JP5390449B2 - 医用画像処理装置および方法並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、デュアルエネルギー撮影により取得された医用画像を処理する医用画像処理装置および方法、並びにプログラムに関するものである。

近年、医療機器（例えば多検出器型ＣＴ等）の進歩により、質の高い３次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。ここで、３次元画像は多数の２次元の断層画像から構成され情報量が多いため、医師が所望の観察部位を見つけ診断することに時間を要する場合がある。そこで、注目する構造物を認識し、注目する構造物を含む３次元画像から、例えば最大値投影法（ＭＩＰ法）および最小値投影法（ＭｉｎＩＰ法）等の方法を用いて、注目する構造物の３次元画像を作成してＭＩＰ表示等を行ったり、３次元画像のボリュームレンダリング（ＶＲ）表示を行ったり、ＣＰＲ（Curved Planer Reconstruction）表示を行ったりする（すなわち疑似３次元表示する）ことにより、構造物全体、さらには構造物に含まれる病変の視認性を向上させる各種技術が提案されている。

一方、被写体の断層画像における物質分離の手法として、デュアルエネルギー(dual energy)撮影を用いる手法が知られている。この手法は、物質のＸ線吸収率が、物質の種類だけでなく、Ｘ線のエネルギーによっても異なるという物質の特性を利用した手法であり、ＣＴ装置において、エネルギー(energy)分布が互いに異なる２種類のＸ線を用いて被写体を撮影し、得られた２種類の断層画像間において対応する画素の画素値（ＣＴ値）を比較して、断層画像における物質を分離する手法である。例えば、特許文献１には、Ｘ線管の電圧を高電圧および低電圧に切り替えてデュアルエネルギー撮影を行うことにより、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像を取得し、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像において対応する画素値の比率に基づいて、画像に含まれる物質を分離する手法が提案されている。

一方、このようなデュアルエネルギー撮影により取得された高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像においては、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像の加算処理あるいは減算処理を行うことにより、骨や石灰化病変をわかりやすく表示した合成画像、あるいは軟部組織をわかりやすく表示した合成画像等を得ることができることが知られている。ここで、デュアルエネルギー撮影により取得される高エネルギー断層画像はコントラストは低いがノイズは少ない。これに対して、低エネルギー断層画像はコントラストが高いがノイズは多い。このため、合成画像を取得するに際しては、合成画像を用いて読影を行う医師であるユーザが、腫瘍等の所望とする組織が認識しやすい画質となるように、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像を加算する際の合成比率を変更しつつ合成画像を作成している。

一方、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像を複数種類の合成比率により合成した複数の合成画像を並べて表示し、ユーザに所望とする画質を有する合成画像を選択させる手法も提案されている（非特許文献１参照）。非特許文献１に記載された手法によれば、ユーザは複数の合成画像を比較しつつ、所望とする画質を有する合成画像を選択することができる。

特開２００９−１７８４９３号公報

北野 悟、「Dual Energy Imaging 〜腹部領域〜」、インナービジョン、2009年11月号 別冊付録

しかしながら、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像の合成比率を変更しつつ合成画像を作成する手法は、ユーザが試行錯誤を繰り返しながら合成比率を変更して、合成画像の確認をする必要があるため、作業を行うユーザの負担が大きい。また、非特許文献１に記載された手法は、複数の合成画像が作成されるため、ユーザはすべての合成画像を読影して所望とする画質を有する合成画像を選択する必要があることから、やはりユーザの負担が大きい。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、デュアルエネルギー撮影により取得した高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像等の医用画像の合成画像を簡易に取得できるようにすることを目的とする。

本発明による医用画像処理装置は、エネルギーが異なる２種類の放射線を用いたデュアルエネルギー撮影を行うことにより取得された、第１および第２の医用画像の解析用途を決定する解析用途決定手段と、
各種解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を表す合成比率テーブルを記憶する合成比率記憶手段と、
前記合成比率テーブルを参照して、前記決定した解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する合成比率決定手段と、
前記決定した合成比率により前記第１および前記第２の医用画像を合成して、合成画像を生成する合成手段とを備えたことを特徴とするものである。

なお、本発明による医用画像処理装置においては、前記解析用途決定手段を、前記第１および前記第２の医用画像の少なくとも一方に含まれる部位を認識し、該認識結果に基づいて前記解析用途を決定する手段としてもよい。

また、本発明による医用画像処理装置においては、前記解析用途決定手段を、前記第１および前記第２の医用画像の少なくとも一方に付与された付帯情報を取得し、該付帯情報に基づいて前記解析用途を決定する手段としてもよい。

また、本発明による医用画像処理装置においては、前記合成比率決定手段を、前記合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像が前記デュアルエネルギー撮影以外の撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記比較画像を取得した際の放射線のエネルギーに応じて、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する手段としてもよい。

また、本発明による医用画像処理装置においては、前記合成比率決定手段を、前記合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像が前記デュアルエネルギー撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記比較画像を取得した際の合成比率となるように、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する手段としてもよい。

また、本発明による医用画像処理装置においては、前記合成画像を疑似３次元表示する表示制御手段をさらに備えるものとしてもよい。

本発明による医用画像処理方法は、エネルギーが異なる２種類の放射線を用いたデュアルエネルギー撮影を行うことにより取得された、第１および第２の医用画像の解析用途を決定するステップと、
各種解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を表す合成比率テーブルを参照して、前記決定した解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定するステップと、
前記決定した合成比率により前記第１および前記第２の医用画像を合成して、合成画像を生成するステップとを有することを特徴とするものである。

なお、本発明による医用画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

本発明によれば、第１および第２の医用画像の解析用途を決定し、決定した解析用途に応じて、各種解析用途に応じた第１および第２の医用画像の合成比率を表す合成比率テーブルを参照して、決定した解析用途に応じた第１および第２の医用画像の合成比率を決定し、決定した合成比率により第１および第２の医用画像を合成して、合成画像を生成するようにしたものである。このため、ユーザは、試行錯誤を繰り返しながら合成比率を変更する必要がなくなり、また複数の合成比率にて作成された複数の合成画像から所望とする合成画像を選択する作業を行う必要がなくなる。したがって、ユーザの負担を軽減して簡易に合成画像を取得することができる。

また、第１および第２の医用画像の少なくとも一方に含まれる部位を認識し、認識結果に基づいて解析用途を決定する、あるいは第１および第２の医用画像の少なくとも一方に付与された付帯情報に基づいて解析用途を決定することにより、ユーザが解析用途を決定しなくてもよくなるため、さらにユーザの負担を軽減することができる。

また、合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像がデュアルエネルギー撮影以外の撮影により取得されたものである場合、決定した解析用途に代えて、比較画像を取得した際のＸ線のエネルギーに応じて、第１および第２の医用画像の合成比率を決定することにより、比較画像がデュアルエネルギー撮影により取得されたものでない場合であっても、第１および第２の医用画像を、比較画像と同一のＸ線のエネルギーにより取得されたものとなるように合成して合成画像を生成できる。したがって、合成画像を比較画像と同様の画質を有するものとすることができ、その結果、合成画像および比較画像を用いての比較読影を正確に行うことができる。

また、合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像がデュアルエネルギー撮影により取得されたものである場合、決定した解析用途に代えて、比較画像を取得した際の合成比率となるように、第１および第２の医用画像の合成比率を決定することにより、第１および第２の医用画像を、比較画像と同一の合成比率により合成して合成画像を生成できる。したがって、合成画像を比較画像と同様の画質を有するものとすることができ、その結果、合成画像および比較画像を用いての比較読影を正確に行うことができる。

本発明の第１の実施形態による医用画像処理装置の構成を示す概略ブロック図 Ｘ線断層撮影装置の構成を示す概略ブロック図 合成比率テーブルを示す図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による医用画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１に示す医用画像処理装置１の構成は、補助記憶装置に読み込まれた医用画像処理プログラムをコンピュータ上で実行することにより実現される。このとき、この医用画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされる。

第１の実施形態による医用画像処理装置１は、画像取得部２、記憶部４、解析用途決定部６、合成比率決定部８、合成部１０、表示制御部１２、表示部１４および入力部１６を備える。

画像取得部２は、Ｘ線断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）３０において、デュアルエネルギー撮影を行うことに得られた、３次元ボリュームデータにより表される３次元画像を構成する高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤをＬＡＮ経由でそれぞれ取得する、通信インターフェースの機能を有する。なお、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤはＬＡＮ経由でＸ線断層撮影装置３０から送信される。また、画像取得部２は、後述する比較読影を行うために、画像情報データベース５０から比較の対象となる各種画像をＬＡＮ経由で取得し、後述するように取得された合成画像の画像データをＬＡＮ経由で画像情報データベース５０に送信する。

記憶部４は、ハードディスク等の大容量の記憶装置であり、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの画像データが記憶される。ここで、以降の説明においては、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを合わせて、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤと称する場合があるものとする。なお、記憶部４には、被写体が異なる（すなわち患者が異なる）、あるいは同一被写体で撮影時期が異なる複数のデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤが記憶される。また、後述する合成比率テーブルＴ０も記憶される。

図２はＸ線断層撮影装置３０の構成の構成を示す概略ブロック図である。Ｘ線断層撮影装置３０は、ガントリ３２と、このガントリ３２の撮影領域内に被写体Ｈを挿入する寝台３４とを備える。寝台３４は、被写体Ｈの体軸方向であるＺ方向（紙面に垂直方向）に移動する。ガントリ３２は、回転リング３６を有し、この回転リング３６にコーンビーム形状のＸ線を照射するＸ線管３８、およびＸ線管３８に対向して配置されたＸ線検出器４０が取り付けられている。Ｘ線管３８は、印加される電圧に応じて、高エネルギースペクトルを有するＸ線および低エネルギースペクトルを有するＸ線を照射するように構成されている。Ｘ線検出器４０は、被写体Ｈを透過したＸ線を検出する。

Ｘ線検出器４０は、シンチレータおよびフォトダイオードから構成され、被写体Ｈを透過したＸ線の照射により被写体Ｈの投影画像を記録し、投影画像を表す投影データを出力する。

また、Ｘ線断層撮影装置３０は、高電圧低電圧発生器４２およびスキャンコントローラ４４を備える。高電圧低電圧発生器４２は、高電圧および低電圧（例えば１４０ｋＶおよび８０ｋＶ）を周期的に発生させ、Ｘ線管３８に高電圧および低電圧を供給する。なお、管電圧は１４０ｋＶおよび８０ｋＶに限定されるものではなく、任意の電圧の組み合わせを用いることが可能である。

スキャンコントローラ４４は、アキシャルスキャン、ヘリカルスキャン等のスキャンパターンを実行する。スキャンコントローラ４４は、高電圧低電圧発生器４２に同期して、不図示の回転機構により回転リング３６を回転させ、Ｘ線検出器４０から周期的に高エネルギーおよび低エネルギーの投影データを収集させる等の、デュアルエネルギー撮影に関する制御を行う。

また、Ｘ線断層撮影装置３０は、画像再構成部４６および出力部４８を備える。画像再構成部４６は、デュアルエネルギー撮影により取得された高エネルギーの投影データおよび低エネルギーの投影データのそれぞれに基づいて画像を再構成して、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを生成する。ここで、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤは、被写体Ｈを断層面に垂直な方向に沿って順に得られる２次元の断層像データが積層された３次元ボリュームデータを構成するものとなっている。

出力部４８は、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの画像データ（３次元ボリュームデータ）を、ＬＡＮ経由で断層画像処理装置１に送信する、通信インターフェースの機能を有する。なお、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの画像データには、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格で規定された付帯情報が付加される。付帯情報は、例えば、画像データを識別するための画像ＩＤ、被写体を識別するための患者ＩＤ、検査を識別するための検査ＩＤ、画像毎に割り振られるユニークなＩＤ（ＵＩＤ）、その画像が生成された検査日、検査時刻、その画像を取得するための検査で使用されたモダリティの種類、患者氏名、年齢、性別等の患者情報、検査部位（撮影部位）、撮影条件（造影剤の使用有無や、管電圧、放射線量等）、１回の検査で複数の画像を取得したときのシリーズ番号あるいは採取番号等の情報が含まれうる。

ここで、デュアルエネルギー撮影は、例えば、Ｘ線管３８の管電圧を１４０ｋＶおよび８０ｋＶに交互に切り替えることによって行われる。管電圧の切り替えは、１ビュー毎あるいは数ビュー毎あるいは１スキャン毎に行われる。

１スキャンは、フルスキャンまたはハーフスキャンによって行われる。フルスキャンは、Ｘ線管３８およびＸ線検出器４０の３６０度回転によって行われる。ハーフスキャンは、Ｘ線管３８およびＸ線検出器４０の１８０＋γ度回転によって行われる。なお、γはＸ線管３８から出射されるＸ線のｘｙ面内での開き角度である。さらに、３６０度または１８０度を整数値で割ってセグメントスキャン単位としてもよい。

なお、Ｘ線管３８の管電圧を切り替えることに代えて、Ｘ線管３８およびＸ線検出器４０を２系統設け、一方の系統の管電圧を８０ｋＶとし他方の系統の管電圧を１４０ｋＶとして、Ｘ線の同時照射によりデュアルエネルギー撮影を行うようにしてもよい。この場合、Ｘ線の照射方向は、２系統間で例えば９０度異ならせる。

デュアルエネルギー撮影により、エネルギーが異なる２種類のＸ線に対応する２種類の投影データが得られる。２種類の投影データの一方は、最大エネルギーが８０ｋｅＶのＸ線によって取得されたデータであり、他方は最大エネルギーが１４０ｋｅＶのＸ線によって取得されたデータである。

また、投影データを再構成することにより２種類の断層画像を得ることができる。２種類の断層画像のうち、一方の断層画像における画素値は、最大エネルギーが８０ｋｅＶのＸ線の下での画素値（ＣＴ値）となり、他方の断層画像における画素値は、最大エネルギーが１４０ｋｅＶのＸ線の下での画素値となる。本実施形態においては、前者を低エネルギー断層画像ＬＤと称し、後者を高エネルギー断層画像ＨＤと称する。また、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを合わせてデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤと称する。

図１に戻り、解析用途決定部６は、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの解析用途を決定する。本実施形態においては、解析用途決定部６は、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの少なくとも一方に含まれる部位を認識し、部位認識結果に応じて解析用途を決定する。例えば、認識された部位が肝臓であれば肝臓解析、肺野であれば肺解析等のように解析用途を決定する。なお、解析用途の決定は、認識された部位と解析用途とを対応づけたテーブルを記憶部４に記憶しておき、このテーブルを参照して決定すればよい。

なお、部位認識処理としては、例えば特開平２００８−２５９６８２号公報に記載された手法を用いることができる。特開平２００８−２５９６８２号公報に記載された手法は、入力された断層画像を正規化し、正規化された断層画像から多数の特徴量を算出し、正規化した断層画像毎に算出された特徴量を、AdaBoost手法によって得られた判別器に入力して、部位らしさを表す部位毎のスコアを算出し、算出された部位スコアを入力として、動的計画法を用いて、人体の体部の並び順が保たれるように断層画像に表された部位を決定する手法である。また、テンプレートマッチングによる方法（例えば特開２００２−２５３５３９号公報参照）および、各部位の固有画像を用いた方法（例えば特開２００３−１０１６６号公報参照）等を用いることもできる。

なお、解析用途決定部６は、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの付帯情報を用いて解析用途を決定してもよい。上述したように、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの画像データには、ＤＩＣＯＭ規格で規定された付帯情報が付加されており、付帯情報には検査部位の情報が含まれている。したがって、解析用途決定部６は、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤに付与された付帯情報から検査部位の情報を取得し、これに基づいて解析用途を決定してもよい。また、ユーザが入力部１６から入力した解析用途に応じて、解析用途を決定するようにしてもよい。この場合、表示部１４に解析用途を入力するための入力画面が表示され、ユーザは入力画面から解析用途を入力することとなる。

合成比率決定部８は、解析用途決定部６が決定した解析用途に応じて、合成比率テーブルＴ０を参照して、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を決定する。図３は合成比率テーブルを示す図である。図３に示すように、合成比率テーブルＴ０は、骨抽出、肝臓抽出、肺解析等の各種解析用途のそれぞれと、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを合成する際のそれぞれの重み係数α、βとが対応づけられて記録されている。なお、合成比率テーブルＴ０において、重み係数α、βの関係は、α＝１−βとなっている。

ここで、重み係数α、βは、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの相対応する画素値（すなわちＣＴ値）を加算して合成する際の、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤのそれぞれに対する重みを表すものである。例えば、解析用途が肝臓抽出である場合、図３に示す合成比率テーブルＴ０において、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの重み係数α、βはそれぞれ７０％、３０％となっている。このため、解析用途が肝臓抽出である場合、合成比率テーブルＴ０を参照することにより、重み係数α、βがそれぞれ７０％、３０％であることが分かる。したがって、合成比率決定部８は、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を７：３に決定する。

合成部１０は、合成比率決定部８が決定した合成比率Ｒ０に応じて、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを重みづけ加算して合成画像ＣＤを生成する。具体的には、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを、合成比率Ｒ０に基づいて下記の式により加算することにより合成画像ＣＤを生成する。

ＣＤ＝α・ＨＤ＋β・ＬＤ （１）
なお、合成部１０は、合成画像ＣＤの画像データを記憶部４に記憶する。なお、合成画像ＣＤの画像データを、画像取得部２を介してＬＡＮ経由で画像情報データベース５０に送信し、画像情報データベース５０に保存するようにしてもよい。この際、合成画像ＣＤには、ＤＩＣＯＭ規格に基づく付帯情報が付与されるが、合成画像ＣＤの付帯情報には、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０の情報が含められる。

表示制御部１２は、合成画像ＣＤを表示部１４に表示する。この際、合成画像ＣＤを生成した際の解析用途に応じた、合成画像ＣＤに含まれる注目する構造物を最大値投影法（ＭＩＰ法）および最小値投影法（ＭｉｎＩＰ法）等の方法を用いて、ＭＩＰ表示等を行ったり、注目する構造物のボリュームレンダリング（ＶＲ）表示を行ったり（すなわち疑似３次元表示）してもよい。また、注目するスライス位置の２次元画像を表示するようにしてもよい。

表示部１４は、液晶ディスプレイ等の公知の表示装置からなる。

入力部１６は、キーボードおよびマウス等の公知の入力装置からなる。

次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。図４は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤは、Ｘ線断層撮影装置３０において取得され、記憶部４に記憶されているものとする。

ユーザが入力部１６を用いて、合成処理の開始の指示を断層画像処理装置１に入力すると（ステップＳＴ１肯定）、解析用途決定部６がデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの解析用途を決定する（ステップＳＴ２）。そして、合成比率決定部８が、記憶部４に記憶された合成比率テーブルＴ０を参照して、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を決定する（ステップＳＴ３）。さらに、合成部１０が、決定された合成比率Ｒ０により高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを合成して合成画像ＣＤを生成し（ステップＳＴ４）、表示制御部１２が合成画像ＣＤを表示部１４に表示し（ステップＳＴ５）、処理を終了する。

このように、第１の実施形態においては、解析用途決定部６が、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの解析用途を決定し、合成比率決定部８が、合成比率テーブルＴ０を参照して、決定した解析用途に応じて高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を決定し、合成部１０が、決定された合成比率Ｒ０により高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを合成して、合成画像ＣＤを生成するようにしたものである。このため、ユーザは、試行錯誤を繰り返しながら合成比率を変更する必要がなくなり、また複数の合成比率にて作成された複数の合成画像から所望とする合成画像を選択する作業を行う必要がなくなる。したがって、ユーザの負担を軽減して簡易に合成画像ＣＤを取得することができる。

また、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤに含まれる部位を認識し、認識結果に基づいて解析用途を決定する、あるいはデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤに付与された付帯情報に基づいて解析用途を決定することにより、ユーザが解析用途を決定しなくてもよくなるため、さらにユーザの負担を軽減することができる。

なお、合成画像ＣＤを取得するに際し、同一患者の同一部位について過去に撮影を行うことにより取得された画像を用いて、経過を観察するための比較読影を行う場合がある。ここで、比較の対象となる比較画像が、デュアルエネルギー断層画像から生成された合成画像である場合、生成する合成画像ＣＤの合成比率Ｒ０は、比較画像と同一であることが好ましい。また、比較画像が合成画像でない場合、すなわち単一のエネルギーのＸ線の照射により取得されたものである場合、比較画像の撮影時の管電圧を考慮して合成比率Ｒ０を決定することが好ましい。以下、比較読影を行う場合の合成画像の生成について、第２の実施形態として説明する。

図５は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、ここではユーザによる比較対象の画像の選択はすでに行われており、合成画像ＣＤを生成するデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤは記憶部４に記憶されているものとする。ユーザが入力部１６を用いて、合成処理の開始の指示を断層画像処理装置１に入力すると（ステップＳＴ１１肯定）、画像取得部２が画像情報データベース５０から比較の対象となる比較画像Ｋ０を取得する（ステップＳＴ１２）。そして、合成比率決定部８が、比較画像Ｋ０の付帯情報に基づいて、比較画像Ｋ０がデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤを合成することにより生成された合成画像であるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。

ステップＳＴ１３が肯定されると、合成比率決定部８は、比較画像Ｋ０に付与された付帯情報から合成比率を取得し（ステップＳＴ１４）、これをデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの合成比率Ｒ０に決定する（ステップＳＴ１５）。

ステップＳＴ１３が否定されると、合成比率決定部８は、比較画像Ｋ０に付与された付帯情報から、比較画像Ｋ０の撮影時のＸ線源の管電圧の情報を取得する（ステップＳＴ１６）。そして、管電圧の情報に基づいて、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を決定する（ステップＳＴ１７）。

ここで、本実施形態においては、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤは、それぞれＸ線管の管電圧を１４０ｋＶ、８０ｋＶとしたＸ線により取得されている。このため、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を適切に決定することにより、実質的にＸ線管を単一の管電圧としたＸ線により撮影されたものと同様の画質を有する合成画像を生成することができる。例えば、比較画像Ｋ０の撮影時の管電圧が１１０ｋＶである場合、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤの合成比率Ｒ０を７；３とすることにより、生成された合成画像ＣＤの画質を、管電圧が１１０ｋＶのＸ線により取得した画像と同様のものとすることができる。

ステップＳＴ１５，ＳＴ１７に続いて、合成部１０が、決定された合成比率Ｒ０により高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤを合成して合成画像ＣＤを生成し（ステップＳＴ１８）、表示制御部１２が合成画像ＣＤおよび比較画像Ｋ０を表示部１４に表示し（ステップＳＴ１９）、処理を終了する。

このように、第２の実施形態においては、合成画像ＣＤを比較読影に用いるに際し、比較画像Ｋ０がデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤから生成された合成画像でない場合、比較画像Ｋ０の撮影時の管電圧に応じて、合成比率Ｒ０を決定するようにしたものである。このため、比較画像Ｋ０がデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤから生成された合成画像でない場合であっても、合成画像ＣＤを比較画像Ｋ０と同一の管電圧のＸ線を用いて撮影されたものとなるように合成して合成画像ＣＤを取得できる。したがって、合成画像ＣＤを比較画像Ｋ０と同様の画質を有するものとすることができ、その結果、合成画像ＣＤおよび比較画像Ｋ０を用いての比較読影を正確に行うことができる。

また、比較画像がデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤから生成された合成画像である場合、比較画像Ｋ０の合成比率となるようにデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの合成比率Ｒ０を決定することにより、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤを、比較画像Ｋ０と同一の合成比率により合成して合成画像ＣＤを取得できる。したがって、合成画像ＣＤを比較画像Ｋ０と同様の画質を有するものとすることができ、その結果、合成画像ＣＤおよび比較画像Ｋ０を用いての比較読影を正確に行うことができる。

なお、上記第１および第２の実施形態において、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの撮影時の部位が全身であるような場合、デュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤは複数の解析用途に使用されることとなるため、解析用途決定部６が解析用途を決定することができない。このような場合、合成比率決定部８は、合成比率テーブルＴ０における最上段に規定された合成比率等の、あらかじめ定められた合成比率に決定するようにすればよい。

また、上記第１および第２の実施形態においては、合成処理開始の指示があったときに解析用途決定部６において解析用途を決定しているが、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤが画像取得部２により取得された時点において、解析用途を決定し、決定した解析用途を記憶部４に記憶しておくようにしてもよい。これにより、合成画像ＣＤを生成する処理を高速に行うことが可能となる。

また、３次元ボリュームデータからなる高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤから合成画像ＣＤを生成しているが、高エネルギー断層画像ＨＤおよび低エネルギー断層画像ＬＤにおいて、互いに対応するスライス位置の２次元画像のみから合成画像ＣＤを生成するようにしてもよい。この場合、画像に含まれる部位認識に基づく解析用途の決定を、２次元画像のみを用いて行うようにしてもよい。

１ 医用画像処理装置
２ 画像取得部
４ 記憶部
６ 解析用途決定部
８ 合成比率決定部
１０ 合成部
１２ 表示制御部
１４ 表示部
１６ 入力部
３０ Ｘ線断層画像撮影装置
５０ 画像情報データベース

Claims (6)

1. エネルギーが異なる２種類の放射線を用いたデュアルエネルギー撮影を行うことにより取得された、第１および第２の医用画像の解析用途を決定する解析用途決定手段と、
   各種解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を表す合成比率テーブルを記憶する合成比率記憶手段と、
   前記合成比率テーブルを参照して、前記決定した解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する合成比率決定手段であって、前記合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像が、前記合成画像と同一患者の同一部位について、単一のエネルギーの放射線を用いた撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記第１および前記第２の医用画像を取得した際の放射線のエネルギー、並びに前記比較画像を取得した際の放射線のエネルギーに応じて、前記比較画像と同様の画質を有する前記合成画像が生成されるよう、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定し、前記比較画像が、前記合成画像と同一患者の同一部位について、前記デュアルエネルギー撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記比較画像を取得した際の合成比率となるように、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する合成比率決定手段と、
   前記決定した合成比率により前記第１および前記第２の医用画像を合成して、合成画像を生成する合成手段とを備えたことを特徴とする医用画像処理装置。
2. 前記解析用途決定手段は、前記第１および前記第２の医用画像の少なくとも一方に含まれる部位を認識し、該認識結果に基づいて前記解析用途を決定する手段であることを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
3. 前記解析用途決定手段は、前記第１および前記第２の医用画像の少なくとも一方に付与された付帯情報を取得し、該付帯情報に基づいて前記解析用途を決定する手段であることを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
4. 前記合成画像を疑似３次元表示する表示制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の医用画像処理装置。
5. エネルギーが異なる２種類の放射線を用いたデュアルエネルギー撮影を行うことにより取得された、第１および第２の医用画像の解析用途を決定するステップと、
   各種解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を表す合成比率テーブルを参照して、前記決定した解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定するステップと、
   前記決定した合成比率により前記第１および前記第２の医用画像を合成して、合成画像を生成するステップと、
   前記合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像が、前記合成画像と同一患者の同一部位について、単一のエネルギーの放射線を用いた撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記第１および前記第２の医用画像を取得した際の放射線のエネルギー、並びに前記比較画像を取得した際の放射線のエネルギーに応じて、前記比較画像と同様の画質を有する前記合成画像が生成されるよう、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定するステップと、
   前記比較画像が、前記合成画像と同一患者の同一部位について、前記デュアルエネルギー撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記比較画像を取得した際の合成比率となるように、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定するステップとを有することを特徴とする医用画像処理方法。
6. コンピュータに、エネルギーが異なる２種類の放射線を用いたデュアルエネルギー撮影を行うことにより取得された、第１および第２の医用画像の解析用途を決定する手順と、
   各種解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を表す合成比率テーブルを参照して、前記決定した解析用途に応じた前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する手順と、
   前記決定した合成比率により前記第１および前記第２の医用画像を合成して、合成画像を生成する手順と、
   前記合成画像を比較読影に用いるに際し、比較の対象となる比較画像が、前記合成画像と同一患者の同一部位について、単一のエネルギーの放射線を用いた撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記第１および前記第２の医用画像を取得した際の放射線のエネルギー、並びに前記比較画像を取得した際の放射線のエネルギーに応じて、前記比較画像と同様の画質を有する前記合成画像が生成されるよう、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する手順と、
   前記比較画像が、前記合成画像と同一患者の同一部位について、前記デュアルエネルギー撮影により取得されたものである場合、前記決定した解析用途に代えて、前記比較画像を取得した際の合成比率となるように、前記第１および前記第２の医用画像の合成比率を決定する手順とを実行させることを特徴とする医用画像処理プログラム。

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