(57)【要約】【課題】放射線による被曝量が多くなることを防ぐとともに、骨領域の動態解析を正確に行なうことができる医用画像処理装置および医用画像処理装置における画像データ表示方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係る医用画像処理装置は、第１の撮影方法で撮影された第１の撮影データを取得する第１の撮影データ取得部と、取得した前記第１の撮影データから骨領域をオブジェクトとして抽出する骨領域抽出部と、連続的な撮影による第２の撮影方法により複数の時相に亘って撮影された複数の第２の撮影データを取得する第２の撮影データ取得部と、抽出した前記オブジェクトを、前記複数の第２の撮影データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを行う位置合わせ実行部と、位置合わせを行った前記オブジェクトに基づいて、前記複数の時相のうち、少なくとも一部の時相に対応する複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的に表示させる表示制御部と、を備える。【選択図】  図２
2016059610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮影方法で撮影された第１の撮影データを取得する第１の撮影データ取得部と、
取得した前記第１の撮影データから骨領域をオブジェクトとして抽出する骨領域抽出部と、
連続的な撮影による第２の撮影方法により複数の時相に亘って撮影された複数の第２の撮影データを取得する第２の撮影データ取得部と、
抽出した前記オブジェクトを、前記複数の第２の撮影データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを行う位置合わせ実行部と、
位置合わせを行った前記オブジェクトに基づいて、前記複数の時相のうち、少なくとも一部の時相に対応する複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的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】
前記第１の撮影方法は、
被検体にＸ線を照射し、Ｘ線量に基づいて画像を生成する撮影方法であって、
前記骨領域抽出部は、
前記Ｘ線量に基づいて、前記第１の撮影データから前記骨領域を抽出する
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の撮影データは、
前記第１の撮影データよりも少ない線量によって撮影されている
請求項１または２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記位置合わせ実行部は、
前記オブジェクトと前記第２の撮影データの対応する骨領域との位置合わせを行って、位置合わせを行った前記オブジェクトの座標を記憶する
請求項１から３のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、
前記複数の第２の撮影データにおける時相の変化に伴って、前記オブジェクトの座標の補間を行い、その座標の補間によって前記複数の第２の撮影方法で撮影された時刻以外の時刻についても表示用画像又は複数の表示用画像を生成し、前記ダイナミック画像として表示させる
請求項４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、
前記複数の第２の撮影データの骨領域の座標について、時相の変化に伴って、前記骨領域における位置の変化を表示させる
請求項１から５のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記第１の撮影データは、静止画像データであって、
前記複数の第２の撮影データは、連続的な撮影によって撮影されたダイナミック画像である
請求項１から６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の撮影データおよび前記第２の撮影データは、
ボクセルによって構成されるボリュームデータである
請求項１から６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
第１の撮影方法で撮影された第１の撮影データを取得する第１の撮影データ取得ステップと、
取得した前記第１の撮影データから骨領域をオブジェクトとして抽出する骨領域抽出ステップと、
連続的な撮影による第２の撮影方法により複数の時相に亘って撮影された複数の第２の撮影データを取得する第２の撮影データ取得ステップと、
抽出した前記オブジェクトを、前記複数の第２の撮影データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを行う位置合わせ実行ステップと、
位置合わせを行った前記オブジェクトに基づいて、前記複数の時相のうち、少なくとも一部の時相に対応する複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的に表示させる表示制御ステップと、
を含む医用画像処理装置における画像データ表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置および医用画像処理装置における画像データ表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の医療技術として、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computerized Tomography）装置や磁気共鳴イメージング装置などの撮像装置を用いて被検体を撮像し、その被検体の撮像画像により疾病の診断・治療や手術計画などの医療行為が行われている。
【０００３】
例えば、Ｘ線ＣＴ装置や磁気共鳴イメージング装置などの撮像装置は、心臓や脳または骨などの領域を撮像し、これらの撮像装置や医用画像処理装置において画像データを生成する。そして、操作者は、これらの画像データを視覚的に確認する。
【０００４】
ここで、従来技術の画像処理装置に関連し、通常の線量でＸ線動画像を撮影する第１の撮影モードと、通常の線量より少ない線量で撮影する第２の撮影モードとを備え、第２の撮影モードでは照射するＸ線のパルス幅を第１の撮影モードよりも短くして、第１の撮影モードと第２の撮影モードとを交互に切り替えながら撮影するＸ線画像処理装置が、開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７２８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、連続撮影（Dynamic Scan）と言われる、短時間で同じ部位を繰り返し撮影し、継時的変化を観察する撮影方法が普及している。この連続撮影は、骨領域を明瞭に撮影するために必要な線量を用いて繰り返し撮影するため、放射線による被曝量が多くなってしまうという問題があった。
【０００７】
一方、被曝量を少なくすると骨領域の描画が不鮮明となってしまい、アーチフェクトの影響が大きくなってしまう。この結果、視覚的に綺麗な３Ｄ（three dimensions）の画像データを生成することができず、正しい検査や正確な診断を行うことができない、という状態が生じていた。
【０００８】
そこで、放射線による被曝量が多くなることを防ぐとともに、骨領域の動態解析を正確に行なうことができる医用画像処理装置および医用画像処理装置における画像データ表示方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る医用画像処理装置は、上述した課題を解決するために、第１の撮影方法で撮影された第１の撮影データを取得する第１の撮影データ取得部と、取得した前記第１の撮影データから骨領域をオブジェクトとして抽出する骨領域抽出部と、連続的な撮影による第２の撮影方法により複数の時相に亘って撮影された複数の第２の撮影データを取得する第２の撮影データ取得部と、抽出した前記オブジェクトを、前記複数の第２の撮影データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを行う位置合わせ実行部と、位置合わせを行った前記オブジェクトに基づいて、前記複数の時相のうち、少なくとも一部の時相に対応する複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的に表示させる表示制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る医用画像処理装置を有する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１の機能を示すブロック図。
【図３】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作であって、ダイナミック画像表示処理を示したフローチャート。
【図４】本実施形態に係る医用画像処理装置の第１の撮影データ取得部が、第１の撮影データ生成部から取得した静止画像データの一例を示す説明図。
【図５】本実施形態に係る医用画像処理装置の骨領域抽出部が、第１の撮影データである静止画像データから、骨領域をオブジェクト画像として抽出する状況を示した説明図。
【図６】本実施形態に係る医用画像処理装置の第２の撮影データ取得部が、第２の撮影データ生成部から取得した複数のダイナミック画像データの一例を示す説明図。
【図７】本実施形態に係る医用画像処理装置の位置合わせ実行部が、図６に示した複数のダイナミック画像データに対し、オブジェクト画像の位置合わせを実行する位置合わせ方法を示した説明図。
【図８】本実施形態に係る医用画像処理装置の位置合わせ実行部が、図６に示したダイナミック画像データにおいて、最終フェーズに対してオブジェクト画像の位置合わせを実行した場合の説明図。
【図９】本実施形態に係る医用画像処理装置の表示制御部が、生成された複数の表示用画像をダイナミック画像として連続的に表示装置に表示させた場合の説明図。
【図１０】第３の実施形態において、第２の撮影データにおける所定の骨の座標の移動を示した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態に係る医用画像処理装置および医用画像処理装置における画像データ表示方法について、医用画像処理装置を有するＸ線ＣＴ装置により、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１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線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプなど様々なタイプがあり、いずれのタイプでも適用可能である。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。
【００１３】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータなどの蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオードなど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およ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。
【００１４】
加えて、近年では、Ｘ線管と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。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１を示すハードウェア構成図である。
【００１６】
図１では、本実施形態に係る医用画像処理装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１の構成を示している。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１および医用画像処理装置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、医用画像処理装置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。
【００１７】
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、天板３１、天板駆動装置３２、およびコントローラ３３を設ける。
【００１８】
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３３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。
【００１９】
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。
【００２０】
Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、および列（スライス）方向に単一の検出素子を有する１次元アレイ型の検出器である。又は、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、および列方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２１から照射され、患者Ｏを透過したＸ線を検出する。
【００２１】
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３３を介して医用画像処理装置１２に供給される。
【００２２】
回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、および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、および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。
【００２３】
高電圧電源２６は、コントローラ３３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。
【００２４】
絞り駆動装置２７は、コントローラ３３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。
【００２５】
回転駆動装置２８は、コントローラ３３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。
【００２６】
天板３１は、患者Ｏを載置可能である。
【００２７】
天板駆動装置３２は、コントローラ３３による制御によって、天板３１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３１に載置された患者Ｏが挿入される。
【００２８】
コントローラ３３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、およびメモリによって構成される。コントローラ３３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、および天板駆動装置３２などの制御を行なってスキャンを実行させる。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ装置１の医用画像処理装置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）などのネットワークＮと相互通信可能である。医用画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）４３、入力装置４４、および表示装置４５などの基本的なハードウェアから構成される。
【００３０】
ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、医用画像処理装置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、医用画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。ＣＰＵ４１は、医師などの操作者によって入力装置４４が操作などされることにより指令が入力されると、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、ＨＤＤ４３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ＨＤＤ４３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４６に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。
【００３１】
メモリ４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。内部記憶装置は、ＩＰＬ（Initial Program Loading）、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）およ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。
【００３２】
ＨＤＤ４３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。ＨＤＤ４３は、医用画像処理装置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）なども含まれる）や、投影データや画像データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、操作者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４４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。
【００３３】
入力装置４４は、操作者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。
【００３４】
表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）、およびディスプレイなどを含んでいる。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など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）などによって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。
【００３５】
記憶媒体ドライブ４６は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録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録媒体に書き込む。このような記録媒体は、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。
【００３６】
医用画像処理装置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、感度補正などの補正処理（前処理）を行なって投影データを生成し、ＨＤＤ４３などの記憶装置に記憶させる。
【００３７】
また、医用画像処理装置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。医用画像処理装置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。
【００３８】
なお、第１の実施形態では、静止画像およびダイナミック画像を対象として説明するが、本実施形態は、これらに限定されるものではない。
【００３９】
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。
【００４０】
図１に示す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、第１のスキャン制御部（第１の撮影方法）５１、第２のスキャン制御部（第２の撮影方法）５２、第１の撮影データ生成部５３、第１の撮影データ取得部５４、骨領域抽出部５５、第２の撮影データ生成部５６、第２の撮影データ取得部５７、位置合わせ実行部５８、および表示制御部５９として機能する。
【００４１】
なお、Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素５１乃至５９は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって機能するものとするが、その場合に限定されるものではない。Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素５１乃至５９の全部又は一部を、ハードウェアとしてＸ線ＣＴ装置１に設ける場合であってもよい。
【００４２】
医用画像処理装置１２の第１のスキャン制御部５１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像を実行させる機能を有している。すなわち、第１のスキャン制御部５１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者ＯにＸ線が照射される。第１のスキャン制御部５１では、患者Ｏの静止している状態を撮影するものとする。すなわち、第１のスキャン制御部５１は、患者Ｏの骨領域の関節を動かさないで１回だけ撮影する。
【００４３】
医用画像処理装置１２の第２のスキャン制御部５２は、第１のスキャン制御部５１と同様に、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像を実行させる機能を有している。すなわち、第１のスキャン制御部５１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者ＯにＸ線が照射される。第２のスキャン制御部５２では、患者Ｏの骨領域が動いている状態を撮影するものとする。すなわち、第２のスキャン制御部５２は、関節を動かしながら、複数の時相に亘ってＤｙｎａｍｉｃ撮影（連続撮影）を行うようになっている。
【００４４】
また、第２のスキャン制御部５２は、第１のスキャン制御部５１よりも少ない線量によって撮影を行うものとする。これにより、第２の撮影データは、第１の撮影データよりも少ない線量によって連続撮影されている。
【００４５】
医用画像処理装置１２の第１の撮影データ生成部５３は、第１のスキャン制御部５１によってスキャナ装置１１が取得する透過データに画像再構成処理等の処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成する機能を有している。また、第１の撮影データ生成部５３は、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する機能を有している。
【００４６】
なお、第１の撮影データ生成部５３は、第１の実施形態では、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成することによって静止画像データを生成しているが、静止画像データは、３次元画像データに限定されるものではなく、例えば、２次元画像データであってもよい。また、２次元画像データを生成する方法は、Ｘ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴの断層像に限定されるものではなく、例えば、Ｘ線診断装置を用いて被検体を撮影して、２次元画像データを生成するようにしてもよい。
【００４７】
医用画像処理装置１２の第１の撮影データ取得部５４は、第１のスキャン制御部５１で撮影された第１の撮影データを取得する機能を有している。第１の撮影データ取得部５４は、第１の実施形態では、第１の撮影データとして静止画像データを第１の撮影データ生成部５３から取得するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、外部の撮影装置によって撮影された静止画像データを取得するようにしてもよい。
【００４８】
医用画像処理装置１２の骨領域抽出部５５は、取得した第１の撮影データから骨領域をオブジェクトとして抽出する機能を有している。例えば、骨領域抽出部５５は、第１の撮影データである静止画像データから、骨領域をオブジェクト画像として抽出するようになっている。また、骨領域抽出部５５は、Ｘ線量に基づいて、静止画像データから骨領域を抽出することができる。
【００４９】
医用画像処理装置１２の第２の撮影データ生成部５６は、第２のスキャン制御部５２によってスキャナ装置１１が取得する透過データに画像再構成処理等の処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成する機能を有している。また、第２の撮影データ生成部５６は、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する機能を有している。
【００５０】
なお、第２の撮影データ生成部５６は、第１の実施形態では、複数の３次元画像データとしてのボリュームデータを生成することによって、複数のダイナミック画像データを生成するが、ダイナミック画像データは、３次元画像データに限定されるものではなく、例えば、２次元画像データであってもよい。また、２次元画像データを生成する方法は、第１の撮影データ生成部５３と同様に、Ｘ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴの断層像に限定されるものではなく、例えば、Ｘ線診断装置を用いて被検体を連続撮影し、ダイナミック画像データとしての２次元画像データを生成するようにしてもよい。
【００５１】
医用画像処理装置１２の第２の撮影データ取得部５７は、第２のスキャン制御部５２により複数の時相に亘って撮影された複数の第２の撮影データを取得する機能を有している。第２の撮影データ取得部５７は、第１の実施形態では、複数の第２の撮影データとしての複数のダイナミック画像データを第２の撮影データ生成部５６から取得するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、外部の撮影装置によって撮影された複数のダイナミック画像データを取得するようにしてもよい。
【００５２】
医用画像処理装置１２の位置合わせ実行部５８は、抽出したオブジェクトを、複数の第２の撮影データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを行う機能を有している。すなわち、位置合わせ実行部５８は、骨領域抽出部５５で抽出したオブジェクト画像を、複数のダイナミック画像データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを実行するようになっている。また、位置合わせ実行部５８は、オブジェクト画像とダイナミック画像データの対応する骨領域との位置合わせを行って、位置合わせを行ったそのオブジェクト画像の座標を、ＨＤＤ４３に記憶させるようになっている。
【００５３】
医用画像処理装置１２の表示制御部５９は、位置合わせを行ったオブジェクトに基づいて、複数の時相のうち、少なくとも一部の時相に対応する複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的に表示装置４５に表示させる機能を有している。この場合、表示制御部５９は、複数のダイナミック画像データの時相の変化に合わせて、複数の表示用画像をダイナミック画像として連続的に表示させるようになっている。また、静止画像に相当する画像を表示する場合には、表示制御部５９は、生成した１枚の表示用画像を表示させる。
【００５４】
続いて、本実施形態に係る医用画像処理装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１の動作を、図２を参照しながら、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
（ダイナミック画像表示処理）
図３は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作であって、ダイナミック画像表示処理を示したフローチャートである。
【００５６】
Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者Ｏが静止している状態で、第１の撮影データの撮影を行う（ステップＳＴ１）。すなわち、第１のスキャン制御部５１は、患者Ｏの所定の関節を動かさない状態で１回だけ撮影する。
【００５７】
Ｘ線ＣＴ装置１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などの補正処理を行なって、第１の撮影データを生成する（ステップＳＴ２）。この場合、第１の撮影データ生成部５３は、スキャナ装置１１が取得する透過データに画像再構成処理などの処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成するとともに、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する。これにより、第１の撮影データ生成部５３は、第１の撮影データとしての静止画像データを生成する。
【００５８】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ３によって生成された第１の撮影データを取得する（ステップＳＴ３）。例えば、第１の撮影データ取得部５４は、第１の撮影データ生成部５３によって生成された第１の撮影データとしての静止画像データを取得する。
【００５９】
図４は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２の第１の撮影データ取得部５４が、第１の撮影データ生成部５３から取得した静止画像データの一例を示す説明図である。
【００６０】
図４に示すように、第１の撮影データ取得部５４が取得した静止画像データは、患者Ｏの膝関節領域の画像を示している。この静止画像データは、通常の線量で撮影しているため、明瞭な画像データとなっている。
【００６１】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ３によって取得された第１の撮影データから、骨領域を抽出する（ステップＳＴ４）。
【００６２】
図５は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２の骨領域抽出部５５が、第１の撮影データである静止画像データから、骨領域をオブジェクト画像として抽出する状況を示した説明図である。
【００６３】
図５に示すように、医用画像処理装置１２の骨領域抽出部５５は、図４に示した静止画像データを、４つのオブジェクト画像に抽出（分割）することを示している。骨領域抽出部５５は、オブジェクト画像として抽出する際、Ｘ線ＣＴ値に基づいて、ＣＴ値の閾値により骨領域を抽出してもよく、また骨の形状のパターンマッチングにより骨領域を抽出するようにしてもよい。また、ＣＴ値の閾値とパターンマッチングとを組み合わせ、骨領域の抽出において抽出の精度とバリエーションを設けるようにしてもよい。
【００６４】
例えば、患者Ｏが骨折している場合には、通常のＣＴ値の閾値のみならず、骨折による複数の骨領域に分割された各骨の形状に関する情報に基づき、パターンマッチングにより骨領域を抽出することもできる。
【００６５】
なお、図５に示すオブジェクト画像では、図４に示した静止画像データを、ＢＮ１からＢＮ４の４つの骨領域に分割し、それぞれをオブジェクト画像として抽出していることを示している。
【００６６】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者Ｏの所定の領域が動いている状態で第２の撮影データの撮影を行う（ステップＳＴ５）。例えば、第２のスキャン制御部５２は、患者Ｏが膝関節を動かしながら、複数の時相に亘ってＤｙｎａｍｉｃ撮影（連続撮影）を行う。
【００６７】
この場合、第２のスキャン制御部５２は、第１のスキャン制御部５１よりも少ない線量によって撮影を行っている。これにより、第２の撮影データは、第１の撮影データよりも少ない線量によって撮影されている。
【００６８】
Ｘ線ＣＴ装置１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などの補正処理を行なって、複数の第２の撮影データを生成する（ステップＳＴ６）。この場合、第２の撮影データ生成部５６は、スキャナ装置１１が取得する透過データに画像再構成処理などの処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成するとともに、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する。これにより、第２の撮影データ生成部５６は、複数の第２の撮影データとしての複数のダイナミック画像データを生成する。
【００６９】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ６によって生成された複数の第２の撮影データを取得する（ステップＳＴ７）。例えば、第２の撮影データ取得部５７は、第２の撮影データ生成部５６によって生成された複数の第２の撮影データとしての複数のダイナミック画像データを取得する。
【００７０】
図６は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２の第２の撮影データ取得部５７が、第２の撮影データ生成部５６から取得した複数のダイナミック画像データの一例を示す説明図である。
【００７１】
図６に示すように、第２の撮影データ取得部５７が取得した複数のダイナミック画像データは、患者Ｏの膝関節領域のダイナミック画像である。また、ダイナミック画像データ（第２の撮影データ）は、通常の線量よりも低い線量で撮影されているため、静止画像データに比べ少し明瞭さに欠ける画像となっている。
【００７２】
例えば、図６では、図６（ａ）は、第１フェーズ（第１フレーム）に相当するダイナミック画像を示しており、また、図６（ｂ）は、第２フェーズ（第２フレーム）に相当するダイナミック画像を示している。また、図６（ｃ）は、最終フェーズ（最終フレーム）に相当するダイナミック画像を示している。ここで、例えば、１秒で１回の撮影を行うことを想定した場合、１０秒で１０回の撮影を行うことができ、図６（ｃ）は、第１０フェーズ（第１０フレーム）に相当するダイナミック画像となる。
【００７３】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ７において取得した複数のダイナミック画像データに対し、骨領域抽出部５５で抽出したオブジェクト画像を、ダイナミック画像データの対応する骨領域の位置に、時相の変化に合わせて位置合わせを実行する（ステップＳＴ８）。
【００７４】
図７は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２の位置合わせ実行部５８が、図６に示した複数のダイナミック画像データに対し、オブジェクト画像の位置合わせを実行する位置合わせ方法を示した説明図である。
【００７５】
図７に示すように、位置合わせ実行部５８は、ダイナミック画像データに対し、骨領域抽出部５５が抽出したオブジェクト画像ＢＮ１からＢＮ４の位置合わせを、各フェーズにおいて行うようになっている。
【００７６】
例えば、第２のスキャン制御部５２によって膝関節領域を１０秒間撮影した場合には、第１フェーズから第１０フェーズまでの各時間帯における、オブジェクト画像ＢＮ１からＢＮ４の位置合わせを実行する。
【００７７】
図８は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２の位置合わせ実行部５８が、図６に示したダイナミック画像データにおいて、最終フェーズに対してオブジェクト画像の位置合わせを実行した場合の説明図である。
【００７８】
図８に示すように、位置合わせ実行部５８は、ダイナミック画像データの最終フェーズ（図６（ｃ））に対し、オブジェクト画像ＢＮ１からＢＮ４の位置合わせを行った状態を示している。
【００７９】
図８に示すダイナミック画像データの最終フェーズの画像は、低い線量で撮影した動画像データであるため、もともと明瞭さを欠いていたが、通常線量で撮影したオブジェクト画像の位置合わせにより、ダイナミック画像データ内の各骨領域の位置や向きを求めることができる。位置合わせ実行部５８は、オブジェクト画像とダイナミック画像データの対応する骨領域との位置合わせを行った後、位置合わせを行ったオブジェクト画像の座標を、ＨＤＤ４３に記憶する。
【００８０】
なお、位置合わせ実行部５８は、オブジェクト画像の座標とそのオブジェクト画像とをそれぞれ個別に関連付けて記憶するようにしてもよく、また、アプリケーションによりダイナミック画像を動画像データのような再生可能なファイルとして、別途生成するようにしてもよい。
【００８１】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ８によって位置合わせが実行されたオブジェクトに基づいて、複数の時相にうち、少なくとも一部の時相に対応する複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的に表示装置４５に表示する（ステップＳＴ９）。この場合、表示制御部５９は、複数のダイナミック画像データの時相の変化に合わせて、複数の表示用画像をダイナミック画像として連続的に表示装置４５に表示させる。
【００８２】
図９は、本実施形態に係る医用画像処理装置１２の表示制御部５９が、生成された複数の表示用画像をダイナミック画像として連続的に表示装置４５に表示させた場合の説明図である。
【００８３】
図９に示すように、表示制御部５９は、位置合わせを行ったオブジェクト画像に基づいて複数の表示用画像を生成し、ダイナミック画像として表示装置４５に連続的に表示させる。Ｘ線ＣＴ装置１は、撮影したダイナミック画像データの時相の変化に合わせ、複数の表示用画像をダイナミック画像として表示装置４５に表示し、ダイナミック画像表示処理を終了する。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、低い線量で連続撮影したダイナミック画像データに通常の線量で撮影したオブジェクト画像の位置合わせを行って、複数の表示用画像を生成するようになっているので、時相の変化に合わせて、ダイナミック画像として連続的に表示することができる。
【００８５】
これにより、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、患者Ｏに対し、放射線による被曝量が多くなることを防ぐとともに、骨領域の動態解析を正確に行なうことができる。
【００８６】
また、本実施形態では、位置合わせ実行部５８は、オブジェクト画像と、ダイナミック画像データの対応する骨領域との位置合わせを実行し、表示制御部５９は、複数の表示用画像を表示させるようになっていたが、これに限定されるものではない。例えば、表示制御部５９は、ダイナミック画像データの背景の色を変更して表示用画像を生成してもよく、また、オブジェクト画像のみを時相に合わせダイナミック画像となるように表示用画像を生成するようにしてもよい。
【００８７】
また、表示制御部５９は、操作者からのオブジェクト画像の選択を受け付けて、操作者が希望する一部の骨領域のみをダイナミック画像データに重畳させて表示用画像を生成し、ダイナミック画像として連続的に表示させるようにしてもよい。
【００８８】
なお、表示制御部５９は、１枚の表示用画像を表示することにより、ダイナミック画像における静止状態に相当する画像を表示させることができる。
【００８９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態で示したオブジェクトの座標について、連続撮影の間の座標の補間を行うようになっている。
【００９０】
例えば、第２の撮影方法として、第２のスキャン制御部５２が、１０秒間連続的な撮影を行った場合において、撮影箇所が１０か所あり、第１フェーズから第１０フェーズまで存在したとする。この場合、撮影箇所の１０か所のそれぞれの間を、時相に合わせて座標の変化を補間する。補間の方法は、例えば、スプライン補間やラグランジュ補間など一般的な補間計算方法（軌跡補間処理）を適用することができる。
【００９１】
さらに、Ｘ線ＣＴ装置１は、一般的にはフルスキャンによって撮影されるが、例えば、ハーフスキャンによって撮影することにより、１秒間に２回の撮影を実施することが可能となる。この場合、約２倍の撮影回数を得ることができるので、低被曝を実現しつつ、膝関節などの骨領域の動態解析を正確に行うことができる。
【００９２】
特に、ハーフスキャンを適用した場合には時間分解能が約２倍になるため、第２の撮影データの時相の変化に合わせてダイナミック画像として表示させると、表示制御部５９は、滑らかなダイナミック画像を表示させることが可能となる。
【００９３】
また、第１の実施形態では、第１の撮影データ生成部５３および第２の撮影データ取得部５７において、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成するようになっていたが、これに限定されるものではない。例えば、第２の実施形態では、第１の撮影データや第２の撮影データとしてボクセルによって構成されるボリュームデータを生成することもできる。
【００９４】
この場合、ボクセルによって構成されるボリュームデータにおけるオブジェクトの座標の補間を行うことができるので、Ｘ線ＣＴ装置１は、第２の撮影データにおける時相の変化に伴ってオブジェクトの座標の補間を行い、その座標の補間によって第２の撮影方法で撮影された時刻以外の時刻についても表示用画像又は複数の表示用画像を生成することができ、複数のダイナミック画像として表示させることができる。
【００９５】
なお、オブジェクトの座標の補間は、第１の実施形態においても適用することができるが、ボクセルによって構成されるボリュームデータにおいて補間を行うことにより、骨領域における動態解析の精度を一層向上させることができる。
【００９６】
さらに、位置合わせ実行部５８において、オブジェクトの座標とそのオブジェクトとを関連付けて複数の表示用画像を生成し、アプリケーションにより再生可能なダイナミック画像を生成するようにしてもよい。
【００９７】
この場合、例えば、第２の撮影データに対応する時相に応じたスライドバーなどを設けるとともに、撮影箇所におけるオブジェクトの座標の補間を行うことにより、骨領域の動態解析の利便性を向上させることができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態および第２の実施形態に加えて、さらにＸ線ＣＴ装置１が、第２の撮影データのオブジェクトの骨領域の座標について、時相の変化に伴って、骨領域における所定の位置の変化を表示することもできる。
【００９９】
図１０は、第３の実施形態において、第２の撮影データにおける所定の骨の座標の移動を示した説明図である。
【０１００】
図１０に示すように、表示制御部５９は、例えば、オブジェクト画像ＢＮ１からＢＮ４の所定の骨の座標（例えば、ｘ座標）について、第２の撮影データの時相の変化に合わせて、骨の位置の変化を表示装置４５に表示させている。
【０１０１】
表示制御部５９では、例えば、オブジェクト画像ＢＮ１からＢＮ４の座標を参照し、注目する骨領域の座標の変化を表示させることができ、また、ｘ座標に限らずｙ座標やｚ座標についても骨の座標位置の変化を表示させることができるので、各骨についての動きを解析することができ、より一層、骨領域の動態解析を具体的にかつ正確に行うことができる。
【０１０２】
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】
【０１０３】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１１  スキャナ装置
１２  画像処理装置
２１  Ｘ線管
２３  Ｘ線検出器
２４  ＤＡＳ
３３  コントローラ
４１  ＣＰＵ
４３  ＨＤＤ
４４  入力装置
４５  表示装置
５１  第１のスキャン制御部
５２  第２のスキャン制御部
５３  第１の撮影データ生成部
５４  第１の撮影データ取得部
５５  骨領域抽出部
５６  第２の撮影データ生成部
５７  第２の撮影データ取得部
５８  位置合わせ実行部
５９  表示制御部
【図１】
2016059610.tif 000003
【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８】
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【図１０】
2016059610.tif 000009
【図６】
2016059610.tif 000010
【図７】
2016059610.tif 000011
【図９】
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