CN102172330A - X射线摄影装置以及图像处理显示装置 - Google Patents

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Abstract

在X射线摄影装置中,三维血管信息生成部基于从X射线CT装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成与摄影对象的血管中的三维血管中心线及斑块的位置有关的信息。此外,斑块进深信息图像制作部基于生成的与三维血管中心线及斑块的位置有关的信息,制作斑块进深信息图像,该斑块进深信息图像上根据斑块相对于投影方向比三维血管中心线更靠近前还是更靠里,来改变该斑块的显示。并且,X射线图像显示部将制作的斑块进深信息图像重叠显示在X射线图像上。

Description

X射线摄影装置以及图像处理显示装置
本发明为下述申请的分案申请,原申请信息如下:
申请日:2008年07月08日
申请号:200810136045.6
发明名称:X射线摄影装置、图像处理显示装置以及计算机程序产品
本申请享有2007年7月10日提出申请的日本专利申请号2007-180761以及2008年5月7日提出日本专利申请号2008-121516的优选权利益,在本申请中援用该日本专利申请的所有内容。
技术领域
本发明涉及X射线血管造影装置等X射线摄影装置、图像处理显示装置及计算机程序产品,特别涉及用来支援将导丝等线状构造物插入到血管内进行的治疗的技术。
背景技术
以往,有将导丝或导管等线状构造物插入到心脏的冠状动脉中来将冠状动脉的变窄的部分或者堵塞的部分扩大的治疗法。该治疗法称作“PCI(Percutaneous Coronary Intervention,经皮冠状动脉介入术)治疗”。在该PCI治疗中,使用X射线血管造影装置等X射线摄影装置。X射线血管造影装置在PCI治疗中显示X射线透视投影图像(以下称作“X射线图像”),作为将导丝插入到病变部(冠状动脉狭窄部)时的导引图像。
进而,作为用来诊断冠状动脉的机构,已知有称作“冠状动脉解析软件”的面向X射线CT装置的临床应用软件(例如参照日本特开2004-283373号公报)。在该冠状动脉解析软件中,具有使用心脏区域的三维体数据作为三维数据而求出冠状动脉的血管中心线、血管内壁、推定正常血管内壁等的功能。
在上述PCI治疗中,仅通过参照X射线图像作为导引图像难以掌握冠状动脉狭窄区域的内腔形状,由此有时导致手术精度下降。在此情况下,通过将利用上述冠状动脉解析软件得到的冠状动脉内壁的图像显示在不同于X射线血管造影装置的另外的装置上、或在胶片上显影来进行参照等,进行对手术者的支援。
但是,在PCI治疗中,即使使用上述冠状动脉解析软件,有时也难以在血管内使导丝行进。
例如,在使导丝向狭窄部前进时,有时导丝的前端接触狭窄部的血管病变部位(例如斑块(动脉硬化斑块)等)、不能使导丝在血管内行进。图26是用来说明导丝的朝向与狭窄部的关系的图。例如,如该图的上段所示,在冠状动脉的内壁上形成有血管病变部位的情况下,如该图的中段所示,如果使导丝旋转,则如该图的下段所示,能够使导丝的前端通过。
但是,例如在从该图的上段所示的箭头的方向拍摄冠状动脉的情况下,手术者不能掌握血管病变部位是处于近前还是处于里侧。在此情况下,手术者不知道应使导丝向哪个方向旋转,从而不能在血管内使导丝行进。
此外,在使导丝进到狭窄部时,如果其前端没有朝向血管的行进方向,则有时导丝的前端会碰到血管壁上,不能使导丝在血管内行进。图27是用来说明导丝的朝向与血管的行进方向的关系的图。例如,如该图的左侧所示,在导丝的行进目标处血管从近前向里侧弯曲那样的情况下,如该图的中央所示,通过使导丝旋转,如该图的右侧所示,能够使导丝行进。
但是,在例如从该图的左侧所示的箭头的方向将冠状动脉摄像的情况下,手术者不能掌握血管的行进方向是朝向近前还是朝向里侧。在此情况下,手术者也不知道应使导丝向哪个方向旋转,从而不能在血管内使导丝行进。
以往,为了避免这样的状况使用了上述冠状动脉解析软件。但是,在以往的方法中,如上所述,由于将冠状动脉内壁的图像显示在其他装置上或在胶片上显影等来进行参照,所以难以掌握X射线图像与血管的位置及朝向的关系。进而,在治疗中,手术者处于一边观察X射线图像一边操作导丝的状况,所以没有将目光投向其他图像的空闲。这样,在以往的技术中,有时不能充分地支援手术者。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的问题而做出的,目的是提供一种在手术者使导丝在血管内行进时能够容易地判断导丝的适当的旋转方向的X射线摄影装置、图像处理显示装置以及计算机程序产品。
为了解决上述问题并达到本发明的目的,有关本发明的一方式的X射线摄影装置具备:X射线图像摄影部,对被检体照射X射线,并且检测透射该被检体的X射线,拍摄X射线图像;三维血管信息生成部,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成与摄影对象的血管中的三维血管中心线及血管病变部位的位置有关的信息;血管病变部位进深信息图像制作部,基于由上述三维血管信息生成部生成的与三维血管中心线及血管病变部位的位置有关的信息,制作血管病变部位进深信息图像,该血管病变部位进深信息图像根据血管病变部位相对于投影方向比该三维血管中心线更靠近前还是更靠里,来改变该血管病变部位的显示;以及X射线图像显示部,将由上述血管病变部位进深信息图像制作部制作的血管病变部位进深信息图像重叠显示在上述X射线图像上。
此外,有关本发明的另一方式的图像处理显示装置具备:三维血管信息生成部,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成与摄影对象的血管中的三维血管中心线及血管病变部位的位置有关的信息;血管病变部位进深信息图像制作部,基于由上述三维血管信息生成部生成的与三维血管中心线及血管病变部位的位置有关的信息,制作血管病变部位进深信息图像,该血管病变部位进深信息图像根据血管病变部位相对于投影方向比该三维血管中心线更靠近前还是更靠里,来改变该血管病变部位的显示;以及X射线图像显示部,将由上述血管病变部位进深信息图像制作部制作的血管病变部位进深信息图像重叠显示在由X射线摄影装置拍摄的X射线图像上。
此外,有关本发明的另一方式的计算机程序产品,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成与摄影对象的血管中的三维血管中心线及血管病变部位的位置有关的信息;基于生成的与三维血管中心线及血管病变部位的位置有关的信息,制作血管病变部位进深信息图像,将制作的血管病变部位进深信息图像重叠显示在由X射线摄影装置拍摄的X射线图像上,该血管病变部位进深信息图像根据血管病变部位相对于投影方向比该三维血管中心线更靠近前还是更靠里,来改变该血管病变部位的显示。
有关本发明的另一方式的X射线摄影装置具备:X射线图像摄影部,对被检体照射X射线,并且检测透射该被检体的X射线,拍摄X射线图像;三维血管中心线生成部,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成表示摄影对象的血管的中心线的三维血管中心线;血管行进方向信息图像制作部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息,制作使血管的显示变化来表示该血管的行进方向的血管行进方向信息图像;以及X射线图像显示部,将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠显示在上述X射线图像上。
此外,有关本发明的另一方式的图像处理显示装置具备:三维血管中心线生成部,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成表示摄影对象的血管的中心线的三维血管中心线;血管行进方向信息图像制作部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息,制作使血管的显示变化来表示该血管的行进方向的血管行进方向信息图像;以及X射线图像显示部,将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠显示在由X射线摄影装置拍摄的X射线图像上。
此外,有关本发明的另一方式的计算机程序产品,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成表示摄影对象的血管的中心线的三维血管中心线;基于与生成的三维血管中心线有关的位置信息,制作使血管的显示变化来表示该血管的行进方向的血管行进方向信息图像;将制作的血管行进方向信息图像重叠在上述X射线图像上并显示在显示部。
附图说明
图1是用来说明有关本实施例1的X射线血管造影装置的进深信息显示的概念的图。
图2是表示有关本实施例1的X射线血管造影装置的结构的功能框图。
图3是表示有关本实施例1的图像处理部的结构的功能框图。
图4A~图4C是表示冠状动脉的血管中心线、血管内壁、推定正常血管内壁及斑块区域的一例的图。
图5是用来说明斑块进深信息图像的制作方法的图。
图6是用来说明斑块区域的位置判断的图。
图7是表示有关本实施例1的图像处理部的处理顺序的流程图。
图8是用来说明有关本实施例2的X射线血管造影装置的进深信息显示的概念的图。
图9是表示有关本实施例2的图像处理部的结构的功能框图。
图10是表示有关本实施例2的图像处理部的处理顺序的流程图。
图11是用来说明有关本实施例3的X射线血管造影装置的血管行进方向信息显示的概念的图。
图12是表示有关本实施例3的图像处理部的结构的功能框图。
图13是用来说明计算导丝的前端位置处的血管的行进方向的方法的一例的图。
图14是用来说明基于相对距离的二维血管中心线的着色处理的图。
图15是用来说明基于倾斜的二维血管中心线的着色处理的图。
图16是用来说明基于曲率的二维血管中心线的着色处理的图。
图17A~图17D是表示由有关本实施例3的图像处理部制作的中间图像的图。
图18是用来说明使用虚拟内窥镜(VE:Virtual Endoscopy)图像的情况下的血管行进方向信息的显示的图。
图19是表示有关本实施例3的图像处理部的处理顺序的流程图。
图20是用来说明有关本实施例4的X射线血管造影装置的血管行进方向信息显示的概念的图。
图21是表示有关本实施例4的图像处理部的结构的功能框图。
图22是表示有关本实施例4的图像处理部的处理顺序的流程图。
图23A及图23B是表示用来设定投影方向的用户界面的一例的图。
图24是用来说明X射线图像的二值化的图。
图25是表示显示正交图像的情况下的画面显示的一例的图。
图26是用来说明导丝的朝向与狭窄部的关系的图。
图27是用来说明导丝的朝向与血管的行进方向的关系的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明有关本发明的X射线摄影装置、图像处理显示装置以及计算机程序产品的优选实施例。另外,以下对将本发明应用在进行冠状动脉等血管的X射线摄影的X射线血管造影装置中的情况进行说明。此外,以下作为在血管中发生的血管病变部位的一例,举斑块(动脉硬化斑块)为例进行说明,但在其他种类的血管病变部位中也同样能够适用本发明。
首先,对有关本实施例1的X射线血管造影装置的进深信息显示的概念进行说明。图1是用来说明有关本实施例1的X射线血管造影装置的进深信息显示的概念的图。有关本实施例1的X射线血管造影装置在PCI治疗前,基于从预先由X射线CT(computed tomography:电脑断层摄影法)装置拍摄的CT图像中得到的三维体数据(三维图像数据),生成有关摄影对象的血管中的三维血管中心线及斑块的位置的信息。
另一方面,在PCI治疗中,X射线血管造影装置基于在治疗前生成的有关三维血管中心线及斑块的位置的信息,制作斑块区域信息的图像,该斑块区域信息的图像上,根据斑块相对于投影方向比三维血管中心线更靠近前还是更靠里来改变显示。具体而言,如该图所示,X射线血管造影装置在斑块的位置处于比三维血管中心线靠近前的情况下制作红色的斑块区域信息的图像,在靠里的情况下制作蓝色的斑块图像区域信息的图像。并且,X射线血管造影装置如图1所示,将制作出的斑块区域信息的图像进行对位后重叠在治疗中的血管的X射线图像上进行显示。此时,在近前与里侧这两侧都存在斑块的情况下,重合部分的斑块区域信息的图像显示为紫色。
这样,有关本实施例1的X射线血管造影装置的主要的特征在于,在PCI治疗中,将根据相对血管中心线处于近前还是处于里侧来改变显示(这里是颜色)的斑块区域信息的图像重叠显示在治疗中的血管的X射线图像上。根据该特征,在有关本实施例1的X射线血管造影装置中,能够掌握狭窄的位置,判断应使导丝向哪个方向旋转,能够不弄伤斑块地使导丝在血管内行进。
接着,对有关本实施例1的X射线血管造影装置的结构进行说明。图2是表示有关本实施例1的X射线血管造影装置的结构的功能框图。如该图所示,该X射线血管造影装置具有X射线产生部1、X射线检测部2、机构部3、高电压产生部4、C臂5、顶板6、图像处理部100、显示部7、操作部8和系统控制部9。
X射线产生部1是产生对顶板6上的被检体进行照射的X射线的装置,具有利用从高电压产生部4供给的高电压产生X射线的X射线管、和通过将X射线管产生的X射线的一部分遮蔽来控制照射范围的X射线限束器。
X射线检测部2是检测透射被检体的X射线并生成X射线图像数据的装置,具有检测X射线的平面检测器、从平面检测器取出电荷的栅极驱动器、将由栅极驱动器取出的电荷变换为电压的电荷·电压变换器、将由电荷·电压变换器变换的电压变换为数字值的A/D变换器。
机构部3是将C臂5及顶板6移动的装置,具有使C臂5旋转或移动的C臂转动-移动机构、将顶板6移动的顶板移动机构以及基于系统控制部9的指示控制C臂转动-移动机构及顶板移动机构的机构控制部。
高电压产生部4是供给X射线产生部1在X射线的产生中所需要的高电压的装置,具有基于系统控制部9的指示控制高电压的产生来控制X射线的产生的X射线控制部和产生高电压的高电压产生器。C臂5是保持X射线产生部1及X射线检测部2的臂,顶板6是载置被检体的板。
显示部7是显示X射线图像等各种图像的装置,具有显示图像的监视器和控制对监视器的显示的显示控制部。操作部8由鼠标或键盘、操纵杆等构成,是受理手术者的操作的控制台。系统控制部9是基于手术者的操作控制X射线血管造影装置整体的装置。
图像处理部100是基于由X射线检测部2生成的X射线图像数据生成X射线图像的处理部。图3是表示有关本实施例1的图像处理部100的结构的功能框图。如该图所示,该图像处理部100具有存储部110和控制部120。
存储部110是保存控制部120的各种处理所需要的数据及程序的保存机构,作为与本发明相关联的结构,具有三维体数据保存部111和X射线图像保存部112。
三维体数据保存部111是保存通过X射线CT装置进行冠状动脉造影而拍摄的心脏区域的图像的三维体数据的存储部。假设该三维体数据保存部111在PCI治疗前保存有预先通过X射线CT装置拍摄的图像的三维体数据。
X射线图像保存部112是保存通过X射线血管造影装置摄像的心脏区域的X射线图像的存储部。该X射线图像保存部112在PCI治疗中以一定的时间间隔实时地收集X射线图像并加以保存。另外,在X射线图像由I.I.(Image Intensifier:图像增强器)摄像的情况下,需要实时地较正I.I.的图像的变形。
控制部120是基于系统控制部9的控制来控制从X射线检测部2获取的X射线图像数据的处理的控制部,作为与本发明相关联的结构,具有三维血管中心线提取部121、三维血管内壁提取部122、三维推定正常血管内壁提取部123、三维斑块区域计算部124、对位信息计算部125、斑块进深信息图像制作部126、斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127和斑块进深信息重叠显示X射线图像显示部128。
三维血管中心线提取部121是基于由三维体数据保存部111保存的三维体数据的CT值生成表示进行PCI治疗的冠状动脉的中心线的数据(以下称作“三维血管中心线数据”)的处理部。图4A~图4C是表示冠状动脉的血管中心线、血管内壁、推定正常血管内壁及斑块区域的一例的图。
例如,该三维血管中心线提取部121生成表示图4A所示的三维血管中心线那样的血管中心线的三维血管中心线数据。这里,三维血管中心线数据被作为三维的点阵数据来生成,其数据结构及生成算法使用例如在专利文献1中记载的技术等公知技术中的数据结构及生成算法。
三维血管内壁提取部122是基于由三维体数据保存部111保存的三维体数据的CT值及由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线生成表示有关血管中心线周围的血管内壁的数据的数据(以下称作“三维血管内壁数据”)的处理部。
例如,该三维血管内壁提取部122生成表示图4A所示的三维血管内壁那样的血管内壁的三维血管内壁数据。这里,三维血管内壁数据被作为三维的点阵数据来生成,其数据结构及生成算法使用例如在专利文献1中记载的技术等公知技术中的数据结构及生成算法。
三维推定正常血管内壁提取部123是基于由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线数据以及由三维血管内壁提取部122生成的三维血管内壁数据生成表示血管中心线周围的推定正常血管内壁的数据(以下称作“三维推定正常血管内壁数据”)的处理部。
例如,该三维推定正常血管内壁提取部123生成表示图4A所示的三维推定正常血管内壁那样的推定正常血管内壁的三维推定正常血管内壁数据。这里,三维推定正常血管内壁数据被作为三维的点阵数据来生成,其数据结构及生成算法使用例如在专利文献1中记载的技术等公知技术中的数据结构及生成算法。
三维斑块区域计算部124是基于由三维血管内壁提取部122生成的三维血管内壁数据以及由三维推定正常血管内壁提取部123生成的三维推定正常血管内壁数据来计算表示形成有斑块的区域(斑块区域)的数据(以下称作“三维斑块区域数据”)的处理部。
例如,该三维斑块区域计算部124计算表示图4A所示的三维斑块区域那样的斑块区域的三维斑块区域数据。具体而言,三维斑块区域计算部124计算根据三维血管内壁数据计算出的“三维血管内腔区域”(参照图4B)和根据三维推定正常血管内壁数据计算出的“三维推定正常血管内腔区域”(参照图4C)的差分区域,作为斑块区域。
对位信息计算部125是从由三维体数据保存部111保存的三维体数据中分别取得制作与X射线图像保存部112保存的X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数的处理部。
这里,假设对位信息计算部125从系统控制部9取得各对位参数。另外,假设成为这里取得的投影方向、位置、放大率的各位置参数的基准的坐标系与成为作为X射线CT图像的附带信息得到的这些参数的基准的坐标系相等、或者能够1对1地变换。
斑块进深信息图像制作部126是基于由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线数据、由三维斑块区域计算部124计算出的三维斑块区域数据以及由对位信息计算部125取得的对位参数(投影方向、位置及放大率)来制作斑块进深信息图像的处理部。图5是用来说明斑块进深信息图像的制作方法的图。在该图中,作为一例而表示了斑块区域相对于投影方向比三维血管中心线更靠里的情况。
具体而言,该斑块进深信息图像制作部126如该图所示,制作在由对位信息计算部125取得的对位参数的条件下将由三维斑块区域计算部124计算出的三维斑块区域数据所表示的斑块区域11投影后形成的二维图形图像,作为斑块进深信息图像10。
此时,斑块进深信息图像制作部126使相对于投影方向比三维血管中心线更靠近前的斑块区域11为红色,使比三维血管中心线更靠里的斑块区域11为蓝色,使除此以外的区域为无色,来制作斑块进深信息图像10。
该斑块进深信息图像10是32位颜色(RGBA(Red-Green-Blue-Alpha:红-绿-蓝-透明度))图像,将表示透明度的A值制作成对于斑块区域为255(不透明)、除此以外的区域为0(透明)。另外,在近前和里侧都存在斑块区域11的情况下,将分别重合的部分的颜色合成,成为紫色。
接着,说明斑块区域相对于投影方向比血管中心线更靠近前还是更靠里的判断方法。图6是用来说明斑块区域的位置判断的图。在该图中,作为一例而表示斑块区域比三维血管中心线更靠里的情况。
例如,如该图所示,考虑斑块进深信息图像上的某一个像素G2。首先,计算在斑块进深信息图像上最接近于像素G2的二维血管中心线上的点C2与对应于点C2的三维血管中心线上的点C3之间的距离。接着,使像素G2沿着投影射线移动与计算出的距离相同长度的距离,将该位置的点作为G3
并且,判断处于投影射线上的斑块区域比点G3更靠近前还是更靠里,基于该判断结果,决定像素G2表示相对于投影方向比血管中心线更靠近前的斑块区域、还是表示更靠里的斑块区域。即,在斑块区域比点G3更靠近前的情况下,使像素G2的颜色为红色,在更靠里的情况下,使像素G2的颜色为蓝色。
另外,斑块进深信息图像中的处于比血管中心线更靠近前的情况下的斑块区域的颜色以及处于更靠里的情况下的斑块区域的颜色,也可以能够分别由用户自由地设定颜色(RGB值)及透明度(A值)。
此外,也可以进一步在斑块进深信息图像中描绘将由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线数据及由三维血管内壁提取部122生成的三维血管内壁数据在由对位信息计算部125取得的对位参数的条件下投影后形成的图像。由此,斑块进深信息图像成为即使在生成的X射线图像与斑块进深信息的位置稍稍错位的情况下也容易掌握各自的对应关系的图像。
斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127是取得由X射线图像保存部112保存的X射线图像、制作在该X射线图像上重叠由斑块进深信息图像制作部126制作的斑块进深信息图像后形成的二维图像(以下称作“斑块进深信息重叠显示X射线图像”)的处理部。
例如,该斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127制作图1所示那样的斑块进深信息重叠显示X射线图像。另外,在制作该斑块进深信息重叠显示图像时,斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127为了合成作为32位彩色图像的斑块进深信息图像,将8位的X射线图像变换为24位彩色(RGB)图像。
斑块进深信息重叠显示X射线图像显示部128是将由斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127制作的斑块进深信息重叠显示X射线图像显示在显示部7上的处理部。
接着,对有关本实施例1的图像处理部100的处理顺序进行说明。图7是表示有关本实施例1的图像处理部100的处理顺序的流程图。如该图所示,在该图像处理部100中,在PCI治疗前,首先,三维血管中心线提取部121基于由三维体数据保存部111保存的三维体数据的CT值,生成进行PCI治疗的冠状动脉的三维血管中心线数据(步骤S101)。
接着,三维血管内壁提取部122基于由三维体数据保存部111保存的三维体数据的CT值以及由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线,生成血管中心线周围的三维血管内壁数据(步骤S102)。
再接着,三维推定正常血管内壁提取部123基于由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线数据以及由三维血管内壁提取部122生成的三维血管内壁数据,生成血管中心线周围的三维推定正常血管内壁数据(步骤S103)。
然后,三维斑块区域计算部124基于由三维血管内壁提取部122生成的三维血管内壁数据以及由三维推定正常血管内壁提取部123生成的三维推定正常血管内壁数据,计算三维斑块区域数据(步骤S104)。
接着,在PCI治疗中,对位信息计算部125从由三维体数据保存部111保存的三维体数据中分别取得制作与X射线图像保存部112保存的X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数(步骤S105)。
接着,斑块进深信息图像制作部126基于由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线数据、由三维斑块区域计算部124计算出的三维斑块区域数据以及由对位信息计算部125取得的对位参数,制作斑块进深信息图像(步骤S106)。
再接着,斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127取得由X射线图像保存部112保存的X射线图像,制作在该X射线图像上重叠由斑块进深信息图像制作部126制作的斑块进深信息图像后形成的斑块进深信息重叠显示X射线图像(步骤S107)。
接着,斑块进深信息重叠显示X射线图像显示部128将由斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127制作的斑块进深信息重叠显示X射线图像显示在显示部7上(步骤S108)。
如上所述,在本实施例1中,在PCI治疗前,基于根据由X射线CT装置拍摄的图像得到的三维体数据,三维血管中心线提取部121生成三维血管中心线数据,三维血管内壁提取部122生成三维血管内壁数据,三维推定正常血管内壁提取部123生成三维推定正常血管内壁数据,进而,三维斑块区域计算部124计算三维斑块区域数据。
接着,在PCI治疗中,对位信息计算部125分别计算制作与X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数。接着,斑块进深信息图像制作部126制作根据斑块相对于投影方向比该三维血管中心线更靠近前还是更靠里来改变该斑块的显示的斑块进深信息图像。
再接着,斑块进深信息重叠显示X射线图像制作部127将斑块进深信息图像重叠在X射线图像上来制作斑块进深信息重叠显示X射线图像。然后,斑块进深信息重叠显示X射线图像显示部128将斑块进深信息重叠显示X射线图像显示在显示部7上。
通过以上的结构,在本实施例1中,通过显示有关进深的信息,在手术者使导丝在血管内行进时,能够容易地判断导丝的适当的旋转方向。此外,能够支援手术者,以使得能够不弄伤斑块地使导丝在血管内行进。
此外,在本实施例1中,将比血管中心线更靠近前的斑块区域显示为红色,将比血管中心线更靠里的斑块区域显示为蓝色,此外,在血管中心线的近前及里侧这两侧都有斑块区域的情况下,将斑块区域重合的部分显示为紫色。但是,本发明并不限于此,例如也可以根据斑块区域的进深方向的长度来改变斑块区域的颜色的浓度。
在此情况下,具体而言,斑块进深信息图像制作部126根据图6所示的投影射线上的斑块区域的进深方向的长度(该图中的三维斑块区域上的黑色粗线部分的长度)使斑块区域的显示颜色的浓度变化。这里,作为显示颜色的浓度,例如在处于近前的情况下使R值在(R,G,B)=(0~255,0,0)的范围内变化,在处于进深的情况下使B值在(R,G,B)=(0,0,0~255)的范围内变化,在处于两侧的情况下,对于重复部位使R值及B值在(R,G,B)=(0~255,0,0~255)的范围内变化。此时,由于冠状动脉的粗细大约为3mm左右,所以变化的颜色的值例如作为255×斑块区域的长度[mm]/3mm来计算。
此外,在本实施例中,将包含有着色的斑块区域的斑块进深信息图像总是重叠在X射线图像上显示,但本发明并不限于此,也可以仅将斑块进深信息图像显示规定的时间。
在此情况下,图像处理部100例如利用机械式按钮或在显示装置的画面上显示的GUI(Graphical User Interface:图形用户界面)的按钮等受理来自用户的指示,仅在该按钮被按下的期间将斑块进深信息图像重叠显示在X射线图像上。或者,图像处理部100也可以利用可切换开/关的按钮受理来自用户的指示,仅在该按钮为“开”的期间将斑块进深信息图像重叠显示在X射线图像上。这样,通过基于来自用户的指示显示斑块进深信息图像,能够仅在用户需要的时间中显示斑块进深信息图像。
另外,图像处理部100也可以例如仅在显示与三维体数据相同心搏相位(例如扩张末期)的X射线图像的期间,在进行对位后将斑块进深信息图像重叠显示在X射线图像上。在X射线图像的心搏相位与三维体数据的心搏相位不同的情况下,斑块进深信息图像的对位的精度变低,可以想到斑块区域的位置相对于X射线图像的血管错位的情况。但是,如上所述,通过仅在心搏相位一致的期间显示斑块进深信息图像,能够实现仅在斑块区域的位置相对于血管没有错位的情况下显示斑块进深信息图像。
这样,通过图像处理部100仅在用户需要的情况、或能够高精度地进行定位的情况下显示斑块进深信息图像,能够提高PCI治疗中的X射线图像的视觉辨认性。
在上述实施例1中,对将斑块进深信息图像重叠显示在X射线图像上的情况进行了说明,但在摄像对象的血管是复杂的形状等的情况下,有时因斑块进深信息图像使X射线图像变得难以观察。所以,以下,作为实施例2,说明制作将斑块进深信息重叠在三维体数据的MIP(MaximumIntensity Projection:最大强度投影)图像上的图像并将该图像并列显示在不妨碍X射线图像辨认的位置上的情况。
首先,对有关本实施例2的X射线血管造影装置的进深信息显示的概念进行说明。图8是用来说明有关本实施例2的X射线血管造影装置的进深信息显示的概念的图。相对于有关实施例1的X射线血管造影装置将斑块进深信息图像重叠显示在X射线图像上,有关本实施例2的X射线血管造影装置如该图所示,生成在由CT图像得到的三维体数据的MIP图像上重叠斑块进深信息图像(在比血管中心线更靠近前的情况下为红色、在更靠里的情况下为蓝色、在两侧的情况下为紫色的斑块区域信息)的图像,将该图像缩小,显示在X射线图像上的规定的位置上。
这样,有关本实施例2的X射线血管造影装置的主要的特征在于,在PCI治疗中,将根据处于血管中心线的近前还是里侧来改变显示(这里是颜色)的斑块区域信息的图像重叠在MIP图像上后形成的图像并列显示在X射线图像上。通过该特征,在有关本实施例2的X射线血管造影装置中,能够不妨碍X射线图像的视觉辨认地显示有关进深的信息,能够不弄伤斑块地使导丝在血管内行进。
接着,对有关本实施例2的X射线血管造影装置的结构进行说明。另外,有关本实施例2的X射线血管造影装置的结构基本上与图2所示的结构相同,由于只是图像处理部的详细情况不同,所以这里对有关本实施例2的图像处理部的结构及处理顺序进行说明。此外,这里为了便于说明,对于起到与图3所示的各部同样作用的功能部赋予相同的标号而省略其详细的说明。
图9是表示有关本实施例2的图像处理部200的结构的功能框图。如该图所示,该图像处理部200具有存储部110和控制部220。
控制部220是基于系统控制部9的控制来控制从X射线检测部2获取的X射线图像数据的处理的控制部,作为与本发明相关联的结构,具有三维血管中心线提取部121、三维血管内壁提取部122、三维推定正常血管内壁提取部123、三维斑块区域计算部124、对位信息计算及MIP图像制作部225、斑块进深信息图像制作部126、斑块进深信息重叠显示MIP图像制作部227a、带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像制作部227b、和带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示部228。
对位信息计算及MIP图像制作部225是从由三维体数据保存部111保存的三维体数据中分别取得制作与X射线图像保存部112保存的X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数、再基于所取得的位置参数制作MIP图像的处理部。
例如,该对位信息计算及MIP图像制作部225通过与在实施例1中说明的对位信息计算部125同样的方法取得对位参数,制作MIP图像。
斑块进深信息重叠显示MIP图像制作部227a是制作在由对位信息计算及MIP图像制作部225制作的MIP图像上重叠由斑块进深信息图像制作部126制作的斑块进深信息图像后形成的二维图像(以下称作“斑块进深信息重叠显示MIP图像”)的处理部。
带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像制作部227b是取得由X射线图像保存部112保存的X射线图像、将由斑块进深信息重叠显示MIP图像制作部227a制作的斑块进深信息重叠显示MIP图像缩小并重叠在该X射线图像上的规定的位置(例如右下)上的二维图像(以下称作“带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像”)的处理部。
带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示部228是将由带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像制作部227b制作的带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示在显示部7上的处理部。
接着,对有关本实施例2的图像处理部200的处理顺序进行说明。图10是表示有关本实施例2的图像处理部200的处理顺序的流程图。如该图所示,在该图像处理部200中,在PCI治疗前,首先进行与图7所示的步骤S101~S104同样的处理(步骤S201~S204)。
接着,在PCI治疗中,对位信息计算及MIP图像制作部225从由三维体数据保存部111保存的三维体数据中分别取得制作与X射线图像保存部112保存的X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数(步骤S205),再基于所取得的位置参数制作MIP图像(步骤S206)。
接着,斑块进深信息图像制作部126基于由三维血管中心线提取部121生成的三维血管中心线数据、由三维斑块区域计算部124计算出的三维斑块区域数据以及由对位信息计算及MIP图像制作部225取得的对位参数制作斑块进深信息图像(步骤S207)。
再接着,斑块进深信息重叠显示MIP图像制作部227a制作在由对位信息计算及MIP图像制作部225制作的MIP图像上重叠由斑块进深信息图像制作部126制作的斑块进深信息图像后形成的斑块进深信息重叠显示MIP图像(步骤S208)。
然后,带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像制作部227b取得由X射线图像保存部112保存的X射线图像,制作将由斑块进深信息重叠显示MIP图像制作部227a制作的斑块进深信息重叠显示MIP图像缩小并重叠在该X射线图像上的规定的位置上形成的带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像(步骤S209)。
接着,带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示部228将由带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像制作部227b制作的带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示在显示部7上(步骤S210)。
如上所述,在本实施例2中,在PCI治疗中,对位信息计算及MIP图像制作部225分别取得投影方向、位置及放大率的对位参数,再基于所取得的位置参数制作MIP图像。接着,斑块进深信息重叠显示MIP图像制作部227a制作在由对位信息计算及MIP图像制作部225制作的MIP图像上重叠由斑块进深信息图像制作部126制作的斑块进深信息图像后形成的斑块进深信息重叠显示MIP图像。
再接着,带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像制作部227b制作将斑块进深信息重叠显示MIP图像缩小并重叠在X射线图像上的规定的位置上形成的带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像。接着,带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示部228将带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示在显示部7上。
通过以上的结构,在本实施例2中,通过不妨碍X摄像图像的视觉辨认地显示有关进深的信息,手术者在使导丝在血管内行进时,能够容易地判断导丝的适当的旋转方向。此外,能够支援手术者,以使得能够不弄伤斑块地使导丝在血管内行进。
另外,在上述实施例1及2中,通过改变颜色而改变比血管中心线更靠近前的斑块区域和更靠里的斑块区域的显示,但本发明并不限于此,例如也可以改变图案。
在上述实施例1及2中,对X射线血管造影装置显示表示血管病变部位(斑块)的进深方向的位置的信息的情况进行了说明,而以下,作为实施例3,对显示表示血管的行进方向的信息的情况进行说明。
首先,对有关本实施例3的X射线血管造影装置的血管行进方向信息显示的概念进行说明。有关本实施例3的X射线血管造影装置在PCI治疗之前,基于预先由X射线CT(computer tomography)装置拍摄的CT图像得到的三维体数据(三维图像数据),生成表示摄像对象血管的中心线的三维血管中心线。接着,在PCI治疗中,X射线血管造影装置基于在治疗前生成的有关三维血管中心线的位置信息,制作使该血管的显示变化以表示血管的行进方向的血管行进方向信息图像。
图11是用来说明有关本实施例3的X射线血管造影装置的血管行进方向信息显示的概念的图。如该图所示,例如,X射线血管造影装置制作根据沿着投影方向处于近前还是处于里侧而使血管的颜色变化的血管行进信息图像。并且,X射线血管造影装置如该图所示,将制作出的血管行进信息图像重叠显示在X射线图像上。
这样,在有关本实施例3的X射线血管造影装置中,由于将根据沿着投影方向位于近前还是位于里侧而使颜色变化的血管图像重叠显示在X射线图像上,所以手术者能够容易地掌握血管的行进方向。即,在有关本实施例3的X射线血管造影装置中,通过提供表示血管的行进方向的信息,手术者能够容易地判断导丝的适当的旋转方向。
另外,如该图所示,有关本实施例3的X射线血管造影装置还显示表示导丝的前端方向的图形图像(三维的箭头)、及表示导丝的前端位置上的血管的行进方向的图形图像(三维的箭头)。此外,有关本实施例3的X射线血管造影装置在导丝的前端位置处的血管的行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度的大小超过了规定的阈值的情况下,还将催促导丝的旋转的警告显示显示在X射线图像上。
接着,对有关本实施例3的X射线血管造影装置的结构进行说明。另外,有关本实施例3的X射线血管造影装置的结构基本上与图2所示的结构相同,由于只有图像处理部的详细情况不同,所以这里对有关本实施例3的图像处理部的结构及处理顺序进行说明。
图12是表示有关本实施例3的图像处理部300的结构的功能框图。如该图所示,图像处理部300具有导丝位置传感器310、警告音输出部320、存储部330、和控制部340。
导丝位置传感器310是安装在导丝的前端上的位置传感器,检测导丝的前端位置及前端方向。
警告音输出部320是在导丝的前端位置处的血管行进方向与导丝的前端方向的相对角度超过了规定的阈值的情况下输出警报音的装置。
存储部330是保存控制部340的各种处理所需要的数据及程序的保存机构。该存储部330具有X射线图像保存部331、三维体数据保存部332、和导丝位置/方向信息保存部333。
X射线图像保存部331是保存由X射线血管造影装置摄像的心脏区域的X射线图像的存储部。在该X射线图像保存部331中,在PCI治疗中,以一定的时间间隔实时地收集并保存X射线图像。另外,在X射线图像由I.I.(Image Intensifier:图像增强器)摄像的情况下,需要实时地修正I.I.的图像的变形。
三维体数据保存部332是保存由X射线CT装置进行冠状动脉造影而拍摄的心脏区域的图像的三维体数据的存储部。在该三维体数据保存部332中,在PCI治疗前保存有预先由X射线CT装置拍摄的图像的三维体数据。
导丝位置/方向信息保存部333是保存表示由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向的信息的存储部。保存的表示前端位置及前端方向的信息被变换到从三维体数据保存部332得到的三维体数据的坐标系。
控制部340是基于系统控制部9的控制来控制从X射线检测部2获取的X射线图像数据的处理的控制部。该控制部340具有对位信息计算部341、三维血管中心线提取部342、三维血管内壁提取部343、方向差计算/警告判断部344、血管行进方向信息图像制作部345、导丝方向信息图像制作部346、警告显示图像制作部347、血管行进方向信息显示X射线图像制作部348和血管行进方向信息显示X射线图像显示部349。
对位信息计算部341是从由三维体数据保存部332保存的三维体数据中分别取得制作与X射线图像保存部331保存的X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数的处理部。
这里,假设对位信息计算部341从系统控制部9取得各对位参数。另外,成为这里取得的投影方向、位置、放大率的各位置参数的基准的坐标系与成为作为X射线CT图像的附带信息得到的这些参数的基准的坐标系相等、或者能够1对1地变换。
三维血管中心线提取部342是基于由三维体数据保存部332保存的三维体数据的CT值、生成表示进行PCI治疗的冠状动脉的中心线的数据(以下称作“三维血管中心线数据”)的处理部。
具体而言,三维血管中心线提取部342将三维血管中心线数据生成为三维的点阵数据。另外,作为用来生成该三维血管中心线数据的数据结构及生成算法,使用例如在专利文献1中记载的技术等公知技术的数据结构及生成算法。
三维血管内壁提取部343是基于由三维体数据保存部332保存的三维体数据的CT值及由三维血管中心线提取部342生成的三维血管中心线、生成表示有关血管中心线周围的血管内壁的数据(以下称作“三维血管内壁数据”)的处理部。
具体而言,三维血管内壁提取部343将三维血管内壁数据生成为三维的点阵数据。另外,作为用来生成该三维血管内壁数据的数据结构及生成算法,使用例如在专利文献1中记载的技术等公知技术的数据结构及生成算法。
方向差计算/警告判断部344是判断导丝的前端位置处的血管的行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度的大小是否超过规定的阈值的处理部。具体而言,方向差计算/警告判断部344基于由三维血管中心线提取部342生成的三维血管中心线数据及由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向,计算导丝的前端位置处的血管的行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度。
并且,方向差计算/警告判断部344判断计算出的相对角度的大小是否超过了规定的阈值(例如45度),在判断为超过的情况下,控制警告音输出部320输出警报音。
这里,对计算导丝的前端位置处的血管的行进方向的方法的一例进行说明。图13是用来说明计算导丝的前端位置处的血管的行进方向的方法的一例的图。如该图所示,例如方向差计算/警告判断部344在从导丝的前端位置向三维血管中心线引出垂线的情况下,计算用连接该垂线与三维血管中心线之间的交点的位置、和从该交点离开了规定距离(例如前1cm)的位置的线段所定义的矢量的方向,作为血管的行进方向。
血管行进方向信息图像制作部345是基于由三维血管中心线提取部342生成的三维血管中心线数据、由三维血管内壁提取部343生成的三维血管内壁数据以及由对位信息计算部341得到的对位参数(投影方向、位置及放大率)、制作使该血管的显示变化来表示血管的行进方向的血管行进方向信息图像的处理部。
具体而言,血管行进方向信息图像制作部345在基于对位信息计算部341得到的对位参数对三维血管中心线进行投影的情况下,根据该三维血管中心线上的各点存在的位置,制作将二维血管中心线及二维血管区域(由将三维血管内壁数据投影得到的血管内壁包围的区域)着色并使除此以外的区域为无色后形成的二维图形图像,作为血管行进方向信息图像。
这里,作为血管行进方向信息图像而制作的二维图形图像是通过R值(红)、G值(绿)、B值(蓝)、A值(透明度)的组合表示颜色的32位彩色(RGBA(Red-Green-Blue-Alpha))图像。并且,血管行进方向信息图像制作部345在血管行进信息图像中,对于二维血管中心线上及二维血管区域上的像素,将A值设为128(半透明),对于除此以外的区域的像素,将A值设为0(透明)。
此外,血管行进方向信息图像制作部345通过根据三维血管中心线上的各点存在的位置设定对应于各点的像素的RGB值,进行投影在血管行进方向信息图像上的二维血管中心线及二维血管区域的着色处理。作为这里使用的着色处理的方法,例如有以下所示的3个方法。另外,这里对二维血管中心线的着色进行了说明,但在本实施例3中,血管行进方向信息图像制作部345对三维血管内壁数据投影得到的血管内壁所包围的区域即二维血管区域,也与二维血管中心线同样地进行着色。
(A)基于相对距离的着色处理
例如,血管行进方向信息图像制作部345在血管行进方向信息图像中,根据沿着投影方向的三维血管中心线的位置,使二维血管中心线的RGB值变化。在此情况下,具体而言,血管行进方向信息图像制作部345在投影方向上使存在于近前的像素为红色,使存在于里侧的像素为蓝色。
图14是用来说明基于相对距离的二维血管中心线的着色处理的图。如该图所示,例如如果设血管行进方向信息图像中的二维血管中心线上的像素为n、在三维血管中心线上对应于像素n的点为pn、在投影方向上处于最近前的点为pmin、在投影方向上处于最里侧的点为pmax,并且设投影方向上到点pn的距离为dn、到点pmin的距离为dmin、到点pmax的距离为dmax,则血管行进方向信息图像制作部345基于以下所示的式(1)决定血管行进方向信息图像中的二维血管中心线上的像素n的RGB值。
(R,G,B)=(255×(dmax-dn)/(dmax-dmin),0,255×(dn-dmin)/(dmax-dmin))……(1)
另外,对于上述变量中的dmin及dmax,也可以分别由用户设定任意的值。
(B)基于倾斜的着色处理
或者,例如血管行进方向信息图像制作部345在血管行进方向信息图像中,根据三维血管中心线相对于投影方向的倾斜,使二维血管中心线的RGB值变化。在此情况下,具体而言,血管行进方向信息图像制作部345使血管行进方向接近于投影方向(画面里侧方向)的像素为蓝色,使接近于投影方向的反方向(画面近前方向)的像素为红色。
图15是用来说明基于倾斜的二维血管中心线的着色处理的图。如该图所示,例如在三维血管中心线上,如果设从对应于上述像素n的点pn离开规定的距离(例如1cm)的点为pm、并且设由连结点pn与点pm的线段定义的单位矢量为vn、投影方向的单位矢量为vproj,则血管行进方向信息图像制作部345基于以下所示的式(2)决定血管行进方向信息图像中的二维血管中心线上的像素n的RGB值。另外,在式(2)中,vn·vproj表示矢量vn与矢量vproj的内积。
(R,G,B)=(255×(1-vn·vproj)/2,0,255×(vn·vproj+1)/2)……(2)
(C)基于曲率的着色处理
或者,例如血管行进方向信息图像制作部345在血管行进方向信息图像中,根据三维血管中心线的曲率,使二维血管中心线的RGB值变化。在此情况下,具体而言,血管行进方向信息图像制作部345使在血管行进的曲率较高的情况下为红色,在较低的情况下为蓝色。
图16是用来说明基于曲率的二维血管中心线的着色处理的图。如该图所示,例如在三维血管中心线上,如果设从对应于上述像素n的点pn离开规定距离(例如1cm)的点为pl、从点pn向与点pl相反方向离开规定距离的点为pm,并且设由连结点pn与点pl的线段定义的单位矢量为vl、由连结点pn与点pm的线段定义的单位矢量为vn,则血管行进方向信息图像制作部345基于以下所示的式(3)决定血管行进方向信息图像中的二维血管中心线上的像素n的RGB值。另外,在式(3)中,vl·vn表示矢量vl与矢量vn的内积。
(R,G,B)=(255×(1-vl·vn)/2,0,255×(vl·vn+1)/2)……(3)
另外,在上述方法中,将对应于下限、上限的颜色分别设为红、蓝,但下限、上限的颜色(RGB值)及透明度(A值)也可以能够分别由用户自由地设定。
此外,对于用上述说明的3个方法中的哪个方法显示血管行进方向信息图像的二维血管中心线,优选可以根据用户的指示切换显示或同时显示。这里,作为同时显示的方法,可以考虑在基于(A)的方法进行二维血管中心线的着色后用三维箭头记号的角度表现在(B)、(C)的方法中使用的矢量等的方法。
进而,血管行进方向信息图像制作部345使用由三维血管中心线提取部342生成的三维血管中心线数据及由导丝位置/方向信息保存部333保存的有关导丝的前端位置及前端方向的信息,计算导丝的前端位置处的血管行进方向。
这里,计算导丝的前端位置处的血管行进方向的方法与使用图13说明的方法相同。并且,血管行进方向信息图像制作部345制作表示计算出的血管行进方向的图像,将制作出的图像重叠在上述说明的血管行进方向信息图像上。
图17A~图17D是表示由有关本实施例3的图像处理部300制作的中间图像的图。血管行进方向信息图像制作部345例如如图17A所示,将导丝的前端位置处的血管行进方向表示为在通过对位信息计算部341得到的对位参数(投影方向、位置及放大率)的条件下投影的三维的箭头的图形图像15,使该图形图像15重合在血管行进方向信息图像上。
另外,例如如专利文献1所述的技术那样,如果使用从三维体数据中提取血管中心线、血管内壁、推定正常血管内壁等的技术,则也能够将有关血管内的狭窄区域的进深信息重叠显示在X射线图像上。在此情况下,例如作为进深信息,能够使表示斑块等病变部位的图形图像根据是比血管中心线更靠近前还是更靠里来改变颜色,并重叠显示在X射线图像上。
这样,在例如将有关血管的狭窄区域的进深信息着色、添加到上述说明的血管行进方向的着色显示中进一步进行显示的情况下,只要改变各个彩阶的配色等进行重合显示就可以(例如对于血管行进方向信息用红~蓝显示,对于狭窄区域进深信息用黄~绿显示等)。
导丝方向信息图像制作部346是基于由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向、制作表示插入在血管中的导丝的前端方向的图像(以下称作“导丝方向信息图像”)的处理部。
例如,导丝方向信息图像制作部346如图17B所示,制作在由对位信息计算部341得到的对位参数(投影方向、位置及放大率)的条件下投影的三维的箭头的图形图像16,作为导丝方向信息图像。
警告显示图像制作部347是在通过方向差计算/警告判断部344判断为导丝的前端位置处的血管的行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度的大小超过了规定的阈值的情况下制作警告导丝的行进方向与血管行进方向不同的警告显示图像的处理部。
例如,警告显示图像制作部347如图17C所示,制作包括用来催促导丝的旋转的警告显示12的警告显示图像。
血管行进方向信息显示X射线图像制作部348是取得保存在X射线图像保存部331中的X射线图像、并制作在该X射线图像上分别重叠由血管行进方向信息图像制作部345制作的血管行进方向信息图像、由导丝方向信息图像制作部346制作的导丝方向信息图像和由警告显示图像制作部347制作的警告显示图像而成的二维图像来作为血管行进方向信息显示X射线图像的处理部。
例如,血管行进方向信息显示X射线图像制作部348通过将17A~图17C所示的各图像重叠在X射线图像上,制作图17D所示那样的血管行进方向信息显示X射线图像。另外,在制作该血管行进方向信息显示X射线图像时,血管行进方向信息显示X射线图像制作部348为了将作为32位的彩色图像的血管行进方向信息图像、导丝方向信息图像及警告显示图像合成,而将8位的X射线图像变换为24位彩色(RGB)图像。
血管行进方向信息显示X射线图像显示部349是将由血管行进方向信息显示X射线图像制作部348制作的血管行进方向信息显示X射线图像显示在显示部7上的处理部。
另外,这里说明了通过在X射线图像上重叠显示血管行进方向信息显示X射线图像来显示导丝的前端位置处的血管的行进方向的情况,进而,作为使血管分支部的导丝前端位置的血管行进方向三维地可视化的机构,也可以利用三维体数据的虚拟内窥镜(VE:Virtual Endoscopy)图像表示血管的行进方向。
图18是用来说明使用虚拟内窥镜图像的情况下的血管行进方向信息的显示的图。如该图所示,具体而言,基于由导丝位置/方向信息保存部333保存的有关导丝的前端位置及前端方向的信息,在以对应于导丝前端的血管中心线上的位置及血管行进方向为视点的三维体数据的虚拟内窥镜图像上,显示描绘有表示导丝的前端位置及前端方向的三维图形(例如三维的箭头)的图像。该虚拟内窥镜图像例如与血管行进方向信息显示X射线图像并列显示。
接着,对有关本实施例3的图像处理部300的处理顺序进行说明。图19是表示有关本实施例3的图像处理部300的处理顺序的流程图。如该图所示,在图像处理部300中,在PCI治疗前,首先,三维血管中心线提取部342基于由三维体数据保存部332保存的三维体数据的CT值,生成进行PCI治疗的冠状动脉的三维血管中心线数据,三维血管内壁提取部343生成血管中心线周围的三维血管内壁数据(步骤S301)。
接着,在PCI治疗中,对位信息计算部341从由三维体数据保存部332保存的三维体数据中,分别取得制作与由X射线图像保存部331保存的X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数(步骤S302)。
此外,另一方面,方向差计算/警告判断部344判断导丝的前端位置处的血管的行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度的大小是否超过了规定的阈值(步骤S303)。
接着,血管行进方向信息图像制作部345利用由三维血管中心线提取部342生成的三维血管中心线数据和由对位信息计算部341得到的对位参数,制作血管行进方向信息图像(步骤S304)。
此外,导丝方向信息图像制作部346基于由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向,制作表示插入在血管中的导丝的前端方向的导丝方向信息图像(步骤S305)。
此外,警告显示图像制作部347在由方向差计算/警告判断部344判断导丝的前端位置处的血管的行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度的大小超过了规定的阈值的情况下,制作警告导丝的行进方向与血管行进方向不同的警告显示图像(步骤S306),进而,警告音输出部320输出警报音(步骤S307)。
接着,血管行进方向信息显示X射线图像制作部348取得保存在X射线图像保存部331中的X射线图像,制作在该X射线图像上分别重叠由血管行进方向信息图像制作部345制作的血管行进方向信息图像、由导丝方向信息图像制作部346制作的导丝方向信息图像和由警告显示图像制作部347制作的警告显示图像而成的血管行进方向信息显示X射线图像(步骤S308)。
接着,血管行进方向信息显示X射线图像显示部349将由血管行进方向信息显示X射线图像制作部348制作的血管行进方向信息显示X射线图像显示在显示部7上(步骤S309)。
如上所述,根据本实施例3,三维血管中心线提取部342在PCI治疗前基于从X射线CT装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成表示摄像对象血管的中心线的三维血管中心线。
此外,在PCI治疗中,血管行进方向信息图像制作部345基于由三维血管中心线提取部342生成的有关三维血管中心线的位置信息,制作使投影了该三维血管中心线的二维血管中心线的显示变化来表示血管的行进方向的血管行进方向信息图像。并且,血管行进方向信息显示X射线图像显示部349将由血管行进方向信息图像制作部345制作的血管行进方向信息图像重叠在X射线图像上并显示在显示器7上。
因而,根据本实施例3,通过提供表示血管的行进方向的信息,手术者能够容易地判断导丝的适当的旋转方向。此外,由于手术者能够配合血管的行进方向而使导丝平滑地行进,所以能够实现手术方式的时间缩短及精度提高。
此外,根据本实施例3,导丝位置传感器310检测插入到血管中的导丝的前端位置及前端方向。并且,血管行进方向信息图像制作部345基于由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向以及有关三维血管中心线的位置信息,制作表示导丝的前端位置处的血管行进方向的图形图像15,将制作的图形图像15重叠在血管行进方向信息图像上。因而,根据本实施例3,手术者能够容易地掌握在导丝的行进目标处血管向哪个方向弯曲。
此外,根据本实施例3,导丝方向信息图像制作部346基于由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向,制作表示导丝的前端方向的图形图像16。并且,血管行进方向信息显示X射线图像显示部349将由导丝方向信息图像制作部346制作的图形图像16进一步重叠显示在X射线图像上。因而,根据本实施例3,手术者能够容易地掌握在血管内导丝的前端朝向哪个方向。
此外,根据本实施例3,方向差计算/警告判断部344基于由三维血管中心线提取部342生成的有关三维血管中心线的位置信息、以及由导丝位置传感器310检测到的导丝的前端位置及前端方向,计算导丝的前端位置处的血管行进方向与导丝的前端方向之间的相对角度,判断计算出的相对角度的大小是否超过了规定的阈值。并且,在通过方向差计算/警告判断部344判断为相对角度的大小超过了阈值的情况下,警告显示图像制作部347制作警告显示图像,进而,警告音输出部320输出警报音。因而,根据本实施例3,在血管的行进方向与导丝的行进方向较大地错位的情况下,能够可靠地使手术者注意到需要使导丝旋转。
在上述实施例3中,对将血管行进方向信息图像重叠显示在X射线图像上的情况进行了说明,但在治疗对象的血管是复杂的形状等情况下,有时因血管行进方向信息图像而使X射线图像变得难以观察。所以,以下,作为实施例4,说明制作将血管行进方向信息叠加在三维体数据的MIP图像上形成的图像并将该图像与X射线图像并列显示的情况。
首先,对有关本实施例4的X射线血管造影装置的血管行进方向信息显示的概念进行说明。图20是用来说明有关本实施例4的X射线血管造影装置的血管行进方向信息显示的概念的图。相对于有关实施例3的X射线血管造影装置将血管行进方向信息图像重叠显示在X射线图像上,有关本实施例4的X射线血管造影装置如图20所示,生成将血管行进方向信息图像重叠在从CT图像得到的三维体数据的MIP图像上形成的图像,将该图像缩小,并列显示在X射线图像上。
这样,有关本实施例4的X射线血管造影装置在PCI治疗中,将使投影三维血管中心线而成的二维血管中心线的显示变化来表示血管的行进方向的血管行进方向信息图像重叠在MIP图像上形成的图像并列显示在X射线图像上。由此,在有关本实施例4的X射线血管造影装置中,通过不妨碍X射线图像视觉辨认地提供表示血管的行进方向的信息,即使在治疗对象血管是复杂的形状的情况下,手术者也能够容易地判断导丝的适当的旋转方向。
接着,对有关本实施例4的X射线血管造影装置的结构进行说明。有关本实施例4的X射线血管造影装置的结构基本上与图2所示的结构相同,只有图像处理部的详细情况不同,所以这里对有关本实施例4的图像处理部的结构及处理顺序进行说明。另外,这里,为了便于说明,对于发挥与图12所示的各部同样的作用的功能部赋予相同的标号,并省略详细的说明。
图21是表示有关本实施例4的图像处理部400的结构的功能框图。如该图所示,图像处理部400具有导丝位置传感器310、警告音输出部320、存储部330和控制部440。
控制部440是基于系统控制部9的控制、控制从X射线检测部2获取的X射线图像数据的处理的控制部。该控制部440具有对位信息计算及MIP图像制作部441、三维血管中心线提取部342、三维血管内壁提取部343、方向差计算/警告判断部344、血管行进方向信息图像制作部345、导丝方向信息图像制作部346、警告显示图像制作部347、血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a、带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b和带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示部449。
对位信息计算及MIP图像制作部441是从三维体数据保存部332保存的三维体数据中分别取得制作与由X射线图像保存部331保存的X射线图像相同方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数、再基于所取得的位置参数制作MIP图像的处理部。
例如,该对位信息计算及MIP图像制作部441通过与在实施例3中说明的对位信息计算部341同样的方法取得对位参数,制作MIP图像。
血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a是在由对位信息计算及MIP图像制作部441制作出的MIP图像上分别重叠由血管行进方向信息图像制作部345制作的血管行进方向信息图像、由导丝方向信息图像制作部346制作的导丝方向信息图像和由警告显示图像制作部347制作的警告显示图像而成的二维图像来作为血管行进方向信息显示MIP图像的处理部。
带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b是取得保存在X射线图像保存部331中的X射线图像、制作将由血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a制作的血管行进方向信息显示MIP图像缩小并该X射线图像上而成的二维图像来作为带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像的处理部。
带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示部449是将由带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b制作的带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示在显示部7上的处理部。
接着,对有关本实施例4的图像处理部400的处理顺序进行说明。图22是表示有关本实施例4的图像处理部400的处理顺序的流程图。如该图所示,在图像处理部400中,在PCI治疗前,首先进行与图19所示的步骤S301同样的处理(步骤S401)。
接着,在PCI治疗中,进行与图19所示的步骤S302~S304同样的处理(步骤S402~S404)。除了这些处理之外,对位信息计算及MIP图像制作部441基于从由三维体数据保存部332保存的三维体数据取得的位置参数制作MIP图像(步骤S405)。进而,进行与图19所示的步骤S305~S307同样的处理(步骤S406~S408)。
接着,血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a制作在由对位信息计算及MIP图像制作部441制作的MIP图像上分别重叠由血管行进方向信息图像制作部345制作的血管行进方向信息图像、由导丝方向信息图像制作部346制作的导丝方向信息图像和由警告显示图像制作部347制作的警告显示图像后形成的血管行进方向信息显示MIP图像(步骤S409)。
然后,带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b取得保存在X射线图像保存部331中的X射线图像,制作将由血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a制作的血管行进方向信息显示MIP图像缩小并并列在该X射线图像上形成的带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像(步骤S410)。
接着,带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示部449将由带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b制作的带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示在显示部7上(步骤S411)。
如上所述,根据本实施例4,对位信息计算及MIP图像制作部441基于三维体数据制作血管的MIP图像。此外,血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a制作在由对位信息计算及MIP图像制作部441制作的三维绘制(rendering)图像上重叠了由血管行进方向信息图像制作部345制作的血管行进方向信息图像的血管行进方向显示MIP图像。
此外,带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b制作将由血管行进方向信息显示MIP图像制作部448a制作的血管行进方向信息显示MIP图像缩小并与该X射线图像并列后形成的带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像。并且,带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示部449将由带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像制作部448b制作的带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示在显示部7上。
因而,根据本实施例4,通过不妨碍X射线图像视觉辨认地提供表示血管的行进方向的信息,即使在治疗对象血管是复杂的形状的情况下,手术者也能够容易地判断导丝的适当的旋转方向。
另外,在实施例1及3中,说明了对位信息计算部125或341从系统控制部9取得对位参数(投影方向、位置及放大率)的情况,但得到对位参数的方法并不限于此,也可以使用其他方法。以下说明取得对位参数的其他方法,但这里表示的对位的算法只是一例,也可以使用其他的一般的方法。
例如,在不能从系统控制部9取得对位参数的情况下,也可以使用规定的用户界面使用户设定投影方向,基于该投影方向计算位置及放大率。
图23A及图23B是表示用来设定投影方向的用户界面的一例的图。例如,对位信息计算部125或341如图23A所示,将X射线图像13显示在显示部7上,进而,如图23B所示,将三维体数据的MIP(Maximum IntensityProjection:最大值投影)图像14显示在显示部7上,经由操作部8的鼠标等从用户受理对MIP图像14的操作。
并且,如果用户利用鼠标等拖拽MIP图像14,则对位信息计算部125或341根据该操作进行绘制,使MIP图像旋转。由此,使MIP图像旋转成为与X射线图像13相同的投影方向,来设定MIP图像14的投影方向。
由用户设定MIP图像14的投影方向之后,对位信息计算部125或341配合X射线图像13设定MIP图像14的位置及放大率。具体而言,首先,将X射线图像基于亮度值,二值化为由值“1”表示的造影血管区域和由值“0”表示的除此以外的区域。作为二值化为两个区域时的阈值,例如在亮度值的范围是0~255的情况下,将亮度值比128小的区域设为值“1”(造影血管区域),将亮度值为128以上的区域设为值“0”(除此以外的区域)。
这里,假设二值化后的X射线图像为f1(x,y)。图24是用来说明X射线图像的二值化的图。如该图所示,在设X射线图像为f1(x,y)的情况下,将造影血管区域用f1(x,y)=1表示,将除此以外的区域用f1(x,y)=0表示。
接着,对位信息计算部125或341制作在由用户设定的投影方向上投影三维体数据的情况下的MIP图像,将制作的MIP图像与X射线图像同样地二值化。作为二值化为两个区域时的阈值,例如将CT值为128以上的区域设为值“1”(造影血管区域),将CT值比128小的区域设为值“0”(除此以外的区域)。这里,设二值化后的MIP图像为f2(x,y)。
接着,对位信息计算部125或341计算用来将X射线图像的二值化图像f1(x,y)与MIP图像的二值化图像f2(x,y)对位的平行移动量及放大率。这里,将f1(x,y)与f2(x,y)之间的相关函数用以下所示的式(4)表示。
r ( l , m , s ) = 1 N 2 Σ x = - N / 2 N / 2 - 1 Σ y = - N / 2 N / 2 - 1 f 1 ( x , y ) · f 2 ( ( x + l ) / s , ( y + m ) / s ) . . . ( 4 )
在该相关函数中,计算r(l,m,s)成为最大的(l,m,s)的组(l1,m1,s1),如果以(l1,m1)为原点将MIP图像的二值化图像f2(x,y)放大为s1倍,则能够使MIP图像的二值化图像f2(x,y)与X射线图像的二值化图像f1(x,y)对位。对位信息计算部141通过进行该计算,计算MIP图像的平行移动量及放大率。
以上,通过决定MIP图像的投影方向、平行移动量及放大率,对位信息计算部125或341能够分别计算出为了制作与X射线图像相同投影方向、位置及放大率的图像所需要的投影方向、位置及放大率的对位参数。
此外,在上述例子中,对用户手动设定投影方向的情况进行了说明,但也可以通过在式(4)的变量中追加表示投影方向的变量来扩展相关函数。在此情况下,通过二值化也可以决定投影方向,用户能够省去通过手动设定的操作。
或者,对位信息计算部125或341也可以根据X射线图像生成二维血管中心线数据,再进行生成的二维血管中心线数据与由三维血管中心线提取部121或342提取的三维血管中心线数据的二维投影数据之间的非线性对位,来计算对位参数。由此,能够提高由斑块进深信息图像制作部126进行的X射线图像与斑块进深信息图像的合成以及由血管行进方向信息显示X射线图像制作部348进行的X射线图像与血管行进方向信息图像的合成的精度。
或者,也可以在从X射线CT装置收集时序中的1心搏量的多个体数据并保存在三维体数据保存部111或332后,对各体数据实施图7所示的步骤S101~S104的顺序、或者图10所示的步骤S301的顺序,从其中选择与X射线图像收集时的心搏相位相同相位的体数据,作为对位信息计算部125或341的对位的对象。由此,能够进一步提高由斑块进深信息图像制作部126进行的X射线图像与斑块进深信息图像的合成以及由血管行进方向信息显示X射线图像制作部348进行的X射线图像与血管行进方向信息图像的合成的精度。
另外,在实施例2及4中,对位信息计算及MIP图像制作部225或441也可以通过以上说明的方法取得对位参数。
此外,在上述实施例1~4中,说明了X射线血管造影装置显示表示血管病变部位(斑块)的进深方向的位置的信息或表示血管的行进方向的信息中的任一个的情况。但是,本发明并不限于此,例如也可以与X射线图像并列地分别显示斑块进深信息图像及血管行进信息图像。
此外,例如也可以X射线血管造影装置还具备基于三维体数据制作正交于三维血管中心线或上述X射线图像的截面图像或三维绘制图像来作为正交图像的正交图像制作部,并将由正交图像制作部制作的正交图像与X射线图像并列显示。图25是表示显示正交图像的情况下的画面显示的一例的图。
例如,正交图像制作部也可以基于保存在三维体数据保存部111或332中的三维体数据,分别制作正交于导丝前端位置的血管中心线的MPR(Multi-Planar Reconstruction:多平面重建)截面图像、虚拟内窥镜(VE:Virtual Endoscopy)图像、正交于X射线图像的体绘制(VR:VolumeRendering)图像即X射线图像正交VR图像等,作为正交图像。
并且,例如斑块进深信息重叠显示X射线图像显示部128、带有斑块进深信息重叠显示MIP图像的X射线图像显示部228、血管行进方向信息显示X射线图像显示部349、或者带有血管行进方向信息显示MIP图像的X射线图像显示部449如图25所示,将由正交图像制作部制作的各正交图像以及斑块进深信息图像及血管行进方向图像分别与X射线图像并列显示。
另外,在该图中,在X射线图像正交VR图像中,显示有与在斑块进深信息图像上显示的斑块相同的斑块,对于在各图像之间对应的斑块赋予相同的颜色。此外,如该图所示,在MPR截面图像、虚拟内窥镜图像及X射线图像正交VR图像上显示的模仿眼睛的标志(该图所示的“视线方向”)中,眼睛的视线方向分别表示X射线图像的投影方向。
这样,通过X射线血管造影装置将正交于三维血管中心线或上述X射线图像的截面图像或三维绘制图像作为正交图像进行显示,即使在通过颜色的差异等不能直观地判断相对于X射线图像处于近前还是里侧的情况下,也能够通过参照正交图像容易地掌握进深方向的位置。
或者,X射线血管造影装置也可以经由操作部从用户受理有关显示的切换的请求,根据受理的请求切换斑块进深信息图像及血管行进信息图像的显示。由此,在治疗中,手术者能够适当地得到用来根据导丝的前端位置处的血管的形状及方向判断导丝的旋转方向的信息。
此外,在上述实施例2及4中,对使用MIP图像的情况进行了说明,但本发明并不限于此,例如也可以使用AvIP(Average Intensity Projection:加权平均投影)、VR(Volume Rendering)图像等其他三维绘制图像。
此外,在上述实施例1~4中,说明了使用由X射线CT装置拍摄的心脏区域的图像的三维体数据的情况,但本发明并不限于此,也可以使用由X射线诊断装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging:磁共振成像)装置等其他医用图像诊断装置所拍摄的图像的三维体数据。

Claims (17)

1.一种X射线摄影装置,其特征在于,具备:
X射线图像摄影部,对被检体照射X射线,并且检测透射该被检体的X射线,拍摄X射线图像;
三维血管中心线生成部,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成表示摄影对象的血管的中心线的三维血管中心线;
血管行进方向信息图像制作部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息,制作使血管的显示变化来表示该血管的行进方向的血管行进方向信息图像;以及
X射线图像显示部,将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠显示在上述X射线图像上。
2.如权利要求1所述的X射线摄影装置,其特征在于,上述血管行进方向信息图像制作部根据沿着投影方向的上述三维血管中心线的位置,使上述血管行进方向信息图像中的上述血管的显示变化。
3.如权利要求1所述的X射线摄影装置,其特征在于,上述血管行进方向信息图像制作部根据上述三维血管中心线相对于投影方向的倾斜,使上述血管行进方向信息图像中的上述血管的显示变化。
4.如权利要求1所述的X射线摄影装置,其特征在于,上述血管行进方向信息图像制作部根据上述三维血管中心线的曲率,使上述血管行进方向信息图像中的上述血管的显示变化。
5.如权利要求1所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备线状构造物位置检测部,该线状构造物位置检测部检测插入上述血管中的线状构造物的前端位置及前端方向;
上述血管行进方向信息图像制作部基于由上述线状构造物位置检测部检测到的上述线状构造物的前端位置、前端方向以及有关上述三维血管中心线的位置信息,制作表示该线状构造物的前端位置上的上述血管的行进方向的图像,将制作出的图像重叠在上述血管行进方向信息图像上。
6.如权利要求5所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备线状构造物方向信息图像制作部,该线状构造物方向信息图像制作部基于由上述线状构造物位置检测部检测到的上述线状构造物的前端位置及前端方向,制作表示该线状构造物的前端方向的图像;
上述X射线图像显示部将由上述线状构造物方向信息图像制作部制作的图像进一步重叠显示在上述X射线图像上。
7.如权利要求5所述的X射线摄影装置,其特征在于,还具备:
判断部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息以及由上述线状构造物位置检测部检测到的上述线状构造物的前端位置及前端方向,计算该线状构造物的前端位置上的上述血管的行进方向与该线状构造物的前端方向之间的相对角度,判断计算出的相对角度的大小是否超过了规定的阈值;以及
警告输出部,在由上述判断部判断为上述相对角度的大小超过了上述阈值的情况下,输出警告。
8.如权利要求1所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备对位信息计算部,该对位信息计算部通过将基于上述三维体数据生成的二维图像与上述X射线图像对位,计算对于上述被检体的投影方向、位置及放大率;
上述X射线图像显示部在将上述血管行进方向信息图像显示在上述X射线图像上时,基于由上述对位信息计算部计算出的投影方向、位置及放大率进行对位之后,使上述血管行进方向信息图像重叠在上述X射线图像上。
9.如权利要求1所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备:
绘制图像制作部,基于上述三维体数据制作三维绘制图像;以及
血管行进方向显示绘制图像制作部,制作将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠在由上述绘制图像制作部制作的三维绘制图像上而成的血管行进方向显示绘制图像;
上述X射线图像显示部将由上述血管行进方向显示绘制图像制作部制作的血管行进方向显示绘制图像与上述X射线图像并列显示。
10.如权利要求5所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备线状构造物方向信息图像制作部,该线状构造物方向信息图像制作部基于由上述线状构造物位置检测部检测到的上述线状构造物的前端位置及前端方向,制作表示该线状构造物的前端方向的图像;
上述X射线图像显示部将由上述线状构造物方向信息图像制作部制作的图像进一步重叠显示在上述X射线图像上。
11.如权利要求5所述的X射线摄影装置,其特征在于,还具备:
判断部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息以及由上述线状构造物位置检测部检测到的上述线状构造物的前端位置及前端方向,计算该线状构造物的前端位置上的上述血管的行进方向与该线状构造物的前端方向之间的相对角度,判断计算出的相对角度的大小是否超过了规定的阈值;以及
警告输出部,在由上述判断部判断为上述相对角度的大小超过了上述阈值的情况下,输出警告。
12.如权利要求5所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备对位信息计算部,该对位信息计算部通过将基于上述三维体数据生成的二维图像与上述X射线图像对位,计算对于上述被检体的投影方向、位置及放大率;
上述X射线图像显示部在将上述血管行进方向信息图像显示在上述X射线图像上时,基于由上述对位信息计算部计算出的投影方向、位置及放大率进行对位之后,使上述血管行进方向信息图像重叠在上述X射线图像上。
13.如权利要求5所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备:
绘制图像制作部,基于上述三维体数据制作三维绘制图像;以及
血管行进方向显示绘制图像制作部,制作将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠在由上述绘制图像制作部制作的三维绘制图像上而成的血管行进方向显示绘制图像;
上述X射线图像显示部将由上述血管行进方向显示绘制图像制作部制作的血管行进方向显示绘制图像与上述X射线图像并列显示。
14.如权利要求10所述的X射线摄影装置,其特征在于,还具备:
判断部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息以及由上述线状构造物位置检测部检测到的上述线状构造物的前端位置及前端方向,计算该线状构造物的前端位置上的上述血管的行进方向与该线状构造物的前端方向之间的相对角度,判断计算出的相对角度的大小是否超过了规定的阈值;以及
警告输出部,在由上述判断部判断为上述相对角度的大小超过了上述阈值的情况下,输出警告。
15.如权利要求10所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备对位信息计算部,该对位信息计算部通过将基于上述三维体数据生成的二维图像与上述X射线图像对位,计算对于上述被检体的投影方向、位置及放大率;
上述X射线图像显示部在将上述血管行进方向信息图像显示在上述X射线图像上时,基于由上述对位信息计算部计算出的投影方向、位置及放大率进行对位之后,使上述血管行进方向信息图像重叠在上述X射线图像上。
16.如权利要求10所述的X射线摄影装置,其特征在于,
还具备:
绘制图像制作部,基于上述三维体数据制作三维绘制图像;以及
血管行进方向显示绘制图像制作部,制作将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠在由上述绘制图像制作部制作的三维绘制图像上而成的血管行进方向显示绘制图像;
上述X射线图像显示部将由上述血管行进方向显示绘制图像制作部制作的血管行进方向显示绘制图像与上述X射线图像并列显示。
17.一种图像处理显示装置,其特征在于,具备:
三维血管中心线生成部,基于从医用图像诊断装置拍摄的图像中得到的三维体数据,生成表示摄影对象的血管的中心线的三维血管中心线;
血管行进方向信息图像制作部,基于与上述三维血管中心线生成部生成的三维血管中心线有关的位置信息,制作使血管的显示变化来表示该血管的行进方向的血管行进方向信息图像;以及
X射线图像显示部,将由上述血管行进方向信息图像制作部制作的血管行进方向信息图像重叠显示在由X射线摄影装置拍摄的X射线图像上。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104939850A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 西门子公司 成像断层合成系统、特别是乳腺造影系统
CN105208909A (zh) * 2013-04-17 2015-12-30 西门子公司 用于立体显示图像数据的方法和装置
CN106466193A (zh) * 2015-08-18 2017-03-01 三星麦迪森株式会社 超声诊断设备及其操作方法
CN109717932A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 西门子保健有限责任公司 脉管穿刺位置的确定

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5523681B2 (ja) 2007-07-05 2014-06-18 株式会社東芝 医用画像処理装置
WO2009058216A1 (en) 2007-11-01 2009-05-07 Acucela, Inc. Amine derivative compounds for treating ophthalmic diseases and disorders
US8200466B2 (en) 2008-07-21 2012-06-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method for tuning patient-specific cardiovascular simulations
US8780176B2 (en) * 2008-08-15 2014-07-15 Technion Research & Development Foundation Limited Vessel imaging system and method
JP5399407B2 (ja) * 2008-11-13 2014-01-29 株式会社日立メディコ 画像処理装置及び画像処理方法
US9405886B2 (en) 2009-03-17 2016-08-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method for determining cardiovascular information
US8942457B2 (en) * 2010-01-12 2015-01-27 Koninklijke Philips N.V. Navigating an interventional device
US8157742B2 (en) 2010-08-12 2012-04-17 Heartflow, Inc. Method and system for patient-specific modeling of blood flow
US8315812B2 (en) 2010-08-12 2012-11-20 Heartflow, Inc. Method and system for patient-specific modeling of blood flow
KR20130132473A (ko) * 2010-11-18 2013-12-04 더 코카콜라 컴파니 운동능을 향상시키는 스포츠 음료 및 이의 음용 방법
CN103491877B (zh) * 2011-04-20 2015-11-25 株式会社日立医疗器械 医用图像显示装置、医用图像显示方法
WO2013005837A1 (ja) * 2011-07-06 2013-01-10 株式会社東芝 医用画像診断装置
JP5849791B2 (ja) * 2012-03-14 2016-02-03 株式会社島津製作所 画像処理装置
JP6041504B2 (ja) * 2012-03-15 2016-12-07 富士フイルム株式会社 医用画像表示装置、医用画像表示方法および医用画像表示プログラム
US8548778B1 (en) 2012-05-14 2013-10-01 Heartflow, Inc. Method and system for providing information from a patient-specific model of blood flow
CN104427940B (zh) * 2012-08-02 2017-03-08 株式会社日立制作所 三维图像构成装置及三维图像构成方法
US10210956B2 (en) 2012-10-24 2019-02-19 Cathworks Ltd. Diagnostically useful results in real time
WO2014064702A2 (en) 2012-10-24 2014-05-01 Cathworks Ltd. Automated measurement system and method for coronary artery disease scoring
US9320486B2 (en) * 2012-11-14 2016-04-26 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System for viewing vasculature and perfuse tissue
JP6017284B2 (ja) * 2012-11-30 2016-10-26 東芝メディカルシステムズ株式会社 医用画像診断装置
US10424063B2 (en) 2013-10-24 2019-09-24 CathWorks, LTD. Vascular characteristic determination with correspondence modeling of a vascular tree
JP6411073B2 (ja) * 2014-06-02 2018-10-24 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置および医用画像処理方法
EP3164074B1 (en) * 2014-07-02 2024-04-17 Covidien LP Alignment ct
JP7036742B2 (ja) * 2016-05-16 2022-03-15 キャスワークス リミテッド 血管評価システム
EP4241694A3 (en) 2016-05-16 2023-12-20 Cathworks Ltd. Selection of vascular paths from images
US10163209B2 (en) * 2016-11-23 2018-12-25 Toshiba Medical Systems Corporation Medical image processing apparatus, medical image processing method, and X-ray CT apparatus
US10321878B2 (en) 2016-12-22 2019-06-18 Biosense Webster (Israel) Ltd. Pulmonary vein display in two dimensions
US10639105B2 (en) * 2017-11-29 2020-05-05 Canon Medical Systems Corporation Navigation apparatus and method
EP3629340A1 (de) * 2018-09-28 2020-04-01 Siemens Healthcare GmbH Medizinische bildgebungsvorrichtung mit einer medizinischen scannereinheit und zumindest einem display sowie ein verfahren zu einem ansteuern zumindest eines displays einer medizinischen bildgebungsvorrichtung
JP2020156824A (ja) 2019-03-27 2020-10-01 富士フイルム株式会社 位置情報取得装置、方法およびプログラム、並びに放射線画像撮影装置
EP3948886A4 (en) 2019-04-01 2022-12-21 CathWorks Ltd. METHOD AND DEVICE FOR SELECTING ANGIOGRAPHIC IMAGES
JP7127212B2 (ja) * 2019-04-25 2022-08-29 富士フイルム株式会社 画像の向き設定装置、方法およびプログラム
WO2021059165A1 (en) 2019-09-23 2021-04-01 Cathworks Ltd. Methods, apparatus, and system for synchronization between a three-dimensional vascular model and an imaging device
US11950893B2 (en) * 2020-01-17 2024-04-09 The Research Foundation For The State University Of New York Apparatus and method of determining dynamic vascular parameters of blood flow
CN115035001B (zh) * 2022-08-11 2022-12-09 北京唯迈医疗设备有限公司 基于dsa成像设备的术中导航系统、计算装置和程序产品

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8442618B2 (en) 1999-05-18 2013-05-14 Mediguide Ltd. Method and system for delivering a medical device to a selected position within a lumen
JP4421203B2 (ja) 2003-03-20 2010-02-24 株式会社東芝 管腔状構造体の解析処理装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105208909A (zh) * 2013-04-17 2015-12-30 西门子公司 用于立体显示图像数据的方法和装置
CN104939850A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 西门子公司 成像断层合成系统、特别是乳腺造影系统
CN106466193A (zh) * 2015-08-18 2017-03-01 三星麦迪森株式会社 超声诊断设备及其操作方法
CN109717932A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 西门子保健有限责任公司 脉管穿刺位置的确定
CN109717932B (zh) * 2017-10-27 2021-10-29 西门子保健有限责任公司 脉管穿刺位置的确定
US11229773B2 (en) 2017-10-27 2022-01-25 Siemens Healthcare Gmbh Determining a vessel puncture position

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US20090016483A1 (en) 2009-01-15
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