JPWO2019069360A1 - 放射線撮影装置 - Google Patents
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Abstract
この放射線撮影装置(100)は、造影剤の像(Ba)が取り除かれた除去後投影像(70a)の少なくとも一部と、透視画像(20)の少なくとも一部とが最も類似する投影像(70)を対応付ける制御部(5)を備える。
Description
本発明は、放射線撮影装置に関する。
従来、被検体を透過した放射線を検出して放射線画像を生成可能な放射線撮影装置が知られている。このような放射線撮影装置は、たとえば、特開2014−171790号公報に開示されている。
特開2014−171790号公報には、放射線源および検出手段を備えた撮影部と、撮影部を支持するアームと、撮影部により被検体を連写して得られた一連の2次元の放射線画像を撮影順に繋ぎ合わせて2次元の動画を生成する動画生成手段と、アームにより撮影部を回転させながら撮影することにより取得した一連の放射線画像を基に被検体の3次元イメージを取得する3次元イメージ取得手段と、を備える放射線撮影装置が開示されている。
この特開2014−171790号公報の放射線撮影装置は、2次元の動画の撮影前に、外部のCT撮影装置で撮影された任意の一時点における被検体の立体像を予め取得して、その立体像と、撮影部により取得した3次元イメージとの位置ズレを求めるように構成されている。そして、特開2014−171790号公報の放射線撮影装置は、2次元の動画の撮影時において、位置ズレを補正した立体像を2次元平面に投影させた投影像を生成し、生成した投影像を動画に重畳させて表示するように構成されている。ここで、動画の撮影に先立ち予め取得されている被検体の立体像には、被検体に造影剤を投与して撮影することにより被検体の造影剤の像が含まれている。
しかしながら、特開2014−171790号公報のような放射線撮影装置では、予め取得される被検体の立体像から生成される投影像が任意の一時点における静止画像のみとなる。このため、特開2014−171790号公報のような放射線撮影装置を、患者をX線透視しながら、経皮的冠動脈インターベーション(PCI)のような患者の心拍などに起因して血管が周期的に動く場合の撮影に用いると、重畳される投影像における造影剤の像が実際の血管位置とズレる場合が生じ得るという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、周期的に動く血管を撮影する場合にも、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像とのズレを抑制することが可能な放射線撮影装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における放射線撮影装置は、被検体において関心部位を含むように被検体に放射線を照射する照射部と、被検体を透過した放射線を検出する検出部と、検出部における検出結果に基づいて、関心部位を含む透視画像を生成する画像生成部と、透視画像を表示する表示部と、関心部位の少なくとも一部に造影剤を投与した状態で複数時点において収集された立体像のそれぞれから2次元の投影像を生成する投影像生成部と、生成された各投影像のいずれかと、透視画像とを対応付ける制御部と、透視画像と、透視画像に対応付けられた投影像とを重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部と、重畳画像を表示する表示部とを備え、制御部は、造影剤の像が取り除かれた除去後投影像の少なくとも一部と、透視画像の少なくとも一部とが最も類似する投影像を対応付ける。
この発明の一の局面による放射線撮影装置では、上記のように、制御部は、造影剤の像が取り除かれた除去後投影像の少なくとも一部と、透視画像の少なくとも一部とが最も類似する投影像を対応付ける。これにより、生成された投影像の少なくとも一部が透視画像の少なくとも一部に最も類似した投影像を透視画像に重畳表示させることができる。その結果、たとえば、関心部位に周期的に動く血管が含まれる場合にも、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像とのズレを抑制することができる。したがって、透視画像を繋ぎ合わせた動画においても、実際の血管位置とのズレを抑制した状態で造影剤の像を重畳表示させることができる。また、透視画像と投影像とを対応付ける際に、造影剤の像が取り除かれた除去後投影像を用いることによって、透視画像と投影像との対応付けに用いられない造影剤の像を除外することができる。これにより、投影像に写り込んだ上記対応付けに用いられる造影剤の像以外の特徴点を容易に特定することができる。その結果、透視画像と投影像との対応付けを容易に行うことができる。
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、投影像生成部は、複数時点において外部から収集された被検体の立体像のそれぞれから2次元の投影像を生成する。このように構成すれば、被検体の立体像を、放射線撮影装置とは別の、被検体の立体像を連写して複数時点における立体像を取得するのに適した装置を用いて収集することができる。その結果、X線透視するための構成とは異なる被検体の立体像を連写する構成を、放射線撮影装置に設ける必要がなくなる。
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、投影像生成部は、少なくとも立体像における被検体の方向を透視画像が生成される被検体の方向と略一致するように立体像から2次元の投影像を生成する。このように構成すれば、収集された立体像における被検体の方向が、透視画像を生成するための現在の被検体の方向と一致していない場合でも、現在の被検体の方向と一致するように被検体の方向を調整した立体像から投影した投影像を、透視画像と対応付けることができる。その結果、透視画像と投影像とをより正確に対応付けることができる。
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、関心部位は、心臓の拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位を含む。ここで、心臓の拍動または呼吸器の拍動は、血管に周期的な動きを生じさせる。このため、関心部位に心臓の拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位が含まれる場合、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像とのズレが生じ易い。したがって、関心部位を含む透視画像を生成して、投影像の少なくとも一部が透視画像の少なくとも一部に最も類似した投影像を透視画像に重畳表示させる本発明を、上記のように、心臓の拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位を含むように被検体を撮影する放射線撮影装置に適用することは特に効果的である。
上記関心部位が周期的に動く部位を含む構成において、好ましくは、立体像は、周期的に動く部位の周期的な運動を少なくとも1周期分含むように収集される。このように構成すれば、関心部位における周期的に動く部位に関して、透視画像と類似する投影像が存在しない場合が生じるのを抑制することができる。その結果、生成された投影像のうち周期的に動く部位が透視画像に最も類似した投影像を確実に透視画像に重畳表示させることができる。
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、立体像は、CT撮影により取得される。このように構成すれば、被検体の立体像を連写することに適したCT撮影により、被検体の複数時点における立体像を容易に取得することができる。
本発明によれば、上記のように、周期的に動く血管を撮影する場合にも、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像とのズレを抑制することが可能な放射線撮影装置を提供することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する
(X線透視撮影装置の構成)
図1〜図10を参照して、本発明の一実施形態によるX線透視撮影装置100の構成について説明する。X線透視撮影装置100は、患者をX線透視しながら経皮的冠動脈インターベーションを行うための装置である。また、X線透視撮影装置100は、X線透視した画像に予めCT撮影装置(図示せず)により取得した画像を重畳表示させることが可能な装置である。なお、X線透視撮影装置100は、特許請求の範囲の「放射線撮影装置」の一例である。
図1〜図10を参照して、本発明の一実施形態によるX線透視撮影装置100の構成について説明する。X線透視撮影装置100は、患者をX線透視しながら経皮的冠動脈インターベーションを行うための装置である。また、X線透視撮影装置100は、X線透視した画像に予めCT撮影装置(図示せず)により取得した画像を重畳表示させることが可能な装置である。なお、X線透視撮影装置100は、特許請求の範囲の「放射線撮影装置」の一例である。
図1に示すように、本実施形態によるX線透視撮影装置100は、被検体Pを載置するための天板1と、被検体PをX線透視またはX線撮影するための撮影部2と、を備えている。
天板1は、平面視において、長方形の平板状に形成されている。被検体Pは、被検体Pの頭足方向が長方形の長辺に沿う方向(天板1の長手方向)、かつ、被検体Pの左右方向が長方形の短辺に沿う方向(天板1の短手方向)となるように、天板1上に載置される。なお、本明細書において、天板1の長手方向をX軸方向とし、天板1の短手方向をY軸方向とし、X軸方向およびY軸方向と直交する方向をZ軸方向とする。
撮影部2は、X線源を有し、天板1の一方側に配置されたX線管装置2aと、天板1の他方側に配置されたX線受像器2bと、X線管装置2aおよびX線受像器2bを支持するC字形状のアーム部2cとを有する。なお、X線管装置2aおよびX線受像器2bは、それぞれ、特許請求の範囲の「照射部」および「検出部」の一例である。
X線管装置2aは、X線源を有しており、図示しないX線管駆動部によって電圧が印加されることにより、X線を照射することが可能である。X線受像器2bは、FPD(フラットパネルディテクタ)を含み、X線を検出することができるように構成されている。これにより、X線透視撮影装置100は、天板1に被検体Pを載置した状態で、X線管装置2aにより関心部位を含むように被検体PにX線を照射して、被検体Pを透過したX線をX線受像器2bで検出することによって、被検体PをX線透視またはX線撮影することが可能である。なお、関心部位は、たとえば、被検体Pの心臓の拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的な動く部位などを含む。
アーム部2cは、被検体Pが載置される天板1の近傍を回転軸として、図示しない撮影部駆動機構により、ZY平面内を回動移動することが可能に構成されている。これにより、天板1に載置された被検体Pに対してX線管装置2aおよびX線受像器2bを、YZ平面内の任意の位置からX線透視またはX線撮影することが可能である。
図2に示すように、X線透視撮影装置100は、X線受像器2bで検出されたX線(放射線)に基づいて画像を生成する画像生成部3と、画像生成部3において生成された画像を表示する表示部4と、X線透視した画像に予めCT撮影装置により取得した画像を重畳表示させるための制御を行う制御部5と、をさらに備えている。
画像生成部3は、X線受像器2bから送られた検出信号に基づいて、被検体Pの内部構造を関心部位を含むようにX線透視した2次元の透視画像20(図3参照)を生成することが可能に構成されている。また、画像生成部3は、被検体Pを連写して生成された一連の透視画像20(21、22、23、…)を撮影順に繋ぎ合わせて動画30(図3参照)を生成することが可能に構成されている。また、撮影部2をYZ平面に回動移動させながら被検体PをX線透視することにより、被検体Pの内部構造を表した3次元イメージ40(図3参照)を生成することが可能に構成されている。なお、透視画像20および3次元イメージ40においては、被検体Pの心臓Hが写り込むようにX線透視された例を示している。
表示部4は、たとえば、液晶ディスプレイとして構成されている。そして、表示部4は、画像生成部3により生成された透視画像20、動画30および3次元イメージ40を表示できるように構成されている。
制御部5は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などを含んで構成されたコンピュータである。
制御部5は、CT撮影データ取得部11と、立体像調整部12と、特定部位除去部13と、投影像生成部14と、位相対応付け部15と、画像重畳部16と、を備える。なお、画像重畳部16は、特許請求の範囲の「重畳画像生成部」の一例である。
CT撮影データ取得部11は、X線透視撮影装置100とは別の(すなわち外部の)CT撮影に適したCT撮影装置から被検体Pの立体像50(図4参照)のデータを取得するように構成されている。ここで、CT撮影装置は、被検体Pを連続的に断層撮影することが可能な装置である。これにより、CT撮影データ取得部11は、図4に示すように、連続的に撮影された複数時点における立体像50(51、52、53、…)を取得(収集)することが可能である。また、CT撮影装置においては、被検体Pに造影剤を投与した状態でCT撮影が行われている。これにより、CT撮影データ取得部11は、図4に示すように、鮮明な造影剤の像Bが含まれる立体像50を取得(収集)することが可能である。ここで、立体像50は、被検体Pの内部構造を3次元のボクセルデータとして表したものである。
立体像調整部12は、3次元イメージ40に基づいて、CT撮影データ取得部11が取得した被検体Pの立体像50の方向および位置を調整することが可能に構成されている。CT撮影装置はX線透視撮影装置100とは別の装置であるため、CT撮影装置において撮影した被検体Pの姿勢と、X線透視撮影装置100において撮影される被検体Pの姿勢とは、通常一致しないと考えられる。たとえば、図5(a)に示すように、立体像50と、3次元イメージ40とでは、それぞれに写り込んだ被検体Pの心臓Hが異なる向きおよび位置となっている。
そこで、立体像調整部12は、図5(b)に示すように、3次元イメージ40に基づいて、立体像50における被検体Pの心臓Hの向く方向および位置を、心臓Hの周囲にある周期的な動きの少ない部位を基準に調整した調整立体像50aを生成するように構成されている。たとえば、立体像調整部12は、立体像50に写り込んだ被検体Pの心臓Hの周囲にある図示しない肋骨や脊椎を基準として、どの程度回転または平行移動させると、3次元イメージ40に写り込んだ被検体Pの心臓Hの周囲にある肋骨や脊椎の向く方向および位置に一致するかの調整値を、心臓Hの周囲にある肋骨や脊椎における複数の特徴点に基づいて算出する。そして、立体像調整部12は、図5(b)に示すように、算出された上記調整値に基づいて連続的に撮影されたそれぞれの立体像50のデータを調整した一連の調整立体像50aを生成する。
特定部位除去部13は、CT撮影装置から取得した立体像50から、CT値(X線の吸収係数を数値化した値)に基づいて、特定のボクセルのデータだけを除去することが可能に構成されている。これにより、特定部位除去部13は、図6に示すように、立体像50のデータに基づく一連の調整立体像50aから造影剤の像Bを除去した一連の除去後立体像50bを生成することが可能である。
投影像生成部14は、立体像50を2次元に投影することが可能に構成されている。すなわち、投影像生成部14は、複数時点において収集された立体像50のそれぞれから2次元の投影像70を生成することが可能である。これにより、投影像生成部14は、図6に示すように、造影剤の像Bが写り込んだ調整立体像50aを2次元に投影することにより、造影剤の像Baが写り込んだ投影像70を生成することができる。また、除去後立体像50bから造影剤の像Bが写り込んでいない一連の除去後投影像70aを生成することもできる。ここで、投影像70(除去後投影像70a)は、被検体Pの内部構造を3次元のボクセルデータとして表した立体像50(除去後立体像50b)を2次元のピクセルデータに変換したものである。また、投影像70には、立体像50において3次元に写り込んでいた造影剤の像Bが、2次元の造影剤の像Baとして写り込んでいる。
また、投影像生成部14は、図7に示すように、調整立体像50aから除去した造影剤の像Bを2次元に投影することにより、造影剤の像Ba以外の部分が除去された重畳用投影像70bを生成することも可能である。ここで、重畳用投影像70bは、透視画像20と重畳させるために用いられるものである。透視画像20に重畳させる投影像は、投影像70および重畳用投影像70bのいずれでも構わないが、造影剤の像Baのみが写り込んでいる重畳用投影像70bの方が、造影剤の像Ba以外の部分も写り込んだ投影像70よりも好ましい。また、投影像生成部14は、透視画像20に重畳させるために、投影像70または重畳用投影像70bのいずれかだけを生成すればよい。
位相対応付け部15は、心拍に起因して周期的に動く部位(関心部位)における位相に関して、透視画像20と一連の投影像70のいずれかとを対応付けることが可能に構成されている。この位相の対応付けには、図8〜図10に示すように、透視画像20および一連の除去後投影像70aに写り込んだ3つの特徴点a、b、cを用いる。ここで、特徴点a、b、cは、被検体Pの何らかの構造に由来した粒状の影である。すなわち、位相対応付け部15は、連続的に生成された立体像50(51、52、53、…)に基づいて生成された除去後投影像70a(71a、72a、73a、…)において、心拍に起因して周期的に動く特徴点a(a1、a2、a3、…)、b(b1、b2、b3、…)、c(c1、c2、c3、…)を特定する。同様に、位相対応付け部15は、透視画像20における特徴点a、b、cを特定する。そして、位相対応付け部15は、一連の除去後投影像70aの中から、透視画像20における特徴点a、b、cが最も類似する特徴点を有する除去後投影像70aを算出する。その後、位相対応付け部15は、算出された除去後投影像70aに対応した投影像70を透視画像20に対応付ける。
また、位相対応付け部15は、心拍に起因して周期的に動く部位(関心部位)が、周期的な動きと同時に生じる呼吸に起因した透視画像20または除去後投影像70aにおける関心部位の移動を考慮するように構成されている。すなわち、位相対応付け部15は、上記の位相の対応付けには、単に特定した特徴点a、b、cの位置が類似するかどうかだけでなく、特徴点a、b、cの重心G(G1、G2、G3、…)とそれぞれの特徴点a、b、cとの相対位置を用いることにより、呼吸によって生じる関心部位の移動に影響されずに透視画像20と除去後投影像70aとを対応付けすることが可能に構成されている。
具体的には、図8に示すように、位相対応付け部15は、一連の除去後投影像70a(71a、72a、73a、…)における特徴点a(a1、a2、a3、…)、b(b1、b2、b3、…)、c(c1、c2、c3、…)をバッチ画像を用いて特定する。
具体的には、位相対応付け部15は、各々の特徴点a、b、cの周囲の(特徴点を中心とした任意の大きさを有する正方形の)パッチ画像を用いて、透視画像20における各々の特徴点a、b、cの周囲のパッチ画像と、除去後投影像70aにおける各々の特徴点a、b、cの周囲のパッチ画像とが対応しているか否かのマッチングを行う。このマッチングは、たとえば、正規化相互相関などの方法を用いて行われる。そして、マッチングした透視画像20における特徴点a、b、cが、除去後投影像70aにおける特徴点a、b、cのいずれに対応しているかが特定される。
位相対応付け部15は、特定されたそれぞれの除去後投影像70aにおける特徴点a、b、cの重心G(G1、G2、G3、…)を算出する。そして、図9に示すように、位相対応付け部15は、一連の除去後投影像70aにおける重心Gを基準としたそれぞれの特徴点a、b、cの位置を示すベクトル群を算出する。
ここで、透視画像20における特徴点a、b、cおよび特徴点a、b、cの重心Gに基づいて、透視画像20における重心Gを基準とした特徴点a、b、cの位置を示すベクトル群も算出しておく。そして、一連の除去後投影像70a(71a、72a、73a、…)の中から、透視画像20における特徴点a、b、cから算出されたベクトル群と最も類似するベクトル群を有する除去後投影像70aを算出する。そして、算出された除去後投影像70aに対応した投影像70を位相が対応付けられた投影像として透視画像20に対応付ける。なお、図9では、透視画像20における特徴点a、b、cから算出されたベクトル群は、除去後投影像72aにおける特徴点a2、b2、c2から算出されたベクトル群と最も類似しており、透視画像20が除去後投影像72aに対応した投影像72と対応付けられる例を示している。
なお、本実施形態のX線透視撮影装置100では、上記したように、透視画像20と一連の投影像70のいずれかとを対応付ける際に、造影剤の像Baが含まれない一連の除去後投影像70aを用いるように構成されている。すなわち、制御部5は、造影剤の像Baが取り除かれた除去後投影像70aの少なくとも一部と、透視画像20の少なくとも一部とが最も類似する投影像70を対応付けるように構成されている。これにより、造影剤の像Baは位相の対応付けに用いられないので、造影剤の像Baが写り込むことにより位相の対応付けに用いられる特徴点a、b、cが特定されにくくなることを抑制している。
また、本実施形態のX線透視撮影装置100では、一連の投影像70(71、72、73、…)は、周期的に動く部位(関心部位)が、1周期分よりも多くなるように構成されている。すなわち、CT撮影データ取得部11は、関心部位の周期的な運動が1周期分よりも多くなるように、投影像70を生成するための立体像50を取得(収集)するように構成されている。
画像重畳部16は、透視画像20に対応付けられた投影像70を、透視画像20に重畳させることが可能に構成されている。すなわち、画像重畳部16は、図10に示すように、重畳用投影像70b(投影像70)を透視画像20に重畳させることが可能である。なお、図10では、透視画像20に対応付けられた投影像72に対応する重畳用投影像72bを透視画像20に重畳させて、重畳画像20aを生成している。
制御部5は、画像生成部3を制御して、画像重畳部16において生成した重畳画像20aを表示部4に表示させるように構成されている。これにより、本実施形態のX線透視撮影装置100では、生成された投影像70の少なくとも一部が透視画像20の少なくとも一部に最も類似した投影像70(重畳用投影像70b)を透視画像20に重畳表示させることができる。したがって、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像Baとのズレを抑制することができる。
制御部5は、一連の透視画像20(21、22、23、…)に対して順次、周期的に動く部位(関心部位)の位相に関して一連の投影像70のいずれかと対応付ける。制御部5は、位相の対応付けに対して順次、透視画像20に投影像70(重畳用投影像70b)を重畳させて重畳画像20aを生成する。そして、制御部5は、重畳画像20aの生成に対して順次、画像生成部3を制御して、重畳画像20aを表示部4に表示させる。これにより、本実施形態のX線透視撮影装置100では、透視画像20を繋ぎ合わせた動画30においても、実際の血管位置とのズレを抑制した状態で造影剤の像Baを重畳表示させることができる。
(透視画像と投影像との位相の対応付けおよび重畳表示のフロー)
次に、図11を参照して、投影像70と透視画像20とを位相合わせして重畳表示させるための制御部5による制御フローについて説明する。
次に、図11を参照して、投影像70と透視画像20とを位相合わせして重畳表示させるための制御部5による制御フローについて説明する。
まず、ステップS101において、制御部5(CT撮影データ取得部11)は、複数時点における立体像50を含むCT撮影データをX線透視撮影装置100の外部から取得する。
次に、ステップS102において、制御部5は、撮影部駆動機構を制御して撮影部2をYZ平面内に回動移動させながらX線透視することより3次元イメージ40を生成する。
次に、ステップS103において、制御部5(立体像調整部12)は、立体像50に写り込んだ被検体Pと3次元イメージ40に写り込んだ被検体Pとが向く方向および位置が一致するように、3次元イメージ40に基づいて一連の立体像50の位置および方向を調整した一連の調整立体像50aを生成する。
次に、ステップS104において、制御部5(特定部位除去部13)は、一連の調整立体像50aから造影剤の像Bを除去した一連の除去後立体像50bを生成する。
次に、ステップS105において、制御部5(投影像生成部14)は、一連の除去後立体像50bを2次元に投影した(造影剤の像Bが除去された)除去後投影像70aを生成する。また、制御部5(投影像生成部14)は、調整立体像50aを2次元に投影した(造影剤の像Bが除去されていない)投影像70、または、除去後立体像50bを生成する際に除去した造影剤の像Bを2次元に投影した(造影剤の像Ba以外の部分が除去された)重畳用投影像70bの少なくともいずれかを生成する。
その後、ステップS106において、制御部5は、ユーザからの指示や撮影部2の動作に基づいてX線透視が開始されたか否かを判断する。なお、ステップS105までの処理は、リアルタイムで行ってもよいものの、ステップS105の制御負担を軽減するため、ステップS106に先立って、ステップS105までの処理が完了しているのが好ましい。
ステップS106において、X線透視が開始されたと判断した場合、ステップS107において、制御部5は、画像生成部3を制御して透視画像20を生成する。
次に、ステップS108において、制御部5(位相対応付け部15)は、周期的に動く部位に基づいて、一連の除去後投影像70aの中から、透視画像20の位相と最も類似する位相を有する除去後投影像70aを算出する。そして、制御部5(位相対応付け部15)は、算出された除去後投影像70aに対応する投影像70(重畳用投影像70b)を透視画像20に対応付ける。
次に、ステップS109において、制御部5は、位相を対応付けた投影像70(重畳用投影像70b)を透視画像20に重畳させた重畳画像20aを生成する。
次に、ステップS110において、制御部5は、画像生成部3を制御して、投影像70(重畳用投影像70b)を重畳させた重畳画像20aを表示部4に表示させる。
その後、ステップS111において、制御部5は、ユーザからの指示や撮影部2の動作に基づいてX線透視が終了したか否かを判断する。ステップS111において、X線透視が終了されたと判断されない場合は、ステップS107に戻り処理を繰り返す。また、ステップS111において、X線透視が終了されたと判断した場合は、透視画像20と投影像70との位相の対応付けおよび重畳表示の処理を終了する。
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、制御部5は、造影剤の像Baが取り除かれた除去後投影像70aの少なくとも一部と、透視画像20の少なくとも一部とが最も類似する投影像70を対応付ける。これにより、生成された投影像70の少なくとも一部が透視画像20の少なくとも一部に最も類似した重畳用投影像70b(投影像70)を透視画像20に重畳表示させることができる。その結果、関心部位に周期的に動く血管が含まれる場合にも、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像Baとのズレを抑制することができる。したがって、透視画像20を繋ぎ合わせた動画30においても、実際の血管位置とのズレを抑制した状態で造影剤の像Baを重畳表示させることができる。また、透視画像20と投影像70とを対応付ける際に、造影剤の像Baが取り除かれた除去後投影像70aを用いることによって、透視画像20と投影像70との対応付けに用いられない造影剤の像Baを除外することができる。これにより、投影像70に写り込んだ上記対応付けに用いられる造影剤の像Ba以外の特徴点a、b、cを容易に特定することができる。その結果、透視画像20と投影像70との対応付けを容易に行うことができる。
また、本実施形態では、上記のように、投影像生成部14は、複数時点において外部から収集された被検体Pの立体像50のそれぞれから2次元の投影像70を生成する。これにより、被検体Pの立体像50を、X線透視撮影装置100とは別の、被検体Pの立体像50を連写して複数時点の立体像50を取得するのに適した装置を用いて収集することができる。その結果、X線透視するための構成とは異なる被検体Pの立体像50を連写する構成を、X線透視撮影装置100に設ける必要がなくなる。
また、本実施形態では、上記のように、投影像生成部14は、立体像50における被検体Pの方向を透視画像20が生成される被検体Pの方向と略一致するように立体像50から2次元の投影像70を生成する。これにより、収集された立体像50における被検体Pの方向が、透視画像20を生成するための現在の被検体Pの方向と一致していない場合でも、現在の被検体Pの方向と一致するように被検体Pの方向を調整した立体像50から投影した投影像70を、透視画像20と対応付けることができる。その結果、透視画像20と投影像70とをより正確に対応付けることができる。
また、本実施形態では、上記のように、関心部位は、心臓Hの拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位を含む。ここで、心臓Hの拍動または呼吸器の拍動は、血管に周期的な動きを生じさせる。このため、関心部位に心臓Hの拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位が含まれる場合、実際の血管位置と重畳表示される造影剤の像Baとのズレが生じ易い。したがって、関心部位を含む透視画像20を生成して、投影像70の少なくとも一部が透視画像20の少なくとも一部に最も類似した投影像70を透視画像20に重畳表示させる本発明を、上記のように、心臓Hの拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位を含むように被検体Pを撮影するX線透視撮影装置100に適用することは特に効果的である。
また、本実施形態では、上記のように、立体像50は、周期的に動く部位の周期的な運動を少なくとも1周期分含むように収集される。これにより、関心部位における周期的に動く部位に関して、透視画像20と類似する投影像70が存在しない場合が生じるのを抑制することができる。その結果、生成された投影像70のうち周期的に動く部位が透視画像20に最も類似した投影像70を確実に透視画像20に重畳表示させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、立体像50は、CT撮影により取得される。これにより、被検体Pの立体像50を連写することに適したCT撮影により、被検体Pの複数時点における立体像50に関するを容易に取得することができる。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
上記実施形態では、立体像50をX線透視撮影装置100の外部(CT撮影装置)から取得(収集)する構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、X線透視撮影装置100自身に被検体Pの内部をCT撮影する機能を設けることにより、X線透視撮影装置100自身で立体像50を取得(収集)するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、立体像50をCT撮影装置から取得(収集)する構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、CT撮影装置に限らず、立体像50を取得(収集)可能であれば、たとえば、MRI(核磁気共鳴画像法)やPET(陽電子放出断層撮影法)などを用いてもよい。
また、上記実施形態では、造影剤の像Baが取り除かれた除去後投影像70aを用いて投影像70と透視画像20とを対応付ける構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、透視画像20に造影剤の像Baが取り除かれていない投影像70を直接対応付ける構成としてもよい。この場合、造影剤の像Baを取り除いた除去後投影像70aを生成する必要がなくなるので、透視画像20に投影像70を重畳表示させるための制御部5における処理を簡略化することができる。
また、上記実施形態では、立体像調整部12は、立体像50における被検体Pの心臓Hの向く方向および位置を心臓Hの周囲にある周期的な動きの少ない部位を基準に調整した調整立体像50aを生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、立体像調整部12は、立体像50における被検体Pの心臓Hの向く方向だけを調整して調整立体像50aを生成するようにしてもよい。この場合、位相対応付け部15が、透視画像20と投影像70とを対応付ける際に、特徴点a、b、cの重心Gとそれぞれの特徴点a、b、cとの相対位置を用いることにより、立体像50における被検体Pと透視画像20における被検体Pとの位置ズレに起因する投影像70における被検体Pと透視画像20における被検体Pの位置ズレを解消するようにすればよい。
また、上記実施形態では、透視画像20と投影像70との対応付けに3つの特徴点a、b、cを用いる構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、特徴点の数は、2つでもよいし、4つ以上でもよい。
また、上記実施形態では、撮影部2をYZ平面に回動移動させながら被検体PをX線透視することにより3次元イメージ40を生成する構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、3次元イメージ40を生成するために、撮影部2をXZ平面内に回動移動させながら被検体PをX線透視するようにしてもよいし、天板1をYZ平面またはXZ平面に回動移動させながら被検体PをX線透視するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、立体像50の位置および方向を調整した調整立体像50aを生成した後、調整立体像50aから造影剤の像Bを除去した除去後立体像50bを生成し、除去後立体像50bから(造影剤の像Baが写り込んでいない)除去後投影像70aを生成する構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明では、調整立体像50aから造影剤の像Baが写り込んだ投影像70を生成し、投影像70から造影剤の像Baを除去した除去後投影像70aを生成する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部5の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部5の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
2a X線管装置(照射部)
2b X線受像器(検出部)
3 画像生成部
4 表示部
5 制御部
13 投影像生成部
16 画像重畳部(重畳画像生成部)
20(21、22、23) 透視画像
20a 重畳画像
50(51、52、53) 立体像
70(72) 投影像
70a(71a、72a、73a) 除去後投影像
100 X線透視撮影装置(放射線撮影装置)
B、Ba 造影剤の像
H 心臓
P 被検体
2b X線受像器(検出部)
3 画像生成部
4 表示部
5 制御部
13 投影像生成部
16 画像重畳部(重畳画像生成部)
20(21、22、23) 透視画像
20a 重畳画像
50(51、52、53) 立体像
70(72) 投影像
70a(71a、72a、73a) 除去後投影像
100 X線透視撮影装置(放射線撮影装置)
B、Ba 造影剤の像
H 心臓
P 被検体
Claims (6)
- 被検体において関心部位を含むように前記被検体に放射線を照射する照射部と、
前記被検体を透過した放射線を検出する検出部と、
前記検出部における検出結果に基づいて、前記関心部位を含む透視画像を生成する画像生成部と、
前記透視画像を表示する表示部と、
前記関心部位の少なくとも一部に造影剤を投与した状態で、複数時点において収集された立体像のそれぞれから2次元の投影像を生成する投影像生成部と、
当該生成された各投影像のいずれかと、前記透視画像とを対応付ける制御部と、
前記透視画像と、当該透視画像に対応付けられた前記投影像とを重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部と、
前記重畳画像を表示する表示部とを備え、
前記制御部は、前記造影剤の像が取り除かれた除去後投影像の少なくとも一部と、前記透視画像の少なくとも一部とが最も類似する前記投影像を、前記透視画像に対応付ける、放射線撮影装置。 - 前記投影像生成部は、前記複数時点において外部から収集された前記被検体の立体像のそれぞれから前記2次元の投影像を生成する、請求項1に記載の放射線撮影装置。
- 前記投影像生成部は、少なくとも前記立体像における前記被検体の方向を前記透視画像が生成される前記被検体の方向と略一致するように前記立体像から前記2次元の投影像を生成する、請求項1または2に記載の放射線撮影装置。
- 前記関心部位は、心臓の拍動または呼吸器の拍動に起因して周期的に動く部位を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記立体像は、前記周期的に動く部位の周期的な運動を少なくとも1周期分含むように収集される、請求項4に記載の放射線撮影装置。
- 前記立体像は、CT撮影により取得される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
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