JP7465629B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

Ｘ線診断装置の中に、脳血管や心臓、冠動脈等の循環器系を撮影する循環器系Ｘ線診断装置がある。循環器系Ｘ線診断装置は、Ｘ線アンギオグラフィ装置とも呼ばれる。循環器系Ｘ線診断装置では、Ｘ線源とＸ線検出器の対を、例えばＣアームと呼ばれる保持装置の両端部に保持し、被検体の関心領域に対するＸ線照射方向を任意に変えながらで撮影することができる。

塞栓術等の手技では、Ｘ線診断装置を用いてＸ線透視画像を注視しながら医師が動脈瘤に対してコイル留置やクリッピング等の手技を行う。このような手技では、動脈瘤が撮影された部位を拡大して観察する必要がある。

しかしながら、従来のＸ線診断装置は、画像拡大の仕組みが、画像の中央を中心に拡大するセンターズーム方式となっている。このため、動脈瘤などのターゲットが画像の中央からずれている状態で画像拡大を行うと、ターゲットが画像の端に逃げてしまったり、画像の外に出てしまったりすることがしばしば発生していた。

このような場合、ユーザは手技中にＣアームや寝台の位置等を操作して、動脈瘤などターゲットが、拡大した画像の中央に位置するようにする必要があり、円滑な治療を妨げる要因となっていた。また、Ｃアームや寝台の操作によって治療時間が長引くことにより、Ｘ線透視の時間も長くなるため、患者に対する被曝の観点からも不都合であった。

特開２０１４－１５８６９７号公報

本発明が解決しようとする課題は、手技中に撮影されるＸ線透視画像をリアルタイムで拡大させた場合であっても、観察対象の中心を常に画像の中心に設定できるようにすることである。

一実施形態のＸ線診断装置は、アームと、３次元画像取得部と、ターゲット指定部と、Ｘ線画像生成部と、拡大処理部と、を備える。アームはＸ線源及びＸ線検出器を支持する。３次元画像取得部は被検体の３次元画像を取得する。ターゲット指定部は、前記３次元画像に対して、観察対象であるターゲットの位置を指定する。Ｘ線画像生成部は、前記Ｘ線源及びＸ線検出器を用いたＸ線透視によってＸ線画像を順次生成する。拡大処理部は、前記３次元画像中の前記ターゲットの位置情報を用いて前記Ｘ線画像中のターゲット位置を特定することにより、前記ターゲットが拡大前の前記Ｘ線画像の中心からシフトしている場合であっても、前記ターゲットが拡大後の前記Ｘ線画像の中心に位置するように、拡大処理を行う。

第１の実施形態に係るＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図。 第１の実施形態のコンソールの細部構成例及び機能構成例を示すブロック図。 第１の実施形態のＸ線診断装置の動作例を示すフローチャート。 取得した３次元画像に対してターゲットと観察アングルとを設定し、観察アングル方向から投影した投影画像を生成するまでの処理の概念を説明する図。 Ｘ線透視を開始し、透視画像の中のターゲットの位置を特定するまでの処理の概念を説明する図。 透視画像の中心にターゲットが位置するようにして透視画像を拡大する処理の概念を説明する図。 第２の実施形態のＸ線診断装置の動作例を示すフローチャート。 第３の実施形態のＸ線診断装置の動作例を示すフローチャート。 第４の実施形態のコンソールの細部構成例及び機能構成例を示すブロック図。 第４の実施形態のＸ線診断装置の動作例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。第１の実施形態のＸ線診断装置１は、コンソール１０、寝台２０、及び、スキャナ３０を備えて構成されている。

スキャナ３０は、Ｘ線源３４、Ｘ線検出器３６、Ｃアーム３３、Ｃアーム駆動機構３２等を有している。Ｃアーム３３は、一方の端部にＸ線源３４を保持し、他方の端部にＸ線源３３を保持し、被検体を中心にＸ線源３４とＸ線検出器３６とを対向配置している。

Ｃアーム３３は、Ｃアーム駆動機構３２によって支持されている。Ｃアーム駆動機構３２は、コンソール１０からの制御によって、Ｃアーム３３の円弧方向に沿って、Ｘ線源３４とＸ線検出器３６とを一体的に円弧動させる。更に、Ｃアーム駆動機構３２は、コンソール１０からの制御によって、Ｃアーム３３を図１の一点鎖線で示す回転軸周りに回転させ、Ｘ線源３４とＸ線検出器３６とを被検体の周りに一体的に回転させることができる。

Ｘ線源３４とＸ線検出器３６を結ぶ線分の中点をアイソセンタとするとき、コンソール１０からの制御により、Ｘ線源３４とＸ線検出器３６は、このアイソセンタを通る任意の傾きの平面上における円周軌道に沿って回転することができる。

Ｘ線源３４には、高電圧電力の供給を受けて、被検体の方向にＸ線を照射するＸ線管の他、複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りや、シリコンゴム等で形成されハレーションを防止するために所定量の照射Ｘ線を減衰させる補償フィルタ等が設けられている。

Ｘ線検出器３６は、平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を備え、２次元平面上に配列された検出素子により、被検体を透過したＸ線を検出して電気信号に変換する。Ｘ線検出器３６は、ＦＰＤに換えて、Ｉ．Ｉ．（ｉｍａｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）及びＴＶを有する構成としてもよい。Ｘ線検出器３６は、Ｘ線から変換されたアナログ電気信号を更にデジタル信号に変換し、コンソール１０に出力する。

寝台２０は、被検体が載置される天板２２、天板を支持する天板支持部２１、及び、コンソールからの指示により、天板２２を水平方向、及び、垂直方向に駆動する寝台駆動機構２３を備えて構成される。

コンソール１０は、スキャナ３０、及び、寝台２０を制御すると共に、Ｘ線検出器３６から出力される信号に基づいて、Ｘ線撮影画像（静止画）や、Ｘ線透視画像（ライブ画像）を生成する。

図２は、第１の実施形態のコンソール１０の細部構成例、及び、機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、コンソール１０は、操作パネル１１、記憶回路１２、ディスプレイ１３、外部通信Ｉ／Ｆ１４、及び、処理回路１５を有している。

操作パネル１１は、スキャナ３０の各種の撮影条件の設定、Ｃアーム３３や寝台２０の駆動に関する指定等の各種情報やデータを入力するための入力デバイスを備えて構成される。操作パネル１１は、各種情報やデータを入力するため、例えば、ジョイスティック、トラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、テンキー、タッチパネル等の入力デバイスを備えている。

ディスプレイ１３は、例えば、液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示デバイスとして構成され、Ｘ線透視画像やＸ線撮影画像等の画像の他、各種情報や各種データを表示する。

外部通信Ｉ／Ｆ１４は、各種の通信プロトコルに従ってＸ線診断装置１と他の機器とを接続する。この接続には、無線／有線の病院内ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークの各種の通信ネットワークを利用することができる。

記憶回路１２は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶回路１２は、画像や各種撮像条件に関するデータの他、プロセッサが実行する各種のソフトウェアプログラムを記憶する。

処理回路１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、専用又は汎用のプロセッサを備える回路である。プロセッサは、記憶回路１２に記憶した各種のプログラムを実行することによって、以下に説明する各種の機能を実現する。処理回路１５は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで構成してもよい。これらのハードウェアによっても後述する各種の機能を実現することができる。また、処理回路１５は、プロセッサとプログラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組わせて、各種の機能を実現することもできる。

また、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

次に、処理回路１５が実現する機能について説明する。図２に示すように、処理回路１５は、３次元画像生成機能１０１、３次元画像取得機能１０２、ターゲット位置検出／指定機能（３次元画像）１０３、撮影条件設定機能（３次元画像）１０４、撮影条件設定機能（透視画像）１０５、透視画像生成機能１０６、及び、拡大処理機能１０７の各機能を実現する。拡大処理機能１０７は、ターゲット位置特定機能（透視画像）１１０、及び、ターゲットシフト／透視画像拡大機能１１１の各機能を含んでいる。

図３は、第１の実施形態のＸ線診断装置１の動作例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに沿って、図２に示す各機能をより詳しく説明する。

まず、ステップＳＴ１０で被検体の３次元画像を取得する。具体的には、Ｘ線源３４及びＸ線検出器３６を、Ｃアーム３３によって被検体周りに回転移動させながら収集した複数の投影データを、フェルドカンプ法等の公知技術によって再構成することにより、被検体の関心領域、例えば、被検体の頭部の３次元画像を取得する。

ステップＳＴ１０は、撮影条件設定機能（３次元画像）１０４，３次元画像生成機能１０１、及び、３次元画像取得機能１０２に対応する処理である。撮影条件設定機能（３次元画像）１０４で設定する撮影条件には、画像内の撮影対象物の大きさに関係する撮像条件、例えば、ＳＩＤ（Source Image Distance: Ｘ線源３４とＸ線検出器３６との間の距離）、寝台の高さ方向の位置、ＦＯＶ（Field Of View）の大きさ、デジタルズームの拡大率等が含まれる。

つぎに、ステップＳＴ１１では、３次元画像に対してターゲットを指定する。そして、ステップＳＴ１２では、ユーザに因る３次元画像の回転操作に基づいて、ターゲットの観察アングルを設定する。さらに、ステップＳＴ１３では、３次元画像を観察アングル方向から投影した投影画像を生成する。

ステップＳＴ１２とステップＳＴ１３とは、通常は、同時並行的に行われる。つまり、医師等のユーザが、３次元画像に対して回転操作を行うことにより、投影画像の投影角を変化させ、ターゲットの観察に最も適したアングルを特定し、そのアングルを観察アングルとして設定する。

ステップＳＴ１１の処理は、図３のフローチャートに示すように、ステップＳＴ１２及びステップＳＴ１３の前でもよいが、逆に、ステップＳＴ１２及びステップＳＴ１３の後でもよい。

ステップＳＴ１１では、ディスプレイ１３に３次元画像を表示させ、表示された３次元画像に対するユーザの操作に基づいてターゲットの位置を手動で指定することができる。例えば、表示された３次元画像に対して、マウス等の入力デバイスを用いてポインタを移動させることによって、ターゲットの位置を手動で指定することができる。

また、ステップＳＴ１１では、このような手動による指定に換えて、ターゲットの形状認識等の解析処理により、ターゲットの位置を自動検出することで、ターゲットの位置を自動的に指定することもできる。ステップＳＴ１１は、ターゲット位置検出／指定機能（３次元画像）１０３に対応する処理である。

ここで、ターゲットとは、例えば、脳血管における動脈瘤の部位や、頸動脈における狭窄部位等のように、検査や治療のための観察の対象部位のことである。また、ターゲットは、動脈瘤等の患部に対して行うコイリングやクリッピング、或いは、狭窄部位に対して行うステント留置等のカテーテル治療の対象部位でもある。

図４は、ステップＳＴ１０～ステップＳＴ１３までの処理の概念を説明する図である。図４の左図には、Ｃアーム３３の回転によって収集されたデータを再構成して生成された３次元画像として、脳血管の３次元画像が例示されている。また、図４の左図では、脳血管内の動脈瘤をターゲット（図４右図において黒丸で示されている部分）として指定している例が示されている。さらに、図４左図では、ユーザによって設定された観察アングルの方向、太い矢印で示している。

一方、図４右図には、図４左図の３次元画像を、設定された観察アングルの方向から投影した投影画像（ステップＳＴ１３で生成される投影画像）が示されている。

図３に戻り、ステップＳＴ１４で、Ｘ線透視が開始される。そして、ステップＳＴ１５にて、Ｘ線透視の透視角度が、ステップＳＴ１２で設定された観察アングルに合致するように、Ｃアーム３３を制御する。そして、このようにして設定された透視角度から透視された透視画像が生成される。ステップＳＴ１４、及び、ステップＳＴ１５は、撮影条件設定機能（透視画像）１０５、及び、透視画像生成機能１０６に対応する処理である。

次に、ステップＳＴ１６において、ａ）３次元画像を観察アングル方向から投影した投影画像におけるターゲット位置、ｂ）３次元画像の取得時の撮影条件、及び、ｃ）現在のＸ線透視の撮影条件、を用いて、透視画像中におけるターゲット位置を特定する。ステップＳＴ１６は、拡大処理機能１０７のうち、ターゲット位置特定機能（透視画像）１１０に対応する処理である。

図５は、ステップＳＴ１３～ステップＳＴ１６までの処理の概念を説明する図である。図５左図は、実質的に図４右図と同じ図であり、３次元画像を観察アングル方向から投影した投影画像である。図５左図では、図４右図と同様に、指定されたターゲットの位置を黒丸印で示している。ここで、投影画像の中心を原点（０, ０）とするとき、投影画像内におけるターゲットの位置（ｘ_ｐ, ｙ_ｐ）は、ユーザによって指定された位置、又は、本装置によって自動検出された位置であるため、既知である。

図５中央図は、３次元画像に対して設定された観察アングル方向にＣアーム３３を移動させて、Ｘ線透視を実施したときの透視画像（即ち、ライブ画像）を示している。即ち、ステップＳＴ１５の処理の直後に得られる透視画像が、図５中央図に対応している。

図５右図は、ステップＳＴ１６の処理により、透視画像中におけるターゲットの位置が特定された後の透視画像を示している。図５右図では、透視画像の中心を原点（０, ０）とするとき、透視画像中において特定されたターゲットの位置（ｘ_ｆ, ｙ_ｆ）を、黒三角印で示している。

第１の実施形態では、投影画像における投影方向と、透視画像における透視方向とは合致している。また、３次元画像取得時における撮影対象物の大きさに関する撮像条件（ＳＩＤ、寝台の位置、ＦＯＶの大きさ、デジタルズームの拡大率等）と、現在の透視画像（ライブ画像）取得時における撮影対象物の大きさに関する撮像条件（ＳＩＤ、寝台の位置、ＦＯＶの大きさ、デジタルズームの拡大率等）は、いずれも既知である。

したがって、上述したように、ａ）３次元画像を観察アングル方向から投影した投影画像におけるターゲット位置（ｘ_ｐ, ｙ_ｐ）を、ｂ）３次元画像の取得時の撮影条件、及び、ｃ）現在のＸ線透視の撮影条件、を用いて変換することにより、透視画像中におけるターゲット位置を（ｘ_ｆ, ｙ_ｆ）を算出することが可能となる。

図３に戻り、ステップＳＴ１７では、透視画像の中心にターゲットが位置するようにして、透視画像を拡大する。ステップＳＴ１７は、拡大処理機能１０７のうち、ターゲットシフト／透視画像拡大機能１１１に対応する処理である。

図６は、ステップＳＴ１７の処理の概念を説明する図である。図６左図は、拡大前の透視画像を示し、図６右図は、拡大後の透視画像を示している。

図６左図における正方形の外枠はＦＯＶを示し、図６左図における太い正方向の内枠は、拡大前におけるにおける、ターゲット位置を中心とする部分画像を示している。透視画像におけるターゲットの位置（ｘ_ｆ, ｙ_ｆ）は既にステップＳＴ１６において特定されている。このため、拡大前の部分画像を、座標（ｘ_ｆ, ｙ_ｆ）だけ平行移動させることにより、ターゲット位置を透視画像の中心に位置させることができる。同時に、ターゲット位置を中心とする部分画像を、ターゲット位置を中心にして拡大することにより、拡大後の透視画像においても、ターゲット位置を中心に位置させることができる。

上述した第１の実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、拡大前の透視画像において、ターゲットが中心からシフトしている場合であっても、拡大後の透視画像において、ターゲットが中心に位置するように、拡大処理を行うことができる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態のＸ線診断装置１の動作例を示すフローチャートである。ステップＳＴ２０では、第１の実施形態のステップＳＴ１０と同様に、Ｃアーム３３を被検体周りに回転させて収集したデータから３次元画像を再構成する。

次のステップＳＴ２１の処理も、第１の実施形態のステップＳＴ１１と同様に、再構成した３次元画像に対して、ユーザによる手動操作に基づいて、或いは、ターゲットの自動検出に基づいて、ターゲットの位置を指定する。

ステップＳＴ２２は、第２の実施形態に特有の処理であり、第１の実施形態では行っていない処理である。ステップＳＴ２２では、ステップＳＴ２１で指定されたターゲットの位置、及び、３次元画像取得時の撮影条件から、ターゲットの絶対位置を３次元座標（ｘ_ｔ, ｙ_ｔ, ｚ_ｔ）として算出する。ターゲットの絶対位置は、例えば、検査室の室内座標系で表されたターゲットの位置でもよいし、本装置（Ｘ線診断装置１）の所定の部位の特定の位置を基準とする、装置座標系で表されたターゲットの位置でもよい。

次に、ステップＳＴ２３において、３次元画像に対して設定した観察アングル方向から、３次元画像を投影した投影画像を生成する。なお、第２の実施形態では、ステップＳＴ２３の処理を省略することもできる。

ステップＳＴ２４でＸ線透視を開始する。その後、ステップＳＴ２５で、ユーザが透視画像をモニタしながらＣアーム３３を移動させることによって、Ｘ線透視の透視角度を調整し、Ｃアーム３３を所望の観察アングルに設定する。なお、第１の実施形態とは異なり、ステップＳＴ２５においてＣアーム３３に対して設定される観察アングルと、ステップＳＴ２３において３次元画像に対して設定される観察アングルは、必ずしも合致させる必要はない。

次に、ステップＳＴ２６において、ターゲットの絶対位置、及び、現在のＸ線透視の撮影条件を用いて、透視画像中の中心に対するターゲット位置を算出し、特定する。特定された透視画像中のターゲット位置は、第１の実施形態の図５右図や図６左図のように、透視画像の中心を原点（０, ０）とする２次元座標（ｘ_ｆ, ｙ_ｆ）で表される。

ステップＳＴ２７は、第１の実施形態のステップＳＴ１７と同じであり、図６に示すように、透視画像の中心にターゲットが位置するようにして透視画像を拡大する。

第２の実施形態に係るＸ線診断装置１によっても、第１の実施形態と同様に、拡大前の透視画像において、ターゲットが中心からシフトしている場合であっても、拡大後の透視画像において、ターゲットが中心に位置するように、拡大処理を行うことができる。また、第２の実施形態では、３次元座標で表現されたターゲットの絶対位置を用いて、透視画像中のターゲット座標を算出するようにして。このため、第１の実施形態に比べると算出処理が若干複雑になるものの、Ｘ線透視の開始後にＣアーム３３に対して設定される観察アングルと、３次元画像に対して設定される観察アングルとを、必ずしも合致させる必要がない。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態のＸ線診断装置１の動作例を示すフローチャートである。第３の実施形態では、上述した第１の実施形態又は第２の実施形態によって、透視画像の中心にターゲットが位置するようにして透視画像を拡大した後のＸ線診断装置１の動作を規定している。

図８のステップＳＴ３０～ステップＳＴ３７は、第１の実施形態のステップＳＴ１０～ステップＳＴ１７と同じである。ステップＳＴ３８では、ステップＳＴ３７の処理の後に、Ｃアーム３３、及び、寝台２０の天板２２の少なくとも一方が移動したか否かを判定する。移動していない場合は、引き続き移動の有無をモニタする。

一方、Ｃアーム３３、及び、寝台２０の天板２２の少なくとも一方が移動したと判定された場合には、ステップＳＴ３９において、その移動量を算出する。Ｃアーム３３、及び、寝台２０の天板２２の少なくとも一方が移動した場合、図６左図のＦＯＶ、及び、部分画像がターゲットの位置に対して相対的に移動することになる。そこで、算出した移動量が相殺されるように、図６左図のＦＯＶから切り取る部分画像の位置を移動させてやれば、ターゲットの位置が常に中心に位置するようにして透視画像を拡大することができる。

このように、第３の実施形態のＸ線診断装置１によれば、Ｃアーム３３、及び、寝台２０の天板２２の少なくとも一方が動いた場合であっても、これらの動きに追従させて、拡大後の透視画像の中心にターゲットが常に位置するように拡大処理を行うことができる。

なお、Ｃアーム３３、及び、寝台２０の天板２２の少なくとも一方の動きにより、ターゲットの位置がＦＯＶの範囲外になる場合には、拡大後の透視画像においても、ターゲットの位置がその範囲外となる。このような場合には、拡大処理を停止する。

（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態のコンソール１０の細部構成例、及び、機能構成例を示すブロック図である。第４の実施形態のＸ線診断装置１のコンソール１０のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様に（第２及び第３の実施形態も同様）、操作パネル１１、記憶回路１２、ディスプレイ１３、外部通信Ｉ／Ｆ１４、及び、処理回路１５を有している。

一方、第４の実施形態の処理回路１５が実現する機能は、第１の実施形態と若干異なっている。図９に示すように、処理回路１５は、３次元画像取得機能２００、レジストレーション機能２０１を有している。図９に示すその他の機能、即ち、ターゲット位置検出／指定機能（３次元画像）１０３、撮影条件設定機能（透視画像）１０５、透視画像生成機能１０６、及び、拡大処理機能１０７の各機能は第１乃至第３の実施形態と同様である。

図１０は、第４の実施形態のＸ線診断装置１の動作例を示すフローチャートである。第１～第３の実施形態では、本装置（Ｘ線診断装置１）で生成した３次元画像に対してターゲットを指定している。これに対して、第４の実施形態のＸ線診断装置１では、本装置以外の他の医用画像撮影装置、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、或いは、超音波画像診断装置で収集した同一被検体の３次元画像を、ステップＳＴ４０で取得する。ステップＳＴ４０は、３次元画像取得機能２００に対応する処理である。

次に、ステップＳＴ４１でＸ線透視を開始する。そして、ステップＳＴ４２において、Ｘ線透視によって生成された透視画像と、ステップＳＴ４０で取得した３次元画像との間での位置合わせ処理、即ち、レジストレーションを実施する。ステップＳＴ４０では、所望の１方向から透視した２次元の透視画像と３次元画像との間で行う、２Ｄ－３Ｄレジストレーションを行ってもよい。或いは、これに換えて、ステップＳＴ４０では、複数の方向から透視した複数の透視画像から３次元の透視画像を再構成し、この３次元の透視画像と、ステップＳＴ４０で取得した３次元画像との間で行う、３Ｄ－３Ｄレジストレーションを行ってもよい。

ステップＳＴ４０で行われるレジストレーションによって、外部から取得した３次元画像と、本装置で撮影した透視画像との間でのレジストレーション情報、即ち、位置合わせ情報が得られる。

次に、ステップＳＴ４３において、３次元画像に対してターゲットの位置を指定する。そして、ステップＳＴ４４において、指定されたターゲットの位置と、レジストレーション情報とから、ターゲットの絶対位置を３次元座標（ｘ_ｔ, ｙ_ｔ, ｚ_ｔ）として算出する。ターゲットの絶対位置は、第２の実施形態と同様に、例えば、検査室の室内座標系で表されたターゲットの位置でもよいし、本装置（Ｘ線診断装置１）の装置座標系で表されたターゲットの位置でもよい。

ステップＳＴ４５～ステップＳＴ４６の処理は、第２の実施形態（図７）のステップＳＴ２５～ステップＳＴ２７の処理と同じである。具体的には、ステップＳＴ４５では、ユーザが透視画像をモニタしながらＣアーム３３を移動させることによって、Ｘ線透視の透視角度を調整し、Ｃアーム３３を所望の観察アングルに設定する。ステップＳＴ４６では、ステップＳＴ４４で算出されたターゲットの絶対位置、及び、現在のＸ線透視の撮影条件を用いて、透視画像中の中心に対するターゲット位置を算出し、特定する。そして、ステップＳＴ４７において、透視画像の中心にターゲットが位置するようにして透視画像を拡大する。

上述したように、第４の実施形態のＸ線診断装置１によれば、Ｘ線ＣＴ装置等の本装置以外の医用画像撮影装置で取得した３次元画像を利用して、ターゲットが透視画像の中心に位置するように拡大処理を行うことができる。

以上説明してきたように、各実施形態のＸ線診断装置は、手技中に撮影されるＸ線透視画像をリアルタイムで拡大させた場合であっても、観察対象の中心を常に画像の中心に設定することができる。

なお、各実施形態の記載における３次元画像取得機能、ターゲット位置検出／指定機能（３次元画像）、透視画像生成機能、拡大処理機能、及び、レジストレーション機能は、夫々、特許請求の範囲の記載における、３次元画像取得部、ターゲット指定部、透視画像生成部、拡大処理部、及び、位置合わせ部の一例である。また、各実施形態の記載における、ターゲット位置検出／指定機能（３次元画像）、及び、撮影条件設定機能（透視画像）は、夫々、特許請求の範囲の記載における、観察アングル設定部、及び、アーム制御部の一例である。また、各実施形態の記載及び図面における「透視画像」との用語、又は、「透視画像」と組み合わせた用語は、特許請求の範囲の記載における「Ｘ線画像」との用語、又は、「Ｘ線画像」と組み合わせた用語の一例である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ Ｘ線診断装置
１０ コンソール
１３ ディスプレイ
１５ 処理回路
２０ 寝台
３３ Ｃアーム
３４ Ｘ線源
３６ Ｘ線検出器
１０１ ３次元画像生成機能
１０２ ３次元画像取得機能
１０３ ターゲット位置検出／指定機能（３次元画像）
１０４ 撮影条件設定機能（３次元画像）
１０５ 撮影条件設定機能（透視画像）
１０６ 透視画像生成機能
１０７ 拡大処理機能
２００ ３次元画像取得機能
２０１ レジストレーション機能

Claims (11)

1. Ｘ線源及びＸ線検出器を支持するアームと、
   被検体の３次元画像を取得する３次元画像取得部と、
   前記３次元画像に対して、観察対象であるターゲットの位置を指定するターゲット指定部と、
   前記Ｘ線源及びＸ線検出器を用いたＸ線撮像によってＸ線画像を順次生成するＸ線画像生成部と、
   前記３次元画像中の前記ターゲットの位置情報を用いてディスプレイに表示された拡大前の前記Ｘ線画像の中心に対するターゲットの位置を特定する工程と、前記ターゲットが前記拡大前の前記Ｘ線画像の中心に位置するように前記ディスプレイの表示領域内で平行移動させる平行移動処理を行う工程と、当該平行移動処理後に前記ターゲットが拡大後の前記Ｘ線画像の中心に位置するように前記ターゲットの位置を中心にして前記Ｘ線画像の拡大処理を行う工程と、の少なくとも３工程を行う拡大処理部と、を備えるＸ線診断装置。
2. 前記ターゲット指定部は、前記３次元画像に対するユーザの操作に基づいて前記ターゲットの位置を手動指定する、又は、前記３次元画像に対する解析処理に基づいて自動指定する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記３次元画像は、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記アームによって前記被検体周りに回転移動させて取集したデータを再構成することにより生成される、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
4. ユーザによる前記３次元画像の回転操作に基づいて、前記ターゲットの観察アングルを設定すると共に、前記３次元画像を前記観察アングル方向から投影した投影画像を生成する観察アングル設定部と、
   前記Ｘ線源及びＸ線検出器を用いたＸ線透視の透視角度が、前記観察アングルに合致するように前記アームを制御するアーム制御部と、を備え、
   前記ターゲット指定部は、前記３次元画像の投影画像に対して前記ターゲットの位置を指定する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
5. 前記拡大処理部は、前記投影画像における中心位置と前記ターゲットの位置、前記３次元画像を取得した時の撮影条件、及び、前記Ｘ線画像を取得している時の撮影条件を用いて、前記Ｘ線画像の中心に対する前記ターゲットの位置を特定することにより、前記ターゲットが拡大後の前記Ｘ線画像の中心に位置するように、拡大処理を行う、請求項４に記載のＸ線診断装置。
6. 前記撮影条件は、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間の距離、寝台の高さ、ＦＯＶの大きさ、及び、デジタルズームの拡大率の少なくとも１つを含む、請求項５に記載のＸ線診断装置。
7. 前記ターゲット指定部は、前記３次元画像における前記ターゲットの位置、及び、前記３次元画像を取得したときの撮影条件に基づいて、前記ターゲットの位置を３次元座標として算出し、
   前記拡大処理部は、算出した前記３次元座標上の前記ターゲットの位置と、前記Ｘ線画像を取得している時の撮影条件を用いて、前記Ｘ線画像の中心に対する前記ターゲットの位置を特定することにより、前記ターゲットが拡大後の前記Ｘ線画像の中心に位置するように、拡大処理を行う、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
8. 前記撮影条件は、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間の距離、寝台の高さ、ＦＯＶの大きさ、及び、デジタルズームの拡大率の少なくとも１つを含む、請求項７に記載のＸ線診断装置。
9. 前記拡大処理部は、前記アーム及び寝台の少なくとも一方が移動した場合には、前記アーム及び前記寝台の少なくとも一方の動きに追従させて、前記ターゲットが拡大後の前記Ｘ線画像の中心に位置するように、拡大処理を行う、請求項１に記載のＸ線診断装置。
10. 前記拡大処理部は、前記ターゲットの位置が拡大後の前記Ｘ線画像の範囲外になる場合には、前記拡大処理を停止する、請求項９に記載のＸ線診断装置。
11. 前記３次元画像は、本装置とは異なる他の撮影装置で取得した３次元画像であり、
    前記他の撮影装置で取得した３次元画像と、本装置で撮影した２次元画像又は３次元画像とを位置合わせする位置合わせ部、をさらに備え、
    前記拡大処理部は、前記３次元画像に対して指定されたターゲット位置と、前記位置合わせによって得られる位置合わせ情報とを用いて、前記ターゲットが、拡大後の前記Ｘ線画像の中心に位置するように拡大処理を行う、請求項１に記載のＸ線診断装置。

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