JP5537262B2 - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線画像を撮影するＸ線画像診断装置に関する。

Ｘ線を被検体に対して照射し、被検体を透過したＸ線を検出することによって被検体を
透視撮影する、いわゆるＸ線画像診断装置の普及が進んでいる。Ｘ線画像診断装置を用い
た血管内治療では、特に血管走行が複雑な頭部領域などにおいて、医師が透視撮影を行い
得られた透視画像を見ながらガイドワイヤを進める際に、直前に撮像した血管造影画像を
重ね合わせて血管のガイドとして表示させる、透視ロードマップという手法が広く使用さ
れている。

透視ロードマップの１つに、透視画像と血管造影画像の減算などを行い、骨などの背景
が消えた状態で、血管を白く表示した画像の中にカテーテル、ガイドワイヤなどを黒く表
示させる透視サブトラクションという手法がある。透視サブトラクションでは、まず目的
の血管に造影剤を注入して透視又は撮像を行うことで、血管造影画像を生成する。次に、
透視を行い得られる透視画像と血管造影画像との減算などを行って透視サブトラクション
画像を生成する。この透視サブトラクション画像は、骨などの背景が消え、血管造影画像
が重ね合わされた画像となる。医師はこの透視サブトラクション画像を用いて血管を確認
しながらカテーテルやガイドワイヤなどの操作を行う。

この透視サブトラクションはカテーテルを使用した血管内治療の普及と共に今日の医療
にとって必要不可欠なものとなっており、透視サブトラクション画像を作成するための様
々な方法が提案されている。

特開２００２−１９９２７９号公報

先述した透視サブトラクション画像においては、透視画像と血管造影画像に共通して写
りこむ骨などの背景が消え、差分である血管と、被検体内部へ挿入されたカテーテルなど
の挿入器具とが表示されることとなる。しかし、手技中の被検体が体動などによって移動
すると、透視画像に写りこむ背景の位置が移動し、その結果移動した背景が透視サブトラ
クション画像中に表示されてしまうこととなる。このような被検体の体動などに起因して
透視サブトラクション画像に表示される物体はモーションアーチファクトと呼ばれ、医師
による手技の妨げとなる。

透視サブトラクション画像に写りこんだモーションアーチファクトを抑制するために、
体動後の被検体に対して血管造影画像を撮影しなおし、この撮影しなおした血管造影画像
を用いて透視サブトラクション画像の表示を行う方法が考えられる。しかし、血管造影画
像の再撮影は、Ｘ線照射量増加の原因となる。

本開示はこうした課題を解決するためになされるもので、Ｘ線照射量を軽減し、またモ
ーションアーチファクトを抑制することが可能となる。

上記課題を解決するため本開示においては、Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線に基づいてＸ線画像を撮影する撮影手段を備えたＸ線画像診断装置において、第１のＸ線画像と、第２のＸ線画像とをサブトラクションして、血管の情報を表した第１の透視サブトラクション画像を生成する第１のサブトラクション手段と、前記第１のＸ線画像と、第３のＸ線画像とに基づいて、ずれ量を求めるずれ量算出手段と、前記ずれ量に基づいて位置ずれ補正を行って、前記第１のＸ線画像と前記第３のＸ線画像とをサブトラクションし、挿入器具の情報を表した第２の透視サブトラクション画像を生成する第２のサブトラクション手段と、前記ずれ量に基づいて位置ずれ補正を行って、前記第１の透視サブトラクション画像と前記第２の透視サブトラクション画像とを合成した合成画像とを生成する合成手段とを備える。
また、Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線に基づいてＸ線画像を撮像する撮像手段を備えたＸ線画像診断装置において、第１のＸ線画像と、第２のＸ線画像とをサブトラクションして、血管の情報を表した第１の透視サブトラクション画像を生成する第１のサブトラクション手段と、前記第１のＸ線画像と、前記第１のＸ線画像の撮像後に撮像した第３のＸ線画像とをサブトラクションして挿入器具の情報を表した第２の透視サブトラクション画像を生成する第２のサブトラクション手段と、前記第１の透視サブトラクション画像と第２の透視サブトラクション画像とを合成した合成画像を生成する合成手段と、前記合成画像と、前記第１の透視サブトラクション画像及び前記第１のＸ線画像とをサブトラクションして、第３の透視サブトラクション画像を生成する第３のサブトラクション手段と、前記第１のＸ線画像と、前記第３の透視サブトラクション画像とに基づいてずれ量を求めるずれ量算出手段と、前記ずれ量に基づいて、前記第１のＸ線画像及び前記第１の透視サブトラクション画像に対して位置ずれ補正を行う補正手段と、を備える。

各実施形態に係る、Ｘ線画像診断装置の構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る、各Ｘ線画像を示す図。 第１の実施形態に係る、透視サブトラクション画像の生成処理を示す図。 第１の実施形態に係る、透視サブトラクション画像上に現れたモーションアーチファクトを示す図。 第１の実施形態に係る、ピクセルシフトを用いた透視サブトラクション画像の生成処理を示す図。 第１の実施形態に係る、サブトラクション処理の生成処理を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る、各Ｘ線画像を示す図。 第２の実施形態に係る、透視サブトラクション画像の生成処理を示す図。 第２の実施形態に係る、透視サブトラクション画像上に現れたモーションアーチファクトを示す図。 第２の実施形態に係る、ピクセルシフトを用いた透視サブトラクション画像の生成処理を示す図。 第３の実施形態に係る、各Ｘ線画像を示す図。 第３の実施形態に係る、ライブ画像の合成処理を示す図。 第４の実施形態に係る、透視サブトラクション画像の生成処理を示す図。 第４の実施形態に係る、ピクセルシフトを用いた透視サブトラクション画像の生成処理を示す図。

（第１の実施形態）
以下、本開示の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実
施形態に係るＸ線画像診断装置１の構成を示した図である。

（Ｘ線画像診断装置１の構成）
制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯ
Ｍ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）から構成される。制御部１００は、撮影制御部１０１、Ｘ線画像生成部１０２
、画像処理部１０３、記憶部１０６、表示部１０７、及び入力部１０８から構成される。
制御部１００は、各部から供給される信号を処理し、また種々の制御信号を生成して各部
に供給することで、Ｘ線画像診断装置１を統括的に制御する。

撮影制御部１０１は、Ｘ線画像診断装置１が後述するマスク画像やライブ画像を撮影す
る際にＸ線制御部２０１、Ｃアーム駆動部２０２、及び天板駆動部２０３へ種々の制御信
号を出力する。具体的には、Ｘ線をＸ線管３０１に照射させるＸ線ビーム照射信号と、コ
リメータ３０１を移動させてＸ線照射範囲を変化させるためのコリメータ移動信号をＸ線
制御部２０１へと出力する。また、撮影制御部１０１はＣアーム４００を移動させて撮影
位置を変化させるためのＣアーム駆動信号をＣアーム駆動部２０２へと出力する。また、
撮影制御部１０１は天板５００を移動させるための天板駆動信号を天板駆動部２０３へと
出力する。

Ｘ線画像生成部１０２は、Ｘ線検出器３０２がＸ線を検出した際に出力するＸ線検出信
号を基に透過画像（以下、Ｘ線検出信号に基づいて生成された画像を総称して、単にＸ線
画像と記載する。）を生成する。Ｘ線画像生成部１０２はＸ線画像を生成すると、これを
表示部１０７あるいは記憶部１０６へと出力する。

画像処理部１０３は記憶部１０６に記憶されたＸ線画像を読み出し、Ｘ線画像に対して
サブトラクション処理やピクセルシフト処理といった画像処理を行う。

画像処理部１０３がサブトラクション処理を行う際には、まず画像処理部１０３が読み
出した２つのＸ線画像について、同一座標に割り当てられた画素値を抽出し、画素値の差
分値を算出する。そして画素値の抽出を行った座標にこの差分値をマッピングする。この
画素値の差分の算出及びマッピングを各画素について行うことで、画像処理部１０３はサ
ブトラクション処理を行う。このサブトラクション処理によって、実質的には２つの画像
の差異が表示されたＸ線画像が得られることとなる。なお本実施形態においてサブトラク
ション処理は、同一座標に割り当てられた画素値の差分を算出するものとして述べるが、
Ｘ線画像診断装置１の構成はこれに限られず、任意の方法によって対応付けられた座標の
画素値について同様の処理を行っても構わない。

画像処理部１０３がピクセルシフト処理を行う際には、まず画像処理部１０３が読み出
した１つのＸ線画像について、ある座標に割り当てられた画素値を抽出し、この座標から
任意の方向へ移動した別の座標へ抽出した画素値をマッピングする。この画素値の抽出及
びマッピングを各画素について行うことで、画像処理部１０３はピクセルシフト処理を行
う。このピクセルシフト処理によって、実質的には画像を任意の方向へ移動したＸ線画像
が得られることとなる。

記憶部１０６は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭや電気的に書き換えや消去が可能な不揮発性メ
モリであるフラッシュメモリ、あるいはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）など
の記憶媒体を組み合わせて構成される。記憶部１０７はＸ線画像生成部１０２あるいは画
像処理部１０３から出力されたＸ線画像を記憶する。

表示部１０７は例えば液晶ディスプレイなどによって構成され、Ｘ線画像生成部１０２
や画像処理部１０３から出力されたＸ線画像を表示する。また、表示部１０７はＸ線画像
診断装置１を操作するための操作画面などを表示する。

入力部１０８は例えばタッチパネルディスプレイや機械的なボタンなどから構成され、
Ｘ線画像診断装置１の使用者が入力部１０８へ行った入力を受け付ける。入力部１０８は
入力に応じてＸ線ビーム照射指示、コリメータ移動指示、Ｃアーム駆動指示、及び天板駆
動指示など、種々の指示信号を撮影制御部１０１へ出力する。

Ｘ線制御部２０１は、撮影制御部１０１から出力されたＸ線ビーム照射信号を受けて、
Ｘ線管３０１にＸ線を照射させるための高電圧を印加する。この高電圧の印加はＸ線ビー
ム照射信号が指定するＸ線パラメータに沿って行われ、Ｘ線パラメータは管電圧、管電流
、及びＸ線パルス幅などのパラメータを指定する。また、Ｘ線制御部２０１は、撮影制御
部１０１から出力されたコリメータ移動信号を受けて、コリメータ３００に取り付けられ
たモータを駆動させる電気信号を印加する。この電気信号の印加はコリメータ移動信号が
指定する照射野パラメータに沿って行われ、照射野パラメータはＸ線画像の撮影時におけ
るコリメータ３００の位置を指定する。

Ｘ線管３０１は、Ｘ線制御部２０１から印加された高電圧を受けて、Ｘ線管３０１と対
向するように設けられたＸ線検出器３０２に向けてＸ線を照射する。照射されたＸ線はコ
リメータ３００に遮られることで、その照射野が狭まる。コリメータ３００の開口部を通
り抜けたＸ線は被検体Ｐを透過してＸ線検出器３０２へと入射する。Ｘ線は被検体Ｐを透
過することによりその強度が変化する。

Ｘ線検出器３０２は、Ｘ線管３０１から照射されたＸ線を検出して、Ｘ線検出信号をＸ
線画像生成部１０２へと出力する。このＸ線検出器３０２は、入射したＸ線を検出して検
出量に応じた電気信号を出力するＸ線検出素子を２次元状に配列した、いわゆる平面検出
器により構成される。なお、本実施形態においては平面検出器を用いてＸ線検出器３０２
を構成する例について述べるが、Ｘ線画像診断装置１の構成はこれに限られるものではな
い。例えばイメージインテンシファイアやテレビカメラなどの種々の装置を用いてＸ線検
出器３０２を構成しても構わない。

コリメータ３００は、鉛やタングステンなどのＸ線を遮蔽する物質によって構成された
板である。コリメータ３００はＸ線管３０１の照射方向を塞ぐように設けられ、照射され
たＸ線の一部を遮る。コリメータ３００には図示せぬモータが取り付けられ、モータはＸ
線制御部２０１から出力されたコリメータ移動信号に応じてコリメータ３００の位置を移
動させる。

Ｃアーム駆動部２０２は、複数の回転モータを組み合わせて構成される、Ｃアーム４０
０及びＣアームに取り付けられたコリメータ３００、Ｘ線管３０１、Ｘ線検出器３０２を
移動させるためのモータである。Ｃアーム駆動部２０２は、例えばＣアーム４００を図１
中のｙ軸を回転中心として被検体Ｐに対し回転させる回転モータ、ｚ軸を回転中心として
被検体Ｐに対し回転させる回転モータ、コリメータ３００とＸ線管３０１とＸ線検出器３
０２を図１中のｘ軸を回転中心として被検体Ｐに対し回転させる回転モータ、及びＣアー
ム４００を図１中のｘ軸を回転中心として床面に対し回転させる回転モータなどを組み合
わせて構成される。Ｃアーム駆動部２０２は撮影制御部１０１から出力されたＣアーム駆
動指示信号に従って各モータを駆動させ、Ｃアーム及びこれに取り付けられたコリメータ
３００、Ｘ線管３０１、Ｘ線検出器３０２を移動させる。

Ｃアーム４００は、Ｃアーム駆動部２０２に取り付けられたＣ字型の部材である。Ｃア
ーム４００の一端にはコリメータ３００とＸ線管３０１が取り付けられ、他端にはＸ線管
３０１と対向するようにＸ線検出器３０２が取り付けられる。

天板５００は、被検体Ｐを横たえて載置することが可能な板状の部材である。天板５０
０は天板駆動部２０３に取り付けられ、後述する天板駆動部２０３が天板５００の長手方
向（図１中のz軸方向）に沿って天板５００を移動させる。

天板駆動部２０３は、図示せぬモータなどによって構成された、天板５００を移動させ
るための装置である。天板駆動部２０３は、例えばモータと連結したベルトを天板５００
に取り付けることで構成される。天板駆動部２０３は撮影制御部１０１から出力された天
板駆動指示信号に従ってモータを回転させ天板５００を天板５００の長手方向（図１中の
ｚ軸方向）に沿って移動させる。

（透視サブトラクション画像生成処理の流れ）
図２にＸ線画像診断装置１が撮影しあるいは生成するＸ線画像の例について示す。

図２（ａ）は手技前の被検体の診断部位に対し、造影剤が注入された状態で撮影を行っ
て得られるＸ線画像（以下、単に造影画像と記載する。）である。Ｘ線管３０１より照射
されたＸ線は被検体の血管内に存在する造影剤を透過することでその強度を大きく変化さ
せて、Ｘ線検出器３０２へと入射する。従って、Ｘ線画像生成部１０２が出力する造影画
像には、被検体の骨などの背景に加えて被検体の血管が写りこむこととなる。

図２（ｂ）は手技中の被検体の診断部位に対し、カテーテル、コイル、バルーン、ある
いはガイドワイヤなどの種々の治療用若しくは検査用の挿入器具（以下、単にデバイスと
記載する。）を挿入した状態で撮影を行って得られるＸ線画像（以下、単にライブ画像と
記載する。）である。Ｘ線管３０１より照射されたＸ線はデバイスを透過することでその
強度を大きく変化させて、Ｘ線検出器３０２へと入射する。従って、Ｘ線画像生成部１０
２が出力するライブ画像には、被検体の骨などの背景に加えて被検体内に挿入されたデバ
イスが写りこむこととなる。

図２（ｃ）は造影画像とライブ画像とのサブトラクション処理を行うことで得られるＸ
線画像（以下、単に透視サブトラクション画像と記載する。）である。画像処理部１０２
が造影画像とライブ画像とを用いてサブトラクション処理を行うと、造影画像とライブ画
像とに共通して写りこんだ骨などの背景が消え、一方造影画像に写りこんだ血管と、ライ
ブ画像に写りこんだデバイスとが現れることとなる。従って、画像処理部１０３が出力す
る透視サブトラクション画像には、血管と、血管内に挿入されたデバイスとが写りこむこ
ととなる。手技を行うＸ線画像診断装置１の使用者は、この透視サブトラクション画像の
生成及び表示をリアルタイムに行って、動画として表示される透視サブトラクション画像
をもとに、血管とデバイスとの位置関係を確認しながら手技を行う。

図３は、第１の実施形態における透視サブトラクション画像の生成処理を示した図であ
る。以下、画像処理部１０３が行う透視サブトラクション画像の生成処理について述べる
。なお、図３においては説明の簡単のため、後述するピクセルシフト処理を省略して説明
する。

まずＸ線画像診断装置１は、透視サブトラクション画像生成の前段階として造影画像（
ａ）の撮影を行う。造影画像（ａ）の撮影を行うため、撮影制御部１０１がＣアーム４０
０及び天板５００を駆動し、Ｘ線管３０１及びＸ線検出器３０２による撮影位置と被検体
Ｐの診断部位とを一致させる。撮影位置と診断部位とが一致した状態で、撮影制御部１０
１は造影剤の注入された被検体Ｐに対してＸ線画像の撮影を行う。Ｘ線画像生成部１０２
は撮影されたＸ線画像、すなわち造影画像（ａ）を記憶部１０６へと出力する。

造影画像（ａ）の撮影を終え被検体Ｐへのデバイスの挿入が開始されると、Ｘ線画像診
断装置１は手技中の被検体Ｐに対してライブ画像（ｂ）の撮影を行う。ライブ画像（ｂ）
の撮影は造影画像（ａ）と同一の撮影位置を用いて行われる。撮影制御部１０１は、カテ
ーテルなどのデバイスが挿入された被検体Ｐに対してＸ線画像の撮影を行う。Ｘ線画像生
成部１０２は撮影されたＸ線画像、即ちライブ画像（ｂ）を記憶部１０６へと出力する。
ここで、ライブ画像（ｂ）の撮影は入力部１０８を用いて行われる使用者の指示に基づい
てリアルタイムに行われる。リアルタイムの動画であるライブ画像（ｂ）の撮影を行う際
には、Ｘ線管３０１はＸ線を被検体Ｐに向けて継続して照射し、Ｘ線検出器３０２はＸ線
検出信号をＸ線画像生成部１０２へ向けて次々と出力する。従ってＸ線画像１０２が出力
するライブ画像（ｂ）は、被検体内に挿入されたデバイスの移動や、被検体の体動などに
よる被検体自身の移動に応じて時々刻々と変化することとなる。

次に、画像処理部１０３は撮影された造影画像（ａ）とライブ画像（ｂ）に対しサブト
ラクション処理を施し、透視サブトラクション画像（ｃ）を生成して、表示部１０７へと
出力する。サブトラクション処理により、造影画像（ａ）とライブ画像（ｂ）に共通して
写りこむ骨などの背景が削除され、透視サブトラクション画像（ｃ）には造影画像（ａ）
とライブ画像（ｂ）との差分である血管と、デバイスとが重なり合って写りこむこととな
る。

画像処理分１０３は時々刻々と変化するライブ画像（ｂ）に対して、事前に撮影した造
影画像（ａ）を用いてサブトラクション処理を行う。従って、生成される透視サブトラク
ション画像（ｃ）もライブ画像（ｂ）の変化に応じて、時々刻々と変化することとなる。
Ｘ線画像診断装置１の使用者は、表示部１０７に表示された透視サブトラクション画像（
ｃ）を視認して、血管中のどの位置にデバイスが存在するかを確認しながら手技を行うこ
とができる。

以上の処理により、画像処理部１０３は透視サブトラクション画像（ｃ）の生成を行う
。ここで、被検体Ｐが体動などにより移動すると、サブトラクション処理時の背景の消去
及び重ね合わせた表示が正しく行われず、透視サブトラクション画像（ｃ）上にモーショ
ンアーチファクトが現れることとなる。

図４は、ライブ画像の撮影中に移動した被検体Ｐに対して、後述するモーションアーチ
ファクト抑制のためのピクセルシフト処理を行わずに、透視サブトラクション画像（ｃ’
’）を生成した様子を示す図である。

被検体Ｐがライブ画像の撮影中に移動すると、Ｘ線画像生成部１０２からは、造影画像
（ａ）中の背景の位置とは異なる位置に背景が移動したライブ画像（ｂ’’）が出力され
ることとなる。画像処理部１０３は造影画像（ａ）とこのライブ画像（ｂ’’）とにサブ
トラクション処理を施す。サブトラクション処理を施すことで両Ｘ線画像の差分がマッピ
ングされるために、透視サブトラクション画像（ｃ’’）上には、造影画像（ａ）に写り
こんだ移動前の背景と、ライブ画像（ｂ’’）に写りこんだ移動後の背景とが重なり合っ
て表示されることとなる。更に、透視サブトラクション画像（ｃ’’）上には、移動前の
被検体Ｐに対応した位置で血管が表示され、一方被検体Ｐ内に挿入されたデバイスは移動
後の被検体Ｐに対応した位置で表示されるため、透視サブトラクション画像（ｃ’’）中
で表示位置がずれて表示されることとなる。血管中のどの位置にデバイスが存在するかを
正しく把握できず、また重なり合って表示された背景が画像視認の妨げとなるため、Ｘ線
画像診断装置１の使用者にとって透視サブトラクション画像（ｃ’’）を用いて手技を行
うことが困難となる。

そこで、第１の実施形態においては造影画像（ａ）に対してピクセルシフト処理を施す
ことで、モーションアーチファクトを抑制した透視サブトラクション画像（ｃ’）の生成
を行う。図５は、ライブ画像の撮影中に移動した被検体Ｐに対して、ピクセルシフト処理
を施した造影画像（ａ’）を用いてサブトラクション処理を行い、透視サブトラクション
画像（ｃ’）を生成した様子を示す図である。以下、画像処理部１０３が行う透視サブト
ラクション画像（ｃ’）の生成処理について述べる。

被検体Ｐがライブ画像の撮影中に移動すると、先述したように、Ｘ線画像生成部１０２
からは造影画像（ａ）中の背景とは異なる位置に背景が移動したライブ画像（ｂ’’）が
出力される。まず、画像処理部１０３はこのライブ画像（ｂ’’）と造影画像（ａ）とを
用いて、ピクセルシフト量の算出を行う。画像処理部１０３はこのピクセルシフト量の算
出によって、実質的にはライブ画像（ｂ’’）上で披検体Ｐが移動した方向及び移動した
距離を算出する。

ピクセルシフト量の算出は、例えば以下の処理によって実現することができる。例えば
造影画像（ａ）とライブ画像（ｂ’’）の各画素について差分の二乗値あるいは絶対値を
算出し、これを足し合わせた値を指標値とする。そして、造影画像（ａ）に対して所定量
のピクセルシフト処理を施し、ピクセルシフト処理の施された造影画像（ａ）とライブ画
像（ｂ’’）との間で再び指標値を算出する。ピクセルシフト処理の方向及び距離を種々
の値に変化させながらこの指標値の算出を行い、指標値が最小となる方向及び距離を求め
る。この指標値が最小となる位置が、造影画像（ａ）とライブ画像（ｂ’’）との重なり
あいが最大となる位置とみなすことができる。即ち、指標値が最小となった方向及び距離
が、ライブ画像（ｂ’’）撮影時に被検体が移動した方向及び距離とみなすことができる
。

なお、本実施形態においては先述の指標値を用いてピクセルシフト処理の方向及び距離
を算出する例について述べるが、Ｘ線画像診断装置１の構成はこれに限られない。例えば
造影画像（ａ）とライブ画像（ｂ’’）中に共通して写りこんだ特徴点を検出し、この特
徴点同士の位置関係を算出することでピクセルシフト処理の方向及び距離を算出しても構
わない。

画像処理部１０３はピクセルシフト処理の方向及び距離を算出すると、算出した方向及
び距離に基づいてピクセルシフト処理を施した造影画像（ａ’）を生成する。造影画像（
ａ’）は実質的には、造影画像（ａ）に写りこんだ背景や血管を、ライブ画像（ｂ’’）
上に写りこんだ背景と重なる位置へと移動させたものとみなすことができる。

画像処理部１０３は造影画像（ａ’）を生成すると、造影画像（ａ’）とライブ画像（
ｂ’’）に対しサブトラクション処理を施し、透視サブトラクション画像（ｃ’）を生成
して、表示部１０７へと出力する。造影画像（ａ’）中の背景や血管は、ライブ画像（ｂ
’’）中の背景に合わせて移動しているため、造影画像（ａ’）とライブ画像（ｂ’’）
に共通して写りこむ骨などの背景が削除され、透視サブトラクション画像（ｃ’）には造
影画像（ａ’）とライブ画像（ｂ’’）との差分である血管と、デバイスとが正しく重な
り合って写りこむこととなる。

以上の処理により、画像処理部１０３はピクセルシフト処理及びサブトラクション処理
によって透視サブトラクション画像を生成する。ライブ画像の撮影中に被検体Ｐが移動し
た場合であっても、画像処理部１０３はその移動量を算出し、その移動量に応じて造影画
像にピクセルシフト処理を施すため、モーションアーチファクトの抑制された透視サブト
ラクション画像を得ることができる。また、被検体Ｐが移動した場合に再度造影画像を撮
影しなおす必要がないため、造影剤注入やＸ線被曝に伴う被検体Ｐへの負担を軽減するこ
とができる。更に、造影画像の再撮影に伴う手技の中断がないため、手技時間を短縮する
ことができる。

（ピクセルシフト処理のタイミング）
図５を用いて説明した透視サブトラクション画像の生成処理においては、造影画像とラ
イブ画像とを用いたピクセルシフト量の算出処理を行った。このピクセルシフト量の算出
処理は計算負荷を要するために、Ｘ線画像生成部１０２から出力される全てのライブ画像
について図５に示した透視サブトラクション画像の生成処理を行うことは、透視サブトラ
クション画像のリアルタイム生成の妨げとなる恐れがある。

こうした事態を避けるために、各実施形態においては図３に示したようなピクセルシフ
ト処理を伴わない透視サブトラクション画像の生成処理を行い、被検体Ｐが移動した場合
にのみ図５に示したようなピクセルシフト処理を伴う透視サブトラクション画像の生成処
理を行う。

図６は、ピクセルシフト処理の判断を伴う透視サブトラクション画像の生成処理につい
て示したフローチャートである。以下に、図６を用いて処理の流れについて述べる。

まずＸ線画像診断装置１が透視サブトラクション画像の生成処理を開始すると（ステッ
プ１０００）、Ｘ線画像生成部１０２は透視サブトラクション画像生成の前段階として造
影画像の撮影を行う（ステップ１００１）。Ｘ線画像生成部１０２が造影画像の撮影を終
えると、続いてＸ線画像生成部１０２はライブ画像の撮影を行う（ステップ１００２）。
次に、制御部１００は入力部１０８から入力されたピクセルシフト指示があったか否かを
判断する（ステップ１００３）。ピクセルシフト指示は入力部１０８を用いてＸ線画像診
断装置１の使用者によって行われるものであって、例えば使用者が被検体Ｐの移動を視認
した場合や、あるいは使用者が透視サブトラクション画像からモーションアーチファクト
を視認した場合などに行われる。

制御部１００がピクセルシフト指示の入力はなかったと判断すると（ステップ１００３
のＮｏ）、画像処理部１０３は造影画像とライブ画像とを用いて、図３に先述したピクセ
ルシフト処理を伴わない透視サブトラクション画像生成処理を行う（ステップ１００４）
。一方、ピクセルシフト指示が入力されたと制御部１００が判断すると（ステップ１００
３のＹｅｓ）、画像処理部１０３は造影画像とライブ画像とを用いて、図５に先述したピ
クセルシフト処理を伴う透視サブトラクション画像生成処理を行う（ステップ１００５）
。画像処理部１０３は透視サブトラクション画像を生成すると共に、造影画像をピクセル
シフトされたものに更新する（ステップ１００６）。即ち、ステップ１００６以降の処理
において透視サブトラクション画像の生成が成される際には、ピクセルシフトされた造影
画像が用いられることとなる。

ステップ１００４あるいはステップ１００６の処理が終了すると、制御部１００は入力
部１０８から入力された撮影終了指示があったか否かを判断する（ステップ１００７）。
撮影終了指示が入力されなかったと制御部１００が判断した場合には（ステップ１００７
のＮｏ）、制御部１００はＸ線画像生成部１０２がライブ画像の撮影を行うステップ１０
０２に戻り、処理を続行する。一方撮影終了指示があったと判断すると（ステップ１００
７のＹｅｓ）、制御部１００は処理を終了する。

以上の処理により、制御部１００はピクセルシフト処理を伴う透視サブトラクション画
像生成処理と伴わない透視サブトラクション画像生成処理とを使い分ける。入力部１０８
から指示があった場合にのみピクセルシフト処理を伴う透視サブトラクション画像生成処
理を行うことで、制御部１００に対する計算負荷を軽減することができる。

なお、ステップ１００３における判断は入力部１０８からピクセルシフト指示が入力さ
れたか否かに基づいて行われるものと述べた。しかし本実施形態の動作はこれに限られる
ものではない。例えばピクセルシフト指示に替えて、ライブ画像の撮影を一時停止する制
御信号が入力部１０８から入力されたことに応じてステップ１００５の処理へ移行する判
断を行っても構わない。ライブ画像撮影の一時停止に伴ってピクセルシフト量の算出処理
を行うことで、ライブ画像撮影に伴う処理負荷の少ない状態でピクセルシフト量の算出処
理を進めることができる。あるいはステップ１００５の処理が行われずステップ１００４
の処理が継続して行われた時間を計測し、計測した時間が所定の時間（例えば３０秒間な
ど）を超過したことに応じてステップ１００５の処理へ移行する判断を行っても構わない
。

なお、図６を用いて述べたピクセルシフト処理の判断は、後述する各実施形態において
も同様に適用することができる。その場合、ステップ１００６で更新される造影画像を、
後述するマスク画像、血管画像、及びロードマップ像などに適宣読み替えても構わない。

（第２の実施形態）
次に、Ｘ線画像診断装置１の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態におい
て、Ｘ線画像診断装置１の構成は第１の実施形態と共通であるため説明を省略し、以下は
第１の実施形態と異なる透視サブトラクション画像の生成処理について述べる。

まず、図７にＸ線画像診断装置１が撮影しあるいは生成するＸ線画像の例について示す
。

図７（ｄ）は手技前の被検体の診断部位に対し、造影剤を注入していない状態、あるい
は造影剤が流れ去った状態で撮影を行って得られる非造影のＸ線画像（以下、単にマスク
画像と記載する。）である。このマスク画像には被検体の骨などの背景が写りこむことと
なる。

図７（ｅ）は造影画像とマスク画像とのサブトラクション処理を行うことで得られるＸ
線画像（以下、血管画像と記載する。）である。画像処理部１０２が造影画像とマスク画
像とを用いてサブトラクション処理を行うと、造影画像とマスク画像とに共通して写りこ
んだ骨などの背景が消え、その一方で造影画像にのみ写りこんだ血管が現れることとなる
。従って、画像処理部１０３が出力する血管画像には、造影画像中の血管のみが抽出され
て写りこむこととなる。

図７（ｆ）はライブ画像とマスク画像とのサブトラクション処理を行うことで得られる
Ｘ線画像（以下、ワイヤ画像と記載する。）である。画像処理部１０２がライブ画像とマ
スク画像とを用いてサブトラクション処理を行うと、ライブ画像とマスク画像とに共通し
て写りこんだ骨などの背景が消え、その一方でライブ画像にのみ写りこんだデバイスが現
れることとなる。従って、画像処理部１０３が出力するワイヤ画像には、ライブ画像中の
デバイスのみが抽出されて写りこむこととなる。

図８は、第２の実施形態における透視サブトラクション画像の生成処理を示した図であ
る。以下、画像処理部１０３が行う透視サブトラクション画像の生成処理について述べる
。なお、図８においては説明の簡単のため、後述するピクセルシフト処理を省略して説明
する。

まずＸ線画像診断装置１は、透視サブトラクション画像生成の前段階としてマスク画像
（ｄ）及び造影画像（ａ）の撮影を行う。マスク画像（ｄ）の撮影を行うため、撮影制御
部１０１がＣアーム４００及び天板５００を駆動し、Ｘ線管３０１及びＸ線検出器３０２
による撮影位置と被検体Ｐの診断部位とを一致させる。撮影位置と診断部位とが一致した
状態で、撮影制御部１０１は造影剤の注入されていない被検体Ｐに対してＸ線画像の撮影
を行う。Ｘ線画像生成部１０２は撮影されたＸ線画像、即ちマスク画像（ｄ）を記憶部１
０６へと出力する。

Ｘ線画像生成部１０２がマスク画像（ｄ）を記憶部１０６へと出力すると、次にＸ線画
像診断装置１は造影画像（ａ）の撮影を行う。造影画像（ａ）の撮影位置はマスク画像（
ｄ）のものと同様である。撮影位置がマスク画像（ｄ）のものと一致した状態で、撮影制
御部１０１は造影剤の注入された被検体Ｐに対してＸ線画像の撮影を行う。Ｘ線画像生成
部１０２は撮影されたＸ線画像、即ち造影画像（ａ）を記憶部１０６へと出力する。

マスク画像（ｄ）及び造影画像（ａ）が記憶部１０６へと出力されると、画像処理部１
０３はマスク画像（ｄ）と造影画像（ａ）にサブトラクション処理を施し、血管画像（ｅ
）を生成して、記憶部１０６へと出力する。サブトラクション処理により、マスク画像（
ｄ）と造影画像（ａ）に共通して写りこむ骨などの背景が削除され、血管画像（ｅ）には
造影画像（ａ）にのみ写りこんでいる血管が表示されることとなる。

血管画像（ｅ）の生成を終え被検体Ｐに対する手技が開始されると、Ｘ線画像診断装置
１は手技中の被検体Ｐに対してライブ画像（ｂ）の撮影を行う。ライブ画像（ｂ）の撮影
は造影画像（ａ）及びマスク画像（ｄ）と同一の撮影位置を用いて行われる。撮影制御部
１０１は、デバイスが挿入された被検体Ｐに対してリアルタイムの動画であるライブ画像
（ｂ）の撮影を行い、これを記憶部１０６へと次々に出力する。従って、ライブ画像（ｂ
）は、被検体内に挿入されたデバイスの移動や、披検体の体動などによる被検体自身の移
動に応じて時々刻々と変化することとなる。

次に、画像処理部１０３は撮影されたマスク画像（ｄ）とライブ画像（ｂ）に対しサブ
トラクション処理を施してワイヤ画像（ｆ）を生成し、記憶部１０６へと出力する。サブ
トラクション処理により、マスク画像（ｄ）とライブ画像（ｂ）に共通して写りこむ骨な
どの背景が削除され、ワイヤ画像（ｆ）にはライブ画像（ｂ）にのみ写りこんでいるデバ
イスが表示されることとなる。また、ワイヤ画像（ｆ）は被検体とデバイスの位置関係に
応じて時々刻々と変化するライブ画像（ｂ）に合わせて変化することとなる。

画像処理部１０３はワイヤ画像（ｆ）を生成すると、ワイヤ画像（ｆ）と血管画像（ｅ
）とを足し合わせて透視サブトラクション画像（ｃ）を生成する。より具体的には、画像
処理部１０３はワイヤ画像（ｆ）のある座標にマッピングされた画素値と、血管画像（ｅ
）の同一座標にマッピングされた画素値を足し合わせ、これを透視サブトラクション画像
（ｃ）の同一座標へとマッピングする。透視サブトラクション画像（ｃ）の各座標につい
てこの画素値の足し合わせとマッピングを繰り返すことで透視サブトラクション画像（ｃ
）の生成を行う。この足し合わせ処理により、透視サブトラクション画像（ｃ）にはワイ
ヤ画像（ｆ）に写りこんだデバイスと、血管画像（ｅ）に写りこんだ血管とを重ね合わせ
た画像が表示されることとなる。先述したようにワイヤ画像（ｆ）はライブ画像（ｂ）の
変化に従って変化するため、透視サブトラクション画像（ｃ）も、被検体とデバイスの位
置関係に応じて時々刻々と変化するライブ画像（ｂ）に合わせて変化することとなる。

画像処理部１０３は透視サブトラクション画像（ｃ）を生成すると、これを表示部１０
７に出力する。Ｘ線画像診断装置１の使用者は、表示部１０７に表示された透視サブトラ
クション画像（ｃ）を視認して、血管中のどの位置にデバイスが存在するかを確認しなが
ら手技を行うことができる。第２の実施形態においては、第１の実施形態に述べた透視サ
ブトラクション画像の生成と異なり、血管のみが写りこんだ血管画像（ｅ）とデバイスの
みが写りこんだワイヤ画像（ｆ）とを足し合わせることで透視サブトラクション画像（ｃ
）を生成する。入力部１０８などから入力された指示信号に応じて血管画像（ｅ）とワイ
ヤ画像（ｆ）の画素値に重み付けを行うことで、透視サブトラクション画像（ｃ）上に現
れる血管とデバイスの表示濃度を適当な濃度に変化させることができる。

以上の処理により、画像処理部１０３は透視サブトラクション画像（ｃ）の生成を行う
。ここで、被検体Ｐが体動などにより移動すると、ワイヤ画像（ｆ）及び透視サブトラク
ション画像（ｃ）中にモーションアーチファクトが現れることとなる。

図９は、ライブ画像の撮影中に移動した被検体Ｐに対して、後述するモーションアーチ
ファクト抑制のためのピクセルシフト処理を行わずに、ワイヤ画像（ｆ’’）及び透視サ
ブトラクション画像（ｃ’’）を生成した様子を示す図である。

被検体Ｐがライブ画像の撮影中に移動すると、Ｘ線画像生成部１０２からは、マスク画
像（ｄ）中の背景の位置とは異なる位置に背景が移動したライブ画像（ｂ’’）が出力さ
れることとなる。画像処理部１０３はマスク画像（ｄ）とこのライブ画像（ｂ’’）とに
サブトラクション処理を施す。サブトラクション処理を施すことで両Ｘ線画像の差分がマ
ッピングされるため、ワイヤ画像（ｆ’’）上には、マスク画像（ｄ）に写りこんだ移動
前の背景と、ライブ画像（ｂ’’）に写りこんだ移動後の背景と、被検体Ｐ内に挿入され
たデバイスとがそれぞれ重なり合って表示されることとなる。

更に、画像処理部１０３はこのワイヤ画像（ｆ’’）と血管画像（ｅ）とをもとに透視
サブトラクション画像（ｃ’’）の生成を行う。透視サブトラクション画像（ｃ’’）中
には、移動前の被検体Ｐに対応した位置の背景及び血管と、移動後の被検体Ｐに対応した
位置の背景及びデバイスとがそれぞれ重なり合って表示される。透視サブトラクション画
像（ｃ’’）中で重なり合って表示される背景や、血管とデバイスとの位置のずれは画像
視認の妨げとなるため、Ｘ線画像診断装置１の使用者にとって透視サブトラクション画像
（ｃ’’）を用いて手技を行うことが困難となる。

そこで、第２の実施形態においてはマスク画像（ｄ）及び血管画像（ｅ）に対してピク
セルシフト処理を施すことで、モーションアーチファクトを抑制した透視サブトラクショ
ン画像（ｃ’）の生成を行う。以下、図１０を用いて画像処理部１０３が行う透視サブト
ラクション画像（ｃ’）の生成処理について述べる。なお、透視サブトラクション画像（
ｃ’）生成の前段階として、造影画像（ａ）、マスク画像（ｄ）の撮影及び、血管画像（
ｅ）の生成は既に終了したものとして述べる。

手技中の被検体Ｐがライブ画像の撮影中に移動すると、先述したように、Ｘ線画像生成
部１０２からはマスク画像（ｄ）中の背景とは異なる位置に背景が移動したライブ画像（
ｂ’’）が出力される。まず、画像処理部１０３はこのライブ画像（ｂ’’）とマスク画
像（ｄ）とを用いて、ピクセルシフト量の算出を行う。画像処理部１０３はこのピクセル
シフト量の算出によって、実質的にはライブ画像（ｂ’’）上で背景が移動した方向及び
移動した距離を算出する。なお、ピクセルシフト量の算出方法は第１の実施形態に述べた
ものと同様である。

画像処理部１０３はピクセルシフト処理の方向及び距離を算出すると、算出した方向及
び距離に基づいてピクセルシフト処理を施したマスク画像（ｄ’）を生成する。マスク画
像（ｄ’）は実質的には、マスク画像（ｄ）を、被検体Ｐの移動に合わせて移動させたも
のとみなすことができる。

画像処理部１０３はマスク画像（ｄ’）を生成すると、マスク画像（ｄ’）とライブ画
像（ｂ’’）に対しサブトラクション処理を施したワイヤ画像（ｆ’）を生成して、記憶
部１０６へと出力する。マスク画像（ｄ’）中の背景はライブ画像（ｂ’’）に合わせて
移動しているため、マスク画像（ｄ’）とライブ画像（ｂ’’）に共通して写りこむ背景
が削除されて、ライブ画像（ｂ’’）にのみ写りこむデバイスが表示されたワイヤ画像（
ｆ’）が得られることとなる。

ワイヤ画像（ｆ’）の生成を行う一方で、画像処理部１０３は血管画像（ｅ）に対して
もピクセルシフト処理を施し、血管画像（ｅ’）を生成する。このとき、血管画像（ｅ）
に対して行うピクセルシフト処理の方向及び距離は、マスク画像（ｄ’）の生成時に行っ
たピクセルシフト処理の方向及び距離と同様である。従って、血管画像（ｅ’）は実質的
には、血管画像（ｅ）を、被検体Ｐの移動に合わせて移動させたものとみなすことができ
る。

画像処理部１０３はワイヤ画像（ｆ’）及び血管画像（ｅ’）の生成を行うと、両Ｘ線
画像を足し合わせて透視サブトラクション画像（ｃ’）を生成する。ワイヤ画像（ｆ’）
は被検体Ｐの移動に合わせて画像中で移動しているが、被検体Ｐの移動に合わせて血管画
像（ｅ’）も移動している。従ってワイヤ画像（ｆ’）と血管画像（ｅ’）の足し合わせ
により、デバイスと血管が正しい位置で重なりあった透視サブトラクション画像（ｃ’）
を得ることができる。

以上の処理により、画像処理部１０３はピクセルシフト処理及びサブトラクション処理
によって透視サブトラクション画像を生成する。第１の実施形態と同様に、モーションア
ーチファクトの抑制された透視サブトラクション画像を、マスク画像の再撮影を行うこと
なく生成することができる。この結果、造影剤注入やＸ線照射による被検体Ｐへの負担を
軽減し、手技時間を短縮することができる。また、血管画像とワイヤ画像とを別々に生成
して、両Ｘ線画像の足し合わせによって透視サブトラクション画像を生成する場合であっ
ても、算出されたピクセルシフト量に基づいてマスク画像のピクセルシフト処理と血管画
像のピクセルシフト処理を行うため、正しい位置にワイヤと血管を重ね合わせて表示する
ことができる。

（第３の実施形態）
次に、Ｘ線画像診断装置１の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態におい
て、Ｘ線画像診断装置１の構成及び透視サブトラクション画像の生成処理の流れは第２の
実施形態と共通であるため説明を省略する。第２の実施形態との１つ目の違いは、透視サ
ブトラクション画像の生成処理の進行に応じて、生成処理の上で不要となった造影画像（
ａ）及びライブ画像（ｂ）を記憶部１０６から消去する動作を制御部１００が行う点であ
る。第２の実施形態との２つ目の違いは、ピクセルシフト処理を行うために必要となるラ
イブ画像（ｂ）を再生成する処理を画像処理部１０３が行う点である。

まず図１１を用いて、造影画像（ａ）及びライブ画像（ｂ）を記憶部１０６から消去す
る処理を説明する。図１１は、第２の実施形態における透視サブトラクション画像の生成
処理について述べた図である。図１１では図８と異なり、記憶部１０６に一時的に保存さ
れ、透視サブトラクション画像の生成が終了すると共に記憶部１０６から消去される画像
を点線で囲んで示している。以下、図１１を用いてライブ画像の再構成処理について述べ
る。

先述した第２の実施形態においては、画像処理部１０３は造影画像（ａ）及びマスク画
像（ｄ）の撮影を行うと、これを記憶部１０６へと出力すると述べた。画像処理部１０３
は記憶部１０６に格納された造影画像（ａ）とマスク画像（ｄ）を用いて後述する血管画
像（ｅ）の生成を行う。その後の透視サブトラクション画像（ｃ）の生成はライブ画像（
ｂ）、マスク画像（ｄ）、及び血管画像（ｅ）を用いて行うため、ひとたび血管画像（ｅ
）の生成が行われると、以降の透視サブトラクション画像の生成処理では造影画像（ａ）
は使用されないこととなる。記憶部１０６に使用されない造影画像（ａ）の画像データを
保持し続けることは、記憶部１０６の記憶容量を圧迫し、後の計算処理や生成したＸ線画
像の記憶処理に不便であるため、制御部１００は血管画像（ｅ）の生成を行うと、使用さ
れない造影画像（ａ）を記憶部１０６から消去する。

一方、先述した第２の実施形態において、ライブ画像（ｂ）はリアルタイムで撮影され
る動画であると述べた。従って、Ｘ線画像生成部１０２はＸ線検出器１０１が継続して行
うＸ線信号の検出に合わせて、ライブ画像（ｂ）、及びワイヤ画像（ｆ）の生成及び記憶
部１０６への出力を次々と行う。ここで、Ｘ線画像診断装置１の使用者は通常、撮影時点
での透視サブトラクション画像（ｃ）を参照しながら手技を行うため、過去に撮影された
ライブ画像（ｂ）及び過去に生成されたワイヤ画像（ｆ）は手技を進める上で不要となる
。次々と出力されるライブ画像（ｂ）及びワイヤ画像（ｆ）を全て記憶部１０６へと格納
してゆくことは記憶部１０６の記憶容量を圧迫し、後の計算処理や生成したＸ線画像の記
憶処理に不便であるため、制御部１００は透視サブトラクション画像（ｃ）の生成を終え
ると、透視サブトラクション画像（ｃ）の生成に用いたライブ画像（ｂ）及びワイヤ画像
（ｆ）を記憶部１０６から消去する。

従って、図１１上の点線で囲まれた造影画像（ａ）、ライブ画像（ｂ）、及びワイヤ画
像（ｆ）は、記憶部１０６には一時的のみ格納され、透視サブトラクション画像（ｃ）の
生成を終えると共に消去される。透視サブトラクション画像（ｃ）を生成した時点で、記
憶部１０６にはマスク画像（ｄ）、血管画像（ｅ）、及び透視サブトラクション画像（ｃ
）が記憶されることとなる。

ここで、造影画像（ａ）、ライブ画像（ｂ）、及びワイヤ画像（ｆ）が記憶部１０６か
ら消去された状態で、被検体Ｐの移動が生じた事態を考える。画像処理部１０３は図１０
に先述した処理に従ってピクセルシフト量の算出及びピクセルシフト処理を行わなければ
ならないが、ピクセルシフト量の算出処理を行うために必要なライブ画像（ｂ’’）は記
憶部１０６から消去されているために、画像処理部１０３は処理を続けることができない
。そこで、第３の実施形態においてはピクセルシフト処理の前段として、ライブ画像（ｂ
’’）の再構成処理を行う。以下、図１２を用いて画像処理部１０３が行うライブ画像（
ｂ’’）の再構成処理について述べる。

手技中の被検体Ｐがライブ画像の撮影中に移動すると、図９を用いて先述したように、
画像処理部１０３からはモーションアーチファクトの現れた透視サブトラクション画像（
ｃ’’）が記憶部１０６へ出力されることとなる。

画像処理部１０３は透視サブトラクション画像（ｃ’’）を記憶部１０６へ出力すると
、透視サブトラクション画像（ｃ’’）と血管画像（ｅ）とをサブトラクション処理し、
ワイヤ画像（ｆ’’）を生成する。透視サブトラクション画像（ｃ’’）には、移動前の
被検体Ｐに対応した位置の背景及び血管と、移動後の被検体Ｐに対応した位置の背景及び
デバイスが重なり合って写りこむ。この透視サブトラクション画像（ｃ’’）に対して、
移動前の被検体Ｐに対応した位置の血管が写りこんだ血管画像（ｅ）を用いてサブトラク
ション処理を行うと、生成されたワイヤ画像（ｆ’’）には移動前の被検体Ｐに対応した
位置の背景と、移動後の被検体Ｐに対応した位置の背景及びデバイスが重なりあって写り
こむこととなる。このワイヤ画像（ｆ’’）は実質的には、図９を用いて先述した、モー
ションアーチファクトの現れたワイヤ画像（ｆ’’）を再生成する処理とみなすことがで
きる。

画像処理部１０３はワイヤ画像（ｆ’’）を再生成すると、ワイヤ画像（ｆ’’）とマ
スク画像（ｄ）とをサブトラクション処理し、ライブ画像（ｂ’’）を生成する。先述し
たように、ワイヤ画像（ｆ’’）には、移動前の被検体Ｐに対応した位置の背景と、移動
後の被検体Ｐに対応した位置の背景及びデバイスが重なり合って写りこむ。このワイヤ画
像（ｆ’’）に対して、移動前の被検体Ｐに対応した位置の背景が写りこんだマスク画像
（ｄ）を用いてサブトラクション処理を行うと、生成されたライブ画像（ｂ’’）には移
動後の被検体Ｐに対応した位置の背景及びデバイスが重なりあって写りこむこととなる。
このライブ画像（ｂ’’）は実質的には、図９を用いて先述した、手技中に移動した被検
体Ｐのライブ画像（ｂ’’）を再生成する処理とみなすことができる。

画像処理部１０３はライブ画像（ｂ’’）を再生成すると、図１０を用いて述べたピク
セルシフト処理に基づいてモーションアーチファクトの抑制された透視サブトラクション
画像（ｃ’）の生成を行う。

以上の処理によって、第３の実施形態における画像処理部１０３はピクセルシフト処理
を行う前段階として記憶部１０６から消去されたライブ画像の再生成処理を行う。これに
より第２の実施形態の効果に加えて、次々とリアルタイムの動画として生成されるライブ
画像による記憶部１０６の記憶領域の圧迫を避けつつ、モーションアーチファクトの抑制
された透視サブトラクション画像の生成を行うことができる。

（第４の実施形態）
次に、Ｘ線画像診断装置１の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態におい
て、Ｘ線画像診断装置１の構成は第１の実施形態と共通であるため説明を省略し、以下に
各実施形態と異なる透視サブトラクション画像の生成処理について述べる。

図１３は、第４の実施形態における透視サブトラクション画像の生成処理を示した図で
ある。以下、画像処理部１０３が行う透視サブトラクション画像の生成処理について述べ
る。なお、図１３においては説明の簡単のため、後述するピクセルシフト処理を省略して
説明する。

まずＸ線画像診断装置１は、透視サブトラクション画像生成の前段階としてマスク画像
（ｄ）及び造影画像（ａ）の撮影を行う。マスク画像（ｄ）の撮影を行うため、撮影制御
部１０１がＣアーム４００及び天板５００を駆動し、Ｘ線管３０１及びＸ線検出器３０２
による撮影位置と被検体Ｐの診断部位とを一致させる。撮影位置と診断部位とが一致した
状態で、撮影制御部１０１は造影剤の注入されていない被検体Ｐに対してＸ線画像の撮影
を行う。Ｘ線画像生成部１０２は撮影されたＸ線画像、即ちマスク画像（ｄ）を記憶部１
０６へと出力する。

Ｘ線画像生成部１０２がマスク画像（ｄ）を記憶部１０６へと出力すると、次にＸ線画
像診断装置１は造影画像（ａ）の撮影を行う。造影画像（ａ）の撮影位置はマスク画像（
ｄ）のものと同様である。撮影位置がマスク画像（ｄ）のものと一致した状態で、撮影制
御部１０１は造影剤の注入された被検体Ｐに対してＸ線画像の撮影を行う。Ｘ線画像生成
部１０２は撮影されたＸ線画像、即ち造影画像（ａ）を記憶部１０６へと出力する。

マスク画像（ｄ）及び造影画像（ａ）が記憶部１０６へと出力されると、画像処理部１
０３はマスク画像（ｄ）と造影画像（ａ）にサブトラクション処理を施し、血管画像（ｅ
）を生成して、記憶部１０６へと出力する。サブトラクション処理により、マスク画像（
ｄ）と造影画像（ａ）に共通して写りこむ骨などの背景が削除され、血管画像（ｅ）には
造影画像（ａ）にのみ写りこんでいる血管が表示されることとなる。

Ｘ線画像生成部１０２が血管画像（ｅ）を生成すると、画像処理部１０３はマスク画像
（ｄ）と血管画像（ｅ）を足し合わせたＸ線画像（以下、ロードマップ像（ｇ）と記載す
る。）を生成する。このとき、画像処理部１０３は入力部１０８からの入力に基づいて、
血管画像（ｅ）中にマッピングされた各画素値について重み付け処理を施し、血管画像（
ｅ）の画像上の濃度を変化させる。この重み付けは、例えばＸ線画像生成部１０２の使用
者が透視サブトラクション画像（ｃ）中に現れる血管の濃度を薄く表示させたい場合には
、血管画像（ｅ）の画素値が小さくなるように行われ、一方透視サブトラクション画像（
ｃ）中に現れる血管の濃度を濃く表示させたい場合には、血管画像（ｅ）の画素値が大き
くなるように行われる。これにより第４の実施形態も第２の実施形態と同様に、透視サブ
トラクション画像（ｃ）上の血管の表示濃度を適当な濃度に変化させることができる。

Ｘ線画像生成部１０３がロードマップ像（ｇ）の生成を終え、被検体Ｐに対する手技が
開始されると、Ｘ線画像診断装置１は手技中の被検体Ｐに対してライブ画像（ｂ）の撮影
を行う。ライブ画像（ｂ）の撮影は造影画像（ａ）及びマスク画像（ｄ）と同一の撮影位
置を用いて行われる。撮影制御部１０１は、デバイスが挿入された被検体Ｐに対してリア
ルタイムの動画であるライブ画像（ｂ）の撮影を行い、これを記憶部１０６へと次々に出
力する。従って、ライブ画像（ｂ）は、被検体内に挿入されたデバイスの移動や、披検体
の体動などによる被検体自身の移動に応じて時々刻々と変化することとなる。

次に、画像処理部１０３は撮影されたロードマップ像（ｇ）とライブ画像（ｂ）に対し
サブトラクション処理を施して透視サブトラクション画像（ｃ）を生成し、記憶部１０６
へと出力する。サブトラクション処理により、ロードマップ像（ｇ）とライブ画像（ｂ）
に共通して写りこむ骨などの背景が削除され、透視サブトラクション画像（ｃ）にはロー
ドマップ像（ｇ）に写りこんだ濃度の変化した血管と、ライブ画像（ｂ）に写りこんだデ
バイスとが重ね合わせて表示されることとなる。透視サブトラクション画像（ｃ）は、被
検体とデバイスの位置関係に応じて時々刻々と変化するライブ画像（ｂ）に合わせて変化
することとなる。

画像処理部１０３は透視サブトラクション画像（ｃ）を生成すると、これを表示部１０
７に出力する。Ｘ線画像診断装置１の使用者は、表示部１０７に表示された透視サブトラ
クション画像（ｃ）を視認して、血管中のどの位置にデバイスが存在するかを確認しなが
ら手技を行うことができる。

以上の処理により、画像処理部１０３は透視サブトラクション画像（ｃ）の生成を行う
。ここで、被検体Ｐが体動などにより移動すると、透視サブトラクション画像（ｃ）中に
モーションアーチファクトが現れることとなる。そこで、第４の実施形態においてはロー
ドマップ像（ｇ）に対してピクセルシフト処理を施すことで、モーションアーチファクト
を抑制した透視サブトラクション画像（ｃ’）の生成を行う。以下、図１４を用いて画像
処理部１０３が行う透視サブトラクション画像（ｃ’）の生成処理について述べる。なお
、図１４においては説明の簡単のため、ロードマップ像（ｇ）の生成処理については説明
を省略する。

手技中の被検体Ｐがライブ画像の撮影中に移動すると、先述したように、Ｘ線画像生成
部１０２からはロードマップ像（ｇ）中の背景とは異なる位置に背景が移動したライブ画
像（ｂ’’）が出力される。まず、画像処理部１０３はこのライブ画像（ｂ’’）とロー
ドマップ像（ｇ）とを用いて、ピクセルシフト量の算出を行う。画像処理部１０３はこの
ピクセルシフト量の算出によって、実質的にはライブ画像（ｂ’’）上で背景が移動した
方向及び移動した距離を算出する。

画像処理部１０３はピクセルシフト処理の方向及び距離を算出すると、算出した方向及
び距離に基づいてピクセルシフト処理を施したロードマップ像（ｇ’）を生成する。ロー
ドマップ像（ｇ’）は実質的には、ロードマップ像（ｇ）を被検体Ｐの移動に合わせて移
動させたものとみなすことができる。

画像処理部１０３はロードマップ像（ｇ’）を生成すると、ロードマップ像（ｇ’）と
ライブ画像（ｂ’’）に対しサブトラクション処理を施し、透視サブトラクション画像（
ｃ’）を生成して、表示部１０７へと出力する。ロードマップ像（ｇ’）中の背景や血管
は、ライブ画像（ｂ’’）中の背景に合わせて移動しているため、造影画像（ａ’）とラ
イブ画像（ｂ’’）に共通して写りこむ骨などの背景が削除され、透視サブトラクション
画像（ｃ’）には造影画像（ａ’）とライブ画像（ｂ’’）との差分である血管と、デバ
イスとが正しく重なり合って写りこむこととなる。

以上の処理により、第４の実施形態における画像処理部１０３はロードマップ像にピク
セルシフト処理を施すことで、モーションアーチファクトを抑制した透視サブトラクショ
ン画像を生成する。記憶部１０６中の記憶容量の圧迫を避けるためマスク画像及び造影画
像を記憶部１０６から消去した場合であっても、ロードマップ像に基づいてピクセルシフ
ト処理を用いたモーションアーチファクトの抑制を行うことが可能となる。なお、第４の
実施形態におけるピクセルシフト量の算出処理はこれに限られるものではなく、ロードマ
ップ像に替えて例えばマスク画像などの他の画像と、ライブ画像とに基づいてピクセルシ
フトの方向及び距離を算出しても構わない。

なお、本開示は上記実施形態に開示されたものに限定されず、各実施形態に開示されて
いる複数の構成要素を適宣組み合わせても構わない。例えば各実施形態に述べたＸ線画像
撮影の順番や、サブトラクション処理、重ねあわせ処理、及びピクセルシフト処理などの
処理の順番を適宣入れ替えても構わない。また、ライブ画像の撮影位置とマスク画像ある
いは造影画像などの撮影位置を同一にすると述べたが、寝台や被検体などの移動量に応じ
てライブ画像の撮影位置を適当に遷移させるものであっても構わない。また、各実施形態
ではＣアーム４００を用いてＸ線画像診断装置１を構成する例を述べたが、Ｘ線画像診断
装置１の構成はこれに限られず、例えばＸ線管３０１とＸ線検出器３０２とが独立して動
作するものであっても構わないし、Ｘ線検出器３０２と天板５００が寝台として一体化し
たものであっても構わない。また例えば、各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。あるいは、異なる実施形態にわたる構成要素を適宣組み合わ
せてもよい。

１ Ｘ線画像診断装置
１００ 制御部
１０１ 撮影制御部
１０２ Ｘ線画像生成部
１０３ 画像処理部
１０６ 記憶部
１０７ 表示部
１０８ 入力部
２０１ Ｘ線制御部
２０２ Ｃアーム駆動部
２０３ 天板駆動部
３００ コリメータ
３０１ Ｘ線管
３０２ Ｘ線検出器
４００ Ｃアーム
５００ 天板

Claims (6)

1. Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線に基づいてＸ線画像を撮像する撮像手段を備えたＸ線画像診断装置において、
   第１のＸ線画像と、第２のＸ線画像とをサブトラクションして、血管の情報を表した第１の透視サブトラクション画像を生成する第１のサブトラクション手段と、
   前記第１のＸ線画像と、第３のＸ線画像とに基づいて、ずれ量を求めるずれ量算出手段と、
   前記ずれ量に基づいて位置ずれ補正を行って、前記第１のＸ線画像と前記第３のＸ線画像とをサブトラクションし、挿入器具の情報を表した第２の透視サブトラクション画像を生成する第２のサブトラクション手段と、
   前記ずれ量に基づいて位置ずれ補正を行って、前記第１の透視サブトラクション画像と前記第２の透視サブトラクション画像とを合成した合成画像とを生成する合成手段とを備えるＸ線画像診断装置。
2. 前記合成手段は、前記第１の透視サブトラクション画像と前記第２の透視サブトラクション画像の少なくともいずれか一方に、合成における重み付けを行う請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
3. 入力操作を受け付ける入力部とを更に備え、
   前記ずれ量算出手段は、前記入力部が受け付けた、前記第３のＸ線画像の撮像を停止させる入力操作に基づいて、前記ずれ量の算出を行う請求項１又は２に記載のＸ線画像診断装置。
4. 入力操作を受け付ける入力部を更に備え、
   前記ずれ量算出手段は、操作者によって前記入力部に入力された入力操作に基づいて、前記ずれ量の算出を行なう請求項１又は２に記載のＸ線画像診断装置。
5. Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線に基づいてＸ線画像を撮像する撮像手段を備えたＸ線画像診断装置において、
   第１のＸ線画像と、第２のＸ線画像とをサブトラクションして、血管の情報を表した第１の透視サブトラクション画像を生成する第１のサブトラクション手段と、
   前記第１のＸ線画像と、前記第１のＸ線画像の撮像後に撮像した第３のＸ線画像とをサブトラクションして挿入器具の情報を表した第２の透視サブトラクション画像を生成する第２のサブトラクション手段と、
   前記第１の透視サブトラクション画像と第２の透視サブトラクション画像とを合成した合成画像を生成する合成手段と、
   前記合成画像と、前記第１の透視サブトラクション画像及び前記第１のＸ線画像とをサブトラクションして、第３の透視サブトラクション画像を生成する第３のサブトラクション手段と、
   前記第１のＸ線画像と、前記第３の透視サブトラクション画像とに基づいてずれ量を求めるずれ量算出手段と、
   前記ずれ量に基づいて、前記第１のＸ線画像及び前記第１の透視サブトラクション画像に対して位置ずれ補正を行う補正手段と、
   を備えるＸ線画像診断装置。
6. 入力操作を受け付ける入力部を更に備え、
   前記ずれ量算出手段は、操作者によって前記入力部に入力された入力操作に基づいて、前記ずれ量の算出を行なう請求項５に記載のＸ線画像診断装置。

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