JP6129590B2 - 画像処理装置、ｘ線撮影装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
本発明の一態様としての本実施形態は、画像処理を行なう画像処理装置、Ｘ線撮影装置及び画像処理方法に関する。
従来、非破壊検査等の工業分野や、健康診断等の医療分野において、検査対象又は被検体に放射線（代表的には、Ｘ線）を照射して、検査対象又は被検体を透過した放射線の強度分布を検出し、検査対象又は被検体の画像を得るＸ線撮影装置が広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
心臓の機能が著しく低下して、拍出量が低く血圧が低下している状態に対して、大動脈内バルーンパンピング（ＩＡＢＰ）が用いられている。近年、ＩＡＢＰは、弁置換術、冠疾患の手術、重症狭心症、及び冠動脈再建手術等、様々な症例への適用が報告されている。ＩＡＢＰは簡便であり安全性が高いため、今後も幅広い症例での適用が期待される手法である。
ＩＡＢＰによると、患者の大動脈内にＩＡＢＰバルーンカテーテルを挿入し、心臓の拍動に同期してバルーンを拡張・収縮させることで、心筋の酸素供給を増加させ、心筋の酸素消費を減少させる効果がある。ＩＡＢＰを使うと、バルーンが心臓を補助してくれるので心臓が楽になり、冠動脈の血流や全身の循環血液も保つことができる。心臓の機能が復活するまでこのＩＡＢＰを動かすことで患者が危険な状態に陥る可能性を低減することができる。
なお、ＩＡＢＰシステムのバルーンを用いた循環補助方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来技術によると、ＩＡＢＰバルーンカテーテルのバルーンの留置位置は左鎖骨下動脈（ＬＳＣＡ）の基部からＦｏｏｔ方向に１−２ｃｍ離れた位置が推奨されている。しかしながら、Ｘ線画像ではバルーンの留置位置の基準となるＬＳＣＡの位置がはっきりと視認できない。
実際の臨床においては、Ｘ線画像で視認できる別のランドマーク（Ｃａｒｉｎａ、Ａｏｒｔｉｃ ｋｎｏｂ 等）を基準にして、ＩＡＢＰバルーンカテーテルのバルーンを間接的に推奨位置に留置する方法が取られている。しかしながら、患者によっては、バルーンがＬＳＣＡに接触又は近接しすぎてしまい、狙った効果が得られないことがある。
本実施形態の画像処理装置は、上述した課題を解決するために、ボリュームデータに基づいて、被検体の分岐動脈を含む領域を抽出する抽出手段と、前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の基部を算出する基部算出手段と、前記ボリュームデータと前記基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーンを留置するための推奨領域を算出する推奨領域算出手段と、基礎画像上に前記推奨領域を位置合わせして表示させると共に、前記基礎画像上に拡張時における前記バルーンを示すバルーン画像を表示させる表示手段と、を有する。
本実施形態のＸ線撮影装置は、上述した課題を解決するために、ボリュームデータに基づいて、被検体の分岐動脈を含む領域を抽出する抽出手段と、前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の基部を算出する基部算出手段と、前記ボリュームデータと前記基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーンを留置するための推奨領域を算出する推奨領域算出手段と、Ｘ線を照射するＸ線照射装置と、前記Ｘ線照射装置と対向配置され、前記Ｘ線を検出するＸ線検出装置と、前記Ｘ線照射装置及び前記Ｘ線検出装置の動作を制御して、前記分岐動脈を含む領域のＸ線撮影を実行する実行手段と、前記実行手段によって収集されたＸ線画像上に、前記動脈領域と、前記推奨領域とを位置合わせして表示させると共に、前記基礎画像上に拡張時における前記バルーンを示すバルーン画像を表示させる表示手段と、を有する。
本実施形態の画像処理方法は、上述した課題を解決するために、ボリュームデータを記憶装置から取得し、前記ボリュームデータに基づいて、被検体の分岐動脈を含む領域を抽出し、前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の基部を算出し、前記ボリュームデータと前記基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーンを留置するための推奨領域を算出し、基礎画像上に前記推奨領域を位置合わせして表示させると共に、前記基礎画像上に拡張時における前記バルーンを示すバルーン画像を表示させる。
本実施形態の画像処理装置、Ｘ線撮影装置及び画像処理方法について、添付図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のＸ線撮影装置の構成を示す概略図である。図２は、天井走行式Ｃアームを備える場合の、第１実施形態のＸ線撮影装置の外観構成を示す斜視図である。
図１は、第１実施形態のＸ線撮影装置の構成を示す概略図である。図２は、天井走行式Ｃアームを備える場合の、第１実施形態のＸ線撮影装置の外観構成を示す斜視図である。
図１及び図２は、ＩＡＢＰ（ｉｎｔｒａａｏｒｔｉｃ ｂａｌｌｏｏｎ ｐｕｍｐｉｎｇ）を行なうための第１実施形態のＸ線撮影装置１を示す。Ｘ線撮影装置１は、大きくは、架台装置２、寝台装置３、コントローラ４、ＤＦ（ｄｉｇｉｔａｌ ｆｌｕｏｒｏｇｒａｐｈｙ）装置５から構成される。架台装置２、寝台装置３、及びコントローラ４は、一般的には、外科手術室（検査・治療室）に設置される一方、ＤＦ装置５は、外科手術室に隣接する制御室に設置される。
架台装置２は、Ｘ線照射装置２１、Ｘ線検出装置２２、高電圧供給装置２３、及びＣアーム２４を設ける。
Ｘ線照射装置２１は、Ｃアーム２４の一端に設けられる。Ｘ線照射装置２１は、コントローラ４による制御によって、前後動が可能なように設けられる。Ｘ線照射装置２１は、図２に示すように、Ｘ線管（Ｘ線源）２１１及び可動絞り装置２１２を設ける。
Ｘ線管２１１は、高電圧供給装置２３から高電圧電力の供給を受けて、高電圧電力の条件に応じてＸ線を発生する。
可動絞り装置２１２は、Ｘ線管２１１のＸ線照射口で、Ｘ線を遮蔽する物質から構成された絞り羽根を移動可能に支持する。なお、Ｘ線管２１１の前面に、Ｘ線管２１１によって発生されたＸ線の線質を調整する線質調整フィルタ（図示しない）を備えてもよい。
Ｘ線検出装置２２は、Ｃアーム２４の他端であってＸ線照射装置２１に対向するように設けられる。Ｘ線検出装置２２は、コントローラ４による制御によって、前後動が可能なように設けられる。Ｘ線検出装置２２は、ＦＰＤ（平面検出器：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２１及びＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｅｇｉｔａｌ）変換回路２２２を備える。
ＦＰＤ２２１は、二次元に配列された複数の検出素子を有する。ＦＰＤ２２１の各検出素子間は、走査線と信号線とが直交するように配設される。なお、ＦＰＤ２２１の前面に、グリッド（図示しない）が備えられてもよい。グリッドは、ＦＰＤ２２１に入射する散乱線を吸収してＸ線画像のコントラストを改善するために、Ｘ線吸収の大きい鉛等によって形成されるグリッド板と透過しやすいアルミニウムや木材等とが交互に配置される。
Ａ／Ｄ変換回路２２２は、ＦＰＤ２２１から出力される時系列的なアナログ信号（ビデオ信号）の投影データをデジタル信号に変換し、ＤＦ装置５に出力する。
なお、Ｘ線検出装置２２は、Ｉ．Ｉ．（ｉｍａｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）−ＴＶ系であってもよい。Ｉ．Ｉ．−ＴＶ系では、被検体Ｓを透過したＸ線及び直接入射されるＸ線を可視光に変換し、さらに、光−電子−光変換の過程で輝度の倍増を行なって感度のよい投影データを形成させ、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子を用いて光学的な投影データを電気信号に変換する。
高電圧供給装置２３は、コントローラ４の制御に従って、Ｘ線照射装置２１のＸ線管２１１に高電圧電力を供給可能である。
Ｃアーム２４は、Ｘ線照射装置２１とＸ線検出装置２２とを、被検体Ｓを中心に対向配置させる。Ｃアーム２４は、コントローラ４による制御によって、Ｘ線照射装置２１及びＸ線検出装置２２を一体としてＣアーム２４の円弧方向に円弧動させる。
寝台装置３は、床面に支持され、天板３１を支持する。寝台装置３は、コントローラ４による制御によって、天板３１をスライド（Ｘ、Ｚ軸方向）動、上下（Ｙ軸方向）動及びローリングさせる。天板３１は、被検体Ｓを載置可能である。なお、架台装置２は、Ｘ線照射装置２１が天板３１の下方に位置するアンダーチューブタイプである場合を説明するが、Ｘ線照射装置２１が天板３１の上方に位置するオーバーチューブタイプである場合であってもよい。
コントローラ４は、図示しないＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）及びメモリを含んでいる。コントローラ４は、ＤＦ装置５の制御に従って、位置合せのために、架台装置２のＸ線照射装置２１、及びＸ線検出装置２２、及びＣアーム２４の駆動と、寝台装置３の駆動とを制御する。また、コントローラ４は、ＤＦ装置５の制御に従って、手術用のＸ線撮影（透視）のために、Ｘ線照射装置２１、Ｘ線検出装置２２、及び高電圧供給装置２３の動作を制御する。
ＤＦ装置５は、コンピュータをベースとして構成されており、Ｘ線撮影装置１全体の動作制御や、架台装置２によって取得された複数のＸ線画像（Ｘ線画像データ）に関する画像処理等を行なう装置である。ＤＦ装置５は、システム制御部５１、Ｘ線画像生成部５２、Ｘ線画像処理部５３、Ｘ線画像記憶部５４、表示処理部５５、表示部５６、入力部５７、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５８、及びバルーンボリューム記憶部５９を有する。
システム制御部５１は、図示しないＣＰＵ及びメモリを含んでいる。システム制御部５１は、コントローラ４や、各部５２乃至５５，５７乃至５９を制御する。
Ｘ線画像生成部５２は、システム制御部５１の制御によって、架台装置２のＡ／Ｄ変換回路２２２から出力された投影データに対して対数変換処理（ＬＯＧ処理）を行なって必要に応じて加算処理して、Ｘ線画像を生成する。
Ｘ線画像処理部５３は、システム制御部５１の制御によって、Ｘ線画像生成部５２によって生成されたＸ線画像に対して画像処理を施す。画像処理としては、データに対する拡大／階調／空間フィルタ処理や、時系列に蓄積されたデータの最小値／最大値トレース処理、及びノイズを除去するための加算処理等が挙げられる。なお、Ｘ線画像処理部５３による画像処理後のデータは、表示処理部５５を介して表示部５６に出力されると共に、Ｘ線画像記憶部５４等の記憶装置に記憶される。
表示処理部５５は、システム制御部５１の制御によって、Ｘ線画像処理部５３によって処理されたＸ線画像や、システム制御部５１によって生成された合成画像を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成して、ビデオ信号として表示部５６に出力する。
表示部５６は、表示処理部５５から出力されるデータを、種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に表示する。
入力部５７は、術者等の操作者によって操作が可能なキーボード及びマウス等であり、操作に従った入力信号がシステム制御部５１に送られる。
ＩＦ５８は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。ＩＦ５８は、各規格に応じた通信制御を行ない、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、ＤＦ装置５をネットワークＮ網に接続させる。
バルーンボリューム記憶部５９は、ＩＡＢＰバルーンカテーテル（以下、単に「バルーンカテーテル」という。）における拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリューム（バルーンボリュームデータ）を記憶する。
図３及び図４は、第１実施形態のＸ線撮影装置１の機能を示すブロック図である。
図１に示すシステム制御部５１がプログラムを実行することによって、図３及び図４に示すようにＸ線撮影装置１は、心臓上部ボリューム取得部６１、動脈領域ボリューム抽出部６２、芯線ボリューム算出部６３、基部算出部６４、推奨領域ボリューム算出部６５、バルーンボリューム登録部６６、Ｘ線撮影実行部７１、位置合せ処理部７２、動脈合成処理部７３、推奨領域合成処理部７４、カテーテル抽出部７５、及びバルーン合成処理部７６として機能する。なお、Ｘ線撮影装置１を構成する各部６１乃至６６，７１乃至７６は、プログラムを実行することによって機能するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。Ｘ線撮影装置１を構成する各部６１乃至６６，７１乃至７６の全部又は一部は、Ｘ線撮影装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。
なお、Ｘ線撮影装置１を構成する各部６１乃至６６は、手術用のＸ線撮影（透視）を実行させる前に予め機能するものであるのに対し、Ｘ線撮影装置１を構成する各部７１乃至７６は、手術用のＸ線撮影を実行中に機能するものである。
図３を説明すると、心臓上部ボリューム取得部６１は、ＩＦ５８を介してネットワークＮから、被検体Ｓの心臓上部の大動脈の大動脈弓部と、大動脈弓部から分岐する分岐動脈（腕頭動脈（ＢＣＡ）、左総頚動脈（ＬＣＡ）、及び左鎖骨下動脈（ＬＳＣＡ））とを含む領域の心臓上部ボリューム（心臓上部ボリュームデータ）を取得する機能を有する。例えば、心臓上部ボリューム取得部６１は、ＭＲ血管造影法（ＭＲＡ）や、ＣＴ血管造影法（ＣＴＡ）によって生成される心臓上部ボリュームを取得する。
動脈領域ボリューム抽出部６２は、心臓上部ボリューム取得部６１によって取得された心臓上部ボリュームに基づいて、大動脈領域と、分岐動脈（ＢＣＡ、ＬＣＡ、及びＬＳＣＡ）領域とを含む動脈領域ボリューム（動脈領域ボリュームデータ）を抽出する機能を有する。動脈領域ボリューム抽出部６２は、公知技術や、表示部５６（図４に図示）に表示された、心臓上部ボリュームに基づく画像上で、入力部５７（図１に図示）によって入力された領域に基づいて動脈領域ボリュームを抽出する。従来技術としては、例えば、セグメンテーション処理が挙げられる。
図５は、心臓上部ボリュームの一例を示す図である。
図５は、動脈領域ボリュームを２次元的に示す図である。図５に示すように、動脈領域ボリュームは、心臓上部の大動脈の大動脈弓部領域１００と、大動脈弓部領域１００から分岐する分岐動脈領域としてのＢＣＡ領域１０１と、同じく分岐動脈としてのＬＣＡ領域１０２と、同じく分岐動脈としてのＬＳＣＡ領域１０３とを含む。
図３の説明に戻って、芯線ボリューム算出部６３は、動脈領域ボリューム抽出部６２によって抽出された動脈領域ボリュームに基づいて、動脈領域の芯線を芯線ボリューム（芯線ボリュームデータ）として算出する機能を有する。芯線ボリューム算出部６３は、公知技術や、表示部５６（図４に図示）に表示された、動脈領域ボリュームに基づく画像上で、入力部５７（図１に図示）によって入力された線に基づいて芯線ボリュームを算出する。
基部算出部６４は、動脈領域ボリューム抽出部６２によって抽出された動脈領域ボリュームに基づいて、分岐動脈の基部を算出する機能を有する。基部算出部６４は、分岐動脈としてのＢＣＡ、ＬＣＡ、及びＬＳＣＡのうち少なくとも１つの基部を算出する。以下、基部算出部６４が、分岐動脈としてのＬＳＣＡのＬＳＣＡ基部を算出する場合について説明する。
基部算出部６４は、動脈領域ボリューム抽出部６２によって抽出された動脈領域ボリュームと、芯線ボリューム算出部６３によって算出された芯線ボリュームとに基づいて、分岐動脈としてのＬＳＣＡの基部（基部データ）を算出する。その場合、基部算出部６４は、動脈領域ボリュームに基づいて、ＬＳＣＡ領域の芯線に沿った（芯線に直交する）複数の芯線直交断面（芯線直交断面データ）を生成する。そして、基部算出部６４は、複数の芯線直交断面に基づいてＬＳＣＡ領域断面の形状（断面積、長軸・短軸の長さ）をそれぞれ抽出し、複数のＬＳＣＡ領域断面間で形状の増加量（複数のＬＳＣＡ領域断面間の距離に対する増加量の比率）が最大になるＬＳＣＡ領域断面と芯線との交点をＬＳＣＡ基部として算出する。
図６（Ａ），（Ｂ）は、ＬＳＣＡ基部の算出方法を説明するための図である。
図６（Ａ）は、動脈領域ボリュームを２次元的に示す図である。図６（Ａ）に示すように、動脈領域ボリュームは、心臓上部の大動脈弓部領域１００と、大動脈弓部領域１００から分岐する分岐動脈としてのＢＣＡ領域１０１と、同じく分岐動脈としてのＬＣＡ領域１０２と、同じく分岐動脈としてのＬＳＣＡ領域１０３とを含む。
また、図６（Ａ）は、分岐動脈領域ボリュームに基づく芯線Ｃを示す。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＬＳＣＡ領域１０３を含む部分の拡大図である。
図６（Ｂ）に示すように、ＬＳＣＡ領域１０３の芯線上の各点の位置で複数の芯線直交断面Ｉｉ（ｉ＝１，２，…）が生成される。複数の芯線直交断面Ｉｉに基づいて、ＬＳＣＡ領域断面の形状がそれぞれ取得される。複数の芯線直交断面Ｉｉから、ＬＳＣＡ領域断面の形状の増加量が最大になるＬＳＣＡ領域断面を有する芯線直交断面Ｉが抽出される。そして、芯線直交断面ＩのＬＳＣＡ領域断面と芯線Ｃとの交点が、ＬＳＣＡ基部Ｐとして算出される。
図３の説明に戻って、基部算出部６４は、芯線ボリュームを用いずに、動脈領域ボリューム抽出部６２によって抽出された動脈領域ボリュームに基づいて、分岐動脈としてのＬＳＣＡの基部を算出することもできる。例えば、基部算出部６４は、被検体Ｓの体軸に直交する断面であって、ＬＳＣＡ領域が閉曲面となる最もＦｏｏｔ方向の断面におけるＬＳＣＡ領域の重心位置をＬＳＣＡ基部として算出する。
推奨領域ボリューム算出部６５は、心臓上部ボリューム取得部６１によって取得された心臓上部ボリュームと、基部算出部６４によって算出されたＬＳＣＡ基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーン留置の推奨領域ボリューム（推奨領域ボリュームデータ）を算出する機能を有する。推奨領域ボリューム算出部６５は、心臓上部ボリュームに基づいて、被検体Ｓの体軸方向（Ｚ軸方向）に垂直で、かつ、ＬＳＣＡ基部を通るＬＳＣＡ基部平面（ＬＳＣＡ基部平面データ）を算出する。そして、推奨領域ボリューム算出部６５は、ＬＳＣＡ基部平面からＦｏｏｔ方向に１ｃｍ離れた第１平面（第１平面データ）と、ＬＳＣＡ基部平面からＦｏｏｔ方向に２ｃｍ離れた第２平面（第２平面データ）とに囲まれた領域を、推奨領域ボリュームとして算出する。
図７は、推奨領域ボリュームの算出方法を説明するための図である。
図７は、動脈領域ボリュームを２次元的に示す図である。図７に示すように、動脈領域ボリュームは、心臓上部の大動脈弓部領域１００と、大動脈弓部領域１００から分岐する分岐動脈としてのＢＣＡ領域１０１と、同じく分岐動脈としてのＬＣＡ領域１０２と、同じく分岐動脈としてのＬＳＣＡ領域１０３とを含む。
また、図７は、被検体Ｓの体軸方向に垂直で、かつ、ＬＳＣＡ基部Ｐを通るＬＳＣＡ基部平面Ｆを示す。
図７に示すように、ＬＳＣＡ基部平面ＦからＦｏｏｔ方向に１ｃｍ離れた第１平面ｆ１と、ＬＳＣＡ基部平面ＦからＦｏｏｔ方向に２ｃｍ離れた第２平面ｆ２とが算出される。また、第１平面ｆ１と第２平面ｆ２とに囲まれた領域が、推奨領域ボリュームＡｒとして算出される。
なお、複数の基部から推奨領域ボリュームが算出される場合、基部の組み合わせに基づいて推奨領域ボリュームが算出される。例えば、ＢＣＡ基部、ＬＳＣＡ基部、及びＬＣＡ基部から推奨領域ボリュームが算出される場合、ＢＣＡ基部、ＬＳＣＡ基部、及びＬＣＡ基部のうち、最もＦｏｏｔ方向の基部に基づいて推奨領域ボリュームが算出されたり、ＢＣＡ基部、ＬＳＣＡ基部、及びＬＣＡ基部の相対関係に基づいてＢＣＡ基部、ＬＳＣＡ基部、及びＬＣＡ基部の全てを塞がないような推奨領域ボリュームが算出されたりする。
図３の説明に戻って、バルーンボリューム登録部６６は、バルーンカテーテルにおける拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリューム（バルーンボリュームデータ）をバルーンボリューム記憶部５９に登録する機能を有する。
図８は、バルーンボリュームの一例を示す図である。
図８は、拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリュームＢを２次元的に示す図である。バルーンボリュームＢは、拡張時のバルーンの先端位置（先端中央位置）Ｂ１と、後端位置（後端中央位置）Ｂ２から先端位置Ｂ１への向きとして決定される拡張時のバルーンの向きＢ３とを有する。
図３の説明に戻って、Ｘ線撮影実行部７１は、架台装置２の天板３１に被検体Ｓを載置させた後、入力部５７から入力された指示に従って、コントローラ４を介して架台装置２及び寝台装置３を駆動させて位置合せする機能を有する。また、Ｘ線撮影実行部７１は、Ｘ線照射装置２１、Ｘ線検出装置２２、及び高電圧供給装置２３を動作させることで、被検体Ｓの心臓上部の大動脈の大動脈弓部と、大動脈弓部から分岐する分岐動脈とを含む領域に対して、手術用のＸ線撮影（透視）を実行させてＸ線画像処理部５３を介して時系列的に複数のＸ線画像（透視画像）を収集する機能を有する。Ｘ線画像処理部５３によって生成されたＸ線画像は、Ｘ線画像記憶部５４に記憶される。Ｘ線撮影実行部７１によって収集されるＸ線画像の一例を図９に示す。
位置合せ処理部７２は、心臓上部ボリューム取得部６１によって取得された心臓上部ボリュームと、Ｘ線撮影実行部７１によって収集された複数のＸ線画像とをそれぞれ位置合わせ処理する機能を有する。位置合せ処理部７２は、公知技術や、表示部５６（図４に図示）に表示された、心臓上部ボリュームに基づく画像上で、入力部５７（図１に図示）によって移動されるＸ線画像に基づいて位置合せ処理する。
動脈合成処理部７３は、位置合せ処理部７２による位置合せ結果に基づいて、Ｘ線撮影実行部７１によって収集された複数のＸ線画像上に、動脈領域ボリューム抽出部６２によって抽出された動脈領域ボリュームに基づく動脈領域画像（レンダリング画像）をそれぞれ合成（重ね合せ）処理して、複数の動脈合成画像（動脈合成画像データ）をそれぞれ生成する機能を有する。動脈合成処理部７３は、１個のＸ線画像につき、１個の動脈合成画像を生成することが好適である。
図４の説明に移って、推奨領域合成処理部７４は、位置合せ処理部７２（図３に図示）による位置合せ結果に基づいて、動脈合成処理部７３（図３に図示）によって生成された複数の動脈合成画像上に、推奨領域ボリューム算出部６５（図３に図示）によって算出された推奨領域ボリュームに基づく推奨領域画像（レンダリング画像）をそれぞれ合成（重ね合せ）処理して、複数の推奨領域合成画像をそれぞれ生成する機能を有する。推奨領域合成処理部７４によって生成された推奨領域合成画像は、表示処理部５５を介して表示部５６で表示される。推奨領域合成処理部７４は、１個のＸ線画像につき、１個の推奨領域合成画像を生成することが好適である。
カテーテル抽出部７５は、ＩＡＢＰを行なうために被検体Ｓにバルーンカテーテルが挿入されると、Ｘ線撮影実行部７１（図３に図示）によって収集された複数のＸ線画像に基づいて、バルーンカテーテルの複数のカテーテル領域をそれぞれ抽出し、複数のカテーテル領域の先端位置・向きをそれぞれ抽出する機能を有する。カテーテル抽出部７５は、公知技術や、表示部５６に表示されたＸ線画像上で、入力部５７（図１に図示）による入力に基づいてカテーテルの先端位置・向きを抽出する。
バルーン合成処理部７６は、カテーテル抽出部７５によって抽出された、カテーテルの複数の先端位置・向きと、バルーンボリューム記憶部５９に登録された、拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリュームの先端位置・向きとをそれぞれ位置合せ処理する機能を有する。また、バルーン合成処理部７６は、推奨領域合成処理部７４によって生成された複数の推奨領域合成画像上に、位置合せされた複数のバルーンボリュームに基づくバルーン画像（レンダリング画像）をそれぞれ合成（重ね合せ）処理して、複数のバルーン合成画像をそれぞれ生成する機能を有する。バルーン合成処理部７６は、１個のＸ線画像につき、１個のバルーン合成画像を生成することが好適である。
例えば、バルーン合成処理部７６は、Ｘ線画像に基づくカテーテル領域の先端位置の軌跡に基づいて、バルーンの向きを決定する。バルーン合成処理部７６は、過去のＸ線画像上のカテーテル領域の先端位置から現在のＸ線画像上のカテーテル領域の先端位置への向きを、現在のバルーンの向きとする。
バルーン合成処理部７６は、バルーン合成画像を、表示処理部５５を介して表示部５６で表示させる。
図１０は、バルーン合成画像の一例を示す図である。
図１０は、あるタイミングにおけるＸ線画像上に合成された、動脈領域ボリュームに基づく動脈領域画像１００，１０１，１０２，１０３と、推奨領域ボリュームに基づく推奨領域画像Ａｒ（第１平面ｆ１及び第２平面ｆ２に基づく第１直線及び第２直線）と、Ｘ線画像に対応するタイミングに対応する位置のバルーン画像Ｂとを示す。バルーンカテーテルの進入がさらに進むと、バルーン合成画像上でバルーン画像Ｂが推奨領域画像Ａｒの方へ進入する。
なお、バルーン合成画像に、基部算出部６４（図３に図示）によって算出されたＬＳＣＡ基部Ｐ（図６（Ｂ）に図示）や、推奨領域ボリューム算出部６５（図３に図示）によって算出されたＬＳＣＡ基部平面Ｆの情報を示してもよい。
続いて、第１実施形態のＸ線撮影装置１の動作について、図１、図１１、及び図１２を用いて説明する。
図１１及び図１２は、第１実施形態のＸ線撮影装置１の動作を示すフローチャートである。なお、図１１に示すステップＳＴ１乃至ＳＴ６は、手術用のＸ線撮影（透視）を実行させる前のステップであるのに対し、図１２に示すステップＳＴ１１乃至ＳＴ１８は、手術用のＸ線撮影を実行中のステップである。
まず、図１に示すＸ線撮影装置１は、図１１に示すように、ＩＦ５８を介してネットワークＮから、被検体Ｓの心臓上部の大動脈の大動脈弓部と、大動脈弓部から分岐する分岐動脈（ＢＣＡ、ＬＣＡ、及びＬＳＣＡ）とを含む領域の心臓上部ボリュームを取得する（ステップＳＴ１）。例えば、Ｘ線撮影装置１は、ＭＲ血管造影法や、ＣＴ血管造影法によって生成される心臓上部ボリュームを取得する。
Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１によって取得された心臓上部ボリュームに基づいて、大動脈と、分岐動脈とを含む動脈領域ボリューム（図５に図示）を抽出する（ステップＳＴ２）。Ｘ線撮影装置１は、動脈領域ボリューム抽出部６２によって抽出された動脈領域ボリュームに基づいて、動脈の芯線ボリュームを算出する（ステップＳＴ３）。
Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ２によって抽出された動脈領域ボリュームと、ステップＳＴ３によって算出された芯線ボリュームとに基づいて、図６（Ａ），（Ｂ）を用いて説明したように、分岐動脈としてのＬＳＣＡの基部を算出する（ステップＳＴ４）。Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１によって取得された心臓上部ボリュームと、ステップＳＴ４によって算出されたＬＳＣＡ基部とに基づいて、図７を用いて説明したように、バルーンカテーテルのバルーン留置の推奨領域ボリュームを算出する（ステップＳＴ５）。
また、Ｘ線撮影装置１は、バルーンカテーテルにおける拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリューム（図８に図示）をバルーンボリューム記憶部５９に登録する（ステップＳＴ６）。
続いて、図１２に示すように、Ｘ線撮影装置１は、被検体Ｓの心臓上部の大動脈の大動脈弓部と、大動脈弓部から分岐する分岐動脈とを含む領域に対して、手術用のＸ線撮影（透視）を実行させてＸ線画像（図９に図示）を収集する（ステップＳＴ１１）。Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１（図１１に図示）によって取得された心臓上部ボリュームと、ステップＳＴ１１によって収集されたＸ線画像とを位置合わせ処理する（ステップＳＴ１２）。
Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１１によって収集されたＸ線画像上に、ステップＳＴ１２によって位置合せされた心臓上部ボリューム内で、ステップＳＴ２（図１１に図示）によって抽出された動脈領域ボリュームに基づく動脈領域画像を合成処理して、動脈合成画像を生成する（ステップＳＴ１３）。
Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１３によって生成された動脈合成画像上に、ステップＳＴ５（図１１に図示）によって算出された推奨領域ボリュームに基づく推奨領域画像を位置合せして合成処理して、推奨領域合成画像を生成する（ステップＳＴ１４）。次いで、ＩＡＢＰを行なうために被検体Ｓにバルーンカテーテルが挿入されると、Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１１によって収集されたＸ線画像に基づいて、バルーンカテーテルのカテーテル領域を抽出し、カテーテル領域の先端位置・向きを抽出する（ステップＳＴ１５）。
Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１５によって抽出された、カテーテルの複数の先端位置・向きと、ステップＳＴ６（図１１に図示）によって登録された、拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリュームの先端位置・向きとを位置合せ処理する。そして、Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１４によって生成された推奨領域合成画像上に、位置合せされたバルーンボリュームに基づくバルーン画像を合成処理して、バルーン合成画像（図１０に図示）を生成する（ステップＳＴ１６）。そして、Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１６によって生成されたバルーン合成画像を、表示処理部５５を介して表示部５６で表示させる（ステップＳＴ１７）。
Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１１によるＸ線画像の収集の終了指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ１８）。ステップＳＴ１８の判断にてＹＥＳ、すなわち、Ｘ線画像の収集の終了指示があると判断される場合、Ｘ線撮影装置１は、動作を終了させる。
一方、ステップＳＴ１８の判断にてＮＯ、すなわち、Ｘ線画像の収集の終了指示がないと判断される場合、Ｘ線撮影装置１は、次のタイミングのＸ線画像を収集する（ステップＳＴ１１）。
第１実施形態のＸ線撮影装置１によると、バルーン留置の推奨領域を正確に精度よく算出して基礎画像上に表示することができる。また、第１実施形態のＸ線撮影装置１によると、バルーン留置の推奨領域を術者の技量によることなく決定できる。
また、第１実施形態のＸ線撮影装置１によると、Ｘ線画像（動画像）上に、現在のバルーンカテーテルの位置でバルーンを拡張した場合の形態と、バルーン留置の推奨領域とを表示することで、ＩＡＢＰにおける術者によるバルーンカテーテルのバルーン留置手技を支援することができる。
ここで、第１実施形態のＸ線撮影装置１の機能や動作の一部は、画像処理装置にも適用可能である。
図１３は、第１実施形態の画像処理装置の構成を示す概略図である。
図１３は、第１実施形態の画像処理装置６を示す。画像処理装置６は、大きくは、ＣＰＵ８１、メモリ８２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）８３、表示処理部８４、表示部８５、入力部８６、ＩＦ８７、及びバルーンボリューム記憶部８８等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ８１は、共通信号伝送路としてのバスＢを介して、画像処理装置６をそれぞれ構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。
ＣＰＵ８１及びメモリ８２は、システム制御部５１（図１に図示）のＣＰＵ及びメモリと同様の構成である。
ＨＤＤ８３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが読み取り装置（図示しない）に着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ８３は、画像処理装置６にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や各種データを記憶する機能を有する。
表示処理部８４は、表示処理部５５（図１に図示）と同様の構成である。
表示部８５は、表示部５６（図１に図示）と同様の構成である。
入力部８６は、入力部５７（図１に図示）と同様の構成である。入力部８６の操作に従った入力信号はバスＢを介してＣＰＵ８１に送られる。
ＩＦ８７は、ＩＦ５８（図１に図示）と同様の構成であり、各規格に応じた通信制御を行ない、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、画像処理装置６をネットワークＮ網に接続させる。
バルーンボリューム記憶部８８は、バルーンボリューム記憶部５９（図１に図示）と同様の構成である。
図１４は、第１実施形態の画像処理装置６の機能を示すブロック図である。
図１３に示すＣＰＵ８１がプログラムを実行することによって、図１４に示すように画像処理装置６は、心臓上部ボリューム取得部６１、動脈領域ボリューム抽出部６２、芯線ボリューム算出部６３、基部算出部６４、推奨領域ボリューム算出部６５、バルーンボリューム登録部６６、基礎画像取得部６７、推奨領域合成処理部６８、カテーテル設定部６９、及びバルーン合成処理部７０として機能する。なお、画像処理装置６を構成する各部６１乃至７０は、プログラムを実行することによって機能するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。画像処理装置６を構成する各部６１乃至７０の全部又は一部は、画像処理装置６にハードウェアとして備えられるものであってもよい。
なお、図１４に示す第１実施形態の画像処理装置６において、図３に示す第１実施形態のＸ線撮影装置１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
基礎画像取得部６７は、ＩＦ８７を介してネットワークＮ（画像処理装置に備えられるＨＤＤ８３等の記憶部でもよい）から、被検体Ｓの心臓上部の大動脈の大動脈弓部と、大動脈弓部から分岐する分岐動脈（腕頭動脈（ＢＣＡ）、左総頚動脈（ＬＣＡ）、及び左鎖骨下動脈（ＬＳＣＡ））とを含む領域の画像データを取得する機能を有する。例えば、基礎画像取得部６７は、形態画像としてのＸ線画像、超音波画像、ＣＴ画像、ＭＲＩ画像等のデータを取得する。以下、基礎画像取得部６７がＸ線画像を取得する場合について説明する。
推奨領域合成処理部６８は、基礎画像取得部６７によって取得されたＸ線画像上に、推奨領域ボリューム算出部６５によって算出された推奨領域ボリュームに基づく推奨領域画像（レンダリング画像）をそれぞれ合成（重ね合せ）処理して、推奨領域合成画像を生成する機能を有する。推奨領域合成処理部６８によって生成された推奨領域合成画像は、表示処理部８４を介して表示部８５で表示される。
カテーテル設定部６９は、推奨領域合成処理部６８によって生成された推奨領域合成画像上（又は、基礎画像上）での入力部８６を介した指定によって、カテーテルの先端位置・向きを設定する機能を有する。
バルーン合成処理部７０は、カテーテル設定部６９によって設定された、カテーテルの先端位置・向きと、バルーンボリューム記憶部８８に登録された、拡張時のバルーンの形状を模擬したバルーンボリュームの先端位置・向きとをそれぞれ位置合せ処理する機能を有する。また、バルーン合成処理部７０は、推奨領域合成処理部６８によって生成された推奨領域合成画像上に、位置合せされたバルーンボリュームに基づくバルーン画像（レンダリング画像）をそれぞれ合成（重ね合せ）処理して、バルーン合成画像を生成する機能を有する。
バルーン合成処理部７０は、バルーン合成画像を、表示処理部８４を介して表示部８５で表示させる。
第１実施形態の画像処理装置６によると、バルーン留置の推奨領域を正確に精度よく算出して基礎画像上に表示することができる。また、第１実施形態の画像処理装置６によると、バルーン留置の推奨領域を術者の技量によることなく決定できる。
（第２実施形態）
第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの構成の概略は、図１に示す第１実施形態のＸ線撮影装置１の構成と同一であるので、説明を省略する。また、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの外観構成は、図２に示す第１実施形態のＸ線撮影装置１の外観構成と同一であるので説明を省略する。
第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの構成の概略は、図１に示す第１実施形態のＸ線撮影装置１の構成と同一であるので、説明を省略する。また、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの外観構成は、図２に示す第１実施形態のＸ線撮影装置１の外観構成と同一であるので説明を省略する。
図１５及び図１６は、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの機能を示すブロック図である。
図１に示すシステム制御部５１がプログラムを実行することによって、図１５及び図１６に示すようにＸ線撮影装置１Ａは、心臓上部ボリューム取得部６１、動脈領域ボリューム抽出部６２、芯線ボリューム算出部６３、基部算出部６４、推奨領域ボリューム算出部６５、バルーンボリューム登録部６６、Ｘ線撮影実行部７１、位置合せ処理部７２、動脈合成処理部７３、推奨領域合成処理部７４、カテーテル抽出部７５、バルーン合成処理部７６、判断部７７、及び警告処理部７８として機能する。なお、Ｘ線撮影装置１Ａを構成する各部６１乃至６６，７１乃至７８は、プログラムを実行することによって機能するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。Ｘ線撮影装置１Ａを構成する各部６１乃至６６，７１乃至７８の全部又は一部は、Ｘ線撮影装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。
なお、図１５及び図１６に示す第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａにおいて、図３及び図４に示す第１実施形態のＸ線撮影装置１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
図１６を説明すると、判断部７７は、バルーン合成処理部７６によって生成された複数のバルーン合成画像上のバルーンカテーテルのカテーテルの先端位置が、推奨領域を超えるか否かをそれぞれ判断する機能を有する。判断部７７は、カテーテルの先端位置が、推奨領域を超えないと判断する場合、バルーン合成処理部７６によって生成された当該バルーン合成画像を、表示処理部５５を介して表示部５６で表示させる。
警告処理部７８は、判断部７７の判断によって、カテーテルの先端位置が、推奨領域を超えると判断する場合、バルーン合成処理部７６によって生成された当該バルーン合成画像を警告処理する機能を有する。バルーン合成処理部７６は、警告処理されたバルーン合成画像を、表示処理部５５を介して表示部５６で表示させる。
図１７（Ａ），（Ｂ）は、警告状態を説明するための図である。
図１７（Ａ）は、図１０に示すタイミングの後のタイミングにおけるＸ線画像上に合成された、動脈領域ボリュームに基づく動脈領域画像１００，１０１，１０２，１０３と、推奨領域ボリュームに基づく推奨領域画像Ａｒと、Ｘ線画像に対応するタイミングに対応する位置のバルーン画像Ｂとを示す。図１７（Ａ）に示すタイミングでは、カテーテルの先端位置は、推奨領域を超えないと判断されるので、当該バルーン合成画像には警告処理は施されない。
一方、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示すタイミングの後のタイミングにおけるＸ線画像上に合成された、動脈領域ボリュームに基づく動脈領域画像１００，１０１，１０２，１０３と、推奨領域ボリュームに基づく推奨領域画像Ａｒと、Ｘ線画像に対応するタイミングに対応する位置のバルーン画像Ｂとを示す。図１７（Ｂ）に示すタイミングでは、カテーテルの先端位置は、推奨領域を超えると判断されるので、当該バルーン合成画像には警告処理が施される。例えば、推奨領域画像Ａｒが点滅させられたり、色彩等の表示形態が変更されたりする。
続いて、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの動作について、図１及び図１８を用いて説明する。
図１８は、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａの動作を示すフローチャートである。
なお、図１８に示すステップＳＴ１１乃至ＳＴ２１は、手術用のＸ線撮影（透視）を実行中のステップであり、手術用のＸ線撮影を実行させる前のステップは図１１に示すステップＳＴ１乃至ＳＴ６と同様であるので説明を省略する。また、図１８に示すフローチャートにおいて、図１２に示すフローチャートと同一ステップには同一符号を付して説明を省略する。
図１に示すＸ線撮影装置１Ａは、ステップＳＴ１６によって生成されたバルーン合成画像上のバルーンカテーテルのカテーテルの先端位置が、推奨領域を超えるか否かを判断する（ステップＳＴ１９）。ステップＳＴ１９の判断にてＹＥＳ、すなわち、バルーン合成画像上のカテーテルの先端位置が、推奨領域を超えると判断する場合、Ｘ線撮影装置１Ａは、当該バルーン合成画像を警告処理する（ステップＳＴ２０）。そして、Ｘ線撮影装置１Ａは、ステップＳＴ２０によって生成された、警告処理されたバルーン合成画像（図１７（Ｂ））を、表示処理部５５を介して表示部５６で表示させる（ステップＳＴ２１）。
一方、ステップＳＴ１９の判断にてＮＯ、すなわち、バルーン合成画像上のカテーテルの先端位置が、推奨領域を超えないと判断する場合、Ｘ線撮影装置１Ａは、ステップＳＴ１６によって生成されたバルーン合成画像を、表示処理部５５を介して表示部５６で表示させる（ステップＳＴ１７）。
第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａによると、バルーン留置の推奨領域を正確に精度よく算出して基礎画像上に表示することができる。また、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａによると、バルーン留置の推奨領域を術者の技量によることなく決定できる。
さらに、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａによると、Ｘ線画像（動画像）上に、現在のバルーンカテーテルの位置でバルーン拡張した場合の形態と、バルーン留置の推奨領域とが表示されるので、ＩＡＢＰにおける術者によるバルーンカテーテルのバルーン留置手技を支援することができる。
また、第２実施形態のＸ線撮影装置１Ａによると、Ｘ線画像（動画像）上に現在のバルーンカテーテルの位置がバルーン留置の推奨領域を超えた場合に警告されるので、ＩＡＢＰにおける術者によるバルーンカテーテルのバルーン留置手技を支援することができる。
以上、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は意図していない。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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
１，１Ａ Ｘ線撮影装置
２ 架台装置
２１ Ｘ線照射装置
２２ Ｘ線検出装置
４ コントローラ
５ ＤＦ装置
６ 画像処理装置
５１ システム制御部
６１ 心臓上部ボリューム取得部
６２ 動脈領域ボリューム抽出部
６３ 芯線ボリューム算出部
６４ ＬＳＣＡ基部算出部
６５ 推奨領域ボリューム算出部
６６ バルーンボリューム登録部
６７ 基礎画像取得部
６８ 推奨領域合成処理部
６９ カテーテル設定部
７０ バルーン合成処理部
７１ Ｘ線撮影実行部
７２ 位置合せ処理部
７３ 動脈合成処理部
７４ 推奨領域合成処理部
７５ カテーテル抽出部
７６ バルーン合成処理部
７７ 判断部
７８ 警告処理部
２ 架台装置
２１ Ｘ線照射装置
２２ Ｘ線検出装置
４ コントローラ
５ ＤＦ装置
６ 画像処理装置
５１ システム制御部
６１ 心臓上部ボリューム取得部
６２ 動脈領域ボリューム抽出部
６３ 芯線ボリューム算出部
６４ ＬＳＣＡ基部算出部
６５ 推奨領域ボリューム算出部
６６ バルーンボリューム登録部
６７ 基礎画像取得部
６８ 推奨領域合成処理部
６９ カテーテル設定部
７０ バルーン合成処理部
７１ Ｘ線撮影実行部
７２ 位置合せ処理部
７３ 動脈合成処理部
７４ 推奨領域合成処理部
７５ カテーテル抽出部
７６ バルーン合成処理部
７７ 判断部
７８ 警告処理部
Claims (15)
- ボリュームデータに基づいて、被検体の分岐動脈を含む領域を抽出する抽出手段と、
前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の基部を算出する基部算出手段と、
前記ボリュームデータと前記基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーンを留置するための推奨領域を算出する推奨領域算出手段と、
基礎画像上に前記推奨領域を位置合わせして表示させると共に、前記基礎画像上に拡張時における前記バルーンを示すバルーン画像を表示させる表示手段と、
を有する画像処理装置。 - 前記分岐動脈を含む領域と、前記バルーン画像とを位置合わせする位置合わせ手段をさらに有する請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記表示手段は、バルーンボリュームに基づく前記バルーンの先端位置と、後端位置から前記先端位置への向きとして決定されるバルーンの向きとを、設定される先端位置と向きとにそれぞれ合わせて表示させる請求項２に記載の画像処理装置。
- 前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の芯線を算出する芯線算出手段をさらに有し、
前記基部算出手段は、前記分岐動脈を含む領域と前記芯線とに基づいて、前記基部を算出する請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記基部算出手段は、前記分岐動脈としての腕頭動脈、左総頚動脈、及び左鎖骨下動脈のうち少なくとも１つの基部を算出し、
前記推奨領域算出手段は、前記ボリュームデータと前記少なくとも１つの基部とに基づいて、前記推奨領域を算出する請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記表示手段は、前記基礎画像としてのＸ線画像上に前記推奨領域を表示させる請求項１に記載の画像処理装置。
- ボリュームデータに基づいて、被検体の分岐動脈を含む領域を抽出する抽出手段と、
前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の基部を算出する基部算出手段と、
前記ボリュームデータと前記基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーンを留置するための推奨領域を算出する推奨領域算出手段と、
Ｘ線を照射するＸ線照射装置と、
前記Ｘ線照射装置と対向配置され、前記Ｘ線を検出するＸ線検出装置と、
前記Ｘ線照射装置及び前記Ｘ線検出装置の動作を制御して、前記分岐動脈を含む領域のＸ線撮影を実行する実行手段と、
前記実行手段によって収集されたＸ線画像上に、前記動脈領域と、前記推奨領域とを位置合わせして表示させると共に、前記基礎画像上に拡張時における前記バルーンを示すバルーン画像を表示させる表示手段と、
を有するＸ線撮影装置。 - 前記表示手段は、前記バルーンボリュームに基づくバルーンの先端位置と、後端位置から前記先端位置への向きとして決定されるバルーンの向きとを、前記Ｘ線画像上のカテーテル領域の先端位置と、前記カテーテル領域の向きとにそれぞれ合わせて表示させる請求項７に記載のＸ線撮影装置。
- 前記表示手段は、前記Ｘ線画像上のカテーテル領域の先端位置の軌跡に基づいて、バルーンの向きを決定する請求項８に記載のＸ線撮影装置。
- 前記表示手段は、過去のＸ線画像上のカテーテル領域の先端位置から現在のＸ線画像上のカテーテル領域の先端位置への向きを、現在のバルーンの向きとする請求項９に記載のＸ線撮影装置。
- 前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の芯線を算出する芯線算出手段をさらに有し、
前記基部算出手段は、前記分岐動脈を含む領域と前記芯線とに基づいて、前記基部を算出する請求項７に記載のＸ線撮影装置。 - 前記基部算出手段は、前記芯線に直交する複数の芯線直交断面を生成し、前記複数の芯線直交断面に基づいて左鎖骨下動脈領域の断面の形状をそれぞれ抽出し、前記複数の分岐動脈領域断面間で形状の増加量が最大になる分岐動脈領域断面と前記芯線との交点を前記基部として算出する請求項１１に記載のＸ線撮影装置。
- 前記位置合わせされた画像上のカテーテルの先端位置が前記推奨領域を超えるか否かを判断する判断手段と、
前記カテーテルの先端位置が前記推奨領域を超えると判断する場合、前記位置合わせされた画像を警告処理する警告処理手段と、を有し、
前記表示手段は、前記判断手段によって前記カテーテルの先端位置が前記推奨領域を超えないと判断される場合、前記位置合わせされた画像を表示させる一方、前記判断手段によって前記カテーテルの先端位置が前記推奨領域を超えると判断される場合、前記位置合わせされた画像が警告処理された画像を表示させる請求項７に記載のＸ線撮影装置。 - 前記基部算出手段は、前記分岐動脈としての腕頭動脈、左総頚動脈、及び左鎖骨下動脈のうち少なくとも１つの基部を算出し、
前記推奨領域算出手段は、前記ボリュームデータと前記少なくとも１つの基部とに基づいて、前記推奨領域を算出する請求項７に記載のＸ線撮影装置。 - ボリュームデータを記憶装置から取得し、
前記ボリュームデータに基づいて、被検体の分岐動脈を含む領域を抽出し、
前記分岐動脈を含む領域に基づいて、前記分岐動脈の基部を算出し、
前記ボリュームデータと前記基部とに基づいて、バルーンカテーテルのバルーンを留置するための推奨領域を算出し、
基礎画像上に前記推奨領域を位置合わせして表示させると共に、前記基礎画像上に拡張時における前記バルーンを示すバルーン画像を表示させる画像処理方法。
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