JP2014039863A - 医用画像処理装置及びｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カテーテル術の作業支援を被ばく低減とともに実現すること。
【解決手段】管腔検出部１５は、管腔内挿入器具を用いた手技を受ける被検体に関する３次元画像から特定の管腔に関する管腔中心線を検出する。システム制御部１２は、管腔内挿入器具に関する像を含む２次元画像上における管腔内挿入器具の基準位置を、ユーザインストラクション又は２次元画像から画像処理により抽出された管腔内挿入器具の像に基づいて特定し、管腔内挿入器具に関する基準位置からの進入距離と検出された管腔中心線とに基づいて管腔内挿入管の現在位置を特定する。断面画像発生部１６は、現在位置又は現在位置より前方の進入予定位置を通る断面に関する断面画像のデータを３次元画像のデータから発生する。システム制御部１２は、管腔内挿入器具が前回の較正処理から所定距離移動した時点又は前回の較正処理から所定時間経過した時点で基準位置を繰り返し較正する。
【選択図】 図６

Description

本発明の実施形態は、カテーテル術の支援に好適な医用画像処理装置及びＸ線診断装置に関する。

近年、冠動脈疾患の治療には、しばしばカテーテルを大動脈に挿入し血管を通じて障害の場所に達したところで治療を行うＰＣＩ（経皮的冠動脈形成術）治療が行われている。このＰＣＩ治療ではＸ線透視の下にカテーテルの先端の位置を確かめながらカテーテルの挿入が行われている。

さらに、冠動脈疾患の治療では、ＣＴで冠動脈造影検査を行い、ＣＰＲ（Ｃｕｒｖｅｄ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｒｉｏｎ）像、ＳＰＲ（Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ Ｃｕｒｖｅｄ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｒｉｏｎ）像、ＭＩＰ像（Ｍａｘｉｍｕｍ／ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）、クロスカット画像、及びフライスルー画像などを用いて病変を確認することが一般に行われている。ここで、ＣＰＲ像とは、特定の血管の走行を２次元的に描いたものである。また、ＳＰＲ像は、ＣＰＲ像における血管に沿った線（例えば、血管芯線）をまっすぐに伸ばして表現した画像である。ＭＩＰ像は、３次元画像を投影処理した画像で、投影方向における画素の最大値（又は最小値）を投影画像の画素値とした画像である。また、クロスカット画像とは、血管に垂直な断面で切断した断面画像である。さらに、フライスルー画像とは、血管内でのある地点での血管の方向への見た目を表現したものである。そこで、ＰＣＩ治療を行うに際し、より正確に治療を行うために、これらのＣＰＲ象、ＳＰＲ象、クロスカット画像、及びフライスルー画像などの医用画像を参照しながら治療を実施することが増加してきた。

具体的には、事前にＣＴ、ＭＲＩ、又は３Ｄ（３次元）アンギオ装置などの医用診断装置で再構成された医用画像を記憶させておき、ＰＣＩ治療時に、医師などの操作者が記憶させてある医用画像を取得し、該医用画像を参考にしながら、Ｘ線透視下で血管造影そしてバルーン形成術、ステント留置術等を行うことになる。

しかし、これら治療支援に用いる医用画像を参照するには、治療中に医師などの操作者はＸ線の透視モニタに映し出された透視画像を参照してカテーテルのおおよその位置を確認し、そのおおよその位置にあたる医用画像の表示位置をマウスなどを用いて指定する必要があった。このように、操作者が自ら手動でおおよその位置を基に医用画像を表示させる方法では、迅速に適切な治療支援に用いる医用画像の表示を行うことができるかは操作者の経験に依る所が大きい。これでは、操作者毎に治療の時間や正確さが異なってしまう。

また従来、カテーテルの先端の位置を正確に把握する技術として、カテーテルの先にチップを組み込み、そのチップの位置を外部の位置検出装置によって検出する技術（特開２０００−３４２５８０号公報参照）や、被検体に複数個のマーカーを取り付け、そのマーカーの位置とカテーテルの位置との関係からカテーテルの座標を算出する技術（特開２００１−３０５０３２号公報参照。）が提案されている。

しかし、これら文献のいずれの技術においてもカテーテルの位置を把握するためには大きくかつ複雑な装置が必要となってしまう。そのため、それらの位置検出を用いて参照する画像を求める装置も大きくかつ複雑な装置となってしまう。これでは、単に治療を支援するために患部に当たる部分の医用画像を表示する装置としてはコストがかかりすぎてしまう。

また、血管内治療という治療方法は、血管内にカテーテルやガイドワイヤ（以下、ワイヤと記載する）を挿入して進め、そのカテーテルで患部を治療することにより、低侵襲にて治療効果が得られることから、近年急速に拡大している治療法である。このような血管治療法等の際に、用いられるＸ線診断装置として、リアルタイムで被検体の血管等の２次元画像を表示する技術が提供されている（例えば、特開２００６−３４９５２号公報参照）。このようなＸ線画像診断装置を用いて、２次元の投影画像を参照しながら血管内にカテーテル又はガイドワイヤ等のカテーテルを挿入し、治療を行う手技がある。

しかしながら上述の技術では以下のような問題がある。すなわち、２次元の投影画像のみでは、治療と診断をする上で必要となる血管壁の厚さや血管内における厚さ方向の状況等、奥行き方向における被検体の情報を正確に確認することができない。このため、治療または診断を正確かつ容易とするために、奥行き方向における被検体の情報を表示できるＸ線診断装置、医用画像処理装置及び画像処理方法が望まれている。

特開２０００−３４２５８０号公報 特開２００１−３０５０３２号公報 特開２００６−３４９５２号公報

実施形態の目的は、カテーテル術の作業支援を、被ばく低減とともに実現することにある。

本実施形態に係る医用画像処理装置は、管腔内挿入器具を用いた手技を受ける被検体に関する３次元画像のデータを記憶する画像記憶部と、前記３次元画像から管腔の走行状態を表した管腔線を検出する管腔検出部と、２次元画像のデータを取得する画像取得部と、前記管腔内挿入器具に関する像を含む２次元画像上における前記管腔内挿入器具の基準位置を、ユーザインストラクション又は前記２次元画像から画像処理により抽出された前記管腔内挿入器具の像に基づいて特定する基準位置特定部と、前記管腔内挿入器具に関する前記基準位置からの進入距離と前記検出された管腔線とに基づいて前記管腔内挿入管の現在位置を特定する現在位置特定部と、管空線上における前記現在位置、前記現在位置より前方、又は、後方の少なくとも一方の位置を通る断面に関する断面画像のデータを前記３次元画像のデータから生成する断面画像発生部と、前記生成された断面画像のデータを表示する表示部と、を具備する医用画像処理装置であって、前記基準位置特定部は、前記管腔内挿入器具が前回の較正処理から所定距離移動した時点又は前記前回の較正処理から所定時間経過した時点で前記基準位置を繰り返し較正する、ことを特徴とする。

実施形態１−１に係るＸ線診断装置の装置構成の概要を表す図である。 実施形態１−１に係るＸ線診断装置のブロック図である。 画像処理部による現在のカテーテルの先端の位置におけるクロスカット画像の抽出を説明するための図である。 マーク付加部によるＣＰＲ像への現在のカテーテルの先端の位置へのマーク付けを説明するための図である。 実施形態２−１に係るＸ線診断装置による治療を支援するための医用画像表示のフローチャートの図である。 実施形態２−１に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。 実施形態２−１に係るＸ線診断装置の動作について説明するためのフローチャートである。 実施形態２−１において、ＣＴ画像データの表示例を示した説明図である。 実施形態２−１におけるＣＴ画像データからの血管抽出画像の表示例を示した説明図である。 実施形態２−１における２次元のＸ線血管造影画像の表示例を示した説明図である。 実施形態２−１における表示例を示した説明図である。 実施形態２−１における表示例を示した説明図である。 実施形態２−１における血管断面画像の表示例を示した説明図である。 実施形態２−１におけるＸ線診断装置の動作について説明するためのフローチャートである。 実施形態２−３におけるＸ線診断装置の動作について説明するためのフローチャートである。 実施形態２−３における表示例を示した説明図である。 変形例における基準位置較正手順を示すフローチャートである。 図１６のＳ１４の補足図である。 図１６のＳ１５の補足図である。

以下、本発明を実施形態により説明する。
本発明は血管内挿入器具に関連性を有する。血管内挿入器具は典型的には、カテーテルである。しかし、本発明の血管内挿入器具は、鉗子、カテーテル、ガイドワイヤ、ステント、アクチュエータシステムのいずれでもよい。以下、血管内挿入器具は、カテーテルであるとして説明する。

また、本発明は、カテーテルの特定位置に関する画像を提供する。この特定位置は典型的にはカテーテルの先端である。しかし、本発明のカテーテルの特定位置は、先端、先端から所定距離後方の中間位置、ステントマーカ位置のいずれでもよい。以下、本発明のカテーテルの特定位置は、カテーテルの先端位置であるとして説明する。

〔実施形態１−１〕
図１を参照して本実施形態に係るＸ線診断装置の全体の装置構成について説明する。本実施形態に係る画像診断システムは図１に示すように、ＣＴ装置００５などの医用画像診断装置と、そのＣＴ装置００５にネットワークを介して接続されているワークステーション００１、そのワークステーション００１にネットワークを介して接続されているＸ線画像診断装置００６、さらに、ワークステーション００１に接続されているセンサ１１１が組み込まれたハブ００３、及びカテーテル００２から成り立っている。ここで、本実施形態では治療を支援するための医用画像を形成する装置としてＣＴ装置００５を用いているが、これは治療の支援に使用できる医用画像を形成するものであれば他の装置でもよく、例えば、ＭＲＩ装置や３Ｄ（３次元）アンギオ装置でもよい。また、本実施形態では、Ｘ線画像診断装置００６で形成された画像をワークステーション００１に表示させているが、これは別のモニタなどに表示させてもよい。このＸ線画像診断装置００６が「Ｘ線撮像手段」及び「画像生成手段」を含むものである。また、本実施形態の場合、ワークステーション００１の表示部１０７が「Ｘ線画像表示手段」にあたる。

Ｘ線画像診断装置００６は、被検体を載せる寝台と、架台と、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線源と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線源とＸ線検出器を対向して保持するＣアームを備えている。このＣアームは、Ｘ線源とＸ線検出器とをアイソセンタを通り、ほぼ直交する２つの軸を回転中心として回転可能なように架台に取り付けられている。

カテーテル００２には目盛００４が等間隔でふられている。図１では説明のため目盛００４の間隔を大きく図示しているが、この目盛は実際にはミリ単位の目盛りである。さらに、この目盛００４は細かいほど距離計測の精度が向上するため、要求される距離計測の精度によって目盛００４を細かくすることが好ましい。カテーテル００２は、医師などの操作者（以下では、単に「操作者」という。）によって被検体の管腔、典型的には血管に通され狭窄部位などの患部に達するよう挿入される。このカテーテル００２の挿入はＸ線透視下で行われる。すなわち、操作者はカテーテル００２を挿入している状態のＸ線画像を参照しながらカテーテル００２を挿入していく。操作者はワークステーション００１に表示されているＸ線画像診断装置００６によって生成されたＸ線透視画像を参照しながらカテーテル００２の先端に配置されているバルーン（不図示）などを用いて患部の治療を行う。

ハブ００３にはカテーテル００２を通す孔が設けられている。カテーテル００２は、ハブ００３に設けられた孔を通過して、この孔の円周方向と直交する方向にスライド可能に配置されている。操作者はハブ００３を被検体にあて、カテーテル００２を孔の円周方向と直交する方向のみに移動できるようにし、孔の円周方向へのカテーテル００２の移動を固定することで、カテーテル００２の血管への挿入を行い易くしている。ハブ００３には、後述するカテーテル００２の目盛００４を読み取るためのセンサ１１１が設けられている。

ワークステーション００１は、カテーテル００２を挿入以前に、ＣＴ装置００５から医用画像をあらかじめ取得する。ここで、本実施形態では、ワークステーション００１の処理速度を向上させるため予め医用画像をＣＴ装置００５から取得しているが、医用画像を予め取得することはせずに、ワークステーション００１が必要な時に必要な画像をＣＴ装置００５から取得する構成でもよい。また、本実施形態では、カテーテル００２による治療時に参照する画像を生成及び表示するための医用画像処理装置としてＣＴ装置００５とは別にワークステーション００１を設けているが、ＣＴ装置００５などの医用画像診断装置に直接医用画像処理装置の機能を組み込んだ構成でもよい。

ＣＴ装置００５は、Ｘ線を被検体に向けて照射しその透過したＸ線に対し処理をおこなうことで、医用画像を生成する。ここで、本実施形態では、ＣＴ装置００５によって収集された３次元画像データ（ボリュームデータ）に基づいて、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ（２次元）投影像、ＣＰＲ像、ＳＰＲ像、フライスルー画像、ＭＩＰ像及びクロスカット画像が生成される。このとき、ＣＴ装置００５では信号値の閾値による血管の抽出や、その血管に対し細線化処理を行いその細線化した各点における内接円の中心を繋ぐなどして血管芯線（血管の略中心にあたる線）が求められる。血管の走行状態を表す血管線（管腔線）の一例として、この血管芯線を用いる。

次に、図２を参照しながらＸ線診断装置の詳細を説明する。図２に示すように、ワークステーション００１には、統括制御部１０１、画像記憶部１０２、画像処理部１０３、表示制御部１０５、表示部１０７及び入力部１０８を含むユーザインタフェース１０６、並びに距離計測部１０９の一部であるカウンタ１１０が配置されている。

画像記憶部１０２は、ハードディスクやメモリなどの記憶媒体である。画像記憶部１０２には、ＣＴ装置００５で形成された３次元画像データ及びこの３次元医用画像データに基づいて生成された医用画像であるボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＳＰＲ像、フライスルー画像、ＭＩＰ像及びクロスカット画像が記憶されている。ここで、本実施形態としてはより多くの画像を参照できるようにするために上述の６種類の画像を画像記憶部１０２に記憶させているが、発明としては少なくとも１つの種類の画像を記憶していればよい。また、上述の６種類以外の画像を使用してもよい。

画像記憶部１０２は、さらに、ＣＴ装置００５が求めた血管芯線の情報も記憶している。ここで、血管芯線の情報とは、各画像が表わされている座標空間における血管芯線上の点の座標位置をその血管芯線上の距離に対応させて表わされている情報である。すなわち、この血管芯線の情報から血管芯線上の２点間の距離を求めることが可能である。また、前述のフライスルー画像及びクロスカット画像はそれぞれ血管芯線上の点に対応付けて記憶されている。この画像記憶部１０２が本発明における「記憶部」にあたる。また、このフライスルー画像及びクロスカット画像が本発明における「第１の医用画像」にあたる。さらに、このボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像が「第２の医用画像」にあたる。

距離計測部１０９は、カウンタ１１０及びセンサ１１１を有している。上述のように、カウンタ１１０はワークステーション００１に配置されている。また、センサ１１１はカテーテル００２に付属するハブ００３に配置されている。この距離計測部１０９が「距離計測手段」にあたる。

センサ１１１は、カテーテル００２にふられている目盛００４を光学的にセンシングする。ここで、カテーテル００２を血管の奥に進ませる方向を「進行方向」、カテーテル００２を血管から抜き出す方向を「逆方向」という。センサ１１１は、進行方向にカテーテル００２が進んだ時に、目盛００４をセンシングする毎に＋１の信号をカウンタ１１０に送信する。また、センサ１１１は、逆方向にカテーテル００２が進んだ時に、目盛００４をセンシングする毎に−１の信号をカウンタ１１０に送信する。このカウンタ１１０の＋１、−１は、目盛００４の最小単位に相当する。センサ１１１は、該最少単位の精度で目盛００４を読み取る。

距離計測部１０９は統括制御部１０１からの操作者による基準位置の指定に基づく信号を受信する。この基準位置とは距離計測部１０９が距離を計測する場合に基準となるカテーテル００２が挿入された血管上のカテーテル００２の先端が位置する地点である。操作者は、初回のカテーテル００２の挿入時、又は後述する対象とする血管を変更した時に基準位置の指定を行う。距離計測部１０９は、その基準位置からカテーテル００２の先端が移動した距離を計測する。距離計測部１０９は、基準位置の指定の入力を受信すると、カウンタ１１０をリセットする。カウンタ１１０は、センサ１１１からの＋１の信号を受信するとカウンタを１増加させる。また、カウンタ１１０は、センサ１１１からの−１の信号を受信するとカウンタを１減少させる。

距離計測部１０９は、カウンタ１１０の値を基に基準位置からカテーテル００２の先端が移動した距離を求める。距離計測部１０９は、求めた基準位置からカテーテル００２の先端が移動した距離を統括制御部１０１へ出力する。

統括制御部１０１は、各機能部の動作を制御する。実際には、各制御部はこの統括制御部１０１を通して情報の送受信を行う。ただし、説明の都合上、統括制御部１０１を介さずに直接機能部同士が直接情報の送受信を行っているように説明する場合がある。

統括制御部１０１は、操作者による入力部１０８からの基準位置の指定の入力を受信する。ここで、操作者はＸ線画像診断装置００６によって現在生成されているＸ線画像を参照しながら、カテーテル００２が特徴的な位置（例えば、冠動脈の根元（冠動脈基幹部）などに位置した時、操作者が基準位置指定のボタンなどを押すことで基準位置の指定の入力を行う。そして、統括制御部１０１は基準位置の指定に基づいて信号を距離計測部１０９へ出力する。その後、統括制御部１０１は、距離計測部１０９からカテーテル００２の先端が移動した距離の入力を受ける。そして、統括制御部１０１は、画像処理部１０３にカテーテル００２の先端が移動した距離を出力する。

画像処理部１０３は、マーク付加部１０４を有している。そして、画像処理部１０３は、操作者より入力された基準位置に対応する医用画像の指定を受けその医用画像の情報を記憶する。前述のように基準位置として特徴的な位置を指定しているため、操作者がその場所を特定することが容易である。したがって、操作者がその場所に対応する医用画像を指定することは容易である。以下に各種類の医用画像における基準位置に対応する医用画像の指定を具体的に説明する。この画像処理部１０３が本発明における「画像処理手段」にあたる。

操作者はユーザインタフェース１０６を使用して、基準位置に対応する医用画像として基準位置におけるフライスルー画像及びクロスカット画像を画像処理部１０３が記憶している医用画像の中から指定し、画像処理部１０３にその画像の識別情報を記憶させる。ここで、基準位置におけるフライスルー画像及びクロスカット画像とは、基準位置から血管の奥を見た視点でのフライスルー画像、及び、基準位置において血管と直交する平面で切断した時のクロスカット画像を指す。このとき、画像処理部１０３は、指定された画像が画像記憶部１０２に記憶されている血管芯線上のどの位置にあたる画像かを記憶する。

これに対し、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像の場合は、血管全体を映すものであり、血管上の各点に対応した医用画像というものはない。そのため、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像の場合は、基準位置における画像を指定することはできない。そこで、操作者はユーザインタフェース１０６を使用して、表示部１０７にボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像表を表示させ、それぞれの画像に表示されている血管上の基準位置にマークを付ける。そして、操作者はそのマーク付けされたボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像などの各画像上の位置を画像処理部１０３に記憶させる。このとき、画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶されている血管芯線の情報及び基準位置としてマークされた血管上の位置の情報を参照して、基準位置が血管芯線のどの位置にあたるかを記憶する。

さらに、操作者はカテーテル００２を挿入する対象となる血管の指定を行う。具体的には、操作者はユーザインタフェース１０６を用いて、画像記憶部１０２に記憶されている血管芯線の中からカテーテル００２を挿入する対象となる血管の血管芯線を指定するなどして血管の指定を行う。この血管の指定は、カテーテル００２を挿入する初回時、及び治療中にカテーテル００２を挿入する血管を変更した時に行う。画像処理部１０３は、対象とされた血管の情報を記憶する。そして、画像処理部１０３は以下の処理を対象として選択された血管に対して行う。

画像処理部１０３は、統括制御部１０１から入力された基準位置からのカテーテル００２の先端の移動距離を基に、そのカテーテル００２の先端の現在の位置に対応するフライスルー画像及びクロスカット画像を画像記憶部１０２より抽出する。これは例えば、まず画像処理部１０３が、基準位置の画像として指定された画像からその基準位置の血管芯線上の位置を求める。そして、画像処理部１０３は、求めた基準位置の血管芯線上の位置及び入力された移動距離を基に現在のカテーテル００２の先端の位置に対応する該血管芯線上における位置を求める。このようにすることで上述の抽出が実行できる。そして、画像処理部１０３は、求めた血管芯線上における位置を基に、現在のカテーテル００２の先端の位置におけるフライスルー画像及びクロスカット画像を画像記憶部１０２から抽出する。この画像処理部１０３による現在のカテーテル００２の先端の位置におけるクロスカット画像の抽出を、図３を参照して説明する。図３は画像処理部１０３による現在のカテーテル００２の先端の位置におけるクロスカット画像の抽出を説明するための図である。画像処理部１０３は、入力された基準位置におけるクロスカット画像３０２の情報を基に、血管芯線３０５上の基準位置３０１を求める。そして、画像処理部１０３は、距離計測部１０９が計測したカテーテル００２の先端の移動距離ａの入力を受ける。そして、画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶されている血管芯線３０５の距離を基に、基準位置３０１から距離ａを血管芯線上で移動した点３０３を求める。そして、画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶されている点３０３でのクロスカット画像３０４を抽出する。

また、マーク付加部１０４は、統括制御部１０１から入力された基準位置からのカテーテル００２の先端の移動距離を基に、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像のそれぞれの画像の血管上におけるカテーテル００２の先端の現在の位置にマークを付加する。具体的に説明すると、マーク付加部１０４は、画像処理部１０３が記憶している基準位置の血管芯線上の位置から移動距離分移動した血管芯線上の位置にマークを付加する。このマーク付加部１０４によるＣＰＲ像への現在のカテーテル００２の先端の位置へのマーク付けを、図４を参照して説明する。図４はマーク付加部１０４によるＣＰＲ像への現在のカテーテル００２の先端の位置へのマーク付けを説明するための図である。マーク付加部１０４は、ＣＰＲ像における血管芯線４０５上のマーク４０２から求められた基準位置４０１を受ける。さらに、距離計測部１０９が計測したカテーテル００２の先端の移動距離ｂの入力を受ける。そして、マーク付加部１０４は、画像記憶部１０２に記憶されている血管芯線４０５の距離を基に、基準位置４０１から距離ｂを血管芯線上で移動した点４０３を求める。そして、マーク付加部１０４は、画像記憶部１０２に記憶されているＣＰＲ像において点４０３の位置にあたるマーク４０４を付加する。

以上のように、カテーテル００２の先端の基準位置からの移動距離を基に、現在のカテーテル００２の先端の位置に対応したフライスルー画像及びクロスカット画像を抽出し、さらに、カテーテル００２の先端の現在の位置にマークを付加させたボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像を作成することが、本発明における「先端の位置とその先端の位置を含む医用画像とを関連付ける」という処理にあたる。

画像処理部１０３は、取得したフライスルー画像及びクロスカット画像、並びにマークを付加したボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像を表示制御部１０５へ出力する。

表示制御部１０５は、予め記憶しているフォーマットに基づいて、カテーテル００２の先端の現在の位置に対応する、フライスルー画像、クロスカット画像、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像を表示部１０７に表示させる。この表示制御部１０５が本発明における「表示制御手段」にあたる。

ここで、本実施形態では、より多くの画像を表示して治療の支援に用いる情報を多くするため、記憶している医用画像であるフライスルー画像、クロスカット画像、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像といった全ての種類の画像での、カテーテル００２の先端の現在の位置に対応する医用画像を表示させているが、これはそのうちの一つもしくはいずれかを表示させてもよい。例えば、予め操作者がユーザインタフェース１０６を用いて必要とする画像の種類を記憶している医用画像の種類の中から選択しておき、その選択に基づいて、画像処理部１０３が選択された種類の画像のみを取得もしくは作成して表示制御部１０５に出力し、表示制御部１０５が選択された種類の医用画像を表示部１０７に表示させる構成でもよい。

次に、図５を参照して、本実施形態に係る医用画像処理装置による治療を支援するための医用画像の表示の流れを説明する。ここで、図５は本実施形態に係る医用画像処理装置による治療を支援するための医用画像表示のフローチャートの図である。

ステップＳ００１：画像記憶部１０２は、ＣＴ装置００５で形成された３次元画像データ、血管芯線の情報を受信して、該医用画像及び該血管芯線の情報を記憶する。この際に、Ｃアームの向きと、この３次元画像データの向きの対応付けを行なう。この対応付けの情報に基づいて、後にＣアームを回転移動した際に、３次元画像データから画像処理によって生成するボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像の向きをＣアームの回転移動に連動させて変更するようにする。

ステップＳ００２：カテーテル００２を血管に挿入する初回時又はカテーテル００２を挿入する血管を変更した場合には、ステップＳ００３に進む。すでにカテーテル００２を血管に挿入しておりカテーテル００２を挿入した血管を変更しない場合にはステップＳ００９に進む。

ステップＳ００３：操作者は、ユーザインタフェース１０６を用いてカテーテル００２を挿入する対象となる血管を指定する。

ステップＳ００４：操作者は、カテーテル００２をステップＳ００３で指定した血管に挿入する。

ステップＳ００５：操作者は、カテーテル００２が挿入された現在の状態の被検体のＸ線画像を参照し、入力部１０８を用いて特徴的な位置で基準位置の指定を入力する。

ステップＳ００６：カウンタ１１０は、統括制御部１０１からの基準位置の指定の信号の入力を受けて、カウンタをリセットする。

ステップＳ００７：操作者は、ユーザインタフェース１０６を用いて、基準位置に対応するフライスルー画像及びクロスカット画像の指定を画像処理部１０３へ入力する。さらに、操作者は、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ象、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像上で基準位置にマークを付けることで、それぞれの画像の血管芯線上における基準位置の指定を画像処理部１０３へ入力する。

ステップＳ００８：画像処理部１０３は、入力された指定に基づき、対応するフライスルー画像及びクロスカット画像の情報、並びに、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ象、及びＳＰＲ像上の血管芯線上における基準位置の情報を記憶する。

ステップＳ００９：センサ１１１は、カテーテル００２の目盛００４をセンシングし、その進行方向に目盛００４をカウントした場合には＋１を逆方向に目盛００４をカウントした場合には−１をカウンタ１１０へ出力する。

ステップＳ０１０：カウンタ１１０は、センサ１１１からの入力を受けて、＋１が入力された時には１を加算し、−１が入力された場合には１を減算してカウントを行う。

ステップＳ０１１：距離計測部１０９は、カウンタ１１０のカウントを基に、カテーテル００２の先端が基準位置から移動した距離を求める。

ステップＳ０１２：画像処理部１０３は、距離計測部１０９が計測したカテーテル００２の先端の基準位置からの移動距離を受けて、画像記憶部１０２に記憶されている３次元画像データの情報を基に、現在カテーテル００２の先端が位置する地点に位置を移動したフライスルー画像及びクロスカット画像を生成する。

ステップＳ０１３：マーク付加部１０４は、距離計測部１０９が計測したカテーテル００２の先端の基準位置からの移動距離を受けて、記憶しているボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、及びＳＰＲ像上の血管芯線上における基準位置を基に、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像における現在カテーテル００２の先端が位置する場所にマークを付加する。

ステップＳ０１４：表示制御部１０５は、画像処理部１０３から現在カテーテル００２の先端が位置する地点でのフライスルー画像及びクロスカット画像、並びに、現在カテーテル００２の先端が位置する場所にマークが付加されたボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像を受けて、それらの画像を表示部１０７に表示させる。

ステップＳ０１５：治療が終了した場合には、医用画像処理装置は治療を支援するための医用画像の表示の動作を終了する。治療が終了していない場合にはステップＳ００２に進む。

以上で説明したように、本実施形態に係る医用画像処理装置においては、基準位置から先端が移動した距離を求め、その距離に基づいて、現在のカテーテル００２の先端の位置におけるフライスルー画像及びクロスカット画像、並びに、現在のカテーテル００２の先端の位置を表すマークが付加されたボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ画像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ画像を自動的に表示することができる。これにより。操作者は容易に治療を支援するための画像を参照することができ、現在カテーテル００２の先端がある位置における医用画像の指定や、カテーテル００２の先端がどの位置にあるかを経験的に判断する必要がなくなる。したがって、本実施形態に係る医用画像処理装置は、治療の効率化や正確性の向上に寄与することができる。

また、本実施形態では距離と画像又はマークとを関連付けるため、血管芯線を使用したがこれは血管の距離と対応づけられる基準であれば他の基準でもよく、例えば単に血管を細線化するだけで求められる構造線などを利用してもよい。

〔実施形態１−２〕
以下、この発明の実施形態１−２に係る医用画像処理装置について説明する。本実施形態に係る医用画像処理装置は、操作者による何れか１つ種類の医用画像を用いた基準位置指定を受けて、他の医用画像の基準位置も決定できることが第１の実施形態と異なる構成である。そこで、以下の説明では基準位置の指定および移動後の先端の位置に関連付けられた医用画像の選択について主に説明する。本実施形態に係る医用画像処理装置における機能部の構成も図２で示されるブロック図と同様である。

画像記憶部１０２に記憶されている３次元画像データ（ボリュームデータ）に基づいて、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＳＰＲ像、フライスルー画像、ＭＩＰ像及びクロスカット画像のうち１種類の医用画像を選択して生成する。そして、操作者は選択した種類の医用画像を用いて、基準位置に対応する医用画像の指定を行う。すなわち、操作者がフライスルー画像又はクロスカット画像を選んだ場合、操作者は基準位置におけるフライスルー画像又はクロスカット画像を指定する。また、操作者が、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像又はＳＰＲ像を選んだ場合、操作者は選んだ医用画像上で基準位置にマークを付ける。

画像処理部１０３はその関連付けられた医用画像を基に血管芯線上の基準位置を求める。具体的には基準位置に対応する医用画像の指定にフライスルー画像又はクロスカット画像を用いた場合、画像処理部１０３はそのフライスルー画像又はクロスカット画像が血管芯線上のどの位置における医用画像かを求め、その血管芯線上の位置を記憶する。また、基準位置に対応する医用画像の指定にボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像又はＳＰＲ像を用いた場合、画像処理部１０３はマークの位置が血管芯線上のどの位置にあたるかを求め、その位置を記憶する。

そして、画像処理部１０３は、その基準位置の血管芯線上の位置と距離計測部１０９が計測したカテーテル００２の先端の位置の移動距離とを基に、現在のカテーテル００２の先端の位置に関連付けた医用画像を抽出もしくは３次元画像データ（ボリュームデータ）に基づいて生成する。画像処理部１０３は、この医用画像の抽出もしくは作成を、基準位置に対応する医用画像の指定に用いられた種類の医用画像のみでなく、他の種類の医用画像においても行う。画像処理部１０３はカテーテル００２の先端の位置に関連付けられた医用画像を表示制御部１０５へ出力する。

表示制御部１０５は、画像処理部１０３から入力されたカテーテル００２の先端の位置に関連付けられた医用画像を表示部１０７に表示させる。

以上で説明したように、本実施形態に係る医用画像処理装置では、１つの種類の医用画像において基準位置に対応する医用画像の指定を行うことで、現在のカテーテル００２の先端の位置に対応する他の種類の医用画像を表示することが可能となる。これにより、操作者の負担が軽減でき、より効率的な治療を行うことが可能となる。

［実施形態２−１］
以下、本発明の実施形態２−１に係るＸ線診断装置、医用画像処理装置及び画像処理方法について、図６乃至１３を参照して説明する。図６は、Ｘ線診断装置１（Ｘ線診断装置）の構成を示すブロック図である。本装置１は、医用画像処理装置１０、ＣＴ装置２０、Ｘ線診断装置３０を備えて構成される。ただし、ＣＴ装置で収録される３次元画像データはネットワーク等を介して医用画像処理装置１０に送られる。

医用画像処理装置１０は、ＣＴ画像データ取得部１１（画像取得手段）と、装置制御部１２と、操作部１３と、画像記憶部１４と、演算部１５と、画像作成部１６（作成手段、抽出手段）と、記憶部１７と、表示制御部１９と、２次元Ｘ線画像取得部２１（画像取得手段）と、位置情報入力部２２（位置取得手段）とを有して構成される。

前記ＣＴ画像データ取得部１１は、ＣＴ装置２０より所望のＣＴの３次元画像データを取得するためのものである。装置制御部１２は、この医用画像処理装置１０全体の制御動作を司るものである。操作部１３（入力手段）は、画面上で特定箇所をクリックするための操作や、画像の選択等を行うためのものでマウスやコントロールパネル等により構成される。

画像記憶部１４は、画像記憶部１４は、ＣＴ画像データ取得部１１（画像取得手段）と、２次元Ｘ線画像取得部２１（画像取得手段）で取得された画像等をを記憶する記憶手段である。画像作成部１６は、画像記憶部１４と共に後述するモニタ３６に表示すべく画像を作成する。

表示制御部１９は、前記画像記憶部１４及び画像作成部１６で作成された３次元画像の断面画像をモニタ３６に表示するものである。支持器制御部２３は、後述するＸ線診断装置３０のＣアーム３３の位置、角度を制御するためのものである。また、２次元Ｘ線画像取得部２１は、後述するＸ線検出器３５からの２次元画像データを取得する手段であり、位置情報入力部２２は、後述する断面画像生成のために、位置検出装置３８からの位置情報を取得するためのものである。

Ｘ線診断装置３０は、被検体Ｋを載せる寝台３１と、架台３２と、この架台３２に支持されて図示Ｐ軸を中心に図示矢印Ｒ方向に回動可能なＣアーム３３と、このＣアーム３３の一方の端部に設けられたＸ線源３４と、Ｃアーム３３の他方の端部に設けられたＸ線検出器３５と、生成された画像を含む複数の画像を表示する複数のモニタを有する表示部３６（表示手段）と、被検体Ｋの体内に挿入されるカテーテルＷの位置を検出するための位置検出装置３８（検出手段）と、を備えて構成される。

表示部３６は、表示制御部１９を介して出力された３次元画像等を画面上に表示するものであり、例えば、５つの、画像を表示する画像モニタ３６のうち、２次元Ｘ線画像を表示するモニタ３６ａ（第１表示手段）、ＣＴ画像データを表示するＣＴ用モニタ３６ｂ、血管の断面画像を表示する断面画像用モニタ３６ｃ〜３６ｅを備えて構成されている。

寝台３１は、鉛直方向及び水平方向に移動可能となっており、これにより被検体Ｋは、Ｘ線源３４とＸ線検出器３５との間に適当に配置される。

Ｃアーム３３は、Ｘ線源３４及びＸ線検出器３５を対向配置させて、これらを保持する構造になっている。Ｘ線源３４は、図示されないが、被検体Ｋに対しＸ線を照射するＸ線管球と、当該Ｘ線管球から照射されたＸ線をコリメートするコリメータとを有している。一方、Ｘ線検出器３５は、例えばＩ．Ｉ．（イメージ・インテンシファイア）または、Ｉ．Ｉ．以外の検出装置としてＸ線平面検出器を用いても良い。

次に、図６のフローチャートを参照して、本発明の第１の実施形態に於ける画像表示装置の処理手順について例えばカテーテル術の状況のもとで説明する。

先ず、ステップ（ＳＴ）１にて、ＣＴ画像データ取得部１１によってＣＴ装置２０より図８に示すような３次元ＣＴ画像データ（３次元画像）４５を取得する。

３次元のＣＴ画像データ４５は、人体の周囲３６０度に渡るＸ線２次元画像を収集し、これを再構成演算して２次元の断層画像に再構成するＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置２０によって作成したボリュームデータ（３次元画像データ）である。この際に、Ｃアーム３３の向きと、この３次元画像データの向きの対応付けを行なう。この対応付けの情報に基づいて、後にＣアーム３３を回転移動した際に、３次元画像データから画像処理によって生成する血管抽出画像、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＭＩＰ像及びＳＰＲ像の向きをＣアーム３３の回転移動に連動させて変更するようにする。

ついで、このボリュームデータ４５から、表示用の血管抽出画像４７が生成され、ＣＴ用モニタ３６ｂ（第１表示手段）に表示される（ＳＴ２）。詳細には、例えば、まず、ボリュームデータ４５ＣＴ用モニタ３６ｂに表示された状態で、オペレータが操作部１３においてクリック等の操作で特定の血管４６を選択する等により、このボリュームデータ４５から、装置制御部１２によって対象となる血管４６のみが抽出された血管抽出画像４７が生成される。血管抽出画像４７の表示例を図９に示す。この血管抽出画像４７は例えばＣＴ用モニタ３６ｂに表示される。尚、この血管抽出画像４７の代わりに、ボリュームレンダリング画像、２Ｄ投影像、ＣＰＲ像、ＳＰＲ像、フライスルー画像、ＭＩＰ像及びクロスカット画像等を用いるようにしても良い。

一方、２次元Ｘ線画像取得部２１により、Ｘ線診断装置３０での被検体の２次元Ｘ線画像４８が取得される（ＳＴ３）。ついで、この２次元の２次元Ｘ線画像４８が表示部３６における画像モニタ３６ａに表示される（ＳＴ４）。この２次元Ｘ線画像４８の表示例を図１０に示す。カテーテルＷが既に挿入され、表示画像範囲内にある場合にはこのカテーテルＷの像も表示される。したがって、オペレータはこの２次元Ｘ線画像を視認することによりカテーテルＷがどこの位置にあるか確認することが可能である。

図７に示すように、ついで、オペレータにより、表示された２次元Ｘ線画像上のある点が操作部１３でクリックされる等により、当該点が基準位置Ｐ１として指定される（ＳＴ５）。なお、このクリックは、操作部１３内のマウスやキーボード、或いはタッチパネル等によって行われる。

基準位置Ｐ１は、例えば図８に示すように、オペレータが作業する上で断面画像を確認したい位置に基づいて指定する。基準位置Ｐ１は、典型的には、カテーテルＷの先端位置Ｗ１である。２次元Ｘ線画像上のカテーテルＷの先端Ｗ１がクリックされる。この入力結果に基づき基準位置Ｐ１の２次元Ｘ線画像４８上での座標が特定され、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、画面上にクリックされた部分を指す文字Ｐ１が画面上に表示される。また、この位置情報に基づいて、血管抽出画像４７上でＰ１に対応する箇所にも、基準位置Ｐ１が表示される。これにより、オペレータは血管抽出画像４７上での基準位置Ｐ１の対応がわかる。尚、この血管抽出画像４７と、２次元Ｘ線画像４８とは画像上の座標が対応付けられているため、操作者が表示されている２次元Ｘ線画像を見ながら、血管抽出画像４７上でカテーテルＷの先端Ｗ１があると思われる位置をクリックすることにより、基準位置Ｐ１を入力するようにしても良い。

ついで、後に表示する血管断面画像４９を表示する対象となる断面位置が算出され、決定される（ＳＴ６）。ここでは基準位置Ｐ１と、基準位置Ｐ１から血管芯線４６ａ（血管の走行状態を表す管腔線線）に沿ってカテーテル挿入方向に所定距離、例えば１ｃｍ先へ進んだ箇所と、さらに１ｃｍ進んだ箇所の距離が、位置検出装置３８にて断面画像表示の対象となる断面位置Ｐ２，Ｐ３として算出される。これら断面位置Ｐ２，Ｐ３についても、それぞれ図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、表示される。尚、基準位置Ｐ１より先に進んだ位置（前方の位置）の他に、基準位置Ｐ１より後方の位置の断面画像を表示するようにしても良い。

次いで、この表示対象位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する血管４６の各部位において、図１２に示すような血管の断面画像４９が作成される（ＳＴ７）。

なお、ボリュームデータ４５は、血管中心座標が抽出済みのボリュームデータが用いられる。実際の臨床場面では、ＣＴ撮像後にオペレータが血管芯線４６ａをトレースしているので、その血管芯線４６ａのデータをそのまま用いればよい。

続いて、生成された３つの血管断面画像４９が、第２表示手段としてのモニタ３６ｃ〜３６ｅにそれぞれ表示される（ＳＴ８）。例えば図１３に示すように、３つの血管断面画像４９が順に並列表示され、基準位置Ｐ１、基準位置Ｐ１よりも先に１ｃｍずれた部位Ｐ２の血管断面画像４９、同方向に２ｃｍずれた部位Ｐ３の血管断面画像４９が上から順に表示される。

ところで、オプションとして、オペレータは作業が進むに連れて別の部位を指定入力することができ（ＳＴ９）、入力があった場合には、上記ＳＴ５に戻る。すなわち、基準位置が入力されると、その位置が表示されるとともに基準位置に対応する断面位置についての血管断面画像４９が表示されるように表示部が更新される。

このように、第１の実施形態によれば、血管抽出画像４７と、２次元Ｘ線画像４８と、血管断面画像４９とを並べて表示して、見たい位置を指定することにより治療又は診断に適した部位の血管断面画像４９が表示されるので、手技を容易に行うことができる。したがって、血管の曲がりや断面積等、２次元Ｘ線画像のみでは知ることのできなかった奥行き方向に関する被検体の情報を確認しながら血管内にカテーテルやガイドワイヤを進めることが可能である。したがって、血管４６の狭窄部や動脈瘤等の治療の際にも有効である。しかも、術中の状況に合わせた適切な位置における断面をその都度見ることができるので便利である。

さらに、これらの画像の基準位置Ｐ１及びその他（基準位置Ｐ１より前方または後方）の断面位置Ｐ２，Ｐ３も表示されるので、表示されている画像同士の関係がわかりやすい。これにより、オペレータは作業部位及びその先における血管内の状況を断面画像で知ることができる。

血管内治療の際、血管断面画像４９を用いて治療計画を練る場合があり、例えば、血管内に存在するプラークを削り取る治療では、プラークの付着方向やプラーク量を観測し、血管のどちら側をどのくらい削ったらよいかなどの治療計画を練る場合がある。カテーテル室のＸ線診断装置１でリアルタイムで得られる血管の２次元Ｘ線画像４８のみの場合には治療前の断面画像４９と現在見えている２次元Ｘ線画像４８との間の３次元幾何学位置関係の変換を頭の中で行い、治療前の血管断面画像を参考に目の前に表示されているＸ瀬装置での２次元血管画像にて、治療診断を行う必要があったが、本実施形態によれば、術中でもリアルタイムに断面画像４９を表示することができる。

［実施形態２−２］
次に、本発明の実施形態２−２にかかるＸ線診断装置、医用画像処理装置及び画像処理方法について図１３を参照して説明する。なお、本実施形態にかかるデータ処理装置、Ｘ線診断装置及びデータ処理方法において、ステップＳＴ２５乃至ＳＴ２９以外は第１実施形態にかかるデータ処理装置、Ｘ線診断装置及びデータ処理方法と同様であるため説明を省略する。

前述した第１の実施形態では、二次Ｘ線元画像上でオペレータがクリックにより基準位置Ｐ１を指定したが、この実施形態では、位置検出装置３８等から、基準位置Ｐ１として、カテーテルＷの位置情報を検出する。

本実施形態では、図１３に示されるように、上記第１実施形態と同様にＳＴ１乃至ＳＴ４までの処理がなされた後、位置情報入力部２２において、位置検出装置３８からのカテーテルＷの位置情報を取得する（ＳＴ２５）。ついで、この検出結果に基づいてカテーテルＷの先端が位置する部位を基準位置Ｐ１として特定し、上記第１実施形態のＳＴ６乃至ＳＴ８と同様の処理が行われる（ＳＴ２６，ＳＴ２７，ＳＴ２８）。さらに本実施形態では一定時間毎、あるいは一定距離カテーテルＷが進む毎に、基準位置Ｐ１の再検出が行われ（ＳＴ２９）、上記動作が繰り返される。

この検出装置３８は、例えば、光発生部と受光部とを備え、光学的にカテーテルの移動距離を検出し、血管形状に基づきカテーテルの先端位置を算出するものが適用できる。

この他、２次元Ｘ線画像４８上に表示されているカテーテルＷの先端位置Ｗ１から、カテーテル位置を検出し、基準位置を特定するようにしてもよい。

本実施形態にかかるＸ線診断装置、医用画像処理装置及び画像処理方法においても上記第１実施形態にかかるＸ線診断装置、医用画像処理装置及び画像処理方法と同様の効果を得られる。さらに、本実施形態ではカテーテルの位置を検出して行うため、オペレータの操作が少なく、作業を一層迅速かつ正確にすることが可能となる。

［実施形態２−３］
次に、本発明の実施形態２−３にかかるＸ線診断装置、医用画像処理装置及び画像処理方法について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、本実施形態にかかるデータ処理装置、Ｘ線診断装置及びデータ処理方法において、ステップＳＴ３１乃至ＳＴ３２以外は第２実施形態にかかるデータ処理装置、Ｘ線診断装置及びデータ処理方法と同様であるため説明を省略する。

本実施形態においては図１４のフローチャートにおけるＳＴ３１〜ＳＴ３３に示すように、血管抽出画像４７上にて、Ｘ線診断装置で収集された２次元画像上で指定された基準位置Ｐ１に対して、一定時間毎あるいは一定距離カテーテルＷが進んだ距離毎に、基準位置Ｐ１から進んだ距離を血管抽出画像４７に表示することを繰り返す。

ここでは、まず、第１実施形態と同様に、ＳＴ５までの処理が行われる。基準位置Ｐ１が入力されると、ＳＴ３１において、入力された基準位置Ｐ１から、カテーテルＷの進行距離が算出される。

ついで、ＳＴ３２において血管抽出画像４７への反映が行われ（ＳＴ３２）、表示される（ＳＴ３３）。例えば、所定時間毎またはカテーテルＷが一定距離進む毎に、カテーテルＷの進行に伴って血管抽出画像４７上においてその位置が更新される。

すなわち、この実施形態では、実施形態１及び２で示すような血管断面画像４９の表示更新に加え、血管抽出画像においても、図１５に示すように、カテーテルやガイドワイヤ等のカテーテルＷの表示位置が、そのカテーテルＷの進行距離に応じて更新して表示される。

この実施形態では、上記第１及び第２実施形態と同様の効果に加え、さらに血管抽出画像４７にもカテーテルＷが表示されるため、より、治療または診断の容易化及び正確化を図れる。

（変形例１）
ＣＴ画像データに限られることなく、ＭＲＩ、ＰＥＴ等、３Ｄデータであれば何れにも適応が可能である。データの種類としては、例えばｃｏｒｏｎａｒｙ ｔｒｅｅや３Ｄ ａｎｇｉｏでも適用可能である。

また、ボリュームデータは、血管芯線が未抽出のデータであれば、断面画像上で特定の２点をクリックさせるようにしても良い。

尚、前述した第１、第２及び第３の実施形態では、ＣＴによる心臓血管のボリュームデータを例として説明したが、本発明は心臓に限られることなく、全身のどの部位にも適応することが可能である。また、本発明は血管に限られずに、他の管腔臓器等にも適応することが可能である。

更に、本発明はＣＴ画像データに限られることなく、Ｘ線診断装置で得られたボリュームデータでも適応可能であり、特にＸ線撮像装置のボリュームデータは治療中に作成することができるため、ＣＴ画像データより優れていることも多い。

更に、本発明は、ＣＴ画像データに限られることなく、ＭＲＩ、ＰＥＴ等、３Ｄデータであれば何れにも適応が可能である。

（変形例２）
図１６に示すように、術者がカテーテル術を実施している期間にわたって（Ｓ１１）、基準位置を繰り返し較正（キャリブレーション）することは、カテーテル先端の実際の位置（現在位置）と、３Ｄ画像上で装置側で認識しているカテーテル先端の位置との誤差が累積的に増大する不具合を回避することに効果的である。

制御部１２の制御のもとで、較正処理は、前回の較正処理の時点からカテーテルが所定距離、例えば５ｃｍ進入され、又は前回の較正処理の時点から所定時間、例えば２秒経過した時点で実施される（Ｓ１２）。較正処理としては、実際にＸ線診断装置３０からＸ線を極短時間だけ被検体に照射し、ワンショットで２次元Ｘ線画像４８を取得する（Ｓ１３）。この取得された２次元Ｘ線画像４８からカテーテル像が、演算部５の画像抽出処理により抽出され、図１７Ａに示すように、その抽出されたカテーテル像の先端位置を、２次元上での実際の基準位置として特定する（Ｓ１４）。そして特定された２次元上での実際の基準位置に対応するＣＴ装置２０で収集された３次元画像を表現している３次元座標系上での基準線ＲＬと血管中心線との交点、又は基準線ＲＬと血管中心線とが最も接近する血管中心線上の点が、３次元座標上での新たな基準位置として同定される（Ｓ１５）。Ｓ１２−Ｓ１６の処理がカテーテル術が終了するまで繰り返される（Ｓ１６）。なお、２次元基準位置（カテーテル先端位置）は、上述の通り画像処理で自動的に特定しても良いし、取得したＸ線画像を表示部に表示して、手動で指定しても良い。

Ｓ１５における２次元Ｘ線画像４８とＣＴ装置２０で収集された３次元画像データの対応付けを行なう為には、２次元Ｘ線画像４８のＣアーム３３の向きと、この３次元画像データの向きの対応付けを予め行なっておけば良い。

本発明は、カテーテル術等の支援に好適な医用画像処理装置及びＸ線診断装置に利用可能性がある。

Claims (16)

1. 管腔内挿入器具を用いた手技を受ける被検体に関する３次元画像のデータを記憶する画像記憶部と、
   前記３次元画像から管腔の走行状態を表した管腔線を検出する管腔検出部と、
   ２次元画像のデータを取得する画像取得部と、
   前記管腔内挿入器具に関する像を含む２次元画像上における前記管腔内挿入器具の基準位置を、ユーザインストラクション又は前記２次元画像から画像処理により抽出された前記管腔内挿入器具の像に基づいて特定する基準位置特定部と、
   前記管腔内挿入器具に関する前記基準位置からの進入距離と前記検出された管腔線とに基づいて前記管腔内挿入管の現在位置を特定する現在位置特定部と、
   管空線上における前記現在位置、前記現在位置より前方、又は、後方の少なくとも一方の位置を通る断面に関する断面画像のデータを前記３次元画像のデータから生成する断面画像発生部と、
   前記生成された断面画像のデータを表示する表示部と、
   を具備する医用画像処理装置であって、
   前記基準位置特定部は、前記管腔内挿入器具が前回の較正処理から所定距離移動した時点又は前記前回の較正処理から所定時間経過した時点で前記基準位置を繰り返し較正する、ことを特徴とする医用画像処理装置。
2. 前記管腔内挿入器具の進入距離を計測する距離計測部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
3. 前記距離計測部は、前記被検体の体外において前記管腔内挿入器具の移動距離を計測することを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
4. 前記管腔内挿入器具は、目盛を形成されており、
   前記距離計測部は、前記目盛を検出してパルスを発生するセンサと、前記パルスを計数するカウンタと、前記計数されたパルス数に基づいて前記基準位置からの前記進入距離を特定する距離特定部とを有することを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
5. 前記距離計測部は、前記管腔内挿入器具の移動に関連して動作するロータリーエンコーダを有することを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
6. 前記管腔内挿入器具は、鉗子、カテーテル又はガイドワイヤであることを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
7. 前記基準位置特定部は、前記基準位置に対応する前記管腔中心線上の３次元基準位置を特定することを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
8. 前記画像記憶部に前記３次元画像のデータとともに記憶された前記特定の管腔を含む医用画像に、前記管腔内挿入器具の現在位置を表すマーカを重ねるマーカ重畳部をさらに備え、
   前記表示部は、前記マーカを重ねられた医用画像を前記発生された断面画像とともに表示することを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
9. Ｘ線管と、
   Ｘ線検出器と、
   管腔内挿入器具を用いた手技を受ける被検体に関する３次元画像のデータを記憶する画像記憶部と、
   前記３次元画像から管腔の走行状態を表した管腔線を検出する管腔検出部と、
   ２次元画像のデータを取得する画像取得部と、
   前記管腔内挿入器具に関する像を含む２次元画像上における前記管腔内挿入器具の基準位置を、ユーザインストラクション又は前記２次元画像から画像処理により抽出された前記管腔内挿入器具の像に基づいて特定する基準位置特定部と、
   前記管腔内挿入器具に関する前記基準位置からの進入距離と前記検出された管腔線とに基づいて前記管腔内挿入管の現在位置を特定する現在位置特定部と、
   管空線上における前記現在位置、前記現在位置より前方、又は、後方の少なくとも一方の位置を通る断面に関する断面画像のデータを前記３次元画像のデータから生成する断面画像発生部と、
   前記生成された断面画像のデータを表示する表示部と、
   を具備するＸ線診断装置であって、
   前記基準位置特定部は、前記管腔内挿入器具が前回の較正処理から所定距離移動した時点又は前記前回の較正処理から所定時間経過した時点で前記基準位置を繰り返し較正する、ことを特徴とするＸ線診断装置。
10. 前記管腔内挿入器具の進入距離を計測する距離計測部をさらに備えることを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
11. 前記距離計測部は、前記被検体の体外において前記管腔内挿入器具の移動距離を計測することを特徴とする請求項１０記載のＸ線診断装置。
12. 前記管腔内挿入器具は、目盛を形成されており、
    前記距離計測部は、前記目盛を検出してパルスを発生するセンサと、前記パルスを計数するカウンタと、前記計数されたパルス数に基づいて前記基準位置からの前記進入距離を特定する距離特定部とを有することを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
13. 前記距離計測部は、前記管腔内挿入器具の移動に関連して動作するロータリーエンコーダを有することを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
14. 前記管腔内挿入器具は、鉗子、カテーテル又はガイドワイヤであることを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
15. 前記基準位置特定部は、前記基準位置に対応する前記管腔中心線上の３次元基準位置を特定することを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
16. 前記画像記憶部に前記３次元画像のデータとともに記憶された前記特定の管腔を含む医用画像に、前記管腔内挿入器具の現在位置を表すマーカを重ねるマーカ重畳部をさらに備え、
    前記表示部は、前記マーカを重ねられた医用画像を前記発生された断面画像とともに表示することを特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。

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