(57)【要約】【課題】Ｘ線画像に対する画像処理の効果を高めること。【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、付加部と、画像処理部とを備える。付加部は、被検体の３次元医用画像データに基づいて、前記被検体をＸ線撮像して得られた２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、当該位置に対応する情報を付加する。画像処理部は、前記２次元Ｘ線画像データの各位置に対して、当該位置に付加された前記情報に応じた画像処理を施す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の３次元医用画像データに基づいて、前記被検体をＸ線撮像して得られた２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、当該位置に対応する情報を付加する付加部と、
前記２次元Ｘ線画像データの各位置に対して、当該位置に付加された前記情報に応じた画像処理を施す画像処理部と
を備える、医用画像処理装置。
【請求項２】
前記付加部は、前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、当該位置に対応する組織又はデバイスを示す前記情報を付加する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記付加部は、前記３次元医用画像データ上の各位置に付加された第１情報を前記２次元Ｘ線画像データに投影することで、前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して第２情報を付加し、
前記画像処理部は、前記２次元Ｘ線画像データの各位置に対して、当該位置に付加された前記第２情報に応じた前記画像処理を施す、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記付加部は、前記２次元Ｘ線画像データのうち複数の前記第１情報が投影される位置に対して、複数の前記第１情報に対応した複数の前記第２情報を付加し、
前記画像処理部は、前記２次元Ｘ線画像データのうち複数の前記第２情報が付加された位置に対して、当該複数の第２情報のうち優先度の高い情報に応じた画像処理を施す、請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、前記２次元Ｘ線画像データに基づいて前記優先度を決定する、請求項４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記付加部は、前記２次元Ｘ線画像データのうち複数の前記第１情報が投影される位置に対して、複数の前記第１情報のうち優先度の高い情報に対応した前記第２情報を付加する、請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記付加部は、前記３次元医用画像データと前記２次元Ｘ線画像データとを位置合わせした状態において前記第１情報を前記２次元Ｘ線画像データに投影することで、前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して前記第２情報を付加する、請求項３〜６のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記付加部は、前記３次元医用画像データを血管モデルと非血管モデルとに分離し、前記非血管モデルと前記２次元Ｘ線画像データとを位置合わせすることにより、前記３次元医用画像データと前記２次元Ｘ線画像データとを位置合わせする、請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記付加部は、前記非血管モデルのうち骨に対応する領域と、前記２次元Ｘ線画像データのうち骨に対応する領域とを位置合わせすることにより、前記３次元医用画像データと前記２次元Ｘ線画像データとを位置合わせする、請求項８に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記付加部は、エネルギーが異なるＸ線を用いて撮像された複数の前記２次元Ｘ線画像データを用いて、前記２次元Ｘ線画像データのうち骨に対応する領域を特定する、請求項９に記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記付加部は、前記非血管モデルに含まれる部位の輪郭と、前記２次元Ｘ線画像データに含まれる部位の輪郭とを位置合わせすることにより、前記３次元医用画像データと前記２次元Ｘ線画像データとを位置合わせする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
前記付加部は、前記３次元医用画像データと前記２次元Ｘ線画像データとの位置合わせを繰り返し実行し、位置合わせを実行する毎に前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して前記第２情報を付加し、
前記画像処理部は、前記第２情報が付加される毎に、新たに付加された前記第２情報に応じた前記画像処理を施す、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１３】
前記付加部は、前記被検体に対する前記２次元Ｘ線画像データの撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化した場合において、前記２次元Ｘ線画像データを収集する撮像系におけるアームの配置に基づいて前記第１情報を前記２次元Ｘ線画像データに投影することで、前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して前記第２情報を付加する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１４】
前記付加部は、前記被検体に対する前記２次元Ｘ線画像データの撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化した場合において、前記アームの配置と前記被検体が載置される天板の配置とに基づいて前記第１情報を前記２次元Ｘ線画像データに投影することで、前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して前記第２情報を付加する、請求項１３に記載の医用画像処理装置。
【請求項１５】
前記付加部は、物質弁別処理によって前記３次元医用画像データ上の各位置に対して前記第１情報を付加する、請求項３〜１４のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１６】
前記付加部は、前記被検体の体内にデバイスを挿入する手技の治療計画において、前記３次元医用画像データ上の位置のうち前記デバイスが挿入される位置に対して、前記第１情報としてデバイスの情報を付加する、請求項３〜１５のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１７】
前記２次元Ｘ線画像データに基づいて、前記３次元医用画像データ上の各位置に付加される前記第１情報を更新する更新処理部を更に備える、請求項３〜１６のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１８】
前記画像処理部は、前記画像処理として、前記２次元Ｘ線画像データ上の位置のうち血管の情報が付加された位置のコントラストを強調する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１９】
前記画像処理部は、前記画像処理として、前記２次元Ｘ線画像データ上の位置のうち骨の情報が付加された位置の画素値を、前記２次元Ｘ線画像データにおける背景領域の画素値に置換する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項２０】
前記画像処理部は、前記画像処理として、前記２次元Ｘ線画像データ上の位置のうちデバイスの情報が付加された位置の画素値を、前記２次元Ｘ線画像データにおける背景領域の画素値に置換する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項２１】
前記画像処理部は、前記画像処理として、前記２次元Ｘ線画像データのうちデバイスの情報が付加された位置の高周波成分を強調する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項２２】
被検体をＸ線撮像して２次元Ｘ線画像データを収集する収集部と、
前記被検体の３次元医用画像データに基づいて、前記２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、当該位置に対応する情報を付加する付加部と、
前記２次元Ｘ線画像データの各位置に対して、当該位置に付加された前記情報に応じた画像処理を施す画像処理部と
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項２３】
被検体の３次元医用画像データに基づいて、前記被検体をＸ線撮像して得られた２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、当該位置に対応する情報を付加し、
前記２次元Ｘ線画像データの各位置に対して、当該位置に付加された前記情報に応じた画像処理を施す
各処理をコンピュータに実行させる医用画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線画像に用いられる種々の画像処理が知られている。一例としては、高周波成分を強調することで血管やデバイスを見えやすくする画像処理、低周波成分を抑えることでノイズを除去する画像処理等が知られている。
【０００３】
ここで、Ｘ線画像に含まれる対象物（血管や骨、臓器、デバイス等）に応じて画像処理を切り替えることにより、Ｘ線画像に対する画像処理の効果を高めることができる。例えば、Ｘ線画像に血管が含まれている場合には、高周波成分を強調することで、血管を見えやすくすることができる。しかしながら、通常、Ｘ線画像には複数の対象物が混在しており、対象物を識別して画像処理を切り替えることは容易でない。特に、撮像と並行して表示されるＸ線画像（透視像）については、対象物の位置及び向きが手技中に変化することから、対象物に応じて画像処理を切り替えることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５０３４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線画像に対する画像処理の効果を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の医用画像処理装置は、付加部と、画像処理部とを備える。付加部は、被検体の３次元医用画像データに基づいて、前記被検体をＸ線撮像して得られた２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、当該位置に対応する情報を付加する。画像処理部は、前記２次元Ｘ線画像データの各位置に対して、当該位置に付加された前記情報に応じた画像処理を施す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２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ブロック図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る第２ラベルの付加について説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る第２ラベルの付加について説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る第２ラベルの付加について説明するための図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２の実施形態に係る画像処理について説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２の実施形態に係る画像処理について説明するための図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、第２の実施形態に係る画像処理について説明するための図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る処理回路の一例を示す図である。
【図９】図９は、第４の実施形態に係る処理回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムを説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０を含んだ医用画像処理システム１について説明する。
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る医用画像処理システム１は、Ｘ線診断装置１０と、画像保管装置２０と、医用画像処理装置３０とを備える。図１に示すように、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０は、ネットワークＮＷを介して相互に接続される。
【００１１】
Ｘ線診断装置１０は、被検体から２次元Ｘ線画像データを収集する装置である。具体的には、Ｘ線診断装置１０は、被検体をＸ線撮像して２次元Ｘ線画像データを収集し、収集した２次元Ｘ線画像データを医用画像処理装置３０に対して出力する。なお、Ｘ線診断装置１０の構成については後述する。
【００１２】
画像保管装置２０は、医用画像処理システム１に含まれる装置により収集された各種の医用画像データを保管する装置である。例えば、画像保管装置２０は、被検体の３次元医用画像データを受け付けて、装置内又は装置外に設けられたメモリに記憶させる。なお、被検体の３次元医用画像データについては後述する。例えば、画像保管装置２０は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。
【００１３】
医用画像処理装置３０は、ネットワークＮＷを介して、Ｘ線診断装置１０から被検体の２次元Ｘ線画像データを取得し、取得した２次元Ｘ線画像データを用いた種々の処理を実行する。例えば、医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、被検体の３次元医用画像データに基づく情報を付加し、付加した情報に応じた画像処理を実行する。なお、医用画像処理装置３０が行なう処理については後述する。例えば、医用画像処理装置３０は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。
【００１４】
なお、ネットワークＮＷを介して接続可能であれば、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０が設置される場所は任意である。例えば、医用画像処理装置３０は、Ｘ線診断装置１０と異なる病院に設置されてもよい。即ち、ネットワークＮＷは、院内で閉じたローカルネットワークにより構成されてもよいし、インターネットを介したネットワークでもよい。また、図１においてはＸ線診断装置１０を１つ示すが、医用画像処理システム１は複数のＸ線診断装置１０を含んでもよい。
【００１５】
図１に示すように、医用画像処理装置３０は、入力インターフェース３１と、ディスプレイ３２と、メモリ３３と、処理回路３４とを有する。
【００１６】
入力インターフェース３１は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３４に出力する。例えば、入力インターフェース３１は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース３１は、医用画像処理装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース３１は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、医用画像処理装置３０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路３４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース３１の例に含まれる。
【００１７】
ディスプレイ３２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、入力インターフェース３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示する。また、ディスプレイ３２は、被検体について収集された各種の画像データを表示する。例えば、ディスプレイ３２は、処理回路３４による画像処理後の２次元Ｘ線画像データを表示させる。例えば、ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）ディスプレイである。ディスプレイ３２は、デスクトップ型でもよいし、医用画像処理装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
【００１８】
メモリ３３は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ３３は、画像保管装置２０から取得した被検体の３次元医用画像データや、Ｘ線診断装置１０から取得した被検体の２次元Ｘ線画像データを記憶する。また、例えば、メモリ３３は、医用画像処理装置３０に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ３３は、医用画像処理装置３０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。
【００１９】
処理回路３４は、制御機能３４１、付加機能３４２、画像処理機能３４３及び表示制御機能３４４を実行することで、医用画像処理装置３０全体の動作を制御する。ここで、付加機能３４２は、付加部の一例である。また、画像処理機能３４３は、画像処理部の一例である。
【００２０】
例えば、処理回路３４は、制御機能３４１に対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、入力インターフェース３１を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路３４の各種機能を制御する。また、制御機能３４１は、ネットワークＮＷを介したデータの送受信を制御する。例えば、制御機能３４１は、画像保管装置２０から被検体の３次元医用画像データを受信して、メモリ３３に記憶させる。また、例えば、制御機能３４１は、Ｘ線診断装置１０から被検体の２次元Ｘ線画像データを受信して、メモリ３３に記憶させる。
【００２１】
また、例えば、処理回路３４は、付加機能３４２に対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、３次元医用画像データに基づいて、２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対してその位置に対応する情報を付加する。また、例えば、処理回路３４は、画像処理機能３４３に対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、２次元Ｘ線画像データ上の各位置に対して、その位置に付加された情報に応じた画像処理を施す。なお、付加機能３４２及び画像処理機能３４３による処理については後述する。また、例えば、処理回路３４は、表示制御機能３４４に対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、画像処理機能３４３による画像処理後の２次元Ｘ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。
【００２２】
図１に示す医用画像処理装置３０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ３３へ記憶されている。処理回路３４は、メモリ３３からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路３４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路３４にて、制御機能３４１、付加機能３４２、画像処理機能３４３及び表示制御機能３４４が実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路３４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路３４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【００２３】
次に、図２を用いて、Ｘ線診断装置１０について説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、Ｘ線診断装置１０は、Ｘ線高電圧装置１０１と、Ｘ線管１０２と、Ｘ線絞り器１０３と、天板１０４と、Ｃアーム１０５と、Ｘ線検出器１０６と、メモリ１０７と、ディスプレイ１０８と、入力インターフェース１０９と、処理回路１１０とを備える。
【００２４】
Ｘ線高電圧装置１０１は、処理回路１１０による制御の下、Ｘ線管１０２に高電圧を供給する。例えば、Ｘ線高電圧装置１０１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１０２に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１０２が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。なお、高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。
【００２５】
Ｘ線管１０２は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１０２は、Ｘ線高電圧装置１０１から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、Ｘ線を発生する。
【００２６】
Ｘ線絞り器１０３は、Ｘ線管１０２により発生されたＸ線の照射範囲を絞り込むコリメータと、Ｘ線管１０２から曝射されたＸ線を調節するフィルタとを有する。
【００２７】
Ｘ線絞り器１０３におけるコリメータは、例えば、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。コリメータは、絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１０２が発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。ここで、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、Ｘ線の照射範囲を調整するためにＸ線管１０２のＸ線照射口付近に設けられる。
【００２８】
Ｘ線絞り器１０３におけるフィルタは、被検体Ｐに対する被曝線量の低減とＸ線画像データの画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するＸ線の線質を変化させ、被検体Ｐに吸収されやすい軟線成分を低減したり、Ｘ線画像データのコントラスト低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。また、フィルタは、その材質や厚み、位置などによってＸ線の線量及び照射範囲を変化させ、Ｘ線管１０２から被検体Ｐへ照射されるＸ線が予め定められた分布になるようにＸ線を減衰させる。
【００２９】
例えば、Ｘ線絞り器１０３は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることによりＸ線の照射を制御する。例えば、Ｘ線絞り器１０３は、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、コリメータの絞り羽根の開度を調整して、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。また、例えば、Ｘ線絞り器１０３は、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、フィルタの位置を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の線量の分布を制御する。
【００３０】
天板１０４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。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１０に含まれない。例えば、寝台は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、天板１０４の移動・傾斜を制御する。例えば、寝台は、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、天板１０４を移動させたり、傾斜させたりする。
【００３１】
Ｃアーム１０５は、Ｘ線管１０２及びＸ線絞り器１０３と、Ｘ線検出器１０６とを、被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。例えば、Ｃアーム１０５は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路１１０による制御の下、駆動機構を動作させることにより、回転したり移動したりする。例えば、Ｃアーム１０５は、処理回路１１０から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、Ｘ線管１０２及びＸ線絞り器１０３と、Ｘ線検出器１０６とを被検体Ｐに対して回転・移動させ、Ｘ線の照射位置や照射角度を制御する。なお、図２では、Ｘ線診断装置１０がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。
【００３２】
Ｘ線検出器１０６は、例えば、マトリクス状に配列された検出素子を有するＸ線平面検出器（Flat  Panel  Detector：ＦＰＤ）である。Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線管１０２から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１０へと出力する。なお、Ｘ線検出器１０６は、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器であってもよいし、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。
【００３３】
メモリ１０７は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ１０７は、処理回路１１０によって収集されたＸ線画像データを受け付けて記憶する。また、メモリ１０７は、処理回路１１０によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。なお、メモリ１０７は、Ｘ線診断装置１０とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。
【００３４】
ディスプレイ１０８は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ１０８は、処理回路１１０による制御の下、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや、各種のＸ線画像を表示する。例えば、ディスプレイ１０８は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。なお、ディスプレイ１０８はデスクトップ型でもよいし、処理回路１１０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
【００３５】
入力インターフェース１０９は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１１０に出力する。例えば、入力インターフェース１０９は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース１０９は、処理回路１１０と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース１０９は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、Ｘ線診断装置１０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路１１０へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース１０９の例に含まれる。
【００３６】
処理回路１１０は、制御機能１１０ａ、収集機能１１０ｂ及び表示制御機能１１０ｃを実行することで、Ｘ線診断装置１０全体の動作を制御する。
【００３７】
例えば、処理回路１１０は、メモリ１０７から制御機能１１０ａに相当するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース１０９を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路１１０の各種機能を制御する。また、制御機能１１０ａは、ネットワークＮＷを介したデータの送受信を制御する。例えば、制御機能１１０ａは、収集機能１１０ｂにより収集された被検体Ｐの２次元Ｘ線画像データを医用画像処理装置３０に対して送信する。
【００３８】
また、処理回路１１０は、メモリ１０７から収集機能１１０ｂに相当するプログラムを読み出して実行することにより、被検体ＰをＸ線撮像して、２次元Ｘ線画像データを収集する。例えば、収集機能１１０ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１を制御し、Ｘ線管１０２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線量やオン／オフを制御する。
【００３９】
また、例えば、収集機能１１０ｂは、Ｘ線管１０２、Ｘ線絞り器１０３、天板１０４、Ｃアーム１０５及びＸ線検出器１０６の動作を制御することにより、Ｘ線の照射範囲やＸ線の線量の分布、Ｘ線の照射角度等を制御する。なお、以下では、Ｘ線診断装置１０において２次元Ｘ線画像データの収集に用いられる機構（Ｘ線管１０２、Ｘ線絞り器１０３、天板１０４、Ｃアーム１０５及びＸ線検出器１０６）を、撮像系とも記載する。
【００４０】
具体的には、収集機能１１０ｂは、Ｘ線絞り器１０３の動作を制御し、コリメータ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。また、収集機能１１０ｂは、Ｘ線絞り器１０３の動作を制御し、フィルタの位置を調整することで、Ｘ線の線量の分布を制御する。また、収集機能１１０ｂは、Ｃアーム１０５を回転させたり、移動させたりすることで、Ｘ線の照射範囲及び照射角度を制御する。また、収集機能１１０ｂは、天板１０４を移動させたり、傾斜させたりすることで、Ｘ線の照射範囲及び照射角度を制御する。また、収集機能１１０ｂは、Ｘ線検出器１０６から受信した検出信号に基づいてＸ線画像データを生成し、生成したＸ線画像データをメモリ１０７に格納する。また、処理回路１１０は、メモリ１０７から表示制御機能１１０ｃに相当するプログラムを読み出して実行することにより、ＧＵＩや各種のＸ線画像をディスプレイ１０８に表示させる。
【００４１】
図２に示すＸ線診断装置１０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ１０７へ記憶されている。処理回路１１０は、メモリ１０７からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の処理回路１１０は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図２においては単一の処理回路１１０にて、制御機能１１０ａ、収集機能１１０ｂ及び表示制御機能１１０ｃが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１１０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路１１０が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【００４２】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ３３又はメモリ１０７に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
【００４３】
なお、図１及び図２においては、単一のメモリ３３又はメモリ１０７が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ３３を分散して配置し、処理回路３４は、個別のメモリ３３から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。同様に、複数のメモリ１０７を分散して配置し、処理回路１１０は、個別のメモリ１０７から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ３３及びメモリ１０７にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
【００４４】
また、処理回路３４及び処理回路１１０は、ネットワークＮＷを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路３４は、メモリ３３から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、医用画像処理装置３０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）を計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現する。
【００４５】
以上、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０を含んだ医用画像処理システム１について説明した。かかる構成のもと、医用画像処理システム１における医用画像処理装置３０は、処理回路３４による処理によって、２次元Ｘ線画像データに対する画像処理の効果を高める。
【００４６】
具体的には、まず、医用画像処理装置３０における制御機能３４１は、被検体Ｐの３次元医用画像データを取得する。ここで、３次元医用画像データの例には、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置により収集されるＣＴ画像データや、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置により収集されるＭＲ画像データ、超音波診断装置により収集される超音波画像データ等が含まれる。また、３次元医用画像データの例には、Ｘ線診断装置１０が被検体Ｐを回転撮像することにより収集される３次元Ｘ線画像データが含まれる。制御機能３４１は、ネットワークＮＷを介して、ＭＲＩ装置やＸ線ＣＴ装置、超音波診断装置、Ｘ線診断装置１０等の医用画像診断装置から被検体Ｐの３次元医用画像データを受信し、メモリ３３に記憶させる。
【００４７】
以下では、被検体Ｐの３次元医用画像データの例として、ＣＴ画像データＩ１１について説明する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、まず、被検体Ｐに対するＣＴスキャンを実行し、被検体Ｐを透過したＸ線の信号を検出することで投影データを収集する。ここで、Ｘ線ＣＴ装置は、血管内に造影剤を注入した状態の被検体Ｐに対するＣＴスキャンを実行することにより、被検体Ｐの血管が造影された投影データを収集する。
【００４８】
また、Ｘ線ＣＴ装置は、収集した投影データに対して、対数変換処理やオフセット補正処理、チャンネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施した後、ＣＴ画像データＩ１１（ボリュームデータ）を生成する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、前処理後の投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行うことにより、ＣＴ画像データＩ１１を生成する。次に、Ｘ線ＣＴ装置は、生成したＣＴ画像データＩ１１を画像保管装置２０に送信して記憶させる。そして、制御機能３４１は、画像保管装置２０から被検体ＰのＣＴ画像データＩ１１を受信し、メモリ３３に記憶させる。
【００４９】
次に、付加機能３４２は、被検体ＰのＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して、その位置に対応する情報を付加する。例えば、付加機能３４２は、ボクセル値（ＣＴ値等）による物質弁別処理によって、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して、その位置に対応する組織又はデバイスを示す情報を付加する。なお、以下では、３次元医用画像データ上の各位置に付加される情報を、第１ラベルと記載する。第１ラベルは、第１情報の一例である。
【００５０】
一例を挙げると、付加機能３４２は、まず、ＣＴ画像データＩ１１をメモリ３３から読み出して、血管モデルＩ１２と、非血管モデルＩ１３とに分離する。即ち、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１を、血管に対応する領域と他の領域とに分離する。
【００５１】
例えば、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１のボクセルごとに、ボクセル値を閾値と比較することで、ＣＴ画像データＩ１１を血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とに分離する。このような閾値は、ＣＴ画像データＩ１１に基づいて付加機能３４２が設定する値でもよいし、プリセットされた値であってもよい。或いは、閾値は、操作者が設定してもよい。即ち、操作者は、入力インターフェース３１を介して閾値を調整することにより、ＣＴ画像データＩ１１をマニュアルで分離してもよい。
【００５２】
また、ＣＴ画像データＩ１１の分離は、付加機能３４２でなく、医用画像処理装置３０以外の他の装置が行う場合であってもよい。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、ＣＴ画像データＩ１１を生成するとともに、ＣＴ画像データＩ１１を血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とに分離し、血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とを画像保管装置２０に送信して記憶させる。そして、制御機能３４１は、画像保管装置２０から血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とを受信し、メモリ３３に記憶させる。
【００５３】
次に、付加機能３４２は、血管モデルＩ１２の各ボクセルに対して、「血管」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３の各ボクセルに対して第１ラベルを付加する。例えば、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３のボクセルごとに、ボクセル値を閾値と比較することで、非血管モデルＩ１３の各ボクセルを「デバイス」、「骨」、「軟組織（臓器等）」、「空気（肺における空気や、被検体Ｐの体外領域等）」に分類する。
【００５４】
次に、付加機能３４２は、「デバイス」に分類されたボクセルに対して、「デバイス」の第１ラベルを付加する。なお、「デバイス」の例としては、被検体Ｐの血管内に留置されたステントや、人工骨等のインプラント、心臓ペースメーカー等が挙げられる。また、付加機能３４２は、「骨」に分類されたボクセルに対して、「骨」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、「軟組織」に分類されたボクセルに対して、「軟組織」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、「空気」に分類されたボクセルに対して、「空気」の第１ラベルを付加する。
【００５５】
これまで、ボクセル値による物質弁別処理によって、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加する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ない。
【００５６】
例えば、付加機能３４２は、フォトンカウンティングＣＴによる物質弁別処理によって、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加してもよい。即ち、フォトンカウンティングＣＴにおいて、Ｘ線ＣＴ装置は、検出器に入射した個々のＸ線をカウントし、入射したＸ線のエネルギーを計測することで、被検体Ｐを透過したＸ線のスペクトラムを得る。また、Ｘ線ＣＴ装置は、得られたスペクトラムから、被検体Ｐに含まれる物質の種類を弁別するとともに、ＣＴ画像データＩ１１を生成する。そして、付加機能３４２は、物質弁別処理の結果に基づいて、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加する。
【００５７】
また、例えば、付加機能３４２は、デュアルエナジー（Dual-Energy：ＤＥ）撮像又はマルチエナジー（Multi-Energy：ＭＥ）撮像による物質弁別処理によって、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加してもよい。即ち、デュアルエナジー撮像又はマルチエナジー撮像において、Ｘ線ＣＴ装置は、エネルギーが異なるＸ線を用いて複数の投影データを収集する。また、Ｘ線ＣＴ装置は、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることに基づいて、被検体Ｐに含まれる物質の種類を弁別するとともに、ＣＴ画像データＩ１１を生成する。そして、付加機能３４２は、物質弁別処理の結果に基づいて、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加する。
【００５８】
また、例えば、付加機能３４２は、操作者による入力操作を受け付けることにより、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加してもよい。一例を挙げると、付加機能３４２は、まず、ＣＴ画像データＩ１１を血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とに分離する。次に、付加機能３４２は、血管モデルＩ１２の各ボクセルに対して、「血管」の第１ラベルを付加する。また、表示制御機能３４４は、非血管モデルＩ１３から表示用画像を生成し、ディスプレイ３２に表示させる。次に、操作者は、入力インターフェース３１を介して、非血管モデルＩ１３上の各位置に対して第１ラベルを付加する操作を入力する。例えば、操作者は、非血管モデルＩ１３において、「デバイス」の第１ラベルを付加する領域と、「骨」の第１ラベルを付加する領域と、「軟組織」の第１ラベルを付加する領域と、「空気」の第１ラベルを付加する領域とをそれぞれ設定する。
【００５９】
また、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１上の位置のうち、デバイスが既に留置されている位置のみならず、デバイスがこれから挿入される位置に対して、「デバイス」の第１ラベルを付加してもよい。即ち、付加機能３４２は、被検体Ｐの体内にデバイスを挿入する手技の治療計画において、ＣＴ画像データＩ１１上の位置のうちデバイスが挿入される位置に対して、「デバイス」の第１ラベルを付加してもよい。例えば、付加機能３４２は、被検体Ｐの血管内にステントを留置するインターベンション治療において、ステントを留置する予定の位置に対して「デバイス」の第１ラベルを付加する。
【００６０】
なお、付加機能３４２がＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加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い。例えば、医用画像処理装置３０以外の他の装置がＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加する場合であってもよい。この場合、制御機能３４１は、第１ラベルが付加されたＣＴ画像データＩ１１を受信して、メモリ３３に格納する。
【００６１】
第１ラベルが付加されたＣＴ画像データＩ１１がメモリ３３に格納された後、Ｘ線診断装置１０は、被検体Ｐに対するＸ線撮像を実行する。例えば、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１０ｂは、天板１０４に載置された被検体ＰをＸ線撮像して、２次元Ｘ線画像データＩ２１を収集する。また、制御機能１１０ａは、収集された２次元Ｘ線画像データＩ２１を、医用画像処理装置３０に対して送信する。
【００６２】
次に、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に対応する情報を付加する。具体的には、付加機能３４２は、被検体ＰのＣＴ画像データＩ１１に基づいて、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に対応する情報を付加する。例えば、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。ここで、第２ラベルは、第２情報の一例である。
【００６３】
ここで、付加機能３４２による第２ラベルの付加の一例について、図３を用いて説明する。図３は、第１の実施形態に係る第２ラベルの付加について説明するための図である。なお、図３においては、ＣＴ画像データＩ１１の一例としてＣＴ画像データＩ１１１を示し、２次元Ｘ線画像データＩ２１の一例として２次元Ｘ線画像データＩ２１１を示す。また、以下では、ＣＴ画像データＩ１１１に基づく血管モデルＩ１２を血管モデルＩ１２１とし、ＣＴ画像データＩ１１１に基づく非血管モデルＩ１３を非血管モデルＩ１３１とする。
【００６４】
また、図３においては、説明の便宜のため、ＣＴ画像データＩ１１１を２次元で示し、２次元Ｘ線画像データＩ２１１を１次元で示す。即ち、図３に示すＣＴ画像データＩ１１１は、ＣＴ画像データＩ１１１に含まれる平面の１つを示したものである。また、図３に示す２次元Ｘ線画像データＩ２１１は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に含まれる１列分の画素を示したものである。
【００６５】
図３に示すように、付加機能３４２は、まず、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。例えば、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に血管が造影されていない場合、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせすることにより、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。これにより、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に血管が造影されていない場合においても、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを精度良く位置合わせすることができる。
【００６６】
例えば、付加機能３４２は、まず、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨に対応する領域の輪郭データＬｃを抽出する。一例を挙げると、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１についてエッジ抽出処理を行なうことにより、輪郭データＬｃを抽出する。輪郭データＬｃは、例えば、２次元座標値を持つ頂点の集合として表現される。
【００６７】
なお、付加機能３４２は、輪郭データＬｃ抽出の前処理として、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨に対応する領域を強調してもよい。例えば、付加機能３４２は、エネルギーが異なるＸ線を用いて撮像された複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１１を相互に差分することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨に対応する領域を強調する。即ち、被検体Ｐに対してデュアルエナジー撮像やマルチエナジー撮像が実行された場合において、付加機能３４２は、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることに基づいて被検体Ｐに含まれる物質の種類を弁別し、骨に対応する領域を強調する。
【００６８】
そして、付加機能３４２は、骨に対応する領域を強調した後の２次元Ｘ線画像データＩ２１１から輪郭データＬｃを抽出する。即ち、付加機能３４２は、エネルギーが異なるＸ線を用いて撮像された複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１１を用いて、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨に対応する領域を特定する。
【００６９】
また、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１を平面に投影した投影画像データを複数生成する。ここで、付加機能３４２は、位置及び向きを変化させつつ非血管モデルＩ１３１を平面に透視することで、様々な投影画像データを生成する。次に、付加機能３４２は、複数の投影画像データそれぞれについて、投影画像データのうち骨に対応する領域の輪郭データＬｖを抽出する。輪郭データＬｖは、例えば、２次元座標値を持つ頂点の集合として表現される。
【００７０】
次に、付加機能３４２は、複数の投影画像データそれぞれについて、輪郭データＬｃ上の各頂点と、その頂点から最短距離にある輪郭データＬｖの頂点との間の距離値の総和を算出する。次に、付加機能３４２は、算出した距離値の総和が最小となる投影画像データを特定する。そして、付加機能３４２は、特定した投影画像データの生成時における非血管モデルＩ１３１の位置及び向きを、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に対する非血管モデルＩ１３１の位置及び向きとして、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。
【００７１】
即ち、付加機能３４２は、輪郭データＬｃの頂点と輪郭データＬｖの頂点との間の距離値の総和を、非血管モデルＩ１３１の位置及び向きを変数とする評価関数として定義する。そして、付加機能３４２は、評価関数の最小化を図ることで、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。
【００７２】
なお、評価関数の変数は、非血管モデルＩ１３１の位置及び向きに限定されるものではない。例えば、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１の位置及び向きと、非血管モデルＩ１３１の変形度とを変数として、評価関数を定義してもよい。即ち、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１を剛体として２次元Ｘ線画像データＩ２１１と位置合わせしてもよいし、非血管モデルＩ１３１を変形させながら２次元Ｘ線画像データＩ２１１と位置合わせしてもよい。
【００７３】
更に、付加機能３４２は、血管モデルＩ１２１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。ここで、血管モデルＩ１２１と非血管モデルＩ１２２との位置関係は明らかであるため、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１との位置合わせの結果を用いて、血管モデルＩ１２１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせすることができる。例えば、付加機能３４２は、上述した評価関数が最小となる投影画像データの生成時における非血管モデルＩ１３１の位置及び向きを、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に対する血管モデルＩ１２１の位置及び向きとして、血管モデルＩ１２１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。
【００７４】
即ち、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１との位置合わせ、及び、血管モデルＩ１２１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１との位置合わせを順次実行することにより、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。これにより、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に血管が造影されていない場合においても、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせすることができる。
【００７５】
なお、これまで、非血管モデルＩ１３１のうち骨に対応する領域と、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨に対応する領域とを位置合わせ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い。例えば、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１のうち骨以外の部位（臓器、被検体Ｐの体内に留置されたデバイス等）に対応する領域と、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨以外の部位に対応する領域とを位置合わせすることにより、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせしてもよい。
【００７６】
また、非血管モデルＩ１３１に含まれる部位の輪郭と、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に含まれる部位の輪郭とを位置合わせ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い。例えば、付加機能３４２は、輪郭以外の基準に基づいて、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせしてもよい。
【００７７】
例えば、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち骨に対応する領域に対して細線化処理を行なうことにより、細線化データを抽出する。また、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１を平面に投影した投影画像データを複数生成する。次に、付加機能３４２は、複数の投影画像データそれぞれについて、投影画像データのうち骨に対応する領域に対して細線化処理を行なうことにより、細線化データを抽出する。なお、細線化データは、例えば、２次元座標値を持つ頂点の集合として表現される。そして、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に基づく細線化データと非血管モデルＩ１３１に基づく細線化データとの間における頂点間の距離値の総和を評価関数と定義し、評価関数の最小化を図ることで、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。
【００７８】
また、これまで、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせすることにより、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせ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い。例えば、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを直接位置合わせしてもよい。
【００７９】
例えば、造影剤が注入された被検体Ｐについて２次元Ｘ線画像データＩ２１１が収集された場合、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１３１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１との位置合わせを介すことなく、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを直接位置合わせする。なお、この場合、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１に基づく血管モデルＩ１２１及び非血管モデルＩ１３１を生成しないこととしてもよい。また、この場合、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１のうち血管に対応する領域と、２次元Ｘ線画像データＩ２１１のうち血管に対応する領域とを位置合わせすることにより、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせしてもよい。
【００８０】
また、付加機能３４２は、他の医用画像データを介して、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせしてもよい。例えば、付加機能３４２は、被検体Ｐを撮像した３次元超音波画像データＩ３１１を用いて、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。一例を挙げると、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１と３次元超音波画像データＩ３１１との位置合わせを実行し、ＣＴ画像データＩ１１１に対する３次元超音波画像データＩ３１１の位置及び向きを特定する。また、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１において、３次元超音波画像データＩ３１１の撮像に用いられる超音波プローブの位置及び向きを特定することにより、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に対する３次元超音波画像データＩ３１１の位置及び向きを特定する。例えば、付加機能３４２は、超音波プローブの構造を示す３次元モデルを、２次元のＸ線画像データに対してマッチングすることにより、２次元Ｘ線画像データＩ２１１において超音波プローブの位置及び向きを特定する。そして、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１に対する３次元超音波画像データＩ３１１の位置及び向きと、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に対する３次元超音波画像データＩ３１１の位置及び向きとに基づいて、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。
【００８１】
また、これまで、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１との位置合わせを付加機能３４２が実行する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い。例えば、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１との位置合わせは、操作者が行う場合であってもよい。一例を挙げると、操作者は、ディスプレイ３２に表示されたＣＴ画像データＩ１１１及び２次元Ｘ線画像データＩ２１１を参照しつつ、入力インターフェース３１を介して、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に対するＣＴ画像データＩ１１１の位置及び向きを変化させる。そして、操作者は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１に対するＣＴ画像データＩ１１１の位置及び向き決定する操作を入力することにより、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせする。
【００８２】
次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１１とを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１１上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。例えば、付加機能３４２は、図３に示すように、２次元Ｘ線画像データＩ２１１の各ピクセル（ピクセルＰ１１、ピクセルＰ１２、ピクセルＰ１３、ピクセルＰ１４、ピクセルＰ１５及びピクセルＰ１６）に対して第２ラベルを付加する。
【００８３】
具体的には、図３に示す場合、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１において２次元Ｘ線画像データＩ２１１と重なる位置に付されている第１ラベルを、第２ラベルとして２次元Ｘ線画像データＩ２１１に付加する。これにより、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１におけるピクセルＰ１１、ピクセルＰ１２、ピクセルＰ１３及びピクセルＰ１４に対して「軟組織」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１１におけるピクセルＰ１５及びピクセルＰ１６に対して、「骨」の第１ラベルを付加する。なお、２次元Ｘ線画像データＩ２１１において、ＣＴ画像データＩ１１１のいずれのボクセルとも重ならないピクセルがある場合、付加機能３４２は、例えば、「空気」の第１ラベルを付加する。
【００８４】
なお、図３においては、ＣＴ画像データＩ１１１において２次元Ｘ線画像データＩ２１１と重なる位置に付されている第１ラベルを、第２ラベルとして２次元Ｘ線画像データＩ２１１に付加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い。
例えば、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１１において２次元Ｘ線画像データＩ２１１と重なる位置から所定範囲内に付されている第１ラベルを、第２ラベルとして２次元Ｘ線画像データＩ２１１に付加してもよい。以下、この点について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る第２ラベルの付加について説明するための図である。
【００８５】
図４においては、ＣＴ画像データＩ１１の一例としてＣＴ画像データＩ１１２を示し、２次元Ｘ線画像データＩ２１の一例として２次元Ｘ線画像データＩ２１２を示す。また、図４においては、説明の便宜のため、ＣＴ画像データＩ１１２を２次元で示し、２次元Ｘ線画像データＩ２１２を１次元で示す。即ち、図４に示すＣＴ画像データＩ１１２は、ＣＴ画像データＩ１１２に含まれる平面の１つを示したものである。また、図４に示す２次元Ｘ線画像データＩ２１２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１２に含まれる１列分の画素を示したものである。
【００８６】
図４に示すように、付加機能３４２は、まず、ＣＴ画像データＩ１１２と２次元Ｘ線画像データＩ２１２とを位置合わせする。次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１２と２次元Ｘ線画像データＩ２１２とを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１２上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１２に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１２上の各位置に対して第２ラベルを付加する。即ち、付加機能３４２は、図４に示すように、２次元Ｘ線画像データＩ２１２の各ピクセル（ピクセルＰ２１、ピクセルＰ２２、ピクセルＰ２３、ピクセルＰ２４、ピクセルＰ２５及びピクセルＰ２６）に対して第２ラベルを付加する。
【００８７】
一例を挙げると、付加機能３４２は、まず、ＣＴ画像データＩ１１２と２次元Ｘ線画像データＩ２１２とを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１２においてピクセルＰ２１と重なる位置を算出する。以下、ＣＴ画像データＩ１１２においてピクセルＰ２１と重なる位置を、位置Ｌ１とする。
【００８８】
次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１２において、位置Ｌ１から、２次元Ｘ線画像データＩ２１２に垂直な方向（以下、単に垂直方向と記載する）の位置に付された第１ラベルを、ピクセルＰ２１に投影する。例えば、図４に示す場合、付加機能３４２は、位置Ｌ１から垂直方向の位置に付された第１ラベルとして、「軟組織」の第１ラベルと「血管」の第１ラベルとを、ピクセルＰ２１に投影する。即ち、ピクセルＰ２１には、複数の第１ラベルが投影される。
【００８９】
次に、付加機能３４２は、ラベルの優先度に基づいて、複数の第１ラベルのうちいずれかをピクセルＰ２１に対して付加する。ここで、ラベルの優先度は、付加機能３４２が決定してもよいし、プリセットされてもよいし、操作者が設定してもよい。例えば、付加機能３４２は、検査情報に基づいて、ラベルの優先度を自動で決定する。一例を挙げると、被検体Ｐの血管に対するインターベンション治療が行われる場合、付加機能３４２は、「血管」の第１ラベルの優先度を高く設定する。
【００９０】
以下では一例として、「血管」の第１ラベルの優先度が最も高い場合について説明する。この場合、付加機能３４２は、複数の第１ラベルのうち優先度の高いラベルに対応した第２ラベルを、ピクセルＰ２１に対して付加する。即ち、付加機能３４２は、図４の矢印に示すように、「血管」の第２ラベルを、ピクセルＰ２１に対して付加する。また、付加機能３４２は、ピクセルＰ２１以外の他のピクセル（ピクセルＰ２２、ピクセルＰ２３、ピクセルＰ２４、ピクセルＰ２５及びピクセルＰ２６）についても同様に、「血管」の第２ラベルを付加する。
【００９１】
即ち、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１２のうち複数の第１ラベルが付加される位置に対して、複数の第１ラベルのうち優先度の高いラベルに対応した第２ラベルを付加する。これにより、付加機能３４２は、例えば、ＣＴ画像データＩ１１２における血管と２次元Ｘ線画像データＩ２１２との間に距離がある場合でも、２次元Ｘ線画像データＩ２１２に対して、「血管」の第２ラベルを優先的に付加することができる。
【００９２】
上述したように、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。次に、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に付された第２ラベルに応じた画像処理を施す。
【００９３】
例えば、被検体Ｐの血管に対するインターベンション治療が行われる場合において、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「血管」の第２ラベルが付加された位置のコントラストを強調する。これにより、画像処理機能３４３は、インターベンション治療において操作者が注目する「血管」の視認性を向上させることができる。
【００９４】
例えば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「血管」の第２ラベルが付加された位置に対して、濃度変換による血管強調処理を実行する。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「血管」の第２ラベルが付加された位置における画素値ヒストグラムを拡張する。また、例えば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「血管」の第２ラベルが付加された位置に対して、エッジ強調フィルタ等を用いたフィルタリング処理を実行する。
【００９５】
また、例えば、インターベンション治療が行われる場合において、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「骨」の第２ラベルが付加された位置の画素値を、２次元Ｘ線画像データＩ２１における背景領域の画素値に置換する。これにより、画像処理機能３４３は、インターベンション治療において操作者が通常注目しない「骨」を目立たないようにして、「血管」の視認性を向上させることができる。
【００９６】
なお、２次元Ｘ線画像データＩ２１における背景領域の画素値とは、２次元Ｘ線画像データＩ２１において操作者が注目しない領域の画素値である。例えば、画像処理機能３４３は、背景領域の画素値として、２次元Ｘ線画像データＩ２１において被検体Ｐの体外（即ち、空気）を示す画素値を用いてもよいし、プリセットされた値を用いてもよい。また、例えば、操作者が軟組織に注目しない場合、画像処理機能３４３は、背景領域の画素値として、２次元Ｘ線画像データＩ２１において軟組織を示す画素値を用いてもよい。
【００９７】
また、例えば、インターベンション治療が行われる場合において、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「軟組織」の第２ラベルが付加された位置のノイズを除去する。例えば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「軟組織」の第２ラベルが付加された位置の低周波成分を抑制したり、ノイズ除去フィルタを用いたフィルタリング処理を実行したりする。これにより、画像処理機能３４３は、軟組織から血管を識別することを容易にして、「血管」の視認性を向上させることができる。
【００９８】
また、例えば、インターベンション治療が行われる場合において、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１における「デバイス」が治療に関係するものであるか否かを判定する。
【００９９】
一例を挙げると、被検体Ｐの脳血管に対するインターベンション治療が行われる場合において、２次元Ｘ線画像データＩ２１における「デバイス」が歯科用インプラントである場合、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１における「デバイス」が治療に関係するものではないと判定する。この場合、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「デバイス」の第２ラベルが付加された位置の画素値を、２次元Ｘ線画像データＩ２１における背景領域の画素値に置換する。これにより、画像処理機能３４３は、インターベンション治療に関係しない「デバイス」を目立たないようにして、「血管」の視認性を向上させることができる。
【０１００】
別の例を挙げると、被検体Ｐの血管内に留置された第１ステントの近傍に第２ステントを追加で留置するインターベンション治療が行われる場合において、２次元Ｘ線画像データＩ２１における「デバイス」が留置済みの第１ステントである場合、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１における「デバイス」が治療に関係するものであると判定する。この場合、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「デバイス」の第２ラベルが付加された位置の高周波成分を強調する。例えば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち「デバイス」の第２ラベルが付加された位置に対して、エッジ強調フィルタ等を用いたフィルタリング処理や、高周波側の強調成分を付加する処理を実行する。これにより、画像処理機能３４３は、インターベンション治療において操作者が注目する「デバイス」の視認性を向上させることができる。
【０１０１】
また、例えば、時系列的に複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１が収集される場合において、画像処理機能３４３は、複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１それぞれの各位置に対し、その位置に付加された第２ラベルに応じて、時間方向のフィルタ処理を行なう。例えば、画像処理機能３４３は、複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１それぞれの各位置に対し、その位置に付加された第２ラベルに応じて、リカーシブフィルタを用いたフィルタ処理を行なう。
【０１０２】
一例を挙げると、まず、Ｘ線診断装置１０は、時系列的に複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１を収集し、収集した複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１を医用画像処理装置３０に対して送信する。次に、付加機能３４２は、複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１それぞれの各位置に対して、第２ラベルを付加する。次に、画像処理機能３４３は、複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１それぞれの各位置に対し、その位置に付加された第２ラベルに応じた強度のリカーシブフィルタを用いて、フィルタ処理を実行する。ここで、リカーシブフィルタの強度とは、例えば、フィルタ処理に用いるフレーム数や重み付け係数等である。例えば、画像処理機能３４３は、「血管」の第２ラベルが付加された位置等、フレーム間での画素値の変化が大きい位置ほどフレーム数が少なくなるようにリカーシブフィルタの強度を決定して、フィルタ処理を実行する。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、第２ラベルに応じたフレーム数の２次元Ｘ線画像データＩ２１の間で、対応する位置の画素値を、第２ラベルに応じた重み付け係数に基づいて加算処理する。
【０１０３】
なお、上述した例では、被検体Ｐの血管に対するインターベンション治療が行われ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い。即ち、画像処理機能３４３は、検査の種類や目的に応じて、第２ラベルに応じた画像処理の内容を適宜変更することが可能である。
【０１０４】
そして、表示制御機能３４４は、画像処理機能３４３による画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１をディスプレイ３２に表示させる。或いは、制御機能３４１は、画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１を外部装置に出力する。例えば、制御機能３４１は、画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１をＸ線診断装置１０に対して送信し、Ｘ線診断装置１０は、受信した２次元Ｘ線画像データＩ２１をディスプレイ１０８に表示させる。
【０１０５】
なお、２次元Ｘ線画像データＩ２１は透視像であってもよい。即ち、Ｘ線診断装置１０は、時系列的に複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１を収集し、収集した２次元Ｘ線画像データＩ２１を、医用画像処理装置３０に対して順次送信する。次に、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、第２ラベルを順次付加する。次に、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に付加された第２ラベルに応じた画像処理を順次施す。次に、表示制御機能３４４は、画像処理機能３４３による画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１を、ディスプレイ３２に順次表示させる。
【０１０６】
或いは、制御機能３４１は、画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１をＸ線診断装置１０に対して順次送信する。この場合、制御機能１１０ａは、２次元Ｘ線画像データＩ２１を順次受信し、表示制御機能１１０ｃは、２次元Ｘ線画像データＩ２１をディスプレイ１０８に順次表示させる。
【０１０７】
次に、医用画像処理装置３０による処理の手順の一例を、図５を用いて説明する。図５は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１０１は、制御機能３４１に対応するステップである。ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１０７、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１及びステップＳ１１２は、付加機能３４２に対応するステップである。ステップＳ１０８は、画像処理機能３４３に対応するステップである。ステップＳ１０９は、表示制御機能３４４に対応するステップである。
【０１０８】
まず、処理回路３４は、画像保管装置２０から、ＣＴ画像データＩ１１を取得する（ステップＳ１０１）。次に、処理回路３４は、ＣＴ画像データＩ１１を、血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とに分離する（ステップＳ１０２）。次に、処理回路３４は、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加する（ステップＳ１０３）。例えば、処理回路３４は、血管モデルＩ１２の各ボクセルに対して「血管」の第１ラベルを付加し、非血管モデルＩ１３の各ボクセルに対して「デバイス」や「骨」、「軟組織」、「空気」等の第１ラベルを付加する。
【０１０９】
次に、処理回路３４は、被検体Ｐに対する透視が開始されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、透視を開始しない場合（ステップＳ１０４否定）、処理回路３４は待機状態となる。一方で、透視を開始する場合（ステップＳ１０４肯定）、処理回路３４は、非血管モデルＩ１３と、被検体ＰをＸ線撮像した得られた２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせする（ステップＳ１０５）。次に、処理回路３４は、非血管モデルＩ１３と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせの結果を用いて、血管モデルＩ１２と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせする（ステップＳ１０６）。
【０１１０】
次に、処理回路３４は、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する（ステップＳ１０７）。次に、処理回路３４は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に付加された第２ラベルに応じた画像処理を施す（ステップＳ１０８）。次に、処理回路３４は、画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１をディスプレイ３２に表示させる（ステップＳ１０９）。
【０１１１】
ここで、処理回路３４は、透視が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。透視が終了していない場合（ステップＳ１１０否定）、処理回路３４は、撮像系の配置が変化したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。即ち、処理回路３４は、最後に画像処理した２次元Ｘ線画像データＩ２１と、次に画像処理する２次元Ｘ線画像データＩ２１との間で、撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化したか否かを判定する。以下、最後に画像処理した２次元Ｘ線画像データＩ２１を、処理済み画像とも記載する。また、次に画像処理する２次元Ｘ線画像データＩ２１を、処理前画像とも記載する。
【０１１２】
例えば、処理回路３４は、Ｘ線診断装置１０の撮像系を制御する処理回路１１０から、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間に、撮像系の配置が変化したか否かを示す情報を受信する。一例を挙げると、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間に、Ｃアーム１０５が回転したり移動したりした場合、処理回路３４は、撮像系の配置が変化したことを示す情報を受信する。また、一例を挙げると、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間に、天板１０４が移動したり傾斜したりした場合、処理回路３４は、撮像系の配置が変化したことを示す情報を受信する。
【０１１３】
撮像系の配置が変化した場合（ステップＳ１１１肯定）、処理回路３４は、再度ステップＳ１０７に移行し、処理前画像上の各位置に対して第２ラベルを付加する。ここで、処理回路３４は、ＣＴ画像データＩ１１と処理済み画像との位置合わせの結果と、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間における撮像系の配置の変化に基づいて、処理前画像上の各位置に対して第２ラベルを付加することができる。
【０１１４】
例えば、Ｃアーム１０５の回転及び移動によって撮像位置及び撮像角度が変化した場合、処理回路３４は、処理回路１１０から、処理済み画像の撮像時におけるＣアーム１０５の配置と、処理前画像の撮像時におけるＣアーム１０５の配置とを取得する。例えば、処理回路３４は、処理回路１１０から、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間におけるＣアーム１０５の回転量及び移動量を取得する。
【０１１５】
次に、処理回路３４は、Ｃアーム１０５の配置に基づいて、処理済み画像と処理前画像との位置関係を算出する。そして、処理回路３４は、ＣＴ画像データＩ１１と処理済み画像との位置合わせの結果、及び、処理済み画像と処理前画像との位置関係に基づいて、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加された第１ラベルを処理前画像に投影することで、処理前画像上の各位置に対して第２ラベルを付加する。即ち、処理回路３４は、Ｃアーム１０５の配置に基づいて第１ラベルを処理前画像に投影することで、処理前画像上の各位置に対して第２ラベルを付加する。
【０１１６】
また、例えば、Ｃアーム１０５の回転及び移動に加えて、天板１０４の傾斜及び移動によって撮像位置及び撮像角度が変化した場合、処理回路３４は、処理回路１１０から、処理済み画像の撮像時におけるＣアーム１０５及び天板１０４の配置と、処理前画像の撮像時におけるＣアーム１０５及び天板１０４の配置とを取得する。例えば、処理回路３４は、処理回路１１０から、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間におけるＣアーム１０５の回転量及び移動量と、天板１０４の傾斜量及び移動量とを取得する。
【０１１７】
次に、処理回路３４は、Ｃアーム１０５及び天板１０４の配置に基づいて、処理済み画像と処理前画像との位置関係を算出する。そして、処理回路３４は、ＣＴ画像データＩ１１と処理済み画像との位置合わせの結果、及び、処理済み画像と処理前画像との位置関係に基づいて、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加された第１ラベルを処理前画像に投影することで、処理前画像上の各位置に対して第２ラベルを付加する。即ち、処理回路３４は、Ｃアーム１０５及び天板１０４の配置に基づいて第１ラベルを処理前画像に投影することで、処理前画像上の各位置に対して第２ラベルを付加する。
【０１１８】
撮像系の配置が変化しなかった場合（ステップＳ１１１否定）、処理回路３４は、体動があったか否かを判定する（ステップＳ１１２）。体動があった場合（ステップＳ１１２肯定）、処理回路３４は、再度ステップＳ１０５に移行し、非血管モデルＩ１３と処理前画像とを位置合わせする。例えば、操作者は、処理済み画像の撮像から処理前画像の撮像までの間に被検体Ｐの体動があったと判断した場合、入力インターフェース３１を介して、体動があった旨の入力操作を行なう。この場合、処理回路３４は、体動があったと判定して、非血管モデルＩ１３と処理前画像との位置合わせを実行する。
【０１１９】
被検体Ｐの体動がなかった場合（ステップＳ１１２否定）、処理回路３４は、再度ステップＳ１０８に移行し、処理前画像に対する画像処理を実行する。具体的には、処理回路３４は、処理済み画像の各位置に付加されていた第２ラベルを処理前画像の対応する位置に付加し、処理前画像上の各位置に対してその位置に付加された第２ラベルに応じた画像処理を施す。即ち、撮像系の配置の変化及び被検体Ｐの体動のいずれもがない場合、処理回路３４は、処理済み画像の各位置に付加されていた第２ラベルを処理前画像に引き継がせて、画像処理を実行する。また、透視が終了した場合（ステップＳ１１０肯定）、処理回路３４は、処理を終了する。
【０１２０】
上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、被検体ＰのＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に付加された第２ラベルに応じた画像処理を施す。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１に対する画像処理の効果を高めることができる。
【０１２１】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルのうち、優先度の高いラベルに対応した第２ラベルを付加する。即ち、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１上で複数の組織やデバイスが重なっている場合、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、優先度の高い組織やデバイスの第２ラベルを付加する。例えば、医用画像処理装置３０は、インターベンション治療に際してＣＴ画像データＩ１１上で血管や骨、軟組織、空気、デバイス等が重なっている場合、「血管」の第２ラベルを優先的に付加して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１について、操作者が注目する組織やデバイスの視認性を向上させることができる。
【０１２２】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１を血管モデルＩ１２と非血管モデルＩ１３とに分離し、非血管モデルＩ１３と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせすることにより、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせする。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１において被検体Ｐの血管が造影されていない場合でも、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを実行することができる。
【０１２３】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、エネルギーが異なるＸ線を用いて撮像された複数の２次元Ｘ線画像データＩ２１を用いて、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち骨に対応する領域を特定する。即ち、付加機能３４２は、Ｘ線の吸収特性の違いを利用して、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち骨に対応する領域を精度良く特定することができる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、非血管モデルＩ１３のうち骨に対応する領域と、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち骨に対応する領域とを位置合わせすることにより、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを精度良く位置合わせすることができる。
【０１２４】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、被検体Ｐに対する２次元Ｘ線画像データＩ２１の撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化した場合において、Ｃアーム１０５の配置に基づいて第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。或いは、付加機能３４２は、被検体Ｐに対する２次元Ｘ線画像データＩ２１の撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化した場合において、Ｃアーム１０５の配置と天板１０４の配置とに基づいて第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、透視中に撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化した場合において、再度の位置合わせを要することなく、第２ラベルを付加することができる。即ち、医用画像処理装置３０は、透視中に撮像位置及び撮像角度の少なくとも一方が変化した場合において、位置合わせに要する計算コストを削減し、第２ラベルを迅速に付加することができる。
【０１２５】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、被検体Ｐの体動があった場合、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを再度実行する。即ち、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを繰り返し実行し、位置合わせを実行する毎に２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。また、画像処理機能３４３は、第２ラベルが付加される毎に、新たに付加された第２ラベルに応じた画像処理を施す。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、被検体Ｐの体動があった場合においても第２ラベルを適切に付加し、２次元Ｘ線画像データＩ２１に対する画像処理の効果を高めることができる。
【０１２６】
なお、図５においては、被検体Ｐの体動があった場合に、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを再度実行するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、付加機能３４２は、被検体Ｐの体動の有無に関わらず、周期的にＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを実行してもよい。即ち、付加機能３４２は、周期的に、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを繰り返し実行してもよい。これにより、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、被検体Ｐの体動の有無を判定することなく、被検体Ｐの体動があった場合において第２ラベルを適切に付加し、２次元Ｘ線画像データＩ２１に対する画像処理の効果を高めることができる。
【０１２７】
また、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを繰り返し実行することにより、計算コストを低減することができる。具体的には、ＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１との位置合わせを繰り返し実行する場合、最後に位置合わせを実行してから次の位置合わせを実行するまでの間における被検体Ｐの体動は小さい。ここで、上述した評価関数の最小化を図ることによってＣＴ画像データＩ１１と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを繰り返し位置合わせする場合、付加機能３４２は、被検体Ｐにおける各部位の移動量が小さいことから、評価関数において計算範囲を限定することができる。これにより、付加機能３４２は、計算コストを低減することができる。
【０１２８】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、付加機能３４２は、物質弁別処理によって、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に対して第１ラベルを付加する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、ＣＴ画像データＩ１１の各位置に対して、第１ラベルを自動で付加することができる。
【０１２９】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の位置のうち、「血管」の第２ラベルが付加された位置について、コントラストを強調する画像処理を実行する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１における血管の視認性を向上させることができる。
【０１３０】
また、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、血管の視認性を向上させることにより、被検体Ｐに対する造影剤の使用量を低減することができる。例えば、インターベンション治療においては、被検体Ｐに対して造影剤が繰り返し注入される場合がある。一例を挙げると、血管内にステントを留置するステント留置術においては、バルーン拡張やステント留置後の確認のため、造影剤を繰り返し注入して、血管が造影された２次元Ｘ線画像データＩ２１が繰り返し収集される。ここで、医用画像処理装置３０が２次元Ｘ線画像データＩ２１に対して画像処理を施すことにより、造影剤の使用量を低減しても、２次元Ｘ線画像データＩ２１において血管を視認することが可能となる。即ち、医用画像処理装置３０は、少量の造影剤（薄めた造影剤等）の使用を可能として、被検体Ｐの負担を軽減することができる。
【０１３１】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の位置のうち、「骨」の第２ラベルが付加された位置の画素値を、２次元Ｘ線画像データＩ２１における背景領域の画素値に置換する画像処理を実行する。また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の位置のうち、「デバイス」の第２ラベルが付加された位置の画素値を、２次元Ｘ線画像データＩ２１における背景領域の画素値に置換する画像処理を実行する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、操作者が注目する部位（インターベンション治療における血管等）の視認性を向上させることができる。
【０１３２】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の位置のうち、「デバイス」の第２ラベルが付加された位置の高周波成分を強調する画像処理を実行する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１におけるデバイスの視認性を向上させることができる。
【０１３３】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルのうち優先度の高いラベルに対応した第２ラベルを付加する場合について説明した。即ち、第１の実施形態では、複数の第１ラベルが投影される場合においても、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の１つの位置に対しては、１つの第２ラベルを付加するものとして説明した。これに対し、第２の実施形態では、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルに対応した複数の第２ラベルを付加する場合について説明する。
【０１３４】
第２の実施形態に係る医用画像処理システム１は、図１〜図２に示した第１の実施形態に係る医用画像処理システム１と同様の構成を有し、付加機能３４２及び画像処理機能３４３による処理の一部が相違する。第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１〜図２と同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１３５】
以下、ＣＴ画像データＩ１１の一例として、ＣＴ画像データＩ１１３について説明する。また、２次元Ｘ線画像データＩ２１の一例として、２次元Ｘ線画像データＩ２１３について説明する。まず、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１３と２次元Ｘ線画像データＩ２１３とを位置合わせする。
【０１３６】
次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１３と２次元Ｘ線画像データＩ２１３とを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１３上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１３に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１３上の各位置に対して第２ラベルを付加する。ここで、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１３のうち複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルに対応した複数の第２ラベルを付加する。
【０１３７】
一例を挙げると、付加機能３４２は、まず、ＣＴ画像データＩ１１３と２次元Ｘ線画像データＩ２１３とを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１３におけるピクセルＰ３と重なる位置を算出する。以下、ＣＴ画像データＩ１１３においてピクセルＰ３と重なる位置を、位置Ｌ２とする。次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１３において、位置Ｌ３から２次元Ｘ線画像データＩ２１３に垂直な方向（垂直方向）の位置に付された第１ラベルを、ピクセルＰ３に投影する。例えば、付加機能３４２は、「血管」の第１ラベルと「軟組織」の第１ラベルとを、ピクセルＰ３に投影する。この場合、付加機能３４２は、ピクセルＰ３に対して、「血管」の第１ラベルと「軟組織」の第１ラベルとに対応した、「血管」の第２ラベルと「軟組織」の第２ラベルとを付加する。
【０１３８】
次に、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１３のうち複数の第２ラベルが付加された位置に対して、複数の第２ラベルのうち優先度の高いラベルに応じた画像処理を施す。ここで、ラベルの優先度は、例えば、検査情報に基づいて、付加機能３４２が自動で決定することができる。
【０１３９】
また、ラベルの優先度は、操作者が設定してもよい。一例を挙げると、まず、表示制御機能３４４は、「血管」、「骨」、「軟組織」、「デバイス」を示す情報を、ディスプレイ３２に並べて表示させる。次に、操作者は、入力インターフェース３１を介して、「血管」、「骨」、「軟組織」、「デバイス」を示す情報を検査で注目する度合いに応じて並べ替えることにより、ラベルの優先度を決定する。
【０１４０】
ここで、例えば、操作者が、最も優先度の高いラベルとして「血管」を選択した場合、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１３のうち、「血管」を含む複数の第２ラベルが付加された位置に対して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、例えば、操作者が選択を「軟組織」に切り替えた場合、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１３のうち、「軟組織」を含む複数の第２ラベルが付加された位置に対して、「軟組織」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。
【０１４１】
上述したように、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルに対応した複数の第２ラベルを付加する。また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第２ラベルが付加された位置に対して、複数の第２ラベルのうち優先度の高い情報に応じた画像処理を施す。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１について、操作者が注目する組織やデバイスの視認性を向上させることができる。
【０１４２】
次に、図６を用いて、付加機能３４２による処理の別の例を説明する。図６は、第２の実施形態に係る第２ラベルの付加について説明するための図である。以下、ＣＴ画像データＩ１１の一例として、ＣＴ画像データＩ１１４について説明する。また、２次元Ｘ線画像データＩ２１の一例として、図６に示す２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａについて説明する。
【０１４３】
まず、制御機能３４１は、ネットワークＮＷを介して、ＣＴ画像データＩ１１４を取得する。次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に対して、その位置に対応する第１ラベルを付加する。例えば、付加機能３４２は、物質弁別処理によって、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に対して第１ラベルを付加する。また、例えば、付加機能３４２は、操作者による入力操作を受け付けることによって、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に対して第１ラベルを付加する。
【０１４４】
具体的には、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に対して、その位置に対応する組織又はデバイスを示す第１ラベルを付加する。一例を挙げると、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４上の各ボクセルのうち、被検体Ｐの体内に留置されたデバイスに対応するボクセルに対して、「デバイス」の第１ラベルを付加する。
【０１４５】
以下では一例として、被検体Ｐの血管内に留置された第１ステントの近傍に第２ステントを追加で留置するインターベンション治療が行われる場合について説明する。この場合、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４上の各ボクセルのうち、被検体Ｐの血管内に留置された第１ステントに対応するボクセルに対して、「デバイス」の第１ラベルを付加する。
【０１４６】
また、付加機能３４２は、被検体Ｐの血管に対応するボクセルに対して、「血管」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、被検体Ｐの軟組織に対応するボクセルに対して、「軟組織」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、被検体Ｐの骨に対応するボクセルに対して、「骨」の第１ラベルを付加する。
【０１４７】
更に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置のうち、デバイスがこれから挿入される位置に対して、「デバイス」の第１ラベルを付加する。例えば、付加機能３４２は、第２ステントがこれから留置される位置（以下、留置予定位置とする）に対して、「デバイス」の第１ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、留置位置に到達するまでに第２ステントが通る血管（以下、「経路」とする）に対して、「デバイス」の第１ラベルを付加する。例えば、付加機能３４２は、第２ステントの留置予定位置及び経路に対して、「血管」の第１ラベルと「デバイス」の第１ラベルとを重ねて付加する。即ち、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１における１つの位置に、複数の第１ラベルを付加する。
【０１４８】
次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４と２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａとを位置合わせした状態において、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａに投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。ここで、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａのうち、複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルに対応した複数の第２ラベルを付加する。
【０１４９】
例えば、付加機能３４２は、図６に示すように、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａのうち「血管」の第１ラベルと「デバイス」の第１ラベルとが投影されるピクセルに対して、「血管」の第２ラベルと「デバイス」の第２ラベルとを付加する。即ち、付加機能３４２は、図６に示すように、ピクセルＰ３１、ピクセルＰ３２、ピクセルＰ３３、ピクセルＰ３４、ピクセルＰ３５、ピクセルＰ３６及びピクセルＰ３７に対して、「血管」の第２ラベルと「デバイス」の第２ラベルとを付加する。なお、以下では、ピクセルＰ３１〜Ｐ３６が第２ステントの経路に対応し、ピクセルＰ３７が第２ステントの留置予定位置に対応するものとして説明する。
【０１５０】
また、第１ステントがピクセルＰ３８に位置する場合、付加機能３４２は、図６に示すように、ピクセルＰ３８に対して「デバイス」の第２ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、ピクセルＰ３９、ピクセルＰ４０、ピクセルＰ４１及びピクセルＰ４２に対して、「血管」の第２ラベルを付加する。また、付加機能３４２は、図６に示す他のピクセルに対して、「軟組織」の第２ラベルを付加する。
【０１５１】
インターベンション治療において、操作者は、まず、第２ステントを被検体Ｐの血管内に挿入する。第２ステントは、例えば、円筒形状のワイヤーフレームを有し、バルーン付きカテーテルのバルーン部分の外側に密着した状態で被検体Ｐの血管内に挿入される。
【０１５２】
ここで、画像処理機能３４３による画像処理について、図７Ａを用いて説明する。図７Ａは、第２の実施形態に係る画像処理について説明するための図である。なお、図７Ａは、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａの各位置に対して施される画像処理を示す。また、図７Ａは、バルーン付きカテーテルのバルーン部分の外側に密着した状態の第２ステントが、ピクセルＰ３１に位置する場合を示す。
【０１５３】
図７Ａに示す場合において、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａのうち複数の第２ラベルが付加された位置に対して、複数の第２ラベルのうち優先度の高いラベルに応じた画像処理を施す。即ち、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａのうち「血管」の第２ラベルと「デバイス」の第２ラベルとが付加された位置に対し、優先度に応じて、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理及び「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理のいずれかを施す。
【０１５４】
例えば、画像処理機能３４３は、第２ステントが位置するピクセルＰ３１に対しては、「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。ここで、画像処理機能３４３は、第２ステントが位置するピクセルＰ３１を、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａに基づいて特定することができる。例えば、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａにおいて、第２ステントの位置を示すステントマーカを検出することにより、第２ステントが位置するピクセルを特定する。なお、ステントマーカは、例えば、第２ステント又はバルーンに付されるＸ線不透過の金属である。また、画像処理機能３４３は、第２ステントが位置しないピクセル（ピクセルＰ３２、ピクセルＰ３３、ピクセルＰ３４、ピクセルＰ３５、ピクセルＰ３６及びピクセルＰ３７）に対しては、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。これにより、画像処理機能３４３は、第２ステント、及び、第２ステントの経路となる血管の双方の視認性を向上させることができる。
【０１５５】
上述したように、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａに基づいて、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａのうち複数の第２ラベルが付加された位置に施す画像処理を決定する。即ち、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａに基づいて優先度を決定し、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａのうち複数の第２ラベルが付加された位置に対して、複数の第２ラベルのうち優先度の高いラベルに応じた画像処理を施す。
【０１５６】
また、図７Ａに示す場合、画像処理機能３４３は、第１ステントが位置するピクセルＰ３８に対して、「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。これにより、画像処理機能３４３は、第１ステントの視認性を向上させることができる。また、画像処理機能３４３は、ピクセルＰ３９、ピクセルＰ４０、ピクセルＰ４１及びピクセルＰ４２に対して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。これにより、画像処理機能３４３は、血管の視認性を向上させることができる。また、画像処理機能３４３は、ピクセルＰ３１〜Ｐ４２以外の他のピクセルに対して、「軟組織」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。これにより、画像処理機能３４３は、軟組織の視認性を向上させることができる。
【０１５７】
ここで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａの撮像後、第２ステントは移動する場合がある。例えば、第２ステントは、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａが撮像されてから、図７Ｂに示す２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されるまでの間に、ピクセルＰ３４の位置まで移動する場合がある。なお、図７Ｂは、第２の実施形態に係る画像処理について説明するための図である。図７Ｂは、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂの各位置に対して施される画像処理を示す。
【０１５８】
例えば、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａが撮像されてから２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されるまでの間に、撮像系の配置の変化及び被検体Ｐの体動のいずれもがなかった場合、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａの各位置に付加されていた第２ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂに引き継がせる。また、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａが撮像されてから２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されるまでの間に撮像系の配置が変化した場合、付加機能３４２は、撮像系の配置に基づいて第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂに投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。また、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａが撮像されてから２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されるまでの間に被検体Ｐの体動があった場合、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４と２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂとを位置合わせし、第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂに投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。なお、以下では、図６と同様に、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂの各ピクセルに第２ラベルが付加されたものとして説明する。
【０１５９】
次に、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂに基づいて、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂにおいて第２ステントが位置するピクセルＰ３４を特定する。次に、画像処理機能３４３は、図７Ｂに示すように、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂにおいて複数の第２ラベルが付加されたピクセルのうち、第２ステントが位置するピクセルＰ３４に対して、「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、画像処理機能３４３は、複数の第２ラベルが付加されたピクセルのうち、第２ステントが位置しないピクセル（ピクセルＰ３１、ピクセルＰ３２、ピクセルＰ３３、ピクセルＰ３５、ピクセルＰ３６及びピクセルＰ３７）に対して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。これにより、画像処理機能３４３は、第２ステントが移動した場合においても、第２ステント及び第２ステントの経路となる血管の双方の視認性を向上させることができる。
【０１６０】
また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂにおいて第１ステントが位置するピクセルＰ３８に対して、「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、画像処理機能３４３は、ピクセルＰ３９、ピクセルＰ４０、ピクセルＰ４１及びピクセルＰ４２に対して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、画像処理機能３４３は、ピクセルＰ３１〜Ｐ４２以外の他のピクセルに対して、「軟組織」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。
【０１６１】
２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂの撮像後、第２ステントは更に移動して、留置予定位置に留置される。例えば、第２ステントは、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されてから、図７Ｃに示す２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃが撮像されるまでの間に、留置予定位置に対応するピクセルＰ３７の位置に留置される。なお、図７Ｃは、第２の実施形態に係る画像処理について説明するための図である。図７Ｃは、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃの各位置に対して施される画像処理を示す。
【０１６２】
例えば、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されてから２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃが撮像されるまでの間に、撮像系の配置の変化及び被検体Ｐの体動のいずれもがなかった場合、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂの各位置に付加されていた第２ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃに引き継がせる。また、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されてから２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃが撮像されるまでの間に撮像系の配置が変化した場合、付加機能３４２は、撮像系の配置に基づいて第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃに投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。また、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂが撮像されてから２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃが撮像されるまでの間に被検体Ｐの体動があった場合、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４と２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃとを位置合わせし、第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃに投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。なお、以下では、図６と同様に、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃの各ピクセルに第２ラベルが付加されたものとして説明する。
【０１６３】
次に、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃに基づいて、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃにおいて第２ステントが位置するピクセルＰ３７を特定する。次に、画像処理機能３４３は、図７Ｃに示すように、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃにおいて複数の第２ラベルが付加されたピクセルのうち、第２ステントが位置するピクセルＰ３７に対して、「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、画像処理機能３４３は、複数の第２ラベルが付加されたピクセルのうち、第２ステントが位置しないピクセル（ピクセルＰ３１、ピクセルＰ３２、ピクセルＰ３３、ピクセルＰ３４、ピクセルＰ３５及びピクセルＰ３６）に対して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。これにより、画像処理機能３４３は、留置予定位置に留置された第２ステントの視認性を向上させることができる。
【０１６４】
また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃにおいて第１ステントが位置するピクセルＰ３８に対して、「デバイス」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、画像処理機能３４３は、ピクセルＰ３９、ピクセルＰ４０、ピクセルＰ４１及びピクセルＰ４２に対して、「血管」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。また、画像処理機能３４３は、ピクセルＰ３１〜Ｐ４２以外の他のピクセルに対して、「軟組織」の第２ラベルに応じた画像処理を施す。
【０１６５】
上述したように、付加機能３４２は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第１ラベルが投影される位置に対して、複数の第１ラベルに対応した複数の第２ラベルを付加する。また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１に基づいて、ラベルの優先度を決定する。また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１のうち複数の第２ラベルが付加された位置に対して、複数の第２ラベルのうち優先度の高い情報に応じた画像処理を施す。
【０１６６】
従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１について、操作者が注目する組織やデバイスの視認性を向上させることができる。また、医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１が透視像であって、２次元Ｘ線画像データＩ２１上でデバイスが移動する場合においても、デバイスの視認性を向上させることができる。例えば、被検体Ｐの血管内に留置された第１ステントの近傍に第２ステントを追加で留置するインターベンション治療が行われる場合において、医用画像処理装置３０は、第１ステントと、操作者の操作により移動する第２ステントとの双方の視認性を向上させることができる。
【０１６７】
（第３の実施形態）
上述した第１の実施形態では、制御機能３４１、付加機能３４２、画像処理機能３４３及び表示制御機能３４４を有する処理回路３４について説明した。これに対し、第２の実施形態では、図８に示すように、処理回路３４が更新処理機能３４５を更に有する場合について説明する。なお、図８は、第３の実施形態に係る処理回路３４の一例を示す図である。
【０１６８】
第３の実施形態に係る医用画像処理システム１は、図１〜図２に示した第１の実施形態に係る医用画像処理システム１と同様の構成を有し、処理回路３４が更新処理機能３４５を更に有する点で相違する。第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１〜図２と同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１６９】
以下では一例として、被検体Ｐの血管内に留置された第１ステントの近傍に第２ステントを追加で留置するインターベンション治療が行われる場合について説明する。例えば、制御機能３４１は、ネットワークＮＷを介して、ＣＴ画像データＩ１１４を取得する。次に、付加機能３４２は、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に対して、その位置に対応する第１ラベルを付加する。
【０１７０】
次に、付加機能３４２は、図６に示したように、ＣＴ画像データＩ１１４に基づいて、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。また、画像処理機能３４３は、図７Ａに示したように、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ａの各位置に対して、その位置に付された第２ラベルに応じた画像処理を施す。同様に、付加機能３４２は、図７Ｂに示した２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｂ、及び、図７Ｃに示した２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃ上の各位置に対して第２ラベルを順次付加し、第２ラベルに応じた画像処理を順次施す。
【０１７１】
ここで、更新処理機能３４５は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃに基づいて、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に付加された第１ラベルを更新する。例えば、更新処理機能３４５は、まず、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃに基づいて、留置予定位置に第２ステントが留置されたと判定する。一例を挙げると、更新処理機能３４５は、留置予定位置に対応するピクセルＰ３７においてステントマーカを検出した場合、ピクセルＰ３７の位置に第２ステントが留置されたと判定する。次に、更新処理機能３４５は、ＣＴ画像データＩ１１４においてピクセルＰ３７に対応する位置（以下、位置Ｌ３とする）を特定する。例えば、更新処理機能３４５は、ＣＴ画像データＩ１１４と２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃとの位置合わせの結果に基づいて、ＣＴ画像データＩ１１４においてピクセルＰ３７に対応する位置Ｌ３を特定する。
【０１７２】
そして、更新処理機能３４５は、位置Ｌ３に付加する第１ラベルを更新する。一例を挙げると、更新処理機能３４５は、位置Ｌ３に「血管」の第１ラベルと「デバイス」の第１ラベルとが付加されていた場合において、位置Ｌ３から「血管」の第１ラベルを削除する。別の例を挙げると、更新処理機能３４５は、位置Ｌ３に「血管」の第１ラベルが付加されていた場合において、位置Ｌ３に付加する第１ラベルを「デバイス」の第１ラベルに変更する。別の例を挙げると、更新処理機能３４５は、位置Ｌ３に「血管」の第１ラベルが付加されていた場合において、位置Ｌ３に「デバイス」の第１ラベルを追加で付加する。
【０１７３】
２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｃの収集後、被検体Ｐの２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｄが更に収集された場合、付加機能３４２は、更新後の第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｄに投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｄ上の各位置に対して第２ラベルを付加する。また、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｄの各位置に対して、その位置に付された第２ラベルに応じた画像処理を施す。ここで、更新処理機能３４５は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｄに基づいて、ＣＴ画像データＩ１１４上の各位置に付加された第１ラベルを更に更新してもよい。
【０１７４】
上述したように、第３の実施形態によれば、更新処理機能３４５は、２次元Ｘ線画像データＩ２１に基づいて、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加された第１ラベルを更新する。従って、第３の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、ＣＴ画像データＩ１１上の各位置に付加する第１ラベルの精度を向上させることができる。ひいては、医用画像処理装置３０は、２次元Ｘ線画像データＩ２１４ｄ上の各位置に付加する第２ラベルの精度を向上させて、第２ラベルに応じた画像処理の精度を向上させることができる。
【０１７５】
なお、被検体Ｐの体内にデバイスが留置された場合に第１ラベルを更新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い。例えば、更新処理機能３４５は、ＣＴ画像データＩ１１に付された第１ラベルと２次元Ｘ線画像データＩ２１との不整合を修正するように、第１ラベルを更新する場合であってもよい。
【０１７６】
（第４の実施形態）
さて、これまで第１〜第３の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【０１７７】
上述した実施形態では、３次元医用画像データの一例として、ＣＴ画像データＩ１１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い。例えば、付加機能３４２は、被検体Ｐの３次元Ｘ線画像データＩ１４に基づいて、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に対応する情報を付加してもよい。
【０１７８】
例えば、まず、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１０ｂは、被検体Ｐに対する回転撮像を実行する。即ち、収集機能１１０ｂは、Ｃアーム１０５を回転させながら、Ｘ線管１０２から被検体Ｐに対して所定のフレームレートでＸ線を照射させ、複数の投影データを収集する。次に、収集機能１１０ｂは、収集した複数の投影データから、３次元Ｘ線画像データＩ１４を再構成する。次に、制御機能３４１は、再構成された３次元Ｘ線画像データＩ１４を、画像保管装置２０に対して送信する。ここで、画像保管装置２０は、受信した３次元Ｘ線画像データＩ１４を記憶する。
【０１７９】
次に、制御機能３４１は、画像保管装置２０から３次元Ｘ線画像データＩ１４を取得し、付加機能３４２は、３次元Ｘ線画像データＩ１４を血管モデルＩ１５と非血管モデルＩ１６とに分離する。一例を挙げると、付加機能３４２は、３次元Ｘ線画像データＩ１４のボクセルごとに、ボクセル値を閾値と比較することで、３次元Ｘ線画像データＩ１４を血管モデルＩ１５と非血管モデルＩ１６とに分離する。
【０１８０】
別の例を挙げると、収集機能１１０ｂは、血管内に造影剤が注入されていない状態の被検体Ｐに対する回転撮像を実行し、所定のフレームレートでマスク画像を収集する。また、収集機能１１０ｂは、血管内に造影剤が注入された状態の被検体Ｐに対する回転撮像を実行し、所定のフレームレートでコントラスト画像を収集する。次に、制御機能３４１は、ネットワークＮＷを介して、収集されたマスク画像及びコントラスト画像を取得する。
【０１８１】
次に、付加機能３４２は、マスク画像とコントラスト画像とを差分した差分画像データを投影データとして、被検体Ｐの血管領域を示す血管モデルＩ１５を再構成する。また、付加機能３４２は、コントラスト画像を投影データとして３次元Ｘ線画像データＩ１４を再構成し、３次元Ｘ線画像データＩ１４と血管モデルＩ１５とを差分することで、被検体Ｐの血管以外の領域を示す非血管モデルＩ１６を生成する。即ち、付加機能３４２は、再構成処理の段階において、３次元Ｘ線画像データＩ１４を血管モデルＩ１５と非血管モデルＩ１６とに分離する。
【０１８２】
別の例を挙げると、付加機能３４２は、コントラスト画像を投影データとして、被検体Ｐの３次元Ｘ線画像データＩ１４を再構成する。また、付加機能３４２は、マスク画像を投影データとして、被検体Ｐの血管以外の領域を示す非血管モデルＩ１６を生成する。次に、付加機能３４２は、３次元Ｘ線画像データＩ１４と非血管モデルＩ１６とを差分することで、被検体Ｐの血管領域を示す血管モデルＩ１５を生成する。即ち、付加機能３４２は、再構成処理の段階において、３次元Ｘ線画像データＩ１４を血管モデルＩ１５と非血管モデルＩ１６とに分離する。
【０１８３】
次に、付加機能３４２は、３次元Ｘ線画像データＩ１４上の各位置に対して第１ラベルを付加する。次に、付加機能３４２は、非血管モデルＩ１６と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせすることにより、３次元Ｘ線画像データＩ１４と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせする。次に、付加機能３４２は、３次元Ｘ線画像データＩ１４と２次元Ｘ線画像データＩ２１とを位置合わせした状態において、第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。そして、画像処理機能３４３は、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に付加された第２ラベルに応じた画像処理を施す。
【０１８４】
また、上述した実施形態では、医用画像処理装置３０における処理回路３４が、２次元Ｘ線画像データＩ２１に対する第２ラベルの付加及び画像処理を実行する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い。例えば、Ｘ線診断装置１０における処理回路１１０が、第２ラベルの付加及び画像処理を実行する場合であってもよい。
【０１８５】
例えば、処理回路１１０は、図９に示すように、制御機能１１０ａ、収集機能１１０ｂ及び表示制御機能１１０ｃに加えて、付加機能１１０ｄ、画像処理機能１１０ｅ及び更新処理機能１１０ｆを更に有する。ここで、付加機能１１０ｄは、付加機能３４２に対応した機能である。また、画像処理機能１１０ｅは、画像処理機能３４３に対応した機能である。また、更新処理機能１１０ｆは、更新処理機能３４５に対応した機能である。なお、図９は、第４の実施形態に係る処理回路１１０の一例を示す図である。
【０１８６】
例えば、図９に示す場合、収集機能１１０ｂは、被検体Ｐに対する回転撮像を実行することにより、３次元Ｘ線画像データＩ１４を収集する。次に、付加機能１１０ｄは、３次元Ｘ線画像データＩ１４上の各位置に対して第１ラベルを付加する。次に、制御機能１１０ａは、第１ラベルが付加された３次元Ｘ線画像データＩ１４を、画像保管装置２０に対して送信する。
【０１８７】
次に、収集機能１１０ｂは、被検体ＰをＸ線撮像して、２次元Ｘ線画像データＩ２１を収集する。また、制御機能１１０ａは、画像保管装置２０から、３次元Ｘ線画像データＩ１４を取得する。次に、付加機能１１０ｄは、３次元Ｘ線画像データＩ１４上の各位置に付加された第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。次に、画像処理機能１１０ｅは、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して、その位置に付加された第２ラベルに応じた画像処理を施す。そして、表示制御機能１１０ｃは、画像処理後の２次元Ｘ線画像データＩ２１をディスプレイ１０８に表示させる。
【０１８８】
また、更新処理機能３４５は、２次元Ｘ線画像データＩ２１に基づいて、デバイスが新たに留置されたと判定した場合、３次元Ｘ線画像データＩ１４上に付加する第１ラベルを更新する。また、更新処理機能３４５は、３次元Ｘ線画像データＩ１４に付された第１ラベルと２次元Ｘ線画像データＩ２１との間に不整合がある場合、３次元Ｘ線画像データＩ１４上に付加する第１ラベルを更新する。なお、第１ラベルの更新後に２次元Ｘ線画像データＩ２１が新たに収集された場合、付加機能１１０ｄは、更新後の第１ラベルを２次元Ｘ線画像データＩ２１に投影することで、２次元Ｘ線画像データＩ２１上の各位置に対して第２ラベルを付加する。
【０１８９】
第１〜第４の実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
【０１９０】
また、第１〜第４の実施形態で説明した医用画像処理方法は、予め用意された医用画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この医用画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この医用画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１９１】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、Ｘ線画像に対する画像処理の効果を高めることができる。
【０１９２】
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。
【符号の説明】
【０１９３】
１  医用画像処理システム
１０  Ｘ線診断装置
１１０  処理回路
１１０ａ  制御機能
１１０ｂ  収集機能
１１０ｃ  表示制御機能
１１０ｄ  付加機能
１１０ｅ  画像処理機能
１１０ｆ  更新処理機能
３０  医用画像処理装置
３４  処理回路
３４１  制御機能
３４２  付加機能
３４３  画像処理機能
３４４  表示制御機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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