JP2012065802A - 医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像に係る装置移動によるマークの位置ずれを防止し、さらに、容易なマーキング及び不要被曝の抑止を実現する。
【解決手段】医用画像診断装置１は、天板２ａとの相対移動により撮像位置に移動し、天板２ａ上の被検体Ｐに対してＸ線を照射し、その被検体を透過したＸ線を検出する撮像部３と、撮像部３により検出されたＸ線に基づいて被検体Ｐの透視画像を生成する画像生成部６ａと、画像生成部６ａにより生成された透視画像を画面５ａに表示する表示部５と、画面５ａに対する入力位置を検出する検出部５ｂとを備え、画像生成部６ａは、検出部５ｂにより検出された画面５ａに対する入力位置に応じてマーク画像を生成して記憶し、そのマーク画像の画面５ａ上の位置を天板２ａ上の位置として記憶し、表示部５は、画像生成部６ａにより記憶された天板２ａ上の位置に基づいて前述のマーク画像を透視画像に重ねて画面５ａに表示する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置に関し、例えば、被検体の所定部位の透視画像を表示する医用画像診断装置に関する。

医用画像診断装置は、寝台の天板上の被検体を撮像する撮像部やその撮像部を保持するＣアーム等を備えており、天板上の被検体に対する撮像位置に撮像部を移動させ、その撮像部により被検体の所定部位の透視画像（透視像）を撮像してモニターにより表示する（例えば、特許文献１参照）。

この医用画像診断装置はステントグラフト治療に用いられており、術者はモニターにより表示された透視画像を確認しながら治療を行う。このステントグラフト治療においては、ステントグラフト固定のため、動脈瘤の起点と腎動脈との距離が１５ｍｍ以上必要であるという条件があり、腎動脈の位置を把握することが求められている。また、腎動脈や腸骨動脈の血管を塞がないようにするため、腎動脈や腸骨動脈の分岐位置を把握することが求められている。

腎動脈の位置を把握する手段としては、透視画像を表示しているモニターの画面上に腎動脈の位置を直接水性ペンで記入し、天板や撮像部等の移動を防いで腎動脈の位置を把握する手段が用いられている。あるいは、天板や撮像部等が移動しても大丈夫なように画像に写るマーク（印）として針金を患者と天板との間や天板の下に入れ、何度か撮像動作を行いながら腎動脈の位置に針金を合わせ、腎動脈の位置を把握する手段も用いられている。

特開２００８−２７２２９０号公報

しかしながら、水性ペンを用いてモニターの画面上に腎動脈の位置を記入する手段では、天板や撮像部等の撮像に係る装置移動の防止が前提条件となるため、治療中に天板や撮像部等が移動すると、マーク位置がずれてしまう。また、針金を用いて腎動脈の位置を把握する手段では、針金の位置調整のため、何度も撮像動作が行われるので、マーキングに手間がかかり、さらに、不要被曝も増加してしまう。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像に係る装置移動によるマーク位置のずれを防止することができ、さらに、容易なマーキング及び不要被曝の抑止を実現することができる医用画像診断装置を提供することである。

本発明の実施形態に係る医用画像診断装置は、天板との相対移動により撮像位置に移動し、天板上の被検体に対してＸ線を照射し、その被検体を透過したＸ線を検出する撮像部と、撮像部により検出されたＸ線に基づいて被検体の透視画像を生成する画像生成部と、画像生成部により生成された透視画像を画面に表示する表示部と、画面に対する入力位置を検出する検出部とを備え、画像生成部は、検出部により検出された画面に対する入力位置に応じてマーク画像を生成して記憶し、そのマーク画像の画面上の位置を天板上の位置として記憶し、表示部は、画像生成部により記憶された天板上の位置に基づいて、画像生成部により記憶されたマーク画像を透視画像に重ねて画面に表示することを特徴とする。

本発明の実施の一形態に係る医用画像診断装置の概略構成を示す図である。 図１に示す医用画像診断装置が行うマーク画像表示を説明するための説明図である。 図１に示す医用画像診断装置が備える寝台の天板が移動した場合のマーク画像表示を説明するための説明図である。 図１に示す医用画像診断装置が備える撮像部が移動した場合のマーク画像表示を説明するための説明図である。

本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る医用画像診断装置１は、患者等の被検体Ｐが載置される寝台２と、その寝台２上の被検体Ｐを撮像する撮像部３と、その撮像部３を撮像位置まで移動可能に保持する保持部４と、撮像部３により撮像された医用画像として透視画像を表示する複数の表示部５と、各部を制御する制御部６とを備えている。

寝台２は、被検体Ｐを載せる長方形状の天板２ａと、その天板２ａを支持して水平方向及び鉛直方向に移動させる天板駆動部２ｂとを備えている。天板駆動部２ｂは、天板２ａを移動させるための移動機構や移動のための駆動力を供給する駆動源等を有している。この天板駆動部２ｂは制御部６に電気的に接続されており、その駆動が制御部６により制御される。このような寝台２は、天板駆動部２ｂにより天板２ａを所定の高さまで移動させ、さらに、その天板２ａを水平方向に移動させて天板２ａ上の被検体Ｐを所定位置まで移動させる。

撮像部３は、寝台２の天板２ａ上の被検体Ｐに対してＸ線を照射するＸ線照射部３ａと、その被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出部３ｂとを備えている。この撮像部３は、寝台２の天板２ａの周囲を移動可能に設けられており、撮像位置まで移動してその撮像位置から天板２ａ上の被検体Ｐの所定部位の透視画像を撮像する。この透視画像としては、例えば、被検体Ｐの腹部大動脈や腎動脈等の血管の透視画像が撮像される。

Ｘ線照射部３ａは、Ｘ線を出射するＸ線管及びそのＸ線管から出射されたＸ線を絞るＸ線絞り器（いずれも図示せず）等を備えている。Ｘ線絞り器としては、例えばコリメータ等が用いられる。このＸ線照射部３ａは、高電圧発生部（図示せず）を介して制御部６に電気的に接続されており、その駆動が制御部６により制御される。このようなＸ線照射部３ａは、Ｘ線管によりＸ線を出射し、そのＸ線をＸ線絞り器によって絞り、寝台２の天板２ａ上の被検体Ｐに照射する。

ここで、高電圧発生部は、Ｘ線照射部３ａに供給する高電圧を発生させる装置であり、制御部６から与えられた電圧を昇圧及び整流し、その電圧をＸ線照射部３ａに供給する。なお、制御部６は、Ｘ線照射部３ａに所望のＸ線を発生させるため、高電圧発生部に与える電圧の波形、すなわち振幅やパルス幅等の各種条件を制御する。

Ｘ線検出部３ｂは、Ｘ線照射部３ａに対向させて保持部４に設けられており、対向するＸ線照射部３ａに対して接離方向に移動可能に形成されている。このＸ線検出部３ｂは制御部６に電気的に接続されており、その制御部６に検出したＸ線、すなわちＸ線画像信号を送信する。Ｘ線検出部３ｂとしては、例えば、イメージ・インテンシファイアやＸ線平面検出器（ＦＰＤ）等が用いられる。なお、Ｘ線検出部３ｂとしては、Ｘ線投影情報を電気信号に直接変換する直接変換方式のＸ線平面検出器を用いることも可能である。

保持部４は、Ｘ線照射部３ａ及びＸ線検出部３ｂを対向させて保持する保持アーム４ａと、その保持アーム４ａをスライド移動可能に保持するアーム保持部４ｂと、そのアーム保持部４ｂを回動可能に保持して天井面に移動可能及び回動可能に設けられた保持部材４ｃとを備えている。この保持部４は制御部６に電気的に接続されており、その移動が制御部６により制御される。

保持アーム４ａは、例えばＣ字形状のＣアームであり、そのアームが伸びる方向にスライド移動可能にアーム保持部４ｂに設けられている。この保持アーム４ａの長手方向の両端部に、Ｘ線照射部３ａ及びＸ線検出部３ｂが対向させて設けられている。また、アーム保持部４ｂは、保持アーム４ａをスライド移動可能に保持する部材であり、保持部材４ｃに回動可能に設けられている。保持部材４ｃは、アーム保持部４ｂを回動可能に支持する部材であり、天井面に天板２ａの長手方向に沿って設けられたレール等の案内部材（図示せず）に設けられている。

表示部５は、被検体Ｐの医用画像等の各種画像を画面５ａに表示する表示装置であり、図１では、一例として二台設けられている。この表示部５としては、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等が用いられる。さらに、画面５ａ上には、その画面に対する外部からの入力位置、例えば、操作者による接触位置を検出する検出部５ｂが設けられている。この検出部５ｂとしては、例えば、接触型入力装置や非接触型入力装置が用いられる。詳しくは、抵抗膜方式や光学式、静電容量式、超音波方式、電磁誘導方式、画像認識方式等のタッチパネル（タッチパッド）、あるいは、カメラや画像処理等による非接触方式の入力装置が用いられる。

制御部６は、各部を制御するマイクロプロセッサ等のコントローラや各種プログラム及び各種データを記憶する主記憶部（いずれも図示せず）等に加え、医用画像を生成する画像生成部６ａを備えている。この制御部６は、主記憶部に記憶された各種プログラムや各種データ等に基づいて各部を制御する。特に、制御部６は、各種プログラムに基づいて各種データの計算又は加工等を行う一連のデータ処理及び医用画像等の画像を表示する画像表示処理等を実行する。

画像生成部６ａは、Ｘ線検出部３ｂにより検出されたＸ線、すなわちＸ線画像信号に基づいて医用画像として被検体Ｐの所定部位の透視画像Ｇ１（図２参照、特に図２中の一番左の画像参照）を生成し、さらに、その透視画像Ｇ１を記憶する。また、表示部５は制御部６の制御に応じて、画像生成部６ａにより生成された透視画像Ｇ１を画面５ａに表示する。なお、図２においては、画面５ａに透視画像Ｇ１として、例えば、腹部大動脈や腎動脈等の血管、さらに、動脈瘤Ａ１が表示されている。

その後、画像生成部６ａは、検出部５ｂにより検出された画面５ａに対する操作者の接触に応じマーク画像Ｇ２（図２参照、特に図２中の左から二番目の画像参照）を生成して記憶し、そのマーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置を天板２ａ上の位置として記憶する。その後、表示部５は制御部６の制御に応じて、前述で記憶されたマーク画像Ｇ２の天板２ａ上の位置に基づいて、前述のマーク画像Ｇ２を透視画像Ｇ１に重ねて画面５ａに表示する。

これにより、マーク画像Ｇ２が透視画像Ｇ１に貼り合わされた状態の合成画像Ｇ３（図２参照、特に図２中の左から三番目の画像参照）が画面５ａに表示されることになる。術者はその合成画像Ｇ３を確認しながら、カテーテルによりステントグラフトＳ１（図２参照、特に図２中の一番右の画像参照）を動脈瘤Ａ１の箇所に留置する。

なお、画像生成部６ａは、前述の透視画像Ｇ１やマーク画像Ｇ２、そのマーク画像Ｇ２の位置情報等の各種情報を記憶する記憶部１１（図１参照）を有しており、この記憶部１１に各種情報を保存する。この記憶部１１としては、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ、磁気ディスク装置、半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）等が用いられる。

次に、前述の医用画像診断装置１が行うマーク画像表示について詳しく説明する。

まず、撮像部３が寝台２の天板２ａとの相対移動により撮像位置に移動し、Ｘ線照射部３ａにより天板２ａ上の被検体Ｐに対してＸ線を照射し、その被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出部３ｂにより検出する撮像を行う。この撮像により検出されたＸ線、すなわちＸ線画像信号から画像生成部６ａにより透視画像Ｇ１が生成され、その透視画像Ｇ１（図２中の一番左の画像参照）が表示部５の画面５ａに表示される。

術者や助手等の操作者は、画面５ａに表示されている透視画像Ｇ１を確認しながら、自身の指やペン等により画面５ａ上、すなわちその画面５ａ上の検出部５ｂをなぞって、ステントグラフトＳ１の端部を合せる目標位置をマーキングする。この目標位置は、ステントグラフトＳ１の端部を合わせる位置、すなわちステントグラフトＳ１が血管の分岐を塞がないようにする位置である。例えば、操作者は、ステントグラフトＳ１の安定固定や腎動脈（あるいは腸骨動脈）の閉塞防止等を考慮してステントグラフトＳ１の本体上端の目標位置を決定し、その目標位置をマーキングする。

前述のように操作者が目標位置をマーキングすると、その操作者による画面５ａに対する入力位置、例えば、指やペン等の接触位置が検出部５ｂにより検出され、その接触位置に応じて画像生成部６ａによりマーク画像Ｇ２（図２中の左から二番目の画像参照）が生成される。例えば、指やペン等が画面５ａに直線を描くように触れると、その触れた画面５ａ上の位置が検出部５ｂにより接触位置として順次検出され、図２に示すように、直線のマーク画像Ｇ２が生成される。なお、指やペン等が画面５ａに曲線を描くように触れると、曲線のマーク画像Ｇ２が生成される。このようにマーク画像Ｇ２は画面５ａに対する指やペン等の接触に応じて様々な形状となる。

このマーク画像Ｇ２が画像生成部６ａにより記憶され、さらに、そのマーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置が天板２ａ上の位置として変換されて記憶される。このとき、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置情報、すなわち画面５ａ上の座標情報が天板２ａ上の位置情報、すなわち天板２ａ上の座標情報に関連付けられ、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置（画面５ａ上の座標）が天板２ａ上の位置（天板２ａ上の座標）として変換される。すなわち、画面５ａに対するマーク画像Ｇ２の位置が天板２ａに対するマーク画像Ｇ２の絶対位置として認識される。

なお、天板２ａの座標情報（位置情報）は、寝台２の三次元座標情報（ＸＹＺ座標情報）のうちの二次元座標情報（例えばＸＹ座標情報）であり、寝台２の三次元座標情報は医用画像診断装置１の三次元座標情報、すなわち撮像部３等の各部の位置基準となる基準座標情報に関連付けられている。したがって、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の座標情報は天板２ａ上の座標情報を介して医用画像診断装置１の基準座標情報に関連付けられることにもなる。

その後、前述のように画像生成部６ａにより記憶されたマーク画像Ｇ２は、画像生成部６ａにより記憶された天板２ａ上の位置に基づいて表示中の透視画像Ｇ１に重ねられて画面５ａに表示される。その結果、マーク画像Ｇ２が透視画像Ｇ１に貼り合わされた状態の合成画像Ｇ３（図２中の左から三番目の画像参照）が画面５ａに表示されることになる。

術者はその合成画像Ｇ３を確認しながら、カテーテルによりステントグラフトＳ１（図２中の一番右の画像参照）を動脈瘤Ａ１の箇所に留置する。ステントグラフトＳ１は折りたたまれてカテーテル内に収納されており、このカテーテルが被検体Ｐの足の付根から動脈内に入れられる。

なお、図２では、ステントグラフトＳ１として、例えば、頭側のベアーステントにバーブが付いているステントグラフトが示されている。このステントグラフトを用いた場合には、腎動脈分岐部より頭側でも血管壁に固定されるので、ステントグラフトＳ１の移動をより確実に抑止することが可能である。

次いで、前述のように合成画像Ｇ３が画面５ａに表示されている状態において、例えば治療中等に天板２ａを移動させた場合のマーク画像Ｇ２の表示と、撮像部３を移動させた場合のマーク画像Ｇ２の表示について図３及び図４を参照して説明する。なお、治療中等には、天板２ａや撮像部３を移動させる必要が生じることがある。

ここで、図３及び図４では、天板２ａとマーク画像Ｇ２（画面５ａ）との関係を説明するため、天板２ａ上にマーク画像Ｇ２（画面５ａ）が示されている。さらに、図３及び図４においては、実線が移動前の位置であり、二点鎖線が移動後の位置である。

図３に示すように、例えば、天板２ａをその天板２ａ上の被検体Ｐの体軸方向（図３中の矢印方向である下方向）に移動させた場合には、被検体Ｐも図３中の矢印方向に移動するため、マーク画像Ｇ２は矢印方向に天板２ａの移動量分だけ移動する。これはマーク画像Ｇ２の位置が天板２ａ上の位置として認識されているためであり、マーク画像Ｇ２は天板２ａの移動に伴って（追随して）移動することになる。なお、天板２ａの移動により被検体Ｐが移動するため、生成される透視画像Ｇ１は変わることになる。

一方、図４に示すように、例えば、撮像部３を天板２ａ上の被検体Ｐの体軸方向（図４中の矢印方向である上方向）に移動させた場合には、撮像部３の撮像範囲（画面５ａ）が図４中の矢印方向に移動するが、マーク画像Ｇ２は固定状態であり移動しない。これはマーク画像Ｇ２の位置が天板２ａ上の位置として認識されているためであり、マーク画像Ｇ２は撮像部３の移動に伴って移動しないことになる。なお、撮像部３の移動により撮像範囲が移動するため、生成される透視画像Ｇ１は変わることになる。

このようにマーク画像Ｇ２は天板２ａの移動に応じて移動するように、また、撮像部３の移動に応じて移動しないように表示される。このため、操作者は画面５ａ上にマークを付すと、天板２ａ自体、すなわちその天板２ａ上の被検体Ｐ自体にマークを付したような感じを受けることになる。また、前述のように天板２ａや撮像部３等の撮像に係る装置が移動しても、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置が天板２ａ上の絶対位置として認識されているため、マーク画像Ｇ２が目標位置に正確に表示されるので、術者や助手等の操作者は腎動脈（あるいは腸骨動脈）の位置や分岐位置を正確に把握することが可能になる。加えて、操作者は画面５ａに表示されている透視画像Ｇ１を確認しながらその画面５ａ上をなぞると、マーク画像Ｇ２が生成されて画面５ａに表示されるので、容易に所望の目標位置をマーキングすることができる。

また、水性ペン等を用いることも無くなるので、衛生面及び利便性を向上させることができる。さらに、画面５ａに画像の一部としてマーク画像Ｇ２を表示することから、視認性や流用性（繰り返し観察等）を向上させることができる。加えて、マーク画像Ｇ２としては様々な形状のマークを生成することが可能であり、直線のマーク画像Ｇ２だけではなく、例えば、腹部大動脈や腎動脈等の血管の形状をなぞって血管の形状を示すマーク画像Ｇ２も生成することが可能となるので、より正確に腎動脈（あるいは腸骨動脈）の位置や分岐位置を把握することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、画面５ａに対する入力位置として例えば接触位置が検出部５ｂにより検出され、その接触位置に応じてマーク画像Ｇ２が画像生成部６ａにより生成されて記憶され、さらに、そのマーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置が天板２ａ上の位置として記憶される。その後、マーク画像Ｇ２は、画像生成部６ａにより記憶された天板２ａ上の位置に基づいて透視画像Ｇ１に重ねられ、合成画像Ｇ３として画面５ａに表示される。したがって、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置が天板２ａ上の絶対位置として認識されるため、天板２ａや撮像部３等の撮像に係る装置が移動しても、マーク画像Ｇ２が所望の目標位置に正確に表示されることになるので、撮像に係る装置移動によるマーク画像Ｇ２の位置ずれを防止することができる。さらに、術者や助手等の操作者は画面５ａに表示されている透視画像Ｇ１を確認しながらその画面５ａ上をなぞると、マーク画像Ｇ２が生成されて画面５ａに表示されるので、容易にマーキングを行うことができる。加えて、針金を用いて位置調整のため何度も撮像動作を行う場合のマーキングに比べ、その繰り返しの撮像動作を行う必要が無くなるので、不要被曝を抑止することができる。

なお、本発明に係る前述の実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。前述の実施形態は種々変更可能であり、例えば、前述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても良く、さらに、異なる実施形態に係る構成要素が適宜組み合わされても良い。

前述の実施形態においては、腎動脈に関して、ステントグラフトＳ１の本体上端の目標位置を決定し、その目標位置をマーキングする場合に、前述のマーク画像Ｇ２の生成及び表示技術を用いているが、これに限るものではない。例えば、右内腸骨動脈に関しても、ステントグラフトＳ１の右足下端の目標位置を決定し、その右足下端の目標位置をマーキングする場合にも、前述のマーク画像Ｇ２の生成及び表示技術を用いることが可能である。同様に、左内腸骨動脈に関しても、ステントグラフトＳ１の左足下端の目標位置を決定し、その左足下端の目標位置をマーキングする場合にも、前述のマーク画像Ｇ２の生成及び表示技術を用いることが可能である。

また、前述の実施形態では、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置を天板２ａ上の位置として認識する場合、マーク画像Ｇ２の画面５ａ上の座標情報を天板２ａ上の座標情報に関連付けているが、これに限るものではなく、例えば、天板２ａが移動した場合、その天板２ａの移動量を移動量情報として記憶し、その移動量情報に基づいてマーク画像Ｇ２の位置を補正するようにしても良く、すなわち天板２ａの移動量情報を用いてマーク画像Ｇ２の画面５ａ上の位置を天板２ａ上の位置として認識するようにしても良い。

１ 医用画像診断装置
２ａ 天板
３ 撮像部
５ 表示部
５ａ 画面
５ｂ 検出部
６ａ 画像生成部
Ｇ１ 透視画像
Ｇ２ マーク画像
Ｐ 被検体

Claims (2)

1. 天板との相対移動により撮像位置に移動し、前記天板上の被検体に対してＸ線を照射し、その被検体を透過した前記Ｘ線を検出する撮像部と、
   前記撮像部により検出された前記Ｘ線に基づいて前記被検体の透視画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部により生成された前記透視画像を画面に表示する表示部と、
   前記画面に対する入力位置を検出する検出部と、
   を備え、
   前記画像生成部は、前記検出部により検出された前記画面に対する入力位置に応じてマーク画像を生成して記憶し、そのマーク画像の前記画面上の位置を前記天板上の位置として記憶し、
   前記表示部は、前記画像生成部により記憶された前記天板上の位置に基づいて、前記画像生成部により記憶された前記マーク画像を前記透視画像に重ねて前記画面に表示することを特徴とする医用画像診断装置。
2. 前記表示部は、前記天板の移動に追随して前記マーク画像を移動させて表示することを特徴とする請求項１記載の医用画像診断装置。

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