(57)【要約】【課題】造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータから得られるサブトラクションボリュームデータの生成精度を維持して、ボリュームデータの撮像時の造影剤量を低減できる医用画像処理装置を提供する。【解決手段】医用画像処理装置は、医用画像撮像装置のＸ線管に第１の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が造影状態で撮像された第１の医用画像と、Ｘ線管に第１の電圧と異なる第２の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が非造影状態で撮像された第２の医用画像と、を取得する取得部と、第１の医用画像及び第２の医用画像に基づいて、第１の医用画像及び第２の医用画像に含まれる被検体の領域に含まれるカルシウムを示す領域の画素値を小さくして、第３の医用画像を生成する処理部と、を備える。【選択図】図２
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【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医用画像を処理する医用画像処理装置であって、
前記医用画像撮像装置のＸ線管に第１の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が造影状態で撮像された第１の医用画像と、前記Ｘ線管に第１の電圧と異なる第２の電圧が印加された状態で、且つ、前記被検体が非造影状態で撮像された第２の医用画像と、を取得する取得部と、
前記第１の医用画像、前記第１の電圧、前記第２の医用画像及び前記第２の電圧に基づいて、前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に含まれる前記被検体の領域に含まれるカルシウムを抑制した第３の医用画像を生成する処理部と、
を備える医用画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の医用画像処理装置であって、
前記処理部は、前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像の少なくとも一方に含まれる前記被検体の領域に含まれるカルシウムを示す画素の画素値を小さくして、前記第３の医用画像を生成する、医用画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の医用画像処理装置であって、
前記処理部は、前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像のうち少なくとも一方の医用画像に含まれる前記被検体の領域に含まれるカルシウムを示す領域をマスクすることによって、前記第３の医用画像を生成する、医用画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記第１の電圧は、前記第２の電圧より低い、医用画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の医用画像処理装置であって、
前記処理部は、
前記第１の医用画像に含まれる所定値以上の画素値を有する領域の縮小と、前記第２の医用画像に含まれる前記所定値以上の画素値を有する領域の拡大と、の少なくとも一方を行い、
前記第１の医用画像の各画素の画素値から前記第２の医用画像の各画素の画素値を減算して、前記第３の医用画像を生成する、医用画像処理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の医用画像処理装置であって、
前記処理部は、
前記第２の医用画像における骨の外周部を抽出し、
前記第２の医用画像における前記外周部に対応する、前記第１の医用画像における外周部により包囲された領域を抑制することによって、前記第３の医用画像を生成する、
医用画像処理装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記処理部は、前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に基づいて、前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に含まれる前記被検体の領域に含まれる金属を示す領域を抑制して、前記第３の医用画像を生成する、医用画像処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に含まれる前記カルシウムは、前記被検体における石灰化と前記被検体における骨とを含む、医用画像処理装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記取得部は、第１の電流が印加された状態で撮像された前記第１の医用画像と、第２の電流が印加された状態で撮像された前記第２の医用画像とを取得し、
前記第１の電流は、前記第２の電流より高い、医用画像処理装置。
【請求項１０】
医用画像撮像装置により撮像された医用画像を処理する医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、
前記医用画像撮像装置のＸ線管に第１の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が造影状態で撮像された第１の医用画像を取得するステップと、
前記Ｘ線管に第１の電圧と異なる第２の電圧が印加された状態で、且つ、前記被検体が非造影状態で撮像された第２の医用画像を取得するステップと、
前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に基づいて、前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に含まれる前記被検体の領域に含まれるカルシウムを示す領域の画素値を小さくして、第３の医用画像を生成するステップと、
を有する医用画像処理方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の医用画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、造影された状態で得られた医用画像（造影画像）と造影されていない状態で得られた医用画像（非造影画像）との差分により、造影剤のみからなる造影差分画像を得ることが知られている。この種の先行技術として、Ｘ線による被検体に関する非造影画像から高吸収体領域を特定し、被検体に関する造影画像と非造影画像との差分処理をすることにより造影差分画像を発生し、特定された高吸収体領域を参照して造影差分画像に含まれる血管組織を分類する医用画像処理装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
造影画像を得るために用いられる造影剤は、被検体の体内に注入されると、肝臓や腎臓に負担がかかるという副作用が発生する。そのため、造影剤による被検体への副作用を鑑みると、ＣＴ（Computed Tomography）撮像時の造影剤量の低減化が好ましい。一方、特許文献１に記載された医用画像処理装置が造影剤量を少なくして造影画像を取得すると、得られる造影画像が変化する。この場合、差分画像において、非造影画像で表現された被検体の箇所を十分に除去することが困難となり、差分画像の生成精度が低下する。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータから得られるサブトラクションボリュームデータの生成精度を維持して、ボリュームデータの撮像時の造影剤量を低減できる医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の医用画像処理装置は、医用画像撮像装置により撮像された医用画像を処理する医用画像処理装置であって、医用画像撮像装置のＸ線管に第１の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が造影状態で撮像された第１の医用画像と、Ｘ線管に第１の電圧と異なる第２の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が非造影状態で撮像された第２の医用画像と、を取得する取得部と、第１の医用画像及び第２の医用画像に基づいて、第１の医用画像及び第２の医用画像に含まれる被検体の領域に含まれるカルシウムを示す領域の画素値を小さくして、第３の医用画像を生成する処理部と、を備える。
【０００７】
本開示の医用画像処理方法は、医用画像撮像装置により撮像された医用画像を処理する医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、医用画像撮像装置のＸ線管に第１の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が造影状態で撮像された第１の医用画像を取得するステップと、Ｘ線管に第１の電圧と異なる第２の電圧が印加された状態で、且つ、被検体が非造影状態で撮像された第２の医用画像を取得するステップと、第１の医用画像及び第２の医用画像に基づいて、第１の医用画像及び第２の医用画像に含まれる被検体の領域に含まれるカルシウムを示す領域の画素値を小さくして、第３の医用画像を生成するステップと、を有する。
【０００８】
本開示の医用画像処理プログラムは、上記の医用画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、造影画像及び非造影画像から得られるサブトラクション画像の生成精度を維持して、撮像時の造影剤量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における医用画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図
【図２】医用画像処理装置の機能構成例を示すブロック図
【図３】造影画像の一例を示す図
【図４】非造影画像の一例を示す図
【図５】サブトラクション画像の一例を示す図
【図６】比較例における石灰化部周辺のサブトラクション処理を説明するための図
【図７】第１の実施形態におけるブルーミングアーチファクトを考慮したサブトラクション処理を説明するための図
【図８】比較例における骨の領域のサブトラクション処理を説明するための図
【図９】第１の実施形態における海綿質のアーチファクトを考慮したサブトラクション処理を説明するための図
【図１０】医用画像処理装置の動作例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における医用画像処理装置１００の構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置１００は、ポート１１０、ユーザインタフェース（ＵＩ：Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０、ディスプレイ１３０、プロセッサ１４０、及びメモリ１５０を備える。
【００１３】
医用画像処理装置１００には、ＣＴ装置２００が接続される。医用画像処理装置１００は、ＣＴ装置２００からボリュームデータを取得し、取得されたボリュームデータに対して処理を行う。医用画像処理装置１００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とＰＣに搭載されたソフトウェアにより構成されてもよい。
【００１４】
ＣＴ装置２００は、生体へＸ線を照射し、体内の組織によるＸ線の吸収の違いを利用して、画像（ＣＴ画像）を撮像する。生体としては人体等が挙げられる。生体は、被検体の一例である。
【００１５】
ＣＴ画像は、時系列に複数撮像されてもよい。ＣＴ装置２００は、生体内部の任意の箇所の情報を含むボリュームデータを生成する。生体内部の任意の箇所は、各種臓器（例えば心臓、腎臓、大腸、小腸、肺）を含んでもよい。ＣＴ画像が撮像されることにより、ＣＴ画像における各画素（ボクセル）の画素値（ＣＴ値）が得られる。ＣＴ装置２００は、ＣＴ画像としてのボリュームデータを医用画像処理装置１００へ、有線回線又は無線回線を介して送信する。
【００１６】
具体的に、ＣＴ装置２００は、ガントリ（図示せず）及びコンソール（図示せず）を備える。ガントリは、Ｘ線発生器（図示せず）やＸ線検出器（図示せず）を含み、コンソールにより指示された所定のタイミングで撮像することで、人体を透過したＸ線を検出し、Ｘ線検出データを得る。Ｘ線発生器は、Ｘ線管（図示せず）を含む。コンソールは、医用画像処理装置１００に接続される。コンソールは、ガントリからＸ線検出データを複数取得し、Ｘ線検出データに基づいてボリュームデータを生成する。コンソールは、生成されたボリュームデータを、医用画像処理装置１００へ送信する。コンソールは、患者情報、ＣＴ撮像に関する撮像条件、造影剤の投与に関する造影条件、その他の情報を入力するための操作部（図示せず）を備えてよい。この操作部は、キーボードやマウスなどの入力デバイスを含んでよい。
【００１７】
ＣＴ装置２００は、連続的に撮像することで３次元のボリュームデータを複数取得し、動画を生成することも可能である。複数の３次元のボリュームデータによる動画のデータは、４Ｄ（４次元）データとも称される。
【００１８】
ＣＴ装置２００は、操作部を介して、Ｘ線管の電圧（Ｘ線管電圧）や電流（Ｘ線管電流）を変更してＣＴ画像を撮像してよい。ＣＴ装置２００が、異なる電圧で複数回、ＣＴ画像を撮像してよい。ＣＴ装置２００は、複数のタイミングの各々でＣＴ画像を撮像してよい。ＣＴ装置２００は、被検体が造影された状態で、ＣＴ画像を撮像してよい。このＣＴ画像を、造影画像とも称し、造影ボリュームデータとも称する。ＣＴ装置２００は、被検体が造影されていない状態で、ＣＴ画像を撮像してよい。このＣＴ画像を、非造影画像とも称し、非造影ボリュームデータとも称する。
【００１９】
医用画像処理装置１００内のポート１１０は、通信ポートや外部装置接続ポートを含み、ＣＴ画像から得られたボリュームデータを取得する。取得されるボリュームデータは、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータを含んでよい。取得されたボリュームデータは、直ぐにプロセッサ１４０に送られて各種処理されてもよいし、メモリ１５０において保管された後、必要時にプロセッサ１４０へ送られて各種処理されてもよい。また、ボリュームデータは、記録媒体や記録メディアを介して取得されてもよい。
【００２０】
ポート１１０は、ＣＴ装置２００からＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）データを取得してよい。ＤＩＣＯＭデータは、ボリュームデータの撮像に関する情報（撮像情報）を含んでよい。撮像情報は、ボリュームデータ（ボリュームデータの基となる、Ｘ線検出器により検出された投影データ）の撮像時のＸ線管電圧、Ｘ線管電流、画像ＳＤ値、回転速度、ＣＴＤＩ値、の少なくとも一部を含んでよい。つまり、撮像情報は、撮像時の各種情報の実際の値（実測値）が含まれてよい。ＣＴ装置２００からのボリュームデータは、ＤＩＣＯＭデータに含まれて取得されてもよい。Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、画像ＳＤ値、回転速度、ＣＴＤＩ値の詳細については後述する。
【００２１】
なお、ＣＴ装置２００により撮像されたボリュームデータやボリュームデータに係るＤＩＣＯＭデータは、ＣＴ装置２００から画像データサーバ（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication Systems）（不図示）に送られ、保存されてよい。ポート１１０は、ＣＴ装置２００から取得する代わりに、この画像データサーバからボリュームデータやＤＩＣＯＭデータを取得してよい。このように、ポート１１０は、ボリュームデータやＤＩＣＯＭデータ等の各種データを取得する取得部として機能する。
【００２２】
ＵＩ１２０は、タッチパネル、ポインティングデバイス、キーボード、又はマイクロホンを含んでもよい。ＵＩ１２０は、医用画像処理装置１００のユーザから、任意の入力操作を受け付ける。ユーザは、医師、放射線技師、又はその他医療従事者（Ｐａｒａｍｅｄｉｃ  Ｓｔａｆｆ）を含んでもよい。
【００２３】
ＵＩ１２０は、ボリュームデータにおける関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の指定や輝度条件の設定等の操作を受け付ける。関心領域は、各種組織（例えば、血管、気管支、臓器、骨、脳、心臓、足、首、血流）の領域を含んでよい。組織は、病変組織、正常組織、臓器、器官、など生体の組織を広く含んでよい。
【００２４】
ディスプレイ１３０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を含んでもよく、各種情報を表示する。各種情報は、ボリュームデータから得られる３次元画像を含む。３次元画像は、ボリュームレンダリング画像、サーフェスレンダリング画像、仮想内視鏡画像（ＶＥ画像）、ＭＰＲ画像、ＣＰＲ画像、等を含んでもよい。ボリュームレンダリング画像は、レイサム（ＲａｙＳｕｍ）画像、ＭＩＰ(Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ)画像、ＭｉｎＩＰ(Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ)画像、平均値（Ａｖｅｒａｇｅ）画像、又はレイキャスト（Ｒａｙｃａｓｔ）画像を含んでもよい。
【００２５】
メモリ１５０は、各種ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）の一次記憶装置を含む。メモリ１５０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）の二次記憶装置を含んでもよい。メモリ１５０は、ＵＳＢメモリやＳＤカードの三次記憶装置を含んでもよい。メモリ１５０は、各種情報やプログラムを記憶する。各種情報は、ポート１１０により取得されたボリュームデータ、ＤＩＣＯＭデータ、プロセッサ１４０により生成された画像、プロセッサ１４０により設定された設定情報、各種プログラムを含んでもよい。メモリ１５０は、プログラムが記録される非一過性の記録媒体の一例である。
【００２６】
プロセッサ１４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含んでもよい。プロセッサ１４０は、メモリ１５０に記憶された医用画像処理プログラムを実行することにより、各種処理や制御を行う処理部１６０として機能する。
【００２７】
図２は、処理部１６０の機能構成例を示すブロック図である。
【００２８】
処理部１６０は、領域抽出部１６１、画像生成部１６２、領域判定部１６３、レジストレーション処理部１６４、補正処理部１６５、及びサブトラクション処理部１６６を備える。処理部１６０は、医用画像処理装置１００の各部を統括する。なお、処理部１６０に含まれる各部は、１つのハードウェアにより異なる機能として実現されてもよいし、複数のハードウェアにより異なる機能として実現されてもよい。また、処理部１６０に含まれる各部は、専用のハードウェア部品により実現されてもよい。
【００２９】
領域抽出部１６１は、ボリュームデータにおいて、セグメンテーション処理を行ってよい。この場合、ＵＩ１２０がユーザからの指示を受け付け、指示の情報が領域抽出部１６１に送られる。領域抽出部１６１は、指示の情報に基づいて、公知の方法により、ボリュームデータから、セグメンテーション処理を行い、関心領域を抽出（ｓｅｇｍｅｎｔ）してもよい。また、ユーザからの詳細な指示により、手動で関心領域を設定（ｓｅｔ）してもよい。また、観察対象が予め定められている場合、領域抽出部１６１は、ユーザ指示なしでボリュームデータから、セグメンテーション処理を行い、観察対象を含む関心領域を抽出してもよい。抽出される領域には、各種組織（例えば、血管、気管支、臓器、骨、脳、心臓、足、首、血流）の領域を含んでよい。
【００３０】
画像生成部１６２は、ポート１１０により取得されたボリュームデータに基づいて、３次元画像を生成してよい。画像生成部１６２は、ポート１１０により取得されたボリュームデータから、指定された領域や領域抽出部１６１により抽出された領域に基づいて、つまり了３次元画像を生成してよい。画像生成部１６２は、レジストレーション処理部１６４によりレジストレーションされたボリュームデータに基づいて、３次元画像を生成してよい。画像生成部１６２は、補正処理部１６５により補正されたボリュームデータに基づいて、３次元画像を生成してよい。画像生成部１６２は、サブトラクション処理部１６６により生成されたサブトラクションボリュームデータに基づいて、３次元画像を生成してよい。
【００３１】
領域判定部１６３は、非造影ボリュームデータにおける高輝度領域（例えばＣＴ値が値５００以上の領域）が骨の領域であるか、石灰化又はステントの領域であるかを判定する。ステントは、各種の金属（例えばステンレス鋼、Ｎｉ−Ｔｉ、タンタル、Ｃｏ−Ｃｒ）を含んで形成されてよい。この場合、ステントの領域は、金属を示す領域の一例である。
【００３２】
領域判定部１６３は、高輝度領域のサイズ（高輝度領域の塊のサイズ）が所定サイズ以上である場合、高輝度領域が骨の領域であると判定してよい。この高輝度領域は、ボリュームデータの全体又は領域抽出部１６１により抽出されたボリュームデータの一部に含まれる。領域判定部１６３は、非造影ボリュームデータに対応する造影ボリュームデータにおける高輝度領域と血流の領域との距離が所定距離以上である場合、高輝度領域が骨の領域であると判定してよい。
【００３３】
領域判定部１６３は、高輝度領域のサイズが所定サイズ未満である場合、高輝度領域が石灰化又はステントの領域であると判定してよい。領域判定部１６３は、非造影ボリュームデータに対応する造影ボリュームデータにおける高輝度領域と血流の領域との距離が所定距離未満である場合、高輝度領域が石灰化又はステントの領域であると判定してよい。
【００３４】
領域判定部１６３は、領域抽出部１６１により抽出された各領域のうち、軟組織の領域（例えば肝臓、腎臓、心筋、脳などの領域）を特定してよい。軟組織の領域は、詳細に特定すること無く、例えばＣＴ値が値０以下の領域を軟組織としてよい。例えばＣＴ値が値１００以下の領域を軟組織としてもよい。また、領域判定部１６３は、既知のセグメンテーション手段を用いて軟組織に含まれる腫瘍などの病変部の領域を抽出しても良い。軟組織の領域の特定は、血流と臓器の位置確認や、血流と病変部の位置関係の確認に使用されてよい。
【００３５】
レジストレーション処理部１６４は、取得された複数のボリュームデータに対し、レジストレーション処理を行い、複数のボリュームデータの位置合わせを行ってよい。レジストレーション処理は、公知の手法が用いられてよい。このレジストレーション処理は、剛体レジストレーションを含んでよい。このレジストレーションは、非剛体レジストレーションを含んでよい。レジストレーション処理部１６４は、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとのレジストレーションでは、骨の領域及び肺を含む空気の領域をレジストレーションしてから、軟組織のレジストレーションを行ってよい。
【００３６】
補正処理部１６５は、取得された複数のボリュームデータに関し、且つ、ＤＩＣＯＭデータに含まれて取得された撮像情報を基に、ボリュームデータを補正する。
【００３７】
補正処理部１６５は、第１補正処理を実施してよい。第１補正処理は、ボリュームデータ内に存在するブルーミングアーチファクトの低減に係る処理である。これによって、サブトラクション画像の品質が向上する。
【００３８】
補正処理部１６５は、第１補正処理において、ブルーミングアーチファクトの影響により拡大された骨や石灰化された領域（カルシウムの領域）の縮小処理や拡大処理を行ってよい。例えば、Ｘ線管電圧が低い（所定の通常電圧よりも低い、低電圧、以下同様）状態で撮像されると、造影剤やカルシウムのＣＴ値が増大する傾向にあり、そのためにブルーミングアーチファクトの影響を受けやすく、骨や石灰化の領域が拡大し易い。補正処理部１６５は、Ｘ線管電圧が低電圧の状態で撮像されたボリュームデータに対して縮小処理を行うことで、Ｘ線管電圧が通常電圧や通常電圧よりも高い高電圧の状態で撮像されたボリュームデータと同じサイズ（ボリュームデータの占める範囲）に補正できる。あるいは、補正処理部１６５は、ファントムを用いたキャリブレーションを行うことによって、Ｘ線管電圧が低電圧の状態で撮像されたボリュームデータについての適切な縮小処理の程度を、ＣＴ装置２００毎に取得することができる。
【００３９】
同様に、補正処理部１６５は、Ｘ線管電圧が通常電圧又は高電圧の状態で撮像されたボリュームデータに対して拡大処理を行うことで、Ｘ線管電圧が低電圧の状態で撮像されたボリュームデータと同じサイズに補正できる。なお、縮小処理の縮小率及び拡大処理の拡大率は、Ｘ線管電圧の大きさの高さの比に依存してよい。
【００４０】
骨の領域では、緻密質が海綿質よりもＣＴ値が大きい。そのため、骨の緻密質の方が実際よりも大きく描出され易い。骨の緻密質は、骨の領域の周端部に位置するので、補正処理部１６５は、骨の領域のサイズを縮小する縮小処理を行ってよい。補正処理部１６５は、Ｘ線管電圧が低電圧の状態で撮像された骨の領域のボリュームデータに対して縮小処理を行うことで、Ｘ線管電圧が通常電圧や高電圧の状態で撮像された骨の領域のボリュームデータと同じサイズに補正できる。つまり、補正処理部１６５は、ボリュームデータにおいて骨の緻密質の領域を縮小できる。
【００４１】
同様に、補正処理部１６５は、Ｘ線管電圧が通常電圧又は高電圧の状態で撮像された骨の領域のボリュームデータに対して拡大処理を行うことで、Ｘ線管電圧が低電圧の状態で撮像された骨の領域のボリュームデータと同じサイズに補正できる。つまり、補正処理部１６５は、ボリュームデータにおいて骨の緻密質の領域を拡大できる。
【００４２】
補正処理部１６５は、高輝度領域としての骨の領域と血管領域との距離が所定距離以上である場合に限って、ボリュームデータに対する拡大処理を実施するか否かを決定してよい。これにより、医用画像処理装置１００は、血管近傍において骨の領域が拡大されることで、血管の領域を侵食し、石灰化が存在すると誤認識されることを抑制できる。
【００４３】
補正処理部１６５は、第２補正処理を実施してよい。第２補正処理は、サブトラクション画像において、骨の海綿質の描画を抑制するための処理である。これによって、サブトラクション画像の品質が向上する。第２補正処理は、サブトラクションボリュームデータにおいて、骨の領域のＣＴ値を補正する処理であってもよい。第２補正処理は、骨の海綿質の領域を高輝度領域に変換する処理であってもよい。また、補正処理部１６５は、サブトラクションボリュームデータをレンダリングするときに、骨の領域をいわゆるマスク処理により除去しても良い。
【００４４】
補正処理部１６５は、第２補正処理において、Ｘ線管電圧が通常電圧の状態で撮像されたボリュームデータにおける骨の海綿質の領域を、骨の海綿質の領域のＣＴ値を、骨の緻密質の領域のＣＴ値と同値に置換してよい。これにより、補正処理部１６５は、Ｘ線管電圧が低電圧の状態で撮像されたボリュームデータの骨の海綿質の領域の一部に発生したアーチファクトによって、サブトラクション画像に海綿質の領域にアーチファクトが表示されることを抑制できる。
【００４５】
サブトラクション処理部１６６は、造影ボリュームデータから非造影ボリュームデータを差し引いて（サブトラクション処理を実施して）、サブトラクションボリュームデータを生成する。サブトラクション処理部１６６は、ボリュームデータの全体をサブトラクション処理の対象としてもよいし、ボリュームデータの一部の領域をサブトラクション処理の対象から除外し、他の一部をサブトラクション処理の対象としてもよい。
【００４６】
サブトラクション処理部１６６は、造影ボリュームデータにおいてＣＴ値が値０以下の領域を、サブトラクション処理の対象領域から除外してよい。
【００４７】
これにより、医用画像処理装置１００は、ＣＴ値の低い（値０以下の）軟組織を示す領域のボリュームデータをサブトラクション処理後に残存できる。
【００４８】
サブトラクション処理部１６６は、造影ボリュームデータにおいてＣＴ値が値１００以下の領域をサブトラクション処理の対象領域から除外し、且つ、ＣＴ値が値１００より大きく値２００以下である領域では線形に徐々にサブトラクション処理における差引量を遷移させてよい。つまり、サブトラクション処理部１６６は、造影ボリュームデータから非造影ボリュームデータを差し引く際の非造影ボリュームデータの該当領域（ＣＴ値が値１００より大きく値２００以下である領域に対応する領域）の値に、該当領域内の位置に応じて線形に変化する係数を乗算する。サブトラクション処理部１６６は、造影ボリュームデータから、線形に変化する係数が乗算された非造影ボリュームデータを差し引いて、サブトラクションボリュームデータを生成してよい。
【００４９】
これにより、医用画像処理装置１００は、ＣＴ値の低い（値１００以下の）軟組織を示す領域のボリュームデータをサブトラクション処理後に残存できる。また、医用画像処理装置１００は、ＣＴ値の比較的低い（値１００〜値２００）領域では、このＣＴ値の比較的低い領域の内側及び外側においてサブトラクション結果が滑らかに繋がる（seamless）ように、サブトラクション画像を補正して生成できる。つまり、サブトラクション処理部１６６は、徐々にグラデーションをかけながら、サブトラクション画像を生成できる。
【００５０】
サブトラクション処理部１６６は、サブトラクション処理を、ボリュームデータのＣＴ値を書き換えることで実施してよい。例えば、補正処理部１６５は、ＣＴ値を書き換える際に、書換え対象のボクセルの周辺ボクセルのＣＴ値を基に、書換え対象のボクセルのＣＴ値を書き換えてよい。例えば、補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータから抽出された骨や石灰化の領域に対応する、造影ボリュームデータにおける骨や石灰化の領域を書き換え対象とし、ＣＴ値を値０にしてもよい。結果的に、骨や石灰化をサブトラクション画像から抑制できれば良いからである。
【００５１】
これにより、医用画像処理装置１００は、特定の領域のＣＴ値を書き換えることでも、造影ボリュームデータから骨や石灰化の領域を除外でき、血流等の領域のみ残存したボリュームデータを取得できる。
【００５２】
補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータにおいて骨の領域が存在する場合、骨の領域の周辺ボクセルのＣＴ値を、骨の領域のＣＴ値（例えば値５００）に変換してよい。サブトラクション処理部１６６は、造影ボリュームデータの各ボクセルのＣＴ値から、骨の領域の周辺ボクセルのＣＴ値が変換された非造影ボリュームデータの各ボクセルのＣＴ値を差し引いて、サブトラクションボリュームデータを生成してよい。
【００５３】
これにより、医用画像処理装置１００は、サブトラクション処理の対象となる複数のボリュームデータが位置ずれしていても、造影ボリュームデータにおける骨の領域が削除される可能性を高くできる。つまり、医用画像処理装置１００は、骨周辺の領域の予備的補正により、位置ずれによるサブトラクション処理の処理結果を改善できる。また、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータにおける高輝度領域がブルーミングアーチファクトの影響により実際よりも拡大されても、この影響を抑制して、サブトラクションボリュームデータを生成できる。
【００５４】
補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータにおいて石灰化又はステントの領域が存在する場合、石灰化又はステントの領域の周辺ボクセルのＣＴ値を石灰化又はステントの領域のＣＴ値（例えば値５００）に変換してよい。補正処理部１６５は、プロセッサ１４０は、石灰化又はステントの領域の周辺ボクセルの範囲は、先述した骨の領域の周辺ボクセルの範囲より、狭い範囲でよい。また、補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータにおいて石灰化又はステントの領域が存在する場合、造影ボリュームデータにおいて対応する石灰化又はステントの輪郭部分のＣＴ値を、石灰化又はステントの領域の周辺ボクセルのＣＴ値に変換してよい。この変換は、後述する侵食処理（Ｅｒｏｓｉｏｎ処理）の一例である。
【００５５】
これにより、医用画像処理装置１００は、石灰化又はステントの近傍に存在する血流の領域のＣＴ値が高輝度値に変換され、サブトラクションボリュームデータにおいて血流の領域のＣＴ値の一部が欠落することを抑制できる。
【００５６】
図３は、造影ボリュームデータに対応する、造影ボリュームデータの３次元画像を示す造影画像Ｇ１の一例を示す図である。図４は、非造影ボリュームデータに対応する、非造影ボリュームデータの３次元画像を示す非造影画像Ｇ２の一例を示す図である。図５は、サブトラクションボリュームデータに対応する、サブトラクションボリュームデータの３次元画像を示すサブトラクション画像Ｇ３の一例を示す図である。図３〜図５では、各図の下方が眼底部を示している。図３〜図５では、３次元画像としてレイキャスト画像が示されている。
【００５７】
図３の造影画像Ｇ１では、骨や石灰化等のカルシウムを示す領域３１とともに、造影剤が被検体に投与されることで、造影剤の成分に含まれるヨウ素を示す領域３２が可視化される。被検体では、ヨウ素を示す領域３２として、血流（血管）を示す領域が可視化される。カルシウム及びヨウ素は、Ｘ線吸収量が比較的高いので、ＣＴ値が大きくなる。
【００５８】
図４の非造影画像Ｇ２では、Ｘ線吸収量の比較的高い骨や石灰化などのカルシウムを示す領域３１が可視化される。一方、造影剤が無いことにより、Ｘ線吸収量の比較的低い血流を示す領域はほぼ可視化されない。
【００５９】
図５のサブトラクション画像Ｇ３では、サブトラクション画像Ｇ３では、造影画像Ｇ１のカルシウムを示す領域３１が除去されて、ヨウ素を示す領域３２としての血流を示す領域が明確に可視化される。
【００６０】
次に、ＣＴ装置２００によるＣＴ撮像時の撮像条件及び造影条件について説明する。
【００６１】
ＣＴ装置２００がＣＴ画像を撮像する際の撮像条件は、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、画像ＳＤ（Standard Deviation）値、回転速度、及びＣＴＤＩ（Computed tomography dose index）値が含まれてよい。
【００６２】
Ｘ線管電圧、画像ＳＤ値、回転速度、及びＣＴＤＩ値は、ＣＴ装置２００が撮像するための指令値として、ＣＴ装置２００の操作部を介して入力されてよい。Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、画像ＳＤ値、回転速度、ファン角、及びＣＴＤＩ値は、ＣＴ装置２００が実際に撮像した際の実測値として、ガントリ又はコンソールが各種センサ（不図示）又は演算処理により取得されてよい。
【００６３】
Ｘ線管電圧は、Ｘ線管に印加される電圧である。Ｘ線管電圧が変化すると、Ｘ線の波長が変化する。Ｘ線管電圧の調整により、Ｘ線の透過力が調整される。Ｘ線管電圧が高い程、Ｘ線の透過力が大きく、Ｘ線管電圧が低い程、Ｘ線の透過力が小さい。よって、Ｘ線管電圧が低く設定されると、被検体の皮膚によって吸収散乱されるＸ線が増え、被検体内で吸収されるＸ線が減り、ＣＴ画像の画質が低下する。
【００６４】
例えば、Ｘ線管電圧が８０ｋＶ（低電圧の一例）とされ、低電圧モードとされてＣＴ画像が撮像されてよい。Ｘ線管電圧が１００ｋＶ（低電圧又は通常電圧の一例）とされ、観察対象を心臓の領域としてＣＴ画像が撮像されてよい。Ｘ線管電圧が１２０Ｖ（通常電圧の一例）とされ、通常モードとされてＣＴ画像が撮像されてよい。Ｘ線管電圧が１４０ｋＶとされ、比較的大柄の被検体のＣＴ画像が撮像されてよい。
【００６５】
被検体（患者）毎に、被爆効率が良好なＸ線管電圧は異なる。患者の体のサイズにより、被爆効率が良好なＸ線管電圧が決定されてよい。例えば、被検体が太い程、Ｘ線管電圧を高くした方が、結果的に被爆量を低減できる。被検体が細い程、Ｘ線管電圧を低くした方が、結果的に被爆量を低減できる。
【００６６】
Ｘ線管電流は、Ｘ線管が消費する電流である。Ｘ線管電流が変化すると、Ｘ線量が変化する。Ｘ線管電流が大きい程、Ｘ線検出器により検出されるＸ線が増え、画質が向上する。Ｘ線管電流が小さい程、Ｘ線検出器により検出されるＸ線が減り、画質が低下する。Ｘ線管電流は、指令値として設定された画像ＳＤ値又はＣＴＤＩ値を基に、ＣＴ装置２００により調整されてよい。なお、適切にキャリブレーションされたＣＴ値は、水や空気により補正された値である。そのため、ＣＴ値は、Ｘ線管電流に影響されない。
【００６７】
Ｘ線管電流を変えずにＸ線管電圧が低くされると、被ばく量が低減される。被ばく量は、管電圧の２乗に比例するためである。一方、Ｘ線管電圧電流が小さく（所定の通常電流よりも小さく、小電流で、以下同様）されると、被ばく量が低減される。被ばく量は、管電圧に比例するためである。
【００６８】
画像ＳＤ値は、ＣＴ装置２００により撮像された複数のＣＴ画像のＣＴ値の標準偏差値である。画像ＳＤ値は、ＣＴ画像に重畳されたノイズの指標となる。画像ＳＤ値が指令値として設定されると、コンソールが備えるプロセッサ（不図示）が、この画像ＳＤ値が得られる画質が得られる最低限の電流となるように、Ｘ線管電流を制御してよい。また、コンソールのプロセッサは、被検体の部位によって異なる画像ＳＤ値に応じて、Ｘ線管電流を動的に制御してよい。通常、Ｘ線管電流は、撮像断面における被検体断面積などに応じて、適宜調整される。
【００６９】
回転速度は、ガントリの回転速度である。回転速度は、ガントリ内でＸ線管とＸ線検出器とが一体となって回転する回転速度でよい。回転速度が速い程、ＣＴ画像を得るための撮像時間が短くなり、被爆量が減るが、ＣＴ画像の画質が低下する。回転速度が遅い程、撮像時間が長くなり、被爆量が増えるが、ＣＴ画像の画質が向上する。ＣＴ装置２００は、ＣＴ画像の逐次近似再構成を考慮すると、同一の画像ＳＤ値では回転速度が過度に高速でない方が、同一部位におけるＸ線量を確保でき、画質の低下を抑制できる。この場合、ＣＴ装置２００は、画像ＳＤ値で指定された目標画質を維持するためにＸ線管電流を増大することを抑制でき、結果的に被ばく量を低減できる。
【００７０】
ＣＴＤＩ値は、ＣＴ撮像による被検体の被爆量の指標を示す。ＣＴＤＩ値が小さい程、被爆量が少ないので、好ましい。指令値として画像ＳＤ値が設定される代わりに、ＣＴＤＩ値が設定されてもよい。
【００７１】
ＣＴ装置２００が造影ボリュームデータを撮像する際の造影条件には、造影剤量及び造影剤濃度が含まれてよい。
【００７２】
造影剤量は、造影ボリュームデータの撮像時に投与される造影剤の量を示す。造影剤は、その成分にヨウ素を含んでよい。ヨウ素（ヨード）のｋ吸収端は、３３．４ｅＶである。そのため、造影剤は、Ｘ線の波長が短い程、つまりＸ線管電圧が低い程、相対的にＸ線を多く吸収する。ＣＴ装置２００は、ヨウ素のＸ線吸収力（Ｘ線遮蔽力）がＸ線の波長によって異なるので、Ｘ線管電圧を調整することで、造影力を維持しながら造影剤量を低減できる。例えば、Ｘ線管電圧が８０ｋＶの場合、Ｘ線管電圧が１２０ｋＶの場合と比較すると、ＣＴ値がＨＵ値換算で１．７倍大きくなり、造影剤量が０．６倍程度（つまり２／３程度）となる。つまり、ＣＴ装置２００は、Ｘ線管電圧を低くすることで、ＣＴ値を増大でき、造影力を維持するための造影剤量を低減できる。
【００７３】
なお、低電圧の状態で造影ボリュームデータが撮像されることで、カルシウムの領域（骨等の領域）とヨウ素の領域（血流の領域）との双方が明るくなるが、ヨウ素の領域の方が顕著に明るくなる。
【００７４】
造影剤濃度は、ヨウ素濃度で識別される。造影剤濃度は、造影剤の注入速度との関係で定められる。
【００７５】
次に、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータの撮像時の撮像条件及び造影条件について説明する。
【００７６】
本実施形態では、ＣＴ装置２００は、造影ボリュームデータを撮像する場合、Ｘ線管電圧を低電圧（例えば８０ｋＶ，１００ｋＶ）に設定し、指令値としての画像ＳＤ値を通常値（例えば、体幹部において値１０）に設定する。Ｘ線管電圧が低電圧にされることで、ＣＴ装置２００は、造影ボリュームデータを撮像するために被検体に注入される造影剤の量を低減できる。また、Ｘ線管電圧が低下するとＣＴ画像の画質が低下するが、画像ＳＤ値が通常値に設定されているため、ＣＴ装置２００は、ＣＴ画像の画質を維持しようとして、Ｘ線管電流を増大する。
【００７７】
したがって、ＣＴ装置２００は、Ｘ線管電圧を低く設定することで、造影ボリュームデータを撮像するための造影剤量を低減できる。また、Ｘ線管電圧を低く設定しても、Ｘ線管電流が通常値より大きくなることで、造影剤による造影力を維持できる。また、造影画像には、骨や石灰化を示す領域が表現されるとともに、血流成分が造影剤により造影されて画像に映り込む。そのため、造影画像は、診断の際に主画像として使用され得る。よって、ＣＴ装置２００は、造影剤量を低減しつつ、主画像としての造影画像の画質を維持でき、診断精度の劣化を抑制できる。
【００７８】
本実施形態では、ＣＴ装置２００は、非造影ボリュームデータを撮像する場合、Ｘ線管電圧を通常電圧（例えば１２０ｋＶ）に設定し、指令値としての画像ＳＤ値を大きく（所定の通常画像ＳＤ値よりも大きく、以下同様）設定する。画像ＳＤ値が大きく設定されることで、ＣＴ画像が低画質化され、Ｘ線管電流が低くなる。
【００７９】
したがって、ＣＴ装置２００は、Ｘ線管電流が通常値よりも小さくなることで、Ｘ線量を低減でき、被検体の被爆量を低減できる。非造影画像には、骨や石灰化を示す領域が表現され得る一方、血流成分が画像に反映されない。そのため、非造影画像は、診断の際に副画像として使用され得る。よって、ＣＴ装置２００は、Ｘ線による被爆量を低減しつつ、副画像としての非造影画像の画質を低下させて導出できる。非造影画像の画質が低減されても、診断への影響は小さい。
【００８０】
このように、ＣＴ装置２００は、造影剤量の低減やＸ線量の低減という目的を持って、撮像条件や造影条件を設定できる。よって、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータの役割（主画像、副画像）を加味してＣＴ装置２００により撮像条件及び造影条件が調整されて撮像された造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータを取得できる。
【００８１】
次に、補正処理及びサブトラクション処理の詳細について説明する。
【００８２】
造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとでは、撮像条件及び造影条件が異なる。そのため、骨や石灰化を示す領域の描出具合が異なる。例えば、Ｘ線管電圧が低く設定されると、骨や石灰化を示す領域のＣＴ値が大きくなる。そのため、Ｘ線管電圧が通常値に設定されている場合と比較すると、骨や石灰化を示す領域が大きく描出される。更に、Ｘ線管電圧が低く設定されると、ブルーミングアーチファクトの影響により、高輝度領域周辺のＣＴ値が大きくなり、つまり骨や石灰化を示す領域の周辺領域のＣＴ値も大きくなる。したがって、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータの撮像時の撮像条件及び造影条件が一致している場合と、この撮像条件及び造影条件が不一致である場合とでは、サブトラクション結果が異なる。例えば、サブトラクション結果を示すサブトラクション画像において、ブルーミングアーチファクトに起因して骨や石灰化の領域が残存し、造影剤により造影された血流以外の情報が描画されることになる。
【００８３】
図６は、比較例における血管に発生した石灰化部周辺のサブトラクション処理を説明するための図である。非造影画像Ｇ１１は、非造影ボリュームデータＶ１１（不図示）の３次元画像である。造影画像Ｇ１２は、造影ボリュームデータＶ１２（不図示）の３次元画像である。サブトラクション画像Ｇ１３は、サブトラクションボリュームデータＶ１３（不図示）の３次元画像である。
【００８４】
非造影画像Ｇ１１では、石灰化された領域である石灰化部６１が表示されている。石灰化部６１は、血管６２内に位置する。非造影ボリュームデータＶ１１の撮像時には、Ｘ線管電圧が通常電圧であるので、従来の表示と同様の状態で、石灰化部６１が描出される。なお、造影剤が用いられていないので、ほとんど血流の様子は描出されない。
【００８５】
造影画像Ｇ１２では、被検体が造影剤により造影されることで、血管６２内の血流が可視化される。また、血流近傍に位置する石灰化部６１は、造影ボリュームデータＶ１２の撮像時には、Ｘ線管電圧が低電圧であるので、ブルーミングアーチファクトの影響が大きくなり、実際の石灰化部の領域とともにその周辺の高輝度化された領域も含む。つまり、石灰化部６１は、実際の大きさよりも拡大されて描画される。
【００８６】
サブトラクションボリュームデータＶ１３は、造影ボリュームデータＶ１２の各画素のＣＴ値から、非造影ボリュームデータＶ１１の各画素のＣＴ値を差し引いたボリュームデータである。造影ボリュームデータＶ１２と非造影ボリュームデータＶ１１とでは同じ石灰化部６１周辺を撮像対象としているが、造影ボリュームデータＶ１２の撮像時にはＸ線管電圧が低く設定されている。そのため、造影ボリュームデータＶ１２における石灰化部６１に対応する領域は、非造影ボリュームデータＶ１１における石灰化部６１に対応する領域よりもサイズが大きい。したがって、サブトラクションボリュームデータＶ１３では、石灰化部６１に対応する周端部の枠が残存する。また、造影ボリュームデータＶ１２と非造影ボリュームデータＶ１１とでは、撮像時のＸ線管電圧の高さに起因して、得られるＣＴ値が異なることもある。この場合、サブトラクションボリュームデータＶ１３における石灰化部６１に対応する領域の周端部以外でも、周端部に囲まれた内部のＣＴ値の差分値が値０とならず、石灰化部６１の周端部以外も残存することもある。
【００８７】
図７は、本実施形態におけるブルーミングアーチファクトを考慮したサブトラクション処理を説明するための図である。造影画像Ｇ２１は、造影ボリュームデータＶ２１（不図示）の３次元画像である。非造影画像Ｇ２２は、非造影ボリュームデータＶ２２（不図示）の３次元画像である。補正画像Ｇ２３は、補正ボリュームデータＶ２３（不図示）の３次元画像である。サブトラクション画像Ｇ２４は、サブトラクションボリュームデータＶ２４（不図示）の３次元画像である。ここでは、ブルーミングアーチファクトによる影響を低減すべく、補正処理部１６５が、第１補正処理を実施する。
【００８８】
造影画像Ｇ２１では、被検体が造影剤により造影されることで、血管７２内の血流が可視化される。また、血流近傍に位置する石灰化部７１は、ブルーミングアーチファクトの影響により、実際の大きさよりも拡大されて描画される。更に、造影ボリュームデータＶ２１の撮像の際にはＸ線管電圧が通常電圧より低く設定されるので、石灰化部７１に対応するボリュームデータの領域では、ＣＴ値が高くなる。
【００８９】
非造影画像Ｇ２２では、石灰化された領域である石灰化部７１が表示されている。石灰化部７１は、その一部が血管７２内に位置する。非造影ボリュームデータＶ２２の撮像時にはＸ線管電圧が通常電圧であるので、従来の表示と同様の状態で、石灰化部７１が描出される。なお、造影剤が用いられていないので、血流の様子はほとんど描出されない。
【００９０】
補正画像Ｇ２３は、造影画像Ｇ２１が補正された画像である。つまり、造影ボリュームデータＶ２１が補正されて補正ボリュームデータＶ２３が生成される。補正処理部１６５は、造影ボリュームデータＶ２１における高輝度領域、つまり所定値以上のＣＴ値を有する画素の領域に限定して縮小し、補正ボリュームデータＶ２３を生成する。縮小する処理は、侵食処理（Ｅｒｏｓｉｏｎ処理）でよい。具体的な侵食処理の手法は、公知の手法でよい。
【００９１】
補正処理部１６５は、造影ボリュームデータＶ２１の撮像時のＸ線管電圧と非造影ボリュームデータＶ２２の撮像時のＸ線管電圧とに基づいて、非造影ボリュームデータＶ２２における石灰化部７１に対応する領域の大きさと、補正ボリュームデータＶ２３における石灰化部７１に対応する領域の大きさとが、一致するように侵食処理する。この場合、補正処理部１６５は、メモリ１５０に保持された補正テーブル（不図示）を参照し、造影ボリュームデータＶ２１の撮像時のＸ線管電圧と非造影ボリュームデータＶ２２の撮像時のＸ線管電圧とに対応する侵食率（縮小率）や侵食量（縮小量）の情報を取得する。侵食率の情報は、浸食処理のパラメータとして用いられる。これにより、少なくとも石灰化部７１のサイズは、補正画像Ｇ２３と非造影画像Ｇ２２とで略同一となる。また、侵食率の情報は、Ｘ線管電圧とともに、ＣＴ装置の特性（例えば、再構成カーネル：reconstruction kernel）に基づいて定められてもよい。なお、補正テーブルの代わりに、Ｘ線管電圧と侵食率等との関係性を示す係数や式を用いて、浸食処理されてよい。また、補正処理部１６５は、撮像条件に合わせて、ファントムを用いてキャリブレーションしてもよい。
【００９２】
補正処理部１６５は、造影ボリュームデータＶ２１における石灰化部７１に対応する領域の各画素のＣＴ値を、非造影ボリュームデータＶ２２における石灰化部７１に対応する領域の各画素のＣＴ値に一致するように調整して、補正ボリュームデータＶ２３を導出してよい。この場合、補正ボリュームデータＶ２３における石灰化部に対応する領域と、非造影ボリュームデータＶ２２における石灰化部７１に対応する領域とは、サイズが略同一とされ、各画素の位置が対応づけられている。
【００９３】
サブトラクションボリュームデータＶ２４は、補正ボリュームデータＶ２３の各画素のＣＴ値から非造影ボリュームデータＶ２２の各画素のＣＴ値を差し引いた画像である。補正ボリュームデータＶ２３における石灰化部７１に対応する領域の位置及びＣＴ値は、補正の結果、非造影ボリュームデータＶ２２における石灰化部７１に対応する領域の位置及びＣＴ値とほぼ同一となっている。したがって、サブトラクション画像Ｇ２４では、石灰化部７１の周端部の枠が残存せず、削除される。また、石灰化部７１の周端部の内側の領域も残存せず、削除される。
【００９４】
本実施形態のブルーミングアーチファクトを考慮したサブトラクション処理によれば、医用画像処理装置１００は、ブルーミングアーチファクトにより実際よりも拡大された高輝度領域（例えば石灰化部７１等のカルシウムを示す領域）を除去できる。よって、医用画像処理装置１００は、ブルーミングアーチファクトの影響を低減して、サブトラクションボリュームデータを導出できる。したがって、医用画像処理装置１００は、ブルーミングアーチファクトの影響を低減したサブトラクション画像を生成できる。これによって、医用画像処理装置１００は、石灰化によって生じた血管の狭窄の程度を、本実施形態の撮像手法において適切に評価できる。
【００９５】
なお、図７では、血管における石灰化部７１の領域を例に説明したが、高輝度領域となる骨の緻密質を示す領域においても、同様の処理が有用である。
【００９６】
なお、補正画像Ｇ２３及び補正ボリュームデータＶ２３の代わりに、補正画像Ｇ２３Ａ（不図示）及び補正ボリュームデータＶ２３Ａが生成されてもよい。補正画像Ｇ２３Ａは、非造影画像Ｇ２２が補正された画像である。補正ボリュームデータＶ２３Ａは、非造影ボリュームデータＶ２２が補正された画像である。補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータＶ２２における高輝度領域に限定して拡大し、補正ボリュームデータＶ２３Ａを生成してよい。拡大する処理は、膨張処理（Ｄｉｌａｔｉｏｎ処理）でよい。具体的な膨張処理の手法は、公知の手法でよい。
【００９７】
補正処理部１６５は、造影ボリュームデータＶ２１の撮像時のＸ線管電圧と非造影ボリュームデータＶ２２の撮像時のＸ線管電圧とに基づいて、造影ボリュームデータＶ２１における石灰化部７１に対応する領域の大きさと補正ボリュームデータＶ２３Ａにおける石灰化部７１に対応する領域の大きさとが一致するように、膨張処理してよい。この場合、補正処理部１６５は、メモリ１５０に保持された補正テーブル（不図示）を参照し、得られた造影ボリュームデータＶ２１の撮像時のＸ線管電圧と非造影ボリュームデータＶ２２の撮像時のＸ線管電圧とに対応する膨張率（拡大率）や膨張量（拡大量）の情報を取得してよい。膨張率の情報は、膨張処理のパラメータとして用いられてよい。これにより、少なくとも石灰化部７１のサイズは、補正画像Ｇ２３と造影画像Ｇ２１とで略同一となる。また、膨張率の情報は、Ｘ線管電圧とともに、ＣＴ装置２００の特性（例えば、再構成カーネル）に基づいて定められてもよい。なお、補正テーブルの代わりに、Ｘ線管電圧と膨張率等との関係性を示す係数や式を用いて、膨張処理されてよい。
【００９８】
補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータＶ２２における石灰化部７１に対応する領域の各画素のＣＴ値を、造影ボリュームデータＶ２１における石灰化部７１を示す領域の各画素のＣＴ値に一致するように調整して、補正ボリュームデータＶ２３を導出してよい。この場合、補正ボリュームデータＶ２３Ａにおける石灰化部７１と造影ボリュームデータＶ２１における石灰化部７１とは、サイズが略同一とされ、各画素の位置が対応づけられる。
【００９９】
また、第１補正処理は、上述の手法に限られず、他の手法により実施されてもよい。
【０１００】
図８は、比較例における骨の領域のサブトラクション処理を説明するための図である。造影画像Ｇ３１は、造影ボリュームデータＶ３１（不図示）の３次元画像である。非造影画像Ｇ３２は、非造影ボリュームデータＶ３２（不図示）の３次元画像である。サブトラクション画像Ｇ３３は、サブトラクションボリュームデータＶ３３（不図示）の３次元画像である。
【０１０１】
造影画像Ｇ３１では、脊椎としての骨８１が表示されている。骨８１の領域は、海綿質８２の領域と緻密質８３の領域とを含む。緻密質８３は、海綿質８２よりもＣＴ値が高い。造影ボリュームデータＶ３１では、撮像時にＸ線管電圧が低く設定されるので、比較的ＣＴ値が高い（高輝度領域の）緻密質８３の領域から比較的ＣＴ値の低い海綿質８２の領域に向かって、アーチファクト８４が重畳し易い。また、Ｘ線管電圧が低く設定されることで、Ｘ線管電圧が通常電圧の場合と比較すると、骨８１の領域全体のＣＴ値が高くなる。
【０１０２】
非造影画像Ｇ３２では、造影画像Ｇ３１と同様に、脊椎としての骨８１が表示されている。非造影画像Ｇ３２と造影画像Ｇ３１とでは、同じ脊椎としての骨８１の箇所が表示されている。非造影ボリュームデータＶ３２では、撮像時にＸ線管電圧が通常電圧に設定されるので、海綿質８２の領域にアーチファクトがあまり重畳せず、ＣＴ値が高くならず、従来の表示と同様となる。
【０１０３】
サブトラクションボリュームデータＶ３３は、造影ボリュームデータＶ３１の各画素のＣＴ値から非造影ボリュームデータＶ３２の各画素のＣＴ値を差し引いたボリュームデータである。造影ボリュームデータＶ３１では、海綿質８２の領域において、アーチファクト８４が重畳され、ＣＴ値が高くなるので、サブトラクションボリュームデータＶ３３においてアーチファクト８４を含む海綿質８２を示す領域の少なくとも一部が残存する。
【０１０４】
図９は、本実施形態における海綿質のアーチファクトを考慮したサブトラクション処理を説明するための図である。非造影画像Ｇ４１は、非造影ボリュームデータＶ４１（不図示）の３次元画像である。造影画像Ｇ４２は、造影ボリュームデータＶ４２（不図示）の３次元画像である。補正画像Ｇ４３は、補正ボリュームデータＶ４３（不図示）の３次元画像である。サブトラクション画像Ｇ４４は、サブトラクションボリュームデータＶ４４（不図示）の３次元画像である。ここでは、骨９１の領域の海綿質９２へのアーチファクトによる影響を低減すべく、補正処理部１６５が、第２補正処理を実施する。
【０１０５】
非造影画像Ｇ４１及び非造影ボリュームデータＶ４１は、図８に示した非造影画像Ｇ３２及び非造影ボリュームデータＶ３２と同様である。造影画像Ｇ４２及び造影ボリュームデータＶ４２は、図８に示した造影画像Ｇ３１及び造影ボリュームデータＶ３１と同様である。
【０１０６】
補正画像Ｇ４３は、非造影画像Ｇ４１が補正された画像である。つまり、補正ボリュームデータＶ４３は、非造影ボリュームデータＶ４１が補正されたボリュームデータである。領域抽出部１６１は、非造影ボリュームデータＶ４１における輪郭を示す輪郭領域Ａ４１を抽出する。輪郭領域Ａ４１は、骨９１の緻密質９３の領域と一致してよい。輪郭領域Ａ４１は、高輝度領域となっているので、公知の方法により抽出可能である。補正処理部１６５は、輪郭領域Ａ４１で包囲された内側の領域である内側領域Ａ４２における各画素のＣＴ値を増大し、高輝度領域とする。内側領域Ａ４２は、骨９１の海綿質９２の領域と一致してよい。つまり、補正処理部１６５は、内側領域Ａ４２を高輝度領域のＣＴ値で塗りつぶす処理を行う。塗りつぶすためのＣＴ値は、高輝度領域となる所定値以上のＣＴ値に設定されれば任意であってもよいし、輪郭領域Ａ４１の値と同じ値に設定されてもよい。内側領域Ａ４２を高輝度領域に変換する処理は、ＦｌｏｏｄＦｉｌｌ関数を用いた変換処理により行われてよい。よって、補正画像Ｇ４３では、輪郭領域Ａ４１及び内側領域Ａ４２がともに高輝度領域となる。
【０１０７】
サブトラクションボリュームデータＶ４４は、造影ボリュームデータＶ４２の各画素のＣＴ値から補正ボリュームデータＶ４３の各画素のＣＴ値を差し引いたボリュームデータである。補正ボリュームデータＶ４３では、骨９１の領域が全体的に高輝度領域（例えばＣＴ値が値５００）である。造影ボリュームデータＶ４２では、骨９１の領域における緻密質９３及びアーチファクト９４の領域が高輝度領域（例えばＣＴ値が値５００）である。よって、サブトラクションボリュームデータＶ４４では、補正ボリュームデータＶ４３の高輝度領域と造影ボリュームデータＶ４２の高輝度領域とが相殺された結果、アーチファクト９４が除外された海綿質９２が残存する。したがって、医用画像処理装置１００は、第２補正処理により、海綿質９２に入り込んだアーチファクト９４の影響を低減できる。
【０１０８】
なお、造影ボリュームデータＶ４２の撮像時のＸ線管電圧が低電圧に設定され、非造影ボリュームデータＶ４１の撮像時のＸ線管電圧が通常電圧に設定されるので、造影ボリュームデータＶ４２の脊椎のサイズは、非造影ボリュームデータＶ４１の脊椎としての骨９１のサイズよりも大きくなる。そのため、補正処理部１６５は、造影ボリュームデータＶ４２の撮像時のＸ線管電圧と非造影ボリュームデータＶ４１の撮像時のＸ線管電圧とに基づいて、非造影ボリュームデータＶ４１における骨９１の大きさと補正ボリュームデータＶ４３における骨９１の大きさとが一致するように、非造影ボリュームデータＶ４１の骨９１に対して膨張処理し、サイズを合わせてよい。この処理は、第１補正処理において行われてよい。
【０１０９】
補正ボリュームデータＶ４３における骨９１の位置及びＣＴ値は、第１補正処理の結果、非造影ボリュームデータＶ４１に対する骨９１の位置及びＣＴ値とほぼ同一となっている。したがって、サブトラクションボリュームデータＶ４４では、サイズ合わせの効果により、骨９１の輪郭領域Ａ４１が残存せず、削除される。
【０１１０】
本実施形態の海綿質８２のアーチファクトを考慮したサブトラクション処理によれば、医用画像処理装置１００は、画像再構成時に海綿質９２に出現した高輝度領域であるアーチファクト９４を除去できる。よって、医用画像処理装置１００は、海綿質９２のアーチファクト９４の影響を低減して、サブトラクションボリュームデータを導出できる。したがって、医用画像処理装置１００は、海綿質９２のアーチファクト９４の影響を低減したサブトラクション画像を生成できる。
【０１１１】
また、第２補正処理は、上述の手法に限られず、他の手法により実施されてもよい。
【０１１２】
第２補正処理は、以下のように行われてもよい。まず、補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータＶ４１において、骨９１の外周部としての輪郭領域Ａ４１を取得してよい。サブトラクション処理部１６６は、非造影ボリュームデータＶ４１における骨９１の外周部に包囲された領域（内側領域Ａ４２）、又は、非造影ボリュームデータＶ４１における骨９１の外周部に対応する造影ボリュームデータＶ４２における領域に包囲された領域（内側領域Ａ４２に対応する領域）を、マスクに用いる領域とする。画像生成部１６２は、造影ボリュームデータＶ４２について、マスクに用いる領域に対応する領域を除いた箇所を対象として３次元画像を生成する。この場合、造影ボリュームデータＶ４２から骨９１の海綿質９２の領域は、マスクされることで、生成される３次元画像において描画されない。これにより、医用画像処理装置１００は、骨９１の領域をサブトラクション画像から削除でき、そのためにアーチファクト９４の影響を除去できる。
【０１１３】
次に、医用画像処理装置１００の動作例について説明する。
図１０は、医用画像処理装置１００の動作例を示すフローチャートである。
【０１１４】
まず、ＣＴ装置２００は、被検体に造影剤が注入されていない状態で撮像し、非造影ボリュームデータＶ０を得る。非造影ボリュームデータＶ０の撮像により、非造影ボリュームデータＶ０の撮像に係る撮像情報が得られ、ＤＩＣＯＭデータに格納される。
【０１１５】
ポート１１０は、ＣＴ装置２００から非造影ボリュームデータＶ０を取得する（Ｓ１１）。ポート１１０は、ＣＴ装置２００からＤＩＣＯＭデータを取得し、メモリ１５０等に保持させる。処理部１６０は、ＤＩＣＯＭデータに含まれる、非造影ボリュームデータＶ０の撮像時のＸ線管電圧ｋｖ０の情報を取得する（Ｓ１２）。
【０１１６】
続いて、ＣＴ装置２００は、被検体に造影剤が注入された状態で撮像し、造影ボリュームデータＶ１を得る。造影ボリュームデータＶ１の撮像により、造影ボリュームデータＶ１の撮像に係る撮像情報が得られ、ＤＩＣＯＭデータに格納される。
【０１１７】
ポート１１０は、ＣＴ装置２００から造影ボリュームデータＶ１を取得する（Ｓ１３）。ポート１１０は、ＣＴ装置２００からＤＩＣＯＭデータを取得し、メモリ１５０等に保持させる。処理部１６０は、ＤＩＣＯＭデータに含まれる、造影ボリュームデータＶ１の撮像時のＸ線管電圧ｋｖ１の情報を取得する（Ｓ１４）。
【０１１８】
処理部１６０は、Ｘ線管電圧ｋｖ１がＸ線管電圧ｋｖ０よりも小さいか否か、つまりｋｖ１＜ｋｖ０を満たすか否かを判定する（Ｓ１５）。
【０１１９】
ｋｖ１＜ｋｖ０を満たさない場合、Ｓ１９に進む。つまり、ｋｖ１≧ｋｖ０の場合には、非造影ボリュームデータＶ０と造影ボリュームデータＶ１とに基づくサブトラクションボリュームデータＶ３において骨や石灰化等の除去が不十分となることが少ない。そのため、医用画像処理装置１００は、サブトラクション処理の前段階となるＳ１６〜Ｓ１８の処理を省略しても、サブトラクションボリュームデータＶ３の生成精度を維持できる。Ｓ１６〜Ｓ１８の処理のいずれの処理を省略するかは、ＵＩ１２０を介して指定されてよい。
【０１２０】
ｋｖ１＜ｋｖ０を満たす場合、レジストレーション処理部１６４は、同一の撮像対象を撮像した非造影ボリュームデータＶ０と造影ボリュームデータＶ１との位置合わせ処理（レジストレーション処理）を行う（Ｓ１６）。位置合わせにより、撮像対象において同一視される位置が対応付けられる。これにより、例えば撮像範囲の端部においても、サブトラクション処理が行われる一対の造影ボリュームデータＶ１及び非造影ボリュームデータＶ０において対応するボクセルが存在する可能性が高くなる。よって、医用画像処理装置１００は、サブトラクション処理の処理精度を向上できる。
【０１２１】
補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータｖ０に対して骨の海綿質を高輝度領域に変換する第２補正処理を行い、補正ボリュームデータＶ０−２を得る（Ｓ１７）。補正ボリュームデータＶ０−２は、例えば補正ボリュームデータＶ４３である。
【０１２２】
補正処理部１６５は、造影ボリュームデータｖ１に対してブルーミングアーチファクトを低減するための第１補正処理を行い、補正ボリュームデータＶ１−２を得る（Ｓ１８）。補正ボリュームデータＶ１−２は、例えば補正ボリュームデータＶ２３である。
【０１２３】
サブトラクション処理部１６６は、補正ボリュームデータＶ１−２から補正ボリュームデータＶ０−２を差し引いて、サブトラクションボリュームデータＶ３を生成する（Ｓ１９）。サブトラクションボリュームデータＶ３は、例えばサブトラクションボリュームデータＶ２４，Ｖ４４である。
【０１２４】
画像生成部は、サブトラクションボリュームデータＶ３に基づいて、サブトラクションボリュームデータの３次元画像であるサブトラクション画像を生成する。処理部１６０は、ディスプレイ１３０に指示し、サブトラクション画像を表示させる。
【０１２５】
なお、図１０では、Ｓ１５の処理が省略されてもよい。この場合でも、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータの撮像時の撮像条件及び造影条件が好適に設定されて撮像されたボリュームデータを取得でき、サブトラクションボリュームデータを好適に導出できる。
【０１２６】
なお、Ｓ１６〜Ｓ１８の少なくとも１つの処理が省略されてもよい。つまり、レジストレーション処理、第１補正処理、第２補正処理の実施は必須ではない。また、処理部１６０は、ＣＴ装置２００に撮像される観察対象の種別や観察対象のＸ線吸収率に応じて、レジストレーション処理、第１補正処理、第２補正処理の実施の要否を決定してよい。
【０１２７】
このように、医用画像処理装置１００によれば、骨や血管内に存在する石灰化と血流とを識別可能である。石灰化は、血液中のカルシウムが組織に沈着することで発生し、カルシウムを主成分とする。そのため、石灰化の領域は、カルシウムを示す領域として検出される。血流の領域は、造影剤が使用されることで、造影剤の成分に含まれるヨウ素を示す領域として検出される。カルシウムとヨウ素とは、Ｘ線の吸収率が高い。そのため、カルシウムを示す領域とヨウ素を示す領域とは造影画像内で分離が難しいことがある。また、造影ボリュームデータに対するセグメンテーション処理では、カルシウムを示す領域とヨウ素を示す領域とを区別して抽出することが困難な場合がある。これに対し、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータを用いて高精度にサブトラクションボリュームデータを生成することで、サブトラクションボリュームデータから、カルシウムを示す領域を高精度に除去可能である。また、これにより、医用画像処理装置１００は、ソフトプラークによる血管の狭窄が正しく評価できる。ソフトプラークが発展すると石灰化に至ると言われている。また、ソフトプラークは、遊離することによって梗塞の原因ともなり得る。
【０１２８】
首から眼底部にかけての領域や骨盤の領域では、骨で包囲された内側に血管が走行する。この場合、首の領域の造影ボリュームデータでは、どの位置が血管でどの位置が骨であるかを識別し難いことがある。医用画像処理装置１００によれば、サブトラクション処理により血流の領域を高精度に抽出できるので、どの位置が血管でどの位置が骨であるかを識別し易くなる。これにより、医用画像処理装置１００は、首から眼底部にかけての領域や骨盤の領域において血管に石灰化が生じたとき、血管の狭窄を正しく評価できる。
【０１２９】
頭部の領域では、脳動脈の狭窄や石灰化が発生することがある。医用画像処理装置１００によれば、サブトラクション処理により、脳動脈の血流の領域と石灰化の領域を識別し易くなる。これにより、医用画像処理装置１００は、頭部の領域において血管に石灰化が生じたとき、血管の狭窄を正しく評価できる。
【０１３０】
また、医用画像処理装置１００が造影剤量を少なくして造影ボリュームデータを取得することで、得られる造影ボリュームデータに表現される血流の領域のサイズやＣＴ値が変化する。これに対し、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータの変化を各種の画像処理（例えば第１補正処理、第２補正処理）によって補正する。これにより、被検体における同じ範囲が撮像された造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとにおいて、対応する部位については、造影による差分を除いて、同様のサイズで同様のＣＴ値とされる。これにより、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとで対応する部位（骨、石灰化の領域、等）を高精度に除去可能である。よって、医用画像処理装置１００は、造影剤量を少なくして肝臓や腎臓の負担を軽減して、サブトラクションボリュームデータの生成精度を向上でき、サブトラクション画像の生成精度を向上できる。
【０１３１】
また、サブトラクションボリュームデータを得るためには、造影ボリュームデータの撮像と非造影ボリュームデータの撮像という２回の撮像が必要となる。そのため、１回あたりの造影剤量及びＸ線量を低減して、少しでも被検体の負担を低減することが好ましい。診断の際には、造影ボリュームデータに基づく造影画像の方が、非造影ボリュームデータに基づく非造影画像よりも、画像で表現される情報量が多く、診断に有用な主画像とされ得る。一方、非造影画像は、診断の際には副画像とされ得る。
【０１３２】
医用画像処理装置１００によれば、主画像の元となる造影ボリュームデータの撮像時に、Ｘ線管電圧を低下させ、Ｘ線管電流を増大することで、造影剤が強調されて、少ない造影剤であっても造影画像の画質が維持された造影ボリュームデータを取得できる。また、医用画像処理装置１００によれば、副画像の元となる非造影ボリュームデータの撮像時に、Ｘ線管電圧を通常電圧とし、Ｘ線管電流を小電流とすることで、画質が低下され、Ｘ線量が低減して被検体の被爆量が低減された非造影ボリュームデータを取得できる。
【０１３３】
なお、一回の撮像で、Ｘ線管電圧が異なる２つのボリュームデータを生成するデュアルエナジーＣＴ装置が知られている。しかし、デュアルエナジーＣＴ装置は、一回の撮像で２つのボリュームデータを生成するので、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとを一回の撮像で得ることはできない。よって、デュアルエナジーＣＴ装置は、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとを用いたサブトラクションボリュームを生成できない。また、デュアルエナジーＣＴ装置では、被爆量の低減や造影剤の低減も考慮されていない。
【０１３４】
また、デュアルエナジーＣＴ装置は、撮像された２つの造影ボリュームデータを用いて、組織によるＸ線吸収の相違を利用して、物質を同定できる。物質としてカルシウムを同定し、造影ボリュームデータから骨の領域を抽出し、造影ボリュームデータから骨の領域を除去する、いわゆるデュアルエナジーサブトラクションがある。しかし、デュアルエナジーサブトラクションでは、骨の領域と造影剤により造影された血流の領域との識別が良好でない場合がある。また、デュアルエナジーサブトラクションでは、被爆量の低減や造影剤の低減も考慮されていない。
【０１３５】
以上のように、医用画像処理装置１００は、医用画像撮像装置（例えばＣＴ装置２００）により撮像された医用画像（例えばボリュームデータ）を処理し、取得部と処理部１６０を備える。取得部は、ＣＴ装置２００のＸ線管に第１の電圧（例えば低電圧）が印加された状態で、且つ、被検体が造影状態で撮像された第１の医用画像（例えば造影ボリュームデータ）と、Ｘ線管に第１の電圧と異なる第２の電圧（例えば通常電圧）が印加された状態で、且つ、被検体が非造影状態で撮像された第２の医用画像（例えば非造影ボリュームデータ）と、を取得する。処理部１６０は、第１の電圧、第１の医用画像、第２の電圧、及び第２の医用画像に基づいて、第１の医用画像に含まれる被検体の領域に含まれるカルシウムを抑制して、第３の医用画像（例えばサブトラクション画像）を生成する。
【０１３６】
これにより、医用画像処理装置１００は、第１の電圧と第２の電圧とが異なることで、高輝度領域の画像再構成時において描出される複数の画像は、被検体における対応する領域であっても描出具合が異なる。カルシウムを示す画素や領域は、Ｘ線を透過しにくく吸収し易いとため、高輝度領域となる。そのために、カルシウムの領域は、第１の電圧と第２の電圧とで低い電圧の方が、ブルーミングアーチファクト等の影響により、実際の高輝度領域とともに、その周辺の領域を含めて高輝度領域となる。医用画像処理装置１００は、第１の電圧、第２の電圧を利用して拡大される傾向にあるカルシウムを示す画素や領域を抑制することで、カルシウムに起因する高輝度領域の影響を抑制できる。よって、医用画像処理装置１００は、造影された被検体の高輝度領域以外の領域（例えば血流の領域）を含めた状態を視認性良く確認できる。また、第１の電圧と第２の電圧とが異なることで、造影剤の量が低減され得る。したがって、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータから得られるサブトラクションボリュームデータの生成精度を維持して、ＣＴ撮像時の造影剤量を低減できる。
【０１３７】
なお、第３の医用画像は、サブトラクション画像以外であってもよく、サーフィスデータ、マスク情報、ボリュームデータ、サブトラクションボリュームデータでもよい。
【０１３８】
処理部１６０は、第１の医用画像及び第２の医用画像の少なくとも一方に含まれる被検体の領域に含まれるカルシウムを示す画素の画素値を小さくすることによって、サブトラクションボリュームデータを作成し、サブトラクションボリュームデータを用いて第３の医用画像を生成してよい。
【０１３９】
これにより、医用画像処理装置１００は、第１の電圧、第２の電圧を利用して拡大される傾向にあるカルシウムを示す画素や領域のサイズや画素値を小さくすることで、カルシウムに起因する高輝度領域の影響を抑制できる。よって、医用画像処理装置１００は、被検体の造影された組織（例えば血流）を視認性良く確認できる。
【０１４０】
処理部１６０は、第１の医用画像及び第２の医用画像に含まれる被検体の領域に含まれるカルシウムを示す領域をマスクしてレンダリングすることによって、第３の医用画像を生成してよい。
【０１４１】
これにより、医用画像処理装置１００は、第１の電圧、第２の電圧を利用して拡大される傾向にあるカルシウムを示す領域をマスク（削除）することで、カルシウムに起因する高輝度領域の影響を抑制できる。よって、医用画像処理装置１００は、被検体の造影された組織（例えば血流）を視認性良く確認できる。
【０１４２】
第１の電圧は、第２の電圧より低くてよい。
【０１４３】
これにより、造影ボリュームデータの撮像時の電圧が低電圧となり、Ｘ線の波長が短くなり、造影剤がＸ線を吸収し易くなる。そのため、造影剤が存在する領域のＣＴ値が大きくなり、造影剤が注入される血管等の領域の視認性を向上できる。よって、ＣＴ撮像時の造影剤量を低減しても、造影ボリュームデータに基づいて得られるサブトラクションボリュームデータの生成精度を維持できる。
【０１４４】
処理部１６０は、第１の医用画像に含まれる所定値以上の画素値を有する領域（例えば高輝度領域）の縮小と、又は第２の医用画像に含まれる所定値以上の画素値を有する領域の拡大と、の少なくとも一方を行い、第１の医用画像の各画素の画素値から第２の医用画像の各画素の画素値を減算して、第３の医用画像を生成してよい。
【０１４５】
これにより、医用画像処理装置１００は、ブルーミングアーチファクトの影響により実際よりも拡大したカルシウムの領域としての高輝度領域を小さくできる。したがって、医用画像処理装置１００は、ブルーミングアーチファクトの影響を抑制して、サブトラクションボリュームデータの生成精度を向上できる。
【０１４６】
処理部１６０は、第２の医用画像における所定値以上の画素値により示される骨の外周部（例えば輪郭領域Ａ４１）を抽出してよい。処理部１６０は、第２の医用画像における外周部に対応する、第１の医用画像における外周部により包囲された領域を抑制することによって、第３の医用画像を生成してよい。例えば、処理部１６０は、第２の医用画像における外周部により包囲された領域（例えば内側領域Ａ４２）の画素値を、外周部と同じ画素値に変換してよい。処理部１６０は、第１の医用画像の各画素の画素値から第２の医用画像の各画素の画素値を減算して、第３の医用画像を生成してよい。
【０１４７】
これにより、医用画像処理装置１００は、非造影ボリュームデータ全体を高輝度領域に補正して、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータとの差分を導出できる。又は、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータの一部（外周部の内側）をマスクして、第３の医用画像を生成できる。したがって、医用画像処理装置１００は、造影ボリュームデータにおける内側領域Ａ４２に相当する領域に入り込んだ高輝度領域としてのアーチファクトを除去できる。よって、医用画像処理装置１００は、内側領域Ａ４２（例えば骨の海綿質）におけるアーチファクトの影響を抑制して、サブトラクションボリュームデータの生成精度を向上できる。
【０１４８】
処理部１６０は、第１の医用画像及び第２の医用画像に基づいて、第１の医用画像及び第２の医用画像に含まれる被検体の領域に含まれる金属を示す領域の画素値を小さくして、第３の医用画像を生成してよい。
【０１４９】
金属を示す領域は、Ｘ線を透過しにくく吸収し易いため、高輝度領域となる。そのために、金属の領域は、第１の電圧と第２の電圧とで低い電圧の方が、ブルーミングアーチファクト等の影響により、実際の高輝度領域とともに、その周辺の領域を含めて高輝度領域となる。医用画像処理装置１００は、拡大される傾向にある金属を示す領域のサイズや画素値を小さくして、金属に起因する高輝度領域の影響を抑制して、造影された被検体の状態を視認性良く確認できる。金属を示す領域は、例えば、体内に埋め込まれた体内人工物であり、ステントであってよい。
【０１５０】
前記第１の医用画像及び前記第２の医用画像に含まれるカルシウムは、被検体における石灰化と被検体における骨とを含んでよい。
【０１５１】
これにより、医用画像処理装置１００は、第１の医用画像又は第２の医用画像内に石灰化や骨の領域が存在し、造影剤量を低減しても、石灰化や骨を抑制（例えば石灰化や骨に起因して発生するＣＴ値を補正）して、サブトラクションボリュームデータを生成できる。よって、造影剤量を低減しながら、石灰化や骨の領域を含むサブトラクションボリュームデータの生成精度を維持できる。
【０１５２】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１５３】
第１の実施形態では、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータに対して補正処理を行うことを示した。この場合、補正処理が可能な領域の全てに対して補正処理を行わなくてもよい。例えば、複数の高輝度領域のうちの任意の一部の高輝度領域に対して、補正処理が行われてもよい。また、処理部１６０が、非造影ボリュームデータにおける高輝度領域がどの組織（例えば骨、石灰化部、その他の組織）であるかを判別し、特定の組織である場合に、補正処理を行ってもよい。補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータにおける高輝度領域が石灰化部である場合に、この石灰化部に対応する部位の非造影ボリュームデータ又は造影ボリュームデータに対して、第１補正処理を行ってよい。補正処理部１６５は、非造影ボリュームデータにおける高輝度領域が骨の領域である場合に、この骨の領域に対応する部位の非造影ボリュームデータ又は造影ボリュームデータに対して、第１補正処理を行ってよい。補正処理部１６５は、造影ボリュームデータにおける海綿質の領域内に出現したアーチファクトが所定サイズ以上である場合に、第２補正処理を行ってよい。補正処理部１６５は、造影ボリュームデータにおける海綿質の領域が所定サイズ以上である場合に、第２補正処理を行ってよい。
【０１５４】
第１の実施形態では、造影ボリュームデータの撮像時にＸ線管電圧を低電圧とし、非造影ボリュームデータの撮像時にＸ線管電圧を通常電圧とすることを例示したが、逆でもよい。つまり、ＣＴ装置２００は、造影ボリュームデータの撮像時にＸ線管電圧を通常電圧に設定し、非造影ボリュームデータの撮像時にＸ線管電圧を低電圧に設定してもよい。これにより、ＣＴ装置２００は、非造影ボリュームデータにおいてブルーミングアーチファクトを比較的多くのせた画像を取得できる。これによって、医用画像処理装置１００は、位置合わせ精度の低い状態でも、良好なサブトラクションボリュームデータを作成できる。また、これにより、ＣＴ装置２００は、被曝量を低減できる。
【０１５５】
第１の実施形態では、ボリュームデータの一部の領域が抽出され、この領域においてサブトラクション処理される場合、サブトラクション処理部１６６は、この領域の周端部付近（境界付近）においてＣＴ値を段階的に変化させるグラデーションを施してよい。例えサブトラクション処理部１６６は、サブトラクションボリュームデータの端部の領域が高輝度領域であり、その外側の領域が低輝度領域である場合、サブトラクションボリュームデータの端部の領域から外側に向けて、徐々にＣＴ値が小さくなるよう、ＣＴ値を補正してよい。これにより、医用画像処理装置１００は、サブトラクション処理後においても、滑らかなＣＴ値の変化を有するサブトラクション画像とすることができる。
【０１５６】
第１の実施形態では、ＣＴ装置２００により画像を撮像し、生体内部の情報を含むボリュームデータを生成することを例示したが、他の装置により画像を撮像し、ボリュームデータを生成してもよい。他の装置は、３次元の血管造影装置（３Ｄ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ装置）を含んでよい。つまり、ＣＴ装置２００は、ファンビーム型のＣＴ装置に限られず、コーンビーム型のＣＴ装置（ＣＢＣＴ：Cone-Beam CT）やエリアディテクタＣＴ装置（ＡＤＣＴ：Area Detector CT）を含んでよい。また、いわゆるコーンビーム機として３次元の血管造影装置（３Ｄ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ装置）を含んでよい。
【０１５７】
第１の実施形態では、補正処理後にサブトラクション処理が実施されることを例示したが、これに限られない。処理部１６０は、サブトラクション処理後に、補正処理を実施してよい。処理部１６０は、サブトラクション処理の一貫として補正処理を実施してよい。この場合、処理部１６０は、造影ボリュームデータと非造影ボリュームデータからカルシウムの箇所を示す領域のデータや、補正対象の領域と補正の程度を表現する補正データを作成し、サブトラクションボリュームデータに適用することで、サブトラクション処理の一貫として、サイズ調整処理や海綿質補正処理を実施可能である。
【０１５８】
第１の実施形態では、サブトラクション処理として造影ボリュームデータの画素値を修正することによってカルシウムを抑制する場合を例示したが、これに限られない。処理部１６０は、いわゆるマスク処理を造影ボリュームデータに適用しても良い。この場合は、マスクを適用された造影ボリュームデータがサブトラクションボリュームデータと言える。
【０１５９】
第１の実施形態では、撮像されたＣＴ画像としてのボリュームデータは、ＣＴ装置２００から医用画像処理装置１００へ送信されることを例示した。この代わりに、ボリュームデータが一旦蓄積されるように、ネットワーク上のサーバ等へ送信され、サーバ等に保管されてもよい。この場合、必要時に医用画像処理装置１００のポート１１０が、ボリュームデータを、有線回線又は無線回線を介してサーバ等から取得してもよいし、任意の記憶媒体（不図示）を介して取得してもよい。
【０１６０】
第１の実施形態では、撮像されたＣＴ画像としてのボリュームデータは、ＣＴ装置２００から医用画像処理装置１００へポート１１０を経由して送信されることを例示した。これは、実質的にＣＴ装置２００と医用画像処理装置１００とを併せて一製品として成立している場合も含まれるものとする。また、医用画像処理装置１００がＣＴ装置２００のコンソールとして扱われている場合も含む。
【０１６１】
また、上記実施形態では、生体として人体を例示したが、動物の体でもよい。
【０１６２】
また、本開示は、医用画像処理装置の動作を規定した医用画像処理方法として表現することも可能である。さらに、本開示は、上記実施形態の医用画像処理装置の機能を実現するプログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して医用画像処理装置に供給し、この医用画像処理装置内のコンピュータが読み出して実行するプログラムも適用範囲である。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
本開示は、造影ボリュームデータ及び非造影ボリュームデータから得られるサブトラクションボリュームデータの生成精度を維持して、撮像時の造影剤量を低減できる医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラム等に有用である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００  医用画像処理装置
１１０  ポート
１２０  ユーザインタフェース（ＵＩ）
１３０  ディスプレイ
１４０  プロセッサ
１５０  メモリ
１６０  処理部
１６１  領域抽出部
１６２  画像生成部
１６３  領域判定部
１６４  レジストレーション処理部
１６５  補正処理部
１６６  サブトラクション処理部
２００  ＣＴ装置
３１  カルシウムを示す領域
３２  ヨウ素を示す領域
６１，７１  石灰化部
６２，７２  血管
８１，９１  骨
８２，９２  海綿質
８３，９３  緻密質
８４，９４  アーチファクト
Ａ４１  輪郭領域
Ａ４２  内側領域
Ｇ１，Ｇ１２，Ｇ２１，Ｇ３１，Ｇ４２  造影画像
Ｇ２，Ｇ１１，Ｇ２２，Ｇ３２，Ｇ４１  非造影画像
Ｇ３，Ｇ１３，Ｇ２４，Ｇ３３，Ｇ４４  サブトラクション画像
Ｇ２３，Ｇ４３  補正画像
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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