(57)【要約】【課題】トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において、病変の視認性を向上させること。【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、検出部と、画像処理部とを備える。検出部は、被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた３次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置を検出する。画像処理部は、検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、２次元画像データを生成する。【選択図】図１
2020096752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた３次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置を検出する検出部と、
検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、２次元画像データを生成する画像処理部と
を備える、医用画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記検出部により検出された前記病変の位置に基づいて、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定し、当該重みに基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、前記２次元画像データを生成する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記複数の断層画像において前記病変の種類を更に検出し、
前記画像処理部は、前記病変の種類を更に用いて前記重みを決定する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記検出部により検出された前記病変の位置の画素に、前記病変の種類に応じた重みを付することで、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定する、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、前記病変として構築の乱れが検出された場合、当該構築の乱れの位置の画素に、他の種類の前記病変の位置の画素に付する重みよりも大きな重みを付する、請求項４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、前記３次元医用データのスライス方向に重なる複数の位置に亘って前記病変が検出された場合、当該複数の位置のうち画素値が最小となる位置の画素の重みが、他の位置の画素の重みよりも大きくなるように、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定する、請求項４又は５に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記病変の種類ごとに、前記３次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する記憶部を更に備え、
前記検出部は、前記複数の断層画像において前記病変の種類を更に検出し、
前記画像処理部は、前記検出部により検出された前記病変の位置に、前記病変の種類に応じた前記分布を適用することで、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定し、当該重みに基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、前記２次元画像データを生成する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記検出部が前記スライス方向に重なる位置において複数の前記病変を検出した場合、前記画像処理部は、複数の前記病変それぞれの種類に応じた前記分布を、複数の前記病変それぞれの位置に応じて合成することで合成分布を算出し、当該合成分布に基づいて前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定する、請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記記憶部は、前記病変のサイズが小さいほど尖度が大きくなるように設定された前記分布を記憶する、請求項７又は８に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記複数の断層画像において前記病変の種類を更に検出し、
前記画像処理部は、前記複数の断層画像における画素のうち前記検出部により検出された前記病変の位置に対応する画素に対して、前記病変の種類に応じた画像処理を実行し、画像処理後の前記複数の断層画像における画素ごとの重みを前記病変の位置及び種類に基づいて決定し、当該重みに基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、前記２次元画像データを生成する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像処理部は、前記病変として構築の乱れが検出された場合、前記複数の断層画像における画素のうち前記構築の乱れの位置に対応する画素に対して、コントラストを強調する画像処理を実行する、請求項１０に記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
前記画像処理部は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することにより、前記２次元画像データを生成する、請求項２〜１１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２次元画像データを表示する表示制御部を更に備え、
前記画像処理部は、前記検出部がスライス方向に重なる位置において複数の前記病変を検出した場合、複数の前記病変ごとに前記２次元画像データを生成し、
前記表示制御部は、生成された複数の前記２次元画像データを表示する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１４】
被検体の乳房に対するトモシンセシス撮影を実行することで３次元医用データを収集する制御部と、
前記３次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置を検出する検出部と、
検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、２次元画像データを生成する画像処理部と
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項１５】
被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた３次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置を検出し、
検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、２次元画像データを生成する
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、乳房の検査において、Ｘ線診断装置によるトモシンセシス撮影が実行されている。具体的には、Ｘ線診断装置は、まず、乳房に対するＸ線の照射角度を変化させつつ、複数の投影データを収集する。次に、Ｘ線診断装置は、収集した複数の投影データに基づく再構成処理によって３次元医用データを生成する。ここで、医師等のユーザは、３次元医用データに含まれる複数の断層画像（スライス）を順次読影して、病変の観察を行なうことができる。
【０００３】
更に、３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、２次元画像データ（合成２Ｄ画像）を生成する技術が知られている。かかる合成２Ｄ画像は、乳房全体の情報を有する２次元医用データである。即ち、ユーザは、合成２Ｄ画像を読影することで、乳房の全体を観察することができる。しかしながら、合成２Ｄ画像においては、個々のスライスに現れていた病変が暈けてしまい、観察しにくくなる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５１０３２３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、トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において、病変の視認性を向上させることである。
【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、検出部と、画像処理部とを備える。検出部は、被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた３次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置を検出する。画像処理部は、検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、２次元画像データを生成する。
【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３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第１の実施形態に係るトモシンセシス撮影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３次元医用データの再構成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３次元医用データの一例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る合成２Ｄ画像の一例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第１の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【図１１】図１１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１２】図１２は、第２の実施形態に係る重みの分布の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第２の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第２の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係る合成分布の算出の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第２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１８】図１８は、第３の実施形態に係る合成２Ｄ画像の生成について説明するための図である。
【図１９】図１９は、第３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２０】図２０は、第４の実施形態に係る処理回路の一例を示すブロック図である。
【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、被検体から医用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、被検体の乳房Ｐをトモシンセシス撮影することにより、３次元医用データを収集する。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、Ｘ線診断装置１０によって収集された医用データを保管する装置である。例えば、画像保管装置２０は、ネットワークＮＷを介してＸ線診断装置１０から３次元医用データを取得し、取得した３次元医用データを装置内又は装置外に設けられたメモリに記憶させる。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を介して画像保管装置２０から３次元医用データを取得し、取得した３次元医用データに基づく種々の処理を実行する。例えば、医用画像処理装置３０は、３次元医用データに基づいて合成２Ｄ画像を生成する。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、被検体の乳房Ｐ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、３次元医用データに含まれる複数のスライスを順次表示させる。また、ディスプレイ３２は、３次元医用データに基づいて生成された合成２Ｄ画像を表示させる。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から取得した乳房Ｐの３次元医用データや、処理回路３４が生成した合成２Ｄ画像を記憶する。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。また、メモリ３３は、記憶部の一例である。
【００１９】
処理回路３４は、制御機能３４１、検出機能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、検出機能３４２は、検出部の一例である。また、画像処理機能３４３は、画像処理部の一例である。また、表示制御機能３４４は、表示制御部の一例である。
【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から乳房Ｐの３次元医用データを受信して、メモリ３３に記憶させる。また、例えば、制御機能３４１は、画像処理機能３４３により生成された合成２Ｄ画像を画像保管装置２０に対して送信する。
【００２１】
また、例えば、処理回路３４は、検出機能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、乳房Ｐの３次元医用データに含まれる複数の断層画像（スライス）において病変の位置を検出する。また、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、３次元医用データに含まれる複数のスライスから２次元画像データ（合成２Ｄ画像）を生成する。なお、検出機能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、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により生成された合成２Ｄ画像をディスプレイ３２に表示する。
【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、検出機能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、Ｘ線診断装置１０について説明する。Ｘ線診断装置１０は、被検体の乳房Ｐに対するトモシンセシス撮影を実行して、３次元医用データを収集する。以下では、Ｘ線診断装置１０がマンモグラフィ装置であるものとして説明する。
【００２４】
例えば、Ｘ線診断装置１０は、図２に示すように、基台１０１と、スタンド１０２とを有する。スタンド１０２は、基台１０１上に立設され、撮影台１０３と、圧迫板１０４と、Ｘ線管１０５と、Ｘ線絞り器１０６と、Ｘ線検出器１０７と、信号処理回路１０８とを支持する。ここで、スタンド１０２は、撮影台１０３と、圧迫板１０４と、Ｘ線検出器１０７及び信号処理回路１０８とを、上下方向へ移動可能に支持する。なお、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。
【００２５】
撮影台１０３は、被検体の乳房Ｐを支持する台であり、乳房Ｐが載せられる支持面を有する。圧迫板１０４は、撮影台１０３の上方に配置され、撮影台１０３に対して平行に対向するように設けられる。ここで、圧迫板１０４は、撮影台１０３に接離する方向へ移動可能に設けられる。例えば、圧迫板１０４は、撮影台１０３に接近する方向に移動することで、撮影台１０３上に支持されている乳房Ｐを圧迫する。圧迫板１０４によって圧迫された乳房は薄く押し広げられ、乳房内の乳腺の重なりが減少する。
【００２６】
Ｘ線管１０５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１０５は、Ｘ線高電圧装置１１１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。ここで、Ｘ線管１０５は、乳房ＰへのＸ線の照射角度を変化させるよう移動可能に構成される。なお、Ｘ線管１０５の移動については後述する。
【００２７】
Ｘ線絞り器１０６は、Ｘ線管１０５と圧迫板１０４との間に配置され、Ｘ線管１０５が発生させたＸ線を制御する。例えば、Ｘ線絞り器１０６は、Ｘ線の照射範囲を絞り込むコリメータと、Ｘ線を調節するフィルタとを有する。
【００２８】
Ｘ線絞り器１０６におけるコリメータは、例えば、スライド可能な４枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１０５が発生させたＸ線を絞り込んで乳房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１０５のＸ線照射口付近に設けられる。
【００２９】
Ｘ線絞り器１０６におけるフィルタは、被検体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、被検体に吸収されやすい軟線成分を低減したり、画像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、乳房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。
【００３０】
例えば、Ｘ線絞り器１０６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１１４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１０６は、処理回路１１４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、乳房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１０６は、処理回路１１４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、乳房Ｐに対して照射されるＸ線の線量の分布を制御する。
【００３１】
Ｘ線検出器１０７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１０７は、Ｘ線管１０５から照射されて乳房Ｐを透過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した検出信号を信号処理回路１０８へと出力する。なお、Ｘ線検出器１０７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。
【００３２】
例えば、Ｘ線検出器１０７は、Ｘ線管１０５から照射されたＸ線パルスを検出し、検出したＸ線量に対応した検出信号を生成する。ここで、Ｘ線検出器１０７は、生成した検出信号を保持する。また、Ｘ線検出器１０７は、Ｘ線パルスの照射後に検出信号を信号処理回路１０８に対して出力する。そして、信号処理回路１０８は、Ｘ線検出器１０７から出力された検出信号に基づいて投影データを生成し、メモリ１１２に格納する。
【００３３】
また、図２に示すように、Ｘ線診断装置１０は、入力インターフェース１０９と、昇降駆動装置１１０と、Ｘ線高電圧装置１１１と、メモリ１１２と、ディスプレイ１１３と、処理回路１１４とを有する。
【００３４】
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１１４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１１４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本体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１１４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。
【００３５】
昇降駆動装置１１０は、撮影台１０３及び圧迫板１０４に接続される。例えば、昇降駆動装置１１０は、撮影台１０３を上下方向へ昇降させる。また、例えば、昇降駆動装置１１０は、圧迫板１０４を上下方向（撮影台１０３に対して接離する方向）へ昇降させる。例えば、昇降駆動装置１１０は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、処理回路１１４による制御の下、駆動機構を動作させることにより、撮影台１０３及び圧迫板１０４の昇降を制御する。
【００３６】
Ｘ線高電圧装置１１１は、処理回路１１４による制御の下、Ｘ線管１０５に高電圧を供給する。例えば、Ｘ線高電圧装置１１１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１０５に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１０５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。
【００３７】
メモリ１１２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１１２は、信号処理回路１０８が生成した投影データや、処理回路１１４が生成した３次元医用データを記憶する。また、例えば、メモリ１１２は、Ｘ線診断装置１０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１１２は、Ｘ線診断装置１０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。
【００３８】
ディスプレイ１１３は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ１１３は、入力インターフェース１０９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を表示する。また、ディスプレイ１１３は、乳房Ｐ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１１３は、３次元医用データに含まれる複数のスライスを順次表示させる。また、例えば、ディスプレイ１１３は、医用画像処理装置３０により生成された合成２Ｄ画像を表示させる。例えば、ディスプレイ１１３は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。ディスプレイ１１３は、デスクトップ型でもよいし、Ｘ線診断装置１０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。
【００３９】
処理回路１１４は、制御機能１１４ａ及び表示制御機能１１４ｂ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。
【００４０】
例えば、処理回路１１４は、制御機能１１４ａに対応するプログラムをメモリ１１２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１１４の各種機能を制御する。
【００４１】
また、制御機能１１４ａは、３次元医用データの収集を制御する。具体的には、まず、制御機能１１４ａは、乳房Ｐに対するトモシンセシス撮影を実行して、複数の投影データを収集する。次に、制御機能１１４ａ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、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なって、補正済みの投影データを生成する。そして、処理回路１１４は、補正済みの投影データに基づいて３次元医用データを再構成する。
【００４２】
なお、制御機能１１４ａは、ＭＬＯ（Mediolateral-Oblique：内外斜位）画像やＣＣ（Cranio-Caudal：頭尾）画像等のマンモグラフィ画像を収集することもできる。具体的には、制御機能１１４ａは、撮影台１０３及び圧迫板１０４の位置をＭＬＯ方向やＣＣ方向で固定し、乳房Ｐに対するＸ線照射角度を一定に保った状態でＸ線を照射することにより、ＭＬＯ画像やＣＣ画像等のマンモグラフィ画像を収集する。
【００４３】
また、制御機能１１４ａ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１１４ａは、被検体の乳房Ｐをトモシンセシス撮影して得られた３次元医用データを、画像保管装置２０に対して送信する。また、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、各種の画像データをディスプレイ３２に表示する。
【００４４】
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１１２へ記憶されている。信号処理回路１０８及び処理回路１１４は、メモリ１１２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信号処理回路１０８及び処理回路１１４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１１４にて、制御機能１１４ａ及び表示制御機能１１４ｂ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１１４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１１４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。
【００４５】
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１１２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。
【００４６】
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１１２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１１２を分散して配置し、処理回路１１４は、個別のメモリ１１２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１１２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。
【００４７】
また、処理回路３４及び処理回路１１４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。
【００４８】
以上、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、トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において病変の視認性を向上させる。
【００４９】
まず、トモシンセシス撮影について説明する。トモシンセシス撮影において、被検体の乳房Ｐは、撮影台１０３の上に載置された後、撮影台１０３及び圧迫板１０４の間で圧迫される。次に、制御機能１１４ａは、Ｘ線の照射角度を変化させながら、乳房Ｐに対してＸ線を照射することにより、複数の投影データを収集する。以下、複数の投影データの収集について、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを用いて説明する。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、第１の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。
【００５０】
図３Ａは、位置Ｘ１にＸ線管１０５が位置する場合を示し、図３Ｂは、位置Ｘ２にＸ線管１０５が位置する場合を示し、図３Ｃは、位置Ｘ３にＸ線管１０５が位置する場合を示す。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、Ｘ線管１０５は、位置Ｘ１、位置Ｘ２及び位置Ｘ３を含む軌道で移動する。また、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃにおける破線は、Ｘ線管１０５から照射されるＸ線の一部を示す。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、Ｘ線管１０５は、Ｘ線の照射角度を変化させるように移動する。
【００５１】
具体的には、制御機能１１４ａは、まず、図３Ａ上図に示すように、位置Ｘ１のＸ線管１０５から乳房ＰへＸ線を照射させる。ここで、乳房Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１０７により検出される。また、信号処理回路１０８は、Ｘ線検出器１０７から出力された検出信号に基づいて、図３Ａ下図に示す投影データＡ１０１を生成する。投影データＡ１０１においては、乳房Ｐにおける部位ａ、部位ｂ及び部位ｃが、それぞれ、図３Ａ下図に示す位置に投影される。
【００５２】
次に、制御機能１１４ａは、図３Ｂ上図に示すように、図３Ａに示す状態からＸ線の照射角度を変化させ、位置Ｘ２のＸ線管１０５から乳房ＰへＸ線を照射させる。ここで、乳房Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１０７により検出される。また、信号処理回路１０８は、Ｘ線検出器１０７から出力された検出信号に基づいて、図３Ｂ下図に示す投影データＡ１０２を生成する。投影データＡ１０２においては、乳房Ｐにおける部位ａ、部位ｂ及び部位ｃが、図３Ｂ下図に示す位置に重畳するようにして投影される。
【００５３】
更に、制御機能１１４ａは、図３Ｃ上図に示すように、図３Ｂに示す状態からＸ線の照射角度を変化させ、位置Ｘ３のＸ線管１０５から乳房ＰへＸ線を照射させる。ここで、乳房Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１０７により検出される。また、信号処理回路１０８は、Ｘ線検出器１０７から出力された検出信号に基づいて、図３Ｃ下図に示す投影データＡ１０３を生成する。投影データＡ１０３においては、乳房Ｐにおける部位ａ、部位ｂ及び部位ｃが、それぞれ、図３Ｃ下図に示す位置に投影される。
【００５４】
例えば、制御機能１１４ａは、Ｘ線管１０５の位置を連続的に変化させつつ、Ｘ線管１０５が位置Ｘ１や位置Ｘ２、位置Ｘ３等に到達した時にＸ線を発生させる。また、例えば、制御機能１１４ａは、Ｘ線管１０５の移動とＸ線の照射とを交互に繰り返すことにより、位置Ｘ１や位置Ｘ２、位置Ｘ３等で停止したＸ線管１０５からＸ線を発生させる。なお、Ｘ線管１０５が移動する際の軌道は、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように円弧状でもよいし、直線状でもよいし、その他の軌道であってもよい。
【００５５】
次に、制御機能１１４ａは、照射角度を変化させて収集された複数の投影データから、３次元医用データを再構成する。以下、３次元医用データの再構成について、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る３次元医用データの再構成について説明するための図である。図４においては、一例として、シフト加算法により３次元医用画像データを再構成する場合について説明する。
【００５６】
例えば、制御機能１１４ａは、図４上図に示す投影データＡ１０１、投影データＡ１０２及び投影データＡ１０３を、各投影データ上に部位ａが投影された位置を合わせるようにして加算し、図４下図に示すスライスＢａを生成する。スライスＢａにおいては、投影データＡ１０１、投影データＡ１０２及び投影データＡ１０３のそれぞれにおいて部位ａが投影された部分が位置を合わせて加算されるため、部位ａが明瞭に表現される。
【００５７】
ここで、個々の投影データには部位ｂや部位ｃを示す信号も含まれているが、スライスＢａにおいては位置をずらして重ねられているため、スライスＢａ上では部位ｂや部位ｃの信号は拡散し、暈けて表現される。従って、図４下図に示すように、スライスＢａにおいては部位ａのみが明瞭に表現される。即ち、制御機能１１４ａは、乳房Ｐにおいて部位ａを含む平面を再構成面として、スライスＢａを生成する。
【００５８】
なお、以下では、再構成面に平行な方向をＸ方向とする。また、以下では、再構成面に平行で、かつ、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。即ち、図４に示すように、Ｘ方向及びＹ方向は、スライスに対して平行な方向である。また、以下では、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。即ち、Ｚ方向は、スライスに対して垂直な方向である。なお、Ｚ方向については、スライス方向とも記載する。
【００５９】
同様に、制御機能１１４ａは、投影データＡ１０１、投影データＡ１０２及び投影データＡ１０３を、各投影データ上に部位ｂが投影された位置を合わせるようにして加算し、図示しないスライスＢｂを生成する。即ち、制御機能１１４ａは、乳房Ｐにおいて部位ｂを含むＸＹ平面を再構成面として、スライスＢｂを生成する。また、制御機能１１４ａは、投影データＡ１０１、投影データＡ１０２及び投影データＡ１０３を、各投影データ上に部位ｃが投影された位置を合わせるようにして加算し、図示しないスライスＢｃを生成する。即ち、制御機能１１４ａは、乳房Ｐにおいて部位ｃを含むＸＹ平面を再構成面として、スライスＢｃを生成する。
【００６０】
上述したように、制御機能１１４ａは、複数の投影データを用いて、再構成面をずらしながら複数のスライスを生成する。即ち、制御機能１１４ａは、複数の投影データを用いて、複数のスライスを含んだ３次元医用データを再構成する。
【００６１】
以下では一例として、制御機能１１４ａが図５に示す３次元医用データを再構成した場合について説明する。即ち、以下では、３次元医用データが、スライスＢ１０１からスライスＢ１５０までの「５０枚」のスライスを含む場合について説明する。図５は、第１の実施形態に係る３次元医用データの一例を示す図である。制御機能１１４ａは、生成した３次元医用データを、画像保管装置２０に対して送信する。
【００６２】
医用画像処理装置３０は、画像保管装置２０から３次元医用データを受信して、メモリ３３に記憶させる。なお、医用画像処理装置３０は、画像保管装置２０を介さず、Ｘ線診断装置１０から３次元医用データを受信してもよい。また、医用画像処理装置３０は、３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、２次元画像データ（合成２Ｄ画像）を生成する。
【００６３】
ここで、３次元医用データから合成２Ｄ画像を生成する方法としては、例えば、最大値投影（ＭＩＰ：Maximum  Intensity  Projection）や最小値投影（ＭｉｎＩＰ：Minimum  Intensity  Projection）等が知られている。しかしながら、これら手法により合成２Ｄ画像を生成する場合、個々のスライスに現れていた病変が暈けて観察しにくくなる場合があった。即ち、病変が現れたスライスに対して、病変が現れていないスライスが合成されることで、合成前には明瞭だった病変が暈けてしまう場合があった。
【００６４】
そこで、処理回路３４は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて乳房Ｐの病変の位置を検出し、検出した病変の位置に基づいて複数のスライスから合成２Ｄ画像を生成することにより、合成２Ｄ画像における病変の視認性を向上させる。以下、処理回路３４による合成２Ｄ画像の生成について詳細に説明する。
【００６５】
まず、検出機能３４２は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Ｐの病変の位置を検出する。具体的には、検出機能３４２は、図５に示したスライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のそれぞれに対して、コンピュータ支援検出（Computer-Aided  Detection：ＣＡＤ）を実行することにより、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０において乳房Ｐの病変の位置を検出する。
【００６６】
以下では、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のうち、図６Ａに示すスライスＢ１２０、及び、図６Ｂに示すスライスＢ１３０において病変が検出された場合について説明する。具体的には、検出機能３４２は、スライスＢ１２０のうち図６Ａに示す位置において病変Ｌ１を検出し、スライスＢ１３０のうち図６Ｂに示す位置において病変Ｌ２を検出する。なお、図６Ａに示す画素Ｐ１は、病変Ｌ１の位置の画素の一例である。以下、画素Ｐ１のＸＹ座標を（ｘ１，ｙ１）とする。また、図６Ｂに示す画素Ｐ２は、病変Ｌ２の位置の画素の一例である。以下、画素Ｐ２のＸＹ座標を（ｘ２，ｙ２）とする。なお、図６Ａ及び図６Ｂは、第１の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【００６７】
次に、画像処理機能３４３は、検出機能３４２により検出された病変の位置に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。即ち、画像処理機能３４３は、病変の位置に基づいて、スライスごと、且つ、画素ごとに、重みを決定する。
【００６８】
例えば、画像処理機能３４３は、画素Ｐ１（病変Ｌ１の位置の画素）の重みを「１」に決定するとともに、他のスライスにおいて画素Ｐ１と同じＸＹ座標を有する画素の重みを「０」に決定する。即ち、画像処理機能３４３は、図７に示すように、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素Ｐ１の重みを「１」に決定し、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１１９、及び、スライスＢ１２１〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の重みを「０」に決定する。なお、図７は、第１の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【００６９】
上述したように、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）について、各スライスにおける画素の重みを決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ１の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【００７０】
また、同様に、画像処理機能３４３は、画素Ｐ２（病変Ｌ２の位置の画素）の重みを「１」に決定するとともに、他のスライスにおいて画素Ｐ２と同じＸＹ座標を有する画素の重みを「０」に決定する。即ち、画像処理機能３４３は、図７に示すように、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素Ｐ２の重みを「１」に決定し、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１２９、及び、スライスＢ１３１〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ２の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【００７１】
なお、病変のサイズによっては、１つの病変が複数のスライスに亘って検出される場合がある。即ち、スライス方向（Ｚ方向）に重なる複数の位置に亘って、病変が検出される場合がある。この場合、画像処理機能３４３は、病変が検出された複数の位置のうち画素値が最小となる位置の画素の重みが、他の位置の画素の重みよりも大きくなるように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【００７２】
例えば、スライスＢ１１９、スライスＢ１２０及びスライスＢ１２１に亘って病変Ｌ１が検出された場合、画像処理機能３４３は、病変Ｌ１が検出された位置のＸＹ座標ごとに、スライス間で画素値を比較する。なお、画像処理機能３４３は、諧調を反転させていない状態で画素値を比較する。即ち、画像処理機能３４３は、Ｘ線が透過しにくい部位（骨や病変等）ほど画素値が小さくなるものとして、画素値を比較する。
【００７３】
一例を挙げると、画像処理機能３４３は、スライスＢ１１９においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素と、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素Ｐ１と、スライスＢ１２１においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素との間で、画素値を比較する。ここで、例えば、画素Ｐ１の画素値が最小となる場合、画像処理機能３４３は、画素Ｐ１の重みが、スライスＢ１１９及びスライスＢ１２１においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる各画素の重みよりも大きくなるように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。例えば、画像処理機能３４３は、画素Ｐ１の重みを「１」に決定し、スライスＢ１１９及びスライスＢ１２１においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる各画素の重みを「０」に決定する。換言すると、画像処理機能３４３は、スライス方向に重なる複数の位置に亘って病変が検出された場合、病変が明確であるほど重みが大きくなるように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【００７４】
次に、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図８に示す２次元画像データＣ１０１（合成２Ｄ画像）を生成する。なお、図８は、第１の実施形態に係る合成２Ｄ画像の一例を示す図である。
【００７５】
例えば、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。具体的には、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素Ｐ１の画素値と重み「１」との積を算出するとともに、他のスライスにおいてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の画素値と重み「０」との積を算出する。そして、画像処理機能３４３は、算出した積の和を、２次元画像データＣ１０１においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の画素値とする。
【００７６】
また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ１の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）と同様に２次元画像データＣ１０１の画素値を決定する。なお、この場合、２次元画像データＣ１０１のうち、スライスＢ１２０における病変Ｌ１と同じＸＹ座標を有する領域（図８の領域Ｒ１）には、スライスＢ１２０における病変Ｌ１がそのまま反映される。
【００７７】
また、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。具体的には、画像処理機能３４３は、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素Ｐ２の画素値と重み「１」との積を算出するとともに、他のスライスにおいてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の画素値と重み「０」との積を算出する。そして、画像処理機能３４３は、算出した積の和を、２次元画像データＣ１０１においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の画素値とする。
【００７８】
また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ２の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）と同様に、２次元画像データＣ１０１の画素値を決定する。なお、この場合、２次元画像データＣ１０１のうち、スライスＢ１３０における病変Ｌ２と同じＸＹ座標を有する領域（図８の領域Ｒ２）には、スライスＢ１３０における病変Ｌ２がそのまま反映される。
【００７９】
なお、いずれのスライスにおいても病変が検出されなかったＸＹ座標（病変Ｌ１のＸＹ座標及び病変Ｌ２のＸＹ座標を除くＸＹ座標）について、画像処理機能３４３は、任意の方法で２次元画像データＣ１０１の画素値を決定することができる。例えば、画像処理機能３４３は、いずれのスライスにおいても病変が検出されなかったＸＹ座標については、重みを決定することなく、最小値投影により２次元画像データＣ１０１の画素値を決定する。即ち、画像処理機能３４３は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、２次元画像データＣ１０１を生成する。
【００８０】
上述したように、画像処理機能３４３は、病変の位置に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、２次元画像データＣ１０１を生成する。これにより、２次元画像データＣ１０１は、個々のスライスにおける病変を表すものとなる。例えば、２次元画像データＣ１０１のうち、領域Ｒ１はスライスＢ１２０における病変Ｌ１を表し、領域Ｒ２はスライスＢ１３０における病変Ｌ２を表す。従って、医用画像処理装置３０は、トモシンセシス撮影による２次元画像データＣ１０１において、病変の視認性を向上させることができる。
【００８１】
ここで、病変の種類には、腫瘍や石灰化、構築の乱れ等がある。このうち、腫瘍及び石灰化は、３次元医用データにおいて他の領域よりも低い画素値で表現される。従って、腫瘍及び石灰化は、通常、最小値投影等によって生成された合成２Ｄ画像上にも現れる。一方で、構築の乱れは、乳腺の形状の異変であるため、３次元医用データにおいて他の領域と画素値が大きく異なるわけではない。従って、一部のスライスに構築の乱れが現れていたとしても、最小値投影等によって生成された合成２Ｄ画像においては、通常、構築の乱れは暈けてしまう。これに対して、医用画像処理装置３０は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて病変の位置を検出し、病変の位置に基づいて合成２Ｄ画像を生成することで、構築の乱れの視認性をも向上させることができる。
【００８２】
なお、医用画像処理装置３０は、病変の位置のみならず、病変の種類を更に用いて、合成２Ｄ画像を生成することとしてもよい。この場合、まず、検出機能３４２は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Ｐの病変の位置及び種類を検出する。例えば、検出機能３４２は、図５に示したスライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のそれぞれに対してコンピュータ支援検出（ＣＡＤ）を実行することにより、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０において乳房Ｐの病変の位置及び種類を検出する。
【００８３】
以下では一例として、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のうち、図９Ａに示すスライスＢ１２０、及び、図９Ｂに示すスライスＢ１３０において病変が検出された場合について説明する。なお、図９Ａ及び図９Ｂは、第１の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【００８４】
具体的には、検出機能３４２は、スライスＢ１２０のうち図９Ａに示す位置において、「構築の乱れ」である病変Ｌ３を検出する。なお、図９Ａに示す画素Ｐ３は、病変Ｌ３の位置の画素の一例である。以下、画素Ｐ３のＸＹ座標を（ｘ３，ｙ３）とする。また、検出機能３４２は、スライスＢ１３０のうち図９Ｂに示す位置において、「腫瘍」である病変Ｌ４と、「石灰化」である病変Ｌ５を検出する。なお、図９Ｂに示す画素Ｐ４は、病変Ｌ４の位置の画素の一例である。画素Ｐ４のＸＹ座標は、画素Ｐ３と同じ（ｘ３，ｙ３）とする。また、図９Ａに示す画素Ｐ５は、病変Ｌ５の位置の画素の一例である。以下、画素Ｐ５のＸＹ座標を（ｘ５，ｙ５）とする。
【００８５】
次に、画像処理機能３４３は、検出機能３４２により検出された病変の位置及び種類に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。以下、病変の位置及び種類に基づく重み付け処理について、図１０を用いて説明する。図１０は、第１の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【００８６】
例えば、画像処理機能３４３は、１つの病変が検出されたＸＹ座標について、病変が検出されたスライスの画素の重みを「１」に決定し、他のスライスの画素の重みを「０」に決定する。一例を挙げると、図９Ａ及び図９Ｂに示したように、ＸＹ座標（ｘ５，ｙ５）においては、１つの病変Ｌ５のみが検出されている。この場合、画像処理機能３４３は、画素Ｐ５（病変Ｌ５の位置の画素）の重みを「１」に決定するとともに、他のスライスにおいて画素Ｐ５と同じＸＹ座標を有する画素の重みを「０」に決定する。即ち、画像処理機能３４３は、図１０に示すように、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ５，ｙ５）となる画素Ｐ５の重みを「１」に決定し、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１２９、及び、スライスＢ１３１〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ５，ｙ５）となる画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ５の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ５，ｙ５）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【００８７】
また、画像処理機能３４３は、複数の病変が検出されたＸＹ座標について、病変の種類を用いて各スライスの画素の重みを決定する。一例を挙げると、図９Ａ及び図９Ｂに示したように、ＸＹ座標（ｘ３，ｙ３）においては、２つの病変（病変Ｌ３及び病変Ｌ４）が検出されている。この場合、画像処理機能３４３は、画素Ｐ３（病変Ｌ３の位置の画素）及び画素Ｐ４（病変Ｌ４の位置の画素）に対して、病変の種類に応じた重みを付することで、各スライスの画素の重みを決定する。
【００８８】
例えば、画像処理機能３４３は、病変Ｌ３及び病変Ｌ４の種類に応じて、病変の種類の組み合わせごとに設定された比を取得する。かかる比は、予め設定されたプリセット値でもよいし、ユーザが設定するものであってもよい。例えば、画像処理機能３４３は、病変Ｌ３及び病変Ｌ４の種類に応じて、「構築の乱れ」と「腫瘍」との比「４：１」を、メモリ３３から取得する。
【００８９】
そして、画像処理機能３４３は、「構築の乱れ」の位置の画素Ｐ３の重みと、「腫瘍」の位置の画素Ｐ４の重みとの比が「４：１」となるように、各スライスの画素に重みを付する。例えば、画像処理機能３４３は、図１０に示すように、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素Ｐ３に対して重み「０．８」を付し、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素Ｐ４に対して重み「０．２」を付する。即ち、画像処理機能３４３は、「構築の乱れ」である病変Ｌ３が検出された場合、「構築の乱れ」の位置の画素Ｐ３に、「腫瘍」である病変Ｌ４の位置の画素に付する重みよりも大きな重みを付する。
【００９０】
また、画像処理機能３４３は、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１１９、スライスＢ１２１〜スライスＢ１２９、及び、スライスＢ１３１〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素に対して、重み「０」を付する。即ち、画像処理機能３４３は、病変Ｌ３及び病変Ｌ４の位置の画素に病変の種類に応じた重みを付することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。同様に、画像処理機能３４３は、病変Ｌ３及び病変Ｌ４の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ３，ｙ３）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【００９１】
そして、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図示しない２次元画像データＣ１０２を生成する。
【００９２】
例えば、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標（ｘ３，ｙ３）について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。具体的には、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素Ｐ３の画素値と重み「０．８」との積を算出し、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素Ｐ４の画素値と重み「０．２」との積を算出し、他のスライスにおいてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素の画素値と重み「０」との積を算出する。そして、画像処理機能３４３は、算出した積の和を、２次元画像データＣ１０２においてＸＹ座標が（ｘ３，ｙ３）となる画素の画素値とする。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ３及び病変Ｌ４の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ３，ｙ３）と同様に２次元画像データＣ１０２の画素値を決定する。
【００９３】
また、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標（ｘ５，ｙ５）について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ５の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ５，ｙ５）と同様に、２次元画像データＣ１０２の画素値を決定する。また、画像処理機能３４３は、いずれのスライスにおいても病変が検出されなかったＸＹ座標については、重みを決定することなく、最小値投影により２次元画像データＣ１０２の画素値を決定する。即ち、画像処理機能３４３は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、２次元画像データＣ１０２を生成する。
【００９４】
上述したように、画像処理機能３４３は、病変の位置及び種類に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、２次元画像データＣ１０２を生成する。これにより、２次元画像データＣ１０２は、複数の病変がスライス方向に重なっている場合でも、病変のそれぞれを適切に表すものとなる。
【００９５】
例えば、「構築の乱れ」と「腫瘍」とがスライス方向に重なっている場合において、画像処理機能３４３は、「構築の乱れ」の位置の画素に、「腫瘍」の位置の画素に付する重みよりも大きな重みを付して、２次元画像データＣ１０２を生成する。ここで、「構築の乱れ」は、３次元医用データにおいて他の領域と画素値が大きく異なるわけではないため、複数のスライスを合成する際に容易に暈けてしまう。これに対して、画像処理機能３４３は、「構築の乱れ」の位置の画素に大きな重みを付することにより、２次元画像データＣ１０２において「構築の乱れ」の暈けを緩和することができる。また、「腫瘍」や「石灰化」といった他の種類の病変は、３次元医用データにおいて他の領域よりも低い画素値で表現されるものであり、小さな重みが付されたとしても、２次元画像データＣ１０２において十分に視認することが可能である。即ち、画像処理機能３４３は、病変の位置及び種類に基づいて２次元画像データＣ１０２を生成することで、「構築の乱れ」と、他の種類の病変との双方の視認を可能とすることができる。
【００９６】
画像処理機能３４３により合成２Ｄ画像が生成された後、表示制御機能３４４は、合成２Ｄ画像をディスプレイ３２に表示させる。これにより、表示制御機能３４４は、医用画像処理装置３０のユーザに対して合成２Ｄ画像を提示することができる。或いは、制御機能３４１は、生成された合成２Ｄ画像を外部装置に出力してもよい。例えば、制御機能３４１は、ネットワークＮＷを介して、合成２Ｄ画像をＸ線診断装置１０に送信する。この場合、Ｘ線診断装置１０における表示制御機能１１４ｂは、合成２Ｄ画像をディスプレイ１１３に表示させる。これにより、表示制御機能１１４ｂは、Ｘ線診断装置１０のユーザに対して合成２Ｄ画像を提示することができる。なお、合成２Ｄ画像の表示に際しては、諧調を反転することとしてもよい。
【００９７】
次に、医用画像処理装置３０による処理の手順の一例を、図１１を用いて説明する。図１１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は、検出機能３４２に対応するステップである。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Ｓ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１は、画像処理機能３４３に対応するステップである。なお、図１１においては、病変の位置及び種類に基づいて、合成２Ｄ画像を生成する場合について説明する。
【００９８】
まず、処理回路３４は、Ｘ線診断装置１０又は画像保管装置２０から、３次元医用データを取得する（ステップＳ１０１）。次に、処理回路３４は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Ｐの病変の位置及び種類を検出する（ステップＳ１０２）。
【００９９】
次に、処理回路３４は、３次元医用データに含まれるＸＹ座標のうちいずれかを設定し（ステップＳ１０３）、設定したＸＹ座標において、スライス方向（Ｚ方向）に病変が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。即ち、処理回路３４は、設定したＸＹ座標に病変が検出されたスライスが存在するか否かを判定する。
【０１００】
ここで、スライス方向に病変が存在する場合（ステップＳ１０４肯定）、処理回路３４は、病変が複数であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。また、図９Ａ及び図９Ｂに示したＸＹ座標（ｘ３，ｙ３）のように、病変が複数である場合（ステップＳ１０５肯定）、処理回路３４は、病変の種類の組み合わせごとに設定された比を取得する（ステップＳ１０６）。
【０１０１】
図９Ａ及び図９Ｂに示したＸＹ座標（ｘ５，ｙ５）のように、病変が複数でない場合（ステップＳ１０５否定）、或いはステップＳ１０６の後、処理回路３４は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する（ステップＳ１０６）。ここで、病変が複数であった場合、処理回路３４は、ステップＳ１０６にて取得した比を用いて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【０１０２】
次に、処理回路３４は、決定した重みに基づいて加重平均処理を実行する（ステップＳ１０８）。或いは、スライス方向に病変が存在しなかった場合（ステップＳ１０４否定）、処理回路３４は、最小値投影処理を実行する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０８又はステップＳ１０９により、処理回路３４は、設定されたＸＹ座標における合成２Ｄ画像の画素の画素値を決定することができる。
【０１０３】
ここで、処理回路３４は、３次元医用データにおける全画素を処理済みであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。処理済みでない画素が残っている場合（ステップＳ１１０否定）、処理回路３４は、ＸＹ座標の設定を変更して（ステップＳ１１１）、再度ステップＳ１０４に移行する。一方で、全画素を処理済みである場合（ステップＳ１１０肯定）、処理回路３４は、合成２Ｄ画像の生成を完了したと判定して、処理を終了する。
【０１０４】
上述したように、第１の実施形態によれば、検出機能３４２は、被検体の乳房Ｐをトモシンセシス撮影して得られた３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Ｐの病変の位置を検出する。また、画像処理機能３４３は、検出された病変の位置に基づいて複数のスライスを合成することにより、２次元画像データ（合成２Ｄ画像）を生成する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において、病変の視認性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、読影のスループットを向上させるとともに、病変の見落としの可能性を低減することができる。
【０１０５】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、検出機能３４２は、複数のスライスにおいて病変の種類を更に検出する。また、画像処理機能３４３は、病変の種類を更に用いて、合成２Ｄ画像を生成する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、複数の病変がスライス方向に重なっている場合等においても、病変のそれぞれを適切に表した合成２Ｄ画像を生成することができる。
【０１０６】
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、病変として構築の乱れが検出された場合、構築の乱れの位置の画素に、他の種類の病変の位置の画素に付するよりも大きな重みを付する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、合成の際に構築の乱れが暈けてしまうことを防ぎ、合成２Ｄ画像において構築の乱れの視認性を向上させることができる。
【０１０７】
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、３次元医用データから、合成２Ｄ画像を生成する。即ち、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、１回の撮影によって、３次元画像データ及び２次元画像データの双方を取得することができる。従って、医用画像処理装置３０は、撮影の回数を減らし、被検体の被曝量を低減することができる。
【０１０８】
なお、表示制御機能３４４は、合成２Ｄ画像に加えて、３次元医用データを表示させてもよい。例えば、表示制御機能３４４は、ディスプレイ３２において、３次元医用データにおける複数のスライスのいずれかを表示させたり、複数のスライスを順次表示させたりする。ここで、ユーザは、合成２Ｄ画像によって病変の位置や種類を既に把握しているため、３次元医用データを迅速に読影することができる。そして、ユーザは、病変が特に明確に現れているスライスに着目して、より詳細な観察を行なうことができる。
【０１０９】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、病変の位置及び種類に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する場合について説明した。これに対し、第２の実施形態では、３次元医用データのスライス方向の重みの分布に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する場合について説明する。
【０１１０】
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、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。
【０１１１】
まず、メモリ３３は、病変の種類ごとに、３次元医用データのスライス方向（Ｚ方向）の重みの分布を記憶する。ここで、メモリ３３が記憶する重みの分布について、図１２を用いて説明する。図１２は、第２の実施形態に係る重みの分布の一例を示す図である。
【０１１２】
図１２に示す重みの分布は、合成２Ｄ画像の生成に先立って事前に設定され、メモリ３３に格納される。重みの分布の設定は、医用画像処理装置３０が自動で行なうこととしてもよいし、入力インターフェース１０９を介してユーザが行うこととしてもよい。或いは、医用画像処理装置３０は、外部装置により設定された重みの分布を受信して、メモリ３３に格納することとしても構わない。
【０１１３】
図１２の横軸は、スライス方向（Ｚ方向）に対応する。より具体的には、図１２の横軸は、スライスの枚数に対応する。なお、図１２の横軸については、スライスの枚数に代えて、スライス方向の長さとしてもよい。また、図１２の横軸は、複数のスライスの各画素に付される重みの大きさに対応する。
【０１１４】
図１２においては、「石灰化」、「構築の乱れ」及び「腫瘍」の３種類の病変について設定された、３つの重みの分布を示す。ここで、３つの重みの分布は、「石灰化」、「構築の乱れ」、「腫瘍」の順にスライス方向への広がりが小さくなるように設定されている。即ち、メモリ３３は、病変のサイズが小さいほど尖度が大きくなるように設定された重みの分布を記憶する。また、３つの重みの分布は、互いに総面積が同程度となるように設定されている。例えば、「腫瘍」の重みの分布は、スライス方向への広がりが大きい分、ピークの値が小さくなるように設定されている。なお、図１２においては連続的に設定された分布を示すが、メモリ３３は、離散的に設定された分布（配列）を記憶することとしてもよい。
【０１１５】
処理回路３４は、図１２に示した重みの分布を用いて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定することにより、合成２Ｄ画像を生成する。具体的には、まず、検出機能３４２が複数のスライスにおいて病変の位置及び種類を検出する。次に、画像処理機能３４３は、検出機能３４２により検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。更に、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。
【０１１６】
以下では一例として、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のうち、図６Ａに示したスライスＢ１２０において「腫瘍」である病変Ｌ１が検出され、図６Ｂに示したスライスＢ１３０において「石灰化」である病変Ｌ２が検出された場合について説明する。この場合、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０の病変Ｌ１の位置に対して「腫瘍」の重みの分布を適用し、スライスＢ１３０の病変Ｌ２の位置に対して「石灰化」の重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【０１１７】
具体的には、画像処理機能３４３は、まず、図１２に示した３つの重みの分布のうち、「腫瘍」の重みの分布をメモリ３３から読み出す。次に、画像処理機能３４３は、「腫瘍」の重みの分布における（０）をスライスＢ１２０に合わせるように、スライスＢ１２０の病変Ｌ１の位置の画素Ｐ１に対して「腫瘍」の重みの分布を適用する。即ち、画像処理機能３４３は、（−２）をスライスＢ１１８に合わせ、（−１）をスライスＢ１１９に合わせ、（０）をスライスＢ１２０に合わせ、（＋１）をスライスＢ１２１に合わせ、（＋２）をスライスＢ１２２に合わせるように、画素Ｐ１に対して「腫瘍」の重みの分布を適用する。
【０１１８】
画素Ｐ１に対して「腫瘍」の重みの分布を適用することにより、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０における画素Ｐ１、及び、他のスライスにおいて画素Ｐ１と同じＸＹ座標を有する画素の重みを決定する。例えば、画像処理機能３４３は、図１３に示すように、画素Ｐ１と同じＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）を有する各画素の重みを決定する。なお、図１３は、第２の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【０１１９】
即ち、画像処理機能３４３は、図１３に示すように、スライスＢ１１８においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の重みを「０．１」に決定し、スライスＢ１１９においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の重みを「０．２」に決定し、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素Ｐ１の重みを「０．４」に決定し、スライスＢ１２１においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の重みを「０．２」に決定し、スライスＢ１２２においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の重みを「０．１」に決定する。また、画像処理機能３４３は、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１１７、及び、スライスＢ１２３〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ１，ｙ１）となる画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ１の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ１，ｙ１）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【０１２０】
また、画像処理機能３４３は、図１２に示した３つの重みの分布のうち、「石灰化」の重みの分布をメモリ３３から読み出す。次に、画像処理機能３４３は、「石灰化」の重みの分布における（０）をスライスＢ１３０に合わせるように、スライスＢ１３０の病変Ｌ２の位置の画素Ｐ２に対して「腫瘍」の重みの分布を適用する。即ち、画像処理機能３４３は、（−２）をスライスＢ１２８に合わせ、（−１）をスライスＢ１２９に合わせ、（０）をスライスＢ１３０に合わせ、（＋１）をスライスＢ１３１に合わせ、（＋２）をスライスＢ１３２に合わせるように、画素Ｐ２に対して「石灰化」の重みの分布を適用する。これにより、画像処理機能３４３は、スライスＢ１３０における画素Ｐ２、及び、他のスライスにおいて画素Ｐ２と同じＸＹ座標を有する画素の重みを決定する。
【０１２１】
即ち、画像処理機能３４３は、図１３に示すように、スライスＢ１２９においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の重みを「０．１」に決定し、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の重みを「０．８」に決定し、スライスＢ１３１においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の重みを「０．１」に決定する。また、画像処理機能３４３は、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１２８、及び、スライスＢ１３２〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ２，ｙ２）となる画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ２の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ２，ｙ２）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【０１２２】
そして、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図示しない２次元画像データＣ２０１を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、２次元画像データＣ２０１を生成する。
【０１２３】
次に、スライス方向に複数の病変が重なっている場合について説明する。以下では一例として、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のうち、図１４Ａに示すスライスＢ１２０において「腫瘍」である病変Ｌ６が検出され、図１４Ｂに示すスライスＢ１３０において「石灰化」である病変Ｌ７が検出された場合について説明する。なお、図１４Ａ及び図１４Ｂは、第２の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。
【０１２４】
なお、図１４Ａに示す画素Ｐ６及び画素Ｐ７は、病変Ｌ６の位置の画素の一例である。以下、画素Ｐ６のＸＹ座標を（ｘ６，ｙ６）とし、画素Ｐ７のＸＹ座標を（ｘ７，ｙ７）とする。また、図１４Ｂに示す画素Ｐ８は、病変Ｌ７の位置の画素の一例である。画素Ｐ８のＸＹ座標は、画素Ｐ６と同じ（ｘ６，ｙ６）とする。また、図１４Ｂに示す画素Ｐ９は、画素Ｐ７と同じＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）を有する画素である。図１４Ｂに示すように、画素Ｐ９は、病変Ｌ７の位置には含まれない。
【０１２５】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、検出機能３４２は、ＸＹ座標（ｘ６，ｙ６）において、病変Ｌ６及び病変Ｌ７を検出している。即ち、図１４Ａ及び図１４Ｂは、検出機能３４２が、スライス方向に重なる位置において、複数の病変を検出した場合を示す。この場合、画像処理機能３４３は、例えば、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで合成分布を算出し、算出した合成分布に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【０１２６】
具体的には、画像処理機能３４３は、まず、図１２に示した３つの重みの分布のうち、「腫瘍」の重みの分布、及び、「石灰化」の重みの分布をメモリ３３から読み出す。次に、画像処理機能３４３は、「腫瘍」の重みの分布をスライスＢ１２０に合わせ、「石灰化」の重みの分布をスライスＢ１３０に合わせた状態で、「腫瘍」の重みの分布と「石灰化」の重みの分布とを合成することにより、合成分布を算出する。
【０１２７】
なお、１つの病変が複数のスライスに亘って検出された場合、画像処理機能３４３は、例えば、複数のスライスのうち中央のスライスに重みの分布を合わせた状態で、合成分布を算出する。例えば、図１５に示すように、「腫瘍」である病変Ｌ６がスライスＢ１１９、スライスＢ１２０及びスライスＢ１２１に亘って検出された場合、画像処理機能３４３は、中央のスライスＢ１２０に「腫瘍」の重みの分布を合わせる。そして、画像処理機能３４３は、「腫瘍」の重みの分布をスライスＢ１２０に合わせ、「石灰化」の重みの分布をスライスＢ１３０に合わせた状態で、「腫瘍」の重みの分布と「石灰化」の重みの分布とを合成することにより、図１５の下図に示す合成分布を算出する。なお、図１５は、第２の実施形態に係る合成分布の算出の一例を示す図である。
【０１２８】
そして、画像処理機能３４３は、算出した合成分布に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。例えば、画像処理機能３４３は、図１５の下図に示す合成分布におけるピークｍ１をスライスＢ１２０に合わせ、ピークｍ２をスライスＢ１３０に合わせるように、病変Ｌ６の位置の画素Ｐ６及び病変Ｌ７の位置の画素Ｐ８に対して合成分布を適用する。これにより、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０における画素Ｐ６、スライスＢ１３０における画素Ｐ８、及び、他のスライスにおいて画素Ｐ６及び画素Ｐ８と同じＸＹ座標を有する画素の重みを決定する。
【０１２９】
例えば、画像処理機能３４３は、図１６に示すように、スライスＢ１１８においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．０５」に決定し、スライスＢ１１９においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．１」に決定し、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．２」に決定し、スライスＢ１２１においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．１」に決定し、スライスＢ１２２においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．０５」に決定する。また、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２９においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．０５」に決定し、スライスＢ１３０においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．４」に決定し、スライスＢ１３１においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０．０５」に決定する。また、画像処理機能３４３は、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１１７、スライスＢ１２３〜スライスＢ１２８、及び、スライスＢ１３２〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ６，ｙ６）となる画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ６及び病変Ｌ７の双方の位置に含まれるＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ６，ｙ６）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。なお、図１６は、第２の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。
【０１３０】
また、図１４Ａ及び図１４Ｂに示したように、ＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）においては、１つの病変（「腫瘍」である病変Ｌ６）のみが検出されている。この場合、画像処理機能３４３は、検出機能３４２により検出された病変Ｌ６の位置に、「腫瘍」の重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【０１３１】
具体的には、画像処理機能３４３は、「腫瘍」の重みの分布をメモリ３３から読み出して、スライスＢ１２０の病変Ｌ６の位置の画素Ｐ７に「腫瘍」の重みの分布を適用する。これにより、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０における画素Ｐ７、及び、他のスライスにおいて画素Ｐ７と同じＸＹ座標を有する画素の重みを決定する。例えば、画像処理機能３４３は、図１６に示すように、画素Ｐ７と同じＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）を有する各画素の重みを決定する。
【０１３２】
即ち、画像処理機能３４３は、スライスＢ１１８においてＸＹ座標が（ｘ７，ｙ７）となる画素の重みを「０．１」に決定し、スライスＢ１１９においてＸＹ座標が（ｘ７，ｙ７）となる画素の重みを「０．２」に決定し、スライスＢ１２０においてＸＹ座標が（ｘ７，ｙ７）となる画素Ｐ７の重みを「０．４」に決定し、スライスＢ１２１においてＸＹ座標が（ｘ７，ｙ７）となる画素の重みを「０．２」に決定し、スライスＢ１２２においてＸＹ座標が（ｘ７，ｙ７）となる画素の重みを「０．１」に決定する。また、画像処理機能３４３は、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１１７、及び、スライスＢ１２３〜スライスＢ１５０）においてＸＹ座標が（ｘ７，ｙ７）となる画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ６の位置に含まれ、且つ、病変Ｌ７の位置に含まれないＸＹ座標のそれぞれについて、ＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。
【０１３３】
そして、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、ＸＹ座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図示しない２次元画像データＣ２０２を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、２次元画像データＣ２０２を生成する。
【０１３４】
次に、医用画像処理装置３０による処理の手順の一例を、図１７を用いて説明する。図１７は、第２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Ｓ２０１は、制御機能３４１に対応するステップである。ステップＳ２０２は、検出機能３４２に対応するステップである。ステップＳ２０３、ステップＳ２０４、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０８、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０、ステップＳ２１１及びステップＳ２１２は、画像処理機能３４３に対応するステップである。
【０１３５】
まず、処理回路３４は、Ｘ線診断装置１０又は画像保管装置２０から、３次元医用データを取得する（ステップＳ２０１）。次に、処理回路３４は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Ｐの病変の位置及び種類を検出する（ステップＳ２０２）。
【０１３６】
次に、処理回路３４は、３次元医用データに含まれるＸＹ座標のうちいずれかを設定し（ステップＳ２０３）、設定したＸＹ座標において、スライス方向（Ｚ方向）に病変が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。即ち、処理回路３４は、設定したＸＹ座標に病変が検出されたスライスが存在するか否かを判定する。
【０１３７】
ここで、スライス方向に病変が存在する場合（ステップＳ２０４肯定）、処理回路３４は、病変が複数であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。また、図１４Ａ及び図１４Ｂに示したＸＹ座標（ｘ６，ｙ６）のように、病変が複数である場合（ステップＳ２０５肯定）、処理回路３４は、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布をメモリ３３から読み出して、読み出した複数の分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで、合成分布を算出する（ステップＳ２０６）。
【０１３８】
図９Ａ及び図９Ｂに示したＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）のように病変が複数でない場合（ステップＳ２０５否定）、或いはステップＳ２０６の後、処理回路３４は、複数のスライスに対して分布を適用する（ステップＳ２０７）。ここで、病変が複数でなかった場合、処理回路３４は、病変の種類に応じた分布を複数のスライスに適用する。一方で、病変が複数であった場合、処理回路３４は、ステップＳ２０６にて算出した合成分布を複数のスライスに適用する。これにより、処理回路３４は、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する（ステップＳ２０８）。
【０１３９】
次に、処理回路３４は、決定した重みに基づいて加重平均処理を実行する（ステップＳ２０９）。或いは、スライス方向に病変が存在しなかった場合（ステップＳ２０４否定）、処理回路３４は、最小値投影処理を実行する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２０９又はステップＳ２１０により、処理回路３４は、設定されたＸＹ座標における合成２Ｄ画像の画素の画素値を決定することができる。
【０１４０】
ここで、処理回路３４は、３次元医用データにおける全画素を処理済みであるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。処理済みでない画素が残っている場合（ステップＳ２１１否定）、処理回路３４は、ＸＹ座標の設定を変更して（ステップＳ２１２）、再度ステップＳ２０４に移行する。一方で、全画素を処理済みである場合（ステップＳ２１１肯定）、処理回路３４は、合成２Ｄ画像の生成を完了したと判定して、処理を終了する。
【０１４１】
上述したように、第２の実施形態によれば、メモリ３３は、病変の種類ごとに、３次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する。また、検出機能３４２は、複数のスライスにおいて、病変の位置及び種類を検出する。また、画像処理機能３４３は、検出機能３４２により検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより合成２Ｄ画像を生成する。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において、病変の視認性を向上させることができる。
【０１４２】
また、上述したように、メモリ３３は、病変のサイズが小さいほど尖度が大きくなるように設定された重みの分布を記憶する。即ち、医用画像処理装置３０は、腫瘍や構築の乱れのようにサイズが大きい病変については多数のスライスからの情報を合成２Ｄ画像に反映させ、石灰化のようにサイズの小さい病変については少数のスライスからの情報を合成２Ｄ画像に反映させる。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、複数のスライスが有していた病変の情報を合成２Ｄ画像に過不足なく反映させて、病変の視認性を向上させることができる。
【０１４３】
また、上述したように、検出機能３４２がスライス方向に重なる位置において複数の病変を検出した場合、画像処理機能３４３は、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで合成分布を算出し、合成分布に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。また、検出機能３４２がスライス方向に重なる位置において１つの病変を検出した場合、画像処理機能３４３は、病変の種類に応じた重みの分布に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、複数の病変がスライス方向に重なっている場合等においても、病変のそれぞれを適切に表した合成２Ｄ画像を生成することができる。
【０１４４】
例えば、図１４Ａ及び図１４Ｂに示したＸＹ座標（ｘ６，ｙ６）においては、合成分布に基づいて、「腫瘍」である病変Ｌ６と「石灰化」である病変Ｌ７との双方に重みが付される。従って、生成される合成２Ｄ画像（２次元画像データＣ２０２）のＸＹ座標（ｘ６，ｙ６）においては、「腫瘍」と「石灰化」とが重なって表現される。また、例えば、ＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）においては、「腫瘍」の重みの分布に基づいて、「腫瘍」である病変Ｌ６に重みが付される。従って、２次元画像データＣ２０２のＸＹ座標（ｘ７，ｙ７）においては、「腫瘍」が優先的に表現される。即ち、２次元画像データＣ２０２においては、「腫瘍」及び「石灰化」の双方を視認することが可能である。
【０１４５】
（第３の実施形態）
上述した第１の実施形態では、３次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する場合について説明した。これに対し、第３の実施形態では、複数のスライスに対して画像処理を実行し、画像処理後の複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する場合について説明する。
【０１４６】
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、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。
【０１４７】
まず、検出機能３４２は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、病変の位置及び種類を検出する。以下では一例として、スライスＢ１０１〜スライスＢ１５０のうち、図１８に示すスライスＢ１２０、及び、図１８に示すスライスＢ１３０において病変が検出された場合について説明する。具体的には、検出機能３４２は、スライスＢ１２０のうち図１８に示す位置において、「腫瘍」である病変Ｌ８を検出する。また、検出機能３４２は、スライスＢ１３０のうち図１８に示す位置において、「石灰化」である病変Ｌ９、及び、「構築の乱れ」である病変Ｌ１０を検出する。なお、図１８は、第３の実施形態に係る合成２Ｄ画像の生成について説明するための図である。
【０１４８】
次に、画像処理機能３４３は、複数のスライスにおける画素のうち、検出機能３４２により検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行する。なお、画像処理機能３４３は、病変の位置に対応する画素のみに対して画像処理を実行してもよいし、病変の位置に対応する画素を含む画素に対して画像処理を実行してもよい。
【０１４９】
具体的には、画像処理機能３４３は、スライスＢ１２０において病変Ｌ８の位置に対応する画素に対して、病変の種類「腫瘍」に応じた画像処理Ｔ１を実行する。ここで、画像処理Ｔ１は、例えば、低周波成分を強調する画像処理である。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、画像処理Ｔ１として、平滑化フィルタを用いたフィルタリングや、低周波側の強調成分を付加する処理を実行する。
【０１５０】
また、画像処理機能３４３は、スライスＢ１３０において病変Ｌ９の位置に対応する画素に対して、病変の種類「石灰化」に応じた画像処理Ｔ２を実行する。ここで、画像処理Ｔ２は、例えば、高周波成分を強調する画像処理である。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、画像処理Ｔ２として、エッジ強調フィルタを用いたフィルタリングや、高周波側の強調成分を付加する処理を実行する。
【０１５１】
また、画像処理機能３４３は、スライスＢ１３０において病変Ｌ１０の位置に対応する画素に対して、病変の種類「構築の乱れ」に応じた画像処理Ｔ３を実行する。ここで、画像処理Ｔ３は、例えば、コントラストを強調する画像処理である。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、画像処理Ｔ３として、エッジ強調フィルタを用いたフィルタリングや、病変Ｌ１０の位置に対応する画素の画素値ヒストグラムを拡張する処理を実行する。
【０１５２】
次に、画像処理機能３４３は、画像処理後の複数のスライスにおける画素ごとの重みを病変の位置及び種類に基づいて決定する。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、１つの病変が検出されたＸＹ座標（病変Ｌ１０の位置に含まれるＸＹ座標等）について、病変が検出されたスライスの画素の重みを「１」に決定し、他のスライスの画素の重みを「０」に決定する。また、画像処理機能３４３は、複数の病変が検出されたＸＹ座標（病変Ｌ９の位置に含まれるＸＹ座標等）について、病変の種類の組み合わせごとに設定された比を用いて各病変のスライスの重みを決定するとともに、他のスライスの画素の重みを「０」に決定する。
【０１５３】
別の例を挙げると、画像処理機能３４３は、検出機能３４２により検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。ここで、画像処理機能３４３は、複数の病変が検出されたＸＹ座標については、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布を合成することで合成分布を算出し、合成分布に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。
【０１５４】
そして、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、図１８に示す２次元画像データＣ３０１（合成２Ｄ画像）を生成する。即ち、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて、画像処理後のスライスＢ１２０及びスライスＢ１３０と、他のスライス（スライスＢ１０１〜スライスＢ１１９、スライスＢ１２１〜スライスＢ１２９、及び、スライスＢ１３１〜スライスＢ１５０）とを合成することにより、２次元画像データＣ３０１を生成する。例えば、画像処理機能３４３は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、２次元画像データＣ３０１を生成する。
【０１５５】
ここで、２次元画像データＣ３０１においては、各病変の視認性が向上している。例えば、２次元画像データＣ３０１のうち領域Ｒ３は、低周波成分が強調された「腫瘍」を表すものとなる。また、２次元画像データＣ３０１のうち領域Ｒ４は、高周波成分が強調された「石灰化」を表すものとなる。また、２次元画像データＣ３０１のうち領域Ｒ５は、コントラストが強調された「構築の乱れ」を表すものとなる。即ち、医用画像処理装置３０は、トモシンセシス撮影による２次元画像データＣ３０１において、病変の視認性を向上させることができる。
【０１５６】
次に、医用画像処理装置３０による処理の手順の一例を、図１９を用いて説明する。図１９は、第３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Ｓ３０１は、制御機能３４１に対応するステップである。ステップＳ３０２は、検出機能３４２に対応するステップである。ステップＳ３０３、ステップＳ３０４、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６、ステップＳ３０７、ステップＳ３０８、ステップＳ３０９、ステップＳ３１０、ステップＳ３１１、ステップＳ３１２及びステップＳ３１３は、画像処理機能３４３に対応するステップである。なお、図１９では一例として、スライス方向の重みの分布を用いて画素ごとの重みを決定する場合について説明する。
【０１５７】
まず、処理回路３４は、Ｘ線診断装置１０又は画像保管装置２０から、３次元医用データを取得する（ステップＳ３０１）。次に、処理回路３４は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Ｐの病変の位置及び種類を検出する（ステップＳ３０２）。次に、処理回路３４は、複数のスライスにおける画素のうち、検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行する（ステップＳ３０３）。
【０１５８】
次に、処理回路３４は、３次元医用データに含まれるＸＹ座標のうちいずれかを設定し（ステップＳ３０４）、設定したＸＹ座標において、スライス方向（Ｚ方向）に病変が存在するか否かを判定する（ステップＳ３０５）。即ち、処理回路３４は、設定したＸＹ座標に病変が検出されたスライスが存在するか否かを判定する。
【０１５９】
ここで、スライス方向に病変が存在する場合（ステップＳ３０５肯定）、処理回路３４は、病変が複数であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。また、病変が複数である場合（ステップＳ３０６肯定）、処理回路３４は、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布をメモリ３３から読み出して、読み出した複数の分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで、合成分布を算出する（ステップＳ３０７）。
【０１６０】
病変が複数でない場合（ステップＳ３０６否定）、或いはステップＳ３０７の後、処理回路３４は、複数のスライスに対して分布を適用する（ステップＳ３０８）。ここで、病変が複数でなかった場合、処理回路３４は、病変の種類に応じた分布を複数のスライスに適用する。一方で、病変が複数であった場合、処理回路３４は、ステップＳ３０７にて算出した合成分布を複数のスライスに適用する。これにより、処理回路３４は、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する（ステップＳ３０９）。
【０１６１】
次に、処理回路３４は、決定した重みに基づいて加重平均処理を実行する（ステップＳ３１０）。或いは、スライス方向に病変が存在しなかった場合（ステップＳ３０５否定）、処理回路３４は、最小値投影処理を実行する（ステップＳ３１１）。ステップＳ３１０又はステップＳ３１１により、処理回路３４は、設定されたＸＹ座標における合成２Ｄ画像の画素の画素値を決定することができる。
【０１６２】
ここで、処理回路３４は、３次元医用データにおける全画素を処理済みであるか否かを判定する（ステップＳ３１２）。処理済みでない画素が残っている場合（ステップＳ３１２否定）、処理回路３４は、ＸＹ座標の設定を変更して（ステップＳ３１３）、再度ステップＳ３０５に移行する。一方で、全画素を処理済みである場合（ステップＳ３１２肯定）、処理回路３４は、合成２Ｄ画像の生成を完了したと判定して、処理を終了する。
【０１６３】
上述したように、第３の実施形態によれば、検出機能３４２は、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて病変の位置及び種類を検出する。また、画像処理機能３４３は、複数のスライスにおける画素のうち、検出機能３４２により検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行する。また、画像処理機能３４３は、画像処理後の複数のスライスにおける画素ごとの重みを病変の位置及び種類に基づいて決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。従って、第３の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において、病変の視認性を向上させることができる。
【０１６４】
また、第３の実施形態によれば、画像処理機能３４３は、病変として構築の乱れが検出された場合、複数のスライスにおける画素のうち構築の乱れの位置に対応する画素に対して、コントラストを強調する画像処理を実行する。これにより、画像処理機能３４３は、複数のスライスに基づく合成２Ｄ画像においても、構築の乱れを高コントラストで表すことができる。従って、医用画像処理装置３０は、合成２Ｄ画像において構築の乱れの視認性を向上させることができる。
【０１６５】
（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。
【０１６６】
例えば、医用画像処理装置３０は、１つの３次元医用データから、複数の合成２Ｄ画像を生成することとしてもよい。一例を挙げると、検出機能３４２は、図９Ａ及び図９Ｂに示したように、スライスＢ１２０において病変Ｌ３を検出し、スライスＢ１３０において病変Ｌ４及び病変Ｌ５を検出する。即ち、検出機能３４２は、スライス方向に重なる位置において、複数の病変（病変Ｌ３及び病変Ｌ４）を検出する。ここで、画像処理機能３４３は、複数の病変ごとに、合成２Ｄ画像を生成する。
【０１６７】
例えば、画像処理機能３４３は、病変Ｌ３の視認性を向上させた合成２Ｄ画像と、病変Ｌ４の視認性を向上させた合成２Ｄ画像とを生成する。一例を挙げると、画像処理機能３４３は、まず、病変Ｌ３の位置の画素に、病変Ｌ４の位置の画素に付するよりも大きな重みを付するように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、２次元画像データＣ４０１を生成する。ここで、２次元画像データＣ４０１は、病変Ｌ３を優先的に表すものとなる。即ち、２次元画像データＣ４０１においては、病変Ｌ３の視認性が向上する。
【０１６８】
また、画像処理機能３４３は、病変Ｌ４の位置の画素に、病変Ｌ３の位置の画素に付するよりも大きな重みを付するように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能３４３は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、２次元画像データＣ４０２を生成する。ここで、２次元画像データＣ４０２は、病変Ｌ４を優先的に表すものとなる。即ち、２次元画像データＣ４０２においては、病変Ｌ４の視認性が向上する。
【０１６９】
そして、表示制御機能３４４は、生成された複数の２次元画像データを表示する。例えば、表示制御機能３４４は、ディスプレイ３２において、２次元画像データＣ４０１と２次元画像データＣ４０２とを並べて表示する。また、例えば、表示制御機能３４４は、ユーザによる入力操作に応じて、２次元画像データＣ４０１と２次元画像データＣ４０２とを切り替えて表示する。
【０１７０】
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が合成２Ｄ画像を生成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１１４が、合成２Ｄ画像を生成する場合であってもよい。
【０１７１】
例えば、処理回路１１４は、図２０に示すように、制御機能１１４ａ及び表示制御機能１１４ｂに加えて、検出機能１１４ｃ及び画像処理機能１１４ｄを更に有する。ここで、検出機能１１４ｃは、検出機能３４２に対応した機能である。また、画像処理機能１１４ｄは、画像処理機能３４３に対応した機能である。なお、図２０は、第４の実施形態に係る処理回路１１４の一例を示すブロック図である。
【０１７２】
図２０に示す場合、まず、制御機能１１４ａは、被検体の乳房Ｐに対するトモシンセシス撮影を実行することで、３次元医用データを収集する。次に、検出機能１１４ｃは、３次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて乳房Ｐの病変の位置を検出する。そして、画像処理機能１１４ｄは、検出された病変の位置に基づいて複数のスライスを合成することにより合成２Ｄ画像を生成する。例えば、画像処理機能１１４ｄは、病変の位置に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。
【０１７３】
また、検出機能１１４ｃは、複数のスライスにおいて病変の種類を更に検出することとしてもよい。この場合、画像処理機能１１４ｄは、例えば、検出機能１１４ｃにより検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みを付することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能１１４ｄは、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。
【０１７４】
或いは、画像処理機能１１４ｄは、３次元医用データのスライス方向の重みの分布を用いて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定してもよい。具体的には、メモリ１１２は、３次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する。また、画像処理機能１１４ｄは、検出機能１１４ｃにより検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能１１４ｄは、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。
【０１７５】
また、画像処理機能１１４ｄは、複数のスライスにおける画素のうち検出機能１１４ｃにより検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行してもよい。この場合、画像処理機能１１４ｄは、画像処理後の複数のスライスにおける画素ごとの重みを病変の位置及び種類に基づいて決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成２Ｄ画像を生成する。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、トモシンセシス撮影による合成２Ｄ画像において、病変の視認性を向上させることができる。
【０１７９】
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】
【０１８０】
１  医用画像処理システム
１０  Ｘ線診断装置
１１２  メモリ
１１４  処理回路
１１４ａ  制御機能
１１４ｂ  表示制御機能
１１４ｃ  検出機能
１１４ｄ  画像処理機能
３０  医用画像処理装置
３３  メモリ
３４  処理回路
３４１  制御機能
３４２  検出機能
３４３  画像処理機能
３４４  表示制御機能
【図１】
2020096752.tif 000003
【図２】
2020096752.tif 000004
【図３Ａ】
2020096752.tif 000005
【図３Ｂ】
2020096752.tif 000006
【図３Ｃ】
2020096752.tif 000007
【図４】
2020096752.tif 000008
【図５】
2020096752.tif 000009
【図６Ａ】
2020096752.tif 000010
【図６Ｂ】
2020096752.tif 000011
【図７】
2020096752.tif 000012
【図８】
2020096752.tif 000013
【図９Ａ】
2020096752.tif 000014
【図９Ｂ】
2020096752.tif 000015
【図１０】
2020096752.tif 000016
【図１１】
2020096752.tif 000017
【図１２】
2020096752.tif 000018
【図１３】
2020096752.tif 000019
【図１４Ａ】
2020096752.tif 000020
【図１４Ｂ】
2020096752.tif 000021
【図１５】
2020096752.tif 000022
【図１６】
2020096752.tif 000023
【図１７】
2020096752.tif 000024
【図１８】
2020096752.tif 000025
【図１９】
2020096752.tif 000026
【図２０】
2020096752.tif 000027