(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略Ｃ字形状となる支持器並びに該支持器の一端および他端にそれぞれ対向するよう備えられたＸ線発生手段およびＸ線検出手段を有し、被検体に関するＸ線画像を撮影し、撮影された複数の投影データを収集可能なＸ線画像撮影装置と、
前記被検体を挿脱可能な撮影空間部の周囲にＸ線発生手段およびＸ線検出手段がそれぞれ対向するように備えられたＣＴ架台を有し、前記被検体に関するＣＴ画像を撮影可能なＣＴ像撮影装置と、を組み合わせて有する医用画像診断装置であって、
前記Ｘ線画像撮影装置によって造影剤の注入後に収集された前記複数の投影データに基づいて、前記被検体の画像を再構成する再構成手段と、
前記再構成手段にて得られた再構成画像から、所定の閾値に基づいて造影剤領域を抽出する抽出手段と、
抽出した前記造影剤領域を前記ＣＴ像撮影装置において定義される走査系を用いて再投影する投影処理手段と、
前記造影剤領域の厚みに対する補正値を定義した補正テーブルに基づいて、前記再投影された投影データに対して、造影剤に起因するビームハードニングの補正を行い、補正済みの補正投影データを得る補正手段と、
を有し、
前記再構成手段は、前記補正手段にて算出された前記補正投影データに基づいて、再度再構成処理を行うことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、所定の各閾値に基づいて、前記造影剤領域の他に、骨領域、軟組織領域の各領域を各々分別して抽出し、
前記補正手段は、各前記領域毎の各補正テーブルに基づいて、各前記再投影された投影データを各々補正して各領域毎の各補正値を算出するとともに、前記各補正値に投影データを加味した総和を算出して補正投影データとし、
前記再構成手段は、前記補正手段にて算出された前記補正投影データに基づいて、前記再度の再構成処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
補正テーブルは、造影剤領域の厚みに対する前記造影剤の投入前後に撮影された前記投影データの差分値の補正値であって、各前記領域に対応し、かつ前記Ｘ線発生手段の管電圧に対応した補正値を定義されており、
前記補正手段は、前記補正テーブルに基づいて、前記投影データに対して、造影剤に起因し、かつ前記領域及び管電圧に起因したビームハードニングの補正を行い、補正済みの補正投影データを得ることを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
略Ｃ字形状の支持器の両端に配された撮影手段により被検体を撮影し、撮影された複数の投影データを収集可能なＸ線画像撮影装置と、前記被検体に関するＣＴ画像を撮影可能なＣＴ像撮影装置と、から投影データを受けて再構成する医用画像処理装置であって、
前記Ｘ線画像撮影装置によって造影剤の注入後に収集された前記複数の投影データに基づいて、前記被検体の画像を再構成する再構成手段と、
前記再構成手段にて得られた再構成画像から、所定の閾値に基づいて造影剤領域を抽出する抽出手段と、
抽出した前記造影剤領域を前記ＣＴ像撮影装置において定義される走査系を用いて再投影をさせる投影処理手段と、
前記造影剤領域の厚みに対する補正値を定義した補正テーブルに基づいて、前記再投影された投影データに対して、造影剤に起因するビームハードニングの補正を行い、補正済みの補正投影データを得る補正手段と、
を有し、
前記再構成手段は、前記補正手段にて算出された前記補正投影データに基づいて、再度再構成処理を行うことを特徴とする医用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤を用いて被検体内部の構造を画像化する医用画像診断装置に関し、特に、造影剤に起因するビームハードニングを補正するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、造影剤でコントラストを強調した血管を撮影するため、例えば略Ｃ字形状の支持器（以下、「Ｃアーム」という）、該略Ｃアームの一端に備えられたＸ線発生源としてのＸ線管球、他端に備えられている検出器としてのイメージインテンシファイア、そして、収集された投影データを処理する画像処理部等からなる（循環器用）Ｘ線画像撮影装置が知られている。これは、一般には「アンギオ装置」とも称呼され、被検体中へのカテーテルの挿入作業等の医師による手術、検査と並行してＸ線撮影をも同時に行うことを可能とする。
【０００３】
また、前記Ｘ線画像撮影装置とＸ線ＣＴ装置とが組み合わされたＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ）―ＣＴ装置（Ｘ線画像診断システム）が提案されている。このＩＶＲ―ＣＴ装置においては、Ｘ線ＣＴ装置におけるＣＴ架台とアンギオ装置におけるＣアームとを同一空間で併存させて動作させ、例えば一方の装置により取得した被検体に関する情報（例えば断層像又は血管造影像）に基づき、他方の装置におけるＸ線検査をどのように行うかを決定し、かつ、比較的長い間をおかずに実行に移すことが可能であるという点に特徴がある。乃ち、カテーテルを患部に挿入すると同時に、一般的なアンギオ検査を行い、腫瘍などへの栄養血管を三次元的に同定するためにＣＴ撮影を行う。
【０００４】
このような装置を利用することで、Ｘ線透視下において、動脈瘤や狭窄等の治療を、外科的な手術より低侵襲に行う治療法、ＩＶＲを行うことができる。このＩＶＲは、カテーテルを患部まで挿入し、例えば動脈瘤の場合はカテーテル先端から動脈瘤内部にコイルを留置することにより、また狭窄の場合はバルーンを膨らませることにより患部を治療する。
【０００５】
このような手技において、予め血管の三次元構造を把握することは非常に重要であり、前記アンギオ装置では、術中に、撮影した造影像から三次元血管構造を再構成することができるため、ＩＶＲには不可欠な装置となりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平１−２５９８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のような従来のアンギオ装置においては、例えばある方向に走行する血管を撮影して画像の再構成を行うと、図１２（Ａ）に示すように、本来表示されるべき血管像Ｒ１に対して、本来よりも偏平した状態の血管像Ｒ２が表示されてしまうようなアーチファクト（偽像）が生じるという問題があった。特に、前記「ある方向」がＸ線パス（透過長）が特に長くなる方向である場合には、前記偏平が顕著に生じていた。
【０００８】
さらには、動脈瘤の場合には、図１２（Ｂ）に示すように、動脈瘤の径が大きいと動脈瘤自身の内部のＣＴ値が低くなり動脈瘤内部が中空状態で表示され、かつ、動脈瘤の付近に走行する他の血管も細く表示されてしまうような現象も生じていた。
【０００９】
この主たる原因は、Ｘ線がマルチスペクトルであり、造影剤の吸収に大きく寄与するＸ線スペクトルの特定領域に基づく投影データが、Ｘ線スペクトルの他の領域に基づく投影データに比べて大きく減少する、いわゆるビームハードニング現象の一種であると考えられる。なお、一般的には、骨や軟組織などに起因するビームハードニングは、その補正法も各種提案されているが、造影剤に起因するものについては、その対処法がなかった。
【００１０】
また、造影剤を用いた検査は、Ｘ線ＣＴ装置においてもＣＴＡとして行われる。このＣＴＡで使用される造影剤は、静脈から注入する方式のもので、直接動脈に注入する場合の造影剤の濃度に対して約１／１０程度の濃度となっている。このため、Ｘ線ＣＴ装置では、造影剤に起因するアーチファクトは見受けられないものの、アンギオ装置では、透視下でカテーテルを患部付近まで挿入して直接造影剤を注入するので造影剤の濃度が低下せず、コントラストの良い画像を収集することができる反面、造影剤の濃度が高いために、上述のようなアーチファクトが多々見受けられるという事態が生じていた。
【００１１】
同様に、ＩＶＲ−ＣＴ装置においても、患部付近に留置したカテーテルから挿入する高濃度の造影剤を使用するために、前記のようなアーチファクトが発生していた。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、造影剤に起因するビームハードニングに基づく血管像や動脈瘤等の画像のアーチファクトを防止することのできる医用画像診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、略Ｃ字形状となる支持器並びに該支持器の一端および他端にそれぞれ対向するよう備えられたＸ線発生手段およびＸ線検出手段を有し、被検体に関するＸ線画像を撮影し、撮影された複数の投影データを収集可能なＸ線画像撮影装置と、前記被検体を挿脱可能な撮影空間部の周囲にＸ線発生手段およびＸ線検出手段がそれぞれ対向するように備えられたＣＴ架台を有し、前記被検体に関するＣＴ画像を撮影可能なＣＴ像撮影装置と、を組み合わせて有する医用画像診断装置であって、前記Ｘ線画像撮影装置によって造影剤の注入後に収集された前記複数の投影データに基づいて、前記被検体の画像を再構成する再構成手段と、前記再構成手段にて得られた再構成画像から、所定の閾値に基づいて造影剤領域を抽出する抽出手段と、抽出した前記造影剤領域を前記ＣＴ像撮影装置において定義される走査系を用いて再投影する投影処理手段と、前記造影剤領域の厚みに対する補正値を定義した補正テーブルに基づいて、前記再投影された投影データに対して、造影剤に起因するビームハードニングの補正を行い、補正済みの補正投影データを得る補正手段と、を有し、前記再構成手段は、前記補正手段にて算出された前記補正投影データに基づいて、再度再構成処理を行うことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、略Ｃ字形状の支持器の両端に配された撮影手段により被検体を撮影し、撮影された複数の投影データを収集可能なＸ線画像撮影装置と、前記被検体に関するＣＴ画像を撮影可能なＣＴ像撮影装置と、から投影データを受けて再構成する医用画像処理装置であって、前記Ｘ線画像撮影装置によって造影剤の注入後に収集された前記複数の投影データに基づいて、前記被検体の画像を再構成する再構成手段と、前記再構成手段にて得られた再構成画像から、所定の閾値に基づいて造影剤領域を抽出する抽出手段と、抽出した前記造影剤領域を前記ＣＴ像撮影装置において定義される走査系を用いて再投影をさせる投影処理手段と、前記造影剤領域の厚みに対する補正値を定義した補正テーブルに基づいて、前記再投影された投影データに対して、造影剤に起因するビームハードニングの補正を行い、補正済みの補正投影データを得る補正手段と、を有し、前記再構成手段は、前記補正手段にて算出された前記補正投影データに基づいて、再度再構成処理を行うことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の画像処理装置の一例である３Ｄアンギオシステム（アンギオ装置）の構成の一例を示す機能ブロック図ある。
【図２】同図（Ａ）（Ｂ）は、図１の装置に用いられる補正テーブルの一例を示す説明図である。
【図３】補正テーブルを作成するためのデータ収集における実験系を示す説明図である。
【図４】同図（Ａ）（Ｂ）は、歪補正の原理を説明するための説明図である。
【図５】図１の装置における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の画像処理装置の一例であるＩＶＲ―ＣＴシステム（ＩＶＲ―ＣＴ装置）の全体構成を示す概要図である。
【図７】図６の装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図８】図６の装置における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】同図（Ａ）（Ｂ）は、図６の装置における３Ｄデータを示す説明図である。
【図１０】図６の装置における再投影処理の原理を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の画像処理装置の一例であるＩＶＲ―ＣＴシステム（ＩＶＲ―ＣＴ装置）における他の実施形態の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】同図（Ａ）（Ｂ）は、従来技術の問題を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
（全体構成）
先ず、本発明の特徴的な構成である造影剤に起因するビームハードニング補正の原理説明に先立って、本発明の画像処理装置の全体の概略構成について、図１を参照して説明する。なお、本実施形態においては、本発明にいう「画像処理装置」ないしは「医用画像診断装置」を、いわゆる「アンギオ装置」あるいは「３Ｄアンギオシステム」に適用した場合を例とした説明を行うこととする。さらに、本実施形態における３Ｄアンギオシステム（ないしは単にアンギオ装置）では、画像作成等においては、例えば、次に記す二つのモード、乃ち、通常通りのＸ線撮影を実施して、単に造影剤（の流れ）を含むＸ線画像を取得し、これを表示・記憶する「ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）モード」と、造影剤（の像）を含まないＸ線画像（マスク像）と、造影剤（の像）を含むＸ線画像（コントラスト像又はライブ像）との差分画像を取得（サブトラクション処理）することで、造影剤ないしその流れ方をより鮮明に捕らえたＸ線画像を表示・記憶することが可能な「ＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）モード」とを実施しうるが、以下ではＤＳＡモードの場合について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る３Ｄアンギオシステム（ないしは単にアンギオ装置）の全体構成の概要を示す機能ブロック図を示している。本実施形態の３Ｄアンギオシステム（ないしは単にアンギオ装置）１は、図１に示すように、被検体に対して多方向からＸ線を曝射してＸ線撮影を行い複数の投影データ（Ｘ線投影像）を収集するデータ収集部１０、Ｘ線データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１、造影剤注入前・後の各投影データを各々記憶するサブトラクション処理専用の第１、第２の画像記憶部２２、２３、造影剤注入前・後の各投影データを同じ撮影角度同士でサブトラクション（差分）処理を行うサブトラクション部３１、エッジ強調、高周波強調等の表示のためのフィルタリング処理などを行うフィルタリング部３２、投影データに基づいて３Ｄ再構成を行う三次元再構成処理部３３、造影剤に起因するビームハードニングを補正するビームハードニング補正部３４、画像の作成処理及び画像保存などの各種処理を行う三次元画像処理部３５、画像の拡大・縮小・回転・移動処理などの処理を行うためにアフィン変換を行うアフィン変換部３６、階調変換を行うためのＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）３７、Ｄ／Ａ変換部３８、そして前記データ収集部１０により取得された種々の画像や、再構成された画像、３Ｄ画像などを表示する表示部３９、Ｘ線制御ユニット、各画像を記録する記録装置、操作者の指令を発するための操作部、これら各部を制御する制御部（いずれも不図示）などから構成されている。
【００１８】
この制御部は、図示されていないが、上記操作部から受けた指令内容に基づいて、画像の作成又は記憶等を実行し、各部の動作を司る。なお、デジタル変換されたＸ線データに対し、感度補正やＸ線強度補正等の適当な補正を行って「投影データ」とする種々のキャリブレーション処理等を行う前処理部を含んでよい。
【００１９】
ここに、前記「ビームハードニング補正部」は本発明の「補正手段」に該当し、前記「三次元再構成処理部」は本発明の「再構成手段」に該当し、前記「サブトラクション部」は本発明の「処理手段」に該当する。
【００２０】
データ収集部１０は、図１に示すように、その内部に図示しないＸ線源を備えたＸ線管球１１と、例えばイメージインテンシファイア（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ、いわゆる「Ｉ.Ｉ.」）として構成されるＸ線検出器１２とを、それぞれ両端に備えたＣアーム１３、及び、被検体Ｐを載置する寝台１５等から概略構成されている。このうち、Ｃアーム１３は、図１において、Ｘ線管球１１が寝台１５の図中下方から図中左上方にせり出すような、又は、Ｘ線検出器１２が被検体Ｐに覆い被さるようなスライド動作（図中矢印Ａ及びＢ参照）をすることが可能な他、回転軸１４を中心として図中矢印Ｃに示すような回転動作等をすることも可能である。なお、Ｃアーム１３においては、上記した図中矢印Ａ，Ｂ及びＣに係る動作を実現するための複数の動力源、該複数の動力源に対応するように、その角度や位置の情報を検出する状態検出手段（不図示）などがそれぞれ備えられている。
【００２１】
三次元再構成処理部３３は、「Ｉ．Ｉ．」などの歪みを補正する歪補正部、逆投影部（いずれも不図示）などを含んで構成されている。
【００２２】
このような構成の３Ｄアンギオシステム１によれば、その構成要素たるＣアーム１３の外形（図１）を見るとわかるように、被検体Ｐ周囲の全周を覆うようなＸ線ＣＴ装置とは異なり、Ｃアーム開口端を利用して、医師等が被検体Ｐに対し直接に触れること等が可能であるから、被検体Ｐの中にカテーテルを挿入する等の医師による手術ないしは検査を行いつつ、これと並行して血管造影等に係るＸ線撮影をも同時に行うことができ、複雑なカテーテル操作等を含むＩＶＲ等を行うのには、最も適した装置であるということができる。
【００２３】
さて、以上のような、データ収集部１０、Ａ／Ｄ変換部２１乃至Ｄ／Ａ変換部３８、表示部３９によれば、Ｘ線管球１１から発せられ被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出器１２により検出し、この検出した結果を、後段の各部等において適切に処理することで、種々の画像を生成・表示ないし観察することが可能となる。例えば、Ｘ線管球１１から低線量のＸ線を連続して発しこれを連続してＸ線検出器１２で検出すれば、被検体Ｐに関する、いわゆる透視像を生成することが可能となる。また、Ｃアーム１３を被検体Ｐ周囲で回転させて複数方向からの投影データを取得することにより、被検体Ｐに関する、いわゆる断層像を生成（再構成）することが可能となる。さらに、本実施形態の上記構成例においては、被検体Ｐに関する、いわゆる３Ｄ画像を生成（再構成）することが可能となる。
【００２４】
具体的には、まず、３Ｄアンギオシステム１にて、土台に設けられたモーターを用いて被検体Ｐの周りでＣアーム１３を２００度以上の角度で短時間で回転させつつ、データを収集する。乃ち、Ｃアーム１３を、図中矢印Ｃに示すいずれかの方向に回転させながら（＝投影角度を変化させながら）、例えば１度間隔で撮影を繰り返し、得られた回転角度、例えば２００度分のＸ線強度分布（つまり、２００パターンのＸ線強度分布）を収集する。本実施形態では、被検体に対し造影剤を注入しながらＸ線撮影を行う。投影された２００パターンは、Ａ／Ｄ変換部２１でデジタル信号に変換される。
【００２５】
例えば、血管のみを表す画像の再構成を行う場合は、このような投影データの収集を、造影剤注入前と造影剤注入後の２回行い、造影剤注入前の投影データは第１の画像記憶部２２に、造影剤注入後の投影データは第２の画像記憶部２３に記憶する。双方の各画像記憶部２２、２３に投影データが蓄積されると、サブトラクション部３１において、造影剤注入前に撮影された画像（マスク像）と、造影剤注入後に撮影された画像（コントラスト像）とで対応する角度同士の投影データの差分を取る処理、すなわちサブトラクション（ＤＳＡ；Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ  Ａｎｉｇｉｏｌｏｇｙ）処理を行い、サブトラクション処理した処理済のデータを三次元再構成処理部３３に送る。
【００２６】
上記サブトラクション処理は、被検体Ｐの同一位置についてのマスク像及びコントラスト像によって実施しなければならないから、両像に関する位置座標が必要となり、これらが一致する場合に差分画像が取得されることになる。そして、この「一致」は、装置側がマスク像の存在する場所（位置座標）を認識し、当該場所（位置座標）におけるコントラスト像の収集を行うことにより自動的に実現される。
【００２７】
三次元再構成処理部３３における再構成処理を行う際には、離散化された再構成領域の再構成を行う。再構成方法の一例として、例えばＦｅｌｄｋａｍｐ等によって提案されたフィルタードバックプロジェクション（フィルター逆投影）法を示すと、得られた２００フレームのＤＳＡ画像（投影データ）に対して、フィルタリング部３２により、例えばＳｈｅｅｐ＆ＬｏｇａｎやＲａｍａｃｈａｎｄｒａｎのような適当なコンボリューションフィルター（補正フィルター）を用いてコンボリューションする。
【００２８】
次に、かかるコンボリューション結果に対して、三次元再構成処理部３３により投影データを逆投影する逆投影演算（逆投影処理）を行うことにより、再構成画像データ、乃ち３Ｄ画像が得られる。このようにして再構成された３Ｄ画像は、記憶装置に記録され再構成処理が完了する。
【００２９】
また、三次元再構成処理部３３により、この他、歪補正部（不図示）によるイメージインテンシファイアの歪補正を行い、この処理の後、フィルタリング部３２により前記ＤＳＡ画像（投影データ）に対してフィルター逆投影法に係る補正フィルターを用いてコンボリューションする構成としてもよい。なお、検出器としてイメージインテンシファイアを具備しない場合、歪補正部は不要である。また、検出器としては、イメージインテンシファイアに限らず、いわゆる「ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ；平面検出器）」を採用してよいことは勿論である。
【００３０】
なお、上記において、再構成領域は、Ｘ線管球１１の全方向へのＸ線束に内接する円筒として定義される。この円筒内は、例えばＸ線検出器１２の一つの検出素子の幅に投影される再構成領域中心部での長さで三次元的に離散化され、これにより得られる離散点のデータの集合によって再構成像を得る必要がある。ただし、離散間隔はここに述べた例に限らず、基本的にはどのようなものであってもよい。具体的には、装置構成等によって違うことがあり、この場合、当該装置構成によって定義される離散間隔を用いればよい。
【００３１】
かくして、再構成領域は、三次元の格子状に離散化され、この格子状に離散化されたデータの各素子は、一般にボクセルと称される。
【００３２】
また、三次元再構成処理部３３における画像再構成処理によって得られた画像、例えば、被検体の断層像は、閾値処理等により血管領域を抽出し、血管の表面画像に対する陰影付けのためのシェーディング処理等を行うことにより、任意の方向から観察した血管の表面画像を表示できる。
【００３３】
以上のようにして、３Ｄ画像の再構成が完了すると、該３Ｄ画像が表示可能になった旨を表す信号が表示部３９に送られ、この信号を受けた表示部３９は、当該３Ｄ画像を、各種の３Ｄ画像表示法により、表示することになる。ここに各種の３Ｄ画像表示法とは、ボリュームレンダリング法、サーフェスレンダリング法、ＭＩＰ法、ＭｉｎＩＰ法、Ｘ線投影法等その他の各種の画像表示方法のことを指す。また、この３Ｄ画像表示においては、光学パラメータ変換関数（サーフェスレンダリング法の場合は閾値）、カラー、光源の位置、強さ等を変更させて表示することも可能である。これら３Ｄ画像表示法、光学パラメータ変換関数等のパラメータについては、予めデフォルト条件を定めておくとよく、以降、操作者の操作によって任意に変更可能な構成にしておくとよい。
【００３４】
なお、図１に示したＬＵＴ３７及びフィルタリング部３２は、この３Ｄ画像若しくはもとのＤＳＡ画像を、よりよい診断・観察等に資するように画像処理する際、場合に応じて利用される形態としておけばよい。
【００３５】
（ビームハードニング補正について）
ここで、本発明の特徴、すなわち、ビームハードニング補正の具体的内容について、図２〜図３を用いて説明する。
【００３６】
ビームハードニング補正部３４では、主として造影剤に起因するビームハードニングの補正を行うものであり、図２（Ｂ）に示すような相関関係を有する補正テーブルを用いることにより、ＤＳＡ値を補正する。なお、図２（Ｂ）において、横軸は実際のＤＳＡ値を、縦軸は補正値を示している。
【００３７】
例えば、真のＤＳＡ値がｂの時は、図２（Ａ）に示すように、実際のＤＳＡ値はＮとなり、図２（Ｂ）に示すように、その補正値はΔｂとなるので、補正後のＤＳＡ値をＮ＋Δｂとする。ここで、前記Δｂは、以下のように導出される。
【００３８】
乃ち、図３に示す実験構成にて、造影剤の濃度を一定とし、Ｘ線パス（透過長）がその造影剤Ｗを切る厚みを変化させつつ、その時のＤＳＡ値（造影剤なしの時のプロジェクション値と造影剤ありの時のプロジェクション値とのサブトラクション値）を算出してプロットすると、図２（Ａ）のようになる。図３は、造影剤Ｗの厚みに対する各々のサブトラクション値を作成するための実験系である。このようにして、造影剤の厚みや濃度等の物理量に応じたＤＳＡ値を定義しておく。
【００３９】
図２（Ａ）において、真のＤＳＡ値がａより小さい場合には、造影剤の厚みが増大するに従い、実際のＤＳＡ値も線形増加するが、真のＤＳＡ値が所定の値ａより大きくなると、増加率が減少し非線形（やや緩やかなカーブ）となる。乃ち、Ｘ線スペクトルが実際にはマルチスペクトルであるために、ある一定以上の厚さを有する造影剤に対してＸ線が通過する場合、造影剤の吸収に大きく寄与するＸ線スペクトルの特定領域に基づく投影データが、Ｘ線スペクトルの他の領域に基づく投影データと比べて大きく減少する。乃ち、相対的にＸ線の吸収率が低く見えてしまう。その結果、造影剤の厚みが厚い領域では、Ｘ線スペクトルの吸収率が、実際の吸収率よりも低いように見えてしまう。例えば、真のＤＳＡ値がｂの時は、本来吸収率が線形に変化していれば実際のＤＳＡ値がＮｃとなるはずであるが、実際にはＮとなってしまう。従って補正量Δｂ＝Ｎｃ―Ｎとなる。
【００４０】
このようにして、図２（Ａ）に示す、ＤＳＡ値に対する実際のＤＳＡ値を実験的に計測し、その結果から補正値を算出して、図２（Ｂ）のように実際のＤＳＡ値と補正値との相関関係を導出する。この相関関係を定義した補正テーブルを予め容易し、収集された画像の各ピクセルの値（ＤＳＡ値）を、前記補正テーブルに従って補正量を導出し、導出した当該補正量を真のＤＳＡ値に加えることにより、ビームハードニングの影響を抑制できる。
【００４１】
なお、図２（Ａ）に示す特性は、Ｘ線管の管電圧に応じての変化率も異なる。従って、図２（Ｂ）の関係を定義した補正テーブルを、Ｘ線管電圧毎に各々用意することが好ましい。具体的には、図２（Ａ）に示す特性において、管電圧が高いほどビームハードニングの影響が低減するために、Ｓ１のように特性が変化し、従って、図２（Ｂ）においても、管電圧が高いほどＳ２のように特性が変化する。そして、補正時には、ビームハードニング補正部３４において、複数の各補正テーブルのうち、対応するＸ線管電圧の補正テーブルを用いるように選択制御する構成とすることが好ましい。当然のことながら、この場合の「ビームハードニング補正部」では、投影データの付帯情報に含まれる管電圧情報に基づいて、いずれかの補正テーブルを選択する機能を有することとなる。
【００４２】
また、三次元再構成処理部３３においては、歪補正を行うことが好ましい。この歪補正では、簡単のために正方格子状にワイヤーが縦横に等間隔で並べられたファントムを考える。このファントムをイメージインテンシファイア（Ｉ.Ｉ.）前面に張って撮影すると、本来であれば図４（Ａ）に示すように正方格子状の投影像が得られるはずであるが、実際にはイメージインテンシファイア（Ｉ.Ｉ.）前面の形状に起因する糸巻き型歪や、地磁気などに起因するＳ字状歪などの影響で、図４（Ｂ）に示すような投影像になってしまう。
【００４３】
そこで、図４（Ｂ）に示す歪んだ投影像のデータを予め収集しておき、この歪んだ投影像のデータに基づいてワイヤーとワイヤーの交点を格子点Ｑ１（格子点情報）として抽出する。前記格子点Ｑ１は、元来歪がない場合には図４（Ａ）に示す格子点Ｑ２のように等間隔で並ぶので、先ず、各格子点Ｑ１をＱ２のように等間隔にするような補正処理を行う（格子点補正処理）。さらに、各格子点Ｑ２以外の例えば点Ｑ３は、周囲の各格子点Ｑ１の格子点情報を利用し、近似を用いて図４（Ａ）の正方格子に対応する位置を推測して算出することで補正処理を行う（格子点外補正処理）。このようにして、歪補正を行うことができる。なお、歪分布は角度毎に異なるために、収集した角度毎のファントム投影像から計測した歪分布テーブルを保持し、当該歪分布テーブルをもとに歪を補正することとなる。
【００４４】
（処理手順について）
次に、上述のような構成の３Ｄアンギオシステム１についての作用効果について、図５に示すフローチャートに沿った説明を行う。なお、本発明は、ビームハードニング補正に関し特徴があるものであるから、以下ではこの点を中心とした説明を、図１〜図５を参照しつつ説明することとする。
【００４５】
先ず、サブトラクション処理を行った後、図５に示すフローチャートに示すように、造影剤に起因するビームハードニング補正を行う（ステップ、以下「Ｓ」１０１）。
【００４６】
このＳ１０１では、図１に示すビームハードニング補正部３４が図２（Ｂ）に示す相関関係を定義した補正テーブルを参照しながら、ＤＳＡ値の補正を行う。具体的には、例えば真のＤＳＡ値がｂであるとすると、ビームハードニング補正部３４は、前記補正テーブルを参照して、補正値Δｂを抽出し、その結果、ＤＳＡ値をＮ＋Δｂとする補正演算を行うこととなる。このようにして、収集された画像のＤＳＡ値を、補正テーブルに従って補正量を導出し、導出した補正量を加えることにより、造影剤の厚み等に起因するビームハードニングの影響を抑制できる。
【００４７】
なお、上述したように、当該補正テーブルはＸ線管電圧に応じて異なることから、ビームハードニング補正部３４が「補正テーブルを参照する」際の前提処理として、「Ｘ線管電圧に基づいて、Ｘ線管電圧に応じた複数の各補正テーブルの中から、対応する補正テーブルを選択する」処理を行う必要がある。このようにして、Ｘ線管電圧に応じた最適な補正テーブルを選択し、選択された当該補正テーブルに基づいて、補正後のＤＳＡ値の算出を行うこととなる。これにより、Ｘ線管電圧の影響をも鑑みた補正を行うことができる。
【００４８】
次に、図５に説明を戻すと、イメージインテンシファイアの歪補正処理を行う（Ｓ１０２）。このＳ１０２では、予め図４（Ｂ）に示す歪んだ投影像のデータを収集しておき（歪投影像データ）、三次元再構成処理部３３に含まれる不図示の歪補正部は、当該歪投影像データに基づいて、ワイヤーとワイヤーの交点である格子点Ｑ１（格子点情報）を算出する。
【００４９】
そして、前記歪補正部は、各格子点Ｑ１（図４（Ｂ）参照）を、Ｑ２（図４（Ａ）参照）のように等間隔にするような補正処理を行う（格子点補正処理）。さらに、前記歪補正部は、周囲の各格子点Ｑ１の格子点情報に基づいて、各格子点Ｑ２以外の例えば点Ｑ３を、図４（Ａ）の正方格子に対応する位置を算出することで補正処理を行う（格子点外補正処理）。これらの各補正処理を行う際には、収集した角度毎のファントム投影像から計測した歪分布テーブルを用意し、前記歪補正部が当該歪分布テーブルを参照することによって歪補正を行うことができる。これによって、イメージインテンシファイアの面の形状に起因する糸巻き型歪や、地磁気などに起因するＳ字状歪などの影響を考慮した補正を行うことができる。
【００５０】
再び図５に説明を戻すと、次に、三次元再構成処理を行う（Ｓ１０３）。例えば、Ｆｅｌｄｋａｍｐ等によって提案されたフィルタードバックプロジェクション法（フィルター補正逆投影法）を用いた場合には、三次元再構成処理部３３に含まれる不図示のフィルタ処理部により所定フレームのＤＳＡ画像（投影データ）に対して、コンボリューションフィルターを掛ける。しかる後、三次元再構成処理部３３に含まれる不図示の逆投影部により、三次元的な逆投影演算を行うことにより再構成データが得られる。
【００５１】
再構成された画像は、（三次元画像）表示部３９に転送され、例えばボリュームレンダリングなどの方法により三次元的に表示される。
【００５２】
以上のように本実施の形態によれば、ＤＳＡデータを元に再構成する方法（血管のみが抽出された画像（サブトラクション像）を得る場合）においては、造影剤の厚みに対するＤＳＡ値の変化を補正テーブルとして保持しておき、収集されたＤＳＡ値をこのテーブルを用いて、本来収集されるべき線形に変換することにより補正を行い、その補正データを用いて再構成を行うことで、造影剤の濃度や量に関わらず、造影剤に起因するビームハードニングによるアーチファクト（偽像）を防止することができ、特に、回転軸に垂直な方向に走行する血管をも正しい形状に表示することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態においては、３Ｄアンギオシステム（アンギオ装置）の中に、三次元再構成処理部・三次元画像処理部を含む構成について例示したが、このような構成に限定されるものではなく、アンギオ装置において、Ｘ線撮影装置部（本体）と、三次元再構成処理部および三次元画像処理部とが各々物理的に独立した装置で構成される場合であってもよい。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明にかかる第２の実施の形態について説明する。なお、以下には、前記第１の実施の形態の実質的に同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。      
【００５５】
上述の第１の実施の形態では、補正テーブルとしてＸ線管電圧毎の補正テーブルを用いてビームハードニング補正を行う構成としたが、本実施の形態では、補正テーブルとして、ある一定範囲のＸ線管電圧を代表するテーブルのみを用いた構成としている。
【００５６】
具体的には、図１に示すビームハードニング補正部３４において、当該補正テーブルを、ある一定範囲のＸ線管電圧を代表するもののみを有するよう構成すればよい。ただし、この場合には、Ｘ線管電圧の変化が小さいことが前提条件となる。この管電圧の変化が小さい場合とは、管電圧が例えば８０ｋｅＶ（±５〜±１０）等の範囲のオーダーとするのが好ましい。
【００５７】
このように本実施の形態によれば、Ｘ線管電圧の変化が小さい場合には、Ｘ線管電圧毎の各補正テーブルは各々類似したものとなるので、一定範囲のＸ線管電圧を代表する補正テーブルのみを用意し、当該範囲内である場合には前記代表の補正テーブルのみ用いることによっても、ビームハードニング補正を行うことができ、補正テーブルに要するメモリ領域の低減を図ることができる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明にかかる第３の実施の形態について説明する。上記第１の実施の形態では、造影剤による影響しか考慮していないが、実際には部位によって骨や軟組織も大きく変わってくる場合がある。例えば、頭部では骨の影響が大きく、また腹部の場合は軟組織の影響が大きい等である。そこで、本実施の形態では、上述の図１のビームハードニング補正部３４の構成において、骨や軟組織の代わりとなるものを、その厚みは代表的な数値にして補正テーブルを作成する構成とする。
【００５９】
この場合には、撮影部位毎に頭部用、腹部用等の補正テーブルがそれぞれＸ線管電圧毎に保持されることとなり、臨床適用時はそれぞれ対応する部位・管電圧のテーブルを用いてＤＳＡ値を補正する。
【００６０】
このように本実施の形態によれば、造影剤に起因するビームハードニング補正のみならず、骨や軟組織の影響をも考慮したビームハードニング補正を行うことができる。
【００６１】
［第４の実施の形態］
（全体構成）
次に、本発明にかかる第４の実施の形態について、図６に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、本発明にいう「画像処理装置」ないし「医用画像診断装置」を、いわゆる「ＩＶＲ―ＣＴシステム」あるいは「ＩＶＲ―ＣＴ装置」に適用した場合を例とした説明を行うこととする。図６は、本実施形態に係るＩＶＲ―ＣＴシステム（ＩＶＲ―ＣＴ装置）の全体の概略構成を示す機能ブロック図である。また、本実施形態のＩＶＲ―ＣＴシステム（あるいは単にＩＶＲ―ＣＴ装置）では、通常のアンギオ装置の制御系とＸ線ＣＴ装置の制御系とを各々形成したものと異なり、双方の制御系を一つの制御系として構成した場合を例示している。以下、詳述する。
【００６２】
本実施形態のＩＶＲ―ＣＴシステム（あるいは単にＩＶＲ―ＣＴ装置）１００は、図６に示すように、被検体を載置する寝台１１４と、前記寝台１１４を側部より覆い得るような略Ｃ字形状となるＣアーム１１１を有するアンギオ装置（＝循環器用のＸ線画像撮影装置）１１０と、前記寝台１１４に矢印Ｘ方向（被検体の体軸方向）に移動可能に備えられた天板１１４ａを挿入可能な空洞部（撮影空間部）Ｈを有するＣＴ架台１３１を備えたＸ線ＣＴ装置（＝ＣＴ像撮影装置）１３０とを備えている。ここで、寝台１１４は、アンギオ装置１１０とＸ線ＣＴ装置１３０とによって共通に使用される。なお、Ｘ線ＣＴ装置１３０は、螺旋状ＣＴ(スパイラルＣＴ、ヘリカルＣＴとも呼ばれている)のようなものでも良いし、デュアルスライスＣＴや、マルチスライスＣＴなどでも良い。
【００６３】
また、本実施形態におけるＩＶＲ―ＣＴシステムにおけるアンギオ装置１１０では、画像作成等においては、例えば、次に記す二つのモード、乃ち、通常通りのＸ線撮影を実施して、単に造影剤（の流れ）を含むＸ線画像を取得し、これを表示・記憶する「ＤＡモード」と、造影剤（の像）を含まないＸ線画像（マスク像）と、造影剤（の像）を含むＸ線画像（コントラスト像又はライブ像）との差分画像を取得（サブトラクション処理）することで、造影剤ないしその流れ方をより鮮明に捕らえたＸ線画像を表示・記憶することが可能な「ＤＳＡモード」とを実施しうるが、以下ではＤＡモードを用いる場合について説明する。
【００６４】
アンギオ装置１１０は、そのＣアーム１１１における一端及び他端に、それぞれＸ線管球１１２と、例えばイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）等により構成されるＸ線検出器１１３とが、各々対向するように備えられている。また、アンギオ装置１１０には、前記Ｘ線検出器１１３にて検出された投影データに基づき、画像処理された画像情報を表示する表示部１１５等を有する。アンギオ装置１１０では、これらの構成により、被検体Ｐ中に対して、カテーテルを挿入する等の医師による手術ないしは検査を行いつつ、これと並行して血管造影等に係るＸ線撮影をも同時に行うことが可能である。
【００６５】
Ｃアーム１１１は、図６中矢印Ｄで示すスライド動作、矢印Ｅで示す回転動作、支点１１１ａに対し矢印Ｆで示す回転動作が可能である。この上記支点１１１ａは、図中矢印Ｇに示す方向に移動し、Ｃアーム１１１が矢印Ｇの方向に並進動作できる。
【００６６】
Ｘ線ＣＴ装置１３０は、既述したＣＴ架台１３１の空洞部Ｈの周囲において、図示しないＸ線発生装置とＸ線検出器とが当該周囲の部位に沿って回転可能に備えられている。また、Ｘ線検出器の出力に基づき、被検体Ｐに関し再構成された断層像は表示する表示部１３２を有する。
【００６７】
ＣＴ架台１３１は、図６の矢印χで示されているように、自身の空洞部Ｈ内に前記天板１１４ａを導入あるいは導出することが可能な方向に並進動作し、加えて、図６中矢印Ｉ及びＪによって示されているように、前後方向に傾倒するようなチルト動作をすることが可能とされ、その姿勢が変更可能となっている。このことにより、被検体Ｐに関する、斜め方向に断層したＸ線画像を取得することが可能となる。
【００６８】
ＩＶＲ―ＣＴシステム１００における制御系は、図７に示すように、上記第１の実施の形態と同様の構成である、Ａ／Ｄ変換部１２１、第１の画像記憶部１２２、第２の画像記憶部１２３、サブトラクション部１２４、フィルタリング部１２５、アフィン変換部１２６、ＬＵＴ１２７、Ｄ／Ａ変換部１２８、表示部１１５、１３２を有し、さらに、Ｘ線管球およびＸ線検出器を高速に回転させる機構を有したＣＴ架台１３１（ガントリ）の他、ＣＴ装置側の制御系として、Ａ／Ｄ変換部１４１、専用の高速再構成ユニットである高速再構成部１４３、ビームハードニング補正部１４４、例えばターゲットの膨張に起因する焦点補正等の種々の補正を行うキャリブレーション部１４５、領域抽出部１４２、投影処理部１４６などの三次元画像処理ユニット、Ｘ線制御ユニット（不図示）、これら各部の制御を司る制御部（不図示）などから構成されている。
【００６９】
ここで、前記「領域抽出部」は本発明の「抽出手段」に該当し、「投影処理部」は本発明の「投影手段」に該当し、「高速再構成部」は本発明の「再構成手段」に該当し、「ビームハードニング補正部」は本発明の「補正手段」に該当する。
【００７０】
領域抽出部１４２は、再構成処理された３Ｄデータに対して閾値処理を行い、造影剤の部位（図９（Ｂ）の血管部Ｌ）を抽出する処理を行うものである。ここで、一般に、患部近辺に直接造影剤を注入した場合、Ａｃを造影剤部（血管部Ｌ）のＣＴ値、Ａｂを骨部ＭのＣＴ値とすると、Ａｃ＞Ａｂであるので、例えば（Ａｃ―Ａｂ）／２等を閾値として造影剤部（血管部Ｌ）を抽出できる。この際、当該閾値は、要はＡｃとＡｂとの間の所定の値でもよく、前記「（Ａｃ―Ａｂ）／２」の閾値に限定されるものではない。また、前記閾値はプリセットされており、図示しない入力部にて変更することができる構成としてもよい。このようにして造影剤領域（血管領域）の特定を行うことができる。
【００７１】
投影処理部１４６では、抽出された領域のみを撮影したＣＴと全く同じ光学系Ｎを用いて、図１０に示すように前記造影剤領域を投影し、造影剤のみの投影データＯを算出する再投影処理を行うものである。
【００７２】
本発明の「再構成手段」に該当する高速再構成部１４３は、撮影されたプロジェクション（投影）データに基づいて、通常の条件で再構成処理を行う他、投影処理部１４６で再投影されたプロジェクションデータをビームハードニング補正部１４４にて補正し、この補正後のプロジェクションデータに基づいて、再度再構成処理を行う機能を有する。
【００７３】
このような構成を有するＩＶＲ―ＣＴシステム１００においても、補正テーブルを用いたビームハードニング補正部１４４による造影剤に起因するビームハードニング補正を行う。
【００７４】
（処理手順）
次に、上述のような構成を有するＩＶＲ―ＣＴシステムにおけるビームハードニング補正を行いつつ再構成を行う場合の処理手順について、図６〜図１０を参照しつつ説明する。
【００７５】
まず、装置使用者は、寝台１１４の天板１１４ｂ上に被検体Ｐを載置した後、アンギオ装置１１０によるＸ線画像撮影を実施する。これは、公知の通り、寝台１１４ないし天板１１４ｂの位置とＣアーム１１１の位置ないし姿勢とを、図６中矢印Ｘ、あるいは矢印Ｄ乃至Ｇで示したような各動作を通じて適当あるいは所望なものとるように調整した後、Ｘ線管球１１２よりＸ線を曝射し、該Ｘ線が被検体Ｐを透過したものをＸ線検出器１１３により検出する結果、実現されることになる。なお、この場合において、被検体Ｐの血管中に、必要に応じ造影剤を導入する。このようにして、透視（低線量でのＸ線撮影）を行いながら、カテーテルを目的の患部近くまで挿入し、そこから造影剤を直接注入しながらＣＴ画像を撮影する。
【００７６】
具体的には、図８に示すように、先ず、撮影されたプロジェクション（投影）データＰθ（Ｕ，Ｖ）に基づいて、通常の条件で高速再構成部１４３により再構成処理を行う（Ｓ２０１）。なお、本実施の形態では省略してあるが、上記第１の実施の形態に示したような歪補正や、キャリブレーション部１４５による補正等を行う必要がある場合には、このＳ２０１における再構成処理の前に、前処理として行われることとなる。
【００７７】
Ｓ２０１の再構成処理が行われると、図９（Ａ）（Ｂ）に示すような、３Ｄデータが得られる。次いで、当該３Ｄデータに対し閾値処理を行い、造影剤の部位（図９（Ｂ）の血管部Ｌ）を抽出する処理を行う（Ｓ２０２）。
【００７８】
ここで、一般に、患部近辺に直接造影剤を注入した場合、Ａｃを造影剤部（血管部Ｌ）のＣＴ値、Ａｂを骨部ＭのＣＴ値とすると、Ａｃ＞Ａｂであるので、例えば（Ａｃ―Ａｂ）／２等を閾値として造影剤部（血管部Ｌ）を抽出できる。このようにして造影剤領域（血管領域）の特定を行うことができる。
【００７９】
次に、抽出された領域のみを撮影したＣＴと全く同じ光学系Ｎを用いて、図１０に示すように投影し、造影剤のみの投影データＯを算出する、再投影処理を行う（Ｓ２０３）。図１０は、造影剤領域（血管領域）のみを抽出した投影データ示した説明図である。算出された投影データＯは、上記第１の実施の形態のＤＳＡ値とほぼ同様のものであるので、第１の実施の形態と同様に、ビームハードニング補正部１４４により補正値Ｐθｃ（Ｕ，Ｖ）を求める。但し、上記第１の実施の形態においては、ＤＳＡモードであるために、補正テーブルはＤＳＡ値を補正するものとしたが、本実施の形態においては、ＤＡモードであるために、補正テーブルは、通常のプロジェクション値を補正するものとする。この場合の補正テーブルは、前記第１の実施の形態における「ＤＳＡ値」を「プロジェクション値」と読み替えたものとしてよい。
【００８０】
そして、ビームハードニング補正部１４４は、求めた補正値をプロジェクションデータに加味したデータ（補正投影データ）、Ｐθ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｃ（Ｕ，Ｖ）を算出することでビームハードニング補正の処理を行うこととなる（Ｓ２０４）。さらに、前記データ、Ｐθ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｃ（Ｕ，Ｖ）に基づいて、高速再構成部１４３により再度再構成処理を行う（Ｓ２０５）。
【００８１】
以上のように本実施の形態によれば、ＩＶＲ―ＣＴやＤＡデータをもとに再構成する方法においては、収集したデータをそのまま用いて再構成を行い、再構成像から血管部（造影剤部）を閾値処理により抽出し、抽出した血管部を再投影し、再投影値に対し第１の実施形態で利用したテーブルを用いて同様に補正（変換）を行う。この際、変換データと変換前のデータ値との差異を、収集データ値に反映して収集データを補正し、その補正データを用いて再度再構成を行うことにより、アーチファクトの少ない画像を再構成する。このようにして二度再構成を行うことにより、造影剤に起因するアーチファクトを補正することができる。
【００８２】
［第５の実施の形態］
次に、本発明にかかる第５の実施の形態について、図１１を参照して説明する。上記第４の実施の形態では、造影剤に起因するビームハードニング補正のみを行う構成としたが、本実施形態においては、前記補正に加えて、他の例えば骨や軟組織に起因するビームハードニング補正をも行うことが可能な構成としている。
【００８３】
具体的には、上記第４の実施の形態同様、図１１に示すように、撮影されたプロジェクションデータＰθ（Ｕ，Ｖ）に基づいて、通常の条件で再構成処理を行う（Ｓ３０１）。次いで、得られた３Ｄデータに対し、閾値処理を行い、造影剤の領域、骨領域、軟組織領域、バックグランド領域（エアーの領域）に分割する（Ｓ３０２）。
【００８４】
ここで、造影剤を患部近辺に直接注入する場合など造影剤の濃度が高い場合には、Ａ１を造影剤領域のＣＴ値、Ａ２を骨領域のＣＴ値、Ａ３を軟組織領域のＣＴ値とすると、Ａ１（例えば約２０００〜３０００）＞Ａ２（例えば平均して約１０００前後）＞Ａ３（例えば平均して０付近）となるので、例えば（Ａ１―Ａ２）／２等を造影剤領域と骨領域を区分する閾値、例えば（Ａ２―Ａ３）／２等を骨領域と軟組織領域を区分する閾値として、各領域を抽出できる。この際、当該各閾値は、要はＡ１とＡ２との間の所定の値、Ａ２とＡ３との間の所定の値でもよく、前記「（Ａ１―Ａ２）／２」の閾値、「（Ａ２―Ａ３）／２」の閾値等に限定されるものではない。
【００８５】
次に、抽出された各領域をそれぞれ別々に再投影する（Ｓ３０３）。この際、造影剤領域のみの投影データ、骨領域のみの投影データ、軟組織領域のみの投影データを各々算出する。そして、算出されたそれぞれの投影データに対し、造影剤に起因する補正テーブル、骨に起因する補正テーブル、軟組織に起因する補正テーブルを用いてそれぞれ補正値Ｐθｃ（Ｕ，Ｖ）、Ｐθｂ（Ｕ，Ｖ）、Ｐθｓ(Ｕ，Ｖ)を求めることで各ビームハードニング補正を行う（Ｓ３０４）。求めた補正値をプロジェクションデータに加味したデータ、Ｐθ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｃ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｂ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｓ（Ｕ，Ｖ）を算出する。すなわち、各ビームハードニング補正値を加算する処理を行う（Ｓ３０５）。そして、このデータＰθ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｃ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｂ（Ｕ，Ｖ）＋Ｐθｓ（Ｕ，Ｖ）に基づいて、再度再構成処理を行う（Ｓ３０６）。
【００８６】
以上のように本実施形態によれば、上記第４の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、造影剤に起因するビームハードニング補正に加えて、骨、軟組織に起因するビームハードニングをも補正することが可能となり、造影剤、骨、軟組織に起因するアーチファクトを防止することができ、さらには、これら各補正を同時に補正することができ効率的である。
【００８７】
ところで、本実施の形態ならびに上記第４の実施の形態において、「再投影処理」における投影には、Ｘ線ＣＴ装置とほぼ同様の光学系を用いても良いが、平行ビームを仮定して投影・再構成を行うと、演算時間を短縮して高速な処理を行うことができる。
【００８８】
なお、本発明にかかる装置と方法（処理手順）は、そのいくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能である。
【００８９】
例えば、上述の第１の実施の形態では、３Ｄアンギオシステム（装置）においてＤＳＡモードでの補正処理を行う例を、上述の第４の実施の形態では、ＩＶＲ―ＣＴシステム（装置）においてＤＡモードでの補正処理を行う例を各々開示したが、このような例に限定されず、３Ｄアンギオ装置においてＤＡモードでの補正処理を行う場合や、ＩＶＲ―ＣＴ装置においてＤＳＡモードでの補正処理を行う場合であってもよい。特に、前者の場合、図１に示す構成に加え、図７に示す「領域抽出部」「投影処理部」などを構成すればＤＡモードでの補正処理の機能を達成できる。
【００９０】
また、上述の第４の実施の形態では、ＩＶＲ―ＣＴシステム（装置）における制御系の構成として、アンギオ装置の制御系とＸ線ＣＴ装置の制御系とを共通化した場合の例を開示したが、アンギオ装置の制御系とＸ線ＣＴ装置の制御系とを各々独立して構成し、インターフェースによって各制御系での情報の授受を制御する構成であってよい。この際、本発明の特徴的な各構成は、各制御系のうちいずれか一方又は双方もしくは別の制御系として構成しても構わない。
【００９１】
さらにまた、上記各実施の形態では、造影剤に起因するビームハードニング補正が自動的に処理される構成としたが、ビームハードニング補正部にて補正を行う第１モード、補正を行わない第２モードを選択する選択手段を設けた構成としてもよい。この場合、選択手段は、例えば表示部における表示画面から選択できる構成が好ましく、さらには、再構成条件設定画面などに構成することが好ましい。また、造影剤に起因するビームハードニング補正処理の実行、不実行を選択する場合に限らず、骨、軟部組織に起因する各ビームハードニング補正処理の実行、不実行をも選択できる構成としてもよい。このように選択できる構成とすることにより、特にＩＶＲ―ＣＴの場合に、補正が必要な場合にのみ選択することで、補正が不要な処理の場合に無駄な処理がなくなり処理時間の短縮化ならびにスループットの向上が図れる。ここに補正が不要な場合とは、例えば、低い濃度の造影剤を静脈に注入し、ＣＴのみを用いる場合等である。
【００９２】
また、ＩＶＲ―ＣＴシステムとしては、上記のような場合に限らず、例えば、Ｘ線ＣＴ装置のガントリがアンギオ装置に対して相対的にレール式に移動可能に構成され、ある場合には、アンギオ装置とＸ線ＣＴ装置とを各々独立して利用し、必要に応じてガントリを移動させてアンギオ装置とコンバインし、ＩＶＲ―ＣＴ装置として利用できるような構成であっても構わない。このような場合に、ガントリを退避させて他の部屋でＸ線ＣＴのみの機能を用いる場合に、前記選択手段にてビームハードニング補正機能を停止できると便利である。
【００９３】
さらに、本発明にいう「画像処理装置」として、「アンギオ装置」「ＩＶＲ―ＣＴ装置」を例にとった説明を行ったが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、いわゆる「透視撮影装置」や「多目的Ｘ線画像診断装置」に適用することが可能である。またさらに、医用画像診断装置としては、Ｘ線検査を行うＸ線画像撮影装置とＣＴ検査を行うＸ線ＣＴ装置とを備えたいわゆるＩＶＲ―ＣＴに限定されるものではない。例えば、ＣＴ検査を行うことが可能な（もしくはそのようなＣＴ検査機能を備えた）Ｘ線画像撮影装置や、Ｘ線検査を行うことが可能な（もしくはそのようなＸ線画像撮影機能を備えた）Ｘ線ＣＴ装置であってもよい。具体的には、ドーナツ型の高速回転可能な支持器（ドーナツ部）と、当該支持器から前方に張り出したＸ線管球及び検出器（撮影系）を有し、通常は撮影系が前方に張り出した状態で位置されることにより作業スペースを確保し、必要に応じてドーナツ部と撮影系とを一緒に回転させる構成とするのが好ましい。この場合、前者の状態では、前記作業スペースによりアンギオ検査を行い、後者の状態ではドーナツ部と撮影系とを一緒に回転させてＣＴ検査を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００９４】
１  ３Ｄアンギオシステム（アンギオ装置）
１０  データ収集部
２１  Ａ／Ｄ変換部
２２  第１の画像記憶部
２３  第２の画像記憶部
３１  サブトラクション部
３２  フィルタリング部
３３  三次元再構成処理部
３４  ビームハードニング補正部
３５  三次元画像処理部
３６  アフィン変換部
３７  ＬＵＴ
３８  Ｄ／Ａ変換部
１００  ＩＶＲ―ＣＴシステム（ＩＶＲ―ＣＴ装置）
１１０  アンギオ装置
１３０  Ｘ線ＣＴ装置
１３１  ＣＴ架台
１４２  領域抽出部
１４３  高速再構成部
１４４  ビームハードニング補正部
１４６  投影処理部
【図１】
0005487172.tif 000002
【図２】
0005487172.tif 000003
【図３】
0005487172.tif 000004
【図４】
0005487172.tif 000005
【図５】
0005487172.tif 000006
【図６】
0005487172.tif 000007
【図７】
0005487172.tif 000008
【図８】
0005487172.tif 000009
【図９】
0005487172.tif 000010
【図１０】
0005487172.tif 000011
【図１１】
0005487172.tif 000012
【図１２】
0005487172.tif 000013