特開 2024-66111 医用画像処理装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024066111

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】医用画像処理装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20240508BHJP

   A61B 6/46 20240101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 373

A61B6/03 360M

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022175421

(22)【出願日】2022-11-01

(71)【出願人】

【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】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻岡 勝美

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093BA03

4C093BA04

4C093CA21

4C093EA07

4C093EB28

4C093FC12

4C093FF19

4C093FG01

4C093FG14

(57)【要約】

【課題】仮想単色エネルギーを利用した組成診断の精度及び効率を向上すること。
【解決手段】 実施形態に係る医用画像処理装置は、設定部、生成部及び表示制御部を有する。設定部は、被検体に関するＣＴ画像に組成診断対象を表す線を設定する。生成部は、当該線に含まれる複数の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を表す特性画像を生成する。表示制御部は、特性画像を表示機器に表示する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体に関するＣＴ画像に組成診断対象を表す線を設定する設定部と、
前記線に含まれる複数の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を表す特性画像を生成する生成部と、
前記特性画像を表示機器に表示する表示制御部と、
を具備する医用画像処理装置。

【請求項2】

前記特性画像は、前記複数の位置にそれぞれ対応する複数のＣＴ値変化曲線を含む２次元画像であり、
前記複数のＣＴ値変化曲線各々は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され、第二軸が仮想単色ＣＴ値に規定されたグラフに描画される、
請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項3】

前記特性画像は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され第二軸が前記線上の位置に規定された２次元画像であり、各画素に仮想単色ＣＴ値、又は当該仮想単色ＣＴ値に対応する階調値或いは色値が割り当てられている、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項4】

前記特性画像は、前記複数の位置各々について、仮想単色ＣＴ値の変化が仮想単色エネルギーの変化に対して正の相関又は負の相関することを表現する、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項5】

前記仮想単色ＣＴ値の変化は、仮想単色エネルギーの基準値に対応する仮想単色ＣＴ値に対する各仮想単色ＣＴ値の差で規定される、請求項４記載の医用画像処理装置。

【請求項6】

前記表示制御部は、前記正の相関と前記負の相関とを視覚的に区別して表示する、請求項４記載の医用画像処理装置。

【請求項7】

前記表示制御部は、閾値に比して前記仮想単色ＣＴ値の変化が大きい画素と小さい画素とを視覚的に区別して表示する、請求項４記載の医用画像処理装置。

【請求項8】

前記特性画像は、前記複数のＣＴ値変化曲線に加え、目的臓器に関する健常者の標準的なＣＴ値変化曲線を含む、請求項２記載の医用画像処理装置。

【請求項9】

前記線は、直線又は曲線である、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項10】

前記ＣＴ画像は、多色Ｘ線画像又は仮想単色Ｘ線画像である、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項11】

前記特性画像を、前記被検体に関する読影レポートに貼付する貼付部を更に備える、請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項12】

前記特性画像は、第一の特性画像と第二の特性画像とを含み、
前記第一の特性画像は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され第二軸が前記線上の位置に規定された２次元画像であり、各画素に仮想単色ＣＴ値、又は当該仮想単色ＣＴ値に対応する階調値或いは色値が割り当てられ、
前記第二の特性画像は、前記複数の位置にそれぞれ対応する複数のＣＴ値変化曲線を含む２次元画像であり、前記複数のＣＴ値変化曲線各々は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され、第二軸が仮想単色ＣＴ値に規定されたグラフに描画され、
前記生成部は、前記線に基づいて前記第一の特性画像を生成し、前記第一の特性画像に基づいて前記第二の特性画像を生成する、
請求項１記載の医用画像処理装置。

【請求項13】

被検体に関するＣＴ画像に組成診断対象を表す線を設定し、
前記線に含まれる複数の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を表す特性画像を生成し、
前記特性画像を表示機器に表示する、
ことを具備する医用画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デュアルエナジーＣＴ（Dual Energy CT）やフォトンカウンティングＣＴでは、仮想単色エネルギー［ｋｅＶ］の計算が可能である。仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化により人体組織の組成診断が可能である。仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化は、仮想単色エネルギー変化に伴う仮想単色Ｘ線画像（Virtual monochromatic X-ray image）での階調度（濃度又は輝度）変化として視覚的に捉えられる。具体的には、複数の仮想単色エネルギーに対応する複数の仮想単色Ｘ線画像を順番に切り替えて表示する画像送りにより、読影医等が、人体組織のＣＴ値変化を階調度変化として視覚的に把握している。しかしながら、視覚的な把握では、定量性のある正確な組成診断を行うことができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－２４４８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、仮想単色エネルギーを利用した組成診断の精度及び効率を向上することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る医用画像処理装置は、設定部、生成部及び表示制御部を有する。設定部は、被検体に関するＣＴ画像に組成診断対象を表す線を設定する。生成部は、前記線に含まれる複数の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を表す特性画像を生成する。表示制御部は、前記特性画像を表示機器に表示する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、仮想単色エネルギーを利用した組成診断の処理手順を示す図である。

【図3】図３は、関心線の設定例を示す図である。

【図4】図４は、図３に示す関心線に基づく第一の特性画像の一例を示す図である。

【図5】図５は、図４に示す第一の特性画像に基づく第二の特性画像の一例を示す図である。

【図6】図６は、読影レポートの一例を示す図である。

【図7】図７は、変形例１に係る第一の特性画像の一例を示す図である。

【図8】図８は、変形例２に係る第二の特性画像の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しながら、医用画像処理装置及び方法の実施形態について詳細に説明する。

【0008】

本実施形態に係る医用画像処理装置は、デュアルエナジーＣＴやフォトンカウンティングＣＴ等のスペクトラルＣＴにより収集されたＣＴ画像に対して画像処理を行うコンピュータである。医用画像処理装置は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に含まれるコンピュータでもよいし、画像処理サーバや画像ビューア等のＸ線コンピュータ断層撮影装置から独立したコンピュータでもよいし、画像処理が可能であれば如何なるコンピュータでもよい。以下の説明のため、本実施形態に係る医用画像処理装置は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に含まれるコンピュータであるとする。

【0009】

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置には、第３世代ＣＴ、第４世代ＣＴ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態に適用可能である。ここで、第３世代ＣＴは、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅである。第４世代ＣＴは、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅである。また、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管と検出器との１個のペアを回転リングに搭載した一管球型にも、Ｘ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した多管球型にも適用可能であるが、以下の説明においては、一管球型であるとする。

【0010】

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、スペクトラルＣＴを実行する。本実施形態に係るスペクトラルＣＴは、デュアルエナジーＣＴ及びフォトンカウンティングＣＴを含むものとする。以下の説明のため、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、デュアルエナジーＣＴを実行するものとする。

【0011】

図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、Ｘ線管１１から被検体Ｐに対してＸ線を照射し、照射されたＸ線をＸ線検出器１２で検出する。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、Ｘ線検出器１２からの出力に基づいて被検体Ｐに関するＣＴ画像を生成する。

【0012】

図１に示すように、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０、寝台３０及びコンソール４０を有する。なお、図１では説明の都合上、複数個所に架台１０が図示されているが、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１に実装される架台１０は１個でもよいし複数個でもよい。架台１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。寝台３０は、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる被検体Ｐを載置し、被検体Ｐを位置決めするための搬送装置である。コンソール４０は、架台１０を制御するコンピュータである。例えば、架台１０及び寝台３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台１０、寝台３０及びコンソール４０は互いに通信可能に有線または無線で接続されている。なお、コンソール４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール４０は、架台１０及び寝台３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。また、コンソール４０が架台１０に組み込まれてもよい。コンソール４０は、医用画像処理装置の一例である。

【0013】

図１に示すように、架台１０は、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１２、回転フレーム１３、Ｘ線高電圧装置１４、制御装置１５、ウェッジ１６、コリメータ１７及びデータ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）１８を有する。

【0014】

Ｘ線管１１は、Ｘ線を被検体Ｐに照射する。具体的には、Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極と、陰極から飛翔する熱電子を受けてＸ線を発生する陽極と、陰極と陽極とを保持する真空管とを含む。Ｘ線管１１は、高圧ケーブルを介してＸ線高電圧装置１４に接続されている。陰極と陽極との間には、Ｘ線高電圧装置１４により管電圧が印加される。管電圧の印加により陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔する。陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔することにより管電流が流れる。Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子が飛翔し、熱電子が陽極に衝突することによりＸ線が発生される。例えば、Ｘ線管１１には、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。

【0015】

なお、Ｘ線を発生させるハードウェアはＸ線管１１に限られない。例えば、Ｘ線管１１に代えて、第５世代方式を用いてＸ線を発生させることにしても構わない。第５世代方式は、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとを含む。

【0016】

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の線量に対応した電気信号をデータ収集回路１８に出力する。Ｘ線検出器１２は、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向）に複数配列された構造を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは、入射Ｘ線量に応じた光量の光を出力する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射面側に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光の光量に応じた電気信号に変換する。光センサとしては、例えば、フォトダイオードが用いられる。なお、Ｘ線検出器１２は、直接変換型の検出器であってもよい。

【0017】

回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを回転軸（Ｚ軸）回りに回転可能に支持する円環状のフレームである。具体的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持する。回転フレーム１３は、固定フレーム（図示せず）に回転軸回りに回転可能に支持される。制御装置１５により回転フレーム１３が回転軸回りに回転することによりＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転させる。回転フレーム１３は、制御装置１５の駆動機構からの動力を受けて回転軸回りに一定の角速度で回転する。回転フレーム１３の開口部１９には、画像視野（ＦＯＶ）が設定される。

【0018】

なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向と定義する。

【0019】

Ｘ線高電圧装置１４は、高電圧発生装置及びＸ線制御装置を有する。高電圧発生装置は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する。Ｘ線制御装置は、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行う。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。Ｘ線高電圧装置１４は、架台１０内の回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台１０内の固定フレーム（図示しない）に設けられても構わない。

【0020】

ウェッジ１６は、被検体Ｐに照射されるＸ線の線量を調節する。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線の線量が予め定められた分布になるようにＸ線を減衰する。例えば、ウェッジ１６としては、ウェッジフィルタ（wedge filter）やボウタイフィルタ（bow-tie filter）等のアルミニウム等の金属板が用いられる。

【0021】

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を限定する。コリメータ１７は、Ｘ線を遮蔽する複数の鉛板をスライド可能に支持し、複数の鉛板により形成されるスリットの形態を調節する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。

【0022】

データ収集回路１８は、Ｘ線検出器１２により検出されたＸ線の線量に応じた電気信号をＸ線検出器１２から読み出す。データ収集回路１８は、読み出した電気信号を増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分することにより当該ビュー期間に亘るＸ線の線量に応じたデジタル値を有する投影データを収集する。データ収集回路１８は、例えば、投影データを生成可能な回路素子を搭載した特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）により実現される。デジタルデータは、非接触データ伝送装置等を介してコンソール４０に伝送される。

【0023】

制御装置１５は、コンソール４０の処理回路４４の撮影制御機能４４１に従いＸ線ＣＴ撮影を実行するためにＸ線高電圧装置１４やデータ収集回路１８を制御する。制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいはＭＰＵ（Micro Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、制御装置１５は、ＡＳＩＣやフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）により実現されてもよい。また、制御装置１５は、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）又は単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。制御装置１５は、コンソール４０若しくは架台１０に取り付けられた、後述する入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台１０及び寝台３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台１０をチルトさせる制御、及び寝台３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台１０をチルトさせる制御は、架台１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。なお、制御装置１５は架台１０に設けられてもよいし、コンソール４０に設けられても構わない。

【0024】

寝台３０は、基台３１、支持フレーム３２、天板３３及び寝台駆動装置３４を備える。基台３１は、床面に設置される。基台３１は、支持フレーム３２を、床面に対して垂直方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持する筐体である。支持フレーム３２は、基台３１の上部に設けられるフレームである。支持フレーム３２は、天板３３を回転軸（Ｚ軸）に沿ってスライド可能に支持する。天板３３は、被検体Ｐが載置される柔軟性を有する板である。

【0025】

寝台駆動装置３４は、寝台３０の筐体内に収容される。寝台駆動装置３４は、被検体Ｐが載置された支持フレーム３２と天板３３とを移動させるための動力を発生するモータ又はアクチュエータである。寝台駆動装置３４は、コンソール４０等による制御に従い作動する。

【0026】

コンソール４０は、メモリ４１、ディスプレイ４２、入力インターフェース４３及び処理回路４４を有する。メモリ４１とディスプレイ４２と入力インターフェース４３と処理回路４４との間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。なお、コンソール４０は架台１０とは別体として説明するが、架台１０にコンソール４０又はコンソール４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

【0027】

メモリ４１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ４１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体であってもよい。メモリ４１は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。メモリ４１には、後述するデータベースを記憶する。

【0028】

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成されたＣＴ画像や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。ディスプレイ４２としては、種々の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。例えばディスプレイ４２として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）又はプラズマディスプレイが使用可能である。また、ディスプレイ４２は、架台１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0029】

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。また、入力インターフェース４３は、架台１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0030】

処理回路４４は、入力インターフェース４３から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線コンピュータ断層撮影装置１全体の動作を制御する。処理回路４４は、Ｘ線検出器１２から出力された電気信号に基づいて画像データを生成する。例えば、処理回路４４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、撮影制御機能４４１、再構成機能４４２、設定機能４４３、特性画像生成機能４４４、表示制御機能４４５及び貼付機能４４６等を実行する。各機能４４１～４４６は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能４４１～４４６を実現するものとしても構わない。

【0031】

撮影制御機能４４１において処理回路４４は、被検体Ｐに対してデュアルエナジーＣＴスキャンを行うためＸ線高電圧装置１４と制御装置１５とデータ収集回路１８とを制御する。デュアルエナジーＣＴスキャンにおいてＸ線高電圧装置１４は、第一の管電圧と当該第一の管電圧に比して低い第二の管電圧とを交互にＸ線管１１に印加し、データ収集回路１８は、第一の管電圧に対応する投影データと第二の管電圧に対応する投影データとを交互に収集する。ここで、第一の管電圧を高管電圧、第二の管電圧を低管電圧と呼ぶ。

【0032】

再構成機能４４２において処理回路４４は、データ収集回路１８から出力された投影データに基づいて被検体Ｐに関するＣＴ画像を生成する。ＣＴ画像は、各画素に含まれる物質の減弱係数を評価するＣＴ値の空間分布を表す。処理回路４４は、ＣＴ画像を、任意断面の断面画像や任意視点方向のレンダリング画像に変換する。変換は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて行われる。例えば、処理回路４４は、ＣＴ画像にボリュームレンダリングや、サーフェスボリュームレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の３次元画像処理を施して、任意視点方向のレンダリング画像データを生成する。

【0033】

デュアルエナジーＣＴにおいては種々のＣＴ画像を生成可能である。例えば、処理回路４４は、高管電圧印加時の投影データに基づいて高管電圧に対応するＣＴ画像を生成したり、低管電圧印加時の投影データに基づいて低管電圧に対応するＣＴ画像を生成したりすることが可能である。これらＣＴ画像は、管電圧値に対応するＸ線フォトンエネルギーを略最大値に有するエネルギースペクトラルを有する多色Ｘ線での撮影により収集されるＣＴ画像であり、多色Ｘ線画像とも呼ばれる。また、処理回路４４は、高管電圧印加時の投影データと低管電圧印加時の投影データとに基づいて、任意の仮想単色エネルギーに関する仮想単色Ｘ線画像を生成する。仮想単色Ｘ線画像は、任意の単一のＸ線フォトンエネルギー（仮想単色エネルギー）を有する単色Ｘ線での撮影により収集され得るＣＴ画像である。仮想単色エネルギーは、仮想単色Ｘ線画像が仮定する単一のＸ線フォトンエネルギーを意味する。

【0034】

仮想単色Ｘ線画像の生成手順は例えば以下の通りである。まず、処理回路４４は、高管電圧印加時の投影データと低管電圧印加時の投影データとに基づいて、第一の基準物質の密度値の空間分布を表す第一の基準物質画像、第二の基準物質の密度値の空間分布を表す第二の基準物質画像及び第三の基準物質の密度値の空間分布を表す第三の基準物質画像を生成する。次に処理回路４４は、生成対象の仮想単色エネルギーにおける第一の基準物質、第二の基準物質及び第三の基準物質の減弱係数を取得する。仮想単色エネルギー毎の第一の基準物質、第二の基準物質及び第三の基準物質の減弱係数が登録されたテーブルは予めメモリ４１等に記憶されている。処理回路４４は、生成対象の仮想単色エネルギーが設定された場合、当該仮想単色エネルギーに対応する第一の基準物質、第二の基準物質及び第三の基準物質の減弱係数を当該テーブルから読み出す。そして処理回路４４は、読み出した仮想単色エネルギーに対応する第一の基準物質、第二の基準物質及び第三の基準物質の減弱係数と、第一の基準物質画像と、第二の基準物質画像と、第三の基準物質画像とに基づいて、生成対象の仮想単色エネルギーに対応する仮想単色Ｘ線画像を生成する。第一の基準物質、第二の基準物質及び第三の基準物質の組合せは基準物質対と呼ばれる。第一の基準物質、第二の基準物質及び第三の基準物質の種類は特に限定されないが、以下の実施形態においては、第一の基準物質は脂肪であり、第二の基準物質は軟部組織、第三の基準物質はヨードであることを想定する。

【0035】

設定機能４４３において処理回路４４は、再構成機能４４２により生成されたＣＴ画像に、組成診断対象を表す線を設定する。組成診断対象を表す線を関心線と呼ぶことにする。関心線は、直線又は曲線である。関心線が設定されるＣＴ画像は、多色Ｘ線画像でもよいし、仮想単色Ｘ線画像でもよい。

【0036】

特性画像生成機能４４４において処理回路４４は、設定機能４４３により設定された関心線に含まれる複数の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を表す特性画像を生成する。特性画像は、第一の特性画像と第二の特性画像とを含む。第一の特性画像は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され第二軸が関心線上の位置に規定された２次元画像である。第一の特性画像の各画素には仮想単色ＣＴ値、又は当該仮想単色ＣＴ値に対応する階調値或いは色値が割り当てられる。仮想単色ＣＴ値は、仮想単色Ｘ線画像に割り当てられるＣＴ値を意味する。第二の特性画像は、関心線上の複数の位置にそれぞれ対応する複数のＣＴ値変化曲線を含む２次元画像である。複数のＣＴ値変化曲線各々は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され、第二軸が仮想単色ＣＴ値に規定されたグラフに描画される。

【0037】

表示制御機能４４５において処理回路４４は、種々の情報をディスプレイ４２に表示する。一例として、処理回路４４は、多色Ｘ線画像や仮想単色Ｘ線画像等のＣＴ画像、第一の特性画像や第二の特性画像等の特性画像を表示する。

【0038】

貼付機能４４６において処理回路４４は、特性画像生成機能４４４により生成された特性画像を、被検体Ｐに関する読影レポートに貼付する。貼付された特性画像は、第一の特性画像及び／又は第二の特性画像である。

【0039】

以下、仮想単色エネルギーを利用した組成診断に係る医用画像処理装置４０の動作例について説明する。

【0040】

図２は、仮想単色エネルギーを利用した組成診断の処理手順を示す図である。図２の処理の開始前において、撮影制御機能４４１により、被検体Ｐに対してデュアルエナジーＣＴスキャンが行われ、高管電圧印加時の投影データと低管電圧印加時の投影データとが収集され、再構成機能４４２により、診断目的断面に関するＣＴ画像が生成されているものとする。ヨードが注入された被検体Ｐに対してデュアルエナジーＣＴスキャンが行われたものとする。ヨードは悪性腫瘍に対して特異的に集積する薬剤が標識されているものとする。すなわち、ヨードの集積濃度と悪性腫瘍の蓋然性との間には正の相関があるものとする。

【0041】

図２に示すように、処理回路４４は、表示制御機能４４５の実現により、診断目的断面に関するＣＴ画像を表示する（ステップＳ１）。診断目的断面は、組成診断の目的臓器を含む断面に設定されるとよい。一例として、診断目的断面は、入力インターフェース４３を介した操作者の指示に従い設定されるとよい。操作者は、読影医等の医療従事者を想定する。他の例として、診断目的断面は、再構成機能４４２により生成された３次元ＣＴ画像（ボリュームデータ）から目的臓器を任意の画像処理により抽出し、抽出された目的臓器を含む任意の断面が所定のアルゴリズムに従い設定されてもよい。表示されるＣＴ画像としては、高管電圧に対応する多色Ｘ線画像、低管電圧に対応する多色Ｘ線画像、第一の基準物質である脂肪の密度値の空間分布を表す基準物質画像である脂肪密度画像、第二の基準物質である軟部組織の密度値の空間分布を表す基準物質画像である軟部組織密度画像、第三の基準物質であるヨードの密度値の空間分布を表す基準物質画像であるヨード密度画像、任意の仮想単色エネルギーに関する仮想単色Ｘ線画像等が表示されればよい。肝臓の場合、軟部組織は肝実質に対応する。表示されるＣＴ画像の種類は、操作者により入力インターフェース４３を介して選択されてもよい。処理回路４４は、当該ＣＴ画像をディスプレイ４２に表示する。

【0042】

ステップＳ１が行われると処理回路４４は、設定機能４４３の実現により、ＣＴ画像に関心線を設定する（ステップＳ２）。関心線は、組成診断の対象として設定される。

【0043】

図３は、関心線Ｉ１３の設定例を示す図である。図３に示すように、ＣＴ画像Ｉ１には目的臓器の画像領域（以下、目的臓器領域）Ｉ１１が描画されている。目的臓器領域には、組成診断の対象部位の画像領域（以下、対象部位領域）Ｉ１２が含まれている。目的臓器は、特に限定されないが、肝臓を想定している。また、対象部位は、肝実質に発生した腫瘍を想定している。

【0044】

処理回路４４は、対象部位領域Ｉ１２を通過するように関心線Ｉ１３を設定する。関心線Ｉ１３は、始点ＰＳと終点ＰＥとを結ぶ直線として設定される。関心線Ｉ１３は、操作者により入力インターフェース４３を介して手動的に設定されてもよいし、画像処理により自動的に設定されてもよい。関心線の幅は、１画素に設定されるものとする。関心線Ｉ１３は、直線に限定されず、曲線でもよい。曲線の場合、閉じた曲線でもよいし開いた曲線でもよい。関心線に関する上記各種設定パラメータは、操作者により入力インターフェース４３を介して任意に設定可能である。

【0045】

関心線Ｉ１３は複数の位置を含む。一例として、当該位置は解剖学的に区分された領域を意味する。図３に示すように、関心線Ｉ１３は、位置ＲＡ、ＲＢ及びＲＣを含む。位置ＲＡは、目的臓器外の画像領域に対応する。位置ＲＢは、目的臓器である肝臓の肝実質に対応する。位置ＲＣは、目的臓器のうちの組成診断の対象部位である腫瘍に対応する。

【0046】

ステップＳ２が行われると処理回路４４は、特性画像生成機能４４４の実現により、第一の特性画像を生成する（ステップＳ３）。第一の特性画像は、関心線軸と仮想単色エネルギー軸とにより規定される２次元平面における仮想単色ＣＴ値の分布を表す。処理回路４４は、ステップＳ２において設定された関心線と被検体Ｐに関する複数の仮想単色エネルギーにそれぞれ対応する複数の仮想単色Ｘ線画像とに基づいて、第一の特性画像を生成する。

【0047】

図４は、図３に示す関心線Ｉ１３に基づく第一の特性画像Ｉ２の一例を示す図である。図４に示すように、第一の特性画像Ｉ２は、横軸が仮想単色エネルギー［ｋｅＶ］に規定され、縦軸が関心線上の位置に規定された２次元画像であり、各画素には仮想単色ＣＴ値、又は当該仮想単色ＣＴ値に対応する階調値或いは色値が割り当てられる。一例として、第一の特性画像ＩＩ２の下端が関心線Ｉ１３の始点ＰＳに設定され、上端が関心線Ｉ１３の終点ＰＥに設定される。

【0048】

第一の特性画像Ｉ２の生成手順は例えば以下の通りである。まず、処理回路４４は、第一の特性画像Ｉ２のテンプレートマップを用意する。テンプレートマップの各画素には、仮想単色ＣＴ値が割り当てられていない。テンプレートマップ（第一の特性画像Ｉ２）の縦軸の画素数は、一例として、関心線を構成する画素数に比例するものとする。次に処理回路４４は、関心線Ｉ１３の各位置について、複数の仮想単色Ｘ線画像における同一位置の仮想単色ＣＴ値を特定する。各位置に複数の画素が含まれる場合、複数の画素の仮想単色ＣＴ値の平均値や最大値、最小値、中間値等の統計値が、当該位置の仮想単色ＣＴ値として特性される。そして処理回路４４は、特定された仮想単色ＣＴ値を、テンプレートマップにおける対応画素に割り当てる。これにより第一の特性画像Ｉ１２が生成される。第一の特性画像の表示のため、各画素に仮想単色ＣＴ値の他、当該仮想単色ＣＴ値に対応する階調度（濃度）が割り当てられてもよい。

【0049】

なお、第一の特性画像Ｉ２の縦軸の画素数は、関心線Ｉ１３に沿う画素の個数に比例する必要はない。換言すれば、関心線Ｉ１３上の１個の位置に対応する、第一の特性画像Ｉ２における画像領域の縦軸の画素数（トレース幅）は、任意の画素数に設定可能である。例えば、関心線Ｉ１３上の各位置の長さ（関心線Ｉ１３に沿う画素の個数）が異なる場合であっても、第一の特性画像Ｉ２の各位置のトレース幅を同一幅に規格化してもよい。

【0050】

図４に示すように、第一の特性画像Ｉ２は、関心線上の各位置における仮想単色エネルギーの変化に伴う仮想単色ＣＴ値の変化を表すことができる。具体的には、関心線上の位置ＲＡについては、仮想単色エネルギー変化に依らず仮想単色ＣＴ値が一定である。関心線上の位置ＲＢについては、仮想単色エネルギーが高くなるにつれて仮想単色ＣＴ値が下降するが次第に下降の程度は緩やかになる。関心線上の位置ＲＣについては、仮想単色エネルギーが低くなるにつれて仮想単色ＣＴ値が上昇している。物質各々についての、仮想単色エネルギーの変化に伴う仮想単色ＣＴ値の変化は経験的知識として既知である。したがって、操作者等は、第一の特性画像Ｉ２を観察することにより、関心線上の各位置に存在する物質を推定することが可能である。

【0051】

ステップＳ３が行われると処理回路４４は、特性画像生成機能４４４の実現により、第二の特性画像を生成する（ステップＳ４）。第二の特性画像は、関心線上の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴う仮想単色ＣＴ値のグラフである。処理回路４４は、ステップＳ３において生成された第一の特性画像に基づいて第二の特性画像を生成する。

【0052】

図５は、図４に示す第一の特性画像Ｉ２に基づく第二の特性画像Ｉ３の一例を示す図である。図５に示すように、第二の特性画像Ｉ３は、関心線上の複数の位置にそれぞれ対応する複数のＣＴ値変化曲線を表す２次元画像である。複数のＣＴ値変化曲線各々は、横軸が仮想単色エネルギー［ｋｅＶ］に規定され、第二軸が仮想単色ＣＴ値に規定されたグラフに描画される。なお、図５においては、位置ＲＢに対応するＣＴ値曲線と位置ＲＣに対応するＣＴ値変化曲線とが描画されている。

【0053】

第二の特性画像Ｉ３の生成手順は例えば以下の通りである。まず、処理回路４４は、第一軸が仮想単色エネルギーに規定され、第二軸が仮想単色ＣＴ値に規定されたグラフを読み出す。当該グラフにはまだＣＴ値変化曲線が割り当てられていない。次に処理回路４４は、第一の特性画像における各位置について、仮想単色エネルギー毎の仮想単色ＣＴ値を特定する。そして処理回路４４は、特定された仮想単色エネルギー毎の仮想単色ＣＴ値をグラフに割り当てる。第二の特性画像Ｉ３が生成される。なお、ＣＴ値変化曲線は、仮想単色エネルギー軸に関して移動平均処理された曲線でもよい。

【0054】

図５に示すように、第二の特性画像Ｉ３は、関心線上の各位置に対応する、仮想単色Ｘ線エネルギー変化に伴うＣＴ値変化曲線をグラフ形式で表すことができる。具体的には、位置ＲＢのＣＴ値変化曲線は、仮想単色エネルギーが高くなるにつれて仮想単色ＣＴ値が下降していることを表し、位置ＲＣのＣＴ値変化曲線は、仮想単色エネルギーが低くなるにつれて仮想単色ＣＴ値が上昇していることを表している。したがって、操作者等は、第二の特性画像Ｉ３を観察することにより、関心線上の各位置に存在する物質を推定することが可能である。

【0055】

第二の特性画像は、第一の特性画像に比して、グラフ形式であるので、仮想単色Ｘ線エネルギー変化に伴う仮想単色ＣＴ値変化を直感的に把握することが可能である。一方、第一の特性画像は、第二の特性画像に比して、関心線軸と仮想単色エネルギー軸とで規定される２次元画像であるので、関心上の各位置相互の空間的な位置関係と共に、仮想単色Ｘ線エネルギー変化に伴う仮想単色ＣＴ値変化を把握することが可能である。

【0056】

ステップＳ４が行われると処理回路４４は、表示制御機能４４５の実現により、第一の特性画像及び第二の特性画像を表示する（ステップＳ５）。ステップＳ５において処理回路４４は、第一の特性画像及び第二の特性画像をディスプレイ４２に表示する。処理回路４４は、第一の特性画像及び第二の特性画像を並べて表示してもよいし、一枚ずつ順番に表示してもよい。第一の特性画像及び第二の特性画像を表示することにより、仮想単色エネルギーを使用した組成診断が可能になる。なお、処理回路４４は、第一の特性画像及び第二の特性画像に加え、関心線が描画されたＣＴ画像を表示してもよい。また、処理回路４４は、第一の特性画像及び第二の特性画像の何れか一方のみを表示してもよい。

【0057】

本実施形態によれば、第一の特性画像及び／又は第二の特性画像を表示するのみにより、関心線における対象部位の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を視覚的に把握することができる。したがって、本実施形態によれば、対象部位に関する組成診断に関する操作者の手間や労力を、複数の仮想単色エネルギーに対応する複数の仮想単色Ｘ線画像を順番に切り替えて表示する画像送りに比して、削減することができる。

【0058】

ステップＳ５が行われると処理回路４４は、貼付機能４４６の実現により、第一の特性画像及び第二の特性画像を読影レポートに貼付する（ステップＳ６）。読影レポートは、組成診断の対象部位について作成されることを想定する。読影レポートは、処理回路４４による表示制御機能４４５の実現により、ディスプレイ４２に表示される。

【0059】

図６は、読影レポートＩ４の一例を示す図である。図６に示すように、読影レポートＩ４には、ＣＴ画像Ｉ４１と所見欄Ｉ４２とが含まれる。ＣＴ画像Ｉ４１としては、対象部位の読影に有効であると判断された代表的な画像が選択される。一例として、図３と同様、目的臓器である肝臓と対象部位である腫瘍とが描画されたＣＴ画像Ｉ４１が想定される。所見欄Ｉ４２には、操作者等により所見が入力され表示される。一例として、「肝臓にがんの疑い」等の対象部位に関する所見文が入力及び表示される。

【0060】

図６に示すように、読影レポートＩ４には、ステップＳ２において関心線が設定されたＣＴ画像Ｉ４３、ステップＳ３において生成された第一の特性画像Ｉ４４、ステップＳ４において生成された第二の特性画像Ｉ４５が貼付される。ＣＴ画像Ｉ４３、第一の特性画像Ｉ４４及び第二の特性画像Ｉ４５の貼付は、入力インターフェース４３を介して操作者等の指示を介して行われるとよい。貼付されたＣＴ画像Ｉ４３、第一の特性画像Ｉ４４及び第二の特性画像Ｉ４５は、読影レポートＩ４に表示される。読影レポートＩ４にＣＴ画像Ｉ４３、第一の特性画像Ｉ４４及び第二の特性画像Ｉ４５が貼付されることにより、所見の根拠として機能するので、読影レポートＩ４の信頼性が向上し、測定結果の保管も容易になる。

【0061】

なお、読影レポートＩ４には、ＣＴ画像Ｉ４３、第一の特性画像Ｉ４４及び第二の特性画像Ｉ４５の全てが貼付される必要はなく、第一の特性画像Ｉ４４及び第二の特性画像Ｉ４５の何れか一方が貼付されればよい。また、ステップＳ５における第一の特性画像Ｉ４４及び／又は第二の特性画像Ｉ４５の表示の代わりに、ＣＴ画像Ｉ４３、第一の特性画像Ｉ４４及び第二の特性画像Ｉ４５が貼付された読影レポートＩ４が表示されてもよい。また、ステップＳ６における貼付処理は、読影レポートを作成しない場合等には行われる必要はない。

【0062】

ステップＳ６が行われると本実施形態に係る組成診断が終了する。

【0063】

図２に示す組成診断は一例であり、本実施形態の要旨を変更しない限り種々の追加、変更及び／又は削除が可能である。

【0064】

（変形例１）
変形例１に係る第一の特性画像は、関心線に含まれる複数の位置各々について、仮想単色ＣＴ値の変化が仮想単色エネルギーの変化に対して正の相関又は負の相関することを表現する。以下、変形例１について説明する。

【0065】

図７は、変形例１に係る第一の特性画像Ｉ５の一例を示す図である。図７に示すように、第一の特性画像Ｉ５は、横軸が仮想単色エネルギー［ｋｅＶ］に規定され、縦軸が関心線上の位置に規定された２次元画像であり、各画素には仮想単色エネルギーの基準値Ｉ５０に対応する仮想単色ＣＴ値に対する各仮想単色ＣＴ値の差、又は当該差に対応する階調値或いは色値が割り当てられる。第一の特性画像Ｉ５の仮想単色エネルギー特性は図４に示す第一の特性画像Ｉ２の仮想単色エネルギー特性と同一であるとする。基準値Ｉ５０は、如何なる仮想単色エネルギーに設定されてもよいが、一例として、臨床での使用可能性の高い２０ｋｅＶ～１６０ｋｅＶの中から設定されるとよい。本実施例において基準値Ｉ５０は４０ｋｅＶに設定されたことを想定する。差が閾値以上且つ正の値であることは、仮想単色エネルギーの変化に対して仮想単色ＣＴ値の変化に正の相関があることを意味し、差が閾値以上且つ負の値であることは、仮想単色エネルギーの変化に対して仮想単色ＣＴ値の変化に負の相関があることを意味する。差が閾値未満であることは、仮想単色エネルギーの変化に対して仮想単色ＣＴ値の変化が無相関であることを意味する。

【0066】

処理回路４４は、正の相関のある画素と負の相関のある画素とを視覚的に区別して表示する。具体的には、正の相関の画素には、例えば、青色の色値が割り当てられ、負の相関のある画素には、正の相関の画素に割り当てられた色値とは異なる色値、例えば、赤色の色値が割り当てられる。無相関の画素は、正の相関の画素及び負の相関の画素に割り当てられた色値とは異なる色値、例えば、灰色の色値が割り当てられるとよい。また、差の値に応じて色が濃くなるように色値が設定されてもよい。例えば、位置ＲＢの基準値Ｉ５０を下回る画像領域Ｉ５１，Ｉ５３は、図５の位置ＲＢのＣＴ変化曲線と比較すれば分かる通り、負の相関であり、赤色で表示され、基準値Ｉ５０を上回る画像領域Ｉ５２，Ｉ５４は、無相関であり、灰色で表示される。位置ＲＣの画像領域Ｉ５５は、図５の位置ＲＣのＣＴ変化曲線と比較すれば分かる通り、正の相関であり、青色で表示される。

【0067】

このように変形例１によれば、仮想単色ＣＴ値の変化量をカラーコード化する。これにより操作者は、仮想単色ＣＴ値変化の相関を色で簡易に把握することが可能である。また、仮想単色ＣＴ値の変化量をカラーコード化するので、組織の組成を色で区別することが可能である。例えば、肝臓の組成診断において、赤色で表示されている部分は、ヨードすなわち腫瘍であり、青色で表示されている部分は、脂肪である等が分かる。また、正の相関と負の相関だけでなく、無相関の区域を設けることにより、相関の強い部分に着目することができる。また、無相関に属する部分の組成、例えば、肝実質であることを判断することも可能になる。

【0068】

（変形例２）
変形例２に係る第二の特性画像は、関心線に含まれる複数の位置にそれぞれ対応する複数のＣＴ値変化曲線に加え、目的臓器に関する健常者の標準的なＣＴ値変化曲線を含む。以下、変形例２について説明する。

【0069】

図８は、変形例２に係る第二の特性画像Ｉ６の一例を示す図である。図８に示すように、第二の特性画像Ｉ６は、位置ＲＢのＣＴ値変化曲線と位置ＲＣのＣＴ値変化曲線に加え、健常者の目的臓器である肝臓の軟部組織である肝実質のＣＴ値変化曲線が表示される。メモリ４１には、予め収集された、健常者の複数の部位にそれぞれ対応する複数のＣＴ値変化曲線を記憶しており、処理回路４４は、操作者等による入力インターフェース４３を介した指示に従い任意の部位に関する健常者のＣＴ値変化曲線を選択して表示することができる。表示する健常者のＣＴ値変化曲線は、一の部位に関するものに限定されず、二以上の部位に関するＣＴ値変化曲線が表示されてもよい。このように、被検体のＣＴ値変化曲線に加え、健常者のＣＴ値変化曲線を表示することにより、目的臓器や対象部位を健常者との間で比較することが可能になる。

【0070】

（変形例３）
上記実施例において関心線の幅は一画素であるとした。変形例１に係る関心線の幅は複数画素に設定されるものとする。この場合、第一の特性画像の各画素には、関心線の幅方向の複数画素に割り当てられた複数仮想単色ＣＴ値の、最大値や最小値、平均値、中間値等の統計値が割り当てられるとよい。これによりノイズを低減することが可能である。なお、関心線の位置に依らずに幅は一定に設定されてもよいし、位置に応じて幅が異ならせて設定されてもよい。また、目的臓器や対象部位の種別及び／又は大きさに応じて関心線の幅が設定されてもよい。

【0071】

（変形例４）
上記実施例において関心線上の各位置は、解剖学的に区分された領域であるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。変形例４に係る関心線上の各位置は、関心線を構成する１画素又は複数画素に対応するものでもよい。

【0072】

（変形例５）
上記実施例において基準物質対は、脂肪、軟部組織及びヨードの３種類であるとしたが、本実施形態はこれに限定されない。基準物質対は、例えば、水とヨード等の２種類でもよい。２種類の基準物質画像からでも任意の仮想単色エネルギーに対応する仮想単色Ｘ線画像を生成可能であることが知られている。

【0073】

（変形例６）
上記実施例については肝臓がんを臨床例に挙げて説明したが、他の如何なる疾患について本実施形態は適用可能である。例えば、痛風の程度の診断に本実施形態は応用してもよい。痛風の程度の診断の場合、基準物質としては尿酸とカルシウムとが設定されるとよい。上記実施例と同様の手法により、第一の特性画像及び／又は第二の特性画像が生成されればよい。第一の特性画像や第二の特性画像における仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を観察することにより、痛風の程度を把握できることが期待される。

【0074】

（変形例７）
上記実施例に係るスペクトラルＣＴは、デュアルエナジーＣＴであるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。変形例７に係るスペクトラルＣＴはフォトンカウンティングＣＴであるとする。以下、変形例７について説明する。

【0075】

フォトンカウンティングＣＴにおいては、任意の１種類の管電圧によるＸ線の照射が行われる。Ｘ線検出器１２としては光子計数型のＸ線検出器が用いられる。ＤＡＳ１８は、複数のエネルギー・ビンにそれぞれ対応するＸ線フォトンのカウント値のデータをビュー毎に投影データとして収集する。エネルギー・ビンは、Ｘ線検出器１２の各検出素子に入射するＸ線フォトンのエネルギー帯域を表し、仮想単色エネルギーに対応する。処理回路４４は、再構成機能４４２の実現により、複数のエネルギー・ビンにそれぞれ対応する複数の投影データに基づいて、複数のエネルギー・ビンにそれぞれ対応する複数の仮想単色Ｘ線画像を再構成する。また、処理回路４４は、複数のエネルギー・ビンにそれぞれ対応する複数の投影データに基づいて全エネルギー帯域に関する１個の投影データを生成し、当該投影データに基づいて多色Ｘ線画像を生成することも可能である。

【0076】

上記実施形態と同様、多色Ｘ線画像や仮想単色Ｘ線画像に対して関心線が設定され、複数のエネルギー・ビンにそれぞれ対応する複数の仮想単色Ｘ線画像に基づいて第一の特性画像及び／又は第二の特性画像が生成される。設定機能４４３による関心線の設定処理、特性画像生成機能４４４による特性画像の生成処理、表示制御機能４４５による表示処理、貼付機能４４６による貼付処理は、上記実施例と同様であるので、説明は省略する。

【0077】

（総括）
本実施形態に係る医用画像処理装置は、処理回路４４を有する。処理回路４４は、設定機能４４３の実現により、被検体に関するＣＴ画像に組成診断対象を表す関心線を設定する。処理回路４４は、特性画像生成機能４４４の実現により、関心線に含まれる複数の位置毎の仮想単色エネルギー変化に伴うＣＴ値変化を表す特性画像を生成する。処理回路４４は、表示制御機能４４５の実現により、特性画像をディスプレイ４２に表示する。

【0078】

上記構成によれば、特性画像を観察することにより、ＣＴ画像に設定された関心線に対して仮想単色エネルギー特性を視覚的に評価することができる。よって画像送りをする場合に比して、組成診断の精度及び効率が向上する。

【0079】

ここで、本実施形態を、閉曲線で囲まれた画像領域（ＲＯＩ）内の仮想単色エネルギー特性を評価する比較例に対して比較する。比較例において操作者は、定量性のある評価を行うために、ＲＯＩの位置及び大きさを一定に設定する必要があるが、それは困難である。ＲＯＩはある程度の大きさを有さざるを得ないので、微小な物体のみにＲＯＩを設定することはできず、ＲＯＩには微小物体とその周囲組織とが含まれてしまう。そのため、微小物体と周囲組織とで平均化された仮想単色エネルギー特性しか評価できず、微小物体の仮想単色エネルギー特性を正確に評価することはできない。また、ＲＯＩを境界部のみに設定することはできないので、境界部について仮想単色エネルギー特性を正確に評価することはできない。比較例に比して、本実施形態によれば、ＣＴ画像に対して直線又は曲線の関心線を設定するので、大きさを調整する必要がなく、定量性が勝ることが期待される。また、微小な物体に交差するように関心線を設定すればよいため、比較例に比して、微小な物体の仮想単色エネルギー特性を正確に評価することが可能になる。また、境界部に交差又は重なるように関心線を設定することにより、比較例に比して、境界部の仮想単色エネルギー特性を正確に評価することが可能になる。

【0080】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、仮想単色エネルギーを利用した組成診断の精度及び効率を向上することができる。

【0081】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。一方、プロセッサが例えばＡＳＩＣである場合、プログラムが記憶回路に保存される代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0082】

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、実施形態同士の組み合わせ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】

【0083】

１ Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
１０ 架台
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
１３ 回転フレーム
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ 制御装置
１６ ウェッジ
１７ コリメータ
１８ データ収集回路（ＤＡＳ：Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）
１９ 開口部
３０ 寝台
３１ 基台
３２ 支持フレーム
３３ 天板
３４ 寝台駆動装置
４０ 医用画像処理装置（コンソール）
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
４４ 処理回路
４４１ 撮影制御機能
４４２ 再構成機能
４４３ 設定機能
４４４ 特性画像生成機能
４４５ 表示制御機能
４４６ 貼付機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】