JP2017196037A - X線診断装置 - Google Patents
X線診断装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017196037A JP2017196037A JP2016088165A JP2016088165A JP2017196037A JP 2017196037 A JP2017196037 A JP 2017196037A JP 2016088165 A JP2016088165 A JP 2016088165A JP 2016088165 A JP2016088165 A JP 2016088165A JP 2017196037 A JP2017196037 A JP 2017196037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- ray
- frequency
- correction
- images
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 152
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 85
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- 230000006870 function Effects 0.000 description 191
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 84
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 14
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 11
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 5
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 4
- 230000002966 stenotic effect Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 208000037803 restenosis Diseases 0.000 description 2
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 2
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 2
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
- G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
- G06T11/008—Specific post-processing after tomographic reconstruction, e.g. voxelisation, metal artifact correction
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10116—X-ray image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20172—Image enhancement details
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30021—Catheter; Guide wire
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/20—Image preprocessing
- G06V10/24—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image
- G06V10/245—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image by locating a pattern; Special marks for positioning
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
- G06V2201/03—Recognition of patterns in medical or anatomical images
- G06V2201/031—Recognition of patterns in medical or anatomical images of internal organs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
【課題】病変部位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。
【解決手段】実施形態のX線診断装置は、検出機能と、決定機能と、補正画像生成機能と、表示制御機能とを備える。検出機能は、順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する。決定機能は、複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する。補正画像生成機能は、新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像に対して、決定された処理内容の補正処理を施した補正画像を順次生成する。表示制御機能は、順次生成する補正画像をディスプレイに動画表示させる。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態のX線診断装置は、検出機能と、決定機能と、補正画像生成機能と、表示制御機能とを備える。検出機能は、順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する。決定機能は、複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する。補正画像生成機能は、新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像に対して、決定された処理内容の補正処理を施した補正画像を順次生成する。表示制御機能は、順次生成する補正画像をディスプレイに動画表示させる。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、X線診断装置に関する。
血管内インターベンション治療は、カテーテルと呼ばれる治療用の器具(デバイス)を血管に挿入して、心臓、脳、肝臓等に生じた患部の治療を行なう治療法である。例えば、血管内インターベンション治療では、医師は、バルーン付きカテーテルを狭窄部位まで挿入する。そして、医師は、例えば、カテーテルを通じてバルーン内に液体を注入し、バルーンを拡張する。これにより、狭窄部位は機械的に拡張され、血流が回復する。バルーン付きカテーテルは、バルーン内の液体を吸引後、医師により体外に引き出される。
また、バルーンによって拡張された狭窄部位の再狭窄を防止するために、バルーンの外側に金属のメッシュ(ステント)を密着させたバルーン付きカテーテルを用いた血管内インターベンション治療も行なわれている。この治療法においては、医師は、バルーンを拡張させることで、ステントを拡張させた後、バルーン内の液体を吸引させてカテーテルを体外に引き出す。これにより、拡張されたステントが狭窄部位に留置され、狭窄部位の再狭窄率を低下することができる。
血管内インターベンション治療では、血管内に挿入したデバイスを治療対象部位まで精度よく移動させることが必要となる。通常、デバイスの位置決めは、X線診断装置によりリアルタイムで生成表示されるX線画像を参照して行なわれている。このため、デバイスには、バルーンやステントの位置を示すマーカーとして、例えば、X線不透過の金属が2箇所(1箇所の場合もある)取り付けられており、医師は、モニタに表示されたX線画像に描出されたマーカーを参照して、デバイスの位置決めを行なう。
しかし、心臓のように常に拍動を行なう臓器や、拍動により動く臓器の血管に血管内インターベンション治療を行なう場合、X線画像上でのデバイスの位置が常に動いてしまう。このため、X線画像を参照してデバイスの位置決めを行なうことは、医師にとって非常に高度な作業となる。
そこで、従来、例えば、順次生成されるX線画像に描出される2点のマーカーを追跡し、各X線画像における2点のマーカーの位置が過去画像と同じ位置になるように画像変形することで、デバイスが仮想的に止まって見える動画表示を行なう技術が知られている。また、ポストプロセスとして、2点のマーカーの位置が同じ位置に補正された複数フレームの画像を、例えば、加算平均することにより、デバイスを高コントラストで強調表示する技術も知られている。
本発明が解決しようとする課題は、病変部位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。
実施形態のX線診断装置は、画像生成部と、検出部と、決定部と、補正画像生成部と、表示制御部とを備える。画像生成部は、X線管から照射され被検体を透過したX線に基づいて、X線画像を順次生成する。検出部は、前記画像生成部によって順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する。決定部は、前記複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された前記所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された前記所定の対象物の位置を前記基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する。補正画像生成部は、前記新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像に対して前記決定部によって決定された処理内容の補正処理を施した補正画像を順次生成する。表示制御部は、前記補正画像生成部が順次生成する補正画像を表示部に動画表示させる。
以下、添付図面を参照して、X線診断装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係るX線診断装置は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係るX線診断装置の全体構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置100の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るX線診断装置100は、高電圧発生器11と、X線管12と、コリメータ13と、天板14と、Cアーム15と、X線検出器16と、Cアーム回転・移動機構17と、天板移動機構18と、Cアーム・天板機構制御回路19と、絞り制御回路20と、処理回路21と、入力回路22と、ディスプレイ23と、画像データ生成回路24と、記憶回路25と、画像処理回路26とを有する。
まず、第1の実施形態に係るX線診断装置の全体構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置100の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るX線診断装置100は、高電圧発生器11と、X線管12と、コリメータ13と、天板14と、Cアーム15と、X線検出器16と、Cアーム回転・移動機構17と、天板移動機構18と、Cアーム・天板機構制御回路19と、絞り制御回路20と、処理回路21と、入力回路22と、ディスプレイ23と、画像データ生成回路24と、記憶回路25と、画像処理回路26とを有する。
図1に示すX線診断装置100においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路25へ記憶されている。Cアーム・天板機構制御回路19、絞り制御回路20、処理回路21、画像データ生成回路24、及び、画像処理回路26は、記憶回路25からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
高電圧発生器11は、処理回路21による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をX線管12に供給する。X線管12は、高電圧発生器11から供給される高電圧を用いて、X線を発生する。
コリメータ13は、絞り制御回路20による制御の下、X線管12が発生したX線を、被検体Pの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、コリメータ13は、スライド可能な4枚の絞り羽根を有する。コリメータ13は、絞り制御回路20による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、X線管12が発生したX線を絞り込んで被検体Pに照射させる。天板14は、被検体Pを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。なお、被検体Pは、X線診断装置100に含まれない。
X線検出器16は、被検体Pを透過したX線を検出する。例えば、X線検出器16は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体Pを透過したX線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を画像データ生成回路24に送信する。
Cアーム15は、X線管12、コリメータ13及びX線検出器16を保持する。X線管12及びコリメータ13とX線検出器16とは、Cアーム15により被検体Pを挟んで対向するように配置される。なお、図1では、X線診断装置100がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。
Cアーム回転・移動機構17は、Cアーム15を回転及び移動させるための機構である。また、Cアーム回転・移動機構17は、X線管12とX線検出器16との距離であるSID(Source Image receptor Distance)を変更することも可能である。また、Cアーム回転・移動機構17は、Cアーム15に保持されているX線検出器16を、回転させることも可能である。天板移動機構18は、天板14を移動させるための機構である。
Cアーム・天板機構制御回路19は、処理回路21による制御の下、Cアーム回転・移動機構17及び天板移動機構18を制御することで、Cアーム15の回転や移動、天板14の移動を調整する。絞り制御回路20は、処理回路21による制御の下、コリメータ13が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線の照射範囲を制御する。
画像データ生成回路24は、X線検出器16によってX線から変換された電気信号を用いて画像データを生成し、生成した画像データを記憶回路25に格納する。例えば、画像データ生成回路24は、X線検出器16から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換やA(Analog)/D(Digital)変換、パラレル・シリアル変換を行い、画像データを生成する。そして、画像データ生成回路24は、生成した画像データを記憶回路25に格納する。
記憶回路25は、画像データ生成回路24によって生成された画像データを受け付けて記憶する。また、記憶回路25は、図1に示す各回路によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。一例を挙げると、記憶回路25は、処理回路21によって読み出されて実行される検出機能211に対応するプログラム、決定機能212に対応するプログラム、補正画像生成機能213に対応するプログラム及び表示制御機能214に対応するプログラムを記憶する。
画像処理回路26は、後述する処理回路21による制御のもと、記憶回路25が記憶する画像データに対して各種画像処理を行うことでX線画像を生成する。或いは、画像処理回路26は、後述する処理回路21による制御のもと、画像データ生成回路24から直接画像データを取得し、取得した画像データに対して各種画像処理を行うことでX線画像を生成する。なお、画像処理回路26は、画像処理後のX線画像を、記憶回路25に格納することも可能である。例えば、画像処理回路26は、移動平均(平滑化)フィルタ、ガウシアンフィルタ、メディアンフィルタ、リカーシブフィルタ、バンドパスフィルタなどの画像処理フィルタによる各種処理を実行することが可能である。
入力回路22は、所定の領域(例えば、関心部位などの注目領域)などの設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等や、X線の照射などを行うためのフットスイッチ等によって実現される。入力回路22は、処理回路21に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路21へと出力する。ディスプレイ23は、操作者の指示を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)や、画像処理回路26によって生成された種々の画像を表示する。
処理回路21は、X線診断装置100全体の動作を制御する。具体的には、処理回路21は、装置全体を制御するための制御機能に対応するプログラムを記憶回路25から読み出して実行することにより、種々の処理を実行する。例えば、処理回路21は、入力回路22から転送された操作者の指示に従って高電圧発生器11を制御し、X線管12に供給する電圧を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線量やON/OFFを制御する。また、例えば、処理回路21は、操作者の指示に従ってCアーム・天板機構制御回路19を制御し、Cアーム15の回転や移動、天板14の移動を調整する。また、例えば、処理回路21は、操作者の指示に従って絞り制御回路20を制御し、コリメータ13が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線の照射範囲を制御する。
また、処理回路21は、操作者の指示に従って、画像データ生成回路24による画像データ生成処理や、画像処理回路26による画像処理、あるいは解析処理などを制御する。また、処理回路21は、操作者の指示を受け付けるためのGUIや記憶回路25が記憶する画像などを、ディスプレイ23に表示するように制御する。ここで、第1の実施形態に係る処理回路21は、図1に示すように、検出機能211、決定機能212、補正画像生成機能213及び表示制御機能214を実行するが、これらの詳細については、後述する。なお、上述した画像データ生成回路24は、特許請求の範囲における画像生成部の一例である。また、検出機能211は、特許請求の範囲における検出部の一例である。また、決定機能212は、特許請求の範囲における決定部の一例である。また、補正画像生成機能213は、特許請求の範囲における補正画像生成部の一例である。また、表示制御機能214は、特許請求の範囲における表示制御部の一例である。
以上、X線診断装置100の全体構成について説明した。かかる構成のもと、本実施形態に係るX線診断装置100は、病変部位の視認性を向上させることを可能にする。具体的には、X線診断装置100は、X線画像を参照して行なわれる血管内インターベンション治療実行時に表示する治療用の器具(デバイス)の視認性を向上させたX線画像を表示する際の病変部位の視認性を向上させることを可能にする。
例えば、医師は、被検体Pの心臓血管における狭窄部位に対して「ステントを有するバルーン付きカテーテル」を用いた血管内インターベンション治療を行なう際、X線診断装置により生成表示されるX線画像を参照して、デバイスの位置決めを行なう。ここで、上述したように、心臓のように常に拍動する臓器や、拍動により動く臓器の血管に血管内インターベンション治療を行なう場合、X線画像上でのデバイスの位置が動いてしまうため、X線画像を参照してデバイスの位置決めを行なうことは、医師にとって非常に高度な作業となる。
そこで、X線診断装置100は、例えば、順次生成されるX線画像に描出される2点のマーカーを追跡し、各X線画像における2点のマーカーの位置が過去画像と同じ位置になるように画像変形することで、デバイスが仮想的に止まって見える動画表示を行う。例えば、X線管12が被検体Pの関心領域(例えば、心臓)にX線を照射し、X線検出器16が関心領域を透過したX線を順次検出する。X線診断装置100は、X線検出器16が連続して検出したデータに基づいて、時系列に沿って順次生成したX線画像に含まれるデバイスが仮想的に止まって見えるように画像処理を施して、リアルタイムで動画表示する。
これにより、X線診断装置100においては、X線画像を参照して行なわれる血管内インターベンション治療実行時に表示するデバイスの視認性を向上させたX線画像の表示を行うことができ、デバイスの位置決めを容易に行わせることができる。しかしながら、上述した技術では、病変部位の視認性が低下してしまう場合があった。そこで、本願に係るX線診断装置100は、以下、詳細に説明する処理回路21により、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の病変部位の視認性を向上させることを可能にする。
ここで、以下では、まず、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の処理について説明する。なお、以下では、処理回路21が各種機能を実行して画像処理回路26を制御することにより実行される場合について説明するが、処理回路21が画像処理回路26と同様の処理を行う場合であってもよい。
検出機能211は、画像処理回路26を制御することで、所定の期間に画像データ生成回路24によって順次生成された画像データ群を用いて、被検体Pの体内に挿入された医療デバイスに関する所定の対象物を特定し、新たに生成されたX線画像における前記所定の対象物の位置を、特定結果に基づいて検出する。すなわち、検出機能211は、画像処理回路26を制御して、画像データから生成されたX線画像に含まれる所定の対象物を検出させる。例えば、検出機能211は、新規のX線画像である新規画像が格納されるごとに、新規画像におけるステントに取り付けられたステントマーカー、或いは、ステントマーカーに基づく1点(例えば、中点)の座標を検出する。すなわち、検出機能211は、画像に描出されたステントマーカーに関する情報に基づいて、順次生成されるX線画像内のステントマーカーの位置を検出する。一例を挙げると、検出機能211は、操作者によって指定されたステントマーカーの情報、或いは、ステントマーカーの教師画像に基づいて、順次生成されるX線画像内のステントマーカー、或いは、ステントマーカーに基づく1点(例えば、中点)の位置を検出する。
ここで、検出機能211は、順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する。具体的には、検出機能211は、順次生成されるX線画像から高周波成分を含む高周波画像をそれぞれ生成し、生成した高周波画像におけるステントマーカー、或いはステントマーカーに基づく1点の座標をそれぞれ検出する。すなわち、所定の周波数成分は、所定の対象物に相当する成分を含む周波数成分であり、検出機能211は、所定の対象物が強調された周波数画像を生成して、所定の対象物の位置を検出する。
例えば、検出機能211は、X線画像に対して平滑化処理を実行することで、X線画像の低周波画像をそれぞれ生成する。そして、検出機能211は、X線画像から低周波画像を減算することで、X線画像から低周波成分を除去した高周波画像を生成する。さらに、検出機能211は、生成した高周波画像におけるステントマーカー、或いは、ステントマーカーに基づく1点の座標を検出する。例えば、検出機能211は、順次生成される各X線画像に対して上述した処理を行うことで、各X線画像について高周波画像をそれぞれ生成し、生成した高周波画像に含まれるステントマーカー、或いは、ステントマーカーに基づく1点の座標を検出する。なお、高周波画像の生成は、上記した例に限らず、例えば、バンドパスフィルタを用いた処理など任意の手法によって実行される場合であってもよい。
以下、2つのステントマーカーの位置を検出する場合を例に挙げて、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の処理について説明する。なお、以下では、高周波画像を生成した後の処理について説明する。図2は、第1の実施形態に係る検出機能211による処理を説明するための図である。例えば、後述する表示制御機能214が、図2の(A)に示すように、最初に生成されて記憶回路25に格納されたX線画像(第1フレーム)を、ディスプレイ23に表示するように制御する。第1フレームを参照した操作者(医師など)は、図2の(A)に示すように、入力回路22を介して、第1フレームにおける2つのステントマーカーを指定する。これにより、検出機能211は、第1フレームにおける2つのステントマーカーそれぞれの座標を検出する。
その後、検出機能211は、図2の(A)に示すように、第1フレームにおいて指定された2つのステントマーカーそれぞれの座標を中心とした矩形をROI(Region of Interest)として設定する。そして、検出機能211は、設定したROI内のパターンと類似したパターンを、例えば、相互相関法により、順次生成される新規画像ごとに抽出して、相互相関値が最も高くなった座標をステントマーカーの座標として検出する。
なお、図2の(A)では、操作者によってステントマーカーが2箇所指定される場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、操作者によってステントマーカーが1箇所指定される場合であってもよい。この場合、検出機能211は、第1フレームにおいても、指定されたステントマーカーの座標から設定したROIを用いた相互相関法を実行して、もう1つのステントマーカーの座標を検出する。
或いは、検出機能211は、実際に治療に用いられているステントに取り付けられているステントマーカーがX線画像において有する形状や輝度の特徴を示す教師画像を用いてステントマーカーの座標を検出する。例えば、図2の(B)に示すように、ステントマーカーのX線画像を教師画像として別途記憶しておき、検出機能211は、教師画像に類似したパターンを新規画像ごとに抽出し、抽出したステントマーカーの候補領域から、最も類似度が高い領域を検索してステントマーカーの座標を検出する。
ここで、検出機能211は、順次生成されるX線画像からステントマーカーの座標を検出する際に、まず、複数のX線画像を用いてステントマーカーの同定(特定)を行う。すなわち、検出機能211は、順次生成されたX線画像群を用いて、被検体Pの体内に挿入され、X線画像に描出された所定の対象物を特定し、新たに生成されたX線画像に含まれる所定の対象物の位置を、特定結果に基づいて検出する。例えば、検出機能211は、操作者から指定されたステントマーカー、或いは、教師画像に基づくステントマーカーを用いて、所定の期間における複数のX線画像それぞれについて、ステントマーカーと類似したすべての領域を抽出する。そして、検出機能211は、複数のX線画像それぞれで抽出した領域から総合的に最もステントマーカーらしい領域をステントマーカーとして抽出する。以下、上述したステントマーカーの検出及び同定(特定)の処理を「Learningモード」と記す。
図3は、第1の実施形態に係るLearningモードの一例を説明するための図である。図3においては、画像処理回路26によって生成されたnフレームのX線画像を用いたLearningモードについて示す。例えば、検出機能211は、図3に示す第1フレームの全領域においてステントマーカーと類似した全ての領域(座標)を抽出する。そして、検出機能211は、抽出した全ての座標でペアを形成させ、それぞれのペアについて類似度などにより評価点を付ける。例えば、検出機能211は、座標51と座標52とのペアに対して評価点を付与する。なお、図3では座標51と座標52のみしか示していないが、ステントマーカーに類似した領域(座標)が含まれていれば、それらの座標も検出され、座標51、座標52、或いは、その他の座標とペアが形成されて評価点が付与される。
同様に、検出機能211は、第2フレームから第nフレームに対して上述した処理を実行して、抽出した全ての座標に基づく各ペアに評価点を付与する。そして、検出機能211は、各フレームにおいて最も高い評価点を示すペアの座標をステントマーカーの座標として抽出し、所定の期間のX線画像においてステントマーカーが取りうる位置を包含する領域を抽出する。例えば、検出機能211は、図3に示すように、各フレームにおいて最も高い評価点を示す座標51と座標52とのペアを抽出して、それらの座標が包含される領域R1を抽出する。なお、領域R1の抽出は、例えば、座標51と座標52との中点の座標を中心とした所定の大きさの矩形を各フレームから抽出して、抽出した全ての矩形を含む領域を領域R1として抽出する。
例えば、心臓の拍動や肺の拡張・収縮などは規則的(周期的)であることから、それらに伴って動くステントマーカーは規則的(周期的)な動きを示す。上述したLearningモードでは、所定の期間のX線画像を用いて規則的(周期的)な動きをするステントマーカーを網羅的に検出して、最もステントマーカーらしいものをステントマーカーとして同定(特定)する。なお、Learningモードは、例えば、40フレーム程度のX線画像が用いられる。
上述したように、検出機能211は、まず、Learningモードによって、X線画像内のステントマーカーを同定(特定)して、ステントマーカーが取りうる位置を包含する領域を抽出する。その後、検出機能211は、抽出した領域を対象領域として、ステントマーカーの検出を行う。例えば、検出機能211は、図3に示す領域R1を処理対象の領域としてステントマーカーの検出処理を実行する。
補正画像生成機能213は、画像処理回路26を制御して、検出機能211によって既に検出されたステントマーカーの座標を基準座標とし、新規画像において検出機能211によって検出されたステントマーカーの座標が、基準座標と一致するように、新規画像から平行移動、回転移動などの画像移動処理やアフィン変換などの画像変形処理により補正画像を生成する。図4は、第1の実施形態に係る補正画像生成機能213による処理を説明するための図である。なお、図4においては、検出機能211によるLearningモードの処理が終了した後、Learningモードの処理結果に基づいてステントマーカーの座標が検出された新規画像に対する処理を示す。すなわち、図4に示す第1フレームとは、Learningモード終了後に最初に生成されたX線画像を示す。
例えば、検出機能211は、まず、40フレームの画像を用いてLearningモードの処理を実行し、Learningモード終了後に生成された第1フレーム及び第2フレームについて、図4の(A)に示すように、Learningモードの処理結果を用いてステントマーカーの座標を検出する。補正画像生成機能213は、検出機能211によってステントマーカーの座標が検出されると、図4の(A)に示すように、新規画像として生成された第2フレームのX線画像で検出されたステントマーカーの座標が、第1フレームで既に検出されているステントマーカーの座標(基準位置)と一致するように、第2フレームから画像変形により補正画像2を生成する。そして、補正画像生成機能213は、第3フレーム以降の新規画像に関しては、新規画像の直前に生成されたX線画像から自身が生成した補正画像におけるステントマーカーの座標を基準座標として、補正画像を生成する。例えば、補正画像生成機能213は、図4の(B)に示すように、第3フレームで検出されたステントマーカーの座標が、第2フレームから生成した補正画像2のステントマーカーの座標と一致するように、第3フレームから画像変形により補正画像3を生成する。
なお、本実施形態では、新規画像の直前フレームから生成された補正画像におけるステントマーカーの座標を基準座標として用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、第1フレームにて検出されたステントマーカーの座標を基準座標に固定して、第2フレーム以降の新規画像から補正画像を生成する場合であってもよい。ただし、後述するように、補正画像は、動画表示する際に用いられる表示用画像を生成するために用いられるので、直前の補正画像を用いて新規画像から補正画像を生成することが、ステントマーカーの位置がぶれない画像の動画表示を確実に実行するためには望ましい。
上述したように、補正画像生成機能213は、検出機能211によって検出されたステントマーカーの座標を画像間で一致させた補正画像を生成する。すなわち、補正画像生成機能213は、Learningモードによってステントマーカーが同定され、Learningモードの処理結果を用いてその後のX線画像から検出されるステントマーカーの座標を画像間で一致させた補正画像を生成する。以下、上述した補正画像の生成処理を「Trackingモード」と記す。
図5は、第1の実施形態に係るTrackingモードの一例を説明するための図である。例えば、Trackingモードでは、図5に示すように、Learningモードによって抽出された領域R1内で検出されたステントマーカーの位置を一致させるように画像変形した補正画像が生成される。すなわち、補正画像生成機能213は、Learningモード後に検出機能211がステントマーカーを検出したX線画像を対象として補正画像を生成する。
表示制御機能214は、補正画像生成機能213によって生成された補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。具体的には、表示制御機能214は、補正画像が時系列に沿って新規に生成されるごとに、新規に生成された補正画像を表示用画像としてディスプレイ23にて順次表示するように制御する。すなわち、表示制御機能214は、ステントマーカーの座標が一致した表示用画像を動画表示するように制御する。これにより、例えば、ステント以外の背景部分がぶれた状態となるものの、ステント部分が動かない状態でX線画像を動画表示することができる。
ここで、表示制御機能214は、画像処理回路26を制御して、補正画像に対する種々のフィルタ処理を実行させた表示用画像を動画表示するように制御することもできる。例えば、表示制御機能214は、画像処理回路26を制御して、補正画像に対してリカーシブフィルタ(Recursive Filter)を用いた高周波ノイズ低減フィルタ処理を実行させ、表示用画像を生成させることができる。リカーシブフィルタは、処理対象のフレームを構成する画素の画素値に、所定の重み付けを行なった過去のフレームを構成する画素の画素値を加算することにより高周波ノイズを低減するフィルタである。補正画像においては、ステントマーカーの座標が一致していることから、過去のフレームを用いるリカーシブフィルタによっても、ステント部分の高周波ノイズを低減して補正画像におけるステントの視認性を向上することが可能となる。
すなわち、表示制御機能214は、順次生成される補正画像に対して、過去の補正画像を用いたリカーシブフィルタの処理を順次実行させることで、デバイスの視認性を向上させた表示用画像を生成させて、動画表示させる。なお、表示制御機能214は、順次生成された補正画像を単純に加算させることで表示用画像を生成させることも可能である。
以上、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の処理について説明した。なお、上述した例では、新たに生成されたX線画像の2つのステントマーカーの位置が、第1フレームのX線画像の2つのステントマーカーの位置と一致するように、画像変形を行なう場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、2つのステントマーカーに基づく1点を用いて補正画像を生成する場合であってもよい。すなわち、検出機能211が2つのステントマーカーに基づく1点(例えば、2つのステントマーカーの中点)に対するLearningモードの処理を実行して位置(座標)を同定し、処理結果に基づいて新規画像におけるステントマーカーに基づく1点を検出する。補正画像生成機能213は、検出されたステントマーカーに基づく1点を一致させるように補正した補正画像を生成する。
かかる場合には、補正画像生成機能213は、基準画像として設定されたX線画像(例えば、第1フレーム)で検出された特徴パターンから定まる1点及び角度を用いる。そして、補正画像生成機能213は、補正対象のX線画像である対象画像で検出された特徴パターンと、所定の1点と、所定の角度とに基づいて、該対象画像から補正画像を生成する。そして、表示制御機能214は、補正画像生成機能213が順次生成する補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。
以下、X線画像内の1点を用いて、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の処理(1点固定処理)の一例を説明する。ここで、以下では、治療用の器具が2つの特徴点(例えば、2つのステントマーカー)を有する場合について説明する。かかる場合、検出機能211は、特徴パターンとして、器具が有する2つの特徴点を検出する。そして、補正画像生成機能213は、基準画像で検出された2つの特徴点の位置で定まる1点を、所定の1点として用いる。また、補正画像生成機能213は、基準画像で検出された2つの特徴点を結ぶ線分と基準画像における基準線との角度を、所定の角度として用いる。
図6は、第1の実施形態に係る1点固定処理を説明するための図である。例えば、検出機能211は、基準画像として設定された第1フレームのX線画像において、2つのマーカー(M1及びM2)それぞれの位置(座標)を検出する。一例を挙げると、検出機能211は、図6に示すように、M1及びM2の位置として、「(xs1,ys1)及び(xs2,ys2)」を検出する。検出機能211の検出結果から、補正画像生成機能213は、画像変形に用いる「1点の位置(座標)」を決定する。例えば、補正画像生成機能213は、図6に示すように、M1及びM2の中心座標「(xs,ys)」を算出する。中心座標は、M1及びM2を結ぶ線分(以下、線分M1&2)の中点である。すなわち、「xs」は、「(xs1+xs2)/2」となり、「ys」は、「(ys1+ys2)/2」となる。更に、補正画像生成機能213は、例えば、図6に示すように、線分M1&2と、基準画像の水平方向となる基準線との角度「θs」を算出する。
これにより、画像変形処理に用いられる「1点及び角度」が定まり、その後、検出機能211は、基準画像の後に生成された補正対象のX線画像(対象画像)におけるM1及びM2の位置(座標)を検出する。そして、補正画像生成機能213は、対象画像における線分M1&2の中点の位置(座標)が(xs,ys)となり、かつ、線分M1&2と基準線との角度が「θs」となるように、対象画像の画像変形を行なう。すなわち、1点固定処理では、補正画像に描出されるデバイスが同じ1点を通り、かつ、補正画像に描出されるデバイスの傾きが同じ角度となるように、対象画像に対して画像変形を行なう。そして、表示制御機能214は、補正画像生成機能213が順次生成する補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。
以上、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の処理について説明した。本願に係るX線診断装置100は、上述したデバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の病変部位の視認性を向上させる。上述したように、デバイスを仮想的に止めた動画像を表示する場合、検出機能211がステントマーカーを検出したX線画像を対象として、補正画像生成機能213が補正画像を生成する。すなわち、補正画像生成機能213は、検出機能211がステントマーカーを検出した高周波画像に対して画像変形を行うことで、補正画像を生成する。この場合、補正画像生成機能213によって生成される補正画像は、X線画像に含まれる低周波成分を含まない画像となる。従って、補正画像は、例えば、石灰化部位(カルシウム)などの病変部位が描出されていない画像となる場合がある。
そこで、第1の実施形態に係るX線診断装置100は、デバイスを仮想的に止めた動画像を表示する場合にも石灰化部位などの病変部位を観察することができる補正画像を生成する。具体的には、決定機能212が、複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する。すなわち、決定機能212は、検出機能211が各高周波画像から検出したステントマーカーの位置、或いは、ステントマーカーの位置に基づく1点の位置に基づいて、デバイスを仮想的に止めるための画像変形の処理内容を決定する。
補正画像生成機能213は、新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像に対して、決定機能212によって決定された処理内容の補正処理を施した補正画像を順次生成する。すなわち、補正画像生成機能213は、高周波画像が生成されたおおもとのX線画像に対して、決定機能212によって決定された画像変形の処理を実行することで、補正画像を生成する。
以下、第1の実施形態に係る決定機能212及び補正画像生成機能213の処理の一例について、図7及び図8を用いて説明する。図7は、第1の実施形態に係る決定機能212による処理の一例を説明するための図である。また、図8は、第1の実施形態に係る補正画像生成機能213による処理の一例を説明するための図である。第1の実施形態に係るX線診断装置100においては、例えば、図7に示すように、検出機能211が、経時的に収集された複数のX線画像(図中の収集画像)から高周波画像をそれぞれ生成して、生成した高周波画像におけるマーカーM3及びM4の位置(座標)を検出する。すなわち、検出機能211は、時系列に沿った各X線画像からそれぞれ高周波画像を生成し、生成した各高周波画像におけるマーカーM3及びマーカーM4の位置を検出する。
ここで、検出機能211の制御によって生成される高周波画像は、図7に示すように、収集画像と比較して、マーカーM3及びマーカーM4が強調され、高周波成分に含まれない脊椎成分や石灰化成分などが除かれた画像となる。これにより、検出機能211は、より高精度にマーカーを検出することができる。しかしながら、この高周波画像に対して画像変形の処理を実行して補正画像を生成し、表示用画像とすると、石灰化成分などの病変部位を観察することができない。
そこで、決定機能212は、図7に示すように、マーカーM3及びマーカーM4が検出された各フレームにおける補正内容をそれぞれ決定する。すなわち、決定機能212は、検出機能211によって既に検出されたマーカーM3及びマーカーM4の座標を基準座標とし、新規画像において検出機能211によって検出されたマーカーM3及びマーカーM4の座標を基準座標と一致させるための画像変形処理の処理内容を決定する。決定機能212は、新たに生成された高周波画像それぞれについて、画像変形処理の処理内容を決定する。
補正画像生成機能213は、例えば、図8に示すように、高周波画像が生成されたおおもとのX線画像(収集画像)に対して、決定機能212が決定した画像変形処理を実行することで、補正画像を生成する。すなわち、補正画像生成機能213は、収集画像の各フレームについて、対応する高周波画像を用いて決定された内容で補正処理を実行することで、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の補正画像を生成する。
表示制御機能214は、補正画像生成機能213によってX線画像から生成された補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。なお、表示制御機能214は、上述した処理により順次生成された補正画像を動画表示させる際に、リカーシブフィルタなどによる加算処理を実行させた表示用画像を表示させることができる。これにより、観察者は、例えば、図8に示すように、脊椎成分や石灰化成分などが描出された動画像を観察することができる。ここで、マーカーM3及びマーカーM4を仮想的に止めた動画像では、マーカー間に位置する石灰化成分も止まって観察される。すなわち、観察者は、デバイスと病変部位とが仮想的に止まった動画像を観察することができる。
次に、図9を用いて、第1の実施形態に係るX線診断装置100の処理について説明する。図9は、第1の実施形態に係るX線診断装置100の処理手順を示すフローチャートである。図9に示すステップS101は、処理回路21が記憶回路25から制御機能に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS102及びS103は、処理回路21が記憶回路25から検出機能211に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS104は、処理回路21が記憶回路25から決定機能212に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS105は、処理回路21が記憶回路25から補正画像生成機能213に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS106は、処理回路21が記憶回路25から表示制御機能214に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。
ステップS101では、処理回路21が、X線画像を収集する。ステップS102及びステップS103では、処理回路21が、収集したX線画像から高周波画像をそれぞれ生成して、各高周波画像に含まれるマーカーをそれぞれ検出する。ステップS104では、処理回路21が、高周波画像を用いて検出したマーカーの位置に基づいて、X線画像に対する画像変形の補正処理の補正内容を決定する。
ステップS105では、処理回路21が、X線画像に対して、高周波画像を用いて決定した補正処理を実行して、補正画像を生成する。ステップS106では、処理回路21が、生成した補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。
上述したように、第1の実施形態によれば、検出機能211は、順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する。決定機能212は、複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する。補正画像生成機能213は、新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像に対して、決定機能212によって決定された処理内容の補正処理を施した補正画像を順次生成する。表示制御機能214は、補正画像生成機能213が順次生成する補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。従って、第1の実施形態に係るX線診断装置100は、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を病変部位が描出されたX線画像を用いて表示することができ、病変部位の視認性を向上させることを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、所定の周波数成分は、所定の対象物に相当する成分を含む周波数成分であり、周波数画像は、所定の対象物が強調された画像である。従って、第1の実施形態に係るX線診断装置100は、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を病変部位が描出されたX線画像を用いて表示する場合でも、マーカーなどの検出精度の低下を抑止することを可能にする。
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、高周波画像を用いて検出したマーカーの位置から補正内容を決定し、X線画像に対して補正処理を実行することで補正画像を生成する場合について説明した。第2の実施形態では、高周波画像及びX線画像それぞれに補正処理を実行することで補正画像を生成する場合について説明する。なお、第2の実施形態に係るX線診断装置100は、第1の実施形態と比較して、補正画像生成機能213による処理内容が異なる。以下、これを中心に説明する。
上述した第1の実施形態では、高周波画像を用いて検出したマーカーの位置から補正内容を決定し、X線画像に対して補正処理を実行することで補正画像を生成する場合について説明した。第2の実施形態では、高周波画像及びX線画像それぞれに補正処理を実行することで補正画像を生成する場合について説明する。なお、第2の実施形態に係るX線診断装置100は、第1の実施形態と比較して、補正画像生成機能213による処理内容が異なる。以下、これを中心に説明する。
第2の実施形態に係る補正画像生成機能213は、新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像における所定の領域に対して決定機能212によって決定された処理内容の補正処理を施した第1の部分画像と、新たに生成された周波数画像における所定の領域とは異なる領域に対して決定機能212によって決定された処理内容の補正処理を施した第2の部分画像とを合わせた補正画像を順次生成する。すなわち、補正画像生成機能213は、X線画像における所定の領域に対して決定機能212が決定した補正処理を実行することで第1の部分補正画像を生成する。そして、補正画像生成機能213は、高周波画像における所定の領域以外の領域に対して決定機能212が決定した補正処理を実行することで第2の部分補正画像を生成する。そして、補正画像生成機能213は、生成した第1の部分補正画像及び第2の部分補正画像を合わせた補正画像を生成する。
図10は、第2の実施形態に係る補正画像生成機能213による処理の一例を説明するための図である。第2の実施形態に係るX線診断装置100においては、まず、検出機能211が、第1の実施形態と同様に、経時的に収集された複数のX線画像(図中の収集画像)から高周波画像をそれぞれ生成して、生成した高周波画像におけるマーカーM3及びM4の位置(座標)を検出する。そして、決定機能212は、第1の実施形態と同様に、マーカーM3及びマーカーM4が検出された各フレームにおける補正内容をそれぞれ決定する。すなわち、決定機能212は、検出機能211によって既に検出されたマーカーM3及びマーカーM4の座標を基準座標とし、新規画像において検出機能211によって検出されたマーカーM3及びマーカーM4の座標を基準座標と一致させるための画像変形処理の処理内容を決定する。
補正画像生成機能213は、例えば、図10に示すように、高周波画像が生成されたおおもとのX線画像(収集画像)の領域R2に対して、決定機能212が決定した画像変形処理を実行することで、第1の部分補正画像を生成する。ここで、第1の部分補正画像を生成する所定の領域は、操作者によって任意に設定することができる。例えば、表示制御機能214が収集画像をディスプレイ23に表示させ、操作者がディスプレイ23に表示された収集画像を観察しながら、入力回路22を介して所定の領域を設定する。ここで、操作者は、例えば、図10に示すように、石灰化成分などの病変部位を含む領域R2を所定の領域として設定する。
また、所定の領域は、自動で設定することも可能である。かかる場合には、例えば、補正画像生成機能213は、複数の所定の対象物間の領域を含む領域を、所定の領域として設定する。例えば、補正画像生成機能213は、マーカーM3とマーカーM4との間の領域を所定の領域として設定する。ここで、石灰化成分などの病変部位は、マーカー間に位置する場合が多いため、マーカー間の領域を所定の領域として設定した場合でも、所定の領域に病変部位が含まれることとなる。所定の領域が自動で設定される場合の領域の形状やサイズは、任意に設定することができる。
上述したように、手動或いは自動でX線画像に領域R2が設定されると、補正画像生成機能213は、X線画像における領域R2に対して決定機能212が決定した補正処理を実行することで、X線画像の領域R2を補正した第1の部分補正画像を生成する。また、補正画像生成機能213は、高周波画像における領域R2以外の領域に対して決定機能212が決定した補正処理を実行することで、高周波画像における領域R2以外の領域を補正した第2の部分補正画像を生成する。そして、補正画像生成機能213は、生成した第1の部分補正画像と第2の部分補正画像とを合わせることで、例えば、図10に示すような補正画像を生成する。
すなわち、補正画像生成機能213は、図10に示すように、マーカーM3及びマーカーM4が強調され、かつ、領域R2に含まれる石灰化成分が描出された補正画像を生成する。補正画像生成機能213は、収集された各フレームに対して上記した処理を施して、補正画像を順次生成する。表示制御機能214は、順次生成された補正画像を動画表示させる。なお、表示制御機能214は、上述した処理により順次生成された補正画像を動画表示させる際に、リカーシブフィルタなどによる加算処理を実行させた表示用画像を表示させることができる。これにより、観察者は、デバイスが強調され、かつ、石灰化成分が描出された動画像を観察することができる。
なお、上述した例では、X線画像における領域R2と、高周波画像における領域R2以外の領域に対して画像変形処理を施して生成した部分補正画像を合成することで補正画像を生成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、各画像の全体に対して画像変形処理を施し、高周波画像上にX線画像における領域R2の画像を重畳させる場合であってもよい。或いは、X線画像における領域R2と、高周波画像の全体に対して画像変形処理を施し、高周波画像上に領域R2の画像を重畳させる場合であってもよい。
次に、図11を用いて、第2の実施形態に係るX線診断装置100の処理について説明する。図11は、第2の実施形態に係るX線診断装置100の処理手順を示すフローチャートである。図11に示すステップS201は、処理回路21が記憶回路25から制御機能に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS202及びS203は、処理回路21が記憶回路25から検出機能211に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS204は、処理回路21が記憶回路25から決定機能212に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS205は、処理回路21が記憶回路25から補正画像生成機能213に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップS206は、処理回路21が記憶回路25から表示制御機能214に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。
ステップS201では、処理回路21が、X線画像を収集する。ステップS202及びステップS203では、処理回路21が、収集したX線画像から高周波画像をそれぞれ生成して、各高周波画像に含まれるマーカーをそれぞれ検出する。ステップS204では、処理回路21が、高周波画像を用いて検出したマーカーの位置に基づいて、X線画像に対する画像変形の補正処理の補正内容を決定する。
ステップS205では、処理回路21が、高周波画像及びX線画像の所定の領域に対して、高周波画像を用いて決定した補正処理を実行して、各画像における補正画像を生成する。ステップS206では、処理回路21が、高周波画像の補正画像と、X線画像における所定の領域の補正画像とを合わせた補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。
上述したように、第2の実施形態によれば、検出機能211は、順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する。決定機能212は、複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する。補正画像生成機能213は、新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像における所定の領域に対して決定機能212によって決定された処理内容の補正処理を施した第1の部分画像と、新たに生成された周波数画像における所定の領域とは異なる領域に対して決定機能212によって決定された処理内容の補正処理を施した第2の部分画像とを合わせた補正画像を順次生成する。表示制御機能214は、補正画像生成機能213が順次生成する補正画像をディスプレイ23に動画表示させる。従って、第2の実施形態に係るX線診断装置100は、デバイスが仮想的に止まって見える動画像において、デバイスを強調させるとともに病変部位を描出させた画像を表示することができ、デバイスおよび病変部位の視認性を向上させることを可能にする。
上述したように、第2の実施形態によれば、所定の領域は、複数のマーカー間の領域を含む領域である。従って、第2の実施形態に係るX線診断装置100は、病変部位を含む領域を容易に自動設定することを可能にする。
(第3の実施形態)
さて、これまで第1及び第2の実施形態について説明したが、上述した第1及び第2の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
さて、これまで第1及び第2の実施形態について説明したが、上述した第1及び第2の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
上述した実施形態では、病変部位として石灰化部位(石灰化成分)を対象とする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、血栓やプラークを対象とする場合であってもよい。
また、第1の実施形態で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
また、上記実施形態で説明した表示方法は、予め用意された表示プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この表示プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この表示プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
以上説明したとおり、少なくとも一つの実施形態によれば、病変部位の視認性を向上させることを可能にする。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は意図していない。これら実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
21 処理回路
24 画像データ生成回路
211 検出機能
212 決定機能
213 補正画像生成機能
214 表示制御機能
24 画像データ生成回路
211 検出機能
212 決定機能
213 補正画像生成機能
214 表示制御機能
Claims (4)
- X線管から照射され被検体を透過したX線に基づいて、X線画像を順次生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する検出部と、
前記複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された前記所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された前記所定の対象物の位置を前記基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する決定部と、
前記新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像に対して前記決定部によって決定された処理内容の補正処理を施した補正画像を順次生成する補正画像生成部と、
前記補正画像生成部が順次生成する補正画像を表示部に動画表示させる表示制御部と、
を備える、X線診断装置。 - X線管から照射され被検体を透過したX線に基づいて、X線画像を順次生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって順次生成されたX線画像から所定の周波数成分を含む周波数画像をそれぞれ生成し、生成した複数の周波数画像に含まれる所定の対象物の位置をそれぞれ検出する検出部と、
前記複数の周波数画像に含まれる基準画像において検出された前記所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成された周波数画像において検出された前記所定の対象物の位置を前記基準位置と一致させる補正処理の処理内容を決定する決定部と、
前記新たに生成された周波数画像の生成元のX線画像における所定の領域に対して前記決定部によって決定された処理内容の補正処理を施した第1の部分画像と、前記新たに生成された周波数画像における前記所定の領域とは異なる領域に対して前記決定部によって決定された処理内容の補正処理を施した第2の部分画像とを合わせた補正画像を順次生成する補正画像生成部と、
前記補正画像生成部が順次生成する補正画像を表示部に動画表示させる表示制御部と、
を備える、X線診断装置。 - 前記所定の周波数成分は、前記所定の対象物に相当する成分を含む周波数成分であり、前記周波数画像は、前記所定の対象物が強調された画像である、請求項1又は2に記載のX線診断装置。
- 前記所定の領域は、複数の前記所定の対象物間の領域を含む領域である、請求項2に記載のX線診断装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016088165A JP2017196037A (ja) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | X線診断装置 |
US15/497,490 US20170309039A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-04-26 | Image processing apparatus and x-ray diagnosis apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016088165A JP2017196037A (ja) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | X線診断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017196037A true JP2017196037A (ja) | 2017-11-02 |
Family
ID=60088532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016088165A Pending JP2017196037A (ja) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | X線診断装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170309039A1 (ja) |
JP (1) | JP2017196037A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6936958B2 (ja) * | 2017-11-08 | 2021-09-22 | オムロン株式会社 | データ生成装置、データ生成方法及びデータ生成プログラム |
US10783634B2 (en) * | 2017-11-22 | 2020-09-22 | General Electric Company | Systems and methods to deliver point of care alerts for radiological findings |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7780601B2 (en) * | 2007-06-05 | 2010-08-24 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Adaptive clinical marker preservation in spatial compound ultrasound imaging |
JP5523791B2 (ja) * | 2008-10-27 | 2014-06-18 | 株式会社東芝 | X線診断装置および画像処理装置 |
JP5868119B2 (ja) * | 2010-12-09 | 2016-02-24 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、放射線撮影システム、画像処理方法及び記録媒体 |
-
2016
- 2016-04-26 JP JP2016088165A patent/JP2017196037A/ja active Pending
-
2017
- 2017-04-26 US US15/497,490 patent/US20170309039A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170309039A1 (en) | 2017-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6491375B2 (ja) | X線診断装置 | |
JP6559934B2 (ja) | X線診断装置 | |
JP5053982B2 (ja) | X線診断装置および画像処理装置 | |
JP5965840B2 (ja) | 血管ロードマッピング | |
JP6783547B2 (ja) | X線診断装置 | |
US10278667B2 (en) | X-ray diagnostic apparatus | |
JP6945322B2 (ja) | 画像処理装置及びx線診断装置 | |
JP5053894B2 (ja) | X線診断装置および絞り移動制御プログラム | |
JP2010115429A (ja) | X線診断装置および画像処理装置 | |
JP7167564B2 (ja) | X線撮影装置およびx線撮影装置の作動方法 | |
JP2018046922A (ja) | 放射線画像処理装置および放射線画像処理方法 | |
JP2017196037A (ja) | X線診断装置 | |
US11094046B2 (en) | Radiographic imaging apparatus | |
JP6750424B2 (ja) | 放射線画像処理装置および放射線画像処理方法 | |
JP7107182B2 (ja) | 放射線撮影装置 | |
JP7118812B2 (ja) | X線診断装置 | |
US20200305819A1 (en) | Radiation Image Processing Apparatus and Radiation Image Processing Method | |
JP2023080520A (ja) | 医用画像処理装置、x線診断装置、および医用画像処理プログラム |