(57)【要約】【課題】骨領域と近接する末梢血管とを分離し、血管の画像を容易に得る。【解決手段】骨と造影剤が投入された末梢血管とを含む部位の三次元原画像ＩｏをＣＴ装置で取得する。コンピュータの画像処理により、原画像Ｉｏを、画像を平滑化する平滑化関数により処理して再構成画像Ｉｒ１を生成する。原画像Ｉｏを、エッジ強調関数により処理し、再構成画像Ｉｒ２を生成する。再構成画像Ｉｒ２を、骨の閾値を用いて処理することにより、骨の再構成画像Ｉｒ４を生成する。再構成画像Ｉｒ１から骨の再構成画像Ｉｒ４を減算することにより、末梢血管の画像Ｉｆを得る。画面上に、スライダバーを配置し、エッジ強調関数を連続的に変更可能とし、エッジ強調関数が変更されたときは、抹梢血管の画像Ifを得る処理を自動的に再実行させる。【選択図】図８
2010201044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像撮像装置により撮像された目的部位を含む領域のディジタル画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたディジタル画像を、複数の再構成関数により処理して複数の再構成画像を取得する再構成手段と、
前記再構成手段により再構成された複数の再構成画像に基づいて、前記目的部位の画像を生成する画像処理手段と、
前記再構成関数を、ユーザの操作に応答して、連続的に変化させるユーザインタフェースと、
前記再構成関数の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる制御手段と、
を備えることを特徴とする医用画像作成装置。
【請求項２】
前記ユーザインタフェースは、
スライダバーを表示する手段と、
表示されたスライダバーへの操作を検出する手段と、
検出したスライダバーへの操作に応答して、前記再構成関数の少なくとも１つを変更して設定する手段と、
を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像作成装置。
【請求項３】
ユーザの操作に応答して、値を変化させる第２のユーザインタフェースをさらに備え、
前記再構成手段は、前記再構成画像の画素値に前記第２のユーザインタフェースにより設定された値を加算する加算手段を備え、
前記制御手段は、前記第２のユーザインタフェースによる値の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像作成装置。
【請求項４】
前記第２のユーザインタフェースは、
第２のスライダバーを表示する手段と、
表示された第２のスライダバーへの操作を検出する手段と、
検出した第２のスライダバーへの操作に応答して、前記値を変更して設定する手段と、
を備える、ことを特徴とする請求項３に記載の医用画像作成装置。
【請求項５】
ユーザの操作に応答して、閾値を連続的に変化させる第３のユーザインタフェースを備え、
前記再構成手段は、前記再構成画像を閾値を用いて処理する手段を備え、
前記制御手段は、前記閾値の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像作成装置。
【請求項６】
前記第３のユーザインタフェースは、
第３のスライダバーを表示する手段と、
表示された第３のスライダバーへの操作を検出する手段と、
検出した第３のスライダバーへの操作に応答して、前記閾値を変更して設定する手段と、
を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の医用画像作成装置。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶されたディジタル画像は、骨と造影剤が投入された血管とを含む領域のディジタル画像データであり、
前記複数の再構成関数のうち、第１の再構成関数は、画像を処理する関数であり、第２の再構成関数は、画像のエッジを強調する程度が前記第１の再構成関数と異なる関数であり、
前記画像処理手段は、前記第１の再構成関数により処理された第１の再構成画像を構成する各画素の濃度から前記第２の再構成関数により処理された第２の再構成画像を構成する対応する画素の濃度を減算し、血管の画像の対応する画素の濃度とすることにより、血管の画像を生成する手段から構成され、
前記ユーザインタフェースは、前記第１の再構成関数と前記第２の再構成関数の少なくとも一方を、ユーザ操作に応答して変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の医用画像作成装置。
【請求項８】
前記記憶手段に記憶された前記ディジタル画像は、骨と造影剤が投入された血管とを含む領域のディジタル画像であり、
前記複数の再構成関数のうち、第１の再構成関数は、画像を処理する関数であり、第２の再構成関数は、画像のエッジを強調する程度が前記第１の再構成関数と異なる関数であり、
前記再構成手段は、前記第１の再構成関数によりディジタル画像を処理することにより、第１の再構成画像を形成し、前記第２の再構成関数によりディジタル画像を処理し、得られた画像の各画素を、第２の閾値に基づいて処理することにより、第２の再構成画像を形成し、
前記ユーザインタフェースは、前記第１の再構成関数と前記第２の再構成関数の少なくとも一方を、ユーザ操作に応答して変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の医用画像作成装置。
【請求項９】
前記再構成手段は、前記第２の再構成関数により処理した画像を、骨の閾値を用いて処理することにより骨の画像である前記第２の再構成画像を生成する、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の医用画像作成装置。
【請求項１０】
コンピュータを、
医用画像撮像装置により撮像された目的部位を含む領域のディジタル画像を記憶する記憶手段、
前記記憶手段に記憶されたディジタル画像を、複数の再構成関数により処理して複数の再構成画像を取得する再構成手段、
前記再構成手段により再構成された複数の再構成画像に基づいて、前記目的部位の画像を生成する画像処理手段、
前記再構成関数を、ユーザの操作に応答して、連続的に変化させるユーザインタフェース、
前記再構成関数の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる制御手段、
として機能させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴ装置（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）等を用いて被験者の体内を撮影した医用画像を、被験者の病状の診断等に利用することが広く行われている。医用画像を診断に利用することにより、被験者に外的なダメージを与えることなく、被験者の病状の進行状態などを把握することができ、治療方針の決定などに必要な情報を得ることができる。
【０００３】
また、近年では、医用画像がディジタル化されたことにより、医用画像に画像処理を施すことが容易となっている。
【０００４】
ここで、ＣＴ装置などから得られた元の医用画像は、そのままでは、医用画像中に病巣が存在していても、その病巣が骨に紛れてしまって発見しにくいという問題がある。このため、医用画像から骨を抽出し、その抽出した骨を除去した骨除去画像を使って診断が行われている。骨を抽出する方法として、基準濃度以上の画像濃度を有する領域を骨領域として抽出する方法が広く知られている。
【０００５】
しかし、被写体に造影剤を投じた状態で撮影された造影画像では、血管に属する血管領域も骨領域と同様に高い画像濃度を有しており、骨領域と血管領域とを分離できないという問題がある。
【０００６】
そこで、造影剤が投じられる前と、造影剤が投じられた状態でそれぞれ被写体を撮像し、造影画像から非造影画像（単純ＣＴ画像）を減算することで、血管領域の画像を取得する、ボリュームサブトラクション法が実用化されている。
【０００７】
しかし、この手法では、造影剤の投与の前後で少なくとも２回のＣＴ撮影が必須となり、被曝線量が増えるという欠点がある。
また、この手法では造影前後の呼吸性の移動により石灰化位置も変化し、病変部位の偽画像を作成する可能性がある。
【０００８】
このような従来のボリュームサブトラクション法の欠点を解決しうる画像処理方法が、特願２００８−７４４７０号明細書に開示されている。この方法は、造影画像を複数の再構成関数により処理して複数の再構成画像を取得し、これらの差分を求めることにより、血管領域の画像を取得するものである。
【０００９】
しかしながら、目的とする画像を取得するために適している再構成関数は、対象及び画像ごとに微妙に異なっている。
しかし、特願２００８−７４４７０号明細書には、最適な再構成関数を特定する手法は開示されていない。このため、最適な画像を得るまでに時間がかかる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、近接する領域を容易に分離することができる医用画像作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の医用画像作成装置は、
医用画像撮像装置により撮像された目的部位を含む領域のディジタル画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたディジタル画像を、複数の再構成関数により処理して複数の再構成画像を取得する再構成手段と、
前記再構成手段により再構成された複数の再構成画像に基づいて、前記目的部位の画像を生成する画像処理手段と、
前記再構成関数を、ユーザの操作に応答して、連続的に変化させるユーザインタフェースと、
前記再構成関数の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記ユーザインタフェースは、スライダバーを表示する手段と、表示されたスライダバーへの操作を検出する手段と、検出したスライダバーへの操作に応答して、前記再構成関数の少なくとも１つを変更して設定する手段と、を備える。
【００１３】
例えば、ユーザの操作に応答して、値を変化させる第２のユーザインタフェースをさらに配置し、前記再構成手段は、前記再構成画像の画素値に前記第２のユーザインタフェースにより設定された値を加算する加算手段を備え、前記制御手段は、前記第２のユーザインタフェースによる値の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる、ように構成してもよい。
【００１４】
例えば、前記第２のユーザインタフェースは、第２のスライダバーを表示する手段と、表示された前記第２のスライダバーへの操作を検出する手段と、検出した前記第２のスライダバーへの操作に応答して、前記値を変更して設定する手段と、を備えてもよい。
【００１５】
例えば、ユーザの操作に応答して、閾値を連続的に変化させる第３のユーザインタフェースを配置し、前記再構成手段は、前記再構成画像を閾値を用いて処理する手段を備え、前記制御手段は、前記閾値の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる、ように構成してもよい。
【００１６】
例えば、前記第３のユーザインタフェースは、第３のスライダバーを表示する手段と、表示された前記第３のスライダバーへの操作を検出する手段と、検出した前記第３のスライダバーへの操作に応答して、前記閾値を変更して設定する手段と、を備えてもよい。
【００１７】
例えば、前記記憶手段に記憶されたディジタル画像は、骨と造影剤が投入された血管とを含む領域のディジタル画像データであり、前記複数の再構成関数のうち、第１の再構成関数は、画像を処理する関数であり、第２の再構成関数は、画像のエッジを強調する程度が前記第１の再構成関数と異なる関数であり、前記画像処理手段は、前記第１の再構成関数により処理された第１の再構成画像を構成する各画素の濃度から前記第２の再構成関数により処理された第２の再構成画像を構成する対応する画素の濃度を減算し、血管の画像の対応する画素の濃度とすることにより、血管の画像を生成する手段から構成され、前記ユーザインタフェースは、前記第１の再構成関数と前記第２の再構成関数の少なくとも一方を、ユーザ操作に応答して変更する、ように構成してもよい。
【００１８】
例えば、前記記憶手段に記憶された前記ディジタル画像は、骨と造影剤が投入された血管とを含む領域のディジタル画像であり、前記複数の再構成関数のうち、第１の再構成関数は、画像を処理する関数であり、第２の再構成関数は、画像のエッジを強調する程度が前記第１の再構成関数と異なる関数であり、前記再構成手段は、前記第１の再構成関数によりディジタル画像を処理することにより、第１の再構成画像を形成し、前記第２の再構成関数によりディジタル画像を処理し、得られた画像の各画素を、第２の閾値に基づいて処理することにより、第２の再構成画像を形成し、前記ユーザインタフェースは、前記第１の再構成関数と前記第２の再構成関数の少なくとも一方を、ユーザ操作に応答して変更する、ように構成してもよい。
【００１９】
例えば、前記再構成手段は、前記第２の再構成関数により処理した画像を、骨の閾値を用いて処理することにより骨の画像である前記第２の再構成画像を生成するように構成してもよい。
【００２０】
また、この発明の第２の観点に係るコンピュータプログラムは、
コンピュータを、
医用画像撮像装置により撮像された目的部位を含む領域のディジタル画像を記憶する記憶手段、
前記記憶手段に記憶されたディジタル画像を、複数の再構成関数により処理して複数の再構成画像を取得する再構成手段、
前記再構成手段により再構成された複数の再構成画像に基づいて、前記目的部位の画像を生成する画像処理手段、
前記再構成関数を、ユーザの操作に応答して、連続的に変化させるユーザインタフェース、
前記再構成関数の変化に応答して、前記再構成手段と前記画像処理手段とに前記目的部位の画像を再生成させる制御手段、
として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明よれば、再構成関数を適宜変更しながら目的部位の画像を生成させることが可能となり、適切な画像を得ることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる画像処理システムの構成図である。
【図２】図１に示す医用端末装置の内部構成を示す図である。
【図３】記憶部の構成を示す図である。
【図４】再構成関数を説明するための図である。
【図５】再構成関数を説明するための図であり、（ａ）は元画像の一例を示し、（ｂ）は再構成関数が強調する周波数（エッジ強調度）と各再構成関数で処理された再構成画像の関係を示す図である。
【図６】血管の画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】（ａ）は、画面上に表示される強調周波数指定スライダバーの一例を示す図、（ｂ）は、画面上に表示される加算値指定スライダバーの一例を示す図である。
【図８】血管を抽出する処理と生成される画像の具体例を示す図である。
【図９】エッジ強調関数の変化に伴う画像の変化の例を示す図であり、エッジ強調関数の変化に伴う頭頚部の血管と骨の画像の変化の例を示す。
【図１０】エッジ強調関数の変化に伴う画像の変化の例を示す図であり、エッジ強調関数の変化に伴う末梢血管の画像の変化の例を示す。
【図１１】エッジ強調関数の変化に伴う画像の変化の例を示す図であり、エッジ強調関数の変化に伴う骨折線の画像の変化の例を示す。
【図１２】血管の画像を生成する処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】ユーザインタフェースの他の例としての回転つまみを示す図である。
【図１４】（ａ）は、抽出対象部位とエッジ強調関数とを対応付けるテーブルの例であり、（ｂ）は、抽出対象部位及び抽出の程度とエッジ強調関数とを対応付けるテーブルの例である。
【図１５】複数の血管画像を表示する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る医用システムについて説明する。
本実施の形態の医用システムは、図１に示すように、ＣＴ装置１１と、医用情報ＤＢ（データベース）１２と、医用端末装置１３（１３１〜１３ｎ）と、通信ネットワーク１４と、を備えている。
【００２４】
ＣＴ装置１１は、コンピュータ断層撮影（Computed Tomography）装置であり、放射線などを利用して被験者を走査しコンピュータを用いて処理することで、被験者の医用画像、即ち、内部画像のボクセルデータを出力する。このボクセルデータの各画素の値（ＣＴ値：濃度）は、骨領域に対応する画素で高く、軟部組織に対応する画素で相対的に低い。
【００２５】
医用情報ＤＢ１２は、カルテ等の情報と共にＣＴ装置１１で取得された医用画像を記憶する。
【００２６】
医用端末装置１３（１３１〜１３ｎ）は、例えば、ワークステーションから構成され、種々の医用データ処理、例えば、ＣＴ装置１１で取得された医用画像から、診断のための注目領域或いは組織を抽出した画像を生成・表示する処理を行う。生成された画像も必要に応じて、医用情報ＤＢ１２に格納される。
【００２７】
通信ネットワーク１４は、院内或いは広域に設置されたネットワークであり、データを伝送する。
【００２８】
次に、医用端末装置１３（１３１〜１３ｎ）の構成を説明する。
【００２９】
医用端末装置１３は、図２に示すように、通信部２１と、制御部２２と、記憶部２３と、入力部２４と、表示部２５と、を備えている。
【００３０】
通信部２１は、通信ネットワーク１４を介して、外部装置との間で、各種データ（情報）の送受信を行う。
【００３１】
制御部２２は、プロセッサ、メモリ等から構成されており、ＯＳ（オペレーティングシステム）に従って入出力動作を始めとする基本動作を行って、医用端末装置１３全体の制御を行う。また、制御部２２は、記憶部２３にあらかじめインストールされている画像処理プログラムに従って、画像を処理する。なお、制御部２２は、画像処理、演算処理専用のプロセッサを備える等してもよい。
【００３２】
記憶部２３は、半導体メモリ、磁気ディスク記録装置などから構成され、各種の情報やプログラムを記録する。記憶部２３は、図３に示すように、例えば、後述する画像処理を実行する画像処理プログラム、画像を平滑化するための平滑化関数、画像のエッジを強調するためのエッジ強調関数を生成するエッジ強調関数生成プログラム、医用情報ＤＢ１２から読み込んだ医用画像、処理過程にある医用画像等のデータ、等を記憶する。
【００３３】
平滑化関数は、原画像を構成する各画素について、自己のＣＴ値と周囲の画素のＣＴ値とを一定の重みで平均化し、画像上のＣＴ値の変化をなめらかにする関数である。
エッジ強調関数生成プログラムは、画素のＣＴ値の変化を強調する関数であるエッジ強調関数を生成する。
【００３４】
例えば、椎骨−椎骨動脈−椎骨を撮影した画像上の１走査ライン上のＣＴ値を平滑化関数とエッジ強調関数で処理すると、図４に示すようになる。なお、本実施形態においては、処理対象がボクセルデータであり、各関数はボクセルデータ用のものである。
【００３５】
さらに、エッジ強調関数を変化させることにより、強調される周波数も変化し、処理結果も変化する。たとえば、図５（ａ）に示す画像を、エッジ強調関数を変化させて（強調する周波数を変化させて）処理すると、図５（ｂ）に示すように、処理された画像も変化する。図５（ｂ）の例では、右側の画像ほど、エッジを強調（高周波を強調）する程度の高いエッジ強調関数で処理した例であり、左側の画像ほど、エッジを強調（高周波を強調）する程度の低い（換言すると、平滑化する程度（低周波を強調する程度）の高い）エッジ強調関数で処理した例を示す。
【００３６】
図３に示す記憶部２３に記憶されているエッジ強調関数生成プログラムは、ユーザが指示する特性（強調する周波数）を有するエッジ強調関数を生成する。
【００３７】
図３に示す記憶部２３に記憶されている加算値生成プログラムは、画像を構成する各画素の濃度（ＣＴ値）に加算する値を、ユーザの指示に従って決定するプログラムである。加算値の生成方法については後述する。
【００３８】
また、図２に示す入力部２４は、キーボードやタッチパネル等から構成され、任意のデータ・指示を入力する。また、入力部２４は、マウス２４Ｍを備える。マウス２４Ｍは、ＯＳ（オペレーティングシステム）との協働により、画面に表示されたアイコンやボタンをクリックしたり、ドラッグ・ドロップすることが可能である。
表示部２５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から構成され、画像やデータを表示する。
【００３９】
次に、上記構成を有する医用システムの動作を説明する。
本実施形態の医用システムは、一般的な医用システムが実行可能な動作と共に以下に説明する特徴的な医用画像処理を実行する。
以下、この医用画像処理を中心に説明する。
【００４０】
（被験者の画像の取得）
まず、ＣＴ装置１１により、造影剤が投与された状態での被験者のＣＴ画像が撮影される。このＣＴ画像は、通信ネットワーク１４を介して患者情報等と共に医用情報ＤＢ１２に伝送され、格納される。
【００４１】
（血管画像の作成・表示）
次に、医用端末装置１３が、ＣＴ装置１１により取得された画像を処理して、血管の３次元画像、特に、血管と骨とが隣接している領域の画像を取得して表示する動作を説明する。
【００４２】
ユーザは、医用端末装置１３の入力部２４を操作し、処理対象の医用画像を指定する。この操作に応答して、制御部２２は、通信部２１を介して医用情報ＤＢ１２と通信を行い、医用情報ＤＢ１２から対象とする患者の原画像（原画像の画像データ；ボクセルデータ）Ｉｏを読み込み、記憶部２３に格納する。
【００４３】
続いて、制御部２２は、図６のフローチャートに示す処理を開始し、まず、表示画面上に、図７（ａ）に示す強調周波数指定スライダバー３１と図７（ｂ）に示す加算値指定スライダバー３３を表示する（ステップＳ１１）。
【００４４】
図７（ａ）に示す強調周波数指定スライダバー３１は、「つまみ」３２を左右に移動させることにより、エッジ強調関数のエッジを強調する程度（強調する周波数）を所定の分解能で連続的に変化させるスライダバーであり、「つまみ」３２を右に移動することにより、エッジを強調する程度（強調する周波数）が高くなり、「つまみ」３２を左に移動することにより、エッジを強調する程度（強調する周波数）が低くなり、画像を平滑化する程度が高くなる。エッジ強調関数生成プログラムは、「つまみ」３２の位置に対応する強調周波数を有するエッジ強調関数を生成する。
【００４５】
図７（ｂ）に示す加算値指定スライダバー３３は、「つまみ」３４を左右に移動させることにより、各ボクセルのＣＴ値に加算する値（加算値＝Ｋ・ＣＴ値）を特定するための係数Ｋを所定の分解能で連続的に変化させるスライダバーである。係数Ｋは、図７（ｂ）の加算値指定スライダバー３３上の、「つまみ」３４の位置に対応し、「つまみ」３４が基準点にあるときは、Ｋ＝０、右側に位置するほど、係数Ｋが正の値で大きくなり、左側に位置するほど、係数Ｋが負の値で絶対値が大きくなる。加算値生成プログラムは、「つまみ」３４の位置に応じた係数Ｋを求め、求めたＫと各画素のＣＴ値から加算値を生成する。
【００４６】
ユーザは、マウス２４Ｍを操作して、各スライダバー３１、３３の「つまみ」３２、３４を操作（ドラッグ：移動）可能である。制御部２２は、ＯＳの機能により、マウス２４Ｍの操作を検出し、表示画面上で、スライダバー３１、３３上で「つまみ」３２、３４を移動させる。
【００４７】
続いて、制御部２２は、読み込んだボクセルデータを、記憶部２３に格納されている平滑化関数を用いて平滑化し、再構成画像Ｉｒ１を生成する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部２２は、平滑化関数に相当するオペレータを用いて、原画像Ｉｏの座標（ｘ，ｙ，ｚ）の画素について、その画素と周囲の画素のＣＴ値（濃度）を重み付け加算して平均を求め、再構成画像の座標（ｘ，ｙ，ｚ）のＣＴ値とする。制御部２２は、原画像内の全ての画素について、この動作を実行し、再構成画像Ｉｒ１を生成する。
【００４８】
続いて、制御部２２は、表示されている強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２が示しているエッジ強調度を特定し、対応するエッジ強調関数に相当するオペレータを生成する（ステップＳ１３）。すなわち、制御部２２は、図７（ａ）の強調周波数指定スライダバー３１上の、「つまみ」３２の位置を特定し、「つまみ」３２が右側に位置する程、画像のエッジを強調する度合いが高く、「つまみ」３２が左側に位置する程、画像のエッジを平滑化する度合いが高くなるようにオペレータを生成する。
【００４９】
次に、制御部２２は、原画像を、生成したオペレータを用いて処理する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部２２は、生成したオペレータを用いて、原画像Ｉｏの座標（ｘ，ｙ，ｚ）の画素について、その画素と隣接する画素のＣＴ値の差（Δ）を強調（ｋ・Δ）し、再構成画像の座標（ｘ，ｙ，ｚ）のＣＴ値とする。制御部２２は、原画像内の全ての画素について、この動作を実行し、新たな再構成画像Ｉｒ２を生成する。
【００５０】
次に、制御部２２は、生成した骨の再構成画像Ｉｒ２の各画素のＣＴ値を特定し、加算値指定スライダバー３３の「つまみ」３４の位置に対応する係数Ｋを特定し、加算値Ｋ・ＣＴ値を求め、求めた加算値を、その画素のＣＴ値に加算し、加算結果（１＋Ｋ）・ＣＴ値を新たなＣＴ値とする。制御部２２は、再構成画像Ｉｒ２内の全ての画素について、この動作を実行し、新たな再構成画像Ｉｒ３を生成する（ステップＳ１４）。係数Ｋは、前述のように、図７（ｂ）の加算値指定スライダバー３３上の「つまみ」３４が基準点にあるときは、Ｋ＝０、右側に位置するほど、係数Ｋが正の値で大きくなり、左側に位置するほど、係数Ｋが負の値で絶対値が大きくなる。
【００５１】
続いて、制御部２２は、ステップＳ１４で得た再構成画像Ｉｒ３を、骨の閾値で処理し、骨の再構成画像Ｉｒ４を抽出する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部２２は、ステップＳ１４で得た再構成画像Ｉｒ３の各画素について、そのＣＴ値が、予め定められている骨に対応するＣＴ値（例えば、骨毎に異なるため、注目する骨に対応するＣＴ値）以上であるか否かを判別し、骨の閾値以上であれば、骨に相当するとして維持し、未満の場合には、ＣＴ値を０として、透明化する処理を行う。制御部２２は、再構成画像Ｉｒ３内の全ての画素について、この動作を実行し、新たな再構成画像Ｉｒ４を生成する。
【００５２】
次に、制御部２２は、ステップＳ１２で生成した再構成画像Ｉｒ１から、ステップＳ１５で生成した骨の再構成画像Ｉｒ４を減算し、結果画像Ｉｆを生成する（ステップＳ１６）。具体的には、制御部２２は、再構成画像Ｉｒ１の座標（ｘ，ｙ，ｚ）の画素のＣＴ値から、再構成画像Ｉｒ４の対応する座標（ｘ，ｙ，ｚ）のＣＴ値を減算し、減算結果を、結果画像Ｉｆの座標（ｘ，ｙ，ｚ）のＣＴ値として、結果画像Ｉｆを生成する。結果画像Ｉｆは、再構成画像Ｉｒ1から、エッジが強調され、所定のＣＴ値が加算された骨の再構成画像Ｉｒ４を減算したものであり、血管を明確に表した画像となっている。
【００５３】
制御部２２は、こうして得られた結果画像Ｉｆを表示部２５に表示する（ステップＳ１７）。また、必要に応じて保存する。
【００５４】
次に、制御部２２は、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２と加算値指定スライダバー３３の「つまみ」３４が操作されたか否かを判別する（ステップＳ１８）。
【００５５】
少なくとも一方のスライダバー３１、３３が操作されていれば（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２にリターンして、指定されたエッジ強調関数または加算値を用いて上述と同様の処理を実行し、結果画像Ｉｆを表示する。
【００５６】
スライダバー３１、３３の「つまみ」３２、３３の操作が無い場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、制御部２２は、処理の終了あるいは他の処理が指示されたか否かを判別する（ステップＳ１９）。
【００５７】
処理の終了が指示されていなければ（ステップＳ１９；Ｎｏ）、ステップＳ１８に処理を戻して、指示を待機する。
【００５８】
一方、処理の終了あるいは他の処理の開始が指示されていれば（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、今回の処理を終了する。
【００５９】
このような構成によれば、ユーザは、画面に表示された結果画像Ｉｆ、すなわち、血管画像を評価し、必要に応じて、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２と加算値指定スライダバー３３の「つまみ」３４を適宜操作して、エッジ強調関数の特性と加算値とを適宜変化させて、再度、血管画像を生成・表示することができる。このため、表示された結果画像Ｉｆを観察しながらスライダバー３１、３３の「つまみ」３２、３４を操作することにより、最適な血管画像を容易に得ることが可能となる。
【００６０】
また、表示させた画像毎にエッジ強調関数や閾値を変化させることができる。従来では、例えば、頭頚部の場合、全体が特定のエッジ強調関数で処理される。そのため、頭部では骨と血管とを分離できるが、肩付近では、骨と血管の分離が難しいなど不具合が生じるが、本実施形態では、スライダバーを変化させながら、頭部は頭部で、頚部は頚部で骨と血管とを分離していくことが可能である。従って、注目する部位によらず、適切に骨と血管を分離することができる。
【００６１】
図８は、このようにして得られる各画像の一例を示す。
まず、原画像Ｉｏは、頚部を含む人体の三次元ＣＴ画像を側方から見たときの図である。
再構成画像Ｉｒ１は、原画像Ｉｏを平滑化関数を用いて平滑化した画像であり、外観的にはあまり変化が無い。再構成画像Ｉｒ２は、原画像Ｉｏをエッジ強調関数を用いて処理して、エッジを強調した画像である。エッジを強調する程度（強調する周波数）は、強調周波数指定スライダバー３１上の「つまみ」３２の位置により変化する。
【００６２】
再構成画像Ｉｒ３は、再構成画像Ｉｒ２の各画素のＣＴ値に、加算値指定スライダバー３３上の「つまみ」３４の位置に対応する係数Ｋにより定まる加算値Ｋ・ＣＴ値を加算して、再構成画像Ｉｒ３を生成し、さらに、この再構成画像Ｉｒ３を骨の閾値を用いて処理して、骨の再構成画像Ｉｒ４を求める。
【００６３】
画像Ｉｆは、再構成画像Ｉｒ１から骨の再構成画像Ｉｒ４を減算した結果画像であり、骨に隣接するにもかかわらず、血管が適切に抽出されている。
【００６４】
図９〜図１１に本実施形態の画像処理装置の処理例を示す。
【００６５】
まず、図９は、頭頚部の血管と骨の結果画像の例を示す。
この例では、被験者Ａに関しては、高周波を強調すると、肩の部分のノイズが大きくなってしまう。そこで、結果画像Ifを観察しながら、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２を操作して、エッジ強調関数を変化させ、低周波数を強調することにより、ノイズを除去することができる。一方、被験者Ｂでは、高周波を強調することにより、肩の部分でも十分高品質な画像が得られている。
【００６６】
このように、部位や被験者に応じて強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２を操作してエッジ強調関数を変化させることにより、鮮明な画像を容易に得ることができる。
【００６７】
また、図１０は、エッジ強調関数の変化に伴う末梢血管の画像の変化を示す。この例では、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２を操作して、高周波を強調したときに、細い末梢血管がより鮮明な結果画像Iｆが得られている。
【００６８】
さらに、図１１は、エッジ強調関数の変化に伴う骨折線の画像の変化を示す。図示するように、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２を操作して、高周波を強調することにより、骨折線が鮮明な結果画像Iｆが得られる。
【００６９】
このように、本実施形態では、結果画像Iｆを観察しながら、強調周波数指定スライダバー３１と加算値指定スライダバー３３の「つまみ」３２、３４を操作することにより、適切な画像を得ることができる。
【００７０】
（変形例）
この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
上記実施の形態において、スライダバー３１と３３を配置したが、例えば、強調周波数指定スライダバー３１のみを配置するように構成してもよい。
【００７１】
また、例えば、上記実施の形態においては、骨を抽出する際に、各画素のＣＴ値に注目し、ＣＴ値が閾値を越えていれば、骨として抽出したが、他の手法により、骨を抽出してもよい。例えば、骨を始点として（始点は、例えば、オペレータが指定）、画素を辿って、隣接する所定範囲内の画素（例えば、上下左右前後の６点、或いは、近傍１２点）のＣＴ値が閾値以上で、隣接した画素のＣＴ値が±１００以内であれば選択するようにして、画素をスキャンし、骨として抽出する画素を特定するようにしてもよい。
【００７２】
また、このようにして抽出された骨では、閾値を設定したため、全体の骨のボリュームが少なくなる場合がある。このような場合には、図１２に示す処理が有効である。
【００７３】
この場合、制御部２２は、まず、原画像Ｉｏを読み込み（ステップＳ２１）、原画像Ｉｏを平滑化して再構成画像Ｉｒ１を生成する（ステップＳ２２）。
【００７４】
次に、制御部２２は、原画像Ｉｏを、エッジ強調関数を用いて処理し、エッジを強調した再構成画像Ｉｒ２を生成する（ステップＳ２３）。エッジ強調の程度は、例えば、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２を操作することにより、ユーザが任意に設定できる。
【００７５】
次に、再構成画像Ｉｒ２の各画素のＣＴ値に、加算値指定スライダバー３３の「つまみ」３４の位置により特定される係数ＫとＣＴ値の積Ｋ・ＣＴ値を加算値として加算し、再構成画像Ｉｒ３を生成し、さらに、骨の閾値を用いて再構成画像Ｉｒ３を処理し、骨の再構成画像Ｉｒ４を生成する（ステップＳ２４）。
【００７６】
次に、制御部２２は、エッジを強調した再構成画像Ｉｒ２から骨の再構成画像Ｉｒ4を減算し、再構成画像Ｉｒ５を生成する（ステップＳ２５）。即ち、再構成画像Ｉｒ２の座標（ｘ，ｙ，ｚ）の画素のＣＴ値から、ステップＳ２４で生成された骨の再構成画像Ｉｒ４の座標（ｘ，ｙ，ｚ）の画素のＣＴ値を減算し、新たな画像の座標（ｘ，ｙ，ｚ）の画素のＣＴ値とする。減算により得られた再構成画像Ｉｒ５は、血管及び軟部組織が残った画像となる。
【００７７】
制御部２２は、この再構成画像Ｉｒ５に対し、血管用の閾値を設定し、血管のみを抽出し、血管の再構成画像Ｉｒ６を生成する（ステップＳ２６）。この場合、例えば、血管を始点として（始点は、例えば、オペレータが指定する）、画素を順次辿って、ＣＴ値の閾値を１００（造影剤濃度による）以上の適当な値とし、ＣＴ値が閾値を越えている画素について、隣接する所定範囲内の画素（例えば、上下左右前後の６点、或いは、近傍１２点）のＣＴ値が閾値以上で、隣接した画素とのＣＴ値の差が±１００以内であれば血管として選択する処理を、画素をスキャンしながら実行する。
【００７８】
次に、制御部２２は、こうして抽出した血管の再構成画像Ｉｒ６を、エッジを強調した再構成画像Ｉｒ２から減算する（ステップＳ２７）。これにより、残った再構成画像Ｉｒ７は骨と軟部組織の画像となる。
【００７９】
次に、制御部２２は、この骨と軟部組織の再構成画像Ｉｒ７に対して、始点を骨（例えば、オペレータが指定する）の画素として、画素を順次辿って、閾値が１００以上で、隣接した画素のCT値が±２００以内のとき、その画素を選択することにより、軟骨を含めたボリュームのある骨の再構成画像Ｉｒ８を生成する（ステップＳ２８）。
【００８０】
次に、制御部２２は、得られた再構成画像Ｉｒ８を再構成画像Ｉｒ１から減算することにより、辺縁の滑らかな血管の再構成画像Ｉｒ９を生成し（ステップＳ２９）、これを表示する（ステップＳ３０）。
【００８１】
次に、制御部２２は、強調周波数指定スライダバー３１の「つまみ」３２と加算値指定スライダバー３３の「つまみ」３４が操作されたか否かを判別する（ステップＳ３１）。
【００８２】
少なくとも一方のスライダバー３１、３３の「つまみ」３２、３４が操作されていれば（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２２にリターンして、指定されたエッジ強調関数または加算値を用いて上述と同様の処理を実行し、血管の再構成画像Ｉｒ９を生成する。
【００８３】
いずれのスライダバー３１、３３の「つまみ」３２、３４の操作も無い場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、制御部２２は、血管画像生成処理２の終了あるいは他の処理が指示されたか否かを判別する（ステップＳ３２）。
【００８４】
処理の終了あるいは他の処理の開始が指示されていなければ（ステップＳ３２；Ｎｏ）、ステップＳ３１に処理を戻して、指示を待機する。
【００８５】
一方、処理の終了あるいは他の処理の開始が指示されていれば（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、今回の処理を終了する。
【００８６】
このような構成においても、例えば、結果画像Iｆを観察しながら、スライダバー３１、３３の「つまみ」３２、３４を操作することで、エッジ強調関数と加算値を連続的に変化させて、最適な結果画像Iｆを容易に生成することが可能となる。
【００８７】
以上の説明においては、エッジ強調関数と加算値を、連続的に変更可能とする実施形態を示した。この発明はこれに限定されない。例えば、平滑化関数の平滑化の程度を連続的に変化させるようにしてもよい。また、骨の抽出、血管の抽出などに使用する閾値を連続的に変化させるようにしてもよい。そして、平滑化関数や閾値が変化する度に自動的に画像処理を行って、結果画像Iｆを得るように構成してもよい。
【００８８】
さらに、スライダバーを表示し、エッジ強調関数、加算値、平滑化関数、閾値を連続的に変化させる例を示したが、他の任意のユーザインタフェースを用いてこれらを変化させてもよい。例えば、図１３に例示するような回転つまみを表示し、この回転つまみの回転量を制御することにより、これらを制御するようにしてもよい。
また、指示する値は、一定の分解能のディジタル値でもよい。
【００８９】
目的部位の抽出に適したエッジ強調関数、平滑化関数、加算値、閾値等は、通常、目的部位によってある程度定まる。そこで、ユーザインタフェースの初期位置を、目的部位別に予め求めておき、目的部位が指定された時点で、自動的に設定するようにしてもよい。
【００９０】
例えば、実験などにより、抽出対象の部位とその部位の抽出に適したエッジ強調関数とを予め求め、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、対応表を記憶部２３に格納しておき、画像を処理する際に、抽出部位や抽出の程度（抽出したい血管の径等）を入力部２４から入力すると、制御部２２が、このテーブルを参照して、「つまみ」３２の位置を適切な位置に自動的に修正するようにしてもよい。
【００９１】
また、「つまみ」の移動に応じて生成した複数の画像を、図１５に例示するように並列に（或いは順次）表示するようにしてもよい。
【００９２】
上記実施の形態においては、骨と近傍の血管とを分離する例を中心に説明したが、この発明は、ＣＴ値の異なる領域を他から分離する場合に、広く適用可能である。
また、モダリティとして、ＣＴ装置を例示したが、他の医用の撮像装置を使用してもよい。但し、本発明は、被曝線量を抑えるという観点から、放射線を撮像に使用する撮像装置とこの種の撮像装置で取得した画像を処理するシステムと方法に特に有効である。
【００９３】
また、以上の説明では、撮像から画像の処理・表示までを一貫して行う医用システムを例に説明したが、この発明は、画像処理装置の画像処理方法の部分のみを実施可能である。また、一般のスタンドアロン型のコンピュータ、ネットワークコンピュータ、ワークステーションなどに、上述の画像処理を実行させるためのコンピュータプログラムを、記録媒体に格納し、これを配布し、コンピュータプログラムをインストール及び実行して、上述の画像処理を実行するようにしてもよい。
【００９４】
また、分離したい画像に選択的な関心領域をおき、その領域をプロファイルすることで、最適加算値および最適関数を自動算出するシステムとしてもよい。
その他、装置構成、フローチャート、具体的な関数や数値は適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１１  ＣＴ装置
１２  医用情報ＤＢ
１３  医用端末装置
１４  通信ネットワーク
２１  通信部
２２  制御部
２３  記憶部
２４  入力部
２４Ｍ  マウス
２５  表示部
３１  強調周波数指定スライダバー
３２  つまみ
３３  加算値指定スライダバー
３４  つまみ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１５】
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