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公開番号2024149824
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2024137802,2020208811
出願日2024-08-19,2020-12-16
発明の名称X線透視撮影装置およびX線画像処理方法
出願人株式会社島津製作所
代理人個人,個人
主分類A61B 6/12 20060101AFI20241010BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】デバイスの近傍において血管抽出画像とX線画像との位置ずれを抑制することが可能なX線透視撮影装置およびX線画像処理方法を提供する。
【解決手段】このX線透視撮影装置100は、X線源1aとX線検出器1bとを含む撮影部1と、X線画像10を取得するX線画像取得部20aと、血管抽出画像12を取得する血管抽出画像取得部20bと、X線画像10と血管抽出画像12とを位置合わせすることにより合成した第2合成画像14を生成する合成画像生成部20cと、被検体の血管92aに導入されたデバイス7が写る関心領域30を設定する関心領域設定部20dと、を備え、合成画像生成部20cは、関心領域設定部20dによって設定された関心領域30に写るデバイス7と、血管抽出画像12に写る血管像92とを基準としてX線画像10と血管抽出画像12との位置合わせを行うことにより、第2合成画像14を生成するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器とを含む撮影部と、
前記撮影部により撮影されたＸ線画像を取得するＸ線画像取得部と、
前記被検体に造影剤が投与された状態で撮影された前記Ｘ線画像である造影画像に基づいて予め生成された前記被検体の血管像を抽出した血管抽出画像を取得する血管抽出画像取得部と、
造影剤が投与されていない状態で撮影された前記Ｘ線画像と、前記血管抽出画像とを位置合わせすることにより合成した合成画像を生成する合成画像生成部と、
前記Ｘ線画像の一部であり、前記被検体の血管に導入されたデバイスが写る関心領域を設定する関心領域設定部と、を備え、
前記合成画像生成部は、前記関心領域設定部によって設定された前記関心領域に写る前記デバイスと、前記血管抽出画像に写る前記血管像とを基準として造影剤が投与されていない状態で撮影された前記Ｘ線画像と前記血管抽出画像との位置合わせを行うことにより、位置合わせされた前記血管抽出画像を生成し、造影剤が投与されていない状態で撮影された前記Ｘ線画像と位置合わせされた前記血管抽出画像とを合成することにより、前記合成画像を生成するように構成されている、Ｘ線透視撮影装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記合成画像生成部は、前記関心領域内に写る前記デバイスの形状と、前記血管抽出画像に写る前記血管像の形状とに基づいて、前記血管抽出画像における前記関心領域に対応する領域を取得するように構成されている、請求項１に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項３】
前記Ｘ線画像取得部は、逐次的に生成される前記Ｘ線画像をライブ画像として取得するように構成されており、
前記合成画像生成部は、前記ライブ画像の各フレームの前記関心領域内に写る前記デバイスに基づいて、前記血管抽出画像のうち、前記関心領域に対応する領域を取得するとともに、取得した前記血管抽出画像のうちの前記関心領域に対応する領域と前記ライブ画像の各フレームの前記関心領域との位置合わせを行うことにより、前記合成画像を生成するように構成されている、請求項２に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項４】
前記被検体は、被験者の心臓を含み、
前記Ｘ線画像取得部は、前記ライブ画像として、少なくとも、前記心臓の拍動の１周期分の複数の前記Ｘ線画像を取得するように構成されており、
前記血管抽出画像取得部は、前記血管抽出画像として、少なくとも、前記心臓の拍動の１周期分の複数の前記血管抽出画像を取得するように構成されており、
前記合成画像生成部は、前記ライブ画像の各フレームにおける前記関心領域に写る前記デバイスの形状と、前記血管抽出画像に写る前記血管像の形状とに基づいて、複数の前記血管抽出画像のうち、前記関心領域における前記ライブ画像の各フレームの位相に最も近い位相の前記血管抽出画像から、前記関心領域に対応する領域を取得するように構成されている、請求項３に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線画像に前記関心領域を設定する操作入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、
前記関心領域設定部は、前記入力受付部によって受け付けられた操作入力に基づいて、前記Ｘ線画像中に前記関心領域を設定するように構成されている、請求項２～４のいずれか１項に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項６】
前記Ｘ線画像または前記合成画像を表示する表示部をさらに備え、
前記合成画像生成部は、前記表示部において前記Ｘ線画像または前記合成画像を表示している最中に、操作入力を受け付けた前記関心領域設定部によって前記関心領域が設定された際に、前記関心領域に写る前記デバイスに基づいて前記Ｘ線画像と前記血管抽出画像との位置合わせを行うことにより前記合成画像を生成するように構成されている、請求項５に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項７】
前記関心領域設定部は、前記心臓の拍動に伴って前記デバイスが移動する際の前記デバイスの移動範囲に応じた大きさの前記関心領域を、前記ライブ画像に設定するように構成されている、請求項４に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項８】
前記関心領域設定部は、前記関心領域内に写っていた前記デバイスの先端が前記関心領域の外側に移動した場合に、前記関心領域の再設定を受け付けるように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項９】
前記デバイスは、前記血管に導入されたカテーテル、ステント、および、ガイドワイヤの少なくともいずれかを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載のＸ線透視撮影装置。
【請求項１０】
Ｘ線画像を取得するステップと、
血管抽出画像取得部が、被検体に造影剤を投与して撮影された状態で撮影された前記Ｘ線画像である造影画像に基づいて予め生成された血管抽出画像を取得するステップと、
合成画像生成部が、前記Ｘ線画像と、前記血管抽出画像とを位置合わせすることにより、合成した合成画像を生成するステップと、
関心領域設定部が、前記Ｘ線画像の一部であり、前記被検体の血管に導入されたデバイスが写る関心領域を設定するステップと、
前記関心領域に写る前記デバイスと、前記血管抽出画像に写る血管像とを基準として造影剤が投与されていない状態で撮影された前記Ｘ線画像と前記血管抽出画像との位置合わせを再度行うことにより、位置合わせされた前記血管抽出画像を生成し、造影剤が投与されていない状態で撮影された前記Ｘ線画像と位置合わせされた前記血管抽出画像とを合成することにより、前記合成画像を生成するステップと、を備える、Ｘ線画像処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線透視撮影装置およびＸ線画像処理方法に関し、特に、血管抽出画像とＸ線画像とを位置合わせした合成画像を生成するＸ線透視撮影装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線透視撮影装置に関し、血管抽出画像とＸ線画像とを位置合わせした合成画像を生成するＸ線透視撮影装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１に開示されているＸ線透視撮影装置は、撮影中の透視像動画に事前に撮影された血管像を重畳するように構成されている。特許文献１に開示されているＸ線透視撮影装置は、画像および動画から特徴点を探索する特徴点探索部と、複数の特徴点にとっての重心を算出する重心算出部と、重心を基準に特徴点の相対的な位置を示すベクトル群を算出するベクトル群算出部と、ベクトル群のうちから１つを選択する選出部と、選出されたベクトル群に対応する血管像を透視像動画に重畳させる画像重畳部とを備えている。上記特許文献１に開示されているＸ線透視撮影装置では、カテーテルなどのデバイスを血管に導入して施術を行う際に、術者に対してデバイスが写る透視像動画に血管像を重畳させた画像を表示させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９―１７１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成では、血管像および透視像動画のいずれにおいても写る特徴点に基づいてベクトル群を算出し、血管像を透視像動画に重畳させた重畳画像（合成画像）を生成する。特徴点は、血管像および透視動画のいずれにおいても写るが、必ずしも、デバイスを導入する血管の近傍にあるとは限らない。したがって、デバイスを導入する血管の近傍に特徴点がない場合、特徴点の位置とデバイスの位置との間の距離が大きくなるにつれて、血管像（血管抽出画像）と透視像動画（Ｘ線画像）との位置合わせの誤差が大きくなる可能性がある。すなわち、合成画像のデバイス近傍において、血管抽出画像とＸ線画像との位置ずれが大きくなる可能性がある。ここで、カテーテルなどのデバイスを血管に導入する手技を行う場合には、血管の分岐部においてデバイスを導入する血管を選択するなど、術者は、血管内におけるデバイス近傍に注目し、デバイスを操作する。そのため、デバイス近傍において、Ｘ線画像と血管抽出画像との位置ずれが抑制された合成画像を生成することが可能なＸ線透視撮影装置が望まれている。
【０００６】
この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、デバイスの近傍において血管抽出画像とＸ線画像との位置ずれを抑制することが可能なＸ線透視撮影装置およびＸ線画像処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるＸ線透視撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器とを含む撮影部と、撮影部により撮影されたＸ線画像を取得するＸ線画像取得部と、被検体に造影剤が投与された状態で撮影されたＸ線画像である造影画像に基づいて予め生成された被検体の血管像を抽出した血管抽出画像を取得する血管抽出画像取得部と、造影剤が投与されていない状態で撮影されたＸ線画像と、血管抽出画像とを位置合わせすることにより合成した合成画像を生成する合成画像生成部と、Ｘ線画像の一部であり、被検体の血管に導入されたデバイスが写る関心領域を設定する関心領域設定部と、を備え、合成画像生成部は、関心領域設定部によって設定された関心領域に写るデバイスと、血管抽出画像に写る血管像とを基準として造影剤が投与されていない状態で撮影されたＸ線画像と血管抽出画像との位置合わせを行うことにより、位置合わせされた血管抽出画像を生成し、造影剤が投与されていない状態で撮影されたＸ線画像と位置合わせされた血管抽出画像とを合成することにより、合成画像を生成するように構成されている。
【０００８】
また、この発明の第２の局面におけるＸ線画像処理方法は、Ｘ線画像を取得するステップと、血管抽出画像取得部が、被検体に造影剤を投与して撮影された状態で撮影されたＸ線画像である造影画像に基づいて予め生成された血管抽出画像を取得するステップと、合成画像生成部が、造影剤が投与されていない状態で撮影されたＸ線画像と、血管抽出画像とを位置合わせすることにより合成した合成画像を生成するステップと、関心領域設定部が、Ｘ線画像の一部であり、被検体の血管に導入されたデバイスが写る関心領域を設定するステップと、関心領域に写るデバイスと、血管抽出画像に写る血管像とを基準として造影剤が投与されていない状態で撮影されたＸ線画像と血管抽出画像との位置合わせを再度行うことにより、位置合わせされた血管抽出画像を生成し、造影剤が投与されていない状態で撮影されたＸ線画像と位置合わせされた血管抽出画像とを合成することにより、合成画像を生成するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記第１の局面におけるＸ線透視撮影装置では、上記のように、関心領域設定部によって設定された関心領域に写るデバイスと、血管抽出画像に写る血管像とを基準としてＸ線画像と血管抽出画像との位置合わせを行うことにより、合成画像を生成する合成画像生成部を備える。これにより、関心領域に写るデバイスと血管抽出画像に写る血管像とを基準としてＸ線画像と血管抽出画像との位置合わせが行われるので、デバイス近傍において、Ｘ線画像と血管抽出画像とを精度よく位置合わせを行うことができる。その結果、デバイス近傍において、Ｘ線画像と血管抽出画像との位置ずれが抑制された合成画像を生成することができる。なお、デバイス近傍とは、デバイスの位置そのものと、デバイスの周囲（近く）の位置との両方を意味する。
【００１０】
また、上記第２の局面におけるＸ線画像処理方法では、上記のように、関心領域に写るデバイスと、血管抽出画像に写る血管像とを基準としてＸ線画像と血管抽出画像との位置合わせを再度行うことにより、合成画像を生成するステップを備える。これにより、上記第１の局面によるＸ線透視撮影装置と同様に、デバイス近傍において、Ｘ線画像と血管抽出画像との位置ずれが抑制された合成画像を生成することが可能なＸ線画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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