(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目領域のＸ線画像を生成するＸ線診断装置であって、
造影剤の注入前の２次元の第１Ｘ線画像と、造影剤の注入後の２次元の第２Ｘ線画像および２次元の第３Ｘ線画像と、を撮影するＸ線撮影部と、
前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、の比を画素値とする出力画像を生成する画像生成部と、
を備えたＸ線診断装置。
【請求項２】
前記出力画像は、前記第２Ｘ線画像の撮影と前記第３Ｘ線画像の撮影との間に行われた血栓除去により血流が回復した領域を表すものである、
請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記第１Ｘ線画像の撮影時におけるＸ線管およびＸ線検出部に係る第１撮影位置を記憶する記憶部と、
ユーザの指示にもとづいて、前記第１撮影位置に前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出部を移動させる移動処理部と、
をさらに備えた請求項１または２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記第２Ｘ線画像は、
造影剤投与後に造影剤が組織にほぼ一様に分布する時間が経過した後に撮影された画像である、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記第３Ｘ線画像は、
前記第２Ｘ線画像の撮影後に血栓除去作業が行われた後に撮影された画像である、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記移動処理部は、
前記第１Ｘ線画像の撮影時に、ユーザによる入力部を介した指示に応じて天板を基準とした前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出部の前記第１撮影位置および前記第１Ｘ線画像を前記記憶部に記憶させるとともに、前記第２Ｘ線画像および前記第３Ｘ線画像の撮影時に、ユーザによる前記入力部を介した指示に応じて前記第２Ｘ線画像および前記第３Ｘ線画像が前記第１Ｘ線画像と同一の視点からの画像となるよう前記第１撮影位置に前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出部を移動させる、
請求項３記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
注目領域のＸ線画像を生成するＸ線診断装置であって、
造影剤の注入前の第１Ｘ線画像と、造影剤の注入後の第２Ｘ線画像および第３Ｘ線画像と、を撮影するＸ線撮影部と、
前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、の比を画素値とする出力画像を生成する画像生成部と、
前記注目領域の医用３次元画像データを用いて、前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分画像を計算により予測して生成するとともに、血流障害物が完全に除去された場合に得られると予測される前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分画像を計算により予測して生成することにより、前記血流障害物が完全に除去されたと場合に得られると予測される前記出力画像である予測出力画像を生成する予測比画像生成部と、
を備え、
前記画像生成部は、
前記注目領域をＸ線撮影することにより得られた投影データにもとづいて生成した前記出力画像と、前記予測出力画像とをディスプレイに並列表示する、
Ｘ線診断装置。
【請求項８】
前記画像生成部は、
前記出力画像の各画素の画素値と前記予測出力画像の各画素の画素値との比を画素値とする比較支援画像を生成して前記ディスプレイに表示させる、
請求項７記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記予測比画像生成部は、
前記予測出力画像が前記出力画像と同一の視点からの画像となるように、前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分画像および前記血流障害物が完全に除去された場合に得られると予測される前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分画像のそれぞれを計算により予測して生成する、
請求項７または８に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記血栓除去は複数回試行され、
前記画像生成部は、
前記血栓除去ごとに前記出力画像を生成して更新する、
請求項２記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
注目領域のＸ線画像を生成する画像処理装置であって、
造影剤の注入前の２次元の第１Ｘ線画像と、造影剤の注入後の２次元の第２Ｘ線画像および２次元の第３Ｘ線画像と、を生成する第１画像生成部と、
前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、の比を画素値とする出力画像を生成する第２画像生成部と、
を備えた画像処理装置。
【請求項１２】
注目領域のＸ線画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
造影剤の注入前の２次元の第１Ｘ線画像と、造影剤の注入後の２次元の第２Ｘ線画像および２次元の第３Ｘ線画像と、を生成するステップと、
前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、の比を画素値とする出力画像を生成するステップと、
を有する画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置、画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置を用いた検査に、Ｘ線サブトラクション・アンギオグラフィがある。この検査では、被検体の同一部位について造影剤の注入前の画像（マスク画像）および造影剤の注入後の画像（コントラスト画像）がそれぞれ撮影される。そして、これらの画像の差を計算した画像（サブトラクション画像）が生成される。
【０００３】
このサブトラクション画像は、造影剤により造影された血管の像が描出された画像となる。このため、サブトラクション画像を観察することにより、ユーザは被検体の血流の様子を容易に把握することができる。たとえば、カテーテルを使った血栓除去手術を行う場合、手術後のサブトラクション画像において血栓の下流（血管支配域、以下「支配域」という）にある血管の像が現れたか否かを観察することで、支配域における血流が回復したか否かを確認することができると期待される。
【０００４】
たとえば脳梗塞の患者に対するカテーテルを使った血栓除去手術では、カテーテル先端から放出した血栓溶解剤により薬理的に、あるいはカテーテル先端から出したデバイスにより機械的に、血栓の除去操作が試みられる。この場合、施術者であるユーザは、血栓の除去操作を行うたびに支配域における血流が回復したか否かを確認することが好ましい。この確認方法としては、たとえば、カテーテルの先端から血管内に造影剤を放出しながら連続的にＸ線撮影を行うことで連続的にコントラスト画像を生成してサブトラクション画像を得て、これらのサブトラクション画像において造影された血管の像が支配域に現れるか否かを観察する方法が挙げられる。
【０００５】
しかし、この方法では、支配域の全体で血流が再開したか否かをサブトラクション画像から判定することは難しい。これは、カテーテルの先端から放出された造影剤が血流に乗って循環して正常な脳組織も造影してしまい、その像がサブトラクション画像に含まれてしまうためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１６０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、カテーテルを使った血栓除去手術において支配域における血流回復を容易に確認することができる画像を生成することができるＸ線診断装置、画像処理装置および画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、注目領域のＸ線画像を生成するＸ線診断装置であって、造影剤の注入前の第１Ｘ線画像と、造影剤の注入後の第２Ｘ線画像および第３Ｘ線画像と、を撮影するＸ線撮影部と、前記第２Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、前記第３Ｘ線画像と前記第１Ｘ線画像の差分と、の比を画素値とする出力画像を生成する画像生成部と、を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置の一例を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係る処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。
【図３】被検体の頭部のマスク画像が撮影される様子の一例を示す説明図。
【図４】ａ）は被検体の頭部の第１コントラスト画像が撮影される様子の一例を示す説明図、（ｂ）は第１コントラスト画像とマスク画像を用いて得られる第１差分画像の一例を示す説明図。
【図５】（ａ）は被検体の頭部の他の第１コントラスト画像が撮影される様子の一例を示す説明図、（ｂ）は他の第１コントラスト画像とマスク画像を用いて得られる他の第１差分画像の一例を示す説明図、（ｃ）は他の第１差分画像と第１差分画像の画素値の比を画素値とする比画像の一例を示す説明図。
【図６】（ａ）は被検体の頭部の第２コントラスト画像が撮影される様子の一例を示す説明図、（ｂ）は第２コントラスト画像とマスク画像を用いて得られる第２差分画像の一例を示す説明図。
【図７】第２差分画像と他の第１差分画像の画素値の比を画素値とする比画像の一例を示す説明図。
【図８】図１に示す処理回路のプロセッサにより、カテーテルを使った血栓除去手術において血栓の下流（支配域）における血流回復を容易に確認することができる画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャート。
【図９】本発明の第２実施形態に係るＸ線診断装置の一例を示すブロック図。
【図１０】第２実施形態に係る処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。
【図１１】予測比画像と比画像とがディスプレイに並列表示された際の様子の一例を示す説明図。
【図１２】予測比画像生成部および第２画像生成部により、比画像と予測比画像とをディスプレイに並列表示させる際の手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るＸ線診断装置、画像処理装置および画像処理方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置は、注目領域のＸ線画像を生成するＸ線診断装置であって、Ｘ線撮影部および処理回路を有する。Ｘ線撮影部は、造影剤の注入前の第１Ｘ線画像と、造影剤の注入後の第２Ｘ線画像および第３Ｘ線画像と、を撮影する。処理回路は、第２Ｘ線画像と第１Ｘ線画像の差分と、第３Ｘ線画像と第１Ｘ線画像の差分と、の比を画素値とする出力画像を生成する。
（第１の実施形態）
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線診断装置１０の一例を示すブロック図である。
【００１３】
Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように、Ｘ線撮影部（radiography device）１１と画像処理装置１２とを有する。Ｘ線診断装置１０のＸ線撮影部１１は、通常は検査室に設置され、患者Ｐの部位（被検体の注目領域）に関するＸ線投影データを生成する。画像処理装置１２は、多くの場合、検査室に隣接する操作室に設置され、投影データにもとづくＸ線画像を生成して表示を行う。
【００１４】
Ｘ線撮影部１１は、Ｘ線検出部(X-ray detector)２１、Ｘ線管２２およびＸ線管２２用の絞り２３を有するＸ線発生部(X-ray generator)２４、Ｃアーム２５、寝台２６、高電圧装置２７、絞り駆動部(collimator driver)２８、アーム駆動部(arm driver)２９、インジェクタ３０、寝台駆動部３１およびコントローラ３２を有する。Ｘ線撮影部１１の各構成２１−３２は、それぞれ従来知られているものを用いることができる。
【００１５】
Ｘ線検出部２１は、寝台２６の天板（カテーテルテーブル）３３に支持された被検体Ｐを挟んでＸ線管２２と対向配置されるようＣアーム２５の一端に設けられる。Ｘ線検出部２１は、平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により構成され、Ｘ線検出部２１に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづいてＸ線の投影データを出力する。この投影データは、コントローラ３２を介して画像処理装置１２に与えられる。なお、Ｘ線検出部２１は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラなどを含むものであってもよい。
【００１６】
Ｘ線発生部２４は、Ｃアーム２５の他端に設けられ、Ｘ線管２２および絞り２３を有する。
【００１７】
Ｘ線管２２は、高電圧装置２７により電圧を印加されてＸ線を発生する。Ｘ線管２２が発生するＸ線は、被検体Ｐに向かって照射される。
【００１８】
絞り２３は、たとえば複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りである。絞り２３は、絞り駆動部２８を介してコントローラ３２により制御されて、Ｘ線管２２から照射されるＸ線の照射範囲を調整する。
【００１９】
Ｃアーム２５は、Ｘ線発生部２４とＸ線検出部２１とを一体として保持する。Ｃアーム２５がコントローラ３２に制御されて駆動されることにより、Ｘ線発生部２４およびＸ線検出部２１は一体として被検体Ｐの周りを移動する。
【００２０】
寝台２６は、床面に設置され、天板３３を支持する。寝台２６は、コントローラ３２により制御されて、天板３３を水平方向、上下方向に移動させたり回転（ローリング）させたりする。
【００２１】
高電圧装置２７は、コントローラ３２に制御されて、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２２に供給する。
【００２２】
絞り駆動部２８は、コントローラ３２に制御されて、絞り２３の開口を調整することにより、撮影プロトコルに応じてＸ線管２２から放射されるＸ線の照射範囲を調整する。
【００２３】
アーム駆動部２９および寝台駆動部３１は、コントローラ３２に制御されて、それぞれＣアーム２５および天板３３を駆動する。
【００２４】
インジェクタ３０は、コントローラ３２により制御されて、術者Ｏに保持されて被検体Ｐの患部に挿入されたカテーテル３４を介して造影剤を注入する装置である。造影剤の注入および停止のタイミングならびに造影剤の濃度および注入速度はコントローラ３２により自動制御される。なお、インジェクタ３０はＸ線診断装置１０とは異なる外部の孤立した装置として用意されてもよく、この場合Ｘ線診断装置１０はインジェクタ３０を備えない。また、インジェクタ３０は、外部に用意されるか否かにかかわらず、コントローラ３２の制御によらずともよく、たとえばインジェクタ３０に備えられた入力部を介して術者Ｏによる指示を受け付け、この指示に応じた濃度、速度、タイミングで造影剤を注入してもよい。
【００２５】
コントローラ３２は、画像処理装置１２により制御されて、Ｘ線検出部２１、高電圧装置２７、絞り駆動部２８、アーム駆動部２９、インジェクタ３０および寝台駆動部３１を制御することにより、Ｘ線撮影を実行して被検体Ｐの注目領域の投影データを生成し、画像処理装置１２に与える。
【００２６】
一方、画像処理装置１２は、図１に示すように、入力回路４１、ディスプレイ４２、ネットワーク接続回路４３，記憶回路４４、および処理回路４５を有する。画像処理装置１２の各構成４１−４５は、たとえば一般的な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により構成することができる。
【００２７】
入力回路４１は、たとえばマウス、トラックボール、キーボード、タッチパネル、テンキーなどの一般的な入力装置や、Ｘ線曝射タイミングを指示するためのハンドスイッチなどにより構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路４５に出力する。また、入力回路４１として音声入力用のマイクロフォンを用いてもよい。この場合、マイクロフォンはユーザによって入力された音声をディジタル音声信号に変換し、処理回路４５は、このディジタル音声信号を音声認識処理することによりユーザの入力した音声に応じた動作を行う。なお、ユーザは術者Ｏと同一でもよいし異なってもよい。
【００２８】
ディスプレイ４２は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路４５の制御に従ってＸ線画像などの各種画像を表示する。
【００２９】
ネットワーク接続回路４３は、ネットワーク１００の形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路４３は、この各種プロトコルに従ってＸ線診断装置１０と他の装置とを接続する。ここでネットワーク１００とは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、病院基幹ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。なお、本実施形態においては、Ｘ線診断装置１０はネットワーク接続回路４３を備えずともよい。
【００３０】
記憶回路４４は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、処理回路４５のプロセッサにより読み書き可能な記憶回路を含んだ構成を有し、処理回路４５により制御されて、マスク画像Ｍやマスク画像Ｍの撮影時におけるＸ線管２２およびＸ線検出部２１の天板３３を基準とした位置などを記憶する。
【００３１】
処理回路４５は、プロセッサを少なくとも有する。処理回路４５は、たとえばプロセッサ、ＲＡＭ、およびＲＯＭをはじめとする記憶回路などにより構成される。処理回路４５は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従ってコントローラ３２をはじめＸ線診断装置１０の動作を制御する。処理回路４５のプロセッサは、ＲＯＭをはじめとする記憶回路に記憶された画像処理プログラムおよびこのプログラムの実行のために必要なデータをＲＡＭへロードする。ここまでの説明で示した構成は、従来から存在するものを用いることができる。
【００３２】
本実施形態に係る処理回路４５のプロセッサは、この画像処理プログラムに従って、カテーテル３４を使った血栓除去手術において血栓の下流（支配域）における血流回復を容易に確認することができる画像を生成するための処理を実行する。
【００３３】
処理回路４５のＲＡＭは、従来から存在するものを用いることができ、プロセッサが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。処理回路４５のＲＯＭをはじめとする記憶回路は、Ｘ線診断装置１０の起動プログラム、画像処理プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００３４】
なお、ＲＯＭをはじめとする記憶回路は、従来から存在するものを用いることができ、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記憶回路を含んだ構成を有し、これら記憶回路内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。また、処理回路４５は複数のプロセッサにより構成されてもよい。
【００３５】
図２は、第１実施形態に係る処理回路４５のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。
【００３６】
図２に示すように、処理回路４５のプロセッサは、画像処理プログラムによって、少なくとも撮影制御機能５１、第１画像生成機能５２、第２画像生成機能５３および移動処理機能５４として機能する。これらの各機能は、それぞれプログラムの形態で記憶回路に記憶されている。
【００３７】
撮影制御機能５１は、従来から存在するものを用いることができ、コントローラ３２を介してＸ線撮影部１１を制御することにより、造影剤の注入前および注入後にＸ線撮影を行う。
【００３８】
第１画像生成機能５２は、投影データにもとづいて、被検体Ｐを透過したＸ線強度の対数を画素値とするディジタル画像を生成する。たとえば、第１画像生成機能５２は、プラークや血栓などの血流障害物の除去作業前かつ造影剤の注入前のＸ線撮影により得られた投影データにもとづいてマスク画像を生成する。また、第１画像生成機能５２は、血流障害物の除去作業前かつ造影剤の注入後のＸ線撮影により得られた投影データにもとづいて、第１コントラスト画像を生成する。また、第１画像生成機能５２は、血流障害物の除去作業後かつ造影剤の注入後のＸ線撮影により得られた投影データにもとづいて、第２コントラスト画像を生成する。
【００３９】
ここで、従来のサブトラクション画像について簡単に説明する。なお、以下の説明では、被検体Ｐが脳梗塞を発症しており、血流障害物が血栓であり、血流障害物を含む注目領域が被検体Ｐの頭部であり、血流障害物の除去作業がカテーテル３４を使った血栓除去手術である場合の例について示す。ただし、脳梗塞とは、脳内の動脈に血栓等の塞栓物が詰まり、動脈の下流（支配域）にある組織に血液が流れないあるいは血液の流量が著しく減少するという病態である。
【００４０】
脳梗塞の患者に対する処置法の第１選択肢は、静脈への血栓溶解剤の投与である。ただし、その投与は発症後一定の制限時間（世界の地域によって基準が異なっている）以内に行わねばならないという制約があり、かつ、成功率（血栓が溶解して、支配域の血流量が充分に回復（再開通）する確率）が低い。
【００４１】
静脈への血栓溶解剤の投与が制限時間以内にできなかった症例や、そもそも発症時刻が不明である症例、また、血栓溶解剤の投与を行ったものの奏功しなかった症例においては、脳梗塞の患者に対する処置法の第２選択肢として、カテーテル３４を使った血栓除去手術が行われる。
【００４２】
カテーテル３４を使った血栓除去手術は、連続的に被検体Ｐの頭部をＸ線撮影しつつ（すなわちＸ線透視下で）カテーテル３４を脳血管内に進入させ、血栓を除去する手術である。カテーテル３４を使った血栓除去手術では、カテーテル３４の先端から放出した血栓溶解剤により薬理的に、あるいはカテーテル３４の先端から出したデバイスにより機械的に、血栓の除去操作が試みられる。
【００４３】
血栓溶解剤を使う場合には、カテーテル３４の先端から血栓溶解剤を放出してしばらく待つ。
【００４４】
機械的に血栓を除去する場合には、血栓を絡め取るためのデバイスをカテーテル３４の先端から出し、連続的に被検体Ｐの頭部をＸ線撮影しつつ造影剤を放出して血栓の位置を確認し、デバイスを血栓に刺入し、血栓をデバイスに絡みつかせる。次に、デバイスを抜去することによって、血栓の多くの部分を除去する。
【００４５】
機械的に血栓を除去する別の手段としては、血栓を粉砕するためのデバイスをカテーテル３４の先端から出して、連続的に被検体Ｐの頭部を撮影しつつ造影剤を放出して血栓の位置を確認し、デバイスを血栓に刺入する。デバイスは超音波等を放出して血栓を粉砕する。粉砕された破片はカテーテルを通して吸い出す。
【００４６】
カテーテル３４を使った血栓除去手術を行う場合、血栓の除去操作を行うたびに、支配域における血流が回復したかどうかを確認することが重要である。このため、カテーテル３４の先端から動脈内に造影剤を放出しながら連続的に被検体Ｐの頭部をＸ線撮影し、支配域に造影された血管の像が現れるか否かを観察することが好ましい。血栓が充分に除去できていれば、支配域にある動脈分枝・毛細血管網・静脈系の像が現れる。
【００４７】
また、支配域にある動脈分枝や毛細血管網に別の血栓が詰まっていることもある。これは、元々そのような病態であった場合もあるし、また、血栓除去手術によって生じた血栓の断片（デブリ）が下流に流れて詰まることによっても起こる。この場合、支配域にある動脈分枝・毛細血管網の一部だけが造影された像が得られる。
【００４８】
この種の血流の様子を観察する画像を生成する場合には、画像から頭蓋骨などの組織やすでに血液中に拡散している造影剤により生じる像を取り除くために、サブトラクション画像（差分画像）を生成するとよいことが知られている。
【００４９】
差分画像を生成するため、第１画像生成機能５２はまず、血栓の除去作業前かつ造影剤の注入前のＸ線撮影により得られた投影データにもとづいて、マスク画像Ｍを生成する。血栓の除去作業前であるため、脳内の動脈における血流がない領域６１は支配域に一致すると考えられる。
【００５０】
図３は、被検体Ｐの頭部のマスク画像Ｍが撮影される様子の一例を示す説明図である。図４（ａ）は被検体Ｐの頭部の第１コントラスト画像Ｐ１が撮影される様子の一例を示す説明図であり、（ｂ）は第１コントラスト画像Ｐ１とマスク画像Ｍを用いて得られるサブトラクション画像（第１差分画像）７１（Ｐ１−Ｍ）の一例を示す説明図である。
【００５１】
血栓の除去作業前に造影剤を注入すると、支配域の上流の領域６２が造影剤に染まる（図４（ａ）のハッチング領域参照）。第１画像生成機能５２は、たとえばカテーテル３４の先端から動脈内に造影剤を放出しながらＸ線撮影することにより得られた投影データにもとづいて第１コントラスト画像Ｐ１を生成する。第１コントラスト画像Ｐ１は、造影剤投与後に造影剤が組織にほぼ一様に分布する時間が経過した後にＸ線撮影することにより得られた投影データにもとづいて生成されるとよい。
【００５２】
第２画像生成機能５３は、第１コントラスト画像Ｐ１の各画素の画素値とマスク画像Ｍの各画素の画素値との差を画素値とする第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）を生成する（図４（ｂ）参照）。
【００５３】
図４（ｂ）に示すとおり、第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）のうち支配域に対応する部分の画素は、均一な画素値とはならない。これは、画素の位置に応じて被検体Ｐに分布している造影剤に対するＸ線透過長が異なるためである。
【００５４】
たとえば動脈中のカテーテルから造影剤を注入すると、その血管と、その下流にある血管分枝と、さらにその下流にある支配域内の毛細血管網と、その下流にある静脈系が造影される。このとき、毛細血管網は、非常に微細かつ極めて多数であるため、個々には見えずぼんやりと造影された雲のように見える。支配域の毛細血管網が一様に造影されている場合には、Ｘ線ＣＴ装置の撮像画像を用いるのであれば、支配域内における第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）に対応する部分の画素は一様な画素値となる。しかし、Ｘ線診断装置１０による撮像画像は、画素位置に応じて被検体Ｐに分布している造影剤に対するＸ線透過長が異なるため、画素位置に応じて造影剤による減弱の影響が異なる。このため、支配域の毛細血管網が一様に造影されている場合であっても、Ｘ線診断装置１０により生成される第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）のうち支配域に対応する部分は、一様とはならない（図４（ｂ）参照）。
【００５５】
図５（ａ）は被検体Ｐの頭部の他の第１コントラスト画像Ｐ２が撮影される様子の一例を示す説明図であり、（ｂ）は他の第１コントラスト画像Ｐ２とマスク画像Ｍを用いて得られるサブトラクション画像（他の第１差分画像）７２（Ｐ２−Ｍ）の一例を示す説明図である。また、図５（ｃ）は他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）と第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）の画素値の比を画素値とする画像（以下、比画像という）８１（（Ｐ２−Ｍ）／（Ｐ１−Ｍ））の一例を示す説明図である。
【００５６】
たとえば、第１コントラスト画像Ｐ１の撮影時の造影剤が血中に分布しているため、もう一度第１コントラスト画像Ｐ２を撮影すると、Ｐ１よりも、造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）が上昇した状態で撮影されることになる。この場合、他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）もまた、第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）と同様に、支配域に対応する部分の画素は均一な画素値とはならない（図５（ｂ）参照）。
【００５７】
このため、血栓除去手術により血流が再開通（血管の詰まりが取り除かれて血流量が十分に回復）することにより造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）が高くなった領域が存在したとしても、これらの差分画像７１および７２を観察しても、支配域に対応する部分の上記の画素値の不均一さのため当該領域を識別しづらく、血栓除去手術が奏功したか否かを判定することが大変難しい。また、第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）と他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）の差分の画像（（Ｐ１−Ｍ）−（Ｐ２−Ｍ））＝（Ｐ１−Ｐ２）を生成したとしても、両差分画像７１および７２における造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）が異なるために、差分の画像（Ｐ１−Ｐ２）のうち支配域に対応する部分の画素もやはり均一な画素値とはならない。
【００５８】
そこで、本実施形態に係るＸ線診断装置１０の第２画像生成機能５３は、差分画像どうしの画素値の比を画素値とする比画像を生成する。差分画像どうしから生成される比画像は、各差分画像のコントラスト画像の撮影時における造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）の比を反映した画像となる。このため、比画像のうち支配域に対応する部分の画素の画素値はほぼ均一となる。
【００５９】
たとえば、図５（ｃ）に示すように、他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）の各画素の画素値と第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）の各画素の画素値との比を画素値とする比画像８１（（Ｐ２−Ｍ）／（Ｐ１−Ｍ））は、造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）の上昇のみを反映した画像であり、支配域に対応する部分がほぼ一様な画像となる（図５（ｃ）参照）。
【００６０】
図６（ａ）は被検体Ｐの頭部の第２コントラスト画像Ｐ３が撮影される様子の一例を示す説明図であり、（ｂ）は第２コントラスト画像Ｐ３とマスク画像Ｍを用いて得られる第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）の一例を示す説明図である。
【００６１】
また、図７は第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）と他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）の画素値の比を画素値とする比画像８２（（Ｐ３−Ｍ）／（Ｐ２−Ｍ））の一例を示す説明図である。図７の像６６は、領域６３、領域６２および領域６１を透過したＸ線によって生じる像の一例を示したものである（図６（ａ）参照）。また、図７の像６７は領域６３のみを、図７の像６８は領域６３および領域６２を、透過したＸ線によって生じる像の一例をそれぞれ示したものである。なお、図６（ｂ）および図７における他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）にかえて第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）を用いてもよい。
【００６２】
血栓の除去作業によって支配域の一部に血流が再開通する場合を考える。この場合、血栓の除去作業後に造影剤を注入すると、血流が再開通した図６（ａ）の領域６３は造影剤に染まる一方、血流が再開通していない図６（ａ）の領域６１は造影剤が入らない。
【００６３】
このとき、第２画像生成機能５３はまず、第２コントラスト画像Ｐ３の各画素の画素値とマスク画像Ｍの各画素の画素値との差を画素値とする第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）を生成する（図４（ｂ）参照）。しかし、第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）は、他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）や第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）と同様に、支配域に対応する部分の画素の画素値が不均一な画像である（図６（ｂ）参照）。
【００６４】
続いて、第２画像生成機能５３は、第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）の各画素の画素値と他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）（または第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ））の各画素の画素値の比を画素値とする比画像８２（（Ｐ３−Ｍ）／（Ｐ２−Ｍ）（または（Ｐ３−Ｍ）／（Ｐ１−Ｍ）））を生成する。
【００６５】
図６（ｂ）に示す第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）は、支配域に対応する部分の画素の画素値が不均一な画像である。このため、図６（ｂ）と図５（ｂ）を比較しただけでは、たとえ血流が再開通することにより造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）が高くなった領域６３が存在したとしても、支配域に対応する部分の画素の画素値の不均一さの影響により当該領域６３を判別することが非常に難しい。
【００６６】
他方、図７に示すように、比画像８２においては、血栓の上流の図６（ａ）の領域６２を透過したＸ線によって生じる像６７は、第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）と他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）とで血流の増加はなく造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）の変化があるのみであるため、像６７は領域内の至る所でほぼ同一の画素値ａとなる。一方、血流が再開通した図６（ａ）の領域６３を透過したＸ線によって生じる像６８に対応する画素の画素値は、第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）において他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ）に比べて血流の増加による造影剤濃度の上昇を反映した値となる。このため、像６８の画素は像６７の画素とは異なる画素値ｂとなる。
【００６７】
画素値ａと画素値ｂの比は、血流が再開通した部位の厚みに当該部位に含まれる血液中の造影剤量を乗じた大きさにほぼ比例する。たとえば、支配域が脳のほぼ半分におよぶ場合、支配域全体が再開通すれば、画素値ｂは画素値ａのほぼ２倍になる。
【００６８】
このため、比画像８２は、第１コントラスト画像Ｐ１または他の第１コントラスト画像Ｐ２の撮影と、第２コントラスト画像Ｐ３の撮影との間に行われた血栓除去により血流が回復した領域を表す画像となる。したがって、ユーザは、比画像８２を観察することで、容易かつ確実に血流の再開通領域を把握することができる。また、Ｘ線ＣＴ(Computed Tomography)装置や磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置などの他のモダリティにより得られた支配域の画像と比画像８２とを比較観察することにより、ユーザはより詳細に再開通した領域の情報を得ることができる。
【００６９】
マスク画像Ｍ、第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２および第２コントラスト画像Ｐ３は、各画素値が同一位置のＸ線透過強度を反映しているものとして演算されることから、同一視点からの画像であることが好ましい。
【００７０】
そこで、移動処理機能５４は、マスク画像Ｍの撮影時における天板３３を基準としたＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置、およびマスク画像Ｍを記憶回路４４に記憶させる。移動処理機能５４は、第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２および第２コントラスト画像Ｐ３がマスク画像Ｍと同一の視点からの画像となるよう、第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２および第２コントラスト画像Ｐ３の撮影時に、記憶回路４４に記憶された位置にＸ線管２２およびＸ線検出部２１を移動させる。
【００７１】
また、移動処理機能５４は、被検体Ｐの体動の影響などを低減するよう、この移動後の位置におけるＸ線透視画像とマスク画像Ｍとのマッチング処理により、Ｘ線透視画像がマスク画像Ｍと同一の視点からの画像となるようＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置を微調整する。なお、マッチング処理としては、画像処理の技術分野において従来各種のものが知られており、これらのうち任意のものを使用することが可能である。そして、撮影制御機能５１は、この微調整後に第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２や第２コントラスト画像Ｐ３の撮影を行う。移動処理機能５４により、第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２および第２コントラスト画像Ｐ３とマスク画像Ｍとを同一の視点からの画像とすることができる。
【００７２】
なお、移動処理機能５４は、マスク画像Ｍの撮影時に、ユーザによる入力回路４１を介した「記憶」すべき旨の指示に応じて、天板３３を基準としたＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置とマスク画像Ｍとを記憶回路４４に記憶させてもよい。また、第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２や第２コントラスト画像Ｐ３の撮影時に、ユーザによる入力回路４１を介して「再現」すべき旨の指示があると、この指示に応じて第１コントラスト画像Ｐ１、Ｐ２および第２コントラスト画像Ｐ３がマスク画像Ｍと同一の視点からの画像となるようＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置を調整してもよい。
【００７３】
次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１０の動作の一例について説明する。
【００７４】
図８は、図１に示す処理回路４５のＣＰＵにより、カテーテル３４を使った血栓除去手術において血栓の下流（支配域）における血流回復を容易に確認することができる画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャートである。図８において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【００７５】
まず、ステップＳ１において、第１画像生成機能５２は、マスク画像Ｍを生成する。次に、ステップＳ２において、移動処理機能５４は、入力回路４１を介してユーザから「記憶」すべき旨の指示を受け付ける。なお、ステップＳ１とＳ２は同時並行的に実施されてもよいし順序が逆でもかまわない。
【００７６】
次に、ステップＳ３において、移動処理機能５４は、マスク画像Ｍの撮影時における天板３３を基準としたＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置、およびマスク画像Ｍを記憶回路４４に記憶させる。
【００７７】
次に、ステップＳ４において、撮影制御機能５１はインジェクタ３０を介して被検体Ｐに対して造影剤を注入する。次に、ステップＳ５において、移動処理機能５４は、入力回路４１を介してユーザから「再現」すべき旨の指示を受け付ける。なお、ステップＳ４とＳ５は同時並行的に実施されてもよいし順序が逆でもかまわない。
【００７８】
次に、ステップＳ６において、移動処理機能５４は、マスク画像Ｍと同一の視点からの画像を生成することができるよう、天板３３を基準としたＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置を調整する。
【００７９】
次に、ステップＳ７において、第１画像生成機能５２は、第１コントラスト画像Ｐ１を生成する。
【００８０】
次に、ステップＳ８において、術者Ｏはカテーテル３４を使った血流障害物除去作業を行う。
【００８１】
次に、ステップＳ９において、移動処理機能５４は、入力回路４１を介してユーザから「再現」すべき旨の指示を受け付ける。
【００８２】
この指示を受けて、ステップＳ１０において、移動処理機能５４は、マスク画像Ｍと同一の視点からの画像を生成することができるよう、天板３３を基準としたＸ線管２２およびＸ線検出部２１の位置を調整する。
【００８３】
次に、ステップＳ１１において、撮影制御機能５１はインジェクタ３０を介して被検体Ｐに対して造影剤を注入する。そして、第１画像生成機能５２は、第２コントラスト画像Ｐ３を生成する。
【００８４】
次に、ステップＳ１２において、第２画像生成機能５３は第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）の各画素の画素値と第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）（または他の第１差分画像７２（Ｐ２−Ｍ））の各画素の画素値との比を画素値とする比画像８２（（Ｐ３−Ｍ）／（Ｐ１−Ｍ）（または（Ｐ３−Ｍ）／（Ｐ２−Ｍ）））を生成し、ディスプレイ４２に表示させる（図７参照）。
【００８５】
以上の手順により、カテーテル３４を使った血栓除去手術において血栓の下流（支配域）における血流回復を容易に確認することができる比画像８２を生成し表示することができる。
【００８６】
本実施形態に係る画像処理装置１２を含むＸ線診断装置１０は、比画像８２を生成することができる。比画像８２は、血栓の上流の領域６２のみを透過したＸ線によって生じる像６７では、第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）と第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）とで血流の増加はなく造影剤濃度（単位体積の生体組織に含まれる造影剤の量）の変化があるのみであるため、像６７は領域内の至る所でほぼ同一の画素値ａとなる。一方、血流が再開通した領域６３を透過したＸ線によって生じる像６８は、第２差分画像７３（Ｐ３−Ｍ）において第１差分画像７１（Ｐ１−Ｍ）に比べて血流が増加しているため、像６８の画素は像６７の画素とは異なる様々な画素値ｂとなる。
【００８７】
したがって、Ｘ線診断装置１０によれば、ユーザは、比画像８２を観察することで、極めて容易かつ確実に血流の再開通領域を把握することができる。
【００８８】
一般に、カテーテル３４を使った血栓除去手術においては、カテーテル３４を血栓のある場所にまで進入させる操作、および、血栓を除去する操作のために、造影剤をカテーテル３４から放出しつつＸ線撮影することを、幾度となく繰り返す必要がある。
【００８９】
造影剤は血液に溶けて全身に循環し、血液中の造影剤の一部は腎臓で徐々に濾過されて排泄されるため、血液中の造影剤濃度はごく緩やかに減少する。しかし、カテーテル３４を使った血栓除去手術では、造影剤の放出を頻繁に繰り返すため、血液中の造影剤濃度の上昇は濾過による減少をはるかに上回ることになる。 一方、造影剤には、腎機能に悪影響を与えるという副作用がある。このため、腎機能が正常な患者においても、使用できる造影剤の総量の上限が制限されている。特に、腎機能障害のある患者においては、造影剤が腎機能障害を著しく悪化させる副作用を生じてしまう。
【００９０】
したがって、使用できる造影剤の総量の上限は、厳しく制限されるべきである。言い換えれば、術者Ｏは、脳梗塞の万全な治療を断念して、生命を救えたとしても運動・感覚等の障害を生じ、長期に渡るリハビリが必要となる状態にするか、あるいは腎機能障害を悪化させて、永続的な透析あるいは腎移植が必要となる状態にするか、という選択を迫られることになる。
【００９１】
この点、本実施形態に係るＸ線診断装置１０によれば、ユーザは比画像８２を観察することにより、極めて容易に支配域における血流が回復したか否かを把握することができる。このため、第１差分画像７１と第２差分画像７３を単に比較するのみの従来の技術に比べ、造影剤の使用量を大幅に抑制することができる。
（第２の実施形態）
【００９２】
次に、本発明に係るＸ線診断装置、画像処理装置および画像処理方法の第２実施形態について説明する。
【００９３】
図９は、本発明の第２実施形態に係るＸ線診断装置１０Ａの一例を示すブロック図である。
【００９４】
この第２実施形態に示すＸ線診断装置１０Ａは、シミュレーションにより比画像８２の予測比画像９０を生成する点で第１実施形態に示すＸ線診断装置１０と異なる。他の構成および作用については図１に示すＸ線診断装置１０と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００９５】
Ｘ線診断装置１０Ａは、ネットワーク１００を介して接続されたモダリティ１０１や画像サーバ１０２から被検体Ｐの注目領域のボリュームデータ（医用３次元画像データ）を取得し、記憶回路４４にあらかじめ記憶させておく。また、記憶回路４４内に記憶されるデータの一部または全部は、ネットワーク１００を介してダウンロードされるように構成してもよいし、光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して記憶されてもよい。
【００９６】
モダリティ１０１は、たとえばＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、Ｘ線診断装置などの医用画像診断装置であって、被検体Ｐ（患者）の撮影により得られた投影データにもとづいてボリュームデータ（医用３次元画像データ）を生成可能な装置により構成することができる。
【００９７】
画像サーバ１０２は、たとえばＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System：医用画像保管通信システム）に備えられる画像の長期保管用のサーバであり、ネットワーク１００を介して接続されたモダリティ１０１で生成された再構成画像やボリュームデータなどを記憶する。
【００９８】
図１０は、第２実施形態に係る処理回路４５ＡのＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００９９】
ボリュームデータ取得機能５６は、記憶回路４４にあらかじめ記憶された、またはネットワーク接続回路４３およびネットワーク１００を介してモダリティ１０１や画像サーバ１０２から取得した、被検体Ｐの注目領域のボリュームデータを取得する。
【０１００】
予測比画像生成機能５７は、注目領域のボリュームデータを用いてシミュレーションすることにより、第１差分画像７１の予測画像（予測第１差分画像）を生成する。また、予測比画像生成機能５７は、注目領域のボリュームデータを用いてシミュレーションすることにより、血流障害物が完全に除去された場合に得られると予測される第２差分画像７３の予測画像（予測第２差分画像）を生成する。
【０１０１】
また、予測比画像生成機能５７は、予測第２差分画像と予測第１差分画像との画素値の比を画素値とする予測比画像９０（Ｅ）を生成する。
【０１０２】
図１１は、予測比画像９０（Ｅ）と比画像８２とがディスプレイ４２に並列表示された際の様子の一例を示す説明図である。
【０１０３】
本実施形態に係る第２画像生成機能５３Ａは、被検体Ｐの注目領域をＸ線撮影することにより得られた投影データにもとづいて生成した比画像８２（図７参照）と、予測比画像生成機能５７により生成された予測比画像９０（Ｅ）とを、ディスプレイ４２に並列表示させる（図１１参照）。
【０１０４】
予測比画像９０（Ｅ）は、血流障害物が完全に除去されたと場合に得られると予測される比画像８２である。このため、ユーザは、比画像８２と予測比画像９０（Ｅ）とを比較観察することにより、容易に血流の再開通場所および再開通具合を知ることができる。
【０１０５】
また、第２画像生成機能５３Ａは、予測比画像９０（Ｅ）の各画素の画素値と比画像８２の各画素の画素値との比を画素値とする比較支援画像を生成してディスプレイ４２に表示させてもよい。比較支援画像は、血流の非再開通部分のみが抽出された画像となる。このため、ユーザは、比較支援画像を観察することにより、容易に血流の再開通場所および再開通具合を知ることができる。もちろん、第２画像生成機能５３Ａは、比画像８２、予測比画像９０（Ｅ）および比較支援画像の全てをディスプレイ４２に並列表示させてもよい。
【０１０６】
ここで、予測比画像生成機能５７によるボリュームデータを用いたシミュレーションについて説明する。なお、予測比画像生成機能５７は、予測比画像９０（Ｅ）が比画像８２と同一の視点からの画像となるよう、注目領域のボリュームデータにもとづいて計算により予測第１差分画像および予測第２差分画像のそれぞれを生成すべきことに注意する。
【０１０７】
まず、予測比画像生成機能５７は、ボリュームデータ取得機能５６により取得されたＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で生成されたボリュームデータから、適当な画像処理や手作業で脳梗塞の病巣部分を抽出し、その結果として、個々のボクセルについてそのボクセルの存在する位置（ｘ,ｙ,ｚ）が梗塞部位に該当するならば「真（１）」、該当しないならば「偽（０）」をそのボクセルが値として持つようなボクセルからなるボリュームデータＬを生成する。
【０１０８】
L(x,y,z) = (点(x,y,z)が梗塞部位に該当するなら1（真）, さもなくば0（偽）)
【０１０９】
また、同じボリュームデータから、脳実質に該当する部分を抽出し、その結果として、個々のボクセルついてそのボクセルの存在する位置（ｘ,ｙ,ｚ）が脳実質に該当するならば「１」、該当しないならば「０」をそのボクセルが値として持つようなボクセルからなるボリュームデータＢを生成する。
【０１１０】
B(x,y,z) = (点(x,y,z)が脳実質に該当するなら1, さもなくば0)
【０１１１】
これらのボリュームデータＬおよびＢを使って集合演算を行い、個々のボクセルについてそのボクセルの存在する位置がＬにおいて「０」であり、かつＢにおいて「１」であるならば「１」、さもなくば「０」をそのボクセルが値として持つようなボクセルからなるボリュームデータ（Ｂ∧¬Ｌ）を生成する。
【０１１２】
(B∧¬L)(x,y,z) = B(x,y,z) (1-L(x,y,z))
【０１１３】
正常な脳組織中の血液量は至る所おおむね同程度であるが、正確には、白質では少なく、灰白質では多い。そこで、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で造影剤なしで撮影したボリュームデータＳと、それに引き続き血液中に造影剤をほぼ一様に分布させるなどして撮影した造影ボリュームデータＴを得て、ＴとＳの差画像によって、脳内の造影剤濃度分布を表すボリュームデータを作り、これをＸとする。
このとき、（Ｂ∧¬Ｌ）とＸのボクセルごとの論理積を、
【０１１４】
U(x,y,z) = (B∧¬L)(x,y,z) X(x,y,z)
【０１１５】
とすると、Ｕは、脳梗塞が再開通する以前の造影剤濃度分布とほぼ比例している。
また、ＢとＸのボクセルごとの論理積を、
【０１１６】
V(x,y,z) = B(x,y,z) X(x,y,z)
【０１１７】
とすると、Ｖは、脳梗塞が完全に再開通した場合の造影剤濃度分布とほぼ比例している。
【０１１８】
なお、より簡便な方法として、正常な脳組織中の血液量が白質では少なく、灰白質では多い、ということまでは考慮せず、Ｘは至る所一定値であるとする方法がある。この場合、造影剤を使わずにＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で撮影したボリュームデータにもとづいてＢとＬと（Ｂ∧¬Ｌ）を作成すればよい。
【０１１９】
Ｕを用いて被検体Ｐを撮影するのと同方向からＸ線で撮影したときにどのような画像が得られるかを計算によってシミュレーションすれば、第１差分画像（Ｐ２−Ｍ）の画像を予測した画像（予測第１差分画像）を生成することができる。また、Ｖを用いて同様にすれば脳梗塞が完全に再開通した場合に第２差分画像（Ｐ３−Ｍ）がどうなるかを予測した画像（予測第２差分画像）を生成することができる。そして、これらの予測画像にもとづいて、予測比画像９０（Ｅ）を計算することができる。
【０１２０】
E =  「(P3-M)の予測画像」/ 「(P2-M)の予測画像」
【０１２１】
次に、本実施形態に係るＸ線診断装置１０Ａの動作の一例について説明する。
【０１２２】
図１２は、予測比画像生成機能５７および第２画像生成機能５３Ａにより、比画像８２と予測比画像９０（Ｅ）とをディスプレイ４２に並列表示させる際の手順の一例を示すフローチャートである。この手順は、図８に示す一連の手順により被検体Ｐの注目領域をＸ線撮影することにより得られた投影データにもとづいて比画像８２（図７参照）が生成されてスタートとなる。
【０１２３】
ステップＳ２１において、予測比画像生成機能５７は、ボリュームデータＵを用いて被検体Ｐを撮影するのと同方向からＸ線で撮影したときにどのような画像が得られるかを計算によってシミュレーションすることにより、第１差分画像（Ｐ２−Ｍ）の画像を予測した画像（予測第１差分画像）を生成する。
【０１２４】
次に、ステップＳ２２において、予測比画像生成機能５７は、ボリュームデータＶを用いて被検体Ｐを撮影するのと同方向からＸ線で撮影したときにどのような画像が得られるかを計算によってシミュレーションすることにより、第２差分画像（Ｐ３−Ｍ）の画像を予測した画像（予測第２差分画像）を生成する。
【０１２５】
次に、ステップＳ２３において、予測比画像生成機能５７は、予測第１差分画像の各画素と予測第２差分画像の各画素との比を画素値とする予測比画像９０（Ｅ）を生成する。
【０１２６】
そして、ステップＳ２４において、第２画像生成機能５３Ａは、被検体Ｐの注目領域をＸ線撮影することにより得られた投影データにもとづいて生成した比画像８２（図７参照）と、予測比画像生成機能５７により生成された予測比画像９０（Ｅ）とを、ディスプレイ４２に並列表示させる（図１１参照）。
【０１２７】
以上の手順により、比画像８２と予測比画像９０（Ｅ）とをディスプレイ４２に並列表示させることができる。
【０１２８】
第２実施形態に係る画像処理装置１２を含むＸ線診断装置１０Ａによっても、第１実施形態に係るＸ線診断装置１０と同様の効果を奏する。
【０１２９】
また、第２実施形態に係るＸ線診断装置１０Ａは、血流障害物が完全に除去されたと場合に得られると予測される比画像８２である予測比画像９０（Ｅ）を生成し、ディスプレイ４２に比画像８２と並列表示させることができる。このため、Ｘ線診断装置１０Ａによれば、ユーザは容易に血流の再開通場所および再開通具合を知ることができる。さらに、予測比画像９０（Ｅ）の各画素と比画像８２の各画素との差を画素値とする比較支援画像を生成してディスプレイ４２に表示させる場合、ユーザはさらに容易に血流の再開通場所および再開通具合を知ることができる。
【０１３０】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、カテーテル３４を使った血栓除去手術において支配域における血流回復を容易に確認することができる画像を生成することができる。
【０１３１】
上記実施形態における第１画像生成機能５２および第２画像生成機能５３は、特許請求の範囲における画像生成部の一例である。また、入力回路４１、記憶回路４４、移動処理機能５４および予測比画像生成機能５７は、特許請求の範囲における入力部、記憶部、移動処理部および予測比画像生成部の一例である。また、上記実施形態におけるマスク画像Ｍは特許請求の範囲における第１Ｘ線画像の一例であり、第１コントラスト画像Ｐ１または他の第１コントラスト画像Ｐ２は特許請求の範囲における第２Ｘ線画像の一例であり、第２のコントラスト画像Ｐ３は特許請求の範囲における第３Ｘ線画像の一例である。また、上記実施形態における比画像８２は特許請求の範囲における出力画像の一例であり、予測比画像９０は特許請求の範囲における予測出力画像の一例である。
【０１３２】
また、上記実施形態に係る「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、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（たとえば、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）、およ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、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。
【０１３３】
また、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、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よい。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て実行することで各種機能を実現する。また、単一のプロセッサにより処理回路が構成されて単一のプロセッサが全機能を実現してもよいし、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各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶回路は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。
【０１３４】
なお、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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【０１３５】
１０、１０Ａ  Ｘ線診断装置
２１  Ｘ線検出部
２２  Ｘ線管
３３  天板
３４  カテーテル
４１  入力部
４２  表示部
４４  記憶部
５２  第１画像生成部
５３、５３Ａ  第２画像生成部
５４  撮影位置調整部
５７  予測比画像生成部
７１  第１差分画像（Ｐ１−Ｍ）
７２  他の第１差分画像（Ｐ２−Ｍ）
７３  第２差分画像（Ｐ３−Ｍ）
８１  比画像（（Ｐ２−Ｍ）／（Ｐ１−Ｍ））
８２  比画像（（Ｐ３−Ｍ）／（Ｐ１−Ｍ））
９０  予測比画像（Ｅ）
Ｍ  マスク画像
Ｐ  被検体
Ｐ１−Ｍ  第１差分画像
Ｐ２−Ｍ  他の第１差分画像
Ｐ３−Ｍ  第２差分画像
【図１】
0006697282.tif 000002
【図２】
0006697282.tif 000003
【図３】
0006697282.tif 000004
【図４】
0006697282.tif 000005
【図５】
0006697282.tif 000006
【図６】
0006697282.tif 000007
【図７】
0006697282.tif 000008
【図８】
0006697282.tif 000009
【図９】
0006697282.tif 000010
【図１０】
0006697282.tif 000011
【図１１】
0006697282.tif 000012
【図１２】
0006697282.tif 000013