(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｘ線ＣＴ装置において、血管内腔の評価に適した画像を提供すること。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、造影領域と、造影領域の周辺に存在する石灰化領域とを検出する血管・石灰化領域検出部５２と、造影データの造影領域に対応する、単純データにおける推定造影領域を推定する血管領域推定部５３と、単純データを基に、推定造影領域の周辺に存在する石灰化領域を検出する石灰化領域検出部５４と、造影データのＣＴ値プロファイルを基に造影データの石灰化領域に含まれるコア領域を演算すると共に、単純データのＣＴ値プロファイルを基に単純データの石灰化領域に含まれるコア領域を演算する石灰化コア領域演算部５５と、造影データと単純データとのコア領域を基に造影データと単純データとを位置合わせして、単純データに、造影データの石灰化領域を合成して合成データを生成する合成処理部５８と、合成データを表示する表示装置４６と、を有する。【選択図】図２
2012200285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影後に取得される造影データを基に、造影領域と、前記造影領域の周辺に存在する高ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）値領域とを取得する造影側取得手段と、
前記造影データと、位置合わせされた、非造影で取得される単純データとを基に、前記造影領域に対応する、前記単純データにおける推定造影領域を推定する推定手段と、
前記単純データを基に、前記推定造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域を取得する単純側取得手段と、
前記造影データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記造影データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算すると共に、前記単純データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記単純データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算するコア領域演算手段と、
前記造影データのコア領域と前記単純データのコア領域とを基に前記造影データと前記単純データとを位置合わせして、前記単純データに、前記造影データの高ＣＴ値領域を合成して合成データを生成する合成手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記造影データと前記合成データとの差分処理を行なうことで差分データを生成する差分手段をさらに有する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記合成データを表示する表示手段と、
前記合成データの表示画面上で、前記合成する高ＣＴ値領域を変更可能な変更手段と、をさらに有する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記コア領域演算手段は、前記高ＣＴ値領域に対してガンマ関数又は再構成フィルタのＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を伝達関数として逆畳み込み演算し、前記プロファイルとの差を最小とする補正関数を用いて前記コア領域を演算する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記合成手段は、前記造影データの前記コア領域と前記単純データの前記コア領域とを部分的に位置合わせすることで、部分的な合成データを生成する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記合成手段は、前記造影データと前記単純データとについて線形・非線形の位置合わせを行なう請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記造影データの複数の前記コア領域のうち所要のコア領域と、前記単純データの複数の前記コア領域のうち所要のコア領域とを対応付けする対応付け手段をさらに有する請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記合成手段は、前記対向付け手段によって対応付けされた前記所要のコア領域と前記所要のコア領域とを位置合わせする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記造影側取得手段は、前記コア領域演算手段によって演算された前記単純データのコア領域を基に、前記造影データの高ＣＴ値領域を取得する請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
非造影画像データと、造影画像データとを記憶する記憶手段と、
前記非造影画像データの血管領域に基づいて、対象物質が存在する対象物質領域を抽出する抽出手段と、
前記非造影画像データの前記対象物質領域に基づいて、前記造影画像データにおける、前記対象物質領域の対応領域の画素値又はそれらの補正値を推定する推定手段と、
前記非造影画像データと前記造影画像データとの差分処理を行なうことで差分画像データを生成するものであり、かつ、前記差分画像データにおける、前記対応領域に対応する領域の画素値については、前記推定された対応領域の画素値又は補正値を用いて求める差分手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項１１】
前記非造影画像データに基づいて、前記抽出された対象物質領域のうちコア領域を求める第１コア領域演算手段と、
前記造影画像データに基づいて、前記推定された対応領域のうちコア領域を求める第２コア領域演算手段と、
前記第１及び前記第２コア領域演算手段によって求められた前記第１及び第２コア領域に基づいて、前記非造影画像データと前記造影画像データとの位置合わせを行なう位置合せ手段と、をさらに有し、
前記差分手段は、前記位置合せ手段の位置合せ結果に基づいて、前記差分画像データを生成する請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
Ｘ線源及びＸ線検出器によって構成され、非造影で取得される単純データと、造影後に取得される造影データとを生成するスキャン手段と、
前記造影データを基に、造影領域と、前記造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域とを取得する造影側取得手段と、
前記造影データと、位置合わせされた前記単純データとを基に、前記造影領域に対応する、前記単純データにおける推定造影領域を推定する推定手段と、
前記単純データを基に、前記推定造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域を取得する単純側取得手段と、
前記造影データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記造影データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算すると共に、前記単純データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記単純データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算するコア領域演算手段と、
前記造影データのコア領域と前記単純データのコア領域とを基に前記造影データと前記単純データとを位置合わせして、前記単純データに、前記造影データの前記高ＣＴ値領域を合成して合成データを生成する合成手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
前記造影データと前記合成データとの差分処理を行なうことで差分データを生成する差分手段をさらに有する請求項１２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
造影後に取得される造影データを基に、造影領域と、前記造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域とを取得し、
前記造影データと、位置合わせされた、非造影で取得される単純データとを基に、前記造影領域に対応する、前記単純データにおける推定造影領域を推定し、
前記単純データを基に、前記推定造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域を取得し、
前記造影データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記造影データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算すると共に、前記単純データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記単純データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算し、
前記造影データのコア領域と前記単純データのコア領域とを基に前記造影データと前記単純データとを位置合わせして、前記単純データに、前記造影データの高ＣＴ値領域を合成して合成データを生成する画像処理方法。
【請求項１５】
前記造影データと前記合成データとの差分処理を行なうことで差分データを生成する請求項１４に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、ＣＴデータを画像処理する画像処理装置、ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、及び画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置によって取得される診断画像としてのＣＴ画像に、ハレーションを伴う高ＣＴ値の画素群（高ＣＴ値領域）、例えば石灰化領域やステント（金属）領域が存在する場合がある。高ＣＴ領域を含むＣＴ画像では血管内腔を正確に評価できない。血管内腔を正確に評価するためのアプローチの１つとして、診断画像から高ＣＴ値領域を削除することを目的として、サブトラクション処理を行なうことで診断画像としてのサブトラクション画像を生成する方法がある。Ｘ線ＣＴ装置によって高ＣＴ値領域を含む単純ＣＴ画像と、高ＣＴ値領域を含む造影ＣＴ画像とを取得することで、両画像間でサブトラクション処理を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２５９７９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、従来技術によると、単純ＣＴ画像及び造影ＣＴ画像にそれぞれ現れる高ＣＴ値領域は、心臓の動き及び心位相の違い（呼吸性の移動）による位置ずれに起因して、ぶれ（Ｂｕｒｒｉｎｇ）が生じている。また、一般的に、単純ＣＴ画像には位置合わせに使われる基準情報がない（形状特徴を示すＣＴ値分布が造影ＣＴ画像に対し非常に少ない）ので、単純ＣＴ画像及び造影ＣＴ画像による正規化相互情報量（ＮＭＩ：ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ｍｕｔｕａｌ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を類似度として用いる手法や解剖情報ベースの非線形の位置合わせの精度は悪くなる。
【０００６】
よって、従来技術に従って単純ＣＴ画像と造影ＣＴ画像とでサブトラクション処理を行なうと、サブトラクション画像上に、ずれに起因する高ＣＴ値領域の偽像が残ってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の画像処理装置は、上述した課題を解決するために、造影後に取得される造影データを基に、造影領域と、前記造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域とを取得する造影側取得手段と、前記造影データと、位置合わせされた、非造影で取得される単純データとを基に、前記造影領域に対応する、前記単純データにおける推定造影領域を推定する推定手段と、前記単純データを基に、前記推定造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域を取得する単純側取得手段と、前記造影データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記造影データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算すると共に、前記単純データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記単純データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算するコア領域演算手段と、前記造影データのコア領域と前記単純データのコア領域とを基に前記造影データと前記単純データとを位置合わせして、前記単純データに、前記造影データの高ＣＴ値領域を合成して合成データを生成する合成手段と、を有する。
【０００８】
また、本実施形態の画像処理装置は、上述した課題を解決するために、非造影画像データと、造影画像データとを記憶する記憶手段と、前記非造影画像データの血管領域に基づいて、対象物質が存在する対象物質領域を抽出する抽出手段と、前記非造影画像データの前記対象物質領域に基づいて、前記造影画像データにおける、前記対象物質領域の対応領域の画素値又はそれらの補正値を推定する推定手段と、前記非造影画像データと前記造影画像データとの差分処理を行なうことで差分画像データを生成するものであり、かつ、前記差分画像データにおける、前記対応領域に対応する領域の画素値については、前記推定された対応領域の画素値又は補正値を用いて求める差分手段と、を有する。
【０００９】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線源及びＸ線検出器によって構成され、非造影で取得される単純データと、造影後に取得される造影データとを生成するスキャン手段と、前記造影データを基に、造影領域と、前記造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域とを取得する造影側取得手段と、前記造影データと、位置合わせされた前記単純データとを基に、前記造影領域に対応する、前記単純データにおける推定造影領域を推定する推定手段と、前記単純データを基に、前記推定造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域を取得する単純側取得手段と、前記造影データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記造影データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算すると共に、前記単純データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記単純データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算するコア領域演算手段と、前記造影データのコア領域と前記単純データのコア領域とを基に前記造影データと前記単純データとを位置合わせして、前記単純データに、前記造影データの前記高ＣＴ値領域を合成して合成データを生成する合成手段と、を有する。
【００１０】
本実施形態の画像処理方法は、上述した課題を解決するために、造影後に取得される造影データを基に、造影領域と、前記造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域とを取得し、前記造影データと、位置合わせされた、非造影で取得される単純データとを基に、前記造影領域に対応する、前記単純データにおける推定造影領域を推定し、前記単純データを基に、前記推定造影領域の周辺に存在する高ＣＴ値領域を取得し、前記造影データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記造影データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算すると共に、前記単純データのＣＴ値のプロファイルを基に、前記単純データの高ＣＴ値領域に含まれるコア領域を演算し、前記造影データのコア領域と前記単純データのコア領域とを基に前記造影データと前記単純データとを位置合わせして、前記単純データに、前記造影データの高ＣＴ値領域を合成して合成データを生成する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。
【図２】本実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。
【図３】造影ボリュームデータの所要断面に相当する造影ＣＴ画像データによって形成される造影ＣＴ画像（部分画像）を示す図。
【図４】図３に示す造影ＣＴ画像（部分画像）上に検出される血管領域を示す図。
【図５】図３に示す造影ＣＴ画像（部分画像）と、検出される石灰化領域とを示す図。
【図６】単純ボリュームデータの所要断面に相当する単純ＣＴ画像データによって形成される単純ＣＴ画像（部分画像）と、推定される石灰化領域とを示す図。
【図７】造影ボリュームデータに基づくＣＴ値のプロファイルをグラフとして示す図。
【図８】石灰化領域と、石灰化領域の石灰化コア領域との関係を示す図。
【図９】合成処理前の単純ボリュームデータに基づく単純ＣＴ画像（部分画像）を示す図。
【図１０】合成処理後の合成ボリュームデータに基づく合成ＣＴ画像（部分画像）を示す図。
【図１１】図２に示す本実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能の変形例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態の画像処理装置、Ｘ線ＣＴ装置、及び画像処理方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線源とＸ線検出器とが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線源のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。
【００１４】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。
【００１５】
加えて、近年では、Ｘ線源とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図である。
【００１７】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置１２によって構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者（被検体）Ｏの、拍動を伴う部位（血管、冠動脈、頚動脈、及び大動脈等）に関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。
【００１８】
Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（ｄａｔａ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、インジェクタ（造影剤注入装置）２９、天板３０、天板駆動装置３１、及びコントローラ３２を設ける。
【００１９】
Ｘ線管２１は、高電圧電源２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器２３に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管２１は、高電圧電源２６を介したコントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。
【００２０】
絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。
【００２１】
Ｘ線検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数チャンネル、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有する２次元アレイ型のＸ線検出器２３（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。
【００２２】
ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３２を介して画像処理装置１２に供給される。
【００２３】
回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。
【００２４】
高電圧電源２６は、コントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。
【００２５】
絞り駆動装置２７は、コントローラ３２による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。
【００２６】
回転駆動装置２８は、コントローラ３２による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部２５を回転させる機構を有する。
【００２７】
インジェクタ２９は、コントローラ３２による制御によって、患者Ｏの患部に挿入されたカテーテル（カテーテルチューブ、図示しない）に対して造影剤を注入する装置である。
【００２８】
天板３０は、患者Ｏを載置可能である。
【００２９】
天板駆動装置３１は、コントローラ３２による制御によって、天板３０をｙ軸方向に沿って昇降動させると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動させる機構を有する。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３０に載置された患者Ｏが挿入される。
【００３０】
コントローラ３２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ３２は、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、インジェクタ２９、及び天板駆動装置３１等の制御を行なってスキャンを実行させる。
【００３１】
Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メインメモリ４２、画像メモリ４３、ＨＤＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｃ  ｄｒｉｖｅ）４４、入力装置４５及び表示装置４６等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４７を具備する場合もある。
【００３２】
ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等のオペレータによって入力装置４５が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メインメモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４４に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４４にインストールされたプログラム、又は記憶媒体ドライブ４７に装着された記憶媒体から読み出されてＨＤＤ４４にインストールされたプログラムを、メインメモリ４２にロードして実行する。
【００３３】
メインメモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メインメモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ  ｐｒｏｇｒａｍ  ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ  ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ  ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。
【００３４】
画像メモリ４３は、生成された造影ボリュームデータと、単純ボリュームデータとを記憶する記憶装置である。
【００３５】
ＨＤＤ４４は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４４は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、オペレータに対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４５によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。
【００３６】
入力装置４５は、オペレータによって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。
【００３７】
表示装置４６は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データを、ディスプレイに表示する表示画像データとして展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）等によって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。
【００３８】
記憶媒体ドライブ４７は、記憶媒体の着脱が可能となっており、記憶媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記憶媒体に書き込む。このような記憶媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００３９】
画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成する。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データを再構成することで造影ＣＴ画像データと、単純ＣＴ画像データとをそれぞれ生成して記憶する。
【００４０】
図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。なお、本実施形態では、ハレーションを伴う高ＣＴ値の画素群（高ＣＴ値領域）として、石灰化領域を例にとって説明する。
【００４１】
画像処理装置１２のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、Ｘ線ＣＴ装置１は、図２に示すように、ボリュームデータ生成部５１、血管領域検出部５２、血管領域推定部５３、石灰化領域検出部５４、石灰化コア領域演算部５５、対応付け処理部５６、位置合わせ処理部５７、合成処理部５８、インターフェース部５９、及び差分（サブトラクション）処理部６０として機能する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１の構成要素５１乃至６０の全部又は一部は、Ｘ線ＣＴ装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。
【００４２】
ボリュームデータ生成部５１は、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１の動作を制御して、造影剤の注入前のスキャンで取得される患者Ｏの拍動を伴う部位の投影データを基に単純ＣＴ画像データを生成し、複数断面に相当する単純ＣＴ画像データを基に単純ボリュームデータを生成する機能を有する。また、ボリュームデータ生成部５１は、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１の動作を制御して、造影剤の注入後のスキャンで取得される患者Ｏの拍動を伴う部位の投影データを基に造影ＣＴ画像データを生成し、複数断面に相当する造影ＣＴ画像データを基に造影ボリュームデータを生成する機能を有する。生成された単純ボリュームデータ及び造影ボリュームデータは、画像メモリ４３に記憶される。
【００４３】
血管領域検出部５２は、画像メモリ４３から取得される造影ボリュームデータを基に血管領域（造影剤領域）Ｂを検出する機能を有する。血管領域検出部５２は、造影ボリュームデータを基に、血管領域のセグメンテーション及び血管走行追跡を基に血管領域Ｂを検出する。
【００４４】
図３は、造影ボリュームデータの所要断面に相当する造影ＣＴ画像データによって形成される造影ＣＴ画像（部分画像）を示す図である。図４は、図３に示す造影ＣＴ画像（部分画像）上に検出される血管領域を示す図である。
【００４５】
図３は、造影ボリュームデータによって形成される造影ボリュームと、造影ボリュームデータの所要断面に相当する造影ＣＴ画像データによって形成される造影ＣＴ画像（部分画像）とを示している。図４は、図３に示す造影ボリュームと、造影ＣＴ画像（部分画像）と、造影ＣＴ画像上の血管領域Ｂとを示している。
【００４６】
図２に示す血管領域推定部５３は、血管領域検出部５２によって血管領域及び石灰化領域が検出された造影ボリュームデータと、画像メモリ４３から取得される、血管領域検出部５２によって血管領域が検出された造影ボリュームデータと心位相が同等の単純ボリュームデータとの全体、及び臓器全体の位置合わせを実行する機能と、造影ボリュームデータの血管領域Ｂから単純ボリュームデータの推定血管領域ｂを推定する機能とを有する。血管領域推定部５３は、造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとの位置合わせを大まかに行なうことによって、造影ボリュームデータの血管領域Ｂに対応する単純ボリュームデータの部分を推定血管領域ｂとする。
【００４７】
石灰化領域検出部５４は、画像メモリ４３から取得される造影ボリュームデータを基に、石灰化領域Ｃを検出する機能を有する。例えば、石灰化領域検出部５４は、造影ボリュームデータを基に、血管領域検出部５２によって検出された血管領域Ｂの周辺に存在する石灰化領域Ｃ、すなわち、血管領域Ｂから所定範囲内に現れる石灰化領域Ｃを検出する機能を有する。
【００４８】
また、石灰化領域検出部５４は、単純ボリュームデータを基に、石灰化領域ｃを検出する機能を有する。例えば、石灰化領域検出部５４は、画像メモリ４３から取得される単純ボリュームデータを基に、血管領域推定部５３によって推定された推定血管領域ｂの周辺に存在する石灰化領域ｃ、すなわち、推定血管領域ｂから所定範囲内に現れる石灰化領域ｃを検出する機能を有する。石灰化領域検出部５４は、血管領域Ｂ及び推定血管領域ｂの周辺に現れる石灰化領域Ｃ，ｃを、固定値、又は領域内の最大値に対してその値に応じた係数を掛けた値等を閾値とする閾値処理に基づいて検出する。図３に示す造影ＣＴ画像（部分画像）を基に検出される石灰化領域Ｃを、図５に示す。単純ボリュームデータの所要断面に相当する単純ＣＴ画像データによって形成される単純ＣＴ画像（部分画像）を基に推定される石灰化領域ｃとを、図６に示す。石灰化領域検出部５４は、単純ボリュームデータに、位置合わせに使われる情報としての石灰化領域ｃを与える。
【００４９】
ここで、造影ボリュームデータの石灰化領域Ｃと単純ボリュームデータの石灰化領域ｃには、心臓の動き及び心拍位相の違い（呼吸性の移動）に起因して、ぶれ（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）が生じている。そこで、以下の処理において、造影ボリュームデータのＣＴ値のプロファイルと単純ボリュームデータのＣＴ値のプロファイルとを基に、石灰化領域Ｃの中の石灰化コア領域Ｃ０と石灰化領域ｃの中の石灰化コア領域ｃ０とをそれぞれ演算する。そして、造影ボリュームデータの石灰化コア領域Ｃ０と単純ボリュームデータの石灰化コア領域ｃ０とを用いて位置合わせして、造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとを合成処理する。
【００５０】
石灰化コア領域演算部５５は、石灰化領域検出部５４によって検出された石灰化領域Ｃを基に石灰化コア領域Ｃ０を演算する機能を有する。また、石灰化コア領域演算部５５は、石灰化領域検出部５４によって検出された石灰化領域ｃを基に石灰化コア領域ｃ０を演算する機能を有する。石灰化コア領域演算部５５は、石灰化領域Ｃの石灰化コア領域Ｃ０の補正関数（ＣＴ値のプロファイル上の裾野の広がり）を、石灰化領域Ｃに該当する画素のＣＴ値の平均値及び標準偏差からそれぞれ求めてもよいし、ガンマ関数又は既知の再構成フィルタのＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を使ってデコンボリューションして求めてもよい。石灰化コア領域演算部５５は、第ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の石灰化領域Ｃ［ｎ］について、第ｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）の石灰化コア領域Ｃ０［ｎ，ｍ］を演算する。石灰化領域ｃの石灰化コア領域ｃ０についても石灰化領域Ｃと同様である。
【００５１】
図７は、造影ボリュームデータに基づくＣＴ値のプロファイルをグラフとして示す図である。
【００５２】
図７に示す縦軸は、造影ボリュームデータのＣＴ値を示し、横軸は、右上画像中の直線上の座標を示す。
【００５３】
図７は、造影ボリュームデータのＣＴ値のプロファイルと、第１の石灰化領域Ｃ［１］と、第１の石灰化領域Ｃ［１］の第１の石灰化コア領域Ｃ０［１，１］及び第２の石灰化コア領域Ｃ０［１，２］とを１次元的に示したものである。また、図７は、造影ボリュームデータのＣＴ値のプロファイルに基づく、血管領域Ｂの補正関数Ｐと、石灰化コア領域Ｃ０［１，１］の補正関数Ｑ１と、石灰化コア領域Ｃ０［１，２］の補正関数Ｑ２とを示す。
【００５４】
図８は、石灰化領域Ｃ［ｎ］と、石灰化領域Ｃ［ｎ］の石灰化コア領域Ｃ０［ｎ，ｍ］との関係を示す図である。
【００５５】
図８（ａ）は、造影ボリュームデータに基づく造影ＣＴ画像（部分画像）を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）から検出される石灰化領域Ｃ［１］を示している。図８（ｃ）は、造影ボリュームデータに基づく造影ＣＴ画像（部分画像）の中の石灰化コア領域を示している。図８（ｄ）は、図８（ａ）から演算される、石灰化領域Ｃ［１］の中の石灰化コア領域Ｃ０［１，１］と石灰化コア領域Ｃ０［１，２］とを示している。図８（ｅ）は、図８（ｂ）に示す石灰化領域Ｃ［１］と、図８（ｄ）に示す石灰化コア領域Ｃ０［１，１］，Ｃ０［１，２］とを合成した図である。
【００５６】
図２に示す対応付け処理部５６は、石灰化コア領域演算部５５によって演算された造影ボリュームデータの石灰化コア領域Ｃ０と、単純ボリュームデータの石灰化コア領域ｃ０との対応付け処理を行なう機能を有する。対応付け処理部５６は、補正造影ボリュームデータの血管領域Ｂ（単純ボリュームデータの推定血管領域ｂ）の起始部側の石灰化コア領域Ｃ０（石灰化コア領域ｃ０）から末梢部側の石灰化コア領域Ｃ０（石灰化コア領域ｃ０）に向けて順に番号を付して対応させる。
【００５７】
位置合わせ処理部５７は、対応付け処理部５６による対応付け処理を基に、造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとについて線形・非線形の位置合わせ処理を行なう機能を有する。例えば、位置合わせ処理部５７は、正規化相互情報量を類似度として用いる手法や解剖情報を用いる手法等により線形・非線形の位置合わせを行なう。位置合わせ処理部５７は、ボリュームデータ全体、又は指定された対象構造物のみを位置合わせできる。例えば、位置合わせ処理部５７は、造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとの一部分のみを対象とすることができる。
【００５８】
合成処理部５８は、位置合わせ処理部５７によって位置合わせされた造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとを基に、単純ボリュームデータに、石灰化領域Ｃを合成して合成ボリュームデータを生成する機能を有する。合成処理前の単純ボリュームデータに基づく単純ＣＴ画像（部分画像）を、図９に示す。合成処理後の合成ボリュームデータに基づく合成ＣＴ画像（部分画像）を、図１０に示す。
【００５９】
インターフェース部５９は、表示装置４６を介して表示された合成ＣＴ画像の表示画面上で、合成された石灰化領域Ｃを、入力装置４５を介して変更可能なユーザインターフェースである。
【００６０】
差分処理部６０は、造影ボリュームデータと合成処理部５８によって生成された合成ボリュームデータとの差分処理を行なうことで、差分ボリュームデータを生成する機能を有する。差分ボリュームデータは、表示装置４６を介して表示される。
【００６１】
図１１は、図２に示す本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能の変形例を示すブロック図である。
【００６２】
画像処理装置１２のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、Ｘ線ＣＴ装置１は、図１１に示すように、ボリュームデータ生成部５１、血管領域検出部５２、血管領域推定部５３、石灰化領域検出部５４Ａ、石灰化コア領域演算部５５Ａ、石灰化領域推定部６１、石灰化コア領域演算部５５Ｂ、対応付け処理部５６、位置合わせ処理部５７、合成処理部５８、インターフェース部５９、及び差分処理部６０として機能する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１の構成要素５１乃至６１の全部又は一部は、Ｘ線ＣＴ装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。
【００６３】
石灰化領域検出部５４Ａは、石灰化領域検出部５４の一部の機能と同様に、血管領域推定部５３によって推定された推定血管領域ｂの周辺に存在する石灰化領域ｃ、すなわち、推定血管領域ｂから所定範囲内に現れる石灰化領域ｃを検出する機能を有する。
【００６４】
石灰化コア領域演算部５５Ａは、石灰化コア領域演算部５５の一部の機能と同様に、石灰化領域検出部５４Ａによって検出された石灰化領域ｃを基に石灰化コア領域ｃ０を演算する機能を有する。
【００６５】
石灰化領域推定部６１は、血管領域検出部５２によって血管領域が検出された造影ボリュームデータと、石灰化コア領域演算部５５Ａによって石灰化コア領域ｃ０が演算された単純ボリュームデータとの全体、及び臓器全体の位置合わせを実行する機能と、石灰化コア領域ｃ０から造影ボリュームデータの石灰化領域Ｃを推定する機能とを有する。
【００６６】
患者Ｏに注入される造影剤が高濃度の場合、単純ボリュームデータの石灰化領域ｃと比較して、造影ボリュームデータの石灰化領域Ｃのぶれ（Ｂｕｒｒｉｎｇ）が大きい。造影ボリュームデータの石灰化領域Ｃのぶれ（Ｂｕｒｒｉｎｇ）は、造影剤のぶれ（Ｂｕｒｒｉｎｇ）の影響に起因している。そこで、石灰化領域推定部６１は、石灰化コア領域演算部５５Ａによって演算された単純ボリュームデータの石灰化コア領域ｃ０を基に、造影ボリュームデータの石灰化領域Ｃを推定するものである。
【００６７】
石灰化コア領域演算部５５Ｂは、石灰化コア領域演算部５５の一部の機能と同様に、石灰化領域推定部６１によって推定された石灰化領域Ｃを基に石灰化コア領域Ｃ０を演算する機能を有する。
【００６８】
対応付け処理部５６は、石灰化コア領域演算部５５Ｂによって演算された造影ボリュームデータの石灰化コア領域Ｃ０と、石灰化コア領域演算部５５Ａによって演算された単純ボリュームデータの石灰化コア領域ｃ０との対応付け処理を行なう機能を有する。
【００６９】
なお、図１１において、図２と同一機能には同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
石灰化領域推定部６１は、非造影ボリュームデータの石灰化領域ｃに基づいて、造影ボリュームデータにおける、石灰化領域ｃの対応領域としての石灰化領域Ｃの画素値又はそれらの補正値（以下、「画素値等」という。）を推定してもよい。石灰化領域推定部６１は、石灰化領域Ｃの画素値を直接求めてもよいし、差分処理後の偽像を低減するような補正値を求めて、直接求められた石灰化領域Ｃの画素値を補正するようにしてもよい。その場合、差分処理部６０は、非造影ボリュームデータと造影ボリュームデータとの差分処理を行なうことで差分ボリュームデータを生成する際、差分ボリュームデータにおける、石灰化領域Ｃに対応する領域の画素値については、推定された石灰化領域Ｃの画素値等を用いて求める。
【００７１】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとを石灰化コア領域Ｃ０，ｃ０を基に位置合わせして、単純ボリュームデータに、石灰化領域Ｃを合成して合成ボリュームデータを生成し、合成ボリュームデータを基に表示を行なうことで、石灰化領域Ｃがぶれを発生するものであるかを視認できる。
【００７２】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、造影ボリュームデータと単純ボリュームデータとを石灰化コア領域Ｃ０，ｃ０を基に位置合わせして、単純ボリュームデータに、石灰化領域Ｃを合成して合成ボリュームデータを生成し、造影ボリュームデータと合成ボリュームデータの差分処理を行なうことで差分ボリュームデータを生成することで、高ＣＴ値である石灰化領域Ｃをキャンセルできるので、血管内腔の評価に適した画像を提供できる。
【００７３】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７４】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１１  スキャナ装置
１２  画像処理装置
２９  インジェクタ
３２  コントローラ
４１  ＣＰＵ
５１  ボリュームデータ生成部
５２  血管領域検出部
５３  血管領域推定部
５４，５４Ａ  石灰化領域検出部
５５，５５Ａ，５５Ｂ  石灰化コア領域演算部
５６  対応付け処理部
５７  位置合わせ処理部
５８  合成処理部
５９  インターフェース部
６０  差分処理部
６１  石灰化領域推定部
【図１】
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【図２】
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【図１１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012200285.tif 000009
【図７】
2012200285.tif 000010
【図８】
2012200285.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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