(57)【要約】【課題】肋骨の視認性を向上させること。【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、抽出部と、決定部と、生成部と、表示制御部とを備える。取得部は、複数の肋骨に関するボリュームデータを取得する。抽出部は、複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出する。決定部は、複数の肋骨について、背骨に対する芯線の傾きに沿って傾き、かつ、肋骨を含む表示範囲をそれぞれ決定する。生成部は、表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに対して直交する方向から当該表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像をそれぞれ生成する。表示制御部は、表示画像を表示部に表示させる。【選択図】図１
2019103752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の肋骨に関するボリュームデータを取得する取得部と、
前記複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出する抽出部と、
前記複数の肋骨について、背骨に対する前記芯線の傾きに沿って傾き、かつ、前記肋骨を含む表示範囲をそれぞれ決定する決定部と、
前記表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに対して直交する方向から当該表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像をそれぞれ生成する生成部と、
前記表示画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備える、医用画像処理装置。
【請求項２】
前記決定部は、背骨を中心として左右で対となる肋骨について、前記表示範囲を決定し、
前記生成部は、前記表示範囲ごとに、前記背骨を中心として左右で対となる肋骨を示す表示画像をそれぞれ生成する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨を透視投影させた透視画像を生成し、
前記表示制御部は、前記透視画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記生成部は、前記表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに沿ったＭＰＲ画像を生成し、
前記表示制御部は、前記ＭＰＲ画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記生成部は、前記表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに直交する方向から厚み付き画像を生成し、
前記表示制御部は、前記厚み付き画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記生成部は、前記表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨の芯線に沿ったＣＰＲ画像を生成し、
前記表示制御部は、前記ＣＰＲ画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記生成部は、前記表示範囲ごとに、当該表示範囲に対応する肋骨とは異なる肋骨を抽出し、抽出した異なる肋骨を、前記表示範囲に対応する肋骨の表示態様とは異なる表示態様に画像処理した表示画像を生成し、
前記表示制御部は、前記表示画像を前記表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記生成部は、前記肋骨において、背骨を中心として左右で対となる骨間を比較することで、当該肋骨における骨折領域を検出し、検出した骨折領域を示す表示画像を生成し、
前記表示制御部は、前記骨折領域が示された表示画像を前記表示部に表示させる、請求項１〜７のいずれか１つに記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記生成部は、前記骨折領域を含み、かつ、前記芯線に直交する断面の断面画像をさらに生成し、
前記表示制御部は、前記断面画像を前記表示部にさらに表示させる、請求項８に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
複数の肋骨に関するボリュームデータを収集する収集部と、
前記複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出する抽出部と、
前記複数の肋骨について、背骨に対する前記芯線の傾きに沿って傾き、かつ、前記肋骨を含む表示範囲をそれぞれ決定する決定部と、
前記表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに対して直交する方向から当該表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像をそれぞれ生成する生成部と、
前記表示画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
複数の肋骨に関するボリュームデータを取得し、
前記複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出し、
前記複数の肋骨について、背骨に対する前記芯線の傾きに沿って傾き、かつ、前記肋骨を含む表示範囲をそれぞれ決定し、
前記表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに対して直交する方向から当該表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像をそれぞれ生成し、
前記表示画像を表示部に表示させる、
各処理をコンピュータに実行させる、医用画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置、Ｘ線ＣＴ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、肋骨の骨折診断においては、Ｘ線診断装置により収集されたＸ線画像や、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置により収集されたＶＲ（Volume  Rendering）画像、ＭＰＲ（Multi  Planer  Reconstruction）画像など用いられている。また、肋骨の骨折診断においては、描く骨を一覧性良く表示する画像処理方法として、展開図も用いられている。例えば、肋骨の展開図は、背骨を中心として両側の肋骨をそれぞれ左右に展開させた図であり、肋骨全体を一枚の画像で観察することをサポートする。これにより、観察者は、肋骨全体を対象としてヒビや異常などを簡便に観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００５８４０号公報
【特許文献２】特開２００８−０２９７９８号公報
【特許文献３】特開２００４−１７４２３２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、肋骨の視認性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、抽出部と、決定部と、生成部と、表示制御部とを備える。取得部は、複数の肋骨に関するボリュームデータを取得する。抽出部は、前記複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出する。決定部は、前記複数の肋骨について、背骨に対する前記芯線の傾きに沿って傾き、かつ、前記肋骨を含む表示範囲をそれぞれ決定する。生成部は、前記表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに対して直交する方向から当該表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像をそれぞれ生成する。表示制御部は、前記表示画像を表示部に表示させる。
【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の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る抽出機能による芯線の抽出処理の一例を説明するための図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態に係る抽出機能による芯線の抽出処理の一例を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態に係る抽出機能による芯線の抽出処理の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る決定機能による表示範囲の決定の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る生成機能による表示画像の生成の例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る生成機能によって生成される透視画像を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第１の実施形態に係る制御機能による表示画像の表示例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第１の実施形態に係る制御機能による表示画像の表示例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態に係る生成機能によるＭＰＲ画像の生成の一例を説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１の実施形態に係る生成機能による表示画像の生成の一例を説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る生成機能による表示画像の生成の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る生成機能による表示画像の生成の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第２の実施形態に係る生成機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第２の実施形態に係る生成機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る生成機能によって生成される表示画像の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係る生成機能によって生成される表示画像の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、本願に係る医用画像処理装置、Ｘ線ＣＴ装置及び医用画像処理プログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係る医用画像処理装置、Ｘ線ＣＴ装置及び医用画像処理プログラムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、本願に係る医用画像処理装置の例を説明する。図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、医用画像処理装置３００は、ネットワーク４００を介して、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置１００及び画像保管装置２００に接続される。なお、図１に示す構成はあくまでも一例であり、図示するＸ線ＣＴ装置１００、画像保管装置及び医用画像処理装置３００以外にも、端末装置などの種々の装置がネットワーク４００に接続される場合であってもよい。
【０００９】
Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体のＣＴ画像データを収集する。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体を略中心にＸ線管及びＸ線検出器を旋回移動させ、被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、収集された投影データに基づいて、３次元のＣＴ画像データを生成する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体の複数の肋骨を含む領域の投影データを収集して、３次元のＣＴ画像データを生成する。また、Ｘ線ＣＴ装置１００は、生成したＣＴ画像データを画像保管装置２００や、医用画像処理装置３００に送信する。
【００１０】
画像保管装置２００は、各種の医用画像診断装置によって収集された画像データを保管する。例えば、画像保管装置２００は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。本実施形態では、画像保管装置２００は、ネットワーク４００を介してＸ線ＣＴ装置１００からＣＴ画像データを取得し、取得したＣＴ画像データを装置内又は装置外に設けられた記憶回路に記憶させる。また、画像保管装置２００は、医用画像処理装置３００からの要求に応じて、記憶回路に記憶させたＣＴ画像データを医用画像処理装置３００に送信する。
【００１１】
医用画像処理装置３００は、ネットワーク４００を介してＸ線ＣＴ装置１００や、画像保管装置２００からＣＴ画像データを取得し、取得したＣＴ画像データを処理する。例えば、医用画像処理装置３００は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。本実施形態では、医用画像処理装置３００は、ネットワーク４００を介してＸ線ＣＴ装置１００又は画像保管装置２００からＣＴ画像データを取得し、取得したＣＴ画像データに対して各種画像処理を行う。そして、医用画像処理装置３００は、画像処理後の医用画像や、画像処理によって得られる解析結果等をディスプレイ等に表示する。
【００１２】
図１に示すように、医用画像処理装置３００は、通信インターフェース３１０と、記憶回路３２０と、入力インターフェース３３０と、ディスプレイ３４０と、処理回路３５０とを有する。
【００１３】
通信インターフェース３１０は、処理回路３５０に接続され、ネットワーク４００を介して接続されたＸ線ＣＴ装置１００又は画像保管装置２００との間で行われる各種データの伝送及び通信を制御する。例えば、通信インターフェース３１０は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、ＮＩＣ（Network  Interface  Controller）等によって実現される。本実施形態では、通信インターフェース３１０は、Ｘ線ＣＴ装置１００又は画像保管装置２００からＣＴ画像データを受信し、受信したＣＴ画像データを処理回路３５０に出力する。ここで、通信インターフェース３１０は、Ｘ線ＣＴ装置１００によって収集されたリアルタイムの医用画像データを受信して、処理回路３５０に出力することもできる。
【００１４】
記憶回路３２０は、処理回路３５０に接続され、各種データを記憶する。例えば、記憶回路３２０は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。本実施形態では、記憶回路３２０は、Ｘ線ＣＴ装置１００又は画像保管装置２００から受信したＣＴ画像データを記憶する。例えば、記憶回路３２０は、Ｘ線ＣＴ装置によって収集された複数の肋骨を含むＣＴ画像データ等を記憶する。
【００１５】
また、記憶回路３２０は、処理回路３５０の処理に用いられる種々の情報や、処理回路３５０による処理結果等を記憶する。例えば、記憶回路３２０は、処理回路３５０によって生成された表示画像などを記憶する。なお、表示画像については、後述する。
【００１６】
入力インターフェース３３０は、種々の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。
【００１７】
入力インターフェース３３０は、処理回路３５０に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３５０に出力する。なお、本明細書において入力インターフェース３３０は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。
【００１８】
ディスプレイ３４０は、処理回路３５０に接続され、処理回路３５０から出力される各種情報及び各種画像を表示する。例えば、ディスプレイ３４０は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。例えば、ディスプレイ３４０は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、種々の表示画像、処理回路３５０による種々の処理結果を表示する。
【００１９】
処理回路３５０は、入力インターフェース３３０を介して操作者から受け付けた入力操作に応じて、医用画像処理装置３００が有する各構成要素を制御する。例えば、処理回路３５０は、プロセッサによって実現される。本実施形態では、処理回路３５０は、通信インターフェース３１０から出力されるＣＴ画像データを記憶回路３２０に記憶させる。また、処理回路３５０は、記憶回路３２０からＣＴ画像データを読み出し、読み出したＣＴ画像データから生成した表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。また、処理回路３５０は、ＣＴ画像データに対して種々の解析処理を実行して、解析結果をディスプレイ３４０に表示させる。
【００２０】
このような構成のもと、本実施形態に係る医用画像処理装置３００は、複数の肋骨について、各肋骨の視認性を向上させることを可能にする。具体的には、医用画像処理装置３００は、複数の肋骨について、肋骨ごとに芯線に基づく表示領域を決定し、決定した表示領域ごとの表示画像を表示させることで、複数の肋骨について、各肋骨の視認性を向上させることを可能にする。
【００２１】
第１の実施形態に係る処理回路３５０は、図１に示すように、制御機能３５１、抽出機能３５２、決定機能３５３及び生成機能３５４を実行する。ここで、例えば、図１に示す処理回路３５０の構成要素である制御機能３５１、抽出機能３５２、決定機能３５３及び生成機能３５４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３２０に記録されている。処理回路３５０は、各プログラムを記憶回路３２０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３５０は、図１の処理回路３５０内に示された各機能を有することとなる。なお、本実施形態で説明する制御機能３５１は、特許請求の範囲に記載した取得部及び表示制御部の一例である。また、抽出機能３５２は、特許請求の範囲に記載した抽出部の一例である。また、決定機能３５３は、特許請求の範囲に記載した決定部の一例である。また、生成機能３５４は、特許請求の範囲に記載した生成部の一例である。
【００２２】
制御機能３５１は、医用画像処理装置３００の全体制御を実行する。例えば、制御機能３５１は、通信インターフェース３１０を介して、Ｘ線ＣＴ装置１００、或いは、画像保管装置２００からＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を取得する。一例を挙げると、制御機能３５１は、複数の肋骨を含むボリュームデータを取得する。そして、制御機能３５１は、取得したボリュームデータを記憶回路３２０に格納する。また、制御機能３５１は、種々の画像処理によってボリュームデータから生成された表示画像をディスプレイ３４０にて表示するように制御する。また、制御機能３５１は、ボリュームデータに含まれる肋骨の解析結果に基づく情報をディスプレイ３４０にて表示するように制御する。
【００２３】
抽出機能３５２は、複数の肋骨の構造を抽出する。具体的には、抽出機能３５２は、制御機能３５１によって取得されたボリュームデータに含まれる複数の肋骨の構造を抽出する。また、抽出機能３５２は、複数の肋骨における芯線をそれぞれ抽出する。例えば、抽出機能３５２は、制御機能３５１によって取得されたボリュームデータに含まれる複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出する。
【００２４】
以下、図２、図３Ａ及び図３Ｂを用いて、抽出機能３５２による芯線の抽出処理について説明する。図２、図３Ａ及び図３Ｂは、第１の実施形態に係る抽出機能３５２による芯線の抽出処理の一例を説明するための図である。ここで、図３Ａにおいては、背骨と１本の肋骨を模式的に示し、格子状に示す各矩形がそれぞれボクセルを示す。また、図３Ｂは、肋骨の短軸断面を示す。
【００２５】
抽出機能３５２は、被検体における複数の肋骨を含むボリュームデータから、各肋骨の芯線を抽出する。例えば、抽出機能３５２は、図２に示すように、肋骨の芯線Ｌ１を抽出する。ここで、抽出機能３５２は、ボリュームデータに含まれる全ての肋骨について芯線を抽出する。例えば、ボリュームデータに第１肋骨から第１２肋骨までの左右の肋骨が全て含まれる場合、抽出機能３５２は、第１肋骨から第１２肋骨までの全ての肋骨について芯線を抽出する。以下、芯線抽出の一例について説明する。
【００２６】
まず、抽出機能３５２は、ボリュームデータにおいて骨に相当するボクセルを、ＣＴ値に基づいて抽出する。そして、抽出機能３５２は、抽出したボクセルの離散具合（連続性）から骨領域を特定する。例えば、抽出機能３５２は、ＣＴ値「４００〜１０００」のボクセルを抽出し、抽出したボクセルのうち、ボクセルが連続した領域を骨領域として特定する。例えば、抽出機能３５２は、抽出したボクセルに含まれるボクセル（例えば、図３ＡにおけるボクセルＶ１）を起点として、周囲のボクセルのＣＴ値を順に判定することにより、ＣＴ値が「４００〜１０００」となるボクセルの連続した領域を特定する。
【００２７】
これにより、抽出機能３５２は、例えば図３Ａに示すような背骨領域と肋骨領域のボクセルを抽出する。なお、特定した骨領域から背骨領域と肋骨領域とを識別する手法としては、例えば、解剖学的な特徴を用いる手法が挙げられる。例えば、抽出機能３５２は、背骨と肋骨の解剖学的な特徴（例えば、各骨の形態や接続関係等）に基づいて、特定した骨領域から背骨領域と肋骨領域を抽出する。
【００２８】
そして、抽出機能３５２は、抽出した肋骨領域の走行方向５１に沿った短軸断面に基づいて、芯線を抽出する。例えば、図３Ｂに示すように、抽出機能３５２は、ボリュームデータを用いて、ボクセルＶ１を通過する肋骨の短軸断面領域Ｒ１を生成する。そして、抽出機能３５２は、生成した短軸断面領域Ｒ１に対して楕円近似処理を行うことで、短軸断面領域Ｒ１を楕円５２とし、中心５３を抽出する。抽出機能３５２は、上述した短軸断面領域の生成と楕円近似処理による中心の抽出を、走行方向５１に沿った各ボクセルに対して順に行うことで、走行方向５１に沿った短軸断面領域の中心を順に抽出する。例えば、抽出機能３５２は、図３Ａに示すボクセルＶ２を通過する肋骨の短軸断面領域を生成して、楕円近似処理によって中心を抽出する。抽出機能３５２は、走行方向５１に沿って抽出した短軸断面領域の中心をつなげることで、肋骨の芯線を抽出する。
【００２９】
抽出機能３５２は、ボリュームデータに含まれる全ての肋骨に対して上述した抽出処理を実行することで、各肋骨の芯線をそれぞれ抽出する。なお、肋骨の芯線抽出は上記した処理に限られず、任意の手法を用いることができる。例えば、抽出機能３５２は、抽出した肋骨領域に対して細線化処理を施すことによって芯線を抽出することもできる。
【００３０】
図１に戻って、決定機能３５３は、複数の肋骨について、芯線に基づく表示範囲をそれぞれ決定する。具体的には、決定機能３５３は、背骨に対する芯線の傾きに沿って傾き、かつ、肋骨を含む範囲を表示範囲として決定する。より具体的には、決定機能３５３は、背骨側から胸骨側への肋骨の傾きに沿って傾き、肋骨全体を含む範囲を表示範囲として決定する。図４は、第１の実施形態に係る決定機能３５３による表示範囲の決定の一例を説明するための図である。例えば、決定機能３５３は、図４に示すように、背骨に対する芯線Ｌ１の傾きに沿って傾き、かつ、芯線Ｌ１の肋骨を含む範囲Ｒ２を、当該肋骨の表示範囲として決定する。
【００３１】
ここで、決定機能３５３は、第１肋骨から第１２の肋骨のそれぞれについて、肋骨の全体が含まれるように表示範囲をそれぞれ決定する。具体的には、決定機能３５３は、背骨側の端部から胸骨側の端部までを含む３次元の範囲を、肋骨ごとに決定する。すなわち、図４に示す範囲Ｒ２は、背骨側の端部から胸骨側の端部までの肋骨全体を含むように、図の奥行き方向に伸長した３次元領域である。
【００３２】
ここで、ボリュームデータに左右の肋骨が含まれ、抽出機能３５２によって左右の肋骨の芯線が抽出された場合、決定機能３５３は、背骨を中心として左右で対となる肋骨について、表示範囲を決定する。例えば、図４に示す肋骨において、範囲Ｒ２に含まれる左肋骨に対応する右側の肋骨についても芯線が抽出されている場合、決定機能３５３は、対応する右肋骨の全体が含まれるように、範囲Ｒ２を図の奥行き方向に伸長した３次元領域を表示範囲として決定する。
【００３３】
上述したように、決定機能３５３は、各肋骨について、表示範囲をそれぞれ決定する。例えば、ボリュームデータに第１肋骨から第１２肋骨までの左右の肋骨が全て含まれる場合、決定機能３５３は、第１肋骨から第１２肋骨までの左右１２対の肋骨について、それぞれ表示範囲を決定する。なお、決定機能３５３によって決定される表示範囲は、背骨側から胸骨側への肋骨の傾きに沿って傾いた領域であることから、第１肋骨から第１２肋骨までの左右１２対の肋骨について決定された表示範囲は、ボリュームデータ内でそれぞれ異なる傾きの３次元領域となる。
【００３４】
図１に戻って、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨を示す表示画像をそれぞれ生成する。具体的には、生成機能３５４は、表示範囲の傾きに対して直交する方向から表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像を生成する。そして、生成機能３５４は、生成した表示画像を記憶回路３２０に記憶させる。図５は、第１の実施形態に係る生成機能３５４による表示画像の生成の例を示す図である。ここで、図５においては、決定機能３５３によって表示範囲として決定された範囲Ｒ２を対象として表示画像を生成する場合について示す。
【００３５】
例えば、生成機能３５４は、図５に示すように、範囲Ｒ２の面に対して直交する位置に視点を配置し、配置した視点からの視線方向で表示画像を生成する。すなわち、生成機能３５４は、左右の肋骨によって形成される円に対して略垂直となる方向からの視線方向となる表示画像を生成する。例えば、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨を透視投影させた透視画像を生成する。
【００３６】
図６は、第１の実施形態に係る生成機能３５４によって生成される透視画像を示す図である。例えば、図６に示すように、生成機能３５４は、左右の肋骨によって形成される円に対して略垂直となる方向から肋骨を透視投影させた透視画像を生成する。ここで、決定機能３５３によって決定される表示範囲は、各肋骨について、肋骨全体が含まれるように決定される。従って、決定機能３５３によって決定された表示範囲は、上下で隣接する肋骨が含まれる場合がある。例えば、第６肋骨を含むように決定された表示範囲には、第５肋骨及び第７肋骨の一部が含まれる場合がある。
【００３７】
そこで、生成機能３５４は、各表示範囲について透視画像を生成する場合、各表示範囲に対応する肋骨のみを抽出し、抽出した肋骨のみを透視投影させることで、図６に示すような、他の肋骨が重なることなく、１つの肋骨のみが描出された透視画像を生成する。一例を挙げると、生成機能３５４は、まず、表示範囲に含まれる骨領域において背骨と肋骨とが接続する接続部分を抽出する。例えば、生成機能３５４は、背骨に対して左右に接続する肋骨の接続部分をそれぞれ抽出する。
【００３８】
そして、生成機能３５４は、抽出した接続部分と連続する骨領域を、当該表示範囲に対応する肋骨として抽出する。すなわち、生成機能３５４は、接続部分と連続していない骨領域を異なる表示範囲に対応する肋骨として除外する。このように、生成機能３５４は、各表示範囲から対応する肋骨のみをそれぞれ抽出する。そして、生成機能３５４は、このように抽出した肋骨を、左右の肋骨によって形成される円に対して略垂直となる方向から透視投影させて、透視画像を生成する。例えば、生成機能３５４は、第１肋骨から第１２肋骨までの１２対の肋骨について、それぞれ透視画像を生成する。
【００３９】
制御機能３５１は、生成機能３５４によって生成された表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。具体的には、制御機能３５１は、記憶回路３２０によって記憶された表示画像を読み出して、ディスプレイ３４０に表示させる。例えば、制御機能３５１は、生成機能３５４によって生成され、記憶回路３２０に記憶された各肋骨の透視画像をディスプレイ３４０に表示させる。ここで、制御機能３５１は、表示画像をディスプレイ３４０に一覧表示させたり、操作者の操作に応じて表示画像を切り替えて表示させたりすることができる。
【００４０】
図７Ａ及び図７Ｂは、第１の実施形態に係る制御機能３５１による表示画像の表示例を示す図である。ここで、図７Ａにおいては、表示画像の一覧表示の例を示す。また、図７Ｂは、表示画像の切替表示の例を示す。例えば、制御機能３５１は、図７Ａに示すように、第１肋骨から第１２肋骨について生成された透視画像をディスプレイ３４０に一覧表示させる。これにより、操作者は、ボリュームデータに含まれる全ての肋骨について、３次元的な位置や形状を維持したまま一目で確認することができる。例えば、操作者は、図７Ａに示す一覧表示において、左側の列の３段目の肋骨に、体の中心側に向かって折れた骨折があることを即座に把握することができる。
【００４１】
また、例えば、制御機能３５１は、図７Ｂに示すように、各透視画像をディスプレイ３４０に１枚ずつ切り替えて表示させる。一例を挙げると、制御機能３５１は、操作者が入力インターフェース３３０を介して実行した切替操作に応じて、透視画像を切り替えて表示させる。例えば、制御機能３５１は、操作者による切替操作に応じて第１肋骨の透視画像から第１２肋骨の透視画像まで順に切り替えて表示させる。これにより、操作者は、ボリュームデータに含まれる全ての肋骨について、３次元的な位置や形状が維持された大きな表示画像を観察することができる。
【００４２】
上述した実施形態では、生成機能３５４が透視投影によって透視画像を生成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、生成機能３５４は、その他種々の表示画像を生成することができる。以下、生成機能３５４によって生成される表示画像の変形例について説明する。
【００４３】
例えば、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに沿ったＭＰＲ画像を生成する。図８Ａは、第１の実施形態に係る生成機能３５４によるＭＰＲ画像の生成の一例を説明するための図である。例えば、生成機能３５４は、図８Ａに示すように、範囲Ｒ２において、断面６１〜断面６５の複数の断面を定義して、各断面のＭＰＲ画像をそれぞれ生成する。ここで、生成機能３５４は、１つの断面内に最も広い範囲の肋骨断面が含まれるように、断面を定義する。例えば、生成機能３５４は、範囲Ｒ２においてとりうる断面のうち、断面に含まれる肋骨の断面積が最大となる断面を定義する。そして、生成機能３５４は、定義した断面を含む複数の断面をＭＰＲ画像生成の断面として設定する。すなわち、図８Ａにおける断面６１〜断面６５のいずれかの断面が、肋骨の断面積が最大となる断面となる。
【００４４】
そして、生成機能３５４は、表示範囲ごとに生成した複数のＭＰＲ画像を１つのシリーズとして記憶回路３２０に格納する。すなわち、生成機能３５４は、第１肋骨から第１２肋骨の各肋骨について対応する１２のシリーズをそれぞれ生成して記憶回路３２０に格納する。
【００４５】
制御機能３５１は、生成機能３５４によって生成されたＭＰＲ画像をディスプレイ３４０に表示させる。ここで、制御機能３５１は、ＭＰＲ画像についても、図７Ａに示す一覧表示、及び、図７Ｂに示す切替表示を行うことができる。例えば、制御機能３５１は、記憶回路３２０からシリーズごとのＭＰＲ画像を読み出して、シリーズごとに一覧表示させる。すなわち、制御機能３５１は、第１肋骨に対応するシリーズから第１２肋骨に対応するシリーズまでの１２のシリーズを読み出し、読み出した１２のシリーズを１画面内に表示させる。
【００４６】
ここで、各シリーズは複数のＭＰＲ画像を含んでいる。そこで、制御機能３５１は、図７Ａに示すような一覧表示を行うとともに、操作者の操作に応じてシリーズ内のＭＰＲ画像を切り替えて表示させる。範囲Ｒ２において生成されたシリーズを例に挙げて説明すると、制御機能３５１は、操作者が入力インターフェース３３０を介して実行した切替操作に応じて、断面６１のＭＰＲ画像から断面６５のＭＰＲ画像まで順に切り替えて表示させる。従って、操作者は、切替操作に応じて、描出される肋骨の面積が徐々に大きくなり、面積が最大となった後、徐々に小さくなるＭＰＲ画像を順に観察することができる。
【００４７】
制御機能３５１は、ディスプレイ３４０にて表示させている各シリーズのＭＰＲ画像について、上記した切替表示をそれぞれ行う。すなわち、制御機能３５１は、操作者による切替操作に応じて、全シリーズの画像がそれぞれ一斉に切り替わっていくように、ＭＰＲ画像の切替表示を行う。
【００４８】
また、例えば、制御機能３５１は、記憶回路３２０からシリーズごとのＭＰＲ画像を読み出して、ＭＰＲ画像をシリーズ順に表示させる。例えば、制御機能３５１は、第１肋骨に対応するシリーズから第１２肋骨に対応するシリーズまでの１２のシリーズを読み出す。そして、制御機能３５１は、第１肋骨に対応するシリーズに含まれるＭＰＲ画像から順に、図７Ｂに示すような全画面で１枚ずつ表示させる。そして、制御機能３５１は、操作者による切替操作に応じて、ＭＰＲ画像を順に切り替えて表示させる。
【００４９】
このように、医用画像処理装置３００では、表示範囲ごとに複数のＭＰＲ画像を生成して、各ＭＰＲ画像を表示させることができる。ここで、上述したように、各表示範囲には隣接する肋骨の一部が含まれる場合がある。従って、表示領域のある断面のＭＰＲ画像には、隣接する肋骨が描出される場合がある。
【００５０】
そこで、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に対応する肋骨とは異なる肋骨を抽出し、抽出した異なる肋骨を、表示領域に対応する肋骨の表示態様とは異なる表示態様に画像処理した表示画像を生成する。図８Ｂは、第１の実施形態に係る生成機能３５４による表示画像の生成の一例を説明するための図である。例えば、図８Ｂに示すように、範囲Ｒ２においては、領域Ｒ３、領域Ｒ４及び領域Ｒ５にそれぞれ隣接する肋骨の一部が含まれる。生成機能３５４は、範囲Ｒ２から領域Ｒ３、領域Ｒ４及び領域Ｒ５を抽出して、抽出した各領域に対して種々の画像処理を実行する。
【００５１】
例えば、生成機能３５４は、上述したように各表示範囲に対応する肋骨のみを抽出し、抽出した肋骨以外の肋骨を含む領域を設定することで、領域Ｒ３〜領域Ｒ５を抽出する。そして、生成機能３５４は、抽出した領域Ｒ３〜領域Ｒ５に対して、種々の画像処理を施すことで、表示範囲に対応する肋骨が観察し易い表示画像を生成する。例えば、生成機能３５４は、抽出した領域Ｒ３〜領域Ｒ５に対してマスク処理をかけることで、表示範囲に対応する肋骨とは異なる肋骨を消したＭＰＲ画像を生成する。また、例えば、生成機能３５４は、抽出した領域Ｒ３〜領域Ｒ５に含まれる肋骨の色や、不透過度を変化させたＭＰＲ画像を生成する。
【００５２】
また、生成機能３５４は、表示範囲に対応する肋骨に対して画像処理を施すことで、表示範囲に対応する肋骨が観察し易い表示画像を生成することもできる。例えば、生成機能３５４は、抽出した肋骨に対してエッジ強調処理を施すことで、表示範囲に対応する肋骨を強調させたＭＰＲ画像を生成する。
【００５３】
また、生成機能３５４は、その他種々の表示画像を生成することができる。例えば、生成機能３５４は、図９に示すように、表示範囲の厚み付きの表示画像を生成することができる。かかる場合には、生成機能３５４は、例えば、範囲Ｒ２について、最大値投影（maximum  intensity  projection）、最小値投影法（minimum  intensity  projection）、或いは、平均値投影法（average  intensity  projection）によって表示画像を生成する。また、例えば、生成機能３５４は、範囲Ｒ２について、厚み付きＭＰＲ画像を生成する。
【００５４】
また、生成機能３５４は、肋骨の曲線に沿って、ＣＰＲ（Curved  Multi  Planer  Reconstruction）画像を生成することもできる。例えば、生成機能３５４は、図１０に示すように、曲断面６６〜曲断面６８について、ＣＰＲ画像をそれぞれ生成する。なお、図９及び図１０は、第１の実施形態に係る生成機能３５４による表示画像の生成の一例を説明するための図である。
【００５５】
制御機能３５１は、上述した種々の画像についても、図７Ａに示すような一覧表示、及び、図７Ｂに示すような切替表示を行うことができる。
【００５６】
次に、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００による処理の手順について説明する。図１１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００による処理手順を示すフローチャートである。ここで、図１１におけるステップＳ１０１及びステップＳ１０６は、例えば、処理回路３５０が制御機能３５１に対応するプログラムを記憶回路３２０から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３は、例えば、処理回路３５０が抽出機能３５２に対応するプログラムを記憶回路３２０から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１０４は、例えば、処理回路３５０が決定機能３５３に対応するプログラムを記憶回路３２０から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１０５は、処理回路３５０が生成機能３５４に対応するプログラムを記憶回路３２０から呼び出して実行することにより実現される。
【００５７】
本実施形態に係る医用画像処理装置３００では、まず、処理回路３５０が、Ｘ線ＣＴ装置１００、或いは、画像保管装置２００からボリュームデータを収集する（ステップＳ１０１）。そして、処理回路３５０が、ボリュームデータから肋骨を抽出して（ステップＳ１０２）、各肋骨の芯線をそれぞれ抽出する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
そして、処理回路３５０は、肋骨ごとに表示範囲を決定して（ステップＳ１０４）、表示範囲ごとに表示画像を生成する（ステップＳ１０５）。その後、処理回路３５０は、生成した断面画像をディスプレイ３４０に表示させる（ステップＳ１０６）。
【００５９】
上述したように、第１の実施形態によれば、制御機能３５１は、複数の肋骨に関するボリュームデータを取得する。抽出機能３５２は、複数の肋骨の芯線をそれぞれ抽出する。決定機能３５３は、複数の肋骨について、芯線に基づく表示範囲をそれぞれ決定する。生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨を示す表示画像をそれぞれ生成する。制御機能３５１は、表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、肋骨ごとの芯線に基づく表示画像を表示させることができ、肋骨の視認性を向上させることを可能にする。
【００６０】
例えば、肋骨の骨折診断においては、Ｘ線画像や、ＶＲ画像、ＭＰＲ画像、展開図などが用いられている。しかしながら、例えば、Ｘ線画像では、肋骨同士が重なってしまうため、骨折線が観察しにくい。また、例えば、ＶＲ画像では、上下の肋骨同士、手前と奥が重なってしまい、観察しにくい。また、例えば、ＭＰＲ画像では、肋骨が部分的に表示されることとなり、観察しにくい。また、例えば、展開図では、骨同士の重なりがなく、骨折線を観察することはできるが、肋骨を直線的に変形した画像であるため、折れた結果、３次元的にどの位置、方向へ移動、変形したかを確認することが困難である。
【００６１】
これに対して、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００では、肋骨ごとに芯線に基づく表示範囲が決定し、表示範囲ごとに表示画像が生成して表示するため、他の肋骨との重なりが少なく、３次元的な形状を維持した状態の表示画像を表示させることができる。その結果、医用画像処理装置３００は、肋骨の視認性を向上させることを可能にする。
【００６２】
また、第１の実施形態によれば、決定機能３５３は、背骨に対する芯線の傾きに沿って傾き、かつ、肋骨を含む範囲を表示範囲として決定する。生成機能３５４は、表示範囲の傾きに対して直交する方向から表示範囲に含まれる肋骨を示した表示画像を生成する。従って、従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、各肋骨を上側から示した表示画像を表示させることができ、骨折箇所の３次元的な位置や、方向を一目で把握することを可能にする。
【００６３】
また、第１の実施形態によれば、決定機能３５３は、背骨を中心として左右で対となる肋骨について、表示範囲を決定する。生成機能３５４は、表示範囲ごとに、背骨を中心として左右で対となる肋骨を示す表示画像をそれぞれ生成する。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、各肋骨を円状に示した表示画像を表示させることができ、肋骨全体について、骨折箇所の３次元的な位置や、方向を一目で把握することを可能にする。
【００６４】
また、第１の実施形態によれば、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨を透視投影させた透視画像を生成する。制御機能３５１は、透視画像をディスプレイ３４０に表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、１枚の表示画像に肋骨全体を含めることができ、より効率よく診断することを可能にする。
【００６５】
また、第１の実施形態によれば、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに沿ったＭＰＲ画像を生成する。制御機能３５１は、ＭＰＲ画像をディスプレイ３４０に表示させる。また、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲の傾きに直交する方向から厚み付き画像を生成する。制御機能３５１は、厚み付き画像をディスプレイ３４０に表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、表示範囲ごとに、種々の表示画像を生成して表示させることを可能にする。
【００６６】
また、第１の実施形態によれば、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に含まれる肋骨の芯線に沿ったＣＰＲ画像を生成する。制御機能３５１は、ＣＰＲ画像をディスプレイ３４０に表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、少ない枚数の断面画像で肋骨全体を表示させることを可能にする。
【００６７】
また、第１の実施形態によれば、生成機能３５４は、表示範囲ごとに、当該表示範囲に対応する肋骨とは異なる肋骨を抽出し、抽出した異なる肋骨を、表示領域に対応する肋骨の表示態様とは異なる表示態様に画像処理した表示画像を生成する。制御機能３５１は、表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、表示範囲ごとの肋骨の画像をより観察し易い画像で表示させることを可能にする。
【００６８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る医用画像処理装置３００の構成は、基本的には、図１に示した医用画像処理装置３００の構成と同じである。そのため、以下では、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３００と異なる点を中心に説明することとし、図１に示した構成要素と同様の役割を果たす構成要素については同じ符号を付すこととして詳細な説明を省略する。
【００６９】
上述した第１の実施形態では、表示範囲ごとの表示画像を生成して表示する場合について説明した。第２の実施形態では、肋骨の骨折領域を検出して、検出した骨折領域を表示画像上に表示させる場合について説明する。
【００７０】
第２の実施形態に係る生成機能３５４は、肋骨において、背骨を中心として左右で対となる骨間を比較することで、当該肋骨における骨折領域を検出し、検出した骨折領域を示す表示画像を生成する。図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２の実施形態に係る生成機能３５４による処理の一例を説明するための図である。例えば、生成機能３５４は、図１２Ａに示すように、対となる肋骨Ｂ１と肋骨Ｂ２に対して、背骨を左右中心として範囲反転させ、左右差となる領域を骨折領域として検出する。一例を挙げると、生成機能３５４は、肋骨Ｂ１と、肋骨Ｂ２の範囲を反転させたＢ２１との差の領域を骨折領域として検出する。
【００７１】
そして、生成機能３５４は、検出した骨折領域を強調させた表示画像を生成する。例えば、生成機能３５４は、骨折領域に色を付加した表示画像を生成する。また、例えば、生成機能３５４は、図１２Ａに示すように、表示画像上に骨折領域がずれている方向を示す矢印を付加することもできる。
【００７２】
ここで、骨折による変形は上下方向においても生じる。そこで、生成機能３５４は、背骨を左右中心として範囲反転させ、左右差となる領域を検出する場合に、角度を変えて領域の比較を行う。例えば、生成機能３５４は、図１２Ｂに示すように、肋骨を側方から見た場合（例えば、図４に示す方向）の左右差を検出する。例えば、生成機能３５４は、対となる肋骨Ｂ３と肋骨Ｂ４に対して、背骨を左右中心として範囲反転させ、左右差となる領域を骨折領域として検出する。一例を挙げると、生成機能３５４は、図１２Ｂに示すように、肋骨Ｂ３と、肋骨Ｂ４の範囲を反転させたＢ４１との差の領域を骨折領域として検出する。
【００７３】
ここで、生成機能３５４は、骨折領域を検出した方向からの表示画像を生成することができる。例えば、生成機能３５４は、図１２Ｂに示す方向から肋骨を示した表示画像を生成し、生成した表示画像上に骨折領域がずれている方向を示す矢印を付加することもできる。
【００７４】
また、生成機能３５４は、骨折領域を検出した場合に、種々の表示画像を生成することもできる。図１３及び図１４は、第２の実施形態に係る生成機能３５４によって生成される表示画像の一例を示す図である。例えば、生成機能３５４は、骨折領域を検出した場合、ボリュームデータからＶＲ画像を生成して、生成したＶＲ画像上の骨折領域を強調した表示画像を生成する。一例を挙げると、生成機能３５４は、図１３示すように、骨折領域７１が前面に示される方向からＶＲ画像を生成し、生成したＶＲ画像上に骨折領域７１を示した表示画像を生成する。
【００７５】
また、例えば、生成機能３５４は、骨折領域を検出した場合、検出した骨折領域を含むアキシャル断面のＭＰＲ画像を生成する。一例を挙げると、生成機能３５４は、図１４に示すように、骨折領域７２を含むアキシャル断面のＭＰＲ画像を生成する。そして、生成機能３５４は、生成したＭＰＲ画像上に骨折領域７２を示した表示画像を生成する。
【００７６】
さらに、生成機能３５４は、骨折領域を含み、かつ、芯線に直交する断面の断面画像をさらに生成することもできる。例えば、生成機能３５４は、図１４に示すように、骨折領域７２を含み、芯線に直交する断面６９のＭＰＲ画像を生成する。これにより、医用画像処理装置３００は、骨折領域７２を含むアキシャル断面だけではなく、骨折領域７２を含む体軸方向の断面も表示させることができる。
【００７７】
制御機能３５１は、生成機能３５４によって生成される種々の表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。例えば、制御機能３５１は、第１の実施形態で説明した表示画像とともに、上述した骨折領域を含む表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。
【００７８】
上述したように、第２の実施形態によれば、生成機能３５４は、肋骨において、背骨を中心として左右で対となる骨間を比較することで、当該肋骨における骨折領域を検出し、検出した骨折領域を示す表示画像を生成する。制御機能３５１は、骨折領域が示された表示画像をディスプレイ３４０に表示させる。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、肋骨における骨折領域を検出して、骨折領域を示す表示画像を表示させることができ、診断の効率を向上させることを可能にする。
【００７９】
また、第２の実施形態によれば、生成機能３５４は、骨折領域を含み、かつ、芯線に直交する断面の断面画像をさらに生成する。制御機能３５１は、断面画像をディスプレイ３４０にさらに表示させる。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３００は、骨折領域を複数の角度から示した表示画像を表示させることができ、診断の効率をより向上させることを可能にする。
【００８０】
（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００８１】
上述した第１及び第２の実施形態では、左右の対となる肋骨ごとに表示範囲を決定して、表示画像を表示させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、左右のどちらか一方の側のみの肋骨ごとに表示範囲を決定して、表示画像を表示させる場合であってもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態では、医用画像処理装置３００が各種処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１００において各種処理が実行される場合であってもよい。図１５は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の構成の一例を示す図である。
【００８３】
例えば、図１５に示すように、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、架台１０と、寝台２０と、コンソール３０とを有する。
【００８４】
架台１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線に関するデータを収集する装置であり、Ｘ線高電圧装置１１と、Ｘ線発生装置１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集回路１４と、回転フレーム１５と、架台制御装置１６とを有する。また、架台１０において、図１５に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を定義する。すなわち、Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸は架台１０が非チルト時の状態における回転フレーム１５の回転中心軸方向を示す。
【００８５】
回転フレーム１５は、Ｘ線発生装置１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、後述する架台制御装置１６によって被検体Ｐを中心とした円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
【００８６】
Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を被検体Ｐへ照射する装置である。Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線管１２ａと、ウェッジ１２ｂと、コリメータ１２ｃとを有する。
【００８７】
Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１から高電圧の供給を受けて、陰極（フィラメントと呼ぶ場合もある）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管であり、回転フレーム１５の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。すなわち、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。
【００８８】
また、Ｘ線管１２ａは、ファン角及びコーン角を持って広がるＸ線ビームを発生する。例えば、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、フル再構成用に被検体Ｐの全周囲でＸ線を連続曝射したり、ハーフ再構成用にハーフ再構成可能な曝射範囲（１８０度＋ファン角）でＸ線を連続曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、予め設定された位置（管球位置）でＸ線（パルスＸ線）を間欠曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線高電圧装置１１は、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を変調させることも可能である。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、特定の管球位置では、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を強くし、特定の管球位置以外の範囲では、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を弱くする。
【００８９】
ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管１２ａから曝射されたＸ線のＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。具体的には、ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管１２ａから被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１２ａから曝射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１２ｂは、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジは、ウェッジフィルタ（wedge  filter）や、ボウタイフィルタ（bow-tie  filter）とも呼ばれる。
【００９０】
コリメータ１２ｃは、鉛板等によって構成され、一部にスリットを有する。例えば、コリメータ１２ｃは、後述するＸ線高電圧装置１１の制御により、ウェッジ１２ｂによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲をスリットにより絞り込む。
【００９１】
なお、Ｘ線発生装置１２のＸ線源は、Ｘ線管１２ａに限定されるものではない。例えば、Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線管１２ａに代えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームと衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとによって構成されてもよい。
【００９２】
Ｘ線高電圧装置１１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路から構成され、Ｘ線管１２ａに印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１２ａが照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置から構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、Ｘ線管１２ａに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。また、Ｘ線高電圧装置１１は、コンソール３０の処理回路３７から制御を受ける。
【００９３】
架台制御装置１６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等によって構成される処理回路とモータ及びアクチュエータ等の駆動機構から構成される。架台制御装置１６は、コンソール３０に取り付けられた入力インターフェース３１もしくは架台１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台１０の動作制御を行う機能を有する。例えば、架台制御装置１６は、入力信号を受けて回転フレーム１５を回転させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２ａとＸ線検出器１３とを旋回させる制御や、架台１０をチルトさせる制御、及び寝台２０及び天板２２を動作させる制御を行う。架台制御装置１６は、コンソール３０の処理回路３７から制御を受ける。
【００９４】
また、架台制御装置１６は、Ｘ線管１２ａの位置を監視しており、Ｘ線管１２ａが所定の回転角度（撮影角度）に到達するとデータ収集回路１４に対してデータの取り込みを開始するタイミングを示すビュートリガ信号を出力する。例えば、回転撮影における全ビュー数が２４６０ビューである場合、架台制御装置１６は、Ｘ線管１２ａが円軌道上を約０．１５度（＝３６０／２４６０）移動する毎にビュートリガ信号を出力する。
【００９５】
Ｘ線検出器１３は、例えば、Ｘ線管１２ａの焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子（「センサ」或いは単に「検出素子」とも言う）が配列された複数のＸ線検出素子列から構成される。Ｘ線検出器１３は、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向に複数配列された構造を有する。Ｘ線検出器１３の各Ｘ線検出素子は、Ｘ線発生装置１２から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号（パルス）をデータ収集回路１４へと出力する。
【００９６】
また、Ｘ線検出器１３は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとから構成される間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータから構成され、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶にて構成される。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板で構成される。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管等の光センサから構成される。ここで、光センサは、例えばＳｉＰＭ（Silicon  photomultiplier）である。
【００９７】
なお、Ｘ線検出器１３は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子から構成される直接変換型の検出器であっても構わない。
【００９８】
データ収集回路１４（ＤＡＳ：Data  Acquisition  System）は、Ｘ線検出器１３の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog-to-digital）変換器とから少なくとも構成され、Ｘ線検出器１３の検出信号を用いた検出データを生成する。
【００９９】
寝台２０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、寝台駆動装置２１と、天板２２と、基台２３と、ベース（支持フレーム）２４とを備えている。
【０１００】
天板２２は、被検体Ｐが載置される板である。ベース２４は、天板２２を支持する。基台２３は、ベース２４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置２１は、被検体Ｐが載置された天板２２を天板２２の長軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５内に移動するモータあるいはアクチュエータである。なお、寝台駆動装置２１は、天板２２をＸ軸方向にも移動可能である。
【０１０１】
なお、天板移動方法は、天板２２だけを移動させてもよいし、寝台２０のベース２４ごと移動する方式であってもよい。また、立位ＣＴである場合には、天板２２に相当する患者移動機構を移動させる方式であってもよい。
【０１０２】
なお、架台１０は、例えば、天板２２を移動させながら回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台１０は、天板２２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。なお、以下の実施形態では、架台１０と天板２２との相対位置の変化が天板２２を制御することによって実現されるものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、架台１０が自走式である場合、架台１０の走行を制御することによって架台１０と天板２２との相対位置の変化が実現されてもよい。また、架台１０の走行と天板２２とを制御することによって架台１０と天板２２との相対位置の変化が実現されてもよい。
【０１０３】
コンソール３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１００の操作を受け付けるとともに、架台１０によって収集された投影データを用いてＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール３０は、図１５に示すように、入力インターフェース３１と、ディスプレイ３２と、記憶回路３５と、処理回路３７とを有する。
【０１０４】
入力インターフェース３１は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３７に出力する。例えば、入力インターフェース３１は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース３１は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。
【０１０５】
ディスプレイ３２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、処理回路３７によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）ディスプレイ等によって構成される。
【０１０６】
記憶回路３５は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶回路３５は、例えば、投影データやＣＴ画像データを記憶する。
【０１０７】
処理回路３７は、例えば、制御機能３７ａ、抽出機能３７ｂ、決定機能３７ｃ、及び生成機能３７ｄを実行する。ここで、例えば、図１５に示す処理回路３７の構成要素である制御機能３７ａ、抽出機能３７ｂ、決定機能３７ｃ、及び生成機能３７ｄ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３５内に記録されている。処理回路３７は、例えば、プロセッサであり、記憶回路３５から各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路３７は、図１５の処理回路３７内に示された各機能を有することとなる。
【０１０８】
制御機能３７ａは、Ｘ線ＣＴ装置１００の全体を制御する。また、制御機能３７ａは、上述した制御機能３５１と同様の処理を実行する。抽出機能３７ｂは、上述した抽出機能３５２と同様の処理を実行する。決定機能３７ｃは、上述した決定機能３５３と同様の処理を実行する。生成機能３７ｄは、上述した生成機能３５４と同様の処理を実行する。
【０１０９】
また、上述した実施形態では、単一の処理回路（処理回路３５０及び処理回路３７）によって各処理機能が実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路３５０及び処理回路３７は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路３５０及び処理回路３７が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【０１１０】
上述した各実施形態の説明で用いた「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。ここで、記憶回路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に構成しても構わない。この場合には、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。また、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一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。
【０１１１】
ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）や記憶部等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible  Disk）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。
【０１１２】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、肋骨の視認性を向上させることができる。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１００  Ｘ線ＣＴ装置
３７、３５０  処理回路
３７ａ、３５１  制御機能
３７ｂ、３５２  抽出機能
３７ｃ、３５３  決定機能
３７ｄ、３５４  生成機能
３００  医用画像処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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