Ｘ線画像診断装置及びＸ線画像処理方法
【課題】造影剤の流れに合わせて天板又は撮影部を次のステージにスライドさせてステッピングＤＳＡ撮影を行うことができるＸ線画像診断装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線発生部とＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された被検体を撮影可能な撮影部と、被検体の体軸方向に撮影部又は天板の少なくとも一方をステップ移動させて、被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部とを具備し、制御部は、被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、関心領域内の画像レベルの変化を計測して造影剤の流れを検知し、検知結果をもとに撮影部又は天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させる。
【解決手段】Ｘ線発生部とＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された被検体を撮影可能な撮影部と、被検体の体軸方向に撮影部又は天板の少なくとも一方をステップ移動させて、被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部とを具備し、制御部は、被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、関心領域内の画像レベルの変化を計測して造影剤の流れを検知し、検知結果をもとに撮影部又は天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺画像データの生成に適したＸ線画像診断装置及びＸ線画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、循環器検査では、血管の微細な状態を観察するため、血管内に造影剤を注入して撮影する場合があり、例えば、血管内に造影剤を注入する前に撮影したマスク画像と、造影剤を注入した状態で撮影したコントラスト画像とを減算処理することで、造影部分を強調したサブトラクション画像を得て、このサブトラクション画像を診断画像として用いる方法が知られている。
【０００３】
また下肢等を造影撮影する場合、寝台の天板を段階的にスライドさせて、ステッピングＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）撮影を行うことがある。しかしながら造影剤の流れに合わせて天板をスライドさせる場合、操作者の熟練度等により、スライドのタイミングにズレを生じることがある。特に血管の狭窄状態により、両足の造影剤の流れが異なる場合は、天板のスライドタイミングが難しく、適切なステッピングＤＳＡ撮影像が得られないことがある。
特許文献１には、造影剤の移動に従って寝台を移動させるようにしたＸ線診断装置が開示されている。この特許文献１の例では、画像上に多数のＲＯＩを設定し、ＲＯＩの平均濃度の変化から造影剤の流入を判断し、Ｎ個の領域を通過する造影剤の平均速度を算出し、この算出結果をもとに寝台を移動制御するようにしている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の例では、血管の狭窄状態により両足の血流速度に差がある場合などに、寝台の造影剤の流れと寝台のスライドタイミングが合わず、適切な画像を得るのに時間がかかることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−２３７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、例えば下肢を造影撮影する場合、寝台の天板を段階的にスライドさせて撮影を行っているが、血管の狭窄状態により両足の造影剤の流れが異なる場合などは、天板のスライドタイミングが難しく、適切なステッピングＤＳＡ撮影像が得られないことがあった。また特許文献１のように造影剤の平均速度を算出して寝台を移動制御する例もあるが、両足の血流速度に差がある場合には、寝台のスライドタイミングが合わず、更なる改善が求められている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、造影剤の流れに合わせて天板又は撮影部を次のステージにスライドさせ、操作者の熟練度等にかかわらずステッピングＤＳＡ撮影を行うことができるＸ線画像診断装置及びＸ線画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項1記載の本発明のＸ線画像診断装置は、被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、前記制御部は、前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項６記載の本発明のＸ線画像診断装置は、被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、前記制御部は、前記被検体の下肢に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記下肢の体軸方向に両足撮影用又は片足撮影用の複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項記載の本発明のＸ線画像処理方法は、被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部を備え、前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御し、前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させ、前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、造影剤の流れに合わせて天板又は撮影部のスライドタイミングを決めて移動することにより、操作者の熟練度等に関わらず適切なステッピングＤＳＡ撮影を行うことができるＸ線画像診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係るＸ線画像診断装置の全体構造を示す斜視図。
【図３】マスク像及びコントラスト像の収集動作を示す説明図。
【図４】マスク像及びコントラスト像の収集動作を示すフローチャート。
【図５】第１ステージでの造影剤の流れを示す説明図。
【図６】第２ステージでの造影剤の流れを示す説明図。
【図７】ＲＯＩの画像レベルの変化と次ステージへの移行タイミングを示す説明図。
【図８】ＲＯＩの形状の変形例を示す説明図。
【図９】片足撮影時及び両足撮影時の画像とＲＯＩを示す説明図。
【図１０】片足撮影時と両足撮影時のＲＯＩ内のプロファイルを示す特性図。
【図１１】片足撮影時のＲＯＩの形状の変形例を示す説明図。
【図１２】片足撮影時のＲＯＩの画像レベルと次ステージへの移行タイミングを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係るＸ線画像診断装置（アンギオ装置）の構成を示すブロック図である。図１において、Ｘ線画像診断装置１００は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するＸ線発生部１０と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するとともに、検出結果に基づいてＸ線投影データを生成するＸ線検出部２０を備えている。
【００１５】
Ｘ線発生部１０は、Ｘ線管１１とＸ線絞り器１２を有するＸ線照射部と、高電圧制御部１３と高電圧発生器１４を有する高電圧発生部を備えている。Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。高電圧制御部１３は、システム制御部３３（後述）からの指示信号に従って高電圧発生器１４を制御し、Ｘ線管１１の管電流、管電圧、Ｘ線パルス幅、照射周期、撮影区間、照射時間等からなるＸ線照射条件の制御を行なう。
【００１６】
Ｘ線検出部２０は、平面検出器２１と、平面検出器２１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器２２と、電荷・電圧変換器２２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３を備え、Ａ／Ｄ変換器２３からＸ線投影データを出力する。電荷・電圧変換器２２とＡ／Ｄ変換器２３は投影データ生成部を構成する。
【００１７】
Ｘ線発生部１０と、Ｘ線検出部２０はアーム（Ｃアーム）２４に支持されている。Ｃアーム２４は、寝台の天板２５に載置した被検体Ｐの体軸方向に移動可能であり、また被検体Ｐの体軸周りに回転可能である。尚、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０は撮影部２６を構成し、Ｃアーム２４を回転することで、撮影部２６は被検体Ｐの周囲を回転し、異なる角度方向から被検体Ｐを撮影することができる。
【００１８】
またＸ線画像診断装置１００は、画像処理部３０、システム制御部３３、操作部３４、及び表示部３５を備えている。画像処理部３０は、Ａ／Ｄ変換器２３からのＸ線投影データを処理して画像データの生成と保存を行なうもので、画像データ記憶部３１と画像演算部３２を有している。画像データ記憶部３１には、Ｘ線投影データが順次保存されて画像データが生成される。また画像演算部３２は、生成された画像データに対し、必要に応じて輪郭強調やＳ／Ｎ改善等を目的とした画像処理や演算を行なう。
【００１９】
画像処理部３０で生成された画像データは、表示部３５に供給されて表示される。表示部３５は、画像データ記憶部３１からの画像データの表示を行うため、表示データ生成部３６、変換部３７、モニタ３８を備えている。表示データ生成部３６は、画像データに対して付帯情報を合成したり、所定の表示フォーマットへの変換を行って表示データを生成する。また変換部３７は、表示データに対してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成し、この映像信号を液晶等のモニタ３８に表示する。
【００２０】
操作部３４は医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行なうもので、マウス、キーボード、トラックボール、ジョイスティック等の入力デバイスや、表示パネルあるいは各種スイッチ等を備えたインタラクティブなインターフェースを有する。また操作部３４は、天板２５の移動方向や移動速度の設定、撮像系の回動／移動方向及び回動／移動速度の設定、管電圧や管電流を含むＸ線照射条件の設定等を行なう。
【００２１】
システム制御部３３は、ＣＰＵと記憶回路（図示せず）を備え、操作部３４から供給された入力情報、設定情報及び選択情報に基づいてバスライン３９を介してＸ線画像診断装置１００の各ユニットを統括的に制御する。
【００２２】
またＸ線画像診断装置１００は、移動機構部４０を備えている。移動機構部４０は、絞り移動制御部４１と機構制御部４２を有する。絞り移動制御部４１は、Ｘ線絞り器１２における絞り羽根等の移動制御を行ない、機構制御部４２は、被検体Ｐを載置する天板２５の移動機構４３や、撮影系移動機構４４の移動制御を行う。移動機構部４０は、操作部３４の操作に応答して動作し、システム制御部３３の制御のもとに各部の移動制御を行う。
【００２３】
図２は、Ｘ線画像診断装置１００（アンギオ装置）の全体的な構成を示す斜視図である。図２において、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０がＣアーム２４によって対向して支持されている。またＣアーム２４に対して寝台が配置されており、寝台の天板２５には、被検体（図示せず）が載置され、天板２５の位置及び高さは機構制御部４２によって制御可能である。
【００２４】
Ｃアーム４２は、例えば天井部に設けられたレールに取り付けられ、被検体の頭部（Cranial）から脚部（Caudal）に向かう体軸方向に移動可能である。またＣアーム４２の回転により撮影部２６（Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０）は、被検体の周囲を体軸回りに回転することができる。また撮影部２６をＣアーム２４に沿ってスライド回転することができる。
【００２５】
Ｘ線投影データは、画像処理部３０によって処理され、画像データをモニタ３８に表示する。モニタ３８は、例えば天井部に取り付けられている。また、寝台には、操作部３４１を取り付けており、操作部３４１の操作に応答してシステム制御部３３は、天板２５の高さの制御、Ｃアーム２４の移動／回転の制御、Ｘ線の照射範囲の調整、照射タイミングの制御等を行う。
【００２６】
次に、本発明の画像処理部３０による画像データの生成方法について説明する。 Ｘ線診断装置１００を使った検査の一例として、下肢部の検査があり、腹部から足先までの広い範囲を撮影する場合がある。このような広範囲を一度に撮影できる視野のＸ線検出器は存在しないので、何度かに分けて全体を撮影することになる。
【００２７】
下肢部の検査では、撮影部２６（Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０）を最初の撮影位置から順次にステップ移動させ、複数のステージでそれぞれ撮影を行う。即ち、ステッピングＤＳＡ撮影では、天板２５を被検体Ｐの体軸方向に移動させ、造影剤の到達より早く所定の撮影部位まで移動し、撮影位置に一旦静止させた状態で下肢血管内に注入された造影剤の到達を待ち、造影剤が到達した時点で撮影を行う。撮影した後は、天板２５を次の撮影位置（ステージ）へ速やかに移動させる。このような方法を繰り返すことによって複数の撮影位置におけるＤＡ画像データの収集を行なう。
【００２８】
これにより、腹部から足先に至るまで複数枚の画像データを得ることができる。そして、生成された複数枚のＤＡ画像データを体軸方向に貼り合わせて長尺画像データを生成することにより、広い下肢領域における血管を１枚のＸ線画像で観察することが可能となる。
【００２９】
図３は、本実施形態のＸ線診断装置１００を用いて被検体Ｐの下肢部を撮影する際の、撮影部２６（Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０）と天板２５の相対的な移動動作、及びその撮影画像の一例を概略的に示す説明図である。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、撮影部２６のＸ線発生部１０とＸ線検出部２０は、Ｃアーム２４で連結されており、Ｘ線検出部２０がＸ線発生部１０と向き合うように取り付けられ、それらの間に天板２５に載置された被検体Ｐが配置される。天板２５は、被検体Ｐを載せた状態で体軸方向に沿って移動できる。これにより天板２５が撮影部２６に対して相対的にステップ移動し、複数ステージでの画像データを取得することができる。
【００３１】
なお、被検体ＰをＸ線で観察する場合、Ｘ線管１１から線量の少ないＸ線を照射して画像データを取得する透視モードと、線量の多いＸ線を照射して画像データ（診断情報）を取得する撮影モードとがある。
【００３２】
マスク像を収集する場合は、図３（ａ）の矢印Ｘ１で示す方向に天板２５を段階的に移動させて撮影する。マスク像の収集は、造影剤を注入する前に行い、例えば、被検体Ｐの足先から腹部に向かって複数ステップで撮影を行う。
【００３３】
図３（ｂ）は、足先から腹部まで順次にステッピング撮影したときの複数枚のマスク像（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）を示している。複数のマスク像はそれぞれ移動方向の前後でオーバーラップするようにしておき、撮影の漏れ部分が無いようにする。尚、図３（ｂ）では、各画像Ａ１〜Ｄ１に対してＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）を設定している。ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）は、例えば現ステップでの撮影エリアと次のステップでの撮影エリアがオーバーラップする位置、又はその近傍に設定するとよい。
【００３４】
図３（ｃ）は、造影剤を注入したあとのコントラスト像の収集動作を示している。コントラスト像を収集する場合は、例えば天板２５を図３（ａ）の矢印Ｘ２方向に移動させ、被検体Ｐの腹部から足先に向かって複数ステップで撮影を行う。図３（ｃ）は、腹部から足先まで順次にステッピング撮影した場合の複数枚のコントラスト像（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）を示している。図３（ｃ）では造影剤画像（血管像）が太線で示されている。
【００３５】
図３（ｄ）は、サブトラクション像の一例を示している。サブトラクション像は、マスク像データとコントラスト像データを減算処理したものであり、造影部分を強調したサブトラクション像（Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３）を得ることができる。
【００３６】
本発明の実施形態では、両足の各々について関心領域（ＲＯＩ：region of interest）を設け、マスク像収集時にＲＯＩのピクセル値（画像レベル）を計測する。またコントラスト像の収集時にＲＯＩのピクセル値（画像レベル）を計測し、画像レベルの変化をもとに造影剤の流入を検知し、検知結果をもとに自動的に天板２５を次のステージにスライドさせる。
【００３７】
両足の各々についてＲＯＩを設定することにより、ピクセル値の変化が遅い方の足（造影剤の流れが遅い方の足）にタイミングに合わせて、自動的に天板２５を次のステージにスライドさせることができる。また、ＲＯＩは画面下部に設定し、現ステップの撮影領域と次のステップの撮影領域がオーバーラップする部位に設定することで、より診断に適したステッピングＤＳＡ撮影像を得ることができる。
【００３８】
図４は、本発明の実施形態におけるマスク像の収集とコントラスト像の収集動作を示すフローチャートであり、図５、図６は、第１，第２ステージでの造影剤の流れを説明する説明図である。
【００３９】
図４においてステップＳ１はスタートステップである。次のステップＳ２では、ステッピングＤＡＳで撮影するポジションを決定し、下肢の撮影を複数のステージ（例えば４つのステージ）で行いマスク像を収集する。またマスク像の撮影時に各ステージで撮影した画像にＲＯＩを設定する。なおステッピンクＤＳＡ撮影におけるステップ数の決め方については特に問わない。
【００４０】
マスク像の撮影後、ステップＳ３からステップＳ６を繰り返すことにより、自動的に各ステージ（第１ステージから第４ステージ）でのコントラスト像の収集が行われる。即ちステップＳ４では、コントラスト像の撮影をしながら、画面の下側（足先方向側）の２箇所に設定したＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）にて、画像の濃度（血流、造影剤の流れ）の変化を見る。
【００４１】
図５（ａ）は第１ステージでのコントラスト像の撮影画像を示しており、画面の下側２箇所に（左右の脚にそれぞれ対応して）ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）を設定した例を示している。図５（ｂ）では、造影剤（太線で示す）が流れ始めた状態を示し、図５（ｃ）では片方のＲＯＩ（Ｒ１）に先に造影剤が到達し、図５（ｄ）では両方のＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）に造影剤が到達した状態を示している。例えば左足の血管が詰まっている場合は、左足の造影剤の流れが遅くなり、ＲＯＩ（Ｒ２）に造影剤が到達するのが遅れる。
【００４２】
システム制御部３３は、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）内の画像レベルを計測する。即ち、検査する足に対してそれぞれ片足ずつの画像レベル（ピクセル値）を観察する。ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）に造影剤が流れ込むと画像の濃度が変わるため、画像レベルの変化をもとに造影剤が流れたことを検出できる。
【００４３】
また２つあるＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の内、画像の濃度が遅く変化したＲＯＩ（Ｒ２）の変化タイミングをもとに、機構制御部４２から天板移動機構４３に対して、天板２５のスライド指示を出し、次のステージに移動するように制御する。
【００４４】
次のステージへの移動のタイミングは、例えば、ＲＯＩ（Ｒ２）の画像レベルの平均値が変化してから、予め設定した時間後（Ｔｓ）にスライドさせる。時間Ｔｓは、例えば画像濃度の変化があってからＲＯＩ（Ｒ２）での変化具合が飽和するまでの時間などに設定する。或いは、画像濃度が変化し始めた直後から固定時間後に設定しても良い。
【００４５】
図５（ｃ），（ｄ）に示すように、血管の狭窄状態により両足の血流速度に差がある場合は、血流速度の遅い方の血管の狭窄の程度を重篤と考えて、血流速度の遅い足の造影剤の流れに合わせて撮影を行い、自動的に次のステージに移行することでタイミングよくコントラスト像の撮影を行うことができる。
【００４６】
以下、ステップＳ６からステップＳ３に戻って同様の処理を繰り返し、次のステージ（例えば第２ステージ）でのコントラスト像の収集が行われる。
【００４７】
図６（ａ）は第２ステージでのコントラスト像の撮影画像を示しており、画面の下側２箇所（左右の脚に対応）にＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）を設定した例を示している。図６（ｂ）では、第２ステージでの造影剤の流れを示し、図６（ｃ）ではＲＯＩ（Ｒ１）に先に造影剤が到達した状態を示している。左足の血管が詰まっている場合は、左足の造影剤の流れが遅くなり、ＲＯＩ（Ｒ２）に造影剤が到達するのが遅れる。
【００４８】
こうして、血流速度の遅い足の造影剤の流れに合わせて撮影を行い、かつ自動的に次のステージに移行することでタイミングよくコントラスト像を収集することができる。全てのステージでの撮影が終了すると、ステップＳ７に移行し処理を終了する。
【００４９】
図７は、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の画像レベル（濃度）の変化と、次のステージへの移行タイミングを示す説明図である。図７の縦軸はＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の画像レベルを示し、横軸は時間を示している。またＲＯＩ（Ｒ１）の画像レベルの変化特性を実線Ａで表わし、ＲＯＩ（Ｒ２）の画像レベルの変化特性を点線Ｂで表わしている。さらに時間Ｔ１〜Ｔ５のタイミングにおける第１ステージでの造影剤画像の変遷を横軸上に示している。
【００５０】
例えば、ＲＯＩ（Ｒ２）の画像レベルが変化したタイミングをＴ２１とすると、タイミングＴ２１から予め設定した時間（Ｔｓ）後に次のステージにステップする。時間Ｔｓは、画像濃度の変化があってからＲＯＩ（Ｒ２）での変化具合が飽和するまでの時間（Ｔ３１）や、画像濃度が変化し始めた直後（Ｔ２１）から固定時間後に設定するとよい。
【００５１】
尚、時間Ｔ４においては、ＲＯＩ（Ｒ１）側では既に造影剤が通過しており、画像レベルが上がっているが、ＲＯＩ（Ｒ２）側では造影剤がまだ通過中であるため、画像レベルが低い。また時間Ｔ５においては、ＲＯＩ（Ｒ２）側でも造影剤が通過した後となり画像レベルが上昇する。
【００５２】
図８（ａ）〜（ｄ）は、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の形状の変形例を示す説明図である。ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）は、図８（ａ）に示すように、画面の下側を半分ずつに区切った長方形でも良いし、図８（ｂ）に示すように、画面の下側を半分ずつに区切り、中央部に間隔をおいた長方形でも良い。また図８（ｃ）のよう左足と右足の中央部に位置させた長方形状や、図８（ｄ）に示すように楕円形でも良い。尚、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）は、必ずしも画面の最下部に設定する必要はない。
【００５３】
このように、本実施形態では、検査対象の血管をステップ間で途切れることなく撮影することができるため、再撮影を防ぐことができ、検査時間の短縮、被曝の低減、造影剤量の低減に役立つ。
【実施例２】
【００５４】
以上の説明では下肢の両足を撮影する例を説明したが、第２の実施形態は、片足のみをステッピングＤＳＡ撮影する場合のＲＯＩの設定と、次ステップへの移行タイミングの設定に関するものである。片足撮影のときは、ＲＯＩを２個から１個に変更する。以下に具体的に説明する。
【００５５】
ステッピングＤＳＡ撮影を実施する際に、両足撮影の時は画像の左右に足が映るように足の位置を調整するが、片足撮影する場合は画像の中央に片足が映るように足の位置を調整する。図９は、片足撮影と両足撮影における画像を示している。
【００５６】
図９（ａ）は、片足の撮影時の画像とＲＯＩ（Ｒ０）の一例を示し、図９（ｂ）は、両足の撮影時の画像とＲＯＩ（Ｒ０）を比較して示している。片足の撮影時は、画像の中央部に足の画像が生成されるため中央部分が暗いＸ線画像が得られる。一方、両足の撮影時は、両足の中間はそのままＸ線が透過するため中央部が明るく、その両側（左右の足の部分）が暗いＸ線画像が得られる。
【００５７】
図１０は、片足撮影時と両足撮影時のＲＯＩ（Ｒ０）内のＸ線画像のプロファイルを示している。ＲＯＩ（Ｒ０）は画面下側の全領域をカバーしている。実線Ａは片足撮影時のプロファイルであり、点線Ｂは両足撮影時のプロファイルを示している。縦軸は画像レベルを表し、足が位置する部分は画像レベルが低くなっている。
【００５８】
したがって、撮影開始時にＸ線画像のプロファイルの特性を判断することで、両足撮影か片足撮影かを認識し、片足撮影の場合はＲＯＩを１つに設定する。或いは、手動操作により片足撮影モードを入力し、ＲＯＩを１つに設定してもよい。
【００５９】
またステッピングＤＳＡ撮影を実施する際に、片足用ステッピングＤＳＡ、及び両足用ステッピングＤＳＡの撮影プログラムを設けておき、システム制御部３３は、プロファイルの判断結果（又はユーザ操作による入力情報）を撮影プログラムにリンクさせ、撮影プログラムを選択するようにする。
【００６０】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、片足撮影のときのＲＯＩ（Ｒ０）の形状の一例を示す説明図である。ＲＯＩ（Ｒ０）は、図１１（ａ）に示すように、画面の下側全体をカバーする長方形でも良いし、図１１（ｂ）に示すように、画面下の足の領域をカバーする長方形でも良い。また図１１（ｃ）のよう足の血管領域をカバーする長方形状や、図１１（ｄ）に示すように楕円形でも良い。尚、ＲＯＩ（Ｒ０）は、必ずしも画面の最下部に設定する必要はない。
【００６１】
図１２は、片足撮影時のＲＯＩ（Ｒ０）の画像レベル（濃度）の変化と、次のステージへの移行タイミングを示す説明図である。図１２の縦軸はＲＯＩ（Ｒ０）の画像レベルを示し、横軸は時間を示している。またＲＯＩ（Ｒ０）の画像レベルの変化特性を実線Ａで表わしている。さらに時間Ｔ１〜Ｔ４のタイミングにおける第１ステージでの造影剤画像の変遷を横軸上に示している。
【００６２】
例えば、時間Ｔ１では片足（本例では右足）に造影剤が流れ始めた状態を示している。造影剤がＲＯＩ（Ｒ０）に到達し、画像レベルの平均値が変化した時間をＴ２とし、またタイミングＴ２から予め設定した時間（Ｔｓ）後のタイミングＴ２１において次のステージにステップする。時間Ｔｓは、画像濃度の変化があってからＲＯＩ（Ｒ０）での変化具合が飽和するまでの時間や、画像濃度が変化し始めた直後（Ｔ２）から固定時間後に設定するとよい。
【００６３】
尚、時間Ｔ３においては、ＲＯＩ（Ｒ０）に造影剤が通過しており、画像レベルは低いが、時間Ｔ４においては、ＲＯＩ（Ｒ０）を造影剤が通過した後であるため画像レベルが上昇する。片足撮影の場合、ＲＯＩの形状や位置が両足撮影の場合とは異なり、１つのＲＯＩ（Ｒ０）の変化に合わせて、自動的に次のステップに移動することができる。
【００６４】
尚、先の実施形態においては、両足をステッピングＤＳＡ撮影する場合、ＲＯＩを２つ設けて造影剤の流れが遅い方のＲＯＩの画像レベルの変化を見て、次のステージに自動的に移動させる例を述べたが、ＲＯＩについては、ステッピングＤＳＡ撮影を実施する前に、ユーザ操作による手動入力情報に基づいてどちらかのＲＯＩ（即ちどちらの足の血管像を見たいか、又は両足の血管像を見たいかによってＲＯＩの位置や個数）を決めて、ステッピングＤＳＡ撮影を実施するようにしてもよい。
【００６５】
ユーザ操作によるＲＯＩの選択は、操作部３４からの入力情報によって行う。システム制御部３３は、片足を測定する場合は、片足用のステッピングＤＳＡの撮影プログラムに従って、図１２に示したようにステップ移動する。一般的には造影剤の流れが遅い方の足に狭窄が多いとしているが、実際に治療する側の足の方が、造影剤が速く流れる場合もあり、このような場合でも自動で次のステージにスライドさせていくことができ、意図した画像を得ることができる。
【００６６】
以上述べたように、本発明では診断に適したステッピングＤＳＡ撮影像を取得することができ、操作者の熟練度等に関わらずステッピングＤＳＡ撮影をタイミングよく実施することができる。
また以上の実施形態では、Ｘ線検出部２０に平面検出器２１を用いる例を述べたが、平面検出器２１に代えてＸ線Ｉ．Ｉ．（Image Intensifier）とＸ線ＴＶカメラを含むＸ線検出部を用いることもできる。Ｘ線Ｉ．Ｉ．を用いた撮影方法では、被検体を透過して得られるＸ線の画像情報は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．において光学画像に変換され、更に光学画像はＸ線ＴＶカメラによって撮影されて電気信号に変換される。そして、電気信号に変換されたＸ線画像情報はＡ／Ｄ変換後、表示部のモニタに表示される。
【００６７】
またステッピング撮影によるＤＡ画像データの収集では、天板２５を移動する例を説明したが、天板２５を固定し撮影部２６を被検体の体軸方向に移動させて造影剤を追跡し撮影を行うようにしてもよい。つまり天板２５と撮影部２６の少なくとも一方を移動させればよい。
【００６８】
また以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１００…Ｘ線画像診断装置（アンギオ装置）
１０…Ｘ線発生部
１１…Ｘ線管
２０…Ｘ線検出部
２１…平面検出器
２４…Ｃアーム
２５…天板
２６…撮影部
３０…画像データ処理部
３３…システム制御部
３４…操作部
３５…表示部
３９…バスライン
４０…移動機構部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺画像データの生成に適したＸ線画像診断装置及びＸ線画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、循環器検査では、血管の微細な状態を観察するため、血管内に造影剤を注入して撮影する場合があり、例えば、血管内に造影剤を注入する前に撮影したマスク画像と、造影剤を注入した状態で撮影したコントラスト画像とを減算処理することで、造影部分を強調したサブトラクション画像を得て、このサブトラクション画像を診断画像として用いる方法が知られている。
【０００３】
また下肢等を造影撮影する場合、寝台の天板を段階的にスライドさせて、ステッピングＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）撮影を行うことがある。しかしながら造影剤の流れに合わせて天板をスライドさせる場合、操作者の熟練度等により、スライドのタイミングにズレを生じることがある。特に血管の狭窄状態により、両足の造影剤の流れが異なる場合は、天板のスライドタイミングが難しく、適切なステッピングＤＳＡ撮影像が得られないことがある。
特許文献１には、造影剤の移動に従って寝台を移動させるようにしたＸ線診断装置が開示されている。この特許文献１の例では、画像上に多数のＲＯＩを設定し、ＲＯＩの平均濃度の変化から造影剤の流入を判断し、Ｎ個の領域を通過する造影剤の平均速度を算出し、この算出結果をもとに寝台を移動制御するようにしている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の例では、血管の狭窄状態により両足の血流速度に差がある場合などに、寝台の造影剤の流れと寝台のスライドタイミングが合わず、適切な画像を得るのに時間がかかることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−２３７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、例えば下肢を造影撮影する場合、寝台の天板を段階的にスライドさせて撮影を行っているが、血管の狭窄状態により両足の造影剤の流れが異なる場合などは、天板のスライドタイミングが難しく、適切なステッピングＤＳＡ撮影像が得られないことがあった。また特許文献１のように造影剤の平均速度を算出して寝台を移動制御する例もあるが、両足の血流速度に差がある場合には、寝台のスライドタイミングが合わず、更なる改善が求められている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、造影剤の流れに合わせて天板又は撮影部を次のステージにスライドさせ、操作者の熟練度等にかかわらずステッピングＤＳＡ撮影を行うことができるＸ線画像診断装置及びＸ線画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項1記載の本発明のＸ線画像診断装置は、被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、前記制御部は、前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項６記載の本発明のＸ線画像診断装置は、被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、前記制御部は、前記被検体の下肢に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記下肢の体軸方向に両足撮影用又は片足撮影用の複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項記載の本発明のＸ線画像処理方法は、被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部を備え、前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御し、前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させ、前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、造影剤の流れに合わせて天板又は撮影部のスライドタイミングを決めて移動することにより、操作者の熟練度等に関わらず適切なステッピングＤＳＡ撮影を行うことができるＸ線画像診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係るＸ線画像診断装置の全体構造を示す斜視図。
【図３】マスク像及びコントラスト像の収集動作を示す説明図。
【図４】マスク像及びコントラスト像の収集動作を示すフローチャート。
【図５】第１ステージでの造影剤の流れを示す説明図。
【図６】第２ステージでの造影剤の流れを示す説明図。
【図７】ＲＯＩの画像レベルの変化と次ステージへの移行タイミングを示す説明図。
【図８】ＲＯＩの形状の変形例を示す説明図。
【図９】片足撮影時及び両足撮影時の画像とＲＯＩを示す説明図。
【図１０】片足撮影時と両足撮影時のＲＯＩ内のプロファイルを示す特性図。
【図１１】片足撮影時のＲＯＩの形状の変形例を示す説明図。
【図１２】片足撮影時のＲＯＩの画像レベルと次ステージへの移行タイミングを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係るＸ線画像診断装置（アンギオ装置）の構成を示すブロック図である。図１において、Ｘ線画像診断装置１００は、被検体Ｐに対してＸ線を発生するＸ線発生部１０と、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出するとともに、検出結果に基づいてＸ線投影データを生成するＸ線検出部２０を備えている。
【００１５】
Ｘ線発生部１０は、Ｘ線管１１とＸ線絞り器１２を有するＸ線照射部と、高電圧制御部１３と高電圧発生器１４を有する高電圧発生部を備えている。Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。高電圧制御部１３は、システム制御部３３（後述）からの指示信号に従って高電圧発生器１４を制御し、Ｘ線管１１の管電流、管電圧、Ｘ線パルス幅、照射周期、撮影区間、照射時間等からなるＸ線照射条件の制御を行なう。
【００１６】
Ｘ線検出部２０は、平面検出器２１と、平面検出器２１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器２２と、電荷・電圧変換器２２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３を備え、Ａ／Ｄ変換器２３からＸ線投影データを出力する。電荷・電圧変換器２２とＡ／Ｄ変換器２３は投影データ生成部を構成する。
【００１７】
Ｘ線発生部１０と、Ｘ線検出部２０はアーム（Ｃアーム）２４に支持されている。Ｃアーム２４は、寝台の天板２５に載置した被検体Ｐの体軸方向に移動可能であり、また被検体Ｐの体軸周りに回転可能である。尚、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０は撮影部２６を構成し、Ｃアーム２４を回転することで、撮影部２６は被検体Ｐの周囲を回転し、異なる角度方向から被検体Ｐを撮影することができる。
【００１８】
またＸ線画像診断装置１００は、画像処理部３０、システム制御部３３、操作部３４、及び表示部３５を備えている。画像処理部３０は、Ａ／Ｄ変換器２３からのＸ線投影データを処理して画像データの生成と保存を行なうもので、画像データ記憶部３１と画像演算部３２を有している。画像データ記憶部３１には、Ｘ線投影データが順次保存されて画像データが生成される。また画像演算部３２は、生成された画像データに対し、必要に応じて輪郭強調やＳ／Ｎ改善等を目的とした画像処理や演算を行なう。
【００１９】
画像処理部３０で生成された画像データは、表示部３５に供給されて表示される。表示部３５は、画像データ記憶部３１からの画像データの表示を行うため、表示データ生成部３６、変換部３７、モニタ３８を備えている。表示データ生成部３６は、画像データに対して付帯情報を合成したり、所定の表示フォーマットへの変換を行って表示データを生成する。また変換部３７は、表示データに対してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成し、この映像信号を液晶等のモニタ３８に表示する。
【００２０】
操作部３４は医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行なうもので、マウス、キーボード、トラックボール、ジョイスティック等の入力デバイスや、表示パネルあるいは各種スイッチ等を備えたインタラクティブなインターフェースを有する。また操作部３４は、天板２５の移動方向や移動速度の設定、撮像系の回動／移動方向及び回動／移動速度の設定、管電圧や管電流を含むＸ線照射条件の設定等を行なう。
【００２１】
システム制御部３３は、ＣＰＵと記憶回路（図示せず）を備え、操作部３４から供給された入力情報、設定情報及び選択情報に基づいてバスライン３９を介してＸ線画像診断装置１００の各ユニットを統括的に制御する。
【００２２】
またＸ線画像診断装置１００は、移動機構部４０を備えている。移動機構部４０は、絞り移動制御部４１と機構制御部４２を有する。絞り移動制御部４１は、Ｘ線絞り器１２における絞り羽根等の移動制御を行ない、機構制御部４２は、被検体Ｐを載置する天板２５の移動機構４３や、撮影系移動機構４４の移動制御を行う。移動機構部４０は、操作部３４の操作に応答して動作し、システム制御部３３の制御のもとに各部の移動制御を行う。
【００２３】
図２は、Ｘ線画像診断装置１００（アンギオ装置）の全体的な構成を示す斜視図である。図２において、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０がＣアーム２４によって対向して支持されている。またＣアーム２４に対して寝台が配置されており、寝台の天板２５には、被検体（図示せず）が載置され、天板２５の位置及び高さは機構制御部４２によって制御可能である。
【００２４】
Ｃアーム４２は、例えば天井部に設けられたレールに取り付けられ、被検体の頭部（Cranial）から脚部（Caudal）に向かう体軸方向に移動可能である。またＣアーム４２の回転により撮影部２６（Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０）は、被検体の周囲を体軸回りに回転することができる。また撮影部２６をＣアーム２４に沿ってスライド回転することができる。
【００２５】
Ｘ線投影データは、画像処理部３０によって処理され、画像データをモニタ３８に表示する。モニタ３８は、例えば天井部に取り付けられている。また、寝台には、操作部３４１を取り付けており、操作部３４１の操作に応答してシステム制御部３３は、天板２５の高さの制御、Ｃアーム２４の移動／回転の制御、Ｘ線の照射範囲の調整、照射タイミングの制御等を行う。
【００２６】
次に、本発明の画像処理部３０による画像データの生成方法について説明する。 Ｘ線診断装置１００を使った検査の一例として、下肢部の検査があり、腹部から足先までの広い範囲を撮影する場合がある。このような広範囲を一度に撮影できる視野のＸ線検出器は存在しないので、何度かに分けて全体を撮影することになる。
【００２７】
下肢部の検査では、撮影部２６（Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０）を最初の撮影位置から順次にステップ移動させ、複数のステージでそれぞれ撮影を行う。即ち、ステッピングＤＳＡ撮影では、天板２５を被検体Ｐの体軸方向に移動させ、造影剤の到達より早く所定の撮影部位まで移動し、撮影位置に一旦静止させた状態で下肢血管内に注入された造影剤の到達を待ち、造影剤が到達した時点で撮影を行う。撮影した後は、天板２５を次の撮影位置（ステージ）へ速やかに移動させる。このような方法を繰り返すことによって複数の撮影位置におけるＤＡ画像データの収集を行なう。
【００２８】
これにより、腹部から足先に至るまで複数枚の画像データを得ることができる。そして、生成された複数枚のＤＡ画像データを体軸方向に貼り合わせて長尺画像データを生成することにより、広い下肢領域における血管を１枚のＸ線画像で観察することが可能となる。
【００２９】
図３は、本実施形態のＸ線診断装置１００を用いて被検体Ｐの下肢部を撮影する際の、撮影部２６（Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０）と天板２５の相対的な移動動作、及びその撮影画像の一例を概略的に示す説明図である。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、撮影部２６のＸ線発生部１０とＸ線検出部２０は、Ｃアーム２４で連結されており、Ｘ線検出部２０がＸ線発生部１０と向き合うように取り付けられ、それらの間に天板２５に載置された被検体Ｐが配置される。天板２５は、被検体Ｐを載せた状態で体軸方向に沿って移動できる。これにより天板２５が撮影部２６に対して相対的にステップ移動し、複数ステージでの画像データを取得することができる。
【００３１】
なお、被検体ＰをＸ線で観察する場合、Ｘ線管１１から線量の少ないＸ線を照射して画像データを取得する透視モードと、線量の多いＸ線を照射して画像データ（診断情報）を取得する撮影モードとがある。
【００３２】
マスク像を収集する場合は、図３（ａ）の矢印Ｘ１で示す方向に天板２５を段階的に移動させて撮影する。マスク像の収集は、造影剤を注入する前に行い、例えば、被検体Ｐの足先から腹部に向かって複数ステップで撮影を行う。
【００３３】
図３（ｂ）は、足先から腹部まで順次にステッピング撮影したときの複数枚のマスク像（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１）を示している。複数のマスク像はそれぞれ移動方向の前後でオーバーラップするようにしておき、撮影の漏れ部分が無いようにする。尚、図３（ｂ）では、各画像Ａ１〜Ｄ１に対してＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）を設定している。ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）は、例えば現ステップでの撮影エリアと次のステップでの撮影エリアがオーバーラップする位置、又はその近傍に設定するとよい。
【００３４】
図３（ｃ）は、造影剤を注入したあとのコントラスト像の収集動作を示している。コントラスト像を収集する場合は、例えば天板２５を図３（ａ）の矢印Ｘ２方向に移動させ、被検体Ｐの腹部から足先に向かって複数ステップで撮影を行う。図３（ｃ）は、腹部から足先まで順次にステッピング撮影した場合の複数枚のコントラスト像（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）を示している。図３（ｃ）では造影剤画像（血管像）が太線で示されている。
【００３５】
図３（ｄ）は、サブトラクション像の一例を示している。サブトラクション像は、マスク像データとコントラスト像データを減算処理したものであり、造影部分を強調したサブトラクション像（Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３）を得ることができる。
【００３６】
本発明の実施形態では、両足の各々について関心領域（ＲＯＩ：region of interest）を設け、マスク像収集時にＲＯＩのピクセル値（画像レベル）を計測する。またコントラスト像の収集時にＲＯＩのピクセル値（画像レベル）を計測し、画像レベルの変化をもとに造影剤の流入を検知し、検知結果をもとに自動的に天板２５を次のステージにスライドさせる。
【００３７】
両足の各々についてＲＯＩを設定することにより、ピクセル値の変化が遅い方の足（造影剤の流れが遅い方の足）にタイミングに合わせて、自動的に天板２５を次のステージにスライドさせることができる。また、ＲＯＩは画面下部に設定し、現ステップの撮影領域と次のステップの撮影領域がオーバーラップする部位に設定することで、より診断に適したステッピングＤＳＡ撮影像を得ることができる。
【００３８】
図４は、本発明の実施形態におけるマスク像の収集とコントラスト像の収集動作を示すフローチャートであり、図５、図６は、第１，第２ステージでの造影剤の流れを説明する説明図である。
【００３９】
図４においてステップＳ１はスタートステップである。次のステップＳ２では、ステッピングＤＡＳで撮影するポジションを決定し、下肢の撮影を複数のステージ（例えば４つのステージ）で行いマスク像を収集する。またマスク像の撮影時に各ステージで撮影した画像にＲＯＩを設定する。なおステッピンクＤＳＡ撮影におけるステップ数の決め方については特に問わない。
【００４０】
マスク像の撮影後、ステップＳ３からステップＳ６を繰り返すことにより、自動的に各ステージ（第１ステージから第４ステージ）でのコントラスト像の収集が行われる。即ちステップＳ４では、コントラスト像の撮影をしながら、画面の下側（足先方向側）の２箇所に設定したＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）にて、画像の濃度（血流、造影剤の流れ）の変化を見る。
【００４１】
図５（ａ）は第１ステージでのコントラスト像の撮影画像を示しており、画面の下側２箇所に（左右の脚にそれぞれ対応して）ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）を設定した例を示している。図５（ｂ）では、造影剤（太線で示す）が流れ始めた状態を示し、図５（ｃ）では片方のＲＯＩ（Ｒ１）に先に造影剤が到達し、図５（ｄ）では両方のＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）に造影剤が到達した状態を示している。例えば左足の血管が詰まっている場合は、左足の造影剤の流れが遅くなり、ＲＯＩ（Ｒ２）に造影剤が到達するのが遅れる。
【００４２】
システム制御部３３は、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）内の画像レベルを計測する。即ち、検査する足に対してそれぞれ片足ずつの画像レベル（ピクセル値）を観察する。ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）に造影剤が流れ込むと画像の濃度が変わるため、画像レベルの変化をもとに造影剤が流れたことを検出できる。
【００４３】
また２つあるＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の内、画像の濃度が遅く変化したＲＯＩ（Ｒ２）の変化タイミングをもとに、機構制御部４２から天板移動機構４３に対して、天板２５のスライド指示を出し、次のステージに移動するように制御する。
【００４４】
次のステージへの移動のタイミングは、例えば、ＲＯＩ（Ｒ２）の画像レベルの平均値が変化してから、予め設定した時間後（Ｔｓ）にスライドさせる。時間Ｔｓは、例えば画像濃度の変化があってからＲＯＩ（Ｒ２）での変化具合が飽和するまでの時間などに設定する。或いは、画像濃度が変化し始めた直後から固定時間後に設定しても良い。
【００４５】
図５（ｃ），（ｄ）に示すように、血管の狭窄状態により両足の血流速度に差がある場合は、血流速度の遅い方の血管の狭窄の程度を重篤と考えて、血流速度の遅い足の造影剤の流れに合わせて撮影を行い、自動的に次のステージに移行することでタイミングよくコントラスト像の撮影を行うことができる。
【００４６】
以下、ステップＳ６からステップＳ３に戻って同様の処理を繰り返し、次のステージ（例えば第２ステージ）でのコントラスト像の収集が行われる。
【００４７】
図６（ａ）は第２ステージでのコントラスト像の撮影画像を示しており、画面の下側２箇所（左右の脚に対応）にＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）を設定した例を示している。図６（ｂ）では、第２ステージでの造影剤の流れを示し、図６（ｃ）ではＲＯＩ（Ｒ１）に先に造影剤が到達した状態を示している。左足の血管が詰まっている場合は、左足の造影剤の流れが遅くなり、ＲＯＩ（Ｒ２）に造影剤が到達するのが遅れる。
【００４８】
こうして、血流速度の遅い足の造影剤の流れに合わせて撮影を行い、かつ自動的に次のステージに移行することでタイミングよくコントラスト像を収集することができる。全てのステージでの撮影が終了すると、ステップＳ７に移行し処理を終了する。
【００４９】
図７は、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の画像レベル（濃度）の変化と、次のステージへの移行タイミングを示す説明図である。図７の縦軸はＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の画像レベルを示し、横軸は時間を示している。またＲＯＩ（Ｒ１）の画像レベルの変化特性を実線Ａで表わし、ＲＯＩ（Ｒ２）の画像レベルの変化特性を点線Ｂで表わしている。さらに時間Ｔ１〜Ｔ５のタイミングにおける第１ステージでの造影剤画像の変遷を横軸上に示している。
【００５０】
例えば、ＲＯＩ（Ｒ２）の画像レベルが変化したタイミングをＴ２１とすると、タイミングＴ２１から予め設定した時間（Ｔｓ）後に次のステージにステップする。時間Ｔｓは、画像濃度の変化があってからＲＯＩ（Ｒ２）での変化具合が飽和するまでの時間（Ｔ３１）や、画像濃度が変化し始めた直後（Ｔ２１）から固定時間後に設定するとよい。
【００５１】
尚、時間Ｔ４においては、ＲＯＩ（Ｒ１）側では既に造影剤が通過しており、画像レベルが上がっているが、ＲＯＩ（Ｒ２）側では造影剤がまだ通過中であるため、画像レベルが低い。また時間Ｔ５においては、ＲＯＩ（Ｒ２）側でも造影剤が通過した後となり画像レベルが上昇する。
【００５２】
図８（ａ）〜（ｄ）は、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）の形状の変形例を示す説明図である。ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）は、図８（ａ）に示すように、画面の下側を半分ずつに区切った長方形でも良いし、図８（ｂ）に示すように、画面の下側を半分ずつに区切り、中央部に間隔をおいた長方形でも良い。また図８（ｃ）のよう左足と右足の中央部に位置させた長方形状や、図８（ｄ）に示すように楕円形でも良い。尚、ＲＯＩ（Ｒ１，Ｒ２）は、必ずしも画面の最下部に設定する必要はない。
【００５３】
このように、本実施形態では、検査対象の血管をステップ間で途切れることなく撮影することができるため、再撮影を防ぐことができ、検査時間の短縮、被曝の低減、造影剤量の低減に役立つ。
【実施例２】
【００５４】
以上の説明では下肢の両足を撮影する例を説明したが、第２の実施形態は、片足のみをステッピングＤＳＡ撮影する場合のＲＯＩの設定と、次ステップへの移行タイミングの設定に関するものである。片足撮影のときは、ＲＯＩを２個から１個に変更する。以下に具体的に説明する。
【００５５】
ステッピングＤＳＡ撮影を実施する際に、両足撮影の時は画像の左右に足が映るように足の位置を調整するが、片足撮影する場合は画像の中央に片足が映るように足の位置を調整する。図９は、片足撮影と両足撮影における画像を示している。
【００５６】
図９（ａ）は、片足の撮影時の画像とＲＯＩ（Ｒ０）の一例を示し、図９（ｂ）は、両足の撮影時の画像とＲＯＩ（Ｒ０）を比較して示している。片足の撮影時は、画像の中央部に足の画像が生成されるため中央部分が暗いＸ線画像が得られる。一方、両足の撮影時は、両足の中間はそのままＸ線が透過するため中央部が明るく、その両側（左右の足の部分）が暗いＸ線画像が得られる。
【００５７】
図１０は、片足撮影時と両足撮影時のＲＯＩ（Ｒ０）内のＸ線画像のプロファイルを示している。ＲＯＩ（Ｒ０）は画面下側の全領域をカバーしている。実線Ａは片足撮影時のプロファイルであり、点線Ｂは両足撮影時のプロファイルを示している。縦軸は画像レベルを表し、足が位置する部分は画像レベルが低くなっている。
【００５８】
したがって、撮影開始時にＸ線画像のプロファイルの特性を判断することで、両足撮影か片足撮影かを認識し、片足撮影の場合はＲＯＩを１つに設定する。或いは、手動操作により片足撮影モードを入力し、ＲＯＩを１つに設定してもよい。
【００５９】
またステッピングＤＳＡ撮影を実施する際に、片足用ステッピングＤＳＡ、及び両足用ステッピングＤＳＡの撮影プログラムを設けておき、システム制御部３３は、プロファイルの判断結果（又はユーザ操作による入力情報）を撮影プログラムにリンクさせ、撮影プログラムを選択するようにする。
【００６０】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、片足撮影のときのＲＯＩ（Ｒ０）の形状の一例を示す説明図である。ＲＯＩ（Ｒ０）は、図１１（ａ）に示すように、画面の下側全体をカバーする長方形でも良いし、図１１（ｂ）に示すように、画面下の足の領域をカバーする長方形でも良い。また図１１（ｃ）のよう足の血管領域をカバーする長方形状や、図１１（ｄ）に示すように楕円形でも良い。尚、ＲＯＩ（Ｒ０）は、必ずしも画面の最下部に設定する必要はない。
【００６１】
図１２は、片足撮影時のＲＯＩ（Ｒ０）の画像レベル（濃度）の変化と、次のステージへの移行タイミングを示す説明図である。図１２の縦軸はＲＯＩ（Ｒ０）の画像レベルを示し、横軸は時間を示している。またＲＯＩ（Ｒ０）の画像レベルの変化特性を実線Ａで表わしている。さらに時間Ｔ１〜Ｔ４のタイミングにおける第１ステージでの造影剤画像の変遷を横軸上に示している。
【００６２】
例えば、時間Ｔ１では片足（本例では右足）に造影剤が流れ始めた状態を示している。造影剤がＲＯＩ（Ｒ０）に到達し、画像レベルの平均値が変化した時間をＴ２とし、またタイミングＴ２から予め設定した時間（Ｔｓ）後のタイミングＴ２１において次のステージにステップする。時間Ｔｓは、画像濃度の変化があってからＲＯＩ（Ｒ０）での変化具合が飽和するまでの時間や、画像濃度が変化し始めた直後（Ｔ２）から固定時間後に設定するとよい。
【００６３】
尚、時間Ｔ３においては、ＲＯＩ（Ｒ０）に造影剤が通過しており、画像レベルは低いが、時間Ｔ４においては、ＲＯＩ（Ｒ０）を造影剤が通過した後であるため画像レベルが上昇する。片足撮影の場合、ＲＯＩの形状や位置が両足撮影の場合とは異なり、１つのＲＯＩ（Ｒ０）の変化に合わせて、自動的に次のステップに移動することができる。
【００６４】
尚、先の実施形態においては、両足をステッピングＤＳＡ撮影する場合、ＲＯＩを２つ設けて造影剤の流れが遅い方のＲＯＩの画像レベルの変化を見て、次のステージに自動的に移動させる例を述べたが、ＲＯＩについては、ステッピングＤＳＡ撮影を実施する前に、ユーザ操作による手動入力情報に基づいてどちらかのＲＯＩ（即ちどちらの足の血管像を見たいか、又は両足の血管像を見たいかによってＲＯＩの位置や個数）を決めて、ステッピングＤＳＡ撮影を実施するようにしてもよい。
【００６５】
ユーザ操作によるＲＯＩの選択は、操作部３４からの入力情報によって行う。システム制御部３３は、片足を測定する場合は、片足用のステッピングＤＳＡの撮影プログラムに従って、図１２に示したようにステップ移動する。一般的には造影剤の流れが遅い方の足に狭窄が多いとしているが、実際に治療する側の足の方が、造影剤が速く流れる場合もあり、このような場合でも自動で次のステージにスライドさせていくことができ、意図した画像を得ることができる。
【００６６】
以上述べたように、本発明では診断に適したステッピングＤＳＡ撮影像を取得することができ、操作者の熟練度等に関わらずステッピングＤＳＡ撮影をタイミングよく実施することができる。
また以上の実施形態では、Ｘ線検出部２０に平面検出器２１を用いる例を述べたが、平面検出器２１に代えてＸ線Ｉ．Ｉ．（Image Intensifier）とＸ線ＴＶカメラを含むＸ線検出部を用いることもできる。Ｘ線Ｉ．Ｉ．を用いた撮影方法では、被検体を透過して得られるＸ線の画像情報は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．において光学画像に変換され、更に光学画像はＸ線ＴＶカメラによって撮影されて電気信号に変換される。そして、電気信号に変換されたＸ線画像情報はＡ／Ｄ変換後、表示部のモニタに表示される。
【００６７】
またステッピング撮影によるＤＡ画像データの収集では、天板２５を移動する例を説明したが、天板２５を固定し撮影部２６を被検体の体軸方向に移動させて造影剤を追跡し撮影を行うようにしてもよい。つまり天板２５と撮影部２６の少なくとも一方を移動させればよい。
【００６８】
また以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１００…Ｘ線画像診断装置（アンギオ装置）
１０…Ｘ線発生部
１１…Ｘ線管
２０…Ｘ線検出部
２１…平面検出器
２４…Ｃアーム
２５…天板
２６…撮影部
３０…画像データ処理部
３３…システム制御部
３４…操作部
３５…表示部
３９…バスライン
４０…移動機構部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、
前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、
前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、
前記制御部は、前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記被検体の下肢を撮影する際に、前記関心領域を両足の複数個所にそれぞれ対応して設定し、前記造影剤の流れが遅い方の足の前記画像レベルの変化を基に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記被検体の下肢を撮影する際に、前記被検体の両足を撮影するか片足を撮影するかをＸ線画像のプロファイルをもとに判断し、前記判断結果によって前記関心領域を両足撮影用又は片足撮影用に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。
【請求項４】
前記制御部は、前記被検体の下肢を撮影する際に、ユーザ入力情報をもとに前記被検体の両足を撮影するか片足を撮影するかを判断し、前記関心領域を両足撮影用又は片足撮影用に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。
【請求項５】
前記制御部は、前記関心領域を現ステップと次ステップでの撮影領域がオーバーラップする位置に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。
【請求項６】
被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、
前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、
前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、
前記制御部は、前記被検体の下肢に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記下肢の体軸方向に両足撮影用又は片足撮影用の複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被検体の両足を撮影するか片足を撮影するかをＸ線画像のプロファイル又はユーザ入力情報をもとに判断し、前記判断結果によって前記関心領域を両足撮影用又は片足撮影用に設定することを特徴とする請求項６記載のＸ線画像診断装置。
【請求項８】
被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部を備え、
前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御し、
前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、
前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させ、
前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理することを特徴とするＸ線画像処理方法。
【請求項９】
前記被検体の下肢を撮影する際に、前記関心領域を両足の複数個所にそれぞれ対応して設定し、
前記造影剤の流れが遅い方の足の前記画像レベルの変化を基に、前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする請求項８記載のＸ線画像処理方法。
【請求項１０】
前記被検体の下肢に造影剤を注入して撮影を行う際に、両足を撮影するか片足を撮影するかをＸ線画像のプロファイル又はユーザ入力情報をもとに判断し、
前記判断結果に応答して前記下肢の体軸方向に両足撮影用又は片足撮影用の複数の関心領域を設定することを特徴とする請求項８記載のＸ線画像処理方法。
【請求項１】
被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、
前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、
前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、
前記制御部は、前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記被検体の下肢を撮影する際に、前記関心領域を両足の複数個所にそれぞれ対応して設定し、前記造影剤の流れが遅い方の足の前記画像レベルの変化を基に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記被検体の下肢を撮影する際に、前記被検体の両足を撮影するか片足を撮影するかをＸ線画像のプロファイルをもとに判断し、前記判断結果によって前記関心領域を両足撮影用又は片足撮影用に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。
【請求項４】
前記制御部は、前記被検体の下肢を撮影する際に、ユーザ入力情報をもとに前記被検体の両足を撮影するか片足を撮影するかを判断し、前記関心領域を両足撮影用又は片足撮影用に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。
【請求項５】
前記制御部は、前記関心領域を現ステップと次ステップでの撮影領域がオーバーラップする位置に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。
【請求項６】
被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部と、
前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御する制御部と、
前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理する画像処理部と、を具備し、
前記制御部は、前記被検体の下肢に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記下肢の体軸方向に両足撮影用又は片足撮影用の複数の関心領域を設定し、前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被検体の両足を撮影するか片足を撮影するかをＸ線画像のプロファイル又はユーザ入力情報をもとに判断し、前記判断結果によって前記関心領域を両足撮影用又は片足撮影用に設定することを特徴とする請求項６記載のＸ線画像診断装置。
【請求項８】
被検体にＸ線を曝射するＸ線発生部と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを対向して支持し、寝台の天板上に載置された前記被検体を撮影可能な撮影部を備え、
前記被検体の体軸方向に前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方をステップ移動させて、前記被検体を複数のステージで撮影するように制御し、
前記被検体に造影剤を注入して撮影を行う際に、前記被検体の体軸方向に複数の関心領域を設定し、
前記関心領域内の画像レベルの変化を計測して前記造影剤の流れを検知し、前記検知結果をもとに前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させ、
前記複数のステージで撮影して得た画像データを処理することを特徴とするＸ線画像処理方法。
【請求項９】
前記被検体の下肢を撮影する際に、前記関心領域を両足の複数個所にそれぞれ対応して設定し、
前記造影剤の流れが遅い方の足の前記画像レベルの変化を基に、前記撮影部又は前記天板の少なくとも一方を次の撮影ステージに移動させることを特徴とする請求項８記載のＸ線画像処理方法。
【請求項１０】
前記被検体の下肢に造影剤を注入して撮影を行う際に、両足を撮影するか片足を撮影するかをＸ線画像のプロファイル又はユーザ入力情報をもとに判断し、
前記判断結果に応答して前記下肢の体軸方向に両足撮影用又は片足撮影用の複数の関心領域を設定することを特徴とする請求項８記載のＸ線画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１７２６４４（Ｐ２０１１−１７２６４４Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３７３００（Ｐ２０１０−３７３００）
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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