(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絞りによって絞り込んだＸ線を被検体に照射し、当該被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線診断装置であって、
所定の期間における前記被検体の複数のＸ線画像それぞれにおいて抽出した特徴点の移動範囲に基づいて関心領域を決定する関心領域決定手段と、
前記関心領域決定手段によって決定された前記関心領域に基づいて、前記複数の絞りを移動させる量である移動量を算出する移動量算出手段と、
前記移動量算出手段によって算出された前記移動量に基づいて、前記複数の絞りを移動するように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記関心領域決定手段は、前記複数のＸ線画像それぞれにおいて、前記特徴点の信号を強調した画像と前記特徴点の信号を減弱した画像との差分情報に基づいて、前記特徴点を抽出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記関心領域決定手段は、操作者から所定の入力部を介して受け付けた設定情報に基づいて、前記移動範囲を拡げた範囲を前記関心領域として決定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記移動量算出手段によって算出された前記移動量に基づいて前記複数の絞りが移動された状態で、前記操作者から前記所定の入力部を介して移動解除要求を受け付けた場合、当該複数の絞りの位置を、当該移動量に基づく移動前の初期位置に移動するように制御することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記関心領域決定手段は、前記被検体の心臓が少なくとも１回拍動する期間、または、前記被検体が少なくとも１回呼吸する期間における当該被検体の複数のＸ線画像それぞれに含まれる前記特徴点を抽出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
複数の絞りによって絞り込んだＸ線を被検体に照射し、当該被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線診断装置としてのコンピュータに実行させる絞り移動制御プログラムであって、
所定の期間における前記被検体の複数のＸ線画像それぞれにおいて抽出した特徴点の移動範囲に基づいて関心領域を決定する関心領域決定手順と、
前記関心領域決定手順によって決定された前記関心領域に基づいて、前記複数の絞りを移動させる量である移動量を算出する移動量算出手順と、
前記移動量算出手順によって算出された前記移動量に基づいて、前記複数の絞りを移動するように制御する制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする絞り移動制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線診断装置および絞り移動制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、Ｘ線診断装置は、被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に基づいてＸ線画像を生成することで、今日の医療において必要不可欠な医用画像診断を可能にしている。例えば、被検体に挿入されたカテーテルから造影剤を注入して心臓冠動脈における狭窄部位を診断したり、被検体に挿入されたカテーテルに取り付けられたバルーンやステントを拡張させて狭窄部位を拡げることで動脈硬化の治療をしたりするなど、循環器系の診断や治療を行なう場合、医師は、Ｘ線診断装置によって生成されるＸ線画像を参照しながら、これらの処理を行なうこととなる。
【０００３】
ここで、Ｘ線診断装置においては、被検体を不要なＸ線被曝から守るために、Ｘ線防護規格に基づいて、Ｘ線を照射するＸ線管と被検体との間に、Ｘ線絞り器が取り付けられている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、Ｘ線絞り器は、スライド可能な絞りを複数枚有しており、オートコリメーションの機能により、Ｘ線照射野の境界とＸ線検出器の対応する境界とのずれが、Ｘ線管の焦点からＸ線検出器までの距離（ＳＩＤ）の３％を超えないように、絞りをスライドさせることで、被検体に対する不要なＸ線被曝を回避することができる。
【０００５】
また、関心領域の範囲が、Ｘ線診断装置により生成されたＸ線画像全体に対して小さい場合、例えば、図９に示すように、Ｘ線診断装置の操作者による手動操作によって、上下の絞りをさらにスライドさせることで、被検体に対する不要なＸ線被曝をより回避することができる。ここで、図９は、従来技術を説明するための図である。
【０００６】
なお、Ｘ線の照射範囲を絞り込むことにより、Ｘ線の散乱が低減されるので、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を上げてＸ線画像の画質を向上することができる。
【０００７】
【非特許文献１】ＪＩＳ規格Ｚ４７０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した従来の技術は、関心領域の範囲が変化する場合、操作者の負担が大きくなるという課題があった。
【０００９】
例えば、カテーテルから造影剤を注入したのち心臓の狭窄部位を探索して診断する場合、診断対象領域としての関心領域の範囲は、心臓全体から特定の血管部位へと狭まったり、特定の血管部位から心臓全体へと拡がったり、あるいは、特定の血管部位から別の血管部位へと移動したりするなど、様々に変化する。また、被検体の血管に挿入されたバルーンやステントを拡張して狭窄部位の治療を行なう場合、治療対象領域としての関心領域の範囲は、心臓の拍動や呼吸によって変化する。
【００１０】
このように関心領域の範囲が変化する場合、被検体に対する不要なＸ線被曝を回避するために、絞りを入れ込む範囲を変更する必要があるが、操作者は、関心領域の範囲が変化するたびに、手動によって絞りの位置を移動させることとなり、操作者の負担が大きくなるという課題があった。
【００１１】
特に、カテーテルを狭窄部位まで挿入したのちに、バルーンやステントを拡張させて狭窄部位の治療を行なう場合、バルーンやステントが拡張される過程を撮影して、撮影されたＸ線画像を記録として保存しておく必要がある。その際、バルーンやステントを含み、かつ、なるべく狭い領域を関心領域として撮影することが、被検体に対する不要なＸ線被曝を回避するためには望ましいが、操作者は、心臓の拍動や呼吸によって変化する関心領域に追従して、手動によって絞りの位置を移動させることとなり、操作者の負担は、大きくなる。
【００１２】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、関心領域の範囲が変化する場合に、操作者の負担を軽減することが可能となるＸ線診断装置および絞り移動制御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】
【００１３】
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、複数の絞りによって絞り込んだＸ線を被検体に照射し、当該被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線診断装置であって、所定の期間における前記被検体の複数のＸ線画像それぞれにおいて抽出した特徴点の移動範囲に基づいて関心領域を決定する関心領域決定手段と、前記関心領域決定手段によって決定された前記関心領域に基づいて、前記複数の絞りを移動させる量である移動量を算出する移動量算出手段と、前記移動量算出手段によって算出された前記移動量に基づいて、前記複数の絞りを移動するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６記載の本発明は、複数の絞りによって絞り込んだＸ線を被検体に照射し、当該被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線診断装置としてのコンピュータに実行させる絞り移動制御プログラムであって、所定の期間における前記被検体の複数のＸ線画像それぞれにおいて抽出した特徴点の移動範囲に基づいて関心領域を決定する関心領域決定手順と、前記関心領域決定手順によって決定された前記関心領域に基づいて、前記複数の絞りを移動させる量である移動量を算出する移動量算出手順と、前記移動量算出手順によって算出された前記移動量に基づいて、前記複数の絞りを移動するように制御する制御手順と、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】
【００１５】
請求項１または６記載の本発明によれば、関心領域の範囲が変化する場合に、操作者の負担を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線診断装置および絞り移動制御プログラムの実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
まず、本実施例におけるＸ線診断装置の構成について説明する。図１は、本実施例におけるＸ線診断装置の構成を説明するための図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施例におけるＸ線診断装置１００は、Ｘ線発生部１と、Ｘ線検出部２と、寝台３と、高電圧発生部４と、保持アーム５と、機構制御部６と、機構部７と、画像演算・記憶部８と、表示部９と、操作部１０と、システム制御部１０１とから構成される。
【００１９】
Ｘ線発生部１は、被検体Ｐに対してＸ線を照射する装置であり、Ｘ線管１１とＸ線絞り器１２とを備える。Ｘ線管１１は、後述する高電圧発生部４から供給される高電圧により、被検体Ｐに対しＸ線を放射する真空管である。Ｘ線絞り器１２は、Ｘ線管１１と被検体Ｐとの間に設置され、スライド可能な複数の絞りを有し、これら絞りは、後述するシステム制御部１０１の制御によって、Ｘ線管１１から放射されたＸ線が被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように移動する。
【００２０】
Ｘ線検出部２は、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出して、Ｘ線画像を構成するための画像データを生成する装置であり、平面検出器２１と、ゲートドライバ２２と、画像データ生成部２３とを備える。
【００２１】
平面検出器２１は、被検体Ｐを透過したＸ線を電荷情報に変換して蓄積し、ゲートドライバ２２は、後述するシステム制御部１０１の制御によって、平面検出器２１が蓄積した電荷情報を、画像データ生成部２３へライン単位で読み出させるためのドライバである。
【００２２】
画像データ生成部２３は、平面検出器２１が蓄積した電荷情報から画像データを生成する装置であり、電荷・電圧変換器２３１と、Ａ／Ｄ変換器２３２と、パラレル・シリアル変換器２３３とを備える。電荷・電圧変換器２３１は、平面検出器２１から読み出したライン単位の電荷情報をライン単位の電圧情報に変換し、Ａ／Ｄ変換器２３２は、電荷・電圧変換器２３１によって変換されたライン単位の電圧情報をライン単位のデジタル信号に変換し、パラレル・シリアル変換器２３３は、ライン単位のデジタル信号を時系列信号に変換して画像データを生成する。
【００２３】
寝台３は、被検体Ｐを載せるベッドであり、高電圧発生部４は、後述するシステム制御部１０１の制御により、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１１に供給する。
【００２４】
保持アーム５は、Ｘ線発生部１とＸ線検出部２とが対向するように保持する支持部であり、例えば、Ｃ字形の形状からなるアームである。
【００２５】
機構部７は、寝台３を、被検体Ｐの体軸方向や、図１において、上下方向、左右方向および奥手前方向に移動させる寝台移動機構７１と、保持アーム５を、被検体Ｐの周囲で回転移動させる保持アーム移動機構７２とを備え、機構制御部６は、後述するシステム制御部１０１の制御により、機構部７が備える寝台移動機構７１および保持アーム移動機構７２の移動処理を制御する。
【００２６】
画像演算・記憶部８は、画像データ生成部２３が生成した画像データを記憶する画像データ記憶回路８１と、画像データ記憶回路８１が記憶する画像データからＸ線画像を生成するための演算処理を行ない、生成されたＸ線画像を、画像データ記憶回路８１に格納する画像演算回路８２を備える。
【００２７】
表示部９は、画像演算・記憶部８において生成されたＸ線画像を一時的に保存する表示用画像メモリ９１と、表示用画像メモリ９１に保存されたＸ線画像をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器９２と、Ｄ／Ａ変換器９２によって変換されたアナログ信号をフォーマット変換して映像信号を生成する表示回路９３と、表示回路９３によって生成された映像信号を表示するモニタ９４とを備える。
【００２８】
操作部１０は、Ｘ線診断装置１００を操作する医師や技師などの操作者が各種コマンドを入力するためのマウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティックなどを備え、Ｘ線画像の撮影に際しての各種条件設定要求や撮影開始要求といった指示を、操作者から受け付けて入力する。
【００２９】
システム制御部１０１は、操作部１０が受け付けた操作者からの指示に基づいて、Ｘ線発生部１、Ｘ線検出部２、高電圧発生部４、機構制御部６、画像演算・記憶部８および表示部９の動作を制御する。
【００３０】
ここで、本実施例におけるＸ線診断装置１００は、Ｘ線管１１から放射されるＸ線を、複数の絞りを有するＸ線絞り器１２によって絞り込んだのちに被検体Ｐに照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を平面検出器２１によって検出して、画像データ生成部２３および画像演算・記憶部８の処理によってＸ線画像を生成することを概要とし、以下に述べる画像演算回路８２による処理と、システム制御部１０１が備える移動量算出部１１１の処理とによって、被検体Ｐの関心領域の範囲が変化する場合に、操作者の負担を軽減することが可能となることに主たる特徴がある。
【００３１】
この主たる特徴について、図２〜図７を用いて説明する。図２および図３は、画像演算回路によるバルーンマーカー抽出処理を説明するための図であり、図４は、画像演算回路による移動範囲決定処理を説明するための図であり、図５は、画像演算回路による関心領域決定処理を説明するための図であり、図６は、移動量算出部を説明するための図であり、図７は、システム制御部による絞り移動について説明するための図である。
【００３２】
なお、以下では、カテーテルを被検体Ｐの狭窄部位まで挿入したのちに、バルーンを拡張させて狭窄部位の治療を行なう際に、治療対象である狭窄部位を関心領域として、バルーンが拡張される過程を示すＸ線画像を、Ｘ線診断装置１００によって撮影する場合について説明する。また、保持アーム５および寝台３の位置は、被検体Ｐの狭窄部位を含むＸ線画像が、モニタ９４にて表示されるように、既に調整されているものとする。
【００３３】
まず、本実施例においては、操作者が、操作部１０が備える「関心領域決定要求ボタン」を押下すると、システム制御部１０１は、予め設定された条件として、被検体Ｐの心臓が１回拍動する期間において、一定間隔で（例えば、１５分の１秒間隔で）被検体Ｐの狭窄部位に対してＸ線を複数回照射して複数のＸ線画像を生成するように、各ユニットを制御する。なお、被検体Ｐの心臓が１回拍動する期間は、心電計を用いて予め測定されているものとする。
【００３４】
そして、画像演算回路８２は、画像データ生成部２３が生成し画像データ記憶回路８１が記憶する被検体Ｐの心臓が１回拍動する期間における画像データから、１心拍分の複数のＸ線画像を生成し、生成した複数のＸ線画像それぞれに含まれる特徴点を抽出する。
【００３５】
ここで、画像演算回路８２は、１心拍分のＸ線画像それぞれにおいて、バルーンの両端に取り付けられている２つのバルーンマーカーを特徴点として抽出する。なお、バルーンマーカーは、Ｘ線を透過しない素材からなり、Ｘ線画像において、バルーンマーカーは、黒く写し出される。
【００３６】
具体的には、画像演算回路８２は、図２に示すように、２つのバルーンマーカーを含むＸ線画像から、バルーンマーカー信号を強調した強調画像と、バルーンマーカー信号を減弱した減弱画像とを生成し、さらに、強調画像から減弱画像を差分した情報を持つ差分画像を生成する。なお、画像演算回路８２は、バルーンマーカー信号が負の値となるように演算処理を行なう。
【００３７】
そして、画像演算回路８２は、図３の（Ａ）に示すように、生成した差分画像に対して、予め設定されている閾値を用いた２値化処理を行なう。すなわち、差分画像を構成する画素それぞれの画素値を参照して、設定閾値以下の画素値をもつ画素の部分を、バルーンマーカーとして抽出する。差分画像を生成して閾値を用いた２値化処理を行なうことで、Ｘ線画像に含まれる骨などの動きのない領域は、ほぼ除去することができる。
【００３８】
そして、画像演算回路８２は、上記した図２および図３の（Ａ）に示す処理を、１心拍分のＸ線画像それぞれにおいて行なうことで、図３の（Ｂ）に示すように、１心拍分のＸ線画像それぞれにおけるバルーンマーカーを抽出する。
【００３９】
そして、画像演算回路８２は、１心拍分のＸ線画像それぞれにおいて抽出されたバルーンマーカーの移動範囲を決定する。例えば、画像演算回路８２は、図４の（Ａ）に示すように、Ｘ線画像における左上の点を原点（０，０）とし、原点から下方向をＸ座標、原点から右方向をＹ座標とする座標系を設定し、この座標系における各Ｘ線画像におけるバルーンマーカーの座標を求めてバルーンマーカーの軌跡を特定する。
【００４０】
ここで、画像演算回路８２は、図４の（Ａ）に示すように、特定したバルーンマーカーの軌跡を検索して、軌跡の上端における「Ｘ座標：Ｘｍｉｎ」、軌跡の下端における「Ｘ座標：Ｘｍａｘ」、軌跡の左端における「Ｙ座標：Ｙｍｉｎ」、軌跡の右端における「Ｙ座標：Ｙｍａｘ」を記録する。
【００４１】
具体的には、画像演算回路８２は、バルーンマーカーの軌跡を、画像上端より横一列を順次下方向に検索し、最初に検索されたバルーンマーカーのＸ座標を「Ｘｍｉｎ」として記録する。そして、画像演算回路８２は、さらに下方向にバルーンマーカーの検索を進め、バルーンマーカーが検索されるごとに、検索されたバルーンマーカーのＸ座標を、「Ｘｍａｘ」として更新して記録する。
【００４２】
また、画像演算回路８２は、バルーンマーカーの軌跡を、画像左端より縦一列を順次右方向に検索し、最初に検索されたバルーンマーカーのＹ座標を「Ｙｍｉｎ」として記録する。そして、画像演算回路８２は、さらに右方向にバルーンマーカーの検索を進め、バルーンマーカーが検索されるごとに、検索されたバルーンマーカーのＹ座標を、「Ｙｍａｘ」として更新して記録する。なお、「Ｘｍｉｎ」、「Ｘｍａｘ」、「Ｙｍｉｎ」および「Ｙｍａｘ」の情報は、画像データ記憶回路８１にて記憶される。
【００４３】
そして、画像演算回路８２は、図４の（Ｂ）に示すように、画像データ記憶回路８１が記憶する「Ｘｍｉｎ」、「Ｘｍａｘ」、「Ｙｍｉｎ」および「Ｙｍａｘ」から、（Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ）、（Ｘｍｉｎ，Ｙｍａｘ）、（Ｘｍａｘ，Ｙｍｉｎ）および（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）の４点で囲まれる範囲を、バルーンマーカーの移動範囲として決定する。
【００４４】
そして、画像演算回路８２は、操作者から操作部１０を介して受け付けたマージン設定情報をシステム制御部１０１から取得して、このマージン設定情報に基づいて移動範囲を拡げた範囲を関心領域として決定する。
【００４５】
例えば、操作部１０は、図５の（Ａ）に示すように、「小、中、大」の３種類のマージン設定を選択できる「マージン設定ボタン」を備えており、また、システム制御部１０１は、マージン設定情報の「小」「中」および「大」それぞれに対応する拡大率を予め記憶している。
【００４６】
そして、画像演算回路８２は、図５の（Ｂ）に示すように、操作者が入力したマージン設定情報の「小」「中」および「大」それぞれに対応する拡大率に基づいて移動範囲を拡大して、拡大された移動範囲を関心領域を決定する。
【００４７】
なお、操作者の「マージン設定ボタン」を介したマージン設定情報の入力は、「関心領域決定要求ボタン」を介した関心領域決定要求の入力と同時に行なわれてもよいし、画像演算回路８２によって決定された関心領域を、モニタ９４の画面にてＸ線画像とともに表示し、これを参照した操作者が、「マージン設定ボタン」を押下して、マージン設定情報を入力してもよい。
【００４８】
そして、図１に示すシステム制御部１０１が備える移動量算出部１１１は、画像演算回路８２によって決定された関心領域に基づいて、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りを移動させる量である移動量を算出する。
【００４９】
ここで、図６の左側に示すように、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りは、現時点でモニタ９４の画面にて表示されているＸ線画像の外側に位置しており、移動量算出部１１１は、図６の右側に示すように、画像演算回路８２によって決定された関心領域のみがモニタ９４にて表示されるために、これら複数の絞りを入れ込むために必要とされる移動量を算出する。
【００５０】
具体的には、移動量算出部１１１は、モニタ９４の画面における絞りの移動量を算出し、算出した画面上の移動量から、現時点でのＳＩＤ（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）とＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）とに基づいて、実際に複数の絞りを入れ込むために必要とされる移動量を算出する。なお、ＳＩＤとは、Ｘ線管１２の焦点と平面検出器２１との距離のことであり、ＦＯＶとは、平面検出器２１が検出して、モニタ９４の画面にて表示されるＸ線画像の有効視野のことである。
【００５１】
そして、システム制御部１０１は、移動量算出部１１１が算出した移動量に基づいて、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りを移動するように制御する。これにより、Ｘ線管１１から放射されるＸ線は、画像演算回路８２によって決定された関心領域のみに照射されることとなり、その結果、モニタ９４の画面にて表示されるＸ線画像は、図７に示すように、関心領域以外の部分が、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りによって絞り込まれた画像となる。このように、自動的に関心領域が決定され、自動的に決定された関心領域まで絞りが絞り込まれたのちに、バルーンを拡張させる狭窄部位の治療が行なわれるのと並行して、操作部１０を介した操作者の指示のもと、治療過程を示すＸ線画像の撮影が行なわれ、撮影された画像データが画像データ記憶回路８１にて記憶される。
【００５２】
ここで、システム制御部１０１は、移動量算出部１１１が算出した移動量に基づいてＸ線絞り器１２が有する複数の絞りが絞り込まれた状態で、操作者が、操作部１０が備える「移動解除ボタン」を介して絞り移動解除要求を受け付けると、当該複数の絞りの位置を、当該移動量に基づく移動前の初期位置に移動するように制御する。
【００５３】
すなわち、絞りが関心領域の外側まで移動した状態で、治療過程を示すＸ線画像の撮影が行なわれたのち、治療後における関心領域以外の周囲の状況を確認するために、操作者が「移動解除ボタン」を押下すると、システム制御部１０１は、絞りの位置を、初期位置に移動するように、Ｘ線絞り器１２を制御する。
【００５４】
次に、図８を用いて、本実施例におけるＸ線診断装置１００の処理について説明する。図８は、本実施例におけるＸ線診断装置の処理を説明するための図である。
【００５５】
図８に示すように、本実施例におけるＸ線診断装置１００は、操作者から、操作部１０が備える「関心領域決定要求ボタン」を介した関心領域決定要求を、「マージン設定ボタン」を介したマージン設定情報とともに受け付けると（ステップＳ８０１肯定）、画像演算回路８２は、システム制御部１０１の制御に基づいて撮影された１心拍分の複数のＸ線画像から、バルーンマーカーの移動範囲を決定する（ステップＳ８０２）。
【００５６】
具体的には、画像演算回路８２は、１心拍分の複数のＸ線画像それぞれにおいて、バルーンマーカー信号を強調した強調画像と、バルーンマーカー信号を減弱した減弱画像とを生成し、生成した強調画像および減弱画像からさらに差分画像を生成する。そして、画像演算回路８２は、生成した差分画像から設定された閾値を用いた２値化処理を行なうことで、１心拍分の複数のＸ線画像それぞれにおいて、バルーンマーカーを抽出し、抽出したバルーンマーカーそれぞれの座標から、移動範囲を決定する。
【００５７】
そして、画像演算回路８２は、マージン設定情報に基づいて移動範囲を拡大することにより、関心領域を決定し（ステップＳ８０３）、移動量算出部１１１は、決定された関心領域のみにＸ線が照射されるために必要とされる絞りの移動量を算出する（ステップＳ８０４）。
【００５８】
具体的には、移動量算出部１１１は、モニタ９４の画面における絞りの移動量を算出し、算出した画面上の移動量から、現時点でのＳＩＤとＦＯＶとに基づいて、複数の絞りを入れ込むために必要とされる移動量を算出する。
【００５９】
そののち、システム制御部１０１は、移動量算出部１１１によって算出された移動量に基づいて、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りを移動させる（ステップＳ８０５）。
【００６０】
続いて、システム制御部１０１は、操作部１０が備える「移動解除ボタン」を介して絞り移動解除要求を受け付けると（ステップＳ８０６肯定）、複数の絞りの位置を、初期位置に移動させて（ステップＳ８０７）、処理を終了する。
【００６１】
上述してきたように、本実施例では、操作者から、操作部１０を介した関心領域決定要求を、マージン設定情報とともに受け付けると、画像演算回路８２は、システム制御部１０１の制御に基づいて撮影された１心拍分の複数のＸ線画像それぞれにおいて、バルーンマーカー信号を強調した強調画像と、バルーンマーカー信号を減弱した減弱画像とを生成し、生成した強調画像および減弱画像から差分画像を生成する。そして、画像演算回路８２は、生成した差分画像から設定された閾値を用いた２値化処理を行なうことで、１心拍分の複数のＸ線画像それぞれにおいて、バルーンマーカーを抽出し、バルーンマーカーの移動範囲を決定する。
【００６２】
さらに、画像演算回路８２は、マージン設定情報に基づいて移動範囲を拡大することにより、関心領域を決定し、移動量算出部１１１は、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りにおいて、決定された関心領域のみにＸ線が照射されるために必要とされる移動量を算出し、システム制御部１０１は、移動量算出部１１１によって算出された移動量に基づいて、Ｘ線絞り器１２が有する複数の絞りを移動させるので、撮影対象となる関心領域のみにＸ線が照射されるように、自動的に絞りを挿入することができ、上記した主たる特徴の通り、心拍や呼吸によって関心領域の範囲が変化する場合に、操作者の負担を軽減することが可能となる。
【００６３】
また、差分画像に対する２値化処理により、Ｘ線画像に含まれる骨などの動きのない領域を除去することができ、バルーンマーカーを精度よく抽出することが可能になる。また、容易に関心領域外にＸ線が照射されることを回避できるので、被検体に対するＸ線被曝を低減することが可能になる。また、関心領域のみに絞りを挿入して、Ｘ線の散乱を低減してＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を向上させることができ、Ｘ線画像の画質を向上させることが可能になる。
【００６４】
また、バルーンマーカーの移動範囲を操作者の判断に基づいて拡大した範囲を関心領域として決定するので、決定された移動範囲外にバルーンマーカーが移動した場合にも、確実にバルーンマーカーを含む領域のＸ線画像を生成することができ、操作者の負担を軽減することが可能となる。
【００６５】
また、操作部１０が備える「移動解除ボタン」を介して絞り移動解除要求を受け付けると複数の絞りの位置を、初期位置に移動させるので、例えば、治療後における関心領域以外の周囲の状況を確認する際に、自動的に絞りを開かせることができ、操作者の負担をさらに軽減することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施例では、１心拍分の複数のＸ線画像から関心領域を決定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数心拍分の複数のＸ線画像から関心領域を決定する場合であってもよい。
【００６７】
また、本実施例では、被検体の心臓が拍動する期間におけるバルーンマーカーの移動範囲に基づいて関心領域を決定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、被検体が少なくとも１回呼吸する期間における複数のＸ線画像それぞれに含まれるバルーンマーカーの移動範囲に基づいて関心領域を決定する場合であってもよい。
【００６８】
また、本実施例では、特徴点としてバルーンマーカーを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ステントを用いて狭窄部位の治療を行なう場合は、ステントの両端に取り付けられているマーカーを特徴点として用いる場合であってもよい。
【００６９】
また、本実施例では、特徴点の移動範囲を、操作者が入力したマージン設定情報に基づいて拡大した範囲を関心領域として決定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特徴点の移動範囲をそのまま関心領域として決定する場合であってもよく、あるいは、特徴点の移動範囲を、予め設定された拡大率に基づいて自動的に拡大した範囲を関心領域として決定する場合であってもよい。
【００７０】
また、実施例では、治療対象領域が心拍や呼吸によって移動する場合に、適切な関心領域を決定して自動的に絞りを挿入する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、狭窄部位の探索など診断対象領域が移動する場合に、適切な関心領域を決定して自動的に絞りを挿入する場合であってもよい。
【００７１】
また、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、あるいは、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。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明に係るＸ線診断装置および絞り移動制御プログラムは、複数の絞りを有するＸ線絞り器によって絞り込んだＸ線を被検体に照射し、当該被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成する場合に有用であり、特に、関心領域の範囲が変化する場合に、操作者の負担を軽減することに適する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本実施例におけるＸ線診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】画像演算回路によるバルーンマーカー抽出処理を説明するための図である。
【図３】画像演算回路によるバルーンマーカー抽出処理を説明するための図である。
【図４】画像演算回路による移動範囲決定処理を説明するための図である。
【図５】画像演算回路による関心領域決定処理を説明するための図である。
【図６】移動量算出部を説明するための図である。
【図７】システム制御部による絞り移動について説明するための図である。
【図８】本実施例におけるＸ線診断装置の処理を説明するための図である。
【図９】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    Ｘ線発生部
１１  Ｘ線管
１２  Ｘ線絞り器
２    Ｘ線検出部
２１  平面検出器
２２  ゲートドライバ
２３  画像データ生成部
２３１  電荷・電圧変換器
２３２  Ａ／Ｄ変換器
２３３  パラレル・シリアル変換器
３    寝台
４    高電圧発生部
５    保持アーム
６    機構制御部
７    機構部
７１  寝台移動機構
７２  保持アーム移動機構
８    画像演算・記憶部
８１  画像データ記憶回路
８２  画像演算回路
９    表示部
９１  表示用画像メモリ
９２  Ｄ／Ａ変換器
９３  表示回路
９４  モニタ
１０  操作部
１０１  システム制御部
１１１  移動量算出部
１００  Ｘ線診断装置
【図１】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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