JP5121173B2 - ３次元画像生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば血管診断に用いられるＸ線診断装置に適用され、心臓血管等の被検体を２方向から撮影して各静止画像データを取得し、これら静止画像データを再構成して３次元画像データを構築する３次元画像生成装置に関する。

心臓血管インターベンション手術中には、Ｘ線診断装置を用いて例えば心臓血管の画像を表示している。医師等のユーザからは、心臓血管インターベンション手術中に、血管を立体画像（３次元画像）として観察したいという要望が多い。近年、このような心臓血管立体表示（coronary ３Ｄ、coronary tree）の技術が提案されている。この心臓血管立体表示は、造影された血管を２方向から撮像し、これら撮像データからＥpipolar幾何理論を用いて立体画像の構築を実現している。この心臓血管立体表示のアプリケーションは、精度が完璧でないが、簡易に立体画像の構築ができる。これにより、医師の間で注目されている。特に心臓血管インターベンション手術のように手術中に対象疾患の形状が変化していく場合、手術室内で簡易にかつ瞬時に心臓血管の立体画像の表示を実現できることについて評価が高い。

図２３はＥpipolar幾何理論を用いた立体画像の構築の模式図を示す。例えば人体における心臓血管等を有する被検体１に対して例えば正面側である一方の方向から撮像して取得した投影画像をＦrontal画像２とする。一方の方向とは異なる側面側である他の方向から撮像して取得した投影画像をＬateral画像３とする。Ｆrontal画像２上の点Ａに投影される被検体１は、３次元空間内において線Ｂのどこかに存在するが、特定できない。Ｌateral画像３上において線Ｂは、線Ｃ上に投影される。被検体１は、線Ｃ上のどこかに投影されている。従って、Ｆrontal画像２上でユーザが対応点をマニュアルで指定すると、被検体１の３次元空間内の位置が定まる。すなわち、３次元位置を特定するには、Ｆrontal画像２上とＬateral画像３上とで対応する点の座標を指定することが必要となる。なお、このようなＥpipolar幾何理論を用いた立体画像の構築の技術は、例えば特許文献１、２に開示されている。

しかしながら、心臓血管インターベンション手術中に対象疾患の形状が変化していく場合、対象疾患の形状の変化に合せて立体画像の表示も更新させる必要がある。立体画像の表示を更新させるには、Ｆrontal画像２上でユーザが対応点をマニュアルで指定する操作が何度も必要になる。例えば、心臓血管インターベンション手術前に心臓血管の立体画像を表示すると、この立体画像が心臓血管インターベンション手術の進行中に表示され続ける。このため、心臓血管インターベンション手術の必要上、心臓血管の立体画像を最新の画像に変更するには、ユーザが最新の立体画像を選択した上で、上記同様にＦrontal画像２上でマニュアルにより指定する操作を行わなければならない。このような操作は、血管内治療手術の円滑な進行を阻害するだけでなく、面倒である。
米国特許第６５０１８４８号 米国特許第６０４７０８０号

本発明の目的は、マニュアルによる煩瑣な操作を必要とせずに自動的に被検体の立体画像を取得できる３次元画像生成装置を提供することにある。

請求項１記載の本発明の３次元画像生成装置は、周期的に収縮運動を繰り返す被検体に対して少なくとも２方向からの各撮影によって取得された各静止画像データを再構成して３次元画像データを構築する３次元画像生成装置において、前記少なくとも２方向から前記各撮影によりそれぞれ複数フレームの前記各静止画像データから成る各動画像データを前記被検体が前記収縮運動を複数繰り返す期間中において取得し、これら動画像データからそれぞれ異なる各時刻で前記被検体の収縮運動が同一心位相となるタイミングでかつ造影剤の注入により前記動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの前記各静止画像データを選択し、この選択された前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを逐次構築する画像生成部と、前記画像生成部により逐次構築された前記３次元画像データに更新して表示する表示部とを具備する。

本発明によれば、マニュアルによる煩瑣な操作を必要とせずに自動的に被検体の立体画像を取得できる３次元画像生成装置を提供できる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は３次元画像生成装置を適用したシングルプレーンのＸ線診断装置の構成図を示す。寝台１０上には、例えば心臓血管等に疾患を有する患者等の被検体１が載置される。機構制御部１１には、Ｃアーム１２が回転可能に設けられている。このＣアーム１２の各端部には、それぞれＸ線発生部１３とＸ線検出部１４とが対向して設けられている。Ｘ線発生部１３は、Ｘ線管を備え、このＸ線管に管電圧、管電流が供給されることによりＸ線を放出する。Ｘ線検出部１４は、Ｘ線発生部１３から放出され、被検体１を透過したＸ線量を検出し、Ｘ線検出量に応じた信号を出力する。このＸ線検出部１４は、平面検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）又はＩ.Ｉ.（Image Intensifier）を用いる。

機構制御部１１は、Ｃアーム１２を回転させる。これにより、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部１４とは、被検体１を回転中心として回転する。なお、例えば血管インターベンション手術中、寝台１０及びＣアーム１２は、移動させることが少なく、Ｃアーム１２も同一角度に固定することが多い。又、心臓血管インターベンション手術中、図２に示すようにＣアーム１２の回転移動によりＸ線発生部１３とＸ線検出部１４とを２つの撮影方向、すなわち第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とに設定して被検体１を観察する場合がある。この場合も第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とを固定し、これら第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との間にＸ線発生部１３とＸ線検出部１４とをＲ方向に往復移動させて被検体１を観察することが多い。

このような被検体１の観察では、第１の撮影方向Ａ_１にＸ線発生部１３とＸ線検出部１４とを設定したときに撮影して取得した投影画像が図２３に示すＦrontal画像２に対応する。第２の撮影方向Ａ_２にＸ線発生部１３とＸ線検出部１４とを設定したときに撮影して取得した投影画像が図２３に示すＬateral画像３に対応する。

Ｘ線制御部１４は、Ｘ線発生部１３に供給する管電圧、管電流を制御するもので、高電圧制御部１５と、高電圧発生部１６とを有する。高電圧制御部１５は、高電圧発生部１６により発生する管電圧値及び管電流を制御する。高電圧発生部１６は、高電圧制御部１５により制御された管電圧及び管電流を発生してＸ線発生部１３に供給する。

制御装置本体２０は、コンピュータにより成る。この制御装置本体２０は、システム制御部２１と画像演算・記憶部２２とを有し、かつ液晶ディスプレイ等の表示部２３が接続されている。又、制御装置本体２０には、操作部としてのハンドスイッチ２４と、このハンドスイッチ２４を保持するスイッチホルダ２５と、ユーザインタフェースとしての表示部２６とが設けられている。システム制御部２１は、機構制御部１１と、高電圧制御部１５とを制御し、Ｃアーム１２を回転させることによりＸ線発生部２１とＸ線検出部２２とを被検体１を回転中心として回転移動させる。例えば血管インターベンション手術中、システム制御部２１は、Ｘ線発生部２１とＸ線検出部２２とを例えば図２に示す第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との間等に往復移動させる。システム制御部２１は、Ｘ線検出部１４の出力信号を逐次入力し、これら出力信号を複数フレームの静止画像データから成る動画像データ（ＤＡ，ＲＵＮ）として画像演算・記憶部２２に記憶する。

図３は心臓血管インターベンション手術中における被検体１である患者一人の各動画像データの記録を示す。ナンバＮｏ「１，２，３，…」毎に各動画像データが画像演算・記憶部２２に記憶される。これら動画像データに対しては、それぞれ撮影した日付、時刻、撮影方向及びフレーム数などが記録されている。これら動画像データは、通常、時間にして３秒程度の造影画像であり、約４０〜９０フレームの静止画像データから成る。これら動画像データを形成する１フレームの静止画像データは、例えば縦１０２４画素、横１０２４画素を有する。撮影方向は、例えば第１の撮影方向Ａ_１や第２の撮影方向Ａ_２等であり、例えば角度により記録される。

制御装置本体２０には、通信回線２７を介して立体画像生成部２８が接続されている。この立体画像生成部２８は、コンピュータにより成り、メモリ２９と液晶ディスプレイ等の表示部３０とが接続されている。立体画像生成部２８は、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部１４とを回転移動させて例えば第１の撮影方向Ａ_１又は第２の撮影方向Ａ_２等に設定されたとき、これら第１の撮影方向Ａ_１又は第２の撮影方向Ａ_２に設定された状態で、Ｘ線検出部１４の出力信号に基づいて第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との２つの撮影方向で、かつ被検体１としての患者の心臓の心位相が同一心位相となる心臓の運動のタイミングで被検体１の各静止画像データを画像演算・記憶部２２から取得し、これら静止画像データを再構成して被検体１の３次元画像データ（以下、立体画像データと称する）を構築する。

図４は立体画像生成部２８のブロック構成図を示す。この立体画像生成部２８は、動画像データ取得部３１と、選択部３２と、再構成部３３と、特徴点設定部３４と、パターンマッチング部３５と、計測部３６とを有する。又、立体画像生成部２８には、通信回線２７を介して心電計３７が接続されている。
動画像データ取得部３１は、画像演算・記憶部２２に記憶されている複数の動画像データから例えば第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とから撮影された２つの動画像データを取得する。

選択部３２は、動画像データ取得部３１により取得された２つの動画像データから被検体１の運動が同一心位相となるタイミングの静止画像データを１フレームずつ選択する。すなわち、被検体１である心臓血管は、周期的に収縮運動を繰り返す。心電計３７は、心臓血管の収縮運動に同期した心電図波形を出力する。この心電図波形は、図５に示すように例えばＲと命名された鋭いピークを持つ周期的な心拍動のタイミングを示す同期信号となる。これにより、心臓の収縮運動は、各ピークＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３等の発生時毎に同一心位相になる。

ここで、心臓血管インターベンション手術前に、心臓血管の立体画像データを構築するために第１と第２の撮影方向Ａ_１、Ａ_２における各静止画像データＳＲ_１が用いられたとする。これら静止画像データＳＲ_１は、心電図波形における例えばピークＲの発生の直後の撮影により取得されている。

心臓血管インターベンション手術中、収縮運動する心臓を撮影して逐次複数のフレームの静止画像データＳ_１〜Ｓｎから成る動画像データを取得した場合、選択部３２は、心電図波形における例えばピークＲの発生の直後の撮影により取得された各静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等を検索し、これら静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３に基づいて立体画像データを構築するための候補とする。

一方、心臓血管インターベンション手術では、心臓血管内に造影剤を注入する。一般に、患者に造影剤が注入された時から患部に到達するまでの遅延時間は、同一患者の同一疾患において略等しい。従って、患者に造影剤が注入された時から同一患者の同一疾患毎に決められた遅延時間が経過したときに、患者に注入された造影剤の注入量が血管造影撮影に最適となる。

しかるに、計測部３６は、造影剤の注入時から造影剤が最適量注入、例えば心臓血管の画像の濃淡レベルが最も低くなるまでのタイミング情報を予め測定する。具体的に計測部３６は、心臓血管を撮影したときに取得される動画像データを構成する静止画像データのフレーム数を計数して造影剤の注入時から造影剤が最適量注入されるまでのタイミング情報を取得する。すなわち、患者への造影剤の注入は、インジェクターにより自動的に行われる。制御装置本体２０は、インジェクターの出力信号により患者に造影剤を自動注入するタイミングを検知する。

図６は心臓血管インターベンション手術前における立体画像データの取得タイミングを示す。患者内に造影剤を注入すると、心臓血管を撮影したときに取得される動画像データの画像濃度は、造影剤の注入の瞬間に極端に変化する。このように動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときに心臓血管の撮影が行われる。従って、患者内への造影剤の注入時をｆ_１とし、心臓血管インターベンション手術前に立体画像データを構築するために静止画像データ（以下、元静止画像データと称する）の撮影時をｆ_２とすると、計測部３６は、造影剤の注入時ｆ_１と撮影時ｆ_２との間の静止画像データのフレーム数Ｆａを計数する。

しかるに、選択部３２は、心臓血管インターベンション手術中、造影剤の注入により各動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの静止画像データ、すなわち図７に示すように造影剤の注入時ｆ_１から計測部３６により計測されたフレーム数Ｆａを計数したときの撮影により取得された静止画像データ（以下、新静止画像データと称する）を選択する。

従って、選択部３２は、図５に示すように心電図波形における例えばピークＲの発生の直後の撮影により取得された各静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等を検索し、これら静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等に基づいて立体画像データを構築するための候補とし、かつ血管内治療手術中、各候補の静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等の中から図７に示すように造影剤の注入時ｆ_１からフレーム数Ｆａを計数したときの撮影により取得された新静止画像データＳＲ_３を選択する。この場合、新静止画像データＳＲ_３の取得タイミングとフレーム数Ｆａの計数終了タイミングとが完全に一致しなければ、選択部３２は、フレーム数Ｆａの計数終了タイミング時に最も近い時間間隔で取得された静止画像データを最適な新静止画像データＳＲ_３として選択する。なお、選択部３２は、第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とにおいてそれぞれ１フレームずつ各新静止画像データＳＲ_３を選択する。

再構成部３３は、選択部３２により選択された第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との各１フレームずつの各新静止画像データＳＲ_３をＥpipolar幾何理論を用いて再構成して立体画像データを構築する。
このように立体画像データを構築する前に、特徴点設定部３４とパターンマッチング部３５とにより元静止画像データＳＲ_１と新静止画像データＳＲ_３との間のパターンマッチングが行われる。心臓血管インターベンション手術前の第１の時刻に取得された元静止画像データＳＲ_１は、第１の撮影方向Ａ_１の元静止画像データＳＲ_１Ｆと、第２の撮影方向Ａ_２の元静止画像データＳＲ_１Ｌとを有する。特徴点設定部３４は、図８に示すように心臓血管インターベンション手術前の第１の時刻に取得された元静止画像データＳＲ_１Ｆと元静止画像データＳＲ_１Ｌとにそれぞれ第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３を設定する。これら第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、例えば心臓血管の分岐点に設けられる。なお、これら第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、例えばユーザのマニュアル操作によって設定される。特徴点設定部３４は、設定された第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３の各座標情報を例えばメモリ２９に記憶する。

パターンマッチング部３５は、心臓血管インターベンション手術中、心臓血管インターベンション手術前の第１の時刻よりも時間的に後の第２の時刻に取得した各静止画像データ、例えば図９に示すように第１の撮影方向Ａ_１の新静止画像データＳＲ_３Ｆ上と、第２の撮影方向Ａ_２の新静止画像データＳＲ_３Ｌ上とでそれぞれ第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３に対応する第２の特徴点の各ブロックＰ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’をパターンマッチングにより検出し、各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌを各元静止画像データＳＲ_１Ｆ、ＳＲ_１Ｌに情報上において一致させる。なお、第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３に対応する各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌ上でのパターンマッチングは、各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３における各画像パターンに類似した画像パターンを各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌから検索することにより行われる。

なお、パターンマッチングは、各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３における各画像パターンに類似した画像パターンを検索するのに限らず、例えば心臓血管に設定したセンターラインの走行性の類似性に基づいて行ってもよい。例えば、各元静止画像データＳＲ_１Ｆ、ＳＲ_１Ｌ上に各特徴点Ｐ_１０、Ｐ_１１、Ｐ_１２を設定し、これら特徴点Ｐ_１０、Ｐ_１１、Ｐ_１２を結んだラインＬ_１Ｆ、Ｌ_１Ｌの走行を認識する。次に、各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌ上に各特徴点Ｐ_１０’、Ｐ_１１’、Ｐ_１２’を設定し、これら特徴点Ｐ_１０’、Ｐ_１１’、Ｐ_１２’を結んだラインＬ_１Ｆ’、Ｌ_１Ｌ’の走行を認識する。次に、ラインＬ_１ＦとラインＬ_１Ｆ’との走行の類似性を判定すると共に、ラインＬ_１ＦとラインＬ_１Ｆ’との走行の類似性を判定する。この類似性を判定の結果、ラインＬ_１ＦとラインＬ_１Ｆ’との走行の類似性の高い各画像をパターンマッチングする。

再構成部３３は、パターンマッチング後の各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３ＬをＥpipolar幾何理論を用いて再構成して立体画像データを構築する。この立体画像データの構築では、例えば図１２に示すように各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌにおける第２の特徴点の各ブロックＰ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’を用いて３次元上の各座標Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３を特定して立体画像データＱを構築する。この立体画像データＱを構築する場合、図１１に示す各特徴点Ｐ_１０’、Ｐ_１１’、Ｐ_１２’を用いて３次元上の各座標Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３を特定してもよい。

表示部３０は、再構成部３３により構築された心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを表示する。上記の通り心臓血管等の被検体１の立体画像データＱは、血管内治療手術中、心臓血管の収縮運動が同一心位相となるときで、かつ造影剤の注入により動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化する毎に逐次構築することが可能である。従って、表示部３０は、図１３に示すように心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを表示し、次に新たな立体画像データＱが構築されると、この新たな立体画像データＱに更新可能であることを示す更新可Ｕの表示を行う。表示部３０は、ユーザインタフェースを介して立体画像データＱの更新の指示を受けると、新たな立体画像データＱに更新して表示する。なお、表示部３０は、新たな立体画像データＱが取得される毎に自動的に新たな立体画像データＱに更新して表示してもよい。
なお、立体画像生成部２８は、逐次構築される各立体画像データＱを例えばメモリ２９に記憶してよい。

次に、上記の如く構成された装置による立体画像データの表示動作について説明する。
例えば心臓血管インターベンション手術前、システム制御部２１は、Ｘ線発生部２１とＸ線検出部２２とを例えば図２に示す第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との間等に往復移動させる。システム制御部２１は、Ｘ線検出部１４の出力信号を逐次入力し、これら出力信号を複数フレームの静止画像データから成る動画像データ（ＤＡ，ＲＵＮ）として画像演算・記憶部２２に記憶する。

選択部３２は、画像演算・記憶部２２から図５に示すように心電図波形における例えばピークＲの発生の直後の各静止画像データＳＲ_１を読み出す。なお、各静止画像データＳＲ_１は、例えば図２に示すようにＸ線発生部１３とＸ線検出部１４とが第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とに設定されたときに取得され、それぞれＦrontal画像２とＬateral画像３とに対応する。
再構成部３３は、第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との各静止画像データＳＲ_１、すなわち各元静止画像データＳＲ_１を再構成して心臓血管等の被検体１の立体画像データを構築する。
表示部３０は、心臓血管インターベンション手術前、再構成部３３により構築された心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを表示する。

これと共に、心臓血管インターベンション手術前、心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを構築するとき、計測部３６は、造影剤の注入時から造影剤が最適量注入、例えば心臓血管の画像の濃淡レベルが最も低くなるまでのタイミング情報を予め測定する。すなわち、計測部３６は、患者への造影剤の注入を行うインジェクターの出力信号により患者に造影剤を自動注入するタイミングを検知し、図６に示すように造影剤の注入時ｆ_１と元静止画像データＳＲ_１の撮影時ｆ_２との間の静止画像データのフレーム数Ｆａを計数する。

次に、心臓血管インターベンション手術中、システム制御部２１は、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部１４とを回転移動させて例えば第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とに設定されたとき、これら第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２と設定された各状態で、Ｘ線検出部１４の出力信号に基づいて第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との２つの撮影方向で心臓血管等の被検体１の撮影を行う。システム制御部２１は、Ｘ線検出部１４の出力信号を逐次入力し、これら出力信号を複数フレームの静止画像データから成る動画像データ（ＤＡ，ＲＵＮ）として画像演算・記憶部２２に記憶する。

被検体１である心臓血管は、周期的に収縮運動を繰り返す。心電計３７は、図５に示すように心臓血管の収縮運動に同期した心電図波形を出力する。この心電図波形は、例えばＲと命名された鋭いピークを持つ周期的な心拍動のタイミングを示す同期信号となる。これにより、心臓の収縮運動は、各ピークＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３等の発生時毎に同一心位相になる。

従って、心臓血管インターベンション手術前に、心電図波形における例えばピークＲ_１の発生の直後の撮影により静止画像データＳＲ_１をしていると、選択部３２は、心臓血管インターベンション手術中、心電図波形における例えばピークＲ_２、Ｒ_３の発生の直後の撮影により取得された各静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等を検索し、これら静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３に基づいて立体画像データＱを構築するための候補とする。

一方、心臓血管インターベンション手術では、心臓血管内に造影剤を注入する。選択部３２は、心臓血管インターベンション手術中、造影剤の注入により各動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの静止画像データ、すなわち図７に示すように各候補の静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等の中から図７に示すように造影剤の注入時ｆ_１からフレーム数Ｆａを計数したときの撮影により取得された新静止画像データＳＲ_３を選択する。

次に、立体画像データを構築する際、特徴点設定部３４は、図８に示すように心臓血管インターベンション手術前の第１の時刻に取得された第１の撮影方向Ａ_１の元静止画像データＳＲ_１Ｆと第２の撮影方向Ａ_２の元静止画像データＳＲ_１Ｌとにおける例えば心臓血管の分岐点にそれぞれ第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３を設定する。これら第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、例えばユーザのマニュアル操作によって設定される。特徴点設定部３４は、設定された第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３の各座標情報を例えばメモリ２９に記憶する。

次に、パターンマッチング部３５は、例えば図９に示すように第１の撮影方向Ａ_１の新静止画像データＳＲ_３Ｆ上と第２の撮影方向Ａ_２の新静止画像データＳＲ_３Ｌ上とにそれぞれ第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３に対応する第２の特徴点の各ブロックＰ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’をパターンマッチングにより検出し、各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌを各元静止画像データＳＲ_１Ｆ、ＳＲ_１Ｌに情報上において一致させる。

同心位相であれば、病変である例えば心臓血管の位置は、略同一位置にある。心臓血管の場合、心臓は収縮運動するが、同心位相であれば、その病変部位は略同一位置にあると仮定できる。従って、各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌを各元静止画像データＳＲ_１Ｆ、ＳＲ_１Ｌに情報上において一致できる。実際に心臓血管の運動を計測したところ僅かな位置、例えば約２ｍｍ程度ずれることが判明した。この程度のずれは、上記パターンマッチングにより検出可能な範囲である。

次に、再構成部３３は、パターンマッチング後の２つの新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３ＬをＥpipolar幾何理論を用い、例えば図１２に示すように各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌにおける第２の特徴点の各ブロックＰ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’を用いて３次元上の各座標Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３を特定して立体画像データＱを構築する。

表示部３０は、再構成部３３により構築された心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを表示する。この表示部３０は、次に新たな立体画像データＱが構築されると、図１３に示すように新たな立体画像データＱに更新可能であることを示す更新可Ｕの表示を行う。ユーザインタフェースを介して立体画像データＱの更新の指示を受けると、表示部３０は、新たな立体画像データＱに更新して表示する。

このように上記第１の実施の形態によれば、心臓血管等の被検体１の収縮運動が同一心位相となるときで、かつ造影剤の注入により動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化するときの第１の撮影方向Ａ_１の新静止画像データＳＲ_３Ｆと第２の撮影方向Ａ_２の新静止画像データＳＲ_３Ｌとを選択し、これら新静止画像データＳＲ_３Ｆと新静止画像データＳＲ_３ＬとをＥpipolar幾何理論を用いて再構成し、心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを構築する。これにより、マニュアルによる煩瑣な操作を必要とせずに自動的に心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを取得できる。

心臓血管インターベンション手術中に心臓血管等の対象疾患の形状が変化していく場合があるので、自動的に心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを逐次取得して表示部３０に更新して表示できれば、心臓血管等の対象疾患の形状の変化を確認でき、心臓血管インターベンション手術を円滑に進行できる。

第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との２方向の静止画像データを再構成するので、手術室内で簡易にかつ瞬時に心臓血管等の被検体１の立体画像データＱの表示を実現できることは言うまでもない。

表示部３０は、新たな立体画像データＱが構築されると、この新たな立体画像データＱに更新可能であることを報知する更新可Ｕを表示するので、心臓血管インターベンション手術中、更新前の立体画像データＱの表示のままでよい場合には、ユーザによって更新する指示を行わず、更新前の立体画像データＱの表示を継続できる。この後、新たな立体画像データＱの表示に更新する必要が生じた場合、ユーザによって更新の指示を行えば、新たな立体画像データＱの表示に更新できる。

心臓血管インターベンション手術中、寝台１０及びＣアーム１２は、移動させることが少ない。そして、Ｃアーム１２を固定し、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部１４とによる撮影方向、例えば第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との２方向に固定して被検体１を撮影することが多い。なお、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部１４とは、Ｃアーム１２の回転動作により第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との間を往復移動して撮影を行う。従って、２つの撮影方向の撮影により取得さたれ各静止画像データを再構成して立体画像データを高速で構築する本装置は、心臓血管インターベンション手術に用いるに最適である。

なお、心臓血管インターベンション手術中、ＳＩＤやＦＯＶを可変することは極まれにある。これらＳＩＤ（線源受像面距離：例えばＸ線発生部１３とＸ線検出部１４との距離）やＦＯＶ（フィールドオブビュー：撮像視野）の可変情報は、本装置の例えばシステム制御部２１で把握できる。従って、ＳＩＤやＦＯＶの可変情報に応じて画像を拡大、縮小可能である。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１４は３次元画像生成装置を適用したＸ線診断装置における立体画像生成部のブロック構成図を示す。この立体画像生成部２８は、投影部３８を有する。この投影部３８は、例えばメモリ２９に記憶されている立体画像データＱを任意の２つの投影方向、例えば図１５に示すように第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とからそれぞれ投影して２つの静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌを作成する。この投影部３８は、第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とから投影するのに限らず、任意の角度の２つの投影方向からそれぞれ投影することが可能である。

次に、上記の如く構成された装置による立体画像データの表示動作について説明する。
例えば心臓血管インターベンション手術前、システム制御部２１は、上記同様に、Ｘ線発生部２１とＸ線検出部２２とを例えば図２に示す第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との間等に往復移動させる。システム制御部２１は、Ｘ線検出部１４の出力信号を逐次入力し、これら出力信号を複数フレームの静止画像データから成る動画像データ（ＤＡ，ＲＵＮ）として画像演算・記憶部２２に記憶する。

再構成部３３は、例えば第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との各静止画像データＳＲ_１を再構成して心臓血管等の被検体１の立体画像データを構築する。表示部３０は、再構成部３３により構築された心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを表示する。

次に、心臓血管インターベンション手術中、システム制御部２１は、Ｘ線発生部１３とＸ線検出部１４とを回転移動させて任意の２つの撮影方向、例えば第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とに設定されたとき、これら第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２と設定された各状態で、Ｘ線検出部１４の出力信号に基づいて第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との２つの撮影方向で心臓血管等の被検体１の撮影を行う。システム制御部２１は、Ｘ線検出部１４の出力信号を逐次入力し、これら出力信号を複数フレームの静止画像データから成る動画像データ（ＤＡ，ＲＵＮ）として画像演算・記憶部２２に記憶する。

次に、選択部３２は、心臓血管インターベンション手術中、心電図波形における例えばピークＲ_２、Ｒ_３の発生の直後の撮影により取得された各静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等を検索し、これら静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３に基づいて立体画像データＱを構築するための候補とする。
次に、選択部３２は、心臓血管インターベンション手術中、造影剤の注入により各動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの静止画像データ、すなわち図７に示すように各候補の静止画像データＳＲ_２、ＳＲ_３等の中から図７に示すように造影剤の注入時ｆ_１からフレーム数Ｆａを計数したときの撮影により取得された新静止画像データＳＲ_３を選択する。

一方、投影部３８は、例えばメモリ２９に記憶されている心臓血管インターベンション手術前に構築した立体画像データＱを読み出し、この立体画像データＱを任意の２つの投影方向、例えば選択部３２により取得された新静止画像データＳＲ_３を取得したときの２つの撮影方向と同一の撮影方向で投影する。しかるに、投影部３８は、任意の２つの投影方向、例えば図１５に示すように第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とからそれぞれ投影して２つの静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌを作成する。

次に、立体画像データを構築する際、特徴点設定部３４は、図８に示すのと同様に、投影部３８により投影された２つの静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌにおける例えば心臓血管の分岐点にそれぞれ第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３を設定する。これら第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、例えばユーザのマニュアル操作によって設定される。特徴点設定部３４は、設定された第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３の各座標情報を例えばメモリ２９に記憶する。

次に、パターンマッチング部３５は、例えば図９に示すように第１の撮影方向Ａ_１の新静止画像データＳＲ_３Ｆ上と第２の撮影方向Ａ_２の新静止画像データＳＲ_３Ｌ上とにそれぞれ第１の特徴点の各ブロックＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３に対応する第２の特徴点の各ブロックＰ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’をパターンマッチングにより検出し、各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌを投影部３８により投影された２つの静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌに情報上において一致させる。

次に、再構成部３３は、パターンマッチング後の２つの新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３ＬをＥpipolar幾何理論を用い、例えば図１２に示すように各新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌにおける第２の特徴点の各ブロックＰ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’を用いて３次元上の各座標Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３を特定して立体画像データＱを構築する。

表示部３０は、再構成部３３により構築された心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを表示する。この表示部３０は、上記同様に、次に新たな立体画像データＱが構築されると、図１３に示すように新たな立体画像データＱに更新可能であることを示す更新可Ｕの表示を行う。ユーザインタフェースを介して立体画像データＱの更新の指示を受けると、表示部３０は、新たな立体画像データＱに更新して表示する。

このように上記第２の実施の形態によれば、投影部３８により既に構築されている立体画像データＱを任意の２つの投影方向、例えば図１５に示すように第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２とからそれぞれ投影して２つの静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌを作成し、これら静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌに対して新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌ上をパターンマッチングし、Ｅpipolar幾何理論を用いて再構成し、心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを構築する。これにより、上記第１の実施の形態の効果と同様の効果を奏することができる。

投影部３８は、既に構築されている立体画像データＱを任意の２つの投影方向の２つの静止画像データＧ_Ｆ、Ｇ_Ｌを作成するので、画像演算・記憶部２２に記憶されている複数の動画像データから同一の２つの撮影方向の各静止画像データを検索する必要がない。従って、撮影方向の違いに影響されずに心臓血管等の被検体１の立体画像データＱを構築できる。すなわち、既に構築されている立体画像データＱを構築した元の各静止画像データの２つの投影方向と、新静止画像データＳＲ_３Ｆ、ＳＲ_３Ｌを取得した２つの投影方向とが同一でなくてもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、上記各実施の形態は、シングルプレーンのＸ線診断装置に適用した場合について説明したが、これに限らず、バイプレーンのＸ線診断装置に適用することも可能である。
立体画像データＱを構築する場合、２つの投影方向の各静止画像データを再構成しているが、これに限らず、２つ以上の投影方向、例えば３〜１２等の複数の投影方向から複数の静止画像データを取得し、これら静止画像データを再構成して立体画像データＱを構築してもよい。

画像演算・記憶部２２に記憶されている動画像データ（ＤＡ，ＲＵＮ）から第１の撮影方向Ａ_１と第２の撮影方向Ａ_２との２つの撮影方向で、かつ被検体１としての患者の心臓の心位相が同一心位相となる各静止画像データを取得する場合、同一心位相となる複数の静止画像データを全て画像演算・記憶部２２から読み取る。次に、これら読み取った全ての静止画像データに対して元静止画像データとの相関を取る。この相関の結果、最も相関の高い各静止画像データを選択する。そして、これら静止画像データを再構成して被検体１の立体画像データを構築する。なお、全ての静止画像データと元静止画像データとの相関を取る場合、静止画像データと元静止画像データとの画像全体で相関を取ってもよいし、一部の画像、例えば心臓血管のセンターラインの相関を取ってもよい。なお、心臓血管のセンターラインは、静止画像データを２値化処理することにより求められる。

上記第１及び第２の実施の形態において、表示部３０は、以下の表示が可能である。表示部３０は、図１６に示すように被検体１の立体画像データＱを表示すると共に、例えば表示図面３０ａの一部に、新たな立体画像データＱの自動更新のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）の切り替えの各ボタン３９ａ、３９ｂを表示してもよい。自動更新のオンの切り替えボタン３９ａを有効にすれば、自動的に新たな立体画像データＱに更新されて表示部３０に表示される。自動更新のオフの切り替えボタン３９ｂを有効にすれば、自動的に新たな立体画像データＱに更新されず、元の立体画像データＱが表示され続ける。
表示部３０は、切り替えの各ボタン３９ａ、３９ｂをアイコンに代えて表示図面３０ａに表示してもよい。又、表示部３０は、自動更新のオンの切り替えボタン３９ａを有効している状態に、新たな立体画像データＱを構築して表示する際に、表示図面３０ａ上に例えば更新待機中の表示を行ってもよい。

例えば心臓血管インターベンション手術の際、心臓血管インターベンション手術前に心臓血管の立体画像データＱが構築され、心臓血管インターベンション手術中には心臓血管の立体画像データＱが逐次構築される。表示部３０は、図１７に示すように心臓血管インターベンション手術前の立体画像データＱと、心臓血管インターベンション手術中の複数の立体画像データＱとを例えば手術前、最新、前回などの各タブ表示４０、４１、４２により各ウィンドウ別に表示してもよい。この表示では、新たな立体画像データＱが構築される毎にタブ表示も増加する。

表示部３０は、図１８に示すように新たな立体画像データＱの自動更新ができないときに更新ＮＧの表示４３を行ってもよい。更新ＮＧは、例えば元静止画像データと新静止画像データとの間のパターンマッチングが極端に悪い場合、又は同一の撮影方向の静止画像データが無い場合に表示する。

表示部３０は、図１９に示すように例えば心臓血管インターベンション手術前の立体画像データＱの表示に戻る手術前戻りスイッチ４４と、心臓血管インターベンション手術中に時間的に１つ前に構築された立体画像データＱの表示に戻る前回戻りスイッチ４５とを表示してもよい。手術前戻りスイッチ４４を有効にすれば、現在表示されている画像データに係わらず、手術前の立体画像データＱを表示する。前回戻りスイッチ４５を連続して有効にすれば、順次時間的に１つ前に構築された立体画像データＱの表示に戻り、最終的に手術前の立体画像データＱの表示まで戻る。

表示部３０は、図２０に示すように例えば心臓血管インターベンション手術前、手術中に構築された複数の立体画像データＱ_１、Ｑ_２、Ｑ_３をサムネイル表示してもよい。これと共に表示部３０は、各立体画像データＱ_１、Ｑ_２、Ｑ_３のうち最新の立体画像データＱ_３を拡大表示する。この場合、最初に構築された立体画像データＱ_１の時刻ｔを「０」としたり、現時刻ｔを「０」にしてもよい。
表示部３０は、図２１に示すように例えば心臓血管インターベンション手術前、手術中に構築された複数の立体画像データＱ_１、Ｑ_２、Ｑ_３をタイル（Ｔile）表示してもよい。

構築された立体画像データＱに対して各種計測を行うことがある。各種計測は、例えば心臓血管の分岐点等の各特徴点の間の距離、血管の直径等である。又、計測した血管の直径からそのプロファイルグラフが求められる。これら計測の結果等は、表示部３０に表示される。図２２は血管４６における各特徴点４７、４８の間の距離Ｌの計測結果の一例を示す。このような距離Ｌ等の各種計測結果は、逐次更新される立体画像データＱ毎に変化する。従って、表示部３０は、逐次更新される立体画像データＱ毎に距離Ｌ等の各種計測を行い、これら各種計測結果を更新して表示する。

上記各実施の形態は、被検体１として収縮運動する心臓血管を対象としているが、これに限らず、心臓血管以外の静止している臓器の立体画像データの構築にも適用可能である。静止臓器としては、例えば脳血管、頚動脈、腹部、下肢などである。この場合、選択部３２は、例えば静止臓器への造影剤の注入により各動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの静止画像データを選択する。上記同様に、一般に、患者に造影剤が注入された時から患部に到達するまでの遅延時間は、同一患者の同一疾患において略等しいので、患者に造影剤が注入された時から同一患者の同一疾患毎に決められた遅延時間が経過したときの静止画像データを選択すればよい。

静止臓器としては、例えば脳血管、頚動脈、腹部、下肢などであれば、立体画像生成部２８は、例えば予め設定された任意の期間毎等の特定のタイミングで各静止画像データを取得し、これら静止画像データを再構成して３次元画像データを逐次構築する。この場合、静止臓器への造影剤の注入を行わなくても、予め設定された任意の期間毎に各静止画像データを取得可能である。そして、表示部３０は、逐次構築された３次元画像データに更新して表示する。 又、心臓血管インターベンション手術に限定されず、穿刺手術デバイス、内視鏡手術用の鉗子、バイオプシー等にも適用できる。
被検体１に対する撮影は、その記録目的、Ｘ線等の線量に限定されず、かつ透視撮影でもよい。

本発明に係る３次元画像生成装置の第１の実施の形態を適用したＸ線診断装置を示す構成図。 同装置におけるＦrontal画像とＬateral画像とを取得するときのＸ線発生部及びＸ線検出部の２つの撮影方向を示す図。 同装置の画像演算・記憶部に記憶される心臓血管インターベンション手術中における被検体の各動画像データの記録を示す図。 同装置における立体画像生成部のブロック構成図。 同装置における３次元画像データを生成するための静止画像データの取得タイミングを示す図。 同装置による心臓血管インターベンション手術前での３次元画像データの取得タイミング図。 同装置による心臓血管インターベンション手術中での３次元画像データの取得タイミング図。 同装置の特徴点設定部によるパターンマッチングを行うときの特徴点の設定を示す模式図。 同装置のパターンマッチング部によりパターンマッチングする新静止画像データを示す模式図。 同装置におけるラインの走行の類似性によるパターンマッチングを示す模式図。 同装置におけるラインの走行の類似性によるパターンマッチングを示す模式図。 同装置におけるＥpipolar幾何理論を用いた立体画像の構築を示す模式図。 同装置における立体画像データの更新可の表示を示す図。 本発明に係る３次元画像生成装置の第２の実施の形態における立体画像生成部を示すブロック構成図。 同装置における投影部により立体画像データを投影して作成される２つの静止画像データを示す模式図。 同装置の表示部における表示の変形列を示す図。 同装置の表示部における表示の変形列を示す図。 同装置の表示部における表示の変形列を示す図。 同装置の表示部における表示の変形列を示す図。 同装置の表示部における表示の変形列を示す図。 同装置の表示部における表示の変形列を示す図。 本装置による立体画像データに対する各種計測結果の表示例を示す図。 Ｅpipolar幾何理論を用いた立体画像の構築を示す模式図。

符号の説明

１：被検体、２：Ｆrontal画像、３：Ｌateral画像、１０：寝台、１１：機構制御部、１２：Ｃアーム、１３：Ｘ線発生部、１４：Ｘ線検出部、１５：高電圧制御部、１６：高電圧発生部、２０：制御装置本体、２１：システム制御部、２２：画像演算・記憶部、２３：表示部、２４：ハンドスイッチ、２５：スイッチホルダ、２６：表示部、２７：通信回線、２８：立体画像生成部、２９：メモリ、３０：表示部、３１：動画像データ取得部、３２：選択部、３３：再構成部、３４：特徴点設定部、３５：パターンマッチング部、３６：計測部、３７：心電計、３８：投影部、３０ａ：表示図面、３９ａ：オンの切り替えボタン、３９ｂ：オフの切り替えボタン、４０，４１，４２：タブ表示、４３：更新ＮＧの表示、４４：手術前戻りスイッチ、４５：前回戻りスイッチ、４６：血管、４７，４８：特徴点。

Claims (16)

1. 周期的に収縮運動を繰り返す被検体に対して少なくとも２方向からの各撮影によって取得された各静止画像データを再構成して３次元画像データを構築する３次元画像生成装置において、
   前記少なくとも２方向から前記各撮影によりそれぞれ複数フレームの前記各静止画像データから成る各動画像データを前記被検体が前記収縮運動を複数繰り返す期間中において取得し、これら動画像データからそれぞれ異なる各時刻で前記被検体の収縮運動が同一心位相となるタイミングでかつ造影剤の注入により前記動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの前記各静止画像データを選択し、この選択された前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを逐次構築する画像生成部と、
   前記画像生成部により逐次構築された前記３次元画像データに更新して表示する表示部と、
   を具備することを特徴とする３次元画像生成装置。
2. Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
   前記Ｘ線発生部から発生し、周期的に収縮運動を繰り返す被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを前記被検体を中心として回転させる回転機構と、
   前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを前記回転機構により回転させて少なくとも２つの撮影方向に設定する制御部とを有するＸ線診断装置に備えられ、
   前記制御部により前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを前記回転機構により回転させて前記少なくとも２つの撮影方向に設定されると、前記少なくとも２つの撮影方向に設定された状態で、前記Ｘ線検出部の出力信号に基づいて前記少なくとも２つの撮影方向からの各撮影によりそれぞれ複数フレームの前記各静止画像データから成る各動画像データを前記被検体が前記収縮運動を複数繰り返す期間中において取得し、これら各動画像データからそれぞれ異なる各時刻で前記被検体の収縮運動が同一心位相となるタイミングでかつ造影剤の注入により前記動画像データにおける画像濃度が所定値以上変化したときの前記各静止画像データを選択し、この選択された前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを逐次構築する画像生成部と、
   前記画像生成部により逐次構築された前記３次元画像データに更新して表示する表示部と、
   を具備することを特徴とする３次元画像生成装置。
3. 前記画像生成部は、前記被検体内に前記造影剤を注入したとき、前記造影剤が前記被検体内に最適量注入されるタイミングで前記少なくとも２方向から前記被検体の前記各静止画像データを取得して前記３次元画像データを構築し、
   前記表示部は、前記画像生成部により逐次構築された前記３次元画像データに更新して表示する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
4. 前記表示部は、少なくとも前記３次元画像データの更新表示の許可、自動更新、又は更新の不可の表示を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
5. 前記表示部は、前記逐次構築される複数の前記３次元画像データを配列して表示、又は複数の前記３次元画像データのうち所望の前記３次元画像データを選択可能に表示することを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
6. 前記画像生成部は、前記少なくとも２方向から前記被検体を撮影して複数フレームの前記静止画像データから成る前記少なくとも２つの動画像データを取得する動画像データ取得部と、
   前記動画像データ取得部により取得された前記各動画像データから前記造影剤の注入により前記画像濃度が前記所定値以上変化したときの前記各静止画像データを１フレームずつ選択する選択部と、
   前記選択部により選択された前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを構築する再構成部と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
7. 前記画像生成部は、前記少なくとも２方向からの前記被検体に対する撮影により複数フレームの前記静止画像データから成る前記少なくとも２つの動画像データを取得する動画像データ取得部と、
   前記動画像データ取得部により取得された前記各動画像データの中から第１の時刻に取得された前記各静止画像データ上に第１の特徴点を設定する特徴点設定部と、
   前記第１の時刻よりも時間的に後の第２の時刻に取得した前記各静止画像データ上で前記第１の特徴点に対応する第２の特徴点をパターンマッチングにより検出し、前記第２の時刻に取得した前記各静止画像データを前記第１の時刻に取得した前記各静止画像データに一致させるパターンマッチング部と、
   前記パターンマッチング部のパターンマッチングにより取得された前記第２の時刻の前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを構築する再構成部と、
   を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
8. 前記画像生成部は、既に逐次構築された前記３次元画像データを記憶する３次元画像データ記憶部と、
   前記３次元画像データ記憶部に記憶されている前記３次元画像データを投影して前記少なくとも２方向からの前記各静止画像データを取得する投影部と、
   前記投影部により取得された前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを構築する再構成部と、
   を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
9. 前記再構成部は、前記投影部より取得した前記各静止画像データ上に第１の特徴点を設定する特徴点設定部と、
   新規に取得された前記各静止画像データ上で前記第１の特徴点に対応する第２の特徴点をパターンマッチングにより検出し、前記新規に取得した前記各静止画像データを前記投影により取得した前記各静止画像データに一致させるパターンマッチング部と、
   を有し、
   前記パターンマッチング部によりパターンマッチングされた前記新規に取得した前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを構築する、
   を有することを特徴とすることを特徴とする請求項８記載の３次元画像生成装置。
10. 前記各動画像データからそれぞれ異なる各時刻で前記被検体の収縮運動が同一心位相となるタイミングでかつ前記造影剤の注入により前記動画像データにおける前記画像濃度が前記所定値以上変化したときの前記各静止画像データを選択するために前記被検体の前記収縮運動に同期した情報を得る同期情報生成部を有し、
    前記画像生成部は、前記同期情報生成部により得られた前記同期情報に基づいて前記被検体が前記同位相となる前記収縮運動のタイミングの前記各静止画像データを取得し、これら静止画像データのうち前記画像濃度が前記所定値以上変化したときに取得した前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを逐次構築する、
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
11. 前記同期情報生成部は、前記同期情報として前記被検体の心電図情報を得ることを特徴とする請求項１０記載の３次元画像生成装置。
12. 前記画像生成部は、前記少なくとも２方向から前記被検体を撮影して取得した前記複数フレームの前記静止画像データから成る前記少なくとも２つの動画像データを取得する動画像データ取得部と、
    前記被検体が所定の位相のときに既に構築された前記３次元画像データの再構成に用いられた前記各静止画像データを検索し、検索された前記各静止画像データに対して最も相関の高い前記静止画像データを前記動画像データ取得部により取得された前記各動画像データから選択する画像選択部と、
    を有し、
    かつ前記画像選択部により選択された前記各静止画像データを再構成して前記３次元画像データを逐次築する、
    ことを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
13. 前記画像生成部は、前記被検体内に前記造影剤を注入して前記少なくとも２方向から前記被検体を撮影して取得された前記複数フレームの前記静止画像データから成る前記各動画像データを取得する動画像データ取得部を有し、かつ前記動画像データ取得部により取得された前記各動画像データから前記被検体が前記同位相となる前記収縮運動のタイミングで、かつ前記被検体内に前記造影剤が最適量注入されたときの前記静止画像データを選択し、これら静止画像データを再構成して前記被検体内に造影剤を注入して前記被検体の前記３次元画像データを構築することを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
14. 前記画像生成部は、前記造影剤の注入により前記各動画像データにおける前記画像濃度が前記所定値以上変化したときの前記静止画像データを選択することを特徴とする請求項１３記載の３次元画像生成装置。
15. 前記画像生成部は、前記被検体に前記造影剤を注入して前記少なくとも２方向から前記被検体の前記各静止画像データを逐次取得して前記３次元画像データを構築すると共に、前記造影剤の注入時から前記造影剤が最適量注入されるまでのタイミング情報を予め測定する計測部を有し、
    再度、前記被検体に前記造影剤を注入した場合、前記画像生成部は、前記被検体への前記造影剤の注入時から予め測定された前記タイミング情報の経過時に、前記少なくとも２方向から前記被検体の前記各静止画像データを取得して前記被検体内に造影剤を注入して前記被検体の前記３次元画像データを構築する、
    ことを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の３次元画像生成装置。
16. 前記計測部は、前記タイミング情報を前記静止画像データのフレーム数を計数して取得することを特徴とする請求項１５記載の３次元画像生成装置。

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