特許 6707320 画像処理装置および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】6707320

(24)【登録日】2020年5月22日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】画像処理装置およびＸ線診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20200601BHJP

   A61B 6/12 20060101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 350P

   A61B6/00 331E

   A61B6/12

【請求項の数】17

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-111546(P2015-111546)

(22)【出願日】2015年6月1日

(65)【公開番号】特開2016-221053(P2016-221053A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2018年5月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長江 亮一

(72)【発明者】

【氏名】早津 泰人

(72)【発明者】

【氏名】飯島 吉昭

(72)【発明者】

【氏名】内田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】渡部 勇一郎

(72)【発明者】

【氏名】坂口 卓弥

【審査官】 亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００１６５８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０８２２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１２１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２００３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１３７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２１３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９０１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００ − ６／１４

Ｇ０６Ｔ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

造影剤投与下での第１の撮像に基づいて生成される複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
前記複数の画像データに関する前記第１の撮像よりも後にデバイス挿入下で行われる第２の撮像によりリアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像から前記デバイスを抽出したデバイス画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備えた画像処理装置。

【請求項2】

複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
リアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、
前記被検体の部位に挿入されたデバイスの注目箇所の前記パラメータ画像上における位置を特定する位置特定部と、
前記パラメータ画像から、前記デバイスの注目箇所の位置のパラメータ値を含む所定の値域内のパラメータ値を有する画素を抽出する抽出部と、
前記パラメータ画像のうち、前記抽出部により抽出された画素に対応する部分画像を前記ロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる前記被検体の前記Ｘ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して前記表示部に表示させる合成画像生成部と、
を有する、
画像処理装置。

【請求項3】

複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
リアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、
前記被検体の部位に挿入されたデバイスの注目箇所の前記パラメータ画像上における位置を特定するとともに、前記パラメータ画像上における前記デバイスの目標位置の情報を取得する位置特定部と、
前記パラメータ画像から、前記デバイスの注目箇所の位置のパラメータ値から前記デバイスの目標位置のパラメータ値までのパラメータ値を有する画素を抽出する抽出部と、
前記パラメータ画像のうち、前記抽出部により抽出された画素に対応する部分画像を前記ロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる前記被検体の前記Ｘ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して前記表示部に表示させる合成画像生成部と、
を有する、
画像処理装置。

【請求項4】

前記抽出部は、
前記デバイスの注目箇所の位置に対応する画素から、前記デバイスの目標位置のパラメータ値に近づく方向に、画素を連続的にたどっていき、前記デバイスの目標位置に達するまでにたどった画素を抽出する、
請求項３記載の画像処理装置。

【請求項5】

複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
リアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、
前記被検体の部位に挿入されたデバイスの注目箇所の前記パラメータ画像上における位置を特定する位置特定部と、
前記パラメータ画像から、前記デバイスの注目箇所の位置を含む所定の領域内の画素を抽出する抽出部と、
前記パラメータ画像のうち、前記抽出部により抽出された画素に対応する部分画像を前記ロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる前記被検体の前記Ｘ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して前記表示部に表示させる合成画像生成部と、
を有する、
画像処理装置。

【請求項6】

前記抽出部は、
前記パラメータ画像から、さらに前記デバイスの目標位置を含む所定の領域内の画素を抽出する、
請求項５記載の画像処理装置。

【請求項7】

造影剤投与下での第１の撮像に基づいて生成される複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
前記複数の画像データに関する前記第１の撮像よりも後にデバイス挿入下で行われる第２の撮像によりリアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像から前記デバイスを抽出したデバイス画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記パラメータ画像生成部は、
前記被検体の時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像における画素ごとの時間濃度曲線にもとづいて画素ごとに前記血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、前記パラメータ画像を生成し、
前記画像合成部は、
前記複数のＤＳＡ画像の一部または全部、前記合成画像、前記Ｘ線透視画像または前記パラメータ画像に対して付されたアノテーションがあると、このアノテーションを前記合成画像に重畳して前記表示部に表示させる、
画像処理装置。

【請求項8】

前記パラメータ画像生成部は、
前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて、カラーマップにもとづいて各画素の画素値を決定することにより、前記パラメータ画像をカラー画像として生成する、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項9】

前記画像合成部は、
前記デバイスの注目箇所が属する血管の画素の透過度よりも、他の画素の透過度のほうが高くなるように各画素の透過度を設定して前記ロードマップ画像を生成する、
請求項２ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項10】

造影剤投与下での第１の撮像に基づいて生成される複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
前記複数の画像データに関する前記第１の撮像よりも後にデバイス挿入下で行われる第２の撮像によりリアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像から前記デバイスを抽出したデバイス画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記パラメータ画像生成部は、
前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて、カラーマップにもとづいて各画素の画素値を決定することにより、前記パラメータ画像をカラー画像として生成し、かつ、
前記被検体の時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像における画素ごとの時間濃度曲線にもとづいて画素ごとに前記血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、前記パラメータ画像を生成し、
前記画像合成部は、
前記合成画像に対し、前記被検体の部位が所定の前記複数のＤＳＡ画像を連続的に見せる動画像、または前記複数のＤＳＡ画像から生成された前記被検体の部位の血管が一様に造影された様子を示す造影静止画像、をさらに合成する、
画像処理装置。

【請求項11】

造影剤投与下での第１の撮像に基づいて生成される複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
前記複数の画像データに関する前記第１の撮像よりも後にデバイス挿入下で行われる第２の撮像によりリアルタイムに得られる被検体のＸ線透視画像から前記デバイスを抽出したデバイス画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記パラメータ画像生成部は、
前記パラメータ値として、前記複数の画像データの画素ごとの時間濃度曲線にもとづいて各画素に造影剤が到達するまでの時間を用いた第１のパラメータ画像と、最大濃度到達時間を用いた第２のパラメータ画像と、をそれぞれ生成し、
前記画像合成部は、
ユーザの入力部を介した指示に応じて、または所定のタイミングごとに、前記被検体の前記Ｘ線透視画像と合成する前記ロードマップ画像を、前記第１のパラメータ画像にもとづくロードマップ画像と前記第２のパラメータ画像にもとづくロードマップ画像とで切り替える、
画像処理装置。

【請求項12】

前記画像合成部は、
ユーザの入力部を介した指示に応じて、または所定のタイミングごとに、前記被検体の前記Ｘ線透視画像と合成するロードマップ画像を、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いて生成した前記ロードマップ画像と、前記複数のＤＳＡ画像から生成された前記被検体の部位の血管が一様に造影された様子を示す造影静止画像と、で切り替える、
請求項７または１０に記載の画像処理装置。

【請求項13】

前記デバイス画像は、前記Ｘ線透視画像と、当該Ｘ線透視画像よりも前に撮像されたＸ線透視画像とのサブトラクション処理により生成される、
請求項１または８に記載の画像処理装置。

【請求項14】

被検体をＸ線撮像するＸ線撮像部と、
造影剤投与下での第１の撮像に基づいて生成される複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
前記複数の画像データに関する前記第１の撮像よりも後にデバイス挿入下で行われる第２の撮像によりリアルタイムに得られる前記被検体のＸ線透視画像から前記デバイスを抽出したデバイス画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備えたＸ線診断装置。

【請求項15】

被検体をＸ線撮像するＸ線撮像部と、
複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
リアルタイムに得られる前記被検体のＸ線透視画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、
前記被検体の部位に挿入されたデバイスの注目箇所の前記パラメータ画像上における位置を特定する位置特定部と、
前記パラメータ画像から、前記デバイスの注目箇所の位置のパラメータ値を含む所定の値域内のパラメータ値を有する画素を抽出する抽出部と、
前記パラメータ画像のうち、前記抽出部により抽出された画素に対応する部分画像を前記ロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる前記被検体の前記Ｘ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して前記表示部に表示させる合成画像生成部と、
を有する、
Ｘ線診断装置。

【請求項16】

被検体をＸ線撮像するＸ線撮像部と、
複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
リアルタイムに得られる前記被検体のＸ線透視画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、
前記被検体の部位に挿入されたデバイスの注目箇所の前記パラメータ画像上における位置を特定するとともに、前記パラメータ画像上における前記デバイスの目標位置の情報を取得する位置特定部と、
前記パラメータ画像から、前記デバイスの注目箇所の位置のパラメータ値から前記デバイスの目標位置のパラメータ値までのパラメータ値を有する画素を抽出する抽出部と、
前記パラメータ画像のうち、前記抽出部により抽出された画素に対応する部分画像を前記ロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる前記被検体の前記Ｘ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して前記表示部に表示させる合成画像生成部と、
を有する、
Ｘ線診断装置。

【請求項17】

被検体をＸ線撮像するＸ線撮像部と、
複数の画像データの画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、
リアルタイムに得られる前記被検体のＸ線透視画像と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像と、を合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、
前記被検体の部位に挿入されたデバイスの注目箇所の前記パラメータ画像上における位置を特定する位置特定部と、
前記パラメータ画像から、前記デバイスの注目箇所の位置を含む所定の領域内の画素を抽出する抽出部と、
前記パラメータ画像のうち、前記抽出部により抽出された画素に対応する部分画像を前記ロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる前記被検体の前記Ｘ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して前記表示部に表示させる合成画像生成部と、
を有する、
Ｘ線診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、画像処理装置およびＸ線診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

カテーテル治療を行う際、ユーザは、Ｘ線診断装置によるＸ線撮像にもとづくＸ線透視画像をリアルタイムに表示させ、Ｘ線透視画像に描出されるカテーテルの位置を確認しながら手技を行うことがある。

【0003】

また、カテーテル治療を行うユーザの手技を支援するための技術として、リアルタイムなＸ線透視画像に対して、血管が造影剤により染まった画像やこの画像を白抜きした画像、あるいは３次元血管画像などを、カテーテルのロードマップ画像としてＸ線透視画像に重畳表示する技術がある。この種の技術によれば、リアルタイムなＸ線透視画像にあらわれるカテーテルの位置と、同一部位における血流の走行方向を示すロードマップ画像とを同時に確認することができる。このため、ユーザは、部位が複雑な構成であってもカテーテルを進める方向を把握しやすくなり、正確なカテーテル操作を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２６４２７４号公報

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１０／０３２９５２３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、血管が造影剤により染まった画像やこの画像を白抜きした画像をロードマップ画像として用いる場合、血管が分岐しているように見える部分について、同一の血管が分岐しているのか、画像の奥行方向に前後関係にある互いに異なる血管が交差しているのか、判別することが難しい。一方、３次元血管画像をロードマップ画像として用いる場合、同一血管の分岐と血管同士の交差との判別は容易であるものの、そもそも３次元血管画像をロードマップ画像として用意するために多大な労力と時間を要してしまう。また、用意した３次元血管画像とリアルタイムなＸ線透視画像との位置合わせは非常に難しく、画像の位置ズレが生じてしまうことが多い。この位置ズレは、ユーザの手技を困難にしてしまう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る画像処理装置は、上述した課題を解決するために、被検体の時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像における画素ごとの時間濃度曲線にもとづいて画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、前記血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、パラメータ画像を生成するパラメータ画像生成部と、前記パラメータ画像の少なくとも一部を用いてロードマップ画像を生成し、リアルタイムに得られる前記被検体のＸ線透視画像と前記ロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して表示部に表示させる画像合成部と、を備えたものである。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置の一例を示すブロック図。

【図2】処理回路により実現される機能の一例を示すブロック図。

【図3】図１に示す処理回路により、同一血管の分岐と血管同士の交差との判別が容易な画像の表示を行う際の手順の一例を示すフローチャート。

【図4】血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定されたパラメータ画像について説明するための図。

【図5】図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第１の手順の一例を示すサブルーチンフローチャート。

【図6】血管が造影剤により染まった画像を白抜きした画像をロードマップ画像として用いる従来のロードマップ画像（以下、透視ロードマップ画像という）の一例を示す説明図。

【図7】図５に示す第１のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図。

【図8】図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第２の手順の一例を示すサブルーチンフローチャート。

【図9】図８に示す第２のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図。

【図10】図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第３の手順の一例を示すサブルーチンフローチャート。

【図11】図１０に示す第３のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図。

【図12】図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第４の手順の一例を示すサブルーチンフローチャート。

【図13】図１２に示す第４のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図。

【図14】合成画像にアノテーションを重畳する場合の一例を示す説明図。

【図15】血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像の生成処理の手順の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明に係る画像処理装置およびＸ線診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0009】

図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置１０の一例を示すブロック図である。

【0010】

Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように、Ｘ線撮像装置１１と画像処理装置１２とを有する。Ｘ線診断装置１０の撮像装置１１は、通常は検査室に設置され、被検体Ｏに関する画像データを生成するよう構成される。画像処理装置１２は、検査室に隣接する操作室に設置され、画像データにもとづく画像を生成して表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置１２は、撮像装置１１が設置される検査室に設置されてもよい。

【0011】

撮像装置１１は、Ｘ線検出器１３、Ｘ線源１４、Ｃアーム１５、インジェクタ１６、寝台１７、天板１８およびコントローラ１９を有する。

【0012】

Ｘ線検出器１３は、寝台１７の天板（カテーテルテーブル）１８に支持された被検体Ｏを挟んでＸ線源１４と対向配置されるようＣアーム１５の一端に設けられる。Ｘ線検出器１３は、平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により構成され、Ｘ線検出器１３に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづいてＸ線の投影データを出力する。この投影データはコントローラ１９を介して画像処理装置１２に与えられる。なお、Ｘ線検出器１３は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラなどを含むものであってもよい。

【0013】

Ｘ線源１４は、Ｃアーム１５の他端に設けられ、Ｘ線管球やＸ線絞りを有する。Ｘ線絞りは、たとえば複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りである。Ｘ線絞りは、コントローラ１９により制御されて、Ｘ線管球から照射されるＸ線の照射範囲を調整する。

【0014】

Ｃアーム１５は、Ｘ線検出器１３とＸ線源１４とを一体として保持する。Ｃアーム１５がコントローラ１９に制御されて駆動されることにより、Ｘ線検出器１３およびＸ線源１４は一体として被検体Ｏの周りを移動する。

【0015】

Ｘ線診断装置１０の撮像装置１１は、Ｘ線検出器１３、Ｘ線源１４およびＣアーム１５により構成されるＸ線照射系を２系統有するバイプレーン式であってもよい。バイプレーン式の撮像装置１１を有する場合、Ｘ線診断装置１０は、床置き式Ｃアームと、天井走行式Ωアームの２方向からＸ線ビームを個別に照射させて、バイプレーン画像（Ｆrontal側画像およびＬateral側画像）を取得することができる。なお、天井走行式Ωアームにかえて、天井走行式のＣアームタイプのものを使用してもよい。

【0016】

インジェクタ１６は、コントローラ１９により制御されて、被検体Ｏの所定の部位（患部）に挿入されたカテーテル（カテーテルチューブ）を介して造影剤を注入する装置である。造影剤の注入および停止のタイミングならびに造影剤の濃度および注入速度はコントローラ１９により自動制御される。なお、インジェクタ１６はＸ線診断装置１０とは異なる外部の孤立した装置として用意されてもよく、この場合Ｘ線診断装置１０はインジェクタ１６を備えない。また、インジェクタ１６は、外部に用意されるか否かにかかわらず、コントローラ１９の制御によらずともよく、たとえばインジェクタ１６に備えられた入力部を介してユーザによる指示を受け付け、この指示に応じた濃度、速度、タイミングで造影剤を注入してもよい。

【0017】

寝台１７は、床面に設置され、天板１８を支持する。寝台１７は、コントローラ１９により制御されて、天板１８を水平方向、上下方向に移動させたり回転（ローリング）させたりする。

【0018】

コントローラ１９は、画像処理装置１２により制御されて、Ｘ線検出器１３やインジェクタ１６を制御することにより、被検体ＯのＸ線透視撮影を実行して投影データを生成し、画像処理装置１２に与える。たとえば、コントローラ１９は、画像処理装置１２により制御されて、造影剤投与前後の投影データをそれぞれ生成し、画像処理装置１２に与える。

【0019】

また、Ｘ線診断装置１０が回転ＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）撮影可能に構成される場合は、コントローラ１９は、画像処理装置１２により制御されて、回転ＤＳＡ撮影を実行して造影剤投与前後の投影データをそれぞれ生成し、画像処理装置１２に与える。回転ＤＳＡ撮影では、被検体Ｏの同一部位について造影剤の注入前の画像データ（マスク像データ）および造影剤の注入後の画像データ（コントラスト像データ）がそれぞれ生成される。回転ＤＳＡ撮影可能な場合、Ｘ線診断装置１０は、回転ＤＳＡ撮影で得られたコントラスト像データおよびマスク像にもとづいて、３次元血管画像（３Ｄ血管像）を得ることも可能である。

【0020】

コントローラ１９は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。コントローラ１９は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従って画像処理装置１２により制御されて、Ｘ線照射系を制御することにより被検体ＯのＸ線診断画像の透視撮像などを実行して画像データを生成し、画像処理装置１２に与える。

【0021】

なお、図１にはコントローラ１９と画像処理装置１２とが有線接続される場合の例について示したが、コントローラ１９と画像処理装置１２とはネットワーク１００を介してデータ送受信可能に接続されてもよい。

【0022】

コントローラ１９の記憶回路は、コントローラ１９のプロセッサが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。また、コントローラ１９の記憶回路は、撮像装置１１の起動プログラム、撮像装置１１の制御プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。なお、コントローラ１９の記憶回路は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶回路内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。

【0023】

一方、画像処理装置１２は、図１に示すように、ディスプレイ２１、入力回路２２、記憶回路２３、ネットワーク接続回路２４および処理回路２５を有する。

【0024】

ディスプレイ２１は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路２５の制御に従って、処理回路２５により生成されたロードマップ画像と透視画像との合成画像などを表示する。

【0025】

入力回路２２は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路２５に出力する。

【0026】

記憶回路２３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路２３は、処理回路２５に制御されて、たとえば撮像装置１１から出力される画像データを記憶する。

【0027】

ネットワーク接続回路２４は、ネットワーク１００の形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路２４は、この各種プロトコルに従ってＸ線診断装置１０とモダリティ１０１などの他の装置とを接続する。ここでネットワーク１００とは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、病院基幹ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。

【0028】

画像処理装置１２は、ネットワーク１００を介して接続されたモダリティ１０１や画像サーバ１０２から画像データを受けてもよい。この場合、モダリティ１０１から出力される医用画像データや再構成画像データは、ネットワーク１００を介して受信されて記憶回路２３に記憶される。モダリティ１０１は、たとえばＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、Ｘ線診断装置などの医用画像診断装置であって、被検体（患者）の撮像により得られた投影データにもとづいて医用画像データを生成可能な装置により構成することができる。画像サーバ１０２は、たとえばＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像保管通信システム）に備えられる画像の長期保管用のサーバであり、ネットワーク１００を介して接続されたモダリティ１０１で生成された医用画像データや再構成画像データなどを記憶する。

【0029】

処理回路２５は、記憶回路２３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、同一血管の分岐と血管同士の交差との判別が容易な画像の表示を行う処理を実行するプロセッサである。

【0030】

図２は、処理回路２５により実現される機能の一例を示すブロック図である。

【0031】

処理回路２５は、少なくともＤＳＡ画像生成機能、パラメータ画像生成機能、撮像実行機能、透視画像生成機能およびＰＩロードマップ画像合成機能を実現する。ＰＩロードマップ画像合成機能は、少なくとも位置特定機能、抽出機能および合成画像生成機能を有する。これらの各機能は、それぞれプログラムの形態で記憶回路２３に記憶されている。

【0032】

ＤＳＡ画像生成機能は、撮像実行機能を制御して、コントローラ１９を介して撮像装置１１を制御することにより、被検体Ｏの時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像を生成する機能である。

【0033】

パラメータ画像生成機能は、被検体Ｏの時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像における画素ごとの時間濃度曲線にもとづいて、画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値を求め、血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像を生成する機能である。

【0034】

撮像実行機能は、コントローラ１９を介して撮像装置１１を制御することにより、撮像装置１１に被検体ＯのＸ線透視撮像を行わせる機能である。

【0035】

透視画像生成機能は、被検体ＯのＸ線透視撮像により得られた投影データにもとづいて透視像をリアルタイムに生成し、ＰＩロードマップ画像合成機能を介してディスプレイ２１に表示させる機能である。

【0036】

ＰＩロードマップ画像合成機能は、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたロードマップ画像を生成し、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像とロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して、ディスプレイ２１に表示させる機能である。以下の説明では、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いて生成されたロードマップ画像を、適宜ＰＩロードマップ画像という。

【0037】

なお、ＰＩロードマップ画像合成機能は、透視画像生成機能によりリアルタイムに生成されるＸ線透視画像を合成画像に用いる際に、階調変換しただけの透視像を用いてもよい。また、過去のＸ線透視像とサブトラクションし、デバイスを抽出した画像や、双方の画像を一定の割合で足し合わせた画像（以下、両画像を透視像と総称する）を用いてもよい。ここで、デバイスとは、被検体Ｏに挿入された治療デバイスであり、たとえばカテーテルやガイドワイヤなどをいう。本実施形態では、透視像と処理透視像を、適宜透視像と総称する。

【0038】

ＰＩロードマップ画像合成機能の位置特定機能は、被検体Ｏの部位に挿入された治療デバイス（カテーテルなど）の注目箇所（たとえばカテーテルの先端やカテーテルに設けられたマーカなど）のパラメータ画像上における位置を特定する機能である。また、ＰＩロードマップ画像合成機能の位置特定機能は、パラメータ画像上におけるデバイスの挿入目標位置（たとえば治療対象箇所の位置など）の情報を取得する機能である。デバイスの目標位置の情報は、入力回路２２を介してユーザにより入力されてもよいし、あらかじめ記憶回路２３に記憶されてもよい。以下の説明では、デバイスの注目箇所として、カテーテルの先端位置を用いる場合の例について示す。

【0039】

ＰＩロードマップ画像合成機能の抽出機能は、デバイスの注目箇所の位置のパラメータ値を含む所定の値域内のパラメータ値を有する画素を抽出する機能である。

【0040】

また、抽出機能は、デバイスの注目箇所の位置のパラメータ値からデバイスの目標位置のパラメータ値までのパラメータ値を有する画素を抽出する機能を有する。この場合、抽出機能は、デバイスの注目箇所の位置に対応する画素から、デバイスの目標位置のパラメータ値に近づく方向に、画素を連続的にたどっていき、デバイスの目標位置に達するまでにたどった画素を抽出する機能を有するとよい。

【0041】

また、抽出機能は、デバイスの注目箇所の位置を含む所定の領域内の画素を抽出する機能およびデバイスの目標位置を含む所定の領域内の画素を抽出する機能を有する。

【0042】

ＰＩロードマップ画像合成機能の合成画像生成機能は、パラメータ画像の少なくとも一部を用いてＰＩロードマップ画像を生成する機能である。具体的には、パラメータ画像そのもの、または、パラメータ画像のうち、抽出機能により抽出された画素に対応する部分画像を、ＰＩロードマップ画像として生成する機能である。また、合成画像生成機能は、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像とロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して、ディスプレイ２１に表示させる機能を有する。

【0043】

次に、本実施形態に係る画像処理装置１２を含むＸ線診断装置１０の動作の一例について説明する。

【0044】

図３は、図１に示す処理回路２５により、同一血管の分岐と血管同士の交差との判別が容易な画像の表示を行う際の手順の一例を示すフローチャートである。図３において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

【0045】

まず、ステップＳ１において、処理回路２５は、撮像実行機能により、コントローラ１９を介して撮像装置１１を制御することにより、造影剤を投与しながら被検体ＯのＸ線透視撮像を行う。

【0046】

次に、ステップＳ２において、処理回路２５は、透視画像生成機能により、被検体ＯのＸ線透視撮像により得られた投影データにもとづいて透視像をリアルタイムに生成し、ＰＩロードマップ画像合成機能を介してディスプレイ２１に表示させる。

【0047】

次に、ステップＳ３において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能により、血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定されたパラメータ画像を記憶回路２３から取得する。

【0048】

次に、ステップＳ４において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能により、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたロードマップ画像（パラメータ画像の少なくとも一部を用いたロードマップ画像）を生成し、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像とＰＩロードマップ画像とを合成した合成画像を生成して、ディスプレイ２１に表示させる。

【0049】

次に、ステップＳ５において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能により、合成画像の表示を終了するか否かを判定する。入力回路２２を介してユーザによる終了指示を受けた場合や、他の画像を表示すべき場合などには、一連の手順は終了となる。一方、終了すべきでない場合は、ステップＳ４に戻る。

【0050】

以上の手順により、同一血管の分岐と血管同士の交差との判別が容易な画像の表示を行うことができる。

【0051】

ここで、本実施形態に係る血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像について説明する。

【0052】

図４は、血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定されたパラメータ画像について説明するための図である。

【0053】

パラメトリックイメージング（Parametric Imaging）は、たとえば、単数または複数のパラメータをカラーまたはグレースケールで画像化する処理である。パラメトリックイメージングは、広義には、透視画像生成機能により生成される透視像を含む。透視像の各画素の画素値は、パラメータとしてのＸ線透過率の値を示すからである。

【0054】

パラメトリックイメージングは、狭義には、透視像を元にして、Ｘ線透過率以外のパラメータの値を画素ごとに算出して、カラーマップまたはグレースケールマップにもとづいて、カラーまたはグレースケールで画像化する処理をいう。本実施形態では、狭義のパラメトリックイメージングについて説明する。また、以下の説明では、狭義のパラメトリックイメージングにより生成される画像をパラメータ画像という。

【0055】

図４の上段は、各時相のＤＳＡ画像を示し、図４の下段は、一画素に着目した造影剤濃度の時間変化を示す曲線（時間濃度曲線）の一例を示す。

【0056】

たとえば、Ｘ線診断装置１０の撮像により、同一の被検体Ｏの同一の撮像領域に対して、造影剤投与前の時刻ｔ＝０、造影剤投与後の時刻ｔ＝１、２、３、４、５で順に６のＸ線画像の投影データがＤＳＡ画像生成機能により生成される場合を考える。この場合、造影剤投与後の各Ｘ線画像から、ｔ＝０のＸ線画像（マスク画像）をそれぞれ差し引くことで、ｔ＝１、２、３、４、５にそれぞれ対応する５コマのＤＳＡ画像（差分画像）の画像データが得られる（図４の上段参照）。

【0057】

なお、図４の上段では、ｔ＝１を時相１（Time Phase 1）、ｔ＝２を時相２（Time Phase 2）としている（以下同様）。また、たとえば複数の血管が交差している領域では、造影剤の注入は１回でも、図４の下段のように、造影剤濃度の複数の極大値が観察される場合もある。

【0058】

ここで、処理回路２５は、パラメータ画像生成機能により、５コマのＤＳＡ画像を通して、画素ごとに画素値の時相変化（ｔ＝１〜５まで）を算出することで、画素ごとの時間濃度曲線を算出する。図４の下段は、各ＤＳＡ画像（この例では、画素数５×５）の左下の一画素に着目した造影剤の時間濃度曲線の一例であり、その縦軸は造影剤濃度(Intensity of Contrast Medium)を示し、その横軸は時相（経過時刻ｔ）を示す。

【0059】

より詳細には、造影剤は、Ｘ線吸収率が体組織よりも高いので、造影剤濃度が高い位置に対応するＸ線検出素子の受線量は少なく、造影剤はＸ線画像において周囲よりも暗く投影される。ＤＳＡ画像の各画素値は、（造影剤投与前の）マスク画像における同位置の画素値との差分であるから、同位置の一画素に着目し、この画素の画素値の時相変化に符号反転等の適切な処理を施せば、造影剤濃度の時間変化と等価になる。

【0060】

本実施形態において、パラメータ画像に用いられるパラメータは、血流の時間情報を示すパラメータである。血流の時間情報を示すパラメータとしては、たとえば図４の下段に示すＴＴＰ（Time To Peak）やＴＴＡ（Time To Arrival）などが挙げられる。

【0061】

ＴＴＰは、造影剤濃度がピークに達する時相（最大濃度到達時間）をパラメータ値として持つパラメータである。また、ＴＴＡは、造影剤濃度の時間変化曲線において、造影剤濃度が閾値ＴＨを最初に超えた時相（たとえば各画素に造影剤が到達するまでの時間）をパラメータ値として持つパラメータである。

【0062】

続いて、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像の少なくとも一部を用いて生成されたＰＩロードマップ画像と、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像とを合成して合成画像を生成する際の手順を説明する。

【0063】

図５は、図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第１の手順の一例を示すサブルーチンフローチャートである。

【0064】

図６は、血管が造影剤により染まった画像を白抜きした画像をロードマップ画像として用いる従来のロードマップ画像（以下、透視ロードマップ画像という）の一例を示す説明図である。また、図７は、図５に示す第１のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図である。

【0065】

いま、ユーザが血管に治療デバイスとしてカテーテル３１を挿入し、カテーテルの先端３２を、現在位置Ｐｎから治療目的となる目標位置Ｐｔまで移動させたいと所望している場合を考える。

【0066】

図６および図７に示すように、透視像には、カテーテル３１の先端３２の画像が含まれる。このとき、図６に示すように、従来の透視ロードマップ画像を用いた合成画像では、同一血管の分岐と血管同士の交差とを判別することが難しい（図６の右図参照）。

【0067】

そこで、本実施形態に係る画像処理装置１２は、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像の少なくとも一部を用いてＰＩロードマップ画像を生成して、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像と合成した合成画像を生成する。

【0068】

図５に示す第１のＰＩロードマップ画像合成処理は、パラメータ画像の全部をＰＩロードマップ画像とする処理である。

【0069】

まず、ステップＳ１１において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の合成画像生成機能により、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像の全部をＰＩロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像と合成して合成画像を生成する。

【0070】

次に、ステップＳ１２において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の合成画像生成機能により、生成した合成画像をディスプレイ２１に表示させ（図７参照）、図３のステップＳ５に進む。

【0071】

以上の手順により、パラメータ画像の全部をＰＩロードマップ画像とすることができる。図７に示すように、第１のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像に示される血管画像は、血流の時間情報を示すパラメータ値に応じた画素値を有する。このため、ＰＩロードマップ画像によれば、ユーザは、同一血管の分岐と血管同士の交差とを容易に判別することができる。

【0072】

なお、ステップＳ１１において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の処理透視像生成処理により、透視像の１つからマスク画像を生成し、リアルタイムに生成される透視像からマスク画像をサブトラクション処理して処理透視像を生成して、この処理透視像を透視像として用いてもよい。なお、この処理透視像生成処理におけるマスク画像は、ＤＳＡ画像生成において用いられる造影剤注入前のマスク画像とは異なる概念であることに注意されたい。

【0073】

図８は、図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第２の手順の一例を示すサブルーチンフローチャートである。図５と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0074】

また、図９は、図８に示す第２のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図である。

【0075】

図８に示す第２のＰＩロードマップ画像合成処理は、パラメータ画像のうち、デバイス（カテーテル）の注目箇所（先端）３２の現在位置Ｐｎのパラメータ値Ｖ（Ｐｎ）を含む所定の値域内（たとえばＶ（Ｐｎ）−α≦Ｖ≦Ｖ（Ｐｎ）＋α、Ｖ（Ｐｎ）−α≦Ｖ、Ｖ（Ｐｎ）＋αなど）のパラメータ値を有する画素に対応する部分画像をＰＩロードマップ画像とする処理である。

【0076】

ステップＳ２１において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の位置特定機能により、被検体Ｏの部位に挿入されたカテーテル３１の先端３２のパラメータ画像上における位置を特定する。

【0077】

次に、ステップＳ２２において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の抽出機能により、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎのパラメータ値Ｖ（Ｐｎ）を含む所定の値域内のパラメータ値を有する画素を抽出する（図９の右図参照）。

【0078】

次に、ステップＳ２３において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の合成画像生成機能により、パラメータ画像のうち、抽出機能により抽出された画素に対応する部分画像をＰＩロードマップ画像として生成し、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像と合成して合成画像を生成する。

【0079】

以上の手順により、パラメータ画像のうち、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎのパラメータ値Ｖ（Ｐｎ）を含む所定の値域内のパラメータ値を有する画素に対応する部分画像をＰＩロードマップ画像とすることができる。図９に示すように、第２のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像に示される血管画像では、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎのパラメータ値の近傍のパラメータ値を有する血管以外の血管が非表示となる。このため、第２のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像によっても、ユーザは、同一血管の分岐と血管同士の交差とを容易に判別することができる。

【0080】

図１０は、図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第３の手順の一例を示すサブルーチンフローチャートである。図５および図６と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0081】

また、図１１は、図１０に示す第３のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図である。

【0082】

図１０に示す第２のＰＩロードマップ画像合成処理は、パラメータ画像のうち、デバイスの注目箇所の現在位置Ｐｎのパラメータ値Ｖ（Ｐｎ）からデバイスの目標位置Ｐｔのパラメータ値Ｖ（Ｐｔ）までのパラメータ値を有する画素に対応する部分画像をＰＩロードマップ画像とする処理である。

【0083】

ステップＳ３１において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の位置特定機能により、被検体Ｏの部位に挿入されたカテーテル３１の目標位置Ｐｔのパラメータ画像上における位置を特定する。

【0084】

次に、ステップＳ３２において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の抽出機能により、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎのパラメータ値Ｖ（Ｐｎ）からデバイスの目標位置Ｐｔのパラメータ値Ｖ（Ｐｔ）までのパラメータ値を有する画素を抽出する（図１１の右図参照）。

【0085】

以上の手順により、パラメータ画像のうち、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎのパラメータ値Ｖ（Ｐｎ）からデバイスの目標位置Ｐｔのパラメータ値Ｖ（Ｐｔ）までのパラメータ値を有する画素に対応する部分画像を、ＰＩロードマップ画像とすることができる。図１１に示すように、第３のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像に示される血管画像では、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎから目標位置Ｐｔまでのパラメータ値範囲を有する血管以外の血管が非表示となる。このため、第３のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像によっても、ユーザは、同一血管の分岐と血管同士の交差とを容易に判別することができる。

【0086】

なお、図８および図１０に示すようにパラメータ値の範囲を設定して画素を抽出する場合、注目血管の注目範囲以外に多くの血管が抽出される場合がある。そこで、パラメータ値の範囲を設定して画素を抽出する場合、抽出機能は、デバイスの注目箇所の位置に対応する画素から、デバイスの目標位置のパラメータ値に近づく方向に、血管にそって画素を連続的にたどっていき、パラメータ値の範囲の上限および下限やデバイスの目標位置に達するまでにたどった画素のみを抽出する機能をさらに有するとよい。

【0087】

図１２は、図３のステップＳ４でＰＩロードマップ画像合成機能により実行されるＰＩロードマップ画像合成処理の第４の手順の一例を示すサブルーチンフローチャートである。図５および図６と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0088】

また、図１３は、図１２に示す第４のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像を用いた合成画像の一例を示す説明図である。

【0089】

図１２に示す第４のＰＩロードマップ画像合成処理は、デバイスの注目箇所の位置を含む所定の領域４１内の画素に対応する部分画像をＰＩロードマップ画像とする処理である。所定の領域４１は、デバイスの注目箇所の位置が含まれていればよく、その形状および範囲は図１２に示す例に限られない。

【0090】

ステップＳ４１において、処理回路２５は、ＰＩロードマップ画像合成機能の抽出機能により、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎを含む所定の領域４１内の画素を抽出する（図１３の右図参照）。なお、このとき抽出機能は、デバイスの目標位置を含む所定の領域内の画素もあわせて抽出してもよい。

【0091】

以上の手順により、パラメータ画像のうち、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎを含む所定の領域４１内の画素に対応する部分画像を、ＰＩロードマップ画像とすることができる。第４のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像に示される血管画像では、カテーテル３１の先端３２の現在位置Ｐｎを含む所定の領域４１の外にある血管が非表示となる。このため、第３のＰＩロードマップ画像合成処理により生成されるＰＩロードマップ画像によっても、ユーザは、同一血管の分岐と血管同士の交差とを容易に判別することができる。

【0092】

なお、合成画像生成機能は、デバイスの注目箇所が属する血管の画素の透過度よりも、他の血管の画素の透過度のほうが高くなるように設定して合成画像を生成してもよい。また、第２−第４のＰＩロードマップ画像合成処理では、合成画像生成機能は、パラメータ画像のうち、ＰＩロードマップ画像とした部分画像以外について、当該部分画像と表示態様をかえて、合成画像にさらに合成してもよい。この場合、たとえばパラメータ画像のうち、ＰＩロードマップ画像とした部分画像を通常のカラー表示とする一方、部分画像以外のパラメータ画像の透過度を当該部分画像の透過度よりも高くした上でカラー表示してもよい。

【0093】

また、第２−第４のＰＩロードマップ画像合成処理では、合成画像生成機能は、合成画像の領域のうち、ＰＩロードマップ画像とした部分画像以外の領域に、従来の透視ロードマップ画像をさらに合成してもよい。一例として、図１３の右図には、ＰＩロードマップ画像とした部分画像をカラー画像とするとともに、部分画像以外の領域に、従来の透視ロードマップ画像を白黒画像としてさらに合成した合成画像を示した。この種の合成画像は（図１３の右図参照）、カラー表示される部分が少なくなるため、従来の白黒の透視ロードマップ画像に馴染みのあるユーザにとって受け入れやすいものであるといえる。透視ロードマップ画像としては、血管が一様に造影された様子を示す造影静止画像やその白抜き画像をロードマップ画像として用いてもよいし、造影ＸＡ画像の動画像や複数のＤＳＡ画像を連続的に見せる動画像を用いてもよい。

【0094】

第２−第４のＰＩロードマップ画像合成処理では、カテーテル３１の先端３２の軌跡がわかりやすくなるよう、たとえばカテーテル３１の先端３２が通った血管部分の画像については常にＰＩロードマップ画像の一部として合成されてもよい。

【0095】

図１４は、合成画像にアノテーションを重畳する場合の一例を示す説明図である。図１４において、Ｔａｒｇｅｔ、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、Ｘ印や矢印などの記号は、それぞれ画像に付加されたアノテーションの一例を示す。

【0096】

図１４に示すように、画像合成機能は、複数のＤＳＡ画像の一部または全部、合成画像、Ｘ線透視画像またはパラメータ画像に対して付されたアノテーションがあると、このアノテーションを合成画像に重畳してディスプレイ２１に表示させてもよい。この場合、ユーザは、カテーテル手技中に入力回路２２を介してアノテーションを付加し、このアノテーションを容易にＰＩロードマップ画像に重畳させることができる。このため、ユーザはアノテーションを確認しながら、より正確なカテーテル操作を行うことができる。

【0097】

続いて、ＰＩロードマップ画像合成処理に先立って行われるパラメータ画像の生成処理について簡単に説明する。

【0098】

図１５は、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像の生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【0099】

まず、ステップＳ５１において、処理回路２５は、ＤＳＡ画像生成機能により、撮像実行機能を制御して、造影剤の注入前の画像データ（マスク像データ）を取得し、記憶回路２３に記憶させる。

【0100】

次に、ステップＳ５２において、処理回路２５は、ＤＳＡ画像生成機能により、インジェクタ１６に対して被検体Ｏへの造影剤の注入を開始させる。

【0101】

次に、ステップＳ５３において、処理回路２５は、ＤＳＡ画像生成機能により、造影剤の注入開始から一定時間経過後、マスク像撮像と同一のＸ線照射条件に従って、時系列的に連続した複数の撮影を行い、得られた複数の画像データ（コントラスト像データ）を記憶回路２３に記憶させる。その後、ＤＳＡ画像生成機能はインジェクタ１６に対して被検体への造影剤の注入を停止させる。

【0102】

次に、ステップＳ５４において、処理回路２５は、ＤＳＡ画像生成機能により、マスク像データおよび複数のコントラスト像データを画像メモリから読み出し、複数のコントラスト像データのそれぞれからマスク像データをサブトラクションすることにより、被検体Ｏの時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像を生成する（図４参照）。

【0103】

次に、ステップＳ５５において、処理回路２５は、パラメータ画像生成機能により、被検体Ｏの時系列的に連続した複数のＤＳＡ画像における画素ごとの時間濃度曲線にもとづいて、画素ごとに血流の時間情報を示すパラメータ値（たとえばＴＴＡ、ＴＴＰなど）を求め、血流の時間情報を示すパラメータ値に応じて各画素の画素値を決定することにより、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像を生成する。

【0104】

以上の手順により、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像を生成することができる。ここではＤＳＡ画像を用いてパラメータ画像を生成する場合の例について説明したが、パラメータ画像は、造影剤注入後の画像のみから生成されてもよい。パラメータ画像を造影剤注入後の画像のみから生成する場合、マスク像データは不要である。

【0105】

なお、リアルタイムでコントラスト像の撮像を実行しながら、ＤＳＡ画像とパラメータ画像をリアルタイムに順次生成して更新表示してもよい。ただし、ＤＳＡ画像とパラメータ画像をリアルタイムに順次生成する場合、ＴＴＰをパラメータとして用いるときは、厳密には、透視が終了しないとピークの時相を決定できない。最後の時相でピーク濃度となる場合もあり得るからである。一方、造影剤投与後の全時相のＸ線画像の撮像が終了後の処理であるポストプロセスの場合、ＴＴＰの値は問題なく定められる。そこで、リアルタイムで透視を実行しながらＤＳＡ画像とパラメータ画像をリアルタイムに順次生成する場合、たとえば造影剤の時間濃度曲線における現時点までの範囲でのピークの時相にもとづいてＴＴＰを定めてもよい。

【0106】

また、所定の閾値に基づくＴＴＡをパラメータとしてリアルタイムの透視画像をリアルタイムでカラー化することにより、ＰＩロードマップ画像を生成してもよい。これにより、造影剤投与に従って透視画像における血管が順次カラー化され、操作者は、即時に血管の分岐具合を参照することができる。

【0107】

また、リアルタイムでＰＩロードマップ画像を生成する場合は、必ずしもパラメータ画像を生成する必要はない。リアルタイムの透視画像に対し、ＴＴＡ等のパラメータ値に基づくＲＧＢの値を用いて順次カラー化していってもよい。

【0108】

本実施形態に係る画像処理装置１２を含むＸ線診断装置１０は、血流の時間情報を示すパラメータ値を用いたパラメータ画像にもとづいてＰＩロードマップ画像を生成して、リアルタイムに得られる被検体Ｏの透視像と合成した合成画像を生成することができる。ＰＩロードマップ画像に示される血管画像は、血流の時間情報を示すパラメータ値に応じた画素値を有する。このため、本実施形態に係る画像処理装置１２を含むＸ線診断装置１０によれば、ユーザは、同一血管の分岐と血管同士の交差とを、容易に判別することができる。

【0109】

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0110】

また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。

【0111】

たとえば、パラメータ画像生成機能によりＴＴＡを用いたパラメータ画像とＴＴＰを用いたパラメータ画像を作成しておいてもよい。この場合、画像合成機能は、ユーザの入力回路２２を介した指示に応じて、または所定のタイミングごとに、透視像と合成するＰＩロードマップ画像を、ＴＴＡを用いたパラメータ画像とＴＴＰを用いたパラメータ画像とで切り替えてもよい。

【0112】

また、画像合成機能は、ユーザの入力回路２２を介した指示に応じて、または所定のタイミングごとに、透視像と合成する画像を、ＰＩロードマップ画像と、従来の透視ロードマップ画像とで切り替えてもよい。

【0113】

また、パラメータ画像生成機能は、パラメータ画像として通常のカラーマップやグレースケールマップ、ルックアップテーブルなどを用いてカラー画像やグレースケール画像を生成してもよいが、これら以外の表示態様のパラメータ画像を生成してもよい。たとえば、パラメータ画像生成機能は、パラメータ画像としていわゆるＣＣＣ動画像（Circular Color Coding）を生成してもよい。ＣＣＣ動画像を生成する場合、各画素において、血流のピークタイムにもとづいて閾値を設定して（たとえばピーク値に対して５０％を閾値に設定して）、閾値を超えた時の経過時間をパラメータ値とする。そのパラメータ値にカラーを割り当て、各画素の色を決定する。連続的な色変化を持つカラーバーにもとづいて各画素の画素値を決定することで、各画素の色を順次変色させて表示し、動画表現を実現することができる。

【0114】

また、Ｃアーム１５や寝台１７、天板１８などの移動を検知した場合、ＰＩロードマップ画像合成機能は、現在表示している合成画像からＰＩロードマップ画像を自動的に非表示としてもよい。これは、ＰＩロードマップ画像に対応するパラメータ画像を生成するためのＤＳＡ画像の撮像条件と、現在リアルタイムに生成されている透視像の撮像条件が異なってしまうことが明らかであるためである。一方、Ｃアーム１５や寝台１７、天板１８などの移動を検知した場合であっても、Ｃアーム１５、寝台１７、天板１８が角度を変えることなく平行移動し、撮像視野が回転移動することなく平行移動したときは、この平行移動に追従するようにＰＩロードマップ画像を移動させてもよい。

【0115】

また、撮像装置１１は、Ｘ線検出器１３およびＸ線源１４を有して被検体ＯのＸ線透視撮像可能に構成されていればよく、Ｃアーム１５は必須の構成ではない。

【0116】

また、本実施形態における処理回路２５のパラメータ画像生成機能、ＰＩロードマップ画像合成機能、位置特定機能、抽出機能および合成画像生成機能は、特許請求の範囲におけるパラメータ画像生成部、画像合成部、位置特定部、抽出部および合成画像生成部にそれぞれ対応する。

【0117】

また、本実施形態におけるコントローラ１９および処理回路２５に係る「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路２３に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。

【0118】

なお、記憶回路２３にプログラムを保存するかわりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで各種機能を実現する。また、図１には単一の処理回路２５が各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路２５を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、図１の記憶回路２３が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

【符号の説明】

【0119】

１０ Ｘ線診断装置
１２ 画像処理装置
２１ ディスプレイ
２２ 入力回路
２３ 記憶回路
２５ 処理回路
３１ デバイス
３２ デバイスの注目箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】