(57)【要約】【課題】塞栓対象とする血管を適切に提示することである。【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、算出部と、出力制御部とを備える。取得部は、互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得する。算出部は、前記複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、前記腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、前記腫瘍に対する前記複数種類の血管それぞれの支配率を算出する。出力制御部は、前記複数種類の血管それぞれの支配率を出力する。【選択図】図１
2019103749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得する取得部と、
前記複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、前記腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、前記腫瘍に対する前記複数種類の血管それぞれの支配率を算出する算出部と、
前記複数種類の血管それぞれの支配率を出力する出力制御部と
を備える、医用画像処理装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記複数種類の造影画像それぞれから導出される複数の関係式であって、前記腫瘍への血流量と、前記腫瘍へ供血する各血管の血流量との間の関係を表す関係式同士を比較することで、前記複数種類の血管それぞれの前記支配率を算出する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記複数種類の造影画像として、肝腫瘍及び当該肝腫瘍に供血する肝動脈が描出された肝動脈造影画像と、前記肝腫瘍、当該肝腫瘍に供血する肝動脈、及び当該肝腫瘍に供血する肝外側副路が描出された静脈造影画像とを取得し、
前記算出部は、
前記肝動脈造影画像における前記肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、前記肝動脈造影画像における前記肝動脈に対応する肝動脈領域の輝度値とに基づく第１関係式と、
前記静脈造影画像における前記肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、前記静脈造影画像における前記肝動脈に対応する肝動脈領域の輝度値と、前記静脈造影画像における前記肝外側副路に対応する肝外側副路領域の輝度値とに基づく第２関係式と、
を比較することで、前記肝腫瘍に対する前記肝動脈の支配率と、前記肝腫瘍に対する前記肝外側副路の支配率とを算出する、
請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記複数種類の造影画像として、肝腫瘍及び当該肝腫瘍に供血する肝動脈が描出された肝動脈造影画像と、前記肝腫瘍、当該肝腫瘍に供血する肝動脈、及び当該肝腫瘍に供血する肝外側副路と、当該肝腫瘍に供血する門脈とが描出された静脈造影画像と、前記肝腫瘍及び当該肝腫瘍に供血する門脈が描出された門脈造影画像とを取得し、
前記算出部は、
前記肝動脈造影画像における前記肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、前記肝動脈造影画像における前記肝動脈に対応する肝動脈領域の輝度値とに基づく第１関係式と、
前記静脈造影画像における前記肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、前記静脈造影画像における前記肝動脈に対応する肝動脈領域の輝度値と、前記静脈造影画像における前記肝外側副路に対応する肝外側副路領域の輝度値と、前記静脈造影画像における前記門脈に対応する門脈領域の輝度値とに基づく第２関係式と、
前記門脈造影画像における前記肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、前記門脈造影画像における前記門脈に対応する門脈領域の輝度値とに基づく第３関係式と、
を比較することで、前記肝腫瘍に対する前記肝動脈の支配率と、前記肝腫瘍に対する前記肝外側副路の支配率と、前記肝腫瘍に対する前記門脈の支配率とを算出する、
請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
各血管の支配率に基づいて、各血管を塞栓対象とするか否かを判定する判定部を更に備え、
前記出力制御部は、前記塞栓対象に関する判定結果を出力する、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記算出部は、前記腫瘍が複数存在する場合に、各血管の支配率を前記腫瘍ごとに算出し、
前記出力制御部は、前記腫瘍ごとに算出される各血管の支配率のリストを表示する、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記算出部は、一つの前記腫瘍に接続された複数種類の血管それぞれの支配率の合計が１になると定義される値を、前記支配率として算出する、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記腫瘍に接続された複数種類の血管それぞれの支配率の合計が閾値未満であるか否かに基づいて、前記複数種類の血管とは異なる種類の血管に対応する他種造影画像の要否を判定する判定部を更に備え、
前記出力制御部は、前記他種造影画像の要否の判定結果を出力する、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得する取得部と、
前記複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、前記腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、前記腫瘍に対する前記複数種類の血管それぞれの支配率を算出する算出部と、
前記複数種類の血管それぞれの支配率を出力する出力制御部と
を備える、医用画像診断装置。
【請求項１０】
互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得し、
前記複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、前記腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、前記腫瘍に対する前記複数種類の血管それぞれの支配率を算出し、
前記複数種類の血管それぞれの支配率を出力する
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、医用画像診断装置、及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カテーテルを用いて血管を塞栓させる塞栓物質（薬剤）を注入し、血流を遮断することによって腫瘍を壊死させる治療法が存在する。例えば、肝動脈化学塞栓療法（Transcatheter  Arterial  Chemo-Embolization：ＴＡＣＥ）では、肝動脈や門脈から血管造影した造影画像を用いて肝腫瘍とその栄養血管を特定し、塞栓物質の投与位置や投与量を事前にシミュレーションすることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０７１４５号公報
【特許文献２】特開２００９−２８５１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、塞栓対象とする血管を適切に提示することができる医用画像処理装置、医用画像診断装置、及び医用画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、算出部と、出力制御部とを備える。取得部は、互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得する。算出部は、前記複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、前記腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、前記腫瘍に対する前記複数種類の血管それぞれの支配率を算出する。出力制御部は、前記複数種類の血管それぞれの支配率を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、肝動脈塞栓術のワークフローを説明するための図である。
【図３】図３は、肝動脈塞栓術にて撮影される肝動脈造影画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置による処理を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置による処理を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置による処理を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置による処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置による処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置による処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態に係る医用画像処理装置による処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、実施形態に係る医用画像処理装置、医用画像診断装置、及び医用画像処理プログラムを説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、他の実施形態にも同様に適用可能である。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１を用いて、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００の構成例を説明する。図１は、第１の実施形態に係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。
【０００９】
医用画像処理装置１００は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの情報処理装置である。医用画像処理装置１００は、操作者の指示に応じて各種の情報処理を実行し、処理結果を提供する。なお、医用画像処理装置１００は、パーソナルコンピュータやワークステーションに限定されるものではない。医用画像処理装置１００としては、医用情報を処理することが可能な情報処理機能を備える装置であれば適用可能である。例えば、医用画像処理装置１００は、ＰＡＣＳ（Picture  Archiving  Communication  System）ビューワ等、医用画像を表示する機能を備えた情報処理装置や、医用画像診断装置に備えられる操作端末（コンソール装置）であってもよい。また、リハビリテーション支援装置は、スマートフォンやタブレット等の携帯型情報処理端末であっても良い。
【００１０】
図１に示すように、例えば、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００は、入力インターフェース１０１と、ディスプレイ１０２と、記憶回路１１０と、処理回路１２０とを備える。入力インターフェース１０１、ディスプレイ１０２、記憶回路１１０、及び処理回路１２０は、相互に通信可能に接続される。
【００１１】
入力インターフェース１０１は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等に対応する。例えば、入力インターフェース１０１は、医用画像処理装置１００の操作者からの各種の指示や設定要求を受け付ける。入力インターフェース１０１は、受け付けた各種の指示や設定要求を処理回路１２０へ出力する。
【００１２】
ディスプレイ１０２は、各種の情報を表示可能な表示装置である。例えば、ディスプレイ１０２は、医用情報を表示したり、操作者が入力インターフェース１０１を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したりする。
【００１３】
記憶回路１１０は、例えば、ＮＡＮＤ（Not  AND）型フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等の記憶装置である。例えば、記憶回路１１０は、医用画像データやＧＵＩを表示するための各種のプログラムや、当該プログラムによって用いられる各種の情報を記憶する。
【００１４】
処理回路１２０は、医用画像処理装置１００における処理全体を制御する電子機器（プロセッサ）である。例えば、処理回路１２０は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩをディスプレイ１０２に表示させる。また、処理回路１２０は、操作者の指示に従って各種の情報処理を実行し、処理結果をディスプレイ１０２に表示させる。
【００１５】
また、処理回路１２０は、取得機能１２１と、抽出機能１２２と、算出機能１２３と、判定機能１２４と、出力制御機能１２５とを実行する。なお、取得機能１２１は、取得部の一例である。また、抽出機能１２２は、抽出部の一例である。また、算出機能１２３は、算出部の一例である。また、判定機能１２４は、判定部の一例である。また、出力制御機能１２５は、出力制御部の一例である。なお、取得部、抽出部、算出部、判定部、及び出力制御部は、実施形態で述べる取得機能１２１、抽出機能１２２、算出機能１２３、判定機能１２４、及び出力制御機能１２５によって実現される他にも、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、或いはハードウェアとソフトウェアの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。また、処理回路１２０が実行する取得機能１２１、抽出機能１２２、算出機能１２３、判定機能１２４、及び出力制御機能１２５の処理内容については、後述する。
【００１６】
また、例えば、図１に示す処理回路１２０の構成要素である取得機能１２１、抽出機能１２２、算出機能１２３、判定機能１２４、及び出力制御機能１２５が実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１１０に記録されている。処理回路１２０は、各プログラムを記憶回路１１０から読み出し、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１２０は、図１の処理回路１２０内に示された各機能を有することとなる。
【００１７】
ここで、図２及び図３を用いて、現在の医療機関にて行われている肝動脈塞栓術のワークフローについて説明する。図２は、肝動脈塞栓術のワークフローを説明するための図である。図３は、肝動脈塞栓術にて撮影される肝動脈造影画像の一例を示す図である。なお、肝動脈塞栓術とは、肝腫瘍の栄養血管を塞栓することで肝腫瘍を壊死させる手技である。例えば、肝動脈塞栓術を行う医師は、カテーテルを用いて血管を塞ぐための薬剤（塞栓物質）を栄養血管に投与することで、栄養血管を塞栓させる。
【００１８】
図２に示すように、肝動脈塞栓術においては、まず、造影画像が撮影される（Ｓ１）。造影画像としては、例えば、肝動脈に造影剤が投与された肝動脈造影画像が用いられる。続いて、撮影された造影画像から、肝腫瘍及び血管が抽出される（Ｓ２，Ｓ３）。例えば、図３に示すように、肝動脈造影画像から肝腫瘍（図中の円形領域）及び肝動脈（図中の管状領域）が抽出される。
【００１９】
そして、抽出された肝腫瘍及び血管の位置情報を用いて、塞栓物質投与シミュレーションが行われる（Ｓ４）。塞栓物質投与シミュレーションでは、例えば、肝腫瘍ごとの栄養血管が特定される。そして、特定された栄養血管を塞栓させるために、栄養血管へ通じるカテーテルの挿入経路が提示される。
【００２０】
そして、医師は、提示された挿入経路を経て肝腫瘍の栄養血管までカテーテルを移動させ（Ｓ５）、塞栓物質（血管塞栓剤）を投与し（Ｓ６）、全ての肝腫瘍の栄養血管を塞栓させた段階で手術を終了する（Ｓ８）。なお、栄養血管が塞栓されていなければ、再びカテーテルを移動させるなどして、栄養血管が塞栓されるまで手技を行う場合がある。
【００２１】
一般的に、肝腫瘍は、肝動脈から供血されている場合が多いため、上記の塞栓術により多くの肝腫瘍を壊死させることが可能である。しかしながら、肝腫瘍の中には、肝外側副路と呼ばれる血管により供血されるものが存在する場合がある。肝外側副路とは、肝動脈とは異なる血管からの供血経路であり、例えば、右下横隔動脈、胆嚢動脈、大網動脈等から肝腫瘍へ形成された血管である。肝外側副路により供血される肝腫瘍に対しては肝動脈塞栓術では対処できないため、肝外側副路を塞栓させるために個別の塞栓術を行うこととなる。
【００２２】
しかしながら、肝動脈塞栓術に加えて肝外側副路用の塞栓術を行うことは、患者（被検体）への負担となる。そこで、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００は、肝腫瘍に供血している各血管の支配率を算出することで、塞栓対象とする血管を適切に提示することを可能にする。
【００２３】
なお、本実施形態では、一例として、開示の技術が肝腫瘍に対する塞栓術に適用される場合を説明するが、これに限定されるものではない。例えば、開示の技術は、肝腫瘍に限らず、一つの腫瘍に対して複数種類の血管（栄養血管）が接続している症例（腫瘍）に対して広く適用可能である。
【００２４】
図４を用いて、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理手順を説明する。図４は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理手順を示すフローチャートである。図４では、図５から図７を参照しつつ、医用画像処理装置１００による処理手順を説明する。図５から図７は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理を説明するための図である。図４に示す処理手順は、例えば、シミュレーションを開始する旨の指示が操作者（医師）により入力された場合に、開始される。
【００２５】
図４に示すように、ステップＳ１０１において、処理回路１２０は、処理タイミングであるか否かを判定する。例えば、操作者は、入力インターフェース１０１を操作して、シミュレーションを開始する旨の指示を入力する。当該指示が操作者によって入力されると、処理回路１２０は、処理を開始し、ステップＳ１０２以降の処理を実行する。なお、ステップＳ１０１が否定される場合には、処理回路１２０は、ステップＳ１０２以降の処理を開始せず、ステップＳ１０２以降の処理は待機状態である。
【００２６】
ステップＳ１０１が肯定されると、ステップＳ１０２において、取得機能１２１は、肝動脈造影画像及び静脈造影画像を読み出す。すなわち、取得機能１２１は、互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得する。なお、図４に示す処理にて用いられる肝動脈造影画像及び静脈造影画像は、記憶回路１１０に予め記憶されている。つまり、取得機能１２１は、複数種類の造影画像の一つである肝動脈造影画像と、複数種類の造影画像の一つである静脈造影画像とを、記憶回路１１０から読み出す。
【００２７】
ここで、静脈造影画像は、静脈造影法により撮像された３次元の医用画像データ（ボリュームデータ）である。静脈造影法は、被検体の静脈から造影剤を注入して撮像する方法である。注入された造影剤は、静脈から心臓へ流入し、心臓から全身の血管及び組織に運ばれる。このため、静脈造影法は、肝腫瘍と、その肝腫瘍に供血する肝動脈と、その肝腫瘍に供血する肝外側副路とが描出された画像（静脈造影画像）を撮像することができる。
【００２８】
例えば、造影剤の注入開始後に肝腫瘍、肝動脈、及び肝外側副路の全てに造影剤が流入する流入時刻は、経験的に設定可能である。このため、第１の実施形態に係る静脈造影画像は、静脈へ造影剤の注入が開始されてから所定の流入時刻が経過した時点で、Ｘ線診断装置又はＸ線ＣＴ装置による３次元スキャンを１回実行することで生成される。なお、第１の実施形態では、静脈造影画像は、門脈から肝腫瘍へ造影剤が流入する前の時点で撮像するのが好適である。
【００２９】
なお、経験的な流入時刻が設定されていなくとも、例えば、操作者は、Ｘ線診断装置による透視像撮影やＸ線ＣＴ装置によるスキャノ撮影により造影剤の分布を経時的に観察し、操作者の所望のタイミング（肝腫瘍、肝動脈、及び肝外側副路の全てが造影されたタイミング）で３次元スキャンを行うことで、静脈造影画像を撮影してもよい。また、例えば、操作者は、３次元スキャンを連続的に複数回実行し、肝腫瘍、肝動脈、及び肝外側副路の全てが造影されたタイミングの静脈造影画像を選択してもよい。なお、静脈造影法におけるその他の条件については、既存の造影法における条件を適宜利用可能であるので、説明を省略する。
【００３０】
また、肝動脈造影画像は、肝動脈造影法により撮像された３次元の医用画像データである。肝動脈造影法は、被検体の肝動脈から造影剤を注入して撮像する方法である。注入された造影剤は、肝動脈から肝腫瘍を含む肝臓組織へと流入する。このため、肝動脈造影法は、肝腫瘍と、その肝腫瘍に供血する肝動脈とが描出された画像（肝動脈造影画像）を撮像することができる。
【００３１】
第１の実施形態に係る肝動脈造影画像は、静脈造影画像と同様に、経験的に設定される流入時刻を用いた３次元スキャン、透視像撮影又はスキャノ撮影を用いた３次元スキャン、連続的な３次元スキャンなど、各種のスキャン方法により生成可能である。また、肝動脈造影法におけるその他の条件についても、既存の造影法における条件を適宜利用可能であるので、説明を省略する。
【００３２】
ステップＳ１０３において、抽出機能１２２は、肝腫瘍領域、肝動脈領域、及び肝外側副路領域を抽出する。例えば、抽出機能１２２は、肝動脈造影画像から、肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域と、その肝腫瘍に供血する肝動脈に対応する肝動脈領域とを抽出する。また、抽出機能１２２は、静脈造影画像から、肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域と、その肝腫瘍に供血する肝動脈に対応する肝動脈領域と、その肝腫瘍に供血する肝外側副路に対応する肝外側副路領域とを抽出する。すなわち、抽出機能１２２は、複数種類の造影画像それぞれから、各造影画像に造影された対象物（オブジェクト）に対応する対象領域を抽出する。
【００３３】
例えば、抽出機能１２２は、複数種類の造影画像それぞれに対してセグメンテーション処理を行うことにより、肝腫瘍領域、肝動脈領域、及び肝外側副路領域を抽出する。例えば、操作者は、静脈造影画像に対してＭＰＲ（Multi  Planar  Reconstruction）処理を行うことで、肝腫瘍が描出されたＭＰＲ画像をディスプレイ１０２に表示させる。そして、操作者は、表示されたＭＰＲ画像上の肝腫瘍の領域にカーソルを合わせ、一点を指定するためのボタンを押下する。これにより、抽出機能１２２は、操作者により指定された点が肝腫瘍の領域に含まれる一点であると認識する。そして、抽出機能１２２は、操作者により指定された点と同様の輝度値を有する画像領域を抽出するセグメンテーション処理により、肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域を抽出する。また、同様に、抽出機能１２２は、静脈造影画像に対するセグメンテーション処理を行うことにより、肝動脈領域及び肝外側副路領域を抽出する。
【００３４】
また、抽出機能１２２は、肝動脈造影画像に対しても同様にセグメンテーション処理を行うことにより、肝腫瘍領域及び肝動脈領域を抽出する。このように、抽出機能１２２は、複数種類の造影画像それぞれから、各造影画像に描出された肝腫瘍領域、肝動脈領域、及び肝外側副路領域を抽出する。
【００３５】
なお、上述した抽出機能１２２の処理内容はあくまで一例であり、上述した処理内容に限定されるものではない。例えば、各造影画像に複数の腫瘍が存在する場合には、抽出機能１２２は、複数の腫瘍それぞれに対応する複数の腫瘍領域をそれぞれ抽出する。また、例えば、抽出機能１２２は、操作者による点の指定を受け付けることなく、自動的に各対象物を抽出してもよい。この場合、抽出機能１２２は、各対象物の輝度値、形態的特徴、周辺臓器との位置関係といった各対象物の特徴を利用することで、自動的に各対象物を抽出可能である。また、例えば、操作者が各対象物の輪郭を直接的に指定することで、各対象物の領域を決定してもよい。この場合、処理回路１２０は抽出機能１２２を有していなくてもよい。
【００３６】
ステップＳ１０４において、算出機能１２３は、肝動脈造影画像における肝腫瘍領域の輝度値及び肝動脈領域の輝度値に基づいて、第１関係式を生成する。
【００３７】
図５を用いて、算出機能１２３が第１関係式を生成する処理を説明する。図５には、肝腫瘍と、その肝腫瘍に供血する血管（栄養血管）との接続関係を示すモデル図を例示する。図５に示すモデル図には、肝動脈造影画像に描出された肝腫瘍Ｔ１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１に供血する肝動脈Ｖ１の輝度値とが割り当てられる。なお、このモデル図は、１つの腫瘍と、その腫瘍の栄養血管との接続関係を示したものであり、必ずしも造影画像に描出された腫瘍及び血管の形状と一致するとは限らない。例えば、図５のモデル図（肝動脈造影画像に基づくモデル図）では、肝腫瘍Ｔ１に対して肝動脈由来の栄養血管が３本存在する場合にも、３本の栄養血管を統合して「肝動脈Ｖ１」と表記する。この場合、肝動脈Ｖ１の輝度値については、３本の栄養血管それぞれの輝度値が反映される。例えば、各栄養血管に対応する領域の輝度値を平均、若しくは合計することで、肝動脈Ｖ１の輝度値を表す。
【００３８】
図５に示すように、肝腫瘍Ｔ１には、肝動脈Ｖ１と、肝外側副路Ｖ２とが接続されている。図５において、肝腫瘍Ｔ１の造影剤濃度を「Ａ１」とし、肝動脈Ｖ１の造影剤濃度を「Ｂ１」とする。ここで、肝動脈造影画像には肝外側副路Ｖ２は描出されない（造影剤が流入しない）ので、図５における肝外側副路Ｖ２の造影剤濃度は「０」である。なお、図５に図示した各領域のハッチングの濃淡は、各領域の造影剤濃度に相当する。
【００３９】
ここで、肝腫瘍Ｔ１に対する肝動脈Ｖ１の支配率を「α」とし、肝腫瘍Ｔ１に対する肝外側副路Ｖ２の支配率を「β」とすると、下記の式（１）が成り立つ。なお、支配率は、一つの腫瘍に接続された複数種類の血管それぞれの支配率の合計が１になると定義される値である。つまり、第１の実施形態において、支配率αと支配率βとの和は、「１」である。言い換えると、各栄養血管の支配率は、ある腫瘍に供血される全供血量のうち、各栄養血管からの供血量が占める割合に相当する。
【００４０】
【数１】
2019103749.tif 000003
【００４１】
式（１）において、造影剤濃度Ａ１は、肝動脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１に対応する肝腫瘍領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｂ１は、肝動脈造影画像における肝動脈Ｖ１に対応する肝動脈領域の輝度値に基づいて算出可能である。なお、造影剤濃度Ａ１及び造影剤濃度Ｂ１の算出方法は、輝度値から造影剤濃度を算出するための既存の算出方法が適宜適用可能である。例えば、算出機能１２３は、各対象物の領域全体に含まれる画素を処理対象として造影剤濃度を算出しても良いし、各対象物のうち代表的な部位（中心部分など）の画素を処理対象として造影剤濃度を算出しても良い。
【００４２】
このように、算出機能１２３は、肝動脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、肝動脈造影画像における肝動脈Ｖ１に対応する肝動脈領域の輝度値とに基づいて、式（１）を第１関係式として生成する。
【００４３】
ステップＳ１０５において、算出機能１２３は、静脈造影画像における肝腫瘍領域の輝度値、肝動脈領域の輝度値、及び肝外側副路領域の輝度値に基づいて、第２関係式を生成する。
【００４４】
図６を用いて、算出機能１２３が第２関係式を生成する処理を説明する。図６には、図５と同様の接続関係を示すモデル図を例示する。図６に示すモデル図には、静脈造影画像に描出された肝腫瘍Ｔ１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１に供血する肝動脈Ｖ１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１に供血する肝外側副路Ｖ２の輝度値とが割り当てられる。なお、図６に示す肝腫瘍Ｔ１、肝動脈Ｖ１、及び肝外側副路Ｖ２は、図５に示した肝腫瘍Ｔ１、肝動脈Ｖ１、及び肝外側副路Ｖ２にそれぞれ対応する。
【００４５】
図６に示すように、肝腫瘍Ｔ１には、肝動脈Ｖ１と、肝外側副路Ｖ２とが接続されている。図６において、肝腫瘍Ｔ１の造影剤濃度を「Ａ２」とし、肝動脈Ｖ１の造影剤濃度を「Ｂ２」とし、肝外側副路Ｖ２の造影剤濃度を「Ｃ２」とする。ここで、図５にて定義した支配率α及び支配率βを用いると、下記の式（２）が成り立つ。
【００４６】
【数２】
2019103749.tif 000004
【００４７】
式（２）において、造影剤濃度Ａ２は、静脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１に対応する肝腫瘍領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｂ２は、静脈造影画像における肝動脈Ｖ１に対応する肝動脈領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｃ２は、静脈造影画像における肝外側副路Ｖ２に対応する肝外側副路領域の輝度値に基づいて算出可能である。なお、造影剤濃度Ａ２、造影剤濃度Ｂ２、及び造影剤濃度Ｃ２の算出方法は、図５にて説明した算出方法と同様であるので、説明を省略する。
【００４８】
このように、算出機能１２３は、静脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、静脈造影画像における肝動脈Ｖ１に対応する肝動脈領域の輝度値と、静脈造影画像における肝外側副路Ｖ２に対応する肝外側副路領域の輝度値とに基づいて、式（２）を第２関係式として生成する。
【００４９】
ステップＳ１０６において、算出機能１２３は、第１関係式及び第２関係式に基づいて、肝腫瘍に対する肝動脈の支配率αと、肝外側副路の支配率βとを算出する。例えば、算出機能１２３は、上記の式（１）及び式（２）を比較することで、支配率α及び支配率βを算出する。
【００５０】
具体的には、算出機能１２３は、造影剤濃度Ａ１、Ｂ１を式（１）に代入することで、支配率αを算出する。なお、上述したように、造影剤濃度Ａ１、Ｂ１は、肝動脈造影画像から算出可能である。
【００５１】
また、算出機能１２３は、式（１）及び式（２）を連立させることで、下記の式（３）を導出する。そして、算出機能１２３は、造影剤濃度Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ２を式（３）に代入することで、支配率βを算出する。なお、造影剤濃度Ａ２、Ｂ２、Ｃ２は、静脈造影画像から算出可能である。
【００５２】
【数３】
2019103749.tif 000005
【００５３】
このように、算出機能１２３は、複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、腫瘍に対する複数種類の血管それぞれの支配率を算出する。すなわち、算出機能１２３は、複数種類の造影画像それぞれから導出される複数の関係式であって、腫瘍への血流量と、その腫瘍へ供血する各血管の血流量との間の関係を表す関係式同士を比較することで、複数種類の血管それぞれの支配率を算出する。
【００５４】
ステップＳ１０７において、判定機能１２４は、肝動脈の支配率と、肝外側副路の支配率とに基づいて、塞栓対象とするか否かを判定する。例えば、判定機能１２４は、各栄養血管の支配率と、閾値とを比較して、閾値以上の支配率に対応する栄養血管を塞栓対象として判定する。なお、閾値は、操作者により任意の値が設定可能であり、例えば、「０．４」が設定される。
【００５５】
つまり、判定機能１２４は、各血管の支配率に基づいて、各血管を塞栓対象とするか否かを判定する。なお、判定処理に用いられる閾値は、全ての種類の血管に対して統一的に設定されても良いし、血管の種類に応じて個別に設定されても良い。例えば、肝動脈の支配率に関する閾値は「０．２」に設定され、肝外側副路に関する閾値は「０．５」に設定されても良い。
【００５６】
ステップＳ１０８において、出力制御機能１２５は、判定結果を表示させる。例えば、出力制御機能１２５は、各栄養血管の支配率と、塞栓対象とするか否かの判定結果とをディスプレイ１０２に表示させる。
【００５７】
例えば、図７に示すように、出力制御機能１２５は、支配率一覧と、塞栓対象とを表示させる。ここで、支配率一覧は、腫瘍が複数存在する場合に、腫瘍ごとに算出される各血管の支配率のリストを表す。例えば、支配率一覧には、３つの肝腫瘍Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３についての支配率が提示される。ここで、支配率一覧における白抜きの領域の幅（横方向の長さ）は、各肝腫瘍に対する肝動脈の支配率に対応する。また、支配率一覧におけるハッチング領域の幅は、各肝腫瘍に対する肝外側副路の支配率に対応する。
【００５８】
図７に示す例では、肝腫瘍Ｔ１に対する肝動脈Ｖ１の支配率αは「０．８」であり、肝腫瘍Ｔ１に対する肝外側副路Ｖ２の支配率βは「０．２」である。また、肝腫瘍Ｔ２に対する肝動脈Ｖ３の支配率αは「０．２５」であり、肝腫瘍Ｔ２に対する肝外側副路Ｖ４の支配率βは「０．７５」である。また、肝腫瘍Ｔ３に対する肝動脈Ｖ５の支配率αは「０．４」であり、肝腫瘍Ｔ３に対する肝外側副路Ｖ６の支配率βは「０．６」である。
【００５９】
また、出力制御機能１２５は、塞栓対象として、「Ｖ１，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６」を表示する。これは、肝腫瘍Ｔ１に供血する肝動脈Ｖ１と、肝腫瘍Ｔ２に供血する肝外側副路Ｖ４と、肝腫瘍Ｔ３に供血する肝動脈Ｖ５及び肝外側副路Ｖ６が、塞栓対象として判定されたことを示す。なお、図７に示す例では、閾値が「０．４」に設定された場合を例示する。
【００６０】
このように、出力制御機能１２５は、処理結果をディスプレイ１０２に表示させる。そして、処理回路１２０は、処理を終了する。なお、出力制御機能１２５は、各支配率や判定結果をディスプレイ１０２に表示させるだけでなく、記憶回路１１０に格納したり、ネットワークを介して接続された外部装置に送信したりすることも可能である。
【００６１】
上述してきたように、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００において、取得機能１２１は、互いに異なる複数種類の造影方法により撮像された複数種類の造影画像を取得する。そして、算出機能１２３は、複数種類の造影画像における、腫瘍に対応する腫瘍領域の輝度値と、腫瘍に接続される複数種類の血管それぞれに対応する複数種類の血管領域それぞれの輝度値とに基づいて、腫瘍に対する複数種類の血管それぞれの支配率を算出する。そして、出力制御機能１２５は、複数種類の血管それぞれの支配率を出力する。これにより、医用画像処理装置１００は、塞栓対象とする血管を適切に提示することができる。
【００６２】
例えば、医用画像処理装置１００は、肝腫瘍ごとに、各肝腫瘍に対する肝動脈の支配率と、各肝腫瘍に対する肝外側副路の支配率とを算出し、算出した支配率を表示する。これにより、医師（操作者）は、肝動脈塞栓術の要否や、肝外側副路を塞栓させるための塞栓術の要否を定量的に検討することができる。この結果、医師は、支配率に基づき必要と判断される場合にのみ塞栓術を行うことができるので、塞栓術の実施により患者（被検体）にかかる負担を最小限に留めることができる。
【００６３】
また、医用画像処理装置１００において、判定機能１２４は、各血管の支配率に基づいて、各血管を塞栓対象とするか否かを判定する。このため、医用画像処理装置１００は、各血管に対する塞栓術の要否を容易に把握することができる。
【００６４】
なお、第１の実施形態にて説明した内容は、あくまで一例であり、説明内容に限定されるものではない。例えば、図４に図示した処理手順はあくまで一例であり、処理内容に矛盾が生じない範囲内で順序が入れ替えられてもよい。
【００６５】
また、例えば、図４では、第１関係式及び第２関係式を生成する処理を実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、各造影画像の種類に応じた関係式が予め設定されている場合には、必ずしも第１関係式及び第２関係式を生成する処理は実行されなくてもよい。この場合、算出機能１２３は、予め設定された第１関係式及び第２関係式を例えば記憶回路１１０から読み出して、読み出した第１関係式及び第２関係式に各造影剤濃度を代入することで、支配率α及び支配率βを算出してもよい。
【００６６】
また、例えば、第１の実施形態では、造影剤濃度を用いて支配率を算出する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、算出機能１２３は、造影剤濃度に限らず、造影剤の流入量、若しくは各領域の輝度値等、造影画像から算出可能な血流量の指標と成り得る任意の値を用いて、支配率を算出することができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、肝腫瘍に供血する栄養血管が肝動脈及び肝外側副路である場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、肝腫瘍に供血する栄養血管として門脈が機能する症例も存在する。そこで、第２の実施形態では、肝腫瘍に供血する栄養血管が、肝動脈、肝外側副路、及び門脈である場合を説明する。
【００６８】
第２の実施形態に係る医用画像処理装置１００は、図１に例示した医用画像処理装置１００と同様の構成を備え、処理回路１２０における処理内容の一部が相違する。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明することとし、第１の実施形態において説明した機能と同様の機能を有する点については、説明を省略する。
【００６９】
図８を用いて、第２の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理手順を説明する。図８は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理手順を示すフローチャートである。図８では、図９から図１１を参照しつつ、医用画像処理装置１００による処理手順を説明する。図９から図１１は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理を説明するための図である。図８に示す処理手順は、例えば、シミュレーションを開始する旨の指示が操作者（医師）により入力された場合に、開始される。
【００７０】
図８に示すように、ステップＳ２０１において、処理回路１２０は、処理タイミングであるか否かを判定する。なお、ステップＳ２０１の処理は、図４に示したステップＳ１０１の処理と同様であるので説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ２０１が肯定されると、ステップＳ２０２において、取得機能１２１は、肝動脈造影画像、静脈造影画像、及び門脈造影画像を読み出す。なお、図８に示す処理にて用いられる肝動脈造影画像、静脈造影画像、及び門脈造影画像は、記憶回路１１０に予め記憶されている。つまり、取得機能１２１は、複数種類の造影画像の一つである肝動脈造影画像と、複数種類の造影画像の一つである静脈造影画像と、複数種類の造影画像の一つである門脈造影画像とを、記憶回路１１０から読み出す。なお、肝動脈造影画像及び静脈造影画像は、第１の実施形態にて説明した肝動脈造影画像及び静脈造影画像とそれぞれ同様であるので、説明を省略する。
【００７２】
また、門脈造影画像は、門脈造影法により撮像された３次元の医用画像データである。門脈造影法は、被検体の門脈に造影剤を投与して撮像する方法である。投与された造影剤は、門脈から肝臓組織へと流入する。このため、門脈造影法は、肝腫瘍と、その肝腫瘍に供血する門脈とが描出された画像（門脈造影画像）を撮像することができる。
【００７３】
第２の実施形態に係る門脈造影画像は、静脈造影画像と同様に、経験的に設定される流入時刻を用いた３次元スキャン、透視像撮影又はスキャノ撮影を用いた３次元スキャン、連続的な３次元スキャンなど、各種のスキャン方法により生成可能である。また、門脈造影法におけるその他の条件についても、既存の造影法における条件を適宜利用可能であるので、説明を省略する。
【００７４】
ステップＳ２０３において、抽出機能１２２は、肝腫瘍領域、肝動脈領域、肝外側副路領域、及び門脈領域を抽出する。例えば、抽出機能１２２は、肝動脈造影画像から、肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域と、その肝腫瘍に供血する肝動脈に対応する肝動脈領域とを抽出する。また、抽出機能１２２は、静脈造影画像から、肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域と、その肝腫瘍に供血する肝動脈に対応する肝動脈領域と、その肝腫瘍に供血する肝外側副路に対応する肝外側副路領域と、その肝腫瘍に供血する門脈に対応する門脈領域とを抽出する。また、抽出機能１２２は、門脈造影画像から、肝腫瘍に対応する肝腫瘍領域と、その肝腫瘍に供血する門脈に対応する門脈領域とを抽出する。なお、静脈造影画像及び門脈造影画像から門脈領域を抽出する処理は、第１の実施形態にて説明した処理（各対象物の領域を抽出する処理）と同様であるので、説明を省略する。
【００７５】
ステップＳ２０４において、算出機能１２３は、肝動脈造影画像における肝腫瘍領域の輝度値及び肝動脈領域の輝度値に基づいて、第１関係式を生成する。
【００７６】
図９を用いて、算出機能１２３が第１関係式を生成する処理を説明する。図９には、図５と同様の接続関係を示すモデル図を例示する。図９に示すモデル図には、肝動脈造影画像に描出された肝腫瘍Ｔ１１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する肝動脈Ｖ１１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する肝外側副路Ｖ１２の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する門脈Ｖ１３の輝度値とが割り当てられる。
【００７７】
図９に示すように、肝腫瘍Ｔ１１には、肝動脈Ｖ１１と、肝外側副路Ｖ１２と、門脈Ｖ１３とが接続されている。図９において、肝腫瘍Ｔ１１の造影剤濃度を「Ｄ１」とし、肝動脈Ｖ１１の造影剤濃度を「Ｅ１」とする。ここで、肝動脈造影画像には肝外側副路Ｖ１２及び門脈Ｖ１３は描出されない（造影剤が流入しない）ので、図９における肝外側副路Ｖ１２及び門脈Ｖ１３の造影剤濃度は「０」である。なお、図９に図示した各領域のハッチングの濃淡は、各領域の造影剤濃度に相当する。
【００７８】
ここで、肝腫瘍Ｔ１１に対する肝動脈Ｖ１１の支配率を「α」とし、肝腫瘍Ｔ１１に対する肝外側副路Ｖ１２の支配率を「β」とし、肝腫瘍Ｔ１１に対する門脈Ｖ１３の支配率を「γ」とすると、下記の式（４）が成り立つ。なお、第２の実施形態において、支配率α、支配率β、及び支配率γの和は、「１」である。
【００７９】
【数４】
2019103749.tif 000006
【００８０】
式（４）において、造影剤濃度Ｄ１は、肝動脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１１に対応する肝腫瘍領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｅ１は、肝動脈造影画像における肝動脈Ｖ１１に対応する肝動脈領域の輝度値に基づいて算出可能である。なお、造影剤濃度Ｄ１及び造影剤濃度Ｅ１の算出方法は、図５にて説明した算出方法と同様であるので、説明を省略する。
【００８１】
このように、算出機能１２３は、肝動脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１１に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、肝動脈造影画像における肝動脈Ｖ１１に対応する肝動脈領域の輝度値とに基づいて、式（４）を第１関係式として生成する。
【００８２】
ステップＳ２０５において、算出機能１２３は、静脈造影画像における肝腫瘍領域の輝度値、肝動脈領域の輝度値、肝外側副路領域の輝度値、及び門脈領域の輝度値に基づいて、第２関係式を生成する。
【００８３】
図１０を用いて、算出機能１２３が第２関係式を生成する処理を説明する。図１０には、図５と同様の接続関係を示すモデル図を例示する。図１０に示すモデル図には、静脈造影画像に描出された肝腫瘍Ｔ１１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する肝動脈Ｖ１１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する肝外側副路Ｖ１２の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する門脈Ｖ１３の輝度値とが割り当てられる。なお、図１０に示す肝腫瘍Ｔ１１、肝動脈Ｖ１１、肝外側副路Ｖ１２、及び門脈１３は、図９に示した肝腫瘍Ｔ１１、肝動脈Ｖ１１、肝外側副路Ｖ１２、及び門脈１３にそれぞれ対応する。
【００８４】
図１０に示すように、肝腫瘍Ｔ１１には、肝動脈Ｖ１１と、肝外側副路Ｖ１２と、門脈Ｖ１３とが接続されている。図１０において、肝腫瘍Ｔ１１の造影剤濃度を「Ｄ２」とし、肝動脈Ｖ１１の造影剤濃度を「Ｅ２」とし、肝外側副路Ｖ１２の造影剤濃度を「Ｆ２」とし、門脈Ｖ１３の造影剤濃度を「Ｇ２」とする。ここで、図９にて定義した支配率α、支配率β、及び支配率γを用いると、下記の式（５）が成り立つ。
【００８５】
【数５】
2019103749.tif 000007
【００８６】
式（５）において、造影剤濃度Ｄ２は、静脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１１に対応する肝腫瘍領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｅ２は、静脈造影画像における肝動脈Ｖ１１に対応する肝動脈領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｆ２は、静脈造影画像における肝外側副路Ｖ１２に対応する肝外側副路領域の輝度値に基づいて算出可能である。造影剤濃度Ｇ２は、静脈造影画像における門脈Ｖ１３に対応する門脈領域の輝度値に基づいて算出可能である。なお、造影剤濃度Ｄ２、造影剤濃度Ｅ２、造影剤濃度Ｆ２、及び造影剤濃度Ｇ２の算出方法は、図５にて説明した算出方法と同様であるので、説明を省略する。
【００８７】
このように、算出機能１２３は、静脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１１に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、静脈造影画像における肝動脈Ｖ１１に対応する肝動脈領域の輝度値と、静脈造影画像における肝外側副路Ｖ１２に対応する肝外側副路領域の輝度値と、静脈造影画像における門脈Ｖ１３に対応する門脈領域の輝度値とに基づいて、式（５）を第２関係式として生成する。
【００８８】
ステップＳ２０６において、算出機能１２３は、門脈造影画像における肝腫瘍領域の輝度値及び門脈領域の輝度値に基づいて、第３関係式を生成する。
【００８９】
図１１を用いて、算出機能１２３が第３関係式を生成する処理を説明する。図１１には、図５と同様の接続関係を示すモデル図を例示する。図１１に示すモデル図には、門脈造影画像に描出された肝腫瘍Ｔ１１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する肝動脈Ｖ１１の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する肝外側副路Ｖ１２の輝度値と、肝腫瘍Ｔ１１に供血する門脈Ｖ１３の輝度値とが割り当てられる。
【００９０】
図１１に示すように、肝腫瘍Ｔ１１には、肝動脈Ｖ１１と、肝外側副路Ｖ１２と、門脈Ｖ１３とが接続されている。図１１において、肝腫瘍Ｔ１１の造影剤濃度を「Ｄ３」とし、門脈Ｖ１３の造影剤濃度を「Ｇ３」とする。ここで、門脈造影画像には肝動脈Ｖ１１及び肝外側副路Ｖ１２は描出されない（造影剤が流入しない）ので、図１１における肝動脈Ｖ１１及び肝外側副路Ｖ１２の造影剤濃度は「０」である。なお、図１１に図示した各領域のハッチングの濃淡は、各領域の造影剤濃度に相当する。ここで、図９にて定義した支配率α、支配率β、及び支配率γを用いると、下記の式（６）が成り立つ。
【００９１】
【数６】
2019103749.tif 000008
【００９２】
式（６）において、造影剤濃度Ｄ３は、門脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１１に対応する肝腫瘍領域の輝度値に基づいて算出可能である。また、造影剤濃度Ｇ３は、門脈造影画像における門脈Ｖ１３に対応する門脈領域の輝度値に基づいて算出可能である。なお、造影剤濃度Ｄ３及び造影剤濃度Ｇ３の算出方法は、図５にて説明した算出方法と同様であるので、説明を省略する。
【００９３】
このように、算出機能１２３は、門脈造影画像における肝腫瘍Ｔ１１に対応する肝腫瘍領域の輝度値と、門脈造影画像における門脈Ｖ１３に対応する門脈領域の輝度値とに基づいて、式（６）を第３関係式として生成する。
【００９４】
ステップＳ２０７において、算出機能１２３は、第１関係式、第２関係式、及び第３関係式に基づいて、肝腫瘍に対する肝動脈の支配率と、肝外側副路の支配率と、門脈の支配率とを算出する。例えば、算出機能１２３は、上記の式（４）、式（５）、及び式（６）を比較することで、支配率α、支配率β、及び支配率γを算出する。
【００９５】
具体的には、算出機能１２３は、式（４）から下記の式（７）を導出する。そして、算出機能１２３は、造影剤濃度Ｄ１、Ｅ１を式（７）に代入することで、支配率αを算出する。なお、上述したように、造影剤濃度Ｄ１、Ｅ１は、肝動脈造影画像から算出可能である。
【００９６】
【数７】
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【００９７】
また、算出機能１２３は、式（６）から下記の式（８）を導出する。そして、算出機能１２３は、造影剤濃度Ｄ３、Ｇ３を式（８）に代入することで、支配率γを算出する。なお、上述したように、造影剤濃度Ｄ３、Ｇ３は、門脈造影画像から算出可能である。
【００９８】
【数８】
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【００９９】
また、算出機能１２３は、式（４）、式（５）、及び式（６）を連立させることで、下記の式（９）を導出する。そして、算出機能１２３は、造影剤濃度Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｅ１、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｇ３を式（９）に代入することで、支配率βを算出する。なお、造影剤濃度Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２は、静脈造影画像から算出可能である。
【０１００】
【数９】
2019103749.tif 000011
【０１０１】
このように、算出機能１２３は、式（４）、式（５）、及び式（６）に基づいて、支配率α、支配率β、及び支配率γを算出する。
【０１０２】
ステップＳ２０８において、判定機能１２４は、肝動脈の支配率と、肝外側副路の支配率と、門脈の支配率とに基づいて、塞栓対象とするか否かを判定する。例えば、判定機能１２４は、各栄養血管の支配率と、閾値とを比較して、閾値以上の支配率に対応する栄養血管を塞栓対象として判定する。なお、閾値は、操作者により任意の値が設定可能であり、例えば、「０．４」が設定される。
【０１０３】
ステップＳ２０９において、出力制御機能１２５は、判定結果を表示させる。例えば、出力制御機能１２５は、各栄養血管の支配率と、塞栓対象とするか否かの判定結果とをディスプレイ１０２に表示させる。そして、処理回路１２０は、処理を終了する。なお、ステップＳ２０９の処理は、図４に示したステップＳ１０８の処理と同様であるので説明を省略する。
【０１０４】
このように、第２の実施形態に係る医用画像処理装置１００は、肝腫瘍に供血する栄養血管が、肝動脈、肝外側副路、及び門脈である場合においても、各栄養血管の支配率を算出することができる。
【０１０５】
なお、第２の実施形態では、肝動脈造影画像、静脈造影画像、及び門脈造影画像の３種類の造影画像を用いた解析（３画像解析）を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、静脈造影画像の観察により肝外側副路による供血が行われていないことが判明した場合には、肝動脈造影画像及び門脈造影画像を用いた解析（２画像解析）に切り替えてもよい。
【０１０６】
（第３の実施形態）
上述した実施形態では、各栄養血管の支配率の合計が１になると定義して説明した。第３の実施形態では、この定義を利用して、他の栄養血管が存在する可能性を提示する場合を説明する。
【０１０７】
第３の実施形態に係る医用画像処理装置１００は、図１に例示した医用画像処理装置１００と同様の構成を備え、処理回路１２０における処理内容の一部が相違する。そこで、第３の実施形態では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明することとし、第１の実施形態において説明した機能と同様の機能を有する点については、説明を省略する。
【０１０８】
図１２を用いて、第３の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理手順を説明する。図１２は、第３の実施形態に係る医用画像処理装置１００による処理手順を示すフローチャートである。図１２に示す処理手順は、例えば、シミュレーションを開始する旨の指示が操作者（医師）により入力された場合に、開始される。なお、図１２において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０６までの処理は、図４に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０６までの処理と同様であるので説明を省略する。
【０１０９】
ステップＳ３０７において、判定機能１２４は、支配率の合計が閾値未満であるか否かを判定する。つまり、判定機能１２４は、腫瘍に接続された複数種類の血管それぞれの支配率の合計が閾値未満であるか否かに基づいて、複数種類の血管とは異なる種類の血管に対応する他種造影画像の要否を判定する。
【０１１０】
例えば、判定機能１２４は、支配率αと支配率βとの和を算出する。ここで、ある肝腫瘍に供血する栄養血管が肝動脈及び肝外側副路である場合には、この和は１、若しくは１に近い値となるはずである。しかしながら、この和が１より低い場合には、肝動脈及び肝外側副路とは異なる血管（つまり、門脈）による供血が行われている可能性が疑われる。そこで、判定機能１２４は、支配率α及び支配率βの和が閾値より低い場合に、門脈造影画像の撮影を要すると判定する。なお、この閾値は、例えば、「０．８」が設定されるが、操作者の任意の値を適宜設定可能である。
【０１１１】
ステップＳ３０７が肯定されると、ステップＳ３０８において、出力制御機能１２５は、門脈造影画像を要する旨を示すメッセージを表示させ、図１２の処理を終了する。これにより、操作者は、門脈造影画像を要する旨を容易に把握することができる。この結果、門脈造影画像が更に撮影された場合には、肝動脈造影画像、静脈造影画像、及び門脈造影画像を用いて支配率を算出する処理（つまり、第２の実施形態に係る処理）が実行されることとなる。なお、出力制御機能１２５は、メッセージに限らず、音声、アイコン、警報音等により門脈造影画像を要する旨を操作者に通知してもよい。
【０１１２】
ステップＳ３０７が否定されると、処理回路１２０は、ステップＳ３０９の処理へ移行し、図１２の処理を終了する。なお、ステップＳ３０９〜Ｓ３１０の処理は、図４に示したステップＳ１０７〜Ｓ１０８の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１１３】
このように、第３の実施形態に係る医用画像処理装置１００は、肝動脈造影画像及び静脈造影画像が撮影済みである場合に、肝腫瘍に対する肝動脈の支配率αと、その肝腫瘍に対する肝外側副路の支配率βとを算出し、各支配率の和「α＋β」を算出する。そして、医用画像処理装置１００は、和「α＋β」が閾値より低い場合には、門脈造影画像を要する旨を示すメッセージを操作者に通知する。このため、操作者は、門脈造影画像が必要な場合にのみ門脈造影画像の撮影を実行することができるので、撮影にかかる患者への負担（被曝量）を最小限に留めることができる。
【０１１４】
なお、第３の実施形態では、一例として、肝動脈造影画像及び静脈造影画像が撮影済みである場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、医用画像処理装置１００は、肝動脈造影画像及び門脈造影画像が撮影済みである場合、又は、静脈造影画像及び門脈造影画像が撮影済みである場合にも、それぞれ第３の実施形態に係る処理を実行可能である。例えば、判定機能１２４は、肝動脈造影画像及び門脈造影画像が撮影済みである場合に、各支配率の和が閾値未満である場合には、静脈造影画像を要すると判定する。これは、肝外側副路からの供血が疑われることを示唆する。また、例えば、判定機能１２４は、静脈造影画像及び門脈造影画像が撮影済みである場合に、各支配率の和が閾値未満である場合には、肝動脈造影画像を要すると判定する。これは、肝動脈からの供血が疑われることを示唆する。つまり、医用画像処理装置１００は、肝動脈、肝外側副路、及び門脈のうち２つの種類の血管の支配率の合計が閾値未満である場合に、肝動脈造影画像、静脈造影画像、及び門脈造影画像の３種類の造影画像を用いた解析に切り替えることができる。
【０１１５】
（その他の実施形態）
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もよい。
【０１１６】
（他のモダリティによる造影画像の適用）
上記の実施形態では、Ｘ線診断装置又はＸ線ＣＴ装置により撮像された造影画像を用いた場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、造影ＭＲＩにより撮像された造影ＭＲ画像に対しても、上述した実施形態に係る処理は実行可能である。
【０１１７】
例えば、肝動脈造影画像と同様の造影方法により被検体の肝動脈に造影剤を投与することで、肝動脈及び肝腫瘍が造影された造影ＭＲ画像（肝動脈造影ＭＲ画像）が得られる。また、静脈造影画像と同様の造影方法により被検体の静脈に造影剤を投与することで、全身の血管及び肝腫瘍が造影された造影ＭＲ画像（静脈造影ＭＲ画像）が得られる。また、門脈造影画像と同様の造影方法により被検体の門脈に造影剤を投与することで、門脈及び肝腫瘍が造影された造影ＭＲ画像（門脈造影ＭＲ画像）が得られる。
【０１１８】
そして、肝動脈造影ＭＲ画像、静脈造影ＭＲ画像、及び門脈造影ＭＲ画像のうち、造影剤が流入しない部位（リファレンス部位）の輝度値を用いて造影剤が流入する部位の輝度値を補正することで、肝腫瘍領域及び血管領域の造影剤濃度（若しくは造影剤流入量に相当する指標値）が算出される。そして、算出された各造影剤濃度を上述した数式に適用することで、上述した実施形態に係る処理が実行可能となる。
【０１１９】
なお、造影ＭＲ画像に限らず、他のモダリティ（超音波診断装置など）による造影画像にも対しても、その造影画像から各領域（肝腫瘍領域及び血管領域）の造影剤流入量に相当する指標値が算出可能であれば適用可能である。
【０１２０】
（医用画像診断装置への適用）
上述した実施形態に係る各処理機能は、医用画像処理装置１００に限らず、例えば、医用画像診断装置にも適用可能である。この場合、例えば、上述した各処理機能は、医用画像診断装置に搭載される任意の処理回路にて実現される。また、医用画像診断装置は、取得機能１２１が取得する各造影画像を撮像（生成）することができる。
【０１２１】
また、例えば、本実施形態においては、単一の処理回路１２０にて、以下に説明する各処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、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。
【０１２２】
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）、或いは、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。プロセッサは記憶回路１１０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。なお、記憶回路１１０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。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、各図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【０１２３】
また、図示した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等に応じて、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。更に、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、或いは、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得る。
【０１２４】
また、上記の実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１２５】
また、上述した実施形態にて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。
【０１２６】
なお、上述した実施形態にて記載した「画像」は、ディスプレイ１０２上に表示されたものに限定されるものではなく、各画素の位置情報と画素値とが対応づけられたデータ（画像データ）を含む概念である。
【０１２７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、塞栓対象とする血管を適切に提示することができる。
【０１２８】
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】
【０１２９】
１００      医用画像処理装置
１２０      処理回路
１２１      取得機能
１２２      抽出機能
１２３      算出機能
１２４      判定機能
１２５      出力制御機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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１２】
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