(57)【要約】【課題】  表示条件に応じて、視野画像と透視画像との比率を制御することで、安全性に優れた画像診断技術を提供すること。【解決手段】  画像診断装置は、被検体に照射されたＸ線の透視画像を生成する生成部と、頭部装着ディスプレイの視野画像に対して、透視画像を重畳して表示する際に、視野画像と透視画像との表示の比率を表示条件に応じて設定する設定部と、設定部により設定された比率に基づき、視野画像に対して透視画像を重畳した合成画像を生成する画像合成部と、合成画像を頭部装着ディスプレイの表示部に表示する画像表示部とを備える。【選択図】  図１１
2008278972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に照射されたＸ線の透視画像を生成する生成手段と、
頭部装着ディスプレイの視野画像に対して、前記透視画像を重畳して表示する際に、前記視野画像と前記透視画像との表示の比率を表示条件に応じて設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された前記比率に基づき、前記視野画像に対して前記透視画像を重畳した合成画像を生成する画像合成手段と、
前記合成画像を前記頭部装着ディスプレイの表示部に表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２】
前記頭部装着ディスプレイの視点の位置及び視点の移動に関する情報を検出する視点検出手段と、
前記視点検出手段の検出結果に基づき、前記表示条件を変更するか否かを判定する判定手段と、を更に備え、
前記判定手段が前記表示条件を変更すると判定した場合、前記設定手段は、前記視野画像と前記透視画像との表示の優先順位を変更して表示するための比率に切り替え、
前記画像合成手段は、前記設定手段により切り替えられた比率に基づき、前記視野画像に対して前記透視画像を重畳した合成画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【請求項３】
前記頭部装着ディスプレイの傾きを検出する傾斜検出手段と、
前記傾斜検出手段の検出結果に基づき、前記表示条件を変更するか否かを判定する判定手段と、を更に備え、
前記判定手段が前記表示条件を変更すると判定した場合、前記設定手段は、前記視野画像と前記透視画像との表示の優先順位を変更して表示するための比率に切り替え、
前記画像合成手段は、前記設定手段により切り替えられた比率に基づき、前記視野画像に対して前記透視画像を重畳した合成画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【請求項４】
音声入力を受け付ける音声入力手段と、
前記音声入力と、基準となる音声情報との比較に基づき、前記表示条件を変更するか否かを判定する判定手段と、を更に備え、
前記判定手段が前記表示条件を変更すると判定した場合、前記設定手段は、前記視野画像と前記透視画像との表示の優先順位を変更して表示するための比率に切り替え、
前記画像合成手段は、前記設定手段により切り替えられた比率に基づき、前記視野画像に対して前記透視画像を重畳した合成画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【請求項５】
補助装置の測定データを読み取る読取手段と、
前記測定データが基準値に対して正常な範囲にあるか否かを解析し、前記解析に基づき、前記表示条件を変更するか否かを判定する判定手段と、を更に備え、
前記判定手段が前記表示条件を変更すると判定した場合、前記設定手段は、前記視野画像と前記透視画像との表示の優先順位を変更して表示するための比率に切り替え、
前記画像合成手段は、前記設定手段により切り替えられた比率に基づき、前記視野画像に対して前記透視画像を重畳した合成画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の画像診断技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療現場においてバーチャルリアリティ技術の導入が進められ、外科領域では、術前計画において、患者の状態に基づき様々な術式やアプローチを想定して手術を仮想的に試行する手術シミュレーションの開発が行われている。また、内視鏡手術や血管内に造影剤を注入し血流をＸ線透過像で観察して診断する血管造影撮影装置などでは、特許文献１のように、術者がヘッドマウントディスプレイを装着し、カテーテルの挿入部と透視画像の両方を観察しながら手術や診断を行うものがある。練習を兼ねた手術シミュレーションや若手医師の教育などの場では、上述のバーチャルリアリティ技術やヘッドマウントディスプレイを使ったシステムは充分に有効である。
【特許文献１】特開２００４−８１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本番の手術や検査及び診断の場においては、患者の様態が急変した場合やトラブルが生じた場合などに、術者が瞬時に患者の様子や術部などを観察できることが求められる。システムの操作性や利便性以上に現場での安全性が最重要課題になっている。
【０００４】
しかしながら、診断中に患者の様態が急変したり、トラブルが生じた場合には、ヘッドマウントディスプレイに表示されている透視画像が妨げになるという問題があった。
【０００５】
上記の問題に鑑み、本発明は背景となる視野画像と透視画像との比率を表示条件に応じて設定し、視野画像と透視画像との表示の優先順位を表示条件に応じて変更した合成画像を表示することで、安全性に優れた画像診断技術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】
【０００６】
上記の目的を達成する本発明に係る画像診断装置は、被検体に照射されたＸ線の透視画像を生成する生成手段と、
頭部装着ディスプレイの視野画像に対して、前記透視画像を重畳して表示する際に、前記視野画像と前記透視画像との表示の比率を表示条件に応じて設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された前記比率に基づき、前記視野画像に対して前記透視画像を重畳した合成画像を生成する画像合成手段と、
前記合成画像を前記頭部装着ディスプレイの表示部に表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表示条件に応じて、視野画像と透視画像との比率を設定することで、安全性に優れた画像診断技術の提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【０００９】
(第１実施形態)
（Ｘ線画像診断装置の構成）
図１はＸ線画像診断装置（以下、画像診断装置という）の構成を説明する図である。画像診断装置は、天井懸垂部１０２によって天井から懸垂されたＣアーム１０３を備える。天井懸垂部１０２は、移動機構１０１を介して天井から懸垂されており、移動機構１０１は面内方向（ｘ方向、ｙ方向）に移動可能であり、天井懸垂部１０２を位置決めすることが可能である。
【００１０】
Ｃアーム１０３の下端には、Ｘ線を照射するＸ線管１０４が設けられており、Ｃアーム１０３の上端には、Ｘ線管１０４から照射されたＸ線に基づくＸ線像を受像するＸ線受像部１０５が設けられている。Ｃアーム１０３は、天井懸垂部１０２の回転軸１６０を中心として、回転移動が可能である。
【００１１】
天板１０６は被検体１５０を搭載することが可能であり、検診台１０７は、天板１０６をｘ方向に移動させることが可能である。
【００１２】
ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという）１１０は、術者の頭部に装着され、撮像したＸ線画像（透視画像）と実際の患者の様子とを観察することができるシースルー型の頭部装着ディスプレイである。シースルー型のＨＭＤ１１０は、バーチャルリアリティの技術分野において利用可能なものであり、外見的には水中眼鏡型やヘルメット型をしており術者等の頭に装着される。ＨＭＤ１１０には、画像を入力する画像入力部と、画像を表示する画像表示部、術者の視点の位置を検出する視点検出部と、術者の頭部の傾きを検出する方向検出部を備えている。
【００１３】
表示装置１０９は、撮像したＸ線画像を表示することが可能である。
【００１４】
制御部１０８は、画像診断装置の全体的な制御を司ることが可能である。
【００１５】
（ＨＭＤ１１０の内部構成）
ＨＭＤには光学シースルータイプとビデオシースルータイプとがある。
【００１６】
光学シースルータイプの場合、外界の光は直接ＨＭＤ装着者の目に届く。一方、画像処理した画像も同時に表示することにより、ＨＭＤ装着者には画像が重畳表示されたように見える。
【００１７】
ビデオシースルータイプの場合、装着者の目には直接外界の光は届かない。例えば、図３に示すように、外界からの光は両面ミラー３０１で光線方向が変更されて、撮像素子３０２に入射する。また、ＨＭＤ装着者に提示する映像は表示素子３０３に表示され、両面ミラー３０１を経由してＨＭＤ装着者の視覚により認識可能となる。撮像素子３０２に入射した外界から画像を出力画像として、表示素子３０３に入力すると、単なるメガネになる。表示素子３０３に画像処理した診断画像と外界からの画像とを重畳表示することができる。
【００１８】
本実施形態にかかるＨＭＤ１１０は、好適には、ビデオシースルータイプのものであり、ＨＭＤ１１０の装着者（術者）が実際に見ている映像を撮像素子３０２から取り込むことが可能である。そして、撮像素子３０２に取り込んだ映像と、Ｘ線撮影した透視画像とをアルファブレンディングという手法で画像合成したあと、表示素子３０３から表示させることが可能である。
【００１９】
（画像診断装置の機能構成）
次に、画像診断装置の機能構成を図１１の参照により説明する。図１の画像診断装置の構成と同一の構成要素については、同一の参照番号を付している。Ｘ線管１０４は、天板１０６に横臥した被検体１５０にＸ線を照射する。Ｘ線受像部１０５は、被検体１５０を透過したＸ線を受け付けると、被検体１５０を透過したＸ線（透過Ｘ線）を不図示の増幅回路で光学像に変換し、テレビカメラでその光学像をアナログ信号に変換する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換部１１０４はアナログ信号をディジタル信号に変換し、ディジタル信号を画像処理部１１０５に送信する。画像処理部１１０５は、Ａ／Ｄ変換部１１０４より送信されたディジタル画像信号を、コントラスト、ガンマ特性変換等の画像処理を行ない、ハードディスク等により構成される記録部１１０６に画像処理の結果を格納する。
【００２１】
Ｘ線管１０４、Ｘ線受像部１０５、Ａ／Ｄ変換部１１０４及び画像処理部１１０５は、被検体１５０に照射されたＸ線の透視画像を生成する生成手段として機能することが可能である。そして、画像処理部１１０５は、画像処理された透視画像を画像合成部１１０７に送信する。
【００２２】
ＨＭＤ１１０は、視野画像を入力する画像入力部１２０１と、画像合成部１１０７により合成された合成画像を表示する画像表示部１１０８と、術者の視点の位置を検出する視点検出部１１０９と、術者の頭部の傾きを検出する傾斜検出部１２００を備える。
【００２３】
視点検出部１１０９は、ＨＭＤ１１０を装着した術者（装着者）が表示されている画像のどの位置を見ているかを検出することが可能である。
【００２４】
視点検出部１１０９は、ヘッドマウントディスプレイの視点の位置及び視点の移動に関する情報を検出し、検出結果に基づき、表示条件を変更するか否かを判定する判定手段として機能することが可能である。
【００２５】
傾斜検出部１２００は、例えば、ジャイロセンサーなどを用いてＨＭＤ１１０を装着した術者（装着者）の頭部の傾きを検出することが可能である。
【００２６】
傾斜検出部１２００は、ヘッドマウントディスプレイの傾きを検出し、検出結果に基づき、表示条件を変更するか否かを判定する判定手段として機能することが可能である。
【００２７】
視点検出部１１０９により検出される術者の視点の位置等に基づく判定結果と、傾斜検出部１２００により検出される術者の頭部の傾きに基づく判定結果は、後に説明するブレンド比率設定部１２０２に入力される。
【００２８】
画像入力部１２０１は、ＨＭＤ１１０を通して装着者が実際に見ている外界の視野画像を取り込み、取り込んだ視野画像を透視画像と重畳表示するために、画像合成部１１０７に送信する。
【００２９】
補助装置データ読取部１２０３は、診断および手術に用いる補助装置の医療用測定データ（以下、測定データという）１２０４を読み取ることが可能であり、例えば、血圧測定器、心電計、造影剤注入機などの測定データを取り込む機能を有する。
【００３０】
補助装置データ読取部１２０３は、測定データ１２０４が基準値に対して正常な範囲にあるか否かを解析し、解析結果に基づき、表示条件を変更するか否かを判定する判定手段として機能することが可能である。補助装置データ読取部１２０３で読み込まれた測定データ１２０４に基づく判定結果はブレンド比率設定部１２０２に送られる。
【００３１】
音声入力部１２０５は、ＨＭＤ１１０を装着した術者の音声を音声情報として入力（音声入力）することが可能である。音声入力部１２０５は、音声入力と、基準となる音声情報との比較に基づき、表示条件を変更するか否かを判定する判定手段として機能することが可能である。音声入力部１２０５による判定結果は、ブレンド比率設定部１２０２に送られる。音声入力部１２０５には、予めキーになる単語と、音声レベルの基準値が登録されており、音声入力部１２０５は、音声入力された単語が、登録されている単語と一致するか否か、また、音声入力の音声レベルが基準値を超えるか否かを判定する。この判定に基づき、音声入力部１２０５は、表示条件の変更をするか否か判定することが可能である。尚、音声入力部１２０５は、図１１の機能構成として、ＨＭＤ１１０と独立した構成としているが、ＨＭＤ１１０の構成として含めることも可能である。
【００３２】
ブレンド比率設定部１２０２は、ヘッドマウントディスプレイの視野画像に対して、透視画像を重畳して表示する際に、視野画像と透視画像との表示の比率を表示条件に応じて設定する。この比率をブレンド比率という。ブレンド比率設定部１２０２は、視点検出部１１０９、傾斜検出部１２００、補助装置データ読取部１２０３、音声入力部１２０５の判定結果に基づいて、視野画像と透視画像との表示の優先順位を変更して表示するためのブレンド比率に切り替える。
【００３３】
ブレンド比率格納部１２０６は、表示条件に応じた複数のブレンド比率の設定を格納することが可能な格納部であり、例えば、初期表示と通常時の透視画像のブレンド比率、緊急時のブレンド比率等、表示条件に応じた種々の情報を格納する。ブレンド比率設定部１２０２は、ブレンド比率格納部１２０６の情報を参照し、表示条件に応じたブレンド比率を読み出し、画像合成部１１０７に設定することが可能である。
【００３４】
画像合成部１１０７は、ブレンド比率設定部１２０２により設定されたブレンド比率に基づいて、画像入力部１２０１により取り込まれた視野画像と、Ｘ線の透視画像とを重畳した合成画像を生成することが可能である。
【００３５】
画像合成部１１０７は、生成された合成画像をＨＭＤ１１０の画像表示部１１０８に入力する。ＨＭＤ１１０は、合成画像を画像合成部１１０７から受け付けると、画像表示部１１０８に合成画像を表示する。
【００３６】
（視点の検出に基づく画像診断装置の処理）
次に、視点の検出に基づく画像診断装置の処理の流れを図２のフローチャートを用いて説明する。ブレンド比率設定部１２０２は、術者の視点の位置、術者の頭部の動き（傾き）、音声入力情報、補助装置データ読取部１２０３で読み込まれた測定データ１２０４に基づいて、ブレンド比率を設定することが可能である。図２の処理では、視点検出部１１０９により検出される術者の視点の位置の情報に基づいて、ブレンド比率を画像合成部１１０７に設定する例を説明する。図２の処理は、画像診断装置を構成する制御部１０８の全体的な制御の下、画像合成部１１０７、視点検出部１１０９、ブレンド比率設定部１２０２により実行される。まず、制御部１０８は、Ｘ線照射の準備として、Ｃアーム１０３、天板１０６の位置を調整し、診断すべき被検体１５０の位置合わせを実行する。
【００３７】
Ｓ２０１において、Ｘ線の照射及び撮影を開始する。Ｘ線管１０４は、Ｘ線の照射を開始し、Ｘ線受像部１０５は、被検体１５０を透過したＸ線を受け付ける。Ｘ線受像部１０５により被検体１５０を透過したＸ線（透過Ｘ線）が受け付けられると、図１１で説明した不図示の増幅回路で透過Ｘ線は光学像に変換され、テレビカメラでその光学像はアナログ信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部１１０４によりアナログ信号はディジタル信号に変換され、画像処理部１１０５により、ディジタル信号に対して画像処理が施される。そして、画像処理された透視画像が画像合成部１１０７に入力される。
【００３８】
Ｓ２０２において、ブレンド比率設定部１２０２は、予め、ブレンド比率格納部１２０６に格納されているブレンド比率を読み込む。例えば、ブレンド比率設定部１２０２は、初期表示と通常時の透視画像のブレンド比率をα１、緊急時のブレンド比率をα２として、α１＝Ａ１、α２＝Ａ２（０≦Ａ１≦１, ０≦Ａ２≦１）と設定する。ブレンド比率設定部１２０２は設定したブレンド比率を画像合成部１１０７に入力する。
【００３９】
ブレンド比率設定部１２０２は、視点検出部１１０９、傾斜検出部１２００、音声入力部１２０５、補助装置データ読取部１２０３から送信される情報に基づいて、画像合成部１１０７にブレンド比率を設定することが可能である。
【００４０】
Ｓ２０３において、画像入力部１２０１は、術者が実際に見ている外界の映像（視野画像）を取り込み、この視野画像を背景画像として、画像合成部１１０７に入力する。画像合成部１１０７は、背景画像（視野画像）として、例えば、術部やカテーテルの差込元などを動画として表示することが可能である。画像合成部１１０７は、Ｘ線撮影によって取り込まれた透視画像を、Ｓ２０２で読み込んだ通常時のブレンド比率（＝α１）により、背景画像（視野画像）と合成（重畳）した合成画像を生成する。この合成画像は画像表示部１１０８に重畳表示される。画像を重畳表示するには、アルファブレンディングという手法が利用可能である。
【００４１】
画像合成部１１０７の画素出力フォーマットは、ＲＧＢＡというＲＧＢの三原色に加えて不透明度Ａ（アルファ値）（０≦Ａ≦１）を含むものとする。画像合成部１１０７は、不透明度Ａの値によって、背景画像（視野画像）とＸ線の透視画像との合成画像の生成を制御することが可能である。例えば、背景画像（視野画像）の画素のＲＧＢ値を(R1,G1,B1)とし、透視画像の画素のＲＧＢ値を(R2,G2,B2)とし、不透明度の値をＡとする。この場合、合成される画像のＲＧＢ値は以下の（１）式により表すことが可能である。
【００４２】
(R1x(1-A)+R2xA, G1x(1-A)+G2xA, B1x(1-A)+B2xA)  ・・・（１）
従って、通常時のブレンド比率（Ａ＝α１）を用いて両画像を合成した場合、（１）式のＲＧＢ値は（２）式により表すことが可能である。
【００４３】
(R1x(1-α１)+R2xα１, G1x(1-α１)+G2xα１, B1x(1-α１)+B2xα１)
・・・（２）
ブレンド比率α１＝１の場合、合成画像のＲＧＢ値は、透視画像のＲＧＢ値(R2,G2,B2)と等しくなり、背景画像（視野画像）が１００％透けて見えなくなる。図７は、透視画像と背景画像（視野画像）の表示例を示す図であり、ブレンド比率α１＝１の場合、背景画像７０１と透視画像７０２とが合成されると、透視画像７０２が前面に表示され、背景画像７０１が見えなくなる。ＨＭＤ１１０の画像表示部１１０８には、画像合成部１１０７により合成された画像が表示される。
【００４４】
Ｓ２０４において、視点検出部１１０９は、術者の視点の位置を検出する。
【００４５】
Ｓ２０５において、術者の視点の位置検出結果に基づき、視点検出部１１０９は、Ｘ線の透視画像の領域内から術者の視点が領域外に移動したか判定する。Ｘ線の透視画像の領域内(例えば、図７の透視画像７０２の範囲内)に術者の視点が存在し、領域外に移動しない場合は（Ｓ２０５−Ｎｏ）、Ｓ２０４に処理を戻し、視点検出部１１０９は、同様に術者の視点の位置検出を繰り返す。
【００４６】
Ｓ２０５の判定で、術者の視点が透視画像の領域内から領域外に移動した場合で、かつ視点の移動に要した時間が予め定めた基準時間よりもよりも短い時間である場合には（Ｓ２０５−Ｙｅｓ）、Ｓ２０６に処理を進める。ここで、視点検出部１１０９は、術者の視点の位置座標と、視点の計測時刻をそれぞれ測定することが可能である。視点検出部１１０９は計測時刻の測定のために、不図示のタイマを利用することが可能である。
【００４７】
図８は、術者の視点の移動を説明する図である。まず、視点検出部１１０９は、ＨＭＤ１１０を装着した術者の視点位置の検出を定期的に実行することが可能である。図８の視点８０１，８０２・・・８０７は視点検出部１１０９により検出された視点の位置を示す。視点の位置座標をそれぞれ視点８０１(Ｘ１、Ｙ１)、視点８０２（Ｘ２、Ｙ２）、・・・視点８０７（Ｘ７、Ｙ７）とし、各視点が検出された時の時刻をｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・ｔ７とする。視点検出部１１０９は、位置座標の検出時に、タイマを参照して、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・ｔ７を決定する。決定された時刻の関係はｔ１→ｔ２→ｔ３→・・・→ｔ７と、経過するものとする。図８において、視点８０４（Ｘ４、Ｙ４）は、透視画像７０２の領域外で検出された視点であり、視点８０７（Ｘ７、Ｙ７）は再び透視画像７０２の領域内に視点が戻ったときに計測された視点である。
【００４８】
視点８０３と視点８０４を例にすると、視点検出部１１０９は、透視画像７０２の領域内の視点８０３から透視画像７０２の領域外の視点８０４に移動する移動時間（ｔ４−ｔ３）を算出し、基準時間と比較する。視点検出部１１０９は、Ｓ２０５の判定で、移動時間（ｔ４−ｔ３）が基準時間よりも短い時間であると判定する場合（Ｓ２０５−Ｙｅｓ）、処理をＳ２０６に進める。
【００４９】
一方、視点検出部１１０９は、移動時間（ｔ４−ｔ３）が基準時間よりも長い時間であると判定する場合（Ｓ２０５−Ｎｏ）、処理をＳ２０４に戻し、視点検出部１１０９は、視点の位置の検出処理を繰り返し行う。視点検出部１１０９は、検出される視点について、透視画像領域内に視点があるか否か判定し、透視領域外に視点が移動した場合には、移動時間と基準時間との比較を行う。移動時間が基準時間よりも短い時間となる場合、視点検出部１１０９は、緊急と判定し、緊急時であることを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。
【００５０】
ブレンド比率設定部１２０２は、視点検出部１１０９から入力された識別情報に基づいて、ブレンド比率の設定を切り替えることが可能である。ブレンド比率設定部１２０２は、初期表示または通常時の透視画像のブレンド比率と設定されていたブレンド比率α１を、緊急時のブレンド比率α２に切り替え、ブレンド比率α２を画像合成部１１０７に設定する。
【００５１】
Ｓ２０６において、画像合成部１１０７は、緊急時のブレンド比率α２の設定を受け付けると、設定された緊急時のブレンド比率α２に基づき、透視画像と背景画像（視野画像）を合成する。画像合成の手法は、先の説明したようにアルファブレンディングの手法を用いて合成する。背景画像（視野画像）の画素のＲＧＢ値を(R1,G1,B1)、透視画像の画素のＲＧＢ値を(R2,G2,B2)、緊急時のブレンド比率をα2とすると、合成画像のＲＧＢ値は（３）式で示すことができる。
【００５２】
(R1x(1-α2)+R2xα2, G1x(1-α2)+G2xα2, B1x(1-α２)+B2xα２)・・・（３）
Ｓ２０７において、ＨＭＤ１１０の画像表示部１１０８は、Ｓ２０６で画像合成部１１０７により合成された合成画像を表示する。
【００５３】
尚、視点検出部１１０９は、透視画像あるいは背景画像（視野画像）を一定時間凝視していることを検出すると、緊急の状態から通常時の状態に戻ったと判定することが可能である。視点検出部１１０９は、通常の状態に戻ったことを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。ブレンド比率設定部１２０２は、緊急時のブレンド比率α２から通常時におけるブレンド比率α１に切り替え、画像合成部１１０７に設定することで、緊急時から通常時における画像表示の切り替えを行うことができる。
【００５４】
図９は、緊急時にＨＭＤ１１０に表示される画像を例示的に示す図である。透視画像９０２の背面に、患者の様子や装置のモニタなどの背景画像９０１が透けて見えるので、術者はＨＭＤ１１０を装着した状態でも、状況をより正確に確認することができる。
【００５５】
（頭部の傾き検出量に基づく画像診断装置の処理）
次に、ＨＭＤ１１０を装着した術者の頭部の動き（傾き）の検出に基づく画像診断装置の処理の流れを図４のフローチャートを用いて説明する。図４の処理は、画像診断装置を構成する制御部１０８の全体的な制御の下、画像合成部１１０７、傾斜検出部１２００、ブレンド比率設定部１２０２により実行される。図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０３は、図２のフローチャートのステップＳ２０１〜Ｓ２０３と同様の処理が実行される。
【００５６】
Ｓ４０４において、傾斜検出部１２００はＨＭＤ１１０を装着している術者の頭部の動き（傾き）を検出する。傾きの検出機構として、例えば、ジャイロセンサーを用いることにより、傾斜検出部１２００は、ＨＭＤ１１０を装着した術者の頭の動き（傾き）、例えば、頭部を縦横に振る等の動作における傾き量を検出することができる。
【００５７】
Ｓ４０５において、傾斜検出部１２００は、ＨＭＤ１１０を装着した術者の頭部の動き（傾き）の検出結果（傾き量）と、予め定められた傾きの基準値とを比較し、検出結果（傾き量）が傾きの基準値以上の場合に緊急と判定する。そして、傾斜検出部１２００は、緊急時であることを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。
【００５８】
ブレンド比率設定部１２０２は、傾斜検出部１２００から入力された識別情報に基づいて、ブレンド比率の設定を切り替えることが可能である。ブレンド比率設定部１２０２は、初期表示または通常時の透視画像のブレンド比率と設定されていたブレンド比率α１を、緊急時のブレンド比率α２に切り替え、ブレンド比率α２を画像合成部１１０７に設定する。
【００５９】
Ｓ４０６において、画像合成部１１０７は、緊急時のブレンド比率α２の設定を受け付けると、設定された緊急時のブレンド比率α２に基づき、透視画像と背景画像（視野画像）を合成する。画像合成の手法は、先の説明したようにアルファブレンディングの手法を用いて合成することが可能である。背景画像（視野画像）の画素のＲＧＢ値を(R1,G1,B1)、透視画像の画素のＲＧＢ値を(R2,G2,B2)、緊急時のブレンド比率をα2とすると、先に説明したように合成画像のＲＧＢ値は（３）式で示すことができる。
【００６０】
Ｓ４０７において、ＨＭＤ１１０の画像表示部１１０８は、Ｓ４０６で画像合成部１１０７により合成された合成画像を表示する。
【００６１】
尚、傾斜検出部１２００は、再度の頭部の傾き（例えば、前後、左右の首振り）をトリガとして検出すると、緊急の状態から通常時の状態に戻ったと判定することが可能である。傾斜検出部１２００は、通常の状態に戻ったことを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。ブレンド比率設定部１２０２は、緊急時のブレンド比率α２から通常時におけるブレンド比率α１に切り替え、画像合成部１１０７に設定することで、緊急時から通常時における画像表示の切り替えを行うことができる。
【００６２】
（音声入力に基づく画像診断装置の処理）
次に、音声入力に基づく画像診断装置の処理の流れを図５のフローチャートを用いて説明する。図５の処理は、画像診断装置を構成する制御部１０８の全体的な制御の下、画像合成部１１０７、音声入力部１２０５、ブレンド比率設定部１２０２により実行される。図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０３は、図２のフローチャートのステップＳ２０１〜Ｓ２０３と同様の処理が実行される。
【００６３】
Ｓ５０４において、音声入力部１２０５は、音声の入力処理を開始する。
【００６４】
次に、Ｓ５０５において、音声入力部１２０５は、音声入力された単語が、予めキーになる単語として登録されている単語と一致するか否か判定する。音声入力された単語が予め登録されている単語と一致しないと音声入力部１２０５により判定される場合（Ｓ５０５−Ｎｏ）、処理は、Ｓ５０４に戻される。
【００６５】
一方、Ｓ５０５の判定で、音声入力された単語が予め登録されている単語と一致すると音声入力部１２０５により判定される場合（Ｓ５０５−Ｙｅｓ）、処理は、Ｓ５０６に進められる。
【００６６】
Ｓ５０６において、音声入力部１２０５は、入力された単語の音声レベルと、予め定められた音声レベル基準値とを比較し、入力された単語の音声レベルが音声レベル基準値以上となる場合に緊急と判定する（Ｓ５０６−Ｙｅｓ）。音声入力部１２０５は、緊急時であることを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。
【００６７】
Ｓ５０６の判定で、入力された単語の音声レベルが音声レベル基準値未満となる場合（Ｓ５０６−Ｎｏ）、処理はＳ５０４に戻され、同様の音声入力処理が繰り返される。
【００６８】
ブレンド比率設定部１２０２は、音声入力部１２０５から入力された識別情報に基づいて、ブレンド比率の設定を切り替えることが可能である。ブレンド比率設定部１２０２は、初期表示または通常時の透視画像のブレンド比率と設定されていたブレンド比率α１を、緊急時のブレンド比率α２に切り替え、ブレンド比率α２を画像合成部１１０７に設定する。
【００６９】
Ｓ５０７において、画像合成部１１０７は、緊急時のブレンド比率α２の設定を受け付けると、設定された緊急時のブレンド比率α２に基づき、透視画像と背景画像（視野画像）を合成する。画像合成の手法は、先の説明したようにアルファブレンディングの手法を用いて合成することが可能である。背景画像（視野画像）の画素のＲＧＢ値を(R1,G1,B1)、透視画像の画素のＲＧＢ値を(R2,G2,B2)、緊急時のブレンド比率をα2とすると、先に説明したように合成画像のＲＧＢ値は（３）式で示すことができる。
【００７０】
Ｓ５０８において、ＨＭＤ１１０の画像表示部１１０８は、Ｓ５０７で画像合成部１１０７により合成された合成画像を表示する。
【００７１】
尚、音声入力部１２０５は、再度の基準（Ｓ５０５、Ｓ５０６）を満たす音声入力がされたことを検出すると、緊急の状態から通常時の状態に戻ったと判定することが可能である。音声入力部１２０５は、通常の状態に戻ったことを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。ブレンド比率設定部１２０２は、緊急時のブレンド比率α２から通常時におけるブレンド比率α１に切り替え、画像合成部１１０７に設定することで、緊急時から通常時における画像表示の切り替えを行うことができる。
【００７２】
（測定データ１２０４に基づく画像診断装置の処理）
次に、補助装置データ読取部１２０３で読み込まれた測定データ１２０４に基づく画像診断装置の処理の流れを図６のフローチャートにより説明する。
【００７３】
図６の処理は、画像診断装置を構成する制御部１０８の全体的な制御の下、画像合成部１１０７、補助装置データ読取部１２０３、ブレンド比率設定部１２０２により実行される。図６のステップＳ６０１〜Ｓ６０３は、図２のフローチャートのステップＳ２０１〜Ｓ２０３と同様の処理が実行される。
【００７４】
Ｓ６０４において、補助装置データ読取部１２０３は、医療用の補助装置から被検体１５０に関する医療用の測定データ１２０４の読み取りを開始する。医療用の補助装置とは、例えば、心電計や血圧測定器などを含む検査、診断および手術の際に必要とされる医療用の装置をいう。
【００７５】
図１０は、測定データ１２０４の例として、心電図の波形を示す図である。図中のＰ波は、心房の活動を示した波形であり、ＱＲＳ波は心室の収縮を示した波形であり、Ｔ波は収縮した心臓がもとに戻る過程を示している。測定データ１２０４に基づく、波形やリズムを、正常波形と比べることで心臓の異常を推測することが可能である。例えば、ＲＲ間の間隔の乱れは、心拍のリズムが乱れていることをあらわし、ＳＴ間における波形の上昇や下降は主に虚血性心疾患を判断するときのポイントとなる。
【００７６】
Ｓ６０５において、制御部１０８の制御の下、補助装置データ読取部１２０３は補助装置から読み取った測定データ１２０４と、予め補助装置毎に正常な医療データとして設定されている医療データ基準値とを比較する。制御部１０８と、補助装置データ読取部１２０３とは、測定データ１２０４が医療データ基準値に対して正常な範囲にあるか否かを解析する解析手段として機能することが可能である。
【００７７】
制御部１０８の制御の下、補助装置データ読取部１２０３は読み取った測定データ１２０４と医療データ基準値との差が一定値以上となる場合に、測定データ１２０４は異常（緊急）であると判定する。補助装置データ読取部１２０３は、緊急時であることを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。
【００７８】
ブレンド比率設定部１２０２は、補助装置データ読取部１２０３から入力された識別情報に基づいて、ブレンド比率の設定を切り替えることが可能である。ブレンド比率設定部１２０２は、初期表示または通常時の透視画像のブレンド比率と設定されていたブレンド比率α１を、緊急時のブレンド比率α２に切り替え、ブレンド比率α２を画像合成部１１０７に設定する。
【００７９】
Ｓ６０６において、画像合成部１１０７は、緊急時のブレンド比率α２の設定を受け付けると、設定された緊急時のブレンド比率α２に基づき、透視画像と背景画像（視野画像）を合成する。画像合成の手法は、先の説明したようにアルファブレンディングの手法を用いて合成することが可能である。背景画像（視野画像）の画素のＲＧＢ値を(R1,G1,B1)、透視画像の画素のＲＧＢ値を(R2,G2,B2)、緊急時のブレンド比率をα2とすると、先に説明したように合成画像のＲＧＢ値は（３）式で示すことができる。
【００８０】
Ｓ６０７において、ＨＭＤ１１０の画像表示部１１０８は、Ｓ６０６で画像合成部１１０７により合成された合成画像を表示する。
【００８１】
尚、補助装置データ読取部１２０３は、測定データ１２０４と医療データ基準値との差が一定値未満となることを検出すると、緊急の状態から通常時の状態に戻ったと判定することが可能である。補助装置データ読取部１２０３は、通常の状態に戻ったことを示す識別情報をブレンド比率設定部１２０２に入力する。ブレンド比率設定部１２０２は、緊急時のブレンド比率α２から通常時におけるブレンド比率α１に切り替え、画像合成部１１０７に設定することで、緊急時から通常時における画像表示の切り替えを行うことができる。
【００８２】
上述の説明において、ブレンド比率設定部１２０２は、初期表示における診断画像と背景画像（視野画像）のブレンド比率を用途にあわせてフレキシブルに設定することができる。ブレンド比率設定部１２０２は、診断画像のブレンド比率を０.０〜１．０の間で任意に設定することが可能である。
【００８３】
例えば、カテーテルを用いて血管造影剤を血管に投入し、血流をＸ線透過像により観察し、診断する場合、ブレンド比率設定部１２０２は初期（通常時）のブレンド比率をα１＝１、緊急時のブレンド比率をα２＝０．３と設定する。
【００８４】
ブレンド比率がα１＝１の場合、（２）式で説明したように、合成画像のＲＧＢ値は、透視画像のＲＧＢ値(R2,G2,B2)と等しくなり、背景画像（視野画像）が１００％透けて見えなくなる。ブレンド比率としてα１＝１が設定された画像合成部１１０７は、Ｘ線の透視画像を優先させて合成画像の表示制御ができる。
【００８５】
ブレンド比率がα２＝０．３の場合、画像合成部１１０７は、背景画像（視野画像）を０．７、Ｘ線の透視画像を０．３の割合で合成画像を生成する。画像合成部１１０７は、緊急時において、患者の様子や手元を観察できるように背景画像（視野画像）を優先させた合成画像の表示制御も可能である。
【００８６】
一方、心臓手術現場などの場合では、検査等の場合と反対に、ブレンド比率設定部１２０２は、α１＝０．３と設定することで、初期（通常時）において、背景画像（視野画像）に対してＸ線の透視画像を優先して表示させることができる。
【００８７】
初期表示（通常時）には術部などの背景画像（視野画像）を見やすくしておき、何か異常がおこった場合、ブレンド比率設定部１２０２は、ブレンド比率の設定を切り替える。緊急時のおいて、ブレンド比率設定部１２０２はα２＝１と設定することで、異常の原因を迅速に確認するために、図１２に示すように測定データ１２０４として心電図の表示１２５０を診断画像として表示させることも可能である。
【００８８】
背景となる視野画像と透視画像との比率を表示条件に応じて設定し、視野画像と透視画像との表示の優先順位を表示条件に応じて変更した合成画像を表示することで、安全性に優れた画像診断技術の提供が可能になる。
【００８９】
すなわち、本実施形態によれば、表示条件に応じて、頭部装着ディスプレイに表示される視野画像と透視画像との合成比率を制御することで、安全性に優れた画像診断技術の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】画像診断装置の構成を説明する図である。
【図２】視点の検知に基づく画像診断装置の処理の流れを説明する図である。
【図３】ビデオシースルータイプのＨＭＤの内部構成を例示的に示す図である。
【図４】頭部の傾き検知に基づく画像診断装置の処理の流れを説明する図である。
【図５】音声入力に基づく画像診断装置の処理の流れを説明する図である。
【図６】補助装置の測定データに基づく画像診断装置の処理の流れを説明する図である。
【図７】透視画像と背景画像の表示例を示す図である。
【図８】術者の視点の移動を説明する図である。
【図９】緊急時にＨＭＤ１１０に表示される画像を例示的に示す図である。
【図１０】心電計の測定データを例示的に説明する図である。
【図１１】画像診断装置の機能構成を説明する図である。
【図１２】心電計の測定データを診断画像として表示した例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０３  Ｃアーム
１０４  Ｘ線管
１０５  Ｘ線受像部
１０８  制御部
１１０  ＨＭＤ
【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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