JP2023025851A - Ｘ線診断装置および医用画像処理装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の検出器と第２の検出器とで同時にＸ線を検出するとき、第２の検出器にもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすること。
【解決手段】 実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線検出器と、補正部とを備える。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータと、シンチレータを共有し、シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第１の検出器および第１の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第２の検出器と、を有する。補正部は、第２の検出器により出力された電気信号から生成された第２の画像における位置ずれを、第１の検出器により出力された電気信号から生成された第１の画像を用いて補正する。
【選択図】 図６

Description

本明細書および図面に開示の実施形態は、Ｘ線診断装置および医用画像処理装置に関する。

従来、Ｘ線診断装置を使用した検査では、狭い関心領域を高解像度で観察する場合がある。このため、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイを採用した大視野部を持つ第１の検出器と、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を使用した第１の検出器より小視野かつピクセルピッチが細かく解像度が高い第２の検出器とを併せ持つ検出器を備えたＸ線診断装置が知られている。

この種のＸ線診断装置では、第１の検出器と第２の検出器とで同時にＸ線を検出し、第１の検出器により出力されたＸ線信号から生成した第１の画像と、第２の検出器により出力されたＸ線信号から生成した第２の画像とを同時に表示（以下、高解像同時表示という）することができる。

しかし、第２の検出器は小視野であるため、前記第２の検出器により異なる２つの時点で出力された電気信号から生成された２つの第２の画像の間で位置ずれがあると、この２つの第２の画像どうしを位置合わせすることが難しい。

特開２０１８－１４９２２９号公報

本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、第１の検出器と第２の検出器とで同時にＸ線を検出するとき、第２の検出器にもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすることである。ただし、本明細書および図面に開示の実施形態により解決しようとす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他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線検出器と、補正部とを備える。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータと、シンチレータを共有し、シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第１の検出器および第１の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第２の検出器と、を有する。補正部は、第２の検出器により出力された電気信号から生成された第２の画像における位置ずれを、第１の検出器により出力された電気信号から生成された第１の画像を用いて補正する。

一実施形態に係る画像処理装置を含むＸ線診断装置の一構成例を示すブロック図。 本実施形態に係るＦＰＤの構成例を示すブロック図。 従来の第２の画像の位置合わせ説明するための図。 従来の第２の画像の位置合わせを説明するための他の図。 図１に示す処理回路のプロセッサにより、高解像同時表示するとき、第２の検出器により出力された電気信号から生成された小視野画像の位置ずれを、第１の検出器により出力された電気信号から生成された大視野画像を用いて補正する際の手順の一例を示すフローチャート。 小視野画像の位置ずれを大視野画像を用いて補正する方法を示す説明ずるための図。 （ａ）はＲＯＩフィルタの影響を除外する方法の一例を示す説明図、（ｂ）は他の例を示す説明図。 小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第１変形例を説明するための図。 小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第２変形例を説明するための図。 小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第３変形例を説明するための図。 小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第４変形例を説明するための図。 小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第５変形例を説明するための図。

以下、図面を参照しながら、Ｘ線診断装置および医用画像処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、デバイスとは被検体に挿入された治療デバイスであり、たとえばカテーテルやガイドワイヤなどをいう。

図１は、一実施形態に係る画像処理装置を含むＸ線診断装置１０の一構成例を示すブロック図である。なお、Ｘ線診断装置１０は、複数フレームの連続撮像が可能なものであればよく、たとえばＸ線ＴＶ装置やＸ線アンギオ装置などを含む。

Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように撮像装置２０と医用画像処理装置の一例としてのコンソール３０を有する。

撮像装置２０は、通常は検査室に設置され、被検体に関する画像データを生成するよう構成される。医用画像処理装置の一例としてのコンソール３０は、たとえば検査室に隣接する操作室に設置され、画像データにもとづくＸ線画像を生成して表示を行なう。なお、コンソール３０は、撮像装置２０が設置される検査室に設置されてもよいし、撮像装置２０とネットワークを介して接続されて検査室と離れた遠隔地に設置されてもよい。

撮像装置２０は、Ｘ線管２１、Ｘ線可動絞り２２、関心領域フィルタ（以下、ＲＯＩフィルタという）２３、ＦＰＤ２４、天板２５、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、およびコントローラ２９を有する。

Ｘ線管２１は、高電圧電源２６により電圧を印加されてＸ線を発生する。

Ｘ線可動絞り２２は、Ｘ線管２１によって発生されたＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。たとえば、Ｘ線可動絞り２２は２対の可動羽根を有し、絞り駆動装置２７を介してコントローラ２９により制御されて、各対の可動羽根が開閉することでＸ線管２１から照射されるＸ線の照射範囲を調整する。

ＲＯＩフィルタ２３は、一部にＸ線開口が設けられた銅やアルミニウム等の平板により構成される。Ｘ線は、Ｘ線開口は減衰せずに通過する一方、Ｘ線開口以外の領域ではＲＯＩフィルタ２３によって減衰しつつ透過する。Ｘ線開口の形状は、たとえば１辺が数ｍｍ～数十ｍｍ程度の大きさの矩形であってもよいし、円形や楕円形、矩形以外の多角形等であってもよい。ＲＯＩフィルタ２３は、絞り駆動装置２７を介してコントローラ２９により制御されて、Ｘ線開口の位置を平行移動させることができる。

ＦＰＤ２４は、複数のＸ線検出素子（撮像素子群）を有するフラットパネルディテクタ（平面検出器、ＦＰＤ：Flat Panel Detector）により構成され、ＦＰＤ２４に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづいて、Ｘ線透視画像やＸ線撮影画像（以下、Ｘ線透視画像およびＸ線撮影画像をＸ線画像と総称する）の画像データを所定のフレームレートで出力する。この画像データはコンソール３０に与えられる。より具体的にはＦＰＤ２４は、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する半導体素子により構成されたＸ線検出素子を複数有する。複数のＸ線検出素子はマトリクス状に配列される。

図２は、本実施形態に係るＦＰＤ２４の構成例を示すブロック図である。

たとえば、ＦＰＤ２４は、図２に示すように、第１の検出器２４ａと、第２の検出器２４ｂと、シンチレータ２４ｃとを有する。第１の検出器２４ａとシンチレータ２４ｃとにより大視野の第１のＦＰＤ２４ｄが構成され、第２の検出器２４ｂとシンチレータ２４ｃとにより小視野の第２のＦＰＤ２４ｅが構成される。

シンチレータ２４ｃは、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を光に変換する。第１の検出器２４ａは、例えば、アモルファスシリコンにより形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイを採用した２次元のイメージセンサを備え、シンチレータ２４ｃによって変換された光を検出して電気信号を出力する。第２の検出器２４ｂは、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）トランジスタを採用した２次元のイメージセンサを備え、シンチレータ２４ｃによって変換された光を検出して電気信号を出力する。なお、第１の検出器２４ａや第２の検出器２４ｂによって出力される電気信号のことをＸ線信号とも言う。

このように、シンチレータ２４ｃは、第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂとで共有される。言い換えると、ＦＰＤ２４は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータ２４ｃと、シンチレータ２４ｃを共有し、シンチレータ２４ｃによって変換された光を検出して電気信号を出力する第１の検出器２４ａ及び第２の検出器２４ｂとを有する。そして、第１の検出器２４ａ及び第２の検出器２４ｂは、シンチレータ２４ｃで変換された光を同時に検出した電気信号をそれぞれ出力する。

また、図２に示すように、第１の検出器２４ａ及び第２の検出器２４ｂは、画素の構成単位となる素子部を複数有する。この素子部のそれぞれは、Ｘ線入射によって得られた蛍光像を電気信号に変換してフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）に蓄積する。図２の例では、第１の検出器２４ａが８つの素子部を有し、第２の検出器２４ｂが８つの素子部を有する場合を図示している。

ここで、第２の検出器２４ｂの各素子部の画素ピッチは、第１の検出器２４ａの各素子部の画素ピッチよりも細かい。図２に示す例では、第１の検出器２４ａの各素子部の画素ピッチは、第２の検出器２４ｂの素子部２つ分の画素ピッチに相当する。すなわち、第２の検出器２４ｂは、解像度が第１の検出器２４ａよりも高い。また、図２に示すように、第１の検出器２４ａは、第２の検出器２４ｂよりも視野サイズが広い。

なお、Ｘ線透視では、一般に、Ｘ線撮影に比べて弱いＸ線照射強度で画像を取得する。このため、Ｘ線透視画像は解像度が低い画像であるものの、被検体が被ばくする線量が小さい。本実施形態に係るＸ線診断装置１０は、Ｘ線透視およびＸ線撮影（以下、撮像と総称する）のいずれも実行可能である。

Ｘ線管２１とＦＰＤ２４は、天板２５に載置された被検体を挟んで対向配置されればよい。たとえば、Ｘ線管２１とＦＰＤ２４は、被検体を挟んで対向配置されるようにＣアームの両端部にそれぞれ支持されてもよい。また、Ｘ線管２１とＦＰＤ２４は、それぞれが独立な支持部材に支持されてもよい。

天板２５は、寝台の上部に設けられ、被検体を載置する。高電圧電源２６は、Ｘ線管２１に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管２１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。

コントローラ２９は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。コントローラ２９は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従ってコンソール３０により制御されて、撮像装置２０の各コンポーネントを統括制御する。たとえば、コントローラ２９は、コンソール３０により制御されて、所定のフレームレートで被検体を撮像して画像データを生成し、コンソール３０に与える。

一方、コンソール３０は、ディスプレイ３１、入力インターフェース３２、記憶回路３３、および処理回路３４を有する。

ディスプレイ３１は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路３４の制御に従って処理回路３４が生成した合成画像などの各種情報を表示する。

入力インターフェース３２は、たとえばトラックボール、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なうタッチパッド、光学センサを用いた非接触入力インターフェース、および音声入力インターフェース等などの一般的な入力装置により実現され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路３４に出力する。また、入力インターフェース３２は、ばく射のオンオフを制御するばく射スイッチを含んでもよい。

記憶回路３３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶回路３３の記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は、電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされてもよいし、光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して記憶回路３３に与えられてもよい。

処理回路３４は、Ｘ線診断装置１０を統括制御する機能を実現する。また、処理回路３４は、記憶回路３３に記憶された画像処理プログラムを読み出して実行することにより、第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂとで同時にＸ線を検出するとき、第２の検出器２４ｂにもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすることである。

ための処理を実行するプロセッサである。

処理回路３４のプロセッサは、図１に示すように、撮像制御機能３４１、取得機能３４２、画像生成機能３４３、および補正機能３４４を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路３３に記憶されている。なお、処理回路３４の機能３１４－３４４の一部は、ネットワークを介してコンソール３０にデータ送受信可能に接続された外部のプロセッサにより実現されてもよい。

撮像制御機能３４１は、撮像装置２０を制御することにより、所定のフレームレートでの被検体のＸ線撮像を制御する。

取得機能３４２は、第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂのそれぞれから出力信号を取得する。

画像生成機能３４３は、ＦＰＤ２４の出力信号にもとづいてＸ線画像を生成する。たとえば、画像生成機能３４３は、第１の検出器２４ａにより出力された電気信号から第１の画像を生成するとともに、第２の検出器２４ｂにより出力された電気信号から第２の画像を生成する。

補正機能３４４は、第２の検出器２４ｂにより出力された電気信号から生成された第２の画像の位置ずれを、第１の検出器２４ａにより出力された電気信号から生成された第１の画像を用いて補正する。具体的には、補正機能３４４は、第１の検出器２４ａにより異なる２つの時点で出力された電気信号から生成された２つの第１の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂの視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて第２の検出器２４ｂにより異なる２つの時点で出力された電気信号から生成された２つの第２の画像の位置合わせを行う。

図３は、従来の第２の画像の位置合わせ説明するための図であり、図４は、従来の第２の画像の位置合わせを説明するための他の図である。

一般に、マスク画像とライブのコントラスト画像とをサブトラクションして画像を表示させる際に、マスク画像とコントラスト画像との間で、画像処理を用いて体動などによる位置ずれ量を計算し、ピクセルシフトした状態でサブトラクションを行うことで、ずれによるミスレジを低減することができる。

ところで、第１の検出器２４ａにより出力されたＸ線信号から生成した第１の画像と、第２の検出器２４ｂにより出力されたＸ線信号から生成した第２の画像とを同時に表示（高解像同時表示）する場合、異なる視野サイズの画像を同時に表示し、狭い範囲で細やかな状況を確認しながら、大きな視野の透視像も表示することで、全体像も把握しやすくすることができる。

しかし、小視野かつ高解像度の第２の画像では、位置ずれの補正をすることが難しい場合がある。

位置ずれの補正を困難にする原因としては、第２の画像の視野内に骨の輪郭などの特徴点が少ないことが挙げられる。図３に示すように、マスク画像取得時の第１の検出器２４ａの大視野４１に対応する大視野マスク画像４２と、ライブ画像取得時の第１の検出器２４ａの大視野４３に対応する大視野ライブ画像４４とは、互いの撮影タイミングの時間差に応じた被検体の体動に由来する位置ずれを内包する。大視野マスク画像４２と大視野ライブ画像４４は、ともに視野が大きいため、画像処理を行うためのエッジなどの特徴点を多く含む。このため、大視野マスク画像４２と大視野ライブ画像４４からはピクセルシフト値を容易かつ正確に求めることができる。

一方、小視野マスク画像５２と小視野ライブ画像５４は、視野が小さいため、画像に含まれる特徴点が少ない。また、小視野の画像では、骨の輪郭はユーザによる画像確認において重要とはされず、画像の端部に位置されることが多い一方で、画面の端部は画像処理の対象外とされる。このため、小視野マスク画像５２と小視野ライブ画像５４からは、ピクセルシフト値を正確に求めることが難しい。

位置ずれの補正を困難にする他の原因としては、第２の画像の視野内に含まれる骨の輪郭などの特徴点よりも、カテーテルなどのデバイスの比率が大きく、デバイスが動いていることが挙げられる。図４に示すように、大視野ライブ画像４４に比べ、小視野ライブ画像５４ではデバイス６１の比率が高くなってしまう場合がある。この場合、デバイスの動きの影響により、小視野マスク画像５２と小視野ライブ画像５４からは、ピクセルシフト値を正確に求めることが難しい。

そこで、本実施形態に係る処理回路３４は、高解像同時表示するとき、第２の検出器２４ｂにより出力された電気信号から生成された第２の画像の位置ずれを、第１の検出器２４ａにより出力された電気信号から生成された第１の画像を用いて補正することにより、第２の画像を高精度に位置合わせする。

図５は、図１に示す処理回路３４のプロセッサにより、高解像同時表示するとき、第２の検出器２４ｂにより出力された電気信号から生成された小視野画像の位置ずれを、第１の検出器２４ａにより出力された電気信号から生成された大視野画像を用いて補正する際の手順の一例を示すフローチャートである。図５において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

また、図６は、小視野画像の位置ずれを大視野画像を用いて補正する方法を示す説明ずるための図である。

まず、ステップＳ１において、取得機能３４２は、第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂのそれぞれで同時に検出されて出力された出力信号を取得する。

次に、ステップＳ２において、画像生成機能３４３は、第１の検出器２４ａにより出力された電気信号から大視野マスク画像４２を生成するとともに、第２の検出器２４ｂにより出力された電気信号から小視野マスク画像５２を生成する。

次に、ステップＳ３において、取得機能３４２は、第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂのそれぞれで同時に検出されて出力された出力信号を取得する。画像生成機能３４３は、第１の検出器２４ａにより出力された電気信号から大視野ライブ画像４４を生成するとともに、第２の検出器２４ｂにより出力された電気信号から小視野ライブ画像５４を生成する。

次に、ステップＳ４において、補正機能３４４は、大視野ライブ画像４４と大視野マスク画像４２との間のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを求める（図６右上参照）。

次に、ステップＳ５において、補正機能３４４は、ピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを、第１の検出器２４ａと第２の検出器２４ｂの視野比にもとづいて変換することで、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める（図６右下参照）。

次に、ステップＳ６において、補正機能３４４は、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを用いて小視野ライブ画像５４と小視野マスク画像５２との位置合わせを行う。そして、画像生成機能３４３は、位置合わせ後の小視野ライブ画像５４と小視野マスク画像５２との差分画像を生成し、ディスプレイ３１に表示させる。

以上の手順により、高解像同時表示するとき、大視野の画像を用いて小視野の画像の位置ずれを補正することにより、小視野画像を高精度に位置合わせすることができる。大視野の画像を利用することにより、小視野画像だけを用いて小視野画像の位置合わせを行う場合に比べて高精度に小視野画像を位置合わせすることができる。

たとえば、デバイス画像と血管画像とが合成された透視ロードマップ画像が利用されることがある。かかる透視ロードマップ画像のためのデバイス画像を生成する場面では、マスク画像としてＸ線透視にもとづくデバイスマスク画像を、ライブ画像としてＸ線透視にもとづくライブ画像を、それぞれ用い、これらの差分画像をデバイス抽出透視画像とすることができる。また、脳血管の動脈瘤にコイリングを行うときなどには、上述の血管画像としてＸ線ＣＴ装置やＸ線診断装置により得られたボリュームデータのレンダリング像が利用されることがある。このような場面において、外部の画像処理装置を利用する場合は、当該画像処理装置にピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを与え、当該画像処理装置において小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓに変換を行い小視野画像の位置合わせを行ってもよい。

また、ＤＳＡ画像を生成する場面では、マスク画像として造影剤投与前のＸ線撮影にもとづくマスク画像を、ライブ画像として造影剤投与後のＸ線撮影にもとづくライブ画像を、それぞれ用いることができる。

図７（ａ）はＲＯＩフィルタ２３の影響を除外する方法の一例を示す説明図であり、（ｂ）は他の例を示す説明図である。なお、ＲＯＩフィルタ２３を用いる場合、ＲＯＩフィルタ２３の開口を介してＸ線が検出器上に照射される範囲は、第２の検出器２４ｂの視野と同一とされることが多い。

ＲＯＩフィルタ２３を用いる場合、ＲＯＩフィルタの開口に対応する検出器上の領域７１と他の領域とは、線量が異なる。このため、補正機能３４４は、大視野ライブ画像４４と大視野マスク画像４２との間のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを求めるとき、領域７１を計算対象から除外してもよい（図７（ａ）参照）。

また、領域７１の境界領域７２の線量は、散乱線や回折の影響を受けるため、他の領域の線量と大きく異なることがある。このため、補正機能３４４は、大視野ライブ画像４４と大視野マスク画像４２との間のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを求めるとき、境界領域７２を計算対象から除外してもよい（図７（ｂ）参照）。また、補正機能３４４は、領域７１と境界領域７２の両方を計算対象から除外してもよい。

以下、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の変形例を説明する。

図８は、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第１変形例を説明するための図である。

補正機能３４４は、大視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌと小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓをそれぞれ求めてもよい。この場合、補正機能３４４は、両ピクセルシフト値を仮に適用して小視野画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較して、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して小視野画像の位置合わせを行うとよい。この第１変形例によっても、小視野画像だけを用いて小視野画像の位置合わせを行う場合に比べて高精度に小視野画像を位置合わせすることができる。

図９は、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第２変形例を説明するための図である。

補正機能３４４は、小視野ライブ画像５４と小視野マスク画像５２から直接に小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを仮に求めてもよい。この場合、当該ピクセルシフト値を仮に適用して小視野画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量が終了条件を満たす場合（たとえば閾値以下の場合）は、当該ピクセルシフト値を本適用する。一方、位置ずれ量が終了条件を満たさない場合（たとえば閾値より大きい場合）は、図６に示した方法と同様に、補正機能３４４は、大視野ライブ画像４４と大視野マスク画像４２との間のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを求め、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓに変換し、この変換したピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを用いて小視野画像の位置合わせを行う。

図１０は、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第３変形例を説明するための図である。

補正機能３４４は、大視野ライブ画像４４と大視野マスク画像４２との間のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌから変換して求めたピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓだけ小視野の画像をあらかじめ仮に移動させ、仮移動後の小視野画像から直接にピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求めてもよい。この場合、ピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓの計算は、通常の計算を行ってもよいし、微小なピクセルシフトのみを許容する制限状態で計算を行ってもよい。

この場合は、大視野ライブ画像４４と大視野マスク画像４２から求めたピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌから変換して求めたピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓと、仮移動後の小視野画像から直接に求めたピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓと、をそれぞれ仮に適用して小視野画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較し、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して小視野画像の位置合わせを行うとよい。

図１１は、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第４変形例を説明するための図である。

補正機能３４４は、大視野画像に対して、小視野画像に対応する第１の関心領域８１と第１の関心領域８１を包含する第２の関心領域８２とを設定し、第２の関心領域８２と第１の関心領域８１とで異なる重み付けで大視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを求めてもよい。この場合、補正機能３４４は、たとえば第２の関心領域の外部領域９１と、第２の関心領域８２から第１の関心領域８１を除いた領域９２と、第１の関心領域８１の内部領域９３とで異なる重み付けを行ってもよい。第４変形例によっても、小視野画像だけを用いて小視野画像の位置合わせを行う場合に比べて高精度に小視野画像を位置合わせすることができる。

図１２は、小視野画像のピクセルシフト値ＰＳ＿Ｓを求める方法の第５変形例を説明するための図である。

補正機能３４４は、大視野画像に対し、小視野画像に対応する大視野画像の領域に小視野画像をはめ込んで合成画像を生成し、合成画像からピクセルシフト値ＰＳ＿Ｌを求めてもよい。この場合、小視野画像にあわせて大視野画像を拡大して合成画像を生成してもよいし（図１２参照）、大視野画像にあわせて小視野画像を縮小して合成画像を生成してもよい。いずれの場合も、合成画像の視野（画像に含まれる被検体部分）は大視野画像と同一である。小視野画像にあわせて大視野画像を拡大して合成画像を生成する場合、小視野画像の解像度の高さを有効に利用することができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、第１の検出器と第２の検出器とで同時にＸ線を検出するとき、第２の検出器にもとづく小視野画像を高精度に位置合わせすることができる。

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、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（たとえば、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）、およ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。プロセッサがたとえば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て実行することにより、各種機能を実現する。また、プロセッサがたとえばＡＳＩＣである場合、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、当該プログラムに相当する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。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ハードウェア処理により各種機能を実現する。あるいはまた、プロセッサは、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて各種機能を実現することもできる。

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、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、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶回路は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

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。

１０ Ｘ線診断装置
２１ Ｘ線管
２４ａ 第１の検出器
２４ｂ 第２の検出器
２４ｃ シンチレータ
３１ ディスプレイ
３４ 処理回路
４２ 大視野マスク画像
４４ 大視野ライブ画像
５２ 小視野マスク画像
５４ 小視野ライブ画像
６１ デバイス
３４２ 取得機能
３４４ 補正機能

Claims (10)

1. Ｘ線管から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータと、
   前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第１の検出器および前記第１の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第２の検出器と、
   を有するＸ線検出器と、
   前記第２の検出器により出力された電気信号から生成された第２の画像における位置ずれを、前記第１の検出器により出力された電気信号から生成された第１の画像を用いて補正する補正部と、
   を備えたＸ線診断装置。
2. 前記補正部は、
   前記第１の検出器により異なる２つの時点で出力された電気信号から生成された２つの第１の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を前記第１の検出器と前記第２の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記第２の検出器により前記異なる２つの時点で出力された電気信号から生成された２つの第２の画像の位置合わせを行う、
   請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 前記異なる２つの時点は、
   デバイス画像を生成するための被検体のマスク画像を透視する時点とリアルタイムに収集される被検体のライブ画像を透視する時点である、
   請求項２記載のＸ線診断装置。
4. 前記異なる２つの時点は、
   ＤＳＡ画像を生成するための造影剤投与前の被検体の画像にもとづくマスク画像を撮影する時点と造影剤投与後の被検体の時系列的な複数のコントラスト画像を撮影する時点である、
   請求項２または３に記載のＸ線診断装置。
5. 前記補正部は、
   前記２つの第１の画像のピクセルシフト値と前記２つの第２の画像のピクセルシフト値とを求め、両ピクセルシフト値を仮に適用して前記２つの第２の画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較し、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して前記２つの第２の画像の位置合わせを行ってディスプレイに表示させる、
   請求項２ないし４のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
6. 前記補正部は、
   前記２つの第２の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を仮に適用して前記２つの第２の画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量が閾値以下の場合は当該ピクセルシフト値を本適用する一方、位置ずれ量が前記閾値より大きい場合は、前記２つの第１の画像のピクセルシフト値を求め、前記第１の検出器と前記第２の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記２つの第２の画像の位置合わせを行う、
   請求項２ないし４のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
7. 前記補正部は、
   前記２つの第１の画像のピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を前記第１の検出器と前記第２の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記２つの第２の画像の位置合わせし、当該位置合わせ後の前記２つの第２の画像のピクセルシフト値を求め、当該位置合わせ後に求めたピクセルシフト値と前記変換したピクセルシフト値のそれぞれを仮に適用して前記２つの第２の画像の位置合わせを仮に行った結果の位置ずれ量を比較し、小さい位置ずれ量に対応するピクセルシフト値を本適用して前記２つの第２の画像の位置合わせを行ってディスプレイに表示させる、
   請求項２ないし６のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
8. 前記補正部は、
   前記第１の画像に対して前記第２の画像に対応する第１の関心領域と前記第１の関心領域を包含する第２の関心領域とを設定し、前記第２の関心領域と前記第１の関心領域とで異なる重み付けで前記２つの第１の画像のピクセルシフト値を求める、
   請求項２ないし７のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
9. 前記補正部は、
   前記第１の画像に対し、前記第２の画像に対応する前記第１の画像の領域に前記第２の画像をはめ込んで合成画像を生成し、前記異なる２つの時点に対応する２つの合成画像からピクセルシフト値を求め、当該ピクセルシフト値を前記第１の検出器と前記第２の検出器の視野比にもとづいて変換し、この変換したピクセルシフト値を用いて前記２つの第２の画像の位置合わせを行う、
   請求項２ないし８のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
10. Ｘ線管から照射されたＸ線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータを共有し、前記シンチレータによって変換された光を同時に検出して電気信号をそれぞれ出力する、第１の検出器および前記第１の検出器よりも視野が小さく解像度が高い第２の検出器と、を有するＸ線検出器から、出力信号を取得する取得部と、
    前記第２の検出器により出力された電気信号から生成された第２の画像における位置ずれを、前記第１の検出器により出力された電気信号から生成された第１の画像を用いて補正する補正部と、
    を備えた医用画像処理装置。

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