特許 5729907 Ｘ線診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5729907

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】Ｘ線診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/02 20060101AFI20150514BHJP

   A61B 6/00 20060101ALI20150514BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20150514BHJP

   G06T 7/60 20060101ALI20150514BHJP

   H05G 1/64 20060101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/02 351C

   A61B6/00 320M

   A61B6/00 350A

   A61B6/02 353B

   G06T1/00 290A

   G06T7/60 200Z

   H05G1/64 P

【請求項の数】12

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2010-23363(P2010-23363)

(22)【出願日】2010年2月4日

(65)【公開番号】特開2010-214094(P2010-214094A)

(43)【公開日】2010年9月30日

【審査請求日】2013年1月28日

(31)【優先権主張番号】特願2009-39869(P2009-39869)

(32)【優先日】2009年2月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】竹元 久人

(72)【発明者】

【氏名】吉田 元

(72)【発明者】

【氏名】大石 悟

【審査官】 遠藤 孝徳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１１９５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２３８２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−９７３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１７０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３６５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１８６７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３８９６１８８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０００−２３７３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９７０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２５８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４１９７１０８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００６−２３９２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３４４５２９８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００４−２４８９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４２２６８２９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００１−２０４７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−８７６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４７０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４５８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 坂口卓弥，大石悟，“高速血管三次元像表示を目的とした関心再構成領域の決定方法”，日本医用画像工学会大会予稿集，日本，日本医用画像工学会，２００６年 ７月２１日，第２５回、ＯＰ１１−２

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００ − ６／１４

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／６０

Ｈ０５Ｇ １／００ − １／７０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線診断装置の各部の状態情報を取得する機構状態監視部と、
三次元医用画像データから、前記状態情報に基づいて前記Ｘ線診断装置による収集画像上での解剖学的構造が略一致するように二次元表示画像を作成する表示画像作成部と、
前記二次元表示画像を表示する表示部と、
前記二次元表示画像の表示に基づいて、前記三次元医用画像データ上の関心領域座標を推定する関心領域座標推定部と、
推定された前記関心領域座標を用いて算出された制御量に基づいて、関心領域が収集画像上での視野中心になるように前記Ｘ線診断装置の各部を制御する機構制御部と
を備え、
前記関心領域座標推定部は、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に存在する前記三次元医用画像データの画素情報に基づいて、前記関心領域座標を推定することを特徴とするＸ線診断装置。

【請求項2】

前記関心領域座標推定部は、推定した関心領域座標から、一定範囲内の領域にあり、所定範囲の画素値を有する画素を、それ以外の画素とは異なる色、パターン、輝度のうち少なくともいずれか一つで表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。

【請求項3】

前記関心領域座標推定部は、所定範囲の画素値を有する画素の集合体として前記線上に連続して存在する画素の集合体の中心点を算出することで、前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。

【請求項4】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が存在しない場合には、該線上から一定距離範囲内に存在する画素の集合体であって画素値が所定範囲の画素の集合体の中心点を算出することで、前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項5】

前記関心領域座標推定部によって推定された関心領域座標を用いて、所定の機器の制御に用いられる制御量を算出する制御量算出部をさらに備え、
前記関心領域座標推定部は、所定範囲の画素値を有する画素の集合体として前記線上に連続して存在する画素の集合体の中心点を算出することで、前記関心領域座標を推定し、
前記制御量算出部は、アイソセンタが前記中心点に位置付けられるように前記制御量を算出することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項6】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、該線上に存在する画素の集合体それぞれに関する情報、または、該線上に存在する画素の集合体それぞれの近傍に存在する画素をさらに含む画素の集合体それぞれに関する情報に基づいて、前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。

【請求項7】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、複数の前記画素の集合体それぞれの長さを算出し、算出したそれぞれの長さに基づいて前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。

【請求項8】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、複数の前記画素の集合体それぞれについて、長さを算出し、前記中心点を中心とし、算出した長さの１／２を半径とする球領域内に存在する画素の集合体であって所定範囲の画素の集合体の総体積を算出し、算出した総体積を前記半径の３乗で除算した値を算出し、算出した値それぞれに基づいて前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項9】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、前記中心点から所定範囲内に存在する画素であって所定範囲の画素値を有する画素で区分けされる領域の体積を中心点ごとに算出し、算出した体積の値に基づいて前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項10】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、前記中心点と該線上の検出器側の端点との距離を中心点ごとに算出し、算出した距離の値に基づいて前記関心領域座標を推定することを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項11】

前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合に、複数の前記中心点の中から所定の中心点を選択することを指示する選択指示を受け付ける選択指示受付部をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【請求項12】

前記関心領域座標推定部は、前記線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合に、複数の集合体の中から一定範囲内の領域を、それぞれ他の集合体とは異なる色、パターン、輝度のうち少なくともいずれか一つで区別して表示部に表示し、
前記関心領域座標推定部によって区別して表示された情報の中から１つを選択する選択指示を受け付ける選択指示受付部をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載のＸ線診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ線診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、Ｘ線診断装置は、検査時のみならず治療時にも活用される。例えば、頭部動脈瘤のインターベンション治療であるコイル塞栓術においては、コイルの充填状態が治療の成否を決める重要な要素のひとつである。このため、Ｘ線診断装置の操作者は、まず検査時には、Ｘ線診断装置を用いて被検体の頭部を回転撮影し、取得した三次元血管像データから動脈瘤の形状や位置などを特定する。そして治療時には、撮影角度を変更しながら撮影したり、バイプレーン型のＸ線診断装置を用いて多方向から撮影し、撮影したＸ線画像からコイルの充填状態を確認する。

【0003】

もっとも、動脈瘤は通常１０ｍｍ以下と小さいため、操作者は、治療時には撮影の視野を大きく拡大して撮影することが多く、撮影角度を変更すると、被検体の関心領域が視野から外れてしまう（検出器の有効受像面から外れてしまう）ことがある。このような場合、操作者は、関心領域を探すために、まず画像拡大率を下げて広い領域が観察できるようにし、さらに被検体にＸ線を照射して透視画像を観察しながら、撮影位置（例えば、支持器の角度、支持器の位置、寝台の位置、寝台の高さなど）を調整し、関心領域を観察しやすいように、関心領域を視野中心に配置する。その後、操作者は、再び関心領域を観察しやすくするために、被検体にＸ線を照射して透視画像を観察しながら、画像拡大率や撮影位置の微調整を行う。また、治療時にバイプレーン型のＸ線診断装置を用いる場合、操作者は、初期設定として、前述と同じことを繰り返し、被検体の関心領域を視野中心に位置決めし、さらに治療に適した画像拡大率、撮影位置となるように微調整を行わなければならない。

【0004】

このため、従来、操作者が、被検体を複数方向から撮影することで関心領域の位置を指定し、指定した位置がＸ線診断装置のＣアームの回転中心となるようにする技術が開示されている。なお、三次元画像上で関心領域の位置を指定する技術も開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−２０４７１８号公報

【特許文献2】特開２００２−１３６５０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記した従来の技術では、作業効率が低下するという課題がある。すなわち、特許文献１においては、少なくとも２方向から撮影することで関心領域の位置を指定する必要があり、また、特許文献２においては、三次元画像上で関心領域の位置を指定する必要がある。ところが、このような指定操作は臨床ワークフローにはないので、操作者に新たな手間が発生し、作業効率が低下する。加えて、関心領域を視野中心になるように指定するだけでは治療を行うには不十分であり、さらに画像拡大率や撮影位置などの微調整を、被検体にＸ線を照射して透視画像を確認しながら行わなければならず、治療の本質とは関係の無い微調整時の被曝は依然存在する。

【0007】

本発明は、上記した従来の技術による課題を解決するためになされたものであり、不必要な被曝を低減し、作業効率を向上することが可能なＸ線診断装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、Ｘ線診断装置は、Ｘ線診断装置の各部の状態情報を取得する機構状態監視部と、三次元医用画像データから、前記状態情報に基づいて前記Ｘ線診断装置による収集画像上での解剖学的構造が略一致するように二次元表示画像を作成する表示画像作成部と、前記二次元表示画像を表示する表示部と、前記二次元表示画像の表示に基づいて、前記三次元医用画像データ上の関心領域座標を推定する関心領域座標推定部と、推定された前記関心領域座標を用いて算出された制御量に基づいて、関心領域が収集画像上での視野中心になるように前記Ｘ線診断装置の各部を制御する機構制御部とを備え、前記関心領域座標推定部は、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に存在する前記三次元医用画像データの画素情報に基づいて、前記関心領域座標を推定する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、不必要な被曝を低減し、作業効率を向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施例１に係るＸ線診断装置の外観を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施例１に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施例１に係るＸ線診断装置による処理手順を示すフローチャートである。

【図4A】図４Ａは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図4D】図４Ｄは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図4E】図４Ｅは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図4F】図４Ｆは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図4G】図４Ｇは、三次元血管像データの表示画像の一例を示す図である。

【図5A】図５Ａは、実施例２に係るＸ線診断装置の概要を説明するための図である。

【図5B】図５Ｂは、実施例２に係るＸ線診断装置の概要を説明するための図である。

【図5C】図５Ｃは、実施例２に係るＸ線診断装置の概要を説明するための図である。

【図6】図６は、実施例２に係るＸ線診断装置の外観を示す斜視図である。

【図7】図７は、実施例２に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。

【図8A】図８Ａは、実施例２に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図8B】図８Ｂは、実施例２に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。

【図9A】図９Ａは、中心軸線と関心領域座標との距離を説明するための図である。

【図9B】図９Ｂは、中心軸線と関心領域座標との距離を説明するための図である。

【図9C】図９Ｃは、中心軸線と関心領域座標との距離を説明するための図である。

【図10】図１０は、変形例２−１に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、変形例２−２に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、変形例２−３に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、変形例２−４に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図14A】図１４Ａは、実施例３に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図14B】図１４Ｂは、実施例３に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。

【図15A】図１５Ａは、実施例４に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図15B】図１５Ｂは、実施例４に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。

【図16A】図１６Ａは、最近接距離を説明するための図である。

【図16B】図１６Ｂは、最近接距離を説明するための図である。

【図16C】図１６Ｃは、最近接距離を説明するための図である。

【図16D】図１６Ｄは、最近接距離を説明するための図である。

【図17A】図１７Ａは、実施例５に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図17B】図１７Ｂは、実施例５に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。

【図18】図１８は、関心領域の表示画面を説明するための図である。

【図19A】図１９Ａは、実施例６に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【図19B】図１９Ｂは、実施例６に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。

【図20】図２０は、実施例７に係るＸ線診断装置による処理手順を示すフローチャートである。

【図21】図２１は、実施例７における関心領域座標の推定を説明するための図である。

【図22】図２２は、実施例７における関心領域座標の推定を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明に係るＸ線診断装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

【実施例1】

【0012】

頭部動脈瘤のインターベンション治療においては、動脈瘤の形状把握を目的として、ほぼ必ず三次元血管像が撮影され、三次元血管像データが取得される。実施例１に係るＸ線診断装置は、この予め取得した三次元血管像データを利用して、撮影条件（観察視野、撮影位置など）の決定を行う。具体的には、従来は、実際に被検体にＸ線を照射し、操作者が、透視画像で確認しながら、画像拡大率や、支持器の角度、支持器の位置、寝台の位置、寝台の高さなどの撮影位置の決定を行っていた。この点、実施例１に係るＸ線診断装置は、予め取得した三次元血管像データから、仮想的な透視画像を計算によって算出し、算出した仮想的な透視画像を利用して、撮影条件の決定を行う。この結果、治療の本質とは関係の無いＸ線照射を低減することができ、不必要な被曝を低減することが期待できる。

【0013】

［実施例１に係るＸ線診断装置の外観］
まず、図１を用いて、実施例１に係るＸ線診断装置の外観を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線診断装置の外観を示す斜視図である。なお、以下に説明するように、実施例１においてはＸ線診断装置としてバイプレーン型のＸ線診断装置を想定するが、これに限られるものではなく、シングルプレーン型のＸ線診断装置の場合にも同様に適用することができる。

【0014】

図１に示すように、実施例１に係るＸ線診断装置は、バイプレーン型のＸ線診断装置であり、正面系のＸ線撮影システム（第一Ｘ線撮影システム）と、側面系のＸ線撮影システム（第二Ｘ線撮影システム）とを装備しており、天板１１６上に載置された被検体Ｐを２方向から同時に撮影することが可能に構成されている。また、第一Ｘ線撮影システムは、以下に説明するように、５軸回転機構を搭載している。

【0015】

まず、第一Ｘ線撮影システムについて説明する。第一Ｘ線発生管７ａ−１は、第一支持器９−１（Ｃアーム）の一端に取り付けられ、第一平面検出器８−１は、第一支持器９−１（Ｃアーム）の他端に取り付けられる。ＣＡ１は、第一平面検出器８−１の受像面中心と第一Ｘ線発生管７ａ−１の焦点とアイソセンタと呼ばれる不動点とを結ぶ第一Ｘ線撮影システムの第一撮影中心軸を表している。

【0016】

第一Ｘ線撮影システムにおいて、円弧状を成す床置き式の第一支持器９−１（Ｃアーム）は、アームホルダ１１０を介して床に据え付けられたスタンド１１１に支持される。アームホルダ１１０及びスタンド１１１は、第一支持器９−１（Ｃアーム）を回転可能に支持する第一支持器支持機構を構成している。

【0017】

ここで、第一Ｘ線撮影システムは、第一支持器９−１（Ｃアーム）の主回転、スライド回転、及び支柱回転の３軸回転機構に加え、床回転、平面検出器・Ｘ線絞り器回転の２軸を追加した５軸回転機構を搭載している。具体的には、まず、スタンド１１１は、アームホルダ１１０を矢印Ａ（Ａ２）に沿って軸回転可能な構造を有している。また、アームホルダ１１０は、第一支持器９−１（Ｃアーム）を矢印Ｂに沿ってスライド回転可能な構造を有している。また、スタンド１１１は、矢印Ｃに沿って支柱回転（旋回）可能な構造を有している。また、スタンド１１１は、矢印Ｄに沿って床回転可能な構造を有している。また、第一支持器９−１（Ｃアーム）に取り付けられた第一平面検出器８−１及び第一Ｘ線絞り器７ａ−１は、矢印Ｅに沿って回転可能な構造を有している。

【0018】

このような構造により、第一Ｘ線撮影システムは、撮影アングルを矢印Ａ（Ａ２）、Ｂに関して任意に傾斜させることができる。また、第一Ｘ線撮影システムは、矢印Ｃ、矢印Ｄに関して旋回することにより、第二支持器９−２（Ωアーム）の内側に位置する（２方向）撮影位置と待機位置との間を移動することができる。また、第一Ｘ線撮影システムは、矢印Ｅに関して旋回することにより、受像面を任意に回転させることができる。

【0019】

ここで、矢印Ｄの回転軸および矢印Ｅの回転軸は、第一撮影中心軸ＣＡ１に一致する。また、第一撮影中心軸ＣＡ１に対して矢印Ａの回転軸が直交する。また、第一撮影中心軸ＣＡ１に対して矢印Ｂの回転軸が直交する。また、矢印Ａの回転軸に対して矢印Ｂの回転軸が直交する。さらに、これらの直交３軸の回転軸（第一撮影中心軸ＣＡ１、矢印Ａの回転軸、および矢印Ｂの回転軸）が一点で交差するように設けられている。この一点が、アイソセンタである。このように、直交３軸の回転軸をアイソセンタで交差するように設けているので、第一支持器９−１（Ｃアーム）を回転させることにより撮影方向を変更したとしても、表示画像の中心点（視野の中心）はアイソセンタに一致する。

【0020】

次に、第二Ｘ線撮影システムについて説明する。第二Ｘ線撮影システムは、第二Ｘ線発生管７ａ−２は、第一昇降機構１１４を介して第二支持器９−２（Ωアーム）の一端に取り付けられ、第二平面検出器８−２は、第二昇降機構１１５を介して第二支持器９−２（Ωアーム）の他端に取り付けられる。ＣＡ２は、第二平面検出器８−２の受像面中心と第二Ｘ線発生管７ａ−２の焦点とアイソセンタと呼ばれる不動点とを結ぶ第二Ｘ線撮影システムの第二撮影中心軸を表している。

【0021】

第二Ｘ線撮影システムにおいて、円弧状を成す天井吊り式の第二支持器９−２（Ωアーム）は、アームホルダ１１２を介して、スライダベース１１３から吊り下げられている。アームホルダ１１２は、第二支持器９−２（Ωアーム）を円弧に沿って矢印Ｆ方向にスライド回転可能に保持する。スライダベース１１３は、アームホルダ１１２を矢印Ｇに沿って軸回転可能に保持する。第二支持器９−２（Ωアーム）の両端には、それぞれ下方に延びる第一昇降機構１１４と第二昇降機構１１５とが設けられている。第一昇降機構１１４の下端に第二Ｘ線発生管７ａ−２が保持されている。第二昇降機構１１５の下端に第二平面検出器８−２が保持されている。第二Ｘ線発生管７ａ−２と第二平面検出器８−２とは、第二撮影中心軸ＣＡ２上で対向している。第一昇降機構１１４と第二昇降機構１１５とは、第二Ｘ線発生管７ａ−２と第二平面検出器８−２とを、この対向を保った状態で矢印Ｈに沿って上下方向に昇降させる。スライダベース１１３は、天井面に施設された走行レール（図示を省略）に係合して縦横に移動可能に支持されている。アームホルダ１１２及びスライダベース１１３は、第二支持器９−２（Ωアーム）を回転可能に支持する第二支持器支持機構を構成している。

【0022】

なお、図示しない寝台は、天板１１６を上下方向Ｈに関して昇降可能、かつ天板１１６をその長軸方向Ｚと平行な向きＩおよび横軸方向Ｘと平行な向きＪに関してスライド可能に支持する。

【0023】

また、第一Ｘ線撮影システムの第一撮影中心軸ＣＡ１と、第二Ｘ線撮影システムの第二撮影中心軸ＣＡ２とは、アイソセンタで交差する。なお、第一撮影中心軸ＣＡ１がアイソセンタを通過するときの第一Ｘ線撮影システムの位置を第一Ｘ線撮影システムの撮影位置と称し、同様に、第二撮影中心軸ＣＡ２がアイソセンタを通過するときの第二Ｘ線撮影システムの位置を第二Ｘ線撮影システムの撮影位置と称する。両者が互いに撮影位置にあるときを２方向撮影位置と称する。

【0024】

このような構成の第一Ｘ線撮影システムと第二Ｘ線撮影システムとは、図示しない機構制御部３により、例えば、第一Ｘ線発生管７ａ−１と第一平面検出器８−１に対応する第一撮影中心軸ＣＡ１と、第二Ｘ線発生管７ａ−２と第二平面検出器８−２に対応する第二撮影中心軸ＣＡ２との交点が、被検体の関心領域に一致するように移動を制御されて撮影動作をする。

【0025】

［実施例１に係るＸ線診断装置の構成］
次に、図２を用いて、実施例１に係るＸ線診断装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。なお、各部の具体的な動作については、処理手順を説明する際に詳述する。

【0026】

実施例１に係るＸ線診断装置１００は、図２に示すように、操作部１と、システム制御部２と、機構制御部３と、機構状態監視部４と、機構制御入力値算出部５と、ユーザインタフェース６と、Ｘ線発生部７と、平面検出器８と、支持器９と、寝台１０と、画像データベース１１と、再構成処理部１２と、画像演算・記憶部２０と、関心領域座標推定部３０とを備える。

【0027】

操作部１は、Ｘ線診断装置１００を操作する医師や技師などの操作者が各種コマンドを入力するためのマウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティックなどを有し、操作者から受け付けたコマンドを、システム制御部２に転送する。

【0028】

システム制御部２は、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。すなわち、システム制御部２は、操作部１から転送された操作者からのコマンドに基づいて機構制御部３やＸ線発生部７を制御することで、支持器９の回転・移動制御や寝台１０の移動制御、Ｘ線量の調整やＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。

【0029】

また、システム制御部２は、操作者からのコマンドに基づいて画像演算・記憶部２０を制御することで、画像データベース１１が記憶する画像データや、画像演算・記憶部２０によって画像処理された画像データ、操作者からコマンドを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを、表示部２４に表示するように制御する。

【0030】

機構制御部３は、支持器９の回転・移動や寝台１０の移動、Ｘ線絞り器７ｂの絞りを制御する。具体的には、機構制御部３は、機構制御入力値算出部５によって算出された制御量に従って、支持器９や寝台１０、Ｘ線絞り器７ｂを制御する。

【0031】

機構状態監視部４は、支持器９や寝台１０の現在状態情報（例えば支持器９の角度など）を機構制御部３から取得する。

【0032】

機構制御入力値算出部５は、関心領域座標を用いて、支持器９や寝台１０の制御に用いられる制御量を算出する。

【0033】

ユーザインタフェース６は、関心領域座標候補として複数の交点が算出された場合に、所定の交点を関心領域座標として選択することを指示する選択指示を操作者から受け付ける。

【0034】

Ｘ線発生部７は、Ｘ線発生管７ａとＸ線絞り器７ｂとを有する。Ｘ線発生管７ａ（第一Ｘ線発生管７ａ−１及び第二Ｘ線発生管７ａ−２）は、高電圧を用いてＸ線を発生する。Ｘ線絞り器７ｂ（第一Ｘ線絞り器７ｂ−１及び第二Ｘ線絞り器７ｂ−２）は、Ｘ線発生管７ａが発生したＸ線を被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線絞り器７ｂは、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線発生管７ａが発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。

【0035】

平面検出器８（第一平面検出器８−１及び第二平面検出器８−２）は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するためのＸ線検出素子がマトリックス状に配列されたものであり、各Ｘ線検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を後述する画像データ記憶回路２１に送信する。

【0036】

支持器９（第一支持器９−１及び第二支持器９−２）は、Ｘ線発生管７ａ、Ｘ線絞り器７ｂ及び平面検出器８を保持するアームであり、Ｘ線発生管７ａ及びＸ線絞り器７ｂと平面検出器８とは、支持器９により被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。

【0037】

寝台１０は、被検体Ｐを載せるベッドである。

【0038】

画像データベース１１は、画像演算・記憶部２０で画像処理を施された画像データや、再構成処理部１２によって再構成処理された画像データ、Ｘ線診断装置１００で撮影された画像データを記憶する。画像データベース１１に保存された画像データも、画像演算・記憶部２０で表示、画像処理が行われる。

【0039】

再構成処理部１２は、操作部１を介して受け付けた操作者からの指示に基づいて、画像データ記憶回路２１によって記憶された生データに対して再構成処理を行い、三次元の再構成画像を作成する。

【0040】

画像演算・記憶部２０は、Ｘ線診断装置１００で撮影された画像データの表示、記憶、画像処理を行う。具体的には、画像演算・記憶部２０は、画像データ記憶回路２１と、表示画像変更部２２と、表示画像作成部２３と、表示部２４とを有する。画像データ記憶回路２１は、平面検出器８によって検出された生データを記憶する。表示画像変更部２２は、機構状態監視部４から受け付けた支持器９の角度、支持器９の位置、寝台１０の位置、寝台１０の高さ、画像拡大率、Ｘ線絞り器７ｂ、補償フィルターの現在状態情報を基に、仮想透視画像の変更に必要な値を算出する。表示画像作成部２３は、三次元の医用画像データから二次元の仮想透視画像を作成する。表示部２４は、操作部１を介して操作者からコマンドを受け付けるためのＧＵＩを表示したり、画像データベース１１が記憶する画像データ及び表示画像作成部２３や表示画像変更部２２によって画像処理された画像データなどを表示する。

【0041】

関心領域座標推定部３０は、被検体Ｐの関心領域が描出される三次元画像データから、該関心領域の中心を示す関心領域座標を推定する。具体的には、関心領域座標推定部３０は、交点演算部３１と、メモリ３２と、交点領域演算部３３と、関心領域座標判定部３４とを有する。交点演算部３１は、平面検出器８の受像面とＸ線発生管７ａの焦点とアイソセンタとを結ぶ中心軸を算出し、該中心軸上に連続して存在する画素の集合体について中心点を算出することで、関心領域座標を推定する（もしくは関心領域座標の候補となる交点を算出する）。メモリ３２は、交点演算部３１によって推定された関心領域座標を記憶する。交点領域演算部３３は、交点演算部３１によって複数の交点が算出された場合に、関心領域座標として選択するために必要な交点領域（交点から所定範囲内において画素値を有する領域の体積、中心軸上の平面検出器８側の端点と交点との距離など）を算出する。関心領域座標判定部３４は、交点領域演算部３３によって算出された交点領域を用いて、複数の交点の中から関心領域座標を判定する。

【0042】

［実施例１に係るＸ線診断装置による処理手順］
続いて、図３を用いて、実施例１に係るＸ線診断装置による処理手順を説明する。図３は、実施例１に係るＸ線診断装置による処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、頭部動脈瘤のインターベーション治療を例として説明する。

【0043】

図３に示すように、検査又は治療が開始されると、まず、Ｘ線診断装置１００は、被検体Ｐの頭部を回転撮影し、三次元血管像データを取得する（ステップＳ１）。例えば、平面検出器８によって取得された生データが画像データ記憶回路２１に格納されると、再構成処理部１２が再構成処理を行い、再構成された三次元血管像データを画像データベース１１に格納する。

【0044】

次に、Ｘ線診断装置１００は、三次元血管像データを表示する（ステップＳ２）。具体的には、表示画像作成部２３は、画像データベース１１から三次元血管像データを読み出し、さらに、機構状態監視部４から受け付けた支持器９の角度、支持器９の位置、寝台１０の位置、寝台１０の高さ、画像拡大率、Ｘ線絞り器７ｂ、補償フィルターの現在状態情報を基に、二次元の初期の仮想透視画像を作成する。

【0045】

例えば、図１で示した第一Ｘ線撮影システムについて考える。表示画像を作成するとき、第一Ｘ線撮影システムは、頭部を回転撮影した時点と同じ図１のような初期状態であるとする。つまり、アイソセンタを原点とする三次元座標系をシステム座標系とすると、取得した三次元血管像データの三次元座標系の原点とシステムの座標系とが完全に一致している状態である。ただし、第一支持器９−１（Ｃアーム）は、矢印Ａの回転軸について回転していない（地面に対して垂直）とする。このとき、表示画像作成部２３は、投影視点をＸ線発生管７ａの焦点、投影面を平面検出器８の検出器面として、３次元血管像データから二次元の投影画像（以下、初期の位置における画像という意味で「初期位置画像」という）を作成する。例えば、図４Ａは、初期位置画像の一例である。

【0046】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、操作者による収集条件の変更を受け付け（ステップＳ３）、三次元血管像データの表示を変更する（ステップＳ４）。

【0047】

例えば、収集条件の変更の一例として、寝台１０の水平移動を説明する。例えば、操作者が、操作部１を介して寝台１０を図１に示すＩ方向の患者（被検体Ｐ）足側に移動させたとする。このとき、機構状態監視部４は、寝台１０の初期状態からの変移量Δ（デルタ）Ｉを算出する。次に、表示画像変更部２２は、機構状態監視部４から受け付けたΔＩに基づいて、三次元画像の平行移動量Δｖを算出する。さらに、表示画像作成部２３は、Δｖに基づいて二次元の投影画像の表示位置を変更する。すなわち、表示画像作成部２３は、寝台１０が患者足側に移動することに連動して、図４Ｂに例示するように、画像が上部方向に平行移動した二次元の投影画像を表示する。

【0048】

また、例えば、収集条件の変更の一例として、寝台１０の水平移動を説明する。例えば、操作者が、操作部１を介して寝台１０を図１に示すＪ方向の患者右手側に移動させたとする。このとき、機構状態監視部４は、寝台１０の初期状態からの変移量ΔＪを算出する。次に、表示画像変更部２２は、機構状態監視部４から受け付けたΔＪに基づいて、三次元画像の平行移動量Δｈを算出する。さらに、表示画像作成部２３は、Δｈに基づいて二次元の投影画像の表示位置を変更する。すなわち、表示画像作成部２３は、寝台１０が患者右手側に移動することに連動して、図４Ｃに例示するように、画像が左方向に平行移動した二次元の投影画像を表示する。

【0049】

また、例えば、収集条件の変更の一例として、支持器９の回転を説明する。例えば、操作者が、操作部１を介して第一支持器９−１を図１のＡ方向の患者右側に回転させたとする。このとき、機構状態監視部４は、第一支持器９−１の初期状態からの変移角度量ΔＡを算出する。次に、表示画像変更部２２は、機構状態監視部４から受け付けたΔＡに基づいて、三次元画像の投影方向の変移角度量Δａを算出する。さらに、表示画像作成部２３は、Δａに基づいて投影方向を変更し、第一支持器９−１が矢印Ａの回転軸周りに回転することに連動して、図４Ｄに例示するように、画像が回転移動した二次元の投影画像を表示する。

【0050】

また、例えば、収集条件の変更の一例として、画像拡大率の変化を説明する。例えば、操作者が、操作部１を介して画像の拡大率を変更したとする。このとき、機構状態監視部４は、初期状態の拡大率Ｍａ及び変更後の拡大率Ｍｂを表示画像変更部２２に出力する。次に、表示画像変更部２２は、初期状態の拡大率Ｍａ及び変更後の拡大率Ｍｂに基づいて、画像拡大比率Ｍｒ＝Ｍｂ／Ｍａを算出する。さらに、表示画像作成部２３は、Ｍｒに基づいて、表示画像の拡大率を変更し、拡大率の変更に連動して、図４Ｅに例示するように、表示画像の拡大率が変更された二次元の投影画像を表示する。

【0051】

なお、例えば、操作者が、操作部１を介して寝台１０を図１に示すＨ方向に上下させた場合も、被検体Ｐと、Ｘ線発生管７ａの焦点及び平面検出器８との距離が変化するため、画像拡大率が変化する。このとき、機構状態監視部４は、寝台１０の初期状態から、Ｘ線発生管７ａの焦点と平面検出器８の中心とを結ぶ直線方向の変移量ΔＨを算出する。次に、表示画像変更部２２は、ΔＨに基づいて投影画像の変更拡大率Ｍｈを算出する。さらに、表示画像作成部２３は、Ｍｈに基づいて表示画像の拡大率を変更し、寝台１０の上下動に連動して、図４Ｅに例示するように、画像の拡大率が変更された二次元の投影画像を表示する。

【0052】

また、例えば、収集条件の変更の一例として、寝台１０のＸ線絞りを説明する。不要な被曝を低減するために、操作者が、観察したい領域以外にＸ線絞りを挿入することがある。このとき、機構状態監視部４は、Ｘ線絞りの初期状態からの変移量ΔＣを算出する。次に、表示画像変更部２２は、ΔＣに基づいて三次元画像の投影面においてＸ線絞りにより覆われる領域Ｓを算出する。さらに、表示画像作成部２３は、領域Ｓに基づいて表示画像上で領域Ｓを表示しないように、図４Ｆに例示するように、表示する。又は、表示画像作成部２３は、図４Ｇに例示するように、領域Ｓの表示パターンを変更してもよい。パターンだけでなく、色や輝度を変更してもよい。さらに、Ｘ線絞りに限らず、補償フィルターに関しても同様の表示をしてもよい。

【0053】

その後、Ｘ線診断装置１００は、検査又は治療が終了したか否かを判定し（ステップＳ５）、終了した場合には（ステップＳ５肯定）、処理を終了する。一方、終了していない場合には（ステップＳ５否定）、Ｘ線診断装置１００は、ステップＳ３の処理に戻り、再び、操作者による収集条件の変更を受け付ける。

【0054】

なお、以上の例は、それぞれの場合に限定されるものではなく、組合せて使用することもできる。また、三次元の血管画像を例に説明したが、血管だけでなく、骨や軟組織の画像でもよいし、三次元医用画像として、ＣＴ画像やＭＲＩの画像を用いることもできる。

【0055】

［実施例１の効果］
上述したように、実施例１によれば、表示画像作成部２３は、三次元医用画像データの表示画像とＸ線診断装置１００での収集画像上での解剖学的構造が略一致するように、三次元医用画像データから表示画像を作成する。また、表示画像変更部２２は、Ｘ線診断装置１００での収集条件の変化に応じて、解剖学的構造の一致を保持するように表示画像を変更する。また、表示部２４は、表示画像作成部２３および／または表示画像変更部２２によって作成および／または変更された表示画像を表示する。また、収集条件は、支持器の角度、支持器の位置、画像拡大率、寝台の位置、寝台の高さ、Ｘ線絞り器、補償フィルターのいずれか一つ、またはそれらの組合せである。

【0056】

また、実施例１によれば、表示画像作成部２３および／または表示画像変更部２２は、Ｘ線絞り器によって不可視となった領域を表示しないように表示画像を作成および／または変更する。また、実施例１によれば、表示画像作成部２３および／または表示画像変更部２２は、Ｘ線絞り器および／または補償フィルターによってＸ線を一部または全て遮断された領域は、色、パターン、輝度のうち少なくともいずれか一つを変更するように表示画像を作成および／または変更する。

【0057】

このようなことから、実施例１によれば、臨床ワークフローが改善され、作業効率を向上することが可能になる。また、実施例１によれば、治療の本質とは関係の無い微調整時の被曝が無くなるので、不必要な被曝を低減することも可能になる。

【実施例2】

【0058】

まず、図５Ａ〜５Ｃを用いて、実施例２に係るＸ線診断装置の概要を説明する。図５Ａ〜５Ｃは、実施例２に係るＸ線診断装置の概要を説明するための図である。

【0059】

［実施例２に係るＸ線診断装置の概要］
実施例２に係るＸ線診断装置は、三次元空間で被検体の関心領域が描出される医用画像データから二次元空間で該関心領域が描出される表示画像を生成する。例えば、Ｘ線診断装置は、図５Ａに示すように、例えば動脈瘤が二次元空間で描出される表示画像を生成する。

【0060】

また、Ｘ線診断装置は、表示画像について指定された情報に基づいて、三次元空間における関心領域の位置を示す関心領域座標を推定する。例えば、医師が、関心領域の中心が視野の中心となるように支持器や寝台を移動し、観察角度や位置を決定すると、Ｘ線診断装置は、図５Ａに示すように、検出器の受像面中心とＸ線発生管の焦点とアイソセンタ（図示を省略）とを結ぶ中心軸を算出し、決定された表示画像の情報に基づいて、該中心軸上に連続して存在する画素の集合体について中心点を算出することで、例えば動脈瘤の中心を示す関心領域座標を推定する。

【0061】

次に、Ｘ線診断装置は、推定した関心領域座標を用いて、所定の機器の制御に用いられる制御量を算出する。例えば、Ｘ線診断装置は、図５Ｂに示すように、Ｘ線発生管及び検出器が取り付けられた支持器（図示を省略）の制御に用いられる制御量や、寝台の制御に用いられる制御量を算出する。

【0062】

そして、Ｘ線診断装置は、算出した制御量に従って、所定の機器を制御する。例えば、Ｘ線診断装置は、図５Ｃに示すように、支持器や寝台を制御する。

【0063】

このように、実施例２に係るＸ線診断装置は、操作者が支持器の角度や位置を変化させた際に、関心領域が視野から外れないように支持器や寝台を制御する。このようなことから、操作者は、関心領域を常に視野の中心に捉えることができ、Ｘ線診断装置を手動で調整しなければならない手間が省かれ、作業効率が向上する。ひいては、治療の本質とは関係のない撮影の時間が短くなる結果、被曝を低減することも可能になる。

【0064】

［実施例２に係るＸ線診断装置の外観］
次に、図６を用いて、実施例２に係るＸ線診断装置の外観を説明する。図６は、実施例２に係るＸ線診断装置の外観を示す斜視図である。なお、以下に説明するように、実施例２においてはＸ線診断装置としてバイプレーン型のＸ線診断装置を想定するが、これに限られるものではなく、シングルプレーン型のＸ線診断装置の場合にも同様に適用することができる。

【0065】

図６に示すように、実施例２に係るＸ線診断装置は、バイプレーン型のＸ線診断装置であり、正面系のＸ線撮影システム（第一Ｘ線撮影システム）と、側面系のＸ線撮影システム（第二Ｘ線撮影システム）とを装備しており、天板１１６上に載置された被検体Ｐを２方向から同時に撮影することが可能に構成されている。また、第一Ｘ線撮影システムは、以下に説明するように、５軸回転機構を搭載している。

【0066】

まず、第一Ｘ線撮影システムについて説明する。第一Ｘ線発生管７ａ−１は、第一支持器９−１（Ｃアーム）の一端に取り付けられ、第一平面検出器８−１は、第一支持器９−１（Ｃアーム）の他端に取り付けられる。ＣＡ１は、第一平面検出器８−１の受像面中心と第一Ｘ線発生管７ａ−１の焦点とアイソセンタと呼ばれる不動点とを結ぶ第一Ｘ線撮影システムの第一撮影中心軸を表している。

【0067】

第一Ｘ線撮影システムにおいて、円弧状を成す床置き式の第一支持器９−１（Ｃアーム）は、アームホルダ１１０を介して床に据え付けられたスタンド１１１に支持される。アームホルダ１１０及びスタンド１１１は、第一支持器９−１（Ｃアーム）を回転可能に支持する第一支持器支持機構を構成している。

【0068】

ここで、第一Ｘ線撮影システムは、第一支持器９−１（Ｃアーム）の主回転、スライド回転、及び支柱回転の３軸回転機構に加え、床回転、平面検出器・Ｘ線絞り器回転の２軸を追加した５軸回転機構を搭載している。具体的には、まず、スタンド１１１は、アームホルダ１１０を矢印Ａ（Ａ２）に沿って軸回転可能な構造を有している。また、アームホルダ１１０は、第一支持器９−１（Ｃアーム）を矢印Ｂに沿ってスライド回転可能な構造を有している。また、スタンド１１１は、矢印Ｃに沿って支柱回転（旋回）可能な構造を有している。また、スタンド１１１は、矢印Ｄに沿って床回転可能な構造を有している。また、第一支持器９−１（Ｃアーム）に取り付けられた第一平面検出器８−１及び第一Ｘ線絞り器７ａ−１は、矢印Ｅに沿って回転可能な構造を有している。

【0069】

このような構造により、第一Ｘ線撮影システムは、撮影アングルを矢印Ａ（Ａ２）、Ｂに関して任意に傾斜させることができる。また、第一Ｘ線撮影システムは、矢印Ｃ、矢印Ｄに関して旋回することにより、第二支持器９−２（Ωアーム）の内側に位置する（２方向）撮影位置と待機位置との間を移動することができる。また、第一Ｘ線撮影システムは、矢印Ｅに関して旋回することにより、受像面を任意に回転させることができる。

【0070】

ここで、矢印Ｄの回転軸および矢印Ｅの回転軸は、第一撮影中心軸ＣＡ１に一致する。また、第一撮影中心軸ＣＡ１に対して矢印Ａの回転軸が直交する。また、第一撮影中心軸ＣＡ１に対して矢印Ｂの回転軸が直交する。また、矢印Ａの回転軸に対して矢印Ｂの回転軸が直交する。さらに、これらの直交３軸の回転軸（第一撮影中心軸ＣＡ１、矢印Ａの回転軸、および矢印Ｂの回転軸）が一点で交差するように設けられている。この一点が、アイソセンタである。このように、直交３軸の回転軸をアイソセンタで交差するように設けているので、第一支持器９−１（Ｃアーム）を回転させることにより撮影方向を変更したとしても、表示画像の中心点（視野の中心）はアイソセンタに一致する。

【0071】

次に、第二Ｘ線撮影システムについて説明する。第二Ｘ線撮影システムは、第二Ｘ線発生管７ａ−２は、第一昇降機構１１４を介して第二支持器９−２（Ωアーム）の一端に取り付けられ、第二平面検出器８−２は、第二昇降機構１１５を介して第二支持器９−２（Ωアーム）の他端に取り付けられる。ＣＡ２は、第二平面検出器８−２の受像面中心と第二Ｘ線発生管７ａ−２の焦点とアイソセンタと呼ばれる不動点とを結ぶ第二Ｘ線撮影システムの第二撮影中心軸を表している。

【0072】

第二Ｘ線撮影システムにおいて、円弧状を成す天井吊り式の第二支持器９−２（Ωアーム）は、アームホルダ１１２を介して、スライダベース１１３から吊り下げられている。アームホルダ１１２は、第二支持器９−２（Ωアーム）を円弧に沿って矢印Ｆ方向にスライド回転可能に保持する。スライダベース１１３は、アームホルダ１１２を矢印Ｇに沿って軸回転可能に保持する。第二支持器９−２（Ωアーム）の両端には、それぞれ下方に延びる第一昇降機構１１４と第二昇降機構１１５とが設けられている。第一昇降機構１１４の下端に第二Ｘ線発生管７ａ−２が保持されている。第二昇降機構１１５の下端に第二平面検出器８−２が保持されている。第二Ｘ線発生管７ａ−２と第二平面検出器８−２とは、第二撮影中心軸ＣＡ２上で対向している。第一昇降機構１１４と第二昇降機構１１５とは、第二Ｘ線発生管７ａ−２と第二平面検出器８−２とを、この対向を保った状態で矢印Ｈに沿って上下方向に昇降させる。スライダベース１１３は、天井面に施設された走行レール（図示を省略）に係合して縦横に移動可能に支持されている。アームホルダ１１２及びスライダベース１１３は、第二支持器９−２（Ωアーム）を回転可能に支持する第二支持器支持機構を構成している。

【0073】

なお、図示しない寝台は、天板１１６を上下方向Ｈに関して昇降可能、かつ天板１１６をその長軸方向Ｚと平行な向きＩおよび横軸方向Ｘと平行な向きＪに関してスライド可能に支持する。

【0074】

また、第一Ｘ線撮影システムの第一撮影中心軸ＣＡ１と、第二Ｘ線撮影システムの第二撮影中心軸ＣＡ２とは、アイソセンタで交差する。なお、第一撮影中心軸ＣＡ１がアイソセンタを通過するときの第一Ｘ線撮影システムの位置を第一Ｘ線撮影システムの撮影位置と称し、同様に、第二撮影中心軸ＣＡ２がアイソセンタを通過するときの第二Ｘ線撮影システムの位置を第二Ｘ線撮影システムの撮影位置と称する。両者が互いに撮影位置にあるときを２方向撮影位置と称する。

【0075】

このような構成の第一Ｘ線撮影システムと第二Ｘ線撮影システムとは、図示しない機構制御部３により、例えば、第一Ｘ線発生管７ａ−１と第一平面検出器８−１に対応する第一撮影中心軸ＣＡ１と、第二Ｘ線発生管７ａ−２と第二平面検出器８−２に対応する第二撮影中心軸ＣＡ２との交点が、被検体の関心領域に一致するように移動を制御されて撮影動作をする。

【0076】

［実施例２に係るＸ線診断装置の構成］
次に、図７を用いて、実施例２に係るＸ線診断装置の構成を説明する。図７は、実施例２に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。なお、各部の具体的な動作については、処理手順を説明する際に詳述する。

【0077】

図６に示すような外観を有する実施例２に係るＸ線診断装置１００は、図７に示すように、操作部１と、システム制御部２と、機構制御部３と、機構状態監視部４と、機構制御入力値算出部５と、ユーザインタフェース６と、Ｘ線発生部７と、平面検出器８と、支持器９と、寝台１０と、画像データベース１１と、再構成処理部１２と、画像演算・記憶部２０と、関心領域座標推定部３０とを備える。

【0078】

操作部１は、Ｘ線診断装置１００を操作する医師や技師などの操作者が各種コマンドを入力するためのマウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティックなどを有し、操作者から受け付けたコマンドを、システム制御部２に転送する。

【0079】

システム制御部２は、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。すなわち、システム制御部２は、操作部１から転送された操作者からのコマンドに基づいて機構制御部３やＸ線発生部７を制御することで、支持器９の回転・移動制御や寝台１０の移動制御、Ｘ線量の調整やＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。

【0080】

また、システム制御部２は、操作者からのコマンドに基づいて画像演算・記憶部２０を制御することで、画像データベース１１が記憶する画像データや、画像演算・記憶部２０によって画像処理された画像データ、操作者からコマンドを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを、表示部２４に表示するように制御する。

【0081】

機構制御部３は、支持器９の回転・移動や寝台１０の移動、Ｘ線絞り器７ｂの絞りを制御する。具体的には、機構制御部３は、機構制御入力値算出部５によって算出された制御量に従って、支持器９や寝台１０、Ｘ線絞り器７ｂを制御する。

【0082】

機構状態監視部４は、支持器９や寝台１０の現在状態情報（例えば支持器９の角度など）を機構制御部３から取得する。

【0083】

機構制御入力値算出部５は、関心領域座標を用いて、支持器９や寝台１０の制御に用いられる制御量を算出する。

【0084】

ユーザインタフェース６は、関心領域座標候補として複数の交点が算出された場合に、所定の交点を関心領域座標として選択することを指示する選択指示を操作者から受け付ける。

【0085】

Ｘ線発生部７は、Ｘ線発生管７ａとＸ線絞り器７ｂとを有する。Ｘ線発生管７ａ（第一Ｘ線発生管７ａ−１及び第二Ｘ線発生管７ａ−２）は、高電圧を用いてＸ線を発生する。Ｘ線絞り器７ｂ（第一Ｘ線絞り器７ｂ−１及び第二Ｘ線絞り器７ｂ−２）は、Ｘ線発生管７ａが発生したＸ線を被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線絞り器７ｂは、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線発生管７ａが発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。

【0086】

平面検出器８（第一平面検出器８−１及び第二平面検出器８−２）は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するためのＸ線検出素子がマトリックス状に配列されたものであり、各Ｘ線検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を後述する画像データ記憶回路２１に送信する。

【0087】

支持器９（第一支持器９−１及び第二支持器９−２）は、Ｘ線発生管７ａ、Ｘ線絞り器７ｂ及び平面検出器８を保持するアームであり、Ｘ線発生管７ａ及びＸ線絞り器７ｂと平面検出器８とは、支持器９により被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。

【0088】

寝台１０は、被検体Ｐを載せるベッドである。

【0089】

画像データベース１１は、画像演算・記憶部２０で画像処理を施された画像データや、再構成処理部１２によって再構成処理された画像データ、Ｘ線診断装置１００で撮影された画像データを記憶する。画像データベース１１に保存された画像データも、画像演算・記憶部２０で表示、画像処理が行われる。

【0090】

再構成処理部１２は、操作部１を介して受け付けた操作者からの指示に基づいて、画像データ記憶回路２１によって記憶された生データに対して再構成処理を行い、三次元の再構成画像を作成する。

【0091】

画像演算・記憶部２０は、Ｘ線診断装置１００で撮影された画像データの表示、記憶、画像処理を行う。具体的には、画像演算・記憶部２０は、画像データ記憶回路２１と、表示画像変更部２２と、表示画像作成部２３と、表示部２４とを有する。画像データ記憶回路２１は、平面検出器８によって検出された生データを記憶する。表示画像変更部２２は、機構状態監視部４から受け付けた支持器９の角度、支持器９の位置、寝台１０の位置、寝台１０の高さ、画像拡大率、Ｘ線絞り器７ｂ、補償フィルターの現在状態情報を基に、仮想透視画像の変更に必要な値を算出する。表示画像作成部２３は、三次元の医用画像データから二次元の仮想透視画像を作成する。表示部２４は、操作部１を介して操作者からコマンドを受け付けるためのＧＵＩを表示したり、画像データベース１１が記憶する画像データ及び表示画像作成部２３や表示画像変更部２２によって画像処理された画像データなどを表示する。

【0092】

関心領域座標推定部３０は、被検体Ｐの関心領域が描出される三次元画像データから、該関心領域の中心を示す関心領域座標を推定する。具体的には、関心領域座標推定部３０は、交点演算部３１と、メモリ３２と、交点領域演算部３３と、関心領域座標判定部３４とを有する。交点演算部３１は、平面検出器８の受像面とＸ線発生管７ａの焦点とアイソセンタとを結ぶ中心軸を算出し、該中心軸上に連続して存在する画素の集合体について中心点を算出することで、関心領域座標を推定する（もしくは関心領域座標の候補となる交点を算出する）。メモリ３２は、交点演算部３１によって推定された関心領域座標を記憶する。交点領域演算部３３は、交点演算部３１によって複数の交点が算出された場合に、関心領域座標として選択するために必要な交点領域（交点から所定範囲内において画素値を有する領域の体積、中心軸上の平面検出器８側の端点と交点との距離など）を算出する。関心領域座標判定部３４は、交点領域演算部３３によって算出された交点領域を用いて、複数の交点の中から関心領域座標を判定する。

【0093】

［実施例２に係るＸ線診断装置による処理手順］
続いて、図８Ａ〜９Ｃを用いて、実施例２に係るＸ線診断装置による処理手順を説明する。図８Ａは、実施例２に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートであり、図８Ｂは、実施例２に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。また、図９Ａ〜Ｃは、中心軸線と関心領域座標との距離を説明するための図である。なお、以下では、頭部動脈瘤のインターベーション治療であるコイル塞栓術を例として説明する。

【0094】

図８Ａに示すように、検査が開始されると、まず、Ｘ線診断装置１００は、被検体Ｐの頭部を回転撮影し、三次元血管像データを取得する（ステップＳ１０１）。例えば、平面検出器８によって取得された生データが画像データ記憶回路２１に格納されると、再構成処理部１２が再構成処理を行い、再構成された三次元血管像データを画像データベース１１に格納する。

【0095】

次に、Ｘ線診断装置１００は、三次元血管像データを表示する（ステップＳ１０２）。例えば、表示画像作成部２３が、画像データベース１１から三次元血管像データを読み出し、二次元空間で血管像が描出される表示画像を生成し、生成した表示画像を表示部２４に表示する。

【0096】

続いて、医師が、支持器９や寝台１０を移動する（ステップＳ１０３）。例えば、医師は、動脈瘤の形状や位置などの状態をチェックした後、関心領域が視野の中心（受像面中心）となるように、操作部１を用いて、支持器９や寝台１０を移動する。なお、支持器９や寝台１０が医師によって操作されて移動すると、その変移量は、機構状態監視部４によって取得され、表示画像変更部２２に送られる。なお、ステップＳ１０３において医師が支持器９や寝台１０を移動する際、Ｘ線診断装置１００は、視野の中心を意味するターゲットマーカーを表示部２４上に表示してもよい。

【0097】

すると、Ｘ線診断装置１００は、三次元血管像データの表示を変更する（ステップＳ１０４）。例えば、表示画像変更部２２は、機構状態監視部４から送られた支持器９や寝台１０の変移量に基づき、三次元血管像データの表示角度、位置、拡大率などを変更し、あたかも現在の支持器９や寝台１０の幾何学的位置関係で観察しているように三次元血管像データを変更し、表示部２４に表示する。すなわち、Ｘ線診断装置１００は、医師の操作に従って仮想的に三次元血管像データを生成し、仮想的に生成された三次元血管像データから二次元空間の表示画像を生成して表示部２４に表示しており、この間、被検体ＰにＸ線が照射されることはない。

【0098】

こうして、医師は、観察角度や位置を決定すると、操作部１にある確定ボタンを押下する（ステップＳ１０５）。すると、二次元空間の表示画像について関心領域が指定されたことになる。医師は、関心領域が視野の中心となるように支持器９や寝台１０を移動するので、この時仮想的に生成された三次元血管像データは、関心領域がほぼ中心に位置するものになっているはずであると考えられる。このため、実施例１に係るＸ線診断装置１００は、以下に説明するように、この三次元血管像データを用いて関心領域座標を推定する。

【0099】

すなわち、ステップＳ１０５に続き、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線と三次元血管像データとの交点座標（関心領域座標）を算出する（ステップＳ１０６）。例えば、交点演算部３１は、まず、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。ここで、中心軸線とは、平面検出器８の受像面中心とＸ線発生管７ａの焦点とアイソセンタと呼ばれる不動点とを結ぶ線のことである。次に、交点演算部３１は、表示画像変更部２２から三次元血管像データを取得し、中心軸線上で画素値を持つ区間を算出する。例えば、交点演算部３１は、２値化による手法や閾値を用いた手法などによって、所定の画素値を持つ（例えば関心領域や血管等が描出されているならば有するであろうと想定される画素値を有すること、以下、単に「画素値を持つ」、「画素値を有する」）区間を算出する。そして、交点演算部３１は、区間の中間点を算出し、交点とする。

【0100】

このとき、例えば中心軸線上に動脈瘤と正常な血管が存在する場合、交点が複数存在する可能性がある。このような場合について、動脈瘤の判定方法を説明する。まず、それぞれの交点において、中心軸線上で所定範囲内の画素値を持つ区間の長さｄ＿ｎを算出する（長さｄ＿ｎは図５Ａに図示）。通常、動脈瘤は血管壁が風船のように膨らんだものであるため、正常な血管径に比べて大きいことを利用し、複数のｄ＿ｎの中から最大の長さを持つ交点を動脈瘤の交点とすることができる。

【0101】

そして、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標を記憶する（ステップＳ１０７）。例えば、交点演算部３１は、ステップＳ１０６において算出した交点を、関心領域座標としてメモリ３２に格納する。

【0102】

次に、治療が開始されると、医師は、コイルの塞栓状態を確認するため、コイリング治療中に支持器９を移動し、観察角度を変更する。この時、関心領域が支持器９の回転中心にない場合、関心領域は、視野からはずれることになる。

【0103】

そこで、Ｘ線診断装置１００は、図８Ｂに示すように、まず、支持器９が制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。例えば、機構状態監視部４が、支持器９が制御モードであるか否かを判定する。

【0104】

支持器９が制御モードである場合（ステップＳ２０１肯定）、支持器９は移動し（ステップＳ２０２）、Ｘ線診断装置１００は、支持器９の変移量を検知する（ステップＳ２０３）。例えば、機構状態監視部４が、支持器９の変移量を検知し、現在の支持器９の角度を算出する。

【0105】

すると、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線と関心領域座標との距離Δを算出する（ステップＳ２０４）。例えば、機構制御入力値算出部５は、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。また、機構制御入力値算出部５は、メモリ３２から関心領域座標を読み込み、機構状態監視部４から寝台１０の現在状態情報を取得する。そして、機構制御入力値算出部５は、関心領域座標から中心軸線までの最短距離として、図９Ａに示すように寝台１０と平行方向の距離Δを算出する。また、機構制御入力値算出部５は、距離Δ＝０とするための支持器９や寝台１０の制御量を算出する。

【0106】

なお、関心領域座標から中心軸線までの最短距離は、図９Ａに示すような寝台１０と平行方向の距離Δに限られず、例えば、図９Ｂに示すように、関心領域座標から中心軸線に垂線を下ろした距離Δでもよく、あるいは、図９Ｃに示すように、関心領域座標と中心軸線上の支持器９の回転中心（アイソセンタＩＣ）とを結ぶ距離Δなどでもよい。

【0107】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、距離Δ＝０となるように支持器９や寝台１０を移動する（ステップＳ２０５）。例えば、機構制御部３は、機構制御入力値算出部５から支持器９や寝台１０の制御量を読み込み、この制御量に従って、支持器９や寝台１０を移動する。

【0108】

すると、関心領域は、視野の中心に移動する（ステップＳ２０６）。すなわち、ステップＳ２０４において支持器９や寝台１０が移動する結果、表示部２４上、関心領域は視野の中心に移動することになる。

【0109】

こうして、医師は、関心領域を常に視野の中心に捉えることができ、Ｘ線診断装置を手動で調整しなければならない手間が省かれ、作業効率が向上する。ひいては、治療の本質とは関係のない撮影の時間が短くなる結果、被曝を低減することも可能になる。

【0110】

なお、実施例２に係るＸ線診断装置１００は、三次元医用画像データから、推定した関心領域座標から一定範囲の領域を抽出し、抽出した領域のみを用いて表示画像を作成する。

【0111】

［変形例２−１］
ところで、上記では、ステップＳ１０６において算出された交点が１つの場合を想定したが、交点が複数の場合も想定し得る。このような場合、関心領域座標の決定が困難になる場合がある。そこで、以下では、変形例２−１として、特に複数の交点が存在する場合を想定し、関心領域座標を推定する手法を説明する。図１０は、変形例２−１に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【0112】

例えば、頭部動脈瘤の治療対象である動脈瘤は、他の血管に比べて体積を持つ。そこで、変形例２−１では、交点から特定範囲内において画素値を有する領域の体積を交点ごとに算出し、最も体積の大きな交点の座標を関心領域座標とする。この結果、複数の交点が存在する場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。なお、図１０のステップＳ３０１〜Ｓ３０５は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同じであるので、それ以降の処理手順について記載する。

【0113】

まず、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線と三次元血管像データとの交点座標を算出する（ステップＳ３０６）。例えば、交点演算部３１は、まず、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。次に、交点演算部３１は、表示画像変更部２２から三次元血管像データを取得し、中心軸線上で連続して画素値を持つ区間を算出する。そして、交点演算部３１は、区間の中間点を算出し、交点とする。区間が多数存在する場合は、交点演算部３１は、それぞれの区間ごとに中間点を算出し、交点Ｃ＿ｎとする。

【0114】

次に、Ｘ線診断装置１００は、各交点ごとに、一定範囲内で画素値を有するボクセルＶを算出する（ステップＳ３０７）。例えば、交点領域演算部３３は、交点演算部３１から三次元血管像データと各交点Ｃ＿ｎとを読み込み、予めユーザによって設定された範囲Ｒにおいて画素値を有するボクセルＶ＿ｎを算出する。ここで、範囲Ｒは、交点Ｃ＿ｎを中心とする球領域の半径とし、例えば５ｍｍを標準とする。また、ここで範囲Ｒとして、中心軸線上で所定範囲内の画素値を持つ区間の長さｄ＿ｎの１／２を用いても良い。

【0115】

そして、Ｘ線診断装置１００は、各交点ごとに、ボクセルＶの総和Ｓ（体積）を求める（ステップＳ３０８）。例えば、交点領域演算部３３は、交点Ｃ＿ｎごとに、ボクセルＶ＿ｎの総体積Ｓ＿ｎを算出する。ただし、範囲Ｒに交点区間の長さｄ＿ｎを用いた場合、Ｓ＿ｎはｄ＿ｎの３乗の値で除算した値とする。

【0116】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、体積の値が最大値となった交点を関心領域座標とする（ステップＳ３０９）。例えば、関心領域座標判定部３４は、交点領域演算部３３からＳ＿ｎを取得し、最大値のＳを持つ交点を関心領域座標としてメモリ３２に格納する（ステップＳ３１０）。すなわち、治療対象である動脈瘤が他の血管に比較して一般的に体積が大きいことを利用するものである。

【0117】

この結果、複数の交点が存在する場合であっても、正しく関心領域座標を選択することが可能になる。

【0118】

［変形例２−２］
次に、複数の交点が存在する場合を想定し、関心領域座標を推定する手法として、変形例２−２を説明する。図１１は、変形例２−２に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【0119】

医師が治療対象の動脈瘤の観察角度を決定する際は、通常、関心領域である動脈瘤から平面検出器８方向において、他の血管が重ならないように観察角度を選ぶと考えられる。そこで、変形例２−２では、平面検出器８からの距離が最短である交点の座標を関心領域座標とする。この結果、複数の交点が存在する場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。なお、図１１のステップＳ４０１〜Ｓ４０５は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同じであるので、それ以降の処理手順について記載する。

【0120】

まず、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線と三次元血管像データとの交点座標を算出する（ステップＳ４０６）。例えば、交点演算部３１は、まず、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。次に、交点演算部３１は、表示画像変更部２２から三次元血管像データを取得し、中心軸線上で画素値を持つ区間を算出する。そして、交点演算部３１は、区間の中間点を算出し、交点とする。区間が多数存在する場合は、交点演算部３１は、それぞれの区間ごとに中間点を算出し、交点Ｃ＿ｎとする。

【0121】

次に、Ｘ線診断装置１００は、各交点ごとに、平面検出器８からの距離ｄを算出する（ステップＳ４０７）。例えば、交点領域演算部３３は、交点演算部３１から三次元血管像データと各交点Ｃ＿ｎとを読み込み、中心軸線の平面検出器８側の端点と交点Ｃ＿ｎとの距離ｄを算出する。

【0122】

そして、Ｘ線診断装置１００は、距離の値が最小値となった交点を関心領域座標とする（ステップＳ４０８）。例えば、関心領域座標判定部３４は、交点領域演算部３３からｄを取得し、最小値のｄを持つ交点を関心領域座標としてメモリ３２に格納する（ステップＳ４０９）。すなわち、医師が治療対象の動脈瘤の観察角度を決定する際、通常、関心領域である動脈瘤から平面検出器方向において他の血管が重ならないように観察角度を選ぶことを利用するものである。

【0123】

この結果、複数の交点が存在する場合であっても、正しく関心領域座標を選択することが可能になる。

【0124】

［変形例２−３］
ところで、変形例２−１や変形例２−２では、複数の交点の中から関心領域座標を判定する手法について説明したが、特徴に乏しい関心領域である場合などには、判定することが困難な場合がある。そこで、変形例２−３では、複数の交点が存在する場合に、交点領域の色を変えて表示し、ユーザによる選択を可能にする。図１２は、変形例２−３に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【0125】

この結果、複数の交点が存在する場合で、かつ特徴に乏しい関心領域である場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。なお、図１２のステップＳ５０１〜Ｓ５０５は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同じであるので、それ以降の処理手順について記載する。

【0126】

まず、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線と三次元血管像データとの交点座標を算出する（ステップＳ５０６）。例えば、交点演算部３１は、まず、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。次に、交点演算部３１は、表示画像変更部２２から三次元血管像データを取得し、中心軸線上で画素値を持つ区間を算出する。そして、交点演算部３１は、区間の中間点を算出し、交点とする。区間が多数存在する場合は、交点演算部３１は、それぞれの区間ごとに中間点を算出し、交点Ｃ＿ｎとする。

【0127】

次に、Ｘ線診断装置１００は、各交点ごとに、一定範囲内で画素値を有するボクセルＶを算出する（ステップＳ５０７）。例えば、交点領域演算部３３は、交点演算部３１から三次元血管像データと各交点Ｃ＿ｎとを読み込み、予めユーザによって設定された範囲Ｒにおいて画素値を有するボクセルＶ＿ｎを算出する。ここで、範囲Ｒは、例えば１０ｍｍを標準とする。

【0128】

そして、Ｘ線診断装置１００は、各交点のボクセルＶ＿ｎの色を交点以外の領域と区別し、異なる色に変えて表示する（ステップＳ５０８）。例えば、関心領域座標判定部３４は、交点領域演算部３３から三次元血管像データとボクセルＶ＿ｎとを読み出し、ボクセルＶ＿ｎに対して他のボクセルとは異なる表示色を割り当て、表示部２４に表示する。この時、各Ｖ＿ｎに割り当てられた表示色は同一となってもよい。

【0129】

続いて、ユーザが、交点の選択操作を行う（ステップＳ５０９）。例えば、ユーザは、レバーなどのようなユーザインタフェース６により、交点を選択する信号を関心領域座標判定部３４に入力する。

【0130】

すると、Ｘ線診断装置１００は、選択された交点のボクセルＶの色を変えて表示する（ステップＳ５１０）。例えば、関心領域座標判定部３４は、ユーザによって選択されたボクセルＶ＿ｎに、選択されていることを意味する視認性の良い表示色を割り当て、表示部２４に表示する。ユーザは、表示部２４で、現在選択している関心領域がその他の関心領域候補とは異なる色で表示されていることを確認できる。

【0131】

ユーザは、ステップＳ５０９を繰り返し、関心領域座標となる交点を決定する（ステップＳ５１１）。例えば、ユーザは、ユーザインタフェース６により、決定信号を関心領域座標判定部３４に入力する。

【0132】

すると、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標を記憶する（ステップＳ５１２）。例えば、関心領域座標判定部３４は、ステップＳ５１１において決定された交点Ｃ＿ｎを関心領域座標としてメモリ３２に格納する。

【0133】

この結果、複数の交点が存在する場合であっても、正しく関心領域座標を選択することが可能になる。

【0134】

ところで、変形例２−３では、ボクセルＶ＿ｎの色を変えて表示したが、例えば、各ボクセルＶ＿ｎに通し番号のような識別子を順に割り付けて表示し、ユーザが、その番号を指定してもよい。そこで、変形例２−４では、複数の交点が存在する場合に、複数の交点に識別子を順に割り付けて表示し、ユーザによる選択を可能にする。図１３は、変形例２−４に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートである。

【0135】

この結果、複数の交点が存在する場合で、かつ特徴に乏しい関心領域である場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。なお、図１３のステップＳ６０１〜Ｓ６０５は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同じであるので、それ以降の処理手順について記載する。

【0136】

まず、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線と三次元血管像データとの交点座標を算出する（ステップＳ６０６）。例えば、交点演算部３１は、まず、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。次に、交点演算部３１は、表示画像変更部２２から三次元血管像データを取得し、中心軸線上で画素値を持つ区間を算出する。そして、交点演算部３１は、区間の中間点を算出し、交点とする。区間が多数存在する場合は、交点演算部３１は、それぞれの区間ごとに中間点を算出し、交点Ｃ＿ｎとする。

【0137】

次に、Ｘ線診断装置１００は、各交点ごとに識別子を表示する（ステップＳ６０７）。例えば、関心領域座標判定部３４は、交点領域演算部３３から三次元血管像データと交点Ｃ＿ｎとを読み出し、例えば通し番号Ｎを順に割り当て、表示部２４に表示する。

【0138】

続いて、ユーザが、識別子により交点を選択する（ステップＳ６０８）。例えば、ユーザは、番号ボタンなどのようなユーザインタフェース６により、関心領域に対応する番号Ｎを関心領域座標判定部３４に入力する。

【0139】

すると、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標となる交点を決定し（ステップＳ６０９）、関心領域座標を記憶する（ステップＳ６１０）。例えば、関心領域座標判定部３４は、ステップＳ６０８において指定された交点Ｃ＿ｎを関心領域座標として決定し、メモリ３２に格納する。

【0140】

この結果、複数の交点が存在する場合であっても、正しく関心領域座標を選択することが可能になる。

【0141】

［実施例２の効果］
上記してきたように、実施例２によれば、Ｘ線診断装置１００において、まず、関心領域座標推定部３０が、表示画像について指定された情報に基づいて、三次元空間における関心領域の位置を示す関心領域座標を推定する。次に、機構制御入力値算出部５が、関心領域座標推定部３０によって推定された関心領域座標を用いて、支持器９や寝台１０の制御に用いられる制御量を算出する。そして、機構制御部３が、機構制御入力値算出部５によって算出された制御量に従って、支持器９や寝台１０を制御する。

【0142】

言い換えると、関心領域座標推定部３０が、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に存在する三次元医用画像データの画素情報に基づいて、関心領域の位置を関心領域座標として推定する。また、機構制御入力値算出部５が、関心領域座標推定部３０によって推定された関心領域座標を用いて、所定の機器の制御に用いられる制御量を算出する。また、機構制御部３が、機構制御入力値算出部５によって算出された制御量に従って、所定の機器を制御する。

【0143】

このように、実施例２に係るＸ線診断装置１００は、操作者が支持器９の角度や位置を変化させた際に、関心領域が視野から外れないように支持器９や寝台１０を制御する。このようなことから、操作者は、関心領域を常に視野の中心に捉えることができ、Ｘ線診断装置１００を手動で調整しなければならない手間が省かれ、作業効率が向上する。ひいては、治療の本質とは関係のない撮影の時間が短くなる結果、被曝を低減することも可能になる。

【0144】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、交点演算部３１は、平面検出器８の受像面中心とＸ線発生管７ａの焦点とアイソセンタとを結ぶ中心軸を算出し、該中心軸上に連続して存在する画素の集合体（所定範囲の画素値を有する画素の集合体）について中心点を算出することで、関心領域座標を推定する。言い換えると、交点演算部３１は、所定範囲の画素値を有する画素の集合体として、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に連続して存在する画素の集合体の中心点を算出することで、関心領域座標を推定する。このように、関心領域座標を適切に推定することが可能になる。

【0145】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、交点演算部３１が、複数の交点を算出した場合には、交点領域演算部３３が、交点から所定範囲内において画素値を有する領域（交点から所定範囲内に存在する画素であって所定範囲の画素値を有する画素で区分けされる領域）の体積を交点ごとに算出し、関心領域座標判定部３４が、算出した体積の値が最大値となった交点を関心領域座標と推定する。このようなことから、複数の交点が存在する場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。

【0146】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、交点演算部３１が、複数の交点を算出した場合には、交点領域演算部３３が、該中心軸上の平面検出器８側の端点と交点との距離を交点ごとに算出し、関心領域座標判定部３４が、算出した距離の値が最小値となった交点を関心領域座標と推定する。このようなことから、複数の交点が存在する場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。

【0147】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、交点演算部３１が、複数の交点を算出した場合には、ユーザインタフェース６が、複数の交点の中から所定の交点を選択することを指示する選択指示を操作者から受け付ける。このようなことから、複数の交点が存在する場合で、関心領域の特徴が乏しい場合であっても、関心領域座標を正しく選択することが可能になる。

【0148】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、関心領域座標推定部３０は、推定した関心領域座標から、一定範囲内の領域にあり、所定範囲の画素値を有する画素を、それ以外の画素とは異なる色、パターン、輝度のうち少なくともいずれか一つで表示する。

【0149】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、関心領域座標推定部３０は、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が存在しない場合には、該線上から一定距離範囲内に存在する画素の集合体であって画素値が所定範囲の画素の集合体の中心点を算出することで、前記関心領域座標を推定する。

【0150】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、関心領域座標推定部３０は、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、複数の前記画素の集合体それぞれの長さを算出し、算出したそれぞれの長さに基づいて関心領域座標を推定する。

【0151】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、関心領域座標推定部３０は、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合には、複数の前記画素の集合体それぞれについて、長さを算出し、中心点を中心とし、算出した長さの１／２を半径とする球領域内に存在する画素の集合体であって所定範囲の画素の集合体の総体積を算出し、算出した総体積を前記半径の３乗で除算した値を算出し、算出した値それぞれに基づいて関心領域座標を推定する。

【0152】

また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、関心領域座標推定部３０は、Ｘ線発生管の焦点と検出器面の略中心とを結ぶ線上に所定範囲の画素値を有する画素の集合体が複数存在する場合に、複数の集合体の中から一定範囲内の領域を、それぞれ他の集合体とは異なる色、パターン、輝度のうち少なくともいずれか一つで区別して表示する。また、実施例２に係るＸ線診断装置１００において、ユーザインタフェース６は、区別して表示された情報の中から１つを選択する選択指示を受け付ける。

【実施例3】

【0153】

ところで、実施例２では、関心領域座標を支持器や寝台の制御に使用したが、第二の支持器を有するバイプレーン型のＸ線診断装置においては、関心領域座標を第二の支持器の初期の位置決め制御に使用してもよい。従来、治療時にバイプレーン型のＸ線診断装置を用いる場合、操作者は、Ｘ線診断装置を手動で調整しながら、被検体の関心領域を視野の中央に位置決めしなければならなかった。これに対し、実施例３によれば、手動による調整が不要になる。

【0154】

図１４Ａおよび１４Ｂを用いて、実施例３に係るＸ線診断装置による処理手順を説明する。図１４Ａは、実施例３に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートであり、図１４Ｂは、実施例３に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１４ＡのステップＳ７０１〜Ｓ７０７は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同じであるので、説明を割愛する。

【0155】

実施例３において、治療が開始されると、医師は、二方向から同時に観察を行うために、操作部１によって第二の支持器９−２のセット開始ボタンを押下する。

【0156】

すると、Ｘ線診断装置１００は、図１４Ｂに示すように、第二支持器９−２のセットを開始する（ステップＳ８０１）。

【0157】

そして、Ｘ線診断装置１００は、第二支持器９−２の回転中心と関心領域座標との距離Δを算出する（ステップＳ８０２）。例えば、機構制御入力値算出部５は、機構状態監視部４から第二支持器９−２の現在状態情報を取得し、回転中心座標を算出する。また、機構制御入力値算出部５は、メモリ３２から関心領域座標を読み込む。そして、機構制御入力値算出部５は、関心領域座標から回転中心座標までの最短距離を算出する。また、機構制御入力値算出部５は、距離Δ＝０とするための第二支持器９−２の制御量を算出する。

【0158】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、距離Δ＝０となるように第二支持器９−２を移動する（ステップＳ８０３）。例えば、機構制御部３は、機構制御入力値算出部５から第二支持器９−２の制御量を読み込み、この制御量に従って、第二支持器９−２を移動する。

【0159】

すると、第二支持器９−２のセットは完了する（ステップＳ８０４）。

【0160】

こうして、医師は、第二支持器９−２を手動で調整しなければならない手間が省かれ、作業効率が向上し、ひいては、被検体Ｐに不要な被曝をさせることなく関心領域を視野中心に捉えるように第二支持器９−２をセットすることが出来るため、被曝低減効果が期待できる。

【実施例4】

【0161】

ところで、実施例２では、関心領域座標を支持器や寝台の制御に使用し、実施例３では、関心領域座標を第二支持器の初期の位置決め制御に使用したが、関心領域座標を絞りの制御に使用してもよい。従来、一度絞りを挿入した後に観察角度や位置を変更すると、関心領域に被ってしまい、手動で調整する手間がかかった。これに対し、実施例４によれば、手動による調整が不要になる。なお、実施例４では、実施例２のような支持器や寝台の制御が行われていないことを想定する。

【0162】

図１５Ａ〜１６Ｄを用いて、実施例３に係るＸ線診断装置による処理手順を説明する。図１５Ａは、実施例４に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートであり、図１５Ｂは、実施例４に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。また、図１６Ａ〜１６Ｄは、最近接距離を説明するための図である。なお、図１５ＡのステップＳ９０１〜Ｓ９０７は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同じであるので、説明を割愛する。

【0163】

不要被曝低減の観点から、関心領域以外の部分に絞りを挿入することがある。このため、実施例４において、治療が開始されると、医師は、絞りのセットを開始する（ステップＳ１００１）。

【0164】

そして、医師は、絞りの開口範囲を指定し（ステップＳ１００２）、続いて、絞り制御モードを選択する（ステップＳ１００３）。なお、絞り制御モードが選択されない場合には（ステップＳ１００３否定）、そのまま処理を終了する。

【0165】

一方、絞り制御モードが選択された場合には（ステップＳ１００３肯定）、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標を、絞りが存在する平面上に投影する（ステップＳ１００４）。例えば、機構制御入力値算出部５は、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得する。また、機構制御入力値算出部５は、メモリ３２から関心領域座標を読み込む。そして、機構制御入力値算出部５は、Ｘ線発生管７ａの焦点と関心領域座標とを結ぶ直線を求める。次に、機構制御入力値算出部５は、Ｘ線絞り器７ｂの現在状態情報を取得し、求めた直線と絞りが存在する平面との交点座標を求める（図１６Ａを参照）。

【0166】

そして、Ｘ線診断装置１００は、投影された点と絞りの最近接距離Δ＿ｂを算出する（ステップＳ１００５）。例えば、機構制御入力値算出部５は、交点座標と絞りの最近接距離Δ＿ｂｎを算出する。絞りが複数存在する場合には、図１６Ｂに示すように、それぞれについて算出する。

【0167】

医師が、観察角度や位置の変更のために支持器９を移動させ、支持器９は移動する（ステップＳ１００６）。

【0168】

すると、Ｘ線診断装置１００は、再び、関心領域座標を、絞りが存在する平面上に投影する（ステップＳ１００７）。例えば、機構制御入力値算出部５は、機構状態監視部４から支持器９の現在状態情報を取得する。また、機構制御入力値算出部５は、メモリ３２から関心領域座標を読み込む。そして、機構制御入力値算出部５は、Ｘ線発生管７ａの焦点と関心領域座標とを結ぶ直線を求める。次に、機構制御入力値算出部５は、Ｘ線絞り器７ｂの現在状態情報を取得し、求めた直線と絞りが存在する平面との交点座標を求める（図１６Ｃを参照）。

【0169】

そして、Ｘ線診断装置１００は、投影された点と絞りの最近接距離Δ＿ａを算出する（ステップＳ１００８）。例えば、機構制御入力値算出部５は、交点座標と絞りの最近接距離Δ＿ａｎを算出する。絞りが複数存在する場合には、図１６Ｄに示すように、それぞれについて算出する。

【0170】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、最近接距離Δ＿ａｎ＝Δ＿ｂｎとなるようにＸ線絞り器７ｂを移動する（ステップＳ１００９）。例えば、機構制御入力値算出部５が、最近接距離Δ＿ａｎ＝Δ＿ｂｎとするためのＸ線絞り器７ｂの制御量を算出し、機構制御部３は、機構制御入力値算出部５からＸ線絞り器７ｂの制御量を読み込み、この制御量に従って、Ｘ線絞り器７ｂを移動する。

【0171】

こうして、Ｘ線診断装置１００は、絞り制御モードが終了されるまで（ステップＳ１００３否定）、ステップＳ１００３からステップＳ１０１０を繰り返す。

【0172】

なお、実施例３に係るＸ線診断装置１００は、所定の機器として補償フィルターの制御に用いられる制御量を算出し、算出した制御量に従って補償フィルターを制御してもよい。また、実施例３に係るＸ線診断装置１００は、関心領域座標と解剖学的に一致するＸ線検出器上の点を同定し、同定した点から一定範囲の領域とそれ以外の領域でＸ線入射強度を変化させるようにＸ線絞り器および／または補償フィルターを制御してもよい。なお、この一定範囲は、予め決められた値または事前に使用していたＸ線強度分布を再現する範囲である。

【0173】

こうして、医師は、観察角度を変更した際に発生する絞り位置の調整が不要になり、手技時間の短縮が期待できる。

【実施例5】

【0174】

ところで、実施例２〜４では、関心領域座標をＸ線診断装置の制御に使用したが、関心領域座標を画像演算・記憶部による表示の制御に使用してもよい。従来、画像演算・記憶部が三次元画像データを表示部に表示しても、関心領域を表示するとは限らなかった。このため、操作者は、三次元画像データの中から関心領域を手動で選択し、さらに関心領域をより細かく観察するために、関心領域を拡大したり回転したりし、手間がかかった。これに対し、実施例５によれば、手動による選択や調整が不要になる。

【0175】

図１７Ａおよび１７Ｂを用いて、実施例５に係るＸ線診断装置による処理手順を説明する。図１７Ａは、実施例５に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートであり、図１７Ｂは、実施例５に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。図１７ＡのステップＳ１１０１〜Ｓ１１０７は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同じであるので、説明を割愛する。

【0176】

Ｘ線診断装置１００は、操作者による指示に従って、検査時に取得した三次元血管像データを表示部２４に表示する（ステップＳ１２０１）。

【0177】

次に、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標から一定範囲内で画素値を有するボクセルＶを選択する（ステップＳ１２０２）。例えば、表示画像変更部２２は、画像データベース１１から三次元血管像データを取得し、また、メモリ３２から関心領域座標を読み込み、予め操作者によって設定された範囲Ｒにおいて画素値を有するボクセルＶを選択する。ここで、範囲Ｒは、例えば３０ｍｍを標準とする。

【0178】

そして、Ｘ線診断装置１００は、ボクセルＶのみを拡大して表示する（ステップＳ１２０３）。例えば、表示画像作成部２３は、ステップＳ１２０２において選択されたボクセルＶのみを拡大して表示部２４に表示する。

【0179】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、範囲Ｒの修正を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１２０４）。例えば、表示画像変更部２２は、レバーのようなユーザインタフェース６を用いて、範囲Ｒの修正を指示する修正信号を操作者から受け付ける。

【0180】

受け付けた場合には（ステップＳ１２０４肯定）、Ｘ線診断装置１００は、再び、受け付けた修正信号に応じて範囲Ｒを修正し、ボクセルＶを再選択し（ステップＳ１２０２）、再選択したボクセルＶのみを拡大して表示部２４に表示する。

【0181】

受け付けていない場合には（ステップＳ１２０４否定）、Ｘ線診断装置１００は、回転方向の指定を受け付ける（ステップＳ１２０５）。例えば、表示画像変更部２２は、図１４に示すように、レバーのような画面上のユーザインタフェース６により、回転方向の指定を受け付ける。なお、回転方向の指定は、例えば標準で８方向選択できるものとする。

【0182】

そして、Ｘ線診断装置１００は、画像を拡大・回転表示する（ステップＳ１２０６）。例えば、表示画像変更部２２は、ユーザインタフェース６から回転方向信号を受け付け、予め操作者が指定した角度ごとの回転画像データを生成する。すると、表示画像作成部２３が、画像データを表示画像変更部２２から受け取り、表示部２４に表示する。

【0183】

このようなことから、操作者は、簡便な操作で関心領域の拡大・回転表示ができるため手技時間の短縮が期待できる。

【0184】

なお、実施例５においては、画像データとしてＸ線診断装置によって取得された画像データを例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、超音波診断装置、ＣＲ（Computed Radiography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置など、各種モダリティによって取得された画像データについても同様に適用することができる。すなわち、例えばモダリティが、ネットワークを介して画像表示システム（ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）など）に接続されていたとすると、モダリティは、該ネットワークに接続する医用画像表示装置に、取得した画像データを送信することができる。すると、医用画像表示装置は、モダリティから受信した三次元画像データを表示部に表示することができる。

【0185】

したがって、例えばこれらのモダリティが、関心領域座標を推定し、関心領域座標とともに画像データを医用画像表示装置に送信し、医用画像表示装置が、上記した画像演算・記憶部２０に対応する各部を備えることで、医用画像表示装置を操作する操作者は、簡便な操作で関心領域の拡大・回転表示ができ、手技時間の短縮が期待できる。あるいは、これらのモダリティが機構状態情報とともに画像データを医用画像表示装置に送信し、医用画像表示装置で関心領域座標の推定も行うようにしてもよい。

【実施例6】

【0186】

ところで、実施例５では、画像データの拡大・回転表示を制御したが、視認性を高めるために、関心領域だけ色を変えて表示してもよい。実施例６によれば、関心領域の視認性が向上し確認が容易になるため、手技を効率的にし、手技時間の短縮が期待できる。

【0187】

図１９Ａおよび１９Ｂを用いて、実施例６に係るＸ線診断装置による処理手順を説明する。図１９Ａは、実施例６に係るＸ線診断装置による検査時の処理手順を示すフローチャートであり、図１９Ｂは、実施例６に係るＸ線診断装置による治療時の処理手順を示すフローチャートである。図１９ＡのステップＳ１３０１〜Ｓ１３０７は、図８ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同じであるので、説明を割愛する。

【0188】

Ｘ線診断装置１００は、操作者による指示に従って、検査時に取得した三次元血管像データを表示部２４に表示する（ステップＳ１４０１）。

【0189】

次に、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標から一定範囲内で画素値を有するボクセルＶを選択する（ステップＳ１４０２）。例えば、表示画像変更部２２は、画像データベース１１から三次元血管像データを取得し、また、メモリ３２から関心領域座標を読み込み、予め操作者によって設定された範囲Ｒにおいて画素値を有するボクセルＶを選択する。ここで、範囲Ｒは、例えば３０ｍｍを標準とする。

【0190】

そして、Ｘ線診断装置１００は、ボクセルＶを、他のボクセルとは異なる視認性の良い色で表示する（ステップＳ１４０３）。例えば、表示画像作成部２３は、ステップＳ１４０２において選択されたボクセルＶを、他のボクセルとは異なる視認性の良い色で、表示部２４に表示する。

【0191】

続いて、Ｘ線診断装置１００は、範囲Ｒの修正を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１４０４）。例えば、表示画像変更部２２は、レバーのようなユーザインタフェース６を用いて、範囲Ｒの修正を指示する修正信号を操作者から受け付ける。

【0192】

受け付けた場合には（ステップＳ１４０４肯定）、Ｘ線診断装置１００は、再び、受け付けた修正信号に応じて範囲Ｒを修正し、ボクセルＶを再選択し（ステップＳ１４０２）、再選択したボクセルＶを視認性の良い色で表示部２４に表示する。

【0193】

受け付けていない場合には（ステップＳ１４０４否定）、Ｘ線診断装置１００は、そのまま視認性の良い色でボクセルＶを表示部２４に表示する（ステップＳ１４０５）。

【0194】

このようなことから、関心領域の視認性が向上し確認が容易になるため、手技を効率的にし、手技時間の短縮が期待できる。

【実施例7】

【0195】

さて、これまで本発明の実施例１〜６を説明してきた。これらの実施例は、三次元空間の医用画像データから二次元空間の表示画像を仮想的に生成し、仮想的に生成された表示画像（以下「仮想透視画像」）について指定された情報に基づいて関心領域座標を推定し、推定した関心領域座標を用いて機器を制御するものであった。

【0196】

例えば、実施例１では、ある方向から撮影位置の指定（観察角度や位置の決定を示す確定ボタンの押下など）を受け付けると、撮影位置の指定を受け付けた際に生成されていた仮想透視画像から中心軸線（Ｘ線発生管７ａの焦点とアイソセンタとを結ぶ線）を特定し、三次元空間の医用画像データにおける中心軸線上で所定範囲の画素値を持つ区間の中間点を、関心領域座標であると推定した。

【0197】

この点、以下に説明する実施例７は、関心領域座標を推定する手法（関心領域座標推定部３０による推定）がこれまでの実施例と異なる。具体的には、実施例７に係るＸ線診断装置１００は、これまでの実施例と同様、三次元空間の医用画像データから仮想透視画像を生成するが、少なくとも２方向の異なる方向から撮影位置の指定を受け付ける。そして、Ｘ線診断装置１００は、少なくとも２方向受け付けられた撮影位置の指定に基づいて関心領域座標を推定する。例えば、Ｘ線診断装置１００は、撮影位置の指定を受け付けた際に生成されていた少なくとも２つの仮想透視画像から、少なくとも２つの中心軸線を特定し、特定した少なくとも２つの中心軸線に基づいて、関心領域座標を推定する。

【0198】

まず、図２０を用いて、実施例７に係るＸ線診断装置１００による処理手順を説明する。図２０は、実施例７に係るＸ線診断装置１００による処理手順を示すフローチャートである。なお、実施例７に係るＸ線診断装置１００による処理手順は、必ずしも、「検査時の処理手順」と「治療時の処理手順」とに明確に区分けされるものではない。すなわち、実施例７においては、少なくとも２方向の異なる方向から撮影位置の指定を受け付けることになる。このため、初回の指定は「検査時の処理手順」で受け付けられることになるとしても、２回目以降の指定が「検査時の処理手順」もしくは「治療時の処理手順」のいずれで受け付けられるかは、具体的な事例によって異なると考えられる。なお、以下では、３方向から撮影位置の指定を受け付けた場合に関心領域座標の推定を行うように予め設定されているとともに、３回の指定全てが「検査時の処理手順」で受け付けられる事例を想定するが、本発明はこれに限られるものではない。

【0199】

図２０に示すように、まず、Ｘ線診断装置１００は、実施例２と同様、被検体Ｐの頭部を回転撮影し、三次元血管像データを取得する（ステップＳ１５０１）。次に、Ｘ線診断装置１００は、実施例２と同様、取得した三次元血管像データから仮想透視画像を生成し、生成した仮想透視画像を表示部２４に表示する（ステップＳ１５０２）。

【0200】

続いて、医師が、支持器９や寝台１０を移動する（ステップＳ１５０３）。例えば、医師は、動脈瘤の形状や位置などの状態をチェックした後、関心領域が視野の中心（受像面中心）となるように、操作部１を用いて、支持器９や寝台１０を移動する。

【0201】

すると、Ｘ線診断装置１００は、実施例１と同様、仮想透視画像の表示を変更する（ステップＳ１５０４）。すなわち、Ｘ線診断装置１００は、医師の操作に従って仮想的に三次元血管像データを生成し、仮想的に生成された三次元血管像データから二次元空間の仮想透視画像を生成して表示部２４に表示する。

【0202】

こうして、医師は、観察角度や位置を決定すると、操作部１にある確定ボタンを押下する（ステップＳ１５０５）。この時、実施例７に係るＸ線診断装置１００は、ある１つの方向について、撮影位置の指定を受け付けたことになる。

【0203】

すると、Ｘ線診断装置１００は、撮影位置の指定を受け付けた際に生成されていた仮想透視画像から、中心軸線を算出する（ステップＳ１５０６）。例えば、Ｘ線診断装置１００は、機構状態監視部４から支持器９等の現在状態情報を取得し、中心軸線を算出する。

【0204】

さて、実施例７において、Ｘ線診断装置１００は、この段階では関心領域座標の推定を行わず、引き続き撮影位置の指定を待機する。具体的には、Ｘ線診断装置１００は、３方向から撮影位置の指定を受け付けたか否かを判定し（ステップＳ１５０７）、受け付けていない場合には（ステップＳ１５０７否定）、再び、ステップＳ１５０３に戻る。

【0205】

すなわち、医師は、検査もしくは治療において、再び、支持器９や寝台１０を移動する（ステップＳ１５０３）。すると、Ｘ線診断装置１００は、仮想透視画像の表示を変更し（ステップＳ１５０４）、医師は、観察角度や位置を決定すると、操作部１にある確定ボタンを押下する（ステップＳ１５０５）。この時、実施例６に係るＸ線診断装置１００は、２つ目の方向について、撮影位置の指定を受け付けたことになる。そして、Ｘ線診断装置１００は、撮影位置の指定を受け付けた際に生成されていた仮想透視画像から、２つの目の方向について、中心軸線を算出する（ステップＳ１５０６）。

【0206】

このように、３方向から撮影位置の指定を受け付けるまで、Ｘ線診断装置１００は、ステップＳ１５０３〜Ｓ１５０６の処理を繰り返し、３方向の異なる方向から撮影位置の指定を受け付け、３つの仮想透視画像から３つの中心軸線を算出する。

【0207】

続いて、３方向分について撮影位置の指定が完了すると（ステップＳ１５０７肯定）、Ｘ線診断装置１００は、算出した３つの中心軸線に基づいて、関心領域座標を推定し（ステップＳ１５０８）、関心領域座標を記憶する（ステップＳ１５０９）。ここで、図２１および図２２を用いて、実施例７における関心領域座標の推定を説明する。図２１および図２２は、実施例７における関心領域座標の推定を説明するための図である。

【0208】

図２１に示すように、平面検出器８の受像面中心とＸ線発生管７ａの焦点とを結ぶ中心軸線上に、アイソセンタ（支持器９の回転中心）がある。言い換えると、中心軸線は、Ｘ線発生管７ａの焦点とアイソセンタとを結ぶ線である。また、図２１は、医師が、関心領域が視野の中心となるように支持器９や寝台１０を３回移動した場合の中心軸線それぞれを示す。

【0209】

ここで、医師は、関心領域が視野の中心となるように支持器９や寝台１０を移動するので、生成された仮想透視画像のほぼ中心に関心領域が位置づけられるはずである。もっとも、仮想透視画像は二次元空間の画像である。このため、このような医師の操作によっても、関心領域をアイソセンタに一致させることは難しい。言い換えると、関心領域がアイソセンタに一致していれば、撮影方向を変更したとしても、関心領域は常に視野の中心にあるはずだが、多くの場合、関心領域がアイソセンタに一致しないので、撮影方向を変更すると、関心領域が視野から外れてしまう。関心領域が視野から外れてしまうので、医師は、再び、関心領域が視野の中心となるように支持器９や寝台１０を移動する。

【0210】

ところで、支持器９の直交３軸の回転軸はアイソセンタで交差するように設けられているので、支持器９を回転させることにより撮影方向を変更したとしても、アイソセンタの位置は常に一致するはずである（アイソセンタは不動点である）。しかしながら、図２１においては、アイソセンタの位置が移動している。この点について説明する。医師が支持器９や寝台１０を移動すると、支持器９と寝台１０との相対的な位置関係は変動する。このため、寝台１０の座標系を基準にして支持器９の座標を計算すると、支持器９の座標は、寝台１０の移動に伴って変動し、結果として、アイソセンタの位置も移動することになる。ここで、寝台１０の座標系とは被検体Ｐの座標系であり、関心領域の座標系である。このようなことから、図２１においては、アイソセンタの位置が移動する一方で、関心領域の位置が不動なものとして示されている。

【0211】

さて、実施例７においては、関心領域が少なくとも中心軸線上には存在するはずであることを用いて、算出した少なくとも２つの中心軸線（図２１においては３つの中心軸線）に基づいて、関心領域座標を推定する。例えば、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線同士が交差していなければ、図２２に示すように、中心軸線同士が最も接近する両中心軸線上の点（中心軸線同士の距離が最短距離となる点）をそれぞれ求め、その点同士を結んだ線（３つ以上の中心軸線であれば面）上の中間点を、関心領域座標の推定に用いる。例えば、図２２の例では、３つの中心軸線がいずれも交差していないので、面上の中心点を関心領域座標と推定する。

【0212】

また、Ｘ線診断装置１００は、中心軸線同士が交差していれば、その交差点を、関心領域座標の推定に用いる。例えば、３つの中心軸線のうち、２つの中心軸線が交差しており、他の１つの中心軸線がいずれの中心軸線とも交差していないとする。この場合には、他の１つの中心軸線上において交差点に最も接近する点を特定し、特定した点と交差点とを結んだ線上の中間点を、関心領域座標と推定する。なお、ここでいう中心軸線は、上述したように、寝台１０の座標系から計算されるものである。

【0213】

なお、本発明は、図２０を用いて説明した処理手順に限られるものではない。例えば、ステップＳ１５０６において行った中心軸線の算出処理は、３方向分について撮影位置の指定が完了した後にまとめて行ってもよい。また、例えば、２回目以降の撮影位置の指定は、仮想透視画像を用いた撮影位置の指定ではなく、実際の透視画像を用いた撮影位置の指定であってもよい。

【0214】

［実施例７の効果］
上述したように、実施例７に係るＸ線診断装置１００は、少なくとも２方向の異なる方向から撮影位置の指定を受け付ける。また、Ｘ線診断装置１００は、少なくとも２つの中心軸線を算出し、算出した少なくとも２つの中心軸線に基づいて、関心領域座標を推定する。

【0215】

ここで、撮影位置の指定は、例えば医師にとって、通常のワークフローの中で行われる自然な手技である。このため、実施例７によれば、例えば、医師は、単に通常のワークフローを行うだけで関心領域座標の推定に必要な情報を収集することができ、作業効率を向上することが可能になる。すなわち、例えば、医師は、専用のワークステーションに表示された画像に対して関心領域座標の推定に必要な情報を入力する、といった特別の操作を行う必要もない。この結果、例えば、インターベンション治療が医師一人によって行われる場合にも、対応することが可能になる。また、関心領域座標の推定は、少なくとも２つの中心軸線に基づいて行われる。このため、実施例７によれば、関心領域座標の推定を精度良く行うことが可能になる。

【実施例8】

【0216】

続いて、実施例８に係るＸ線診断装置１００を説明する。実施例８に係るＸ線診断装置１００は、実施例７と同様、少なくとも２方向の異なる方向から撮影位置の指定を受け付け、少なくとも２つの中心軸線に基づいて関心領域座標を推定する。もっとも、実施例８に係るＸ線診断装置１００は、一度関心領域座標の推定を行った後、仮想透視画像ではなく実際の透視画像を用いて治療が行われている際に、同じ方向から撮影位置の指定を受け付けた場合には、最新の中心軸線に基づいて関心領域座標の値を更新する点が異なる。

【0217】

例えば、頭部動脈瘤のインターベンション治療であるコイル塞栓術においては、予め収集された三次元血管像データから仮想透視画像が生成されることになるが、この三次元血管像データは、カテーテルなどが挿入されていない状態（もしくは血管の起始部にある状態など）で収集されたものである。一方、例えばカテーテルを動脈瘤近辺まで挿入すると、カテーテルが血管に沿って屈曲する力と元に戻ろうとする力とが発生し、血管の屈曲が少なくなるように血管が変形するなどしてしまう。すると、血管の位置のみならず動脈瘤の位置が三次元血管像データ収集時の位置からずれることになる。

【0218】

そこで、実施例８に係るＸ線診断装置１００は、一度関心領域座標の推定を行った後、仮想透視画像ではなく実際の透視画像を用いて治療が行われている際に、例えば、医師によって確定ボタンが押下されると、同じ方向から撮影位置の指定を受け付けた場合であるか否かを判定する。例えば、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標の推定に用いた支持器９等の現在状態情報を記憶しておき、この現在状態情報と、現に機構状態監視部４から取得された支持器９等の現在状態情報とを比較し、同じ方向（観察角度など）から撮影位置の指定を受け付けた場合であるか否かを判定する。

【0219】

そして、Ｘ線診断装置１００は、同じ方向（観察角度など）から撮影位置の指定を受け付けた場合であると判定すると、現に機構状態監視部４から取得された支持器９等の現在状態情報を用いて中心軸線を算出する。続いて、Ｘ線診断装置１００は、算出した中心軸と、他の方向については既に算出済みの中心軸とに基づいて、再び、関心領域座標を推定する。この時、ある方向についての中心軸線が更新されているので、推定される関心領域座標も異なる値となるはずである。このため、Ｘ線診断装置１００は、新たに推定した関心領域座標の値を記憶部に格納することで、関心領域座標の値を更新する。

【実施例9】

【0220】

［他の実施例］
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

【0221】

上記した実施例１〜８においては、医用画像が、三次元血管像データであることを想定したが、本発明はこれに限られるものではなく、三次元画像データに限られることもなければ、血管像データに限られることもない。関心領域が描出される医用画像データであれば、二次元画像データにも同様に適用することができる。

【0222】

また、これまで、本発明の実施例１〜６や、実施例７および８を説明してきたが、これらの実施例を組み合わせることも可能である。例えば、医師が、検査時などに初めて支持器９や寝台１０を移動した場合には、Ｘ線診断装置１００は、実施例２の手法を用いて、仮想透視画像について指定された情報に基づいて関心領域座標を推定し、推定した関心領域座標を用いて機器を制御する。その後、例えば動脈瘤が移動するなどしたために、機器が制御されても関心領域が視野からはずれてしまうようになった場合には、再び、医師が、支持器９や寝台１０を移動することになる。このような場合には、Ｘ線診断装置１００は、実施例７の手法を用いて、少なくとも２方向の異なる方向から撮影位置の指定を受け付け、少なくとも２つの中心軸線に基づいて、関心領域座標を推定する。

【0223】

このように、Ｘ線診断装置１００は、例えば、初回の撮影位置の指定を受け付けた場合にも、関心領域座標の推定を行い、推定した関心領域座標に基づいて機器の制御を行う。また、Ｘ線診断装置１００は、再び、操作者によって支持器９や寝台１０が操作されたことを検知すると、今度は、少なくとも２つの中心軸線を算出し、算出した少なくとも２つの中心軸線に基づいて、関心領域座標を推定する。なお、Ｘ線診断装置１００は、関心領域座標の推定に必要な情報を、適宜、記憶部に記憶しておく必要がある。

【0224】

また、Ｘ線診断装置１００は、実施例７の手法を用いて関心領域座標を推定した上で、その後、バイプレーン型の第二支持器の初期設定に用いられる制御量を算出し、第二支持器を制御してもよい。また、Ｘ線診断装置１００は、実施例７の手法を用いて関心領域座標を推定した上で、その後、Ｘ線絞り器の制御に用いられる制御量を算出し、Ｘ線絞り器を制御してもよい。また、Ｘ線診断装置１００は、実施例７の手法を用いて関心領域座標を推定した上で、その後、医用画像を表示する表示装置の制御に用いられる制御量を算出し、表示装置を制御してもよい。

【0225】

上記した実施例１〜８において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

【0226】

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示（例えば、図２など）のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

【産業上の利用可能性】

【0227】

上記してきたように、本発明に係るＸ線診断装置は、機器を制御することに有用であり、特に、作業効率を向上することに適している。

【符号の説明】

【0228】

１ 操作部
２ システム制御部
３ 機構制御部
４ 機構状態監視部
５ 機構制御入力値算出部
６ ユーザインタフェース
７ Ｘ線発生部
７ａ Ｘ線発生管
７ａ−１ 第一Ｘ線発生管
７ａ―２ 第二Ｘ線発生管
７ｂ Ｘ線絞り器
８ 平面検出器
８−１ 第一平面検出器
８−２ 第二平面検出器
９ 支持器
９−１ 第一支持器
９−２ 第二支持器
１０ 寝台
１１ 画像データベース
１２ 再構成処理部
２０ 画像演算・記憶部
２１ 画像データ記憶回路
２２ 表示画像変更部
２３ 表示画像作成部
２４ 表示部
３０ 関心領域座標推定部
３１ 交点演算部
３２ メモリ
３３ 交点領域演算部
３４ 関心領域座標判定部
１００ Ｘ線診断装置
１１０ アームホルダ
１１１ スタンド
１１２ アームホルダ
１１３ スライダベース
１１４ 第一昇降機構
１１５ 第二昇降機構
１１６ 天板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図17A】

【図17B】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図21】

【図22】