(57)【要約】【課題】所望の位相における血管画像を得ることが可能な医用画像処理装置及び医用画像診断装置を提供する。【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、特性情報生成手段と、機能情報生成手段と、画像変換手段と、表示制御手段とを含む。特性情報生成手段は、造影剤が注入された被検体を医用画像撮影手段により撮影することにより得られた時系列の複数の医用画像データに基づいて、造影剤の濃度の時間変化を表す特性情報を画素毎に生成する。機能情報生成手段は、特性情報の特徴点が現れる時間的な特徴位置を示す血管の機能情報を画素毎に求める。画像変換手段は、所望の時間帯の指定を受けて、その時間帯に属する特徴位置に基づいて、第１血管画像の画素値を変換することにより第２血管画像を生成する。表示制御手段は、画像変換手段により生成された第２血管画像を表示手段に表示させる。【選択図】図１
2015009019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤が注入された被検体を医用画像撮影手段によって撮影することにより得られた時系列の複数の医用画像データに基づいて、前記造影剤の濃度の時間変化を表す特性情報を画素毎に生成する特性情報生成手段と、
前記特性情報生成手段によって生成された前記特性情報の特徴点が現れる時間的な特徴位置を示す血管の機能情報を前記画素毎に求める機能情報生成手段と、
所望の時間帯の指定を受けて、前記時間帯に属する前記特徴位置に基づいて、前記被検体における血管の分布を表す第１血管画像の画素値を変換することにより第２血管画像を生成する画像変換手段と、
前記画像変換手段により生成された前記第２血管画像を表示手段に表示させる表示制御手段とを含むことを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
血管の機能情報と画素値の変換パラメータとを対応付けた変換情報が予め記憶された記憶手段を含み、
前記画像変換手段は、
前記第１血管画像の各画素について、前記機能情報生成手段によって求められた前記機能情報のうち当該画素に対応する機能情報に対応付けられた変換パラメータに基づいて画素値を変換することにより前記第２血管画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記変換情報の変更が可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記記憶手段には、
複数の身体部位のそれぞれについて少なくとも１つの変換情報が予め記憶されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記変換情報は、
血管の複数種類の機能情報と画素値の変換パラメータとを対応付けた情報であり、
前記機能情報生成手段は、
前記複数種類の機能情報のうち少なくとも２以上の機能情報を求めることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記記憶手段には、
複数種類の変換情報が記憶され、
前記画像変換手段は、
前記複数種類の変換情報のいずれかの変換パラメータに基づく前記第１血管画像の各画素の画素値の変換を繰り返すことにより新たな血管画像を生成し、
前記表示制御手段は、
前記新たな血管画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記変換パラメータは、
オパシティ、又はぼかし量であることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記複数の医用画像データに基づいて、前記第１血管画像を生成する血管画像生成手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記血管画像生成手段は、
各画素が、指定された時間範囲における前記特性情報の最大傾きに対応した画素値を有する前記第１血管画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記機能情報は、
前記特性情報における最大値になる時間、前記特性情報における立ち上がり時間、前記特性情報の面積の重心値になる時間、又は前記特性情報の傾きが最大になる時間であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記複数の医用画像データを取得する取得手段と、
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の医用画像処理装置とを含むことを特徴とする医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置及び医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などの医用画像診断装置により、血管の造影検査が行われる場合がある。この場合、血管に造影剤が注入された被検体の注目部位付近を連続的に撮影することにより、時系列の複数の医用画像データが取得される。そして、これらの医用画像データに基づき、被検体の注目部位付近の血管の形態や血流状態などが把握される。
【０００３】
このような血管の造影検査において、動脈相（動脈の時間変化）や静脈相（静脈の時間変化）などの血管画像をできるだけ正確に表示できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５１８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の手法では、Ｘ線ＣＴ装置を用いて被検体をスキャンする際に、動脈相や静脈相に相当するスキャン時間（位相、いわば各相における時間位置）を設定して加算画像を生成していた。そのため、たとえば、動脈相における血管画像を生成する段階で、既に静脈への造影剤の流出が開始されてしまい、動脈相における正確な血管画像を得ることは困難であった。これは、動脈相における血管画像を得る場合だけではなく、他の位相における血管画像を得る場合も同様である。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、所望の位相における血管画像を得ることが可能な医用画像処理装置及び医用画像診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の医用画像処理装置は、特性情報生成手段と、機能情報生成手段と、画像変換手段と、表示制御手段とを含む。特性情報生成手段は、造影剤が注入された被検体を医用画像撮影手段によって撮影することにより得られた時系列の複数の医用画像データに基づいて、造影剤の濃度の時間変化を表す特性情報を画素毎に生成する。機能情報生成手段は、特性情報生成手段によって生成された特性情報の特徴点が現れる時間的な特徴位置を示す血管の機能情報を画素毎に求める。画像変換手段は、所望の時間帯の指定を受けて、その時間帯に属する特徴位置に基づいて、被検体における血管の分布を表す第１血管画像の画素値を変換することにより第２血管画像を生成する。表示制御手段は、画像変換手段により生成された第２血管画像を表示手段に表示させる。
実施形態の医用画像診断装置は、取得手段と、実施形態の医用画像処理装置とを含む。取得手段は、複数の医用画像データを取得する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態における医用画像診断装置の概略構成のブロック図。
【図２】第１実施形態における医用画像処理部の動作例のフロー図。
【図３】第１実施形態における血管画像生成部の動作説明図。
【図４】血管の機能情報の説明図。
【図５】第１実施形態における変換情報の説明図。
【図６】第１実施形態における他位相抑制画像生成部の動作説明図。
【図７Ａ】一般的な動脈相画像の一例を示す図。
【図７Ｂ】第１実施形態における他位相抑制画像の一例を示す図。
【図８】第２実施形態における医用画像処理部の概略構成のブロック図。
【図９】第２実施形態における医用画像処理部の動作例のフロー図。
【図１０】第２実施形態における参照画像生成部の動作説明図。
【図１１】第３実施形態における医用画像処理部の概略構成のブロック図。
【図１２】第３実施形態における第１変換情報〜第３変換情報の説明図。
【図１３】第３実施形態の動作説明図。
【図１４】第４実施形態における医用画像処理部の概略構成のブロック図。
【図１５】第４実施形態における他位相抑制画像生成部の動作例のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
（医用画像診断装置）
図１に、第１実施形態における医用画像診断装置の概略構成のブロック図を示す。医用画像診断装置１は、医用画像取得部２と、医用画像処理部３と、制御部５と、ユーザインタフェース（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＵＩ）６とを含んで構成されている。医用画像診断装置１は、たとえば、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置、デジタルアンギオ装置、又はＸ線診断装置などが該当する。以下では、一例として、医用画像診断装置１がＸ線ＣＴ装置である場合について説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、以下の実施形態においては、これらを同一視する場合がある。
【００１１】
医用画像取得部２は、被検体の２次元の断層像データや３次元画像データなどの時系列の複数の医用画像データ（撮影データ）を取得する。医用画像処理部３は、医用画像取得部２にて取得された時系列の複数の医用画像データから、所望の位相における血管の分布を表す血管画像（画像データ）を生成する。制御部５は、医用画像診断装置１の全体の動作を制御する。ユーザインタフェース６は、医用画像取得部２にて取得された医用画像や医用画像処理部３にて生成された血管画像を表示したり、血管画像を表示するための各種設定情報を入力したりするために用いられる。以下、医用画像診断装置１の各部の構成及び動作について説明する。
【００１２】
（医用画像取得部）
医用画像取得部２は、スキャン制御部２１と、撮影部２２と、画像再構成部２３と、画像記憶部２４とを含んで構成されている。医用画像取得部２は、被検体に対してＸ線ビームを照射し、被検体を透過したＸ線ビームを検出し、検出されたＸ線ビームに基づいて画像データを生成する。スキャン制御部２１は、撮影部２２による撮影、画像再構成部２３による画像再構成、及び画像記憶部２４への画像データの格納を制御する。
【００１３】
撮影部２２は、被検体を載置するための寝台、Ｘ線源、高電圧発生装置、Ｘ線検出器、データ収集部（Ｄａｔａ  Ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＤＡＳ）、及びそれらを格納する架台（ガントリ）などを含んで構成されている。撮影部２２は、被検体に対してＸ線ビームを照射し、被検体を透過したＸ線ビームを検出することで、Ｘ線投影データを取得する。Ｘ線源は、被検体に対してＸ線ビームを照射する。Ｘ線検出器は、Ｘ線源から照射され、被検体を透過したＸ線ビームを検出する。たとえば、Ｘ線検出器は、互いに直交する２方向それぞれにアレイ状に複数個配列したＸ線検出素子を有し、これにより２次元のＸ線検出器をなしている。データ収集部は、Ｘ線検出器の各Ｘ線検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器によって検出されたＸ線ビームを、スキャン制御部２１により出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。
【００１４】
撮影部２２は、スキャン制御部２１の制御の下、被検体の同一撮影部位について連続的に撮影を行い、Ｘ線投影データを取得する。
【００１５】
画像再構成部２３は、撮影部２２から出力されるＸ線投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。この逆投影の方法は、公知の方法と同じであり、たとえば、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法と称される方法に代表される３次元画像再構成アルゴリズムによる再構成を行い、スライス方向に広い対象領域（ボリューム）内におけるＸ線吸収係数の３次元的分布データ（以下、「ボリュームデータ」と称する）を生成する。再構成処理により生成されたボリュームデータは、画像記憶部２４に記憶される。このボリュームデータは、図示しないデータ処理装置にて、ボリュームレンダリング処理やＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理などの画像処理が施されることにより、３次元画像データや任意断面の断層像データ（ＭＰＲ画像データ）などの医用画像データに変換される。変換された医用画像データは、表示部６１に出力される。表示部６１には、その医用画像データに基づく医用画像（３次元画像やＭＰＲ画像など）が表示される。
【００１６】
上記の医用画像データは、医用画像処理部３に対しても送られる。医用画像処理部３に送られる医用画像データは、３次元画像データやＭＰＲ画像データに限らず、スライスデータやアンギオグラフィ画像の画像データやダイナミックスキャンにより得られたダイナミックスキャンデータであってもよい。以下では、医用画像取得部２から医用画像処理部３に送られる医用画像データは、ダイナミックスキャンデータであるものとして説明する。
【００１７】
（制御部）
制御部５は、医用画像診断装置１の各部に接続され、医用画像診断装置１の動作を制御する。制御部５は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置とを含んで構成されている。記憶装置には、医用画像診断装置１の各部を制御するための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、その制御プログラムを実行することで、医用画像診断装置１の動作を制御する。
【００１８】
（ユーザインタフェース）
ユーザインタフェース６は、表示部６１と、入力部６２とを含んで構成されている。表示部６１は、液晶ディスプレイなどのモニタからなる表示手段である。表示部６１には、３次元画像や断層像や後述の血管画像などが表示される。入力部６２は、ジョイスティックやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、又はキーボードなどで構成されている。この入力部６２を用いることで、医用画像診断装置１を構成する各部に対して各種情報が入力される。
【００１９】
（医用画像処理部）
医用画像処理部３は、処理部４と、記憶部３１と、表示制御部３２とを含んで構成されている。処理部４は、医用画像取得部２によって取得された時系列の複数の医用画像データから、所望の位相における血管画像を生成する。記憶部３１には、処理部４の処理結果が保存される。また、記憶部３１は、処理部４の作業領域としても用いられる。更に、記憶部３１には、複数の身体部位のそれぞれについて少なくとも１つの変換情報が予め記憶されている。各変換情報は、対応する身体部位の血管画像（後述の他位相抑制画像）を生成するために用いられ、後述の血管の機能情報と画素値の変換パラメータとを対応付けた情報である。以下では、医用画像処理部３において、頭部の血管画像を生成するための変換情報３１１が用いられるものとする。表示制御部３２は、記憶部３１に記憶された画像データに基づいて、画像データに対応した画像を表示部６１に表示させる制御を行う。
【００２０】
処理部４は、位置合わせ部４１と、特性情報生成部４２と、血管画像生成部４３と、機能情報生成部４４と、他位相抑制画像生成部４５とを含んで構成されている。
【００２１】
位置合わせ部４１は、時系列の複数の医用画像データにおいて血管の位置がずれないように、公知の非線形位置合わせ処理などにより、医用画像データ間の位置合わせを行う。特性情報生成部４２は、時系列の複数の医用画像データに基づいて、被検体に注入された造影剤の濃度の時間変化を表す特性情報を画素毎に生成する。具体的には、特性情報生成部４２は、ＣＴ値に基づき、特性情報としての時間濃度曲線（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｃｕｒｖｅ：以下、ＴＤＣ）を生成する。
【００２２】
血管画像生成部４３は、時系列の複数の医用画像データに基づいて、被検体における血管の分布を表す血管強調画像（第１血管画像）を生成する。具体的には、血管画像生成部４３は、特性情報生成部４２によって画素毎に生成されたＴＤＣに基づいて血管強調画像を生成する。なお、血管画像生成部４３は、時系列の複数の医用画像データのうちの１つに基づいて血管強調画像を生成するようにしてもよい。機能情報生成部４４は、特性情報生成部４２によって生成された特性情報としてのＴＤＣの特徴点が現れる時間的な特徴位置を示す血管の機能情報を画素毎に求める。他位相抑制画像生成部４５は、所望の時間帯の指定を受けて、その時間帯に属するＴＤＣの特徴点の時間的な特徴位置（血管の機能情報）に基づいて、血管画像生成部４３によって生成された血管強調画像（第１血管画像）を他位相抑制画像（第２血管画像）に変換する。このとき、他位相抑制画像生成部４５は、機能情報と画素値の変換パラメータとを予め対応付けた変換情報３１１を参照する。そして、他位相抑制画像生成部４５は、変換情報３１１に基づいて、血管強調画像を他位相抑制画像に変換する。具体的には、他位相抑制画像生成部４５は、血管強調画像の各画素について、当該画素に対応する機能情報に対応付けられた変換パラメータに基づいて画素値を変換することにより他位相抑制画像を生成する。他位相抑制画像は、たとえば、所望の位相における血管領域の輝度と、それ以外の他の位相における血管領域の輝度との差を大きくすることで、所望の位相を除く他の位相における血管の描出を抑えた画像である。他位相抑制画像生成部４５によって生成された他位相抑制画像は、記憶部３１に記憶される。
【００２３】
図１において、撮影部２２は医用画像撮影手段の一例に相当し、医用画像取得部２は取得手段の一例に相当し、医用画像処理部３は医用画像処理装置の一例に相当し、特性情報生成部４２は特性情報生成手段の一例に相当し、血管画像生成部４３は血管画像生成手段の一例に相当する。また、機能情報生成部４４は機能情報生成手段の一例に相当し、他位相抑制画像生成部４５は画像変換手段の一例に相当し、記憶部３１は記憶手段の一例に相当し、表示制御部３２は表示制御手段の一例に相当する。
【００２４】
以上のような構成を有する医用画像処理部３は、医用画像取得部２から時系列の複数の医用画像データを受けると、次のように動作する。
【００２５】
図２に、第１実施形態における医用画像処理部３の動作例のフロー図を示す。
【００２６】
医用画像処理部３は、医用画像取得部２によって取得された時系列の複数の医用画像データを受けると、画像位置合わせを行う（ステップＳ１）。具体的には、位置合わせ部４１は、呼吸や体動などに起因した血管の位置のずれをなくすように複数の医用画像データ間の位置合わせを行う。
【００２７】
次に、医用画像処理部３は、特性情報を生成する（ステップＳ２）。具体的には、特性情報生成部４２は、ステップＳ１における画像の位置合わせ後の複数の医用画像データに基づいて、特性情報としてのＴＤＣを画素毎に生成する。
【００２８】
次に、医用画像処理部３は、血管強調画像を生成する（ステップＳ３）。具体的には、血管画像生成部４３は、ステップＳ２において生成されたＴＤＣに基づいて血管強調画像を画素毎に生成する。このとき、血管画像生成部４３は、所望の時間範囲内のＴＤＣにおける最大傾きの値（又は最大傾きに対応した値）を血管強調画像の各画素の画素値とする。
【００２９】
図３に、第１実施形態における血管画像生成部４３の動作説明図を示す。図３は、横軸に時間、縦軸にハウンズフィールド値（ＣＴ値）をとり、同位相（たとえば、動脈相）の２種類のＴＤＣ４３１、４３２を模式的に表す。
【００３０】
たとえば、動脈相の血管強調画像を生成するため、ユーザにより、入力部６２を介して、動脈相に対応する時間範囲（ｔ１〜ｔ２）が指定される。血管画像生成部４３は、指定された時間範囲内のＴＤＣにおける最大傾きを画素毎に求め、求められた最大傾きの値を当該画素の画素値とする。血管画像生成部４３は、たとえば、直線回帰により最大傾きを求めることができる。或いは、血管画像生成部４３は、スプライン補間やガンマ関数近似により近似曲線を求め、この近似曲線における最大傾きを、指定された時間範囲内のＴＤＣにおける最大傾きとしてもよい。
【００３１】
このように、ＴＤＣにおける最大傾きの値を血管強調画像の各画素の画素値とすることで、たとえば、時系列方向最大値が同じＴＤＣであっても、血管画像生成部４３は、ＴＤＣの変化の態様に応じて異なる血管強調画像を生成することができる。指定された時間範囲内のＴＤＣの時系列方向最大値を血管強調画像の画素値とする場合、ＴＤＣ４３１、４３２を用いた血管強調画像の画素値は両者とも同じ値となる。これに対して、ＴＤＣ４３１における最大傾きの値は、ＴＤＣ４３２における最大傾きの値より大きい。そのため、ＴＤＣにおける最大傾きの値を血管強調画像の画素値とする場合、ＴＤＣ４３１に基づく血管強調画像は、ＴＤＣ４３２に基づく血管強調画像に比べて、よりコントラストを向上させた画像となる。この手法は、造影能が比較的低い門脈や静脈の血管強調画像のコントラスト向上に効果がある。
【００３２】
図２のステップＳ３に続いて、医用画像処理部３は、血管の機能情報を生成する（ステップＳ４）。具体的には、機能情報生成部４４は、ステップＳ３において生成されたＴＤＣに基づいて、血管の機能情報を画素毎に求める。ＴＤＣの特性（形状）は、動脈や静脈などの血管の種類や部位などによって異なり、ＴＤＣの立ち上がり開始時間などが変化する。機能情報生成部４４は、ＴＤＣの特性の違いが反映された機能情報を求める（生成する）。
【００３３】
図４に、血管の機能情報の説明図を示す。図４は、横軸に時間、縦軸にハウンズフィールド値（ＣＴ値）をとり、動脈のＴＤＣ４４１、及び静脈のＴＤＣ４４２を模式的に表す。
【００３４】
血管の機能情報は、ＴＤＣ（広義には、特性情報）における最大値になる時間（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｐｅａｋ：ＴＴＰ）やＴＤＣの立ち上がり時間やＴＤＣの面積（積分値）の重心値（Ｇ１、Ｇ２）になる時間（Ｍｅａｎ  Ｔｒａｎｓｉｔ  Ｔｉｍｅ：ＭＴＴ）やＴＤＣの傾きが最大になる時間（最大傾斜時間）などがある。たとえば、図４の場合、動脈についてはＴＴＰ＝１０．３秒、ＭＴＴ＝３．１秒であるのに対し、静脈についてはＴＴＰ＝１４．３秒、ＭＴＴ＝３０．１秒であり、血管の機能情報に基づいて、動脈と静脈との区別が可能となる。以下では、血管の機能情報がＴＴＰである場合について説明する。
【００３５】
図２のステップＳ４に続いて、医用画像処理部３は、他位相抑制画像を生成する（ステップＳ５）。具体的には、他位相抑制画像生成部４５は、血管強調画像の各画素について、変換情報３１１において当該画素に対応する機能情報に対応付けられた変換パラメータに基づいて画素値を変換することにより他位相抑制画像を生成する。
【００３６】
次に、医用画像処理部３は、ステップＳ５において生成された他位相抑制画像を表示部６１に表示させ（ステップＳ６）、一連の処理を終了する（エンド）。
【００３７】
図５に、第１実施形態における変換情報３１１の説明図を示す。図５は、横軸に機能情報としてのＴＴＰ、縦軸に変換パラメータとしてのオパシティをとり、変換情報３１１の一例を表す。なお、図５では、図４の動脈のＴＤＣ４４１、及び静脈のＴＤＣ４４２も示している。
【００３８】
図５に示すように、変換情報３１１は、たとえば、０≦ＴＴＰ＜ｔｔｐ０においてオパシティが０％、ｔｔｐ０≦ＴＴＰ＜ｔｔｐ１においてオパシティが１００％、ｔｔｐ１≦ＴＴＰにおいてオパシティが０％に立ち下がるように、ＴＴＰとオパシティとを対応付けた情報である。たとえば、窓関数をＦとすると、変換情報３１１におけるオパシティは、Ｆ（ＴＴＰ）として以下のように表すことができる。
Ｆ（ＴＴＰ）＝０（０≦ＴＴＰ＜ｔｔｐ０）
Ｆ（ＴＴＰ）＝１（ｔｔｐ０≦ＴＴＰ＜ｔｔｐ１）
Ｆ（ＴＴＰ）＝０（ｔｔｐ１≦ＴＴＰ）
【００３９】
実際には、ＴＴＰ＝ｔｔｐ０の立ち上がりの傾きやＴＴＰ＝ｔｔｐ１の立ち下がりの傾きが適宜設けられ、変換情報３１１は、それぞれの傾きに応じて、ＴＴＰに対応付けられたオパシティを含む。
【００４０】
なお、変換情報３１１における画素値の変換パラメータとしてオパシティを例に説明したが、変換パラメータは、ぼかし量であってもよい。ぼかし量は、当該画素の画素値とその周辺画素の画素値とを平滑化することにより得られた値を当該画素の画素値とするぼかし演算処理における、各周辺画素の寄与率に対応した変換パラメータである。たとえば、ぼかし量が０のとき、周辺画素の画素値の影響を受けないことを意味する。
【００４１】
図６に、第１実施形態における他位相抑制画像生成部４５の動作説明図を示す。図６は、機能情報画像Ｇ１０と、図５に示す変換情報３１１と、他位相抑制画像Ｇ１１とを表す。図６の機能情報画像Ｇ１０及び他位相抑制画像Ｇ１１のそれぞれは、頭部のサジタル断面の画像である（以下に示す画像も同様）。
【００４２】
機能情報画像Ｇ１０の各画素の画素値には、機能情報生成部４４によって求められた当該画素のＴＴＰに対応した値が割り当てられる。なお、機能情報画像Ｇ１０の各画素は、当該画素のＴＴＰの値に応じて色付けされてもよい。たとえば、機能情報画像Ｇ１０の各画素のＴＴＰの値が小さい値から大きい値に変化するのに伴い、機能情報画像Ｇ１０の各画素には、寒色系から暖色系の色が割り当てられてもよい。この場合、寒色系は動脈、暖色系は静脈となる。
【００４３】
他位相抑制画像生成部４５は、たとえば、画素毎に、次の動作を繰り返す。他位相抑制画像生成部４５は、変換情報３１１に基づき、機能情報画像Ｇ１０における当該画素の機能情報に対応するオパシティを特定する。次に、他位相抑制画像生成部４５は、特定されたオパシティを血管強調画像における当該画素の画素値に掛け合わせることにより変換された画素値を、他位相抑制画像Ｇ１１における当該画素の画素値とする。
【００４４】
機能情報画像Ｇ１０、他位相抑制画像Ｇ１１、及び血管強調画像（図示せず）のそれぞれの各画素は、一対一に対応付けられている。たとえば、機能情報画像Ｇ１０における動脈部分の所定画素のＴＴＰがｇ１０のとき、変換情報３１１に基づき、ｇ１０に対応するオパシティは１００％であることが特定される。血管強調画像における対応画素の輝度がＹ２のとき、他位相抑制画像Ｇ１１における対応画素の輝度は、Ｙ１（＝Ｙ２×１．０）となる。また、たとえば、機能情報画像Ｇ１０における静脈部分の所定画素のＴＴＰがｇ１１のとき、変換情報３１１に基づき、ｇ１１に対応するオパシティが０％であることが特定される。血管強調画像における対応画素の輝度がＹ１１のとき、他位相抑制画像Ｇ１１における対応画素の輝度Ｙ１０（＝Ｙ１１×０）となり、血管強調画像における対応画素の輝度Ｔ１１にかかわらず、輝度が０となる。このように、他位相抑制画像生成部４５は、動脈相に対応した変換情報３１１に基づいて、静脈相の血管の描出が抑制された他位相抑制画像を生成することができる。
【００４５】
図７Ａに、一般的な動脈相画像の一例を示す。図７Ｂに、第１実施形態における他位相抑制画像の一例を示す。
【００４６】
図７Ａに示す一般的な動脈相画像Ｇ２１では、動脈相における血管画像を生成する段階で造影剤が静脈に流出してしまい、動脈に加えて静脈が描出される。たとえば、図７Ａでは、動脈相の血管に加えて直静脈洞が描出されるのに対し、図７Ｂに示す他位相抑制画像Ｇ２２では、直静脈洞が描出されていない。
【００４７】
なお、第１実施形態では、動脈相における血管画像を生成する例を説明したが、変換情報の内容を変更することで、静脈相における血管画像についても同様に生成することができる。
【００４８】
以上説明したように、第１実施形態によれば、血管画像生成部４３は、ＴＤＣにおける最大傾きを当該画素の画素値とする血管強調画像を生成するようにしたので、所望の位相における血管強調画像のコントラストをこれまで以上に向上させることができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、画素毎に血管の機能情報を生成し、機能情報に対応した変換パラメータに基づいて血管強調画像の各画素の画素値を変換することにより他位相抑制画像を生成する。これにより、所望の位相を除く他位相における血管の描出を抑え、所望の位相における血管の分布を表す他位相抑制画像を得ることが可能となる。更に、血管強調画像の各画素の画素値としてＴＤＣにおける最大傾きを採用することにより、他位相抑制画像のコントラストをより一層向上させることが可能となる。
【００５０】
［第２実施形態］
第１実施形態における変換情報３１１の内容は、変更可能に構成されることが望ましい。第２実施形態では、ユーザにより変換情報の内容を変更することができるようになっている。
【００５１】
第２実施形態における医用画像診断装置の構成が第１実施形態における医用画像診断装置１の構成と異なる主な点は、医用画像処理部を構成する処理部において参照画像生成部が追加された点と、変換情報の内容が入力部を介して変更可能になっている点である。以下、これらの点を中心に説明する。
【００５２】
図８に、第２実施形態における医用画像処理部の概略構成のブロック図を示す。なお、図８において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５３】
第２実施形態における医用画像処理部１００は、処理部１１０と、記憶部３１と、表示制御部３２とを含んで構成されている。処理部１１０は、位置合わせ部４１と、特性情報生成部４２と、血管画像生成部４３と、機能情報生成部４４と、他位相抑制画像生成部４５と、参照画像生成部１１１とを含んで構成されている。記憶部３１には、変換情報１１２が記憶されている。
【００５４】
第２実施形態では、ユーザによる変換情報１１２の変更内容の選定を簡便に行うため、参照画像生成部１１１は、参照画像を生成する。具体的には、参照画像生成部１１１は、血管画像生成部４３によって生成された血管強調画像と機能情報画像とに基づいて、参照画像を生成する。変換情報１１２は、入力部６２を介してユーザにより指定された機能情報又は変換パラメータの変更が可能に構成される。表示制御部３２は、参照画像生成部１１１によって生成された参照画像を表示部６１に表示させることができる。
【００５５】
図９に、第２実施形態における医用画像処理部１００の動作例のフロー図を示す。
【００５６】
医用画像処理部１００は、医用画像取得部２によって取得された時系列の複数の医用画像データを受けると、ステップＳ１と同様に、画像位置合わせを行う（ステップＳ１１）。次に、医用画像処理部１００は、ステップＳ２と同様に、被検体に注入された造影剤の濃度の時間変化を表す特性情報を画素毎に生成する（ステップＳ１２）。次に、医用画像処理部１００は、ステップＳ３と同様に、血管強調画像を画素毎に生成する（ステップＳ１３）。次に、医用画像処理部１００は、ステップＳ４と同様に、血管の機能情報を画素毎に生成する（ステップＳ１４）。
【００５７】
次に、医用画像処理部１００は、参照画像を生成する（ステップＳ１５）。具体的には、参照画像生成部１１１は、血管強調画像の各画素の輝度を透明度に変換するための透明度変換情報に基づいて、機能情報画像の各画素の画素値を変換することにより参照画像を生成する。透明度変換情報は、参照画像生成部１１１により生成されてもよいし、予め記憶部３１に記憶されたものであってもよい。続いて、医用画像処理部１００は、ステップＳ１５において生成された参照画像を表示部６１に表示させる（ステップＳ１６）。
【００５８】
図１０に、第２実施形態における参照画像生成部１１１の動作説明図を示す。図１０は、機能情報画像Ｇ１０と、透明度変換情報１１３と、血管強調画像Ｇ３０とを表す。なお、図１０における機能情報画像Ｇ１０及び血管強調画像Ｇ３０は、図示の便宜上、白黒反転させた画像である。
【００５９】
機能情報画像Ｇ１０は、図６と同様である。透明度変換情報１１３は、血管以外の領域が透明（図１０の場合、白黒反転しているので白）に表示されるように血管強調画像の各画素の輝度を透明度に変換するための情報である。図１０に示すように、透明度変換情報１１３は、輝度が高くなるほど透明度が０％に近付くように輝度と透明度とを対応付けた情報である。血管強調画像Ｇ３０は、血管画像生成部４３により生成されたものである。
【００６０】
参照画像生成部１１１は、画素毎に、次の動作を繰り返す。参照画像生成部１１１は、透明度変換情報１１３に基づいて、血管強調画像Ｇ３０における当該画素の輝度に対応する透明度を特定する。次に、参照画像生成部１１１は、特定された透明度を機能情報画像Ｇ１０における当該画素の画素値に掛け合わせることにより変換された画素値を、参照画像Ｇ３１における当該画素の画素値とする。
【００６１】
以上のように生成された参照画像Ｇ３１は、血管領域にＴＴＰを反映させた画像となり、注目する血管におけるＴＴＰについてユーザが視覚的に把握しやすくなる。
【００６２】
図９のステップＳ１６に続いて、医用画像処理部１００は、変換情報１１２の変更処理を行う（ステップＳ１７）。たとえば、医用画像処理部１００は、参照画像Ｇ３１が表示される画面上に、変換情報１１２を表示させる（図５参照）。動脈相における血管画像を表示させる場合、ユーザは、ステップＳ１６において表示された参照画像Ｇ３１と変換情報１１２の設定内容を見て、入力部６２を介して変換パラメータの種別選定や機能情報又は変換パラメータの値の変更を指示する。たとえば、静脈のＴＴＰは動脈のＴＴＰよりも遅れているため、ユーザは、所望の静脈のＴＴＰに対応する血管強調画像の透明度が大きくなるように指示する。ステップＳ１７では、医用画像処理部１００は、ユーザによる変換情報１１２の変更指示を受け付け、これを記憶部３１に書き込む。
【００６３】
なお、医用画像処理部１００が変換情報１１２の変更指示画像を生成して表示部６１に表示させ、変更指示画像上において、入力部６２を介したユーザの操作により、変換情報１１２の変化点におけるオパシティやＴＴＰの値の変更が可能に構成されることが望ましい。このとき、変換情報の変更が行われるたびに、変更後の変換情報に基づいて生成された他位相抑制画像が、変更指示画像と共に表示部６１に表示されることが望ましい。
【００６４】
なお、上記の変換情報は、ＴＴＰの変化に伴ってオパシティが台形形状で変化する例を示したが、入力部６２を介したユーザの指示により、変化点が滑らかなシグモイド曲線などの曲線に従ってオパシティが変化するようにしてもよい。
【００６５】
図９のステップＳ１７においてユーザからの指示に基づいて変換情報の変更が完了すると、医用画像処理部１００は、ステップＳ４と同様に、他位相抑制画像を生成する（ステップＳ１８）。このとき、他位相抑制画像生成部４５は、ステップＳ１７において変更された変換情報に基づいて、他位相抑制画像を生成する。
【００６６】
次に、医用画像処理部１００は、ステップＳ１８において生成された他位相抑制画像を表示部６１に表示させ（ステップＳ１９）、一連の処理を終了する（エンド）。
【００６７】
以上説明したように、ユーザにより変換情報を変更できるようにしたので、ユーザが所望する位相の調整が可能となる。このとき、血管領域に機能情報を反映させた参照画像を表示するようにしたので、注目する血管におけるＴＴＰについてユーザが視覚的に把握しやすくなり、ユーザは、変換情報の変更を簡便に行うことができる。なお、第２実施形態では、参照画像を表示するものとして説明したが、参照画像を表示することなく、変換情報の変更が可能に構成されていてもよい。
【００６８】
［第３実施形態］
第１実施形態及び第２実施形態では、動脈相及び静脈相のうち所望の位相における血管画像を表示する場合について説明したが、第３実施形態では、３種類の位相のそれぞれの血管画像を表示したり、或いは、これらを合成して表示したりする。
【００６９】
第３実施形態における医用画像診断装置の構成が第１実施形態における医用画像診断装置１の構成と異なる主な点は、医用画像処理部を構成する処理部において合成部が追加された点と、記憶部３１に３種類の位相それぞれを表示するための変換情報が記憶される点である。以下、これらの点を中心に説明する。
【００７０】
図１１に、第３実施形態における医用画像処理部の概略構成のブロック図を示す。なお、図１１において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７１】
第３実施形態における医用画像処理部２００は、処理部２１０と、記憶部３１と、表示制御部３２とを含んで構成されている。処理部２１０は、位置合わせ部４１と、特性情報生成部４２と、血管画像生成部４３と、機能情報生成部４４と、他位相抑制画像生成部２１１と、合成部２１２とを含んで構成されている。記憶部３１には、第１変換情報２１３と、第２変換情報２１４と、第３変換情報２１５とが記憶されている。
【００７２】
図１２に、第３実施形態における第１変換情報２１３〜第３変換情報２１５の説明図を示す。図１２は、横軸にＴＴＰ、縦軸にオパシティをとり、第１変換情報２１３〜第３変換情報２１５の一例を表す。なお、図１２では、動脈のＴＤＣ４４１、及び静脈のＴＤＣ４４２も示している。
【００７３】
図１３に、第３実施形態の動作説明図を示す。図１３において、図１２と同様の部分には同一符号を付している。なお、図１３の各画像は、図示の便宜上、白黒反転させた画像である。
【００７４】
第１変換情報２１３は、図１２に示すように、動脈相を除く他位相を抑制するようにＴＴＰとオパシティとを対応付けた情報（Ｒ１）である。他位相抑制画像生成部２１１は、第１変換情報２１３に基づいて、血管強調画像Ｇ３０から、動脈相を除く他位相が抑制された他位相抑制画像（動脈相画像）Ｇ４０を生成する。
【００７５】
第２変換情報２１４は、図１２に示すように、静脈相を除く他位相を抑制するようにＴＴＰとオパシティとを対応付けた情報（Ｒ２）である。他位相抑制画像生成部２１１は、第２変換情報２１４に基づいて、血管強調画像Ｇ３０から、静脈相を除く他位相が抑制された他位相抑制画像（静脈相画像）Ｇ４１を生成する。
【００７６】
第３変換情報２１５は、図１２に示すように、門脈相を除く他位相を抑制するようにＴＴＰとオパシティとを対応付けた情報（Ｒ３）である。他位相抑制画像生成部２１１は、第３変換情報２１５に基づいて、血管強調画像Ｇ３０から、門脈相を除く他位相が抑制された他位相抑制画像（門脈相画像）Ｇ４２を生成する。
【００７７】
他位相抑制画像生成部２１１によって生成されたこれらの他位相抑制画像（画像データ）は、記憶部３１に記憶される。
【００７８】
合成部２１２は、互いに異なる変換情報に従って生成され記憶部３１に記憶された他位相抑制画像（動脈相画像、静脈相画像、門脈相画像）Ｇ４０、Ｇ４１、Ｇ４２を合成することにより合成画像Ｇ４３を生成する。合成部２１２は、たとえば、各画像に対して半透明処理を行い、半透明処理後の各画像における対応画素同士を重ね合わせることにより合成画像Ｇ４３を生成することができる。合成部２１２によって生成された合成画像Ｇ４３は、記憶部３１に記憶される。
【００７９】
表示制御部３２は、記憶部３１に記憶された他位相抑制画像Ｇ４０、Ｇ４１、Ｇ４２の少なくとも１つ、又は合成画像Ｇ４３を表示部６１に表示させる。なお、表示制御部３２は、他位相抑制画像Ｇ４０、Ｇ４１、Ｇ４２、及び合成画像Ｇ４３を個別に表示部６１に表示させたり、これらを同時に表示部６１に表示させたりすることができる。
【００８０】
以上説明したように、第３実施形態によれば、所望の複数の位相のそれぞれについて、他位相抑制画像を同時に得ることが可能となる。また、各位相について最適化された他位相抑制画像を合成して表示することができる。
【００８１】
［第４実施形態］
第１実施形態〜第３実施形態では、他位相抑制画像生成部は、１種類の変換情報に基づいて血管強調画像の画素値を変換することにより他位相抑制画像を生成する。これに対し、第４実施形態では、他位相抑制画像生成部は、変換情報に基づく血管強調画像の画素値の変換を複数回繰り返すことにより、新たな他位相抑制画像を生成する。
【００８２】
第４実施形態における医用画像診断装置の構成が第１実施形態における医用画像診断装置１の構成と異なる主な点は、記憶部３１にＮ（Ｎは２以上の整数）種類の変換情報が予め記憶されている点と、他位相抑制画像生成部が変換情報に基づく血管強調画像の画素値の変換をＭ（Ｍは正の整数）回繰り返す点である。以下、これらの点を中心に説明する。
【００８３】
図１４に、第４実施形態における医用画像処理部の概略構成のブロック図を示す。なお、図１４において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８４】
第４実施形態における医用画像処理部３００は、処理部３１０と、記憶部３１と、表示制御部３２とを含んで構成されている。処理部３１０は、位置合わせ部４１と、特性情報生成部４２と、血管画像生成部４３と、機能情報生成部４４と、他位相抑制画像生成部３２０とを含んで構成されている。記憶部３１には、第１変換情報３１２１〜第Ｎ変換情報３１２Ｎが予め記憶されている。
【００８５】
第１変換情報３１２１〜第Ｎ変換情報３１２Ｎは、互いに異なる変換情報であり、各変換情報は、血管の機能情報と画素値の変換パラメータとを対応付けた情報である。他位相抑制画像生成部３２０は、第１変換情報３１２１〜第Ｎ変換情報３１２Ｎのいずれかに基づいて、血管強調画像の画素値の変換をＭ回繰り返すことができる。
【００８６】
図１５に、第４実施形態における他位相抑制画像生成部３２０の動作例のフロー図を示す。
【００８７】
まず、他位相抑制画像生成部３２０は、変数ｊ（ｊは整数）を１として（ステップＳ２１）、第１変換情報３１２１に基づいて血管強調画像（第０他位相抑制画像）の画素値を変換することにより第１他位相抑制画像を生成する（ステップＳ２２）。
【００８８】
ここで、他位相抑制画像の生成処理が終了しないとき（ステップＳ２３：Ｎ）、他位相抑制画像生成部３２０は、変数ｊをインクリメントし（ステップＳ２４）、ステップＳ２２に移行して処理を継続する。ステップＳ２４に続くステップＳ２２において、他位相抑制画像生成部３２０は、第２変換情報３１２２に基づいて第１他位相抑制画像の画素値を変換することにより、新たな他位相抑制画像として第２他位相抑制画像を生成する。次回以降、ステップＳ２２では、第ｊ変換情報３１２ｊに基づいて第（ｊ−１）他位相抑制画像の画素値を変換することにより、新たな他位相抑制画像として第ｊ他位相抑制画像が生成される。
【００８９】
他位相抑制画像の生成処理が終了するとき（ステップＳ２３：Ｙ）、他位相抑制画像生成部３２０は、一連の動作を終了する（エンド）。
【００９０】
以上説明したように、第４実施形態では、他位相抑制画像生成部３２０は、血管強調画像の画素値の変換を複数回繰り返すことにより、新たな他位相抑制画像を生成する。これにより、複数種類の変換情報が反映され、１種類の変換情報では実現できない他位相の抑制が行われた他位相抑制画像を得ることができるようになる。
【００９１】
［第１変形例］
第１実施形態〜第４実施形態において、変換情報は、血管の複数種類の機能情報と画素値の変換パラメータとを対応付けた情報であってもよい。このとき、機能情報生成部は、複数種類の機能情報のうち少なくとも２以上の機能情報を求めるようにしてもよい。
【００９２】
第１変形例によれば、複雑な機能情報の組み合わせに対応付けられた画素値の変換パラメータにより、血管強調画像の画素値を変換して他位相抑制画像を生成することができるようになる。たとえば、変換情報は、ＴＴＰ及びＭＴＴに対応付けられたオパシティを含む情報とする。このとき、他位相抑制画像生成部は、「ＴＴＰが１０秒以下で、且つ、ＭＴＴが１０秒以上のオパシティが１０％」といった変換パラメータに基づいて、他位相抑制画像を生成することができるようになる。
【００９３】
［第２変形例］
第１実施形態〜第４実施形態において、血管画像生成部４３は、時系列方向最大値を血管強調画像の各画素値として採用するようにしてもよい。具体的には、血管画像生成部４３は、指定された時間範囲内のＴＤＣにおける時系列方向最大値を求め、求められた時系列方向最大値を血管強調画像における当該画素の画素値として採用する。
【００９４】
［第３変形例］
第１実施形態〜第４実施形態において、血管画像生成部４３は、時系列方向平均値（Ｔｉｍｅ  Ａｖｅｒａｇｅ）を血管強調画像の各画素値として採用するようにしてもよい。具体的には、血管画像生成部４３は、時系列の複数の医用画像データ全体、又は指定された時間範囲における画素値の時系列方向平均値を求め、求められた時系列方向平均値を血管強調画像における当該画素の画素値として採用する。
【００９５】
［その他］
上記の実施形態又は変形例において、頭部の血管を例に説明したが、身体内の特定の部位の血管に限定されるものではない。また、上記の実施形態又は変形例において、「時間範囲」は、時点を含む。
【００９６】
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、書き換え、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共に、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】
【００９７】
１  医用画像診断装置
２  医用画像取得部
３、１００、２００、３００  医用画像処理部
４、１１０、２１０、３１０  処理部
５  制御部
６  ユーザインタフェース
２１  スキャン制御部
２２  撮影部
２３  画像再構成部
２４  画像記憶部
３１  記憶部
３２  表示制御部
４１  位置合わせ部
４２  特性情報生成部
４３  血管画像生成部
４４  機能情報生成部
４５、２１１、３２０  他位相抑制画像生成部
６１  表示部
６２  入力部
１１１  参照画像生成部
１１２、３１１  変換情報
２１２  合成部
２１３、３１２１  第１変換情報
２１４、３１２２  第２変換情報
２１５  第３変換情報
３１２Ｎ  第Ｎ変換情報
【図１】
2015009019.tif 000003
【図２】
2015009019.tif 000004
【図３】
2015009019.tif 000005
【図４】
2015009019.tif 000006
【図５】
2015009019.tif 000007
【図６】
2015009019.tif 000008
【図７Ａ】
2015009019.tif 000009
【図７Ｂ】
2015009019.tif 000010
【図８】
2015009019.tif 000011
【図９】
2015009019.tif 000012
【図１０】
2015009019.tif 000013
【図１１】
2015009019.tif 000014
【図１２】
2015009019.tif 000015
【図１３】
2015009019.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2015009019.tif 000018