JPWO2016052289A1 - Ｘ線透視装置及びｘ線照射条件設定方法 - Google Patents

Abstract

X線検出器から得られる画像の鮮明性を確保し、それによってX線透視装置の画像表示装置に映し出されたガイドワイヤの先端部の画像の視認性を向上させるために、本発明にかかるX線透視装置は、X線管と電力供給部とX線検出器と画像処理部と制御部とを備え、この制御部は、ガイドワイヤの先端部を検出する検出部と、関心領域内の輝度を求める輝度算出部と、求めた輝度により電力供給部がX線管に供給する電力を調整する調整部とを有する。

Description

本発明は、X線透視装置に及びX線照射条件設定方法関する。

近年、X線透視装置のテーブル上に被検体を搭載した状態で、内視鏡的逆行性胆道膵管造影(Endoscopic retrograde cholangiopancreatography、以下「ERCP」とする)が行われるケースが増えつつある。ERCPは、十二指腸乳頭よりカテーテルを挿入し、総胆管・肝内胆管・胆嚢管、胆嚢といった胆道系と、膵管を造影する検査である。

ERCPにおいては、カテーテル挿入を補助するために、先導となるガイドワイヤを胆道や膵管に先に通すため、X線透視画像におけるガイドワイヤの視認性が重要になる。

ガイドワイヤを操作する医師は、ガイドワイヤ先端を注視するが、X線の照射条件は、画像の中心位置に対して最適化されているため、X線透視画像において必ずしもガイドワイヤ先端位置の視認性が十分確保されない場合がある。

特許文献1では、ガイドワイヤ先端位置の視認性を確保するために、X線透視装置で得られた画像に一定の階調変換処理を施すことで、ガイドワイヤに対する視認性を改善している。

特開平7-95478号公報

特許文献1に記載の方法では、X線透視装置で得られる画像に対し一定の階調変換処理を施して、画像を鮮明にし、ガイドワイヤ先端位置の視認性を確保している。しかし、より最適な画質を得るためには、階調変換処理に用いる画像自体の画質をよくしておくことが必要である。

本発明の目的は、ガイドワイヤ先端の周囲に対して最適化されたX線照射条件でX線を照射できるX線透視装置及びそのX線照射条件の設定方法を提供することにある。

本発明にかかるX線透視装置は、X線管と電力供給部とX線検出器と画像処理部と制御部とを備える。この制御部は、画像からガイドワイヤの先端部を検出する検出部と、画像のガイドワイヤの先端部の周囲に関心領域を設定し、関心領域内の輝度を求める輝度算出部と、求めた輝度が予め定めた範囲から外れている場合、電力供給部がX線管に供給する電力を調整する調整部とを有する。

本発明によれば、ガイドワイヤ先端の周囲に対して最適化されたX線照射条件でX線を照射できるX線透視装置又そのX線照射条件の設定方法を提供することができる。

本発明の第一実施形態にかかるX線透視装置の概略構成を示すブロック図 図1のX線透視装置のX線管の管電流決定のフローチャート 図1のX線透視装置の、画像表示装置上の関心領域を表した説明図 図1のX線透視装置で、関心領域内の画素ごとの輝度を表した説明図 図1のX線透視装置で、関心領域の画素ごとの輝度の分布を表したヒストグラム 図2のフローチャートを実行したときの関心領域の輝度値と時間との関係を表したグラフ 本発明の第二実施形態にかかるX線透視装置の概略構成を示すブロック図 図7のX線透視装置のモード選択のフローチャート 本発明の第三実施形態にかかるX線透視装置の概略構成を示すブロック図 図9のX線透視装置で、画像を拡大する場合の説明図(関心領域の調整を行う前の状態) 図9のX線透視装置で、画像を拡大する場合の説明図(関心領域の調整を行った後の状態) 図9のX線透視装置で、画像を拡大する場合の説明図(関心領域の調整を行い、ガイドワイヤ等を拡大表示した状態) 図9のX線透視装置で、画像を拡大する場合のフローチャート 図9のX線透視装置で、モード選択を行う場合の画像表示装置の説明図

本発明に係るX線透視装置は、被検体にX線を照射するX線管と、前記X線管に電力を供給する電力供給部と、前記被検体を透過後のX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器から得られた出力信号から画像を時系列に生成する画像処理部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記画像から前記被検体の体内に挿入されたカテーテルのガイドワイヤの先端部を検出する検出部と、前記画像の前記ガイドワイヤの先端部の周囲に関心領域を設定し、前記画像の前記関心領域内の輝度を求める輝度算出部と、前記輝度算出部が求めた前記輝度が、予め定めた範囲から外れている場合、前記電力供給部が前記X線管に供給する電力を調整する調整部と、を有することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記画像から前記ガイドワイヤの先端部の移動速度を検出する移動速度検出部をさらに有し、前記調整部は、前記移動速度が所定の値以上である場合、前記ガイドワイヤの先端部の周囲に前記関心領域を設定しないことを特徴とする。

また、前記輝度算出部は、前記画像内の前記ガイドワイヤの像の画素の輝度を除外して、前記関心領域内の輝度を算出することを特徴とする。

また、操作者から前記画像の拡大表示の指示を受け付ける受け付け部をさらに有し、前記画像処理部は、前記受け付け部が前記拡大表示の指示を受け付けた場合、拡大画像を生成し、前記輝度算出部は、前記関心領域の全体が前記拡大画像内に含まれるように前記関心領域のサイズを調整することを特徴とする。

また、前記調整部は、前記電力供給部が前記X線管に供給する管電流を調整することを特徴とする。

また、前記輝度算出部は、前記関心領域内の輝度として、前記関心領域内の画素の輝度の平均値を求めることを特徴とする。

また、前記輝度算出部は、前記関心領域内の輝度として、前記関心領域内の画素の輝度の分布の最多値を求めることを特徴とする。

また、前記輝度算出部は、前記関心領域内の輝度として、前記関心領域内の画素の輝度分布のコントラストを求めることを特徴とする。

また、操作者の指示を受け付ける受け付け部をさらに有し、前記調整部は、前記電力の調整を行うモードか否かを操作者に選択させる画面を表示装置に表示させ、前記受け付け部を介して前記操作者の選択を受け付け、受け付けた選択が前記電力の調整を行うモードである場合、前記電力の調整を行うことを特徴とする。

また、前記X線管と前記X線検出器とを支持するC型フレームをさらに有することを特徴とする。

また、本発明に係るX線照射条件設定方法は、被検体にX線を照射するステップと、前記被検体を透過後のX線を検出するステップと、前記検出したX線を用いて画像を時系列に生成するステップと、前記画像から前記被検体の体内に挿入されたカテーテルのガイドワイヤの先端部を検出するステップと、前記画像の前記ガイドワイヤの先端部の周囲に関心領域を設定するステップと、前記設定した関心領域内の輝度を求めるステップと、前記求めた輝度が予め定めた範囲から外れている場合、前記被検体に照射するX線の条件を調整するステップと、を有することを特徴とする。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態についてより詳細に説明する。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態にかかるX線透視装置について説明する。本実施形態のX線透視装置は、図1に示すように、被検体にX線を照射するX線管1と、X線管1に電力を供給する電力供給部2と、被検体を透過後のX線を検出するX線検出器5と、X線検出器5から得られた出力信号から画像を時系列に生成する画像処理部7と、制御部10と、を備える。この制御部10は、画像処理部7が生成した画像から被検体の体内に挿入されたカテーテルのガイドワイヤの先端部を検出する検出部12と、この画像のガイドワイヤの先端部の周囲に関心領域を設定し、この画像の関心領域内の輝度を求める輝度算出部13と、輝度算出部13が求めた輝度が、予め定めた範囲から外れている場合、電力供給部2がX線管1に供給する電力を調整する調整部14と、を有する。

上記構成により、ガイドワイヤ先端の周囲に対して最適化されたX線照射条件でX線を照射できるX線透視装置を提供することができる。これによってX線検出器5から得られる画像の鮮明性が確保でき、X線透視装置の画像表示装置8であるモニタに映し出されたガイドワイヤの先端部の画像の視認性が向上する。

本実施形態では、X線透視装置の輝度算出部は、画像処理部7が生成した画像内のガイドワイヤの像の画素の輝度を除外して、関心領域内の輝度を算出するよう構成することが望ましい。ガイドワイヤ自体はX線の吸収体であるため、ガイドワイヤの画素を含めて関心領域内の輝度を算出し、管電流の値を調整すると、ガイドワイヤを含まない被検体の関心領域内の輝度に対する誤差が大きくなるためである。

X線透視装置の調整部14は、電力供給部2がX線管1に供給する管電流を調整するよう構成することが望ましい。

また、X線透視装置の輝度算出部13は、関心領域内の輝度として、関心領域内の画素の輝度の平均値を求めるよう構成したり、関心領域内の画素の輝度の分布の最多値を求めるよう構成したり、関心領域内の画素の輝度分布のコントラストを求めるよう構成したりすることができる。

上記のX線透視装置により、ガイドワイヤの先端部の視認性が向上し、ガイドワイヤの挿入作業の時間を短縮でき、X線透視装置を使用する医師や、被検者の被爆量を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。

図1には、本発明の第一実施形態にかかるX線透視装置の概略構成を示すブロック図を示す。本実施形態に係るX線透視装置は、先に述べた構成に加えて、電力供給部2の制御を行うX線制御装置3と、検出された画像を読み出す検出器画像制御装置6と、を備える。またX線透視装置は、X線管1とX線検出器5とを支持する支持体、例えばC型フレームを有する。

加えて、X線管1とX線検出器5との間には天板4が配置されている。X線透視装置が使用されるときには、天板4上には被検体が配置される。X線管1と天板4との間には、X線管1が放射するX線から軟X線を除去する軟X線除去フィルタ17を配置してもよい。

さらに、X線透視装置は、X線透視装置全体の制御を行うシステム制御部20と、画像関係の処理を行う制御部10と、画像処理後の画像を表示する画像表示装置8と、これらの画像を記録する画像記録装置9と、を備える。システム制御部20は、X線の所定の照射条件(管電流、照射時間、照射間隔等)にしたがって、電力供給部2によるX線管1への電力供給の制御を行う。

システム制御部20は、X線管1のX線の照射のタイミングにしたがって、X線検出器5から得られた出力信号から透視画像データを生成するように画像処理部7に指示を行う。更に得られた透視画像データを画像表示装置8へ表示させる制御を、システム制御部20は行う。なお、軟X線除去フィルタ17を配置する場合には、複数種類の軟X線フィルタ17の中から撮影条件に応じて適切なフィルタを選択するフィルタ制御装置18を配置することが可能である。

制御部10は、画像処理部7が生成した画像を用いて管電流をリアルタイムで制御する。これを図2から図6を用いて以下説明する。図2には、X線透視装置のX線管1の管電流値の決定のフローチャートを示す。また、図3には、画像表示装置上の関心領域を表した説明図を示す。図3は関心領域に比して、ガイドワイヤG1は大きく記載している。図4は、画像処理部7の画像の関心領域内の複数の画素ごとの輝度x1からx16の状態を表した説明図であり、関心領域の大きさに比して、各画素を大きく表示している。

図2のフローのようにステップS101において、制御部10の検出部12は、画像処理部7が生成した画像からガイドワイヤG1の先端の位置を検出し、輝度算出部13が、その周囲に関心領域を設定する。まず検出部12は、被検体の体内に挿入されたカテーテルから突出したガイドワイヤG1の先端部S1を検出する。

ガイドワイヤG1には、図3のように、その先端位置を容易に見つけることができるように、X線をガイドワイヤG1より強く吸収する物質で形成されたマーカM1、M2がその先端近くに配置されている。マーカM1、M2は、ガイドワイヤG1よりX線をより強く吸収するので、周辺の画像に比べ、輝度が低くなる。このマーカM1、M2の個数や相対的な位置関係、およびこれらのマーカM1、M2からのガイドワイヤG1の先端部S1までの距離の情報は、予め操作者により提供されている。

検出部12はマーカM1、M2を検出し、このマーカM1、M2の前後のいずれかに、ガイドワイヤG1の先端部S1が位置していると判断する。更に、検出部12は時系列の画像を比較することにより、マーカM1およびM2の位置の変化を求め、これに基づいて、ガイドワイヤG1の進行方向を特定する。

この進行方向の特定により、検出部12は、マーカM1、M2の進行方向側の所定の距離にガイドワイヤG1の先端部S1があることを特定する。輝度算出部13は、画像処理部7からの画像上の、ガイドワイヤG1の先端部S1の画素の周囲に関心領域を設定する。図3のように、先端部S1の画素を中心として、予め定めた半径r1の円を関心領域として設定する。

なお、マーカM1とマーカM2として、形状や材質が互いに異なるものを用いることも可能である。その場合先端側のマーカM1とM2を制御部10が見わけることができるためガイドワイヤG1の進行方向を特定することなく、マーカM1から予め定めた距離に位置する先端部S1の画素を特定できる。

X線透視装置の操作者が、関心領域の大きさがどのように設定されているかを確認したい場合は、X線透視装置の操作者が、X線透視装置に備えられているマウス等の入力装置を用いて、例えば右クリックをすることで、制御部10が、図3に点線で示すような円形のマークを、画像表示装置8上の画像に重畳表示させる。

操作者の作業を妨げないように、制御部10は、この円形マークを、所定の時間経過した後に消滅させる。また、円形が表示されているときに、入力装置を用いて、操作者が関心領域を拡大または縮小を指示した場合、制御部10は関心領域の大きさを変更する。例えば、図2の右上にマウスのアイコンとしてハンドマークを示したが、操作者がこのアイコンを用いて、円形のマークをドラッグした場合、制御部10はドラッグの方向に応じて関心領域の半径r1を拡大または縮小する。

次にステップS102において輝度算出部13は、画像処理部7からの画像上の関心領域内にある各画素の輝度に基づいて、関心領域内の輝度を算出する。ここでは制御部10の輝度算出部13は、この関心領域内の輝度を、関心領域内の各画素の輝度の平均値を算出することにより求める。

輝度算出部13が、画素の輝度の平均値を算出する場合、鉛板から構成されるX線絞り、ペースメーカ等の金属体の画像の画素の輝度を含まないようにする。具体的には金属体の画素の輝度は、他の部分の画素と比較して輝度の値が低くなっているので、所定の輝度以下のものを演算対象から外すことで、金属体の画素の影響を除外できる。

同様に、輝度算出部13が、画素の輝度の平均値を算出する場合、ガイドワイヤ部分の画素の輝度を含まないようにする。例えば二つのマーカM1、M2が、ガイドワイヤの長手方向に備えられている場合、画面内のガイドワイヤの長手方向については、ガイドワイヤの先端から10画素分、長手方向に直交する方向については、マーカM1、M2を中心に4画素分の輝度を含まないようにする。

なお、上記画素数は上記個数に限定されるものではなく、例えばX線撮影装置に設定されている表示倍率や、操作者により入力されたガイドワイヤG1の太さ、X線管1とX線検出器5との距離、天板4とX線検出器5の距離を考慮して決定される。X線撮影装置に設定されている表示倍率を利用する場合は、制御部10が、X線撮影装置に設定されている表示倍率に応じて、予め定めたテーブルを参照して画素数を設定する。またガイドワイヤG1の太さに応じて画素数を決定する場合は、制御部10が操作者からガイドワイヤG1の太さを受け付け、それに対応する画素数を予め定めたテーブルを参照して設定される。例えばガイドワイヤG1の太さを操作者が1mmと入力した場合は、その1mmの太さに応じた画素数、2mmと入力した場合は、2mmの太さに応じた画素数が決定される。

ステップS103において制御部10は、ステップS102で算出した、関心領域内の輝度と、予め定めた輝度範囲を比較する。ここで関心領域内の輝度が、予め定めた輝度範囲にあるときは、X線透視装置のシステム制御部20は、ステップS101に戻る。

ステップS103において、関心領域内の輝度が、予め定めた輝度範囲にない場合は、ステップS104に進み、制御部10は、ステップS102で計算された関心領域内の輝度が予め定めた輝度範囲よりも高い値であるか否かを判断する。計算された関心領域内の輝度が、その範囲よりも高い値である場合、ステップS105に進み、低い値である場合、ステップS106に進む。

ステップS105では、関心領域内の輝度は、予め定めた輝度範囲よりも高いと判断されているので、制御部10の調整部14は、電力供給部2からX線管1へ供給する電力値(例えば、管電流)を、関心領域内の輝度と予め定めた輝度範囲内の目標値との差分に応じた値だけ下げる。例えば、ステップS102で計算された輝度と、目標値との差分の一定割合の値を現在の電力値にかけた値だけ、供給する電力値を低下させる。

ステップS106では、関心領域内の輝度は、予め定めた輝度範囲よりも低いと判断されているので、制御部10の調整部14は、電力供給部2からX線管1へ供給する電力値(例えば、管電流)を、関心領域内の輝度と、予め定めた輝度範囲内の目標値との差分に応じた値だけ上げる。ステップS105と同様、例えば目標値との差分の一定割合の値を、現在の電力値にかけた値だけ、供給する電力値を上昇させる。

ステップS105および106で、X線管1へ供給する電力値を上下させることで、制御部10は、このX線管1へ供給する電力値を制御して、予め定めた輝度範囲内に収める。
調整部14による電力の調整は、例えば管電流を調整することにより行われる。

次にステップS107に進み、制御部10は、最初にステップS101を開始した時刻から、所定の時間が経過したかどうかを判断する。この所定の時間内に、関心領域内の輝度が予め定めた輝度範囲内にならない場合は、調整部14による調整を終了する。画像表示装置上の輝度が、長時間にわたって変更されることを防ぐためである。

図6には、ステップS102からステップS106でのフローを実行したときの関心領域の輝度と、時間との関係の一例を表したグラフを示す。時間t1では、関心領域内の輝度はF1となり、予め定めた輝度範囲である目標値の上に位置している。この場合制御部10は、関心領域内の輝度F1は予め定めた輝度範囲よりも大きい値であるので、制御部10の調整部14は、X線の照射条件、すなわちX線管1の管電流を下げる。

次に時間t2では、関心領域内の輝度はF2となり、予め定めた範囲の下に位置するので、制御部10の調整部14は、X線管1の管電流を上げるようにする。同様に時間t3、t4でも、調整部14はステップS103からステップS106のステップを実行する。時間t5では、ステップS103において関心領域内の輝度が、予め定めた輝度範囲となり、このときの管電流が維持される。

なおステップS102において、輝度算出部13は、関心領域内の輝度として、関心領域内の画素の輝度の分布の最多値を用いることもできる。具体的には、輝度算出部13は、関心領域内の画素の輝度の分布を示すヒストグラムを図5のように生成し、その最多値を求め、この最多値を関心領域内の輝度とする。また、輝度算出部13は、関心領域内の輝度として、関心領域内の画素の輝度分布のコントラストを用いることもできる。コントラストは、輝度の最大値をLmax、最小値をLminとすると、(Lmax−Lmin)/(Lmax＋Lmin)を計算することにより算出できる。

＜第二実施形態＞
第二の実施形態について図7、図8を用いて説明する。図7には、本発明の第二実施形態にかかるX線透視装置の概略構成を示すブロック図を、図8には、図7のX線透視装置のモード選択のフローチャートを示す。

第一の実施形態は常にガイドワイヤ先端の関心領域内の輝度に応じてX線条件を最適化していたが、第二の実施形態は、ガイドワイヤの移動速度に応じて、関心領域をガイドワイヤ先端に設定するかどうかを決める。例えば、ガイドワイヤを目標の位置まで挿入する場合、目標位置の手前まではガイドワイヤを高速に移動させるため、高速移動の途中にガイドワイヤ先端の関心領域内の輝度に応じてX線条件が変動すると、画面全体の輝度変化が激しくなり、視認性が低下する。

そこで、ガイドワイヤを高速に移動させている場合には、ガイドワイヤ先端に関心領域を設定せず、予め定めた所定位置(例えば、画面の中央)に関心領域を設定し、所定位置の関心領域の輝度に応じて管電流の調整を行う。そしてガイドワイヤが目標位置付近に達し、ガイドワイヤの移動速度が低下し、移動速度が所定の範囲にある場合には、ガイドワイヤ先端に関心領域を設定し、その輝度に応じて管電流の調整を行う。また、ガイドワイヤがほぼ停止した(移動速度が所定値以下)場合には、管電流の調整は行わない。以下、具体的に説明する。

図7に示すように制御部10は、画像からガイドワイヤの先端部の移動速度を検出する移動速度検出部15をさらに有する。調整部14は、移動速度検出部15の検出結果に応じて以下のように動作する。

ステップS201において、制御部10の移動速度検出部15は、ガイドワイヤ先端の移動速度を検出する。すなわち、画像処理部7で時系列に生成された画像同士を比較することでガイドワイヤ先端の移動速度を算出し、それをガイドワイヤ先端の移動速度とする。

具体的には、時系列に生成された二枚の画像中のガイドワイヤ先端の画素を選択し、そのガイドワイヤ先端の画素の移動量を算出する。そしてその移動量を、二枚の画像が撮影された時間の間隔で除算することで、ガイドワイヤ先端の移動速度を求めることができる。

ステップS202において、制御部10の調整部14は、検出された移動速度が、事前に設定されている第一速度SP1以上か否かを判断する。

この移動速度が第一速度SP1以上である場合、調整部14は、ステップS203において、画像表示装置14の画像の中心に関心領域を設定する。

そして、ステップS204で、その部分の輝度を用いて、その輝度が定めた範囲内になるように管電流の調整を行うフローを実行する。これにより、高速でガイドワイヤが移動している場合に、画面の輝度変化が大きくなるのを防止し、視認性の低下を防ぐことができる。

ステップS202において、移動速度が第一速度SP1よりも小さいと調整部14が判断した場合は、ステップS211に移行する。

調整部14はステップS211で、移動速度が事前に定めた第二速度SP2(＜第一速度SP1)以上か否かを判断し、移動速度が第二速度SP2以上である場合は、ガイドワイヤ先端に関心領域を設定する(ステップS212)。そしてステップS204で、第一の実施形態のステップS103からステップS105と同様に、その関心領域内の輝度を用いて、その輝度が定めた範囲内になるように管電流の調整を行う。

ステップS211において、移動速度が第二速度SP2よりも小さい(ほぼ停止している)と調整部14が判断した場合は、調整部14は、ステップS221において、関心領域を設定せず、管電流の調整を行わない。移動速度が第二速度SP2よりも小さい場合とは、例えば操作者がカテーテルの移動を停止し、その先端から造影剤を注入する作業を行う場合などであるため、ガイドワイヤの移動以外の作業により輝度が調整されると、逆に視認性を確保しにくくなる。よってステップS211で管電流の調整を行わないことにより、視認性を確保できる。

＜第三実施形態＞
第三の実施形態について図9から図13を用いて説明する。図9には、本発明の第三実施形態にかかるX線透視装置の概略構成を示すブロック図を示す。

第三の実施形態は、操作者から画像の拡大表示の指示を受け付ける受け付け部11を備えた点で、第二実施形態にかかるX線透視装置と異なる。X線透視装置の画像処理部7は、受け付け部11が操作者からの拡大表示の指示を受け付けた場合に拡大画像を生成する。制御部10の調整部14は、関心領域の全体がこの拡大画像内に含まれるように、関心領域のサイズを調整する。

画像処理部7は、受け付け部11が拡大表示の指示を受け付けた場合、拡大画像を生成し、輝度算出部13は、関心領域の全体が拡大画像内に含まれるように関心領域のサイズを調整する。このような構成とすることにより、関心領域が一部欠け、輝度の調整が適切に行われないことを防止することができる。

図10は、X線透視装置の画像表示装置8上の画像表示領域IR内に、ガイドワイヤG1の先端位置S1の座標を(x1、y1)とし、関心領域の半径をr1としたものを示している。例えば操作者は、受け付け部11であるマウスにより拡大対象領域Dの位置を確定し、その拡大対象領域Dを画像表示領域IRに拡大する場合、拡大対象領域Dの大きさによっては、図10に示すように関心領域が拡大対象領域D内に収まらず、関心領域が一部欠け、輝度の調整が適切に行われない場合がある。

関心領域が欠けることを防止するために、図10で設定した画像表示領域IRに対する拡大対象領域Dの拡大率Aだけ、関心領域の半径を小さくする(図11)。その後、図12に示すように拡大対象領域Dを画像表示領域IRへ拡大する。

なお拡大対象領域Dを画像表示領域IRに拡大する方法としては、X線透視装置は、画像処理部7の画像処理で行う方法や、X線透視装置にコリメータを備え、このコリメータとX線検出器5との距離を変更する方法や、C型フレームの先端に備えられたX線検出器5と被検体との距離を変更する方法等がある。

C型フレーム先端のX線検出器5と被検体との距離を変更する方法の場合、C型フレームを、被検体を搭載した天板に対しての上下動させることにより、画像表示装置8における画像の拡縮が可能である。

図13には、第三実施形態にかかるX線透視装置で、画像を拡大する場合の制御部10等の動作を示す。ステップS301において、受け付け部11は、X線透視装置の操作者から、拡大対象領域Dの大きさ、即ち拡大率Aの選択を受け付ける。拡大率Aは複数設けられ、例えば、操作者は1.2倍、1.5倍、1.7倍、2倍等の中から選択する。

ステップS302において、X線透視装置の制御部10は、選択された拡大率Aに応じて、拡大対象領域Dの大きさを決定する。拡大対象領域Dの、拡大後の画像の大きさは、画像表示領域IRとなる。よって画像表示領域IRの実際の縦方向の長さをH、横方向の長さをWとすると、拡大前の拡大対象領域Dは、縦方向の長さH/A、横方向の長さW/Aの大きさで表される。

ステップS303では、制御部10は、関心領域の大きさを調整する。すなわち図10に示すように事前に設定された半径r1の関心領域を、図11に示すように、半径r2＝r1/Aで表される関心領域に調整する。

そしてステップS304で、制御部10は、新たに設定した半径r2の関心領域が、拡大対象領域Dより外に存在するかどうかを確認する。

ステップS304において、制御部10は、拡大対象領域Dより外に関心領域が存在する場合、ステップS305で、r2を更に縮小してr2’としステップS306で拡大対象領域Dを画像表示領域IRに拡大する。この場合、図12に示す関心領域の半径は、r1よりも小さい値になる。

拡大対象領域Dより外に関心領域が存在しない場合は、制御部10は、ステップS306で拡大対象領域Dを図12で示すように画像表示領域IRに拡大する。
＜第四実施形態＞
第四の実施形態は、第二と第三の実施形態を組み合わせた実施形態である。

図14には、図9のX線透視装置において、画像表示装置8に表示されるモード選択用画面を示す。このモード選択用画面は、例えば表題を「カテ先端モード」とした操作画面である。

X線透視装置は、操作者の指示を受け付ける受け付け部11をさらに有し、調整部14は、電力の調整を行うモードか否かを操作者に選択させるモード選択用画面を画面表示装置8に表示させる。調整部14は、受け付け部11を介して操作者の選択を受け付け、受け付けた選択が、X線管1への電力の調整を行うモードである場合、電力の調整を行う。

操作者は、図14のモード選択用画面において、上位の選択として、「モード固定」、「速度対応」、「拡大対応」の3つの選択肢から一つを選択する。いずれの選択肢が選択されたかは、各選択肢の左横にある丸形状の表示灯が点灯させることで示される。

「モード固定」は従来のモードであり、X線透視装置は、X線管1の管電流の調整を、画像表示装置8の画像の「全体」と、その画像の「中心」と、関心領域の「ROI」のいずれかの輝度を対象として行う。操作者は、輝度を調整する対象を「全体」、「中心」「ROI」の中から選択する。輝度を調整する対象として、「ROI」を選択したときは、中心位置や縦サイズ、横サイズを操作者が入力する。

「速度対応」が選択された場合は、第二実施形態で示したように、ガイドワイヤの先端の速度が事前に設定された所定の値の範囲内にあるときに、ガイドワイヤの先端周囲の輝度を事前に設定した値にするように、X線管1の管電流値が調整される。

「拡大対応」が選択された場合は、第三実施形態で示したように、ガイドワイヤ周りを拡大する際に、関心領域の大きさを、拡大率に合わせて小さくして、X線管1の管電流値を調整する。

図14に示すように、上位の選択として3つの選択肢から操作者が選択するように画面を構成したが、本発明の第一実施形態の構成、すなわちガイドワイヤの先端に設けた関心領域内の輝度に基づいて、X線管1の電流が調整されるものを選択肢に含めることも可能である。

1 X線管、2 電力供給部、3 X線制御装置、4 天板、5 X線検出器、6 検出器画像制御装置、7 画像処理部、8 画像表示装置、9 画像記録装置、10 制御部、11 受け付け部、12 検出部、13 輝度算出部、14 調整部、15 移動速度検出部、20 システム制御部、D 拡大対象領域、G1 ガイドワイヤ、IR 画像表示領域、M1 マーカ、M2 マーカ、S1 ガイドワイヤ先端

Claims (11)

1. 被検体にX線を照射するX線管と、前記X線管に電力を供給する電力供給部と、前記被検体を透過後のX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器から得られた出力信号から画像を時系列に生成する画像処理部と、制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記画像から前記被検体の体内に挿入されたカテーテルのガイドワイヤの先端部を検出する検出部と、
   前記画像の前記ガイドワイヤの先端部の周囲に関心領域を設定し、前記画像の前記関心領域内の輝度を求める輝度算出部と、
   前記輝度算出部が求めた前記輝度が、予め定めた範囲から外れている場合、前記電力供給部が前記X線管に供給する電力を調整する調整部とを有することを特徴とするX線透視装置。
2. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   前記制御部は、前記画像から前記ガイドワイヤの先端部の移動速度を検出する移動速度検出部をさらに有し、前記調整部は、前記移動速度が所定の値以上である場合、前記ガイドワイヤの先端部の周囲に前記関心領域を設定しないことを特徴とするX線透視装置。
3. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   前記輝度算出部は、前記画像内の前記ガイドワイヤの像の画素の輝度を除外して、前記関心領域内の輝度を算出することを特徴とするX線透視装置。
4. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   操作者から前記画像の拡大表示の指示を受け付ける受け付け部をさらに有し、
   前記画像処理部は、前記受け付け部が前記拡大表示の指示を受け付けた場合、拡大画像を生成し、
   前記輝度算出部は、前記関心領域の全体が前記拡大画像内に含まれるように前記関心領域のサイズを調整することを特徴とするX線透視装置。
5. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   前記調整部は、前記電力供給部が前記X線管に供給する管電流を調整することを特徴とするX線透視装置。
6. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   前記輝度算出部は、前記関心領域内の輝度として、前記関心領域内の画素の輝度の平均値を求めることを特徴とするX線透視装置。
7. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   前記輝度算出部は、前記関心領域内の輝度として、前記関心領域内の画素の輝度の分布の最多値を求めることを特徴とするX線透視装置。
8. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   前記輝度算出部は、前記関心領域内の輝度として、前記関心領域内の画素の輝度分布のコントラストを求めることを特徴とするX線透視装置。
9. 請求項1に記載のX線透視装置において、
   操作者の指示を受け付ける受け付け部をさらに有し、
   前記調整部は、前記電力の調整を行うモードか否かを操作者に選択させる画面を表示装置に表示させ、前記受け付け部を介して前記操作者の選択を受け付け、受け付けた選択が前記電力の調整を行うモードである場合、前記電力の調整を行うことを特徴とするX線透視装置。
10. 請求項1に記載のX線透視装置において、
    前記X線管と前記X線検出器とを支持するC型フレームをさらに有することを特徴とするX線透視装置。
11. 被検体にX線を照射するステップと、
    前記被検体を透過後のX線を検出するステップと、
    前記検出したX線を用いて画像を時系列に生成するステップと、
    前記画像から前記被検体の体内に挿入されたカテーテルのガイドワイヤの先端部を検出するステップと、
    前記画像の前記ガイドワイヤの先端部の周囲に関心領域を設定するステップと、
    前記設定した関心領域内の輝度を求めるステップと、
    前記求めた輝度が予め定めた範囲から外れている場合、前記被検体に照射するX線の条件を調整するステップと、
    を有することを特徴とするX線照射条件設定方法。

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