(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を所定の制限のもとで移動自在に支持する支持機構と、
任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、
前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、前記Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部と、
前記計算された円弧状の軌跡を人体モデルとともに表示する表示部とを具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記標準的な３次元モデルのデータは、人体疑似模型に関する３次元データまたは政府、学会が作成した標準的な３次元モデルのデータであることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記記憶部は、複数の部位の血管に関する複数の前記標準的な３次元モデルのデータを記憶することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
Ｘ線管と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を所定の制限のもとで移動自在に支持する支持機構と、
複数の部位の血管に関する複数の標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、
前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、前記Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部とを具備し、
前記複数の標準的な３次元モデル各々のデータには、部位名称及び検査プロトコル名称が関連付けられていることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項５】
前記複数の標準的な３次元モデルのデータは、身体の比較的広範な部分を分類する大分類と、前記比較的広範な部分各々をさらに局部的な部分に分類する小分類とで階層的に分類されていることを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記比較的広範な部分の選択に応じて、選択可能な複数の局部的な部分が表示されることを特徴とする請求項５記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記局部的な部分の選択に応じて、前記標準的な３次元モデルのデータが表示されることを特徴とする請求項６記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記表示部は、前記弧状の軌跡及び前記人体モデルとともにとともに、前記円弧状の軌跡上の所定点又は任意の指定点に関する撮影角度を数値表示するとを具備することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記表示された円弧状の軌跡上の指定点からの観察角度に基づいて、３次元モデルの画像を表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
Ｘ線管と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を所定の制限のもとで移動自在に支持する支持機構と、
任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、
前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、前記Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部と、
前記計算された円弧状の軌跡上の指定点に応じた撮影角度を実現するために前記支持機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１１】
Ｘ線管と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を所定の制限のもとで移動自在に支持する支持機構と、
任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、
前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、前記Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部と、
前記計算された円弧状の軌跡上の２箇所に指定された２点の間で撮影角度が変化するように前記支持機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１２】
Ｘ線管と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を所定の制限のもとで移動自在に支持する支持機構と、
任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、
前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、前記Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部と、
前記標準的な３次元モデルと実際の撮影対象としての被検体の対応部位との被検体座標系上での位置ズレを補正するための補正角度に基づいて、前記標準的な３次元モデルのデータを補正する補正部とを具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１３】
前記被検体の撮影画像上での特定血管の特定分岐部分の分岐角度と、前記撮影画像と同じ撮影方向で前記標準的な３次元モデルのデータを投影処理して得られる投影画像上での前記特定分岐部分の分岐角度とに相違に基づいて、前記補正角度を算出する補正角度算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１２記載のＸ線診断装置。
【請求項１４】
任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、
前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部と、
前記計算された円弧状の軌跡を人体モデルとともに表示する表示部とを具備することを特徴とする撮影角度最適化支援装置。
【請求項１５】
前記記憶部は、複数の部位の血管に関する複数の前記標準的な３次元モデルのデータを記憶することを特徴とする請求項１４記載の撮影角度最適化支援装置。
【請求項１６】
任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する手段と、
前記計算された円弧状の軌跡を人体モデルとともに表示する手段とをコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１７】
前記標準的な３次元モデルのデータを部位名称及び／又は検査プロトコル名称により選択する手段をさらに前記コンピュータに実現させるための請求項１６記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃアーム等の機構により撮影角度が比較的自由度の高いＸ線診断装置、撮影角度最適化支援装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置を用いた診断、特に狭窄症例の診断では血管の軸方向が、Ｘ線の奥行き方向（投影方向）に平行にならないように撮影することが必要である。なお、Ｘ線の撮影角度のうちで治療や診断に使用される角度を、ワーキングアングル（ｗｏｒｋｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）ともいう。例えば奥行き方向に血管が走行している状態で撮影すると、Ｘ線は一種の影絵であるので血管は実際より短く投影されてしまい、適切な計測ができない。この現象をショートニング（shortening）と言う。従来は何度となく角度を変えて撮影し、その結果被曝線量、造影剤量、検査時間共に増加して、患者の大きな負担になっていた。
【０００３】
このような問題を解決するために、患者の血管データを複数方向から撮影し、その撮影データを元に血管を３次元モデル再構成し、再構成した３次元モデル上で目的の血管を同定することにより、血管の走行を把握する手段を使用する施設が出てきた。
【０００４】
血管を３次元モデル化する手法には、２乃至３の非常に少ない方向のみのデータを使用する方法、多数の方向撮影してそのデータに基づいてＸ線コンピュータ断層撮影装置のような再構成を行う方法がある。
【０００５】
しかし、前者はフレーム間で対応する位置同士を関連付けることが必要であり、その部分を自動化することは難しい。どうしても臨床的知識の豊富な医師、技師による指定が必要で、この操作が検査の流れを阻害する場合がある。後者はこのようなマニュアルでの操作は必要ないが、撮影が特殊でその準備が煩雑、さらに撮影後の処理時間が多くかかるなどの問題があり、これも検査の流れを阻害することが懸念される。
【特許文献１】特願２００４−０２０６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、血管に対する撮影角度の最適化を支援することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１局面に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を所定の制限のもとで移動自在に支持する支持機構と、任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、前記Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部とを具備する。  
本発明の第２局面に係る撮影角度最適化支援装置は、任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータを記憶する記憶部と、前記標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する計算部とを具備する。  
本発明は、第３局面において、任意部位の血管に関する標準的な３次元モデルのデータに基づいて、任意の指定点において前記血管の軸線と略直交する面上であって、Ｘ線管のＸ線焦点が移動する前記指定点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する手段とをコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、血管に対する撮影角度（ワーキングアングル）の最適化が支援され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明を実施形態により説明する。なお、本実施形態では、撮影角度最適化支援機能を有するＸ線診断装置として説明するが、Ｘ線診断装置の一部分を構成する撮影角度最適化支援装置として提供されてもよい。また、撮影角度の最適化を支援するための処理をコンピュータに実現させるためのプログラム、さらにはそのプログラムを記憶した記憶媒体として提供可能である。
【００１０】
図１は本実施形態に係るＸ線診断装置の主要部の構成を示している。Ｘ線管２１は、図示しない高電圧発生器からの高電圧（管電圧）の印加によりＸ線を発生する。Ｘ線管２１は、Ｃアーム２３の一端に取り付けられ、Ｃアーム２３の他端には、Ｘ線管２１に対向して、Ｘ線検出器２２が取り付けられている。Ｘ線検出器２２は、例えば図２に示すようにイメージインテンシファイア２２ａとＴＶカメラ２２ｂとから構成されるが、入射Ｘ線を直接的又は間接的に電荷に変換する複数の検出素子（画素）が２次元状に配列されてなる平面検出器（フラット・パネル・ディテクタ）で構成されてもいても良い。撮影に際しては、Ｘ線管２１とＸ線検出器２２との間に、寝台２４上に載置された状態で被検体Ｐが配置される。
【００１１】
図２にＣアーム支持機構２００の外観を示す。Ｃアーム２３は、被検体Ｐに対する撮影角度を自由に変更することができるようにＸＹＺ直交３軸各々に関して矢印Ａ，Ｂ，Ｃに所定の制限のもとで回転可能に天井ベース２５から懸垂アーム２６を介して支持されている。なお、Ｘ線管２１のＸ線焦点からＸ線検出器２２の検出面中心を通る直線を撮影軸と称し、典型的には、撮影角度とはＸＹＺ直交３軸に対する撮影軸の交差角として定義され、慣習的には、第１斜位（ＲＡＯ）、第２斜位（ＬＡＯ）、第３斜位（ＬＰＯ）、第４斜位（ＲＰＯ）各々の角度として表現される。典型的には、Ｚ軸は被検体の体軸に略一致するものとして定義され、このＺ軸に対して撮影軸に一致するＹ軸と、Ｘ軸とが撮影不動点（アイソセンタ）で交差する。
【００１２】
図１に戻り、計算機１００は、アナログディジタル変換器１においてＸ線検出器２２と接続される。計算機１００には、アナログディジタル変換器１とともに、システム全体の制御及び撮影シーケンス制御等を担う制御部１２、キーボードやマウス等の操作部１５、撮影画像のデータを記憶する画像メモリ４、高周波強調フィルタリングなどを行うフィルタリング部５、画像拡大・移動などを行うアフィン変換部８、階調変換を行うルックアップテーブル部（ＬＵＴ）６、図示しないＸ線管球制御ユニット、図示しないＣアーム制御ユニット、図示しない検出器制御ユニット、３次元画像表示処理を行う３次元表示部１６が設けられ、さらにディスプレイを含む表示部１０がディジタルアナログ変換器９を介して設けられる。
【００１３】
この計算機１００は、上記主に一般的な機能実現のための構成要素とともに、撮影角度最適化支援処理機能を主に実現するための構成要素として、標準２Ｄ／３Ｄモデルメモリ７、血管位置同定部３、ワーキングアングル算出部１２、ワーキングアングル表示部１１、補正角度算出部１３、補正角度記憶部１４、標準３Ｄモデル補正部２を有する。
【００１４】
標準２Ｄ／３Ｄモデルメモリ７は、ほぼ全身の人体モデルの２次元データ、図３に例示する人体の代表的な全身血管に関する２次元モデルのデータと、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に例示する人体の複数の部位の血管に関する複数の２次元モデルのデータと、さらに図５に例示する複数の部位の血管に関する複数の標準的な３次元モデルのデータとを記憶する。標準的な３次元モデルのデータとしては典型的には内部構造細部まで精巧に作られた人体疑似模型（ファントム）を例えばＸ線コンピュータ断層撮影装置でヘリカルスキャン等のボリュームスキャンにより撮影して構成した３次元データ（ボリュームデータとも言う）から閾値処理等で抽出した各部位の血管３次元モデルに関するデータである。また政府機関、学会など公的機関で調査したデータを下に、作成された標準的な３次元モデルを使用しても良い。
【００１５】
複数の部位の血管に関する複数の標準的な３次元モデル各々のデータには、身体の比較的広範な例えば腹部、胸部、下肢等の部分の名称と、比較的局部的な動脈や静脈等の部位の名称と、検査目的ごとに検査や撮影の手順、撮影パラメータ等を列挙し規定したいわゆる検査プロトコルの名称（又は固有コード）と、医師や撮影技師の心証等に関する撮影コメントとが関連付けられている。この関連付けにより、複数の標準的な３次元モデルを、身体の比較的広範な部分で大きく分類し、さらに比較的広範な部分各々をさらに局部的な部位で細かく小分類することができ、さらに階層的に表示させることが可能となる。
【００１６】
同様に、人体の複数の部位の血管に関する複数の２次元モデルについても、身体の比較的広範な部分の名称と、比較的局部的な部位の名称と、検査プロトコルの名称と、撮影コメントとが関連付けられていて、この関連付けにより、複数の２次元モデルを、身体の比較的広範な部分で大きく分類し、さらに比較的広範な部分各々をさらに局部的な部位で細かく小分類することができ、さらに階層的に表示させることが可能となる。
【００１７】
血管位置同定部３は、表示された標準血管３Ｄモデル上で操作部１５を介して指定された注目血管上の注目点の座標を同定するとともに、その注目点における注目血管の接線又は血管の軸線に対して略直交する面（図８参照）を特定し、その直交面上であって、Ｘ線管２１の正確にはＸ線焦点が移動する注目点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する。なお、円弧状の軌跡の始点と終点は、支持機構２００の物理的構造的な制約の下で決定されていて、当該円弧状の軌跡の範囲内であればいずれの位置にもＸ線管２１を配置することができる。このように、計算された円弧状の軌跡は、その上のいずれの位置においても、注目血管を注目位置で真横から、換言すると全くショートニング(shortening)が起きない向きから撮影することができるものである。この円弧状の軌跡の提供により、血管に対する最適な撮影角度の設定作業を支援することができるものである。
【００１８】
ワーキングアングル算出部１２は、血管位置同定部３で計算された円弧状の軌跡上の図１０に例示する複数の代表点に関する撮影角度を計算し、また操作部１５を介して円弧状の軌跡上に指定された点に関する撮影角度を計算する。ワーキングアングル表示部１１は、ワーキングアングル算出部１２で計算された代表点や指定点の撮影角度を数値として、血管位置同定部３で計算された円弧状の軌跡及び人体の全身モデルとともに表示部１０に表示するために必要な処理を行う。
【００１９】
補正角度算出部１３、補正角度記憶部１４、標準３Ｄモデル補正部２は、記憶された標準的な３次元モデルの人体座標系上で認識している位置と、実際の被検体を載置した寝台座標系上で認識される位置とのズレを算出し、記憶し、そのズレに基づいて血管軸線や直交面計算に際して標準３Ｄモデルを位置補正するために設けられている。この角度補正の詳細は後述する。
【００２０】
次に、本実施形態による撮影角度最適化支援の処理手順について例えばカテーテル術の状況のもとで説明する。Ｘ線診断装置で検査を開始する際、患者名、患者ＩＤなどの検査情報が入力される。これらはＨＩＳ（病院情報システム）やＲＩＳ（放射線科情報システム）などを経由してオンラインで登録される場合と、診断システムに手動で入力される場合とがある。その入力情報の中には検査プロトコルの選択もあり、例えばそれらは心臓用検査プロトコル、頭部用検査プロトコル、腹部用検査プロトコルなど撮影部位毎に設定されている。
【００２１】
検査に必要な各種情報が入力されると検査が開始される。例えばカテーテル、ガイドワイヤーなどの器具を患者の血管に挿入した後、検査部位まで進める。検査部位で目的の血管を任意の方向から撮影し、注目部位を確認する。撮影前にコメントを入力する場合もあり、一般的には血管名が指定されることが多い。ここで操作部１５上の物理的な又はタッチパネル上のアイコンとしてのワーキングアングル支援ボタンが押されると、制御部１２の制御のもとで、まず、初期的に図６に例示する画面左側領域に示すように体全体の２次元モデルの画像が、身体の比較的広範な例えば腹部、胸部、下肢等の部分の区分け（破線）３１、３２、３３とともに表示される。その区分けの中から、操作部１５を介して例えば胸部（心臓）３１を選択すると、胸部の下層の小分類として例えば動脈と静脈とにそれぞれ対応するボタン４１、４２が表示される。そのボタン４１、４２から、操作部１５を介して例えば動脈ボタン４１を選択しクリックすると、大分類が心臓であって小分類が動脈のく分に含まれる例えば大動脈、肺動脈、冠状動脈にそれぞれ対応するメモリ７の標準２次元モデルを表記したボタン５１、５２、５３が表示される。
【００２２】
ここで冠状動脈ボタン５３を操作部１５を介して指定すると、メモリ７に記憶された冠状動脈に関する３次元モデルのデータが３次元表示部１６に供給される。３次元表示部１６は、当該３次元モデルのデータから３次元表示処理により表示データを生成する。生成された表示データに従って冠状動脈の３次元画像６１が回転操作ボタン６２とともに表示される。回転操作ボタン６２を任意に操作することにより適当な向きになすまで冠状動脈の３次元画像６１を任意に回転させることができる。ここで拡大ボタン７１がクリックされたとき、３次元表示部１６で３次元モデルのデータからより解像度の高い冠状動脈の３次元画像８１が生成され、図７に示すように、ポップアップウインドウで表示される。３次元画像６１又は８１上でマウス操作に連動するポインタ８２により注目血管上の注目点が指定される。
【００２３】
なお、注目部位の血管に至るまでの絞り込みのための階層を増加してもよい。例えば冠状動脈を選択すると、右冠状動脈と左冠状動脈との選択肢が表示されるようにしても良い。さらに、右冠状動脈を指定すると、左冠状動脈が消え、右冠状動脈のモデルのみが表示され、最後に右冠状動脈の第一分枝を指定すると第一分枝周辺の血管の構造のみが３次元で表示されるようにしてもよい。このように標準３次元モデルは階層構造から成り立っており、階層を選択していくことにより、目的の血管に容易に絞り込むことができる。なお階層構造の選択は、心臓から直ぐに右冠状動脈にジャンプすることもできるし、左右を指定しないで左右冠状動脈を表示したままにしておくこともできる。
【００２４】
また、ここでは順次上位からマニュアルで注目血管を表示させる手順について説明したが、例えば検査プロトコルに含まれる検査部位及び検査目的から自動的に注目血管を表示させるようにしてもよい。
【００２５】
標準的な３次元モデルの画像６１又は８１上で注目部位が指定されると、指定位置情報が当該部位、ここでは冠状動脈の標準的な３次元モデルのデータとともに制御部１２から血管位置同定部３に供給される。血管位置同定部３では、表示された標準的な当該部位の血管に関する３次元モデル上の注目点のモデル座標系上の位置を同定するとともに、その注目点における注目血管の接線又は血管の軸線を特定し、接線又は血管の軸線に対して略直交する面（図８参照）を規定する。血管位置同定部３では、その直交面上であって、Ｘ線管２１の正確にはＸ線焦点が移動する注目点を中心とした任意半径を有する円弧状の軌跡を計算する。また、血管位置同定部３では、支持機構２００の物理的構造的な制約情報に基づいて、円弧状の軌跡の始点と終点を決定する。この当該円弧状の軌跡の情報はワーキングアングル算出部１２に供給される。
【００２６】
ワーキングアングル算出部１２では、血管位置同定部３で計算された円弧状の軌跡上の複数の代表点に関する撮影角度が計算される。また操作部１５を介して円弧状の軌跡上に点が指定されたとき、その指定点に関する撮影角度がワーキングアングル算出部１２で計算される。ワーキングアングル表示部１１のもと、図１０に例示するように、ワーキングアングル算出部１２で計算された代表点や指定点の撮影角度が数値として、血管位置同定部３で計算された円弧状の軌跡及び人体の全身モデルとともに表示部１０に表示される。ワーキングアングル表示部１１の処理により、人体モデルは回転可能であり、人体モデルを回転させると円弧状の軌跡の図柄も同期して回転する。軌跡の円弧は完全な円周ではなく、一部が欠落しており、その欠落した部分は支持機構２００の機構的制約によりＣアーム２３のＸ線管２１をセットできない範囲である。軌跡の１点にポインタ８２を置くとその点の撮影角度が算出部１２で直ちに計算され表示される。なおこのとき、円弧状の軌跡はある幅を持っており、（一部の切れた）ドーナツ状のどこにポインタ８２を置いても対応する撮影角度が表示される。
【００２７】
ポインタ８２をある位置に置いた状態で例えばマウスのダブルクリックのような操作を行うと、制御部１２の制御のもと、対応する撮影角度に関する情報が支持機構２００に供給され、さらに操作部１５上のトリガースイッチ（安全を確認しつつ、支持機を動かすスイッチ）を押すと、制御部１２の制御に従って支持機構２００は撮影角度を実現するために必要な回転をＣアーム２３に与える。さらに指定された撮影角度から観察した３次元モデルを表示する。これにより指定角度へＣアームを移動させる前に、観察される血管の様態を知ることができる。観察角度によっては指定した角度では、見たい血管が他の血管と重なっていて見えないことがあり、この機能はそのような問題を防ぐことができる。
【００２８】
ここで軌跡上に２点Ａ，Ｂを指定すると、両方の撮影角度が支持機構２００にセットされ、トリガースイッチを押すことにより制御部１２の制御に従ってＸ線管２１の焦点が最初に指定された点Ａの位置に一致し、また撮影軸が当該撮影角度になるまでＣアーム２３が移動し、一端停止する（図１１参照）。トリガースイッチをリリースして、再度押すことにより、制御部１２の制御に従ってＸ線管２１の焦点が軌跡に沿って点Ａから点Ｂに向かって連続的又は断続的に移動する。その間、例えば、造影剤を注射器で間欠的に注入することにより、狭窄症例では狭窄がもっとも見易い角度を特定することができる。２点目に指定された角度に到達した後は、一端停止する。トリガースイッチをリリースして、再度押すことにより最初に指定された角度に自動的に移動する。またここで撮影プログラムが回転撮影プログラム（回転ＤＡ（ディジタルアンギオ）、回転ＤＳＡ（ディジタルサブトラクションアンギオ）など）を選択されていれば、指定は２点行うことで撮影開始角度、撮影終了角度がメモリにセットされる。
【００２９】
なお上記では標準３Ｄモデルとして体全体のモデルを有している例を説明したが、例えば心臓のような一部の領域、もしくは冠状動脈のような一部の血管のみ標準３Ｄモデルを有している構成でも良い。
【００３０】
ここで、実際的には被検体の部位として寝台座標系上の例えば心臓の位置や向きに対して、標準的なモデル上の心臓の位置や向きは、大きく外れることはないが、完全に整合するとも言えない。記憶された標準的な３次元モデルの人体座標系上で認識している位置と、実際の被検体を載置した寝台座標系上で認識される位置とのズレを算出し、記憶し、そのズレに基づいて血管軸線や直交面計算に際して標準３Ｄモデルを位置補正する。例えば、冠状動脈では血管走行自体の個体差は大きくなく、個体差は心臓全体の傾きが殆どである。特に体軸を中心とした回転による傾きによる位置ずれである。このような例ではその傾き（個体差）を回転で補正することにより、より正確なワーキングアングル指定が行えるようになる。この補正方法にはマニュアルによる方法と、自動的に行う方法がある。
【００３１】
マニュアルの方法では例えばある撮影角度から心臓を含む領域をＸ線で撮影し、その画像上の心臓と同じような角度で見えるように標準３次元モデルを回転させ、ほぼ整合したところで操作部１５の角度同期スイッチを押す。補正角度算出部１３は、撮影時の撮影角度に対して、標準３次元モデルデータが規定されている座標系上の撮影角度を整合するために必要なＸＹＺ各軸の補正角度を計算する。標準３Ｄモデル補正部２では計算した補正角度に応じた補正回転行列を作成し、補正回転行列により標準３Ｄモデルデータの座標変換をすることにより、上記ズレを補正する。なお、計算したＸＹＺ各軸の補正角度又は補正回転行列に関するデータは、補正角度記憶部１４に、被検体を特定する冠者ＩＤ等の情報を関連付けられて記憶される。同患者について再度同様の検査をするに歳して角度補正を省略することができる。
【００３２】
一方、自動補正角度計算方法では、図９に例示するように、例えば撮影像をリプレイして血管の第一分枝を描出し、第一分枝の角度θ0を算出する。次に標準３Ｄモデルを撮影画像と同じ角度、同じＳＩＤ（Ｘ線管と検出器間距離）で投影し、その投影した第一分枝の角度θとを比較する。θ0とθが一致しない場合、標準３Ｄモデルを体軸を中心として任意の角度Δθ回転し、第一分枝の角度θ１を算出する。次に任意の角度―Δθ回転し、第一分枝の角度θ-1を算出する。θ-1、θ0、θ１とθとの誤差の絶対値E（θ-1）、E(θ0)、E(θ１)を比較し、E（θ-1）＞E(θ0)＞E(θ１)であれば、標準３Ｄモデルを体軸を中心として任意の角度２Δθ回転して、E（θ2）、E(θ１)を比較する。その逆であれば標準３Ｄモデルを体軸を中心として任意の角度−２Δθだけ回転して、E（θ-2）、E(θ-1)を比較する。このように順次探索を繰り返し、E(θM)が最小となる点を求める。このθMとするための回転角を補正角度として算出する。なおこの補正角度は上限、下限があり例えば±１０度、±２０度のような値が設定されている。
【００３３】
このように本実施形態によれば、注目血管を注目位置で真横から、換言すると全くショートニング(shortening)が起きない向きを実現するための円弧状の軌跡を提供するので、操作者はその円弧状の軌跡上の適当な位置をしているだけで、当該血管に対する最適な撮影角度（ワーキングアングル）を設定することができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線診断装置の主要部の構成を示す図。
【図２】図１のＣアーム機構の外観図。
【図３】図１の標準２Ｄ／３Ｄモデルメモリに記憶される全身２Ｄモデルの一例を示す図。
【図４】図１の標準２Ｄ／３Ｄモデルメモリに記憶される胸部分類（大分類）及び動脈分類（小分類）に含まれる複数の部位に関する２Ｄモデルの一例を示す図。
【図５】図１の標準２Ｄ／３Ｄモデルメモリに記憶される冠状動脈の３Ｄモデルの一例を示す図。
【図６】図１の血管位置同定部による注目点指定画面の一例を示す図。
【図７】図６の“拡大”ボタンクリックによりポップアップされる拡大表示用のウインドウの一例を示す図。
【図８】図１のワーキングアングル算出部による設定される血管軸線に対する直交面の補足説明図。
【図９】図１の補正角度算出部による補正角度の算出処理の補足説明図。
【図１０】図１のワーキングアングル表示部によるＸ線焦点の可動軌跡とワーキングアングルの表示画面例を示す図。
【図１１】図１０の点Ａ−Ｂ間で繰り返される撮影について示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１…アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、２…標準３Ｄモデル補正部、３…血管位置同定部、４…画像メモリ、５…フィルタ部、６…ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、７…標準２Ｄ／３Ｄモデルメモリ、８…アフィン変換部、９…ディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器、１０…表示部、１１…ワーキングアングル表示部、１２…ワーキングアングル算出部、１３…補正角度算出部、１４…補正角度記憶部、１５…操作部、１６…３次元表示部、２１…Ｘ線管、１２…制御部、２２…Ｘ線検出器、２３…Ｃアーム、２４…寝台、１００…計算機、２００…架台部。
【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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