(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線管と、
前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のＸ線画像を生成する画像生成部と、
前記Ｘ線画像上に閉領域を設定する除外領域設定手段と、
前記閉領域の外部の範囲から、前記デバイスに設けられているマーカを抽出するマーカ抽出手段と、
前記マーカ抽出手段が抽出した前記マーカの位置に基づいて、複数枚の前記Ｘ線画像を重ね合わせて積算画像を生成する積算部とを備えることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記Ｘ線画像から前記閉領域内の範囲を除去することにより、除外処理画像を生成する除外処理画像生成手段を備え、
前記マーカ抽出手段は前記除外処理画像から前記マーカを抽出するＸ線透視撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記マーカ抽出手段は前記Ｘ線画像から前記マーカの候補を特徴点として検出し、前記閉領域の範囲内に含まれる前記特徴点を前記マーカの候補から除外した後、前記閉領域の外部の範囲に含まれる前記特徴点から前記マーカを特定することによって、前記Ｘ線画像のうち前記閉領域の外部の範囲から、前記デバイスに設けられているマーカを抽出するＸ線透視撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記Ｘ線画像から、前記マーカおよび前記デバイスのいずれとも異なるＸ線不透過物を障害物として抽出する障害物抽出手段を備え、
前記除外領域設定手段は前記障害物抽出手段が抽出した前記障害物を囲むように前記閉領域を設定するＸ線透視撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記Ｘ線画像に注目領域を設定する注目領域設定手段と、
前記除外領域設定手段がオン状態となっている第１の状態と、前記注目領域設定手段がオン状態となっている第２の状態とを切り換える切り換え設定手段とを備え、
前記マーカ抽出手段は前記第１の状態において前記Ｘ線画像のうち前記閉領域の外部の範囲から前記マーカを抽出し、前記第２の状態において前記Ｘ線画像のうち前記注目領域の範囲内から前記マーカを抽出するＸ線透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の体内に挿入されたデバイスを含む領域の画像を撮影する、インターベンション治療などに有効なＸ線撮影装置に係り、特に、画像内におけるデバイスを強調し、強調された画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場では、心筋梗塞や狭心症の患者に対して、冠動脈インターベンション治療（ＰＣＩ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ  Ｃｏｒｏｎａｒｙ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）が行われる。冠動脈インターベンション治療では、内部にガイドワイヤおよびデバイスを備えたカテーテルを被検体の血管内に挿入し、狭窄した血管の患部に対してデバイスによる処置を行う。被検体の体内に挿入されたカテーテルの位置は、Ｘ線画像を連続で撮影することによって随時確認する。
【０００３】
冠動脈インターベンション治療に用いられるデバイスとしては、血管壁を切削するローラブレ−ダの他に、血管狭窄部を拡張させるステントが使用される。ステントは金属などで作成された筒状の医療器具であり、風船を利用して拡張された血管の狭窄部分に留置して血管を内腔から保持する。拡張された血管の狭窄部分にステントを留置することによって、カテーテルによる治療効果は向上する。
【０００４】
ステントを用いてＰＣＩの術式を行う場合、ステントの位置を確認するために、Ｘ線透視撮影装置を用いてＸ線画像を取得する。すなわち術者は被検体に低線量のＸ線を照射し、カテーテルやステントが映し出されるＸ線画像を連続で取得する。操作者は連続表示されるリアルタイムのＸ線画像Ｐを参照して、カテーテルやステントの血管内における位置を随時確認する。そして図１５（ａ）に示すように、血管１０１を介してカテーテル１０３を矢印の方向に通してステント１０５を患部である狭窄部１０７に到達させる。
【０００５】
術者はＸ線画像Ｐを参照して狭窄部１０７とステント１０５との位置関係を随時確認しつつ、図１５（ｂ）に示すようにバルーンを膨らませ、開大するステント１０５によって狭窄部１０７を拡張させる。血管１０１を辿ってカテーテル１０３を被検体の体内から抜き出すことによって、開大したステント１０５が血管内に留め置かれるので、患部の血流は正常に保たれる。
【０００６】
近年ではより治療効果を向上させるために複数のステントを留置する場合が多い。この場合、ステント同士の間に隙間が生じると、その隙間において血管が狭窄する可能性がある。そのため、血管内におけるステントの位置を確認することがインターベンション治療において極めて重要である。
【０００７】
従来ではステントの位置を確認するべく、Ｘ線不透過性の高い材料をマーカ１０９として備えるステント１０５を用いてＸ線画像を連続で撮影する。そして撮影されたＸ線画像をモニタに表示し、術者は表示されたＸ線画像に映るマーカを参照することによりステントの位置を随時確認しながらＰＣＩを進行させる。
【０００８】
しかし、ＰＣＩでは患者の心拍や呼吸によってＸ線画像上におけるステントの位置は周期的に移動するので、Ｘ線画像を参照してステントの位置決めを行うことは、術者に高度な技量が要求される。また、ステント本体を構成するステントストラットはマーカと比べてＸ線不透過性が低いので、ステントストラットの輪郭は視認性が低い。そのためステントのマーカを参照するだけではステントストラットが正常に拡張した否かを確認することが困難である。
【０００９】
そこで被検体の体内に挿入されたステントの視認性を向上させるための技術として、連続で撮影された複数のＸ線画像を用いてステントを強調表示する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわちマーカを備えるステントを用いてＸ線画像を連続で撮影し、撮影された複数フレーム分のＸ線画像を重ね合わせる。
【００１０】
重ね合わせる際に、各Ｘ線画像からマーカ１０９と関連性の高い特徴を有する部分（一例として、輝度値の低い画素領域）を特徴点として検出する。検出された特徴点についてマーカとの類似性を判定することにより、Ｘ線画像に映る実際のマーカの位置が特定される。そして一連の画像処理により特定されたマーカ１０９の位置を基準として複数フレーム分のＸ線画像Ｐを重ね合わせることにより、ステント１０５のストラットが強調されたＸ線画像（強調画像）を取得できる。
【００１１】
近年ではステント強調表示の技術の一環として、Ｘ線画像に注目領域を設定する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。すなわち図１６（ａ）に示すように、術者はモニタに表示されるＸ線画像Ｐを参照し、マーカ１０９を囲むように注目領域Ｒを設定する。この場合、特徴点の抽出や類似性の判定など、マーカ１０５を特定するために行う各種画像処理はＸ線画像Ｐのうち、注目領域Ｒを対象として行われる。
【００１２】
ＰＣＩを進行させる際において、ステント１０５やマーカ１０９以外に、クリップやペースメーカーを例とするＸ線不透過性の高い物体、すなわち障害物ＶがＸ線画像Ｐに映る場合がある。Ｘ線画像Ｐに対して障害物Ｖを範囲外とするように注目領域Ｒを設定することにより、障害物Ｖがマーカ１０９として誤認識される事態を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００５−５１０２８８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来のＸ線透視撮影装置に係る、注目領域を設定する構成ではマーカ１０９の位置を正確に特定できない場合がある。その一例として、注目領域Ｒを設定させた後に、術者がステント１０５を血管１０１に沿ってさらに移動させた結果、図１６（ｂ）に示すようにマーカ１０９の位置は注目領域Ｒの範囲外となる。この場合、マーカ１０９の位置を特定できないので、ステントの位置合わせが正確に行われない。従って、ステントを正確に強調表示するためには、移動後のマーカ１０９を囲むように注目領域Ｒを再度設定する操作が必要となる。その結果、ＰＣＩに要する時間が長くなるとともに、術者の負担が増大する。
【００１５】
また、障害物Ｖとマーカ１０９との位置関係によっては、障害物Ｖを除外するように注目領域Ｒを設定することが困難となる場合がある。一例としては図１６（ｃ）に示すように、障害物Ｖがマーカ１０９の各々の間に位置する場合や、障害物Ｖがステント１０５に重複または近接している場合が挙げられる。障害物Ｖとマーカ１０９との位置関係が図１６（ｃ）に示すような場合、マーカ１０９の各々を含むように注目領域Ｒを設定すると、マーカ１０９とともに障害物Ｖが注目領域Ｒの範囲内に含まれる。障害物Ｖを注目領域Ｒから除外することが困難であるので、マーカ１０９を特定する画像処理を行う際に、障害物Ｖがマーカとして誤って抽出されることがある。その結果、ステント１０５の強調処理を正確に実行することが非常に困難となる。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、デバイスの強調処理を正確に行えるとともに、術者の負担をより軽減できるＸ線透視撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るＸ線透視撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器が出力する検出信号を用いて、被検体の体内に挿入されるデバイスを含む領域のＸ線画像を生成する画像生成部と、前記Ｘ線画像上に閉領域を設定する除外領域設定手段と、前記閉領域の外部の範囲から、前記デバイスに設けられているマーカを抽出するマーカ抽出手段と、前記マーカ抽出手段が抽出した前記マーカの位置に基づいて、複数枚の前記Ｘ線画像を重ね合わせて積算画像を生成する積算部とを備えることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、除外領域設定手段は、画像生成部が生成するＸ線画像上に閉領域を設定する。マーカ抽出部はＸ線画像のうち閉領域の外部の範囲から、デバイスに設けられているマーカを抽出する。積算部はマーカの位置に基づいて、複数枚のＸ線画像を重ね合わせて積算画像を生成する。
【００１９】
このような構成では、マーカと誤認されやすいＸ線不透過物などが障害物としてＸ線画像に映る場合であっても、障害物を囲むように閉領域を設定することにより、障害物をマーカと誤認する事態を確実に回避できる。そのためマーカ抽出手段はＸ線画像に映るマーカの位置を正確に抽出できるので、デバイスがより好適に強調された積算画像を取得できる。
【００２０】
また、術式の際にデバイスを移動させる場合であっても障害物は移動しないので、一度設定した閉領域を再設定する事態を回避できる。従って、ＰＣＩにおいて術者が受ける負担を軽減できる。さらに障害物がデバイスに重畳または近接しているような、従来構成では障害物をマーカと誤認する事態を防止することが困難な場合であっても、マーカが範囲外となり、かつ障害物が範囲内となるように閉領域を設定することは容易である。そのため、より多様な状況に応じて好適な積算画像を取得し、安全にＰＣＩの術式を進行させることが可能となる。
【００２１】
また、上述した発明において、前記Ｘ線画像から前記閉領域内の範囲を除去することにより、除外処理画像を生成する除外処理画像生成手段を備え、前記マーカ抽出手段は前記除外処理画像から前記マーカを抽出することが好ましい。
【００２２】
［作用・効果］本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、除外処理画像生成手段はＸ線画像から閉領域内の範囲を除去することにより、除外処理画像を生成する。そしてマーカ抽出手段は除外処理画像からマーカを抽出する。マーカと誤認されやすい障害物を閉領域に設定することにより、除外処理画像は障害物が確実に除去された画像となる。マーカ抽出手段がマーカを抽出する対象を除外処理画像とすることにより、マーカ抽出手段が障害物をマーカと誤って抽出する事態を確実に回避できる。その結果、好適にデバイスが強調された積算画像を取得して、安全にＰＣＩの術式を進行させることが可能となる。
【００２３】
また、上述した発明において、前記マーカ抽出手段は前記Ｘ線画像から前記マーカの候補を特徴点として検出し、前記閉領域の範囲内に含まれる前記特徴点を前記マーカの候補から除外した後、前記閉領域の外部の範囲に含まれる前記特徴点から前記マーカを特定することによって、前記Ｘ線画像のうち前記閉領域の外部の範囲から、前記デバイスに設けられているマーカを抽出することが好ましい。
【００２４】
［作用・効果］本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、マーカ抽出手段はＸ線画像からマーカの候補を特徴点として検出し、閉領域の範囲内に含まれる特徴点をマーカの候補から除外した後、閉領域の外部の範囲に含まれる特徴点からマーカを特定することによって、Ｘ線画像のうち閉領域の外部の範囲からマーカを抽出する。このような構成では、マーカと誤認されやすい障害物を閉領域に設定することにより、障害物が特徴点として検出された場合であっても確実にマーカの候補から除外される。そのためマーカ抽出手段が障害物をマーカと誤って抽出する事態を確実に回避できる。
【００２５】
また閉領域の範囲内にある特徴点を選択し、特徴点として検出された状態を解除するという単純な処理によって障害物をマーカの候補から除外できる。従って、障害物を除外するようにマーカを抽出する処理に要する演算を簡略化できるので、マーカ抽出手段がマーカを抽出する工程に要する時間をより短縮できる。
【００２６】
また、上述した発明において、前記Ｘ線画像から、前記マーカおよび前記デバイスのいずれとも異なるＸ線不透過物を障害物として抽出する障害物抽出手段を備え、前記除外領域設定手段は前記障害物抽出手段が抽出した前記障害物を囲むように前記閉領域を設定することが好ましい。
【００２７】
［作用・効果］本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、障害物抽出手段はＸ線画像から、マーカおよびデバイスのいずれとも異なるＸ線不透過物を障害物として抽出する。そして除外領域設定手段は、障害物抽出手段が抽出した障害物を囲むように閉領域を設定する。このような構成では、障害物抽出手段によってＸ線画像から障害物が自動的に抽出される。そして除外領域設定手段によって、抽出された障害物を囲む位置に閉領域が自動的に設定される。そのため、障害物は自動的にマーカ抽出手段によるマーカ抽出処理の対象外となる。従って、マーカ抽出手段が障害物をマーカと誤って抽出する事態が確実に回避されるとともに、障害物をマーカ抽出処理の対象外とするために要する工程が短縮されるので、術者の負担を大きく低減することができる。
【００２８】
また、上述した発明において、前記Ｘ線画像に注目領域を設定する注目領域設定手段と、前記除外領域設定手段がオン状態となっている第１の状態と、前記注目領域設定手段がオン状態となっている第２の状態とを切り換える切り換え設定手段とを備え、前記マーカ抽出手段は前記第１の状態において前記Ｘ線画像のうち前記閉領域の外部の範囲から前記マーカを抽出し、前記第２の状態において前記Ｘ線画像のうち前記注目領域の範囲内から前記マーカを抽出することが好ましい。
【００２９】
［作用・効果］本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、Ｘ線画像に注目領域を設定する注目領域設定手段と、除外領域設定手段がオン状態となっている第１の状態と、注目領域設定手段がオン状態となっている第２の状態とを切り換える切り換え設定手段とを備えている。マーカ抽出手段は第１の状態では、Ｘ線画像のうち閉領域の外部の範囲からマーカを抽出する。
【００３０】
第２の状態ではＸ線画像のうち注目領域の範囲内からマーカを抽出する。注目領域の範囲は、閉領域の外部に相当するＸ線画像の全範囲と比べて一般的に狭いので、第２の状態ではマーカ抽出処理に要する時間がより短くなる。従って、障害物がデバイスに重畳または近接しているような、従来構成では障害物をマーカと誤認する事態を防止することが困難な場合は第１の状態として確実に障害物をマーカ抽出処理の対象から除外できる。そして障害物がデバイスから離れているような場合は第２の状態としてより短時間でマーカ抽出処理を行うことができる。このようにＰＣＩの状況に応じて、デバイスが強調処理された積算画像をより好適な条件で取得できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、除外領域設定手段は、画像生成部が生成するＸ線画像上に閉領域を設定する。マーカ抽出部はＸ線画像のうち閉領域の外部の範囲から、デバイスに設けられているマーカを抽出する。積算部はマーカの位置に基づいて、複数枚のＸ線画像を重ね合わせて積算画像を生成する。
【００３２】
このような構成では、マーカおよびデバイスのいずれとも異なるＸ線不透過物が障害物としてＸ線画像に映る場合であっても、障害物を囲むように閉領域を設定することにより、障害物がマーカと誤検出される事態を確実に回避できる。そのためマーカ抽出手段はＸ線画像に映るマーカの位置を正確に抽出できるので、デバイスがより好適に強調された積算画像を取得できる。
【００３３】
また、術式の際にデバイスを移動させる場合であっても障害物は移動しないので、一度設定した閉領域を再設定する事態を回避できる。従って、ＰＣＩにおいて術者が受ける負担を軽減できる。さらに障害物がデバイスに近接するような、従来構成では障害物とマーカとの誤検出を防止することが困難な場合であっても、マーカが範囲外となり、かつ障害物が範囲内となるように閉領域を設定することは容易である。そのため、より多様な状況に応じて好適な積算画像を取得し、安全にＰＣＩの術式を進行させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１に係るＸ線透視撮影装置の全体構成を説明する概略図である。
【図２】実施例１に係るＸ線透視撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図３】実施例１に係るカテーテルの構成を説明する概略図である。
【図４】実施例１に係るＸ線透視撮影装置に係る動作の工程を説明するフローチャートである。
【図５】実施例１において生成されるＸ線画像を示す図である。（ａ）は除外領域を設定する前のＸ線画像であり、（ｂ）は除外領域を設定した状態のＸ線画像である。
【図６】実施例１のステップＳ３において実行される各種画像処理を説明する図である。
【図７】実施例１のステップＳ４において実行される積算処理を説明する図である。
【図８】実施例１の構成による効果を説明する図である。（ａ）はステントを移動させる前のＸ線画像であり、（ｂ）はステントを移動させた後のＸ線画像であり、（ｃ）は障害物がステントと重複しており、注目領域の設定が困難である状態を示すＸ線画像である。
【図９】分岐血管に対するＰＣＩにおける、実施例１の構成による効果を説明する図である。（ａ）はキッシング法によるＰＣＩを行う状態を示すＸ線画像であり、（ｂ）は従来例において注目領域を設定した状態のＸ線画像であり、（ｃ）は従来例において注目領域を設定した後、体動によりマーカが変位した状態を示すＸ線画像である。
【図１０】分岐血管に対するＰＣＩにおける、実施例１の構成による効果を説明する図である。（ａ）は実施例１において除外領域を設定した状態のＸ線画像であり、（ｂ）は実施例１において除外領域を設定した後、体動によりマーカが変位した状態を示すＸ線画像である。
【図１１】実施例２のステップＳ３において実行される各種画像処理を説明する図である。
【図１２】実施例３に係るＸ線透視撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図１３】変形例に係る画像処理部の構成を説明する機能ブロック図である。
【図１４】変形例に係るステップＳ２の動作を説明する図である。（ａ）は除外領域設定部をオンの状態に切り換えた場合を説明する図であり、（ｂ）は注目領域設定部をオンの状態に切り替えた場合を説明する図である。
【図１５】従来例に係るインターベンション治療の工程を説明する図である。（ａ）は狭窄部にステントを到達させる工程を説明する図であり、（ｂ）は開大させたステントを狭窄部に留置する工程を説明する図である。
【図１６】従来例の問題点を説明する図である。（ａ）はステントを移動させる前のＸ線画像であり、（ｂ）はステントを移動させた後のＸ線画像であり、（ｃ）は障害物がステントと重複しており、注目領域の設定が困難である状態を示すＸ線画像である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３５】
以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。図１は実施例１に係るＸ線透視撮影装置の構成を説明する正面図であり、図２は実施例１に係るＸ線透視撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【００３６】
＜全体構成の説明＞
実施例１に係るＸ線透視撮影装置１は、被検体Ｍを載置させる天板３と、被検体Ｍに対してＸ線を照射するＸ線管５と、Ｘ線管５から照射されたＸ線を検出して電荷信号に変換するＸ線検出器７とを備えている。Ｘ線管５とＸ線検出器７は、天板３を挟んで対向配置されている。Ｘ線検出器７はＸ線を検出する検出面を備えており、検出面にはＸ線検出素子が二次元的に配列されている。実施例では、Ｘ線検出器７としてフラットパネル型検出器（ＦＰＤ）を用いることとする。
【００３７】
Ｘ線管５とＸ線検出器７とは、Ｃ形アーム９の一端と他端にそれぞれ設けられている。Ｃ形アーム９はアーム保持部材１１に保持されており、符号ＲＡで示されるＣ型アーム９の円弧経路に沿ってスライド移動するように構成される。アーム保持部材１１は支柱１３の側面部に配設されており、ｘ方向（天板３の長手方向、および被検体Ｍの体軸方向）に平行な水平軸ＲＢの軸周りに回転可能となるように構成される。アーム保持部材１１に保持されているＣ形アーム９は、アーム保持部材１１に従ってｘ方向の軸周りに回動する。
【００３８】
支柱１３は床面に配設された支持基台１５に支持されており、ｙ方向（天板３の短手方向）に水平移動が可能となるように構成される。支柱１３に支持されているアーム支持部材１１およびＣ形アーム９は、支柱１３の水平移動に従ってｙ方向へ移動する。コリメータ１７はＸ線管５に設けられており、Ｘ線管５から照射されるＸ線を角錐となっているコーン状に制限する。
【００３９】
ここでＸ線撮影装置１の構成をさらに詳細に説明する。Ｘ線撮影装置１は図２に示すように、Ｘ線照射制御部１９と、検出器制御部２１と、アーム駆動制御部２３と、画像処理部２５とを備えている。Ｘ線照射制御部１９はＸ線管５に高電圧を出力するように構成されている。Ｘ線照射制御部１９が与えた高電圧出力に基づいて、Ｘ線管５が照射するＸ線量、およびＸ線を照射するタイミングが制御される。検出器制御部２１は、Ｘ線検出器７において変換された電荷信号、すなわちＸ線検出信号を読み出す動作を制御する。
【００４０】
アーム駆動制御部２３はＣ型アーム９のスライド移動を制御する。符号ＲＡで示す方向にＣ型アーム９がスライド移動することにより、Ｘ線管５およびＸ線検出器７は対向配置状態を維持したまま、各々の空間的位置が変化する。また、アーム駆動制御部２３は、Ｃ型アーム９のスライド移動に加えて、アーム支持部材１１の回転移動を統括制御する。Ｘ線管５およびＸ線検出器７はＣ型アーム９に設けられているので、アーム支持部材１１の回転移動に従って、対向配置状態を維持したまま各々の空間的位置が変化する。
【００４１】
画像処理部２５は、画像生成部２７と、除外領域設定部２９と、マーカ抽出部３１と、積算部３３とを備えている。画像生成部２７はＸ線検出器７の後段に設けられており、Ｘ線検出器７から出力されたＸ線検出信号に基づいて、Ｘ線画像を断続的に生成する。
【００４２】
除外領域設定部２９は画像生成部２７に接続されており、後述する入力部３５に入力される指示内容に従って、画像生成部２７が生成するＸ線画像に除外領域を設定する。マーカ抽出部３１は除外領域設定部２９の後段に設けられている。マーカ抽出部３１は画像生成部２７が生成するＸ線画像のうち除外領域を除く範囲から、後述するマーカ５１の各々を抽出する。除外領域設定部２９は本発明における除外領域設定手段に相当する。
【００４３】
マーカ抽出部３１がマーカ５１を抽出する概略としては、Ｘ線画像を走査して輝度値の低い部位を特徴点（マーカ５１の候補となる点）として検出する。そして検出された特徴点のうち、予め定められたマーカとの類似性を判定することにより、Ｘ線画像に映る実際のマーカ５１の位置が抽出される。特徴点の検出や類似性の判定など、マーカ５１を抽出する工程の詳細については特許文献１や参考文献１（参考文献１：特許５５２３７９１号）などに詳述されているので、ここではこれ以上の説明を省略する。マーカ抽出部３１は本発明におけるマーカ抽出手段、および除外処理画像生成手段に相当する。
【００４４】
積算部３３はマーカ抽出部３１の後段に設けられている。積算部３３はマーカ抽出部３１が抽出したマーカを基準として、画像生成部２７が生成するＸ線画像を重ね合わせて積算画像を生成する。
【００４５】
Ｘ線撮影装置１はさらに入力部３５と、モニタ３７と、記憶部３９と、主制御部４１とを備えている。入力部３５は操作者の指示を入力するものであり、その一例としてキーボード入力式、マウス入力式、またはタッチ入力式のパネルなどが挙げられる。
【００４６】
モニタ３７は、画像生成部２７が生成するＸ線画像や、積算部３３が生成する積算画像を例とする各種画像を表示する。また除外領域設定部２９が設定した除外領域はモニタ３７によってＸ線画像に重畳表示される。記憶部３９は、画像生成部２７などが生成するＸ線画像や、積算部３３が生成する積算画像の他、除外領域設定部２９が設定した除外領域に関する情報などを記憶する。主制御部４１は、Ｘ線照射制御部１９、検出器制御部２１、アーム駆動制御部２３、画像処理部２５、モニタ３７、および記憶部３９の各々を統括制御する。
【００４７】
図３はインターベンション治療に使用するカテーテルシステム４１の構成を示す概略図である。カテーテルシステム４１は、カテーテル４３と、ワイヤ４５と、ガイドワイヤ４７と、ステント４９とを備えている。ワイヤ４５は管状のカテーテル４３の内部に挿通されている。ワイヤ４５の先端にはガイドワイヤ４７が設けられている。ステント４９は、カテーテル４３とガイドワイヤ４７を繋ぐワイヤ４５に設けられている。
【００４８】
ステント４７はステンレス鋼などの金属線材によって網目の筒状に構成されるものであり、内部には図示しないバルーンが設けられている。ステント４９は、ワイヤ４５に沿って移動を可能とする構成を有している。また、ステント４９はマーカ５１を備えている。実施例１においてマーカ５１の数は２つであるが、マーカ５１の数は適宜変更してもよい。２つのマーカ５１のうち、一方のマーカ５１はステント４９の先端側に設けられており、他方のマーカ５１はステント４９の基端側に設けられている。
【００４９】
インターベンション治療においては、血管が狭窄した部分にステント４９を配置する。そして配置されたステント４９をバルーンにより膨らませ、膨らんだステント４９を血管内に留置することによって狭窄していた血管を拡げて血流を正常に保つことができる。また、マーカ５１の各々はＸ線不透過性の材料によって構成されており、Ｘ線画像におけるステント４９の位置を明示する。マーカ５１を構成する材料の一例としては、金、プラチナ、タンタルなどの金属が挙げられる。ステント４９は本発明におけるデバイスに相当する。
【００５０】
＜動作の説明＞
次に実施例に係るＸ線透視撮影装置１の動作について説明する。説明を行うにあたり、Ｘ線透視撮影装置１を用いてインターベンション治療を行う工程を例として用いることとする。図４は実施例１に係るＸ線透視撮影装置１の動作の工程を説明するフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１（Ｘ線画像の撮影）
インターベンション治療を行うにあたり、術者はまず被検体Ｍの上腕動脈や大腿動脈などに小さな穴を開け、カテーテル４３を血管内に挿入する。そして被検体Ｍの血管内にカテーテル４３を挿入した後、Ｘ線画像の撮影を連続して行う。すなわち、Ｘ線管５より被検体Ｍに対してＸ線が断続的に照射される。被検体Ｍを透過したＸ線はＸ線検出器７によって検出される。
【００５２】
検出されたＸ線は電気信号であるＸ線検出信号に変換され、変換されたＸ線検出信号は画像生成部２７へ出力される。画像生成部２７は出力されたＸ線検出信号に基づいて、カテーテル４３やステント４９などが映し出されたＸ線画像Ｐを断続的に形成させる。実施例１において、Ｘ線画像Ｐの撮影は例えば１５〜３０ＦＰＳ程度のフレームレートで行われる。画像生成部２７において生成されたリアルタイムのＸ線画像Ｐはモニタ３７に連続表示される。
【００５３】
図５（ａ）はモニタ３７に表示されるＸ線画像Ｐの一例を示す図である。Ｘ線画像Ｐは血管Ｃに対してカテーテル４３を挿入し、ワイヤ４５に沿ってステント４９を進行させた状態を映している。
【００５４】
ステップＳ２（除外領域の設定）
Ｘ線透視撮影装置１では後述するように、ステント４９に付設されているマーカ５１をＸ線画像Ｐから抽出する画像処理を行い、マーカ５１を基準として複数のＸ線画像Ｐを重ね合わせる構成を備えている。しかし過去の治療行為などによって、被検体Ｍの心臓付近にペースメーカーやクリップなどが配置されている場合がある。ペースメーカーやクリップはマーカ５１と同様に金属などＸ線不透過性の高い材料で構成されている。そのため図５（ａ）に示すようにペースメーカーなど、マーカ５１およびステント４９のいずれでもないＸ線不透過物（障害物Ｖ）がＸ線画像Ｐに映り込む場合、マーカ５１を抽出する画像処理を行う際に誤って障害物Ｖが抽出される可能性がある。
【００５５】
そこで本発明の特徴となる工程として、術者は除外領域すなわちマーカ５１の抽出の対象から除外する領域の設定を行う。すなわち術者はモニタ３７に表示されるリアルタイムのＸ線画像Ｐを視認し、障害物Ｖを囲むように除外領域Ｅの位置および範囲を特定する（図５（ｂ）参照）。除外領域Ｅの特定は入力部３５の操作などによって行われる。特定方法の一例としては、マウス入力によってカーソルを操作して設定する方法や、タッチペンを用いてモニタ３７に除外領域Ｅの境界線を直接描画する方法などが挙げられる。
【００５６】
除外領域設定部２９は術者が入力部３５に入力する指示の内容に従って、Ｘ線画像Ｐに除外領域Ｅを設定する。なお、被検体Ｍの体動によって周期移動する範囲を考慮に入れ、障害物Ｖが常時除外領域Ｅの範囲内となるように除外領域Ｅの範囲を設定することが好ましい。設定された除外領域Ｅの情報は記憶部３９に記憶されるとともに、モニタ３７上のＸ線画像Ｐに重畳表示される。また除外領域Ｅの位置および範囲の情報はＸ線画像Ｐの各々の情報とともにマーカ抽出部３１へ送信される。
【００５７】
ステップＳ３（マーカの抽出）
除外領域が設定された後、Ｘ線画像に対してマーカを抽出する画像処理を行う。マーカ抽出部３１は、Ｘ線画像Ｐ（図６、左上図）から除外領域Ｅを除外する画像処理（除外処理）を行うことにより、除外処理画像Ｑを生成する（図６、右上図）。そして除外処理画像Ｑに対して特徴点検出処理を行う。特徴点検出処理によって除外処理画像Ｑのうち、輝度値の小さい画素領域が特徴点Ｈとして検出される。実施例１において検出される特徴点Ｈは、符号Ｈ１〜Ｈ５で示される各々の領域であるものとする（図６、左下図参照）。マーカ５１はＸ線不透過性の高い材料であるので、実際のマーカ５１が映る領域は輝度値が小さい。そのためマーカ５１が映る領域は確実に特徴点Ｈとして検出される。
【００５８】
そして特徴点Ｈの各々に対してマーカ判定処理を行うことにより、特徴点Ｈの中から実際のマーカ５１を特定する。記憶部３９には予めマーカ５１の判定基準となる各種の基準パラメータが記憶されており、マーカ抽出部３１は基準パラメータに基づいて特徴点Ｈからマーカ５１を特定することにより、Ｘ線画像Ｐからマーカ５１の正確な位置情報を抽出する。実施例１では特徴点Ｈ１〜Ｈ５のうち、特徴点Ｈ２およびＨ３が実際のマーカ５１として判定される（図６、右下図）。
【００５９】
従来のように除外領域が設定されない構成において、特徴点検出処理はＸ線画像Ｐの全体を対象として行われる。この場合、Ｘ線画像Ｐに映る障害物Ｖも特徴点Ｒとして検出される。一方、実施例１では障害物Ｖが映る領域を除外領域Ｅとして設定するので、除外処理画像Ｑに障害物Ｖは含まれない。従って、ステップＳ３において障害物Ｖが特徴点として検出されないので、障害物Ｖが誤ってマーカとして抽出されることを確実に回避できる。マーカ５１の位置が抽出されたＸ線画像Ｐの各々は積算部３３へ送信される。
【００６０】
ステップＳ４（積算画像の生成）
Ｘ線画像Ｐについてマーカの抽出処理が行われた後、積算画像の生成を行う。すなわち積算部３３はステント４９のリアルタイム像を強調表示するべく積算処理を行う。積算処理は、直近に取得された所定の枚数のＸ線画像Ｐを重ね合わせて積算画像を生成する画像処理である。実施例１においては重畳処理に用いるＸ線画像Ｐの枚数は４枚とするが、枚数については適宜変更してもよい。なお重畳処理に用いるＸ線画像Ｐの枚数は、被検体Ｍの心拍１回の周期においてＸ線画像Ｐが生成される枚数であることが好ましい。なお、画像生成部２７が直近に生成する最新のＸ線画像ＰをＸ線画像Ｐａとし、Ｘ線画像Ｐａの次に新しいＸ線画像Ｐを順に符号Ｐｂ〜Ｐｄで示すものとする（図７、上段）。
【００６１】
積算部３３はマーカ抽出処理が行われた一連のＸ線画像Ｐのうち、直近に生成された４枚のＸ線画像Ｐａ〜Ｐｄを選択する。被検体Ｍの脈拍や呼吸によって、Ｘ線画像Ｐａ〜Ｐｄの各々に映るステント４９の位置はそれぞれ異なっている。そこで積算部３３はマーカ５１の各々を基準として、Ｘ線画像Ｐａ〜Ｐｄの位置合わせ処理を行う。そして積算部３３は位置合わせ処理が実行されたＸ線画像Ｐａ〜Ｐｄをそれぞれ重ね合わせることにより、積算画像Ｓを生成する（図７、下段）。取得された積算画像Ｓはモニタ３７に表示される。
【００６２】
そしてステップＳ４の工程が終了した後、さらにステップＳ２〜Ｓ４に係る工程を順次繰り返す。ステップＳ２〜Ｓ４に係る工程を繰り返すことにより、視認性の高いステント４９のリアルタイム像が、積算画像Ｓとして断続的に表示される。従って術者は積算画像Ｓを確認することにより、安全にＰＣＩの術式を続行し、カテーテル４３を目的となる冠動脈へ進めることができる。
【００６３】
ステップＳ５（ステントの留置）
術者はモニタ３７上で断続的に表示される積算画像Ｓを参照してステントの留置を行う。すなわち術者は積算画像Ｓに表示されるステント４９のＸ線像を確認しつつ、カテーテル４３を冠動脈の狭窄部分へ到達させる。そしてステント４９の内部に設けられたバルーンを膨らませる。ステント４９はバルーンによって膨らむので、細くなった冠動脈は拡げられる。膨らんだステント４９を血管内に留置することによって冠動脈の血流は正常に保たれる。ステント４９を留置した後、血管Ｃを辿ってカテーテル４３を被検体Ｍから抜き出し、ＰＣＩは終了する。
【００６４】
ステップＳ４において、マーカ５１を基準として位置合わせ処理を行うことにより、Ｘ線画像Ｐａ〜Ｐｄの各々に映るステント４９の位置はそれぞれ同じとなる。そのためＸ線画像Ｐａ〜Ｐｄを重ね合わせた結果、積算画像Ｓに映るステント４９は強調された像となる。従って積算画像Ｓにおいて、ステント４９のストラットや輪郭についての視認性が高くなるので、術者はステント４９が正常に拡張されていることを容易かつ確実に確認できる。またステント４９の視認性が高いので、術者は既に留置されているステント４９と、新しく留置するステント４９との位置関係をより厳密に調整できる。その結果、ＰＣＩの実行後に血管が再び狭窄することをより確実に防止できる。
【００６５】
＜実施例１の構成による効果＞
実施例１に係るＸ線透視撮影装置１は、Ｘ線画像に除外領域を設定する構成を有している。マーカ抽出部３１は除外領域を除くＸ線画像を用いてマーカ５１の抽出処理を行い、積算部３３は抽出されたマーカ５１の位置情報に基づいて積算処理を行う。ペースメーカーやクリップなど、マーカ５１と誤認識されやすい障害物Ｖを囲むように除外領域を設定することにより、障害物Ｖはマーカ抽出処理の対象外となる。すなわち障害物Ｖをマーカ５１として誤って抽出する事態が回避されるので、積算部３３による積算処理において、各Ｘ線画像のポジショニングをより正確に実行できる。従って、積算画像Ｓにおけるステント４９の視認性を向上できる。
【００６６】
ここで特許文献２に示すような、注目領域を設定して注目領域の範囲内をマーカ抽出処理の対象とする従来の構成と比較して、実施例１に係る除外領域を設定する構成の効果をさらに詳しく説明する。
【００６７】
ＰＣＩを行う際において、再狭窄の発生を回避すべく、ステントの位置を厳密に調整する必要がある。そのため術者は血管に沿ってステントの位置を頻繁に移動させることとなる。そのため注目領域Ｒを設定する従来構成では、注目領域Ｒの設定後に術者がステント１０５をさらに移動させる結果、マーカ１０９の位置が注目領域Ｒの範囲外となる事態が頻繁に発生する（図１６（ａ）、図１６（ｂ））。
【００６８】
この場合、位置合わせの基準となるマーカ１０９の位置を特定できない。そのため積算処理の際に、複数枚のＸ線画像に映るステント１０５のそれぞれを正確に位置合わせすることは困難である。従って、ステント１０５の位置合わせを正確に強調表示するためには、移動後のステント１０５を囲むように注目領域Ｒを再度設定する操作が必要となる。注目領域Ｒの再設定を頻繁に行う結果、ＰＣＩの所要時間が長くなるとともに、術者の負担が増大する。
【００６９】
一方、実施例１に係るＸ線透視撮影装置１では、マーカ５１と誤認識する可能性のある障害物Ｖを囲むように除外領域Ｅを設定する（図８（ａ））。ＰＣＩにおいて、障害物Ｖは術者にとって移動操作する対象ではない。そのためステント４９と異なり、障害物ＶはＰＣＩの際に大きく移動することはない。そのため術者がステント４９を移動させた場合であっても障害物Ｖは除外領域Ｅの範囲内に位置する（図８（ｂ））。従って、除外領域Ｅを再度設定する事態は確実に回避されるので、ステント４９の強調処理をより好適に実行できるとともに、術者の負担を軽減できる
【００７０】
また、注目領域Ｒを設定する従来の構成では図１６（ｂ）に示すように、障害物Ｖとマーカ１０９との位置関係によっては、障害物Ｖを除外するように注目領域Ｒを設定することが困難となる。しかし実施例１では障害物Ｖを含む任意の範囲に、除外領域を適宜設定できる。そのため図１６（ｂ）に示すような障害物Ｖとステント１０５が重複（または近接）する位置関係にある場合であっても、マーカ５１が範囲外となり、かつ障害物Ｖが範囲内となるように除外領域Ｅを容易に設定できる（図８（ｃ））。従って、マーカ抽出処理の際に障害物Ｖを確実に除外できるので、より多様な状況に応じてＸ線画像Ｐにおけるマーカ５１の位置を正確に特定し、より好適にステント４９が強調された積算画像Ｓを取得することが可能となる。
【００７１】
さらに実施例１に係るＸ線透視撮影装置１は従来構成と比べて、血管が分枝した部位に対してインターベンション治療を行う場合などにおいて、より有利な効果を得ることができる。このような効果について図を用いて説明する。
【００７２】
近年ではキッシング法などにより、分枝血管を例とする複雑な構造部分について治療を行う要請が強い。キッシング法によって血管の分枝部位にＰＣＩを行う場合、図９（ａ）に示すように体幹血管Ｃ１に沿って第１のステント４９Ａを留置するとともに、分枝血管Ｃ２に沿って第２のステント４９Ｂを留置する。この場合２つのステント４９のうち一方について強調処理を行う。すなわち術者がステント４９Ａを操作している場合、ステント４９Ａについて強調処理を行う。
【００７３】
なおステント４９Ａに設けられるマーカ５１をマーカ５１Ａとし、ステント４９Ｂに設けられるマーカ５１をマーカ５１Ｂとして区別する。また、ステント４９Ａの先端側に設けられるマーカ５１Ａをマーカ５１Ａｘとし、ステント４９Ａの基端側に設けられるマーカ５１Ａをマーカ５１Ａｙとする。ステント４９Ｂの先端側に設けられるマーカ５１Ｂをマーカ５１Ｂｘとし、ステント４９Ｂの基端側に設けられるマーカ５１Ｂをマーカ５１Ｂｙとする。
【００７４】
注目領域を設定する従来の構成においてステント４９Ａの強調処理を行う場合、マーカ５１Ａｘおよびマーカ５１Ａｙを囲むように注目領域Ｒを設定することが理想である。注目領域Ｒを設定してからマーカ抽出処理を行う場合、Ｘ線画像Ｐのうち注目領域Ｒの範囲内のみを探索してマーカ抽出処理が行われるので、マーカ５１Ａｘおよびマーカ５１Ａｙが抽出される。
【００７５】
ここで、Ｘ線画像Ｐに映る血管、マーカ５１やステント４９などの像は被検体Ｍの心拍や呼吸による体動に起因して周期的に変位する。そのためマーカ５１Ａの各々が体動の周期を通じて注目領域Ｒの範囲内となるように、注目領域Ｒの境界線はやや広く設定される（図９（ｂ））。そして体幹血管Ｃ１と分枝血管Ｃ２との角度によっては、マーカ５１Ｂｘの位置が注目領域Ｒの境界線に近接する。その場合、被検体Ｍの心拍や呼吸による体動に起因してマーカ５１Ｂｘの位置が微小距離移動することによって、マーカ５１Ｂｘが注目領域Ｒの範囲内に含まれることがある（図９（ｃ））。
【００７６】
マーカ５１Ｂｘが注目領域Ｒの範囲内に含まれると、マーカ抽出処理によって注目領域Ｒからマーカ５１Ａの各々に加えてマーカ５１Ｂｘが抽出される。マーカ５１Ａの各々とマーカ５１Ｂｘの位置は明確に異なるので、マーカ５１Ｂｘが抽出されることにより、積算処理においてＸ線画像Ｐ同士を正確に位置合わせすることが困難になる。
【００７７】
なお、各ステントの基端側にあるマーカ５１Ａｙの位置とマーカ５１Ｂｙの位置とは略一致しているので、積算画像の生成に用いるＸ線画像Ｐの各々において、マーカ５１Ａｙとともにマーカ５１Ｂｙが注目領域Ｒの範囲内に含まれる。その結果、マーカ抽出処理によってマーカ５１Ｂｙが抽出される場合がある。但し、マーカ５１Ａｙとマーカ５１Ｂｙとは位置が略同じであるので、注目領域Ｒからマーカ５１Ａの各々に加えてマーカ５１Ｂｙが抽出された場合であっても、ステント４９Ａの強調処理に及ぼす影響は非常に小さい。
【００７８】
従来の構成において積算処理においてＸ線画像Ｐの位置合わせを正確に行い、ステント４９Ａが好適に強調された積算画像を取得するには、マーカ５１Ｂｘが確実に注目領域の範囲外となるように注目領域Ｒを設定する必要がある。しかし体動の周期を通じてマーカ５１Ａの各々が注目領域Ｒの範囲内に位置し、かつマーカ５１Ｂｘは確実に注目領域Ｒの範囲外となるように注目領域Ｒの範囲を設定することは非常に困難である。そのため従来の構成では、分枝血管におけるＰＣＩにおいて、目的のステントが好適に強調された積算画像を取得することは非常に困難である。
【００７９】
一方、除外領域を設定する実施例１の構成ではマーカ５１Ｂｘを囲むように除外領域Ｅを設定することによって、確実にマーカ５１Ｂｘをマーカ抽出処理の対象外とすることができる（図１０（ａ））。従来の構成ではマーカ５１Ａの各々を全て囲むように注目領域Ｒを設定する必要があるのに対し、実施例１の構成ではマーカ５１Ｂｘのみを囲むように除外領域Ｅを設定すればよい。
【００８０】
このような実施例１の構成では、体動によって周期的に変位する範囲を考慮してマーカ５１Ｂｘよりやや広く除外領域Ｅを設定した場合であっても、除外領域Ｅの境界線はマーカ５１Ｂｘ以外のマーカ５１から十分に離れている。そのため被検体Ｍの体動の周期を通じて、マーカ５１Ｂｘは除外領域Ｅの範囲内に含まれ、かつマーカ５１Ｂｘ以外のマーカ５１はいずれも除外領域Ｅの範囲外に位置することになる（図１０（ｂ））。従って、実施例１では、分枝血管におけるＰＣＩにおいて、目的となるステント４９Ａが好適に強調された積算画像を容易に取得できる。その結果、実施例１ではステントの視認性が高い積算画像を用いて、血管分枝部位におけるＰＣＩをより好適に進行できる。
【実施例２】
【００８１】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。なお、実施例２に係るＸ線透視撮影装置の全体構成および動作のフローチャートは、実施例１に係るＸ線透視撮影装置と同様である。但し、除外領域Ｅを除く範囲のＸ線画像情報を用いてマーカ抽出処理を行う工程（ステップＳ３）の詳細について、実施例１と実施例２は相違する。すなわち実施例１では図６に示すように、Ｘ線画像Ｐから除外領域Ｅを除外する画像処理を行って除外処理画像Ｑを作成し、除外処理画像Ｑから特徴点Ｈを検出する。そしてマーカ５１の基準パラメータに基づいて、特徴点Ｈから実際のマーカ５１を判定する。
【００８２】
一方実施例２では図１１に示すように、ステップＳ２において画像生成部２７が生成したＸ線画像Ｑ（図１１、左上）の全体から特徴点Ｈを検出する（図１１、右上）。実施例１では障害物Ｖが除外された除外処理画像Ｑを用いて特徴点検出処理を行うので、検出される特徴点Ｈは特徴点Ｈ１〜Ｈ５である（図６、左下）。一方、実施例２ではＸ線画像Ｐ全体を用いて特徴点検出処理を行うので、検出される特徴点Ｈは特徴点Ｈ１〜Ｈ５に加え、障害物Ｖに相当する領域が特徴点Ｈ６として検出される。
【００８３】
そして実施例２では特徴点を検出した後、検出された特徴点Ｈのうち除外領域Ｅの範囲内に含まれる特徴点を除外する処理を行う（図１１、左下）。除外処理により特徴点Ｈ１〜Ｈ６のうち、除外領域Ｅに含まれる特徴点Ｈ６は、後に行うマーカ判定処理の対象から除外される。そしてマーカ検出部３１は除外処理後に残った特徴点Ｈの各々に対して、実施例１と同様のマーカ判定処理を行う。マーカ判定処理により、マーカ５１の判定基準となる各種パラメータ群に基づいて、特徴点Ｈ１〜Ｈ５の中から実際のマーカ５１が特定される（図１１、右下）。
【００８４】
マーカ５１が特定されることにより、実施例２のステップＳ３に係るマーカ抽出処理が終了する。その後、積算部３３は抽出されたマーカ５１の位置を基準として所定枚数のＸ線画像Ｐに対して位置合わせする画像処理を行い、積算画像を生成する。このように実施例２では実施例１と同様に、Ｘ線画像に除外領域Ｅを設定する構成を備えている。そしてマーカ抽出部３１はＸ線画像のうち除外領域を除く範囲からマーカ５１を抽出するように構成される。
【００８５】
そのため障害物Ｖを囲むように除外領域Ｅを設定することにより、クリップやペースメーカーなどの障害物がマーカとして誤抽出されることを確実に回避できる。従って、術者がステントを移動させる場合や、ステントと障害物が近接しているなどの理由によって注目領域を適切に設定できない場合であっても、好適に障害物をマーカ抽出対象から除外して積算画像を生成できる。その結果、ステントが好適に強調された積算画像を用いてＰＣＩの治療をより安全に進行することができる。
【００８６】
実施例１ではステップＳ３に係るマーカ抽出処理において、マーカ抽出部３１は除外処理を行った後に特徴点検出処理を行い、さらにマーカ判定処理を行う。そのため実施例１に係る除外処理では、Ｘ線画像Ｐのうち除外領域Ｅ全体の画像情報を除外する画像処理が必要となる。
【００８７】
一方実施例２において、マーカ抽出部３１は特徴点検出処理を行った後に除外処理を行い、さらにマーカ判定処理を行う。そのため実施例２に係る除外処理では、除外領域Ｅの範囲内に含まれる特徴点を選択的に除外する画像処理を行う。特徴点として選択された状態を解除する単純な操作によって特徴点を除外する処理を実行可能であるので、実施例２では除外処理に要する演算処理がより単純になる。その結果、ステップＳ３に係るマーカ抽出処理に要する時間をより短縮できる。
【実施例３】
【００８８】
次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。実施例３では実施例１または実施例２に係る構成に加えて、マーカ以外のＸ線不透過物である障害物ＶをＸ線画像Ｐから抽出し、除外領域Ｅを自動設定する構成を備えることを特徴とする。すなわち実施例３に係るＸ線透視撮影装置１Ａでは図１２に示すように、画像処理部２５はさらに障害物抽出部５３を備えている。障害物抽出部５３は除外領域設定部２９の上段に設けられており、画像生成部２７が生成するＸ線画像から障害物Ｖを抽出する。実施例３において除外領域設定部２９は障害物抽出部５３が抽出する障害物Ｖを含む所定の範囲を除外領域Ｅとして設定する。障害物抽出部５３は、本発明における障害物抽出手段に相当する。
【００８９】
実施例３に係るＸ線透視撮影装置１Ａの動作の工程は実施例１および実施例２と共通する。但し実施例３に係るステップＳ２の工程は他の実施例と相違する。ここで、実施例３に係るステップＳ２の工程について、主に他の実施例と相違する点を説明する。
【００９０】
実施例１および実施例２の各々に係るステップＳ２の工程において、術者は入力部３５を操作することにより、ステップＳ１で生成されたＸ線画像Ｐに対して除外領域Ｅを手動で設定する。一方、実施例３ではステップＳ１において画像生成部２７がＸ線画像Ｐを生成した後、ステップＳ２においてまず障害物の抽出を行う。すなわち障害物抽出部５３はＸ線画像を走査して、Ｘ線画像Ｐから障害物Ｖを抽出する。
【００９１】
障害物抽出部５３が障害物を抽出する手法の一例としては、予め記憶部３９に記憶されている障害物の情報を参照し、パターンマッチングなどの画像処理によって、Ｘ線画像Ｐから障害物Ｖを抽出する方法が挙げられる。障害物Ｖとなり得る構成はペースメーカーやクリップなど、ある程度限られているので、障害物Ｖの候補について形状などのパターン情報を予め記憶することは比較的容易である。なお障害物抽出部５３が障害物を抽出する手法としてはパターンマッチングに限ることはなく、その他公知の手法を用いてもよい。障害物抽出部５３が抽出した障害物Ｖに関する位置や範囲などの情報は、障害物抽出部５３から除外領域設定部２９へ送信される。
【００９２】
障害物Ｖが抽出された後、除外領域の設定を行う。すなわち除外領域設定部２９は障害物抽出部５３が抽出した障害物Ｖの情報に基づいて、障害物Ｖを囲むように除外領域Ｅを設定する。なお、被検体Ｍの体動によって周期移動する範囲を考慮に入れ、障害物Ｖが常時除外領域Ｅの範囲内となるように除外領域Ｅの範囲を設定することが好ましい。なお、除外領域Ｅが自動設定された後、術者は入力部３５を操作して除外領域Ｅを手動で適宜追加・削除・変更してもよい。
【００９３】
除外領域Ｅを設定した後は他の実施例と同様に、除外領域を除くＸ線画像の範囲からマーカを抽出する（ステップＳ３）。そして抽出されたマーカの位置を基準として、直近に生成された所定枚数のＸ線画像Ｐに対して積算処理を行い、積算画像を生成する（ステップＳ４）。ステントが強調処理された積算画像を参照し、術者はステントを適切な位置へ留置する（ステップＳ５）。
【００９４】
このように実施例３に係るＸ線透視撮影装置１Ａは障害物抽出部５３を備えることにより、ステップＳ２において除外領域設定部２９は障害物Ｖを囲むように除外領域Ｅを自動的に設定できる。そのため、ステップＳ２に係る除外領域の設定に要する時間を大幅に短縮できるので、ＰＣＩの際における術者の負担をより軽減することができる。
【００９５】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００９６】
（１）上述した各実施例において、除外領域を設定する状態と注目領域を設定する状態とを適宜切り替える構成であってもよい。このような変形例に係るＸ線透視撮影装置１Ｂにおいて、画像処理部２５は図１３に示すように注目領域設定部５５と切り換え設定部５７とをさらに備えている。注目領域設定部５５は入力部３５に入力される指示内容に従って、Ｘ線画像に注目領域を設定する。切り換え設定部５７は除外領域設定部２９と注目領域設定部５５との上段に設けられており、入力部３５に入力される指示内容に従って、除外領域設定部２９と注目領域設定部５５とのオン・オフ状態を適宜切り換える。注目領域設定部５５は本発明における注目領域設定手段に相当する。切り換え設定部５７は本発明における切り換え設定手段に相当する。
【００９７】
このような変形例において除外領域を設定する場合、術者は一例として入力部３５に設けられる切り換えスイッチを操作して除外領域の設定をオンの状態にする。この場合、切り換え設定部５７は操作の内容に従って、除外領域設定部２９をオンの状態にし、かつ注目領域設定部５５をオフの状態にする（図１４（ａ）左図）。除外領域設定部２９がオンであり、かつ注目領域設定部５５がオフである状態は、本発明における第１の状態に相当する。
【００９８】
除外領域設定部２９がオンの状態になることにより、入力部３５の操作によってＸ線画像Ｐに設定される領域は除外領域Ｅとなる。この場合、ステップＳ２において術者は障害物Ｖを囲むように境界線を描画し、除外領域Ｅを設定する（図１４（ａ）右図）。各実施例と同様に、マーカ抽出部３１はステップＳ３においてＸ線画像Ｐのうち除外領域Ｅを除く範囲からマーカ５１を抽出する。
【００９９】
一方、注目領域を設定する場合、術者は一例として入力部３５に設けられる切り換えスイッチを操作して注目領域の設定をオンの状態にする。この場合、切り換え設定部５７は操作の内容に従って、除外領域設定部２９をオフの状態にし、かつ注目領域設定部５５をオンの状態にする（図１４（ａ）左図）。除外領域設定部２９がオフであり、かつ注目領域設定部５５がオンである状態は、本発明における第２の状態に相当する。
【０１００】
注目領域設定部５５がオンの状態になることにより、入力部３５の操作によってＸ線画像Ｐに設定される領域は注目領域Ｒとなる。この場合、ステップＳ２において術者はマーカ５１の各々を囲むように境界線を描画し、注目領域Ｒを設定する（図１４（ａ）右図）。特許文献２に係るような従来の構成と同様に、マーカ抽出部３１はステップＳ３においてＸ線画像Ｐのうち注目領域Ｒの範囲内からマーカ５１を抽出する。
【０１０１】
変形例に係る構成では、切り換え設定部５７によって除外領域を設定する状態と注目領域を設定する状態とを適宜切り替える。注目領域を設定する状態（第２の状態）では、Ｘ線画像における注目領域の範囲からマーカが抽出される。すなわち注目領域を設定する状態において、マーカ抽出処理の対象となるＸ線画像の範囲は、マーカの各々を囲む注目領域Ｒの範囲内に限られる。一方、除外領域を設定する状態においてマーカ抽出処理の対象となるＸ線画像の範囲は、障害物Ｖを囲む除外領域Ｅを除く、Ｘ線画像の全範囲となる。
【０１０２】
一般的に注目領域Ｒの範囲は、除外領域Ｅを除くＸ線画像Ｐの全範囲に比べて狭いので、注目領域を設定する状態では、マーカ抽出処理に要する演算がより単純となる。従って、切り換え設定部５７を備える構成とすることにより、ステント４９と障害物Ｖが離れている場合は注目領域を設定する状態としてマーカ抽出処理の所要時間を短縮できる。
【０１０３】
一方、図８（ｃ）や図１０の各図に示すように、除外領域を設定しなければマーカ抽出処理の対象から障害物Ｖを好適に除外できない場合、除外領域を設定する状態（第１の状態）に切り換え、より好適にステント４９が強調された積算画像を取得する。すなわち変形例に係る構成では、状況によって注目領域設定状態と除外領域設定状態とを適宜切り換え、ＰＣＩの所要時間を短縮しつつ、従来では好適な積算画像が取得困難であった条件下において、好適に強調処理がなされた積算画像を取得できる。
【０１０４】
（３）上述した各実施例において、積算部３３は積算画像Ｓをモニタ３７に表示させる構成としたがこれに限られない。すなわち積算部３３は積算画像Ｓを生成した後、さらに積算画像Ｓからステント４９の近傍を切り出す切り出し処理を行い、切り出されたステント４９の近傍領域の画像を適宜拡大してモニタ３７に表示する構成であってもよい。切り出し処理および拡大処理がなされた拡大画像はステント４９の視認性がより向上しているので、拡大画像を参照することにより、術者はより好適にＰＣＩを進行できる。
【０１０５】
またＸ線画像Ｐａ〜Ｐｄを用いて積算画像Ｓを生成した後、直近に生成されたリアルタイムのＸ線画像Ｐａと積算画像Ｓ（または拡大画像）とをモニタ３７に並列表示する構成であってもよい。この場合、術者はより視認性の高い積算画像Ｓと、よりリアルタイム性の高いＸ線画像Ｐａとを同時に参照できるので、より好適にＰＣＩを進行させ、正確な位置にステントを留め置くことができる。
【０１０６】
（４）上述した各実施例では、デバイスとしてステントを備えるカテーテルシステムを用いて説明したが、カテーテルシステムが備えるデバイスの構成としてはステントの他に、アテレクトミーに用いられるロータブレーダなどが挙げられる。
【０１０７】
（５）上述した各実施例では、上述した実施例では、Ｘ線管５およびＸ線検出器７がＣ型アーム９に設けられている構成を採用したが、Ｘ線透視撮影装置１はＣ型アーム９を有する構成に限られない。すなわちＣ型アーム９の代わりに、天井から懸垂されるＸ線管支持部などがＸ線管５を支持する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１    …Ｘ線透視撮影装置
５    …Ｘ線管
７    …Ｘ線検出器
１７  …コリメータ
２７  …画像生成部
２９  …除外領域設定部（除外領域設定手段）
３１  …マーカ抽出部（マーカ抽出手段）
３３  …積算部
３５  …入力部
３７  …モニタ
３９  …記憶部
４１  …主制御部
４９  …ステント（デバイス）
５１  …マーカ
５３  …障害物抽出部（障害物抽出手段）
５５  …注目領域設定部（注目領域設定手段）
５７  …切り換え設定部（切り換え設定手段）
【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１５】
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【図１６】
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