CN102802533A - 图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

实施方式的图像处理装置(30)具备：取得部(33)、修正部(34)、以及灌流图像生成部(35)。在拍摄包含被投予了造影剂的被检体的心脏的第1医用图像组的第1造影检查之后，进行第2造影检查并生成心肌灌流数据时，取得部(33)取得在该第2造影检查时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的心肌组织及动脉血的像素值，该第2造影检查拍摄包含被再次投予了造影剂的被检体的心脏的第2医用图像组。修正部(34)使用由取得部(33)取得的各像素值来修正第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。灌流图像生成部(35)使用被修正后的第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度，计算第2造影检查中的被检体的心肌灌流数据。

Description

图像处理装置及图像处理方法
技术领域
本发明的实施方式涉及图像处理装置及图像处理方法。
背景技术
以往，为了评价心肌的毛细血管中的血流的灌流(Perfusion)，使用通过X射线CT(Computed Tomography：计算机断层)装置、X射线诊断装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging：磁共振成像)装置等进行造影拍摄而得到的医用图像，计算定量地表示心肌的灌流动态的数据(心肌灌流数据)。另外，还生成将该心肌灌流数据映射到心脏组织上的映射图像而作为心肌灌流图像。
一般而言，在评价心肌的灌流动态时，使用进行安静时检查与负荷时检查的两次检查的检查法。首先，在安静时检查中，对处于安静状态的被检体注入了造影剂之后，例如，进行X射线CT图像的拍摄。在此，在X射线CT图像的拍摄中进行预备拍摄及正式拍摄。预备拍摄是为了判定一定量的造影剂是否到达心脏而进行的拍摄，通过照射比正式拍摄低射线量的X射线，从而通过X射线CT装置沿着时间序列依次重建包含关心区域(ROI：Region Of Interest)的X射线CT图像。并且，当通过预备拍摄而重建了的X射线CT图像的关心区域中的像素值(CT值、单位[HU])变为了规定的阈值以上的情况下，X射线CT装置判定为一定量的造影剂到达了心脏。然后，X射线CT装置提高X射线量，例如，通过螺旋扫描对心脏整体进行扫描，从而执行用于重建包含心脏整体的体数据的正式拍摄。并且，根据预备拍摄时所拍摄的安静时的沿着时间序列的多个X射线CT图像，计算安静时的心肌灌流数据。
之后，在负荷时检查中，例如，对实施了运动负荷、药剂负荷的被检体再次注入造影剂之后，进行X射线CT图像的拍摄。并且，根据预备拍摄时所拍摄的负荷时的沿着时间序列的多个X射线CT图像，计算负荷时的心肌灌流数据。然后，医师通过比较安静时的心肌灌流数据与负荷时的心肌灌流数据，从而进行被检体的心肌中有无疾病、疾病的程度的诊断。
专利文献1：日本特开2009-125127号公报
发明内容
另外，在上述的以往的检查法中，投予两次造影剂。在此，例如，如果隔开1小时左右的间隔来实施安静时检查与负荷时检查，则在安静时检查中注入的造影剂被***出，负荷时检查也能够以大致与安静时检查相同的状态进行检查。但是，在现实中，直到安静时检查中注入的造影剂被***出为止，在***了注射针的状态下进行待机，会加重对被检体的负担，且检查效率会变低。
因此，在医疗现场，要求安静时检查结束后，尽早进行负荷时检查。但是，根据X射线CT图像等计算心肌灌流数据的方法以检查前造影剂未进入被检体的心脏为前提。因此，如果在安静时检查结束后，立即进行负荷时检查，则在安静时检查中注入的造影剂未被***出而残留在心肌、血液中，在负荷时的心肌灌流数据中将包含误差。
实施方式的图像处理装置具备取得部、修正部以及计算部。在拍摄包含被投予了造影剂的被检体的心脏的第1医用图像组的第1造影检查之后，进行第2造影检查并生成表示上述被检体的心肌组织中的血流的灌流动态的心肌灌流数据时，取得部取得该第2造影检查时所投予的造影剂到达上述被检体的心脏之前的心肌组织及动脉血的像素值，上述第2造影检查拍摄包含被再次投予了造影剂的被检体的心脏的第2医用图像组。修正部使用由上述取得部取得的各像素值，对上述第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度进行修正。计算部使用由上述修正部修正后的上述第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度，计算上述第2造影检查中的上述被检体的心肌灌流数据。
附图说明
图1是用于说明第1实施方式的图像处理装置的结构的图。
图2是用于说明第1实施方式的取得部的图。
图3是用于说明取得部的处理中所使用的ROI的一个例子的图。
图4是用于说明第1实施方式的图像处理装置的处理的流程图。
图5是用于说明第2实施方式的取得部的图。
图6是用于说明第2实施方式的图像处理装置的处理的流程图。
图7是用于说明第3实施方式的取得部的图。
图8是用于说明第3实施方式的图像处理装置的处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明图像处理装置的实施方式。另外，本实施方式的图像处理装置是如下装置：使用通过X射线CT(ComputedTomography)装置、X射线诊断装置、MRI(Magnetic ResonanceImaging)装置等医用图像诊断装置进行造影拍摄而得到的医用图像，计算定量地表示心肌组织的灌流动态的数据(心肌灌流数据)。作为心肌灌流数据，例举出“CBP”、“CBV”、“MTT”等。另外，所谓“CBP”是指毛细血管内的每单位体积及单位时间的血流量，所谓“CBV”是指毛细血管内的每单位体积的血流量，所谓“MTT”是指毛细血管的血液平均通过时间。
例如，本实施方式的图像处理装置根据在对投予了造影剂(非离子性碘造影剂)的被检体的心脏进行预备拍摄时沿时间序列拍摄得到的X射线CT图像中的CT值(像素值)随时间的浓度变化，计算心肌灌流数据。另外，本实施方式的图像处理装置生成将心肌灌流数据映射到心脏组织上的映射图像而作为心肌灌流图像。
在此，一般而言，在评价心肌的灌流动态时，使用进行作为第1拍摄检查的安静时检查与作为第2拍摄检查的负荷时检查的两次检查的检查法。首先，在安静时检查中，对处于安静状态的被检体注入了造影剂之后，进行医用图像的拍摄。然后，根据安静时的沿着时间序列的多个医用图像(第1医用图像组)，计算安静时的心肌灌流数据。例如，根据作为第1医用图像组的第一X射线CT图像组中、在预备拍摄时所拍摄的沿着时间序列的多个X射线CT图像，计算安静时的心肌灌流数据。
之后，在负荷时检查中，例如，对实施了运动负荷、药剂负荷的被检体再次注入造影剂之后，进行医用图像的拍摄。然后，根据负荷时的沿着时间序列的多个医用图像(第2医用图像组)，计算负荷时的心肌灌流数据。例如，根据作为第2医用图像组的第二X射线CT图像组中、在预备拍摄时所拍摄的负荷时的沿着时间序列的多个X射线CT图像，计算安静时的心肌灌流数据。
(第1实施方式)
首先，针对第1实施方式的图像处理装置的结构，使用图1进行说明。图1是用于说明第1实施方式的图像处理装置的结构的图。
如图1所示，第1实施方式的图像处理装置30与医用图像数据库20连接，另外，医用图像数据库20与医用图像诊断装置10连接。
医用图像诊断装置10是X射线CT装置、X射线诊断装置、MRI装置等医用图像诊断装置。医用图像数据库20是作为管理各种医用图像的数据的***的PACS(Picture Archiving and CommunicationSystem：图片存档和通信***)的数据库、管理附加了医用图像的电子病历的电子病历***的数据库等。
另外，以下，针对作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置在安静时检查与负荷时检查这两次检查中，进行X射线CT图像的预备拍摄及正式拍摄的情况进行说明。并且，以下，针对如下情况进行说明：将由作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置所拍摄的X射线CT图像组存储到医用图像数据库20中，第1实施方式的图像处理装置30从医用图像数据库20读出由作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置所拍摄的X射线CT图像组，并计算安静时的心肌灌流数据及负荷时的心肌灌流数据。
如图1所示，第1实施方式的图像处理装置30具有输入部31、显示部32、取得部33、修正部34、灌流图像生成部35以及显示控制部36。
输入部31具有鼠标、键盘等，接受来自图像处理装置30的操作者的各种设定要求。例如，输入部31从操作者接受成为图像处理对象的X射线CT图像组的指定。由此，图像处理装置30从医用图像数据库20取得操作者所指定的X射线CT图像组。在此，成为图像处理对象的X射线CT图像是为了计算安静时的心肌灌流数据及负荷时的心肌灌流数据而由作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置所拍摄的图像组。
显示部32具有液晶显示器、CRT(Cathode-Ray Tube：阴极射线管)显示器等监视器。显示部32显示用于经由输入部31而接受来自操作者的指令的GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)，或显示成为图像处理对象的X射线CT图像、由后述的灌流图像生成部35生成的心肌灌流图像。
灌流图像生成部35计算心肌灌流数据，并生成映射了所计算出的心肌灌流数据的心肌灌流图像。显示控制部36控制显示部32中的GUI显示、图像显示。
在此，在进行安静时检查与负荷时检查时，投予两次造影剂。例如，如果隔开1小时左右的间隔来实施安静时检查与负荷时检查，则能够***出在安静时检查中注入的造影剂，负荷时检查也能够以大致与安静时检查相同的状态进行检查。但是，在现实中，直到安静时检查中注入的造影剂被***出为止，在***了注射针的状态下进行待机，会加重对于被检体的负担，且检查效率会降低。因此，在医疗现场，要求在安静时检查结束之后尽早进行负荷时检查。但是，计算心肌灌流数据的方法以检查前造影剂未进入到被检体的心脏为前提。因此，如果在安静时检查结束后立即进行负荷时检查，则在安静时检查中注入的造影剂未被***出而残留在心肌、血液中，在负荷时的心肌灌流数据中将包含误差。
因此，第1实施方式的图像处理装置30为了高精度、且有效地进行心肌的灌流动态的检查，具有图1所示的取得部33及修正部34。
在拍摄包含被投予了造影剂的被检体的心脏的第1医用图像组的安静时检查之后，进行负荷时检查并生成心肌灌流数据时，取得部33取得该负荷检查时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的心肌组织及动脉血的像素值，该负荷时检查拍摄包含被再次投予了造影剂的被检体的心脏的第2医用图像组。
例如，在拍摄第一X射线CT图像组的安静时检查之后，进行拍摄第二X射线CT图像组的负荷时检查并生成心肌灌流数据时，取得部33取得在负荷时检查中所投予的造影剂到达被检体的心脏之前所拍摄的X射线CT图像所描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。
以下，使用图2对取得部33所执行的处理进行说明。图2是用于说明第1实施方式的取得部的图。在图2所示的一个例子中，将通过X射线CT装置进行安静时检查及负荷时检查时的X射线CT图像的拍摄时的动脉血(Arterial blood)及心肌组织(Myocardium)的随着时间的浓度变化与安静时检查及负荷时检查的工作流程一起示出。
例如，作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置在安静时检查中，沿着时间序列拍摄包含被快速静注了造影剂的被检体的心脏的“第一X射线CT图像组”。在此，在基于X射线CT装置的拍摄中，如图2所示，进行预备拍摄及正式拍摄。预备拍摄是为了判定一定量的造影剂是否到达心脏而进行的拍摄，通过照射比正式拍摄低射线量的X射线，从而通过X射线CT装置沿着时间序列依次重建包含关心区域(ROI：Region Of Interest)的X射线CT图像。并且，当通过预备拍摄而重建的X射线CT图像的关心区域中的像素值(CT值、单位[HU])变为规定的阈值以上时，X射线CT装置判定为一定量的造影剂到达了心脏。然后，X射线CT装置提高X射线量，例如，通过螺旋扫描来扫描心脏整体，从而执行用于重建包含心脏整体的体数据的正式拍摄。
之后，通过药剂负荷而对被检体的心脏施加负荷。例如，通过投予腺苷，从而对被检体的心脏施加负荷。在此，为了使负荷药剂发挥效力，例如，需要10分钟左右的时间。
并且，为了缩短检查时间，如图2所示，在安静时检查的大约10分钟之后，开始负荷时检查，作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置沿着时间序列拍摄“第二X射线CT图像组”。另外，作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置即使在负荷时检查中，也与安静时检查一样，如图2所示，进行预备拍摄及正式拍摄。
在此，如图2所示，将“Ca(t)”作为表示动脉血的造影剂浓度的CT值，将“Cmyo(t)”作为表示心肌组织的造影剂浓度的CT值。即，如图2所示，安静时检查的“Ca(t)”是从X射线CT图像上的动脉血的CT值中去除动脉血本身的CT值(BL1)的值。另外，如图2所示，安静时检查的“Cmyo(t)”是从X射线CT图像上的心肌组织的CT值中去除心肌组织本身的CT值(BL2)的值。另外，心肌组织血液丰富，如果从X射线吸收的角度看，能够看做与动脉血等价。即，如图2所示，“BL1＝BL2”。
如图2所示，安静时检查的“Ca(t)”沿着时间序列上升之后，达到平稳状态并减少，之后，变为大致一定的值。另外，如图2所示，安静时检查的“Cmyo(t)”比“Ca(t)”平缓地上升后，达到平稳状态并减少，之后，变为大致一定的值。在此，当安静时检查与负荷时检查之间的间隔大致为10分钟时，在负荷时检查开始时，在安静时检查中注入的造影剂未被***出而残留在心肌组织或动脉血中。其中，“Ca(t)”及“Cmyo(t)”的值如上述那样，变为大致稳定的状态。
即，如图2所示，负荷时检查的“Ca(t)”变为从X射线CT图像上的动脉血的CT值中去除了作为“动脉血本身的CT值(BL1)与来自残留在动脉血中的造影剂的CT值之和”的“BL3”后的值。另外，如图2所示，负荷时检查的“Cmyo(t)”变为从X射线CT图像上的心肌组织的CT值中去除作为“心肌组织本身的CT值(BL1)与来自残留在心肌组织中的造影剂的CT值之和”的“BL4”后的值。
换而言之，“BL3”及“BL4”分别是在负荷时检查中所投予的造影剂到达被检体的心脏前所拍摄的X射线CT图像所描绘出的心肌组织及动脉血的CT值。因此，在第1实施方式中，通过作为医用图像诊断装置10的X射线CT装置，在第2造影检查(负荷时检查)的拍摄前追加拍摄X射线CT图像。即，如图2所示，在负荷时检查的拍摄前的“时刻A”，进行X射线CT图像的追加拍摄。
通过“时刻A”的追加拍摄所拍摄的X射线CT图像、在安静时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第一X射线CT图像组、与在负荷时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第二X射线CT图像组一起存储在医用图像数据库20中。并且，第1实施方式的取得部33取得在负荷时检查的拍摄前所拍摄的X射线CT图像中描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。
首先，显示控制部36读出通过“时刻A”的追加拍摄所拍摄的X射线CT图像，并显示在显示部32上。然后，操作者经由输入部31，在X射线CT图像上设定BL3取得用ROI和BL4取得用ROI。并且，取得部33从在通过“时刻A”的追加拍摄所拍摄的X射线CT图像上设定的BL3取得用ROI中取得BL3。另外，取得部33从在通过“时刻A”的追加拍摄所拍摄的X射线CT图像上设定的BL4取得用ROI中取得BL4。图3是用于说明取得部的处理中所使用的ROI的一个例子的图。
例如，如图3所示，取得部33从设定在左心室内腔的BL3取得用ROI中取得BL3。另外，如图3所示，取得部33从设定在左心室心肌的BL4取得用ROI中取得BL4。另外，在第1实施方式中所追加拍摄的X射线CT图像既可以是通过照射与正式拍摄相同程度的射线量的X射线而拍摄的图像，也可以是通过照射与预备拍摄相同的低射线量的X射线而拍摄的图像。其中，当成为BL3及BL4的取得对象的X射线CT图像是照射低射线量的X射线而拍摄的图像时，优选通过设定多个用于分别取得BL3及BL4的ROI、并计算从该设定的多个ROI中取得的CT值的平均值，从而取得更准确的BL3及BL4。
返回到图1，修正部34使用由取得部33取得的各像素值来修正第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。即，第1实施方式的修正部34使用由取得部33取得的BL3及BL4，来修正第二X射线CT图像组中的在预备拍摄时所拍摄的X射线CT图像组的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。例如，修正部34从图2所示的第二X射线CT图像组中的在预备拍摄时所拍摄的X射线CT图像组的动脉血的CT值中减去BL3，从而计算负荷时检查的“Ca(t)”。另外，修正部34从图2所示的第二X射线CT图像组中的在预备拍摄时所拍摄的X射线CT图像组的心肌组织的CT值中减去BL4，从而计算负荷时检查的“Cmyo(t)”。
然后，灌流图像生成部35使用由修正部34修正后的第2医用图像组的动脉血及心肌组织的造影剂浓度，来计算第2造影检查中的被检体的心肌灌流数据。并且，灌流图像生成部35生成第2造影检查中的被检体的心肌灌流图像。
例如，灌流图像生成部35使用由修正部34计算出的第二X射线CT图像组中的“Ca(t)”及“Cmyo(t)”，来计算负荷时检查中的被检体的心肌灌流数据。并且，灌流图像生成部35根据负荷时检查中的被检体的心肌灌流数据，生成负荷时检查中的心肌灌流图像。
另外，灌流图像生成部35使用安静时检查前所拍摄的X射线CT图像、从安静时检查时的预备拍摄刚刚开始之后所拍摄的X射线CT图像中取得的BL1及BL2，计算安静时检查中的被检体的心肌灌流数据，并生成负荷时检查中的被检体的心肌灌流图像。另外，灌流图像生成部35使用作为“Cmyo(t)”除以“Ca(t)”的值(Cmyo(t)/Ca(t))的AD(Attenuation density ratio：衰减度比率)的推定曲线(ADC)来计算心肌灌流数据，但也可以在对ADC实施了平滑化滤波处理之后计算心肌灌流数据。
并且，显示控制部36使显示部32显示由灌流图像生成部35生成的安静时检查及负荷时检查的心肌灌流图像。
接着，使用图4对第1实施方式的图像处理装置30的处理进行说明。图4是用于说明第1实施方式的图像处理装置的处理的流程图。另外，在图4中，针对图像处理装置30从医用图像数据库20读出成为图像处理对象的图像组之后的处理进行说明。在此，成为本实施方式中的图像处理对象的图像组是在安静时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第一X射线CT图像组、在负荷时检查的预备拍摄及在正式拍摄中所拍摄的第二X射线CT图像组、及在刚要进行负荷时检查之前所追加拍摄的X射线CT图像。
如图4所示，第1实施方式的图像处理装置30判定是否从操作者接受了图像处理要求(步骤S101)。在此，在没有接受到图像处理要求时(步骤S101否定)，图像处理装置30变为待机状态。
另一方面，接受了图像处理要求时(步骤S101肯定)，取得部33从刚要进行负荷时检查之前所拍摄的X射线CT图像取得BL3及BL4(步骤S102)。
然后，修正部34使用由取得部33取得的BL3及BL4，修正第二X射线CT图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度(步骤S103)。即，修正部34使用BL3及BL4修正在第二X射线CT图像组中的在预备拍摄时所拍摄的X射线CT图像的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。
之后，灌流图像生成部35使用由修正部34修正后的第2医用图像组的动脉血及心肌组织的造影剂浓度来计算心肌灌流数据，从而生成负荷时检查中的心肌灌流图像(步骤S104)，结束处理。另外，与步骤S104的处理一起，灌流图像生成部35通过计算安静时检查中的心肌灌流数据，从而生成安静时检查中的心肌灌流图像。
如上述那样，在第1实施方式中，在拍摄对包含被投予了造影剂的被检体的心脏的第1医用图像组的第1造影检查(安静时检查)之后，进行第2造影检查(负荷时检查)并生成心肌灌流数据时，取得部33取得在该第2造影检查时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的心肌组织及动脉血的像素值，该第2造影检查拍摄包含被再次投予了造影剂的被检体的心脏的第2医用图像组。具体而言，取得部33取得在第2造影检查的拍摄前所拍摄的X射线CT图像中所描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。
并且，修正部34使用由取得部33取得的各像素值，修正第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。然后，灌流图像生成部35使用被修正后的第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度，计算第2造影检查中的被检体的心肌灌流数据。
即，根据第1实施方式，即使在第1造影检查中所投予的造影剂被完全***出之前再次投予造影剂并进行第2造影检查，也能够通过取得残留在动脉血及心肌组织中的造影剂的浓度，从而避免在第2造影检查的心肌灌流数据中包含误差的情况。因此，根据第1实施方式，能够高精度、且有效地进行心肌的灌流动态的检查。
(第2实施方式)
第2实施方式的图像处理装置30与使用图1说明的第1实施方式的图像处理装置30同样地构成，但成为取得部33的处理对象的医用图像与第1实施方式不同。图5是用于说明第2实施方式的取得部的图。
第2实施方式的取得部33取得在作为第2造影检查的负荷时检查刚刚开始之后所拍摄的医用图像中所描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。例如，如图5所示，第2实施方式的取得部33从刚刚进行负荷时检查之后的时刻“B”时所预备拍摄的X射线CT图像中取得BL3及BL4。即，在图5所示的时刻“B”所拍摄的X射线CT图像是在负荷时检查中所投予的造影剂到达被检体的心脏前拍摄的X射线CT图像。因此，第2实施方式的取得部33能够从在图5所示的时刻“B”拍摄的X射线CT图像中取得BL3及BL4。
在第2实施方式中，由于成为BL3及BL4的取得对象的X射线CT图像是照射低射线量的X射线而拍摄的图像，因此，优选设定多个用于分别取得BL3及BL4的ROI，并计算从该设定的多个ROI取得的CT值的平均值，从而取得更准确的BL3及BL4。
另外，由于第2实施方式的修正部34、灌流图像生成部35及显示控制部36的处理与在第1实施方式中说明的处理相同，因此省略说明。
接着，使用图6对第2实施方式的图像处理装置30的处理进行说明。图6是用于说明第2实施方式的图像处理装置的处理的流程图。另外，在图6中，对图像处理装置30从医用图像数据库20中读出成为图像处理对象的图像组之后的处理进行说明。在此，成为本实施方式的图像处理对象的图像组是在安静时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第一X射线CT图像组、负荷时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第二X射线CT图像组。
如图6所示，第2实施方式的图像处理装置30判定是否从操作者来接受了图像处理要求(步骤S201)。在此，在没有接受到图像处理要求时(步骤S201否定)，图像处理装置30变为待机状态。
另一方面，在接受了图像处理要求时(步骤S201肯定)，取得部33从刚刚进行负荷时检查之后所预备拍摄的X射线CT图像中取得BL3及BL4(步骤S202)。
并且，修正部34使用由取得部33取得的BL3及BL4修正第二X射线CT图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度(步骤S203)。即，修正部34使用BL3及BL4来修正第二X射线CT图像组中的在预备拍摄时所拍摄的X射线CT图像中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。
之后，灌流图像生成部35使用由修正部34修正后的第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度来计算心肌灌流数据，从而生成负荷时检查中的心肌灌流图像(步骤S204)，结束处理。另外，与步骤S204的处理一起，灌流图像生成部35通过计算安静时检查中的心肌灌流数据，从而生成安静时检查中的心肌灌流图像。
如上述那样，在第2实施方式中，取得部33取得作为第2造影检查的负荷时检查刚刚开始之后所拍摄的医用图像中所描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。即，在第1实施方式中，为了取得BL3及BL4需要进行追加拍摄。而进行追加拍摄将导致对被检体的X射线辐射量的增大。但是，在第2实施方式中，能够从检查时所拍摄的图像中取得BL3及BL4。因此，根据第2实施方式，不增大X射线辐射量而能够高精度、且有效地进行心肌的灌流动态的检查。
(第3实施方式)
第3实施方式的图像处理装置30与使用图1说明的第1及第2实施方式的图像处理装置30同样地构成，但取得部33的处理与第1及第2实施方式不同。
即，第3实施方式的取得部33取得未被造影剂染色的动脉血的像素值及在第2造影检查(负荷时检查)时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的动脉血的像素值。并且，第3实施方式的取得部33根据所取得的两个像素值，推定在第2造影检查(负荷时检查)时所投予的造影剂到达被检体心脏之前的心肌组织的像素值。
例如，取得部33从安静时检查开始前所拍摄的X射线CT图像、或安静时检查时的预备拍摄刚刚开始之后所拍摄的X射线CT图像中取得BL1。另外，取得部33从在第1实施方式中说明了的X射线CT图像、或在第2实施方式中说明了的X射线CT图像中取得BL3。并且，取得部33根据BL1及BL3来推定BL4。图7是用于说明第3实施方式的取得部的图。
具体而言，如图7所示，第3实施方式的取得部33根据从动脉血流入心肌组织的造影剂的比例(K1)与从心肌组织流入动脉血的造影剂的比例(k2)的比率、以及上述两个CT值(BL1及BL3)来推定BL4。
以下，使用数学公式对BL4的推定法进行说明。心肌组织中的CT值的时间变化率(dCmyo(t)/dt)通过“K1”、“k2”、“Ca(t)”及“Cmyo(t)”，由以下的式子(1)表示。
[数学式1]
dCmyo ( t ) dt = K 1 Ca ( t ) - k 2 Cmyo ( t ) · · · ( 1 )
式子(1)表示心肌组织的CT的时间变化率为从由动脉血向心肌组织的造影剂的流入(K1×Ca(t))中减去从心肌组织向动脉血的造影剂的流出“k2×Cmyo(t)”的值的情况。即，根据式子(1)，表示在注入一定量的造影剂时，“Cmyo(t)”增加而“dCmyo(t)/dt”变为正，在造影剂注入结束时，“dCmyo(t)/dt”变为“0”，之后，“Cmyo(t)”减少而“dCmyo(t)/dt”变为负的情况。另外，式子(1)表示“dCmyo(t)/dt”变为负之后，随着时间的经过而接近于“0”的情况。
在此，在刚要开始第2造影检查(负荷时检查)之前(图2所示的时刻“A”)、刚刚开始第2造影检查(负荷时检查)之后(图5所示的时刻“B”)“dCmyo(t)/dt”为负，但大致为“0”。即，以下所示的式子(2)成立。
[数学式2]
dCmyo ( t ) dt = K 1 Ca ( t ) - k 2 Cmyo ( t ) ≈ 0 · · · ( 2 )
即，在时刻“A”、时刻“B”，可以看作“K1×Ca(t)”与“k2×Cmyo(t)”大致相等。
另外，众所周知，“Ca(t)”与“Cmyo(t)”的比率为“K1”与“k2”的比率，根据实际测量数据，“K1”除以“k2”的值为大致一定的值(例如，成为“0.323”)。即，以下所示的式子(3)成立。
[数学式3]
Cmyo ( t ) C a ( t ) ≈ K 1 k 2 = 0.323 · · · ( 3 )
在此，如上述那样，“BL1＝BL2”成立。另外，刚要开始负荷时检查之前或刚刚开始之后的“Ca(t)”是从“BL3”中减去“BL1”的值。另外，刚要开始负荷时检查之前或刚刚开始之后的“Cmyo(t)”是从“BL4”中减去“BL2”的值。如果将这些条件及式子(3)的条件代入式子(2)，则求得以下的式子(4)。
[数学式4]
BL 4＝(BL3-BL1)×0.323+BL1    …(4)
即，通过取得BL1及BL3，能够根据式子(4)推定BL4。因此，第3实施方式的取得部33取得BL1及BL3，通过将所取得的BL1及BL3带入式子(4)，从而推定BL4。
另外，在式子(4)中所使用的“K1”与“k2”的比率能够根据实际测量数据随时进行修正。
并且，修正部34使用由取得部33取得的BL3及由取得部33取得的BL4来进行修正处理。
另外，由于第3实施方式的灌流图像生成部35及显示控制部36的处理与在第1实施方式中说明的处理相同，因此省略说明。
接着，使用图8对第3实施方式的图像处理装置30的处理进行说明。图8是用于说明第3实施方式的图像处理装置的处理的流程图。另外，在图8中，针对图像处理装置30从医用图像数据库20中读出成为图像处理对象的图像组之后的处理进行说明。在此，成为本实施方式的图像处理对象的图像组，例如是在安静时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第一X射线CT图像组、在负荷时检查的预备拍摄及正式拍摄中所拍摄的第二X射线CT图像组。
如图8所示，第3实施方式的图像处理装置30判定是否从操作者接受了图像处理要求(步骤S301)。在此，当没有接受到图像处理要求时(步骤S301否定)，图像处理装置30变为待机状态。
另一方面，当接受到图像处理要求时(步骤S301肯定)，取得部33从刚刚进行安静时检查之后所预备拍摄的X射线CT图像及刚刚进行负荷时检查之后所预备拍摄的X射线CT图像中取得BL1及BL3(步骤S302)。
并且，取得部33根据BL1及BL3，使用式子(4)，推定BL4(步骤S303)。
之后，修正部34使用BL3及BL4，修正第二X射线CT图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度(步骤S304)。即，修正部34使用BL3及BL4，修正在第二X射线CT图像组中的在预备拍摄中所拍摄的X射线CT图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度。
并且，灌流图像生成部35使用由修正部34修正后的第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度计算心肌灌流数据，并生成负荷时检查中的心肌灌流图像(步骤S305)，结束处理。另外，与步骤S305的处理一起，灌流图像生成部35还计算安静时检查中的心肌灌流数据，并生成安静时检查中的心肌灌流图像。
如上述那样，在第3实施方式中，取得部33取得未被造影剂染影的动脉血的像素值及在第2造影检查(负荷时检查)时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的动脉血的像素值。并且，取得部33根据所取得的两个像素值，推定在第2造影检查(负荷时检查)时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的心肌组织的像素值(BL4)。具体而言，取得部33根据从动脉血流入心肌组织的造影剂的比例(K1)与从心肌组织流入动脉血的造影剂的比例(k2)的比率、以及上述两个像素值(CT值：BL1及BL3)来推定BL4。
即，由于动脉血的基于造影剂的染影度比心肌组织高，所以易于受噪声、伪影的影响，因此，从医用图像取得的心肌组织的像素值有时精度低。但是，在第3实施方式中，能够只根据测定精度高的动脉血的像素值来准确地推定在第2造影检查(负荷时检查)时所投予的造影剂到达被检体的心脏之前的心肌组织的像素值。因此，根据第3实施方式，能够进一步高精度地进行心肌的灌流动态的检查。
另外，在上述的第1～第3实施方式中，对通过预备拍摄及正式拍摄来进行X射线CT图像的拍摄、并根据在预备拍摄中所拍摄的X射线图像组计算心肌灌流数据的情况进行了说明。但是，上述的第1～第3实施方式还能够适用于动态拍摄中，该动态拍摄通过常规扫描，沿着时间序列重建多个包含心脏整体的X射线CT图像(体数据)，该常规扫描使用了沿着体轴方向排列多列X射线检测元件(例如，320列)的X射线检测器。即，上述的第1～第3实施方式还能够适用于根据一定量的造影剂到达心脏之前所拍摄的体数据组计算心肌灌流数据的情况。
另外，在上述的第1～第3实施方式中，对成为图像处理对象的医用图像是X射线CT图像的情况进行了说明。但是，在上述的第1～
第3实施方式中成为图像处理的对象的医用图像也可以是X射线图像、MRI图像。
另外，在上述第1～3实施方式中所说明的图像处理也可以在拍摄了成为图像处理对象的医用图像后的医用图像诊断装置内执行。即，上述的第1～第3实施方式也可以将图像处理装置30组装到医用图像诊断装置10内。
另外，在本实施方式中说明的图像处理方法能够通过利用个人计算机、工作站等计算机执行预先准备好的图像处理程序来实现。该图像处理程序能够经由因特网等网络来分发。另外，该图像处理程序也可以记录在硬盘、软盘(FD)、CD-ROM、MO、DVD等计算机可读的记录介质中，并通过由计算机从记录介质中读出而执行。
如上述那样，根据第1实施方式、第2实施方式及第3实施方式，能够高精度、且有效地进行心肌的灌流动态的检查。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或要旨中，并且包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

Claims (6)

1.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
取得部，在拍摄包含被投予了造影剂的被检体的心脏的第1医用图像组的第1造影检查之后，进行第2造影检查并生成表示上述被检体的心肌组织中的血流的灌流动态的心肌灌流数据时，取得该第2造影检查时所投予的造影剂到达上述被检体的心脏之前的心肌组织及动脉血的像素值，上述第2造影检查拍摄包含被再次投予了造影剂的被检体的心脏的第2医用图像组；
修正部，使用由上述取得部取得的各像素值，修正上述第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度；以及
计算部，使用由上述修正部修正后的上述第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度，计算上述第2造影检查中的上述被检体的心肌灌流数据。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述取得部取得在上述第2造影检查的拍摄之前所拍摄的医用图像中描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述取得部取得在上述第2造影检查刚刚开始之后所拍摄的医用图像中描绘出的心肌组织及动脉血的像素值。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述取得部取得未被造影剂染影的动脉血的像素值及在上述第2造影检查时所投予的造影剂到达上述被检体的心脏之前的动脉血的像素值，并根据该取得的两个像素值推定在上述第2造影检查时所投予的造影剂到达上述被检体的心脏之前的心肌组织的像素值。
5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其特征在于，
上述取得部根据从动脉血流入到心肌组织的造影剂的比例与从心肌组织流入到动脉血的造影剂的比例的比率、以及上述两个像素值，推定在上述第2造影检查时所投予的造影剂到达上述被检体的心脏之前的心肌组织的像素值。
6.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
在拍摄包含被投予了造影剂的被检体的心脏的第1医用图像组的第1造影检查之后，进行第2造影检查并生成表示上述被检体的心肌组织中的血流的灌流动态的心肌灌流数据时，取得部取得在该第2造影检查时所投予的造影剂到达上述被检体的心脏之前的心肌组织及动脉血的像素值，上述第2造影检查拍摄包含被再次投予了造影剂的被检体的心脏的第2医用图像组；
修正部使用由上述取得部取得的各像素值，修正上述第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度；
计算部使用由上述修正部修正后的上述第2医用图像组中的动脉血及心肌组织的造影剂浓度，计算上述第2造影检查中的上述被检体的心肌灌流数据。
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