JP5498070B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線診断装置に関する。

近年、透視ロードマップ機能を備えたＸ線撮影装置が登場している。透視ロードマップ機能とは、造影剤が注入された状態で取得された画像をマスク像とし、このマスク像と、造影剤が注入されない状態で取得された画像とを組み合わせ、差分処理を行うことで、血管像が強調された画像をモニタに表示する機能である。また、透視ロードマップ機能は、血管像やガイドワイヤ、カテーテルなどを表示する透視サブトラクション機能と、これらに加えて背景像をさらに表示する透視ランドマーク機能とに大別される。

ここで、透視ロードマップ機能は、異なる時点に取得された二つの画像を組み合わせる手法であることから、二つの画像の位置がずれてしまうおそれがある。このため、従来、透視ロードマップ機能は、自然呼吸などによる影響を受けない頭部の画像に主に利用されている。なお、透視ロードマップ機能と同様に差分処理を行う技術として、エネルギーサブトラクション透視機能がある。エネルギーサブトラクション透視機能とは、低圧と高圧とを交互に切り替えて画像を取得し、隣り合う低圧の画像と高圧の画像とを組み合わせ、差分処理を行うことで、骨を除いた軟部組織の画像や骨の画像を表示する機能である。また、二つの画像の位置合わせに特徴領域を用いる技術がある。

特開２００４−３２１３１０号公報 特開２００７−５４６３６号公報

しかしながら、上記した従来の技術では、自然呼吸による動きを伴う画像、例えば腹部の画像には利用できず、また、体動がある場合にも利用できないなど、柔軟性に欠けるという課題があった。すなわち、上記したように、透視ロードマップ機能は、異なる時点に取得された二つの画像を組み合わせる手法であるので、自然呼吸による動きや体動があると、二つの画像の位置がずれてしまい、マスク像の選択や補正が困難であった。なお、ポストプロセスによる補正を行ったとしても、リアルタイム性がないため、適切な補正とはならない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、自然呼吸や体動などの動きがある場合にも対応することが可能なＸ線診断装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、造影剤が注入された状態で取得された第一画像と造影剤が注入されない状態で取得された第二画像とを組み合わせ、血管像が強調された画像を表示するＸ線撮影装置であって、複数の第一画像群を所定間隔で取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射して、複数のサブトラクション画像群を取得する第一画像取得手段と、第二画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第二画像取得手段と、前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位とを照合することで、前記第二画像取得手段によって取得された第二画像と組み合わせるべき第一画像を前記複数の第一画像群の中から選択する選択手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、造影剤が注入された状態で取得された第一画像と造影剤が注入されない状態で取得された第二画像とを組み合わせ、血管像が強調された画像を表示するＸ線撮影装置であって、第一画像を取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第一画像取得手段と、第二画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第二画像取得手段と、前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位とを照合することで、前記第二画像と前記第一画像との位置合わせのための移動量を算出する移動量算出手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、造影剤が注入された状態で取得された第一画像と造影剤が注入されない状態で取得された第二画像とを組み合わせ、血管像が強調された画像を表示するＸ線撮影装置であって、複数の第一画像群を所定間隔で取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射して、複数のサブトラクション画像群を取得する第一画像取得手段と、第二画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第二画像取得手段と、前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位とを照合することで、前記第二画像取得手段によって取得された第二画像と組み合わせるべき第一画像を前記複数の第一画像群の中から選択する選択手段と、前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位とを照合することで、前記第二画像と前記第一画像との位置合わせのための移動量を算出する移動量算出手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、自然呼吸や体動などの動きがある場合にも対応することが可能になるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施例１に係るＸ線撮影装置の外観を示す斜視図である。 図３は、ＲＯＩ指定を説明するための図である。 図４は、マーカ像群を説明するための図である。 図５は、マーカ像の選択を説明するための図である。 図６は、ロードマップ画像を説明するための図である。 図７は、ロードマップ画像を説明するための図である。 図８は、ロードマップ画像を説明するための図である。 図９は、ＲＯＩ指定シーケンス工程を示すフローチャートである。 図１０は、マスクシーケンス工程を示すフローチャートである。 図１１は、ロードマップシーケンス工程を示すフローチャートである。 図１２は、実施例１におけるタイムチャートである。 図１３は、ＲＯＩ指定を説明するための図である。 図１４は、ピクセルシフト量の算出を説明するための図である。 図１５は、ＲＯＩ指定シーケンス工程を示すフローチャートである。 図１６は、マスクシーケンス工程を示すフローチャートである。 図１７は、ロードマップシーケンス工程を示すフローチャートである。 図１８は、実施例２におけるタイムチャートである。

以下に、本発明に係るＸ線撮影装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

［実施例１に係るＸ線撮影装置の構成］
まず、図１〜図８を用いて、実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図であり、図２は、実施例１に係るＸ線撮影装置の外観を示す斜視図である。

図１に示すように、実施例１に係るＸ線撮影装置１００は、Ｘ線源装置１と、Ｘ線検出器４と、アーム５と、寝台６と、機構制御部７と、システム制御部８と、Ｘ線高電圧発生装置９と、操作部１２と、表示部１３と、画像処理装置２０とを備える。

Ｘ線源装置１は、Ｘ線管２とＸ線絞り装置３とを有する。Ｘ線管２は、Ｘ線高電圧発生装置９によって供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。Ｘ線絞り装置３は、Ｘ線管２によって発生されたＸ線の一部を遮蔽することで照射野を制御する。

Ｘ線検出器４は、患者Ｐを透過したＸ線を電荷に変換して検出する。

アーム５は、Ｘ線源装置１及びＸ線検出器４を支持する。Ｃ型のアーム５は、土台に設けられたモータでプロペラのように高速回転する。寝台６は、患者Ｐが横たわる。機構制御部７は、アーム５の回転や寝台６の移動を制御する。

システム制御部８は、Ｘ線撮影装置１００全体を制御する。

Ｘ線高電圧発生装置９は、Ｘ線制御部１０と高電圧発生部１１とを有する。Ｘ線制御部１０は、高電圧発生部１１を制御することで、Ｘ線管２によって発生されるＸ線を制御する。高電圧発生部１１は、Ｘ線管２に供給する高電圧を生成する。

操作部１２は、Ｘ線撮影装置１００に対する操作者による操作を受け付ける。表示部１３は、画像処理装置２０によって処理された画像を表示する。

画像処理装置２０は、画像入力部２１と、画像記憶部２２と、画像処理部２３と、画像出力部２４とを有する。画像入力部２１は、Ｘ線検出器４からＸ線データを受け取り画像記憶部２２に格納する。画像記憶部２２は、画像入力部２１から格納された画像データを記憶し、また、画像処理部２３から格納された画像を記憶する。画像処理部２３は、Ｘ線検出器４によって検出された画像データについて画像処理を行い、画像記憶部２２に格納する。画像出力部２４は、画像記憶部２２に記憶されている画像を表示部１３に表示する。

また、図１に示すように、画像処理部２３は、マーカ指定受付部２３ａと、マスク像・マーカ像取得部２３ｂと、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃと、マーカ像照合調整部２３ｄと、ロードマップ部２３ｅとを有する。

マーカ指定受付部２３ａは、マーカ像の指定を受け付ける。ここで、マーカ像とは、被検体の特徴的な部位を含む所定範囲の画像である。後述するように、実施例１に係るＸ線撮影装置１００は、マスク像から抽出したマーカ像とライブ像から抽出したマーカ像とを照合することで、マスク像とライブ像との組み合わせを調整する。このため、実施例１においては、まず、ＲＯＩ（Region Of Interest）指定シーケンス工程を実行し、マーカ指定受付部２３ａが、マーカ像としてどの範囲を用いるべきかを指定するＲＯＩ指定を受け付けるのである。

例えば、マーカ指定受付部２３ａは、造影剤が注入されない状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われた結果の画像データから、骨を除いた軟部組織の画像を抽出し、画像記憶部２２や画像出力部２４を介して表示部１３に表示する。すると、操作者が、表示部１３に表示された画像に対してＲＯＩ指定の操作をすることで、マーカ指定受付部２３ａは、ＲＯＩ指定を受け付ける。この時、操作者は、造影剤の影響を受けない場所であって、かつ、自然呼吸に伴う腹部（臓器）の動きの補正に利用できる特徴的な部位をＲＯＩ指定する。例えば、図３に示すように、横隔膜の縁をＲＯＩ指定する。なお、図３は、ＲＯＩ指定を説明するための図である。

マーカ指定受付部２３ａにて受け付けられたＲＯＩ指定は、後述するマスク像・マーカ像取得部２３ｂによる処理やライブ像・マーカ像取得部２３ｃによる処理に用いられる。なお、実施例１においては、操作者がＲＯＩ指定する手法を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、マーカ指定受付部２３ａが、軟部組織の画像を公知の手法により解析し、解析の結果、横隔膜の縁をＲＯＩ指定範囲としてもよい。

マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、マスク像を取得するとともにマーカ像を取得する。具体的には、マスクシーケンス工程において、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、造影剤が注入された状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われた結果の画像データから、一呼吸分に相当するマスク像群を作成する。

また、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、同じくエネルギーサブトラクション透視が行われた結果の画像データから軟部組織の画像を抽出し、抽出した軟部組織の画像から、一呼吸分に相当するマーカ像群を作成する。この時、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、マーカ指定受付部２３ａによって受け付けられたＲＯＩ指定の範囲をマーカ像の範囲として抽出することになる。例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、図４に示すようなマーカ像群を作成する。図４は、マーカ像群を説明するための図である。なお、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、マスク像群とマーカ像群との対応関係を保持している。

ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、ライブ像を取得するとともにマーカ像を取得する。具体的には、ロードマップシーケンス工程において、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、造影剤が注入されない状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われた結果の画像データから、ライブ像を作成する。

また、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、同じくエネルギーサブトラクション透視が行われた結果の画像データから軟部組織の画像を抽出し、抽出した軟部組織の画像から、ロードマップの背景像及びマーカ像を作成する。この時、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、マーカ指定受付部２３ａによって受け付けられたＲＯＩ指定の範囲をマーカ像の範囲として抽出することになる。なお、実施例１においては、透視ランドマーク機能用として背景像を作成したが、透視サブトラクション機能のように背景像が不要な場合には、背景像を作成する必要はない。

マーカ像照合調整部２３ｄは、マスクシーケンス工程にて作成されたマーカ像群と、ロードマップシーケンス工程にて作成されたマーカ像とを照合することで、マスク像とライブ像との組み合わせを調整する。具体的には、マーカ像照合調整部２３ｄは、マスクシーケンス工程にて作成されたマーカ像群の中から、ロードマップシーケンス工程にて作成されたマーカ像と最も類似性の高いマーカ像を選択し、選択したマーカ像と対応関係のあるマスク像、すなわち一呼吸分の同一位相で収集されたマスク像を、ライブ像と組み合わせるべきマスク像として選択する。

例えば、マーカ像照合調整部２３ｄは、図５に示すようにマーカ像を選択する。なお、図５に示す上の一群のマーカ像群が、マスクシーケンス工程にて作成されたマーカ像群であり、図５に示す下の一つのマーカ像が、ロードマップシーケンス工程にて作成されたマーカ像である。図５に示すように、マーカ像照合調整部２３ｄは、一呼吸分に相当するマーカ像群の中から、ロードマップシーケンス工程にて作成されたマーカ像と最も類似性の高いマーカ像を選択する。図５において、灰色に塗りつぶされた部分が、被検体の特徴的な部位である。なお、図５は、マーカ像の選択を説明するための図である。

ロードマップ部２３ｅは、血管像が強調されたロードマップ画像を作成し、表示部１３に表示する。具体的には、ロードマップ部２３ｅは、マーカ像照合調整部２３ｄにおいて組み合わされたライブ像とマスク像との差分処理を行うことで、ロードマップ画像を作成し、作成したロードマップ画像を表示部１３に表示する。この時、実施例１においては、透視ランドマーク機能用として背景像を作成しているので、ロードマップ部２３ｅは、ライブ像とマスク像とを差分処理した後の画像に背景像を加え、例えば図６に示すようなロードマップ画像を表示部１３に表示する。図６に「臓器の辺縁」とあるのは、背景像を示すものである。なお、背景像に骨の部分が含まれる場合には、例えば図７に示すようなロードマップ画像を表示し、背景像を作成しない場合には、例えば図８に示すようなロードマップ画像を表示する。図６〜図８は、ロードマップ画像を説明するための図である。

［実施例１に係るＸ線撮影装置による処理手順］
続いて、図９〜図１２を用いて、実施例１に係るＸ線撮影装置による処理手順を説明する。図９は、ＲＯＩ指定シーケンス工程を示すフローチャートであり、図１０は、マスクシーケンス工程を示すフローチャートであり、図１１は、ロードマップシーケンス工程を示すフローチャートである。また、図１２は、実施例１におけるタイムチャートである。

［ＲＯＩ指定シーケンス工程］
図９に示すように、まず、Ｘ線撮影装置１００は、操作者による指示を受け付けるなどして、エネルギーサブトラクション透視を開始する（ステップＳ１０１）。具体的には、Ｘ線撮影装置１００は、低圧と高圧とを交互に切り替えて被検体に対するＸ線照射を行い、Ｘ線検出器４によって検出された画像データが、画像入力部２１によって画像記憶部２２に格納される。

次に、マーカ指定受付部２３ａは、エネルギーサブトラクション透視によって取得された画像データから、骨を除いた軟部組織の画像を抽出する（ステップＳ１０２）。具体的には、マーカ指定受付部２３ａは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで、軟部組織の画像を抽出する。

そして、マーカ指定受付部２３ａは、ステップＳ１０２において抽出した軟部組織の画像を表示部１３に表示し（ステップＳ１０３）、操作者によるＲＯＩ指定を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。マーカ指定受付部２３ａは、ＲＯＩ指定を受け付けた場合には（ステップＳ１０４肯定）、処理を終了する。

［マスクシーケンス工程］
図１０に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、操作者による指示を受け付けるなどして、エネルギーサブトラクション透視を開始する（ステップＳ２０１）。具体的には、Ｘ線撮影装置１００は、低圧と高圧とを交互に切り替えて被検体に対するＸ線照射を行い、Ｘ線検出器４によって検出された画像データが、画像入力部２１によって画像記憶部２２に格納される。なお、マスクシーケンス工程においては、造影剤が注入された状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われる。

次に、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、呼吸１周期分のマスク像群を作成する（ステップＳ２０２）。具体的には、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、加算処理を行うことで、マスク像を作成し、これを呼吸１周期分作成する。例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、図１２に示すように、マスクシーケンス工程において、『Ｍａｓｋ １』から『Ｍａｓｋ ｎ＋１』までのマスク像群を作成する。

続いて、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、呼吸１周期分のマーカ像群を作成する（ステップＳ２０３）。具体的には、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで軟部組織の画像を抽出し、抽出した軟部組織の画像からＲＯＩ指定の範囲を抽出することで、マーカ像を作成する。また、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、一呼吸分に相当するマーカ像群を作成する。例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、図１２に示すように、マスクシーケンス工程において、『マーカ（Ｍ） １』から『マーカ（Ｍ） ｎ＋１』までのマーカ像群を作成する。

［ロードマップシーケンス工程］
図１１に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、操作者による指示を受け付けるなどして、エネルギーサブトラクション透視を開始する（ステップＳ３０１）。具体的には、Ｘ線撮影装置１００は、低圧と高圧とを交互に切り替えて被検体に対するＸ線照射を行い、Ｘ線検出器４によって検出された画像データが、画像入力部２１によって画像記憶部２２に格納される。なお、ロードマップシーケンス工程においては、造影剤が注入されない状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われる。

なお、以下に説明するステップＳ３０２からＳ３０７までの処理手順は、図１２のロードマップシーケンス工程に示すように、所定のタイミングで一連の処理として行われるものである。すなわち、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃによってライブ像が取得されてから、ロードマップ部２３ｅによってロードマップ画像が表示されるまでの一連の処理は、高速処理され、表示部１３上には、ロードマップ部２３ｅによって作成されたロードマップ画像がリアルタイムの動画像として表示されることになる。

すなわち、まず、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、ライブ像を作成する（ステップＳ３０２）。具体的には、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、加算処理を行うことで、ライブ像を作成する。例えば、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、図１２に示すように、ロードマップシーケンス工程において、ライブ像『ライブ１』を作成する。

次に、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、背景像を作成する（ステップＳ３０３）。具体的には、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで、背景像を作成する。例えば、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、図１２に示すように、ロードマップシーケンス工程において、背景像『背景１』を作成する。

続いて、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、マーカ像を作成する（ステップＳ３０４）。具体的には、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで軟部組織の画像を抽出し、抽出した軟部組織の画像からＲＯＩ指定の範囲を抽出することで、マーカ像を作成する。例えば、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、図１２に示すように、ロードマップシーケンス工程において、マーカ像『マーカ（Ｒ）１』を作成する。

そして、マーカ像照合調整部２３ｄが、ステップＳ３０４において作成したマーカ像を、マスクシーケンス工程にて作成したマスク像群と照合し、最も類似度の高いマーカ像を選択する（ステップＳ３０５）。

また、マーカ像照合調整部２３ｄは、ステップＳ３０６において選択したマーカ像と対応関係のあるマスク像を、ライブ像と組み合わせるべきマスク像としてマスク像群から選択する（ステップＳ３０６）。

続いて、ロードマップ部２３ｅが、ステップＳ３０５において組み合わされたライブ像とマスク像との差分処理を行い、背景像の加算処理を行うことでロードマップ画像を作成し、作成したロードマップ画像を表示部１３に表示する（ステップＳ３０７）。例えば、ロードマップ部２３ｅは、図１２に示すように、ロードマップシーケンス工程において、ロードマップ画像『表示１』を作成し、表示する。

その後、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃが終了指示を受け付けたか否かを判定しており（ステップＳ３０８）、受け付けていない場合には（ステップＳ３０８否定）、再び、ライブ像を作成する処理を行う。

［実施例１の効果］
上記してきたように、実施例１に係るＸ線撮影装置１００は、マスク像・マーカ像取得部２３ｂが、マスク像を取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線が照射されたサブトラクション画像を取得する。ライブ像・マーカ像取得部２３ｃが、ライブ画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線が照射されたサブトラクション画像を取得する。そして、マーカ像照合調整部２３ｄが、マスク像・マーカ像取得部２３ｂによって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位と、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃによって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位とを照合することで、マスク像とライブ像との組み合わせを調整する。

より具体的には、実施例１においては、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、一呼吸分に相当するマスク像群及びマーカ像群を取得し、マーカ像照合調整部２３ｄは、マーカ像群上にて特定される被検体の軟部組織情報と、ライブ像とともに取得されたマーカ像上にて特定される被検体の軟部組織情報とを照合することで、所定のライブ像と組み合わせるべきマスク像をマスク像群から選択し、選択したマスク像と所定のライブ像とを組み合わせる。

このようなことから、実施例１によれば、自然呼吸による腹部の動きがある場合にも、対応することが可能になる。すなわち、透視ロードマップ機能は、異なる時点に取得された二つの画像を組み合わせる手法であるので、従来の技術では、自然呼吸による動きがあると、二つの画像の位置がずれてしまい、マスク像の選択が困難であった。しかしながら、実施例１によれば、マーカ像群上にて特定される被検体の軟部組織情報と、ライブ像とともに取得されたマーカ像上にて特定される被検体の軟部組織情報とを照合することで、所定のライブ像と組み合わせるべきマスク像をマスク像群から選択することができる。この結果、自然呼吸による腹部の動きがある場合にも、対応することが可能になる。

また、実施例１によれば、画像全体同士を照合する手法ではなく、マーカ像同士を照合する手法であるので、計算処理の対象となるデータ量が減少し、計算時間を短縮することも可能になる。

なお、透視ランドマーク機能において、骨を消した状態の背景像を用いた場合には、例えば医師は、血管と臓器との関係（例えば、肝がんでの栄養血管と腫瘍部との関係など）が明確に表示された画面をみながらガイドワイヤなどを挿入することができるようになり、塞栓術や動注療法のナビゲーションなどにも役立てることができる。

さて、これまで実施例１においては、自然呼吸による腹部の動きに対応する手法を説明してきた。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、いわゆる体動に対応することも可能である。実施例２では、体動に対応する手法を説明する。

実施例２におけるマーカ指定受付部２３ａは、実施例１と同様、マーカ像の指定を受け付ける。もっとも、実施例１と異なり、マーカ指定受付部２３ａは、造影剤が注入されない状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われた結果の画像データから、骨の画像を抽出し、表示部１３に表示する。すると、操作者は、造影剤の影響を受けない場所であって、かつ、体動の補正に利用できる特徴的な部位をＲＯＩ指定する。例えば、図１３に示すように、肋骨の一部をＲＯＩ指定する。なお、図１３は、ＲＯＩ指定を説明するための図である。

また、実施例２におけるマスク像・マーカ像取得部２３ｂは、マーカ像として、一呼吸分に相当するマーカ像群を作成するのではなく、一つのマーカ像を作成すればよい。例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、図１４に示す左側のマーカ像を作成する。また、実施例２におけるライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、マーカ像として、例えば図１４に示す中央のマーカ像を作成する。図１４は、ピクセルシフト量の算出を説明するための図である。

そして、実施例２におけるマーカ像照合調整部２３ｄは、実施例１と同様、マスクシーケンス工程にて作成されたマーカ像と、ロードマップシーケンス工程にて作成されたマーカ像とを照合することで、マスク像とライブ像との組み合わせを調整するが、実施例１と異なり、照合の結果、所定のライブ像とマスク像との位置合わせのための移動量を算出する。

具体的には、マーカ像照合調整部２３ｄは、図１４に示すように、マスクシーケンス工程にて作成されたマーカ像と、ロードマップシーケンス工程にて作成されたマーカ像との差分処理を行い、差分結果の濃度の標準偏差が最小となるように、上下、左右のピクセルシフト量を算出する。

そして、実施例２におけるロードマップ部２３ｅは、マーカ像照合調整部２３ｄによって算出されたピクセルシフト量を用いてライブ像もしくはマスク像を補正し、補正後のライブ像とマスク像との差分処理を行うことで、ロードマップ画像を作成し、作成したロードマップ画像を表示部１３に表示する。なお、実施例２においても、透視ランドマーク機能用として背景像を作成しているので、ロードマップ部２３ｅは、ライブ像とマスク像とを差分処理した後の画像に背景像を加えたロードマップ画像を表示部１３に表示する。

［実施例２に係るＸ線撮影装置による処理手順］
続いて、図１５〜図１８を用いて、実施例２に係るＸ線撮影装置による処理手順を説明する。図１５は、ＲＯＩ指定シーケンス工程を示すフローチャートであり、図１６は、マスクシーケンス工程を示すフローチャートであり、図１７は、ロードマップシーケンス工程を示すフローチャートである。また、図１８は、実施例２におけるタイムチャートである。

［ＲＯＩ指定シーケンス工程］
図１５に示すように、まず、Ｘ線撮影装置１００は、操作者による指示を受け付けるなどして、エネルギーサブトラクション透視を開始する（ステップＳ４０１）。具体的には、Ｘ線撮影装置１００は、低圧と高圧とを交互に切り替えて被検体に対するＸ線照射を行い、Ｘ線検出器４によって検出された画像データが、画像入力部２１によって画像記憶部２２に格納される。

次に、マーカ指定受付部２３ａは、エネルギーサブトラクション透視によって取得された画像データから、骨の部分の画像を抽出する（ステップＳ４０２）。具体的には、マーカ指定受付部２３ａは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで、骨の部分の画像を抽出する。

そして、マーカ指定受付部２３ａは、ステップＳ４０２において抽出した骨の部分の画像を表示部１３に表示し（ステップＳ４０３）、操作者によるＲＯＩ指定を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０４）。マーカ指定受付部２３ａは、ＲＯＩ指定を受け付けた場合には（ステップＳ４０４肯定）、処理を終了する。

［マスクシーケンス工程］
図１６に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、操作者による指示を受け付けるなどして、エネルギーサブトラクション透視を開始する（ステップＳ５０１）。具体的には、Ｘ線撮影装置１００は、低圧と高圧とを交互に切り替えて被検体に対するＸ線照射を行い、Ｘ線検出器４によって検出された画像データが、画像入力部２１によって画像記憶部２２に格納される。なお、マスクシーケンス工程においては、造影剤が注入された状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われる。

次に、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、マスク像を作成する（ステップＳ５０２）。具体的には、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、加算処理を行うことで、マスク像を作成する。例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、図１８に示すように、マスクシーケンス工程において、一つのマスク像『Ｍａｓｋ』を作成する。

続いて、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、マーカ像を作成する（ステップＳ５０３）。具体的には、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで骨組織の画像を抽出し、抽出した骨の部分の画像からＲＯＩ指定の範囲を抽出することで、マーカ像を作成する。例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、図１８に示すように、マスクシーケンス工程において、一つのマーカ像『マーカ（Ｍ）』を作成する。

［ロードマップシーケンス工程］
図１７に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、操作者による指示を受け付けるなどして、エネルギーサブトラクション透視を開始する（ステップＳ６０１）。具体的には、Ｘ線撮影装置１００は、低圧と高圧とを交互に切り替えて被検体に対するＸ線照射を行い、Ｘ線検出器４によって検出された画像データが、画像入力部２１によって画像記憶部２２に格納される。なお、ロードマップシーケンス工程においては、造影剤が注入されない状態の被検体に対してエネルギーサブトラクション透視が行われる。

なお、以下に説明するステップＳ６０２からＳ６０７までの処理手順は、図１８のロードマップシーケンス工程に示すように、所定のタイミングで一連の処理として行われるものである。すなわち、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃによってライブ像が取得されてから、ロードマップ部２３ｅによってロードマップ画像が表示されるまでの一連の処理は、高速処理され、表示部１３上には、ロードマップ部２３ｅによって作成されたロードマップ画像がリアルタイムの動画像として表示されることになる。

すなわち、まず、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、ライブ像を作成する（ステップＳ６０２）。具体的には、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、加算処理を行うことで、ライブ像を作成する。例えば、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、図１８に示すように、ロードマップシーケンス工程において、ライブ像『ライブ１』を作成する。

次に、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、背景像を作成する（ステップＳ６０３）。具体的には、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで、背景像を作成する。例えば、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、図１８に示すように、ロードマップシーケンス工程において、背景像『背景１』を作成する。

続いて、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、マーカ像を作成する（ステップＳ６０４）。具体的には、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、隣り合う低圧の画像データと高圧の画像データとを組み合わせ、差分処理を行うことで骨組織の画像を抽出し、抽出した骨組織の画像からＲＯＩ指定の範囲を抽出することで、マーカ像を作成する。例えば、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、図１８に示すように、ロードマップシーケンス工程において、マーカ像『マーカ（Ｒ）１』を作成する。

そして、マーカ像照合調整部２３ｄが、マスクシーケンス工程にて作成されたマーカ像と、ステップＳ６０５において作成されたマーカ像との差分処理を行い、差分結果の濃度の標準偏差が最小となるように、上下、左右のピクセルシフト量を算出する（ステップＳ６０５）。

また、マーカ像照合調整部２３ｄは、ステップＳ６０５において算出されたピクセルシフト量を用いてライブ像もしくはマスク像を補正する（ステップＳ６０６）。

その後、ロードマップ部２３ｅは、ステップＳ６０６において補正されたライブ像とマスク像との差分処理を行い、背景像の加算処理を行うことでロードマップ画像を作成し、作成したロードマップ画像を表示部１３に表示する（ステップＳ６０７）。例えば、ロードマップ部２３ｅは、図１８に示すように、ロードマップシーケンス工程において、ロードマップ画像『表示１』を作成し、表示する。

その後、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃが終了指示を受け付けたか否かを判定しており（ステップＳ６０８）、受け付けていない場合には（ステップＳ６０８否定）、再び、ライブ像を作成する処理を行う。

［実施例２の効果］
上記してきたように、実施例２に係るＸ線撮影装置１００は、マスク像・マーカ像取得部２３ｂが、マスク像を取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線が照射されたサブトラクション画像を取得する。ライブ像・マーカ像取得部２３ｃが、ライブ画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線が照射されたサブトラクション画像を取得する。そして、マーカ像照合調整部２３ｄが、マスク像・マーカ像取得部２３ｂによって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位と、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃによって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の特徴的な部位とを照合することで、マスク像とライブ像との組み合わせを調整する。

より具体的には、実施例２においては、マーカ像照合調整部２３ｄは、マーカ像上にて特定される被検体の骨情報を照合することで、所定のライブ像とマスク像との位置合わせのための移動量を算出する。そして、算出した移動量を用いて補正した上で、マスク像とライブ像とを組み合わせる。

このようなことから、実施例２によれば、体動による動きがある場合にも、対応することが可能になる。すなわち、透視ロードマップ機能は、異なる時点に取得された二つの画像を組み合わせる手法であるので、従来の技術では、体動による動きがあると、二つの画像の位置がずれてしまい、補正が困難であった。しかしながら、実施例２によれば、マーカ像上にて特定される被検体の骨情報を照合することで、所定のライブ像についてマスク像からの移動量を算出することができる。この結果、体動による動きがある場合にも、対応することが可能になる。

なお、これまで本発明の実施例１及び実施例２について説明してきたが、本発明は上記した実施例以外にも、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、実施例１の手法と実施例２の手法とを組み合わせることで、自然呼吸による動きに対応するとともに体動による動きにも対応することも可能になる。

具体的に例を挙げると、例えば、マスク像・マーカ像取得部２３ｂは、一呼吸分に相当するマスク像群、一呼吸分に相当するマーカ像群であって被検体の軟部組織情報を抽出可能なマーカ像群、及び被検体の骨情報を抽出可能なマーカ像を取得する。一方、ライブ像・マーカ像取得部２３ｃは、ライブ画像を取得するとともに、被検体の軟部組織情報を抽出可能なマーカ像、及び被検体の骨情報を抽出可能なマーカ像を取得する。なお、軟部組織情報と骨情報とを同時に抽出可能なマーカ像であれば、一種類のマーカ像で対応してもよい。

そして、マーカ像照合調整部２３ｄは、マーカ像群上にて特定される被検体の軟部組織情報と、ライブ像とともに取得されたマーカ像上にて特定される被検体の軟部組織情報とを照合することで、所定のライブ像と組み合わせるべきマスク像をマスク像群から選択する。また、マーカ像照合調整部２３ｄは、マーカ像上にて特定される被検体の骨情報を照合することで、所定のライブ像とマスク像との位置合わせのための移動量を算出する。そして、算出した移動量を用いて補正した上で、マスク像とライブ像とを組み合わせる。

１００ Ｘ線撮影装置
１ Ｘ線源装置
２ Ｘ線管
３ Ｘ線絞り装置
４ Ｘ線検出器
５ アーム
６ 寝台
７ 機構制御部
８ システム制御部
９ Ｘ線高電圧発生装置
１０ Ｘ線制御部
１１ 高電圧発生部
１２ 操作部
１３ 表示部
２０ 画像処理装置
２１ 画像入力部
２２ 画像記憶部
２３ 画像処理部
２３ａ マーカ指定受付部
２３ｂ マスク像・マーカ像取得部
２３ｃ ライブ像・マーカ像取得部
２３ｄ マーカ像照合調整部
２３ｅ ロードマップ部
２４ 画像出力部

Claims (6)

1. 造影剤が注入された状態で取得された第一画像と造影剤が注入されない状態で取得された第二画像とを組み合わせ、血管像が強調された画像を表示するＸ線診断装置であって、
   複数の第一画像群を所定間隔で取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射して、複数のサブトラクション画像群を取得する第一画像取得手段と、
   第二画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第二画像取得手段と、
   前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位とを照合することで、前記第二画像取得手段によって取得された第二画像と組み合わせるべき第一画像を前記複数の第一画像群の中から選択する選択手段と
   を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記第一画像取得手段は、前記複数の第一画像群として、一呼吸分に相当する画像群を取得し、
   前記選択手段は、前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の軟部組織情報と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の軟部組織情報とを照合することで、前記第二画像取得手段によって取得された第二画像と組み合わせるべき第一画像を前記複数の第一画像群の中から選択することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 造影剤が注入された状態で取得された第一画像と造影剤が注入されない状態で取得された第二画像とを組み合わせ、血管像が強調された画像を表示するＸ線診断装置であって、
   第一画像を取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第一画像取得手段と、
   第二画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第二画像取得手段と、
   前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位とを照合することで、前記第二画像と前記第一画像との位置合わせのための移動量を算出する移動量算出手段と
   を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
4. 前記移動量算出手段は、前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の骨情報と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の骨情報とを照合することで、前記第二画像と前記第一画像との位置合わせのための移動量を算出することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。
5. 前記第一画像取得手段は、前記サブトラクション画像として、被検体の造影剤の影響を受けない部位を含む所定範囲の画像を抽出して取得し、
   前記第二画像取得手段は、前記サブトラクション画像として、前記第一画像取得手段によって抽出された画像と同一範囲の画像を抽出して取得し、
   前記選択手段または前記移動量算出手段は、前記第一画像取得手段によって抽出された所定範囲のサブトラクション画像と前記第二画像取得手段によって抽出された所定範囲のサブトラクション画像とを照合することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
6. 造影剤が注入された状態で取得された第一画像と造影剤が注入されない状態で取得された第二画像とを組み合わせ、血管像が強調された画像を表示するＸ線診断装置であって、
   複数の第一画像群を所定間隔で取得するとともに、造影剤が注入された状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射して、複数のサブトラクション画像群を取得する第一画像取得手段と、
   第二画像を取得するとともに、造影剤が注入されない状態の被検体に異なるエネルギーのＸ線を照射してサブトラクション画像を取得する第二画像取得手段と、
   前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位とを照合することで、前記第二画像取得手段によって取得された第二画像と組み合わせるべき第一画像を前記複数の第一画像群の中から選択する選択手段と、
   前記第一画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位と、前記第二画像取得手段によって取得されたサブトラクション画像上にて特定される被検体の造影剤の影響を受けない部位とを照合することで、前記第二画像と前記第一画像との位置合わせのための移動量を算出する移動量算出手段と
   を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。

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