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WO2013157457A1 - Ｘ線撮影装置、医用画像処理装置、ｘ線撮影方法及び医用画像処理方法 - Google Patents

Ｘ線撮影装置、医用画像処理装置、ｘ線撮影方法及び医用画像処理方法 Download PDF

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Publication number
WO2013157457A1
WO2013157457A1 PCT/JP2013/060807 JP2013060807W WO2013157457A1 WO 2013157457 A1 WO2013157457 A1 WO 2013157457A1 JP 2013060807 W JP2013060807 W JP 2013060807W WO 2013157457 A1 WO2013157457 A1 WO 2013157457A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ray
image data
ray image
reference position
image processing
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/060807
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
坂口　卓弥
南部　恭二郎
Original Assignee
株式会社 東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝, 東芝メディカルシステムズ株式会社 filed Critical 株式会社 東芝
Priority to CN201380000381.7A priority Critical patent/CN103476341B/zh
Publication of WO2013157457A1 publication Critical patent/WO2013157457A1/ja
Priority to US14/202,083 priority patent/US9339251B2/en

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/12—Arrangements for detecting or locating foreign bodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
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    • A61B6/503—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of the heart
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5205—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of raw data to produce diagnostic data

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an X-ray imaging apparatus, a medical image processing apparatus, an X-ray imaging method, and a medical image processing method.
  • a technique for performing interventional treatment in real time while observing an image of the inside of a subject with an X-ray imaging apparatus is known.
  • a device such as a catheter, a guide wire, a stent, a stent graph, or an artificial valve can be installed in the body of a subject through a tube inserted into a blood vessel.
  • Aortic valve replacement is a treatment technique in which a prosthetic valve is placed in the aorta through a catheter inserted from a femoral blood vessel.
  • Aortic valve replacement using a catheter is called TAVR (Trans-catheter-Aortic-Valve-Replacement) or TAVI (Trans-catheter-Aortic-Valve-Implantation).
  • aortic valve replacement it is important to place the prosthetic valve accurately at an appropriate position.
  • the aortic valve that is the target for placement of the artificial valve is not depicted in the fluoroscopic image displayed in real time by the X-ray imaging apparatus when the artificial valve is placed. Therefore, various application software is provided to support aortic valve replacement.
  • a line to be placed on the prosthetic valve is drawn on a contrast-enhanced image of a blood vessel including an aortic valve that has been photographed in advance.
  • Software for displaying superimposed images is commercially available.
  • aortic valve replacement is a very complex and risky operation.
  • an X-ray imaging apparatus plays a role as an image guide apparatus for observing the inside of a subject in order to support a user's procedure. Therefore, it is desirable to reduce the operations required in the X-ray imaging apparatus so that the user can concentrate on the procedure.
  • an object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus, a medical image processing apparatus, an X-ray imaging method, and a medical image processing method that can reduce input work by a user.
  • An X-ray imaging apparatus includes an X-ray image acquisition unit, a reference position acquisition unit, and a condition setting unit.
  • the X-ray image collection unit collects a plurality of two-dimensional X-ray image data corresponding to different X-ray irradiation directions using an imaging system.
  • the reference position acquisition unit refers to the plurality of X-ray image data and obtains a spatial reference direction and a reference position.
  • the condition setting unit automatically sets at least one of the control condition of the imaging system and the image processing condition of the X-ray image based on information according to the reference direction and the reference position.
  • the medical image processing apparatus includes an X-ray image acquisition unit, a reference position acquisition unit, and a condition setting unit.
  • the X-ray image acquisition unit acquires a plurality of two-dimensional X-ray image data corresponding to different X-ray irradiation directions.
  • the reference position acquisition unit refers to the plurality of X-ray image data and obtains a spatial reference direction and a reference position.
  • the condition setting unit automatically sets at least one of an imaging system control condition and an X-ray image processing condition provided in the X-ray imaging apparatus based on information according to the reference direction and the reference position. Set.
  • An X-ray imaging method includes a step of collecting a plurality of two-dimensional X-ray image data corresponding to different X-ray irradiation directions using an imaging system, and the plurality of X-rays.
  • a step of obtaining a spatially-oriented direction and a reference position with reference to line image data, and a control condition of the imaging system and X based on information according to the reference direction and the reference position Automatically setting at least one of the image processing conditions of the line image.
  • the medical image processing method refers to the step of acquiring a plurality of two-dimensional X-ray image data corresponding to different X-ray irradiation directions, and the plurality of X-ray image data.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray imaging apparatus and a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the flowchart which shows the flow of the X-ray imaging of the heart for the aortic valve replacement using the X-ray imaging apparatus and medical image processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray imaging apparatus and a medical image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the X-ray imaging apparatus 1 includes an imaging system 2, a control system 3, a data processing system 4, an input device 5, and a display device 6.
  • the imaging system 2 includes an X-ray irradiation unit 7, an X-ray detector 8, a drive mechanism 9, and a bed 10.
  • the control system 3 includes a high voltage generator 11 and a shooting position controller 12.
  • the X-ray irradiation unit 7 includes an X-ray tube, and is disposed to face the X-ray detector 8 with the subject O set on the bed 10 interposed therebetween.
  • the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 can change the angle and relative position with respect to the subject O while maintaining the relative position by driving the drive mechanism 9.
  • the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 are fixed to both ends of a C-shaped arm having a rotation function.
  • the X-ray irradiation unit 7 is configured to irradiate X-rays from a predetermined angle toward the subject O with an X-ray tube, and the X-ray detector 8 can detect X-rays transmitted through the subject O.
  • the inclination and position of the top plate of the bed 10 can be adjusted by the drive mechanism 9. Therefore, not only the angle of the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 with respect to the object O but also the angle of the top plate can be adjusted to change the X-ray irradiation direction with respect to the object O. it can.
  • a contrast agent injection device 13 for injecting a contrast agent into the subject O is provided as necessary.
  • the pacing device 14 is inserted into the heart.
  • the high voltage generator 11 of the control system 3 is an apparatus that irradiates the subject O with X-rays having desired energy by applying a high voltage to the X-ray tube of the X-ray irradiation unit 7.
  • the photographing position control device 12 is a device that outputs and controls a control signal to the drive mechanism 9. That is, the rotation angle and position of the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 and the inclination and position of the top plate of the bed 10 are controlled by control signals output from the imaging position control device 12 to the drive mechanism 9.
  • the data processing system 4 includes an A / D (analog-to-digital) converter 15 and a computer 16.
  • the A / D converter 15 may be integrated with the X-ray detector 8.
  • the computer 16 functions as the medical image processing apparatus 16 by executing a program. That is, the X-ray imaging apparatus 1 incorporates a medical image processing apparatus 16.
  • an independent medical image processing apparatus having a similar function may be connected to the X-ray imaging apparatus 1 via a network.
  • a circuit may be used to configure the medical image processing apparatus 16 incorporated in the X-ray imaging apparatus 1 or the medical image processing apparatus connected to the X-ray imaging apparatus 1 via a network.
  • the medical image processing apparatus 16 includes an X-ray image generation unit 17, an X-ray image acquisition unit 18, a reference position acquisition unit 19, a software storage unit 20, a condition setting unit 21, and a display processing unit 22.
  • the X-ray image generation unit 17 has a function of taking X-ray detection data digitized from the X-ray detector 8 through the A / D converter 15 and performing data processing to generate X-ray image data.
  • the X-ray image generation unit 17 can generate X-ray image data necessary or useful for replacement of the aortic valve.
  • fluoroscopic image data including the position of the aortic valve
  • DSA digital subtraction angiography
  • road map image data road map image data
  • angiographic image data depicting the aorta can be collected in advance by administering a contrast medium as necessary.
  • DSA image data is differential image data of X-ray image data before and after contrast agent injection.
  • the road map image data is blood vessel image data generated as composite image data of blood vessel contrast image data and fluoroscopic image data in order to guide a catheter for placing an artificial valve to a target position.
  • the device image data is X-ray image data depicting a device such as a balloon, a wire, or an artificial valve.
  • a marker can be attached to a device drawn in device image data. Therefore, the marker attached to the device can be used for various data processing using X-ray image data. In addition, the device itself can be used as a marker for various data processing. Therefore, the X-ray image generation unit 17 generates two-dimensional (2D) device image data corresponding to at least different X-ray irradiation directions.
  • the X-ray image generation unit 17 cooperates with the imaging system 2 and the control system 3, so that the X-ray imaging apparatus 1 corresponds to different X-ray irradiation directions, and at least one of the device and the plurality of markers. Is provided with a function as an X-ray image collection unit that collects a plurality of 2D X-ray image data in which the image is drawn using the imaging system 2.
  • the X-ray image acquisition unit 18 has a function of acquiring the X-ray image data generated by the X-ray image generation unit 17.
  • the X-ray image generation unit 17 can be omitted.
  • the X-ray image acquisition unit 18 has a function of acquiring X-ray image data from the X-ray image generation unit 17 provided in the X-ray imaging apparatus 1 via the network. That is, the X-ray image acquisition unit 18 corresponds to different X-ray irradiation directions, and is configured to acquire at least 2D plural X-ray image data in which at least one of the device and the plural markers is depicted. .
  • the reference position acquisition unit 19 obtains a spatial reference direction and a reference position by detecting the position of the device or the plurality of markers in the plurality of X-ray image data acquired from the X-ray image acquisition unit 18, respectively. It has a function. When performing aortic valve replacement, it is a direct and effective method to obtain the target orientation and position of the artificial valve placed on the aortic valve as the reference orientation and reference position, respectively. .
  • the reference position acquisition unit 19 detects the positions of a device or a plurality of markers from a plurality of non-contrast X-ray image data as well as the X-ray contrast image data collected with the administration of the contrast agent. You can also. If a plurality of non-contrast X-ray image data is used for detecting the position of a device or a plurality of markers, administration of a contrast agent can be omitted.
  • the software storage unit 20 stores various application software for setting control conditions for the imaging system 2 and image processing conditions for X-ray images in advance.
  • the condition setting unit 21 automatically sets at least one of the control condition of the imaging system 2 and the image processing condition of the X-ray image based on information based on the reference direction and the reference position obtained by the reference position acquisition unit 19.
  • Application software stored in the software storage unit 20 can be used to set the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image.
  • condition setting unit 21 includes a software execution unit 21A and a software input unit 21B.
  • the software execution unit 21A has a function of reading and executing necessary software for automatically setting at least one of the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image from the software storage unit 20. For this reason, the condition setting unit 21 can acquire the control condition of the imaging system 2 and the image processing condition of the X-ray image as the execution result of the software in the software execution unit 21A.
  • the software input unit 21B has a function of using information according to the reference direction and the reference position obtained by the reference position acquisition unit 19 as input to the software executed by the software execution unit 21A.
  • the software input unit 21B automatically inputs input data corresponding to at least one of the reference direction and the reference position to the software when operation information indicating the start of software execution is acquired from the input device 5. Is configured to do.
  • operation information of the input device 5 indicating the start of software execution
  • software start instruction information input by pressing a software start button or the like
  • software execution start input by pressing a software execution start button or the like
  • Instruction information or instruction information for activating a window on which an operation screen of software once started is displayed. That is, desired operation information of the input device 5 can be handled as operation information indicating the start of software execution.
  • an input operation for executing the software by the user can be made unnecessary.
  • input operations can be reduced.
  • the control conditions of the photographing system 2 set by the condition setting unit 21 can be output to the control system 3 as control information of the photographing system 2. Thereby, it is possible to automatically control the imaging system 2 based on information according to the reference direction and the reference position obtained by the reference position acquisition unit 19.
  • the image processing conditions of the X-ray image set in the condition setting unit 21 can be output to the display processing unit 22 as image processing conditions.
  • the display processing unit 22 has a function of acquiring X-ray image data from the X-ray image acquisition unit 18, a function of performing necessary image processing on the acquired X-ray image data, and generating 2D image data for display,
  • the display device 6 has a function of displaying an X-ray image by outputting 2D image data to the display device 6.
  • the display processing unit 22 is configured to execute image processing on the X-ray image data acquired from the X-ray image acquisition unit 18 according to the image processing conditions set in the condition setting unit 21. Thereby, automatic image processing and display of X-ray image data based on information corresponding to the reference orientation and the reference position obtained by the reference position acquisition unit 19 are possible.
  • the display processing unit 22 acquires image data from a medical system 24 such as another image diagnostic apparatus or a medical image server via the network 23, and executes image processing of the X-ray image data using the acquired image data.
  • a medical system 24 such as another image diagnostic apparatus or a medical image server via the network 23, and executes image processing of the X-ray image data using the acquired image data.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flow of aortic valve replacement using the X-ray imaging apparatus 1 and the medical image processing apparatus 16.
  • the horizontal axis indicates time.
  • aortic valve replacement is performed in the order of planning and procedure.
  • the subject O who is a patient is set in the X-ray imaging apparatus 1 and pre-imaging is executed.
  • pre-imaging necessary X-ray image data such as X-ray fluoroscopic image data, DSA image data, road map image data, angiographic image data, and device image data are collected.
  • devices such as artificial valves, balloons, and wires are inserted into the subject O by the catheter. For this reason, X-ray image data in which a device or a marker attached to the device is depicted by pre-imaging is acquired.
  • the reference position acquisition unit 19 can detect the device or the marker attached to the device from the X-ray image data. Then, based on the position of the detected device or marker, the reference direction and the reference position that are important in the procedure can be obtained in advance as vector information and coordinate information.
  • the procedure will start when the plan is completed. X-ray fluoroscopic image data is collected and displayed in real time as an image guide during the procedure. Various software necessary for the procedure is activated and executed by the software execution unit 21A. However, during the procedure, the operation of the software and the input work to the software are greatly hindered.
  • input data to various software can be automatically created based on vector information or coordinate information obtained in advance at the time of planning.
  • the input data can be automatically input to the activated software.
  • the user can concentrate on the procedure only by performing a minimum operation such as activation of the software.
  • the same input data can be automatically input even when the software is started at the time of planning and the window for operating the software is activated during the procedure or when the execution instruction of the software is given. .
  • the input data can be automatically input to the software either at the timing of activating the window or at the timing of instructing the execution start of the software.
  • input data corresponding to the reference direction and the reference position is input to software for setting at least one of the control condition of the imaging system 2 and the image processing condition of the X-ray image. Can do.
  • the input data can be automatically input by using operation information from the input device 5 indicating the start of software execution as a trigger.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of X-ray imaging of the heart for aortic valve replacement using the X-ray imaging apparatus 1 and the medical image processing apparatus 16 shown in FIG.
  • a procedure plan is performed.
  • the subject O is set on the bed 10, and an X-ray image for confirming a device inserted for replacement of the aortic valve is taken and displayed by the X-ray imaging apparatus 1.
  • the device is attached to the catheter and inserted into the subject O.
  • the device inserted into the subject O include an artificial valve, a balloon, a wire, and a catheter.
  • a balloon is a device that is inserted near the aortic valve prior to insertion of the prosthetic valve. These devices are preferably provided with a plurality of markers.
  • step S1 a user such as a doctor advances the device to a predetermined position in the blood vessel to be observed such as the vicinity of the aortic valve by operating the catheter.
  • the device is placed so that its longitudinal axis coincides with the axis of the aortic blood vessel. For this reason, if the device is an artificial valve, the length direction of the artificial valve is the axial direction of the blood vessel. Further, when the balloon is expanded in the vicinity of the aortic valve, the wire and the catheter are along the center line of the blood vessel.
  • a device such as an artificial valve or a balloon is inserted into the aortic valve.
  • the midpoint between the markers can be the position of the aortic valve.
  • step S2 the pacing device 14 is operated as necessary to execute rapid pacing of the heart.
  • step S3 a plurality of 2D-DA image data corresponding to different X-ray irradiation angles are collected by rotating the imaging system 2 while irradiating X-rays. It is sufficient that the rotation angle of the photographing system 2 is about 30 degrees. In addition, administration of a contrast agent is unnecessary.
  • the drive mechanism 9 is driven according to control information from the imaging position control apparatus 12. Then, the bed 10, the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 are positioned at a predetermined rotation angle and spatial position. The X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 rotate at a predetermined speed.
  • the X-ray image generation unit 17 generates X-ray image data by data processing on the X-ray detection data digitized by the A / D converter 15.
  • the generated X-ray image data is acquired by the X-ray image acquisition unit 18.
  • FIG. 4 is a diagram showing a first example of an image of a 2D X-ray image obtained by the device and acquired by the X-ray imaging apparatus 1 and the medical image processing apparatus 16 shown in FIG.
  • FIG. 4 shows an example of an X-ray image in which the artificial valve 31 inserted into the heart by the operation of the catheter 30 and the two markers 32 and 33 placed at both ends of the artificial valve 31 are depicted.
  • the dotted line indicates the estimated outline of the heart, and is a line that is not actually visible.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a second example of a 2D X-ray image obtained by the device and depicted in the X-ray imaging apparatus 1 and the medical image processing apparatus 16 illustrated in FIG.
  • the aorta and the aortic valve cannot be visually recognized, but a non-contrast X-ray fluoroscopic image depicting the balloon 40 can be taken.
  • the markers 41 and 42 are attached to both ends of the balloon 40, the markers 41 and 42 are also drawn.
  • the dotted line indicates the estimated outline of the heart, and is a line that cannot actually be visually recognized.
  • an X-ray image in which an artificial valve is drawn or an X-ray image in which a balloon is drawn may be acquired.
  • the balloon is in close contact with the blood vessel wall of the aorta, the traveling direction of the aorta and the longitudinal direction of the balloon can be regarded as more parallel. Therefore, from the viewpoint of more accurately grasping the traveling direction of the aorta, it is advantageous to take an X-ray image depicting a balloon.
  • step S4 the reference position acquisition unit 19 acquires at least two frames of X-ray image data from the X-ray image acquisition unit 18. Then, the coordinates of the device or each marker are automatically detected in each 2D X-ray image data. For example, when 30 frames of X-ray image data are collected, the coordinates of the device or marker may be tracked for each of the 30 frames of X-ray image data. In addition, when detecting the coordinates of the device or two markers, an expression representing a position in the longitudinal direction of the device or a line segment connecting the markers may be obtained.
  • support information can be input from the input device 5 to the reference position acquisition unit 19 in case the tracking of the device or marker is difficult due to the complicated structure depicted in the X-ray image data. It may be.
  • the coordinates of the marker or device are designated by operating the input device 5 for the X-ray image data of one or more frames, and the coordinates of the marker or device in the X-ray image data of other frames are specified.
  • the coordinates corresponding to the coordinates can be automatically detected.
  • a region of interest (ROI: region of interest) including a marker or a device is designated by operating the input device 5, and the reference position acquisition unit 19 automatically detects the coordinates of the device or each marker from the designated ROI. May be.
  • the reference position acquisition unit 19 determines the device or marker based on the plurality of 2D coordinate positions of the device or marker detected from the 2D X-ray image data of a plurality of frames corresponding to different X-ray irradiation angles.
  • the coordinates in the three-dimensional (3D) space are calculated as the reference position.
  • the reference position acquisition unit 19 calculates a line vector indicating the direction of the device or a line vector connecting two markers. This calculation is equivalent to the calculation of an expression representing a line segment passing through the device or markers in space.
  • these calculations can be performed geometrically based on a known theoretical formula based on Epipolar Geometry.
  • step S6 the reference position acquisition unit 19 obtains an equation of a plane orthogonal to the line vector indicating the position of the device or the line segment connecting the markers. Further, the coordinates of the device or marker in the 3D space coordinate system are projected onto the 2D X-Y coordinate system of the X-ray image currently displayed on the display device 6. This makes it possible to estimate the XY coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) at the two ends of the device or two markers projected on the X-ray image displayed for positioning the artificial valve. it can.
  • condition setting unit 21 uses the line information obtained by the reference position acquisition unit 19, the plane orthogonal to the line vector, and the position information such as the projected coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two points as the reference.
  • position information such as the projected coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two points as the reference.
  • One or both of the control condition of the imaging system 2 and the image processing condition of the X-ray image can be automatically set as information according to the orientation and the reference position.
  • the procedure can be started.
  • X-ray fluoroscopic images are also taken in the procedure. That is, a procedure is performed using an X-ray fluoroscopic image as a guide. Therefore, the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image for capturing an X-ray fluoroscopic image are set.
  • Application software stored in the software storage unit 20 can be used for setting the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image.
  • the software execution unit 21A reads the corresponding software from the software storage unit 20 and executes it.
  • the software input unit 21B uses the reference direction and the reference position obtained as vector information in the reference position acquisition unit 19 as input to the software. That is, the software input unit 21B automatically generates input data to various software based on the vector information, and automatically inputs the generated input data to the corresponding software.
  • the condition setting unit 21 can automatically determine the control conditions of the imaging system 2 for displaying an X-ray image at an observation angle optimal for the placement operation of the artificial valve.
  • the software execution unit 21A reads the imaging angle setting software from the software storage unit 20 and starts it in accordance with the startup instruction from the input device 5. Then, the software input unit 21B automatically inputs a plane equation orthogonal to the line vector as input data to the imaging angle setting software.
  • step S7-1 the condition setting unit 21 converts the plane expression orthogonal to the line vector obtained as the longitudinal direction of the device into the left front oblique (LAO: left anterior oblique) direction and the right front oblique (RAO: Converts into the coordinate system expression with the right anterior oblique direction, head (CRA: cranial direction and tail (CAU: caudal) direction) as coordinate axes, and displays the plane before and after conversion on the display device 6 as a graph. May be.
  • LAO left anterior oblique
  • RAO right front oblique
  • CRA cranial direction
  • CAU caudal
  • the optimal observation direction in TAVI is the angle at which the aorta is in the vertical direction, that is, the angle at which the aortic valve is in a straight line. Note that the angle at which the aortic valve is in a straight line is not uniquely determined, and there are a plurality of candidates.
  • step S7-2 the condition setting unit 21 irradiates the X-ray in a direction in which the direction of the line vector estimated as the traveling direction of the aorta is vertical and the aortic valve looks straight. And the angle of the X-ray detector 8 is obtained.
  • a line vector equation or a plane equation in a coordinate system having the LAO direction, RAO direction, CRA direction, and CAU direction as coordinate axes is used. For this reason, the deflection angle of the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 can be automatically calculated.
  • step S7-3 the condition setting unit 21 outputs control information to the control system 3 so that the angles of the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 are the obtained angles.
  • the C-arm provided in the drive mechanism 9 is driven by the control of the control system 3, and the gantry including the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 rotates.
  • the angles of the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detector 8 are automatically adjusted so as to be an angle corresponding to the optimum observation direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an X-ray fluoroscopic image taken at an angle where the aorta is in the vertical direction.
  • FIG. 6 shows an example of an X-ray fluoroscopic image in which the artificial valve 31 inserted into the heart by the operation of the catheter 30 and the two markers 32 and 33 placed at both ends of the artificial valve 31 are depicted.
  • the dotted line indicates the estimated outline of the heart, and is a line that is not actually visible.
  • the imaging system 2 can be controlled so that the fluoroscopic image is displayed at an angle at which the aorta is in the vertical direction. Thereby, the user can place the artificial valve 31 so that the longitudinal direction of the artificial valve 31 is the vertical direction.
  • the condition setting unit 21 can set image processing conditions in order to superimpose and display the centers of a plurality of markers on an X-ray image.
  • the software execution unit 21A reads the image processing software for drawing the centers of the plurality of markers from the software storage unit 20 according to the activation instruction from the input device 5 and activates it.
  • the software input unit 21B automatically inputs the X-Y projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two markers as input data to the image processing software.
  • step S8-1 the condition setting unit 21 calculates the vertical bisection of the line connecting the XY projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two markers obtained by the reference position acquisition unit 19. Calculate the line equation. Then, the condition setting unit 21 sets image processing conditions for displaying the calculated vertical bisector on the X-ray fluoroscopic image being displayed. The condition setting unit 21 outputs image processing conditions including the coordinate information of the perpendicular bisector to the display processing unit 22.
  • X-ray fluoroscopic image data is sequentially collected by driving the imaging system 2, and the collected X-ray fluoroscopic image data is acquired by the X-ray image acquisition unit 18. Then, the X-ray image acquisition unit 18 sequentially provides the acquired X-ray fluoroscopic image data to the display processing unit 22.
  • step S8-2 the display processing unit 22 superimposes a vertical bisector indicating the center between the two markers by image processing on the X-ray fluoroscopic image data sequentially acquired from the X-ray image acquisition unit 18.
  • X-ray fluoroscopic image data for display is generated.
  • the generated X-ray fluoroscopic image data is output to the display device 6.
  • an X-ray fluoroscopic image in which a line segment indicating the center between two markers is superimposed is displayed on the display device 6.
  • FIG. 7 is a view showing an example of an X-ray fluoroscopic image displayed on the display device 6 shown in FIG. 1 together with a line segment indicating the center between two markers.
  • FIG. 7 shows an example in which symbols 50 and 51 indicating the projection positions of two markers and a vertical bisector 52 indicating the center between the markers are superimposed and displayed on the X-ray projection image. For this reason, when the symbols 50 and 51 and the vertical bisector 52 are created by a previously inserted device such as a balloon or a catheter, the vertical bisector 52 should be used as an indwelling target for the artificial valve. Can do.
  • the symbols 50 and 51 and the vertical bisector 52 can be updated and displayed following the observation angle by a spatial projection process even if the observation angle of the X-ray fluoroscopic image being displayed is changed.
  • the position of the perpendicular line can be variably set so that the ratio of the length of the segment on the aorta side and the length of the segment on the left ventricle side is in the range of 7: 3 to 5: 5. That is, the image processing condition can be automatically set in order to superimpose and display the center of the line segment connecting the plurality of markers or the position dividing the line segment connecting the plurality of markers at a predetermined ratio on the X-ray image.
  • the condition setting unit 21 can set image processing conditions for dynamically displaying an X-ray image using a coordinate system that moves with the device.
  • the software execution unit 21A reads the image processing software for displaying the X-ray image in the coordinate system fixed to the device from the software storage unit 20 and activates it.
  • the software input unit 21B automatically inputs the X-Y projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two markers as input data to the image processing software.
  • step S9-1 the condition setting unit 21 acquires time-series X-ray fluoroscopic image data to be displayed from the X-ray image acquisition unit 18, and the two point markers obtained by the reference position acquisition unit 19 are obtained.
  • markers are automatically detected sequentially.
  • the detection of the marker is performed by known image processing such as threshold processing based on a signal value, for example, in a predetermined region centered on two XY projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2). be able to.
  • the condition setting unit 21 sets image processing conditions for converting the time-series X-ray image data into a coordinate system fixed at the detected marker position. Specifically, time-series position information of markers that change with time can be used as the image processing condition.
  • the set image processing conditions are given to the display processing unit 22.
  • step S9-2 the display processing unit 22 acquires time-series X-ray fluoroscopic image data to be displayed from the X-ray image acquisition unit 18 and fixes the X-ray in the coordinate system fixed to the marker with movement. Coordinates are converted to fluoroscopic image data. That is, motion correction of time-series X-ray fluoroscopic image data is performed so that the position of the marker that varies with time is the same position. Then, the time-series X-ray fluoroscopic images after the coordinate conversion are sequentially displayed on the display device 6.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which a time-series X-ray fluoroscopic image is displayed in a coordinate system fixed to a marker.
  • an arrow indicated by a dotted line indicates a coordinate system fixed to the two markers 32 and 33 accompanied by movement by pulsation.
  • the dotted line shows the estimated outline of the heart and is not actually visible.
  • the motion correction of the time-series X-ray fluoroscopic image data can be executed so that the coordinate system fixed to the two markers 32 and 33 as indicated by arrows in FIG.
  • the two markers 32 and 33 are attached to the artificial valve 31 inserted into the heart by operating the catheter 30.
  • an X-ray fluoroscopic image that appears to actually stop the artificial valve 31 moving under the influence of pulsation can be displayed as a moving image in real time. For this reason, the visibility of the artificial valve 31 can be improved.
  • the search for the markers 32 and 33 is executed for the peripheral areas of the XY projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the markers acquired in advance, the position detection accuracy and the detection speed of the markers 32 and 33 are set. It can be improved dramatically. In addition, erroneous marker recognition can be avoided.
  • the condition setting unit 21 sets image processing conditions for generating road map image data by synthesizing contrast image data and fluoroscopic image data with motion correction for matching the positions of markers. Can be set.
  • the road map image data is composite image data of blood vessel contrast image data and fluoroscopic image data.
  • the software execution unit 21A reads the image processing software for generating the road map image data from the software storage unit 20 and starts it in accordance with the start instruction from the input device 5. Then, the software input unit 21B automatically inputs the X-Y projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two markers as input data to the image processing software.
  • step S ⁇ b> 10-1 the condition setting unit 21 acquires time-series fluoroscopic image data for generating roadmap image data from the X-ray image acquisition unit 18, and is obtained by the reference position acquisition unit 19. Markers are automatically detected sequentially in the area near the XY projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two markers.
  • the position of the marker is detected by image processing such as threshold processing in X-ray contrast image data collected in advance.
  • image processing such as threshold processing in X-ray contrast image data collected in advance.
  • the area where the marker position detection processing is performed is defined as XY It can be limited to the area in the vicinity of the projected coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2).
  • the condition setting unit 21 sets image processing conditions for converting the X-ray contrast image data and time-series X-ray fluoroscopic image data collected in advance into a coordinate system fixed at the detected marker position. To do. Specifically, time-series position information of markers that change with time can be used as the image processing condition.
  • the set image processing conditions are given to the display processing unit 22.
  • step S10-2 the display processing unit 22 acquires X-ray contrast image data for generating roadmap image data and time-series X-ray fluoroscopic image data from the X-ray image acquisition unit 18, and uses them as markers. Coordinates are respectively converted into X-ray contrast image data and X-ray fluoroscopic image data in a fixed coordinate system. Then, the display processing unit 22 sequentially synthesizes the time-series X-ray fluoroscopic image data after the coordinate conversion with the X-ray contrast image data after the coordinate conversion and causes the display device 6 to output it. As a result, a road map image whose motion is corrected with reference to the marker position is displayed on the display device 6.
  • the marker position detection accuracy and the detection speed are increased. It can be improved dramatically. In addition, erroneous marker recognition can be avoided. In addition, the reliability of software can be improved.
  • the condition setting unit 21 can set image processing conditions for displaying a line segment connecting the longitudinal direction of a device or a plurality of markers horizontally or vertically.
  • a case where the longitudinal direction of the device or a line segment connecting a plurality of markers is displayed vertically will be described, but the same applies to the case where the line segment is displayed horizontally.
  • the software execution unit 21A saves image processing software for displaying the line segment connecting the longitudinal direction of the device or a plurality of markers horizontally or vertically. Read from the unit 20 and start up. Then, the software input unit 21B automatically inputs the X-Y projection coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2) of the two markers as input data to the image processing software.
  • step S 11-1 the condition setting unit 21 acquires time-series X-ray image data to be displayed from the X-ray image acquisition unit 18, and the two XY projections obtained by the reference position acquisition unit 19. Markers are automatically detected sequentially in the area near coordinates (X1, Y1) and (X2, Y2). Or you may make it detect the centerline of the longitudinal direction of a device by the well-known edge detection method in the area
  • condition setting unit 21 sets image processing conditions for rotating the time-series X-ray image data so that the line segment connecting the detected markers or the center line in the longitudinal direction of the device is in the vertical direction. . That is, the condition for the coordinate conversion process for rotating the coordinate system is set as the image processing condition.
  • the set image processing conditions are given to the display processing unit 22.
  • step S11-2 the display processing unit 22 acquires X-ray image data to be displayed from the X-ray image acquisition unit 18, and performs coordinate conversion for rotating and displaying the X-ray image data according to the image processing conditions. Execute the process. Then, the display processing unit 22 causes the display device 6 to output the X-ray image data after the coordinate conversion. Thereby, the X-ray image drawn with the longitudinal direction of the device as the vertical direction is displayed on the display device 6.
  • the X-ray image displayed on the display device 6 is an X-ray fluoroscopic image similar to the X-ray fluoroscopic image shown in FIG.
  • condition setting unit 21 sets the control conditions for the imaging system 2 so that the observation target is always depicted in an X-ray image even if the C-arm is rotated to change the observation angle. Can be set automatically.
  • the software execution unit 21A reads the control condition setting software for the photographing system 2 from the software storage unit 20 and starts it in accordance with the start instruction from the input device 5.
  • the observation target in TAVI is an aortic valve or an artificial valve. Therefore, if the condition setting unit 21 sets the control condition of the imaging system 2 to set the position of at least one marker or the device position of the plurality of markers within a predetermined range from the rotation center of the imaging system 2. It will be good. For this reason, the software input unit 21B automatically inputs the 3D spatial position of at least one marker or the 3D spatial position of the device as input data to the control condition setting software.
  • step S12-1 the condition setting unit 21 determines the 3D space position of at least one marker among the plurality of markers obtained by the reference position acquisition unit 19 or the 3D space of points or lines indicating the position of the device.
  • Control conditions for the imaging system 2 are automatically set so that the position is within a predetermined range from the center of rotation of the C-arm.
  • the control condition of the imaging system 2 is positioning information of at least one of the top plate of the bed 10 and the gantry.
  • step S12-2 the condition setting unit 21 outputs the automatically set control conditions of the imaging system 2 to the control system 3.
  • the drive mechanism 9 is driven by the control by the control system 3, and one or both of the top plate and the gantry of the bed 10 are moved. Thereby, the device or the marker attached to the device is near the rotation center of the imaging system 2.
  • an observation target such as an aortic valve or an artificial valve is always displayed near the center of the screen on which the X-ray image is displayed. Can do. For this reason, in the case of observing the observation target from a plurality of directions, it is possible to eliminate an operation for adjusting the display position of the X-ray image, which is conventionally required every time the C-arm is rotated.
  • the condition setting unit 21 sets a control condition of the imaging system 2 or an image processing condition of an X-ray image for performing alignment with X-ray CT image data collected in the X-ray CT apparatus. be able to. That is, in order to perform alignment between the X-ray image data collected in the X-ray imaging apparatus 1 and the X-ray CT image data collected in the X-ray CT apparatus, the two obtained by the reference position acquisition unit 19 A line segment connecting the markers or a line segment indicating the longitudinal direction of the device can be used.
  • the software execution unit 21A reads the software for positioning the X-ray CT image data from the software storage unit 20 according to the activation instruction from the input device 5 and activates it. Then, the software input unit 21B automatically inputs a line segment connecting two markers or a line segment indicating the longitudinal direction of the device as input data to the software.
  • step S13-1 the condition setting unit 21 obtains X-ray CT image data to be aligned from the medical system 24 such as an X-ray CT apparatus, a medical image processing apparatus, or a medical image server via the network 23. get.
  • the medical system 24 such as an X-ray CT apparatus, a medical image processing apparatus, or a medical image server via the network 23. get.
  • the running direction of the aorta can be detected in advance by a medical system 24 such as a medical image processing apparatus.
  • the detected position information of the aorta can be acquired from the medical system 24 via the network 23 by the condition setting unit 21 together with the X-ray CT image data as information accompanying the X-ray CT image data.
  • the traveling direction of the aorta may be detected from the X-ray CT image data by image processing such as known edge detection processing in the condition setting unit 21.
  • condition setting unit 21 acquires the X-ray image data to be aligned from the X-ray image acquiring unit 18.
  • step S13-2 the condition setting unit 21 detects the line segment connecting the two markers obtained by the reference position acquisition unit 19 or the line segment indicating the longitudinal direction of the device and the X-ray CT image data. Based on the geometric relationship with the running direction of the aorta, the control conditions or image processing conditions of the imaging system 2 are automatically set.
  • Control conditions for the imaging system 2 for imaging the projection planes that coincide are set. That is, the control conditions of the imaging system 2 are set so that the longitudinal direction of the device is imaged in the same position and orientation based on the position and orientation of the center line of the aorta depicted in the X-ray CT image data.
  • Coordinate conversion processing conditions for matching the drawn central line of the aorta are set. That is, by rotating and translating one or both of X-ray image data and X-ray CT image data, a line segment connecting the two markers or a line segment indicating the longitudinal direction of the device and the center line of the aorta Image processing conditions for matching are set.
  • the set control conditions of the photographing system 2 are output to the control system 3.
  • the image processing conditions are given to the display processing unit 22.
  • step S13-3 X-ray image data is imaged based on the set imaging system 2 control conditions, or X-ray image data image processing is executed based on the set image processing conditions.
  • the control system 3 controls the imaging system 2 in accordance with the control conditions of the imaging system 2. Then, X-ray image data in which the running direction of the aorta depicted in the X-ray CT image data and the line segment connecting the markers or the line segment indicating the longitudinal direction of the device coincide is collected.
  • the display processing unit 22 performs image processing on one or both of X-ray image data and X-ray CT image data in accordance with image processing conditions. Thereby, X-ray image data in which the traveling direction of the aorta depicted in the X-ray CT image data and the line segment connecting the markers or the line segment indicating the longitudinal direction of the device coincides with each other is generated.
  • the X-ray image data and X-ray CT image data acquired in this way can be displayed in parallel or superimposed on the display device 6.
  • the X-ray CT image it is possible to depict substances such as calcified portions and blood clots that are difficult to visualize in the X-ray image. For this reason, it is possible to perform a TAVI treatment plan with reference to an X-ray CT image.
  • alignment between images can be automatically performed even when the position and state of the subject O are different between when X-ray image data is captured and when X-ray CT image data is captured.
  • MR magnetic resonance
  • MRI magnetic resonance imaging
  • the X-ray imaging apparatus 1 collects a device such as a prosthetic valve inserted in the vicinity of an aortic valve or a plurality of X-ray image data on which a plurality of markers are drawn at different X-ray irradiation angles.
  • a device such as a prosthetic valve inserted in the vicinity of an aortic valve or a plurality of X-ray image data on which a plurality of markers are drawn at different X-ray irradiation angles.
  • necessary data can be automatically input to various software executed during the procedure.
  • the X-ray imaging apparatus 1 can automatically set the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image during the procedure.
  • an operation for tracing the contour for extracting an aorta edge or an aorta which has been conventionally required for setting the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image, It is possible to reduce the user's input work of instructing the position of the valve. Moreover, the position which becomes the indwelling target of an artificial valve can be displayed automatically, without operating an input device. This can create an environment where you can focus on the procedure.
  • a plurality of two-dimensional X-ray image data in which at least one of the device and the plurality of markers is depicted is collected, and the positions of the devices or the plurality of markers in the plurality of X-ray image data are detected, respectively.
  • the reference orientation and the reference position are obtained, but the reference orientation and the reference position are determined based on the positions of at least two points respectively designated with reference to a plurality of X-ray image data. You may make it ask.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example in which a line segment is designated using an X-ray contrast image of the heart as a reference image.
  • an X-ray contrast image of the heart is taken at the time of planning the procedure, an X-ray image depicting the aorta and the aortic valve is obtained as shown in FIG. Therefore, a line segment can be manually drawn on the X-ray contrast image as an artificial valve placement target by operating the input device 5. Then, a plurality of pieces of position information including positions at both ends of the line segment can be acquired by the standard position acquisition unit 19 using the X-ray contrast image data as reference image data. Of course, two points can be manually specified on the X-ray contrast image.
  • the reference position acquisition unit 19 spatially defines the reference. And a reference position can be obtained geometrically. For this reason, it is possible to set the control conditions of the imaging system 2 and the image processing conditions of the X-ray image including the automatic input of input data to various kinds of software as in the first embodiment.
  • the same device or marker 3D position is used in treatment and diagnosis for various parts of the vascular system and digestive system other than TAVI, such as when an artificial valve is placed in a heart valve or blood vessel other than the aortic valve. Detection can be performed. Then, based on the detected device or the 3D position of at least two markers, some or all of the imaging system control conditions or X-ray image processing conditions can be automatically set. In addition, it is possible to automatically set a part or all of imaging system control conditions or X-ray image processing conditions by manual setting of at least two positions referring to a plurality of X-ray images corresponding to different imaging angles. Can do.

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Abstract

　実施形態に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線画像収集部、基準位置取得部及び条件設定部を備える。Ｘ線画像収集部は、互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを、撮影系を用いて収集する。基準位置取得部は、前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求める。条件設定部は、前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいて前記撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定する。

Description

Ｘ線撮影装置、医用画像処理装置、Ｘ線撮影方法及び医用画像処理方法
　本発明の実施形態は、Ｘ線撮影装置、医用画像処理装置、Ｘ線撮影方法及び医用画像処理方法に関する。
　従来、Ｘ線撮影装置で被検体の体内を撮影した画像を観察しながらリアルタイムにインターベンション治療を行う技術が知られている。例えば、血管に挿入した管を通じてカテーテル、ガイドワイヤ、ステント、ステントグラフ、人工弁等の器具を被検体の体内に設置することができる。
　体内に器具を設置する治療の１つとして、大動脈弁の置換が挙げられる。大動脈弁の置換は、大腿部の血管から挿入されたカテーテルを通じて大動脈に人工弁を設置する治療技術である。カテーテルを用いた大動脈弁の置換術は、TAVR(Trans-catheter Aortic Valve Replacement)又はTAVI(Trans-catheter Aortic Valve Implantation)と呼ばれる。
　大動脈弁の置換術においては、人工弁を適切な位置に精度よく留置することが重要である。しかしながら、人工弁の留置の際にＸ線撮影装置によりリアルタイム表示されるＸ線透視画像には、人工弁の留置目標となる大動脈弁が描出されない。そこで、大動脈弁の置換術を支援するための様々なアプリケーションソフトウェアが提供されている。
　例えば、予め撮影した大動脈弁を含む血管の造影画像上に人工弁の留置目標となる線を描き、人工弁の留置の際には、Ｘ線透視画像上に人工弁の留置目標を示す線を重畳表示させるためのソフトウェアが市販されている。
特開２０１１－３６４３３号公報
　しかしながら、大動脈弁の置換術を支援するための従来の技術では、血管のＸ線造影画像において大動脈を特定するためのユーザによる操作が必要となる。具体的には、入力装置の操作によって大動脈弁をなぞったり、線を入力する等のユーザの入力作業が必要である。
　一方、大動脈弁の置換術は、非常に複雑でリスクを伴う手術である。大動脈弁の置換術においてＸ線撮影装置は、ユーザの手技を支援するために被検体の体内を観察するためのイメージガイド装置としての役割を担っている。従って、ユーザが手技に専念できるように、Ｘ線撮影装置において要求される操作を低減させることが望まれる。
　これは、大動脈弁の置換術に限らず、Ｘ線撮影装置を用いた様々な診断や治療等においても同様である。
　そこで、本発明は、ユーザによる入力作業を低減させることが可能なＸ線撮影装置、医用画像処理装置、Ｘ線撮影方法及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線画像収集部、基準位置取得部及び条件設定部を備える。Ｘ線画像収集部は、互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを、撮影系を用いて収集する。基準位置取得部は、前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求める。条件設定部は、前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいて前記撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定する。
　また、本発明の実施形態に係る医用画像処理装置は、Ｘ線画像収集部、基準位置取得部及び条件設定部を備える。Ｘ線画像収集部は、互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを取得する。基準位置取得部は、前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求める。条件設定部は、前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいてＸ線撮影装置に備えられる撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定する。
　また、本発明の実施形態に係るＸ線撮影方法は、互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを、撮影系を用いて収集するステップと、前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求めるステップと、前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいて前記撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定するステップとを有する。
　また、本発明の実施形態に係る医用画像処理方法は、互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを取得するステップと、前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求めるステップと、前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいてＸ線撮影装置に備えられる撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定するステップとを有する。
本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の構成図。 Ｘ線撮影装置及び医用画像処理装置を用いた大動脈弁の置換術の流れを示す図。 図１に示すＸ線撮影装置及び医用画像処理装置を用いた大動脈弁の置換術のための心臓のＸ線撮影の流れを示すフローチャート。 図１に示すＸ線撮影装置及び医用画像処理装置において取得される、デバイスが描出された2DＸ線画像のイメージの第１の例を示す図。 図１に示すＸ線撮影装置及び医用画像処理装置において取得される、デバイスが描出された2DＸ線画像のイメージの第２の例を示す図。 大動脈が鉛直方向となる角度で撮影されたＸ線透視画像の例を示す図。 図１に示す表示装置に２つのマーカ間の中心を示す線分とともに表示されるＸ線透視画像の一例を示す図。 時系列のＸ線透視画像をマーカに固定された座標系で表示させた例を示す図。 心臓のＸ線造影画像を参照画像として線分を指定した例を示す図。
実施形態
　本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置、医用画像処理装置、Ｘ線撮影方法及び医用画像処理方法について添付図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
　図１は本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮影装置及び医用画像処理装置の構成図である。
　Ｘ線撮影装置１は、撮影系２、制御系３、データ処理系４、入力装置５及び表示装置６を備えている。撮影系２は、Ｘ線照射部７、Ｘ線検出器８、駆動機構９及び寝台１０を有する。制御系３は、高電圧発生装置１１及び撮影位置制御装置１２を有する。
　Ｘ線照射部７は、Ｘ線管を備え、寝台１０にセットされた被検体Ｏを挟んでＸ線検出器８と対向配置される。Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８は、駆動機構９の駆動によって相対位置を維持しながら被検体Ｏに対する角度及び相対位置を変えることができる。具体的には、回転機能を備えたＣ型アームの両端にＸ線照射部７及びＸ線検出器８が固定される。そして、Ｘ線照射部７は、Ｘ線管により被検体Ｏに向けて所定の角度からＸ線を照射し、被検体Ｏを透過したＸ線をＸ線検出器８で検出できるように構成される。
　また、寝台１０の天板の傾斜及び位置を駆動機構９によって調整することができる。従って、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の被検体Ｏに対する角度を調整するのみならず、天板の角度を調整することによっても、被検体Ｏに対するＸ線の照射方向を変えることができる。
　更に、寝台１０にセットされた被検体Ｏの近傍には、必要に応じて被検体Ｏに造影剤を注入するための造影剤注入装置１３が設けられる。また、心臓を200 beat per minutes程度で高速拍動させるペーシング(pacing)を行う場合には、心臓にペーシング装置１４が挿入される。
　制御系３の高電圧発生装置１１は、Ｘ線照射部７のＸ線管に高電圧を印加することによって、所望のエネルギを有するＸ線を被検体Ｏに向けて照射させる装置である。撮影位置制御装置１２は、駆動機構９に制御信号を出力して制御する装置である。すなわち、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の回転角度及び位置並びに寝台１０の天板の傾斜及び位置は、撮影位置制御装置１２から駆動機構９に出力される制御信号によって制御される。
　データ処理系４は、A/D(analog to digital)変換器１５及びコンピュータ１６を有する。但し、A/D変換器１５は、Ｘ線検出器８と一体化される場合もある。コンピュータ１６は、プログラムを実行することにより医用画像処理装置１６として機能する。すなわち、Ｘ線撮影装置１には、医用画像処理装置１６が内蔵される。
　但し、同様な機能を有する独立した医用画像処理装置を、ネットワークを介してＸ線撮影装置１に接続するようにしても良い。また、Ｘ線撮影装置１に内蔵される医用画像処理装置１６又はＸ線撮影装置１とネットワークを介して接続される医用画像処理装置を構成するために回路を用いてもよい。
　医用画像処理装置１６は、Ｘ線画像生成部１７、Ｘ線画像取得部１８、基準位置取得部１９、ソフトウェア保存部２０、条件設定部２１及び表示処理部２２を有する。
　Ｘ線画像生成部１７は、Ｘ線検出器８からA/D変換器１５を通じてデジタル化されたＸ線検出データを取り込んで、データ処理を行うことによりＸ線画像データを生成する機能を有する。特に、Ｘ線画像生成部１７では、大動脈弁の置換に必要又は有用なＸ線画像データを生成することができる。
　具体例として、大動脈弁の位置を含むＸ線透視画像データ、DSA (digital subtraction angiography)画像データ、ロードマップ画像データ、血管造影画像データ及びデバイス画像データが挙げられる。大動脈弁の置換を行う場合には、人工弁を本来の大動脈弁の位置に留置することが作業対象となる。しかしながら、人工弁の留置位置となる大動脈及び大動脈弁は、Ｘ線透視画像において視認することができない。そこで、必要に応じて造影剤を投与することによって大動脈が描出された血管造影画像データを事前に収集することもできる。
　DSA画像データは、造影剤注入前後におけるＸ線画像データの差分画像データである。ロードマップ画像データは、人工弁を留置するためのカテーテルを目的位置まで誘導するために血管の造影画像データと透視画像データとの合成画像データとして生成される血管画像データである。また、デバイス画像データは、バルーン、ワイヤ又は人工弁等のデバイスが描出されたＸ線画像データである。
　デバイス画像データにおいて描出されるデバイスにはマーカを取り付けることができる。従って、デバイスに取り付けられたマーカを、Ｘ線画像データを用いた様々なデータ処理用に利用することができる。また、デバイス自体をマーカとして様々なデータ処理用に利用することもできる。そこで、Ｘ線画像生成部１７では、少なくとも互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元(2D: two dimensional)のデバイス画像データが生成される。
　そして、Ｘ線画像生成部１７が撮影系２及び制御系３と協働することにより、Ｘ線撮影装置１には、互いに異なるＸ線の照射方向に対応し、デバイス及び複数のマーカの少なくとも一方が描出された2Dの複数のＸ線画像データを、撮影系２を用いて収集するＸ線画像収集部としての機能が備えられる。
　Ｘ線画像取得部１８は、Ｘ線画像生成部１７において生成されたＸ線画像データを取得する機能を有する。特に、Ｘ線撮影装置１にネットワークを介して接続された独立した医用画像処理装置においては、Ｘ線画像生成部１７を省略することもできる。この場合には、Ｘ線撮影装置１に備えられるＸ線画像生成部１７からネットワークを介してＸ線画像データを取得する機能がＸ線画像取得部１８に備えられる。つまり、Ｘ線画像取得部１８は、互いに異なるＸ線の照射方向に対応し、デバイス及び複数のマーカの少なくとも一方が描出された2Dの複数のＸ線画像データを少なくとも取得するように構成される。
　基準位置取得部１９は、Ｘ線画像取得部１８から取得した複数のＸ線画像データにおけるデバイス又は複数のマーカの位置をそれぞれ検出することによって空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求める機能を有する。大動脈弁の置換術を行う場合には、大動脈弁に留置される人工弁の留置目標となる向き及び位置をそれぞれ基準となる向き及び基準となる位置として求めることが直接的かつ有効な方法である。
　尚、基準位置取得部１９では、造影剤の投与を伴って収集されたＸ線造影画像データに限らず、非造影の複数のＸ線画像データからデバイス又は複数のマーカの位置をそれぞれ検出することもできる。デバイス又は複数のマーカの位置の検出用に非造影の複数のＸ線画像データを用いれば、造影剤の投与を省略することができる。
　ソフトウェア保存部２０には、予め撮影系２の制御条件やＸ線画像の画像処理条件を設定するための様々なアプリケーションソフトウェアが保存される。
　条件設定部２１は、基準位置取得部１９において求められた基準となる向き及び基準となる位置に応じた情報に基づいて撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定する機能を有する。撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の設定には、ソフトウェア保存部２０に保存されたアプリケーションソフトウェアを利用することができる。
　そのために、条件設定部２１は、ソフトウェア実行部２１Ａ及びソフトウェア入力部２１Ｂを有する。
　ソフトウェア実行部２１Ａは、ソフトウェア保存部２０から撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定するための必要なソフトウェアを読み込んで実行する機能を有する。このため、条件設定部２１では、ソフトウェア実行部２１Ａにおけるソフトウェアの実行結果として、撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件を取得することができる。
　ソフトウェア入力部２１Ｂは、ソフトウェア実行部２１Ａにおいて実行されるソフトウェアへの入力として、基準位置取得部１９において求められた基準となる向き及び基準となる位置に応じた情報を用いる機能を有する。特に、ソフトウェア入力部２１Ｂは、ソフトウェアの実行開始を示す操作情報を入力装置５から取得した場合に、基準となる向き及び基準となる位置の少なくとも一方に応じた入力データを自動的にソフトウェアに入力するように構成されている。
　ソフトウェアの実行開始を示す入力装置５の操作情報としては、ソフトウェアの起動ボタン等を押すことによって入力されるソフトウェアの起動指示情報、ソフトウェアの実行開始ボタン等を押すことによって入力されるソフトウェアの実行開始指示情報、或いは一旦起動したソフトウェアの操作画面が表示されたウィンドウをアクティブにする指示情報などが挙げられる。すなわち、入力装置５の所望の操作情報を、ソフトウェアの実行開始を示す操作情報として扱うことができる。
　この結果、ユーザによるソフトウェアの実行のための入力操作を不要にすることができる。或いは、入力操作を低減させることができる。
　そして、条件設定部２１において設定された撮影系２の制御条件は、制御系３に撮影系２の制御情報として出力することができる。これにより、基準位置取得部１９において求められた基準となる向き及び基準となる位置に応じた情報に基づく撮影系２の自動制御が可能となる。一方、条件設定部２１において設定されたＸ線画像の画像処理条件は、表示処理部２２に画像処理条件として出力することができる。
　表示処理部２２は、Ｘ線画像取得部１８からＸ線画像データを取得する機能、取得したＸ線画像データに必要な画像処理を施して表示用の2D画像データを生成する機能、表示用の2D画像データを表示装置６に出力することによってＸ線画像を表示装置６に表示させる機能を有する。特に、表示処理部２２は、Ｘ線画像取得部１８から取得したＸ線画像データに対する画像処理を条件設定部２１において設定された画像処理条件に従って実行するように構成される。これにより、基準位置取得部１９において求められた基準となる向き及び基準となる位置に応じた情報に基づくＸ線画像データの自動的な画像処理及び表示が可能となる。
　また、表示処理部２２は、ネットワーク２３を介して他の画像診断装置や医用画像サーバ等の医用システム２４から画像データを取得し、取得した画像データを用いてＸ線画像データの画像処理を実行できるように構成される。例えば、Ｘ線CT(computed tomography)装置において事前に収集されたＸ線CT画像をＸ線撮影装置１において撮影されたＸ線画像と重畳表示させるための画像処理を行うことができる。
　次にＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置１６の動作及び作用について説明する。
　図２は、Ｘ線撮影装置１及び医用画像処理装置１６を用いた大動脈弁の置換術の流れを示す図である。
　図２において横軸は時間を示す。図２に示すように、大動脈弁の置換術は計画及び手技の順に実行される。計画時には、患者である被検体ＯがＸ線撮影装置１にセットされ、プレ撮像が実行される。プレ撮像では、Ｘ線透視画像データ、DSA画像データ、ロードマップ画像データ、血管造影画像データ及びデバイス画像データ等の必要なＸ線画像データが収集される。また、計画時において人工弁、バルーン、ワイヤ等のデバイスがカテーテルによって被検体Ｏに挿入される。このため、プレ撮像によってデバイス又はデバイスに取付けられたマーカが描出されたＸ線画像データが取得される。
　そこで、基準位置取得部１９において、Ｘ線画像データからデバイス又はデバイスに取付けられたマーカを検出することができる。そうすると、検出されたデバイス又はマーカの位置に基づいて、手技において重要となる、基準となる向き及び基準となる位置をベクトル情報や座標情報として事前に求めておくことができる。
　計画が終了すると手技が開始される。手技の際にもイメージガイドとしてＸ線透視画像データの収集及び表示がリアルタイムに行われる。また、手技に必要な各種ソフトウェアがソフトウェア実行部２１Ａにより起動及び実行される。但し、手技の際には、ソフトウェアの操作やソフトウェアへの入力作業が大きな妨げとなる。
　そこで、ソフトウェア入力部２１Ｂにおいて、計画時に予め求めておいたベクトル情報又は座標情報に基づいて、各種ソフトウェアへの入力データを自動的に作成することができる。そして、ソフトウェアが起動されると自動的に入力データが起動されたソフトウェアに入力されるようにすることができる。これにより、ユーザは、ソフトウェアの起動等の最小限の操作を行うのみで、手技に専念することが可能となる。
　尚、ソフトウェアを計画時に起動しておき、手技の際にソフトウェアを操作するためのウィンドウをアクティブにする場合やソフトウェアの実行開始指示を行う場合においても、同様な入力データの自動入力が可能である。その場合には、計画時、ウィンドウをアクティブにするタイミング或いはソフトウェアの実行開始を指示するタイミングのいずれかにおいて入力データをソフトウェアに自動入力することができる。
　つまり、手技の計画時において少なくとも基準となる向き及び基準となる位置を求めておくことができる。そして、手技の際に、撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を設定するためのソフトウェアに、基準となる向き及び基準となる位置に対応する入力データを入力することができる。また、入力データの入力は、ソフトウェアの実行開始を示す入力装置５からの操作情報をトリガとして自動的に行うことができる。
　以下、計画時に収集された非造影回転DA画像データに基づいて基準となるベクトル情報及び座標情報を作成し、作成したベクトル情報及び座標情報に基づいて各種ソフトウェアに入力データを自動入力する場合を例に、Ｘ線撮影装置１及び医用画像処理装置１６の詳細な動作及び作用を説明する。
　図３は、図１に示すＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置１６を用いた大動脈弁の置換術のための心臓のＸ線撮影の流れを示すフローチャートである。
　まず、手技の計画が行われる。そのために、寝台１０に被検体Ｏがセットされ、大動脈弁の置換のために挿入されるデバイスの確認用のＸ線画像がＸ線撮影装置１により撮影及び表示される。一方、カテーテルにデバイスを取り付けて被検体Ｏの内部に挿入される。被検体Ｏに挿入されるデバイスとしては、人工弁、バルーン、ワイヤ及びカテーテルが挙げられる。バルーンは、人工弁の挿入に先立って大動脈弁付近に挿入されるデバイスである。これらのデバイスには、複数のマーカが取り付けられていることが望ましい。
　次に、ステップＳ１において、医師等のユーザは、カテーテルを操作することによって大動脈弁の近傍等の観察対象となる血管内の所定の位置にデバイスを進めて設置する。デバイスは、大動脈の血管の軸と長手方向が一致するように設置される。このため、デバイスが人工弁であれば、人工弁の長さ方向が血管の軸方向となる。また、大動脈弁付近においてバルーンを拡張した場合には、ワイヤ及びカテーテルが血管の中心線に沿うことになる。
　従って、人工弁やバルーン等のデバイスを大動脈弁に挿入した状態とすることが好適である。人工弁やバルーンの長手方向の両端にマーカが取り付けられている場合には、マーカ間の中点を大動脈弁の位置にすることができる。
　次に、ステップＳ２において、必要に応じてペーシング装置１４を作動させ、心臓のRapid Pacingが実行される。
　次に、ステップＳ３において、Ｘ線を照射しながら撮影系２を回転させることによって異なるＸ線の照射角度に対応する複数の2D-DA画像データが収集される。撮影系２の回転角度は、30度程度あれば十分である。また、造影剤の投与は不要である。
　Ｘ線撮影装置１の具体的な動作としては、まず撮影位置制御装置１２からの制御情報に従って駆動機構９が駆動する。そして、寝台１０、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８が所定の回転角度及び空間位置に位置決めされる。Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８については、所定の速度で回転する。
　一方、高電圧発生装置１１からＸ線照射部７のＸ線管に高電圧が印加されると、Ｘ線管から被検体ＯにＸ線が曝射される。被検体Ｏを透過したＸ線は、Ｘ線検出器８によって検出される。Ｘ線検出器８において取得されたＸ線検出データは、データ処理系４に出力される。
　そうすると、Ｘ線画像生成部１７は、A/D変換器１５においてデジタル化されたＸ線検出データに対するデータ処理によってＸ線画像データを生成する。生成されたＸ線画像データは、Ｘ線画像取得部１８において取得される。
　図４は、図１に示すＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置１６において取得される、デバイスが描出された2DＸ線画像のイメージの第１の例を示す図である。
　人工弁が本来の大動脈弁の近傍に挿入されると、図４に示すように、大動脈及び大動脈弁を視認することはできないが、人工弁が描出された非造影Ｘ線透視画像を撮影することができる。人工弁の両端にマーカが取り付けられている場合には、各マーカも描出される。
　図４は、カテーテル３０の操作によって心臓に挿入された人工弁３１及び人工弁３１の両端に取りけられた２つのマーカ３２、３３が描出されているＸ線画像の例を示している。尚、図４において点線は推定される心臓の輪郭を示し、実際には視認できない線である。
　図５は、図１に示すＸ線撮影装置１及び医用画像処理装置１６において取得される、デバイスが描出された2DＸ線画像のイメージの第２の例を示す図である。
　図５に示すように、バルーン４０を大動脈弁に挿入して拡張すると、大動脈及び大動脈弁を視認することはできないが、バルーン４０が描出された非造影Ｘ線透視画像を撮影することができる。バルーン４０の両端にマーカ４１、４２が取り付けられている場合には、各マーカ４１、４２も描出される。図５においても点線は推定される心臓の輪郭を示し、実際には視認できない線である。
　デバイスが挿入されたＸ線画像としては、人工弁が描出されたＸ線画像及びバルーンが描出されたＸ線画像のいずれを取得してもよい。但し、バルーンは大動脈の血管壁に密着するため、大動脈の走行方向とバルーンの長手方向とがより平行とみなせる状態となる。従って、大動脈の走行方向をより正確に把握できる観点からは、バルーンが描出されたＸ線画像を撮影することが有利である。
　次に、ステップＳ４において、基準位置取得部１９は、Ｘ線画像取得部１８から少なくとも２フレームのＸ線画像データを取得する。そして、2Dの各Ｘ線画像データにおいて、デバイス又は各マーカの座標を自動検出する。例えば、30フレーム分のＸ線画像データが収集されている場合には、30フレームのＸ線画像データそれぞれについてデバイス又はマーカの座標をトラッキングするようにしてもよい。また、デバイス又は２つのマーカの座標を検出する場合には、デバイスの長手方向の位置又はマーカ間を結ぶ線分を表す式を求めるようにしてもよい。
　尚、Ｘ線画像データにおいて描出された構造物が複雑である等の理由によってデバイスやマーカのトラッキングが困難である場合に備えて、入力装置５から基準位置取得部１９に支援情報を入力できるようにしてもよい。
　例えば、１つ以上のフレームのＸ線画像データについてマーカ又はデバイスの座標を入力装置５の操作によって指定し、他のフレームのＸ線画像データにおけるマーカ又はデバイスの座標を、指定したマーカ又はデバイスの座標に対応する座標として自動検出することができる。或いは、マーカ又はデバイスを含む関心領域(ROI: region of interest)を入力装置５の操作によって指定し、基準位置取得部１９が指定されたROI内からデバイス又は各マーカの座標を自動検出するようにしてもよい。
　次に、ステップＳ５において、基準位置取得部１９は、異なるＸ線の照射角度に対応する複数フレームの2DＸ線画像データから検出されたデバイス又はマーカの複数の2D座標位置に基づいて、デバイス又はマーカの三次元(3D: three dimensional)空間内における座標を基準位置として算出する。更に、基準位置取得部１９は、デバイスの向きを示す線ベクトル又は２つのマーカ間を結ぶ線ベクトルを計算する。この計算は、空間内においてデバイス又は複数のマーカを通る線分を表す式の計算と等価である。また、これらの計算は、エピポラー幾何 (Epipolar Geometry)等に基づく公知の理論式に基づいて幾何学的に行うことができる。
　次に、ステップＳ６において、基準位置取得部１９は、デバイスの位置又はマーカ間を結ぶ線分の位置を示す線ベクトルに直交する平面の式を求める。また、3D空間座標系におけるデバイス又はマーカの座標を、現在表示装置６に表示させているＸ線画像の2D X-Y座標系に投影する。これにより、人工弁の位置決めのために表示されているＸ線画像上に投影したデバイスの両端又は２つのマーカの２点におけるX-Y座標(X1, Y1), (X2, Y2)を推定することができる。
　これにより条件設定部２１は、基準位置取得部１９において求められた線ベクトル、線ベクトルに直交する平面及び２点の投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)等の位置情報を、基準となる向き及び基準となる位置に応じた情報として撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の一方又は双方を自動的に設定することが可能となる。
　このような計画が終了すると、手技を開始することができる。手技においてもＸ線透視画像の撮影が行われる。すなわち、Ｘ線透視画像をガイドとして手技が行われる。そこで、Ｘ線透視画像を撮影するための撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件が設定される。
　撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の設定には、ソフトウェア保存部２０に保存されたアプリケーションソフトウェアを利用することができる。その場合にはソフトウェア実行部２１Ａがソフトウェア保存部２０から対応するソフトウェアを読み込んで実行する。また、ソフトウェア入力部２１Ｂは、ソフトウェアへの入力として、基準位置取得部１９においてベクトル情報として求められた基準となる向き及び基準となる位置を用いる。すなわち、ソフトウェア入力部２１Ｂは、ベクトル情報に基づいて自動的に各種ソフトウェアへの入力データを生成し、生成した入力データを対応するソフトウェアに自動的に入力する。
　ここでは具体例として、ソフトウェアによる７つの撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の設定例について説明する。
　第１の具体例として、人工弁の留置作業に最適な観察角度でＸ線画像を表示させるための撮影系２の制御条件を条件設定部２１において自動的に求めることができる。その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１Ａが撮影角度の設定ソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。そうすると、ソフトウェア入力部２１Ｂが撮影角度の設定ソフトウェアに入力データとして線ベクトルに直交する平面の式を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ７－１において条件設定部２１は、デバイスの長手方向として求められた線ベクトルに直交する平面の式を、左前斜位(LAO: left anterior oblique)方向、右前斜位(RAO: right anterior oblique)方向、頭部(CRA: cranial方向及び尾部(CAU: caudal)方向を座標軸とする座標系の式に変換する。尚、変換前後の平面をグラフとして表示装置６に表示させるようにしてもよい。
　TAVIにおける最適な観察方向とは、大動脈が鉛直方向となる角度、すなわち大動脈弁が一直線となる角度である。尚、大動脈弁が一直線となる角度は一意には定まらず、複数の候補が存在する。
　そこで、ステップＳ７－２において、条件設定部２１は、大動脈の走行方向として推定される線ベクトルの向きが垂直となり、大動脈弁が一直線に見える方向にＸ線を照射するためのＸ線照射部７及びＸ線検出器８のび角度を求める。この計算には、線ベクトルの式又はLAO方向、RAO方向、CRA方向及びCAU方向を座標軸とする座標系における平面の式が用いられる。このため、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８のび角度を自動的に計算することができる。
　次に、ステップＳ７－３において、条件設定部２１は、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の角度が、求めた角度となるように制御系３に制御情報を出力する。この結果、制御系３による制御によって駆動機構９が備えるＣ型アームが駆動し、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８を備えたガントリが回転する。そして、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の角度が、最適な観察方向に対応する角度となるように自動的に調整される。
　従って、従来行われていたユーザによる最適な観察方向の決定のための操作を低減させることができる。また、非造影画像データに基づいてＸ線照射部７及びＸ線検出器８の最適な角度を自動設定できるため、造影剤が不要である。
　図６は、大動脈が鉛直方向となる角度で撮影されたＸ線透視画像の例を示す図である。
　図６は、カテーテル３０の操作によって心臓に挿入された人工弁３１及び人工弁３１の両端に取りけられた２つのマーカ３２、３３が描出されているＸ線透視画像の例を示している。尚、図６において点線は推定される心臓の輪郭を示し、実際には視認できない線である。
　図６に示すように、大動脈及び大動脈弁を視認することはできないが、大動脈が鉛直方向となる角度でＸ線透視画像が表示されるように撮影系２を制御することができる。これにより、ユーザは、人工弁３１の長手方向が鉛直方向となるように、人工弁３１を留置することが可能となる。
　第２の具体例として、条件設定部２１では、複数のマーカの中心をＸ線画像に重畳表示させるため画像処理条件を設定することができる。その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１Ａが複数のマーカの中心を描画する画像処理ソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。そうすると、ソフトウェア入力部２１Ｂが画像処理ソフトウェアに入力データとして２つのマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2) を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ８－１において条件設定部２１が、基準位置取得部１９において求められた２点のマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)間を結ぶ線の垂直二等分線の式を算出する。そして、条件設定部２１は、算出した垂直二等分線を表示中のＸ線透視画像に重畳表示させるため画像処理条件を設定する。また、条件設定部２１は、垂直二等分線の座標情報を含む画像処理条件を表示処理部２２に出力する。
　一方、撮影系２の駆動によってＸ線透視画像データが順次収集され、収集されたＸ線透視画像データがＸ線画像取得部１８において取得される。そして、Ｘ線画像取得部１８は、取得したＸ線透視画像データを順次表示処理部２２に与える。
　次に、ステップＳ８－２において、表示処理部２２は、Ｘ線画像取得部１８から順次取得したＸ線透視画像データに対する画像処理によって、２つのマーカ間の中心を示す垂直二等分線を重畳表示させるためのＸ線透視画像データを生成する。生成されたＸ線透視画像データは表示装置６に出力される。これにより、表示装置６には、２つのマーカ間の中心を示す線分が重畳されたＸ線透視画像が表示される。
　図７は、図１に示す表示装置６に２つのマーカ間の中心を示す線分とともに表示されるＸ線透視画像の一例を示す図である。
　図７は、２つのマーカの投影位置を示す記号５０、５１及びマーカ間の中心を示す垂直二等分線５２がＸ線投影画像に重畳表示されている例を示す。このため、記号５０、５１及び垂直二等分線５２が、予め挿入されたバルーンやカテーテル等のデバイスによって作成された場合には、垂直二等分線５２を人工弁の留置目標として利用することができる。
　尚、記号５０、５１及び垂直二等分線５２は、表示中のＸ線透視画像の観察角度を変えても、空間的な投影処理によって観察角度に追従して更新表示させることができる。
　また、垂直二等分線５２以外の線分を描画することもできる。特に、２つのマーカに対応する記号５０、５１を結ぶ線分の垂線を、垂線によって分割される線分の左室側における長さが短くなるように描画することが望ましい場合がある。そこで、大動脈側の線分の長さと左室側の線分の長さの比が７：３から５：５の範囲となるように垂線の位置を可変設定できるようにすることもできる。つまり、複数のマーカを結ぶ線分の中心又は複数のマーカを結ぶ線分を所定の比で分割する位置をＸ線画像に重畳表示させるため画像処理条件を自動的に設定することができる。
　このため、手技に専念することが望ましい人工弁の操作中において、人工弁の留置目標をＸ線透視画像上に描画するための入力作業を不要にすることができる。
　第３の具体例として、条件設定部２１では、デバイスとともに移動する座標系を用いてＸ線画像をダイナミック表示させるため画像処理条件を設定することができる。その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１Ａがデバイスに固定された座標系でＸ線画像を表示させるための画像処理ソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。そうすると、ソフトウェア入力部２１Ｂが画像処理ソフトウェアに入力データとして２つのマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2) を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ９－１において条件設定部２１が、Ｘ線画像取得部１８から表示対象となる時系列のＸ線透視画像データを取得し、基準位置取得部１９において求められた２点のマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)近傍においてマーカを順次自動検出する。マーカの検出は、例えば２点のX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)を中心とする所定の領域内を対象とする、信号値に基づく閾値処理等の公知の画像処理によって行うことができる。
　そして、条件設定部２１は、時系列のＸ線画像データを、検出したマーカの位置に固定した座標系に座標変換するための画像処理条件を設定する。具体的には、時間的に変化するマーカの時系列の位置情報を画像処理条件とすることができる。設定された画像処理条件は、表示処理部２２に与えられる。
　次に、ステップＳ９－２において、表示処理部２２は、Ｘ線画像取得部１８から表示対象となる時系列のＸ線透視画像データを取得し、動きを伴うマーカに固定した座標系のＸ線透視画像データにそれぞれ座標変換する。すなわち、時間的に変動するマーカの位置を同一の位置にする、時系列のＸ線透視画像データの動き補正が実行される。そして、座標変換後の時系列のＸ線透視画像が表示装置６に順次表示される。
　図８は、時系列のＸ線透視画像をマーカに固定された座標系で表示させた例を示す図である。
　図８において点線で示す矢印は、拍動によって動きを伴う２つのマーカ３２、３３に固定された座標系を示す。尚、図８において点線は推定される心臓の輪郭を示し、実際には視認できない線である。
　図８に矢印で示すような２つのマーカ３２、３３に固定された座標系が静止して表示されるように、時系列のＸ線透視画像データの動き補正を実行することができる。２つのマーカ３２、３３は、カテーテル３０の操作によって心臓に挿入された人工弁３１に取付けられている。
　従って、実際には拍動の影響を受けて動く人工弁３１が停止したように見えるＸ線透視画像をリアルタイムに動画として表示させることができる。このため、人工弁３１の視認性を向上させることができる。また、マーカ３２、３３の検索が予め取得されたマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)の周辺領域について実行されるため、マーカ３２、３３の位置検出精度及び検出速度を飛躍的に向上させることができる。加えて、マーカの誤認識を回避させることもできる。
　第４の具体例として、条件設定部２１では、マーカの位置を一致させる動き補正を伴って造影画像データと透視画像データとを合成することによってロードマップ画像データを生成するための画像処理条件を設定することができる。ロードマップ画像データは、上述のように、血管の造影画像データと透視画像データとの合成画像データである。
　その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１Ａがロードマップ画像データを生成するための画像処理ソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。そうすると、ソフトウェア入力部２１Ｂが画像処理ソフトウェアに入力データとして２つのマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ１０－１において条件設定部２１が、Ｘ線画像取得部１８からロードマップ画像データの生成用の時系列のＸ線透視画像データを取得し、基準位置取得部１９において求められた２点のマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)近傍の領域においてマーカを順次自動検出する。
　また、予め収集されたＸ線造影画像データにおいてもマーカの位置が閾値処理等の画像処理によって検出される。但し、Ｘ線造影画像データの収集に先だって２点のマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)が得られている場合には、マーカの位置の検出処理を行うエリアをX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)の近傍におけるエリアに限定することができる。
　そして、条件設定部２１は、事前に収集されたＸ線造影画像データ及び時系列のＸ線透視画像データを、検出したマーカの位置に固定した座標系に座標変換するための画像処理条件を設定する。具体的には、時間的に変化するマーカの時系列の位置情報を画像処理条件とすることができる。設定された画像処理条件は、表示処理部２２に与えられる。
　次に、ステップＳ１０－２において、表示処理部２２は、Ｘ線画像取得部１８からロードマップ画像データの生成用のＸ線造影画像データ及び時系列のＸ線透視画像データを取得し、マーカに固定した座標系のＸ線造影画像データ及びＸ線透視画像データにそれぞれ座標変換する。そして、表示処理部２２は、座標変換後の時系列のＸ線透視画像データを、座標変換後のＸ線造影画像データに順次合成して表示装置６に出力させる。これにより、マーカの位置を基準として動き補正されたロードマップ画像が表示装置６に表示される。
　このため、デバイスを停止させてＸ線透視画像を表示させる場合と同様に、Ｘ線透視画像データからマーカの位置が限られた領域内で検出されるため、マーカの位置検出精度及び検出速度を飛躍的に向上させることができる。加えて、マーカの誤認識を回避させることもできる。また、ソフトウェアの信頼性を向上させることができる。
　第５の具体例として、条件設定部２１では、デバイスの長手方向又は複数のマーカ間を結ぶ線分が水平又は鉛直に表示されるようにするための画像処理条件を設定することができる。ここでは、デバイスの長手方向又は複数のマーカ間を結ぶ線分を鉛直に表示させる場合について説明するが水平に表示させる場合においても同様である。
　その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１Ａがデバイスの長手方向又は複数のマーカ間を結ぶ線分が水平又は鉛直に表示されるようにするための画像処理ソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。そうすると、ソフトウェア入力部２１Ｂが画像処理ソフトウェアに入力データとして２つのマーカのX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ１１－１において条件設定部２１が、Ｘ線画像取得部１８から表示対象となる時系列のＸ線画像データを取得し、基準位置取得部１９において求められた２点のX-Y投影座標(X1, Y1), (X2, Y2)近傍の領域においてマーカを順次自動検出する。或いは、デバイスの長手方向を示す線分の近傍の領域においてデバイスの長手方向の中心線を公知のエッジ検出法によって検出するようにしてもよい。
　そして、条件設定部２１は、時系列のＸ線画像データを、検出したマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向の中心線が鉛直方向となるように回転させるための画像処理条件を設定する。すなわち、座標系を回転させる座標変換処理の条件が画像処理条件として設定される。設定された画像処理条件は、表示処理部２２に与えられる。
　次に、ステップＳ１１－２において、表示処理部２２は、Ｘ線画像取得部１８から表示対象となるＸ線画像データを取得し、画像処理条件に従ってＸ線画像データを回転表示させるための座標変換処理を実行する。そして、表示処理部２２は、座標変換後のＸ線画像データを、表示装置６に出力させる。これにより、デバイスの長手方向が鉛直方向となって描出されたＸ線画像が表示装置６に表示される。表示装置６に表示されるＸ線画像は、図６に示すＸ線透視画像と同様なＸ線透視画像となる。
　このため、ユーザの視認性を向上させることができる。また、第４の具体例と同様な効果を得ることができる。
　第６の具体例として、条件設定部２１では、Ｃ型アームを回転させて観察角度を変更しても観察対象が常にＸ線画像に描出されるようにするための撮影系２の制御条件を自動設定することができる。その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１Ａが撮影系２の制御条件の設定ソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。
　TAVIにおける観察対象は、大動脈弁又は人工弁である。従って、条件設定部２１において、複数のマーカのうちの少なくとも１つのマーカの位置又はデバイスの位置を撮影系２の回転中心から所定の範囲内とするための撮影系２の制御条件を設定すればよいことになる。このため、ソフトウェア入力部２１Ｂが制御条件の設定ソフトウェアに入力データとして少なくとも１つのマーカの3D空間位置又はデバイスの3D空間位置を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ１２－１において条件設定部２１が、基準位置取得部１９において求められた複数のマーカのうちの少なくとも１つのマーカの3D空間位置又はデバイスの位置を示す点や線分の3D空間位置がＣ型アームの回転中心から所定の範囲内となるように撮影系２の制御条件を自動設定する。この場合、撮影系２の制御条件は、寝台１０の天板及びガントリの少なくとも一方の位置決め情報となる。
　次に、ステップＳ１２－２において条件設定部２１は、自動設定した撮影系２の制御条件を制御系３に出力する。この結果、制御系３による制御によって駆動機構９が駆動し、寝台１０の天板及びガントリの一方又は双方が移動する。これにより、デバイス又はデバイスに取り付けられたマーカが撮影系２の回転中心近傍となる。
　従って、ユーザが入力装置５を操作して撮影系２をどのように回転させても、大動脈弁や人工弁等の観察対象をＸ線画像が表示されている画面の中央付近に常に表示させることができる。このため、観察対象を複数の方向から観察する場合において、Ｃ型アームを回転させる度に従来必要であったＸ線画像の表示位置を調整するための操作を不要にすることができる。
　第７の具体例として、条件設定部２１では、Ｘ線CT装置において収集されたＸ線CT画像データに対する位置合わせを行うための撮影系２の制御条件又はＸ線画像の画像処理条件を設定することができる。すなわち、Ｘ線撮影装置１において収集されるＸ線画像データとＸ線CT装置において収集されたＸ線CT画像データとの間における位置合わせ行うために、基準位置取得部１９において求められた２つのマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分を利用することができる。
　その場合には、入力装置５からの起動指示に従ってソフトウェア実行部２１ＡがＸ線CT画像データに対する位置合わせを行うソフトウェアをソフトウェア保存部２０から読み込んで起動する。そうすると、ソフトウェア入力部２１Ｂがソフトウェアに入力データとして２つのマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分を自動的に入力する。
　次に、ステップＳ１３－１において条件設定部２１が、ネットワーク２３を介してＸ線CT装置、医用画像処理装置又は医用画像サーバ等の医用システム２４から位置合わせの対象となるＸ線CT画像データを取得する。
　Ｘ線CT画像データからは予め大動脈の走行方向を医用画像処理装置等の医用システム２４において検出しておくことができる。検出された大動脈の位置情報は、Ｘ線CT画像データに付帯する情報として条件設定部２１がＸ線CT画像データとともにネットワーク２３を介して医用システム２４から取得することができる。但し、条件設定部２１において公知のエッジ検出処理等の画像処理によってＸ線CT画像データから大動脈の走行方向を検出するようにしてもよい。
　また、位置合わせの対象となるＸ線画像データが既に撮影されている場合には、条件設定部２１がＸ線画像取得部１８から位置合わせの対象となるＸ線画像データを取得する。
　次に、ステップＳ１３－２において条件設定部２１は、基準位置取得部１９において求められた２つのマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分と、Ｘ線CT画像データにおいて検出された大動脈の走行方向との幾何学的関係に基づいて、撮影系２の制御条件又は画像処理条件を自動設定する。
　撮影系２の制御条件を設定する場合には、２つのマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分を投影した場合に、Ｘ線CT画像データにおいて検出された大動脈の走行方向と一致するような投影面を撮影するための撮影系２の制御条件が設定される。すなわち、Ｘ線CT画像データにおいて描出された大動脈の中心線の位置及び向きに基づいて、デバイスの長手方向が同一の位置及び向きとなって撮影されるように撮影系２の制御条件が設定される。
　一方、画像処理条件を設定する場合には、位置合わせの対象となる2DＸ線画像データに投影された２つのマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分とＸ線CT画像データにおいて描出された大動脈の中心線とを一致させるための座標変換処理条件が設定される。すなわち、Ｘ線画像データ及びＸ線CT画像データの一方又は双方を回転移動及び平行移動させることによって、２つのマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分と大動脈の中心線とを一致させるための画像処理条件が設定される。
　そして、設定された撮影系２の制御条件は制御系３に出力される。一方、画像処理条件は表示処理部２２に与えられる。
　次に、ステップＳ１３－３において、設定された撮影系２の制御条件に基づくＸ線画像データの撮影又は設定された画像処理条件に基づくＸ線画像データの画像処理が実行される。
　Ｘ線画像データの撮影であれば、制御系３が撮影系２の制御条件に従って撮影系２を制御する。そして、Ｘ線CT画像データにおいて描出された大動脈の走行方向とマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分とが一致するＸ線画像データが収集される。
　Ｘ線画像データの画像処理であれば、表示処理部２２が画像処理条件に従ってＸ線画像データ及びＸ線CT画像データの一方又は双方に画像処理を施す。これにより、Ｘ線CT画像データにおいて描出された大動脈の走行方向とマーカ間を結ぶ線分又はデバイスの長手方向を示す線分とが一致するＸ線画像データが生成される。
　そして、このように取得されたＸ線画像データ及びＸ線CT画像データは、表示装置６に並列表示又は重畳表示させることができる。Ｘ線CT画像には、Ｘ線画像に描出することが困難な石灰化部や血栓等の物質を描出することができる。このため、Ｘ線CT画像を参照したTAVIの治療計画を行うことが可能となる。また、Ｘ線画像データの撮影時とＸ線CT画像データの撮影時との間において被検体Ｏの位置や様態が異なっていても画像間における位置合わせを自動的に行うことができる。
　尚、ここではＸ線CT画像データに対する位置合わせについて述べたが磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置において収集された磁気共鳴(MR :Magnetic Resonance)画像データ等の他のモダリティで収集された診断画像データに対する位置合わせについても同様に行うことができる。
　以上のようなＸ線撮影装置１は、大動脈弁の近傍に挿入される人工弁等のデバイス又は複数のマーカが描出された複数のＸ線画像データを異なるＸ線の照射角度で収集し、デバイス又は複数のマーカの空間位置を求めることによって、手技の際に実行される各種ソフトウェアへの必要なデータ入力を自動的に行えるようにしたものである。また、その結果として、Ｘ線撮影装置１は、手技の際に、撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件を自動的に設定できるようにしたものである。
　このため、Ｘ線撮影装置１によれば、撮影系２の制御条件やＸ線画像の画像処理条件を設定するために従来必要であった、大動脈のエッジ抽出のために輪郭をなぞる操作や大動脈弁の位置を指示するといったユーザの入力作業を低減することができる。また、入力装置の操作を行うことなく自動で人工弁の留置目標となる位置を表示させることができる。これにより、手技に集中できる環境を生み出すことができる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、デバイス及び複数のマーカの少なくとも一方が描出された２次元の複数のＸ線画像データを収集し、複数のＸ線画像データにおけるデバイス又は複数のマーカの位置をそれぞれ検出することによって基準となる向き及び基準となる位置を求めるようにしたが、複数のＸ線画像データを参照してそれぞれ指定された少なくとも２点の位置に基づいて基準となる向き及び基準となる位置を求めるようにしてもよい。
　図９は、心臓のＸ線造影画像を参照画像として線分を指定した例を示す図である。
　手技の計画時において心臓のＸ線造影画像を撮影すると、図９に示すように大動脈及び大動脈弁が描出されたＸ線画像が得られる。そこで、入力装置５の操作によって、人工弁の留置目標としてマニュアルでＸ線造影画像上に線分を描画することができる。そうすると、Ｘ線造影画像データを参照画像データとして、線分の両端における位置を含む複数の位置情報を基準位置取得部１９において取得することができる。もちろん、Ｘ線造影画像上にマニュアルで２点を指定することもできる。
　そして、互いに異なるＸ線の照射方向に対応する複数のＸ線造影画像データを通じてそれぞれ線分や点等の入力によって少なくとも２点の位置を指定すれば、基準位置取得部１９において空間的に基準となる向き及び基準となる位置を幾何学的に求めることができる。このため、第１の実施形態と同様な各種ソフトウェアへの入力データの自動入力を含む撮影系２の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の設定を行うことができる。
　尚、Ｘ線造影画像データに限らず、任意の複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求めることができる。
（他の実施形態）
　以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
　例えば、大動脈弁以外の心臓の弁や血管に人工弁を留置する場合のようにTAVI以外の血管系や消化器系等の様々な部位に対する治療や診断においても同様なデバイス又はマーカの3D位置の検出を行うことができる。そして、検出したデバイス又は少なくとも２つのマーカの3D位置に基づいて撮影系の制御条件又はＸ線画像の画像処理条件の一部又は全部を自動設定することができる。また、異なる撮影角度に対応する複数のＸ線画像を参照した少なくとも２点の位置のマニュアル設定によっても、撮影系の制御条件又はＸ線画像の画像処理条件の一部又は全部を自動設定することができる。

Claims (14)

  1. 　互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを、撮影系を用いて収集するＸ線画像収集部と、
    　前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求める基準位置取得部と、
    　前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいて前記撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定する条件設定部と、
    を備えるＸ線撮影装置。
  2. 　前記条件設定部は、
    　前記撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定するためのソフトウェアを実行するソフトウェア実行部と、
    　前記ソフトウェアへの入力として前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報を用いるソフトウェア入力部と、
    を有する請求項１記載のＸ線撮影装置。
  3. 　前記ソフトウェア入力部は、前記ソフトウェアの実行開始を示す操作情報を入力装置から取得した場合に前記基準となる向き及び前記基準となる位置の少なくとも一方に応じた入力データを自動的に前記ソフトウェアに入力するように構成される請求項２記載のＸ線撮影装置。
  4. 　前記Ｘ線画像収集部は、デバイス及び複数のマーカの少なくとも一方が描出された２次元の複数のＸ線画像データを収集するように構成され、
    　前記基準位置取得部は、前記複数のＸ線画像データにおける前記デバイス又は前記複数のマーカの位置をそれぞれ検出することによって前記基準となる向き及び前記基準となる位置を求めるように構成される請求項１記載のＸ線撮影装置。
  5. 　前記基準位置取得部は、前記複数のＸ線画像データを参照してそれぞれ指定された少なくとも２点の位置に基づいて前記基準となる向き及び前記基準となる位置を求めるように構成される請求項１記載のＸ線撮影装置。
  6. 　前記基準位置取得部は、心臓の弁又は血管に留置される人工弁の留置目標となる向き及び位置をそれぞれ前記基準となる向き及び前記基準となる位置として求めるように構成される請求項１記載のＸ線撮影装置。
  7. 　前記条件設定部は、前記複数のマーカを結ぶ線分の中心又は前記線分を所定の比で分割する位置を前記Ｘ線画像に重畳表示させるため画像処理条件を設定するように構成される請求項４記載のＸ線撮影装置。
  8. 　前記基準位置取得部は、非造影の複数のＸ線画像データから前記デバイス又は前記複数のマーカの位置をそれぞれ検出するように構成される請求項４記載のＸ線撮影装置。
  9. 　前記条件設定部は、前記複数のマーカのうちの少なくとも１つのマーカの位置又は前記デバイスの位置を前記撮影系の回転中心から所定の範囲内とするための前記撮影系の制御条件を自動設定するように構成される請求項４記載のＸ線撮影装置。
  10. 　前記条件設定部は、Ｘ線CT画像データ又は磁気共鳴画像データに対する位置合わせを行うための前記撮影系の制御条件又は前記Ｘ線画像の画像処理条件を設定するように構成される請求項１記載のＸ線撮影装置。
  11. 　互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを取得するＸ線画像収集部と、
    　前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求める基準位置取得部と、
    　前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいてＸ線撮影装置に備えられる撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定する条件設定部と、
    を備える医用画像処理装置。
  12. 　互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを、撮影系を用いて収集するステップと、
    　前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求めるステップと、
    　前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいて前記撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定するステップと、
    を有するＸ線撮影方法。
  13. 　手技の計画時において少なくとも前記基準となる向き及び前記基準となる位置を求めておき、前記手技の際に、前記撮影系の制御条件及び前記Ｘ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を設定するためのソフトウェアに、前記ソフトウェアの実行開始を示す入力装置からの操作情報をトリガとして、前記基準となる向き及び前記基準となる位置に対応する入力データを入力する請求項１２記載のＸ線撮影方法。
  14. 　互いに異なるＸ線の照射方向に対応する２次元の複数のＸ線画像データを取得するステップと、
    　前記複数のＸ線画像データを参照して空間的に基準となる向き及び基準となる位置を求めるステップと、
    　前記基準となる向き及び前記基準となる位置に応じた情報に基づいてＸ線撮影装置に備えられる撮影系の制御条件及びＸ線画像の画像処理条件の少なくとも一方を自動的に設定するステップと、
    を有する医用画像処理方法。
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