(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるタイミングの放射線撮影によって得られた２つの画像から造影剤により形成された像の濃度分布を検出する検出手段と、
前記２つの画像の前記検出手段で検出された前記濃度分布の移動量と、当該２つの画像の撮影時間の間隔とに基づいて、造影剤により形成された像の移動速度を算出する予測手段と、
前記予測手段によって算出された移動速度と、前記検出手段によって検出された前記濃度分布とに基づいて、次の放射線撮影のタイミングを決定する決定手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記予測手段は、前記２つの画像における、前記検出手段で検出された前記濃度分布で最も濃度の高い位置の移動量を、前記濃度分布の移動量とすることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記決定手段は、
前記予測手段によって算出された移動速度で前記検出手段によって検出された前記濃度分布を移動させた場合に、移動前後の濃度分布における所定の造影剤濃度を有する部分が連結するタイミングを次の放射線撮影のタイミングに決定することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記決定手段は、
前記予測手段によって算出された移動速度で前記検出手段によって検出された前記濃度分布を移動させた場合に、移動前後の２つの濃度分布が重なる部分において濃度分布の和が常に所定の造影剤濃度以上となるように、当該次の放射線撮影のタイミングを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
放射線撮影装置の制御方法であって、
検出手段が、異なるタイミングの放射線撮影によって得られた２つの画像から造影剤により形成された像の濃度分布を検出する検出工程と、
予測手段が、前記２つの画像の前記検出工程で検出された前記濃度分布の移動量と、当該２つの画像の撮影時間の間隔とに基づいて、造影剤により形成された像の移動速度を算出する予測工程と、
決定手段が、前記予測工程によって算出された移動速度と、前記検出工程によって検出された前記濃度分布とに基づいて、次の放射線撮影のタイミングを決定する決定工程とを備えることを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
【請求項６】
前記予測工程では、前記２つの画像における、前記検出工程で検出された前記濃度分布で最も濃度の高い位置の移動量を、前記濃度分布の移動量とすることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影装置の制御方法。
【請求項７】
前記決定工程では、
前記予測工程によって算出された移動速度で前記検出工程によって検出された前記濃度分布を移動させた場合に、移動前後の濃度分布における所定の造影剤濃度を有する部分が連結するタイミングを次の放射線撮影のタイミングに決定することを特徴とする請求項５または６に記載の放射線撮影装置の制御方法。
【請求項８】
前記決定工程では、
前記予測工程によって算出された移動速度で前記検出工程によって検出された前記濃度分布を移動させた場合に、移動前後の２つの濃度分布が重なる部分において濃度分布の和が常に所定の造影剤濃度以上となるように、当該次の放射線撮影のタイミングを決定することを特徴とする請求項５または６に記載の放射線撮影装置の制御方法。
【請求項９】
コンピュータに、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置の制御方法の各工程を実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載されたコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤を用いて放射線撮影を行う放射線撮影装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像診断装置による血管撮影は、造影剤を用いて撮影が行われる。血管に造影剤を注入し、Ｘ線曝射撮影することで、血管と他の組織との間にＸ線吸収差がつき、血管の形態及び血流の状態をより鮮明に可視化できる。これによって、医師は、より正確な診断や治療を行うことができる。
【０００３】
造影剤を用いた血管撮影は、ＤＳＡ（DigitalSubtractionAngiography）撮影が一般的である。ＤＳＡ撮影は、被写体をＸ線曝射撮影し、造影剤注入前の画像を取得する。これを、マスク像という。次に、血管に造影剤を注入し、被写体をＸ線撮影し、造影剤注入後の画像を得る。これを、コントラスト像という。このマスク像とコントラスト像との差分をとることにより、骨や臓器の背景を消去して、血管像のみの造影画像を得ることが出来る。
【０００４】
血管のみの造影画像作成にあたっては、複数フレームに渡って造影剤の動きを撮影することによって得た、連続した画像から、それぞれの画素位置ごとに値のピークを算出する。これにより、造影剤の濃度が最も濃い時点の画像を合成して血管造影画像を作成する。
【０００５】
また、Ｘ線撮影のための曝射は、あらかじめ設定された固定フレームレートで行われており、このフレームレートは撮影する部位に応じて、技師により設定されることが一般的であった。また、技師の手動操作により、Ｘ線撮影中にフレームレートを変更することのできる装置も存在する。
【０００６】
Ｘ線画像撮影時のフレームレートを決定する技術として、特許文献１がある。特許文献１は、被写体の変化に応じてＸ線曝射を制御するものであり、照射野内に造影剤が入ってきたとみなされる場合には、フレームレートを高くして撮影するＸ線診断装置を提案している。
【特許文献１】特開平５−１９２３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、下記のような課題があった。
造影剤は、副作用を低減するために使用量を削減するのが望ましいが、使用量を抑えると、撮りこぼしのないように高フレームレートで撮影を行うこととなり、血流の遅い箇所では、過剰な撮影により被曝量が増大するという課題があった。また、過剰な曝射を抑制するために低フレームレートで撮影すると、血流が速い箇所では、撮りこぼしが生じ、造影画像を作成した際に血管が途切れた画像になってしまうという問題があった。つまり、造影剤の移動速度によっては、曝射の過不足が発生するという問題があった。
【０００８】
また、技師の手動操作によって、血流の速度変化に対応しようとした場合、技師は、撮影中の血管像をモニタ等で目視しながら、ＵＩ操作により、血流が速くなったら高フレームレートに、遅くなったら低フレームレートに変更することになる。つまり、このような方法では、人間の目の反応速度（人間の感覚）によってフレームレートの調整が行われるため、過剰な撮影、或いは撮りこぼしを回避することは難しい。
【０００９】
特許文献１では、フレームレートを高くする期間を限定することで、例えば照射野内に造影剤が入っている期間に限定することで、患者の総被曝量を抑制することは可能である。しかし、照射野内に造影剤が入ってきたとみなされる場合には、高フレームレートで撮影するため、撮りこぼしは発生しないが、血流の遅い箇所では、過剰な撮影により被曝量が増大するという課題は解決できない。
【００１０】
本発明は、上記の課題を鑑み、造影剤の移動速度の変化に応じて放射線の曝射タイミングを制御し、被曝量及び造影剤注入量を抑えながら、過不足のない血管造影画像（ＤＳＡ画像）を取得可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明による放射線撮影装置は以下の構成を備える。すなわち、
異なるタイミングの放射線撮影によって得られた２つの画像から造影剤により形成された像の濃度分布を検出する検出手段と、
前記２つの画像の前記検出手段で検出された前記濃度分布の移動量と、当該２つの画像の撮影時間の間隔とに基づいて、造影剤により形成された像の移動速度を算出する予測手段と、
前記予測手段によって算出された移動速度と、前記検出手段によって検出された前記濃度分布とに基づいて、次の放射線撮影のタイミングを決定する決定手段とを備える。
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明による放射線撮影装置の制御方法は、
放射線撮影装置の制御方法であって、
検出手段が、異なるタイミングの放射線撮影によって得られた２つの画像から造影剤により形成された像の濃度分布を検出する検出工程と、
予測手段が、前記２つの画像の前記検出工程で検出された前記濃度分布の移動量と、当該２つの画像の撮影時間の間隔とに基づいて、造影剤により形成された像の移動速度を算出する予測工程と、
決定手段が、前記予測工程によって算出された移動速度と、前記検出工程によって検出された前記濃度分布とに基づいて、次の放射線撮影のタイミングを決定する決定工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、造影剤の移動速度の変化に応じて放射線の曝射タイミングが制御されるので、被曝量及び造影剤注入量を抑えながら、過不足のないＤＳＡ画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態によるＸ線画像診断装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態では、放射線撮影を行う放射線撮影装置として、Ｘ線撮影を行うＸ線画像診断装置を例に挙げて説明を行う。Ｘ線画像診断装置において、保持部１０１は、その一端にＸ線発生源としてのＸ線発生部（Ｘ線管）１０２が固定支持され、他端にＸ線検出手段としてのＸ線検出部１０３が固定支持される。この構造により、保持部１０１は、Ｘ線発生部１０２とＸ線検出部１０３とを対向した状態に固定支持する。また、Ｘ線発生部１０２と、Ｘ線検出部１０３との間には、寝台１０４が設けられる。寝台１０４は、天板（不図示）と天板を支える脚部（不図示）とを備え、天板には患者である被検体１０５が搭載される。天板は所要の方向、例えば垂直方向及び水平方向に移動可能に構成される。
【００１６】
寝台１０４の天板（不図示）及び保持部１０１には、それぞれモータ（不図示）と位置センサ（不図示）が設けられ、各モータ及び位置センサは機械制御部１０６と接続される。機械制御部１０６は、位置センサからのセンサ情報に応じてモータを制御され、寝台１０４の天板や保持部１０１が所要の位置関係になるように駆動する。
【００１７】
Ｘ線発生部１０２は、高電圧発生部１０７と接続され、高電圧発生部１０７から所要の電圧を受けてＸ線を被検体１０５に向けてＸ線を照射する。さらに、高電圧発生部１０７はＸ線制御部１０８と接続される。Ｘ線制御部１０８は高電圧発生部１０７を制御することにより、撮影および透視の際のＸ線発生部１０２から照射されるＸ線の線量が制御される。さらに、機械制御部１０６およびＸ線制御部１０８は、システム制御部１０９と接続され、システム制御部１０９により制御される。
【００１８】
Ｘ線検出部１０３は、Ｘ線検出部１０３から画像データを読み出す画像読取部１１１と接続され、画像読取部１１１はさらに画像処理部１１２と接続される。画像処理部１１２は、画像読取部１１１が読み取ったデータに画像処理を施す。
【００１９】
表示部１１３は、画像処理部１１２と造影画像作成部１１７に接続され、画像処理部１１２で画像処理を施された画像データ、及び造影画像作成部１１７で作成された血管造影画像データに基づく画像を表示する。また表示部１１３は、被検体の情報（氏名、年齢、性別、身長、体重、撮影または透視対象部位など）、及びＸ線条件を含む、撮影及び透視条件を表示する。
【００２０】
システム制御部１０９は、機械制御部１０６やＸ線制御部１０８等の各種制御部、入力部１１０、画像処理部１１２及び画像差分算出部１１６が接続される。入力部１１０は、Ｘ線条件及び被検体の情報等を入力するための、キーボードやマウス、タッチパネル、メンブレンボタン、ジョイスティックや、曝射開始及び停止のトリガーを与える曝射スイッチ及びフットペダル等を具備する。画像処理部１１２は、ガンマ補正やノイズ除去等の画像処理を行う。画像差分算出部１１６は、血管造影画像を作成する。なお、入力部１１０からは、撮影条件及び透視条件、被検体の情報（氏名、年齢、性別、身長、体重、撮影または透視対象部位、など）や、技師の情報等が入力される。
【００２１】
インジェクタ１１４は、被検体１０５の血管に造影剤を注入する器具であり、造影剤は、診断部位に応じた被検体１０５の所定の部位に注入される。マスク像保持部１１５、画像差分算出部１１６、及び造影画像作成部１１７は、造影剤を用いた血管造影撮影の際に用いられる構成である。マスク像保持部１１５は、画像処理部１１２で画像処理を施された造影剤注入前の画像データ（マスク像）が記憶部（不図示）によって保持される。画像差分算出部１１６は、マスク像保持部１１５から得られるマスク像と、画像処理部１１２から得られる造影剤注入後の画像（コントラスト像）との差分をとる減算処理が行われる。造影画像作成部１１７は、画像差分算出部１１６によって得られた画像データから血管造影画像を作成する。
【００２２】
図２は、図１に示したＸ線画像診断装置における、システム制御部１０９の機能構成例を示すブロック図である。
【００２３】
システム制御部１０９は、後述するフローチャートの手順を実現するＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１のメインメモリ、ワークエリアなどとして機能するＲＡＭ２０２、プログラムを記憶するＲＯＭ２０３から構成される。ＲＯＭ２０３には、ＣＰＵ２０１を、造影剤濃度分布検出部２０４、造影剤移動速度予測部２０５、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６、Ｘ線曝射タイミング管理部２０７として機能させるためのプログラムが格納されている。
【００２４】
造影剤濃度分布検出部２０４は、画像処理部１１２から得られた画像データを解析することにより、画像内の造影剤の濃度分布を検出する。造影剤移動速度予測部２０５は、造影剤濃度分布検出部２０４から得られる、２つの画像間における造影剤の濃度分布の変化量（移動量）によって、造影剤によって形成された像の移動速度を算出する。この速度を造影剤の予測移動速度とする。すなわち、造影剤移動速度予測部２０５は、Ｘ線撮影によって得られた２つの画像における上記濃度分布の移動量と、両画像の撮影時間の間隔とに基づいて、造影剤により形成された像の移動速度を算出する。
【００２５】
Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、造影剤濃度分布検出部２０４によって検出された造影剤の濃度分布と、造影剤移動速度予測部２０５によって算出された造影剤の予測移動速度と、所定の造影剤濃度から、Ｘ線曝射タイミングが決定される。なお、所定の造影剤濃度とは、ノイズ等を考慮した上で、血管造影画像が作成されるために必要となる造影剤濃度値である。処理の詳細については図４のフローチャートを参照して後述する。
【００２６】
Ｘ線曝射タイミング管理部２０７は、Ｘ線を曝射するタイミングを不図示の記憶部に保持する機能を有し、Ｘ線の曝射タイミングを管理する。このＸ線曝射タイミング管理部２０７によって保持された値に応じて、Ｘ線制御部１０８が制御され、Ｘ線の曝射が行われる。
【００２７】
図３は、第１実施形態によるＸ線画像診断装置の動作を表すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ３０１は本処理の開始点である。ステップＳ３０２において、ＣＰＵ２０１は、Ｘ線の曝射開始のトリガーが与えられたか否かを判断する。Ｘ線の曝射開始のトリガーは、例えば入力部１１０を構成するフットペダルまたは曝射スイッチが押下されることによって与えられる。曝射開始のトリガーが与えられたと判断された場合は、処理はステップ３０３Ｓへ進む。そうでない場合は、ステップＳ３０２に戻る。すなわちステップＳ３０２では、曝射開始のトリガーがポーリング等によって検出されるまで待機し、曝射開始のトリガーが与えられと処理をステップＳ３０３に進める。
【００２９】
ステップＳ３０３において、Ｘ線曝射タイミング管理部２０７は、記憶部に保持されているＸ線の曝射タイミングに基づいてＸ線の曝射を行うべくＸ線制御部１０８に指示を送る。なお、Ｘ線の曝射タイミングの初期値は、あらかじめ設定された所定のデフォルト値、または、施術前に技師によって設定された値が保持されているものとする。
【００３０】
ステップ３０４において、造影剤濃度分布検出部２０４は、撮影された画像から造影剤の濃度分布を検出する。濃度分布の検出は、画像処理により行われる。より具体的には、従前まで明るかった画素が急に暗くなった等という画素毎の輝度値の変化量を算出することによって検出される。すなわち、造影剤の濃度分布とは、画像中の造影剤の存在範囲を画素の輝度値の変化により特定し、造影剤の存在範囲における濃度分布を検出したものである。
【００３１】
ステップＳ３０５において、造影剤移動速度予測部２０５は、ステップＳ３０４において検出された最新の撮影画像における造影剤の濃度分布と、その直前の撮影画像における造影剤の濃度分布とから、造影剤の濃度が最も濃い点をそれぞれ取得する。そして、この濃度が最も濃い点の移動距離とそれぞれの濃度分布が検出された時刻の差（２つの画像の撮影時刻の差）から、造影剤の移動速度を算出し、これを造影剤の次回の予測移動速度とする。なお、ここで、移動距離と造影剤の像に沿った距離である。例えば、図５に示すような血管像において、P1minがP1maxまで移動した場合には、当該血管像の曲線に沿った距離が移動距離となる。
【００３２】
ステップＳ３０６において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、Ｘ線の曝射タイミングを決定する。Ｘ線の曝射タイミングは、ステップＳ３０４で検出された造影剤の濃度分布の情報と、ステップＳ３０５で算出された造影剤の予測移動速度と、血管造影画像が作成されるために必要な所定の造影剤濃度とに基づいて決定される。つまり、Ｘ線の曝射タイミングは造影剤の移動速度の変動に応じて、随時更新される。この処理の詳細については図４のフローチャートを参照することにより後述する。
【００３３】
ステップＳ３０７において、Ｘ線の曝射のトリガーが与えられているか否かを判断する。Ｘ線の曝射のトリガーとしては、ステップＳ３０２と同様にフットペダルまたは曝射スイッチの押下が挙げられる。曝射のトリガーが与えられていると判断された場合は、ステップＳ３０３へ、そうでない場合は、ステップＳ３０８へ処理が遷移する。ステップ３０８は、本アルゴリズムの終点である。
【００３４】
図４は、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６がＸ線の曝射タイミングを決定する処理（図３のステップＳ３０６内の処理）を示すフローチャートである。なお、本処理フローの説明には、図６に示す、造影剤の移動距離と濃度、及びＸ線の曝射タイミングの関係図も用いる。
【００３５】
時刻Ｔiにおける点Ｐの造影剤の濃度をｆi(P)、時刻Ｔiにおいて予測した、将来の時刻Ｔjにおける点Ｐの造影剤の予測濃度をｇi(P)と表わす。ただし、予測濃度ｇi(P)は、短時間では造影剤の濃度分布は相対的に変化しないと仮定し、ｆi(P)を元に予測したものである。ここで、最新の画像を撮影した時刻をＴ1とする。
【００３６】
ステップＳ４０１は本アルゴリズムの開始点である。ステップＳ４０２において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、時刻Ｔ1における点Ｐの造影剤の濃度ｆ1(P)が、血管造影画像が作成されるために必要な所定の造影剤濃度を越えている血管像の終端点Ｐ1minと先端点Ｐ1maxを算出する。終端点と先端点とは、それぞれ、以下の条件を満たす、血管内の造影剤の最後尾点と先頭点である。つまり、
ｆ1(P)≧所定の造影剤濃度
を満たす図６に示す点Ｐの最小値Ｐ1minと最大値Ｐ1maxが算出される。
【００３７】
ステップＳ４０３において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、図３のステップＳ３０５で算出した造影剤の予測移動速度と、ステップＳ４０２で算出した点Ｐ1minから点Ｐ1maxまでの移動距離とにより、Ｘ線の曝射タイミングを決定する。Ｘ線の曝射タイミングは、造影剤が予測移動速度で移動するときの、Ｐ1minがＰ1maxに到達するタイミングとする。従って、次回のＸ線の曝射タイミング時刻をＴ2とすると、
Ｔ2＝Ｔ1＋（Ｐ1max−Ｐ1min）／予測移動速度
である。つまり、図６のｆ1(P)がｇ1(P)に一致するタイミングをＸ線の曝射タイミングとする。
【００３８】
ステップＳ４０４において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、ステップＳ４０３において算出したＸ線の曝射タイミングをＸ線曝射タイミング管理部２０７に設定する。ステップＳ４０５は、本アルゴリズムの終点である。
【００３９】
図５は、Ｘ線画像診断装置によって撮影した血管像を表わす図である。血液は、点Ｐstartから点Ｐendにむかって流れるものとする。
【００４０】
次に、図６について詳述する。図６は、第１実施形態による、造影剤の移動距離と濃度、及びＸ線の曝射タイミングの関係図である。図６において、縦軸は、造影剤の濃度、横軸は、図５の点Ｐstartから点Ｐendまでの血流の移動距離である。また、
・ｆ1(P)は、時刻Ｔ1における点Ｐの造影剤の濃度分布、
・ｇ1(P)は、時刻Ｔ1において予測した、時刻Ｔ2における点Ｐの造影剤の予測濃度分布、
・ｆ2(P)は、時刻Ｔ2における点Ｐの造影剤の濃度分布、
・ｇ2(P)は、時刻Ｔ2において予測した、時刻Ｔ３における点Ｐの造影剤の予測濃度分布、
・Ｐ1minは、「ｆ1(P)≧所定の造影剤濃度」、を満たす最小値（終端点）、
・Ｐ1maxは、「ｆ1(P)≧所定の造影剤濃度」、を満たす最大値（先端点）、
・Ｐ2minは、「ｆ2(P)≧所定の造影剤濃度」、を満たす最小値（終端点）、
・Ｐ2maxは、「ｆ2(P)≧所定の造影剤濃度」、を満たす最大値（先端点）である。
【００４１】
ただし、ｇ1(P)及びｇ2(P)は、短時間では造影剤の濃度分布は相対的に変化しないと仮定し、それぞれｆ1(P)及びｆ2(P)を元に予測したものである。そして、第１実施形態のＸ線曝射タイミング決定部２０６は、造影剤移動速度予測部２０５が算出した移動速度と、造影剤濃度分布検出部２０４が検出した造影剤の濃度分布とに基づいて、次の放射線撮影のタイミングを決定する。例えば、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、最新の放射線撮影で得られた画像と次の放射線撮影によって得られる画像において、所定の造影剤濃度以上の濃度を有する像が連結するように当該次の放射線撮影のタイミングを決定する。すなわち、ｆ1(P)の画像とｇ1(P)の画像が所定の造影剤濃度の位置で連結するように、次の放射線撮影のタイミングを決定する。本実施形態では、所定の造影剤濃度として、血管造影画像の作成に必要な最低の造影剤濃度の位置で連結するように、すなわち、Ｐ1minがＰ1maxとなるように、次の放射線撮影のタイミングが決定される。なお、造影剤が画面に入ってきた時点およびその付近では、ＰminはＰstartと一致する。同様に、造影剤が画面から出て行く時点では、ＰmaxはＰendと一致する。
【００４２】
なお、第１実施形態において、造影剤濃度分布検出部２０４における造影剤の濃度分布の検出方法は、図３のステップＳ３０４に示す検出方法に限らない。また、造影剤移動速度予測部２０５における造影剤の予測移動速度の算出方法は、図３のステップＳ３０５に示す算出方法（２つの画像の「造影剤の濃度が最も濃い点」を元に移動距離を算出し、予測移動速度を算出する）に限られるものではない。例えば、２つの画像の「所定の造影剤濃度以上となる造影剤の像の最先端部位」の移動距離を算出し、予測移動速度を算出する方法などが挙げられる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態によるシステム制御部１０９のＸ線曝射制御は、第１実施形態（図３のフローチャートで示される処理）と同様である。但し、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６がＸ線の曝射タイミングを決定する図３のステップＳ３０６内の処理が異なる。
【００４４】
図７は、第２実施形態による、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６がＸ線の曝射タイミングを決定する処理（図３のステップＳ３０６内の処理）を示すフローチャートである。なお、本処理フローの説明には、図８に示す、造影剤の移動距離と濃度、及びＸ線の曝射タイミングの関係図も用いる。図８の詳細な説明は後述する。
【００４５】
時刻Ｔiにおける点Ｐの造影剤の濃度をｆi(P)、時刻Ｔiにおいて予測した、将来の時刻Ｔjにおける点Ｐの造影剤の予測濃度をｇi(P)と表わす。ただし、予測濃度ｇi(P)は、短時間では造影剤の濃度分布は相対的に変化しないと仮定し、ｆi(P)を元に予測したものである。ここで、最新の画像を撮影した時刻をＴ1とする。
【００４６】
ステップＳ７０１は本アルゴリズムの開始点である。ステップＳ７０２において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、時刻Ｔ1における点Ｐの造影剤の濃度ｆ1(P)が、血管造影画像が作成されるために必要な所定の造影剤濃度を越えている血管像の終端点Ｐ1minを算出する。終端点とは、上記の条件を満たす、血管内の造影剤の最後尾点である。つまり、
ｆ1(P)≧所定の造影剤濃度
を満たす図８に示す最小値Ｐ1minを算出する。
【００４７】
ステップＳ７０３において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、Ｐ1maxを算出する。Ｐ1maxとは、時刻Ｔ1における点Ｐの造影剤の濃度ｆ1(P)、及び時刻Ｔ1において予測した時刻Ｔ2における点Ｐの造影剤の予測濃度ｇ1(P)との和が、所定の造影剤濃度を越える血管像の先端点である。先端点とは、上記条件を満たす、血管内の造影剤の先頭点である。つまり、
ｆ1(P)＋ｇ1(P)≧所定の造影剤濃度（但し、ｆ1(P)＞０の範囲）
を満たす図８に示す最大値Ｐ1maxが算出される。
【００４８】
ステップＳ７０４において、Ｘ線曝射タイミング決定部２０６は、Ｘ線の曝射タイミングを決定する。Ｘ線の曝射タイミングは、図３のステップＳ３０５で算出した造影剤の予測移動速度と、ステップＳ７０２で算出した点Ｐ1minからステップＳ７０３で算出した点Ｐ1maxまでの移動距離とを用いて決定される。Ｘ線の曝射タイミングは、造影剤が予測移動速度で移動するときの、Ｐ1minがＰ1maxに到達するタイミングとする。次回のＸ線の曝射タイミング時刻をＴ2とすると、
Ｔ2＝Ｔ1＋（Ｐ1max−Ｐ1min）／予測移動速度
である。つまり、図８のｆ1(P)がｇ1(P)に一致するタイミングをＸ線の曝射タイミングとする。
【００４９】
ステップＳ７０５において、ステップＳ７０４において算出したＸ線の曝射タイミングをＸ線曝射タイミング管理部２０７に設定する。ステップ７０６は、本アルゴリズムの終点である。
【００５０】
図８は、第２実施形態における、造影剤の移動距離と濃度、及びＸ線の曝射タイミングの関係図である。図８において、縦軸は、造影剤の濃度、横軸は、図５の点Ｐstartから点Ｐendまでの血流の移動距離である。また、
・ｆ1(P)は、時刻Ｔ1における点Ｐの造影剤の濃度分布、
・ｇ1(P)は、時刻Ｔ1において予測した、時刻Ｔ2における点Ｐの造影剤の予測濃度分布、
・Ｐ1minは、ｆ1(P)≧所定の造影剤濃度、を満たす最小値（終端点）、
・Ｐ1maxは、ｆ1(P)＋ｇ1(P)≧所定の造影剤濃度、を満たす最大値（先端点）である。
ただし、予測濃度ｇ1(P)は、短時間では造影剤の濃度分布は相対的に変化しないと仮定し、ｆ1(P)を元に予測したものである。
【００５１】
以上のように第２実施形態では、造影剤移動速度予測部２０５によって算出された移動速度と、造影剤濃度分布検出部２０４によって検出された造影剤の濃度分布とに基づいて当該次の放射線撮影のタイミングを決定する。ここで、第２実施形態では、最新の放射線撮影で得られた画像と次の放射線撮影によって得られる画像において、両画像から取得される造影剤の濃度分布の和が常に所定の造影剤濃度以上となるタイミングであって、最も時間的に長いタイミングが採用される。
【００５２】
第１実施形態び第２実施形態では、造影剤による血管造影を用いて、本発明を説明したが、本発明は、バリウム等の造影剤を用いた臓器の造影撮影等、血管以外の造影撮影の際にも用いることが出来る。なお、臓器の場合、血管造影撮影と異なり臓器の壁面を造影剤が進むことになるが、血管造影撮影のときと同様、２つの画像の「造影剤の濃度が最も濃い点」を元に移動距離を算出することが出来る。
【００５３】
＜他の実施形態＞
以上、実施形態を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００５４】
尚、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによって前述した実施形態の機能が達成される場合を含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したコンピュータプログラムである。
【００５５】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００５６】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。
【００５７】
コンピュータプログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体としては以下が挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。
【００５８】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００５９】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布するという形態をとることもできる。この場合、所定の条件をクリアしたユーザに、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用して暗号化されたプログラムを実行し、プログラムをコンピュータにインストールさせるようにもできる。
【００６０】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどとの協働で実施形態の機能が実現されてもよい。この場合、ＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００６１】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれて前述の実施形態の機能の一部或いは全てが実現されてもよい。この場合、機能拡張ボードや機能拡張ユニットにプログラムが書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態によるＸ線画像診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態によるＸ線画像診断装置を構成するシステム制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態によるＸ線曝射処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態のシステム制御部によるＸ線の曝射タイミングを決定する処理を示すフローチャートである。
【図５】Ｘ線画像診断装置によって撮影した血管像の例を表わす図である。
【図６】第１実施形態による、造影剤の移動距離と濃度、及びＸ線の曝射タイミングの関係図である。
【図７】第２実施形態のシステム制御部によるＸ線の曝射タイミングを決定する処理を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態による、造影剤の移動距離と濃度、及びＸ線の曝射タイミングの関係図である。
【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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