JP2013031655A - 医用画像診断装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アブレーション治療が行われる際、圧着度合い（焼却範囲）を表示画像上に表示させることによって術者が焼却範囲を正確、確実に把握することができるとともに、造影剤を使用せずとも焼却範囲の把握が可能となり治療の対象となる被検体に対しても低侵襲な医用画像診断装置を提供する。
【解決手段】被検体Ｍの内部情報を表わした３次元画像を第１の医用画像情報として記憶する記憶部４と、第１の医用画像情報と第２の医用画像情報とを基に表示画像を生成する画像処理部５と、画像処理部５が生成した表示画像を表示する表示部６とを備え、画像処理部５は、バルーンカテーテルＣの位置を計算して位置情報を検出するカテーテル位置情報検出部５６と、第１の医用画像情報及び位置情報に基づいて、被検体Ｍの組織とバルーンｂの圧着度合いＡを算出するバルーン圧着度合い算出部５７とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明の実施の形態は、医用画像診断装置に関する。
近年、被検体内部の情報を収集し、この収集された情報に基づいて被検体内部を画像化して医用画像を生成する医用画像診断装置が用いられるようになっている。この医用画像診断装置としては、例えば、Ｘ線ＣＴ装置（computed tomography：コンピュータ断層撮影装置）や、磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）等が該当する。生成された医用画像は例えば、ネットワークに接続された医用画像表示装置上に表示される。
不整脈の一種である心房細動は、その多くが左心房の肺静脈に起因しているとされる。この心房細動の治療に当たっては、心臓を動かすための電気信号の流れを正常に戻すべく、電気信号の伝達を阻害している箇所、若しくは、その周囲を焼却する、いわゆるアブレーション治療が行われることがある。
近年は、当該アブレーション治療に際して、バルーンカテーテルを用いた方法が採用されるようになってきている。そもそもバルーンカテーテルは、血管内腔の狭窄部や閉塞部などを拡張治療し、冠動脈や末梢血管などの血流の回復を目的として使用されるものである（特許文献１参照）。但し、このバルーンカテーテルは、アブレーション治療においては、バルーン内に充填される液体を加熱し、その熱で該当箇所、或いはその周囲を焼却するために用いられる。このバルーンカテーテルを用いたアブレーション治療は、焼却のための熱を発生させる電流を直接該当箇所に流すわけではない点、また、焼却深度を予め予測することが可能な点が、直接該当箇所を焼却する方法よりも有利である。
以下の特許文献１において開示されているバルーンカテーテルをアブレーション治療に用いる場合、具体的には、カテーテルの先端を左心房の肺静脈に挿入し、バルーンを肺静脈と左心房との境界に圧着させて、当該境界領域を焼却するものである。
この際、焼却が必要とされる当該境界領域の組織（以下、治療対象部位と表わす）にバルーンが完全に圧着されていることが重要である。そのため、これまでのアブレーション治療では、バルーンを治療対象部位に圧着させた上でカテーテルの先端から造影剤を流し、Ｘ線撮影装置を用いて造影剤が肺静脈内から左心房内へ流れ出ていないことを確認することで、治療対象部位にバルーンが圧着されていると判断している。
特開２０１０−１９３９５６号公報
しかしながら、バルーンを利用するアブレーション治療では、バルーンが左心房の肺静脈口の周囲に圧着していることは確認できるものの、実際のバルーン全体の圧着領域といった圧着度合いを確認することができなかった。そのため、アブレーション治療による焼却範囲を正確に把握することができない。
また、アブレーション治療の最中に造影剤を用いて圧着の有無を確認するため、被検体
に対する造影剤の使用量が増加し、アブレーション治療を行わない場合に比べて造影剤による副作用の発生確率が高くなる、という弊害が生じうる。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、バルーンカテーテルを用いたアブレーション治療が行われる際、適宜圧着度合い（焼却範囲）を表示画像上に表示させることによって、術者が圧着度合い（焼却範囲）を正確、確実に把握することができるとともに、造影剤を使用せずとも圧着度合い（焼却範囲）の把握が可能となり、併せて治療の対象となる被検体に対しても低侵襲な医用画像診断装置を提供することにある。
請求項１に記載の発明の特徴は、Ｘ線発生部からＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線発生部とともに撮影系を構成するＸ線検出部で検出して表示する医用画像診断装置において、被検体の内部情報を表わした３次元画像を第１の医用画像情報として記憶する記憶部と、第１の医用画像情報と撮影系によって撮影された第２の医用画像情報とを基に表示画像を生成する画像処理部と、画像処理部において生成された表示画像を表示する表示部と、を備え、画像処理部は、被検体の体内に挿入されたバルーンカテーテルの位置を計算してその位置情報を検出するカテーテル位置情報検出部と、第１の医用画像情報及び位置情報に基づいて、被検体の組織とバルーンの圧着度合いを算出するバルーン圧着度合い算出部とを備える。
本発明の実施の形態における医用画像診断装置の一例としてのＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における画像処理部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるバルーンカテーテルを用いたアブレーション治療の術前の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるバルーンカテーテルを用いたアブレーション治療の術中の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるバルーンの治療対象部位に対する圧着領域を算出する場合の概念図である。 本発明の実施の形態におけるバルーンの治療対象部位に対する圧着領域を算出する場合の概念図である。 本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。 本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。 本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。 本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。 本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。 本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。
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、本発明の実施の形態における医用画像診断装置１の一例としてのＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。なお、以下では、医用画像診断装置の一例としてバルーンカテーテルを用いたアブレーション治療において用いられるＸ線診断装置１を例に挙げて説明する。
Ｘ線診断装置１は、Ｘ線発生部２とＸ線検出部３とから構成される撮影系Ｓと、記憶部４と、画像処理部５と、表示部６と、撮影系Ｓ、記憶部４、画像処理部５、及び表示部６
を制御するシステム制御部７とから構成される。
さらにＸ線診断装置１は、アブレーション治療の際、被検体Ｍに対して使用されるバルーンカテーテルＣと、当該バルーンカテーテルＣをシステム制御部７からの指令を受けて制御するバルーンカテーテル制御部８も備える。アブレーション治療において、被検体Ｍ内部の治療対象部位に挿入されるバルーンカテーテルＣのバルーンの拡張、或いは、収縮、又は、焼却を行う場合には次の処理が行われる。すなわち、医師が操作する操作部９を介して焼却等の各種指示がシステム制御部７へと送信され、当該指示に基づいてシステム制御部７は、バルーンカテーテル制御部８に指示を送る。
また、撮影の際には、例えばＸ線診断画像を撮影する技師が操作する操作部９を介して、撮影指示がシステム制御部７へと送信される。システム制御部７はその指示に従って、上述したＸ線診断装置１の各部を制御する。
アブレーション治療の最中は、被検体Ｍは寝台Ｂ（天板Ｂ１）に横臥する。なお、図１では、Ｘ線診断装置１において本発明の実施の形態を説明する上で必要とされる機能のみを示している。従って、寝台Ｂを駆動する機構部と、この機構部をシステム制御部７からの指令を受けて制御される機構制御部等、Ｘ線診断装置が通常備える各部、或いは、各機構については、図１のＸ線診断装置１ではその記載を省略するが、当然設けられているものである。
Ｘ線発生部２は、被検体Ｍに対してＸ線を照射するＸ線管２ａと、Ｘ線管２ａから照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器２ｂとを備えている。Ｘ線管２ａは、Ｘ線を発生させる真空管である。Ｘ線管２ａは、陰極（フィラメント）より放出された電子を、高電圧発生部１０から供給される高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。Ｘ線絞り器２ｂは、Ｘ線管２ａと被検体Ｍとの間に位置し、Ｘ線管２ａから照射されたＸ線ビームをＸ線検出部３における所定サイズの照射範囲に絞り込む機能を有している。
Ｘ線検出部３は、様々な方式で構成することが可能であるが、本発明の実施の形態におけるＸ線診断装置１においては、検出器が寝台Ｂの天板Ｂ１下に設けられることから、平面形状の検出器が採用されている。平面検出器３ａは、複数の検出素子を有し、これら複数の検出素子によって被検体Ｍを透過したＸ線を検出する。検出されたＸ線は、図示しない変換器を用いて電気信号へと変換され、後述する画像処理部５へと送信される。ゲートドライバ３ｂは、システム制御部７からの指令に基づいて、平面検出器３ａの検出素子を駆動する。
記憶部４は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置といったモダリティ（医用画像撮影装置）にて得られた被検体Ｍの内部情報（以下、このような内部情報を適宜「第１の医用画像情報」と表わす）を医用画像撮影装置から入手し、記憶する。なお、この記憶部４（Ｘ線診断装置１）とその他の医用画像撮影装置とは、図示しない通信ネットワークにて互いに接続されている。通信ネットワークの例としては、院内に設置されるＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを挙げることができる。また、この通信ネットワークＮで使用される通信規格は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）等、いずれの規格であっても良い。
画像処理部５は、被検体Ｍに照射され被検体Ｍを透過してＸ線検出部３にて検出されたＸ線を変換して得られた医用画像情報（以下、このようにＸ線診断装置１にて撮影されて得られる医用画像情報を適宜「第２の医用画像情報」と表わす）の画像処理を行う。併せて、本発明の実施の形態においては、後述するように、第１の医用画像情報と第２の医用
画像情報とを用いて３次元（以下、適宜「３Ｄ（３ dimensional）」と表わす）画像を生成し、当該医用画像に理想焼却範囲やバルーン圧着領域等を表示させる。なお、画像処理部５の内部構成については、後述する。
表示部６は、画像処理部５において生成された表示画像を表示する。また、当該表示画像の他、例えば、撮影条件を定める際の入力画面等も表示する。
システム制御部７は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されている。操作者が操作部９を利用して入力、或いは、設定する条件等に基づいて、撮影系Ｓ、画像処理部５、表示部６、バルーンカテーテル制御部８といったＸ線診断装置１を構成する各ユニットの制御やシステム全体の制御を統括して行う。
バルーンカテーテル制御部８は、バルーンカテーテルＣを構成する各部を制御する。本発明の実施の形態におけるバルーンカテーテルＣは、カテーテルシャフトに内圧の調整により拡張又は収縮するバルーンが設けられる。カテーテルシャフトの内部には、バルーンの内圧調整用の液体を供給する内腔がカテーテルシャフトの長軸方向に沿って設けられている。また、バルーンの内部には、液体を加熱するための加熱体が設けられている。治療対象部位にバルーンを圧着させた上でこの加熱体を加熱しバルーン内部の液体を加熱することによって、バルーンが圧着している領域が焼却される。
操作部９は、Ｘ線診断装置１の操作者（例えば、医師や検査技師）が各種の操作を入力するキーボード、ジョイスティック、ダイヤル等の入力デバイス、或いは、各種スイッチ等により構成されている。操作者は、操作部９を操作して被検体Ｍに関する情報や各種コマンド、撮影対象部位に対する最適なＸ線照射条件（例えば、Ｘ線管２ａに印加する管電圧、管電流、Ｘ線の照射時間等）の入力を行う。また、表示パネル（表示部６）にアブレーション治療における理想焼却範囲や治療対象部位に対するバルーンの圧着領域等を表示させる。
図２は、本発明の実施の形態における画像処理部５の内部構成を示すブロック図である。画像処理部５は、受信部５１と、領域抽出部５２と、位置合わせ計算部５３と、３次元画像生成部５４と、理想焼却領域算出部５５と、カテーテル位置計算部５６と、バルーン圧着度合い算出部５７と、表示画像生成部５８と、送信部５９とから構成される。
なお、これら画像処理部５の内部を構成する各部の働きについては、バルーンカテーテルＣを用いたアブレーション治療の流れを説明するに際して併せて説明する。また、アブレーション治療の流れは、治療を始める前の「術前の処理」と、治療中の「術中の処理」とに分けて説明する。
図３は、本発明の実施の形態におけるバルーンカテーテルＣを用いたアブレーション治療の「術前」の流れを示すフローチャートである。また、図４は、本発明の実施の形態におけるバルーンカテーテルＣを用いたアブレーション治療の「術中」の流れを示すフローチャートである。なお、以下に説明するアブレーション治療では、心房細動の治療のために被検体Ｍの心臓、特に左心房の肺静脈口の周囲を焼却することを前提にしている。
図３のフローチャートに示される術前の処理の流れは、いわばアブレーション治療を行うに当たっての準備段階と言いうるものである。まず、Ｘ線診断装置１の記憶部４が、図１において図示しない、Ｘ線診断装置１と通信ネットワークを通じて接続されている医用画像撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）から３次元画像に関する情報（第１の医用画像情報）を入手し記憶する（ＳＴ１）。第１の医用画像情報は、アブレーション治療を受ける被検体Ｍに関する画像情報であり、事前に医用画像撮影装置にて撮影されているものである。この
第１の医用画像情報から３次元画像の生成が可能である。
次に、当該第１の医用画像情報からアブレーション治療の対象となる左心房の領域を抽出する処理が行われる（ＳＴ２）。第１の医用画像情報を入手し、記憶している記憶部４から、画像処理部５の受信部５１が当該第１の医用画像情報を取得し、領域抽出部５２へと送信する。この領域抽出部５２において左心房の領域が抽出されることになる。
左心房領域の抽出は、例えば、以下のような方法によって行われる。すなわち、まず、第１の医用画像情報と予め領域抽出部５２に記憶されている一般的な心臓モデルとを、例えば血管の位置や心臓の外形を基に位置合わせする。この心臓モデルには、心臓の短軸方向に関する情報が記録されているので、当該情報を基に第１の医用画像情報においても心臓の短軸方向を計算することが可能である。なお、心臓モデルについては、ここでは領域抽出部５２において記憶されていることを前提に説明するが、例えば、Ｘ線診断装置１内に設けられている記憶装置等に記憶されていても良い。
その上で、計算された短軸方向に沿って第１の医用画像情報を、いわば輪切りの状態となるように計算する。計算の結果把握される断面では、ＣＴ値の差から心腔と心臓内壁の境界とが把握される。これらを再構成することによって、第１の医用画像情報の中から左心房と肺静脈口の領域を抽出することができる。
なお、ここでは、左心房の拡張末期の状態と収縮末期の状態の２種類を抽出する。これは、左心房が最も拡張する場合と最も収縮する場合を基に理想の焼却領域やバルーンの圧着度合いを決定することができれば、術中も拍動を続ける心臓においてバルーンが焼却領域から離れてしまう（表示ができなくなってしまう）ことを防止することができ、十分な治療を施すことが可能となるからである。
但し、表示部６において表示される画像として基本となるのは、拡張末期の状態を示す画像である。なぜならば、拡張末期の場合にバルーンカテーテルＣのバルーンが治療対象部位に十分に圧着されていれば、心臓（左心房）が収縮したとしても、当該治療対象部位がバルーンの圧着領域から外れてしまうことはないと考えられるからである。
さらに、焼却予定の範囲として「理想焼却領域」を算出する（ＳＴ３）。この領域は、領域抽出部５２において抽出される左心房領域に関する情報を基に、理想焼却領域算出部５５によって算出される。「理想焼却領域」として算出される領域は、例えば、焼却が予定され、バルーンが圧着される肺静脈口の周囲およそ５ｍｍの範囲である。この「５ｍｍ」という数値は、実際にバルーンカテーテルＣを用いたアブレーション治療において理想的とされる焼却範囲として一般的に認識されている値である。
なお、当該値は任意に設定することができる。また、当該値を超えて、すなわち、理想焼却領域を超えて焼却処理が行われることを妨げるものではない。
以上でアブレーション治療の術前処理が完了する。この間、或いは、この後に、被検体ＭがＸ線診断装置１の寝台Ｂに横臥し、バルーンカテーテル等の器材が用意され、実際のアブレーション治療が開始される。
ここからは、術中の処理について図４に示すフローチャート等を用いて説明する。まず、画像処理部５は、受信部５１にてＸ線診断装置１の撮影系Ｓにおいて撮影された被検体ＭのＸ線透視画像に関する情報（第２の医用画像情報）を受信して位置合わせ計算部５３に送信する（ＳＴ１１）。併せて位置合わせ計算部５３は、領域抽出部５２において抽出された左心房領域に関する画像情報を取得する（ＳＴ１２）。これで位置合わせ計算部５
３には、抽出された左心房領域に関する画像情報（第１の医用画像情報から抽出された画像情報）と第２の医用画像情報とが集められたことになる。
そこで、位置合わせ計算部５３は、両医用画像情報を基にその位置が重なるように計算を行う（ＳＴ１３）。この位置合わせの方法については、既知の技術を用いることが可能であり、ここでは詳述しないが、例えば、左心房領域についての位置合わせを行う場合、気管支と心輪郭を目安にして行われる。なお、この方法以外の方法を利用して位置合わせを行っても構わないのはもちろんである。
位置合わせ計算部５３において第１の医用画像情報と第２の医用画像情報との位置合わせが行われた後、その情報は、３次元画像生成部５４へと送信され、３Ｄ画像が生成される（ＳＴ１４）。実際には後述するような、例えば理想焼却領域等の表示も行われるが、ここでは表示部６上に実際に表示される画像の基となる画像が生成されることになる。
そして、第２の医用画像情報を利用して、カテーテル位置計算部５６においてバルーンカテーテルＣの位置が計算される（ＳＴ１５）。第２の医用画像情報は、被検体ＭのＸ線透視画像なので、輝度値を利用した閾値処理を行うことによって、第２の医用画像情報におけるバルーンカテーテルＣの位置を把握することができる。
なお、バルーンカテーテルＣの位置の把握については、別に例えば、磁気センサを使用することによってその位置（３次元の座標位置）を把握する方法も採用し得る。この方法は、寝台Ｂに横臥する被検体Ｍの周囲に接地された磁場発生装置から発生される磁場をバルーンカテーテルＣに取り付けられた磁気センサによって感知するものである。磁気センサによって感知された磁場の強度から磁場発生装置までの距離を計算する。これを３次元それぞれに行うことで、バルーンカテーテルＣの正確な位置を把握する。
把握されたバルーンカテーテルＣの位置情報は、３Ｄ画像生成部５４に送られて３Ｄ画像上で反映される。すなわち、事前に位置合わせ計算部５３によってＸ線透視画像と抽出された左心房領域における３次元画像との位置合わせが行われている。そのため、リアルタイムに動くバルーンカテーテルＣの位置座標を３次元画像生成部５４において生成される３Ｄ画像に反映させることができる。
なお、図４に示すフローチャートでは、３Ｄ画像生成部５４における３Ｄ画像生成の後にカテーテルの位置を算出するように示されている。但しが、このバルーンカテーテルＣの位置算出については、例えば、位置合わせ計算部５３における位置合わせ処理と並行して行われることとしても良い。
次に、バルーンカテーテルＣのバルーンが左心房領域の内壁、すなわち治療対象部位に接触（圧着）しているか否か、その圧着度合いを算出する。バルーンの中心部からの距離とバルーンの半径との関係から様々な位置における圧着の有無を判断することによって、圧着度合いの算出を行う（ＳＴ１６）。
なお、ここで「圧着度合い」とは、バルーンが接触している治療対象部位におけるバルーンの圧着面積（領域）の意味の他、バルーンが治療対象部位に接触しているか否かを含む概念である。すなわち、バルーンが治療対象部位に強く押し付けられればそれだけ圧着度合いは高くなり、治療対象部位における圧着領域は広がることになる。一方、バルーンが治療対象部位に対して接触が開始される場合には、バルーンの治療対象部位に対する圧着度合いは低く、この時点ではバルーンが治療対象部位に圧着している領域は認められない。以下において圧着度合いの算出は、バルーンが治療対象部位に対して接触が開始される場合を含み、圧着領域の算出を意味する。
具体的には、以下の通り行われる。図５、及び図６は、本発明の実施の形態におけるバルーンカテーテルＣを構成するバルーンｂの治療対象部位に対する圧着領域を算出する場合の概念図である。
アブレーション治療を行う場合、バルーンカテーテルＣ（図５、図６では実線で示している）を治療対象部位Ｗに向けて（矢印に示される向き）に進める。アブレーション治療においては、治療対象部位Ｗを焼却するためにバルーンｂを治療対象部位Ｗに圧着させる必要がある。そのため、バルーンカテーテルＣの先端部は、肺静脈ＰＶに一部挿入される形となるが、図５においてはまだその状態に至っていない。すなわち、バルーンｂが治療対象部位Ｗに接触していない。
ここで、バルーンｂの半径を「ｒ」とし、当該バルーンｂの中心から治療対象部位Ｗまでの距離を「Ｒ」とする。また、距離Ｒの計算は、当該バルーンｂの中心からバルーンカテーテルＣの先端部に向けて予め定められた角度の範囲内で行われる。これは、例えば、バルーンｂの中心からバルーンカテーテルＣの挿入元の方向に向けて距離Ｒの計算をしてもバルーンｂの治療対象部位Ｗに対する圧着領域は求められないからである。なおこの角度の設定や、予め定められた角度の中で、どの範囲内でどの程度細かく距離Ｒの計算を行うかについては任意に設定することができる。
図５に示す状態の場合、バルーンｂは治療対象部位Ｗに接触していないことから、半径ｒとバルーンｂの中心から治療対象部位Ｗまでの距離Ｒとの関係は、半径ｒよりも距離Ｒが大きい（ｒ＜Ｒ）という関係となる（Ｒ１及びＲ２参照）。バルーン圧着度合い算出部５７は、距離Ｒを計算した上で、半径ｒと比較を行うことで圧着領域を算出する。図５に示す状態の場合、バルーンｂが治療対象部位Ｗに対して圧着する領域は存在しない。なお、ここでは説明の便宜上、計算される距離Ｒは、Ｒ１及びＲ２のみとしている。
一方、図６では、バルーンカテーテルＣが矢印の方向に進み、バルーンカテーテルＣの先端部が肺静脈ＰＶに一部挿入されている状態が示されている。このような状態では、肺静脈ＰＶの内径よりもバルーンｂの半径ｒの方が大きいことから、バルーンカテーテルＣが矢印の方向に進んでもバルーンｂは肺静脈ＰＶ内には入らず、バルーンｂが肺静脈ＰＶの開口部周辺にバルーンｂが接触することになる。従って、バルーンｂは、治療対象部位Ｗに接触し矢印の方向に押し付けられている状態になっている。この押し付けられている状態におけるバルーンｂと治療対象部位Ｗとの接触領域がバルーン圧着領域ということになる。バルーン圧着領域Ａは、肺静脈ＰＶの開口部の周囲に広がっている。バルーンｂ内の液体が同じくバルーンｂ内に設けられている加熱体によって加熱されることで、バルーン圧着領域Ａの治療対象部位Ｗが焼却される。すなわち、バルーン圧着領域Ａが焼却領域となる。
バルーンｂが治療対象部位Ｗに対して圧着されているか否かについては、上述したようにバルーン圧着度合い算出部５７は距離Ｒを算出した上で、半径ｒと比較する。バルーンｂが治療対象部位Ｗに圧着している場合（図６に示す場合）には、距離Ｒよりも半径ｒが大きな値を示すことになる（Ｒ１及びＲ２参照）。すなわち、半径ｒと距離Ｒとは、「ｒ＞Ｒ」との関係にある。従って、比較の結果このような結果が得られた場合には、バルーン圧着度合い算出部５７は、このような関係にある箇所についてはバルーン圧着領域Ａに含まれると判断する。このような比較をバルーンｂの中心から放射状に広がる治療対象部位Ｗの各点について行うことで、以上説明したように、バルーン圧着領域Ａの算出が行われる。
なお、図６に示すように、バルーンｂと治療対象部位Ｗとの接触が開始される箇所にお
いては、半径ｒと距離Ｒとが等しい状態にある。このような場合、すなわち、バルーン圧着領域Ａが算出されている場合におけるその境界の箇所についても、上述した通り圧着度合いの概念に含まれる。
但し、上述したような半径ｒと距離Ｒとが等しい場合については、この状態の場合、バルーンｂの一点のみが治療対象部位Ｗに接触している状態であり、この状態ではバルーン圧着領域Ａは生じないものと考えられる。従って、このような場合には、バルーン圧着度合い算出部５７はバルーン圧着領域Ａを算出できないと考えられる。
以上のようにしてバルーン圧着領域Ａを算出した後、バルーン圧着度合い算出部５７はバルーン圧着領域Ａに関する情報を表示画像生成部５８へと送信する。一方、表示画像生成部５８へは、理想焼却領域算出部５５から理想焼却領域に関する情報も送信される。そこで、表示画像生成部５８では送られてきた情報を基に、表示部６に表示させる表示画像を生成する（ＳＴ１７）。生成される表示画像には、アブレーション治療が行われる対象である領域（本発明の実施の形態においては、左心房領域）の他、理想焼却領域を示すラインＬとバルーン圧着領域Ａが表示される。
図７ないし図１０は、本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。ここに示す（表示部６に示される）表示画像は、左心房領域を上から（頭部から脚部に向けて）見た場合の画像である。向かって右に左肺静脈が２つ（ＰＶ１及びＰＶ２）、向かって左に右肺静脈が２つ（ＰＶ３及びＰＶ４）示されている。なお、ここで示す心臓（左心房領域）の表示画像は説明のために模式的に示されており、説明の対象とならない心臓を構成する各部を省略して示されている。
図７ないし図１０に示される左心房領域において、肺静脈ＰＶ１の周囲に理想焼却領域を示すラインＬが設けられている。また、この理想焼却領域のラインＬの内側にバルーン圧着領域Ａが示されている（斜線で示す領域）。図５を利用して説明した、バルーンｂと治療対象部位Ｗとの関係（半径ｒ＜距離Ｒ）の場合には、バルーンｂは治療対象部位Ｗと接触していないので、表示画面上バルーン圧着領域Ａが表示されることはない。
一方、バルーンｂと治療対象部位Ｗとの関係が図６に示すような場合（半径ｒ＞距離Ｒ）には、バルーンｂは治療対象部位Ｗと接触している。そのため、表示画面上バルーン圧着領域Ａが表示されることになる（図７参照）。圧着度合いが高くなれば、それだけ圧着領域Ａが広がる。また、接触が開始された状態の部分は、ここでは点で示されている。そのため、図７ないし図１０の圧着領域Ａの境界は当該点の円弧が連なるように表示される。但し、表示される点の大きさやそもそも接触が開始された状態の部分を点で表わすか否かについては任意に設定することができる。
なお、以下の画面例においては理想焼却領域のラインＬ、治療対象部位Ｗいずれも表示されている例を挙げているが、表示画像として表示される対象としていずれか一方のみが表示されるようにされていても良い。
図８は、バルーン圧着領域ＡがラインＬで示される理想焼却領域と略同じ領域を示している。従って、図８に示す場合には、アブレーション治療は理想の領域において行われていると判断できる。
図９は、バルーン圧着領域ＡがラインＬで示される理想焼却領域を超えて示されている。従って、この場合には、理想焼却領域よりも広範囲にアブレーション治療が行われたと判断される。
なお、表示画像には、さらに次に示すような内容を併せて表示させることも可能である。図１０は、本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。図１０に示す画面例は、これまで説明した画面例（図７ないし図９）と基本的に同じであるが、以下の２点の表示に特徴がある。
図１０では、バルーン圧着領域Ａ’がラインＬで示される理想焼却領域内に示されている。但し、例えば、図７とはバルーン圧着領域Ａ’の表示の方法が異なる。すなわち、上述したように、焼却温度、焼却の時間、及びバルーンｂが圧着する領域における焼却深度との間には所定の関係があることが予め理解されている。そこで、治療対象部位Ｗにバルーンｂが接触した時間を基に、その焼却深度を画面上表示させることが可能である。図１０においては、焼却領域であるバルーン圧着領域Ａ’が網掛けで示されている。また、焼却深度として画面例右下にその深さが示されている（「Ｄｅｐｔｈ：２．３ｍｍ」）。この接触時間の計測は、例えばＸ線診断装置１に設けられている計時部にて計時され、当該時間に関する情報他画像処理部５に供給されるようにされていても良い。
なお、焼却領域の表示については、網掛けの他、例えば、着色する、点滅させる等、どのような表示（報知）方法であっても構わない。また、焼却深度の表示についても、図１０に示す数値での表示の他、例えば、深度と表示される色との関係を示すカラースケール等を画面上に表示させることで、焼却深度の報知を行うといった方法を採用することも可能である。
また表示画像として、対象部位を含む器官全体を示し、当該表示に圧着領域や理想焼却範囲であるラインを示すことも考えられる。図１１は、心臓を正面から示した本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。なお、ここでも心臓の表示画像は説明のために模式的に示されており、説明の対象とならない心臓を構成する各部を省略して示されている。また、理想焼却領域の範囲を示すラインＬについてはその表示を省略しているが、上述した通り、表示させても良い。
表示画像としては２つの画像が表示部６に示されている。ここでは、心臓の収縮末期における画像と拡張末期における画像がそれぞれ１枚ずつ示されている。図１１において向かって左側に収縮末期における画像、右側に拡張末期における画像が示されている。上述したように、表示の基本となるのは拡張末期における画像である。収縮末期における画像も示したのは、心臓がその拍動により最も大きくなる場合と最も小さくなる場合とを並べて表示させることによって、圧着度合い（圧着領域Ａ’’）の違いを際立たせることができるからである。
さらには、表示画像を生成することに関し、第１の医用画像情報として３次元の画像情報を用いた例を挙げて説明したが（図７ないし図１０参照）、例えばこの第１の医用画像情報として４次元の画像情報を利用することも可能である。この場合には、Ｘ線診断装置１にてリアルタイムに（時間軸に沿って）撮影されるＸ線透視画像との位置合わせを行うことで、理想的焼却領域のライン、或いは、バルーン圧着領域を表示画像として表示させることが可能である。４次元の画像を表示させることによって、アブレーション治療を行う際の術者の理解をより深めることができる。
図１２は、本発明の実施の形態における表示画像の一例を示す画面例である。図１２では表示部６に、心臓が拍動する様子が時系列に並べて表示されている。また、それぞれの画面例には圧着領域Ｂが示されている。心臓の拍動に伴う大きさの変化に合わせて、圧着領域Ｂの大きさも変化していることが理解できる。
また、図１２では心臓が拍動する様子が時系列に並べられて全て表示されているが、例
えば、１枚ずつ動画のように順番に表示（シネ表示）させることも可能である。また、いずれかの画像のみを大きく表示させ、その他の画像を補助的にその大きさを変えてひょじさせることも可能である。すなわち、表示の態様、表示レイアウト等、表示の方法は任意に設定することができる。
以上説明したように、バルーンカテーテルを用いたアブレーション治療が行われる際、適宜圧着度合い（焼却範囲）を表示画像上に表示させることによって術者が圧着範囲（焼却範囲）を正確、確実に把握することができるとともに、造影剤を使用せずとも圧着範囲（焼却範囲）の把握が可能となり、併せて治療の対象となる被検体に対しても低侵襲な医用画像診断装置を提供することができる。
なお、上記説明では、医用画像診断装置（Ｘ線診断装置）内の画像処理部において表示画像が生成される方法について説明したが、この画像処理部における処理については、例えば、ソフトウェアとして構成し、当該ソフトウェアが、例えばワークステーション等にインストールされることによって行われることとしても良い。この場合、同じ通信ネットワークを介して当該ワークステーション、第１の医用画像情報を供給するモダリティ及び第２の医用画像情報を供給するモダリティのそれぞれが接続され、ワークステーションに集められた第１及び第２の医用画像情報を基に理想焼却領域やバルーンの圧着領域等を表示させる処理が行われる。
また、ここまで医用画像診断装置１の一例としてＸ線診断装置を例に挙げて説明してきたが、例えば、Ｘ線ＣＴ装置や、磁気共鳴診断装置等も含まれる。
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１ 医用画像診断装置
４ 記憶部
５ 画像処理部
６ 表示部
５１ 受信部
５２ 領域抽出部
５３ 位置合わせ計算部
５４ ３次元画像生成部
５５ 理想焼却領域算出部
５６ カテーテル位置計算部
５７ バルーン圧着度合い算出部
５８ 表示画像生成部
５９ 送信部
Ａ バルーン圧着領域
ｂ バルーン
Ｃ バルーンカテーテル
ｒ 半径
Ｒ 治療対象部位までの距離
Ｗ 治療対象部位

Claims (9)

  1. Ｘ線発生部からＸ線を照射し、被検体を透過した前記Ｘ線を前記Ｘ線発生部とともに撮影系を構成するＸ線検出部で検出して表示する医用画像診断装置において、
    前記被検体の内部情報を表わした３次元画像を第１の医用画像情報として記憶する記憶部と、
    前記第１の医用画像情報と前記撮影系によって撮影された第２の医用画像情報とを基に表示画像を生成する画像処理部と、
    前記画像処理部において生成された表示画像を表示する表示部と、を備え、
    前記画像処理部は、
    前記被検体の体内に挿入されたバルーンカテーテルの位置を計算してその位置情報を検出するカテーテル位置情報検出部と、
    前記第１の医用画像情報及び前記位置情報に基づいて、前記被検体の組織とバルーンの圧着度合いを算出するバルーン圧着度合い算出部と、
    を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
  2. 前記バルーン圧着度合い算出部は、前記被検体の組織と前記バルーンとの圧着領域を算出することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
  3. 前記圧着度合いを、前記表示画面上に表示させる表示画面生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像診断装置。
  4. 前記画像処理部は、
    前記第１の医用画像情報に基づいて治療対象部位を抽出する領域抽出部と、
    前記領域抽出部において抽出される前記治療対象部位を示す前記第１の医用画像情報と前記第２の医用画像情報とを用いて前記表示画像の基となる３次元画像を生成するべく位置合わせの計算を行う位置合わせ計算部と、
    前記位置合わせ計算部によって計算された位置にて前記第１の医用画像情報と前記第２の医用画像情報とを重ね合わせて前記３次元画像を生成する３次元画像生成部と、
    前記治療対象部位において、前記バルーンカテーテルによる理想的な焼却領域を算出する理想焼却領域算出部と、を備え、
    前記表示画像生成部は、前記理想焼却領域算出部によって算出された前記理想的な焼却領域を前記表示画像上に、前記理想的な焼却領域単独、或いは、前記治療対象部位に対する圧着領域と併せて表示させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  5. 前記カテーテル位置計算部は、前記第２の医用画像情報が備える輝度値を基に前記バルーンカテーテルの位置を計算するとともに、前記表示画像における位置を把握することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  6. 前記バルーン圧着度合い算出部は、前記カテーテル位置計算部によって把握された前記バルーンカテーテルの位置情報を基に、前記バルーンの半径と前記バルーンの中心から前記治療対象部位を構成する箇所までの距離とを算出した上で、前記バルーンの半径が前記バルーンの中心から前記治療対象部位を構成する箇所までの距離よりも大きい場合に、前記箇所を前記バルーン圧着領域と算出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  7. 前記記憶部、前記画像処理部、及び前記表示部を制御するシステム制御部は、時間を計測する機能を備え、前記バルーンが前記治療対象部位に圧着を開始してからの時間を計測し、前記表示画像生成部は、前記システム制御部からの前記時間に関する情報を受けて、
    前記表示部において予め時間に応じて設定されている前記焼却領域における焼却深度を報知することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  8. 前記記憶部が入手する第１の医用画像情報は、前記治療対象部位が心臓である場合に、収縮末期を示す情報及び拡張末期を示す情報であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  9. 前記記憶部が入手する第１の医用画像情報は４次元の情報であり、前記画像処理部において前記第２の医用画像情報と時間軸に沿って前記表示画像として生成されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の医用画像診断装置。

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