被検体（患者）Ｐの所定部位に向かってＸ線を照射する。Ｘ線発生器２１のＸ線の出射側には、複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りや、シリコンゴム等で形成された補償フィルタ等が設けられる。
【００１４】
撮像部２２は、寝台２４の天板２４ａに支持された患者Ｐを挟んでＸ線発生器２１と対向配置するようＣアーム２３の他端に設けられる。撮像部２２は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラおよびＳＰＯＴ撮影装置などを備え、撮像部２２に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづき、Ｘ線透視画像やＸ線撮影画像（以下、Ｘ線透視画像およびＸ線撮影画像をＸ線診断画像と総称する）の画像データを出力する。この画像データはコントローラ３０を介して画像処理装置１２に与えられるとともに、コントローラ３０を介して術者用表示部２６に与えられる。なお、撮像部２２は、平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を含むものであってもよい。
【００１５】
Ｃアーム２３は、Ｘ線発生器２１と撮像部２２とを一体として保持する。Ｃアーム２３が駆動制御部２９を介してコントローラ３０に制御されて駆動されることにより、Ｘ線発生器２１および撮像部２２は一体として患者Ｐの周りを移動する。なお、図１にはＣアーム２３がＸ線発生器２１を天板２４ａの下方に位置するよう支持するアンダーチューブタイプの場合の一例について示したが、Ｘ線発生器２１を天板２４ａの上方に位置するよう支持するオーバーチューブタイプであってもよい。
【００１６】
寝台２４は、床面に設置され、天板（カテーテルテーブル）２４ａを支持する。寝台２４は、駆動制御部２９を介してコントローラ３０により制御されて、天板２４ａを水平方向（ＸＺ面内方向）、上下方向（Ｙ軸方向）に移動させたりＺ軸中心に回転（ローリング）させたりする。
【００１７】
焼灼制御部２５は、コントローラ３０により制御されて、術者Ｏが保持するカテーテル３１の先端に設けられたカテーテル電極３２に対して高周波電流を与える。
【００１８】
術者用表示部２６は、術者Ｏにより参照される表示装置であり、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、コントローラ３０の制御に従ってＸ線診断画像などを表示する。
【００１９】
術者用入力部２７は、たとえばトラックボール、キーボード、タッチパネル、タッチペン、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号をコントローラ３０に出力する。
【００２０】
高圧電源２８は、コントローラ３０に制御されて、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線発生器２１に供給する。
【００２１】
駆動制御部２９は、コントローラ３０に制御されて、Ｃアーム２３および天板２４ａを駆動する。
【００２２】
コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、この記憶媒体に記憶されたプログラムに従って焼灼制御部２５、高圧電源２８および駆動制御部２９を制御することにより、Ｘ線診断画像の画像データを取得する。たとえば、コントローラ３０は、カテーテル電極３２に与えた電流値（焼灼の強度）の情報、焼灼を実施した時間（以下、焼灼時間という）の情報や焼灼が実施された時刻の情報などを画像処理装置１２に与える。
【００２３】
コントローラ３０のＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。コントローラ３０のＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、Ｘ線撮像部１１の起動プログラム、Ｘ線撮像部１１の制御プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００２４】
一方、Ｘ線診断装置１０の画像処理装置１２は、たとえばパーソナルコンピュータにより構成され、病院基幹のＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク３５とデータ送受信することができる。ネットワーク３５には、たとえば画像データを蓄積するための画像サーバ３６が接続される。
【００２５】
なお、本実施形態では、画像処理装置１２が検査室とは異なる部屋である操作室に設置されるとともに、この操作室に指示者Ｄ（アブレーション手技を指導できる技量ある医師）がいる場合の例について説明する。
【００２６】
画像処理装置１２は、図１に示すように、指示者用入力部４１、指示者用表示部４２、ネットワーク接続部４３、記憶部４４および主制御部４５を有する。
【００２７】
指示者用入力部４１は、Ｘ線撮像部１１の術者用入力部２７と同様に構成することができ、ユーザの操作に対応した操作入力信号を主制御部４５に出力する。
【００２８】
指示者用表示部４２は、指示者Ｄにより参照される表示装置であり、Ｘ線撮像部１１の術者用表示部２６と同様に構成することができ、主制御部４５の制御に従って、Ｘ線撮像部１１から受けて記憶部４４に記憶された画像データにもとづくＸ線診断画像、これらの画像データにもとづいて生成された三次元画像や、他のモダリティ由来の三次元画像などの各種画像を表示する。なお、以下の説明では、ボクセルデータに対してレンダリング処理を行うことにより生成されたボリュームレンダリング画像またはサーフェスレンダリング画像を三次元画像というものとする。
【００２９】
ネットワーク接続部４３は、ネットワーク３５の形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続部４３は、この各種プロトコルに従って画像処理装置１２と他の電気機器（たとえば画像サーバ３６など）とを接続する。この接続には、ネットワーク３５を介した電気的な接続などを適用することができる。ここでネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、病院基幹ＬＡＮなどの無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。
【００３０】
記憶部４４は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、主制御部４５のＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶部４４は、Ｘ線撮像部１１から受けたＸ線診断画像の画像データを記憶する。
【００３１】
なお、記憶部４４は、Ｘ線撮像部１１から受けた画像データにもとづいて生成された三次元画像をあらかじめさらに記憶しておいてもよい。
【００３２】
図２は、心臓の三次元画像の一例を示す説明図である。
【００３３】
記憶部４４がＸ線撮像部１１から受けた画像データにもとづいて生成された三次元画像をあらかじめさらに記憶しておく場合、主制御部４５は、術者Ｏによるアブレーション手技の実行前に、まずＸ線撮像部１１を三次元的に走査するよう制御して得た画像データに対して再構成処理を行うことによりボクセルデータを生成する。次に主制御部４５は、このボクセルデータに対してレンダリング処理を行うことにより、ボリュームレンダリング画像またはサーフェスレンダリング画像（三次元画像）６１を生成し（図２参照）、この三次元画像の画像データを記憶部４４に記憶させておく。
【００３４】
また、ボクセルデータは、他のモダリティにより生成されたものであってもよい。この場合、主制御部４５は、術者Ｏによるアブレーション手技の実行前に、まずネットワーク３５を介して画像サーバ３６からまたは他のモダリティから直接に他のモダリティで生成されたボクセルデータを取得する。そして、このボクセルデータに対してレンダリング処理を行うことにより三次元画像を生成し、この三次元画像の画像データを記憶部４４に記憶させておく。
【００３５】
主制御部４５は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、この記憶媒体に記憶されたプログラムに従ってＸ線診断装置１０を制御する。主制御部４５のＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。主制御部４５のＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、Ｘ線診断装置１０の起動プログラム、Ｘ線撮像部１１の制御プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００３６】
なお、主制御部４５のＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、ＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部はネットワーク３５を介してダウンロードされるように構成してもよい。
【００３７】
図３は、第１実施形態に係る主制御部４５のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００３８】
図３に示すように、主制御部４５のＣＰＵは、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体に記憶されたプログラムによって、少なくとも目標箇所情報取得部５１、画像生成部５２、Ｘ線発生器位置取得部５３、焼灼情報取得部５４および撮像制御部５５として機能する。この各部５１〜５５は、ＲＡＭの所要のワークエリアをデータの一時的な格納場所として利用する。
【００３９】
目標箇所情報取得部５１は、指示者Ｄの指示者用入力部４１に対する入力操作にもとづいて三次元画像上の焼灼目標箇所の情報を取得する。
【００４０】
図４は、指示者Ｄにより三次元画像６１上に指定された焼灼目標箇所を示す目標箇所画像６２の一例を示す説明図である。
【００４１】
指示者Ｄは、指示者用表示部４２に表示された三次元画像６１を参照し、タッチペンなどの指示者用入力部４１を介して三次元画像６１に対して焼灼目標箇所を曲線や領域で指定する。このとき、指示者Ｄは、さらに心電図などの情報を参照してもよい。目標箇所情報取得部５１は、三次元画像６１に対して指示者Ｄの入力により曲線や領域で指定された焼灼目標箇所の情報を取得する。
【００４２】
画像生成部５２は、記憶部４４に記憶された三次元画像６１の画像データを読み出し、三次元画像６１を指示者用表示部４２に表示させる。
【００４３】
また、画像生成部５２は、目標箇所情報取得部５１から受けた焼灼目標箇所の情報にもとづいて焼灼目標箇所の三次元画像６１上での位置を求める。具体的には、画像生成部５２は、画像データのボクセル値を用いることにより治療対象臓器の表面を特定し、この表面上での焼灼目標箇所の位置を求め、焼灼目標箇所を示す目標箇所画像６２を生成して三次元画像６１に重畳させる。
【００４４】
たとえば焼灼目標箇所が曲線で指定された場合は、データ処理を簡略化するために、画像生成部５２はあらかじめ設定された精度にもとづいて曲線を点および線分を用いて直線線分近似（セグメント化）して目標箇所画像６２を生成する（図４参照）。また、焼灼目標箇所が領域で指定された場合は、画像生成部５２は、領域の輪郭を抽出し、この輪郭を点および線分を用いて直線線分近似（セグメント化）して目標箇所画像６２を生成する。
【００４５】
図５は、収集中のＸ線診断画像６３、三次元画像６１および目標箇所画像６２が重畳された支援画像６４の一例を示す説明図である。
【００４６】
画像生成部５２はまた、Ｘ線撮像部１１が現在収集中のＸ線診断画像６３（Ｘ線透視画像またはＸ線撮影画像）の画像データを取得し、Ｘ線診断画像６３と目標箇所画像６２と三次元画像６１とを重畳させた支援画像６４を生成し、この支援画像６４をＸ線撮像部１１の術者用表示部２６に表示させる（図５参照）。支援画像６４は、術者Ｏによる焼灼手技を支援するための画像である。
【００４７】
図６は、図５に示す支援画像６４とは異なる視点から見た支援画像６４の一例を示す説明図である。
【００４８】
Ｘ線発生器位置取得部５３は、コントローラ３０から現在のＸ線発生器２１の位置の情報を取得し、この位置の情報を画像生成部５２に与える。
【００４９】
画像生成部５２は、支援画像６４を生成する際に、現在のＸ線発生器２１の位置を視点とする画像（Ｘ線透視画像などのＸ線照射方向に応じた画像）となるよう三次元画像６１および目標箇所画像６２を生成し、現在のＸ線診断画像６３（Ｘ線透視画像またはＸ線撮影画像）に対してリアルタイムに自動的に位置合わせをして支援画像６４を生成する（図５および図６参照）。このため、Ｘ線発生器２１の位置を変更すると、この変更に合わせて画像生成部５２により支援画像６４がリアルタイムに変更される。
【００５０】
次に、目標箇所画像６２の表示方法について簡単に説明する。
【００５１】
図７は、未焼灼の箇所に対応する画像と焼灼済みの箇所に対応する画像とを異なる表示方法で表示する場合の目標箇所画像６２の一例を示す説明図である。
【００５２】
図７に示すように、画像生成部５２は、目標箇所画像６２のうち、未焼灼の箇所に対応する画像と焼灼済みの箇所に対応する画像とが異なる表示方法で表示されるよう目標箇所画像６２を生成する。焼灼済みの箇所の情報は、たとえば術者Ｏにより術者用入力部２７を介して指定され、コントローラ３０を介して画像生成部５２に与えられる。未焼灼の箇所に対応する画像と焼灼済みの箇所に対応する画像とを異なる表示方法で表示する場合には、たとえば焼灼済みの箇所に対応する画像の表示を消去してもよい（このとき、線分のみを消去し点は残しておいてもよい）し、異なる濃度（彩度）や異なる色相、異なる輝度（明度）を用いてもよい。
【００５３】
また、画像生成部５２は、目標箇所画像６２のうち、未焼灼の箇所に対応する画像のうち、これから術者Ｏが焼灼しようとしている１または複数の線分のみが表示されるよう目標箇所画像６２を生成してもよい。
【００５４】
図８は、焼灼済みの箇所に対応する画像が焼灼内容に応じた画像とされる場合における目標箇所画像６２の一例を示す説明図である。
【００５５】
焼灼情報取得部５４は、Ｘ線撮像部１１のコントローラ３０から、焼灼が行われた時刻の情報、焼灼済みの箇所の情報、焼灼が行われた際にカテーテル電極３２に与えられた電流値（焼灼の強度）の情報および焼灼時間の情報を取得し、画像生成部５２に与える。
【００５６】
図８に示すように、画像生成部５２は、焼灼済みの箇所に対応する画像が焼灼内容に応じた画像となるよう目標箇所画像６２を生成する。具体的には、画像生成部５２は、焼灼済みの箇所について、焼灼情報取得部５４から受けた電流値（焼灼の強度）と焼灼時間とを乗じた値に応じて表示方法を変更する。表示方法を線分ごとに変更する場合は、線分ごとに電流値（焼灼の強度）と焼灼時間とを乗じた値を積分し、この積分値に応じて表示方法を変更するとよい。
【００５７】
なお、図８には、電流値（焼灼の強度）と焼灼時間とを乗じた値を三段階に分類する場合の例について示したが、たとえば電流値（焼灼の強度）と焼灼時間とを乗じた値に比例するようより細かい段階を用いて濃度や色相や輝度を変更してもよい。
【００５８】
図９は、過去の焼灼履歴画像が含まれた目標箇所画像６２の一例を示す説明図である。
【００５９】
図９に示すように、画像生成部５２は、焼灼履歴画像を三次元画像６１およびＸ線診断画像６３に重畳させることができる。焼灼履歴画像は、画像生成部５２により、術者Ｏによる術者用入力部２７を介した指示に応じて全消去や全表示されてもよい。焼灼履歴画像は、画像生成部５２により、術者Ｏによる術者用入力部２７を介した指示に応じて焼灼した順番に従って表示されてもよい。また、図９に示すように、焼灼履歴画像と目標箇所画像６２とを同時に表示させてもよい。また、この焼灼履歴画像は、指示者用表示部４２にも表示させることができる。
【００６０】
また、焼灼履歴は、グループ分けされてもよく、グループ単位で表示および消去されてもよい。グループ分けの基準としては、たとえば一連の焼灼手技（たとえば１つの閉曲線に沿った焼灼手技）とするとよい。この場合、画像生成部５２は、焼灼が行われた時刻の情報にもとづき、最後に焼灼が行われた時刻から次に焼灼が行われた時刻までの時間が所定の時間内である焼灼手技を１つのグループとすることができる。
【００６１】
撮像制御部５５は、あらかじめ術者Ｏにより設定されたユーザ設定値にもとづいてＸ線撮像部１１を制御し、Ｘ線診断画像の画像データを取得させ、画像データを記憶部４４に記憶させる。
【００６２】
次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１０（画像処理装置１２を含む）の動作の一例について説明する。
【００６３】
図１０は、図１に示す画像処理装置１２の主制御部４５のＣＰＵにより、治療対象部位のＸ線診断画像６３に三次元画像６１および目標箇所画像６２を重畳させた支援画像６４を術者用表示部２６に表示させる際の手順を示すフローチャートである。図１０において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。
【００６４】
この手順は、撮像制御部５５によりＸ線撮像部１１に対してＸ線診断画像６３（Ｘ線透視画像またはＸ線撮影画像）の取得開始が指示された時点でスタートとなる。
【００６５】
なお、あらかじめ記憶部４４には、Ｘ線撮像部１１から受けた画像データにもとづいて生成された三次元画像または他のモダリティにより生成されたボクセルデータにもとづいて生成された三次元画像が記憶されているものとする。
【００６６】
まず、ステップＳ１において、画像生成部５２は、指示者用表示部４２に対して三次元画像６１を表示させる。
【００６７】
次に、ステップＳ２において、指示者用入力部４１は、指示者用表示部４２に表示された三次元画像６１を参照した指示者Ｄによる焼灼目標箇所の入力を受け付ける。
【００６８】
次に、ステップＳ３において、目標箇所情報取得部５１は、指示者Ｄの入力にもとづいて、三次元画像６１上の焼灼目標箇所の情報を取得する。
【００６９】
次に、ステップＳ４において、画像生成部５２は、画像データのボクセル値を用いて三次元画像６１上での治療対象臓器の表面位置を特定することにより、目標箇所情報取得部５１から受けた焼灼目標箇所の情報にもとづいて焼灼目標箇所の三次元画像６１上での位置を求める。
【００７０】
次に、ステップＳ５において、Ｘ線発生器位置取得部５３は、コントローラ３０から現在のＸ線発生器２１の位置の情報を取得し、この位置の情報を画像生成部５２に与える。
【００７１】
次に、ステップＳ６において、画像生成部５２は、現在のＸ線発生器２１の位置を視点とする画像（Ｘ線透視画像などのＸ線照射方向に応じた画像）となるよう三次元画像６１および目標箇所画像６２を生成し、現在のＸ線診断画像６３（Ｘ線透視画像またはＸ線撮影画像）に対してリアルタイムに自動的に位置合わせをして支援画像６４を生成する（図５および図６参照）。
【００７２】
次に、ステップＳ７において、画像生成部５２は、支援画像６４を術者用表示部２６に表示させる。
【００７３】
以上の手順により、治療対象部位のＸ線診断画像６３に三次元画像６１および目標箇所画像６２を重畳させた支援画像６４を術者用表示部２６に表示させることができる。
【００７４】
本実施形態に係るＸ線診断装置１０および画像処理装置１２は、収集中のＸ線診断画像６３上に目標箇所画像６２を重畳させた支援画像６４をリアルタイムに術者用表示部２６に表示させることができる。このため、術者Ｏは、この支援画像６４を参照しながらカテーテル３１を操作することができるため、効率的に焼灼手技を行うことができる。
【００７５】
また、指示者用入力部４１および指示者用表示部４２がＸ線撮像部１１とは異なる部屋に設置される場合、焼灼目標箇所を指示する指示者Ｄは、被ばくを避けながら術者Ｏに指示を行うことができる。
【００７６】
また、本実施形態に係るＸ線診断装置１０および画像処理装置１２によれば、焼灼履歴画像を三次元画像６１およびＸ線診断画像６３に重畳させることができる。このため、Ｘ線診断画像６３上で焼灼箇所の履歴管理を容易に行うことができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るＸ線診断装置および画像処理装置の第２実施形態について説明する。
【００７８】
図１１は、本発明の第２実施形態に係るＸ線診断装置１０Ａ（画像処理装置１２Ａを含む）を有するネットワークシステムの一例を示す全体図である。
【００７９】
この第２実施形態は、指示者用入力部４１および指示者用表示部４２を備えた指示用端末７０が、Ｘ線診断装置１０Ａおよび画像処理装置１２Ａが設置された部屋とは異なる部屋に設置されている点で第１実施形態と異なる。他の構成および作用については図１に示すＸ線診断装置１０Ａ（画像処理装置１２Ａを含む）と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００８０】
図１１に示すように、指示用端末７０は、たとえばパーソナルコンピュータにより構成され、病院基幹のＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク３５を介して画像処理装置１２および画像サーバ３６と接続される。本実施形態では、指示用端末７０がＸ線診断装置１０Ａおよび画像処理装置１２Ａが設置された部屋（検査室および操作室）とは異なる部屋である指示室に設置されるとともに、指示者Ｄはこの指示室から指示を行う。
【００８１】
指示用端末７０は、指示者用入力部４１および指示者用表示部４２のほか、ネットワーク接続部７１、三次元画像取得部７２、目標箇所情報送信部７３を有する。
【００８２】
ネットワーク接続部７１は、画像処理装置１２のネットワーク接続部４３と同様に構成することができる。
【００８３】
三次元画像取得部７２は、主制御部４５の画像生成部５２から三次元画像６１の画像データを受け、指示者用表示部４２に三次元画像６１を表示させる。
【００８４】
なお、この三次元画像の画像データは、画像サーバ３６に蓄積された画像データであってもよい。この場合、三次元画像取得部７２は、主制御部４５の画像生成部５２から取得すべき画像データの情報を受け、この情報にもとづいて画像サーバ３６を検索することにより画像サーバ３６から三次元画像の画像データを取得する。
【００８５】
目標箇所情報送信部７３は、指示者用表示部４２に表示された三次元画像６１を参照した指示者Ｄにより指示者用入力部４１を介して入力された焼灼目標箇所の情報を、ネットワーク３５を介して画像処理装置１２に送信する。そして、画像処理装置１２の目標箇所情報取得部５１は、指示者Ｄの入力にもとづいて、三次元画像６１上の焼灼目標箇所の情報を取得する。
【００８６】
また、画像処理装置１２Ａは、指示者用入力部４１および指示者用表示部４２とそれぞれ同様の構成を有する表示部７４および入力部７５を有する。
【００８７】
第２実施形態に係るＸ線診断装置１０Ａおよび画像処理装置１２Ａによっても、第１実施形態に係るＸ線診断装置１０および画像処理装置１２と同様の作用効果を奏する。また、本実施形態に係るＸ線診断装置１０Ａおよび画像処理装置１２Ａによれば、指示者ＤはＸ線撮像部１１が設置される検査室から遠く離れた部屋からでも焼灼目標箇所を指定することができる。
【００８８】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係るＸ線診断装置および画像処理装置の第３実施形態について説明する。
【００８９】
図１２は、本発明の第３実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂ（画像処理装置１２Ｂを含む）を有するネットワークシステムの一例を示す全体図である。
【００９０】
この第３実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂ（画像処理装置１２Ｂを含む）は、カテーテル３１の先端の位置を自動的に取得可能に構成された点で第１実施形態に係るＸ線診断装置１０（画像処理装置１２を含む）と異なる。他の構成および作用については図１に示すＸ線診断装置１０（画像処理装置１２を含む）と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００９１】
カテーテル３１の先端の位置を取得する方法としては、磁場を利用する方法や超音波を利用する方法などがある。磁場を利用する方法は、たとえばカテーテル電極３２の近傍に磁気センサが設けられるとともに寝台２４または天板２４ａに磁性片や電磁石などにより構成された磁場発生体が配設され、磁気センサの出力にもとづいてカテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の位置を取得する方法である。超音波を利用する方法は、たとえばカテーテル電極３２の近傍に超音波発信機（または超音波受信機）が設けられるとともに寝台２４または天板２４ａまたは寝台２４の近傍に超音波受信機（または超音波発信機）が配設され、超音波受信機の出力にもとづいてカテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の位置を取得する方法である。
【００９２】
以下の説明では、図１２に示すように、カテーテル電極３２の近傍に磁気センサ８１が設けられるとともに、寝台２４に所定数（たとえば３個など）の磁場発生体８２が設けられる場合の例について説明する。
【００９３】
磁気センサ８１は、所定数の磁場発生体８２のそれぞれの発生する磁場の強度を検知し、検知した磁場の強度に応じた信号を、焼灼制御部２５を介してコントローラ３０に出力する。
【００９４】
図１３は、第３実施形態に係る主制御部４５のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００９５】
図１３に示すように、本実施形態に係る主制御部４５のＣＰＵは、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体に記憶されたプログラムによって、目標箇所情報取得部５１、画像生成部５２、Ｘ線発生器位置取得部５３、焼灼情報取得部５４および撮像制御部５５のほか、さらに焼灼判定部９１、距離算出部９２、ＦＲ／ＤＲ調整部９３として機能する。この各部５１〜５５および９１〜９３は、ＲＡＭの所要のワークエリアをデータの一時的な格納場所として利用する。
【００９６】
焼灼情報取得部５４は、焼灼が行われた時刻の情報、焼灼済みの箇所の情報、焼灼が行われた際にカテーテル電極３２に与えられた電流値（焼灼の強度）の情報および焼灼時間の情報のほか、焼灼制御部２５からコントローラ３０を介して磁気センサ８１の出力を受け、画像生成部５２に与える。
【００９７】
画像生成部５２は、さらに、磁気センサ８１の出力にもとづいてカテーテル電極３２の空間的な位置を求めるカテーテル位置取得部として機能する。このため、焼灼情報取得部５４は、コントローラ３０から焼灼済みの箇所の情報を受けずともよい。
【００９８】
本実施形態に係る画像生成部５２は、カテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の位置にもとづいて、焼灼済みの箇所の空間的な位置を求めることができる。したがって、画像生成部５２は、この求めた焼灼済みの箇所の位置を用いて三次元画像６１上の焼灼済みの箇所の位置を求めることができる。また、画像生成部５２は、焼灼が行われた時刻の情報から焼灼が実行されたタイミングを知ることができるため、焼灼済みの箇所に対応する画像の表示方法を自動的に変更する（たとえば表示の消去、表示色の変更など）ことができる。
【００９９】
焼灼判定部９１は、Ｘ線撮像部１１の焼灼制御部２５の出力にもとづいて、現在術者Ｏにより焼灼が行われているか否かを判定する。
【０１００】
距離算出部９２は、画像生成部５２からカテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の空間的な位置の情報および焼灼目標箇所の位置の情報を受け、カテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の位置と焼灼目標箇所の位置との距離ｄを算出する。
【０１０１】
ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、焼灼判定部９１が現在術者Ｏにより焼灼が行われていないと判定するとともに、距離算出部９２により算出された距離ｄが所定の閾値よりも大きいと、患者Ｐの被ばく量を抑えるよう、フレームレートおよび照射線量の少なくとも一方をユーザ設定値から変更する。このとき、具体的には、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、フレームレートをユーザ設定値より遅くしたり照射線量をユーザ設定値より少なくしたりする。これは、カテーテル電極３２が焼灼目標箇所から大きく離れている場合には、術者Ｏはカテーテル電極３２を焼灼目標箇所に対して大まかに近づけるために支援画像６４を参照すると考えられ、このときＸ線診断画像６３が精細である必要はないためである。
【０１０２】
また、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、焼灼判定部９１が現在術者Ｏにより焼灼が行われていないと判定するとともに、距離算出部９２により算出された距離ｄが所定の閾値以下であると、フレームレートおよび照射線量をユーザ設定値に設定する。これは、カテーテル電極３２が焼灼目標箇所に近く、かつ焼灼が実行されていない場合には、術者Ｏは、カテーテル電極３２を焼灼目標箇所に対して正確に近づけるために支援画像６４を参照すると考えられ、この場合はＸ線診断画像６３が精細である必要があるためである。
【０１０３】
また、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、焼灼判定部９１が現在術者Ｏにより焼灼が行われていると判定すると、患者Ｐの被ばく量を抑えるよう、フレームレートおよび照射線量の少なくとも一方をユーザ設定値から変更する。これは、術者Ｏにより焼灼が行われている場合には、カテーテル電極３２が焼灼目標箇所から離れているとは考えにくく、Ｘ線診断画像６３が精細である必要はないと考えられるためである。
【０１０４】
次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂ（画像処理装置１２Ｂを含む）の動作の一例について説明する。
【０１０５】
図１４は、図１２に示す画像処理装置１２の主制御部４５のＣＰＵにより、カテーテル電極３２の位置と焼灼目標箇所の位置との距離ｄに応じてフレームレートおよび照射線量が変更される際の手順を示すフローチャートである。図１４において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。
【０１０６】
この手順は、図１０に示した手順のステップＳ７が終了し、支援画像６４が術者用表示部２６に表示された時点でスタートとなる。
【０１０７】
まず、ステップＳ１１において、焼灼判定部９１は、Ｘ線撮像部１１の焼灼制御部２５の出力にもとづいて、現在術者Ｏにより焼灼が行われているか否かを判定する。現在術者Ｏにより焼灼が行われていない場合は、ステップＳ１２に進む。一方、現在術者Ｏにより焼灼が行われている場合は、ステップＳ１６に進む。
【０１０８】
次に、ステップＳ１２において、距離算出部９２は、画像生成部５２からカテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の空間的な位置の情報および焼灼目標箇所の位置の情報を取得する。
【０１０９】
次に、ステップＳ１３において、距離算出部９２は、カテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の空間的な位置の情報および焼灼目標箇所の位置の情報にもとづいてカテーテル電極３２（カテーテル３１の先端）の位置と焼灼目標箇所の位置との距離ｄを算出する。
【０１１０】
次に、ステップＳ１４において、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、距離算出部９２により算出された距離ｄが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。距離ｄが所定の閾値以下である場合はステップＳ１５に進む。一方、距離ｄが所定の閾値よりも大きい場合はステップＳ１６に進む。
【０１１１】
次に、ステップＳ１５において、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、フレームレートおよび照射線量をユーザ設定値に設定する。
【０１１２】
他方、ステップＳ１１で現在術者Ｏにより焼灼が行われていると判定された場合およびステップＳ１４で距離ｄが所定の閾値よりも大きいと判定された場合は、ステップＳ１６において、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、患者Ｐの被ばく量を抑えるよう、フレームレートおよび照射線量の少なくとも一方をユーザ設定値から変更する。このとき、具体的には、ＦＲ／ＤＲ調整部９３は、フレームレートをユーザ設定値より遅くしたり照射線量をユーザ設定値より少なくしたりする。
【０１１３】
以上の手順により、カテーテル電極３２の位置と焼灼目標箇所の位置との距離ｄに応じてフレームレートおよび照射線量を変更することができる。
【０１１４】
第３実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂおよび画像処理装置１２Ｂによっても、第１実施形態に係るＸ線診断装置１０および画像処理装置１２と同様の作用効果を奏する。また、本実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂおよび画像処理装置１２Ｂによれば、カテーテル電極３２の位置と焼灼目標箇所の位置との距離ｄに応じてフレームレートおよび照射線量を変更することができ、支援画像６４のＸ線診断画像６３の画質を調整することができる。このため、本実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂおよび画像処理装置１２Ｂによれば、術者Ｏがカテーテル電極３２を焼灼目標箇所に対して正確に近づけるためにカテーテル３１の先端位置を微調整しているときは精細なＸ線診断画像６３を提供することができるとともに、先端位置の微調整を行っていないときは患者Ｐの被ばく量を低減することができる。
【０１１５】
なお、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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【０１１６】
たとえば、第３実施形態に係るＸ線診断装置１０Ｂおよび画像処理装置１２Ｂは、ＣＡＲＴＯ（登録商標）システムに容易に適用することができる。
【０１１７】
また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【０１１８】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  Ｘ線診断装置
１１、１１Ａ、１１Ｂ  Ｘ線撮像部
１２、１２Ａ、１２Ｂ  画像処理装置
２１  Ｘ線発生器
２２  撮像部
２５  焼灼制御部
２６  術者用表示部
２７  術者用入力部
３０  コントローラ
３１  カテーテル
３２  カテーテル電極
４１  指示者用入力部
４２  指示者用表示部
４４  記憶部
４５  主制御部
５１  目標箇所情報取得部
５２  画像生成部（カテーテル位置取得部を含む）
５３  Ｘ線発生器位置取得部
５４  焼灼情報取得部
６１  三次元画像
６２  目標箇所画像
６３  Ｘ線診断画像
６４  支援画像
７０  指示用端末
９２  距離算出部
９３  ＦＲ／ＤＲ調整部
【図１】
0005784351.tif 000002
【図３】
0005784351.tif 000003
【図９】
0005784351.tif 000004
【図１０】
0005784351.tif 000005
【図１１】
0005784351.tif 000006
【図１２】
0005784351.tif 000007
【図１３】
0005784351.tif 000008
【図１４】
0005784351.tif 000009
【図２】
0005784351.tif 000010
【図４】
0005784351.tif 000011
【図５】
0005784351.tif 000012
【図６】
0005784351.tif 000013
【図７】
0005784351.tif 000014
【図８】
0005784351.tif 000015