JP6104611B2

JP6104611B2 - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP6104611B2
Application number: JP2013005531A
Authority: JP
Inventors: 敏哉和久; 石川　貴之; 貴之石川; 雄介菅野
Original assignee: Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: JP2014136011A

Description

本発明の実施形態は、被検体に照射するＸ線の照射範囲を可変できるＸ線絞り器を備えたＸ線診断装置に関する。

Ｘ線診断装置は、近年ではカテーテルを用いた血管造影検査やＩＶＲ（ＩｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌＲａｄｉｏｌｏｇｙ）の発展に伴い、循環器分野を中心に進歩を遂げている。このＸ線診断装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射部及び被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部を備えている。そして、Ｘ線照射部は、Ｘ線を発生するＸ線管と、このＸ線管と被検体の間に配置され、被検体に照射するＸ線が通過する照射口を可変できるＸ線絞り器とを備えている。

ところで、Ｘ線診断装置は、線量の少ないＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出部により検出してリアルタイムに得られる画像データをモニタに表示する。そして、Ｘ線照射停止の際に、最後のフレームの画像データをメモリに保存するＬＩＨ（ＬａｓｔＩｍａｇｅＨｏｌｄ）機能が知られている。

また、Ｘ線照射を停止した後、被検体の無駄なＸ線被曝を回避するためにＸ線絞り器により照射口を絞る。そして、被検体に照射する照射範囲を関心部位に制限した後、関心部位へのＸ線照射により得られる画像データと、照射口を絞る前にメモリに保存した画像データの関心部位に当たる領域を除いた画像データをモニタに表示する技術がある。

特開２００８―２１２５５０号公報

しかしながら、検査や治療の途中で照射口を絞るための照射範囲を設定する操作やＸ線絞り器を作動させる操作等を行う必要があるため、検査や治療中に様々な作業が必要とされるＸ線診断装置の操作者を煩わせている。

実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、作業を軽減することができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、実施形態のＸ線診断装置は、デバイスが挿入された被検体
に照射するＸ線を発生するＸ線管と、前記被検体に照射する前記Ｘ線管からのＸ線が通過
する照射口を可変とするＸ線絞り器と、前記照射口を通過したＸ線により照射され、前記
被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器により検出された検出信
号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、前記画像データ生成部により生
成された画像データから前記デバイスの先端部に当たる先端領域を抽出し、前記先端領域
に基づいてスポット領域を設定するスポット領域設定部と、前記Ｘ線検出器の前記スポッ
ト領域に対応する検出範囲に向けてＸ線照射が可能なように前記Ｘ線絞り器を制御するＸ
線絞り制御部とを備えたことを特徴とする。前記デバイスは、前記被検体内に挿入される第１のデバイス及びこの第１のデバイスが挿入された後に前記被検体内に挿入される第２のデバイスにより構成され、前記スポット領域設定部は、前記画像データ生成部により時系列的に生成された複数フレームの画像データから前記第１のデバイスの先端部に当たる第１の先端領域を抽出し、更に前記第１の先端領域から突出する前記第２のデバイスの先端部に当たる第２の先端領域を抽出し、前記第１及び第２のデバイスの先端部が移動した移動軌跡を含む領域をスポット領域として設定する。

実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図。実施形態に係るＸ線絞り器及びＸ線検出器の構成の一例を示す図。実施形態に係る画像処理部の構成の詳細を示すブロック図。実施形態に係るＸ線診断装置の動作を示すフローチャート。実施形態に係る表示部に表示された画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器及びＸ線検出器の一例を示す図。実施形態に係る２デバイスモードの選択入力に応じて表示部に表示された四角枠が重畳される画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器及びＸ線検出器の一例を示す図。実施形態に係る表示部に承認入力に応じて表示部に表示された画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器及びＸ線検出器の一例を示す図。実施形態に係る屈曲モードの選択入力に応じて表示部に表示された四角枠が重畳される画像データの一例を示す図。実施形態に係る先端モードの選択入力に応じて表示部に表示された四角枠が重畳される画像データの一例を示す図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、Ｘ線診断装置の構成を示したブロック図である。このＸ線診断装置１００は、被検体Ｐが移動可能に載置される寝台部１０と、寝台部１０に載置された被検体ＰにＸ線を照射するＸ線照射部２０と、Ｘ線照射部２０からの照射により被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線照射部２０に対向配置されたＸ線検出部２５と、Ｘ線照射部２０及びＸ線検出部２５を移動可能に保持するアーム３０とを備えている。

また、Ｘ線診断装置１００は、寝台部１０及びアーム３０を駆動する移動機構部４０と、Ｘ線照射部２０のＸ線照射に必要な高電圧を発生する高電圧発生部５０と、Ｘ線検出部２５で検出された検出信号に基づいて画像データを生成する画像処理部６０と、画像処理部６０で生成された画像データを表示する表示部７０と、各種コマンドの入力等を行う操作部８０と、上記の各ユニットを制御するシステム制御部９０とを備えている。

寝台部１０は、被検体Ｐが載置される天板１１と、被検体Ｐが載置された天板１１を長手方向及び上下方向へ移動可能に支持する天板支持体１２とを備えている。

Ｘ線照射部２０は、被検体Ｐに照射するＸ線を発生するＸ線管２１と、Ｘ線管２１からのＸ線が通過する照射口を可変できるＸ線絞り器２２と、Ｘ線絞り器２２を制御するＸ線絞り制御部２３とを備えている。また、Ｘ線検出部２５は、Ｘ線照射部２０のＸ線絞り器２２の照射口を通過して照射され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出器２６と、Ｘ線検出器２６で検出された検出信号を処理してＸ線投影データを生成する信号処理部２７とを備えている。

移動機構部４０は、寝台部１０の天板１１を長手方向及び上下方向へ移動する天板移動機構４１と、Ｘ線照射部２０及びＸ線検出部２５を移動するアーム移動機構４２と、天板移動機構４１及びアーム移動機構４２を制御する機構制御部４３とを備えている。そして、アーム移動機構４２は、アーム３０をスライド駆動してＸ線照射部２０及びＸ線検出部２５をスライド方向に回動する。また、アーム３０を回動駆動してＸ線照射部２０及びＸ線検出部２５をスライド方向に対して垂直な方向へ回動する。

高電圧発生部５０は、Ｘ線照射部２０のＸ線管２１に高電圧を供給する高電圧発生器及びこの高電圧発生器を制御するＸ線制御部を備えている。そして、システム制御部９０から供給される透視用や撮影用の管電圧や管電流を含むＸ線照射条件に基づいて、Ｘ線を発生させるための高電圧をＸ線管２１に供給する。

画像処理部６０は、被検体ＰへのＸ線照射によりＸ線検出部２５の信号処理部２７で生成されるＸ線投影データに基づいて画像データを生成する画像データ生成部６１を備えている。また、画像データ生成部６１で生成された画像データからスポット領域を設定するスポット領域設定部６２を備えている。更に、スポット領域設定部６２で設定されたスポット領域に基づいて画像データ生成部６１で生成される画像データの合成処理を行う画像データ処理部６３を備えている。

表示部７０は、液晶パネル或いはＣＲＴのモニタを備え、画像処理部６０の画像データ生成部６１で生成された画像データを表示する。また、画像処理部６０の画像データ処理部６３で合成された画像データを表示する。

操作部８０は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス、スイッチ等を備えている。そして、Ｘ線照射条件を設定するための入力、スポット領域を設定するための入力、Ｘ線を照射させる照射開始の入力、Ｘ線の照射を停止させる照射停止の入力等を行う。

システム制御部９０は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部８０から入力される入力情報を一旦記憶した後、これらの入力情報に基づいて、Ｘ線照射部２０、Ｘ線検出部２５、移動機構部４０、高電圧発生部５０及び画像処理部６０を統括して制御する。

次に、図１及び図２を参照して、Ｘ線照射部２０のＸ線絞り器２２及びＸ線検出部２５のＸ線検出器２６の構成の詳細を説明する。
図２は、Ｘ線絞り器２２及びＸ線検出器２６の構成の一例を示した図である。このＸ線絞り器２２は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線が通過する照射口２２ａを形成する４つの絞り羽根２２１乃至２２４と、２つの絞り羽根２２１，２２２を移動する羽根移動機構２２５と、２つの絞り羽根２２３，２２４を移動する羽根移動機構２２６とを備えている。

各絞り羽根２２１乃至２２４は、タングステンやモリブデン等のＸ線を吸収する素材から成り、Ｘ線管２１からのＸ線の検出が可能なＸ線検出器２６の検出面２６ａに対して平行に移動可能に配置される。そして、各絞り羽根２２１乃至２２４により、Ｘ線管２１で発生したＸ線が通過する四角形の照射口２２ａを形成する。この照射口２２ａにより被検体Ｐに照射するＸ線の照射範囲が制限される。

２つの絞り羽根２２１，２２２は、照射口２２ａの一方の両端を形成する各端面が互いに対向して平行に配置される。また、各絞り羽根２２１，２２２に対して垂直に配置される２つの絞り羽根２２３，２２４は、照射口２２ａの他方の両端を形成する各端面が互いに対向して平行に配置される。

羽根移動機構２２５は、各絞り羽根２２１，２２２を、矢印Ｌ４方向及びＬ４方向とは反対方向の矢印Ｌ５方向に移動する。また、羽根移動機構２２６は、各絞り羽根２２３，２２４を、矢印Ｌ６方向及びＬ６方向とは反対方向の矢印Ｌ７方向に移動する。

Ｘ線絞り制御部２３は、システム制御部９０から供給されるＸ線管２１とＸ線検出器２６の間の距離Ｄ１、Ｘ線管２１とＸ線絞り器２２の間の距離Ｄ２、及びＸ線検出器２６の検出面２６ａの縦の長さ及び横の長さの情報に基づいて、羽根移動機構２２５，２２６を制御する。そして、Ｘ線管２１から照射されたＸ線の入射範囲がＸ線検出器２６の検出面２６ａに含まれるように各絞り羽根２２１乃至２２４を移動させる。

次に、図１乃至図３を参照して、画像処理部６０の構成の詳細を説明する。
図３は、画像処理部６０の構成の詳細を示したブロック図である。この画像処理部６０の画像データ生成部６１は、操作部８０から透視開始の入力が行われると、例えば線量の少ない透視用のＸ線照射によりＸ線検出部２５で生成されるＸ線投影データから予め設定されたフレームレートで画像データを生成し、生成した画像データをフレーム毎に画像データ処理部６３に出力する。

また、画像データ生成部６１は、操作部８０から透視開始の入力が行われた後に２デバイスモード、屈曲モード、又は先端モードのいずれかのスポット領域モードを選択する入力が行われると、画像データをフレーム毎にスポット領域設定部６２及び画像データ処理部６３に出力する。

スポット領域設定部６２は、デバイス領域抽出部６２１及びスポット領域決定部６２２を備えている。そして、例えばインターベンションに用いられるカテーテルや治療用のワイヤ等のデバイスが挿入された被検体ＰにＸ線照射が行われているとき、操作部８０から２デバイスモード、屈曲モード、又は先端モード等のいずれかのスポット領域モードを選択する入力が行われると、画像データ生成部６１で時系列的に生成された複数フレームの画像データからデバイスの先端部に当たる先端領域を抽出し、抽出した先端領域に基づいてスポット領域を設定する。そして、スポット領域の位置を示す位置データを画像データ処理部６３及びシステム制御部９０に出力する。

Ｘ線照射部２０のＸ線絞り制御部２３では、システム制御部９０から供給されるスポット領域の位置データに基づいて、Ｘ線検出部２５のＸ線検出器２６のスポット領域に対応する検出範囲に向けてＸ線照射が可能なようにＸ線絞り器２２を制御する。

なお、インターベンションに用いられるデバイスの先端部は、その後方に連なる部分とはＸ線透過率が異なる材料により構成され、Ｘ線透視下においてデバイス先端部が識別できるようになっている。

デバイス領域抽出部６２１は、操作部８０からのいずれかのスポット領域モードを選択する入力に応じて、画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、被検体Ｐ内に挿入されたデバイスの先端部に当たる先端領域を抽出する。そして、抽出した先端領域の位置を示す位置データをフレーム毎に生成してスポット領域決定部６２２に出力する。

ここで、第１及び第２のデバイスにより構成されるデバイスが使用される場合の２デバイスモードの選択入力に応じて画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、被検体Ｐ内に挿入された第１のデバイスである例えばカテーテルの先端部に当たる、予め設定された閾値以上の画素値を有する画素の領域である第１の先端領域を抽出する。更に、カテーテルの中空部への挿通により被検体Ｐ内に挿入された第２のデバイスである例えば治療用のワイヤの先端部に当たる、第１の先端領域から突出する予め設定された閾値以上の画素値を有する画素の領域（第２の先端領域）を抽出する。そして、抽出した第１及び第２の先端領域の位置を示す第１及び第２の位置データをフレーム毎に生成する。

また、屈曲モードの選択入力に応じて画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、検体Ｐ内に挿入された例えば治療用のワイヤの先端部に当たる先端領域を抽出する。そして、抽出した先端領域の位置を示す第３の位置データをフレーム毎に生成する。

更に、先端モードの選択入力に応じて画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、検体Ｐ内に挿入されたデバイスの先端部に当たる先端領域を抽出する。そして、抽出した先端領域の位置を示す第４の位置データをフレーム毎に生成する。

スポット領域決定部６２２は、操作部８０からのいずれかのスポット領域モードを選択する入力に応じてデバイス領域抽出部６２１からフレーム毎に出力された位置データを保存する。そして、保存した位置データに基づいて、画像データ生成部６１で生成された画像データ上にスポット領域の位置を示す位置データをフレーム毎に生成する。そして、生成した位置データを画像データ処理部６３に出力する。

ここで、２デバイスモードの選択入力に応じて保存した複数の第１及び第２の位置データに基づいて、２デバイスモードが選択入力されてから第１及び第２のデバイスの先端部が移動した移動軌跡を含む領域を包囲するＸ線照射部２０のＸ線絞り器２２で形成可能な照射口２２ａの形状である四角形の枠（四角枠）内をスポット領域とし、その四角枠の位置を示す第５の位置データをフレーム毎に生成する。なお、移動軌跡の領域を包囲する際に、移動軌跡の領域を含む最小の四角枠を一定の距離を設けて包囲する四角枠をスポット領域として設定するように実施してもよい。

また、屈曲モードの選択入力に応じて保存した複数の第３の位置データに基づいて、屈曲モードが選択入力されてからデバイス先端部が移動した移動軌跡の領域を辿り、その移動軌跡の領域のうちの予め設定された角度以上に屈曲している領域から最新の先端領域までを含む領域を包囲する四角枠内をスポット領域とし、その四角枠の位置を示す第６の位置データをフレーム毎に生成する。

更に、先端モードの選択入力に応じて保存した最新の第４の位置データに基づいて、先端モードが選択入力されてから最新の先端領域を含む所定の範囲の領域を包囲する四角枠内をスポット領域とし、その四角枠の位置を示す第７の位置データをフレーム毎に生成する。

画像データ処理部６３は、操作部８０からの透視開始の入力に応じて画像データ生成部６１から出力される画像データをフレーム毎に表示部７０に出力する。また、操作部８０からのいずれかのスポット領域モードを選択する入力に応じてスポット領域設定部６２のスポット領域決定部６２２からフレーム毎に出力される位置データに基づいて、画像データ生成部６１で生成された画像データのスポット領域をフレーム毎に識別処理する。ここでは、画像データ生成部６１で生成された画像データ上にスポット領域を包囲する四角枠を重畳する。そして、四角枠を重畳した画像データをフレーム毎に表示部７０に出力する。

また、画像データ処理部６３は、操作部８０からのスポット領域を承認する承認入力に応じて画像データ生成部６１で生成される例えば１フレームの画像データを内部のメモリに保存する。そして、内部メモリに保存した画像データからスポット領域のデータを除いた静止画像データを、承認入力に応じてスポット領域決定部６２２からシステム制御部９０に出力される位置データに基づいてＸ線絞り器２２により照射口２２ａが絞られ、Ｘ線検出器２６のスポット領域に対応する検出範囲に向けてのＸ線照射により生成される画像データと合成する。そして、合成した画像データを表示部７０に出力する。

以下、図１乃至図９を参照して、Ｘ線診断装置１００の動作の一例を説明する。
図４は、Ｘ線診断装置１００の動作を示したフローチャートである。デバイスを挿入して治療を行うために、被検体Ｐが寝台部１０の天板１１上に載置され、被検体Ｐの関心部位へのＸ線の照射が可能な位置へ天板１１並びにＸ線照射部２０及びＸ線検出部２５が移動される。そして、Ｘ線照射部２０のＸ線絞り器２２の各絞り羽根２２１乃至２２４をホームポジションに設定する入力が操作部８０から行われると、Ｘ線診断装置１００は動作を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部９０は、Ｘ線照射部２０、Ｘ線検出部２５、移動機構部４０、高電圧発生部５０及び画像処理部６０に検査を指示する。そして、Ｘ線照射部２０のＸ線絞り制御部２３は、Ｘ線絞り器２２の羽移動機構２２５，２２６を制御して各絞り羽根２２１乃至２２４をホームポジションへ移動させる。操作部８０から透視開始の入力が行われると、高電圧発生部５０は、透視用の高電圧をＸ線管２１に供給する。Ｘ線照射部２０は、天板１１上の被検体ＰにＸ線を照射する。Ｘ線検出部２５は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してＸ線投影データを生成する。

画像処理部６０の画像データ生成部６１は、Ｘ線検出部２５で生成されたＸ線投影データに基づいて予め設定されたフレームレートで画像データを生成して画像データ処理部６３に出力する。画像データ処理部６３は、画像データ生成部６１から出力された画像データをフレーム毎に表示部７０に出力する。表示部７０は、画像データ処理部６３から出力された画像データをリアルタイムに表示する。

次に、カテーテル及び治療用のワイヤを被検体Ｐ内に挿入して治療が行われる第１及び第２のデバイスにより構成されるデバイスが使用される場合の操作部８０からの２デバイスモードの選択入力により、動作する例について説明する。

被検体Ｐ内に第１のデバイスを挿入する操作が行われ、第１のデバイスの先端部が被検体Ｐの関心部位付近に到達すると、表示部７０に第１のデバイスの先端部のデータを含む画像データがリアルタイムに表示される。

図５は、表示部７０に表示された画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６の一例を示した図である。そして、図５（ａ）は表示部７０に表示された画像データを示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の画像データがリアルタイムに表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６を示している。

この画像データ７１は、Ｘ線検出器２６の検出面２６ａ全範囲に向けてＸ線照射されているときに生成され、被検体Ｐの関心部位Ｐ１のデータを含んでいる。また、関心部位Ｐ１付近に位置する第１のデバイス先端部に当たる第１の先端データ７１１、及び第１のデバイス先端部の後方に連なる後方部分に当たる第１の後方データ７１２を含んでいる。

被検体Ｐの関心部位Ｐ１付近に到達した第１のデバイスを移動する操作が停止され、操作部８０から２デバイスモードを選択する入力が行われると、画像データ生成部６１は、生成した画像データをフレーム毎にスポット領域設定部６２及び画像データ処理部６３に出力する。

スポット領域設定部６２のデバイス領域抽出部６２１は、２デバイスモードの選択入力に応じて画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、被検体Ｐ内に挿入された第１のデバイスの先端部に当たる第１の先端領域を抽出し、抽出した第１の先端領域の位置を示す第１の位置データをフレーム毎に生成する。

第１のデバイスの挿入操作が停止された後、第１のデバイスの中空部への挿通により被検体Ｐ内に第２のデバイスを挿入する操作が行われ、第２のデバイスの先端部が第１のデバイスの先端から突出すると、表示部７０に第１及び第２のデバイスの先端部のデータを含む画像データがリアルタイムに表示される。

更に第２のデバイスを被検体Ｐ内へ挿入する操作が行われると、デバイス領域抽出部６２１は、画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、被検体Ｐ内の第１のデバイスの先端部に当たる第１の先端領域及び第２のデバイスの先端部に当たる第１の先端領域から突出した第２の先端領域を抽出し、抽出した第１及び第２の先端領域の位置を示す第１及び第２の位置データをフレーム毎に生成する（図４のステップＳ２）。

スポット領域決定部６２２は、デバイス領域抽出部６２１でフレーム毎に生成された第１及び第２の位置データを保存する（図４のステップＳ３）。

スポット領域決定部６２２は、保存した複数の第１及び第２の位置データに基づいて、２デバイスモードが選択入力されてから第１及び第２のデバイスの先端部が移動した移動軌跡を含む領域をスポット領域として四角枠で包囲し、包囲した四角枠の位置を示す第５の位置データを生成する（図４のステップＳ４）。

画像データ処理部６３は、スポット領域決定部６２２で生成された第５の位置データに基づいて、画像データ生成部６１で生成された画像データ上にスポット領域を包囲する四角枠を重畳し、四角枠を重畳した画像データをフレーム毎に表示部７０に出力する（図４のステップＳ５）。

図６は、２デバイスモードの選択入力に応じて表示部７０に表示された四角枠が重畳される画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６の一例を示した図である。そして、図６（ａ）は表示部７０に表示された画像データを示し、図６（ｂ）は図６（ａ）の画像データがリアルタイムに表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６を示している。

この画像データ７１ａは、Ｘ線検出器２６の検出面２６ａ全範囲に向けてＸ線照射されているときに生成され、関心部位Ｐ１付近に位置する第１のデバイス先端部に当たる第１の先端データ７１１ａ及び第１のデバイス先端部の後方に連なる後方部分に当たる第１の後方データ７１２ａを含んでいる。また、例えば関心部位Ｐ１に位置する第２のデバイス先端部に当たる第２の先端データ７１３及び第２のデバイス先端部の後方に連なる第１のデバイスから突出した後方部分に当たる第２の後方データ７１４を含んでいる。

また、２デバイスモードが選択入力されてから画像データ７１ａが生成されるまでの間に移動した、第１のデバイス先端部の移動軌跡が例えば第１の先端データ７１１ａに重複し、第２のデバイス先端部の移動軌跡が例えば第２の後方データ７１４に重複している場合の第１の先端データ７１１ａ、第２の先端データ７１３及び第２の後方データ７１４を含む領域を包囲する四角枠７２が画像データ７１ａ上に重畳されている。

なお、表示部７０に表示された四角枠７２の画像データ７１ａに対する位置やサイズを操作部８０からの入力により変更することができる。この場合、操作部８０の入力デバイスを操作して、表示部７０にカーソルを表示させて四角枠７２の位置へ移動し、四角枠７２を画像データ７１ａ上で拡大、縮小、及び移動することにより変更することができる。

表示部７０に画像データ７１ａ及び四角枠７２が表示されているとき、操作部８０より四角枠７２内のスポット領域を承認する入力が行われると、画像データ処理部６３は、その承認入力が行われたときに画像データ生成部６１で生成された例えば１フレームの画像データを内部メモリに保存する。

Ｘ線絞り制御部２３は、承認入力に応じてシステム制御部９０から供給される第５の位置データに基づいて、Ｘ線絞り器２２の羽移動機構２２５，２２６を制御して絞り羽根２２１をＬ４方向に移動させると共に絞り羽根２２２をＬ５方向に移動させる。また、絞り羽根２２３をＬ６方向に移動させると共に絞り羽根２２４をＬ７方向に移動させる。そして、Ｘ線検出器２６の四角枠７２に対応する検出面２６ａよりも狭い検出範囲に向けてＸ線照射されるように照射口２２ａを絞らせる（図４のステップＳ６）。

このように、画像データ生成部６１で時系列的に生成される複数フレームの画像データから第１及び第２のデバイス先端部に当たる第１及び第２の先端領域を抽出し、抽出した第１及び第２の先端領域に基づいて第１及び第２のデバイス先端部の移動した移動軌跡を含む領域をスポット領域として設定することにより、スポット領域を設定する操作を削減することができる。

また、被検体Ｐの関心部位Ｐ１が例えば心臓又は心臓近傍のように動きのある部位である場合、第１及び第２のデバイス先端部の移動した移動軌跡を含む領域をスポット領域として設定することにより、冠動脈治療において重要となる第１のデバイス先端部から第１のデバイス先端部より突出した第２のデバイスの部分までを、被検体Ｐの部位の動きを含めた範囲に制限してのＸ線照射が可能となり、被検体ＰのＸ線被曝を低減することができる。

画像データ処理部６３は、Ｘ線絞り器２２により照射範口２２ａが絞られる前に承認入力に応じて内部メモリに保存した例えば１フレームの画像データ７１ａから四角枠７２内のデータを除いた静止画像データを、Ｘ線検出器２６の検出範囲に向けてのＸ線照射により予め設定されたフレームレートで生成される画像データと合成して合成画像データを生成する（図４のステップＳ７）。

図７は、承認入力に応じて表示部７０に表示された合成画像データ、Ｘ線絞り器２２及びＸ線検出器２６の一例を示した図である。そして、図７（ａ）は表示部７０に表示された合成画像データを示し、図７（ｂ）は図７（ａ）の合成画像データが表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６を示している。

この合成画像データ７１ｂは、図６（ａ）に示した四角枠７２内のスポット領域にリアルタイムに表示される画像データ７３及び四角枠７２外の領域に表示される静止画像データ７４により構成される。

画像データ７３は、図７（ｂ）に示すように、Ｘ線検出器２６の検出面２６ａよりも狭い検出範囲２６ａ１に向けてＸ線照射されているときに生成され、関心部位Ｐ１付近に位置する第１のデバイス先端部に当たる第１の先端データ７１１ｂ及び第１のデバイス先端部の後方に連なる後方部分の一部に当たる第１の後方データ７１２ｂを含んでいる。また、関心部位Ｐ１に位置する第２のデバイス先端部に当たる第２の先端データ７１３ａ及び第２のデバイス先端部の後方に連なる第１のデバイスから突出した後方部分に当たる第２の後方データ７１４ａを含んでいる。

静止画像データ７４は、操作部８０からの承認入力に応じて画像データ処理部６３に保存された１フレームの画像データから四角枠７２内の領域のデータが除かれたものであり、図６（ａ）の画像データ７１ａに含まれる第１の後方データ７１２ａの四角枠７２外の領域のデータである第１の後方データ７１２ｃを含んでいる。

このように、操作部８０からのスポット領域を承認する入力により、Ｘ線検出器２６のスポット領域に対応する検出範囲２６ａ１に向けてＸ線照射するようにＸ線絞り器２２に照射口２２ａを絞らせることができる。これにより、Ｘ線絞り器２２を作動させる操作を軽減することができる。また、その作業の軽減により、作業時間を短縮することができる。

そして、操作部８０から照射停止の入力が行われると、システム制御部９０がＸ線照射部２０、Ｘ線検出部２５、移動機構部４０、高電圧発生部５０及び画像処理部６０に検査の終了を指示することにより、Ｘ線診断装置１００は動作を終了する（図４のステップＳ８）。

なお、上記実施形態に限定されるものではなく、Ｘ線照射部２０及びＸ線検出部２５をスライド方向に９０°回動した位置に被検体ＰにＸ線を照射する第２のＸ線照射部及びこの第２のＸ線照射部から照射されたＸ線を検出する第２のＸ線照射部に対向配置された第２のＸ線検出部を設ける。そして、Ｘ線検出部２５及び第２のＸ線検出部で検出された検出信号に基づいて生成される３次元画像データから、被検体Ｐ内へ挿入された第１及び第２のデバイスの先端部に当たる第１及び第２の先端領域を抽出し、抽出した第１及び第２の先端領域に基づいて第１及び第２のデバイス先端部の移動した移動軌跡の領域を包囲する３次元のスポット領域を設定するように実施してもよい。

次に、図４のステップＳ１の後、治療用のワイヤをデバイスとして被検体Ｐ内に挿入して治療が行われ、操作部８０から屈曲モードの選択入力により動作する一例を説明する。被検体Ｐ内にデバイスを挿入する操作が行われ、デバイスの先端部が被検体Ｐの関心部位Ｐ１付近に達すると、表示部７０にデバイスの先端部のデータを含む画像データがリアルタイムに表示される。

操作部８０から屈曲モードを選択する入力が行われると、デバイス領域抽出部６２１は、屈曲モードの選択入力に応じて画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、被検体Ｐ内に挿入されたデバイスの先端部に当たる先端領域を抽出して第３の位置データを生成する。

スポット領域決定部６２２は、屈曲モードの選択入力に応じて保存した複数の第３の位置データに基づいて、屈曲モードが選択入力されてからデバイス先端部が移動した移動軌跡の領域を辿り、その移動軌跡の領域のうちの予め設定された角度以上に屈曲している領域から最新の先端領域までを含む領域を包囲する四角枠内をスポット領域とし、その四角枠の位置を示す第６の位置データをフレーム毎に生成する。

画像データ処理部６３は、スポット領域決定部６２２で生成された第６の位置データに基づいて、画像データ生成部６１で生成された画像データ上にスポット領域を包囲する四角枠を重畳し、四角枠を重畳した画像データをフレーム毎に表示部７０に出力する。

図８は、屈曲モードの選択入力に応じて表示部７０に表示された四角枠が重畳される画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６の一例を示した図である。そして、図８（ａ）は表示部７０に表示された画像データを示し、図８（ｂ）は図８（ａ）の画像データがリアルタイムに表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６を示している。

この画像データ７５は、Ｘ線検出器２６の検出面２６ａ全範囲に向けてＸ線照射されているときに生成され、関心部位Ｐ２付近に位置するデバイス先端部に当たる先端データ７５１及びデバイス先端部の後方に連なる後方部分に当たる後方データ７５２を含んでいる。

また、屈曲モードが選択入力されてから画像データ７５が生成されるまでの間に移動したデバイス先端部の移動軌跡の領域を辿り、その移動軌跡が例えば後方データ７５２と重複している場合の予め設定された角度以上に屈曲している２つの領域７５３，７５４から最新の先端領域までを含む領域を包囲する四角枠７６が画像データ７５上に重畳されている。

表示部７０に画像データ７５及び四角枠７６が表示されているとき、操作部８０より四角枠７６内のスポット領域を承認する入力が行われると、Ｘ線絞り制御部２３は、システム制御部９０から供給される第６の位置データに基づいて、Ｘ線絞り器２２に照射口２２ａを絞らせる。画像データ処理部６３は、承認入力に応じて内部メモリに保存した１フレームの画像データ７５から四角枠７６内のデータを除いた静止画像データを、Ｘ線検出器２６に向けてのＸ線絞り器２２に照射口２２ａが絞られたＸ線照射により生成される画像データと合成して合成画像データを生成する。表示部７０は画像データ処理部６３で生成された合成画像データを表示する。

このように、画像データ生成部６１で時系列的に生成される複数フレームの画像データからデバイス先端部に当たる先端領域を抽出し、抽出した先端領域に基づいて屈曲した領域から最新の先端領域までを含む領域をスポット領域として設定することにより、スポット領域を設定する操作を削減することができる。また、被検体Ｐの関心部位Ｐ２が動きのある部位である場合、屈曲した領域から最新の先端領域までを含む領域をスポット領域として設定することにより、大動脈治療において重要となるデバイスが大動脈に接触して屈曲した部分からデバイス先端部までを、被検体Ｐの部位の動きを含めた範囲に制限してのＸ線照射が可能となり、被検体ＰのＸ線被曝を低減することができる。

次に、図４のステップＳ１の後、例えばカテーテルをデバイスとして被検体Ｐ内に挿入して治療が行われ、操作部８０からの先端モードの選択入力により動作する一例を説明する。被検体Ｐ内にデバイスを挿入する操作が行われ、デバイスの先端部が被検体Ｐの関心部位Ｐ１付近に達すると、表示部７０にデバイスの先端部のデータを含む画像データがリアルタイムに表示される。

操作部８０から先端モードを選択する入力が行われると、デバイス領域抽出部６２１は、先端モードの選択入力に応じて画像データ生成部６１よりフレーム毎に出力される画像データから、被検体Ｐ内に挿入されたデバイスの先端部に当たる先端領域を抽出して第４の位置データを生成する。

スポット領域決定部６２２は、先端モードの選択入力に応じて保存した第４の位置データに基づいて、最新の第４の位置データの領域を含む所定の範囲の領域を包囲する四角枠の位置を示す第７の位置データを生成する。画像データ処理部６３は、スポット領域決定部６２２で生成された第７の位置データに基づいて、画像データ生成部６１で生成された画像データ上にスポット領域を包囲する四角枠を重畳し、四角枠を重畳した画像データをフレーム毎に表示部７０に出力する。

図９は、先端モードの選択入力に応じて表示部７０に表示された四角枠が重畳される画像データ、この画像データが表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６の一例を示した図である。そして、図９（ａ）は表示部７０に表示された画像データを示し、図９（ｂ）は図９（ａ）の画像データがリアルタイムに表示されているときのＸ線絞り器２２及びＸ線検出器２６を示している。

この画像データ７７は、Ｘ線検出器２６の検出面２６ａ全範囲に向けてＸ線照射されているときに生成され、関心部位Ｐ３付近に位置するデバイス先端部に当たる先端データ７７１及びデバイス先端部の後方に連なる後方部分に当たる後方データ７７２を含んでいる。また、先端データ７７１を含む所定範囲の領域を包囲する四角枠７８が画像データ７７上に重畳されている。

表示部７０に画像データ７７及び四角枠７８が表示されているとき、操作部８０より四角枠７８内のスポット領域を承認する入力が行われると、Ｘ線絞り制御部２３は、システム制御部９０から供給される第７の位置データに基づいて、Ｘ線絞り器２２に照射口２２ａを絞らせる。画像データ処理部６３は、承認入力に応じて内部メモリに保存した１フレームの画像データ７７から四角枠７８内のデータを除いた静止画像データを、Ｘ線検出器２６に向けてのＸ線絞り器２２に照射口２２ａが絞られたＸ線照射により生成される画像データと合成して合成画像データを生成する。表示部７０は画像データ処理部６３で生成された合成画像データを表示する。

このように、画像データ生成部６１で時系列的に生成される複数フレームの画像データからデバイス先端部に当たる先端領域を抽出し、抽出した先端領域に基づいて最新の先端部領域を含む所定の範囲の領域をスポット領域として設定することにより、スポット領域を設定する操作を削減することができる。また、被検体Ｐの関心部位Ｐ３が動きのある部位である場合、最新の先端部領域を含む所定の範囲の領域をスポット領域として設定することにより、アブレーション治療において重要となるカテーテル先端を含む所定の範囲を、被検体Ｐの部位の動きを含めた範囲に制限してのＸ線照射が可能となり、被検体ＰのＸ線被曝を低減することができる。

なお、上記実施形態に限定されるものではなく、デバイス先端部の移動軌跡の領域を辿り、移動軌跡の領域のうちの最新の先端領域から一定の距離の範囲をスポット領域として設定するように実施してもよい。また、デバイスを利用して被検体内に造影剤を注入する場合、画像データから造影剤が注入された領域を抽出し、抽出した領域に基づいてスポット領域を設定するように実施してもよい。また、移動軌跡の領域及び最新の先端領域からデバイス先端部が移動する進行方向の領域（進行領域）を求め、その進行領域及び最新の先端領域を含む領域をスポット領域として設定するように実施してもよい。

以上述べた実施形態によれば、画像データ生成部６１で生成される画像データからデバイス先端部に当たる先端領域を抽出し、抽出した先端領域に基づいてスポット領域を設定することができる。これにより、スポット領域を設定する操作を削減することができる。また、操作部８０からのスポット領域を承認する入力により、Ｘ線検出器２６のスポット領域に対応する検出範囲に向けてＸ線照射するようにＸ線絞り器２２に照射口２２ａを絞らせることができる。これにより、Ｘ線絞り器２２を作動させる操作を軽減することができる。

そして、画像データ生成部６１で時系列的に生成される複数フレームの画像データから第１及び第２のデバイス先端部に当たる第１及び第２の先端領域を抽出し、抽出した第１及び第２の先端領域に基づいて第１及び第２のデバイス先端部の移動した移動軌跡を含む領域をスポット領域として設定することができる。これにより、冠動脈治療において重要となる第１のデバイス先端部から第１のデバイス先端部より突出した第２のデバイスの部分までを、被検体Ｐの部位の動きを含めた範囲に制限してのＸ線照射が可能となり、被検体ＰのＸ線被曝を低減することができる。

また、画像データ生成部６１で時系列的に生成される複数フレームの画像データからデバイス先端部に当たる先端領域を抽出し、抽出した先端領域に基づいてデバイス先端部の移動した移動軌跡の領域を辿り、屈曲した領域から最新の先端領域までを含む領域をスポット領域として設定することができる。これにより、大動脈治療において重要となるデバイスが大動脈に接触して屈曲した部分からデバイス先端部までを、被検体Ｐの部位の動きを含めた範囲に制限してのＸ線照射が可能となり、被検体ＰのＸ線被曝を低減することができる。

更に、画像データ生成部６１で時系列的に生成される複数フレームの画像データからデバイス先端部に当たる先端領域を抽出し、抽出した先端領域に基づいて最新の先端領域を含む所定範囲の領域をスポット領域として設定することができる。これにより、アブレーション治療において重要となるカテーテル先端部を含む所定の範囲を、被検体Ｐの部位の動きを含めた範囲に制限してのＸ線照射が可能となり、被検体ＰのＸ線被曝を低減することができる。

本発明の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を意図していない。これら新規な実施形態は、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共に、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。

２０Ｘ線照射部
２１Ｘ線管
２２Ｘ線絞り器
２３Ｘ線絞り制御部
６０画像処理部
６１画像データ生成部
６２スポット領域設定部
６３画像データ処理部
７０表示部
９０システム制御部
６２１デバイス領域抽出部
６２２スポット領域決定部

Claims

デバイスが挿入された被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管と、
前記被検体に照射する前記Ｘ線管からのＸ線が通過する照射口を可変とするＸ線絞り器
と、
前記照射口を通過したＸ線により照射され、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線
検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出された検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ
生成部と、
前記画像データ生成部により生成された画像データから前記デバイスの先端部に当たる
先端領域を抽出し、前記先端領域に基づいてスポット領域を設定するスポット領域設定部
と、
前記Ｘ線検出器の前記スポット領域に対応する検出範囲に向けてＸ線照射が可能なよう
に前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り制御部と、
を備え、
前記デバイスは、前記被検体内に挿入される第１のデバイス及びこの第１のデバイスが
挿入された後に前記被検体内に挿入される第２のデバイスにより構成され、
前記スポット領域設定部は、前記画像データ生成部により時系列的に生成された複数フ
レームの画像データから前記第１のデバイスの先端部に当たる第１の先端領域を抽出し、
更に前記第１の先端領域から突出する前記第２のデバイスの先端部に当たる第２の先端領
域を抽出し、前記第１及び第２のデバイスの先端部が移動した移動軌跡を含む領域をスポ
ット領域として設定することを特徴とするＸ線診断装置。
デバイスが挿入された被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管と、
前記被検体に照射する前記Ｘ線管からのＸ線が通過する照射口を可変とするＸ線絞り器
と、
前記照射口を通過したＸ線により照射され、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線
検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出された検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ
生成部と、
前記画像データ生成部により生成された画像データから前記デバイスの先端部に当たる
先端領域を抽出し、前記先端領域に基づいてスポット領域を設定するスポット領域設定部
と、
前記Ｘ線検出器の前記スポット領域に対応する検出範囲に向けてＸ線照射が可能なよう
に前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り制御部と、
を備え、
前記スポット領域設定部は、前記画像データ生成部により時系列的に生成された複数フ
レームの画像データから前記デバイスの先端部に当たる先端領域を抽出し、前記先端領域
に基づいて前記デバイスの先端部の移動した移動軌跡の領域を辿り、前記移動軌跡の領域のうちの予め設定された角度以上に屈曲している領域から最新の先端領域までを含む領域をスポット領域として設定することを特徴とするＸ線診断装置。
デバイスが挿入された被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管と、
前記被検体に照射する前記Ｘ線管からのＸ線が通過する照射口を可変とするＸ線絞り器
と、
前記照射口を通過したＸ線により照射され、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線
検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出された検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ
生成部と、
前記画像データ生成部により生成された画像データから前記デバイスの先端部に当たる
先端領域を抽出し、前記先端領域に基づいてスポット領域を設定するスポット領域設定部
と、
前記Ｘ線検出器の前記スポット領域に対応する検出範囲に向けてＸ線照射が可能なよう
に前記Ｘ線絞り器を制御するＸ線絞り制御部と、
を備え、
前記スポット領域設定部は、前記画像データ生成部により時系列的に生成された複数フレームの画像データから前記先端領域を抽出し、操作者の入力に基づく時点以降に前記デバイスの先端部が移動した移動軌跡を含む領域をスポット領域として設定することを特徴とするＸ線診断装置。
前記検出範囲に向けてＸ線照射が可能なように前記照射口が絞られる前に生成された画
像データから前記スポット領域のデータを除いた静止画像データを、前記検出範囲に向け
てのＸ線照射により生成される画像データと合成する画像データ処理部と、
前記画像データ処理部により合成された画像データを表示する表示部と、
を更に有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
前記スポット領域設定部は、前記画像データ生成部により時系列的に生成された複数フ
レームの画像データから前記デバイスの先端部に当たる先端領域を抽出し、前記先端領域
に基づいて最新の先端領域を含む所定の範囲の領域をスポット領域として設定することを
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。