CN102048548A - X射线摄影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及X射线摄影装置，其中，三维血管图像收集部收集三维血管图像。另外，X射线图像收集部收集X射线图像。并且，合成图像生成部根据收集到的三维血管图像，生成基于X射线摄影装置的状况被投影的三维投影图像，并生成所生成的三维投影图像与X射线图像的合成图像。接着，位置偏移鉴定部鉴定三维投影图像上的动脉瘤与X射线图像上的动脉瘤之间的位置偏移。然后，显示控制部进行控制，使用鉴定出的位置偏移校正合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

Description

X射线摄影装置

相关申请的交叉引用

本申请基于2009年10月29日提交的在先的日本专利申请No.2009-249456以及2010年9月30日提交的在先的日本专利申请No.2010-222249并要求其优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及X射线摄影装置。

背景技术

在作为动脉瘤的治疗方法之一的介入(intervention)治疗等中，医师一边观察监视器(monitor)上所显示的X射线透视图像一边进行导管(catheter)或导丝(guide wire)等的***。但是，在没有注入造影剂的情况下X射线透视图像上识别血管比较困难。另一方面，如果持续注入造影剂则对患者的负荷就会增高。因此，以往，采用在监视器上显示过去注入造影剂所摄影的图像与实时的X射线透视图像的合成图像的路径图(road map)功能。

然而，在该路径图功能中，无法与伴随X射线摄影装置的状况变化(例如床的移动或臂(arm)的旋转等)的位置偏移对应，每次，必须重新制作注入造影剂摄影的图像。重新制作会导致使用的造影剂量的增加，导致对患者的负担。由此，近年来，采用一种三维路径图功能，该功能预先收集强调了血管像的三维血管图像，并在治疗时，为了反映X射线摄影装置的状况变化在根据三维血管图像生成三维投影图像(以下，称为体绘制(volume rendering)图像)的同时，在监视器上显示所生成的体绘制图像与X射线透视图像的合成图像(日本特开2007-229473号公报等)。

然而，存在即使假设使用了上述三维路径图功能，也无法对应伴随导管等的***的动脉瘤的位置偏移的问题。

即，在三维路径图功能中，根据预先收集到的三维血管图像生成体绘制图像，但该三维血管图像是在没有***导管等的状态(或位于血管的起始部的状态等)下所收集的图像。另一方面，例如当将导管***到动脉瘤附近时，会产生导管沿着血管弯曲的力与复原的力，血管会变形而使血管的弯曲变少。由此，不仅血管的位置动脉瘤的位置也从三维血管图像收集时的位置偏移，作为结果，以动脉瘤的位置偏移后的状态被显示在监视器上。

发明内容

本发明涉及的X射线摄影装置包括：三维血管图像收集部、X射线图像收集部、合成图像生成部、位置偏移鉴定部、显示控制部。三维血管图像收集部收集强调了血管像的三维血管图像。X射线图像收集部收集X射线图像。合成图像生成部根据由上述三维血管图像收集部收集到的三维血管图像，生成基于X射线摄影装置的状况被投影的三维投影图像，并生成所生成的三维投影图像与由上述X射线图像收集部收集到的X射线图像的合成图像。位置偏移鉴定部鉴定上述三维投影图像上的动脉瘤与上述X射线图像上的动脉瘤之间的位置偏移。显示控制部进行控制，使用由上述位置偏移鉴定部鉴定出的位置偏移校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。

发明效果

根据本发明涉及的X射线摄影装置，能够校正动脉瘤的位置偏移。

附图说明

结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。

图1为用于说明与实施例1相关的X射线摄影装置的概要的图。

图2为表示与实施例1相关的X射线摄影装置的结构的框图

图3为表示图像处理部的结构的框图。

图4为用于说明三维血管图像收集处理的流程图。

图5为用于说明三维路径图图像校正处理的流程图。

图6A以及6B为用于说明位置偏移的鉴定的图。

图7A以及7B为用于说明位置偏移的鉴定的图。

图8为用于说明从两方向的鉴定的图。

图9A～9D为用于说明动脉瘤的范围的差异的图。

图10A以及10B为用于说明位置、角度校正后的动脉瘤的范围的图。

图11A以及11B为用于说明实施例2中的鉴定的图。

图12为用于说明三维图像取得部的图。

具体实施方式

以下参照附图，详细说明X射线摄影装置的实施方式。

首先，使用图1，说明与实施例1相关的X射线摄影装置的概要。图1为用于说明与实施例1相关的X射线摄影装置的概要的图。

如图1所示，与实施例1相关的X射线摄影装置收集强调了血管像的三维血管图像。另外，X射线摄影装置收集X射线透视图像。

接着，X射线摄影装置根据收集到的三维血管图像，生成基于X射线摄影装置的状况被投影的三维投影图像，并生成所生成的三维投影图像与X射线透视图像的合成图像。

然后，X射线摄影装置根据所生成的合成图像，鉴定三维投影图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的动脉瘤之间的位置偏移。

并且，X射线摄影装置基于鉴定的位置偏移校正合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

这样，与实施例1相关的X射线摄影装置基于作为关注部位的动脉瘤的信息校正三维投影图像与X射线透视图像之间的位置偏移。该结果，从而能够校正动脉瘤的位置偏移，并使三维投影图像上的动脉瘤的位置与X射线透视图像上的动脉瘤的位置在合成图像上一致。例如，在以往的三维路径图功能中，由于动脉瘤的位置偏移的原因而很难比较动脉瘤的整体形状，也发生了难以把握线圈(coil)的填充的事态，但根据与实施例1相关的X射线摄影装置，这种事态也是能避免的。

接着，使用图2以及图3，说明与实施例1相关的X射线摄影装置的结构。图2为表示与实施例1相关的X射线摄影装置的结构的框图。

如图2所示，与实施例1相关的X射线摄影装置100具备X射线源装置1、X射线检测器4、臂5、床6、机构控制部7、***(system)控制部8、X射线高电压产生装置9、操作部12、显示部13、图像处理装置20。

X射线源装置1具有X射线管2与X射线光阑(diaphragm)装置3。X射线管2使用由X射线高电压产生装置9供给的高电压产生X射线。X射线光阑装置3通过遮蔽由X射线管2产生的一部分X射线来控制照射区域。

X射线检测器4将透过了患者P的X射线变换为电荷并加以检测。

臂5支撑X射线源装置1以及X射线检测器4。C型的臂5通过被设置在底座上的马达(motor)像螺旋桨(propeller)那样在患者P的周围高速旋转。患者P横躺在床6上。机构控制部7控制臂5的旋转或床6的移动。

***控制部8控制X射线摄影装置100整体，具有三维血管图像重建数据收集部8a与X射线透视/摄影图像收集部8b。三维血管图像重建数据收集部8a按照在操作部12中受理的由操作者进行的操作等，以收集用于重建三维血管图像的数据的方式控制X射线摄影装置100整体，并将收集到的数据存储至图像存储部22。X射线透视/摄影图像收集部8b按照在操作部12中受理的由操作者进行的操作等，以收集X射线透视图像或X射线摄影图像的方式控制X射线摄影装置100整体，并将收集到的X射线透视图像或X射线摄影图像存储至图像存储部22。

X射线高电压产生装置9具有X射线控制部10与高电压产生部11。X射线控制部10通过控制高电压产生部11，从而控制由X射线管2产生的X射线。高电压产生部11产生供给至X射线管2的高电压。

操作部12受理对于X射线摄影装置100的由操作者进行的操作。显示部13显示由图像处理装置20处理的图像。

图像处理装置20具有图像处理部21与图像存储部22。图像处理部21对由X射线检测器4检测并被存储至图像存储部22的数据，进行图像处理。图像存储部22存储由X射线检测器4检测的数据或由图像处理部21处理的图像。

在此，使用图3，对图像处理装置20进一步说明。图3为表示图像处理部的结构的框图。

如图3所示，图像处理部21具有减影(subtraction)部21a、三维血管图像重建部21b、三维路径图部21c、位置偏移鉴定部21d、图像校正部21e。

减影部21a使用图像存储部22中存储的数据进行减影处理，生成DSA(Digital Subtraction Angiography：数字减影血管造影)图像。

三维血管图像重建部21b根据由减影部21a生成的DSA图像，生成三维血管图像。

三维路径图部21c根据由三维血管图像重建部21b生成的三维血管图像，生成基于X射线摄影装置100的状况被投影的体绘制图像，并生成将所生成的体绘制图像与X射线透视图像合成后的三维路径图图像。

位置偏移鉴定部21d根据由三维路径图部21c生成的三维路径图图像，鉴定三维血管图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的动脉瘤之间的位置偏移。

图像校正部21e使用由位置偏移鉴定部21d鉴定的位置偏移校正三维路径图图像。

接着，使用图4～图6，说明与实施例1相关的X射线摄影装置的处理步骤。图4为用于说明三维血管图像收集处理的流程图，图5为用于说明三维路径图图像校正处理的流程图。另外，图6A以及6B、图7A以及7B为用于说明位置偏移的鉴定的图。另外，图8为用于说明从两方向的鉴定的图。另外，在实施例1中，假定了进行作为动脉瘤的治疗方法之一的介入治疗的情况。

与实施例1相关的X射线摄影装置100作为用于在治疗时显示三维路径图图像的事前准备，首先，收集三维血管图像。

如图4所示，在操作者的操作下，***控制部8的三维血管图像重建数据收集部8a收集用于重建三维血管图像的X射线摄影图像(步骤S101)。

具体而言，操作者通过操作操作部12调整床6的位置、床6的高度、或臂5的位置内的任一个，或组合，以使成为治疗对象的主要血管在所有方向进入视野内。然后，操作者在确认由臂5的旋转引起的危险是否没有波及到患者P等之后，开始X射线摄影图像的摄影。由此，三维血管图像重建数据收集部8a开始X射线摄影图像的收集。

X射线摄影图像的收集在造影剂注入前与注入后进行，共两次。造影剂注入前，三维血管图像重建数据收集部8a一边使臂5像螺旋桨那样以每秒50度高速旋转一边例如以2度间隔进行摄影，并收集100帧的X射线摄影图像(步骤S101)。所收集到的100帧的X射线摄影图像通过未图示的模拟数字变换机被变换为数字信号，并被存储至图像存储部22。三维血管图像重建数据收集部8a将臂5高速返回至最初的旋转开始位置。

接着，造影剂由造影剂注入器(Injector)注入患者P内，经过一定时间后，三维血管图像重建数据收集部8a再次一边使臂5像螺旋桨那样以每秒50度高速旋转一边以例如2度间隔进行摄影，并收集100帧的X射线摄影图像。所收集到的100帧的X射线摄影图像与造影剂注入前所收集到的X射线摄影图像一样，通过未图示的模拟数字变换机被变换为数字信号，并被存储至图像存储部22。

然后，图像处理部21的减影部21a生成DSA图像(步骤S102)。

具体而言，减影部21a使用在步骤S101中被存储至图像存储部22的造影剂注入前的X射线摄影图像与造影剂注入后的X射线摄影图像，对对应的角度彼此的X射线摄影图像进行减影处理，并生成DSA图像。并且，减影部21a将生成的DSA图像发送至三维血管图像重建部21b。

并且，图像处理部21的三维血管图像重建部21b生成三维血管图像(步骤S103)。

具体而言，三维血管图像重建部21b使用从减影部21a发送的DSA图像重建三维的体图像。作为重建方法的一例，有例如由Feldkamp等提出的滤波反投影(filtered back projection)方法。三维血管图像重建部21b对100帧的DSA图像，进行像例如Shepp&Logan或Ramachandran那样的适当的卷积滤波(convolution filter)处理。接着，三维血管图像重建部21b进行逆投影运算处理生成三维血管图像，并将生成的三维血管图像存储至图像存储部22。

另外，重建区域被定义为与向X射线管球的所有方向的X射线束内接的圆筒。该圆筒内需要以被投影为例如X射线检测器4的1个检测元件的宽度的重建区域中心部中的长度d被三维离散化，并取得离散点的重建成像。但是，这里示出了离散间隔的一例，但也可以使用由装置定义的离散间隔。

这样，作为用于在治疗时显示三维路径图图像的事前准备的三维血管图像的收集结束。

然后，当事前准备结束时，继续开始治疗。即，开始由医师等操作者进行的导管的***。此时，当将导管***到动脉瘤附近时，会产生导管沿着血管弯曲的力与复原的力，并且血管会变形而使血管的弯曲变少。由此，不仅血管的位置动脉瘤的位置也从三维血管图像的收集时的位置偏移。

当将导管***到动脉瘤附近时，操作者为了正确把握动脉瘤的位置，一边注入造影剂一边开始二维投影数据的收集。即，如图5所示，X射线摄影装置100受理X射线摄影图像收集按钮的按下(步骤S201肯定)。

然后，X射线摄影装置100收集X射线摄影图像(步骤S202)。具体而言，***控制部8的X射线透视/摄影图像收集部8b收集造影剂注入前的数帧与造影剂注入后以恒定速度收集的动态图像，并将收集到的这些图像数据存储至图像存储部22。由此，图像处理部21的减影部21a加算平均图像存储部22中存储的造影剂注入前的数帧来生成蒙片，并对所生成的蒙片与造影剂注入后的动态图像按每一帧进行减影处理，生成DSA图像。

并且，减影部21a在显示部13上显示所生成的DSA图像(步骤S203)。另外，此时显示部13上显示的DSA图像由于是减影处理后的图像，因此成为强调了血管像的图像。

接着，图像处理部21的三维路径图部21c判断是否受理了三维路径图按钮的按下，并待机到受理按下为止(步骤S204)。此时，在显示部13上显示DSA图像的最终摄影图像。

并且，当通过操作者按下三维路径图按钮，三维路径图部21c判断三维路径图按钮被按下时(步骤S204肯定)，三维路径图部21c生成体绘制图像(步骤S205)。

具体而言，三维路径图部21c读出图像存储部22中存储的三维血管图像，并根据读出的三维血管图像生成体绘制图像。在此，在例如多个动脉瘤成为治疗对象时等有多个三维血管图像时，三维路径图部21c在显示部13上缩略(thumbnail)显示多个三维血管图像，受理操作者的选择。

并且，三维路径图部21c从***控制部8获取表示X射线摄影装置100的状况的信息，例如观察角度、观察视野、观察放大率、观察位置等信息，并以与这些信息所示的状况一致的方式生成体绘制图像。

接着，三维路径图部21c生成三维路径图图像，并在显示部13上显示(步骤S206)。

具体而言，三维路径图部21c将在步骤S205中生成的体绘制图像与在步骤S203中在显示部13上显示的DSA图像合成，并在显示部13上显示。

在此，设在体绘制图像上的动脉瘤的位置与DSA图像上的动脉瘤的位置之间发生了位置偏移。例如，设发生了图6A所示的位置偏移。

在实施例1中，图像处理部21的位置偏移鉴定部21d当受理位置偏移校正开关(switch)的按下时(步骤S207肯定)，使用此后的操作者的输入，鉴定体绘制图像上的动脉瘤与DSA图像上的动脉瘤之间的位置偏移(步骤S208)。

例如，设操作者在按下未图示的位置偏移校正开关后，使用鼠标(mouse)那样的输入装置(device)在显示部13上显示的体绘制图像上点击(click)动脉瘤的中心，然后以使体绘制图像上的动脉瘤与DSA图像上的动脉瘤一致的方式通过拖动(drag)操作使体绘制图像移动，在校正了位置偏移的部位释放(release)位置偏移校正开关。例如，设在图6B所示的位置释放。由此，位置偏移鉴定部21d使用操作者做出的该操作信息来鉴定位置偏移。

然后，位置偏移鉴定部21d将鉴定的位置偏移与此时的观察角度信息建立对应关系，并存储至图像存储部22(步骤S209)。

然后，在此，与实施例1相关的X射线摄影装置100存储两个方向观察角度的校正信息。即，通过重复除步骤S204以外的步骤S201～S209，从而存储两个方向观察角度的校正信息。

例如，设开始由医师等操作者进行的线圈的***。最初***的线圈被称为第一线圈，像用笼子包绕动脉瘤的周围那样被***。因此，线圈的形状能够正确地表示动脉瘤的外形形状，从而能够不注入造影剂就鉴定动脉瘤的位置。

操作者为了正确把握动脉瘤的位置，一边***线圈一边开始X射线透视图像的收集。即，如图5所示，X射线摄影装置100受理X射线透视图像收集按钮的按下(步骤S201肯定)，收集X射线透视图像(步骤S202)。

此时，三维路径图按钮处于按下状态，在显示部13上显示将体绘制图像与X射线透视图像合成后的三维路径图图像。

在此，设变更观察角度。由此，三维路径图部21c从***控制部8获取表示X射线摄影装置100的状况的信息，例如，观察角度、观察视野、观察放大率、观察位置等信息，以与这些信息所示的状况一致的方式生成体绘制图像。

接着，受理X射线透视图像收集按钮的按下，三维路径图部21c生成三维路径图图像，并显示在显示部13上(步骤S206)。

在此，再设在体绘制图像上的动脉瘤的位置与X射线透视图像上的动脉瘤(线圈)的位置之间发生了位置偏移。例如，设发生了如图7A所示的位置偏移。

由此，图像处理部21的位置偏移鉴定部21d当受理位置偏移校正开关的按下时(步骤S207肯定)，使用此后的操作者的输入，再次鉴定体绘制图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的线圈之间位置偏移(步骤S208)。

例如，设操作者在按下未图示的位置偏移校正开关后，使用鼠标那样的输入装置在显示部13上所显示的体绘制图像上点击动脉瘤的中心，然后以使体绘制图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的线圈一致的方式通过拖动操作使体绘制图像移动，在校正了位置偏移的部位释放位置偏移校正开关。例如，设在图7B所示的位置释放。由此，位置偏移鉴定部21d使用操作者做出的该操作信息鉴定位置偏移。

然后，位置偏移鉴定部21d将鉴定的位置偏移与此时的观察角度信息建立对应关系，并存储至图像存储部22(步骤S209)。这样，与实施例1相关的X射线摄影装置100存储了两个方向观察角度的校正信息。

另外，如图8所示，根据两个方向的动脉瘤中心坐标可以鉴定三维血管图像上的动脉瘤中心位置，根据位置偏移处的坐标可以鉴定现在的动脉瘤的中心位置，可以收集针对两个方向观察角度校正位置偏移用的校正信息。能够鉴定三维血管图像收集时与现在的动脉瘤在三维空间上的位置，从而能够使此后的位置偏移自动化。即，如果以与现在的动脉瘤中心位置一致的方式预先校正三维血管图像上的动脉瘤中心位置，则此后在观察角度变更了时，与实施例1相关的X射线摄影装置100能够在显示部13上显示校正后的三维路径图图像。

如上所述，与实施例1相关的X射线摄影装置100生成基于X射线摄影装置100的状况被投影的体绘制图像，并生成所生成的体绘制图像与X射线透视图像的三维路径图图像。另外，X射线摄影装置100鉴定体绘制图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的动脉瘤之间的位置偏移。并且，X射线摄影装置100使用鉴定出的位置偏移来校正三维路径图图像，并在显示部13上显示校正后的三维路径图图像。

由此，根据与实施例1相关的X射线摄影装置100，能够校正动脉瘤的位置偏移。即，与实施例1相关的X射线摄影装置100基于作为关注部位的动脉瘤的信息校正体绘制图像与X射线透视图像之间的位置偏移。该结果，能够校正动脉瘤的位置偏移，从而使体绘制图像上的动脉瘤的位置与X射线透视图像上的动脉瘤的位置在三维路径图图像上一致。例如在以往的三维路径图功能中，因动脉瘤的位置偏移的原因很难比较动脉瘤的整体形状，也产生了难以把握线圈的填充的事态，但根据与实施例1相关的X射线摄影装置100，这种事态也是能避免的。

另外，与实施例1相关的X射线摄影装置100也可以使用从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像，并使用从至少2个方向以上的观察角度所收集到的X射线图像来鉴定动脉瘤在三维空间上的位置的方法。此时，X射线摄影装置100通过也根据三维血管图像鉴定动脉瘤在三维空间上的位置，从而鉴定三维血管图像收集时的动脉瘤在三维空间上的位置与现在的动脉瘤在三维空间上的位置。并且，X射线摄影装置100，通过以使三维血管图像上的动脉瘤中心位置与现在的动脉瘤中心位置一致的方式校正三维血管图像上的动脉瘤中心位置，从而在观察角度变更了的情况下也能自动校正位置偏移。此时，可以使用已收集到的信息使三维路径图图像的位置偏移校正自动化。

接着，说明实施例2。在实施例1中，针对只校正动脉瘤的位置偏移的方法进行了说明，在实施例2中，针对校正动脉瘤的角度的方法进行说明。图9A～9D为用于说明动脉瘤的范围的差异的图。

动脉瘤产生的位置也有是例如图9A所示的曲率大的部分的情况。然而，当为了治疗该动脉瘤将导管***到动脉瘤附近时，由于导管要呈直线恢复，因此会向如图9B所示那样使曲率变小的方向变形。其结果发生位置偏移的情况如上所述。

但是，在曲率的变化大时，如图9C所示，如果只校正位置偏移，则在动脉瘤的范围内会发生差异。具体而言，图9D中示出了动脉瘤以及其周边部分的放大图像，斜线部分表示三维血管图像摄影时与三维路径图时的动脉瘤的范围的差异。

与实施例2相关的X射线摄影装置100，为了校正该差异，不仅校正动脉瘤的位置还校正与主血管形成的角度，从而如图10A以及10B所示，可以使三维血管图像摄影时与三维路径图时的动脉瘤的范围完全一致。图10A以及10B为用于说明位置、角度校正后的动脉瘤的范围的图。

图11A以及11B为用于说明实施例2中的鉴定的图。例如，图像处理部21的位置偏移鉴定部21d如图11A以及11B所示，在动脉瘤的前后鉴定主血管的中心。在此，将三维血管图像摄影时的动脉瘤的中心、动脉瘤的前后的主血管的中心位置分别设为Ac、Ap、Ad。进而将三维路径图时的动脉瘤的中心、动脉瘤的前后的主血管的中心位置分别设为Bc、Bp、Bd。

接着，位置偏移鉴定部21d为了使Ac与Bc一致，连结Ap与Ad的直线A与连结Bp与Bd的直线B平行，校正位置以及角度。另外，位置偏移鉴定部21d通过根据三维血管图像直接鉴定3点的三维坐标，并从2个方向鉴定现在的3点从而可以鉴定三维坐标，也可以使此后(第3方向转移)的位置以及角度的校正自动化。

如上所述，与实施例2相关的X射线摄影装置100在三维血管图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的同时，在X射线图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量。并且，X射线摄影装置100使用鉴定出的位置偏移以及倾斜量来校正三维路径图图像，并在显示部13上显示校正后的三维路径图图像。

由此，根据与实施例2相关的X射线摄影装置100，不仅能够校正动脉瘤的位置偏移还能校正角度偏移。即，与实施例2相关的X射线摄影装置100基于动脉瘤附近的主血管的倾斜量校正角度偏移。该结果，不仅能够校正动脉瘤的位置偏移还能校正角度偏移，因此在三维路径图图像上更正确地使体绘制图像上的动脉瘤的位置与X射线透视图像上的动脉瘤的位置一致。

另外，与实施例2相关的X射线摄影装置100也可以使用从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像，并使用从至少2个方向以上的观察角度收集到的X射线图像鉴定动脉瘤附近的3点的三维空间上的位置的方法。此时，X射线摄影装置100通过也根据三维血管图像鉴定动脉瘤附近的3点的三维空间上的位置，从而鉴定三维血管图像收集时的动脉瘤附近的3点的三维空间上的位置与现在的动脉瘤附近的3点的三维空间上的位置。然后，X射线摄影装置100，以使三维血管图像上的动脉瘤中心位置与现在的动脉瘤中心位置一致的方式校正三维血管图像上的动脉瘤中心位置，进而以使得三维血管图像上的主血管角度与现在的主血管角度一致的方式校正三维血管图像。由此，在观察角度变更了的情况下，也能自动校正位置偏移以及角度偏移。

另外，通过组合鉴定三维血管图像收集时的动脉瘤在三维空间上的位置与现在的动脉瘤在三维空间上的位置的方法，X射线摄影装置100在此后观察角度变更了的情况下，可以使用已收集到的信息，使三维路径图图像的位置偏移校正以及角度偏移校正自动化。

另外，到目前为止，针对本发明的实施例1以及实施例2进行了说明，但本发明对于上述实施例以外也可以通过各种不同的方式来实施。

在实施例1中，对X射线摄影装置使用操作者提供的操作信息(拖动操作等)鉴定位置偏移的方法进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以使用使操作者在点击体绘制图像上的动脉瘤的中心的同时点击X射线透视图像上的动脉瘤的中心，并使用这些操作信息鉴定位置偏移的方法。

另外，例如，也可以使用X射线摄影装置通过分别解析处理体绘制图像以及DSA图像/X射线透视图像鉴定动脉瘤，并鉴定动脉瘤彼此之间的位置偏移的方法。

作为解析处理的方法可以考虑各种。例如，也可以使用当分别针对体绘制图像以及DSA图像，连续地追踪(trace)处理血管区域与该区域以外的区域之间的边界的同时，在该追踪处理中检测出不连续的点时，通过判断该点为该动脉瘤的颈(neck)部，从而分别鉴定动脉瘤的位置，并分别根据鉴定出的动脉瘤的位置鉴定位置偏移的方法。

另外，例如，也可以使用通过根据阈值处理提取被***到动脉瘤的线圈的形状，从而根据X射线透视图像鉴定动脉瘤的位置，并使用该动脉瘤的位置与根据体绘制图像鉴定出的动脉瘤的位置来鉴定位置偏移的方法。线圈有使用铂(platinum)等X射线吸收系数高的材料的情况。因此，能够通过基于阈值的图像处理提取线圈，鉴定作为最外侧的线圈被提取出的线圈作为动脉瘤的边界。

另外，例如，也可以使用通过进行体绘制图像与DSA图像/X射线透视图像之间的相关运算处理来鉴定位置偏移的方法。

具体地说明。位置偏移鉴定部21d在体绘制图像与X射线透视图像之间，进行式(1)所示的相关运算处理。

Error(Δx，Δy)＝∫∫{Fluoro(x-Δx，y-Δy)-RM(x，y)}²dx，dy...(1)

“Δx”表示体绘制图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的动脉瘤之间的X轴方向的位置偏移。另外，“Δy”表示体绘制图像上的动脉瘤与X射透视图像上的动脉瘤之间的y轴方向的位置偏移。

另外，所谓“Fluoro”是“fluorography”的省略，在此与X射线透视图像对应。另外，所谓“RM”是“RoadMap”的省略，在此与三维路径图图像上的体绘制图像对应。

即，式(1)的右边由于是向x轴方向移动“Δx”、向y轴方向移动“Δy”后的X射线透视图像与三维路径图图像上的体绘制图像之间的减算，因此两图像的重叠度越高，左边“Error(Δx，Δy)”的值就越小。

由此，位置偏移鉴定部21d通过计算求出“Error(Δx，Δy)”成为最小值的“Δx”以及“Δy”。

并且，此后，图像校正部21e将由位置偏移鉴定部21d计算出的“Δx”以及“Δy”作为校正信息，校正三维路径图图像。例如，图像校正部21e通过使被合成为三维路径图图像的体绘制图像的位置向x轴方向移动“Δx”、向y轴方向移动“Δy”，并修改移动后的体绘制图像并与X射线透视图像合成，从而校正三维路径图图像。

但也可以使用在进行该相关运算处理时，从动脉瘤的位置越偏离就越缩小相关系数的加权的方法。即，在比较血管的粗细时，设动脉瘤小。由此，仅仅进行了图像彼此之间的相关运算处理，有可能凭着校正了血管的位置偏移就判断为“校正了动脉瘤的位置偏移”。这一点，通过对相关系数进行加权，根据例如一方的图像鉴定动脉瘤的位置，从鉴定出的动脉瘤的位置越偏离就使相关系数越小，从而能够在相关运算处理中，进行重视了动脉瘤的位置偏移的校正。

具体地说明。位置偏移鉴定部21d在体绘制图像与X射线透视图像之间，进行式(2)所示的相关运算处理。

$\mathrm{Error}(\mathrm{\Δx},\mathrm{\Δy})=\∫\∫\frac{1}{r+1}{\{\mathrm{Fluoro}(x-\mathrm{\Δx},y-\mathrm{\Δy})-\mathrm{RM}(x,y)\}}^2\mathrm{dx},\mathrm{dy}\·\·\·\left(2\right)$

另外，

r＝sqrt{(x-x₀)²+(y-y₀)²} ...(3)

设“x₀”以及“y₀”为表示校正前的体绘制图像中的动脉瘤的位置(例如动脉瘤的中心)的坐标。由此，式(3)的“r”表示从动脉瘤的位置(例如动脉瘤的中心)起的距离。

即，式(2)是为了从动脉瘤的位置越偏离就越缩小相关系数的加权，对式(1)乘以“1/r+1”后的数式。例如在靠近动脉瘤的中心时，“r”的值变小，从而体绘制图像与X射线透视图像之间的减算结果通过接近“1”的加权来计算。与此相对，例如在远离动脉瘤的中心时，“r”的值变大，因此体绘制图像与X射线透视图像之间的减算结果通过比“1”小的加权来计算。

由此，位置偏移鉴定部21d通过式(2)的计算式，通过计算求出“Error(Δx，Δy)”成为最小值的“Δx”以及“Δy”。此后，图像校正部21e将由位置偏移鉴定部21d计算出的“Δx”以及“Δy”作为校正信息，校正三维路径图图像。

另外，通过进行相关运算处理鉴定位置偏移的方法也可以与上述追踪处理或阈值处理组合。即，位置偏移鉴定部21d进行的相关运算处理也可以是将体绘制图图像本身以及X射线透视图像本身作为对象的处理，或者，也可以是通过追踪处理或阈值处理从各图像中提取出的动脉瘤之间的相关运算处理。

进而，在上述实施例2中，对通过鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量，除了进行位置偏移校正之外还进行角度偏移校正的例子进行了说明，但对于该校正也可以使用相关运算处理。

具体地说明。位置偏移鉴定部21d在体绘制图像与X射线透视图像之间，进行式(4)所示的相关运算处理。

Error(Δx，Δy，Δθ)＝∫∫{Fluoro(X-ΔX₀，Y-ΔY₀)-RM(x，y)}²dx，dy ...(4)

在此，

X＝xcosθ-ysinθ ...(5)

Y＝xsinθ+ycosθ ...(6)

ΔX₀＝Δxcosθ-Δysinθ ...(7)

ΔY₀＝Δxsinθ+Δycosθ ...(8)

即，“Δθ”表示体绘制图像上的动脉瘤与X射线透视图像上的动脉瘤之间的旋转角度。另外，“X”、“Y”、“ΔX₀”、“ΔY₀”由上述式(5)～(8)示出。这样，式(4)～(8)表示将x坐标以及y坐标(x轴以及y轴的坐标系)变换为使x轴以及y轴旋转θ度后的X轴以及Y轴的坐标系，体绘制图像与X射线透视图像的重叠度越高，式(4)的左边“Error(Δx，Δy，Δθ)”的值就越小。

由此，位置偏移鉴定部21d通过计算求出“Error(Δx，Δy，Δθ)”的值成为最小值的“Δx”、“Δy”以及“Δθ”。

并且，此后，图像校正部21e将由位置偏移鉴定部21d计算出的“Δx”、“Δy”以及“Δθ”作为校正信息，校正三维路径图图像。例如，图像校正部21e通过使被合成为三维路径图图像的体绘制图像的位置向x轴方向移动“Δx”、向y轴方向移动“Δy”并旋转“-Δθ”，修改移动以及旋转后的体绘制图像并与X射线透视图像合成，从而校正三维路径图图像。

另外，例如，也可以使用通过在体绘制图像上对动脉瘤进行射线追踪(ray trace)处理，鉴定表示动脉瘤的中心的三维坐标的方法。另外，例如，也可以使用通过进行分别从体绘制图像以及X射线透视图像检测圆形状的图像处理从而鉴定动脉瘤，鉴定位置偏移的方法。

另外，在实施例1中，对作为三维血管图像使用以X射线摄影装置中所收集到的二维投影数据为基础生成三维血管图像的方法进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以使用CTA(Computed Tomography Angiography：CT血管造影)或MRA(Magnetic Resonance Angiography：磁共振血管造影)、非造影MRI(Magnetic Resonance Imaging：磁共振成像)等图像数据。此时，如图12所示，X射线摄影装置具备三维图像取得部，三维图像取得部也可以经由例如Ethernet(注册商标)等网络(network)从其他装置取得这些图像数据。另外，在这些图像据中包含血管信息以外的人体信息时，也可以使用阈值处理或像素值的范围指定、区域生长(region growing)等方法，或者通过它们的组合等提取血管信息，生成三维血管图像。

另外，上述方法并不限于三维路径图功能，在二维路径图中也能够应用。

另外，在实施例1以及实施例2中，对X射线摄影装置100作为X射线图像在第1次方向上使用一边注入造影剂一边拍摄到的X射线摄影图像(DSA图像)，在第2次方向上使用X射线透视图像的方法进行了说明。然而，本发明并不限于此。例如，在第1次方向上使用一边注入造影剂一边摄影了的X射线透视图像的方法也可以，在第2次方向上使用X射线摄影图像的方法也可以。即，作为X射线图像是使用X摄影图像、X射线透视图像任一图像还是如何组合使用可以任意选择。另外，在此，“X射线透视图像”例如以通过射线量低的X射线拍摄到的X射线图像的意思来使用，另一方面，“X射线摄影图像”例如以通过射线量高的X射线拍摄到的X射线图像的意思来使用。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不希望限定发明的范围。这些实施方式能够通过其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含在发明的范围或要旨内一样，包含在专利要求范围内所记述的发明与其均等范围内。

还有，根据上述实施方式中公开的适宜多个的构成要素的组合，可以形成各种的发明。例如：既可以削除从实施方式中显示的全部构成要素的几个构成要素，又可以适当地组合不同实施方式内的构成要素。

本领域技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明就其更宽的方面而言不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离由所附的权利要求书以及其等同物限定的一般发明概念的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (20)

1.一种X射线摄影装置，其特征在于，包括：

三维血管图像收集部，收集强调了血管像的三维血管图像；

X射线图像收集部，收集X射线图像；

合成图像生成部，根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，生成基于X射线摄影装置的状况被投影的三维投影图像，并生成所生成的三维投影图像与由上述X射线图像收集部收集的X射线图像的合成图像；

位置偏移鉴定部，鉴定上述三维投影图像上的动脉瘤与上述X射线图像上的动脉瘤之间的位置偏移；

显示部，使用由上述位置偏移鉴定部鉴定的位置偏移校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

2.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部当分别针对上述三维投影图像以及上述X射线图像，连续追踪处理血管区域与该区域以外的区域之间的边界的同时，在该追踪处理中检测出不连续的点时，将该点判断为该动脉瘤的颈部，从而分别鉴定动脉瘤的位置，并分别根据鉴定出的动脉瘤的位置鉴定位置偏移。

3.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部通过阈值处理提取被***到动脉瘤的线圈的形状，从而根据上述X射线图像鉴定上述动脉瘤的位置，并使用该动脉瘤的位置与根据上述三维投影图像鉴定出的动脉瘤的位置鉴定位置偏移。

4.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部通过进行上述三维投影图像与上述X射线图像之间的相关运算处理来鉴定位置偏移。

5.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部通过进行上述三维投影图像与上述X射线图像之间的相关运算处理来鉴定位置偏移。

6.根据权利要求3所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部通过进行上述三维投影图像与上述X射线图像之间的相关运算处理来鉴定位置偏移。

7.根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部在进行上述相关运算处理时，从动脉瘤的位置越偏离就越缩小相关系数的加权。

8.根据权利要求5所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部在进行上述相关运算处理时，从动脉瘤的位置越偏离就越缩小相关系数的加权。

9.根据权利要求6所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述位置偏移鉴定部在进行上述相关运算处理时，从动脉瘤的位置越偏离就越缩小相关系数的加权。

10.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线图像收集部是从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像的装置，

上述X射线摄影装置还包括根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，鉴定上述动脉瘤在三维空间上的位置的第一动脉瘤三维位置鉴定部、和

使用由上述X射线图像收集部从至少2个方向以上的观察角度收集的X射线图像，鉴定上述动脉瘤在三维空间上的位置的第二动脉瘤三维位置鉴定部，

上述位置偏移鉴定部在由上述第一动脉瘤三维位置鉴定部以及上述第二动脉瘤三维位置鉴定部鉴定出动脉瘤在三维空间上的位置后，以使鉴定出的两个三维空间上的位置一致的方式校正位置偏移。

11.根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线图像收集部是从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像的装置，

上述X射线摄影装置还包括根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，鉴定上述动脉瘤在三维空间上的位置的第一动脉瘤三维位置鉴定部、和

使用由上述X射线图像收集部从至少2个方向以上的观察角度收集的X射线图像，鉴定上述动脉瘤在三维空间上的位置的第二动脉瘤三维位置鉴定部，

上述位置偏移鉴定部在由上述第一动脉瘤三维位置鉴定部以及上述第二动脉瘤三维位置鉴定部鉴定出动脉瘤在三维空间上的位置后，以使鉴定出的两个三维空间上的位置一致的方式校正位置偏移。

12.根据权利要求7所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线图像收集部是从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像的装置，

上述X射线摄影装置还包括根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，鉴定上述动脉瘤在三维空间上的位置的第一动脉瘤三维位置鉴定部、和

使用由上述X射线图像收集部从至少2个方向以上的观察角度收集的X射线图像，鉴定上述动脉瘤在三维空间上的位置的第二动脉瘤三维位置鉴定部，

上述位置偏移鉴定部在由上述第一动脉瘤三维位置鉴定部以及上述第二动脉瘤三维位置鉴定部鉴定出动脉瘤在三维空间上的位置后，以使鉴定出的两个三维空间上的位置一致的方式校正位置偏移。

13.根据权利要求1述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线摄影装置，

还包括在由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的同时，在由上述X射线图像收集部收集的X射线图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的主血管倾斜量鉴定部，

上述显示部使用由上述位置偏移鉴定部鉴定出的位置偏移以及由上述主血管倾斜量鉴定部鉴定出的倾斜量校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

14.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线摄影装置，

还包括在由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的同时，在由上述X射线图像收集部收集的X射线图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的主血管倾斜量鉴定部，

上述显示部使用由上述位置偏移鉴定部鉴定出的位置偏移以及由上述主血管倾斜量鉴定部鉴定出的倾斜量校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

15.根据权利要求3所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线摄影装置，

还包括在由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的同时，在由上述X射线图像收集部收集的X射线图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的主血管倾斜量鉴定部，

上述显示部使用由上述位置偏移鉴定部鉴定出的位置偏移以及由上述主血管倾斜量鉴定部鉴定出的倾斜量校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

16.根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线摄影装置，

还包括在由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的同时，在由上述X射线图像收集部收集的X射线图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的主血管倾斜量鉴定部，

上述显示部使用由上述位置偏移鉴定部鉴定出的位置偏移以及由上述主血管倾斜量鉴定部鉴定出的倾斜量校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

17.根据权利要求10所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线摄影装置，

还包括在由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的同时，在由上述X射线图像收集部收集的X射线图像上鉴定动脉瘤附近的主血管的倾斜量的主血管倾斜量鉴定部，

上述显示部使用由上述位置偏移鉴定部鉴定出的位置偏移以及由上述主血管倾斜量鉴定部鉴定出的倾斜量校正由上述合成图像生成部生成的合成图像，并在显示部上显示校正后的合成图像。

18.根据权利要求13所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线图像收集部是从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像的装置，

上述X射线摄影装置还包括根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，鉴定位于上述动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置的第一附近点三维位置鉴定部、和

使用由上述X射线图像收集部从至少2个方向以上的观察角度收集的X射线图像，鉴定位于上述动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置的第二附近点三维位置鉴定部，

上述主血管倾斜量鉴定部在由上述第一附近点三维位置鉴定部以及上述第二附近点三维位置鉴定部鉴定出位于动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置后，以使根据鉴定出的三维空间上的位置求出的主血管的血管角度一致的方式校正倾斜量。

19.根据权利要求14所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线图像收集部是从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像的装置，

上述X射线摄影装置还包括根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，鉴定位于上述动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置的第一附近点三维位置鉴定部、和

使用由上述X射线图像收集部从至少2个方向以上的观察角度收集的X射线图像，鉴定位于上述动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置的第二附近点三维位置鉴定部，

上述主血管倾斜量鉴定部在由上述第一附近点三维位置鉴定部以及上述第二附近点三维位置鉴定部鉴定出位于动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置后，以使根据鉴定出的三维空间上的位置求出的主血管的血管角度一致的方式校正倾斜量。

20.根据权利要求15所述的X射线摄影装置，其特征在于：

上述X射线图像收集部是从至少2个方向以上的观察角度收集X射线图像的装置，

上述X射线摄影装置还包括根据由上述三维血管图像收集部收集的三维血管图像，鉴定位于上述动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置的第一附近点三维位置鉴定部、和

使用由上述X射线图像收集部从至少2个方向以上的观察角度收集的X射线图像，鉴定位于上述动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置的第二附近点三维位置鉴定部，

上述主血管倾斜量鉴定部在由上述第一附近点三维位置鉴定部以及上述第二附近点三维位置鉴定部鉴定出位于动脉瘤的附近的规定点在三维空间上的位置后，以使根据鉴定出的三维空间上的位置求出的主血管的血管角度一致的方式校正倾斜量。

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