JP5483766B2 - 画像表示装置及び画像表示システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、カテーテル操作支援のための画像表示装置及び画像表示システムに関する。

Ｘ線診断装置等の画像発生装置を用いて病変部の治療を行なうＩＶＲ（InterVentional Radiology）手技が盛んに行なわれている。ＩＶＲ手技においては、カテーテル操作によって血管形成や、血管塞栓等が行なわれる。近年、ＩＶＲ手技においてカテーテル等の医用器具を病変部まで進めるのを支援するための様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＩＶＲ手技を行なうためのシステムは、上述の画像発生装置や、画像を管理する画像管理装置（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication System）、画像を観察するための画像観察装置がある。画像管理装置は、手技中にて得られた画像を保管している。画像観察装置は、手技を行う検査室に設置されている。

手技中にて医師は、手技の支援情報として、過去の手技中にて得られた画像を参照したい場合がある。過去の手技中にて得られた画像を参照するためには、画像を表示させるたびにその識別情報を画像観察装置に手入力する必要がある。しかし、手技中において医師の手は、カテーテル操作等のため自由が利かない。従って参照する画像は予め設定されたものに限られてしまう。医師の指示のもとに技師が入力操作を行なう場合もあるが、手技に適切な画像を検索するには時間がかかってしまう。その間手技は一時中断してしまうため、手技効率の低下や患者の負担増等の不利益が生じている。

特開２０００―３４２５６５号公報

目的は、ＩＶＲ手技における手技効率の向上を可能とする画像表示装置及び画像表示システムを提供することにある。

本実施形態に係る画像表示装置は、過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、現在のカテーテル術中に発生された現在画像からカテーテル像の特定部分を特定する特定手段と、前記特定された特定部分の位置に応じて前記過去画像のデータを読み出して表示する表示手段と、備え、前記表示手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる特定の情報が多いものから順に表示することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る画像表示システムの構成を示す図。 図１の画像表示システムの処理概用を示す図。 図１の画像管理装置の構成を示す図。 図３のルートマップ生成部によるルートマップ生成処理の流れを示す図。 図３の記憶部に記憶される、画像番号と過去画像との対応を示すテーブルを示す図。 図３のルートマップ生成部により生成されるルートマップの一例を示す図。 図３の記憶部に記憶される、ルートマップと検査識別情報との対応を示すテーブル。 図４のステップＳＡ８（ルート補間処理）を説明するための図。 図４のステップＳＡ８（ルート補間処理）を説明するための他の図。 図４のステップＳＡ８（ルート補間処理）を説明するための他の図。 図３の制御部２１による過去画像の自動検索・送信処理の流れを示す図。 図１１のステップＳＢ７〜ステップＳＢ１０までの処理を具体的に説明するための図。 図４とは異なるルートマップ生成処理におけるルートマップを示す図。 変形例１に係る画像表示システムの構成を示す図。 図１４のカメラ装置を理容師や撮影位置の算出を説明するための図。 変形例２に係る画像表示システムの構成を示す図。 変形例２に係る他の画像表示システムの構成を示す図。 変形例３に係る他の画像表示システムの構成を示す図。 変形例３に係る撮影位置付与処理について説明するための図。

以下、本発明の本実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像表示システムは、ＩＶＲ手技において医師がカテーテルや、ガイドワイヤ等の医用器具を病変部まで進めるのを支援するためのナビゲーションシステムである。通常、ＩＶＲ手技は、同一被検体について一回だけ行なわれるものではなく、ある期間（例えば一ヶ月、半年等）をおいて何回か実施される。また、ＩＶＲ手技中に発生された画像は、保存されている。

本実施形態は、現在のＩＶＲ手技において、過去のＩＶＲ手技において発生された複数の画像から、現在のＩＶＲ手技のカテーテルの位置に応じた画像を自動的に選択して表示するものである。

図１は、本実施形態に係る画像表示システムの構成を示す図である。図１に示すように画像表示システムは、互いにネットワークを介して接続されている画像発生装置（Ｘ線診断装置）１０、画像管理装置（ＰＡＣＳ）２０、及び画像観察装置３０を備える。

画像発生装置１０は、ＩＶＲ手技中に被検体をＸ線撮影やＸ線透視し、撮影画像や透視画像等の画像のデータを発生する。画像のデータには、その撮影位置が関連付けられる。撮影位置は、例えば、Ｘ線撮影あるいはＸ線透視時における画像発生装置１０のＸ線検出器の位置である。ＩＶＲ手技中、画像発生装置１０は、例えば、カテーテルの挿入部から病変部（例えば肺血管）までの複数個所に関する複数の画像のデータを発生する。各画像は、カテーテル像を含む。

以下、一回のＩＶＲ手技で発生された複数の画像のセットを手技画像セットと呼ぶことにする。また、特に、現在のＩＶＲ手技において発生される画像を現在画像、過去のＩＶＲ手技において発生された画像を過去画像と呼ぶことにする。

画像管理装置２０は、画像発生装置１０によって発生された複数の手技画像セットの複数の画像のデータを、例えばＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）規格に準拠したフォーマットで管理する。画像管理装置２０は、１つの手技画像セットに含まれる複数の過去画像に基づいて１つのルートマップを生成する。ルートマップは、複数の過去画像に含まれる複数のカテーテル像を、複数のカテーテル像の間の相対的な位置関係に従って配置されることによって生成される。ルートマップは、複数のカテーテル像の分布、すなわち、該当する過去のＩＶＲ手技においてカテーテルが通過したルートを示す。現在のＩＶＲ手技において画像管理装置２０は、現在画像のデータを受信し、ルートマップを用いて現在画像から現在のカテ先位置を特定し、特定した現在のカテ先位置に応じた過去画像を、複数の過去画像の中から自動的に選択し、画像観察装置３０に送信する機能を有する。この自動選択・送信機能の詳細については後述する。

画像観察装置３０は、手技が行われる検査室に設置され、画像発生装置１０や画像管理装置２０から受信した現在画像や過去画像、ルートマップ等を表示する。

上記のように画像発生装置１０と画像管理装置２０と画像観察装置３０とは、互いにネットワーク介して接続された別体の装置であるとしたが、画像発生装置と画像管理装置と画像観察装置とを一体とした装置（画像表示装置）であってもよい。

（カテーテル操作手順）
まずは、ＩＶＲ手技におけるカテーテル操作の手順を説明する。

手順１（ＤＳＡ撮影）：カテーテルを進める前に血管形態を把握するための血管画像のデータを画像表示装置１０によって発生しておく必要がある。血管画像は以下の手順により発生される。１．カテーテルを進める前に、画像発生装置１０は、Ｘ線撮影してマスク画像のデータを発生する。２．医師等は、カテ先から造影剤を注入する。３．そして画像発生装置１０は、コントラスト画像のデータを発生する。４．画像発生装置１０は、コントラスト画像とマスク画像とを差分して、血管形態を確認するための血管画像のデータを発生する。

手順２（カテーテル移動）：血管画像のデータが発生されると、画像発生装置１０は、被検体をＸ線透視し透視画像（現在画像）のデータをリアルタイムに発生する。医師等は、血管画像と透視画像とを参照しながらカテーテルを病変部へ向けて進める。カテーテル移動中、詳細な画像が欲しい場合は、Ｘ線撮影して撮影画像を発生する場合もある。

手順３：血管形態が知りたい位置までカテーテルが移動すると、医師等は、画像発生装置１０にＸ線透視を一時停止させる。そして再び手順１（ＤＳＡ撮影）を行い新たな血管画像のデータを発生する。そして手順２（カテーテル移動）を行なう。この動作を繰り返すことにより医師は、カテーテルを病変部に到達させる。

（画像表示システムの処理概要）
図２は、本実施形態に係る画像表示システムによるルートマップ生成、現在のＩＶＲ手技における過去画像の自動選択・表示処理の概要を示す図である。

まず、現在のＩＶＲ手技を行なう前に予めルートマップを生成しておく。説明の簡単のため、ルートマップを構成する過去画像は、第１過去画像ＰＩ１、第２過去画像ＰＩ２、第３過去画像ＰＩ３とする。第１過去画像にはカテーテル挿入部ＳＰが、第３過去画像には病変部ＧＰが含まれる。これら３つの過去画像は、被検体の異なる撮影部位に関するＸ線画像であり、カテーテル像を含んでいる。これら過去画像は、透視画像であっても、マスク画像等の撮影画像であってもよい。画像管理装置２０は、これら過去画像ＰＩ１，ＰＩ２，ＰＩ３を撮影位置に従ってルートマップ平面ＲＰに配置することによって、ルートマップＲＭを生成する。換言すれば、画像管理装置２０は、これら過去画像ＰＩ１，ＰＩ２，ＰＩ３に含まれる３つのカテーテル像を繋ぎ合わされることによってルートマップＲＭを生成する。

現在のＩＶＲ手技中において画像発生装置１０は、被検体Ｐの現在画像ＣＩを発生し、発生した現在画像ＣＩを画像管理装置２０に送信する。現在画像ＣＩは、透視画像であっても、マスク画像等の撮影画像であってもよい。画像管理装置２０は、現在画像ＣＩに含まれるカテーテル像の特定部分（典型的にはカテ先）がルートマップＲＭ上のどの位置にあるかを算出し、現在のカテ先位置ＣＰの次の段階にある過去画像（例えば、第２過去画像ＰＩ２）を複数の過去画像の中から選択し、選択した過去画像を画像観察装置３０に送信する。画像観察装置３０は、送信された過去画像を表示する。

（画像管理装置２０の構成）
図３は、画像管理装置２０の構成を示す図である。図３に示すように画像管理装置２０は、制御部２１を中枢として通信部２２、記憶部２３、ルートマップ生成部２４、カテ先特定部２５、カテ先位置算出部２６、及び画像選択部２９を備える。

通信部２１は、画像発生装置１０や画像観察装置３０に画像データ等の種々のデータを送受信する。

記憶部２３は、手技画像セットに検査ＩＤ等の手技識別情報を関連付けて記憶し、手技画像セットに含まれる過去画像に画像ＩＤ等の画像識別情報や撮影位置を関連付けて記憶する。また、記憶部２３は、後述するルートマップ生成部２４により生成されるルートマップに手技識別情報を関連付けて記憶する。また、記憶部は、現在画像に画像識別情報や撮影位置を関連付けて記憶する。

ルートマップ生成部２４は、ルートマップ生成処理により、一つの手技画像セットに含まれる複数の過去画像に基づいて一つのルートマップを生成する。具体的には、ルートマップ生成部２４は、複数の過去画像に含まれる複数のカテーテル像を、複数のカテーテル像の間の相対的な位置関係（過去画像の撮影位置）に従ってルートマップ平面に配置することによってルートマップを生成する。ルートマップ平面は、複数の過去画像が配置されるメモリ上の空間である。ルートマップ平面は、被検体が載置される寝台の長軸をＺ軸に、寝台の短軸をＸ軸に規定した患者座標系で表されている。ルートマップは、該当する手技画像セットに含まれる全ての過去画像を用いてもよいし、適当に選択した（例えば、所定の時間間隔、位置間隔等）複数の過去画像を用いても良い。ルートマップのルートを構成する各ルート部分の画素には、各ルートのもととなる過去画像の画像識別情報が割り付けられている。ルートマップ生成処理の詳細は後述する。

カテ先特定部２５は、カテ先の形状に基づいて、現在画像に含まれるカテ先像を特定する。

カテ先位置算出部２６は、現在画像の撮影位置と現在画像上でのカテ先位置とに基づいて、ルートマップ上でのカテ先位置を算出する。

画像選択部２７は、算出されたルートマップ上でのカテ先位置に応じた位置の過去画像を、記憶部２３に記憶されている複数の過去画像の中から選択する。例えば、画像選択部２７は、ルート上を現在のカテ先位置から病変部へ所定距離だけ進んだ位置にある画素に割り付けられた画像識別情報を特定し、特定した画像識別情報をキーとして記憶部２３を検索し、該当する過去画像を特定する。選択された過去画像は、通信部２２を介して画像観察装置３０に送信される。

（ルートマップ生成処理）
次に、ルートマップ生成処理の詳細について説明する。図４は、ルートマップ生成処理の流れを示す図である。制御部２１は、ルートマップ生成の要求を待機している（ステップＳＡ１）。医師等により画像観察装置３０を介して画像管理装置２０にルートマップ生成の開始要求がされることを契機として（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、制御部２１は、ルートマップ生成部２４にルートマップ生成処理を行なわせる。ルートマップ生成処理の開始要求は、医師等により画像観察装置３０を介して、これから生成するルートマップのもととなる手技画像セットの手技識別情報が入力されることによりなされる。手技識別情報は、具体的には、患者ＩＤや、検査ＩＤ、検査日、Ｓｔｕｄｙ／Ｓｅｒｉｅｓ ＵＩＤ等の少なくとも一つである。

まず、ルートマップ生成部２４は、ルートマップ生成に必要な過去画像を選択して読み込む（ステップＳＡ２）。例えば、ルートマップ生成部２４は、手技識別情報をキーとして、記憶部２３から該当する手技画像セットを検索し、特定した手技画像セットに含まれる複数の過去画像を読みこむ。

ルートマップ生成部２４は、読み込んだ全ての過去画像の撮影位置とサイズとに基づいて、ルートマップ平面の座標とサイズとを決定する（ステップＳＡ３）。ルートマップ生成部２４は、読み込んだ複数の過去画像に対して、その撮影時刻順に画像番号等の画像識別情報をそれぞれ割り付ける（ステップＳＡ４）。

図５は、画像番号と過去画像との対応を示すテーブル（以下、画像番号対応テーブルと呼ぶ）の一例を示す図である。図５に示すように、画像番号対応テーブルは、ルートマップを識別するためのルートマップＩＤ、画像番号、及び過去画像のファイル名の項目を含む。例えば、ファイル名「Ｉｍａｇｅ０５．ｄｃｍ」を有する過去画像には、画像番号１が付される。この画像番号対応テーブルは、記憶部２３に記憶される。

ルートマップ生成部２４は、複数の過去画像に２値化等の画像処理をそれぞれ行い、複数のカテーテル像を抽出する（ステップＳＡ５）。例えば、カテーテル像の画素には画素値１が、カテーテル像以外の画素には画素値０が割り付けられる。ルートマップ生成部２４は、抽出した複数のカテーテル像を、複数のカテーテル像間の相対的な位置関係（過去画像の撮影位置）に従ってルートマップ平面に配置することで、ルートマップを生成する（ステップＳＡ６）。

具体的には、まず、ルートマップ生成部２４は、カテーテル像を構成する各画素に対して、そのカテーテル像を描出する過去画像の撮影位置と、過去画像の座標系によって表される過去画像上の基点（例えば、端点や中点）から当該画素までの距離とに基づいて、カテーテル像のルートマップ上（患者座標系）での位置を算出する。そして、ルートマップ生成部２４は、算出したルートマップ上での位置にある画素に画像番号を割り付ける。このようにしてカテーテル像がルートマップに配置される。ルートマップ上に配置されたカテーテル像をルート部分と呼ぶことにする。なお、ｎ番の画像番号に関するルート部分と、ｎ−１番の画像番号に関するルート部分との少なくとも一部が重なる場合がある。この場合、重なった部分の画像番号は、いずれか一方（例えば、番号が若い方（ｎ−１番））を採用する。

全てのカテーテル像をルートマップ平面に配置すると、ルートマップ生成部２４は、セグメンテーション等の画像処理を行なうことによりルートが途切れているか否かを判定する（ステップＳＡ７）。ルートが途切れていると判断した場合（ステップＳＡ７：ＹＥＳ）、ルートマップ生成部２４は、途切れた区間を挟んで隣り合う２つのルート部分の傾きに基づいて、途切れた区間を補間する（ステップＳＡ８）。ルート補間処理の詳細は後述する。

ルートが途切れていないと判断した場合（ステップＳＡ７：ＮＯ）、ルートマップが完成され、ルートマップ生成処理は終了する。

ステップＳＡ７において途切れていないと判断すると（ステップＳＡ７：ＮＯ）、又は、途切れた区間を補間すると（ステップＳＡ８）、ルートマップは完成され、ルートマップ生成部２４は、ルートマップ生成処理を終了する。図６は、ルートマップの一例を示す図である。図６に示すように、ルートマップは、当該ルートマップに由来する過去のＩＶＲ手技におけるカテーテルのルートを示している。ルートを構成する画素には、過去画像の番号が付されている。例えば、第１ルート部分ＲＳ１は、画像番号「１」を有する過去画像に含まれるカテーテル像に由来する。

生成されたルートマップは、記憶部２３により、患者ＩＤや検査ＩＤ等の検査識別情報に関連付けて記憶される。図７は、ルートマップと検査識別情報との対応を示すテーブル（以下、ルートマップ対応テーブルと呼ぶ）の一例を示す図である。図７に示すように、ルートマップ対応テーブルは、患者ＩＤ、ＩＶＲ手技の検査ＩＤ、及びルートマップＩＤの項目を有する。例えば、ルートマップＩＤ「００１」は、患者ＩＤ「０００００００１」と、検査ＩＤ「１００」とに関連付けられる。

次に、ルートマップ生成部２４によるルートマップ生成処理のステップＳＡ８（ルート補間処理）について詳述する。図８は、途切れ部分を有するルートマップを示す図である。図８に示すように、画像番号「２」が割り付けられたルート部分ＲＳ２と画像番号「３」が割り付けられたルート部分ＲＳ３との間が途切れている。図８に示すように、まず、ルートマップ生成部２４は、それぞれのルートの端点ＥＰ２及びＥＰ３を特定する。具体的には、まずルートマップ生成部２４は、それぞれのルート部分ＲＳ２，ＲＳ３を細線化する。細線を構成される画素（以下、細線画素と呼ぶ）は、図８において、太字の画像番号で示す画素である。そしてルートマップ生成部２４は、隣接する細線画素を一つだけ有する細線画素を端点ＥＰに設定する。

次にルートマップ生成部２４は、各ルート部分ＲＳ２，ＲＳ３の傾きを得るために、図９に示すように、各ルート部分ＲＳ２，ＲＳ３について、端点ＥＰから所定距離（例えば４画素）だけ離れた細線画素ＧＰ２，ＧＰ３（以下、ガイドポイントと呼ぶ）を設定する。ガイドポイントは、図９において、下線が引かれた画像番号で示す画素である。そしてルートマップ生成部２４は、ルート部分ＲＳ２，ＲＳ３について、ガイドポイントＧＰ２，ＧＰ３から端点ＥＰ２，ＥＰ３方向へ延びる直線Ｌ２，Ｌ３（傾き）を設定する。２つの直線Ｌ２，Ｌ３は、互いに交差するまで、一画素ずつ延長される。延長線上にある画素（以下、補間画素と呼ぶ）には、補間したことを示す画像番号「Ａ」を割り付ける。このようにして、ルート部分ＲＳ２とＲＳ３との間が、複数の補間画素で構成される延長線によって連結される。

そしてルートマップ生成部２４は、図１０に示すように、補間画素で構成される延長線を、隣り合うルート部分ＲＳ２，ＲＳ３程度の太さまで膨張させることにより、途切れ部分を補間する。具体的には、画像番号が割り付けられてない画素であって、延長線に縦方向又は横方向に隣接する画素に、画像番号「Ａ」を割り付ける。その結果、延長線が膨張され、ルート部分ＲＳＡを形成する。

以上のように、ステップＳＡ７においてルートマップ生成部２４は、ルート部分ＲＳ２の傾きとルート部分ＲＳ３の傾きとに基づいて、途切れ部分をルート部分ＲＳＡで補間する。以上でステップＳＡ９の補間処理が終了する。なお、補間部分が有する画像番号「Ａ」を、補間部分に隣接するルートが有する画像番号（画像番号２又は３）で置き換えてもよい。また、上記の補間方法は、ルート部分ＲＳ２とルート部分ＲＳ３との間を直線的に補間したが、二次曲線や三次曲線等により高次元的に補間してもよい。またルートマップ生成部２４は、医師等により画像観察装置３０を介して、補間したルート部分ＲＳＡを手動で修正可能である。

（過去画像の自動選択・表示処理）
次に、現在のＩＶＲ手技における、ルートマップを用いた過去画像の自動選択・表示処理の臨床的な利用例を説明する。医師等は、現在のＩＶＲ手技中に過去のＩＶＲ手技の内容を確認したい場合がある。例えば、過去のＩＶＲ手技においてカテーテルを通したルート、又はこれから到達する血管部分における塞栓の有無やステント留置の状態、過去に行なった手術の様子等である。

図１１は、画像管理装置２０の制御部２１による過去画像の自動検索・送信処理の流れを示す図である。まず、制御部２１は、通信部２２を介して画像発生装置１０から送信される現在画像のデータを受信する（ステップＳＢ１）。現在画像は、透視画像であっても、コントラスト画像であってもよい。受信する現在画像には、被検体の患者ＩＤ等の画像識別情報や、現在画像の撮影位置等が付されている。受信した現在画像は、画像識別情報と撮影位置とに関連付けて記憶部２３に記憶される。

現在画像を受信すると、制御部２１は、カテ先特定部２５にカテ先特定処理をさせ、画像選択部２７にルートマップ読み込み処理を行なわせる。

カテ先特定処理においてカテ先特定部２５は、カテ先の形状に基づいて現在画像に含まれるカテ先像を特定する（ステップＳＢ２）。ルートマップ読み込み処理において画像選択部２７は、現在画像に付された患者ＩＤをキーとして記憶部２３を検索し、該当する患者ＩＤを有するルートマップを特定し、特定したルートマップを読み込む（ステップＳＢ３）。

ステップＳＢ２とステップＳＢ３とが終了すると、制御部２１は、カテ先位置算出部２６にカテ先位置算出処理を行なわせる。カテ先位置算出処理においてカテ先位置算出部２６は、現在画像の撮影位置と現在画像上でのカテ先位置とに基づいて、ルートマップ上でのカテ先位置を算出する（ステップＳＢ４）。具体的には、カテ先位置算出部２６は、現在画像上でのカテ先位置に、その現在画像の撮影位置と、現在画像の座標系によって表される現在画像内の基点（例えば、端点や中点）から当該カテ先位置までの距離とに基づいて、現在のカテ先のルートマップ上（患者座標系）での位置を算出する。なお、過去画像の撮影位置と現在画像の撮影位置とにずれがある場合は、ずれの補正値は、例えば、画像内に描出される解剖学的に同一な点（例えば、同一部位の骨）の位置ずれ量を算出することによって得ておく。そして、現在画像の撮影位置と、現在画像上での基点からカテ先位置までの距離と、補正値とに基づいて、現在のカテ先のルートマップ上での位置が算出される。

ルートマップ上でのカテ先位置を算出すると、制御部２１は、画像選択部２７に画像番号有無判定処理を行なわせる。画像番号有無判定処理において画像選択部２７は、ルートマップ上でのカテ先位置の画素に画像番号が付されているか否かを判定する（ステップＳＢ５）。

画像番号が付されていないと判定した場合（ステップＳＢ５：ＮＯ）、制御部２１は、通信部２２を介して画像観察装置３０に対し、該当する過去画像がない旨の通知を送信する（ステップＳＢ６）。送信された通知は、画像観察装置３０に表示される。

画像番号が付されていると判定した場合（ステップＳＢ５：ＮＯ）、制御部２１は、画像選択部２７に画像番号比較処理を行なわせる。画像番号比較処理において画像番号選択部２７は、カテ先位置の近傍画素を探索し、カテ先位置の画素の画像番号よりも近傍画素の画像番号が大きいか否かを判定する（ステップＳＢ７）。近傍画素は、ルート上にあって、カテ先位置から病変部に向かって所定距離（例えば５画素）離れた画素であるとする。所定距離は、医師等により画像観察装置３０を介して任意に設定可能である。

カテ先位置の画素の画像番号よりも近傍画素の画像番号の方が大きいと判定した場合（ステップＳＢ７：ＹＥＳ）、制御部２１は、画像選択部２７に第１の過去画像選択処理を行なわせる。過去画像選択処理において画像選択部２７は、近傍画素の画像番号をキーとして、記憶部２３を検索し、複数の過去画像の中から、該当する画像番号を有する過去画像を特定する（ステップＳＢ８）。

カテ先位置の画素の画像番号が近傍画素の画像番号より大きくない、すなわち同じであると判定した場合（ステップＳＢ７：ＮＯ）、制御部２１は、画像選択部２７に第２の過去画像選択処理を行なわせる。第２の過去画像選択処理において画像選択部２７は、カテ先位置の画素の画像番号をキーとして、記憶部２３を検索し、複数の過去画像の中から、該当する画像番号を有する過去画像を特定する（ステップＳＢ９）。

ステップＳＢ８又はステップＳＢ９が終了すると、制御部２１は、特定した過去画像を通信部２２を介して画像観察装置３０に送信する（ステップＳＢ１０）。受信された過去画像は、画像観察装置３０に表示される。画像観察装置３０は、過去画像ルートマップを過去画像や現在画像と同時に表示してもよい。ルートマップに補間部分がある場合は、補間部分を他のルート部分と区別して表示するとよい。

ステップＳＢ７〜ステップＳＢ１０の処理は、「過去画像は、これから進入させる血管の様子を事前に把握するために表示する。従って、表示させたい過去画像は現在のカテ先位置よりも先の位置に関する画像であるが、現在のカテ先位置よりも離れすぎている画像を表示しても意味がない。」というコンセプトに基づいている。

図１２は、ステップＳＢ７〜ステップＳＢ１０までの処理を具体的に説明するための図である。図１２に示すように、第１のカテ先位置の画素ＣＰ１及び画素ＣＰ１に対応する近傍画素ＮＰ１と、第２のカテ先位置の画素ＣＰ２及び画素ＣＰ２に対応する近傍画素ＮＰ２とを考える。なお、近傍画素は、カテ先位置から５画素離れた位置に設定されるとする。

図１２に示すように、第１の画素ＣＰ１はルート部分ＲＳ２上にあり、その近傍画素ＮＰ１はルート部分ＲＳ３上にある。この場合、画素ＣＰ１の画像番号「２」よりも近傍画素ＮＰ１の画像番号「３」の方が大きいので、ステップＳＢ８において画像番号「３」を有する過去画像が選択される。すなわち、現在のカテ先位置よりも少し進んだ位置に関する過去画像が表示される。また、図１２に示すように、第２の画素ＣＰ２は、ルート部分ＲＳ２上にあり、ルート部分ＲＳ３まで６画素以上離れている。そのため、画素ＣＰ２に対応する近傍画素ＮＰ２も、ルート部分ＲＳ２上にある。この場合、画素ＣＰ１の画像番号「２」と、近傍画素ＮＰ１の画像番号「２」とは同じであるため、ステップＳＢ９において画像番号「２」を有する過去画像が選択される。従って、上記の自動選択・表示処理によれば、現在のカテ先位置に応じた適切な位置に関する過去画像が自動的に選択され表示される。

なお、過去画像の自動選択・表示処理は、上記方法のみに限定されない。例えば、カテ先位置がルートマップ上のある位置に到達したことを契機として、カテ先位置に応じた過去画像を検索してもよい。図１３は、他の自動検索・送信処理におけるルートマップを示す図である。図１３に示すように、他のルートマップにおけるルート部分ＲＳ１，ＲＳ２の境目（次のルート部分の直前）の画素ＢＰ１，ＢＰ２（図１３の斜線で示す画素）は、ルートマップ生成部２４により、トリガ画素に設定される。カテ先がトリガ画素に到達したことを契機として、画像選択部２７は、到達したトリガ画素に付されている画像番号よりも一つだけ大きい画像番号を有する過去画像を検索する。例えば、トリガ画素に付されている画像番号が“１”の場合、検索する過去画像の画像番は“２”である。なお、上記説明では、トリガ画素はルート部分の境目にあるとしたが、トリガ画素は任意の場所に設定可能である。

また、同一位置に複数の過去画像が関連付けられている場合、例えば、当該画像の付帯情報に記録された特定の情報（例えば、手技内容等）が多いものから順に表示させると良い。

上記構成によれば、画像表示システムは、ルートマップを利用して現在のカテ先位置に応じた適切な過去画像を自動的に選択し表示することで、医師によるＩＶＲ手技を支援し、また膨大な数の過去画像のデータを有効活用することが可能となる。かくして、第本実施形態によれば、ＩＶＲ手技における手技効率の向上が可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

（変形例１）
変形例１では、画像発生装置１０から送信される画像に撮影位置が付加されない場合の実施例を説明する。図１４は、変形例１に係る画像表示システムの構成を示す図である。図１４に示すように、変形例１に係る画像表示システムは、画像発生装置１０、画像管理装置２０、及び画像観察装置３０の他に、さらにカメラ装置４０を有する。カメラ装置４０は検査室内に設置される。カメラ装置４０は、現在画像を撮影中の画像発生装置１０のアーム先端（例えばＸ線検出器）と、寝台とをビデオ撮影し、映像データを生成する。生成された映像データは、画像管理装置２０に送信される。画像管理装置２０は、図示しない画像位置算出部を備える。画像位置算出部は、映像データ上でのＸ線検出器と寝台との相対的な位置関係に基づいて、画像の撮影位置を算出する。算出された撮影位置は、画像発生装置１０から送信される画像に付される。

図１５は、カメラ装置４０を利用した撮影位置の算出を説明するための図である。図１５に示すように、カメラ装置４０は、第１カメラ装置４０―１と第２カメラ装置４０―２とを有する。第１カメラ装置４０―１は、Ｘ線検出器に取り付けられたマーカＭ１Ａと、寝台に取り付けられたマーカＭ１Ｂとを寝台の横方向から撮影する。第２カメラ装置４０―２は、Ｘ線検出器に取り付けられたマーカＭ２Ａと、寝台に取り付けられたマーカＭ２Ｂとを寝台縦方向から撮影する。マーカＭ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂは、所定の大きさを有する球体のマーカである。画像位置算出部は、基準位置におけるマーカＭ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂの映像上の大きさを記憶している。画像位置算出部は、基準位置におけるＭ１Ａ，Ｍ１Ｂの映像上の大きさと、比較位置のＭ１Ａ，Ｍ１Ｂの映像上の大きさとの差に基づいて、第１カメラ装置とマーカＭ１Ａ，Ｍ１Ｂとの間の距離を算出する。そして、画像位置算出部は、算出したそれぞれの距離に基づいて、Ｚ方向に関するＸ線検出器と寝台との間の距離を算出する。Ｘ方向に関するＸ線検出器と寝台との間の距離も同様に算出される。

算出された撮影位置は、映像データの撮影時刻と略同一な撮影時刻を有する画像に付される。この後の処理（例えば、図４のルートマップ生成処理や図１１の自動選択・表示処理）と同様の処理が可能である。

なお、カメラ装置４０は、Ｘ線検出器と寝台との位置を算出するためにカメラ撮影を行った。しかし、超音波や赤外線の照射・検出、又は、地磁気や磁力線変換等の検出によってＸ線検出器と寝台との位置を算出してもよい。

上記構成により、画像発生装置１０から送信される画像に撮影位置が付与されない場合においても、寝台とアーム先端（Ｘ線検出器）との位置を算出することで撮影位置を算出し、画像に付与する。

なお、接触型あるいは非接触型の変位センサ（計測器：回転角度センサ、傾斜角センサ、直線変位センサ等）を画像発生装置１０の各軸と寝台とに取り付け、各計測器から座標を算出するとしてもよい。

（変形例２）
変形例２は、画像発生装置１０と画像管理装置２０とがネットワークを介して接続されていない、または、撮影中に画像転送ができないなどの理由のために、画像管理装置２０が現在画像のデータを受信できない場合の実施例を示す。図１６は、変形例２に係る画像表示システムの構成を示す図である。図１６に示すように、画像表示システムは、画像発生装置１０、画像管理装置２０、画像観察装置（モニタ）３０の他に、カメラ装置５０を備える。画像発生装置１０と画像観察装置３０とはケーブル等で接続されている。現在のＩＶＲ手技において画像発生装置１０は、現在画像のデータを発生し、画像観察装置３０に送信する。画像観察装置３０は、受信した現在画像を表示する。

画像管理装置３０とカメラ装置５０とは、ネットワークを介して接続されている。カメラ装置５０は、画像観察装置３０に表示されている現在画像をビデオ撮影し、映像データを生成する。生成された映像データは、現在画像のデータとしてネットワークを介して画像管理装置２０に送信される。この後の処理（例えば、図１１の自動選択・表示処理）と同様の処理が可能である。

図１７は、変形例２に係る他の画像表示システムの構成を示す図である。他の画像表示システムは、画像発生装置１０、画像管理装置２０、及び画像観察装置（モニタ）３０を有する。画像発生装置１０と画像観察装置３０とは、ケーブル等で接続されている。現在のＩＶＲ手技において画像発生装置１０は、現在画像のデータを発生し、画像観察装置３０に送信する。画像観察装置３０は、受信した現在画像を表示する。画像観察装置３０に表示されている現在画像は、画像観察装置３０に備えられた出力端子からケーブルを介して画像管理装置２０に送信される。

上記構成により、現在画像のデータを画像発生装置１０から画像管理装置２０に送信できない場合においても、画像観察装置３０に表示されている現在画像をカメラで撮影し、映像データを現在画像のデータとして画像管理装置２０に送信することが可能となる。

（変形例３）
変形例３は、本実施形態及び変形例１の方法によっても現在画像に撮影位置を付加することができない場合の変形例である。なお以下の説明において、本実施形態と略同一の機能を有する構成要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

変形例３に係る画像表示システムは、「人体の主要な血管の形態は部位により異なっており、血管の形態がわかれば部位を特定できる」というコンセプトに基づく。

図１８は、変形例３に係る画像管理装置６０の構成を示す図である。図１８に示すように、画像管理装置６０は、制御部２１を中枢として、通信部２２、記憶部６１、カテ先特定部６２、血管像抽出部６３、ルートマップ生成部２４、カテ先位置算出部６４、撮影位置付与部６５、画像選択部２７を有する。

記憶部６１は、人体の主要血管の一般的な形態と解剖学上の位置とを示すマップ（以下、テンプレートマップと呼ぶ）を記憶している。テンプレートマップは、患者固有のものではなく、一般的なものである。テンプレートマップは、テンプレートマップの座標系で表される。

カテ先特定部６２は、マスク画像と、マスク画像の直前に同位置で撮影された透視画像とを差分することにより、カテ先像を特定する。

血管像抽出部６３は、カテ先特定部６２によって特定されたカテ先位置に基づいて画像からカテーテルが通った血管像を抽出する。

ルートマップ生成部２４は、複数の過去画像に含まれる複数のカテーテル像を、撮影位置に従ってルートマップ平面に配置することによってルートマップを生成する。

カテ先位置算出部６４は、テンプレートマップをテンプレートとし、血管像を比較画像としたテンプレートマッチング処理を行い、テンプレートマップ上での血管像の位置を算出する。

撮影位置付与部６５は、テンプレートマップ上での血管像の位置を撮影位置として当該過去画像に付す。

変形例３に係る撮影位置付与処理について説明する。ルートマップ生成処理は、記憶部に記憶されている一つの手技画像セットに含まれる複数の過去画像を対象に行なう。

図１９は、変形例３に係る撮影位置付与処理の概要を示す図である。図１９に示すように、まず画像発生装置１０は、造影剤により造影された血管像に関する画像ＢＩのデータを発生する。画像ＢＩには、カテーテル像も含まれている。血管像抽出部６３は、カテ先特定部６２によって特定されたカテ先位置に基づいて画像ＢＩからカテーテルが通った血管像ＣＢを抽出する。カテ先位置算出部６４は、テンプレートマップＴＭをテンプレートとし、血管像ＢＩ比較画像とした、テンプレートマッチング処理によりテンプレートマップＴＭ上での血管像の位置を特定する。血管の形態だけでは唯一の部位が特定できない場合は、周囲に描出されている骨等も抽出し、テンプレートマッチング処理に使用する。撮影位置付与部６５は、テンプレートマップＴＭ上での血管像の位置を撮影位置ＰＰとして当該画像に付与する。テンプレートマップ上での血管像の位置は、例えば、テンプレートマップ上における血管画像の端点位置である。撮影位置が付されると、ルートマップ生成部２４は、図４のステップＳＡ５以後の処理を行なうことにより、ルートマップを生成する。この際、ルートマップの座標系は、テンプレートマップの座標系と同一となる。

なお、カテ先特定部６２によるカテ先特定処理は、上記方法のみに限定されない。例えば、カテ先特定部６２は、一定の方向からカテーテルが挿入されるという前提のもと、その方向に沿う血管像の端点をカテ先位置としてもよい。また、医師等が画像にカテ先位置をポイントしてもよい。

上記構成により、画像発生装置１０から送信される画像に撮影位置が付与されない場合においても、テンプレートマップを使用することで画像の撮影位置を算出し、算出した撮影位置を画像に付与することが可能となる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０…画像発生装置、２０…画像管理装置、２１…制御部、２２…通信部、２３…記憶部、２４…ルートマップ生成部、２５…カテ先特定部、２６…カテ先位置算出部、２７…画像選択部、３０…画像観察装置

Claims (11)

1. 過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、
   現在のカテーテル術中に発生された現在画像からカテーテル像の特定部分を特定する特定手段と、
   前記特定された特定部分の位置に応じて前記過去画像のデータを読み出して表示する表示手段と、
   を備え、
   前記表示手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる特定の情報が多いものから順に表示することを特徴とする画像表示装置。
2. 過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、
   現在のカテーテル術中に発生された現在画像からカテーテル像の特定部分を特定する特定手段と、
   前記特定された特定部分の位置に応じて前記過去画像のデータを読み出して表示する表示手段と、
   を備え、
   前記表示手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる手技内容に関する情報に基づいて特定の前記過去画像のデータを表示することを特徴とする画像表示装置。
3. 過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、
   前記複数の過去画像に含まれる複数の第１カテーテル像又は血管像を前記複数の位置に従って配置することによって前記複数の第１カテーテル像又は血管像の分布を示すルートマップを生成するルートマップ生成手段と、
   現在のカテーテル術中に発生された現在画像から前記現在画像上での第２カテーテル像の特定部分を特定する特定手段と、
   前記特定された特定部分の位置と前記現在画像の位置とに基づいて、前記ルートマップ上での前記特定部分の位置を算出する位置算出手段と、
   前記算出されたルートマップ上での特定部分の位置に応じた特定の過去画像を表示する表示手段と、
   を備え、
   前記表示手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる特定の情報が多いものから順に表示することを特徴とする画像表示装置。
4. 前記特定の情報は、手技内容に関する情報であることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の画像表示装置。
5. 過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、
   前記複数の過去画像に含まれる複数の第１カテーテル像又は血管像を前記複数の位置に従って配置することによって前記複数の第１カテーテル像又は血管像の分布を示すルートマップを生成するルートマップ生成手段と、
   現在のカテーテル術中に発生された現在画像から前記現在画像上での第２カテーテル像の特定部分を特定する特定手段と、
   前記特定された特定部分の位置と前記現在画像の位置とに基づいて、前記ルートマップ上での前記特定部分の位置を算出する位置算出手段と、
   前記算出されたルートマップ上での特定部分の位置に応じた特定の過去画像を表示する表示手段と、
   を備え、
   前記表示手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる手技内容に関する情報に基づいて特定の前記過去画像のデータを表示することを特徴とする画像表示装置。
6. 前記ルートマップ生成手段は、前記ルートマップ上での前記第１カテーテル像又は血管像に当該第１カテーテル像又は血管像に由来する過去画像の識別情報を割り付け、
   前記表示手段は、前記ルートマップ上での前記第２カテーテル像の画素に割り付けられた識別情報と、前記画素から所定距離だけ離れた画素に割り付けられた識別情報との何れか一方の識別情報に関連する前記特定の過去画像を表示することを特徴とする請求項３又は請求項５記載の画像表示装置。
7. 前記ルートマップ生成手段は、前記ルートマップに途切れ部分がある場合、前記途切れ部分を挟んで隣り合う二つの第１カテーテル像の傾きに基づいて、前記途切れ部分を補間することを特徴とする請求項３又は請求項５記載の画像表示装置。
8. 前記表示手段は、前記ルートマップを表示することを特徴とする請求項３又は請求項５記載の画像表示装置。
9. 互いにネットワークを介して接続された画像発生装置と、画像管理装置と、画像観察装置とを具備する画像表示システムであって、
   前記画像発生装置は、
   現在のカテーテル術中における現在画像のデータを発生する発生手段と、
   前記発生された現在画像のデータを前記画像管理装置へ送信する第１送信手段と、を有し、
   前記画像管理装置は、
   過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、
   前記送信された現在画像からカテーテル像特定部分を特定する特定手段と、
   前記特定された特定部分の位置に応じて特定の過去画像のデータを選択する選択手段と、
   前記選択された特定の過去画像のデータを前記画像観察装置へ送信する第２送信手段と、
   を有し、
   前記画像観察装置は、
   前記送信された特定の過去画像を表示する表示手段を有し、
   前記選択手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる特定の情報が多いものから順に選択し、
   第２送信手段は、前記選択された特定の過去画像のデータを前記画像観察装置へ送信し、
   前記表示手段は、前記送信された特定の過去画像を表示することを特徴とする画像表示システム。
10. 前記特定の情報は、手技内容に関する情報であることを特徴とする請求項９記載の画像表示システム。
11. 互いにネットワークを介して接続された画像発生装置と、画像管理装置と、画像観察装置とを具備する画像表示システムであって、
    前記画像発生装置は、
    現在のカテーテル術中における現在画像のデータを発生する発生手段と、
    前記発生された現在画像のデータを前記画像管理装置へ送信する第１送信手段と、を有し、
    前記画像管理装置は、
    過去のカテーテル術中に発生された、複数の位置に関する複数の過去画像のデータを記憶する記憶手段と、
    前記送信された現在画像からカテーテル像特定部分を特定する特定手段と、
    前記特定された特定部分の位置に応じて特定の過去画像のデータを選択する選択手段と、
    前記選択された特定の過去画像のデータを前記画像観察装置へ送信する第２送信手段と、
    を有し、
    前記画像観察装置は、
    前記送信された特定の過去画像を表示する表示手段を有し、
    前記選択手段は、前記特定された特定部分の位置に対応する前記過去画像のデータが複数ある場合、前記過去画像のデータの付帯情報に含まれる手技内容に関する情報に基づいて特定の前記過去画像のデータを選択し、
    第２送信手段は、前記選択された特定の過去画像のデータを前記画像観察装置へ送信し、
    前記表示手段は、前記送信された特定の過去画像を表示することを特徴とする画像表示システム。

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