JP6274005B2 - X-ray imaging apparatus and method of operating X-ray imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、インターベンション治療などにおいて被検体の体内に挿入されたカテーテルを含む画像を取得するX線撮影装置に係り、特に画像内における血管の完全閉塞部位を強調し、その強調された画像を表示する技術に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus that acquires an image including a catheter inserted into a body of a subject in an interventional treatment or the like, and particularly emphasizes a complete occlusion site of a blood vessel in the image and displays the enhanced image. Related to display technology.
医療現場において、心筋梗塞や狭心症など心血管疾患の患者に対して、近年では冠動脈インターベンション治療(PCI:Percutaneous Coronary Intervention)が行われる。冠動脈インターベンション治療では、内部にガイドワイヤを備えたカテーテルを被検体の血管内に挿入し、血管の患部に対して処置を行う。カテーテルによる血管内処置としては、ステント留置やアテレクトミーなどが挙げられる。 Recently, coronary intervention treatment (PCI: Percutaneous Coronary Intervention) is performed on patients with cardiovascular diseases such as myocardial infarction and angina pectoris. In coronary intervention therapy, a catheter having a guide wire therein is inserted into a blood vessel of a subject, and treatment is performed on the affected part of the blood vessel. Examples of intravascular treatment using a catheter include stent placement and atherectomy.
PCIの術式において、図14(a)に示すように、血管101を介してカテーテル103を矢印の方向に通してガイドワイヤ105を患部である狭窄部107に到達させる。ガイドワイヤ105の先端が狭窄部107を通過した後、図14(b)に示すように、カテーテル103の内部からガイドワイヤ105を伝ってデバイス109を狭窄部107へ到達させる。デバイス109は一例としてステントやロータブレーダなどが挙げられ、狭窄部107において血管の拡張や、石灰化した血管壁の切削などの処置を行う。
In the PCI technique, as shown in FIG. 14A, the
PCIの術式を行う場合、X線撮影装置を用いてX線透視を行う。すなわち被検体に低線量のX線を照射し、X線画像を連続で取得する。このとき被検体に造影剤を投与して血管全体に行きわたらせることにより、視認性の高い血管101の像がX線画像に写り込む。術者は連続表示されるX線画像を参照してカテーテル103やガイドワイヤ105の位置を随時確認することにより、PCIの術式を好適に進めることができる。
When performing a PCI technique, X-ray fluoroscopy is performed using an X-ray imaging apparatus. That is, the subject is irradiated with a low dose of X-rays, and X-ray images are acquired continuously. At this time, a contrast agent is administered to the subject and spread throughout the blood vessel, so that an image of the
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち従来の装置では、慢性完全閉塞(CTO:Chronic Total Occulusion)など、患者の血管が完全に閉塞された状態となっている場合、PCIによる治療を適切に行うことが困難となる。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, in the case of a conventional apparatus, when a patient's blood vessel is completely occluded, such as chronic total occlusion (CTO), it is difficult to appropriately perform treatment by PCI.
ここで従来の装置に係る問題について、図15を用いて具体的に説明する。慢性完全閉塞の場合、図15(a)に示すようにアテロームや石灰化した血管壁などで構成される閉塞部111によって、血管101が完全に閉塞された状態となる。この場合、デバイス109による血管内処置を行うためにはガイドワイヤ105で閉塞部111を通過する必要がある。このとき、ガイドワイヤ105を閉塞部111に押し通すことにより、ガイドワイヤ105が閉塞部111を通って前進し、デバイス109の経路を提供できる場合もある(図15(b))。
Here, the problem relating to the conventional apparatus will be specifically described with reference to FIG. In the case of chronic complete occlusion, as shown in FIG. 15A, the
しかしながら多くの場合は、ガイドワイヤ105が閉塞部111を通過しようとする際にガイドワイヤ105が血管腔113から血管壁115に貫入する(図15(c))。このような場合、デバイス109の経路が確保できず、PCIの術式を進めることが困難となる。また血管壁115に損傷や穿孔が形成されるので、被検体の受ける負担が大きくなるという問題も懸念される。従って、血管が完全閉塞状態となっている場合、PCIによる治療を適切に行うためには閉塞部111の正確な位置を随時確認することが重要である。
However, in many cases, the
閉塞部111は血管101を完全に閉塞しているので、閉塞部111の周辺部では血流が停止している。そのため閉塞部111の周辺部に造影剤を行きわたらせることができない。すなわちX線画像において血管101の視認性は低くなるので、X線画像を用いて閉塞部111を確認することは困難である。
Since the
そこで従来はPCIの術式を行う前に閉塞部111について静止画のX線画像を撮影し、得られたX線画像を参照しながらPCIの術式を行う。静止画のX線画像は、動画の透視画像の場合と比べて高線量のX線を照射することによって取得される。そのため静止画のX線画像において閉塞部111の像を視認することができる。
Therefore, conventionally, before performing the PCI technique, an X-ray image of a still image is taken for the
しかしながら静止画のX線画像では閉塞部111のリアルタイム像を確認することができない。被検体の呼吸や心臓の拍動により、閉塞部111の正確な位置は時間の経過と共に変化するので、静止画のX線画像はPCIの術式を行う際における閉塞部111の正確な位置を反映しているとは限らない。従って、従来のX線撮影装置では閉塞部111の正確な位置を随時確認できないので、PCIにおいてガイドワイヤ105で血管壁115を通過させ、適切に血管内処置を行うことは非常に困難である。
However, a real-time image of the closed
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、完全閉塞状態の血管について、視認性の高い閉塞部のX線透視像を取得できるX線撮影装置およびX線画像の生成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an X-ray imaging apparatus and an X-ray image generation method capable of acquiring a highly visible X-ray fluoroscopic image of an obstructed portion of a completely occluded blood vessel The purpose is to provide.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出して検出信号を出力するX線検出手段と、前記検出信号に基づいてX線画像を断続的に生成する画像生成手段と、前記X線画像の各々について、前記被検体内に挿入された第1挿通部材の特定部位と、前記被検体内に挿入された、前記第1挿通部材とは異なる第2挿通部材の特定部位とを少なくとも抽出する部材抽出手段と、前記X線画像の各々を、前記部材抽出手段によって抽出された複数の前記特定部位の各々の位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、前記第1挿通部材の特定部位と前記第2挿通部材の特定部位の間にある前記被検体の領域が強調された積算画像を生成する積算手段とを備えるものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, an X-ray imaging apparatus according to the present invention includes an X-ray source that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays transmitted through the subject and outputs a detection signal, and the detection An image generating means for intermittently generating an X-ray image based on the signal; a specific portion of the first insertion member inserted into the subject for each of the X-ray images; and an inserted into the subject. In addition, member extracting means for extracting at least a specific part of the second insertion member different from the first insertion member, and each of the plurality of specific parts extracted by the member extraction means for each of the X-ray images Integrating to generate an integrated image in which the region of the subject between the specific part of the first insertion member and the specific part of the second insertion member is emphasized Means
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、部材抽出手段は、画像生成手段が生成するX線画像の各々について、被検体内に挿入された第1挿通部材の特定部位と、被検体内に挿入された、第1挿通部材とは異なる第2挿通部材の特定部位とを少なくとも抽出する。そして積算手段は、部材抽出手段によって抽出された複数の特定部位の各々の位置を基準として位置合わせして、X線画像の各々を重ね合わせることにより積算画像を生成する。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the member extraction unit includes the specific part of the first insertion member inserted into the subject for each X-ray image generated by the image generation unit. At least a specific part of the second insertion member that is inserted into the subject and is different from the first insertion member is extracted. Then, the integrating means aligns with reference to the positions of the plurality of specific parts extracted by the member extracting means, and generates an integrated image by superimposing each of the X-ray images.
この場合、X線画像の各々を重ね合わせることによって、基準となる第1挿通部材の特定部位と第2挿通部材の特定部位の間にある被検体の領域が、積算画像では強調して表示される。そのため、X線画像における関心領域の視認性が低い場合であっても、その関心領域が、第1挿通部材の特定部位と第2挿通部材の特定部位の間に位置するようにすることで、関心領域について強調表示がなされた積算画像を取得できる。従って、積算画像を参照することにより、X線画像では確認することが困難な領域について正確なリアルタイムの情報を確認することが可能となる。 In this case, by superimposing each of the X-ray images, the region of the subject between the specific part of the first insertion member and the specific part of the second insertion member, which is a reference, is highlighted in the integrated image. The Therefore, even if the visibility of the region of interest in the X-ray image is low, by making the region of interest be located between the specific part of the first insertion member and the specific part of the second insertion member , An accumulated image in which the region of interest is highlighted can be acquired. Therefore, by referring to the integrated image, it is possible to confirm accurate real-time information about a region that is difficult to confirm with an X-ray image.
また、上述した発明において前記積算手段は、前記画像生成手段が直近に生成した所定の枚数の前記X線画像を、前記抽出された第1挿通部材の特定部位と前記第2挿通部材の特定部位との位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、新たな積算画像を生成することが好ましい。 Further, in the above-described invention, the accumulating unit is configured to extract a predetermined number of the X-ray images most recently generated by the image generating unit from the extracted specific part of the first insertion member and the specific part of the second insertion member. by overlapping in alignment with reference to the position of, it is preferable to generate a new accumulated image.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、積算手段は、前記画像生成手段が直近に生成した所定の枚数の前記X線画像を、抽出された第1挿通部材の特定部位と第2挿通部材の特定部位との位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、新たな積算画像を生成する。この場合、積算手段によって生成される新たな積算画像は、最新のX線画像の情報を反映させた画像である。 そして画像生成手段は断続的にX線画像を生成するので、断続的に生成される最新のX線画像に基づいて、新たな積算画像が断続的に生成される。従って、新たに生成される積算画像を参照することにより、X線画像では確認することが困難な領域について、操作者は常に最新のリアルタイムの情報を確認して適切な治療行為を行うことが可能となる。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the integrating means extracts the predetermined number of the X-ray images most recently generated by the image generating means , and the specific part of the first insertion member extracted. And the position of the second insertion member with the specific part of the second insertion member are aligned and overlapped to generate a new integrated image. In this case, the new integrated image generated by the integrating unit is an image reflecting the latest X-ray image information. And since an image production | generation means produces | generates an X-ray image intermittently, a new integration image is produced | generated intermittently based on the newest X-ray image produced | generated intermittently. Therefore, by referring to the newly generated accumulated image, the operator can always check the latest real-time information and perform appropriate treatment for areas that are difficult to confirm with X-ray images. It becomes.
また、上述した発明において、前記積算手段は、前記積算手段が直近に生成した積算画像と、前記画像生成手段が生成した最新の前記X線画像とを、前記抽出された第1挿通部材の特定部位と前記第2挿通部材の特定部位との位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、新たな積算画像を生成することが好ましい。 Further, in the above-described invention, the integration unit specifies the extracted first insertion member by extracting the integration image most recently generated by the integration unit and the latest X-ray image generated by the image generation unit. It is preferable to generate a new integrated image by aligning and superimposing the positions of the part and the specific part of the second insertion member as a reference.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、積算手段は、積算手段が直近に生成した積算画像と、前記画像生成手段が生成した最新の前記X線画像とを、抽出された第1挿通部材の特定部位と第2挿通部材の特定部位との位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、新たな積算画像を生成する。この場合、積算手段によって生成される新たな積算画像は、最新のX線画像の情報を反映させた画像である。従って、新たに生成される積算画像を参照することにより、X線画像では確認することが困難な領域について、より正確なリアルタイムの情報を確認することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the integration unit extracts the integration image most recently generated by the integration unit and the latest X-ray image generated by the image generation unit. In addition, a new integrated image is generated by aligning and superimposing the positions of the specific part of the first insertion member and the specific part of the second insertion member as a reference. In this case, the new integrated image generated by the integrating unit is an image reflecting the latest X-ray image information. Therefore, by referring to the newly generated accumulated image, it is possible to confirm more accurate real-time information about a region that is difficult to confirm with an X-ray image.
そして画像生成手段は断続的にX線画像を生成するので、断続的に生成される最新のX線画像に基づいて、新たな積算画像が断続的に生成される。そのため操作者は常に最新のX線画像の情報を反映する積算画像を参照して、より適切な治療行為を行うことが可能となる。さらに、新たな積算画像は前回生成された積算画像と、最新のX線画像の2枚に基づいて生成されるので、新たな積算画像の生成に伴う演算量を軽減できる。従って、積算画像はより迅速に生成されるので、PCIの術式において、より正確なリアルタイムの情報を確認することが可能となる。 And since an image production | generation means produces | generates an X-ray image intermittently, a new integration image is produced | generated intermittently based on the newest X-ray image produced | generated intermittently. Therefore, the operator can perform more appropriate treatment by always referring to the accumulated image reflecting the latest X-ray image information. Furthermore, since the new accumulated image is generated based on the previously generated accumulated image and the latest X-ray image, the amount of calculation associated with the generation of the new accumulated image can be reduced. Therefore, since the accumulated image is generated more quickly, more accurate real-time information can be confirmed in the PCI technique.
また、上述した発明において、前記部材抽出手段は、前記挿通部材の先端を検出することが好ましい。 Further, the inventor odor mentioned above, before Symbol member extraction means, it is preferable to detect the leading end of the insertion member.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、部材抽出手段は被検体の体内に挿入される挿通部材の先端を検出する。すなわち、複数の挿通部材の先端の位置を基準として画像を重ね合わせることにより、積算画像が生成される。この場合、挿通部材の先端の間に関心領域が位置するように挿通部材を挿通することによって、関心領域について強調された積算画像を生成することができる。従って、X線画像では確認することが困難な領域について正確なリアルタイムの情報を有する積算画像をより容易に生成することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the member extraction means detects the tip of the insertion member inserted into the body of the subject. That is, an accumulated image is generated by superimposing images with reference to the positions of the tips of the plurality of insertion members. In this case, by inserting the insertion member so that the region of interest is positioned between the tips of the insertion member, an integrated image emphasized for the region of interest can be generated. Accordingly, it is possible to more easily generate an integrated image having accurate real-time information for a region that is difficult to confirm with an X-ray image.
また、上述した発明において、前記部材抽出手段は、造影剤の末端を検出することが好ましい。 Further, in the invention described above, the member extraction means, it is preferable to detect the end of the granulation Kagezai.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、部材抽出手段は、造影剤の末端を検出する。すなわち、複数の造影剤の末端の位置を基準として画像を重ね合わせることにより、積算画像が生成される。この場合、造影剤の先端の間に関心領域が位置するように造影剤を投与することによって、関心領域について強調された積算画像を生成することができる。従って、X線画像では確認することが困難な領域について正確なリアルタイムの情報を有する積算画像をより容易に生成することが可能となる。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the member extraction means detects the end of the contrast agent. That is, an integrated image is generated by superimposing images with reference to the positions of the ends of a plurality of contrast agents. In this case, the contrast image is administered so that the region of interest is located between the tips of the contrast agent, thereby generating an integrated image emphasized for the region of interest. Accordingly, it is possible to more easily generate an integrated image having accurate real-time information for a region that is difficult to confirm with an X-ray image.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち、本発明は、X線画像を生成する画像生成部と、前記X線画像から特徴点を抽出する特徴点特定部と、前記特徴点を基準として複数の前記X線画像を重ね合わせる積算部とを備えるX線撮影装置の作動方法であって、被検体を透過したX線を検出することにより、前記画像生成部がX線画像を断続的に生成する画像生成工程と、前記X線画像の各々において、被検体内の血管内に形成された完全閉塞狭窄部位の上流側に配置された第1挿通部材の先端、及び前記完全閉塞狭窄部位の下流側に配置された前記第1挿通部材とは異なる第2挿通部材の先端の位置を前記特徴点特定部が特定する部材特定工程と、前記部材特定工程において特定された前記第1挿通部材の先端および前記第2挿通部材の先端の位置を基準として前記X線画像の各々を前記積算部が重ね合わせることにより、前記完全閉塞狭窄部位が強調された新たな積算画像を生成する積算工程とを備えることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention may take the following configurations.
That is, the present invention provides an image generation unit that generates an X-ray image, a feature point specifying unit that extracts a feature point from the X-ray image, and an integration unit that superimposes a plurality of the X-ray images based on the feature point a method of operating a X-ray imaging apparatus including bets, by detecting X-rays transmitted through the object, an image generating step of said image generating unit is intermittently generate an X-ray image, the X-ray image in each of the first insertion member of the tip, and the first insertion member disposed on the downstream side of the full occlusion stenosis disposed upstream of the full occlusion stenosis formed in a blood vessel in the subject position of the tip of the different and member specifying step in which the feature point identification unit the position of the tip of the second insertion member is specific, the tip of the first insertion members identified in said member identification step and said second insertion member from the X-ray image with reference to By superimposing each said integrating unit is characterized in further comprising an integrating step of generating a new accumulated image the complete occlusion stenosis is enhanced.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置の作動方法によれば、X線画像を生成する画像生成部と、前記X線画像から特徴点を抽出する特徴点特定部と、前記特徴点を基準として複数の前記X線画像を重ね合わせる積算部とを備えるX線撮影装置の作動方法であって、画像生成工程においてX線画像が断続的に生成される。そして部材特定工程では、X線画像の各々において、被検体内の血管内に形成された完全閉塞狭窄部位の上流側に配置された第1挿通部材の先端、及び完全閉塞狭窄部位の下流側に配置された第1挿通部材とは異なる第2挿通部材の先端の位置を特徴点特定部が特定する。さらに積算工程では、部材特定工程において特定された第1挿通部材の先端および前記第2挿通部材の先端の位置を基準として、前記X線画像の各々を積算部が重ね合わせることにより完全閉塞狭窄部位が強調された新たな積算画像を生成する。 [ Operation / Effect] According to the operation method of the X-ray imaging apparatus according to the present invention, an image generation unit that generates an X-ray image, a feature point specification unit that extracts a feature point from the X-ray image, and the feature point And an integration unit that superimposes a plurality of the X-ray images on the basis of the X-ray image , the X-ray image is intermittently generated in the image generation step. In the member specifying step, in each of the X-ray images, on the distal end of the first insertion member arranged on the upstream side of the completely occluded stenosis site formed in the blood vessel in the subject and on the downstream side of the fully occlusion stenosis site. The feature point specifying unit specifies the position of the tip of the second insertion member that is different from the arranged first insertion member . In addition integration process, complete obstruction stenosis by the position of the tip of the tip and the second insertion member of the first insertion member as a criteria specified in the member specifying step, integrating unit is superposed each of the X-ray image A new integrated image in which is emphasized is generated.
この場合、X線画像の各々を重ね合わせることによって、積算画像では、基準となる第1挿通部材の先端及び第2挿通部材の先端の間の領域、すなわち被検体内の血管内に形成された完全閉塞狭窄部位が強調して表示される。そのため、X線画像では完全閉塞狭窄部位の視認性が低い場合であっても、第1挿通部材の先端及び第2挿通部材の先端を完全閉塞狭窄部位の上流側及び下流側に配置させることで、関心領域について強調表示がなされた積算画像を取得できる。従って、積算画像を参照することにより、X線画像では確認することが困難な完全閉塞狭窄部位について、正確なリアルタイムの情報を確認することが可能となる。 In this case, by superimposing each of the X-ray images, the accumulated image is formed in the region between the distal end of the first insertion member and the distal end of the second insertion member as a reference, that is, in the blood vessel in the subject. The complete occlusion stenosis site is highlighted. Therefore, even if the visibility of the completely occluded stenosis site is low in the X-ray image, the distal end of the first insertion member and the distal end of the second insertion member are arranged upstream and downstream of the completely occlusion stenosis site. The integrated image in which the region of interest is highlighted can be acquired. Therefore, by referring to the integrated image, it is possible to confirm accurate real-time information regarding a completely occluded stenosis site that is difficult to confirm with an X-ray image.
本発明に係るX線撮影装置およびX線画像の生成方法によれば、断続的に生成されるX線画像の各々について、被検体内に挿入された第1挿通部材の特定部位と第2挿通部材の特定部位を複数抽出する。そして抽出された複数の特定部位の各々の位置を基準として位置合わせして、X線画像の各々を重ね合わせることにより完全閉塞狭窄部位が強調された積算画像を生成する。
According to the X-ray imaging apparatus and the X-ray image generation method according to the present invention, for each of the intermittently generated X-ray images, the specific portion and the second insertion of the first insertion member inserted into the subject. A plurality of specific parts of the member are extracted. Then, the positions of each of the plurality of extracted specific parts are aligned as a reference, and the X-ray images are superimposed to generate an integrated image in which the completely occluded stenosis part is emphasized .
この場合、X線画像の各々を重ね合わせることによって、基準となる複数の部材の間の領域が、積算画像では強調して表示される。そのため、X線画像における関心領域の視認性が低い場合であっても、その関心領域が、複数の部材の間に位置するようにすることで、関心領域について強調表示がなされた積算画像を取得できる。従って、積算画像を参照することにより、X線画像では確認することが困難な領域について正確なリアルタイムの情報を確認することが可能となる。 In this case, by superimposing each of the X-ray images, the region between the plurality of reference members is displayed with emphasis in the integrated image. Therefore, even when the region of interest in the X-ray image is low in visibility, an integrated image in which the region of interest is highlighted is obtained by positioning the region of interest between a plurality of members. it can. Therefore, by referring to the integrated image, it is possible to confirm accurate real-time information about a region that is difficult to confirm with an X-ray image.
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係るX線撮影装置の構成を説明する概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment.
実施例1に係るX線撮影装置1は、図1に示すように、水平姿勢の被検体Mを載置させる天板3を挟んで、X線管5とX線検出器7が対向配置されている。X線管5は被検体Mに対してX線を照射する。X線検出器7はX線管5から被検体Mに照射されて透過したX線を検出して電気信号に変換させ、X線検出信号として出力させる。X線検出器7の一例としてフラットパネル型検出器(FPD)などが用いられる。X線管5は本発明におけるX線源に相当し、X線検出器7は本発明におけるX線検出手段に相当する。
In the
コリメータ9はX線管5の下方に設けられており、X線管5から照射されるX線を角錐となっているコーン状に制限する。X線照射制御部11はX線管5に接続されており、X線管5に高電圧を出力するように構成されている。そして、X線照射制御部11が与えた高電圧出力に基づいて、X線管5が照射するX線量、およびX線を照射するタイミングが制御される。検出器制御部13はX線検出器7と接続されており、X線検出器7において変換された電荷信号、すなわちX線検出信号を読み出す動作を制御する。
The
画像生成部15はX線検出器7の後段に設けられており、X線検出器7から出力されたX線検出信号に基づいて、X線画像を断続的に生成する。特徴点抽出部17は画像生成部15の後段に設けられており、画像生成部15が生成するX線画像に映る特徴点を抽出する。なお、特徴点の詳細については後述する。積算部19は特徴点抽出部17の後段に設けられており、特徴点抽出部17が抽出した特徴点を基準として、画像生成部15が生成するX線画像を重ね合わせて積算画像を生成する。
The
画像切り出し部21は積算部19の後段に設けられており、積算部19が生成する積算画像から特定の領域を切り出して拡大し、切り出し画像を生成する。画像結合部23は画像切り出し部21の後段に設けられており、画像切り出し部21が生成した切り出し画像と画像生成部15が生成するX線画像とを結合させ、結合画像を生成する。モニタ25は画像結合部23の後段に設けられ、画像結合部が生成した結合画像を表示する。
The
主制御部27はX線照射制御部11、検出器制御部13、画像生成部15、特徴点抽出部17、積算部19、画像切り出し部21、および画像結合部23を統括制御する。入力部29は一例としてキーボード入力式、またはタッチ入力式のパネルであり、術者が入力部29に入力する指示に従って主制御部27は統括制御を行う。
The
図2(a)は冠動脈インターベンション治療(PCI)に使用するカテーテルシステム31の構成を示す概略図である。カテーテルシステム31は、カテーテル33と、ガイドワイヤ35と、ステント37を備えている。カテーテルシステム31は、本発明における挿通部材に相当する。
FIG. 2A is a schematic diagram showing a configuration of a
ガイドワイヤ35は管状のカテーテル33の内部に挿通されている。ガイドワイヤ35の先端にはワイヤ先端部35aが設けられる。ワイヤ先端部35aの長さは例えば3cm程度である。なお説明の便宜上、ワイヤ先端部35aはガイドワイヤ35よりもやや太く描かれている。ステント37はカテーテル33の内部に設けられており、ガイドワイヤ35に沿って矢印で示す方向へ移動を可能とする構成を有している。ワイヤ先端部35aは、本発明における挿通部材の先端に相当する。
The
ここでガイドワイヤ35およびワイヤ先端部35aの構成の一例について、図2(b)を用いて説明する。ガイドワイヤ35は外部軸体39と、外部軸体39の内部を通る内部軸体41によって構成される。外部軸体39を構成する材料の例として、ポリエステルやポリウレタンなどの樹脂が挙げられる。なお外部軸体39の先端は、血管の閉塞部を押し開いて通路を確保することができるように、剛性が高くなるように構成されることが好ましい。内部軸体41は柔軟性および耐キンク性の高い材料で構成されている。内部軸体41を構成する材料の一例としては、ニッケル/チタン合金やステンレス鋼などが挙げられる。
Here, an example of the configuration of the
ワイヤ先端部35aは外部軸体39と内部軸体41と、不透過部43によって構成される。不透過部43はコイル状やチューブ状などの構造を有しており、外部軸体39の内部壁と内部軸体41との間に設けられている。不透過部43はX線不透過性の材料によって構成されている。ワイヤ先端部35aに設けられている不透過部43はX線透過率が低いので、X線画像においてガイドワイヤ35などの他の構成体と比べてワイヤ先端部35aは視認性が高くなる。ワイヤ先端部35aを構成するX線不透過性の材料として、Pt/Irを例とするプラチナ合金の他、パラジウム合金などが挙げられる。
The
ステント37はステンレス鋼などの金属線材によって構成される格子状の筒状体であり、内部には図示しないバルーンが設けられている。PCIにおいては、冠動脈の細くなった部分にステント37を配置する。そして配置されたステント37をバルーンにより膨らませ、膨らんだステント37を血管内に留置することによって冠動脈を拡げて血流を正常に保つことができる。
The
<動作の説明>
次に実施例1に係るX線撮影装置1の動作について説明する。図3は実施例1に係るX線撮影装置の動作を説明するフローチャートであり、図4(a)は被検体の血管を示す断面図である。図4(a)において、アテロームや石灰化した血管壁などで構成される閉塞部47によって、血管45は完全に閉塞された状態となっている。閉塞部47は本発明における完全閉塞狭窄部位に相当する。
<Description of operation>
Next, the operation of the
なお、実施例1において2組のカテーテルシステムを用いる。そこで第1のカテーテルシステムについてはカテーテルシステム31、第2のカテーテルシステムについてはカテーテルシステム31Pと符号Pを付して区別する。すなわち第2のカテーテルシステムであるカテーテルシステム31Pが有する各構成については、カテーテルシステム31が有する各構成に付された符号に、符号Pをさらに付加して区別する。
In Example 1, two sets of catheter systems are used. Therefore, the first catheter system is distinguished from the
ステップS1(第1のカテーテルの挿入)
PCIを行うにあたり、術者は被検体の肘、または太ももの付け根などに小さな穴を開け、カテーテルシステム31を血管内に挿入する。術者は必要に応じて、挿入したカテーテル33を介して被検体に造影剤を投与する。
Step S1 (insertion of the first catheter)
In performing PCI, the operator makes a small hole in the elbow or thigh base of the subject and inserts the
そして被検体の血管内に挿入されたカテーテルシステム31は、X線撮影装置1により連続撮影される。すなわち、X線管5より被検体Mに対してX線が断続的に照射される。被検体Mを透過したX線はX線検出器7によって検出される。検出されたX線は電荷信号に変換され、X線検出信号として画像生成部15へと出力させる。
The
画像生成部15は出力されたX線検出信号に基づいて、カテーテル33やガイドワイヤ35などが映し出されたX線画像49を断続的に生成する(図4(b))。実施例1において、X線画像49は、例えば15〜30FPS程度のフレームレートで生成される。画像生成部15において生成されたX線画像49の各々はモニタ25に表示される。画像生成部15がX線画像49を生成する工程は、本発明における画像生成工程に相当する。
The
術者はモニタ25に表示されるX線画像49を参照しながら血管45を介してカテーテル33を進め、図4(c)に示すように、ワイヤ先端部35aを閉塞部47に到達させる。実施例1において、術者はワイヤ先端部35aを閉塞部47の血管近位側、すなわち心臓により近い上流の側に到達させるものとする。なお、閉塞部47の血管近位側は各図において、閉塞部47の左側に相当し、閉塞部47の血管遠位側は閉塞部47の右側に相当する。
The surgeon advances the
ステップS2(第2のカテーテルの挿入)
ガイドワイヤ35を閉塞部に到達させた後、術者はさらに第2のカテーテルシステム、すなわちカテーテルシステム31Pを被検体の血管内に挿入する。そして術者は必要に応じてカテーテル33Pを介して造影剤を投与し、X線管5よりX線を断続的に照射させる。画像生成部15は、カテーテル33Pやガイドワイヤ35Pなどが映し出されたX線画像49を断続的に生成する。
Step S2 (insertion of second catheter)
After the
術者はモニタ25に表示されるX線画像49を参照しながらカテーテル33Pを進め、図5(a)に示すようにワイヤ先端部35aPを閉塞部47に到達させる。実施例1において、術者はワイヤ先端部35aPを閉塞部47の血管遠位側、すなわち心臓からより遠い下流の側に到達させるものとする。そのためステップS2が完了する際に、X線画像49において、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPは閉塞部47の両側を挟むように位置している。
The surgeon advances the
ステップS3(積算画像の生成)
ガイドワイヤ35Pを閉塞部47に到達させた後、積算画像の生成を行う。すなわち積算部19は閉塞部47を強調表示するために複数枚のX線画像49を重ね合わせて積算画像51を生成する。X線画像49の重ね合わせは、特徴点抽出部17が抽出する特徴点を基準にして行われる。実施例1においては重ね合わせる枚数は5枚とするが、枚数については適宜変更してもよい。
Step S3 (generation of integrated image)
After the
なお、図6(a)上段において、画像生成部15が生成する最も新しいX線画像49をX線画像49aとし、X線画像49aの次に新しいX線画像49を順に符号49b〜49eで示すものとする。すなわち、実施例1では画像生成部15が直近に生成する5枚のX線画像49a〜49eを用いて積算画像51の生成を行う。
6A, the
実施例1では積算画像51を生成するにあたり、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPを特徴点とする。すなわち特徴点抽出部17は画像生成部15が生成するX線画像49a〜49eの各々について、当該画像上におけるワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPを特徴点として抽出する。
In the first embodiment, when the
ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPはいずれも不透過部43を備えている。不透過部43は血管45や、カテーテルシステム31の他の構成などと比べてX線の透過率が低い。そのためX線画像49においてワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPに相当する領域は輝度が高いので、他の領域と容易に区別できる。
Each of the
特徴点抽出部17は抽出した各々の特徴点について、X線画像49の画像上における位置情報を算出する。特徴点抽出部17が算出した位置情報は、積算部19へ送信される。特徴点抽出部17がワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPを特徴点として抽出して位置情報を算出する工程は、本発明における部材特定工程に相当する。
The feature
X線画像49a〜49eの各々に写る血管45や閉塞部47の位置は、被検体Mの脈拍や呼吸によって異なっている。積算部19は画像生成部15から送信されるX線画像49a〜49eを、特徴点抽出部17が算出した特徴点の位置情報に基づいて重ね合わせて積算画像51を生成する(図6(a)下段左)。積算部19が積算画像51を生成する工程は本発明における積算工程に相当する。
The positions of the
ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPを特徴点としてX線画像49a〜49eを重ね合わせることにより、これらの特徴点によって挟まれた領域、および当該領域の近傍の明暗差が拡大されたコントラストの強調表示がされる。その結果、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPの間に位置する閉塞部47が積算画像51において強調表示される。生成された積算画像51は、積算部19から画像切り出し部21へ送信される。
By superimposing
ステップS4(結合画像の生成)
画像切り出し部21は、積算部19から送信された積算画像51から、ワイヤ先端部35a、ワイヤ先端部35aP、および閉塞部47を含む領域の画像を切り出して切り出し画像53を生成する(図6(a)下段中央)。形成された切り出し画像53は画像結合部23へ送信される。画像結合部23は切り出し画像53を拡大して拡大画像55を生成する(図6(a)下段右)。
Step S4 (generation of combined image)
The
また、画像生成部15から画像結合部23に対して最新のX線画像49aが随時送信される。画像結合部23は送信されたX線画像49aおよび拡大画像55を並列させて結合画像57を生成する(図6(b))。生成された結合画像57はモニタ25へ送信され、モニタ25は結合画像57を表示する。
In addition, the
結合画像57に含まれる拡大画像55は、閉塞部47について強調表示がなされ、かつ拡大されているので、閉塞部47の視認性に優れた画像である。そしてX線画像49aは最新のX線画像49である。従って、術者はモニタ25に表示される結合画像57を参照することにより、視認性に優れた閉塞部47のリアルタイム像を確認しつつ、次のステップS5に係る操作を行う。
The
なお、ステップS4の工程が終了した後、積算部19、画像切り出し部21、および画像結合部23の各々は、ステップS3〜S4に係る工程を順次繰り返す。すなわち図7(a)上段に示すように、画像生成部15はX線画像49aを生成した後、さらに最新のX線画像としてX線画像49nを生成する。
In addition, after the process of step S4 is complete | finished, each of the integrating | accumulating
最新のX線画像としてX線画像49nが生成された場合、画像生成部15が直近に生成した5枚のX線画像とは、X線画像49a〜49d、およびX線画像49nである。従って、X線画像49aの次にX線画像49nが生成された場合、X線画像49a〜49d、およびX線画像49nを用いて新たに積算画像51を生成する。
When the
積算部19はX線画像49a〜49d、およびX線画像49nを、特徴点抽出部17が算出した特徴点の位置情報に基づいて重ね合わせて積算画像51を生成する(図7(a)下段左)。画像切り出し部21は、積算部19から送信された積算画像51から切り出し画像53を生成する(図7(a)下段中央)。画像結合部23は切り出し画像53を拡大して拡大画像55を生成する(図7(a)下段右)。このようにステップS3〜S4に係る工程を繰り返すことにより、結合画像57において、最新のX線画像49の情報を反映する、視認性の高い閉塞部47のリアルタイム像が断続的に表示され続ける。
The integrating
ステップS5(閉塞部の横断)
術者は結合画像57に映し出される閉塞部47の像を参照することにより、ワイヤ先端部35a、ワイヤ先端部35aP、および閉塞部47の位置関係を確認する。そしてカテーテル33を正確に操作してワイヤ先端部35aを閉塞部47に押し当てる。結合画像57を参照することによりワイヤ先端部35aと閉塞部47の正確な位置関係が確認されているので、ワイヤ先端部35aは誤って血管45の血管壁に貫入することなく、閉塞部47を横断して前進する(図8(a))。
Step S5 (crossing the closed part)
The surgeon confirms the positional relationship among the
ワイヤ先端部35aが閉塞部47を横断することにより、閉塞部47の血管近位部側から閉塞部47の血管遠位部側へカテーテル33が通る経路59が形成される。なお、ワイヤ先端部35aの代わりにワイヤ先端部35aPを閉塞部47に押し当ててもよい。この場合、ワイヤ先端部35aPが閉塞部47を横断することにより、閉塞部47の血管遠位部側から閉塞部47の血管近位部側へカテーテルが通る経路が形成される。
When the
ステップS6(ステントの載置)
操作者は、結合画像47に表示されるステント31のリアルタイム像を確認する。そしてカテーテル33の内部に設けられたステント37をガイドワイヤ35に沿って移動させ、図8(b)に示すように、閉塞部47に形成された経路59にステント37を到達させる。そしてステント37の内部に設けられたバルーンを膨らませる。
Step S6 (stent placement)
The operator confirms the real-time image of the
ステント37はバルーンによって膨らむので、閉塞部47は内部から拡張される(図8(c))。膨らんだステント37を血管内に載置することによって冠動脈の血流は正常に保たれる。ステント37を載置させた後、血管45を辿ってカテーテルシステム31およびカテーテルシステム31Pを被検体Mの体内から抜き出すことによってPCIの術式は終了する。
Since the
<実施例1の構成による効果>
以上のように、実施例1に係るX線撮影装置によれば、完全閉塞状態の血管について、視認性の高い閉塞部のリアルタイム像が映るX線画像を生成できる。以下、実施例1に係る構成による効果について説明する。
<Effects of Configuration of Example 1>
As described above, according to the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment, it is possible to generate an X-ray image in which a real-time image of an occluded portion with high visibility is shown for a completely occluded blood vessel. Hereinafter, effects of the configuration according to the first embodiment will be described.
従来例に係るX線撮影装置では、図9(a)に示すように閉塞部111によって完全閉塞状態となっている血管101に対しては、PCIによる治療を行うことが困難であった。何故ならば、血管の映るX線画像を取得するには血管101に造影剤を行きわたらせる必要がある。しかし閉塞部111の周辺部では血流が停止しているので、被検体に造影剤を投与しても閉塞部の周辺部に造影剤が行きわたらない。
In the X-ray imaging apparatus according to the conventional example, it is difficult to perform the PCI treatment on the
また、アテロームや石灰化した血管など、閉塞部111を構成する組織もX線の透過率が高いので、X線画像における閉塞部111の視認性は低い。従って、従来例に係るX線撮影装置が生成するX線透過画像117において、視認性が高い領域は閉塞部111から離れた血管腔に相当する領域、すなわち網点の付されていない領域Gである(図9(b))。
In addition, since the tissue constituting the
この場合、閉塞部111に加えて閉塞部111の近傍領域も視認性が低いので、X線透過画像117を参照しても閉塞部111の正確な位置を随時確認することは非常に困難である。その結果、ガイドワイヤ105で閉塞部111を横断させようとすると、多くの場合は図15(c)に示すように、ガイドワイヤ105が血管壁115へ貫入するという問題が発生する。
In this case, in addition to the blocking
発明者は鋭意検討の結果、本発明に係るX線撮影装置において、複数のワイヤ先端部を特徴点として複数フレーム分のX線透過画像を重ね合わせることにより、視認性の高い閉塞部のリアルタイム像の取得を可能とした。すなわち、2つのカテーテルシステムを操作して、閉塞部の血管近位部側と血管遠位部側にそれぞれガイドワイヤを到達させる。この操作により、ガイドワイヤの先端部の各々は閉塞部を挟んで位置することになる。 As a result of intensive studies, the inventors have made real-time images of occluded portions with high visibility by superimposing X-ray transmission images for a plurality of frames with a plurality of wire tip portions as feature points in the X-ray imaging apparatus according to the present invention. Can be acquired. That is, by operating the two catheter systems, the guide wires reach the blood vessel proximal portion side and the blood vessel distal portion side of the occlusion portion, respectively. By this operation, each of the distal end portions of the guide wire is positioned with the blocking portion interposed therebetween.
ガイドワイヤの先端部には不透過部が設けられている。不透過部はX線透過率の低い材料で構成されているので、X線透過画像においてワイヤ先端部に相当する画像部は他の画像部と比べて輝度が明確に相違している。 An impervious portion is provided at the distal end portion of the guide wire. Since the opaque portion is made of a material having a low X-ray transmittance, the luminance of the image portion corresponding to the wire tip portion in the X-ray transparent image is clearly different from that of the other image portions.
そのため、実施例1においてガイドワイヤ35およびガイドワイヤ35Pを閉塞部47に到達させた場合、X線透過画像49においてワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPに相当する領域は輝度が高く、視認性に優れている(図10(a))。従って、特徴点抽出部17はワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPに相当する領域を、特徴点として抽出し、その位置情報を容易に算出できる。
Therefore, in the first embodiment, when the
積算部19は画像生成部15が生成するX線画像49を複数フレーム分重ね合わせて積算画像51を生成する。積算画像51は、X線画像49の各々について特徴点抽出部17が算出した特徴点の位置を基準として重ね合わせることによって生成される。従って、積算画像51では、特徴点であるワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPに挟まれた領域、すなわち点線で示されている領域Hにおいて、複数枚分の画像情報が積算されている。その結果、図10(b)に示すように、積算画像51において領域Hの明暗差が拡大されたコントラストの強調表示がされる。
The integrating
閉塞部47はワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPの間に位置するので、閉塞部47は領域Hに含まれる。従って、閉塞部47は各々のX線画像49では視認性が低いが、積算画像51では強調されて映りこむ。また、積算画像51の生成に用いられるX線画像49a〜49eは、画像生成部15が生成する最新のX線透過画像から順に選択された複数枚の画像である。そのため積算画像51に映る閉塞部47は、閉塞部47のリアルタイム像をより忠実に反映している。
Since the blocking
また、画像切り出し部21は積算画像51に映る特徴点および閉塞部47とその近傍の領域を切り出して切り出し画像53を生成する。そして画像結合部23は切り出し画像を拡大させた拡大画像55と、最新のX線画像49aとを並列させて結合画像57を生成する。結合画像57に含まれる拡大画像55は、閉塞部47について強調表示がなされ、かつ拡大されているので、閉塞部47の視認性に優れた画像である。従って、術者はモニタ25に表示される結合画像57を参照することにより、閉塞部47の正確な位置を随時確認しつつ、PCIの術式を進めることができる。
In addition, the
実施例1に係るX線撮影装置1では、このような構成を有することにより、術者は閉塞部47の正確なリアルタイム像を容易に確認できる。そのためワイヤ先端部35aで閉塞部47を横断させる際に、ワイヤ先端部35aを誤って血管壁に貫入させることを回避し、より確実に閉塞部47を横断させることができる。閉塞部47の横断により、カテーテル33を通す経路59が形成される。そして経路59にステント37を載置することにより、経路59が拡張され、閉塞部47において血流が確保される。従って、実施例1に係るX線撮影装置1を用いることにより、完全閉塞状態の血管に対してPCIによる治療をより適切に行うことが可能となる。
In the
次に、図を参照して本発明の実施例2に係るX線撮影装置について説明する。なお、実施例2に係るX線撮影装置の全体構成は、実施例1に係るX線撮影装置と同様である。但し、特徴点抽出部17が抽出する特徴点について、実施例1と実施例2は相違する。すなわち実施例1では、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPを特徴点として抽出する。一方、実施例2では、被検体Mに注入される造影剤の先端部を特徴点として抽出する。
Next, an X-ray imaging apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. The overall configuration of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment is the same as that of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment. However, the feature points extracted by the feature
ここで、実施例2に係るX線撮影装置の動作の工程について説明する。なお、実施例1と共通する点については詳細な説明を省略する。 Here, an operation process of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment will be described. Detailed description of points common to the first embodiment will be omitted.
ステップS1(第1のカテーテルの挿入)
まず術者は被検体の血管内にカテーテルシステム31を挿入する。そしてX線撮影装置1により、被検体の血管内に挿入されたカテーテルシステム31を連続で撮影する。術者はX線画像49を参照しながら、血管45を介して閉塞部47の血管近位側へ向けてカテーテル33を進める。
Step S1 (insertion of the first catheter)
First, the operator inserts the
なお、必要に応じて挿入したカテーテル33の先端から被検体に少量の造影剤を投与する。造影剤の投与により、カテーテル33より閉塞部47に近い血管45の領域について造影が行われる。閉塞部47へ向けてカテーテル33を進め、さらに造影剤を少量投与することにより、より閉塞部47に近い血管45の領域について造影が行われる。
A small amount of contrast medium is administered to the subject from the distal end of the inserted
ステップS2(第2のカテーテルの挿入)
次に、術者は第2のカテーテルシステム31Pを被検体の血管内に挿入する。そしてX線撮影装置1により、被検体の血管内に挿入されたカテーテルシステム31Pを連続で撮影する。術者はX線画像49を参照しながら、血管45を介して閉塞部47の血管遠位側へ向けてカテーテル33Pを進める。なお、必要に応じて挿入したカテーテル33Pの先端から被検体に少量の造影剤を投与し、血管の造影を行う。
Step S2 (insertion of second catheter)
Next, the operator inserts the
カテーテル33およびカテーテル33Pを閉塞部47へ進めて、カテーテル33およびカテーテル33Pから造影剤を投与することにより、図11(a)に示すように、閉塞部47の両側が造影剤によって造影される。なお、造影剤によって造影される領域を網点の付されていない領域Gで示す。
The
ステップS3(積算画像の生成)
X線画像49において、造影剤によって造影される領域Gは視認性が高く、領域G以外の領域は視認性が低い。そのため、領域Gの先端部(造影剤の先端部)である領域Lの各々は、X線画像49において容易に判別できる領域である。さらに閉塞部47は各々の領域Lの間に位置している。従って、領域Lを特徴点としてX線画像49を重ね合わせることにより、閉塞部47について、コントラストの強調表示がされた画像を得ることができる。
Step S3 (generation of integrated image)
In the
そこでまず、特徴点抽出部17は画像生成部15が直近に生成した所定枚数のX線画像、すなわちX線画像49a〜49eの各々について、当該画像上における領域Lを特徴点として抽出する。そして抽出した各々の特徴点について、X線画像49の画像上における位置情報を算出する。特徴点抽出部17が算出した位置情報は、積算部19へ送信される。
Therefore, first, the feature
積算部19はX線画像49a〜49eを、特徴点抽出部17が算出した特徴点の位置情報に基づいて重ね合わせて積算画像51を生成する。領域Lを特徴点としてX線画像49a〜49eを重ね合わせることにより、領域Lによって挟まれた領域、すなわち点線で示されている領域Nにおいて、複数枚分の画像情報が積算される。その結果、図11(b)に示すように、積算画像51において領域Nの明暗差が拡大されたコントラストの強調表示がされる。閉塞部47は領域Lの間に位置するので領域Nに含まれる。従って、積算画像51に映る閉塞部47は、明暗差が拡大されたコントラストの強調表示がされる。
The integrating
なお、特徴点とする領域は、造影剤の先端部である領域Lの全体に限ることはなく、造影剤によって造影されている領域Gを特徴点としてもよい。また、領域Lのうち任意の点を特徴点として積算画像の生成を行ってもよい。 In addition, the area | region made into a feature point is not restricted to the whole area | region L which is the front-end | tip part of a contrast agent, It is good also considering the area | region G contrasted with the contrast agent as a feature point. Further, the integrated image may be generated using any point in the region L as a feature point.
ステップS4(結合画像の生成)
積算画像51は積算部19から画像切り出し部21へ送信され、画像切り出し部21は、積算画像51から、領域Lおよび閉塞部47を含む領域の画像を切り出して切り出し画像53を生成する。画像結合部23は切り出し画像53を拡大して拡大画像55を生成し、さらに最新のX線画像49aおよび拡大画像55を並列させて結合画像57を生成する。
Step S4 (generation of combined image)
The
ステップS5(閉塞部の横断)、ステップS6(ステントの載置)
術者は結合画像57に映し出される閉塞部47の像を参照してワイヤ先端部35aを閉塞部47に押し当て、横断させる(ステップS5)。ワイヤ先端部35aが閉塞部47を横断することにより、閉塞部47の血管近位部側から血管遠位部側へ、カテーテル33が通る経路59が形成される。操作者は経路59にステント37を到達させ、バルーンによってステント37を膨らませてステント37の載置を行う(ステップS6)。ステント37を載置させた後、カテーテルシステム31およびカテーテルシステム31Pを被検体Mの体内から抜き出すことによってPCIの術式は終了する。
Step S5 (crossing the occlusion), step S6 (stent placement)
The surgeon refers to the image of the blocking
このように、実施例2に係るX線撮影装置では、造影剤の先端部を特徴点として積算画像の生成を行う。造影剤の先端部はX線画像の各々において視認性が高く、また閉塞部は造影剤の先端部の間に位置する。そのため特徴点である造影剤の先端部を基準としてX線画像を複数枚重ね合わせることにより、完全閉塞状態の血管について視認性の高い閉塞部のリアルタイム像が映る積算画像を生成できる。 As described above, in the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment, an integrated image is generated using the tip of the contrast agent as a feature point. The tip of the contrast agent has high visibility in each of the X-ray images, and the blocking portion is located between the tip of the contrast agent. Therefore, by superimposing a plurality of X-ray images on the basis of the distal end portion of the contrast agent that is a feature point, an integrated image in which a real-time image of the occluded portion with high visibility can be generated for a completely occluded blood vessel.
術者は積算画像を参照して視認性の高い閉塞部のリアルタイム像を確認することにより、ワイヤ先端部35aを誤って血管壁に貫入させることを回避し、確実に閉塞部47を横断させることができる。閉塞部47の横断により、カテーテル33を通す経路59が形成される。そして経路59にステント37を載置することにより、経路59が拡張され、閉塞部47において血流が確保される。そのため実施例2において、実施例1と同様の効果を奏することができる。従って、実施例2に係るX線撮影装置を用いて、完全閉塞状態の血管に対してPCIによる治療をより適切に行うことが可能となる。
The surgeon refers to the accumulated image and confirms a real-time image of the occluded portion with high visibility, thereby avoiding accidental penetration of the
さらに実施例2では、造影剤をカテーテル33の先端から投与し、投与された造影剤の先端部を特徴点として積算画像の生成を行う。そのためワイヤ先端部35aを閉塞部47に必要以上に近づける必要がない。従って、ワイヤ先端部35aを誤って血管壁に貫入させる事態をより確実に回避できる。その結果、実施例2に係るX線撮影装置を用いる場合、PCIにおいて患者が受ける負担をより確実に回避することが可能となる。
Furthermore, in Example 2, a contrast medium is administered from the distal end of the
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例では、画像生成部15が直近に生成する5枚のX線画像49a〜49eを用いて積算画像の生成を行ったがこれに限られない。すなわち積算部19が直近に生成した積算画像と、画像生成部が生成した最新のX線画像とを用いて、新たな積算画像を生成する構成としてもよい。
(1) In each of the above-described embodiments, the accumulated image is generated using the five
ここで、画像生成部15がX線画像49aを生成した後、最新のX線画像としてX線画像49nを生成したものとする。X線画像49nが生成された場合、図12の中段に示すように、積算部19が直近に生成した積算画像とは、X線画像49a〜49eを積算させて生成された積算画像51である。すなわち変形例に係る構成では、X線画像49aの次にX線画像49nが生成された場合、積算画像51およびX線画像49nを重ね合わせて新たに積算画像51Aを生成する(図12下段左)。
Here, it is assumed that the
なお、積算画像51Aを生成する際に、前回生成された積算画像51の重み付け係数より、最新のX線画像49nの重み付け係数を高くして重ね合わせることが好ましい。一例として、積算画像51に0.2を乗じた画像と、X線画像49nに0.8を乗じた画像とを加算することにより、新たな積算画像51Aを生成する。
When generating the
このような変形例では、新たな積算画像の生成に必要な画像は、前回生成した積算画像および最新のX線画像49の2枚である。すなわち、積算画像を生成するたびに多くの枚数のX線画像を加算処理する必要がないので、積算画像の生成に要する演算がより単純となる。従って、積算画像の生成に伴って演算機構が受ける負担を軽減し、積算画像をより迅速に生成することが可能となる。
In such a modification, the two images required for generating a new integrated image are the previously generated integrated image and the
また、新たな積算画像を生成する際に、最新のX線画像49nの重み付け係数を、前回作成された積算画像の重み付け係数より高くして重ね合わせる。この場合、新たに生成される積算画像において、最新のX線画像の影響がより強くなる。従って、リアルタイム像をより正確に反映した積算画像を参照してPCIの術式を行うことが可能となる。
In addition, when a new integrated image is generated, the weighting coefficient of the
(2)上述した各実施例では、まずワイヤ先端部35aを閉塞部47の血管近位部側に到達させ、続いてワイヤ先端部35aPを閉塞部47の血管遠位部側に到達させたが、到達させる位置は逆であってもよい。すなわち、まずワイヤ先端部35aを閉塞部47の血管遠位部側に到達させ、続いてワイヤ先端部35aPを閉塞部47の血管近位部側に到達させてもよい。
(2) In each of the above-described embodiments, first, the
(3)上述した各実施例では、ワイヤ先端部35aを閉塞部47の血管近位部側に到達させ、ワイヤ先端部35aPを閉塞部47の血管遠位部側に到達させたが、これに限られない。すなわち図13(a)に示すように、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPの両方を閉塞部47の血管近位部側に到達させる手法をとってもよい。この変形例において、術者はワイヤ先端部35aを閉塞部47に押し当てて、血管近位部側から血管遠位部側へ閉塞部47の横断を行うものとする。
(3) In each of the above-described embodiments, the
X線画像49の重ね合わせによって強調表示がなされる領域は、特徴点によって挟まれた領域に加え当該領域の近傍領域も含まれる。すなわち積算画像51において強調表示がなされるのは図13(b)において点線で示される領域Hである。領域Hは閉塞部47のうち、ワイヤ先端部35aの近傍に相当する領域47aを含む。すなわち積算画像51において、輝度の高い領域47aが映り込むので、結合画像57を参照することにより、閉塞部47のうち、ワイヤ先端部35aの近傍である領域47aの正確な位置を確認できる。操作者はワイヤ先端部35aの近傍においては閉塞部47の正確な位置を確認できるので、ワイヤ先端部35aを押し進める際に、誤って血管壁へワイヤ先端部35aを貫入させることを回避できる。術者は結合画像57を参照しつつ、カテーテル33を操作してワイヤ先端部35aをさらに血管遠位部側へ押し進める(図13(c))。
The region that is highlighted by the superimposition of the
積算画像51の生成および結合画像57の生成は随時行われる。積算画像51において強調表示がなされる領域Hの位置は、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPの位置に基づいて決定される。そのため図13(c)に示すように、ワイヤ先端部35aを血管遠位部側へ押し進めるに従って、領域Hはさらに血管遠位部側へ広がるように変化する。つまりワイヤ先端部35aの位置にかかわらず、ワイヤ先端部35aの近傍に相当する領域について、視認性の高い像が随時積算画像51に映りこむ。そのため術者は結合画像57を参照することにより、血管壁へワイヤ先端部35aを貫入させることを回避しつつ、閉塞部47の血管近位部側から血管遠位部側へワイヤ先端部35aを好適に横断させることができる。その結果、ステント37を載置する経路が形成され、PCIの術式を好適に進めることができる。
Generation of the
なお、この変形例において、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPの両方を閉塞部47の血管遠位部側に到達させる手法をとってもよい。この場合、ワイヤ先端部35aおよびワイヤ先端部35aPの少なくとも一方を閉塞部47の血管遠位部側から血管近位部側へ横断させ、ステント37を載置する経路を形成させる。
In this modification, a technique may be adopted in which both the
(4)上述した各実施例では、ステントを備えるカテーテルシステムを用いて説明したが、カテーテルシステムが備える構成としてはステントの他に、アテレクトミーに用いられるロータブレーダなどが挙げられる。 (4) In each of the above-described embodiments, the catheter system including a stent has been described. However, the configuration of the catheter system includes a low tab radar used for atherectomy in addition to the stent.
(5)上述した各実施例では、不透過部43は外部軸体39と内部軸体41の間に設けられる構成としたがこれに限られない。すなわち不透過部43は外部軸体39の外側に設けられてもよいし、内部軸体41の内部に設けられてもよい。
(5) In each of the above-described embodiments, the
1 …X線撮影装置
5 …X線管(X線源)
7 …X線検出器(X線検出手段)
15 …画像生成部(画像生成手段)
17 …特徴点抽出部(部材抽出手段)
19 …積算部(積算手段)
31 …カテーテルシステム(挿通部材)
33 …カテーテル
35 …ガイドワイヤ
35a…ワイヤ先端部(挿通部材の先端)
37 …ステント
43 …不透過部
45 …血管
47 …閉塞部(完全閉塞狭窄部位)
DESCRIPTION OF
7 ... X-ray detector (X-ray detection means)
15 Image generating unit (image generating means)
17 ... Feature point extraction unit (member extraction means)
19 ... Integration unit (integration means)
31 ... Catheter system (insertion member)
33 ...
37 ...
Claims (6)
前記被検体を透過したX線を検出して検出信号を出力するX線検出手段と、
前記検出信号に基づいてX線画像を断続的に生成する画像生成手段と、
前記X線画像の各々について、前記被検体内に挿入された第1挿通部材の特定部位と、前記被検体内に挿入された、前記第1挿通部材とは異なる第2挿通部材の特定部位とを少なくとも抽出する部材抽出手段と、
前記X線画像の各々を、前記部材抽出手段によって抽出された複数の前記特定部位の各々の位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、前記第1挿通部材の特定部位と前記第2挿通部材の特定部位の間にある前記被検体の領域が強調された積算画像を生成する積算手段とを備えるX線撮影装置。 An X-ray source for irradiating the subject with X-rays;
X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the subject and outputting a detection signal;
Image generation means for intermittently generating an X-ray image based on the detection signal;
For each of the X-ray images, a specific part of the first insertion member inserted into the subject and a specific part of the second insertion member inserted into the subject and different from the first insertion member Member extracting means for extracting at least ,
Each of the X-ray images is aligned and overlapped with respect to the position of each of the plurality of specific parts extracted by the member extraction means , whereby the specific part of the first insertion member and the second insertion part are overlapped. An X-ray imaging apparatus comprising: an integration unit that generates an integrated image in which the region of the subject between specific parts of the member is emphasized.
前記積算手段は、前記画像生成手段が直近に生成した所定の枚数の前記X線画像を、前記抽出された第1挿通部材の特定部位と前記第2挿通部材の特定部位との位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、新たな積算画像を生成するX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The accumulating unit is configured to use a predetermined number of the X-ray images most recently generated by the image generating unit based on the positions of the extracted specific part of the first insertion member and the specific part of the second insertion member. An X-ray imaging apparatus that generates a new integrated image by aligning and overlaying.
前記積算手段は、前記積算手段が直近に生成した積算画像と、前記画像生成手段が生成した最新の前記X線画像とを、前記抽出された第1挿通部材の特定部位と前記第2挿通部材の特定部位との位置を基準として位置合わせして重ね合わせることにより、新たな積算画像を生成するX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The integrating means includes an integrated image most recently generated by the integrating means and the latest X-ray image generated by the image generating means, and the extracted specific part of the first inserting member and the second inserting member. An X-ray imaging apparatus that generates a new integrated image by aligning and overlapping with the position of the specific part as a reference.
前記部材抽出手段は、前記挿通部材の先端を検出するX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The member extraction unit is an X-ray imaging apparatus that detects a tip of the insertion member.
前記部材抽出手段は、造影剤の末端を検出するX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
It said member extraction means, X-rays imaging device for detecting the end of the granulation Kagezai.
被検体を透過したX線を検出することにより、前記画像生成部がX線画像を断続的に生成する画像生成工程と、
前記X線画像の各々において、被検体内の血管内に形成された完全閉塞狭窄部位の上流側に配置された第1挿通部材の先端、及び前記完全閉塞狭窄部位の下流側に配置された前記第1挿通部材とは異なる第2挿通部材の先端の位置を前記特徴点特定部が特定する部材特定工程と、
前記部材特定工程において特定された前記第1挿通部材の先端および前記第2挿通部材の先端の位置を基準として前記X線画像の各々を前記積算部が重ね合わせることにより、前記完全閉塞狭窄部位が強調された新たな積算画像を生成する積算工程とを備えることを特徴とするX線撮影装置の作動方法。 X-ray imaging comprising: an image generation unit that generates an X-ray image; a feature point specifying unit that extracts feature points from the X-ray image; and an integration unit that superimposes a plurality of the X-ray images based on the feature points A method of operating the device, comprising:
An image generation step in which the image generation unit intermittently generates an X-ray image by detecting X-rays transmitted through the subject;
In each of the X-ray image, said located downstream of the tip of the first insertion member disposed on the upstream side of the full occlusion stenosis formed in a blood vessel, and the total occlusion stenosis in the subject A member specifying step in which the feature point specifying unit specifies the position of the tip of the second inserting member different from the first inserting member ;
By the integration unit to each of the X-ray image is superimposed on the basis of the position of the tip of the tip and the second insertion member of the specified the first insertion member in the member specifying step, the total occlusion stenosis is An operation method of an X-ray imaging apparatus, comprising: an integration step of generating a new enhanced integrated image.
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