JP2013212355A - Ｘ線画像診断装置及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】治療デバイスの正確な位置情報が付加された画像データの生成及び表示。
【解決手段】Ｘ線画像診断装置１００は、患者に対し第１の撮影モード及び第２の撮影モードのＸ線撮影を行なってＸ線データを生成するＸ線撮影部１と、前記第１の撮影モードのＸ線データに基づいたベース画像データと前記第２の撮影モードのＸ線データに基づいた位置ズレ補正用画像データを生成する画像データ生成部８と、前記患者の体内に挿入された治療デバイスの位置情報を取得する位置情報取得部９２と、前記治療デバイスの位置情報と前記治療デバイスが挿入された前記患者に対する前記第２の撮影モードのＸ線撮影によって収集された前記位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報とに基づいて前記治療デバイスの位置情報を補正する位置情報補正部９４と、補正後の前記位置情報が付加された前記ベース画像データを表示する表示部１０を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、患者に対するＸ線撮影によって収集された画像データに別途計測された血管内治療用デバイスの位置情報を重畳して表示することにより血管内治療におけるＸ線の被曝線量を低減することが可能なＸ線画像診断装置及び制御プログラムに関する。

Ｘ線画像診断装置やＸ線ＣＴ装置等を用いた医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に、カテーテル手技の発展に伴って進歩を遂げている循環器領域のＸ線画像診断は、心血管系をはじめ全身の動静脈を対象として広く用いられている。

循環器領域の診断を目的としたＸ線画像診断装置は、Ｘ線発生部及びＸ線検出部（以下では、これらを纏めて撮像系と呼ぶ。）、撮像系を保持するＣアーム等の保持部、患者を載置する天板等を備え、上述の天板や保持部に取り付けられた撮像系を所望の方向へ移動させることにより当該患者の治療対象部位に対し最適な方向からのＸ線撮影を可能にしている。

一方、近年では、ＭＩＴ（Minimally Invasive Treatment）とよばれる最少侵襲治療が注目を浴びており、虚血性の脳疾患患者や心疾患患者に対するＭＩＴの代表的なものとして画像データの観察下にてカテーテル等を用いた、所謂インターベンション治療が挙げられる。

内壁にコレステロールが沈着して狭窄が発生した脳血管や心臓血管、更には末梢血管等の治療に用いられる血管内治療用デバイス（以下、治療デバイスと呼ぶ。）として、狭窄部位を径方向に拡張するバルーン付きカテーテル、このバルーンによって拡張された血管径を維持するステント、更には、カテーテルの先端に装着した微小カッターを血管内で移動あるいは回転させて狭窄部位の沈着物（プラーク）を切除するＤＣＡ（方向性冠動脈プラーク切除術）やロータブレータ等がある。

そして、このような治療デバイスが挿入された患者に対して透視撮影モードのＸ線撮影を連続的に行ない、このときリアルタイムで得られる画像データを観察することにより血管内における前記治療デバイスの位置を特定する方法が行なわれてきた。

しかしながら、このような方法によれば、患者に対するＸ線照射が長時間に渡って行なわれるため被曝線量が増加するという問題点を有していた。そして、このような問題点を解決するために、造影剤が注入された患者に対するＸ線撮影によって、例えば、１つの画像データ（ベース画像データ）を収集し、次いで、当該患者の体内に挿入された治療デバイスの位置検出器から時系列的に供給される前記治療デバイスの位置情報を上述のベース画像データに順次重畳して表示する方法が行なわれている。

特開２００８−２２０６４１号公報

予め収集されたベース画像データに別途計測された治療デバイスの位置情報を重畳して表示する上述の方法によれば、治療中に患者が受ける被曝線量を大幅に低減することができる。しかしながら、治療デバイスに設けられる位置検出器は、通常、十分な精度を有していないため、血管内に挿入された治療デバイスの位置情報を正確に把握することは困難であるという問題点を有していた。

本開示は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、静止撮影モードのＸ線撮影によって収集された画像データ（以下、ベース画像データと呼ぶ。）に別途計測された治療デバイスの位置情報を重畳して表示する際、治療デバイスの位置情報を低レートあるいは断続的なＸ線撮影によって収集された位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報に基づいて位置ズレ補正することにより、治療デバイスの正確な位置情報をベース画像データに対して付与することが可能なＸ線画像診断装置及び制御プログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のＸ線画像診断装置は、患者に対し第１の撮影モード及び第２の撮影モードのＸ線撮影を行なってＸ線データを生成するＸ線撮影手段と、前記第１の撮影モードのＸ線データに基づいたベース画像データと前記第２の撮影モードのＸ線データに基づいた位置ズレ補正用画像データを生成する画像データ生成手段と、前記患者の体内に挿入された治療デバイスの位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記治療デバイスの位置情報と、前記治療デバイスが挿入された前記患者に対する前記第２の撮影モードのＸ線撮影によって収集された前記位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報とに基づいて前記治療デバイスの位置情報を補正する位置情報補正手段と、補正後の前記位置情報が付加された前記ベース画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。

本実施形態におけるＸ線画像診断装置の全体構成を示すブロック図。 本実施形態のＸ線画像診断装置が備えるＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図。 本実施形態のＸ線画像診断装置が備える高電圧制御部の具体的な構成を示すブロック図。 本実施形態のＸ線画像診断装置が備えるデバイス情報検出部の具体的な構成を示すブロック図。 本実施形態のＸ線画像診断装置が備える表示データ生成部において生成される治療デバイスモニタリング用表示データの具体例を示す図。 本実施形態のＸ線画像診断装置が備える撮影タイミング設定部の具体的な構成を示すブロック図。 本実施形態における治療デバイスモニタリング用表示データの生成／表示手順を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。

（実施形態）
本実施形態におけるＸ線画像診断装置は、先ず、ステントやガイドワイヤ等の治療デバイスが挿入された患者に対する位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影によって収集された位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報と別途計測された前記治療デバイスの位置情報とを比較することによって位置ズレ補正データ（以下、補正データと呼ぶ。）を生成する。次いで、前記位置情報の計測に後続して時系列的に計測される治療デバイスの位置情報を上述の補正データを用いて位置ズレ補正し、当該患者に対する静止撮影モードのＸ線撮影によって予め収集されたベース画像データに位置ズレ補正された上述の位置情報を付加することにより治療デバイスのモニタリングに有効な表示データ（以下、治療デバイスモニタリング用表示データと呼ぶ。）を生成する。

（装置の構成及び機能）
本実施形態におけるＸ線画像診断装置の構成と機能につき図１乃至図６を用いて説明する。尚、図１は、本実施形態におけるＸ線画像診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２乃至図４及び図６は、このＸ線画像診断装置が備えるＸ線撮影部、高電圧制御部、デバイス情報検出部及び撮影タイミング設定部の具体的な構成を示すブロック図である。

図１に示すＸ線画像診断装置１００は、患者３００の治療対象部位を含む撮影領域に対し静止撮影モード（第１の撮影モード）及び位置ズレ補正撮影モード（第２の撮影モード）のＸ線を照射し、前記撮影領域を透過したＸ線を検出して投影データを生成するＸ線撮影部１と、上述のＸ線照射及びＸ線検出が可能な撮像系を保持する図示しない保持部と、患者３００を載置する天板６と、撮像系が取り付けられた保持部や患者３００を載置した天板６、更には、後述のＸ線発生部２に設けられた可動絞り器２２を所望の位置へ移動させる移動機構部７と、Ｘ線撮影部１から出力された静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードの投影データを用いてベース画像データ及び位置ズレ補正用画像データを生成する画像データ生成部８とを備え、更に、所定のタイミング条件を満たす撮影タイミングにて収集された位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報と治療デバイスの位置検出器２００から供給される前記治療デバイスの位置情報とを比較することによって生成した補正データを用いて位置検出器２００から順次供給される治療デバイスの位置情報に対し位置ズレ補正を行ない、補正された治療デバイスの位置情報を上述のベース画像データに付加することにより治療デバイスモニタリング用表示データを生成する表示データ生成部９と、表示データ生成部９において生成された治療デバイスモニタリング用表示データを表示する表示部１０と、位置ズレ補正撮影モードの撮影タイミングを設定する撮影タイミング設定部１１と、患者情報の入力、静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードの選択、これらの撮影モードにおけるＸ線照射条件や画像データ生成条件の設定、治療デバイスモニタリング用表示データ生成条件の設定、各種指示信号の入力等を行なう入力部１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３とを備えている。

Ｘ線撮影部１は、図１に示すように撮像系を構成するＸ線発生部２及びＸ線検出部３と、投影データ生成部４と、高電圧発生部５を備え、患者３００の撮影領域に対してＸ線を照射する機能と前記撮影領域を透過したＸ線を検出して投影データを生成する機能を有している。
位置検出器２００には、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や磁気センサが用いられる。磁気センサが用いられる場合、磁気センサは、磁気発生部（図示無し）により発生された磁気を検出し、その検出された磁気に基づく電気信号を処理する。そして位置検出器２００は、磁気センサと磁気発生部との距離に基づいて、治療デバイスの位置情報を取得する。

図２は、Ｘ線撮影部１に設けられた上述の各ユニットの具体的な構成を示すブロック図であり、Ｘ線発生部２は、患者３００の撮影領域に対してＸ線を照射するＸ線管２１と、Ｘ線管２１から放射されたＸ線に対して所定範囲のＸ線錘（コーンビーム）を形成する可動絞り器２２を備えている。Ｘ線管２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、加熱された陰極（フィラメント）から生ずる熱電子を高電圧発生部５から供給される直流高電圧により加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。

一方、可動絞り器２２は、患者３００に対する被曝線量の低減と画像データの画質向上を目的として用いられ、Ｘ線管２１から放射されたＸ線を所定の照射範囲に絞りこむ上羽根と、この上羽根に連動して移動することにより散乱線や漏れ線量を低減する下羽根と、吸収量が少ない媒質を透過したＸ線を選択的に低減させることによりハレーションを防止する補償フィルタ（何れも図示せず）を有している。

特に、本実施形態における位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射範囲は、患者３００の体内に挿入された治療デバイスの位置検出器２００から供給される前記治療デバイスの位置情報に基づいてその位置が制御された可動絞り器２２の絞り羽根（上羽根）によって決定され、治療デバイスを中心とする比較的狭範囲な領域に上述のＸ線照射範囲を限定することにより患者３００に対する被曝線量を低減することが可能となる。

一方、Ｘ線検出部３には、イメージインテンシファイア及びＸ線ＴＶを用いる方法と平面検出器を用いる方法があり、平面検出器には、Ｘ線を直接電荷に変換する方式と、一旦光に変換した後電荷に変換する方式とがある。ここでは、Ｘ線を直接電荷に変換することが可能な平面検出器を有したＸ線検出部３について述べるが、これに限定されない。

即ち、本実施形態のＸ線検出部３は、図２に示すように患者３００を透過したＸ線を検出する平面検出器３１と、検出されたＸ線を信号電荷として読み出すための駆動信号を平面検出器３１へ供給するゲートドライバ３２を有している。

平面検出器３１は、微小な検出素子を列方向及びライン方向に２次元配列して構成され、検出素子の各々は、Ｘ線を感知し入射Ｘ線量に応じて信号電荷を発生する光電膜と、この光電膜に発生した信号電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、電荷蓄積コンデンサに蓄積された信号電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）（何れも図示せず）を備えている。

投影データ生成部４は、上述の平面検出器３１から、例えば、ライン方向単位でパラレルに読み出された信号電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器４１と、電荷・電圧変換器４１の出力をデジタル信号（投影データのデータ要素）に変換するＡ／Ｄ変換器４２と、デジタル変換された上述のデータ要素を時系列的なデータ要素に変換するパラレル・シリアル変換器４３を備えている。そして、パラレル・シリアル変換器４３から出力された時系列的なデータ要素は、図１の画像データ生成部８へ供給される。

一方、高電圧発生部５は、Ｘ線管２１の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器５２と、システム制御部１３から供給される静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射条件と撮影タイミング設定部１１から供給される撮影タイミング信号に基づいて高電圧発生器５２における管電流、管電圧、高電圧印加時間、高電圧印加タイミング等を制御する高電圧制御部５１を備えている。

特に、本実施形態における高電圧制御部５１は、位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射範囲に対応させて位置ズレ補正用画像データに設定された関心領域（以下、画素値評価領域と呼ぶ。）の平均画素値が所定の値になるように高電圧発生器５２の管電流や管電圧を制御する、所謂、ＡＢＣ（Auto Brightness Control）を行なう。

例えば、上述の高電圧制御部５１は、図３に示すように、先行して収集された位置ズレ補正用画像データに対して表示データ生成部９のデバイス情報検出部９１が検出した治療デバイス情報に基づき、この治療デバイスを中心とした所定サイズの画素値評価領域を画像データ生成部８の画像データ記憶部から読み出した前記位置ズレ補正用画像データに対して設定する評価領域設定部５１１と、位置ズレ補正用画像データにおける前記画素値評価領域の平均画素値を計測する画素値計測部５１２と、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射条件（即ち、高電圧発生器５２の管電圧、管電流、高電圧印加時間等）を画素値計測部５１２から供給される上述の平均画素値に基づいて更新するＸ線照射条件更新部５１３と、撮影タイミング設定部１１から供給される撮影タイミング信号に基づいて位置ズレ補正撮影モードにおける高電圧印加タイミングを設定する高電圧印加タイミング設定部５１４を備えている。

そして、Ｘ線照射条件更新部５１３によって更新されたＸ線照射条件によって後続する位置ズレ補正用画像データを生成することにより、治療デバイス及びその周辺領域における良質な位置ズレ補正用画像データの収集が可能となり、この位置ズレ補正用画像データに示された治療デバイス情報を高い精度で検出することができる。

図１へ戻って、移動機構部７は、Ｘ線発生部２及びＸ線検出部３（撮像系）が取り付けられた図示しない保持部を患者３００の周囲で回動あるいは移動させる保持部移動機構７１と、天板６を患者３００の体軸方向（図１のｚ方向）及び体軸と直交する方向（図１のｘ方向及びｙ方向）へ移動させる天板移動機構７２と、Ｘ線発生部２に設けられた可動絞り器２２の絞り羽根を所定の位置へ移動させる絞り移動機構７３と、保持部移動機構７１、天板移動機構７２及び絞り移動機構７３を制御する移動機構制御部７４を備えている。

そして、移動機構制御部７４は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される撮像系移動指示信号に基づいて生成した移動制御信号を保持部移動機構７１へ供給し、撮像系が取り付けられた保持部を患者３００の周囲で回動あるいは移動させることによりＸ線撮影の撮影位置及び撮影方向を設定する。

同様にして、移動機構制御部７４は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される天板移動指示信号に基づいて生成した移動制御信号を天板移動機構７２へ供給し、天板６を患者３００の体軸方向あるいは体軸と直交する方向へ平行移動させることにより撮影領域の中心を設定する。

更に、移動機構制御部７４は、システム制御部１３から供給される移動制御信号を絞り移動機構７３へ供給し、Ｘ線発生部２の可動絞り器２２に設けられた複数の絞り羽根を所定の位置へ移動させることにより静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードにおけるＸ線照射範囲を所定の大きさに設定する。特に、本実施形態の位置ズレ補正撮影モードでは、治療デバイスの位置検出器２００から供給される治療デバイスの位置情報に基づき、治療デバイスを中心とする比較的狭範囲な所定サイズのＸ線照射範囲を患者３００に対して形成するための移動制御信号を絞り移動機構７３に対して供給する。

次に、画像データ生成部８は、図示しない投影データ記憶部、画像データ処理部及び画像データ記憶部を備え、投影データ記憶部には、静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードにおいてＸ線撮影部１の投影データ生成部４から時系列的に出力される投影データのデータ要素が検出素子のライン方向及び列方向に対応させて順次保存され、広範囲なベース画像データ及び治療デバイス情報を中心とする狭範囲な位置ズレ補正用画像データが生成される。

一方、画像データ処理部は、上述の投影データ記憶部から読み出したベース画像データ及び位置ズレ補正用画像データに対してノイズ除去を目的としたフィルタリング処理等を行ない、処理後のベース画像データ及び位置ズレ補正用画像データを画像データ記憶部に保存する。

表示データ生成部９は、図１に示すようにデバイス情報検出部９１、位置情報取得部９２、補正データ生成部９３、位置情報補正部９４及びデータ合成部９５を備えている。

図４は、表示データ生成部９が備えるデバイス情報検出部９１の具体的な構成を示すブロック図であり、この図４に示すように、デバイス情報検出部９１は、例えば、平滑化処理部９１１、輪郭抽出部９１２及びマッチング処理部９１３を有している。

平滑化処理部９１１は、位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影において画像データ生成部８から供給される位置ズレ補正用画像データに対しスムージング（平滑化）を目的としたフィルタリング処理を行なって輪郭抽出を妨げるノイズ成分を除去し、輪郭抽出部９１２は、平滑化処理された位置ズレ補正用画像データに対し輪郭抽出を目的とした画像処理を行なう。

マッチング処理部９１３は、テンプレートデータ保管部９１３ａと演算処理部９１３ｂを備え、テンプレートデータ保管部９１３ａには、各種治療デバイスの形状に対応したテンプレートデータが治療デバイス識別情報を付帯情報として予め保管されている。

一方、演算処理部９１３ｂは、テンプレートデータ保管部９１３ａに保管されている各種テンプレートデータの中から当該治療に用いられる治療デバイスに対応したテンプレートデータを上述の治療デバイス識別情報に基づいて読み出し、このテンプレートデータと輪郭抽出部９１２から供給される輪郭抽出後の位置ズレ補正用画像データとのパターンマッチング処理により位置ズレ補正用画像データに含まれている治療デバイス情報を検出する。

再び図１へ戻って、表示データ生成部９の位置情報取得部９２は、患者３００の血管内に挿入された図示しない治療デバイスの位置検出器２００から供給される前記治療デバイスの位置情報を受信する。

一方、補正データ生成部９３は、デバイス情報検出部９１のマッチング処理部９１３から供給される位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報と上述の位置情報取得部９２から供給される治療デバイスの位置情報とを比較することにより治療デバイス情報に対する治療デバイス位置情報の位置ズレを検出し、この検出結果に基づいて治療デバイスの位置情報を位置ズレ補正するための補正データを生成する。そして、生成された補正データを自己の図示しない補正データ記憶部に保存する。

そして、位置情報補正部９４は、治療デバイスの位置検出器２００から位置情報取得部９２を介して時系列的に供給される前記治療デバイスの位置情報を補正データ生成部９３の補正データ記憶部から読み出した補正データを用いて位置ズレ補正し、データ合成部９５は、位置情報補正部９４において位置ズレ補正された治療デバイスの位置情報を画像データ生成部８の画像データ記憶部から読み出したベース画像データに重畳することにより治療デバイスモニタリング用表示データを生成する。

図５は、表示データ生成部９によって生成される治療デバイスモニタリング用表示データの具体例を示したものであり、この治療デバイスモニタリング用表示データは、画像データ生成部８が静止撮影モードにおいて生成したベース画像データＩｂに位置情報補正部９４が位置ズレ補正した治療デバイスの位置情報Ｍｘを重畳することによって生成される。この場合の位置情報Ｍｘは、例えば、ベース画像データＩｂとは異なる色調を有した所定形状のマーカ等を用いて示されるが、その表示方法については特に限定されない。

表示部１０は、図示しないデータ変換部とモニタを備え、データ変換部は、表示データ生成部９から供給される治療デバイスモニタリング用表示データを所定の表示フォーマットに変換し、更に、Ｄ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なってモニタに表示する。

次に、撮影タイミング設定部１１は、位置ズレ補正撮影モードの撮影タイミングを設定する機能を有し、例えば、図６に示すように経過時間計測部１１１、デバイス移動速度計測部１１２、補正データ計測部１１３、造影剤注入期間判定部１１４、ポジショニング設定期間判定部１１５及び撮影指示信号受信部１１６を備えている。

経過時間計測部１１１は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される位置ズレ補正撮影モードの開始指示信号、あるいは、デバイス移動速度計測部１１２、補正データ計測部１１３及び当該経過時間計測部１１１から既に出力された撮影タイミング信号からの経過時間を計測し、撮影モード開始指示信号あるいは先行する撮影タイミング信号の発生時刻から所定時間Δτだけ経過した時点を次の撮影タイミングに設定する。そして、この撮影タイミングに対応した撮影タイミング信号を生成し高電圧発生部５の高電圧制御部５１へ供給する。

デバイス移動速度計測部１１２は、表示データ生成部９から時系列的に供給された治療デバイスモニタリング用表示データにおける治療デバイスの位置情報を受信し、この位置情報に基づいて前記治療デバイスの移動速度（単位時間における移動量）を計測する。そして、この移動速度が所定閾値ΔＶより大きくなった時点を次の撮影タイミングに設定し、この撮影タイミングに対応した撮影タイミング信号を生成して高電圧制御部５１へ供給する。

補正データ計測部１１３は、表示データ生成部９の補正データ生成部９３が生成した補正データを受信し、位置ズレの大きさに対応する補正データの大きさを計測する。そして、計測した補正データの大きさが所定閾値Δαより大きくなった時点を次の撮影タイミングに設定し、この撮影タイミングに対応した撮影タイミング信号を生成して高電圧制御部５１へ供給する。

一方、造影剤注入期間判定部１１４は、例えば、入力部１２において入力された造影剤注入開始指示信号及び造影剤注入終了指示信号に基づき、患者３００に対する造影剤の注入期間を判定する。そして、造影剤が注入されている場合には、上述の経過時間計測部１１１、デバイス移動速度計測部１１２及び補正データ計測部１１３における撮影タイミング信号の生成を停止させる。

ポジショニング設定期間判定部１１５は、入力部１２において入力された移動機構部７に対する移動指示信号及び停止指示信号等に基づき、患者３００に対する撮像位置や撮影方向の設定期間を判定する。そして、移動機構部７が備える各種移動機構の何れかが移動している場合には、上述の経過時間計測部１１１、デバイス移動速度計測部１１２及び補正データ計測部１１３における撮影タイミング信号の生成を停止させる。

撮影指示信号受信部１１６は、表示部１０のモニタに表示された治療デバイスモニタリング用表示データにおいて治療デバイスの位置情報が血管分岐点等の注目領域に接近した場合、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される撮影指示信号に対応した撮影タイミング信号を生成して高電圧制御部５１へ供給する。

次に、図１に示す入力部１２は、表示パネルやキーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスを備えたインタラクティブなインターフェースであり、患者情報の入力、静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードの選択、これらの撮影モードにおけるＸ線照射条件や画像データ生成条件の設定、治療デバイスモニタリング用表示データの生成／表示条件の設定、撮影タイミングの設定に用いる時間Δτ、閾値ΔＶ及び閾値Δαの設定、撮影モード開始指示信号や撮影指示信号を含む各種指示信号の入力等を行なう。特に、表示部１０のモニタに表示された治療デバイスモニタリング用表示データにおいて治療デバイスの位置情報がデバイス挿入に対して重要な血管分岐点等の注目領域に接近した場合、位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影を所定頻度で実施するための撮影指示信号を入力する。

システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと入力情報記憶部を備え、入力部１２において入力／設定／選択された各種情報は、上述の入力情報記憶部に保存される。そして、ＣＰＵは、これらの情報に基づいてＸ線画像診断装置１００が有する上述の各ユニットを統括的に制御し、静止撮影モードのＸ線撮影によるベース画像データの生成及び位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影による位置ズレ補正用画像データの生成を実行させ、更に、位置ズレ補正用画像データに基づいて位置ズレ補正した治療デバイスの位置情報とベース画像データとの合成処理による治療デバイスモニタリング用表示データの生成とその表示を実行させる。

（治療デバイスモニタリング用表示データの生成／表示手順）
次に、本実施形態における治療デバイスモニタリング用表示データの生成／表示手順につき図７のフローチャートを用いて説明する。尚、以下では、位置ズレ補正撮影モードにおいて入力部１２から入力される撮影モード開始指示信号の入力時刻あるいは先行する撮影タイミング信号の発生時刻からの経過時間に基づいて新たな撮影タイミング信号を発生する撮影タイミング設定部１１について述べるが、これに限定されるものではなく、例えば、治療デバイスの移動速度や補正データの大きさ等に基づいて新たな撮影タイミング信号を発生する撮影タイミング設定部１１であっても構わない。

静止撮影モードのＸ線撮影に先立ち、Ｘ線画像診断装置１００の操作者は、入力部１２において患者情報の入力、静止撮影モード及び位置ズレ補正撮影モードにおけるＸ線照射条件や画像データ生成条件の設定、治療デバイスモニタリング用表示データの生成／表示条件の設定、時間Δτ、閾値ΔＶ及び閾値Δαの設定等を行ない、入力あるいは設定された上述の各種情報はシステム制御部１３が備える入力情報記憶部に保存される（図７のステップＳ１）。

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、患者３００に対して造影剤を注入した後、入力部１２において静止撮影モードの選択と撮影モード開始指示信号の入力を行なう。そして、この撮影モード開始指示信号がシステム制御部１３へ供給されることにより静止撮影モードにおけるベース画像データの生成が開始される。

即ち、入力部１２において入力された上述の撮影モード開始指示信号を受信したシステム制御部１３は、自己の入力情報記憶部に保存された静止撮影モードのＸ線照射条件と新たに生成したＸ線発生の指示信号を高電圧発生部５の高電圧制御部５１へ供給し、この指示信号を受信した高電圧制御部５１は、前記Ｘ線照射条件に基づいて高電圧発生器５２を制御しＸ線発生部２のＸ線管２１に所定の高電圧を印加する。そして、高電圧が印可されたＸ線管２１は、患者３００の治療対象部位を含む撮影領域に対してＸ線照射を行ない、当該撮影領域を透過したＸ線は、その後方に設けられたＸ線検出部３の平面検出器３１によって検出される。

このとき、平面検出器３１において２次元配列された検出素子の光電膜は、上述の撮影領域を透過したＸ線を受信してそのＸ線透過量に比例した信号電荷を電荷蓄積コンデンサに蓄積する。所定期間のＸ線照射が終了すると、システム制御部１３から所定周波数のクロックパルスが供給されたＸ線検出部３のゲートドライバ３２は、平面検出器３１のＴＦＴに対して駆動パルスを供給し電荷蓄積コンデンサに蓄積された信号電荷を順次読み出す。

そして、読み出された上述の信号電荷は、投影データ生成部４の電荷・電圧変換器４１において電圧に変換され、更に、Ａ／Ｄ変換器４２においてデジタル信号に変換された後パラレル・シリアル変換器４３のバッファメモリに１ライン分の投影データとして一旦保存される。次いで、パラレル・シリアル変換器４３は、自己のバッファメモリに保存された投影データをライン単位でシリアルに読み出し、画像データ生成部８の投影データ記憶部に順次保存して２次元のベース画像データを生成する。次いで、画像データ生成部８の画像データ処理部は、得られたベース画像データに対しノイズ除去を目的としたフィルタリング処理等を必要に応じて行ない、処理後のベース画像データを自己の画像データ記憶部に保存する（図７のステップＳ２）。

静止撮影モードにおけるベース画像データの生成と保存が終了したならば、操作者は、入力部１２において位置ズレ補正撮影モードの選択と撮影モード開始指示信号の入力を行なった後、患者３００の治療対象部位に向けステントやガイドワイヤ等の治療デバイスの挿入を開始する（図７のステップＳ３）。

そして、上述の撮影モード開始指示信号を受信した移動機構部７の移動機構制御部７４は、患者３００の体内に挿入された治療デバイスの位置検出器２００から表示データ生成部９の位置情報取得部９２を介して供給される治療デバイスの位置情報を受信し、この位置情報に基づいた移動制御信号を絞り移動機構７３に対して供給することにより治療デバイスを中心とする比較的狭範囲な所定サイズのＸ線照射範囲を患者３００に対して設定する（図７のステップＳ４）。

一方、入力部１２において入力された上述の撮影モード開始指示信号を受信したシステム制御部１３は、自己の入力情報記憶部に保存された位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射条件と新たに生成したＸ線発生の指示信号を高電圧発生部５の高電圧制御部５１へ供給することにより、最初（第１）の位置ズレ補正用画像データを生成する（図７のステップＳ５）。

次いで、表示データ生成部９のデバイス情報検出部９１は、画像データ生成部８から供給された第１の位置ズレ補正用画像データに対し平滑化処理、輪郭抽出処理及びマッチング処理を行なって当該画像データの治療デバイス情報を検出する（図７のステップＳ６）。

そして、表示データ生成部９の補正データ生成部９３は、デバイス情報検出部９１から供給された位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報と位置情報取得部９２から供給された治療デバイスの位置情報とを比較することにより治療デバイス情報に対する治療デバイス位置情報の位置ズレを検出し、この検出結果に基づき治療デバイスの位置情報を位置ズレ補正するための補正データを生成して自己の補正データ記憶部に保存する（図７のステップＳ７）。

次に、表示データ生成部９の位置情報補正部９４は、上述の位置情報取得部９２から供給された前記治療デバイスの位置情報を補正データ生成部９３の補正データ記憶部から読み出した補正データを用いて位置ズレ補正し（図７のステップＳ８）、データ合成部９５は、位置情報補正部９４において位置ズレ補正された治療デバイスの位置情報を画像データ生成部８の画像データ記憶部から読み出したベース画像データに重畳することにより最初（第１）の治療デバイスモニタリング用表示データを生成して表示部１０のモニタに表示する（図７のステップＳ９）。

そして、表示部１０に表示された第１の治療デバイスモニタリング用表示データの観察により患者３００の体内に挿入された治療デバイスが所望の位置に対して未だ到達していないことが判明した場合、操作者は、治療デバイスを更に挿入し、表示データ生成部９の位置情報取得部９２は、このとき治療デバイスの位置検出器２００から新たに供給される前記治療デバイスの位置情報を取得する（図７のステップＳ１０）。

一方、撮影タイミング設定部１１の経過時間計測部１１１は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される位置ズレ補正撮影モードの撮影モード開始指示信号からの経過時間を計測し（図７のステップＳ１１）、この経過時間が所定時間Δτに到達していない場合には上述のステップＳ８乃至ステップＳ１１を繰り返すことにより第１の治療デバイスモニタリング用表示データに後続する治療デバイスモニタリング用表示データの生成及び表示、治療デバイスの挿入及び治療デバイス位置情報の取得、経過時間の計測を順次行なう。

一方、ステップＳ１１において上述の経過時間が所定時間Δτに到達した場合、経過時間計測部１１１は、撮影タイミング信号をＸ線撮影部１の高電圧発生部５へ供給してステップＳ５乃至ステップＳ１１を繰り返すことにより新たな位置ズレ補正用画像データの生成とこの位置ズレ補正用画像データに基づいた補正データの更新を行なった後、治療デバイスモニタリング用表示データの生成及び表示、治療デバイスの挿入及び治療デバイス位置情報の取得、経過時間の計測を上述と同様の手順によって行なう。

又、ステップＳ９において表示部１０のモニタに表示された治療デバイスモニタリング用表示データの観察により患者３００の体内に挿入された治療デバイスが所望の位置に到達したことが判明した場合、位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影を終了する（図７のステップＳ１２）。

尚、ステップＳ５乃至ステップＳ１１、あるいは、ステップＳ８乃至ステップＳ１１を繰り返すことにより時系列的な治療デバイスモニタリング用表示データの生成と表示を行なう際のステップＳ１１における経過時間の計測では、最新の位置ズレ補正用画像データが生成される際に撮影タイミング設定部１１から供給される撮影タイミング信号を基準とした経過時間の計測が好適であるが、既に述べたように、第１の位置ズレ補正用画像データに後続する第２の位置ズレ補正用画像データを生成する際には、入力部１２から供給される撮影開始信号を基準とする経過時間の計測が望ましい。

以上述べた本開示の実施形態によれば、静止撮影モードのＸ線撮影によって収集されたベース画像データに別途計測された治療デバイスの位置情報を重畳して表示する際、治療デバイスの位置情報を位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影によって収集された位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報に基づいて位置ズレ補正することにより、治療デバイスの正確な位置情報をベース画像データに対して付与することが可能となる。

又、位置ズレ補正用画像データの収集は、低レートあるいは断続的な位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影によって行なわれるため、患者に対する被曝線量を大幅に低減することができる。

更に、上述の実施形態における位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射範囲は、患者の体内に挿入された治療デバイスの位置検出器から供給される当該治療デバイスの位置情報に基づいてその位置が制御された可動絞り器によって決定されるため、治療デバイスを中心とした比較的狭範囲な領域に上述のＸ線照射範囲を限定することが容易となり、患者に対する被曝線量を更に低減することが可能となる。

又、位置ズレ補正撮影モードの撮影タイミングは、先行する撮影タイミングからの経過時間、治療デバイスの移動速度、補正データの大きさ、治療デバイスと血管内注目領域との位置関係等によって決定されるため、治療デバイス位置情報の正確な位置ズレ補正を少ないＸ線撮影回数によって行なうことができる。

以上、本開示の実施形態について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、床置き式の保持部に取り付けられた第１の撮像系を患者の周囲で移動させることにより所望方向に対する位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影を行なう場合について述べたが、天井走行式の保持部等に取り付けられた第２の撮像系を更に備えた、所謂、バイプレーン方式のＸ線撮影部を用い、第１の撮像系及び第２の撮像系によって位置ズレ補正撮影モードのＸ線撮影を行なってもよい。例えば、静止撮影モードにおいて収集されるベース画像データが３次元情報を有するロードマップ画像データ等の場合には、上述のバイプレーン方式のＸ線撮影により異なる複数の方向から収集された位置ズレ補正用画像データを用いて３次元的に位置ズレ補正された治療デバイスの位置情報を前記ベース画像データに付加して表示することが可能となる。

又、上述の実施形態では、位置検出器２００から供給される治療デバイスの位置情報に基づいて位置ズレ補正撮影モードのＸ線照射範囲を設定する場合について述べたが、表示データ生成部９のデバイス情報検出部９１において検出された位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報に基づいて上述のＸ線照射範囲を設定しても構わない。

更に、上述の実施形態では、位置ズレ補正用画像データの平均画素値が所定の値になるようにＸ線照射条件を制御する際、先行する位置ズレ補正用画像データの平均画素値に基づいて更新されたＸ線照射条件によって後続する位置ズレ補正用画像データを収集する場合について述べたが、静止撮影モードのベース画像データあるいは透視撮影モード等の他の撮影モードの画像データにおける前記位置ズレ補正用画像データに対応した領域の平均画素値に基づいて設定／更新したＸ線照射条件によって後続する位置ズレ補正用画像データを収集してもよい。又、前記領域の平均画素値の替わりに最大画素値に基づいてＸ線照射条件の設定／更新を行なってもよい。

又、上述の実施形態における位置検出器２００は、血管内に挿入されたステントやガイドワイヤ等の治療デバイスに設けられている場合について述べたが、これらの治療デバイスの挿入に用いるカテーテルの先端部やＤＣＡ（方向性冠動脈プラーク切除術）に用いる治療デバイス等に設けられていてもよい。

尚、本実施形態のＸ線画像診断装置１００に含まれる各ユニットは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、磁気記憶装置、入力装置、表示装置等で構成されるコンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、Ｘ線画像診断装置１００のシステム制御部１３は、上記のコンピュータに搭載されたＣＰＵ等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。

以上、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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形例は、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。

１…Ｘ線撮影部
２…Ｘ線発生部
３…Ｘ線検出部
４…投影データ生成部
５…高電圧発生部
６…天板
７…移動機構部
７１…保持部移動機構
７２…天板移動機構
７３…絞り移動機構
７４…移動機構制御部
８…画像データ生成部
９…表示データ生成部
９１…デバイス情報検出部
９２…位置情報取得部
９３…補正データ生成部
９４…位置情報補正部
９５…データ合成部
１０…表示部
１１…撮影タイミング設定部
１２…入力部
１３…システム制御部
１００…Ｘ線画像診断装置

Claims (12)

1. 患者に対し第１の撮影モード及び第２の撮影モードのＸ線撮影を行なってＸ線データを生成するＸ線撮影手段と、
   前記第１の撮影モードのＸ線データに基づいたベース画像データと、前記第２の撮影モードのＸ線データに基づいた位置ずれ補正用画像データとを生成する画像データ生成手段と、
   前記患者の体内に挿入された治療デバイスの位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記治療デバイスの位置情報と、前記治療デバイスが挿入された前記患者に対する前記第２の撮影モードのＸ線撮影によって収集された前記位置ずれ補正用画像データの治療デバイス情報とに基づいて前記治療デバイスの位置情報を補正する位置情報補正手段と、
   補正後の前記位置情報が付加された前記ベース画像データを表示する表示手段と、
   を備えたことを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 前記治療デバイスの位置情報と、前記位置ずれ補正用画像データの治療デバイス情報とに基づいて補正データを生成する補正データ生成手段を更に備え、
   前記位置情報補正手段は、前記補正データを用いて前記治療デバイスから供給される前記位置情報の前記治療デバイス情報に対する位置ずれを補正することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
3. 前記ベース画像データに補正された前記治療デバイスの位置情報を重畳することにより前記治療デバイスの位置把握を目的とした治療デバイスモニタリング用表示データを生成するデータ合成手段を更に備え、
   前記表示手段は、前記データ合成手段によって生成された前記治療デバイスモニタリング用表示データを表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
4. 前記患者に対して前記第１の撮影モードのＸ線照射範囲及び前記第２の撮影モードのＸ線照射範囲を設定する絞り移動機構の移動を制御する移動機構制御手段を更に備え、
   前記移動機構制御手段は、前記治療デバイスの位置情報に基づいて前記絞り移動機構を所定方向へ移動させることにより、前記治療デバイスを含み前記第１の撮影モードのＸ線照射範囲より狭範囲な前記第２の撮影モードのＸ線照射範囲を形成することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
5. 前記第２の撮影モードの開始指示信号あるいは先行する撮影タイミング信号からの経過時間を計測する経過時間計測機能、前記治療デバイスの移動速度を計測するデバイス移動速度計測機能あるいは前記補正データの大きさを計測する補正データ計測機能の少なくとも何れかを有し、これらの計測機能による計測結果に基づいて前記第２の撮影モードの撮影タイミングを設定する撮影タイミング設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
6. 前記撮影タイミング設定手段は、造影剤が前記患者の体内に注入される期間を判定する造影剤注入期間判定機能あるいは前記患者に対する撮像位置や撮影方向を設定する期間を判定するポジショニング設定期間判定機能の少なくとも何れかを有し、これらの判定機能による判定結果に基づいて前記撮影タイミングの設定を停止することを特徴とする請求項５記載のＸ線画像診断装置。
7. 前記治療デバイスが前記患者の注目領域に接近した時点で撮影指示信号を入力する指示信号入力手段と、
   前記第２の撮影モードの撮影タイミングを設定する撮影タイミング設定手段を更に備え、
   前記撮影タイミング設定手段は、前記撮影指示信号に基づいて前記第２の撮影モードの撮影タイミングを設定することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
8. 先行して収集される位置ズレ補正用画像データあるいはこの位置ズレ補正用画像データの治療デバイス情報を中心とした所定サイズの評価領域における画素値を計測する画素値計測手段と、前記位置ズレ補正用画像データに後続して収集される位置ズレ補正用画像データに対して予め設定されたＸ線照射条件を前記画素値の計測結果に基づいて更新するＸ線照射条件更新手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
9. 前記Ｘ線撮影手段は、造影剤が注入された前記患者に対して前記第１の撮影モードのＸ線撮影を行ない、前記治療デバイスが挿入された前記患者に対して前記第２の撮影モードのＸ線撮影を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
10. 前記位置情報取得手段は、ＧＰＳを用いて前記治療デバイスの位置情報を取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
11. 磁気を発生する磁気発生部を更に有し、
    前記位置情報取得手段は、前記磁気発生部で発生された磁気を検出する磁気センサを有する前記治療デバイスからの前記検出された磁気に基づく信号をもとに、前記治療デバイスの位置情報を取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
12. 患者に対するＸ線撮影によって収集されたＸ線データに基づいて画像データを生成するＸ線画像診断装置に対し、
    第１の撮影モード及び第２の撮影モードのＸ線撮影を行なってＸ線データを生成するＸ線撮影機能と、
    前記第１の撮影モードのＸ線データに基づいたベース画像データと前記第２の撮影モードのＸ線データに基づいた位置ズレ補正用画像データを生成する画像データ生成機能と、
    前記患者の体内に挿入された治療デバイスの位置情報を取得する位置情報取得機能と、
    前記治療デバイスの位置情報と前記治療デバイスが挿入された前記患者に対する前記第２の撮影モードのＸ線撮影によって収集された前記位置ずれ補正用画像データの治療デバイス情報とに基づいて前記治療デバイスの位置情報を補正する位置情報補正機能と、
    補正後の前記位置情報が付加された前記ベース画像データを表示する表示機能と、
    を実行させることを特徴とする制御プログラム。

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