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CN110505842B - X射线摄影装置 - Google Patents

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CN110505842B CN201880024903.XA CN201880024903A CN110505842B CN 110505842 B CN110505842 B CN 110505842B CN 201880024903 A CN201880024903 A CN 201880024903A CN 110505842 B CN110505842 B CN 110505842B
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Abstract

该X射线摄影装置(100)的图像处理部(13)构成为能够在整个期间图像合成模式与部分期间图像合成模式之间进行切换，其中，在该整个期间图像合成模式下，以图像生成期间的整个期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像(M)，在该部分期间图像合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像。

Description

X射线摄影装置
技术领域
本发明涉及一种X射线摄影装置。
背景技术
以往，已知一种将基于放射线的检测信号的图像进行叠加来生成合成图像的X射线摄影装置。这种X射线摄影装置例如在日本特表2005-510288号公报中被公开。
在日本特表2005-510288号公报中公开了一种在血管内介入治疗中使用的医用观察系统，该血管内介入治疗使用带有用于位置对准的标记的球囊和安装于球囊且与标记相比难以吸收X射线(放射线)的支架(设备)。在日本特表2005-510288号公报所记载的医用观察系统中，将使用X射线拍摄到的新的图像相对于参照图像的标记进行位置对准。而且，构成为在显示单元中显示对进行了位置对准的图像进行时间积分(叠加)所得到的序列图像。
此外，在使用了日本特表2005-510288号公报所记载的医用观察系统的血管内介入治疗中，将安装有支架的球囊配置在血管内的狭窄部位并使球囊膨胀，由此将支架配置在狭窄部位。在此，在血管内介入治疗中，例如存在以下情况：如确认支架的留置状态等情况那样，在球囊(标记)相对于支架的相对位置几乎没有变化的状态下，一边确认序列图像一边进行手术。另外，在血管内介入治疗中，例如存在以下情况：如将新的支架相对于已经被留置的已设支架进行位置对准等情况那样，在球囊(标记)相对于支架的相对位置有变化的状态下，一边确认序列图像一边进行手术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2005-510288号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在日本特表2005-510288号公报所记载的医用观察系统中存在以下问题：在球囊(标记)相对于支架的相对位置有变化的状态下一边确认序列图像一边进行手术时，在序列图像中支架模糊，在序列图像(合成图像)中支架(设备)的可视性劣化。具体地说，例如在将因拍摄的时间大不相同而导致支架的位置的变化大的图像彼此叠加的情况下，在进行了位置对准后的图像中，支架的位置大幅地偏移。因此，在将图像进行叠加来生成了序列图像的情况下，以在序列图像中支架大幅地偏移的状态进行叠加，因此支架模糊，支架(设备)的可视性劣化。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种能够抑制设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中的X射线摄影装置。
用于解决问题的方案
本发明的一个方面的X射线摄影装置具备：图像生成部，其生成基于从被导入了设备的被检体透过的放射线的检测信号的图像；图像处理部，其将由图像生成部生成的多个图像进行叠加；以及显示部，其能够显示图像，其中，图像处理部构成为能够在整个期间图像合成模式与部分期间图像合成模式之间进行切换，其中，在整个期间图像合成模式下，以图像生成期间的整个期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像，在部分期间图像合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像。
在本发明的一个方面的X射线摄影装置中，如上所述，图像处理部构成为能够切换为部分期间图像合成模式，在该部分期间图像合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像。由此，在部分期间图像合成模式下，进行叠加的图像被限定为一部分期间内的图像，因此能够减小进行叠加的图像间的设备的位置的变化。其结果，能够抑制在设备发生了偏移的状态下进行叠加，因此能够抑制在将图像进行叠加所得到的合成图像中设备模糊。因而，能够抑制设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中。
另外，在一个方面的X射线摄影装置中，如上所述，图像处理部构成为能够在整个期间图像合成模式与部分期间图像合成模式之间进行切换，其中，在该整个期间图像合成模式下，以图像生成期间的整个期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像，在该部分期间图像合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的图像为对象，将图像进行叠加来生成合成图像。由此，在图像生成期间的整个期间内设备的位置几乎没有变化的状态下进行手术的情况下，通过切换为整个期间图像合成模式，能够将位置几乎没有变化的设备可靠地叠加，因此能够使设备清晰的高画质的合成图像显示在显示部中。另一方面，在图像生成期间内设备的位置的变化大的情况下，通过切换为部分期间图像合成模式，能够如上所述那样抑制设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中。其结果，通过将图像处理部构成为能够在整个期间图像合成模式与部分期间图像合成模式之间进行切换，能够抑制设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中，并且能够使适于手术的合成图像显示在显示部中。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，图像处理部构成为在部分期间图像合成模式下，以规定帧数的图像为对象，将图像进行叠加。如果像这样构成，则在部分期间图像合成模式下，进行叠加的图像被限定为一部分期间内的规定帧数的图像，因此能够可靠地减小进行叠加的图像间的设备的位置的变化。由此，能够进一步抑制以设备发生了偏移的状态进行叠加，因此能够进一步抑制在将图像进行叠加所得到的合成图像中设备模糊。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，还具备切换输入部，该切换输入部用于用户切换为整个期间图像合成模式或部分期间图像合成模式。如果像这样构成，则用户能够将图像处理部的模式切换为适于手术的模式，因此能够可靠地抑制设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中，并且能够使适于手术的合成图像显示在显示部中。
在该情况下，优选的是，还具备控制部，该控制部进行以下控制：在摄影开始时或摄影开始之前获取与由切换输入部进行的整个期间图像合成模式或部分期间图像合成模式的切换有关的信息。如果像这样构成，则能够使控制部在摄影开始时或摄影开始之前获取与模式有关的信息，因此能够使图像处理部在切换后的模式下从摄影开始时起生成合成图像。由此，例如在切换为整个期间图像合成模式的状态下，能够提前生成设备清晰的合成图像，因此用户能够提前操作X射线摄影装置使得放射线的照射停止。其结果，能够有效地抑制被检体的辐射量增加。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，设备包括被留置在被检体内的第一设备以及与第一设备分开地被导入到被检体内且具有用于进行位置对准的标识的第二设备，图像处理部构成为：在部分期间图像合成模式下，以抑制由于第二设备相对于第一设备的相对移动导致在合成图像中第一设备模糊的方式将规定帧数的图像进行叠加。如果像这样构成，则在部分期间图像合成模式下，能够抑制第一设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中。
在该情况下，优选的是，规定帧数是在合成图像中能够充分地视觉识别第二设备的帧数。如果像这样构成，则能够使显示部显示能够充分地视觉识别第二设备并且抑制了第一设备的可视性的劣化的合成图像。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，在整个期间图像合成模式下为了生成摄影结束时的合成图像而使用的图像的帧数比在部分期间图像合成模式下为了生成合成图像而使用的图像的帧数多。如果像这样构成，则图像处理部能够在整个期间图像合成模式的摄影结束时可靠地生成设备清晰的合成图像。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，图像处理部构成为通过对整个期间图像合成模式下的摄影结束时的合成图像进行用于强调设备的校正，来生成校正合成图像，显示部构成为在整个期间图像合成模式下的摄影结束时显示校正合成图像。如果像这样构成，则用户能够利用在整个期间图像合成模式下的摄影结束后显示于显示部的校正合成图像，来更加准确地识别设备的状态。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，图像处理部构成为在整个期间图像合成模式下将图像生成期间的整个期间的图像全部进行叠加。如果像这样构成，则在整个期间图像合成模式下，能够进一步提前生成设备清晰的合成图像。
在上述部分期间图像合成模式下，在以规定帧数的图像为对象将图像进行叠加的结构中，优选的是，图像处理部构成为在部分期间图像合成模式下将最新的规定帧数的图像进行叠加。如果像这样构成，则在部分期间图像合成模式下，能够使抑制了设备模糊的最新的合成图像显示在显示部中，因此用户能够一边确认最新的合成图像一边可靠地进行手术。
在上述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，合成图像是强调显示了作为设备的支架的支架强调图像。如果像这样构成，则能够抑制支架的可视性劣化的合成图像显示在显示部中。
发明的效果
根据本发明，如上所述，能够抑制设备的可视性劣化的合成图像显示在显示部中。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的整体结构的框图。
图2是用于说明包括支架的治疗器具的图。
图3是示出在支架与标记的相对位置没有变化的情况下的图像的一例的图。
图4是用于说明本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的基于在相对位置没有变化的情况下的区域的位置对准的图。
图5是用于说明本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置没有变化的情况下的位置校正图像的叠加的图。
图6是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置没有变化的情况下的全合成模式下的合成图像的图。
图7是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置没有变化的情况下的全合成模式下的校正合成图像的图。
图8是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置没有变化的情况下的部分合成模式下的合成图像的图。
图9是示出在支架与标记的相对位置变化的情况下的图像的一例的图。
图10是用于说明本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的基于在相对位置变化的情况下的区域的位置对准的图。
图11是用于说明本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置变化的情况下的位置校正图像的叠加的图。
图12是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置变化的情况下的全合成模式下的合成图像的图。
图13是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的在相对位置变化的情况下的部分合成模式下的合成图像的图。
图14是示出本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的控制流程的图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明将本发明具体化的实施方式。
(X射线摄影装置的结构)
参照图1～图8对本发明的一个实施方式的X射线摄影装置100的结构进行说明。
如图1所示，本发明的一个实施方式的X射线摄影装置100是一种通过从人体等被检体T的外侧照射X射线(放射线)来拍摄将被检体T内图像化所得到的X射线图像的装置。
X射线摄影装置100具备X射线照射部1、X射线检测部2、控制部6、显示部7、操作部8、存储部9以及图像处理装置10。
X射线照射部1向被导入了治疗器具30的支架31(参照图2)的被检体T照射X射线。X射线检测部2检测透过了被检体T的X射线。X射线照射部1和X射线检测部2分别被配置为隔着用于载置被检体T的顶板3相向。X射线照射部1和X射线检测部2以能够移动的方式被支承于移动机构4。能够通过顶板驱动部5使顶板3沿水平方向移动。移动机构4及顶板驱动部5与控制部6连接。控制部6经由移动机构4和顶板驱动部5使X射线照射部1、X射线检测部2以及顶板3移动，使得能够将被检体T的规定的区域拍摄为图像P(参照图3)。
X射线照射部1包括X射线源1a。X射线源1a是与未图示的高电压产生部连接、且通过被施加高电压而产生X射线的X射线管。X射线源1a被配置成使X射线射出方向朝向X射线检测部2的检测面。X射线照射部1与控制部6连接。控制部6按照管电压、管电流以及X射线照射的时间间隔等预先设定的摄影条件来控制X射线照射部1，以从X射线源1a产生X射线。
X射线检测部2检测从X射线照射部1照射并透过了被检体T的X射线，输出与检测到的X射线强度相应的检测信号。X射线检测部2例如由FPD(Flat Panel Detector：平板检测器)构成。X射线检测部2将规定的分辨率的X射线检测信号输出到图像处理装置10。图像处理装置10从X射线检测部2获取X射线检测信号，并生成图像P(参照图3)。
控制部6是构成为包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的计算机。控制部6作为通过由CPU执行规定的控制程序来控制X射线摄影装置100的各部的控制部发挥功能。控制部6进行X射线照射部1及图像处理装置10的控制以及移动机构4及顶板驱动部5的驱动控制等。
显示部7例如是液晶显示器等监视器，能够显示由图像处理装置10生成的图像P等。控制部6构成为进行使显示部7显示由图像处理装置10生成的图像P的控制。
操作部8构成为能够受理用户的与X射线摄影有关的输入。控制部6构成为经由操作部8受理用户的输入操作。另外，操作部8具有用于切换后述的图像处理部14的模式的模式切换按钮8a。此外，关于图像处理部14的模式，在后文叙述。另外，模式切换按钮8a是本发明的“切换输入部”的一例。
存储部9例如由硬盘驱动器等存储装置构成。存储部9构成为存储图像数据、摄影条件以及各种设定值。显示部7、操作部8以及存储部9各自也可以设置于图像处理装置10。
另外，X射线摄影装置100构成为能够通过X射线透视和X射线摄影这两种方法获取图像P。此外，在X射线透视中，通过向被检体T照射比X射线摄影少的放射线量，能够减少被检体T的辐射量，另一方面，获取低画质的图像P。另一方面，在X射线摄影中获取某种程度上高画质的图像P。
在图像处理装置10中，在图像P的摄影中实时地进行图像处理。图像处理装置10例如是构成为包括CPU或GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)等处理器11、以及ROM和RAM等存储部12的计算机。即，图像处理装置10通过使处理器11执行存储在存储部12中的图像处理程序15而构成。图像处理装置10也可以通过使与控制部6相同的硬件(CPU)执行图像处理程序，来与控制部6一体地构成。
存储部12存储有用于使计算机作为图像处理装置10发挥功能的图像处理程序15。另外，存储部12构成为将由后述的图像生成部13生成的图像P和合成图像M等作为图像数据16来暂时存储。
图像处理装置10包括图像生成部13和图像处理部14，来作为通过执行图像处理程序15所得到的功能。图像生成部13和图像处理部14也可以分别由专用的处理器单独地构成。
图像生成部13构成为生成基于从被导入了治疗器具30的支架31(参照图2)的被检体T透过的X射线的检测信号的图像P。图像生成部13基于X射线检测部2的检测信号来以运动图像的形式生成图像P。即，从X射线照射部1对被检体T以规定时间间隔间歇性地照射X射线，由X射线检测部2依次检测透过了被检体T的X射线。图像生成部13通过将从X射线检测部2依次输出的检测信号进行图像化，来以15FPS的帧频生成图像P。此外，帧频为7.5FPS～30FPS左右即可。图像P例如是具有在灰度等级上为规定的灰度(10位～12位等)的像素值的图像。因此，在低像素值的像素中，亮度值小而显示为黑色(昏暗)，在高像素值的像素中，亮度值大而显示为白色(明亮)。此外，也可以使图像黑白反转。
图像处理部14构成为能够进行将由图像生成部13连续地生成的多个图像P(参照图3)进行叠加来制作合成图像M(参照图6～图8)的图像处理。具体地说，图像处理部14首先如图3所示那样从多个图像P中提取包括一对标记35的区域p，以进行位置对准。然后，图像处理部14如图4所示那样使用仿射变换等进行二维的位置对准，以使各个区域p中的一对标记35的位置与当前摄影时间点(最新)的图像PN的区域pN中的一对标记35的位置一致。然后，图像处理部14如图5所示那样使用位置对准后的区域p对图像P进行位置对准，由此生成位置对准后的位置校正图像Q。最后，图像处理部14通过将位置校正图像Q进行叠加(进行时间积分)，来如图6～图8所示那样生成作为强调显示了支架31的支架强调图像的合成(累计)图像M。
另外，图像处理部14构成为每当由图像生成部13新生成图像P时进行合成图像M的生成。由此，能够使生成的合成图像M以运动图像形式实时地显示在显示部7中。
在此，在本实施方式中，图像处理部14构成为：能够切换为全合成模式和部分合成模式中的任一种模式，作为将由图像生成部13生成的多个图像P进行叠加来制作合成图像M时的模式。全合成模式是如下的模式：由图像处理部14将图像生成期间的整个期间的图像P(P1～PN，参照图3)全部进行叠加来生成合成图像M(Mf(Ms)，参照图6(图7))。另外，部分合成模式是如下的模式：由图像处理部14将作为图像生成期间的一部分期间的最新(最近)的8帧的图像P(PN-7～PN，参照图6)进行叠加来生成合成图像M(Mp，参照图8)。此外，在部分合成模式下，在没有得到8帧的图像的情况下，生成与全合成模式相同的合成图像M。
另外，“图像生成期间”是指由图像生成部13生成多个图像的期间，具体地说，是指从摄影开始时到当前摄影时间点为止的期间。另外，“将最新的8帧的图像P进行叠加”是指将按时间顺序排列的图像P中的新的图像PN和从新的图像PN起朝着旧的方向的顺序的7帧的图像P“PN-7～PN＝1”这8帧的图像P进行叠加。另外，全合成模式和部分合成模式分别是本发明的“整个期间图像合成模式”和“部分期间图像合成模式”的一例。
另外，控制部6构成为在由用户操作了模式切换按钮8a时获取基于对模式切换按钮8a的操作内容的与模式的切换有关的信息。此外，控制部6构成为在摄影开始前预先获取与模式的切换有关的信息。而且，控制部6构成为：通过向图像处理部14发送与模式的切换有关的信息，来将图像处理部14的模式切换为全合成模式和部分合成模式中的任一种模式。
接着，参照图2～图13对冠状动脉(心血管)介入治疗中的本实施方式的X射线摄影装置100的模式的切换的一例进行说明。
本实施方式的X射线摄影装置100能够用于冠状动脉介入治疗。冠状动脉介入治疗是用于使心脏的冠状动脉中的血管40(参照图3)的狭窄扩张的治疗。
在冠状动脉介入治疗中，如图2所示，使用包括支架31的治疗器具30。治疗器具30包括支架31、安装有支架31的球囊32、前端附近安装有支架31和球囊32的引导线33以及内部收容有引导线33的导管34。支架31是由细的金属等形成的具有网眼构造的筒状，X射线容易透过支架31而支架31不易被拍进图像P中。因此，在安装有支架31的球囊32中，由X射线透过性低的(或者不透过的)材料构成的一对标记35被设置为记号。该一对标记35以夹着支架31的方式设置在支架31的两端附近。另外，支架31构成为由于球囊32膨胀而从折叠的状态扩张。此外，支架31是本发明的“设备”的一例。
作为冠状动脉介入治疗的具体的治疗顺序，首先，医生一边参照显示部7中显示的通过X射线透视得到的低画质的实时运动图像(图像)，一边进行如下的手术：将导管34插入到被检体T的血管40内，并使导管34经由血管40到达心脏的冠状动脉的血管40的狭窄部位。
然后，医生一边参照显示部7中显示的通过X射线摄影得到的合成图像M的实时运动图像或合成图像M的静止图像，一边进行支架31(31a)和球囊32的向狭窄部位的位置对准。然后，医生进行如下的手术：使球囊32膨胀以使血管40的狭窄部位扩张，并且在将折叠的支架31a扩张后留置在血管40内。由此，利用支架31a从内侧支承血管40。另外，医生一边参照通过X射线摄影得到的合成图像M的实时运动图像或合成图像M的静止图像，一边确认支架31a是否被正确地留置。然后，在支架31a没有被正确地留置的情况下，医生进行通过使球囊32再次膨胀等来调整支架31a的手术。在进行这些手术的情况下，支架31a与球囊32的一对标记35的相对位置几乎没有变化。
在此，对在支架31a与标记35的相对位置没有变化的情况下的每种模式的图像处理部14所生成的合成图像M进行说明。
(全合成模式的情况)
在切换为全合成模式的情况下，图像处理部14首先如图3所示那样从多个图像P的全部图像(图像P1～PN)取出包括一对标记35的区域p(区域p1～pN)，以进行位置对准。然后，图像处理部14如图4所示那样进行各个区域p1～pN的位置对准。之后，图像处理部14如图5所示那样使用位置对准后的区域p1～pN-1对图像P1～PN-1进行位置对准，由此生成位置对准后的位置校正图像Q1～QN-1。最后，图像处理部14通过将位置校正图像Q1～QN(此外，QN与PN相等)进行叠加(进行时间积分)来生成图6所示的合成图像Mf。
在此，由于支架31a与标记35的相对位置没有变化，因此以使各个区域p1～pN-1中的一对标记35的位置与区域pN中的一对标记35的位置一致的方式进行位置对准，由此在位置校正图像Qi(1≤i≤N-1)和位置校正图像QN中，支架31a为大致相同的位置。其结果，在将位置校正图像Q(图像P)进行叠加所得到的合成图像Mf中，在位置校正图像Q1～QN中支架31a几乎没有偏移，由此支架31a被强调地显示在显示部7中。然后，连续地生成合成图像Mf，并作为实时运动图像显示在显示部7中。
此外，在全合成模式下，随着从摄影开始起经过时间，为了生成合成图像Mf而使用的图像P的张数(帧数)变多，因此在作为实时运动图像显示于显示部7的合成图像Mf中，支架31a逐渐变得清晰而实现高画质化。
然后，在由于得到足够高画质的合成图像Mf而结束了全合成模式下的X射线摄影时，图像处理部14对最后生成的合成图像Mf进行用于强调支架31a的校正处理。在该校正处理中，例如支架31a与血管40不同且具有直线形状，因此由图像处理部14进行用于提高直线形状的部分的对比度等的处理。由此，由图像处理部14根据合成图像Mf生成进一步强调了支架31a的更高画质的校正合成图像Ms。然后，如图8所示，校正合成图像Ms作为静止图像显示在显示部7中。其结果，医生能够可靠地确认支架31a是否被正确地留置。
此外，用户能够在实时地确认了得到足够高画质的合成图像Mf后结束X射线摄影，因此能够抑制以画质不足的合成图像M的状态结束X射线摄影。另外，用户能够在实时地确认了得到足够高画质的合成图像Mf之后迅速地结束X射线摄影，因此能够有效地抑制被检体T的辐射量增加。
(部分合成模式的情况)
另一方面，在切换为部分合成模式的情况下，图像处理部14首先如图3所示那样从多个图像P中的最新(最近)的8帧的图像P(图像PN-7～PN)取出包括一对标记35的区域p(区域pN-7～pN)，以进行位置对准。然后，图像处理部14如图4所示那样进行各个区域pN-7～pN的位置对准。然后，图像处理部14如图5所示那样使用位置对准后的区域pN-7～pN-1对图像PN-7～PN-1进行位置对准，由此生成位置对准后的位置校正图像QN-7～QN-1。最后，图像处理部14通过将位置校正图像QN-7～QN进行叠加来生成图8所示的合成图像Mp。
在此，支架31a与标记35的相对位置没有变化，因此与全合成模式同样地，在位置校正图像Qi(N-7≤i≤N-1)和位置校正图像QN中，支架31a为大致相同的位置。其结果，如图7所示，在将位置校正图像Q(图像P)进行叠加所得到的合成图像Mp中，在位置校正图像QN-7～QN中支架31a几乎没有偏移，由此支架31a被强调地显示在显示部7中。然后，连续地生成合成图像Mp，并作为实时运动图像显示在显示部7中。
此外，在部分合成模式下，即使从摄影开始起经过了时间，为了生成合成图像Mp而使用的图像P的张数(帧数)也为8帧而不会变化。因此，在显示为实时运动图像的合成图像Mp中，支架31a的清晰度几乎没有变化。
在此，在作为一般的摄影条件而以15FPS的帧频进行了3秒摄影的情况下，在全合成模式下，在摄影结束时，生成将45帧的图像P(位置校正图像Q)合成所得到的合成图像Mf。也就是说，在全合成模式下为了生成摄影结束时的合成图像M而使用的图像的帧数(45帧)比部分合成模式下的帧数(8帧)多。其结果，在支架31a与标记35的相对位置没有变化的情况下，与部分合成模式相比，在全合成模式下，在显示部7中显示支架31a清晰的高画质的合成图像M。因而，在支架31a与标记35的相对位置没有变化的情况下，与部分合成模式相比，优选将图像处理部14切换为全合成模式。
另一方面，在狭窄部位的范围大、用1个支架31(31a)无法将狭窄部位整体扩张等情况下，进行使安装有与留置在血管40内的支架31a不同的新的支架31b(31)的治疗器具30到达心脏的冠状动脉的血管40的狭窄部位的手术。然后，医生为了利用一对支架31a和31b从内侧可靠地支承狭窄部位的血管40，一边参照通过X射线摄影得到的合成图像M的实时运动图像，一边进行已经被留置的已设的支架31a与新的支架31b及球囊32的定位的手术。此外，支架31a和31b分别是本发明的“第一设备”和“第二设备”的一例。
在此，与新的支架31b不同，已设的支架31a没有被安装于球囊32。因此，如图9所示，新的支架31b与球囊32的一对标记35的相对位置没有变化，另一方面，已设的支架31a与球囊32的一对标记35进行相对移动。也就是说，已设的支架31a与标记35的相对位置发生变化。
在此，对在支架31a与标记35的相对位置变化的情况下的每种模式的图像处理部14所生成的合成图像M进行说明。
(全合成模式的情况)
在切换为全合成模式的情况下，与上述情况同样地，图像处理部14首先如图9所示那样从多个图像P的全部图像(图像P1～PN)取出包括一对标记35的区域p(区域p1～pN)。然后，图像处理部14如图10所示那样进行区域p1～pN的位置对准。之后，图像处理部14如图11所示那样使用区域p1～pN-1生成位置校正图像Q1～QN-1。最后，图像处理部14通过将位置校正图像Q1～QN进行叠加来生成图12所示的合成图像Mf。
在此，由于已设的支架31a与球囊32的一对标记35的相对位置变化，因此在以使各区域p1～pN-1中的一对标记35的位置与区域pN中的一对标记35的位置一致的方式进行了位置对准时，在位置校正图像Qi(1≤i≤N-1)和位置校正图像QN中，支架31b为大致相同的位置。由此，如图12所示，在将位置校正图像Q(图像P)进行叠加所得到的合成图像Mf中，支架31b被强调地显示。另一方面，已设的支架31a在位置校正图像Qi和位置校正图像QN中位于不同的位置(例如，图11的Q1和QN)。因此，如图12所示，在将位置校正图像Q(图像P)进行叠加所得到的合成图像Mf中，在位置校正图像Q1～QN中支架31a的偏移大，由此支架31a被模糊地显示在显示部7中。
(部分合成模式的情况)
另一方面，在切换为部分合成模式的情况下，与上述情况同样地，图像处理部14首先如图9所示那样从多个图像P中的最新的8帧的图像P(图像PN-7～PN)取出包括一对标记35的区域p(区域pN-7～pN)。然后，图像处理部14如图10所示那样进行区域pN-7～pN的位置对准。之后，图像处理部14如图11所示那样使用区域pN-7～pN-1生成位置校正图像QN-7～QN-1。最后，图像处理部14通过将位置校正图像QN-7～QN进行叠加来生成图13所示的合成图像Mp。
在此，虽然支架31a与标记35的相对位置变化，但在最新(最近)的8帧(约0.5秒左右)，支架31a与标记35的相对位置的变化小。由此，在以使各个区域pN-7～pN-1中的一对标记35的位置与区域pN中的一对标记35的位置一致的方式进行了位置对准时，在位置校正图像Qi(N-7≤i≤N-1)和位置校正图像QN中，不仅支架31b为大致相同的位置，而且已设的支架31a也为大致相同的位置。其结果，如图13所示，在将位置校正图像Q(图像P)进行叠加所得到的合成图像Mp中，支架31a和31b几乎都没有偏移，由此不仅支架31b被强调地显示在显示部7中，已设的支架31a也被强调地显示在显示部7中。此外，在部分合成模式下，由于帧数为8帧，因此确保了能够充分地视觉识别支架31b的帧数。
(全合成模式与部分合成模式的比较)
其结果，在X射线摄影装置100中，在用户(医生等)进行支架31与标记35的相对位置没有变化的手术的情况下，由用户将图像处理部14的模式切换为全合成模式。由此，在X射线摄影中和X射线摄影后，能够在显示部7中显示强调了支架31以使其清晰的高画质的合成图像Mf或校正合成图像Ms。另外，在X射线摄影装置100中，在用户进行支架31与标记35的相对位置变化的手术的情况下，由用户将图像处理部14的模式切换为部分合成模式。由此，能够在X射线摄影中使支架31不模糊且被充分地强调的合成图像Mp显示于显示部7。
(控制流程)
接着，参照图14对X射线摄影装置100的控制流程进行说明。
首先，在步骤S11中，控制部6判断是否切换为部分合成模式。在控制部6判断为切换为部分合成模式的情况下，进入步骤S23，在步骤S23～S31中，以切换为部分合成模式的状态进行X射线摄影。
在控制部6判断为没有切换为部分合成模式的情况下，在步骤S12～S22中，以切换为全合成模式的状态进行X射线摄影。首先，在步骤S12中，由用户对操作部8进行了与摄影开始有关的输入操作所涉及的信息被发送到控制部6，由此开始进行X射线摄影。然后，在步骤S13中，控制部6通过从X射线照射部1放射X射线，使X射线检测部2检测透过了被检体T的X射线并输出检测信号。然后，图像生成部13基于检测信号生成图像PN。
之后，在步骤S14中，图像处理部14从在图像PN之前生成的图像P1～PN-1和新生成的图像PN中分别获取区域p1～pN。然后，在步骤S15中，图像处理部14基于区域pN进行区域p1～pN-1的位置对准。之后，在步骤S16中，图像处理部14通过基于区域p1～pN-1的位置对准结果进行图像P1～PN-1的位置对准，来生成位置校正图像Q1～QN-1。然后，在步骤S17中，图像处理部14通过将位置校正图像Q1～QN叠加来生成合成图像Mf。之后，在步骤S18中，由图像处理部14生成的合成图像Mf经由控制部6显示在显示部7中。
然后，在步骤S19中，控制部6将由用户对操作部8进行了与摄影结束有关的输入操作所涉及的信息发送到控制部6，由此判断X射线摄影是否结束。在控制部6判断为X射线摄影没有结束的情况下，在步骤S20中，使N递增(N＝N+1)，返回到步骤S13，图像生成部13生成新的图像PN。
另外，在控制部6判断为X射线摄影结束的情况下，在步骤S21中，图像处理部14进行最新的合成图像Mf的校正以强调支架31，由此生成校正合成图像Ms。然后，在步骤S22中，由图像处理部14生成的校正合成图像Ms经由控制部6显示在显示部7中。之后，控制流程结束。
另外，在步骤S11中，在控制部6判断为切换为部分合成模式的情况下，在步骤S23中，与步骤S12同样地开始进行X射线摄影。然后，在步骤S24中，与步骤S12同样地，图像生成部13基于检测信号生成图像PN。
之后，在步骤S25中，图像处理部14从在图像PN之前生成的图像P1～PN-1中的最新(最近)的图像PN-7～PN-1以及新生成的图像PN分别获取区域pN-7～pN。然后，在步骤S26中，图像处理部14基于区域pN进行区域pN-7～pN-1的位置对准。然后，在步骤S27中，图像处理部14通过基于区域pN-7～pN-1的位置对准结果进行图像PN-7～PN-1的位置对准，来生成位置校正图像QN-7～QN-1。然后，在步骤S28中，图像处理部14通过将位置校正图像QN-7～QN进行叠加来生成合成图像Mp。然后，在步骤S29中，由图像处理部14生成的合成图像Mp经由控制部6显示在显示部7中。
然后，在步骤S30中，控制部6与步骤S19同样地判断X射线摄影是否结束。在控制部6判断为X射线摄影没有结束的情况下，在步骤S31中，N被递增，返回到步骤S24，图像生成部13生成新的图像PN。另外，在控制部6判断为X射线摄影结束的情况下，结束控制流程。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，能够得到如下的效果。
在本实施方式中，如上所述，图像处理部14构成为能够切换为部分合成模式，在该部分合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的图像P为对象，将图像P进行叠加来生成合成图像M(Mp)。由此，在部分合成模式下，进行叠加的图像P被限定为一部分期间内(最近)的图像P，因此能够减小进行叠加的图像P间的支架31a的位置(支架31a与球囊32的一对标记35的相对位置)的变化。其结果，能够抑制以支架31a发生了偏移的状态进行叠加，因此能够抑制在将图像P进行叠加所得到的合成图像Mp中支架31模糊。因而，能够抑制支架31的可视性劣化的合成图像Mp显示在显示部7中。
另外，在本实施方式中，将图像处理部14构成为能够在全合成模式与部分合成模式之间进行切换，其中，在全合成模式下，以图像生成期间的整个期间的图像P为对象，将图像P进行叠加来生成合成图像Mf，在部分合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的图像P为对象，将图像P进行叠加来生成合成图像Mp。由此，在图像生成期间的整个期间内支架31的位置几乎没有变化的状态下进行手术的情况下，通过切换为全合成模式，位置几乎没有变化的支架31被可靠地叠加，因此能够使支架31清晰的高画质的合成图像Mf显示在显示部7中。另一方面，在图像生成期间内支架31的位置的变化大的情况下，通过切换为部分合成模式，能够抑制支架31的可视性劣化的合成图像Mp显示在显示部7中。其结果，通过将图像处理部14构成为能够在全合成模式与部分合成模式之间进行切换，能够抑制支架31的可视性劣化的合成图像M显示在显示部7中，并且能够使适于手术的合成图像M显示在显示部7中。
另外，在本实施方式中，将图像处理部14构成为：在部分合成模式下，以图像生成期间的一部分期间的规定帧数(8帧)的图像P为对象，将图像P进行叠加。由此，在部分合成模式下，进行叠加的图像P被限定为一部分期间内的规定帧数(8帧)的图像P，因此能够可靠地减小进行叠加的图像P间的支架31a的位置的变化。其结果，能够进一步抑制以支架31a发生了偏移的状态进行叠加，因此能够进一步抑制在将图像P进行叠加所得到的合成图像Mp中支架31模糊。
另外，在本实施方式中，X射线摄影装置100具备用于用户切换为全合成模式或部分合成模式的模式切换按钮8a。由此，用户能够将图像处理部14的模式切换为适于手术的模式，因此能够可靠地抑制支架31的可视性劣化的合成图像M显示在显示部7中，并且能够使适于手术的合成图像M显示在显示部7中。
另外，在本实施方式中，X射线摄影装置100具备控制部6，该控制部6进行以下控制：在摄影开始之前获取与通过模式切换按钮8a进行的全合成模式或部分合成模式的切换有关的信息。由此，能够使控制部6在摄影开始之前获取与模式有关的信息，因此能够使图像处理部14从摄影开始时起以切换后的模式生成合成图像M。其结果，例如在切换为全合成模式的状态下，能够提前生成支架31清晰的合成图像M，因此能够操作X射线摄影装置100以提前使放射线的照射停止。因而，能够有效地抑制被检体T的辐射量增加。
另外，在本实施方式中，将图像处理部14构成为：在部分合成模式下，以抑制由于支架31b相对于支架31a的相对移动导致在合成图像中支架31a模糊的方式将规定帧数(8帧)的图像进行叠加。由此，能够在部分合成模式下抑制支架31a的可视性劣化的合成图像Mp显示在显示部7中。
另外，在本实施方式中，部分合成模式下的规定帧数(8帧)是在合成图像M中能够充分地视觉识别支架31b的帧数。由此，能够在显示部7中显示能够充分地视觉识别支架31b并且抑制了支架31a的可视性劣化的合成图像Mp。
另外，在本实施方式中，在全合成模式下为了生成摄影结束时的合成图像Mf而使用的图像P的帧数比在部分合成模式下为了生成合成图像Mp而使用的图像P的帧数(8帧)多。由此，图像处理部14能够在全合成模式的摄影结束时可靠地生成支架31清晰的合成图像Mf。
另外，在本实施方式中，将图像处理部14构成为通过对全合成模式下的摄影结束时的合成图像Mf进行用于强调支架31的校正来生成校正合成图像Ms，并且将显示部7构成为在全合成模式下的摄影结束时显示校正合成图像Ms。由此，用户能够利用在全合成模式下的摄影结束后显示于显示部7的校正合成图像Ms来更加准确地识别支架31的状态。
另外，在本实施方式中，将图像处理部14构成为：在全合成模式下，将图像生成期间的整个期间的图像P全部进行叠加。由此，能够在全合成模式下更加提前地生成支架31清晰的合成图像Mf。
另外，在本实施方式中，将图像处理部14构成为：在部分合成模式下，以最新的规定帧数(8帧)的图像P为对象，将图像P进行叠加。由此，能够在部分合成模式下使抑制了支架31模糊的最新的合成图像Mp显示在显示部7中，因此用户能够一边确认最新的合成图像Mp一边可靠地进行手术。
另外，在本实施方式中，合成图像M是强调显示了支架31的支架强调图像。由此，能够抑制支架31的可视性劣化的合成图像M显示在显示部7中。
[变形例]
此外，应认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示性的，并非限制性的。本发明的范围并非由上述实施方式的说明来示出，而由专利权利要求书来示出，还包含在与专利权利要求书均等的意思以及范围内的所有的变更(变形例)。
例如，在上述实施方式中示出了用于冠状动脉(心血管)介入治疗的X射线摄影装置100的例子，但本发明不限于此。本发明也可以应用于在冠状动脉介入治疗以外的用途中使用的X射线摄影装置。能够抑制由于设备相对于标识(标记)的相对位置的变化而导致可视性劣化的合成图像显示于显示部的本发明也能够用作在可能发生设备的位置的变化的血管内IVR(介入放射学)治疗中使用的X射线摄影装置。
另外，在上述实施方式中示出了全合成模式(整个期间图像合成模式)是将图像生成期间的整个期间的图像P(P1～PN)全部进行叠加来生成合成图像M(Mf)的模式的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以构成为在整个期间图像合成模式下仅使用图像生成期间的整个期间的图像中的一部分图像。例如也可以是，在整个期间图像合成模式下，将图像生成期间的整个期间的图像中的无法检测到标记的图像从要进行叠加的图像中排除。另外，也可以是，在整个期间图像合成模式下，每隔几帧从按时间顺序排列的整个期间的图像中提取图像，并将除提取出的多个图像以外的图像从要进行叠加的图像中排除。此外，优选的是，在整个期间图像合成模式下，从按时间顺序排列的整个期间的图像中均等地提取图像，并将提取出的图像进行叠加。并且，也可以将X射线摄影装置构成为在整个期间图像合成模式下能够选择全合成模式和整个期间合成模式，在全合成模式下，使用图像生成期间的整个期间的图像中的全部图像，在整个期间合成模式下，仅使用上述那样的图像生成期间的整个期间的图像中的一部分图像。
另外，在上述实施方式中示出了部分合成模式(部分期间图像合成模式)是将图像生成期间的一部分期间的图像P(PN-7～PN)进行叠加来生成合成图像M(Mp)的模式的例子，但本发明不限于此。在本发明中也可以构成为：在部分期间图像合成模式下也仅使用图像生成期间的一部分期间的图像中的一部分图像。例如也可以是，在部分期间图像合成模式下，将图像生成期间的一部分期间的图像中的无法检测到标记的图像从要进行叠加的图像中排除。
另外，在上述实施方式中示出了使用一对标记35进行图像P的位置对准的例子，但本发明不限于此。在本发明中也可以不使用标记而进行图像的位置对准。例如，也可以检测图像内的多个特征点(例如，被检体中的与其它部分相比更容易吸收放射线的部分)，以使多个特征点在图像间一致的方式进行图像的位置对准。在该情况下，能够采用部分合成模式，以抑制由于特征点相对于支架相对地移动而生成支架模糊的合成图像。
另外，在上述实施方式中示出了使用支架作为设备的例子，但本发明不限于此。例如，设备也可以是没有安装支架的球囊。在该情况下，例如在已设的支架与具有标记的球囊之间进行定位时，也能够采用部分合成模式，以抑制由于支架的位置的变化而生成支架模糊的合成图像。
另外，在上述实施方式中示出了在部分合成模式(部分期间图像合成模式)下将作为图像生成期间的一部分期间的最新的8帧的图像进行叠加来生成合成图像M的例子，但本发明不限于此。在本发明中，部分期间图像合成模式下的帧数不限于8帧，既可以少于8帧，也可以多于8帧。此外，帧数优选与帧频相应地改变。例如，如果帧频是30FPS，则可以将例如多于8帧的15帧的图像进行叠加，如果帧频是7.5FPS，则可以将例如少于8帧的4帧的图像进行叠加。此外，在部分期间图像合成模式下，如果进行叠加的图像的帧数过多(用于获取帧数的期间长)，则在合成图像中发生位置变化的设备容易模糊地显示，如果进行叠加的图像的帧数过少，则在合成图像中无法充分地强调显示设备。因此，在部分期间图像合成模式下进行叠加的图像的帧数优选为与0.3秒～1秒左右对应的帧数且为4帧以上，但本发明不限定于该帧数。
另外，在上述实施方式中示出了在部分合成模式(部分期间图像合成模式)下图像处理部14将最新的8帧的图像进行叠加来生成合成图像M的例子，但本发明不限于此。在本发明中也可以是，在部分期间图像合成模式下，图像处理部将最新的期间以外的一部分期间内的规定帧数的图像进行叠加来生成合成图像。例如，图像处理部也可以在部分期间图像合成模式下将图像生成期间的前半部分或中间部分的规定帧数的图像进行叠加。
另外，在上述实施方式中示出了控制部6在摄影开始前预先获取与模式的切换有关的信息的例子，但本发明不限于此。在本发明中也可以构成为：控制部在摄影开始时获取与模式的切换有关的信息。例如，也可以将X射线摄影装置构成为：基于用户对切换输入部的切换操作来以切换后的模式开始进行摄影。另外，也可以将X射线摄影装置构成为能够在X射线摄影中切换图像处理部的模式。
另外，在上述实施方式中示出了在由用户操作了模式切换按钮8a时将图像处理部14的模式切换为全合成模式和部分合成模式中的任一个模式的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以基于模式切换按钮以外的用户的切换指示来切换图像处理部的模式。例如，既可以基于用户的声音来切换图像处理部的模式，也可以基于用户的动作(例如，遮挡光学传感器的光那样的用户的动作)来切换图像处理部的模式。
另外，X射线摄影装置也可以不基于用户的切换的指示而自动地切换图像处理部的模式。此时，也可以对在摄影开始时拍摄到的最初的图像进行图像识别，X射线摄影装置基于图像识别的结果来自动地切换图像处理部的模式。例如，也可以将X射线摄影装置构成为：在摄影开始时拍摄到的最初的图像中识别出多个支架的情况下，X射线摄影装置自动地将图像处理部的模式切换为部分合成模式，在未识别出多个支架的情况下，将图像处理部的模式切换为全合成模式。
另外，在上述实施方式中示出了构成为在X射线摄影时能够切换图像处理部14的模式的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以构成为能够在X射线透视时切换图像处理部的模式。
另外，在上述实施方式中示出了提取包括一对标记35的区域p来进行图像P的位置对准的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以不提取区域就进行图像的位置对准。
附图标记说明
6：控制部；7：显示部；8a：模式切换按钮(切换输入部)；13：图像生成部；14：图像处理部；31：支架(设备)；31a：支架(设备、第一设备)；31b：支架(设备、第二设备)；100：X射线摄影装置；M、Mf、Mp：合成图像；Ms：校正合成图像；P：图像；T：被检体。

Claims (11)

1.一种X射线摄影装置，具备：
图像生成部，其生成基于从被导入了设备的被检体透过的放射线的检测信号的图像；
图像处理部，其将由所述图像生成部生成的多个所述图像进行叠加；以及
显示部，其能够显示所述图像，
其中，所述图像处理部构成为能够在整个期间图像合成模式与部分期间图像合成模式之间进行切换，其中，在该整个期间图像合成模式下，以图像生成期间的整个期间的所述图像为对象，将所述图像进行叠加来生成合成图像，在该部分期间图像合成模式下，以所述图像生成期间的一部分期间的所述图像为对象，将所述图像进行叠加来生成合成图像。
2.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：在所述部分期间图像合成模式下，以规定帧数的所述图像为对象，将所述图像进行叠加。
3.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
还具备切换输入部，该切换输入部用于用户切换为所述整个期间图像合成模式或所述部分期间图像合成模式。
4.根据权利要求3所述的X射线摄影装置，其特征在于，
还具备控制部，该控制部进行以下控制：在摄影开始时或所述摄影开始之前获取与由所述切换输入部进行的所述整个期间图像合成模式或所述部分期间图像合成模式的切换有关的信息。
5.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述设备包括被留置在所述被检体内的第一设备以及与所述第一设备分开地被导入到所述被检体内的第二设备，
所述图像处理部构成为：在所述部分期间图像合成模式下，以抑制由于所述第二设备相对于所述第一设备的相对移动导致在所述合成图像中所述第一设备模糊的方式将规定帧数的所述图像进行叠加。
6.根据权利要求5所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述规定帧数是在所述合成图像中能够充分地视觉识别所述第二设备的帧数。
7.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
在所述整个期间图像合成模式下为了生成摄影结束时的所述合成图像而使用的所述图像的帧数比在所述部分期间图像合成模式下为了生成所述合成图像而使用的所述图像的帧数多。
8.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：在所述整个期间图像合成模式下，通过对摄影结束时的所述合成图像进行用于强调所述设备的校正，来生成校正合成图像，
所述显示部构成为：在所述整个期间图像合成模式下的摄影结束时显示所述校正合成图像。
9.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：在所述整个期间图像合成模式下，将所述图像生成期间的所述整个期间的所述图像全部进行叠加。
10.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：在所述部分期间图像合成模式下，将最新的所述规定帧数的所述图像进行叠加。
11.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述合成图像是强调显示了作为所述设备的支架的支架强调图像。
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