JP2020062339A - 医用画像処理装置、x線診断装置及び医用画像処理プログラム - Google Patents

医用画像処理装置、x線診断装置及び医用画像処理プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】医用画像の動画像において、関心のある対象の画像内における位置の変化に対処すること。【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、関心領域設定部を備える。前記関心領域設定部は、第1関心領域が設定された第1X線画像と、前記第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、前記第1関心領域に対応する第2関心領域を前記第2X線画像に設定し、前記第2X線画像と、前記第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、前記第2関心領域に対応する第3関心領域を前記第3X線画像に設定する。【選択図】図5

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理装置、X線診断装置及び医用画像処理プログラムに関する。
X線画像等の医用画像の動画像において、関心のある対象の画像内における位置が変化する場合がある。
特開2010−131371号公報
本発明が解決しようとする課題は、医用画像の動画像において、関心のある対象の画像内における位置の変化に対処することである。
実施形態に係る医用画像処理装置は、関心領域設定部を備える。
前記関心領域設定部は、第1関心領域が設定された第1X線画像と、前記第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、前記第1関心領域に対応する第2関心領域を前記第2X線画像に設定し、前記第2X線画像と、前記第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、前記第2関心領域に対応する第3関心領域を前記第3X線画像に設定する。
図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置及び医用画像処理装置を備えた情報処理システムの構成を示すブロック図である。 図2は、第1の実施形態におけるX線診断装置の構成を示すブロック図である。 図3は、第1の実施形態における関心領域設定機能を説明するための模式図である。 図4は、第1の実施形態における画像処理機能を説明するための模式図である。 図5は、第1の実施形態における医用画像処理装置の構成を示すブロック図である。 図6は、第1の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図7は、第1の実施形態におけるステップST20の動作を説明するためのフローチャートである。 図8は、第1の実施形態におけるステップST30の動作を説明するためのフローチャートである。 図9は、第1の実施形態におけるステップST30及びST40の動作を説明するための模式図である。 図10は、第1の実施形態の第1変形例におけるステップST30の動作を説明するためのフローチャートである。 図11は、第1の実施形態の第1変形例におけるステップST30の動作を説明するための模式図である。 図12は、第1の実施形態の第1変形例における血管の傾きを説明するための模式図である。 図13は、第1の実施形態の第3変形例の動作を説明するためのフローチャートである。 図14は、第1の実施形態の第4変形例の動作を説明するためのフローチャートである。 図15は、第2の実施形態におけるステップST30の動作を説明するためのフローチャートである。 図16は、第2の実施形態におけるステップST30の動作を説明するための模式図である。 図17は、第3の実施形態を第1の実施形態に適用した場合の作用効果を説明するための模式図である。 図18は、第3の実施形態を第1の実施形態の第1変形例に適用した場合の作用効果を説明するための模式図である。 図19は、第3の実施形態を第1の実施形態の第2変形例に適用した場合の動作を説明するためのフローチャートである。 図20は、第3の実施形態を第1の実施形態の第2変形例に適用した場合の動作を説明するための模式図である。
以下、図面を参照して各実施形態を説明する。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係るX線診断装置及び医用画像処理装置を備えた情報処理システムの構成を示すブロック図である。この情報処理システムは、X線診断装置1及び医用画像処理装置50がネットワークNwを介して通信可能となっている。
ここで、X線診断装置1としては、例えば、循環器用の装置を用いてもよい。この場合、X線診断装置1は、例えば、Cアームの多軸を同時に駆動しながら血管画像を撮影する多軸軌道回転DA収集という機能を有してもよい。例えば、2軸R−DA撮影の場合、Cアームの2軸を同時に駆動しながら、冠動脈の全景を一度の造影撮影で得ることができる。なお、「DA」は、「digital angiography」の略語である。「R−DA撮影」は、「回転DA撮影」を意味する。この機能によれば、一度の造影撮影であらゆる撮影角度の画像が得られるため、例えば経皮的冠動脈インターベンション(percutaneous coronary intervention:PCI)における撮影回数や造影剤使用量の低減を期待することが可能である。
具体的には例えば、X線診断装置1は、図2に示すように、撮像装置10、寝台装置30及びコンソール装置40を備えている。撮像装置10は、高電圧発生装置11、X線発生部12、X線検出器13、Cアーム14及びCアーム駆動装置141を備えている。
高電圧発生装置11は、X線管の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させてX線管へ出力する。
X線発生部12は、被検体Pに対してX線を照射するX線管と、照射X線量を減衰或いは低減させる機能を有するROI(Region Of Interest)フィルタ及びX線絞りを備えている。
X線管は、X線を発生させる真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された熱電子を高電圧によって加速させ、この加速電子をタングステン陽極に衝突させることでX線を発生させる。
ROIフィルタはX線管とX線絞りの間に位置し、銅やアルミニウム等の金属板で構成される。ROIフィルタは少なくとも一部、例えば中央部に開口領域を有し、開口領域外のX線を減衰させる。このため、ROIフィルタは、開口領域のX線通過領域ではX線を全透過させ、それ以外の領域のX線を減衰して透過させる。ROIフィルタは、操作者が入力インタフェース43から入力した関心領域に応じて、図示しない駆動装置により駆動される。
X線絞りは、X線管とX線検出器13の間に位置し、金属板としての鉛板で構成される。X線絞りは、開口領域外のX線を遮蔽することにより、X線管が発生したX線を、被検体Pの関心領域にのみ照射されるように絞り込む。例えば、X線絞りは4枚の絞り羽根を有し、これらの絞り羽根をスライドさせることで、X線の遮蔽される領域を任意のサイズに調節する。X線絞りの絞り羽根は、操作者が入力インタフェース43から入力した関心領域に応じて、図示しない駆動装置により駆動される。
X線検出器13は、被検体Pを透過したX線を検出する。このようなX線検出器13としては、X線を直接電荷に変換するものと、光に変換した後、電荷に変換するものとが使用可能であり、ここでは前者を例に説明するが後者であっても構わない。すなわち、X線検出器13は、例えば、被検体Pを透過したX線を電荷に変換して蓄積する平面状のFPD(Flat Panel Detector)と、このFPDに蓄積された電荷を読み出すための駆動パルスを生成するゲートドライバとを備えている。FPDの大きさは一般的に8〜12インチである。FPDは微小な検出素子を列方向及びライン方向に2次元的に配列して構成される。各々の検出素子はX線を感知し、入射X線量に応じて電荷を生成する光電膜と、この光電膜に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで出力するTFT(薄膜トランジスタ)を備えている。蓄積された電荷はゲートドライバが供給する駆動パルスによって順次読み出される。
X線検出器13の後段には、図示しない投影データ生成回路及び投影データ記憶回路を備える。投影データ生成回路は、FPDから行単位あるいは列単位でパラレルに読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器と、この電荷・電圧変換器の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器と、デジタル変換されたパラレル信号を時系列的なシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換器を備えている。投影データ生成回路は、このシリアル信号を時系列的な投影データとして投影データ記憶回路に供給する。投影データ記憶回路は、投影データ生成回路から供給される時系列的な投影データを順次保存して2次元投影データを生成する。この2次元投影データは、メモリ41に保存される。
Cアーム14は、X線発生部12とX線検出器13とを被検体P及び天板33を挟んで対向するように保持することで、天板33上の被検体PのX線撮影を行うことができる構成を有する。詳しくは、Cアーム14は、天板33に垂直なZ方向と、天板33の長軸方向に沿ったY方向との両者に直交するX方向の軸を中心に回転可能に保持部(図示せず)に保持されている。また、Cアーム14は、Y方向の軸を中心とした略円弧形状を有し、略円弧形状に沿ってスライド動作可能に保持部に保持されている。すなわち、Cアーム14は、Y方向の軸を回転中心としたスライド動作を行うことができる。また、Cアーム14は、保持部を中心としてX方向の軸を中心とした回転動作(以下、「主回転動作」と称する。)をすることができ、スライドとこの回転の組み合わせにより様々な角度方向からX線画像を観察することを可能とする。さらに、Cアーム14は、Z方向の軸を中心にも回転することができ、これにより、例えば、上述のスライド動作の回転中心軸をX方向とすることができる。なお、X線発生部12のX線焦点と、X線検出器13の検出面中心とを通る撮影軸は、スライド動作の回転中心軸と、主回転動作の回転中心軸とに一点で交差するように設計されている。当該交点は、一般的には、アイソセンタと呼ばれている。アイソセンタは、Cアーム14が上述のスライド動作や主回転動作をしても変位しない。このため、アイソセンタに関心部位が位置した場合、Cアーム14のスライド動作又は主回転動作により得られた医用画像の動画像において、関心部位の観察が容易になる。
Cアーム14は、このようなスライド動作と回転動作を実現するための複数の動力源が該当する適当な箇所に備えられている。これらの動力源はCアーム駆動装置141を構成する。Cアーム駆動装置141は、駆動制御機能442からの駆動信号を読み込んでCアーム14をスライド運動、回転運動、直線運動させる。さらに、Cアーム14には、その角度または姿勢や位置の情報を検出する状態検出器(図示せず)がそれぞれ備えられている。状態検出器は、例えば回転角や移動量を検出するポテンショメータや、位置検出センサであるエンコーダ等で構成される。エンコーダとしては、例えば磁気方式、刷子式、あるいは光電式等の、いわゆるアブソリュートエンコーダが使用可能となっている。また、状態検出器としては、回転変位をデジタル信号として出力するロータリエンコーダあるいは直線変位をデジタル信号として出力するリニアエンコーダなど、様々な種類の位置検出機構が適宜、使用可能となっている。
寝台装置30は、被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備えている。
基台31は、床面に設置され、支持フレーム34を鉛直方向(Z方向)に移動可能に支持する筐体である。
寝台駆動装置32は、寝台装置30の筐体内に収容され、被検体Pが載置された天板33を天板33の長手方向(Y方向)に移動するモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置32は、駆動制御機能442からの駆動信号を読み込んで、天板33を床面に対して水平方向や垂直方向に移動させる。Cアーム14または天板33が移動することにより、被検体Pに対する撮影軸の位置関係が変化する。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長手方向に移動してもよい。
天板33は、支持フレーム34の上面に設けられ、被検体Pが載置される板である。
支持フレーム34は、基台31の上部に設けられ、天板33をその長手方向に沿ってスライド可能に支持する。
コンソール装置40は、メモリ41、ディスプレイ42、入力インタフェース43、処理回路44及びネットワークインタフェース45を備えている。
メモリ41は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hardware Disk Drive)及び画像メモリなど電気的情報を記録するメモリ本体と、それらメモリ本体に付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路とを備えている。メモリ41は、例えば、処理回路44に実行されるプログラムと、処理回路44により生成されたX線画像と、処理回路44の処理に用いるデータ、処理途中のデータ及び処理後のデータ等とが記憶される。
ディスプレイ42は、医用画像などを表示するディスプレイ本体と、ディスプレイ本体に表示用の信号を供給する内部回路、ディスプレイ本体と内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路から構成されている。内部回路は、処理回路44の取得機能444又は画像処理機能446から供給される画像データに被検体情報や投影データ生成条件等の付帯情報を重畳して表示データを生成し、得られた表示データに対しD/A変換とTVフォーマット変換を行なってディスプレイ本体に表示する。
入力インタフェース43は、被検体情報の入力、X線照射条件を含むX線撮影条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行う。入力インタフェース43は、例えば、Cアーム14の移動指示、関心領域(ROI)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、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース43は、処理回路44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44へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェース43はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路44へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース43の例に含まれる。
処理回路44は、メモリ41内のプログラムを呼び出し実行することにより、プログラムに対応するシステム制御機能441、駆動制御機能442、X線制御機能443、取得機能444、関心領域設定機能445、画像処理機能446及び表示制御機能447を実現するプロセッサである。この種のプログラムとしては、例えば、関心領域設定機能445及び画像処理機能446をコンピュータ(医用画像処理装置46)に実現させるための医用画像処理プログラムが使用可能となっている。この医用画像処理プログラムは、適宜、取得機能444や表示制御機能447をコンピュータに更に実現させてもよい。なお、図2においては単一の処理回路44にてシステム制御機能441、駆動制御機能442、X線制御機能443、取得機能444、関心領域設定機能445、画像処理機能446及び表示制御機能447が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現するものとしても構わない。また、システム制御機能441、駆動制御機能442、X線制御機能443、取得機能444、関心領域設定機能445、画像処理機能446及び表示制御機能447は、それぞれシステム制御回路、駆動制御回路、X線制御回路、取得回路、関心領域設定回路、画像処理回路及び表示制御回路と呼んでもよく、個別のハードウェア回路として実装してもよい。
システム制御機能441は、例えば、入力インタフェース43から入力された操作者によるコマンド信号、及び各種初期設定条件等の情報を一旦記憶した後、これらの情報を処理回路44の各処理機能に送信する。
駆動制御機能442は、例えば、入力インタフェース43から入力されたCアーム14や天板33の駆動に関する情報を用いてCアーム駆動装置141及び寝台駆動装置32の制御を行う。
X線制御機能443は、例えば、システム制御機能441からの情報を読み込んで、高電圧発生装置11における管電流、管電圧、照射時間等のX線照射条件の制御を行う。
取得機能444は、例えば、メモリ41から投影データを取得し、投影データにフィルタリング処理等の画像処理を行ってX線画像を生成し、X線画像をメモリ41に保存する。更に、取得機能444は、得られた複数のX線画像に対し合成処理や減算(サブトラクション)処理等を行ない、得られたX線画像をメモリ41に保存する。
関心領域設定機能(関心領域設定部)445は、以下の機能(f445)を実現する。
(f445) 第1関心領域が設定された第1X線画像と、第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、第1関心領域に対応する第2関心領域を第2X線画像に設定し、第2X線画像と、第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、第2関心領域に対応する第3関心領域を第3X線画像に設定する機能。例えば図3中、動画像gmvの第Nフレーム目の第1X線画像g1x内の関心領域ROI_f1が第1関心領域であるとする。同様に、第(N+1)フレーム目の第2X線画像g2x内の関心領域ROI_f2が第2関心領域であり、第(N+2)フレーム目の第3X線画像g3x内の関心領域ROI_f3が第3関心領域であるとする。
この場合、N=1とすると、関心領域設定機能445は、例えば、操作者の操作により、1フレーム目の第1関心領域ROI_f1を設定する。次に、関心領域設定機能445は、第1X線画像g1Xと第2X線画像g2xとの間の比較に基づき、1フレーム目の第1関心領域ROI_f1に対応する領域として、2フレーム目の第2関心領域ROI_f2を設定する。この比較の際には、パターンマッチング等の画像認識技術を用いてもよい。同様に、関心領域設定機能445は、第2X線画像g2Xと第3X線画像g3xとの間の比較に基づき、2フレーム目の第2関心領域ROI_f2に対応する領域として、3フレーム目の第3関心領域ROI_f3を設定する。すなわち、関心領域設定機能445は、操作に基づく手動又は画像比較に基づく自動で各関心領域を設定する。
なお、図3中、第1X線画像g1x及び第2X線画像g2xは、互いに時間的に隣接するので、実際にはほぼ同一画像であるが、理解を容易にするため、互いに異なる画像を図面に用いている。このことは、第2X線画像g2x及び第3X線画像g3xでも同様である。また、他の図面において、時間的に隣接する2つのフレームである2つの画像でも同様である。
画像処理機能(画像処理部)446は、以下の機能(f446-1)を実現する。
(f446-1)第1関心領域に基づいて第1X線画像に画像処理を施し、第2関心領域に基づいて第2X線画像に画像処理を施し、第3関心領域に基づいて第3X線画像に画像処理を施す機能。
なお、画像処理機能446は、以下の付加的な機能(f446-2)又は(f446-3)を更に実現してもよい。
(f446-2)第1関心領域を含む第1領域を切り出すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、第2関心領域を含む第2領域を切り出すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、第3関心領域を含む第3領域を切り出すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する機能。例えば図4に示すように、画像処理機能446は、第1関心領域ROI_f1を含む第1領域121aを切り出すように第1X線画像g121xに画像処理を施すことにより第1領域画像g121aを生成する。また、画像処理機能446は、第2関心領域ROI_f2を含む第2領域122aを切り出すように第2X線画像g122xに画像処理を施すことにより第2領域画像g122aを生成する。また同様に、画像処理機能446は、第3関心領域ROI_f3を含む第3領域123aを切り出すように第3X線画像g123xに画像処理を施すことにより第3領域画像g123aを生成する。なお、関心領域と、関心領域を含む領域とは、互いに同一の領域であってもよい。例えば、第1関心領域ROI_f1と、第1関心領域ROI_f1を含む第1領域121aとは、互いに同一の領域でもよい。これは、以下の各実施形態及び各変形例でも同様である。
(f446-3)第1関心領域内に指定された第1指定点、第2関心領域内で第1指定点に対応する第2指定点及び第3関心領域内で第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する機能。この機能は、第1関心領域、第2関心領域及び第3関心領域の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する機能としてもよい。
表示制御機能447は、例えば、システム制御機能441からの信号を読み込んで、メモリ41から所望のX線画像データを取得してディスプレイ42に表示する制御などを行う。また例えば、表示制御機能(表示制御部)447は、次の機能(f447)を実現する。
(f447)第1領域画像、第2領域画像及び第3領域画像を含む動画像をディスプレイ(表示部)42に表示させる機能。
ネットワークインタフェース45は、コンソール装置40をネットワークNwに接続して医用画像処理装置50等の他の装置と通信するための回路である。ネットワークインタフェース45としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、他の装置との通信にネットワークインタフェース45が介在する旨の記載を省略する。
これらメモリ41、ディスプレイ42、入力インタフェース43、処理回路44の関心領域設定機能445、画像処理機能446及び表示制御機能447は、医用画像処理装置46を構成している。医用画像処理装置46は、取得機能444を更に含んでもよい。
一方、医用画像処理装置50は、図5に示すように、メモリ51、ディスプレイ52、入力インタフェース53、処理回路54及びネットワークインタフェース55を備えている。
メモリ51は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hardware Disk Drive)及び画像メモリなど電気的情報を記録するメモリ本体と、それらメモリ本体に付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路とを備えている。メモリ51は、例えば、処理回路54に実行されるプログラムと、処理回路54により生成されたX線画像と、処理回路54の処理に用いるデータ、処理途中のデータ及び処理後のデータ等とが記憶される。
ディスプレイ52は、医用画像などを表示するディスプレイ本体と、ディスプレイ本体に表示用の信号を供給する内部回路、ディスプレイ本体と内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路から構成されている。内部回路は、処理回路54の取得機能541又は画像処理機能543から供給される画像データに被検体情報や投影データ生成条件等の付帯情報を重畳して表示データを生成し、得られた表示データに対しD/A変換とTVフォーマット変換を行なってディスプレイ本体に表示する。
入力インタフェース53は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定の入力等を行う。入力インタフェース53は、例えば、Cアーム14の移動指示、関心領域(ROI)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、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース53は、処理回路54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54へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェース53はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路54へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース53の例に含まれる。
処理回路54は、メモリ51内のプログラムを呼び出し実行することにより、プログラムに対応する取得機能541、関心領域設定機能542、画像処理機能543及び表示制御機能544を実現するプロセッサである。この種のプログラムとしては、例えば、関心領域設定機能542及び画像処理機能543をコンピュータ(医用画像処理装置50)に実現させるための医用画像処理プログラムが使用可能となっている。この医用画像処理プログラムは、適宜、取得機能541や表示制御機能544をコンピュータに更に実現させてもよい。なお、図5においては単一の処理回路54にて取得機能541、関心領域設定機能542、画像処理機能543及び表示制御機能544が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現するものとしても構わない。また、取得機能541、関心領域設定機能542、画像処理機能543及び表示制御機能544は、それぞれ取得回路、関心領域設定回路、画像処理回路及び表示制御回路と呼んでもよく、個別のハードウェア回路として実装してもよい。
取得機能541は、例えば、時系列に沿ったフレームである複数のX線画像を含む動画像をX線診断装置1から取得し、当該取得した動画像をメモリ51に保存する。
関心領域設定機能(関心領域設定部)542は、以下の機能(f542)を実現する。
(f542) 第1関心領域が設定された第1X線画像と、第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、第1関心領域に対応する第2関心領域を第2X線画像に設定し、第2X線画像と、第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、第2関心領域に対応する第3関心領域を第3X線画像に設定する機能。
画像処理機能(画像処理部)543は、以下の機能(f543-1)を実現する。
(f543-1)第1関心領域に基づいて第1X線画像に画像処理を施し、第2関心領域に基づいて第2X線画像に画像処理を施し、第3関心領域に基づいて第3X線画像に画像処理を施す機能。
なお、画像処理機能543は、以下の付加的な機能(f543-2)又は(f543-3)を更に実現してもよい。
(f543-2)第1関心領域を含む第1領域を切り出すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、第2関心領域を含む第2領域を切り出すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、第3関心領域を含む第3領域を切り出すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する機能。
(f543-3)第1関心領域内に指定された第1指定点、第2関心領域内で第1指定点に対応する第2指定点及び第3関心領域内で第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する機能。この機能は、第1関心領域、第2関心領域及び第3関心領域の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する機能としてもよい。
表示制御機能544は、例えば、入力インタフェース53からの信号を読み込んで、メモリ51から所望のX線画像データを取得してディスプレイ52に表示する制御などを行う。また例えば、表示制御機能(表示制御部)544は、次の機能(f544)を実現する。
(f544)第1領域画像、第2領域画像及び第3領域画像を含む動画像をディスプレイ42に表示させる機能。
なお、医用画像処理装置50内の関心領域設定機能542、画像処理機能543及び表示制御機能544は、X線診断装置1内の関心領域設定機能445、画像処理機能446及び表示制御機能447と同様の機能である。すなわち、情報処理システムとしては、医用画像処理装置50内の各機能542〜544、又はX線診断装置1内の各機能445〜447、のいずれかの動作が実行される。
ネットワークインタフェース55は、医用画像処理装置50をネットワークNwに接続してX線診断装置1等の他の装置と通信するための回路である。ネットワークインタフェース55としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、他の装置との通信にネットワークインタフェース55が介在する旨の記載を省略する。
次に、以上のように構成された情報処理システムの動作について図6乃至図8のフローチャート、及び図9の模式図を用いて説明する。なお、X線診断装置1の処理回路44、及び医用画像処理装置50の処理回路54は、関心領域設定機能、画像処理機能及び表示制御機能に関し、ほぼ同様の動作を実行する。但し、ほぼ重複した文言の繰り返しを避けて理解を容易にする観点から、以下の説明では、当該各機能の動作について、医用画像処理装置50の処理回路54を代表例に挙げて述べる。このような代表例の説明は、適宜、装置名及び参照符号などを読み替えることにより、X線診断装置1内の処理回路44の動作の説明に適用することができる。このことは、以下の各実施形態及び各変形例でも同様である。
ステップST10において、X線診断装置1は、冠動脈の2軸回転DA撮影を行うように、Cアーム14をRAO−LAO方向とCRA−CAU方向とに回転動作させながら、X線発生部12からX線を天板33上の被検体Pに照射する。なお、Cアーム14は、予めプログラムされた回転動作を実行してもよく、操作者の手動操作に従った回転動作を実行してもよい。すなわち、Cアーム14の軌道は、所定の軌道でもよく、所定の軌道でなくてもよい。このことは、以下の各実施形態及び各変形例でも同様である。また、X線検出器13は、被検体Pを透過したX線を検出し、検出結果としての投影データをメモリ41に保存する。X線診断装置1の処理回路44は、取得機能444により、メモリ41から時系列に沿って複数の投影データを取得し、複数の投影データにフィルタリング処理等の画像処理を行って複数のX線画像を生成し、当該複数のX線画像をメモリ41に保存する。このような2軸回転DA撮影により、X線診断装置1は、時系列に沿って複数のX線画像を取得する。
しかる後、医用画像処理装置50の処理回路54は、取得機能541により、X線診断装置1からメモリ41内の複数のX線画像を取得し、当該複数のX線画像をメモリ51に保存する。これにより、医用画像処理装置50は、2軸回転DA撮影により生成された複数のX線画像をX線診断装置1から取得する。
ステップST10の終了後、ステップST20において、医用画像処理装置50の処理回路54は、関心領域設定機能542により、当該X線画像に関心領域を設定する。詳しくは、処理回路54は、例えば図3に示したように、操作者の操作により、1フレーム目の第1関心領域ROI_f1を設定する。次に、処理回路54は、第1X線画像g1Xと第2X線画像g2xとの間の比較に基づき、1フレーム目の第1関心領域ROI_f1に対応する領域として、2フレーム目の第2関心領域ROI_f2を設定する。この比較の際には、パターンマッチング等の画像認識技術を用いてもよい。同様に、処理回路54は、第2X線画像g2Xと第3X線画像g3xとの間の比較に基づき、2フレーム目の第2関心領域ROI_f2に対応する領域として、3フレーム目の第3関心領域ROI_f3を設定する。以下同様に、処理回路54は、順次、関心領域をX線画像に設定する。このようなステップST20は、例えば、図7のステップST21〜ST26に示すように実行される。
ステップST21において、処理回路54は、操作者による入力インタフェース53の操作に従い、各々のX線画像のうち、第N X線画像を選択する。例えば、動画像を再生中に、Nフレーム目の第N X線画像を選択したとする。理解を容易にするため、この選択した第N X線画像を第1X線画像と呼ぶ(N=1)。
ステップST22において、処理回路54は、操作者による入力インタフェース53の操作に従い、第N X線画像に第N関心領域を設定する。すなわち、Nフレーム目の第1X線画像に第1関心領域を設定する(但し、N=1)。具体的には例えば、操作者の操作に応じて第1X線画像に第1指定点が指定されると、この第1指定点を含む一定領域を、第1関心領域として設定すればよい。
ステップST23において、処理回路54は、第N関心領域が設定された第NX線画像と、第NX線画像に対して時間的に隣接したフレームである第(N+1)X線画像とを比較する。ステップST22の後であればN=1なので、処理回路54は、第1関心領域が設定された第1X線画像と、第2X線画像とを比較する。ステップST26の後であれば、Nの値による。例えば、N=2の場合、処理回路54は、第2関心領域が設定された第2X線画像と、第3X線画像とを比較する。
ステップST24において、処理回路54は、前述した第N X線画像と第(N+1)X線画像との間の比較に基づいて、第N関心領域に対応する第(N+1)関心領域を第(N+1)X線画像に設定する。N=1であれば、処理回路54は、第1関心領域に対応する第2関心領域を第2X線画像に設定する。また、ステップST26の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第2関心領域に対応する第3関心領域を第3X線画像に設定する。なお、対応する第(N+1)関心領域の同定精度を向上させるために、互いに異なる撮像角度の任意の2フレームから指定点を自動又は手動で指示し、当該2フレームのX線画像の撮像角度情報に基づいて、指定点の深度(3次元空間上の位置)を求めてもよい。これにより、他フレームでも指定点の位置を同定することができる。補足すると、各フレームの撮像角度と3次元空間上の位置から指定点の3次元空間上の位置を割り出すことで、他フレーム内で比較する領域を限定することができる。
ステップST25において、処理回路54は、第(N+1)関心領域を設定した第(N+1)X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、ステップST20を終了してステップST30に移行する。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST26において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST23の処理に戻る。
以上のステップST21〜ST26の処理により、ステップST20が完了する。
ステップST20の完了後、ステップST30において、処理回路54は、画像処理機能543により、関心領域に基づく画像処理をX線画像に施す。例えば、処理回路54は、第1関心領域に基づいて第1X線画像に画像処理を施し、第2関心領域に基づいて第2X線画像に画像処理を施し、第3関心領域に基づいて第3X線画像に画像処理を施す。以下同様に、処理回路54は、順次、画像処理をX線画像に施す。このようなステップST30は、様々な画像処理に応じた動作が実行可能である。例えば、ステップST30としては、第1関心領域を含む第1領域を切り出すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、第2関心領域を含む第2領域を切り出すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、第3関心領域を含む第3領域を切り出すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像を生成してもよい。このとき、第1関心領域内に指定された第1指定点、第2関心領域内で第1指定点に対応する第2指定点及び第3関心領域内で第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成してもよい。以下、この指定点を用いる場合を例に挙げて、図8のステップST31〜ST37に示すようにステップST30が実行される。
ステップST31において、処理回路54は、各々のX線画像のうち、第1指定点に応じて第1関心領域が設定された第1X線画像を選択する。この第1X線画像は、フレーム番号N=1としたときの第N X線画像に相当する。しかる後、処理回路54は、図9の上段左側に示すように、第1指定点P_f1に応じた第1関心領域ROI_f1を含む第1領域を切り出すように、第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像g1aを生成する。第1領域画像g1aは、図9中、Nフレーム目の画像である。言い換えるとN=1の場合、処理回路54は、第N指定点に応じた第N関心領域を含む第N領域を切り出すように、第N X線画像に画像処理を施すことにより第N領域画像を生成する。
ステップST32において、処理回路54は、第N X画像の第N関心領域と、第NX線画像に対して時間的に隣接したフレームである第(N+1)X線画像の第(N+1)関心領域とを比較する。ステップST31の後であればN=1なので、処理回路54は、第1関心領域と第2関心領域とを比較する。ステップST37の後であれば、Nの値による。例えば、N=2の場合、処理回路54は、第2関心領域と第3関心領域とを比較する。
ステップST33において、処理回路54は、前述した第N関心領域と第(N+1)関心領域との間の比較に基づいて、第N関心領域の第N指定点に対応する第(N+1)関心領域の第(N+1)指定点を求める。N=1であれば、処理回路54は、第1指定点に対応する第2指定点を求める。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路44は、第2指定点に対応する第3指定点を求める。
ステップST34において、処理回路54は、前述した第N指定点の表示位置に、第(N+1)指定点の表示位置を一致させる。言い換えると、第N関心領域の表示位置に、第(N+1)関心領域の表示位置を一致させる。また、N=1であれば、第1指定点の表示位置に、第2指定点の表示位置を一致させる。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、第2指定点の表示位置に、第3指定点の表示位置を一致させる。
ステップST35において、処理回路54は、第(N+1)指定点に応じた第(N+1)関心領域を含む第(N+1)領域を切り出すように、第(N+1)X線画像に画像処理を施すことにより第(N+1)領域画像を生成する。N=1の場合、処理回路54は、図9の上段中央に示すように、第2指定点P_f2に応じた第2関心領域ROI_f2を含む第2領域を切り出すように、第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像g2aを生成する。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第3指定点P_f3に応じた第3関心領域ROI_f3を含む第3領域を切り出すように、第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像g3aを生成する。
ステップST36において、処理回路54は、第(N+1)領域画像を生成した第(N+1)X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、ステップST30を終了してステップST40に移行する。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST37において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST32の処理に戻る。
以上のステップST31〜ST37の処理により、図9に示したように、各々の指定点P_f1,P_f2,P_f3,P_f4,P_f5,P_f6,…を同一の表示位置にした各々の領域画像g1a,g2a,g3a,g4a,g5a,g6a,…が生成される。これにより、ステップST30が完了する。
ステップST30の完了後、ステップST40において、処理回路54は、表示制御機能544により、第1領域画像g1a、第2領域画像g2a、第3領域画像g3a、…を含む動画像gmvをディスプレイ42に表示させる。ここで、第1領域画像g1a、第2領域画像g2a、第3領域画像g3a、…は、関心領域ROI_f1,ROI_f2,ROI_f3,…の指定点P_f1,P_f2,P_f3,…が同一の表示位置になっている。
このため、ディスプレイ52は、関心領域ROI_f1,ROI_f2,ROI_f3,…の指定点P_f1,P_f2,P_f3,…を同一の表示位置にした動画像gmvを表示する。このとき、動画像gmv全体では、指定点から分岐した血管(冠動脈)が大きく回転しているものの、関心領域及び指定点が同一の表示位置となる。よって、観察者は、視線をほぼ動かさずに動画像の関心領域を観察することができる。
上述したように本実施形態によれば、第1関心領域が設定された第1X線画像と、第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、第1関心領域に対応する第2関心領域を第2X線画像に設定する。第2X線画像と、第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、第2関心領域に対応する第3関心領域を第3X線画像に設定する。
従って、医用画像の動画像において関心のある対象の画像内における位置が変化しても、関心領域をその変化に追従させることができるため、関心のある対象の画像内における位置の変化に対処することができる。
また、本実施形態によれば、第1関心領域に基づいて第1X線画像に画像処理を施し、第2関心領域に基づいて第2X線画像に画像処理を施し、第3関心領域に基づいて第3X線画像に画像処理を施す。
従って、動画像のフレームであるX線画像に施す画像処理に応じて、動画像の関心領域を観察する観察者の負担を軽減させることができる。
また、本実施形態によれば、第1関心領域を含む第1領域を切り出すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像を生成する。第2関心領域を含む第2領域を切り出すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像を生成する。第3関心領域を含む第3領域を切り出すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する。このとき、第1関心領域内に指定された第1指定点、第2関心領域内で第1指定点に対応する第2指定点及び第3関心領域内で第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する。また、第1領域画像、第2領域画像及び第3領域画像を含む動画像を表示部に表示させる。
従って、動画像中の指定点が同一の表示位置に表示されるので、さらに、動画像の関心領域を観察する観察者の負担を軽減させることができる。
ここで、上述した効果について、移動する関心領域を追跡(トラッキング)しない比較例を用いて補足的に述べる。比較例の場合、2軸R−DA撮影で得られた画像を手技中に表示する際に、画像の関心領域が撮影領域をダイナミックに移動するため、常に関心領域を目で追う必要がある術者の如き、観察者の負担が大きい。詳しくは、比較例の場合、観察者は、視線を移動させながら関心領域を観察し、関心領域の血管状態(血管走行や閉塞状態)を把握する必要があるため、負担が大きい。
一方、本実施形態によれば、比較例とは異なり、関心領域をトラッキングすることができるため、医用画像の動画像において、関心領域の位置の変化を抑制するように表示することができる。
[第1の実施形態の第1変形例]
続いて、第1の実施形態の第1変形例について説明する。
第1の実施形態の第1変形例は、動画像中の血管の傾きの変動を抑制する構成である。
具体的には、医用画像処理装置50の処理回路54の画像処理機能543は、前述した機能(f543-3)に代えて、以下の機能(f543-4)を更に実現する構成となっている。
(f543-4)第1領域画像に撮像された同一の血管の上流側と下流側との2つの第1関心領域内に指定された2つの第1指定点と、当該2つの第1指定点の中間に位置する第1中間点との3点のうちのいずれかを第1固定点とし、第1領域画像と第2X線画像との比較に基づいて、第2X線画像の2つの第2関心領域内で2つの第1指定点に対応する2つの第2指定点と、第2X線画像内で2つの第2指定点の中間に位置する第2中間点との3点のうち、第1固定点に対応する点を第2固定点とし、第2X線画像と前記第3X線画像との比較に基づいて、第3X線画像の2つの第3関心領域内で2つの第2指定点に対応する2つの第3指定点と、第3X線画像内で2つの第3指定点の中間に位置する第3中間点との3点のうち、第2固定点に対応する点を第3固定点とし、第1固定点乃至第3固定点の各々の表示位置を互いに同一にし、且つ第1中間点乃至第3中間点の各々の近傍における血管の傾きを略一定にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する機能。
他の構成は、第1の実施形態と同様である。
以上のような構成によれば、医用画像処理装置50において、画像処理機能543以前のステップST10,ST20は、第1の実施形態と同様に実行される。但し、ステップST22では、同一の血管の上流側と下流側とで2つの第1指定点を指定することにより、2つの第1指定点を個別に囲む2つの第1関心領域を設定するものとする。ステップST30は、図10乃至図12に示すように、ステップST31A〜ST37により実行される。添字Aは、前述したステップとは若干異なる旨を示している。以下の各実施形態及び変形例についても同様に、異なる部分にはアルファベットの添字を付して述べる。
ステップST31Aにおいて、処理回路54は、各々のX線画像のうち、2つの第1指定点に応じて2つの第1関心領域が設定された第1X線画像を選択する。この第1X線画像は、フレーム番号N=1としたときの第N X線画像に相当する。
しかる後、処理回路54は、図11の上段左側に示すように、2つの第1指定点Pa_f1,Pb_f1に応じた2つの第1関心領域ROIa_f1,ROIb_f1を含む第1領域を切り出すように、第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像g11aを生成する。なお、2つの第1指定点Pa_f1,Pb_f1の間には、1つの第1中間点Pc_f1がある。第1領域画像g11aは、図11中、Nフレーム目の画像である。言い換えるとN=1の場合、処理回路54は、2つの第N指定点に応じた2つの第N関心領域を含む第N領域を切り出すように、第N X線画像に画像処理を施すことにより第N領域画像を生成する。
ステップST32Aにおいて、処理回路54は、第N X画像の2つの第N関心領域と、第NX線画像に対して時間的に隣接したフレームである第(N+1)X線画像の2つの第(N+1)関心領域とを比較する。ステップST31Aの後であればN=1なので、処理回路54は、2つの第1関心領域と2つの第2関心領域とを比較する。ステップST37の後であれば、Nの値による。例えば、N=2の場合、処理回路54は、2つの第2関心領域と2つの第3関心領域とを比較する。
ステップST33A−1において、処理回路54は、2つの第N関心領域と2つの第(N+1)関心領域との間の比較に基づいて、2つの第N関心領域の2つの第N指定点に対応する2つの第(N+1)関心領域の2つの第(N+1)指定点を求める。N=1であれば、処理回路54は、2つの第1指定点に対応する2つの第2指定点を求める。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路44は、2つの第2指定点に対応する2つの第3指定点を求める。
ステップST33A−2において、処理回路54は、2つの第(N+1)指定点の間の第(N+1)中間点を求める。N=1であれば、処理回路54は、2つの第2指定点の間の第2中間点を求める。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路44は、2つの第3指定点の間の第3中間点を求める。
ステップST34A−1において、処理回路54は、前述した第N中間点の表示位置に、第(N+1)中間点の表示位置を一致させる。また、N=1であれば、第1指定点の表示位置に、第2指定点の表示位置を一致させる。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、第2指定点の表示位置に、第3指定点の表示位置を一致させる。但し、これに限らず、中間点に代えて、前述同様に、指定点の表示位置を一致させてもよい。すなわち、表示位置を一定にする固定点は、中間点、第1指定点及び第2
指定点のうちのいずれでもよい。
ステップST34A−2において、処理回路54は、前述した第N中間点近傍の血管の傾きに、第(N+1)中間点近傍の血管の傾きを一致させる。例えば図12に示すように、第N中間点Pc近傍の血管Lbvの傾きΔPcは、第N中間点Pcの座標を(x1,y1)、第N中間点Pc近傍の点Pdの座標を(x2,y2)とすると、2点Pc,Pdを通る直線L1の傾きとして近似的に求められる。
ΔPc=(y2−y1)/(x2−x1)
ここで、第N中間点近傍の血管の傾きΔPcに、第(N+1)中間点近傍の血管の傾きを一致させるには、例えば、第(N+1)中間点近傍の点Pdのy座標を次式の値となるように、第(N+1)中間点Pcを中心として第(N+1)X線画像を回転させればよい。
y2=ΔPc(x2−x1)+y1
ステップST35Aにおいて、処理回路54は、2つの第(N+1)指定点に応じた2つの第(N+1)関心領域を含む第(N+1)領域を切り出すように、第(N+1)X線画像に画像処理を施すことにより第(N+1)領域画像を生成する。N=1の場合、処理回路54は、図11の上段右側に示すように、2つの第2指定点Pa_f2,Pb_f2に応じた2つの第2関心領域ROIa_f2,ROIb_f2を含む第2領域を切り出すように、第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像g12aを生成する。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、2つの第3指定点Pa_f3,Pb_f3に応じた2つの第3関心領域ROIa_f3,ROIb_f3を含む第3領域を切り出すように、第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像g13aを生成する。図11に示すように、各々の中間点Pc_f1,Pc_f2,Pc_f3,…近傍の血管の傾きは、ほぼ固定されている。
ステップST36において、処理回路54は、第(N+1)領域画像を生成した第(N+1)X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、ステップST30を終了してステップST40に移行する。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST37において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST32Aの処理に戻る。
ステップST30の完了後、ステップST40において、処理回路54は、表示制御機能544により、第1領域画像g11a、第2領域画像g12a、第3領域画像g13a、…を含む動画像gmvをディスプレイ42に表示させる。ここで、第1領域画像g11a、第2領域画像g12a、第3領域画像g13a、…は、中間点Pc_f1,P_f2,P_f3,…が同一の表示位置になっており、中間点Pc_f1,P_f2,P_f3,…近傍の血管の傾きが略一定にされている。
このため、ディスプレイ52は、2つの指定点Pa_f1,Pb_f1,…間の距離が変動するものの、中間点Pc_f1,…を同一の表示位置にすると共に、中間点Pc_f1,…近傍の血管の傾きをほぼ固定した動画像gmvを表示する。このとき、動画像gmv全体では、第1の実施形態に比べ、指定点Pa_f1,…から分岐した血管(冠動脈)の回転が抑制される。よって、観察者は、視線をほぼ動かさずに動画像の関心領域を観察することができる。
上述したように第1の実施形態の第1変形例によれば、第1領域画像に撮像された同一の血管の上流側と下流側との2つの第1関心領域内に指定された2つの第1指定点と、当該2つの第1指定点の中間に位置する第1中間点との3点のうちのいずれかを第1固定点とし、第1領域画像と第2X線画像との比較に基づいて、第2X線画像の2つの第2関心領域内で2つの第1指定点に対応する2つの第2指定点と、第2X線画像内で2つの第2指定点の中間に位置する第2中間点との3点のうち、第1固定点に対応する点を第2固定点とし、第2X線画像と前記第3X線画像との比較に基づいて、第3X線画像の2つの第3関心領域内で2つの第2指定点に対応する2つの第3指定点と、第3X線画像内で2つの第3指定点の中間に位置する第3中間点との3点のうち、第2固定点に対応する点を第3固定点とし、第1固定点乃至第3固定点の各々の表示位置を互いに同一にし、且つ第1中間点乃至第3中間点の各々の近傍における血管の傾きを略一定にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成する。
従って、第1の実施形態に比べ、一方の指定点から分岐した血管(冠動脈)の回転が抑制されるので、視線をほぼ動かさずに動画像の関心領域を観察することができる。
[第1の実施形態の第2変形例]
続いて、第1の実施形態の第2変形例について説明する。
第1の実施形態の第2変形例は、画像処理機能543が指定点に関する機能(f543-3)及び中間点に関する機能(f543-4)を用いず、切り出しに関する機能(f543-2)を用いる構成である。
他の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。
以上のような構成によれば、医用画像処理装置50の処理回路54は、図4に示したように、第1関心領域ROI_f1を含む第1領域121aを切り出すように第1X線画像g121xに画像処理を施すことにより第1領域画像g121aを生成する。また、処理回路54は、第2関心領域ROI_f2を含む第2領域122aを切り出すように第2X線画像g122xに画像処理を施すことにより第2領域画像g122aを生成する。また同様に、処理回路54は、第3関心領域ROI_f3を含む第3領域123aを切り出すように第3X線画像g123xに画像処理を施すことにより第3領域画像g123aを生成する。以下同様に、処理回路54は、フレーム毎に、関心領域を含む領域を切り出すようにX線画像に画像処理を施すことにより領域画像を生成する。これにより、図4に示したように、各々の領域画像g121a,…を含む動画像gmvが表示される。
従って、第1の実施形態の第2変形例によれば、第1の実施形態の効果に加え、指定点の表示位置を一定にする処理を省略することができる。
[第1の実施形態の第3変形例]
続いて、第1の実施形態の第3変形例について説明する。
第1の実施形態の第3変形例は、関心領域設定機能542が、2軸回転DA撮影により得られたX線画像とは別のライブ画像に基づいて、当該X線画像の関心領域を設定する構成である。ライブ画像としては、例えば、カテーテルの画像を含む冠動脈のX線画像としてもよい。また、「ライブ画像」は、リアルタイム処理により取得される画像であるので、「リアルタイム画像」と呼んでもよい。但し、リアルタイム処理は、厳密に、撮像された瞬間に取得する処理を意味するのではなく、X線診断装置1側でX線画像が順次取得される処理に並行して、医用画像処理装置50側で当該X線画像が順次取得される処理を意味する。
他の構成は、第1の実施形態の構成とほぼ同様である。
以上のような構成によれば、医用画像処理装置50において、関心領域設定機能542以前のステップST10は、第1の実施形態と同様に実行される。但し、ステップST10の後、第1の実施形態とは異なり、X線透視撮影により、被検体の現在のX線画像であるライブ画像がX線診断装置1により撮像される。このライブ画像は、ステップST10で得られたX線画像とは別のX線画像であり、X線診断装置1から医用画像処理装置50に取得され、ディスプレイ52に表示される。
ステップST20は、例えば、図13のステップST21〜ST24A−4に示すように実行される。
ステップST21〜ST23は、前述同様に実行される。
ステップST24A−1において、処理回路54は、前述した第N X線画像と第(N+1)X線画像との間の比較に基づいて、第N関心領域に対応する第(N+1)関心領域の候補を第(N+1)X線画像に設定する。N=1であれば、処理回路54は、第1関心領域に対応する第2関心領域の候補を第2X線画像に設定する。また、ステップST51の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第2関心領域に対応する第3関心領域の候補を第3X線画像に設定する。
ステップST24A−2において、処理回路54は、ライブ画像内の特徴位置を同定する。例えば、処理回路54は、ライブ画像内のカテーテル先端の位置を同定する。
ステップST24A−3において、処理回路54は、特徴位置に対応するライブ画像内の特徴領域と、第(N+1)X線画像内の第(N+1)関心領域の候補とを比較する。ここで、特徴領域は、特徴位置を含む領域であって、画像比較のために、関心領域の候補と同程度の大きさをもつ領域である。
ステップST24A−4は、処理回路54は、ライブ画像内の特徴領域と第(N+1)関心領域の候補との間の比較に基づいて、特徴領域に対応する第(N+1)関心領域を第(N+1)X線画像に設定する。N=1であれば、処理回路54は、第1関心領域に対応する第2関心領域の候補を第2X線画像に設定する。また、ステップST51の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第2関心領域に対応する第3関心領域の候補を第3X線画像に設定する。
以上のステップST21〜ST24A−4の処理により、ステップST20が完了する。
ステップST20の完了後、ステップST30が前述同様に実行される。ここで、ステップST30としては、第1の実施形態、その第1変形例又は第2変形例、のいずれのステップST30を用いてもよい。
ステップST30の後、ステップST40が前述同様に実行される。
ステップST50において、処理回路54は、ステップST24A−4にて第(N+1)関心領域を設定した第(N+1)X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、2軸回転DA撮影により得られたX線画像に関する処理を終了する。なお、別途実行中のライブ画像の取得及び表示に関する処理は継続される。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST51において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST23の処理に戻る。
従って、第1の実施形態の第3変形例によれば、第1の実施形態、その第1変形例及び第2変形例のうちのいずれかの効果に加え、動画像とは別のライブ画像内の特徴位置に基づいて、当該動画像の関心領域を設定することができる。
[第1の実施形態の第4変形例]
続いて、第1の実施形態の第4変形例について説明する。
第1の実施形態の第4変形例は、2軸回転DA撮影とは異なり、Cアーム14を回転させずに、心拍で動く領域をトラッキングする場合に関する。具体的には、関心領域設定機能542が、Cアーム14を回転させずに撮像したライブ画像であるX線画像の関心領域を設定する構成である。ライブ画像としては、例えば、カテーテルの画像を含む冠動脈のX線画像としてもよい。
他の構成は、第1の実施形態の構成とほぼ同様である。
以上のような構成によれば、図14に示すように、ステップST10が第1の実施形態とは異なり、ステップST11B,ST12Bとして実行される。ステップST11Bにおいて、X線診断装置1は、Cアーム14を固定した状態でX線透視撮影を行い、例えば、被検体の冠動脈のライブ画像である第N X線画像を撮像すると共に、当該第N X線画像を医用画像処理装置50に送信する。ステップST12Bは同様の処理であるが、ステップST20の途中で実行される。医用画像処理装置50は、冠動脈のライブ画像である第N X線画像をX線診断装置1から取得してディスプレイ52に表示する。
ステップST20では、関心領域設定機能542により、ライブ画像である第N X線画像及び第(N+1)X線画像に関心領域が設定される。具体的には例えば、ステップST20は、以下のステップST21B〜ST24Bに示すように実行される。
ステップST21Bにおいて、医用画像処理装置50の処理回路54は、取得された第N X線画像が第1X線画像の場合にはステップST22Bに移行し、他の場合にはステップST23B−1に移行する。なお、第1X線画像の場合とは、操作者による入力インタフェース53の操作により、第N X線画像に第N関心領域を設定する場合を意味する(但し、N=1)。
ステップST22Bにおいて、処理回路54は、操作者による入力インタフェース53の操作に従い、第N X線画像に第N関心領域を設定する。すなわち、Nフレーム目の第1X線画像に第1関心領域を設定する(但し、N=1)。ステップST22Bの完了により、処理回路54は、ステップST12Bに移行する。
ステップST12Bにおいて、X線診断装置1は、ステップST11Bと同様に、ライブ画像である第(N+1)X線画像を撮像すると共に、当該第(N+1)X線画像を医用画像処理装置50に送信する。医用画像処理装置50は、ライブ画像である第(N+1)X線画像をX線診断装置1から取得してディスプレイ52に表示する。ステップST12Bの後、処理回路54は、ステップST23Bに移行する。
ステップST23Bにおいて、処理回路54は、第N関心領域が設定された第N X線画像と、第N X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第(N+1)X線画像とを比較する。ステップST22Bの後であればN=1なので、処理回路54は、第1関心領域が設定された第1X線画像と、第2X線画像とを比較する。ステップST51の後であれば、Nの値による。例えば、N=2の場合、処理回路54は、第2関心領域が設定された第2X線画像と、第3X線画像とを比較する。
ステップST24Bにおいて、処理回路54は、前述した第N X線画像と第(N+1)X線画像との間の比較に基づいて、第N関心領域に対応する第(N+1)関心領域を第(N+1)X線画像に設定する。N=1であれば、処理回路54は、第1関心領域に対応する第2関心領域を第2X線画像に設定する。また、ステップST51の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第2関心領域に対応する第3関心領域を第3X線画像に設定する。
以上のステップST21B〜ST24Bの処理により、ステップST20が完了する。
ステップST20の完了後、ステップST30が前述同様に実行される。ここで、ステップST30としては、第1の実施形態、その第1変形例又は第2変形例、のいずれのステップST30を用いてもよい。
ステップST30の後、ステップST40が前述同様に実行される。
ステップST50において、処理回路54は、ステップST24Bにて第(N+1)関心領域を設定した第(N+1)X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、X線透視撮影により得られたX線画像に関する処理を終了する。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST51において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST12Bの処理に戻る。
従って、第1の実施形態の第4変形例によれば、動画像がライブ画像である場合にも、第1の実施形態、その第1変形例及び第2変形例のうちのいずれかの効果を得ることができる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態は、第1の実施形態の第2変形例に対する変形例であり、関心領域を識別可能に示すように関心領域表示画像を生成する構成である。
具体的には、医用画像処理装置50の処理回路54の画像処理機能543は、前述した付加的な機能(f543-2)に代えて、以下の付加的な機能(f543-2*)を実現する構成となっている。
(f543-2*)第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1関心領域表示画像を生成し、第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2関心領域表示画像を生成し、第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3関心領域表示画像を生成する機能。
ここで、関心領域を他の領域と識別可能に示すための画像処理としては、例えば、関心領域にランドマークを付加する処理、関心領域の色を変更する処理、関心領域を点滅させる処理などが適宜、使用可能となっている。関心領域にランドマークを付加する処理は、ランドマークが枠の場合に、関心領域を枠で囲む処理を含む。
これに伴い、処理回路54の表示制御機能544は、前述した機能(f544)に代えて、第1関心領域表示画像、第2関心領域表示画像及び第3関心領域表示画像を含む動画像をディスプレイ52に表示させる機能(f544*)を実現する。
他の構成は、第1の実施形態の第2変形例と同様である。
以上のような構成によれば、医用画像処理装置50において、画像処理機能543以前のステップST10,ST20は、第1の実施形態と同様に実行される。ステップST30は、図15乃至図16に示すように、ステップST35C〜ST37により実行される。
ステップST35Cにおいて、医用画像処理装置50の処理回路54は、第N関心領域を他の領域と識別可能に示すように第N X線画像に画像処理を施すことにより第N関心領域表示画像を生成する。N=1の場合、処理回路54は、図16に示すように、第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように第1X線画像にランドマークmkを付加することにより第1関心領域表示画像g21rを生成する。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように第2X線画像にランドマークmkを付加することにより第2関心領域表示画像g22rを生成する。また例えばN=3であれば、処理回路54は、第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように第3X線画像にランドマークmkを付加することにより第3関心領域表示画像g23rを生成する。
ステップST36Cにおいて、処理回路54は、第N関心領域表示画像を生成した第N X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、ステップST30を終了してステップST40に移行する。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST37において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST35Cの処理に戻る。
以上のステップST35C〜ST37の処理により、図16に示したように、各々の関心領域にランドマークmkが付加された各々の関心領域表示画像g21r,g22r,g23r,g24r,…が生成される。これにより、ステップST30が完了する。
ステップST30の完了後、ステップST40において、処理回路54は、表示制御機能544により、第1関心領域表示画像g21r、第2関心領域表示画像g22r、第3関心領域表示画像g23r、…を含む動画像gmvをディスプレイ42に表示させる。
このため、ディスプレイ52は、関心領域をランドマークmkで示す動画像gmvを表示する。このとき、動画像gmv全体では、血管(冠動脈)の分岐を示す関心領域の表示位置が移動しているものの、関心領域がランドマークmkで示されている。よって、観察者は、動画像内の関心領域を容易に追跡しながら観察できる。
上述したように第2の実施形態によれば、第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1関心領域表示画像を生成し、第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2関心領域表示画像を生成し、第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3関心領域表示画像を生成する。また、第1関心領域表示画像、第2関心領域表示画像及び第3関心領域表示画像を含む動画像を表示部に表示させる。
従って、動画像中の関心領域が他の領域と識別可能に示されるので、第1の実施形態の第2変形例と同様に、動画像の関心領域を観察する観察者の負担を軽減させることができる。これに加え、関心領域が他の領域と識別可能に示されることから、観察者は、設定した関心領域が正しいか否かを見直すことができる。また、関心領域が正しく設定されていない場合、関心領域の設定をやり直すことができる。
なお、第2の実施形態は、第1の実施形態及びその全ての変形例に適用することができる。例えば、第1の実施形態及びその第1変形例に適用する場合、図8及び図10に示した領域画像を生成するステップST31,ST31A,ST35,ST35Aに代えて、以下のように、関心領域表示画像を生成するステップを実行すればよい。
すなわち、ステップST31,ST31Aにおける領域を切り出して領域画像を生成する処理に代えて、第N関心領域を他の領域と識別可能に示すように第N X線画像に画像処理を施すことにより第N関心領域表示画像を生成すればよい。同様に、ステップST35,ST35Aにおける領域を切り出して領域画像を生成する処理に代えて、第(N+1)関心領域を他の領域と識別可能に示すように第(N+1)X線画像に画像処理を施すことにより第(N+1)関心領域表示画像を生成すればよい。
また、第2の実施形態を第1の実施形態の第3変形例及び第4変形例に適用する場合も同様である。すなわち、第1の実施形態の第3変形例又は第4変形例の領域画像を生成するステップST30に代えて、第2の実施形態又は第2の実施形態の変形例と同様に、関心領域表示画像を生成するステップST30を実行すればよい。
これにより、第2の実施形態及びその変形例は、第1の実施形態及びその全ての変形例と同様の効果を得ることができる。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態は、第1の実施形態に第2の実施形態を組み合わせた変形例であり、第1の実施形態の画像処理において、関心領域を含む領域を切り出す処理に対し、関心領域を他の領域と識別可能に示す処理を加えた構成である。
具体的には、医用画像処理装置50の処理回路54の画像処理機能543は、前述した付加的な機能(f543-2)に代えて、以下の付加的な機能(f543-2**)を実現する構成となっている。
(f543-2**)第1関心領域を含む第1領域を切り出すと共に、第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、第2関心領域を含む第2領域を切り出すと共に、第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、第3関心領域を含む第3領域を切り出すと共に、第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する機能。
他の構成は、第1の実施形態と同様である。
以上のような構成によれば、第1関心領域を含む第1領域を切り出すと共に、第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように第1X線画像に画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、第2関心領域を含む第2領域を切り出すと共に、第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように第2X線画像に画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、第3関心領域を含む第3領域を切り出すと共に、第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように第3X線画像に画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する。このとき、第1関心領域内に指定された第1指定点、第2関心領域内で第1指定点に対応する第2指定点及び第3関心領域内で第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、第2領域画像及び第3領域画像を生成してもよい。また、第1領域画像、第2領域画像及び第3領域画像を含む動画像を表示部に表示させる。
従って、例えば図17に示すように、動画像中の指定点P_f1,P_f2,P_f3,…が同一の表示位置に表示されると共に、ランドマークmkにより関心領域が識別可能に示されるので、第1の実施形態及び第2の実施形態の両方の効果を得ることができる。
なお、第3の実施形態は、第1の実施形態及びその全ての変形例に適用することができる。例えば、第1の実施形態及びその第1変形例に適用する場合、図8及び図10に示した領域画像を生成するステップST31,ST31A,ST35,ST35Aにおいて、以下のように、領域を切り出すと共に、関心領域を識別可能に示す画像処理を実行すればよい。
すなわち、ステップST31,ST31Aにおける画像処理において、第N関心領域を含む第N領域を切り出すと共に、第N関心領域を他の領域と識別可能に示すように第N X線画像に画像処理を実行すればよい。同様に、ステップST35,ST35Aにおける画像処理において、第(N+1)関心領域を含む第(N+1)領域を切り出すと共に、第(N+1)関心領域を他の領域と識別可能に示すように第(N+1)X線画像に画像処理を実行すればよい。これにより、例えば、第1の実施形態に適用した場合には、前述した図17に示す如き、動画像gmvが表示される。また、第1の実施形態の第1変形例に適用した場合には、図18に示すように、中間点Pc_f1,…の位置及び血管の傾きを固定しつつ、ランドマークmkにより2つの関心領域ROIa_f1,ROIb_f1,を識別可能に示す動画像gmvが表示される。
また、第1の実施形態の第2変形例に適用する場合、図8及び図10に示したステップST30に代えて、図19及び図20に示すように、領域を切り出すと共に、関心領域を識別可能に示すステップST30を実行すればよい。図19に示すステップST30は、ステップST35D〜ST37により実行される。
ステップST35Dにおいて、医用画像処理装置50の処理回路54は、第N関心領域を含む第N領域を切り出すと共に、第N関心領域を他の領域と識別可能に示すように第N X線画像に画像処理を施すことにより第N領域画像を生成する。N=1の場合、処理回路54は、図20に示すように、第1関心領域を含む第1領域g21aを切り出すと共に、第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように第1X線画像g21xにランドマークmkを付加することにより第1領域画像g21aを生成する。また、ステップST37の後はNの値によるが、例えばN=2であれば、処理回路54は、第2関心領域を含む第2領域g22aを切り出すと共に、第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように第2X線画像g22xにランドマークmkを付加することにより第2領域画像g22aを生成する。また例えばN=3であれば、処理回路54は、第3関心領域を含む第3領域g23aを切り出すと共に、第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように第3X線画像g23xにランドマークmkを付加することにより第3領域画像g23aを生成する。
ステップST36Dにおいて、処理回路54は、第N領域画像を生成した第N X線画像が最後の画像か否かを判定する。判定の結果、最後の画像であれば、処理回路54は、ステップST30を終了してステップST40に移行する。
一方、判定の結果が否であれば、ステップST37において、フレーム番号Nの値を1だけ増加し、ステップST35Dの処理に戻る。
このように、第2の実施形態を第1の実施形態の第2変形例に適用することができる。
また、第2の実施形態を第1の実施形態の第3変形例及び第4変形例に適用する場合も同様である。すなわち、第1の実施形態の第3変形例又は第4変形例の領域画像を生成するステップST30において、第2の実施形態又は第2の実施形態の変形例と同様に、領域を切り出すと共に、関心領域を識別可能に示す画像処理を実行すればよい。
これにより、第3の実施形態及びその変形例は、第1の実施形態及びその変形例のいずれかと、第2の実施形態との両方の効果を得ることができる。
<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態について説明する。
第4の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、次々に設定した関心領域を、画像処理に用いる構成に代えて、Cアーム14と天板33の制御に用いる構成である。
これに伴い、処理回路44,54の関心領域設定機能445,542は、前述した機能に加え、複数方向から撮像されたX線画像において設定された関心領域によって、三次元空間内における関心部位の位置を特定する。例えば、関心領域設定機能445,542は、互いに異なる撮像角度の2フレームのX線画像において、関心部位の位置を自動で指定し、当該2フレームの撮像角度情報に基づいて、関心部位の深度(3次元空間上の位置)を求めてもよい。これにより、他フレームでも関心部位の位置を特定できる。2フレームのX線画像内の関心部位の位置としては、例えば、関心領域内に自動で指定された指定点の位置としてもよく、2つの指定点の中間に位置する中間点の位置としてもよい。
これに加え、関心領域設定機能445,542は、当該特定した関心部位の位置に基づいて、Cアーム14と天板33とを動作させて当該関心部位をアイソセンタに位置させるように駆動制御機能442を制御する。なお、関心領域設定機能542の場合、ネットワークNwを介して、駆動制御機能442を制御する。なお、本実施形態において、関心領域設定機能445,542に追加した機能は、関心領域設定機能445,542に追加する構成に代えて、関心領域設定機能445,542とは別の機能(例、関心部位位置特定機能、アイソセンタ制御機能など)として設けてもよく、あるいは画像処理機能446,543に追加してもよい。
処理回路44の駆動制御機能442は、前述した機能に加え、関心領域設定機能445,542に制御され、三次元空間内における関心部位をアイソセンタに位置させるように、Cアーム駆動装置141及び寝台駆動装置32を制御する。
他の構成は、第1の実施形態と同様である。なお、各機能の動作について、医用画像処理装置50の処理回路54を代表例に挙げて述べることも同様である。また、代表例の説明は、適宜、参照符号などの読み替えにより、X線診断装置1内の処理回路44の動作の説明に適用できることも同様である。
以上のような構成によれば、1回目のステップST10が前述同様に実行され、2軸回転DA撮影により、X線診断装置1は、時系列に沿って複数のX線画像を取得する。続いて、ステップST20が前述同様に実行され、医用画像処理装置50の処理回路54により、当該複数のX線画像に順次、関心領域が設定される。
ステップST20の後、処理回路54は、複数方向から撮像されたX線画像において設定された関心領域によって、三次元空間内における関心部位の位置を特定する。しかる後、処理回路54は、当該特定した関心部位の位置に基づいて、Cアーム14と天板33とを動作させて当該関心部位をアイソセンタに位置させるように、X線診断装置1の処理回路44を制御する。
従って、X線診断装置1は、その後に、スライド動作や主回転動作を行いながら関心部位を撮像して観察する際に(例えば、X線透視下で観察する際に)、関心部位が常に、X線発生部12のX線焦点とX線検出器13の中心とを結ぶ線分上に位置することとなる。このとき、処理回路44は、当該撮像により得られたX線画像をディスプレイ42に表示させる。
このため、ディスプレイ42は、アイソセンタに位置する関心部位を同一の表示位置(画像中心)にした動画像を表示する。このとき、動画像全体では、関心部位の周囲が大きく回転しているものの、関心部位が同一の表示位置となる。よって、観察者は、視線をほぼ動かさずに動画像の関心部位を観察することができる。
上述したように第4の実施形態によれば、複数方向から撮像されたX線画像において設定された関心領域によって、三次元空間内における関心部位の位置を特定し、当該特定した関心部位の位置に基づいて、当該関心部位をアイソセンタに位置させるように、Cアーム及び天板を制御する。従って、その後の撮像において、スライド動作や主回転動作を行っても関心のある対象が常に画像中心に位置するようになるため、観察者の視線移動を低減することができる。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第1関心領域が設定された第1X線画像と、第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、第1関心領域に対応する第2関心領域を第2X線画像に設定する。第2X線画像と、第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、第2関心領域に対応する第3関心領域を第3X線画像に設定する。
また、第1関心領域に基づいて第1X線画像に画像処理を施し、第2関心領域に基づいて第2X線画像に画像処理を施し、第3関心領域に基づいて第3X線画像に画像処理を施す。
従って、動画像のフレームであるX線画像に施す画像処理に応じて、動画像の関心領域を観察する観察者の負担を軽減させることができる。
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。さらに、図1又は図5における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
なお、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。
1 X線診断装置
10 撮像装置
11 高電圧発生装置
12 X線発生部
13 X線検出器
14 Cアーム
141 Cアーム駆動装置
30 寝台装置
31 基台
32 寝台駆動装置
33 天板
34 支持フレーム
40 コンソール装置
41,51 メモリ
42,52 ディスプレイ
43,53 入力インタフェース
44,54 処理回路
441 システム制御機能
442 駆動制御機能
443 X線制御機能
444,541 取得機能
445,542 関心領域設定機能
446,543 画像処理機能
447,544 表示制御機能、
45,55 ネットワークインタフェース
46,50 医用画像処理装置
121a 第1領域
122a 第2領域
123a 第3領域
g1a,g121a 第1領域画像
g2a,g122a 第2領域画像
g3a,g123a 第3領域画像
g1x,g121x 第1X線画像
g2x,g122x 第2X線画像
g3x,g123x 第3X線画像
gmv 動画像
Nw ネットワーク
mk ランドマーク
P_f1,Pa_f1,Pb_f1 第1指定点
P_f2,Pa_f2,Pb_f2 第2指定点
P_f3,Pa_f3,Pb_f3 第3指定点
Pc_f1 第1中間点
Pc_f2 第2中間点
Pc_f3 第3中間点
ROI_f1,ROIa_f1,ROIb_f1 第1関心領域
ROI_f2,ROIa_f2,ROIb_f2 第2関心領域
ROI_f3,ROIa_f2,ROIb_f2 第3関心領域

Claims (21)

  1. 第1関心領域が設定された第1X線画像と、前記第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、前記第1関心領域に対応する第2関心領域を前記第2X線画像に設定し、前記第2X線画像と、前記第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、前記第2関心領域に対応する第3関心領域を前記第3X線画像に設定する関心領域設定部と、
    を備える医用画像処理装置。
  2. 前記第1関心領域に基づいて前記第1X線画像に画像処理を施し、前記第2関心領域に基づいて前記第2X線画像に画像処理を施し、前記第3関心領域に基づいて前記第3X線画像に画像処理を施す画像処理部を更に備える、請求項1に記載の医用画像処理装置。
  3. 前記画像処理部は、前記第1関心領域を含む第1領域を切り出すように前記第1X線画像に前記画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、前記第2関心領域を含む第2領域を切り出すように前記第2X線画像に前記画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、前記第3関心領域を含む第3領域を切り出すように前記第3X線画像に前記画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する、請求項2に記載の医用画像処理装置。
  4. 前記第1領域画像、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を含む動画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項3に記載の医用画像処理装置。
  5. 前記画像処理部は、前記第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第1X線画像に前記画像処理を施すことにより第1関心領域表示画像を生成し、前記第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第2X線画像に前記画像処理を施すことにより第2関心領域表示画像を生成し、前記第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第3X線画像に前記画像処理を施すことにより第3関心領域表示画像を生成する、請求項2に記載の医用画像処理装置。
  6. 前記第1関心領域表示画像、前記第2関心領域表示画像及び前記第3関心領域表示画像を含む動画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項5に記載の医用画像処理装置。
  7. 前記画像処理部は、前記第1関心領域を含む第1領域を切り出すと共に、前記第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第1X線画像に前記画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、前記第2関心領域を含む第2領域を切り出すと共に、前記第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第2X線画像に前記画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、前記第3関心領域を含む第3領域を切り出すと共に、前記第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第3X線画像に前記画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する、請求項2に記載の医用画像処理装置。
  8. 前記第1領域画像、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を含む動画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項7に記載の医用画像処理装置。
  9. 前記画像処理部は、前記第1関心領域内に指定された第1指定点、前記第2関心領域内で前記第1指定点に対応する第2指定点及び前記第3関心領域内で前記第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を生成する、請求項4又は8に記載の医用画像処理装置。
  10. 前記画像処理部は、
    前記第1領域画像に撮像された同一の血管の上流側と下流側との2つの前記第1関心領域内に指定された2つの第1指定点と、当該2つの第1指定点の中間に位置する第1中間点との3点のうちのいずれかを第1固定点とし、
    前記第1領域画像と前記第2X線画像との比較に基づいて、前記第2X線画像の2つの前記第2関心領域内で前記2つの第1指定点に対応する2つの第2指定点と、前記第2X線画像内で前記2つの第2指定点の中間に位置する第2中間点との3点のうち、前記第1固定点に対応する点を第2固定点とし、
    前記第2X線画像と前記第3X線画像との比較に基づいて、前記第3X線画像の2つの前記第3関心領域内で前記2つの第2指定点に対応する2つの第3指定点と、前記第3X線画像内で前記2つの第3指定点の中間に位置する第3中間点との3点のうち、前記第2固定点に対応する点を第3固定点とし、
    前記第1固定点乃至前記第3固定点の各々の表示位置を互いに同一にし、且つ前記第1中間点乃至前記第3中間点の各々の近傍における前記血管の傾きを略一定にするように、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を生成する、請求項4又は8に記載の医用画像処理装置。
  11. 第1関心領域が設定された第1X線画像と、前記第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、前記第1関心領域に対応する第2関心領域を前記第2X線画像に設定し、前記第2X線画像と、前記第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、前記第2関心領域に対応する第3関心領域を前記第3X線画像に設定する関心領域設定部と、
    を備えるX線診断装置。
  12. 前記第1関心領域に基づいて前記第1X線画像に画像処理を施し、前記第2関心領域に基づいて前記第2X線画像に画像処理を施し、前記第3関心領域に基づいて前記第3X線画像に画像処理を施す画像処理部を更に備える、請求項11に記載のX線診断装置。
  13. 前記画像処理部は、前記第1関心領域を含む第1領域を切り出すように前記第1X線画像に前記画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、前記第2関心領域を含む第2領域を切り出すように前記第2X線画像に前記画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、前記第3関心領域を含む第3領域を切り出すように前記第3X線画像に前記画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する、請求項12に記載のX線診断装置。
  14. 前記第1領域画像、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を含む動画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項13に記載のX線診断装置。
  15. 前記画像処理部は、前記第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第1X線画像に前記画像処理を施すことにより第1関心領域表示画像を生成し、前記第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第2X線画像に前記画像処理を施すことにより第2関心領域表示画像を生成し、前記第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第3X線画像に前記画像処理を施すことにより第3関心領域表示画像を生成する、請求項12に記載のX線診断装置。
  16. 前記第1関心領域表示画像、前記第2関心領域表示画像及び前記第3関心領域表示画像を含む動画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項15に記載のX線診断装置。
  17. 前記画像処理部は、前記第1関心領域を含む第1領域を切り出すと共に、前記第1関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第1X線画像に前記画像処理を施すことにより第1領域画像を生成し、前記第2関心領域を含む第2領域を切り出すと共に、前記第2関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第2X線画像に前記画像処理を施すことにより第2領域画像を生成し、前記第3関心領域を含む第3領域を切り出すと共に、前記第3関心領域を他の領域と識別可能に示すように前記第3X線画像に前記画像処理を施すことにより第3領域画像を生成する、請求項12に記載のX線診断装置。
  18. 前記第1領域画像、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を含む動画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項17に記載のX線診断装置。
  19. 前記画像処理部は、前記第1関心領域内に指定された第1指定点、前記第2関心領域内で前記第1指定点に対応する第2指定点及び前記第3関心領域内で前記第2指定点に対応する第3指定点、の各々の表示位置を互いに同一にするように、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を生成する、請求項14又は18に記載のX線診断装置。
  20. 前記画像処理部は、
    前記第1領域画像に撮像された同一の血管の上流側と下流側との2つの前記第1関心領域内に指定された2つの第1指定点と、当該2つの第1指定点の中間に位置する第1中間点との3点のうちのいずれかを第1固定点とし、
    前記第1領域画像と前記第2X線画像との比較に基づいて、前記第2X線画像の2つの前記第2関心領域内で前記2つの第1指定点に対応する2つの第2指定点と、前記第2X線画像内で前記2つの第2指定点の中間に位置する第2中間点との3点のうち、前記第1固定点に対応する点を第2固定点とし、
    前記第2X線画像と前記第3X線画像との比較に基づいて、前記第3X線画像の2つの前記第3関心領域内で前記2つの第2指定点に対応する2つの第3指定点と、前記第3X線画像内で前記2つの第3指定点の中間に位置する第3中間点との3点のうち、前記第2固定点に対応する点を第3固定点とし、
    前記第1固定点乃至前記第3固定点の各々の表示位置を互いに同一にし、且つ前記第1中間点乃至前記第3中間点の各々の近傍における前記血管の傾きを略一定にするように、前記第2領域画像及び前記第3領域画像を生成する、請求項14又は18に記載のX線診断装置。
  21. 第1関心領域が設定された第1X線画像と、前記第1X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第2X線画像との間の比較に基づいて、前記第1関心領域に対応する第2関心領域を前記第2X線画像に設定し、前記第2X線画像と、前記第2X線画像に対して時間的に隣接したフレームである第3X線画像との間の比較に基づいて、前記第2関心領域に対応する第3関心領域を前記第3X線画像に設定する関心領域設定機能、
    をコンピュータに実現させるための医用画像処理プログラム。
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