CN101797160A - X射线诊断装置以及图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种X射线诊断装置以及图像处理装置。摄影部为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器。血管图像产生部对多个蒙片图像与多个对比度图像进行减法处理，产生与多个摄影角度相关的多个血管图像的数据。血管体数据产生部对多个血管图像进行重建处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据。毛细血管体数据产生部从血管体数据中消除动脉区域与静脉区域，生成与毛细血管区域相关的毛细血管体数据。毛细血管图像产生部对毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。

Description

X射线诊断装置以及图像处理装置
相关申请的交叉引用
本申请基于2009年2月4日提交的在先的日本专利申请No.2009-024055和2010年1月8日提交的在先的日本专利申请No.2010-003302并要求其为优先权，在此引入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及产生与灌流相关的图像数据的X射线诊断装置以及图像处理装置。
背景技术
具有使与脑血管中的毛细血管相关的灌流可视化的毛细血管图像。毛细血管图像例如在脑血管介入中，在判断治疗是否结束上是非常有用的。一般而言，毛细血管图像是利用例如日本特开10-11604号公报，通过X射线计算机断层摄影装置(X射线CT装置)所产生的。具体而言，根据基于CT值的绝对阈值对由X射线CT装置所产生的体数据进行阈值处理，分离动脉和静脉区域(包含动脉区域与静脉区域)与毛细血管区域，提取毛细血管区域。并且，根据提取出的毛细血管区域，产生毛细血管图像。但是，在实施介入的手术室中未设置X射线CT装置的医院里，必须将患者从手术室移动到设置有X射线CT装置的CT室中。这对患者而言对技师而言都是很麻烦的。
如果通过X射线诊断装置(血管造影装置)可以产生毛细血管图像，则可以省去这种移动患者的麻烦。由X射线诊断装置产生的体数据的对比度由于种种理由(造影剂的动脉注入、辐射剂量等)，与由X射线CT装置产生的体数据的对比度相比不稳定。因此X射线诊断装置不能够进行与X射线CT装置同等的处理(依据基于CT值的绝对阈值的动脉和静脉区域与毛细血管区域的分离)。因此，通过X射线诊断装置观察脑血管的灌流时，动脉与静脉成为障碍，观察精度差。
发明内容
本发明的目的在于：提供可以简便且高精度实施脑血管的灌流的观察的X射线诊断装置以及图像处理装置。
根据本发明的第1实施方式提供一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：摄影部，为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器；第1产生部，对上述多个蒙片图像与上述多个对比度图像进行减法处理，产生与上述多个摄影角度相关的多个血管图像的数据；第2产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；第3产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；第4产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
根据本发明的第2实施方式提供一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：摄影部，为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器；第1产生部，对上述多个蒙片图像进行重建处理，产生蒙片体数据；第2产生部，对上述多个对比度图像进行重建处理，产生对比度体数据；第3产生部，对上述对比度体数据与上述蒙片体数据进行减法处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；第4产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；第5产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
根据本发明的第3实施方式提供一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：摄影部，为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器；第1产生部，对上述多个蒙片图像与上述多个对比度图像进行减法处理，产生与上述多个摄影角度相关的多个血管图像；第2产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生血管体数据；划分部，将上述血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域；第3产生部，是根据上述血管体数据产生第1彩色图像的数据或第2彩色图像的数据的部件，上述第1彩色图像包含分配了颜色信息的上述动脉和静脉区域与没有分配颜色信息的上述毛细血管区域，上述第2彩色图像包含没有分配颜色信息的上述动脉和静脉区域与分配了颜色信息的上述毛细血管区域。
根据本发明的第4实施方式提供一种图像处理装置，其特征在于，包括：存储部，存储与多个摄影角度相关的多个血管图像的数据；第1产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；第2产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；第3产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
根据本发明的第5实施方式提供一种图像处理装置，其特征在于，包括：存储部，存储与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据和与上述多个摄影角度相关的多个对比度图像的数据；第1产生部，对上述多个蒙片图像进行重建处理，产生蒙片体数据；第2产生部，对上述多个对比度图像进行重建处理，产生对比度体数据；第3产生部，对上述对比度体数据与上述蒙片体数据进行减法处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；第4产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；第5产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
根据本发明的第6实施方式提供一种图像处理装置，其特征在于，包括：存储部，存储与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据；第1产生部，对上述多个蒙片图像与上述多个对比度图像进行减法处理，产生与上述多个摄影角度相关的多个血管图像；第2产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生血管体数据；划分部，将上述血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域；第3产生部，是根据上述血管体数据产生第1彩色图像的数据或第2彩色图像的数据的部件，上述第1彩色图像包含分配了颜色信息的上述动脉和静脉区域与没有分配颜色信息的上述毛细血管区域，上述第2彩色图像包含没有分配颜色信息的上述动脉和静脉区域与分配了颜色信息的上述毛细血管区域。
在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。
附图说明
结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。
图1为表示与本发明的第1实施方式相关的X射线诊断装置的结构的图。
图2为表示基于图1的系统控制部的控制的第1实施方式的处理的典型流程的图。
图3为表示用于说明图2的步骤SA5的图。
图4为表示用于说明图2的步骤SA5的其他的图。
图5为表示用于说明图2的步骤SA5的其他的图。
图6为表示用于说明图2的步骤SA5的其他的图。
图7为表示用于说明图2的步骤SA5的其他的图。
图8为表示用于说明图2的步骤SA7的图。
图9为表示与本发明第2实施方式相关的X射线诊断装置的结构的图。
图10为表示基于图9的系统控制部的控制的第2实施方式的处理的典型流程的图。
图11为表示与本发明第3实施方式相关的X射线诊断装置的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明与本发明的实施方式相关的X射线诊断装置与图像处理装置。
(第1实施方式)
图1为表示与第1实施方式相关的X射线诊断装置的结构的图。如图1所示，X射线诊断装置1具有摄影部10与图像处理装置20。
如图1所示，摄影部10具有C型臂11。C型臂11搭载有X射线管12与X射线检测器13。X射线管12通过从高电压产生器14施加高电压产生X射线。另外，在X射线管12上安装X射线光阑器15。X射线光阑器15限定从X射线管12产生的X射线的照射范围。
X射线检测器13检测出从X射线管12产生的透过了被检体P的X射线，输出图像信号。X射线检测器13由具有配置成矩阵状的多个半导体检测元件的平板检测器(Flat Panel Detector：FPD)构成的。另外，代替FPD，X射线检测器13也可以由图像增强器(image intensifier)与TV摄像机的组合构成。
C型臂11以可以自如地改变对于被检体P的摄影角度的方式，针对XYZ正交3轴的各轴可旋转地被设置。典型的是，摄影角度被定义为摄影轴SA相对于XYZ正交3轴的交叉角。习惯上，作为第1斜位(RAO)、第2斜位(LAO)、第3斜位(LPO)、第4斜位(RPO)各自的角度被定义。摄影轴SA被定义为从X射线管12的X射线焦点通过X射线检测器13的检测面中心的直线。典型的是，Z轴被定义为与被检体P的体轴大致一致的轴。Y轴与摄影轴SA一致。Z轴与Y轴与X轴在等中心(摄影不动点)交叉。C型臂11移动到与来自C型臂驱动部16的驱动信号对应的摄影角度。
摄影控制部17通过与来自后述系统控制部40的控制对应地控制高电压产生器14与C型臂驱动部16，从而X射线摄影被检体P的摄影区域。具体而言，摄影控制部17控制高电压产生器14，以使得X射线管12产生规定辐射剂量的X射线。另外，摄影控制部17控制C型臂驱动部16，以使得C型臂11位于规定的摄影角度。摄影控制部17保持登记多个摄影角度的角度表。摄影控制部17接受来自系统控制部40的控制，使C型臂11围绕Z轴旋转，当判断出C型臂11与在角度表中登记的摄影角度一致时，从X射线管12产生X射线。例如，如果将每1周360°的摄影次数设为N，则毗邻的摄影角度θn的间隔Δθ＝N/360°。此时，摄影角度θn为θn＝θs+Δθ×n/360°(其中，θs为初始角度，n＝0、1、...、N-1)。摄影次数N例如为100至200。另外，设为被检体的摄影区域为被检体的头部。
图像处理装置20具有A/D转换部22、存储部24、血管图像产生部26、血管体数据产生部28、毛细血管体数据产生部30、毛细血管图像产生部32、D/A转换部34、显示部36、操作部38以及系统控制部40。
A/D转换部22与X射线检测器13连接。A/D转换部22使从X射线检测器13输出的图像信号数字化，产生X射线图像数据。另外，将与没有注入造影剂的被检体P相关X射线图像称为蒙片(mask)图像，将与注入了造影剂的被检体P相关的X射线图像称为对比度(contrast)图像。蒙片图像与对比度图像分别以多个摄影角度θn来摄影。多个蒙片图像数据与多个对比度图像数据与摄影角度θn相关联地被存储到存储部24。
血管图像产生部26对多个对比度图像数据与多个蒙片图像数据进行减法处理。通过此减法处理，产生与使用造影剂造影的血管相关的多个图像(以下，称为血管图像)数据。作为减法处理的对象的对比度图像与蒙片图像与同一摄影角度θn相关。血管图像数据与摄影角度θn相关联地被存储到存储部24。
血管体数据产生部28对多个血管图像数据进行重建处理，产生与被造影了的血管相关的体数据(以下，称为血管体数据)。血管体数据中所包含的血管区域包含与动脉相关的血管区域(以下，称为动脉区域)、与静脉相关的血管区域(以下，称为静脉区域)以及与毛细血管相关的血管区域(以下，称为毛细血管区域)。血管体数据被存储到存储部24。
毛细血管体数据产生部30从血管体数据中消除动脉区域与静脉区域产生只与毛细血管区域相关的体数据(以下，称为毛细血管体数据)。针对毛细血管体数据的产生处理，在后面进行详细叙述。毛细血管体数据被存储到存储部24。
毛细血管图像产生部32对毛细血管体数据进行三维图像处理，产生与毛细血管相关的二维图像(以下，称为毛细血管图像)数据。毛细血管图像数据被存储到存储部24。
D/A转换部34与显示部36连接。D/A转换部34使毛细血管图像数据模拟化(analog)，生成用于驱动显示部36的图像信号。显示部36显示由D/A转换部34生成的图像信号所表示的毛细血管图像。显示部36例如能够适当使用CRT显示器或液晶显示器、有机EL显示器、等离子显示器等显示装置。另外，在通过DVI(digital visual interface：数字视频接口)缆线等连接显示部36的显示设备与图像处理装置20时，能够直接输出数字信号。此时，不需要D/A转换部34。
操作部38受理来自操作者的各种指令或信息输入。作为操作部38能够适当使用鼠标或轨迹球等定位设备、模式切换开关等选择设备或键盘等输入设备。
系统控制部40作为X射线诊断装置1的中枢进行发挥功能从而控制X射线诊断装置1的各部分。例如，系统控制部40以从操作部38供给摄影开始指示为契机，控制摄影控制部17，使得以多个摄影角度θn进行X射线摄影。另外，系统控制部40以从操作部38供给毛细血管图像的显示要求为契机，控制图像处理装置20内的各部分从而显示毛细血管图像。
其次，针对在系统控制部40的控制下进行的与第1实施方式相关的X射线诊断装置1的处理的流程进行说明。图2为表示该处理的典型流程的图。
(步骤SA1)以由技师经由操作部38按下摄影开始按钮为契机，系统控制部40以多个摄影角度θn对没有注入造影剂的被检体P进行多次X射线摄影。由此，收集与多个摄影角度θn相关的多个蒙片图像数据。存储部24与摄影角度θn相关联地存储蒙片图像数据。
(步骤SA2)当步骤SA1结束时，技师为了造影被检体的脑血管而向被检体注入造影剂。当注入造影剂后经过规定期间，系统控制部40以多个摄影角度θn对注入了造影剂的被检体进行多次X射线摄影。由此收集与多个摄影角度θn相关的多个对比度图像数据。另外，步骤SA1的摄影角度θn与步骤SA2的摄影角度θn为同一角度。存储部24与摄影角度θn相关联地存储对比度图像数据。
(步骤SA3)当步骤SA2结束时，系统控制部40以由技师经由操作部38要求显示毛细血管图像为契机或自动地使血管图像产生部26进行血管图像的产生处理。首先，血管图像产生部26从存储部24中读出与同一摄影角度θn相关的蒙片图像与对比度图像。其次，血管图像产生部26通过从对比度图像中减去蒙片图像产生血管图像数据。血管图像产生部26这样对多个蒙片图像与多个对比度图像进行减法处理，产生多个血管图像数据。存储部24与摄影角度θn相关联地存储产生的血管图像数据。
另外，步骤SA2与步骤SA3也可以按1个摄影角度θn1个摄影角度θn地重复进行。
(步骤SA4)当步骤SA3结束时，系统控制部40使血管体数据产生部28进行血管体数据的产生处理。血管体数据产生部28从存储部24中读出与多个摄影角度θn相关的多个血管图像数据，并对读出的多个血管图像数据进行重建处理。通过重建处理，产生单一的的血管体数据。存储部24存储血管体数据。
(步骤SA5)当步骤SA4结束时，系统控制部40使毛细血管体数据产生部30进行毛细血管体数据的产生处理。毛细血管体数据的产生处理方法大致分为第1方法和第2方法。第1方法是通过从血管体数据中减去与动脉区域和静脉区域相关的体数据(以下，称为动脉和静脉体数据)，产生毛细血管体数据的方法。第2方法是通过进行阈值处理，从血管体数据中消除动脉区域与静脉区域，产生毛细血管体数据的方法。以下，在不特别区别动脉区域与静脉区域时，统一地将动脉区域与静脉区域称为动脉和静脉区域。
首先，针对由毛细血管体数据产生部30进行的第1方法(从血管体数据中减去动脉和静脉体数据的方法)进行说明。图3为用于说明第1方法的图。如图3所示，血管体数据V1为全部血管区域，即包含毛细血管区域R1与动脉和静脉区域R2。通常，动脉区域与静脉区域并不连接，为了简单说明统一使用1个符号来表示。毛细血管区域R1为多个连接区域的集合。构成毛细血管区域R1的多个连接区域的各个区域与动脉和静脉区域R2的大小相比具有很小的大小。动脉和静脉体数据V2不包含毛细血管区域R1，只包含动脉和静脉区域R2。因此，通过从血管体数据V1中减去动脉和静脉体数据V2，产生毛细血管体数据V3。
作为产生动脉和静脉体数据的方法，能够为各种各样的方法。以下，对产生动脉和静脉体数据的方法的具体例子进行说明。
首先，分别将与多个摄影角度θn相关的多个对比度图像数据2值化，并对2值化后的多个对比度图像数据进行缩小(shrinking)处理。该缩小处理为处理对象的象素(以下，称为中心象素)在象素值“0”的情况下，将中心象素的全部近旁象素置换为象素值“0”的处理。然后，对缩小处理后的多个图像数据进行扩大(expansion)处理。扩大处理与缩小处理相反。即，扩大处理为中心象素在象素值“1”的情况下，将中心象素的全部近旁象素置换为象素值“1”的处理。通过进行该缩小处理与扩大处理，从而从蒙片图像中消除微小的连接区域集合，即毛细血管区域。另外，缩小处理与扩大处理既可以逐次地进行，也可以在进行多次缩小处理后，再进行同数次扩大处理。另外，缩小处理与扩大处理也可以分别为作为形态(morphology)运算的一种的腐蚀(erosion)处理与膨胀(dilation)处理。并且，重建处理消除了毛细血管区域的多个对比度图像，产生动脉和静脉体数据。
上述缩小和扩大处理需要将数据2值化。其次，对没有将数据2值化的缩小和扩大处理的例子进行说明。在缩小处理中，将中心象素的象素值置换为其近旁象素的象素值的平均值。在扩大处理中，将被置换了的中心象素的象素值(平均值)置换为近旁象素的象素值。通过不需要这样的数据的2值化的缩小和扩大处理，在缩小和扩大了尺寸大的动脉区域、静脉区域的情况下，其象素值大致没有变化。另一方面，在缩小和扩大了尺寸小的毛细血管区域的情况下，其象素值变小。由此，从对比度图像中消除毛细血管区域，剩下动脉和静脉区域。
其次，针对由毛细血管体数据产生部30进行的第2方法(对血管体数据进行阈值处理的方法)进行说明。该产生处理是利用在与毛细血管区域相关的体素值Vc和与静脉区域相关的体素值Vv和与动脉区域相关的体素值Va之间成立的体素值的相对大小关系。此时，体素值的相对大小关系为Vc＜Vv＜Va。即、通过将体素值Vc与体素值Vv之间的体素值作为阈值的阈值处理，可以分离毛细血管区域与动脉和静脉区域。将具有该阈值以上的体素值的血管体数据中的体素设定为例如体素值“0”。由此，从血管体数据中消除动脉和静脉区域，产生毛细血管体数据。
在该阈值的设定方法中有各种各样的方法。图4为表示阈值的设定方法的一个例子的图。如图4所示，例如，首先在静脉区域R3中三维地设定ROI(region of interest：关心区域)。其次，计算出与设定的ROI相关的直方图。其次，根据计算出的直方图确定与静脉区域R3相关的体素值。并且，将确定的体素值中的规定的体素值设定为阈值。作为阈值的设定方法，具有例如根据静脉的直方图的峰值确定的方法与根据直方图的面积计算出的方法。第1方法的步骤是如图5所示，1.计算出静脉的直方图的近似曲线AL，2.确定近似曲线AL的度数的最大值P，3.将具有成为最大值P/20的度数的体素值设定为阈值Th1。第2方法的步骤是如图6所示，1.计算出静脉的直方图的近似曲线AL，2.对近似曲线AL的整体进行积分，计算出面积S，3.对近似曲线AL从近似曲线AL的体素的最大值Max向最小值Min进行积分，将面积为S×0.95的体素值设定为阈值Th2。
ROI的设定方法也可以由技师经由操作部38三维地设定。另外，也可以自动设定。在自动地指定ROI时，可以将包含静脉的主要部位的区域设定为ROI。这是因为静脉的主要部位(例如，内颈静脉)的形状与位置几乎不存在个体差。在将与内颈静脉相关的区域设定为ROI时，可以将血管体数据的下半部分(即被检体的头部一侧)设定为ROI。另外，阈值也可以由技师经由操作部38任意设定。此时，通过经由操作部38移动图4所示的滑动条(slider bar)381的调节器(つまみ)382，对与调节器382相对于滑动条381的位置对应的值设定阈值。
作为与第2方法相关的其他ROI的自动设定方法，具有如图7所示的方法。首先，如图7(a)所示，在血管体数据V1中自动地设定断面71。断面71例如为轴向断面。另外，断面71也可以在血管体数据V1的下半部分，例如，沿着Z轴自下起1/4的位置处设定。当设定断面71时，如图7(b)所示，生成与断面71相关的图像73。图像73包含静脉区域R3与动脉区域R4。当生成图像73时，如图7(c)所示，生成与图像73相关的直方图。在与图像73相关的直方图中，包含与静脉相关的直方图74和与动脉相关的直方图75。与静脉相关的直方图74和与动脉相关的直方图75相比向体素值小的一方移动。其次，根据与静脉相关的直方图74，设定用于分离动脉和静脉区域与毛细血管区域的阈值Th3。阈值Th3使用上述方法设定。
(步骤SA6)当步骤SA5结束时，系统控制部40使毛细血管图像产生部32进行毛细血管图像的产生处理。毛细血管图像产生部32对毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像数据。作为三维图像处理，举出MPR(multi planar reconstruction：多平面重建)处理或体绘制(volume rendering)、面绘制(surface rendering)、MIP(maximumintensity projection：最大密度投影)等。另外，毛细血管图像的视点位置、视线方向能够由技师经由操作部38任意设定。
(步骤SA7)当步骤SA6结束时，系统控制部40使显示部36进行显示处理。显示部36显示毛细血管图像。当显示基于阈值处理的毛细血管图像时，如图8所示，显示部36对具有比与毛细血管相关的象素值p1小的象素值的象素分配最小灰度(Gray level)“0”。并且，显示部36对具有如上所述设定的阈值Th4以上的象素值的象素分配最大灰度“255”。
通过上述构成，与第1实施方式相关的X射线诊断装置1与图像处理装置20能够从血管体数据中消除静脉区域与动脉区域，产生与毛细血管区域相关的毛细血管体数据。因此，X射线诊断装置1与图像处理装置20在X射线诊断装置中利用在动脉和静脉区域与毛细血管区域之间普遍成立的相对关系。相对关系为动脉和静脉区域与毛细血管区域之间的位置关系或形状的大小关系、体素值的大小关系等。即、X射线诊断装置1与图像处理装置20即使在每次摄影时动脉和静脉区域、毛细血管区域的绝对体素值不同，也可以以稳定的精度从血管体数据中消除静脉区域与动脉区域。
并且，X射线诊断装置1与图像处理装置20根据毛细血管体数据产生只包含毛细血管区域的毛细血管图像数据。通过观察毛细血管图像，手术者能够不受动脉、静脉干扰地只观察毛细血管。这样，根据第1实施方式，能够提供可以简便且高精度实施脑血管的灌流的观察的X射线诊断装置1以及图像处理装置20。
另外，在硬件构成方面，X射线诊断装置1(图像处理装置20)具备用于重建处理的计算机，即重建处理部。血管体数据产生部28使用该重建处理部，对多个血管图像数据进行重建处理，产生血管体数据。
(第2实施方式)
以下，针对与本发明的第2实施方式相关的X射线诊断装置进行说明。另外，在以下的说明中，对具有与第1实施方式大致相同的功能的构成要素附加相同符号，只在需要情况下重复说明。
图9为表示与第2实施方式相关的X射线诊断装置2的结构的图。
如图9所示，X射线诊断装置2的图像处理装置50具有A/D转换部22、存储部24、蒙片体数据产生部52、对比度体数据产生部54、血管体数据产生部56、毛细血管体数据产生部30、毛细血管图像产生部32、D/A转换部34、显示部36、操作部38以及系统控制部40。
蒙片体数据产生部52对与多个摄影角度θn相关的多个蒙片图像数据进行重建处理，产生与没有注入造影剂的被检体相关的体数据(以下，称为蒙片体数据)。蒙片体数据被存储到存储部24。
对比度体数据产生部54对与多个摄影角度θn相关的多个对比度图像数据进行重建处理，产生与注入了造影剂的被检体相关的体数据(以下，称为对比度体数据)。对比度体数据被存储到存储部24。
血管体数据产生部56从对比度体数据中减去蒙片体数据，产生与使用造影剂造影的血管相关的体数据(以下，称为血管体数据)。血管体数据被存储到存储部24。
其次，针对在系统控制部40的控制下进行的与第2实施方式相关的X射线诊断装置2的处理的流程进行说明。图10为表示该处理的典型流程的图。(步骤SB1)以由技师经由操作部38按下摄影开始按钮为契机，系统控制部40以多个摄影角度θn对没有注入造影剂的被检体P进行多次X射线摄影。由此，收集与多个摄影角度θn相关的多个蒙片图像数据。存储部24与摄影角度θn相关联地存储蒙片图像数据。
(步骤SB2)当步骤SB1结束时，系统控制部40使蒙片体数据产生部52进行蒙片体数据的产生处理。蒙片体数据产生部52从存储部24中读出与多个摄影角度θn相关的多个蒙片图像，并对读出的多个蒙片图像进行重建处理。通过该重建处理，产生蒙片体数据。存储部24存储所产生的蒙片体数据。
(步骤SB3)当步骤SB2结束时，技师为了造影被检体P的脑血管，向被检体P注入造影剂。并且，以由技师经由操作部38按下摄影开始按钮为契机，系统控制部40以多个摄影角度θn对注入了造影剂的被检体P进行多次X射线摄影。由此，收集与多个摄影角度θn相关的多个对比度图像数据。另外，步骤SB1的摄影角度θn与步骤SB3的摄影角度θn为同一角度。存储部24与摄影角度θn相关联地存储对比度图像数据。
(步骤SB4)当步骤SB3结束时，系统控制部40以由技师经由操作部38要求显示毛细血管图像为契机或自动地使对比度体数据产生部54进行对比度体数据的产生处理。对比度体数据产生部54从存储部24中读出与多个摄影角度θn相关的多个对比度图像，并对读出的多个对比度图像进行重建处理，产生对比度体数据。存储部24存储所产生的对比度体数据。
另外，步骤SB1至步骤SB4的顺序并不限定于上述顺序。例如，也可以按照步骤SB1→步骤SB3→步骤SB2→步骤SB4的顺序或步骤SB1→步骤SB3→步骤SB4→步骤SB2的顺序进行。
(步骤SB5)当步骤SB4结束时(换而言之，当产生蒙片体数据与对比度体数据时)，系统控制部40使血管体数据产生部56进行血管体数据的产生处理。血管体数据产生部56从存储部24中读出蒙片体数据与对比度体数据，并从读出的对比度体数据中减去蒙片体数据。通过该减法处理，产生血管体数据。存储部24存储血管体数据。
(步骤SB6)当步骤SB5结束时，系统控制部40使毛细血管体数据产生部30进行毛细血管体数据的产生处理。毛细血管体数据产生部30使用与第1实施方式的步骤SA4同样的方法，产生毛细血管体数据。存储部24存储毛细血管体数据。
(步骤SB7)当步骤SB6结束时，系统控制部40使毛细血管图像产生部32进行毛细血管图像的产生处理。毛细血管图像产生部32使用与第1实施方式的步骤SA6同样的方法，产生毛细血管图像数据。存储部24存储毛细血管图像数据。
(步骤SB8)当步骤SB7结束时，系统控制部40使显示部进行显示处理。显示部使用与第1实施方式的步骤SA7同样的方法，显示毛细血管图像。
通过上述构成，与第2实施方式相关的X射线诊断装置2与图像处理装置50通过从对比度体数据中减去蒙片体数据，产生包含毛细血管区域与静脉区域与动脉区域的血管体数据。并且，X射线诊断装置2与图像处理装置50能够从血管体数据中消除静脉区域与动脉区域，产生与毛细血管区域相关的毛细血管体数据。这样，根据第2实施方式，能够提供可以简便且高精度实施脑血管的灌流的观察的X射线诊断装置2以及图像处理装置50。
另外，在硬件构成方面，X射线诊断装置2(图像处理装置50)具备用于进行重建处理的重建处理部。蒙片体数据产生部52使用该重建处理部，对多个蒙片图像数据进行重建处理，产生蒙片体数据。另外，对比度体数据产生部54使用重建处理部，对多个对比度图像数据进行重建处理，产生对比度体数据。
(变形例子)
与变形例子相关的毛细血管体数据产生部30确定蒙片体数据中的硬膜的位置，消除从血管体数据中的基准点(例如，血管体数据的中心点)来看与硬膜的位置相比位于颅骨侧的血管区域。由此，也可以消除静脉区域。
(第3实施方式)
以下，针对与本发明的第3实施方式相关的X射线诊断装置进行说明。另外，在以下的说明中，对具有与第1以及第2实施方式大致相同的功能的构成要素附加相同符号，只在需要的情况下重复说明。
图11为表示与第3实施方式相关的X射线诊断装置3的结构的图。
如图11所示，X射线诊断装置3的图像处理装置60具有A/D转换部22、存储部24、血管图像产生部26、血管体数据产生部28、划分部62、彩色图像产生部64、D/A转换部34、显示部36、操作部38以及系统控制部40。
划分部62将血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域。作为划分处理，大致存在第1划分处理与第2划分处理。首先，针对第1划分处理进行说明。在第1划分处理中，划分部62根据血管体数据生成动脉和静脉体数据与毛细血管体数据。由此，血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域。其次，针对第2划分处理进行说明。在第2划分处理中，划分部62为了将血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域，对血管体数据进行阈值处理。阈值也可以使用在步骤SA4中说明的任何方法来设定。通过基于这样设定的阈值的阈值处理，血管区域被划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域。划分部62为了识别动脉和静脉区域与毛细血管区域，例如、对与动脉和静脉区域相关的体素分配第1识别符，对与毛细血管区域相关的体素分配第2识别符。
彩色图像产生部64根据血管区域体数据产生第1彩色图像数据或第2彩色图像数据。
第1彩色图像为对血管区域中的动脉和静脉区域分配颜色信息，对毛细血管区域不分配颜色信息的血管图像。更详细而言，彩色图像产生部64对血管区域体数据进行重建处理，产生未分配颜色信息的血管图像数据。此时，彩色图像产生部64对由来于分配第1识别符的体素的象素分配第1识别符，对由来于分配第2识别符的体素的象素分配第2识别符。通过识别符的再分配，血管图像上的血管区域被划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域。并且，彩色图像产生部64对分配了第1识别符的象素分配颜色信息，对分配了第2识别符的象素分配灰度。由此产生第1彩色图像数据。在毛细血管区域中，分配象步骤SA7那样设定的灰度。第1彩色图像中的动脉和静脉区域使用与分配的颜色信息对应的颜色来显示。第1彩色图像中的毛细血管区域使用与分配的灰度对应的灰色来显示。
另一方面，第2彩色图像为对血管区域中的动脉和静脉区域不分配颜色信息，对毛细血管区域分配颜色信息的血管图像。第2彩色图像数据也是通过与第1彩色图像大致相同的处理而产生的。即、彩色图像产生部64对分配了第1识别符的象素分配灰度，对分配了第2识别符的象素分配颜色信息。第2彩色图像中的动脉和静脉区域使用与分配了的灰度对应的灰色来显示。第2彩色图像中的毛细血管区域使用与分配了颜色信息对应的颜色来显示。
另外，颜色能够经由操作部38任意设定。生成第1彩色图像还是生成第2彩色图像能够经由操作部38任意设定。
通过上述构成，与第3实施方式相关的X射线诊断装置3与图像处理装置60将血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域。因此，X射线诊断装置3与图像处理装置60在X射线诊断装置中是利用在动脉和静脉区域与毛细血管区域之间普遍成立的上述相对关系。因此，X射线诊断装置3与图像处理装置60即使在每次摄影时动脉和静脉区域、毛细血管区域的绝对体素值不同，也可以以稳定的精度从血管区域中划分动脉和静脉区域与毛细血管区域。并且，X射线诊断装置3与图像处理装置60产生使用颜色显示动脉和静脉区域的第1彩色图像数据或使用颜色显示毛细血管区域的第2彩色图像数据。通过观察第1彩色图像或第2彩色图像，手术者能够视觉上区别并识别出动脉和静脉区域与毛细血管区域。这样，根据第3实施方式，能够提供可以简便且高精度实施脑血管的灌流的观察的X射线诊断装置3以及图像处理装置60。
另外，通过上述实施方式中展示的多个结构要素的恰当组合可以形成各种各样的发明。例如，可以从实施方式所示的所有结构要素中消除几个结构要素。甚至，也可以恰当组合不同实施方式涉及的结构要素。
本领域技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明就其更宽的方面而言不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离由所附的权利要求书以及其等同物限定的一般发明概念的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (18)

1.一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：
摄影部，为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器；
第1产生部，对上述多个蒙片图像与上述多个对比度图像进行减法处理，产生与上述多个摄影角度相关的多个血管图像的数据；
第2产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；
第3产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；
第4产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
2.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于，还包括：
显示部，显示上述毛细血管图像。
3.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述第3产生部从上述血管体数据中减去与上述动脉区域与静脉区域相关的动脉和静脉体数据。
4.根据权利要求3所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述第3产生部通过图像处理从上述血管体数据中消除上述毛细血管区域，产生上述动脉和静脉体数据。
5.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述第3产生部将上述静脉区域的体素值与上述毛细血管区域的体素值之间的体素值设定为阈值，为了从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，根据上述阈值对上述血管体数据进行阈值处理。
6.一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：
摄影部，为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器；
第1产生部，对上述多个蒙片图像进行重建处理，产生蒙片体数据；
第2产生部，对上述多个对比度图像进行重建处理，产生对比度体数据；
第3产生部，对上述对比度体数据与上述蒙片体数据进行减法处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；
第4产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；
第5产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
7.一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：
摄影部，为了产生与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据而具有X射线管与X射线检测器；
第1产生部，对上述多个蒙片图像与上述多个对比度图像进行减法处理，产生与上述多个摄影角度相关的多个血管图像；
第2产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生血管体数据；
划分部，将上述血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域；
第3产生部，是根据上述血管体数据产生第1彩色图像的数据或第2彩色图像的数据的部件，上述第1彩色图像包含分配了颜色信息的上述动脉和静脉区域与没有分配颜色信息的上述毛细血管区域，上述第2彩色图像包含没有分配颜色信息的上述动脉和静脉区域与分配了颜色信息的上述毛细血管区域。
8.根据权利要求7所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述划分部为了将上述血管区域划分为上述动脉和静脉区域与上述毛细血管区域，从上述血管体数据中消除上述毛细血管区域，产生与上述动脉和静脉区域相关的动脉和静脉体数据，从上述血管体数据中消除上述动脉和静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据。
9.根据权利要求7所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述划分部通过将上述动脉和静脉区域中的静脉区域的体素值与上述毛细血管区域的体素值之间的体素值设定为阈值，根据上述阈值对上述血管体数据进行阈值处理，从而将上述血管区域划分为上述动脉和静脉区域与上述毛细血管区域。
10.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
存储部，存储与多个摄影角度相关的多个血管图像的数据；
第1产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；
第2产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；
第3产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其特征在于，还包括：
显示部，显示上述毛细血管图像。
12.根据权利要求10所述的图像处理装置，其特征在于：
上述第2产生部从上述血管体数据中减去包含上述动脉区域与上述静脉区域的动脉和静脉体数据。
13.根据权利要求12所述的图像处理装置，其特征在于：
上述第2产生部通过图像处理从上述血管体数据中消除上述毛细血管区域，产生上述动脉和静脉体数据。
14.根据权利要求10所述的图像处理装置，其特征在于：
上述第2产生部将上述静脉区域的体素值与上述毛细血管区域的体素值之间的体素值设定为阈值，为了从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，根据上述阈值对上述血管体数据进行阈值处理。
15.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
存储部，存储与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据和与上述多个摄影角度相关的多个对比度图像的数据；
第1产生部，对上述多个蒙片图像进行重建处理，产生蒙片体数据；
第2产生部，对上述多个对比度图像进行重建处理，产生对比度体数据；
第3产生部，对上述对比度体数据与上述蒙片体数据进行减法处理，产生包含动脉区域与静脉区域与毛细血管区域的血管体数据；
第4产生部，从上述血管体数据中消除上述动脉区域与上述静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据；
第5产生部，对上述毛细血管体数据进行三维图像处理，产生毛细血管图像的数据。
16.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
存储部，存储与多个摄影角度相关的多个蒙片图像的数据与多个对比度图像的数据；
第1产生部，对上述多个蒙片图像与上述多个对比度图像进行减法处理，产生与上述多个摄影角度相关的多个血管图像；
第2产生部，对上述多个血管图像进行重建处理，产生血管体数据；
划分部，将上述血管体数据中包含的血管区域划分为动脉和静脉区域与毛细血管区域；
第3产生部，是根据上述血管体数据产生第1彩色图像的数据或第2彩色图像的数据的部件，上述第1彩色图像包含分配了颜色信息的上述动脉和静脉区域与没有分配颜色信息的上述毛细血管区域，上述第2彩色图像包含没有分配颜色信息的上述动脉和静脉区域与分配了颜色信息的上述毛细血管区域。
17.根据权利要求16所述的图像处理装置，其特征在于：
上述划分部为了将上述血管区域划分为上述动脉和静脉区域与上述毛细血管区域，从上述血管体数据中消除上述毛细血管区域，产生与上述动脉和静脉区域相关的动脉和静脉体数据，从上述血管体数据中消除上述动脉和静脉区域，产生与上述毛细血管区域相关的毛细血管体数据。
18.根据权利要求16所述的图像处理装置，其特征在于：
上述划分部通过将上述动脉和静脉区域中的静脉区域的体素值与上述毛细血管区域的体素值之间的体素值设定为阈值，根据上述阈值对上述血管体数据进行阈值处理，将上述血管区域划分为上述动脉和静脉区域与上述毛细血管区域。
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