JP5300350B2 - X-ray diagnostic apparatus and image display method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、X線透視を行なうX線診断装置及びその画像表示方法に関する。 The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus that performs X-ray fluoroscopy and an image display method thereof.
X線造影検査やX線血管内治療において医師等は、X線透視下で、カテーテルやガイドワイヤを目的部位まで進める。ライブ画像は、造影剤等で強調しない限り、血管が描出されない。そこで、過去に造影剤を流して撮影された画像(血管画像)とライブ画像とを重ね合わせて表示するロードマップ機能がある。ロードマップは、血管走行を把握できるという長所を有する。しかし、寝台が移動された場合や、透視画像の観察方向を変更するためにアームを回転する場合、血管画像を発生しなおさなければならない。頻繁な血管画像の発生しなおしは、検査・治療時間の増加や使用する造影剤の増加を招く。その結果、患者の負担は増加してしまう。 In X-ray contrast examination and X-ray endovascular treatment, a doctor or the like advances a catheter or a guide wire to a target site under fluoroscopy. In the live image, blood vessels are not drawn unless enhanced with a contrast medium or the like. Therefore, there is a road map function for displaying an image (blood vessel image) photographed by flowing a contrast medium in the past and a live image in a superimposed manner. The road map has an advantage that blood vessel traveling can be grasped. However, when the bed is moved or when the arm is rotated to change the viewing direction of the fluoroscopic image, the blood vessel image must be regenerated. Reoccurrence of frequent blood vessel images leads to an increase in examination / treatment time and an increase in the contrast medium used. As a result, the burden on the patient increases.
このような問題を解決するため、3次元ロードマップ機能が開発されている。3次元ロードマップは、2次元の血管情報の代わりに3次元の血管情報を利用する。3次元の血管情報は、ボリュームレンダリング処理されて表示される。このボリュームレンダリング表示は、血管表面を影付けするなどして3次元的に血管を表示している。しかし、結局ボリュームレンダリング表示は、画面に2次元で表示されるため、血管の3次元構造がわかりにくい。従ってカテーテル手技における手技効率が悪い。
本発明の目的は、カテーテル手技における手技効率の向上を可能とするX線診断装置及びその画像表示方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an X-ray diagnostic apparatus and an image display method thereof that can improve the procedure efficiency in a catheter procedure.
本発明の第1局面に係るX線診断装置は、X線で被検体を撮影してX線画像のデータを発生する撮影部と、前記被検体の造影された血管に関する3次元画像のデータを投影処理し、血管が強調された投影画像のデータを発生する投影処理部と、前記発生されたX線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との少なくとも一方の観察角度を変更操作可能な変更操作部と、前記X線が発生されているか否かの判定を行なう判定部と、第1の電気的状態と第2の電気的状態との間を切り替え可能な切り替え部と、前記判定部による判定の結果と前記切り替え部による切り替えとに基づいて前記変更操作部による観察角度の変更操作を制御する制御部と、を具備するX線診断装置であって、前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、少なくとも前記X線画像の観察角度を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更不能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記投影画像の観察角度のみを変更可能にする、ことを特徴とする。 An X-ray diagnostic apparatus according to a first aspect of the present invention includes an imaging unit that images an object with X-rays to generate X-ray image data, and three-dimensional image data relating to a blood vessel contrasted with the object. A projection processing unit that performs projection processing and generates projection image data in which blood vessels are emphasized, and can change an observation angle of at least one of the observation angle of the generated X-ray image and the observation angle of the projection image A change operation unit; a determination unit that determines whether or not the X-ray is generated; a switching unit that can switch between a first electrical state and a second electrical state; and the determination unit An X-ray diagnostic apparatus comprising: a control unit that controls an observation angle changing operation by the changing operation unit based on a result of determination by the switching unit and switching by the switching unit , wherein X-rays are generated by the determining unit Before and When the switching unit is switched to the first electrical state, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image can be changed, and no X-ray is generated by the determination unit. If it is determined and the switching unit switches to the first electrical state, at least the observation angle of the X-ray image can be changed, and the determination unit determines that X-rays are being generated and the switching When the second electrical state is switched by the unit, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image cannot be changed, and the determination unit determines that X-rays are not generated In addition, when the switching unit is switched to the second electrical state, only the observation angle of the projection image can be changed.
X線画像の観察角度と投影画像の観察角度との少なくとも一方の観察角度を変更操作可能な変更操作部と、第1の電気的状態と第2の電気的状態との間を切り替え可能な切り替え部とを具備するX線診断装置の画像表示方法であって、撮影部により被検体をX線撮影して前記被検体に関するX線画像のデータを発生し、前記被検体の造影された血管に関する3次元画像のデータに基づいて血管が強調された投影画像のデータを発生し、前記発生されたX線画像と3次元画像とを表示し、前記X線が発生されているか否かの判定を行ない、前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、少なくとも前記X線画像の観察角度を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更不能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記投影画像の観察角度のみを変更可能にするように、前記変更操作部による観察角度の変更操作を制御する、ことを具備することを特徴とする。 Change operation unit capable of changing the observation angle of at least one of the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image, and switching capable of switching between the first electrical state and the second electrical state An image display method of an X-ray diagnostic apparatus comprising: an X-ray imaging apparatus that generates an X-ray image data of the subject by imaging the subject, and relates to a contrasted blood vessel of the subject Projection image data in which blood vessels are emphasized is generated based on the three-dimensional image data, the generated X-ray image and the three-dimensional image are displayed, and it is determined whether or not the X-ray is generated. When the determination unit determines that X-rays are generated and the switching unit switches to the first electrical state, the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image Make both changeable and previous When the determination unit determines that X-rays are not being generated and the switching unit is switched to the first electrical state, at least the observation angle of the X-ray image can be changed, and the determination unit allows the X-rays to be changed. When the switching unit is switched to the second electrical state, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image cannot be changed, and the determination By the change operation unit so that only the observation angle of the projection image can be changed when it is determined that the X-ray is not generated by the unit and the switching unit is switched to the second electrical state. Controlling the operation of changing the observation angle .
本発明によれば、カテーテル手技における手技効率の向上を可能とするX線診断装置及びその画像表示方法を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the X-ray diagnostic apparatus which enables the improvement of the procedure efficiency in a catheter procedure, and its image display method.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るX線診断装置及びその画像表示方法を説明する。 Hereinafter, an X-ray diagnostic apparatus and an image display method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るX線診断装置1の構成を示す図である。図1に示すようにX線診断装置1は、撮影機構10と画像処理装置20とを有する。撮影機構10は、図2に示すように、アーム12を支持する支持部14を有する。アーム12は、C形状を有する。アーム12は、X線管15と検出器16とを搭載する。X線管15は、高電圧発生装置(図示せず)から高電圧が印加されることによりX線を発生する。高電圧発生装置には、X線制御部18が接続される。X線制御部18は、X線透視に応じた線量のX線をX線管15が発生するように高電圧発生部を制御する。検出器16は、X線管15から発生され被検体を透過するX線を検出する。検出器16は、マトリクス状に配置された複数の半導体検出素子を有するフラットパネルディテクタ(FPD)で構成される。なおFPDに代えて、検出器16は、イメージインテンシファイアとTVカメラとの組み合わせから構成されてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an X-ray diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus 1 includes an imaging mechanism 10 and an
アーム12は、被検体に対する撮影角度を自由に変更できるように、XYZ直交3軸各々に関して矢印A,B,Cに回転可能に支持部14によって支持される。典型的には、撮影角度は、XYZ直交3軸に対する撮影軸の交差角として定義される。慣習的には、第1斜位(RAO)、第2斜位(LAO)、第3斜位(LPO)、第4斜位(RPO)それぞれの角度として定義される。撮影軸は、X線管15のX線焦点から検出器16の検出面中心を通る直線として定義される。典型的には、Z軸は、被検体の体軸に略一致するものとして定義される。そして、Z軸に対して撮影軸に一致するY軸とX軸とは、アイソセンタ(撮影不動点)で交差する。アーム12には、駆動部19が接続される。駆動部19は、システム制御部46からの制御信号に応じた駆動信号をアーム12に供給し、アーム12を移動する。
The
画像処理装置20は、A/D変換部22、インタフェース部24、3次元画像メモリ26、2次元画像メモリ28、フィルタリング部30、LUT部32、位置ずれ計算部34、投影処理部36、画像合成部38、D/A変換部40、表示部42、入力装置44、及びシステム制御部46を有する。
The
A/D変換部22は、検出器15に接続される。A/D変換部22は、検出器15から出力される画像信号をデジタル化し、X線画像のデータを得る。なお、X線透視によりリアルタイムに出力されるX線画像をライブ画像と呼ぶことにする。
The A /
インタフェース部24は、LAN(Local Area Network)に接続される。LANには、X線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、或いはSPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)等のモダリティ100や、PACS(Picture Archiving and Communication Service)サーバ200等が接続されている。インタフェース部24は、LANに接続されたこれら装置と通信する。インタフェース部24は、X線コンピュータ断層撮影装置や、磁気共鳴イメージング装置、SPECT等のモダリティ100、PACSサーバ200から3次元画像のデータをロードする。3次元画像のデータは、ボリュームデータとして扱う。例えば、3次元画像のサイズ(マトリクスサイズ)は、512×512×512である。
The
3次元画像メモリ26は、インタフェース部24によりロードされた様々な3次元画像のデータを記憶する。3次元画像は、例えば、造影剤により血管が強調された3次元DA(デジタルアンギオ)画像である。他の3次元画像は、抽出された血管領域に関する3次元DSA(デジタルサブトラクションアンギオ)画像である。さらに他の3次元画像は、CTA(CTアンギオ)画像やMRA(MRアンギオ)画像がある。
The three-
2次元画像メモリ28は、撮影機構10で発生されたライブ画像のデータ、高周波強調等のフィルタリング処理されたライブ画像等のデータ、投影処理して発生された投影画像のデータを記憶する。
The two-
フィルタリング部30は、ライブ画像や投影画像等に高周波強調フィルタリングを行なう。LUT(ルック・アップ・テーブル)部32は、ライブ画像や投影画像に階調変換を行なう。
The
位置ずれ計算部34は、ロードマップ開始時点において撮影機構10で発生されたライブ画像と、ロードマップ開始時点におけるアーム12の撮影角度に対応する投影角度で投影処理されたことにより発生された投影画像との解剖学的な位置ずれ量を計算する。
The
投影処理部36は、造影剤により血管が強調された3次元画像のデータを投影処理し、血管が強調された投影画像(血管画像)のデータを発生する。投影処理は、最大値投影処理、最小値投影処理、平均値投影処理等の画素値投影処理だけでなく、ボリュームレンダリング処理やサーフェスレンダリング処理を含むとする。また、投影処理部36は、撮影角度と計算された位置ずれ量とに基づいて決定される投影角度(観察角度)に従って3次元画像のデータを投影処理し、ライブ画像との位置ずれが補正された血管画像のデータを発生する。また、投影処理部36は、3次元画像のデータに基づいて、入力装置44による変更操作に応じた観察角度に関する血管画像のデータを発生する。
The
画像合成部38は、ライブ画像と血管画像とを合成して合成画像のデータを発生する。D/A変換部40は、表示部42に接続される。D/A変換部40は、ライブ画像データに対してフィルタ処理、階調変換されることによって生成される画像データをアナログ化して、表示部42を駆動させるために画像信号を得る。表示部42は、例えばCRT(Cathode-Ray Tube)等の表示デバイスを含む。表示部42は、D/A変換部40から出力される画像信号が表す画像をCRT等の表示デバイスに表示する。
The
入力装置44は、電気的な二つの状態(例えばオン/オフ)との間の切り替えを行なうトリガスイッチを有する。また、入力装置44は、X線画像の観察角度(すなわち、アーム12の撮影角度)と血管画像の観察角度(すなわち、投影処理の投影角度)との少なくとも一方を変更操作するための操作スイッチを有する。X線画像の観察角度の変更操作に応じた操作情報は、システム制御部46を介して駆動部19に送信される。血管画像の観察角度の変更操作に応じた操作情報は、システム制御部46を介して投影処理部36に送信される。また、入力装置44は、透視ボタンを有する。透視ボタンが押されている間、システム制御部46に、X線透視の指示信号が送信される。入力装置44の具体的な構成については後述する。
The
システム制御部46は、入力装置44からの種々の信号に基づいて、信号に応じた制御を行なう。具体的には、システム制御部46は、X線透視の指示信号を受信している間、各部を制御してX線透視を行う。X線透視の指示信号を受信していない間、システム制御部46は、各部を制御してX線透視を停止する。また、システム制御部46は、入力装置44を介して行なわれる変更操作のモードを管理する機能を有する。変更操作モードの管理機能においてシステム制御部46は、X線透視中であるか否かの判定とトリガスイッチの状態とに基づいて、変更操作モードを切り替える。
The
以下、システム制御部46の制御により行なわれる観察角度の変更操作モードの管理処理を具体的に説明する。図3は、入力装置44が有する操作卓CSの斜視図である。図3に示すように操作卓CSには、トリガキーTKが設けられている。ユーザによりトリガキーTKが引かれたとき、操作卓CSの内部に設けられたトリガスイッチ(図示せず)は、トリガキーTKが引かれていることを示す信号(以下、トリガ信号)を出力する。トリガスイッチは、トリガキーTKが引かれ続けている限りトリガ信号を出力し続け、トリガキーTKが引かれていなければトリガ信号を出力しない。
Hereinafter, the management processing of the observation angle changing operation mode performed under the control of the
また、図3に示すように操作卓CSには、操作キーCKが全周方向に傾動自在に設けられている。ユーザにより操作キーCKが操作されたとき、操作卓CSの内部に設けられた操作スイッチ(図示せず)は、操作キーCKの操作に応じた操作信号(操作キーの傾き方向を区別した信号)を出力する。 Further, as shown in FIG. 3, the operation console CS is provided with an operation key CK so as to be tiltable in the entire circumferential direction. When the user operates the operation key CK, an operation switch (not shown) provided in the console CS is an operation signal corresponding to the operation of the operation key CK (a signal that distinguishes the tilt direction of the operation key). Is output.
また、図3に示すように操作卓CSには、複数のボタンが設けられている。ユーザによりボタンが押されたとき、操作卓CSの内部に設けられた押されたボタンに対応するボタンスイッチは、対応するボタンが押されたことを示す信号(以下、ボタン信号と呼ぶ)を出力する。例えば操作卓CSは透視ボタンを有しており、透視ボタンが押されると、透視ボタンスイッチは透視ボタンに対応するボタン信号を出力する。また、透視ボタンスイッチは、透視ボタンが離されると、透視ボタンに対応するボタン信号をリセットする。また、操作卓CSは3次元ロードマップボタンを有しており、3次元ロードマップボタンが押されると3次元ロードマップボタンスイッチは3次元ロードマップボタンに対応するボタン信号を出力する。 In addition, as shown in FIG. 3, the console CS is provided with a plurality of buttons. When a button is pressed by the user, a button switch corresponding to the pressed button provided in the console CS outputs a signal indicating that the corresponding button has been pressed (hereinafter referred to as a button signal). To do. For example, the console CS has a fluoroscopic button, and when the fluoroscopic button is pressed, the fluoroscopic button switch outputs a button signal corresponding to the fluoroscopic button. The fluoroscopic button switch resets a button signal corresponding to the fluoroscopic button when the fluoroscopic button is released. The console CS has a three-dimensional road map button. When the three-dimensional road map button is pressed, the three-dimensional road map button switch outputs a button signal corresponding to the three-dimensional road map button.
図3に示すように操作卓CSには、ユーザにより把持されるための把持部GRが設けられている。把持部GRの近傍には、トリガキーTKと操作キーCKとが取り付けられる。例えば左手で把持部GRを把持した場合、ユーザは、左手の人差し指でトリガキーTKを引くことができ、又、左手の親指で操作キーCKを操作できる。 As shown in FIG. 3, the console CS is provided with a grip portion GR for gripping by the user. A trigger key TK and an operation key CK are attached in the vicinity of the grip portion GR. For example, when holding the grip portion GR with the left hand, the user can pull the trigger key TK with the left index finger, and can operate the operation key CK with the left thumb.
図4は、観察角度の変更操作モードの決定表を示す図である。図4に示すように変更操作モードは、トリガスイッチの状態とX線透視中か否かの判定とに基づいてシステム制御部46により決定される。変更操作モードは、例えば4種類ある。以下に4種類の変更操作モードについて説明する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a determination table for the observation angle changing operation mode. As shown in FIG. 4, the change operation mode is determined by the
図4に示すように、トリガ信号が出力されている(トリガキーが引かれている)期間、且つ、X線発生中(X線透視中)、システム制御部46は、X線画像の観察角度(アーム12の撮影角度)と血管画像の観察角度(投影処理の投影角度)との両方を変更可能な第1モードに設定する。すなわち、X線発生中において、トリガキーと操作キーとのダブルアクション操作が行なわれることにより、アーム12の撮影角度と血管画像の観察角度とが変更される。すなわち、ライブ画像と血管画像との合成画像の観察角度が変更される。
As shown in FIG. 4, during a period in which a trigger signal is output (trigger key is pulled), and during X-ray generation (X-ray fluoroscopy), the
図4に示すように、トリガ信号が出力されている期間、且つ、X線停止中(X線透視停止中)、システム制御部46は、X線画像の観察角度(アーム120の撮影角度)と血管画像の観察角度(投影処理の投影角度)との両方を変更可能な第2モードに設定する。すなわち、X線停止中において、トリガキーと操作キーとのダブルアクション操作が行なわれることにより、アーム12の撮影角度と血管画像の観察角度とが変更される。この時、合成画像を表示していた画面上ではライブ画像はフェードアウトし、観察角度の変化に応じて、血管画像が回転する。
As shown in FIG. 4, the period during which the trigger signal is output, and the X-ray is stopped (X-ray fluoroscopy is stopped), the
図4に示すように、トリガ信号が出力されていない(トリガキーが引かれていない)期間、且つ、X線発生中(X線透視中)、X線画像の観察角度と血管画像の観察角度とのいずれも変更不可能な第4モードに設定する。すなわち、X線発生中において、操作キーのみのシングルアクション操作が行なわれても、ライブ画像と血管画像との合成画像の観察角度は変更されない。 As shown in FIG. 4, during the period when the trigger signal is not output (the trigger key is not pulled), and during X-ray generation (X-ray fluoroscopy), the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the blood vessel image Both are set to the fourth mode which cannot be changed. That is, even when a single action operation using only the operation keys is performed during X-ray generation, the observation angle of the composite image of the live image and the blood vessel image is not changed.
図4に示すように、トリガ信号が出力されていない期間、且つ、X線停止中(X線透視中)、システム制御部46は、血管画像の観察角度のみを変更可能な第3モードに設定する。すなわち、X線停止中において、操作キーのみのシングルアクション操作が行なわれることにより、血管画像の観察角度のみが変更される。なお、この時、合成表示されていたライブ画像は、フェードアウトする。
As shown in FIG. 4, the
このような構成により、アーム12の撮影角度の変更操作のような慎重に行なわれるべき作業はダブルアクション操作で、血管画像の観察角度の変更操作のような比較的慎重に行なう必要のない作業はシングルアクション操作で行なうことができる。
With such a configuration, a work that should be performed carefully, such as an operation for changing the imaging angle of the
図5は、カテーテル術の状況のもとで行なわれる、第1の実施形態に係る変更操作モードの管理処理の流れを説明する図である。以下、説明を具体的にするために、投影処理はボリュームレンダリング処理であるとする。 FIG. 5 is a diagram for explaining the flow of the management process for the change operation mode according to the first embodiment, which is performed under the catheterization situation. Hereinafter, for the sake of specific explanation, it is assumed that the projection processing is volume rendering processing.
図5に示すように、ユーザにより3次元ロードマップボタンが押されると、システム制御部46は、表示部42に、ライブ画像に重ね合わせる画像を選択するための画面を表示する。ユーザが入力装置44を介して画面上で、重ね合わせる画像を選択する。重ね合わせる画像は、3次元DSA画像、3次元DA画像、CTA画像、MRA画像等がある。以下では、説明の簡単のため、3次元DSA画像が選択されたとする。
As shown in FIG. 5, when the three-dimensional road map button is pressed by the user, the
重ね合わされる画像が選択されると、システム制御部46は、アーム12の撮影角度に対応する観察角度に関するライブ画像のデータを発生させる。また、画像が選択された時点にて発生されたライブ画像と血管画像との位置ずれ量は、位置ずれ計算部34により計算される。そして投影処理部36は、計算された位置ずれ量とアーム12の撮影角度とによって投影角度を決定し、決定した投影角度で3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、ライブ画像との位置ずれが補正された血管画像のデータを発生する。透視ボタンが押されると、発生された血管画像とライブ画像とは、画像合成部38によって合成される。LUT部32は、合成画像の血管画像の部分に特異な色を割当てる。表示部42は、この合成画像を表示する。
When an image to be superimposed is selected, the
重ね合わせる画像が選択されると、システム制御部46は、操作キーが操作される、すなわち、操作信号が検出されることを待機している(ステップSA1)。
When the image to be superimposed is selected, the
ユーザにより操作キーが操作されたことを契機としてシステム制御部46は、トリガキーが引かれているか、すなわち、トリガ信号が検出されているか否かを判定する(ステップSA2)。
When the operation key is operated by the user, the
トリガキーが引かれていると判定した場合(ステップSA2:YES)、システム制御部46は、X線透視中であるか否かを判定する(ステップSA3)。X線透視中であるか否かの判定は、例えば、透視ボタンが押されているか、押されていないかによって判定される。
If it is determined that the trigger key is being pulled (step SA2: YES), the
X線透視中であると判定したとき(ステップSA3:YES)、システム制御部46は、変更操作モードを第1モードに変更する。第1モードにおいてシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じて、駆動部19にアーム12を移動させる(ステップSA4)。同時にシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じた投影角度の変更情報を投影処理部36に送信する。投影角度の変更情報を受信した投影処理部36は、変更情報とアーム12の撮影角度とに基づいて投影角度を決定する(ステップSA5)。次に、投影処理部36は、決定した投影角度で3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、ライブ画像との位置ずれが補正された血管画像のデータを発生する(ステップSA6)。システム制御部46は、画像合成部38に、位置補正された血管画像とライブ画像とを合成させ、合成画像のデータを発生させる(ステップSA7)。そしてシステム制御部46は、発生した合成画像を表示部42に表示させる(ステップSA8)。
When it is determined that X-ray fluoroscopy is being performed (step SA3: YES), the
ステップSA3においてX線透視中ではない、すなわちX線発生が停止中であると判定したとき(ステップSA3:NO)、システム制御部46は、変更操作モードを第2モードに変更する。第2モードにおいてシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じて駆動部19にアーム12を移動させる(ステップSA9)。同時にシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じた投影角度の変更情報を投影処理部36に送信する。投影角度の変更情報を受信した投影処理部36は、変更情報とアーム12の撮影角度とに基づいて投影角度を決定する(ステップSA10)。次に、投影処理部36は、決定した投影角度で3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、変更操作に応じた観察角度に対応する血管画像のデータを発生する(ステップSA11)。そしてシステム制御部46は、発生した血管画像を表示部42に表示させる(ステップS12)。ライブ画像の最終画像は、例えば、合成画像の表示領域とは別の表示領域、もしくは別の表示部に表示されている。ステップSA12の後にX線透視が行われ、ライブ画像が収集されると、再びライブ画像と血管画像との合成画像が表示部42に表示される。
When it is determined in step SA3 that X-ray fluoroscopy is not performed, that is, X-ray generation is stopped (step SA3: NO), the
ステップSA2においてトリガキーが引かれていないと判定した場合(ステップSA2:NO)、システム制御部46は、X線透視中であるか否かを判定する(ステップSA13)。X線透視中であると判定した場合(ステップSA13:YES)、システム制御部46は、変更操作モードを第4モードに変更する。第4モードにおいてシステム制御部46は、操作キーが操作されていても、X線画像の観察角度(アーム12の撮影角度)も血管画像の観察角度(投影処理の投影角度)も変更しない。
When it is determined in step SA2 that the trigger key has not been pulled (step SA2: NO), the
ステップSA13においてX線透視中でないと判定した場合(ステップSA13:NO)、システム制御部49は、変更操作モードを第3モードに変更する。第3モードにおいてシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じた投影角度の変更情報を投影処理部36に送信し、投影処理部36に、変更情報に基づいて投影角度を決定させる(ステップSA14)。そして投影処理部36は、決定した投影角度に従って、3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、血管画像のデータを発生する(ステップSA15)。そして、システム制御部38は、発生した血管画像を表示部42に表示させる(ステップSA16)。血管画像は、例えば、合成画像の表示領域とは別の表示領域に表示される。もしくは、血管画像は、合成画像が表示される表示部とは別の表示部に表示されてもよい。ステップSA14後にX線透視が行われることを契機として、投影処理部36は、観察角度を変更前の観察角度に設定する。
If it is determined in step SA13 that X-ray fluoroscopy is not being performed (step SA13: NO), the system control unit 49 changes the change operation mode to the third mode. In the third mode, the
なお、上記処理では、血管画像とライブ画像とを合成して表示するとしたが、血管画像とライブ画像とを並べて表示してもよい。 In the above processing, the blood vessel image and the live image are combined and displayed, but the blood vessel image and the live image may be displayed side by side.
また、上記処理では説明の簡単のため3次元DSA画像が選択されたとした。しかし第1実施形態はこれに拘泥されない。3次元DSA画像以外が選択された場合、例えば、X線透視開始前に、閾値処理等によって3次元画像データから血管領域を抽出すればよい。抽出後の処理は、抽出された血管領域に関する3次元画像を3次元DSA画像とすることで、上記方法と同様に処理できる。 In the above processing, it is assumed that a three-dimensional DSA image is selected for the sake of simplicity. However, the first embodiment is not limited to this. When a non-three-dimensional DSA image is selected, for example, a blood vessel region may be extracted from the three-dimensional image data by threshold processing or the like before the start of fluoroscopy. The processing after the extraction can be performed in the same manner as the above method by converting the extracted three-dimensional image relating to the blood vessel region into a three-dimensional DSA image.
上記構成により、システム制御部46は、X線が発生されているか否かの判定と、トリガスイッチの切り替えの結果とに基づいて、X線画像の観察角度と血管画像の観察角度との変更操作可能な状態を制御する。この制御によりシステム制御部46は、X線停止中に、X線画像と血管画像との少なくとも一つを選択的に回転可能とすることができる。従ってユーザは、被検体の被爆量を低減しつつ、血管の3次元的な走行方向を把握することが可能となる。かくして第1実施形態によれば、カテーテル手技における手技効率の向上を可能とするX線診断装置及びその画像表示方法を提供することが可能となる。
With the above configuration, the
(第2実施形態)
第1実施形態に係るスイッチの状態は、トリガスイッチによるトリガ信号のオンとオフとであるとした。第2実施形態に係るスイッチの状態は、例えば、切り替えスイッチによる、例えばA状態とB状態とでもよい。以下、第2実施形態に係るX線診断装置1を説明する。なお以下の説明において、第1実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
(Second Embodiment)
The state of the switch according to the first embodiment is assumed to be on and off of the trigger signal by the trigger switch. The state of the switch according to the second embodiment may be, for example, an A state and a B state by a changeover switch, for example. Hereinafter, the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment will be described. In the following description, components having substantially the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
第2実施形態に係る入力装置44は、A状態とB状態との切り替えを行なうための切り替え用ボタンKBを有する。ユーザにより切り替え用のボタンKBが押されると、操作卓の内部に設けられた切り替えボタンスイッチは、B状態からA状態へ切り替えられたことを示す信号(以下、A信号と呼ぶ)、又は、A状態からB状態へ切り替えられたこと示す信号(以下、B信号と呼ぶ)を出力する。システム制御部46は、A信号を受信すると切り替えスイッチがA状態にあると認識し、B信号を受信すると切り替えスイッチがB状態にあると認識する。A状態にあるのかB状態にあるのかを視認可能とするために、A状態にあるときに光るランプALと、B状態にあるときに光るランプBLとが操作卓に備えられているとよい。
The
図4に示すように、システム制御部46は、切り替え用ボタンスイッチがA状態にある期間、且つ、X線発生中(X線透視中)、X線画像の観察角度(アーム12の撮影角度)と血管画像の観察角度(投影処理の投影角度)との両方を変更可能な第1モードに設定する。A状態にある期間、且つ、X線停止中(X線透視停止中)、システム制御部46は、X線画像の観察角度と血管画像の観察角度との両方を変更可能な第2モードに設定する。B状態にある期間、且つ、X線発生中(X線透視中)、システム制御部46は、アーム12の撮影角度と血管画像の観察角度とのいずれも変更不可能な第4モードに設定する。B状態にある期間、且つ、X線停止中(X線透視中)、システム制御部46は、血管画像の観察角度のみを変更可能な第3モードに設定する。
As shown in FIG. 4, the
なお、X線透視中は、切り替え用ボタンスイッチの状態は、自動的にA状態に移行する。X線透視中は、システム制御部46は、切り替え用ボタンKBをロックし、A状態からB状態への切り替えを不可能にする。また、システム制御部46は、X線透視開始時に切り替え用ボタンスイッチがB状態にある場合、自動的にA状態に切り替える。
During X-ray fluoroscopy, the state of the switching button switch automatically shifts to the A state. During X-ray fluoroscopy, the
図7は、カテーテル術の状況のもとで行なわれる、第2の実施形態に係る変更操作モードの管理処理の流れを説明する図である。図1に示すように、システム制御部46は、操作キーが操作されている、すなわち、操作信号が検出されることを待機している(ステップSB1)。
FIG. 7 is a diagram for explaining the flow of the management process for the change operation mode according to the second embodiment, which is performed under the situation of catheterization. As shown in FIG. 1, the
ユーザにより操作キーが操作されたことを契機としてシステム制御部46は、ボタンスイッチがA状態にあるか否かを判定する(ステップSB2)。
When the operation key is operated by the user, the
A状態にあると判定した場合(ステップSB2:YES)、システム制御部46は、X線透視中であるか否かを判定する(ステップSB3)。
When it is determined that the state is the A state (step SB2: YES), the
X線透視中であると判定したとき(ステップSB3:YES)、システム制御部46は、変更操作モードを第1モードに変更する。第1モードにおいてシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じて、駆動部19にアーム12を移動させる(ステップSB4)。同時にシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じた投影角度の変更情報を投影処理部36に送信する。投影角度の変更情報を受信した投影処理部36は、変更情報とアーム12の撮影角度とに基づいて投影角度を決定する(ステップSB5)。次に、投影処理部36は、決定した投影角度で3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、ライブ画像との位置ずれが補正された血管画像のデータを発生する(ステップSB6)。システム制御部46は、画像合成部38に、位置補正された血管画像とライブ画像とを合成させ、合成画像のデータを発生させる(ステップSB7)。そしてシステム制御部46は。発生した合成画像を表示部42に表示させる(ステップSB8)。
When it is determined that X-ray fluoroscopy is being performed (step SB3: YES), the
ステップSB3においてX線透視中ではないと判定したとき(ステップSB3:NO)、システム制御部46は、変更操作モードを第2モードに変更する。第2モードにおいてシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じて駆動部19にアーム12を移動させる(ステップSB9)。同時にシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じた投影角度の変更情報を投影処理部36に送信する。投影角度の変更情報を受信した投影処理部36は、変更情報とアーム12の撮影角度とに基づいて投影角度を決定する(ステップSB10)。次に、投影処理部36は、決定した投影角度で3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、変更操作に応じた観察角度に対応する血管画像のデータを発生する(ステップSB11)。そしてシステム制御部46は、発生した血管画像を表示部42に表示させる(ステップSB12)。ライブ画像の最終画像は、例えば、合成画像の表示領域とは別の領域、もしくは別の表示部に表示されている。ステップSB12の後にX線透視が行われ、ライブ画像が収集されると、再びライブ画像と血管画像との合成画像が表示部42に表示される。
When it is determined in step SB3 that X-ray fluoroscopy is not being performed (step SB3: NO), the
ステップSB2においてボタンスイッチがA状態にない、すなわちB状態にあると判定した場合(ステップSB2:NO)、システム制御部46は、X線透視中であるか否かを判定する(ステップSB13)。X線透視中であると判定した場合(ステップSB13:YES)、システム制御部46は、変更操作モードを第4モードに変更する。第4モードにおいてシステム制御部46は、ボタンスイッチをB状態からA状態に切り替える(ステップSB14)。
When it is determined in step SB2 that the button switch is not in the A state, that is, in the B state (step SB2: NO), the
ステップSB13においてX線透視中でないと判定した場合(ステップSB13:NO)、システム制御部46は、変更操作モードを第3モードに変更する。第3モードにおいてシステム制御部46は、操作キーの操作量に応じた投影角度の変更情報を投影処理部36に送信し、投影処理部36に、変更情報とアーム12の撮影角度とに基づいて投影角度を決定させる(ステップSB15)。そして投影処理部36は、決定した投影角度に従って、3次元DSA画像をボリュームレンダリング処理し、血管画像のデータを発生する(ステップSB16)。そして、システム制御部38は、発生した血管画像を表示部42に表示させる(ステップSB17)。
If it is determined in step SB13 that X-ray fluoroscopy is not being performed (step SB13: NO), the
かくして第2実施形態によれば、カテーテル手技における手技効率の向上を可能とするX線診断装置及びその画像表示方法を提供することが可能となる。 Thus, according to the second embodiment, it is possible to provide an X-ray diagnostic apparatus and an image display method thereof that can improve the procedure efficiency in the catheter procedure.
なお、第1及び第2実施形態に係わる観察角度の変更操作モードは、図4に示すものだけに限定されない。例えば、第1及び第2実施形態における第2モードにおいては、X線画像の観察角度(アーム12の撮影角度)と血管画像の観察角度(投影処理の投影角度)との両方が変更可能に設定されるとした。しかし、第2モードにおいて、X線画像の観察角度(アーム12の撮影角度)が変更可能に設定され、血管画像の観察角度が変更不可能に設定されるとしてもよい。 Note that the observation angle changing operation modes according to the first and second embodiments are not limited to those shown in FIG. For example, in the second mode in the first and second embodiments, both the X-ray image observation angle (imaging angle of the arm 12) and the blood vessel image observation angle (projection angle of the projection process) are set to be changeable. It was supposed to be. However, in the second mode, the observation angle of the X-ray image (the imaging angle of the arm 12) may be set to be changeable, and the observation angle of the blood vessel image may be set to be unchangeable.
(変形例)
変形例に係る入力装置44の操作卓は、回転ボタンを備える。ユーザにより回転ボタンが押されると、操作卓の内部に設けられた回転ボタンスイッチは、回転ボタンが押されたことを示す信号(以下、回転信号と呼ぶ)を出力する。システム制御部46は、X線が発生されていないと判定された時、回転ボタンのロックを解除して操作可能にし、X線が発生されている時、回転ボタンをロックして操作不可能にする。表示部42は、X線停止中において入力装置に設けられた回転ボタンが押されたことを契機として、画面上で血管画像を所定の回転軌道に従って回転させる。X線が発生されると、表示部42は、回転前の血管画像を表示する。
(Modification)
The console of the
以下、変形例に係るX線診断装置の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the X-ray diagnostic apparatus according to the modification will be described.
ユーザは、入力装置44を介して表示部42に表示されている血管画像上で注目する血管領域を含む関心領域を設定する。回転軸決定部(図示せず)は、選択された関心領域に含まれる血管領域を細線化する。回転軸決定部は、細線をトラッキング処理し、細線に沿う複数の単位ベクトルを算出する。回転軸決定部は、算出した複数の単位ベクトルに基づいて血管領域の回転軸を算出する。回転軸が算出されると、ユーザは、入力装置44を介して、血管画像を算出された回転軸回りに画面上で回転させて、最も血管領域を観察しやすい観察角度を登録する。登録された観察角度情報は、投影処理部36に送信される。
The user sets a region of interest including a blood vessel region of interest on the blood vessel image displayed on the
X線透視中、回転信号を受信することを契機として、投影処理部36は、登録した観察角度に関する血管画像のデータを発生する。登録した観察角度に関する血管画像は、表示部42に表示される。
During X-ray fluoroscopy, the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…X線診断装置、10…撮影機構、12…アーム、15…X線管、16…検出器、18…X線制御部、19…駆動部、20…画像処理部、22…A/D変換部、24…インタフェース部、26…3次元画像メモリ、28…2次元画像メモリ、30…フィルタリング部、32…LUT部、34…位置ずれ計算部、36…投影処理部、38…画像合成部、40…D/A変換部、42…表示部、44…入力装置、46…システム制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray diagnostic apparatus, 10 ... Imaging mechanism, 12 ... Arm, 15 ... X-ray tube, 16 ... Detector, 18 ... X-ray control part, 19 ... Drive part, 20 ... Image processing part, 22 ... A / D Conversion unit, 24 ... interface unit, 26 ... 3D image memory, 28 ... 2D image memory, 30 ... filtering unit, 32 ... LUT unit, 34 ... misregistration calculation unit, 36 ... projection processing unit, 38 ... image synthesis unit , 40 ... D / A conversion unit, 42 ... display unit, 44 ... input device, 46 ... system control unit
Claims (9)
前記被検体の造影された血管に関する3次元画像のデータを投影処理し、血管が強調された投影画像のデータを発生する投影処理部と、
前記発生されたX線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との少なくとも一方の観察角度を変更操作可能な変更操作部と、
前記X線が発生されているか否かの判定を行なう判定部と、
第1の電気的状態と第2の電気的状態との間を切り替え可能な切り替え部と、
前記判定部による判定の結果と前記切り替え部による切り替えとに基づいて前記変更操作部による観察角度の変更操作を制御する制御部と、
を具備するX線診断装置であって、
前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、少なくとも前記X線画像の観察角度を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更不能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記投影画像の観察角度のみを変更可能にする、
ことを特徴とするX線診断装置。 An imaging unit for imaging a subject with X-rays and generating X-ray image data;
A projection processing unit that performs projection processing of data of a three-dimensional image related to a blood vessel in which the subject is contrasted, and generates data of a projection image in which the blood vessel is emphasized;
A change operation unit capable of changing the observation angle of at least one of the observation angle of the generated X-ray image and the observation angle of the projection image;
A determination unit for determining whether or not the X-ray is generated;
A switching unit capable of switching between a first electrical state and a second electrical state ;
A control unit for controlling an observation angle change operation by the change operation unit based on a result of determination by the determination unit and switching by the switching unit;
An X-ray diagnostic apparatus comprising :
When it is determined by the determination unit that X-rays are being generated and the switching unit is switched to the first electrical state, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image are determined. When it is determined that the X-ray is not generated by the determination unit and is switched to the first electrical state by the switching unit, at least the observation angle of the X-ray image can be changed, When the determination unit determines that X-rays are generated and the switching unit is switched to the second electrical state, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image are changed. When the determination unit determines that X-rays are not generated and the switching unit switches to the second electrical state, only the observation angle of the projection image To enable change,
X-ray diagnostic apparatus characterized by the above .
前記変更操作後の投影画像の観察角度に対応する撮影角度に前記アームを移動させる駆動部をさらに備える、
請求項1記載のX線診断装置。 The imaging unit has an arm on which an X-ray tube and a detector are mounted,
A drive unit that moves the arm to a shooting angle corresponding to an observation angle of the projection image after the change operation;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1.
撮影部により被検体をX線撮影して前記被検体に関するX線画像のデータを発生し、
前記被検体の造影された血管に関する3次元画像のデータに基づいて血管が強調された投影画像のデータを発生し、
前記発生されたX線画像と3次元画像とを表示し、
前記X線が発生されているか否かの判定を行ない、
前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第1の電気的状態に切り替えられている場合、少なくとも前記X線画像の観察角度を変更可能にし、前記判定部によりX線が発生されていると判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記X線画像の観察角度と前記投影画像の観察角度との両方を変更不能にし、前記判定部によりX線が発生されていないと判定され且つ前記切り替え部により第2の電気的状態に切り替えられている場合、前記投影画像の観察角度のみを変更可能にするように、前記変更操作部による観察角度の変更操作を制御する、
ことを具備することを特徴とするX線診断装置の画像表示方法。 Change operation unit capable of changing the observation angle of at least one of the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image, and switching capable of switching between the first electrical state and the second electrical state An image display method of an X-ray diagnostic apparatus comprising:
X-ray imaging of the subject by the imaging unit to generate X-ray image data relating to the subject,
Generating projection image data in which blood vessels are emphasized based on three-dimensional image data relating to the contrasted blood vessels of the subject;
Displaying the generated X-ray image and three-dimensional image;
It is determined whether or not the X-ray is generated,
When it is determined by the determination unit that X-rays are being generated and the switching unit is switched to the first electrical state, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image are determined. When it is determined that the X-ray is not generated by the determination unit and is switched to the first electrical state by the switching unit, at least the observation angle of the X-ray image can be changed, When the determination unit determines that X-rays are generated and the switching unit is switched to the second electrical state, both the observation angle of the X-ray image and the observation angle of the projection image are changed. When the determination unit determines that X-rays are not generated and the switching unit switches to the second electrical state, only the observation angle of the projection image As can be changed to control the viewing angle changing operation by the changing operation portion,
An image display method for an X-ray diagnostic apparatus.
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