JP6320758B2 - 医用画像処理装置、ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムに関する。

Ｘ線診断装置における撮像法の１つとしてディジタルサブトラクションアンギオグラフィ(DSA: Digital Subtraction Angiography)が知られている。DSAは、被検体への造影剤注入前後におけるＸ線画像データの差分(subtraction)画像データを診断用に収集する技術である。すなわち、造影剤の注入前においてＸ線画像データが差分画像データを生成するためのマスク(mask)画像データとして収集される。一方、造影剤を投与することによってＸ線造影(contrast)画像データが収集される。そして、Ｘ線造影画像データとマスク画像データとの間における差分処理によってDSA画像データが診断用に生成される。

このようなDSA画像データを生成すれば、血管の観察に不要な陰影が除去された画像データを取得することができる。すなわち、造影剤によって染影された血管が選択的に描出された診断画像データを得ることができる。このため、血管の診断に有用な画像を表示させることができる。

米国特許第８０５０４７４号明細書

本発明は、血管が描出されたＸ線画像データの観察を容易に行うことが可能な医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る医用画像処理装置は、血管画像生成部と表示処理部とを有する。血管画像生成部は、少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する。表示処理部は、前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを、当該画像データの撮影タイミングに基づいて判定して、当該判定結果に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する。
また、本発明の実施形態に係るＸ線診断装置は、画像収集系、血管画像生成部及び表示処理部を有する。画像収集系は、被検体から少なくとも時系列のＸ線造影画像データを収集する。血管画像生成部は、少なくとも前記Ｘ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する。表示処理部は、前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを、当該画像データの撮影タイミングに基づいて判定して、当該判定結果に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する。
また、本発明の実施形態に係る医用画像処理プログラムは、コンピュータを、血管画像生成部及び表示処理部として機能させる。血管画像生成部は、少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する。表示処理部は、前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを、当該画像データの撮影タイミングに基づいて判定して、当該判定結果に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する。
また、本発明の実施形態に係る医用画像処理装置は、血管画像生成部と表示処理部とを有する。血管画像生成部は、少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する。表示処理部は、前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを示す情報を取得して、前記情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する。前記表示処理部は、異なる撮影日時に撮影された複数の前記血管画像データのうち前記被検体の術前に取得されたと判定される第１の血管画像データ又は指定された第１の血管画像データを第１の画像表示領域に表示させ、前記異なる撮影日時に撮影された前記複数の血管画像データのうち前記被検体の術後に取得されたと判定される複数の第２の血管画像データ又は指定対象とならなかった複数の第２の血管画像データを撮影日時方向に切換表示できるように第２の画像表示領域に表示させる表示処理を実行する。
また、本発明の実施形態に係る医用画像処理装置は、血管画像生成部と表示処理部とを有する。血管画像生成部は、少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する。表示処理部は、前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを示す情報を取得して、前記情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する。前記血管画像生成部は、少なくとも第１のＸ線造影画像データに基づいて第１の造影剤の第１の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第１の血管画像データを生成する一方、前記第１のＸ線造影画像データの撮影日時と異なる撮影日時に取得された少なくとも第２のＸ線造影画像データに基づいて第２の造影剤の第２の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第２の血管画像データを生成し、前記第１の造影剤が前記被検体に注入されたタイミング、前記第１のＸ線造影画像データのフレーム数、前記第２の造影剤が前記被検体に注入されたタイミング及び前記第２のＸ線造影画像データのフレーム数に基づいて前記第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相を、前記第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相に合わせるように構成される。

本発明の実施形態に係る医用画像処理装置及びＸ線診断装置の構成図。 図１に示す医用画像処理装置の詳細機能を示す機能ブロック図。 図２に示すPI処理部において生成されるPI画像データの画素値として用いられるパラメータの定義を示す図。 第１のPI画像データを生成するための造影剤の第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相を、第２のPI画像データを生成するための造影剤の第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相に合わせた例を示す図。 比較読影用の複数のPI画像の表示画面の一例を示す図。 PRE画像のF画像、PRE画像のL画像、POST画像のF画像及びPOST画像のL画像を並列表示させた例を示す図。 １フレームのPRE画像と複数フレームのPOST画像を並列表示させた例を示す図。 PRE画像とPOST画像を２種類のパラメータで並列表示させた例を示す図。 PI画像を元データに切換表示できるようにした例を示す図。 図１に示すＸ線診断装置により血管画像としてPI画像を収集及び表示する際の流れの一例を示すフローチャート。 図１に示すＸ線診断装置において、並列表示されている複数のPI画像の１つのパラメータを変更する場合における表示処理の流れの一例を示すフローチャート。 図１に示すＸ線診断装置により診断目的に応じたパラメータを画素値とするPI画像をカラー表示させる際の流れの一例を示すフローチャート。

本発明の実施形態に係る医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムについて添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る医用画像処理装置及びＸ線診断装置の構成図である。

Ｘ線診断装置１は、撮影系２、制御系３、データ処理系４、入力装置５及び表示装置６を備えている。撮影系２は、Ｘ線照射部７、Ｘ線検出器８、駆動機構９及び寝台１０を有する。制御系３は、高電圧発生装置３Ａ、撮影位置制御装置３Ｂ及びシステム制御部３Ｃを有する。

Ｘ線照射部７は、Ｘ線管及びＸ線絞り器を備え、寝台１０にセットされた被検体Ｏを挟んでＸ線検出器８と対向配置される。Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８は、駆動機構９の駆動によって相対位置を維持しながら被検体Ｏに対する角度及び相対位置を変えることができる。具体的には、回転機能を備えたＣ型アームの両端にＸ線照射部７及びＸ線検出器８が固定される。そして、Ｘ線照射部７は、Ｘ線管により被検体Ｏに向けて所定の角度からＸ線を照射し、被検体Ｏを透過したＸ線をＸ線検出器８で検出できるように構成される。

また、寝台１０の天板の傾斜及び位置を駆動機構９によって調整することができる。更に、寝台１０にセットされた被検体Ｏの近傍には、被検体Ｏに造影剤を注入するための造影剤注入装置１３が設けられる。

制御系３の高電圧発生装置３Ａは、Ｘ線照射部７のＸ線管に高電圧を印加することによって、所望のエネルギを有するＸ線を被検体Ｏに向けて照射させる装置である。撮影位置制御装置３Ｂは、駆動機構９に制御信号を出力して制御する装置である。すなわち、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８の回転角度及び位置並びに寝台１０の天板の傾斜及び位置は、撮影位置制御装置３Ｂから駆動機構９に出力される制御信号によって制御される。

システム制御部３Ｃは、高電圧発生装置３Ａ、撮影位置制御装置３Ｂ及びデータ処理系４を含むＸ線診断装置１の各構成要素を制御するシステムである。

データ処理系４は、コンピュータ１５で構成することができる。コンピュータ１５は、医用画像処理プログラムを実行することにより医用画像処理装置１５として機能する。すなわち、Ｘ線診断装置１には、医用画像処理装置１５が内蔵される。

但し、同様な機能を有する独立した医用画像処理装置を、ネットワークを介してＸ線診断装置１に接続するようにしても良い。また、Ｘ線診断装置１に内蔵される医用画像処理装置１５又はＸ線診断装置１とネットワークを介して接続される医用画像処理装置を構成するために回路を用いてもよい。

図２は、図１に示す医用画像処理装置１５の詳細機能を示す機能ブロック図である。

医用画像処理装置１５は、画像生成部１６、画像取得部１７、画像データ記憶部１８、DSA画像生成部１９、PI処理部２０、検査管理部２１及び表示処理部２２を有する。更に、パラメトリックイメージング(PI: Parametric Imaging)処理部２０は、TTP(Time To Peak)画像生成部２０Ａ、PH(Peak Height)画像生成部２０Ｂ、AUC(Area Under Curve)画像生成部２０Ｃ、MTT(Mean Transit Time)画像生成部２０Ｄ、WASH-IN/OUT画像生成部２０Ｅ、解析対象判定部２０Ｆ、解析方法決定部２０Ｇ、解析期間設定部２０Ｈ及び差分処理部２０Ｉを有する。また、表示処理部２２は、カラーコーディング部２２Ａ、PRE/POST判定部２２Ｂ、正面(F: Frontal)/側面(L: Lateral)判定部２２Ｃ、表示位置決定部２２Ｄ及び表示パラメータ設定部２２Ｅを有する。

画像生成部１６は、Ｘ線検出器８からデジタル化されたＸ線検出データを取り込んで、データ処理を行うことによりＸ線画像データを生成する機能を有する。尚、造影剤の投与を伴ってＸ線検出データが収集された場合には、血管領域が造影されたＸ線血管造影画像データが生成され、造影剤の投与を伴わずにＸ線検出データが収集された場合には、Ｘ線非造影画像データが生成されることとなる。

そして、画像生成部１６を含むデータ処理系４、撮影系２及び制御系３が協働することによって、被検体ＯのＸ線画像データを収集する画像収集系としての機能がＸ線診断装置１に備えられる。特に、Ｘ線診断装置１には、被検体Ｏから少なくとも時系列のＸ線造影画像データを収集する画像収集系としての機能が備えられる。

画像取得部１７は、画像生成部１６において生成されたＸ線画像データを取得する機能を有する。特に、画像取得部１７は、少なくとも被検体Ｏの時系列のＸ線造影画像データを取得する機能を有している。

尚、Ｘ線診断装置１にネットワークを介して接続された独立した医用画像処理装置においては、画像生成部１６を省略することもできる。この場合には、Ｘ線診断装置１に備えられる画像生成部１６からネットワークを介して少なくとも被検体Ｏの時系列のＸ線造影画像データ等のＸ線画像データを取得する機能が画像取得部１７に備えられる。

画像データ記憶部１８は、画像取得部１７により取得されたＸ線画像データを記憶する記憶装置である。撮影時には、リアルタイムにＸ線画像データが順次ライブ画像データとして画像データ記憶部１８に蓄積される。

DSA画像生成部１９は、予め収集されたＸ線透視画像データをマスク画像データとして画像データ記憶部１８から取得する一方、ダイナミック収集された時系列のＸ線造影画像データを画像データ記憶部１８からリアルタイム又は事後的に順次取得し、取得したマスク画像データとＸ線造影画像データとの差分処理によってDSA画像データを順次生成する機能を有する。

DSA画像データを生成すると、造影剤の影響を受けない背景組織からの信号がキャンセルされる。このため、造影剤によって染影された血管を選択的に描出することが可能となる。生成されたDSA画像データは、画像データ記憶部１８に保存することができる。

PI処理部２０は、少なくとも被検体Ｏの時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する血管画像生成部としての機能を有する。このため、PI処理部２０は、血管画像データの生成に必要な画像データを画像データ記憶部１８から取得するように構成される。

造影剤の濃度の時間変化は、被検体Ｏの時系列のＸ線造影画像データに代えて、被検体Ｏの時系列のDSA画像データに基づいて取得することが良好な血管の描出に繋がる。そこで、以降では、主としてDSA画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得する場合について説明する。また、PI処理部２０において生成される造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データをPI画像データと称する。

図３は、図２に示すPI処理部２０において生成されるPI画像データの画素値として用いられるパラメータの定義を示す図である。

図３において縦軸は造影剤の濃度に対応するDSA画像データの相対信号強度を示し、横軸はフレーム方向（時間方向）を示す。時系列の複数フレームのDSA画像データにおいて、血管が占める領域における画素位置に着目して画像信号値を時間及びフレーム方向にプロットすると、図３に示すような造影剤の濃度の時間変化を表す曲線が得られる。

そうすると、造影剤の濃度の時間変化の特徴をTTP、PH、AUC、MTT、波形の傾き等のパラメータを用いて表すことができる。TTPは、初期時刻から造影剤の濃度がピークとなる時刻までの時間である。PHは、造影剤の濃度の時間変化を表す波形の高さである。AUCは造影剤の濃度を表す波形の総面積である。MTTは、造影剤の平均到達時間であり、造影剤の濃度を表す波形の総面積を２等分する時間に相当する。また、造影剤の濃度の時間変化を表す波形の特徴は、造影剤の流入(Wash in)時における波形の傾きと、造影剤の流出(Wash out)時における波形の傾きとを用いて表すこともできる。

この他、造影剤の濃度のピークの1/2に達するまでの時間や造影剤の濃度が閾値に達するまでの時間など、造影剤の濃度が特定の条件となる時間をパラメータとして造影剤の濃度の時間変化の特徴を表すことができる。すなわち、所望のパラメータを用いて造影剤の濃度の時間変化の特徴を表すことができる。

これらのパラメータを画素位置ごとに求め、グレースケール又はカラースケールを用いて輝度マッピング又はカラーマッピングすれば、造影剤の濃度の時間変化を画像化することができる。造影剤の濃度の時間変化は、血管に造影剤が流入及び流出することにより生じる。従って、造影剤の濃度の時間変化を表すPI画像によって血液の流れを観察することができる。

尚、造影剤の濃度の変化として血液の流れを良好に視認できるようにするためには、PI画像を図３に例示されるようなカラースケールを用いてカラー表示させることが好適である。すなわち、造影剤の濃度の時間変化を表すパラメータの値を、対応するR (Red)値、G (Green)値及びB (Blue)値で構成されるカラーに変換してPI画像を表示させることが効果的である。そこで、以降では、PI画像を、画素値に応じたカラーで表示させる場合について説明する。

TTP画像生成部２０Ａは、DSA画像データの画素位置ごとの造影剤の濃度の時間変化に基づいて画素位置ごとのTTPを求め、求めたTTPの値を画素値とするTTP画像データを生成する機能を有する。PH画像生成部２０Ｂは、DSA画像データの画素位置ごとの造影剤の濃度の時間変化に基づいて画素位置ごとのPHを求め、求めたPHの値を画素値とするPH画像データを生成する機能を有する。AUC画像生成部２０Ｃは、DSA画像データの画素位置ごとの造影剤の濃度の時間変化に基づいて画素位置ごとのAUCを求め、求めたAUCの値を画素値とするAUC画像データを生成する機能を有する。MTT画像生成部２０Ｄは、DSA画像データの画素位置ごとの造影剤の濃度の時間変化に基づいて画素位置ごとのMTTを求め、求めたMTTの値を画素値とするMTT画像データを生成する機能を有する。

WASH-IN/OUT画像生成部２０Ｅは、DSA画像データの画素位置ごとの造影剤の濃度の時間変化に基づいて、画素位置ごとの造影剤の流入時における傾きと、造影剤の流出時における傾きとを求め、造影剤の流入時における傾きを画素値とするWash-in画像データ及び造影剤の流出時における傾きを画素値とするWash-out画像データを生成する機能を有する。

このように、PI処理部２０では、造影剤の濃度の時間変化の特徴を表すパラメータを画素値とするPI画像データを血管画像データとして生成することができる。PI画像データの生成対象となる時系列のDSA画像データは入力装置５の操作によって指定することができる他、自動的に判定することもできる。

解析対象判定部２０Ｆは、Ｘ線造影撮影が終了するとＸ線造影画像データの撮影日時を直接的又は間接的に表す情報に基づいて、Ｘ線造影画像データ又はDSA画像データがPI画像データの生成対象であるか否かを自動判定する機能を有する。そして、解析対象判定部２０ＦによりDSA画像PI画像データの生成対象であると判定される場合にＸ線造影画像データ又はDSA画像データからPI画像データを生成することができる。これにより、入力装置５の操作によってＸ線造影画像データ又はDSA画像データを指定することなくPI画像データを自動的に生成することが可能となる。

Ｘ線造影画像データの撮影日時は、例えば、撮影プログラムに含まれる撮影日時に対応するパラメータやＸ線造影画像データの付帯情報に基づいて判定することができる。尚、撮影プログラムは、Ｘ線検査の管理情報に従って制御系３を制御する検査管理部２１から取得することができる。

また、PI画像データは、被検体Ｏの術前、術中及び術後に生成し、比較読影に用いることが有用である。従って、術前に生成されたPI画像データの撮影日時からの経過時間によってPI画像データを生成すべきか否かが判断される場合が多い。

そこで、Ｘ線造影画像データを撮影するための撮影プログラムに基づいて特定される撮影日時やＸ線造影画像データに付帯する撮影日時が、術前に撮影されたPI画像データの撮影日時から所定の日時だけ経過している場合にPI画像データの生成対象であると判定することができる。

解析方法決定部２０Ｇは、被検体Ｏの検査目的に応じた情報に基づいて、AUC、PH、MTTやTTP等の造影剤の濃度が特定の条件となる時間及び造影剤の濃度の時間変化を表す波形の傾きのうちの、対応する少なくとも１つの値を画素値として有するPI画像データを生成対象として決定する機能を有する。つまり、解析方法決定部２０Ｇは、PI画像データの画素値となるパラメータを、被検体Ｏの検査目的に応じた情報に基づいて自動判定する機能を有している。

被検体Ｏの検査目的に応じた情報としては、検査管理部２１から取得可能な電子カルテの患者情報、検査プロトコル又は撮影プログラムが挙げられる。これらの情報に基づいて被検体Ｏの検査目的を特定することができる。そうすると、検査目的に対応するPT画像データのパラメータを、解析方法決定部２０Ｇにおいて自動的に決定することができる。

具体例として、電子カルテの患者情報、検査プロトコル又は撮影プログラムに基づいて頭部の撮影であることが判定できれば、PI画像データのパラメータを自動的にTTP及びMTTに決定することができる。また、心臓の撮影であると判定された場合には、造影剤の流入時における造影剤の濃度変化の傾きをパラメータとするWash-in画像データ及び造影剤の流出時における造影剤の濃度変化の傾きをパラメータとするWash-out画像データを生成対象に決定することができる。

このため、解析対象判定部２０Ｆ及び解析方法決定部２０Ｇの連動によって時系列の複数フレームのDSA画像データをＸ線造影撮影後にPI処理部２０に自動転送し、転送されたDSA画像データに基づいて、造影剤の濃度の時間変化を表す所望のパラメータを画素値とするPI画像データを生成することが可能となる。

一旦、PI処理部２０において生成されたPI画像データは画像データ記憶部１８に保存して任意のタイミングで表示させることができる。特に、被検体Ｏの術前におけるPI画像データと、被検体Ｏの術後におけるPI画像データを比較読影用に並列表示させることが有用である。

つまり、PI処理部２０では、少なくとも第１のＸ線造影画像データに基づいて第１の造影剤の第１の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第１のPI画像データを生成する一方、第１のＸ線造影画像データの撮影日時と異なる撮影日時に取得された少なくとも第２のＸ線造影画像データに基づいて第２の造影剤の第２の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第２のPI画像データを生成することができる。そして、生成した第１及び第２のPI画像データを画像データ記憶部１８に保存し、所望のタイミングで比較読影用に並列表示させることができる。特に、第１のPI画像データを被検体Ｏの術前におけるPI画像データとし、第２のPI画像データを被検体Ｏの術後におけるPI画像データとすることが診断目的に沿う場合が多い。

解析期間設定部２０Ｈは、異なる撮影日時に撮影された複数フレームのPI画像データを適切に比較読影できるように、各PI画像データの生成対象として用いられる造影剤の濃度変化の開始時相と終了時相とを合わせる機能を有する。実用的な例として、第１のPI画像データを生成するための造影剤の第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相を、第１の造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミング、第１のＸ線造影画像データのフレーム数、第２の造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミング及び第２のＸ線造影画像データのフレーム数に基づいて、第２のPI画像データを生成するための造影剤の第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相に合わせることができる。

図４は第１のPI画像データを生成するための造影剤の第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相を、第２のPI画像データを生成するための造影剤の第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相に合わせた例を示す図である。

図４(A), (B)の各縦軸は、造影剤の濃度に対応するDSA画像データの相対信号強度を示し、横軸はフレーム方向（時間方向）を示す。また、図４(A)は、第１のPI画像データを生成するために取得された造影剤の濃度の時間変化の一例を示し、図４(B)は、第２のPI画像データを生成するために取得された造影剤の濃度の時間変化の一例を示す。

図４(A),(B)に示すように、第１のPI画像データを生成するための初期フレームのＸ線造影画像データの撮影タイミングから造影剤注入タイミングまでの経過時間と、第２のPI画像データを生成するための初期フレームのＸ線造影画像データの撮影タイミングから造影剤注入タイミングまでの経過時間とが互いに異なる場合がある。加えて、第１のPI画像データを生成するためのＸ線造影画像データのフレーム数と、第２のPI画像データを生成するためのＸ線造影画像データのフレーム数とが互いに異なる場合がある。

そのような場合には、第１のPI画像データを生成するための造影剤の第１の濃度の時間変化の時間範囲を、第２のPI画像データを生成するための造影剤の第２の濃度の時間変化の時間範囲と同等にすることが望ましい。そこで、図４に示すように同じ長さの時間範囲ΔTを有する造影剤の第１の濃度の時間変化及び造影剤の第２の濃度の時間変化を、第１のPI画像データ及び第２のPI画像データの生成用に、それぞれ切り出すことができる。尚、時間範囲ΔTを第１のPI画像データと第２のPI画像データとの間において完全に一致させずに、近い時間範囲に設定するようにしてもよい。

第１のPI画像データの生成用の造影剤の第１の濃度の時間変化の開始時相及び第２のPI画像データの生成用の造影剤の第２の濃度の時間変化の開始時相は、それぞれ造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングに応じた時相とすることができる。換言すれば、造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングに応じた時相を開始時相とする造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第１及び第２のPI画像データを生成することができる。

図４に示す例では、それぞれ造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングが、第１の濃度の時間変化の開始時相及び第２の濃度の時間変化の開始時相に設定されている。但し、造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングと、第１の濃度の時間変化の開始時相及び第２の濃度の時間変化の開始時相との間に時間的なマージンを設けてもよい。

造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングは、造影剤注入装置１３が制御系３と連動している場合、つまり造影剤注入装置１３が制御系３からの制御信号によって制御されている場合であれば、造影剤注入装置１３からの信号に基づいて特定することができる。従って、造影剤注入装置１３からの信号に基づいて第１の濃度の時間変化の開始時相及び第２の濃度の時間変化の開始時相をそれぞれ決定することができる。

一方、造影剤が手持ち式の造影剤注入装置１３によって被検体Ｏにボーラス注入される場合には、Ｘ線造影画像データに基づいて造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングを特定することができる。具体的には、Ｘ線造影画像データ又はDSA画像データに基づいて生成される造影剤の濃度の時間変化に対する閾値処理によって、造影剤が被検体Ｏに注入されたタイミングを特定することができる。

他方、第１の濃度の時間変化の終了時相及び第２の濃度の時間変化の終了時相は、第１の濃度の時間変化と第２の濃度の時間変化との間において互いに時間範囲ΔTが同等となるように決定することができる。

従って、第１のＸ線造影画像データ及び第２のＸ線造影画像データのフレーム間における時間間隔が同一であれば、第１のＸ線造影画像データのフレーム数を、第２のＸ線造影画像データのフレーム数と同一にすればよい。図示された例では、造影剤の注入タイミングを開始フレームとしてｎ番目のフレームが、第１のＸ線造影画像データ及び第２のＸ線造影画像データの終了フレームに設定されている。

また、第１のＸ線造影画像データと第２のＸ線造影画像データとの間においてフレーム間における時間間隔が同一でない場合であっても、第１のＸ線造影画像データ及び第２のＸ線造影画像データのフレーム間における各時間間隔と各フレーム数とに基づいて、第１の濃度の時間変化と第２の濃度の時間変化との間において互いに時間範囲ΔTが同等となるように、第１のＸ線造影画像データの終了フレーム及び第２のＸ線造影画像データの終了フレームを決定することができる。

このように、造影剤の注入タイミング及びＸ線造影画像データのフレーム数に基づいて、解析対象となる造影剤の第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相と造影剤の第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相とを互いに合わせて解析することができる。

差分処理部２０Ｆは、互いに異なる撮影日時に取得された第１のPI画像データと第２のPI画像データとの間における差分処理によって差分画像データを生成する機能を有する。差分画像データを生成すると、異なる撮影日時間における造影剤の濃度の時間変化の変化を抽出することができる。

従って、被検体Ｏの術前と術後のPI画像データ間で差分画像データを生成すれば、治療による改善や治療不足部分を観察することが可能となる。また、術前におけるPI画像データ間で差分処理を行えば、症状の悪化の度合いを観察することができる。逆に、術後におけるPI画像データ間で差分処理を行えば、術後における経過観察を行うことができる。

更に、差分画像データの画素値が閾値で定められる範囲となる画素位置を閾値処理によって抽出することができる。これにより、変化の大きい画素位置を抽出することができる。そして、抽出された画素位置のみについてPI画像データを再度生成することができる。その場合、抽出された画素位置における第１の濃度の時間変化及び第２の濃度の時間変化の少なくとも一方に応じた値を画素値として有する部分的なPI画像データが生成されることになる。

表示処理部２２は、医用画像処理装置１５において生成されたＸ線画像データに対して必要な表示処理を施して表示装置６に表示させる機能を有する。表示対象となる画像データがPI画像データであれば、グレースケール又はカラースケールに従って、PI画像データの表示処理が実行される。特に、表示処理部２２は、複数のPI画像データを比較読影用に表示装置６に並列表示させる機能を有している。

カラーコーディング部２２Ａは、表示対象として指定されたPI画像データのカラーコーディングを行う機能を有する。例えば、TTP、PH、AUC等の表示対象となるパラメータが指定されると、指定されたパラメータ値にR値、G値及びB値で構成されるカラーを割当てることにより、PI画像をカラーで表示装置６に表示させることができる。尚、グレースケールでPI画像を表示させる場合には、パラメータ値を輝度に変換する輝度コーディング部を表示処理部２２に設ければよい。

PRE/POST判定部２２Ｂは、表示対象として指定されたPI画像データが被検体Ｏの術前に取得された画像データであるか被検体Ｏの術後に取得された画像データであるかを示す撮影日時情報を取得し、取得した撮影日時情報に基づいて、表示対象として指定されたPI画像データが被検体Ｏの術前に取得された画像データであるか被検体Ｏの術後に取得された画像データであるかを判定する機能を有する。そして、PRE/POST判定部２２Ｂでは、被検体Ｏの術前に取得された画像データであると判定されたPI画像データは、PRE画像データに分類される。一方、被検体Ｏの術後に取得された画像データであると判定されたPI画像データは、POST画像データに分類される。

尚、PI画像データの撮影日時情報は、PI画像データやDSA画像データ等の画像データに付帯する情報や検査管理部２１から取得可能な撮影プログラムに含まれる情報など、所望の情報源から取得することができる。

F/L判定部２２Ｃは、表示対象として指定されたPI画像データが被検体ＯのF側から撮影された画像データであるか被検体ＯのL側から撮影された画像データであるかを示す撮影方向情報を取得して、取得した撮影方向情報に基づいて、表示対象として指定されたPI画像データが被検体ＯのF側から撮影されたF画像データであるか被検体ＯのL側から撮影されたL画像データであるかを判定する機能を有する。

PI画像データの撮影方向情報についても、PI画像データやDSA画像データ等の画像データに付帯する情報や検査管理部２１から取得可能な撮影プログラムに含まれる情報など、所望の情報源から取得することができる。

表示位置決定部２２Ｄは、PI画像データが被検体Ｏの術前に取得された画像データであるか被検体Ｏの術後に取得された画像データであるかを示す情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域にPI画像データが表示されるように、PI画像データの表示処理を実行する機能を有する。更に、表示位置決定部２２Ｄは、PI画像データが被検体ＯのF側から撮影されたF画像データであるか被検体ＯのL側から撮影されたL画像データであるかを示す撮影方向情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域にPI画像データが表示されるようにPI画像データの表示処理を実行する機能を有する。つまり、表示位置決定部２２Ｄは、PI画像データがPRE画像データであるかPOST画像データであるか、並びにPI画像データがF画像データであるかL画像データであるかに応じてPI画像データの表示位置を決定する機能を有している。

図５は比較読影用の複数のPI画像の表示画面の一例を示す図である。

図５に示すように、４つ以上の画像表示領域をPI画像の表示画面に設けることができる。また、PI画像の表示画面には、電子キー等の操作用のグラフィカルユーザインタフェース(GUI: graphical user interface)の配置エリアやメッセージの表示エリアを始めとする所望のエリアを設けることができる。

図５に示すように、４つ以上の画像表示領域を設ければ、PRE画像のF画像、PRE画像のL画像、POST画像のF画像及びPOST画像のL画像を、それぞれ並列表示させることが可能となる。従って、PRE/POST判定部２２Ｂ及びF/L判定部２２Ｃにおいて表示対象となるPI画像がPRE画像であるかPOST画像であるか、並びにF画像であるかL画像であるかを自動的に判別し、判別結果に基づいて表示位置決定部２２Ｄにより、PI画像を対応する位置に表示させることができる。

図６はPRE画像のF画像、PRE画像のL画像、POST画像のF画像及びPOST画像のL画像を並列表示させた例を示す図である。

図６(A)に示すように、術前のF画像をPRE-F画像、術後のF画像をPOST-F画像、術前のL画像をPRE-L画像、術後のL画像をPOST-L画像としてそれぞれ第１の画像表示領域、第２の画像表示領域、第３の画像表示領域、第４の画像表示領域に並列表示させることができる。各PI画像の第１から第４の画像表示位置は、予め決定しておくことができる。これにより、術前と術後との間における経過観察を効果的に行うことができる。

尚、PRE画像とPOST画像の比較読影を行う場合、PRE画像は１フレームであるのに対して、POST画像は複数フレームであることが多い。そこで、図６(B)に示すように、PRE画像は更新させずに、POST画像のみを更新表示できるようにすることができる。すなわち、POST-F画像及びPOST-L画像は、それぞれPOST-F2画像及びPOST-L2画像に切換表示させることができる。一方、PRE-F画像及びPRE-L画像には、それぞれ更新されないことを表す画鋲のマークが表示されている。

図７は１フレームのPRE画像と複数フレームのPOST画像を並列表示させた例を示す図である。

図７(A)に示すように、術前に撮影された１フレームのPRE-F画像と、術後の異なる撮影日時に撮影された時系列の３フレームのPOST-F1画像、POST-F2画像及びPOST-F3画像とを並列表示させることもできる。すなわち、１フレームのPRE-F画像を第１の画像表示位置に表示させ、複数のフレームのPOST-F画像を第２の画像表示位置に表示させることができる。

この場合においても、POST画像のみを更新表示できるようにすることができる。すなわち、図７(B)に示すように、時系列のPOST-F1画像、POST-F2画像及びPOST-F3画像を、それぞれ時系列のPOST-F2画像、POST-F3画像及びPOST-F4画像に切換表示させることができる。一方、PRE-F画像には、画鋲のマークを表示させて更新させないように制御することができる。このように、POST画像の表示位置には、撮影日時順に複数フレームのPOST画像が表示されるように、PI画像の表示位置を決定しておくことができる。

PI画像は、TTP、PH、AUC等のパラメータを画素値としてカラーコーディングすることによって表示させることができる。そこで、異なるパラメータを画素値とするPI画像を並列表示させることもできる。

図８はPRE画像とPOST画像を２種類のパラメータで並列表示させた例を示す図である。

図８(A)に示すように、TTPをカラーコーディングして得られたPRE-F画像、TTPをカラーコーディングして得られたPOST-F画像、PHをカラーコーディングして得られたPRE-F画像、PHをカラーコーディングして得られたPOST-F画像を並列表示させることもできる。

この場合においても、図８(B)に示すように、PRE-F TTP画像及びPRE-F PH画像には画鋲マークを表示させて更新させないようにする一方、POST-F TTP画像及びPOST-F PH画像についてはPOST-F2 TTP画像及びPOST-F2 PH画像に更新表示させることができる。つまり、パラメータの種類を自動認識し、対応するパラメータのPOST画像を切換表示させることができる。

このように、PRE画像については更新させず、POST画像については更新させる表示処理を行うことができる。更新対象とさせないPRE画像の特定は、PRE/POST判定部２２Ｂにおける自動判定に限らず、入力装置５の操作によっても行うことができる。つまり、PRE画像は入力装置５の操作によってマニュアルで指定することもできる。

このため、表示位置決定部２２Ｄでは、異なる撮影日時に撮影された複数のPI画像データのうち被検体Ｏの術前に取得されたと判定される第１のPI画像データ又は指定された第１のPI画像データを第１の画像表示領域に表示させ、異なる撮影日時に撮影された複数のPI画像データのうち被検体Ｏの術後に取得されたと判定される複数の第２のPI画像データ又は指定対象とならなかった複数の第２のPI画像データを撮影日時方向に切換表示できるように第２の画像表示領域に表示させる表示処理を実行することができる。

表示パラメータ設定部２２Ｅは、第１の画像表示領域に表示させる第１のPI画像データの画素値を構成するTTP、PH、AUC等のパラメータと同一のパラメータを画素値とする第２のPI画像データを第２の画像表示領域に表示させる表示処理を実行する機能を有する。つまり、表示パラメータ設定部２２Ｅは、比較読影の対象となるPRE画像とPOST画像のカラーコーディングに用いられる各パラメータを互いに同一に設定する機能を有している。

尚、異なるパラメータを画素値とする複数のPRE画像がカラーコーディングされて表示される場合には、同じ組合わせの複数のパラメータを画素値とする複数のPOST画像をカラーコーディングして表示させることができる。これにより、図８に例示されるようなパラメータごとにPRE画像とPOST画像の比較読影を行うことが可能な表示画面を表示することが可能となる。

つまり、図８に例示されるように、第１の画像表示領域に表示させる第１のPI画像データの画素値を構成する第１のパラメータと同一のパラメータを画素値とする第２のPI画像データを第２の画像表示領域に表示させる一方、第３の画像表示領域に表示させる第１のPI画像データの画素値を構成する第２のパラメータと同一のパラメータを画素値とする第２のPI画像データを第４の画像表示領域に表示させる表示処理を実行することができる。

尚、比較読影の対象となるPRE画像及びPOST画像の一方の画素値を構成するパラメータが変更された場合には、他方のパラメータも合わせて変更することができる。つまり、表示パラメータ設定部２２Ｅは、第１の画像表示領域に表示させる第１のPI画像データの画素値を構成するパラメータ及び第２の画像表示領域に表示させる第２のPI画像データの画素値を構成するパラメータの一方が変更された場合に他方も合わせて変更する表示処理を実行できるように構成されている。

従って、図８に例示されるように、異なるパラメータを対象としてPRE画像及びPOST画像が表示されている場合には、変更されたパラメータに対応するパラメータのみが同期される。逆に、図６及び図７に例示されるように３フレーム以上のPI画像が比較読影の対象として表示されている場合には、比較読影用に関連付けられたグループに属するPI画像として３フレーム以上のPI画像を構成するパラメータの同期処理を実行することができる。

この他、表示パラメータ設定部２２Ｅでは、指定したパラメータを画素値とするＸ線画像を画像の表示画面に表示させることができる。

図９はPI画像を元データに切換表示できるようにした例を示す図である。

図９(A)に示すようにPRE-F画像、POST-F画像、PRE-L画像及びPOST-L画像等の複数のPI画像が表示されている場合に、指定されたPI画像を、PI画像の生成のための元データとして用いられたDSA画像又はＸ線造影画像に切換表示させることができる。図９(B)に示す例では、PRE-F画像が元画像に切換表示されている。

次にＸ線診断装置１及び医用画像処理装置１５の動作および作用について説明する。

図１０は、図１に示すＸ線診断装置１により血管画像としてPI画像を収集及び表示する際の流れの一例を示すフローチャートである。

まずステップＳ１において、血管造影画像データ及びDSA画像データの一方又は双方が収集される。DSA画像データが生成される場合には、血管造影画像データの収集に先だって、Ｘ線透視画像データがマスク画像データとして収集される。

具体的には、寝台１０の天板に被検体Ｏがセットされ、被検体ＯのＸ線撮影が実行される。そして、制御系３の撮影位置制御装置３Ｂから撮像条件に応じた制御信号が出力され、駆動機構９が駆動する。これにより、Ｘ線照射部７及びＸ線検出器８が所定の位置に位置決めされる。一方、制御系３の高電圧発生装置３ＡからＸ線照射部７のＸ線管に高電圧が印加される。これにより、Ｘ線管から被検体Ｏの撮像部位にＸ線が曝射される。そして、被検体Ｏを透過したＸ線がＸ線検出器８で検出される。

次にＸ線検出器８からデジタル化されたＸ線検出信号が医用画像処理装置１５に出力される。これにより、画像生成部１６において、Ｘ線検出データが取得される。そして、画像生成部１６は、Ｘ線検出データに対する公知のデータ処理を行うことによってＸ線画像データを生成する。

画像生成部１６において生成されたＸ線画像データは、画像取得部１７に与えられる。そして、画像取得部１７は取得したＸ線画像データをマスク画像データ用の画像データとして画像データ記憶部１８に書き込んで保存する。

次に、血管造影画像データのダイナミック収集が開始される。そのために、造影剤注入装置１３から被検体Ｏに造影剤が注入される。そして、時系列の複数フレームの血管造影画像データが、Ｘ線透視画像データを収集する際の流れと同様な流れで順次ダイナミック収集される。このため、画像データ記憶部１８には時系列の血管造影画像データが順次保存される。

DSA画像データの生成を行う場合には、DSA画像生成部１９が画像データ記憶部１８からマスク画像データとして取得したＸ線透視画像データと時系列の血管造影画像データとの差分処理によってDSA画像データを順次生成する。この際、必要に応じてマスク画像データと血管造影画像データとの間における位置ずれ補正処理等の必要な処理が実行される。

そして、このように生成された血管造影画像データ及びDSA画像データは、画像データ記憶部１８に保存することができる。また、血管造影画像データ又はDSA画像データを、表示処理部２２を介して順次表示装置６に出力することができる。これにより、表示装置６には、血管造影画像又はDSA画像が動画として表示される。このため、ユーザは造影剤が血管内に流れ込んでいく様子を観察することができる。

時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データが取得されると、PI画像を生成及び表示させることが可能となる。PI画像の生成及び表示を行う場合には、PI画像データの生成用のプログラムが起動される。PI画像データの生成用のプログラムは、Ｘ線造影撮影前に起動しておいてもよい。

PI画像データの生成用のプログラムを、Ｘ線造影撮影前に起動する場合には、時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データに基づいて自動的にPI画像を生成するように設定することができる。その場合には、解析対象判定部２０Ｆが血管造影画像データ又はDSA画像データに付帯する撮影日時情報或いは血管造影画像データ又はDSA画像データの撮影プログラムに含まれる情報から特定される撮影日時情報に基づいて、時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データがPI画像データの生成対象となる元データであるか否かを自動判定する。

そして、PI画像データの生成対象となる元データであると判定された時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データは、自動的にPI処理部２０に転送される。一方、PI画像データの生成用のプログラムを、Ｘ線造影撮影後に起動した場合や、PI画像データの生成対象となる画像データの自動転送を行わない場合には、入力装置５の操作によって指定された時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データがPI画像データの生成対象としてPI処理部２０に転送される。

次に、ステップＳ２において、PI処理部２０では、時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データに基づいて、PI画像データの画素値を構成するパラメータが、画素位置ごとに計算される。

具体的には、時系列の血管造影画像データ又はDSA画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化が画素ごとに求められる。そして、各画素位置において造影剤の濃度の時間変化を表すTTP、PH、AUC、MTT、造影剤のWASH-IN時の傾き及び造影剤のWASH-OUT時の傾き等のパラメータのうち、予め診断目的に応じて指定された単一又は複数のパラメータがTTP画像生成部２０Ａ、PH画像生成部２０Ｂ、AUC画像生成部２０Ｃ、MTT画像生成部２０Ｄ及びWASH-IN/OUT画像生成部２０Ｅ等の対応する構成要素において算出される。

算出対象となるパラメータの種類は、予め検査プロトコルや撮影プログラム等の検査目的を表す情報と関連付けて決定しておくことができる。その場合には、解析方法決定部２０Ｇにおいて、検査目的に対応するパラメータが算出対象として自動的に決定される。但し、入力装置５の操作によって、PI画像データの生成用のパラメータをマニュアルで指定するようにしてもよい。

PI画像データの画素値を構成するパラメータが算出されると、表示処理部２２におけるパラメータのカラーコーディングによって、PI画像をカラー表示させることが可能となる。そのために、表示処理部２２においてカラー表示の対象となるパラメータが決定される。カラー表示の対象となるパラメータは、比較読影に適切となるように表示処理部２２において自動的に決定することができる。

具体的には、ステップＳ３において、表示パラメータ設定部２２Ｅが、比較読影のためにパラメータを一致させるべき基準となるPI画像が既に表示装置６に表示されているか否かを判定する。基準となるPI画像がない場合には、ステップＳ４において、デフォルトとして設定されたパラメータがカラー表示の対象として指定される。一方、比較読影の対象となる基準となるPI画像が既に表示されている場合には、ステップＳ５において、基準となるPI画像のパラメータと同一のパラメータがカラー表示の対象として指定される。

基準となるPI画像としては、表示されている既存のPI画像の他、術前に取得されたPRE画像や入力装置５の操作によって指定されたPI画像とすることができる。また、L画像とF画像が表示されている場合には、同じ方向のPI画像を基準としてパラメータを一致させるようにしてもよい。

カラー表示の対象となるパラメータが特定されると、ステップＳ６において、パラメータのカラーコーディングが実行される。すなわち、PI処理部２０からカラー表示の対象となるパラメータが表示処理部２２に転送される。そして、カラーコーディング部２２Ａにおいて、各画素位置におけるパラメータ値がそれぞれ対応するカラーに変換される。これにより、表示用のカラーのPI画像データが生成される。

次に、ステップＳ７において、生成されたカラーのPI画像が血管画像として表示装置６に表示される。この時、PRE/POST判定部２２Ｂは、PI画像が被検体Ｏの術前に取得されたPRE画像であるか被検体Ｏの術後に取得されたPOST画像であるかを判定する。また、F/L判定部２２Ｃは、PI画像がF画像であるかL画像であるかを判定する。これにより、表示対象となるPI画像は、PRE-F画像、PRE-L画像、POST-F画像及びPOST-L画像に分類される。

尚、PI画像の分類は、PI画像データやDSA画像データ等の画像データに付帯する情報や検査管理部２１から取得可能な撮影プログラムに含まれる情報など、所望の情報に基づいて自動的に行うことができる。

次に、表示位置決定部２２Ｄは、PI画像の分類結果に基づいて、図５に例示されるような画像の表示画面の予め決定された位置にカラーコーディングされたPI画像を表示させる。この結果、表示装置６には、図６(A)、図７(A)又は図８(A)に例示されるような比較読影に適した配置で適切なパラメータのPI画像がカラー表示される。すなわち、術前と術後の同一の方向から見た同一のパラメータのPI画像を比較することができる。

更に、一旦表示させたPI画像のパラメータを変更することもできる。その場合には、表示対象となるパラメータの変更情報が入力装置５の操作によって表示処理部２２に入力される。

そうすると、ステップＳ８において、表示パラメータ設定部２２Ｅは、表示対象となるパラメータが変更されたと判定する。そして、変更後のパラメータが表示パラメータ設定部２２ＥからPI処理部２０に通知される。そうすると、PI処理部２０から変更後のパラメータが表示処理部２２に転送される。そして、再びステップＳ６においてカラーコーディング部２２Ａによるパラメータのカラーコーディングが実行される。これにより、表示装置６には、変更後のパラメータに基づいて生成されたPI画像がカラー表示される。

また、一旦表示させたPRE画像等のPI画像を、比較読影用に並列表示されるPI画像のパラメータを決定するための基準画像に設定することもできる。その場合には、入力装置５の操作によって選択されたPI画像を基準画像に指定する情報が入力装置５から表示処理部２２に入力される。

そうすると、ステップＳ９において、表示パラメータ設定部２２Ｅは、入力装置５から基準画像の指定指示が入力されたと判定する。そして、表示パラメータ設定部２２Ｅは、ステップＳ１０において、選択されたPI画像を基準画像に設定する。尚、PI画像が基準画像であることを明示するために、図６(B)、図７(B)又は図８(B)に例示されるような画鋲マークを基準画像上に表示させてもよい。また、図６(B)又は図８(B)に例示されるように、２フレーム以上のPI画像を基準画像に設定できるようにしてもよい。

あるPI画像が基準画像に設定されると、基準画像のパラメータを識別する情報が表示パラメータ設定部２２Ｅにおいて保持される。そして、ステップＳ５において、並列表示の対象となるPI画像のパラメータが、基準画像のパラメータと同一のパラメータに指定される。このため、例えば、POST画像を更新表示させても、常にPRE画像と同一のパラメータに基づくPI画像としてカラー表示させることができる。

このような表示対象となるPI画像のパラメータの指定を含む表示処理は、Ｘ線造影画像データの収集と連動して自動的に行うようにすることもできる。すなわち、Ｘ線造影画像データが収集されると自動的にDSA画像データを生成し、時系列の複数フレームのDSA画像データのグループが取得されると自動的に造影剤の濃度の時間変化を表す適切なパラメータを決定して計算することができる。更に、PI画像がPRE画像であるかPOST画像であるか並びにL画像であるかF画像であるかを自動判定して適切な表示位置にPI画像を表示させることができる。

基準画像と他のPI画像のパラメータを一致させる表示処理は、後発的に表示されるPI画像に限らず、表示中のPI画像に対しても実行することができる。

図１１は、図１に示すＸ線診断装置１において、並列表示されている複数のPI画像の１つのパラメータを変更する場合における表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図１０に示すフローチャートのステップと同様なステップには同符号を付して詳細な説明を省略する。

複数フレームのPI画像が表示されている状態においてPI画像のパラメータを変更する場合には、ステップＳ２０において、パラメータの変更対象となるPI画像が入力装置５の操作によって選択される。すなわち、入力装置５からPI画像の選択情報が表示パラメータ設定部２２Ｅに入力される。

次に、ステップＳ２１において、入力装置５の操作によって、カラー表示の対象となるPI画像のパラメータが指定される。すなわち、選択されたPI画像をカラー表示させるためのパラメータの指定情報が入力装置５から表示パラメータ設定部２２Ｅに入力される。

そうすると、ステップＳ２２において、表示パラメータ設定部２２Ｅが、選択されたPI画像をカラー表示させるためのパラメータを、入力装置５の操作によって指定されたパラメータに変更する。

次に、ステップＳ２３において、表示パラメータ設定部２２Ｅは、パラメータの変更対象として選択されたPI画像が、自動判定又はマニュアル指定されたPRE画像等の基準となる画像であるか否かを判定する。

そして、パラメータの変更対象として選択されたPI画像が基準となる画像であると判定された場合には、ステップＳ２４において、表示パラメータ設定部２２Ｅが、POST画像等の関連するPI画像のパラメータも、選択されたPI画像と同一のパラメータに変更する。

具体例として、図６に例示されるように、F画像及びL画像が識別された状態でPRE画像とPOST画像が関連付けられている場合には、選択されたPI画像がPRE-F画像であればPOST-F画像のパラメータが自動変更され、選択されたPI画像がPRE-L画像であればPOST-L画像のパラメータが自動変更される。また、図７に例示されるように、１フレームのPRE画像に複数のPOST画像が関連付けられている場合には、PRE画像のパラメータの変更に伴って他のPOST画像のパラメータも変更される。或いは、図８に例示されるようにパラメータごとにPRE画像とPOST画像が関連付けられている場合には、パラメータごとにPRE画像のパラメータの変更に追従するPOST画像のパラメータの自動変更が行われる。

表示パラメータ設定部２２Ｅにおいてパラメータの変更が行われると、変更後のパラメータ値の通知要求が表示パラメータ設定部２２ＥからPI処理部２０に与えられる。これにより、PI処理部２０から変更後のパラメータ値が表示処理部２２に転送される。

そうすると、ステップＳ６において、カラーコーディング部２２Ａによる変更後のパラメータのカラーコーディングが実行される。そして、ステップＳ７において、表示位置決定部２２Ｄは、PI画像の分類結果に基づいて、カラーコーディングされたPI画像を、対応する表示位置に表示させる。これにより、パラメータが変更された一群のPI画像が表示装置６に表示される。

次に、カラー表示の対象となるPI画像のパラメータを被検体Ｏの検査目的に応じて自動的に指定する場合の例について説明する。

図１２は、図１に示すＸ線診断装置１により診断目的に応じたパラメータを画素値とするPI画像をカラー表示させる際の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図１０に示すフローチャートのステップと同様なステップには同符号を付して詳細な説明を省略する。

被検体ＯのＸ線造影検査前には、入力装置５の操作によって様々な事前準備が行われる。具体的には、ステップＳ３０において、患者の登録が行われる。続いて、ステップＳ３１において、登録された患者の検査目的に対応する検査プロトコルが選択される。更に、PI画像を自動的に生成及び表示できるように、ステップＳ３２において、PI処理用のプログラムを起動しておくことができる。

そして、PI処理用のプログラムによって、PI画像用のパラメータの自動指定及びPI画像の自動生成を画像処理条件として指示することができる。この画像処理条件は、入力装置５からPI処理部２０に入力される。また、入力装置５から検査管理部２１を通じて制御系３にPI画像の自動生成用のＸ線撮影条件が入力される。

このため、ステップＳ１において、血管造影画像データ又はDSA画像データが収集される。収集された画像データは、PI処理部２０に自動転送される。PI処理部２０では、解析対象判定部２０Ｆが、転送された画像データがPI画像の生成対象であると自動判定する。続いて、解析方法決定部２０Ｇは、検査プロトコル等の検査目的に応じた情報を参照して、AUC、PH、MTT等のパラメータの計算対象を自動的に決定する。

このため、ステップＳ２において、診断目的に応じた単一又は複数のパラメータがTTP画像生成部２０Ａ、PH画像生成部２０Ｂ、AUC画像生成部２０Ｃ、MTT画像生成部２０Ｄ及びWASH-IN/OUT画像生成部２０Ｅ等の対応する構成要素において算出される。

次に、ステップＳ３３において、表示パラメータ設定部２２Ｅが検査管理部２１から被検体Ｏに対応する電子カルテ情報、患者情報、検査プロトコルに含まれる撮影パラメータ、PI処理用のプログラムに含まれる情報等の所望の情報を参照して、検査目的に応じたパラメータの指定条件を特定する。そして、表示パラメータ設定部２２Ｅは、特定された条件に従って、カラー表示の対象となるパラメータを自動的に指定する。

このため、指定されたパラメータの識別情報が、表示パラメータ設定部２２ＥからPI処理部２０に与えられる。これにより、PI処理部２０から、カラー表示の対象として指定されたパラメータの値が表示処理部２２に転送される。

次に、ステップＳ６において、カラーコーディング部２２Ａによるパラメータのカラーコーディングが実行される。そして、ステップＳ７において、表示位置決定部２２Ｄは、カラーコーディングされたPI画像を、PI画像の分類結果に対応する表示位置に表示させる。これにより、検査目的に応じて自動的に指定されたパラメータを画素値とするPI画像が表示装置６にカラー表示される。

また、カラー表示の対象となるパラメータを変更したい場合には、ステップＳ８において、入力装置５からパラメータの変更情報を表示パラメータ設定部２２Ｅに入力することによってパラメータを変更することができる。この場合、図１１に示すようなフローに従って、関連するPI画像のパラメータを同期させることもできる。

更に、図１０から図１２に示すフローの他、PRE画像とPOST画像など、比較読影の対象となるPI画像を生成するための造影剤の濃度の時間変化の開始時相と終了時相を合わせる同期処理を解析期間設定部２０Ｈにおいて行うことができる。また、PRE画像とPOST画像など、異なる撮影日時に取得されたPI画像間の差分画像を差分処理部２０Ｉにおいて生成及び表示させることができる。その場合、差分画像の値が一定の値以上となる領域に限定して、PI画像を再度生成及び表示させるようにしてもよい。

尚、マスク画像データとしてＸ線透視画像データを用いる代わりにＸ線撮影画像データを用いることによってDSA画像データを生成してもよい。

つまり以上のようなＸ線診断装置１及び医用画像処理装置１５は、造影剤の濃度の時間変化を表すパラメータを画素値とする画像データを異なる撮影日時に撮影し、異なる撮影日時に対応する複数フレームの画像データを比較読影用に適した表示方法で表示できるようにしたものである。更に、Ｘ線診断装置１及び医用画像処理装置１５は、造影剤の濃度の時間変化を表すパラメータを画素値とする画像データを、半自動又は全自動で生成できるようにしたものである。

このためＸ線診断装置１及び医用画像処理装置１５によれば、血管が描出されたＸ線画像データの観察を容易に行うことができる。例えば、術前に取得されたPRE画像と、術後に取得された複数フレームのPOST画像とを比較することによって、術後の評価及び改善の度合いの観察を容易に行うことが可能となる。また、少ない操作でPI画像の生成及び表示位置の決定を行うことができる。すなわち、比較読影のための画像の表示操作を簡易にすることができる。

以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

１ Ｘ線診断装置
２ 撮影系
３ 制御系
３Ａ 高電圧発生装置
３Ｂ 撮影位置制御装置
３Ｃ システム制御部
４ データ処理系
５ 入力装置
６ 表示装置
７ Ｘ線照射部
８ Ｘ線検出器
９ 駆動機構
１０ 寝台
１３ 造影剤注入装置
１５ 医用画像処理装置（コンピュータ）
１６ 画像生成部
１７ 画像取得部
１８ 画像データ記憶部
１９ DSA画像生成部
２０ PI処理部
２０Ａ TTP画像生成部
２０Ｂ PH画像生成部
２０Ｃ AUC画像生成部
２０Ｄ MTT画像生成部
２０Ｅ WASH IN/OUT画像生成部
２０Ｆ 解析対象判定部
２０Ｇ 解析方法決定部
２０Ｈ 解析期間設定部
２０Ｉ 差分処理部
２１ 検査管理部
２２ 表示処理部
２２Ａ カラーコーディング部
２２Ｂ PRE/POST判定部
２２Ｃ F/L判定部
２２Ｄ 表示位置決定部
２２Ｅ 表示パラメータ設定部
Ｏ 被検体

Claims (16)

1. 少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する血管画像生成部と、
   前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを、当該画像データの撮影タイミングに基づいて判定して、当該判定結果に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する表示処理部と、
   を有する医用画像処理装置。
2. 前記表示処理部は、異なる撮影日時に撮影された複数の前記血管画像データのうち前記被検体の術前に取得されたと判定される第１の血管画像データ又は指定された第１の血管画像データを第１の画像表示領域に表示させ、前記異なる撮影日時に撮影された前記複数の血管画像データのうち前記被検体の術後に取得されたと判定される複数の第２の血管画像データ又は指定対象とならなかった複数の第２の血管画像データを撮影日時方向に切換表示できるように第２の画像表示領域に表示させる表示処理を実行する請求項１記載の医用画像処理装置。
3. 前記表示処理部は、前記第１の画像表示領域に表示させる前記第１の血管画像データの画素値を構成するパラメータと同一のパラメータを画素値とする前記第２の血管画像データを前記第２の画像表示領域に表示させる表示処理を実行するように構成される請求項２記載の医用画像処理装置。
4. 前記表示処理部は、前記第１の画像表示領域に表示させる前記第１の血管画像データの画素値を構成するパラメータ及び前記第２の画像表示領域に表示させる前記第２の血管画像データの画素値を構成するパラメータの一方が変更された場合に他方も合わせて変更する表示処理を実行するように構成される請求項３記載の医用画像処理装置。
5. 前記表示処理部は、前記血管画像データが前記被検体の正面側から撮影された画像データであるか前記被検体の側面側から撮影された画像データであるかを示す撮影方向情報を更に取得して、前記撮影方向情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように前記血管画像データの表示処理を実行するように構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
6. 前記血管画像生成部は、前記Ｘ線造影画像データの撮影日時を直接的又は間接的に表す情報に基づいて前記血管画像データの生成対象であるか否かを判定し、前記血管画像データの生成対象であると判定される場合に前記血管画像データを生成するように構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
7. 前記血管画像生成部は、前記被検体の検査目的に応じた情報に基づいて、前記造影剤の濃度の時間変化を表す波形の総面積、前記造影剤の濃度の時間変化を表す波形の高さ、前記造影剤の濃度が特定の条件となる時間及び前記造影剤の濃度の時間変化を表す波形の傾きのうちの、対応する少なくとも１つの値を画素値として有する血管画像データを生成するように構成される請求項１乃至６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
8. 前記血管画像生成部は、前記造影剤が前記被検体に注入されたタイミングに応じた時相を開始時相とする前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する前記血管画像データを生成するように構成される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
9. 前記血管画像生成部は、少なくとも第１のＸ線造影画像データに基づいて第１の造影剤の第１の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第１の血管画像データを生成する一方、前記第１のＸ線造影画像データの撮影日時と異なる撮影日時に取得された少なくとも第２のＸ線造影画像データに基づいて第２の造影剤の第２の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第２の血管画像データを生成し、前記第１の造影剤が前記被検体に注入されたタイミング、前記第１のＸ線造影画像データのフレーム数、前記第２の造影剤が前記被検体に注入されたタイミング及び前記第２のＸ線造影画像データのフレーム数に基づいて前記第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相を、前記第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相に合わせるように構成される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
10. 前記血管画像生成部は、前記造影剤を前記被検体に注入する造影剤注入装置からの信号又は前記Ｘ線造影画像データに基づいて前記造影剤が前記被検体に注入された前記タイミングを特定するように構成される請求項８又は９記載の医用画像処理装置。
11. 前記血管画像生成部は、少なくとも第１のＸ線造影画像データに基づいて第１の造影剤の第１の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第１の血管画像データを生成する一方、前記第１のＸ線造影画像データの撮影日時と異なる撮影日時に取得された少なくとも第２のＸ線造影画像データに基づいて第２の造影剤の第２の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第２の血管画像データを生成し、かつ前記第１の血管画像データと前記第２の血管画像データとの間における差分画像データを更に生成するように構成される請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
12. 前記血管画像生成部は、前記差分画像データの画素値が閾値で定められる範囲となる画素位置における前記第１の濃度の時間変化及び前記第２の濃度の時間変化の少なくとも一方に応じた値を画素値として有する部分的な血管画像データを生成するように構成される請求項１１記載の医用画像処理装置。
13. 被検体から少なくとも時系列のＸ線造影画像データを収集する画像収集系と、
    少なくとも前記Ｘ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する血管画像生成部と、
    前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを、当該画像データの撮影タイミングに基づいて判定して、当該判定結果に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する表示処理部と、
    を有するＸ線診断装置。
14. コンピュータを、
    少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する血管画像生成部、及び
    前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを、当該画像データの撮影タイミングに基づいて判定して、当該判定結果に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する表示処理部、
    として機能させる医用画像処理プログラム。
15. 少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する血管画像生成部と、
    前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを示す情報を取得して、前記情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する表示処理部と、
    を有し、
    前記表示処理部は、異なる撮影日時に撮影された複数の前記血管画像データのうち前記被検体の術前に取得されたと判定される第１の血管画像データ又は指定された第１の血管画像データを第１の画像表示領域に表示させ、前記異なる撮影日時に撮影された前記複数の血管画像データのうち前記被検体の術後に取得されたと判定される複数の第２の血管画像データ又は指定対象とならなかった複数の第２の血管画像データを撮影日時方向に切換表示できるように第２の画像表示領域に表示させる表示処理を実行する医用画像処理装置。
16. 少なくとも被検体の時系列のＸ線造影画像データに基づいて造影剤の濃度の時間変化を取得し、前記造影剤の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する血管画像データを生成する血管画像生成部と、
    前記血管画像データが前記被検体の術前に取得された画像データであるか前記被検体の術後に取得された画像データであるかを示す情報を取得して、前記情報に基づいて、複数の画像表示領域のうちの対応する画像表示領域に前記血管画像データが表示されるように、グレースケール又はカラースケールに従って前記血管画像データの表示処理を実行する表示処理部と、
    を有し、
    前記血管画像生成部は、少なくとも第１のＸ線造影画像データに基づいて第１の造影剤の第１の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第１の血管画像データを生成する一方、前記第１のＸ線造影画像データの撮影日時と異なる撮影日時に取得された少なくとも第２のＸ線造影画像データに基づいて第２の造影剤の第２の濃度の時間変化に応じた値を画素値として有する第２の血管画像データを生成し、前記第１の造影剤が前記被検体に注入されたタイミング、前記第１のＸ線造影画像データのフレーム数、前記第２の造影剤が前記被検体に注入されたタイミング及び前記第２のＸ線造影画像データのフレーム数に基づいて前記第１の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相を、前記第２の濃度の時間変化の開始時相及び終了時相に合わせるように構成される医用画像処理装置。

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