特許 7091919 放射線撮影装置

(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】

(24)【登録日】2022-06-20

(45)【発行日】2022-06-28

(54)【発明の名称】放射線撮影装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20220621BHJP

   A61B 6/12 20060101ALI20220621BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20220621BHJP

   G06T 5/50 20060101ALI20220621BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20220621BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 350P

A61B6/12

G06T1/00 290A

G06T5/50

G06T7/00 616

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018146185

(22)【出願日】2018-08-02

(65)【公開番号】P2020018702

(43)【公開日】2020-02-06

【審査請求日】2020-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100155608

【弁理士】

【氏名又は名称】大日方 崇

(72)【発明者】

【氏名】丹野 圭一

【審査官】松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２１９６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２３０５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３４１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９２９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９６３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０７３６２７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体を透過した放射線に基づいて放射線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た時系列に連続する複数の前記放射線画像を特徴点の位置が揃うように位置合わせが行われた状態で合成して、前記放射線画像中の強調対象物を強調した強調画像をリアルタイムに生成する画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、前記複数の放射線画像のうちの基準画像の前記特徴点の位置と、前記複数の放射線画像のうちの前記基準画像以外の画像の前記特徴点の位置との位置合わせ前の特徴点間距離に応じて、前記複数の放射線画像の各々に重み付けして前記複数の放射線画像を合成するように構成されている、放射線撮影装置。

【請求項2】

前記特徴点は、第１の特徴点と第２の特徴点とを含み、
前記画像処理部は、前記基準画像と前記基準画像以外の画像との前記第１の特徴点同士の前記特徴点間距離、および、前記基準画像と前記基準画像以外の画像との前記第２の特徴点同士の前記特徴点間距離を用いて、前記放射線画像に重み付けするように構成されている、請求項１に記載の放射線撮影装置。

【請求項3】

前記第１の特徴点および前記第２の特徴点は、それぞれ、第１のマーカおよび第２のマーカであり、
前記画像処理部は、前記第１のマーカおよび前記第２のマーカのうちの基準位置から遠い遠位のマーカと、前記第１のマーカおよび前記第２のマーカのうちの前記基準位置に近い近位のマーカとに基づいて、前記基準画像と前記基準画像以外の画像との前記遠位のマーカ同士の前記特徴点間距離、および、前記基準画像と前記基準画像以外の画像との前記近位のマーカ同士の前記特徴点間距離を取得するように構成されている、請求項２に記載の放射線撮影装置。

【請求項4】

前記画像処理部は、前記特徴点間距離が大きくなるのに従って重みの減少度が小さくなるように、前記放射線画像に重み付けするように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。

【請求項5】

前記画像処理部は、前記特徴点間距離が大きくなるのに従って指数関数的に重みが減少するように、前記放射線画像に重み付けするように構成されている、請求項４に記載の放射線撮影装置。

【請求項6】

前記画像処理部は、０よりも大きく１以下の範囲において、前記放射線画像に重み付けするように構成されている、請求項４または５に記載の放射線撮影装置。

【請求項7】

前記画像生成部は、心拍に伴い形状が変化する位置に前記強調対象物が位置した状態で前記被検体を透過した放射線に基づいて前記放射線画像を生成するように構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、放射線撮影装置に関し、特に、複数の放射線画像を合成して、放射線画像中の強調対象物を強調した強調画像を生成する放射線撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の放射線画像を合成して、放射線画像中の強調対象物を強調した強調画像を生成する装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、血管内インターベンション治療に用いられる医用ビューイングシステムが開示されている。血管内インターベンション治療は、血栓などに起因して血管内に生じた狭窄部位に対して行う治療である。具体的には、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まで挿入してバルーンを膨張させる。そして、膨張させたバルーンにより狭窄部位およびステントを拡張した状態で、ステントを狭窄部位に留置する。この結果、留置したステントにより狭窄部位を拡張した状態で支えることができるので、狭窄部位の再狭窄率を低下させることができる。

【0004】

また、血管内インターベンション治療では、Ｘ線（放射線）を用いた狭窄部位の撮影が行われる。医師は、Ｘ線を用いて画像化された狭窄部位を確認しつつ、ステントが取り付けられたバルーンを狭窄部位に配置する作業を行う。この際、上記特許文献１に記載された医用ビューイング装置は、Ｘ線を用いて取得されたＸ線画像（放射線画像）同士を時間積分した（合成した）シーケンス画像を生成して表示手段に表示するように構成されている。シーケンス画像では、Ｘ線画像同士を時間積分することにより、ステントが強調表示されているため、ステントおよびバルーンを狭窄部位に配置する作業を容易化可能である。

【0005】

ここで、ステントは、血管内に配置されているため、心拍に伴い移動して形状が変化する。このため、単にＸ線画像同士を時間積分した場合、ステントの形状が互いに異なるＸ線画像同士が時間積分されてしまい、シーケンス画像においてステントがぼけてしまう。そこで、上記特許文献１に記載された医用ビューイング装置は、Ｘ線画像同士の類似性情報を取得して、取得した類似性情報に応じて、Ｘ線画像に重み付けするように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特表２００５－５１０２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１に記載された医用ビューイング装置では、Ｘ線画像同士の類似性情報に応じて重み付けするため、重み付けのための処理負荷が大きくなることから、重み付けのための処理負荷を軽くすることが困難である。このため、心拍に伴って被検体中のステント（強調対象物）の形状が変化する場合に、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、ステントを明確に強調したシーケンス画像（強調画像）を生成することが困難であるという問題点がある。

【0008】

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、心拍に伴って被検体中の強調対象物の形状が変化する場合にも、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、強調対象物を明確に強調した強調画像を生成することが可能な放射線撮影装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による放射線撮影装置は、被検体を透過した放射線に基づいて放射線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た時系列に連続する複数の放射線画像を特徴点の位置が揃うように位置合わせが行われた状態で合成して、放射線画像中の強調対象物を強調した強調画像をリアルタイムに生成する画像処理部と、を備え、画像処理部は、複数の放射線画像のうちの基準画像の特徴点の位置と、複数の放射線画像のうちの基準画像以外の画像の特徴点の位置との位置合わせ前の特徴点間距離に応じて、複数の放射線画像の各々に重み付けして複数の放射線画像を合成するように構成されている。なお、本願明細書では、リアルタイムとは、画像生成部による放射線画像の生成と画像処理部による強調画像の生成とを並行して行うことを意味する広い概念である。

【0010】

ここで、特徴点間距離と心拍の位相と強調対象物の形状とには、相関がある。具体的には、特徴点間距離が小さい程心拍の位相が揃っているため、基準画像と基準画像以外の放射線画像とにおける強調対象物の形状が揃っており、特徴点間距離が大きい程心拍の位相が揃っていないため、基準画像と基準画像以外の放射線画像とにおける強調対象物の形状が揃っていないという相関がある。

【0011】

そこで、このような相関があることを利用して、この発明の一の局面による放射線撮影装置では、上記のように、特徴点間距離に応じて、複数の放射線画像の各々に重み付けすることによって、強調対象物の形状が揃っている放射線画像である程重みを大きくし、強調対象物の形状が揃っていない放射線画像である程重みを小さくして、複数の放射線画像を合成することができる。その結果、精度良く重み付けを行うことができるので、強調対象物を明確に強調した強調画像を生成することができる。また、放射線画像に与える重みを取得するために特徴点間距離を取得するだけでよいので、放射線画像同士の類似性情報に応じて重み付けする場合に比べて、重み付けのための処理負荷を軽くすることができる。これらの結果、心拍に伴って被検体中の強調対象物の形状が変化する場合にも、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、強調対象物を明確に強調した強調画像を生成することが可能な放射線撮影装置を提供することができる。なお、この発明の一の局面による放射線撮影装置のように、強調画像をリアルタイムに生成する場合、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、強調対象物を明確に強調した強調画像を生成することができることは、非常に効果的である。

【0012】

上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、特徴点は、第１の特徴点と第２の特徴点とを含み、画像処理部は、基準画像と基準画像以外の画像との第１の特徴点同士の特徴点間距離、および、基準画像と基準画像以外の画像との第２の特徴点同士の特徴点間距離を用いて、放射線画像に重み付けするように構成されている。このように構成すれば、第１の特徴点同士の特徴点間距離と第２の特徴点同士の特徴点間距離との両方を用いて放射線画像に重み付けすることができるので、第１の特徴点同士の特徴点間距離と第２の特徴点同士の特徴点間距離とのいずれか一方のみを用いて放射線画像に重み付けする場合に比べて、より精度良く重み付けを行うことができる。

【0013】

この場合、好ましくは、第１の特徴点および第２の特徴点は、それぞれ、第１のマーカおよび第２のマーカであり、画像処理部は、第１のマーカおよび第２のマーカのうちの基準位置から遠い遠位のマーカと、第１のマーカおよび第２のマーカのうちの基準位置に近い近位のマーカとに基づいて、基準画像と基準画像以外の画像との遠位のマーカ同士の特徴点間距離、および、基準画像と基準画像以外の画像との近位のマーカ同士の特徴点間距離を取得するように構成されている。このように構成すれば、遠位のマーカと近位のマーカとを明確に区別した状態で、遠位マーカ同士および近位のマーカ同士において特徴点間距離を個別に取得することができるので、個々の特徴点の特徴点間距離をより精度良く取得することができる。

【0014】

上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、特徴点間距離が大きくなるのに従って重みの減少度が小さくなるように、放射線画像に重み付けするように構成されている。このように構成すれば、特徴点間距離が大きくなるのに従って重みが単調に減少するように放射線画像に重み付けする場合に比べて、特徴点間距離が小さい放射線画像に与える重みをより大きくしつつ、特徴点間距離が大きい放射線画像に与える重みをより小さくすることができる。その結果、より精度良く重み付けを行うことができるので、強調対象物をより明確に強調した強調画像を生成することができる。

【0015】

この場合、好ましくは、画像処理部は、特徴点間距離が大きくなるのに従って指数関数的に重みが減少するように、放射線画像に重み付けするように構成されている。このように構成すれば、特徴点間距離が大きくなるのに従って重みが単調に減少するように放射線画像に重み付けする場合に比べて、特徴点間距離が小さい放射線画像に与える重みをより確実に大きくしつつ、特徴点間距離が大きい放射線画像に与える重みをより確実に小さくすることができる。

【0016】

上記特徴点間距離が大きくなるのに従って重みの減少度が小さくなるように放射線画像に重み付けする構成において、好ましくは、画像処理部は、０よりも大きく１以下の範囲において、放射線画像に重み付けするように構成されている。このように構成すれば、放射線画像に過度に大きい重みが与えられることを抑制することができるので、複数の放射線画像に重み付けして合成した際、画素値のバランスが崩れることを抑制することができる。

【0017】

上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、画像生成部は、心拍に伴い形状が変化する位置に強調対象物が位置した状態で被検体を透過した放射線に基づいて放射線画像を生成するように構成されている。このように構成すれば、強調対象物が写り込んだ放射線画像を容易に生成することができるので、強調対象物を強調した強調画像を容易に生成することができる。なお、本願明細書では、心拍に伴い形状が変化する位置に強調対象物が位置した状態とは、たとえば、強調対象物が心臓の冠動脈に位置した状態である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、上記のように、心拍に伴って被検体中の強調対象物の形状が変化する場合にも、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、強調対象物を明確に強調した強調画像を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態による放射線撮影装置の全体構成を示すブロック図である。

【図2】ステントを含む治療具を説明するための図であって、（Ａ）は、未拡張時のステントを含む治療具を示す図であり、（Ｂ）は、拡張時のステントを含む治療具を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態による放射線撮影装置における複数の放射線画像に基づく強調画像の生成を説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態の放射線撮影装置における重みと特徴点間距離との関係を示すグラフである。

【図5】本発明の一実施形態の放射線撮影装置における強調画像の順次生成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

（Ｘ線撮影装置の構成）
図１～図５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。なお、Ｘ線撮影装置１００は、特許請求の範囲の「放射線撮影装置」の一例である。

【0022】

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内を画像化する装置である。Ｘ線撮影装置１００は、冠動脈などの血管内インターベンション治療に用いられる。血管内インターベンション治療は、血栓などに起因して血管Ｂ内に生じた狭窄部位に対して行う治療である。

【0023】

血管内インターベンション治療では、図２に示すように、治療具２００が用いられる。治療具２００は、ステント２０１と、ステント２０１が取り付けられたバルーン２０２と、ステント２０１およびバルーン２０２が先端近傍に取り付けられたガイドワイヤ２０３と、ガイドワイヤ２０３が内部に収容されるカテーテル２０４とを含む。ステント２０１は、細い金属などで形成された網目構造を有するとともに筒状に形成されており、Ｘ線が透過しやすくＸ線画像Ｐ（図３参照）に写りにくい。このため、ステント２０１が取り付けられたバルーン２０２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２０５が、目印として設けられている。一対のマーカ２０５は、ステント２０１を挟み込むように、ステント２０１の両端近傍にそれぞれ設けられている。また、ステント２０１は、バルーン２０２が膨張することにより、拡張するように構成されている。なお、ステント２０１は、特許請求の範囲の「強調対象物」の一例である。また、マーカ２０５は、特許請求の範囲の「特徴点」の一例である。また、Ｘ線画像Ｐは、特許請求の範囲の「放射線画像」の一例である。

【0024】

血管内インターベンション治療では、まず、医師は、カテーテル２０４を被検体Ｔの血管Ｂ内に挿入し、ステント２０１およびバルーン２０２を血管Ｂの狭窄部位に到達させる。そして、医師は、Ｘ線撮影装置１００により生成される後述する強調画像Ｍ（図３参照）を参照しながら、ステント２０１およびバルーン２０２の狭窄部位への位置決めを行う。そして、医師は、バルーン２０２を膨張させることにより血管Ｂの狭窄部位およびステント２０１を拡張させる。これにより、ステント２０１によって血管Ｂの狭窄部位が内側から支えられる。また、医師は、強調画像Ｍを参照しながら、ステント２０１が正しく留置されたか否かの確認を行う。そして、医師は、ステント２０１が正しく留置されている場合、カテーテル２０４を血管Ｂから抜いて、治療を終了する。また、医師は、ステント２０１が正しく留置されていない場合には、バルーン２０２を再度膨張させることなどによってステント２０１の拡張状態を調整する。

【0025】

次に、図１を参照して、Ｘ線撮影装置１００の構成について説明する。図１に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線照射部１と、Ｘ線検出部２と、天板３と、移動機構４と、天板駆動部５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。

【0026】

Ｘ線照射部１は、治療具２００のステント２０１（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、被検体Ｔを挟んで互いに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の血管Ｂの狭窄部位を含む領域を撮影できるように、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を移動させる制御を行う。

【0027】

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。

【0028】

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、Ｘ線画像Ｐ（図３参照）を生成する。

【0029】

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。

【0030】

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Ｘ線画像Ｐや強調画像Ｍ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Ｘ線画像Ｐや強調画像Ｍなどを表示部７に表示させる制御を行うように構成されている。

【0031】

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。

【0032】

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ている。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。

【0033】

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、Ｘ線画像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Ｘ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Ｘ線画像Ｐが取得される。一方、Ｘ線撮影では、ある程度高画質のＸ線画像Ｐが取得される。

【0034】

画像処理装置１０では、被検体Ｔ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。

【0035】

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Ｘ線画像Ｐや後述する画像処理部１４により生成された強調画像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。

【0036】

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。

【0037】

画像生成部１３は、治療具２００のステント２０１（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Ｘ線画像Ｐを生成するように構成されている。つまり、画像生成部１３は、血管内インターベンション治療中に心拍に伴い形状が変化する位置にステント２０１が位置した状態で被検体Ｔを透過したＸ線に基づいてＸ線画像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からの検出信号に基づき、Ｘ線画像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、Ｘ線画像Ｐを所定のフレームレート（たとえば、３０ＦＰＳ）で生成する。Ｘ線画像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。

【0038】

図３に示すように、画像処理部１４は、画像生成部１３により生成された時系列に連続する複数（Ｎ枚（Ｎフレーム））のＸ線画像Ｐを合成（積算）して、Ｘ線画像Ｐ中のステント２０１を強調した強調画像Ｍをリアルタイムに生成するように構成されている。合成されるＸ線画像Ｐの枚数Ｎは、フレームレート（たとえば、３０ＦＰＳ）よりも小さく、たとえば、８である。これにより、Ｘ線画像Ｐの合成のための処理負荷を軽くして、強調画像Ｍを容易にリアルタイムに生成可能である。

【0039】

強調画像Ｍを生成する処理では、まず、画像処理部１４は、アフィン変換などの画像処理により、合成されるＸ線画像Ｐのうちの最新の画像である基準画像Ｐｓに対する、合成されるＸ線画像Ｐのうちの基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏの位置合わせを行う。この際、画像処理部１４は、基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏの一対のマーカ２０５の位置が、基準画像Ｐｓの一対のマーカ２０５の位置と一致するように、基準画像Ｐｓに対する基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏの位置合わせを行う。

【0040】

そして、画像処理部１４は、位置合わせ後の画像ＰｏとしてのＸ線画像Ｐと、基準画像ＰｓとしてのＸ線画像Ｐとを合成して、Ｘ線画像Ｐ中のステント２０１を強調した強調画像Ｍを生成する。これにより、画像中のステント２０１の位置を合わせた状態で、Ｘ線画像Ｐ同士を合成することができるので、ステント２０１を明確に強調した強調画像Ｍを容易に取得可能である。なお、位置合わせの際、背景画像については位置がずれるため、背景画像についてはぼけた強調画像Ｍが得られる。

【0041】

ここで、本実施形態では、画像処理部１４は、Ｎ枚のＸ線画像Ｐを合成する際、基準画像Ｐｓのマーカ２０５の位置と、基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏ（位置合わせ前の画像Ｐｏ）のマーカ２０５の位置との特徴点間距離Ｄに応じて、複数のＸ線画像Ｐの各々に重み付けして複数のＸ線画像Ｐを合成するように構成されている。

【0042】

具体的には、まず、画像処理部１４は、合成されるＸ線画像Ｐの各々において、一対のマーカ２０５のうちの基準位置（心臓の位置など）から遠い遠位のマーカ２０５ａと、一対のマーカ２０５のうちの基準位置に近い近位のマーカ２０５ｂとを検出する。そして、画像処理部１４は、検出した遠位のマーカ２０５ｂと近位のマーカ２０５ｂとに基づいて、基準画像Ｐｓと基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏとの遠位のマーカ２０５ａ同士の特徴点間距離Ｄａ、および、基準画像Ｐｓと基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏとの近位のマーカ２０５ｂ同士の特徴点間距離Ｄｂを取得する。そして、画像処理部１４は、特徴点間距離Ｄａ、および、特徴点間距離Ｄｂを用いて、Ｘ線画像Ｐに重み付けする。たとえば、画像処理部１４は、特徴点間距離Ｄａと特徴点間距離Ｄｂとの平均値や積算値を、重み付けのために用いる特徴点間距離Ｄとして取得して、Ｘ線画像Ｐに重み付けする。

【0043】

画像処理部１４は、予め記憶部１２に記憶されている重み付けデータ１７（図１参照）に基づいて、特徴点間距離Ｄに応じた重みα（重み係数）を取得する。重み付けデータ１７は、特徴点間距離Ｄと重みαとを対応付けた情報である。重み付けデータ１７は、特徴点間距離Ｄが小さくなる程重みαが大きくなり、特徴点間距離Ｄが大きくなる程重みαが小さくなるように設定されている。

【0044】

具体的には、重み付けデータ１７は、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って重みαが減少する指数関数の情報である。画像処理部１４は、重み付けデータ１７に基づいて、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って重みαの減少度が小さくなるように、Ｘ線画像Ｐに重み付けする。より具体的には、画像処理部１４は、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って指数関数的に重みαが減少するように、Ｘ線画像Ｐに重み付けする。また、重み付けデータ１７は、特徴点間距離Ｄが０である場合に重みαが１となり、特徴点間距離Ｄが大きくなる程重みαが０に漸近するように設定されている。このため、画像処理部１４は、０よりも大きく１以下の範囲において、Ｘ線画像Ｐに重み付けする。

【0045】

図５に示すように、画像処理部１４は、Ｎ枚目のＸ線画像Ｐが生成された後は、新たなＸ線画像Ｐが生成される毎に、新たな強調画像Ｍを順次生成する。これにより、画像処理部１４は、強調画像Ｍを動画像の型式で生成する。具体的には、画像処理部１４は、新たなＸ線画像Ｐが生成される毎に、新たなＸ線画像Ｐ（最新のＸ線画像Ｐ）を含む時系列に連続する新たなＮ枚（最新のＮ枚）のＸ線画像Ｐを合成して、新たな強調画像Ｍを生成する。たとえば、画像処理部１４は、Ｎ＋１枚目のＸ線画像Ｐが生成された場合、Ｎ＋１枚目のＸ線画像Ｐを含む時系列に連続する２～Ｎ＋１枚目のＸ線画像Ｐを合成して、新たな２フレーム目の強調画像Ｍを生成する。同様に、画像処理部１４は、Ｎ＋２枚目のＸ線画像Ｐが生成された場合、Ｎ＋２枚目のＸ線画像Ｐを含む時系列に連続する３～Ｎ＋２枚目のＸ線画像Ｐを合成して、新たな３フレーム目の強調画像Ｍを生成する。

【0046】

また、新たな強調画像Ｍを生成する際、画像処理部１４は、新たなＸ線画像Ｐを新たな基準画像Ｐｓとし、新たな基準画像Ｐｓに基づいて、新たな特徴点間距離Ｄを取得する。そして、画像処理部１４は、新たな特徴点間距離Ｄに応じて、最新のＮ枚のＸ線画像Ｐの各々に重み付けして最新のＮ枚のＸ線画像Ｐを合成する。これにより、最新の位置のステント２０１を明確に強調した強調画像Ｍが生成され続ける。

【0047】

（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。

【0048】

本実施形態では、上記のように、特徴点間距離Ｄに応じて、複数のＸ線画像Ｐの各々に重み付けすることによって、ステント２０１の形状が揃っているＸ線画像Ｐである程重みを大きくし、ステント２０１の形状が揃っていないＸ線画像Ｐである程重みを小さくして、複数のＸ線画像Ｐを合成することができる。その結果、精度良く重み付けを行うことができるので、ステント２０１を明確に強調した強調画像Ｍを生成することができる。また、Ｘ線画像Ｐに与える重みを取得するために特徴点間距離Ｄを取得するだけでよいので、Ｘ線画像Ｐ同士の類似性情報に応じて重み付けする場合に比べて、重み付けのための処理負荷を軽くすることができる。これらの結果、心拍に伴って被検体Ｔ中のステント２０１の形状が変化する場合にも、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、ステント２０１を明確に強調した強調画像Ｍを生成することが可能なＸ線撮影装置１００を提供することができる。なお、本実施形態によるＸ線撮影装置１００のように、強調画像Ｍをリアルタイムに生成する場合、重み付けのための処理負荷を軽くしつつ、ステント２０１を明確に強調した強調画像Ｍを生成することができることは、非常に効果的である。

【0049】

また、本実施形態では、上記のように、画像処理部１４を、マーカ２０５ａ同士の特徴点間距離Ｄａおよびマーカ２０５ｂ同士の特徴点間距離Ｄｂを用いて、Ｘ線画像Ｐに重み付けするように構成する。これにより、マーカ２０５ａ同士の特徴点間距離Ｄａとマーカ２０５ｂ同士の特徴点間距離Ｄｂとの両方を用いてＸ線画像Ｐに重み付けすることができるので、マーカ２０５ａ同士の特徴点間距離Ｄａとマーカ２０５ｂ同士の特徴点間距離Ｄｂとのいずれか一方のみを用いてＸ線画像Ｐに重み付けする場合に比べて、より精度良く重み付けを行うことができる。

【0050】

また、本実施形態では、画像処理部１４を、一対のマーカ２０５のうちの基準位置から遠い遠位のマーカ２０５ａと、一対のマーカ２０５のうちの基準位置に近い近位の２０５ｂに基づいて、基準画像Ｐｓと基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏとの遠位のマーカ２０５ａ同士の特徴点間距離Ｄａ、および、基準画像Ｐｓと基準画像Ｐｓ以外の画像Ｐｏとの近位のマーカ２０５ｂ同士の特徴点間距離Ｄｂを取得するように構成する。これにより、遠位のマーカ２０５ａと近位のマーカ２０５ｂとを明確に区別した状態で、遠位マーカ２０５ａ同士および近位のマーカ２０５ｂ同士において特徴点間距離Ｄを個別に取得することができるので、個々のマーカ２０５の特徴点間距離Ｄをより精度良く取得することができる。

【0051】

また、本実施形態では、画像処理部１４を、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って重みの減少度が小さくなるように、Ｘ線画像Ｐに重み付けするように構成する。これにより、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って重みが単調に減少するようにＸ線画像Ｐに重み付けする場合に比べて、特徴点間距離Ｄが小さいＸ線画像Ｐに与える重みをより大きくしつつ、特徴点間距離Ｄが大きいＸ線画像Ｐに与える重みをより小さくすることができる。その結果、より精度良く重み付けを行うことができるので、ステント２０１をより明確に強調した強調画像Ｍを生成することができる。

【0052】

また、本実施形態では、画像処理部１４を、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って指数関数的に重みが減少するように、Ｘ線画像Ｐに重み付けするように構成する。これにより、特徴点間距離Ｄが大きくなるのに従って重みが単調に減少するようにＸ線画像Ｐに重み付けする場合に比べて、特徴点間距離Ｄが小さいＸ線画像Ｐに与える重みをより確実に大きくしつつ、特徴点間距離Ｄが大きいＸ線画像Ｐに与える重みをより確実に小さくすることができる。

【0053】

また、本実施形態では、画像処理部１４を、０よりも大きく１以下の範囲において、Ｘ線画像Ｐに重み付けするように構成する。これにより、Ｘ線画像Ｐに過度に大きい重みが与えられることを抑制することができるので、複数のＸ線画像Ｐに重み付けして合成した際、画素値のバランスが崩れることを抑制することができる。

【0054】

また、本実施形態では、画像生成部１３を、心拍に伴い形状が変化する位置にステント２０１が位置した状態で被検体を透過した放射線に基づいてＸ線画像Ｐを生成するように構成する。これにより、ステント２０１が写り込んだＸ線画像Ｐを容易に生成することができるので、ステント２０１を強調した強調画像Ｍを容易に生成することができる。

【0055】

［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。

【0056】

たとえば、上記実施形態では、本発明が、放射線撮影装置としてのＸ線撮影装置に適用される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、Ｘ線撮影装置以外の放射線撮影装置に適用されてもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、特徴点としてマーカが用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、特徴点としてマーカ以外が用いられてもよい。たとえば、特徴点として、被検体のうちの他の部分に比べてＸ線を吸収しやすい部分が用いられてもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、２つのマーカ（特徴点）を用いて重み付けが行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つの特徴点を用いて重み付けが行われてもよいし、３つ以上の特徴点を用いて重み付けが行われてもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、第１のマーカ（特徴点）同士の特徴点間距離と第２のマーカ（特徴点）同士の特徴点間距離との両方を用いて重み付けが行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１の特徴点同士の特徴点間距離と第２の特徴点同士の特徴点間距離とのいずれか一方のみを用いて重み付けが行われてもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、特徴点間距離が大きくなるのに従って指数関数的に重みが減少するように、Ｘ線画像（放射線画像）に重み付けが行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、特徴点間距離が大きくなるのに従って重みが減少するように、放射線画像に重み付けが行われれば、どのように放射線画像に重み付けが行われてもよい。たとえば、特徴点間距離が大きくなるのに従って一次関数的に重みが減少するように、放射線画像に重み付けが行われてもよいし、特徴点間距離が大きくなるのに従って二次関数的に重みが減少するように、放射線画像に重み付けが行われてもよい。

【0061】

また、上記実施形態では、０よりも大きく１以下の範囲において、Ｘ線画像（放射線画像）に重み付けが行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、放射線画像に重みとして０を与える重み付けが行われてもよいし、放射線画像に重みとして１よりも大きい重みを与える重み付けが行われてもよい。

【0062】

また、上記実施形態では、新たなＸ線画像（放射線画像）が生成される毎に、最新のＮ枚のＸ線画像（放射線画像）が合成されて、新たな強調画像が生成され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、新たな放射線画像が生成される毎に、現在までに生成された放射線画像の全部が合成されて、新たな強調画像が生成されてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１３ 画像生成部
１４ 画像処理部
１００ Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
２０１ ステント（強調対象物）
２０５ マーカ（特徴点）
２０５ａ マーカ（第１の特徴点、第１のマーカ）
２０５ｂ マーカ（第２の特徴点、第２のマーカ）
Ｄ 特徴点間距離
Ｍ 強調画像
Ｐ Ｘ線画像（放射線画像）
Ｐｓ 基準画像
Ｐｏ 基準画像以外の画像
Ｔ 被検体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】