(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的な関心部位を含む複数の医用画像を経時的に収集する収集部と、
画像間における前記動的な関心部位の移動距離が、視野差角度から導出される距離に対応する距離となる２つの医用画像を、前記複数の医用画像から取得する取得部と、
前記２つの医用画像を立体視画像を表示する表示部に表示させる表示制御部と、
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項２】
前記取得部は、前記関心部位の移動距離が前記視野差角度から導出される距離と一致する２つの医用画像、又は、前記関心部位の移動距離が前記視野差角度から導出される距離に近似する２つの医用画像を取得する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記関心部位が画像中心によって分けられる２つの領域間を移動する場合の前記視野差角度に対応する距離を導出し、前記関心部位の画像間での距離が導出した距離に対応する距離となる２つの医用画像を取得し、
前記表示制御部は、前記２つの医用画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記関心部位が画像中心によって分けられる２つの領域のどちらか一方の領域内で移動する場合の前記視野差角度に対応する距離を導出し、前記関心部位の画像間での距離が導出した距離に対応する距離となる２つの医用画像を取得し、
前記表示制御部は、前記２つの医用画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記関心部位の移動方向が水平方向となるように医用画像を回転させた後、前記複数の医用画像を前記表示部に表示させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記取得部は、画像間での前記関心部位の移動距離が前記視野差角度から導出される距離に対応する距離となるように、Ｘ線の照射方向を制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記関心部位の画像間での移動距離が前記視野差角度から導出される距離に相当する位相の医用画像を取得する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記医用画像の一部の領域であって、前記関心部位を含む所定の領域を前記表示部に表示させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記所定の領域を拡大して前記表示部に表示させる、請求項８に記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、Ｘ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３Ｄモニタを利用して医用画像を立体視する技術が知られている。例えば、立体視用メガネ等の専用機器を用いて、２つの視点から撮影された視野差画像を立体視可能な３Ｄモニタが実用化されている。また、例えば、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された多視野差画像（例えば、２視点からの視野差画像や、９つの視点からの視野差画像など）を裸眼にて立体視可能な３モニタが実用化されている。このような３Ｄモニタで医用画像を表示させることで、観察者は奥行き方向の情報を得ることができ、空間的な位置関係を容易に把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８１６９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２４５２７３号公報
【特許文献３】特表２００５−５２８１５７号公報
【特許文献４】特許第５１２１１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、動的な部位を容易に立体視することを可能にするＸ線診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態のＸ線診断装置は、取得部と、表示制御部とを備える。取得部は、画像間における関心部位の移動距離が、所定の視野差角度から導出される距離に相当する複数の医用画像を取得する。表示制御部は、前記複数の医用画像を立体視画像を表示する表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る動的な部位の視野差画像の取得の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る注目領域の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る注目領域の視野差角度と距離とを説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る視野差画像を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態に係る移動距離の算出例を説明するための図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態に係る移動距離の算出例を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る視野差画像の回転の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る制御機能によるＸ線の照射方向の制御の一例を説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る位相情報を用いた視野差画像の取得の一例を説明するための図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１の実施形態に係る制御機能による視野差画像の表示例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１の実施形態に係る制御機能による視野差画像の表示例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係るポストプロセスの処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係るＬｉｖｅ時の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、本願に係るＸ線診断装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係るＸ線診断装置は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、高電圧発生器１１と、Ｘ線管１２と、コリメータ１３と、天板１４と、Ｃアーム１５と、Ｘ線検出器１６とを備える。また、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、Ｃアーム回転・移動機構１７と、天板移動機構１８と、Ｃアーム・天板機構制御回路１９と、絞り制御回路２０と、処理回路２１と、入力回路２２と、ディスプレイ２３とを備える。また、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、画像データ生成回路２４と、記憶回路２５と、画像処理回路２６とを備える。また、Ｘ線診断装置１００は、インジェクター３０及び心電計４０と接続される。そして、Ｘ線診断装置１００は、図１に示すように、各回路が相互に接続され、各回路間で種々の電気信号を送受信したり、インジェクター３０と電気信号を送受信したりする。
【０００９】
インジェクター３０は、被検体Ｐに挿入されたカテーテルから造影剤を注入するための装置である。ここで、インジェクター３０からの造影剤注入は、後述する処理回路２１を介して受信した注入指示に従って実行される。具体的には、インジェクター３０は、後述する処理回路２１から受信する造影剤の注入開始指示や、注入停止指示、さらに、注入速度などを含む造影剤注入条件に応じた造影剤注入を実行する。なお、インジェクター３０は、操作者が直接インジェクター３０に対して入力した注入指示に従って注入開始や、注入停止を実行することも可能である。
【００１０】
心電計４０は、図示しない端子が取り付けられた被検体Ｐの心電波形（ＥＣＧ：Electrocardiogram）を取得し、取得した心電波形を、時間情報とともに、処理回路２１、画像データ生成回路２４および画像処理回路２６に送信する。
【００１１】
図１に示すＸ線診断装置１００においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路２５へ記憶されている。Ｃアーム・天板機構制御回路１９、絞り制御回路２０、処理回路２１、画像データ生成回路２４、及び、画像処理回路２６は、記憶回路２５からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
【００１２】
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
【００１３】
高電圧発生器１１は、処理回路２１による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する。Ｘ線管１２は、高電圧発生器１１から供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。
【００１４】
コリメータ１３は、絞り制御回路２０による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、コリメータ１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。コリメータ１３は、絞り制御回路２０による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１２が発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。天板１４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１００に含まれない。
【００１５】
Ｘ線検出器１６は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１６は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を画像データ生成回路２４に送信する。
【００１６】
Ｃアーム１５は、Ｘ線管１２、コリメータ１３及びＸ線検出器１６を保持する。Ｘ線管１２及びコリメータ１３とＸ線検出器１６とは、Ｃアーム１５により被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。なお、図１では、Ｘ線診断装置１がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。
【００１７】
Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｃアーム１５を回転及び移動させるための機構であり、天板移動機構１８は、天板１４を移動させるための機構である。Ｃアーム・天板機構制御回路１９は、処理回路２１による制御の下、Ｃアーム回転・移動機構１７及び天板移動機構１８を制御することで、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。絞り制御回路２０は、処理回路２１による制御の下、コリメータ１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。
【００１８】
画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６によってＸ線から変換された電気信号を用いて画像データを生成し、生成した画像データを記憶回路２５に格納する。例えば、画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換やＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換、パラレル・シリアル変換を行い、画像データを生成する。一例を挙げると、画像データ生成回路２４は、造影剤が注入されていない状態で撮像された画像データ（マスク画像）及び造影剤が注入された状態で撮像された画像データ（コントラスト画像）を生成することができる。画像データ生成回路２４は、生成した画像データを記憶回路２５に格納する。
【００１９】
記憶回路２５は、画像データ生成回路２４によって生成された画像データを受け付けて記憶する。また、記憶回路２５は、図１に示す各回路によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。一例を挙げると、記憶回路２５は、処理回路２１によって読み出されて実行される算出機能２１１に対応するプログラム、取得機能２１２に対応するプログラム及び制御機能２１３に対応するプログラムを記憶する。
【００２０】
画像処理回路２６は、記憶回路２５が記憶する画像データに対して各種画像処理を行うことでＸ線画像を生成して、記憶回路２５に格納する。例えば、画像処理回路２６は、記憶回路２５が記憶するマスク画像とコントラスト画像とを読み出し、サブトラクション（Ｌｏｇサブ）することで差分画像を生成することができる。なお、画像処理回路２６は、造影剤投与直前の１フレームをマスク画像として用いることで、体動による位置合わせ（レジストレーション）のミスを最小限に抑えることが可能である。また、画像処理回路２６は、移動平均（平滑化）フィルタ、ガウシアンフィルタ、メディアンフィルタなどの画像処理フィルタによるノイズ低減処理を実行することも可能である。すなわち、画像処理回路２６は、造影剤を用いて経時的に撮影された複数の画像データ群それぞれに対して、位置ずれ補正及びノイズ除去を含む前処理を実行することができる。
【００２１】
入力回路２２は、所定の領域（例えば、関心部位などの注目領域）などの設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。入力回路２２は、処理回路２１に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路２１へと出力する。
【００２２】
ディスプレイ２３は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、画像処理回路２６によって生成された種々の画像を表示する。例えば、ディスプレイ２３は、記憶回路２５によって記憶されたＸ線画像を表示する。ここで、ディスプレイ２３は、後述する処理回路２１によって取得された視野差画像を表示することで、観察者が立体視可能となる立体視画像を表示する３Ｄモニタである。例えば、ディスプレイ２３は、シャッター方式によって画像を３次元表示する。一例を挙げると、ディスプレイ２３は、右目用の画像（以下、右目画像）と左目用の画像（以下、左目画像）とを、例えば１２０Ｈｚで交互に表示する。ここで、ディスプレイ２３は、赤外線出射部を有し、赤外線出射部は、右目画像と左目画像とを切り替えるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。
【００２３】
観察者は、立体視用メガネとして、シャッターメガネを装着する。このシャッターメガネは、赤外線受光部を有する。赤外線受光部は、ディスプレイ２３の赤外線出射部から出射された赤外線を受光し、シャッターメガネの左右それぞれに取り付けられたシャッターの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。すなわち、シャッター方式の３次元表示では、観察者の右眼に右目画像が入射され、左眼に左目画像が入射されるように、シャッターメガネのシャッターが制御される。なお、ディスプレイ２３は、シャッター方式による３Ｄモニタに限られるものではなく、例えば、偏光メガネ方式や、レンチキュラーレンズなどの光線制御子を用いることで裸眼による立体視が可能な方式（例えば、特開２００５−８６４１４号公報など）などでもよい。
【００２４】
処理回路２１は、算出機能２１１、取得機能２１２及び制御機能２１３を実行することで、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。例えば、処理回路２１は、装置全体を制御するための制御機能２１３に対応するプログラムを記憶回路２５から読み出して実行することにより、種々の処理を実行する。例えば、処理回路２１は、入力回路２２から転送された操作者の指示に従って高電圧発生器１１を制御し、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、例えば、処理回路２１は、操作者の指示に従ってＣアーム・天板機構制御回路１９を制御し、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。また、例えば、処理回路２１は、操作者の指示に従って絞り制御回路２０を制御し、コリメータ１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。
【００２５】
また、処理回路２１は、操作者の指示に従って、画像データ生成回路２４による画像データ生成処理や、画像処理回路２６による画像処理、あるいは解析処理などを制御する。また、処理回路２１は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや記憶回路２５が記憶する画像などを、ディスプレイ２３に表示するように制御する。また、処理回路２１は、インジェクター３０に対して、造影剤注入開始及び終了の信号を送信することで、造影剤の注入タイミングを制御する。また、処理回路２１は、心電計４０から受信するＥＣＧの時間情報と画像データ生成回路２４によって生成された画像データの時間情報とを対応付ける。なお、処理回路２１による算出機能２１１、取得機能２１２及び制御機能２１３の詳細については、後述する。また、算出機能２１１及び取得機能２１２は、特許請求の範囲における取得部に対応する。また、制御機能２１３は、特許請求の範囲における表示制御部に対応する。
【００２６】
以上、Ｘ線診断装置１００の構成の一例について説明した。かかる構成のもと、本実施形態に係るＸ線診断装置１００は、以下、詳細に説明する処理回路２１による処理によって、動的な部位を容易に立体視することを可能にする。ここで、Ｘ線診断装置１００による立体視画像の取得及び表示について説明する。上述したように、Ｘ線診断装置１００においては、例えば、ディスプレイ２３が右目画像及び左目画像をそれぞれ観察者の右眼及び左目に対して出射することで立体視画像を表示する。すなわち、Ｘ線診断装置１００は、対象部位に対する視点位置が所定の角度ずれた視野差画像を収集して、ディスプレイ２３によって表示させる。例えば、Ｘ線診断装置１００は、右目画像と左目画像とで対象部位に対する視点位置が「４°」ずれた２つのＸ線画像を右目画像及び左目画像として取得して、ディスプレイ２３によって表示させる。
【００２７】
ここで、対象部位が静的な部位の場合、Ｘ線診断装置１００は、Ｃアーム１５の角度を変化させることで、対象部位に対する視点位置（収集方向）を所定の角度ずらしたＸ線画像を収集する。一例を挙げると、Ｘ線診断装置１００は、Ｃアーム１５制御し、所定の位置と所定の位置からＣアーム１５を「４°」回転させた位置でそれぞれＸ線画像を収集し、観察者の右眼及び左眼に対してそれぞれ出射することで静的な部位の立体視画像を表示することができる。
【００２８】
一方、対象部位が動的な部位の場合、仮にＣアーム１５の角度を変化させたＸ線画像を収集したとしても対象部位が動いてしまうため、対象部位に対する視点位置が所定の角度ずれた視野差画像を収集することが困難な場合がある。そこで、Ｘ線診断装置１００は、Ｃアーム１５を固定した状態でＸ線画像を収集し、対象部位の位置が所定の角度分変化した複数のＸ線画像を視野差画像として取得する。図２は、第１の実施形態に係る動的な部位の視野差画像の取得の一例を示す図である。例えば、Ｘ線診断装置１００は、図２に示すように、心臓を対象とした撮像において、関心部位が所定の角度分動いた位置に描出されたＸ線画像をそれぞれ右目画像及び左目画像として取得する。すなわち、Ｘ線診断装置１００は、心臓の拍動に伴って動く関心部位が所定の角度分移動した２つのＸ線画像を右目画像及び左目画像として取得する。
【００２９】
ここで、心臓が対象部位の場合、例えば、冠動脈に挿入されたガイドワイヤ―や、冠動脈に留置されたステント、動脈瘤、血栓、狭窄、所定の心筋領域などが注目領域（関心部位）となる。すなわち、Ｘ線診断装置１００は、心臓を対象部位として撮像した場合に、心臓の拍動に伴って移動するこのような注目領域の移動距離が、所定の角度分となる２つのＸ線画像を視野差画像として取得する。
【００３０】
具体的には、取得機能２１２は、画像間における関心部位（注目領域）の移動距離が、所定の視野差角度から導出される距離に相当する複数の医用画像を取得する。より具体的には、取得機能２１２は、関心部位（注目領域）の移動距離が所定の視野差角度から導出される距離と一致する複数の医用画像、又は、関心部位の移動距離が所定の視野差角度から導出される距離に近似する複数の医用画像を取得する。すなわち、取得機能２１２は、視野差角度が所定の角度となる視野差画像を、注目領域の移動距離に基づいて取得する。以下、図３〜図６Ｂを用いて、Ｘ線診断装置１００による視野差画像の取得の一例を説明する。なお、図３〜図６Ｂにおいては、対象部位が心臓であり、注目領域がガイドワイヤ―のマーカーである場合について示す。また、図３〜図６Ｂにおいては、心臓を対象として経時的に収集された複数のＸ線画像（フレーム群）から視野差画像を取得する場合について示す。
【００３１】
図３は、第１の実施形態に係る注目領域の一例を説明するための図である。例えば、取得機能２１２は、図３に示すように、心臓を経時的に撮像したフレーム群からガイドワイヤ―のマーカーが描出されたＸ線画像（フレーム）を視野差画像として取得する。ここで、注目領域は、観察者によって指定される場合であってもよく、自動で抽出される場合であってもよい。例えば、観察者によって指定される場合、制御機能２１３が、図３に示すフレーム群を時系列に沿ってディスプレイ２３に表示させる。そして、入力回路２２が、フレーム群を観察する観察者から注目領域（例えば、ガイドワイヤ―のマーカー）の指定操作を受け付ける。入力回路２２が注目領域の指定操作を受け付けると、算出機能２１１は、指定操作を受け付けた注目領域についてのトラッキング処理を実行することで、フレーム群の各フレームに含まれる注目領域（例えば、ガイドワイヤ―のマーカー）をそれぞれ抽出する。
【００３２】
取得機能２１２は、算出機能２１１によって注目領域（例えば、ガイドワイヤ―のマーカー）が抽出された複数のフレームから視野差画像を取得する。具体的には、取得機能２１２は、算出機能２１１によって算出されるフレーム間における注目領域の移動距離に基づいて、視野差画像を取得する。なお、算出機能２１１による移動距離の算出については後に詳述する。ここで、観察者は注目領域を指定する際に注目領域が明瞭に描出されたフレームを用いることが多いことから、取得機能２１２は、例えば、注目領域の指定操作を受け付けたフレームを視野差画像の一方として取得してもよい。
【００３３】
また、注目領域が自動で抽出される場合、算出機能２１１は、例えば、パターンマッチングなどの画像処理によりフレーム群の各フレームに含まれる注目領域（例えば、ガイドワイヤ―のマーカー）をそれぞれ抽出する。取得機能２１２は、算出機能２１１によって注目領域（例えば、ガイドワイヤ―のマーカー）が抽出された複数のフレームから視野差画像を取得する。注目領域が自動で抽出される場合においても、取得機能２１２は、算出機能２１１によって算出されるフレーム間における注目領域の移動距離に基づいて、視野差画像を取得する。なお、取得機能２１２は、注目領域が抽出された複数のフレームのうち、例えば、注目領域が明瞭に描出されたフレームを視野差画像の一方として取得してもよい。
【００３４】
ここで、取得機能２１２によって取得される視野差画像は、視野差画像の一方のフレームにおける注目領域の位置と視野差画像の他方のフレームにおける注目領域の位置とに基づいて、各フレームが右目画像か、或いは左目画像かが決められる。例えば、図３に示すフレームが視野差画像として取得され、マーカーの位置が視野差画像の他方のフレームにおけるマーカーの位置よりも右側にある場合、図３に示すフレームは左目画像となる。一方、図３におけるマーカーの位置が、視野差画像の他方のフレームにおけるマーカーの位置よりも左側にある場合、図３に示すフレームは右目画像となる。
【００３５】
上述したように、フレーム群の各フレームから注目領域がそれぞれ抽出されると、取得機能２１２は、フレーム間での注目領域の移動距離が、注目領域の視野差の角度から導かれる距離となるフレームを取得する。ここで、算出機能２１１は、取得機能２１２が視野差画像を取得するためのフレーム間の注目領域間の距離を算出する。例えば、算出機能２１１は、図３において取得したフレームにおけるガイドワイヤ―のマーカーの位置と、その他のフレームにおけるガイドワイヤ―のマーカーの位置との距離をそれぞれ算出する。取得機能２１２は、算出機能２１１によって算出された距離に基づいて、視野差画像のフレームを取得する。なお、注目領域の指定操作を受け付けたフレームを視野差画像の一方として取得した場合、或いは、注目領域が明瞭に描出されたフレームを視野差画像の一方として取得した場合には、取得機能２１２は、算出機能２１１によって算出された距離に基づいて、視野差画像の他方のフレームを取得する。
【００３６】
ここで、視野差角度から導出される距離について、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る注目領域の視野差角度と距離とを説明するための図である。図４においては、注目領域としてガイドワイヤ―のマーカーを用いる場合を例に示す。例えば、図４に示すように、心臓の拍動に伴ってマーカーが左右方向（水平方向）に交互に移動している場合、画像中心（表示面の中心線）よりも左側にあるときのマーカーの位置とＸ線管１２とを結ぶ線と、画像中心（表示面の中心線）よりも右側にあるときのマーカーの位置とＸ線管１２とを結ぶ線とのなす角度が注目領域の視野差角度となる。そして、視野差角度から導出される距離は、視野差角度を所定の角度とした場合の画像中心の右側にあるマーカーと左側にあるマーカーとの距離を示す。
【００３７】
例えば、視野差角度が「４°」の場合、図４に示すように、Ｘ線管１２と左側のマーカーとを結ぶ線と、Ｘ線管１２と画像中心とを結ぶ線とのなす角度を「２°」とし、画像中心とマーカーとの距離が算出される。そして、算出された距離の位置にマーカーが描出されたフレームが視野差画像として取得される。すなわち、画像中心から左側で、算出された距離の位置にマーカーが描出されたフレームが右目画像として取得される。また、画像中心から右側で、算出された距離の位置にマーカーが描出されたフレームが左目画像として取得される。なお、距離の算出の詳細については後述する。
【００３８】
このように、算出機能２１１によって距離が算出されると、取得機能２１２は、算出された距離に基づいて視野差画像を取得する。すなわち、取得機能２１２は、注目領域のマーカーが視野差角度から導出される距離分移動したフレームを取得する。例えば、取得機能２１２は、図３に示すような左目画像と、図５に示す右目画像とをそれぞれ取得する。なお、図５は、第１の実施形態に係る視野差画像を示す図である。
【００３９】
このように、取得機能２１２は、算出機能２１１によって算出された移動距離に基づいて、視野差画像を取得する。ここで、算出機能２１１による移動距離の算出は、注目領域が移動する位置に応じてそれぞれ異なる。具体的には、注目領域が画像中心を通過する場合と、通過しない場合とでそれぞれ異なる。以下、図６Ａ及び図６Ｂを用いて、各場合の移動距離の算出について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、第１の実施形態に係る移動距離の算出例を説明するための図である。なお、図６Ａにおいては、注目領域が画像中心を通過する場合について示す。また、図６Ｂにおいては、注目領域が画像中心を通過しない場合について示す。また、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、視野差角度を「４°」とした場合の例について示す。
【００４０】
まず、注目領域が画像中心を通過する場合について示す。図４においても示すように、注目領域が画像中心を通過する場合（すなわち、注目領域が画像中心によって分けられる２つの領域間を移動する場合）、算出機能２１１は、図６Ａに示すように、Ｘ線管１２、画像中心（基準点）及び画像中心の右側（或いは、左側）にある注目領域（例えば、マーカ）によって形成される三角形に基づいて距離を算出する。すなわち、算出機能２１１は、図６Ａに示すように、Ｘ線管１２と右側の注目領域の位置とを結ぶ線と、Ｘ線管１２と基準点とを結ぶ線とのなす角度を「２°」とし、基準点と右側の注目領域との距離を算出する。ここで、画像中心（基準点）上の注目領域とＸ線管１２との距離「ＳＯＤ」は、撮像条件から取得することができる。そこで、算出機能２１１は、例えば、「基準点と右側の注目領域との距離」を「ＳＯＤ×ｔａｎ２°」により算出する。一例を挙げると、「ＳＯＤ＝７０ｃｍ」の場合、算出機能２１１は、「基準点と右側の注目領域との距離＝２．４ｃｍ」と算出する。
【００４１】
すなわち、取得機能２１２は、注目領域が画像中心（基準点）から右側に「２．４ｃｍ」移動した時点（例えば、Ｔ1時）のフレームを左目画像として取得する。同様に、取得機能２１２は、注目領域が画像中心（基準点）から左側に「２．４ｃｍ」移動した時点（例えば、Ｔ2時）のフレームを右目画像として取得する。
【００４２】
次に、注目領域が画像中心を通過しない場合について示す。注目領域が画像中心を通過しない場合とは、注目領域が画像中心によって分けられる２つの領域のどちらか一方の領域内で移動する場合であり、例えば、図６Ｂの上側の図に示すように、注目領域が画像中心の左側の領域でのみ移動する場合である。かかる場合、算出機能２１１は、図６Ｂの下側の図に示すように、Ｘ線管１２及び各注目領域によって形成される三角形に基づいて距離を算出する。すなわち、算出機能２１１は、図６Ｂの下側の図に示すように、Ｘ線管１２と一方の注目領域とを結ぶ線と、Ｘ線管１２と他方の注目領域とを結ぶ線とのなす角度が「４°」となる注目領域の移動距離を算出する。
【００４３】
一例を挙げると、算出機能２１１は、視野差画像の一方のフレームを仮定して、仮定したフレームにおける注目領域の位置に基づいて、視野差角度に応じた移動距離を算出する。例えば、算出機能２１１は、Ｔ1時のフレームを視野差画像の一方のフレームと仮定して、視野差角度「４°」に応じた距離を算出する。すなわち、算出機能２１１は、図６Ｂに示すＴ1時の注目領域と基準点との距離を算出する。そして、算出機能２１１は、算出した距離と「ＳＯＤ」とから、Ｔ1時の注目領域とＸ線管１２とを結ぶ線と、基準点とＸ線管１２とを結ぶ線とのなす角度「θ」を算出する。さらに、算出機能２１１は、算出した角度「θ」から視野差角度「４°」を減算した角度「θ−４」での基準点と注目領域との距離を算出する。
【００４４】
取得機能２１２は、注目領域が画像中心（基準点）から左側に、算出された距離分移動した時点（例えば、Ｔ2時）のフレームを視野差画像のもう一方にフレームとして取得する。すなわち、取得機能２１２は、Ｔ1時のフレームを左目画像として取得し、Ｔ2時のフレームを右目画像として取得する。
【００４５】
上述したように、算出機能２１１は、注目領域が画像中心を通過する場合と、通過しない場合とでそれぞれ異なる手法により移動距離を算出する。そして、取得機能２１２は、算出機能２１１によって算出された移動距離に基づいて、視野差画像の各フレームを取得する。ここで、視野差角度は観察者によって任意に設定することができる。すなわち、算出機能２１１は観察者によって設定された視野差角度に応じた移動距離を算出し、取得機能２１２は算出された移動距離に対応するフレームを視野差画像として取得する。
【００４６】
また、取得機能２１２は、注目領域の移動距離が、算出機能２１１によって算出された距離に相当する２つのフレームを視野差画像として取得するが、注目領域の移動距離が算出された距離と一致しない場合であってもよい。すなわち、取得機能２１２は、注目領域の移動距離が、算出された距離に近似する２つのフレームを視野差画像として取得する場合であってもよい。例えば、取得機能２１２は、注目領域の移動距離が算出された距離と一致するフレームがない場合に、注目領域の移動距離が算出された距離に最も近い２つのフレームを視野差画像として取得する。
【００４７】
また、上述した距離は、ピクセル数で換算される場合であってもよい。かかる場合には、例えば、算出機能２１１は、算出した距離をディスプレイ２３のピクセル数に換算する。そして、取得機能２１２は、換算されたピクセル数に基づいて視野差画像を取得する。
【００４８】
制御機能２１３は、取得機能２１２によって取得された視野差画像を、立体視画像を表示するディスプレイ２３に表示させる。ここで、制御機能２１３は、注目領域の移動方向が水平方向となるように回転させた後、視野差画像をディスプレイ２３に表示させることができる。例えば、動的な部位の動きに伴って移動する注目領域の移動方向は、水平方向であるとは限らない。そこで、制御機能２１３は、注目領域の移動方向が水平方向となる（観察者の両目と平行となる）ように、視野差画像を回転させる。
【００４９】
図７は、第１の実施形態に係る視野差画像の回転の一例を示す図である。例えば、図７の左側の図に示すように、注目領域が斜め方向に移動していた場合、制御機能２１３は、図７の右側の図に示すように、注目領域の移動方向が水平方向となるように視野差画像を回転させる。すなわち、制御機能２１３は、右目画像と左目画像とをそれぞれ回転させることで、注目領域の移動方向が水平方向となるように視野差画像を回転させる。
【００５０】
また、制御機能２１３は、フレーム群において注目領域が移動するようにＸ線の照射方向を制御することもできる。図８は、第１の実施形態に係る制御機能２１３によるＸ線の照射方向の制御の一例を説明するための図である。図８においては、被検体内における注目領域の３次元的な移動方向を示す。例えば、図８に示すように注目領域が動いている状態で、Ｘ線照射方向１からＸ線を照射した場合、注目領域はＸ線画像の奥行き方向に移動することとなる。この場合、フレーム群における注目領域の位置はほとんど変わらず、視野差画像を取得することが困難となる。そこで、制御機能２１３は、Ｘ線の照射方向が図８のＸ線照射方向２になるように、例えば、Ｃアーム１５を制御する。これにより、注目領域は複数のフレーム間で位置が変化することとなり、視野差画像を取得することが可能となる。
【００５１】
なお、Ｘ線の照射方向は、注目領域の移動方向が水平方向となるように制御されてもよく、或いは、単に注目領域の位置がフレーム間で変化するように制御されてもよい。注目領域の位置がフレーム間で変化するように制御した場合、制御機能２１３は、注目領域の移動方向が水平方向となるように右目画像と左目画像を回転させる。
【００５２】
上述した実施形態では、フレーム群から右目画像と左目画像を取得する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、位相を用いて視野差画像を取得する場合であってもよい。具体的には、取得機能２１２は、周期的に動く部位を対象とした医用画像において、注目領域の画像間での移動距離が所定の視野差角度から導出される距離に相当する位相の医用画像を取得する。図９は、第１の実施形態に係る位相情報を用いた視野差画像の取得の一例を説明するための図である。例えば、取得機能２１２は、図９に示すように、Ｘ線画像の撮影中、同時に被検体から取得するＥＣＧ波形に基づいて、収縮期画像と拡張期画像とを視野差画像として取得する。
【００５３】
かかる場合には、例えば、制御機能２１３が、撮影前の透視によって取得された各フレームに対して取得時の位相を対応付ける。取得機能２１２が、透視によって取得された各フレームから上述したように視野差画像を取得し、取得した視野差画像の各フレームの位相を取得する。透視後、撮影が開始されると、取得機能２１２は、取得した位相に対応する２つのフレームを視野差画像として取得する。
【００５４】
制御機能２１３は、上述した視野差画像を種々の方法でディスプレイ２３に表示させることができる。例えば、制御機能２１３は、視野差画像の全体をディスプレイ２３に表示させる。また、例えば、制御機能２１３は、医用画像の一部の領域であって、注目領域を含む所定の領域をディスプレイ２３に表示させる。図１０Ａは、第１の実施形態に係る制御機能２１３による視野差画像の表示例を示す図である。例えば、制御機能２１３は、図１０Ａに示すように、注目領域であるガイドワイヤ―のマーカーを含む所定の領域のみを示した左目画像及び右目画像をディスプレイ２３に表示させる。例えば、心臓を対象とした医用画像では、画像の全領域が同一方向に移動することはほとんどない。従って、画像の全領域を同一の立体視画像として観察することが難しいため、制御機能２１３は、注目領域を含む所定の領域のみを表示させるように制御する。ここで、所定の領域以外の領域は、例えば、電子シャッターなどの遮蔽オブジェクトを配することにより、表示させないように制御される。また、所定の領域以外の領域は、例えば、右目画像或いは左目画像のどちらか一方の対応する領域が表示される場合であってもよい。
【００５５】
また、制御機能２１３は、注目領域を含む所定の領域を拡大してディスプレイ２３に表示させることもできる。図１０Ｂは、第１の実施形態に係る制御機能による視野差画像の表示例を示す図である。例えば、制御機能２１３は、図１０Ｂに示すように、左目画像及び右目画像について、注目領域であるガイドワイヤ―のマーカーを含む所定の領域をそれぞれ拡大した画像を視野差画像として表示させる。
【００５６】
次に、図１１及び図１２を用いて、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、上述したように収集されたＸ線画像に対する処理（ポストプロセスの処理）と、リアルタイムで収集されるＸ線画像に対する処理（Ｌｉｖｅ時の処理）を実行することができる。これらの処理について、以下、順に説明する。
【００５７】
図１１は、第１の実施形態に係るポストプロセスの処理手順を示すフローチャートである。図１１に示すステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１０７及びＳ１０８は、処理回路２１が記憶回路２５から制御機能２１３に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップＳ１０３及びＳ１０５は、処理回路２１が記憶回路２５から取得機能２１２に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップＳ１０４及び１０５は、処理回路２１が記憶回路２５から算出機能２１２に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。ステップＳ１０１及びステップＳ１０２では、処理回路２１が、収集されたＸ線画像をディスプレイ２３に表示させ、位相に基づいて視野差画像を取得する位相モードであるか否かを判定する。
【００５８】
ここで、位相モードである場合（ステップＳ１０２肯定）、ステップＳ１０３において、処理回路２１が、予め対応付けて記憶された位相の情報に基づいて視野差画像に相当する所定の位相画像を取得する。一方、位相モードでない場合（ステップＳ１０２否定）、ステップＳ１０４において、処理回路２１が、画像ごとの注目領域を特定する。そして、ステップＳ１０５において、処理回路２１が、注目領域の画像間の移動量を算出し、所定の視野差角度となる２つの画像を視野差画像として取得する。
【００５９】
ステップＳ１０６では、処理回路２１が、取得された画像における注目領域の移動方向が水平であるか否かを判定する。ここで、注目領域の移動方向が水平ではない場合には（ステップＳ１０６否定）、処理回路２１は、ステップＳ１０７において注目領域が水平に移動するように画像を回転させ、ステップＳ１０８において立体視画像を表示させる。一方、注目領域の移動方向が水平である場合には（ステップＳ１０６肯定）、処理回路２１は、ステップＳ１０８において立体視画像を表示させる。
【００６０】
図１２は、第１の実施形態に係るＬｉｖｅ時の処理手順を示すフローチャートである。図１２に示すステップＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ１０８及びＳ２０９は、処理回路２１が記憶回路２５から制御機能２１３に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、図１２に示すステップＳ２０２及びＳ２０５は、処理回路２１が記憶回路２５から算出機能２１２に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、図１２に示すステップＳ２０５は、処理回路２１が記憶回路２５から取得機能２１２に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。ステップＳ２０１では、処理回路２１が、Ｌｉｖｅの透視画像をディスプレイ２３に表示させる。
【００６１】
ステップＳ２０２及びステップＳ２０３では、処理回路２１が、画像ごとの注目領域を特定し、注目領域が画像内で平行移動するか否かを判定する。ここで、注目領域が平行移動しない場合（ステップＳ２０３否定）、処理回路２１が、ステップＳ２０４において注目領域が画像内で平行移動するようにＸ線の照射方向を制御し、ステップＳ２０５において注目領域の画像間の移動量を算出し、所定の視野差角度となる２つの画像を視野差画像として取得する。
【００６２】
一方、注目領域が平行移動する場合（ステップＳ２０３肯定）、処理回路２１が、ステップＳ２０５において注目領域の画像間の移動量を算出し、所定の視野差角度となる２つの画像を視野差画像として取得する。その後、ステップＳ２０６では、処理回路２１が、取得した画像の位相情報を記憶回路２５に保持させる。そして、処理回路２１は、透視又は撮影によりＸ線画像を開始する。さらに、処理回路２１は、記憶回路２５に保持させた位相情報に対応する時点のＸ線画像を視野差画像として取得する。
【００６３】
ステップＳ２０７では、処理回路２１が、取得された画像における注目領域の移動方向が水平であるか否かを判定する。ここで、注目領域の移動方向が水平ではない場合には（ステップＳ２０７否定）、処理回路２１は、ステップＳ２０８において注目領域が水平に移動するように画像を回転させ、ステップＳ２０９において立体視画像を表示させる。一方、注目領域の移動方向が水平である場合には（ステップＳ２０７肯定）、処理回路２１は、ステップＳ２０９において立体視画像を表示させる。
【００６４】
上述したように、第１の実施形態によれば、取得機能２１２は、画像間における注目領域（関心部位）の移動距離が、所定の視野差角度から導出される距離に相当する複数の医用画像を取得する。制御機能２１３は、複数の医用画像を立体視画像を表示するディスプレイ２３に表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、動的な部位を容易に立体視させることを可能にする。
【００６５】
また、第１の実施形態によれば、取得機能２１２は、注目領域の移動距離が所定の視野差角度から導出される距離と一致する複数の医用画像、又は、注目領域の移動距離が所定の視野差角度から導出される距離に近似する複数の医用画像を取得する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、状況に応じて最適な視野差画像を取得することを可能にする。
【００６６】
また、第１の実施形態によれば、算出機能２１１は、注目領域が画像中心によって分けられる２つの領域間を移動する場合の所定の視野差角度に対応する距離を導出し、取得機能２１２は注目領域の画像間での距離が導出した距離に相当する２つの医用画像を取得する。また、算出機能２１１は、注目領域が画像中心によって分けられる２つの領域のどちらか一方の領域内で移動する場合の所定の視野差角度に対応する距離を導出する。取得機能２１２は、注目領域の画像間での距離が導出した距離に相当する２つの医用画像を取得する。そして、制御機能２１３は、２つの医用画像をディスプレイ２３に表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、注目領域が移動する位置に応じて最適な視野差画像を取得することを可能にする。
【００６７】
また、第１の実施形態によれば、制御機能２１３は、注目領域の移動方向が水平方向となるように医用画像を回転させた後、複数の医用画像をディスプレイ２３に表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、注目領域が画像内でどのように移動している場合であってもよい立体視画像を表示させることを可能にする。
【００６８】
また、第１の実施形態によれば、制御機能２１３は、画像間での注目領域の移動距離が所定の視野差角度から導出される距離に相当するように、Ｘ線の照射方向を制御する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、注目領域が被検体内でどの方向で動いていても、注目領域を立体視させる視野差画像を取得することを可能にする。
【００６９】
また、第１の実施形態によれば、取得機能２１２は、周期的に動く部位を対象とした医用画像において、注目領域の画像間での移動距離が所定の視野差角度から導出される距離に相当する位相の医用画像を取得する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、視野差画像を容易に取得することを可能にする。
【００７０】
また、第１の実施形態によれば、制御機能２１３は、医用画像の一部の領域であって、注目領域を含む所定の領域をディスプレイ２３に表示させる。また、制御機能２１３は、所定の領域を拡大してディスプレイ２３に表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、注目領域を観察し易い立体視画像を表示させることを可能にする。
【００７１】
（第２の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態について説明したが、上述した第１の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００７２】
上述した実施形態では、視野差画像として２つのフレームを取得する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、３つ以上のフレームを視野差画像として取得する場合であってもよい。かかる場合には、例えば、取得機能２１２は、各フレーム間における注目領域の移動距離が算出機能２１１によって算出された距離に相当するフレームを３つ以上取得する。そして、制御機能２１３は、例えば、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで３つ以上のフレームを含む視野差画像を立体視表示させることができるディスプレイ２３に対して、取得した３つ以上のフレームを表示させる。
【００７３】
また、上述した実施形態では、経時的に収集されるフレーム群から２つのフレームを取得して立体視画像の静止画を表示させる場合について説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、経時的に収集されるフレーム群から複数の視野差画像を取得して表示させることで、立体視画像の動画像を表示させる場合であってもよい。例えば、血管内にガイドワイヤ―を挿入させている動画像を立体視画像で表示させる場合であってもよい。かかる場合には、算出機能２１１及び取得機能２１２が、ガイドワイヤ―の動きがあまりない各時点でのフレーム群について上記した処理を実行することで、取得機能２１２が各時点における視野差画像をそれぞれ取得する。そして、制御機能２１３が、取得された複数の視野差画像を時系列に沿って順に表示させる。
【００７４】
また、第１の実施形態で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００７５】
また、上記実施形態で説明した表示方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この表示プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【００７６】
以上説明したとおり、少なくとも一つの実施形態によれば、動的な部位を容易に立体視することを可能にする。
【００７７】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００７８】
２１  処理回路
１００  Ｘ線診断装置
２１１  算出機能
２１２  取得機能
２１３  制御機能
【図１】
0006711674.tif 000002
【図２】
0006711674.tif 000003
【図３】
0006711674.tif 000004
【図４】
0006711674.tif 000005
【図５】
0006711674.tif 000006
【図６Ａ】
0006711674.tif 000007
【図６Ｂ】
0006711674.tif 000008
【図７】
0006711674.tif 000009
【図８】
0006711674.tif 000010
【図９】
0006711674.tif 000011
【図１０Ａ】
0006711674.tif 000012
【図１０Ｂ】
0006711674.tif 000013
【図１１】
0006711674.tif 000014
【図１２】
0006711674.tif 000015