JP2010154945A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線透視画像内におけるステントの視認性を向上させる。
【解決手段】ステント情報取得部１２ａは、ステント管理システムから送信されてきたステント情報を取得する。フィルタ選択部１２ｂは、ステント情報取得部１２ａで取得されたステント情報と、Ｘ線透視画像のFOV、SID、およびBFなどの画像処理情報に基づいて、画像処理フィルタ記憶部１２ｅに記憶されている画像処理フィルタの中から、所定の画像処理フィルタを選択する。強調処理部１２ｃは、フィルタ選択部１２ｂで選択された画像処理フィルタを用いて、Ｘ線透視画像の強調処理を行う。画像表示制御部１２ｄは、強調処理部１２ｃで強調処理されたＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線診断装置に関し、特に、Ｘ線透視画像内におけるステントの視認性を向上させることができるＸ線診断装置に関する。

Ｘ線透視もしくは血管撮影によるＸ線診断装置は、一般に特定の血管の病気の治療に利用される。血管の病気の一つに、心筋梗塞がある。これは、動脈硬化症によって引き起こされる病気で、動脈硬化プラークの沈着によって冠状血管が詰まった状態になることである。

冠状血管撮影法により、患者の冠状動脈中に狭窄（血管が細くなっている部分）が確認されると、血管形成術またはPTCA（Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty：経皮経管冠動脈形成術）と呼ばれる処置が施される。

PTCAでは、冠状血管の狭い個所がいわゆる「バルーンカテーテル」により広げられる。この処置では、小さな拡張バルーンを伴うカテーテルを動脈の狭まった病変部に配置し、狭まった動脈壁を外側に押し拡げるためにバルーンを膨張させる。そして、バルーンを収縮させて動脈から取り除く。次に、ステントと呼ばれるステンレス鋼コイルを動脈内に導入し、バルーンにより膨張された病変部に留置する。このようにして、狭窄の治療が行われる。

PTCAでは、ステントを狭窄の正しい位置に留置することが必要であるが、心臓の脈動および患者の呼吸の影響により、ステントを正しい位置に留置することは容易ではない。

そこで、特許文献１には、カテーテル内に配置された画像センサおよび位置センサとの間の複合情報に基づいて、ステントの位置決めを行うことができる技術が提案されている。
特開２００６−３４６４６８号公報

ステントを迅速かつ正確に据え付けるための鍵は、カテーテルやステントのＸ線視認性にある。しかしながら、Ｘ線透視画像がかなりのノイズを含む上、低いＸ線量のためにコントラストが弱く、Ｘ線透視画像内におけるステントの視認性が不十分である課題があった。

また、狭窄範囲が長い場合、複数のステントを重ね合わせながら留置することがあり、ステントの視認性が不十分であるが故に重ね合わせの程度も判りにくい課題があった。

上述した特許文献１の技術では、ステントの位置決めを行うことができるものの、ステントの十分な視認性が得られないために、正しくステントを留置することができたかどうかを確認することができない課題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｘ線透視画像内におけるステントの視認性を向上させることができるＸ線診断装置を提供することである。

請求項１記載の発明の特徴は、Ｘ線を曝射して被検体を透過したＸ線量を検出し、検出したＸ線量を収集してＸ線透視画像を生成するＸ線診断装置において、ステント情報を取得するステント情報取得手段と、ステント情報取得手段により取得されたステント情報と、Ｘ線透視画像の画像処理情報に基づいて、画像処理フィルタを選択するフィルタ選択手段と、フィルタ選択手段により選択された画像処理フィルタを用いて、Ｘ線透視画像の強調処理を行う強調処理手段と、強調処理手段により強調処理されたＸ線透視画像を表示する表示制御手段とを備える。

本発明によれば、Ｘ線透視画像内におけるステントの視認性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る画像処理システム１の構成例を示す図である。この画像処理システム１には、Ｘ線診断システム１０とステント管理システム２０が、ネットワーク３０を介して相互に接続されている。

Ｘ線診断システム１０は、Ｘ線診断装置１１、画像処理装置１２、操作コンソール１３、および画像表示装置１４から構成され、画像処理装置１２がネットワーク３０と通信可能になされている。

ステント管理システム２０は、コンピュータ装置２１、PDA（Personal Digital Assistant）２２、およびデータベース２３から構成され、コンピュータ装置２１がネットワーク３０と通信可能になされている。

ネットワーク３０は、公衆回線網、ローカルエリアネットワーク（LAN）、または無線LANなどのいずれのものでもよい。

この画像処理システム１において、被検体は、図示せぬＸ線診断装置１１の寝台に載置され、操作者からの指示に応じて、被検体のＸ線透視画像が撮影される。

医師は、例えば、血管狭窄治療を行う場合、モニタに表示されたＸ線透視画像を確認しながら、バルーンカテーテルを血管内に挿入していき、病変部に到達すると、バルーンを膨張させる。次に、バルーンを収縮させてカテーテルを抜き、さらにステントをバルーンに乗せたカテーテルを挿入し、病変部でバルーンを膨張させてステントを拡張する。そして、バルーンを収縮させてカテーテルを抜くことにより、ステントを血管内に留置する。

このようなステント留置術により、血管狭窄治療が行われる。ステントとは、血管を内部から広げる医療機器であり、例えば、ステンレス製の網目の筒状の形状とされ、治療する部位に応じたものが用いられる。

Ｘ線診断システム１０のＸ線診断装置１１は、Ｘ線管とＸ線検出器を有している（いずれも図示せず）。Ｘ線管は、Ｘ線を発生し、被検体に向けてこのＸ線を曝射する。Ｘ線検出器は、Ｘ線管に対向する位置に支持されており、被検体を透過したＸ線ビームのＸ線量を検出する。検出されたＸ線量ビームのＸ線量は、画像処理装置１２に出力される。

画像処理装置１２は、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）、およびHDD（Hard Disc Drive）などを実装した汎用のコンピュータで構成され、Ｘ線診断装置１１の各部を統括的に制御する。また画像処理装置１２は、Ｘ線診断装置１１や操作コンソール１３の間でデータや信号の送受信を行うためのインターフェースなどを内蔵している。

画像処理装置１２は、操作コンソール１３からの入力信号に従って、Ｘ線診断装置１１を制御し、Ｘ線管にＸ線を曝射させたり、Ｘ線検出器に被検体を透過したＸ線ビームのＸ線量を検出させたりする。

画像処理装置１２は、Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線量のデータを収集し、収集した透過Ｘ線量のデータに対して増幅処理やA/D（Analog to Digital）変換処理等を施してＸ線透視画像を生成し、生成したＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。

また画像処理装置１２は、ネットワーク３０を介してステント管理システム２０のコンピュータ装置２１から送信されてきたステント情報を取得し、取得したステント情報と、Ｘ線透視画像の画像処理情報に基づいて、画像処理フィルタを選択する。画像処理装置１２は、選択した画像処理フィルタを用いてＸ線透視画像のフィルタリング処理を行う。ここでは、例えば、Ｘ線透視画像中に含まれるステントを強調することができるようなフィルタリング処理が施される。

画像処理装置１２は、操作者により操作コンソール１３が用いられてステント強調モードに切り替えられたとき、フィルタリング処理されたＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。

操作コンソール１３は、例えば、キーボードやマウスで構成され、操作者の入力に対する信号を画像処理装置１２に出力する。画像表示装置１４は、例えば、液晶ディスプレイで構成され、画像処理装置１２で生成されたＸ線透視画像を表示する。

ステント管理システム２０のコンピュータ装置２１は、CPU、ROM、RAM、およびHDDなどを実装した汎用のコンピュータで構成されている。コンピュータ装置２１は、PDA２２から送信されたステント情報を取得し、データベース２３に記憶させる。ステント情報とは、ステントのストラット径、大きさ、および材質などの情報である。

またコンピュータ装置２１は、画像処理装置１２からの要求に基づいて、データベース２３からステント情報を読み出し、ネットワーク３０を介して送信する。

PDA２２は、操作者からの指示に従って、紙物などに印刷されたバーコードを読み取り、読み取ったバーコードに埋め込まれたステント情報を認識する。PDA２２は、操作者からの指示に従って、認識したステント情報を、専用バスを介して、または、赤外線通信などにより、コンピュータ装置２１に送信する。

本実施の形態においては、ステント情報が埋め込まれたバーコードをPDA２２が読み取り、読み取ったステント情報をコンピュータ装置２１が取得するようにしているが、これに限らず、例えば、操作者が、コンピュータ装置２１の入力部（図示せず）を用いて、使用するステントのステント情報を直接入力するようにしてもよい。

図２は、Ｘ線診断システム１０の画像処理装置１２の機能構成例を示すブロック図である。図２に示す機能部のうちの少なくとも一部は、画像処理プログラムなどがCPUに読み込まれることによって実現される。

ステント情報取得部１２ａは、操作コンソール１３からステント情報の取得を要求する信号が入力されたとき、ステント管理システム２０のコンピュータ装置２１に対して、現患者の治療で使用しているステントのステント情報の送信を要求する。ステント情報取得部１２ａは、ネットワーク３０を介してステント管理システム２０のコンピュータ装置２１から送信されてきたステント情報を取得し、取得したステント情報をフィルタ選択部１２ｂに供給する。

フィルタ選択部１２ｂは、ステント情報取得部１２ａから供給されたステント情報と、Ｘ線透視画像のFOV（Field of View）、SID（Source Image Distance）、およびBF（Beam Filter）などの画像処理情報に基づいて、画像処理フィルタ記憶部１２ｅに記憶されている画像処理フィルタの中から、所定の画像処理フィルタを選択する。フィルタ選択部１２ｂは、選択した画像処理フィルタを強調処理部１２ｃに供給する。

本実施の形態では、例えば、画像処理フィルタに空間フィルタが用いられる。この空間フィルタは、画像のノイズや歪みを取り除き、またはエッジの抽出やエッジを強調することで、画像を人間にとって見やすくする処理のことである。空間フィルタには、例えば、画像の強調や平均化などを行うことができる線形フィルタ、画像のノイズの除去や特徴抽出などを行うことができる統計フィルタ、画像のエッジ抽出などを行うことができる微分フィルタ、画像の水平・垂直・斜め方向の境界を強調することができる方向フィルタがある。

強調処理部１２ｃは、フィルタ選択部１２ｂから供給された画像処理フィルタを用いて、Ｘ線透視画像の強調処理を行う。強調処理部１２ｃは、操作コンソール１３からステント強調モードに切り替えるための信号が入力されたとき、強調処理したＸ線透視画像を画像表示制御部１２ｄに供給する。

また強調処理部１２ｃは、強調処理を施した際に用いたステント情報と画像処理フィルタを、強調処理されたＸ線透視画像の患者情報に関連付けて患者情報記憶部１２ｆに記憶させる。

さらに強調処理部１２ｃは、操作コンソール１３から画像処理フィルタを読み出すための信号が入力されたとき、患者情報記憶部１２ｆに記憶されている所定の画像処理フィルタを読み出し、読み出した画像処理フィルタを用いてＸ線透視画像の強調処理を行う。

画像表示制御部１２ｄは、通常処理によって生成されたＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。また画像表示制御部１２ｄは、強調処理部１２ｃから供給された強調処理されたＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。

画像処理フィルタ記憶部１２ｅには、ステントのストラット径、大きさ、および材質などのステント情報と、FOV、SID、およびBFなどの画像処理情報に基づいて決定される空間フィルタが記憶されている。

患者情報記憶部１２ｆには、フィルム等の情報、実際に行われた検査内容、その検査内容の治療実績等の情報、および検査画像などを含む患者情報と、血管狭窄治療で使用された画像処理フィルタが関連付けられて記憶されている。

次に、図３のフローチャートを参照して、画像処理装置１２が実行する、Ｘ線透視画像の強調処理について説明する。

ステップＳ１において、ステント情報取得部１２ａは、ステント管理システム２０のコンピュータ装置２１に対して、現患者の治療で使用しているステントのステント情報の送信を要求する。そしてステント情報取得部１２ａは、ネットワーク３０を介してコンピュータ装置２１から送信されてきたステント情報を取得する。

ステップＳ２において、フィルタ選択部１２ｂは、ステップＳ１の処理で取得されたステント情報と、Ｘ線透視画像のFOV、SID、およびBFなどの画像処理情報に基づいて、画像処理フィルタ記憶部１２ｅに記憶されている画像処理フィルタの中から、所定の画像処理フィルタを選択する。

ステップＳ３において、強調処理部１２ｃは、ステップＳ２の処理で選択された画像処理フィルタを用いて、Ｘ線透視画像の強調処理を行う。ステップＳ４において、強調処理部１２ｃは、ステントを強調するモードであるか否か、すなわち、操作コンソール１３からステント強調モードに切り替えるための信号が入力されたか否かを判定する。

ステップＳ４において、ステントを強調するモードであると判定された場合、ステップＳ５に進み、画像表示制御部１２ｄは、ステップＳ３の処理で強調処理されたＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。

ステップＳ４において、ステントを強調するモードではないと判定された場合、ステップＳ６に進み、画像表示制御部１２ｄは、通常処理のＸ線透視画像を画像表示装置１４に表示させる。

ステップＳ７において、画像表示制御部１２ｄは、表示終了か否か、すなわち、操作コンソール１３から表示終了するための信号が入力されたか否かを判定し、表示終了ではないと判定した場合、ステップＳ３に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。

そして、ステップＳ７において、表示終了であると判定された場合、ステップＳ８に進み、強調処理部１２ｃは、強調処理した際に用いたステント情報と画像処理フィルタを、強調処理されたＸ線透視画像の患者情報に関連付けて患者情報記憶部１２ｆに記憶させる。

このように、ステントを強調するモードに切り替えられたときだけ、ステントを強調したＸ線透視画像を表示することができるため、医師は、ステントの強調表示と通常表示をボタン操作などで交互に切り替えながら、血管狭窄治療を行うことができる。

図４（ａ）は、通常のＸ線透視画像を模式的に表した表示例であり、図４（ｂ）は、強調処理したＸ線透視画像を模式的に表した表示例である。図４（ａ）および図４（ｂ）には、血管のＸ線透視画像４１が示されている。この血管のＸ線透視画像４１には、カテーテルのＸ線透視画像４２、バルーンのＸ線透視画像４３、およびステント４４が含まれている。

これらの表示例からもわかるように、図４（ａ）に示す通常表示では、ステントの視認性が不十分であるのに対し、図４（ｂ）に示す強調表示では、ステントのコントラストがはっきりし、ステントの視認性が向上している。

次に、図５のフローチャートを参照して、画像処理装置１２が実行する、他の例のＸ線透視画像の強調処理について説明する。この処理では、上述した図５のステップＳ８の処理で患者情報記憶部１２ｆに記憶された画像処理フィルタを用いて強調処理が行われる。

ステップＳ２１において、強調処理部１２ｃは、画像処理フィルタの読み出しが指示されたか否か、すなわち、操作コンソール１３から、現患者の患者情報に関連付けられている画像処理フィルタを読み出すための信号が入力されたか否かを判定する。

ステップＳ２１において、画像処理フィルタの読み出しが指示された場合、ステップＳ２２に進み、強調処理部１２ｃは、読み出しが指示された画像処理フィルタを患者情報記憶部１２ｆから読み出す。

ステップＳ２３乃至Ｓ２７の処理は、上述した図３のステップＳ３乃至Ｓ７の処理と同様であるため、その説明は省略する。

このように、例えば、再狭窄などで後日検査を行う際に、患者情報記憶部１２ｆに記憶された画像処理フィルタを用いて容易に強調処理を行うことができる。

以上のように、空間フィルタのような画像処理フィルタを用いてＸ線透視画像の強調処理を行うことにより、ステントの視認性が向上する。これにより、ステントの位置決めが行い易くなり、正確な手技が可能となる。

また、ステントの視認性が向上したことによって、狭窄範囲が長い場合にも、複数のステントの重ね合わせの程度を確認しながら容易に留置することができる。これにより、治療時間の短縮および被爆量を最小限に抑えることが可能となる。

なおこの発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化したり、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせたりすることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明に係る画像処理システムの構成例を示す図である。 画像処理装置の機能構成例を示す図である。 Ｘ線透視画像の強調処理を説明するフローチャートである。 Ｘ線透視画像を模式的に表した表示例を示す図である。 他の例のＸ線透視画像の強調処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１１ Ｘ線診断装置
１２ 画像処理装置
１２ａ ステント情報取得部
１２ｂ フィルタ選択部
１２ｃ 強調処理部
１２ｄ 画像表示制御部
１２ｅ 画像処理フィルタ記憶部
１２ｆ 患者情報記憶部
１４ 画像表示装置

Claims (3)

1. Ｘ線を曝射して被検体を透過したＸ線量を検出し、検出したＸ線量を収集してＸ線透視画像を生成するＸ線診断装置において、
   ステント情報を取得するステント情報取得手段と、
   前記ステント情報取得手段により取得された前記ステント情報と、前記Ｘ線透視画像の画像処理情報に基づいて、画像処理フィルタを選択するフィルタ選択手段と、
   前記フィルタ選択手段により選択された前記画像処理フィルタを用いて、前記Ｘ線透視画像の強調処理を行う強調処理手段と、
   前記強調処理手段により強調処理された前記Ｘ線透視画像を表示する表示制御手段と
   を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記表示制御手段は、強調モードに切り替えられたとき、前記Ｘ線透視画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記フィルタ選択手段により選択された前記画像処理フィルタと、前記Ｘ線透視画像の患者情報を関連付けて記憶する患者情報記憶手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線診断装置。

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