(57)【要約】【課題】現在のカテーテルの位置を把握し、更にその先の血管の走行方向を把握して、次の支持器の操作やカテーテル操作をサポートすることができ、検査の効率化を図ることができるＸ線診断システム及びその画像表示方法並びに画像表示プログラムを提供することである。【解決手段】Ｘ線管１１と検出器１２とを、Ｃアーム１３に対向配置して被検体に対する相対位置を移動可能にしている。そして、Ｘ線管１１により変換された電気信号を記録デバイス２３に一時的に記憶し、この記憶した画像データに対して、画像処理ユニット２１及び３Ｄ再構成サブシステム２６にて３次元画像を表示するべく処理を行う。そして、検査室モニタ１５の画面に表示されている３次元画像と共に、該３次元画像の正面位置とは異なる方向から見た３次元画像を３Ｄ回転カタログ画像として、前記画面に表示する。【選択図】      図１
2009189502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段と、
前記被検体を透過して前記Ｘ線発生手段より照射されたＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能な支持手段と、
前記Ｘ線検出手段により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された画像データに対して３次元画像を表示するべく処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段で処理された３次元画像を表示する表示手段と、
を具備し、
前記画像処理手段は、前記表示手段に表示されている３次元画像と共に、該３次元画像の正面位置とは所定角度異なる方向から見た前記３次元画像を参照画像として前記表示手段に表示させることを特徴とするＸ線診断システム。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記参照画像を、所定の角度の範囲内で連続的に再生して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記支持手段の移動に伴って前記参照画像の正面位置を変更して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１若しくは２に記載のＸ線診断システム。
【請求項４】
前記参照画像を前記表示手段の指定位置に表示させる操作を行う操作手段を更に具備することを特徴とする請求項２に記載のＸ線診断システム。
【請求項５】
前記画像処理手段は、前記参照画像の表示条件を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
【請求項６】
Ｘ線発生部より被検体を透過して照射されたＸ線をＸ線検出器で検出して電気信号に変換し、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能に支持し、前記Ｘ線検出器により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶し、該記憶された画像データに対して３次元画像を表示するべく処理を行い、処理された３次元画像を表示するＸ線診断システムの画像表示方法に於いて、
前記３次元画像と共に、該３次元画像の正面位置とは所定角度異なる方向から見た前記３次元画像を参照画像として表示することを特徴とするＸ線診断システムの画像表示方法。
【請求項７】
前記参照画像は、所定の角度の範囲内で連続的に再生されて表示されることを特徴とする請求項６に記載のＸ線診断システムの画像表示方法。
【請求項８】
前記参照画像は、対向関係に配置された前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器の移動に伴って、正面位置が変更されて表示されることを特徴とする請求項６若しくは７に記載のＸ線診断システムの画像表示方法。
【請求項９】
前記参照画像は、その表示条件が変更可能であることを特徴とする請求項６に記載のＸ線診断システムの画像表示方法。
【請求項１０】
Ｘ線発生部により被検体にＸ線を照射するように促す第１の手順と、
前記被検体を透過して前記Ｘ線発生部より照射されたＸ線をＸ線検出器で検出して電気信号に変換するように促す第２の手順と、
前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを支持部に対向関係に配置して前記被検体に対する相対位置を移動可能に支持するように促す第３の手順と、
前記Ｘ線検出部により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶するように促す第４の手順と、
前記記憶された画像データに対して３次元画像を表示するべく処理を行うもので、該３次元画像の正面位置とは所定角度異なる方向から見た３次元画像を参照画像として表示させるように促す第５の手順と、
前記３次元画像と共に前記参照画像を表示するように促す第６の手順と、
を具備することを特徴とするＸ線診断システムの画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイドワイヤやカテーテル等のデバイスを用いた診断或いは治療を支援するＸ線診断システム及びその画像表示方法並びに画像表示プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血管造影法による診断或いは治療は、ガイドワイヤやカテーテル等のデバイスを血管内に挿入して行われる。そして、デバイスを患部に進めるために、血管走行を、リアルタイムに得られた透視画像データと、予め透視画像データと同じ位置から撮影された参照画像データの減算処理によって、血管像やガイドワイヤ等が抽出された画像データ（透視ロードマップ画像データ）をモニタに表示し、確認しながら行われることがある（下記特許文献１参照）。
【０００３】
また、Ｘ線診断装置に於けるカテーテル操作のための参照画像として、ロードマップ画像表示が知られている。このロードマップ画像については、従来は二次元（２Ｄ）の画像にて操作を行っていたが、近年三次元（３Ｄ）画像を用いたロードマップ画像が考えられている。３Ｄのボリュームレンダリング画像をアンギオ装置のロードマップ画像として使用する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−８７６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した３Ｄ画像のロードマップ画像の表示は、２Ｄ、或いは３Ｄ画像を単純に表示しているだけである。それ故、左右方向の血管の走行方向は可視できるが、奥行き方向、手前方向の血管の走行方向に対しては、３Ｄ画像を回転させて見ないと認識することができないという課題を有している。
【０００５】
したがって、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、現在のカテーテルの位置を把握し、更にその先の血管の走行方向を把握して、次の支持器の操作やカテーテル操作をサポートすることができ、検査の効率化を図ることができるＸ線診断システム及びその画像表示方法並びに画像表示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】
【０００６】
すなわち本発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段と、前記被検体を透過して前記Ｘ線発生手段より照射されたＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能な支持手段と、前記Ｘ線検出手段により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された画像データに対して３次元画像を表示するべく処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段で処理された３次元画像を表示する表示手段と、を具備し、前記画像処理手段は、前記表示手段に表示されている３次元画像と共に、該３次元画像の正面位置とは所定角度異なる方向から見た前記３次元画像を参照画像として前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、Ｘ線発生部より被検体を透過して照射されたＸ線をＸ線検出器で検出して電気信号に変換し、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能に支持し、前記Ｘ線検出器により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶し、該記憶された画像データに対して３次元画像を表示するべく処理を行い、処理された３次元画像を表示するＸ線診断システムの画像表示方法に於いて、前記３次元画像と共に、該３次元画像の正面位置とは所定角度異なる方向から見た前記３次元画像を参照画像として表示することを特徴とする。
【０００８】
更に本発明は、Ｘ線発生部により被検体にＸ線を照射するように促す第１の手順と、前記被検体を透過して前記Ｘ線発生部より照射されたＸ線をＸ線検出器で検出して電気信号に変換するように促す第２の手順と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを支持部に対向関係に配置して前記被検体に対する相対位置を移動可能に支持するように促す第３の手順と、前記Ｘ線検出部により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶するように促す第４の手順と、前記記憶された画像データに対して３次元画像を表示するべく処理を行うもので、該３次元画像の正面位置とは所定角度異なる方向から見た３次元画像を参照画像として表示させるように促す第５の手順と、前記３次元画像と共に前記参照画像を表示するように促す第６の手順と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現在見ている角度の３Ｄロードマップ画像で現在のカテーテルの位置を把握することができ、更にその先の血管の走行方向が３Ｄ回転カタログ表示により把握することができると共に、次の支持器の操作やカテーテル操作をサポートすることができ、検査の効率化を図ることができるＸ線診断システム及びその画像表示方法並びに画像表示プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線診断システムの構成を示した図である。
【００１２】
図１に於いて、Ｘ線診断装置１０は、Ｘ線発生部であるＸ線管１１と、Ｘ線検出部となる検出器１２と、これらＸ線管１１及び検出器１２を対向関係に配置したＣ字形状の支持器（Ｃアーム）１３と、寝台１４と、複数の画像モニタから成る検査室モニタ１５とから構成される。
【００１３】
前記寝台１４は図示されない被検体を載置するためのもので、この寝台１４を挟んでＣアーム１３の両端部に対向関係で前記Ｘ線管１１と検出器１２が搭載されている。前記Ｃアーム１３は、図示されない駆動システムにより駆動されて回転する。このとき、Ｘ線管１１と検出器１２とが、同一の回転軸の軸周りを回転する。
【００１４】
前記Ｘ線管１１は、図示されない高電圧発生器から電力供給を受けて、検出器１２に向けてＸ線を放射する。検出器１２は、前記Ｘ線管１１より図示されない被検体を介して入射するＸ線を検出して、その強度に応じた電気信号を図示されないデータ変換部に出力する。このデータ変換部で変換された画像データは、ローカルネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ｎ／Ｗ）１８を介して、画像処理ユニット２１に供給される。
【００１５】
画像処理ユニット２１には、システムコンソール２２、記録デバイス２３と、ネットワーク（Ｎ／Ｗ）２５を介して３次元（３Ｄ）再構成サブシステム２６が接続されている。
【００１６】
システムコンソール２２は、このＸ線診断治システム２０全体の制御動作を司るものであり、Ｘ線管１１によるＸ線の発生の制御と同期して、検出器１２の制御も併せて行う。また、Ｘ線診断装置１０から画像処理ユニット２１に供給された前記画像データは、ここで必要に応じて任意画像処理が施された後、３Ｄ再構成サブシステム２６にて３Ｄ再構成処理が実施される。そして、この３Ｄ再構成サブシステム２６でボリュームレンダリング（ＶＲ）処理が施されてＶＲ画像が作成される。そして、作成されたＶＲ画像は、画像処理ユニット２１を介して記録デバイス２３に格納される。
【００１７】
次に、このように構成されたＸ線診断システム２０を用いたＸ線診断の動作について説明する。
【００１８】
システムコンソール２２の操作により３Ｄ回転撮影が実施されると、Ｃアーム１３や寝台１４の移動量が制御され、更にＸ線管１１が制御されて、該Ｘ線管１１からＸ線が照射され始める。ここで照射されたＸ線は、寝台１４上に載置された図示されない被検体を透過して検出器１２に入射される。この検出器１２に入射された透過Ｘ線は、システムコンソール２２によってＸ線の照射に同期して図示されないデータ変換部でデジタルデータ化され、ローカルネットワーク１８を介して画像処理ユニット２１に供給される。
【００１９】
ここで、必要に応じて任意画像処理が施されると、３Ｄ再構成サブシステム２６にて３Ｄ再構成処理が実施される。この３Ｄ再構成サブシステム２６では、ボリュームレンダリング処理が施されてＶＲ画像が作成される。この作成されたＶＲ画像は、画像処理ユニット２１に送付され、記録デバイス２３に格納される。そして、この記憶された画像が画像処理ユニット２１を介して画像処理されて検査室モニタ１５に表示される。
【００２０】
そして、透視が実施されると、その時のＣアーム１３と寝台１４の位置を基にして、ＶＲ画像からマスク画像が生成される。このマスク画像は記録デバイス２３上の任意場所に格納される。このマスク画像生成の操作は、Ｃアーム１３や寝台１４が回転、移動する度に繰り返され、同一の格納場所に上書きされる。
【００２１】
次に、図２及び図３のフローチャートを参照して、本実施形態に於けるＸ線診断システムによる検査の動作について説明する。
【００２２】
検査が開始されると、先ず、ステップＳ１にて、Ｘ線診断システム２０によって、前述した３Ｄロードマップの表示がなされる。例えば、図４（ａ）に示されるように、検査室モニタ１５の画面上に血管３１を表示した基の３Ｄロードマップ画像３０が、３Ｄにより表示される。
【００２３】
次いで、ステップＳ２にて、サブルーチン“３Ｄ回転カタログ表示”が実行される。この３Ｄ回転カタログ表示とは、前記検査室モニタ１５の画面上にて、奥行き方向、手前方向の血管３１の走行方向を認識するために、３Ｄロードマップ画像３０とは別に、同じ３Ｄロードマップ画像の指定角度分、連続的に再生を行うための別ウィンドウで用意された参照画像を表示することである。これらの処理は、主に画像処理ユニット２１及び３Ｄ再構成サブユニット２６により行われる。
【００２４】
ここで、この３Ｄ回転カタログ表示の詳細について説明する。
【００２５】
図３は、図２のフローチャートのステップＳ２のサブルーチン“３Ｄ回転カタログ表示”の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
本サブルーチンに入ると、ステップＳ１１にて先ず、回転範囲が設定される。これは、現在のＣアーム１３が向いている角度を正面として、その左右方向にユーザにより指定された角度分を連続的に動画再生するためである。
【００２７】
尚、この図３のフローチャート上で行われる設定動作は、ここではシステムコンソール２２のマウスやキーボード等が操作されることによってなされるものとし、システムの設定ファイル等から読み出されるものとする。
【００２８】
前記回転範囲とは、例えば、図４（ａ）に示されている現在の３Ｄロードマップ画像３０に対して、左右４５度、左右９０度等を指している。そして、ステップＳ１２に於いて、回転範囲の設定がチェックされる。ここで、設定がＯＫであればステップＳ１３へ移行し、設定がＯＫでなければ前記ステップＳ１１へ移行して回転範囲の設定がやり直される。
【００２９】
ステップＳ１３では、３Ｄ回転カタログ表示のデフォルトの位置が設定される。例えば、ここでは、図４（ｂ）に示されるように、３Ｄロードマップ画像３０が表示されている画面の右上部分に、参照画像としての３Ｄ回転カタログ画像３０ａが表示されるように設定されるものとする。そして、続くステップＳ１４にて表示位置の設定がチェックされる。そして、表示位置がＯＫであればステップＳ１５へ移行し、ＯＫでなければ前記ステップＳ１３へ移行して表示位置の設定がやり直される。
【００３０】
次に、ステップＳ１５では３Ｄ回転カタログ画像３０ａの画像サイズが設定され、続くステップＳ１６にて画像サイズの設定がチェックされる。そして、３Ｄ回転カタログ画像３０ａの設定サイズがＯＫであればステップＳ１７へ移行し、ＯＫでなければ前記ステップＳ１５へ移行して画像サイズの設定がやり直される。
【００３１】
更に、ステップＳ１７では３Ｄ回転カタログ画像３０ａの回転速度が設定され、続くステップＳ１８にてその回転速度の設定がチェックされる。そして、３Ｄ回転カタログ画像３０ａの回転速度の設定がＯＫであればステップＳ１９へ移行し、ＯＫでなければ前記ステップＳ１７へ移行して回転速度の設定がやり直される。
【００３２】
こうして、ステップＳ１９にて全ての設定が終了したか否かがチェックされる。その結果、全ての設定がＯＫでなければ前記ステップＳ１１に移行する。一方、全ての設定がＯＫであれば、前記ステップＳ１１〜Ｓ１８の設定に基づいて、３Ｄ回転カタログ画像３０ａが、検査室モニタ１５の画面上に、基の３Ｄロードマップ画像３０と共に別ウィンドウで表示される。ここで、３Ｄ回転カタログ画像３０ａは、図４（ｂ）に矢印で示されているように、前記ステップＳ１１で設定された角度の範囲で連続的に動画再生される。
【００３３】
その後、本サブルーチンを抜けて図２のフローチャートのステップＳ３に移行する。
【００３４】
このようにして、検査室モニタ１５の画面に３Ｄ回転カタログ画像３０ａの表示がなされたならば、ステップＳ３にて、図示されないガイドワイヤ（カテーテル）の処置動作が実行される。この際、前記画面上に表示されている血管３１のみで判断し難い奥行き方向は、３Ｄ回転カタログ画像３０ａに表示された血管３１により、容易に判断することができる。
【００３５】
尚、カテーテルの操作にあたり、カテーテルの先端位置を検出して、３Ｄロードマップ画像３０、３Ｄ回転カタログ画像３０ａに、その先端をマーカとして表示するようにしてもよい。
【００３６】
この後、ステップＳ４にて、前述したようにして表示された３Ｄ回転カタログ画像３０ａの表示位置変更の有無がチェックされる。ここで、表示位置の変更がある場合は、ステップＳ５に移行して３Ｄ回転カタログ表示位置の変更処理が行われる。この表示位置変更処理は、前述した図３のフローチャートのステップＳ１３と同様にして行われる。
【００３７】
例えば、現在の３Ｄ回転カタログ画像３０ａの表示位置が図４（ｃ）に示されるように、画面の右上部分であったとする。ここで、例えば、画面の右上部分に３Ｄロードマップ画像３０の血管３１が表示されていると、３Ｄ回転カタログ画像３０ａが画面の右上部分に存在していると都合が悪い場合がある。こうした場合は、３Ｄ回転カタログ画像３０ａを、前記画面上の他の位置に変更することが可能である。
【００３８】
この表示位置は、システムコンソール２２が操作されることによって、例えば図４（ｄ）に示されるように、画面の右下部分への移動が可能である。この表示位置変更の操作は、システムコンソール２２のマウスによるドラッグや、画面上の指定箇所をクリックすることによってなされる等、種々考えられる。これにより、図４（ｄ）に示されるように、３Ｄ回転カタログ画像３０ｂが、３Ｄロードマップ画像３０が表示されている画面の右下部分に表示されるようになる。
【００３９】
前記ステップＳ４で表示位置の変更が無い場合、或いはステップＳ５にて表示位置の変更がなされた後は、ステップＳ６に移行して検査が終了であるか否かがチェックされる。ここで、まだ検査が続けられる場合は、ステップＳ７に移行してＣアーム１３の移動の有無がチェックされる。
【００４０】
ステップＳ７に於いて、Ｃアーム１３の移動が無い場合は前記ステップＳ３に移行し、図示されないカテーテルの処置動作が実行される。一方、Ｃアーム１３の移動がある場合は、ステップＳ８に移行してＣアーム１３の移動が行われる。尚、Ｃアーム１３が操作されて位置が移動された場合、その移動に連動して３Ｄロードマップ画像の表示が変わると同時に、３Ｄ回転カタログ画像の正面表示も連動して変わるようになっている。Ｃアーム１３の移動が終了したならば、前記ステップＳ１に移行して、以降の処理動作が繰り返される。
【００４１】
そして、前記ステップＳ７に於いて、検査が終了であれば本シーケンスが終了する。
【００４２】
このように、カテーテル操作の際、奥行き方向、手前方向の血管の走行方向を認識するために、Ｃアーム１３の向きと同じ方向からの３Ｄロードマップ画像３０と、更にその３Ｄ画像をヨーヨー再生した画像（３Ｄ回転カタログ画像）にて、血管の走行方向がわかるような参照画像を別ウィンドウとして、ユーザが指定した画面の表示領域に表示する。これにより、現在、正面から見ている血管の奥行き、手前への走行方向を容易に認識することができ、カテーテル操作をサポートすることができる。
【００４３】
尚、前述した実施形態に於いて、３Ｄ回転カタログ表示の設定について、回転範囲、表示位置、画像サイズ、回転速度として説明したが、これらに限定されるものではなく、また全ての設定を行う必要はないものである。
【００４４】
また、３Ｄ回転カタログ画像は、連続的に動画再生したものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、動画再生中にユーザのマウス等の操作による指定によって、静止画の画像として表示することも可能であり、更には所定の角度から見た静止画のみとして表示するようにしてもよい。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００４６】
更に、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線診断システムの構成を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に於けるＸ線診断システムによる検査の動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートのステップＳ２のサブルーチン“３Ｄ回転カタログ表示”の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に於ける３Ｄ回転カタログ表示の表示例を示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…Ｘ線診断装置、１１…Ｘ線管、１２…検出器、１３…支持器（Ｃアーム）、１４…寝台、１５…検査室モニタ、１８…ローカルネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ｎ／Ｗ）、２０…Ｘ線診断システム、２１、２１ａ、２１ｂ…画像処理ユニット、２２…システムコンソール、２３…記録デバイス、２５…ネットワーク（Ｎ／Ｗ）、２６…３次元（３Ｄ）再構成サブシステム、３０…３Ｄロードマップ画像、３０ａ、３０ｂ…３Ｄ回転カタログ画像、３１…血管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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