圖像處理裝置及x射線診斷裝置的制造方法
【專利說明】圖像處理裝置及X射線診斷裝置
[0001]本申請以日本專利申請2014 - 184892(申請日:2014年9月11日)為基礎(chǔ)，享有該申請的優(yōu)先權(quán)的利益。本申請通過參照該申請而包含該申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的實施方式涉及圖像處理裝置及X射線診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]作為獲得患者的體內(nèi)的血流信息的手法，已知有使用造影劑及X射線診斷裝置進行的透視(例如參照專利文獻1)。在透視中，例如通過在造影劑投入的前后對被檢體的同一區(qū)域由X射線診斷裝置時序地進行攝像來得到DSA (Digital Subtract1n Ang1graphy:數(shù)字減影血管造影)圖像。具體地說，從造影劑投入后的各時相的圖像中將造影劑投入前的掩模圖像分別減去而得到的與各時相對應的多個差分圖像被作為DSA圖像。
[0004]然而，在注入有造影劑的血管中血液始終處于流動，因此，造影劑的流入是暫時的。因此，施術(shù)者一邊將DSA圖像的最近幾幀的染色程度作為殘像而在大腦中想象的同時，將DSA圖像的最新幀的染色程度與殘像進行對比，一邊確認血管的走行區(qū)域及分支點。如果更長時間、更多地注入造影劑的話，能夠更長時間地目視確認血管的走行區(qū)域及分支點，但是這樣會加大對患者的負擔。
[0005]因此，迫切地期待能夠比以往更良好地(與造影劑的量無關(guān)地)觀察血管的走行區(qū)域及分支點的新技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的課題在于，提供一種能夠比以往更良好地觀察血管的走行區(qū)域及分支點的圖像處理裝置及X射線診斷裝置。
[0007]本發(fā)明的一實施方式的圖像處理裝置具備參數(shù)值取得部和參數(shù)圖像生成部。參數(shù)值取得部依次取得針對同一被檢體的時序的DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)，基于所述依次取得的DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述被檢體的同一區(qū)域?qū)拿總€像素的像素值的時間變化，按照每個像素取得參數(shù)值。參數(shù)圖像生成部每當取得最新時相的所述DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)時，以與所述參數(shù)值相應的識別信息被分配給與所述被檢體的同一區(qū)域?qū)拿總€像素的方式，依次生成參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0008]根據(jù)上述構(gòu)成的圖像處理裝置，能夠比以往更良好地觀察血管的走行區(qū)域及分支點。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式中的X射線診斷裝置10的構(gòu)成的一個例子的框圖。
[0010]圖2是作為參數(shù)圖像的生成過程中的參數(shù)值的取得方法的一個例子而示出了造影劑濃度的時間變化的計算方法的示意圖。
[0011]圖3是表示將TTA作為了參數(shù)的參數(shù)圖像的生成方法的一個例子的示意圖。
[0012]圖4是表示通過與相互相同的時相對應的DSA圖像和參數(shù)圖像的加權(quán)平均而生成的合成圖像的一個例子的示意圖。
[0013]圖5是作為后處理工序而示出了根據(jù)用戶的操作來顯示合成圖像的方法的一個例子的示意圖。
[0014]圖6是表示追隨著由第一實施方式的X射線診斷裝置實時地執(zhí)行的透視而合成圖像被更新顯示的情況的動作的一個例子的流程圖。
[0015]圖7是表示在第二實施方式中通過所選擇的時相的DSA圖像和與最新時相對應的參數(shù)圖像的合成而生成的最新時相的合成圖像的一個例子的示意圖。
[0016]圖8是表示追隨著由第二實施方式的X射線診斷裝置實時地執(zhí)行的透視而合成圖像被更新顯示的情況的動作的一個例子的流程圖。
[0017]圖9是表示在第三實施方式中追隨著實時地執(zhí)行的透視而合成圖像被更新顯示的情況的X射線診斷裝置的動作的一個例子的流程圖。
[0018]圖10是表示在第四實施方式中通過從全部時相的DSA圖像得到的統(tǒng)一的參數(shù)圖像和某個時相γ下的DSA圖像的加權(quán)平均而生成的時相γ的合成圖像的一個例子的示意圖。
[0019]圖11是表示在第五實施方式中的區(qū)間的選擇、以及基于造影劑濃度的時間變化而決定參數(shù)值的決定方法的一個例子的示意圖。
[0020]圖12是表示在第五實施方式中追隨著實時地執(zhí)行的透視而合成圖像被更新顯示的情況的X射線診斷裝置的動作的一個例子的流程圖。
[0021]圖13是表示在第六實施方式中通過在第一次透視中保存的參數(shù)圖像和第二次透視的最新的X射線圖像的合成而生成的合成圖像的一個例子的示意圖。
[0022]圖14是表示追隨著由第六實施方式的X射線診斷裝置實時地執(zhí)行的透視而合成圖像被更新顯示的情況的動作的一個例子的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在各圖中對相同要素賦予相同附圖標記并省略重復的說明。
[0024]本發(fā)明的一實施方式的圖像處理裝置具備參數(shù)值取得部和參數(shù)圖像生成部。參數(shù)值取得部依次取得針對同一被檢體的、時序的DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)，基于所述依次取得的DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述被檢體的同一區(qū)域?qū)拿總€像素的像素值的時間變化，按照每個像素取得參數(shù)值。參數(shù)圖像生成部每當取得最新時相的所述DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)時，以與所述參數(shù)值相應的識別信息被分配給與所述被檢體的同一區(qū)域?qū)拿總€像素的方式依次生成參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0025]<第一實施方式>
[0026]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式中的X射線診斷裝置10的構(gòu)成的一個例子的框圖。在后述的第二?第六實施方式中也是，X射線診斷裝置10的硬件上的構(gòu)成與第一實施方式共通。在此，作為一個例子，將X射線診斷裝置10的構(gòu)成要素分為診視床裝置20、X射線產(chǎn)生/檢測系統(tǒng)(X-ray generating and detecting system) 30及計算機系統(tǒng)(computing system) 40 這 3 個進行說明。
[0027]第一，診視床裝置20具有支撐臺21、頂板22、以及配置于支撐臺21內(nèi)的頂板移動機構(gòu)23。在頂板22上，載置有被檢體P。在此，作為一個例子，對被檢體P設置有引導線操作裝置200，對此，將在第六實施方式中進行說明。
[0028]支撐臺21將頂板22支撐成能夠沿水平方向(裝置坐標系的Z軸方向)移動。頂板移動機構(gòu)23在后述的計算機系統(tǒng)40的系統(tǒng)控制部42a的控制下，使頂板22沿裝置坐標系的Z軸方向移動，由此使被檢體P的攝像區(qū)域配置在后述的X射線檢測器36與光闌裝置35之間。
[0029]在此，作為一個例子，如以下那樣定義上述裝置坐標系的X軸、Y軸及Z軸。首先，將鉛垂方向作為Y軸方向，頂板22配置成其上表面的法線方向成為Y軸方向。將頂板22的水平移動方向作為Z軸方向，頂板22配置成其長度方向成為Z軸方向。X軸方向是與這些Y軸方向、Z軸方向正交的方向。
[0030]第二，X射線產(chǎn)生/檢測系統(tǒng)30具有高電壓產(chǎn)生器31、C臂動作機構(gòu)32、C臂33、X射線管34、光闌裝置35及X射線檢測器36。
[0031]C臂33是對X射線管34、光闌裝置35及X射線檢測器36進行保持的臂。通過C臂33，X射線管34及光闌裝置35與X射線檢測器36隔著被檢體P相互對置地配置。
[0032]C臂動作機構(gòu)32在系統(tǒng)控制部42a的控制下，與攝像區(qū)域相應地使C臂33旋轉(zhuǎn)及移動。
[0033]高電壓產(chǎn)生器31產(chǎn)生高電壓，并將所產(chǎn)生對高電壓向X射線管34供給。
[0034]X射線管34使用從高電壓產(chǎn)生器31供給的高電壓而產(chǎn)生X射線。
[0035]光闌裝置35例如通過使多個光闌葉片滑動來進行縮限以對被檢體P的攝像區(qū)域選擇性地照射X射線，通過調(diào)整光闌葉片的開度來控制X射線照射范圍。
[0036]X射線檢測器36例如通過排列為矩陣狀的大量的X射線檢測元件(未圖示)，將透射被檢體P的X射線變換為電信號進行積蓄，將所積蓄的電信號向后述的投影數(shù)據(jù)生成部42b輸入。
[0037]第三，計算機系統(tǒng)40具有攝像控制裝置42、存儲裝置44、圖像處理裝置46、監(jiān)視器47及輸入裝置48。
[0038]攝像控制裝置42用于控制X射線診斷裝置10的攝像動作。攝像控制裝置42具有系統(tǒng)控制部42a、投影數(shù)據(jù)生成部42b、DSA圖像生成部42c、以及將上述各部相互連接的作為通信布線的系統(tǒng)總線SB。
[0039]系統(tǒng)控制部42a在攝像條件的設定、攝像動作、顯示處理中控制X射線診斷裝置10整體。
[0040]投影數(shù)據(jù)生成部42b使用由X射線檢測器36從透射被檢體P的X射線變換來的電信號，生成X射線圖像的投影數(shù)據(jù)。投影數(shù)據(jù)生成部42b將所生成的投影數(shù)據(jù)保存于存儲裝置44。
[0041]DSA圖像生成部42c從存儲裝置44取得造影劑投入前的X射線圖像的投影數(shù)據(jù)(掩模圖像的圖像數(shù)據(jù))和造影劑投入后的各時相的X射線圖像的投影數(shù)據(jù)，通過計算兩者的差分，來生成與各時相對應的DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)。DSA圖像生成部42c將DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)保存于存儲裝置44。
[0042]監(jiān)視器47執(zhí)行圖像顯示、攝像條件的設定畫面的顯示、圖像處理條件的設定畫面的顯示等。在此的“圖像顯示”是指，上述X射線圖像、DSA圖像、后述的參數(shù)圖像及它們的合成圖像的顯示。
[0043]輸入裝置48具有供用戶輸入攝像條件或圖像處理條件等各種指令的鍵盤、鼠標MS(參照后述的圖5)及操作按鈕等，將所輸入的內(nèi)容向系統(tǒng)控制部42a及圖像處理裝置46轉(zhuǎn)送。
[0044]圖像處理裝置46具有參數(shù)值取得部46a、參數(shù)圖像生成部46b、合成圖像生成部46c、顯示控制部46d、以及將上述各部相互連接的作為通信布線的系統(tǒng)總線SB。
[0045]參數(shù)值取得部46a從存儲裝置44取得通過造影劑投入前后的針對同一被檢體的攝像(透視)而得到的時序的多個DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0046]此外，參數(shù)值取得部46a基于各DSA圖像的圖像數(shù)據(jù)中的、與被檢體的同一區(qū)域?qū)拿總€像素的像素值的時間變化，按照每個像素取得參數(shù)成像用的參數(shù)值(參照后述的圖2)。
[0047]上述參數(shù)成像(Parametric Imaging)例如是指對單個或者多個參數(shù)通過彩色或者灰階(grayscale)進行圖像化的處理。廣義上講，參數(shù)成像也包含由投影數(shù)據(jù)生成部42b生成的X射線圖像的投影數(shù)據(jù)。這是因為，在X射線圖像的投影數(shù)據(jù)的情況下，各像素的像素值表示作為參數(shù)的X射線透射率的值。
[0048]狹義地講，參數(shù)成像是指，基于X射線圖像的投影數(shù)據(jù)，按照每個像素計算X射線透射率以外的參數(shù)的值，形成彩色圖像。在本實施方式中，對狹義的參數(shù)成像進行說明。此夕卜，在以下的說明中，將通過狹義的參數(shù)成像而生成的圖像稱作“參數(shù)圖像”。
[0049]參數(shù)圖像生成部46b以與參數(shù)值相應的識別信息被分配給每個像素的方式，生成參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)。識別信息只要是與參數(shù)值相應地而各像素的顯示形態(tài)不同的信息即可。作為識別信息，例如可以使用黑白的灰度值，也可以使用色相、同一色相的灰度值、亮度及透射度、以及它們的組合。以下的說明中，對參數(shù)圖像生成部46b以與參數(shù)值相應的色相(彩色)被分配給與被檢體P的同一區(qū)域?qū)拿總€像素的方式生成參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)的情況的例子進行說明。在以下的例子中，參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)是各像素針對例如紅、綠、藍這3原色分別具有像素值的圖像數(shù)據(jù)。此外，在此，作為一個例子，針對一系列時序的DSA圖像的群組，生成一個參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0050]合成圖像生成部46c生成表示DSA圖像與參數(shù)圖像的合成圖像的合成圖像數(shù)據(jù)。
[0051]顯示控制部46d使監(jiān)視器47顯示合成圖像。
[0052]X射線診斷裝置10的主要特征在于圖像處理裝置46的功能，因此，以下，在說明圖像處理裝置46的詳細功能之前，對DSA圖像、參數(shù)圖像的生成方法進行說明。
[0053]圖2是作為參數(shù)圖像的生成過程