WO2018190291A1 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

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WO2018190291A1
WO2018190291A1 PCT/JP2018/014897 JP2018014897W WO2018190291A1 WO 2018190291 A1 WO2018190291 A1 WO 2018190291A1 JP 2018014897 W JP2018014897 W JP 2018014897W WO 2018190291 A1 WO2018190291 A1 WO 2018190291A1
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period
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ray imaging
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PCT/JP2018/014897
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ミッシェル ダージス
貴則 吉田
圭一 丹野
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株式会社島津製作所
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Definitions

  • This invention relates to an X-ray imaging apparatus.
  • an X-ray imaging apparatus that generates a composite image by superimposing images based on radiation detection signals is known.
  • Such an X-ray imaging apparatus is disclosed in, for example, Japanese translations of PCT publication No. 2005-510288.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2005-510288 discloses an intravascular interface using a balloon with a marker for alignment and a stent (device) attached to the balloon and less likely to absorb X-rays (radiation) than the marker.
  • a medical viewing system for use in vention treatment is disclosed.
  • a new image captured using X-rays is aligned with a marker of a reference image.
  • a sequence image obtained by time-integrating (superimposing) the aligned images is displayed on the display means.
  • the balloon to which the stent is attached is placed at a stenotic site in the blood vessel to inflate the balloon. Is placed at the stenosis site.
  • intravascular intervention treatment for example, when checking the indwelling state of the stent, the procedure is performed while checking the sequence image in a state where there is almost no change in the relative position of the balloon (marker) to the stent. It may be done.
  • intravascular intervention treatment for example, when a new stent is aligned with an existing stent already placed, the relative position of the balloon (marker) with respect to the stent is changed. In some cases, the procedure is performed while checking the sequence image.
  • the stent is superimposed in a state where the stent is largely shifted in the sequence image, so that the stent is blurred and the visibility of the stent (device) is deteriorated.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to suppress the display of a composite image in which the visibility of the device has deteriorated on the display unit. It is to provide a possible X-ray imaging apparatus.
  • An X-ray imaging apparatus includes an image generation unit that generates an image based on a detection signal of radiation transmitted through a subject into which a device is introduced, and a plurality of images generated by the image generation unit.
  • a partial period image composition mode in which images in a part of the image generation period are targeted and a composite image is generated by superimposing the images.
  • the image processing unit targets the images in a part of the image generation period and generates a composite image by superimposing the images.
  • the composition mode can be switched.
  • the images to be superimposed are limited to images within a part of the period, so that the change in the position of the device between the images to be superimposed can be reduced.
  • the image processing unit includes a full-period image synthesis mode in which the images are superimposed on each other to generate a composite image for the entire period of the image generation period.
  • the image generation period is configured to be switchable to a partial period image synthesis mode in which images are superimposed on each other to generate a synthesized image.
  • the composite image in which the visibility of the device is deteriorated is displayed on the display unit by switching to the partial period image synthesis mode as described above. Can be suppressed.
  • the image processing unit by configuring the image processing unit to be able to switch between the full-period image synthesis mode and the partial-period image synthesis mode, it is possible to suppress the display of the synthesized image with degraded device visibility on the display unit.
  • the composite image suitable for the procedure can be displayed on the display unit.
  • the image processing unit is preferably configured to superimpose images for a predetermined number of frames in the partial period image synthesis mode.
  • the images to be superimposed are limited to images having a predetermined number of frames within a certain period, so that the change in the position of the device between the images to be superimposed can be reliably reduced. can do.
  • the X-ray imaging apparatus preferably further includes a switching input unit for the user to switch to the full-period image composition mode or the partial-period image composition mode. If configured in this way, the user can switch the mode of the image processing unit to a mode that matches the procedure, so that it is possible to reliably suppress the display of a composite image in which the visibility of the device has deteriorated on the display unit. However, a composite image suitable for the procedure can be displayed on the display unit.
  • the information processing apparatus further includes a control unit that performs control to acquire information related to switching between the full-period image synthesis mode or the partial-period image synthesis mode by the switching input unit at the time of shooting start or before shooting start.
  • the control unit can acquire information about the mode at the start of shooting or before the start of shooting, so in the switched mode, the image processing unit can generate a composite image from the start of shooting. Can do.
  • the device can generate a sharp composite image at an early stage, so that the user can quickly perform X-ray imaging so as to stop radiation irradiation.
  • the device can be operated. As a result, it is possible to effectively suppress an increase in the exposure dose of the subject.
  • the device is preferably introduced into the subject separately from the first device placed in the subject and the first device, and an index for alignment is provided.
  • the image processing unit includes a second device having a predetermined value so as to suppress blurring of the first device in the composite image due to relative movement of the second device with respect to the first device in the partial period image composition mode. It is configured to superimpose images having the number of frames. If comprised in this way, it can suppress that the composite image in which the visibility of the 1st device deteriorated is displayed on a display part in partial period image composition mode.
  • the predetermined number of frames is the number of frames that can be sufficiently visually recognized by the second device in the composite image. If comprised in this way, the 2nd device can fully be visually recognized and the composite image by which the deterioration of the visibility of the 1st device was suppressed can be displayed on a display part.
  • the number of frames of an image used for generating a composite image at the end of imaging in the full-period image synthesis mode is preferably set to generate a composite image in the partial-period image synthesis mode. More than the number of frames of the image used for. If comprised in this way, the image processing part can produce
  • the image processing unit preferably generates a corrected composite image by performing correction for emphasizing the device with respect to the composite image at the end of imaging in the all-period image synthesis mode.
  • the display unit is configured to display a corrected composite image at the end of shooting in the all-period image composition mode. If comprised in this way, the user can recognize the state of a device more correctly by the correction
  • the image processing unit is configured to superimpose all the images of the entire period of the image generation period in the all-period image synthesis mode. If comprised in this way, in a whole period image synthetic
  • the image processing unit preferably superimposes the latest predetermined number of frames in the partial period image composition mode. It is configured as follows. With this configuration, in the partial period image synthesis mode, the latest synthesized image in which the device is prevented from blurring can be displayed on the display unit, so that the user can perform the procedure while checking the latest synthesized image. It can be done reliably.
  • the composite image is preferably a stent-enhanced image in which a stent as a device is highlighted. If comprised in this way, it can suppress that the synthesized image in which the visibility of the stent deteriorated is displayed on a display part.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the treatment tool containing a stent. It is the figure which showed an example in the case where the relative position of a stent and a marker does not change. It is a figure for demonstrating the alignment based on an area
  • an X-ray imaging apparatus 100 X-rays the inside of a subject T by irradiating X-rays (radiation) from the outside of the subject T such as a human body.
  • An apparatus for taking a line image An apparatus for taking a line image.
  • the X-ray imaging apparatus 100 includes an X-ray irradiation unit 1, an X-ray detection unit 2, a control unit 6, a display unit 7, an operation unit 8, a storage unit 9, and an image processing device 10. Yes.
  • the X-ray irradiation unit 1 irradiates the subject T into which the stent 31 (see FIG. 2) of the treatment tool 30 is introduced with X-rays.
  • the X-ray detection unit 2 detects X-rays that have passed through the subject T.
  • the X-ray irradiation unit 1 and the X-ray detection unit 2 are arranged so as to face each other with the top 3 on which the subject T is placed.
  • the X-ray irradiation unit 1 and the X-ray detection unit 2 are supported by the moving mechanism 4 so as to be movable.
  • the top plate 3 can be moved in the horizontal direction by the top plate drive unit 5.
  • the moving mechanism 4 and the top board driving unit 5 are connected to the control unit 6.
  • the control unit 6 can capture a predetermined region of the subject T as an image P (see FIG. 3) via the moving mechanism 4 and the top plate driving unit 5, and the X-ray irradiation unit 1, the X-ray detection unit 2, and the like.
  • the top 3 is moved.
  • the X-ray irradiation unit 1 includes an X-ray source 1a.
  • the X-ray source 1a is an X-ray tube that is connected to a high voltage generator (not shown) and generates X-rays when a high voltage is applied.
  • the X-ray source 1 a is arranged with the X-ray emission direction facing the detection surface of the X-ray detection unit 2.
  • the X-ray irradiation unit 1 is connected to the control unit 6.
  • the control unit 6 controls the X-ray irradiation unit 1 according to preset imaging conditions such as a tube voltage, a tube current, and an X-ray irradiation time interval, and generates X-rays from the X-ray source 1a.
  • the X-ray detection unit 2 detects X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 1 and transmitted through the subject T, and outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray intensity.
  • the X-ray detection unit 2 is configured by, for example, FPD (Flat
  • the X-ray detection unit 2 outputs an X-ray detection signal having a predetermined resolution to the image processing apparatus 10.
  • the image processing apparatus 10 acquires an X-ray detection signal from the X-ray detection unit 2 and generates an image P (see FIG. 3).
  • the control unit 6 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the control unit 6 functions as a control unit that controls each unit of the X-ray imaging apparatus 100 when the CPU executes a predetermined control program.
  • the control unit 6 performs control of the X-ray irradiation unit 1 and the image processing apparatus 10 and drive control of the moving mechanism 4 and the top plate driving unit 5.
  • the display unit 7 is a monitor such as a liquid crystal display, and can display the image P generated by the image processing apparatus 10.
  • the control unit 6 is configured to perform control to display the image P generated by the image processing apparatus 10 on the display unit 7.
  • the operation unit 8 is configured to be able to accept user input related to X-ray imaging.
  • the control unit 6 is configured to accept an input operation by the user via the operation unit 8.
  • the operation unit 8 also has a mode switching button 8a for switching the mode of the image processing unit 14 to be described later.
  • the mode of the image processing unit 14 will be described later.
  • the mode switching button 8a is an example of a “switching input unit” in the claims.
  • the storage unit 9 is configured by a storage device such as a hard disk drive.
  • the storage unit 9 is configured to store image data, shooting conditions, and various set values.
  • Each of the display unit 7, the operation unit 8, and the storage unit 9 may be provided in the image processing apparatus 10.
  • the X-ray imaging apparatus 100 is configured to be able to acquire the image P by two kinds of methods of X-ray fluoroscopy and X-ray imaging.
  • the radiation dose of the subject T can be reduced by irradiating the subject T with a smaller amount of radiation than in X-ray imaging, while a low-quality image P is acquired.
  • an image P with a certain high image quality is acquired.
  • the image processing apparatus 10 image processing is performed in real time while the image P is captured.
  • the image processing apparatus 10 is a computer including a processor 11 such as a CPU or a GPU (Graphics Processing Unit) and a storage unit 12 such as a ROM and a RAM. That is, the image processing apparatus 10 is configured by causing the processor 11 to execute the image processing program 15 stored in the storage unit 12.
  • the image processing apparatus 10 may be configured integrally with the control unit 6 by causing the same hardware (CPU) as the control unit 6 to execute the image processing program.
  • the storage unit 12 stores an image processing program 15 for causing a computer to function as the image processing apparatus 10.
  • the storage unit 12 is configured to temporarily accumulate an image P, a composite image M, and the like generated by an image generation unit 13 described later as image data 16.
  • the image processing apparatus 10 includes an image generation unit 13 and an image processing unit 14 as functions by executing the image processing program 15.
  • the image generation unit 13 and the image processing unit 14 may be individually configured by dedicated processors.
  • the image generation unit 13 is configured to generate an image P based on an X-ray detection signal transmitted through the subject T into which the stent 31 (see FIG. 2) of the treatment tool 30 has been introduced.
  • the image generation unit 13 generates the image P in the form of a moving image based on the detection signal of the X-ray detection unit 2. That is, X-rays are intermittently emitted from the X-ray irradiation unit 1 to the subject T at predetermined time intervals, and X-rays transmitted through the subject T are sequentially detected by the X-ray detection unit 2.
  • the image generation unit 13 generates the image P at a frame rate of 15 FPS by imaging the detection signals sequentially output from the X-ray detection unit 2.
  • the frame rate may be about 7.5 FPS to 30 FPS.
  • the image P is, for example, an image having a pixel value of a predetermined number of gradations (such as 10 to 12 bits) in gray scale. Therefore, a pixel with a low pixel value is displayed with a small luminance value in black (dark), and a pixel with a high pixel value is displayed with a large luminance value in white (bright). Note that the image may be reversed in black and white.
  • the image processing unit 14 performs image processing for creating a composite image M (see FIGS. 6 to 8) by superimposing a plurality of images P (see FIG. 3) continuously generated by the image generation unit 13. It is configured to be possible. Specifically, the image processing unit 14 first extracts a region p including a pair of markers 35 from a plurality of images P for alignment as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 4, the image processing unit 14 uses the affine transformation or the like so that the position of the pair of markers 35 in each region p is in the region p N of the image P N at the current photographing time (latest). Two-dimensional alignment is performed so as to coincide with the positions of the pair of markers 35. Then, as illustrated in FIG.
  • the image processing unit 14 generates the position-corrected image Q after alignment by aligning the image P using the aligned region p. Finally, the image processing unit 14 superimposes the position correction image Q (performs time integration), thereby combining (accumulating) the stent 31 as a stent-enhanced image in which the stent 31 is highlighted as shown in FIGS. ) Generate an image M.
  • the image processing unit 14 is configured to generate the composite image M every time an image P is newly generated by the image generation unit 13. As a result, the generated composite image M can be displayed on the display unit 7 as a moving image in real time.
  • the image processing unit 14 superimposes a plurality of images P generated by the image generation unit 13 to create a composite image M, which is either a full synthesis mode or a partial synthesis mode. It is configured to be switchable.
  • the image processing unit 14 superimposes all the images P (P 1 to P N , see FIG. 3) in the entire image generation period to superimpose a composite image M (Mf (Ms), FIG. 7) is a mode for generating).
  • the image processing unit 14 superimposes the latest (most recent) 8-frame image P (P N-7 to P N , see FIG. 6), which is a partial period of the image generation period.
  • a composite image M (Mp, see FIG. 8) is generated.
  • the partial synthesis mode when an image of 8 frames is not obtained, a synthesized image M similar to that in the full synthesis mode is generated.
  • the “image generation period” means a period during which a plurality of images are generated by the image generation unit 13, and specifically means a period from the start of shooting to the current shooting time.
  • the full synthesis mode and the partial synthesis mode are examples of the “full-period image synthesis mode” and the “partial-period image synthesis mode” in the claims, respectively.
  • control unit 6 is configured to acquire information relating to mode switching based on the operation content to the mode switching button 8a when the user operates the mode switching button 8a.
  • the control unit 6 is configured to acquire information related to mode switching in advance before shooting starts. Then, the control unit 6 is configured to switch the mode of the image processing unit 14 to either the full synthesis mode or the partial synthesis mode by transmitting information regarding mode switching to the image processing unit 14. .
  • the X-ray imaging apparatus 100 of the present embodiment can be used for coronary intervention treatment.
  • the coronary intervention treatment is a treatment for dilating the stenosis of the blood vessel 40 (see FIG. 3) in the coronary artery of the heart.
  • a treatment tool 30 including a stent 31 is used.
  • the treatment device 30 includes a stent 31, a balloon 32 to which the stent 31 is attached, a guide wire 33 to which the stent 31 and the balloon 32 are attached in the vicinity of the distal end, and a catheter 34 in which the guide wire 33 is accommodated.
  • the stent 31 has a cylindrical shape having a network structure formed of a thin metal or the like, and is easy to transmit X-rays and is difficult to appear in the image P.
  • the balloon 32 to which the stent 31 is attached is provided with a pair of markers 35 made of a material having low X-ray permeability (or non-transmission) as a mark.
  • the pair of markers 35 is provided in the vicinity of both ends of the stent 31 so as to sandwich the stent 31.
  • the stent 31 is configured to expand from a folded state when the balloon 32 is inflated.
  • the stent 31 is an example of the “device” in the claims.
  • the doctor refers to the catheter 34 with the blood vessel of the subject T while referring to a low-quality real-time moving image (image) by fluoroscopy displayed on the display unit 7.
  • a procedure is performed in which the catheter 34 is inserted into the stenosis portion of the blood vessel 40 in the coronary artery of the heart through the blood vessel 40.
  • the doctor positions the stent 31 (31a) and the balloon 32 at the stenosis site while referring to the real-time moving image of the composite image M or the still image of the composite image M obtained by X-ray imaging displayed on the display unit 7. .
  • the doctor expands the stenotic region of the blood vessel 40 by inflating the balloon 32 and expands the folded stent 31a so as to place it in the blood vessel 40.
  • the blood vessel 40 is supported from the inside by the stent 31a.
  • the doctor confirms whether the stent 31a is correctly placed while referring to a real-time moving image of the composite image M or a still image of the composite image M obtained by X-ray photography.
  • the doctor performs a procedure for adjusting the stent 31a by, for example, inflating the balloon 32 again.
  • the relative positions of the stent 31a and the pair of markers 35 of the balloon 32 hardly change.
  • the image processing unit 14 When the mode is switched to the full synthesis mode, the image processing unit 14 first sets a pair of images P (images P 1 to P N ) for alignment, as shown in FIG. A region p (regions p 1 to p N ) including the marker 35 is taken out. Then, as shown in FIG. 4, the image processing unit 14 aligns the areas p 1 to p N. Thereafter, the image processing unit 14 aligns the images P 1 to P N-1 using the aligned regions p 1 to p N-1 as shown in FIG. Corrected images Q 1 to Q N-1 are generated. Finally, the image processing unit 14 generates the composite image Mf shown in FIG. 6 by superimposing the position correction images Q 1 to Q N (Q N is equal to P N ) (perform time integration). .
  • the stent 31a since the relative position between the stent 31a and the marker 35 does not change, the position of the pair of markers 35 in each of the regions p 1 to p N-1 matches the position of the pair of markers 35 in the region p N.
  • the stent 31a becomes substantially the same position in the position correction image Q i (1 ⁇ i ⁇ N ⁇ 1) and the position correction image Q N.
  • the composite image Mf in which the position correction image Q (image P) is superimposed the stent 31a is emphasized and displayed on the display unit 7 because there is almost no displacement of the stent 31a in the position correction images Q 1 to Q N. Is done.
  • the composite image Mf is continuously generated and displayed on the display unit 7 as a real-time moving image.
  • the number of images P (the number of frames) used to generate the composite image Mf increases as time elapses from the start of shooting, so the composite image displayed on the display unit 7 as a real-time moving image.
  • the stent 31a gradually becomes clear and the image quality is improved.
  • the image processing unit 14 emphasizes the stent 31a with respect to the composite image Mf generated last. Correction processing is performed.
  • this correction processing for example, since the stent 31a has a linear shape unlike the blood vessel 40, the image processing unit 14 performs processing such as increasing the contrast of the linear portion. Thereby, the image processing unit 14 generates a corrected composite image Ms with higher image quality in which the stent 31a is more emphasized from the composite image Mf. As shown in FIG. 8, the corrected composite image Ms is displayed on the display unit 7 as a still image. As a result, the doctor can surely confirm whether the stent 31a is correctly placed.
  • the user can confirm in real time that a sufficiently high-quality composite image Mf has been obtained and end the X-ray imaging. Therefore, the X-ray imaging ends with the composite image M having an insufficient image quality. Can be suppressed.
  • the user can confirm in real time that a sufficiently high-quality composite image Mf has been obtained and can quickly finish X-ray imaging, it is possible to effectively increase the exposure amount of the subject T. It is possible to suppress.
  • the image processing unit 14 first, as shown in FIG. 3, for the alignment, the latest (most recent) 8 frames among the plurality of images P.
  • a region p (regions p N-7 to p N ) including the pair of markers 35 is extracted from the image P (images P N-7 to P N ).
  • the image processing unit 14 aligns the areas p N-7 to p N.
  • the image processing unit 14 aligns the images P N-7 to P N-1 using the aligned regions p N-7 to p N-1, thereby Position-corrected images Q N-7 to Q N-1 after the alignment are generated.
  • the image processing unit 14 generates a composite image Mp shown in FIG. 8 by superimposing the position correction images Q N-7 to Q N.
  • the stent 31a since the relative position between the stent 31a and the marker 35 does not change, in the position correction image Q i (N ⁇ 7 ⁇ i ⁇ N ⁇ 1) and the position correction image Q N in the same manner as in the full synthesis mode, the stent 31a becomes substantially the same position. As a result, as shown in FIG. 7, in the composite image Mp in which the position correction image Q (image P) is superimposed, the stent 31a is hardly displaced in the position correction images Q N-7 to Q N. Is highlighted and displayed on the display unit 7. The composite image Mp is continuously generated and displayed on the display unit 7 as a real-time moving image.
  • the number of images P (number of frames) used to generate the composite image Mp does not change at 8 frames even when time has elapsed from the start of shooting. For this reason, in the synthesized image Mp displayed as a real-time moving image, the sharpness of the stent 31a hardly changes.
  • a new stent 31b (31 separate from the stent 31a placed in the blood vessel 40 is used. Is performed to reach the stenotic site of the blood vessel 40 of the coronary artery of the heart. Then, in order to reliably support the blood vessel 40 at the stenosis site from the inside by the pair of stents 31a and 31b, the doctor refers to the real-time moving image of the composite image M obtained by X-ray imaging, and already has the indwelling stent 31a. Then, the positioning procedure of the new stent 31b and the balloon 32 is performed.
  • the stents 31a and 31b are examples of the “first device” and the “second device” in the claims, respectively.
  • the existing stent 31a is not attached to the balloon 32. Therefore, as shown in FIG. 9, the relative position between the new stent 31b and the pair of markers 35 of the balloon 32 does not change, while the existing stent 31a and the pair of markers 35 of the balloon 32 move relative to each other. That is, the relative position between the existing stent 31a and the marker 35 changes.
  • the image processing unit 14 When the mode is switched to the all-combination mode, as in the case described above, the image processing unit 14 first selects a pair from all of the plurality of images P (images P 1 to P N ) as shown in FIG. A region p (regions p 1 to p N ) including the marker 35 is extracted. Then, the image processing unit 14 aligns the regions p 1 to p N as shown in FIG. Thereafter, the image processing unit 14 generates position corrected images Q 1 to Q N-1 using the regions p 1 to p N-1 as shown in FIG. Finally, the image processing unit 14 generates a composite image Mf shown in FIG. 12 by superimposing the position correction images Q 1 to Q N.
  • the position of the pair of markers 35 in each of the regions p 1 to p N-1 is the pair of markers in the region p N.
  • the stent 31b is substantially in the same position in the position correction image Q i (1 ⁇ i ⁇ N ⁇ 1) and the position correction image Q N.
  • the stent 31b is highlighted and displayed in the composite image Mf in which the position correction image Q (image P) is superimposed.
  • the existing stent 31a is positioned at different positions in the position correction image Q i and the position correction image Q N (for example, Q 1 and Q N in FIG. 11). Therefore, as shown in FIG. 12, in the composite image Mf in which the position correction image Q (image P) is overlaid, the stent 31a is blurred due to the large displacement of the stent 31a in the position correction images Q 1 to Q N. It is displayed on the display unit 7.
  • the image processing unit 14 first, as shown in FIG. A region p (region p N-7 to p N ) including the pair of markers 35 is taken out from P (images P N-7 to P N ). The image processing unit 14 then aligns the regions p N-7 to p N as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 11, the image processing unit 14 generates position-corrected images Q N-7 to Q N-1 using the regions p N-7 to p N-1 . Finally, the image processing unit 14 generates a composite image Mp shown in FIG. 13 by superimposing the position correction images Q N-7 to Q N.
  • the relative position between the stent 31a and the marker 35 changes, the change in the relative position between the stent 31a and the marker 35 is small in the latest (most recent) eight frames (about 0.5 seconds).
  • the position correction image Q In i (N ⁇ 7 ⁇ i ⁇ N ⁇ 1) and the position correction image Q N are in substantially the same position.
  • the number of frames is eight, so that the number of frames where the stent 31b can be sufficiently visually confirmed is secured.
  • the user when the user performs a procedure in which the relative position between the stent 31 and the marker 35 is changed, the user switches the mode of the image processing unit 14 to the partial synthesis mode.
  • the composite image Mp in which the stent 31 is sufficiently emphasized without blurring can be displayed on the display unit 7 during X-ray imaging.
  • step S11 the control unit 6 determines whether or not the mode has been switched to the partial synthesis mode. If the control unit 6 determines that the mode is switched to the partial synthesis mode, the process proceeds to step S23, and X-ray imaging is performed in steps S23 to S31 while the mode is switched to the partial synthesis mode.
  • step S 12 When the control unit 6 determines that the mode is not switched to the partial synthesis mode, in steps S12 to S22, X-ray imaging is performed in a state where the mode is switched to the full synthesis mode.
  • step S ⁇ b> 12 X-ray imaging is started by transmitting, to the control unit 6, information related to an input operation related to imaging start performed by the user on the operation unit 8.
  • step S ⁇ b> 13 the control unit 6 causes the X-ray detection unit 2 to detect X-rays transmitted through the subject T by causing the X-ray irradiation unit 1 to emit X-rays, and outputs a detection signal. Then, the image generating unit 13 generates an image P N on the basis of the detection signal.
  • step S14 the image processing unit 14 extracts regions p 1 to p N from the images P 1 to P N-1 generated before the image P N and the newly generated image P N , respectively. get.
  • step S15 the image processing unit 14 performs alignment of regions p 1 ⁇ p N-1 on the basis of the area p N.
  • step S16 the image processing unit 14 aligns the images P 1 to P N-1 based on the alignment results of the regions p 1 to p N-1 , thereby correcting the position corrected images Q 1 to Q N. Generate N-1 .
  • step S17 the image processing unit 14 generates a composite image Mf by superimposing the position correction images Q 1 to Q N.
  • step S ⁇ b> 18 the composite image Mf generated by the image processing unit 14 is displayed on the display unit 7 via the control unit 6.
  • step S21 the image processing unit 14 performs correction by correcting the latest composite image Mf so that the stent 31 is emphasized.
  • a composite image Ms is generated.
  • step S ⁇ b> 22 the corrected composite image Ms generated by the image processing unit 14 is displayed on the display unit 7 via the control unit 6. Thereafter, the control flow is terminated.
  • step S11 If it is determined in step S11 that the control unit 6 has been switched to the partial synthesis mode, X-ray imaging is started in step S23 as in step S12. Then, in step S24, similarly to step S12, the image generation unit 13 generates an image P N on the basis of the detection signal.
  • step S25 the image processing unit 14, among the image P 1 ⁇ P N-1 which is generated before the image P N, the image P N-7 ⁇ P N- 1 and the new latest (most recent) Regions p N ⁇ 7 to p N are obtained from the image P N generated in (1). Then, in step S26, the image processing unit 14, to position the region p N-7 ⁇ p N- 1 on the basis of the area p N. Thereafter, in step S27, the image processing unit 14 aligns the images P N-7 to P N-1 based on the alignment results of the regions p N-7 to p N-1 , thereby correcting the position corrected image. Q N-7 to Q N-1 are generated.
  • step S28 the image processing unit 14 generates a composite image Mp by superimposing the position correction images Q N-7 to Q N. Thereafter, in step S ⁇ b> 29, the composite image Mp generated by the image processing unit 14 is displayed on the display unit 7 via the control unit 6.
  • step S30 the control unit 6 determines whether or not X-ray imaging has been completed, as in step S19.
  • N is incremented, the flow returns to step S24, the image generation unit 13 generates a new image P N.
  • the control flow is finished.
  • the image processing unit 14 is set to the partial synthesis mode in which the image P is superimposed on the image P in a part of the image generation period to generate the composite image M (Mp).
  • Configure to be switchable the image P to be superimposed is limited to the image P within a part of the period (nearest), so the position of the stent 31a between the images P to be superimposed (a pair of markers of the stent 31a and the balloon 32) (Relative position with respect to 35) can be reduced.
  • the image processing unit 14 targets the image P in the entire period of the image generation period as an object, superimposes the images P and generates the composite image Mf, and a part of the image generation period.
  • the image P in the period it is configured to be switchable to a partial synthesis mode in which the images P are superimposed to generate a composite image Mp.
  • the display unit 7 is prevented from displaying the composite image Mp whose visibility of the stent 31 has deteriorated by switching to the partial composite mode. can do.
  • the image processing unit 14 configuring the image processing unit 14 to be switchable between the full synthesis mode and the partial synthesis mode, the display unit 7 is prevented from displaying the composite image M in which the visibility of the stent 31 has deteriorated.
  • the composite image M suitable for the procedure can be displayed on the display unit 7.
  • the image processing unit 14 is configured to superimpose the images P on the image P having a predetermined number of frames (8 frames) in a partial period of the image generation period in the partial synthesis mode. To do.
  • the image P to be superimposed is limited to the image P having a predetermined number of frames (8 frames) within a part of the period, so that the change in the position of the stent 31a between the images P to be superimposed is ensured. Can be made smaller.
  • it is possible to further suppress the stent 31a from being overlapped in a shifted state it is possible to further suppress blurring of the stent 31 in the composite image Mp in which the image P is superimposed.
  • the X-ray imaging apparatus 100 includes a mode switching button 8a for the user to switch to the full synthesis mode or the partial synthesis mode.
  • a mode switching button 8a for the user to switch to the full synthesis mode or the partial synthesis mode.
  • the X-ray imaging apparatus 100 includes the control unit 6 that performs control to acquire information related to switching between the full synthesis mode or the partial synthesis mode by the mode switching button 8a before the start of imaging.
  • the control part 6 can acquire the information regarding a mode before a photography start
  • the composite image M can be made to produce
  • the stent 31 can generate a sharp composite image M at an early stage, and thus the X-ray imaging apparatus 100 is configured to stop radiation irradiation at an early stage. Can be operated. Therefore, it is possible to effectively suppress an increase in the exposure amount of the subject T.
  • the image processing unit 14 has a predetermined number of frames (8) so as to suppress blurring of the stent 31a in the composite image due to relative movement of the stent 31b with respect to the stent 31a in the partial composite mode. Frames) are superposed. Thereby, in partial synthetic mode, it can control that synthetic picture Mp which visibility of stent 31a deteriorated is displayed on indicator 7.
  • the predetermined number of frames (8 frames) in the partial synthesis mode is the number of frames in which the stent 31b is sufficiently visible in the synthesized image M.
  • the number of frames of the image P used to generate the composite image Mf at the end of shooting in the total composition mode is equal to the number of frames of the image P used to generate the composite image Mp in the partial composition mode ( More than 8 frames).
  • the image processing unit 14 can reliably generate the composite image Mf in which the stent 31 is clear at the end of photographing in the all-composite mode.
  • the image processing unit 14 is configured to generate the corrected composite image Ms by performing correction that emphasizes the stent 31 on the composite image Mf at the end of photographing in the full composite mode.
  • the display unit 7 is configured to display the corrected composite image Ms at the end of shooting in the full composite mode.
  • the image processing unit 14 is configured to superimpose all the images P in the entire image generation period in the all composition mode. Thereby, the stent 31 can generate a clear composite image Mf at an earlier stage in the full synthesis mode.
  • the image processing unit 14 is configured to superimpose the images P on the image P having the latest predetermined number of frames (eight frames) in the partial synthesis mode.
  • the latest synthesized image Mp in which the blur of the stent 31 is suppressed can be displayed on the display unit 7, so that the user can reliably perform the procedure while checking the latest synthesized image Mp. It can be carried out.
  • the composite image M is a stent-enhanced image in which the stent 31 is highlighted. Thereby, it can suppress that the synthesized image M in which the visibility of the stent 31 deteriorated is displayed on the display unit 7.
  • an example of the X-ray imaging apparatus 100 used for coronary (cardiovascular) interventional treatment is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to an X-ray imaging apparatus used for purposes other than coronary intervention treatment.
  • the present invention capable of suppressing the display of a composite image whose visibility has deteriorated due to a change in the relative position of the device with respect to an index (marker) is a blood vessel that may cause a change in the position of the device It can also be used as an X-ray imaging apparatus used for internal IVR (interventional radiology) treatment.
  • the total synthesis mode is a mode in which all the images P (P 1 to P N ) in the entire period of the image generation period are overlapped to generate the composite image M (Mf).
  • the present invention is not limited to this.
  • the all period image composition mode only a part of the images in the entire period of the image generation period may be used.
  • an image in which no marker can be detected may be excluded from the images to be superimposed among the images in the entire period of the image generation period.
  • images may be extracted every several frames from images of all periods arranged in time series, and excluded from images to be superposed with images other than the plurality of extracted images.
  • the X-ray imaging apparatus may be configured so that the whole-period composition mode to be used can be selected.
  • the partial synthesis mode (partial period image synthesis mode) generates the composite image M (Mp) by superimposing the images P (P N-7 to P N ) of a part of the image generation period.
  • this invention is not limited to this. In the present invention, even in the partial period image synthesis mode, only a part of the images in a part of the image generation period may be used. For example, in the partial period image synthesis mode, an image in which a marker cannot be detected among images in a part of the image generation period may be excluded from the superimposed image.
  • image alignment may be performed without using a marker.
  • a plurality of feature points in the image for example, a portion of the subject that absorbs radiation more easily than other portions
  • the images are aligned so that the plurality of feature points match between the images. You may go.
  • the partial synthesis mode can be employed in order to suppress the generation of a composite image in which the stent is blurred due to the feature point moving relative to the stent.
  • the device may be a balloon without a stent attached. Even in this case, for example, when positioning is performed between an existing stent and a balloon having a marker, generation of a composite image in which the stent is blurred due to a change in the position of the stent is suppressed. Therefore, it is possible to adopt the partial synthesis mode.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of frames in the partial period image composition mode is not limited to 8 frames, and may be less than 8 frames or more than 8 frames.
  • the number of frames is preferably changed according to the frame rate. For example, if the frame rate is 30 FPS, for example, 15 frames of images greater than 8 frames may be superimposed, and if the frame rate is 7.5 FPS, for example, 4 frames of images less than 8 frames may be combined. You may superimpose.
  • the number of frames of the image to be superimposed in the partial period image composition mode is preferably the number of frames corresponding to about 0.3 seconds to 1 second and 4 frames or more. It is not limited to.
  • the image processing unit 14 may generate a composite image by superimposing images of a predetermined number of frames in some period other than the latest period.
  • the image processing unit may superimpose a predetermined number of frames in the first half or middle of the image generation period in the partial period image synthesis mode.
  • control unit 6 acquires information related to mode switching in advance before shooting starts, but the present invention is not limited to this.
  • the control unit may be configured to acquire information related to mode switching at the start of shooting.
  • the X-ray imaging apparatus may be configured to start imaging in the switched mode based on the switching operation of the switching input unit by the user. Further, the X-ray imaging apparatus may be configured so that the mode of the image processing unit can be switched during X-ray imaging.
  • the mode of the image processing unit 14 is switched to either the full synthesis mode or the partial synthesis mode when the user operates the mode switching button 8a.
  • the mode of the image processing unit may be switched based on a switching instruction from a user other than the mode switching button.
  • the mode of the image processing unit may be switched based on the user's voice, or the mode of the image processing unit is switched based on the user's movement (for example, the user's movement that blocks the light of the optical sensor). May be.
  • the X-ray imaging apparatus may automatically switch the mode of the image processing unit without being based on a user switching instruction.
  • image recognition may be performed on the first image captured at the start of imaging, and the X-ray imaging apparatus may automatically switch the mode of the image processing unit based on the result of image recognition. For example, when a plurality of stents are recognized in the first image taken at the start of imaging, the X-ray imaging apparatus automatically switches the mode of the image processing unit to the partial synthesis mode, and a plurality of stents are not recognized.
  • the X-ray imaging apparatus may be configured to switch to the full synthesis mode.
  • the mode of the image processing unit 14 is switchable during X-ray imaging, but the present invention is not limited to this.
  • the mode of the image processing unit may be switchable during fluoroscopy.
  • Control part 7 Display part 8a Mode switching button (switching input part) 13 Image generator 14 Image processor 31 Stent (device) 31a Stent (device, first device) 31b Stent (device, second device) 100 X-ray imaging apparatus M, Mf, Mp Composite image Ms Corrected composite image P Image T Subject

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Abstract

このＸ線撮影装置（１００）の画像処理部（１３）は、画像生成期間の全期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像（Ｍ）を生成する全期間画像合成モードと、画像生成期間の一部の期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像を生成する部分期間画像合成モードとに切替可能に構成されている。

Description

Ｘ線撮影装置
　この発明は、Ｘ線撮影装置に関する。
　従来、放射線の検出信号に基づく画像を重ね合わせて合成画像を生成するＸ線撮影装置が知られている。このようなＸ線撮影装置は、たとえば、特表２００５－５１０２８８号公報に開示されている。
　特表２００５－５１０２８８号公報には、位置合わせのためのマーカーが付されたバルーンと、バルーンに取り付けられ、マーカーよりもＸ線（放射線）を吸収しにくいステント（デバイス）とを用いる血管内インターベンション治療に使用される医用ビューイングシステムが開示されている。特表２００５－５１０２８８号公報に記載の医用ビューイングシステムでは、Ｘ線を用いて撮影された新規の画像を、参照画像のマーカーに対して位置合わせを行う。そして、位置合わせを行った画像同士を時間積分した（重ね合わせた）シーケンス画像を表示手段に表示するように構成されている。
　なお、特表２００５－５１０２８８号公報に記載の医用ビューイングシステムを用いた血管内インターベンション治療では、ステントが取り付けられたバルーンを血管内の狭窄部位に配置してバルーンを膨張させることにより、ステントを狭窄部位に配置する。ここで、血管内インターベンション治療では、たとえば、ステントの留置状態を確認する場合などのように、ステントに対するバルーン（マーカー）の相対位置の変化がほとんどない状態で、シーケンス画像を確認しながら手技が行われる場合がある。また、血管内インターベンション治療では、たとえば、新たなステントを既に留置された既設のステントに対して位置合わせをする場合などのように、ステントに対するバルーン（マーカー）の相対位置の変化がある状態で、シーケンス画像を確認しながら手技が行われる場合とがある。
特表２００５－５１０２８８号公報
　しかしながら、特表２００５－５１０２８８号公報に記載された医用ビューイングシステムでは、ステントに対するバルーン（マーカー）の相対位置の変化がある状態で、シーケンス画像を確認しながら手技が行われる際に、シーケンス画像においてステントがぼやけてしまい、シーケンス画像（合成画像）においてステント（デバイス）の視認性が悪化するという問題点がある。具体的には、たとえば、撮影された時間が大きく異なることに起因してステントの位置の変化が大きい画像同士を重ね合わせる場合、位置合わせを行った後の画像において、ステントの位置が大きくずれる。このため、画像を重ね合わせてシーケンス画像を生成した場合に、シーケンス画像においてステントが大きくずれた状態で重ね合わせられるので、ステントがぼやけてしまい、ステント（デバイス）の視認性が悪化する。
　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、デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することが可能なＸ線撮影装置を提供することである。
　この発明の一の局面によるＸ線撮影装置は、デバイスが導入された被検体を透過した放射線の検出信号に基づく画像を生成する画像生成部と、画像生成部により生成される複数の画像を重ね合わせる画像処理部と、画像を表示可能な表示部と、を備え、画像処理部は、画像生成期間の全期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像を生成する全期間画像合成モードと、画像生成期間の一部の期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像を生成する部分期間画像合成モードとに切替可能に構成されている。
　この発明の一の局面によるＸ線撮影装置では、上記のように、画像処理部は、画像生成期間の一部の期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像を生成する部分期間画像合成モードに切替可能に構成されている。これにより、部分期間画像合成モードにおいて、重ね合わせる画像が一部の期間内の画像に限定されるので、重ね合わせる画像間におけるデバイスの位置の変化を小さくすることができる。この結果、デバイスがずれた状態で重ね合わせられるのを抑制することができるので、画像が重ね合わされた合成画像において、デバイスがぼやけるのを抑制することができる。したがって、デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することができる。
　また、一の局面によるＸ線撮影装置では、上記のように、画像処理部は、画像生成期間の全期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像を生成する全期間画像合成モードと、画像生成期間の一部の期間の画像を対象として、画像を重ね合わせて合成画像を生成する部分期間画像合成モードとに切替可能に構成されている。これにより、画像生成期間の全期間に亘ってデバイスの位置の変化がほとんどない状態で手技を行う場合には、全期間画像合成モードに切り替えられることによって、位置の変化がほとんどないデバイスが確実に重ね合わされるので、デバイスが鮮明な高画質の合成画像を表示部に表示させることができる。一方で、画像生成期間においてデバイスの位置の変化が大きい場合には、部分期間画像合成モードに切り替えられることによって、上記のように、デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することができる。これらの結果、画像処理部を全期間画像合成モードと部分期間画像合成モードとに切替可能に構成することによって、デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制しつつ、手技に適した合成画像を表示部に表示させることができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、部分期間画像合成モードにおいて、所定のフレーム数の画像を対象として、画像を重ね合わせるように構成されている。このように構成すれば、部分期間画像合成モードにおいて、重ね合わせる画像が一部の期間内の所定のフレーム数の画像に限定されるので、重ね合わせる画像間におけるデバイスの位置の変化を確実に小さくすることができる。これにより、デバイスがずれた状態で重ね合わせられるのをより抑制することができるので、画像が重ね合わされた合成画像において、デバイスがぼやけるのをより抑制することができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、ユーザが全期間画像合成モードまたは部分期間画像合成モードに切り替えるための切替入力部をさらに備える。このように構成すれば、画像処理部のモードを、手技に合わせたモードにユーザが切り替えることができるので、確実に、デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制しつつ、手技に適した合成画像を表示部に表示させることができる。
　この場合、好ましくは、切替入力部による全期間画像合成モードまたは部分期間画像合成モードの切替に関する情報を、撮影開始時または撮影開始の前に取得する制御を行う制御部をさらに備える。このように構成すれば、制御部に撮影開始時または撮影開始の前にモードに関する情報を取得させることができるので、切り替えられたモードで、撮影開始時から画像処理部に合成画像を生成させることができる。これにより、たとえば、全期間画像合成モードに切り替えられている状態においては、早期にデバイスが鮮明な合成画像を生成させることができるので、ユーザは早期に放射線の照射を停止するようにＸ線撮影装置を操作することができる。この結果、被検体の被ばく量が増加するのを効果的に抑制することができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、デバイスは、被検体内に留置された第１デバイスと、第１デバイスとは別個に被検体内に導入され、位置合わせのための指標を有する第２デバイスとを含み、画像処理部は、部分期間画像合成モードにおいて、第１デバイスに対する第２デバイスの相対移動に起因して合成画像において第１デバイスがぼやけるのを抑制するように、所定のフレーム数の画像を重ね合わせるように構成させている。このように構成すれば、部分期間画像合成モードにおいて、第１デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することができる。
　この場合、好ましくは、所定のフレーム数は、合成画像において、第２デバイスが十分に視認可能なフレーム数である。このように構成すれば、第２デバイスを十分に視認可能で、かつ、第１デバイスの視認性の悪化が抑制された合成画像を表示部に表示させることができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、全期間画像合成モードにおいて撮影終了時の合成画像を生成するために用いる画像のフレーム数は、部分期間画像合成モードにおいて合成画像を生成するために用いる画像のフレーム数よりも多い。このように構成すれば、画像処理部は、全期間画像合成モードの撮影終了時において、デバイスが鮮明な合成画像を確実に生成することができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、全期間画像合成モードでの撮影終了時の合成画像に対してデバイスを強調する補正を行うことにより補正合成画像を生成するように構成されており、表示部は、全期間画像合成モードでの撮影終了時に、補正合成画像を表示するように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、全期間画像合成モードでの撮影終了後に表示部に表示される補正合成画像によって、デバイスの状態をより正確に認識することができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、全期間画像合成モードにおいて、画像生成期間の全期間の画像の全てを重ね合わせるように構成されている。このように構成すれば、全期間画像合成モードにおいて、より早期にデバイスが鮮明な合成画像を生成させることができる。
　上記部分期間画像合成モードにおいて、所定のフレーム数の画像を対象として画像を重ね合わせる構成において、好ましくは、画像処理部は、部分期間画像合成モードにおいて、最新の所定のフレーム数の画像を重ね合わせるように構成されている。このように構成すれば、部分期間画像合成モードにおいて、デバイスがぼやけるのが抑制された最新の合成画像を表示部に表示させることができるので、ユーザは、最新の合成画像を確認しながら手技を確実に行うことができる。
　上記一の局面によるＸ線撮影装置において、好ましくは、合成画像は、デバイスとしてのステントが強調表示されたステント強調画像である。このように構成すれば、ステントの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することができる。
　本発明によれば、上記のように、デバイスの視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することができる。
本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の全体構成を示すブロック図である。 ステントを含む治療具を説明するための図である。 ステントとマーカーとの相対位置が変化しない場合における画像の一例を示した図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化しない場合の領域に基づく位置合わせを説明するための図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化しない場合の位置補正画像の重ね合わせを説明するための図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化しない場合の全合成モードにおける合成画像を示した図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化しない場合の全合成モードにおける補正合成画像を示した図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化しない場合の部分合成モードにおける合成画像を示した図である。 ステントとマーカーとの相対位置が変化する場合における画像の一例を示した図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化する場合の領域に基づく位置合わせを説明するための図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化する場合の位置補正画像の重ね合わせを説明するための図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化する場合の全合成モードにおける合成画像を示した図である。 本発明の一実施形態のＸ線撮影装置における相対位置が変化する場合の部分合成モードにおける合成画像を示した図である。 本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の制御フローを示した図である。
　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線撮影装置の構成）
　図１～図８を参照して、本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置１００の構成について説明する。
　本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置１００は、図１に示すように、人体などの被検体Ｔの外側からＸ線（放射線）を照射することによって、被検体Ｔ内を画像化したＸ線画像を撮影する装置である。
　Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線照射部１と、Ｘ線検出部２と、制御部６と、表示部７と、操作部８と、記憶部９と、画像処理装置１０と、を備えている。
　Ｘ線照射部１は、治療具３０のステント３１（図２参照）が導入された被検体ＴにＸ線を照射する。Ｘ線検出部２は、被検体Ｔを透過したＸ線を検出する。Ｘ線照射部１とＸ線検出部２とは、それぞれ、被検体Ｔが載置される天板３を挟んで対向するように配置されている。Ｘ線照射部１およびＸ線検出部２は、移動機構４に移動可能に支持されている。天板３は、天板駆動部５により水平方向に移動可能である。移動機構４および天板駆動部５は、制御部６に接続されている。制御部６は、被検体Ｔの所定の領域を画像Ｐ（図３参照）として撮影できるように、移動機構４および天板駆動部５を介してＸ線照射部１、Ｘ線検出部２および天板３を移動させる。
　Ｘ線照射部１は、Ｘ線源１ａを含んでいる。Ｘ線源１ａは、図示しない高電圧発生部に接続されており、高電圧が印加されることによりＸ線を発生させるＸ線管である。Ｘ線源１ａは、Ｘ線出射方向をＸ線検出部２の検出面に向けて配置されている。Ｘ線照射部１は、制御部６に接続されている。制御部６は、管電圧、管電流およびＸ線照射の時間間隔などの予め設定された撮影条件に従ってＸ線照射部１を制御し、Ｘ線源１ａからＸ線を発生させる。
　Ｘ線検出部２は、Ｘ線照射部１から照射され、被検体Ｔを透過したＸ線を検出し、検出したＸ線強度に応じた検出信号を出力する。Ｘ線検出部２は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により構成されている。Ｘ線検出部２は、所定の解像度のＸ線検出信号を画像処理装置１０に出力する。画像処理装置１０は、Ｘ線検出部２からＸ線検出信号を取得して、画像Ｐ（図３参照）を生成する。
　制御部６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６は、ＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することにより、Ｘ線撮影装置１００の各部を制御する制御部として機能する。制御部６は、Ｘ線照射部１および画像処理装置１０の制御、および、移動機構４および天板駆動部５の駆動制御などを行う。
　表示部７は、たとえば、液晶ディスプレイなどのモニタであり、画像処理装置１０により生成された画像Ｐなどを表示可能である。制御部６は、画像処理装置１０により生成された画像Ｐを表示部７に表示させる制御を行うように構成されている。
　操作部８は、Ｘ線撮影に関するユーザの入力を受け付けることが可能に構成されている。制御部６は、ユーザによる入力操作を、操作部８を介して受け付けるように構成されている。また、操作部８は、後述する画像処理部１４のモードを切り替えるためのモード切替ボタン８ａを有している。なお、画像処理部１４のモードについては後述する。また、モード切替ボタン８ａは、特許請求の範囲の「切替入力部」の一例である。
　記憶部９は、たとえばハードディスクドライブなどの記憶装置により構成される。記憶部９は、画像データ、撮影条件および各種の設定値を記憶するように構成されている。表示部７、操作部８および記憶部９の各々は、画像処理装置１０に設けられていてもよい。
　また、Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線透視とＸ線撮影との２種類の方法で、画像Ｐを取得可能に構成されている。なお、Ｘ線透視では、Ｘ線撮影よりも少ない放射線量が被検体Ｔに照射されることによって、被検体Ｔの被ばく量を低減可能である一方、低画質の画像Ｐが取得される。一方、Ｘ線撮影では、ある程度高画質の画像Ｐが取得される。
　画像処理装置１０では、画像Ｐの撮影中にリアルタイムで画像処理が行われる。画像処理装置１０は、たとえば、ＣＰＵあるいはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ１１と、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの記憶部１２とを含んで構成されるコンピュータである。すなわち、画像処理装置１０は、記憶部１２に記憶された画像処理プログラム１５をプロセッサ１１に実行させることにより構成される。画像処理装置１０は、制御部６と同一のハードウェア（ＣＰＵ）に画像処理プログラムを実行させることにより、制御部６と一体的に構成されてもよい。
　記憶部１２は、コンピュータを画像処理装置１０として機能させるための画像処理プログラム１５を記憶している。また、記憶部１２は、後述する画像生成部１３により生成された画像Ｐおよび合成画像Ｍなどを画像データ１６として一時的に蓄積するように構成されている。
　画像処理装置１０は、画像処理プログラム１５を実行することによる機能として、画像生成部１３と、画像処理部１４と、を含む。画像生成部１３および画像処理部１４は、それぞれ専用のプロセッサにより個別に構成されていてもよい。
　画像生成部１３は、治療具３０のステント３１（図２参照）が導入された被検体Ｔを透過したＸ線の検出信号に基づく画像Ｐを生成するように構成されている。画像生成部１３は、Ｘ線検出部２の検出信号に基づき、画像Ｐを動画像の形式で生成する。すなわち、Ｘ線照射部１から被検体Ｔに対してＸ線が所定時間間隔で断続的に照射され、被検体Ｔを透過したＸ線がＸ線検出部２により順次検出される。画像生成部１３は、Ｘ線検出部２から順次出力される検出信号を画像化することにより、画像Ｐを１５ＦＰＳのフレームレートで生成する。なお、フレームレートは、７．５ＦＰＳ～３０ＦＰＳ程度であればよい。画像Ｐは、たとえばグレースケールで所定の階調数（１０～１２ビットなど）の画素値を有する画像である。そのため、低画素値の画素では輝度値が小さく黒く（暗く）表示され、高画素値の画素では輝度値が大きく白く（明るく）表示される。なお、画像を白黒反転させてもよい。
　画像処理部１４は、画像生成部１３により連続的に生成された複数の画像Ｐ（図３参照）を重ね合わせて合成画像Ｍ（図６～図８参照）を作成する画像処理を行うことが可能に構成されている。具体的には、画像処理部１４は、まず、図３に示すように、位置合わせのために、複数の画像Ｐから一対のマーカー３５が含まれる領域ｐを取り出す。そして、画像処理部１４は、図４に示すように、アフィン変換などを用いて、各々の領域ｐにおける一対のマーカー３５の位置が、現撮影時点（最新）の画像ＰNの領域ｐNにおける一対のマーカー３５の位置と一致するように、２次元的な位置合わせを行う。そして、画像処理部１４は、図５に示すように、位置合わせされた領域ｐを用いて画像Ｐを位置合わせすることによって、位置合わせ後の位置補正画像Ｑを生成する。最後に、画像処理部１４は、位置補正画像Ｑを重ね合わせる（時間積分を行う）ことによって、図６～図８に示すように、ステント３１が強調表示されたステント強調画像としての合成（積算）画像Ｍを生成する。
　また、画像処理部１４は、合成画像Ｍの生成を、画像生成部１３により新たに画像Ｐが生成される毎に行うように構成されている。これにより、生成した合成画像Ｍを、動画としてリアルタイムに表示部７に表示させることが可能である。
　ここで、本実施形態では、画像処理部１４は、画像生成部１３により生成された複数の画像Ｐを重ね合わせて合成画像Ｍを作成する際のモードとして、全合成モードまたは部分合成モードのいずれかに切替可能に構成されている。全合成モードは、画像処理部１４により、画像生成期間の全期間の画像Ｐ（Ｐ1～ＰN、図３参照）の全てを重ね合わせて合成画像Ｍ（Ｍｆ（Ｍｓ）、図６（図７）参照）を生成するモードである。また、部分合成モードは、画像処理部１４により、画像生成期間の一部の期間である最新（直近）の８フレームの画像Ｐ（ＰN-7～ＰN、図６参照）を重ね合わせて合成画像Ｍ（Ｍｐ、図８参照）を生成するモードである。なお、部分合成モードにおいて、８フレームの画像が得られていない場合には、全合成モードと同様の合成画像Ｍが生成される。
　また、「画像生成期間」とは、画像生成部１３により複数の画像が生成される期間を意味し、具体的には、撮影開始時から現撮影時点までの期間を意味する。また、「最新の８フレームの画像Ｐを重ね合わせる」とは、時系列的に並べた画像Ｐのうち、新しい画像ＰNと、新しい画像ＰNから古くなる方向に向かって順に７フレームの画像Ｐ（ＰN―7～ＰN=1）との８フレームの画像Ｐを重ね合わせることを意味する。また、全合成モードおよび部分合成モードは、それぞれ、特許請求の範囲の「全期間画像合成モード」および「部分期間画像合成モード」の一例である。
　また、制御部６は、ユーザによりモード切替ボタン８ａが操作された際に、モード切替ボタン８ａへの操作内容に基づくモードの切替に関する情報を取得するように構成されている。なお、制御部６は、撮影開始前に予めモードの切替に関する情報を取得するように構成されている。そして、制御部６は、画像処理部１４にモードの切替に関する情報を送信することによって、画像処理部１４のモードを、全合成モードまたは部分合成モードのいずれかに切り替えさせるように構成されている。
　次に、図２～図１３を参照して、冠動脈（心血管）インターベンション治療における本実施形態のＸ線撮影装置１００のモードの切替の一例について説明する。
　本実施形態のＸ線撮影装置１００は、冠動脈インターベンション治療に用いられることが可能である。冠動脈インターベンション治療とは、心臓の冠動脈における血管４０（図３参照）の狭窄を拡張する治療である。
　冠動脈インターベンション治療では、図２に示すように、ステント３１を含む治療具３０が用いられる。治療具３０は、ステント３１と、ステント３１が取り付けられるバルーン３２と、ステント３１およびバルーン３２が先端近傍に取り付けられたガイドワイヤ３３と、ガイドワイヤ３３が内部に収容されるカテーテル３４とを含む。ステント３１は、細い金属などで形成された網目構造を有する筒状であり、Ｘ線が透過しやすく画像Ｐに写りにくい。このため、ステント３１が取り付けられるバルーン３２には、Ｘ線透過性の低い（または不透過の）素材で構成された一対のマーカー３５が、目印として設けられている。この一対のマーカー３５は、ステント３１を挟み込むように、ステント３１の両端近傍に設けられている。また、ステント３１は、バルーン３２が膨張することにより、折りたたまれた状態から拡張するように構成されている。なお、ステント３１は、特許請求の範囲の「デバイス」の一例である。
　冠動脈インターベンション治療の具体的な治療手順としては、まず、医師が、表示部７に表示されるＸ線透視による低画質のリアルタイム動画（画像）を参照しながら、カテーテル３４を被検体Ｔの血管４０内に挿入し、血管４０を介してカテーテル３４を心臓の冠動脈の血管４０の狭窄部位へ到達させる手技を行う。
　そして、医師は、表示部７に表示されるＸ線撮影による合成画像Ｍのリアルタイム動画または合成画像Ｍの静止画を参照しながら、ステント３１（３１ａ）およびバルーン３２の狭窄部位への位置決めを行う。そして、医師は、バルーン３２を膨張させて血管４０の狭窄部位を拡張させるとともに、折りたたまれたステント３１ａを拡張して血管４０内に留置する手技を行う。これにより、ステント３１ａによって血管４０が内側から支えられる。また、医師は、Ｘ線撮影による合成画像Ｍのリアルタイム動画または合成画像Ｍの静止画を参照しながら、ステント３１ａが正しく留置されたかの確認を行う。そして、医師は、ステント３１ａが正しく留置されていない場合には、バルーン３２を再度膨張させることなどによってステント３１ａを調整する手技を行う。これらの手技を行う場合、ステント３１ａと、バルーン３２の一対のマーカー３５との相対位置はほとんど変化しない。
　ここで、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化しない場合における、モード毎の画像処理部１４により生成される合成画像Ｍについて説明する。
（全合成モードの場合）
　全合成モードに切り替えられている場合には、画像処理部１４は、まず、図３に示すように、位置合わせのために、複数の画像Ｐの全て（画像Ｐ1～ＰN）から一対のマーカー３５が含まれる領域ｐ（領域ｐ1～ｐN）を取り出す。そして、画像処理部１４は、図４に示すように、各々の領域ｐ1～ｐNの位置合わせを行う。その後、画像処理部１４は、図５に示すように、位置合わせされた領域ｐ1～ｐN-1を用いて画像Ｐ1～ＰN-1を位置合わせすることによって、位置合わせ後の位置補正画像Ｑ1～ＱN-1を生成する。最後に、画像処理部１４は、位置補正画像Ｑ1～ＱN（なお、ＱNはＰNと等しい）を重ね合わせる（時間積分を行う）ことによって、図６に示す合成画像Ｍｆを生成する。
　ここで、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化しないため、各々の領域ｐ1～ｐN-1における一対のマーカー３５の位置が領域ｐNにおける一対のマーカー３５の位置と一致するように位置合わせを行うことによって、位置補正画像Ｑi（１≦ｉ≦Ｎ－１）と位置補正画像ＱNとにおいて、ステント３１ａが略同じ位置になる。この結果、位置補正画像Ｑ（画像Ｐ）が重ね合わされた合成画像Ｍｆでは、位置補正画像Ｑ1～ＱNにおいてステント３１ａのずれがほとんどないことにより、ステント３１ａが強調されて表示部７に表示される。そして、合成画像Ｍｆが連続的に生成されて、表示部７にリアルタイム動画として表示される。
　なお、全合成モードでは、撮影開始から時間が経過するにつれて合成画像Ｍｆを生成するために用いられる画像Ｐの枚数（フレーム数）が多くなるので、リアルタイム動画として表示部７に表示される合成画像Ｍｆでは、徐々にステント３１ａが鮮明になり高画質化する。
　そして、十分高画質の合成画像Ｍｆが得られたことにより全合成モードにおけるＸ線撮影が終了された際、画像処理部１４は、最後に生成した合成画像Ｍｆに対して、ステント３１ａを強調するための補正処理を行う。この補正処理では、たとえば、ステント３１ａが血管４０と異なり直線的な形状を有するので、直線形状の部分のコントラストを上げるなどの処理が画像処理部１４により行われる。これにより、画像処理部１４により、合成画像Ｍｆからステント３１ａがより強調されたより高画質の補正合成画像Ｍｓが生成される。そして、図８に示すように、補正合成画像Ｍｓは、静止画として表示部７に表示される。この結果、医師は、ステント３１ａが正しく留置されたかの確認を確実に行うことが可能である。
　なお、ユーザは、十分高画質の合成画像Ｍｆが得られたことをリアルタイムで確認してＸ線撮影を終了することができるので、不十分な画質の合成画像Ｍの状態でＸ線撮影が終了されるのを抑制することが可能である。また、ユーザは、十分高画質の合成画像Ｍｆが得られたことをリアルタイムで確認して迅速にＸ線撮影を終了することができるので、被検体Ｔの被ばく量が増加するのを効果的に抑制することが可能である。
（部分合成モードの場合）
　一方で、部分合成モードに切り替えられている場合には、画像処理部１４は、まず、図３に示すように、位置合わせのために、複数の画像Ｐのうち、最新（直近）の８フレームの画像Ｐ（画像ＰN-7～ＰN）から一対のマーカー３５が含まれる領域ｐ（領域ｐN-7～ｐN）を取り出す。そして、画像処理部１４は、図４に示すように、各々の領域ｐN-7～ｐNの位置合わせを行う。そして、画像処理部１４は、図５に示すように、位置合わせされた領域ｐN-7～ｐN-1を用いて画像ＰN-7～ＰN-1を位置合わせすることによって、位置合わせ後の位置補正画像ＱN-7～ＱN-1を生成する。最後に、画像処理部１４は、位置補正画像ＱN-7～ＱNを重ね合わせることによって、図８に示す合成画像Ｍｐを生成する。
　ここで、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化しないため、全合成モードと同様に、位置補正画像Ｑi（Ｎ－７≦ｉ≦Ｎ－１）と位置補正画像ＱNとにおいて、ステント３１ａが略同じ位置になる。この結果、図７に示すように、位置補正画像Ｑ（画像Ｐ）が重ね合わされた合成画像Ｍｐでは、位置補正画像ＱN-7～ＱNにおいてステント３１ａのずれがほとんどないことにより、ステント３１ａが強調されて表示部７に表示される。そして、合成画像Ｍｐが連続的に生成されて、表示部７にリアルタイム動画として表示される。
　なお、部分合成モードでは、撮影開始から時間が経過しても合成画像Ｍｐを生成するために用いられる画像Ｐの枚数（フレーム数）が８フレームで変化しない。このため、リアルタイム動画として表示される合成画像Ｍｐでは、ステント３１ａの鮮明度はほとんど変化しない。
　ここで、一般的な撮影条件として、１５ＦＰＳのフレームレートで３秒間撮影を行った場合には、全合成モードでは、撮影終了時に、４５フレームの画像Ｐ（位置補正画像Ｑ）が合成された合成画像Ｍｆが生成される。つまり、全合成モードにおいて撮影終了時の合成画像Ｍを生成するために用いる画像のフレーム数（４５フレーム）は、部分合成モードにおけるフレーム数（８フレーム）よりも多くなる。この結果、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化しない場合においては、部分合成モードよりも全合成モードの方が、ステント３１ａが鮮明な高画質の合成画像Ｍが表示部７に表示される。したがって、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化しない場合においては、部分合成モードよりも全合成モードに画像処理部１４を切り替えるのが好ましい。
　一方、狭窄部位が広範囲であり、１個のステント３１（３１ａ）では狭窄部位の全体の拡張ができない場合などには、血管４０内に留置されたステント３１ａとは別個の新たなステント３１ｂ（３１）が取り付けられた治療具３０を、心臓の冠動脈の血管４０の狭窄部位へ到達させる手技を行う。そして、医師は、一対のステント３１ａおよび３１ｂにより、狭窄部位の血管４０を内側から確実に支えるために、Ｘ線撮影による合成画像Ｍのリアルタイム動画を参照しながら、既に留置された既設のステント３１ａと、新たなステント３１ｂおよびバルーン３２との位置決めの手技を行う。なお、ステント３１ａおよび３１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１デバイス」および「第２デバイス」の一例である。
　ここで、新たなステント３１ｂと異なり、既設のステント３１ａはバルーン３２に取り付けられていない。このため、図９に示すように、新たなステント３１ｂとバルーン３２の一対のマーカー３５との相対位置は変化しない一方、既設のステント３１ａとバルーン３２の一対のマーカー３５とは相対移動する。つまり、既設のステント３１ａとマーカー３５との相対位置は変化する。
　ここで、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化する場合における、モード毎の画像処理部１４により生成される合成画像Ｍについて説明する。
（全合成モードの場合）
　全合成モードに切り替えられている場合には、上記した場合と同様に、画像処理部１４は、図９に示すように、まず、複数の画像Ｐの全て（画像Ｐ1～ＰN）から一対のマーカー３５が含まれる領域ｐ（領域ｐ1～ｐN）を取り出す。そして、画像処理部１４は、図１０に示すように、領域ｐ1～ｐNの位置合わせを行う。その後、画像処理部１４は、図１１に示すように、領域ｐ1～ｐN-1を用いて位置補正画像Ｑ1～ＱN-1を生成する。最後に、画像処理部１４は、位置補正画像Ｑ1～ＱNを重ね合わせることによって、図１２に示す合成画像Ｍｆを生成する。
　ここで、既設のステント３１ａと、バルーン３２の一対のマーカー３５との相対位置が変化するため、各々の領域ｐ1～ｐN-1における一対のマーカー３５の位置が領域ｐNにおける一対のマーカー３５の位置と一致するように位置合わせを行った際に、位置補正画像Ｑi（１≦ｉ≦Ｎ－１）と位置補正画像ＱNとにおいて、ステント３１ｂが略同じ位置になる。これにより、図１２に示すように、位置補正画像Ｑ（画像Ｐ）が重ね合わされた合成画像Ｍｆでは、ステント３１ｂが強調されて表示される。一方、既設のステント３１ａは、位置補正画像Ｑiと位置補正画像ＱNとにおいて、異なる位置に位置するようになる（たとえば、図１１のＱ1とＱN）。このため、図１２に示すように、位置補正画像Ｑ（画像Ｐ）が重ね合わされた合成画像Ｍｆでは、位置補正画像Ｑ1～ＱNにおいてステント３１ａのずれが大きいことにより、ステント３１ａはぼやけて表示部７に表示される。
（部分合成モードの場合）
　一方で、部分合成モードに切り替えられている場合には、上記した場合と同様に、画像処理部１４は、図９に示すように、まず、複数の画像Ｐのうち、最新の８フレームの画像Ｐ（画像ＰN-7～ＰN）から一対のマーカー３５が含まれる領域ｐ（領域ｐN-7～ｐN）を取り出す。そして、画像処理部１４は、図１０に示すように、領域ｐN-7～ｐNの位置合わせを行う。その後、画像処理部１４は、図１１に示すように、領域ｐN-7～ｐN-1を用いて位置補正画像ＱN-7～ＱN-1を生成する。最後に、画像処理部１４は、位置補正画像ＱN-7～ＱNを重ね合わせることによって、図１３に示す合成画像Ｍｐを生成する。
　ここで、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置が変化するものの、最新（直近）の８フレーム（約０．５秒程度）では、ステント３１ａとマーカー３５との相対位置の変化が小さい。これにより、各々の領域ｐN-7～ｐN-1における一対のマーカー３５の位置が領域ｐNにおける一対のマーカー３５の位置と一致するように位置合わせを行った際に、位置補正画像Ｑi（Ｎ－７≦ｉ≦Ｎ－１）と位置補正画像ＱNとにおいて、ステント３１ｂだけでなく、既設のステント３１ａも略同じ位置になる。この結果、図１３に示すように、位置補正画像Ｑ（画像Ｐ）が重ね合わされた合成画像Ｍｐでは、ステント３１ａおよび３１ｂのずれが共にほとんどないことにより、ステント３１ｂだけでなく、既設のステント３１ａも強調されて表示部７に表示される。なお、部分合成モードにおいて、フレーム数が８フレームであることにより、ステント３１ｂが十分に視認可能なフレーム数が確保されている。
（全合成モードと部分合成モードとの比較）
　これらの結果、Ｘ線撮影装置１００では、ユーザ（医師等）がステント３１とマーカー３５との相対位置が変化しない手技を行う場合には、ユーザにより、画像処理部１４のモードが全合成モードに切り替えられる。これにより、Ｘ線撮影中およびＸ線撮影後に、ステント３１が鮮明になるように強調された高画質の合成画像Ｍｆまたは補正合成画像Ｍｓを、表示部７に表示させることが可能である。また、Ｘ線撮影装置１００では、ユーザがステント３１とマーカー３５との相対位置が変化する手技を行う場合には、ユーザにより、画像処理部１４のモードが部分合成モードに切り替えられる。これにより、Ｘ線撮影中に、ステント３１がぼやけずに十分に強調された合成画像Ｍｐを、表示部７に表示させることが可能である。
　（制御フロー）
　次に、図１４を参照して、Ｘ線撮影装置１００の制御フローについて説明する。
　まず、ステップＳ１１において、制御部６は、部分合成モードに切り替えられたか否かを判断する。制御部６が部分合成モードに切り替えられたと判断した場合には、ステップＳ２３に進み、ステップＳ２３～Ｓ３１において、部分合成モードに切り替えられた状態でＸ線撮影が行われる。
　制御部６が部分合成モードに切り替えられていないと判断した場合には、ステップＳ１２～Ｓ２２において、全合成モードに切り替えられた状態でＸ線撮影が行われる。まず、ステップＳ１２において、ユーザにより撮影開始に関する入力操作が操作部８に対して行われたことに関する情報が制御部６に送信されることによって、Ｘ線撮影が開始される。そして、ステップＳ１３において、制御部６は、Ｘ線照射部１からＸ線を放射させることによって、Ｘ線検出部２に被検体Ｔを透過したＸ線を検出させて検出信号を出力させる。そして、画像生成部１３が、検出信号に基づいて画像ＰNを生成する。
　その後、ステップＳ１４において、画像処理部１４は、画像ＰNよりも前に生成された画像Ｐ1～ＰN-1および新たに生成された画像ＰNから、それぞれ、領域ｐ1～ｐNを取得する。そして、ステップＳ１５において、画像処理部１４は、領域ｐNに基づいて領域ｐ1～ｐN-1の位置合わせを行う。その後、ステップＳ１６において、画像処理部１４は、領域ｐ1～ｐN-1の位置合わせ結果に基づいて画像Ｐ1～ＰN-1の位置合わせを行うことにより、位置補正画像Ｑ1～ＱN-1を生成する。そして、ステップＳ１７において、画像処理部１４は、位置補正画像Ｑ1～ＱNを重ね合わせることにより、合成画像Ｍｆを生成する。その後、ステップＳ１８において、画像処理部１４により生成された合成画像Ｍｆは、制御部６を介して、表示部７に表示される。
　そして、ステップＳ１９において、制御部６は、ユーザにより撮影終了に関する入力操作が操作部８に対して行われたことに関する情報が制御部６に送信されることによって、Ｘ線撮影が終了されたか否かを判断する。制御部６がＸ線撮影が終了されていないと判断した場合には、ステップＳ２０において、Ｎがインクリメント（Ｎ＝Ｎ＋１）されて、ステップＳ１３に戻り、画像生成部１３が新たな画像ＰNを生成する。
　また、制御部６がＸ線撮影が終了されたと判断した場合には、ステップＳ２１において、画像処理部１４は、ステント３１が強調されるように最新の合成画像Ｍｆの補正を行うことにより、補正合成画像Ｍｓを生成する。そして、ステップＳ２２において、画像処理部１４により生成された補正合成画像Ｍｓは、制御部６を介して、表示部７に表示される。その後、制御フローが終了される。
　また、ステップＳ１１において、制御部６が部分合成モードに切り替えられていると判断した場合には、ステップＳ２３において、ステップＳ１２と同様にＸ線撮影が開始される。そして、ステップＳ２４において、ステップＳ１２と同様に、画像生成部１３が検出信号に基づいて画像ＰNを生成する。
　その後、ステップＳ２５において、画像処理部１４は、画像ＰNよりも前に生成された画像Ｐ1～ＰN-1のうち、最新（直近）の画像ＰN-7～ＰN-1および新たに生成された画像ＰNから、それぞれ、領域ｐN-7～ｐNを取得する。そして、ステップＳ２６において、画像処理部１４は、領域ｐNに基づいて領域ｐN-7～ｐN-1の位置合わせを行う。その後、ステップＳ２７において、画像処理部１４は、領域ｐN-7～ｐN-1の位置合わせ結果に基づいて画像ＰN-7～ＰN-1の位置合わせを行うことにより、位置補正画像ＱN-7～ＱN-1を生成する。そして、ステップＳ２８において、画像処理部１４は、位置補正画像ＱN-7～ＱNを重ね合わせることにより、合成画像Ｍｐを生成する。その後、ステップＳ２９において、画像処理部１４により生成された合成画像Ｍｐは、制御部６を介して、表示部７に表示される。
　そして、ステップＳ３０において、制御部６は、ステップＳ１９と同様に、Ｘ線撮影が終了されたか否かを判断する。制御部６がＸ線撮影が終了されていないと判断した場合には、ステップＳ３１において、Ｎがインクリメントされて、ステップＳ２４に戻り、画像生成部１３が新たな画像ＰNを生成する。また、制御部６がＸ線撮影が終了されたと判断した場合には、制御フローが終了される。
　（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、上記のように、画像処理部１４を、画像生成期間の一部の期間の画像Ｐを対象として、画像Ｐを重ね合わせて合成画像Ｍ（Ｍｐ）を生成する部分合成モードに切替可能に構成する。これにより、部分合成モードにおいて、重ね合わせる画像Ｐが一部の期間内（直近）の画像Ｐに限定されるので、重ね合わせる画像Ｐ間におけるステント３１ａの位置（ステント３１ａとバルーン３２の一対のマーカー３５との相対位置）の変化を小さくすることができる。この結果、ステント３１ａがずれた状態で重ね合わせられるのを抑制することができるので、画像Ｐが重ね合わされた合成画像Ｍｐにおいて、ステント３１がぼやけるのを抑制することができる。したがって、ステント３１の視認性が悪化した合成画像Ｍｐが表示部７に表示されるのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、画像処理部１４を、画像生成期間の全期間の画像Ｐを対象として、画像Ｐを重ね合わせて合成画像Ｍｆを生成する全合成モードと、画像生成期間の一部の期間の画像Ｐを対象として、画像Ｐを重ね合わせて合成画像Ｍｐを生成する部分合成モードとに切替可能に構成する。これにより、画像生成期間の全期間に亘ってステント３１の位置の変化がほとんどない状態で手技を行う場合には、全合成モードに切り替えられることによって、位置の変化がほとんどないステント３１が確実に重ね合わされるので、ステント３１が鮮明な高画質の合成画像Ｍｆを表示部７に表示させることができる。一方で、画像生成期間においてステント３１の位置の変化が大きい場合には、部分合成モードに切り替えられることによって、ステント３１の視認性が悪化した合成画像Ｍｐが表示部７に表示されるのを抑制することができる。これらの結果、画像処理部１４を全合成モードと部分合成モードとに切替可能に構成することによって、ステント３１の視認性が悪化した合成画像Ｍが表示部７に表示されるのを抑制しつつ、手技に適した合成画像Ｍを表示部７に表示させることができる。
　また、本実施形態では、画像処理部１４を、部分合成モードにおいて、画像生成期間の一部の期間の所定のフレーム数（８フレーム）の画像Ｐを対象として、画像Ｐを重ね合わせるように構成する。これにより、部分合成モードにおいて、重ね合わせる画像Ｐが一部の期間内の所定のフレーム数（８フレーム）の画像Ｐに限定されるので、重ね合わせる画像Ｐ間におけるステント３１ａの位置の変化を確実に小さくすることができる。この結果、ステント３１ａがずれた状態で重ね合わせられるのをより抑制することができるので、画像Ｐが重ね合わされた合成画像Ｍｐにおいて、ステント３１がぼやけるのをより抑制することができる。
　また、本実施形態では、Ｘ線撮影装置１００が、ユーザが全合成モードまたは部分合成モードに切り替えるためのモード切替ボタン８ａを備える。これにより、画像処理部１４のモードを、手技に合わせたモードにユーザが切り替えることができるので、確実に、ステント３１の視認性が悪化した合成画像Ｍが表示部７に表示されるのを抑制しつつ、手技に適した合成画像Ｍを表示部７に表示させることができる。
　また、本実施形態では、Ｘ線撮影装置１００が、モード切替ボタン８ａによる全合成モードまたは部分合成モードの切替に関する情報を、撮影開始の前に取得する制御を行う制御部６を備える。これにより、制御部６に撮影開始の前にモードに関する情報を取得させることができるので、切り替えられたモードで、撮影開始時から画像処理部１４に合成画像Ｍを生成させることができる。この結果、たとえば、全合成モードに切り替えられている状態においては、早期にステント３１が鮮明な合成画像Ｍを生成させることができるので、早期に放射線の照射を停止するようにＸ線撮影装置１００を操作することができる。したがって、被検体Ｔの被ばく量が増加するのを効果的に抑制することができる。
　また、本実施形態では、画像処理部１４を、部分合成モードにおいて、ステント３１ａに対するステント３１ｂの相対移動に起因して合成画像においてステント３１ａがぼやけるのを抑制するように、所定のフレーム数（８フレーム）の画像を重ね合わせるように構する。これにより、部分合成モードにおいて、ステント３１ａの視認性が悪化した合成画像Ｍｐが表示部７に表示されるのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、部分合成モードにおける所定のフレーム数（８フレーム）は、合成画像Ｍにおいて、ステント３１ｂが十分に視認可能なフレーム数である。これにより、ステント３１ｂを十分に視認可能で、かつ、ステント３１ａの視認性の悪化が抑制された合成画像Ｍｐを表示部７に表示させることができる。
　また、本実施形態では、全合成モードにおいて撮影終了時の合成画像Ｍｆを生成するために用いる画像Ｐのフレーム数は、部分合成モードにおいて合成画像Ｍｐを生成するために用いる画像Ｐのフレーム数（８フレーム）よりも多い。これにより、画像処理部１４は、全合成モードの撮影終了時において、ステント３１が鮮明な合成画像Ｍｆを確実に生成することができる。
　また、本実施形態では、画像処理部１４を、全合成モードでの撮影終了時の合成画像Ｍｆに対してステント３１を強調する補正を行うことにより補正合成画像Ｍｓを生成するように構成するとともに、表示部７を、全合成モードでの撮影終了時に、補正合成画像Ｍｓを表示するように構成する。これにより、ユーザは、全合成モードでの撮影終了後に表示部７に表示される補正合成画像Ｍｓによって、ステント３１の状態をより正確に認識することができる。
　また、本実施形態では、画像処理部１４を、全合成モードにおいて、画像生成期間の全期間の画像Ｐの全てを重ね合わせるように構成する。これにより、全合成モードにおいて、より早期にステント３１が鮮明な合成画像Ｍｆを生成させることができる。
　また、本実施形態では、画像処理部１４を、部分合成モードにおいて、最新の所定のフレーム数（８フレーム）の画像Ｐを対象として、画像Ｐを重ね合わせるように構成する。これにより、部分合成モードにおいて、ステント３１がぼやけるのが抑制された最新の合成画像Ｍｐを表示部７に表示させることができるので、ユーザは、最新の合成画像Ｍｐを確認しながら手技を確実に行うことができる。
　また、本実施形態では、合成画像Ｍが、ステント３１が強調表示されたステント強調画像である。これにより、ステント３１の視認性が悪化した合成画像Ｍが表示部７に表示されるのを抑制することができる。
［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。
　たとえば、上記実施形態では、冠動脈（心血管）インターベンション治療に用いるＸ線撮影装置１００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、冠動脈インターベンション治療以外の用途に用いるＸ線撮影装置に適用されてもよい。指標（マーカー）に対するデバイスの相対位置の変化に起因して視認性が悪化した合成画像が表示部に表示されるのを抑制することが可能な本発明は、デバイスの位置の変化が生じ得る血管内ＩＶＲ（インターベンショナルラジオロジー）治療に用いられるＸ線撮影装置としても使用することが可能である。
　また、上記実施形態では、全合成モード（全期間画像合成モード）が画像生成期間の全期間の画像Ｐ（Ｐ1～ＰN）の全てを重ね合わせて合成画像Ｍ（Ｍｆ）を生成するモードである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、全期間画像合成モードにおいて、画像生成期間の全期間の画像のうちの一部の画像のみを用いるように構成してもよい。たとえば、全期間画像合成モードにおいて、画像生成期間の全期間の画像のうち、マーカーが検出できない画像を重ね合わせる画像から除外してもよい。また、全期間画像合成モードにおいて、時系列的に並ぶ全期間の画像から数フレーム毎に画像を抜き出して、抜き出した複数の画像以外の画像を重ね合わせる画像から除外してもよい。なお、全期間画像合成モードにおいて、時系列的に並ぶ全期間の画像から均等になるように画像を抜き出して、抜き出した画像が重ね合わせられるのがよい。さらに、全期間画像合成モードにおいて、画像生成期間の全期間の画像のうちの全ての画像を用いる全合成モードと、上記のような画像生成期間の全期間の画像のうち一部の画像のみを用いる全期間合成モードとを選択可能なようにＸ線撮影装置を構成してもよい。
　また、上記実施形態では、部分合成モード（部分期間画像合成モード）が画像生成期間の一部の期間の画像Ｐ（ＰN-7～ＰN）を重ね合わせて合成画像Ｍ（Ｍｐ）を生成するモードである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部分期間画像合成モードにおいても、画像生成期間の一部の期間の画像のうちの一部の画像のみを用いるように構成してもよい。たとえば、部分期間画像合成モードにおいて、画像生成期間の一部の期間の画像のうち、マーカーが検出できない画像を重ね合わせる画像から除外してもよい。
　また、上記実施形態では、一対のマーカー３５を用いて画像Ｐの位置合わせを行う例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、マーカーを用いずに画像の位置合わせを行ってもよい。たとえば、画像内の特徴点（たとえば、被検体のうち、他の部分に比べて放射線を吸収しやすい部分）を複数検出し、画像間で複数の特徴点が一致するように画像の位置合わせを行ってもよい。この場合、特徴点がステントに対して相対的に移動することによって、ステントがぼやけた合成画像が生成されるのを抑制するために、部分合成モードを採用することが可能である。
　また、上記実施形態では、デバイスとしてステントを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、デバイスは、ステントが取り付けられていないバルーンであってもよい。この場合であっても、たとえば、既設のステントとマーカーを有するバルーンとの間で位置決めを行う場合において、ステントの位置の変化に起因してステントがぼやけた合成画像が生成されるのを抑制するために、部分合成モードを採用することが可能である。
　また、上記実施形態では、部分合成モード（部分期間画像合成モード）において、画像生成期間の一部の期間である最新の８フレームの画像を重ね合わせて合成画像Ｍを生成する例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部分期間画像合成モードにおけるフレーム数は、８フレームに限られず、８フレームよりも少なくてもよいし、８フレームよりも多くてもよい。なお、フレーム数は、フレームレートに応じて変えるのが好ましい。たとえば、フレームレートが３０ＦＰＳであれば、たとえば、８フレームよりも多い１５フレームの画像を重ね合わせてもよく、フレームレートが７．５ＦＰＳであれば、たとえば、８フレームよりも少ない４フレームの画像を重ね合わせてもよい。なお、部分期間画像合成モードにおいて、重ね合わせる画像のフレーム数が多すぎる（フレーム数を取得するための期間が長くなる）と、合成画像において位置の変化するデバイスがぼやけて表示されやすくなり、重ね合わせる画像のフレーム数が少なすぎると、合成画像においてデバイスを十分に強調表示できなくなる。このため、部分期間画像合成モードにおいて重ね合わせる画像のフレーム数は、０．３秒～１秒程度に対応するフレーム数で、かつ、４フレーム以上であるのが好ましいものの、本発明はこのフレーム数に限定されるものではない。
　また、上記実施形態では、部分合成モード（部分期間画像合成モード）において、画像処理部１４が最新の８フレームの画像を重ね合わせて合成画像Ｍを生成する例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部分期間画像合成モードにおいて、画像処理部は、最新の期間以外の一部の期間における、所定のフレーム数の画像を重ね合わせて合成画像を生成してもよい。たとえば、画像処理部は、部分期間画像合成モードにおいて、画像生成期間の前半または中盤における、所定のフレーム数の画像を重ね合わせてもよい。
　また、上記実施形態では、制御部６が撮影開始前に予めモードの切替に関する情報を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部が撮影開始時にモードの切替に関する情報を取得するように構成されてもよい。たとえば、ユーザによる切替入力部の切替操作に基づいて、切り替えられたモードで撮影を開始するようにＸ線撮影装置を構成してもよい。また、Ｘ線撮影中に画像処理部のモードを切り替えることが可能なようにＸ線撮影装置を構成してもよい。
　また、上記実施形態では、ユーザによりモード切替ボタン８ａが操作された際に、画像処理部１４のモードを、全合成モードまたは部分合成モードのいずれかに切り替える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、モード切替ボタン以外のユーザの切替の指示に基づいて、画像処理部のモードを切り替えてもよい。たとえば、ユーザの音声に基づいて、画像処理部のモードを切り替えてもよいし、ユーザの動き（たとえば、光学センサの光を遮るようなユーザの動き）に基づいて、画像処理部のモードを切り替えてもよい。
　また、ユーザの切替の指示に基づかずに、Ｘ線撮影装置が自動で画像処理部のモードを切り替えてもよい。この際、撮影開始時に撮影された最初の画像に対して画像認識を行い、画像認識の結果に基づいて、Ｘ線撮影装置が自動で画像処理部のモードを切り替えてもよい。たとえば、撮影開始時に撮影された最初の画像において、複数のステントが認識された場合には、Ｘ線撮影装置が自動で画像処理部のモードを部分合成モードに切り替え、複数のステントが認識されない場合には、全合成モードに切り替えるように、Ｘ線撮影装置を構成してもよい。
　また、上記実施形態では、Ｘ線撮影の際に、画像処理部１４のモードを切替可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線透視の際に、画像処理部のモードを切替可能に構成してもよい。
　また、上記実施形態では、一対のマーカー３５が含まれる領域ｐを取り出して画像Ｐの位置合わせを行った例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、領域を取り出さずに画像の位置合わせを行ってもよい。
　６　制御部
　７　表示部
　８ａ　モード切替ボタン（切替入力部）
　１３　画像生成部
　１４　画像処理部
　３１　ステント（デバイス）
　３１ａ　ステント（デバイス、第１デバイス）
　３１ｂ　ステント（デバイス、第２デバイス）
　１００　Ｘ線撮影装置
　Ｍ、Ｍｆ、Ｍｐ　合成画像
　Ｍｓ　補正合成画像
　Ｐ　画像
　Ｔ　被検体

Claims (11)

  1. 　デバイスが導入された被検体を透過した放射線の検出信号に基づく画像を生成する画像生成部と、
    　前記画像生成部により生成される複数の前記画像を重ね合わせる画像処理部と、
    　前記画像を表示可能な表示部と、を備え、
    　前記画像処理部は、画像生成期間の全期間の前記画像を対象として、前記画像を重ね合わせて合成画像を生成する全期間画像合成モードと、前記画像生成期間の一部の期間の前記画像を対象として、前記画像を重ね合わせて合成画像を生成する部分期間画像合成モードとに切替可能に構成されている、Ｘ線撮影装置。
  2. 　前記画像処理部は、前記部分期間画像合成モードにおいて、所定のフレーム数の前記画像を対象として、前記画像を重ね合わせるように構成されている、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  3. 　ユーザが前記全期間画像合成モードまたは前記部分期間画像合成モードに切り替えるための切替入力部をさらに備える、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  4. 　前記切替入力部による前記全期間画像合成モードまたは前記部分期間画像合成モードの切替に関する情報を、撮影開始時または前記撮影開始の前に取得する制御を行う制御部をさらに備える、請求項３に記載のＸ線撮影装置。
  5. 　前記デバイスは、前記被検体内に留置された第１デバイスと、前記第１デバイスとは別個に前記被検体内に導入される第２デバイスとを含み、
    　前記画像処理部は、前記部分期間画像合成モードにおいて、前記第１デバイスに対する前記第２デバイスの相対移動に起因して前記合成画像において前記第１デバイスがぼやけるのを抑制するように、所定のフレーム数の前記画像を重ね合わせるように構成させている、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  6. 　前記所定のフレーム数は、前記合成画像において、前記第２デバイスが十分に視認可能なフレーム数である、請求項５に記載のＸ線撮影装置。
  7. 　前記全期間画像合成モードにおいて撮影終了時の前記合成画像を生成するために用いる前記画像のフレーム数は、前記部分期間画像合成モードにおいて前記合成画像を生成するために用いる前記画像のフレーム数よりも多い、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  8. 　前記画像処理部は、前記全期間画像合成モードにおいて、撮影終了時の前記合成画像に対して前記デバイスを強調する補正を行うことにより補正合成画像を生成するように構成されており、
    　前記表示部は、前記全期間画像合成モードでの撮影終了時に、前記補正合成画像を表示するように構成されている、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  9. 　前記画像処理部は、前記全期間画像合成モードにおいて、前記画像生成期間の前記全期間の前記画像の全てを重ね合わせるように構成されている、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
  10. 　前記画像処理部は、前記部分期間画像合成モードにおいて、最新の前記所定のフレーム数の前記画像を重ね合わせるように構成されている、請求項２に記載のＸ線撮影装置。
  11. 　前記合成画像は、前記デバイスとしてのステントが強調表示されたステント強調画像である、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
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