JP2010246725A - X-ray diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、X線診断装置に関する。 The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus.
従来より、狭窄や組織循環障害などの病変の程度を評価するために、心臓冠状動脈内を流れる血液の流速(血流速度)を示す指標値が用いられている。具体的には、心臓冠状動脈内の血流速度を示す指標値としては、造影剤が心臓冠状動脈の入口から心臓冠状動脈の末端部に到達するために要する時間に対応する指標値が用いられている。 Conventionally, in order to evaluate the degree of lesions such as stenosis and tissue circulation disorder, an index value indicating the flow velocity (blood flow velocity) of blood flowing in the heart coronary artery has been used. Specifically, as the index value indicating the blood flow velocity in the heart coronary artery, an index value corresponding to the time required for the contrast medium to reach the end of the heart coronary artery from the heart coronary artery entrance is used. ing.
かかる指標値としては、一般的には、TIMI(Thrombolysis in Myocardial Infraction) frame countが用いられている(例えば、非特許文献1参照)。TIMI frame countを取得する際には、まず、X線診断装置により、心臓冠動脈に造影剤を注入した被検体の心臓の時系列に沿った複数のX線画像(動画像)が生成される。そして、TIMI frame countは、生成された動画像において、「冠状動脈の入口にて造影効果が描出されているX線画像」から「冠状動脈の末端部にて造影効果が描出されているX線画像」までに至るフレーム数として取得される。 As such an index value, TIMI (Thrombolysis in Myocardial Infraction) frame count is generally used (see, for example, Non-Patent Document 1). When acquiring the TIMI frame count, first, the X-ray diagnostic apparatus generates a plurality of X-ray images (moving images) along the time series of the subject's heart in which a contrast medium is injected into the cardiac coronary artery. The TIMI frame count is an X-ray in which the contrast effect is depicted at the end of the coronary artery from the “X-ray image where the contrast effect is depicted at the entrance of the coronary artery” in the generated moving image. Acquired as the number of frames leading up to “image”.
しかし、心臓冠状動脈内における血流は、拍動によって大きく変化する。例えば、図15に示すように、心電波形から心位相が拡張期と推定される時期の血流速度は、ほぼゼロであるのに対し、心電波形から心位相が収縮期と推定される時期の血流速度は、100ml/min近傍まで急速に上昇する。なお、図15は、血流速度と心位相との関係を説明するための図である。 However, the blood flow in the coronary arteries varies greatly with pulsation. For example, as shown in FIG. 15, the blood flow velocity at the time when the cardiac phase is estimated to be diastole from the electrocardiogram waveform is almost zero, whereas the cardiac phase is estimated to be systole from the electrocardiogram waveform. The blood flow velocity at the time rises rapidly to near 100 ml / min. FIG. 15 is a diagram for explaining the relationship between the blood flow velocity and the cardiac phase.
従って、TIMI frame countなどの指標値は、拡張期に造影剤が注入されると血流速度が遅いために値が大きくなり、収縮期に造影剤が注入されると血流速度が早いために値が小さくなるといったように、造影剤を注入するタイミングにより影響を受けてしまう。 Therefore, index values such as TIMI frame count increase when the contrast medium is injected in the diastole because the blood flow velocity is slow, and increase when the contrast agent is injected during the systole. It is affected by the timing of injecting the contrast agent, such as a smaller value.
このため、被検体に取り付けられた心電計から心電波形を受信し、受信した心電波形が特定位相となった時点で造影剤を自動的に注入することができるECG gated injectorを用いて、心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を正確に取得する技術が知られている。 For this reason, an ECG gated injector that can receive an electrocardiogram waveform from an electrocardiograph attached to the subject and automatically inject a contrast agent when the received electrocardiogram waveform reaches a specific phase is used. A technique for accurately obtaining an index value indicating the blood flow velocity in the coronary artery of the heart is known.
ところで、上記したECG gated injectorは、特定位相で造影剤を注入できることから指標値を正確に取得できるものの、高価であるために、容易にX線診断装置に設置することができない。すなわち、上記した従来の技術は、心臓冠動脈内の血流速度を示す正確な指標値を簡易に取得できないという課題があった。 By the way, the above-mentioned ECG gated injector can inject a contrast medium at a specific phase and thus can accurately acquire an index value. However, since it is expensive, it cannot be easily installed in an X-ray diagnostic apparatus. That is, the above-described conventional technique has a problem that an accurate index value indicating the blood flow velocity in the cardiac coronary artery cannot be easily obtained.
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、心臓冠動脈内の血流速度を示す正確な指標値を簡易に取得することが可能となるX線診断装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an X-ray diagnostic apparatus that can easily obtain an accurate index value indicating the blood flow velocity in the cardiac coronary artery. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1記載の本発明は、被検体の心位相を取得する心位相取得手段と、心臓冠動脈に造影剤が注入された前記被検体の心臓を時系列に沿って撮影することで生成した複数のX線画像を記憶する画像記憶手段と、前記被検体の心臓冠動脈に造影剤が注入された注入時点を検出する検出手段と、前記画像記憶手段が記憶する前記複数のX線画像における前記造影剤の濃度変化から前記心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値が取得された場合に、前記検出手段によって検出された前記注入時点にて前記心位相取得手段によって取得されていた心位相に基づいて、当該指標値を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to
また、請求項7記載の本発明は、被検体の心位相を取得する心位相取得手段と、前記心位相取得手段が、所定の心位相になった時点で、前記被検体の心臓冠動脈に造影剤を注入する注入装置に対して造影剤注入指示を送信する送信手段と、前記送信手段によって前記造影剤注入指示を受信した前記注入装置から前記所定の心位相にて前記造影剤の注入が開始された前記被検体の心臓を時系列に沿って撮影することで複数のX線画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された前記複数のX線画像における前記造影剤の濃度変化から前記心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を取得する指標値取得手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, the cardiac phase acquisition unit that acquires the cardiac phase of the subject and the cardiac coronary artery of the subject are contrasted when the cardiac phase acquisition unit reaches a predetermined cardiac phase. A transmission means for transmitting a contrast medium injection instruction to an injection apparatus for injecting a contrast medium, and injection of the contrast medium from the injection apparatus that has received the contrast medium injection instruction by the transmission means at the predetermined cardiac phase Image generating means for generating a plurality of X-ray images by imaging the heart of the subject in time series, and the concentration of the contrast agent in the plurality of X-ray images generated by the image generating means Index value acquisition means for acquiring an index value indicating the blood flow velocity in the coronary artery from the change.
請求項1または7の発明によれば、心臓冠動脈内の血流速度を示す正確な指標値を簡易に取得することが可能となる。
According to the invention of
以下に添付図面を参照して、この発明に係るX線診断装置の実施例を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、実施例1におけるX線診断装置の構成について説明する。図1は、実施例1におけるX線診断装置の構成を説明するための図である。 First, the configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、本実施例におけるX線診断装置は、高電圧発生器11と、X線管12と、X線絞り装置13と、天板14と、Cアーム15と、X線検出器16と、Cアーム回転・移動機構17と、天板移動機構18と、Cアーム・天板機構制御部19と、絞り制御部20と、システム制御部21と、入力部22と、表示部23と、画像データ生成部24と、画像データ記憶部25と、画像処理部26とを有する。
As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment includes a
また、本実施例におけるX線診断装置は、心電計30およびインジェクター40と接続される。
In addition, the X-ray diagnostic apparatus in the present embodiment is connected to the
心電計30は、図示しない端子が取り付けられた被検体Pの心電波形を取得し、取得した心電波形を、時間情報とともに、後述する画像データ生成部24および画像処理部26に送信する。
The
インジェクター40は、被検体Pの心臓冠動脈に挿入されたカテーテルから造影剤を注入するための装置である。ここで、インジェクター40からの造影剤注入開始は、後述するシステム制御部21を介して受信した注入開始指示に従って実行される場合であってもよいし、操作者が直接インジェクター40に対して入力した注入開始指示に従って実行される場合であってもよい。なお、以下では、インジェクター40からの造影剤注入開始が、後述するシステム制御部21から注入開始指示を受信して実行される場合について説明する。
The
高電圧発生器11は、高電圧を発生し、発生した高電圧をX線管12に供給し、X線管12は、高電圧発生器11から供給された高電圧によりX線を発生する。すなわち、高電圧発生器11は、X線管12へ供給する電圧を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線量の調整や、被検体PへのX線照射のON/OFFの制御を行なう。
The
X線絞り装置13は、X線管12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ための装置である。例えば、X線絞り装置13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線管12が発生したX線を絞り込んで被検体Pに照射させる。
The
天板14は、被検体Pを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。
The
X線検出器16は、被検体Pを透過したX線を検出するためのX線検出素子が配列された装置であり、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生成部24に送信する。
The
Cアーム15は、X線管12、X線絞り装置13およびX線検出器16を保持するアームであり、X線管12およびX線絞り装置13と、X線検出器16とは、Cアーム15により被検体Pを挟んで対向するように配置される。
The
Cアーム回転・移動機構17は、Cアーム15を回転および移動させるための装置であり、天板移動機構18は、天板14を移動させるための装置である。
The C-arm rotation / movement mechanism 17 is a device for rotating and moving the C-
Cアーム・天板機構制御部19は、Cアーム回転・移動機構17および天板移動機構18を制御することで、Cアーム15の回転調整および移動調整と、天板14の移動調整とを行なう。
The C-arm / top plate
絞り制御部20は、X線絞り装置13が有する絞り羽根の開度を調整することで、X線の照射範囲を制御する。
The
画像データ生成部24は、X線検出器16によって被検体Pを透過したX線から変換された電気信号を用いてX線画像を生成し、生成したX線画像を画像データ記憶部25に格納する。具体的には、画像データ生成部24は、X線検出器16から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換、A/D変換およびパラレル・シリアル変換を行なってX線画像を生成する。
The image
本実施例においては、X線管12は、心臓冠動脈に造影剤が注入された被検体Pの心臓に対してX線を照射し、X線検出器16は、被検体Pの心臓を透過したX線を検出する。そして、画像データ生成部24は、心臓冠動脈に造影剤が注入された被検体Pの心臓を時系列に沿って撮影した複数のX線画像を生成する。例えば、画像データ生成部24は、図2の(A)に示すように、LCX(left circumflex artery)や、RCA(right coronary artery)や、LAD(left anterior descending artery)に造影剤が注入された被検体Pの心臓を連続撮影したX線画像を時系列に沿って生成する。なお、図2は、画像データ生成部を説明するための図である。
In this embodiment, the
そして、画像データ生成部24は、生成したX線画像を画像データ記憶部25に格納するが、本実施例における画像データ生成部24は、生成した各X線画像に、心電計30から受信した心電波形および時間情報を対応付けて、画像データ記憶部25に格納する。例えば、画像データ生成部24は、図2の(B)に示すように、時系列に沿って生成した複数のX線画像(X線画像1、X線画像2、X線画像3、・・・)それぞれに対し、撮影時の時間および撮影時の時間における心電波形を対応付けて画像データ記憶部25に格納する。
The image
画像データ記憶部25は、画像データ生成部24によって生成されたX線画像を、撮影時間および撮影時間における心電波形に対応付けて記憶する。
The image
画像処理部26は、画像データ記憶部25が記憶するX線画像に対して各種画像処理を実行する処理部である。例えば、画像処理部26は、画像データ記憶部25が記憶する時系列に沿った複数のX線画像を処理することにより、動画像を生成する。なお、画像処理部26については、後に詳述する。
The
入力部22は、X線診断装置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、後述するシステム制御部21に転送する。
The
表示部23は、入力部22を介して操作者からコマンドを受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、画像データ記憶部25が記憶するX線画像および画像処理部26によって画像処理されたX線画像の動画像などを表示したりするためのモニタを有する。
The
システム制御部21は、X線診断装置全体の動作を制御する。すなわち、システム制御部21は、入力部22から転送された操作者からのコマンドに基づいて、高電圧発生器11、Cアーム・天板機構制御部19、絞り制御部20を制御することで、X線量の調整およびX線照射のON/OFF制御と、Cアーム15の回転・移動の調整と、天板14の移動調整を行なう。これにより、X線診断装置は、心臓冠動脈に造影剤が注入された被検体Pの心臓を連続して撮影する。
The
また、システム制御部21は、操作者からのコマンドに基づいて、画像データ生成部24における画像生成処理や画像処理部26における画像処理の制御を行なう。さらに、システム制御部21は、操作者からコマンドを受け付けるためのGUIや、画像データ記憶部25が記憶するX線画像および画像処理部26によって画像処理された動画像などを表示部23のモニタに表示するように制御する。
The
このように、本実施例におけるX線診断装置は、心臓冠動脈に造影剤が注入された被検体Pの心臓を連続して撮影することで時系列に沿った複数のX線画像を生成して画像データ記憶部25に格納する。
As described above, the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment generates a plurality of X-ray images in time series by continuously imaging the heart of the subject P in which the contrast medium is injected into the cardiac coronary artery. Stored in the image
そして、本実施例におけるX線診断装置は、画像データ記憶部25に格納された時系列に沿った複数のX線画像(複数の造影画像)における造影剤の濃度変化から、以下、詳細に説明する画像処理部26の処理により、正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値(以下、流速指標値)を簡易に取得することが可能となることに主たる特徴がある。
The X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described in detail below from changes in contrast agent concentration in a plurality of X-ray images (a plurality of contrast images) along the time series stored in the image
以下、この主たる特徴について、図3〜8を用いて説明する。なお、図3は、実施例1における画像処理部の構成を説明するための図であり、図4は、実施例1における流速指標値取得部を説明するための図であり、図5は、実施例1における注入時点検出部を説明するための図であり、図6は、補正係数記憶部を説明するための図であり、図7は、補正部を説明するための図であり、図8は、補正係数記憶部の変形例を説明するための図である。 Hereinafter, this main feature will be described with reference to FIGS. 3 is a diagram for explaining the configuration of the image processing unit in the first embodiment, FIG. 4 is a diagram for explaining the flow velocity index value acquiring unit in the first embodiment, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining an injection time point detection unit in the first embodiment, FIG. 6 is a diagram for explaining a correction coefficient storage unit, and FIG. 7 is a diagram for explaining a correction unit. FIG. 8 is a diagram for explaining a modification of the correction coefficient storage unit.
図3に示すように、実施例1における画像処理部26は、流速指標値取得部26aと、心位相取得部26bと、注入時点検出部26cと、補正係数記憶部26dと、補正部26eとを有する。
As shown in FIG. 3, the
心位相取得部26bは、心電計30から受信した心電波形および時間情報から、各時点における被検体Pの心位相を取得する。
The cardiac
具体的には、システム制御部21は、操作者から入力部22を介して受け付けた被検体Pの1心拍におけるR波の平均間隔(平均RR間隔)を心位相取得部26bに予め転送しておく。そして、心位相取得部26bは、心電波形にてR波を検出し、R波を検出した時点からの経過時間および平均RR間隔から、現時点における被検体Pの心位相を取得する。例えば、心位相取得部26bは、平均RR間隔を100%とした場合に、R波を検出した時点からの経過時間が平均RR間隔の何%に相当するかを算出することで、被検体Pの各時点における心位相を取得する。
Specifically, the
流速指標値取得部26aは、画像データ記憶部25に格納された時系列に沿った複数のX線画像(複数の造影画像)における造影剤の濃度変化から、流速指標値を取得する。
The flow velocity index
例えば、システム制御部21は、操作者からの表示要求に基づき、画像データ記憶部25に格納された時系列に沿った複数のX線画像から、1つのX線画像を表示部23のモニタに表示させる。そして、操作者は、図4の(A)に示すように、表示部23のモニタに表示されたX線画像にて、入力部22を介して、複数のROI(A0〜A7)を指定する。ここで、A0は、心臓冠状動脈の入口に相当する領域として操作者により指定されたROIであり、A6は、心臓冠状動脈の末端部に相当する領域として操作者により指定されたROIである。なお、A0は、造影剤を注入するために心臓冠状動脈の入口まで挿入されたカテーテルの先端部に相当する領域でもある。
For example, based on a display request from the operator, the
そして、流速指標値取得部26aは、図4の(B)に示すように、複数のX線画像それぞれのA0およびA6における造影剤濃度を時系列に沿ってプロットしたTDC(Time density curve)を作成する。そして、流速指標値取得部26aは、図4の(B)に示すように、A0のTDCにて造影剤濃度が最大となった時間(t0max)およびA6のTDCにて造影剤濃度が最大となった時間(t6max)を算出し、「t6max−t0max」を流速指標値として取得する。
Then, as shown in FIG. 4B, the flow velocity index
あるいは、流速指標値取得部26aは、図4の(C)に示すように、A0のTDCにて造影剤濃度が最大値の半分であった時間(t0m)およびA6のTDCにて造影剤濃度が最大値の半分であった時間(t6m)を算出し、「t6m−t0m」を流速指標値として取得する。
Alternatively, as shown in FIG. 4C, the flow velocity index
なお、本実施例では、流速指標値取得部26aにより流速指標値が自動的に取得される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、流速指標値が操作者の判断により取得される場合であってもよい。例えば、システム制御部21は、時系列に沿った複数のX線画像から画像処理部26により生成された動画像を表示部23のモニタに表示させる。
In this embodiment, the case where the flow velocity index value is automatically acquired by the flow velocity index
そして、操作者は、例えば、動画像をコマ送りしながら参照し、造影剤が心臓冠状動脈の入口に到達しているX線画像と、造影剤が心臓冠状動脈の末端部に到達しているX線画像とを指定する。そして、操作者は、指定した2つのX線画像の間のフレーム数を算出することで、TIMI frame countを取得する。なお、TIMI frame countは、撮影時における1秒間当たりのフレーム数から「時間」に変換される場合であってもよい。 For example, the operator refers to the moving image while frame-by-frame, and the X-ray image in which the contrast medium reaches the entrance of the heart coronary artery and the contrast medium reaches the end of the heart coronary artery. Designate X-ray image. Then, the operator obtains the TIMI frame count by calculating the number of frames between the two designated X-ray images. The TIMI frame count may be converted into “time” from the number of frames per second at the time of shooting.
図3に戻って、注入時点検出部26cは、被検体Pの心臓冠動脈に造影剤が注入された注入時点を検出する。
Returning to FIG. 3, the injection time
具体的には、注入時点検出部26cは、時系列に沿った複数のX線画像(複数の造影画像)を画像処理することで、注入時点を検出する。
Specifically, the injection time
より具体的には、注入時点検出部26cは、図5の(A)に示すように、操作者によって予め設定されたROI(A0)のTDCにおいて、造影剤濃度が急激に上昇した時点(例えば、造影剤濃度変化の傾きが、所定の閾値以上となった時点)を注入時点として検出する。
More specifically, as shown in FIG. 5A, the injection time
あるいは、注入時点検出部26cは、図5の(B)に示すように、複数のX線画像それぞれの間で画素濃度を比較し、急激に画像濃度が暗くなる領域が検出されたX線画像の撮影時点を注入時点として検出する。
Alternatively, as shown in FIG. 5B, the injection time
なお、本実施例では、インジェクター40により造影剤が注入される場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、インジェクター40を用いずに、医師が手動にて造影剤を注入する場合であっても、注入時点検出部26cによる注入時点処理は適用可能である。
In addition, although the present Example demonstrates the case where a contrast agent is inject | poured by the
図3に戻って、補正部26eは、流速指標値取得部26aによって取得された流速指標値を、注入時点検出部26cによって検出された注入時点にて心位相取得部26bが取得していた被検体Pの心位相に基づいて補正する。
Returning to FIG. 3, the
具体的には、補正部26eは、心位相に応じた血流速度の変化に基づいて各心位相に対応付けて設定された補正係数群を記憶する補正係数記憶部26dを参照することで、流速指標値取得部26aによって取得された流速指標値を補正する。
Specifically, the
例えば、補正係数記憶部26dは、図6に示すように、各心位相(0〜100%)に対応付けて設定された補正係数をプロットした補正曲線を記憶している。そして、補正部26eは、例えば、図7に示すように、注入時点における被検体Pの心位相が35%であった場合、図5に示す補正曲線を参照して「心位相:35%」に対応する「補正係数:0.65」を抽出し、流速指標値取得部26aによって取得された流速指標値に「補正係数:0.65」を掛け合わせることで、補正された出力流速指標を算出する。
For example, as illustrated in FIG. 6, the correction
そして、表示部23は、システム制御部21に制御に基づいて、補正部26eが補正処理により算出した出力流速指標を、表示部23のモニタに出力する。
Then, the
なお、補正係数記憶部26dが記憶する補正曲線は、図6に示したように、全患者にて共通するものであってもよいし、撮影対象となる患者の身体的特徴ごとに各心位相に対応付けて設定された補正曲線である場合であってもよい。
As shown in FIG. 6, the correction curve stored in the correction
例えば、補正曲線は、図8に示すように、患者の性別、体重および血圧などの身体的特徴ごとに分類して設定される場合であってもよい。なお、身体的特徴としては、患者の性別、体重および血圧のほかにも、動脈硬化度、血管の太さなどが加わる場合であってもよい。補正部26eは、被検体Pの身体的特徴に該当する補正曲線を参照することで、流速指標値を補正する。
For example, as shown in FIG. 8, the correction curve may be set by being classified according to physical characteristics such as sex, weight, and blood pressure of the patient. In addition to the patient's sex, weight, and blood pressure, the physical characteristics may include a case where arteriosclerosis degree, blood vessel thickness, and the like are added. The
なお、本実施例では、補正係数記憶部26dが補正係数群を補正曲線として記憶する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、心位相ごとの補正係数群を、テーブル形式で記憶する場合であってもよい。
In the present embodiment, the case where the correction
次に、図9を用いて、実施例1におけるX線診断装置の処理について説明する。図9は、実施例1におけるX線診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。 Next, processing of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining processing of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment.
図9に示すように、実施例1におけるX線診断装置は、画像データ記憶部25に時系列に沿った複数のX線画像(造影画像)が格納されると(ステップS101肯定)、流速指標値取得部26aは、複数のX線画像(複数の造影画像)における造影剤の濃度変化から、流速指標値を取得する(ステップS102)。
As shown in FIG. 9, when the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment stores a plurality of X-ray images (contrast images) in time series in the image data storage unit 25 (Yes in step S101), the flow velocity index The
そして、注入時点検出部26cは、画像処理により、被検体Pの心臓冠動脈に造影剤が注入された注入時点を検出し(ステップS103)、補正部26eは、心位相取得部26cを介して、注入時点における心位相を取得する(ステップS104)。
Then, the injection time
そののち、補正部26eは、補正係数記憶部26dが記憶する補正曲線を参照して、取得した心位相に対応する補正係数を抽出し(ステップS105)、抽出した補正係数を用いて流速指標値を補正して、システム制御部21の制御にしたがって、補正した流速指標値を、表示部23のモニタに出力し(ステップS106)、処理を終了する。
Thereafter, the
上述してきたように、実施例1では、流速指標値取得部26aは、画像データ記憶部25に格納された複数のX線画像における造影剤の濃度変化から、流速指標値を取得し、注入時点検出部26cは、X線画像の造影剤濃度変化から、被検体Pの心臓冠動脈に造影剤が注入された注入時点を検出する。補正部26eは、心位相取得部26bが取得していた被検体Pの各時点における心位相から、注入時点における心位相を取得する。
As described above, in the first embodiment, the flow velocity index
補正係数記憶部26dは、心位相に応じた血流速度の変化に基づいて各心位相に対応付けて設定された補正係数群を補正曲線として記憶しており、補正部26eは、補正曲線を参照して、取得した心位相に対応する補正係数を抽出し、抽出した補正係数を用いて流速指標値を補正する。そして、システム制御部21は、補正部26eが補正した流速指標値を、表示部23のモニタに出力するように制御する。
The correction
したがって、ECG gated injectorを用いなくても、造影剤が注入された心位相に関わらず、取得した流速指標値を常に一定の血流速度における流速指標値として補正することができ、上記した主たる特徴の通り、正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を簡易に取得することが可能となる。 Therefore, without using an ECG gated injector, the acquired flow velocity index value can always be corrected as a flow velocity index value at a constant blood flow velocity regardless of the cardiac phase into which the contrast agent is injected. As described above, it is possible to easily obtain an index value indicating the accurate blood flow velocity in the coronary artery.
また、補正係数群を患者の身体的特徴ごとに設定しておくことで、診断対象となる被検体Pの身体的特徴に応じて適切な補正係数を抽出することができ、より正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を簡易に取得することが可能となる。 Further, by setting a correction coefficient group for each physical feature of a patient, an appropriate correction factor can be extracted according to the physical feature of the subject P to be diagnosed, and a more accurate cardiac coronary artery It is possible to easily obtain an index value indicating the blood flow velocity inside.
上述した実施例1では、画像処理により注入時点を検出する場合について説明したが実施例2では、インジェクター40への指示信号を用いることにより、注入時点を検出する場合について図10および図11を用いて説明する。なお、図10は、実施例2における画像処理部の構成を説明するための図であり、図11は、実施例2における注入時点検出部を説明するための図である。
In the above-described first embodiment, the case where the injection time point is detected by image processing has been described. In the second embodiment, the case where the injection time point is detected by using the instruction signal to the
実施例2における画像処理部26の注入時点検出部26cは、図10に示すように、入力部22とシステム制御部21とインジェクター40との間で送受信される情報を用いる。
As illustrated in FIG. 10, the injection time
すなわち、実施例2における注入時点検出部26cは、入力部22が操作者から受け付けた指示を、システム制御部21がインジェクター40に対して送信した時点を注入時点として検出する。
That is, the injection time
具体的には、図11に示すように、システム制御部21は、操作者が入力部22を介して入力した造影剤注入指示に基づきインジェクター40に対して、造影剤注入指示信号を送信する。この際、システム制御部21は、インジェクター40に対して造影剤注入指示信号を送信したことを注入時点検出部26cに通知し、これにより、注入時点検出部26cは、注入時点を検出する。
Specifically, as illustrated in FIG. 11, the
なお、流速指標値取得部26a、心位相取得部26bおよび補正部26eによる処理内容と、補正係数記憶部26dが記憶する内容とは、実施例1と同様であるので説明を省略する。
The processing content by the flow velocity index
また、実施例2におけるX線診断装置の処理の流れも、図9を用いて説明した実施例1におけるX線診断装置の処理のうち、注入時点検出部26cによるステップS103の処理内容が、上述した処理内容に置き換わっている点以外、実施例1と同様であるので説明を省略する。
The processing flow of the X-ray diagnostic apparatus according to the second embodiment is the same as the processing content of step S103 performed by the injection
上述してきたように、実施例2では、従来のX線診断装置に設けられているインジェクター40への造影剤注入指示信号の送信機能を用いることで、簡易に注入時点を検出することができ、正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値をより簡易に取得することが可能となる。
As described above, in the second embodiment, by using the function of transmitting a contrast medium injection instruction signal to the
上述した実施例2では、インジェクター40への指示信号を用いて注入時点を検出する場合について説明したが、実施例3では、インジェクター40からの信号を用いて注入時点を検出する場合について図12を用いて説明する。なお、図12は、実施例3における注入時点検出部を説明するための図である。
In the second embodiment described above, the case where the injection time point is detected using the instruction signal to the
実施例3における画像処理部26は、図10を用いて説明した実施例2における画像処理部26と同様の構成となるが、注入時点検出部26cの処理が実施例2とは異なる。以下、これを中心に説明する。
The
実施例3においてインジェクター40は、図12に示すように、造影剤の注入を開始したことを示す造影剤注入開始通知を注入時点検出部26cに送信する。これにより、注入時点検出部26cは、造影剤注入開始通知を受信した時点を、注入時点として検出する。ここで、インジェクター40からの造影剤注入開始通知は、システム制御部21を介して、注入時点検出部26cに送信される場合であってもよい。
In Example 3, as shown in FIG. 12, the
なお、流速指標値取得部26a、心位相取得部26bおよび補正部26eによる処理内容と、補正係数記憶部26dが記憶する内容とは、実施例1と同様であるので説明を省略する。
The processing content by the flow velocity index
また、実施例3におけるX線診断装置の処理の流れも、図9を用いて説明した実施例1におけるX線診断装置の処理のうち、注入時点検出部26cによるステップS103の処理内容が、上述した処理内容に置き換わっている点以外、実施例1と同様であるので説明を省略する。
The processing flow of the X-ray diagnostic apparatus in the third embodiment is the same as the processing content of step S103 by the injection time
上述してきたように、実施例3では、従来のインジェクター40に設けられているX線診断装置への造影剤注入開始通知の送信機能を用いることで、簡易に注入時点を検出することができ、正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値をより簡易に取得することが可能となる。
As described above, in the third embodiment, it is possible to easily detect the injection point by using the transmission function of the contrast agent injection start notification to the X-ray diagnostic apparatus provided in the
上述した実施例1〜3では、補正処理により正確な流速指標値を出力する場合について説明したが、実施例4では、補正処理を実行することなく正確な流速指標値を出力する場合について図13を用いて説明する。なお、図13は、実施例4における画像処理部の構成を説明するための図である。 In the first to third embodiments described above, the case where an accurate flow velocity index value is output by the correction process has been described, but in the fourth embodiment, the case where an accurate flow velocity index value is output without executing the correction process is illustrated in FIG. Will be described. FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the image processing unit according to the fourth embodiment.
図13に示すように、実施例4における画像処理部26は、実施例1〜3における画像処理部26と比較して、流速指標値取得部26aおよび心位相取得部26bのみを有する。
As illustrated in FIG. 13, the
ここで、実施例4においては、操作者が入力部22を介して撮影開始指示を入力した場合、システム制御部21は、心位相取得部26bが取得した被検体Pの心位相が、特定位相(例えば、心位相が50%の時点)になった時点で、インジェクター40に対して、造影剤の注入開始指示を送信する。これにより、インジェクター40は、特定位相において、心臓冠動脈にまで挿入されたカテーテルから造影剤の注入を開始する。
Here, in Example 4, when the operator inputs an imaging start instruction via the
そして、システム制御部21は、撮影開始指示を受け付けた時点、または、インジェクター40に対して注入開始指示を送信した時点にて、Cアーム・天板機構制御部19、絞り制御部20および高電圧発生器11を制御することで、連続撮影を開始し、画像データ生成部24は、時系列に沿った複数のX線画像を順次生成して、生成したX線画像を画像データ記憶部25に格納する。
The
そして、実施例4における流速指標値取得部26aは、特定位相から造影剤が注入された心臓を撮影したX線画像から、造影剤の濃度変化に基づいて流速指標値を取得して、取得した流速指標値を表示部23のモニタに出力する。
Then, the flow velocity index
次に、図14を用いて、実施例4におけるX線診断装置の処理について説明する。図14は、実施例4におけるX線診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。 Next, processing of the X-ray diagnostic apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart for explaining processing of the X-ray diagnostic apparatus according to the fourth embodiment.
図14に示すように、実施例4におけるX線診断装置のシステム制御部21は、入力部22を介して操作者から撮影開始指示を受け付けると(ステップS201肯定)、心位相取得部26bは、心電計30から受信した心電波形から被検体Pの心位相を取得する(ステップS202)。
As illustrated in FIG. 14, when the
そして、システム制御部21は、心位相取得部26bが取得した心位相が特定位相となったか否かを判定する(ステップS203)。
Then, the
ここで、心位相取得部26bが取得した心位相が特定位相でなかった場合(ステップS203否定)、システム制御部21は、ステップS203の判定処理を継続する。
Here, when the cardiac phase acquired by the cardiac
一方、心位相取得部26bが取得した心位相が特定位相となった場合(ステップS203肯定)、システム制御部21は、造影剤注入開始指示をインジェクター40に送信し、撮影開始指示をCアーム・天板機構制御部19、絞り制御部20および高電圧発生器11に送信する(ステップS204)。
On the other hand, when the cardiac phase acquired by the cardiac
そして、画像データ生成部24により、時系列に沿った複数のX線画像が画像データ記憶部25に格納されると(ステップS205肯定)、流速指標値取得部26aは、複数のX線画像(複数の造影画像)における造影剤の濃度変化から、流速指標値を取得して、システム制御部21の制御にしたがって、取得した流速指標値を表示部23のモニタに出力し(ステップS206)、処理を終了する。
Then, when a plurality of X-ray images along the time series are stored in the image
上述してきたように、実施例4では、X線診断装置にて心位相を取得して、特定位相となった時点でインジェクター40に造影剤の注入開始指示を行なうので、従来のインジェクター40をECG gated injectorとして機能させることができ、かつ、常に同程度の血流速度における流速指標値を取得することができるので、正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を簡易に取得することが可能となる。
As described above, in the fourth embodiment, the cardiac phase is acquired by the X-ray diagnostic apparatus, and when the specific phase is reached, the
なお、上記の実施例1〜4では、流速指標値として心臓冠状動脈の入口から末端部に造影剤が到達するまでの時間を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、流速指標値として、「TIMI frame count」や「corrected TIMI frame count」や、「APS(Angiographic Perfusion Score)」などが用いられる場合であってもよい。 In the first to fourth embodiments, the case where the time from the entrance of the coronary artery to the end of the contrast medium is used as the flow velocity index value has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, “TIMI frame count”, “corrected TIMI frame count”, “APS (Angiographic Perfusion Score)”, or the like may be used as the flow velocity index value.
また、上記の実施例1〜4では、画像処理部26がX線診断装置に組み込まれている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像処理部26がX線診断装置とは独立に設置され、X線診断装置にて撮影された時系列に沿った複数のX線画像から流速指標値を取得する場合であってもよい。
In the first to fourth embodiments, the case where the
以上のように、本発明に係るX線診断装置は、X線画像を用いて心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を取得する場合に有用であり、特に、正確な心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を簡易に取得することに適する。 As described above, the X-ray diagnostic apparatus according to the present invention is useful when acquiring an index value indicating the blood flow velocity in the heart coronary artery using the X-ray image, and in particular, accurate blood in the heart coronary artery. It is suitable for easily obtaining an index value indicating the flow velocity.
11 高電圧発生器
12 X線管
13 X線絞り装置
14 天板
15 Cアーム
16 X線検出器
17 Cアーム回転・移動機構
18 天板移動機構
19 Cアーム・天板機構制御部
20 絞り制御部
21 システム制御部
22 入力部
23 表示部
24 画像データ生成部
25 画像データ記憶部
26 画像処理部
26a 流速指標値取得部
26b 心位相取得部
26c 注入時点検出部
26d 補正係数記憶部
30 心電計
40 インジェクター
DESCRIPTION OF
Claims (7)
心臓冠動脈に造影剤が注入された前記被検体の心臓を時系列に沿って撮影することで生成した複数のX線画像を記憶する画像記憶手段と、
前記被検体の心臓冠動脈に造影剤が注入された注入時点を検出する検出手段と、
前記画像記憶手段が記憶する前記複数のX線画像における前記造影剤の濃度変化から前記心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値が取得された場合に、前記検出手段によって検出された前記注入時点にて前記心位相取得手段によって取得されていた心位相に基づいて、当該指標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とするX線診断装置。 Cardiac phase acquisition means for acquiring the cardiac phase of the subject;
Image storage means for storing a plurality of X-ray images generated by imaging the heart of the subject in which a contrast medium has been injected into the heart coronary artery in time series;
Detection means for detecting an injection time point when a contrast medium is injected into the heart coronary artery of the subject;
The injection time point detected by the detection unit when an index value indicating the blood flow velocity in the coronary artery is acquired from a change in the concentration of the contrast medium in the plurality of X-ray images stored in the image storage unit Correction means for correcting the index value based on the cardiac phase acquired by the cardiac phase acquisition means at
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
前記補正手段は、前記補正係数記憶手段が記憶する前記補正係数群から、前記注入時点における心位相に該当する補正係数を抽出し、当該抽出した補正係数を用いて前記指標値を補正することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。 Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient group set in association with each cardiac phase based on changes in blood flow velocity according to the cardiac phase;
The correction means extracts a correction coefficient corresponding to the cardiac phase at the injection time point from the correction coefficient group stored in the correction coefficient storage means, and corrects the index value using the extracted correction coefficient. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein
前記補正手段は、前記補正係数記憶手段が記憶する前記複数の補正係数群のうち、前記指標値を取得した被検体の身体的特徴に対応する補正係数群から、前記注入時点における心位相に該当する補正係数を抽出することを特徴とする請求項2に記載のX線診断装置。 The correction coefficient storage means stores a plurality of correction coefficient groups set for each physical feature of the subject to be imaged, and the correction means stores the correction coefficient groups stored in the correction coefficient storage means. The X-ray diagnosis according to claim 2, wherein a correction coefficient corresponding to a cardiac phase at the time of injection is extracted from a correction coefficient group corresponding to a physical characteristic of a subject who has acquired the index value. apparatus.
前記検出手段は、前記送信手段が前記造影剤注入指示信号を送信した時点を、前記注入時点として検出することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。 A transmission means for transmitting a contrast medium injection instruction signal to the injection apparatus for injecting the contrast medium;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects a time point when the transmission unit transmits the contrast medium injection instruction signal as the injection time point.
前記検出手段は、前記受信手段が前記造影剤注入開始通知を受信した時点を、前記注入時点として検出することを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。 Receiving means for receiving a contrast agent injection start notification for notifying that the injection of the contrast agent has started from the injection device for injecting the contrast agent;
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects a time point when the reception unit receives the contrast medium injection start notification as the injection time point.
前記心位相取得手段が、所定の心位相になった時点で、前記被検体の心臓冠動脈に造影剤を注入する注入装置に対して造影剤注入指示を送信する送信手段と、
前記送信手段によって前記造影剤注入指示を受信した前記注入装置から前記所定の心位相にて前記造影剤の注入が開始された前記被検体の心臓を時系列に沿って撮影することで複数のX線画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段によって生成された前記複数のX線画像における前記造影剤の濃度変化から前記心臓冠動脈内の血流速度を示す指標値を取得する指標値取得手段と、
を備えたことを特徴とするX線診断装置。 Cardiac phase acquisition means for acquiring the cardiac phase of the subject;
Transmitting means for transmitting a contrast medium injection instruction to an injection device for injecting a contrast medium into the cardiac coronary artery of the subject when the cardiac phase acquisition means reaches a predetermined cardiac phase;
A plurality of X's are obtained by photographing the heart of the subject in which the injection of the contrast medium is started at the predetermined cardiac phase from the injection device that has received the contrast medium injection instruction by the transmission unit in time series. Image generating means for generating a line image;
Index value acquisition means for acquiring an index value indicating a blood flow velocity in the coronary artery from a concentration change of the contrast agent in the plurality of X-ray images generated by the image generation means;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
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