JP2016034451A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被曝を低減させることができるＸ線診断装置を提供すること。
【解決手段】実施形態のＸ線診断装置においては、画像生成部は、Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線に基づいて、Ｘ線画像を順次生成する。検出部は、順次生成されたＸ線画像に含まれる所定の対象物の位置を検出する。補正画像生成部は、所定のＸ線画像である基準画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成されたＸ線画像において検出された所定の対象物の位置を基準位置と一致させる補正処理を新たに生成されたＸ線画像に施した補正画像を順次生成する。照射制御部は、検出される所定の対象物の位置に基づいて、Ｘ線画像において所定の対象物が描出されうる領域を特定し、特定した領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。表示制御部は、補正画像生成部が順次生成する補正画像を表示部に動画表示させる。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

血管内インターベンション治療は、カテーテルと呼ばれる治療用の器具（デバイス）を血管に挿入して、心臓、脳、肝臓等に生じた患部の治療を行なう治療法である。例えば、血管内インターベンション治療では、医師は、バルーン付きカテーテルを狭窄部位まで挿入する。そして、医師は、例えば、カテーテルを通じてバルーン内に液体を注入し、バルーンを拡張する。これにより、狭窄部位は機械的に拡張され、血流が回復する。バルーン付きカテーテルは、バルーン内の液体を吸引後、医師により体外に引き出される。

また、バルーンによって拡張された狭窄部位の再狭窄を防止するために、バルーンの外側に金属のメッシュ（ステントストラット）を密着させたバルーン付きカテーテルを用いた血管内インターベンション治療も行なわれている。この治療法においては、医師は、バルーンを拡張させることで、ステントストラットを拡張させた後、バルーン内の液体を吸引させてカテーテルを体外に引き出す。これにより、拡張されたステントストラットが狭窄部位に留置され、狭窄部位の再狭窄率を低下することができる。なお、ステントストラットを有するバルーン付きカテーテルは、「ステント」と呼ばれる。

血管内インターベンション治療では、血管内に挿入したデバイスを治療対象部位まで精度よく移動させることが必要となる。通常、デバイスの位置決めは、Ｘ線診断装置によりリアルタイムで生成表示されるＸ線画像を参照して行なわれている。このため、デバイスには、バルーンやステントの位置を示すマーカーとして、例えば、Ｘ線不透過の金属が２箇所（１箇所の場合もある）取り付けられており、医師は、モニタに表示されたＸ線画像に描出されたマーカーを参照して、デバイスの位置決めを行なう。

しかし、心臓のように常に拍動を行なう臓器や、拍動により動く臓器の血管に血管内インターベンション治療を行なう場合、Ｘ線画像上でのデバイスの位置が常に動いてしまう。このため、Ｘ線画像を参照してデバイスの位置決めを行なうことは、医師にとって非常に高度な作業となる。

そこで、従来、例えば、順次生成されるＸ線画像に描出される２点のマーカーを追跡し、各Ｘ線画像における２点のマーカーの位置が過去画像と同じ位置になるように画像変形することで、デバイスが仮想的に止まって見える動画表示を行なう技術が知られている。また、ポストプロセスとして、２点のマーカーの位置が同じ位置に補正された複数フレームの画像を、例えば、加算平均することにより、デバイスを高コントラストで強調表示する技術も知られている。

特表２００５−５１０２８８号公報 特開２０１０−１３１３７１号公報 国際公開第２０１２−１４３９７１号

本発明が解決しようとする課題は、被曝を低減させることができるＸ線診断装置を提供することである。

実施形態のＸ線診断装置は、画像生成部と、検出部と、補正画像生成部と、照射制御部と、表示制御部とを備える。画像生成部は、Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線に基づいて、Ｘ線画像を順次生成する。検出部は、前記画像生成部によって順次生成されたＸ線画像に含まれる所定の対象物の位置を検出する。補正画像生成部は、所定のＸ線画像である基準画像において検出された前記所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成されたＸ線画像において検出された前記所定の対象物の位置を前記基準位置と一致させる補正処理を前記新たに生成されたＸ線画像に施した補正画像を順次生成する。照射制御部は、前記検出部によって検出される前記所定の対象物の位置に基づいて、前記Ｘ線画像において前記所定の対象物が描出されうる領域を特定し、特定した領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。表示制御部は、前記補正画像生成部が順次生成する補正画像を表示部に動画表示させる。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。 図２は、処理対象となるＸ線画像を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係る画像処理部及びシステム制御部の構成の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係るマーカー座標検出部による処理を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態に係るＬｅａｒｎｉｎｇモードの一例を説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係る補正画像生成部による処理を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態に係るＴｒａｃｋｉｎｇモードの一例を説明するための図である。 図８は、第１の実施形態に係る画像後処理部による処理の一例を説明するための図である。 図９は、第１の実施形態に係る表示制御部によって表示される動画像の一例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態に係る照射制御部による処理を説明するための図である。 図１１は、第１の実施形態に係る動画表示の一例を説明するための図である。 図１２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の処理の手順を示すフローチャートである。 図１３は、第２の実施形態に係る照射制御部及び画像処理制御部による処理を説明するための図である。 図１４は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置の処理の手順を示すフローチャートである。 図１５は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の一例を説明するための図である。 図１６は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置の処理の手順を示すフローチャートである。 図１７は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の一例を説明するための図である。 図１８は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置の処理の手順を示すフローチャートである。 図１９は、第５の実施形態に係るＸ線診断装置を説明するための図である。 図２０は、第６の実施形態に係る画像処理部の構成の一例を示す図である。 図２１は、第６の実施形態に係るＸ線画像を説明するための図である。 図２２は、第６の実施形態に係るマーカー座標検出部について説明するための図である。 図２３は、周期的軌跡データ取得部を説明するための図である。 図２４は、第６の実施形態に係る新規画像を説明するための図である。 図２５は、第６の実施形態に係る補正画像生成部を説明するための図である。 図２６は、第７の実施形態に係るＸ線診断装置を説明するための図である。 図２７は、第７の実施形態に係るＸ線診断装置を説明するための図である。 図２８は、第７の実施形態に係る画像処理部を説明するための図である。 図２９は、第７の実施形態に係る画像処理部を説明するための図である。 図３０は、第７の実施形態に係る画像処理部を説明するための図である。 図３１は、第７の実施形態に係る画像処理部を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、Ｘ線診断装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の全体構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、高電圧発生器１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線絞り装置１３と、天板１４と、Ｃアーム１５と、Ｘ線検出器１６と、Ｃアーム回転・移動機構１７と、天板移動機構１８と、Ｃアーム・天板機構制御部１９と、絞り制御部２０と、システム制御部２１と、入力部２２と、表示部２３と、画像データ生成部２４と、画像データ記憶部２５と、画像処理部２６とを有する。

高電圧発生器１１は、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する装置である。Ｘ線管１２は、高電圧発生器１１から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する装置である。高電圧発生器１１は、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量の調整や、被検体ＰへのＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦの制御を行なう。Ｘ線絞り装置１３は、Ｘ線管１２が発生したＸ線を被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込むための装置である。例えば、Ｘ線絞り装置１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１２が発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。

天板１４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。Ｘ線検出器１６は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１６は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を後述する画像生成部２４に送信する。Ｃアーム１５は、Ｘ線管１２、Ｘ線絞り装置１３及びＸ線検出器１６を保持するアームである。「Ｘ線管１２及びＸ線絞り装置１３」とＸ線検出器１６とは、Ｃアーム１５により被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。

Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｃアーム１５を回転及び移動させるための機構である。また、Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１６との距離であるＳＩＤ（Source Image receptor Distance）を変更することも可能である。また、Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｃアーム１５に保持されているＸ線検出器１６を、回転することも可能である。天板移動機構１８は、天板１４を移動させるための機構である。Ｃアーム・天板機構制御部１９は、後述するシステム制御部２１の制御の下、Ｃアーム回転・移動機構１７及び天板移動機構１８を制御することで、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。絞り制御部２０は、後述するシステム制御部２１の制御の下、Ｘ線絞り装置１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

画像データ生成部２４は、Ｘ線管１２から照射され被検体を透過したＸ線に基づいて、Ｘ線画像を生成する。具体的には、画像データ生成部２４は、Ｘ線検出器１６によってＸ線から変換された電気信号を用いてＸ線画像を生成し、生成したＸ線画像を画像データ記憶部２５に格納する。例えば、画像データ生成部２４は、Ｘ線検出器１６から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換やＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換、パラレル・シリアル変換を行い、画像データを生成する。

画像データ記憶部２５は、画像データ生成部２４によって生成されたＸ線画像を記憶する。画像処理部２６は、画像データ記憶部２５が記憶するＸ線画像に対して各種画像処理を実行する処理部であるが、これについては後に詳述する。画像データ生成部２４によって生成されたＸ線画像に対して各種画像処理を実行する。例えば、画像処理部２６は、画像生成部２４から直接、Ｘ線画像を取得して、各種画像処理を行なう。或いは、例えば、画像処理部２６は、画像データ生成部２４によって生成されたＸ線画像を、画像データ記憶部２５から取得して、各種画像処理を行なう。なお、画像処理部２６は、画像処理後の画像データを、画像記憶部２５に格納することも可能である。

入力部２２は、操作者（医師や技師等）がＸ線診断装置を操作するための操作部であり、操作者から各種指示を受け付ける。例えば、入力部２２は、マウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティック、フットスイッチ等を有する。入力部２２は、操作者から受け付けた指示を、後述する制御部２１に転送する。

表示部２３は、入力部２２を介して操作者からコマンドを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、画像データ生成部２４が生成したＸ線画像や画像処理部２６によって画像処理されたＸ線画像等を表示したりするためのモニタを有する。なお、表示部２３は、画像データ生成部２４や画像処理部２６が出力した画像データを表示する場合であっても、画像データ記憶部２５から取得した画像データを表示する場合であっても良い。

システム制御部２１は、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。すなわち、システム制御部２１は、入力部２２から転送された操作者からのコマンドに基づいて、高電圧発生器１１、Ｃアーム・天板機構制御部１９、絞り制御部２０を制御することで、Ｘ線量の調整およびＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦ制御と、Ｃアーム１５の回転・移動の調整と、天板１４の移動調整を行なう。また、システム制御部２１は、画像データ生成部２４によって生成される画像データに対して所定の関心領域を設定し、設定した関心領域の平均画素値と所定の閾値との比較結果に基づいて、自動輝度調整（ＡＢＣ：Automatic Brightness Control）を実行する。

また、システム制御部２１は、操作者からのコマンドに基づいて、画像データ生成部２４における画像生成処理や後述する画像処理部２６における画像処理の制御を行なう。さらに、システム制御部２１は、操作者からコマンドを受け付けるためのＧＵＩや、画像データ記憶部２５が記憶するＸ線画像および画像処理部２６によって画像処理されたＸ線画像などを表示部２３のモニタに表示するように制御する。

以上、Ｘ線診断装置１００の全体構成について説明した。かかる構成のもと、本実施形態に係るＸ線診断装置１００は、被曝を低減させることを可能にする。具体的には、Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線画像を参照して行なわれる血管内インターベンション治療実行時に表示する治療用の器具（デバイス）の視認性を保証したＸ線画像を表示する際の被曝を低減させることを可能にする。

例えば、医師は、被検体Ｐの心臓血管における狭窄部位に対して「ステントストラットを有するバルーン付きカテーテル」を用いた血管内インターベンション治療を行なう際、Ｘ線診断装置により生成表示されるＸ線画像を参照して、デバイスの位置決めを行なう。ここで、上述したように、心臓のように常に拍動を行なう臓器や、拍動により動く臓器の血管に血管内インターベンション治療を行なう場合、Ｘ線画像上でのデバイスの位置が動いてしまうため、Ｘ線画像を参照してデバイスの位置決めを行なうことは、医師にとって非常に高度な作業となる。

そこで、従来、例えば、順次生成されるＸ線画像に描出される２点のマーカーを追跡し、各Ｘ線画像における２点のマーカーの位置が過去画像と同じ位置になるように画像変形することで、デバイスが仮想的に止まって見える動画表示を行う。例えば、図２に示すように、Ｘ線管１２が被検体Ｐの関心領域（例えば、心臓）にＸ線を照射し、Ｘ線検出器１６が関心領域を透過したＸ線を順次検出する。Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線検出器１６が連続して検出したデータに基づいて、時系列に沿って順次生成したＸ線画像に含まれるデバイスが仮想的に止まって見えるように画像処理を施して、リアルタイムで動画表示する。なお、図２は、処理対象となるＸ線画像を説明するための図である。

これにより、Ｘ線診断装置１００においては、Ｘ線画像を参照して行なわれる血管内インターベンション治療実行時に表示するデバイスの視認性を保証したＸ線画像の表示を行うことができ、デバイスの位置決めを容易に行わせることができる。しかしながら、上述した技術では、手技の性質上、被曝量が多くなってしまう場合があった。そこで、本願に係るＸ線診断装置１００は、以下、詳細に説明するシステム制御部２１により、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の被曝を低減させることを可能にする。

ここで、以下では、まず、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の画像処理部２６による処理について説明した後、本実施形態に係るシステム制御部２１による制御について説明する。図３は、第１の実施形態に係る画像処理部２６及びシステム制御部２１の構成の一例を示す図である。図３に示すように、画像処理部２６は、マーカー座標検出部２６ａと、補正画像生成部２６ｂと、画像後処理部２６ｃとを有する。

マーカー座標検出部２６ａは、所定の期間に画像データ生成部２４によって順次生成されたＸ線画像群を用いて、被検体の体内に挿入された医療デバイスに関する所定の対象物を特定し、特定結果に基づいて新たに生成されたＸ線画像における前記所定の対象物の位置を検出する。具体的にはマーカー座標検出部２６ａは、画像データ記憶部２５に新規のＸ線画像である新規画像が格納されるごとに、新規画像におけるステントに取り付けられたステントマーカー、或いは、ステントマーカーに基づく１点（例えば、中点）の座標を検出する。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、画像に描出されたステントマーカーに関する情報に基づいて、順次生成されるＸ線画像内のステントマーカーの位置を検出する。一例を挙げると、マーカー座標検出部２６ａは、操作者によって指定されたステントマーカーの情報、或いは、ステントマーカーの教師画像に基づいて、順次生成されるＸ線画像内のステントマーカー、或いは、ステントマーカーに基づく１点（例えば、中点）の位置を検出する。

以下、２つのステントマーカーの位置を検出する場合の例について説明する。図４は、第１の実施形態に係るマーカー座標検出部２６ａによる処理を説明するための図である。例えば、後述するシステム制御部２１が、図４の（Ａ）に示すように、最初に生成されて画像データ記憶部２５に格納されたＸ線画像（第１フレーム）を、表示部２３のモニタに表示するように制御する。第１フレームを参照した操作者（医師など）は、図４の（Ａ）に示すように、入力部２２を介して、第１フレームにおける２つのステントマーカーを指定する。これにより、マーカー座標検出部２６ａは、第１フレームにおける２つのステントマーカーそれぞれの座標を検出する。

その後、マーカー座標検出部２６ａは、図４の（Ａ）に示すように、第１フレームにおいて指定された２つのステントマーカーそれぞれの座標を中心とした矩形をＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）として設定し、設定したＲＯＩ内のパターンと類似したパターンを、例えば、相互相関法により、順次生成される新規画像ごとに抽出して、相互相関値が最も高くなった座標をステントマーカーの座標として検出する。

なお、図４の（Ａ）では、操作者によってステントマーカーが２箇所指定される場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、操作者によってステントマーカーが１箇所指定される場合であってもよい。この場合、マーカー座標検出部２６ａは、第１フレームにおいても、指定されたステントマーカーの座標から設定したＲＯＩを用いた相互相関法を実行して、もう１つのステントマーカーの座標を検出する。

或いは、マーカー座標検出部２６ａは、実際に治療に用いられているステントに取り付けられているステントマーカーがＸ線画像において有する形状や輝度の特徴を示す教師画像を用いてステントマーカーの座標を検出する。例えば、図４の（Ｂ）に示すように、ステントマーカーのＸ線画像を教師画像として別途記憶しておき、マーカー座標検出部２６ａは、教師画像に類似したパターンを新規画像ごとに抽出し、抽出したステントマーカーの候補領域から、最も類似度が高い領域を検索してステントマーカーの座標を検出する。

ここで、マーカー座標検出部２６ａは、順次生成されるＸ線画像からステントマーカーの座標を検出する際に、まず、複数のＸ線画像を用いてステントマーカーの同定（特定）を行う。すなわち、マーカー座標検出部２６ａは、所定の期間に画像データ生成部２４によって順次生成されたＸ線画像群を用いて、被検体の体内に挿入され、Ｘ線画像に描出された所定の対象物を特定し、特定結果に基づいて新たに生成されたＸ線画像に含まれる所定の対象物の位置を検出する。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、操作者から指定されたステントマーカー、或いは、教師画像に基づくステントマーカーを用いて、所定の期間における複数のＸ線画像それぞれについて、ステントマーカーと類似したすべての領域を抽出する。そして、マーカー座標検出部２６ａは、複数のＸ線画像それぞれで抽出した領域から総合的に最もステントマーカーらしい領域をステントマーカーとして抽出する。以下、上述したステントマーカーの検出及び同定（特定）の処理を「Ｌｅａｒｎｉｎｇモード」と記す。

図５は、第１の実施形態に係るＬｅａｒｎｉｎｇモードの一例を説明するための図である。図５においては、画像データ生成部２４によって生成されたｎフレームのＸ線画像を用いたＬｅａｒｎｉｎｇモードについて示す。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、図５に示す第１フレームの全領域においてステントマーカーと類似した全ての領域（座標）を抽出する。そして、マーカー座標検出部２６ａは、抽出した全ての座標でペアを形成させ、それぞれのペアについて類似度などにより評価点を付ける。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、座標５１と座標５２とのペアに対して評価点を付与する。なお、図５では座標５１と座標５２のみしか示していないが、ステントマーカーに類似した領域（座標）が含まれていれば、それらの座標も検出され、座標５１、座標５２、或いは、その他の座標とペアが形成されて評価点が付与される。

同様に、マーカー座標検出部２６ａは、第２フレームから第ｎフレームに対して上述した処理を実行して、抽出した全ての座標に基づく各ペアに評価点を付与する。そして、マーカー座標検出部２６ａは、各フレームにおいて最も高い評価点を示すペアの座標をステントマーカーの座標として抽出し、所定の期間のＸ線画像においてステントマーカーが取りうる位置を包含する領域を抽出する。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、図５に示すように、各フレームにおいて最も高い評価点を示す座標５１と座標５２とのペアを抽出して、それらの座標が包含される領域Ｒ１を抽出する。なお、領域Ｒ１の抽出は、例えば、座標５１と座標５２との中点の座標を中心とした所定の大きさの矩形を各フレームから抽出して、抽出した全ての矩形を含む領域を領域Ｒ１として抽出する。

例えば、心臓の拍動や肺の拡張・収縮などは規則的（周期的）であることから、それらに伴って動くステントマーカーは規則的（周期的）な動きを示す。上述したＬｅａｒｎｉｎｇモードでは、所定の期間のＸ線画像を用いて規則的（周期的）な動きをするステントマーカーを網羅的に検出して、最もステントマーカーらしいものをステントマーカーとして同定（特定）する。なお、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードは、例えば、４０フレーム程度のＸ線画像が用いられる。

上述したように、マーカー座標検出部２６ａは、まず、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードによって、Ｘ線画像内のステントマーカーを同定（特定）して、ステントマーカーが取りうる位置を包含する領域を抽出する。その後、マーカー座標検出部２６ａは、抽出した領域を対象領域として、ステントマーカーの検出を行う。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、図５に示す領域Ｒ１を処理対象の領域としてステントマーカーの検出処理を実行する。

図３に戻って、補正画像生成部２６ｂは、マーカー座標検出部２６ａによって既に検出されたステントマーカーの座標を基準座標とし、新規画像においてマーカー座標検出部２６ａによって検出したステントマーカーの座標が、基準座標と一致するように、新規画像から平行移動、回転移動などの画像移動処理やアフィン変換などの画像変形処理により補正画像を生成する。図６は、第１の実施形態に係る補正画像生成部２６ｂによる処理を説明するための図である。なお、図６においては、マーカー座標検出部２６ａによるＬｅａｒｎｉｎｇモードの処理が終了した後、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードの処理結果に基づいてステントマーカーの座標が検出された新規画像に対する処理を示す。すなわち、図６に示す第１フレームとは、Ｌｅａｒｎｉｎｇモード終了後に最初に生成されたＸ線画像を示す。

例えば、マーカー座標検出部２６ａは、まず、４０フレームの画像を用いてＬｅａｒｎｉｎｇモードの処理を実行し、Ｌｅａｒｎｉｎｇモード終了後に生成された第１フレーム及び第２フレームについて、図６の（Ａ）に示すように、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードの処理結果を用いてステントマーカーの座標を検出する。補正画像生成部２６ｂは、マーカー座標検出部２６ａによってステントマーカーの座標が検出されると、図６の（Ａ）に示すように、新規画像として生成された第２フレームのＸ線画像で検出されたステントマーカーの座標が、第１フレームで既に検出されているステントマーカーの座標（基準位置）と一致するように、第２フレームから画像変形により補正画像２を生成する。そして、補正画像生成部２６ｂは、第３フレーム以降の新規画像に関しては、新規画像の直前に生成されたＸ線画像から自身が生成した補正画像におけるステントマーカーの座標を基準座標として、補正画像を生成する。例えば、補正画像生成部２６ｂは、図６の（Ｂ）に示すように、第３フレームで検出されたステントマーカーの座標が、第２フレームから生成した補正画像２のステントマーカーの座標と一致するように、第３フレームから画像変形により補正画像３を生成する。

なお、本実施形態では、新規画像の直前フレームから生成された補正画像におけるステントマーカーの座標を基準座標として用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、第１フレームにて検出されたステントマーカーの座標を基準座標に固定して、第２フレーム以降の新規画像から補正画像を生成する場合であってもよい。ただし、後述するように、補正画像は、動画表示する際に用いられる表示用画像を生成するために用いられるので、直前の補正画像を用いて新規画像から補正画像を生成することが、ステントマーカーの位置がぶれない画像の動画表示を確実に実行するためには望ましい。

上述したように、補正画像生成部２６ｂは、マーカー座標検出部２６ａによって検出されたステントマーカーの座標を画像間で一致させた補正画像を生成する。すなわち、補正画像生成部２６ｂは、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードによってステントマーカーが同定され、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードの処理結果を用いてその後のＸ線画像から検出されるステントマーカーの座標を画像間で一致させた補正画像を生成する。以下、上述した補正画像の生成処理を「Ｔｒａｃｋｉｎｇモード」と記す。

図７は、第１の実施形態に係るＴｒａｃｋｉｎｇモードの一例を説明するための図である。例えば、Ｔｒａｃｋｉｎｇモードでは、図７に示すように、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードによって抽出された領域Ｒ１内で検出されたステントマーカーの位置を一致させるように画像変形した補正画像が生成される。すなわち、補正画像生成部２６ｂは、Ｌｅａｒｎｉｎｇモード後にマーカー座標検出部２６ａがステントマーカーを検出したＸ線画像を対象として補正画像を生成する。

図３に戻って、画像後処理部２６ｃは、補正画像生成部２６ｂによって生成された補正画像に対して後処理を行なう。図８は、第１の実施形態に係る画像後処理部２６ｃによる処理の一例を説明するための図である。例えば、画像後処理部２６ｃは、図８に示すように、第１フレームとステントマーカーの位置が一致した補正画像に対し、高周波ノイズ低減フィルター処理および低周波成分除去フィルター処理を実行してフィルター処理済み補正画像を生成し、さらに、フィルター処理済み補正画像を構成する各画素の画素値に対して自然対数を底とする対数値を算出して対数画像を生成する。なお、画像後処理部２６ｃは、第１フレームに関しても、上記した後処理を実行する。

ここで、画像後処理部２６ｃは、例えば、「Nambu K, Iseki H. A noise reduction method based on a statistical test of high dimensional pixel vectors for dynamic and volumetric images. Riv Neuroradiol 2005;18:21-33.」および「Nishiki, Method for reducing noise in X-ray images by averaging pixels based on the normalized difference with the relevant pixel, Radiological Physics and Technology, Vol 2, 2008」に記載されている空間フィルターを用いた高周波ノイズ低減処理を実行する。

この空間フィルターは、時間軸の異なるフレーム間で画素値の差異値を測定し、差異値の大きさに従って重み付けを変更して、単一フレーム内で平滑化処理を行なう高周波ノイズ低減フィルター処理であり、他フレームには影響を与えずに、高周波ノイズを低減することが可能である。ここで、補正画像においては、ステントマーカーの座標が一致していることから空間フィルターを強くかけることができ、これにより、ステント部分の高周波ノイズを低減して補正画像におけるステントの視認性を向上することが可能となる。

あるいは、画像後処理部２６ｃは、例えば、リカーシブフィルター（Recursive Filter）を用いた高周波ノイズ低減フィルター処理を実行してもよい。リカーシブフィルターは、処理対象のフレームを構成する画素の画素値に、所定の重み付けを行なった過去のフレームを構成する画素の画素値を加算することにより高周波ノイズを低減するフィルターである。補正画像においては、ステントマーカーの座標が一致していることから、過去のフレームを処理に用いるリカーシブフィルターによっても、ステント部分の高周波ノイズを低減して補正画像におけるステントの視認性を向上することが可能となる。

また、画像後処理部２６ｃは、ハイパスフィルターを用いて低周波成分除去フィルター処理する。これにより、補正画像におけるステント部分以外の背景部分における明暗差を低減することができる。また、画像後処理部２６ｃは、フィルター処理済み補正画像に対して対数画像生成処理を実行することで、画像全体における信号成分を一定にすることができる。

以上、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際の画像処理部２６による処理について説明した。次に、第１の実施形態に係るシステム制御部２１について説明する。システム制御部２１は、図３に示すように、照射制御部２１ａと、画像処理制御部２１ｂと、表示制御部２１ｃとを有する。照射制御部２１ａ及び画像処理制御部２１ｂは、デバイスが仮想的に止まって見える動画像を表示する際に被曝を低減させるが、これらの処理の詳細については後述する。

表示制御部２１ｃは、画像後処理部２６ｃによって対数画像が時系列に沿って新規に生成されるごとに、新規に生成された対数画像を表示用画像として表示部２３のモニタにて順次表示するように制御する。すなわち、表示制御部２１ｃは、ステントマーカーの座標が一致した表示用画像（ステント固定画像）を動画表示するように制御する。これにより、ステント以外の背景部分がぶれた状態となるものの、ステント部分が動かない状態でＸ線画像を動画表示することができる。

ここで、表示制御部２１ｃは、操作者から入力部２２を介して受け付けた表示形態指示コマンドに従って、ステント固定画像を様々な形態で表示する。具体的には、表示制御部２１ｃは、表示形態指示コマンドに従って、対数画像のステントマーカーの座標に基づいて設定される設定領域をステント固定画像として表示するように制御する。例えば、表示制御部２１ｃは、対数画像における２つのステントマーカーの座標が（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）であった場合、（（Ｘ１＋Ｘ２）／２，（Ｙ１＋Ｙ２）／２）を中心とし、「２×｜Ｘ１−Ｘ２｜」を幅とし、「２×｜Ｙ１−Ｙ２｜」を高さとする矩形を設定領域として、設定領域以外の対数画像をマスクして表示するように制御する。

また、表示制御部２１ｃは、設定領域を拡大した拡大画像をステント固定画像として表示するように制御する。ここで、表示制御部２１ｃは、対数画像、設定領域および拡大画像のいずれかのみを表示する場合、これらステント固定画像におけるステントマーカーの位置が、表示部２３のモニタ中心に位置するように制御する。或いは、表示制御部２１ｃは、表示形態指示コマンドに従って、ステント固定画像とともに、表示用画像の原画像を並列表示するように制御する。ここで、並列表示する際に、表示制御部２１ｃは、設定領域または拡大画像がステント固定画像であるならば、設定領域に対応する領域を原画像にて表示するように制御する。

図９は、第１の実施形態に係る表示制御部２１ｃによって表示される動画像の一例を示す図である。例えば、表示制御部２１ｃは、図９の（Ａ）に示すように、表示部２３のモニタにて、設定領域に対応する枠が付加された原画像の動画表示と設定領域の動画表示とが並列して行なわれるように制御する。あるいは、表示制御部２１ｃは、図９の（Ｂ）に示すように、表示部２３のモニタにて、設定領域に対応する枠が付加された原画像の動画表示と拡大画像の動画表示とが並列して行なわれるように制御する。

ここで、設定領域および拡大画像においては、図９の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、原画像と比較して、上述した後処理によりステントストラットが明瞭となり、また、背景部分の明暗差が低減されており、ステント全体の視認性が向上している。なお、原画像における枠は、ステントマーカーの位置の移動にともない移動する。また、原画像とステント固定画像とは、上述したように、表示部２３が有する１つのモニタにて並列表示される場合であってもよいが、表示部２３が複数のモニタを有するならば、原画像とステント固定画像とは、それぞれ異なる２つのモニタにて表示される場合であってもよい。

なお、本実施形態では、対数画像、設定領域、または拡大画像をステント固定画像とする場合について説明した。しかし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、補正画像そのものや、高周波ノイズ低減フィルター処理、低周波成分除去フィルター処理および対数画像生成処理の中で、操作者により設定された任意の組み合わせの後処理が実行された画像を表示用画像とする場合であってもよい。

上述したように、Ｘ線診断装置１００は、複数のＸ線画像を用いたＬｅａｒｎｉｎｇモードによってステントマーカーを同定し、その結果に基づいて以後のＸ線画像におけるステントマーカーを検出する。そして、Ｘ線診断装置１００は、Ｔｒａｃｋｉｎｇモードによってステント固定画像を生成し、動画表示する。照射制御部２１ａ及び画像処理制御部２１ｂは、ステント固定画像の動画表示に際し、被曝を低減させることを可能にする。なお、画像処理制御部２１ｂによる制御を含めた被曝の低減処理は、第２の実施形態にて詳細に説明する。

具体的には、照射制御部２１ａは、マーカー座標検出部２６ａによって検出される所定の対象物（ステントマーカー）の位置に基づいて、Ｘ線画像においてステントマーカーが描出されうる領域を特定し、特定した領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。すなわち、照射制御部２１ａは、画像データ生成部２４によって生成される時系列に沿ったＸ線画像において、ステントマーカー（ステント）が含まれない領域に対応する部位を低線量で照射するように制御する。例えば、照射制御部２１ａは、ステントが含まれない領域に対してＸ線絞りを挿入してＸ線を遮蔽したり、Ｘ線吸収フィルターを挿入してＸ線を減衰させたりする。

図１０は、第１の実施形態に係る照射制御部２１ａによる処理を説明するための図である。例えば、心臓の拍動や、肺の収縮・拡張に伴うＸ線画像内でのステントマーカーの動きは、図１０の（Ａ）に示すように、規則的な動きとなる。すなわち、時系列に沿って収集した複数のＸ線画像におけるステントマーカーは、同様の位置を規則的に往復するような動きを繰り返し示す。ステント固定画像を表示する際には、医師などの操作者にとってステント周辺について明瞭に観察できることが重要であり、ステントから離れた位置については、それほど重要ではない。

そこで、照射制御部２１ａは、図１０の（Ｂ）に示すように、各Ｘ線画像においてステントマーカーを含む領域Ｒ２を特定し、特定したＲ２とは異なる領域Ｒ３に対するＸ線の照射線量を下げることにより、被曝を低減させる。ここで、照射制御部２１ａは、マーカー座標検出部２６ａによるＬｅａｒｎｉｎｇモードの処理結果の座標情報を取得して、領域Ｒ２を特定することができる。或いは、照射制御部２１ａは、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードが完了した後に、マーカー座標検出部２６ａの検出結果の座標情報を取得して領域Ｒ２を特定することもできる。

照射制御部２１ａは、領域Ｒ２を特定すると、特定した領域Ｒ２を用いて各Ｘ線画像における領域Ｒ３を抽出して、抽出した領域Ｒ３に対応する被検体の部位に対するＸ線の照射線量を低下させる。例えば、照射制御部２１ａは、絞り制御部２０を介して、領域Ｒ２にＸ線が照射されるようにＸ線絞り装置１３を制御する。或いは、照射制御部２１ａは、領域Ｒ３に対応する被検体の位置に対して照射されるＸ線を減衰するために、Ｘ線管１２と被検体Ｐとの間の領域Ｒ３に対応する位置にＸ線吸収フィルターを挿入することでＸ線の照射線量を低下させる。

ここで、上述したＸ線絞り装置１３やＸ線吸収フィルターの制御は、Ｘ線画像を生成するためのＸ線の照射と並列してリアルタイムで行うことが求められる。従って、図１０の（Ｂ）に示すように、Ｘ線画像ごとに領域Ｒ３が少しずつ変化するような場合、照射制御部２１ａは、Ｌｅａｒｎｉｎｇモードの処理結果に基づいて予め領域Ｒ３の変化を予測しておき、それに合わせてＸ線絞り装置１３やＸ線吸収フィルターを制御する。

しかしながら、上述した制御では、精密な制御が求められることから、図１０の（Ｃ）に示すように、すべての領域Ｒ２を包含する領域Ｒ４を算出して、算出した領域Ｒ４に含まれない領域Ｒ５に対するＸ線の照射を制御する場合であってもよい。かかる場合には、照射制御部２１ａは、マーカー座標検出部２６ａによって複数のＸ線画像からそれぞれ検出されたステントマーカーの位置に基づいて、Ｘ線画像それぞれにおいてステントマーカーが描出されうる領域をそれぞれ特定し、特定した全領域を包含する領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。

すなわち、照射制御部２１ａは、ステントの動きを仮想的に止めて表示するために必要な領域を加算して、領域Ｒ４を算出し、領域Ｒ４とは異なる領域Ｒ５に対応する位置のＸ線を低減するようにＸ線絞り装置１３やＸ線吸収フィルターを制御する。これにより、Ｘ線絞り装置１３やＸ線吸収フィルターの制御は、最初の一度で済み、容易に被曝を低減することを可能にする。

図１１は、第１の実施形態に係る動画表示の一例を説明するための図である。図１１においては、照射制御部２１ａによる制御によって生成される原画像とステント固定画像の動画表示について示す。図１１に示すように、ステント固定画像は、明瞭な画像が表示され、一方、原画像では、領域Ｒ５において画像が表示されない、或いは、観察しにくい画像が表示されることとなるが、領域Ｒ４においては、観察しやすい画像が表示されることとなる。

次に、図１２を用いてＸ線診断装置１００の処理の手順を説明する。図１２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下の処理の手順では、所定の対象物としてステントマーカーを同定して検出する場合について示す。図１２に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、透視が開始されると（ステップＳ１０１肯定）、マーカー座標検出部２６ａがＬｅａｒｎｉｎｇモードによってステントマーカーを同定する（ステップＳ１０２）。

照射制御部２１ａは、同定されたステントマーカーを含む領域を算出し（ステップＳ１０３）、算出した領域以外の領域の線量を低下させるように制御する（ステップＳ１０４）。そして、マーカー座標検出部２６ａが同定した結果に基づいて新たなＸ線画像のステントマーカーを検出すると、補正画像生成部２６ｂは、Ｔｒａｃｋｉｎｇモードによるステント固定画像の生成を行い（ステップＳ１０５）、表示制御部２１ｃがステント固定画像を表示部に表示させる（ステップＳ１０６）。

そして、Ｘ線診断装置１００は、終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、終了要求が入力されなかった場合には（ステップＳ１０７否定）、表示制御部２１ｃはステント固定画像の表示を継続させる。一方、終了要求が入力された場合には（ステップＳ１０７肯定）、Ｘ線診断装置１００は処理を終了する。

上述したように、第１の実施形態によれば、画像データ生成部２４は、Ｘ線管１２から照射され被検体を透過したＸ線に基づいて、Ｘ線画像を順次生成する。マーカー座標検出部２６ａは、画像データ生成部２４によって順次生成されたＸ線画像に含まれる所定の対象物（ステントマーカー）の位置を検出する。補正画像生成部２６ｂは、所定のＸ線画像である基準画像において検出されたステントマーカーの位置を基準位置とし、新たに生成されたＸ線画像において検出されたステントマーカーの位置を基準位置と一致させる補正処理を新たに生成されたＸ線画像に施した補正画像を順次生成する。照射制御部２１ａは、マーカー座標検出部２６ａによって検出されるステントマーカーの位置に基づいて、Ｘ線画像において所定の対象物が描出されうる領域を特定し、特定した領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。表示制御部２１ｃは、補正画像生成部２６ｂが順次生成する補正画像を表示部２３に動画表示させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、ステント固定画像を表示するために必要な領域以外の領域についてＸ線の線量を低下させることができ、被曝を低減させることを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、マーカー座標検出部２６ａは、所定の期間に画像データ生成部２４によって順次生成された複数のＸ線画像について、ステントマーカーの位置をそれぞれ検出する。照射制御部２１ａは、マーカー座標検出部２６ａによって複数のＸ線画像からそれぞれ検出されたステントマーカーの位置に基づいて、Ｘ線画像それぞれにおいてステントマーカーが描出されうる領域をそれぞれ特定し、特定した全領域を包含する領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、ステント固定画像を確実に表示させつつ、容易に被曝を低減させることを可能にする。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、ステント固定画像を表示するために用いられる領域以外の領域について線量を下げる場合について説明した。第２の実施形態では、ステント固定画像を表示するために用いられる領域についても線量を下げる場合について説明する。

かかる場合には、画像処理制御部２１ｂが、照射制御部２１ａによって特定された領域に対する画像処理を制御する。すなわち、画像処理制御部２１ｂは、ステント固定画像を表示するための領域に対して種々の画像処理を実施させて画質を向上させるように制御することで、当該領域に対するＸ線の照射線量を低下させることを可能にする。換言すると、ステント固定画像を表示するための領域に対して画像処理を実施することで、線量を低下させたとしても、画像処理を実施する前の画質と同程度の画質を維持することができる。以下、図１３を用いて処理の一例を説明する。

図１３は、第２の実施形態に係る照射制御部２１ａ及び画像処理制御部２１ｂによる処理を説明するための図である。図１３においては、照射制御部２１ａが領域Ｒ２を特定した場合について示す。例えば、照射制御部２１ａは、図１３の（Ａ）に示すように、特定した領域Ｒ２におけるＳ／ＮをＡＢＣ制御のパラメータとして用いるように制御する。すなわち、照射制御部２１ａは、領域Ｒ２に含まれるステントマーカーのＳ／ＮをＡＢＣ制御に反映させる。領域Ｒ２にはステントマーカーが含まれているため、平均画素値が所定の閾値よりも高くなる。従って、かかる平均画素値を所定の閾値に合せるようにＡＢＣ制御をすると、領域Ｒ２に対応する部位へのＸ線の照射線量が下がることとなる。

画像処理制御部２１ｂは、領域Ｒ２に対して加算処理、時間軸方向のＳＮＲＦ（Super Noise Reduction Filter）処理、リカーシブフィルター処理を組み合わせて実行するように制御する。これにより、線量の低下により低下した画質を向上させることができる。ここで、画像処理制御部２１ｂは、動画表示する原画像及びステント固定画像それぞれに対して上述した画像処理を実行するように制御する。従って、例えば、図１３の（Ｂ）に示すように、原画像の動画像表示及びステント固定画像の双方において、視認性を維持したまま、被曝をさらに低減することができる。

次に、図１４を用いてＸ線診断装置１００の処理の手順を説明する。図１４は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下の処理の手順では、所定の対象物としてステントマーカーを同定して検出する場合について示す。図１４に示すように、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、透視が開始されると（ステップＳ２０１肯定）、マーカー座標検出部２６ａがＬｅａｒｎｉｎｇモードによってステントマーカーを同定する（ステップＳ２０２）。

照射制御部２１ａは、同定されたステントマーカーを含む領域を算出し、ステントマーカーのＳ／Ｎに基づくＡＢＣ制御を実行する（ステップＳ２０３）。そして、マーカー座標検出部２６ａが同定した結果に基づいて新たなＸ線画像のステントマーカーを検出すると、補正画像生成部２６ｂは、ＡＢＣによる制御のもと、Ｔｒａｃｋｉｎｇモードによるステント固定画像の生成を行い（ステップＳ２０４）、画像処理制御部２１ｂが、ステントマーカーを含む領域に対して画像処理を実行するように画像処理部２６を制御する（ステップＳ２０５）。画像処理が実行されると、表示制御部２１ｃは、ステント固定画像を表示部２３に表示させる（ステップＳ２０６）。

そして、Ｘ線診断装置１００は、終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、終了要求が入力されなかった場合には（ステップＳ２０７否定）、表示制御部２１ｃはステント固定画像の表示を継続させる。一方、終了要求が入力された場合には（ステップＳ２０７肯定）、Ｘ線診断装置１００は処理を終了する。

上述したように、第２の実施形態によれば、画像処理制御部２１ｂが、照射制御部２１ａによって特定された領域に対する画像処理を制御する。照射制御部２１ａは、画像処理制御部２１ｂによる領域に対する画像処理に基づいて、当該領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する。従って、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、さらに被曝を低減させることを可能にする。

（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態では、Ｘ線の照射線量を低下させることで被曝を低減する場合について説明した。第３の実施形態では、フレームレートを低減することにより被曝を低減させる。なお、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、第１の実施形態と比較して、照射制御部２１ａによる制御内容が異なる。以下、これを中心に説明する。

第３の実施形態に係る照射制御部２１ａは、被検体を透過したＸ線に基づいてＸ線画像を順次生成する際に、複数のＸ線画像間でマーカー座標検出部２６ａによって検出されるステントマーカーの位置の変化量が所定の閾値よりも少ない期間について、単位時間当たりのＸ線画像の生成数を低下させるように制御する。具体的には、照射制御部２１ａは、ステントマーカーの座標の値の変化量や心拍計に基づいて、「ステントマーカーの位置の変化量が少ない状態が一定期間継続する」状態、「ステントマーカーの位置の変化量が少ない期間が定期的に、類似したタイミングで発生する」状態を抽出する。

例えば、照射制御部２１ａは、マーカー座標検出部２６ａによって検出されたステントマーカーの座標のＸ線画像間での変化量を算出して、算出した変化量が所定の閾値以下であるものをステントマーカーの位置の変化量が少ないものと判定する。或いは、照射制御部２１ａは、被検体に装着させた心拍計から心拍の情報を取得し、取得した心拍の情報から心拍による心臓の動きが止まるタイミングをステントマーカーの位置の変化量が少ないものと判定する。そして、照射制御部２１ａは、ステントマーカーの位置の変化量が少ないと判定した期間について、フレームレートを低下させるように制御する。

図１５は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の一例を説明するための図である。例えば、照射制御部２１ａは、図１５の（Ａ）に示すように、繰り返し生成されるＸ線画像において、ステントマーカーの移動変化量が少ない期間を特定する。そして、照射制御部２１は、図１５の（Ｂ）に示すように、変化量が少ない期間はフレームレートを下げて、Ｘ線の照射回数を減らすように制御する。

このように、照射制御部２１ａは、時系列に沿って収集される複数のＸ線画像において、ステントマーカーの位置の変化量が少ない期間だけ、フレームレートを下げる可変フレームレート制御を行う。ここで、照射制御部２１ａは、可変フレームレートの制御において、「ｍＡｓ＝管電流（ｍＡ）×パルス幅（Ｓ）」を一定とし、管電流を挙げて、パルス幅を短くするように制御する。

次に、図１６を用いてＸ線診断装置１００の処理の手順を説明する。図１６は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下の処理の手順では、所定の対象物としてステントマーカーを同定して検出する場合について示す。図１６に示すように、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、透視が開始されると（ステップＳ３０１肯定）、マーカー座標検出部２６ａがＬｅａｒｎｉｎｇモードによってステントマーカーを同定する（ステップＳ３０２）。

照射制御部２１ａは、同定されたステントマーカーを含む領域を算出し、ステントマーカーの位置の変化量が少ない期間を決定する（ステップＳ３０３）。そして、照射制御部２１ａが変化量が少ない期間のフレームレートを下げて収集するように制御しながら、マーカー座標検出部２６ａが同定した結果に基づいて新たなＸ線画像のステントマーカーを検出すると、補正画像生成部２６ｂは、Ｔｒａｃｋｉｎｇモードによるステント固定画像の生成を行う（ステップＳ３０４）。その後、表示制御部２１ｃは、ステント固定画像を表示部２３に表示させる（ステップＳ３０５）。

そして、Ｘ線診断装置１００は、終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３０６）。ここで、終了要求が入力されなかった場合には（ステップＳ３０６否定）、表示制御部２１ｃはステント固定画像の表示を継続させる。一方、終了要求が入力された場合には（ステップＳ３０６肯定）、Ｘ線診断装置１００は処理を終了する。

上述したように、第３の実施形態によれば、照射制御部２１ａは、被検体を透過したＸ線に基づいてＸ線画像を順次生成する際に、複数のＸ線画像間でマーカー座標検出部２６ａによって検出されるステントマーカーの位置の変化量が所定の閾値よりも少ない期間について、単位時間当たりのＸ線画像の生成数を低下させるように制御する。従って、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、さらに被曝を低減させることを可能にする。

（第４の実施形態）
上述した実施形態では、それぞれ被曝を低減するための例について説明した。第４の実施形態では、表示される画像の縮尺が変化された場合であっても、安定してステントマーカーを検出する場合について説明する。なお、第４の実施形態では、第１の実施形態と比較して、照射制御部２１ａによる制御内容が異なる。以下、これを中心に説明する。

第４の実施形態に係る照射制御部２１ａは、表示部２３によって表示される画像の縮尺に応じて、マーカー座標検出部２６ａによって所定の対象物の位置が検出可能となるように制御する。図１７は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の一例を説明するための図である。図１７においては、表示部２３に表示された原画像に対して拡大操作された場合について示す。

例えば、図１７の（Ａ）に示すように、現時点で表示されている原画像Ｒ６に対して画像の中心から拡大させる拡大操作が実行されると、領域Ｒ７に含まれるものが原画像Ｒ６のサイズまで拡大され表示される。ここで、拡大操作としては、例えば、画像を見ながら拡大する「ＬｉｖｅＺｏｏｍ」が操作されたり、視野サイズ「ＦＯＶ」又はＸ線管１２とＸ線検出器１６との距離「ＳＩＤ」が変更されたり、或いは、拡大装置「ＭＡＦ」が取り付けられたりした場合が挙げられる。

図１７の（Ａ）に示すように、領域Ｒ７の拡大操作が実行されると、図１７の（Ｂ）に示すように、ステントマーカーが含まれる複数の領域において、領域Ｒ７の外になる場合がある。すなわち、ステントマーカーが検出範囲から外れてしまう場合ある。そこで、照射制御部２１ａは、図１７の（Ｃ）に示すように、領域Ｒ７の中にステントマーカーが収まるようにＣアーム１５や寝台（天板）、ＭＡＦの位置を移動する。すなわち、照射制御部２１ａは、図１７の（Ｃ）に示すように、現在の領域Ｒ６の範囲が領域Ｒ８の範囲となるように制御する。これにより、拡大操作が実行された場合でも、継続してステントマーカーを検出することができる。

次に、図１８を用いてＸ線診断装置１００の処理の手順を説明する。図１８は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下の処理の手順では、所定の対象物としてステントマーカーを同定して検出する場合について示す。図１８に示すように、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００においては、透視が開始されると（ステップＳ４０１肯定）、マーカー座標検出部２６ａがＬｅａｒｎｉｎｇモードによってステントマーカーを同定する（ステップＳ４０２）。

そして、マーカー座標検出部２６ａが同定した結果に基づいて新たなＸ線画像のステントマーカーを検出すると、補正画像生成部２６ｂがＴｒａｃｋｉｎｇモードによるステント固定画像の生成を行い（ステップＳ４０３）、表示制御部２１ｃがステント固定画像を表示部２３に表示させる（ステップＳ４０４）。そして、照射制御部２１ａは、拡大されたか否かの判定を行う（ステップＳ４０５）。ここで、拡大された場合には（ステップＳ４０５肯定）、照射制御部２１ａは、拡大に応じて領域を変更する（ステップＳ４０６）。一方、拡大されていない場合には（ステップＳ４０５否定）、表示制御部２１ｃは、継続してステント固定画像を表示する。

そして、Ｘ線診断装置１００は、終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ４０７）。ここで、終了要求が入力されなかった場合には（ステップＳ４０７否定）、表示制御部２１ｃはステント固定画像の表示を継続させる。一方、終了要求が入力された場合には（ステップＳ４０７肯定）、Ｘ線診断装置１００は処理を終了する。

上述したように、第４の実施形態によれば、照射制御部２１ａは、表示部２３によって表示される画像の縮尺に応じて、マーカー座標検出部２６ａによってステントマーカーの位置が検出可能となるように制御する。従って、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、拡大された場合であってもステントマーカーを検出することを可能にする。

（第５の実施形態）
上述した実施形態では、単一のステントが用いられる場合について説明した。しかしながら、血管内インターベンション治療においては、複数のステントが同時に挿入される場合がある。例えば、２つのステントが挿入されている場合、第５の実施形態に係るＸ線診断装置１００において、システム制御部２１は、これら２つのステント同士の距離に基づいて、以下に説明する制御を行なう。なお、ステント同士の距離は、第１フレーム（原画像）を参照する操作者（医師）によって入力部２２を介して指定された座標を用いてマーカー座標検出部２６ａが算出する場合であってもよいし、マーカー座標検出部２６ａが教師画像を用いて第１フレーム内で検出したステントマーカーの座標を用いて算出する場合であってもよい。

具体的には、２つのステント同士の距離が実空間面において所定の距離内（例えば、５０ｍｍ以内）であることから、ステント同士が隣接していると判断される場合、システム制御部２１は、各ステントに由来する複数のステントマーカーの座標それぞれが、対応する複数の基準位置それぞれと一致するように画像変形して補正画像を生成するように補正画像生成部２６ｂを制御する。図１９は、第５の実施形態に係るＸ線診断装置を説明するための図である。例えば、ステントマーカーがバルーン中央部に１つ取り付けられたステントを用いている場合、システム制御部２１の制御に基づいて、補正画像生成部２６ｂは、図１９の（Ａ）上段に示すように、新規画像において検出された２つのステントマーカーの座標が、２つのステントそれぞれにおける基準座標（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）に一致するように画像変形を行なう。

また、ステントマーカーがバルーン両端に２つ取り付けられたステントを用いている場合、システム制御部２１の制御に基づいて、補正画像生成部２６ｂは、図１９の（Ａ）下段に示すように、新規画像において検出された４つのステントマーカーの座標が、２つのステントそれぞれにおける基準座標（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）と（Ｘ３，Ｙ３）および（Ｘ４，Ｙ４）とに一致するように画像変形を行なう。

一方、２つのステント同士の距離が実空間面において所定の距離より大きい（例えば、５０ｍｍより大きい）ことから、ステント同士が離れていると判断される場合、２つのステントそれぞれの位置を１つの画像上で一致させるためには、過剰な画像変形を行なわなければならない。これを回避するため、ステント同士が離れている場合、システム制御部２１は、図１９の（Ｂ）に示すように、２つのステント（ステント１およびステント２）それぞれを個別に処理するように画像処理部２６を制御する。例えば、システム制御部２１は、ステント１の位置が一致したステント固定画像の動画表示と、ステント２の位置が一致したステント固定画像の動画表示とをモニタ上の２つの子ウィンドウにて実行するために、２種類の表示用画像を生成するように画像処理部２６を制御する。

あるいは、２つのステントのうち、どちらか一方のステントを関心領域として指定するための関心領域指定画面を表示させ、関心領域としていずれかのステントが入力部２２を介して指定されると、システム制御部２１は、図１９の（Ｂ）に示すように、指定されたステントのみ処理するように画像処理部２６を制御する。例えば、システム制御部２１は、指定されたステント１の位置が一致したステント固定画像のみを生成するように画像処理部２６を制御する。このようなことから、複数のステントを用いて治療が実行されている場合でも、ステント間の距離に応じて最適なステント固定画像を動画表示することができる。上述したように、複数のステントが用いられる場合には、Ｘ線診断装置１００は、それぞれのステントに対して上述したＬｅａｒｎｉｎｇモードの制御を行う。

（第６の実施形態）
上述した実施形態では、新規画像ごとにステントマーカーの座標を検出して補正画像を生成する場合について説明した。第６の実施形態では、新規画像におけるステントマーカーの座標を検出せずに補正画像を生成する場合について説明する。図２０は、第６の実施形態に係る画像処理部２６の構成の一例を示す図である。第６の実施形態に係る画像処理部２６は、図３に示した画像処理部２６と比較して、心電情報取得部２６ｆ、周期的軌跡データ取得部２６ｄおよび周期的軌跡データ記憶部２６ｅを新たに備える点が異なる。以下、これを中心に説明する。

ここで、第６の実施形態においては、図２０に示すように、心電波形を取得する心電計２８が被検体Ｐに取り付けられている。そして、心電情報取得部２６ｆは、ステントが挿入された状態にある被検体Ｐの心電波形を心電計２８から取得する。なお、心電情報取得部２６ｆは、心電計２８から取得した心電波形を画像データ記憶部２５および周期的軌跡データ取得部２６ｄそれぞれに転送することが可能である。すなわち、図２１に示すように、第６の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、上述した実施形態と同様に、Ｘ線管１２からＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出器１６によって検出することで、時系列に沿ったＸ線画像を生成するが、さらに、被検体Ｐに取り付けられた心電計２８から心電情報取得部２６ｆが心電波形を取得することで、Ｘ線画像の生成時における被検体Ｐの心位相も取得する。なお、図２１は、第６の実施形態に係るＸ線画像を説明するための図である。

ここで、第６の実施形態におけるＸ線診断装置１００は、表示用画像の表示処理を開始した時点から所定の期間（例えば、３心拍分）に渡って予備撮影を行なう。これにより、画像データ記憶部２５は、心位相の情報が付加された３心拍分のＸ線画像を予備画像として記憶する。なお、予備画像は、後述する周期的軌跡データを収集するための画像のことであり、診断用として表示する画像を利用すればよい。また、予備画像として、今回の撮影より前に行なった撮影の画像を利用しても良い。

そして、第６の実施形態に係るマーカー座標検出部２６ａは、予備画像ごとにステントマーカーの座標を取得する。以下、第６の実施形態に係るマーカー座標検出部２６ａの予備画像におけるステントマーカー座標検出処理の一例について図２２を用いて説明する。なお、図２２は、第６の実施形態に係るマーカー座標検出部について説明するための図である。まず、予備画像が画像データ記憶部２５に格納されると、システム制御部２１は、例えば、１心拍分の時系列に沿った複数の予備画像を表示部２３のモニタに表示するように制御する。この際、図２２の（Ａ）に示すように、システム制御部２１は、複数の予備画像それぞれが、心電波形のどの位置（心位相）にて生成された画像であるのかを操作者に把握できるように表示させる。

そして、操作者は、図２２の（Ａ）に示すように、モニタに表示された予備画像の中で、例えば、収縮末期の予備画像にてマーカーを１箇所指定し、さらに、拡張末期の予備画像にて対応するマーカーを１箇所指定する。なお、以下では、収縮末期の予備画像として、Ｒ波の間隔における３０％の時期（ＲＲ間隔３０％）における予備画像が指定され、拡張末期の予備画像として、Ｒ波の間隔における７０％の時期（ＲＲ間隔７０％）における予備画像が指定されたとして説明する。

マーカー座標検出部２６ａは、これら２つの予備画像において指定されたステントマーカーの座標を検出するとともに、指定されたステントマーカーの座標を中心とした矩形を設定する。そして、図２２の（Ｂ）に示すように、マーカー座標検出部２６ａは、他の予備画像において設定した矩形内のパターンと類似したパターンを、例えば、相互相関法により抽出して、相互相関値が最も高くなった座標をステントマーカーの座標として検出する。

なお、マーカー座標検出部２６ａによる処理が終了したのちは、システム制御部２１が予備画像に対するマーカー座標検出部２６ａによる処理結果をモニタに表示するように制御し、操作者により検出されたステントマーカーの座標を入力部２２のマウスを介して修正してもよい。また、上述した実施形態において説明したように、本実施形態においても、マーカー座標検出部２６ａが教師画像を用いて処理を実行する場合であってもよい。また、マーカー座標検出処理は、１心拍分ごとの予備画像に対して繰り返して実行する場合であってもよいし、３心拍分の予備画像に対して一括して実行する場合であってもよい。

そして、周期的軌跡データ取得部２６ｄは、複数の予備画像ごとにマーカー座標検出部２６ａによって検出されたステントマーカーの座標と、複数の予備画像ぞれぞれの生成時における心位相とに基づいて、ステントマーカーの時系列に沿った周期的軌跡データを取得する。ここで、ステントマーカーが指定された２つの予備画像のうち、「ＲＲ間隔７０％の予備画像」におけるステントマーカーの座標が基準点として操作者が選択したとする。この場合、周期的軌跡データ取得部２６ｄは、図２３の（Ａ）に示すように、各予備画像においてマーカー座標検出部２６ａによって検出されたステントマーカーの座標と「ＲＲ間隔７０％の予備画像」の基準点との差異を、補正ベクトルとして算出する。

さらに、周期的軌跡データ取得部２６ｄは、３心拍分すべての予備画像において算出した補正ベクトルから、各心位相における平均補正ベクトルを算出する。例えば、周期的軌跡データ取得部２６ｄは、図２３の（Ｂ）に示すように、「心位相：ＲＲ間隔７０％」の基準点に対する「心位相：ＲＲ間隔Ｍ％」の平均補正ベクトル（ベクトルCM）を算出することで、平均補正ベクトルと心位相とを対応付けた周期的軌跡データを生成する。

図２０に戻って、周期的軌跡データ記憶部２６ｅは、周期的軌跡データ取得部２６ｄによって生成された周期的軌跡データを記憶する。なお、本実施形態では、図２２に示すように、マーカー座標検出部２６ａが予備画像の上側にあるステントマーカーの座標のみを検出する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、マーカー座標検出部２６ａが予備画像の下側にあるステントマーカーの座標のみを検出する場合であっても、マーカー座標検出部２６ａが２つのステントマーカーの座標を検出する場合であってもよい。

周期的軌跡データ記憶部２６ｅに周期的軌跡データが格納されると、Ｘ線診断装置１００は、操作者の指示により、画像処理対象となる新規画像の透視撮影を実行する。これにより、画像データ記憶部２５は、図２４に示すように、画像処理対象となる新規画像を心電波形から推定される心位相とともに順次記憶する。なお、図２４は、第６の実施形態における新規画像を説明するための図である。

図２０に戻って、第６の実施形態に係る補正画像生成部２６ｂは、時系列に沿って新規画像が生成されるごとに、周期的軌跡データ記憶部２６ｅが記憶する周期的軌跡データと、新規画像生成時における心位相とに基づいて当該新規画像から補正画像を生成する。すなわち、補正画像生成部２６ｂは、図２５に示すように、新規画像が格納されると、格納された新規画像生成時の心位相に対応する平均補正ベクトルを周期的軌跡データから取得し、取得した平均補正ベクトルを用いて補正画像を生成する。

上述してきたように、第６の実施形態では、マーカー座標検出部２６ａを用いずに、順次生成される新規画像から補正画像、表示用画像を生成するので、画像処理部２６の処理負荷を軽減して処理時間を短縮することができ、ステントの視認性を保証したＸ線画像をより即時的に動画表示することが可能となる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態では、上述した各実施形態のＸ線診断装置１００の機能を併用する場合について、図２６および図２７を用いて説明する。なお、図２６および図２７は、第７の実施形態に係るＸ線診断装置１００を説明するための図である。第７の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、上述した実施形態で説明した『マーカー座標検出部２６ａによって検出された新規画像におけるステントマーカーの座標を用いて補正画像の生成処理を実行する「リアルタイムマーカー座標検出使用モード」』と、『周期的軌跡データを用いて補正画像の生成処理を実行する「周期的軌跡データ使用モード」』とのいずれかのモードを実行する指示を、操作者から入力部２２を介して受け付ける。

ここで、第７の実施形態に係るシステム制御部２１は、「リアルタイムマーカー座標検出使用モード」の実行中に、マーカー座標検出部２６ａによって新規画像からステントマーカーが抽出されなかった場合、「周期的軌跡データ使用モード」に切替えて補正画像を生成するように補正画像生成部２６ｂを制御する。例えば、図２６に示すように、第ｋフレーム（心位相：ＲＲ間隔Ｍ％）にてステントマーカー抽出不可であった場合、システム制御部２１の制御により、補正画像生成部２６ｂは、周期的軌跡データから、基準点（ＲＲ間隔７０％）に対する「心位相：ＲＲ間隔Ｍ％」の補正ベクトル「ベクトルCM」を取得する。

そして、補正画像生成部２６ｂは、図２６に示すように、「リアルタイムマーカー座標検出使用モード」の実行中に、ＲＲ間隔７０％で生成された新規画像においてマーカー座標検出部２６ａによって既に検出されているステントマーカーの座標から、補正ベクトル「ベクトルCM」を用いて第ｋフレームのステントマーカーの座標を推定し、補正画像を生成する。

一方、第７の実施形態に係るシステム制御部２１は、「周期的軌跡データ使用モード」の実行中においても、「リアルタイムマーカー座標検出使用モード」によるマーカー座標検出部２６ａの機能を用いて、周期的軌跡データを修正して更新するように制御する。例えば、図２７に示すように、システム制御部２１の制御により、マーカー座標検出部２６ａは、順次生成される新規画像のうち所定の間隔ごと（例えば、５フレームごと）に選択した選択画像それぞれからステントマーカーの座標を検出する。

そして、周期的軌跡データ取得部２６ｄは、システム制御部２１の制御により、図２７に示すように、マーカー座標検出部２６ａによって検出された選択画像それぞれのステントマーカーの座標と、選択画像それぞれの生成時における心位相とから周期的軌跡データ記憶部２６ｅが記憶する周期的軌跡データを修正して更新する。例えば、周期的軌跡データ取得部２６ｄは、システム制御部２１の制御により、１００ミリ秒間隔ごとに、周期的軌跡データを修正して更新する。そして、補正画像生成部２６ｂは、システム制御部２１の制御により、周期的軌跡データ記憶部２６ｅが記憶する更新された周期的軌跡データを用いて補正画像の生成処理を実行する。

上述してきたように、第７の実施形態では、「リアルタイムマーカー座標検出使用モード」の実行中に、例えば、新規画像の画質低下によりステントマーカーの座標が抽出されない場合でも、周期的軌跡データを用いて補正画像生成処理を実行することができ、ステントの視認性の高いＸ線画像を途切れることなく動画表示することが可能となる。また、第７の実施形態では、「周期的軌跡データ使用モード」の実行中に、検出したマーカー座標によって周期的軌跡データを修正して更新することができ、即時性の高い画像表示方式によって表示されるＸ線画像のステントの視認性をさらに保証することが可能となる。

なお、上述した実施形態で説明した「ステントが静止したＸ線画像を動画表示させる機能（以下、本機能と記載する）」を動作させるか否かは、Ｘ線診断装置１００の操作者（医師もしくは技師）により決定することができる。すなわち、本機能のＯＮ／ＯＦＦを決定するためのボタンを、入力部２２や寝台近傍に設けることで、治療を行なう医師の希望する場合のみ、ステントが静止したＸ線画像を動画表示させることができる。

また、本機能の動作時には、モニタに表示されるステントは、ほぼ止まって見える。よって、本機能の動作時に実行される透視撮影のＸ線照射は、高レートで行なう必要がない。したがって、システム制御部２１は、以下に説明する制御処理を行なってもよい。すなわち、システム制御部２１は、本機能の動作開始時には、Ｘ線管１２から照射されるＸ線の照射レート（例えば、パルスレートやフレームレート）を低減させ、本機能の動作終了後には、Ｘ線の照射レートを元に戻す。例えば、心臓冠状動脈治療の場合には、通常、フレームレートが１５〜３０frames/sec程度であるので、本機能動作時は、例えば、半分にする。また、システム制御部２１は、ステントマーカーの検出結果に応じて、Ｘ線の照射レートを本機能の動作開始時から増減させる。具体的には、システム制御部２１は、ステントマーカーの検出が所定の回数連続して失敗した場合、Ｘ線の照射レートを再度上昇させる。また、システム制御部２１は、ステントマーカーの検出が所定の回数連続して成功した場合、Ｘ線の照射レートをさらに低減させる。かかる処理により、Ｘ線被曝を低減することが可能となる。

また、ステントにステントマーカーが２つ取り付けられているならば、補正画像の生成時に、以下に説明する処理を加えてもよい。すなわち、補正画像生成部２６ｂは、２つのステントマーカーの位置情報に基づいて、補正画像に描出されるステントの方向が、水平方向、または垂直方向となるように、さらに回転補正を行なう。これにより、医師は、常にステントの方向が水平方向、または垂直方向にある画像を参照することができるため、例えば、ステント拡張の様子を、より認識しやすくなる。

また、一般的に、医師は、血管内インターベンション治療を行なう際、透視撮影を間欠的に行なうことが多い。例えば、医師は、３０秒の透視撮影を行ない、その後、透視撮影をやめ、その３０秒後に透視撮影を再開する。ここで、最初の３０秒の透視撮影を「Ａ」、次の透視撮影を「Ｂ」とし、「Ａ」と「Ｂ」とが独立して無相関に行なわれたとする。かかる場合、「Ａ」の透視撮影中に表示されるステント固定動画像と、「Ｂ」の透視撮影中に表示されるステント固定動画像とでは、表示されるステントの角度が異なる角度である可能性が高く、医師は、透視撮影「Ｂ」の実行中に表示される画像を参照しても、ステントが見えにくくなってしまう。

そこで、補正画像生成部２６ｂは、「Ａ」と「Ｂ」とが所定時間内（例えば、１分以内）に行なわれているならば、「Ａ」の処理中に取得した情報を、「Ｂ」の処理中に用いることで、表示されるステントの角度を同一となるように補正画像の生成処理を行なう。具体的には、補正画像生成部２６ｂは、「Ａ」の透視撮影にて生成されたＸ線画像で抽出されたステントマーカーの座標と一致するように、「Ｂ」の透視撮影にて生成されたＸ線画像の画像変形を行なう。これにより、例えば、１分以内に透視撮影が再開された場合は、医師は、ステントを同じ角度で観察できるため、手技が違和感なく続けられるようになる。なお、かかる機能は、ＯＮ／ＯＦＦ可能とし、所定時間（例えば、１分）もユーザ設定可能とする。

上述した実施形態では、新たに生成されたＸ線画像の２つのステントマーカーの位置が、第１フレームのＸ線画像の２つのステントマーカーの位置と一致するように、画像変形を行なう場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、２つのステントマーカーに基づく１点を用いて補正画像を生成する場合であってもよい。すなわち、マーカー座標検出部２６ａが２つのステントマーカーに基づく１点（例えば、２つのステントマーカーの中点）に対するＬｅａｒｎｉｎｇモードの処理を実行して位置（座標）を同定し、処理結果に基づいて新規画像におけるステントマーカーに基づく１点を検出する。補正画像生成部２６ｂは、検出されたステントマーカーに基づく１点を一致させるように補正した補正画像を生成する。

かかる場合には、補正画像生成部２６ｂは、基準画像として設定されたＸ線画像（例えば、第１フレーム）で検出された特徴パターンから定まる１点及び角度を用いる。そして、補正画像生成部２６ｂは、補正対象のＸ線画像である対象画像で検出された特徴パターンと、所定の１点と、所定の角度とに基づいて、該対象画像から補正画像を生成する。そして、システム制御部２１は、補正画像生成部２６ｂが順次生成する補正画像を表示部２３に動画表示させる。

以下では、治療用の器具であるステントが２つの特徴点（例えば、２つのステントマーカー）を有する場合について説明する。かかる場合、マーカー座標検出部２６ａは、特徴パターンとして、器具が有する２つの特徴点を検出する。そして、補正画像生成部２６ｂは、基準画像で検出された２つの特徴点の位置で定まる１点を、所定の１点として用いる。また、補正画像生成部２６ｂは、基準画像で検出された２つの特徴点を結ぶ線分と該基準画像における基準線との角度を、所定の角度として用いる。図２８〜図３１は、第７の実施形態に係る画像処理部２６を説明するための図である。

例えば、マーカー座標検出部２６ａは、基準画像として設定された第１フレームのＸ線画像において、２つのマーカー（Ｍ１及びＭ２）それぞれの位置（座標）を検出する。例えば、マーカー座標検出部２６ａは、図２８に示すように、Ｍ１及びＭ２の位置として、「（ｘｓ１，ｙｓ１）及び（ｘｓ２，ｙｓ２）」を検出する。マーカー座標検出部２６ａの検出結果から、補正画像生成部２６ｂは、画像変形に用いる「１点の位置（座標）」を決定する。例えば、補正画像生成部２６ｂは、図２８に示すように、Ｍ１及びＭ２の中心座標「（ｘｓ，ｙｓ）」を算出する。中心座標は、Ｍ１及びＭ２を結ぶ線分（以下、線分Ｍ１＆２）の中点である。すなわち、「ｘｓ」は、「（ｘｓ１＋ｘｓ２）／２」となり、「ｙｓ」は、「（ｙｓ１＋ｙｓ２）／２」となる。更に、補正画像生成部２６ｂは、例えば、図２８に示すように、線分Ｍ１＆２と、基準画像の水平方向となる基準線との角度「θｓ」を算出する。

なお、「（ｘｓ，ｙｓ）」及び「θｓ」は、システム制御部２１が算出する場合であっても良い。また、基準画像として用いられるＸ線画像は、第１フレーム以外のフレーム（例えば、第５フレーム）のＸ線画像であっても良い。また、基準画像として用いられるＸ線画像は、例えば、相互相関値が所定の閾値より大きくなった最初のＸ線画像とする場合であっても良い。これにより、画像変形処理に用いられる「１点及び角度」が定まり、その後、マーカー座標検出部２６ａは、基準画像の後に生成された補正対象のＸ線画像（対象画像）におけるＭ１及びＭ２の位置（座標）を検出する。そして、補正画像生成部２６ｂは、図２９に示すように、対象画像における線分Ｍ１＆２の中点の位置（座標）が（ｘｓ，ｙｓ）となり、かつ、線分Ｍ１＆２と基準線との角度が「θｓ」となるように、該対象画像の画像変形を行なう。

すなわち、第７の実施形態では、補正画像に描出されるデバイスが同じ１点を通り、かつ、補正画像に描出されるデバイスの傾きが同じ角度となるように、対象画像に対して画像変形を行なう。そして、表示制御部２１ｃは、補正画像生成部２６ｂが順次生成する補正画像を表示部２３に動画表示させる。換言すると、第７の実施形態で行なわれる動画表示は、図２９に示すように、「１点固定表示」である。１点固定表示では、デバイスが略同一の位置及び略同一の傾きで表示されることから、デバイスの視認性は、従来の２点固定表示と同様に向上する。

ただし、１点固定表示では、デバイスの方向とＸ線照射方向（Ｘ線撮像方向）とが「斜めの関係」であり、かつ、「斜めの関係」の度合いが変化する場合、基準画像でのマーカー間距離（図２８に示す「Ｌｓ」）は、各補正画像では変動する。すなわち、１点固定表示では、２つのマーカー間の距離は、図３０に示すように、中心座標（ｘｓ，ｙｓ）である白丸を中心として、伸縮する場合がある。換言すると、１点固定表示では、デバイスの視認性が確保されるとともに、「Foreshortening（デバイスの長さが短く見える現象）」の発生を確認可能となる。具体的には、１点固定表示では、「斜めの関係」の度合いが変化している状態での「Foreshortening」の発生を確認可能となる。

また、１点固定表示で行なわれる画像変形は、図３１に示すように、平行移動及び回転移動の少なくとも１つの移動処理であるため、デバイスの周囲に位置する物体の大きさは、画像変形前後で変化しない。従って、治療中に、デバイスの周囲の生体組織をアナトミカルランドマークとして使っている場合であっても、１点固定表示では、医師は、デバイスの位置を容易に判断することができる。

なお、上記では、１点固定表示に用いられる１点が、基準画像の線分Ｍ１＆２の中点である場合について説明した。しかし、１点固定表示に用いられる１点は、基準画像のＭ１やＭ２である場合であっても良い。かかる場合、補正画像生成部２６ｂは、例えば、対象画像で検出されたＭ１（或いは、Ｍ２）の位置が、基準画像のＭ１（或いは、Ｍ２）の位置となるように画像変形を行なう。

或いは、補正画像生成部２６ｂは、予め設定された１点を、１点固定表示に用いる１点としても良い。例えば、補正画像生成部２６ｂは、補正画像を表示する領域の中心座標を、１点固定表示に用いる１点としても良い。かかる場合、補正画像生成部２６ｂは、例えば、対象画像で検出されたＭ１の位置、或いは、対象画像で検出されたＭ２の位置、或いは、対象画像の線分Ｍ１＆２の中点の位置が、補正画像表示領域の中心座標となるように画像変形を行なう。上述した１点固定表示に用いられる１点の設定条件は、Ｘ線診断装置の操作者により、任意の条件に変更可能である。

また、上記した実施形態で説明した「ステントが静止したＸ線画像を動画表示させる機能」は、Ｘ線照射と同時にリアルタイムで実行される処理に用いられる場合であってもよいし、過去に時系列に沿って生成されたＸ線画像に対して実行される処理に用いられる場合であってもよい。

また、Ｘ線画像を参照して行なわれる治療として血管内インターベンション治療を、治療用器具としてステントを用いる場合について説明したが、実施形態は、Ｘ線画像を参照して実行される様々な治療に用いられる治療用器具に対して適用することが可能である。

例えば、不整脈の治療に用いられる電気生理用カテーテルの電極、バルーンやステントなどでは拡張が困難な硬い狭窄部位に対して治療を行なうために用いられるローターブレーターのドリル、方向性冠動脈切除術に用いられるカテーテルの先端に取り付けられた穴が開いた金属性の筒、狭窄部位の血管内の状況を検査するための超音波送受信機能付きのカテーテルなどをマーカーとすることで、これら治療用機器を用いた治療に本願に係る技術を適用することができる。また、治療用機器としては、血管内視鏡、血管超音波、血管内ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）、ＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）や、再生医療の分野で幹細胞を移植するためのデバイスや、人工弁や、血管グラフトなども挙げられる。また、本願に係る技術は、外科と内科のハイブリット治療や、外科治療にて生検を行なうための穿刺針のガイダンスなど、様々な医療現場において適用可能である。

以上、説明したとおり、少なくとも一つの実施形態によれば、被曝を低減させることができる。

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。

２１ システム制御部
２６ 画像処理部
２１ａ 照射制御部
２１ｂ 画像処理制御部
２１ｃ 表示制御部
２６ａ マーカー座標検出部
２６ｂ 補正画像生成部

Claims (8)

1. Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線に基づいて、Ｘ線画像を順次生成する画像生成部と、
   前記画像生成部によって順次生成されたＸ線画像に含まれる所定の対象物の位置を検出する検出部と、
   所定のＸ線画像である基準画像において検出された前記所定の対象物の位置を基準位置とし、新たに生成されたＸ線画像において検出された前記所定の対象物の位置を前記基準位置と一致させる補正処理を前記新たに生成されたＸ線画像に施した補正画像を順次生成する補正画像生成部と、
   前記検出部によって検出される前記所定の対象物の位置に基づいて、前記Ｘ線画像において前記所定の対象物が描出されうる領域を特定し、特定した領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御する照射制御部と、
   前記補正画像生成部が順次生成する補正画像を表示部に動画表示させる表示制御部と、
   を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記検出部は、所定の期間に前記画像生成部によって順次生成された複数のＸ線画像について、前記所定の対象物の位置をそれぞれ検出し、
   前記照射制御部は、前記検出部によって前記複数のＸ線画像からそれぞれ検出された前記所定の対象物の位置に基づいて、前記Ｘ線画像それぞれにおいて前記所定の対象物が描出されうる領域をそれぞれ特定し、特定した全領域を包含する領域とは異なる領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 前記照射制御部によって特定された領域に対する画像処理を制御する画像処理制御部をさらに備え、
   前記照射制御部は、前記画像処理制御部による前記領域に対する画像処理に基づいて、当該領域に対応する位置へのＸ線の照射線量を低減するように制御することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
4. 前記照射制御部は、前記被検体を透過したＸ線に基づいてＸ線画像を順次生成する際に、複数のＸ線画像間で前記検出部によって検出される前記所定の対象物の位置の変化量が所定の閾値よりも少ない期間について、単位時間当たりのＸ線画像の生成数を低下させるように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
5. 前記画像生成部は、前記所定の対象物の位置の変化量が所定の閾値よりも少ない期間が定期的に発生する場合に、前記期間について単位時間当たりのＸ線画像の生成数を低下させることを特徴とする請求項４記載のＸ線診断装置。
6. 前記画像生成部は、前記被検体の心拍に基づいて前記所定の対象物の位置の変化量が所定の閾値よりも少ない期間を特定することを特徴とする請求項４又は５記載のＸ線診断装置。
7. 前記照射制御部は、前記表示部によって表示される画像の縮尺に応じて、前記検出部によって前記所定の対象物の位置が検出可能となるように制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
8. 前記照射制御部は、前記特定した領域とは異なる領域に対応する位置に対してＸ線絞り又はＸ線吸収フィルターを挿入することで、前記位置へのＸ線の照射線量を低減することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。