(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像上に描出された、被検体の大動脈に挿入されたデバイスの像に対するデータ処理によって検出された前記医用画像上における前記デバイスの傾斜角度として、前記医用画像上における前記大動脈の傾斜角度を取得する角度取得手段と、
前記大動脈の傾斜角度に基づいて前記医用画像に対して画像処理を施すことによって、前記大動脈が前記医用画像を表示させる表示装置の表示面内において水平又は垂直方向を向くように前記医用画像の角度を回転させる画像回転手段と、
を備える医用画像処理装置。
【請求項２】
Ｘ線画像上に描出された、被検体の大動脈に挿入されたデバイスの像に対するデータ処理によって検出された前記Ｘ線画像上における前記デバイスの傾斜角度として、前記Ｘ線画像上における前記大動脈の傾斜角度を取得する角度取得手段と、
前記大動脈の傾斜角度に基づいて前記Ｘ線画像に対して画像処理を施すことによって、前記大動脈が前記Ｘ線画像を表示させる表示装置の表示面内において水平又は垂直方向を向くように前記Ｘ線画像の角度を回転させる画像回転手段と、
を備えるＸ線診断装置。
【請求項３】
Ｘ線を照射するＸ線管と前記Ｘ線管から照射されるＸ線の照射領域を制限する絞りを有するＸ線照射手段と、
前記絞りを制御する絞り制御手段と、
前記絞り制御手段を制御する制御情報出力手段と、
前記画像回転手段による回転後のＸ線画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
をさらに備え、
前記制御情報出力手段は、前記大動脈の傾斜角度に基づいて前記絞り制御手段を制御する、請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記制御情報出力手段は、前記デバイスの傾斜角度を検出するための前記データ処理の対象となる前記Ｘ線画像の収集後に収集されるＸ線画像であって、前記画像回転手段による回転後のＸ線画像が表示されない部分が前記表示装置の表示画面に現れないように前記絞り制御手段を制御する、請求項３に記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置及び医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線撮影装置で被検体の体内を撮影した画像を観察しながらリアルタイムにインターベンション治療を行う技術が知られている。例えば、血管に挿入した管を通じてカテーテル、ガイドワイヤ、ステント、ステントグラフト、人工弁等の器具を被検体の体内に設置することができる。
【０００３】
体内に器具を設置する治療の１つとして、大動脈弁の置換が挙げられる。大動脈弁の置換は、大腿部の血管から挿入されたカテーテルを通じて大動脈に人工弁を設置する治療技術である。カテーテルを用いた大動脈弁の置換術は、TAVR(Trans-catheter Aortic Valve Replacement)又はTAVI(Trans-catheter Aortic Valve Implantation)と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３６４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大動脈弁の置換術においては、人工弁を大動脈に対して直角になるように適切な位置に留置することが必須である。これは、人工弁を大動脈に対して斜めに留置すると人工弁が適切に広がらず、治療目的を達成することができないためである。
【０００６】
しかしながら、従来、医師は大動脈及び弁が画面に対して斜め方向に描出された透視画像を目視して人工弁の位置決めを行っている。具体的には、人工弁が本来の弁の近傍に達した際に、血管造影を行って弁や大動脈の形状及び位置が目視によって確認される。
【０００７】
このため、人工弁の位置決め作業が難しく、人工弁が傾いて留置される恐れがある。また、人工弁が多少傾いて留置されても気づき難いという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、大動脈弁の置換術において適切な向きで人工弁を留置することを支援することが可能なＸ線診断装置及び医用画像処理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】
【０００９】
本発明の実施形態に係る医用画像処理装置は、角度取得手段及び画像回転手段を備える。角度取得手段は、医用画像上に描出された、被検体の大動脈に挿入されたデバイスの像に対するデータ処理によって検出された前記医用画像上における前記デバイスの傾斜角度として、前記医用画像上における前記大動脈の傾斜角度を取得する。画像回転手段は、前記大動脈の傾斜角度に基づいて前記医用画像に対して画像処理を施すことによって、前記大動脈が前記医用画像を表示させる表示装置の表示面内において水平又は垂直方向を向くように前記医用画像の角度を回転させる。
【００１０】
また、本発明の実施形態に係るＸ線診断装置は、角度取得手段及び画像回転手段を備える。角度取得手段は、Ｘ線画像上に描出された、被検体の大動脈に挿入されたデバイスの像に対するデータ処理によって検出された前記Ｘ線画像上における前記デバイスの傾斜角度として、前記Ｘ線画像上における前記大動脈の傾斜角度を取得する。画像回転手段は、前記大動脈の傾斜角度に基づいて前記Ｘ線画像に対して画像処理を施すことによって、前記大動脈が前記Ｘ線画像を表示させる表示装置の表示面内において水平又は垂直方向を向くように前記Ｘ線画像の角度を回転させる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の構成図。
【図２】図１に示す画像生成部において大動脈弁の置換のための参照用に生成される大動脈が描出された心臓のＸ線画像データの一例を示す図。
【図３】図１に示す第１の角度取得部による大動脈の傾斜角度の自動検出対象となるバルーン像の一例を示す図。
【図４】図１に示す第１の角度取得部により、大動脈が描出されたＸ線画像に重畳表示される傾斜角度を指示するための図形の一例を示す図。
【図５】大動脈が鉛直方向となるように回転表示されたＸ線画像及び再設定されたROIの一例を示す図。
【図６】大動脈が鉛直方向となるように回転表示されたＸ線画像上に水平方向及び鉛直方向を視認するためのマークを表示させた例を示す図。
【図７】画面に固定表示されるマークを利用してＸ線画像を移動させる方法を説明する図。
【図８】図１に示すＸ線撮影装置により被検体の大動脈弁の置換のためのＸ線画像を表示させる際の流れを示すフローチャート。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の機能を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係るＸ線診断装置及び医用画像処理装置について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の構成図である。
【００１４】
Ｘ線撮影装置１は、ネットワーク２を介して医用画像処理装置３と接続される。そして、Ｘ線撮影装置１において撮影されたＸ線医用画像データを、ネットワーク２を介して医用画像処理装置３に転送し、医用画像処理装置３においてＸ線医用画像データに対する所望の画像処理を施すことができるように構成されている。
【００１５】
Ｘ線撮影装置１は、撮影系４、制御系５及びデータ処理系６を備えている。撮影系４は、Ｘ線照射部７、Ｘ線検出器８、検出器駆動機構９、寝台１０、寝台駆動機構１１及び絞り１２を有する。制御系５は、高電圧発生装置１３、絞り制御装置１４及び撮影位置制御装置１５を有する。データ処理系６は、第１の入力装置１６、第１の表示装置１７、第１の表示画面回転部１８、画像生成部１９、第１の角度取得部２０、第１の画像回転部２１、制御情報出力部２２、第１のマーク表示部２３、第１の画像処理部２４、第１の画像メモリ２５及び第１の傾斜角度記憶部２６を有する。第１の角度取得部２０は、第１の自動検出部２７及び第１の手動指示部２８を有する。
【００１６】
一方、医用画像処理装置３は、第２の入力装置２９、第２の表示装置３０、第２の表示画面回転部３１、第２の角度取得部３２、第２の画像回転部３３、第２のマーク表示部３４、第２の画像処理部３５、第２の画像メモリ３６及び第２の傾斜角度記憶部３７を有する。第２の角度取得部３２は、第２の自動検出部３８及び第２の手動指示部３９を有する。
【００１７】
データ処理系６の画像生成部１９、第１の角度取得部２０、第１の画像回転部２１、第１のマーク表示部２３及び第１の画像処理部２４等のデータ処理を行うための構成要素は、コンピュータの演算装置にプログラムを読み込ませることによって構築することができる。医用画像処理装置３についても、第２の角度取得部３２、第２の画像回転部３３、第２のマーク表示部３４及び第２の画像処理部３５等の画像処理を行うための構成要素を、コンピュータの演算装置にプログラムを読み込ませることによって構築することができる。医用画像処理装置３における画像処理はデータ処理量が大きいため、医用画像処理装置３はワークステーションによって構成される場合が多い。但し、データ処理系６及び医用画像処理装置３を構成するために回路を用いてもよい。
【００１８】
Ｘ線照射部７は、Ｘ線管を備え、寝台１０にセットされた被検体Ｏを挟んでＸ線検出器８と対向配置される。Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８は、検出器駆動機構９の駆動によって相対位置を維持しながら被検体Ｏに対する角度及び相対位置を変えることができる。具体的には、回転機能を備えたＣ型アームの両端にＸ線照射部７及びＸ線検出器８が固定される。
【００１９】
そして、Ｘ線照射部７は、Ｘ線管により被検体Ｏに向けて所定の角度からＸ線を照射し、被検体Ｏを透過したＸ線をＸ線検出器８で検出できるように構成される。また、Ｘ線管の出力先には、照射されるＸ線ビームの直径を調整するための絞り１２が設けられる。
【００２０】
一方、寝台１０には、寝台１０の天板の傾斜及び位置を変える寝台駆動機構１１が備えられる。このため、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の被検体Ｏに対する角度を調整するのみならず、天板の角度を調整することによっても、被検体Ｏに対するＸ線の照射方向を変えることができる。また、寝台１０にセットされた被検体Ｏの近傍には、被検体Ｏに造影剤を注入するための造影剤注入装置４０が設けられる。
【００２１】
制御系５の高電圧発生装置１３は、Ｘ線照射部７のＸ線管に高電圧を印加することによって、所望のエネルギを有するＸ線を被検体Ｏに向けて照射させる機能を有する。
【００２２】
撮影位置制御装置１５は、検出器駆動機構９及び寝台駆動機構１１に制御信号を出力して制御する装置である。すなわち、検出器駆動機構９の駆動によって調整されるＸ線照射部７及びＸ線検出器８の回転角度及び位置は、撮影位置制御装置１５から検出器駆動機構９に出力される制御信号によって制御される。また、寝台駆動機構１１の駆動によって調整される寝台１０の天板の傾斜及び位置は、撮影位置制御装置１５から寝台駆動機構１１に出力される制御信号によって制御される。
【００２３】
絞り制御装置１４は、絞り１２に制御信号を出力して制御する装置である。すなわち、絞り１２の開度は絞り制御装置１４から絞り１２に出力される制御信号によって制御される。
【００２４】
データ処理系６の第１の表示画面回転部１８は、Ｘ線撮影装置１に備えられる第１の表示装置１７の画面の角度を、画面と平行な面上において傾斜させる機能を有する。尚、第１の表示装置１７に、画面の表示角度を傾斜させる機能が備えられている場合には、表示画面の傾斜機能を利用して画面を傾斜させることができる。逆に、第１の表示装置１７に、画面の表示角度を傾斜させる機能が備えられていない場合には、第１の表示装置１７自体を機械的に傾斜させるようにしてもよい。前者の場合には、第１の表示画面回転部１８は、第１の表示装置１７の表示パラメータを制御する制御装置となり、後者の場合には、第１の表示画面回転部１８は、傾斜機構を備えた第１の表示装置１７の設置台となる。
【００２５】
画像生成部１９は、Ｘ線検出器８からＸ線検出データを取り込んで、データ処理を行うことによりＸ線画像データを生成する機能と、生成したＸ線画像データを第１の表示装置１７に表示させる機能を有する。特に、画像生成部１９では、大動脈弁の置換に必要又は有用なＸ線画像データを生成することができる。
【００２６】
具体例として、大動脈弁の留置位置を含むＸ線透視画像データ、DSA (digital subtraction angiography)画像データ、ロードマップ画像データ、血管造影画像データ及びデバイス画像データが挙げられる。DSA画像データは、造影剤注入前後におけるＸ線画像データの差分画像データである。ロードマップ画像データは、カテーテルを目的位置まで誘導するために血管の造影画像データと透視画像データとの合成画像データとして生成される血管画像データである。また、デバイス画像データは、バルーンやワイヤ等のデバイスが描出されたバルーン像データやワイヤ像データ等のＸ線画像データである。
【００２７】
図２は、図１に示す画像生成部１９において大動脈弁の置換のための参照用に生成される大動脈が描出された心臓のＸ線画像データの一例を示す図である。
【００２８】
図２に示すように、心臓の左室(LV: left ventricle)から大動脈への血液の流出路には、大動脈弁が存在する。大動脈弁の置換術では、点線で示す本来の大動脈弁の位置に人工弁が留置される。そこで、図２に示すようなＸ線画像を事前に参照して人工弁の留置が行われる。しかしながら、心臓の左室付近における大動脈及び大動脈弁は、被検体Ｏの体軸方向に対して傾斜しているため、斜め方向に描出される。
【００２９】
第１の角度取得部２０は、被検体Ｏの大動脈及び大動脈の位置を確認するためのデバイスの少なくとも一方が描出されたＸ線画像データを参照画像データとして、参照画像上における被検体Ｏの大動脈弁の近傍における大動脈の傾斜角度を取得する機能と、第１の入力装置１６から入力された指示情報に従って大動脈の傾斜角度を調整する機能とを有する。第１の自動検出部２７は、参照データに対する画像処理によって大動脈の角度を自動的に検出する機能を有する。第１の手動指示部２８は、第１の表示装置１７に参照画像として表示されるＸ線画像に大動脈の傾斜角度を指示するための図形を重畳表示させ、第１の入力装置１６から入力された図形の回転角度に基づいて大動脈の傾斜角度を取得する機能を有する。
【００３０】
図３は、図１に示す第１の角度取得部２０による大動脈の傾斜角度の自動検出対象となるバルーン像の一例を示す図である。
【００３１】
図３に示すように、参照画像の１つであるバルーン像では、カテーテルの先端に取り付けて大動脈に挿入されたバルーンが描出される。そこで、第１の自動検出部２７は、バルーン像が収集されている場合には、バルーン像データに対するデータ処理によって大動脈の傾斜角度を自動的に検出することができる。
【００３２】
具体的例として、差分処理、閾値処理、二値化処理及びエッジ検出処理等の公知の輪郭抽出処理によってバルーンの輪郭を抽出し、抽出した輪郭の長手方向の傾斜角度を幾何学的に計算することによってバルーンの長手方向における傾斜角度を求めることができる。更に、バルーンは大動脈に挿入されていることから、バルーンの傾斜角度を大動脈の傾斜角度とみなすことができる。
【００３３】
同様に、任意の参照画像データから大動脈に対する傾斜角度が既知の物体の輪郭を抽出し、抽出した物体の傾斜角度を求めることによって、大動脈の傾斜角度を自動検出することが可能である。例えば、物体が描出されたＸ線画像データと物体が描出されていないＸ線画像データとの差分処理によって背景成分を除去すれば、物体部分の領域を抽出することができる。更に、抽出された領域における主成分分析によって物体が水平方向又は鉛直方向に対して概ね何度傾いているのかを計算することができる。或いは、物体の既知の形状情報とのフィッティング等のその他のデータ処理によっても物体の傾斜角度を求めることができる。
【００３４】
図４は、図１に示す第１の角度取得部２０により、大動脈が描出されたＸ線画像に重畳表示される傾斜角度を指示するための図形の一例を示す図である。
【００３５】
図４に示すような大動脈が描出されたＸ線画像に、大動脈の傾斜角度を指示するための図形を重畳表示させることができる。図４には、傾斜する平行な２つの線分が傾斜角度を指示するための図形として表示されているが、１つの線分や矩形枠等の所望の形状の図形を傾斜角度の指示用に表示させることができる。また、図形のデフォルトの向きを鉛直方向又は水平方向としてもよい。
【００３６】
そして、ユーザはマウス等の第１の入力装置１６の操作によって図形の傾斜角度が大動脈の傾斜角度と一致するように図形を回転させることができる。そうすると、第１の手動指示部２８は、第１の入力装置１６から入力された図形の回転角度に基づいて大動脈の傾斜角度を取得することができる。
【００３７】
大動脈の傾斜角度を特定するために参照されるＸ線画像としては、２次元(2D: two dimensional)血管造影画像、2Dバルーン像、2Dワイヤ像及び３次元透視画像の2D投影画像等の画像が挙げられる。
【００３８】
第１の角度取得部２０において取得される大動脈の傾斜角度は、人工弁の留置位置となる大動脈弁の近傍における大動脈の走行方向が水平又は垂直となるように角度を回転させてＸ線画像を表示させるための基礎情報として用いられる。表示されるＸ線画像を回転させる方法としては、Ｘ線画像自体を画像処理によって回転させる方法の他、Ｘ線検出器８を回転させる方法、被検体Ｏを回転させる方法及びＸ線画像の表示画面を回転させる方法が挙げられる。
【００３９】
また、第１の角度取得部２０において取得された大動脈の傾斜角度は、第１の傾斜角度記憶部２６に保存することができる。このため、所望のタイミングで大動脈の傾斜角度を第１の傾斜角度記憶部２６から読み出して、Ｘ線画像の回転表示のために用いることができる。
【００４０】
第１の画像回転部２１は、第１の角度取得部２０において取得された大動脈の傾斜角度に基づいて大動脈のＸ線撮影データに対して画像処理を施すことによって第１の表示装置１７に表示されているＸ線画像を回転させる機能を有する。
【００４１】
すなわち、第１の画像回転部２１は、第１の入力装置１６からＸ線画像の画像処理による回転表示の指示情報が入力された場合に、画像生成部１９から第１の表示装置１７に出力されているＸ線画像データを取得する。そして、第１の画像回転部２１は、大動脈の傾斜角度と水平方向又は鉛直方向との間の角度だけ各画素位置を回転させる回転処理を実行することによって、大動脈の走行方向が水平又は垂直となったＸ線画像データを生成する。次に、第１の画像回転部２１は、生成したＸ線画像データを第１の表示装置１７に出力する。これにより、第１の表示装置１７に表示されているＸ線画像が回転したＸ線画像に更新される。
【００４２】
制御情報出力部２２は、第１の入力装置１６からの指示情報に従って、Ｘ線画像データを収集するために必要な制御情報を撮影位置制御装置１５及び絞り制御装置１４に出力して制御する機能を有する。特に、制御情報出力部２２は、第１の角度取得部２０において取得された大動脈の傾斜角度に基づいて大動脈が走行方向を水平方向又は垂直方向に向けたＸ線画像が第１の表示装置１７に表示されるように撮影位置制御装置１５又は第１の表示画面回転部１８を制御する機能と、Ｘ線画像を回転表示させた場合に不要な領域が表示されないように大動脈の傾斜角度に基づいて絞り制御装置１４を制御する機能とを備えている。制御情報出力部２２の制御対象については、第１の入力装置１６の操作によって指示することができる。
【００４３】
すなわち、第１の入力装置１６からＸ線検出器８及び被検体Ｏの少なくとも一方を傾斜させる指示が制御情報出力部２２に入力された場合には、制御情報出力部２２は、第１の角度取得部２０において取得された大動脈の傾斜角度に基づいてＸ線検出器８及び被検体Ｏの少なくとも一方を傾斜させることによって、大動脈が水平又は垂直となるように角度を回転させたＸ線画像を第１の表示装置１７に表示させる。
【００４４】
具体的には、制御情報出力部２２は、大動脈の傾斜角度と水平方向又は鉛直方向との間の角度だけＸ線検出器８又は寝台１０の天板を回転させるように撮影位置制御装置１５に制御情報を出力して制御する。この場合、撮影位置制御装置１５による制御下において、Ｘ線検出器８及びＸ線照射部７が大動脈の傾斜角度に対応する角度だけ傾斜するか或いは寝台１０の天板が大動脈の傾斜角度に対応する角度だけ傾斜することとなる。
【００４５】
一方、第１の入力装置１６から表示画面を傾斜させる指示が制御情報出力部２２に入力された場合には、制御情報出力部２２は、第１の角度取得部２０において取得された大動脈の傾斜角度に基づいてＸ線画像を表示させるための表示画面を傾斜させることによって、大動脈が水平又は垂直となるように角度を回転させたＸ線画像を第１の表示装置１７に表示させる。
【００４６】
具体的には、制御情報出力部２２は、大動脈の傾斜角度と水平方向又は鉛直方向との間の角度だけ第１の表示装置１７の表示画面を回転させるように第１の表示画面回転部１８に制御情報を出力して制御する。この場合、第１の表示画面回転部１８による制御下において第１の表示装置１７の表示画面又は第１の表示装置１７自体が大動脈の傾斜角度に対応する角度だけ傾斜することとなる。
【００４７】
尚、表示されるＸ線画像をＸ線検出器８、被検体Ｏ又は第１の表示装置１７自体を傾斜させることによって回転させる場合には、表示画面の四隅に画像が表示されない部分が現れないため表示画面を有効に利用することができる。
【００４８】
一方、表示されるＸ線画像を画像処理又は第１の表示装置１７の表示画面の傾斜によって回転させる場合には、表示画面の四隅に画像が表示されない部分が現れる。従って、画像が表示されない部分が現れないように、Ｘ線画像の生成領域となる関心領域(ROI: region of interest)を縮小することが好適である。
【００４９】
そこで、制御情報出力部２２は、表示画面に画像が表示されない部分が現れないようにROIを再設定し、再設定したROIに従って絞り制御装置１４を制御するように構成される。
【００５０】
図５は、大動脈が鉛直方向となるように回転表示されたＸ線画像及び再設定されたROIの一例を示す図である。
【００５１】
図５に示すように、表示されるＸ線画像を画像処理又は第１の表示装置１７の表示画面の傾斜によって回転させる場合には、表示画面の四隅に画像が表示されない部分が現れる。そこで、図５の点線枠で示すように不要な領域が表示されないようなROIを再設定することができる。
【００５２】
そして、制御情報出力部２２による絞り制御装置１４の制御によってROI内についてのみＸ線検出データを収集するようにすることができる。すなわち、回転表示されるＸ線画像に絞り１２を連動させることによって、ROIを適切に更新することができる。これにより、被検体Ｏの不要な被曝を低減させることができる。この場合、再設定されたROI内のＸ線画像データが画像生成部１９において生成され、ROI内のＸ線画像が第１の表示装置１７に拡大表示されることとなる。
【００５３】
第１のマーク表示部２３は、第１の入力装置１６からの指示情報に従って第１の表示装置１７に回転表示されるＸ線画像上の所望の位置に点、線、グリッド、十字記号等のマークを重畳表示させる機能を有する。
【００５４】
図６は、大動脈が鉛直方向となるように回転表示されたＸ線画像上に水平方向及び鉛直方向を視認するためのマークを表示させた例を示す図である。
【００５５】
図６に示すように回転表示されるＸ線画像上に点や十字記号等の所望のマークを所望の位置に表示させることができる。例えば、図６に示すように所定の間隔の格子点上に配置された点群を表示させることによって、ユーザは水平方向及び鉛直方向に加え、距離を目視により確認することができる。また、画面中央に十字記号等のマークを表示させれば、マークを基準として人工弁の位置決めを行うことができる。
【００５６】
例えば、十字記号を常に第１の表示装置１７の画面中央に表示させれば、十字記号上に大動脈弁の中央部分又は左右の端部が配置するように回転表示後のＸ線画像の表示位置を移動させる指示を第１の入力装置１６の操作によって行うことが可能となる。
【００５７】
大動脈弁の表示位置の調整のための基準として用いられるマークは、図６に示すような十字記号の他、大動脈弁の形状に合わせたＬ字型、逆Ｌ字型又は矩形等の線で示されるマークとすることができる。すなわち、回転後のＸ線画像が表示される第１の表示装置１７の画面の固定位置に、被検体の大動脈弁の表示位置を調整するための大動脈弁の形状に合わせたマークを表示させることができる。
【００５８】
例えば、Ｌ字型のマークを表示させれば、大動脈弁の左端部をＬ字型のマークに合わせるためのＸ線画像の平行移動指示を行うことができる。
【００５９】
更に、第１のマーク表示部２３は、第１の表示装置１７の画面の固定位置に表示させるマークの形状及びサイズを、被検体Ｏの大動脈又はデバイスが描出された参照画像データに対する画像処理によって自動調整できるように構成される。例えば、参照画像データとして生成されたバルーン像データに対するデータ処理によってバルーンの形状を抽出し、抽出されたパルーンの形状に基づいてマークの形状を自動調整することができる。より具体的な例として、固定位置に表示させる矩形枠のマークの幅をバルーンの輪郭の幅としたり、平行線で示されるマークの線間の距離をバルーンの輪郭の幅とすることができる。
【００６０】
同様に、図６に示す点群やグリッド線のような目視により距離を把握するためのマークについても、ピッチをバルーンの輪郭又は画面の固定位置に表示させる自動調整後のマークの形状に合わせて自動調整することができる。
【００６１】
更に、第１の入力装置１６から第１のマーク表示部２３に指示情報を入力することによって、所望のマークの追加、移動及び削除を行うことができる。
【００６２】
第１の画像処理部２４は、第１の入力装置１６からの指示情報に従って、画像生成部１９又は第１の画像回転部２１において生成されたＸ線画像データに平行移動処理、回転移動処理、差分処理及び投影処理等の必要な画像処理を施す機能と、画像処理後のＸ線画像データを第１の表示装置１７に表示させる機能とを有する。例えば、図５に示すようなROIが再設定された場合に、絞り１２の調整ではなく、画像処理によってROI内のＸ線画像を第１の表示装置１７に表示させるようにしてもよい。
【００６３】
また、第１のマーク表示部２３により第１の表示装置１７の画面に表示されるマークを参照して第１の入力装置１６から第１の画像処理部２４に入力される移動指示情報に従って、Ｘ線画像を移動させることができる。すなわち、回転後のＸ線画像に水平又は垂直に描出された大動脈弁の位置を、第１の入力装置１６の操作によって、固定表示されるマークの位置に合わせることができる。この場合、Ｘ線画像の回転角度の調整がなければ、第１の入力装置１６から入力される平行移動量に基づいて、第１の画像処理部２４がＸ線画像データを平行移動処理することとなる。
【００６４】
一方、第１の入力装置１６の操作によらず、第１の画像処理部２４が被検体Ｏの大動脈又はデバイスの少なくとも一方が描出された参照画像データに対するデータ処理によってＸ線画像を自動的に移動させるように構成してもよい。例えば、バルーン像データに対するデータ処理によって抽出されるパルーンの位置と第１のマーク表示部２３により表示されるマークの固定位置との位置関係に基づいてＸ線画像を自動的に移動させることができる。
【００６５】
すなわち、バルーンの輪郭を表す枠線等のマークが、画面の固定位置に表示されるマークと一致するように、或いはマーク間の中心位置が一致するように、Ｘ線画像データを移動させることができる。尚、バルーンの輪郭を表す枠線等のマークは、第１の画像処理部２４又は第１の角度取得部２０が画像処理の結果に基づいて第１の表示装置１７に表示させることができる。
【００６６】
バルーン像データに対するデータ処理結果に基づいてＸ線画像が回転表示されている場合又は回転表示のための制御情報が得られている場合には、第１の画像処理部２４によってＸ線画像データが平行移動処理されることとなる。この場合、第１の画像回転部２１における回転処理と、第１の画像処理部２４における平行移動処理とをＸ線画像データに対する単一の移動処理としてもよい。換言すれば、バルーン像データから抽出されたバルーンの輪郭と、画面の固定位置に表示されるマークが一致するように、第１の画像回転部２１及び第１の画像処理部２４により、Ｘ線画像データの回転表示及び平行移動表示を自動的に行うことができる。
【００６７】
また、画面の固定位置に表示されるマークの位置情報に基づいてＸ線画像データを平行移動させた場合には、第１の画像処理部２４が平行移動量を記憶し、記憶した平行移動量に基づいて他のＸ線画像データも自動的に平行移動させることができる。すなわち、Ｘ線画像の移動距離に基づいて、Ｘ線画像の後に回転表示される他のＸ線画像を自動的に移動させることができる。
【００６８】
図７は、画面に固定表示されるマークを利用してＸ線画像を移動させる方法を説明する図である。
【００６９】
図７（A）に示すように参照画像データとしてバルーン像データが収集されている場合には、上述したように第１の角度取得部２０によるバルーン像データに対するデータ処理によってバルーンの輪郭とともにバルーンの長手方向の傾斜角度として大動脈の傾斜角度を自動的に検出することができる。
【００７０】
次に、第１の画像回転部２１による画像処理、Ｘ線検出器８の回転、被検体Ｏの回転、第１の表示装置１７の回転又は第１の表示装置１７の画面の回転表示によって、大動脈の傾斜角度に基づくバルーン像の回転表示を行うことができる。この結果、図７(B)に示すような大動脈の走行方向が鉛直方向又は水平方向となったバルーン像を表示させることができる。
【００７１】
更に、図７(B)に示すように、第１のマーク表示部２３により、大動脈弁の表示位置の調整のためのマークを画面中央に表示に表示させることができる。加えて、目視による距離の把握用の点群等のマークを表示させることができる。図７(B)には、大動脈弁の形状に合わせた３本の平行な線分を要素とし、３本の線分の各一端を垂直な線分で互いに連結した表示位置調整用のマークを距離の把握用の点群とともに表示させた例を示している。
【００７２】
このとき、第１のマーク表示部２３により表示される表示位置調整用のマーク及び距離確認用のマークは、それぞれバルーン像の幅に応じたマークとすることができる。図７(B)に示す例では、表示位置調整用の両端の線分間の距離がバルーンの幅に設定されている。また、距離確認用の点群のピッチは、バルーン像及び表示位置調整用の両端の線分間の距離の1/2に設定されている。従って、バルーン像データの平行移動により、バルーンの輪郭を、表示位置調整用のマークに合わせることが可能となる。
【００７３】
そこで、第１の画像処理部２４によるバルーン像データに対する平行移動処理によって、バルーンの輪郭を表す枠線が、表示位置調整用のマークの両端の線分と重なるようにバルーン像を平行移動させることができる。この結果、図７(C)に示すように、バルーンが画面中央に固定表示されているマークに位置決めされたバルーン像が第１の表示装置１７の画面に表示される。
【００７４】
これにより、バルーンの中心線の位置を、画面中央に表示された中央の線分の位置として目視により容易に確認することが可能となる。加えて、距離の把握用の点群を利用して、目視によりミリ単位での距離の計測が可能となる。具体的には、大動脈の直径、大動脈弁の長さ、冠状動脈と大動脈弁との間における距離等を目視により計測することが可能となる。
【００７５】
従来のように斜め方向に大動脈が表示される場合には、仮想定規を斜めに画面に表示させたり、画像上の２点を指定して距離を計測するといった作業が必要となる。これに対して、図７(C)に示すように水平方向又は鉛直方向に表示された距離測定用のマークを利用すれば、第１の入力装置１６の操作によらず、目視により各種距離の把握が可能となる。
【００７６】
このようにしてバルーン像データを平行移動させた場合、移動距離を第１の画像処理部２４が記憶し、記憶した移動距離を後に表示させるべき他のＸ線画像の平行移動処理に利用することができる。
【００７７】
人工弁の留置の際には、デバイスが描出されたＸ線透視画像がリアルタイム表示される。図７(D)はＸ線透視画像のイメージを示している。但し、Ｘ線透視画像の収集前には、一般的に造影剤が投与されない。従って、図７(D)には、血管が点線で示されているが、実際のＸ線透視画像では血管が描出されない。すなわち、ユーザは、Ｘ線透視画像においてデバイスを目視することはできるが、血管を目視することができない。
【００７８】
但し、第１の角度取得部２０において大動脈の傾斜角度が検出されているため、第１の画像回転部２１による画像処理、Ｘ線検出器８の回転、被検体Ｏの回転、第１の表示装置１７の回転又は第１の表示装置１７の画面の回転表示によって、図７(E)に示すようにＸ線透視画像を回転表示させることができる。
【００７９】
次に、第１の画像処理部２４がバルーン像の平行移動量だけＸ線透視画像を平行移動させることによって、図７(F)に示すように画面の中央が大動脈弁の位置となったＸ線透視画像を表示させることができる。更に、第１のマーク表示部２３は、平行移動後のＸ線透視画像が表示された画面の固定位置にバルーン像の幅に応じた表示位置調整用のマーク及び距離確認用の点群を表示させることができる。
【００８０】
そうすると、表示位置調整用のマークは、Ｘ線透視画像において目視することができない大動脈弁の位置を示すこととなる。また、距離確認用のマークは、目視できない部位の把握や距離の把握に利用することができる。
【００８１】
従って、ユーザは、表示位置調整用のマークを、人工弁等のデバイスの位置決め用のマークとして利用することができる。すなわち、マークに合わせて人工弁等のデバイスを移動させることによって、人工弁及びデバイスの正確な位置決めを行うことができる。つまり、従来は、Ｘ線透視画像の表示前に表示された参照画像上における大動脈弁の位置をユーザが記憶し、記憶に従ってＸ線透視画像上において大雑把なデバイスの位置決めを行っていたが、マークを利用して正確なデバイスの位置決めを行うことが可能となる。
【００８２】
尚、図７には、バルーン像を利用した画像処理によって自動的にバルーン像及びＸ線透視画像をマークに平行移動する例を示したが、バルーン像以外の参照画像を参照して参照画像及びＸ線透視画像を平行移動するようにしてもよい。この場合、参照画像をマークに合わせて移動させる移動量を第１の入力装置１６から第１の画像処理部２４に入力するようにしてもよい。
【００８３】
換言すれば、第１の入力装置１６の操作によってマークを参照して参照画像を手動で移動させ、参照画像の移動量を第１の画像処理部２４が取得して記憶するようにしてもよい。この場合には、第１の画像処理部２４が第１の入力装置１６から入力された情報に従って取得した参照画像の移動量に基づいて、他のＸ線画像データを自動的に平行移動させることとなる。つまり、参照画像上に領域を設定するのではなく、位置決め用のマークを参照した参照画像自体の移動によって、他のＸ線画像に対する移動処理条件を設定することができる。
【００８４】
また、上述の説明では、バルーン像等の参照画像及びＸ線透視画像の平行移動表示を第１の画像処理部２４による画像処理によって行う例について説明したが、Ｘ線検出器８又は寝台１０の移動によってＸ線画像の平行移動表示を行うこともできる。この場合には、
【００８５】
は、制御情報出力部２２が、参照画像の移動量を取得して記憶し、記憶した参照画像の移動量に基づいて撮影位置制御装置１５に制御情報を出力する。
【００８６】
すなわち、参照画像の移動量を自動的に算出する場合には、制御情報出力部２２が、第１の角度取得部２０から取得したバルーンの輪郭等の画像処理の結果情報と第１のマーク表示部２３から取得した大動脈弁の表示位置の調整のためのマークの位置情報とに基づいて参照画像の移動量を算出することができる。一方、マークを利用して参照画像の移動量を手動で決定する場合には、制御情報出力部２２が第１の入力装置１６から参照画像の移動量を取得することができる。
【００８７】
そして、参照画像の移動量だけ移動した位置でＸ線撮影が実行されるように、制御情報出力部２２が撮影位置制御装置１５に制御情報を出力することができる。つまり、参照画像をＸ線撮影の位置決め用の画像として用い、かつ位置決め用の画像上への撮影領域の設定ではなく、位置決め用のマークを参照した位置決め用の画像自体の移動によって、他のＸ線画像の撮影領域を設定することができる。
【００８８】
第１の画像メモリ２５は、画像生成部１９、第１の画像回転部２１及び第１の画像処理部２４等によって生成されたＸ線画像データを保存するための記憶装置である。
【００８９】
一方、医用画像処理装置３が有する第２の表示画面回転部３１、第２の角度取得部３２、第２の画像回転部３３、第２のマーク表示部３４、第２の画像処理部３５、第２の画像メモリ３６及び第２の傾斜角度記憶部３７は、それぞれＸ線撮影装置１に備えられる第１の表示画面回転部１８、第１の角度取得部２０、第１の画像回転部２１、第１のマーク表示部２３、第１の画像処理部２４、第１の画像メモリ２５及び第１の傾斜角度記憶部２６と同等な機能を有する。医用画像処理装置３の第２の角度取得部３２に備えられる第２の自動検出部３８及び第２の手動指示部３９についても、それぞれＸ線撮影装置１の第１の角度取得部２０に備えられる第１の自動検出部２７及び第１の手動指示部２８と同等な機能を有する。従って、医用画像処理装置３においてもＸ線撮影装置１のデータ処理系６と同様なＸ線画像データを生成して第２の表示装置３０に表示させることができる。
【００９０】
そして、Ｘ線撮影装置１に備えられる複数の構成要素が協働することによって、Ｘ線撮影装置１には、参照画像を参照して取得された被検体の大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈の走行方向が水平又は垂直となるように角度を回転させてＸ線画像を表示させる撮影手段としての機能が備えられる。同様に、医用画像処理装置３に備えられる複数の構成要素が協働することによって、医用画像処理装置３には、参照画像を参照して取得された被検体の大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈の走行方向が水平又は垂直となるように角度を回転させてＸ線画像を表示させる表示制御手段としての機能が備えられる。但し、同様な機能がＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置３に備えられれば、図１に例示された構成要素以外の構成要素によってＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置３を構成することができる。
【００９１】
次にＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置３の動作および作用について説明する。
【００９２】
図８は、図１に示すＸ線撮影装置１により被検体Ｏの大動脈弁の置換のためのＸ線画像を表示させる際の流れを示すフローチャートである。
【００９３】
まずステップＳ１において、Ｘ線撮影装置１により参照用のＸ線画像が撮影される。すなわち、寝台１０に被検体Ｏがセットされ、撮影位置制御装置１５からの制御情報に従って検出器駆動機構９及び寝台駆動機構１１が駆動する。そして、寝台１０、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８が所定の回転角度及び空間位置に位置決めされる。また、絞り制御装置１４の制御によって絞り１２の開度が調整される。
【００９４】
そして、高電圧発生装置１３からＸ線照射部７のＸ線管に高電圧が印加されると、Ｘ線管から被検体ＯにＸ線が曝射される。被検体Ｏを透過したＸ線は、Ｘ線検出器８によって検出される。
【００９５】
Ｘ線検出器８において取得されたＸ線検出データは、データ処理系６に出力される。そうすると、画像生成部１９は、Ｘ線検出データに対するデータ処理によってＸ線画像データを生成する。生成されたＸ線画像データは、第１の表示装置１７に表示される。これによりユーザは、Ｘ線画像を参照することができる。
【００９６】
また、被検体Ｏの血管内には、カテーテルが挿入される。このため、カテーテルが描出されたＸ線透視画像を第１の表示装置１７にリアルタイムに表示させることができる。更に、必要に応じてバルーンやワイヤ等のデバイスがカテーテルを通じて心臓から分岐する大動脈に挿入される。これによりバルーン像やワイヤ像が第１の表示装置１７にリアルタイムに表示される。
【００９７】
また、通常は、Ｘ線血管造影画像が撮影される。この場合には、撮影前に造影剤注入装置４０から被検体Ｏに造影剤が注入される。但し、造影画像が撮影されない場合もある。
【００９８】
そして、このように収集されたＸ線画像データのうち、大動脈の傾斜角度の取得のために参照されるＸ線画像データは、第１の画像メモリ２５に保存される。
【００９９】
次に、ステップＳ２において、第１の角度取得部２０は、被検体Ｏの大動脈又はデバイスが描出されたＸ線画像データを参照画像データとして、参照画像上における被検体Ｏの大動脈の傾斜角度を取得する。例えば、バルーン像データ等の大動脈の傾斜角度を示すランドマークが描出されているＸ線画像データが参照画像データであれば、第１の自動検出部２７が参照画像データに対する画像処理によって大動脈の角度を自動的に検出する。
【０１００】
一方、大動脈の傾斜角度を示すランドマークが描出されていないＸ線画像データが参照画像データであれば、第１の手動指示部２８が、Ｘ線造影画像やＸ線透視画像等の参照画像に大動脈の傾斜角度を指示するための図形を重ね合わせて第１の表示装置１７に表示させる。そして、ユーザが第１の入力装置１６を操作して、大動脈の傾斜角度を指示するための図形が大動脈の向きと一致するように図形を回転させると、第１の入力装置１６から第１の手動指示部２８に図形の回転角度が入力される。これにより、第１の手動指示部２８は、図形の回転角度に基づいて大動脈の傾斜角度を取得することができる。
【０１０１】
また、必要に応じて、第１の自動検出部２７は、自動検出された大動脈の傾斜角度を示す図形を参照画像上に表示させる。そして、ユーザは、第１の入力装置１６から図形の回転情報を第１の手動指示部２８に入力することによって、第１の自動検出部２７により自動検出された大動脈の傾斜角度を補正することができる。
【０１０２】
このようにして最終的に確定された大動脈の傾斜角度は、第１の傾斜角度記憶部２６に保存される。このため、必要な時期に大動脈の傾斜角度を確認することができる。また、大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈の走行方向が水平方向又は鉛直方向となったＸ線画像が第１の表示装置１７に表示されるように表示制御を行うことが可能となる。
【０１０３】
次に、ステップＳ３において、第１の入力装置１６の操作によって表示制御の方法が指定される。表示制御の方法としては、画像処理による方法、Ｘ線検出器８又は被検体Ｏを回転させる方法及び第１の表示装置１７の表示画面を回転させる方法が選択可能である。すなわち、第１の入力装置１６の操作によってデータ処理系６に上述の３つの方法から１つを選択する選択情報が入力される。
【０１０４】
次に、ステップＳ４において、表示制御の方法がどの方法に指定されたのかがデータ処理系６において判定される。例えば、画像処理が表示制御の方法として選択されたか否かが判定される。尚、データ処理系６が判定処理を実際には行わず、第１の入力装置１６から入力される情報に対してデータ処理系６の各構成要素が単に応答するようにしてもよい。
【０１０５】
そして、画像処理が表示制御の方法として選択されていないと判定された場合には、ステップＳ５において、第１の入力装置１６の操作によって指定された対象が回転される。
【０１０６】
すなわち、第１の表示装置１７の表示画面が回転対象として指定された場合には制御情報出力部２２が、第１の表示装置１７の画面に表示されるＸ線画像において大動脈の走行方向の角度が水平方向又は鉛直方向となるように、大動脈の傾斜角度に基づいて第１の表示画面回転部１８を制御する。このため、第１の表示画面回転部１８は、第１の表示装置１７の画面に表示される大動脈の傾斜角度が水平方向又は鉛直方向となるように第１の表示装置１７の画面の角度を傾斜させる。
【０１０７】
一方、Ｘ線検出器８又は被検体Ｏが回転対象として指定された場合には、制御情報出力部２２が、第１の表示装置１７に表示されるＸ線画像において大動脈の走行方向の角度が水平方向又は鉛直方向となるように、大動脈の傾斜角度に基づいて撮影位置制御装置１５を制御する。このため、撮影位置制御装置１５は、検出器駆動機構９又は寝台駆動機構１１を駆動させ、第１の表示装置１７の画面に表示されるＸ線画像における大動脈の傾斜角度が水平方向又は鉛直方向となるようにＸ線照射部７及びＸ線検出器８の回転角度又は寝台１０の天板の傾斜角度を調整する。
【０１０８】
続いて、ステップＳ６において、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の回転角度又は寝台１０の天板の傾斜角度が調整された状態でＸ線画像がステップＳ１と同様な流れで収集される。また、ユーザは、カテーテルを通じて人工弁を大動脈弁の付近まで進めることができる。
【０１０９】
次に、ステップＳ７において、画像生成部１９は、収集したＸ線画像を第１の表示装置１７にリアルタイムに表示させる。或いは、第１の画像処理部２４は、画像生成部１９から取得したＸ線画像データに差分処理や投影処理等の必要な画像処理を施して表示装置１７にリアルタイムに表示させる。
【０１１０】
このとき、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の回転角度、寝台１０の天板の傾斜角度又は第１の表示装置１７の画面の傾斜角度が、Ｘ線画像における大動脈の走行方向が傾斜しないように調整されているため、大動脈の走行方向が水平方向又は鉛直方向となったＸ線画像が第１の表示装置１７に表示される。
【０１１１】
次に、ステップＳ８において、第１のマーク表示部２３は、第１の表示装置１７に回転表示されたＸ線画像上の所望の位置に図６に示すような点、線、グリッド、十字記号等のマークを重畳表示させる。これにより、ユーザは、水平方向及び鉛直方向並びに距離を確認しつつ、人工弁の角度調整を含む位置決めを行うことができる。
【０１１２】
次に、ステップＳ９において、ユーザは、必要に応じて第１の入力装置１６の操作によって、第１の表示装置１７の画面に表示されているＸ線画像を平行移動又は回転移動させることができる。すなわち、第１の入力装置１６からＸ線画像の回転指示又は平行移動指示が第１の画像処理部２４に入力されると、第１の画像処理部２４は画像生成部１９から取得したＸ線画像データに回転処理又は平行移動処理を施して表示装置１７にリアルタイムに表示させる。
【０１１３】
人工弁の位置決めには、角度の調整に加え、目標位置への移動が必要である。そこで、Ｘ線画像に重畳表示されている十字記号等のマークが大動脈弁等の目標位置又は目標位置に応じた参照位置となるようにＸ線画像全体を平行移動させることができる。例えば、第１の入力装置１６の画面中央に表示される十字マークが大動脈の左下に位置するように、Ｘ線画像全体を平行移動させることができる。
【０１１４】
或いは、図７の(B)及び(C)に示すようにバルーン像データから検出されたバルーンの位置と、第１のマーク表示部２３によって第１の入力装置１６の画面中央等の固定位置に表示されるマークとが合わさるように自動的にＸ線画像全体を平行移動させることもできる。尚、Ｘ線画像全体の移動は、第１の画像処理部２４による画像処理のみならず、制御情報出力部２２から撮影位置制御装置１５を通じたＸ線検出器８又は寝台１０の移動によっても行うことができる。
【０１１５】
このようなＸ線画像の移動を行うと、画面の固定位置に表示されるマークを目標に人工弁を移動させることによって、容易かつ高精度に人工弁の位置決めを行うことが可能となる。
【０１１６】
そして、人工弁を留置する際に参照画像として用いられるＸ線透視画像、DSA画像又はロードマップ画像等のＸ線画像を収集し、リアルタイムに表示することができる。大動脈の傾斜角度の補正情報が回転移動指示として第１の入力装置１６から第１の角度取得部２０に入力された場合には、ステップＳ５において再びＸ線照射部７及びＸ線検出器８、寝台１０の天板又は第１の表示装置１７の画面の傾斜角度が調整される。そして、再びＸ線画像の収集及びリアルタイム表示が行われる。
【０１１７】
人工弁の留置の際には、典型的には、造影剤を投与せずにＸ線透視画像が収集されてリアルタイム表示される。この場合、人工弁等のデバイスが描出されるが大動脈が明瞭に描出されない。そこで、図７(F)に示すように、大動脈の角度の取得のために参照画像として用いられたＸ線画像の平行移動量に基づいて、Ｘ線透視画像を自動的に移動表示させることができる。加えて、人工弁の位置決め用に画面の固定位置に大動脈弁の位置を把握するためのマーク及び距離確認用のマークを表示させることができる。
【０１１８】
従って、一旦Ｘ線画像の回転角度及び平行移動量が定まった後は、ステップＳ５及びステップＳ９におけるＸ線検出器８又は寝台１０の移動は省略することができる。但し、画像処理によってＸ線透視画像の平行移動を行う場合には、ステップＳ７のＸ線画像の表示前にＸ線透視画像データの平行移動処理が第１の画像処理部２４において実行される。また、ステップＳ７及びステップＳ８の各表示を、同時又は逆の順序で行ってもよい。
【０１１９】
一方、ステップＳ４において、画像処理が表示制御の方法として選択されたと判定された場合には、ステップＳ１０において、人工弁を留置する際に参照画像として用いられるＸ線画像データがステップＳ６と同様な流れで収集される。
【０１２０】
次に、ステップＳ１１において、第１の画像回転部２１は、第１の表示装置１７の画面に表示されるＸ線画像における大動脈の走行方向の角度が水平方向又は鉛直方向となるように、大動脈の傾斜角度に基づいてＸ線画像データに回転処理を施す。すなわち、Ｘ線画像データの各画素位置を大動脈の傾斜角度だけ逆回転させる。これにより、大動脈の走行方向が水平方向又は鉛直方向となったＸ線画像データが生成される。
【０１２１】
次に、ステップＳ１２において、第１の画像回転部２１は、回転処理後のＸ線画像データを第１の表示装置１７に表示させる。その後、ステップＳ８及びステップＳ９と同様にステップＳ１３及びステップＳ１４においてマークの表示及びＸ線画像の平行移動又は回転移動を行うことができる。
【０１２２】
更に、人工弁の位置決めのためにステップＳ１０からステップＳ１４までのＸ線画像の収集及び表示を含む作業がリアルタイムに繰返される。典型的には、非造影のＸ線透視画像がリアルタイム表示される。この場合においても、一旦Ｘ線画像の平行移動量が定まった後は、Ｘ線検出器８又は寝台１０の移動を省略することができる。また、画像処理によってＸ線透視画像の平行移動を行う場合には、Ｘ線画像の表示前にＸ線透視画像データの平行移動処理が実行される。また、ステップＳ１２及びステップＳ１３におけるＸ線画像及びマークの各表示を、同時又は逆の順序で行うこともできる。
【０１２３】
尚、Ｘ線画像の表示制御の結果、第１の表示装置１７の画面の四隅に不要な領域が表示される場合には、ROIの再設定を行うことができる。そして、ROI内におけるＸ線画像の拡大表示を行うことができる。この場合、制御情報出力部２２による絞り制御装置１４の制御によってROI内についてのみＸ線検出データを収集するようにすることができる。
【０１２４】
そして、人工弁の留置が完了すると、Ｘ線画像を本来の表示角度で第１の表示装置１７に表示させることができる。すなわち、第１の入力装置１６の操作によって、Ｘ線画像の回転表示モードの解除指示がデータ処理系６に入力された場合、制御情報出力部２２は第１の表示画面回転部１８又は撮影位置制御装置１５に傾斜角度を元に戻す指示を制御信号として出力する。或いは、第１の画像回転部２１が画像処理を停止させ、画像生成部１９又は第１の画像処理部２４から本来の傾斜角度でＸ線画像データが第１の表示装置１７に出力される。これにより、大動脈が傾斜した本来の傾斜角度のＸ線画像が第１の表示装置１７に表示される。
【０１２５】
尚、医用画像処理装置３についても同様な流れでＸ線画像を回転表示及び平行移動表示させることができる。従って、医用画像処理装置３における流れについては説明を省略する。
【０１２６】
つまり以上のようなＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置３は、参照画像に基づいて大動脈の傾斜角度を取得し、取得した傾斜角度に基づいて大動脈が鉛直方向又は水平方向に表示されるようにＸ線画像を回転表示させるようにしたものである。
【０１２７】
このため、Ｘ線撮影装置１及び医用画像処理装置３によれば、大動脈弁の置換術において、参照されるＸ線画像上で人工弁を水平方向又は鉛直方向に留置することが可能となる。すなわち、医師であるユーザは、認識が容易な水平又は垂直方向への物体の回転移動及び平行移動によって、人工弁を良好な精度で容易に位置決めすることができる。
【０１２８】
特に、Ｘ線撮影装置１によれば、Ｘ線画像の回転表示処理のみならず、平行移動表示に対しても有用な表示処理を行うことができる。このため、ユーザは、少なくとも表示されているＸ線画像の平行移動を行えば、人工弁の留置のための手技に専念することができる。すなわち、Ｘ線画像を参照しながら入力装置を操作することによって線を引いたり、マーキングをするといった作業を不要にすることができる。
【０１２９】
一方、Ｘ線画像の平行移動は、Ｘ線検出器８又は寝台１０の移動によって行うことができるが、Ｘ線検出器８又は寝台１０の移動操作は頻繁に行われる。従って、Ｘ線画像の平行移動は、ユーザにとって習熟した操作で行うことが可能である。このため、手技の妨げとなる作業を最小限に留めることができる。
【０１３０】
更に、バルーン像等の参照画像に対する画像処理によって、表示されるＸ線画像の平行移動も自動的に行うようにすれば、ユーザの作業を一層低減させることが可能となる。このため、人工弁の留置作業を滞りなく進めることができる。
【０１３１】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態に係るＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の機能を説明する図である。
【０１３２】
第２の実施形態におけるＸ線撮影装置及び医用画像処理装置では、参照画像に基づいて取得された大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈が所定の角度で表示されるようにＸ線画像を回転表示させるようにした点が第１の実施形態におけるＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置３と相違する。他の構成および作用については第１の実施形態におけるＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置３と実質的に異ならないため大動脈の表示角度の決定方法についてのみ説明する。
【０１３３】
図９は、TAVIの手技法ごとの被検体Ｏに対する医師の立ち位置を示している。TAVIでは、ユーザである医師が手技に応じた位置に立って人工弁やバルーン等のデバイスを被検体Ｏの血管内に挿入し、人工弁の留置位置に向けて進めることとなる。従って、ユーザから見た大動脈の走行方向は、手技ごとに異なり、手技に対応する方向となる。
【０１３４】
TAVIとして採用される手技法としては、図９に示すように、被検体Ｏに鎖骨下動脈(subclavian artery)から人工弁を挿入するsubclavian法、大動脈(aorta) から人工弁を挿入するaortic法、心尖部から人工弁を挿入するapical法、大腿部(femur) から人工弁を挿入するfemoral法及び腸骨動脈(iliac) から人工弁を挿入するiliac法が知られている。
【０１３５】
そこで、参照画像を参照して取得された大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈の走行方向が手技に対応する所定の方向となるように角度を回転させてＸ線画像を表示させることができる。すなわち、参照画像を参照して取得された大動脈の傾斜角度が、ユーザから見た人工弁の留置位置における大動脈の走行方向となるようにＸ線画像を回転表示させることができる。
【０１３６】
具体的には、TAVIにおいて採用され得る単一又は複数の手技に対応する手技位置から見た大動脈の走行方向がＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の少なくとも一方の記憶装置に保存される。すなわち、各手技に対応する大動脈の走行方向の角度が基準方向としてプリセットされる。そして、入力装置の操作によって手技を特定する情報がＸ線撮影装置又は医用画像処理装置に入力されると、Ｘ線撮影装置又は医用画像処理装置は、記憶装置を参照することによって手技の特定情報に対応する手技位置から見た大動脈の走行方向を取得する。取得された手技位置から見た大動脈の走行方向は、Ｘ線画像の回転角度を決定するための基準となる所定の方向に決定される。
【０１３７】
そして、大動脈の走行方向が、特定された手技に対応する方向となるようにＸ線画像が回転表示される。Ｘ線画像の回転表示法としては、第１の実施形態と同様に、操作対象が医用画像処理装置であれば、画面の回転又は画像回転処理が可能である。一方、操作対象がＸ線撮影装置であれば、画面の回転、Ｘ線検出器の回転又は画像回転処理が可能である。
【０１３８】
このように、Ｘ線撮影装置には、参照画像を参照して取得された被検体の大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈の走行方向が手技に対応する所定の方向となるように角度を回転させてＸ線画像を表示させる撮影手段としての機能が備えられる。同様に、医用画像処理装置には、参照画像を参照して取得された被検体の大動脈の傾斜角度に基づいて、大動脈の走行方向が手技に対応する所定の方向となるように角度を回転させてＸ線画像を表示させる表示制御手段としての機能が備えられる。これら撮影手段及び表示制御手段は、図１に例示されるような任意の構成要素によって構成することができる。
【０１３９】
つまり、第２の実施形態におけるＸ線撮影装置及び医用画像処理装置は、大動脈の走行方向が水平又は鉛直となるようにＸ線画像を回転表示させる代わりに、大動脈の走行方向がユーザの被検体Ｏに対する相対位置及び手技法に応じた角度となるようにＸ線画像を回転表示させるようにしたものである。
【０１４０】
このため、ユーザから見た人工弁の留置位置近傍における人工弁の送り方向となる大動脈の走行方向と、Ｘ線画像に描出された人工弁の進行方向とを互いに同等にすることができる。そして、ユーザは、実際の送り方向と同じ方向に向かって移動する人工弁等のデバイスが描出されたＸ線画像を観察しながら手技を行うことができる。
【０１４１】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【０１４２】
例えば、大動脈弁の置換に限らず、僧帽弁の置換、完全閉塞した弁の開通治療、穿刺、大動脈グラフト等の治療のためのＸ線画像の表示においても、斜めになっているランドマークが表示画面に対して水平、垂直又は所定の角度になるように表示画像を回転させることができる。穿刺等の治療の場合には、非造影の血管像が表示対象となる場合もある。また、血管以外が表示対象となる場合においても同様な画像の表示処理又は表示制御を行うことができる。
【０１４３】
更に、Ｘ線CT装置、MRI装置及び超音波診断装置等の他の画像診断装置を用いてリアルタイム撮像を行う場合においても、同様な画像の表示処理又は表示制御を行うことができる。特に、特定のスライスに着目して撮像が行われる場合において上述した画像の表示処理又は表示制御の適用が期待できる。
【符号の説明】
【０１４４】
１…Ｘ線撮影装置、２…ネットワーク、３…医用画像処理装置、４…撮影系、５…制御系、６…データ処理系、７…Ｘ線照射部、８…Ｘ線検出器、９…検出器駆動機構、１０…寝台、１１…寝台駆動機構、１２…絞り、１３…高電圧発生装置、１４…絞り制御装置、１５…撮影位置制御装置、１６…第１の入力装置、１７…第１の表示装置、１８…第１の表示画面回転部、１９…画像生成部、２０…第１の角度取得部、２１…第１の画像回転部、２２…制御情報出力部、２３…第１のマーク表示部、２４…第１の画像処理部、２５…第１の画像メモリ、２６…第１の傾斜角度記憶部、２７…第１の自動検出部、２８…第１の手動指示部、２９…第２の入力装置、３０…第２の表示装置、３１…第２の表示画面回転部、３２…第２の角度取得部、３３…第２の画像回転部、３４…第２のマーク表示部、３５…第２の画像処理部、３６…第２の画像メモリ、３７…第２の傾斜角度記憶部、３８…第２の自動検出部、３９…第２の手動指示部、４０…造影剤注入装置、Ｏ…被検体
【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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