医用图像处理装置、医用图像处理方法以及x射线摄影装置的制作方法

专利名称：医用图像处理装置、医用图像处理方法以及x射线摄影装置的制作方法
技术领域：
这里记述的实施方式涉及一种医用图像处理装置、医用图像处理方法以及X射线摄影装置。
背景技术：
近年，使用导管的主动脉瓣置换(TAVI:Trans-catheter Aortic ValveImplantation 或者 TAVR:Trans-catheter Aortic Valve Replacement)备受关注。TAVI手法在具备X射线摄影装置的手术室中进行。即，TAVI是一种一边对X射线摄影装置实时收集的X射线透视图像进行观察，一边在被检体的心脏内留置人造瓣膜的技术。在TAVI中，重要的是一边参照X射线透视图像一边将人造瓣膜留置在正确的位置上。具体而言，目标是以使人造瓣膜的下端比原来的瓣膜底往下，并且人造瓣膜的上端比原来的瓣膜小叶尖端往上且比冠状动脉(Coronary)往下的方式留置人造瓣膜。因此，作为支持这种TAVI的技术，已经提出有一种利用X射线摄影装置显示被检体的路线图(road map)图像的技术。路线像是在预先收集到的血管的X射线造影图像中叠加显示了实时收集的X射线透视图像而成的图像。一般而言，在TAVI中，在人造瓣膜的留置前会向血管中注入造影剂。然后收集血管被染黑的X射线造影图像。接着，在插入了血管导丝等器具的状态下，实时收集X射线透视图像作为实况像。在该X射线透视图像中虽然能够确认器具，但是识别血管会很困难。因此，可以将X射线造影图像作为掩模像，生成并显示已利用掩模像与实况像之间的差分处理来对掩模像和实况像进行合成后形成的路线像。从而，医师可以一边参照路线像上的造影血管像一边操作器具进行人造瓣膜的留置。再有，路线像存在二维(2D:two dimensional)路线像和三维(3D:threedimensiona l)路线像。2D路线像是进行2D的数据收集后生成2D的中间图像，并作为2D图像进行显示的图像。另一方面，3D路线像是进行2D的数据收集后生成3D的中间图像，并作为2D图像进行显示的图像。在以用于TAVI的摄影为代表地生成路线像的情况下，重要的是生成更适当的掩模像，并且以良好的画质显示图像。再有，可以利用X射线摄影装置所具备的图像处理功能生成路线像，但是在与X射线摄影装置相连接的医用图像处理装置中也能够生成
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能使用被检体的X射线造影图像数据和X射线透视图像数据以更良好的画质显示合成图像的医用图像处理装置、医用图像处理方法以及X射线摄影装置。本发明的实施方式涉及的医用图像处理装置具备X射线图像取得单元、标记检测单元、造影图像生成单元和显示图像生成单元。X射线图像取得单元取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据。标记检测单元从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置。造影图像生成单元伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置。显示图像生成单元通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据。此外，本发明的实施方式涉及的医用图像处理方法包括:取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据的步骤；从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置的步骤；伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据的步骤，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置；以及，通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据的步骤。此外，本发明的实施方式涉及的X射线摄影装置具备X射线图像收集单元、标记检测单元、造影图像生成单元和显示图像生成单元。X射线图像收集单元收集X射线造影图像数据和X射线透视图像数据。标记检测单元从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置。造影图像生成单元伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置。显示图像生成单元通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据。


图1是本发明的实施方式`涉及的X射线摄影装置和医用图像处理装置的结构图。图2是示出使用图1中示出的X射线摄影装置的TAVI中的人造瓣膜的留置位置的图。图3是示出使用图1中示出的X射线摄影装置进行TAVI时的流程的流程图。图4是说明图1中示出的X射线摄影装置中的路线像数据的生成方法的图。
具体实施例方式本发明的实施方式涉及的医用图像处理装置具备X射线图像取得单元、标记检测单元、造影图像生成单元和显示图像生成单元。X射线图像取得单元取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据。标记检测单元从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置。造影图像生成单元伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置。显示图像生成单元通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据。
此外，本发明的实施方式涉及的医用图像处理方法包括:取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据的步骤；从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置的步骤；伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据的步骤，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置；以及，通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据的步骤。此外，本发明的实施方式涉及的X射线摄影装置具备X射线图像收集单元、标记检测单元、造影图像生成单元和显示图像生成单元。X射线图像收集单元收集X射线造影图像数据和X射线透视图像数据。标记检测单元从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置。造影图像生成单元伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置。显示图像生成单元通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据。参照附图，对本发明的实施方式涉及的医用图像处理装置、医用图像处理方法和X射线摄影装置进行说明。图1是本发明的实施方式涉及的X射线摄影装置和医用图像处理装置的结构图。X射线摄影装置I具备摄影系统2、控制系统3和数据处理系统4。摄影系统2具有X射线照射部5、x射线检测器6、驱动机构7和诊视床8。控制系统3具有高压发生装置9和摄影位置控制装置10。X射线照射部5具备X射线管，隔 着放置于诊视床8上的被检体0，与X射线检测器6相对置地配置。X射线照射部5和X射线检测器6可以通过驱动机构7的驱动，一边维持相对位置，一边改变相对于被检体O的角度和相对位置。具体而言，在具备旋转功能的C型臂的两端固定X射线照射部5和X射线检测器6。并且，将X射线照射部5构成为，由X射线管从规定的角度朝向被检体O照射X射线，并且能够用X射线检测器6检测透射了被检体O的X射线。此外，可以利用驱动机构7对诊视床8的顶板的倾斜及位置进行调整。不仅可以通过对X射线照射部5和X射线检测器6相对于被检体O的角度进行调整，而且也可以通过调整顶板的角度来改变X射线相对被检体O的照射方向。另外，在放置于诊视床8上的被检体O的近旁设置用于向被检体O注入造影剂的造影剂注入装置11。控制系统3的高压发生装置9是通过对X射线照射部5的X射线管施加高压来使具有期望能量的X射线朝向被检体O照射的装置。摄影位置控制装置10是向驱动机构7输出控制信号进行控制的装置。即，通过从摄影位置控制装置10输出到驱动机构7中的控制信号，对X射线照射部5和X射线检测器6的旋转角度和位置以及诊视床8的顶板的倾斜和位置进行控制。数据处理系统4具有输入装置12、显示装置13、A/D (analog to digital:模拟数字)转换器14和计算机15。计算机15通过执行程序而发挥医用图像处理装置15的功能。即，在X射线摄影装置I中内置有医用图像处理装置15。但也可以使具有同样功能的独立的医用图像处理装置，经由网络连接到X射线摄影装置I上。此外，也可以使用电路构成内置在X射线摄影装置I中的医用图像处理装置15、或者经由网络与X射线摄影装置I连接的医用图像处理装置。医用图像处理装置15具有X射线图像生成部16、标记检测部17、掩模图像生成部18、路线像生成部19和显示处理部20。此外，掩模图像生成部18还具有标记基准运动补正部18A。X射线图像生成部16具有通过从X射线检测器6经A/D转换器14取入已数字化的X射线检测数据进行数据处理而生成2D或者3D的X射线图像数据的功能。从而，如果基于在被检体O中注入了造影剂的状态下收集到的X射线检测数据生成X射线图像数据，则得到2D或者3D的X射线造影图像数据。此外，如果基于在不注入造影剂而是透视模式下收集到的X射线检测数据生成X射线图像数据，则得到2D或者3D的X射线透视图像数据。此外，可以通过在透视模式下基于X射线检测数据实时地生成X射线透视图像数据，来生成实况像数据。从而，通过X射线图像生成部16与摄影系统2和控制系统3进行协作，在X射线摄影装置I中具备作为收集X射线造影图像数据和X射线透视图像数据等X射线图像数据的X射线图像收集单元的功能。标记检测部17具有作为取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据等X射线图像数据的X射线图像取得单元的功能、以及作为从X射线图像数据中检测安装在插入到被检体O中的器具上的标记的位置的标记检测单元的功能。作为标记的检测方法，例举出对像素值进行的阈值处理等任意的图像处理。在使用X射线摄影装置I进行TAVI的情况下，在被检体O的心脏内插入导管和人造瓣膜。为了在主动脉瓣附近注入造影剂而插入导管。并且，在TAVI中，一边观察X射线图像一边在主动脉瓣的位置上留 置人造瓣膜，这些成为手法内容。图2是示出使用图1中示出的X射线摄影装置I的TAVI中的人造瓣膜的留置位置的图。如图2所示，在从心脏30的左心室(LV:left ventricle) 31流向主动脉32的血液的流出路径中存在主动脉瓣33。在主动脉瓣33的置换术中，在虚线所示的原来的主动脉瓣33的位置上留置人造瓣膜35的内容成为手法内容。更具体而言，目标是以使人造瓣膜35的下端比主动脉瓣33的底往下，并且人造瓣膜35的上端比主动脉瓣33的小叶尖端往上且比冠状动脉往下的方式留置人造瓣膜35。但是，X射线透视图像中描绘有人造瓣膜35或导管等器具，但不描绘出心脏30和主动脉32。因此，在人造瓣膜35的留置以前，在主动脉32附近插入导管，从造影剂注入装置11注入造影剂。然后，通过在已注入造影剂的状态下进行心脏30的摄影，来收集血管被染黑的X射线造影图像。这样，医师就能够掌握主动脉瓣33的位置。此外，可以在人造瓣膜35和导管等器具上安装X射线摄影用的标记34。从而，当收集了 X射线造影图像或者X射线透视图像时，安装在器具上的标记34就被清楚地描绘出来。再有，图2中显示了安装有2个标记34的人造瓣膜35。标记可以用呈现比摄像部位周边存在的基准物质高的CT值的物质来构成。例如，有实用性的情形是，利用具有比骨的CT值高的CT值的材料构成标记。成为人造瓣膜留置对象的主动脉随搏动而运动。从而，插入到主动脉瓣附近的人造瓣膜和导管也随着主动脉一起运动。因此，当依次收集了多个X射线图像数据时，各X射线图像数据上的器具的位置就会受搏动导致的运动的影响而变成互不相同的位置。因此，标记检测部17构成为，对在不同定时收集到的多个X射线图像数据中的器具的标记的多个位置进行检测，用于运动补正。即，标记检测部17具有从X射线造影图像数据或者从X射线造影图像数据和X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置的功能。如上所述地在TAVI中，在人造瓣膜的留置以前收集单个帧量或者多个帧量的X射线造影图像数据。然后在进行人造瓣膜的留置时，依次实时地收集多个帧量的X射线透视图像数据作为实况像数据。从而，在标记检测部17取得了多个帧量的X射线造影图像数据时，对多个帧量的X射线造影图像数据上的标记的多个位置进行检测。此外，在标记检测部17实时地取得了作为实况像数据而依次收集的多个帧量的X射线透视图像数据时，将标记检测部17构成为，从作为器具的人造瓣膜的操作期间之前收集到的与单个帧相对应的X射线透视图像数据中检测标记的位置。典型的是，从与最初的帧相对应的X射线透视图像数据中检测标记的位置。但是，在心脏中插入心脏起搏器，进行使心脏以每分钟心跳(beat per minutes) 200次左右高速搏动的起搏(pacing)的情况下,优选从与起搏开始后的最初的巾贞相对应的X射线透视图像数据中检测标记的位置。此外，标记检测部17构成为，在从X射线透视图像数据中检测标记位置的情况下，还从至少I个帧量的X射线造影图像数据中检测标记的位置。即，标记检测部17构成为，从X射线造影图像数据和X射线透视图像数据中分别检测标记的位置。掩模图像生成部18具有作为造影图像生成单元的功能，所述造影图像生成单元基于在X射线图像生成部16中生成的单个帧量或者多个帧量的X射线造影图像数据，生成与X射线透视图像数据进行合成的合成用X射线造影图像数据。典型的是，利用合成用X射线造影图像数据与X射线透视图像数据之间的差分处理，将合成用X射线造影图像数据与X射线透视图像数据合成。从而，在此，将与X射线透视图像数据进行合成的合成用X射线造影图像数据称为掩模图像数据。掩模图像生成部18的标记基准运动补正部18A具有进行X射线图像数据间的运动补正以使标记检测部17检测出的标记的多个位置成为被看作相同的位置的功能。从而，运动补正处理成为包括在由标记固定的坐标系中对多个X射线图像数据的坐标系进行变换的坐标变换处理在内的处理。更具体而言，在X射线图像生成部16中生成多个帧量的X射线造影图像数据用于掩模图像数据的生成，并且由标记检测部17对多个帧量的X射线造影图像数据上的标记的多个位置进行检测的情况下，将标记基准运动补正部18A构成为，进行多个帧量的X射线造影图像数据的运动补正，以使多个帧量的X射线造影图像数据上的标记的多个位置成为被看作相同的位置。该情况下，将掩模图像生成部18构成为，基于运动补正后的多个帧量的X射线造影图像数据，生成I个帧量的掩模图像数据。作为用于基于多个帧量的X射线造影图像数据生成I个帧量的掩模图像数据的图像处理，可以使用最小值投影 处理(MinIP:Minimum intensity projection)等投影处理。
此外，标记基准运动补正部18A具有进行X射线造影图像数据和X射线透视图像数据之间的运动补正以使标记的多个位置成为被看作相同的位置的功能。从而，实用的情形是，在收集到了多个帧量的X射线造影图像数据的情况下，利用投影处理等图像处理生成I个帧量的X射线造影图像数据，并在I个帧量的X射线造影图像数据与预先指定的I个帧量的X射线透视图像数据之间进行运动补正。该情况下，掩模图像生成部18构成为，将运动补正后的I个帧量的X射线造影图像数据设为掩模图像数据。另一方面，在收集到了I个帧量的X射线造影图像数据的情况下，在收集到的I个帧量的X射线造影图像数据与预先指定的I个帧量的X射线透视图像数据之间进行运动补正。该情况下也将掩模图像生成部18构成为，将运动补正后的I个帧量的X射线造影图像数据设为掩模图像数据。路线像生成部19具有显示图像生成单元的功能，所述显示图像生成单元通过对在掩模图像生成部18中生成的掩模图像数据和作为实况图像数据而依次实时收集的X射线透视图像数据进行合成，来生成路线像数据作为显示用2D的X射线图像数据。显示处理部20具有向显示装置13输出在路线像生成部19中生成的路线像数据和在X射线图像生成部16等医用图像处理装置15中的结构要素中生成的X射线图像数据的功能。这时，显示处理部20构成为，对成为显示对象的X射线图像数据实施2D化处理等必要的显示处理。下面，对 X射线摄影装置I的动作和作用进行说明。图3是示出使用图1中示出的X射线摄影装置I进行TAVI时的流程的流程图。此夕卜，图4是说明图1中示出的X射线摄影装置I中的路线像数据的生成方法的图。首先，在诊视床8的顶板上放置被检体O。然后，驱动机构7按照来自摄影位置控制装置10的控制信号进行驱动。由此配合着心脏的摄影，对X射线照射部5和X射线检测器6的旋转角度和位置以及诊视床8的顶板的倾斜和位置进行调整。接着，根据需要收集和显示在TAVI以前进行参照的球囊(balloon)像等X射线图像。此外，将导管和人造瓣膜插入到被检体O的主动脉瓣附近。在插入的导管和人造瓣膜的至少一方上预先安装有标记。其次，在步骤SI中收集X射线造影图像数据。为此而执行起搏和造影剂的注入。一般而言，如图4的上部所示的图示这样地在摄影开始后开始起搏。该起搏在进行主动脉瓣的扩张时实施。进行起搏时，心脏的输出功能就被暂时限制。因此，主动脉瓣附近的压力差大致消失。其结果，能够避免扩张主动脉瓣时人造瓣膜等器具流到下游的情况。再有，即使在起搏过程中，心脏也稍有些运动。另外，在起搏后，从造影剂注入装置11经由导管注入造影剂。然后，取得在造影剂注入期间中的虚线所示的各定时收集的X射线图像数据，作为X射线造影图像数据Icl、Ic2、Ic3、…、Ice0利用在控制系统3的控制下的摄影系统2的动作和数据处理系统4中的数据处理，来执行X射线图像数据的收集。具体而言，从高压发生装置9向X射线照射部5的X射线管施加高压。因此，从X射线照射部5向包括被检体O的心脏在内的摄影区域辐射X射线。然后，用X射线检测器6检测透射了被检体O的X射线。于是，从X射线检测器6经由A/D转换器14向医用图像处理装置15输出X射线检测信号。由此在医用图像处理装置15的X射线图像生成部16中取得数字化后的X射线检测数据。然后，X射线图像生成部16通过对X射线检测数据进行公知的数据处理而生成2D或者3D的X射线图像数据。由于在摄影期间向被检体O注入了造影剂，因此，X射线图像数据成为X射线造影图像数据。从而生成血管被描黑的X射线造影图像数据。在该X射线造影图像数据中还描绘出了安装有标记的导管和人造瓣膜。除了以确认主动脉等的形态为目的以外，还为了生成用于生成路线像数据的掩模图像数据而收集X射线造影图像数据。掩模图像数据可以基于单个或者多个帧量的X射线造影图像数据来生成。S卩，可以收集I个帧量的X射线造影图像数据，使用收集到的X射线造影图像数据作为掩模图像数据。或者，也可以收集多个帧量的X射线造影图像数据，使用从收集到的多个帧量的X射线造影图像数据中选择出的I个帧的X射线造影图像数据来作为掩模图像数据。但是，从良好地得到造影剂的染影效果的观点出发，优选收集多个帧量的X射线造影图像数据，并使用收集到的多个帧量的X射线造影图像数据生成I个帧量的掩模图像数据。从而，如图4所示，在此以使用多个帧量的X射线造影图像数据生成I个帧量的掩模图像数据的情况为例进行说明。此外，为了生成2D路线像数据而使用的掩模图像数据等中间图像数据，可以是2D，也可以是3D。在收集多个帧量的 X射线造影图像数据的情况下，由于各帧部分的X射线造影图像数据的收集时刻互不相同，因此会受到搏动的影响。即，因为搏动而主动脉进行运动，受主动脉的运动的影响，人造瓣膜和导管也会运动。从而，在与各帧相对应的X射线造影图像数据中，安装在人造瓣膜和导管上的标记的位置受搏动影响而成为互不相同的位置。接着，在步骤S2中，标记检测部17取得X射线造影图像数据，对X射线造影图像数据上的标记的位置进行检测。标记位置可以通过对像素值的阈值处理等任意的图像处理来进行。在X射线造影图像数据的收集期间，将安装有标记的导管和人造瓣膜等器具插入到主动脉瓣附近。从而，导管和人造瓣膜等器具受搏动的影响而与主动脉同步地运动。因此，导管和人造瓣膜以及标记的运动可以看作与主动脉的运动同等。从而可以利用标记位置的检测来间接地取得主动脉的运动。再有，骨等构造物也被描绘在X射线造影图像数据中，但不与主动脉同步地运动。接着，在步骤S3中实施X射线造影图像数据间的以标记位置为基准的运动补正。具体而言，掩模图像生成部18的标记基准运动补正部18A进行X射线造影图像数据间的运动补正，以使标记检测部17检测出的标记的多个位置成为被看作相同的位置。由此生成标记静止的时间序列的X射线造影图像数据。由于标记如上所述地具有与主动脉同等的运动，因此，运动补正后的X射线造影图像数据成为主动脉大致静止的时间序列的X射线造影图像数据。接着，在步骤S4中，掩模图像生成部18利用MinIP处理等，从多个帧量的X射线造影图像数据生成掩模图像数据。生成的掩模图像数据如图4所示地成为单个帧量的X射线造影图像数据Ic。在执行MinIP处理的情况下，得到多个帧量的X射线造影图像数据的最小值成为像素值的图像数据。因此能够生成清晰的掩模图像数据。并且，即使在各帧的X射线造影图像数据中由造影剂产生的染影状况不均匀的情况下，也可以通过生成多个帧的X射线造影图像数据的MinIP图像数据，来改善由造影剂产生的染影状况的均匀性。其结果，能够生成适于生成路线像数据的掩模图像数据。当收集到了必要帧数量的X射线造影图像数据时，停止造影剂的注入和起搏。并且，造影摄影结束时，医师就可以着手进行人造瓣膜的留置。因此，通常在30秒到几分钟之后开始X射线透视图像数据的收集。接着，在步骤S5中收集直到预定的规定时刻为止的X射线透视图像数据。因此开始X射线透视图像数据的收集和起搏。X射线透视图像数据的收集的流程与X射线造影图像数据的收集的流程同样。直到收集到规定帧的X射线透视图像数据为止，医师都不挪动人造瓣膜而是等待。从而，如果将收集与最初的帧相对应的X射线透视图像数据的时刻设为规定的时刻，则医师的等待时间为30秒到几分钟左右，因此，能够尽可能降低对手法的影响。其中，重要的是，将收集与起搏开始后的帧相对应的X射线透视图像数据的时刻设为规定的时刻。图4示出了至少将起搏后的收集与最初的帧相对应的X射线透视图像数据Ipl为止的期间设为不挪动人造瓣膜的期间的例子。接着，在步骤·S6中，标记检测部17取得预定的规定时刻的X射线透视图像数据，并检测X射线透视图像数据上的标记的位置。在图4所示的例子中，检测第一帧的X射线透视图像数据Ipl上的标记的位置。接着，在步骤S7中，标记基准运动补正部18A实施以在步骤S4中生成的掩模图像数据的标记位置为基准的运动补正。即，在造影摄影与透视摄影之间有30秒到几分钟左右的间隔。因此在被检体O中产生呼吸性或体动引起的运动。其结果，有在掩模图像数据与X射线透视图像数据之间产生不能忽视的位置偏移的危险。因此，按标记基准对掩模图像数据进行修正，使得从与第一帧等规定帧相对应的X射线透视图像数据中检测出的标记的位置和掩模图像数据上的标记的位置成为互相相同的位置。再有，也可以对X射线透视图像数据进行修正。由此能够针对造影摄影与透视摄影之间的呼吸性或其他原因引起的运动进行修正。并且，可以如图4所示地使用运动补正后的掩模图像数据Im作为路线像数据的生成用图像数据。接着，在步骤S8中，路线像生成部19通过将X射线透视图像数据与掩模图像数据进行合成而生成显示用的2D路线像数据。即，如图4所示地通过运动补正后的掩模图像数据Im和与第一巾贞相对应的X射线透视图像数据Ipl之间的减影(subtraction)处理，生成与第一帧相对应的路线像数据Irl。接着，在步骤S9中，路线像生成部19使显示装置13输出所生成的路线像数据。其结果，在显示装置13中显示第一帧的路线像。该路线像是X射线造影图像与X射线透视图像之间的合成图像，因此描绘出了造影后的主动脉和人造瓣膜。因此，医师能参照路线像进行人造瓣膜的留置作业。
通过使人造瓣膜进行移动以确定留置位置，并在确定的留置位置上扩张人造瓣膜，来进行人造瓣膜的留置。从而，在人造瓣膜的留置时，人造瓣膜和标记会相对于主动脉运动。因此不能进行以人造瓣膜的移动开始后的标记位置为基准的运动补正。因此，在X射线透视图像的摄影时，以从如上所述地在人造瓣膜的移动开始前收集的与规定的帧相对应的X射线透视图像数据中检测出的标记位置作为基准实施运动补正。再有，也可以使用从人造瓣膜的移动开始前收集的与多个帧相对应的X射线透视图像数据中检测出的标记的多个位置的代表值，来执行掩模图像数据的运动补正。反之，可以在收集了掩模图像数据的运动补正用X射线透视图像之后，使人造瓣膜进行移动。然后，在步骤SlO中的摄影是否已结束的判定中，反复进行步骤Sll中的X射线透视图像数据的收集、步骤S12中的路线像数据的生成、以及步骤S3中的路线像的显示，直到判定为摄影结束为止。其结果，通过如图4所示地从作为实况图像数据而收集到的时间序列的X射线透视图像数据Ipl、Ip2、Ip3、…、Ipe中减去掩模图像数据Im，生成时间序列的路线像数据 Irl、Ir2、Ir3、“'Ire。因此，医师可以在确认了与最初的X射线透视图像数据Ipl相对应的路线像之后，一边参照之后的路线像，一边进行人造瓣膜的移动和扩张，并留置在规定的位置上。再有，实际上也可以如图4所示地在最初的数个帧量的X射线透视图像数据的收集之后，医师再操作人造瓣膜。当人造瓣膜的留置完成时，向控制系统3输入摄影结束的指示。于是，在步骤SlO中的判定中，X射线摄影装置I判定为摄影结束了。从而在步骤S12中，X射线摄影装置I使摄影结束。再有，在上述例子中，也可以省略X射线造影图像数据的收集期间和X射线透视图像数据的收集期间的一方或者两方中的起搏。S卩，如上所述的X射线摄影装置I通过利用插入到主动脉瓣附近的人造瓣膜等器具上安装的标记作为基准，来执行图像间的运动补正。因此，根据X射线摄影装置I，能够高精度地生成为了生成路线像数据而使用的掩模图像数据。以前，路线像数据被利用于特定脏器的治疗。为了生成路线像数据，必须要从连续收集到的多个帧量的图像数据中选择I个帧的图像数据作为掩模图像数据，或者利用MinIP处理制成单个帧的图像数据。与此相对，在TAVI中具有成为摄影对象的主动脉粗且血流快的特征。因此，为了均匀且充分地染影主动脉而需要大量的造影剂。但实际上为了抑制造影剂的消耗而有时主动脉未被充分且均匀地造影。并且，主动脉具有不但受搏动的影响，而且还受起搏的影响而不规则地运动的特有性质。因此，当为了生成主动脉的掩模图像数据而只实施MinIP处理时，会产生模糊的情况。另一方面，根据X射线摄影装置1，能够利用与主动脉同步运动的标记进行X射线造影图像数据的运动补正。因此，即使对多个X射线造影图像数据进行MinIP处理，也能够抑制模糊的发生。从而能够从多个血管造影图像中生成被造影剂充分且均匀地染影的清晰的掩模图像数据。作为结果，能生成良好画质的路线像数据进行显示。此外，在TAVI 的情况下，存在X射线造影摄影与X射线透视摄影之间诊视床8或者被检体O移动的危险。因此，在掩模图像数据与X射线透视图像数据间发生位置偏移的可能性高。另一方面，为了以良好的画质生成路线像数据，重要的是，使摄影对象的位置一定。其结果，当只将掩模图像数据和X射线透视图像数据进行合成时，会存在生成不清楚的路线像数据的危险。与此相对，根据X射线摄影装置1，能够利用与主动脉同步运动的标记来修正掩模图像数据与X射线透视图像数据之间的位置偏移。因此，能够以更良好的画质生成路线像数据。S卩，根据X射线摄影装置1，可以以主动脉瓣为代表，以良好的画质生成和显示针对以前很困难的具有运动的摄影对象的路线像数据。即，可以将因为被检体O的运动、呼吸、心脏的运动、起搏、器具的运动、诊视床8的移动等各种各样的因素而运动的脏器或者器官作为对象，以良好的画质生成和显示路线像数据。从而，虽然在上述例子中示出了为了进行在主动脉瓣的位置上留置人造瓣膜的TAVI而使用X射线摄影装置I的例子，但是在二尖瓣等各种瓣膜的瓣膜置换术、心脏起搏器的留置、隔膜缺损的治疗、左心耳闭塞术(LAAocclusion:Left Atrial Appendageocclusion)中的使用了移植物的手法等各种各样的手法中，也能同样地使用X射线摄影装置I进行路线像数据的生成和显示。即，在对因为搏动而运动的对象进行摄影时，能够进行如上所述的伴随着标记基准的运动补正的路线像数据的生成。以上针对特定的实施方式进行了描述，但所描述的实施方式只不过是一例，并不是限定发明的范围。在此描述的新的方法和装置可以用其他各种各样的方式来具体实施。此外，在此描述的方法和装置的形式可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换和变更。所附的权利要求和其等价物作为落入发明范围和主旨内的内容，包括这些多种的形式和变形例。·
权利要求
1.一种医用图像处理装置，具备: X射线图像取得单元，取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据； 标记检测单元，从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置； 造影图像生成单元，伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置；以及 显示图像生成单元，通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据。
2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置， 所述标记检测单元构成为，检测多个帧量的X射线造影图像数据上的所述标记的多个位置， 所述造影图像生成单元构成为，进行所述多个帧量的X射线造影图像数据的运动补正，以使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置，并基于所述运动补正后的所述多个帧量的X射线造影 图像数据，生成所述合成用X射线造影图像数据。
3.根据权利要求1或2所述的医用图像处理装置， 所述标记检测单元构成为，从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中分别检测所述标记的位置， 所述造影图像生成单元构成为，伴随着所述X射线造影图像数据与所述X射线透视图像数据之间的运动补正，生成所述合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置。
4.根据权利要求1所述的医用图像处理装置， 所述标记检测单元构成为，从所述器具的操作期间之前收集到的与帧相对应的X射线透视图像数据中检测所述标记的位置。
5.根据权利要求1或2所述的医用图像处理装置， 所述X射线图像取得单元构成为，实时地取得作为实况像数据而依次收集的多个帧量的X射线透视图像数据。
6.一种医用图像处理方法，包括: 取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据的步骤； 从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置的步骤； 伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据的步骤，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置；以及 通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据的步骤。
7.—种X射线摄影装置，具备: X射线图像收集单元，收集X射线造影图像数据和X射线透视图像数据； 标记检测单元，从所述X射线造影图像数据、或者从所述X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置； 造影图像生成单元，伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，所述运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置；以及 显示图像生成单元，通过对所述合成用X射线造影图像数据和所述X射线透视图像数据进行合成，生 成显示用X射线图像数据。
全文摘要
本发明的目的在于提供能使用被检体的X射线造影图像数据和X射线透视图像数据以更良好的画质显示合成图像的医用图像处理装置。该医用图像处理装置具备X射线图像取得单元、标记检测单元、造影图像生成单元和显示图像生成单元。X射线图像取得单元取得X射线造影图像数据和X射线透视图像数据。标记检测单元从X射线造影图像数据、或者从X射线造影图像数据和X射线透视图像数据中检测安装在器具上的标记的多个位置。造影图像生成单元伴随着运动补正，生成合成用X射线造影图像数据，运动补正使所述标记的多个位置成为被看作相同的位置。显示图像生成单元通过对合成用X射线造影图像数据和X射线透视图像数据进行合成，生成显示用X射线图像数据。
文档编号A61B6/00GK103239246SQ201310042570
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者坂口卓弥, 南部恭二郎, 阿部真吾, 白石邦夫 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社