JP2014117451A

JP2014117451A - 医用画像処理装置

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Publication number: JP2014117451A
Application number: JP2012274713A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ikeda; 佳弘池田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-30
Anticipated expiration: 2032-12-17
Also published as: JP6169843B2

Abstract

【課題】複数時相のボリュームデータの各ボリュームデータ間における観察対象の造影程度に差異がある場合でも、観察対象の大きさが変化しない表示の三次元医用画像データを作成する医用画像処理装置を提供すること。
【解決手段】入力された複数時相のボリュームデータをルックアップテーブルに基づいてボリュームレンダリング処理して三次元医用画像データを生成する医用画像処理装置12を次のように構成する。複数時相のボリュームデータの中から所定のボリュームデータを基準ボリュームデータとして設定する基準ボリュームデータ設定部54と、前記基準ボリュームデータについて注目領域を設定する注目領域設定部55と、前記注目領域に対応する画素の画素値に応じて、前記ルックアップテーブルを補正するルックアップテーブル正規化部58と、を医用画像処理装置12に具備させる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、例えばＸ線ＣＴ装置等により収集された医用画像データを処理する医用画像処理装置に関する。

医用モダリティで収集された画像に基づく医用診断の分野において、Ｘ線ＣＴ装置は、その中心的な存在の一つになっている。Ｘ線ＣＴ装置で得られた画像を、そのまま単純ＣＴ画像として用いることで、被検体内の形態情報を得ることができる。

また、造影ＣＴ検査によるダイナミックスキャンを行い、病巣や血流の動態情報を視覚情報として提供することも頻繁に行なわれている。近年のマルチスライスＣＴ装置の登場によって、高速なスキャンが可能になったことから、造影ＣＴ検査によるダイナミックスキャンは今後、益々頻繁に実施されていくものと考えられる。このような造影ＣＴ検査に係る技術は、例えば非特許文献１に開示されている。

風間正博、池田佳弘、荒木田和正、"３大疾患の診断と治療に貢献するＣＴ装置"、"東芝レビュー"Vol.66 No.7 (2011)、p11-p14

しかしながら、三次元医用画像データの表示における観察対象の大きさは、複数時相のボリュームデータの各ボリュームデータ間における観察対象の造影程度（造影濃度）の差異に応じて変化してしまう。従って、造影ＣＴ検査によるダイナミックスキャンは、観察対象の時間変化（例えば動脈瘤の拍動等）を観察するには不適となってしまう場合がある。

なお、被検体に大量の造影剤を注入することで、或る程度一定に近い造影程度の状態を限られた時間だけ維持することは可能であるが、人体にとって大量の造影剤を注入されることは被検体にとって大きな負担となってしまう。

本発明は前記の事情に鑑みて為されたものであり、ボリュームデータをボリュームレンダリング処理して三次元医用画像データを生成する医用画像処理装置であって、複数時相のボリュームデータの各ボリュームデータ間における観察対象の造影程度に差異がある場合でも、表示される観察対象の大きさが変化しない三次元医用画像データを作成する医用画像処理装置を提供することを目的とする。

一実施形態に係る医用画像処理装置は、
入力された複数時相のボリュームデータをルックアップテーブルに基づいてボリュームレンダリング処理して三次元医用画像データを生成する医用画像処理装置であって、
前記複数時相のボリュームデータの中から所定のボリュームデータを基準ボリュームデータとして設定する基準ボリュームデータ設定部と、
前記基準ボリュームデータについて注目領域を設定する注目領域設定部と、
前記注目領域に対応する画素の画素値に応じて、前記ルックアップテーブルを補正する補正部と、
を具備することを特徴とする。

図１は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を具備するＸ線ＣＴ装置のハードウェア構成を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置の機能を示すブロック図である。図３は、ルックアップテーブルの一例を示す図である。図４は、ルックアップテーブルの正規化の概念を示す図である。図５は、ルックアップテーブルの正規化の前後における観察対象の表示サイズの一例を示す図である。図６は、ルックアップテーブルの正規化処理に係る一連の処理のフローチャートを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を具備するＸ線ＣＴ装置について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を具備するＸ線ＣＴ装置のハードウェア構成を示す図である。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１と医用画像処理装置１２とを具備する。

前記スキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、被検体Ｏに関するＸ線の透過データを生成する。

前記スキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１と、絞り２２と、Ｘ線検出器２３と、ＤＡＳ（ＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）２４と、回転部２５と、高電圧電源２６と、絞り駆動装置２７と、回転駆動装置２８と、造影剤注入装置（インジェクタ）２９と、天板３１と、天板駆動装置３２と、コントローラ３３と、を有する。

前記Ｘ線管２１は、高電圧電源２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器２３に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管２１は、高電圧電源２６を介したコントローラ３３による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。

前記絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。

前記Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、及び列（スライス）方向に単一の検出素子を有する１次元アレイ型の検出器である。又は、Ｘ線検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、及び列方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２１から照射され、被検体Ｏを透過したＸ線を検出する。

前記ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３３を介して医用画像処理装置１２に供給される。

前記回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として被検体Ｏの周りに回転可能に構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。

前記高電圧電源２６は、コントローラ３３による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。

前記絞り駆動装置２７は、コントローラ３３による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。

前記回転駆動装置２８は、コントローラ３３による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部２５を回転させる機構を有する。

前記造影剤注入装置２９は、コントローラ３３による制御によって、被検体Ｏに造影剤を持続的に注入する。造影剤注入装置２９は、造影剤の被検体Ｏ内における振る舞いに基づいて、被検体Ｏに注入する造影剤の量及び濃度を制御することができる。

前記天板３１は、図１に示すように被検体Ｏが載置される部材である。

前記天板駆動装置３２は、コントローラ３３による制御によって、天板３１をｙ軸方向に沿って昇降動させると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動させる機構を有する。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３１に載置された被検体Ｏが挿入される。

前記コントローラ３３は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）及びメモリを具備する。コントローラ３３は、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、造影剤注入装置２９、及び天板駆動装置３２等を制御してスキャナ装置１１にスキャンを実行させる。

前記医用画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能に構成されており、通常は検査室に隣接する制御室に設置されている。

前記医用画像処理装置１２は、ＣＰＵ４１と、メモリ４２と、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｃＤｒｉｖｅ）４３と、入力装置４４と、表示装置４５と、記憶媒体ドライブ４６と、を有する。

前記ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、医用画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。このＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。または、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記憶媒体ドライブ４６に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。

前記メモリ４２は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。内部記憶装置は、ＩＰＬ（ＩｎｉｔｉａｌＰｒｏｇｒａｍＬｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。

前記ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、医用画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、投影データや画像データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、操作者に対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４４によって行うことができるＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。

前記入力装置４４は、操作者によって入力操作が可能なデバイス（例えばポインティングデバイス等）であり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。

前記表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ＶｉｄｅｏＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データを、ディスプレイに表示する表示画像データとして展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）等によって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。

前記記憶媒体ドライブ４６は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出してバス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

図２は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置１２の機能を示すブロック図である。

前記医用画像処理装置１２は、図１に示すＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、図２に示すように、スキャン制御部５１、投影データ生成部５２、ボリュームデータ生成部５３、基準ボリュームデータ設定部５４、注目領域設定部５５、注目領域特定値算出部５６、ルックアップテーブル変換倍率算出部５７、ルックアップテーブル正規化部５８、及び表示処理部６１として機能する。

なお、スキャン制御部５１、投影データ生成部５２、ボリュームデータ生成部５３、基準ボリュームデータ設定部５４、注目領域設定部５５、注目領域特定値算出部５６、ルックアップテーブル変換倍率算出部５７、ルックアップテーブル正規化部５８、及び表示処理部６１は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって機能するものとするが、その場合に限定されるものではない。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素５１乃至６１の全部又は一部をハードウェアとしてＸ線ＣＴ装置１に設けるように構成しても勿論よい。

前記スキャン制御部５１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、被検体Ｏに造影剤を持続的に注入させながらビュー毎に生データを収集させる。スキャン制御部５１が、コントローラ３３を制御して制御信号を高電圧電源２６に与えると、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、被検体ＯにＸ線が照射される。

前記投影データ生成部５２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や感度補正等の補正処理を行なって投影データを生成し、該投影データをＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。また、投影データ生成部５２は、投影データに対して散乱線の除去処理を行なってもよい。散乱線の除去処理とは、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行うものであり、散乱線補正を行う対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行う。

前記ボリュームデータ生成部５３は、投影データ生成部５２（又はＨＤＤ４３）から入力される投影データを基に、ｚ軸方向に直交する複数断面の断面データを生成し、複数断面の断面データを基にボリュームデータを生成する機能を有する。なお、被検体Ｏには造影剤が注入されるため、ボリュームデータは造影データとなる。

前記表示処理部６１は、ボリュームデータ生成部５３によって生成されたボリュームデータに対して、ルックアップテーブルに基づいてボリュームレンダリング処理を行うことによって三次元医用画像データ（３Ｄデータ）を生成して表示装置４５に表示させる機能を有する。

また、前記表示処理部６１は、ボリュームデータ生成部５３によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置４５に空間的時間的な表示としての４Ｄ表示（ＭＰＲ動画表示及び３Ｄ動画表示）を行わせる機能を有する。

さらに、前記表示処理部６１は、ボリュームデータ生成部５３によって生成されたボリュームデータに対してＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ−ＰｌａｎａｒＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理を施し、ＭＰＲデータ（アキシャル断面データ、サジタル断面データ及びコロナル断面データ等）を再構成して表示装置４５に表示させる機能を有する。

ここで、ボリュームレンダリング処理としては、影付けボリュームレンダリング、影なしボリュームレンダリング、最大値投影ボリュームレンダリング、最小値投影ボリュームレンダリング、平均値投影ボリュームレンダリング、及び閾値指定による表面表示レンダリング等が挙げられ、オペレータによって任意に選択される。

前記基準ボリュームデータ設定部５４は、ボリュームデータ生成部５３によって生成された複数時相のボリュームデータの中から、“ルックアップテーブルの正規化処理”において基準とするボリュームデータ（基準ボリュームデータ）を、ユーザによる入力装置４４の操作に基づいて設定する。

前記ルックアップテーブルとは、ボリュームデータから三次元医用画像データを作成する為のルックアップテーブルである。図３は、ルックアップテーブルの一例を示す図である。同図に示すように、ルックアップテーブルは、ボリュームデータのＣＴ値と表示の際の輝度値との対応関係を示すテーブル（横軸；ＣＴ値、縦軸；輝度値）である。図３に示すように、“Ｗ”は、ルックアップテーブル（変換直線）の幅を示し、“Ｌ”はルックアップテーブル（変換直線）のＣＴ値のレベル（中央値）を示している。

前記“ルックアップテーブルの正規化処理”とは、三次元医用画像データにおける観察対象の大きさ（表示サイズ）が、複数時相のボリュームデータの各ボリュームデータ間における観察対象の造影程度（造影濃度）の差異に応じて変化してしまわないように（一定の大きさで表示されるように）、前記ルックアップテーブルを補正する処理である。

図４は、ルックアップテーブルを正規化する概念を示す図である。図４中のグラフ（縦軸；ＣＴ値、横軸；時間）に示されている各曲線は造影程度の時間変化を示す曲線である。

本一実施形態に係る医用画像処理装置では、同図に示すように造影程度が低下（造影程度曲線Ｃで示される造影程度から、造影程度曲線Ｃ´で示される造影程度に変化）した場合、ルックアップテーブルのレベル（ボリュームデータのＣＴ値を輝度値に変換する際の閾値に係る値）をレベルＬからレベルＬ´に変更する。これにより、各ボリュームデータ間における観察対象の造影程度に差異がある場合でも、観察対象の大きさが変化しない三次元医用画像データを作成（４Ｄ表示）することができる。

ユーザが、表示装置４５に表示された三次元医用画像データを参照し、入力装置４４を用いて当該三次元医用画像データ上で基準ボリュームデータを指定し、ＣＰＵ４１が、前記指定されたボリュームデータを、基準ボリュームデータ設定部５４によって基準ボリュームデータに設定する。詳細には、この基準ボリュームデータは、例えば最も信号レベルが高い（最も造影程度が高い）ボリュームデータである。

図５は、ルックアップテーブルの正規化の前後における観察対象の表示サイズの一例を示す図である。

図５中の各グラフ（縦軸；ＣＴ値、横軸；時間）に示されている造影程度曲線Ｃ及びルックアップテーブルのレベルＬにそれぞれ対応して描かれている円形図形１００は、それらのグラフに対応する観察対象（例えば動脈瘤）の表示サイズ及び造影程度を示している。すなわち、円形図形１００の大きさは、観察対象の表示サイズを示している。また、円形図形１００の着色濃度は、ルックアップテーブルのレベルＬに対する相対的な造影程度を示している（円形図形の着色濃度が濃いほど、ルックアップテーブルのレベルＬに対する相対的な観察対象の造影程度が高い）。

図５上段に示すように、ルックアップテーブルの正規化前においては、上述したように観察対象の造影程度の変化に起因して当該観察対象の表示サイズが変化してしまう。これは、観察対象の造影程度が、造影程度曲線Ｃによって示されているように時間経過と共に変化するのに対して、ルックアップテーブルのレベルＬを一定値としていることに起因している。

そこで、本一実施形態に係る医用画像処理装置では、図５下段に示すように、造影程度曲線Ｃの変化に応じて、ルックアップテーブルのレベルＬを変化させて（ルックアップテーブルを正規化して）、ボリュームレンダリング処理を行うことで、観察対象の表示サイズを一定値とする。このルックアップテーブルの正規化に係る処理については、後に詳述する。

前記注目領域設定部５５は、ユーザによる入力装置４４の入力操作に基づいて、前記基準ボリュームデータについて注目領域（例えば動脈瘤等）をセグメンテーションしてマスク領域を作成する。換言すれば、注目領域設定部５５は、前記基準ボリュームデータについて、観察対象に対応する領域を、注目領域に設定する。

詳細には、ユーザが、表示装置４５に表示された三次元医用画像データ（４Ｄ表示）を参照し、入力装置４４を用いて当該三次元医用画像データ（４Ｄ表示）上で所望の領域を指定し、ＣＰＵ４１が、前記指定された領域を、注目領域設定部５５によって注目領域に設定する。

前記注目領域特定値算出部５６は、ボリュームデータ生成部５３によって生成されていく各ボリュームデータについて、注目領域におけるＣＴ値のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいて注目領域における特定のＣＴ値（以降、特定値（ｉ）と表す）を算出する。

具体的には、上述の特定値（ｉ）としては、例えば注目領域におけるＣＴ値の最頻値、最大値、及び、プロファイルカーブのピーク値等を挙げることができる。

前記ルックアップテーブル変換倍率算出部５７は、前記ルックアップテーブルを補正（正規化）する為の変換倍率を算出する。但し、基準ボリュームデータについて適用するルックアップテーブルについては補正する必要がない為、変換倍率を算出する必要はない。

詳細には、ルックアップテーブル変換倍率算出部５７は、下記の式（１）によって変換倍率を算出する。

変換倍率（ｉ）＝｛特定値（ｉ）−ベースＣＴ値｝／｛特定値（基準）−ベースＣＴ値｝
…（１）
ここで、“ベースＣＴ値”は、非造影時の観察対象（注目領域；本例では動脈瘤）のＣＴ値である（固定値）。

前記ルックアップテーブル正規化部５８は、ルックアップテーブル変換倍率算出部５７によって算出された“倍率（ｉ）”に基づいて、下記の式（２），（３）によって、各ボリュームデータに適用するルックアップテーブルのレベルを補正（正規化）する。すなわち、ルックアップテーブルを規定するパラメータであるＬ及びＷを、下記の式（２），（３）によって算出する。

Ｌ（ｉ）＝ｆ（Ｌ(基準)、変換倍率（ｉ）） …（２）
Ｗ（ｉ）＝ｇ（Ｗ(基準)、変換倍率（ｉ）） …（３）
ここで、式（２），（３）を更に具体化すると、それぞれ下記の式（２´），（３´）となる。

Ｌ（ｉ）＝｛Ｌ（基準）−ベースＣＴ値｝×変換倍率（ｉ）＋ベースＣＴ値
…（２´）
Ｗ（ｉ）＝｛Ｗ（基準）−ベースＣＴ値｝×変換倍率（ｉ）＋ベースＣＴ値
…（３´）
ところで、前記表示処理部６１は、ルックアップテーブル正規化部５８によるルックアップテーブルの正規化が完了したボリュームデータ以降のボリュームデータについては、“正規化したルックアップテーブル”によってボリュームレンダリング処理を行って三次元医用画像データを生成して表示装置４５に表示させる。

以下、図６を参照して、本一実施形態に係る医用画像処理装置によるルックアップテーブル正規化処理に係る一連の処理を説明する。図６は、ＣＰＵ４１によるルックアップテーブルの正規化処理に係る一連の処理のフローチャートを示す図である。

まず、ＣＰＵ４１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、被検体Ｏに造影剤を持続的に注入させながら、被検体Ｏの観察対象（例えば動脈瘤）を含む部位をスキャンしてビュー毎に生データを収集する。

続いて、ＣＰＵ４１は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理を行なって投影データを生成する。ＣＰＵ４１は、生成された投影データを基に、ｚ軸方向に直交する複数断面の断面データを生成し、複数断面の断面データを基にボリュームデータを生成する。

そして、ＣＰＵ４１は、ボリュームデータ生成部５３によって生成された複数時相のボリュームデータを読み込み（ステップＳ１）、それらをボリュームレンダリング処理して三次元医用画像データを生成し、表示装置４５における４Ｄ表示を開始する（ステップＳ２）。

続いて、ユーザが、表示装置４５に表示された三次元医用画像データを参照し、入力装置４４を用いて当該三次元医用画像データ上で基準ボリュームデータ（例えば造影程度が最も高いボリュームデータ）を指定し、ＣＰＵ４１が、前記指定されたボリュームデータを、基準ボリュームデータ設定部５４によって基準ボリュームデータに設定する（ステップＳ３）。

さらに、ユーザは、ステップＳ３において設定した基準ボリュームデータについて、ルックアップテーブルのレベルＬ及び幅Ｗの値を調整し、ＣＰＵ４１が、前記調整された値に従ってルックアップテーブルのレベルＬ及び幅Ｗの値を設定する（ステップＳ４）。

このステップＳ４における処理によって、基準ボリュームデータの表示におけるＣＴ値と輝度値との対応関係（ルックアップテーブル）が、ユーザ所望の値に設定される。

また、ユーザは、表示装置４５に表示された三次元医用画像データを参照し、入力装置４４を用いて当該三次元医用画像データ上で所望の領域（観察対象（例えば動脈瘤等）に対応する領域）を指定し、ＣＰＵ４１が、前記指定された領域を注目領域に設定する（ステップＳ５）。

ここで、ＣＰＵ４１は、各ボリュームデータについて、ステップＳ５で設定した注目領域におけるＣＴ値のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいてＣＴ値の特定値（ｉ）を算出する（ステップＳ６）。

続いて、ＣＰＵ４１は、ルックアップテーブルを補正（正規化）する為の変換倍率を、上述した式（１）によって算出する（ステップＳ７）。

続いて、ＣＰＵ４１は、ルックアップテーブル変換倍率算出部５７によって算出された変換倍率に基づいて、上述の式（２），（３），（２´），（３´）によって、各ボリュームデータに適用するルックアップテーブルを正規化する（ステップＳ８）。このステップＳ８における処理で、正規化されたルックアップテーブルを規定するパラメータであるＬ及びＷが算出される（正規化されたルックアップテーブルが算出される）。

そして、前記表示処理部６１は、ルックアップテーブルの正規化が完了したボリュームデータ以降のボリュームデータについては、正規化されたルックアップテーブルによってボリュームレンダリング処理を行って三次元医用画像データを生成して表示装置４５に表示させる（ステップＳ９）。

以上説明したように、本一実施形態によれば、ボリュームデータをボリュームレンダリング処理して三次元医用画像データを生成する医用画像処理装置であって、複数時相の各ボリュームデータ間における観察対象の造影程度に差異がある場合でも、表示される観察対象の大きさが変化しない三次元医用画像データを作成する医用画像処理装置を提供することができる。

すなわち、本一実施形態に係る医用画像処理装置によれば、例えば造影ＣＴ検査によるダイナミックスキャンのような造影検査において、観察対象の造影程度の変化に関わらず、一定の大きさで観察対象が表示される。従って、例えば動脈瘤等の形状の時間変化を観察したい場合等に、本一実施形態に係る医用画像処理装置は特に有効である。

《変形例》
なお、上述した例では、観察対象として動脈瘤を想定しているが、他の観察対象の一例として例えば血管を挙げることができる。観察対象が血管の場合には、本一実施形態に係る医用画像処理装置を適用しなければ、造影程度の変化に起因して、表示される血管の径が変化してしまう（造影程度が低い部位が細く表示される）。

しかしながら、本一実施形態に係る医用画像処理装置を適用することで、同じ径の血管を同じサイズで表示させることができる。この為には、当業者であれば上述した一実施形態から想到できることではあるが、観察対象の血管のうちの所望の位置を基準として、当該血管の長手方向に沿ってルックアップテーブルを正規化していけばよい。

本発明の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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

１…Ｘ線ＣＴ装置、１１…スキャナ装置、１２…医用画像処理装置、２１…Ｘ線管、２３…Ｘ線検出器、２４…ＤＡＳ、２５…回転部、２６…高電圧電源、２７…絞り駆動装置、２８…回転駆動装置、２９…造影剤注入装置、３１…天板、３２…天板駆動装置、３３…コントローラ、４１…ＣＰＵ、４２…メモリ、４３…ＨＤＤ、４４…入力装置、４５…表示装置、４６…記憶媒体ドライブ、５１…スキャン制御部、５２…投影データ生成部、５３…ボリュームデータ生成部、５４…基準ボリュームデータ設定部、５５…注目領域設定部、５６…注目領域特定値算出部、５７…ルックアップテーブル変換倍率算出部、５８…ルックアップテーブル正規化部、６１…表示処理部、１００…円形図形。

Claims

入力された複数時相のボリュームデータをルックアップテーブルに基づいてボリュームレンダリング処理して三次元医用画像データを生成する医用画像処理装置であって、
前記複数時相のボリュームデータの中から所定のボリュームデータを基準ボリュームデータとして設定する基準ボリュームデータ設定部と、
前記基準ボリュームデータについて注目領域を設定する注目領域設定部と、
前記注目領域に対応する画素の画素値に応じて、前記ルックアップテーブルを補正する補正部と、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
前記補正部は、
前記注目領域における画素値の特定値を算出する注目領域特定値算出部と、
前記ルックアップテーブルを、前記特定値に基づいて正規化する正規化部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
前記正規化部は、
前記正規化する為の変換倍率を、前記特定値に基づいて算出する変換倍率算出部と、
前記変換倍率で前記ルックアップテーブルを正規化する変換部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
前記変換倍率算出部は、非造影時の前記観察対象の画素値であるベース画素値と前記特定値とに基づいて、
変換倍率＝｛（特定値）−（ベース画素値）｝／｛（基準ボリュームデータに係る特定値）−（ベース画素値）｝
として前記変換倍率を算出することを特徴とする請求項３に記載の医用画像処理装置。
前記変換部は、前記ルックアップテーブルを規定するパラメータであるレベルＬ及び幅Ｗを、前記変換倍率に基づいて、
Ｌ＝｛（基準ボリュームデータに係るＬ）−（ベース画素値）｝×（変換倍率）＋（ベース画素値）
Ｗ＝｛（基準ボリュームデータに係るＷ）−（ベース画素値）｝×（変換倍率）＋（ベース画素値）
として算出し、該算出結果に基づいて前記ルックアップテーブルを正規化する
ことを特徴とする請求項４に記載の医用画像処理装置。
前記注目領域は観察対象を含む領域であり、
前記基準ボリュームデータ設定部は、前記観察対象の造影程度が最も高いボリュームデータを基準ボリュームデータとして設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
前記注目領域特定値算出部は、前記注目領域における画素値のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいて前記注目領域における画素値の特定値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
前記注目領域特定値算出部は、前記注目領域における画素値の最頻値、最大値、及び、プロファイルカーブのピーク値のうち少なくとも何れか一つを、前記特定値として算出する
ことを特徴とする請求項２乃至請求項７のうち何れか一つに記載の医用画像処理装置。