JP5443237B2 - 医用画像表示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表示する医用画像表示装置および方法、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。なお、デュアルエネルギー撮影を行うことにより取得した、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像を重みづけ減算することにより、断層画像に含まれる部位を分離することも可能である。

また、非特許文献１には、デュアルエネルギー撮影を行うことにより取得した、高エネルギー断層画像および低エネルギー断層画像を用いて物質分離の手法を用いることにより、血管造影した頭部および頚部の断層画像において、骨部を除去して血管造影部分が抽出された画像を取得する手法が提案されている。

一方、断層画像上の血管造影部分は、均一で高い画像濃度を有していることが多いが、骨の中心には海綿骨が存在するため、断層画像上の骨部は不均一な画像濃度を有していることが一般的である。このため、断層画像における画像濃度の均一性に基づいて、均一フィルタを用いて不均一な濃度を有する組織である骨部と、均一な濃度を有する組織である血管造影部分とを分離する手法も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された手法によっても、断層画像から不均一な濃度を有する骨部を除去して、血管造影部分が抽出された画像を取得することができる。

特開２００９−１７８４９３号公報 特開２００９−４５１１０号公報

渡邉嘉之、「Dual Energy Imaging 〜頭頚部領域での臨床応用〜」、インナービジョン、2009年11月号 別冊付録

ところで、断層画像を用いて血管の狭窄等を診断する際には、血管が狭窄している状態のみならず、血管壁の石灰化の状態を観察することが重要である。ここで、石灰化した部分は骨と同様のカルシウムを成分とする。このため、特許文献１および非特許文献１に記載された、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を用いて血管造影部分を抽出する場合、骨部とともに石灰化部分も除去される。その結果、血管造影部分を抽出した画像においては、血管が狭窄した状態は観察することができるものの、血管壁の石灰化の状態は観察することができない。一方、上記特許文献２に記載された手法においては、均一フィルタにより抽出できるのは骨部のみであり、石灰化部分は抽出することができない。このため、取得された画像においては、血管造影部分と血管壁の石灰化とを分別することができない。

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画像を用いて、血管造影部分と石灰化部分とを分別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表示装置は、エネルギーが異なる２種類の放射線を用いて、被写体をデュアルエネルギー撮影することにより取得された第１および第２の医用画像に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像を生成する第１の画像生成手段と、
前記第１および第２の医用画像のうちの少なくとも一方の画像または前記第１および前記第２の医用画像から生成した合成画像に含まれる組織を認識し、該認識結果に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像または前記合成画像に含まれる骨部を除去した第２の骨除去画像を生成する第２の画像生成手段と、
前記第１および前記第２の骨除去画像を比較可能に表示する表示制御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表示装置においては、前記第１および前記第２の医用画像に含まれる石灰化部分を抽出した石灰化画像を生成する第３の画像生成手段をさらに備えるものとし、
前記表示制御手段を、前記石灰化画像に基づいて、前記第１および前記第２の骨除去画像のいずれかにおいて、前記石灰化部分を視認可能に表示する手段としてもよい。

なお、石灰化画像は、例えば第１の骨除去画像および第２の骨除去画像を重みづけ減算することにより生成できる。

また、本発明による医用画像表示装置においては、前記表示制御手段を、前記第１および前記第２の骨除去画像を疑似３次元表示する手段としてもよい。

本発明による医用画像表示方法は、エネルギーが異なる２種類の放射線を用いて、被写体をデュアルエネルギー撮影することにより取得された第１および第２の医用画像に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像を生成するステップと、
前記第１および第２の医用画像のうちの少なくとも一方の画像または前記第１および前記第２の医用画像から生成した合成画像に含まれる組織を認識し、該認識結果に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像または前記合成画像に含まれる骨部を除去した第２の骨除去画像を生成するステップと、
前記第１および前記第２の骨除去画像を切り替え可能に表示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表示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、エネルギーが異なる２種類の放射線を用いて、被写体をデュアルエネルギー撮影することにより取得された第１および第２の医用画像に基づいて、第１および第２の医用画像に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像が生成される。また、第１および第２の医用画像のうちの少なくとも一方の画像または第１および第２の医用画像から生成した合成画像に含まれる組織を認識し、認識結果に基づいて、第１および第２の医用画像または合成画像に含まれる骨部を除去した第２の骨除去画像が生成される。ここで、第１の骨除去画像からは骨部とともに石灰化部分も除去されているが、第２の骨除去画像からは骨部のみが除去され、石灰化部分は残った状態となっている。このため、第１および第２の骨除去画像を比較可能に表示することにより、血管造影部分と石灰化部分との分別が可能となる。したがって、血管造影部分および石灰化部分を観察しての血管の診断を精度良く行うことができる。

また、第１および第２の医用画像に含まれる石灰化部分を抽出した石灰化画像を生成し、第１および第２の骨除去画像のいずれかにおいて石灰化部分を視認可能に表示することにより、石灰化部分をより確実に認識することができるため、血管造影部分および石灰化部分を観察しての血管の診断をより精度良く行うことができる。

本発明の第１の実施形態による医用画像表示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 画素値比のヒストグラムを示す図 画素値の２次元分布を示す図 第１の骨除去画像を示す図 第２の骨除去画像を示す図 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１の実施形態における第１および第２の骨除去画像の表示画面を示す図 本発明の第２の実施形態による医用画像表示装置の構成を示す概略ブロック図 石灰化画像の生成を説明するための図 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 第２の実施形態における第１および第２の骨除去画像の表示画面を示す図

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表示装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１に示す医用画像表示装置１の構成は、補助記憶装置に読み込まれた医用画像表示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、この医用画像表示プログラムは、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表示装置１は、画像取得部２、記憶部４、第１の画像生成部６、第２の画像生成部８、表示制御部１０、表示部１２および入力部１４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、本実施形態においては、被写体に造影剤を投与して、血管を造影させた血管造影断層画像を取得するものとする。

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。

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、任意の電圧の組合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経由で断層画像表示装置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、第１の画像生成部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に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像Ｇ１を生成する。以下、第１の画像生成部６における第１の骨除去画像の生成について説明する。まず、第１の画像生成部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の画素を分類する。画素の分類は、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の画素値の組合せの特性値に基づいて行われる。

画素値の組合せの特性値としては、例えば、低エネルギー断層画像ＬＤの画素値（以下低エネルギー画素値とする）と高エネルギー断層画像ＨＤの画素値（以下高エネルギー画素値とする）の比を用いる。以下、低エネルギー画素値と高エネルギー画素値の比を単に画素値比と称する。また、画素値比をＬＤ／ＨＤで表すものとする。

画素値比ＬＤ／ＨＤは、通常、造影剤の主成分であるヨードが約２．００〜１．５５の範囲の値となり、骨の主成分であるカルシウムが約１．５５〜１．３５の範囲の値となり、軟部組織が約１．３５〜０．９５の範囲の値となり、脂肪が約０．９５〜０．８０の範囲の値となる。画素の分類は、このような画素値比ＬＤ／ＨＤの特性を利用して行われる。すなわち、画素値比ＬＤ／ＨＤが２．００〜１．５５の範囲にある画素はヨードに分類し、１．５５〜１．３５の範囲にある画素はカルシウムに分類し、１．３５〜０．９５の範囲にある画素は軟部組織に分類し、０．９５〜０．８０の範囲にある画素は脂肪に分類する。

ここで、画素値比ＬＤ／ＨＤのヒストグラムをデュアルエネルギー断層画像ＨＤ，ＬＤの全画素にわたって求めると、図３に示すようなヒストグラムが得られる。図３に示すように、ヒストグラムは複数のピークを有する。複数のピークは、被写体内の複数の物質、例えばヨード、カルシウム、軟部組織および脂肪にそれぞれ対応する。

横軸上において、ヨードのピークはａ−ｂの範囲にあり、カルシウムのピークはｂ−ｃの範囲にあり、軟部組織のピークはｃ−ｄの範囲にあり、脂肪のピークはｄ−ｅの範囲にある。ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの値は、それぞれ約２．００，１．５５，１．３５，０．９５，０．８０であるが、被写体の個体差や撮影装置の機種の差等によって変動する。

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の画素のヒストグラムから得られるａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの値は、物質の実際の実効質量数に即した値となる。したがって、これらａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの値を画素分類の基準として用いることにより、画素をヨード、カルシウム、軟部組織および脂肪に分類することができる。

なお、ヒストグラムに代えて、画素値の組合せの２次元分布を求めても良い。画素値の組合せの２次元分布は、低エネルギー画素値および高エネルギー画素値に対応する２つの座標軸を有する２次元空間において求められる。

図４は画素値の組合せの２次元分布を示す図である。図４に示すように、２次元分布は、高エネルギー画素値ＨＤを横軸、低エネルギー画素値ＬＤを縦軸とし、画素値の組合せ（ＨＤ，ＬＤ）を２次元空間に配置することにより得られる。以下、画素値の組合せの分布を単に画素の分布という。

図４に示すように、ヨードの画素の分布は集団Ｉを形成し、カルシウムの画素の分布は集団Ｃを形成し、軟組織の画素の分布は集団Ｓを形成し、脂肪の画素の分布は集団Ｆを形成する。画素の分類は、このような集団に基づいて行うことができる。すなわち、集団Ｉに属する画素をヨードに分類し、集団Ｃに属する画素をカルシウムに分類し、集団Ｓに属する画素を軟部組織に分類し、集団Ｆに属する画素を脂肪に分類する。また、集団Ｉは直線ａ，ｂの間に存在し、集団Ｃは直線ｂ，ｃの間に存在し、集団Ｓは直線ｃ，ｄの間に存在し、集団Ｆは直線ｄ，ｅの間に存在する。直線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは集団の境界線を形成する。

これらの境界線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの傾きは、例えば、それぞれ約２．００，１．５５，１．３５，０．９５，０．８０である。このため、画素値の組合せ（ＨＤ，ＬＤ）の２次元分布の境界を利用して、画素をヨード、カルシウム、軟部組織および脂肪に分類することができる。

そして、第１の画像生成部６は、分類された画素に分類に対応したラベルを付与する。そして、高エネルギー断層画像ＨＤまたは低エネルギー断層画像ＬＤにおいて、カルシウムのラベルが付与された画素の不透明度を０（すなわち透明）とすることにより、骨部が除去された第１の骨除去画像Ｇ１を生成することができる。

なお、低エネルギー断層画像ＬＤから高エネルギー断層画像ＨＤを重みづけ減算することにより、骨部を除去して第１の骨除去画像Ｇ１を生成してもよい。この場合、重みとしては、低エネルギー断層画像ＬＤおよび高エネルギー断層画像ＨＤにおけるカルシウムの画素値の比を用いればよい。これにより、図５に示すように、骨部が除去され、血管造影部分が抽出された第１の骨除去画像Ｇ１が生成される。

第２の画像生成部８は、高エネルギー断層画像ＨＤにおける骨部を認識し、認識結果に基づいて、高エネルギー断層画像ＨＤから骨部を除去した第２の骨除去画像Ｇ２を生成する。第２の画像生成部８における骨部の除去は、例えば上記特許文献２に記載された手法を用いる。ここで、断層画像上の血管造影部分は、均一で高い画像濃度を有していることが多いが、骨の中心には海綿骨が存在するため、断層画像上の骨部は、不均一な画像濃度を有していることが一般的である。

このため、第２の画像生成部８には、高エネルギー断層画像ＨＤ中の、濃度が均一な領域を抽出する均一フィルタを使用し、高エネルギー断層画像ＨＤ中の均一な画像濃度を有する領域を探索する。なお、本実施形態においては、均一フィルタには、領域内の濃度最大値、濃度最小値、ダイナミックレンジ（濃度範囲）、隣接する領域との濃度勾配等といった濃度条件が記されており、第２の画像生成部８は、高エネルギー断層画像ＨＤ中の、均一フィルタに示された濃度条件を満たす領域を探索する。これにより、図６に示すように、高エネルギー断層画像ＨＤから不均一な濃度を有する組織である骨部が除去され、均一な濃度を有する組織である血管造影部分が抽出された第２の骨除去画像Ｇ２が生成される。

ここで、第１の骨除去画像Ｇ１と第２の骨除去画像Ｇ２とを比較する。第１の骨除去画像Ｇ１および第２の骨除去画像Ｇ２ともに、骨部を除去して血管造影部分のみが抽出された画像となっているが、血管壁の石灰化の有無が異なる。すなわち、石灰化部分は骨と同様のカルシウムを成分とするため、第１の画像生成部６が行う処理により、第１の骨除去画像Ｇ１は、骨部および石灰化部分が除去され、血管造影部分のみを含むものとなっている。一方、石灰化部分は、血管造影部分と同様に均一な濃度を有するため、第２の骨除去画像Ｇ２は、骨部のみが除去され、血管造影部分および石灰化部分（図６における矢印部分）を含むものとなっている。このため、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を比較することにより、血管壁の石灰化の有無を分別することができる。

表示制御部１０は、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を切り替え可能に表示部１２に表示する。この際、最大値投影法（ＭＩＰ法）等の方法を用いて、ＭＩＰ表示等を行ったり、血管造影部分のボリュームレンダリング（ＶＲ）表示、表面レンダリング（ＳＲ）表示を行ったり（すなわち疑似３次元表示）してもよい。

表示部１２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１４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７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、処理の開始の指示を断層画像表示装置１に入力すると（ステップＳＴ１肯定）、第１の画像生成部６が第１の骨除去画像Ｇ１を生成し（ステップＳＴ２）、第２の画像生成部８が第２の骨除去画像Ｇ２を生成する（ステップＳＴ３）。そして、表示制御部１０が、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を比較可能に表示部１２に表示し（ステップＳＴ４）、処理を終了する。

図８は第１の実施形態における第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２の表示画面を示す図である。図８に示すように、表示画面６０には、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を表示するための画像表示領域６２および血管石灰化オン・オフボタン６４Ａ，６４Ｂが表示されている。表示画面６０においては、ユーザが血管石灰化オンボタン６４Ａを入力部１４を用いて選択すると、石灰化部分を含む第２の骨除去画像Ｇ２が画像表示領域６２に表示される（図８（ａ））。一方、ユーザが血管石灰化オフボタン６４Ｂを入力部１４を用いて選択すると、石灰化部分を含まない第１の骨除去画像Ｇ１が画像表示領域６２に表示される（図８（ｂ））。なお、第１の骨除去画像Ｇ１と第２の骨除去画像Ｇ２とを並べて表示してもよい。

このように、第１の実施形態においては、第１の画像生成部６が、骨部および石灰化部分が除去され、血管造影部分のみを含む第１の骨除去画像Ｇ１を生成し、第２の画像生成部８が、骨部のみが除去され、血管造影部分および石灰化部分を含む第２の骨除去画像Ｇ２を生成し、表示制御部１０が、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を比較可能に表示部１２に表示するようにしたものである。このため、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２の比較により、血管造影部分と石灰化部分との分別が可能となる。したがって、血管造影部分および石灰化部分を観察しての血管の診断を精度良く行うことができる。

次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は本発明の第２の実施形態による断層画像表示装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図９において図１と同一の構成については同一の参照番号を付与し、詳細な説明は省略する。第２実施形態による断層画像表示装置１Ａは、第１の骨除去画像Ｇ１および前記第２の骨除去画像Ｇ２を重みづけ減算することにより、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に含まれる石灰化部分を抽出した石灰化画像Ｇ３を生成する第３の画像生成部１６を備えた点が第１の実施形態と異なる。

第３の画像生成部１６は、図１０に示すように、第２の骨除去画像Ｇ２から第１の骨除去画像Ｇ１を重みづけ減算することにより、血管壁の石灰化のみが含まれる石灰化画像Ｇ３を生成する。なお、重み係数ｗは、第１の骨除去画像Ｇ１における血管造影部分と、第２の骨除去画像Ｇ２における血管造影部分の画素値が同一となるように設定すればよい。

なお、高エネルギー断層画像ＨＤまたは低エネルギー断層画像ＬＤにおいて、ヨード、軟部組織および脂肪のラベルが付与された画素の不透明度を０とすることにより、骨部が抽出された第１の骨抽出画像を生成することができる。第１の骨抽出画像においては、骨部および石灰化部分が抽出されている。一方、高エネルギー断層画像ＨＤにおいて、特許文献２に記載された手法を用いて濃度が不均一な領域を抽出することにより、骨部が抽出された第２の骨抽出画像が生成できる。ここで、第２の骨抽出画像は、骨部のみが抽出され、石灰化部分は抽出されていない。したがって、第１および第２の骨抽出画像を生成し、これらの画像を重みづけ減算することによっても、血管壁の石灰化のみが含まれる石灰化画像Ｇ３を生成することができる。

次いで、本発明の第２実施形態において行われる処理について説明する。図１１は本発明の第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。ユーザが入力部１４を用いて、処理の開始の指示を断層画像表示装置１に入力すると（ステップＳＴ１１肯定）、第１の画像生成部６が第１の骨除去画像Ｇ１を生成し（ステップＳＴ１２）、第２の画像生成部８が第２の骨除去画像Ｇ２を生成する（ステップＳＴ１３）。さらに、第３の画像生成部１６が、石灰化画像Ｇ３を生成する（ステップＳＴ１４）。そして、表示制御部１０が、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を比較可能に表示部１２に表示し（ステップＳＴ１５）、処理を終了する。

図１２は第２の実施形態における第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２の表示画面を示す図である。図１２に示すように、表示画面７０には、第１および第２の骨除去画像Ｇ１，Ｇ２を表示するための画像表示領域７２および血管石灰化オン・オフボタン７４が表示されている。表示画面７０においては、ユーザが血管石灰化オンボタン７４Ａを入力部１４を用いて選択すると、石灰化部分を含む第２の骨除去画像Ｇ２が画像表示領域７２に表示される。ここで、第２の実施形態は、表示制御部１０が石灰化画像Ｇ３を参照し、第２の骨除去画像Ｇ２において石灰化部分に対応する領域に色を付与するようにした点が第１の実施形態と異なる（図１２（ａ））。なお、図１２においては、色を付与することを斜線にて示している。また、色の付与に代えて、矢印にて石灰化部分を示す等して石灰化部分を視認可能としてもよい。一方、ユーザが血管石灰化オフボタン７４Ｂを入力部１４を用いて選択すると、石灰化部分を含まない第１の骨除去画像Ｇ１が画像表示領域７２に表示される（図１２（ｂ））。

このように、第２の実施形態においては、第２の骨除去画像Ｇ２において石灰化部分を視認可能に表示するようにしたため、石灰化部分をより確実に認識することができ、その結果、血管造影部分および石灰化部分を観察しての血管の診断をより精度良く行うことができる。

なお、上記第２の実施形態においては、石灰化部分に色を付与した第２の骨除去画像Ｇ２と第１の骨除去画像Ｇ１とを並べて表示するようにしてもよい。また、第１の骨除去画像Ｇ１に石灰化画像Ｇ３を重畳して表示するようにしてもよい。

また、上記第１および第２の実施形態においては、第２の画像生成部８において、高エネルギー断層画像ＨＤから第２の骨除去画像Ｇ２を生成しているが、低エネルギー断層画像ＬＤから第２の骨除去画像Ｇ２を生成するようにしてもよい。しかしながら、高エネルギー断層画像ＨＤと低エネルギー断層画像ＬＤとでは、高エネルギー断層画像ＨＤの方がコントラストが低くノイズが少ないため、血管造影部分を抽出する場合は、高エネルギー断層画像ＨＤを用いることが好ましい。

一方、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ＨＤ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ＬＤはコントラストが高いがノイズは多い。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を重みづけ加算することにより、画像中の所望とする組織が認識しやすい画質を有する合成画像を生成することができる。このため、第２の画像生成部８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を、血管造影部分が認識しやすいような合成比率により重みづけ加算して合成画像を生成し、合成画像から骨部を除去して第２の骨除去画像Ｇ２を生成するようにしてもよい。

１，１Ａ 断層画像表示装置
２ 画像取得部
４ 記憶部
６ 第１の画像生成部
８ 第２の画像生成部
１０ 表示制御部
１２ 表示部
１４ 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 (4)

1. エネルギーが異なる２種類の放射線を用いて、被写体をデュアルエネルギー撮影することにより取得された第１および第２の医用画像に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像を生成する第１の画像生成手段と、
   前記第１および第２の医用画像のうちの少なくとも一方の画像または前記第１および前記第２の医用画像から生成した合成画像に含まれる組織を認識し、該認識結果に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像または前記合成画像に含まれる骨部を除去した第２の骨除去画像を生成する第２の画像生成手段と、
   前記第１および前記第２の医用画像に含まれる石灰化部分を抽出した石灰化画像を生成する第３の画像生成手段と、
   前記第１および前記第２の骨除去画像を比較可能に表示し、前記石灰化画像に基づいて、前記第１および前記第２の骨除去画像のいずれかにおいて、前記石灰化部分を視認可能に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする医用画像表示装置。
2. 前記表示制御手段は、前記第１および前記第２の骨除去画像を疑似３次元表示する手段であることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
3. エネルギーが異なる２種類の放射線を用いて、被写体をデュアルエネルギー撮影することにより取得された第１および第２の医用画像に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像を生成するステップと、
   前記第１および第２の医用画像のうちの少なくとも一方の画像または前記第１および前記第２の医用画像から生成した合成画像に含まれる組織を認識し、該認識結果に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像または前記合成画像に含まれる骨部を除去した第２の骨除去画像を生成するステップと、
   前記第１および前記第２の医用画像に含まれる石灰化部分を抽出した石灰化画像を生成するステップと、
   前記第１および前記第２の骨除去画像を比較可能に表示し、前記石灰化画像に基づいて、前記第１および前記第２の骨除去画像のいずれかにおいて、前記石灰化部分を視認可能に表示するステップとを有することを特徴とする医用画像表示方法。
4. 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て、被写体をデュアルエネルギー撮影することにより取得された第１および第２の医用画像に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像に含まれる骨部を除去した第１の骨除去画像を生成する手順と、
   前記第１および第２の医用画像のうちの少なくとも一方の画像または前記第１および前記第２の医用画像から生成した合成画像に含まれる組織を認識し、該認識結果に基づいて、前記第１および前記第２の医用画像または前記合成画像に含まれる骨部を除去した第２の骨除去画像を生成する手順と、
   前記第１および前記第２の医用画像に含まれる石灰化部分を抽出した石灰化画像を生成する手順と、
   前記第１および前記第２の骨除去画像を比較可能に表示し、前記石灰化画像に基づいて、前記第１および前記第２の骨除去画像のいずれかにおいて、前記石灰化部分を視認可能に表示する手順とを実行させることを特徴とする医用画像表示プログラム。