CN101120874B - 医用图像合成方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供医用图像合成方法及其装置。取得把被检测体内的功能图像化后的相互不同的多个功能图像，取这些功能图像的逻辑积并生成新信息，将新信息重叠在被检测体内的功能图像的对应位置来进行显示。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2006年8月9日提出的在前日本专利申请No.2006-217145的优先权，在这里通过参考来合并其全部内容。
技术领域
本发明例如涉及核医学设备、磁共振成像装置或者超声波诊断装置等，涉及取得功能图像的医用图像合成方法及其装置，所述功能图像例如把体内等被检测体内的代谢和细胞的生死等功能进行图像化。
背景技术
在医用图像上有形态图像和功能图像(Functional image)。形态图像是用于获知作为被检测体例如体内的骨骼和肿瘤等的形状、大小、活动等的图像。形态图像有例如由X射线计算机断层摄影装置(X射线CT装置)取得的CT图像、由X射线装置取得的X射线图像。进而形态图像具有由磁共振成像装置(MRI装置)取得的形态图像、由超声波诊断装置(US)取得的超声波图像等。
功能图像是用于获知体内的代谢和循环等功能的图像。功能图像是例如在核医学设备中、随时间经过对投给体内的放射性医药品的行踪进行追踪，并把代谢和循环等功能图像化后的图像。功能图像例如由单光子放射计算机断层摄影装置(SPECT装置)、阳电子放射计算机断层摄影装置(PET装置)等核医学设备所取得。进而功能图像还具有由MRI装置取得的扩散图像(Diffusion image)、由US装置取得的超声波图像等。
作为功能图像的摄影方法有利用了PET装置的FDG成像。FDG(Fluorodeoxyglucose氟脱氧葡萄糖)是体内的肿瘤检查中使用的PET装置用的18F放射性医药品。FDG成像利用比起正常部位葡萄糖被更多地导入癌部位这一现象而作为癌部位的成像得以利用。
另一方面，由MRI装置取得的Diffusion成像也作为能够使癌部位图像化的功能图像而为人们所公知。Diffusion成像因水分子的微小活动(扩散)而使MRI信号的相位略微变化。由此，Diffusion成像是通过被称为MPG(Motion Probing Gradient：运动探测梯度)脉冲的摄像序列来捕捉MRI信号的相位变化并使之图像化的方法。MPG脉冲是用于强调因包含各图像像素内的对象原子核素的分子的细微活动引起的横磁化自旋的相位偏移的附加倾斜磁场脉冲。
在MRI装置上所用的摄影法中有例如自旋回波法(SE法)和回波平面成像法(EPI法)。这些摄影法能够通过适当地设定重复时间、回波时间将对象原子核素自身的密度等反映在图像的信号值上。进而，这些摄影法可以通过在从激励脉冲的施加直到回波数据收集为止的期间施加附加倾斜磁场脉冲(MPG脉冲)而对图像提供特定的信息。关于MRI装置中的MPG脉冲，例如被专利第3679892号公报所公开。
水分子的微小活动的扩散(Diffusion)相对于正常部位例如在梗塞部位变低、在肿瘤部位变高。从而，在Diffusion成像中依照扩散的程度对正常部位和例如梗塞部位、肿瘤部位等进行鉴别。在Diffusion成像的摄影中以体动和呼吸、心拍等生理活动的影响较少的超高速成像法为前提来利用。而且，Diffusion成像的摄影为了提高图像的SN比而采用被称为相控阵线圈的多线圈。
最近的躯体扩散强调成像(Body Diffusion Weighted Imaging)，将Diffusion成像的摄影进行许多次，并进行通过这些摄影取得的各图像的加法平均以进一步提高图像的SN比。
使用了PET装置的FDG成像被用作癌部位的成像。已知在FDG成像上使用的FDG等的葡萄糖不仅集聚在癌部位，还根据生理上的集聚顺序集聚在肝脏、脑、饮食后的心脏、肾脏、膀胱、消化管、腺组织、炎症部位。
为此，FDG成像不仅是癌部位，若是癌部位以外的部位、例如肝脏部位则血管种、脓疡、肝内胆管炎等、进而受到心拍影响的部位也图像化的可能性较高。即、虽然FDG成像被用作癌部位的成像，但可靠地作为癌部位得以摄影的可能性较低。其结果、在读取由FDG成像取得的图像来进行诊断的情况下，判断是癌部位还是癌部位以外的部位就非常困难。
利用了MRI装置的Diffusion成像也作为能够使癌部位图像化的功能图像而为人们所公知。但是，Diffusion成像依照扩散程度对正常部位和例如梗塞部位、肿瘤部位等进行鉴别。为此，Diffusion成像与使用了PET装置的FDG成像同样，如果是癌部位以外的部位、例如肝脏部位，则血管种、脓疡、肝内胆管炎等、进而受到心拍影响的部位也图像化的可能性较高。因此，即便在用Diffusion成像来进行诊断的情况下，判断是癌部位还是癌部位以外的部位就非常困难。
本发明的目的在于提供一种能够进行功能图像的成像的医用图像合成方法及其装置，与使用单一功能图像对癌部位进行推定的技术相比较，能够更高精度地进行推定。
发明内容
本发明第1技术方案所涉及的医用图像合成方法，包括：取得把被检测体内的功能图像化后的相互不同的多个功能图像；从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积而生成新功能图像；以及将上述新功能图像重叠在上述被检测体内的上述功能图像的对应位置来进行显示。
本发明第2技术方案所涉及的医用图像合成方法，包括：取得把被检测体内的功能图像化后的相互不同的多个功能图像；以及从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积来生成新功能图像。
本发明第3技术方案所涉及的医用图像合成装置，具备：图像取入部，取入由多个医用图像设备分别取得的相互不同的多个功能图像；减法部，从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值；生成部，取由上述减法部减去各自阈值后的上述各功能图像的逻辑积而生成新功能图像；显示器；以及显示部，将上述新信息重叠在上述被检测体内的上述功能图像的对应位置并显示在上述显示器上。
本发明第4技术方案所涉及的医用图像合成装置，具备：图像生成部，取入由多个医用图像设备分别取得的相互不同的多个功能图像，从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积而生成新功能图像。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的医用图像合成装置的第1实施方式的功能框图。
图2是同一装置上所使用的PET装置的概略构成图。
图3是表示由同一装置上所使用的PET装置取得的PET断层像之一个例子的示意图。
图4是表示由同一装置上所使用的PET装置取得的PET体轴横断像之一个例子的示意图。
图5是同一装置上所使用的MRI装置的概略构成图。
图6是表示由同一装置上所使用的MRI装置取得的MRI断层像之一个例子的示意图。
图7是表示由同一装置上所使用的MRI装置取得的MRI体轴横断像之一个例子的示意图。
图8是表示针对由同一装置取得的PET体轴横断像和MRI/Diffusion体轴横断像的各位置的计数值之一个例子的图。
图9是表示针对由同一装置中的减法部取得的进行了与各阈值的减法运算的PET体轴横断像和MRI/Diffusion体轴横断像的各位置的计数值之一例的图。
图10是表示由同一装置中的生成部取得的AND图像的计数值之一个例子的图。
图11是表示由同一装置中的生成部生成的AND图像之一个例子的示意图。
图12是表示由同一装置中的合成部生成的AND图像与由MRI装置取得的形态图像的叠加图像之一个例子的示意图。
图13是表示同一装置中的显示器的显示画面上显示的图像的显
图14是同一装置中的医用图像合成流程图。
图15是表示由同一装置上所使用的PET装置取得的第一PET图像之一个例子的示意图。
图16是表示由同一装置上所使用的PET装置取得的第二PET图像之一个例子的示意图。
图17是表示由同一装置上所使用的MRI装置取得的MRI/Diffusion图像之一个例子的示意图。
图18是表示利用同一装置中的合成部的新功能图像的生成作用的示意图。
图19是由同一装置取得的新功能图像整体的示意图。
图20是表示使由同一装置取得的新功能图像与MRI形态图像叠加后的叠加图像的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图就本发明的第1实施方式进行说明。
图1表示医用图像合成装置的功能框图。PET装置1追踪作为被检测体对人体的体内投给例如原子核素18F即FDG的放射性医药品时的行踪，取得利用例如比起正常部位葡萄糖被更多地导入癌部位这一现象对癌部位进行了成像的功能图像。
图2表示PET装置1的概略构成图。PET装置1呈圆形状将一对检测器2a与2b、3a与3b、...、na与nb进行多组排列。一对检测器2a与2b、3a与3b、...、na与nb，在对被检测体5投给FDG的放射性医药品时，同时检测出从正电子原子核素18F向180度相反方向放射的伽马射线时，输出1个计数。例如若一对检测器2a与2b同时检测出伽马射线，则此时一对检测器2a与2b输出1个计数。
图像处理部6取入各一对检测器2a、2b、3a、3b、...、na、nb的各计数输出，输出被检测体5中的FDG的分布作为断层像(以下，称之为PET断层像)。图3表示被检测体5的PET断层像PD1之一个例子。若在PET装置1中对被检测体5的全身进行扫描，则图像处理部6对被检测体5的各断层像进行图像重构并输出例如图4所示的体轴横断像(以下，称之为PET体轴横断像)PD2。
MRI装置7通过Diffusion成像将被检测体5内的癌部位图像化(以下，称之为Diffusion图像)并输出。图5表示MRI装置7的概略构成图。MRI装置7具有磁场发生用套管8和床台9。在床台9上载置被检测体5。磁场发生用套管8例如具有超导磁石和倾斜磁场线圈。超导磁石发生静磁场。倾斜磁场线圈发生倾斜磁场。磁场部10由超导磁石和倾斜磁场线圈分别使静磁场和倾斜磁场发生动作。在磁场发生用套管8上设置有RF线圈。收发部11对RF线圈提供高频信号，由RF线圈使高频磁场发生并施加给被检测体5。收发部11检测经由RF线圈对被检测体5提供高频磁场时的微弱的共振信号，并作为MRI信号进行输出。
在MRI装置7中，因水分子的微小活动(扩散)而使MRI信号的相位略微变化。Diffusion成像通过施加MPG脉冲(附加的倾斜磁场脉冲)的摄像序列来捕捉MRI信号的相位变化。图像处理部12对Diffusion成像时的MRI信号进行二维/三维傅立叶变换来重构MRI/Diffusion图像。图6表示被检测体5的MRI/Diffusion断层像MD1之一个例子。图像处理部12对被检测体5的各断层像进行图像重构并取得例如图7所示的被检测体5的体轴横断像(以下，称之为MRI/Diffusion体轴横断像)MD2。
MRI装置7在磁场发生用套管8内使静磁场发生同时使倾斜磁场发生。在此状态下MRI装置7由RF线圈使高频磁场发生、且借助于RF线圈检测出对被检测体5施加高频磁场时的微弱的共振信号，并输出MR信号。图像处理部12对MRI信号进行二维/三维傅立叶变换并重构MRI形态图像。MRI形态图像是表示被检测体5内的骨骼和肿瘤等的形状、大小、活动等的形态图像。
装置主体13借助于由CPU、ROM、RAM等构成的计算机而组成。装置主体13取入相互不同的多个功能图像，并将这些功能图像叠加起来生成新功能图像。相互不同的多个功能图像例如是由PET装置1取得的PET断层像PD1或者PET体轴横断像PD2。相互不同的多个功能图像是由MRI装置7取得的MRI/Diffusion断层像MD1或者MRI/Diffusion体轴横断像MD2。
具体而言，装置主体13具有由CPU等组成的主控制部14、根据从主控制部14发出的指令分别动作的图像取入部15、空间分辨率对准部16、校正部17、位置对准部18、减法部19、生成部20、计数存储器21、计数放入部22、合成部23、显示部24以及存储部25。
图像取入部15从PET装置1取入PET断层像PD1或者PET体轴横断像PD2，将PET断层像PD1或者PET体轴横断像PD2存储在存储部25中。图像取入部15从MRI装置7取入MRI/Diffusion断层像MD1或者MRI/Diffusion体轴横断像MD2，将MRI/Diffusion断层像MD1或者MRI/Diffusion体轴横断像MD2存储在存储部25中。图像取入部15从MRI装置7取入MRI形态图像并存储在存储部25中。
空间分辨率对准部16使由PET装置1取得的PET断层像PD1与由MRI装置7取得的MRI/Diffusion断层像MD1的空间分辨率对准。空间分辨率对准部16例如求解PET断层像PD1和MRI/Diffusion断层像MD1的各空间分辨率，使其他功能图像的空间分辨率相对于具有较低的空间分辨率的功能图像对准。空间分辨率对准部16例如使MRI/Diffusion断层像MD1的空间分辨率相对于PET断层像PD1的空间分辨率对准。空间分辨率对准部16使MRI/Diffusion体轴横断像MD2的空间分辨率相对于PET体轴横断像PD2的空间分辨率对准。空间分辨率对准部16例如采用把空间分辨率降低的滤波器作为使空间分辨率对准的方法。
校正部17进行由MRI装置7取得的MRI/Diffusion断层像MD1或者MRI/Diffusion体轴横断像MD2的失真校正。如上述那样因水分子的微小活动(扩散)而使MRI信号的相位略微变化，所以Diffusion成像通过被称为MPG(Motion Probing Gradient)脉冲的摄像序列来捕捉MRI信号的相位变化并使之图像化。MPG脉冲是用于强调因包含各图像像素内的对象原子核素的分子的细微活动引起的横磁化自旋的相位偏移的附加倾斜磁场脉冲。
附加倾斜磁场脉冲在摄影对象的速度较慢的情况下就需要与图像化所需要的倾斜磁场独立地加大倾斜磁场强度。特别是MPG需要加大倾斜磁场强度，有时候还把使用的装置的最大倾斜磁场强度的MPG施加数十微秒。若施加这种附加倾斜磁场脉冲，就有因补偿通过附加倾斜磁场脉冲的施加而产生的涡流磁场的涡流磁场补偿电路的调整偏差等的影响，在回波收集中产生摄像不需要的磁场分布之类的问题。因不需要的磁场分布的发生，引起图像失真等相位分量的变化等的情况被大量报告。
抑制因施加这种附加倾斜磁场脉冲而产生的图像的失真等的方法，例如被上述专利第3679892号公报所公开。专利第3679892号公报公开了在图像化所需要的倾斜磁场以外施加附加倾斜磁场脉冲的磁共振成像装置中，具备为了校正因施加附加倾斜磁场脉冲而产生的图像质量劣化，而变更图像化中的回波信号检波的中心频率的频率变更部件。从而，校正部17采用例如专利第3679892号公报所公开的方法来进行MRI/Diffusion断层像MD1或MRI/Diffusion体轴横断像MD2的失真校正。
位置对准部18进行由空间分辨率对准部16对空间分辨率经过对准后的各功能图像的位置对准。位置对准部18例如进行PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的位置对准。位置对准部18例如进行PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的位置对准。此外，为了简化说明，利用PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2来进行说明。
减法部19除去由位置对准部18经过位置对准后的各功能图像中分别包含的噪声分量。减法部19设定例如除去PET体轴横断像PD2和MRI/Diffusion体轴横断像MD2中分别包含的噪声分量用的各阈值。减法部19从PET体轴横断像PD2中减去阈值，且从MRI/Diffusion体轴横断像MD2中减去阈值。
图8表示针对PET体轴横断像PD2和MRI/Diffusion体轴横断像MD2的各位置的计数值之一例。计数值是通过一对检测器2a与2b、3a与3b、...、na与nb对伽马射线同时进行了检测的计数值。减法部19对PET体轴横断像PD2设定阈值Th1，从PET体轴横断像PD2减去阈值Th1，计算出图9所示的PET体轴横断像PD2。与此同时减法部19对MRI/Diffusion体轴横断像MD2设定阈值Th2，从MRI/Diffusion体轴横断像MD2减去阈值Th2，计算出图9所示的MRI/Diffusion体轴横断像MD2。
生成部20取由减法部19分别减去各阈值后的各功能图像的逻辑积(AND)并生成新功能图像(以下，称之为AND图像)。生成部20例如取图9所示的PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的逻辑积(AND)并生成如图10所示那样的AND图像。图11表示AND图像AD的示意例。AND图像AD中出现的各部位C1、C2推定为癌的概率较高。
生成部20所生成的新AND图像AD，由多个像素组成。AND图像AD中的计数值自身例如在推定为癌上没有含意。在通过一对检测器2a与2b、3a与3b、...、na与nb同时检测出伽马射线时，例如一对检测器2a、2b输出1个计数。图像处理部6取入各一对检测器2a与2b、3a与3b、...、na与nb的各计数输出，并作为被检测体5的PET断层像进行输出。
从而，对AND图像AD中的多个像素之中、计数在有意义的计数以上、例如具有与推定为癌相当的计数以上的像素埋入适当的恒定计数值。由此各功能图像、例如PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的AND图像AD得以生成。为此装置主体13具有计数存储器21、计数放入部22与合成部23。
计数存储器21例如对应于PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD中的各像素，存储基于投给被检测体5的放射性医药品、例如原子核素18F即FDG的伽马射线检测之际发生的位置信号的计数值。
计数放入部22若计数存储器21中所存储的计数值在预先设定的阈值以上，则对该像素将恒定计数值放入AND图像。
合成部23接受由计数放入部22放入了恒定计数值的AND图像AD，并对此AND图像AD使形态图像、例如由MRI装置7取得的MRI形态进行叠加。合成部23并不限于MRI装置7，还可以使由能够取得形态图像的医用图像设备取得的形态图像对AND图像进行叠加。能够取得形态图像的医用图像设备例如是X射线计算机断层摄影、X射线装置或者超声波诊断装置。图12表示AND图像AD与由MRI装置7取得的MRI形态图像的叠加图像KD之一个例子。
显示部24在显示器26的显示画面上显示由生成部20生成的AND图像AD。显示部24例如图13所示那样将AND图像AD、由PET装置1取得的PET体轴横断像PD2、由MRI装置7取得的MRI/Diffusion体轴横断像MD2并列进行显示。显示部24并列显示由合成部23取得的AND图像AD与由MRI装置7取得的MRI形态图像的叠加图像KD。
其次，按照图14所示的医用图像合成流程图就利用如上述那样所构成的装置的医用图像合成进行说明。
作为被检测体在人体的体内投给例如原子核素18F即FDG的放射性医药品。PET装置1追踪作为被检测体在人体的体内投给了例如原子核素18F即FDG的放射性医药品时的行踪，输出利用例如比起正常部位葡萄糖被更多地导入癌部位这一事实对癌部位进行了成像的功能图像、例如图3所示那样的被检测体5的PET断层像PD1。如果在PET装置1中对被检测体5的全身进行扫描，则图像处理部6对被检测体5的各断层像进行图像重构并输出例如图4所示的PET体轴横断像PD2。
另一方面，MRI装置7通过Diffusion成像取得例如图6所示那样的被检测体5的MRI/Diffusion断层像MD1。MRI装置7对被检测体5的各断层像进行图像重构取得例如图7所示那样的MRI/Diffusion体轴横断像MD2。MRI装置7还取得表示被检测体5内的骨骼和肿瘤等的形状、大小、活动等的作为形态图像的MRI形态图像。
其次，图像取入部15例如从PET装置1取入PET体轴横断像PD2并存储在存储部25中。图像取入部15从MRI装置7取入MRI/Diffusion体轴横断像MD2并存储在存储部25中。另外，图像取入部15从MRI装置7取入作为形态图像的MRI图像并存储在存储部25中。
其次，空间分辨率对准部16在步骤#1中，求解由PET装置1取得的PET体轴横断像PD2和由MRI装置7取得的MRI/Diffusion体轴横断像MD2的各空间分辨率。空间分辨率对准部16使其它功能图像的空间分辨率相对于具有较低的空间分辨率的功能图像对准、例如使MRI/Diffusion体轴横断像MD2的空间分辨率相对于PET体轴横断像PD2的空间分辨率对准。在此情况下，空间分辨率对准部16例如采用把空间分辨率降低的滤波器作为使空间分辨率对准的方法。
其次，校正部17在步骤#2中，进行由MRI装置7取得的MRI/Diffusion体轴横断像MD2的失真校正。进行此失真校正是为了抑制MRI装置7中的因施加附加倾斜磁场脉冲而产生的图像的失真等。
其次，位置对准部18在步骤#3中，进行由空间分辨率对准部16对空间分辨率经过对准后的PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的位置对准。
其次，减法部19在步骤#4中设定除去由位置对准部18经过位置对准后的PET体轴横断像PD2和MRI/Diffusion体轴横断像MD2中分别包含的噪声分量用的各阈值。减法部19例如针对图8中的PET体轴横断像PD2和MRI/Diffusion体轴横断像MD2的各位置的伽马射线的同时检测时的计数值所示那样，对PET体轴横断像PD2设定阈值Th1、且对MRI/Diffusion体轴横断像MD2设定阈值Th2。
减法部19从PET体轴横断像PD2减去阈值Th1计算出图9所示的PET体轴横断像PD2。与此同时减法部19从MRI/Diffusion体轴横断像MD2减去阈值Th2计算出图9所示的MRI/Diffusion体轴横断像MD2。
其次，生成部20在步骤#5中，取由减法部19计算出的图9所示的PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的逻辑积(AND)并生成图10所示的AND图像AD。图11表示AND图像AD的示意例。AND图像AD上出现的各部位C1、C2表示图10所示的计数值较大之处，推定为癌的概率较高。在这一时间点上，显示部24接受由生成部20生成的AND图像AD，并将AND图像AD显示在显示器26的显示画面上。
具体而言，对AND图像AD中的多个像素之中、计数在有意义的计数以上、例如具有与推定为癌相当的计数以上的像素埋入适当的恒定计数值。由此各功能图像、例如PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的AND图像AD得以生成。
即、计数存储器21例如对应于PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD中的各像素，存储基于投给被检测体5的放射性医药品、例如原子核素18F即FDG的伽马射线检测之际发生的位置信号的计数值。
计数放入部22在步骤#6中，若计数存储器21中所存储的计数值在预先设定的阈值以上，则对该像素将恒定计数值放入AND图像。由此在AND图像AD中对预先设定的阈值以上的像素放入恒定的计数值，例如在预先设定的阈值以上的例如癌部位，成为计数值变大而得以强调的图像。
其次，合成部23在步骤#7中，接受由计数放入部22放入了恒定计数值的AND图像AD，并对此AND图像AD使形态图像、例如由MRI装置7取得的MRI形态进行叠加。例如，合成部23使图12所示那样的AND图像AD与由MRI装置7取得的MRI形态图像叠加起来取得叠加图像KD。
显示部24在显示器26的显示画面上显示由生成部20生成的AND图像AD。显示部24例如图13所示那样将AND图像AD、由PET装置1取得的PET体轴横断像PD2、由MRI装置7取得的MRI/Diffusion体轴横断像MD2并列进行显示。显示部24并列显示由合成部23取得的AND图像AD与由MRI装置7取得的MRI形态图像的叠加图像KD。
这样一来根据上述第1实施方式，生成由PET装置1取得的PET体轴横断像PD2与由MRI装置7取得的MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD，并显示在显示器26的显示画面上。在这里，PET体轴横断像PD2及MRI/Diffusion体轴横断像MD2分别是表示癌部位的推定概率较低、且仅表示癌部位有无的图像。即使是这种图像，也取得PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD。由此，在AND图像AD上出现的各部位C1、C2得以强调、推定为癌的概率变高。
各癌部位C1、C2应当在PET体轴横断像PD2及MRI/Diffusion体轴横断像MD2的各图像上显示出来。而且，癌部位以外应当不会在PET体轴横断像PD2及MRI/Diffusion体轴横断像MD2的两图像上显示出来，而在某一方显示出来。
如果取得PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD，则AND图像AD上显示出来的各部位C1、C2，癌的可能性变得非常高。从而，比只是对单独的功能图像、例如对PET体轴横断像PD2叠加MRI形态图像等的形态图像而生成的图像概率更高地在图像上明示癌部位C1、C2。
计数存储器21例如对应于PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD中的各像素，存储在基于投给被检测体5的放射性医药品、例如原子核素18F即FDG的伽马射线检测之际发生的位置信号的计数值。如果计数存储器21中所存储的计数值在预先设定的阈值以上，计数放入部22就对该像素将恒定的计数值放入AND图像AD。由此，例如在预先设定的阈值以上的例如癌部位，就成为计数值变大而得以强调的图像。能够进一步增高各部位C1、C2推定为癌的概率。
显示部24在显示器26的显示画面上显示以下的各图像。即、显示部24显示由生成部20所生成的AND图像AD。显示部24例如如图13所示那样将AND图像AD、由PET装置1取得的PET体轴横断像PD2、和由MRI装置7取得的MRI/Diffusion体轴横断像MD2并列进行显示。显示部24并列显示由合成部23取得的叠加图像KD。由此，通过观察显示器26的显示画面上所显示的各图像，就可以作为癌部位的场所确定各部位C1、C2。
由MRI装置7取得的MRI形态图像能够得知作为被检测体5例如体内的骨骼和肿瘤等的形状、大小、活动等。从而，如果显示AND图像AD与MRI形态图像的叠加图像KD，就易于确定各部位C1、C2的场所作为癌部位。
此外，上述第1实施方式，为了简化说明，使用PET体轴横断像PD2和MRI/Diffusion体轴横断像MD2进行了说明。不言而喻并不限于此，还可以求解由PET装置1取得的PET断层像PD1与由MRI装置7取得的MRI/Diffusion断层像MD1的AND图像。
简单地进行说明，就是空间分辨率对准部16在步骤#1中对PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的空间分辨率进行对准。
其次，校正部17在步骤#2中进行MRI/Diffusion断层像MD1的失真校正。
其次，位置对准部18在步骤#3中进行由空间分辨率对准部16对空间分辨率经过对准后的PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的位置对准。
其次，减法部19在步骤#4中，设定除去由位置对准部18经过位置对准的PET断层像PD1和MRI/Diffusion断层像MD1中分别包含的噪声分量用的各阈值，并进行减法运算。
其次，生成部20在步骤#5中取得由减法部19计算出的PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的逻辑积(AND)并生成AND图像。此AND图像AD被显示在显示器26的显示画面上。
计数存储器21例如对应于PET断层像PD1与MRI/Diffusion断层像MD1的AND图像AD中的各像素，存储基于投给被检测体5的放射性医药品的伽马射线检测之际发生的位置信号的计数值。
计数放入部22在步骤#6中如果存储在计数存储器21中的计数值在预先设定的阈值以上，则对该像素将恒定的计数值放入AND图像AD。由此在AND图像AD中对预先设定的阈值以上的像素放入恒定的计数值，所以例如在预先设定的阈值以上的例如癌部位，成为计数值变大而得以强调的图像。
其次，合成部23在步骤#7中，接受由计数放入部22放入了恒定计数值的AND图像AD，并取得对此AND图像AD叠加了形态图像、例如由MRI装置7取得的MRI形态图像的叠加图像。
显示部24在显示器26的显示画面上显示由生成部20生成的AND图像。显示部24将AND图像、PET断层像PD1、和MRI/Diffusion断层像MD1并列进行显示。显示部24并列显示由合成部23取得的叠加图像。
其次，就其它实施方式进行说明。
在上述第1实施方式中，作为取得功能图像的医用图像设备就PET装置1和MRI装置7的Diffusion成像进行了说明，但并不限于此，还可以使用SPECT装置或者US装置。
并不限于PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像，还可以生成多个功能图像的AND图像。例如还可以生成PET体轴横断像PD2、MRI/Diffusion体轴横断像MD2、由SPECT装置取得的功能图像、以及由US装置取得的功能US图像之中至少两个功能图像的AND图像。
AND图像例如还可以分别对由PET装置1取得的多个PET断层像PD1、或者多个PET体轴横断像PD2进行逻辑积运算(AND)而生成。在此情况下，多个PET断层像PD1、或者多个PET体轴横断像PD2是例如分别对摄影时刻不同的图像进行逻辑积运算(AND)。
在上述第1实施方式中，生成PET体轴横断像PD2与MRI/Diffusion体轴横断像MD2的AND图像AD，并生成对此AND图像AD与由MRI装置7取得的形态图像经过叠加后的图像KD，但也可以对AND图像AD叠加由SPECT装置或者US装置取得的功能图像。
取得形态图像的医用图像设备并不限于MRI装置2，还可以采用X射线CT装置、X射线装置或者US装置。
在上述第1实施方式中，就生成PET图像与MRI/Diffusion图像的AND图像，并在此AND图像上叠加MRI形态图像的Fusion(融合)图像的生成进行了说明。作为Fusion图像，还可以叠加如下取得的各形成图像。例如，利用PET图像与MRI形态图像的偏差图像来进行生成。利用MRI/Diffusion图像与MRI形态图像的偏差图像来进行生成。利用PET图像与MRI/Diffusion图像的偏差图像来进行生成。生成PET图像与MRI/Diffusion图像的AND图像，并利用此AND图像与MRI形态图像的偏差图像来进行生成。生成PET图像与MRI/Diffusion图像的AND图像，并利用此AND图像与PET图像的偏差图像来进行生成。生成PET图像与MRI/Diffusion图像的AND图像，并利用此AND图像与MRI/Diffusion图像的偏差图像来进行生成。
AND图像的创建并不限于2张功能图像、例如PET图像和MRI/Diffusion图像。AND图像的创建还可以使用3张以上的功能图像、例如第一PET图像、第二PET图像、和MRI/Diffusion图像。在此情况下，第一PET图像和第二PET图像在例如投给被检测体5的放射性医药品的种类或者进行收集的日期时间上不同。
其次，就本发明的第2实施方式进行说明。此外，就与上述第1实施方式的不同之处进行说明。
装置主体13取得把被检测体内的功能图像化后的相互不同的至少3张以上的功能图像，取这些功能图像之中具有预先设定的比例以上的图像并生成新功能图像。即、图像取入部15取入把被检测体内的功能图像化后的相互不同的至少3张以上的功能图像。例如图像取入部15从PET装置1取入例如图15所示的第一PET图像PD10、例如图16所示的第二PET图像PD11。第一PET图像PD10和第二PET图像PD11在例如投给被检测体5的放射性医药品的种类上不同。图像取入部15从MRI装置7取入例如图17所示的MRI/Diffusion图像MD10。
如果第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、MRI/Diffusion图像MD10之间的同一部分中具有规定的像素值的比例在预先设定的比例以上，装置主体13就取该像素值的部分并生成新功能图像。
具体地进行说明。第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10是分别由多个像素组成。
空间分辨率对准部16对第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10的空间分辨率进行对准。
其次，校正部17进行MRI/Diffusion图像MD10的失真校正。
其次，位置对准部18进行由空间分辨率对准部16对空间分辨率经过对准的第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10的位置对准。
其次，如果第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10之间的同一部分中具有规定的像素值的比例小于等于预先设定的比例，合成部23就取该像素值的部分并生成新功能图像。即，图18表示第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10的同一部分中的n×n矩阵的像素的计数值。以下省略为n×n像素的计数值。n是正整数。为了简化说明同图表示为2×2像素中的计数值。各像素的位置是例如p1～p4。
如果第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10这3张图像之中例如2张图像的像素的计数值为“1”，合成部23就将该像素设为“1”并生成新功能图像QD。即、如果3张图像之中3分之2以上的比例是“1”，就将该像素设为“1”并生成新功能图像QD。这一比例并不限于3分之2，还可以任意地进行设定。
从而，如果规定的像素值具有“1”的比例被设定成3分之2，例如图18所示那样如果PET图像PD10的像素p1为“1”，第二PET图像PD11的像素p1为“1”，MRD/Diffusion图像MD10的像素p1为“0”，合成部23就将新功能图像QD的像素p1设为“1”来进行生成。如果第一PET图像PD10的像素p2为“1”，第二PET图像PD11的像素p2为“1”，MRI/Diffusion图像MD10的像素p2为“1”，合成部23就将新功能图像QD的像素p2设为“1”来进行生成。以下，同样如此，合成部23将新功能图像QD的像素p3设为“0”来进行生成，将新功能图像QD的像素p4设为“0”来进行生成。
图19表示新功能图像QD的整体示意图。第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10这3张图像之中例如2张图像的像素的计数值为“1”的各部位C10、C11、C12出现在新功能图像QD上。
计数放入部22对计数值成为“1”的例如各像素p1、p2放入恒定的计数值。由此，例如被推定为癌部位的各部位C10、C11、C12，成为计数值变大而得以强调的图像。
其次，合成部23取得对新功能图像QD叠加了形态图像、例如由MRI装置7取得的MRI形态图像的叠加图像HD。图20表示使新功能图像QD与MRI形态图像进行了叠加的叠加图像HD。
显示部24在显示器26的显示画面上显示由生成部20生成的新功能图像QD。显示部24将新功能图像QD、PET断层像PD1、和MRI/Diffusion断层像MD1并列进行显示。显示部24显示对新功能图像QD叠加了形态图像、例如由MRI装置7取得的MRI形态图像的叠加图像HD。
这样一来根据第2实施方式，如果第一PET图像PD10、第二PET图像PD11、和MRI/Diffusion图像MD10之间的同一部分中具有规定的像素值“1”的比例在预先设定的比例、例如3分之2以上，就取该像素值的部分并生成新功能图像QD，所以不言而喻将起到与上述第1实施方式同样的效果。
另外的特征和变形可由本领域技术人员容易地想到。因此，本发明在其更宽的方面并不限于这里所描述和表示的特定细节和代表性实施方式。从而，在不脱离由附加的权利要求及其等同物所规定的概括性发明概念的精神和范围内，可进行各种各样的变形。
Claims (22)
1.一种医用图像合成方法，其特征在于包括：
取得把被检测体内的功能图像化后的相互不同的多个功能图像；
从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积而生成新功能图像；以及
将上述新功能图像重叠在上述被检测体内的上述功能图像的对应位置来进行显示。
2.一种医用图像合成方法，其特征在于包括：
取得把被检测体内的功能图像化后的相互不同的多个功能图像；以及
从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积来生成新功能图像。
3.按照权利要求2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
使上述相互不同的多个功能图像的各空间分辨率对准；以及
从上述各空间分辨率经过对准后的上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述各空间分辨率经过对准后的上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积而生成上述新功能图像。
4.按照权利要求2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
相对于具有上述多个功能图像的各空间分辨率之中、最低的上述空间分辨率的上述功能图像，使其它上述各功能图像的上述空间分辨率对准。
5.按照权利要求1或2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
上述相互不同的多个功能图像通过磁共振成像、阳电子放射计算机断层摄影、单光子放射计算机断层摄影或者超声波诊断装置的各医用图像设备之中的任意一种医用图像设备而取得。
6.按照权利要求1或2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
上述相互不同的多个功能图像具有通过核医学设备而取得的图像、和通过磁共振成像而取得的图像。
7.按照权利要求6所述的医用图像合成方法，其特征在于：
通过上述磁共振成像而取得的上述图像具有扩散图像。
8.按照权利要求1或2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
上述相互不同的多个功能图像具有通过阳电子放射计算机断层摄影而取得的图像、和通过单光子放射计算机断层摄影而取得的图像。
9.按照权利要求1或2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
上述相互不同的多个功能图像分别通过核医学设备而取得、且投给上述被检测体的放射性医药品不同。
10.按照权利要求1或2所述的医用图像合成方法，其特征在于：
上述相互不同的多个功能图像分别通过同一医用图像设备而取得、且被取得的时刻各自不同。
11.按照权利要求2所述的医用图像合成方法，其特征在于还包括：
对于上述新功能图像、合成把上述被检测体的至少形状图像化后的形态图像。
12.一种医用图像合成装置，其特征在于包括：
图像取入部，取入由多个医用图像设备分别取得的相互不同的多个功能图像；
减法部，从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值；
生成部，取由上述减法部减去各自阈值后的上述各功能图像的逻辑积而生成新功能图像；
显示器；以及
显示部，将上述新信息重叠在上述被检测体内的上述功能图像的对应位置并显示在上述显示器上。
13.一种医用图像合成装置，其特征在于包括：
图像生成部，取入由多个医用图像设备分别取得的相互不同的多个功能图像，从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积而生成新功能图像。
14.按照权利要求13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述图像生成部具有：
空间分辨率对准部，使上述相互不同的多个功能图像的各空间分辨率对准；以及
减法部，从由上述空间分辨率对准部进行上述各空间分辨率对准后的上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从由上述空间分辨率对准部进行上述各空间分辨率对准后的上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值；
生成部，取由上述减法部减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积来生成上述新功能图像。
15.按照权利要求13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述空间分辨率对准部相对于具有上述多个功能图像的上述各空间分辨率之中、最低的上述空间分辨率的上述功能图像，使其它上述各功能图像的上述空间分辨率对准。
16.按照权利要求12或13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述多个医用图像设备是磁共振成像装置、阳电子放射计算机断层摄影装置、单光子放射计算机断层摄影装置或者超声波诊断装置。
17.按照权利要求13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述多个医用图像设备是核医学设备、和磁共振成像装置；
上述图像生成部取入由上述核医学设备取得的功能图像、和由上述磁共振成像装置取得的功能图像，从一个上述功能图像减去阈值，并且从另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积来生成上述新功能图像。
18.按照权利要求17所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述磁共振成像取得扩散图像作为上述图像。
19.按照权利要求13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述多个医用图像设备是阳电子放射计算机断层摄影装置、和单光子放射计算机断层摄影装置；
上述图像生成部取入由上述阳电子放射计算机断层摄影装置取得的功能图像、和由上述单光子放射计算机断层摄影装置取得的功能图像，从一个上述功能图像减去阈值，并且从另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积而生成上述新功能图像。
20.按照权利要求12或13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述医用图像设备是核医学设备；
上述图像生成部取入在投给上述被检测体分别不同的放射性医药品时由上述核医学设备取得的上述相互不同的多个功能图像，从上述相互不同的多个功能图像之中的一个上述功能图像减去阈值，并且从上述相互不同的多个功能图像之中的另一个上述功能图像减去与上述阈值不同的阈值，取这些被减去各自阈值之后的上述各功能图像的逻辑积来生成上述新功能图像。
21.按照权利要求12或13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述医用图像设备在分别不同的时刻取得上述被检测体的多个上述功能图像。
22.按照权利要求13所述的医用图像合成装置，其特征在于：
上述图像生成部具有：
合成部，对于上述新功能图像、合成把上述被检测体的至少形状图像化后的形态图像。
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