(57)【要約】【課題】心筋組織の虚血・梗塞領域に対する正確な診断及び治療を支援する。【解決手段】一実施形態における画像処理装置は、記憶部と、画像生成部と、表示制御部とを備える。記憶部は、造影剤により被検体の心筋組織が染影された第１のＸ線透過画像、及び、造影剤により被検体の心臓内腔が染影された第２のＸ線透過画像を記憶する。画像生成部は、記憶部に記憶された第１のＸ線透過画像及び第２のＸ線透過画像を合成した画像を生成する。表示制御部は、画像生成部により生成された画像を表示部に表示させる。【選択図】    図３
2013027696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤により被検体の心筋組織が染影された第１のＸ線透過画像、及び、造影剤により前記被検体の心臓内腔が染影された第２のＸ線透過画像を記憶した記憶部と、
この記憶部に記憶された前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を合成した画像を生成する画像生成部と、
この画像生成部により生成された画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記記憶部には、時系列で撮影された複数の前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像が記憶され、
前記記憶部に記憶された各画像から同一の心位相に対応する前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を抽出する画像抽出部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記画像抽出部により抽出された前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を合成した画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
造影剤により被検体の心筋組織が染影された第１のＸ線透過画像、及び、造影剤により前記被検体の心臓内腔が染影された第２のＸ線透過画像を記憶した記憶部と、
この記憶部に記憶された前記第１のＸ線透過画像に描出された心筋組織の形状をトレースした第１のトレース像、及び、前記記憶部に記憶された前記第２のＸ線透過画像に描出された前記心臓内腔の形状をトレースした第２のトレース像を生成するトレース部と、
このトレース部により生成された前記第１のトレース像及び前記第２のトレース像を合成した画像を生成する画像生成部と、
この画像生成部により生成された画像を所定の表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記記憶部には、時系列で撮影された複数の前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像が記憶され、
前記記憶部に記憶された各画像から同一の心位相に対応する前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を抽出する画像抽出部をさらに備え、
前記トレース部は、前記画像抽出部により抽出された前記第１のＸ線透過画像に描出された心筋組織の形状をトレースして前記第１のトレース像を生成し、前記画像抽出部により抽出された前記第２のＸ線透過画像に描出された前記心臓内腔の形状をトレースして前記第２のトレース像を生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
Ｘ線透過画像を撮影するＸ線診断装置により撮影される前記被検体のリアルタイムのＸ線透過画像を順次取得する取得部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記トレース部により生成された前記第１のトレース像及び前記第２のトレース像を合成するとともに、合成後のトレース像を前記取得部により順次取得されるＸ線透過画像上に配置した画像を順次生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記取得部により取得されるＸ線透過画像に描出される造影剤によって染影された領域を特定する染影領域特定部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記トレース部により生成された前記第１のトレース像及び前記第２のトレース像を合成し、合成後のトレース像を前記取得部により順次取得されるＸ線透過画像上に配置するとともに、前記染影領域特定部により特定された領域をセグメントした画像を順次生成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
造影剤により被検体の心筋組織が染影された第１のＸ線透過画像、及び、造影剤により前記被検体の心臓内腔が染影された第２のＸ線透過画像を記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像に基づき前記心筋組織の虚血領域を特定する虚血領域特定部と、
前記被検体の心臓に関する所定の画像上で、前記虚血領域特定部により特定された虚血領域をセグメントした画像を生成する画像生成部と、
この画像生成部により生成された画像を所定の表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記記憶部に記憶された前記第１のＸ線透過画像に描出された心筋組織の形状をトレースした第１のトレース像、及び、前記記憶部に記憶された前記第２のＸ線透過画像に描出された前記心臓内腔の形状をトレースした第２のトレース像を生成するトレース部をさらに備え、
前記虚血領域特定部は、前記トレース部により生成された前記第１のトレース像及び前記第２のトレース像を合成した際に、これら各トレース像によって囲まれる領域を前記虚血領域として特定することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記記憶部には、時系列で撮影された複数の前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像が記憶され、
前記記憶部に記憶された各画像から同一の心位相に対応する前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を抽出する画像抽出部をさらに備え、
前記トレース部は、前記画像抽出部により抽出された前記第１のＸ線透過画像に描出された心筋組織の形状をトレースして前記第１のトレース像を生成し、前記画像抽出部により抽出された前記第２のＸ線透過画像に描出された前記心臓内腔の形状をトレースして前記第２のトレース像を生成することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像生成部は、前記トレース部により生成された前記第１のトレース像及び前記第２のトレース像を合成して配置するとともに、前記虚血領域特定部により特定された虚血領域をセグメントした画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
Ｘ線透過画像を撮影するＸ線診断装置により撮影される前記被検体のリアルタイムのＸ線透過画像を順次取得する取得部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記取得部により順次取得されるＸ線透過画像上で、前記虚血領域特定部により特定された虚血領域をセグメントした画像を順次生成することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記取得部により取得されるＸ線透過画像に描出される造影剤によって染影された領域を特定する染影領域特定部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記取得部により順次取得されるＸ線透過画像上で、前記虚血領域特定部により特定された虚血領域であって前記染影領域特定部により特定された領域との非重複部分をセグメントした画像を順次生成することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
Ｘ線診断装置により撮影される被検体のリアルタイムのＸ線透過画像を順次取得する取得部と、
造影剤により前記被検体の心筋組織が染影された第１の画像に描出された心筋組織の形状をトレースした第１のトレース像及び造影剤により前記被検体の心臓内腔が染影された第２の画像に描出された前記心臓内腔の形状をトレースした第２のトレース像の合成像、又は、前記第1の画像及び前記第２の画像の合成像から特定される虚血領域をトレースした第３のトレース像を、前記取得部により順次取得されるＸ線透過画像上に配置した画像を順次生成する画像生成部と、
この画像生成部により生成された画像を所定の表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
造影剤により被検体の心筋組織が染影された第１のＸ線透過画像、及び、造影剤により前記被検体の心臓内腔が染影された第２のＸ線透過画像を撮影するＸ線撮影部と、
このＸ線撮影部により撮影された前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を合成した画像を生成する画像生成部と、
この画像生成部により生成された画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１５】
前記記憶部には、時系列で撮影された複数の前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像が記憶され、
前記記憶部に記憶された各画像から同一の心位相に対応する前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を抽出する画像抽出部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記画像抽出部により抽出された前記第１のＸ線透過画像及び前記第２のＸ線透過画像を合成した画像を生成することを特徴とする請求項１４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、画像処理装置及びＸ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の再生医療の進歩により、心筋の虚血・梗塞部位に幹細胞（Stem Cell）や細胞増殖因子を直接投与し、細胞増殖もしくは細胞活性化を図ることで心筋の運動を回復する治療法（Cell therapy）が確立されつつある。
【０００３】
この種の治療において幹細胞等を虚血・梗塞部位に投与する手法としては、外科的に行う手法、経カテーテルにより幹細胞等を冠状動脈に注入する手法、及び、心室内腔側から経カテーテルにて幹細胞等を注射する手法等が提案されている。
【０００４】
これらいずれの手法においても、予め虚血・梗塞部位を明確化するとともに、そこに幹細胞等を注入できるようにカテーテルを動かしてその先端を位置決めする必要がある。
【０００５】
上記虚血・梗塞部位は、例えばＸ線診断装置によって撮影される心筋灌流画像に基づいて把握される。心筋灌流画像は、心臓の冠状動脈にカテーテルを挿入し、このカテーテルから造影剤を注入して撮影されるＸ線透過画像である。この心筋灌流画像には、造影剤によって染影された心筋組織が描出されるので、正常に灌流されている心筋領域を把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１３８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
心筋灌流画像においては、造影剤が到達できる領域、すなわち血液により酸素が供給されている領域は可視化されるものの、虚血・梗塞領域には造影剤が流れ込まないため、同領域の分布を正確に把握することができない。すなわち、心筋灌流画像にて染影されていない領域は、心筋組織ではないのか、あるいは心筋組織であるが灌流されていないのかを、直接的に区別することができない。したがって、現状においては、Ｘ線透過画像に基づいて正確な虚血・梗塞領域を把握すること、乃至は虚血・梗塞部位に対し適確に幹細胞等を投与することが困難である。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、心筋組織の虚血・梗塞領域に対する正確な診断及び治療を支援することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態における画像処理装置は、記憶部と、画像生成部と、表示制御部とを備える。記憶部は、造影剤により被検体の心筋組織が染影された第１のＸ線透過画像、及び、造影剤により被検体の心臓内腔が染影された第２のＸ線透過画像を記憶する。画像生成部は、記憶部に記憶された第１のＸ線透過画像及び第２のＸ線透過画像を合成した画像を生成する。表示制御部は、画像生成部により生成された画像を表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態におけるＸ線診断装置のブロック構成図である。
【図２】図２は、同実施形態における画像処理部の機能ブロック図である。
【図３】図３は、同実施形態における画像処理の流れを示す概略図である。
【図４】図４は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、同実施形態におけるＸ線透過画像群の抽出手法を説明するための図である。
【図６】図６は、第２の実施形態における画像処理部の機能ブロック図である。
【図７】図７は、同実施形態における画像処理の流れを示す概略図である。
【図８】図８は、同実施形態における画像処理の流れを示す概略図である。
【図９】図９は、同実施形態における画像処理の流れを示す概略図である。
【図１０】図１０は、同実施形態における染影領域の特定手順を説明するための図である。
【図１１】図１１は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３の実施形態における画像処理部の機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、同実施形態における画像処理の流れを示す概略図である。
【図１５】図１５は、同実施形態における虚血領域の特定手法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。  
なお、各実施形態においては、画像処理装置がＸ線診断装置に組み込まれている場合を例示する。
【００１２】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。  
［Ｘ線診断装置の全体構成］  
図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１のブロック構成図である。  
この図に示すように、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、高電圧発生器２、Ｘ線管３、Ｘ線絞り装置４、天板５、Ｃアーム６、Ｘ線検出器７、Ｃアーム回転・移動機構８、天板移動機構９、Ｃアーム・天板機構制御部１０、絞り制御部１１、システム制御部１２、入力部１３、表示部１４、データ変換部１５、画像記憶部１６、及び、画像処理部１７等を備えている。
【００１３】
また、本実施形態に係るＸ線診断装置１には、心電計２０及びインジェクタ３０が接続されている。  
心電計２０は、被検体Ｐの心電波形を取得し、取得した心電波形を時間情報とともに画像記憶部１６等に出力する。  
インジェクタ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。インジェクタ３０からの造影剤注入は、例えばシステム制御部１２からの指示に応じて実行されてもよいし、操作者が直接インジェクタ３０を操作して入力した指示に従って実行されてもよい。
【００１４】
高電圧発生器２は、Ｘ線管３に供給するための高電圧を発生する。Ｘ線管３は、高電圧発生器２から供給される高電圧に基づき、Ｘ線を発生する。
【００１５】
Ｘ線絞り装置４は、Ｘ線管３から発生される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ための装置である。例えばＸ線絞り装置４は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることでＸ線を絞り込む。
【００１６】
天板５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。
【００１７】
Ｘ線検出器７は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有する。これら各Ｘ線検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積する。
【００１８】
Ｃアーム６は、Ｘ線管３及びＸ線絞り装置４と、Ｘ線検出器７とを、被検体Ｐを挟んで対向させた状態で保持する。
【００１９】
Ｃアーム回転・移動機構８は、Ｃアーム６を回転及び移動させるための装置である。天板移動機構９は、天板５を移動させるための装置である。Ｃアーム・天板機構制御部１０は、Ｃアーム回転・移動機構８及び天板移動機構９を制御し、Ｃアーム６の回転量、移動量、及び天板５の移動量を調整する。
【００２０】
絞り制御部１１は、Ｘ線絞り装置４が有する絞り羽根の開度を調整して、Ｘ線の照射範囲を制御する。
【００２１】
データ変換部１５は、Ｘ線のパルス照射に同期してＸ線検出器７に蓄積された電荷を読み出すとともに、読み出した電気信号をデジタルデータに変換してＸ線透過画像を生成し、生成したＸ線透過画像を画像記憶部１６に出力する。
【００２２】
画像記憶部１６は、データ変換部１５から出力されたＸ線透過画像に撮影時間を対応付けて記憶する。また、画像記憶部１６は、心電計２０から出力される心電波形に時間情報を対応付けた位相情報を記憶する。この位相情報及びＸ線透過画像に対応付けられた撮影時間を参照することで、画像記憶部１６に記憶された各Ｘ線透過画像に対応する心位相が特定可能となる。さらに、画像記憶部１６は、インジェクタ３０による造影剤注入開始時間を記憶する。この造影剤注入開始時間は、例えばインジェクタ３０によって造影剤の注入が開始されたときに、システム制御部１２を介して画像記憶部１６に通知される。
【００２３】
画像処理部１７は、画像記憶部１６に記憶された各Ｘ線透過画像に対して各種の画像処理を施す。画像処理部１７の機能の詳細については後述する。
【００２４】
入力部１３は、Ｘ線診断装置１を操作する医師や技師等の操作者が各種コマンドや情報を入力するために用いるマウス、キーボード、ボタン、トラックボール、及び、ジョイスティック等を有し、これらのデバイスにて入力されたコマンドや情報をシステム制御部１２に出力する。
【００２５】
表示部１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタを有し、入力部１３を介して操作者からの入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、画像記憶部１６が記憶するＸ線透過画像及び画像処理部１７により画像処理されたＸ線透過画像等を表示する。
【００２６】
システム制御部１２は、Ｘ線診断装置１全体の動作を制御する。すなわち、システム制御部１２は、入力部１３を介して入力される操作者からのコマンド等に基づいて、高電圧発生器２、Ｃアーム・天板機構制御部１０、及び絞り制御部１１等を制御することで、被検体Ｐに照射するＸ線量の調整及びＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦ制御や、Ｃアーム６の回転・移動の調整、天板５の移動調整等を行う。
【００２７】
また、システム制御部１２は、入力部１３を介して入力される操作者からのコマンド等に基づいて、データ変換部１５及び画像処理部１７を制御する。さらに、システム制御部１２は、表示部１４に上記ＧＵＩや画像記憶部１６が記憶するＸ線透過画像及び画像処理部１７により画像処理されたＸ線透過画像等を表示させるための制御を行う。
【００２８】
かかる構成のＸ線診断装置１を用いれば、被検体Ｐの心筋灌流画像、及び、心内腔造影画像（本実施形態においては左心室造影画像）のＸ線透過画像を得ることができる。
【００２９】
具体的には、心筋灌流画像は、被検体Ｐの心臓の冠状動脈にカテーテルを挿入した状態で当該心臓を関心領域に含むＸ線透過画像を連続して撮影しつつ、インジェクタ３０にカテーテルから造影剤を注入させることで得られる。左心室造影画像は、被検体Ｐの心臓の左心室にカテーテルを挿入した状態で当該心臓を関心領域に含むＸ線透過画像を連続して撮影しつつ、インジェクタ３０にカテーテルから造影剤を注入させることで得られる。
【００３０】
本実施形態においては、被検体Ｐに対するＸ線の照射範囲や方向を変えず、さらに天板５を移動させたりＣアーム６を移動又は回転させたりせずに、上記のような撮影を複数心拍に亘って行った結果得られる多数の心筋灌流画像及び左心室造影画像が、その撮影時間とともに画像記憶部１６に予め記憶されているものとする。
【００３１】
［画像処理部］
次に、画像処理部１７によって実現される機能について説明する。図２は、画像処理部１７の機能を説明するためのブロック図である。また、図３は、本実施形態における画像処理の流れを示す概略図である。
【００３２】
本実施形態における画像処理部１７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって画像処理部１７が有するメモリ等に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、画像抽出部１００、補正部１０１、及び画像生成部１０２としての機能を実現する。
【００３３】
画像抽出部１００は、画像記憶部１６に記憶された複数の心筋灌流画像（以下、心筋灌流画像群Ａ）、及び、画像記憶部１６に記憶された複数の左心室造影画像（以下、左心室造影画像群Ｂ）から、後述の合成等に用いる画像をそれぞれ抽出する。
【００３４】
なお、本実施形態における心筋灌流画像は、造影剤投与前のフレームから造影剤投与後のフレームを差分して骨等の背景を除去する背景差分処理を施したものであり、図３（Ａ）に示すように造影剤によって染影された心筋組織が他の部分に比べて高輝度で描画されている。一方、本実施形態における左心室造影画像は、上記背景差分処理を施していないものであり、図３（Ｂ）に示すように造影剤によって染影された左心室や胸部大動脈が他の部分に比べて低輝度で描画されている。
【００３５】
補正部１０１は、画像抽出部によって抽出された心筋灌流画像及び左心室造影画像に対し各種の補正を行うとともに、各画像の位置合わせを行う。
【００３６】
画像生成部１０２は、補正部１０１によって補正された後の心筋灌流画像及び左心室造影画像を合成し、図３（Ｃ）に示すような合成画像を生成する。この合成画像を用いれば、心筋灌流画像に描出された心臓像から左心室に相当する部分を除外した形状、すなわち心筋組織の形状を明確に把握できる。このように把握される心筋組織の形状のうち、例えば図３（Ｃ）の符号Ｘを付した部分のように造影が薄い領域が、虚血領域（梗塞領域を含む）となる。
【００３７】
画像生成部１０２によって生成された合成画像は、システム制御部１２の制御の下で表示部１４に表示される。
【００３８】
［動作］  
続いて、画像処理部１７にて実現される各部１００〜１０２及びシステム制御部１２の具体的な動作につき、図４のフローチャートに沿って説明する。なお、既述の通り、画像記憶部１６には上記心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂが既に記憶されているものとする。
【００３９】
図４のフローチャートに示すように、先ずシステム制御部１２が操作者からの画像処理要求を受け付ける（ステップＳ１）。画像処理要求は、例えば入力部１３を操作することにより、入力される。画像処理要求を受け付けたならば（ステップＳ１のＹｅｓ）、システム制御部１２は、画像処理部１７に対して処理の開始を指令する。
【００４０】
このようにシステム制御部１２から処理の開始を指令されたとき、画像抽出部１００が心筋灌流画像群Ａから被検体Ｐの心筋組織がよく染影された１心拍分の画像群を抽出する（ステップＳ２）。さらに、画像抽出部１００は、左心室造影画像群Ｂから被検体Ｐの左心室がよく染影された１心拍分の画像群を抽出する（ステップＳ３）。換言すれば、ステップＳ２，Ｓ３において画像抽出部１００は、同一の心位相に対応する心筋灌流画像及び左心室造影画像を、１心拍に亘って抽出する。以下の説明においては、ステップＳ２にて抽出される心筋灌流画像群を第１のＸ線透過画像群と称し、ステップＳ３にて抽出される左心室造影画像群を第２のＸ線透過画像群と称す。
【００４１】
ステップＳ２において心筋組織がよく染影された第１のＸ線透過画像群を抽出する手法につき、図５を用いて説明する。心筋灌流画像の撮影時において冠状動脈に注入された造影剤は、心臓内の血管に流入した後、心筋組織の細胞間質に流入する。このとき、冠状動脈造影後のＸ線透過画像における心筋組織の染影度は、造影剤注入後に除々に上昇してピークに達し、その後低下する。
【００４２】
本実施形態において、画像抽出部１００は、上記ピークを挟んで１心拍分の範囲にある複数の画像を、第１のＸ線透過画像群として心筋灌流画像群Ａから抽出する。この処理を実現すべく、例えば造影剤注入時から心筋組織の染影度がピークに達するまでの予測時間Ｔ１と、被検体Ｐの心臓の１心拍に相当する時間幅ａとを予め設定しておく。そして、心筋灌流画像群Ａのうち、画像記憶部１６に記憶された冠状動脈造影における造影剤注入開始時間から予測時間Ｔ１が経過した時点を挟んで時間幅ａの範囲内にて撮影された複数の画像を、第１のＸ線透過画像群として抽出する。
【００４３】
また、左心室造影画像においても、造影剤注入後に左心室の染影度が徐々に上昇してピークに達し、その後低下する。そこで、ステップＳ３での第２のＸ線透過画像群の抽出においても、図５を用いて説明した第１のＸ線透過画像群の場合と同様に、造影剤注入時から左心室の染影度がピークに達するまでの予測時間Ｔ２と、被検体Ｐの心臓の１心拍に相当する時間幅ａとを予め設定しておき、左心室造影画像群Ｂのうち、画像記憶部１６に記憶された左心室造影における造影剤注入開始時間から予測時間Ｔ２が経過した時点を挟んで時間幅ａの範囲内にて撮影された複数の画像を、第２のＸ線透過画像群として抽出する。
【００４４】
なお、ここで説明した手法の他にも、心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂに含まれる各画像の画素値の変化に基づき、心筋組織の染影度がピークとなる時間や、左心室の染影度がピークとなる時間を画像抽出部１００が自動的に特定するようにしてもよい。また、画像記憶部１６に記憶された位相情報に含まれる心電波形に基づき、画像抽出部１００が上記時間幅ａを自動的に設定するようにしてもよい。
【００４５】
さらには、心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂから操作者が手動で第１，第２のＸ線透過画像を抽出するようにしてもよい。この場合、例えば表示部１４に心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂを一覧表示させ、この状態で入力部１３の操作による複数の心筋灌流画像及び左心室造影画像の選択を受け付け、選択された複数の心筋灌流画像を第１のＸ線透過画像群として抽出し、選択された複数の左心室造影画像を第２のＸ線透過画像として抽出すればよい。
【００４６】
ステップＳ２，Ｓ３のように第１，第２のＸ線透過画像群を抽出した後、補正部１０１がこれら第１，第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像に対し、各種の補正を施す（ステップＳ４）。ここでの補正には、例えば第１のＸ線透過画像群に含まれる各画像の輝度値と、第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像の輝度値とを、後述のステップＳ５における合成に適した値に調整する処理や、第１，第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像の位置合わせ（位置、拡大率、画像角度の調整）等が含まれる。各画像の位置合わせは、例えば各画像に描出された骨等のＸ線透過率が低い部位の形状等が、各画像において一致するように行えばよい。あるいは、操作者が手動で上記輝度値の調整や位置合わせを行うようにしてもよい。
【００４７】
ステップＳ４における補正の後、画像生成部１０２が補正後の第１のＸ線透過画像群に含まれる各画像と、補正後の第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像とを合成し、図３（Ｃ）に示したような合成画像を生成する（ステップＳ５）。具体的には、画像生成部１０２は、第１，第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像に対応付けられた位相情報を参照し、同一の心位相にて撮影されたもの同士を合成し、被検体Ｐの心臓の１心拍分に相当する複数の合成画像を生成する。この合成は、例えば合成対象の２つの画像について、同じ位置にある画素値を足し合わせることで行う。あるいは、合成対象の２つの画像について、同じ位置にある画素値の平均をとってもよい。
【００４８】
ステップＳ５の後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させ（ステップＳ６）、一連の処理が終了する。ステップＳ６においては、画像生成部１０２によって生成された１心拍分の合成画像の全てあるいは一部を表示部１４に静止画として表示させてもよいし、これら１心拍分の合成画像を所定のフレームレートにて動画として表示させてもよい。また、このような表示態様の操作者による選択を入力部１３によって受け付け、その選択に従って合成画像を表示するようにしてもよい。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、心筋灌流画像と左心室造影画像とを合成して図３（Ｃ）に示すような合成画像を生成し、表示部１４に表示する。この合成画像を参照すれば、被検体Ｐの心筋組織の虚血領域を明確に把握できる。
【００５０】
また、このような合成画像は、被検体Ｐの同一の心位相に対応する心筋灌流画像及び左心室造影画像を用いて生成されるので、虚血領域を高精度で把握することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態における合成画像の生成には、Ｘ線診断装置が撮影した心筋灌流画像と左心室造影画像が用いられる。Ｘ線診断装置にてこれらの画像を撮影する場合、被検体の透過画像を撮影しながら同被検体に造影剤を投与できるので、造影剤が広がる過程を捉え易い。虚血領域には、造影剤が投与された当初は他の正常な領域に比べて造影剤による染影が見られないものの、その後除々に造影剤による染影が現れるものもある（遅延造影）。本実施形態のようにＸ線診断装置が撮影した心筋灌流画像と左心室造影画像を用いる場合には、このような遅延造影が生じる組織も梗塞等のリスクがある組織として区別し易い。なお、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）にて心筋灌流画像や左心室造影画像を得る場合等には、被検体への造影剤の投与から撮影までに時間を要するため、撮影時には上記のリスクがある組織も染影されている可能性がある。したがって、このような組織を医師等が見落とすことになりかねない。
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。  
本実施形態においては、画像抽出部１００によって抽出された第１のＸ線透過画像群及び第２のＸ透過画像群に含まれる各画像をそのまま合成するのではなく、第１のＸ線透過画像群に含まれる各画像に描出された心筋組織のトレース像と、第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像に描出された左心室のトレース像とを合成する点で、第１の実施形態と異なる。
【００５３】
また、本実施形態においては、上記合成されたトレース像を用いて、幹細胞や細胞増殖因子を心筋組織の虚血領域に注入する再生医療に有用な画像を医師等に提供するための構成を新たに加える。
【００５４】
特に本実施形態においては、被検体Ｐの体内にインジェクタ３０に接続されたカテーテルを挿入するとともに、Ｘ線診断装置１に被検体Ｐの心臓のＸ線透過画像を撮影させてライブ表示させ、これを見ながら医師がカテーテルを虚血領域に送り込み、カテーテルの先端が虚血領域付近に達したならば同カテーテルの先端から幹細胞等を投与する場合を想定する。
【００５５】
さらに、カテーテルから投与される幹細胞等には造影剤が混ぜられており、幹細胞等の投与時には上記ライブ表示される画像中にこの造影剤によって染影された領域が描出されるものとする。
【００５６】
第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００５７】
［画像処理部］  
本実施形態に係るＸ線診断装置１の全体構成は、図１に示したものと同様である。但し、画像処理部１７は、図２に示した画像抽出部１００、補正部１０１、及び画像生成部１０２に加え、図６に示すようにトレース部１０３、取得部１０４、及び染影領域特定部１０５としての機能を実現する。これら各部１０３〜１０５に関しても、プロセッサによって画像処理部１７が有するメモリ等に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００５８】
また、本実施形態においては、図７〜図９に示す流れで画像処理が行われる。
【００５９】
トレース部１０３は、画像抽出部１００によって抽出されて補正部１０１による補正を経た心筋灌流画像に描出された心筋の形状をトレースし、図７（Ｃ）に示すようなトレース像を生成する。以下、このトレース像を第１のトレース像と称す。
【００６０】
また、トレース部１０３は、画像抽出部１００によって抽出されて補正部１０１による補正を経た左心室造影画像に描出された左心室の形状をトレースし、図７（Ｄ）に示すようなトレース像を生成する。以下、このトレース像を第２のトレース像と称す。
【００６１】
取得部１０４は、画像記憶部１６に順次記憶されるリアルタイム画像Ｃを取得する。リアルタイム画像Ｃは、心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂに含まれる各画像の撮影時から被検体Ｐに対するＸ線の照射範囲や方向を変えず、さらに天板５を移動させたりＣアーム６を移動又は回転させたりせずに連続して撮影されるリアルタイムのＸ線透過画像である。このリアルタイム画像Ｃは、被検体Ｐに幹細胞等を投与するにあたって撮影される。被検体Ｐの心臓付近にカテーテルが挿入されているとき、リアルタイム画像Ｃには図８（Ｆ）に示すように当該カテーテルが描出される。
【００６２】
染影領域特定部１０５は、図９（Ｈ），（Ｉ）に示すように、取得部１０４によって順次取得されるリアルタイム画像Ｃから幹細胞等に混ぜられた造影剤によって染影された領域（以下、染影領域）を特定する。
【００６３】
なお、本実施形態における画像生成部１０２は、図７（Ｅ）に示すように、上記第１のトレース像及び第２のトレース像を合成した合成トレース像を生成する。
【００６４】
また、取得部１０４によってリアルタイム画像Ｃが取得されている間、画像生成部１０２は、図８（Ｅ）（Ｇ）に示すように、上記第１のトレース像及び第２のトレース像の合成トレース像を取得部１０４によって取得されるリアルタイム画像Ｃ上に配置した画像を順次生成する。
【００６５】
さらに、被検体Ｐに対して造影剤が注入されたとき、画像生成部１０２は、図９（Ｇ），（Ｊ）に示すように、上記合成トレース像をリアルタイム画像Ｃ上に配置した画像を生成するとともに染影領域特定部１０５によって特定された領域をセグメントした画像を順次生成する。
【００６６】
なお、図８（Ｇ），図９（Ｇ）（Ｊ）は、合成トレース像に含まれる第１，第２のトレース像の輪郭を表す線分のみを、リアルタイム画像Ｃ上に配置する場合を例示している。しかしながら、上記線分の内部を所定の色で着色してもよい。また、上記線分を用いずに、合成トレース像に含まれる第１，第２のトレース像をそれぞれ所定の色で着色し、リアルタイム画像Ｃ上に配置してもよい。さらに、第１，第２のトレース像を着色する際には所定の透過率で背景（リアルタイム画像Ｃ）を透過させてもよい。
【００６７】
ここで、染影領域特定部１０５が上記染影領域を特定する手順につき、図１０を用いて説明する。幹細胞等の投与時において、リアルタイム画像Ｃに描出される上記染影領域は、図示したように時間経過とともに広がってピークに達し、その後徐々に消滅する。
【００６８】
本実施形態に係る染影領域特定部１０５は、先ず、幹細胞等の投与開始時点に撮影されたリアルタイム画像Ｃ１と、上記ピークの時点で撮影されたリアルタイム画像Ｃ２との差分画像Ｃｄを生成する。この差分により、リアルタイム画像Ｃ２に描出されたカテーテルや骨等が消去される。そして、染影領域特定部１０５は、差分画像Ｃｄに描出された高輝度領域を上記染影領域とみなす。
【００６９】
なお、リアルタイム画像Ｃ１としては、例えばインジェクタ３０に対して幹細胞等の注入開始が指示された時点で撮影されたリアルタイム画像Ｃを用いればよい。また、リアルタイム画像Ｃ２としては、例えば幹細胞等の投与開始時点から染影領域の広がりがピークに達するまでの予測時間Ｔ３を予め設定しておき、インジェクタ３０に対して幹細胞等の注入開始が指示された時点からこの予測時間Ｔ３が経過した時点で撮影されたリアルタイム画像Ｃを用いればよい。あるいは、染影領域特定部１０５がリアルタイム画像Ｃに対する画像処理によって自動的にリアルタイム画像Ｃ１，Ｃ２を設定するようにしてもよい。
【００７０】
続いて、画像処理部１７にて実現される各部１００〜１０５及びシステム制御部１２の具体的な動作について説明する。なお、第１の実施形態と同様に、画像記憶部１６には上記心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂが既に記憶されているものとする。
【００７１】
［幹細胞等投与前における動作］  
本実施形態においては、図４のフローチャートに示した処理に代え、図１１のフローチャートに示す処理が実行される。  
図１１のフローチャートに示すステップＳ１〜Ｓ４の処理は、第１の実施形態にて説明したものと同様の処理である。すなわち、先ずシステム制御部１２が操作者からの画像処理要求を受け付け（ステップＳ１）、画像処理要求を受け付けたならば（ステップＳ１のＹｅｓ）、画像抽出部１００が心筋灌流画像群Ａから第１のＸ線透過画像群を抽出し（ステップＳ２）、さらに、左心室造影画像群Ｂから第２のＸ線透過画像群を抽出する（ステップＳ３）。そして、補正部１０１がこれら第１，第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像に対し、各種の補正を施す（ステップＳ４）。
【００７２】
ステップＳ４の後、本実施形態においてはトレース部１０３による処理が行われる。すなわち、トレース部１０３は、上記補正後の第１のＸ線透過画像群に含まれる各画像について、それらの画像に描出された心筋組織の形状をトレースした第１のトレース像を生成する（ステップＳ１１）。この処理においては、例えば処理対象の心筋灌流画像に描出された高輝度領域を抽出してその形状をトレースすることで、図７（Ｃ）に示すような第１のトレース像を生成すればよい。
【００７３】
さらに、トレース部１０３は、上記補正後の第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像について、それらの画像に描出された左心室の形状をトレースした第２のトレース像を生成する（ステップＳ１２）。この処理においては、例えば処理対象の左心室造影画像の中心付近に描出された低輝度領域を抽出し、抽出した低輝度領域から胸部大動脈や大動脈弁に相当する部分を除外して残った形状をトレースすることで、図７（Ｄ）に示すような第２のトレース像を生成すればよい。
【００７４】
なお、ステップＳ１１，Ｓ１２においては、操作者が手動で第１のＸ線透過画像群に含まれる各画像に描画された心筋組織をトレースして第１のトレース像を生成し、第２のＸ線透過画像群に含まれる各画像に描画された左心室をトレースして第２のトレース像を生成するようにしてもよい。
【００７５】
ステップＳ１１，Ｓ１２におけるトレースが第１，第２のＸ線透過画像群に含まれる全ての画像について完了すると、画像生成部１０２が各第１のトレース像と各第２のトレース像とを合成するとともに、合成後のトレース像を配置した画像を生成する（ステップＳ１３）。具体的には、画像生成部１０２は、ステップＳ１１，Ｓ１２にて生成された各第１のトレース像及び各第２のトレース像のうち、心位相が対応するもの同士を合成し、図７（Ｅ）に示すような合成トレース像が配置された画像を１心拍に亘り生成する。なお、各トレース像の心位相は、各トレース像の生成元となったＸ線透過画像に対応付けられた位相情報を参照することで特定できる。
【００７６】
ステップＳ１３の後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された画像を表示部１４に表示させ（ステップＳ１４）、一連の処理が終了する。ステップＳ１４においては、画像生成部１０２によって生成された１心拍分の画像の全てあるいは一部を表示部１４に静止画として表示させてもよいし、これら１心拍分の画像を所定のフレームレートにて動画として表示させてもよい。また、このような表示態様の操作者による選択を入力部１３によって受け付け、その選択に従って画像を表示するようにしてもよい。
【００７７】
このように表示される画像において、第１のトレース像と第２のトレース像とに囲われた領域（図７における領域Ｙ）は、心筋組織であるが血液が供給されていない領域、すなわち心筋組織が虚血（梗塞を含む）している領域であると推定できる。
【００７８】
［幹細胞等投与時における動作］  
さて、被検体Ｐの心筋組織に幹細胞等を投与すべく、医師がカテーテルを被検体Ｐの体内に挿入するとともにＸ線診断装置１に上記したリアルタイム画像Ｃの撮影を開始させると、画像処理部１７の各部やシステム制御部１２は、図１２のフローチャートに示す処理を実行する。なお、この処理と並行して、染影領域特定部１０５が既述した染影領域を特定するための処理を実行し、リアルタイム画像Ｃに描出される染影領域を特定する。
【００７９】
図１２に示すフローチャートにおいては、先ず取得部１０４が画像記憶部１６に記憶された最新のリアルタイム画像Ｃを取得する（ステップＳ２１）。被検体Ｐにカテーテルが挿入されているとき、リアルタイム画像Ｃには、図８（Ｆ）に示すようにカテーテルが描画される。
【００８０】
続いて、画像生成部１０２がカテーテルから幹細胞等を投与し終えた領域が有るか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定は、当該フローチャートに示す処理が開始された後に、染影領域特定部１０５によって特定された染影領域が有るか否かに基づいてなされる。
【００８１】
カテーテルから幹細胞等を未投与の段階では、染影領域特定部１０５によって特定された染影領域が無いことになる（ステップＳ２２のＮｏ）。この場合、画像生成部１０２は、図８（Ｇ）に示すように、ステップＳ１３にて生成した合成トレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置した画像を生成する（ステップＳ２３）。なお、この処理においては、例えばステップＳ１３にて生成した１心拍分の合成トレース像から任意の１つを選定し、選定した合成トレース像をリアルタイム画像Ｃとの合成に用いればよい。選定される合成トレース像は、例えば医師等が当該フローチャートに示す処理を開始する前に予め指定しておく。あるいは、１心拍分の合成トレース像から特定の心位相に対応するものが画像生成部１０２によって自動的に選定されるようにしてもよい。
【００８２】
ステップＳ２３の後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。その後、ステップＳ２１に戻り、次に撮影されて画像記憶部１６に記憶されるリアルタイム画像Ｃを対象とし、ステップＳ２１〜２４の処理が実行される。
【００８３】
このようにステップＳ２１〜Ｓ２４の処理が繰り返されると、図８（Ｇ）に示すような画像が表示部１４にライブ表示される。医師は、この映像を参照しながらカテーテルを動かし、その先端を心筋組織の虚血領域、すなわち第１，第２のトレース像に囲われた領域に同カテーテルの先端を位置決めすればよい。
【００８４】
やがて、カテーテルの先端が虚血領域に到達したならば、医師は、同カテーテルにより被検体Ｐの体内に幹細胞等を投与する。このとき、既述の如く当該幹細胞等に混ぜられた造影剤による染影領域が染影領域特定部１０５によって特定される。
【００８５】
染影領域が特定された後においては、ステップＳ２２にて幹細胞等を投与し終えた領域が有ると判定される（ステップＳ２２のＹｅｓ）。この場合、画像生成部１０２は、図９（Ｊ）に示すように、ステップＳ１３にて生成した合成トレース像を直前のステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置するとともに染影領域特定部１０５によって特定された染影領域をセグメントした画像を生成する（ステップＳ２５）。なお、ここで用いる合成トレース像は、ステップＳ２３の場合と同様の手法で選定すればよい。
【００８６】
染影領域は、例えばリアルタイム画像Ｃに含まれる他の領域と彩色やパターンを異ならせることでセグメントする。あるいは、染影領域は、同領域の形状を示す線分をリアルタイム画像Ｃ上に配置する等してセグメントされてもよい。
【００８７】
ステップＳ２５の後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。
【００８８】
一旦肝細胞等が投与された後には、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２５、Ｓ２４の順で、これらの処理が繰り返し実行される。その結果、図９（Ｊ）に示すような画像が表示部１４にライブ表示される。医師は、この映像を参照することで幹細胞等が未投与の虚血領域を把握できる。
【００８９】
なお、当該フローチャートに示す処理が開始された後、複数回に亘って幹細胞等が注入されたならば、各回の注入に対応する染影領域が染影領域特定部１０５によって特定される。この場合のステップＳ２５において、画像生成部１０２は、各回の染影領域をセグメントした画像を生成する。
【００９０】
ここで、ステップＳ２３，Ｓ２５にてリアルタイム画像Ｃとの合成に用いる合成トレース像は、ステップＳ２３，Ｓ２５の処理が実行される度に異ならせてもよい。例えば、合成に用いるリアルタイム画像Ｃの撮影時における被検体Ｐの心臓の心位相と、合成トレース像の生成元である心筋灌流画像及び左心室造影画像に対応する心位相とが一致するように、当該リアルタイム画像Ｃとの合成に用いる合成トレース像を選定する。このようにすれば、表示部１４にライブ表示される画像中の合成トレース像が、実際の被検体Ｐの心位相に応じて脈動することになる。また、この場合において、表示部１４に表示させる画像のフレームレートを下げ、特定の心位相に対応する合成画像のみを順次表示させるようにしてもよい。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、心筋組織をトレースした第１のトレース像と、左心室をトレースした第２のトレース像とを合成し、合成後のトレース像を表示部１４に表示する。このように表示される合成トレース像を参照すれば、心筋組織の虚血領域を正確かつ容易に把握できる。
【００９２】
また、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、リアルタイム画像Ｃ上に上記合成トレース像を配置した画像を生成し、生成した画像を表示部１４にライブ表示する。このように表示される画像を見れば、被検体Ｐの体内に挿入されたカテーテルの先端位置や、同先端を到達させるべき位置、すなわち心筋組織の虚血領域を明確に把握できる。
【００９３】
また、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、リアルタイム画像Ｃ上で幹細胞等を投与し終えた領域をセグメントした画像を生成し、生成した画像を表示部１４にライブ表示する。このように表示される画像を見れば、幹細胞等を投与し終えた領域を容易に把握できる。
【００９４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。  
本実施形態においては、第２の実施形態にて説明した合成トレース像に基づいて心筋組織の虚血領域を特定し、特定した虚血領域をリアルタイム画像Ｃ上でセグメントする点、及び、このようにセグメントされた領域から幹細胞等の投与が完了した部分を消去していく点で、第１，第２の実施形態と異なる。
【００９５】
第１，第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００９６】
［画像処理部］  
本実施形態に係るＸ線診断装置１の全体構成は、図１に示したものと同様である。但し、画像処理部１７は、図６に示した画像抽出部１００、補正部１０１、画像生成部１０２、トレース部１０３、取得部１０４、及び染影領域特定部１０５に加え、図１３に示すように虚血領域特定部１０６としての機能を実現する。これら虚血領域特定部１０６に関しても、プロセッサによって画像処理部１７が有するメモリ等に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００９７】
また、本実施形態においては、図１４に示す流れで画像処理が行われる。
【００９８】
虚血領域特定部１０６は、画像記憶部１６に記憶された心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂに基づき、被検体Ｐの心筋組織の虚血領域を特定する。具体的には、虚血領域特定部１０６は、図１５に示すように第２の実施形態にて説明した手順で画像生成部１０２により生成される合成トレース像において、心筋組織の形状を表す第１のトレース像と左心室の形状を表す第２のトレース像とで囲まれた領域（図中の斜線部分）を、心筋組織の虚血領域とみなす。
【００９９】
なお、本実施形態における画像生成部１０２は、図１５に示すように第１のトレース像及び第２のトレース像の合成トレース像を配置するとともに、虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域をセグメントした画像を生成する。
【０１００】
また、取得部１０４によってリアルタイム画像Ｃが取得されている間、画像生成部１０２は、図１４（Ｇ）に示すように、合成トレース像を取得部１０４によって取得されるリアルタイム画像Ｃ上に配置するとともに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域をセグメントした画像を順次生成する。
【０１０１】
さらに、被検体Ｐに対して造影剤が注入されたとき、画像生成部１０２は、図１４（Ｊ）に示すように、合成トレース像を取得部１０４によって取得されるリアルタイム画像Ｃ上に配置するとともに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域のうち染影領域特定部１０５によって特定された染影領域との非重複部分をセグメントした画像を順次生成する。
【０１０２】
［幹細胞等投与前における動作］  
本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、図１１のフローチャートに示す処理が実行される。
【０１０３】
但し、ステップＳ１３にて画像生成部１０２が第１のトレース像及び第２のトレース像の合成トレース像を１心拍に亘って生成すると、虚血領域特定部１０６は、これら合成トレース像のそれぞれについて、既述の手法にて虚血領域を特定する。さらに、画像生成部１０２は、合成トレース像を配置するとともに当該合成トレース像に基づいて特定された虚血領域をセグメントした画像を、１心拍に亘る合成トレース像のそれぞれについて生成する。虚血領域は、例えばリアルタイム画像Ｃに含まれる他の領域と彩色やパターンを異ならせることでセグメントすればよい。
【０１０４】
ステップＳ１３の後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された画像を表示部１４に表示させ（ステップＳ１４）、一連の処理が終了する。ステップＳ１４においては、画像生成部１０２によって生成された１心拍分の画像の全てあるいは一部を表示部１４に静止画として表示させてもよいし、これら１心拍分の画像を所定のフレームレートにて動画として表示させてもよい。また、このような表示態様の操作者による選択を入力部１３によって受け付け、その選択に従って画像を表示するようにしてもよい。このように表示される画像を参照すれば、心筋組織の虚血領域を容易に把握できる。
【０１０５】
［幹細胞等投与時における動作］  
本実施形態においては、リアルタイム画像Ｃの撮影が開始されたとき、画像処理部１７の各部やシステム制御部１２は、図１６のフローチャートに示す処理を実行する。なお、この処理と並行して、染影領域特定部１０５が第２の実施形態にて説明した染影領域を特定するための処理を実行し、リアルタイム画像Ｃに描出される染影領域を特定する。
【０１０６】
図１６に示すフローチャートにおいては、先ず第２の実施形態にて説明したように取得部１０４が画像記憶部１６に記憶された最新のリアルタイム画像Ｃを取得し（ステップＳ２１）、画像生成部１０２がカテーテルから幹細胞等を投与し終えた領域が有るか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１０７】
カテーテルから幹細胞等を未投与の段階では、染影領域特定部１０５によって特定された染影領域が無いことになる（ステップＳ２２のＮｏ）。この場合、画像生成部１０２は、図１４（Ｇ）に示すように、ステップＳ１３にて生成した所定の合成トレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置し、さらに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域をセグメントした画像を生成する（ステップＳ２３ａ）。なお、この処理においては、ステップＳ１３にて生成した１心拍分の合成トレース像から任意の１つを選定し、選定した合成トレース像をリアルタイム画像Ｃ上に配置するとともに、当該合成トレース像を元に特定された虚血領域をセグメントすればよい。選定される合成トレース像は、例えば医師等が当該フローチャートに示す処理を開始する前に予め指定しておく。あるいは、１心拍分の合成トレース像から特定の心位相に対応するものが画像生成部１０２によって自動的に選定されるようにしてもよい。また、虚血領域は、例えばリアルタイム画像Ｃに含まれる他の領域と彩色やパターンを異ならせることでセグメントする。あるいは、虚血領域は、同領域の形状を示す線分をリアルタイム画像Ｃ上に配置する等してセグメントされてもよい。
【０１０８】
ステップＳ２３ａの後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。その後、ステップＳ２１に戻り、次に撮影されて画像記憶部１６に記憶されるリアルタイム画像Ｃを対象とし、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３ａ，Ｓ２４の処理が実行される。
【０１０９】
このようにステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３ａ，Ｓ２４の処理が繰り返されると、図１４（Ｇ）に示すような画像が表示部１４にライブ表示される。
【０１１０】
やがて、カテーテルにより被検体Ｐの体内に幹細胞等が投与されると、既述の如く当該幹細胞等に混ぜられた造影剤による染影領域が染影領域特定部１０５によって特定される。
【０１１１】
染影領域が特定された後においては、ステップＳ２２にて幹細胞等を注入し終えた領域が有ると判定される（ステップＳ２２のＹｅｓ）。この場合、画像生成部１０２は、図１４（Ｊ）に示すように、ステップＳ１３にて生成した合成トレース像を直前のステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置し、さらに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域のうち染影領域特定部１０５によって特定された染影領域と重複しない部分をセグメントした画像を生成する（ステップＳ２５ａ）。なお、ここで用いる合成トレース像は、ステップＳ２３ａの場合と同様の手法で選定すればよい。また、虚血領域と染影領域との非重複部分は、例えばリアルタイム画像Ｃに含まれる他の領域と彩色やパターンを異ならせることでセグメントする。あるいは、当該非重複部分は、同領域の形状を示す線分をリアルタイム画像Ｃ上に配置する等してセグメントされてもよい。
【０１１２】
図１４（Ｊ）から分かるように、ステップＳ２５ａを経ると、幹細胞等を投与する前にセグメントされていた領域から染影領域すなわち幹細胞等を投与済みの領域が消去される形となる。
【０１１３】
ステップＳ２５ａの後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。
【０１１４】
一旦肝細胞等が投与された後には、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２５ａ、Ｓ２４の順で、これらの処理が繰り返し実行される。その結果、図１４（Ｊ）に示すような画像が表示部１４にライブ表示される。
【０１１５】
なお、当該フローチャートに示す処理が開始された後、複数回に亘って幹細胞等が注入されたならば、各回の注入に対応する染影領域が染影領域特定部１０５によって特定される。この場合のステップＳ２５ａにおいて、画像生成部１０２は、虚血領域のうち各回の染影領域のいずれとも重複しない部分をセグメントした画像を生成する。
【０１１６】
ここで、ステップＳ２３ａ，Ｓ２５ａにてリアルタイム画像Ｃとの合成に用いる合成トレース像は、ステップＳ２３ａ，Ｓ２５ａの処理が実行される度に異ならせてもよい。例えば、合成に用いるリアルタイム画像Ｃの撮影時における被検体Ｐの心臓の心位相と、合成トレース像の生成元である心筋灌流画像及び左心室造影画像に対応する心位相とが一致するように、当該リアルタイム画像Ｃとの合成に用いる合成トレース像を選定する。このようにすれば、表示部１４にライブ表示される画像中の合成トレース像及び虚血領域が、実際の被検体Ｐの心位相に応じて脈動することになる。また、この場合において、表示部１４に表示させる画像のフレームレートを下げ、特定の心位相に対応する合成画像のみを順次表示させるようにしてもよい。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、第１のトレース像及び第２のトレース像の合成トレース像が配置された画像やリアルタイム画像Ｃ上で、被検体Ｐの心筋組織の虚血領域をセグメントした画像を生成し、生成した画像を表示部１４に表示する。この画像を参照すれば、上記虚血領域を容易に把握することができる。
【０１１８】
また、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、被検体Ｐの体内に挿入されたカテーテルから幹細胞等が投与された際、上記虚血領域であって幹細胞等が投与された領域との非重複部分をセグメントした画像を生成し、表示部１４に表示する。この画像を参照すれば、虚血領域であって幹細胞等が未投与の部分を容易に把握することができる。
【０１１９】
（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態においては、Ｘ線診断装置１にて撮影された心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂが画像記憶部１６に記憶されているとした。
【０１２０】
しかしながら、心筋組織の虚血・梗塞領域を特定するにあたっては、必ずしもＸ線診断装置１にて撮影された心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂを用いる必要はない。
【０１２１】
第１〜第３の実施形態の構成において、心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂに代えてＸ線診断装置以外のモダリティ、例えばＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置等にて撮影された画像を用いてもよい。
【０１２２】
例えば第１〜第３の実施形態にて開示した構成においてこれらＸ線診断装置以外のモダリティにて撮影された画像を用いる場合には、Ｘ線診断装置１にて撮影されるとした心筋灌流画像群Ａ及び左心室造影画像群Ｂに代えて、これらのモダリティにて撮影された心筋灌流画像群Ａ´（第１の画像）及び左心室造影画像群Ｂ´（第２の画像）を画像記憶部１６に記憶しておく。
【０１２３】
そしてステップＳ２において、画像抽出部１００は、心筋灌流画像群Ａ´から被検体Ｐの心筋組織がよく染影された１心拍分の画像群を抽出する。また、ステップＳ３において、画像抽出部１００は、左心室造影画像群Ｂ´から被検体Ｐの左心室がよく染影された１心拍分の画像群を抽出する。本実施形態においては、ステップＳ２にて抽出される心筋灌流画像群を第１の画像群と称し、ステップＳ３にて抽出される左心室造影画像群を第２の画像群と称す。
【０１２４】
これら第１の画像群及び第２の画像群を用いる処理の流れは、第１〜第３の実施形態にて説明した処理の流れと同じである。
【０１２５】
すなわち、第１の実施形態においては、補正部１０１がこれら第１，第２の画像群に含まれる各画像に対して各種の補正を施し（ステップＳ４）、画像生成部１０２が補正後の第１の画像群に含まれる各画像と、補正後の第２の画像群に含まれる各画像とを合成し、図３（Ｃ）に示したような合成画像を生成する（ステップＳ５）。その後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ６）。
【０１２６】
また、第２の実施形態においては、補正部１０１がこれら第１，第２の画像群に含まれる各画像に対して各種の補正を施し（ステップＳ４）、トレース部１０３が上記補正後の第１の画像群に含まれる各画像について、それらの画像に描出された心筋組織の形状をトレースした第１のトレース像を生成する（ステップＳ１１）。さらに、トレース部１０３が上記補正後の第２の画像群に含まれる各画像について、それらの画像に描出された左心室の形状をトレースした第２のトレース像を生成する（ステップＳ１２）。ステップＳ１１，Ｓ１２におけるトレースが第１，第２の画像群に含まれる全ての画像について完了すると、画像生成部１０２が各第１のトレース像と各第２のトレース像とを合成するとともに、合成後のトレース像を配置した画像を生成する（ステップＳ１３）。その後、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ１４）。
【０１２７】
さらに、幹細胞等投与時においては、取得部１０４が画像記憶部１６に記憶された最新のリアルタイム画像Ｃを取得し（ステップＳ２１）、画像生成部１０２がカテーテルから幹細胞等を投与し終えた領域が有るか否かを判定する（ステップＳ２２）。幹細胞等を投与し終えた領域が無いならば（ステップＳ２２のＮｏ）、画像生成部１０２が、ステップＳ１３にて生成した合成トレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置した画像を生成し（ステップＳ２３）、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。一方、幹細胞等を投与し終えた領域が有るならば（ステップＳ２２のＹｅｓ）、画像生成部１０２は、ステップＳ１３にて生成した合成トレース像を直前のステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置するとともに染影領域特定部１０５によって特定された染影領域をセグメントした画像を生成し（ステップＳ２５）、システム制御部１２が画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。
【０１２８】
また第３の実施形態においては、幹細胞等投与時において画像生成部１０２がカテーテルから幹細胞等を投与し終えた領域が無いと判定した場合に（ステップＳ２２のＮｏ）、画像生成部１０２が、ステップＳ１３にて生成した所定の合成トレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置し、さらに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域をセグメントした画像を生成する（ステップＳ２３ａ）。システム制御部１２は、このように画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。一方、幹細胞等を投与し終えた領域が有るならば（ステップＳ２２のＹｅｓ）、画像生成部１０２は、ステップＳ１３にて生成した合成トレース像を直前のステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置し、さらに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域のうち染影領域特定部１０５によって特定された染影領域と重複しない部分をセグメントした画像を生成する（ステップＳ２５ａ）。システム制御部１２は、このように画像生成部１０２によって生成された合成画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ２４）。
【０１２９】
なお、第２，第３の実施形態に関する上述の各変形例において、次のような構成を採用することも可能である。
【０１３０】
すなわち、トレース部１０３が第1の画像群及び第２の画像群に基づいて各心位相における虚血領域をトレースした第３のトレース像を生成する。第３のトレース像は、例えば第１のトレース像と第２のトレース像で囲まれる領域を虚血領域とみなしてトレースすることにより生成すればよい。また、第３のトレース像は、第1の画像群及び第２の画像群に含まれる心位相が同一の画像同士を第1の実施形態のように合成した画像から特定される虚血領域をトレースすることにより生成してもよい。
【０１３１】
そして第２の実施形態の場合には、ステップＳ２３において、画像生成部１０２が第３のトレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置した画像を生成する。また、ステップＳ２５において、画像生成部１０２が第３のトレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置するとともに染影領域特定部１０５によって特定された染影領域をセグメントした画像を生成する。
【０１３２】
第３の実施形態の場合には、ステップＳ２３ａにおいて、画像生成部１０２が第３のトレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置し、さらに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域をセグメントした画像を生成する。また、ステップＳ２５ａにおいて、画像生成部１０２が第３のトレース像をステップＳ２１にて取得したリアルタイム画像Ｃ上に配置し、さらに虚血領域特定部１０６によって特定された虚血領域のうち染影領域特定部１０５によって特定された染影領域と重複しない部分をセグメントした画像を生成する。
【０１３３】
以上説明したようにＸ線診断装置以外のモダリティにて撮影された心筋灌流画像群Ａ´及び左心室造影画像群Ｂ´を用いる場合であっても、第１〜第３の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３４】
（変形例）
上記各実施形態に開示された構成は、実施段階において各構成要素を適宜変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。
【０１３５】
（１）上記各実施形態では、画像処理部１７や画像記憶部１６等の画像処理に関わる構成要素がＸ線診断装置１に組み込まれている場合を例示した。しかしながら、各実施形態にて説明した画像処理は、Ｘ線診断装置１とは別途の画像処理装置にて実現されてもよい。
【０１３６】
（２）上記各実施形態で画像処理に用いる心筋灌流画像は、背景差分により心筋組織ではない部分を除去したものであってもよい。この場合、例えば冠状動脈に造影剤を注入する直前に撮影されたＸ線透過画像と、その後に順次撮影される染影領域が描出されたＸ線透過画像との差分画像を生成し、これら差分画像にて心筋灌流画像群を構成すればよい。また、心筋灌流画像群に含まれる各画像は、左冠状動脈から造影剤を注入して得た画像と、右冠状動脈から造影剤を注入して得た画像とを組み合わせたものであってもよい。
【０１３７】
（３）上記各実施形態においては左心室造影画像を画像処理に用いるとした。しかしながら、左心室造影画像に加え、左心房、右心室、右心房をそれぞれ造影して得られる画像を組み合わせて画像処理に用いてもよい。この場合、例えば第１の実施形態においてはこれら４種の心内腔造影画像と心筋灌流画像との合成画像を生成すればよい。また、第２の実施形態においてはこれら４種の心内腔造影画像に基づき左心室、左心房、右心室、右心房のトレース像を生成し、これらと心筋組織のトレース像とを合成すればよい。また、第３の実施形態においては左心室、左心房、右心室、右心房のトレース像と、心筋組織のトレース像とで囲まれる領域を虚血領域とみなせばよい。
【０１３８】
（４）上記各実施形態では、画像抽出部１００が心筋灌流画像群及び左心室造影画像群から１心拍分の画像を抽出するとした。しかしながら、各画像群から１枚ずつ第１のＸ線透過画像及び第２のＸ線透過画像（あるいは第１の画像及び第２の画像）を抽出してもよい。この場合、これら１枚ずつの第１のＸ線透過画像及び第２のＸ線透過画像（あるいは第１の画像及び第２の画像）を用いて合成画像やトレース像の生成を行えばよい。
【０１３９】
（５）上記各実施形態では、単一の方向から撮影した心筋灌流画像及び左心室造影画像を用いて画像処理を行う場合を例示した。しかしながら、バイプレーンシステム等の多方向からの画像収集が可能な構成をＸ線診断装置が備える場合には、それぞれの方向から撮影された心筋灌流画像及び左心室造影画像を用いて上記各実施形態にて説明した画像処理を行えばよい。
【０１４０】
（６）第２〜第４の実施形態では、被検体Ｐの体内にカテーテルを挿入し、このカテーテルを虚血領域に送り込み、その先端から幹細胞等を投与する場合を想定した。しかしながら、これら実施形態にて開示した構成は、他の手法にて虚血領域に幹細胞等を投与する場合においても有用である。他の手法としては、例えば血管を経由させるのではなく、被検体Ｐの体表に小さな穴を開け、この穴に管を挿し、この管を通じて被検体Ｐの心臓表面から幹細胞等を送り込む手法等がある。
【０１４１】
（７）上記各実施形態では、画像処理部１７のプロセッサがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、各部１００〜１０６等の機能を実現するとした。しかしながら、これに限らず上記コンピュータプログラムを所定のネットワークからＸ線診断装置１にダウンロードしてもよいし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものをＸ線診断装置１にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等を利用でき、かつＸ線診断装置１に内蔵あるいは接続されたデバイスが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態はどのようなものであってもよい。また、このように予めインストールやダウンロードにより得る機能は、Ｘ線診断装置１内部のＯＳ（Operating System）等と協働してその機能を実現させるものであってもよい。
【０１４２】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【０１４３】
Ａ…心筋灌流画像群、Ｂ…左心室造影画像群、Ｃ…リアルタイム画像、１…Ｘ線診断装置、１４…表示部、１６…画像記憶部、１７…画像処理部、１００…画像抽出部、１０１…補正部、１０２…画像生成部、１０３…トレース部、１０４…取得部、１０５…染影領域特定部、１０６…虚血領域特定部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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