JP2021133036A - 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

Abstract

【課題】血管内に挿入された医用デバイスの位置の把握を容易にすること。【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、画像取得部と、デバイス情報取得部と、表示制御部とを備える。画像取得部は、血管内に医用デバイスが挿入された被検体から収集された２次元Ｘ線画像と、前記被検体の血管を含む３次元血管画像とを取得する。デバイス情報取得部は、前記医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得する。表示制御部は、前記位置情報に基づいて前記３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において前記３次元血管画像と前記２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる。【選択図】図１

Description

本明細書等に開示の実施形態は、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。

被検体の血管内に医用デバイスを挿入して行なう種々の手技が知られている。また、このような手技を行なう場合において、Ｘ線画像を用いて血管内の医用デバイスの位置を確認する技術が知られている。しかしながら、Ｘ線画像を参照しても、医用デバイスの３次元的な位置や姿勢を把握しづらい場合があった。

特開２００９−１８１８４号公報

本明細書等に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、血管内に挿入された医用デバイスの位置の把握を容易にすることである。ただし、本明細書等に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を、本明細書等に開示の実施形態が解決する他の課題として位置付けることもできる。

実施形態の医用画像処理装置は、画像取得部と、デバイス情報取得部と、表示制御部とを備える。画像取得部は、血管内に医用デバイスが挿入された被検体から収集された２次元Ｘ線画像と、前記被検体の血管を含む３次元血管画像とを取得する。デバイス情報取得部は、前記医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得する。表示制御部は、前記位置情報に基づいて前記３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において前記３次元血管画像と前記２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる。

図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係る処理の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る血管及び医用デバイスの一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る処理の一例を示す図である。 図６Ａは、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。 図６Ｂは、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。 図７Ａは、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。 図７Ｂは、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。 図９は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態に係る処理の一例を示す図である。 図１１は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、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の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態では、医用画像処理装置３０を含んだ医用画像処理システム１を例として説明する。例えば、医用画像処理システム１は、図１に示すように、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０を備える。Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０は、ネットワークＮＷを介して接続される。なお、図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。

Ｘ線診断装置１０は、被検体ＰからＸ線画像を収集する装置である。例えば、Ｘ線診断装置１０は、血管内に医用デバイスが挿入された被検体Ｐから２次元Ｘ線画像を収集し、収集した２次元Ｘ線画像を画像保管装置２０又は医用画像処理装置３０に対して送信する。なお、Ｘ線診断装置１０については後述する。

画像保管装置２０は、各種の医用画像を保管する。例えば、画像保管装置２０は、被検体Ｐの血管を含む３次元血管画像を保管する。例えば、画像保管装置２０は、３次元血管画像として、血管内に造影剤を注入した状態の被検体Ｐから収集された３次元Ｘ線画像を保管する。なお、３次元血管画像は、Ｘ線診断装置１０により収集されたものであってもよいし、他の装置により収集されたものであってもよい。また、例えば、画像保管装置２０は、Ｘ線診断装置１０により被検体Ｐから収集された２次元Ｘ線画像を保管する。例えば、画像保管装置２０は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。

医用画像処理装置３０は、Ｘ線診断装置１０又は画像保管装置２０から取得した画像に基づく各種の処理を実行する。例えば、医用画像処理装置３０は、図１に示すように、入力インタフェース３１と、ディスプレイ３２と、メモリ３３と、処理回路３４とを有する。

入力インタフェース３１は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３４に出力する。例えば、入力インタフェース３１は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インタフェース３１は、医用画像処理装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インタフェース３１は、モーションキャプチャによりユーザからの入力操作を受け付ける回路であっても構わない。一例を挙げると、入力インタフェース３１は、トラッカーを介して取得した信号やユーザについて収集された画像を処理することにより、ユーザの体動や視線等を入力操作として受け付けることができる。また、入力インタフェース３１は、マウスやキーボード等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、医用画像処理装置３０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３４へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース３１の例に含まれる。

ディスプレイ３２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、処理回路３４による制御の下、Ｘ線診断装置１０により収集された２次元Ｘ線画像と、３次元血管画像とを重畳させて表示する。また、例えば、ディスプレイ３２は、入力インタフェース３１を介してユーザから各種の指示や設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイである。ディスプレイ３２は、デスクトップ型でもよいし、医用画像処理装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、例えば、ディスプレイ３２は、プロジェクター等でも構わない。例えば、ディスプレイ３２は、スクリーンや壁、床、被検体Ｐの体表面等に対して投影を行なうプロジェクターであってもよい。一例を挙げると、ディスプレイ３２は、プロジェクションマッピングによって、任意の平面や物体、空間等への投影を行うこともできる。

メモリ３３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ３３は、医用画像処理装置３０に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。また、メモリ３３は、Ｘ線診断装置１０又は画像保管装置２０から取得した各種の画像を記憶する。なお、メモリ３３は、医用画像処理装置３０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

処理回路３４は、制御機能３４ａ、画像取得機能３４ｂ、デバイス情報取得機能３４ｃ、表示制御機能３４ｄ及び送信機能３４ｅを実行することで、医用画像処理装置３０全体の動作を制御する。ここで、画像取得機能３４ｂは、画像取得部の一例である。また、デバイス情報取得機能３４ｃは、デバイス情報取得部の一例である。また、表示制御機能３４ｄは、表示制御部の一例である。また、送信機能３４ｅは、送信部の一例である。

例えば、処理回路３４は、制御機能３４ａに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、入力インタフェース３１を介してユーザから受け付けた各種の入力操作に基づいて、画像取得機能３４ｂ、デバイス情報取得機能３４ｃ、表示制御機能３４ｄ、送信機能３４ｅといった各種の機能を制御する。

また、例えば、処理回路３４は、画像取得機能３４ｂに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、血管内に医用デバイスが挿入された被検体Ｐから取得された２次元Ｘ線画像と、被検体Ｐの血管を含む３次元血管画像とを取得する。また、例えば、処理回路３４は、デバイス情報取得機能３４ｃに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、被検体Ｐの血管内に挿入された医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得する。また、例えば、処理回路３４は、表示制御機能３４ｄに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、デバイス情報取得機能３４ｃが取得した位置情報に基づいて、３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において、３次元血管画像と２次元Ｘ線画像とを重畳させてディスプレイ３２に表示させる。また、例えば、処理回路３４は、送信機能３４ｅに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、Ｘ線診断装置１０に対して各種のデータを送信する。なお、画像取得機能３４ｂ、デバイス情報取得機能３４ｃ、表示制御機能３４ｄ及び送信機能３４ｅによる処理については後述する。

次に、図２を用いて、Ｘ線診断装置１０の構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１０の構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態においては、Ｘ線診断装置１０がバイプレーンのＸ線診断装置である場合を一例として説明する。例えば、Ｘ線診断装置１０は、Ｘ線高電圧装置１０１と、第１のＸ線管１０２ａと、第２のＸ線管１０２ｂと、第１のＸ線絞り器１０３ａと、第２のＸ線絞り器１０３ｂと、天板１０４と、第１のアーム１０５ａと、第２のアーム１０５ｂと、第１のＸ線検出器１０６ａと、第２のＸ線検出器１０６ｂと、メモリ１０７と、ディスプレイ１０８と、入力インタフェース１０９と、処理回路１１０とを備える。

Ｘ線高電圧装置１０１は、処理回路１１０による制御の下、第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂに高電圧を供給する。例えば、Ｘ線高電圧装置１０１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂに印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂが照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。

第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂは、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。第１のＸ線管１０２ａ及び第２のＸ線管１０２ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、Ｘ線を発生する。

第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、それぞれ、Ｘ線の照射範囲を絞り込むコリメータと、Ｘ線を調節するフィルタとを有する。

第１のＸ線絞り器１０３ａにおけるコリメータは、例えば、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、第１のＸ線管１０２ａが発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。ここで、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、Ｘ線の照射範囲を調整するために第１のＸ線管１０２ａのＸ線照射口付近に設けられる。同様に、第２のＸ線絞り器１０３ｂにおけるコリメータは、絞り羽根をスライドさせることで、第２のＸ線管１０２ｂが発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。

第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂにおけるフィルタは、被検体Ｐに対する被曝線量の低減とＸ線画像の画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するＸ線の線質を変化させ、被検体Ｐに吸収されやすい軟線成分を低減したり、Ｘ線画像データのコントラスト低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。また、フィルタは、その材質や厚み、位置などによってＸ線の線量及び照射範囲を変化させ、被検体Ｐへ照射されるＸ線が予め定められた分布になるようにＸ線を減衰させる。

例えば、第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることによりＸ線の照射を制御する。例えば、第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、コリメータの絞り羽根の開度を調整して、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、例えば、第１のＸ線絞り器１０３ａ及び第２のＸ線絞り器１０３ｂは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、フィルタの位置を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の線量の分布を制御する。

天板１０４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台駆動装置の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１０に含まれない。例えば、寝台駆動装置は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、天板１０４の移動・傾斜を制御する。例えば、寝台駆動装置は、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、天板１０４を移動させたり、傾斜させたりする。

第１のＸ線検出器１０６ａ及び第２のＸ線検出器１０６ｂは、例えば、マトリクス状に配列された検出素子を有するＸ線平面検出器（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）である。第１のＸ線検出器１０６ａは、第１のＸ線管１０２ａから照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１０へと出力する。同様に、第２のＸ線検出器１０６ｂは、第２のＸ線管１０２ｂから照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１０へと出力する。なお、第１のＸ線検出器１０６ａ及び第２のＸ線検出器１０６ｂは、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器であってもよいし、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

第１のアーム１０５ａは、第１のＸ線管１０２ａ及び第１のＸ線検出器１０６ａを保持する。具体的には、第１のアーム１０５ａは、第１のＸ線管１０２ａと第１のＸ線検出器１０６ａとを被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。第１のアーム１０５ａは、Ｃアーム又はＣ型アームとも呼ばれる。

例えば、第１のアーム１０５ａは、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、回転したり移動したりする。例えば、第１のアーム１０５ａは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、第１のＸ線管１０２ａ及び第１のＸ線検出器１０６ａを被検体Ｐに対して回転・移動させ、撮影位置及び撮影角度を制御する。

なお、以下では、Ｘ線診断装置１０の構成のうち、第１のアーム１０５ａ、及び、第１のアーム１０５ａにより保持される構成を、第１の撮影系とも記載する。第１の撮影系には、例えば、第１のアーム１０５ａ、第１のＸ線管１０２ａ、第１のＸ線絞り器１０３ａ、及び、第１のＸ線検出器１０６ａが含まれる。第１の撮影系における撮影位置及び撮影角度は、第１のアーム１０５ａの配置により制御される。

第２のアーム１０５ｂは、第２のＸ線管１０２ｂ及び第２のＸ線検出器１０６ｂを保持する。具体的には、第２のアーム１０５ｂは、第２のＸ線管１０２ｂと第２のＸ線検出器１０６ｂとを被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。第２のアーム１０５ｂは、Ωアーム又はΩ型アームとも呼ばれる。

例えば、第２のアーム１０５ｂは、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、回転したり移動したりする。例えば、第２のアーム１０５ｂは、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、第２のＸ線管１０２ｂ及び第２のＸ線検出器１０６ｂを被検体Ｐに対して回転・移動させ、撮影位置及び撮影角度を制御する。

なお、以下では、Ｘ線診断装置１０の構成のうち、第２のアーム１０５ｂ、及び、第２のアーム１０５ｂにより保持される構成を、第２の撮影系とも記載する。第２の撮影系には、例えば、第２のアーム１０５ｂ、第２のＸ線管１０２ｂ、第２のＸ線絞り器１０３ｂ、及び、第２のＸ線検出器１０６ｂが含まれる。第２の撮影系における撮影位置及び撮影角度は、第２のアーム１０５ｂの配置により制御される。

メモリ１０７は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ１０７は、処理回路１１０によって収集されたＸ線画像を受け付けて記憶する。また、メモリ１０７は、処理回路１１０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。なお、メモリ１０７は、Ｘ線診断装置１０とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

ディスプレイ１０８は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ１０８は、処理回路１１０による制御の下、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩを表示する。例えば、ディスプレイ１０８は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。なお、ディスプレイ１０８はデスクトップ型でもよいし、処理回路１１０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、例えば、ディスプレイ１０８は、プロジェクター等でも構わない。例えば、ディスプレイ１０８は、スクリーンや壁、床、被検体Ｐの体表面等に対して投影を行なうプロジェクターであってもよい。一例を挙げると、ディスプレイ１０８は、プロジェクションマッピングによって、任意の平面や物体、空間等への投影を行うこともできる。

入力インタフェース１０９は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１１０に出力する。例えば、入力インタフェース１０９は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インタフェース１０９は、処理回路１１０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インタフェース１０９は、モーションキャプチャによりユーザからの入力操作を受け付ける回路であっても構わない。一例を挙げると、入力インタフェース１０９は、トラッカーを介して取得した信号やユーザについて収集された画像を処理することにより、ユーザの体動や視線等を入力操作として受け付けることができる。また、入力インタフェース１０９は、マウスやキーボード等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、Ｘ線診断装置１０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１１０へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース１０９の例に含まれる。

処理回路１１０は、制御機能１１０ａ、収集機能１１０ｂ、表示制御機能１１０ｃ及び送信機能１１０ｄを実行することで、Ｘ線診断装置１０全体の動作を制御する。なお、収集機能１１０ｂは、収集部の一例である。また、表示制御機能１１０ｃは、表示制御部の一例である。また、送信機能１１０ｄは、送信部の一例である。

例えば、処理回路１１０は、制御機能１１０ａに対応するプログラムをメモリ１０７から読み出して実行することにより、入力インタフェース１０９を介してユーザから受け付けた各種の入力操作に基づいて、収集機能１１０ｂ、表示制御機能１１０ｃ、送信機能１１０ｄ等の各種の機能を制御する。

また、例えば、処理回路１１０は、収集機能１１０ｂに対応するプログラムをメモリ１０７から読み出して実行することにより、２次元Ｘ線画像を収集する。例えば、収集機能１１０ｂは、寝台駆動装置の動作を制御することで、天板１０４を移動させたり、傾斜させたりする。また、収集機能１１０ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１、第１の撮影系及び第２の撮影系を制御して、天板１０４に載置された被検体Ｐから２次元Ｘ線画像を収集する。

ここで、収集機能１１０ｂは、第１の撮影系及び第２の撮影系をそれぞれ制御し、撮影系ごとに２次元Ｘ線画像を収集することができる。例えば、収集機能１１０ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１を制御し、第１のＸ線管１０２ａに供給する電圧を調整することで、第１のＸ線管１０２ａから被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やオン／オフを制御する。また、収集機能１１０ｂは、第１のＸ線絞り器１０３ａの動作を制御し、コリメータ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、収集機能１１０ｂは、第１のＸ線絞り器１０３ａの動作を制御し、フィルタの位置を調整することで、Ｘ線の線量の分布を制御する。また、収集機能１１０ｂは、第１のアーム１０５ａの動作を制御することで、第１のアーム１０５ａの配置を制御する。即ち、収集機能１１０ｂは、第１のアーム１０５ａの動作を制御することで、第１の撮影系における撮影位置及び撮影角度を制御する。また、収集機能１１０ｂは、第１のＸ線検出器１０６ａから受信した検出信号に基づいて２次元Ｘ線画像を生成し、生成した２次元Ｘ線画像をメモリ１０７に格納する。

また、収集機能１１０ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１を制御し、第２のＸ線管１０２ｂに供給する電圧を調整することで、第２のＸ線管１０２ｂから被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やオン／オフを制御する。また、収集機能１１０ｂは、第２のＸ線絞り器１０３ｂの動作を制御し、コリメータ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、収集機能１１０ｂは、第２のＸ線絞り器１０３ｂの動作を制御し、フィルタの位置を調整することで、Ｘ線の線量の分布を制御する。また、収集機能１１０ｂは、第２のアーム１０５ｂの動作を制御することで、第２のアーム１０５ｂの配置を制御する。即ち、収集機能１１０ｂは、第２のアーム１０５ｂの動作を制御することで、第２の撮影系における撮影位置及び撮影角度を制御する。また、収集機能１１０ｂは、第２のＸ線検出器１０６ｂから受信した検出信号に基づいて２次元Ｘ線画像を生成し、生成した２次元Ｘ線画像をメモリ１０７に格納する。

なお、収集機能１１０ｂは、生成した２次元Ｘ線画像について各種画像処理を行なってもよい。例えば、収集機能１１０ｂは、第１の撮影系を用いて収集された２次元Ｘ線画像、及び、第２の撮影系を用いて収集された２次元Ｘ線画像のそれぞれに対して、画像処理フィルタによるノイズ低減処理や散乱線補正を実行する。

また、例えば、処理回路１１０は、メモリ１０７から表示制御機能１１０ｃに相当するプログラムを読み出して実行することにより、ディスプレイ１０８にＧＵＩやＸ線画像を表示させる。また、例えば、処理回路１１０は、メモリ１０７から送信機能１１０ｄに相当するプログラムを読み出して実行することにより、収集機能１１０ｂにより収集された２次元Ｘ線画像を画像保管装置２０又は医用画像処理装置３０に対して送信する。

以上、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０を含んだ医用画像処理システム１について説明した。かかる構成の下、医用画像処理システム１における医用画像処理装置３０は、処理回路３４による処理によって、血管内に挿入された医用デバイスの位置の把握を容易にする。以下、処理回路３４が行なう処理について詳細に説明する。

被検体Ｐに対する手技の開始に先立って、画像取得機能３４ｂは、まず、被検体Ｐの血管を含む３次元血管画像を取得する。例えば、画像取得機能３４ｂは、Ｘ線診断装置１０において被検体Ｐに対する回転撮影を実行することにより収集された３次元血管画像を取得する。

例えば、収集機能１１０ｂは、第１の撮影系又は第２の撮影系を用いた回転撮影により、３次元血管画像を収集する。また、送信機能１１０ｄは、収集された３次元血管画像を画像保管装置２０に送信して保管させる。そして、画像取得機能３４ｂは、画像保管装置２０において保管されている３次元血管画像を、ネットワークＮＷを介して取得する。或いは、画像取得機能３４ｂは、画像保管装置２０を介さず、Ｘ線診断装置１０から３次元血管画像を直接取得することとしても構わない。

一例を挙げると、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１０ｂは、まず、第２のアーム１０５ｂを移動させることにより、第１の撮影系を用いて回転撮影を実行する際に第１の撮影系と第２の撮影系との接触（干渉）が生じない位置まで、第２の撮影系を退避させる。次に、収集機能１１０ｂは、第１のアーム１０５ａを回転させることにより、第１のＸ線管１０２ａ及び第１のＸ線検出器１０６ａを被検体Ｐの周囲で回転移動させながら、所定のフレームレートで第１のＸ線管１０２ａからＸ線を照射させる。ここで、収集機能１１０ｂは、被検体Ｐの血管内に造影剤が注入されたタイミングで、被検体Ｐに対してＸ線を照射させる。なお、被検体Ｐに対する造影剤の注入は、図示しないインジェクタを制御することにより収集機能１１０ｂが行なってもよいし、医師等のユーザがマニュアルで行ってもよい。また、第１のＸ線検出器１０６ａは、検出したＸ線量に対応した検出信号を出力し、収集機能１１０ｂは、第１のＸ線検出器１０６ａから受信した検出信号に基づいて複数の投影データを生成する。以下、血管内に造影剤が注入された被検体Ｐから収集された投影データを、コントラスト画像とも記載する。即ち、収集機能１１０ｂは、回転撮影を実行することによって、所定のフレームレートで複数のコントラスト画像を収集する。そして、収集機能１１０ｂは、収集した複数のコントラスト画像から３次元Ｘ線画像を再構成する。かかる３次元Ｘ線画像は、被検体Ｐの血管を含む３次元血管画像の一例である。

別の例を挙げると、収集機能１１０ｂは、血管内に造影剤が注入されていない状態の被検体Ｐに対する回転撮影を実行して、所定のフレームレートで複数の投影データ（以下、マスク画像とも記載する）を収集する。また、収集機能１１０ｂは、血管内に造影剤が注入された状態の被検体Ｐに対する回転撮影を実行して、所定のフレームレートで複数のコントラスト画像を収集する。また、収集機能１１０ｂは、複数のマスク画像と複数のコントラスト画像との間で差分処理を行ない、複数の差分画像を生成する。そして、収集機能１１０ｂは、複数の差分画像から、３次元Ｘ線画像を再構成する。かかる３次元Ｘ線画像は、被検体Ｐの血管を造影するとともに骨や軟組織等の背景成分を除去した画像であり、３次元血管画像の一例である。

或いは、収集機能１１０ｂは、マスク画像から３次元Ｘ線画像を再構成し、コントラスト画像から３次元Ｘ線画像を再構成し、更に、再構成した２つの３次元Ｘ線画像を差分する。このように差分して生成された３次元Ｘ線画像は、被検体Ｐの血管を造影するとともに骨や軟組織等の背景成分を除去した画像であり、３次元血管画像の一例である。

なお、Ｘ線診断装置１０において回転撮影を実行することにより３次元血管画像が収集され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い。例えば、３次元血管画像は、Ｘ線診断装置１０と異なるＸ線診断装置において回転撮影を実行することにより収集されてもよい。また、例えば、３次元血管画像は、Ｘ線診断装置１０と別種のモダリティにより収集されてもよい。一例を挙げると、３次元血管画像は、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置により収集されたＸ線ＣＴ画像であってもよいし、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置により収集されたＭＲ画像であってもよい。

手技を行なう際、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１０における天板１０４に載置される。また、被検体Ｐの血管内には、医用デバイスが挿入される。ここで、医用デバイスの例には、カテーテルやガイドワイヤ、その他手技の種類に応じて使用される各種の医用デバイスが含まれる。

例えば、心臓ＰＣＩ（Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｃｏｒｏｎａｒｙ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ：経皮的冠動脈形成術）においては、カテーテルやガイドワイヤの他、血管の狭窄部を拡張するためのバルーンや、血管の狭窄部に留置されるステントが被検体Ｐの血管内に挿入される。即ち、心臓ＰＣＩが実行される場合、医用デバイスの例にはバルーンやステントが含まれる。また、例えば、僧帽弁閉鎖不全症の治療においては、カテーテルやガイドワイヤの他、僧帽弁の先端に留めるためのクリップ形状のデバイスが被検体Ｐの血管内に挿入される。即ち、僧帽弁閉鎖不全症の治療が実行される場合、医用デバイスの例には、かかるクリップ形状のデバイスが含まれる。

ユーザは、被検体Ｐの血管内に挿入した医用デバイスを操作して、手技を実行する。ここで、医用画像処理装置３０は、手技をサポートするため、Ｘ線診断装置１０によって被検体Ｐから収集された２次元Ｘ線画像をユーザに提示する。

以下、２次元Ｘ線画像を収集してから表示するまでの一連の処理について、図３を用いて説明する。図３は、第１の実施形態に係る処理の一例を示す図である。例えば、医用画像処理装置３０における画像取得機能３４ｂは、まず、図３に示す３次元血管画像Ｉ１を取得する。３次元血管画像Ｉ１は、例えば、Ｘ線診断装置１０によって収集された３次元Ｘ線画像である。或いは、３次元血管画像Ｉ１は、Ｘ線診断装置１０以外の他のＸ線診断装置によって収集された３次元Ｘ線画像であってもよいし、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の別種のモダリティにより収集された３次元画像であってもよい。

次に、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１０ｂは、天板１０４に載置された被検体Ｐから、Ｘ線画像Ｉ２２を収集する。Ｘ線画像Ｉ２２は、マスク画像であり、被検体Ｐの血管内に医用デバイスＤ１が挿入される前に収集された２次元Ｘ線画像である。また、送信機能１１０ｄは、Ｘ線画像Ｉ２２を、医用画像処理装置３０に対して送信する。

次に、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１０ｂは、天板１０４に載置された被検体Ｐから、Ｘ線画像Ｉ２１を収集する。Ｘ線画像Ｉ２１は、被検体Ｐの血管内に医用デバイスＤ１が挿入されている間に収集された２次元Ｘ線画像である。換言すると、Ｘ線画像Ｉ２１は、被検体Ｐに対する手技を実行している間に収集された２次元Ｘ線画像である。図３に示すように、Ｘ線画像Ｉ２１には、骨や軟組織等の背景成分の他、被検体Ｐの血管内に挿入された医用デバイスＤ１が描出されることとなる。また、送信機能１１０ｄは、Ｘ線画像Ｉ２１を、医用画像処理装置３０に対して送信する。

なお、図３においては一例として、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２がＦ（Ｆｒｏｎｔａｌ）側の画像であるものとして説明する。収集機能１１０ｂは、第１の撮影系を用いてＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２を収集してもよいし、第２の撮影系を用いてＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２を収集してもよい。

画像取得機能３４ｂは、例えばネットワークＮＷを介して、Ｘ線診断装置１０からＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２を取得する。また、画像取得機能３４ｂは、図３に示すように、Ｘ線画像Ｉ２１とＸ線画像Ｉ２２との差分処理を行なって、Ｘ線画像Ｉ２３を生成する。Ｘ線画像Ｉ２３は、ＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、医用デバイスＤ１以外の背景成分が除去される。

次に、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２３とを重畳させてディスプレイ３２に表示させる。例えば、表示制御機能３４ｄは、まず、図３に示すように、３次元血管画像Ｉ１に対するレンダリング処理を行なってレンダリング画像Ｉ１１を生成する。なお、レンダリング処理の種類については特に限定されるものではない。例えば、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２が収集された際のＸ線照射方向に沿って３次元血管画像Ｉ１に対するボリュームレンダリング処理を実行し、レンダリング画像Ｉ１１を生成する。３次元血管画像Ｉ１は、被検体Ｐの血管Ｂ１が造影された画像であり、３次元血管画像Ｉ１に基づくレンダリング画像Ｉ１１においても、血管Ｂ１が造影されることとなる。そして、表示制御機能３４ｄは、レンダリング画像Ｉ１１とＸ線画像Ｉ２３とを重畳させた重畳画像Ｉ３１をディスプレイ３２に表示させる。

例えば、表示制御機能３４ｄは、レンダリング画像Ｉ１１の透過度を調整してＸ線画像Ｉ２３に重畳させる。これにより、重畳画像Ｉ３１を参照したユーザは、レンダリング画像Ｉ１１における血管Ｂ１と、Ｘ線画像Ｉ２３における医用デバイスＤ１との双方を視認することができる。

ここで、手技が実行されている間、収集機能１１０ｂは、図３のＸ線画像Ｉ２１を繰り返し収集する。即ち、収集機能１１０ｂは、時系列の複数のＸ線画像Ｉ２１を収集する。また、画像取得機能３４ｂは、Ｘ線画像Ｉ２１が収集されるごとにＸ線画像Ｉ２３を順次生成し、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２３が生成されるごとに重畳画像Ｉ３１を順次生成してディスプレイ３２に表示させる。これにより、ユーザは、血管Ｂ１に対する医用デバイスＤ１の現在の位置を確認しながら、手技を実行することができる。

しかしながら、手技の対象部位によっては血管Ｂ１が複雑に分布し、重畳画像Ｉ３１を参照しても、医用デバイスＤ１がいずれの血管内に位置しているのか把握できない場合がある。例えば、図４に示すように、血管Ｂ１の分布によっては、複数の血管が互いに重なって重畳画像Ｉ３１上に表示されてしまう場合がある。ここで、これら複数の血管に対して更に医用デバイスＤ１が重なる場合、医用デバイスＤ１が手前側の血管内に位置しているのか、奥側の血管内に位置しているのか把握できない場合がある。なお、図４は、第１の実施形態に係る血管Ｂ１及び医用デバイスＤ１の一例を示す図である。

そこで、医用画像処理装置３０は、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得し、位置情報に基づいて３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定し、決定した表示態様において３次元血管画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２３とを重畳させることにより、血管内に挿入された医用デバイスＤ１の位置の把握を容易にする。以下、この点について図５を用いて説明する。図５は、第１の実施形態に係る処理の一例を示す図である。

例えば、画像取得機能３４ｂは、まず、図５に示す３次元血管画像Ｉ１を取得する。また、画像取得機能３４ｂは、マスク画像であるＸ線画像Ｉ２２及びＸ線画像Ｉ２５を取得する。また、画像取得機能３４ｂは、血管内に医用デバイスＤ１が挿入された被検体Ｐから収集されたＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４を取得する。また、送信機能１１０ｄは、Ｘ線画像Ｉ２１、Ｘ線画像Ｉ２２、Ｘ線画像Ｉ２４及びＸ線画像Ｉ２５を、医用画像処理装置３０に対して送信する。

ここで、図５に示すように、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２がＦ側の画像であるのに対して、Ｘ線画像Ｉ２４及びＸ線画像Ｉ２５はＬ（Ｌａｔｅｒａｌ）側の画像である。例えば、第１の撮影系を用いてＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２を収集する場合、収集機能１１０ｂは、第２の撮影系を用いてＸ線画像Ｉ２４及びＸ線画像Ｉ２５を収集することができる。例えば、収集機能１１０ｂは、第１の撮影系及び第２の撮影系を用いて、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４を略同時に収集することができる。

画像取得機能３４ｂは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２を取得し、Ｘ線画像Ｉ２１とＸ線画像Ｉ２２との差分処理を行なって、Ｘ線画像Ｉ２３を生成する。同様に、画像取得機能３４ｂは、Ｘ線画像Ｉ２４及びＸ線画像Ｉ２５を取得し、Ｘ線画像Ｉ２４とＸ線画像Ｉ２５との差分処理を行なって、Ｘ線画像Ｉ２６を生成する。Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６はＤＳＡ画像であり、医用デバイスＤ１以外の背景成分が除去される。

次に、デバイス情報取得機能３４ｃは、図５に示すように、Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６に基づいて、３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成する。例えば、デバイス情報取得機能３４ｃは、Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６のそれぞれに現れた医用デバイスＤ１の３次元空間における位置をエピポーララインに基づいて特定することにより、３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成する。

なお、図５においてはＸ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６に基づいて３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成するものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、デバイス情報取得機能３４ｃは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４のそれぞれに現れた医用デバイスＤ１の３次元空間における位置をエピポーララインに基づいて特定することにより、３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成することとしてもよい。即ち、デバイス情報取得機能３４ｃは、医用デバイスＤ１が描出された２次元Ｘ線画像であって、撮影角度が異なる少なくとも２つの２次元Ｘ線画像に基づいて、３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成することができる。

次に、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７に基づいて、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。即ち、デバイス情報取得機能３４ｃは、バイプレーンのＸ線診断装置１０を用いて収集された２方向のＸ線画像に基づいて、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。例えば、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７に基づいて、医用デバイスＤ１の先端Ａ１を、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報として取得する。

一例を挙げると、デバイス情報取得機能３４ｃは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報として、医用デバイスＤ１の先端Ａ１を、３次元血管画像Ｉ１において特定する。例えば、３次元血管画像Ｉ１に骨や軟組織等の背景成分が現れている場合、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元血管画像Ｉ１から、複数の解剖学的特徴点を抽出する。また、デバイス情報取得機能３４ｃは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４のそれぞれから複数の解剖学的特徴点を抽出する。そして、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元血管画像Ｉ１から抽出した複数の解剖学的特徴点と、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４から抽出した複数の解剖学的特徴点とを照らし合わせることにより、３次元血管画像Ｉ１の収集時における被検体Ｐと、天板１０４に載置された後の被検体Ｐとを位置合わせする。これにより、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７と３次元血管画像Ｉ１とを位置合わせして、医用デバイスＤ１の先端Ａ１を３次元血管画像Ｉ１において特定することができる。

なお、３次元血管画像Ｉ１がＤＳＡ画像であって背景成分が除去されている場合、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元血管画像Ｉ１を生成するために収集された複数のコントラスト画像を取得し、取得した複数のコントラスト画像に基づく３次元画像から、複数の解剖学的特徴点を抽出することができる。また、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４から解剖学的特徴点を抽出するものとして説明したが、デバイス情報取得機能３４ｃは、Ｘ線画像Ｉ２２及びＸ線画像Ｉ２５から複数の解剖学的特徴点を抽出することとしてもよい。

次に、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定する。例えば、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管に、ユーザが視認しやすいよう色付けしたリングＬ１を配置する。以下、３次元血管画像Ｉ１に対してリングＬ１を配置した３次元画像を、３次元血管画像Ｉ１２とも記載する。

一例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１において、先端Ａ１を通り且つ血管Ｂ１の断面積を最小化する平面を特定する。そして、表示制御機能３４ｄは、特定した平面において血管Ｂ１の輪郭と重なるようにリングＬ１を配置して、３次元血管画像Ｉ１２を生成する。即ち、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管にリングＬ１を表示させる。或いは、表示制御機能３４ｄは、特定した平面において、血管Ｂ１の輪郭の外側又は内側にリングＬ１を配置して、３次元血管画像Ｉ１２を生成する。即ち、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の周辺にリングＬ１を表示させる。

別の例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１のうち先端Ａ１から所定の長さの部分を直線で近似し、近似した直線と直交し且つ先端Ａ１を通る平面を特定する。そして、表示制御機能３４ｄは、特定した平面において血管Ｂ１の輪郭と重なるようにリングＬ１を配置して、３次元血管画像Ｉ１２を生成する。或いは、表示制御機能３４ｄは、特定した平面において、血管Ｂ１の輪郭の外側又は内側にリングＬ１を配置して、３次元血管画像Ｉ１２を生成する。即ち、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に加えて医用デバイスＤ１の３次元空間上の角度情報を取得し、医用デバイスＤ１の位置情報及び角度情報に基づいてリングＬ１を配置する。

次に、表示制御機能３４ｄは、図５に示すように、３次元血管画像Ｉ１２に対するレンダリング処理を行なってレンダリング画像Ｉ１３を生成する。ここで、３次元血管画像Ｉ１２は、血管Ｂ１が造影されるとともに、リングＬ１が配置された画像である。従って、３次元血管画像Ｉ１２に基づくレンダリング画像Ｉ１３には、血管Ｂ１及びリングＬ１が描出されることとなる。そして、表示制御機能３４ｄは、レンダリング画像Ｉ１３とＸ線画像Ｉ２３とを重畳させた重畳画像Ｉ３２をディスプレイ３２に表示させる。

ここで、手技が実行されている間、収集機能１１０ｂは、図５のＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４を繰り返し収集する。即ち、収集機能１１０ｂは、時系列の複数のＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４を収集する。また、画像取得機能３４ｂは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４が収集されるごとにＸ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６を順次生成する。また、デバイス情報取得機能３４ｃは、Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６が生成されるごとに、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。

また、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６が生成されるごとに、デバイス情報取得機能３４ｃが取得した位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定する。例えば、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６が生成されるごとに、デバイス情報取得機能３４ｃが取得した位置情報に基づいてリングＬ１を配置した３次元血管画像Ｉ１２を生成し、３次元血管画像Ｉ１２に基づくレンダリング画像Ｉ１３を生成し、レンダリング画像Ｉ１３とＸ線画像Ｉ２３とを重畳させた重畳画像Ｉ３２を生成して、ディスプレイ３２に表示させる。そして、ユーザは、重畳画像Ｉ３２を参照することにより、血管Ｂ１に対する医用デバイスＤ１の現在の位置を確認しながら手技を実行することができる。

ここで、重畳画像Ｉ３２は、血管Ｂ１及び医用デバイスＤ１に加えて、リングＬ１を表示する画像となる。以下、重畳画像Ｉ３２の表示例について図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。なお、図６Ｂは、図６Ａに対して血管Ｂ１の形状を簡略化した図である。また、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、リングＬ１の一例として、リングＬ１１を示す。

図６Ａ及び図６Ｂに示すリングＬ１１を参照することにより、ユーザは、医用デバイスＤ１の位置を容易に把握することができる。特に、図６Ｂに示すように、複数の血管が重なって重畳画像Ｉ３２上に表示されてしまう場合であっても、リングＬ１１を参照することにより、ユーザは、医用デバイスＤ１がいずれの血管内に位置しているのか容易に把握することができる。具体的には、図６Ｂに示す場合、リングＬ１１が奥側の血管に対して配置されていることから、ユーザは、医用デバイスＤ１が奥側の血管内に位置していることを容易に把握することができる。

また、図６Ａ及び図６Ｂに示すリングＬ１１を参照することにより、ユーザは、医用デバイスＤ１の角度についても把握することができる。例えば、図６Ａの場合、リングＬ１１と医用デバイスＤ１とが交差していないことから、ユーザは、医用デバイスＤ１が奥側を向いていることを直感的に理解することができる。特に、医用デバイスＤ１の位置情報及び角度情報に基づいてリングＬ１を配置していた場合、表示制御機能３４ｄは、角度情報に応じてリングＬ１１の角度を変化させて表示させることができるため、ユーザは、医用デバイスＤ１の角度をより正確に把握することができる。

更に、リングＬ１を参照することにより、ユーザは、医用デバイスＤ１の奥行き方向の移動を把握することも可能となる。即ち、医用デバイスＤ１を操作して先端位置を移動させた際、上下方向及び左右方向の移動は比較的把握しやすいものの、奥行き方向の移動については把握しにくい場合が多い。これに対して、医用画像処理装置３０は、リングＬ１を表示させることにより、奥行き方向の移動についても容易に把握することを可能とする。以下、重畳画像Ｉ３２の表示例について図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。なお、図７Ｂは、図７Ａに対して、血管Ｂ１の形状を簡略化した図である。

図７Ａ及び図７Ｂは、ユーザが医用デバイスＤ１をより奥まで挿入する操作を行ない、医用デバイスＤ１の先端位置が先端Ａ１２から先端Ａ１３まで移動した場合を示す。ここで、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端位置が先端Ａ１２である時にはリングＬ１２を表示させ、医用デバイスＤ１の先端位置が先端Ａ１３である時にはリングＬ１３を表示させる。なお、図７Ａにおいては、先端位置が先端Ａ１２である時の医用デバイスＤ１及びリングＬ１２を実線で示し、先端位置が先端Ａ１３である時の医用デバイスＤ１及びリングＬ１３を破線で示す。また、図７Ａにおいては、１つの画像上にリングＬ１２及びリングＬ１３を示すが、これらは順次表示されるものである。即ち、表示制御機能３４ｄは、リングＬ１２を表示させた後、リングＬ１２に代えてリングＬ１３を表示させる。

図７Ａ及び図７Ｂに示されるようにリングＬ１２及びリングＬ１３が表示されることで、ユーザは、医用デバイスＤ１が手前側を向いているのか奥側を向いているのか把握することができる。例えば、図７Ａの場合、リングＬ１２が医用デバイスＤ１と交差するように表示されていることから、ユーザは、医用デバイスＤ１が手前側を向いていることを直感的に理解することができる。更に、医用デバイスＤ１の先端位置が先端Ａ１２から先端Ａ１３まで移動してリングＬ１３が表示された際には、手前側を向いている医用デバイスＤ１が先端方向に移動していることから、ユーザは、医用デバイスＤ１が手前側に移動したことを直感的に理解することができる。

なお、図７Ａ及び図７Ｂに示したように、リングＬ１と医用デバイスＤ１とは交差するケースがある。ここで、表示制御機能３４ｄは、リングＬ１を医用デバイスＤ１より手前に表示してもよいし、医用デバイスＤ１をリングＬ１より手前に表示してもよい。リングＬ１を手前に表示する場合、リングＬ１と医用デバイスＤ１との位置関係を直感的に理解することができるため、ユーザは、医用デバイスＤ１の位置をより容易に把握することが可能となる。一方で、医用デバイスＤ１を手前に表示する場合、リングＬ１によって医用デバイスＤ１が隠れるということがないため、ユーザは、医用デバイスＤ１の全体形状を視認することが可能となる。表示制御機能３４ｄは、リングＬ１及び医用デバイスＤ１のいずれを手前に表示するかについてユーザからの選択を受け付けてもよい。また、手技の間、表示制御機能３４ｄは、ユーザからの要求に応じて、リングＬ１及び医用デバイスＤ１のいずれを手前に表示するか適宜切り替えることとしてもよい。

また、図６Ａ及び図７ＡにおいてはリングＬ１の奥側の部分（血管Ｂ１の影となる部分）を示していないが、図６Ｂ及び図７Ｂに示したように、リングＬ１の奥側の部分についても表示することとしてもよい。例えば、表示制御機能３４ｄは、リングＬ１の奥側の部分を、手前側の部分と異なる色や透過度で表示する。一例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、リングＬ１の奥側の部分を、手前側の部分よりも薄い色や高い透過度で表示する。

なお、手技において医用デバイスＤ１を移動させる際、血管Ｂ１の損傷を回避する観点からは、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が血管Ｂ１の中央に位置していることが好ましい。そこで、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が血管Ｂ１の中央に位置しているか、血管Ｂ１の壁面近傍に位置しているかに応じて、表示を変更してもよい。

例えば、図５に示したように、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７に基づいて、医用デバイスＤ１の先端Ａ１を、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報として取得する。また、表示制御機能３４ｄは、デバイス情報取得機能３４ｃが取得した位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１に対してリングＬ１を配置するとともに、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離を算出する。例えば、表示制御機能３４ｄは、先端Ａ１を通る複数方向の直線のそれぞれに沿って血管壁面までの距離を算出し、血管壁面までの距離が最短となる方向を特定する。また、表示制御機能３４ｄは、特定した方向における血管壁面までの距離を、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離として特定する。

そして、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離に応じてリングＬ１の色を変化させて表示させる。例えば、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離が大きい場合は、図８の左図に示すように、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が血管Ｂ１の略中央に位置していると言える。一方で、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離が小さい場合は、図８の中図に示すように、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が血管Ｂ１の壁面近傍に位置していると言える。そこで、表示制御機能３４ｄは、図８の左図及び中図に示すように、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離に応じて、リングＬ１の色を変化させて表示させる。なお、図８は、第１の実施形態に係る表示例を示す図である。

なお、図８の左図及び中図においてはリングＬ１全体の色を変化させるものとして説明したが、表示制御機能３４ｄは、リングＬ１の色を局所的に変化させることとしてもよい。例えば、表示制御機能３４ｄは、図８の右図に示すように、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離に応じてリングＬ１の各位置の色を変化させて表示させる。これにより、ユーザは、医用デバイスＤ１と血管壁面との間の距離を広げるために、医用デバイスＤ１をいずれの方向に移動させればよいか理解することができる。なお、図８の右図では３色での表示を行なう場合を示すが、表示制御機能３４ｄは、２色での表示を行なってもよいし、４色以上の多階調で表示を行なってもよい。また、先端Ａ１から血管壁面までの距離を色で表現す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い。例えば、表示制御機能３４ｄは、先端Ａ１から血管壁面までの距離を、リングＬ１の太さや大きさ、形状などを変えることで表現しても構わない。

また、これまで、３次元血管画像Ｉ１の表示態様の説明で、デバイスが１本の場合について説明してきたが、実際の手技では、デバイスが同時に複数本入ることがある。このような場合、表示制御機能３４ｄは、デバイスの数に応じて、リングを複数個同時に表示しても構わない。もしくは、表示制御機能３４ｄは、デバイスが複数本入っていても、リングを表示させるデバイスは動作中の注目デバイスのみに自動で絞ることとしても構わない。もしくは、表示制御機能３４ｄは、リングを表示させるデバイスを、ユーザが任意に選択できるようにしても構わない。

また、これまで、３次元血管画像Ｉ１の表示態様としてリングＬ１の配置や色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い。例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１のうち、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管に、リング以外の形状の図形を色付けして表示させてもよい。また、例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１のうち、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管に相当するボクセルの色を変化させてもよい。即ち、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端が位置する部分の血管について、リングＬ１を用いて色付け表示してもよいし、リングＬ１を用いずに色付け表示してもよい。

或いは、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１のうち、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の周辺に、リング以外の形状の図形を色付けして表示させてもよい。また、例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１のうち、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の周辺のボクセルの色を変化させてもよい。即ち、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端が位置する部分の周辺について、リングＬ１を用いて色付け表示してもよいし、リングＬ１を用いずに色付け表示してもよい。

また、例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１のうち、医用デバイスＤ１が位置している血管と他の血管との間で透過度を変化させてもよい。例えば、図６Ｂに示した場合において、表示制御機能３４ｄは、手前側の血管の透過度を大きくし、医用デバイスＤ１が位置している奥側の血管の透過度を小さくして表示させることとしてもよい。一例を挙げると、図６Ｂに示した場合において、表示制御機能３４ｄは、手前側の血管を表示させないこととしてもよい。これにより、ユーザは、医用デバイスＤ１がいずれの血管内に位置しているのかより容易に把握することが可能となる。

例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１が位置している血管と他の血管との間で透過度を変化させるとともに、医用デバイスＤ１の先端が位置する部分の血管又は医用デバイスＤ１の先端が位置する部分の周辺を色付け表示させる。或いは、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端が位置する部分の血管又は医用デバイスＤ１の先端が位置する部分の周辺を色付け表示させることなく、医用デバイスＤ１が位置している血管と他の血管との間で透過度を変化させる。

次に、医用画像処理装置３０による処理の手順の一例を、図９を用いて説明する。図９は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１０１、ステップＳ１０２及びステップＳ１０６は、画像取得機能３４ｂに対応する。ステップＳ１０３は、デバイス情報取得機能３４ｃに対応する。ステップＳ１０４及びステップＳ１０５は、表示制御機能３４ｄに対応する。

まず、処理回路３４は、３次元血管画像Ｉ１を取得する（ステップＳ１０１）。次に、処理回路３４は、２方向のＸ線画像を取得する（ステップＳ１０２）。例えば、処理回路３４は、図５に示したＸ線画像Ｉ２１とＸ線画像Ｉ２４とを取得する。次に、処理回路３４は、医用デバイスＤ１の位置情報を取得する（ステップＳ１０３）。例えば、処理回路３４は、図５に示した３次元Ｘ線画像Ｉ２７に基づいて、医用デバイスＤ１の位置情報を取得する。

次に、処理回路３４は、医用デバイスＤ１の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定する（ステップＳ１０４）。例えば、処理回路３４は、医用デバイスＤ１の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管又は先端Ａ１が位置する部分の周辺に、色付けしたリングＬ１を表示させる。

次に、処理回路３４は、決定した表示態様において、被検体Ｐから収集された２次元Ｘ線画像と、３次元血管画像Ｉ１とを重畳表示させる（ステップＳ１０５）。例えば、処理回路３４は、図５に示したように、Ｆ側のＤＳＡ画像であるＸ線画像Ｉ２３と、３次元血管画像Ｉ１に基づいて生成したレンダリング画像Ｉ１３とを重畳表示させる。

ここで、処理回路３４は、次の画像があるか否かを判定し（ステップＳ１０６）、次の画像がある場合には、再度ステップＳ１０２に移行して２方向のＸ線画像を取得する（ステップＳ１０６肯定）。一方で、次の画像が無い場合には（ステップＳ１０６否定）、処理回路３４は、処理を終了する。

上述したように、第１の実施形態によれば、画像取得機能３４ｂは、血管内に医用デバイスＤ１が挿入された被検体Ｐから収集された２次元Ｘ線画像と、被検体Ｐの血管を含む３次元血管画像Ｉ１とを取得する。また、デバイス情報取得機能３４ｃは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。また、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定し、決定した表示態様において３次元血管画像Ｉ１と２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、血管内に挿入された医用デバイスＤ１の位置の把握を容易にすることができる。

また、上述したように、第１の実施形態によれば、画像取得機能３４ｂは、時系列の複数の２次元Ｘ線画像を取得する。また、デバイス情報取得機能３４ｃは、時系列の複数の２次元Ｘ線画像のそれぞれについて、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。また、表示制御機能３４ｄは、時系列の複数の２次元Ｘ線画像のそれぞれに対して表示態様を決定する。更に、表示制御機能３４ｄは、時系列の複数の２次元Ｘ線画像を順次表示させるとともに、２次元Ｘ線画像のそれぞれに対して決定した表示態様において、３次元血管画像Ｉ１と２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、血管内に挿入された医用デバイスＤ１の現在の位置の把握を容易にすることができる。更に、医用画像処理装置３０は、ユーザにより操作された医用デバイスＤ１について、奥側に移動したか手前側に移動したかを容易に把握することを可能とする。

なお、図５においては、重畳画像Ｉ３２の表示を行なうものとして説明したが、表示制御機能３４ｄは、更に、各種の画像を表示させることとしてもよい。例えば、表示制御機能３４ｄは、重畳画像Ｉ３２に加えて、Ｌ側のＤＳＡ画像であるＸ線画像Ｉ２６をディスプレイ３２に表示させてもよい。同様に、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２１やＸ線画像Ｉ２３、Ｘ線画像Ｉ２４等の画像を更に表示させることとしてもよい。

ここで、図５に示した通り重畳画像Ｉ３２の表示を行なう場合、Ｆ側と比較してＬ側のＸ線画像に対する注目度は低い場合が多い。即ち、Ｘ線画像Ｉ２４やＸ線画像Ｉ２６といったＬ側のＸ線画像は、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する際には使用されるものの、ユーザが注目する対象とはならない場合が多い。そこで、医用画像処理装置３０は、Ｌ側のＸ線画像の収集に関する被ばく量を低減するように制御を行なってもよい。

例えば、送信機能３４ｅは、デバイス情報取得機能３４ｃが取得した医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、Ｌ側のＸ線照射条件をＸ線診断装置１０に対して送信する。一例を挙げると、送信機能３４ｅは、医用デバイスＤ１がＸ線照射範囲に含まれることを条件としつつＸ線照射範囲を最小化するように、第２のＸ線絞り器１０３ｂにおけるコリメータの開口度を設定する。そして、送信機能３４ｅは、設定した開口度をＸ線診断装置１０に対して送信する。また、一例を挙げると、送信機能３４ｅは、医用デバイスＤ１をＸ線画像上で識別できることを条件としつつＸ線量を最小化するように、第２のＸ線管１０２ｂにおける管電流値を設定する。また、送信機能３４ｅは、第２のＸ線管１０２ｂにおける管電流導通時間（パルス幅）を設定することとしてもよい。即ち、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって単位時間当たりのＸ線量を制御できるため、送信機能３４ｅは、医用デバイスＤ１をＸ線画像上で識別できることを条件としつつＸ線量を最小化するように、第２のＸ線管１０２ｂにおける管電流導通時間を設定することとしてもよい。そして、送信機能３４ｅは、設定した管電流値や管電流導通時間をＸ線診断装置１０に対して送信する。

また、図５においては、３次元血管画像Ｉ１と、Ｆ側のＤＳＡ画像であるＸ線画像Ｉ２３とを重畳させた重畳画像Ｉ３２の表示を行なう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い。例えば、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２３に代えて、３次元血管画像Ｉ１と、Ｌ側のＤＳＡ画像であるＸ線画像Ｉ２６との重畳画像を表示させることとしても構わない。この場合、送信機能３４ｅは、デバイス情報取得機能３４ｃが取得した医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、Ｆ側のＸ線照射条件をＸ線診断装置１０に対して送信することとしてもよい。或いは、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２３との重畳画像Ｉ３２、及び、３次元血管画像Ｉ１とＸ線画像Ｉ２６との重畳画像の双方を表示させることとしても構わない。

また、図５においては、３次元血管画像Ｉ１と、ＤＳＡ画像とを重畳させて表示させ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い。例えば、表示制御機能３４ｄは、３次元血管画像Ｉ１と、Ｘ線画像Ｉ２１又はＸ線画像Ｉ２４とを重畳させて表示させることとしても構わない。この場合、ディスプレイ３２に表示される重畳画像には、医用デバイスＤ１や血管Ｂ１、リングＬ１に加えて、骨や軟組織等の背景成分も描出されることとなる。また、この場合、マスク画像であるＸ線画像Ｉ２２及びＸ線画像Ｉ２５については収集しないこととしてもよい。

（第２の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

例えば、上述した実施形態では、バイプレーンのＸ線診断装置１０を用いて収集された２方向のＸ線画像に基づいて医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得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い。例えば、デバイス情報取得機能３４ｃは、医用デバイスＤ１に設けられた位置センサを用いて、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得することとしても構わない。また、デバイス情報取得機能３４ｃは、磁気センサをはじめとした各種センサにて、デバイス先端位置を血管外側（体外含む）から取得しても構わない。

また、上述した実施形態では、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定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い。例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、２次元Ｘ線画像の表示態様を決定することとしてもよい。以下、この点について図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態に係る処理の一例を示す図である。

例えば、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１０ｂは、マスク画像であるＸ線画像Ｉ２２及びＸ線画像Ｉ２５を収集する。また、収集機能１１０ｂは、血管内に医用デバイスＤ１が挿入された被検体Ｐから、造影剤が注入されたタイミングで、Ｘ線画像Ｉ２１’及びＸ線画像Ｉ２４’を収集する。Ｘ線画像Ｉ２１’は、Ｘ線画像Ｉ２１と同様に医用デバイスＤ１を被検体Ｐの血管内に挿入した状態で収集されたＦ側のＸ線画像であり、血管Ｂ１が更に描出される点で相違する。また、Ｘ線画像Ｉ２４’は、Ｘ線画像Ｉ２４と同様に医用デバイスＤ１を被検体Ｐの血管内に挿入した状態で収集されたＬ側のＸ線画像であり、血管Ｂ１が更に描出される点で相違する。また、画像取得機能３４ｂは、ネットワークＮＷを介して、Ｘ線画像Ｉ２１’、Ｘ線画像Ｉ２２、Ｘ線画像Ｉ２４’及びＸ線画像Ｉ２５を取得する。

次に、画像取得機能３４ｂは、Ｘ線画像Ｉ２１’とＸ線画像Ｉ２２とを差分してＸ線画像Ｉ２３’を生成する。また、画像取得機能３４ｂは、Ｘ線画像Ｉ２４’とＸ線画像Ｉ２５とを差分してＸ線画像Ｉ２６’を生成する。Ｘ線画像Ｉ２３’及びＸ線画像Ｉ２６’はＤＳＡ画像であり、医用デバイスＤ１及び血管Ｂ１以外の背景成分が除去される。

次に、デバイス情報取得機能３４ｃは、図５に示すように、Ｘ線画像Ｉ２３’及びＸ線画像Ｉ２６’に基づいて、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’を生成する。例えば、デバイス情報取得機能３４ｃは、Ｘ線画像Ｉ２３’及びＸ線画像Ｉ２６’のそれぞれに現れた医用デバイスＤ１及び血管Ｂ１の３次元空間における位置をエピポーララインに基づいて特定することにより、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’を生成する。

次に、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’に基づいて、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。例えば、デバイス情報取得機能３４ｃは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’に基づいて、医用デバイスＤ１の先端Ａ１を、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報として取得する。

次に、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、２次元Ｘ線画像の表示態様を決定する。なお、図１０においては一例として、Ｘ線画像Ｉ２３’の表示態様を決定する場合について説明する。例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、Ｘ線画像Ｉ２３’に対して、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報を付加する。

一例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、まず、Ｘ線画像Ｉ２３’において、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管を特定する。なお、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’はＸ線画像Ｉ２３’に基づいて生成されるものであるため、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’に基づいて先端Ａ１の位置を特定した場合、Ｘ線画像Ｉ２３’における先端Ａ１の位置は既知である。

また、Ｘ線画像Ｉ２３’において複数の血管が重なっている場合、表示制御機能３４ｄは、例えば血管Ｂの形状情報に基づいて、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管を特定することができる。以下、この点について、Ｘ線画像Ｉ２３’において血管Ｂ１１と血管Ｂ１２とが重なっている場合について説明する。

例えば、表示制御機能３４ｄは、まず、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’から、医用デバイスＤ１が位置している血管の形状情報を取得する。一例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’において医用デバイスＤ１が位置している血管以外の他の血管を背景色により置換し、置換後の３次元Ｘ線画像Ｉ２７’に対するボリュームレンダリング処理を実行して、ボリュームレンダリング画像を生成する。別の例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’から、医用デバイスＤ１が位置している血管を含んだＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像を生成する。そして、表示制御機能３４ｄは、ボリュームレンダリング画像やＭＰＲ画像等のレンダリング画像に基づいて、医用デバイスＤ１が位置している血管の形状情報を取得する。例えば、表示制御機能３４ｄは、レンダリング画像上の血管の芯線の形状や、芯線上の各位置における血管の太さといった情報を、血管の形状情報として取得する。

次に、表示制御機能３４ｄは、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’から取得した血管の形状情報に基づいて、Ｘ線画像Ｉ２３’における血管Ｂ１１及び血管Ｂ１２のいずれの血管内に医用デバイスＤ１が位置しているのか特定する。例えば、表示制御機能３４ｄは、血管Ｂ１１及び血管Ｂ１２のそれぞれについて血管の芯線の形状や芯線上の各位置における血管の太さ等の形状情報を算出し、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’から取得した血管の形状情報と比較することによって、血管Ｂ１１及び血管Ｂ１２のいずれの血管内に医用デバイスＤ１が位置しているのか特定する。

そして、表示制御機能３４ｄは、Ｘ線画像Ｉ２３’のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管に対して、医用デバイスの奥行き方向の位置に関する情報を付加する。例えば、表示制御機能３４ｄは、図１０に示すように、Ｘ線画像Ｉ２３’のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管にリングＬ２を付加したＸ線画像Ｉ３３を、ディスプレイ１０８に表示させる。なお、Ｘ線画像Ｉ２３’において血管Ｂ１１と血管Ｂ１２とが重なっており、血管Ｂ１１内に医用デバイスＤ１が位置していることを特定した場合、表示制御機能３４ｄは、血管Ｂ１１の方にのみリングＬ２を付加する。

なお、血管Ｂ１との区別が可能であれば、リングＬ２の色は特に限定されるものではない。一例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、リングＬ２を所定の色で色付けして表示させてもよい。

別の例を挙げると、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端Ａ１についてＸ線画像Ｉ３３の奥行き方向の位置を取得し、取得した奥行き方向の位置に応じて、リングＬ２の色を変化させてもよい。例えば、表示制御機能３４ｄは、リングＬ２を青色と赤色との混合色とし、医用デバイスＤ１の先端Ａ１が奥に位置しているほど青色の比率を高め、先端Ａ１が手前に位置しているほど赤色の比率を高めるように、リングＬ２の色を変化させる。なお、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端Ａ１のＸ線画像Ｉ３３の奥行き方向の位置を、例えば３次元Ｘ線画像Ｉ２７’に基づいて取得することができる。これにより、ユーザは、医用デバイスＤ１について奥行き方向の位置を把握するとともに、医用デバイスＤ１を操作した際、奥側に移動しているのか手前側に移動しているのかを把握することも可能となる。

その他、リングＬ２については、上述したリングＬ１と同様の各種の色付けを行なうことができる。例えば、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の先端Ａ１から血管壁面までの距離を算出し、算出した距離に応じてリングＬ２の色を変化させてもよい。また、表示制御機能３４ｄは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の角度情報に基づいて、リングＬ２の角度を変化させて表示させてもよい。

なお、図１０においては、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報の例としてリングＬ２を示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、表示制御機能１１０ｃは、リングＬ２に代えて、リング以外の形状の図形を表示させてもよい。また、表示制御機能１１０ｃは、リング等の図形を表示させることに代えて、Ｘ線画像Ｉ２３’における一部ピクセルの値を変化させることとしてもよい。

また、図１０においては、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報をＸ線画像Ｉ２３’に付加したＸ線画像Ｉ３３を表示するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、表示制御機能１１０ｃは、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報をＸ線画像Ｉ２６’に付加したＸ線画像を表示させることとしてもよい。或いは、表示制御機能１１０ｃは、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報をＸ線画像Ｉ２３’に付加したＸ線画像Ｉ３３と、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報をＸ線画像Ｉ２６’に付加したＸ線画像との双方を表示させることとしてもよい。

また、上述した実施形態では、医用画像処理装置３０において各種のＸ線画像を表示するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線画像の表示は、Ｘ線診断装置１０において行なわれてもよい。例えば、医用画像処理装置３０における送信機能１１０ｄは、図５に示した重畳画像Ｉ３２や図１０に示したＸ線画像Ｉ３３を、Ｘ線診断装置１０に対して送信する。そして、Ｘ線診断装置１０における表示制御機能１１０ｃは、重畳画像Ｉ３２やＸ線画像Ｉ３３等のＸ線画像を、ディスプレイ１０８に表示させる。

或いは、重畳画像Ｉ３２やＸ線画像Ｉ３３等の生成処理は、Ｘ線診断装置１０において行なわれることとしてもよい。以下、この点について図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すＸ線診断装置１０は、図２に示したＸ線診断装置１０と同様の構成であり、処理回路１１０が画像取得機能１１０ｅ及びデバイス情報取得機能１１０ｆを更に実行する点で相違する。画像取得機能１１０ｅは、画像取得機能３４ｂと同様の機能である。また、デバイス情報取得機能１１０ｆは、デバイス情報取得機能３４ｃと同様の機能である。更に、図１１に示す表示制御機能１１０ｃは、表示制御機能３４ｄと同様の処理を実行する。なお、画像取得機能１１０ｅは、画像取得部の一例である。また、デバイス情報取得機能１１０ｆは、デバイス情報取得部の一例である。

例えば、まず、画像取得機能１１０ｅは、図５に示した３次元血管画像Ｉ１を取得する。例えば、画像取得機能１１０ｅは、３次元血管画像Ｉ１として、Ｘ線診断装置１０と異なるＸ線診断装置により収集された３次元Ｘ線画像や、ＣＴ画像、ＭＲ画像等を、ネットワークＮＷを介して取得する。或いは、収集機能１１０ｂは、被検体Ｐに対する回転撮影を実行し、３次元血管画像Ｉ１として３次元Ｘ線画像を収集する。

次に、収集機能１１０ｂは、図５に示したＸ線画像Ｉ２２及びＸ線画像Ｉ２５を収集する。また、収集機能１１０ｂは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４を収集する。また、画像取得機能１１０ｅは、Ｘ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２２に基づくＸ線画像Ｉ２３、及び、Ｘ線画像Ｉ２４及びＸ線画像Ｉ２５に基づくＸ線画像Ｉ２６を生成する。また、デバイス情報取得機能１１０ｆは、Ｘ線画像Ｉ２３及びＸ線画像Ｉ２６に基づいて３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成し、３次元Ｘ線画像Ｉ２７に基づいて医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。

次に、表示制御機能１１０ｃは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、３次元血管画像Ｉ１の表示態様を決定する。例えば、表示制御機能１１０ｃは、図５に示したように、３次元血管画像Ｉ１のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管にリングＬ１を付加した３次元血管画像Ｉ１２を生成し、３次元血管画像Ｉ１２に基づくレンダリング画像Ｉ１３を生成する。そして、表示制御機能１１０ｃは、レンダリング画像Ｉ１３とＸ線画像Ｉ２３とを重畳させた重畳画像Ｉ３２を、ディスプレイ１０８に表示させる。

別の例を挙げると、収集機能１１０ｂは、図１０に示したＸ線画像Ｉ２２及びＸ線画像Ｉ２５を収集する。また、収集機能１１０ｂは、Ｘ線画像Ｉ２１’及びＸ線画像Ｉ２４’を収集する。また、画像取得機能１１０ｅは、Ｘ線画像Ｉ２１’及びＸ線画像Ｉ２２に基づくＸ線画像Ｉ２３’、及び、Ｘ線画像Ｉ２４’及びＸ線画像Ｉ２５に基づくＸ線画像Ｉ２６’を生成する。また、デバイス情報取得機能１１０ｆは、Ｘ線画像Ｉ２３’及びＸ線画像Ｉ２６’に基づいて３次元Ｘ線画像Ｉ２７’を生成し、３次元Ｘ線画像Ｉ２７’に基づいて医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得する。

次に、表示制御機能１１０ｃは、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報に基づいて、２次元Ｘ線画像に対して、医用デバイスＤ１の奥行き方向の位置に関する情報を付加する。例えば、表示制御機能１１０ｃは、図１０に示したように、Ｘ線画像Ｉ２３’のうち医用デバイスＤ１の先端Ａ１が位置する部分の血管に色付けしたリングＬ２を付加したＸ線画像Ｉ３３を生成する。そして、表示制御機能１１０ｃは、Ｘ線画像Ｉ３３を、ディスプレイ１０８に表示させる。

また、上述した実施形態では、Ｘ線診断装置１０がバイプレーンのＸ線診断装置であるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線診断装置１０がシングルプレーンのＸ線診断装置である場合、図５に示したＸ線画像Ｉ２１及びＸ線画像Ｉ２４を略同時に収集することはできず、従って３次元Ｘ線画像Ｉ２７を生成することはできない。かかる場合、デバイス情報取得機能３４ｃ又はデバイス情報取得機能１１０ｆは、例えば医用デバイスＤ１に設けられた位置センサを用いて、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を取得することができる。また、デバイス情報取得機能３４ｃ又はデバイス情報取得機能１１０ｆは、磁気センサ等のセンサによって、医用デバイスＤ１の３次元空間上の位置情報を血管外側（体外含む）から取得することもできる。

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）、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。プロセッサが例えばＣＰＵである場合、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。一方、プロセッサが例えばＡＳＩＣである場合、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、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、各図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。

上述した実施形態に係る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。即ち、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、その全部又は一部を、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又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、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うる。

また、上述した実施形態で説明した医用画像処理方法は、予め用意された医用画像処理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。この医用画像処理プログラムは、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、この医用画像処理プログラムは、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非一過性の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。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、血管内に挿入された医用デバイスの位置の把握を容易にすることができる。

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、実施形態同士の組み合わせを行なうことができる。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。

１ 医用画像処理システム
１０ Ｘ線診断装置
１１０ 処理回路
１１０ａ 制御機能
１１０ｂ 収集機能
１１０ｃ 表示制御機能
１１０ｄ 送信機能
１１０ｅ 画像取得機能
１１０ｆ デバイス情報取得機能
２０ 画像保管装置
３０ 医用画像処理装置
３４ 処理回路
３４ａ 制御機能
３４ｂ 画像取得機能
３４ｃ デバイス情報取得機能
３４ｄ 表示制御機能
３４ｅ 送信機能

Claims (11)

1. 血管内に医用デバイスが挿入された被検体から収集された２次元Ｘ線画像と、前記被検体の血管を含む３次元血管画像とを取得する画像取得部と、
   前記医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得するデバイス情報取得部と、
   前記位置情報に基づいて前記３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において前記３次元血管画像と前記２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる表示制御部と
   を備える、医用画像処理装置。
2. 前記デバイス情報取得部は、バイプレーンのＸ線診断装置を用いて収集された２方向のＸ線画像に基づいて、前記位置情報を取得する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記バイプレーンのＸ線診断装置に対してデータの送信を行なう送信部を更に備え、
   前記画像取得部は、前記２方向のＸ線画像のうち第１の方向のＸ線画像を前記２次元Ｘ線画像として取得し、
   前記表示制御部は、前記位置情報に基づいて前記３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において、前記３次元血管画像と、前記第１の方向のＸ線画像とを重畳させて表示させ、
   前記送信部は、前記位置情報に基づいて、前記２方向のＸ線画像のうち第２の方向のＸ線画像の収集に用いられるＸ線の照射条件を、前記バイプレーンのＸ線診断装置に対して送信する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
4. 前記表示制御部は、前記位置情報に基づいて、前記３次元血管画像のうち前記医用デバイスの先端が位置する部分の血管、又は、前記医用デバイスの先端が位置する部分の周辺を色付け表示させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
5. 前記表示制御部は、前記位置情報に基づいて、前記３次元血管画像のうち前記医用デバイスの先端が位置する部分の血管、又は、前記医用デバイスの先端が位置する部分の周辺に、色付けしたリングを表示させる、請求項４に記載の医用画像処理装置。
6. 前記表示制御部は、前記位置情報に基づいて、前記医用デバイスの先端から血管壁面までの距離を算出し、当該距離に応じて前記リングの色を変化させて表示させる、請求項５に記載の医用画像処理装置。
7. 前記デバイス情報取得部は、更に、前記医用デバイスの３次元空間上の角度情報を取得し、
   前記表示制御部は、前記角度情報に応じて前記リングの角度を変化させて表示させる、請求項５又は６に記載の医用画像処理装置。
8. 前記画像取得部は、時系列の複数の前記２次元Ｘ線画像を取得し、
   前記デバイス情報取得部は、時系列の複数の前記２次元Ｘ線画像のそれぞれについて前記位置情報を取得し、
   前記表示制御部は、前記画像取得部が取得した複数の前記２次元Ｘ線画像を順次表示させるとともに、前記位置情報に基づいて複数の前記２次元Ｘ線画像のそれぞれに対して前記３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において前記３次元血管画像を前記２次元Ｘ線画像と重畳させて表示させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
9. 血管内に医用デバイスが挿入された被検体からバイプレーンのＸ線診断装置を用いて収集された、２方向の２次元Ｘ線画像を取得する画像取得部と、
   前記２方向の２次元Ｘ線画像に基づいて前記医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得するデバイス情報取得部と、
   前記位置情報に基づいて、前記２方向の２次元Ｘ線画像の少なくとも一方に対して前記医用デバイスの奥行き方向の位置に関する情報を付加し、当該情報を付加した２次元Ｘ線画像を表示させる表示制御部と
   を備える、医用画像処理装置。
10. 血管内に医用デバイスが挿入された被検体から２次元Ｘ線画像を収集する収集部と、
    前記医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得するデバイス情報取得部と、
    前記位置情報に基づいて、前記被検体の血管を含む３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において前記３次元血管画像と前記２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる表示制御部と
    を備える、Ｘ線診断装置。
11. 血管内に医用デバイスが挿入された被検体から収集された２次元Ｘ線画像と、前記被検体の血管を含む３次元血管画像とを取得し、
    前記医用デバイスの３次元空間上の位置情報を取得し、
    前記位置情報に基づいて前記３次元血管画像の表示態様を決定し、決定した表示態様において前記３次元血管画像と前記２次元Ｘ線画像とを重畳させて表示させる
    各処理をコンピュータに実行させる、医用画像処理プログラム。

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