WO2014080947A1 - Ｘ線診断装置、医用画像処理装置、画像処理装置、ｘ線診断装置制御プログラム、医用画像処理プログラム、及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

　複数種類の分解能に関して、バランスのとれた良好な画像を、操作者に認識させること。　本実施形態に係るＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、Ｘ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成し、原画像のデータに基づいて、第１画像のデータと第２画像のデータとを生成する画像データ生成／処理部と、第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示する表示部とを具備し、第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有することを特徴とする。

Description

Ｘ線診断装置、医用画像処理装置、画像処理装置、Ｘ線診断装置制御プログラム、医用画像処理プログラム、及び画像処理プログラム

　本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置、医用画像処理装置、画像処理装置、Ｘ線診断装置制御プログラム、医用画像処理プログラム、及び画像処理プログラムに関する。

　Ｘ線診断装置は、コンピューター技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に、カテーテル手技の発展に伴って進歩を遂げている循環器領域のＸ線診断装置は、心血管系をはじめ全身の動静脈を対象としており、通常、造影剤が投与された血管領域に対するＸ線透視撮影によって透視及び撮影画像データの生成と表示が行なわれる。

　腹部領域や循環器領域等の診断を目的としたＸ線診断装置は、Ｘ線発生部のＸ線管やＸ線検出部の平面検出器等によって構成される撮像系と、撮像系を保持する保持部と、被検体を載置する天板等を備え、上述の天板や保持部を所望の方向へ移動させることにより被検体に対し最適な方向からのＸ線透視撮影を可能にしている。

　ところで、従来のＸ線透視撮影では、投影データに基づいて生成された画像データを画像処理することによって画質の改善が行なわれており、例えば、空間分解能の改善を目的として画像データのエッジ成分を強調するためのフィルタリング処理、濃度分解能（コントラスト分解能）の改善を目的として画像データのノイズ成分を除去するためのフィルタリング処理、更には、画像データの画素値に対する非線形変換(ガンマカーブ補正)及び線形変換を組み合わせることにより輝度やコントラストを調整するための階調補正処理等の各種画像処理法の中から当該Ｘ線検査に好適な画像処理法の選択と選択された画像処理法における処理パラメータの設定がＸ線検査を担当する医療従事者（以下、操作者と呼ぶ。）によって行なわれてきた。

特許第４１７０７６７号公報

　上述した従来の方法によれば、投影データに基づいて生成された画像データに対し所定の画像処理を行なうことにより、例えば、空間分解能、濃度分解能、時間分解能の何れかを改善することが可能となる。

　しかしながら、これらの分解能は夫々トレードオフの関係にあり、例えば、画像データのエッジ成分を強調させて空間分解能を上限まで改善した場合には、ノイズ成分も同時に強調されるため濃度分解能は著しく劣化する。また、画像データのノイズ成分を低減させて濃度分解能を上限まで改善した場合には、ノイズ成分と共にエッジ成分も低減するため空間分解能は著しく劣化する。

　即ち、従来から行なわれてきた画像処理法によれば、空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能を同時に向上させることは困難である。そのため、操作者は、検査目的や検査対象に応じて画像処理法や処理パラメータを都度、調整する必要があった。しかしながら、操作者による上述の調整作業には、多くの時間が必要であるため、特に、Ｘ線透視において、その検査効率が大幅に低下するという問題点を有していた。

　本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数種類の分解能（空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能等）に関して、バランスのとれた良好な画像を、操作者に認識させることのできるＸ線診断装置、医用画像処理装置、画像処理装置、Ｘ線診断装置制御プログラム、医用画像処理プログラム、及び画像処理プログラムを提供することにある。

　上記課題を解決するために、本開示のＸ線診断装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成し、前記原画像のデータに基づいて、第１画像のデータと第２画像のデータとを生成する画像データ生成／処理部と、前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示する表示部とを具備し、前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有することを特徴とする。

図１は、本開示の第１の実施形態におけるＸ線診断装置の概略構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態のＸ線診断装置が備えるＸ線透視撮影部の具体的な構成を示すブロック図である。 図４は、第１の実施形態のＸ線検出部が備える平面検出器の具体的な構成を示す図である。 図５は、第１の実施形態のＸ線診断装置が備える移動機構部の具体的な構成を示す図である。 図６Ａは、第１の実施形態における立体視画像データを用いた裸眼立体視法を説明するための第１の図である。 図６Ｂは、第１の実施形態における立体視画像データを用いた裸眼立体視法を説明するための第２の図である。 図７は、第１の実施形態における立体視画像データの生成／表示手順を示すフローチャートである。 図８は、第１の実施形態の変形例を説明するための図である。 図９は、本開示の第２の実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。 図１０Ａは、第２の実施形態の表示用立体視画像データ生成部によって生成される表示用立体視画像データを説明するための第１の図である。 図１０Ｂは、第２の実施形態の表示用立体視画像データ生成部によって生成される表示用立体視画像データを説明するための第２の図である。 図１０Ｃは、第２の実施形態の表示用立体視画像データ生成部によって生成される表示用立体視画像データを説明するための第３の図である。 図１１は、第２の実施形態における表示用立体視画像データの生成／表示手順を示すフローチャートである。 図１２は、第３の実施形態に係る医用画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。 図１３Ａは、画像データ生成／処理部により生成される第１の立体視画像と第２の立体視画像とを説明するための第１の説明図である。 図１３Ｂは、画像データ生成／処理部により生成される第１の立体視画像と第２の立体視画像とを説明するための第２の説明図である。 図１３Ｃは、画像データ生成／処理部により生成される第１の立体視画像と第２の立体視画像とを説明するための第３の説明図である。

　以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、複数種類の分解能として、空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能について対象とする。空間分解能とは、例えば、画像の鮮鋭度、画像の解像度等を示す。濃度分解能とは、例えば、画像のコントラスト、ＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ）比等を示す。時間分解能とは、例えば、時系列の前の画像の後ろの画像への残像の残り度合、単位時間当たりの画像の枚数（フレームレート）等を示すものとする。

（実施形態１）　
　本実施形態におけるＸ線診断装置は、被検体に対するＸ線透視撮影によって得られた透視又は撮影画像データ（以下では、原画像データと呼ぶ。）に、第１の画像処理を施すことにより、第１の立体視画像のデータを生成する。また、原画像データに、第２の画像処理を施すことにより、第２立体視画像のデータを生成する。第１の立体視画像は、第２の立体視画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有する。複数の分解能とは、空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能を少なくとも含む。したがって、例えば、第１の立体視画像は、第２の立体視画像に比べて、高い空間分解能を有する。なお、第１の立体視画像は、第２の立体視画像に比べて高い空間分解能を有し、第２の立体視画像は、第１の立体視画像に比べて高い濃度分解能を有してもよい。そして、操作者は、裸眼方式の両眼立体視を適用して表示部に並列表示された第１の立体視画像と第２の立体視画像とを、それぞれ右眼と左眼とで観察する。

　尚、本実施形態は、原画像データの画像処理によって得られた２つの画像データに対し従来の裸眼方式による両眼立体視と同様の観察方法を適用することにより、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有する画像を操作者に認識させることを可能にするものである。したがって、本実施形態は、原画像データの立体視（３次元表示）を目的とするものではない。しかしながら、説明を容易にするために、原画像データの画像処理によって得られた２つの画像データを、それぞれ第１の立体視画像データと第２の立体視画像データと呼ぶ。

（装置の構成及び機能）　
　第１の実施形態におけるＸ線診断装置の構成と機能につき図１乃至図６を用いて説明する。尚、図１は、Ｘ線診断装置の概略を説明するための図であり、図２は、このＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。又、図３及び図５は、Ｘ線診断装置が備えるＸ線透視撮影部と移動機構部との具体的な構成を示すブロック図である。

　本実施形態のＸ線診断装置１００は、図１と図２とに示すように、被検体１５０に対するＸ線透視撮影によって投影データを生成するＸ線透視撮影部１と、Ｘ線透視撮影部１において生成された投影データに基づいて原画像データを生成し、更に、得られた原画像データに対して所定の画像処理を行なうことにより裸眼方式の両眼立体視に対応した複数の立体視画像データを生成する画像データ生成／処理部５と、上述の立体視画像データを表示する表示部８（表示部８ａ及び表示部８ｂ）と、被検体１５０を載置する天板９と、Ｘ線透視撮影部１が備える後述のＸ線発生部２やＸ線検出部３を保持する図示しない保持部と、天板９や上述の保持部、更には、Ｘ線発生部２が備える後述のＸ線絞り器２２を所望の位置へ移動させることにより被検体１５０に対するＸ線透視撮影の方向、位置及び範囲を設定する移動機構部１０を備え、更に、透視画像データの自動輝度調整（ＡＢＣ）を目的として画像データ生成部６によって生成された原画像データの所定領域における平均画素値を算出する画素値演算部１１と、被検体情報の入力、Ｘ線照射条件を含むＸ線透視撮影条件の設定、原画像データ生成条件の設定、画像処理法の選択及び画像処理条件（処理パラメータ）の設定、各種指示信号の入力等を行なう操作部１２（操作部１２ａ及び操作部１２ｂ）と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３とを備えている。

　尚、図１に示したＸ線診断装置１００は、Ｘ線透視撮影部１と共に検査室内に設置された近接操作用の操作部１２ａと、検査室の外部に設置された遠隔操作用の操作部１２ｂとを有する。操作部１２ａと操作部１２ｂとの近傍には、裸眼方式の両眼立体視に対応した立体視画像データを表示する表示部８ａと表示部８ｂとが配置される。しかしながら、操作部１２や表示部８は何れか一方のみであっても構わない。

　以下、Ｘ線診断装置１００が備える上記ユニットについて更に詳しく説明する。　
　図３に示したＸ線診断装置１００のＸ線透視撮影部１は、被検体１５０に対してＸ線を照射するＸ線発生部２と、被検体１５０を透過したＸ線を２次元的に検出すると共に、その検出結果に基づいて投影データを生成するＸ線検出部３と、上述のＸ線照射に必要な高電圧を発生してＸ線発生部２へ供給する高電圧発生部４と、を備えている。

　Ｘ線発生部２は、被検体１５０に対してＸ線を放射するＸ線管２１と、Ｘ線管２１から放射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器２２を備えている。Ｘ線管２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。一方、Ｘ線絞り器２２は、例えば、被検体１５０に対する被曝線量の低減を目的として用いられ、Ｘ線管２１から放射されたＸ線の被検体１５０における照射領域（透視撮影領域）を設定する絞り羽根と、吸収量が少ない生体組織を透過したＸ線を選択的に低減させてハレーションを防止する補償フィルタ（何れも図示せず）を備えている。

　一方、Ｘ線検出部３は、Ｘ線絞り器２２の絞り羽根によって形成された撮影領域を透過したＸ線を信号電荷に変換して蓄積する平面検出器３１と、この平面検出器３１に蓄積された信号電荷を読み出すためのゲートドライバ３２と、読み出された信号電荷に基づいて投影データを生成する投影データ生成部３３を備えている。尚、Ｘ線検出方式には、Ｘ線を直接信号電荷に変換する方式と光に変換した後信号電荷に変換する方式があり、本実施形態では前者を例に説明するが後者であってもよい。又、平面検出器３１の代わりにＸ線Ｉ．Ｉ．（イメージインテンシファイア）を用いた方式であっても構わない。

　Ｘ線検出部３の平面検出器３１は、図４に示すように微小な検出素子５１を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成されており、各々の検出素子５１はＸ線を感知し入射Ｘ線量に応じて信号電荷を生成する光電膜５２と、この光電膜５２に発生した信号電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサ５３と、電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された信号電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）５４を備えている。尚、図４では説明を簡単にするために、検出素子５１が列方向（図４の上下方向）及びライン方向（図４の左右方向）に２素子ずつ配列された平面検出器３１について説明しているが、実際のＸ線透視撮影に用いられる平面検出器３１は、多くの検出素子５１を列方向及びライン方向に配列することによって構成されている。

　一方、ゲートドライバ３２は、Ｘ線照射によって検出素子５１の光電膜５２で発生し電荷蓄積コンデンサ５３にて蓄積された信号電荷を読み出すために、ＴＦＴ５４に対して読み出し用の駆動パルスを供給する。

　図３へ戻って、投影データ生成部３３は、平面検出器３１から読み出された信号電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器３３１と、電荷・電圧変換器３３１の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３２と、平面検出器３１からライン単位でパラレルに読み出されデジタル変換された投影データのデータ要素を時系列信号に変換するパラレル・シリアル変換器３３３を備えている。この場合、電荷・電圧変換器３３１及びＡ／Ｄ変換器３３２は、平面検出器３１の信号出力線５９と等しいチャンネル数を有している。

　次に、Ｘ線透視撮影部１の高電圧発生部４は、Ｘ線発生部２が備えるＸ線管２１の陰極から発生した熱電子を加速するために陽極と陰極との間に高電圧を印加する高電圧発生器４２と、システム制御部１３から供給されるＸ線透視撮影条件のＸ線照射条件あるいは画素値演算部１１から供給される原画像データの平均画素値情報に基づいて高電圧発生器４２の印加電圧、印加時間、印加タイミング等を制御することにより、Ｘ線管２１の管電流、管電圧、Ｘ線照射時間、Ｘ線照射タイミング、照射繰り返し周期等を設定するＸ線制御部４１を備えている。

　図２へ戻って、画像データ生成／処理部５は、画像データ生成部６と立体視画像データ生成部７を備えている。画像データ生成部６は、図示しない投影データ記憶部を備え、Ｘ線透視撮影部１のＸ線検出部３が備える投影データ生成部３３から時系列的に供給される投影データのデータ要素を上述の投影データ記憶部に順次保存することによって、被検体１５０に関する２次元の原画像データを生成する。

　一方、立体視画像データ生成部７は、画像データ生成部６から供給される原画像データに対し第１の画像処理を行なって、被検体１５０に関する第１の立体視画像データを生成する画像データ処理部７１と、上述の原画像データに対し第１の画像処理と異なる第２の画像処理を行なって、被検体１５０に関する第２の画像データを生成する画像データ処理部７２を備えている。第１の画像処理と第２の画像処理とは、複数種類の分解能のうち、少なくとも１つに関して、それぞれ処理前の画像よりも高い分解能を有する画像を生成するための処理である。以下、説明を簡単にするため、複数種類の分解能のうち、空間分解能と濃度分解能とを例に説明する。

　画像データ処理部７１は、原画像データから、原画像に比べて、高い空間分解能を有する第１の立体視画像のデータを生成する。具体的には、画像データ処理部７１は、原画像データのエッジ成分を強調する機能を有し、図示しないフィルタ処理部と加減算処理部を備えている。そして、フィルタ処理部は、例えば、標準偏差が３ピクセルのガウシアンフィルタを有し、原画像データが有する高い空間周波数成分を除去することによって低い空間周波数成分を抽出する。

　そして、加減算処理部は、画像データ生成部６から直接供給される原画像データの画素値から上述のフィルタ処理部によって抽出された低い空間周波数成分を有する画素の値を減算する。そして、加減算処理部は、減算処理によって得られた高い空間周波数成分を有する画素の値と上述した原画像データの画素値とを重みづけ加算する。以上の処理により、加減算処理部は、そのエッジ成分がノイズ成分と共に強調された裸眼方式の両眼立体視に対応する第１の立体視画像データを生成する。

　なお、上述の重み付け加算処理における原画像データの重み付け係数α１と高い空間周波数成分を有した画素の重み付け係数α２との比（α２／α１）は、通常、２．０～２．５が好適である。しかしながら、本実施形態は、上述の値に特に限定されない。このようなフィルタ処理と加減算処理によって得られた第１の立体視画像データでは、ガイドワイヤのように微細な形状を有する対象物は高い空間分解能で連続的に表現される。

　一方、画像データ処理部７２は、原画像データから、原画像に比べて、ノイズ成分を低減することで濃度分解能を向上した第２の立体視画像のデータを生成する。具体的には、画像データ処理部７２は、コヒーレントフィルタリング処理機能を有した図示しないフィルタ処理部を備える。そして、画像データ処理部７２は、原画像データに存在するノイズ成分を統計的手法を用いて選択的に除去することにより、空間分解能を維持した状態でノイズ成分が低減させる。ここで、強いノイズ低減を行うと信号成分の低減が避けられず、空間分解能が幾分損なわれた裸眼方式の両眼立体視に対応する第２の立体視画像データを生成する。尚、コヒーレントフィルタリング処理を可能にする画像処理方法と画像処理装置については、特許第４１７０７６７号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。

　上述のように、立体視画像データ生成部７の画像データ処理部７１は、画像データ生成部６において生成された原画像データが有する高い空間周波数成分を強調することにより、原画像に比べて高い空間分解能を有する第１の立体視画像データを生成する。一方、画像データ処理部７２は、上記原画像データが有するノイズを選択的に除去することにより原画像に比べて高い濃度分解能を有する第２の立体視画像データを生成する。

　次に、表示部８は、図２に示すように、画像データ処理部７１から供給された第１の立体視画像データを表示する画像データ表示部８１と、画像データ処理部７２から供給された第２の立体視画像データを表示する画像データ表示部８２を備えている。

　そして、画像データ表示部８１は、第１の立体視画像データを所定の表示フォーマットへ変換することにより第１の表示データを生成する第１の表示データ生成部と、第１の表示データに対してＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なう第１の変換処理部と、変換処理された第１の表示データを表示する第１のモニタ（図示せず）を備えている。同様に、画像データ表示部８２は、第２の立体視画像データを所定の表示フォーマットへ変換することにより第２の表示データを生成する第２の表示データ生成部と、第２の表示データに対してＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なう第２の変換処理部と、変換処理された第２の表示データを表示する第２のモニタ（図示せず）を備えている。

　即ち、原画像データに基づいて画像データ処理部７１が生成した第１の立体視画像データは、第１の表示データ生成部と第１の変換処理部とを介して、第１のモニタに表示される。同様に、原画像データに基づいて画像データ処理部７２が生成した第２の立体視画像データは、第２の表示データ生成部と第２の変換処理部とを介して、第２のモニタに表示される。なお、同一の原画像から生成された第１の立体視画像と第２の立体視とは、それぞれ第１のモニタと第２のモニタとに同時に表示される。

　次に、図２の移動機構部１０は、図５に示すように、保持部移動機構１０１、天板移動機構１０２、絞り移動機構１０３、及びこれらの移動機構を制御する機構制御部１０４を備えている。

　保持部移動機構１０１は、Ｘ線発生部２及びＸ線検出部３（撮像系）が取り付けられた保持部を被検体１５０の周囲で回動あるいは移動させ、天板移動機構１０２は、上述の撮像系を被検体１５０に対して相対的に移動させるために、天板９を被検体１５０の体軸方向や体軸方向と直交する方向へ移動させる。又、絞り移動機構１０３は、被検体１５０に対する撮影領域の形成を目的としてＸ線発生部２に備えられたＸ線絞り器２２の絞り羽根や補償フィルタを所望の位置へ移動させる。

　一方、移動機構部１０の機構制御部１０４は、操作部１２からシステム制御部１３を介して供給される撮影領域情報に基づいてＸ線絞り器２２が備える絞り羽根の移動を制御することにより被検体１５０に対して撮影領域を形成し、更に、操作部１２からシステム制御部１３を介して供給される移動指示信号に従って撮像系が取り付けられた保持部や被検体１５０を載置した天板９の移動を制御することにより被検体１５０に対するＸ線の照射方向や照射位置を設定する。

　再び図２へ戻って、画素値演算部１１は、画像データ生成部６から供給される原画像データに対して所定の関心領域を設定し、この関心領域における平均画素値を算出する。次いで、得られた平均画素値と予め設定された閾値α１とを比較し、その比較結果を高電圧発生部４のＸ線制御部４１へ供給することにより自動輝度調整（ＡＢＣ）を行なう。

　即ち、画素値演算部１１から原画像データの平均画素値情報（上述の比較結果）を受信したＸ線制御部４１は、これらの情報に基づいて高電圧発生器４２の印加電圧や印加時間を更新することにより、診断に好適な輝度を有した原画像データを常時収集することが可能となる。この場合、例えば、原画像データの平均画素値と閾値α１とが等しくなるように印加電圧や印加時間の制御が行なわれる。尚、尚、以上の自動輝度調整の仕組みは線量の少ないＸ線またはＸ線パルスを連続的に照射し、動画を観察する透視を安定化させるものである。線量の多いＸ線パルスを１回または数回照射し、高画質な静止画や短時間の連続画像を得る撮影の安定化の仕組みは、自動露出制御（ＡＥＣ）という別の仕組みが用意される。

　操作部１２は、表示パネルやキーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの操作／入力デバイスを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、Ｘ線照射条件（管電流、管電圧、Ｘ線照射時間、Ｘ線照射周期、Ｘ線照射タイミング等）を含む透視撮影条件の設定、原画像データ生成条件の設定、画像処理法の選択及び画像処理条件の設定、立体視画像データ表示条件の設定、閾値α１の設定、両眼立体視としての裸眼方式の選択、各種指示信号の入力等を行なう
　システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと入力情報記憶部を備え、入力部１２において入力／設定／選択された各種情報は入力情報記憶部に保存される。一方、ＣＰＵは、入力情報記憶部から読み出した上述の各種情報に基づいてＸ線診断装置１００が有する上述の各ユニットを統括的に制御することにより、被検体１５０の撮影領域に対するＸ線透視撮影を実行させて原画像データを収集する。そして、得られた原画像データに対し異なる２種類の画像処理を略同時に実行させることにより裸眼方式の両眼立体視に対応した第１の立体視画像データと第２の立体視画像データとの生成と表示を行なう。

　次に、立体視画像データを用いた裸眼方式の両眼立体視につき図６Ａと図６Ｂとを用いて説明する。両眼立体視として、例えば、左眼用に生成された第１の立体視画像データと右眼用に生成された第２の立体視画像データを所定の周期で切り替えながら表示部のモニタに表示し、操作者は、上述の表示周期と同期したシャッター機能を有するアクティブシャッターメガネ（液晶シャッターメガネ）を介して表示部の立体視画像データを観察するアクティブ方式の両眼立体視が一般に知られているが、第１の立体視画像データと第２の立体視画像データの偏光を互いに直交するように偏光制御を行ない、操作者は、偏光メガネを介して上述の立体視画像データを観察するパッシブ方式の両眼立体視や特殊なメガネを用いない裸眼方式の両眼立体視等も検討されている。

　本実施形態におけるＸ線診断装置１００では、所定の位置に並列配置した第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データをそのまま左眼及び右眼によって観察する裸眼方式の両眼立体視を適用している。

　裸眼方式の両眼立体視には、通常、図６Ａに示すように、立体視画像データ生成部７において生成された第１の立体視画像データＰａ及び第２の立体視画像データＰｂを左眼Ａａ及び右眼Ａｂの焦点Ｆｏ（図示せず）より手前に配置する並行法と、図６Ｂに示すように、第１の立体視画像データＰａ及び第２の立体視画像データＰｂを左眼Ａａ及び右眼Ａｂの焦点Ｆｏより遠方に配置する交差法とがあるが、本実施形態において適用される裸眼方式の両眼立体視は、並行法あるいは交差法の何れであっても構わない。

　操作者は、上述のように配置された第１の立体視画像データＰａと第２の立体視画像データＰｂとを、それぞれ左眼Ａａと右眼Ａｂとで観察することにより、両眼で原画像、第１の立体視画像、または第２の立体視画像を観察するよりも、高い空間分解能と高い濃度分解能とで、被検体に関する画像を認識することができる。具体的には、エッジを強調した第１の立体視画像は、原画像よりも高い空間分解能である良い点と、ノイズも強調してしまうため原画像よりも低い濃度分解能である悪い点とを有する。一方、ノイズを低減した第２の立体視画像は、ノイズを低減できるため、原画像よりも高い濃度分解能である良い点と、画像全体としてややぼやけてしまうため、原画像よりも低い空間分解能である悪い点とを有する。操作者は、第１の立体視画像を左眼で、第２の立体視画像を右眼で観察することにより、それぞれの画像の悪い点を目立たなく、且つ、それぞれの画像の良い点の特徴を併せ持つ画像として、被検体１５０を認識することができる。

（立体視画像データの生成／表示手順）　
　次に、裸眼方式の両眼立体視を目的とした本実施形態における立体視画像データの生成／表示手順につき図７のフローチャートに沿って説明する。

　立体視画像データの生成に先立ち、Ｘ線診断装置１００の操作者は、操作部１２において被検体情報を入力した後、初期設定としてＸ線照射条件を含む透視撮影条件の設定、原画像データ生成条件の設定、画像処理法の選択及び画像処理条件の設定、立体視画像データ表示条件の設定、閾値α１の設定、裸眼方式による両眼立体視の選択等を行ない、これらの入力情報、設定情報及び選択情報は、システム制御部１３に備えられた入力情報記憶部に保存される（図７のステップＳ１）。

　上述の初期設定が終了したならば、操作者は、被検体１５０が載置された天板９、被検体１５０の周囲に配置された撮像系（Ｘ線発生部２及びＸ線検出部３）を保持する保持部、更には、Ｘ線絞り器２２の絞り羽根を操作部１２の操作／入力デバイスを用いて所定の方向へ移動させることにより被検体１５０に対する透視撮影方向、透視撮影位置及び透視撮影領域を設定する（図７のステップＳ２）。

　次いで、操作者は、操作部１２においてＸ線曝射開始指示信号を入力し（図７のステップＳ３）、この指示信号がシステム制御部１３へ供給されることにより、被検体１５０の透視撮影領域に対するＸ線透視撮影が開始される。

　即ち、システム制御部１３は、入力情報記憶部から読み出したＸ線照射条件と上述のＸ線曝射開始指示信号とを高電圧発生部４のＸ線制御部４１へ供給する。Ｘ線曝射開始指示信号を受信したＸ線制御部４１は、Ｘ線照射条件に基づいて高電圧発生器４２を制御する。以上により、高電圧発生器４２は、Ｘ線発生部２のＸ線管２１に高電圧を印加する。そして、高電圧が印加されたＸ線管２１は、Ｘ線絞り器２２を介して被検体１５０の透視撮影領域にＸ線を照射する。透視撮影領域を透過したＸ線は、その後方に設けられたＸ線検出部３の平面検出器３１によって検出される。

　このとき、平面検出器３１において２次元配列された検出素子５１の光電膜５２は、被検体１５０を透過したＸ線を受信し、その透過量に比例した信号電荷を電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積する。そして、所定期間のＸ線照射が終了したならばゲートドライバ３２は、平面検出器３１のＴＦＴ５４に対し駆動パルスを供給することによって電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された信号電荷を順次読み出す。そして、読み出された信号電荷は、投影データ生成部３３の電荷・電圧変換器３３１において電圧変換され、Ａ／Ｄ変換器３３２においてデジタル信号に変換された後パラレル・シリアル変換器３３３のバッファメモリに１ライン分の投影データとして一旦保存される。

　次いで、パラレル・シリアル変換器３３３は、自己のバッファメモリに保存された投影データのデータ要素をライン単位でシリアルに読み出し、画像データ生成／処理部５が備える画像データ生成部６の投影データ記憶部に順次保存することにより、投影データ記憶部には２次元の原画像データが生成される（図７のステップＳ４）。

　このとき、画素値演算部１１は、画像データ生成部６から供給された原画像データに対して所定の関心領域を設定し、この関心領域における平均画素値を算出する（図７のステップＳ５）。そして、透視中は画素値演算部１１から原画像データの平均画素値に関する情報（例えば、上述の平均画素値と所定閾値α１との比較結果）を受信した高電圧発生部４のＸ線制御部４１は、これらの情報に基づいて高電圧発生器４２に対する印加電圧や印加時間等のＸ線照射条件を必要に応じて更新する（図７のステップＳ６）。

　即ち、画素値演算部１１から原画像データの平均画素値に関する情報を受信したＸ線制御部４１は、これらの情報に基づいて高電圧発生器４２の印加電圧や印加時間を更新することにより、診断に好適な所定の輝度を有した原画像データを常時収集することが可能となる。この場合、原画像データの平均画素値と閾値α１とが等しくなるように印加電圧や印加時間の制御が行なわれる。

　一方、立体視画像データ生成部７が備える画像データ処理部７１のフィルタ処理部は、画像データ生成部６から供給された上述の原画像データを受信し、例えば、標準偏差が３ピクセルのガウシアンフィルタにより原画像データを構成する画素の高い空間周波数成分を除去することによって低い空間周波数成分を抽出する。

　次いで、画像データ処理部７１の加減算処理部は、画像データ生成部６から直接供給された原画像データの画素値から上述のフィルタ処理部から供給された低い空間周波数成分を有する画素の値を減算する。そして、画像データ処理部７１は、減算処理によって得られた高い空間周波数成分を有する画素の値と上記原画像データの画素値とを強めにエッジ強調するように重みづけ加算する。以上の処理により、画像データ処理部７１は、原画像よりもエッジ成分が強調された高い空間分解能を有する第１の立体視画像のデータを生成する。この第１の立体視画像のデータは、エッジ成分と共にノイズ成分も強調されるため、原画像よりも低い濃度分解能を有する。そして、得られた第１の立体視画像のデータは、表示部８の画像データ表示部８１が備える第１のモニタに表示される（図７のステップＳ７）。

　一方、立体視画像データ生成部７の画像データ処理部７２は、画像データ生成部６から供給された上述の原画像データを受信し、この原画像のデータに存在するノイズ成分を統計的手法を用いて選択的に強めに除去した第２の立体視画像のデータを生成する。この第２の立体視画像のデータは、ノイズ成分を強めに除去することで、画像全体がぼやけるため、原画像よりも低い空間分解能を有する。そして、得られた第２の立体視画像のデータは、表示部８の画像データ表示部８２が備える第２のモニタにおいて第１の立体視画像のデータと同期して表示される（図７のステップＳ８）。

　被検体１５０に対する最初のＸ線透視撮影に基づいた立体視画像データの生成とその表示が終了したならば、上述のステップＳ４乃至ステップＳ８を繰り返すことにより、表示部８の画像データ表示部８１と画像データ表示部８２とには、時系列的な第１の立体視画像データと第２の立体視画像データとが略リアルタイムで表示される。そして、操作者は、表示されたこれらの立体視画像データを裸眼方式の両眼立体視にて観察することにより、両眼で原画像、第１の立体視画像、または第２の立体視画像を観察するよりも、高い空間分解能と高い濃度分解能とで、被検体に関する画像を認識することができる。具体的には、エッジを強調した第１の立体視画像は、原画像よりも高い空間分解能である良い点と、ノイズも強調してしまうため原画像よりも低い濃度分解能である悪い点とを有する。一方、ノイズを低減した第２の立体視画像は、ノイズを低減できるため、原画像よりも高い濃度分解能である良い点と、画像全体としてややぼやけてしまうため、原画像よりも低い空間分解能である悪い点とを有する。操作者は、第１の立体視画像を左眼で、第２の立体視画像を右眼で観察することにより、それぞれの画像の悪い点を目立たなく、且つ、それぞれの画像の良い点の特徴を併せ持つ画像として、被検体１５０を認識することができる。また、操作者は、立体視特有の鮮明さを感じることができる。

（変形例）　
　次に、第１の実施形態の変形例につき図８を用いて説明する。上述の実施形態では、立体視画像データ生成部７において生成された第１の立体視画像データと第２の立体視画像データとをこれらの立体視画像データに対応した左眼及び右眼で観察することにより裸眼方式の両眼立体視を行なう場合について述べたが、本変形例では、ハーフミラーを介して供給された第１の立体視画像データと第２の立体視画像データとを、それぞれ偏光メガネを用いて観察する。説明を簡単にするため、第１の立体視画像は、原画像よりも高い空間分解能と低い濃度分解能を有し、第２の立体視画像は、原画像よりも高い濃度分解能と低い空間分解能を有するものとする。

　即ち、図８に示すように、本変形例における表示部８の画像データ表示部８１と画像データ表示部８２は、各々の中心軸が直交するように配置される。操作者は、異なる画像処理法によって生成され表示部８の画像データ表示部８１に表示された第１の立体視画像データＰａと画像データ表示部８２に表示された第２の立体視画像データＰｂとを、ハーフミラー８３と偏光メガネ（偏光フィルタ付き眼鏡）８４とを介して観察する。具体的には、画像データ表示部８１と画像データ表示部８２とは、それぞれ第１の立体視画像データＰａと第２の立体視画像データＰｂとの偏光が互いに直交するように偏光制御を行なう。そして、偏光制御された第１の立体視画像データＰａは、ハーフミラー８３を透過して偏光メガネ８４の左眼用レンズに入力され、同様にして偏光制御された第２の立体視画像データＰｂは、ハーフミラー８３において反射した後偏光メガネ８４の右眼用レンズに入力される。そして、操作者は、右眼で第１の立体視画像を、左眼で第２の立体視画像を観察することができる。これにより、両眼で原画像、第１の立体視画像、または第２の立体視画像を観察するよりも、高い空間分解能と高い濃度分解能とで、被検体に関する画像を認識することができる。具体的には、エッジを強調した第１の立体視画像は、原画像よりも高い空間分解能である良い点と、ノイズも強調してしまうため原画像よりも低い濃度分解能である悪い点とを有する。一方、ノイズを低減した第２の立体視画像は、ノイズを低減できるため、原画像よりも高い濃度分解能である良い点と、画像全体としてややぼやけてしまうため、原画像よりも低い空間分解能である悪い点とを有する。操作者は、第１の立体視画像を左眼で、第２の立体視画像を右眼で観察することにより、それぞれの画像の悪い点を目立たなく、且つ、それぞれの画像の良い点の特徴を併せ持つ画像として、被検体１５０を認識することができる。また、操作者は、立体視特有の鮮明さを感じることができる。空間分解能、濃度分解能及び時間分解能に優れた画像情報を得ることができる。

（実施形態２）　
　次に、本開示の第２の実施形態におけるＸ線診断装置について説明する。

　この第２の実施形態におけるＸ線診断装置は、被検体に対するＸ線透視撮影によって得られた原画像データに対して、第１の画像処理を実行することにより、第１の立体視画像のデータを、原画像データに対して、第１の画像処理と種類の異なる第２の画像処理を実行することにより、第２の立体視画像データを生成する。そして、これらの立体視画像データを時間軸に対し交互に組み合わせることにより表示用立体視画像データを生成する。操作者は、左眼用レンズのシャッター機能と右眼用レンズのシャッター機能とが、それぞれ第１の立体視画像データと第２の立体視画像データとの表示と同期して所定の時間間隔で切り替わるアクティブシャッターメガネを用いて表示部に表示された表示用立体視画像データを観察する。

　尚、以下に述べる第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に説明を容易にするために、立体視を目的としていないが、原画像データに対し異なる２種類の画像処理を行なって得られた２つの画像データを第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データと呼び、更に、これらの立体視画像データを交互に配列して得られた表示用の画像データを表示用立体視画像データと呼ぶ。

　又、以下に示す第２の実施形態では、上述の第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データを所定の時間間隔で交互に組み合わせることにより、アクティブシャッターメガネを用いたアクティブ方式の両眼立体視に対応する表示用立体視画像データを生成／表示する場合について述べるが、パッシブ方式の両眼立体視あるいはレンティキュラシート等を用いた裸眼方式の両眼立体視に対応する表示用立体視画像データであっても構わない。

（装置の構成及び機能）　
　第２の実施形態におけるＸ線診断装置の構成と機能につき図９、図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｃを用いて説明する。但し、本実施形態におけるＸ線診断装置の全体構成を示す図９のブロック図において、図１に示した第１の実施形態におけるＸ線診断装置１００のユニットと同様な構成及び機能を有するユニットには同一の符号を付加し、第１の実施形態との差異について説明する。

　本実施形態のＸ線診断装置２００は、図９に示すように、被検体１５０に対するＸ線透視撮影によって投影データを生成するＸ線透視撮影部１と、Ｘ線透視撮影部１において生成された投影データに基づいて原画像データを生成し、更に、得られた原画像データを画像処理することにより２種類の立体視画像データ（第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データ）を生成する画像データ生成／処理部５と、時系列的に収集された第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データを時間軸方向に対して交互に再配列することにより表示用立体視画像データを生成する表示用立体視画像データ生成部１４と、得られた表示用立体視画像データを表示する表示部８と、被検体１５０を載置する天板９と、Ｘ線透視撮影部１が備えるＸ線発生部２やＸ線検出部３を保持する図示しない保持部と、天板９や上述の保持部、更には、Ｘ線発生部２のＸ線絞り器２２を所望の位置へ移動させることにより被検体１５０に対するＸ線透視撮影の方向、位置及び範囲を設定する移動機構部１０を備え、更に、透視画像データの自動輝度調整（ＡＢＣ）を目的として画像データ生成部６によって生成された原画像データの所定領域における平均画素値を算出する画素値演算部１１と、Ｘ線照射条件を含むＸ線透視撮影条件の設定、画像データ生成条件の設定、両眼立体視法の選択、画像処理法の選択及び画像処理条件の設定、各種指示信号の入力等を行なう操作部１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。

　表示用立体視画像データ生成部１４は、図示しない画像データ記憶部を有し、立体視画像データ生成部７の画像データ処理部７１から時系列的に供給される第１の立体視画像データと画像データ処理部７２から時系列的に供給される第２の立体視画像データを上述の画像データ記憶部に一旦保存した後、時間軸方向に対して交互に再配列することにより表示用立体視画像データを生成する。

　図１０Ａ，図１０Ｂ、及び図１０Ｃは、表示用立体視画像データ生成部１４において生成される表示用立体視画像データを説明するための図である。図１０Ａは、画像データ処理部７１から時系列的に供給される第１の立体視画像データＰａ－１、Ｐａ－２、Ｐａ－３、・・・、を示している。図１０Ｂは、画像データ処理部７２から時系列的に供給される第２の立体視画像データＰｂ－１、Ｐｂ－２、Ｐｂ－３、・・・、を示している。一方、図１０Ｃは、表示用立体視画像データ生成部１４における立体視画像データの再配列によって生成された表示用立体視画像データＰｃ－１、Ｐｃ－２，Ｐｃ－３・・・を示している。これらの表示用立体視画像データは、第１の立体視画像データＰａ－１、Ｐａ－２、Ｐａ－３、・・・と第２の立体視画像データＰｂ－１、Ｐｂ－２、Ｐｂ－３、・・・、とを交互に配置することによって生成される。

　図９へ戻って、表示部８は、表示用立体視画像データ生成部１４から供給された上述の表示用立体視画像データを所定の表示フォーマットに変換し、更に、Ｄ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なう変換処理部と、変換処理された表示用立体視画像データをフレームシーケンシャル方式にて表示するモニタ（何れも図示せず）を備えている。

　即ち、同一の原画像データに基づいて画像データ処理部７１が生成した第１の立体視画像データと画像データ処理部７２が生成した第２の立体視画像データは、表示部８が備える同一のモニタにおいて所定の時間間隔Δτで交互に表示される。

　次に、図９の操作部１２は、表示パネルやキーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの操作／入力デバイスを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、Ｘ線照射条件（管電流、管電圧、Ｘ線照射時間、Ｘ線照射周期、Ｘ線照射タイミング等）を含む透視撮影条件の設定、原画像データ生成条件の設定、画像処理法の選択及び画像処理条件の設定、立体視画像データ表示条件の設定、閾値α１の設定、アクティブ方式による両眼立体視の選択、表示用立体視画像データ生成条件の設定、各種指示信号の入力等を行なう。

　システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと入力情報記憶部を備え、入力部１２において入力／設定／選択された各種情報は、入力情報記憶部に保存される。一方、ＣＰＵは、入力情報記憶部から読み出した上述の各種情報に基づいてＸ線診断装置２００が有する上述の各ユニットを統括的に制御することにより、被検体１５０に対するＸ線透視撮影によって得られた原画像データに対し異なる２種類の画像処理を同時に実行させて第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データを生成し、得られたこれらの立体視画像データを交互に再配置させることによりアクティブ方式の両眼立体視に対応した表示用立体視画像データの生成と表示を実行させる。

　尚、表示部８のモニタにてフレームシーケンシャル方式で表示された表示用立体視画像データを観察する際、操作者は、左眼用レンズと右眼用レンズのシャッター機能が第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データの表示と同期して時間間隔Δτで切り替わる、所謂、アクティブシャッターメガネを用いて上述の表示用立体視画像データを観察することにより、各種の分解能に優れた画像情報を略リアルタイムで得ることができる。

（表示用立体視画像データの生成／表示手順）　
　次に、アクティブ方式の両眼立体視を目的とした本実施形態における表示用立体視画像データの生成／表示手順につき図１１のフローチャートに沿って説明する。但し、図１１のフローチャートにおいて、図７に示した第１の実施形態における立体視画像データの生成／表示手順と同一の手順を有するステップには同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。

　表示用立体視画像データの生成に先立ち、Ｘ線診断装置２００の操作者は、操作部１２において被検体情報を入力した後、Ｘ線照射条件を含む各種透視撮影条件の設定、原画像データ生成条件の設定、画像処理法の選択及び画像処理条件の設定、立体視画像データ表示条件の設定、閾値α１の設定、アクティブ方式による両眼立体視の選択、表示用立体視画像データ生成条件の設定等を行ない、初期設定されたこれらの入力／設定／選択情報は、システム制御部１３に備えられた入力情報記憶部に保存される（図１１のステップＳ１ｘ）。

　上述の初期設定が終了したならば、既に述べた第１の実施形態と同様の手順により被検体１５０に対する透視撮影領域の設定（図１１のステップＳ２）、Ｘ線曝射開始指示信号の入力（図１１のステップＳ３）、原画像データの生成（図１１のステップＳ４）、平均画素値の算出（図１１のステップＳ５）及びＸ線照射条件の更新（図１１のステップＳ６）を行なう。

　次に、立体視画像データ生成部７が備える画像データ処理部７１のフィルタ処理部は、画像データ生成部６から供給された上述の原画像データを受信し、例えば、標準偏差が３ピクセルのガウシアンフィルタにより原画像データを構成する画素の高い空間周波数成分を除去することによって低い空間周波数成分を抽出する。

　そして、画像データ処理部７１の加減算処理部は、画像データ生成部６から直接供給された原画像データの画素値から、上述のフィルタ処理部から供給された低い空間周波数成分を有する画素の値を減算し、更に、この減算処理によって得られた高い空間周波数成分を有する画素の値と上記原画像データの画素値とを強めにエッジ強調するように重みづけ加算することによりそのエッジ成分がノイズ成分と共に強調された第１の立体視画像データを生成する（図１１のステップＳ７ｘ）。

　一方、立体視画像データ生成部７の画像データ処理部７２は、画像データ生成部６から供給された上述の原画像データを受信し、この原画像データに存在するノイズ成分を統計的手法を用いて選択的に強めに除去することにより空間分解能がやや損なわれた状態でノイズ成分が低減された第２の立体視画像データを生成する（図１１のステップＳ８ｘ）。

　次に、表示用立体視画像データ生成部１４は、立体視画像データ生成部７の画像データ処理部７１から時系列的に供給される第１の立体視画像データと画像データ処理部７２から時系列的に供給される第２の立体視画像データを自己の画像データ記憶部に一旦保存した後、時間軸方向に対し時間間隔Δτで交互に再配列することによって表示用立体視画像データを生成し、得られた表示用立体視画像データを表示部８に表示する（図１１のステップＳ９）。

　一方、操作者は、左眼用レンズと右眼用レンズのシャッター機能が第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データの表示と同期して時間間隔Δτで切り替わるアクティブシャッターメガネを用いて表示部８のモニタに表示された表示用立体視画像データを観察する（図１１のステップＳ１０）。

　被検体１５０に対する最初のＸ線透視撮影に基づいた表示用立体視画像データの生成とその表示が終了したならば、上述のステップＳ４乃至ステップＳ１０を繰り返すことにより、表示部８のモニタには、時系列的な表示用立体視画像データが略リアルタイムで表示される。そして、操作者は、表示されたこれらの表示用立体視画像データを、アクティブシャッターメガネを用いて観察することにより、原画像にそれぞれ対応する第１の立体視画像と第２の立体視画像とを、それぞれ右眼と左眼とで略同時に観察することができる。これにより、操作者は、両眼で原画像、第１の立体視画像、または第２の立体視画像を観察するよりも、高い空間分解能と高い濃度分解能とで、被検体に関する画像を認識することができる。具体的には、エッジを強調した第１の立体視画像は、原画像よりも高い空間分解能である良い点と、ノイズも強調してしまうため原画像よりも低い濃度分解能である悪い点とを有する。一方、ノイズを低減した第２の立体視画像は、ノイズを低減できるため、原画像よりも高い濃度分解能である良い点と、画像全体としてややぼやけてしまうため、原画像よりも低い空間分解能である悪い点とを有する。操作者は、第１の立体視画像を左眼で、第２の立体視画像を右眼で観察することにより、それぞれの画像の悪い点を目立たなく、且つ、それぞれの画像の良い点の特徴を併せ持つ画像として、被検体１５０を認識することができる。また、操作者は、立体視特有の鮮明さを感じることができる。

（実施形態３）　
　次に、本開示の医用画像処理装置について説明する。　
　第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、第１の実施形態と第２の実施形態とに係るＸ線診断装置における、画像処理と画像表示とに関する独立した装置である。すなわち、第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、他のモダリティ、例えば、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置等に含まれても良いし、院内のＬＡＮに接続された独立した表示装置（携帯端末、タブレット端末等）に含まれてもよい。第３の実施形態では、説明を簡単にするために、医用画像処理装置を含む医用画像処理装置の構成と機能について、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ、及び図１３Ｃを用いて説明する。但し、第３の実施形態に係る医用画像表示装置３００の全体構成を示す図１２のブロック図において、図１と図９とにそれぞれ示した第１の実施形態と第２の実施形態とに係るＸ線診断装置１００、２００のユニットと同様な構成及び機能を有するユニットには同一の符号を付加し、第１の実施形態と第２の実施形態との差異について説明する。

　第３の実施形態に係る医用画像表示装置３００（以下、本医用画像表示装置３００と呼ぶ）は、画像データ生成／処理部５、表示部８、操作部１２、システム制御部１５、送受信部１６、及び記憶部１７を有する。

　本医用画像表示装置３００は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）や公衆電子通信回線等のネットワーク４０を介して、Ｘ線診断装置４１、超音波診断装置４２、ＭＲＩ装置４３、及びＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ：医療画像情報システム）４４等の外部装置に接続される。そのため、本医用画像表示装置３００は、ネットワーク４０を介して外部装置に接続するための送受信部１６を有する。送受信部１６は、例えば、外部装置等と有線ケーブル等で接続されるためのコネクタ部（図示せず）及び外部装置からの無線信号を受信するための無線信号受信部（図示せず）等を有する。本医用画像表示装置３００は、システム制御部１５の制御に従って、外部装置と送受信部１６を介したデータの送受を行う。例えば、送受信部１１は、システム制御部１５の制御下において、操作部１２を介してユーザに指定された画像の取得要求に関する信号を、上述の外部装置に送信する。そして、本医用画像表示装置３００は、外部装置から、取得要求に対する応答を、送受信部１６を介して受信する。この時、取得要求に対応する画像があれば、送受信部１６を介して、その画像データを受信する。受信する画像データは、被検体に関する原画像のデータであってもよいし、原画像に対して画像処理を実行した後のデータであってもよい。画像処理を実行した後のデータとは、例えば、既出の立体視画像のデータや、既出の画像処理後の画像のデータ等である。受信した画像データは、システム制御部１５の制御に従って、記憶部１７に記憶される。なお、記憶部１７に記憶された画像データは、操作者による本医用画像表示装置３００の操作が終了したのと同時に消去されてもよいし、そのまま記憶部１７に記憶されていてもよい。また、操作者の指示に従って、消去されてもよい。

　操作部１２は、表示部８に表示する画像条件（被検体情報、画像処理方法、画像処理条件、及び立体視画像の表示条件）の操作者による設定を受け付ける。

　システム制御部１５は、操作部１２を介して入力された被検体情報に基づいて、記憶部１７と外部装置の記憶装置とを検索する。そして、システム制御部１５は、検索した結果、該当する画像のデータがある場合は、該当する画像データを、記憶部１７または外部装置の記憶装置から読み出す。また、検索した結果、該当する画像のデータがない場合は、その旨をユーザに通知するためのメッセージを表示部８に表示させる。

　記憶部１７は、システム制御部１５による制御に従って、外部装置から送信された画像のデータを記憶する。また、画像データ生成／処理部５により発生された第１の立体視画像のデータと第２の立体視画像のデータとを記憶してもよい。なお、本医用画像表示装置３００における記憶部１７は、第１の実施形態と第２の実施形態とで、図示していない入力情報記憶部、投影データ記憶部、及び画像データ記憶部と同一の機能を有してもよい。

　画像データ生成／処理部５は、操作部１２を介して入力された画像処理方法、画像処理条件、及び立体視画像の表示条件に基づいて、システム制御部１５により読み出された画像のデータから、第１の立体視画像のデータと第２の立体視画像のデータとを生成する。生成された第１の立体視画像のデータと第２の立体視画像のデータとは、被検体情報、原画像のデータ等と関連付けて記憶部１７に記憶される。

　表示部８は、画像データ生成／処理部５により生成された第１の立体視画像のデータと第２の立体視画像のデータとを、それぞれ右眼用画像と左眼用画像（または、それぞれ左眼用画像と右眼用画像）として、モニタに表示する。なお、第１の立体視画像と第２の立体視画像とが、それぞれ操作者の右眼と左眼（または、左眼と右眼）とで観察できればよい。そのため、第１の立体視画像と第２の立体視画像との表示方法は、第１の実施形態と第２の実施形態とで説明した裸眼方式等のいずれの方式でよい。

　図１３は、画像データ生成／処理部５により生成される第１の立体視画像と第２の立体視画像とを説明するための説明図である。図１３Ａ、図１３Ｂ、及び図１３Ｃは、それぞれ第１の立体視画像と第２の立体視画像の生成の過程を示している。

　図１３Ａに示すように、画像データ生成／処理部５は、原画像のデータに対して、空間分解能を向上するための画像処理Ａを実行することにより、第１の立体視画像のデータを生成する。また、画像データ生成／処理部５は、原画像のデータに対して、濃度分解能を向上するための画像処理Ｂを実行することにより、第２の立体視画像のデータを生成する。

　図１３Ｂに示すように、画像データ生成／処理部５は、原画像のデータに対して、空間分解能を向上するための画像処理Ａを実行することにより、第１の立体視画像のデータを生成する。また、画像データ生成／処理部５は、第１の立体視画像のデータに対して、濃度分解能を向上するための画像処理Ｂを実行することにより、第２の立体視画像のデータを生成する。

　図１３Ａと図１３Ｂとに示した方法によれば、画像データ生成／処理部５は、原画像データに基づいて、空間分解能を原画像よりも向上した第１の立体視画像のデータと、濃度分解能を原画像よりも向上した第２の立体視画像のデータとを生成する。そして、第１の実施形態で説明したように、表示部８は、第１の立体視画像と第２の立体視画像とを、それぞれ右眼用画像と左眼用画像としてモニタに表示する。操作者は、右眼で右眼用画像を、左眼で左眼用画像を観察することにより、空間分解能と濃度分解能とに関して、バランスの取れた良好な画像として、被検体１５０を認識することができる。

　なお、原画像が右眼用画像または左眼用画像として、表示部８に表示されてもよい。この時、図１３Ｃに示すように、画像データ生成／処理部５は、原画像のデータに対して、空間分解能を向上するための画像処理Ａを実行することにより、第１の立体視画像のデータを生成する。そして、表示部８は、第１の立体視画像と原画像とを、それぞれ右眼用画像と左眼用画像としてモニタに表示する。操作者は、作者は、右眼で右眼用画像を、左眼で左眼用画像を観察することにより、空間分解能に関して、バランスの取れた良好な画像として、被検体１５０を認識することができる。

　なお、以上述べた本開示の第１の実施形態、第１の実施形態の変形例、第２の実施形態、及び第３の実施形態において、画像データ処理部７１は、原画像に対して、原画像よりも空間分解能を向上するための第１の画像処理を実行していた。同様に、画像データ処理部７２は、原画像に対して、原画像よりも濃度分解能を向上するための第２の画像処理を実行していた。しかしながら、画像データ処理部７１と画像データ処理部７２とは、それぞれ原画像よりも他の種類の分解能に関して、分解能を向上するための画像処理を原画像に対して実行してもよい。また、濃度分解能または空間分解能を向上するために、時間分解能を低下させてしまう画像処理を原画像に対して実行してもよい。例えば、画像データ処理部７１は、原画像に対して、原画像よりも空間分解能を向上し、濃度分解能が低下するが、比較的高い原画像の時間分解能は保持する第１の画像処理を実行し、画像データ処理部７２は、原画像に対して、原画像よりも濃度分解能を向上し、時間分解能が低下してしまう第３の画像処理を実行してもよい。第３の画像処理は、時間方向に隣接する複数の原画像データに対しリカーシブフィルタ法を強めに適用する処理である。第３の画像処理により、画像データ処理部７２は、複数の原画像各々に対応する、ノイズ成分を低減した高い濃度分解能を有する複数の第３の立体視画像のデータを生成してもよい。複数の第３の立体視画像は、残像が時系列の次の画像に残るため、複数の原画像よりもそれぞれ低い時間分解能と低い空間分解能とを有する。しかしながら、操作者は、高い空間分解能、低い濃度分解能、及び比較的高い時間分解能を有する第１の立体視画像と、高い濃度分解能、低い時間分解能、及び低い空間分解能を有する第３の立体視画像とを、それぞれ右眼と左眼とで観察することにより、それぞれの画像の悪い点を目立たなく、且つ、それぞれの画像の良い点の特徴を併せ持つ画像として、被検体１５０を認識することができる。また、操作者は、立体視特有の鮮明さを感じることができる。これにより、操作者は、例えば、ガイドワイヤのような微細な線状構造物は鮮明かつ連続して認識することができる。

　以上述べた、本開示の第１の実施形態、第１の実施形態の変形例、第２の実施形態、及び第３の実施形態によれば、同一の原画像データに対し異なる画像処理法を適用して生成された複数の画像データ（立体視画像データ）を両眼立体視の手法を用いて観察することにより、従来、トレードオフの関係にあった複数種類の分解能（空間分解能、濃度分解能及び時間分解能）に関して、バランスのとれた良好な画像を、操作者に認識させることができる。このため、操作者によるＸ線検査における診断能または診察効率が向上する。

　特に、同一の原画像データを処理して得られた空間分解能に優れた第１の立体視画像データと濃度分解能に優れた第２の立体視画像データを、従来の３次元画像表示法として既に開発されている裸眼方式の両眼立体視、アクティブシャッターメガネを用いたアクティブ方式の両眼立体視あるいは偏光メガネを用いたパッシブ方式の両眼立体視等を適用して観察することにより上述の画像情報を容易に得ることができる。

　又、複数種類の分解能間のバランスをあまり考慮することなく原画像データに対する画像処理法と画像処理条件とを設定することができるため、画像処理における自由度が増大する。このため、第１の実施形態と第２の実施形態に係るＸ線診断装置を用いたＸ線検査において、その検査効率が向上するのみならず操作者の負担が軽減される。更に、空間分解能を犠牲にすることなく濃度分解能を向上させることができるため少ないＸ線照射量によるＸ線透視撮影が可能となり、被検体に対する被曝量を軽減することができる。同様に、第３の実施形態に係る医用画像表示装置３００を用いた被検体の診察において、その診察効率が向上するのみならず操作者の負担が軽減される。

　又、以上述べた本開示の第１の実施形態、第１の実施形態の変形例、第２の実施形態、及び第３の実施形態において、画像データ処理部７１は、原画像のデータに対して、第１の画像処理を実行することにより、第１の立体視画像のデータを生成していた。同様に、画像データ処理部７２は、原画像のデータに対して、第２の画像処理を実行することにより、第２の立体視画像のデータを生成していた。しかしながら、画像データ処理部７１と画像データ処理部７２とは、それぞれ原画像のデータに対して同一の画像処理を実行することにより、それぞれ第１の立体視画像データと第２の立体視画像データとを生成してもよい。この時、画像処理法は同一であって、画像処理条件は、同一の条件であっても、異なる条件であってもよい。操作者は、同一の画像処理法と同一の画像処理条件の下、画像データ処理部７１、７２で生成された第１、第２の立体視画像を、それぞれ右眼と左眼とで観察することにより、原画像または第１の立体視画像を両眼で観察するよりも、立体視特有の鮮明な画像として、被検体１５０を認識することができる。

　以上、本開示の実施形態とその変形例について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、更に、変形して実施することが可能である。例えば、第１の実施形態における第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データは、表示部８が備える独立したモニタにおいて表示される場合について述べたが、これらの立体視画像データを同一のモニタ上に並列表示してもよい。

　更に、図１では、腹部用あるいは汎用のＸ線診断装置１００について示したが、Ｘ線診断装置１００及びＸ線診断装置２００は、Ｃアーム等の保持部を有した循環器用のＸ線診断装置であっても構わない。

　一方、第２の実施形態では、アクティブシャッターメガネを用いたアクティブ方式の両眼立体視によって表示部８に表示された表示用立体視画像データを観察する場合について述べたが、偏光メガネを用いたパッシブ方式の両眼立体視によって表示用立体視画像データの観測を行なってもよい。この場合、表示用立体視画像データ生成部１４では、パッシブ方式の両眼立体視に対応した表示用立体視画像データが立体視画像データ生成部７から供給される第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データに基づいて生成される。

　尚、第１の実施形態に係るＸ線診断装置、第１の実施形態の変形例に係るＸ線診断装置、第２の実施形態に係るＸ線診断装置、及び第３の実施形態に係る医用画像処理装置に含まれる各ユニットは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、磁気記憶装置、入力装置、表示装置等で構成されるコンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、Ｘ線診断装置１００のシステム制御部１３、Ｘ線診断装置２００のシステム制御部１３、あるいは、医用画像表示装置３００のシステム制御部１３は、上記のコンピュータに搭載されたＣＰＵ等のプロセッサに所定の制御プログラム（Ｘ線診断装置におけるＸ線診断装置制御プログラム、医用画像処理装置における医用画像処理プログラム、画像処理装置における画像処理プログラム）を実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。

　又、画像データ処理部７１，７２は、第１の立体視画像データ及び第２の立体視画像データ専用の別構成でも良いが、同じ構成での処理のパラメータ設定値等が異なっていてもよい。

　以上、本発明のいくつかの実施形態及びその変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例は、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例は、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…Ｘ線透視撮影部、２…Ｘ線発生部、３…Ｘ線検出部、４…高電圧発生部、５…画像データ生成／処理部、６…画像データ生成部、７…立体視画像データ生成部、７１、７２…画像データ処理部、８…表示部、８１、８２…画像データ表示部、９…天板、１０…移動機構部、１１…画素値演算部、１２…操作部、１３…システム制御部、１４…表示用立体視画像データ生成部、１６…送受信部、１７…記憶部、１００、２００…Ｘ線診断装置、３００…医用画像表示装置

Claims (21)

1. 　被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、
   　前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   　前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成し、前記原画像のデータに基づいて、第１画像のデータと第２画像のデータとを生成する画像データ生成／処理部と、
   　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示する表示部とを具備し、
   　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有すること、
   　を特徴とするＸ線診断装置。
2. 　前記複数の分解能には、少なくとも空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能を含むこと、
   　を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 　前記一方の画像は、前記他方の画像に比べて、空間分解能に関して、高い分解能を有し、
   　前記他方の画像は、前記一方の画像に比べて、濃度分解能に関して、高い分解能を有すること、
   　を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
4. 　前記画像データ生成／処理部は、前記原画像に対する前記画像処理により裸眼方式の立体視に対応した前記第１画像と前記第２画像とを生成すること、
   　を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
5. 　前記表示部は、前記第１画像と前記第２画像とを同一モニタ上あるいは隣接した異なるモニタ上に並列表示すること、
   　を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
6. 　ハーフミラーと偏光メガネを備え、前記表示部の異なるモニタにて表示され偏光制御された前記第１画像と前記第２画像とは、前記ハーフミラー及び前記偏光メガネを介して観察されること、
   　を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
7. 　前記表示部は、操作者の操作に従って、前記第１画像と前記第２画像との表示位置を入れ換えること、
   　を特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
8. 　被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、
   　前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   　前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成し、前記原画像のデータに基づいて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、前記原画像よりも高い分解能を有する画像のデータを生成する画像データ生成／処理部と、
   　前記原画像と前記生成された画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示する表示部と、
   　を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
9. 　被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部と、
   　前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   　前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成し、前記原画像のデータに基づいて、第１画像のデータと第２画像のデータとを生成する画像データ生成／処理部と、
   　前画像データ生成／処理部から時系列的に供給される複数の前記第１の立体視画像データと複数の前記第２の立体視画像データとを再配列することにより両眼立体視に対応した表示用立体視画像データを生成する表示用立体視画像データ生成部と、
   　前記表示用立体視画像データを表示する表示部と、
   　を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
10. 　前記表示用立体視画像データ生成部は、前記第１の立体視画像データと前記第２の立体視画像データとに基づいてアクティブ方式、パッシブ方式あるいは裸眼方式の両眼立体視に対応した前記表示用立体視画像データを生成すること、
    　を特徴とする請求項９記載のＸ線診断装置。
11. 　被検体に関する原画像のデータを記憶する記憶部と、
    　前記原画像のデータから、第１画像データと第２画像データとを発生する画像データ生成／処理部と、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示する表示部とを具備し、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とする医用画像処理装置。
12. 　前記複数の分解能には、少なくとも空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能を含むこと、
    　を特徴とする請求項１１記載の医用画像処理装置。
13. 　前記一方の画像は、前記他方の画像に比べて、空間分解能に関して、高い分解能を有し、
    　前記他方の画像は、前記一方の画像に比べて、濃度分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とする請求項１１記載の医用画像処理装置。
14. 　原画像のデータを記憶する記憶部と、
    　前記原画像のデータから、第１画像データと第２画像データとを発生する画像データ生成部と、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示する表示部とを具備し、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とする画像処理装置。
15. 　前記複数の分解能には、少なくとも空間分解能、濃度分解能、及び時間分解能を含むこと、
    　を特徴とする請求項１４記載の医用画像処理装置。
16. 　前記一方の画像は、前記他方の画像に比べて、空間分解能に関して、高い分解能を有し、
    　前記他方の画像は、前記一方の画像に比べて、濃度分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とする請求項１４記載の画像処理装置。
17. 　コンピューターに、
    　被検体に対してＸ線を照射させるＸ線発生機能と、
    　前記Ｘ線を検出させるＸ線検出機能と、
    　前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成させ、前記原画像のデータに基づいて、第１画像のデータと第２画像のデータとを生成させる画像データ生成／処理機能と、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示させる表示機能とを実現させ、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とするＸ線診断装置制御プログラム。
18. 　コンピューターに、
    　被検体に対してＸ線を照射させるＸ線発生機能と、
    　前記Ｘ線を検出させるＸ線検出機能と、
    　前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成させ、前記原画像のデータに基づいて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、前記原画像よりも高い分解能を有する画像のデータを生成させる画像データ生成／処理機能と、
    　前記原画像と前記生成された画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示させる表示機能と、
    　を実現させることを特徴とするＸ線診断装置制御プログラム。
19. 　コンピューターに、
    　被検体に対してＸ線を照射させるＸ線発生機能と、
    　前記Ｘ線を検出させるＸ線検出機能と、
    　前記Ｘ線検出部から出力に基づいて、原画像のデータを生成させ、前記原画像のデータに基づいて、第１画像のデータと第２画像のデータとを生成させる画像データ生成／処理機能と、
    　前記画像データ生成／処理部から時系列的に供給される複数の前記第１の立体視画像データと複数の前記第２の立体視画像データとを再配列させることにより両眼立体視に対応した表示用立体視画像データを生成させる表示用立体視画像データ生成機能と、
    　前記表示用立体視画像データを表示させる表示機能と、
    　を実現させることを特徴とするＸ線診断装置制御プログラム。
20. 　コンピューターに、
    　被検体に関する原画像のデータを記憶させる記憶機能と、
    　前記原画像のデータから、第１画像データと第２画像データとを発生させる画像データ生成／処理機能と、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示させる表示機能とを実現させ、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とする医用画像処理プログラム。
21. 　コンピューターに、
    　原画像のデータを記憶させる記憶機能と、
    　前記原画像のデータから、第１画像データと第２画像データとを発生させる画像データ生成機能と、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方を右眼用画像、他方を左眼用画像として表示させる表示機能とを実現させ、
    　前記第１画像と前記第２画像とのうち、一方の画像は、他方の画像に比べて、種類の異なる複数の分解能のうち、少なくとも１つの分解能に関して、高い分解能を有すること、
    　を特徴とする画像処理プログラム。

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