JP7160529B2 - 医用画像処理装置、ｘ線診断装置及び医用画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理方法に関する。

近年、血管を撮影する血管撮影装置に関する研究が盛んに進められている。血管を撮影するＸ線透視では、例えば、造影剤等で血管を強調して２次元の透視画像を得ている。一方、血管の走行状態が複雑な部位では、２次元情報だけでは、カテーテル等の進行方向を把握しづらい場合がある。

そこで、透視画像に、その被検体のボリュームデータに基づく画像を重ね合わせて、重畳画像を生成する技術が開発されている。この重畳画像は、３次元ロードマップ画像と呼ばれることがある。３次元ロードマップ画像を参照することにより、透視画像の２次元情報に加えて３次元情報も得ることが可能となるため、画像下治療、即ち、ＩＶＲ（Interventional Radiology）を行う術者は、血管の走行状態をより正確に把握することができる。

しかしながら、透視画像にボリュームデータに基づく画像を重ね合せることにより、重複領域において、カテーテル自体や、血管の分岐部が見えにくいことがある。その結果ＩＶＲの術者による手技が円滑に進められないこともある。

また、ＩＶＲの手技に不必要な領域にまでボリュームデータに基づく画像が重なってしまい、重畳されたボリュームデータに基づく画像が、術者にとってかえって邪魔になる場合もある。

特開２０１０－１９４０４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、ＩＶＲの術者が、正確にかつ円滑に手技を行うことができる画像を生成することができる医用画像処理装置、Ｘ線診断装置、及び医用画像処理方法を提供することである。

本実施形態に係る医用画像処理装置は、被検体をＸ線により撮像して得られるＸ線画像に、前記被検体のボリュームデータに基づく画像を重畳した重畳画像を生成する生成部と、デバイスの位置の情報を取得する位置取得部と、を備える。前記生成部は、前記デバイスの位置の情報に基づいて、前記重畳画像における、前記ボリュームデータに基づく画像の重畳範囲を設定する。

本実施形態の医用画像処理装置及びＸ線診断装置の構例成を示すブロック図。 本実施形態のＸ線診断装置における撮像装置の外観構成を示す斜視図。 医用画像処理装置が、透視画像にレンダリング画像を重畳表示し、そのレンダリング画像の重畳領域を変更する重畳領域変更処理を示したフローチャート。 重畳画像におけるレンダリング画像のうち、カテーテルの移動に伴って重畳領域の範囲を変更し、非表示の領域を移動させた場合の説明図。 カテーテルの先端近傍であって、かつ、カテーテルの通っていないところのレンダリング画像を重畳表示するように設定することを示した説明図。 図５に示した重畳表示の説明図に、さらにレンダリング画像を固定して表示する固定領域を設定することを示した説明図。 透視の際、カテーテルの移動に伴って、カテーテルを含めてレンダリング画像を重畳表示するように設定することを示した説明図。 重畳領域変更処理の変形例を示したフローチャート。

以下、本発明の実施形態に係る医用画像処理装置、Ｘ線診断装置、及び医用画像処理方法を、添付図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の本実施形態のＸ線診断装置１０、及び、Ｘ線診断装置１０に含まれる第１の実施形態の医用画像診断装置１２の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線診断装置１０は、撮影装置１１と、医用画像診断装置１２とを備えて構成されている。Ｘ線診断装置１０は、一般的には、検査室や治療室に設置される。

図２は、撮像装置１１の構成例を示す外観斜視図である。図１及び図２では、天井走行式Ｃアームを備えるＸ線診断装置１０を示している。しかしながら、Ｘ線診断装置１０は、天井走行式Ｃアームを備える構成に限定されるものではなく、床走行式Ｃアームを備える構成であってもよく、また、床置き式Ｃアームを備える構成であってもよい。また、例えば、後述するＸ線照射装置とＸ線検出装置とがそれぞれ独立したアームに保持される構成であってもよい。なお、以下では、Ｘ線診断装置１０がＣアームを備える構成として説明するが、これに限定されるものではない。

Ｘ線診断装置１０が具備する撮影装置１１と医用画像診断装置１２のうち、先ず、撮影装置１１の構成と、その概略動作について説明する。図１及び図２に示すように、撮影装置１１は、スライド機構２１、鉛直軸回転機構２３、懸垂アーム２４、Ｃアーム回転機構２５、Ｃアーム２６、Ｘ線照射装置２７、検出装置２８、寝台２９、コントローラ３０、高電圧供給装置３１、および駆動制御回路３２を備えて構成されている。

スライド機構２１は、Ｚ軸方向レール２１１、Ｘ軸方向レール２１２、および台車２１３を備えて構成されている。スライド機構２１は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、鉛直軸回転機構２３、懸垂アーム２４、Ｃアーム回転機構２５、Ｃアーム２６、Ｘ線照射装置２７、および検出装置２８を一体として水平方向にスライドさせる。

Ｚ軸方向レール２１１は、Ｚ軸方向（天板２９ａの長軸方向）に延設され、天井に支持される。

Ｘ軸方向レール２１２は、Ｘ軸方向（天板２９ａの短軸方向）に延設され、その両端のローラ（図示しない）を介してＺ軸方向レール２１１に支持される。Ｘ軸方向レール２１２は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、Ｚ軸方向レール２１１上をＺ軸方向に移動される。

台車２１３は、ローラ（図示しない）を介してＸ軸方向レール２１２に支持される。台車２１３は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、Ｘ軸方向レール２１２上をＸ軸方向に移動される。

台車２１３を支持するＸ軸方向レール２１２がＺ軸方向レール２１１上をＺ軸方向に移動可能であり、台車２１３がＸ軸方向レール２１２上をＸ軸方向に移動可能であるので、台車２１３は、検査室内を、水平方向（Ｘ軸方向およびＺ軸方向）に移動可能である。

鉛直軸回転機構２３は、台車２１３に回転可能に支持される。鉛直軸回転機構２３は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、懸垂アーム２４、Ｃアーム回転機構２５、Ｃアーム２６、Ｘ線照射装置２７、および検出装置２８を一体として鉛直軸回転方向Ｔ１（図２に図示）に回転させる。

懸垂アーム２４は、鉛直軸回転機構２３によって支持される。

Ｃアーム回転機構２５は、懸垂アーム２４に回転可能に支持される。Ｃアーム回転機構２５は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、Ｃアーム２６、Ｘ線照射装置２７、および検出装置２８を一体として懸垂アーム２４に対する回転方向Ｔ２（図２に図示）に回転させる。

Ｃアーム２６は、Ｃアーム回転機構２５によって支持され、Ｘ線照射装置２７と検出装置２８とを、被検体Ｐを中心に対向配置させる。Ｃアーム２６の背面又は側面にはレール（図示しない）が設けられ、Ｃアーム回転機構２５とＣアーム２６とによって挟み込まれる当該レールを介してＣアーム２６は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、Ｘ線照射装置２７、および検出装置２８を一体としてＣアーム２６の円弧方向Ｔ３（図２に図示）に円弧動させる。

Ｘ線照射装置２７は、Ｃアーム２６の一端に設けられる。Ｘ線照射装置２７は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０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２７は、Ｘ線管球を有しており、高電圧供給装置３１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被検体Ｐの所定部位に向かってＸ線を照射する。Ｘ線照射装置２７は、Ｘ線の出射側に、複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りや、シリコンゴム等で形成されハレーションを防止するために所定量の照射Ｘ線を減衰させる補償フィルタ等を設ける。

検出装置２８は、Ｃアーム２６の他端であってＸ線照射装置２７の出射の反対側に設けられる。検出装置２８は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、前後動が可能なように設けられる。検出装置２８は、平面検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）２８ａを有し、２Ｄ状に配列された検出素子によりＸ線を検出して、ピクセルごとにデジタル信号に変換する。

なお、検出装置２８は、例えば、Ｉ．Ｉ．（Image Intensifier）－ＴＶ系であってもよく、この場合、Ｉ．Ｉ．ＴＶカメラおよびＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路を備えるようにしてもよい。このように、検出装置２８は、被検体Ｐを透過したＸ線または直接入射されるＸ線を検出できさえすればよい。

寝台２９は、床面に支持され、天板（カテーテルテーブル）２９ａを支持する。寝台２９は、駆動制御回路３２を介したコントローラ３０による制御によって、天板２９ａを水平（Ｘ、Ｚ軸方向）動、上下（Ｙ軸方向）動およびローリングさせる。天板２９ａは、被検体Ｐを載置可能であり、移動可能となっている。なお、撮影装置１１は、Ｘ線照射装置２７が天板２９ａ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２７が天板２９ａ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３０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを含んでいる。コントローラ３０は、高電圧供給装置３１、および駆動制御回路３２等の動作を制御する。コントローラ３０は、寝台２９や天板２９ａを駆動する駆動制御回路３２等を制御していることにより、寝台２９の位置を示す寝台２９の位置情報や天板２９ａの位置を示す天板２９ａの位置情報を算出可能である。

高電圧供給装置３１は、コントローラ３０の制御に従って、Ｘ線照射装置２７に高電圧電力を供給可能である。

駆動制御回路３２は、コントローラ３０の制御に従って、スライド機構２１、鉛直軸回転機構２３、Ｃアーム回転機構２５、Ｃアーム２６、Ｘ線照射装置２７、検出装置２８、および寝台２９の天板２９ａをそれぞれ駆動可能である。

次に、医用画像処理装置１２の構成と、その概略動作について説明する。図１の右側に示すように、医用画像処理装置１２は、処理回路４１、第１の記憶回路４２、入力回路４３、通信制御回路４４、第２の記憶回路５１、画像処理回路５２およびディスプレイ５３等のハードウェアから構成される。処理回路４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、医用画像処理装置１２を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。また、処理回路４１は、医用画像処理装置１２を統括的に制御する機能を備えている。

処理回路４１はプロセッサを有している。プロセッサは、第１の記憶回路４２のメモリ４２Ａに記憶されている所定のプログラムを、メモリ４２Ａから読み出し、実行することにより、プログラムによって規定される各種の機能を実現する。

ここで、「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）などのデバイスや回路を意味する。

プロセッサは、メモリに保存された、もしくはプロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し、実行することで各機能を実現する。プロセッサが複数設けられ場合、プログラムを記憶するメモリ４２Ａは、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、図１の第１の記憶回路４２のメモリ４２Ａが各プロセッサの機能に対応するプログラムを記憶するものであっても構わない。

第１の記憶回路４２は、メモリ４２Ａとして、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。メモリ４２Ａは、上述した各種のプログラムの他、ＩＰＬ（Initial Program Loading）、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）のデータを記憶してもよい。また、メモリ４２Ａを処理回路４１のワークメモリとして使用してもよいし、データの一時的な記憶に用いてもよい。

また、第１の記憶回路４２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４２Ｂをさらに備えている。ＨＤＤ４２Ｂは、医用画像処理装置１２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、データを記憶する。また、術者に対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路４３によって行なうことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を、ＯＳに提供させることもできる。

また、第１の記憶回路４２のメモリ４２ＡかＨＤＤ４２Ｂのいずれかは、後述する被検体Ｐのボリュームデータを記憶する。

入力回路４３は、医師や検査技師などの操作者によって操作が可能なポインティングデバイス（マウスなど）やキーボードなどの入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは、入力デバイス自体も入力回路４３に含まれるものとする。実施形態では、操作に従った入力信号が入力回路４３から処理回路４１に送られる。

通信制御回路４４は、各規格に応じた通信制御を行なう。通信制御回路４４は、例えば、電話回線や専用回線などを通じて、図示しないネットワークに接続することができる機能を有している。

第２の記憶回路５１は、処理回路４１の制御によって、撮影装置１１の検出装置２８のＡ／Ｄ変換回路から出力された検出データを記憶する。また、第２の記憶回路５１は、処理回路４１の制御によって、画像処理回路５２から出力された透視画像および撮影画像をデータとして記憶する。第２の記憶回路５１は、画像処理を行う前の透視画像や撮影画像（いわゆるオリジナル画像）を記憶しており、ディスプレイ５４に画像を表示する際に、画像処理回路５２において、その都度、必要な画像処理が施されるようになっている。

画像処理回路５２は、処理回路４１の制御によって、第２の記憶回路５１に記憶される検出データから、透視画像や撮影画像を生成する。透視画像と撮影画像はいずれもＸ線画像であるが、このうち、透視画像は、比較的低いＸ線線量で撮影される画像である。透視画像は、血管の状態や、血管内に挿入したカテーテル等のデバイスの状態をリアルタイムに観察するための画像であり、所定のフレームレートを有する動画である。透視画像を取得する行為、或いは動作を、単に「透視」すると呼ぶことがある。また、透視画像を取得する動作モードを、「透視モード」と呼ぶ場合がある。

一方、撮影画像は、透視画像の撮影よりも高いＸ線線量で撮影される画像である。撮影画像は、通常は静止画であるが、動画とすることもできる。撮影画像は透視画像よりも高いＸ線線量で撮影されるため、透視画像よりも高品質の画像となる。撮影画像を取得する行為、或いは動作を、単に「撮影」すると呼ぶことがある。また、撮影画像を取得する動作モードを、「撮影モード」と呼ぶ場合がある。

透視画像を参照しつつＩＶＲを行っている医師等が、術中の特定の状態を記録したい場合等に、透視モードから撮影モードに一時的に移行して、品質の高い撮影画像を取得し、その後再び透視モードに戻ってＩＶＲを継続する、といったことが行われる。

画像処理回路５２は、透視モードや撮影モードで取得された検出データに基づいて、透視画像や撮影画像を夫々生成する。生成された透視画像や撮影画像は、第２の記憶回路５１に一時的に記憶される。

画像処理回路５２は、第２の記憶回路５１に記憶される透視画像や撮影画像に対して、さらに所定の画像処理を施す。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、およ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、画像処理回路５２による画像処理後のデータは、処理回路４１の生成機能４５及び位置検出機能４６に出力される。

次に、処理回路４１によって実現される生成機能４５及び位置検出機能４６について説明する。生成機能４５及び位置検出機能４６は、処理回路４１のプロセッサが、所定の読み出したプログラムを実行することによって実現される。

生成機能４５は、ＩＶＲの実施中に取得にリアルタイムに取得される前述した透視画像に、「ボリュームデータに基づく画像」を重畳して、重畳画像を生成する。一方、位置検出機能４６は、ＩＶＲの実施に使用されるカテーテル等のデバイスの位置をリアルタイムに検出する。また、生成機能４５は、検出されたデバイスの位置の情報に基づいて、重畳画像における、「ボリュームデータに基づく画像」と透視画像との重畳範囲を設定、或いは変更する処理を行う。これらの各機能のより詳細な説明はさらに後述する。ディスプレイ５４は、生成機能４５によって生成された重畳画像を表示する。また、画像処理回路５２によって生成された透視画像や撮影画像も表示する。

ここで、透視画像に重畳される「ボリュームデータに基づく画像」について説明する。「ボリュームデータ」とは、透視画像の撮影対象（即ち、ＩＶＲの対象）と同じ被検体に対して、ＩＶＲの実施よりも前に実施された撮影によって生成した３次元画像データのことである。このボリュームデータは、本実施形態のＸ線診断装置１０のＣアーム２６を回転させながら収集した複数の投影画像を再構成することによって生成することができる。また、Ｘ線診断装置１０とは異なるモダリティ装置、例えば、Ｘ線ＣＴ装置や、ＭＲＩ装置で取得した同一被検体の３次元画像データを、上記の「ボリュームデータ」とすることができる。

また、「ボリュームデータに基づく画像」とは、上記のボリュームデータを２次元面上に投影する処理、即ち、レンダリング処理によって生成される画像のことである。レンダリング処理の具体的な方法は特に限定するものではなく、レイキャスティング法やＭＩＰ法等の種々のレンダリング処理の手法を採用することができる。ここで、レンダリング処理に用いる投影方向は、透視画像の撮影方向に略一致させるものとする。

なお、以下の説明では、「ボリュームデータに基づく画像」、即ち、ボリュームデータをレンダリング処理して生成される画像を、「レンダリング画像」と呼ぶものとする。

レンダリング画像は、例えば、第１の記憶回路４２から被検体Ｐのボリュームデータを読み出して、処理回路４１が生成してもよく、または、画像処理回路５２が生成してもよい。生成されたレンダリング画像は、例えば、第１の記憶回路４２に記憶される。

次に、第１の実施形態の医用画像処理装置１２の処理例について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、術者が入力回路４３を操作して、３次元ロードマップの開始ボタンが押下されると、医用画像処理装置１２は、被検体Ｐの透視を開始して、透視画像を生成処理を開始する（ステップＳ００１）。例えば、撮影装置１１の検出装置２８から出力された検出データに基づいて、画像処理回路５２は、リアルタイムで透視画像を生成する。なお、ステップＳ００１で透視を開始して透視画像を生成する処理は、ステップＳ０１３において透視を終了する判定が行われるまで、リアルタイムで継続して行われる。

次に、医用画像処理装置１２は、例えば、術者が入力回路４３を操作することにより、第１の記憶回路４２から、ボリュームデータを読み出す（ステップＳ００３）。このボリュームデータは、例えば、前述したように、Ｘ線診断装置１０で事前に撮影した複数の投影画像を再構成することによって生成した３次元画像データや、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で取得した同一被検体の３次元画像データである。次に、ステップＳ００５において、医用画像処理装置１２は、読み出したボリュームデータからレンダリング画像を生成し、さらに、リアルタイムに生成されている透視画像にレンダリング画像を重畳して、重畳画像を生成する。この場合、医用画像処理装置１２の処理回路４１は、ボリュームデータの投影方向が透視画像の撮影方向と一致するようにしてレンダリング画像を生成する。また、透視画像とレンダリング画像との位置合わせ処理も行ったうえで、重畳画像を生成する。

また、術者が入力回路４３を操作することにより、医用画像処理装置１２は、重畳画像の表示方法の設定を受け付ける（ステップＳ００７）。例えば、第１の実施形態の医用画像処理装置１２では、カテーテル等のＩＶＲで使用するデバイスの位置に基づいて、重畳画像において、カテーテル等のデバイスを含む領域のレンダリング画像を非表示にする等の、重畳画像の表示方法の設定を受け付ける。以下、デバイスがカテーテルであるものとして説明を進める。

処理回路４１は、設定された重畳画像の表示方法にしたがって、重畳画像を修正しながら表示する。例えば、処理回路４１は、カテーテルの位置に基づいて（或いは、カテーテルの移動に伴って）、重畳領域の範囲を変更し、カテーテルを含む領域のレンダリング画像を非表示にするように重畳画像を表示する。また、処理回路４１は、ＩＶＲ中のカテーテルの移動に伴って、レンダリング画像を非表示にする領域を移動させる（ステップＳ００９）。

図４は、ディスプレイ５３に表示される血管画像の一例である。この血管画像は、透視画像とレンダリング画像とが重ね合わされた重畳画像となっている。第１の実施形態の重畳画像では、カテーテルＫＴの移動に伴って重畳領域の範囲が変更され、カテーテルＫＴを含む領域のレンダリング画像が非表示になる。

図４に示す重畳画像のうち、灰色のハッチング領域は、透視画像とレンダリング画像とが重畳されている重畳領域を示している。一方、白色の領域は、レンダリング画像は重畳されず（即ち、レンダリング画像が非表示となり）、透視画像のみが表示される領域を示している。なお、図５乃至図７における、灰色と白色の領域も、上記の図４の同じ対応関係を示している。

ここで、第１の実施形態では、透視画像とレンダリング画像とが重畳された重畳画像において、カテーテルＫＴを含む領域のレンダリング画像を非表示とするようにしている。なお、カテーテルＫＴを含む領域は、カテーテルＫＴの先端等の１つの位置を含む領域に限定されるものではなく、カテーテルＫＴ内の複数の位置を含む領域でもよい。また、カテーテルＫＴを含む領域は、カテーテルＫＴの先端から挿入元側へ延びる挿入具の所定長の範囲の領域でもよい。

図４（ａ）では、例えば、医用画像処理装置１２の処理回路４１は、位置検出機能４６によって透視画像におけるカテーテルＫＴの位置を検出すると、重畳画像におけるカテーテルＫＴを含む領域のレンダリング画像を、非表示にするようになっている。

一方、図４（ｂ）は、処理回路４１の位置検出機能４６により、移動するカテーテルＫＴの位置を透視画像から検出し、重畳領域がカテーテルＫＴが移動に伴って変更される表示例を示している。具体的には、カテーテルＫＴが、図４（ｂ）内の上方向に進むに従い、レンダリング画像と透視画像との重畳領域が移動する表示例を示している。

図３に戻り、ステップＳ０１１では、必要に応じて、撮影画像が取得される。通常の透視では、透視画像がリアルタイムな動画としえ撮影されるが、その一方、Ｘ線線量を高く設定して撮影した高品質の撮影画像を確認したい場合や、この高品質の撮影画像を記録したい場合もある。このような場合には、術者は入力回路４３を操作することにより、透視時よりも線量を高めて、撮影画像を取得することができる。

ステップＳ０１３では、透視の終了判定を行う。透視を医用画像処理装置１２は、透視を終了するか否かを待ち受けるようになっており、重畳画像の表示方法を変更して透視を継続する場合には、図３に示すように、ステップＳ００７に戻る。なお、重畳画像の表示方法を変更することなく透視を継続する場合には、ステップＳ０１３からステップＳ００９に戻る。

以上説明したように、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１２は、被検体Ｐを透視することによって得られる透視画像に、被検体Ｐのボリュームデータに基づく画像（即ち、レンダリング画像）を重畳して、重畳画像を生成し、さらに、ＩＶＲの実施中に移動するカテーテルの位置に基づいて、重畳画像におけるレンダリング画像の重畳領域の範囲を変更することができる。

これにより、術者がカテーテルを進行させる場合において、透視画像に重畳されたレンダリング画像が手技の邪魔になることなく、スムーズに手技を進めることができる。

ここで、図４に示した第１の実施形態の表示方法では、透視画像とレンダリング画像とが重ね合わされた重畳画像において、カテーテルＫＴを含む領域のみ、レンダリング画像を非表示にしていた。しかしながら、第１の実施形態は、この表示方法に限定されるものではない。

（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態の変形例１の医用画像処理装置１２では、カテーテルＫＴの進行方向の経路において、カテーテルＫＴを含む領域を非表示にするだけでなく、カテーテルＫＴの先端の位置から所定の距離以上の遠い距離の領域のレンダリング画像も、非表示にすることができる。

別の言い方をすれば、第１の実施形態の変形１の表示方法では、カテーテルＫＴの先端の位置から先の所定の範囲の領域のみ、透視画像とレンダリング画像とを重ねて表示し、それ以外の領域では、レンダリング画像を非表示として透視画像のみを表示させている。なお、このような非表示方法の種類は、図３のステップＳ００７において設定することができる。

図５は、第１の実施形態の変形１の表示方法を説明する図である。

図５に示すように、ディスプレイ５３に表示される重畳画像では、カテーテルＫＴの先端の位置から先の所定の範囲の領域のみ、透視画像とレンダリング画像とが重畳された重畳領域となっている。図５（ａ）では、レンダリング画像は、カテーテルＫＴの先端から少し先の領域のみ重畳表示がなされており、その他の領域は、レンダリング画像が不要な領域として、非表示になっている。例えば、レンダリング画像を重畳させる範囲を、カテーテルＫＴの先端の１ｍｍ先の位置から、同じ先端から５ｍｍまでと設定することにより、カテーテルＫＴの先端から５ｍｍ以上の距離の領域のレンダリング画像を、非表示にすることができる。

図５（ｂ）は、カテーテルＫＴの移動に伴って、重複領域が移動する状況を示している。ここで、例えば、血管が分岐している箇所がある場合は、分岐の地点において、重畳された複数のレンダリング画像によって、カテーテルＫＴの先端の分岐を明示することができるので、術者は、透視画像における血管を、より見やすくすることができる。
（第１の実施形態の変形例２）

上述した変形例１の表示方法では、医用画像処理装置１２は、ディスプレイ５３に、カテーテルＫＴの先端付近を示す近傍のみ、レンダリング画像が重畳された重畳画像を表示させるようになっていた。第１の実施形態の変形例２の表示方法では、カテーテルＫＴの位置に依らず、位置が常に固定された重畳領域を付加的に表示している。

図６は、第１の実施形態の変形２の表示方法を説明する図である。

図６（ａ）は、ディスプレイ５３に表示される重畳画像において、レンダリング画像を固定して表示する固定領域ＦＲがさらに設けられる表示を示している。図６（ａ）に表示された固定領域ＦＲのレンダリング画像は、カテーテルＫＴの移動に伴って、カテーテルＫＴの先端付近に位置するレンダリング画像が移動しても、移動しないようになっている。

血管における瘤は常に確認したい部位であるため、例えば、瘤に該当する領域が固定領域ＦＲとして設定される。

図６（ｂ）は、カテーテルＫＴの移動に伴って、カテーテルＫＴの先端の領域に位置するレンダリング画像が移動して、固定領域ＦＲに到達した状態を示す説明図（表示例１）である。カテーテルＫＴの先端付近に位置するレンダリング画像は、カテーテルＫＴの移動に伴って重畳領域の範囲が非表示となり、固定領域ＦＲのレンダリング画像のみが表示されている。

なお、カテーテルＫＴが固定領域ＦＲに到達した場合において、固定領域ＦＲの表示方法は、これに限定されるものではない。医用画像処理装置１２は、例えば、カテーテルＫＴの移動に伴って、固定領域ＦＲのレンダリング画像を非表示にしてもよく、または、重畳領域を常に表示するようにしてもよい。また、カテーテルＫＴの表示方法も、固定領域ＦＲに到達したことにより、変更するようにしてもよい。

図６（ｃ）は、カテーテルＫＴが固定領域ＦＲに到達した場合、そのカテーテルＫＴが通過した血管のレンダリング画像を、透視画像に重畳表示させた場合の説明図（表示例２）である。図６（ｃ）では、例えば、血管の分岐が明確に認識することができるように、血管の分岐を中心にしてレンダリング画像が重畳表示されている。なお、表示形態は一例であって、カテーテルＫＴが固定領域ＦＲに到達したことにより、カテーテルＫＴが通過した血管の全ての領域にレンダリング画像を重畳表示するようにしてもよい。

また、透視は、一般的なリアルタイム透視を実行する場合には、１秒間に３０フレームの透視が行われるが、重畳画像の更新は、透視と同一のタイミングに限定されるものではない。例えば、リアルタイム透視を１秒間に３０フレームで透視している場合であっても、重畳画像の更新は、１秒間に１５フレームのタイミングで実行するようにしてもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、医用画像処理装置１２の処理回路４１は、カテーテルＫＴの位置に基づいて、重畳画像におけるカテーテルＫＴを含む領域のレンダリング画像を、非表示にするようになっていた。

これに対して、第２の実施形態の表示方法では、医用画像処理装置１２の処理回路４１は、カテーテルＫＴの位置に基づいて、重畳画像におけるレンダリング画像の重畳領域の範囲を変更するものである。例えば、カテーテルＫＴを含む領域と、カテーテルＫＴの先端の位置から先の所定の範囲の領域とを、レンダリング画像と透視画像とを重畳して表示し、それ以外の領域では、レンダリング画像を非表示とするものとしている。
図７は、第２の実施形態の表示方法を説明する図である。

図７（ａ）に示すように、第２の実施形態の表示方法は、第１の実施形態の変形１の表示方法（図５参照）による重畳領域に、カテーテルＫＴが含まれる領域を重畳領域としてさらに付加する表示方法となっている。

一方、図７（ｂ）は、カテーテルＫＴの移動に伴って、重複領域が移動する状況を示している。

術者によっては、カテーテルＫＴが含まれる領域も、透視画像にレンダリング画像が重畳された状態で観察したいと望む者もある。このような術者のニーズに応えるため、第１の実施形態の表示方法だけでなく、第２の実施形態の表示方法も選択できることが好ましい。

また、第１および第２の実施形態において、処理回路４１は、カテーテルＫＴの位置に基づいて、重畳画像におけるレンダリング画像を、透過的に重畳するようにしてもよい。

例えば、血管の分岐箇所や閉塞部では、レンダリング画像が重畳されることにより見づらくなることも生じ得る。そのため、血管の分岐箇所や閉塞部に位置するレンダリング画像は、通常の重畳するレンダリング画像とは異なり、透過性を高めて重畳するようにしてもよい。なお、この透過性を高める設定は、図３のステップＳ００７において設定することができる。

また、重畳画像において、レンダリング画像の角位置における透過度を、デバイスの位置に基づいて設定し、設定された透過度を有するレンダリング画像を、透視画像に重ね合わせて重畳画像を生成するようにしてもよい。この場合、前述した各実施形態において、レンダリング画像を非表示とした領域は、例えば、大きな透過度を有するレンダリング画像と透視画像とが重ね合わせられた領域（レンダリング画像の成分が透視画像の成分よりも小さく設定された領域）となる。

ここまでの説明では、カテーテル等のデバイスの位置は、透視画像から検出するものとしてきたが、デバイスの位置の検出方法はこれに限定されない。例えば、デバイスの位置を検出するためのセンサを別途設け、このセンサの出力を用いて、カテーテル等のデバイスの位置を検出してもよい。

図８は、図３に示した重畳領域変更処理の変形例に対応するフローチャートである。図３と同じ処理には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図８に示す処理では、ステップＳ００１に続くステップＳ００３の後、ステップＳ００７の処理を行って、透視画像の表示方法の設定を受け付ける。

次に、ステップＳ１００にて、Ｃアーム２６の角度情報から透視画像の透視方向を取得する。ステップＳ１０２では、透視方向に対応する投影方向からレンダリング処理されたレンダリング画像を、ボリュームデータから生成する。

ステップＳ１０４では、カテーテル等のデバイスの位置を、例えば透視画像から検出する。

ステップＳ１０６では、透視画像とレンダリング画像とを重ね合わせて重複画像を生成する一方、レンダリング画像の重複領域を、検出したデバイス位置に基づいて設定する。ステップＳ１０６の処理は、図３におけるステップＳ００５とステップＳ００９の処理に対応する処理である。ステップＳ１０６で生成された重複画像は、ディスプレイ５３に表示される。ステップＳ０１１とステップＳ０１３の処理は、図３と同じである。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、術者がカテーテルを進行させる場合において、透視画像に重畳されたレンダリング画像が手技の邪魔になることなく、スムーズに手技を進めることができる。

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は意図していない。これら実施形態は、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同様に、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ものである。

１０ Ｘ線診断装置
１１ 撮影装置
１２ ＤＦ装置
２１ スライド機構
２３ 鉛直軸回転機構
２４ 懸垂アーム
２５ Ｃアーム回転機構
２６ Ｃアーム
２７ Ｘ線照射装置
２８ 検出装置
３０ コントローラ
３２ 駆動制御部
４１ 処理回路
４２ 第１の記憶回路
４３ 入力回路
４４ 通信制御回路
４５ 生成機能
４６ 位置検出機能
５１ 第２の記憶回路
５２ 画像処理回路
５３ ディスプレイ

Claims (13)

1. 被検体をＸ線により撮像して得られるＸ線画像に、前記被検体のボリュームデータに基づく画像が部分的に重畳された重畳画像を生成する生成部と、
   ＩＶＲ（Interventional Radiology）において前記被検体の血管内に挿入されるデバイスの位置の情報を取得する位置取得部と、を備え、
   前記生成部は、
   前記デバイスの位置の情報に基づいて、前記重畳画像の血管が描出された領域における、前記Ｘ線画像と前記ボリュームデータに基づく画像との重畳範囲を設定する、
   医用画像処理装置。
2. 前記デバイスの位置の情報は、前記デバイスの先端部の座標を含む、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記デバイスの位置の情報は、前記デバイスのうち前記先端部とは異なる部分の座標をさらに含む、
   請求項２に記載の医用画像処理装置。
4. 前記生成部は、
   前記重畳画像において、前記デバイスを含む領域の前記ボリュームデータに基づく画像を、前記デバイスの位置に基づいて、非表示にする、
   請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
5. 前記生成部は、
   前記ボリュームデータに基づく画像を非表示にする領域を、前記デバイスの移動に伴って移動させる、
   請求項４に記載の医用画像処理装置。
6. 前記生成部は、
   前記重畳画像において、前記デバイスの進行方向の経路における、前記デバイスの先端の位置から所定の距離以上の遠い距離の領域の前記ボリュームデータに基づく画像を、さらに非表示にする、
   請求項５に記載の医用画像処理装置。
7. 前記生成部は、
   前記ボリュームデータに基づく画像を非表示にする領域を、前記デバイスの移動に伴って移動させる一方、前記ボリュームデータに基づく画像を固定して表示する固定領域の設定を受け付け、前記固定領域に対応する前記ボリュームデータに基づく画像を、前記デバイスの移動に関わらず固定して重畳する、
   請求項６に記載の医用画像処理装置。
8. 前記Ｘ線画像は、リアルタイムのＸ線画像である、請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
9. 前記生成部は、
   前記重畳画像において、前記ボリュームデータに基づく画像の各位置における透過度を、前記デバイスの位置に基づいて設定し、設定された前記透過度を有する前記ボリュームデータに基づく画像を、前記Ｘ線画像に重畳する、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
10. 被検体をＸ線により撮像して得られるＸ線画像に、前記被検体のボリュームデータに基づく画像が部分的に重畳された重畳画像を生成する生成部と、
    ＩＶＲ（Interventional Radiology）において前記被検体の血管内に挿入されるデバイスの位置の情報を取得する位置取得部と、を備え、
    前記生成部は、
    前記デバイスの位置の情報に基づいて、前記重畳画像の血管が描出された領域における、前記Ｘ線画像と前記ボリュームデータに基づく画像との重畳範囲の透過度を設定する、
    医用画像処理装置。
11. 請求項１に記載の医用画像処理装置、
    を備えるＸ線診断装置。
12. 請求項１０に記載の医用画像処理装置、
    を備えるＸ線診断装置。
13. 医用画像処理装置の作動方法としての医用画像処理方法であって、
    被検体をＸ線により撮像して得られるリアルタイムのＸ線画像に、前記被検体のボリュームデータに基づく画像が重畳された重畳画像を生成し、
    ＩＶＲ（Interventional Radiology）において前記被検体の血管内に挿入されるデバイスの位置を取得し、
    前記デバイスの位置の情報に基づいて、前記重畳画像の血管が描出された領域における、前記Ｘ線画像と前記ボリュームデータに基づく画像との重畳範囲、及び、前記重畳範囲の透過度のうち少なくとも一方を設定する、
    医用画像処理方法。
    

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