JP2009045284A - Ｘ線診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】シミュレーション時の情報を利用して治療の全般的な状態を把握すると共に、治療を受けている患者への負担を抑え、手技の長時間化に伴う合併症のリスクを低減させることができるＸ線診断システムを提供することである。
【解決手段】Ｘ線診断システム２０に於いて、Ｘ線管１１及び検出器１２が所定の位置に移動したときに、画像処理ユニット２１にて、前記所定の位置に於ける透視画像のデータを生成すると共に、記録デバイス２３から３次元画像を基に作成されたマスク画像データを読み出して、このマスク画像のデータと前記透視画像のデータを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像のデータを生成する。更に、リアルタイムの透視画像である透視ライブ画像と透視ロードマップ画像とを、切り替えて検査室モニタ１５に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガイドワイヤやカテーテル等のデバイスを用いた診断或いは治療を支援するＸ線診断システムに関するものである。

血管造影法による診断或いは治療は、ガイドワイヤやカテーテル等のデバイスを血管内に挿入して行われる。そして、デバイスを患部に進めるために、血管走行を、リアルタイムに得られた透視画像データと、予め透視画像データと同じ位置から撮影された参照画像データの減算処理によって、血管像やガイドワイヤ等が抽出された画像データ（透視ロードマップ画像データ）をモニタに表示し、確認しながら行われることがある（下記特許文献１参照）。

例えば、図８に示されるように、透視ライブ画像（透視画像）１と、ボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ；以下、ＶＲと記す）像を基に作成されたマスク画像２とを重ね合わせることによって、３Ｄ透視ロードマップ画像３を得る、３Ｄロードマップ技術を実現することができる。例えば、この技術は、ニューロ・インターベンション（脳血管内治療）等の場に於いて、複雑な血管分岐構造にガイドワイヤを通す際等に効果を発揮する。

尚、３Ｄ透視ロードマップで使用するマスク画像の基になるＶＲ像は、予め用意しておく必要がある。一般に、ＶＲ像を作成するためには、予め３Ｄ回転撮影を実施し、その収集データを３Ｄ再構成することによって得ることができる。

こうした従来の透視ロードマップは、２Ｄ撮影像等をマスク画像として用いることを基本としている。この従来技術でも、余分な造影剤追加投与をせずに、図９に示されるように、病変部までのガイドワイヤ５の導入を支援することができる。

しかし、２Ｄ画像をマスクとして用いているため、空間的な奥行き情報までを術者に提供するのは難しい。故に、複雑な血管分岐部にガイドワイヤを通す際は、Ｃアームを回転・移動させる等して、奥行き情報を把握する必要があった。この場合、Ｃアーム動作によりライブ画像とマスク画像の空間的な一義関係は崩れるため、Ｃアームを正確に元の位置に戻す、若しくはロードマップ状態を解除する必要があった。

しかし、３Ｄ透視ロードマップでは、マスク画像自体が空間的奥行き情報を保持しているため、Ｃアーム自体を回転・移動しなくても、術者は効果的に血管分岐部の空間的情報を得ることができる。また、やむを得ず、Ｃアームを回転・移動する事態が発生しても、Ｃアーム位置情報に応じてＶＲ像から新たなマスク画像を作成することができるので、Ｃアームを正確に元の位置へ戻したり、ロードマップ状態を解除せずに手技を継続することができる。

前述したように、３Ｄロードマップで使用するＶＲ像を基にしたマスク像は、予め用意しておく必要がある。

そして、システムに於いて３Ｄ回転撮影を実施し、必要に応じて任意画像処理を施した後、３Ｄ再構成サブシステムで３Ｄ再構成処理を実施する。ここで、ボリュームレンダリング処理を施してＶＲ画像を作成する。作成されたＶＲ画像は、画像処理ユニットに送付されて記録デバイスに格納される。

次に、透視を実施すると、その時のＣアーム、寝台位置を元にして、ＶＲ画像からマスク画像を生成する。このマスク画像は、記録デバイス上の任意の場所に格納される。また、このマスク画像生成操作は、Ｃアームや寝台が回転・移動する度に繰り返され、同じ格納場所に上書きされる。但し、この段階では、透視照射操作を実施しても３Ｄロードマップ処理は為されず、術者が３Ｄロードマップ処理を望んだ際、任意操作（例えば、インルーム・コンソール上の釦操作）により、通常透視状態から３Ｄロードマップ操作に切り替わる。
特開２００５−８７６３３号公報

しかしながら、単純にＶＲ画像ベースのマスク像と透視ライブ画像を重ね合わせただけでは、かえってガイドワイヤが視認し難くなり、ガイドワイヤ導入の手技効率が低下する虞がある。例えば、ガイドワイヤを視認し難い場合、術者はロードマップ表示を一旦解除する必要があったり、状況に応じて画像の重ね合わせ率を手動変更する必要が生じたりする。

故に、ガイドワイヤ導入操作に、術者がかえって集中できないという虞がある。また、こういった追加的操作に手間取ると、撮影と比較して線量が低い透視とは言え、Ｘ線照射時間が長くなる虞もあり、被験者の被曝量が増える可能性も出てきてしまう。

したがって、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、３Ｄロードマップ処理中のガイドワイヤ導入操作の効率を高めつつ、また、被験者のＸ線被曝量をできるだけ抑えることのできるＸ線診断システムを提供することを目的とする。

すなわち本発明のＸ線診断システムは、被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段と、前記被検体を透過して前記Ｘ線発生手段より照射されたＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能な支持手段と、前記Ｘ線検出手段により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された画像データに対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段で処理された画像を表示する表示手段と、を具備し、前記画像処理手段は、前記Ｘ線発生手段及びＸ線検出手段が所定の位置に移動したときに、前記所定の位置に於ける透視画像データを生成すると共に、前記記憶手段から前記所定位置からの撮影で得られた３次元画像を基に作成された参照画像データを読み出して、この参照画像データと前記透視画像データを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像データを生成して、前記透視画像データによりリアルタイムに被検体の状態を表示する透視ライブ画像と、前記透視ロードマップ画像データから生成される透視ロードマップ画像とを、切り替えて前記表示手段に表示させることを特徴とする。

また本発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段と、前記被検体を透過して前記Ｘ線発生手段より照射されたＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能な支持手段と、前記Ｘ線検出手段で変換された電気信号に基づく画像を表示する表示手段と、を備えたＸ線診断装置と、前記Ｘ線検出手段により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された画像データに対して画像処理を行うもので、前記Ｘ線発生手段及びＸ線検出手段が所定の位置に移動したときに、前記所定の位置に於ける透視画像データを生成すると共に、前記記憶手段から前記所定位置からの撮影で得られた３次元画像を基に作成された参照画像データを読み出して、この参照画像データと前記透視画像データを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像データを生成して、前記透視画像データによりリアルタイムに被検体の状態を表示する透視ライブ画像と、前記透視ロードマップ画像データから生成される透視ロードマップ画像とを切り替えて前記表示手段に表示させる画像処理ユニットと、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、状況に応じて適切な重ね合わせ比率を自動的に実現することにより、比率調整などの付加的操作を省けるため、術者はガイドワイヤ導入操作に集中することができる。

また同様に、余計な操作が加わることによる透視時間の延長を防ぐことができるため、被験者の被曝線量を減らすことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

(第１の実施形態)
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線診断システムの構成を示した図である。

図１に於いて、Ｘ線診断装置１０は、Ｘ線発生部であるＸ線管１１と、Ｘ線検出部となる検出器１２と、これらＸ線管１１及び検出器１２を対向関係に配置したＣ字形状の支持器（Ｃアーム）１３と、寝台１４と、複数の画像モニタから成る検査室モニタ１５とから構成される。

前記寝台１４は図示されない被検体を載置するためのもので、この寝台１４を挟んでＣアーム１３の両端部に対向関係で前記Ｘ線管１１と検出器１２が搭載されている。前記Ｃアーム１３は、図示されない駆動システムにより駆動されて回転する。このとき、Ｘ線管１１と検出器１２とが、同一の回転軸の軸周りを回転する。

前記Ｘ線管１１は、図示されない高電圧発生器から電力供給を受けて、検出器１２に向けてＸ線を放射する。検出器１２は、前記Ｘ線管１１より図示されない被検体を介して入射するＸ線を検出して、その強度に応じた電気信号を図示されないデータ変換部に出力する。このデータ変換部で変換された画像データは、ローカルネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ｎ／Ｗ）１８を介して、画像処理ユニット２１に供給される。

画像処理ユニット２１には、システムコンソール２２、記録デバイス２３と、ネットワーク（Ｎ／Ｗ）２５を介して３次元（３Ｄ）再構成サブシステム２６が接続されている。

システムコンソール２１は、このＸ線診断治システム２０全体の制御動作を司るものであり、Ｘ線管１１によるＸ線の発生の制御と同期して、検出器１２の制御も併せて行う。また、Ｘ線診断装置１０から画像処理ユニット２１に供給された前記画像データは、ここで必要に応じて任意画像処理が施された後、３Ｄ再構成サブシステム２６にて３Ｄ再構成処理が実施される。そして、この３Ｄ再構成サブシステム２６でボリュームレンダリング処理が施されてＶＲ画像が作成される。そして、作成されたＶＲ画像は、画像処理ユニット２１を介して記録デバイス２３に格納される。

次に、このように構成されたＸ線診断システム２０を用いたＸ線診断の動作について説明する。

システムコンソール２２の操作により３Ｄ回転撮影が実施されると、Ｃアーム１３や寝台１４の移動量が制御され、更にＸ線管１１が制御されて、該Ｘ線管１１からＸ線が照射され始める。ここで照射されたＸ線は、寝台１４上に載置された図示されない被検体を透過して検出器１２に入射される。この検出器１２に入射された透過Ｘ線は、システムコンソール２２によってＸ線の照射に同期して図示されないデータ変換部でデジタルデータ化され、ローカルネットワーク１８を介して画像処理ユニット２１に供給される。

ここで、必要に応じて任意画像処理が施されると、３Ｄ再構成サブシステム２６にて３Ｄ再構成処理が実施される。この３Ｄ再構成サブシステム２６では、ボリュームレンダリング処理が施されてＶＲ画像が作成される。この作成されたＶＲ画像は、画像処理ユニット２１に送付され、記録デバイス２３に格納される。そして、この記憶された画像が画像処理ユニット２１を介して画像処理されて検査室モニタ１５に表示される。

次に、透視が実施されると、その時のＣアーム１３と寝台１４の位置を基にして、ＶＲ画像からマスク画像が生成される。このマスク画像は記録デバイス２３上の任意場所に格納される。このマスク画像生成の操作は、Ｃアーム１３や寝台１４が回転、移動する度に繰り返され、同一の格納場所に上書きされる。

ところで、透視中に複雑な血管分岐部の立体構造を把握して、ガイドワイヤ（及びカテーテル）導入操作効率を上げたいという点が、３Ｄロードマップの元々の目的であるが、マスク画像（ＶＲ像）の重ね合わせ率が強いと、肝心のガイドワイヤが視認し難くなる虞れがある。

そこで、実際に透視を出している間は、ガイドワイヤの視認性を高めるために、マスク画像の重ね合わせ率を若干低くするようにする。

図２は、本実施形態を説明するための概念図である。

ＶＲベースの（ＶＲ−ｂａｓｅｄ）マスク画像５２は、直接、及び画像処理部３１を介してマルチプレクサ（ＭＵＸ）３２に出力される。そして、このミクサ３２の画像出力は、透視画像５１と加算するべく加算器３３に供給される。

前述したように、ＶＲベースのマスク画像５２は、ミクサ３２に出力されると共に、画像処理部３１にて、５２のＶＲベースのマスク画像の重ね合わせ率を若干低くしたマスク画像５２ａとして作成され、ミクサ３２に出力される。そして、これらの重ね合わせ率が異なるマスク画像５２、５２ａの何れかと透視画像５１が、加算器３３で重ね合わされる。そして。その結果が、透視中画像５３、或いはＬＩＨ（Ｌａｓｔ Ｉｍａｇｅ Ｈｏｌｄ）表示中画像５４として検査室モニタ１５に表示される。

また、透視照射を一旦停止し、ＬＩＨ表示中画像５４にて血管分岐部の構造とガイドワイヤの位置的関係を確認する機会が多い。この場合は、画像処理部３１にてマスクの重ね合わせ率を高め、血管分岐の立体的構造を把握しやすくする。但し、それだけではガイドワイヤが視認し難くなるため、ガイドワイヤ先端を検出し、ＬＩＨ表示中画像５４上にガイドワイヤ先端マーカ５４ａを表示することでその欠点を補うことができる。これは、ガイドワイヤ先端が血管中のどの位置に存在するかが重要であるからである。

次に、図３を参照して、前述したマスク画像の重ね合わせについて詳細に説明する。

図３は、画像処理ユニット内部の詳細を示したブロック構成図である。

図３に於いて、画像処理ユニット２１は、画像処理部３１と、Ｃアーム／寝台制御部３５と、ガイドワイヤ先端抽出部３７と、Ｘ線発生制御部３８と、重ね合わせ制御部３９と、表示画像切替処理部４０とを有して構成される。

前記画像処理部３１では、透視画像（透視ライブ画像）５１及びＶＲベースのマスク画像５２に対して、各々独立的に画像処理が施される。最終的に表示される合成画像に対しては、画一的に画像処理が施されないようにしている。その理由は、透視画像成分とマスク画像成分の何れにも、同一処理が施されてしまうからである。例えば、透視画像成分に対して適切な画像処理が施されたとしても、その内容はマスク画像成分にも適用されてしまうが、これが適切であるとは限らない。したがって、合成処理の前段で各々独立的に画像処理が施されたほうが良い。

前記Ｃアーム／寝台制御部３５では、現在のＣアーム１３、寝台１４の位置を基に、ＶＲ画像データ５５から適切なＶＲ像表示位置が調整され、ＶＲベースのマスク画像５２が生成される。

一方、ガイドワイヤ先端抽出部３７では、透視画像５１のデータを基にガイドワイヤの先端位置が検出される。そして、その画像上での相対位置と画像データが、次段の表示画像切替処理部４０へ出力される。

Ｘ線発生制御部３８では前述したＸ線管１１の照射状態が制御される。また、重ね合わせ制御部３９では、前記Ｘ線発生制御部３８からＸ線照射（透視）が実施されているか否かが判断される。これにより、画像重ね合わせを実施するためのパラメータが決定され、マスク画像の重ね合わせ率が決定される。

そして、表示画像切替処理部４０では、前記重ね合わせ制御部３９で決定された重ね合わせパラメータを基に、アルファブレンディング（Ａｌｐｈａ−ｂｌｅｎｄｉｎｇ）処理等の汎用技術が用いられて、重ね合わせ合成表示画像が生成される。更に、表示画像切替処理部４０では、ガイドワイヤ先端抽出部３７から送られてきたガイドワイヤの先端位置情報を基に、その先端位置を示すガイドワイヤ先端マーカ５４ａが重ね合わせられる。

前述したように、透視画像５１とＶＲベースのマスク画像５２を単純に重ね合わせただけでは、ガイドワイヤが見え難くなる虞れがある。したがって、ガイドワイヤの視認性を上げるために、透視画像を表示する際は、ＬＩＨ表示中に比べて、マスク画像の重ね合わせ率（重み付け）を低く設定するようにする。その結果、ガイドワイヤの表示成分が残されて、視認性が高められた透視中画像５３が得られる。

一方、ＬＩＨ表示中は、透視画像表示に比べてマスク画像の重ね合わせ率が高く設定されて、造影血管像の３Ｄ構造が明確にされる。すなわち、血管像をそのまま、若しくは更に強調したマスク画像が重ね合わされる。これにより、血管像が見やすく表示される。

このような透視中画像５３とＬＩＨ表示中画像５４でのマスク画像の重ね合わせ率の変更は、前述したように重ね合わせ制御部３９によって自動的に行われる。もちろん、設定される重ね合わせ率は、透視中画像とＬＩＨ表示中画像の２種類だけではなく任意に設定することも可能である。

このように、状況に応じて適切な重ね合わせ比率を自動的に設定することができるので、比率調整等の付加的操作を省略することができるため、術者はガイドワイヤ導入操作に集中することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

本第２の実施形態では、前述した第１の実施形態に加えて、更に術者をサポートするために、目的地マーカ（患部位置）を合成成分の１つとして表示するようにしている。

尚、本第２の実施形態に於いて、Ｘ線診断システムの基本的な構成及び動作については、図１乃至図３に示される第１の実施形態のＸ線診断システムの構成及び動作と同じであるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態に於ける画像処理ユニット内部の詳細を示したブロック構成図である。

図４に於いて、画像処理ユニット２１ａは、画像処理部３１と、Ｃアーム／寝台制御部３５と、ガイドワイヤ先端抽出部３７と、Ｘ線発生制御部３８と、重ね合わせ制御部３９と、表示画像切替処理部４０と、指定位置情報保持部４２とを有して構成される。

そして、この指定位置情報保持部４２は、合成画像にガイドワイヤ先端位置を表示するために、予め図１に示される３Ｄ再構成サブシステム２６で指定された目的患部の位置を保持するためのものである。

目的患部位置の指定は、３Ｄ再構成サブシステム２６に於いて、術前にＶＲ画像を観察する際に行われる。この指定情報は、３Ｄ再構成サブシステム２６からネットワーク２５を介して画像処理ユニット２１ａに送付され、指定位置情報保持部４２でＶＲベースのマスク画像上での表示位置へ座標変換されて保持される。

画像処理ユニット２１ａ内の表示画像切替処理部４０以前までの処理の流れは、前述した第１の実施形態と同様である。そして、表示画像切替処理部４０で合成像を作成する際、指定位置情報保持部４２からその合成位置が取得され、目的地マーカ５４ｂも加えた合成画像が生成される。

尚、目的地マーカ５４ｂはＬＩＨ表示中画像５４だけでなく、透視中画像５３に於いても表示されていても良い。但し、ガイドワイヤ先端マーカ５４ａはＬＩＨ表示中画像５４のみとする。その理由は、透視中にガイドワイヤ先端マーカ５４ａを表示すると、実際のガイドワイヤ先端が見えなくなるからである。

このように、第２の実施形態によれば、術者をサポートするために、目的地マーカ（患部位置）を合成成分の１つとして表示するようにしているので、術者は、更にガイドワイヤ導入操作に集中することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

図５及び図６は本第３の実施形態を説明するための概念図であり、図７は第３の実施形態に於ける画像処理ユニット内部の詳細を示したブロック構成図である。

尚、本第３の実施形態に於いて、Ｘ線診断システムの基本的な構成及び動作については、図１乃至図４に示される第１及び第２の実施形態のＸ線診断システムの構成及び動作と同じであるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図５及び図６に示されるように、ＶＲベースのマスク画像５２を全領域に渡って重ね合わせると、かえってカイドワイヤ導入手技に視認的な悪影響を与える可能性がある（図６（ａ）参照）。一方で、３Ｄロードマップ処理の効果が発揮されるのは、特に複雑な血管分岐部である。そのため、特に複雑な血管分岐部の周辺にガイドワイヤ先端が到達した際に重ね合わせが為されればよい。

したがって、この第３の実施形態では、術前にマスク画像上で重ね合わせるべき指定領域５８ａを、３Ｄ再構成サブシステム２６上で抽出して指定するようにする（図６（ｂ）参照）。尚、この指定数は、複数が可能である。

３Ｄ再構成サブシステム２６上で指定される指定領域５６の情報は、ネットワーク２５を介して画像処理ユニット２１ｂに送られる。次に、画像処理ユニット２１ｂ上で、用意されたマスク像に対応するビットプレーン（ｂｉｔ ｐｌａｎｅ）データ５７が用意されて、該当指定領域に相当する部分のビットが立てられる。

一方、ガイドワイヤ先端位置がビットプレーンデータ平面座標上に照会される。そして、先端が該当領域上に有る場合は、透視画像５１に対する重ね合わせが実施されて合成画像５８が得られる（図６（ｃ）参照）。また、該当する指定領域が複数存在する場合は、ガイドワイヤ先端が存在する領域のみ重ね合わせるものとする。

尚、ガイドワイヤ先端位置が抽出された指定領域に到達する前は、重ね合わせは実施されない（図６（ｄ）参照）。

次に、図７を参照して、第３の実施形態に於ける画像処理ユニット２１ｂの構成について説明する。

図７に於いて、画像処理ユニット２１ｂは、画像処理部３１と、Ｃアーム／寝台制御部３５と、ガイドワイヤ先端抽出部３７と、Ｘ線発生制御部３８と、重ね合わせ制御部３９と、表示画像切替処理部４０と、指定位置情報保持部４４とを有して構成される。

部分的に重ね合わせを行うための指定領域の指定は、図１に示される３Ｄ再構成サブシステム２６に於いて、術前にＶＲ画像を観察する際に行われる。尚、この指定領域は、複数指定が可能である。この指定領域の情報は、３Ｄ再構成サブシステム２６からネットワーク２５を介して画像処理ユニット２１ｂに送付される。

そして、画像処理ユニット２１ｂ内の指定位置情報保持部４４にて、ＶＲベースのマスク画像上での表示位置へ座標変換される。更に、個々で部分重ね合わせを実施するためのビットプレーンデータ５７が、この指定位置情報保持部府４４で作成されて保持される。このビットプレーンデータ５７は、画像ピクセルと一義関係を有しており、ビットが立てられているピクセルのみ重ね合わせを行うことができる。

更に、ガイドワイヤ先端位置は、検査室モニタ１５で随時表示され、指定された領域にガイドワイヤ先端が導入された場合、指定範囲での部分重ね合わせが実施される。その結果が、指定位置情報到達画像６１として検査室モニタ１５に表示される。こうした部分重ね合わせは、ガイドワイヤの先端が指定領域内に存在している限り、継続的に為されるものとする。

一方、ガイドワイヤ先端が指定領域外に達した場合は、指定領域が解除されて、指定位置未到達画像６０として検査室モニタ１５に表示される。

尚、本第３の実施形態は、前述した第１の実施形態と組合わせて考えても良い。つまり、透視中は部分重ね合わせ度合いを低くし、ＬＩＨ表示の際は重ね合わせ度合いを高くするようにしてもよい。

また、本第３の実施形態と前述した第２の実施形態との組み合わせを考えても良い。この場合、目的地マーカは、部分重ね合わせ表示の有無に関わらず（つまり、ガイドワイヤ先端位置に関わらず）、常時表示されるようにする。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

本第４の実施形態では、前述した第１乃至第３の実施形態で説明した透視中画像とマスク画像の重ね合わせ比率を、任意にプリセットできるものとする。但し、１つだけの固定的プリセットを有しているだけでは、それにそぐわないケースも存在する。例えば、透視線量も幾つかのモードを有しているのが一般的であり（例えば、高中低）、それによっては透視ライブ像の見え方も異なってくる。したがって、その固定的プリセットでは適切でない場合も考えられる。そこで、透視線量の度合いに応じても、重ね合わせ比率をプリセットできるものとする。

尚、本第４の実施形態に於いて、Ｘ線診断システムのその他の動作及び構成については、図１乃至図７に示される第１乃至第３の実施形態のＸ線診断システムの構成及び動作と同じであるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明を省略する。

尚、前述した第１乃至第４の実施形態は、マスク画像が通常の造影撮影画像（２Ｄ）であっても適用が可能であるものとする。

また、第１の実施形態及び第４の実施形態へは、そのまま適用が可能である。

更に、第２の実施形態及び第３の実施形態は、２Ｄ画像の扱いであるため、３Ｄ再構成ユニット上ではなく、画像処理ユニット上で各々の指定操作を実施することができる。

また、本発明は、透視線量度合い等を、Ｘ線の発生量に応じて重ね合わせ比率を変更することが可能である。

加えて、階調を操作する等、画像処理を別々に行うことも可能である。

また、本発明は、前述した実施形態だけではなく、従来から使用されている２Ｄマスク像ロードマップにも適用が可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

更に、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施形態に係るＸ線診断システムの構成を示した図である。 本発明の第１の実施形態を説明するための概念図である。 第１の実施形態に於ける画像処理ユニット内部の詳細を示したブロック構成図である。 本発明の第２の実施形態に於ける画像処理ユニット内部の詳細を示したブロック構成図である。 本発明の第３の実施形態を説明するための概念図である。 本発明の第３の実施形態を説明するための概念図である。 第３の実施形態に於ける画像処理ユニット内部の詳細を示したブロック構成図である。 従来の３Ｄ透視ロードマップ画像について説明するための図である。 従来の３Ｄ透視ロードマップ画像に於いて病変部までのガイドワイヤ５を導入した状態を示した図である。

符号の説明

１０…Ｘ線診断装置、１１…Ｘ線管、１２…検出器、１３…支持器（Ｃアーム）、１４…寝台、１５…検査室モニタ、１８…ローカルネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ｎ／Ｗ）、２０…Ｘ線診断システム、２１、２１ａ、２１ｂ…画像処理ユニット、２２…システムコンソール、２３…記録デバイス、２５…ネットワーク（Ｎ／Ｗ）、２６…３次元（３Ｄ）再構成サブシステム、３１…画像処理部、３２…マルチプレクサ（ＭＵＸ）、３３…加算器、３５…Ｃアーム／寝台制御部、３７…ガイドワイヤ先端抽出部、３８…Ｘ線発生制御部、３９…重ね合わせ制御部、４０…表示画像切替処理部、４２…指定位置情報保持部、５１…透視画像、５２…ＶＲベースの（ＶＲ−ｂａｓｅｄ）マスク画像、５２ａ…マスク画像、５３…透視中画像、５４…ＬＩＨ（Ｌａｓｔ Ｉｍａｇｅ Ｈｏｌｄ）表示中画像、５４ａ、ガイドワイヤ先端マーカ、５４ｂ…目的地マーカ、５６、５８ａ…指定領域、５７…ビットプレーン（ｂｉｔ ｐｌａｎｅ）データ、５８…合成画像。

Claims (28)

1. 被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段と、
   前記被検体を透過して前記Ｘ線発生手段より照射されたＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出手段と、
   前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能な支持手段と、
   前記Ｘ線検出手段により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された画像データに対して画像処理を行う画像処理手段と、
   前記画像処理手段で処理された画像を表示する表示手段と、
   を具備し、
   前記画像処理手段は、前記Ｘ線発生手段及びＸ線検出手段が所定の位置に移動したときに、前記所定の位置に於ける透視画像データを生成すると共に、前記記憶手段から前記所定位置からの撮影で得られた３次元画像を基に作成された参照画像データを読み出して、この参照画像データと前記透視画像データを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像データを生成して、前記透視画像データによりリアルタイムに被検体の状態を表示する透視ライブ画像と、前記透視ロードマップ画像データから生成される透視ロードマップ画像とを、切り替えて前記表示手段に表示させることを特徴とするＸ線診断システム。
2. 前記画像処理手段は、前記透視ライブ画像の前記表示手段への表示時と、前記透視ロードマップ画像の前記表示手段への表示時とで、前記重ね合わせ率を変更して、それぞれの画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
3. 前記画像処理手段は、前記透視ライブ画像の表示時の前記重ね合わせ率は、前記透視ロードマップ画像の表示時の前記重ね合わせ率よりも低く設定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線診断システム。
4. 前記画像処理手段は、前記透視ライブ画像の表示時の前記重ね合わせ率及び前記透視ロードマップ画像の表示時の前記重ね合わせ率を、それぞれ変更可能であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断システム。
5. 前記被検体の血管内を走行するデバイスの先端位置を検出する先端検出手段を更に具備し、
   前記画像処理手段は、前記透視ロードマップ画像の表示時に、前記先端検出手段で検出された前記前記デバイスの先端部を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載のＸ線診断システム。
6. 前記被検体内の指定された目的位置の情報を保持する指定位置情報保持手段を更に具備し、
   前記画像処理手段は、前記透視ロードマップ画像の表示時に、前記指定位置情報保持手段で指定された前記目的位置を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項５に記載のＸ線診断システム。
7. 前記参照画像データ上で、参照画像データと前記透視画像データを合成する際の重ね合わせ領域を指定する領域指定手段を更に具備し、
   前記画像処理手段は、前記領域指定手段で指定された領域について、前記参照画像データと前記透視画像データを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像データを生成して、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のＸ線診断システム。
8. 前記領域指定手段で指定される領域は複数の指定が可能であることを特徴とする請求項７に記載のＸ線診断システム。
9. 前記被検体の血管内を走行するデバイスの先端位置を検出する先端検出手段を更に具備し、
   前記画像処理手段は、前記領域指定手段で指定された領域内で前記デバイスの先端位置が検出された場合に、前記透視ロードマップ画像の表示時に、前記先端検出手段で検出された前記前記デバイスの先端部を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載のＸ線診断システム。
10. 前記画像処理手段は、前記透視ライブ画像の表示時の状態に応じて前記重ね合わせ率を変更可能であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断システム。
11. 前記画像処理手段は、前記Ｘ線発生手段から発生されたＸ線量の度合いに応じて、前記透視ライブ画像の表示時の前記重ね合わせ率及び前記透視ロードマップ画像の表示時の前記重ね合わせ率を、それぞれ変更可能であることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線診断システム。
12. 前記画像処理手段は、前記透視ライブ画像と前記透視ロードマップ画像とを、異なる画像処理により切り替えて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
13. 前記画像処理手段は、前記透視ライブ画像と前記透視ロードマップ画像とを、異なる階調処理により切り替えて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１２に記載のＸ線診断システム。
14. 前記参照画像データは、３次元表示用画像を基に作成されたマスク画像データであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
15. 被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段と、前記被検体を透過して前記Ｘ線発生手段より照射されたＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線検出手段とを対向関係に配置して、前記被検体に対する相対位置を移動可能な支持手段と、前記Ｘ線検出手段で変換された電気信号に基づく画像を表示する表示手段と、を備えたＸ線診断装置と、
    前記Ｘ線検出手段により変換された電気信号を画像データとして一時的に記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された画像データに対して画像処理を行うもので、前記Ｘ線発生手段及びＸ線検出手段が所定の位置に移動したときに、前記所定の位置に於ける透視画像データを生成すると共に、前記記憶手段から前記所定位置からの撮影で得られた３次元画像を基に作成された参照画像データを読み出して、この参照画像データと前記透視画像データを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像データを生成して、前記透視画像データによりリアルタイムに被検体の状態を表示する透視ライブ画像と、前記透視ロードマップ画像データから生成される透視ロードマップ画像とを切り替えて前記表示手段に表示させる画像処理ユニットと、
    を具備することを特徴とするＸ線診断システム。
16. 前記画像処理ユニットは、前記透視ライブ画像の前記表示手段への表示時と、前記透視ロードマップ画像の前記表示手段への表示時とで、前記重ね合わせ率を変更して、それぞれの画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１５に記載のＸ線診断システム。
17. 前記画像処理ユニットは、前記透視ライブ画像の表示時の前記重ね合わせ率は、前記透視ロードマップ画像の表示時の前記重ね合わせ率よりも低く設定することを特徴とする請求項１６に記載のＸ線診断システム。
18. 前記画像処理ユニットは、前記透視ライブ画像の表示時の前記重ね合わせ率及び前記透視ロードマップ画像の表示時の前記重ね合わせ率を、それぞれ変更可能であることを特徴とする請求項１７に記載のＸ線診断システム。
19. 前記画像処理ユニットは、前記被検体の血管内を走行するデバイスの先端位置を検出する先端検出手段を有し、
    前記透視ロードマップ画像の表示時に、前記先端検出手段で検出された前記前記デバイスの先端部を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか１項に記載のＸ線診断システム。
20. 前記画像処理ユニットは、前記被検体内の指定された目的位置の情報を保持する指定位置情報保持手段を有し、
    前記透視ロードマップ画像の表示時に、前記指定位置情報保持手段で指定された前記目的位置を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１９に記載のＸ線診断システム。
21. 前記画像処理ユニットは、前記参照画像データ上で、参照画像データと前記透視画像データを合成する際の重ね合わせ領域を指定する領域指定手段を有し、
    前記領域指定手段で指定された領域について、前記参照画像データと前記透視画像データを所定の重ね合わせ率で合成して透視ロードマップ画像データを生成して、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１５乃至１８の何れか１項に記載のＸ線診断システム。
22. 前記領域指定手段で指定される領域は複数の指定が可能であることを特徴とする請求項２１に記載のＸ線診断システム。
23. 前記画像処理ユニットは、前記被検体の血管内を走行するデバイスの先端位置を検出する先端検出手段を有し、
    前記領域指定手段で指定された領域内で前記デバイスの先端位置が検出された場合に、前記透視ロードマップ画像の表示時に、前記先端検出手段で検出された前記前記デバイスの先端部を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか１項に記載のＸ線診断システム。
24. 前記画像処理ユニットは、前記透視ライブ画像の表示時の状態に応じて前記重ね合わせ率を変更可能であることを特徴とする請求項１７に記載のＸ線診断システム。
25. 前記画像処理ユニットは、前記Ｘ線発生手段から発生されたＸ線量の度合いに応じて、前記透視ライブ画像の表示時の前記重ね合わせ率及び前記透視ロードマップ画像の表示時の前記重ね合わせ率を、それぞれ変更可能であることを特徴とする請求項２４に記載のＸ線診断システム。
26. 前記画像処理ユニットは、前記透視ライブ画像と前記透視ロードマップ画像とを、異なる画像処理により切り替えて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１５に記載のＸ線診断システム。
27. 前記画像処理ユニットは、前記透視ライブ画像と前記透視ロードマップ画像とを、異なる階調処理により切り替えて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２６に記載のＸ線診断システム。
28. 前記参照画像データは、３次元表示用画像を基に作成されたマスク画像データであることを特徴とする請求項１５に記載のＸ線診断システム。

Images