(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被験者の画像を撮影するＸ線撮影装置であって、
医用画像診断装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報を生成する３次元血管情報生成手段と、
前記３次元血管情報生成手段により生成された３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報に基づいて、血管病変部位が投影方向に対して当該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかを区別可能に、当該３次元血管芯線を基準として、当該３次元血管芯線より手前に存在する血管病変部位の色相と当該３次元血管芯線より奥に存在する血管病変部位の色相とを変えた血管病変部位奥行き情報画像を作成する血管病変部位奥行き情報画像作成手段と、
前記血管病変部位奥行き情報画像作成手段により作成された血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示するＸ線画像表示手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
前記Ｘ線画像表示手段は、前記血管の投影方向、位置および拡大率に係る情報をそれぞれ取得し、取得した情報に基づいて血管の位置を合わせたうえで、前記血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
操作者からの操作に基づいて、前記血管の投影方向を設定する投影方向設定手段をさらに備え、
前記Ｘ線画像表示手段は、前記投影方向設定手段により設定された投影方向に基づいて、前記位置および拡大率に係る情報を取得することを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
前記３次元ボリュームデータに基づいて、前記血管の３次元レンダリング画像を作成し、作成した３次元レンダリング画像に前記血管病変部位奥行き情報画像作成手段により作成された血管病変部位奥行き情報画像を重畳した奥行き情報付きレンダリング画像を作成するレンダリング画像作成手段をさらに備え、
前記Ｘ線画像表示手段は、前記レンダリング画像作成手段により作成された奥行き情報付きレンダリング画像を前記Ｘ線画像に並列表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
前記３次元ボリュームデータに基づいて、前記３次元血管芯線および前記Ｘ線画像の少なくとも一方に直交する断面画像、または、前記３次元血管芯線および前記Ｘ線画像の少なくとも一方に直交する３次元レンダリング画像を直交画像として作成する直交画像作成手段をさらに備え、
前記Ｘ線画像表示手段は、前記直交画像作成部により作成された直交画像を前記Ｘ線画像に並列表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被験者の画像を撮影するＸ線撮影装置により撮影された画像を処理する画像処理装置であって、
医用画像診断装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報を生成する３次元血管情報生成手段と、
前記３次元血管情報生成手段により生成された３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報に基づいて、血管病変部位が投影方向に対して当該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかを区別可能に、当該３次元血管芯線を基準として、当該３次元血管芯線より手前に存在する血管病変部位の色相と当該３次元血管芯線より奥に存在する血管病変部位の色相とを変えた血管病変部位奥行き情報画像を作成する血管病変部位奥行き情報画像作成手段と、
前記血管病変部位奥行き情報画像作成手段により作成された血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像の上に表示するＸ線画像表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被験者の画像を撮影するＸ線撮影装置により撮影された画像を処理する画像処理プログラムであって、
医用画像診断装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報を生成する３次元血管情報生成手順と、
前記３次元血管情報生成手順により生成された３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報に基づいて、血管病変部位が投影方向に対して当該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかを区別可能に、当該３次元血管芯線を基準として、当該３次元血管芯線より手前に存在する血管病変部位の色相と当該３次元血管芯線より奥に存在する血管病変部位の色相とを変えた血管病変部位奥行き情報画像を作成する血管病変部位奥行き情報画像作成手順と、
前記血管病変部位奥行き情報画像作成手順により作成された血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像の上に表示するＸ線画像表示手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線アンギオ装置などのＸ線撮影装置、画像処理装置および画像処理プログラムに関し、特に、ＰＣＩ（Percutaneous Coronary Intervention；経皮的冠動脈形成術）治療等、ガイドワイヤなどの線状構造物を血管に挿入して行われる治療において術者を支援するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心臓の冠動脈にガイドワイヤやカテーテルなどの線状構造物を挿入して、冠動脈の狭くなった部分、または、つまっている部分を広げる治療法がある。この治療法は、「ＰＣＩ治療」と呼ばれている。かかるＰＣＩ治療では、Ｘ線アンギオ装置などのＸ線撮影装置が用いられる。Ｘ線アンギオ装置は、ＰＣＩ治療時には、ガイドワイヤを病変部（冠動脈狭窄部）まで挿入する際のガイド画像としてＸ線透視投影画像（以下、「Ｘ線画像」と呼ぶ）を表示する。
【０００３】
この一方で、冠動脈を診断する方法として、「冠動脈解析ソフトウェア」と呼ばれるＸ線ＣＴ装置向けの臨床アプリケーションソフトウェアが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。このソフトウェアには、心臓領域の３次元ボリュームデータを使用して、冠動脈の血管芯線や、血管内壁、推定正常血管内壁などを３次元データとして求める機能がある。
【０００４】
そこで、ＰＣＩ治療時において、Ｘ線画像をガイド画像として参照するだけでは冠動脈狭窄領域の内腔形状の把握が難しく、術式の精度が落ちてしまうような場合には、上記の冠動脈解析ソフトウェアで得られた冠動脈内壁の画像をＸ線アンギオ装置とは別の装置に表示したり、フィルムに現像して参照したりすることによって、術者への支援が行われていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８３３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した冠動脈解析ソフトウェアを用いたとしても、狭窄部位の形状によっては、ガイドワイヤの挿入が難しい場合がある。その場合、ガイドワイヤの先端が狭窄部の血管病変部位（たとえば、プラーク（動脈硬化斑）など）に接触して、血管内でガイドワイヤを進行させることができない場合がある。
【０００７】
図１４は、ガイドワイヤの向きと狭窄部位との関係を説明するための図である。たとえば、同図（ａ）に示すように、冠動脈の内壁に血管病変部位（プラーク部位）が形成されていた場合、同図（ｂ）に示すようにガイドワイヤを回転させれば、同図（ｃ）に示すように、ガイドワイヤの先端を通過させることができる。
【０００８】
しかし、たとえば、同図（ａ）に示す矢印のような方向から冠動脈が撮影されていた場合、術者は、血管病変部位が手前にあるのか奥にあるのかを把握することができない。この場合、術者は、ガイドワイヤをどちらの方向に回転させればよいかが分からず、血管内でガイドワイヤを進行させることができない。
【０００９】
本来、このような事態を回避するために、前述した冠動脈解析ソフトウェアが用いられる。しかしながら、前述したように、従来の方法では、ソフトウェアにより得られた冠動脈内壁の画像を別の装置に表示したり、フィルムに現像して参照したりしているため、狭窄部の位置や向きについて、Ｘ線画像との対応関係を把握しづらい。さらに、治療中、術者はＸ線画像を見ながらガイドワイヤを操作している状況にあるため、別の画像に目を向ける余裕がない。このように、従来の技術では、冠動脈解析ソフトウェアを用いても、術者を十分に支援することができないという問題がある。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、奥行きに関する情報を表示することによって、術者が、血管内でガイドワイヤを容易に進行させることができるＸ線撮影装置、画像処理装置および画像処理プログラム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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被験者の画像を撮影するＸ線撮影装置であって、医用画像診断装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報を生成する３次元血管情報生成手段と、前記３次元血管情報生成手段により生成された３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報に基づいて、血管病変部位が投影方向に対して当該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかによって当該血管病変部位の表示を変えた血管病変部位奥行き情報画像を作成する血管病変部位奥行き情報画像作成手段と、前記血管病変部位奥行き情報画像作成手段により作成された血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示するＸ線画像表示手段と、を備えたこと特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被験者の画像を撮影するＸ線撮影装置により撮影された画像を処理する画像処理装置であって、医用画像診断装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報を生成する３次元血管情報生成手段と、前記３次元血管情報生成手段により生成された３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報に基づいて、血管病変部位が投影方向に対して当該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかによって当該血管病変部位の表示を変えた血管病変部位奥行き情報画像を作成する血管病変部位奥行き情報画像作成手段と、前記血管病変部位奥行き情報画像作成手段により作成された血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像の上に表示するＸ線画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、被検体にＸ線を照射し、透過したＸ線を検出して該被験者の画像を撮影するＸ線撮影装置により撮影された画像を処理する画像処理プログラムであって、医用画像診断装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報を生成する３次元血管情報生成手順と、前記３次元血管情報生成手順により生成された３次元血管芯線および血管病変部位の位置に係る情報に基づいて、血管病変部位が投影方向に対して当該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかによって当該血管病変部位の表示を変えた血管病変部位奥行き情報画像を作成する血管病変部位奥行き情報画像作成手順と、前記血管病変部位奥行き情報画像作成手順により作成された血管病変部位奥行き情報画像をＸ線画像の上に表示するＸ線画像表示手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、奥行きに関する情報を表示することによって、術者が、血管内でガイドワイヤを容易に進行させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線撮影装置、画像処理装置および画像処理プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、冠動脈など血管のＸ線撮影を行うＸ線アンギオ装置に本発明を適用した場合について説明する。また、以下では、血管に生じる血管病変部位の一例として、プラーク（動脈硬化斑）を例にあげて説明するが、他の種類の血管病変部位にも同様に適用が可能である。
【実施例１】
【００１６】
まず、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置による奥行き情報表示の概念について説明する。図１は、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置による奥行き情報表示の概念を説明するための図である。本実施例１に係るＸ線アンギオ装置は、ＰＣＩ治療前に、あらかじめＸ線ＣＴ（computed tomography）装置により撮影されたＣＴ画像から得られる３次元ボリュームデータ（３次元画像データ）に基づいて、撮影対象の血管における３次元血管芯線およびプラークの位置に係る情報を生成する。
【００１７】
一方、ＰＣＩ治療中には、Ｘ線アンギオ装置は、治療前に生成した３次元血管芯線およびプラークの位置に係る情報に基づいて、投影方向に対して３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかに応じて表示を変えたプラーク領域情報の画像を作成する。具体的には、同図に示すように、Ｘ線アンギオ装置は、３次元血管芯線より手前にある場合には赤色のプラーク領域情報の画像を作成し、奥にある場合には青色のプラーク画像領域情報の画像を作成する。そして、Ｘ線アンギオ装置は、図１に示すように、作成したプラーク領域情報の画像を、位置合わせを行ったうえで治療中の血管のＸ線画像に重畳して表示する。この時、手前と奥の両側にプラークがあった場合には、重なった部分のプラーク領域情報の画像は紫色に表示される。
【００１８】
このように、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置は、ＰＣＩ治療中に、血管芯線の手前にあるか奥にあるかに応じて表示（ここでは、色）を変えたプラーク領域情報の画像を治療中の血管のＸ線画像に重畳して表示する点に主な特徴がある。この特徴により、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置では、狭窄の位置を把握して、ガイドワイヤをどちらの方向に回転させればよいかを判断することを可能にし、術者が、血管内でガイドワイヤを容易に進行させることができるようにしている。
【００１９】
次に、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置の構成について説明する。図２は、本実施例１に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＸ線アンギオ装置は、Ｘ線発生部１と、Ｘ線検出部２と、機構部３と、高電圧発生部４と、Ｃアーム５と、天板６と、画像処理部１００と、表示部７と、操作部８と、システム制御部９とを有する。
【００２０】
Ｘ線発生部１は、天板６上の被検体に照射するＸ線を発生する装置であり、高電圧発生部４から供給される高電圧を用いてＸ線を発生するＸ線管、Ｘ線管が発生したＸ線の一部を遮蔽することによって照射野を制御するＸ線絞り器を有する。
【００２１】
Ｘ線検出部２は、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像データを生成する装置であり、Ｘ線を検出する平面検出器、平面検出器から電荷を取り出すゲートドライバ、ゲートドライバにより取り出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器、電荷・電圧変換器により変換された電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を有する。
【００２２】
機構部３は、Ｃアーム５ならびに天板６を移動する装置であり、Ｃアーム５を回転したり移動したりするＣアーム回動・移動機構、天板６を移動する天板移動機構、システム制御部９の指示に基づいてＣアーム回動・移動機構および天板移動機構を制御する機構制御部を有する。
【００２３】
高電圧発生部４は、Ｘ線発生部１がＸ線の発生に必要とする高電圧を供給する装置であり、システム制御部９の指示に基づいて高電圧の発生を制御してＸ線の発生を制御するＸ線制御部、高電圧を発生する高電圧発生器を有する。Ｃアーム５は、Ｘ線発生部１やＸ線検出部２を保持するアームであり、天板６は、被検体を載せる板である。
【００２４】
画像処理部１００は、Ｘ線検出部２により生成されたＸ線画像データを処理する処理部であり、ＣＴ画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいてプラーク画像を作成し、作成したプラーク画像を、ＰＣＩ治療中の血管のＸ線画像に重畳して表示する。なお、この画像処理部１００については、後に詳細に説明する。
【００２５】
表示部７は、画像処理部１００によって処理された画像を表示する装置であり、画像を表示するモニタ、モニタへの表示を制御する表示制御部を有する。操作部８は、マウスやキーボード、ジョイスティックなどから構成され、術者による操作を受け付けるコンソールである。システム制御部９は、術者の操作に基づいてＸ線アンギオ装置全体を制御する装置である。
【００２６】
次に、画像処理部１００の詳細について説明する。図３は、本実施例１に係る画像処理部１００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この画像処理部１００は、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。
【００２７】
記憶部１１０は、制御部１２０による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納する格納手段であり、本発明に関連するものとしては、３次元ボリュームデータ保存部１１１と、Ｘ線画像保存部１１２とを有する。
【００２８】
３次元ボリュームデータ保存部１１１は、Ｘ線ＣＴ装置により冠動脈造影を行って撮影された心臓領域の画像の３次元ボリュームデータを保存する記憶部である。この３次元ボリュームデータ保存部１１１には、ＰＣＩ治療前に、あらかじめＸ線ＣＴ装置により撮影された画像の３次元ボリュームデータが保存されていることとする。
【００２９】
Ｘ線画像保存部１１２は、Ｘ線アンギオ装置により撮像された心臓領域のＸ線画像を保存する記憶部である。このＸ線画像保存部１１２には、ＰＣＩ治療中に、Ｘ線画像が一定の時間間隔でリアルタイムに収集されて、保存されることとする。なお、Ｘ線画像がＩ．Ｉ．（イメージインテンシファイヤ）によって撮像される場合には、Ｉ．Ｉ．の画像の歪みをリアルタイムに補正する必要がある。
【００３０】
制御部１２０は、システム制御部９による制御のもと、Ｘ線検出部２から受け取ったＸ線画像データの処理を制御する制御部であり、本発明に関連するものとしては、３次元血管芯線抽出部１２１と、３次元血管内壁抽出部１２２と、３次元推定正常血管内壁抽出部１２３と、３次元プラーク領域算出部１２４と、位置合せ情報算出部１２５と、プラーク奥行き情報画像作成部１２６と、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７と、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像表示部１２８とを有する。
【００３１】
３次元血管芯線抽出部１２１は、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存されている３次元ボリュームデータのＣＴ値に基づいて、ＰＣＩ治療が行われる冠動脈の芯線を表すデータ（以下、「３次元血管芯線データ」と呼ぶ）を生成する処理部である。図４は、冠動脈の血管芯線、血管内壁、推定正常血管内壁およびプラーク領域の一例を示す図である。
【００３２】
たとえば、この３次元血管芯線抽出部１２１は、同図（ａ）に示す３次元血管芯線のような血管芯線を表す３次元血管芯線データを生成する。ここで、３次元血管芯線データは、３次元の点列データとして生成され、そのデータ構造および生成アルゴリズムは、たとえば特許文献１に記載されている技術など、公知の技術におけるデータ構造および生成アルゴリズムを用いる。
【００３３】
３次元血管内壁抽出部１２２は、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存されている３次元ボリュームデータのＣＴ値、および、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線に基づいて、血管芯線周りの血管内壁に係るデータを表すデータ（以下、「３次元血管内壁データ」と呼ぶ）を生成する処理部である。
【００３４】
たとえば、この３次元血管内壁抽出部１２２は、は、図４（ａ）に示す３次元血管内壁のような血管内壁を表す３次元血管内壁データを生成する。ここで、３次元血管内壁データは、３次元の点列データとして生成され、そのデータ構造および生成アルゴリズムは、たとえば特許文献１に記載されている技術など、公知の技術におけるデータ構造および生成アルゴリズムを用いる。
【００３５】
３次元推定正常血管内壁抽出部１２３は、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線データ、および、３次元血管内壁抽出部１２２により生成された３次元血管内壁データに基づいて、血管芯線周りの推定正常血管内壁を表すデータ（以下、「３次元推定正常血管内壁データ」と呼ぶ）を生成する処理部である。
【００３６】
たとえば、この３次元推定正常血管内壁抽出部１２３は、図４（ａ）に示す３次元推定正常血管内壁のような推定正常血管内壁を表す３次元推定正常血管内壁データを生成する。ここで、３次元推定正常血管内壁データは、３次元の点列データとして生成され、そのデータ構造および生成アルゴリズムは、たとえば特許文献１に記載されている技術など、公知の技術におけるデータ構造および生成アルゴリズムを用いる。
【００３７】
３次元プラーク領域算出部１２４は、３次元血管内壁抽出部１２２により生成された３次元血管内壁データ、および、３次元推定正常血管内壁抽出部１２３により生成された３次元推定正常血管内壁データに基づいて、プラークが形成されている領域（プラーク領域）を表すデータ（以下、「３次元プラーク領域データ」と呼ぶ）を算出する処理部である。
【００３８】
たとえば、この３次元プラーク領域算出部１２４は、図４（ａ）に示す３次元プラーク領域のようなプラーク領域を表す３次元プラーク領域データを算出する。具体的には、３次元プラーク領域算出部１２４は、たとえば、３次元血管内壁データから算出される「３次元血管内腔領域」（同図（ｂ）を参照）と、３次元推定正常血管内壁データから算出される「３次元推定正常血管内腔領域」（同図（ｃ）を参照）との差分領域をプラーク領域として算出する。
【００３９】
位置合せ情報算出部１２５は、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存された３次元ボリュームデータから、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像と同じ投影方向、位置および拡大率の画像を作成するために必要となる投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ取得する処理部である。
【００４０】
ここで、位置合せ情報算出部１２５は、各位置合せパラメータをシステム制御部９から取得することとする。なお、ここで取得される投影方向、位置、拡大率の各位置パラメータの基準となる座標系は、Ｘ線ＣＴ画像の付帯情報として得られるこれらのパラメータの基準となる座標系と等しいか、または、１対１に変換できるものとする。
【００４１】
プラーク奥行き情報画像作成部１２６は、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線データ、３次元プラーク領域算出部１２４により算出された３次元プラーク領域データ、位置合せ情報算出部１２５により取得された位置合せパラメータ（投影方向、位置および拡大率）に基づいて、プラーク奥行き情報画像を作成する処理部である。図５は、プラーク奥行き情報画像の作成方法を説明するための図である。なお、同図では、投影方向に対してプラーク領域が３次元血管芯線より奥にあった場合を一例として示している。
【００４２】
具体的には、このプラーク奥行き情報画像作成部１２６は、同図に示すように、プラーク奥行き情報画像１０として、位置合せ情報算出部１２５により取得された位置合せパラメータの条件で、３次元プラーク領域算出部１２４により算出された３次元プラーク領域データで表されるプラーク領域１１を投影した２次元グラフィック画像を作成する。
【００４３】
この時、プラーク奥行き情報画像作成部１２６は、投影方向に対して３次元血管芯線より手前に存在するプラーク領域１１は赤色、３次元血管芯線より奥に存在するプラーク領域１１は青色、それ以外の領域は無色としてプラーク奥行き情報画像１０を作成する。
【００４４】
かかるプラーク奥行き情報画像１０は、３２ビットカラー（ＲＧＢＡ）画像であり、透明度を表すＡ値を、プラーク領域については２５５（不透明）、それ以外の領域は０（透明）として作成される。なお、手前にも奥にもプラーク領域１１が存在する場合には、それぞれが重なった部分の色は合成されて紫色になる。
【００４５】
続いて、プラーク領域が投影方向に対して血管芯線より手前に存在するか奥に存在するかの判定方法について説明する。図６は、プラーク領域の位置判定を説明するための図である。同図では、プラーク領域が３次元血管芯線より奥に存在する場合を一例として示している。
【００４６】
たとえば、同図に示すように、プラーク奥行き情報画像上のあるひとつの画素Ｇ２について考える。まず、プラーク奥行き情報画像上で画素Ｇ２に最も近い２次元血管芯線上の点Ｃ２と、点Ｃ２に対応する３次元血管芯線上の点Ｃ３との間の距離を算出する。続いて、算出した距離と同じ長さの距離だけ、画素Ｇ２を投影ｒａｙに沿って移動し、その位置の点をＧ３とする。
【００４７】
そして、投影ｒａｙ上にあるプラーク領域が点Ｇ３よりも手前にあるか奥にあるかを判定し、その判定結果に基づいて、画素Ｇ２が、投影方向に対して血管芯線より手前に存在するプラーク領域を示すか、または、奥に存在するプラーク領域を示すかを決定する。すなわち、プラーク領域が点Ｇ３よりも手前にあった場合は、画素Ｇ２の色を赤色にし、奥にあった場合は画素Ｇ２の色を青色にする。
【００４８】
なお、プラーク奥行き情報画像における、血管芯線より手前にあった場合のプラーク領域の色、および、奥にあった場合のプラーク領域の色は、それぞれ、色（ＲＧＢ値）および透明度（Ａ値）をユーザが自由に設定できるようにしてもよい。
【００４９】
また、プラーク奥行き情報画像に、３次元血管芯線抽出部１２１によって生成された３次元血管芯線データおよび３次元血管内壁抽出部１２２によって生成された３次元血管内壁データを、位置合せ情報算出部１２５によって取得された位置合せパラメータの条件で投影した画像を、さらに描画するようにしてもよい。これにより、プラーク奥行き情報画像が、生成されたＸ線画像と、プラーク奥行き情報の位置とが多少ずれた場合でも、それぞれの対応関係が把握しやすい画像となる。
【００５０】
プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７は、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像を取得し、そのＸ線画像に、プラーク奥行き情報画像作成部１２６により作成されたプラーク奥行き情報画像を重畳した２次元画像（以下、「プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像」と呼ぶ）を作成する処理部である。
【００５１】
たとえば、このプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７は、図１に示したようなプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像を作成する。なお、かかるプラーク奥行き情報重畳表示画像を作成する際、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７は、３２ビットのカラー画像であるプラーク奥行き情報画像を合成するために、８ビットのＸ線画像を２４ビットカラー（ＲＧＢ）画像に変換する。
【００５２】
プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像表示部１２８は、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７により作成されたプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像を、表示部７に表示する処理部である。
【００５３】
次に、本実施例１に係る画像処理部１００の処理手順について説明する。図７は、本実施例１に係る画像処理部１００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この画像処理部１００では、ＰＣＩ治療前には、まず、３次元血管芯線抽出部１２１が、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存されている３次元ボリュームデータのＣＴ値に基づいて、ＰＣＩ治療が行われる冠動脈の３次元血管芯線データを生成する（ステップＳ１０１）。
【００５４】
続いて、３次元血管内壁抽出部１２２が、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存されている３次元ボリュームデータのＣＴ値、および、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線に基づいて、血管芯線周りの３次元血管内壁データを生成する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
さらに続いて、３次元推定正常血管内壁抽出部１２３が、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線データ、および、３次元血管内壁抽出部１２２により生成された３次元血管内壁データに基づいて、血管芯線周りの３次元推定正常血管内壁データを生成する（ステップＳ１０３）。
【００５６】
その後、３次元プラーク領域算出部１２４が、３次元血管内壁抽出部１２２により生成された３次元血管内壁データ、および、３次元推定正常血管内壁抽出部１２３により生成された３次元推定正常血管内壁データに基づいて、３次元プラーク領域データを算出する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
そして、ＰＣＩ治療中には、位置合せ情報算出部１２５が、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存された３次元ボリュームデータから、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像と同じ投影方向、位置および拡大率の画像を作成するために必要となる、投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ取得する（ステップＳ１０５）。
【００５８】
続いて、プラーク奥行き情報画像作成部１２６が、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線データ、３次元プラーク領域算出部１２４により算出された３次元プラーク領域データ、位置合せ情報算出部１２５により取得された位置合せパラメータに基づいて、プラーク奥行き情報画像を作成する（ステップＳ１０６）。
【００５９】
さらに続いて、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７が、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像を取得し、そのＸ線画像に、プラーク奥行き情報画像作成部１２６により作成されたプラーク奥行き情報画像を重畳したプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像を作成する（ステップＳ１０７）。
【００６０】
そして、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像表示部１２８が、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７により作成されたプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像を、表示部７に表示する（ステップＳ１０８）。
【００６１】
上述してきたように、本実施例１では、ＰＣＩ治療前に、Ｘ線ＣＴ装置により撮影された画像から得られる３次元ボリュームデータに基づいて、３次元血管芯線抽出部１２１が３次元血管芯線データを生成し、３次元血管内壁抽出部１２２が３次元血管内壁データを生成し、３次元推定正常血管内壁抽出部１２３が３次元推定正常血管内壁データを生成し、さらに、３次元プラーク領域算出部１２４が３次元プラーク領域データを算出する。
【００６２】
そして、ＰＣＩ治療中には、位置合せ情報算出部１２５が、Ｘ線画像と同じ投影方向、位置および拡大率の画像を作成するために必要となる投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ算出する。これに続いて、プラーク奥行き情報画像作成部１２６が、投影方向に対して該３次元血管芯線より手前にあるか奥にあるかによってプラークの表示を変えたプラーク奥行き情報画像を作成する。
【００６３】
さらに続いて、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部１２７が、プラーク奥行き情報画像をＸ線画像に重畳してプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像を作成する。その後、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像表示部１２８がプラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像を表示部７に表示する。
【００６４】
以上の構成により、本実施例１では、奥行きに関する情報を表示することによって、術者が、血管内でガイドワイヤを進行させる際にガイドワイヤの適切な回転方向を容易に判断することができ、その結果、血管内でガイドワイヤを容易に進行させることができる。また、プラークを傷つけずに血管内でガイドワイヤを進行させることができるように術者を支援することができる。
【００６５】
ところで、本実施例１では、位置合せ情報算出部１２５が、位置合せパラメータ（投影方向、位置および拡大率）をシステム制御部９から取得する場合について説明したが、位置合せパラメータを得る方法はこれに限られず、他の方法を用いてもよい。以下、位置合せパラメータを取得する他の方法を説明するが、ここで示す位置合せのアルゴリズムは一例であり、他の一般的な手法を用いてもかまわない。
【００６６】
たとえば、システム制御部９から位置合せパラメータを取得できないような場合には、所定のユーザインタフェースを用いてユーザに投影方向を設定させ、その投影方向に基づいて、位置および拡大率を算出するようにしてもよい。
【００６７】
図８は、投影方向を設定するためのユーザインタフェースの一例を示す図である。たとえば、位置合せ情報算出部１２５は、同図に示すように、Ｘ線画像１２と、３次元ボリュームデータのＭＩＰ（Maximum Intensity Projection；最大値投影）画像１３とをそれぞれ表示部７に表示し、操作部８のマウスなどを介して、ＭＩＰ画像１３に対する操作をユーザから受け付ける。
【００６８】
そして、ユーザがマウスなどを用いてＭＩＰ画像１３をドラッグすると、位置合せ情報算出部１２５は、その操作に応じてレンダリングを行い、ＭＩＰ画像１３を回転させる。これにより、ユーザは、Ｘ線画像１２と同じ投影方向となるようにＭＩＰ画像１３を回転させて、ＭＩＰ画像１３の投影方向を設定する。
【００６９】
ユーザによってＭＩＰ画像１３の投影方向が設定されると、位置合せ情報算出部１２５は、Ｘ線画像１２に合わせて、ＭＩＰ画像１３の位置および拡大率を設定する。具体的には、まず、Ｘ線画像を、輝度値に基づいて、値「１」で表される造影血管領域と、値「０」で表されるそれ以外の領域とに２値化する。２つの領域に２値化する際の閾値としては、たとえば、輝度値の範囲が０〜２５５であった場合に、輝度値が１２８より小さい領域を値「１」（造影血管領域）とし、輝度値が１２８以上の領域を値「０」（それ以外の領域）とする。
【００７０】
ここで、２値化されたＸ線画像をｆ１（ｘ，ｙ）とする。図９は、Ｘ線画像の２値化を説明するための図である。同図に示すように、Ｘ線画像をｆ１（ｘ，ｙ）とした場合に、造影血管領域はｆ１（ｘ，ｙ）＝１で表され、それ以外の領域はｆ１（ｘ，ｙ）＝０で表される。
【００７１】
続いて、位置合せ情報算出部１２５は、ユーザによって設定された投影方向で３次元ボリュームデータを投影した場合のＭＩＰ画像を作成し、作成したＭＩＰ画像をＸ線画像と同様に２値化する。２つの領域に２値化する際の閾値としては、たとえば、ＣＴ値が１２８以上の領域を値「１」（造影血管領域）とし、ＣＴ値が１２８より小さい領域を値「０」（それ以外の領域）とする。ここで、２値化されたＭＩＰ画像をｆ２（ｘ，ｙ）とする。
【００７２】
続いて、位置合せ情報算出部１２５は、Ｘ線画像の２値化画像ｆ１（ｘ，ｙ）とＭＩＰ画像の２値化画像ｆ２（ｘ，ｙ）とを位置合せするための平行移動量および拡大率を算出する。ここで、ｆ１（ｘ，ｙ）とｆ２（ｘ，ｙ）との間の相関関数は以下に示す式１で表される。
【００７３】
【数１】
0005319180.tif 000002
【００７４】
この相関関数においてｒ（ｌ，ｍ，ｓ）が最大となる（ｌ，ｍ，ｓ）の組（ｌ１，ｍ１，ｓ１）を算出し、（ｌ１，ｍ１）を原点としてＭＩＰ画像の２値化画像ｆ２（ｘ，ｙ）をｓ１倍に拡大すれば、Ｘ線画像の２値化画像ｆ１（ｘ，ｙ）に対して、ＭＩＰ画像の２値化画像ｆ２（ｘ，ｙ）を位置合せすることができる。位置合せ情報算出部１２５は、この計算を行うことによって、ＭＩＰ画像の平行移動量および拡大率を算出する。
【００７５】
以上のように、ＭＩＰ画像の投影方向、平行移動量および拡大率を決定することによって、位置合せ情報算出部１２５は、Ｘ線画像と同じ投影方向、位置および拡大率の画像を作成するために必要となる、投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ算出することができる。
【００７６】
また、上記の例では、投影方向をユーザが手動で設定する場合について説明したが、式１の変数に投影方向を表す変数を追加することによって、相関関数を拡張するようにしてもよい。その場合、２値化によって投影方向も決まることになり、ユーザが手動で設定する手間を省くことができるようになる。
【００７７】
また、位置合せ情報算出部１２５が、Ｘ線画像から２次元血管芯線データを生成し、生成した２次元血管芯線データと、３次元血管芯線抽出部１２１によって抽出された３次元血管芯線データの２次元投影データとの非線形位置合せをさらに行って、位置合せパラメータを算出するようにしてもよい。これにより、プラーク奥行き情報画像作成部１２６によって行われる、Ｘ線画像とプラーク奥行き情報との合成の精度を高めることができる。
【００７８】
また、Ｘ線ＣＴ装置から時系列の１心拍分の複数ボリュームデータを収集して３次元ボリュームデータ保存部１１１に保存したうえで、各ボリュームデータに対して、図７に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０４の手順を実施しておき、その中からＸ線画像収集時の心拍位相と同じ位相のボリュームデータを選んで、位置合せ情報算出部１２５による位置合せの対象とするようにしてもよい。これにより、プラーク奥行き情報画像作成部１２６によって行われる、Ｘ線画像とプラーク奥行き情報との合成の精度をさらに高めることができる。
【００７９】
また、本実施例１では、血管芯線より手前にあるプラーク領域は赤色にして表示し、血管芯線より奥にあるプラーク領域は青色にして表示し、また、血管芯線の手前および奥の両側にプラーク領域がある場合には、プラーク領域の重なった部分を紫色にして表示することとした。しかしながら、本発明はこれに限られるわけではなく、たとえば、プラーク領域の奥行き方向の長さに応じて、プラーク領域の色の濃度を変えるようにしてもよい。
【００８０】
この場合、具体的には、プラーク奥行き情報画像作成部１２６が、図６に示した投影ｒａｙ上のプラーク領域の奥行き方向の長さ（同図における３次元プラーク領域上の黒い太線部分の長さ）に応じて、プラーク領域の表示色の濃度を変化させる。ここで、表示色の濃度としては、たとえば、手前にある場合には（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０〜２５５，０，０）の範囲でＲ値を変化させ、奥にある場合には（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０〜２５５）の範囲でＢ値を変化させ、両側にある場合には、重複箇所について（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０〜２５５，０，０〜２５５）の範囲でＲ値およびＢ値を変化させる。この時、変化させる色の値は、冠動脈の太さが概ね３ｍｍ程度であることから、たとえば、２５５×プラーク領域の長さ［ｍｍ］／３ｍｍとして算出する。
【００８１】
また、本実施例では、色付けされたプラーク領域を含むプラーク奥行き情報画像を、常時、Ｘ線画像に重ねて表示することとしたが、本発明はこれに限られるわけではなく、所定の時間のみプラーク奥行き情報画像を表示するようにしてもよい。
【００８２】
この場合、画像処理部１００が、たとえば、機械的なボタンや表示装置の画面上に表示されたＧＵＩ(Graphical User Interface)のボタンなどを用いて操作者からの指示を受け付け、当該ボタンが押されている間のみ、プラーク奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示する。または、画像処理部１００が、ＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能なボタンを用いて操作者からの指示を受け付け、当該ボタンがＯＮとされている間のみ、プラーク奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示するようにしてもよい。このように、操作者からの指示に基づいてプラーク奥行き情報画像を表示することによって、操作者が必要とする時間中のみプラーク奥行き情報画像を表示することが可能になる。
【００８３】
または、画像処理部１００が、たとえば、３次元ボリュームデータと同じ心拍位相（たとえば、拡張末期）のＸ線画像を表示する間のみ、位置合せを行ったうえで、プラーク奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示するようにしてもよい。Ｘ線画像の心拍位相と３次元ボリュームデータの心拍位相とが異なっている場合には、プラーク奥行き情報画像の位置合せの精度が低くなって、Ｘ線画像の血管に対してプラーク領域の位置がずれてしまう場合が考えられる。しかし、上記のように、心拍位相が合う間のみプラーク奥行き情報画像を表示することよって、プラーク領域の位置が血管に対してずれない場合のみプラーク奥行き情報画像を表示することが可能になる。
【００８４】
このように、画像処理部１００が、操作者が必要とする場合や、高精度で位置決めを行うことができる場合のみプラーク奥行き情報画像を表示することによって、ＰＣＩ治療におけるＸ線画像の視認性を高めることができる。
【実施例２】
【００８５】
ところで、上記実施例１では、プラーク奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示する場合について説明したが、撮影対象の血管が複雑な形状であった場合などには、プラーク奥行き情報画像によってＸ線画像が見にくくなってしまう場合もある。そこで、以下では実施例２として、プラーク奥行き情報を３次元ボリュームデータのＭＩＰ画像に重畳した画像を作成し、その画像を、Ｘ線画像の視認を妨げないような位置に並列表示する場合について説明する。
【００８６】
まず、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置による奥行き情報表示の概念について説明する。図１０は、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置による奥行き情報表示の概念を説明するための図である。本実施例２に係るＸ線アンギオ装置は、実施例１に係るＸ線アンギオ装置がプラーク奥行き情報画像をＸ線画像に重畳して表示するのに対し、同図に示すように、ＣＴ画像から得られる３次元ボリュームデータのＭＩＰ画像上にプラーク奥行き情報画像（血管芯線より手前にある場合は赤色、奥にある場合は青色、両側にある場合は紫色としたプラーク領域情報）を重畳した画像を生成し、その画像を縮小して、Ｘ線画像上の所定の位置に並列表示する。
【００８７】
このように、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置は、ＰＣＩ治療中に、血管芯線の手前にあるか奥にあるかに応じて表示（ここでは、色）を変えたプラーク領域情報の画像をＭＩＰ画像に重畳した画像をＸ線画像の上に並列表示する点に主な特徴がある。この特徴により、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置では、Ｘ線画像の視認を妨げることなく奥行きに関する情報を表示することによって、術者が、血管内でガイドワイヤを容易に進行させることができるようにしている。
【００８８】
次に、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置の構成について説明する。なお、本実施例２に係るＸ線アンギオ装置の構成は図２に示した構成と同じであり、画像処理部の詳細が異なるのみであるので、ここでは、本実施例２に係る画像処理部２００の構成について説明する。なお、ここでは説明の便宜上、図３に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００８９】
図１１は、本実施例２に係る画像処理部２００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この画像処理部２００は、記憶部１１０と、制御部２２０とを有する。
【００９０】
制御部２２０は、システム制御部９による制御のもと、Ｘ線検出部２から受け取ったＸ線画像データの処理を制御する制御部であり、本発明に関連するものとしては、３次元血管芯線抽出部１２１と、３次元血管内壁抽出部１２２と、３次元推定正常血管内壁抽出部１２３と、３次元プラーク領域算出部１２４と、位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５と、プラーク奥行き情報画像作成部１２６と、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部２２７ａと、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部２２７ｂと、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像表示部２２８とを有する。
【００９１】
位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５は、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存された３次元ボリュームデータから、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像と同じ投影方向、位置および拡大率の画像を作成するために必要となる投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ取得し、さらに、取得した位置パラメータに基づいてＭＩＰ画像を作成する処理部である。
【００９２】
たとえば、この位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５は、実施例１で説明した式１で表される相関関数を用いて決定した原点位置および拡大率でＭＩＰ画像を作成する。
【００９３】
プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部２２７ａは、位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５により作成されたＭＩＰ画像に、プラーク奥行き情報画像作成部１２６により作成されたプラーク奥行き情報画像を重畳した２次元画像（以下、「プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像」と呼ぶ）を作成する処理部である。
【００９４】
プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部２２７ｂは、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像を取得し、そのＸ線画像上の所定の位置（たとえば、右下）に、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部２２７ａにより作成されたプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像を縮小して重畳した２次元画像（以下、「プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像」と呼ぶ）を作成する処理部である。
【００９５】
プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像表示部２２８は、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部２２７ｂにより作成されたプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像を、表示部７に表示する処理部である。
【００９６】
次に、本実施例２に係る画像処理部２００の処理手順について説明する。図１２は、本実施例２に係る画像処理部２００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この画像処理部２００では、ＰＣＩ治療前には、まず、図７に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様の処理を行う（ステップＳ２０１〜Ｓ２０４）。
【００９７】
そして、ＰＣＩ治療中には、位置合せ情報算出部およびＭＩＰ画像作成部２２５が、３次元ボリュームデータ保存部１１１により保存された３次元ボリュームデータから、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像と同じ投影方向、位置および拡大率の画像を作成するために必要となる投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ取得し（ステップＳ２０５）、さらに、取得した位置パラメータに基づいてＭＩＰ画像を作成する（ステップＳ２０６）。
【００９８】
続いて、プラーク奥行き情報画像作成部１２６が、３次元血管芯線抽出部１２１により生成された３次元血管芯線データ、３次元プラーク領域算出部１２４により算出された３次元プラーク領域データ、位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５により取得された位置合せパラメータに基づいて、プラーク奥行き情報画像を作成する（ステップＳ２０７）。
【００９９】
さらに続いて、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部２２７ａが、位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５により作成されたＭＩＰ画像に、プラーク奥行き情報画像作成部１２６により作成されたプラーク奥行き情報画像を重畳したプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像を作成する（ステップＳ２０８）。
【０１００】
その後、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部２２７ｂが、Ｘ線画像保存部１１２により保存されたＸ線画像を取得し、そのＸ線画像上の所定の位置に、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部２２７ａにより作成されたプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像を縮小して重畳したプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像を作成する（ステップＳ２０９）。
【０１０１】
そして、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像表示部２２８が、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部２２７ｂにより作成されたプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像を、表示部７に表示する（ステップＳ２１０）。
【０１０２】
上述してきたように、本実施例２では、ＰＣＩ治療中には、位置合せ情報算出部およびＭＩＰ画像作成部２２５が、投影方向、位置および拡大率の位置合せパラメータをそれぞれ取得し、さらに、取得した位置パラメータに基づいてＭＩＰ画像を作成する。これに続いて、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部２２７ａが、位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部２２５により作成されたＭＩＰ画像に、プラーク奥行き情報画像作成部１２６により作成されたプラーク奥行き情報画像を重畳したプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像を作成する。
【０１０３】
さらに続いて、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部２２７ｂが、Ｘ線画像上の所定の位置にプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像を縮小して重畳したプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像を作成する。そして、プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像表示部２２８がプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像を表示部７に表示する。
【０１０４】
以上の構成により、本実施例２では、Ｘ線画像の視認を妨げることなく奥行きに関する情報を表示することによって、術者が、血管内でガイドワイヤを容易に進行させることができる。また、プラークを傷つけずに血管内でガイドワイヤを進行させることができるように術者を支援することができる。
【０１０５】
なお、本実施例２では、ＭＩＰ画像を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られるわけではなく、たとえば、ＡｖＩＰ（Average Intensity Projection；加重平均投影）や、ＶＲ（Volume Rendering）画像など他の３次元レンダリング画像を用いてもよい。
【０１０６】
また、上記実施例では、色を変えることによって、血管芯線より手前にあるプラーク領域と、奥にあるプラーク領域との表示を変えるようにしたが、本発明はこれに限られるわけではなく、たとえば、模様を変えることにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施例では、Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された心臓領域の画像の３次元ボリュームデータを用いて、プラーク奥行き情報画像を作成する場合について説明したが、本発明はこれに限られるわけではなく、Ｘ線診断装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging；磁気共鳴イメージング）装置など他の医用画像診断装置により撮影された画像の３次元ボリュームデータを用いるようにしてもよい。
【０１０８】
また、たとえば、Ｘ線アンギオ装置が、３次元ボリュームデータに基づいて、３次元血管芯線または前記Ｘ線画像に直交する断面画像または３次元レンダリング画像を直交画像として作成する直交画像作成部をさらに備え、直交画像作成部により作成された直交画像をＸ線画像に並列表示してもよい。
【０１０９】
図１３は、直交画像を表示する場合の画面表示の一例を示す図である。たとえば、直交画像作成部は、３次元ボリュームデータ保存部１１１に保存されている３次元ボリュームデータに基づいて、ガイドワイヤ先端位置の血管芯線に直行するＭＰＲ（Multi-Planar Reconstruction）断面画像や、仮想内視鏡画像（３次元パースペクティブレンダリング画像）、Ｘ線画像に直交するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume Rendering）画像であるＸ線画像直交ＶＲ画像などを、それぞれ直交画像として作成する。
【０１１０】
そして、たとえば、プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像表示部１２８やプラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像表示部２２８が、図１３に示すように、プラーク奥行き情報画像とともに、直交画像作成部によって作成された各直交画像を、それぞれＸ線画像に並べて表示する。
【０１１１】
なお、同図において、Ｘ線画像直交ＶＲ画像には、プラーク奥行き情報画像に表示されているプラークと同じプラークが表示されており、各画像の間で、対応するプラークについては同じ色が付けられている。また、同図に示すように、ＭＰＲ断面画像、仮想内視鏡画像およびＸ線画像直交ＶＲ画像の上に表示している目を模したマーク（同図に示す「視線方向」）は、それぞれ、目の視線方向がＸ線画像の投影方向を示している。
【０１１２】
このように、Ｘ線アンギオ装置が、３次元血管芯線または前記Ｘ線画像に直交する断面画像または３次元レンダリング画像を直交画像として表示することによって、色の違いなどでは、Ｘ線画像に対して手前か奥かを直感的に判断できないような場合でも、術者が、直交画像を参照することによって、奥行き方向の位置を容易に把握することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように、本発明に係るＸ線撮影装置、画像処理装置および画像処理プログラムは、Ｘ線アンギオ装置など血管を撮影するＸ線撮影装置に有用であり、特に、冠動脈などのＰＣＩ治療に用いられるＸ線撮影装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本実施例１に係るＸ線アンギオ装置による奥行き情報表示の概念を説明するための図である。
【図２】本実施例１に係るＸ線アンギオ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施例１に係る画像処理部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】冠動脈の血管芯線、血管内壁、推定正常血管内壁およびプラーク領域の一例を示す図である。
【図５】プラーク奥行き情報画像の作成方法を説明するための図である。
【図６】プラーク領域の位置判定を説明するための図である。
【図７】本実施例１に係る画像処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】投影方向を設定するためのユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図９】Ｘ線画像の２値化を説明するための図である。
【図１０】本実施例２に係るＸ線アンギオ装置による奥行き情報表示の概念を説明するための図である。
【図１１】本実施例２に係る画像処理部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】本実施例２に係る画像処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】直交画像を表示する場合の画面表示の一例を示す図である。
【図１４】ガイドワイヤの向きと狭窄部位との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１    Ｘ線発生部
２    Ｘ線検出部
３    機構部
４    高電圧発生部
５    Ｃアーム
６    天板
７    表示部
８    操作部
９    システム制御部
１０    プラーク奥行き情報画像
１１    プラーク領域
１２    Ｘ線画像
１３    ＭＩＰ画像
１００，２００    画像処理部
１１０    記憶部
１１１    ３次元ボリュームデータ保存部
１１２    Ｘ線画像保存部
１２０，２２０    制御部
１２１    ３次元血管芯線抽出部
１２２    ３次元血管内壁抽出部
１２３    ３次元推定正常血管内壁抽出部
１２４    ３次元プラーク領域算出部
１２５    位置合せ情報算出部
１２６    プラーク奥行き情報画像作成部
１２７    プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像作成部
１２８    プラーク奥行き情報重畳表示Ｘ線画像表示部
２２５    位置合せ情報算出およびＭＩＰ画像作成部
２２７ａ    プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像作成部
２２７ｂ    プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像作成部
２２８    プラーク奥行き情報重畳表示ＭＩＰ画像付きＸ線画像表示部
【図１】
0005319180.tif 000003
【図２】
0005319180.tif 000004
【図３】
0005319180.tif 000005
【図４】
0005319180.tif 000006
【図５】
0005319180.tif 000007
【図６】
0005319180.tif 000008
【図７】
0005319180.tif 000009
【図８】
0005319180.tif 000010
【図９】
0005319180.tif 000011
【図１０】
0005319180.tif 000012
【図１１】
0005319180.tif 000013
【図１４】
0005319180.tif 000014
【図１２】
0005319180.tif 000015
【図１３】
0005319180.tif 000016