JP2002336235A - Ｘ線透視撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＶＲ中における対象部位の位置や形状を容
易に把握することが可能な技術を提供する。 【解決手段】 被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、前
記被検体を透過したＸ線を撮像するＸ線検出器と、前記
被検体を介して前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器とを対向
支持する支持手段と、前記支持手段を前記被検体の周囲
に移動させて撮像したＸ線像から前記被検体の三次元像
を再構成し前記Ｘ線像を所定の視点位置から観察した三
次元的Ｘ線画像を生成する手段と、前記Ｘ線検出器で収
集されたＸ線画像及び前記三次元的Ｘ線画像を表示する
表示手段とを備えたＸ線透視撮影装置において、Ｘ線透
視での前記支持手段の位置情報に基づいて前記三次元像
の視点位置を演算する手段と、前記演算された視点位置
からの三次元的Ｘ線画像と前記Ｘ線透視で得られる透視
画像とを合成する手段とを備え、前記合成されたＸ線画
像を前記表示手段に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線透視撮影装置
に関し、特に、ＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ
Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ：Ｘ線透視下のカテーテル手術）
と称される治療法に利用される医用Ｘ線透視撮影装置に
適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線透視撮影台や循環器Ｘ線診断装置等
の従来のＸ線透視撮影装置は、診断の分野においては欠
かせないものとなっているが、近年は診断のみならず治
療にも使用されるようになってきた。この従来のＸ線透
視撮影装置を用いた治療は、Ｘ線透視下において、先端
に様々な治療器具を取り付けたカテーテルを被検体の血
管や臓器等に挿入して手術を行うものであり、ＩＶＲと
称されている。従来では、開腹手術が必要な治療であっ
ても、ＩＶＲを行うことによって、開腹手術を行うこと
なく治療することができるので、近年、急速に普及して
いる。

【０００３】このようなＩＶＲでは、透視画像を参照し
ながら、カテーテルを対象部位にまで到達させなければ
ならない。このため、リアルタイムに画像を得ることが
重要であった。また、複雑に走行する血管等を対象とし
たＩＶＲでは、対象部位の奥行き方向すなわちＸ線ビー
ムの照射方向の位置や形状を知ることも重要であった。
このために、従来のＸ線透視撮影装置を用いたＩＶＲで
は、Ｘ線源とＸ線検出器とからなる撮影系をＣ字型アー
ムで支持し、このＣ字型アームの回転及びスライド移動
等の各種の回転及び移動動作により様々な方向からの透
視及び撮影ができるように構成されたＸ線透視撮影装置
を用いて、治療を行っていた。なお、このＣ字型アーム
を有するＸ線透視撮影装置が備えるテーブルは、ＩＶＲ
中における被検体の位置決めを容易とするために、被検
体の体軸及び体幅方向へ移動できるものが利用されてい
た。

【０００４】特に、近年におけるＩＶＲでは、さらにそ
の用途が広がり、病変部の同定と検査、及び治療、さら
には治療効果の確認までが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。従来
のＸ線透視撮影装置を用いたＩＶＲでは、一般的には、
Ｘ線ビームの照射方向すなわち透視画像の撮影方向を変
更する場合には、カテーテルの挿入を一端停止させた後
にＣ字型アームの回転やスライド移動させることによっ
て、対象部位とＸ線ビームとの相対的な角度を変化させ
ていた。

【０００６】このために、従来のＸ線透視撮影装置を用
いたＩＶＲでは、カテーテルの挿入開始から対象部位へ
の到達、及びカテーテルの先端に取り付けた治療器具に
よる治療を終了するまでには、透視画像の撮像角度の変
更による血管状況の確認と、カテーテルの挿入あるいは
治療とを繰り返す必要があったので、ＩＶＲに要する時
間が長くなり、被検体に大きな負担となっていた。

【０００７】これらの問題を解決する方法として、検者
は手術に先立ちＸ線ＣＴ装置で撮像した三次元的Ｘ線像
に基づいて治療対象部位の位置や形状を確認し、この三
次元的Ｘ線像によって得られた位置や形状と循環器Ｘ線
診断装置で透視される二次元Ｘ線像とに基づいてＩＶＲ
を行うという方法があった。

【０００８】しかしながら、Ｘ線透視撮影装置とＸ線Ｃ
Ｔ装置とを併用した方法にあっても、ＩＶＲ中において
得られる情報は、Ｘ線透視撮影装置によって得られる透
視画像の二次元情報のみとなるので、検者はＩＶＲ中に
おける対象部位の位置や形状、あるいは、対象部位とカ
テーテルの先端に取り付けた治療器具との位置関係等の
情報を直感的に把握することができないという問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は、ＩＶＲ中における対象部
位の位置や形状を容易に把握することが可能な技術を提
供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、対象部位とカテーテ
ルの先端に取り付けた治療器具との位置関係等の情報を
直感的に把握することが可能な技術を提供することにあ
る。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１３】（１）被検体にＸ線を照射するＸ線管球
と、前記被検体を透過したＸ線を撮像するＸ線検出器
と、前記被検体を介して前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器
とを対向支持する支持手段と、前記支持手段を前記被検
体の周囲に移動させて撮像したＸ線像から前記被検体の
三次元像を再構成し前記Ｘ線像を所定の視点位置から観
察した三次元的Ｘ線画像を生成する手段と、前記Ｘ線検
出器で収集されたＸ線画像及び前記三次元的Ｘ線画像を
表示する表示手段とを備えたＸ線透視撮影装置におい
て、Ｘ線透視での前記支持手段の位置情報に基づいて前
記三次元像の視点位置を演算する手段と、前記演算され
た視点位置からの三次元的Ｘ線画像と前記Ｘ線透視で得
られる透視画像とを合成する手段とを備え、前記合成さ
れたＸ線画像を前記表示手段に表示する。

【００１４】（２）前述した（１）に記載のＸ線透視撮
影装置において、前記合成手段は前記支持手段の位置情
報に基づいて、前記透視画像と前記三次元的Ｘ線画像と
に映像される関心部位の大きさが同じとなるように、前
記透視画像又は／及び前記三次元的Ｘ線画像の画角を調
整する手段を備えた。

【００１５】（３）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線透視撮影装置において、前記三次元的Ｘ線画像
を生成する手段は、前記三次元像から前記三次元的Ｘ線
像を生成する際の陰影付けで、前記支持手段から得られ
る視点位置とは異なる位置に光源位置を設定する。

【００１６】（４）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線透視撮影装置において、前記三次元的Ｘ線画像
を生成する手段は、前記三次元的Ｘ線像を前記透視画像
とは異なる色で生成する。

【００１７】（５）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線透視撮影装置において、前記合成手段は、前記
三次元的Ｘ線画像の暗部を透明として画像合成を行う。

【００１８】前述した手段によれば、撮影系を被検体の
周囲に回転させて撮像したＸ線画像から三次元的Ｘ線画
像を生成する手段が生成した三次元的Ｘ線画像と、Ｘ線
透視で得られる透視画像と合成手段が合成し得られた画
像（合成画像）を表示画像とするので、検者はＩＶＲ時
に重要となる対象部位及びこの対象部位周辺の血管等の
三次元情報を容易に把握することができる。従って、検
者は対象部位とカテーテルの先端に取り付けた治療器具
との位置関係等の情報を直感的に把握することができ
る。

【００１９】その結果、診断や治療の効率を向上させる
ことが可能となり、被検体にかかる負担を低減させるこ
とができる。

【００２０】このとき、画角の調整手段が支持手段の位
置情報に基づいて、透視画像と三次元的Ｘ線画像とに映
像される関心部位の大きさが同じとなるように、透視画
像又は／及び三次元的Ｘ線画像の画角を調整することに
よって、透視画像と三次元的Ｘ線画像との正確な画像合
成が可能となるので、検者は三次元的Ｘ線画像から得ら
れるカテーテル等の位置情報と、対象部位及びこの対象
部位周辺の血管等の情報とを完全に一致させたＩＶＲが
可能となる。その結果、診断や治療の効率をさらに向上
させることが可能となり、被検体にかかる負担をさらに
低減させることができる。

【００２１】また、三次元的Ｘ線画像を生成する手段
が、三次元像から三次元的Ｘ線像を生成する際の陰影付
けで、支持手段から得られる視点位置とは異なる位置に
光源位置を設定することによって、合成画像に映像され
るカテーテルの視認性を向上させることができるので、
診断や治療の効率をさらに向上させることが可能とな
り、被検体にかかる負担をさらに低減させることができ
る。

【００２２】また、三次元的Ｘ線画像を生成する手段
が、三次元的Ｘ線像を透視画像とは異なる色で生成する
ことによっても、合成画像に映像されるカテーテルの視
認性を向上させることができるので、診断や治療の効率
をさらに向上させることが可能となり、被検体にかかる
負担をさらに低減させることができる。

【００２３】さらには、合成手段が三次元的Ｘ線画像の
暗部を透明として画像合成を行うことによっても、合成
画像に映像されるカテーテルの視認性を向上させること
ができるので、診断や治療の効率をさらに向上させるこ
とが可能となり、被検体にかかる負担をさらに低減させ
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。

【００２５】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００２６】《全体構成》図１は本発明の一実施の形態
であるＸ線透視撮影装置の概略構成を説明するための図
であり、１はＸ線管球、２はテーブル、３は被検体、４
はＸ線イメージインテンシファイア、５はディストリビ
ュータ、６はテレビカメラ、７はＡ／Ｄ変換器、８は演
算手段、９は画像メモリ、１０は表示階調調整手段、１
１は表示用メモリ、１２はＤ／Ａ変換器、１３はモニ
タ、１４は操作卓、１５はＸ線制御手段、１６は高電圧
発生手段、１７はコントローラ、１８は支持アーム（支
持手段）、１９はアーム制御手段、２０は三次元画像処
理手段を示す。ただし、演算手段８、コントローラ１
７、三次元画像処理手段２０、操作卓１４を除く他の構
成は、従来と同様の構成となるので、詳細な説明は省略
する。また、以下の説明では、所定の投影角毎に回転撮
影されたＸ線画像、すなわち三次元再構成に使用する画
像を撮影画像、Ｘ線透視よって撮像されたＸ線画像を透
視画像と記す。

【００２７】図１において、演算手段８は、回転撮影を
含むＸ線撮影及び後述するロードマップ透視、すなわち
画像合成を伴わないＸ線視透が操作卓１４から指示され
ている場合には、Ａ／Ｄ変換器７により取り込まれたＸ
線画像に対して、ゲイン補正、オフセット補正、ガンマ
補正、画像歪み補正、対数変換および感度むら補正等の
周知の前処理を行う画像処理回路として機能する。従っ
て、演算手段８は、Ａ／Ｄ変換器７よりのＸ線画像に対
して、予め設定されたゲイン補正、オフセット補正、ガ
ンマ補正、画像歪み補正、対数変換および感度むら補正
等の前処理を行った後に、この前処理後のＸ線画像を第
一の画像メモリ９に一旦格納する。

【００２８】一方、三次元的Ｘ線画像と透視画像との画
像合成、すなわちロードマップ透視が操作卓１４から指
示されている場合には、演算手段８は前述と同様にＡ／
Ｄ変換器７により取り込まれたＸ線画像に対して前処理
を行う画像処理回路として機能すると共に、この前処理
後のＸ線画像である透視画像と、三次元画像処理手段２
０から出力あるいは三次元画像処理手段２０で生成され
画像メモリ９に格納される三次元的Ｘ線画像データとを
合成する画像加算回路として機能する。従って、演算手
段８は、Ａ／Ｄ変換器７により取り込まれたＸ線画像に
対して前処理を行うと共に、この前処理後の透視画像に
対して三次元画像処理手段２０から出力される三次元的
Ｘ線画像を画素毎に加算あるいは減算することによっ
て、予め撮像されたＸ線像から再構成した三次元的Ｘ線
画像にリアルタイムで撮像される透視画像を合成した合
成画像（以下、「ロードマップ画像」と記す）を形成
し、得られたロードマップ画像を第一の画像メモリ９に
一旦格納する。

【００２９】三次元画像処理手段２０は、操作卓１４か
ら入力された三次元画像表示あるいはロードマップ画像
表示（ロードマップ透視）の指示に基づいて、被検体３
を周囲１８０度以上で回転撮影した投影画像から被検体
３の三次元的Ｘ線画像を生成する手段であり、例えば本
実施の形態のＸ線透視撮影装置を構成する情報処理装置
上で動作するプログラムによって実現可能である。ただ
し、Ｘ線管球１、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４、ディストリビュータ
５及びテレビカメラ６から構成される撮影系と透視画像
を撮像する場合の被検体３との相対的な位置関係は、三
次元再構成の元となる投影画像を撮像した場合の被検体
３と撮影系との相対的な位置関係とは、それぞれ異なる
位置関係であることが一般的である。従って、本実施の
形態の三次元画像処理手段２０は、透視画像の撮影角度
や撮影系と被検体３との相対的な位置関係に基づいて、
三次元的Ｘ線画像に対して拡大あるいは縮小処理等を画
像処理を行うことによって、透視画像の視点位置と、三
次元的Ｘ線画像との視点位置とのずれを補正することに
よって、ロードマップ画像での正確な血管経路の表示を
可能としている。なお、本実施の形態の三次元画像処理
手段２０の詳細については、後述する。

【００３０】操作卓１４は、従来のＸ線透視やＸ線撮影
の際の条件を設定する図示しない設定釦の他に、本願発
明に係わる透視画像と三次元的Ｘ線画像とを合成した画
像であるロードマップ画像の表示に係わる図示しない釦
（ロードマップ指示釦等）を備えている。従って、検者
がこのロードマップ指示釦を操作することによって、操
作卓１４からコントローラ１７にロードマップ画像表示
が指示される。

【００３１】次に、図１に基づいて、本実施の形態のＸ
線透視撮影装置の動作を説明する。ただし、画像合成を
行わないＸ線透視及び回転撮影を含むＸ線撮影は、従来
のＸ線透視撮影装置と同様となる。従って、以下の説明
では、本実施の形態のＸ線透視撮影装置に特徴的なロー
ドマップ画像の表示動作について説明する。

【００３２】本実施の形態のＸ線透視撮影装置に対する
ロードマップ画像の表示動作の開始は、検者による操作
卓１４に配置されるロードマップ指示釦の操作であり、
操作卓１４から入力された透視条件に基づいて、当該操
作卓１４から各部の動作を制御するコントローラ１７に
制御信号が出力される。

【００３３】制御信号に基づいて、まず、コントローラ
１７はアーム制御手段１９を制御することにより、検者
が指定した角度に撮影系を移動させる。次に、コントロ
ーラ１７は、撮影系の角度とこの角度からの三次元像の
生成を三次元画像処理手段２０に指示する。この指示に
よって、三次元画像処理手段２０は、まず画像メモリ９
から被検体３を回転撮影した投影画像を読み込み、被検
体３の三次元像を再構成する。なお、この三次元像の再
構成方法としては、例えば（L.A.Feldkampet al. Pract
ical cone beam algorithm, J.Opt.Soc.Am.A, Vol.1,N
o.6,pp612-619,1984）に記載の周知のＦｅｌｄｋａｍｐ
によるコーンビーム再構成演算法等を用いる。三次元画
像処理手段２０は、次に、コントローラ１７から入力さ
れた撮影系の角度、すなわち透視画像の撮影角度に基づ
いて、三次元像を平面像である三次元的吸収分布像に変
換するための周知のボリュームレンダリング処理あるい
は最大値投影処理等の処理を行うことによって、三次元
的吸収分布像である三次元像のＸ線吸収係数の分布デー
タを人間の目で識別可能な濃淡レベルの画像である三次
元的Ｘ線画像に変換する周知のレベル変換を行う。な
お、このときのボリュームレンダリング処理あるいは最
大値投影処理等によって、透視画像の視点位置と三次元
的Ｘ線画像の視点位置とが一致される。三次元画像処理
手段２０は、次に、生成された三次元的Ｘ線画像を画像
メモリ９に出力し、一端格納する。

【００３４】次に、コントローラ１７はＸ線制御装置１
５を制御して、Ｘ線管球１に高電圧発生手段１６から電
力（Ｘ線管電圧及びＸ線管電流）を供給する。これによ
って、Ｘ線管球１は、管電圧及び管電流に応じた波長及
び出力のＸ線を発生し、このＸ線をＸ線管球１の前面、
すなわち照射面側からＸ線ビームとして照射する。Ｘ線
管球１から照射されたＸ線ビームは、例えばＸ線管球１
の前面に配置された図示しないＸ線絞りによってＸ線照
射視野が制限され、テーブル２を透過した後に被検体３
に照射される。被検体３を透過したＸ線（透過Ｘ線像）
は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４に入射し光学像に変換される。

【００３５】Ｘ線Ｉ．Ｉ．４から出力された光学像は、
出力面側に配置されたディストリビュータ５で集光され
た後に、テレビカメラ６に入射される。テレビカメラ６
は、入射された光学像をアナログの電気信号の変化、す
なわちアナログのＸ線画像に変換し、Ａ／Ｄ変換器７に
出力する。Ａ／Ｄ変換器７は、テレビカメラ６から出力
されるアナログの電気信号を順次デジタル信号に変換
し、演算手段８に出力する。

【００３６】ここで、本実施の形態の演算手段８は、ま
ず、Ａ／Ｄ変換器７により取り込まれたＸ線画像、すな
わち透視画像に対して前処理を行うと共に、この前処理
後の透視画像に対して三次元画像処理手段２０で作成さ
れた三次元的Ｘ線画像を画素毎に加算あるいは減算す
る。この加算あるいは減算処理によって、予め撮像され
た投影画像から再構成した三次元的Ｘ線画像にリアルタ
イムで撮像される透視画像を合成した合成画像であるロ
ードマップ画像が形成され、得られたロードマップ画像
は演算手段８から画像メモリ９に出力され、この画像メ
モリ９に一旦格納される。

【００３７】第一の画像メモリ９に格納されたロードマ
ップ画像は、モニタ１３の表示周期で読み出された後
に、表示階調調整部１０に出力される。表示階調調整部
１０は、読み出したロードマップ画像に対して、操作卓
１４で指示された明るさ調整とコントラスト調整とを行
う。表示階調調整部１０から出力されたロードマップ画
像は、表示用メモリ１１に一旦格納される。表示用メモ
リ１１は、撮影画像の撮影周期とモニタ１３の表示周期
との調整を行うと共に、表示に必要となる１枚分のロー
ドマップ画像の格納及び出力を行う。

【００３８】表示用メモリ１１に格納されたロードマッ
プ画像は、順次Ｄ／Ａ変換器１２に出力され、Ｄ／Ａ変
換器１２は入力された加算あるいは減算処理された後の
画素値を順次アナログ信号レベルすなわちアナログのＸ
線画像である表示用のＸ線画像である表示画像に変換
し、モニタ１３の表示面上に表示させることによって、
三次元画像処理手段１０によって生成された三次元的Ｘ
線画像にリアルタイムで撮像される透視画像を合成した
画像であるロードマップ画像がモニタ１３の表示面上に
表示される。

【００３９】このロードマップ画像が表示されている状
態において、検者が操作卓１４を操作して撮影系の移動
を指示し投影角度を変更した場合には、この変更指示が
コントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、
変更指示に基づいて、検者が指定した角度に撮影系を移
動させる。また、コントローラ１７は、変更指示された
三次元画像処理手段２０に変更後の投影角度の三次元的
Ｘ線画像の生成を指示する。この指示によって、三次元
画像処理手段２０は、再度、画像メモリ９から被検体３
を回転撮影した投影画像を読み込み、被検体３の三次元
像を再構成し、この三次元像から移動された視点位置で
の平面像である三次元的Ｘ線画像を生成する。なお、こ
の場合の三次元的Ｘ線画像の生成は、三次元画像処理手
段２０が最初に生成した三次元像を画像メモリ９に格納
しておく構成とすることによって、比較的演算量が多い
三次元再構成演算に要する処理を除くことができるの
で、投影角度の変更から変更された視点位置での三次元
的Ｘ線画像の生成までの時間を短縮することが可能とな
る。その結果、投影角度の変更からロードマップ画像の
表示までに要する時間を短縮することができるので、Ｉ
ＶＲ等に要する時間をさらに低減させることが可能とな
り、被検体３にかかる負担をさらに低減できる。

【００４０】《三次元的Ｘ線像の補正動作》図２は本実
施の形態の三次元画像処理手段における補正動作を説明
するための図であり、特に図２の（ａ）は回転撮影すな
わち三次元的Ｘ線画像を生成する際に必要となる投影画
像を収集する際の被検体３と撮影系との位置関係を説明
するための図であり、図２の（ｂ）はロードマップ画像
の表示を含むＸ線透視を行う際の被検体３と撮影系との
位置関係とを説明するための図である。

【００４１】図２の（ａ）に示すように、回転撮影を行
う場合には、撮影系をなすＸ線管球１とＸ線Ｉ．Ｉ．４
との回転中心に被検体３の目的部位を配置し、Ｓ．Ｉ．
Ｄ．（Ｘ線管球１の図示しない焦点位置からＸ線Ｉ．
Ｉ．４の入射面までの距離）を一定として支持アーム１
８を回転させ、所定の回転角（投影角）毎の被検体３の
投影画像を収集する。このとき、ロードマップ透視すな
わちリアルタイムで収集する透視画像に予め撮像した投
影画像から生成した三次元的Ｘ線画像を合成表示する場
合、支持アーム１８と被検体３との相対的な位置関係が
同じ場合、すなわち回転撮影時の回転軌道面上に撮影系
を配置したロードマップ透視を行う場合には、回転撮影
によって収集された投影画像から再構成された三次元的
Ｘ線画像と、透視画像とは拡大率及び撮影角度は共に補
正を行う必要がない。

【００４２】しかしながら、図２の（ｂ）に示すよう
に、一般的なＸ線透視では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４の入射面を
被検体３の近傍に配置することとなるので、Ｓ．Ｉ．
Ｄ．は回転撮影時と大きく異なることとなる。また、検
者は目的部位の観察をよりし易くするために、支持アー
ム１８の角度を目的部位の状態に応じて適宜変更するこ
とが一般的である。すなわち、（１）Ｓ．Ｉ．Ｄの変化
に伴って三次元的Ｘ線画像と透視画像との表示の際の拡
大率すなわち画角が異なるものとなると共に、（２）Ｘ
線透視時における撮影系が回転撮影時の軌道面内からず
れてしまうこととなり、三次元的Ｘ線画像の表示角度と
透視画像の角度とは異なるものとなる。

【００４３】従って、本実施の形態の三次元画像処理手
段２０は、三次元的Ｘ線画像の生成に際して、拡大率
（含む、縮小率）及び表示角度の補正を行う必要があ
る。

【００４４】まず、図２の（ａ），（ｂ）に基づいて、
三次元的Ｘ線画像の拡大率を補正する場合の動作につい
て説明する。ただし、以下の説明では、被検体３の中心
位置すなわち体軸位置を目的部位とした場合について説
明する。

【００４５】図２の（ａ）に示すように、Ｘ線管球１と
被検体３との距離がＲ１であり、被検体３とＸ線Ｉ．
Ｉ．４との距離がＲ２の場合には、回転撮影時における
目的部位のＸ線Ｉ．Ｉ．４の入射面での拡大率Ｒは、Ｒ
＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１となる。一方、図２の（ｂ）に
示すように、ロードマップ透視時における透視画像の目
的部位のＸ線Ｉ．Ｉ．４の入射面での拡大率Ｆは、Ｆ＝
（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ１で表される。従って、回転撮影に
よって収集された投影データから再構成した三次元像か
ら得られた三次元的Ｘ線画像を、Ｘ線透視によって得ら
れた透視画像と合成する場合には、拡大補正率Ｌ＝
（（Ｆ１＋Ｆ２）／Ｆ１）／（（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１）
での補正を行う必要がある。

【００４６】また、Ｘ線Ｉ．Ｉ．４等を用いた２次元Ｘ
線検出器を目的部位の周知に回転させて収集した投影画
像から再構成される三次元像では、全ての投影角におい
て目的部位が２次元Ｘ線検出器内に収まるすなわち全て
の投影角における投影画像には目的部位が撮影されてい
る。従って、各投影角の投影画像から再構成した三次元
像から表示用の三次元的Ｘ線画像を生成する際に、Ｘ線
透視での視点位置を設定することによって、特別な補正
を行うことなく所望の角度の三次元的Ｘ線画像を生成す
ることができる。なお、Ｘ線透視時の支持アーム１８の
角度指定を被検体３の体軸方向と体幅方向すなわちテー
ブル２の長手方向と短手方向とに分けて指定する方式の
Ｘ線透視撮影装置では、コントローラ１７から入力され
た長手方向と短手方向とのデータに基づいて、三次元画
像処理手段２０が視点位置を計算することによって、三
次元的Ｘ線画像の視点位置と透視画像の視点位置とを一
致させる。ただし、以上に説明した補正は、回転撮影時
及びロードマップ透視時における撮影系と被検体３との
相対的な位置が変化していない場合の補正であり、例え
ば回転撮影時とロードマップ透視時とで被検体３が移動
してしまった場合には、以上に説明した補正では三次元
的Ｘ線画像と投影画像とのずれを補正することは不可能
である。

【００４７】従って、本実施の形態では、被検体３の移
動等に伴う画像のずれを補正するための補正機構とし
て、例えば操作卓１４に三次元的Ｘ線画像と透視画像と
の位置ずれを補正するための図示しない水平方向補正釦
が配置されている。この水平方向補正釦による指示は、
コントローラ１７を介して演算手段８に入力される。演
算手段８は、三次元的Ｘ線画像と透視画像とを合成する
に際して、まず、その何れかの画像の基準位置（例え
ば、三次元的Ｘ線画像の基準位置）をコントローラ１７
を介して入力される指示に従って、移動させる構成とな
っている。次に、演算手段８は、移動された基準位置を
新たな基準位置として、２つの画像（三次元的Ｘ線画像
と透視画像）を合成する。このずれ補正によって、モニ
タ１３の表示面上では、透視画像の表示位置を基準とし
て、三次元的Ｘ線画像が表示面上で上下あるいは左右に
移動されることとなるので、被検体３の移動等に伴う画
像のずれを補正することが可能となる。なお、透視画像
の基準位置を移動させてもよいことはいうまでもない。

【００４８】このように、ロードマップ透視時における
補正では、コントローラ１７から入力され画像メモリ９
に格納される三次元的Ｘ線画像の再構成に必要となる投
影画像の収集時におけるＳ．Ｉ．Ｄ．及び目的部位とＸ
線Ｉ．Ｉ．４との距離と、コントローラ１７から入力さ
れるＸ線透視時におけるＳ．Ｉ．Ｄ．及び目的部位とＸ
線Ｉ．Ｉ．４との距離並びに支持アーム１８の角度とに
基づいて、まず、三次元画像処理手段２０が拡大率（縮
小率）を計算する。次に、三次元画像処理手段２０は、
コントローラ１７から入力される支持アーム１８の位置
から三次元的Ｘ線画像を生成する際の視点位置を演算
し、この視点位置での三次元的Ｘ線画像を生成すること
によって、三次元的Ｘ線画像と透視画像との視点位置を
一致させる。この後に、三次元画像処理手段２０は、こ
の三次元的Ｘ線画像を計算で得られた拡大率で拡大ある
いは縮小し、演算手段８に出力する。ここで、演算手段
８は、コントローラ１７から入力される水平方向の補正
値に従って、三次元的Ｘ線画像の基準位置を補正した後
に、補正後の基準位置と予め前処理を行った透視画像の
基準位置とを基準として、透視画像と三次元的Ｘ線画像
とを合成し、画像メモリ９に一端格納することによっ
て、この合成画像すなわちロードマップ画像をモニタ１
３の表示面上に表示させる。

【００４９】ここで、検者がこのロードマップ画像をモ
ニタし、透視画像と三次元的Ｘ線画像とがずれていると
判断した場合には、操作卓１４の水平方向補正釦を操作
することによって、三次元的Ｘ線画像の基準位置が移動
されるので、ロードマップ画像における透視画像に対す
る三次元的Ｘ線画像の位置も移動される。

【００５０】以上説明したように、本実施の形態のＸ線
透視撮影装置におけるロードマップ透視では、まず、Ｘ
線管球１とＸ線検出器を構成するＸ線Ｉ．Ｉ．４等とを
被検体３の周囲に回転させて撮像したＸ線画像である投
影画像を所望の回転角毎に収集し画像メモリ９に格納し
ておく。ここで、ロードマップ透視が指示されたなら
ば、三次元画像処理手段２０が画像メモリ９から投影画
像を順次読み出して、この投影画像から被検体３の三次
元像を再構成する。次に、三次元画像処理手段２０は、
コントローラ１７からの支持アーム１８の位置情報すな
わち撮影系と被検体３との位置情報に基づいて、透視画
像の視点位置を確定した後に、この視点位置から再構成
によって得られた三次元像を三次元的Ｘ線画像に変換
し、画像メモリ９に一端格納する。次に、演算手段８が
画像メモリ９から順次透視画像を読み出すと共に三次元
的Ｘ線画像をも読み出し、この読み出されたＸ線画像を
合成し得られた画像（合成画像，ロードマップ画像）を
再度画像メモリ９に一端格納する。ここで、画像メモリ
９に格納されたロードマップ画像は、直ちに表示階調調
整手段１０により読み出され、表示用メモリ１１及びＤ
／Ａ変換器１２を介してモニタ１３の表示面に表示され
る。以降、新たな透視画像が画像メモリ９に取り込まれ
る毎に合成画像も更新されることとなるので、検者はＩ
ＶＲ時に重要となる対象部位及びこの対象部位周辺の血
管等の三次元情報を容易に把握することができる。従っ
て、検者は対象部位とカテーテルの先端に取り付けた治
療器具との位置関係等の情報を直感的に把握することが
できる。

【００５１】その結果、診断や治療の効率を向上させる
ことが可能となり、被検体にかかる負担を低減させるこ
とができる。

【００５２】なお、本実施の形態のＸ線透視撮影装置で
は、三次元的Ｘ線画像は三次元Ｘ線像から周知のボリュ
ームレンダリング処理あるいは最大値投影処理等の処理
による濃淡の陰影付けによって、２次元画像である三次
元的Ｘ線画像に立体感を持たせる構成としたが、三次元
的Ｘ線画像の表示方法はこれに限定されることはない。

【００５３】例えば、（１）陰影部分はグラフィックデ
ータとし、このグラフィックデータ部分のみに所望の色
づけを行ったカラー表示やその逆のカラー表示、（２）
陰影付けの際の光の当てる方向を斜めからとした処理
や、（３）暗部の表示を透明とする処理等でもよい。こ
のような（１）〜（４）のような表示あるいは処理によ
って、血管等に比較して細いカテーテルであってもその
陰影を明確に表示することが可能となる。その結果、検
者のカテーテルに対する視認性を向上させることが可能
となるので、ＩＶＲによる診断あるいは治療の効率をさ
らに向上させることができる。

【００５４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００５５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００５６】（１）ＩＶＲ中における対象部位の位置や
形状を容易に把握することができる。 （２）対象部位とカテーテルの先端に取り付けた治療器
具との位置関係等の情報を直感的に把握することができ
る。

【００５７】（３）三次元的Ｘ線像を生成する際の陰影
付けで、Ｘ線透視の視点位置とは異なる位置に陰影付け
の光源位置を設定することによって、合成画像に映像さ
れるカテーテルの視認性を向上させることができるの
で、診断や治療の効率をさらに向上させることが可能と
なり、被検体にかかる負担をさらに低減させることがで
きる。

【００５８】（４）三次元的Ｘ線像を透視画像とは異な
る色で生成することによって、合成画像に映像されるカ
テーテルの視認性を向上させることができるので、診断
や治療の効率をさらに向上させることが可能となり、被
検体にかかる負担をさらに低減させることができる。

【００５９】（５）三次元的Ｘ線画像の暗部を透明とし
て画像合成を行うことによって、合成画像に映像される
カテーテルの視認性を向上させることができるので、診
断や治療の効率をさらに向上させることが可能となり、
被検体にかかる負担をさらに低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるＸ線透視撮影装置
の概略構成を説明するための図である。

【図２】本実施の形態の三次元画像処理手段における補
正動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線管球、２…テーブル、３…被検体、４…Ｘ線イ
メージインテンシファイア、５…ディストリビュータ、
６…テレビカメラ、７…Ａ／Ｄ変換器、８…演算手段、
９…画像メモリ、１０表示階調調整手段、１１…表示用
メモリ、１２…Ｄ／Ａ変換器、１３…モニタ、１４…操
作卓、１５…Ｘ線制御手段、１６…高電圧発生手段、１
７…コントローラ、１８…支持アーム、１９…アーム制
御手段、２０…三次元画像処理手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、前
   記被検体を透過したＸ線を撮像するＸ線検出器と、前記
   被検体を介して前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器とを対向
   支持する支持手段と、前記支持手段を前記被検体の周囲
   に移動させて撮像したＸ線像から前記被検体の三次元像
   を再構成し前記Ｘ線像を所定の視点位置から観察した三
   次元的Ｘ線画像を生成する手段と、前記Ｘ線検出器で収
   集されたＸ線画像及び前記三次元的Ｘ線画像を表示する
   表示手段とを備えたＸ線透視撮影装置において、 Ｘ線透視での前記支持手段の位置情報に基づいて前記三
   次元像の視点位置を演算する手段と、前記演算された視
   点位置からの三次元的Ｘ線画像と前記Ｘ線透視で得られ
   る透視画像とを合成する手段とを備え、前記合成された
   Ｘ線画像を前記表示手段に表示することを特徴とするＸ
   線透視撮影装置。