CN101422370B - X射线诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提高导管或导丝的像的视觉识别性能。本发明提供一种X射线诊断装置，具有：X射线图像产生部(10)，产生与被检体相关的一系列的多个X射线图像；存储部(29)，存储与被检体相关的三维图像的数据；图像处理部(40)，根据存储的三维图像的数据产生二维血管图像的数据；差分处理部(34)，对X射线图像彼此进行差分，产生多个差分图像；以及显示部(39)，将多个差分图像分别与二维血管图像重合显示。

Description

X射线诊断装置
本申请的优先权是日本专利申请No.2007-187427，申请日为2007年7月18日，本申请引用了优先权的所有内容。
技术领域
本发明涉及显示表示血管构造的路线图的X射线诊断装置。
背景技术
在介入治疗管造影检查中，将导管从例如大腿根儿附近***血管，在血管内前进并保持导管直到目标部位。在使该导管或者在导管内通过的导丝前进到目标位置时，要在X射线图像的透视下使它们前进。但是，除非在X射线图像中用造影剂等进行强调，否则血管无法看到。若为了能够看到而持续注入造影剂，则有对肾功能带来危害的危险性。因此，具有如下功能，即，将一次注入造影剂而拍摄到的血管造影后的X射线图像作为二维路线图进行保持，使其与实时的X射线透视图像重合显示。该功能使得即使不注入造影剂也能够某种程度地判断血管的位置，因此，尤其常用于血管构造复杂从而导管、导丝难以进入的场合。
不过，在三维地扩展路线图时，有时存在导管或导丝以外的例如骨映入而导致重要的导管或导丝的像非常难以看到的情况。
发明内容
本发明的目的在于，提高导管或导丝的像的视觉识别性能。
本发明的某个技术方案提供一种X射线诊断装置，其特征在于，具有：X射线图像产生部，产生与被检体相关的一系列的多个X射线图像；存储部，存储与上述被检体相关的三维图像的数据；图像处理部，根据上述存储的三维图像的数据产生二维血管图像的数据；差分处理部，对上述X射线图像彼此进行差分，产生多个差分图像；以及显示部，将上述多个差分图像分别与上述二维血管图像重合显示。
本发明的其他技术方案和优点将在下述说明中陈述，部分内容能够从说明中明显推导出来，或者能够通过本发明的实施而得出。并且，根据在下文中特别指出的手段和组合，能够了解和获得本发明的技术方案和优点。
附图说明
附图被合并及组成说明书的一部分，与上述常规说明和下述优选实施方式的详细说明一起举例说明本发明目前优选的实施方式，用于解释本发明的发明构思。
图1是本发明的实施方式的X射线诊断装置的结构图。
图2是图1的X射线诊断装置的立体图。
图3是表示本实施方式的第一处理顺序的图。
图4是表示本实施方式的第二处理顺序的图。
图5是表示本实施方式的第三处理顺序的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
如图1所示，X射线诊断装置具有X射线摄影机构10和图像处理装置1。如图2所示，X射线摄影机构10具有X射线球管12和X射线检测器14。X射线检测器14由图像增强器15和TV摄像机16的组合构成。该X射线检测器14也可以由具有矩阵状排列的多个半导体检测元件的平板检测器(FPD：平面式X射线检测器)构成，以取代图像增强器15和TV摄像机16的组合。X射线球管12安装在C形臂160的一端。X射线检测器14以与X射线球管12对置的朝向，安装在C形臂160的另一端。诊视床的顶板50上的被检体P配置在X射线球管12和X射线检测器14之间。C形臂160例如被从顶盖基座163悬下的圆弧形支柱164支撑。C形臂160可绕正交三轴A、B、C旋转。
图像处理装置1经由模拟数字转换器(A/D)26与X射线检测器14连接。图像处理装置1包括A/D转换器26、控制部27、输入设备28、图像存储器29、进行高频强调过滤等的过滤部31、进行图像放大移动等的仿射转换部32、差分处理部34、图像合成部35、图像对位部36、查找表(LUT)37、数字模拟转换器(D/A)38、显示器39以及投影处理部40。输入设备28包括键盘和鼠标等定点设备。
图像存储器29存储与被检体的对象部位相关的三维图像的数据。三维图像数据来自X射线诊断装置或者X射线计算机断层摄影装置。
投影处理部40根据存储的三维图像数据，生成提取血管而成的三维血管图像的数据。此外，投影处理部40根据存储的三维图像数据，生成强调骨而成的三维骨图像的数据。三维血管图像的数据和三维骨图像的数据与三维图像的数据一起被存储到图像存储器29中。
投影处理部40通过按照三维图像坐标系上的视线方向和放大率的投影处理，根据三维血管图像生成血管投影图像(以下称作路线图)，上述三维图像坐标系上的视线方向和放大率与X射线摄影机构10的摄影方向(绕旋转轴A、B、C的旋转角度θA、θB、θC)和放大率等效。此外，投影处理部40通过按照三维图像坐标系上的视线方向和放大率的投影处理，根据三维骨图像生成掩模图像，上述三维图像坐标系上的视线方向和放大率与X射线摄影机构10的摄影方向(绕旋转轴A、B、C的旋转角度θA、θB、θC)和放大率等效。
差分处理部34对例如以30帧/秒的帧速按照时间序列拍摄到的X射线图像(透视像)彼此进行差分。对相对于最新透视像的差分对象设定其1帧前或者预定的几帧前收集到的透视像。但是，作为差分对象，也可以是导管***前的阶段收集到的手术初期的透视像，也可以是手术者或者操作者任意指定的透视像。通过该差分处理，提取通过移动操作移位的导管或者导丝的像。以下，将导管或者导丝的像被提取后的差分图像称作导管图像。图像对位部36例如经由解剖学上的形态特征点高精度地进行路线图和导管图像的对位。图像合成部35对对位后的路线图累积性地合成导管图像。该合成图像被显示到显示部39上。
图3表示本实施方式的处理顺序。在透视开始时，通过与由操作者设定的X射线摄影机构10的摄影方向(绕旋转轴A、B、C的旋转角度θA、θB、θC)和放大率等效的视线方向和放大率，由投影处理部40根据三维血管图像生成路线图，存储到图像存储器29。在透视期间中摄影方向、放大率变化时，通过变化后的摄影方向、放大率，根据三维血管图像再次生成路线图，存储到图像存储器29。
通过透视操作，生成例如30帧/秒的帧速的一系列的X射线图像(透视像)。对透视开始以后的预定几帧的透视像进行加法平均而生成掩模像。由差分处理部34从各个透视像对该掩模像进行差分。由此，依次生成导管图像。在图像合成部35中将该导管图像与路线图重合并依次显示到显示部39上。
另外，关于差分，也可以由差分处理部40对按照时间序列拍摄到的透视像与其1帧前或者预定的几帧前收集到的透视像之间进行差分，依次生成导管图像。
通过差分处理提取导管或导丝的像并与路线图合成，从而能够减轻主要由于与骨的重合而引起的导管或导丝的像的视觉识别性能降低。
上述处理顺序可与图4所示的其他处理顺序替换，通过该图4的处理顺序能够取得同等的效果。图像存储器29中将从造影前的掩模图像数据重构形成的包括骨的三维图像、或者通过阈值处理从该包括骨的三维血管图像提取骨区域而成的三维图像(三维骨图像)的数据与血管投影图像(路线图)的数据一起进行存储。
与路线图相同，由投影处理部40通过按照三维图像坐标系上的视线方向和放大率的投影处理，根据三维骨图像生成骨投影图像，上述三维图像坐标系上的视线方向和放大率与X射线摄影机构10的摄影方向(绕旋转轴A、B、C的旋转角度θA、θB、θC)和放大率等效。
在差分处理部34中，骨投影图像被依次从例如以30帧/秒的帧速按照时间序列拍摄到的X射线图像(透视像)差分。通过该差分处理，提取导管或者导丝的整体像。导管或者导丝的整体像被提取后的差分图像(导管图像)在由图像对位部36对位后，在图像合成部35中依次与路线图合成，显示到显示部39上。
通过差分处理提取导管或导丝的像并与路线图合成，从而能够减轻主要由于与骨的重合而引起的导管或导丝的像的视觉识别性能降低。
如图5所示，控制部27重叠或者并列显示图3的差分图像(第一差分图像)和图4的差分图像(第二差分图像)。在并列显示时，将第一差分图像较大地显示到主区域，将第二差分图像较小地显示到子区域。在从三维图像数据的产生时期到透视像的产生时期之间的期间被检体移动而产生位置偏移时，因位置偏移而没有完全消失的区域出现在第二差分图像。即，第二差分图像包括位置偏移信息。控制部27按照产生三维图像时和产生透视像时的期间内的被检体的位置偏移的程度，确定显示/不显示第二差分图像。可以根据第二差分图像来确定位置偏移的程度。例如，可以根据第二差分图像的最大值、中央值、平均值、方差中的任意一个或者组合来确定位置偏移的程度。也可以将第二差分图像的整个区域作为对象来确定位置偏移的程度，也可以局限于被关注的一部分来确定位置偏移的程度。
另外，本发明不限于上述实施方式本身，在实施阶段可在不脱离其要旨的范围内对构成要素进行变形而具体化。此外，也可通过上述实施方式中公开的多个构成要素的适当组合而形成各种发明。例如，可以从实施方式所示的所有构成要素中删除若干构成要素。并且，也可以适当组合不同实施方式的构成要素。
本领域技术人员能够很容易地想到其他优点和变更。因此，在更宽方面的本发明并不限于这里表示及阐述的代表实施方式和详细的说明。因此，在不超出附加的权利要求书及其等同物所定义的宗旨或发明构思范围的情况下能够进行各种变形。

Claims (20)

1.一种X射线诊断装置，其特征在于，具有：
X射线图像产生部，产生与被检体相关的一系列的多个X射线图像；
存储部，存储与上述被检体相关的三维图像的数据；
图像处理部，根据上述存储的三维图像的数据，产生二维血管图像的数据；
差分处理部，对上述X射线图像彼此进行差分，产生多个差分图像；以及
显示部，将上述多个差分图像分别与上述二维血管图像重合显示。
2.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述三维图像的数据来自X射线诊断装置或者X射线计算机断层摄影装置。
3.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述X射线图像是实时图像。
4.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述差分处理部从上述X射线图像分别差分掩模像，该掩模像是将上述一系列的X射线图像的初始的预定几帧的X射线图像进行加法平均而生成的。
5.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述图像处理部为了产生上述二维血管图像的数据，以与上述X射线图像的摄影方向相同的朝向，对上述存储的三维图像进行投影。
6.一种X射线诊断装置，其特征在于，具有：
X射线图像产生部，产生与被检体相关的一系列的多个X射线图像；
存储部，存储与上述被检体相关的三维图像的数据；
图像处理部，根据上述三维图像的数据，产生二维血管图像的数据和二维骨图像的数据；
差分处理部，对上述X射线图像和上述二维骨图像进行差分，产生多个差分图像；以及
显示部，将上述多个差分图像分别与上述二维血管图像重合显示。
7.根据权利要求6所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述三维图像的数据来自X射线诊断装置或者X射线计算机断层摄影装置。
8.根据权利要求6所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述X射线图像是实时图像。
9.根据权利要求6所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述图像处理部为了产生上述二维骨图像的数据和上述二维血管图像的数据，以与上述X射线图像的摄影方向相同的朝向，对上述存储的三维图像进行投影。
10.一种X射线诊断装置，其特征在于，具有：
X射线图像产生部，产生与被检体相关的一系列的多个X射线图像；
存储部，存储与上述被检体相关的三维图像的数据；
图像处理部，根据上述三维图像的数据，产生二维骨图像的数据；
第一差分处理部，对上述X射线图像彼此进行差分，产生多个第一差分图像；
第二差分处理部，对上述X射线图像和上述二维骨图像进行差分，产生多个第二差分图像；以及
显示部，显示上述第一差分图像和第二差分图像。
11.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述三维图像的数据来自X射线诊断装置或者X射线计算机断层摄影装置。
12.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述X射线图像是实时图像。
13.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述第一差分处理部从上述X射线图像分别差分掩模像，该掩模像是将上述一系列的X射线图像的初始的预定几帧的X射线图像进行加法平均而生成的。
14.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述图像处理部为了产生上述二维骨图像的数据，以与上述X射线图像的摄影方向相同的朝向，对上述存储的三维图像进行投影。
15.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述显示部在上述第一差分图像上重叠显示上述第二差分图像。
16.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述显示部在主区域显示上述第一差分图像，在子区域显示上述第二差分图像。
17.根据权利要求10所述的X射线诊断装置，其特征在于，上述显示部按照产生上述三维图像时和产生上述X射线图像时的期间内的上述被检体的位置偏移的程度，确定显示或不显示上述第二差分图像。
18.根据权利要求17所述的X射线诊断装置，其特征在于，根据包括位置偏移信息的上述第二差分图像，确定上述位置偏移的程度。
19.根据权利要求18所述的X射线诊断装置，其特征在于，根据上述第二差分图像的最大值、中央值、平均值、方差中的任意一个或者组合，确定上述位置偏移的程度。
20.根据权利要求19所述的X射线诊断装置，其特征在于，局限于上述第二差分图像的一部分，来确定上述位置偏移的程度。
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