特許 6245237 医用画像処理装置、医用画像処理装置に搭載可能なプログラム、及び医用画像処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245237

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】医用画像処理装置、医用画像処理装置に搭載可能なプログラム、及び医用画像処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20171204BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 360C

   A61B6/03 373

   A61B6/03 375

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-174592(P2015-174592)

(22)【出願日】2015年9月4日

(65)【公開番号】特開2017-47076(P2017-47076A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2016年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】390002761

【氏名又は名称】キヤノンマーケティングジャパン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】503313373

【氏名又は名称】株式会社ＡＺＥ

(74)【代理人】

【識別番号】100208904

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 秀起

(72)【発明者】

【氏名】阪本 剛

【審査官】 山口 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１２５３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４４８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１１４２０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００６３５２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記複数の医用画像の同一座標の画素における、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出手段と、
ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けた強調度と前記相関関係算出手段で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各画素におけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成手段と、
前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成手段で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出手段で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御手段と、を備えることを特徴とする医用画像処理装置。

【請求項2】

前記表示制御手段は、前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に、前記平均値算出手段で算出された前記ＣＴ値平均値Ｂ／前記ＣＴ値平均値Ａを乗じることにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御すること
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】

前記受付手段は、ユーザから仮想管電圧の値を受け付け、
前記生成手段は、前記受付手段で受け付けた仮想管電圧に対応するＣＴ値を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の医用画像処理装置。

【請求項4】

前記複数の医用画像は、造影剤を被検体に投与した状態で撮像された画像であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。

【請求項5】

前記相関関係算出手段は、前記医用画像の全画素に対して前記相関関係を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。

【請求項6】

前記相関関係算出手段は、前記医用画像の一部の画素の情報を用いて、前記相関関係を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。

【請求項7】

Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記複数の医用画像の同一座標の画素における、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出工程と、
ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付工程と、
前記受付工程で受け付けた強調度と前記相関関係算出工程で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各画素におけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成工程と、
前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得工程と、
前記表示条件取得工程で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成工程で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出工程と、
前記表示条件取得工程で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出工程で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御工程とを備えることを特徴とする制御方法。

【請求項8】

Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を記憶する記憶手段と通信可能に設けられた医用画像処理装置に搭載可能なプログラムであって、
前記医用画像処理装置を、
前記記憶手段から前記複数の医用画像を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記複数の医用画像の同一座標の画素における、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出手段と、
ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けた強調度と前記相関関係算出手段で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各画素におけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成手段と、
前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成手段で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出手段で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。

【請求項9】

Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記複数の医用画像の同一座標のボクセルにおける、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出手段と、
ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けた強調度と前記相関関係算出手段で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各ボクセルにおけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成手段と、
前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成手段で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出手段で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。

【請求項10】

Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記複数の医用画像の同一座標のボクセルにおける、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出工程と、
ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付工程と、
前記受付工程で受け付けた強調度と前記相関関係算出工程で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各ボクセルにおけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成工程と、
前記生成工程で生成された強調画像を表示するように制御する表示制御工程と、
前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得工程と、
前記表示条件取得工程で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成工程で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出工程と、
前記表示条件取得工程で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出工程で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御工程とを備えることを特徴とする制御方法。

【請求項11】

Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を記憶する記憶手段と通信可能に設けられた医用画像処理装置に搭載可能なプログラムであって、
前記医用画像処理装置を、
前記記憶手段から前記複数の医用画像を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記複数の医用画像の同一座標のボクセルにおける、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出手段と、
ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けた強調度と前記相関関係算出手段で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各ボクセルにおけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成手段と、
前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成手段で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出手段と、
前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出手段で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医用画像処理装置、医用画像処理装置に搭載可能なプログラム、及び医用画像処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ装置は、所定の管電圧と管電流というパラメータを基に、被験者の身体の周囲を回転する管球からＸ線を被験者に投射することで得られる情報を再構成することで被験者の内部を画像化することができる。

【0003】

通常Ｘ線ＣＴ装置では、物質固有の値として採用されているＣＴ値をグレイスケールに置き換えてビューア上で表示することで病変検出などの読影が可能である。このようなＣＴ値は物質の原子番号や密度に関係する固有値である「線源弱係数」を水の線源弱係数で正規化したものであるが、線源弱係数はＣＴ撮影時のＸ線の強度である管電圧に応じて変化する特性が知られている。

【0004】

従って管電圧に応じてＣＴ値は変化することになる。このため通常の医学読影では再現性を確保するために通常は管電圧１２０ｋＶを用いて撮影された画像を利用することが多い。

【0005】

しかし、近年ではこのような管電圧によるＣＴ値の変化を利用して特定の物質のみを抽出するような技術や撮影法が登場した。これを２電圧撮影（Ｄｕａｌ Ｅｎｅｒｇｙ ＣＴ）と呼ぶ。この撮影では８０ｋＶと１４０ｋＶで撮影された２つのデータを用いてＣＴ値を比較することで物質の原子番号に応じた変化量から特定の物質を選択的に抽出することができる。

【0006】

ＣＴ撮影の造影剤として用いられるヨード８０１は被検体の身体を構成する有機化合物（骨８０２、筋肉８０３）に比べ原子番号が大きいため、図８に示すようにＸ線エネルギーを変化させた際の質量減弱係数の変化量が大きいことが知られている。

【0007】

そのため、異なる管電圧で撮影された２つのデータのＣＴ値を比較し、ピクセルごとのヨード存在確率を推定することでＣＴ画像をヨード濃度マップ（ヨードマップ）に変更する事が可能である（非特許文献１）。このようなヨードマップでは組織に取り込まれたヨードを強調して表示することが可能であるため、梗塞によって血流が遮断された領域や発がんに伴う血管新生を特定する際に有効であるとされている。すなわち、２電圧撮影で撮像された画像を用いて、組織内の正常領域と異常領域の区別を行うことができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】Johnson, Thorsten RC, et al. "Material differentiation by dual energy CT: initial experience." European radiology 17.6 (2007): 1510-1517.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、ヨードマップを用いヨード取り込みを強調して表示させたとしても、がん細胞が微小な場合や造影剤の取り込み効率が低い組織の場合には、パーシャルボリューム効果などの影響で異常領域を識別しにくいことが懸念される。

【0010】

そこで本発明は、がん細胞等の異常領域が微小な場合や造影剤の取り込みが低い組織の場合であっても、ユーザが異常領域を識別しやすい画像を表示指示することが可能な医用画像処理装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明の医用画像処理装置は、Ｘ線ＣＴ装置によって互いに異なる管電圧で撮像して得られた、被検体の同一断面における複数の医用画像を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された前記複数の医用画像の同一座標の画素における、ＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する相関関係算出手段と、ユーザから医用画像の強調度を受け付ける受付手段と、前記受付手段で受け付けた強調度と前記相関関係算出手段で算出された相関関係とに基づいて、強調画像を構成する各画素におけるＣＴ値を特定し、当該強調画像を生成する生成手段と、前記被検体の同一断面における１つの医用画像を表示させる際のウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を取得する表示条件取得手段と、前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値に対応する医用画像のＣＴ値平均値Ａと、前記生成手段で特定された強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを算出する平均値算出手段と、前記表示条件取得手段で取得したウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値を、前記平均値算出手段で算出された前記ＣＴ値平均値Ａと前記ＣＴ値平均値Ｂとを用いて補正することにより得られたウィンドウ幅値及び／又はウィンドウレベル値で前記強調画像を表示するように制御する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

このように、互いに異なる管電圧で撮像された複数の医用画像と、ユーザが指定した強調度とを用いて強調画像を生成し表示させるようにすることで、がん細胞等の異常領域が微小な場合や造影剤の取り込みが低い組織の場合であっても、ユーザが異常領域を識別しやすい画像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】医用画像処理装置１０１のハードウェア構成及び機能構成を示す図である。

【図2】本発明に係る処理の流れを説明するフローチャートである。

【図3】ユーザが強調度（仮想管電圧）を指定する際に用いられる画面の一例である。

【図4】（ａ）８０ｋＶの管電圧で撮像された画像の一例である。（ｂ）１４０ｋＶの管電圧で撮像された画像の一例である。

【図5】２つの医用画像の管電圧とＣＴ値との関係から、所望の仮想管電圧におけるＣＴ値が特定される様子を説明する図である。

【図6】（ａ）仮想管電圧が-４０ｋＶ相当の強調画像の一例である、（ｂ）（a）の強調画像に対してユーザがウィンドウレベル値及びウィンドウ幅値を調整した強調画像である。

【図7】（ａ）ユーザがウィンドウレベル値及びウィンドウ幅値を調整した８０ｋＶの管電圧で撮像された医用画像である。（ｂ）（ａ）の医用画像で設定されたウィンドウレベル値及びウィンドウ幅値に併せて、ウィンドウレベル値及びウィンドウ幅値を設定した医用画像である。

【図8】造影剤と骨と筋肉の、Ｘ線のエネルギーと質量減衰係数との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置で撮像されたＣＴ画像を、ユーザが望む強調度で造影剤の影響を強調した強調画像を生成する処理を詳細に説明する。

【0015】

本発明において用いられるＸ線ＣＴ装置で撮影されたＣＴ画像は、患者（被検体）を寝台に寝かせた状態でヨード等の造影剤を投与して、８０ｋＶと１４０ｋＶの２電圧撮影（Ｄｕａｌ Ｅｎｅｒｇｙ ＣＴ）で撮影された２つのＣＴ画像（医用画像）である。２電圧撮影で取得される２つの医用画像は、例えばＸ線ＣＴ装置が照射するＸ線の管電圧を高電圧と低電圧に切り替えながら撮影することで取得でき、互いに異なる管電圧で撮像された医用画像であるが、同一被検体（患者）の略同一時刻に撮像された医用画像であるといえる。

【0016】

このようなＸ線ＣＴ装置で撮像されたＣＴ画像を医用画像処理装置等のディスプレイに表示させる際は、２５６階調のグレイスケールが用いられる。一方ＣＴ値は、水のＸ線減衰率を０ＨＵ、空気のＸ線減衰率を−１０００と定義し、これらに対する各物質のＸ線減衰度の相対値を表したものであるため、身体を撮像した際に取得されるＣＴ値は約-１００ＨＵから３０００ＨＵという幅を持つことになる。

【0017】

このようなＣＴ画像を表示させる際に用いられるグレイスケールは、ＣＴ値に対応づけて表されることになるが、ＣＴ値の全範囲と階調の全範囲とを完全に対応づけてしまうと必要な組織を強調して確認することができなくなってしまう。そのため、ＣＴ値と諧調との対応関係をウィンドウ幅値（ＷＷ）、ウィンドウレベル値（ＷＬ）として定義し、階調の全範囲又は一部の範囲をＣＴ値の必要な範囲に対応づけることで、所望の表示結果を表示させることが一般的である。

【0018】

ここでウィンドウレベル値とは、グレイスケールで表示させる際に中心となるＣＴ値であり、ウィンドウ幅値とは、濃淡表示する範囲のことをいう。具体的にはウィンドウ幅値を３００、ウィンドウレベル値を３０とした場合、中心となるＣＴ値は３０であり、これを中心とした１５０の幅が表示されるＣＴ値の範囲となる。すなわちＣＴ値で―１２０から１８０までが観察対象のＣＴ値の範囲となり、この範囲のＣＴ値に０−２５５までの階調が対応づけられてディスプレイに表示される。

【0019】

図１（ａ）は、本実施形態の医用画像処理装置１０１のハードウェア構成の一例を示す図である。本実施形態における医用画像処理装置１０１は、ＣＴ装置などの医用画像診断装置で撮影されるボリュームデータを記憶している記憶装置から、当該ボリュームデータを取得して（読み込んで）画像処理を行うものである。

【0020】

ＣＰＵ２０１は、システムバス２０４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。

【0021】

また、ＲＯＭ２０２あるいは外部メモリ２１１（記憶手段）には、ＣＰＵ２０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）やオペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳ）や、医用画像処理装置１０１の実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。

【0022】

ＣＰＵ２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＡＭ２０３にロードして、プログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

【0023】

また、入力コントローラ（入力Ｃ）２０５は、キーボードや不図示のマウス等のポインティングデバイス等の入力デバイス２０９からの入力を制御する。

【0024】

ビデオコントローラ（ＶＣ）２０６は、ディスプレイ２１０等の表示器への表示を制御する。表示器の種類はＣＲＴや、液晶ディスプレイを想定するが、これに限らない。

【0025】

メモリコントローラ（ＭＣ）２０７は、ブートプログラム、ブラウザソフトウエア、各種のアプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル、各種データ等を記憶するハードディスク（ＨＤ）やフレキシブルディスク（ＦＤ）或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるカード型メモリ等の外部メモリ２１１へのアクセスを制御する。

【0026】

通信Ｉ／Ｆコントローラ（通信Ｉ／ＦＣ）２０８は、ネットワークを介して、ＣＴ装置等の医用画像診断装置で取得された画像を記憶する記憶装置等の外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いたインターネット通信等が可能である。

【0027】

尚、ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０３内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ディスプレイ２１０上での表示を可能としている。

【0028】

また、ＣＰＵ２０１は、ディスプレイ２１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

【0029】

本発明の医用画像処理装置１０１が後述する各種処理を実行するために用いられる各種プログラム等は外部メモリ２１１に記録されており、必要に応じてＲＡＭ２０３にロードされることによりＣＰＵ２０１によって実行されるものである。

【0030】

さらに、本発明に係わるプログラムが用いる定義ファイルや各種情報テーブルは外部メモリ２１１に格納されている。
図１（ｂ）は、医用画像処理装置１０１の機能構成を示す図である。医用画像処理装置１０１のＣＰＵは、撮像画像取得部２５０と強調度受付部２５１と、相関関係算出部２５２と、強調画像生成部２５３と、ウィンドウ幅値/ウィンドウレベル値設定部２５４として機能する。

【0031】

撮像画像取得部２５０は、ＣＴ装置などの医用画像診断装置で撮影された互いに異なる管電圧で撮像された複数の医用画像（ボリュームデータ）から、同一位置（同一断面）の２次元画像を取得する。

【0032】

強調度受付部２５１は、ユーザから、ユーザが所望する造影剤の強調度を受け付ける受付部であり、例えばディスプレイ上に表示させた画面を介して受け付けることができる。本実施形態においては、強調度として仮想管電圧をユーザから指定される例を用いて説明するが、これに限られずユーザが所望する強調度を受け付けることができればよい。

【0033】

相関関係算出部２５２は、互いに異なる管電圧で撮像された複数のボリュームデータを構成する２次元画像の同一座標のピクセル（画素）におけるＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する。この際に、医用画像内の全ピクセルに対して相関関係を算出させてもよいが、所定の信号以上のピクセルに対してのみ相関関係を算出させてもよい。

【0034】

強調画像生成部２５３は、相関関係をもとにユーザから指定された強調度における各ピクセルのＣＴ値を特定し、当該ＣＴ値を用いて強調画像を生成する。
ウィンドウ幅値/ウィンドウレベル値設定部２５４は、強調画像を表示する際のウィンドウ幅値（ＷＷ）/ウィンドウレベル値（ＷＬ）を設定する。

【0035】

図２は、本発明の医用画像処理装置１０１が行う医用画像処理の流れを説明するフローチャートである。図２のフローチャートに示す処理は、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が記憶されている制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。

【0036】

ユーザは、まず所望のボリュームデータを読み込む処理を行う。具体的には、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１は、ユーザが指定した画像をＣＴ装置等の医用画像診断装置で取得されたＣＴ画像データを、通信可能に設けられた外部の記憶装置（不図示）から取得する。ここで取得するＣＴ画像データは、同一被検体の略同一時刻に撮像された互いに異なる管電圧で撮像された少なくとも２つのボリュームデータであり、各ボリュームデータ（医用３次元画像データ）は複数のスライス画像（２次元画像）で構成されている。このように取得されたボリュームデータは、医用画像処理装置１０１の記憶部（外部メモリやＲＡＭ）に記憶される。

【0037】

Ｓ２０１では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、このようなボリュームデータ内からユーザによって指定される同一位置（同一断面）の２次元画像であって、互いに異なる管電圧で撮像された２つの２次元画像を取得する。なお、ここで取得する２次元画像は、ボリュームデータを任意の平面で切り出して構成した断面であってもよい。本実施形態においては、図４（ａ）に示す８０ｋＶで撮像された第１の画像と、図４（ｂ）に示す１４０ｋＶで撮像された第２の画像が取得された例を用いて説明を行う。

【0038】

Ｓ２０２では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、Ｓ２０１で取得した２つの２次元画像の同一座標のピクセルにおけるＣＴ値と管電圧との相関関係を算出する。図５は、８０ｋＶで撮像された第１の画像のＣＴ値５２０と１４０ｋＶで撮像された第２の画像のＣＴ値５１０とから求まる、同一座標のピクセルにおける相関関係を示した図である。２点のＣＴ値を用いて近似することにより、管電圧とＣＴ値との相関関係を求めることができる。図５では、２点のＣＴ値を用いて同一座標におけるピクセルの相関関係を線形近似した例を示している。ヨード等の影響が強い画素のＣＴ値の変化量は、ヨード等の影響がない画素のＣＴ値の変化量より大きくなる。なお、Ｓ２０２で求める相関関係は、医用画像内の全ピクセルに対して相関関係を算出させてもよいが、所定の信号値以上のピクセルに対してのみ行ってもよい。

【0039】

Ｓ２０３では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、ユーザから強調度の指定を受け付ける。強調度は例えば仮想管電圧として指定することができ、図３（ａ）に示すようなディスプレイに表示される仮想管電圧値の入力画面を介して指定したり、図３（ｂ）に示すようにスライドバーの入力画面を介して指定し、リアルタイムで変更できるようにしてもよい。なお、強調度は仮想管電圧のみならず、第１の画像と第２の画像間のＣＴ値の平量が大きい画素を強調させる強調倍率といった値で入力できるようにしてもよい。

【0040】

Ｓ２０４では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、Ｓ２０２で算出した同一座標におけるピクセルの相関関係から、Ｓ２０３でユーザによって指定された強調度における各ピクセルのＣＴ値を算出する。具体的にはユーザから強調度として仮想管電圧として‐４０ｋＶの指定を受け付けた場合には、図５に示す同一座標のピクセルから求められた直線近似曲線から、‐４０ｋＶで撮像された際に取得されると仮定される当該ピクセルと同一座標のＣＴ値５３０を求める。これを全画素分行うことで、強調画像のＣＴ値を求めることができる。なお、Ｓ２０２で所定の信号値以上のピクセルに対してのみ相関関係を求めた場合には、当該ピクセルの座標位置に対するＣＴ値を算出させればよい。

【0041】

Ｓ２０５では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、強調画像を表示させる際のウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを自動調整するかを判断する。具体的には、図３に示すような画面においてユーザによって選択された条件をもとに判断することができる。ユーザによって自動調整すると指定されている場合には、Ｓ２０７に移行し、自動調整することを指定されていない場合には、Ｓ２０６に移行する。なお、Ｓ２０５の判断は本発明において必須ではなく、このような判断を行うことなくＳ２０７〜Ｓ２１０以降の処理を行うようにしてもよいし、Ｓ２０７〜Ｓ２１０の処理を行うことなくＳ２０６に移行するようにしてもよい。
Ｓ２０６では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、任意のウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬで強調画像が表示されるように表示制御する。

【0042】

以上のように生成されて表示される強調画像の一例が図６（ａ）である。ユーザは、図６（ａ）の画像のウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを調整することで、図６（ｂ）に示すような強調画像とすることができる。図６（ｂ）の領域６０１には一部ＣＴ値の高い領域があり、微小な胃がんが存在していることがわかる。このように強調画像のウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬが適切な条件となれば、図４（ａ）（ｂ）で示す元画像からは識別しにくいＣＴ値の変化状態を強調して表示することができる。すなわちがん細胞等の異常領域が微小な場合や造影剤の取り込みが低い組織の場合であっても、ユーザが異常領域を識別しやすい画像とすることができる。

【0043】

一方Ｓ２０７では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、８０ｋＶで撮像された第１の画像若しくは１４０ｋＶで撮像された第２の画像を表示し、ユーザに当該画像を表示させる際のウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬの設定を行わせる。なお、ここユーザがウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを設定する際に用いる画像は、同一患者の同一断面のＣＴ画像であれば第１の画像や第２の画像以外であっても良い。

【0044】

Ｓ２０８では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、Ｓ２０７で表示された医用画像に対してユーザが設定したウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを取得する（表示条件取得手段）。図７（ａ）は、ユーザによって８０ｋＶの管電圧で撮像されたＣＴ画像を、ユーザが見やすいウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬに設定した後の状態である。Ｓ２０８においては、ウィンドウ幅値ＷＷ：１２０およびウィンドウレベル値ＷＬ：６０が取得される。

【0045】

Ｓ２０９では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、Ｓ２０７で表示させたＣＴ画像のＣＴ値平均値Ａと、Ｓ２０５で算出された強調画像のＣＴ値平均値Ｂを算出する（平均値算出手段）。なお全ピクセル分の平均値である必要はなく、ＣＴ値平均値ＡとＣＴ値平均値Ｂを算出する際に用いるピクセルが一致していればよい。そのため、例えばＳ２０７で表示させたＣＴ画像で所定のＣＴ値以上のピクセルに対応したＣＴ値平均値ＡおよびＣＴ値平均値Ｂや、強調画像で所定のＣＴ値以上のピクセルに対応したＣＴ値平均値ＡおよびＣＴ値平均値Ｂであってもよい。

【0046】

Ｓ２１０では、医用画像処理装置１０１のＣＰＵ２０１が、Ｓ２０８で取得されたウィンドウ幅値およびウィンドウレベル値と、Ｓ２０９で算出したＣＴ値平均値Ａ及びＣＴ値平均値Ｂとを用いて、強調画像をディスプレイに表示する際に用いるウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを決定する。具体的には、強調画像をディスプレイに表示する際に用いるウィンドウ幅値ＷＷは、Ｓ２０８で取得されたウィンドウ幅値ＷＷに対して、ＣＴ値平均値ＢをＣＴ値平均値Ａで除したＣＴ値平均値Ｂ/ＣＴ値平均値Ａを乗じることで決定される。そして、強調画像をディスプレイに表示する際に用いるウィンドウレベル値ＷＬは、Ｓ２０８で取得されたウィンドウレベル値ＷＬに対して、ＣＴ値平均値ＢをＣＴ値平均値Ａで除したＣＴ値平均値Ｂ/ＣＴ値平均値Ａを乗じることで決定される。

【0047】

その後、Ｓ２０６に移行し、Ｓ２１０で決定されたウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬで強調画像が表示されるように表示制御する。このように、自動でウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを決定してやる事により、ユーザによる調整の手間を省くことができる。

【0048】

図７（ｂ）は、図７（ａ）のウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬと、図７（ａ）に示す画像のＣＴ値平均値Ａと強調画像のＣＴ値平均値Ｂとを用いて決定されたウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬで強調画像を表示させた一例である。このように自動でウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬの設定が行われることにより、ユーザが自らウィンドウ幅値ＷＷおよびウィンドウレベル値ＷＬを調整しなくとも、領域６０１に微小な胃がんが存在していることが識別可能な強調画像を表示させることができる。つまり、図４（ａ）（ｂ）で示す元画像からは識別しにくいＣＴ値の変化状態を強調して表示することができ、がん細胞等の異常領域が微小な場合や造影剤の取り込みが低い組織の場合であっても、ユーザが異常領域を識別しやすい画像とすることができる。

【0049】

以上説明した本実施形態では、２次元画像の画素（ピクセル）を用いて２次元画像の強調画像を算出する例を説明したが、ボクセルの場合も同様に強調画像を生成することができる。すなわち３次元医用画像においても同一座標のボクセル間で相関関係を求め、当該相関関係に応じて仮想管電圧のボクセルのＣＴ値を求め強調画像を生成することができる。

【0050】

また、本実施形態においては略同時に撮像された８０ｋＶの医用画像と１４０ｋＶの医用画像の２つを用いて相関関係を求める例を用いて説明を行ったが、これ以外の管電圧で撮像された医用画像を用いて相関関係を求めてもよいし、略同時に撮像された医用画像でなくてもよい。さらに、互いに異なる管電圧で撮像された３つ以上の医用画像を用いて相関関係を求めてもよい。さらに相関関係は、線形近似で求まる関数のみならず、指数近似、対数近似、多項式近似、移動平均等によってもとまる関数であってもよい。

【0051】

また、本実施形態においてはウィンドウ幅値（ＷＷ）とウィンドウレベル値（ＷＬ）を一括して調整する例を用いて説明を行ったが、いずれか一方のみを調整するようにしてもよい。

【0052】

本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置の情報処理装置が前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。

【0053】

したがって、本発明の機能処理を情報処理装置で実現するために、前記情報処理装置にインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

【0054】

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

【0055】

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

【0056】

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

【0057】

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理を情報処理装置で実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

【0058】

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行して情報処理装置にインストールさせて実現することも可能である。

【0059】

また、情報処理装置が、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、情報処理装置上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

【0060】

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、情報処理装置に挿入された機能拡張ボードや情報処理装置に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

【0061】

なお、前述した実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0062】

１０１ 医用画像処理措置
２５０ 撮像画像取得部
２５１ 仮想管電圧受付部
２５２ 相関関係算出部
２５３ 強調画像生成部
２５４ ウィンドウ幅値／ウィンドウレベル値設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】