(57)【要約】【課題】微小な部分の生体組織の硬さを測定することが容易であり、微小な病変部を高精度に特定できる。【解決手段】被検体６に照射され透過するＸ線によって得られる被検体６の投影データに基づいて、その被検体６の関心領域を含む動画像を動画像生成部６１が生成する。そして、特徴点設定部６２が、動画像生成部６１により生成される動画像の関心領域から特徴点を抽出してその抽出された特徴点を動画像に設定する。そして、特徴点設定部６２により設定された特徴点の位置が時間に対応して変化する度合いに基づいて、その関心領域の硬さデータを、硬さデータ算出部６３が算出する。【選択図】図６
2005342366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の関心領域の硬さデータを測定する硬さ測定装置であって、
前記関心領域を含む動画像を生成する動画像生成部と、
前記動画像生成部により生成された前記動画像が時間に対応して変化する度合いに基づいて、前記関心領域の硬さデータを算出する算出部と
を有し、
前記動画像生成部は、前記被検体に照射され透過する放射線によって得られる前記被検体の投影データに基づいて、前記動画像を生成する
硬さ測定装置。
【請求項２】
前記動画像生成部により生成される前記動画像の前記関心領域から特徴点を抽出し、前記抽出された特徴点を前記動画像に設定する特徴点設定部
を有し、
前記算出部は、前記特徴点設定部により設定された前記特徴点の位置が時間に対応して変化する度合いに基づいて、前記硬さデータを算出する
請求項１に記載の硬さ測定装置。
【請求項３】
前記動画像生成部は、前記関心領域が運動状態の際の前記動画像を生成する
請求項１または２に記載の硬さ測定装置。
【請求項４】
前記動画像生成部は、前記関心領域に外部から圧力が印加され変化する際の前記動画像を生成する
請求項１または２に記載の硬さ測定装置。
【請求項５】
前記算出部により算出された前記硬さデータに基づいて、前記関心領域の硬さを示す硬さ画像を生成する硬さ画像生成部と、
前記硬さ画像生成部が生成する硬さ画像を表示する表示部と、
を有する
請求項１から４のいずれかに記載の硬さ測定装置。
【請求項６】
前記硬さ画像生成部は、前記硬さデータに基づいて、前記関心領域の画素の表示色を変換して前記硬さ画像を生成する
請求項５に記載の硬さ測定装置。
【請求項７】
前記被検体に前記放射線を照射する照射部と、
前記照射部から照射され前記被検体を透過する前記放射線を検出し前記投影データを生成する検出部と
を有する
請求項１から６のいずれかに記載の硬さ測定装置。
【請求項８】
前記照射部は、前記放射線としてＸ線を照射する
請求項７に記載の硬さ測定装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記投影データを生成する検出素子を複数有し、前記検出素子がアレイ状に配置されている
請求項７または８に記載の硬さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬さ測定装置に関し、特に、生体組織の硬さを定量的に測定する硬さ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、生体組織の硬さを医師が触診にて定性的に判断し、経験的な知見に基づいて、その生体組織における病変部の有無を判定している。たとえば、乳がんや甲状腺がんなどの硬化性がんなどの病変部については、正常組織よりも硬いため、触診による硬さに基づいてその有無が判定されている。
【０００３】
近年、このように定性的に硬さを判定していたものを定量的に判定するために、超音波を用いた硬さ測定装置が開発されている。このような硬さ測定装置においては、外部からの圧力の印加前後における生体組織の画像を取得し、その画像の変位情報を硬さデータとして測定している（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−５７６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超音波を用いて生体組織の硬さを測定する測定装置においては、空間分解能が低く、また、超音波プローブを被検体の表面に接触させて押し付けるために外部からの圧力の印加前後における生体組織の画像の判別が容易ではなかった。このため、微小な部分の生体組織の硬さを測定することが困難であり、微小な病変部を高精度に特定することが難しかった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、生体組織の硬さを測定することが容易であり、病変部を高精度に特定することが可能な硬さ測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の硬さ測定装置は、被検体の関心領域の硬さデータを測定する硬さ測定装置であって、前記関心領域を含む動画像を生成する動画像生成部と、前記動画像生成部により生成された前記動画像が時間に対応して変化する度合いに基づいて、前記関心領域の硬さデータを算出する算出部とを有し、前記動画像生成部は、前記被検体に照射され透過する放射線によって得られる前記被検体の投影データに基づいて、前記動画像を生成する。
【０００７】
上記の本発明においては、被検体に照射され透過する放射線によって得られる被検体の投影データに基づいて、被検体の関心領域を含む動画像を動画像生成部が生成する。そして、その動画像生成部により生成された動画像が時間に対応して変化する度合いに基づいて、関心領域の硬さデータを算出部が算出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微小な部分の生体組織の硬さを測定することが容易であり、微小な病変部を高精度に特定することが可能な硬さ測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下より、本発明にかかる実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明にかかる実施形態の硬さ測定装置１の全体構成を示すブロック図であり、図２は、本発明にかかる実施形態の硬さ測定装置１の細部を示す構成図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の硬さ測定装置１は、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と同様の構成であり、走査ガントリ２と操作コンソール３と撮影テーブル４とを有し、被検体の関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｉｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の硬さデータを測定する。
【００１２】
走査ガントリ２は、Ｘ線管２０とＸ線管移動部２１とコリメータ２２とＸ線検出器２３とデータ収集部２４とＸ線コントローラ２５とコリメータコントローラ２６と回転部２７と回転コントローラ２８とを有する。ここで、Ｘ線管２０とＸ線検出器２３とは、ボア２９を挟んで対向して配置されている。
【００１３】
Ｘ線管２０は、Ｘ線を照射するために設けられている。Ｘ線管２０は、図２に示すように、Ｘ線コントローラ２５からの制御信号ＣＴＬ２５１に基づいて、所定強度のＸ線を、コリメータ２２を介して被検体６に照射する。
【００１４】
Ｘ線管移動部２１は、図２に示すように、Ｘ線コントローラ２５からの制御信号ＣＴＬ２５２に基づいて、Ｘ線管２０の放射中心を、走査ガントリ２におけるボア２９内の撮影テーブル４に載置される被検体６のスライス厚方向ｚに移動させる。
【００１５】
コリメータ２２は、図１および図２に示すように、Ｘ線管２０とＸ線検出器２３との間に配置されている。コリメータ２２は、たとえば、図２に示すように、チャネル方向ｘとスライス厚方向ｚとにそれぞれ２枚ずつ設けられた板により構成されている。コリメータ２２は、コリメータコントローラ２６からの制御信号ＣＴＬ２６１に基づいて、各方向に設けられた２枚の板を独立して移動させ、Ｘ線管２０から照射されたＸ線をそれぞれの方向において遮ってコーン状に成形し、Ｘ線の照射範囲を調整する。
【００１６】
Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２０が照射するＸ線を検出するために設けられている。Ｘ線検出器２３は、図２に示すように、Ｘ線検出モジュール２３Ａからなり、複数のＸ線検出モジュール２３Ａがチャネル方向ｘとスライス厚方向ｚとのそれぞれの方向に沿って配置され構成されている。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線検出モジュール２３Ａが、たとえば、チャネル方向ｘにＪ個並ぶように配列され、また、スライス厚方向ｚにＩ個並ぶように配列されている。
【００１７】
図３は、Ｘ線検出器２３を構成するＸ線検出モジュール２３Ａを示す構成図である。図３に示すように、Ｘ線検出モジュール２３Ａは、Ｘ線を検出する検出素子２３ａがチャネル方向ｘとスライス厚方向ｚとにアレイ状に配列されている。２次元的に配列された複数の検出素子２３ａは、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を全体として形成している。ここで、Ｘ線検出モジュール２３Ａは、たとえば、チャネル方向ｘにｉ個の検出素子２３ａが配列されており、スライス厚方向ｚにはｊ個の検出素子２３ａが配列されている。
【００１８】
検出素子２３ａは、たとえば、検出したＸ線を光に変換するシンチレータ（図示なし）と、シンチレータが変換した光を電荷に変換するフォトダイオード（図示なし）とを有し、Ｘ線検出器２３は固体検出器として構成されている。なお、検出素子２３ａは、これに限定されるものではなく、たとえば、カドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体検出素子、あるいはキセノン（Ｘｅ）ガスを利用した電離箱型の検出素子２３ａであって良い。
【００１９】
図４および図５は、Ｘ線管２０とコリメータ２２とＸ線検出器２３の相互関係を示す図である。図４において、図４（ａ）はスライス厚方向ｚを視線とした状態を示す図であり、図４（ｂ）はチャネル方向ｘを視線とした状態を示す図である。また、図５は、図４（ｂ）と同様にチャネル方向ｘを視線とした状態において、被検体６を撮影する様子を示す図である。
【００２０】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コリメータ２２によってコーン状に成形され、Ｘ線検出器２３側に照射される。そして、被検体６を撮影する場合においては、撮影テーブル４に被検体６を載置し、その載置された被検体６がボア２９に搬入される。そして、図５に示すように、被検体６のスライス厚方向ｚを軸として被検体６の周囲の複数のビュー方向からＸ線を照射し、被検体６を透過するＸ線をそれぞれのビュー方向ごとにＸ線検出器２３で検出し、被検体６の投影データを生成する。
【００２１】
データ収集部２４は、Ｘ線検出器２３が検出したＸ線によるデータを収集するために設けられている。データ収集部２４は、Ｘ線検出器２３のそれぞれの検出素子２３ａが検出したＸ線に基づいて被検体６の投影データを収集し、操作コンソール３に出力する。図２に示すように、データ収集部２４は、選択・加算切換回路（ＭＵＸ，ＡＤＤ）２４１とアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４２とを有する。選択・加算切換回路２４１は、Ｘ線検出器２３の検出素子２３ａによる投影データを、中央処理装置３０からの制御信号ＣＴＬ３０３に応じて選択し、あるいは組み合わせを変えて足し合わせ、その結果をアナログ−デジタル変換器２４２に出力する。アナログ−デジタル変換器２４２は、選択・加算切換回路２４１において選択あるいは任意の組み合わせで足し合わされた投影データをアナログ信号からデジタル信号に変換して中央処理装置３０に出力する。
【００２２】
Ｘ線コントローラ２５は、図２に示すように、中央処理装置３０からの制御信号ＣＴＬ３０１に応じて、Ｘ線管２０に制御信号ＣＴＬ２５１を出力し、Ｘ線の照射を制御する。また、Ｘ線コントローラ２５は、中央処理装置３０による制御信号ＣＴＬ３０１に応じて、Ｘ線管移動部２２１に対し制御信号ＣＴＬ２５２を出力し、Ｘ線管２０の放射中心をスライス厚方向ｚに移動するように制御する。
【００２３】
コリメータコントローラ２６は、図２に示すように、中央処理装置３０からの制御信号ＣＴＬ３０２に応じてコリメータ２２に制御信号ＣＴＬ２６１を出力し、Ｘ線管２０から放射されたＸ線を成形するようにコリメータ２２を制御する。
【００２４】
回転部２７は、図１に示すように、回転コントローラ２８からの制御信号ＣＴＬ２８に応じて、所定の方向に回転する。回転部２７には、Ｘ線管２０とＸ線管移動部２１とコリメータ２２とＸ線検出器２３とデータ収集部２４とＸ線コントローラ２５とコリメータコントローラ２６とが搭載されており、これらは、回転部２７の回転に伴ってボア２９に搬入される被検体６に対する位置が変化する。回転部２７を回転させることにより、被検体６のスライス厚方向ｚを軸として複数のビュー方向からＸ線が照射され、被検体６を透過したＸ線が検出される。
【００２５】
回転コントローラ２８は、図２に示すように、操作コンソール３の中央処理装置３０による制御信号ＣＴＬ３０４に応じて、回転部２７に制御信号ＣＴＬ２８を出力し、回転部２７を回転するように制御する。
【００２６】
操作コンソール３は、図１に示すように、中央処理装置３０と入力装置３１と表示装置３２と記憶装置３３とを有する。
【００２７】
図６は、操作コンソール３の中央処理装置３０の構成を示す構成図である。
【００２８】
中央処理装置３０は、たとえば、コンピュータによって構成されており、図６に示すように、制御部４１と、データ処理部５１とを有する。
【００２９】
制御部４１は、被検体６をスキャンする本スキャン条件に基づいて、Ｘ線管２０からＸ線を被検体６に照射し、被検体６を透過するＸ線をＸ線検出器２３にて検出するように、各部を制御して走査を行う。具体的には、制御部４１は、本スキャン条件に基づいて制御信号ＣＴＬ３０ａを各部に出力し、本スキャンを実行させる。たとえば、制御部４１は、撮影テーブル４に制御信号ＣＴＬ３０ｂを出力し、撮影テーブル４を走査ガントリ２のボア２９に搬入または搬出させる。また、制御部４１は、回転コントローラ２８に制御信号ＣＴＬ３０４を出力して、走査ガントリ２の回転部２７を回転させる。また、制御部４１は、Ｘ線管２０からＸ線の照射するように、制御信号ＣＴＬ３０１をＸ線コントローラ２５に出力する。そして、制御部４１は、制御信号ＣＴＬ３０２をコリメータコントローラ２６に出力し、コリメータ２２を制御してＸ線を成形する。また、制御部４２は、制御信号ＣＴＬ３０３をデータ収集部２４に出力し、Ｘ線検出器２３の検出素子２３ａが得る投影データを収集するように制御する。
【００３０】
データ処理部５１は、図６に示すように、動画像生成部６１と、特徴点設定部６２と、硬さデータ算出部６３と、硬さ画像生成部６４とを有する。
【００３１】
動画像生成部６１は、Ｘ線管２０から被検体６に照射され透過するＸ線をＸ線検出器２３により検出し、それによって得られる被検体６の投影データに基づいて、被検体６の関心領域を含む動画像を生成する。たとえば、動画像生成部６１は、呼吸運動中や蠕動運動中など、被検体６の関心領域が運動している状態の際に被検体６をスキャンし、関心領域が運動状態の場合の動画像を生成する。具体的には、被検体６の呼吸信号や蠕動信号などの生体信号を生体信号検出部（図示なし）によって取得し、その生体信号に基づいて、複数のビュー方向からの被検体６の投影データを、たとえば、セグメント再構成法やセクタ再構成法により画像再構成を実施して、被検体６の関心領域の動的な３次元の断層画像を複数フレーム分得て動画像を生成する。つまり、動画像生成部６１は、周期的な生体信号の同じ位相に対応する投影データ同士で再構成を行い、被検体６の関心領域が運動状態の際の動画像を生成する。動画像生成部６１は、記憶装置３３に接続されており、生成した動画像がその記憶装置３３に記憶される。なお、動画像生成部６１は、たとえば、被検体６の関心領域に外部から圧力が印加され変化する際に被検体６をスキャンして、同様にして、動画像を生成してもよい。
【００３２】
特徴点設定部６２は、動画像生成部６１により生成される動画像の関心領域から特徴点を抽出し、その抽出された特徴点を動画像に設定する。たとえば、特徴点設定部６２は、動画像生成部６１により生成される動画像の関心領域において、屈曲点や、濃淡ピークの発生点など、関心領域内の特徴点を抽出する。そして、特徴点設定部６２は、その特徴点を動画像の各フレームに対応させて設定する。
【００３３】
硬さデータ算出部６３は、動画像生成部６１により生成された動画像が時間に対応して変化する度合いに基づいて、被検体６の関心領域の硬さデータを算出する。たとえば、硬さデータ算出部６３は、特徴点設定部６２により設定された特徴点の位置が時間に対応して変化する度合いに基づいて、硬さデータを算出する。具体的には、硬さデータ算出部６３は、特徴点の位置が時間に対応して変化する度合いの平方積を特徴点ごとに算出し、その平均値を関心領域の硬さデータとして算出する。
【００３４】
硬さ画像生成部６４は、硬さデータ算出部６３により算出された硬さデータに基づいて、被検体６の関心領域の硬さを示す硬さ画像を生成する。たとえば、硬さ画像生成部６４は、その硬さデータに基づいて、被検体６の関心領域の画素の表示色を変換して硬さ画像を生成する。具体的には、硬さ画像生成部６４は、予め設定された基準範囲よりも、その関心領域の硬さデータが大きい場合には、たとえば、その関心領域の表示色を赤色に変換する。また、逆に、その関心領域の硬さデータが基準範囲よりも小さい場合には、たとえば、その関心領域の表示色を青色に変換し、そして、基準範囲の場合には黒色に変換する。また、硬さ画像生成部６４は、記憶装置３３に接続されており、生成した硬さ画像がその記憶装置３３に記憶される。
【００３５】
操作コンソール３の入力装置３１は、たとえば、キーボードやマウスなどの入力デバイスにより構成されている。入力装置３１は、たとえば、本スキャン条件などの撮影条件や、被検体６の情報などの各種情報を中央処理装置３０に入力するために設けられている。
【００３６】
表示装置３２は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などのグラフィックディスプレイによって構成されている。表示装置３２は、中央処理装置３０からの指令に基づき、動画像生成部６１により生成された被検体６の画像や、硬さ画像生成部６４が生成する硬さ画像や、その他の各種情報を表示する。
【００３７】
記憶装置３３は、メモリにより構成されており、動画像生成部６１により生成された被検体６の画像や、硬さ画像生成部６４が生成する硬さ画像などの各種のデータや、プログラムなどを記憶する。記憶装置３３は、その記憶されたデータが必要に応じて中央処理装置３０にアクセスされる。
【００３８】
また、撮影テーブル４は、撮影対象である被検体６を載置するテーブルで構成されている。撮影テーブル４は、操作コンソール３からの制御信号に基づいて、走査ガントリ２のボア２９に被検体６を搬入または搬出する。
【００３９】
なお、上記の本実施形態の硬さ測定装置１は、本発明の硬さ測定装置に相当する。また、本実施形態のＸ線管２０は、本発明の照射部に相当する。また、本実施形態のＸ線検出器２３は、本発明の検出部に相当する。また、本実施形態の表示装置３２は、本発明の表示部に相当する。また、本実施形態の動画像生成部６１は、本発明の動画像生成部に相当する。また、本実施形態の特徴点設定部６２は、本発明の特徴点設定部に相当する。また、本実施形態の硬さデータ算出部６３は、本発明の硬さデータ算出部に相当する。また、本実施形態の硬さ画像生成部６４は、本発明の硬さ画像生成部に相当する。
【００４０】
以下より、上記の本実施形態の硬さ測定装置１を用いて被検体６の関心領域の硬さを測定する方法について説明する。
【００４１】
図７は、本実施形態における被検体６の関心領域の硬さを測定する方法を示すフロー図である。
【００４２】
図７に示すように、まず、はじめに、投影データの収集を行う（Ｓ１１）。
【００４３】
被検体６の投影データを収集する際においては、オペレータによって、入力装置３１に本スキャン条件の各設定項目を入力され、中央処理装置３０に出力される。たとえば、本スキャン条件として、スライス厚、スライス数、スキャン時間、その他、コンベンショナルスキャンとヘリカルスキャンなどの撮影方式がオペレータによって入力装置３１に入力される。そして、中央処理装置３０の制御部４１が走査ガントリ２と撮影テーブル４へ制御信号ＣＴＬ３０ａ，ＣＴＬ３０ｂを出力する。これによって、制御部４１が撮影テーブル４に制御信号ＣＴＬ３０ｂを出力し、撮影テーブル４を走査ガントリ２のボア２９に搬入または搬出させる。そして、制御部４１が回転コントローラ２８に制御信号ＣＴＬ３０４を出力して、走査ガントリ２の回転部２７を回転させる。また、制御部４１が、Ｘ線管２０からＸ線の照射するように制御信号ＣＴＬ３０１をＸ線コントローラ２５に出力する。そして、制御部４１が、制御信号ＣＴＬ３０２をコリメータコントローラ２６に出力し、コリメータ２２を制御してＸ線を成形する。また、制御部４１が、制御信号ＣＴＬ３０３をデータ収集部２４に出力し、Ｘ線検出器２３の検出素子２３ａが得る投影データを収集するように制御する。
【００４４】
本実施形態においては、関心領域が運動状態の場合の動画像を生成するために、呼吸運動中や蠕動運動中など、被検体６の関心領域が生体運動している状態の際に、上記のようにして、被検体６をスキャンし投影データを得る。また、この時、被検体６の生体運動による生体信号を生体信号検出部によって取得する。なお、たとえば、被検体６の関心領域に外部から圧力が印加され変化する際に被検体６をスキャンして、同様にして、投影データを取得してもよい。
【００４５】
つぎに、収集した投影データに基づいて、被検体６の動画像を生成する（Ｓ２１）。
【００４６】
被検体６の動画像を生成する際においては、被検体６の投影データと生体信号とを取得後、動画像生成部６１が被検体６の断層における動画像を生成する。動画像生成部６１は、複数のビュー方向からの投影データを、検出される生体信号に基づいて、たとえば、セグメント再構成法やセクタ再構成法によって画像再構成を行い、生体運動状態の被検体６の３次元の断層画像を時間軸に対応して複数フレーム分生成し、動画像とする。動画像生成部６１は、たとえば、３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｎｄ）になるように、動画像を生成する。そして、サーフェースレンダリングやボリュームレンダリングなどの処理を動画像生成部６１が行い、断層画像を３次元画像として可視化する。また、動画像生成部６１は、その生成した動画像を記憶装置３３に出力して記憶させる。
【００４７】
つぎに、動画像に特徴点を設定する（Ｓ３１）。
【００４８】
図８と図９と図１０とは、動画像に特徴点を設定するフローを説明するための図である。
【００４９】
図８は、複数フレームからなる動画像のうち、第１の時間ｔ１での第１フレームの画像Ｉ１と、第１の時間ｔ１と異なる第２の時間ｔ２での第２フレームの画像Ｉ２とを示している。なお、第２フレームの画像Ｉ２においては、第１フレームの画像Ｉ１での輪郭部分を点線で示している。
【００５０】
また、図９は、第１および第２のフレームの画像Ｉ１，Ｉ２から、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とをセグメンテーションした様子を示している。
【００５１】
そして、図１０は、第１および第２のフレームの画像Ｉ１，Ｉ２における第１セグメントＳ１に特徴点Ａｉ（ｔ１），Ａｉ（ｔ２）を設定した様子を示している。
【００５２】
動画像に特徴点を設定する際においては、まず、図８と図９とに示すように、動画像生成部６１により生成される動画像のフレームごとにセグメンテーションを行う。たとえば、生体信号の位相が最小値となる第１の時間ｔ１での第１フレームの画像Ｉ１と、生体信号の位相が最大値となる第２の時間ｔ２での第２フレームの画像Ｉ２とから、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３を、特徴点設定部６２がセグメンテーションする。セグメンテーションは、たとえば、フレーム内およびフレーム間でのＣＴ値と、その連結性とに基づいて実施される。
【００５３】
そして、図１０に示すように、たとえば、第１および第２のフレームの画像Ｉ１，Ｉ２における第１セグメントＳ１から、特徴点設定部６２が複数の特徴点Ａｉ（ｔ）（ｉ＝１〜Ｎ，ｉは整数）を抽出する。たとえば、特徴点設定部６２は、第１および第２のフレームの画像Ｉ１，Ｉ２における第１セグメントＳ１において、屈曲点や、ＣＴ値のピークの発生点などを特徴点Ａｉ（ｔ）として抽出する。そして、特徴点設定部６２は、その抽出された特徴点Ａｉ（ｔ）を動画像の各フレームに対応させて設定する。たとえば、第１のフレームの画像Ｉ１においては、第１の時間ｔ１に対応させて第１の特徴点Ａｉ（ｔ１）を設定し、第２のフレームの画像Ｉ２においては、第２の時間ｔ２に対応させて第２の特徴点Ａｉ（ｔ２）を設定する。このようにして、関心領域である第１セグメントＳ１のフレームに特徴点Ａｉ（ｔ）として、第１と第２の特徴点Ａｉ（ｔ１），Ａｉ（ｔ２）を設定する。なお、第２セグメントＳ２においても、第１セグメントＳ１の場合と同様にして、特徴点Ｂｉ（ｔ）（ｉ＝１〜Ｍ，ｉは整数）として、第１と第２の特徴点Ｂｉ（ｔ１），Ｂｉ（ｔ２）を設定する。そして、第３セグメントＳ３においても、同様にして、特徴点Ｃｉ（ｔ）（ｉ＝１〜Ｌ，ｉは整数）として、第１と第２の特徴点Ｃｉ（ｔ１），Ｃｉ（ｔ２）を設定する。
【００５４】
つぎに、特徴点を設定された各セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３における硬さデータＫ，Ｌ，Ｍを算出する（Ｓ４１）。
【００５５】
硬さデータＫ１，Ｋ２，Ｋ３を算出する際においては、動画像生成部６１により生成された動画像が時間に対応して変化する度合いに基づいて、硬さデータ算出部６３が被検体６の関心領域の硬さデータを算出する。たとえば、第１セグメントＳ１については、特徴点設定部６２により設定された特徴点Ａｉ（ｔ）の位置が時間に対応して変化する度合いに基づいて、硬さデータ算出部６３が第１硬さデータＫ１を算出する。具体的には、硬さデータ算出部６３は、数式（１）に示すように、特徴点Ａｉ（ｔ）の位置が、第１と第２との時間ｔ１，ｔ２の間で変化する度合いの平方積を特徴点Ａｉ（ｔ）ごとに算出し、その平方積の平均値を第１セグメントＳ１の第１硬さデータＫ１として算出する。同様に、数式（２）と数式（３）とに示すようにして、第２セグメントＳ２の第２硬さデータＫ２と、第３セグメントＳ３の第３硬さデータＫ３とを算出する。このように、特徴点設定部６２は、生体信号の１周期分の積分値を用いて硬さデータＫ１，Ｋ２，Ｋ３を算出する。
【００５６】
【数１】
2005342366.tif 000003
【００５７】
【数２】
2005342366.tif 000004
【００５８】
【数３】
2005342366.tif 000005
【００５９】
つぎに、算出された硬さデータＫ１，Ｋ２，Ｋ３に基づいて、硬さ画像Ｉｓを生成する（Ｓ５１）。
【００６０】
硬さ画像を生成する際においては、硬さデータ算出部６３により算出された硬さデータＫ１，Ｋ２，Ｋ３に基づいて、硬さ画像生成部６４が被検体６の関心領域の硬さを示す硬さ画像Ｉｓを生成する。たとえば、硬さ画像生成部６４は、各セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３の硬さデータＫ１，Ｋ２，Ｋ３に基づいて、各セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３の画素の表示色を変換して硬さ画像Ｉｓを生成する。具体的には、硬さ画像生成部６４は、予め設定された基準範囲よりも、第１セグメントＳ１の硬さデータＫが大きい場合には、たとえば、その第１セグメントＳ１の表示色を赤色に変換する。また、第２セグメントＳ２の硬さデータＬがその基準範囲よりも小さい場合には、たとえば、第２セグメントＳ２の表示色を青色に変換する。また、第３セグメントＳ３が基準範囲内にある場合には、表示色をたとえば、黒色に変換する。
【００６１】
つぎに、生成された硬さ画像Ｉｓを表示する（Ｓ６１）。
【００６２】
硬さ画像を表示する際には、硬さ画像生成部６４が生成した硬さ画像Ｉｓの画像データを、表示装置３２が取得して表示する。
【００６３】
図１１は、表示装置３２が表示する硬さ画像Ｉｓを示す図である。
【００６４】
図１１に示すように、表示装置３２は、硬さ画像生成部６４が生成した硬さ画像Ｉｓの表示色に応じて、硬さ画像Ｉｓ内の各セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３を表示する。
【００６５】
以上のように、本実施形態は、被検体６に照射され透過するＸ線によって得られる被検体６の投影データに基づいて、その被検体６の関心領域を含む動画像を動画像生成部６１が生成する。そして、特徴点設定部６２が、動画像生成部６１により生成される動画像の関心領域から特徴点を抽出してその抽出された特徴点を動画像に設定する。そして、特徴点設定部６２により設定された特徴点の位置が時間に対応して変化する度合いに基づいて、その関心領域の硬さデータを、硬さデータ算出部６３が算出する。その後、その硬さデータに基づいて、関心領域の硬さを示す硬さ画像を硬さ画像生成部６が生成し、硬さ画像生成部６４が生成する硬さ画像を表示装置３２が表示する。
【００６６】
このように本実施形態では、Ｘ線によって得られる被検体６の投影データによる動画像から硬さデータを算出し、硬さ画像を表示するため、微小な部分の生体組織の硬さを測定することが容易であり、微小な病変部を高精度に特定することができる。
【００６７】
なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。
【００６８】
たとえば、上記の実施形態においては、放射線としてＸ線を用いて被検体６の投影データを取得し、被検体の画像を生成する例について説明しているが、放射線はＸ線に限るものではなく、たとえば、ガンマ線等の放射線であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態における硬さ測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態における硬さ測定装置の細部を示す構成図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態におけるＸ線検出器を構成するＸ線検出モジュールを示す構成図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態におけるＸ線管とコリメータとＸ線検出器の相互関係を示す図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態におけるＸ線管とコリメータとＸ線検出器の相互関係を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態における操作コンソールの中央処理装置の構成を示す構成図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態における被検体の関心領域の硬さを測定する方法を示すフロー図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態において、複数フレームからなる動画像のうち、第１の時間での第１フレームの画像と、第２の時間での第２フレームの画像とを示す図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施形態において、第１および第２のフレームの画像をセグメンテーションした様子を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施形態において、第１および第２のフレームの画像における第１セグメントに特徴点を設定した様子を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明にかかる実施形態において、表示装置が表示する硬さ画像を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…硬さ測定装置（硬さ測定装置）、
２…走査ガントリ、
３…操作コンソール、
４…撮影テーブル、
６…被検体、
２０…Ｘ線管（照射部）、
２１…Ｘ線管移動部、
２２…コリメータ、
２３…Ｘ線検出器（検出部）、
２３Ａ…Ｘ線検出モジュール、
２３ａ…検出素子、
２４…データ収集部、
２４１…選択・加算切換回路、
２４２…アナログ−デジタル変換器、
２５…Ｘ線コントローラ、
２６…コリメータコントローラ、
２７…回転部、
２８…回転コントローラ、
２９…ボア、
３０…中央処理装置、
３１…入力装置、
３２…表示装置（表示部）、
３３…記憶装置、
４１…制御部、
５１…データ処理部（画像生成装置）、
６１…動画像生成部（動画像生成部）、
６２…特徴点設定部（特徴点設定部）、
６３…硬さデータ算出部（硬さデータ算出部）、
６４…硬さ画像生成部（硬さ画像生成部）
【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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