特許 6526428 医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像診断装置

(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】6526428

(24)【登録日】2019年5月17日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20190527BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 360Q

   A61B6/03 377

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-13179(P2015-13179)

(22)【出願日】2015年1月27日

(65)【公開番号】特開2016-137050(P2016-137050A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年11月1日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(72)【発明者】

【氏名】吉田 真樹

【審査官】 松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２５９６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１０８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９２５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１０４４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示対象のベース画像と前記ベース画像と撮像部位が略一致するサブ画像とを記憶する記憶部と、
前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記ベース画像の表示に関する第１パラメータを決定する第１決定部と、
前記サブ画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記サブ画像の表示に関する第２パラメータを決定する第２決定部と、
前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記ベース画像の画素の画素値と前記サブ画像の画素の画素値との両方を反映した、表示画像の表示に関する第３パラメータを、前記第１パラメータと前記第２パラメータとに基づいて決定する第３決定部と、
前記第３パラメータに応じて補正されたベース画像を、前記表示画像として表示する表示部と、を具備し、
前記第１パラメータは、前記ベース画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、
前記第２パラメータは、前記サブ画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、
前記第３パラメータは、前記表示画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方である、
医用画像処理装置。

【請求項2】

前記ベース画像は形態画像または機能画像であり、
前記サブ画像は形態画像または機能画像である、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項3】

前記ベース画像は形態画像であり、
前記サブ画像は機能画像である、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項4】

前記ベース画像はＣＴ画像であり、
前記サブ画像はＰＥＴ画像である、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項5】

前記第３決定部は、前記第２パラメータと前記第３パラメータとが正の相関を有するよう前記第３パラメータを決定する、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項6】

前記第３決定部は、前記第１パラメータと前記第２パラメータに関する関数とに基づいて前記第３パラメータを決定する、請求項５記載の医用画像処理装置。

【請求項7】

表示対象のベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記ベース画像の表示に関する第１パラメータを決定し、
前記ベース画像と撮像部位が略一致するサブ画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記サブ画像の表示に関する第２パラメータを決定し、
前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記ベース画像の画素の画素値と前記サブ画像の画素の画素値との両方を反映した、表示画像の表示に関する第３パラメータを、前記第１パラメータと前記第２パラメータとに基づいて決定し、
前記第３パラメータに応じて補正されたベース画像を表示する、ことを具備し、
前記第１パラメータは、前記ベース画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、
前記第２パラメータは、前記サブ画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、
前記第３パラメータは、前記表示画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方である、
医用画像処理方法。

【請求項8】

表示対象のベース画像と前記ベース画像と撮像部位が略一致するサブ画像とを撮影する画像撮影部と、
前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記ベース画像の表示に関する第１パラメータを決定する第１決定部と、
前記サブ画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記サブ画像の表示に関する第２パラメータを決定する第２決定部と、
前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記ベース画像の画素の画素値と前記サブ画像の画素の画素値との両方を反映した、表示画像の表示に関する第３パラメータを、前記第１パラメータと前記第２パラメータとに基づいて決定する第３決定部と、
前記第３パラメータに応じて補正されたベース画像を、前記表示画像として表示する表示部と、を具備し、
前記第１パラメータは、前記ベース画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、
前記第２パラメータは、前記サブ画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、
前記第３パラメータは、前記表示画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方である、
医用画像診断装置。

【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、医用画像処理方法および医用画像診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ＿Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）画像とポジトロン断層法（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ＿Ｅｍｉｓｓｉｏｎ＿Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＰＥＴ）画像のように異なる画像情報を同時に得るための従来手法として、両画像の重ね合わせ表示がある。図４は、ＣＴ画像とＰＥＴ画像とに重ね合わせ処理を施して表示する一例を示す図である。この手法では、ＣＴ画像とＰＥＴ画像とそれぞれの画像の各画素に対して測定値に応じた透明度の分布（オパシティカーブ）や色の分布(カラーマップ)を設定した上で、両画像を重ね合わせて表示する。これにより医師は、ＣＴ画像が有する形態情報とＰＥＴ画像が有する機能情報とを合わせた画像情報を１枚の画像から得ることができる。ここで形態情報とは体内臓器および骨等の形態を示す情報である。例えばＣＴ、Ｘ線撮影装置、核磁気共鳴画像法（Ｍａｇｎｅｔｉｃ＿Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ＿Ｉｍａｇｉｎｇ：ＭＲＩ）等により撮影された形態情報を有する画像を、形態画像と呼ぶ。機能情報とは、体内臓器の動きや血流、代謝等を示す情報である。機能情報から医師は、例えば腫瘍や心筋梗塞などの病変を知ることができる。ＰＥＴや単一光子放射断層撮影（Ｓｉｎｇｌｅ＿Ｐｈｏｔｏｎ＿Ｅｍｉｓｓｉｏｎ＿Ｃｏｍｐｕｔｅｄ＿Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＳＰＥＣＴ）等により撮影された機能情報を有する画像を、機能画像と呼ぶ。

【0003】

しかし、異なる複数の画像を重ね合わせ表示する手法では、観察に不要な領域も重ね合わせて表示されてしまう。例えば図４において、ＰＥＴ画像における病変領域はＣＴ画像における骨領域と重ね合わせられ、情報が混雑し見えづらくなっている。すなわちこの手法による重ね合わせ表示手法では、画像における各画素値に対して観察対象領域か否かに関わらず重ね合わせが行われるため、表示画像において情報が混雑し、観察対象領域と非観察対象領域との区別がつきにくく、医師にとって当該画像の読影が困難である。

【0004】

また、一方の画像の測定値に基づいて他方の画像に対して画像処理を行う手法がある。具体的には、一方の画像の測定値から観察対象領域の観察を阻害する阻害領域を特定し、その阻害領域を削除した画像と他方の画像とを重ね合わせ表示することにより、阻害領域を除去した上で観察対象領域をよく観察することができる。

【0005】

しかしこの手法では、削除領域に関する画像情報の一切が失われ、測定値が例えば時間軸でどのように推移するかという情報が得られない問題がある。また、阻害領域と判定されなかった領域では上記手法と同様の重ね合わせを行うことから、やはり情報が混雑し、医師にとって当該画像の読影が困難である。

【0006】

以上のように複数の画像情報を１枚の画像から得ようとして２つの画像を重ね合わせて表示すると、観察対象領域の情報が混雑し、医師にとって当該画像の読影が困難になってしまうという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１−９８１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

目的は、複数画像の情報を含む１枚の画像の読影のしやすさを向上させる医用画像処理装置を提供することにある。

【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、表示対象のベース画像と前記ベース画像と撮像部位が略一致するサブ画像とを記憶する記憶部と、前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記ベース画像の表示に関する第１パラメータを決定する第１決定部と、前記サブ画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記サブ画像の表示に関する第２パラメータを決定する第２決定部と、前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記ベース画像の画素の画素値と前記サブ画像の画素の画素値との両方を反映した、表示画像の表示に関する第３パラメータを、前記第１パラメータと前記第２パラメータとに基づいて決定する第３決定部と、前記第３パラメータに応じて補正されたベース画像を、前記表示画像として表示する表示部と、を具備し、前記第１パラメータは、前記ベース画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、前記第２パラメータは、前記サブ画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方であり、前記第３パラメータは、前記表示画像の画素値とは異なる、不透明度と色値との少なくとも一方である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係るＰＥＴ／ＣＴ装置の構成を示す図

【図2】図１の医用画像処理装置に係る画像補正表示の典型的な流れを示す図

【図3】図１の機能画像発生部により発生されたサブ画像によりベース画像を補正した表示画像の表示の一例を示す図

【図4】従来例に係る、ＣＴ画像とＰＥＴ画像とに重ね合わせ処理を施して表示する一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る医用画像処理装置、医用画像処理方法および医用画像診断装置を説明する。本実施形態に係る医用画像処理装置は、表示対象のベース画像と前記ベース画像と撮像部位が略一致するサブ画像とを記憶する記憶部と、前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記ベース画像の表示に関する第１パラメータを決定する第１決定部と、前記サブ画像に含まれる複数の画素の各々について、前記画素の画素値に基づいて前記サブ画像の表示に関する第２パラメータを決定する第２決定部と、前記ベース画像に含まれる複数の画素の各々について前記ベース画像の画素の画素値と前記サブ画像の画素の画素値との両方を反映した表示画像の表示に関する第３パラメータを、前記第１パラメータと前記第２パラメータとに基づいて決定する第３決定部と、を有する。
本実施形態に係るベース画像は、形態画像であっても良いし機能画像であっても良い。また、サブ画像は同様に、形態画像であっても良いし機能画像であっても良い。形態画像は形態的な情報を示す画像であり、例えば体内臓器や骨等の形態的な情報を示す画像である。形態画像は具体的には例えば、Ｘ線ＣＴ装置やＸ線撮影装置、磁気共鳴イメージング装置等により発生されたオリジナルの画像である。機能画像は機能的な情報を示す画像であり、例えば心筋壁運動量、駆出率等の、注目部位の動きパラメータや、血流量、血液量、平均通過時間、ウォッシュアウトレート等の血流に関係するパラメータ等を示す情報を含む画像である。機能画像は具体的には例えば、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置等により発生されたオリジナルの画像である。以下の説明を具体的にするため、本実施形態ではベース画像は形態画像であり、サブ画像は機能画像であるとする。さらに説明を具体的にするため、本実施形態ではベース画像はＣＴ画像であり、サブ画像はＰＥＴ画像であるとする。ＣＴ画像とＰＥＴ画像とは、被検体の略同一部位を対象として撮影したものとする。
以下の説明において、医用画像処理装置はＰＥＴ／ＣＴ装置１０に組み込まれているものとする。なお、医用画像処理装置は、ＰＥＴ／ＣＴ装置１０以外のモダリティに組み込まれても良いし、単独で用いられても良い。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

【0012】

図１は、本実施形態に係るＰＥＴ／ＣＴ装置１０の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＰＥＴ／ＣＴ装置１０は、ＣＴスキャナ２０と、ＣＴ投影データ収集部３０と、形態画像発生部４０と、ＰＥＴスキャナ５０と、ＰＥＴ投影データ収集部６０と、機能画像発生部７０と、を備えている。

【0013】

ＣＴスキャナ２０は、被検体をＸ線でＣＴスキャンする。具体的には、ＣＴスキャナ２０は、被検体が載置される中空部（図示せず）を挟んで向き合うようにＸ線管（図示せず）とＸ線検出器（図示せず）とを搭載している。Ｘ線管は、Ｘ線を発生する。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線のエネルギーに応じた電気信号を生成する。Ｘ線管とＸ線検出器とは、中空部周りに回転しながらＸ線発生とＸ線検出とをそれぞれ繰り返す。

【0014】

ＣＴ投影データ収集部３０は、ＣＴスキャナ２０からの電気信号に前処理をして投影データ（以下、ＣＴ投影データと呼ぶ）を収集する。ＣＴ投影データ生成用の前処理は、対数変換や感度補正、ビームハードニング補正等を含む。

【0015】

形態画像発生部４０は、形態画像を発生する。具体的には形態画像発生部４０は、ＣＴ投影データに基づいて所定の再構成断面に関するＣＴ画像のデータを発生する。ＣＴ画像を構成する各画素に割り付けられた画素値は、Ｘ線の透過経路上の物質に関するＸ線減弱係数（吸収係数）に応じたＣＴ値を有する。形態画像発生部４０で発生されたＣＴ画像は、後述する記憶部５００に記憶される。

【0016】

ＰＥＴスキャナ５０は、被検体をガンマ線でＰＥＴスキャンする。具体的には、ＰＥＴスキャナ５０は、被検体を載置する中空部周りに沿ってリング状に配列されたガンマ線検出器（図示せず）を搭載する。ガンマ線検出器は、被検体から放出されたガンマ線を繰り返し検出し、検出されたガンマ線のエネルギーに応じた電気信号を繰り返し生成する。

【0017】

ＰＥＴ投影データ収集部６０は、ＰＥＴスキャナ５０からの電気信号に信号処理をして投影データ（以下、ＰＥＴ投影データと呼ぶ）を生成する。信号処理は、位置計算処理やエネルギー計算処理、同時計数処理、前処理等を含む。ＰＥＴ投影データ生成用の前処理は、例えば、感度補正やランダム補正、散乱線補正等を含む。

【0018】

機能画像発生部７０は、機能画像を発生する。具体的には機能画像発生部７０は、ＰＥＴ投影データに基づいて、ＣＴ画像の再構成断面と略同一位置の再構成断面に関するＰＥＴ画像のデータを発生する。ＰＥＴ画像を構成する各画素に割り付けられた画素値は、放射性同位元素の濃度に応じたカウント値を有する。機能画像発生部７０で発生されたＰＥＴ画像は、後述する記憶部５００に記憶される。

【0019】

図１に示すように、本実施形態に係るＰＥＴ／ＣＴ装置１０はＣＴスキャナ２０と、ＣＴ投影データ収集部３０と、形態画像発生部４０と、ＰＥＴスキャナ５０と、ＰＥＴ投影データ収集部６０と、機能画像発生部７０との他に、医用画像処理装置１００を備えている。

【0020】

医用画像処理装置１００は、制御部２００を備えている。制御部２００は、画像取得部２１０と、画像選択部２２０と、画像位置合わせ部２３０と、第１決定部２４０と、第２決定部２５０と、第３決定部２６０と、を備えている。

【0021】

制御部２００は、制御部２００に含まれる各種構成要素を統括的に制御する。制御部２００は、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ：以下、ＣＰＵと呼ぶ）等により実現される。制御部２００は、ＰＥＴ／ＣＴ装置１０の中枢として、各構成要素を統括的に制御する。

【0022】

画像取得部２１０は、後述する記憶部５００から処理対象のＣＴ画像とＰＥＴ画像とを取得する。

【0023】

画像選択部２２０は、取得された複数の画像の中から、ベース画像１枚とサブ画像１枚以上とを選択する。ここで、表示対象の画像をベース画像と呼ぶ。また、ベース画像に対して補正処理を行うための画像をサブ画像と呼ぶ。画像選択部２２０は、選択した複数の画像を画像選択部２２０が有するメモリ（図示せず）へ記憶する。なお、複数の画像は、複数のモダリティで撮影されたものでも良いし、単一のモダリティで撮影されたものでも良い。

【0024】

画像位置合わせ部２３０は、画像選択部２２０が有するメモリに保存されたベース画像とサブ画像との位置合わせを行う。ベース画像とサブ画像との位置合わせアルゴリズムは、特に限定されない。

【0025】

第１決定部２４０は、ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、画素の画素値に基づいてベース画像の表示に関する第１パラメータを決定する。画像の表示に関するパラメータは例えば、Ｏｐａｃｉｔｙ（不透明度）やＣｏｌｏｒ（色値）である。以下の説明をわかりやすくするため、ベース画像およびサブ画像の表示に関するパラメータは不透明度と色値であるとする。なお第１決定部２４０は、ベース画像における注目部位を観察しやすいようベース画像の画質に関するパラメータを調整することもできる。

【0026】

第２決定部２５０は、サブ画像に含まれる複数の画素の各々について、画素の画素値に基づいてサブ画像の表示に関する第２パラメータを決定する。なお第２決定部２５０は、サブ画像における注目部位を観察しやすいようベース画像の画質に関するパラメータを調整することもできる。

【0027】

第３決定部２６０は、ベース画像に含まれる複数の画素の各々についてベース画像の画素の画素値とサブ画像の画素の画素値との両方を反映する表示画像の表示に関する第３パラメータを決定する。具体的には第３決定部２６０は、ベース画像に含まれる複数の画素の各々についてベース画像の画素の画素値とサブ画像の画素の画素値との両方を反映する表示画像の表示に関する第３パラメータを、ベース画像の表示に関する第１パラメータとサブ画像の表示に関する第２パラメータとに基づいて決定する。

【0028】

図１に示すように、医用画像処理装置１００は制御部２００の他に、表示部３００と、入力部４００と、記憶部５００と、インターフェース部６００と、を備えている。

【0029】

表示部３００は、種々の情報をモニタに表示する。表示部３００は、候補閾値を表示する。表示部３００としては例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等が適宜利用可能である。

【0030】

入力部４００は、入力機器による操作者からの各種指令や情報入力を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。

【0031】

記憶部５００は、表示対象のベース画像と前記ベース画像と撮像部位が略一致するサブ画像とを記憶する。記憶部５００は、種々の情報を記憶する記憶装置である。ＨＤＤ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｄｒｉｖｅ）等により実現される大容量の記憶装置である。なお近年容量の増加によりＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ＿Ｓｔａｔｅ＿Ｄｒｉｖｅ）が使用されることもある。

【0032】

インターフェース部６００は、ネットワークを介して図示していない医療用画像管理システム（Ｐｉｃｔｕｒｅ＿Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ＿ａｎｄ＿Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＿Ｓｙｓｔｅｍ：ＰＡＣＳ）や他のコンピュータに接続される。インターフェース部６００は、接続された外部装置とＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ＿Ｉｍａｇｉｎｇ＿ａｎｄ＿Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＿ｉｎ＿Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）規格に準拠したデータ通信を行う。

【0033】

次に、本実施形態のＰＥＴ／ＣＴ装置１０により撮影され記憶部５００に記憶されたＰＥＴ画像によりＣＴ画像を画像補正して表示する典型的な流れについて説明する。図２は、図１の医用画像処理装置１００に係る画像補正表示の典型的な流れを示す図である。なお、記憶部５００には各撮影における一連のＣＴ画像とＰＥＴ撮影とが関連付けて記憶してあるとする。以下の医用画像処理は一連のＣＴ画像とＰＥＴ画像とのうちの、例えば撮影時刻が対応するＣＴ画像とＰＥＴ画像との一組に対して行われる。

【0034】

はじめに制御部２００は画像取得部２１０に、記憶部５００から画像処理対象の一連の時系列のＣＴ画像とＰＥＴ画像とを取得させる（ステップＳ１１）。なおＣＴ画像とＰＥＴ画像とは、入力部４００を介した操作者の指示により取得されても良い。

【0035】

ステップＳ１１が行われると制御部２００は画像選択部２２０に、ステップＳ１１で取得されたＣＴ画像とＰＥＴ画像の中から、ベース画像１枚とサブ画像１枚とを選択させる（ステップＳ１２）。ここで画像補正を行う対象となる画像であるベース画像は、先に定義したようにＣＴ画像を示す。ベース画像に対して補正処理を行うためのサブ画像は、ＰＥＴ画像を示す。なおサブ画像は複数枚でも良い。なおＣＴ画像とＰＥＴ画像とは、入力部４００を介した操作者の指示により選択されても良い。

【0036】

ステップＳ１２が行われると制御部２００は画像位置合わせ部２３０に、画像選択部２２０のメモリに保存されたベース画像とサブ画像との位置合わせを行わせる（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において画像位置合わせ部２３０は例えば、ベース画像とサブ画像とのそれぞれに解剖学的同一部位の画素同士の対応づけにより位置合わせを行う。ベース画像とサブ画像との位置合わせアルゴリズムは、特に限定しない。

【0037】

ステップＳ１３が行われると制御部２００は第１決定部２４０に、ベース画像に含まれる複数の画素の各々について、画素の画素値に基づいてベース画像の表示に関する第１パラメータを決定させる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において第１決定部２４０は、ベース画像であるＣＴ画像に対して、自動または操作者の手動操作によりＣＴ値に応じた不透明度と色値との表示パラメータ、ウインドウレベル／ウインドウ幅の調整を行う。画質調整後の画像上において、ＣＴ値ｐ（ｐは−１０００〜１０００の実数）を有する座標における不透明度をＯ_ＣＴ（ｐ）と定義する。ここで、不透明度Ｏ_ＣＴは０．０〜１．０の値をとり、０．０で完全に透明、１．０で完全に不透明であるものとする。また、画質調整後の画像上のＣＴ値ｐの座標における色値をＣ_ＣＴ（ｐ）と定義する。ここで、色値Ｃ_ＣＴはＲＧＢで表記するものとし、Ｃ_ＣＴ（ｐ）＝（Ｒ（Ｃ_ＣＴ），Ｇ（Ｃ_ＣＴ），Ｂ（Ｃ_ＣＴ））と表記する。Ｒ（Ｃ_ＣＴ）（以下、Ｒ要素と呼ぶ），Ｇ（Ｃ_ＣＴ）（以下、Ｇ要素と呼ぶ）およびＢ（Ｃ_ＣＴ）（以下、Ｂ要素と呼ぶ）はそれぞれ０〜２５５の値をとる。以上により、ベース画像の表示に関する当初のパラメータが決定される。

【0038】

ステップＳ１４が行われると制御部２００は第２決定部２５０に、サブ画像に含まれる複数の画素の各々について、画素の画素値に基づいてサブ画像の表示に関する第２パラメータを決定させる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において第２決定部２５０は、サブ画像であるＰＥＴ画像に対して、自動または操作者の手動操作によりＣＴ値に応じたＯｐａｃｉｔｙ（不透明度）やＣｏｌｏｒ（色値）、ウインドウレベル／ウインドウ幅の調整を行う。サブ画像であるＰＥＴ画像は、ＣＴ値に対応するＳＵＶ（Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ＿Ｕｐｔａｋｅ＿Ｖａｌｕｅ）値という指標を有する。ＳＵＶ値は測定されたＰＥＴ値に基づいて算出される値で、病変への放射性薬剤の集積程度を示す指標である。ここでベース画像と同様に、ＳＵＶ値ｑの座標における不透明度をＯ_ＰＥＴ（ｑ）と定義する。ＳＵＶ値ｑの座標における色値をＣ_ＰＥＴ（ｑ）と定義する。以上により、サブ画像の表示に関する当初のパラメータが決定される。

【0039】

ステップＳ１５が行われると制御部２００は第３決定部２６０に、ベース画像に含まれる複数の画素の各々についてベース画像の画素の画素値とサブ画像の画素の画素値との両方を反映する表示画像の表示に関する第３の表示パラメータを決定させる（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において第３決定部２６０は、ベース画像に含まれる複数の画素の各々についてベース画像の画素の画素値とサブ画像の画素の画素値との両方を反映する表示画像の表示に関する第３パラメータを、ベース画像の表示に関する第１パラメータとサブ画像の表示に関する第２パラメータとに基づいて決定する。第３決定部２６０は、第２パラメータと第３パラメータとが正の相関を有するようベース画像に関する第３パラメータを決定する。ここで、正の相関とは、両者が同様の傾向を示す関係、すなわち一方が高ければ高いほど他方も高くなる関係、または一方が低ければ低いほど他方も低くなる関係を言う。

【0040】

具体的には第３決定部２６０は、サブ画像すなわちＰＥＴ画像のＳＵＶ値を用いて、ベース画像すなわちＣＴ画像の表示に関する第３パラメータを決定する。

【0041】

第３パラメータのうち、はじめに不透明度の決定について説明する。ＣＴ値ｐの座標におけるＣＴ画像の不透明度をＯ_ＣＴ（ｐ）、ＳＵＶ値ｑの座標におけるＰＥＴ画像の不透明度をＯ_ＰＥＴ（ｑ）とする。補正処理後のＣＴ画像の不透明度Ｏ’_ＣＴを以下の式で表す。

【0042】

【数1】

【0043】

ここでｆは補正関数で、ＣＴ画像のＣＴ値ｐとＰＥＴ画像のＳＵＶ値ｑ、不透明度に関するＣＴ画像に対するＰＥＴ画像の寄与率αにより定義される。本実施形態において補正関数ｆは、式（１）または式（２）で定義される。
ｆ（ｐ，ｑ，α）＝Ｏ_ＣＴ（ｐ）−α（１−Ｏ_ＰＥＴ（ｑ）） …（１）
ｆ（ｐ，ｑ，α）＝Ｏ_ＣＴ（ｐ）・ｅｘｐ｛−α（１−Ｏ_ＰＥＴ（ｑ））｝ …（２）
ここでｆは、Ｏ_ＰＥＴの値が小さいほどｆの値が小さくなるように定義される。ここで寄与率αは、補正された表示画像におけるサブ画像の不透明度Ｏ_ＰＥＴの寄与率である。αが大きくなると補正の度合いは強くなり、αが０になると補正は行われない。αの最大値は１である。なお寄与率αは、表示の際のパラメータとして医師が入力部４００を介して自由に設定できるものとする。

【0044】

式（１）または式（２）の補正関数ｆを用いてＯ’_ＣＴを画像表示することで、ＰＥＴ画像の中で不透明度の低い透明な領域は、補正処理後の画像でも透明に表示されることになるなど、表示画像の不透明度Ｏ’_ＣＴがＯ_ＰＥＴと同様の傾向を示すようになる。

【0045】

次に第３パラメータのうち、色値の決定について説明する。同様に、サブ画像すなわちＰＥＴ画像のＳＵＶ値を用いて、ベース画像すなわちＣＴ画像の色値の補正処理を行う。ＣＴ値ｐの座標におけるＣＴ画像の色値をＣ_ＣＴ（ｐ）、ＳＵＶ値ｑの座標におけるＰＥＴ画像の色値をＣ_ＰＥＴ（ｑ）とする。補正処理後のＣＴ画像の色値をＣ’_ＣＴとし、Ｃ’_ＣＴのＲ要素を以下の式で表す。

【0046】

【数2】

【0047】

ここでｇは補正関数で、ＣＴ画像のＣＴ値ｐとＰＥＴ画像のＳＵＶ値ｑ、色値に関するＣＴ画像に対するＰＥＴ画像の寄与率βにより定義される。本実施形態において補正関数ｇは式（３）または式（４）として定義される。
ｇ（ｐ，ｑ，β）＝Ｒ（Ｃ_ＣＴ（ｐ））−β（２５５−Ｒ（Ｃ_ＰＥＴ（ｑ））） …（３）
ｇ（ｐ，ｑ，β）＝Ｒ（Ｃ_ＣＴ（ｐ））・ｅｘｐ｛−β（２５５−Ｒ（Ｃ_ＰＥＴ（ｑ）））｝
…（４）
ここでｇは、Ｏ_ＰＥＴの値が小さいほどｇの値が小さくなるように定義される。ここで寄与率βは、補正された表示画像におけるサブ画像のＲ要素Ｃ_ＰＥＴの寄与率である。βが大きくなると補正の度合いは強くなり、βが０になると補正は行われない。βの最大値は１である。なお寄与率βは、表示の際のパラメータとして医師が入力部４００を介して自由に設定できるものとする。

【0048】

式（３）または式（４）の補正関数ｇを用いてＣ’_ＣＴを画像表示することで、ＰＥＴ画像の中でＲ要素の小さい領域は、補正処理後の画像でもＲ要素が小さく表示されることになるなど、表示画像の色値Ｃ’_ＣＴのＲ要素がＣ_ＰＥＴのＲ要素と同様の傾向を示すようになる。Ｃ’_ＣＴのＧ要素、Ｂ要素に対しても同様の処理を行う。

【0049】

ステップＳ１６が行われると制御部２００は表示部３００に、第３パラメータに応じてベース画像を表示させる（ステップＳ１７）。ステップＳ１６において表示部３００は、第３パラメータに応じて補正されたベース画像すなわち表示画像を表示する。表示部３００に表示された画像は、形態情報を有するＣＴ画像を主体としながら、ＰＥＴ画像のＳＵＶ値分布という機能情報を反映した画像である。図３は、図１の機能画像発生部７０により発生されたサブ画像（ＰＥＴ画像）によりベース画像（ＣＴ画像）を補正した表示画像の表示の一例を示す図である。表示画像は、ＣＴ画像の形態情報を主体としながら、ＰＥＴ画像におけるＳＵＶ値が高い範囲すなわち病変などの存在範囲を強調する図である。すなわち図３に示す表示画像は、形態情報と機能情報とを反映する。しかも図４の重ね合わせ画像と異なり、観察対象領域が明確に区別できる。なお、表示画像は他の画像例えばサブ画像と位置整合して重ね合わせられて表示されても良い。

【0050】

以上、ＣＴ画像をベース画像、ＰＥＴ画像をサブ画像として説明してきたが、本実施形態はそれにとらわれない。ベース画像は形態画像でも良いし、機能画像でも良い。サブ画像は形態画像でも良いし、機能画像でも良い。また、モダリティもＰＥＴ／ＣＴ装置にとらわれない。Ｘ線撮影装置、ＭＲＩ、ＳＰＥＣＴなどでも良い。また画像の種類も、ＣＴ画像、ＰＥＴ画像にとらわれない。単純Ｘ線画像、ＭＲＩ画像、超音波断層画像、血管造影画像、赤外線トポグラフィ装置画像、ＳＰＥＣＴ画像などでも良い。

【0051】

上記のとおり、本実施形態に係る医用画像処理装置によれば、サブ画像によってベース画像を補正できる。補正処理により得られた表示画像は、ＣＴの不透明度や色値などの表示パラメータがＰＥＴ画像の表示パラメータと同様の傾向を有する。複数画像の情報が得られる１枚の画像の読影のしやすさを向上することができる。

【0052】

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ものである。

【符号の説明】

【0053】

１０…ＰＥＴ／ＣＴ装置、２０…ＣＴスキャナ、３０…ＣＴ投影データ収集部、４０…形態画像発生部、５０…ＰＥＴスキャナ、６０…ＰＥＴ投影データ収集部、７０…機能画像発生部、１００…医用画像処理装置、２００…制御部、２１０…画像取得部、２２０…画像選択部、２３０…画像位置合わせ部、２４０…第１決定部、２５０…第２決定部、２６０…第３決定部、３００…表示部、４００…入力部、５００…記憶部、６００…インターフェース部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】