JP2010082269A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線撮影によって得られた画像データにおける血管分岐部を正確かつ容易に特定することが可能な支援画像データの生成。
【解決手段】Ｘ線撮影装置１００の入力部１２は、Ｘ線撮影部１及び画像データ生成部６による被検体１５０のＸ線撮影にて得られた基準画像データの仙骨上端部に基準点を設定し、ルーラー形成部１０１は、この基準点と画像データの拡大／縮小率に基づいて被検体１５０の体軸方向に対しルーラーを形成する。一方、データ合成部１０３は、解剖学データ保管部１０２に予め保管された解剖学データに基づいて腹大動脈から分岐する脊髄栄養血管等の血管分岐部を示す分岐マーク及び血管の識別情報を前記ルーラーに付加して支援画像データを生成し、表示データ生成部１１１は、前記基準画像データに後続して収集される時系列的な画像データの各々に前記支援画像データを付加してモニタ１１２に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明はＸ線撮影装置に係り、特に、画像データ上における血管分岐部を容易に特定することが可能なＸ線撮影装置に関する。

Ｘ線撮影装置やＭＲＩ装置、あるいはＸ線ＣＴ装置等を用いた医用画像診断技術は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。

Ｘ線撮影装置を用いた画像診断は、近年ではカテーテル手技の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げている。循環器診断を目的としたＸ線撮影装置は、通常、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部及び前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を保持する保持部と、被検体を載置した天板を有する寝台部と、Ｘ線検出部から得られた投影データに基づいてＸ線画像データ（以下、画像データと呼ぶ。）を生成する画像データ生成部等によって構成されている。そして、上述の保持部は、Ｘ線発生部及びＸ線検出部（以下では、これらを纏めて撮像系と呼ぶ。）を所定方向に移動あるいは回動させることが可能なＣアームやΩアーム等の保持装置を有し、被検体の水平移動及び垂直移動を可能とする天板と併用することにより任意の位置や方向からのＸ線撮影を可能にしている。

このような循環器診断用のＸ線撮影装置を用い、例えば、脊髄に対して栄養分を供給している脊髄栄養血管の状態を検査する場合には腹大動脈から分岐する複数の血管分岐部の中から所望栄養血管の血管分岐部を探索し、この血管分岐部に対してその先端部が挿入されたカテーテルを用いて当該栄養血管に対する造影剤の注入が行なわれる。この場合、通常の成人における当該栄養血管の血管分岐部から仙骨までの距離は個人差が比較的少ないことに着目し、仙骨からの距離を計測することによってカテーテル挿入の対象となる血管分岐部（所望血管分岐部）の特定が行なわれる。

具体的には、定規や目盛付き粘着シート等を被検体の脊椎に沿って設置した状態でＸ線撮影を行なって画像データを収集し、画像データに付加された目盛に基づいて仙骨からの距離を推定する方法がある。即ち、操作者は、先ず、画像データの観察下でこの画像データに表示された定規あるいは目盛付き粘着シートの目盛を参照しながら血管の分岐が予想される位置までカテーテルの先端部を移動し、次いで、この先端部を腹大動脈の血管壁に接触させた状態で微動させることにより得られる血管壁の凹凸情報から所望血管分岐部を特定する（例えば、特許文献１参照。）。
実用新案登録第３０６５７６８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された方法によれば、天板上に載置された被検体の仙骨を基準とした定規や目盛付き粘着シートの正確な設置は熟練を必要とする。又、血管分岐部から仙骨までの距離等に関する情報は操作者の記憶に依存しており、特に、操作者が、解剖学的知識を十分に有していない場合には誤った血管分岐部に対してカテーテルを挿入してしまう危険性がある。

そして、Ｘ線撮影において血管分岐部の誤った選択が判明した場合、所望血管分岐部に対するカテーテルの挿入及び造影剤の投与とＸ線撮影をやり直す必要があるため、検査効率が著しく低下するのみならず被検体に対する被曝線量が増大するという問題点を有していた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像データ上における血管分岐部の特定を正確かつ容易に行なうことが可能なＸ線撮影装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＸ線撮影装置は、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を有する撮像系と被検体を載置した天板とを移動あるいは回動させて血管内デバイスが挿入された前記被検体に対してＸ線撮影を行なうＸ線撮影装置において、前記被検体から収集された基準画像データに対して基準点を設定する基準点設定手段と、前記被検体に対する前記基準画像データの拡大／縮小率と前記基準点の位置情報に基づいて所定方向に形成されたルーラーを有する支援画像データを生成する支援画像データ生成手段と、前記支援画像データを前記基準画像データあるいは前記基準画像データに後続して収集される画像データに付加して表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、被検体に対するＸ線撮影によって得られた画像データにおいて血管分岐部を正確かつ容易に特定することができる。このため、血管分岐部の誤った選択に伴なう再検査の頻度が大幅に低減し、従って、検査効率の低下や被検体に対する被曝線量の増大を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本実施例のＸ線撮影装置は、被検体の腹大動脈に挿入されたカテーテルの操作を支援する支援画像データの生成とその表示に際し、Ｘ線撮影によって得られた基準画像データの仙骨上端部に基準点を設定し、この基準点と画像データの拡大／縮小率に基づいて所定フォーマットのルーラーを前記被検体の体軸方向に対して形成する。更に、予め保管された解剖学データに基づいて腹大動脈から分岐する脊髄栄養血管等の血管分岐部を示す分岐マーク及び血管の識別情報を前記ルーラーに付加して支援画像データを生成し、前記基準画像データに後続して収集される時系列的な画像データの各々に前記支援画像データを付加して表示部へ表示する。

尚、以下の実施例では、腹大動脈から脊髄栄養血管への血管分岐部の特定を目的とした支援画像データの生成について述べるが、これに限定されるものではなく、他の血管分岐部の特定を目的とした支援画像データの生成であってもよい。

（装置の構成）
本発明の実施例におけるＸ線撮影装置の構成につき図１乃至図５を用いて説明する。但し、図１は、Ｘ線撮影装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＸ線撮影装置が備えるＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図である。

図１に示す本実施例のＸ線撮影装置１００は、被検体１５０に対してＸ線を照射すると共に被検体１５０を透過したＸ線を検出して投影データを生成するＸ線撮影部１と、前記投影データに基づいて基準画像データ及びこの基準画像データに後続する時系列的な画像データを生成する画像データ生成部６と、Ｘ線撮影部１が備えた後述のＸ線発生部２及びＸ線検出部３（撮像系）を保持し被検体１５０の周囲で所望の方向へ移動あるいは回動させる保持部７と、被検体１５０を載置し所望の方向へ移動させる天板８と、保持部７及び寝台部の各々に設けられた図示しない移動機構部に対して駆動信号を供給し、更に、保持部７に設けられた撮像系や天板８の移動情報を計測する機構駆動部９を備えている。

更に、Ｘ線撮影装置１００は、機構駆動部９から供給される撮像系及び天板８の移動情報や後述の入力部１２から供給される被検体情報及び投影データ生成条件等に基づき腹大動脈の血管壁に点在する血管分岐部の特定支援を目的とした支援画像データを生成する支援画像データ生成部１０と、支援画像データ生成部１０から供給される上述の支援画像データを画像データ生成部６から供給される基準画像データ及び時系列的な画像データに付加して表示する表示部１１と、被検体情報の入力、投影データ生成条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、基準画像データに対する基準点の設定、支援画像データの選択、支援画像データにおけるルーラー方向の更新、撮像系や天板８の移動量に対する閾値の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１２と、Ｘ線撮影装置１００が備える上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。

Ｘ線撮影部１は、図１に示すように被検体１５０に対してＸ線を照射するＸ線発生部２と、被検体１５０を透過したＸ線を検出するＸ線検出部３と、検出されたＸ線に基づいて投影データを生成する投影データ生成部４と、Ｘ線発生部２に対して高電圧を供給する高電圧発生部５を備えている。

次に、Ｘ線撮影部１が有する上述の各ユニットの具体例につき図２を用いて更に詳しく説明する。

図２に示したＸ線発生部２は、被検体１５０に対しＸ線を照射するＸ線管２１と、Ｘ線管２１から放射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器２２を備えている。Ｘ線管２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。一方、Ｘ線絞り器２２は、Ｘ線管２１と被検体１５０の間に位置し、Ｘ線管２１から照射されたＸ線ビームを所定の照射視野のサイズに絞り込む機能を有している。

Ｘ線検出部３は、Ｘ線を直接電荷に変換する方式と一旦光に変換した後電荷に変換する方式があり、本実施例では前者について説明するが後者であっても構わない。即ち、本実施例におけるＸ線検出部３は、被検体１５０を透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面検出器３１と、この平面検出器３１に蓄積された電荷を読み出すための駆動パルスを生成するゲートドライバ３２を備えている。

平面検出器３１は、２次元配列された複数の微小な検出素子によって構成され、各々の検出素子は、Ｘ線を感知し入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する光電膜と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）（何れも図示せず）を備えている。そして、蓄積された電荷はゲートドライバ３２が供給する駆動パルスによって順次読み出される。

一方、投影データ生成部４は、Ｘ線検出部３の平面検出器３１から行単位あるいは列単位でパラレルに読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器４１と、この電荷・電圧変換器４１の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２と、デジタル変換されたパラレル信号を時系列的なシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換器４３を備えている。

高電圧発生部５は、Ｘ線管２１の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器５２と、システム制御部１３から供給される指示信号に従い、高電圧発生器５２における管電流、管電圧、照射時間、照射タイミング等のＸ線照射条件を制御するＸ線制御部５１を備えている。

図１へ戻って、画像データ生成部６は、図示しない投影データ記憶部と画像演算部を備え、前記投影データ記憶部は、Ｘ線撮影部１の投影データ生成部４から供給される時系列的な投影データを順次保存して２次元投影データを生成する。一方、前記画像演算部は、前記投影データ記憶部にて生成された２次元投影データに対しフィルタリング処理等の画像処理を行なって画像データを生成し、更に、得られた複数の画像データに対し合成処理や減算処理（サブトラクション）等を必要に応じて行なう。

次に、機構駆動部９は、Ｘ線発生部２とＸ線検出器３を有する撮像系を所望の方向へ移動あるいは回動させるために保持部７に設けられた図示しない移動機構部及び回動機構部に対して駆動信号を供給し、更に、被検体１５０を載置した天板８を所望の方向へ移動させるために天板８を備えた図示しない寝台部に設けられている移動機構部に対して駆動信号を供給する移動機構駆動部９１と、移動機構駆動部９１に対して制御信号を供給する機構駆動制御部９２と、保持部７の移動機構部及び回動機構部に取り付けられた図示しない位置検出器からの出力信号に基づいて撮像系の移動情報（即ち、撮像系の移動方向及び移動距離と回動方向及び回動角度）を計測し、更に、寝台部の移動機構部に取り付けられた図示しない位置検出器からの出力信号に基づいて天板８の移動情報（即ち、天板８の移動方向及び移動距離）を計測する移動情報計測部９３を備えている。

一方、支援画像データ生成部１０は、ルーラー形成部１０１、解剖学データ保管部１０２及びデータ合成部１０３を備えている。

ルーラー形成部１０１は、入力部１２から供給される投影データ生成条件及び機構駆動部９の移動情報計測部９３から供給される撮像系及び天板８の移動情報に基づき、画像データ生成部６が生成した基準画像データに対してルーラー（定規）を形成する。即ち、ルーラー形成部１０１は、先ず、入力部１２が投影データ生成条件として設定するＸ線管２１から平面検出器３１までの距離（ＳＩＤ：Source-Image-Distance）やＸ線管２１あるいは平面検出器３１から被検体１５０までの距離、更には、平面検出器３１における撮像領域の大きさ（ＦＯＶ：Field of View）等に基づいて被検体１５０に対する基準画像データの拡大／縮小率を算出する。次いで、この拡大／縮小率と移動情報計測部９３から供給される撮像系の回動方向及び回動角度に基づいて判定した撮影方向、更には、画像データ生成部６が生成した基準画像データの仙骨上端部に対して入力部１２が設定した基準点に基づいてルーラーを形成する。

一方、解剖学データ保管部１０２は、生体の解剖学データを保管する図示しない記憶部を有し、前記記憶部には、例えば、腹大動脈から脊髄へ分岐する脊髄栄養血管や前記腹大動脈から各種の腹部臓器へ分岐する、例えば、肋間動脈、食道動脈、腹腔動脈、上腸間膜動脈、下腸間膜動脈、腎動脈、腰動脈等の臓器栄養血管の識別情報（血管名）やこれら栄養血管の血管分岐部から仙骨上端部あるいは総腸骨動脈分岐部までの標準的な距離等を含む解剖学データが生体の年齢や性別等を付帯情報として予め保管されている。

そして、データ合成部１０３は、入力部１２から供給される被検体情報の性別や年齢に対応した解剖学データを解剖学データ保管部１０２から読み出し、この解剖学データに基づき、ルーラー形成部１０１が形成したルーラーに対して脊髄栄養血管及び臓器栄養血管の血管分岐部を示す分岐マーカと臓器栄養血管の識別情報を付加することにより支援画像データを生成する。

次に、機構駆動部９の移動情報計測部９３にて計測された撮像系の移動情報（回動方向及び回動角度）によって判定される撮影方向につき図３を用いて説明する。図１において既に述べたようにＸ線発生部２及びＸ線検出部３がその両端部に装着された保持部７を、被検体１５０の体軸方向（ｚ軸方向）を回動軸として回動させることにより被検体１５０に対する撮影方向を任意に設定することが可能となる。

図３は、例えば、Ｘ線管２１を有するＸ線発生部２と平面検出器３１を有するＸ線検出部３とからなる撮像系を垂直方向（図１のｙ軸方向）の近傍に配置して行なわれる正面撮影と、上述の撮像系を水平方向（図１のｘ軸方向）の近傍に配置して行なわれる側面撮影を示している。そして、支援画像データ生成部１０のルーラー形成部１０１は、機構駆動部９の移動情報計測部９３において計測された撮像系の回動角度に基づいて正面撮影あるいは側面撮影の判定を行なう。例えば、ｘ軸方向を基準とする回動角度θが、４５度＜｜θ｜＜１３５度の場合には正面方向からの撮影（正面撮影）と判定し、回動角度θが、０度≦｜θ｜≦４５度、あるいは、１３５度≦｜θ｜≦１８０度の場合には側面方向からの撮影（側面撮影）と判定する。但し、正面撮影及び側面撮影における回動角度の範囲は上述の値に限定されない。

次に、上述の判定結果に基づく正面撮影によって収集された基準画像データとこの基準画像データに付加される支援画像データの具体例を図４に示す。図４（ａ）は、被検体１５０に対する正面撮影によって収集された腹大動脈Ａａを中心とする基準画像データであり、基準画像データの中央部には脊椎Ｖｃに沿って上下方向（ｚ軸方向）に走行する腹大動脈Ａａが存在し、腹大動脈Ａａの血管壁には脊髄栄養血管や各種の臓器栄養血管と連絡する複数の血管分岐部が存在している。又、腹大動脈Ａａから２つの総腸骨動脈Ｃａに至る分岐部近傍には脊椎Ｖｃの下端部と接する仙骨Ｓｓｂの上端部が位置している。

一方、図４（ｂ）は、図４（ａ）の太枠Ｐで示した基準画像データに付加される支援画像データの具体例であり、基準画像データの仙骨上端部に対して設定された基準点Ｑａから左右方向に所定距離ｄａ及びｄｂだけ離れた位置にはｚ軸方向に対するルーラーＲａ及びルーラーＲｂが支援画像データ生成部１０のルーラー形成部１０１によって形成され、更に、ルーラーＲａ及びルーラーＲｂの各々に対する分岐マーカや血管識別情報の付加がデータ合成部１０３によって行なわれる。

この場合、例えば、ルーラーＲａ及びルーラーＲｂの各々に対して脊髄栄養血管への血管分岐部を示す分岐マーカ▼と各種の臓器栄養血管への血管分岐部を示す分岐マーカ▽が付加され、更に、臓器栄養血管の識別情報が分岐マーカ▽の近傍に付加される。

次に、側面撮影によって収集された基準画像データに付加される支援画像データの具体例につき図５を用いて説明する。この場合、基準画像データの仙骨上端部に設定された基準点Ｑｂから、例えば、右方向に所定距離ｄｃだけ離れた位置にはｚ軸方向に対するルーラーＲｃがルーラー形成部１０１によって形成される。更に、脊髄栄養血管への血管分岐部を示す分岐マーカ▼と各種の臓器栄養血管への血管分岐部を示す分岐マーカ▽がルーラーＲｃに対して付加され、臓器栄養血管の識別情報が分岐マーカ▽の近傍に示される。

尚、正面撮影の基準画像データに対するルーラーＲａ及びルーラーＲｂは腹大動脈Ａａや各種栄養血管の観察を妨げない距離ｄａ及び距離ｄｂにおいて形成され、同様にして、側面撮影の基準画像データに対するルーラーＲｃも腹大動脈Ａａや各種栄養血管の観察を妨げない距離ｄｃにおいて形成される。但し、正面撮影では上述のように２つのルーラーＲａ及びＲｂを形成することによって左右に位置する複数の血管分岐部を容易に特定することができるが、これに限定されるものではなく、ルーラーＲａあるいはルーラーＲｂの何れかを形成し、このルーラーに対して分岐マーカや栄養血管の識別情報を付加してもよい。

図１へ戻って、表示部１１は、表示データ生成部１１１とモニタ１１２を備えている。表示データ生成部１１１は、画像データ生成部６から供給される基準画像データ及び時系列的な画像データに支援画像データ生成部１０から供給される上述の支援画像データを付加して表示データを生成し、この表示データを所定の表示フォーマットに変換してモニタ１１２に表示する。但し、機構駆動部９の移動情報計測部９３によって計測された撮像系や天板８の移動量が予め設定された閾値αより大きくなった場合、表示データ生成部１１１は、この移動量が再び閾値αより小さくなるまで画像データに対する支援画像データの付加を中断し、画像データのみをモニタ１１２に表示する。尚、操作者が、上述の腹大動脈及び各種栄養血管に関する十分な解剖学的知識を有している場合、表示部１１は、入力部１２から供給される支援画像データの選択信号に従ってルーラー形成部１０１から直接供給されるルーラーのみの支援画像データを基準画像データあるいはこの基準画像データに後続する時系列的な画像データに付加して表示してもよい。

次に、入力部１２は、表示パネルやキーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェイスであり、基準画像データに表示された仙骨上端部に基準点を設定する基準点設定機能１２１、操作者の熟練度等に基づいて支援画像データの選択（即ち、ルーラーのみの支援画像データあるいはルーラーに分岐マーカーや栄養血管識別情報を付加した支援画像データの選択）を行なう支援画像データ選択機能１２２、支援画像データにおけるルーラーの方向が被検体１５０の体軸方向あるいは血管走行方向に対して著しく異なる場合、これらが一致するようにルーラーの方向を更新するルーラー方向更新機能１２３を有している。又、被検体情報の入力、投影データ生成条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、撮像系や天板８の移動量に対する閾値αの設定、更には、各種コマンド信号の入力等も上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。

システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部１２において入力／設定／選択された上述の情報は前記記憶回路に一旦保存される。そして、前記ＣＰＵは、これらの入力情報、設定情報及び選択情報に基づいてＸ線撮影装置１００が備える各ユニットを統括的に制御し支援画像データが付加された画像データの生成とその保存を行なう。

（支援画像データの表示手順）
次に、本実施例における支援画像データの表示手順につき図６に示したフローチャートに沿って説明する。支援画像データの生成に先立ちＸ線撮影装置１００の操作者は、入力部１２において被検体情報の入力、投影データ生成条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、撮像系や天板８の移動量に対する閾値αの設定、支援画像データの選択等を行ない、これらの入力情報や設定情報はシステム制御部１３の記憶回路に保存される。このとき、投影データ生成条件の設定情報を入力部１２からシステム制御部１３を介して受信した機構制御部９の機構駆動制御部９２は、移動機構駆動部９１を制御して保持部７及び寝台部の移動機構部に駆動信号を供給し、保持部７に装着された撮像系及び天板８を所望の位置へ移動／回動させる（図４のステップＳ１）。

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、入力部１２においてＸ線撮影の開始コマンドを入力し、このコマンド信号がシステム制御部１３のＣＰＵに供給されることによりカテーテルが挿入された被検体１５０に対するＸ線撮影が開始される（図４のステップＳ２）。

即ち、システム制御部１３は、Ｘ線撮影を実行するための指示信号を高電圧発生部５のＸ線制御部５１に供給する。この指示信号を受信したＸ線制御部５１は、既に設定されているＸ線照射条件に基づき高電圧発生器５２を制御して高電圧をＸ線発生部２のＸ線管２１に印加し、Ｘ線管２１は、Ｘ線絞り器２２を介しカテーテルが挿入された被検体１５０に対してパルスＸ線を照射する。そして、被検体１５０を透過したＸ線は、この被検体１５０の後方に設けられたＸ線検出部３の平面検出器３１によって検出される。即ち、平面検出器３１は、被検体１５０を透過したＸ線を受信して、そのＸ線照射強度に比例した信号電荷を図示しない電荷蓄積コンデンサに蓄積する。Ｘ線照射が終了すると、システム制御部１３から制御信号が供給されたゲートドライバ３２は、平面検出器３１に対して駆動パルスを供給し前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された信号電荷を列方向に順次読み出す。

このとき読み出された信号電荷は、投影データ生成部４における電荷・電圧変換器４１において電圧に変換され、更に、Ａ／Ｄ変換器４２においてデジタル信号に変換された後パラレル・シリアル変換器４３に供給されて時系列的な投影データが形成される。そして、画像データ生成部６は、Ｘ線撮影部１の投影データ生成部４から供給される被検体１５０の投影データを自己の記憶回路に順次保存し、例えば、図４（ａ）に示した基準画像データを生成して表示部１１のモニタ１１２に表示する。（図４のステップＳ３）。

次いで、表示部１１に表示された基準画像データを観察した操作者は、入力部１２の基準点設定機能１２１を用いてこの基準画像データに表示されている仙骨上端部に基準点を設定する。例えば、基準画像データ上の仙骨上端部を入力部１２のマウスを用いて指定した状態で右クリックし、このとき新たに表示されるメニューの中からルーラー表示モードを選択することにより基準点が設定される（図４のステップＳ４）。

一方、支援画像データ生成部１０のルーラー形成部１０１は、入力部１２から供給される投影データ生成条件や機構駆動部９の移動情報計測部９３から供給される撮像系及び天板８の移動情報等に基づいて基準画像データに対する定規（ルーラー）を生成する。即ち、ルーラー形成部１０１は、先ず、移動情報計測部９３から供給された撮像系や天板８の移動情報に基づいて撮影方向（即ち、正面撮影あるいは側面撮影）を判定し、次いで、ステップＳ１の初期設定にて入力部１２が設定した投影データ生成条件のＳＩＤやＸ線管２１あるいは平面検出器３１から被検体１５０までの距離、更には、平面検出器３１における撮像領域の大きさ（ＦＯＶ：Field of View）等に基づいて被検体１５０に対する基準画像データの拡大／縮小率を算出する。そして、この拡大／縮小率と撮影方向の判定結果、更には、上述のステップＳ４において入力部１２が基準画像データに対し設定した基準点に基づき所定フォーマットのルーラーを形成する（図４のステップＳ５）。

次いで、ステップＳ１の初期設定における支援画像データの選択においてルーラーに分岐マーカーや栄養血管識別情報を付加した支援画像データの選択が行なわれた場合、データ合成部１０３は、入力部１２から供給された被検体情報の性別や年齢に対応する解剖学データを解剖学データ保管部１０２から読み出し、ルーラー形成部１０１から供給されたルーラーに対し各種栄養血管の血管分岐部を示す分岐マーカーと栄養血管識別情報を前記解剖学データに基づいて付加することにより支援画像データを生成する。一方、支援画像データの選択においてルーラーのみを有する支援画像データの選択が行なわれた場合、データ合成部１０３は、ルーラー形成部１０１から供給されたルーラーのみを用いて支援画像データを生成する（図４のステップＳ６）。

基準画像データに対する支援画像データの生成が終了したならば、システム制御部１３は、Ｘ線撮影部１及び画像データ生成部６を制御して上述のステップＳ３と同様の手順により被検体１５０に対する時系列的な画像データを生成し（図４のステップＳ７）、機構駆動部９の移動情報計測部９３は、撮像系及び天板８の移動量を計測する（図４のステップＳ８）。そして、基準画像データ収集位置からの移動量が零の場合（即ち、ステップＳ１においてその初期位置が設定された撮像系及び天板８が静止したままの状態にある場合）、表示部１１は、ステップＳ７において生成された画像データにステップＳ６において生成された支援画像データを付加して表示部１１のモニタ１１２に表示する（図４のステップＳ１０）。

又、初期位置から移動した撮像系及び天板８の移動量が所定の閾値αより小さい場合、表示部１１は、ステップＳ６において生成された支援画像データを上述の移動方向及び移動量に対応させてその位置を更新する（図４のステップＳ９）。そして、更新後の支援画像データをステップＳ７において生成された画像データに付加してモニタ１１２に表示する（図４のステップＳ１０）。一方、初期位置から移動した撮像系及び天板８の移動量が閾値αより大きい場合、表示部１１は、画像データに対する支援画像データの付加を中断し画像データのみをモニタ１１２に表示する（図４のステップＳ１１）。そして、上述のステップＳ７乃至Ｓ１１に示した手順を繰り返すことにより略リアルタイムで表示される画像データ及び支援画像データの観察下で被検体１５０に対するカテーテル操作が行なわれる。

尚、基準画像データあるいは時系列的な画像データに付加された支援画像データにおけるルーラーの方向と被検体１５０の体軸方向あるいは血管走行方向との間に著しい差異がある場合、入力１２のルーラー方向更新機能１２３を用いてルーラーの方向を体軸方向あるいは血管走行方向へ移動（更新）することにより血管分岐部の特定精度を維持することができる。具体的には、表示部１１に表示されたルーラーを入力１２に設けられたマウスを用いて好適な方向へドラッグすることによりルーラー方向の更新を容易に行なうことができる。

以上述べた本発明の実施例によれば、被検体に対するＸ線撮影によって得られた画像データにおいて血管分岐部を正確かつ容易に特定することができる。このため、血管分岐部の誤った選択に伴なう再検査の頻度が大幅に低減し、従って、検査効率の低下や被検体に対する被曝線量の増大を防止することができる。

特に、上述の実施例では、基準画像データの拡大／縮小率に基づいて形成されたルーラーがこの基準画像データ上の基準点を基準として自動設定され、このルーラーを有する支援画像データが前記基準画像データに後続する時系列的な画像データの各々に対して付加されるため、従来のような被検体に対するルーラーの誤った設定を防止することができ、血管分岐部の位置を正確かつ短時間で把握することが可能となる。

更に、上述のルーラーに対して血管分岐部の位置を示す分岐マーカや分岐した血管の識別情報等を予め保管された解剖学データに基づいて付加することが可能なため、操作者が腹大動脈等に関する解剖学知識を十分有していない場合においても脊髄栄養血管や各種臓器栄養血管への血管分岐部を容易に特定することができる。

一方、上述の実施例によれば、時系列的な画像データに付加される支援画像データは、撮像系や天板の移動情報に基づいてその位置が自動更新されるため、撮像系を好適な位置へ移動させても画像データと支援画像データを常に一致させた状態で観察することができる。又、撮像系の移動情報（回動方向及び回動角度）に基づいて判定された撮影方向に対応する支援画像データが生成されるため、前記撮影方向にて収集された画像データに好適な支援画像データを用いて腹大動脈等に対するカテーテル操作を行なうことができる。

更に、支援画像データにおけるルーラーの方向が被検体の体軸方向に対して著しく異なる場合、これらの方向が一致するようにルーラーの方向を短時間で更新することができる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、腹大動脈から脊髄栄養血管への血管分岐部の特定を目的とした支援画像データを生成する場合について述べたが、他の血管分岐部の特定を目的とする支援画像データの生成であってもよい。

又、上述の実施例では、腹大動脈に挿入されたカテーテルの操作支援を目的とした支援画像データの生成について述べたが、ガイドワイヤや細径超音波プローブ等の他の血管内デバイスの操作支援を目的とした支援画像データの生成であっても構わない。

一方、上述の実施例における移動情報計測部９３は、保持部７あるいは寝台部の移動／回動機構部に設けられた位置検出器の出力信号に基づいて撮像系や天板８の移動情報を計測する場合について述べたが、機構駆動制御部９２から出力される制御信号あるいは移動機構駆動部９１から出力される駆動信号に基づいて撮像系や天板８の移動情報を計測してもよい。又、移動量の計測は、天板８あるいは撮像系の何れか一方であっても構わない。

更に、上述の実施例では、移動情報計測部９３によって計測された撮像系の移動情報に基づいて正面撮影と側面撮影の判定を行ない、この判定結果に基づいて各々の撮影方向に対応する支援画像データを生成する場合について述べたが、撮影方向は２方向に限定されるものではなく、例えば、所定角度範囲の斜め撮影に対応した支援画像データを生成してもよい。

又、入力部１２の基準点設定機能１２１は、基準画像データにて示された仙骨上端部に対し基準点を設定する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、総腸骨動脈の分岐部に対して基準点を設定してもよい。

更に、基準画像データの仙骨上端部に対する基準点の設定は、入力部１２の基準点設定機能１２１によって行なう場合について述べたが、基準画像データに対する２値化処理等の画像処理によって仙骨上端部や総腸骨動脈分岐部の輪郭データを抽出する輪郭データ抽出部を新たに備え、この輪郭データ抽出部にて得られた輪郭データに基づいて仙骨上端部や総腸骨動脈分岐部に対する基準点を自動設定してもよい。又、仙骨上端部や総腸骨動脈分岐部の替わりに脊椎の輪郭を上述の画像処理によって検出し、解剖学データ保管部１０２に予め保管された脊椎と血管分岐部との相対的距離データに基づいてルーラーの形成とこのルーラーに対する分岐マーカ等の付加を行なってもよい。このような方法によれば、基準点の設定を短時間で行なうことができ操作者の負担を軽減することができる。

本発明の実施例におけるＸ線撮影装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例のＸ線撮影装置が備えるＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図。 同実施例における撮像系の回動角度によって判定される撮影方向を説明するための図。 同実施例の正面撮影において収集される基準画像データとこの基準画像データに付加される支援画像データの具体例を示す図。 同実施例の側面撮影における基準画像データに付加される支援画像データの具体例を示す図。 同実施例における支援画像データの表示手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…Ｘ線撮影部
２…Ｘ線発生部
３…Ｘ線検出部
４…投影データ生成部
５…高電圧発生部
６…画像データ生成部
７…保持部
８…天板
９…機構駆動部
９１…移動機構駆動部
９２…機構駆動制御部
９３…移動情報計測部
１０…支援画像データ生成部
１０１…ルーラー形成部
１０２…解剖学データ保管部
１０３…データ合成部
１１…表示部
１１１…表示データ生成部
１１２…モニタ
１２…入力部
１２１…基準点設定機能
１２２…支援画像データ選択機能
１２３…ルーラー方向更新機能
１３…システム制御部
１００…Ｘ線撮影装置

Claims (12)

1. Ｘ線発生部及びＸ線検出部を有する撮像系と被検体を載置した天板とを移動あるいは回動させて血管内デバイスが挿入された前記被検体に対してＸ線撮影を行なうＸ線撮影装置において、
   前記被検体から収集された基準画像データに対して基準点を設定する基準点設定手段と、
   前記被検体に対する前記基準画像データの拡大／縮小率と前記基準点の位置情報に基づいて所定方向に形成されたルーラーを有する支援画像データを生成する支援画像データ生成手段と、
   前記支援画像データを前記基準画像データあるいは前記基準画像データに後続して収集される画像データに付加して表示する表示手段とを
   備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 前記支援画像データ生成手段は、前記血管内デバイスが挿入された血管の分岐部を示す分岐マーカ及び前記分岐部から分岐する血管の識別情報の少なくとも何れかを前記ルーラーに付加して前記支援画像データを生成することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
3. 前記支援画像データ生成手段は、予め保管された解剖学データに基づいて前記ルーラーに対する前記分岐マーカ及び前記識別情報の付加を行なうことを特徴とする請求項２記載のＸ線撮影装置。
4. 生体の解剖学データを保管する解剖学データ保管手段を備え、前記支援画像データ生成手段は、前記解剖学データ保管手段から読み出した前記被検体の被検体情報に対応する解剖学データに基づいて前記ルーラーに対する前記分岐マーカ及び前記識別情報の付加を行なうことを特徴とする請求項３記載のＸ線撮影装置。
5. 操作者の熟練度に基づいて支援画像データを選択する支援画像データ選択手段を備え、前記支援画像データ生成手段は、前記支援画像データ選択手段から供給される選択情報に基づいて前記ルーラーのみを有する支援画像データあるいは前記ルーラーに分岐マーカ及び血管の識別情報の少なくとも何れかが付加された支援画像データを生成することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
6. 前記撮像系の回動角度を計測する移動情報計測手段を備え、前記支援画像データ生成手段は、測定された前記回動角度に基づいて前記被検体に対する撮影方向を判定し、この撮影方向に好適な前記支援画像データを生成することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
7. 前記支援画像データ生成手段は、前記血管内デバイスが挿入された前記被検体の体軸方向あるいは腹大動脈の走行方向に対して前記ルーラーを形成し、前記腹大動脈から脊髄栄養血管への分岐部及び前記腹大動脈から各種臓器栄養血管への分岐部を示す前記分岐マーカを前記ルーラーに付加して前記支援画像データを生成することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
8. 前記撮像系及び前記天板の少なくとも何れかの移動方向及び移動量を計測する移動情報計測手段を備え、前記表示手段は、測定された前記移動方向及び移動量に対応させてその位置を更新した前記支援画像データを前記画像データに付加して表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
9. 前記撮像系及び前記天板の少なくとも何れかの位置を計測する移動情報計測手段を備え、前記表示手段は、測定された前記ルーラーの左右方向における前記撮像系と前記天板との相対的距離と、前記基準画像データを撮影した時点での距離との差が所定閾値より大きな場合、前記画像データに対する前記支援画像データの付加を中断することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
10. ルーラー方向更新手段を備え、前記ルーラー方向更新手段は、前記被検体の体軸方向あるいは血管走行方向に対して異なる方向に設定された前記ルーラーの方向を前記体軸方向あるいは前記血管走行方向へ更新することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
11. 前記基準点設定手段は、前記基準画像データにおける仙骨上端部あるいは総腸骨動脈分岐部の何れかに対して前記基準点を設定することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
12. 前記基準画像データにおける仙骨あるいは総腸骨動脈の輪郭データを抽出する輪郭データ抽出手段を備え、前記基準点設定手段は、前記輪郭データに基づいて前記基準点を設定することを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。

Images