JP2019050860A - 医用画像診断装置及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度化されたデータに対しての操作性を向上させる医用画像診断装置及び画像処理装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る医用画像診断装置は、医用画像データを生成する生成部と、医用画像データに対し所定の解析処理を行う解析処理部と、を備え、生成部は、第１の解像度を有する第１の医用画像データと、第１解像度よりも大きい第２解像度を有する第２の医用画像データをそれぞれ生成し、且つ第１の医用画像データを第２の医用画像データより先に生成し、解析処理部は、生成部が第２の医用画像データの生成中に、第１の医用画像データに対して解析処理の処理情報を設定する処理情報設定部を更に備え、処理条件設定部により設定された処理情報に基づいて記第２の医用画像データの解析処理を実行する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び画像処理装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置では、撮像した被検体のデータに基づく再構成画像データを再構成して、再構成画像データを用いた解析処理により被検体の医用情報を得ることが一般に行われている。例えば、被検体の血管などの管状構造物に関しては、再構成画像データを用いた芯線の抽出処理や断面画像データの生成処理などが行われる。このため、再構成画像データの再構成に時間がかかると、処理結果が得られるまでの時間が長くなってしまう。
一方で、医用画像診断装置の高解像度化が進められている。例えば、撮像した被検体のデータの解像度が２倍になると、再構成画像データのデータ量は８倍になる。このため、このような再構成画像データの再構成処理に、高解像度化されたデータが用いられると、処理時間がより長くなり、医用画像診断装置の操作性が低下してしまう恐れがある。

このため、高解像度化されたデータに対しての操作性を向上させる医用画像診断装置及び画像処理装置が望まれている。

特開２０１２−２１３６０４号公報

本実施形態の目的は、高解像度化されたデータに対しての操作性を向上させる医用画像診断装置及び画像処理装置を提供することにある。

本実施形態に係る医用画像診断装置は、医用画像データを生成する生成部と、前記医用画像データに対し所定の解析処理を行う解析処理部と、を備え、前記生成部は、第１の解像度を有する第１の医用画像データと、当該第１解像度よりも大きい第２解像度を有する第２の医用画像データをそれぞれ生成し、且つ前記第１の医用画像データを前記第２の医用画像データより先に生成し、前記解析処理部は、前記生成部が前記第２の医用画像データの生成中に、前記第１の医用画像データに対して前記解析処理の処理情報を設定する処理情報設定部を更に備え、当該処理条件設定部により設定された処理情報に基づいて前記第２の医用画像データの解析処理を実行する。

第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成を説明する図。 第１解析処理機能及び第２解析処理機能の構成を説明する図。 第１実施形態に係る解析処理の全体処理の内容を説明するフローチャートを示す図。 登録機能により登録されている第２解析処理の優先順、及び通知予約の一例を示す図。 図３のステップＳ２で行う第１解析処理の内容を説明するフローチャートを示す図。 （ａ）は、冠動脈が抽出されている例を示す図、（ｂ）は、操作者の入力位置を示す図形を血管領域の画像と共に表示する例を示す図、（ｃ）は、２次元のＣＰＲ断面画像と共に芯線を表示する例を示す図、（ｄ）は、操作者の操作入力に従い指示された修正点に基づく芯線を再抽出した図、（ｅ）は、ＣＰＲ断面画像に芯線を重畳した画像を示す図、（ｆ）は、ＳＰＲ断面データと芯線を重畳した画像を示す図、（ｇ）は、芯線に直交する横断断面の画像例を示す図。 図３のステップＳ８で行う第２解析処理の内容を説明するフローチャートを示す図。 （ａ）は、第２再構成画像データを用いて抽出された血管例を示す図、（ｂ）は、図形と第２領域抽出機能により抽出された血管領域の画像とを示す図、（ｄ）は、修正点と、第２芯線生成機能が生成した芯線を示す図、（ｅ）は、芯線に沿った平面により血管を切断した２次元のＣＰＲ断面画像と再抽出された芯線を示す図、（ｆ）は、第２断面生成機能が生成したＳＰＲ断面と芯線を重畳した画像を示す図、（ｇ）は、芯線に直交する横断断面の画像例を示す図。 第２実施形態に係る処理回路が行う処理内容を説明するフローチャートを示す図。 （ｇ）は、第１解析処理機能内で生成された断面画像を示す図、（ｈ）は、狭窄領域の断面画像が第２再構成画像データに基づき生成された断面画像に置き換えられた例を示す図。 第３実施形態に係る第２芯線生成機能が行う処理内容を説明するフローチャートを示す図。 （ｄ）は、第１芯線生成機能により抽出された芯線及び指示位置を示す図、（ｅ）は、第１芯線生成機能により抽出された芯線を拘束条件として第２芯線生成機能が抽出した芯線を示す、（ｆ）は、第２芯線生成機能が抽出した芯線に沿ったＳＰＲ断面と芯線を重畳した画像を示す図。 第４実施形態に係る解析処理の内容を説明するフローチャートを示す図。 モダリティに画像処理装置を接続して、第１実施形態乃至第４実施形態に係る解析処理を画像処理装置で実行する例を説明する図。

以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る医用画像診断装置及び画像処理装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の全体構成を説明する図である。この図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、本実施形態における医用画像診断装置の一例であり、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを備えて構成されている。

より具体的には、架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してコンソール装置４０に出力する。すなわち、この架台装置１０は、Ｘ線発生装置１１と、Ｘ線検出器１２と、回転体１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、架台制御装置１５と、データ収集回路１８とを、備えて構成されている。

Ｘ線発生装置１１は、例えば、Ｘ線高電圧装置１４から高電圧の電力供給を受けて、陰極（フィラメントと呼ぶ場合もある）から陽極（ターゲットと呼ぶ場合もある）に向けて熱電子を照射するＸ線管（真空管）から構成される。

Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線管に限定される必要は無い。例えば、Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線管に代えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとによって構成しても構わない。

Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管の焦点を中心として１つの円弧１３ａに沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列から構成される。Ｘ線検出器１２は、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向に複数配列された構造を有する。Ｘ線検出器１２は、Ｘ線発生装置１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をデータ収集回路１８へと出力する。

また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとから構成される間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータから構成され、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶にて構成される。

グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板で構成される。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管等の光センサから構成される。

なお、Ｘ線検出器１２は、間接変換型の検出器に限定されず、入射したＸ線を直接電気信号に変換する半導体素子から構成される直接変換型の検出器であっても構わない。

回転体１３は、この回転体１３の中心を回転軸として回転自在に支持されており、架台制御装置１５の制御に基づいて、回転駆動される。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路から構成され、Ｘ線発生装置１１に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線発生装置１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置から構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。

架台制御装置１５は、ＣＰＵ等によって構成される処理回路とモータ及びアクチュエータ等の駆動機構から構成される。架台制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた入力装置からの入力信号を受けて、架台の動作制御を行う機能を有する。例えば、架台制御装置１５は、入力信号を受けて回転体１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。

データ収集回路（DAS: Data Acquisition System）１８は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とから少なくとも構成され、検出データ（純生データ）を生成する。データ収集回路１８が生成した検出データは、コンソール装置４０へと転送される。

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備えている。

基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された支持フレームを支持フレーム３４の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。

天板３３は、天板３３だけを移動させてもよいし、寝台装置３０の支持フレーム３４ごと移動する方式であってもよい。本実施形態を立位ＣＴに応用する場合は、天板３３に相当する患者移動機構を移動する方式であってもよい。

架台装置１０の撮像系と天板３３の位置関係の相対的な変更を伴うスキャン（ヘリカルスキャンや位置決めスキャン等）を実行する際には、当該位置関係の相対的な変更は天板３３の駆動によって行われてもよいし、架台装置１０の走行によって行われてもよく、またそれらの複合によって行われてもよい。

コンソール装置４０は、記憶回路４１と、表示装置４２と、入力装置４３と、処理回路４４とを、備えて構成されている。また、コンソール装置４０は、例えば、院内ネットワークに接続されており、診断担当の医師などは診察室の端末から処理結果を診断することが可能である。

記憶回路４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶回路４１は、例えば、投影データや再構成画像データを格納する。また、記憶回路４１は、各種のプログラムを格納する。

表示装置４２は、各種の情報を表示する。例えば、表示装置４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、表示装置４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等によって構成される。

入力装置４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力装置４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力装置４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。

処理回路４４は、入力装置４３から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線ＣＴ装置１の全体的な動作を制御する。本実施形態においては、処理回路４４は、例えば、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、生成機能４４３、画像取得機能４４４、解析処理機能４４５、表示制御機能４４６と、通知機能４４７と、登録機能４４８とを有する。

図１における実施形態では、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、生成機能４４３、画像取得機能４４４、解析処理機能４４５、表示制御機能４４６と、通知機能４４７、及び登録機能４４８にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路４１に格納されている。処理回路４４はプログラムを記憶回路４１から読み出し、実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図１の処理回路４４内に示された各機能を有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路４４にてシステム制御機能４４１、前処理機能４４２、生成機能４４３、画像取得機能４４４、解析処理機能４４５、表示制御機能４４６と、通知機能４４７、及び登録機能４４８により行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路４４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。これら各機能のうち、システム制御機能４４１は、入力装置４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。

前処理機能４４２は、データ収集回路１８から出力されたデータに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータおよび前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。また、前処理機能４４２は、投影データの画素数を例えば４分の１、８分の１、１６分の１などに低解像度化した第１投影データを生成する。例えば、画素数を４分の１にする場合、投影データ内の隣接する４画素の平均値を、１画素の値とすることで低解像度化する。この投影データを低解像度化する方法は、これに限定されず、例えば隣接する４画素の中から１画素を選択する画素の間引き方法などでもよい。これらの投影データは、記憶回路４１に格納される。一方で、前処理機能４４２は、低解像度化する処理を行わず、解像度を維持した状態の投影データを第２投影データとして、記憶回路４１に格納する。

生成機能４４３は、医用画像データを生成する機能で有り、第１再構成処理機能４４３Ａと、第２再構成処理機能４４３Ｂとを有する。

第１再構成処理機能４４３Ａは、記憶回路４１に格納された第１投影データを読み出して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行って第１解像度の第１再構成画像データを生成する。この第１再構成画像データは、例えばＸ方向の画素数５１２、Ｙ方向の画素数５１２の２次元画素を、Ｚ方向に０．５ｍｍの間隔で、３２０枚並べたデータ形式を有している。なお、第１再構成画像データのデータ形式はこれに限らず、例えばＸ方向の画素数２５６、Ｙ方向の画素数２５６の２次元画素を、Ｚ方向に１ｍｍの間隔で、１６０枚並べたデータ形式などでもよい。或いは、さらに小さい解像度のデータ形式でもよい。

本実施形態における第１再構成画像データは、ＣＴ値の集合体であり、第１の医用画像データの一例である。この第１再構成画像データは、記憶回路４１に格納される。なお、本実施形態に係る再構成画像データのデータ形式では、２次元画素の画素数が多いほどより解像度が大きいことを示している。

第２再構成処理機能４４３Ｂは、記憶回路４１に格納された第２投影データを読み出して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行って第２解像度の第２再構成画像データを生成する。すなわち、この第２再構成画像データは、第１解像度よりも大きい第２解像度のデータであり、例えばＸ方向の画素数１０２４、Ｙ方向の画素数１０２４の２次元画素を、Ｚ方向に０．２５ｍｍの間隔で、６４０枚並べたデータ形式を有している。なお、第２再構成画像データのデータ形式は、これに限らず、例えばＸ方向の画素数２０４８、Ｙ方向の画素数２０４８の２次元画素を、Ｚ方向に０．１２５ｍｍの間隔で、１２８０枚並べたデータ形式でもよい。或いは、さらに大きい解像度のデータ形式でもよい。本実施形態における第２再構成画像データも第１再構成画像データと同様にＣＴ値の集合体であり、第２の医用画像データの一例である。この第２再構成画像データは、記憶回路４１に格納される。

なお、第１再構成画像データと第２再構成画像データの有効視野（FOV: Field of view）は同一である。よって、第１再構成画像データと第２再構成画像データの画素数の相違は、解像度の相違を示している。また、例えばネットワークを介して接続されるワークステーション内などに第１再構成処理機能４４３Ａ、及び第２再構成処理機能４４３Ｂを実現する回路を構成し、ネットワークを介して第１再構成画像データ、及び第２再構成画像データを取得する構成にしてもよい。

また、本実施形態に係る第１再構成処理機能４４３Ａでは、第１再構成画像データの解像度が臨床アプリケーション別に規定さている。例えば、冠動脈解析、及び肺気腫解析では、Ｘ方向の画素数５１２、Ｙ方向の画素数５１２の２次元画素を、Ｚ方向に０．５ｍｍの間隔で、３２０枚並べたデータ形式の第１再構成画像データが用いられる。大腸解析、サブトラクション処理などでは、例えばＸ方向の画素数２５６、Ｙ方向の画素数２５６の２次元画素を、Ｚ方向に１ｍｍの間隔で、１６０枚並べたデータ形式の第１再構成画像データが用いられる。

第２再構成処理機能４４３Ｂが再構成する第２再構成画像データの解像度は、通常撮影ではＸ線検出器１２の空間分解能で定まる最も大きい解像度に設定されている。一方で、通常撮影とは別に、臨床アプリケーション別に、第２再構成処理機能４４３Ｂで再構成する第２再構成画像データの解像度を規定してもよい。

通常撮影では、例えばＸ方向の画素数２０４８、Ｙ方向の画素数２０４８の２次元画素を、Ｚ方向に０．１２５ｍｍの間隔で、１２８０枚並べたデータ形式の第２再構成画像データが用いられ、大腸解析では、例えばＸ方向の画素数１０２４、Ｙ方向の画素数１０２４の２次元画素を、Ｚ方向に０．２５ｍｍの間隔で、６４０枚並べたデータ形式の第２再構成画像データが用いられる。この場合、第２再構成処理機能４４３Ｂは、第２投影データを低解像度化した投影画像データを用いて再構成を行う。例えば、第２再構成処理機能４４３Ｂは、臨床アプリケーション別に規定される解像度に対応する第１投影データを記憶回路４１から読み出して、第２解像度の第２再構成画像データを生成する。このように、臨床アプリケーション別に解像度を規定することで、必要となる情報に合わせた解像度の再構成処理が可能となり、再構成処理の高速化が可能となる。

画像取得機能４４４は、例えば、記憶回路４１に格納されている再構成画像データを取得する。或いは、生成機能４４３で生成された再構成画像データを取得する。

解析処理機能４４５は、再構成画像データに対し所定の解析処理を実行する。すなわち、この解析処理機能４４５は、第１解析処理機能４４５Ａと、第２解析処理機能４４５Ｂと、処理条件設定機能４４５Ｃとを有している。第１解析処理機能４４５Ａと、第２解析処理機能４４５Ｂと、処理条件設定機能４４５Ｃについては、詳しくは後述するが、概略的には、第１解析処理機能４４５Ａは、第１再構成画像データに対して被検体Ｐ内の医用情報を取得する第１解析処理を実行する。第２解析処理機能４４５Ｂは、記憶回路４１に格納されている処理条件に基づき、第２再構成画像データに対して被検体Ｐ内の医用情報を取得する第２解析処理を実行する。

処理条件設定機能４４５Ｃは、第１再構成画像データに対して第１解析処理の処理条件を設定し、記憶回路４１に格納する。すなわち、第２解析処理機能４４５Ｂは、処理条件設定機能４４５Ｃにより設定された処理条件に基づいて第２解析処理を実行する。

解析処理機能４４５により行われる解析処理には、例えば、上述のように冠動脈解析、肺気腫解析、大腸解析、サブトラクション処理などの臨床アプリケーションが含まれる。なお、臨床アプリケーションはこれらに限定されない。臨床アプリケーションには、例えば医用画像データを用いて被検体Ｐの医用情報を取得する各種のアプリケーションが含まれる。

表示制御機能４４６は、画像取得機能４４４により取得された画像データ、及び解析処理機能４４５で生成された画像データのいずれかを表示装置４２に表示させる。この表示制御機能４４６は、表示装置４２に表示させるための画像データに変換する機能を有している。例えば、画像取得機能４４４で取得された３次元の画像データに対してＳＳＤ法（shade surface display）、ＳＲ法（surface rendering）、ＶＲ法（volume rendering）などの処理を施し立体的な画像を生成する。

通知機能４４７は、解析処理機能４４５内の所定の処理が終了したときに、登録先の担当医に通知する。例えば、通知機能４４７は、解析処理機能４４５内の第１解析処理機能４４５Ａ及び第２解析処理機能４４５Ｂのいずれかの処理が終了したことをメールにより通知する。なお、本実施形態では、処理の終了をメールで通知するが、これに限らずポップアップ機能などを用いてもよい。

登録機能４４８は、第２解析処理機能４４５Ｂの優先度、及び第２解析処理機能４４５Ｂを実行する時間帯の内のいずれかを被検体別に登録する機能である。第２解析処理機能４４５Ｂによる解析処理は、第1再構成画像データよりも解像度の大きい第２再構成画像データに対して実行されるので、処理時間が例えば数十分のオーダでかかってしまう場合がある。このため、複数人の被検体Ｐの処理が行われる場合には、数時間の待ち時間が生じてしまうおそれがある。第２解析処理機能４４５Ｂは、このような待ち時間が生じた場合に、登録機能４４８により登録された優先度にしたがい、被検体の解析処理を行う。これにより、優先度の高い被検体の解析処理を優先的に実行できる。

また、登録機能４４８は、第２解析処理機能４４５Ｂに対する通知予約機能を有しており、予約した処理に第２解析処理機能４４５Ｂが達すると通知する。例えば、管状組織の芯線を生成する処理や、患部の断面画像を生成する処理に第２解析処理が達すると、通知機能４４７を介して登録先の担当医などに通知する。これにより、第２解析処理の処理経過を、第２解析処理の終了を待たずに確認可能である。

図２は、第１解析処理機能４４５Ａ及び第２解析処理機能４４５Ｂの構成を説明する図である。ここでは、第１解析処理機能４４５Ａ及び第２解析処理機能４４５Ｂの各機能を管状構造物の解析、例えば冠動脈解析を例として説明する。

第１解析処理機能４４５Ａは、第１領域抽出機能４４９と、第１芯線生成機能４５０と、第１断面生成機能４５１と、第１計測機能４５２とを有している。第２解析処理機能４４５Ｂは、第２領域抽出機能４５３と、第２芯線生成機能４５４と、第２断面生成機能４５５と、第２計測機能４５６とを有している。

第１領域抽出機能４４９は、第１再構成画像データを用いて管状構造物の三次元領域を抽出する。例えば、第１領域抽出機能４４９は、ＣＴ値を管状構造物の領域内と領域外とに分類して、管状構造物内の領域を抽出する。例えば脂質は−１００から５０のＣＴ値を示し、血管壁（筋肉）は５０から１２９のＣＴ値を示し、血流は例えば１３０から５００のＣＴ値を示す。これにより、第１領域抽出機能４４９は、例えば１３０から５００のＣＴ値を示す領域を管状構造物である血管内の領域として抽出する。

また、ＣＴ（Computed Tomography）アンギオグラフィー（Angiography）等のように造影剤検査が行われる場合には、第１領域抽出機能４４９は、造影剤が撮影された第１再構成画像データから造影剤が撮影されていない第１再構成画像データを減算することで、管状構造物内の領域を抽出する。造影剤のＣＴ値は、被検体内の組織が示すＣＴ値と異なるので、より高精度に管状構造物内の領域を抽出可能である。

第１芯線生成機能４５０は、第１領域抽出機能４４９で抽出された管状構造物における長さ方向の芯線を生成する。この第１芯線生成機能４５０は、対象管状構造物内の第１再構成画像データに対して例えば、ベッセルトラッキング法や、既知の内部領域を細線化する方法などを用いて対象となる管状構造物の芯線を生成する。

第１断面生成機能４５１は、第１再構成画像データを用いて第１断面画像データを生成する。例えば、第１断面生成機能４５１は、第１芯線生成機能４５０により抽出された芯線に沿った平面により管状構造物を切断した２次元のＣＰＲ（Curved Multi Planer Reconstruction）第１断面画像データを生成する。また、第１断面生成機能４５１は、第１芯線生成機能４５０により生成された芯線に沿ったＳＰＲ（Stretched Curved Planar Reconstruction）第１断面画像データ、及び芯線に直交する第１断面画像データを生成する。

第１計測機能４５２は、第１断面生成機能４５１が生成した芯線に直交する第１断面画像データに基づき、管状構造物の径と断面面積を計測する。

第２解析処理機能４４５Ｂは、記憶回路４１に格納された処理条件を用いて第２再構成画像データに対して第２解析処理を行う。例えば、第１領域抽出機能４４９で用いられたＣＴ値、第１芯線生成機能４５０で芯線を生成するために用いられた座標などが処理条件として記憶回路４１に格納されている。

第２領域抽出機能４５３は、第２再構成画像データを用いて管状構造物の三次元領域を抽出する。第２領域抽出機能４５３は、例えば処理条件に含まれるＣＴ値を用いて、管状構造物の領域内と領域外とに分類して、管状構造物内の領域を抽出する。

第２芯線生成機能４５４は、第２領域抽出機能４５３で抽出された管状構造物における長さ方向の芯線を生成する。この第２芯線生成機能４５４は、第１芯線生成機能４５０により生成された芯線を補正する。例えば、第２芯線生成機能４５４は、処理条件に含まれる芯線を生成するために用いた座標に基づき、芯線を再生成する。

第２断面生成機能４５５は、第２再構成画像データを用いて第２断面画像データを生成する。例えば、第２断面生成機能４５５は、第２芯線生成機能４５４により抽出された芯線に沿った平面により管状構造物を切断した２次元のＣＰＲ第２断面画像データを生成する。また、第２断面生成機能４５５は、第２芯線生成機能４５４により生成された芯線に沿ったＳＰＲ第２断面画像データ、及び芯線に直交する第２断面画像データを生成する。

第２計測機能４５６は、第２断面生成機能４５５が生成した芯線に直交する第２断面画像データから管状構造物の径と断面面積を計測する。

上述したように、本実施形態においては、処理回路４４は、例えば、プロセッサにより構成される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit: ASIC）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device: SPLD）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device: CPLD）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array: FPGA）等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路４１に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶回路４１にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されている場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて、１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合して、その機能を実現するようにしてもよい。

なお、図１のＸ線ＣＴ装置１においては、コンソール装置４０の構成要素は１つの筐体に格納されているが、これらコンソール装置４０の構成要素は、必ずしも、１つの筐体に格納されている必要はなく、別筐体に格納されて複数存在してもよい。例えば、前処理機能４４２、生成機能４４３等の処理回路を分散して有するように構成しても構わない。換言すれば、コンソール装置４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するのではなく、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。

また、Ｘ線ＣＴ装置１には、Ｘ線発生装置１１とＸ線検出器１２とが一体として被検体Ｐの周囲を回転するRotate/Rotate-Type（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線発生装置１１のみが被検体Ｐの周囲を回転するStationary/Rotate-Type（第４世代ＣＴ）等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。

次に、図３に基づき、本実施形態に係る解析処理の全体処理の一例について説明する。図３は、第１実施形態に係る解析処理の全体処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。ここでは、被検体Ｐの投影画像データが生成されると、第１再構成処理機能４４３Ａ、及び第２再構成処理機能４４３Ｂが再構成処理を開始する場合について説明する。

ステップＳ２は、第１解析処理機能４４５Ａに対応するステップである。第１解析処理機能４４５Ａは、第２再構成処理機能４４３Ｂが第２再構成画像データを生成中に、第１再構成画像データを取得し、第１解析処理を実行する。処理条件設定機能４４５Ｃは、第１解析処理に用いられた処理条件を記憶回路４１に格納する。また、処理条件設定機能４４５Ｃは、第１解析処理を実行するために、Ｘ線技師などが入力装置４３を操作した操作情報も、処理条件として記憶回路４１に格納する。

ステップＳ４は、通知機能４４７に対応するステップである。通知機能４４７は、第１解析処理が終了すると、被検体Ｐの診断担当医に、第１解析処理の終了を例えばメールで通知する。これにより、被検体Ｐの担当医は、第１解析処理の処理結果を診察室の端末などからコンソール装置４０にアクセスし、被検体Ｐの診断を行うことが可能となる。

ステップＳ６は、登録機能４４８に対応するステップである。図４は、登録機能により登録されている第２解析処理の優先度、及び通知予約の一例を示す図である。登録機能４４８は、例えば、図４に示すような優先度登録画面を、診断担当医師の操作に従い、診察室の端末に表示させる。この画面を介して、診断担当医師は、第２再構成画像データを用いた第２解析処理の優先度を登録する。例えば、患者ＩＤ「２３４」の患者には、優先度が一番高い「高１」が設定されている。一方で、例えば入院患者などの場合であり、且つ第１解析処理の処理結果などからも緊急度が低い患者ＩＤ「４５３」の患者には、「低２」が設定されている。このように、複数の被検体を診断する場合には、緊急度の高い被検体を優先することが可能である。

また、登録機能４４８は、優先度と処理件数に基づき、第２解析処理の終了する予測時間、第２解析処理を行う時間帯、通知予約の状況を提示する。例えば、「低１」、「低２」などの低優先度の処理では、夜間の時間帯が処理時間として登録されている。これにより、優先度の高い患者の、第２解析処理を優先できる。また、患者ＩＤ「２３４」、「１０２」の患者には、診断したいポイントが第２解析処理により処理されるタイミングに達すると通知する通知予約が登録されている。

ステップＳ８は、第２解析処理機能４４５Ｂに対応する機能である。第２解析処理機能４４５Ｂは、記憶回路４１に記憶される処理条件を登録機能４４８により設定された優先度に従い読み出し、第２再構成画像データに対して第２解析処理を実行する。このため、第２解析処理を行うための操作入力は不要である。

ステップＳ１０は、通知機能４４７に対応するステップである。通知機能４４７は、第２解析処理が終了すると、被検体Ｐの診断担当医に、第２解析処理の終了を例えばメールで通知する。これにより、被検体Ｐの担当医は、第２解析処理の処理結果を診察室の端末からコンソール装置４０にアクセスし、被検体Ｐの診断を行うことが可能である。

このように、再構成に時間がかかる第２再構成画像データの再構成が終了する前に、第１再構成画像データに対する解析処理を開始する。これにより、処理時間がかかる第２再構成画像データの再構成処理を待たずに、且つ処理速度の速い第１再構成画像データに対して解析処理を進めることができるので、第２再構成画像データを用いた場合よりも短時間に解析処理結果を得ることができる。

また、第２解析処理機能は、処理条件に従った解析処理を第２再構成画像データに対して実行する。これにより、処理時間のかかる第２解析処理に対しては操作者の操作が不要となり、操作者の処理効率をあげることが可能となる。更に、より解像度の高い第２再構成画像データに対して医用情報を得ることが可能となる。

次に、図１及ぶ図２を参照にしつつ、図５及び図６に基づき、ステップＳ２で示した第１解析処理の詳細な処理の一例を説明する。ここでは、冠動脈解析を例として説明する。

図５は、図３のステップＳ２で行う第１解析処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。図６は、図５で示すフロ−チャートの処理順にしたがい表示される画像例を示す図である。

図５に示すように、概略的には、第１再構成画像データを用いて血管を抽出する処理（ステップＳ１００）は、第１領域抽出機能４４９により実現される処理である。血管領域を三次元的に表示する処理（ステップＳ１０２）は、表示制御機能４４６より実現される処理である。操作者の操作入力に従い対象血管を選択する処理（ステップＳ１０４）、対象血管の芯線を生成する処理（ステップＳ１０６）、芯線に沿ったＣＰＲ第１断面画像データを生成する処理（ステップＳ１０８）、操作者の操作入力に従い芯線を修正する処理（ステップＳ１１０）、修正された芯線に沿ったＣＰＲ第１断面画像データ、ＳＰＲ第１断面画像データ、及び芯線に直交する第１断面画像データを生成する処理（ステップＳ１１２）、芯線に基づき、計測値を取得する処理（ステップＳ１１４）は、第１芯線生成機能４５０と、第１断面生成機能４５１と、第１計測機能４５２と、により実現される処理である。

各処理をより詳しく説明すると、まず、第１再構成画像データを用いて血管を抽出する処理（ステップＳ１００）では、第１領域抽出機能４４９が記憶回路４１から第１再構成画像データを取得して、第１再構成画像データを用いて対象とする冠動脈を抽出する。

図６（ａ）は、冠動脈が抽出されている例を示す図である。この。図６（ａ）に示すように、第１領域抽出機能４４９は、例えば１３０から５００のＣＴ値を示す領域を冠動脈の領域として抽出する。また、第１領域抽出機能４４９は、冠動脈の画像データを記憶回路４１に格納する。さらにまた、処理条件設定機能４４５Ｃは、血管抽出の処理パラメータであるＣＴ値を処理条件として記憶回路に格納する。

次に、血管領域を三次元的に表示する処理（ステップＳ１０２）では、表示制御機能４４６が、第１領域抽出機能４４９により抽出された血管領域を三次元的な画像として生成し、表示装置４２に表示させる。

次に、対象血管を選択する処理（ステップＳ１０４）では、第１領域抽出機能４４９は、操作者の入力装置４３を介して入力された位置の間の血管領域を対象血管として選択する。図６（ｂ）は、操作者の入力位置を示す図形２００、２０２を血管領域の画像と共に表示する例を示す図である。この図６（ｂ）に示すように、表示制御機能４４６は、第１領域抽出機能４４９により抽出された血管領域と図形２００、２０２とを三次元的な画像として表示装置４２に表示させる。また、処理条件設定機能４４５Ｃは、図形２００、２０２に対応する位置情報を処理条件に追加して記憶回路４１に格納する。

次に、対象血管の芯線を生成する処理（ステップＳ１０６）では、第１芯線生成機能４５０は、操作者の操作入力に従い選択された対象血管における長さ方向の芯線を生成する。この第１芯線生成機能４５０は、対象血管内の第１再構成画像データに対して、ベッセルトラッキング法を用いて対象血管の芯線を生成する。また、処理条件設定機能４４５Ｃは、芯線の位置情報を処理条件に追加して記憶回路４１に格納する。
次に、芯線に沿ったＣＰＲ第１断面画像データを生成する処理（ステップＳ１０８）では、第１断面生成機能４５１は、第１芯線生成機能４５０により抽出された芯線２０４に沿った平面により血管を切断した２次元のＣＰＲ第１断面画像データを生成する。

図６（ｃ）は、２次元のＣＰＲ第１断面画像と共に芯線２０４を表示する例を示す図である。この図６（ｃ）に示すように、表示制御機能４４６は、２次元のＣＰＲ第１断面画像と芯線２０４とを表示装置４２に表示させる。そして、第１断面生成機能４５１は、ＣＰＲ第１断面画像データを記憶回路４１に格納する。

次に、操作者の操作入力に従い芯線を修正する処理（ステップＳ１１０）では、第１芯線生成機能４５０は、操作者の操作入力に基づき、対象血管における長さ方向の芯線を再生成する。そして、第１断面生成機能４５１は、第１芯線生成機能４５０により再生成された芯線２０４に沿った平面により血管を切断した２次元のＣＰＲ第１断面画像データを再生成する。

図６（ｄ）は、操作者の操作入力に従い指示された修正点２０６に基づく芯線を再生成した図である。この図６（ｄ）に示すように、第１芯線生成機能４５０は、修正点２０６を拘束条件として芯線を再生成する。また、表示制御機能４４６は、２次元のＣＰＲ第１断面画像データと、芯線２０４と、修正点２０６とを表示装置４２に表示させる。また、処理条件設定機能４４５Ｃは、修正点２０６及び再生成した芯線の位置情報を処理条件に追加して記憶回路４１に格納する。

図６（ｅ）は、ＣＰＲ第１断面画像データに芯線を重畳した画像を示す図である。この、図６（ｅ）に示すように、表示制御機能４４６は、再生成したＣＰＲ第１断面画像データに芯線２０４を重畳した画像を表示装置４２に表示させる。また、表示制御機能４４６は、ＣＰＲ第１断面画像データに芯線を重畳した画像データを記憶回路４１に格納する。

次に、芯線に沿ったＳＰＲ第１断面画像データ、及び芯線に直交する第１断面画像データを生成する処理（ステップＳ１１２）では、第１断面生成機能４５１は、ＣＰＲ第１断面画像データに基づきＳＰＲ第１断面データを生成すると共に、芯線２０４に直交する第１断面画像データを生成する。

図６（ｆ）は、ＳＰＲ第１断面データと芯線２０４を重畳した画像を示す図である。この図６（ｆ）に示すように、表示制御機能４４６は、は、ＣＰＲ第１断面画像データに基づきＳＰＲ第１断面画像データを生成し、芯線２０４と共に表示装置４２に表示させる。ＳＰＲ第１断面画像データは、芯線２０４が直線になるように、ＣＰＲ第１断面画像データを伸ばした画像データである。そして、表示制御機能４４６は、ＳＰＲ第１断面画像データに芯線２０４を重畳した画像データを記憶回路４１に格納する。

図６（ｇ）は、芯線２０４に直交する第１断面画像データの画像例を示す図である。この図６（ｇ）に示すように、第１断面生成機能４５１は、芯線２０４に直交する第１断面画像データを生成し、表示制御機能４４６は、第１断面画像データを表示装置４２に表示させる。そして、第１断面生成機能４５１は、芯線２０４に直交する第１断面画像データを記憶回路４１に格納する。

次に、芯線に基づき、計測値を取得する処理（ステップＳ１１４）では、第１計測機能４５２が、第１芯線生成機能４５０が生成した芯線２０４に直交する第１断面画像データから血管径と断面面積を計測し、記憶回路４１に格納する。なお、矢印２０８は、診断担当医が、上述の登録機能４４８により通知予約をした位置の例を示している。

このように、臨床アプリケーションの処理順に従い実行する際に、操作者の操作が必要な処理を第１解像度の第１再構成画像データに対して行うので、操作者の入力処理をより短時間に行え、操作者の利便性を向上させることが可能となる。また、処理条件設定機能４４５Ｃは、第１解析処理の処理結果を得るために用いられた処理条件を記憶回路４１に格納する。

次に、図１及び図２を参照にしつつ、図７及び図８に基づき、ステップＳ８で示した第２解析処理の詳細な処理の例を説明する。図７は、図３のステップＳ８で行う第２解析処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。図８は、図７で示すフロ−チャートの処理にしたがい、表示される画像例を示す図である。

図７に示すように、概略的には、登録機能４４８に登録された優先度にしたがい開始する処理（ステップＳ２００）は、上述した登録機能４４８により実現される処理である。処理条件を取得する処理（ステップＳ２０２）は、第２解析処理機能４４５Ｂより実現される処理である。第２再構成画像データを用いて血管を抽出する処理（ステップＳ２０４）は、第２領域抽出機能４５３より実現される処理である。血管領域を三次元的に表示する処理（ステップＳ２０６）は、表示制御機能４４６より実現される処理である。

指示位置を示す処理条件に基づき対象血管を選択する処理（ステップＳ２０８）、芯線位置を示す処理条件に基づき芯線を生成する処理（ステップＳ２１０）、芯線に沿ったＣＰＲ第２断面画像データを生成する処理（ステップＳ２１２）、芯線に沿ったＳＰＲ第２断面画像データ、及び芯線に直交する第２断面画像データを生成する処理（ステップＳ２１４）、芯線に基づき、計測値を取得する処理（ステップＳ２１６）は、上述した第２芯線生成機能４５４と、第２断面生成機能４５５と、第２計測機能４５６と、により実現される処理である。

各処理をより詳しく説明すると、まず、登録機能４４８に登録された優先度にしたがった開始処理（ステップＳ２００）では、登録機能４４８が、第２解析処理機能４４５Ｂに、登録機能４４８に登録された優先度にしたがった被検体Ｐの第２再構成画像データに対する第２解析処理を開始させる。

次に、処理条件を取得する処理（ステップＳ２０２）では、第２解析処理機能４４５Ｂが優先度にしたがった被検体Ｐの処理条件を記憶回路４１から取得する。

次に、第２再構成画像データを用いて血管を抽出する処理（ステップＳ２０４）では、第２領域抽出機能４５３が記憶回路４１から第２再構成画像データを取得して、処理条件に含まれるＣＴ値に従い血管を抽出する。これにより、第１解析処理で抽出された血管領域と同一のＣＴ値の範囲の血管領域が抽出される。また、第２領域抽出機能４５３は、血管領域の画像を記憶回路４１に格納する。

次に、血管領域を三次元的に表示する処理（ステップＳ２０６）では、表示制御機能４４６が、第２領域抽出機能４５３により抽出された領域を三次元的な画像として生成し、表示装置４２に表示させる。図８（ａ）は、第２再構成画像データを用いて抽出された血管例を示す図である。

次に、対象血管を選択する処理（ステップＳ２０８）では、第２領域抽出機能４５３は、処理条件に含まれる図形２００、２０２に対応する位置情報を用いて、対象血管を選択する。図８（ｂ）は、図形２００、２０２と第２領域抽出機能４５３により抽出された血管領域の画像とを示す図である。このように第２解析処理では、対象血管の選択に、操作者入力は不要である。

次に、対象血管の芯線を補正する処理（ステップＳ２１０）では、第２芯線生成機能４５４は、処理条件に含まれる修正点２０６の位置情報を用いて、選択された対象血管における長さ方向の芯線を補正する。すなわち、第２芯線生成機能４５４は、修正点２０６の位置情報に基づき、芯線を再生成する。血管の血流領域と血管壁の境界は、解像度が上がるに従いより鮮明に撮像される。このため、第２再構成画像データを用いて芯線を生成すると、血管の血流領域と血管壁の境界位置をより高精度に反映した芯線を生成可能である。このように、修正点２０６の位置情報を反映しつつ、第２再構成画像データに応じて第１芯線生成機能４５０が生成した芯線の位置が補正される。この後の処理では、新たに生成された芯線の位置情報を処理条件として、第２断面画像データなどが生成される。

図８（ｄ）は、修正点２０６と、第２芯線生成機能７０２が生成した芯線２０４を示す図である。このように修正点２０６に基づき、操作者入力無しで芯線２０４が生成される。

次に、芯線に沿ったＣＰＲ第２断面画像データを生成する処理（ステップＳ２１２）では、第２断面生成機能４５５は、生成された芯線２０４に沿った平面により血管を切断した２次元のＣＰＲ第２断面画像データを生成する。図８（ｄ）に示すように、表示制御機能４４６は、ＣＰＲ第２第２断面画像データと、芯線２０４と、修正点２０６とを重畳した画像データを生成し、表示装置４２に表示させる。また、表示制御機能４４６は、ＣＰＲ第２断面画像データと、芯線２０４と、修正点２０６とを重畳した画像データを記憶回路４１に格納する。

図８（ｅ）は、芯線２０６に沿った平面により血管を切断した２次元のＣＰＲ第２断面画像データと再抽出された芯線２０４を示す図である。図８（ｅ）に示すように、表示制御機能４４６は、ＣＰＲ第２断面画像データと、芯線２０４とを重畳した画像データを生成し、表示装置４２に表示させる。このように、第２解析処理では、第１解析処理の画像表示と同様の表示画像を表示させる。そして、表示制御機能４４６は、ＣＰＲ第２断面画像データと、芯線２０４とを重畳した画像データを記憶回路４１に格納する。

次に、芯線に沿ったＳＰＲ第２断面画像データ、及び芯線の第２断面画像データを生成する処理（ステップＳ２１４）では、第２断面生成機能４５５は、ＣＰＲ第２断面画像データに基づきＳＰＲ第２断面画像データを生成する。また、第２断面生成機能４５５は、抽出された芯線２０４に直交する第２断面画像データを生成する。

図８（ｆ）は、第２断面生成機能４５５が生成したＳＰＲ第２断面画像データと芯線２０４を重畳した画像を示す図である。この図８（ｆ）に示すように、表示制御機能４４６は、ＳＰＲ第２断面画像データに芯線２０４を重畳した画像データを生成し、表示装置４２に表示させる。また、ＳＰＲ第２断面画像データに芯線２０４を重畳した画像データを記憶回路４１に格納する。さらにまた、第２断面生成機能４５５は、第２芯線生成機能４５４により抽出された芯線２０４に直交する第２断面画像データを生成する。

図８（ｇ）は、芯線２０４に直交する横断断面の画像例を示す図である。この図８（ｇ）に示すように、表示制御機能４４６は、芯線２０４に直交する第２断面画像データを表示装置４２に表示させる。そして、第２断面生成機能４５５は、第２断面画像データを記憶回路４１に格納する。

次に、芯線に基づき、計測値を取得する処理（ステップＳ２１６）では、第２計測機能４５６が、第２芯線生成機能４５４が設定した芯線２０４に直交する第２断面画像データに基づき、血管径と断面面積を計測し、記憶回路４１に格納する。

また、第２計測機能４５６は、狭窄部の長さと直径に基づき、狭窄部に適合するステント候補の情報を表示装置４２に表示させる。仮に、この処理を第１再構成画像データに対して実行すると、血管の血流領域と血管壁の境界位置に低解像に起因するぼけなどが生じ、ステント候補の長さと径が実際の狭窄領域よりも大きくなる傾向がある。

このように、第１再構成画像データよりも処理時間のかかる第２再構成画像データに対して臨床アプリケーションを実行する場合、操作者の操作が必要となる処理条件は予め設定されているので、操作者の操作が不要となる。これにより、臨床アプリケーションを実行する操作者の操作を効率化できる。また、例えば芯線のように、計測処理に関する処理条件は、より解像度の大きい第２再構成画像データに応じて補正される。これにより、第２再構成画像データに応じた精度の解析処理結果を得ることができる。なお、本実施形態に係る第２解析処理では、表示制御機能４４６が画像を表示する例を説明したが、これに限定されず、撮影者などが表示装置４２を観察していない場合などでは、第２解析処理が終了するまで画像を表示しなくてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、解析処理機能４４５が第２再構成画像データの再構成が終了する前に、第１再構成画像データに対する解析処理を開始することとした。これにより、第１再構成画像データよりも処理時間がかかる第２再構成画像データの再構成処理を待たずに解析処理を進めることができるので、より短時間に解析処理の処理結果を得ることができる。また、解析処理機能４４５が解析処理を行う過程で、操作者の操作が必要となる処理は、第１構成画像データに対して行うので、操作者の入力処理をより短時間に行え、操作者の利便性を向上させることが可能となる。

さらにまた、第２再構成画像データに対して行う第２解析処理は、第１構成画像データに対して設定された処理条件に基づき行うので、操作者の入力処理が不要となり、操作者の利便性を更に向上させることが可能となる。

（第２実施形態）
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、第１解析処理においても所定の条件下で第２再構成画像データを用いる。第２実施形態に係るＣＴ装置の構成は、第１実施形態と同等であるので、説明を省略する。

図９に基づき、第２実施形態に係る処理例について説明する。図９は、第２実施形態に係る解析処理機能が実行する処理内容を説明するフローチャートを示す図である。図１０は、図９で示すフロ−チャートの処理にしたがい表示される画像例を示す図であり、図１０（ｇ）は、第１解析処理機能４４５Ａ内で生成された第１断面画像データを示す図であり、図１０（ｈ）は、狭窄領域の断面画像が第２再構成画像データに基づき生成された第２断面画像データに置き換えられた例を示す図である。

図９に示すように、本実施形態に係る第１解析処理機能４４５Ａは、図５で示した第１解析処理機能４４５ＡにおけるステップＳ１００からステップＳ１１４までの処理と同等の処理を行う。次に、狭窄の生じている範囲を抽出する処理（ステップＳ１１６）では、第１計測機能４５２は、計測した血管径に基づき狭窄の生じている範囲を抽出する。続いて、狭窄の生じている範囲が所定範囲か否かを判定する処理（ステップＳ１１８）では、第１計測機能４５２は、狭窄の生じている範囲が所定範囲内か否かを判定する。

狭窄の生じている範囲が所定範囲を超える場合（ステップＳ１１８のＮＯ）には、処理時間が所定値以上にかかるので、図１０（ｇ）に示すように、第２解析処理機能４４５Ｂの第２断面生成機能４５５により生成された画像データへの置き換えを行わずに第１解析処理を終了する。これにより、処理の効率化を維持可能である。

一方で、第１計測機能４５２が、狭窄の生じている範囲が所定範囲以内であると判定した場合（ステップＳ１１８のＹＥＳ）、断面画像を表示する処理（ステップＳ１２０）では、第１計測機能４５２は、狭窄領域における第２断面画像データを第２断面生成機能４５５に生成させる。そして、第１計測機能４５２は、図１０（ｈ）に示すように、狭窄領域における表示画像を第２断面画像データに基づく画像に変更する。これにより、操作者は、より高解像な画像により処理結果の確認が可能となる。

次に、第１計測処理を再度行う処理（ステップＳ１２２）では、第１計測機能４５２が、狭窄領域に対応する第２断面画像データを取得し、狭窄領域に対する計測処理を実行する。これにより、第１計測機能４５２は、第２解析処理機能４４５Ｂの第２解析処理を実行する前にも、狭窄領域に対して高精度の解析処理結果を得ることができる。

このように、第１計測機能４５２は、狭窄の生じている範囲が所定範囲以内である場合に、狭窄領域における第２断面画像データを第２断面生成機能４５５に生成させる。そして、第１計測機能４５２は、狭窄領域の第１断面画像データを、第２断面画像データに置き換える。この場合、第１計測機能４５２が、狭窄領域に対応する第２断面画像データを取得し、狭窄領域に対する計測処理を実行するので、第２解析処理を実行する前にも、高精度の解析処理結果を得ることができる。

これにより、操作者は、処理時間に制限をかけるとともに、より高精細な画像で処理結果を確認可能である。この場合、第１計測機能４５２が、狭窄領域に対応する第２断面画像データを取得し、狭窄領域に対する計測処理を実行するので、第２解析処理を実行する前にも、高精度の解析処理結果を得ることができる。また、狭窄の生じている範囲が所定範囲以外である場合に、第２断面画像データへの置き換え処理を行わないので、制限をかけた処理時間を超えて処理を行うこともない。

また、本実施形態に係る表示制御機能４４６は、画面の変更指示が入力装置を介して入力された場合にも、第１再構成画像データに基づき生成された画像データを第２再構成画像データに基づき生成された画像データへ置き換える。より詳細には、入力装置４３を介して操作者の変更指示が入力された場合に、システム制御機能４４１は、指示された画像データに対応する画像データを第２解析処理機能４４５Ｂに生成させ、表示制御機能４４６を介して表示装置４２に表示させる。これにより、操作者は、より高精細な画像データにより処理結果を確認可能である。

以上のように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、狭窄の生じている範囲が所定範囲以内である場合に、第１計測機能４５２が、狭窄領域における第１断面画像データを第２断面画像データに変更することとした。これにより、操作者は、より解像度の大きな画像データにより処理結果の確認が可能となる。

また、狭窄の生じている範囲が所定範囲以内である場合に、第１計測機能４５２は、狭窄領域に対応する第２断面画像データを取得し、狭窄領域に対する計測処理を実行するので、第２解析処理を実行する前にも、狭窄領域に対する高精度な解析処理結果を得ることができる。

（第３実施形態）
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、第２芯線生成機能４５４が、第１芯線生成機能４５０により抽出された芯線を拘束条件として用いる。本実施形態に係るＣＴ装置の構成は、第１実施形態と同等であるので、説明を省略する。

図１１、及び図１２に基づき、第３実施形態に係る処理例について説明する。図１１は、第３実施形態に係る第２芯線生成機能４５４が行う処理内容を説明するフローチャートを示す図である。図１２は、図１１で示すフロ−チャートの処理例を説明する図である。図１２（ｄ）は、第１芯線生成機能４５０により抽出された芯線２０４及び指示位置２０６を示す図であり、図１２（ｅ）は、第１芯線生成機能４５０により生成された芯線２０４を拘束条件として第２芯線生成機能４５４が生成した芯線を示す図である。図１２（ｆ）は、第２芯線生成機能４５４が生成した芯線に沿ったＳＰＲ第２断面画像データと芯線を重畳した画像を示す図である。

処理回路４４は、記憶回路４１から第３実施形態に係る芯線を生成する機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、図１１のフローチャートの各ステップの機能を実行することで第３実施形態に係る芯線を生成する機能を実現する。

図１１に示すように、芯線を設定する処理（ステップＳ３００）では、例えば図１２（ｄ）に示すように、第２芯線生成機能４５４は、第１芯線生成機能４５０により抽出された芯線２０４を、第２再構成画像データに対応させ設定する。

次に、芯線を再抽出する処理（ステップＳ３０２）では、第２芯線生成機能４５４は、例えば図１２（ｅ）に示すように、第１芯線生成機能４５０により生成された芯線２０４を拘束条件として、芯線２０４の所定の範囲内から芯線を再抽出する。そして、第２断面生成機能４５５は、例えば図１２（ｆ）に示すように、第２芯線生成機能４５４が生成した芯線に沿ったＳＰＲ第２断面画像データと芯線を重畳した画像データを生成する。

以上のように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、第２芯線生成機能４５４が、第１芯線生成機能４５０により抽出された芯線を拘束条件として用いることとした。これにより、芯線を抽出する自由度が増すので、操作者の修正指示を反映した状態で、第２再構成画像データにより対応する芯線を生成できる。

（第４実施形態）
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、再構成画像データから金属領域を除去する。本実施形態に係るＣＴ装置の構成は、第１実施形態と同等であるので、説明を省略する。

図１３は、第４実施形態に係る解析処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。ここでは、金属除去処理を例として説明する。

処理回路４４は、記憶回路４１から第２実施形態に係る金属除去処理機能に対応する所定のプログラムを呼び出し実行することにより、図１３のフローチャートの各ステップの機能を実行することで第４実施形態に係る金属除去処理の機能を実現する。

ステップＳ４０２は、第１再構成処理機能４４３Ａに対応する機能である。ステップＳ４０２では、第１再構成処理機能４４３Ａが記憶回路４１から第１投影データを読み出し、再構成を行う。そして、第１再構成処理機能４４３Ａは再構成した第１再構成データを記憶回路４１に格納する。

ステップＳ４０４は、第１解析処理機能４４５Ａに対応する機能である。ステップＳ４０４では、第１解析処理機能４４５Ａが記憶回路４１から第１再構成データを読み出す。続いて、第１解析処理機能４４５Ａは、金属領域に対応するＣＴ値に基づき、第１金属領域の再構成データを第１再構成データから抽出し、第２再構成画像データに対応させて拡大して、第２金属領域の第２再構成画像データとして記憶回路４１に格納する。

ステップＳ４０６は、第２解析処理機能４４５Ｂに対応する機能である。ステップＳ４０６では、第２解析処理機能４４５Ｂが記憶回路４１から第２金属領域の第２再構成データと、この第２再構成データに対応する第２解像度の投影データを読み出す。次に、第２解析処理機能４４５Ｂは、第２金属領域の第２再構成画像データを第２解像度の投影データに再投影し、第２解像度の投影データから第２金属領域に対応する画素を除去する。そして、第２解析処理機能４４５Ｂは、第２金属領域に対応する画素を除去した第２解像度の投影データを記憶回路４１に格納する。

ステップＳ４０８は、第２再構成処理機能４４３Ｂに対応する機能である。ステップＳ４０８では、第２再構成処理機能４４３Ｂが記憶回路４１から第２金属領域に対応する画素を除去した第２解像度の投影データを読み出す。次に、第２再構成処理機能４４３Ｂは、金属領域に対応する画素を除去した第２解像度の投影データを用いて第２再構成画像データを生成する。

以上のように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、金属領域の再構成画像データの生成は、第１再構成画像データを用いて行うので、金属領域を除去した第２再構成画像データをより高速に生成できる。

（第５実施形態）
上述した第１実施形態においては、本実施形態が適用されるモダリティがＸ線ＣＴ装置１である場合を例として説明したが、本実施形態は、他のモダリティである医用画像診断装置に適用することもできる。他のモダリティに本実施形態を適用した場合、そのモダリティから取得した再構成画像データに上述した解析処理を実行することにより、上記各実施形態が実現される。モダリティは、Ｘ線ＣＴ装置１に限定されず、例えば、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置や核医学診断装置等の医用モダリティでもよい。

また、本実施形態は、ワークステーション等の画像処理装置に適用することもできる。図１４は、モダリティに画像処理装置を接続して、第１実施形態乃至第４実施形態に係る解析処理を画像処理装置で実行する例を説明する図である。例えば、図１４に示すように、画像処理装置ＷＳをモダリティＭＤに接続し、画像処理装置ＷＳが、上述した解析処理を実行することにより、本発明を実現できる。すなわち、モダリティが医用画像データを生成し、この生成された医用画像データを画像処理装置ＷＳが取得した後、上述した解析処理を実行することにより、画像処理装置ＷＳは、被検体Ｏから医用情報を得ることが出来る。

具体的には、図１４に示すように、画像処理装置ＷＳは、制御部１００と、入力インターフェース１０２と、記憶回路１４１と、表示装置１４２と、処理回路１４４とを備えて構成されている。制御部１００は、この画像処理装置ＷＳの全体的な制御を行う回路であり、例えば、プロセッサにより構成されており、必要なプログラムを記憶回路１４１から読み出して実行することで、各種の制御を実現する。

入力インターフェース１０２は、画像処理装置ＷＳを、モダリティＭＤに接続するためのインターフェースである。ここでは、モダリティＭＤは、例えば、被検体の投影データが撮像できるＸ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置や核医学診断装置等である。

記憶回路１４１は、図１を用いて説明した各実施形態における記憶回路４１に相当する回路である。処理回路１４４は、例えば、プロセッサにより構成されており、必要なプログラムを記憶回路１４１から読み出して実行することで、上述した各種の機能を実現する。すなわち、処理回路１４４は、プログラム記憶回路１４１３に格納されている解析処理プログラムを読み込んで実行することにより、上述した各実施形態における解析処理を実現する。

この解析処理を処理回路１４４が実行することにより、処理回路１４４は、画像取得機能１４４４と、解析処理機能１４４５と、表示制御機能１４４６と、通知機能１４４７と、登録機能１４４８とを実現する。生成機能１４４３は、上述した各実施形態における生成機能４４３に相当する機能であり、画像取得機能１４４４は、上述した各実施形態における画像取得機能４４４に相当する機能であり、解析処理機能１４４５は、上述した各実施形態における解析処理機能４４５に相当する機能であり、表示制御機能１４４６は、上述した各実施形態における表示制御機能４４６に相当する機能であり、通知機能１４４７は、上述した各実施形態における通知機能４４７に相当する機能であり、登録機能１４４８は、上述した各実施形態における登録機能４４８に相当する機能である。

図１４に示す画像処理装置ＷＳは、医用画像データをモダリティＭＤから取得する以外は、上述したＸ線ＣＴ装置１と同様の処理を実行する。すなわち、処理回路１４４が、上述した画像データの生成処理及び解析処理を実行することにより、上述した第１実施形態、乃至第４実施形態と同様の処理が実現され、被検体内の医用情報を取得することができる。

なお、上述した第１実施形態の記憶回路４１は、特許請求の範囲における記憶部の一例であり、第１実施形態の表示装置４２は、特許請求の範囲における表示部の一例であり、第１実施形態の入力装置４３は、特許請求の範囲における入力部の一例であり、第１実施形態の生成機能４４３は、特許請求の範囲における生成部の一例であり、第１実施形態の第１再構成処理機能４４３Ａは、特許請求の範囲における第１再構成処理部の一例であり、第１実施形態の第２再構成処理機能４４３Ｂは、特許請求の範囲における第２再構成処理部の一例であり、第１実施形態の解析処理機能４４５は、特許請求の範囲における解析処理部の一例であり、第１実施形態の第１解析処理機能４４５Ａは、特許請求の範囲における第１解析処理部の一例であり、第１実施形態の第２解析処理機能４４５Ｂは、特許請求の範囲における第２解析処理部の一例であり、第１実施形態の処理条件設定機能４４５Ｃは、特許請求の範囲における処理条件設定部の一例であり、第１実施形態の表示制御機能４４６は、特許請求の範囲における表示制御部の一例であり、第１実施形態の通知機能４４７は、特許請求の範囲における通知部の一例であり、第１実施形態の登録機能４４８は、特許請求の範囲における登録部の一例であり、第１実施形態の第１断面生成機能４５１は、特許請求の範囲における第１断面生成部の一例であり、第１実施形態の第１計測機能４５２は、特許請求の範囲における第１計測部の一例であり、第１実施形態の第２断面生成機能４５５は、特許請求の範囲における第２断面生成部の一例である。

また、上述した第５実施形態の記憶回路１４１は、特許請求の範囲における表示部の一例であり、第５実施形態の表示装置１４２は、特許請求の範囲における表示部の一例であり、第５実施形態の解析処理機能１４４５は、特許請求の範囲における解析処理部の一例であり、第５実施形態の表示制御機能１４４６は、特許請求の範囲における表示制御部の一例であり、第５実施形態の通知機能１４４７は、特許請求の範囲における通知部の一例であり、第５実施形態の登録機能１４４８は、特許請求の範囲における登録部の一例である。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

１： Ｘ線ＣＴ装置、４１：記憶回路、４２：表示装置、４３：入力装置、４４３：生成機能、４４３Ａ：第１再構成処理機能、４４３Ｂ：第２再構成処理機能、４４５：解析処理機能、４４５Ａ：第１解析処理機能、４４５Ｂ：第２解析処理機能、４４５Ｃ：処理条件設定機能、４４６：表示制御機能、４４７：通知機能、４４８：登録機能、４５１：第１断面生成機能、４５２：第１計測機能、４５５：第２断面生成機能

Claims (17)

1. 医用画像データを生成する生成部と、
   前記医用画像データに対し所定の解析処理を行う解析処理部と、
   を備え、
   前記生成部は、第１解像度を有する第１の医用画像データと、当該第１解像度よりも大きい第２解像度を有する第２の医用画像データをそれぞれ生成し、且つ前記第１の医用画像データを前記第２の医用画像データより先に生成し、
   前記解析処理部は、前記生成部が前記第２の医用画像データの生成中に、前記第１の医用画像データに対して前記解析処理の処理条件を設定する処理条件設定部を更に備え、当該処理条件設定部により設定された処理条件に基づいて前記第２の医用画像データの解析処理を実行する、
   医用画像診断装置。
2. 前記解析処理部は、前記第１の医用画像データに対して設定した処理条件を前記第２の医用画像データに応じて補正し、補正後の処理条件に基づいて前記第２の医用画像データの解析処理を実行する、
   請求項１記載の医用画像診断装置。
3. 前記解析処理部は、
   前記第１の医用画像データに対して被検体内の管状構造物に関する医用情報を取得する第１解析処理を行う第１解析処理部と、
   前記第２の医用画像データに対して前記被検体内の管状構造物に関する医用情報を取得する第２解析処理を行う第２解析処理部と、を有する、請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
4. 前記処理条件には、前記管状構造物の芯線の生成に用いる位置情報が含まれ、
   前記第２解析処理部は、前記処理条件に基づき、前記管状構造物に関する医用情報を取得する、請求項３に記載の医用画像診断装置。
5. 前記処理条件には、前記被検体内における動脈の芯線の生成に用いる位置情報が含まれ、
   前記第２解析処理部は、前記処理条件に基づき、前記動脈の狭窄領域を抽出する、請求項３に記載の医用画像診断装置。
6. 前記第２解析処理部は、前記狭窄領域に適合するステント候補の情報を出力する、請求項５に記載の医用画像診断装置。
7. 操作者の指示に応じた電気信号が入力される入力部と、
   前記第１の医用画像データ及び前記第２の医用画像データの少なくとも一方に基づく画像を表示部に表示させる表示制御部と、
   を更に備える、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
8. 前記第１解析処理部は、前記入力部により指示された前記表示部における画像上の位置情報にしたがい、前記第１解析処理を行い、
   前記処理条件は、前記第１解析処理を行うために前記入力部により指示された前記画像上の位置情報を含む請求項７に記載の医用画像診断装置。
9. 複数の被検体それぞれに対して取得された複数の前記処理条件を記憶する記憶部と、
   前記第２解析処理を行う優先度を登録情報として、前記記憶部に記憶させる登録部を更に備え、
   前記第２解析処理部は、前記優先度にしたがい前記複数の前記処理条件それぞれを用いた解析処理を実行する請求項６又は７に記載の医用画像診断装置。
10. 前記登録部は、前記入力部を介して指示された前記画像上の位置を登録情報として、前記記憶部に記憶させ、
    前記第２解析処理が前記記憶部に記憶された前記位置に対応する領域の処理を行う際に通知する通知部を更に備える請求項９に記載の医用画像診断装置。
11. 前記第１の医用画像データは、前記被検体の複数の投影データに基づき再構成された第１再構成画像データであり、前記第２の医用画像データは、前記被検体の複数の投影データに基づき再構成された第２再構成画像データであり、
    前記第１解析処理部は、前記第１の医用画像データを用いた第１断面画像データを生成する第１断面生成部を有し、
    前記第２解析処理部は、前記第２の医用画像データを用いた第２断面画像データを生成する第２断面生成部を有する、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
12. 前記第１解析処理部は、
    前記被検体内における動脈の芯線の位置情報に基づき、前記動脈の径を計測し、狭窄領域を抽出する第１計測部を有し、
    前記表示制御部は、前記狭窄領域に対応する領域が所定の範囲内である場合に、前記第２断面画像データに基づく画像を表示させる、請求項１１に記載の医用画像診断装置。
13. 前記表示制御部は、前記狭窄領域に対応する領域が所定の範囲を超える場合に、前記狭窄領域に対応する領域に対して前記第１断面画像データに基づく画像を前記表示部に表示させる、請求項１２に記載の医用画像診断装置。
14. 前記表示制御部が、前記第１断面画像データに基づく画像を前記表示部に表示している場合に、前記入力部を介して操作者の変更指示が入力されると、
    前記表示制御部は、前記第１断面画像データに対応する前記第２断面画像データに基づく画像を前記表示部に表示させる、請求項１１に記載の医用画像診断装置。
15. 前記処理条件には、前記第１解析処理により生成された管状構造物の芯線の位置情報が含まれ、
    前記第２解析処理部は、前記第１解析処理により生成された芯線を拘束条件として、前記管状構造物の芯線を生成する、請求項３に記載の医用画像診断装置。
16. 被検体の複数の投影データに基づき、第１再構成画像データを再構成する第１再構成処理部と、
    前記被検体の複数の投影データに基づき、前記第１再構成画像データよりも解像度の大きい第２再構成画像データを再構成する第２再構成処理部と、
    前記第１再構成画像データ内から抽出した第１金属領域を拡大した第２金属領域を生成する第１解析処理部と、
    前記投影データに第２金属領域を投影することで金属領域を除いた投影データを生成する第２解析処理部と、を備え、
    前記第２再構成処理部は、前記金属領域を除いた投影データに基づき前記第２再構成画像データを再構成する、
    医用画像診断装置。
17. 第１解像度を有する第１の医用画像データと、当該第１解像度よりも大きい第２解像度を有する第２の医用画像データをそれぞれ生成し、且つ前記第１の医用画像データを前記第２の医用画像データより先に生成する生成部から前記第１の医用画像データ及び前記第２の医用画像データのそれぞれを取得する画像取得部と、
    医用画像データに対し所定の解析処理を行う解析処理部であって、前記生成部が前記第２の医用画像データの生成中に、前記第１の医用画像データに対して前記解析処理の処理条件を設定する処理条件設定部を更に備え、当該処理条件設定部により設定された処理条件に基づいて前記第２の医用画像データの解析処理を実行する解析処理部と、
    を備える画像処理装置。

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