WO2014091977A1

WO2014091977A1 - 画像処理装置及びプログラム

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Publication number: WO2014091977A1
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Inventors: 謙太嶋村; 宏大和; 遠山　修; 慎太郎村岡; 翔野地
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Abstract

　本発明は、精度が高く、適切な血流解析値が得られるとともに、動態診断による血栓の判別性能の低下を防ぐことが可能な画像処理装置をえいることを目的とする。本発明に係る血流解析を行う画像処理装置（３）は、対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得部（１１０）と、フレーム画像が撮影された時刻に同期した呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得部（１２０）と、呼吸に伴い対象領域の血流が抑制されると想定される時刻を示す血流抑制時刻（ＴＣ）を、呼吸情報に基づいて決定する血流抑制時刻決定処理を行う血流抑制時刻決定部（１３０）と、血流抑制時刻（ＴＣ）に撮影されたフレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行う血流解析補正部（１５１）と、を備える。

Description

画像処理装置及びプログラム

　本発明は、人体または動物の身体が撮影された動態画像の画像処理技術に関する。

　医療現場では、Ｘ線等を用いて内臓や骨格等に含まれる患部を撮影することにより、各種検査や診断が行われている。そして、近年では、デジタル技術の適用により、Ｘ線等を用いて患部の動きを捉えた動画像（複数のフレーム画像から構成される画像群）を比較的容易に取得することが可能となっている。

　そこでは、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用し、診断対象領域を含む被写体領域に対し動態画像を撮影できるため、従来のＸ線撮影による静止画撮影及び診断では実施できなかった診断対象領域などの動き解析による診断を実施することが可能になってきた。とりわけ、Ｘ線胸部における動態解析では、胸部における動画像のフレーム間差分を使うことで、２つの大きな動きである呼吸と心拍とに起因する換気機能と血流機能とを、胸部位置毎に解析できるため、低被爆で簡易な換気及び血流の診断方法として注目されている。

　そこで、近年、換気機能と血流機能との動態解析として、種々な画像処理技術が提案されている。例えば、特許文献１が開示する技術では、血流解析においてはハイパスフィルタを用いた処理を行い、換気解析においてはローパスフィルタを用いた処理を行うというように、フィルタを使い分け、血流と換気とそれぞれの濃度値への影響を除外することで、フィルタ間差分による換気や血流を精度良く抽出する技術が開示されている。

　また、特許文献２が開示する技術では、被検者の呼吸サイクルにおける現在の位相を検出し、現在の位相に応じてＸ線源を制御する技術が開示されている。

　一方、上述したＦＰＤ等の半導体イメージセンサを利用しすることより、従来のＸ線撮影による静止画撮影及び診断では実施できなかった診断対象領域などの動き解析に起因する病理解析や診断を実施する試みがなされている。とりわけ、Ｘ線胸部における動態解析では、肺野内の換気情報や血流情報を抽出し、各位置に対する肺野内濃度変化や血流の動きに関する動態機能定量的解析により、診断／治療を支援（Ｘ線動画用ＣＡＤ）する検討も実施されている。

　上記の定量的解析方法として、胸部動画のフレーム間差分情報を基に、時間的変化を解析することで、胸部位置ごとの詳細な機能的データ、すなわち、呼吸の動きに関する換気異常箇所解析値や血流の動きに関する血流異常箇所解析値における情報を取得する換気解析や血流解析の方法が提案されている。

　例えば、特許文献３が開示する技術では、時系列的に連続して取得した複数のＸ線動画像を用いて時間的に隣接する画像の差分画像を算出し、複数の差分画像における対応画素群毎の最大画素値を示す画素で構成された１枚の画像を生成する技術が開示されている。

　また、特許文献４が開示する技術では、胸部Ｘ線動画像における肺野の画素値が心拍動性により変化する性質を利用し、ピクセル値の変化情報を肺血流の情報とみなして、肺塞栓症や心臓疾患症等の診断のために有効利用する技術であり、具体的手法として、心室拡張期の心臓動態を認識し、心室収縮期における心臓から肺への血流増加（肺血流の増加）に伴う胸部Ｘ線動画像のピクセル値の変化の情報を生成する技術が開示されている。

　更に、上述した特許文献１が開示する技術では、血流解析においてはハイパスフィルタを用いた処理を行い、換気解析においてはローパスフィルタを用いた処理を行うというように、フィルタを使い分け、血流と換気とそれぞれの濃度値への影響を除外することで、フィルタ間差分による換気や血流を精度良く抽出する技術が開示されている。

特開２０１２－１１０３９９号公報特開２００３－２４９３９８号公報特開２００４－３１２４３４号公報国際公開第２００７／０７８０１２号

　（第１の事情）
　一方、Ｘ線胸部動態画像を用いた血流解析を行う際、最大吸気状態では肺内部の血管が圧迫される等の理由から当該血管に流れる血流が減弱するという現象が生じ、血流解析により得られる血流解析値が本来の値よりも減少すると考えられている。とりわけ、血栓になりやすい末梢血管は、上記の血流減弱の現象に加え、もともと血流量が少ないため、血流が更に見え難くなり、血栓との区別がつかなくなる可能性が高くなることから、血栓の判別性能が低下すると考えられている。

　これに対して、上記特許文献１の従来技術では、換気と血流とは相互に関係しない情報として影響を排除するものであるため、上記現象に対しては、動態診断に適切な血流解析が行えなくなる可能性があるという課題がある。

　また、上記特許文献２の従来技術では、呼吸周期に応じてＸ線源を制御することで、動態診断に必要な情報量を最大にすることが可能であるが、肺や横隔膜などの組織の動きを検査することが目的であり、血流解析を目的としたものではなく開示もされていない。

　（第２の事情）
　一方、上記特許文献３，４の従来技術によって詳細な血流解析を実施するにあたっては、被検者が息止めを行い、呼吸に起因した影響を除去した状態で撮影を行うという方法が望ましい。

　しかしながら、息止め状態で撮影した動態画像では、肺野内の動きや形状変化が見られないため、換気解析を同時に解析することはできないという課題がある。したがって、血流解析と換気解析とを行う場合は、血流解析のための息止撮影と、換気解析のための自然呼吸状態または強制呼吸状態の撮影といった２パターンの撮影を実施する必要がある。また、両方の撮影を実施するということは、各々解析を行う為に必要な周期及び撮影秒数（フレーム画像数）を確保することから、撮影そのものの時間が長くなり、被曝量の増加に繋がるという課題がある。

　これに対して、上記特許文献１の従来技術では、換気と血流とは相互に関係しない情報として影響を排除するものであるため、撮影そのものは、呼吸状態における動画撮影の１パターンの撮影ですむが、呼吸の吸気位相状態及び呼気位相状態の何れかの位相状態によって血流解析値に影響が及ぶことが考慮されていない（詳細は後述する）。このため、血流解析精度低下が発生し得るという課題がある。

　本発明は、上述した第１の事情に鑑みてなされたものであり、精度が高く、適切な血流解析値が得られるとともに、動態診断による血栓の判別性能の低下を防ぐことが可能な画像処理技術を提供することを目的とする。

　さらに、本発明は、上述した第２の事情に鑑みてなされたものであり、呼吸の位相状態（吸気位相状態及び呼気位相状態）を考慮した精度の高い血流解析値を得ることが可能な画像処理技術を提供することを目的とする。

　上記第１の事情を考慮して、上記課題のうち少なくとも一つを解決するために、本発明の第１の側面においては、血流解析を行う画像処理装置であって、人体または動物の身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得手段と、前記フレーム画像が撮影された時刻に同期した前記身体における呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得手段と、呼吸に伴い前記対象領域の血流が抑制されると想定される時刻を示す血流抑制時刻を、前記呼吸情報に基づいて決定する血流抑制時刻決定処理を行う血流抑制時刻決定手段と、前記血流抑制時刻に撮影された前記フレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行う血流解析補正手段と、を備える。

　上記第２の事情を考慮して、上記課題のうち少なくとも一つを解決するために、本発明の第２の側面においては、人体または動物の身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得手段と、前記フレーム画像が撮影された撮影時刻に同期した前記身体における呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得手段と、前記呼吸情報が吸気位相状態または呼気位相状態の何れの位相状態に属するかを判定して位相状態判定結果を得る位相状態判定処理を行う位相状態判定手段と、前記呼吸情報及び前記位相状態判定結果に基づいて前記吸気位相状態及び前記呼気位相状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲を設定する解析範囲設定処理を行う解析範囲設定手段と、前記血流解析範囲内における前記フレーム画像に対して、血流解析を行うことにより、前記少なくとも一方の状態における血流解析値を得る血流解析値算出処理を行う血流解析値算出手段と、を備える画像処理装置である。

　上記第１の側面の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定手段により、血流抑制時刻を呼吸情報に基づいて設定し、血流解析補正手段により、該血流抑制時刻に撮影されたフレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行っている。したがって、血流解析内容補正処理を伴った血流解析が可能となり、呼吸に起因して血流解析値が異常値となることを回避することができるため、精度が高く、適切な血流解析値を得ることが可能となる。このため、血栓の判別性能が低下することを防ぎ、血流の動態診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　上記第２の側面の画像処理装置によれば、呼吸情報及び位相状態判定結果に基づいて吸気位相状態及び呼気位相状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲を設定し、血流解析範囲内におけるフレーム画像に対して、血流解析を行うことにより、上記少なくとも一方の状態における血流解析値を得る。これにより、ユーザが所望する、吸気位相状態及び呼気位相状態のうち少なくとも一方の位相状態に応じた、すなわち、呼吸の位相状態を考慮した血流解析値を得ることが可能となる。このため、血流の画像診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システム１００の全体構成を示す図である。呼吸位相について説明する図である。第１実施形態に係る画像処理装置３の機能構成を示すブロック図である。放射線動態画像撮影によって撮影した動態画像を例示する図である。肺野領域の輪郭抽出を例示する模式図である。肺野領域の特徴点の位置を例示した模式図である。呼吸情報の波形データを時系列で示した模式図である。血流抑制時刻決定処理について説明する図である。血流抑制時刻決定処理について説明する図である。血流抑制時刻決定処理について説明する図である。第１実施形態において実現される画像処理装置３の基本動作を説明するフローチャートである。第１実施形態において実現される画像処理装置３の基本動作を説明するフローチャートである。第２実施形態に係る画像処理装置３Ａの機能構成を示すブロック図である。振幅方向拡張処理について説明する図である。振幅方向拡張処理について説明する図である。振幅方向拡張処理について説明する図である。振幅方向拡張処理について説明する図である。第２実施形態において実現される画像処理装置３Ａの基本動作を説明するフローチャートである。第３実施形態に係る画像処理装置３Ｂの機能構成を示すブロック図である。時間軸方向拡張処理について説明する図である。時間軸方向拡張処理について説明する図である。第３実施形態において実現される画像処理装置３Ｂの基本動作を説明するフローチャートである。第４実施形態に係る画像処理装置３Ｃの機能構成を示すブロック図である。第４実施形態に係る画像処理装置３Ｃの変形例の機能構成を示すブロック図である。血流抑制時刻決定処理に制約を課す処理について説明する図である。第４実施形態において実現される画像処理装置３Ｃの基本動作を説明するフローチャートである。第５実施形態に係る画像処理装置３Ｄの機能構成を示すブロック図である。第５実施形態に係る画像処理装置３Ｄの変形例の機能構成を示すブロック図である。複数のフレーム画像から得られる血流周期を説明する図である。血流周期の単位で設定されるよう血流抑制時刻を調整する処理について説明する図である。第５実施形態において実現される画像処理装置３Ｄの基本動作を説明するフローチャートである。呼吸中に息止めをして動画撮影をした場合の呼吸位相ＰＨについて説明する図である。呼吸相対値について説明する図である。血流抑制時刻決定処理に制約を課す処理について説明する図である。第６実施形態に係る放射線動態画像撮影システム２００の全体構成を示す図である。呼吸位相について説明する図である。呼吸位相と心拍位相との関係について説明する図である。第６実施形態に係る画像処理装置３の機能構成を示すブロック図である。第６実施形態に係る画像処理装置３’の機能構成を示すブロック図である。呼吸情報の波形データを時系列で示した模式図である。心臓壁の変動を例示する模式図である。心臓の横幅の変動サイクルを例示する模式図である。心電計で計測された波形の一部を例示する模式図である。解析範囲設定処理について説明する図である。解析範囲設定処理について説明する図である。解析範囲設定処理について説明する図である。血流解析値算出処理について説明する図である。血流解析値算出処理について説明する図である。血流解析値算出処理について説明する図である。第６実施形態において実現される画像処理装置３（３’）の基本動作を説明するフローチャートである。第６実施形態において実現される画像処理装置３（３’）の基本動作を説明する模式図である。診断目的範囲の一例を示す図である。診断目的範囲の一例を示す図である。

　＜１．第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムについて以下説明する。

　　＜１－１．放射線動態画像撮影システムの全体構成＞
　第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムは、人体または動物の身体を被写体として、被写体の対象領域の物理的状態が周期的に時間変化する状況に対して放射線画像の撮影を行う。

　図１は、第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、放射線動態画像撮影システム１００は、撮影装置１と、撮影制御装置２（撮影用コンソール）と、画像処理装置３（診断用コンソール）とを備える。撮影装置１と、撮影制御装置２とが通信ケーブル等により接続され、撮影制御装置２と、画像処理装置３とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＴを介して接続されて構成されている。放射線動態画像撮影システム１００を構成する各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格に準じており、各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭ規格に則って行われる。

　　　＜１－１－１．撮影装置１の構成＞
　撮影装置１は、例えば、Ｘ線撮影装置等によって構成され、呼吸運動を伴う、被写体Ｍの胸部の動態を撮影する装置である。動態撮影は、被写体Ｍの胸部に対し、Ｘ線等の放射線を繰り返して照射しつつ、時間順次に複数の画像を取得することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像（動画像）と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。本実施形態においてはこれらの画像に基づいて血流解析を行うとともに、呼吸の波形（呼吸位相）を求める。

　図１に示すように、撮影装置１は、照射部（放射線源）１１と、放射線照射制御装置１２と、撮像部（放射線検出部）１３と、読取制御装置１４と、サイクル検出センサ１５と、サイクル検出装置１６とを備えて構成されている。

　照射部１１は、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。図示例は人体用のシステムであり、被写体Ｍは検査対象者に相当する。以下では被写体Ｍを「被検者」とも呼ぶ。

　放射線照射制御装置１２は、撮影制御装置２に接続されており、撮影制御装置２から入力された放射線照射条件に基づいて照射部１１を制御して放射線撮影を行う。

　撮像部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサにより構成され、照射部１１から照射されて被検者Ｍを透過した放射線を電気信号（画像情報）に変換する。

　読取制御装置１４は、撮影制御装置２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影制御装置２から入力された画像読取条件に基づいて撮像部１３の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、撮像部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。そして、読取制御装置１４は、取得した画像データ（フレーム画像）を撮影制御装置２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。

　ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４とは互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。

　サイクル検出装置１６は、被検者Ｍの呼吸サイクルを検出してサイクル情報を撮影制御装置２の制御部２１に出力する。また、サイクル検出装置１６は、例えばレーザー照射によって被写体Ｍの胸部の動き（被写体Ｍの呼吸サイクル）を検出するサイクル検出センサ１５と、サイクル検出センサ１５により検出された呼吸サイクルの時間を測定し制御部２１に出力する計時部（不図示）とを備える。

　　　＜１－１－２．撮影制御装置２の構成＞
　撮影制御装置２は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された動態画像を撮影技師によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。

　図１に示すように、撮影制御装置２は、制御部２１と、記憶部２２と、操作部２３と、表示部２４と、通信部２５とを備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。

　制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影制御装置２各部の動作や、撮影装置１の動作を集中制御する。

　記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。

　操作部２３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスとを備えて構成され、キーボードに対するキー操作、マウス操作、あるいは、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。

　表示部２４は、カラーＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。

　通信部２５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

　　　＜１－１－３．画像処理装置３の構成＞
　画像処理装置３は、撮影装置１から送信された動態画像を、撮影制御装置２を介して取得し、医師等が読影診断するための画像を表示する。

　図１に示すように、画像処理装置３は、制御部３１と、記憶部３２と、操作部３３と、表示部３４と、通信部３５と、解析部３６とを備えて構成され、各部はバス３７により接続されている。

　制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、画像処理装置３各部の動作を集中制御する（詳細は後述する）。

　記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部３２は、後述する画像処理を実行するための画像処理プログラムを記憶している。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

　操作部３３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作、あるいは、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。

　表示部３４は、カラーＬＣＤ等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３３からの入力指示、データ、及び、後述する表示用画像を表示する。

　通信部３５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

　解析部３６は、制御部３１の制御の下で、撮影装置１から送信された動態画像に基づいて血流を解析する。

　　＜１－２．呼吸位相の一般的特性と血流解析値における問題点＞
　この実施形態における画像処理装置３の詳細を説明する前提として、呼吸位相の一般的特性と血流解析から得られる血流解析値における問題点とを説明しておく。

　図２は、呼吸位相の一般的特性を例示する図であり、図２（ａ）が呼吸位相の波形の一部を示し、図２（ｂ）が図２（ａ）の領域ＡＲ（１周期分）における呼吸位相を示す。なお、横軸は動画撮影された時刻（時間方向）を示し、縦軸は後述する呼吸振動値（詳細は後述する）を示す。

　図２（ｂ）で示されるように、１周期ＰＣ分の呼吸位相ＰＨは、最大吸気位相Ｂ１と最大呼気位相Ｂ２と（詳細は後述する）を有し、最大呼気位相Ｂ２から最大吸気位相Ｂ１までを吸気位相ＰＨ１と呼び、最大吸気位相Ｂ１から最大呼気位相Ｂ２までを呼気位相ＰＨ２と呼ぶ。すなわち、１周期ＰＣのうち前半周期ＰＣ１を吸気位相ＰＨ１とし後半周期ＰＣ２を呼気位相ＰＨ２とすれば、前半周期ＰＣ１と後半周期ＰＣ２とは、健常者であれば一般的には等しくなる。

　ところで、最大吸気位相Ｂ１においては、肺野領域の血管に流れる血流が減弱する現象が生じる。血流が減弱する要因としては、以下２種類が考えられている。

　（ｉ）血管圧迫：最大吸気状態では、肺内部の血管への外部からの圧迫が高まると、血流が流れにくくなるため、フレーム画像上での血流の見えが減弱する。

　（ｉｉ）血管伸長：最大吸気状態では、肺が膨らみ、血管が本来より伸びて細くなるため、フレーム画像上での血流の見えが減弱する。

　このため、血流解析を解析対象となるデータに対して一括して行うと、最大吸気位相Ｂ１の時刻においては、血流解析により得られる血流解析値が本来の値よりも減少してしまい正常な値が得られない可能性がある。

　また、血栓になりやすい末梢血管では、上記の血流が減弱する現象に加え、もともと血流量が少ないため、最大吸気状態では、さらに血流が見えなくなり、血栓との区別がつかなくなる可能性が高い。このため、血栓の判別性能が低下し、血流の動態診断を適切かつ効率的に行うことができない。

　このような背景の下、呼吸に起因して血流解析値が異常値となることで誤診することを回避し、適切に血栓の判別が行える動態診断が望まれている。

　以下に説明する各構成においては、上記のような血流が減弱する時刻（タイミング）を考慮することで適切な血流解析値が得られるとともに、動態診断による血栓の判別性能が低下することを防ぐことが可能となる。なお、以下の説明においては、このように血流が減弱することを、「血流が抑制される」、あるいは「血流抑制」と表現している。また、本発明及び本実施形態の説明において、「時刻」の用語は必ずしも特定の時分を示すものではなく、所定のタイミングや瞬間等を表現するために便宜上「時刻」の用語を用いている。例えば、測定の開始から経過時間における特定の瞬間や、時間軸上の所定のタイミングをスタートとして計測される経過時間における特定のタイミング等を含む表現として用いられる。

　以下では、第１実施形態における画像処理装置３の詳細について説明する。

　　＜１－３．画像処理装置３の具体的構成＞
　本発明の第１実施形態における放射線動態画像撮影システム１００の画像処理装置３は、血流が抑制される時刻（タイミング）を考慮して血流解析値を得ることにより、血流の動態診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　以下では、画像処理装置３で実現される機能的な構成について説明する。

　　　＜１－３－１．画像処理装置３の機能構成＞
　図３は、放射線動態画像撮影システム１００における画像処理装置３において、ＣＰＵ等が各種プログラムに従って動作することにより制御部３１で実現される機能構成を他の構成とともに示す図である。なお、この実施形態の画像処理装置３は、主として心臓および両肺を含む胸部が撮影された動態画像を使用する。

　制御部３１では、主に、動画像取得部１１０と、呼吸情報取得部１２０と、血流抑制時刻決定部１３０と、血流解析値算出部１５０と、血流解析補正部１５１と、から構成される。

　以下では、図３で示されたような制御部３１の機能的な構成が、あらかじめインストールされたプログラムの実行によって、実現されるものとして説明するが、専用のハードウエア構成で実現されても良い。

　以降、動画像取得部１１０、呼吸情報取得部１２０、血流抑制時刻決定部１３０、血流解析値算出部１５０、血流解析補正部１５１が行う各処理についての具体的内容を、図３を参照しながら順次説明する。

　　　　＜１－３－１－１．動画像取得部１１０＞
　動画像取得部１１０では、撮影装置１の読取制御装置１４によって撮影された被検者Ｍの身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する。本実施形態における対象領域とは、血流解析の対象となる領域であり、肺野領域内の血管領域を想定する。すなわち、図３で示されるように、撮影装置１と画像処理装置３との間に、撮影制御装置２が介在し、撮影制御装置２の記憶部２２に記憶された検出データ（複数のフレーム画像）が通信部２５を介して、画像処理装置３の通信部３５に出力される。

　図４は、呼吸に伴う被検者Ｍの胸部の動態に対し、放射線動態画像撮影によって撮影した動画像を例示する図である。図４で示されるように、動画像取得部１１０により取得されたフレーム画像Ｍ１～Ｍ１０は、呼吸サイクルの１周期を一定の撮影タイミングで連続撮影されたものである。具体的には、時刻ｔ＝ｔ1, ｔ2, ｔ3, …, ｔ10 の撮影タイミングにおいて撮影された画像が、フレーム画像Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…，Ｍ１０にそれぞれ対応している。追って説明する如く、図４に示されたフレーム画像Ｍ１～Ｍ１０（ＭＩ）を用いて被験者Ｍの胸部における血流の解析が行われるとともに、同フレーム画像ＭＩに基づいて被験者Ｍの呼吸についての情報も求めることができる。

　　　　＜１－３－１－２．呼吸情報取得部１２０＞
　呼吸情報取得部１２０では、フレーム画像ＭＩが撮影された時刻に同期した被検者Ｍにおける呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う。

　呼吸情報取得処理は大別すると２つの処理があるため、以下では各々分説する。

　　　　　＜１－３－１－２－１．第１の呼吸情報取得処理：呼吸振動値＞
　第１の呼吸情報取得処理は、被写体Ｍの肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を呼吸情報として取得する処理である。ここでいう呼吸振動値は、例えば、動画像取得部１１０にて取得した動画像を構成する複数のフレーム画像ＭＩに基づいて求めることができる。

　図３で示されるように、第１の呼吸情報取得処理では、呼吸情報取得部１２０が、動画像取得部１１０によって取得された複数のフレーム画像ＭＩを用いて呼吸振動値を算出する。具体的に、呼吸振動値とは、呼吸による肺野領域サイズの変化に対応する指標であり、例えば、「肺野領域の特徴点間の距離（肺尖部から横隔膜までの距離等）」「肺野部の面積値（肺野領域サイズ）」「横隔膜の絶対位置」「肺野領域の画素濃度値」等が挙げられる。以下では、呼吸振動値が「肺野部の面積値」と「肺野領域の特徴点間の距離」との場合を例にして説明する。

　呼吸振動値を「肺野部の面積値」とする場合、肺野部の輪郭抽出を行い、輪郭に囲まれた領域の画素数を肺野部の面積として定義することが可能である。

　図５は、肺野部の輪郭抽出を例示する模式図である。肺野部の抽出は、図５で示すように、左右ごとに抽出しても（図５（ａ）参照）、心臓や脊椎の領域を含んだ輪郭（図５（ｂ）参照）として抽出してもよい。抽出方法としては、従来技術（例えば、“Image feature analysis and computer-aided diagnosis: Accurate determination of ribcage boundary in chest radiographs”, Xin-Wei Xu and Kunio Doi, Medical Physics, Volume 22(5), May 1995, pp.617-626.等参照）等を採用することができる。

　このように、呼吸情報取得部１２０では、取得された複数のフレーム画像ＭＩを用いて、肺野部の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域内のピクセル数を肺野部の面積値を検出することで呼吸振動値を取得する。そして、該呼吸振動値の変化を呼吸位相ＰＨとし、呼吸周期ＰＣを検出する（後述する図７参照）。

　呼吸振動値を「肺野領域の特徴点間の距離」とする場合は、複数のフレーム画像ＭＩを用いて、肺野領域の特徴点間の距離を算出する。すなわち、肺野部の抽出を上記方法と同様に実施し、抽出された領域から、特徴点２点を求め、その２点間の距離を求めることで呼吸振動値として検出する。そして、該特徴点間の距離（呼吸振動値）の変化を呼吸位相ＰＨとする。

　図６は、図５（ａ）の肺野部の輪郭ＯＬを採用した場合における肺野領域の特徴点の位置を例示した図である。肺領域の上端ＬＴから下端ＬＢまでの長さ（肺野長）の変化を算出する場合、図６（ａ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肺尖部から体軸方向におろした直線と横隔膜との交点を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例であり、図６（ｂ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肋横角を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例である。

　このように、呼吸情報取得部１２０では、取得された複数のフレーム画像ＭＩを用いて、肺野領域の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域から特徴点間距離を検出することで呼吸振動値を取得する。そして、該呼吸振動値の変化を呼吸位相ＰＨとし、呼吸周期ＰＣを検出する（後述する図７参照）。

　図７は、呼吸情報取得部１２０において検出された呼吸振動値の波形データを時系列で示した呼吸位相ＰＨの模式図であり、肺野領域の面積値や特徴点間距離等といった呼吸振動値を算出し、撮影タイミングＴＭ毎に時間方向にモニタリングした結果となる。なお、図７で示す縦方向の矢印は、呼吸位相ＰＨの振幅方向ＡＰを示す。

　図７で示されるように、呼吸周期（呼吸サイクル）ＰＣの１周期は、吸気と呼気とから構成され、１回の呼気と１回の吸気からなる。吸気では、横隔膜が下がって息が吸い込まれるに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなる。息を最大限に吸い込んだとき（吸気と呼気の変換点）が最大吸気位相Ｂ１である。呼気では、横隔膜が上がって息が吐き出されるに連れて肺野の領域が小さくなるが、息を最大限に排出したとき（呼気と吸気の変換点）が最大呼気位相Ｂ２となる。

　一方、別機器により呼吸振動値を計測する方法を採用しても良い。例えば、特許第3793102号に記載されているような装置を用いることができる。また、レーザー光とＣＣＤカメラで構成されたセンサによるモニタリングにより実施する手法（例えば、"FG視覚センサを用いた就寝者の呼吸モニタリングに関する検討",青木　広宙,中島　真人,電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2001年.情報・システムソサイエティ大会講演論文集,　320-321,　2001-08-29.等参照）等を採用することもできる。

　本実施形態では、図１で示されるように、サイクル検出装置１６のサイクル検出センサ１５が利用可能である。また、呼吸振動値を検出するための別の方法としては、呼吸モニタベルトを用いて被写体の胸部の動きを検出する方法や、気速計により呼吸の気流を検出する方法があり、これらの方法を適用することも可能である。

　　　　　＜１－３－１－２－２．第２の呼吸情報取得処理：呼吸相対値＞
　第２の呼吸情報取得処理は、動画像によらず被写体Ｍの吸気位相ＰＨ１または呼気位相ＰＨ２の何れに属するかの判断が可能な相対的な値を示す呼吸相対値を呼吸情報として取得する処理である。

　図３３は呼吸相対値について例示する図であり、横軸は動画撮影された時刻を示し、縦軸は呼吸相対値を示す。図３３で示されるように、呼吸相対値がプラスの値を示すときは吸気位相ＰＨ１に相当し、呼吸相対値がマイナスの値を示すときは呼気位相ＰＨ２に相当する。また、呼吸相対値が、吸気位相ＰＨ１から呼気位相ＰＨ２に変化する境界は最大吸気位相Ｂ１に相当し、呼気位相ＰＨ２から吸気位相ＰＨ１に変化する境界は最大呼気位相Ｂ２に相当する。なお、図３３では呼吸相対値の例として説明したが、実際、呼吸相対値はプラスとマイナスという値でなくとも、相対的に見て吸気位相ＰＨ１と呼気位相ＰＨ２との何れに属するか判断可能な値であればよい。

　ここで、呼吸相対値は、別機器による計測結果から取得可能である。例えば、上記別機器において、計測値が所定の閾値以上であればプラスの値を出力し、計測値が当該閾値以下であればマイナスの値を出力するといった構成に変更することで、呼吸相対値を取得することが可能である。すなわち、複数のフレーム画像ＭＩが動画撮影されるのと同期して外部より呼吸情報が取得されている場合を想定しており、該呼吸相対値から呼吸周期ＰＣが認識可能となる。

　このように、呼吸情報取得部１２０では、動画像取得部１１０を介して、複数のフレーム画像ＭＩを取得するとともに、これと同期した呼吸相対値をも取得し、該呼吸相対値に基づいて呼吸周期ＰＣを検出する（図３参照）。

　　　　＜１－３－１－３．血流抑制時刻決定部１３０＞
　血流抑制時刻決定部１３０では、呼吸に伴い対象領域の血流が抑制されると想定される時刻あるいはタイミング等を示す血流抑制時刻を、呼吸情報に基づいて決定する血流抑制時刻決定処理を行う（図３参照）。

　血流抑制時刻決定処理は大別すると３つの処理があるため、以下では各々分説する。

　　　　　＜１－３－１－３－１．第１の血流抑制時刻決定処理：最大値＞
　第１の血流抑制時刻決定処理は、呼吸振動値が最大値となる時刻を血流抑制時刻として設定する処理である。

　図８は、第１の血流抑制時刻決定処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図８で示されるように、血流抑制時刻決定部１３０は、動態診断の対象となる複数のフレーム画像ＭＩから得られた呼吸振動値のうち、最大値ＭＸに相当する時刻を血流抑制時刻ＴＣ１１（ＴＣ）として設定する。

　　　　　＜１－３－１－３－２．第２の血流抑制時刻決定処理：最大吸気位相＞
　第２の血流抑制時刻決定処理は、（ｉ）呼吸振動値から呼吸周期ＰＣが認識可能であるため（図２参照）、呼吸周期ＰＣ毎に、呼吸振動値が最大値となる時刻を血流抑制時刻ＴＣとして設定する処理、あるいは、（ｉｉ）呼吸相対値から呼吸周期ＰＣが認識可能であるため（図３３参照）、呼吸周期ＰＣ毎に、呼吸相対値が吸気位相ＰＨ１から呼気位相ＰＨ２に変化する時刻を血流抑制時刻ＴＣとして設定する処理である。

　上記（ｉ）の処理では、大別すると以下のような２つの方法がある。

　第１の方法は、全体時間において、呼吸振動値が極大値となる時刻を順次に血流抑制時刻ＴＣとして設定する方法である。具体的には、全体時間における呼吸振動値にスムージングをかけ、高周波ノイズ成分を低減させた状態で、呼吸振動値の極大値（最大吸気位相Ｂ１）を抽出する方法である。これにより、呼吸振動値に含まれるノイズ成分を極大値として誤検出することを防ぐことが可能となる。

　第２の方法は、呼吸周期ＰＣ毎に呼吸振動値が最大値となる時刻を血流抑制時刻ＴＣとして設定する方法である。第１の方法と異なる点は、全体時間ではなく、呼吸周期ＰＣ単位で呼吸振動値の最大値（すなわち、最大吸気位相Ｂ１）を抽出する点である。なお、第２の方法においても、第１の方法と同様に、呼吸振動値にスムージングをかけ、高周波ノイズ成分を低減させた状態で、最大値を抽出させても良い。

　図９は、第２の血流抑制時刻決定処理のうち、上記（ｉ）の処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図９で示されるように、上記第１の方法を採用する場合では、血流抑制時刻決定部１３０は、動態診断の対象となる全てのフレーム画像ＭＩから得られた呼吸振動値に対して、極大値となる時刻を順次に血流抑制時刻ＴＣ１２（ＴＣ）として設定する。上記第２の方法を採用する場合では、血流抑制時刻決定部１３０は、動態診断の対象となる複数のフレーム画像ＭＩから得られた呼吸振動値のうち、呼吸周期ＰＣ単位で呼吸振動値の最大値（すなわち、最大吸気位相Ｂ１）を抽出し、最大吸気位相Ｂ１となる時刻を呼吸周期ＰＣ毎に血流抑制時刻ＴＣ１２（ＴＣ）として設定する。

　また、図９では上記（ｉ）の処理について説明したが、上記（ｉｉ）の処理の場合は、図３３で示されるように、血流抑制時刻決定部１３０は、呼吸相対値が吸気位相ＰＨ１から呼気位相ＰＨ２に変化する時刻（すなわち、呼吸周期ＰＣ内それぞれにおける最大吸気位相Ｂ１）を、呼吸周期ＰＣ毎に順次に血流抑制時刻ＴＣ１２（ＴＣ）として設定する。

　なお、（ｉｉ）の処理では、呼吸位相の変化に基づいて最大吸気位相Ｂ１を検出するため、最大吸気位相Ｂ１を比較的容易に検出することが可能となる。

　　　　　＜１－３－１－３－３．第３の血流抑制時刻決定処理：基準値以上＞
　第３の血流抑制時刻決定処理は、呼吸振動値が予め定められた基準値以上である時間帯に含まれる時刻を血流抑制時刻ＴＣとして決定する処理である。

　図１０は、第３の血流抑制時刻決定処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図１０で示されるように、血流抑制時刻決定部１３０は、動態診断の対象となる複数のフレーム画像ＭＩから得られた呼吸振動値が予め定められた基準値ＳＶ以上である時間帯を血流抑制時刻ＴＣ１３（ＴＣ）として設定する。具体的には、呼吸位相ＰＨのうち、基準値ＳＶ以上である呼吸位相ＥＰＨに相当する時間帯を血流抑制時刻ＴＣ１３として設定する。このように、第３の血流抑制時刻決定処理は一定の時間帯（に含まれる時刻）を血流抑制時刻ＴＣ１３としている。

　　　　＜１－３－１－４．血流解析値算出部１５０＞
　図３に戻って、血流解析値算出部１５０では、動画像取得部１１０で取得された動画像内における血流解析の対象となる解析用データに対して、血流解析値を求める血流解析処理を実施する。そして、動態診断に用いる血流解析値Ｆｖを記憶部３２や表示部３４に出力する。

　ここでいう血流解析値とは、基本的には、動画像内に含まれる複数のフレーム画像ＭＩ間の差分を取ることで得られる値であるが、ノイズ除去などの処理も必要に応じて行う。

　　　　＜１－３－１－５．血流解析補正部１５１＞
　血流解析補正部１５１では、血流抑制時刻決定部１３０が設定した血流抑制時刻ＴＣに撮影されたフレーム画像ＭＩを、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行う。

　ここでいう血流解析内容補正処理とは、血流解析処理を実施する前に行う前処理あるいは血流解析処理を実施した後に行う後処理の何れかの処理である。ここで、前処理においては、解析用データのうち、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータに対しては、（ａ１）血流解析処理を禁止させる処理、及び、（ａ２）重要度を低くして血流解析処理を実行させる処理、の何れかの処理となり、一方の後処理においては、（ａ３）血流解析値のうち、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータに対しては、血流解析値としては取り扱わない処理、及び、（ａ４）血流解析値の重要度を低下させる処理、の何れかの処理となる。以下では、前処理と後処理とを各々分説する。

　　　　　＜１－３－１－５－１．前処理＞
　前処理となる（ａ１）の処理としては、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータを解析用データから取り除く処理を行う。そして、血流解析値算出部１５０が、血流抑制時刻ＴＣ以外のデータに対して血流解析を行うことで血流解析値Ｆｖを求めた後、血流解析値Ｆｖを記憶部３２や表示部３４に出力する。

　これに対して、前処理となる（ａ２）の処理としては、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータに対して、重要度を低くし血流解析値に対する影響を減ずるための血流解析値信頼度（重み付け係数）（以下「ｗ」とする）を付与する処理を行う。ここでいう重み付けとは、通常の血流解析処理にて算出される血流解析値（以下「ｆ」とする）に基づいて、例えば、血栓として疑わしい位置や時刻を抽出する場合（ケース１）や、血栓疑いの高い患者順に並び替えをする場合（ケース２）等において、血流解析値ｆの信頼性に重み付けを行うことをいう。

　具体的に、ケース１においては、血栓疑い度をある患部の血流方向前後の血流解析値ｆの差（以下「Ｂ」とする）によって算出するとしたとき、血流解析値信頼度ｗが低いときは血栓疑い度が下がるように乗算（ｗ＊Ｂ）することで、最終的な血栓疑い度とすることが可能である。また、ケース２においては、患者ごとの血栓疑い度に血流解析値信頼度ｗを乗算する方法を採用することが可能である。

　さらに、別のケースとしては、血流周期毎の正確な血流解析値Ｆｖの算出に用いることができる。すなわち、血流周期毎の正確な血流解析値Ｆｖを、各血流周期の血流解析値ｆを単純に平均するのではなく、血流解析値信頼度ｗを用いた重み付き平均で求めることが可能となる。ここで、血流抑制時刻ＴＣ以外においては「ｗ＝１」とする一方、血流抑制時刻ＴＣにおいては、血流解析値ｆとしての重要度を低下させるべく「ｗ＜１」にすることが好ましい。すなわち、（ａ１）の処理のように、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータを動態診断に用いないため、例えば、「ｗ＝０」とすることで補正後の血流解析値Ｆｖを「ｗ＊ｆ＝０」とし、他の時間帯の血流解析値Ｆｖと明瞭に区別することが可能である。そして、血流解析値算出部１５０が、補正後の血流解析値Ｆｖを求めた後、血流解析値Ｆｖを記憶部３２や表示部３４に出力する。

　　　　　＜１－３－１－５－２．後処理＞
　一方、後処理となる（ａ３）の処理としては、血流解析値算出部１５０により算出された解析後のデータ（血流解析値）のうち、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータを血流解析値としては取り扱わない処理を行い、血流抑制時刻ＴＣ以外の血流解析値を血流解析値Ｆｖとする。そして、血流解析補正部１５１が、血流解析値Ｆｖを記憶部３２や表示部３４に出力する。

　これに対して、後処理となる（ａ４）の処理としては、血流解析値算出部１５０により算出された解析後のデータ（血流解析値）のうち、血流抑制時刻ＴＣにおけるデータを、上記（ａ２）の処理のように、例えば、「ｗ＝０」とすることで補正後の血流解析値Ｆｖを「ｗ＊ｆ＝０」とし、他の時間帯の血流解析値Ｆｖと明瞭に区別することで、血流解析値算出部１５０が、補正後の血流解析値Ｆｖを求めた後、血流解析値Ｆｖを記憶部３２や表示部３４に出力する。

　　＜１－４．画像処理装置３の基本動作＞
　図１１及び図１２は、本実施形態に係る画像処理装置３において実現される基本動作を説明するフローチャートである。なお、図１１では、血流解析内容補正処理が上記（ａ１）または（ａ２）の前処理である場合のフローであり、図１２では、血流解析内容補正処理が上記（ａ３）または（ａ４）の後処理である場合のフローである。既に各部の個別機能の説明は行ったため（図３参照）、ここでは全体の流れのみ説明する。

　　　＜１－４－１．前処理のフロー＞
　まず、血流解析内容補正処理が前処理の場合について、図１１を参照して説明する。

　図１１に示すように、まず、ステップＳ１において、制御部３１の動画像取得部１１０が、撮影装置１の読取制御装置１４によって撮影された動画像（複数のフレーム画像ＭＩ）を、撮影制御装置２を介して取得する。

　ステップＳ２では、呼吸情報取得部１２０が、呼吸振動値または呼吸相対値といった呼吸情報を取得する第１または第２の呼吸情報取得処理を実施し、呼吸位相ＰＨや呼吸周期ＰＣを検出する（図５～図７参照）。

　ステップＳ３では、血流抑制時刻決定部１３０が、第１～第３の何れかの血流抑制時刻決定処理を実施し、血流抑制時刻ＴＣ（ＴＣ１１、ＴＣ１２、ＴＣ１３の何れか）を設定する（図８～図１０参照）。

　ステップＳ４では、血流解析補正部１５１が、ステップＳ３にて設定した血流抑制時刻ＴＣにおいて、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を実施する。すなわち、ここでいう血流解析内容補正処理とは、血流解析処理を実施する前に行う前処理であり、血流解析補正部１５１は上記（ａ１）または（ａ２）の何れかの処理を行う。

　ステップＳ５では、血流解析値算出部１５０が、ステップＳ４にて実施した（ａ１）または（ａ２）の処理の結果を考慮して、解析用データ（複数のフレーム画像ＭＩ）に対して血流解析処理を実施し血流解析値Ｆｖを得る。

　最後に、ステップＳ６において、血流解析値算出部１５０が、ステップＳ５にて得た補正後の血流解析値Ｆｖを記憶部３２または表示部３４にて出力し（図３参照）、本動作フローが終了される。

　　　＜１－４－２．後処理のフロー＞
　続いて、血流解析内容補正処理が後処理の場合について、図１２を参照して説明する。なお、図１１で示した前処理（ステップＳ１～Ｓ３）と同様のステップＳ１０～Ｓ３０の説明は省略し、前処理と異なるステップＳ４０～Ｓ６０のみ説明する。

　ステップＳ４０では、血流解析値算出部１５０が、ステップＳ１０にて取得した複数のフレーム画像ＭＩに対して、血流解析処理を実施し血流解析値を得る。

　なお、ステップＳ４０は、ステップＳ２０及びステップＳ３０と並行して処理する構成のほか、ステップＳ２０及びステップＳ３０よりも先に処理する構成でも、後に処理する構成でも良い。すなわち、ステップＳ４０は、ステップＳ５０の前に処理されていれば良い。

　ステップＳ５０では、血流解析補正部１５１が、ステップＳ４０にて得た血流解析値のうち、ステップＳ３０にて設定した血流抑制時刻ＴＣにおいて、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする上記（ａ３）または（ａ４）の何れかの血流解析内容補正処理を実施する。

　ステップＳ６０では、血流解析補正部１５１が、ステップＳ５０にて得た補正後の血流解析値Ｆｖを記憶部３２や表示部３４に出力する。

　以上、画像処理装置３によれば、血流抑制時刻決定部１３０により、血流抑制時刻ＴＣを呼吸情報に基づいて決定し、血流解析補正部１５１により、該血流抑制時刻ＴＣに撮影されたフレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行っている。したがって、血流解析内容補正処理を伴った血流解析が可能となり、呼吸に起因して血流解析値が異常値となることを回避することができるため、精度が高く、適切な血流解析値Ｆｖを得ることが可能となる。このため、血栓の判別性能が低下することを防ぎ、血流の動態診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　また、第１の血流抑制時刻決定処理は、呼吸振動値が最大値ＭＸとなる時刻を血流抑制時刻ＴＣ１１として決定する処理である。これにより、最も血流が抑制され最も血流解析値に悪影響を与えると想定される時刻を血流抑制時刻ＴＣ１１として決定することが可能となる。

　また、第２の血流抑制時刻決定処理は、呼吸周期毎に、呼吸振動値が最大値（呼吸周期ＰＣそれぞれ内における最大吸気位相Ｂ１）となる時刻を血流抑制時刻ＴＣ１２として決定する処理である。最大値は呼吸周期ＰＣ毎に得られることから、肺野領域の物理的変化値に基づいて、血流解析値に悪影響を与えると想定される時刻を血流抑制時刻ＴＣ１２として決定することが可能となる。

　また、第２の血流抑制時刻決定処理は、呼吸周期ＰＣ毎に、呼吸相対値が吸気位相から呼気位相に変化する時刻（図３３における呼吸周期ＰＣそれぞれ内における最大吸気位相Ｂ１となる時刻）を血流抑制時刻ＴＣ１２として決定する処理をも含む。これにより、各呼吸周期ＰＣ内で、最も血流が抑制され最も血流解析値に悪影響を与えると想定される時刻をそれぞれ血流抑制時刻ＴＣ１２として決定することが可能となるため、他周期の影響を受けないロバスト化の効果を奏する。また、呼吸相対値から呼吸周期ＰＣを認識することにより、動画像に基づき呼吸周期ＰＣを取得する必要がない分、呼吸情報取得処理を簡略化することができる。

　また、第３の血流抑制時刻決定処理は、呼吸振動値が予め定められた基準値ＳＶ以上である（時間帯に含まれる）時刻を血流抑制時刻ＴＣ１３として決定する処理である。これにより、呼吸周期ＰＣ毎の最大値ＭＸにより最大吸気位相Ｂ１を求めることなく、容易に血流抑制時刻ＴＣ１３を拡張し設定することが可能となる。

　また、既に知見として得られている統計データを用いて基準値ＳＶを設定することで、動画像から得られるデータに依存することなく、安定的に血流抑制時刻ＴＣ１３を決定することが可能となる。

　さらに、基準値ＳＶを設けることで、撮影時期を隔てた同一の身体（被写体Ｍ）における動画像データに対して、血流解析値Ｆｖの差分比較を精度良く行えるため、動態診断から一身体における血流状態の経過観察を正確に行うことが可能となる。

　また、血流解析内容補正処理は、上記（ａ１）～（ａ４）のうち何れか１つの処理を含む。すなわち、（ａ１）または（ａ２）の処理では、血流解析処理を行う前に同処理の禁止、または、同処理の影響を減ずる処理を行うため、血流抑制時刻ＴＣを考慮して効率的に血流解析を行うことが可能となる。とりわけ、（ａ１）の処理では、血流抑制時刻ＴＣにおける血流解析処理を行わずに済むため、無駄な計算をせずに計算時間の短縮化が図れる。

　一方、（ａ３）または（ａ４）の処理では、血流解析処理を行った後に血流抑制時刻ＴＣにおけるデータに対しては、血流解析値としては取り扱わない処理、または、重要度を低下させる処理を行うため、血流解析処理の前に血流抑制時刻ＴＣを設定する必要は無く、血流解析処理を行ってから血流抑制時刻ＴＣを設定することも可能となる。

　更に、対象領域は肺野領域内の血管領域であることにより、動態診断により肺野領域の血流状態を適切に把握することが可能となる。このため、動態診断による肺血栓塞栓症の判別性能が低下することを防ぐことが可能となる。

　＜２．第２実施形態＞
　図１３は、本発明の第２実施形態として構成された画像処理装置３Ａで用いられる制御部３１Ａの機能構成を示す図である。この制御部３１Ａは、第１実施形態の画像処理装置３における制御部３１（図３参照）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、第１実施形態の血流抑制時刻決定部１３０に対応する血流抑制時刻決定部１３０Ａが血流抑制時刻拡張部１３１Ａを備え、血流抑制時刻拡張部１３１Ａが振幅方向拡張部１３２を備える点である。なお、残余の構成は画像処理装置３と同様である。

　　＜２－１．血流抑制時刻拡張部１３１Ａ、振幅方向拡張部１３２＞
　血流抑制時刻決定部１３０Ａは、血流抑制時刻ＴＣを基準として時間幅ΔＴを持たせるよう血流抑制時刻ＴＣを拡張する血流抑制時刻拡張部１３１Ａを備える。また、血流抑制時刻拡張部１３１Ａは、該時間幅ΔＴを設定するよう振幅方向拡張処理を行う振幅方向拡張部１３２を備える。

　振幅方向拡張処理は大別すると４つの処理があり、何れか１つの処理を行う。以下では第１～第４の時間軸方向拡張処理について各々分説する。

　　　＜２－１－１．第１の振幅方向拡張処理＞
　第１の振幅方向拡張処理は、呼吸振動値が最大となる値に対して第１の値分少ない値を第１の閾値とし、呼吸振動値が第１の閾値以上となる時刻によって時間幅を設定する処理である。

　図１４は、第１の振幅方向拡張処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図１４で示されるように、血流抑制時刻拡張部１３１Ａが、第１の血流抑制時刻決定処理にて設定した血流抑制時刻ＴＣ１１を基準として時間幅ΔＴ２１を持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１１を拡張する。具体的に、呼吸振動値の最大値ＭＸに対して第１の値Ｖ１分少ない値を第１の閾値ＴＨ１とし、呼吸振動値が第１の閾値ＴＨ１以上となる呼吸位相ＥＰＨにおける時刻によって時間幅ΔＴ２１を設定する。そして、時間幅ΔＴ２１に存在する時刻の集合体を血流抑制時刻ＴＣ２１とする。

　　　　＜２－１－１－１．第１の値決定処理＞
　第１の値決定処理では、第１の振幅方向拡張処理を用いた上記第１の値Ｖ１が、（ｂ１）呼吸振動値が最大となる値ＭＸと最小となる値ＭＮとの差分値に基づいて算出された値、及び、（ｂ２）予め定める一定値、のうち、何れか１つの値とすることで、第１の閾値ＴＨ１を設定する処理である。

　図１６は、第１の値決定処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図１６で示されるように、血流抑制時刻拡張部１３１Ａが、第１の血流抑制時刻決定処理にて設定した血流抑制時刻ＴＣ１１を基準として時間幅ΔＴ２３を持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１１を拡張する。

　図１６では、第１の値決定処理における上記（ｂ１）の方法について説明する。すなわち、第１の値Ｖ１を呼吸振動値の最大値ＭＸと最小値ＭＮとの差分値ΔＭＸＮに対して任意の割合として決定する方法である。例えば、第１の値Ｖ１を差分値ΔＭＸＮに対して百分率表現で２０％の値に設定する場合と４０％の値に設定する場合とでは、第１の閾値ＴＨ１が２０％の時より４０％の時の方が低くなるため、時間幅ΔＴ２３は、２０％の時より４０％の時の方が広く設定される。

　このように、上記（ｂ１）の方法を用いれば、任意の割合に応じて時間幅ΔＴ２３が変動することにより血流抑制時刻ＴＣ２３もそれに応じて変動することになる。

　一方、上記（ｂ２）の方法を用いれば、第１の値Ｖ１を予め定める一定値とすることから、ユーザが指定する一定値に応じて血流抑制時刻ＴＣ２３が変動することになる。

　なお、第１の値Ｖ１は、上記（ｂ１）または（ｂ２）の方法を用いて決定したが、これらの方法に限られず、他の方法を用いて決定しても良い。例えば、患者の体格の大きさや健康状況（ＣＯＰＤ（慢性閉塞性肺疾患）か否か等）といった患者のプロファイルを考慮して第１の値Ｖ１を決定しても良い。

　　　＜２－１－２．第２の振幅方向拡張処理＞
　第２の振幅方向拡張処理は、呼吸周期ＰＣ毎に、呼吸振動値が最大となる値Ｂ１に対して第２の値分少ない値を第２の閾値とし、呼吸振動値が第２の閾値以上となる時刻によって時間幅を設定する処理である。

　図１５は、第２の振幅方向拡張処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図１５で示されるように、血流抑制時刻拡張部１３１Ａが、第２の血流抑制時刻決定処理にて設定した血流抑制時刻ＴＣ１２を基準として時間幅ΔＴ２２を持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１２を拡張する。具体的に、呼吸周期ＰＣ毎に、呼吸振動値が最大となる値（すなわち、最大吸気位相Ｂ１）に対して第２の値Ｖ２分少ない値を第２の閾値ＴＨ２とし、呼吸振動値が第２の閾値ＴＨ２以上となる呼吸位相ＥＰＨにおける時刻によって時間幅ΔＴ２２を設定する。そして、時間幅ΔＴ２２に存在する時刻の集合体を血流抑制時刻ＴＣ２２とする。

　　　　＜２－１－２－１．第２の値決定処理＞
　第２の値決定処理では、上記第２の値が、（ｃ１）呼吸周期ＰＣ毎に設定され、呼吸振動値が最大となる値Ｂ１と最小となる値Ｂ２との差分値に基づいて算出された値、（ｃ２）予め定める一定値、のうち、何れか１つの値とすることで、第２の閾値ＴＨ２を設定する処理である。

　図１７は、第２の値決定処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図１７で示されるように、血流抑制時刻拡張部１３１Ａが、第２の血流抑制時刻決定処理にて設定した血流抑制時刻ＴＣ１２を基準として時間幅ΔＴ２４を持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１２を拡張する。

　図１７では、第２の値決定処理における上記（ｃ１）の方法について呼吸周期ＰＣの１周期分のみを示して説明する。すなわち、第２の値Ｖ２を呼吸周期ＰＣ毎に設定され、呼吸振動値が最大値（すなわち、最大吸気位相Ｂ１）と最小値（すなわち、最大呼気位相Ｂ２）との差分値ΔＢ１２に対して任意の割合として決定する方法である。例えば、第２の値Ｖ２を差分値ΔＢ１２に対して百分率表現で２０％の値に設定する場合と４０％の値に設定する場合とでは、上記と同様に、第２の閾値ＴＨ２が２０％の時より４０％の時の方が低くなるため、時間幅ΔＴ２４は、２０％の時より４０％の時の方が広く設定される。

　このように、上記（ｃ１）の方法を用いれば、任意の割合に応じて時間幅ΔＴ２４が変動することにより血流抑制時刻ＴＣ２４も変動することになる。

　一方、上記（ｃ２）の方法を用いれば、第２の値Ｖ２を予め定める一定値とすることから、ユーザが指定する一定値に応じて血流抑制時刻ＴＣ２４が変動することになる。

　なお、第２の値Ｖ２は、上記（ｃ１）（ｃ２）の方法を用いて決定したが、これらの方法に限られず、他の方法を用いて決定しても良い。例えば、呼吸周期ＰＣ毎に、ユーザが所望の数値を指定して第２の値Ｖ２を決定しても良いし、前述のような患者のプロファイルを考慮して第２の値Ｖ２を決定しても良い。

　　＜２－２．画像処理装置３Ａの基本動作＞
　続いて、図１８は、第２実施形態に係る画像処理装置３Ａの動作フローを例示した図である。なお、図１８では、血流解析内容補正処理が上記（ａ１）または（ａ２）の前処理である場合を代表して示す。また、図１８のうち、ステップＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ４～ＳＡ６は図１１のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４～Ｓ６と同様であるため、その説明は省略する。

　この第２実施形態では、第１実施形態では存在しなかった血流抑制時刻拡張部１３１Ａ（振幅方向拡張部１３２）が付加されたことで、下記の工程のみが変更される。

　すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＡ１、ＳＡ２を経て、図１８で示されるように、ステップＳＡ３にて、血流抑制時刻決定部１３０Ａが、第１または第２の血流抑制時刻決定処理を実施した上で、振幅方向拡張部１３２が、第１及び第２の振幅方向拡張処理うち、何れか１つの振幅方向拡張処理により時間幅ΔＴを設定し血流抑制時刻ＴＣを決定する（図１４～図１７参照）。

　具体的には、血流抑制時刻決定部１３０Ａが、第１の血流抑制時刻決定処理を実施した場合は、振幅方向拡張部１３２が、第１の振幅方向拡張処理により時間幅ΔＴ２１またはΔＴ２３を設定し血流抑制時刻ＴＣ２１またはＴＣ２３を設定する（図１４及び図１６参照）。また、血流抑制時刻決定部１３０Ａが、第２の血流抑制時刻決定処理を実施した場合は、振幅方向拡張部１３２が、第２の振幅方向拡張処理により時間幅ΔＴ２２またはΔＴ２４を設定し血流抑制時刻ＴＣ２２またはＴＣ２４を設定する（図１５及び図１７参照）。

　そして、残余の工程は第１実施形態と同様となる。

　以上のように第２実施形態に係る画像処理装置３Ａでは、血流抑制時刻決定部１３０Ａは、血流抑制時刻ＴＣ１１またはＴＣ１２を基準として時間幅ΔＴを持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１１またはＴＣ１２を拡張する血流抑制時刻拡張部１３１Ａを備える。これにより、血流が抑制され血流解析値に悪影響を与えると想定される時間帯を拡張することができる（図１４～図１７参照）。

　また、第１の振幅方向拡張処理は、呼吸振動値が第１の閾値ＴＨ１以上となる時刻によって時間幅ΔＴ２１を生成することにより、血流抑制の疑いが高い時間帯を拡げてより確実に抽出し血流抑制時刻ＴＣ２１として設定することが可能となる（図１４参照）。

　また、第２の振幅方向拡張処理は、呼吸周期ＰＣ毎に呼吸振動値が最大となる値（最大吸気位相Ｂ１）を用いて時間幅ΔＴ２２を設定することで、呼吸周期ＰＣ内で血流抑制の疑いが高い時刻を適切に抽出し血流抑制時刻ＴＣ２２として設定することが可能となる。また、呼吸周期ＰＣ毎に振幅方向拡張処理を行うため、他周期の影響を受けないロバスト化の効果を奏する（図１５参照）。

　また、第１の振幅方向拡張処理における第１の値Ｖ１として、呼吸振動値の最大値ＭＸと最小値ＭＮとの差分値ΔＭＸＮに基づく値を用いる場合は、呼吸位相ＰＨ内で最大の呼吸振幅値により第１の値Ｖ１が決定できるため、第１の閾値ＴＨ１が低くなりすぎることなく適切に設定することが可能となる（図１６参照）。また、第１の値Ｖ１として予め定める一定値を用いる場合は、呼吸位相ＰＨ内で最大の呼吸振幅値を具体的に算出することなく、容易に第１の閾値ＴＨ１を設定することが可能となる。

　更に、第２の振幅方向拡張処理における第２の値Ｖ２として、呼吸周期ＰＣ毎の呼吸振動値が最大となる値（最大吸気位相Ｂ１）と最小となる値（最大呼気位相Ｂ２）との差分値ΔＢ１２に基づく値を用いる場合は、呼吸振幅値により第２の値Ｖ２が決定できるため、第２の閾値ＴＨ２が低くなりすぎることなく適切に設定することが可能となる（図１７参照）。また、第２の値Ｖ２として予め定める一定値を用いる場合は、呼吸振幅値を具体的に算出することなく、容易に第２の閾値ＴＨ２を設定することが可能となる。

　＜３．第３実施形態＞
　図１９は、本発明の第３実施形態として構成された画像処理装置３Ｂで用いられる制御部３１Ｂの機能構成を示す図である。この制御部３１Ｂは、第１実施形態の画像処理装置３における制御部３１（図３参照）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、第１実施形態の血流抑制時刻決定部１３０に対応する血流抑制時刻決定部１３０Ｂが血流抑制時刻拡張部１３１Ｂを備え、血流抑制時刻拡張部１３１Ｂが時間軸方向拡張部１３３を備える点である。なお、残余の構成は画像処理装置３と同様である。

　　＜３－１．血流抑制時刻拡張部１３１Ｂ、時間軸方向拡張部１３３＞
　血流抑制時刻決定部１３０Ｂは、血流抑制時刻ＴＣを基準として時間幅ΔＴを持たせるよう血流抑制時刻ＴＣを拡張する血流抑制時刻拡張部１３１Ｂを備える。また、血流抑制時刻拡張部１３１Ｂは、該時間幅ΔＴを設定するよう時間軸方向拡張処理を行う時間軸方向拡張部１３３を備える。

　時間軸方向拡張処理は、大別すると３つの処理があり、何れかの処理を行う。以下では第１～第３の時間軸方向拡張処理について各々分説する。

　　　＜３－１－１．第１の時間軸方向拡張処理＞
　第１の時間軸方向拡張処理では、時間幅ΔＴを、呼吸周期ＰＣ毎に、吸気位相ＰＨ１に要する時間に基づいて定められた第１の時間幅と、呼気位相ＰＨ２に要する時間に基づいて定められた第２の時間幅と、の組合せ時間幅とする処理である。ここでいう「組合せ時間幅」とは、独立して設定された第１の時間幅と第２の時間幅とを既知の情報として持ちつつも合算した時間幅をいう。すなわち、血流抑制時刻拡張部１３１Ｂが、第２の血流抑制時刻決定処理にて決定した血流抑制時刻ＴＣ１２を基準として時間幅（第１の時間幅と第２の時間幅との組合せ時間幅）ΔＴ３を持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１２を拡張し、血流抑制時刻決定部１３０Ｂが血流抑制時刻ＴＣ３１を決定する（後述の図２０及び図２１参照）。

　図２０及び図２１は、第１の時間軸方向拡張処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図２０で示されるように、呼吸周期ＰＣ毎に、吸気位相ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２の各位相に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２にそれぞれ基づいて定められた第１及び第２の時間幅ΔＴ３１，ΔＴ３２の組合せ時間幅を、時間幅ΔＴ３として設定する。

　呼吸周期ＰＣ毎に設定される第１及び第２の時間幅ΔＴ３１，ΔＴ３２は、ユーザが指定する値をそれぞれ設定しても良いが、吸気位相ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２の各位相に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２に対して任意の割合として決定する方法がある。例えば、図２０で示されるように、第１の時間幅ΔＴ３１を吸気位相ＰＨ１に要する時間ＰＣ１に対して４５％の値に設定し、第２の時間幅ΔＴ３２を呼気位相ＰＨ２に要する時間ＰＣ２に対して６０％の値に設定するといったように、各位相に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２に応じて割合を変更することも可能である。そして、時間幅ΔＴ３に応じて血流抑制時刻ＴＣ３１を変更することが可能となる。

　一方、被検者Ｍの呼吸状態に異常があるときには、例えば、吸気位相ＰＨ１に要する時間ＰＣ１が呼気位相ＰＨ２に要する時間ＰＣ２より長い場合（図２１参照）や、逆に、時間ＰＣ１が時間ＰＣ２より短い場合が存在する。このような場合に、第１の時間軸方向拡張処理は非常に有効的である。すなわち、ユーザが所望の割合でもって第１及び第２の時間幅ΔＴ３１，ΔＴ３２を設定できることにより、血流解析値に悪影響を与えると想定される吸気位相ＥＰＨ１，呼気位相ＥＰＨ２における時刻を、呼吸振幅値等を介さず直接に血流抑制時刻ＴＣ３１に含ませることが可能となる。

　　　＜３－１－２．第２の時間軸方向拡張処理＞
　第２の時間軸方向拡張処理では、時間幅ΔＴを、呼吸周期ＰＣ毎に、１周期に要する時間に基づいて定められた時間幅とする処理である。具体的には、第２の時間軸方向拡張処理では、第１の時間軸方向拡張処理のように吸気位相ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２の各位相に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２に基づいて時間幅ΔＴ３（＝ΔＴ３１＋ΔＴ３２）を定めるのではなく、１周期に要する時間（図２０における吸気周期ＰＣ１と呼気周期ＰＣ２とを合算した時間）ＰＣに基づいて時間幅ΔＴを設定する。このようにして呼吸周期ＰＣ毎に設定される時間幅ΔＴは、１周期に要する時間ＰＣに対して任意の割合として決定することができる。ここで、その割合を、例えば一律に４０％と指定したとしても、呼吸周期毎に１周期に要する時間ＰＣが異なることが多いため、その場合には、呼吸周期毎に、時間幅ΔＴに応じて血流抑制時刻ＴＣ３２（不図示）が変動することになる。

　そして、血流抑制時刻拡張部１３１Ｂが、第２の血流抑制時刻決定処理にて決定した血流抑制時刻ＴＣ１２を基準として時間幅ΔＴを持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１２を拡張し、血流抑制時刻決定部１３０Ｂが血流抑制時刻ＴＣ３２を決定する。

　　　＜３－１－３．第３の時間軸方向拡張処理＞
　第３の時間軸方向拡張処理では、時間幅ΔＴを、予め定められた時間幅とする処理である。これにより、ユーザが指定する時間幅ΔＴに応じて血流抑制時刻ＴＣ３３（不図示）が変動することになる。すなわち、血流抑制時刻拡張部１３１Ｂが、第１の血流抑制時刻決定処理にて決定した血流抑制時刻ＴＣ１１または第２の血流抑制時刻決定処理にて決定した血流抑制時刻ＴＣ１２を基準として時間幅ΔＴを持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１１またはＴＣ１２を拡張し、血流抑制時刻決定部１３０Ｂが血流抑制時刻ＴＣ３３を決定する。

　　　＜３－１－４．その他の時間軸方向拡張処理＞
　時間幅ΔＴは、上記第１～第３の時間軸方向拡張処理にて設定されたが、これらの方法に限られず、他の方法を用いて設定しても良い。例えば、ユーザが所望の数値を呼吸周期ＰＣ毎に指定して時間幅ΔＴを設定しても良いし、前述のような患者のプロファイルを考慮して時間幅ΔＴを設定しても良い。

　　＜３－２．画像処理装置３Ｂの基本動作＞
　続いて、図２２は、第３実施形態に係る画像処理装置３Ｂの動作フローを例示した図である。なお、図２２では、血流解析内容補正処理が上記（ａ１）または（ａ２）の前処理である場合を代表して示す。また、図１８のうち、ステップＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ４～ＳＢ６は図１１のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４～Ｓ６と同様であるため、その説明は省略する。

　この第３実施形態では、第１実施形態では存在しなかった血流抑制時刻拡張部１３１Ｂ（時間軸方向拡張部１３３）が付加されたことで、下記の工程のみが変更される。

　すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＢ１、ＳＢ２を経て、図２２で示されるように、ステップＳＢ３にて、血流抑制時刻決定部１３０Ｂが、第１または第２の血流抑制時刻決定処理を実施した上で、時間軸方向拡張部１３３が、第１～第３の何れかの時間軸方向拡張処理により時間幅ΔＴを設定し血流抑制時刻ＴＣを決定する。

　具体的には、血流抑制時刻決定部１３０Ｂが、第１の血流抑制時刻決定処理を実施した場合は、時間軸方向拡張部１３３が、第３の時間軸方向拡張処理により時間幅ΔＴを設定し血流抑制時刻ＴＣ３３を決定する。また、血流抑制時刻決定部１３０Ｂが、第２の血流抑制時刻決定処理を実施した場合は、時間軸方向拡張部１３３が、第１～第３の何れかの時間軸方向拡張処理により時間幅ΔＴを設定し血流抑制時刻ＴＣ（ＴＣ３１～ＴＣ３３の何れか）を決定する（図２０及び図２１参照）。

　そして、残余の工程は第１実施形態と同様となる。

　以上のように第３実施形態に係る画像処理装置３Ｂでは、血流抑制時刻決定部１３０Ｂは、血流抑制時刻ＴＣ１１またはＴＣ１２を基準として時間幅ΔＴを持たせるよう血流抑制時刻ＴＣ１１またはＴＣ１２を拡張する血流抑制時刻拡張部１３１Ｂを備える。これにより、血流が抑制され血流解析値に悪影響を与えると想定される時間帯を拡張することができる。

　また、時間幅ΔＴは、上記の第１～第３の時間軸方向拡張処理のうち、何れかの処理で決定された時間幅である。これにより、各位相に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２に基づいて時間幅を設定する第１の時間軸方向拡張処理を用いる場合、各位相に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２と比べて設定される時間幅ΔＴ３（＝ΔＴ３１＋ΔＴ３２）が相対的に広くなりすぎず、適切に血流抑制時刻ＴＣ３１を拡張し決定することが可能となる（図２０参照）。また、吸気位相ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２に要する時間が異なる場合は、吸気位相ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２に応じて第１及び第２の時間幅ΔＴ３１，ΔＴ３２の組合せにより、適切に時間幅ΔＴ３を設定することが可能となる（図２１参照）。このため、吸気位相及ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２に要する時間ＰＣ１，ＰＣ２が異なる呼吸困難な患者に対しても、適切に血流抑制時刻ＴＣ３１を決定することが可能となる（図２０，図２１参照）。

　一方、１周期に要する時間に基づいて時間幅を設定する場合は、吸気位相ＰＨ１及び呼気位相ＰＨ２に要する各々時間ＰＣ１，ＰＣ２を算出せずとも、１周期に要する時間ＰＣのみ算出されれば良いため、計算時間の短縮化が図れる。

　また、予め定められた時間幅を設定する第３の時間軸方向拡張処理を用いる場合は、各時刻の呼吸振動値に依存することなく（すなわち、呼吸位相の時刻を算出することなく）、容易に血流抑制時刻ＴＣ１１，ＴＣ１２を拡張し血流抑制時刻ＴＣ３２を決定することが可能となる。

　＜４．第４実施形態＞
　図２３は、本発明の第４実施形態として構成された画像処理装置３Ｃで用いられる制御部３１Ｃの機能構成を示す図である。この制御部３１Ｃは、第１実施形態の画像処理装置３における制御部３１（図３参照）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、血流抑制時刻制約部１４０が付加される点である。また、血流抑制時刻決定部１３０Ｃは第１実施形態の血流抑制時刻決定部１３０と同様の機能を有するが、血流抑制時刻制約部１４０との間で信号の授受を行う点で異なる。なお、残余の構成は画像処理装置３と同様である。

　また、図２４は、画像処理装置３Ｃの変形例であり、画像処理装置３Ｃ２で用いられる制御部３１Ｃ２の機能構成を示す図である。すなわち、画像処理装置３Ｃと異なる点は、図２４で示されるように、画像処理装置３Ｃ２では、血流抑制時刻決定部１３０Ｃ２が血流抑制時刻拡張部１３１Ｃ２を備え、血流抑制時刻拡張部１３１Ｃ２が振幅方向拡張部１３２及び時間軸方向拡張部１３３を備える点である。つまり、画像処理装置３Ｃ２では、第２及び第３実施形態を組合せて、血流抑制時刻制約部１４０を更に付加させた構成を採る。

　なお、図２４は画像処理装置３Ｃの変形例の一例であり、例えば、血流抑制時刻拡張部１３１Ｃ２が、振幅方向拡張部１３２のみ備える構成や、時間軸方向拡張部１３３のみ備える構成でも可能である。

　　＜４－１．血流抑制時刻制約部１４０＞
　血流抑制時刻制約部１４０は、（ｅ１）全体時間における、血流抑制時刻ＴＣ以外の血流解析に用いる要解析時間の合算時間が、第１の基準時間以上を満足する条件、及び、（ｅ２）呼吸周期ＰＣ毎における、血流抑制時刻ＴＣ以外の血流解析に用いる要解析時間が、第２の基準時間以上を満足する条件、のうち、何れか１つの条件を満足するよう血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２（血流抑制時刻決定処理）に制約を課す（図２３及び図２４参照）。

　図２５は血流抑制時刻決定処理に制約を課す処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。

　ここで、図２３の構成を採用した場合における図２５との対応関係、及び、図２４の構成を採用した場合における図２５との対応関係について以下それぞれ記載する。

　図２３で示される血流抑制時刻制約部１４０が血流抑制時刻決定部１３０Ｃに制約を課す場合は、上記の第３の血流抑制時刻決定処理における基準値ＳＶ（図１０参照）が閾値ＴＨＡ，ＴＨＢ，ＴＨＣ（図２５参照）に相当し、血流抑制時刻ＴＣ１３（図１０参照）がＴＣＡ，ＴＣＢ，ＴＣＣ（図２５参照）に相当する。

　一方、図２４で示される血流抑制時刻制約部１４０が血流抑制時刻決定部１３０Ｃ２に制約を課す場合は、振幅方向拡張部１３２を制約する場合及び／または時間軸方向拡張部１３３を制約する場合がある。

　振幅方向拡張部１３２を制約する場合は、第１の振幅方向拡張処理における第１の閾値ＴＨ１（図１４，図１６参照）がＴＨＡ，ＴＨＢ，ＴＨＣ（図２５参照）に相当し、時間幅ΔＴ２１，ΔＴ２３（図１４，図１６参照）がΔＴＡ，ΔＴＢ，ΔＴＣ（図２５参照）に相当し、血流抑制時刻ＴＣ２１，ＴＣ２３（図１４，図１６参照）がＴＣＡ，ＴＣＢ，ＴＣＣ（図２５参照）に相当する。一方、第２の振幅方向拡張処理における第２の閾値ＴＨ２（図１５，図１７参照）が閾値ＴＨＡ，ＴＨＢ，ＴＨＣ（図２５参照）に相当し、時間幅ΔＴ２２，ΔＴ２４（図１５，図１７参照）がΔＴＡ，ΔＴＢ，ΔＴＣ（図２５参照）に相当し、血流抑制時刻ＴＣ２２，ＴＣ２４（図１５，図１７参照）がＴＣＡ，ＴＣＢ，ＴＣＣ（図２５参照）に相当する。

　時間軸方向拡張部１３３を制約する場合は、第１～第３の何れかの時間軸方向拡張処理の時間幅ΔＴ（図２０，図２１参照）がΔＴＡ，ΔＴＢ，ΔＴＣ（図２５参照）に相当し、血流抑制時刻ＴＣ３１，ＴＣ３２（図２０，図２１参照）がＴＣＡ，ＴＣＢ，ＴＣＣ（図２５参照）に相当する。

　以上のように、何れの場合においても、血流抑制時刻をＴＣＡ，ＴＣＢ，ＴＣＣ（時間幅をΔＴＡ，ΔＴＢ，ΔＴＣ）の順に変更すると、要解析時間はＴＤＡ，ＴＤＢ，ＴＤＣの順で遷移する（図２５参照）。例えば、血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２が最初に血流抑制時刻をＴＣＡに設定した場合、血流抑制時刻制約部１４０が、（ｅ１）全体時間における、血流抑制時刻ＴＣＡ以外の血流解析に用いる要解析時間ＴＤＡの合算時間（合算フレーム画像数）が、第１の基準時間（第１のフレーム画像数）Ｎ１以上を満足する条件、及び、（ｅ２）呼吸周期ＰＣ毎における、血流抑制時刻ＴＣＡ以外の血流解析に用いる要解析時間ＴＤＡ（フレーム画像数）が、第２の基準時間（第２のフレーム画像数）Ｎ２以上を満足する条件、のうち、何れか１つの条件を満足するよう血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２に制約を課す。ここで、第１の基準時間（第１のフレーム画像数）Ｎ１は、血流３周期分に相当する時間（フレーム画像数）であることが好ましく、第２の基準時間（第２のフレーム画像数）Ｎ２は、血流１周期分に相当する時間（フレーム画像数）であることが好ましい。

　なお、血流抑制時刻ＴＣＡ以外の血流解析に用いる要解析時間ＴＤＡの全体時間に対する第１の割合をＲ１とし、呼吸周期ＰＣ毎に、血流抑制時刻ＴＣＡ以外の血流解析に用いる要解析時間ＴＤＡの呼吸周期ＰＣに対する第２の割合をＲ２とすれば、第１の割合Ｒ１及び第２の割合Ｒ２は、百分率表現で少なくとも３０％以上であることが好ましい。

　そして、血流抑制時刻制約部１４０が、上記（ｅ１）または（ｅ２）の条件を満足せず、「全体時間の要解析時間ＴＤＡの合算時間が、第１の基準時間Ｎ１より短い」または「呼吸周期ＰＣの要解析時間ＴＤＡが、第２の基準時間Ｎ２より短い」（すなわち、要解析時間ＴＤＡが少ない）と判定した場合には、血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２に血流抑制時刻をＴＣＡより時間幅が短いＴＣＢに設定するよう指令を与える。血流抑制時刻をＴＣＢに設定されたことで、要解析時間がＴＤＡからＴＤＢに増加し、再度、血流抑制時刻制約部１４０が、上記（ｅ１）または（ｅ２）の条件を満足するか否かを判定する。満足する場合は、血流抑制時刻をＴＣＢに設定するよう血流抑制時刻制約部１４０が血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２に指令を与える。

　満足しない場合は、血流抑制時刻をＴＣＢより時間幅が短いＴＣＣに決定するよう血流抑制時刻制約部１４０が血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２に指令を与える。血流抑制時刻がＴＣＣに決定されたことで、要解析時間がＴＤＢからＴＤＣに増加し、再々度、血流抑制時刻制約部１４０が、上記（ｅ１）または（ｅ２）の条件を満足するか否かを判定する。

　このように、血流抑制時刻ＴＣを順次に設定しながら、この一連のループを、最終的に上記（ｅ１）または（ｅ２）の条件が満足されるまで繰り返し実行し、その判定の段階の時間幅を血流抑制時刻ＴＣとして決定することで実現できる。

　なお、上記の例では、血流抑制時刻ＴＣをＴＣＡ（ΔＴＡ），ＴＣＢ（ΔＴＢ），ＴＣＣ（ΔＴＣ）の順で時間幅が長い方から短い方へと順次決定することを説明したが、これに限られず、血流抑制時刻ＴＣをＴＣＣ（ΔＴＣ），ＴＣＢ（ΔＴＢ），ＴＣＡ（ΔＴＡ）の順で時間幅が短い方から長い方へと順次決定する方法でもよい。この場合は、上記一連のループを、最終的に上記（ｅ１）または（ｅ２）の条件を満足しないと判定されるまで繰り返し実行し、その判定の前段階の時間幅を血流抑制時刻ＴＣとして設定することで実現できる。

　このように、血流抑制時刻制約部１４０が付加されることで、ユーザが必要とする血流解析時間を確保しながら血流抑制時刻ＴＣを決定することが可能となる。

　以上のように、上記図２５の例では、図２３及び図２４で示される血流抑制時刻制約部１４０において説明したが、図２３で示される血流抑制時刻制約部１４０においては、第３の血流抑制時刻決定処理のみについて説明した。図２３で示される血流抑制時刻制約部１４０においては、時間幅をもって血流抑制時刻が設定される第３の血流抑制時刻決定処理が主流であるが、以下のような例では、第１及び第２の血流抑制時刻決定処理の場合にも有効となる。

　図３４は、図２３の構成における第１の血流抑制時刻決定処理に制約を課す処理について説明する図であり、縦軸は呼吸振動値、横軸は動画撮影された時刻を示す。図３４で示されるように、最大吸気位相時に息止めをして動画撮影がされたため、呼吸振動値が最大値ＭＸとなる時刻が時間幅をもって存在する。このため、第１の血流抑制時刻決定処理を行った場合、時間幅をもって血流抑制時刻ＴＣ１１が決定され、血流抑制時刻ＴＣ１１を除く時間が要解析時間ＴＤＥとなる。したがって、血流抑制時刻制約部１４０は、上記（ｅ１）の条件「全体時間における、要解析時間ＴＤＥの合算時間が、第１の基準時間Ｎ１以上を満足する」、または、上記（ｅ２）の条件「呼吸周期ＰＣ毎における、要解析時間ＴＤＥが、第２の基準時間Ｎ２以上を満足する」のうち、何れか１つの条件を満足するよう血流抑制時刻決定部１３０Ｃ（第１の血流抑制時刻決定処理）に制約を課す（図２３参照）。

　図９で示される息止めをせずに動画撮影される場合は、呼吸振動値の最大値ＭＸが単一の点として定まったため、血流抑制時刻ＴＣ１１は時間幅を持たなかったが、図３４で示される息止めをして動画撮影される場合は、呼吸振動値の最大値ＭＸは連続して存在することにより、血流抑制時刻ＴＣ１１は時間幅を持つため、血流抑制時刻制約部１４０の機能が有効となる。とりわけ、上記（ｅ２）の条件では、呼吸周期ＰＣ毎に判定されるため、呼吸周期ＰＣ毎に解析する場合には威力を発揮する。

　なお、図３４では第１の血流抑制時刻決定処理に特化して説明したが、第２の血流抑制時刻決定処理についても血流抑制時刻制約部１４０は同様の効果を奏する。

　　＜４－２．画像処理装置３Ｃの基本動作＞
　図２６は、第４実施形態に係る画像処理装置３Ｃの動作フローを例示した図である。なお、図２６では、血流解析内容補正処理が上記（ａ１）または（ａ２）の前処理である場合を代表して示す。また、図２６のうち、ステップＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ４～ＳＣ６は図１１のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４～Ｓ６と同様であるため、その説明は省略する。

　この第４実施形態では、第１実施形態では存在しなかった血流抑制時刻制約部１４０が付加されたことで、下記の工程のみが変更される。

　すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＣ１、ＳＣ２を経て、図２６で示されるように、ステップＳＣ３にて、血流抑制時刻制約部１４０が上記（ｅ１）及び（ｅ２）の条件のうち、何れか１つの条件を満足するよう血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２（血流抑制時刻決定処理）に制約を課すことで、血流抑制時刻決定部１３０Ｃまたは１３０Ｃ２が適切な血流抑制時刻ＴＣを決定する（図２５参照）。

　そして、残余の工程は第１実施形態と同様となる。

　以上のように第４実施形態に係る画像処理装置３Ｃでは、血流抑制時刻決定処理に制約を課す血流抑制時刻制約部１４０を更に備える。これにより、血流解析に用いる要解析時間ＴＤにおけるデータ量を必要最低限確保することができ、血流の動態診断を適切に行うことが可能となる。

　＜５．第５実施形態＞
　図２７は、本発明の第５実施形態として構成された画像処理装置３Ｄで用いられる制御部３１Ｄの機能構成を示す図である。この制御部３１Ｄは、第１実施形態の画像処理装置３における制御部３１（図３参照）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、血流周期検出部１２５が付加され、第１実施形態の血流解析値算出部１５０及び血流解析補正部１５１と同様の機能を有する血流解析値算出部１５０Ｄ及び血流解析補正部１５１Ｄが血流周期単位化部１５２を備える点である。なお、残余の構成は画像処理装置３と同様である。

　また、図２８は、画像処理装置３Ｄの変形例であり、画像処理装置３Ｄ２で用いられる制御部３１Ｄ２の機能構成を示す図である。すなわち、画像処理装置３Ｄと異なる点は、図２８で示されるように、画像処理装置３Ｄ２では、血流抑制時刻決定部１３０Ｄ２が血流抑制時刻拡張部１３１Ｄ２を備え、血流抑制時刻拡張部１３１Ｄ２が振幅方向拡張部１３２及び時間軸方向拡張部１３３を備える点である。つまり、画像処理装置３Ｄ２では、第２及び第３実施形態を組合せて、血流周期検出部１２５及び血流周期単位化部１５２を更に付加させた構成を採る。

　なお、図２８は画像処理装置３Ｄの変形例の一例であり、例えば、血流抑制時刻拡張部１３１Ｄ２が、振幅方向拡張部１３２のみ備える構成や、時間軸方向拡張部１３３のみ備える構成でも可能である。

　　＜５－１．血流周期検出部１２５＞
　血流周期検出部１２５では、動画像取得部１１０にて取得した複数のフレーム画像ＭＩを用いて、対象領域における対象画素の血流周期を検出する。血流周期の検出方法としては、例えば、フレーム画像ＭＩ間の差分をとることで、対象領域における信号の明確な画素（対象画素）の濃度変化（すなわち、血流量の変化）を血流位相とし、該血流位相に基づいて血流周期を検出することができる。

　図２９は、血流周期検出部１２５が複数のフレーム画像ＭＩから検出する血流位相と血流周期とを説明する図である。図２９（ａ）ではフレーム画像ＭＩ上の対象領域（対象画素）ＲＯＩ１，ＲＯＩ２の位置を示し、図２９（ｂ）では対象画素ＲＯＩ１，ＲＯＩ２における血流位相と血流周期とを示す。なお、図２９（ｂ）の縦軸はフレーム画像ＭＩ間の差分をとることで得られた対象画素ＲＯＩ１，ＲＯＩ２の画素値（血流量）、横軸は動画撮影された時刻を示す。

　図２９（ｂ）では、血流周期検出部１２５にて検出された対象領域ＲＯＩ１の血流位相ＢＨ１により血流周期ＢＣ１～ＢＣ３を検出する例を示している。ここで、血流周期ＢＣ１～ＢＣ３の決定方法は、例えば、血流位相ＢＨ１の最高値ＨＰを基準に立ち上がりを探索して、それを目安に決定する方法等が採用可能である。

　一方、対象領域ＲＯＩ１よりも心臓部ＨＴからの距離が離れた対象領域ＲＯＩ２を選択する場合は（図２９（ａ）参照）、血流位相ＢＨ１との位相のズレΔｄを有する血流位相ＢＨ２のような変化を示す（図２９（ｂ）参照）。一般的に、血流位相は心臓部ＨＴからの距離や血流の流れ方等のファクタに依存することから、信号の明確な画素から対象領域の血流位相を推定することも可能である。概して、心臓部ＨＴにより近い画素の信号の方がより遠い画素の信号より明確であるため、例えば、対象領域ＲＯＩ２に対しても血流解析を行いたい場合は、対象領域ＲＯＩ１の血流位相ＢＨ１を求めてから対象領域ＲＯＩ２の血流位相ＢＨ２を推定することも可能である。

　　＜５－２．血流周期単位化部１５２＞
　血流周期単位化部１５２では、血流抑制時刻決定処理にて設定された血流抑制時刻ＴＣに対して、血流周期検出部１２５が検出した血流周期単位ＢＣで血流解析が行われるように血流抑制時刻ＴＣを調整する。

　図３０は血流周期検出部１２５が検出した血流周期単位ＢＣで血流解析が行われるように血流抑制時刻ＴＣを調整する処理について説明する図であり、図３０（ａ）が呼吸位相ＰＨの波形の一部を示し、図３０（ｂ）が図３０（ａ）の領域ＡＲ（１周期分）における呼吸位相ＰＨとそれに対応する血流位相ＢＨとを重畳的に表示する。なお、図３０（ｂ）の縦軸は、呼吸位相ＰＨに関しては呼吸振動値を示し、血流位相ＢＨに関しては画素値（血流量）を示し、横軸は両者共通して動画撮影された時刻を示す。また、血流位相ＢＨは、実際は図２９で示されるように最高値ＨＰから次の最高値ＨＰまでの時間間隔はあるが、図３０（ｂ）ではこの時間間隔を省略し模式的に示している。

　ここで、図２７の構成を採用した場合における図３０との対応関係、及び、図２８の構成を採用した場合における図３０との対応関係について以下それぞれ記載する。

　図２７で示される画像処理装置３Ｄを採用する場合は、血流抑制時刻決定部１３０の上記の第３の血流抑制時刻決定処理において設定された血流抑制時刻ＴＣ１３（図１０参照）が、図３０で示される血流抑制時刻ＴＣに相当する。

　一方、図２８で示される画像処理装置３Ｄ２を採用する場合は、血流抑制時刻決定部１３０Ｄ２の振幅方向拡張部１３２において決定された血流抑制時刻ＴＣ２１～ＴＣ２４（図１４～図１７参照）または時間軸方向拡張部１３３において決定された血流抑制時刻ＴＣ３１，ＴＣ３２（図２０，図２１参照）が、図３０で示される血流抑制時刻ＴＣに相当する。また、図３０で示される血流抑制時刻ＴＣは、振幅方向拡張部１３２及び時間軸方向拡張部１３３を相互に機能させて決定された血流抑制時刻ＴＣであってもよい。

　以上のように、何れの場合であっても、設定された血流抑制時刻ＴＣに対応する血流位相ＢＨは、通常、血流周期単位ＢＣで設定されるわけではなく、血流周期単位ＢＣで血流解析する場合は、血流抑制時刻ＴＣの境界となる時刻の血流周期ＢＣ（すなわち、領域ＡＲ２，ＡＲ３）においては、血流解析値が欠損し血流周期ＢＣ内全体の血流状態が把握できないという課題がある。

　そこで、血流周期単位化部１５２が、血流抑制時刻ＴＣに対して、血流周期検出部１２５にて検出した血流周期単位ＢＣ（図２９参照）で血流解析が行われるように血流抑制時刻ＴＣを調整し変更することで、血流抑制時刻ＴＣＲに再度決定する。すなわち、領域ＡＲ２，ＡＲ３における血流周期ＢＣ（換言すると、領域ＡＲ２，ＡＲ３における吸気位相ＥＰＨａ及び呼気位相ＥＰＨｂ）も血流抑制時刻ＴＣＲに含めることになるため、血流抑制時刻ＴＣＲ以外の時刻では血流周期単位ＢＣで解析用データが存在し、血流周期単位ＢＣ毎に血流解析を行うことが可能となる。

　また、図３０の例では、血流周期単位化部１５２が、血流抑制時刻ＴＣから血流抑制時刻ＴＣＲに拡張するように調整したが、縮小させるように調整しても良い。すなわち、縮小させる場合においては、拡張させる場合と同様に、血流抑制時刻ＴＣＲ以外の時刻では血流周期単位ＢＣ毎に血流解析を行うことができる一方、拡張させる場合より血流周期ＢＣの２周期分のデータ量を血流解析に利用することが可能となる。

　　＜５－３．画像処理装置３Ｄの基本動作＞
　続いて、図３１は、第５実施形態に係る画像処理装置３Ｄの動作フローを例示した図である。なお、図３１では、血流解析内容補正処理が上記（ａ１）または（ａ２）の前処理である場合を代表して示す。また、図３０のうち、ステップＳＤ１，ＳＤ３，ＳＤ６，ＳＤ７は図１１のステップＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６と同様であるため、その説明は省略する。

　この第５実施形態では、第１実施形態では存在しなかった血流周期検出部１２５、血流周期単位化部１５２が付加されたことで、下記の工程が追加または変更される。

　すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＤ１を経て、図３０で示されるように、ステップＳＤ２にて、呼吸情報取得部１２０が、第１または第２の呼吸情報取得処理を実施し、呼吸位相ＰＨや呼吸周期ＰＣを検出する（図５～図７参照）とともに、血流周期検出部１２５が、ステップＳＤ１にて取得した複数のフレーム画像ＭＩを用いて、対象領域の血流周期ＢＣを検出する（図２９参照）。

　ステップＳＤ４では、血流周期単位化部１５２が、ステップＳＤ３の血流抑制時刻決定処理にて決定した血流抑制時刻ＴＣに対して、血流周期単位ＢＣで血流解析が行われるように血流抑制時刻ＴＣを調整して、血流抑制時刻ＴＣＲに再度決定する（図３０参照）。

　ステップＳＤ５では、血流解析補正部１５１Ｄが、ステップＳＤ４にて決定した血流抑制時刻ＴＣＲにおいて、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を実施する。すなわち、ここでいう血流解析内容補正処理とは、血流解析処理を実施する前に行う前処理であり、血流解析補正部１５１Ｄは上記（ａ１）または（ａ２）の何れかの処理を行う。

　そして、残余の工程は第１実施形態と同様となる。

　以上のように第５実施形態に係る画像処理装置３Ｄでは、血流解析補正部１５１Ｄは、血流抑制時刻決定処理にて決定された血流抑制時刻ＴＣに対して、血流周期単位ＢＣで血流解析が行われるように血流抑制時刻ＴＣを調整する血流周期単位化部１５２を備える。これにより、血流周期ＢＣ毎に血流解析値が欠損することを防止でき、血流周期ＢＣ内全体の血流状態を把握することが可能となる。

　　＜６．変形例（第１実施形態～第５実施形態）＞
　以上、本発明の第１の実施形態グループ（第１実施形態～第５実施形態）について説明してきたが、本発明は、上記第１の実施形態グループに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

　※　第１の実施形態グループでは、画像処理装置３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｃ２，３Ｄを個別に実施されるように各実施形態に分けて記載したが、これらの個別機能は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせてもよい。

　※　第４実施形態において、血流抑制時刻制約部１４０が血流抑制時刻決定部１３０Ｃに制約を課す場合には、第３の血流抑制時刻決定処理（図１０参照）に制約を課す場合についてのみ説明したが、第２の血流抑制時刻決定処理（図９参照）に制約を課す構成であってもよい。但し、血流抑制時刻制約部１４０が血流抑制時刻決定部１３０Ｃの第２の血流抑制時刻決定処理に制約を課す構成を採用する場合は、上記（ｅ１）の条件を満足するよう血流抑制時刻制約部１４０は血流抑制時刻決定部１３０Ｃに制約を課すことになる。

　※　第５実施形態における血流周期単位化部１５２（図２７，図２８参照）は、血流解析補正部１５１Ｄに設けられたが、これに限られない。例えば、血流周期検出部１２５にて検出した血流周期単位ＢＣを血流抑制時刻決定部１３０に入力することが可能な構成を採用する場合には、血流周期単位化部１５２は、血流抑制時刻決定部１３０に設けることも可能である。

　※　第５実施形態におけるステップＳＤ１（図３１参照）では、呼吸情報と血流周期ＢＣとを同時に取得したが、これに限られない。すなわち、血流周期単位化部１５２が血流周期単位ＢＣで血流解析が行われるように血流抑制時刻ＴＣを調整するステップＳＤ４の前段階までに、血流周期ＢＣが取得されていればよい。したがって、呼吸情報を取得してから血流周期ＢＣを取得する構成であってもよいし、血流周期ＢＣを取得してから呼吸情報を取得する構成であってもよい。

　※　呼吸中に息止めをして動画撮影をした場合における血流抑制時刻ＴＣは、統計的に求められた呼吸振動値の閾値等を用いることで設定することができる。図３２は、呼吸中に息止めをして動画撮影をした場合の呼吸位相ＰＨについて説明する図である。

　図３２で示されるように、息止めをして動画撮影をした場合の呼吸位相ＰＨは、時間区間ＮＢの間、一定の呼吸振動値として取得される。また、息止めをしている間の時間区間ＮＢは、最大吸気位相Ｂ１またはその周辺に属さなければ、解析用データとして扱える。しかしながら、上述したように、時間区間ＮＢの間は一定の呼吸振動値であり、その区間では呼吸位相ＰＨの傾きが常にゼロとなるため、上記第２の血流抑制時刻決定処理（図９参照）では、極大値（最大吸気位相Ｂ１）や極小値（最大呼気位相Ｂ２）として誤検出してしまう可能性がある。そこで、上記第３の血流抑制時刻決定処理（図１０参照）により、統計的に求めた呼吸振動値等を閾値ＸＬ（図１０の基準値ＳＶに相当）として、血流抑制時刻ＴＣを決定することが可能である（図３２参照）。

　※　被検者Ｍが健常者でなく左肺野と右肺野とで呼吸位相ＰＨが異なる場合については、左右それぞれの肺野毎に呼吸位相ＰＨを検出し、それぞれ血流抑制時刻ＴＣを決定することが望ましい。

　※　血流抑制時刻ＴＣを除いては、呼吸振動値の変化が少ない（呼吸位相ＰＨの傾きがゼロに近い）方が血流量を正確に測定できるため、血流解析は最大呼気位相Ｂ２付近で行うことが望ましい。

　※　被写体は、人体だけでなく、動物の身体であってもよい。

　　＜６－１．第１の実施形態グループで説明した画像処理装置のまとめ＞
　上述した第１の実施形態グループ（第１実施形態～第５実施形態）に係る画像処理装置において例えば以下の第１の態様～第１６の態様が考えられる。第１の態様は、血流解析を行う画像処理装置であって、人体または動物の身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得手段と、前記フレーム画像が撮影された時刻に同期した前記身体における呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得手段と、呼吸に伴い前記対象領域の血流が抑制されると想定される時刻を示す血流抑制時刻を、前記呼吸情報に基づいて決定する血流抑制時刻決定処理を行う血流抑制時刻決定手段と、前記血流抑制時刻に撮影された前記フレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行う血流解析補正手段と、を備える。

　また、第２の態様は、第１の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報として取得する処理、を含み、前記血流抑制時刻決定処理は、前記呼吸振動値が最大値となる時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理、を含む。

　また、第３の態様は、第１の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報として取得する処理、を含み、前記呼吸振動値から呼吸周期が認識可能であり、前記血流抑制時刻決定処理は、前記呼吸周期毎に、前記呼吸振動値が最大値となる時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理、を含む。

　また、第４の態様は、第１の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記身体の吸気位相または呼気位相の何れに属するかの判断が可能な相対的な値を示す呼吸相対値を前記呼吸情報として取得する処理、を含み、前記呼吸相対値から呼吸周期が認識可能であり、前記血流抑制時刻決定処理は、前記呼吸周期毎に、前記呼吸相対値が前記吸気位相から前記呼気位相に変化する時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理、を含む。

　また、第５の態様は、第２～第４の態様の画像処理装置であって、前記血流抑制時刻決定手段は、前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、を備える。

　また、第６の態様は、第２の態様の画像処理装置であって、前記血流抑制時刻決定手段は、前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、を備え、前記血流抑制時刻拡張部は、前記呼吸振動値が最大となる値に対して第１の値分少ない値を第１の閾値とし、前記呼吸振動値が前記第１の閾値以上となる時刻によって前記時間幅を設定する振幅方向拡張処理を行う振幅方向拡張部、を備える。

　また、第７の態様は、第６の態様の画像処理装置であって、前記第１の値は、（ｂ１）前記呼吸振動値が最大となる値と最小となる値との差分値に基づいて算出された値、及び、（ｂ２）予め定める一定値、のうち、何れか１つの値を含む。

　また、第８の態様は、第３の態様の画像処理装置であって、前記血流抑制時刻決定手段は、前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、を備え、前記血流抑制時刻拡張部は、前記呼吸周期毎に前記呼吸振動値が最大となる値に対して第２の値分少ない値を第２の閾値とし、前記呼吸振動値が前記第２の閾値以上となる時刻によって前記時間幅を設定する振幅方向拡張処理を行う振幅方向拡張部、を備える。

　また、第９の態様は、第８の態様の画像処理装置であって、前記第２の値は、（ｃ１）前記呼吸周期毎に設定され、前記呼吸周期毎の前記呼吸振動値が最大となる値と最小となる値との差分値に基づいて算出された値、及び、（ｃ２）予め定める一定値、のうち、何れか１つの値を含む。

　また、第１０の態様は、第１の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報として取得する処理、を含み、前記血流抑制時刻決定処理は、前記呼吸振動値が予め定められた基準値以上である時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理を含む。

　また、第１１の態様は、第３または第４の態様の画像処理装置であって、前記血流抑制時刻決定手段は、前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、を備え、前記時間幅は、（ｄ１）前記呼吸周期毎に、吸気位相に要する時間に基づいて定められた第１の時間幅と、呼気位相に要する時間に基づいて定められた第２の時間幅と、の組合せ時間幅、（ｄ２）前記呼吸周期毎に、１周期に要する時間に基づいて定められた時間幅、及び（ｄ３）予め定められた時間幅、のうち、何れか１つの時間幅を含む。

　また、第１２の態様は、第２ないし第１１の態様のうちのいずれか一つの態様の画像処理装置であって、（ｅ１）全体時間における、前記血流抑制時刻以外の前記血流解析に用いる要解析時間の合算時間が、第１の基準時間以上を満足する条件、及び、（ｅ２）呼吸周期毎における、前記血流抑制時刻以外の前記血流解析に用いる要解析時間が、第２の基準時間以上を満足する条件、のうち、何れか１つの条件を満足するよう前記血流抑制時刻決定処理に制約を課す血流抑制時刻制約手段、を更に備える。

　また、第１３の態様は、第１ないし第１２の態様のうちのいずれか一つの態様の画像処理装置であって、前記対象領域の血流周期を検出する血流周期検出手段、を更に備え、前記血流解析補正手段は、前記血流抑制時刻決定処理にて決定された血流抑制時刻に対して、前記血流周期単位で血流解析が行われるように前記血流抑制時刻を調整する血流周期単位化部、を備える。

　また、第１４の態様は、第１ないし第１３の態様のうちのいずれか一つの態様の画像処理装置であって、前記血流解析内容補正処理は、前記動画像内における前記血流解析の対象となる解析用データに対して、血流解析値を求める血流解析処理を実施する前に行う前処理あるいは前記血流解析処理を実施した後に行う後処理の何れかの処理を含み、前記前処理は、前記解析用データのうち、前記血流抑制時刻におけるデータに対しては、（ａ１）前記血流解析処理を禁止させる処理、及び、（ａ２）重要度を低くして前記血流解析処理を実行させる処理、の何れかの処理を含み、前記後処理は、（ａ３）前記血流解析値のうち、前記血流抑制時刻におけるデータに対しては、前記血流解析値としては取り扱わない処理、及び、（ａ４）前記血流解析値の重要度を低下させる処理、の何れかの処理を含む。

　また、第１５の態様は、第１ないし第１４の態様のうちのいずれか一つの態様の画像処理装置であって、前記対象領域は、肺野領域内の血管領域を含む。

　また、第１６の態様は、画像処理装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータを、第１ないし第１４の態様のうちのいずれか一つの態様の画像処理装置として機能させるプログラムである。

　第１の態様の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定手段により、血流抑制時刻を呼吸情報に基づいて決定し、血流解析補正手段により、該血流抑制時刻に撮影されたフレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行っている。したがって、血流解析内容補正処理を伴った血流解析が可能となり、呼吸に起因して血流解析値が異常値となることを回避することができるため、精度が高く、適切な血流解析値を得ることが可能となる。このため、血栓の判別性能が低下することを防ぎ、血流の動態診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　第２の態様の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定処理は、呼吸振動値が最大値となる時刻を血流抑制時刻として決定する処理を含む。これにより、最も血流が抑制され最も血流解析値に悪影響を与えると想定される時刻を血流抑制時刻として決定することが可能となる。

　第３の態様の画像処理装置によれば、呼吸周期毎に、呼吸振動値が最大値となる時刻を血流抑制時刻として決定している。最大値は呼吸周期毎に得られることから、肺野領域の物理的変化値に基づいて、血流解析値に悪影響を与えると想定される時刻を血流抑制時刻として決定することが可能となる。

　第４の態様の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定処理は、呼吸周期毎に、呼吸相対値が吸気位相から呼気位相に変化する時刻を血流抑制時刻として決定する処理を含む。これにより、各呼吸周期内で、最も血流が抑制され最も血流解析値に悪影響を与えると想定される時刻をそれぞれ血流抑制時刻として決定することが可能となるため、他周期の影響を受けないロバスト化の効果を奏する。また、呼吸相対値から呼吸周期を認識することにより、動画像に基づき呼吸周期を取得する必要がない分、呼吸情報取得処理を簡略化することができる。

　第５の態様の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定手段は、血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部を備える。これにより、血流が抑制され血流解析値に悪影響を与えると想定される時間帯を拡張することができる。

　第６の態様の画像処理装置によれば、呼吸振動値が第１の閾値以上となる時刻によって時間幅を生成することにより、血流抑制の疑いが高い時間帯を拡げてより確実に抽出し血流抑制時刻として決定することが可能となる。

　第７の態様の画像処理装置によれば、第１の値として呼吸振動値の最大値と最小値との差分値に基づく値を用いる場合は、呼吸位相内で最大の呼吸振幅値により第１の値が決定できるため、第１の閾値が低くなりすぎることなく適切に設定することが可能となる。また、第１の値として予め定める一定値を用いる場合は、呼吸位相内で最大の呼吸振幅値を具体的に算出することなく、容易に第１の閾値を設定することが可能となる。

　第８の態様の画像処理装置によれば、呼吸周期毎に呼吸振動値が最大となる値を用いて時間幅を設定することで、呼吸周期内で血流抑制の疑いが高い時刻を適切に抽出し血流抑制時刻として決定することが可能となる。また、呼吸周期毎に振幅方向拡張処理を行うため、他周期の影響を受けないロバスト化の効果を奏する。

　第９の態様の画像処理装置によれば、第２の値として呼吸周期毎の呼吸振動値が最大となる値と最小となる値との差分値に基づいて算出された値を用いる場合は、呼吸振幅値により第２の値が決定できるため、第２の閾値が低くなりすぎることなく適切に設定することが可能となる。また、第２の値として予め定める一定値を用いる場合は、呼吸振幅値を具体的に算出することなく、容易に第２の閾値を設定することが可能となる。

　第１０の態様の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定処理は、呼吸振動値が予め定められた基準値以上である時刻を血流抑制時刻として決定する処理を含む。これにより、呼吸周期毎の最大値を求めることなく、容易に血流抑制時刻を拡張し決定することが可能となる。

　また、既に知見として得られている統計データを用いて基準値を設定することで、動画像から得られるデータに依存することなく、安定的に血流抑制時刻を決定することが可能となる。

　さらに、基準値を設けることで、撮影時期を隔てた同一の身体における動画像データに対して、血流解析値の差分比較を精度良く行えるため、動態診断から一身体における血流状態の経過観察を正確に行うことが可能となる。

　第１１の態様の画像処理装置によれば、時間幅は、（ｄ１）～（ｄ３）のうち、何れか１つの時刻幅を含む。これにより、各位相に要する時間に基づいて時間幅を設定する場合、各位相に要する時間と比べて設定される時間幅が相対的に広くなりすぎず、適切に血流抑制時刻を拡張し決定することが可能となる。また、吸気位相及び呼気位相に要する時間が異なる場合は、吸気位相及び呼気位相に応じて第１及び第２の時間幅の組合せにより、適切に時間幅を設定することが可能となる。このため、吸気位相及び呼気位相に要する時間が異なる呼吸困難な患者に対しても、適切に血流抑制時刻を決定することが可能となる。

　一方、１周期に要する時間に基づいて時間幅を設定する場合は、吸気位相及び呼気位相に要する各々時間を算出せずとも、１周期に要する時間のみ算出されれば良いため、計算時間の短縮化が図れる。

　また、予め定められた時間幅を用いる場合は、各時刻の呼吸振動値に依存することなく（すなわち、呼吸位相の時刻を算出することなく）、容易に血流抑制時刻を拡張し決定することが可能となる。

　第１２の態様の画像処理装置によれば、血流抑制時刻決定処理に制約を課す血流抑制時刻制約手段を更に備える。これにより、血流解析に用いる要解析時間におけるデータ量を必要最低限確保することができ、血流の動態診断を適切に行うことが可能となる。

　第１３の態様の画像処理装置によれば、血流解析値制御手段は、血流抑制時刻決定処理にて決定された血流抑制時刻に対して、血流周期単位で血流解析が行われるように血流抑制時刻を調整する血流周期単位化部を備える。これにより、血流周期毎に血流解析値が欠損することを防止でき、血流周期内全体の血流状態を把握することが可能となる。

　第１４の態様の画像処理装置によれば、血流解析内容補正処理は、（ａ１）～（ａ４）のうち何れか１つの処理を含む。すなわち、（ａ１）または（ａ２）の処理では、血流解析処理を行う前に同処理の禁止、または、同処理の影響を減ずる処理を行うため、血流抑制時刻を考慮して効率的に血流解析を行うことが可能となる。とりわけ、（ａ１）の処理では、血流抑制時刻における血流解析処理を行わずに済むため、無駄な計算をせずに計算時間の短縮化が図れる。

　一方、（ａ３）または（ａ４）の処理では、血流解析処理を行った後に血流抑制時刻におけるデータに対しては、血流解析値としては取り扱わない処理、または、重要度を低下させる処理を行うため、血流解析処理の前に血流抑制時刻を決定する必要は無く、血流解析処理を行ってから血流抑制時刻を決定することも可能となる。

　第１５の態様によれば、対象領域は、肺野領域内の血管領域であることにより、動態診断により肺野領域の血流状態を適切に把握することが可能となる。このため、動態診断による肺血栓塞栓症の判別性能が低下することを防ぐことが可能となる。

　第１６の態様によれば、第１の態様から第１５の態様と同じ効果を得ることができる。

　＜７．第６実施形態＞
　本発明の第６実施形態に係る放射線動態画像撮影システムについて以下説明する。

　　＜７－１．放射線動態画像撮影システムの全体構成＞
　第６実施形態に係る放射線動態画像撮影システムは、人体または動物の身体を被写体として、被写体の対象領域の物理的状態が周期的に時間変化する状況に対して放射線画像の撮影を行う。

　図３５は、第６実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。図３５に示すように、放射線動態画像撮影システム２００は、撮影装置１と、撮影制御装置２（撮影用コンソール）と、画像処理装置３（診断用コンソール）と、心電計４とを備える。撮影装置１及び心電計４と、撮影制御装置２とが通信ケーブル等により接続され、撮影制御装置２と、画像処理装置３とがＬＡＮ等の通信ネットワークＮＴを介して接続されて構成されている。放射線動態画像撮影システム２００を構成する各装置は、ＤＩＣＯＭ規格に準じており、各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭ規格に則って行われる。

　　　＜７－１－１．撮影装置１等の構成＞
　撮影装置１、撮影制御装置２、及び画像処理装置３は図１で示した第１実施形態の撮影装置１、撮影制御装置２、画像処理装置３と同一構成であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。

　　　＜７－１－２．心電計４の構成＞
　図３５では心電計４は被検者Ｍとは離れて示されているが、実際には心電計４の各電極端子は被検者Ｍに装着されており、被検者Ｍの心電波形をデジタル信号として出力する。図３５に示すように、心電計４は、位相検出部４１を備えて構成され、位相検出部４１は、制御部２１のＣＰＵからの制御信号に応答して、撮影装置１による撮影動作を同期させるための基礎情報として、被写体Ｍの心拍の位相を検出する。

　なお、心電計４の構成は、本実施形態において必須の構成要件ではなく、後述する図３８の第１の心拍周期取得処理を採用する場合は不要である。

　　＜７－２．呼吸位相の一般的特性と血流解析値における問題点＞
　この実施形態における画像処理装置３の詳細を説明する前提として、呼吸位相の一般的特性と血流解析から得られる血流解析値における問題点とを説明しておく。

　血流解析を行うにあたって重要となる、呼吸位相状態と心拍位相状態とにおける関係を説明する。図３６は、呼吸位相の一般的特性を例示する図であり、図３６（ａ）が呼吸位相ＰＨの波形の一部を示し、図３６（ｂ）が図３６（ａ）の領域ＡＲ（１周期分）における呼吸位相ＰＨを示す。また、図３７は呼吸位相ＰＨと心拍位相ＢＨとの関係について例示する図である。なお、図３６及び図３７の横軸は動画撮影された時刻（時間方向）を示し、縦軸は後述する呼吸振動値（詳細は後述する）を示す。

　図３６（ｂ）で示されるように、１周期ＰＣ分の呼吸位相ＰＨは、呼吸周期ＰＣ内の最大値Ｂ１に相当する最大吸気位相ＩＭと最小値Ｂ２に相当する最大呼気位相ＥＭと（詳細は後述する）を有し、最大呼気位相ＥＭから最大吸気位相ＩＭまでの呼吸位相ＰＨの区間を吸気位相ＰＨ１と呼び、最大吸気位相ＩＭから最大呼気位相ＲＭまでの呼吸位相ＰＨの区間を呼気位相ＰＨ２と呼ぶ。以下では、最大呼気位相ＥＭから始まる１周期ＰＣのうち前半周期ＰＣ１を吸気位相ＰＨ１と称し、後半周期ＰＣ２を呼気位相ＰＨ２と称する。

　図３７で示されるように、最大吸気位相ＩＭに対応する領域ＡＲ１の心拍位相ＢＨ１と、最大呼気位相ＥＭに対応する領域ＡＲ２の心拍位相ＢＨ２とは、領域ＡＲ１とＡＲ２以外の他の領域の心拍位相ＢＨと比較して、脈動が小さくなっていることが見て取れる。

　ここで、図３７で示されるように脈動が小さくなる現象の主な原因としては、以下の３つが挙げられる。

　まず、最大吸気位相ＩＭにおいては、肺野領域の血管に流れる血流が抑制される（血流が減弱する）現象が生じるためである。これにより、血流解析精度の低下を導く。ここで、血流が減弱する要因としては、前述したように２種類（（ｉ）血管圧迫及び（ｉｉ）血管伸長）が考えられている。

　次に、（ｉｉｉ）最大吸気位相ＩＭと最大呼気位相ＥＭとの両方において、血管への圧力が異なることにより、血管の太さが変わる現象が生じるためである。これにより、血流解析精度の低下を導く。具体的には、吸気位相ＰＨ１時は肺が縦方向に伸び、逆に呼気位相ＰＨ２時は縦方向に縮まることにより、吸気位相ＰＨ１時と呼気位相ＰＨ２時とでは血管への圧力が異なる現象が生じるため、肺野内の血管の太さや該血管の相対的な位置関係が、吸気位相ＰＨ１時と呼気位相ＰＨ２時とにより大きく異なる可能性がある。このため、単純に安静呼吸や強制呼吸状態の全ての血流活用による解析を実施しても、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態の各位相状態で血管への圧力が異なることから血流解析値に悪影響が及ぶ。

　上記（ｉ）（ｉｉ）の課題に対しては、例えば、特開２００４－３１２４３４号公報のように、フレーム画像間の差分より得られた複数の差分画像から得られる最大値を画素値として解析結果を出力するようにすれば、最大吸気位相ＩＭと最大呼気位相ＥＭとを回避することが可能となる。しかしながら、上記（ｉｉｉ）の課題に対しては、従来技術では、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態の各位相状態に起因した血流解析精度の低下を防ぐことは不可能である。

　このような背景の下、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態の各位相状態に起因して血流解析精度が低下することで誤診することを回避するため、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態の各位相状態に応じた適切な血流解析値を得ることが望まれている。

　以下に説明する各構成においては、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態の各位相状態を考慮して血流解析を行うことで、当該各位相状態に起因した血流解析精度の低下を防ぎ、適切な血流解析値が得ることが可能となる。

　以下では、第６実施形態における画像処理装置３の詳細について説明する。

　　＜７－３．画像処理装置３の具体的構成＞
　本発明の第６実施形態における放射線動態画像撮影システム２００の画像処理装置３は、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態の各位相状態を考慮して血流解析値を得ることにより、血流の画像診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　　　＜７－３－１．画像処理装置３の機能構成＞
　図３８及び図３９は、放射線動態画像撮影システム２００，２００’における画像処理装置３，３’において、ＣＰＵ等が各種プログラムに従って動作することにより制御部３１Ｅ，３１Ｅ’で実現される機能構成を他の構成とともに示す図である。なお、この実施形態の画像処理装置３，３’は、主として心臓および両肺を含む胸部が撮影された動態画像を使用する。

　制御部３１Ｅ，３１Ｅ’では、主に、動画像取得部４１０と、呼吸情報取得部４２０，４２０’と、心拍周期取得部４２５，４２５’と、位相状態判定部４３０と、解析範囲設定部４４０と、血流解析値算出部４５０と、から構成される。

　以下では、図３８及び図３９で示されたような制御部３１Ｅ，３１Ｅ’の機能的な構成が、あらかじめインストールされたプログラムの実行によって、実現されるものとして説明するが、専用のハードウエア構成で実現されても良い。

　以降、動画像取得部４１０、呼吸情報取得部４２０，４２０’、心拍周期取得部４２５，４２５’、位相状態判定部４３０、解析範囲設定部４４０、血流解析値算出部４５０が行う各処理についての具体的内容を、図３８及び図３９を参照しながら順次説明する。

　　　　＜７－３－１－１．動画像取得部４１０＞
　動画像取得部４１０では、撮影装置１の読取制御装置１４によって撮影された被検者Ｍの身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する。本実施形態における対象領域とは、血流解析の対象となる領域であり、肺野領域内の血管領域を想定する。すなわち、図３８及び図３９で示されるように、撮影装置１と画像処理装置３との間に、撮影制御装置２が介在し、撮影制御装置２の記憶部２２に記憶された検出データ（複数のフレーム画像）が通信部２５を介して、画像処理装置３の通信部３５に出力される。

　第１実施形態で用いた図４で示されるように、動画像取得部４１０により取得されたフレーム画像Ｍ１～Ｍ１０（ＭＩ）は、第１実施形態の動画像取得部１１０と同様、呼吸サイクルの１周期を一定の撮影タイミングで連続撮影されたものである。具体的には、時刻ｔ＝ｔ1, ｔ2, ｔ3, …, ｔ10 の撮影タイミングにおいて撮影された画像が、フレーム画像Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…，Ｍ１０にそれぞれ対応している。

　　　　＜７－３－１－２．呼吸情報取得部４２０，４２０’＞
　呼吸情報取得部４２０，４２０’では、フレーム画像ＭＩが撮影された時刻に同期した被検者Ｍにおける呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う。具体的に、呼吸情報取得処理は、肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を呼吸情報とし、呼吸周期ＰＣが少なくとも１周期の呼吸振動値を取得する処理を行う。加えて、呼吸情報取得処理は、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを算出する処理を行う（図３６及び図３７参照）。

　呼吸情報取得処理の呼吸振動値の検出方法（第１ステップ）は大別すると２つの処理があるため、以下では各々分説する。その後、呼吸周期ＰＣ及び呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを算出する方法（第２ステップ）について説明する。

　　　　　＜７－３－１－２－１．第１の呼吸情報取得処理：画像解析（図３８）＞
　第１の呼吸情報取得処理の第１ステップとしては、動画像取得部４１０にて取得した動画像を構成する複数のフレーム画像ＭＩに基づいて、呼吸振動値を算出する処理である（図３８参照）。

　図３８で示されるように、まず、第１の呼吸情報取得処理では、呼吸情報取得部４２０が、動画像取得部４１０によって取得された複数のフレーム画像ＭＩを用いて呼吸振動値を算出する。具体的に、呼吸振動値とは、呼吸による肺野領域サイズの変化を測るための指標であり、例えば、「肺野領域の特徴点間の距離（肺尖部から横隔膜までの距離等）」「肺野部の面積値（肺野領域サイズ）」「横隔膜の絶対位置」「肺野領域の画素濃度値」等が挙げられる。以下では、呼吸振動値が「肺野部の面積値」と「肺野領域の特徴点間の距離」との場合を例にして説明する。

　肺野部の抽出は、第１実施形態で用いた図５で示すように、左右ごとに抽出しても（図５（ａ）参照）、心臓や脊椎の領域を含んだ輪郭（図５（ｂ）参照）として抽出してもよい。

　このように、呼吸情報取得部４２０では、取得された複数のフレーム画像ＭＩを用いて、肺野部の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域内のピクセル数を肺野部の面積値を検出することで呼吸振動値を取得する（図３８参照）。

　肺領域の上端ＬＴから下端ＬＢまでの長さ（肺野長）の変化を算出する場合、第１実施形態で用いた図６（ａ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肺尖部から体軸方向におろした直線と横隔膜との交点を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例であり、図６（ｂ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肋横角を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例である。

　このように、呼吸情報取得部４２０では、取得された複数のフレーム画像ＭＩを用いて、肺野領域の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域から特徴点間距離を検出することで呼吸振動値を取得する（図３８参照）。

　図４０は、呼吸情報取得部４２０において検出された呼吸振動値の波形データを時系列で示した呼吸位相ＰＨの模式図であり、肺野領域の面積値や特徴点間距離等といった呼吸振動値を算出し、撮影タイミングＴＭ毎に時間方向にモニタリングした結果となる。なお、図４０で示す縦方向の矢印は、呼吸位相ＰＨの振幅方向ＡＰを示す。

　　　　　＜７－３－１－２－２．第２の呼吸情報取得処理：別機器（図３９）＞
　第２の呼吸情報取得処理の第１ステップは、別機器（外部機器）により呼吸振動値を計測する処理である（図３９参照）。例えば、特許第3793102号に記載されているような装置や、前述したレーザー光とＣＣＤカメラで構成されたセンサによるモニタリングにより実施する手法を用いることができる。

　本実施形態では、図３５で示されるように、サイクル検出装置１６のサイクル検出センサ１５が利用可能である。また、呼吸振動値を外部機器から検出するための別の方法としては、呼吸モニタベルトを用いて被写体の胸部の動きを検出する方法や、気速計により呼吸の気流を検出する方法があり、これらの方法を適用することも可能である。

　このように、呼吸情報取得部４２０’では、動画像取得部４１０を介して、複数のフレーム画像ＭＩを取得するとともに、これと同期した呼吸振動値を外部機器より取得する（図３９参照）。そして、呼吸振動値が、図４０と同様に時系列データとして得られる。

　　　　　＜７－３－１－２－３．呼吸周期ＰＣ、最大値Ｂ１、最小値Ｂ２の検出方法＞
　第１及び第２の呼吸情報取得処理の第２ステップとしては、第１ステップで各々検出された呼吸振動値の変化を呼吸位相ＰＨとし、呼吸周期ＰＣ及び呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを算出する処理を行う（図４０参照）。

　図４０で示されるように、呼吸周期（呼吸サイクル）ＰＣの１周期は、吸気と呼気とから構成され、１回の呼気と１回の吸気からなる。吸気では、横隔膜が下がって息が吸い込まれるに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなる。息を最大限に吸い込んだとき（吸気と呼気の変換点）が最大吸気位相ＩＭである。呼気では、横隔膜が上がって息が吐き出されるに連れて肺野の領域が小さくなるが、息を最大限に排出したとき（呼気と吸気の変換点）が最大呼気位相ＥＭとなる。

　以下では、第１及び第２の呼吸情報取得処理の第２ステップとして、２つの方法について説明する。

　第１の方法は、全体時間において、呼吸振動値が極大値及び極小値となる時刻を順次に算出することで、呼吸周期ＰＣを決定し、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを決定する方法である。具体的には、全体時間における呼吸振動値にスムージングをかけ、高周波ノイズ成分を低減させた状態で、呼吸振動値の極大値（最大吸気位相ＩＭ）及び極小値（最大呼気位相ＥＭ）を算出する。これにより、呼吸振動値に含まれるノイズ成分を極大値や極小値として誤検出することを防ぐことが可能となる。

　第２の方法は、呼吸周期ＰＣが先に検出され、呼吸周期ＰＣ毎に呼吸振動値が最大値、最小値となる時刻を検出する方法である。第１の方法と異なる点は、全体時間ではなく、呼吸周期ＰＣ単位で呼吸振動値の最大値（すなわち、最大吸気位相ＩＭ）及び最小値（最大呼気位相ＥＭ）を算出する点である。また、第２の方法においても、第１の方法と同様に、呼吸振動値にスムージングをかけ、高周波ノイズ成分を低減させた状態で、最大値及び最小値を抽出させても良い。

　このように、呼吸情報取得部４２０，４２０’では、呼吸振動値の変化を呼吸位相ＰＨとし、呼吸周期ＰＣ及び呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを検出する（図４０参照）。

　　　　＜７－３－１－３．心拍周期取得部４２５，４２５’＞
　心拍周期取得部４２５，４２５’では、撮影時刻に同期した身体における心拍周期を取得する心拍周期取得処理を行う（図３８及び図３９参照）。

　心拍周期取得処理は大別すると２つの処理があるため、以下では各々分説する。

　　　　　＜７－３－１－３－１．第１の心拍周期取得処理：画像解析（図３８）＞
　第１の心拍周期取得処理では、図３８で示されるように心拍周期取得部４２５が、動画像取得部４１０によって取得された撮影画像を用いて、心臓壁の動き量を算出することで、心拍周期を取得する処理である。詳細には、動画像から心臓壁の変動が検出されることで、各フレーム画像が撮影されたタイミングにおける心臓の拍動の位相が検出される。そして、当該心臓の拍動の位相により心拍周期を決定する。

　図４１は、動画像で捉えられた心臓壁の変動を例示する模式図である。図４１で示されるように、心臓壁ＨＬの変動の一例として、心臓の横幅の変動を採用する。図４１(ａ)～図４１(ｃ)では、心臓が拡張していく過程で、心臓の横幅がｗ１からｗ３へと大きくなっていく状態が例示されている。

　そこで、心拍周期取得部４３０では、各フレーム画像から、心臓の横幅を検出することで、心拍周期を検出する。具体的に、心臓の横幅を検出する手法としては、例えば、心臓の輪郭を検出して行う手法等が挙げられる。そして、この心臓の輪郭を検出する手法としては、種々の公知の手法を採用することができ、例えば、心臓の形状を示すモデル（心臓モデル）を用いて、Ｘ線画像中の特徴点と、心臓モデルの特徴点とを合わせて行くことで、心臓の輪郭を検出する手法（例えば、“Image feature analysis and computer-aided diagnosis in digital radiography: Automated analysis of sizes of heart and lung in chest images”, Nobuyuki Nakamori et al., Medical Physics, Volume 17, Issue 3, May,1990, pp.342-350.等参照）等を採用することができる。

　図４２は、動画像を構成する複数のフレーム画像について、撮影された時刻と心臓の横幅との関係を例示する模式図である。図４２では、横軸が時刻、縦軸が心臓の横幅を示し、丸印が検出された心臓の横幅の値を示している。

　ここで、時刻ｔで捉えられた心臓の横幅をＨｗt、時刻ｔ＋１で捉えられた心臓の横幅をＨｗt+1とし、（Ｈｗt+1－Ｈｗt）≧０が成立する場合には、時刻ｔで捉えられたフレーム画像が心臓の拡張時に分類され、（Ｈｗt+1－Ｈｗt）＜０が成立する場合には、時刻ｔで捉えられたフレーム画像が心臓の収縮時に分類される。

　このように、心臓の横幅、すなわち、心臓壁ＨＬの変動を検出することで、心臓の拡張時および収縮時が分類できるため、心臓の拍動の位相を検出することが可能となる。

　以上のように、心拍周期取得部４２５では、動画像で捉えられた心臓壁の動きに基づき、心拍周期を検出することで、心拍周期を自動的に取得可能である。

　　　　　＜７－３－１－３－２．第２の心拍周期取得処理：心電計（図３９）＞
　第２の心拍周期取得処理では、図３９で示されるように心拍周期取得部４２５’が、心電計４の位相検出部４１から取得された結果を用いて心拍周期を取得する処理である。図４３は、被検者Ｍの心電図波形の１周期ＨＢＣを例示する図である。なお、図４３では、横軸が時刻、縦軸が電気信号の大きさ（電圧）を示しており、いわゆるＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波の形状をそれぞれ示す曲線Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐを含む電気信号の変化を示す曲線が示されている。

　そこで、心拍周期取得部４２５’では、位相検出部４１から取得された心拍位相ＢＨの検出結果に基づいて、上記の点（Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐ）を検出することで、心拍周期ＨＢＣを取得する。

　なお、位相検出部４１による検出動作は撮影装置１による撮像動作と同期して行われる（図３５参照）。

　このように、心拍周期取得部４２５’では、外部より心拍周期ＨＢＣが取得されることにより、心臓の周期的な時間変化を自動的に取得することが可能となる。

　　　　＜７－３－１－４．位相状態判定部４３０＞
　位相状態判定部４３０では、呼吸情報取得部４２０にて取得した呼吸情報が吸気位相ＰＨ１状態または呼気位相ＰＨ２状態の何れの位相状態に属するかを判定して位相状態判定結果を得る位相状態判定処理を行う。ここでいう「位相状態判定結果」とは、吸気位相ＰＨ１状態または呼気位相ＰＨ２状態の何れかの結果をいう。

　具体的に、位相状態判定処理とは、呼吸情報取得部４２０にて算出した呼吸周期ＰＣ内の呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに基づいて、呼吸振動値が吸気位相ＰＨ１状態または呼気位相ＰＨ２状態の何れの位相状態に属するかを判定する処理である。

　すなわち、位相状態判定処理では、図３６及び図４０で示されるように、呼吸情報取得部４２０にて算出した呼吸周期ＰＣ内の呼吸振動値の最大値Ｂ１を最大吸気位相ＩＭとし、最小値Ｂ２を最大呼気位相ＥＭとすることで、最大呼気位相ＥＭから最大吸気位相ＩＭまでの位相を吸気位相ＰＨ１として判定し、最大吸気位相ＩＭから最大呼気位相ＥＭまでの位相を呼気位相ＰＨ２として判定する位相状態判定結果を得る。

　　　　＜７－３－１－５．解析範囲設定部４４０＞
　解析範囲設定部４４０では、呼吸情報及び位相状態判定結果に基づいて吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲を設定する解析範囲設定処理を行う。ここでいう「呼吸情報」とは、呼吸振動値による呼吸位相ＰＨ、呼吸周期ＰＣ、呼吸周期ＰＣ内の呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２をいう。また、解析範囲設定部４４０は、該呼吸情報を位相状態判定部４３０から取得する（図３８及び図３９参照）。

　具体的に、解析範囲設定処理は、呼吸周期ＰＣが少なくとも１周期の呼吸振動値に基づいて血流解析範囲を設定するとともに、心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含むように血流解析範囲を設定する処理を行う。また、血流解析範囲は、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態に対応した吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２を有する。

　なお、以下の説明では、複数の呼吸周期ＰＣを持つ場合を想定して説明するが、これに限られず、呼吸周期ＰＣが１周期分であってもよい。また、吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２の両方を設定する場合を想定して説明するが、何れか一方の範囲（ＲＡ１またはＲＡ２の何れか）のみを設定する場合であってもよい。

　血流解析範囲とは、呼吸振動値における振幅方向ＡＰ（図４０参照）に対しては、（ａ）呼吸振動値の振幅値に基づいて設定される「振幅値範囲ＲＢ１」（後述の図４４等参照）を採用し、撮影時刻方向に対しては、（ｃ）呼吸情報取得処理で取得した呼吸振動値の呼吸周期ＰＣのうち、解析対象とする「解析対象周期ＲＴ１」（後述の図４４参照）、または、（ｄ）解析対象周期とした周期のうち、吸気位相ＰＨ１または呼気位相ＰＨ２の何れか一方の位相に対応する「位相別解析対象周期ＲＴ２」（後述の図４５参照）、の何れか１つの範囲を採用する。すなわち、第６実施形態における血流解析範囲とは、「振幅値範囲ＲＢ１」と「解析対象周期ＲＴ１」とを満足する範囲であるか、あるいは、「振幅値範囲ＲＢ１」と「位相別解析対象周期ＲＴ２」とを満足する範囲であるかの何れかの範囲となる。

　ここでいう「振幅値範囲ＲＢ１」は、具体的に、（ａ１）予め設定された第１の範囲に基づいて設定される範囲、または、（ａ２）呼吸周期ＰＣ内の呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに基づいて設定される範囲、のうち、何れか１つの値である。

　ここで、「第１の範囲」「解析対象周期ＲＴ１」及び「位相別解析対象周期ＲＴ２」の設定は、図３８及び図３９で示されるように、ユーザが画像処理装置３（３’）の操作部３３を介して入力することにより行われる。

　更に、複数の吸気位相ＰＨ１内または複数の呼気位相ＰＨ２内の何れか一方の複数の位相内において、複数設定された血流解析範囲ＲＡのうち呼吸振動値の範囲が相互に同一の範囲である「同一振動範囲」が複数存在する場合、解析範囲設定処理は、血流解析値算出部４５０に、後述する（ｅ１）～（ｅ３）の処理の何れか１つの処理と（ｆ）の処理とを実施するよう指令を与える。（ｅ１）～（ｅ３）の処理及び（ｆ）の処理については、後に詳述する。

　　　　　＜７－３－１－５－１．解析範囲設定処理の例＞
　図４４～図４６は解析範囲設定処理について説明する図であり、横軸は動画撮影された時刻を示し、縦軸は呼吸振動値を示す。なお、図４４～図４６における振幅値範囲ＲＢ１は、上記（ａ１）の第１の範囲として設定された場合を代表して説明するが、上記（ａ２）の呼吸周期ＰＣ内の呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに基づいて自動的に設定される方法であってもよい。また、上記（ａ２）の方法を採用する場合は、最大値Ｂ１と最小値Ｂ２との中間付近に設定されるようにすることが好ましい。

　図４４で示される血流解析範囲ＲＡは、呼吸振動値における振幅方向ＡＰに対しては振幅値範囲ＲＢ１を満足し、且つ、撮影時刻方向に対しては呼吸情報取得処理で取得した呼吸振動値の呼吸周期ＰＣのうち、３周期分を解析対象周期ＲＴ１として満足するように設定される。この結果、血流解析範囲ＲＡは、吸気位相ＰＨ１における吸気位相用解析範囲ＲＡ１は撮影時刻順にＲＡ１１，ＲＡ１２，ＲＡ１３として設定され、呼気位相ＰＨ２における呼気位相用解析範囲ＲＡ２は撮影時刻順にＲＡ２１，ＲＡ２２，ＲＡ２３として設定される。

　これに対して、図４５で示される血流解析範囲ＲＡは、呼吸振動値の振幅方向ＡＰに対しては図４４と同様に振幅値範囲ＲＢ１として設定されるが、撮影時刻方向に対しては図４４と同様の解析対象周期ＲＴ１のうち、吸気位相ＰＨ１に対応する半周期ＰＣ１（図３６参照）のみを位相別解析対象周期ＲＴ２として設定される。この結果、血流解析範囲ＲＡは、吸気位相用解析範囲ＲＡ１として撮影時刻順にＲＡ１１，ＲＡ１２，ＲＡ１３のみが設定される。

　なお、図４５においては、位相別解析対象周期ＲＴ２として、吸気位相ＰＨ１の場合を想定したが、呼気位相ＰＨ２の場合についても同様である。すなわち、呼気位相ＰＨ２の場合において、吸気位相ＰＨ１の場合（図４５）と異なる点は、呼気位相ＰＨ２に対応する半周期ＰＣ２（図３６参照）のみを位相別解析対象周期ＲＴ２として設定されることで、血流解析範囲ＲＡは、呼気位相用解析範囲ＲＡ２として撮影時刻順にＲＡ２１，ＲＡ２２，ＲＡ２３のみが設定される点である。

　このように、ユーザが吸気位相ＰＨ１のみの血流解析値、あるいは、吸気位相ＰＨ２のみの血流解析値を要求する場合は、周期単位で設定する解析対象周期ＲＴ１で一旦全体の範囲を決定した上で、何れか一方の位相に対応する位相別解析対象周期ＲＴ２を選択することが可能となる。これにより、後述の血流解析値算出処理で計算に要する時間が全体周期分から半周気分になることで、半分で済むため、計算時間の短縮化が図れる。

　また、図４６で示されるように、呼吸振動値における振幅方向ＡＰにおける振幅値範囲ＲＢ１を、呼吸振動値の振幅値の大きい方から順にＲＢ１１，ＲＢ１２，ＲＢ１３として分けて設定することも可能である。そして、図４４と同様に、撮影時刻方向に対して３周期分を解析対象周期ＲＴ１として設定する結果、血流解析範囲ＲＡとして、吸気位相用解析範囲ＲＡ１は撮影時刻順にＲＡ１１３，ＲＡ１１２，ＲＡ１１１，ＲＡ１２３，ＲＡ１２２，ＲＡ１２１，ＲＡ１３３，ＲＡ１３２，ＲＡ１３１として設定され、呼気位相用解析範囲ＲＡ２は撮影時刻順にＲＡ２１１，ＲＡ２１２，ＲＡ２１３，ＲＡ２２１，ＲＡ２２２，ＲＡ２２３，ＲＡ２３１，ＲＡ２３２，ＲＡ２３３として、合計１８の範囲を設定することが可能となる。

　　　　　＜７－３－１－５－２．解析範囲判定部４４５＞
　続いて、解析範囲判定部４４５では、解析範囲設定処理により設定された血流解析範囲ＲＡ（吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び／または呼気位相用解析範囲ＲＡ２）が各々心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分（後述する図４７（ａ）参照）含んでいるか否かの判定を行う（図３８及び図３９参照）。ここで、解析範囲判定部４４５が心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含んでいると判定した場合は、解析範囲設定部４４０が血流解析範囲ＲＡとして正式に決定する。一方、解析範囲判定部４４５が心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含んでいないと判定した場合は、解析範囲設定処理に、「撮影時刻方向」及び／または「呼吸振動値の振幅方向ＡＰ」のプラス方向及び／またはマイナス方向に対して拡張させて血流解析範囲ＲＡを再度設定するよう促す。再設定された血流解析範囲ＲＡに対して解析範囲判定部４４５が再度上記と同様の判定を行う。解析範囲判定部４４５は、この一連のループを、最終的に心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含んでいると判定するまで繰り返し実行し、解析範囲設定部４４０が最終結果を血流解析範囲ＲＡとして正式に決定する。

　　　　＜７－３－１－６．血流解析値算出部４５０＞
　血流解析値算出部４５０では、解析範囲設定部４４０が設定した血流解析範囲ＲＡ内におけるフレーム画像ＭＩに対して、血流解析を行うことにより、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のうち、少なくとも一方の状態における血流解析値を得る血流解析値算出処理を実施する。

　血流解析値算出処理とは、吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２それぞれにおいて互いに独立して血流解析を行うことにより血流解析値を個別に得る処理をいう。ここでいう血流解析とは、基本的には、動画像内に含まれる複数のフレーム画像ＭＩ間の差分を取ることで得られる処理であるが、ノイズ除去などの処理も必要に応じて行う。例えば、特開２０１２－１１０３９９号公報に記載の血流解析方法を採用することが可能である。

　また、少なくとも２つの呼吸周期ＰＣに対して血流解析範囲ＲＡが設定された場合には、血流解析値算出処理は、少なくとも２つの呼吸周期ＰＣにおける少なくとも２つの周期単位血流解析値ＳＭを得、該少なくとも２つの周期単位血流解析値ＳＭを用いて血流解析値ＳＭＲを最終的に得る処理を備える（後に詳述する図４８及び図４９参照）。

　そして、血流解析値算出部４５０は、先述した「同一振動範囲」が複数存在する際、解析範囲設定部４４０の解析範囲設定処理から以下の処理を実施するよう指令が与えられるため、その指令内容に従って実施する。

　すなわち、当該処理とは、複数の同一振動範囲内において算出される複数の周期単位血流解析値ＳＭに対して、（ｅ１）平均した値を示す範囲内平均値を血流解析値ＳＭＲとして算出する処理、（ｅ２）最大となる値を示す範囲内最大値を血流解析値ＳＭＲとして算出する処理、及び、（ｅ３）最小となる値を示す範囲内最小値を血流解析値ＳＭＲとして算出する処理、のうち、何れか１つの処理と、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを用いて１枚の画像（最終画像）ＲＧを生成する処理とである。

　最後に、血流解析値算出部４５０が、血流解析値ＳＭＲ、または、画像診断に用いる最終画像ＲＧを記憶部３２や表示部３４に出力する（図３８及び図３９参照）。

　　　　　＜７－３－１－６－１．同一振動範囲が各位相に複数存在する場合＞
　複数の吸気位相ＰＨ１内及び複数の呼気位相ＰＨ２内に同一振動範囲が複数存在する場合として、図４４で設定された血流解析範囲ＲＡを例にして、周期単位血流解析値ＳＭ及び血流解析値ＳＭＲの算出方法と最終画像ＲＧとについて以下説明する。

　　　　　　＜７－３－１－６－１－１．周期単位血流解析値ＳＭ＞
　図４７～図４９は、血流解析値算出処理について説明する図である。図４７（ａ）は、各血流解析範囲ＲＡ内のフレーム画像ＭＩ及び心拍周期ＨＢＣの関係を模式的に説明する図であり、横軸は撮影時刻を示し、縦軸は第１の心拍周期取得処理の場合は心臓の横幅を示し、第２の心拍周期取得処理の場合は心電計４から検出される電気信号を示す。図４７（ｂ）は図４７（ａ）の各血流解析範囲ＲＡ内のフレーム画像ＭＩ間の差分値の総和（すなわち、周期単位血流解析値ＳＭに相当）から生成された差分画像ＤＧを示す。

　なお、ここでいう各血流解析範囲ＲＡとは、図４４で示される吸気位相用解析範囲ＲＡ１１～ＲＡ１３、及び、呼気位相用解析範囲ＲＡ２１～ＲＡ２３の何れか１つの範囲を代表して示している。また、図４７（ａ）の例では、血流解析範囲ＲＡ内のフレーム画像ＭＩを７枚、時刻差Δｔ１～Δｔ６の６つを想定したが、これはあくまで例示にすぎず、実際は動画撮影のフレームレートに合わせて設定される。

　図４７（ａ）で示されるように、解析範囲設定部４４０が解析範囲判定部４４５の判定を介して設定した各血流解析範囲ＲＡ内は心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含んで設定されている。このため、各血流解析範囲ＲＡ内のフレーム画像ＭＩ間の差分を撮影時刻順に取り、各時刻差Δｔ１～Δｔ６に対応する各差分値ｄ１～ｄ６を得ることで、心拍の１周期ＨＢＣ分の差分値が得られる。そして、各差分値ｄ１～ｄ６の総和として周期単位血流解析値ＳＭを得ることで、図４７（ｂ）で示されるように、１枚の差分画像ＤＧが得られる。

　すなわち、差分値ｄ１～ｄ６の各値は、肺野内部の血流の流れに各々対応している。例えば、心拍のピーク時（図４３の点Ｒｐ参照）では心臓付近に血流が集中するため、心臓付近（例えば、図４７（ｂ）の領域ｄｒ参照）において、フレーム画像上で濃度差が大きくなり、差分値が大きくなる。逆に、心拍のピーク時から遠い時刻（図４３の点Ｕｐ等参照）では心臓から遠い領域に血流が集中するため、心臓から遠い領域（例えば、図４７（ｂ）の領域ｄｕ参照）において、フレーム画像上で濃度差が大きくなり、差分値が大きくなる。

　このように、フレーム画像間の撮影時刻（時間的変化）によって、大きな値をもつ差分値（濃度差）がフレーム画像上で移動してゆく（空間的に変化する）。そして、心拍周期ＨＢＣ１周期分に対応するフレーム画像ＭＩ間の差分をとって各差分値の総和をとることで周期単位血流解析値ＳＭを得、周期単位血流解析値ＳＭに基づいて１枚の差分画像ＤＧを生成することにより、肺野領域全域に血流が巡った全貌を診ることが可能となる。このため、被検者Ｍが健常者でない場合は、肺野領域内で血流が流れていない領域を発見できるなど、肺野内部の血流の動きをも把握することができる。

　　　　　　＜７－３－１－６－１－２．血流解析値ＳＭＲ及び最終画像ＲＧ＞
　続いて、図４４、図４８及び図４９を用いて、吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２それぞれにおいて互いに独立して血流解析を行い、複数の周期単位血流解析値ＳＭを用いて血流解析値ＳＭＲを最終的に得る処理について説明する。

　図４４で示される吸気位相用解析範囲ＲＡ１（ＲＡ１１～ＲＡ１３）と呼気位相用解析範囲ＲＡ２（ＲＡ２１～ＲＡ２３）とは、互いに独立して血流解析値算出処理が行われる。すなわち、図４４の例では、３つの吸気位相ＰＨ１内及び３つの呼気位相ＰＨ２内に、前述の同一振動範囲が３つずつ存在することになる。

　まず、上記周期単位血流解析値ＳＭの算出方法と同様に、血流解析値算出処理は、吸気位相用解析範囲ＲＡ１１内、ＲＡ１２内、ＲＡ１３内において（図４４参照）、それぞれ周期単位血流解析値ＳＭ１１，ＳＭ１２，ＳＭ１３を算出する（図４８参照）。これと並行して個別に、呼気位相用解析範囲ＲＡ２１内、ＲＡ２２内、ＲＡ２３内において（図４４参照）、それぞれ周期単位血流解析値ＳＭ２１，ＳＭ２２，ＳＭ２３を算出する（図４９参照）。

　なお、図４８及び図４９で示される差分画像ＤＧ１１～ＤＧ１３及びＤＧ２１～ＤＧ２３は、周期単位血流解析値ＳＭ１１～ＳＭ１３及びＳＭ２１～ＳＭ２３に基づいて生成されているが、説明の便宜上示しており、実際は画像として生成する必要は無く、周期単位血流解析値ＳＭ１１～ＳＭ１３及びＳＭ２１～ＳＭ２３を得ることが重要となる。

　次に、血流解析値算出処理は、吸気位相用解析範囲ＲＡ１内において、周期単位血流解析値ＳＭ１１～ＳＭ１３に対して、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れか１つの処理を行う。すなわち、図４８で示されるように、上記（ｅ１）の処理を採用する場合は、周期単位血流解析値ＳＭ１１～ＳＭ１３の平均した値を示す範囲内平均値を血流解析値ＳＭＲ１として算出する処理を行う。また、上記（ｅ２）の処理を採用する場合は、周期単位血流解析値ＳＭ１１～ＳＭ１３のうち、最大となる値を示す範囲内最大値を血流解析値ＳＭＲ１として算出する処理を行う。更に、上記（ｅ３）の処理を採用する場合は、周期単位血流解析値ＳＭ１１～ＳＭ１３のうち、最小となる値を示す範囲内最小値を血流解析値ＳＭＲ１として算出する処理を行う。

　これと並行して個別に、呼気位相用解析範囲ＲＡ２内においても、血流解析値算出処理は、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を行う。すなわち、図４９で示されるように、上記（ｅ１）の処理を採用する場合は、周期単位血流解析値ＳＭ２１～ＳＭ２３の平均した値を示す範囲内平均値を血流解析値ＳＭＲ２として算出する処理を行う。また、上記（ｅ２）の処理を採用する場合は、周期単位血流解析値ＳＭ２１～ＳＭ２３のうち、最大となる値を示す範囲内最大値を血流解析値ＳＭＲ２として算出する処理を行う。更に、上記（ｅ３）の処理を採用する場合は、周期単位血流解析値ＳＭ２１～ＳＭ２３のうち、最小となる値を示す範囲内最小値を血流解析値ＳＭＲ２として算出する処理を行う。

　なお、（ｅ２）及び（ｅ３）の範囲内最大値と範囲内最小値との決定方法に関しては、例えば、ユーザが画像診断したい診断領域における画素値（濃度）を基準として決定する方法がある。

　このように、血流解析値算出処理は、吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２それぞれにおいて互いに独立して血流解析を行うことにより血流解析値ＳＭＲ１，ＳＭＲ２を個別に得る。

　最後に、吸気位相用解析範囲ＲＡ１内において血流解析値算出処理は、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを血流解析値ＳＭＲ１として、血流解析値ＳＭＲ１を用いて最終画像ＲＧ１を最終的に生成する。また、これと並行して個別に、呼気位相用解析範囲ＲＡ２内においても血流解析値算出処理は、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを血流解析値ＳＭＲ２として、血流解析値ＳＭＲ２を用いて最終画像ＲＧ２を最終的に生成する。

　そして、血流解析値算出部４５０が、血流解析値ＳＭＲ１，ＳＭＲ２、あるいは、画像診断に用いる最終画像ＲＧ１，ＲＧ２の２枚を記憶部３２や表示部３４に出力する。

　　　　　＜７－３－１－６－２．同一振動範囲が各位相に複数種存在する場合＞
　上記では、複数の吸気位相ＰＨ１内及び複数の呼気位相ＰＨ２内にそれぞれ、同一振動範囲が１種類存在する場合（図４４参照）の血流解析値ＳＭＲを説明したが、以下では、複数の吸気位相ＰＨ１内及び複数の呼気位相ＰＨ２内にそれぞれ、互いに異なる同一振動範囲が複数種類存在する場合における血流解析値ＳＭＲについて図４６を用いて説明する。

　　　　　　＜７－３－１－６－２－１．周期単位血流解析値ＳＭ＞
　まず、周期単位血流解析値ＳＭの算出方法について以下説明する。図４６で示されるように、３つの吸気位相ＰＨ１内及び３つの呼気位相ＰＨ２内に、同一振動範囲が３種類存在することになる。具体的に、３つの吸気位相ＰＨ１内に、３種類の同一振動範囲として、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ａ（ＲＡ１１１～ＲＡ１３１）と、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ｂ（ＲＡ１１２～ＲＡ１３２）と、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ｃ（ＲＡ１１３～ＲＡ１３３）とが存在する。また、３つの呼気位相ＰＨ２内に、３種類の同一振動範囲として、呼気位相用解析範囲ＲＡ２ａ（ＲＡ２１１～ＲＡ２３１）と、吸気位相用解析範囲ＲＡ２ｂ（ＲＡ２１２～ＲＡ２３２）と、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ｃ（ＲＡ２１３～ＲＡ２３３）とが存在する。

　そして、血流解析値算出処理は、上記図４４の場合と同様に、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ａ（ＲＡ１１１～ＲＡ１３１）から周期単位血流解析値ＳＭ１１１～ＳＭ１３１を算出し、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ｂ（ＲＡ１１２～ＲＡ１３２）から周期単位血流解析値ＳＭ１１２～ＳＭ１３２を算出し、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ｃ（ＲＡ１１３～ＲＡ１３３）から周期単位血流解析値ＳＭ１１３～ＳＭ１３３を算出する。

　これと並行して個別に、血流解析値算出処理は、呼気位相用解析範囲ＲＡ２ａ（ＲＡ２１１～ＲＡ２３１）から周期単位血流解析値ＳＭ２１１～ＳＭ２３１を算出し、呼気位相用解析範囲ＲＡ２ｂ（ＲＡ２１２～ＲＡ２３２）から周期単位血流解析値ＳＭ２１２～ＳＭ２３２を算出し、呼気位相用解析範囲ＲＡ２ｃ（ＲＡ２１３～ＲＡ２３３）から周期単位血流解析値ＳＭ２１３～ＳＭ２３３を算出する。

　　　　　　＜７－３－１－６－２－２．血流解析値ＳＭＲ及び最終画像ＲＧ＞
　次に、血流解析値ＳＭＲの算出方法及び最終画像ＲＧについて以下説明する。血流解析値算出処理は、上記図４４の場合と同様に、周期単位血流解析値ＳＭ１１１～ＳＭ１３１に対して、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を行うことで血流解析値ＳＭＲ１ａを算出するとともに、周期単位血流解析値ＳＭ１１２～ＳＭ１３２に対して、及び、周期単位血流解析値ＳＭ１１３～ＳＭ１３３に対しても、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を各々行うことで、血流解析値ＳＭＲ１ｂ，ＳＭＲ１ｃを算出する。

　これと並行して個別に、血流解析値算出処理は、周期単位血流解析値ＳＭ２１１～ＳＭ２３１に対して、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を行うことで血流解析値ＳＭＲ２ａを算出するとともに、周期単位血流解析値ＳＭ２１２～ＳＭ２３２に対して、及び、周期単位血流解析値ＳＭ２１３～ＳＭ２３３に対しても、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を各々行うことで、血流解析値ＳＭＲ２ｂ，ＳＭＲ２ｃを算出する。

　最後に、血流解析値算出処理は、吸気位相用解析範囲ＲＡ１ａ，ＲＡ１ｂ，ＲＡ１ｃ内の各々において、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを血流解析値ＳＭＲ１ａ，ＳＭＲ１ｂ，ＳＭＲ１ｃとして、血流解析値ＳＭＲ１ａ，ＳＭＲ１ｂ，ＳＭＲ１ｃを用いて最終画像ＲＧ１ａ，ＲＧ１ｂ，ＲＧ１ｃを最終的に生成する。また、これと並行して個別に、血流解析値算出処理は、呼気位相用解析範囲ＲＡ２ａ，ＲＡ２ｂ，ＲＡ２ｃ内の各々において、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを血流解析値ＳＭＲ２ａ，ＳＭＲ２ｂ，ＳＭＲ２ｃとして、血流解析値ＳＭＲ２ａ，ＳＭＲ２ｂ，ＳＭＲ２ｃを用いて最終画像ＲＧ２ａ，ＲＧ２ｂ，ＲＧ２ｃを最終的に生成する。

　そして、血流解析値算出部４５０が、血流解析値ＳＭＲ１ａ，ＳＭＲ１ｂ，ＳＭＲ１ｃ，ＳＭＲ２ａ，ＳＭＲ２ｂ，ＳＭＲ２ｃ、あるいは、画像診断に用いる最終画像ＲＧ１ａ，ＲＧ１ｂ，ＲＧ１ｃ，ＲＧ２ａ，ＲＧ２ｂ，ＲＧ２ｃの６枚を記憶部３２や表示部３４に出力する。

　　＜７－４．画像処理装置３（３’）の基本動作＞
　図５０は、本実施形態に係る画像処理装置３（３’）において実現される基本動作を説明するフローチャートであり、図５１は、その基本動作の流れを簡略的に示す模式図である。なお、既に各部の個別機能の説明は行ったため（図３８及び図３９参照）、ここでは全体の流れのみ説明する。

　図５０に示すように、まず、ステップＳ１０１において、制御部３１Ｅ（３１Ｅ’）の動画像取得部４１０が、撮影装置１の読取制御装置１４によって撮影された動画像（複数のフレーム画像ＭＩ）を、撮影制御装置２を介して取得する。

　ステップＳ１０２では、呼吸情報取得部４２０または４２０’が、フレーム画像が撮影された撮影時刻に同期した呼吸情報を取得する第１または第２の呼吸情報取得処理を実施し、呼吸振動値による呼吸位相ＰＨ、呼吸周期ＰＣ、及び、呼吸周期ＰＣ内の呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２を検出する（図５、図６、図４０、図５１（ａ）及び図５１（ｂ）参照）。

　ステップＳ１０３では、位相状態判定部４３０が、ステップＳ１０２にて取得した呼吸振動値が吸気位相ＰＨ１状態または呼気位相ＰＨ２状態の何れの位相状態に属するかを判定して位相状態判定結果を得る（図５１（ｃ）参照）。

　ステップＳ１０４では、心拍周期取得部４２５または４２５’が、フレーム画像が撮影された撮影時刻に同期した第１または第２の心拍周期取得処理を実施し、心拍周期ＨＢＣを検出する（図４１～図４３参照）。

　なお、ステップＳ１０４は、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３と並行して処理する構成のほか、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３よりも先に処理する構成でも、後に処理する構成でも良い。すなわち、ステップＳ１０４は、ステップＳ１０５の前に処理されていれば良い。

　ステップＳ１０５では、解析範囲設定部４４０が、ステップＳ１０４にて取得した位相状態判定結果に基づいて吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲ＲＡを設定する。ここで、血流解析範囲ＲＡは、解析範囲判定部４４５が行う判定結果に基づいて設定される（図４４～図４６、図５１（ｄ）参照）。

　また、ステップＳ１０５では、解析範囲設定部４４０が、周期単位血流解析値ＳＭに対して、上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を行うように、血流解析値算出部４５０（血流解析値算出処理）に指令を与える。

　ステップＳ１０６では、血流解析値算出部４５０が、吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２それぞれにおいて互いに独立して血流解析を行うことにより血流解析値ＳＭＲを個別に得る。また、複数の同一振動範囲が存在する場合は、血流解析値算出処理は、周期単位血流解析値ＳＭを算出し、複数の同一振動範囲内において、ステップＳ１０５にて指令された上記（ｅ１）～（ｅ３）の何れかの処理を各々行うことで、血流解析値ＳＭＲを算出する。そして、上記（ｆ）の範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを血流解析値ＳＭＲとして決定し、血流解析値ＳＭＲを用いて、最終画像ＲＧを最終的に１枚生成する（図４７～図４９参照）。

　最後に、ステップＳ１０７において、血流解析値算出部４５０が、ステップＳ１０６にて血流解析値ＳＭＲまたは最終画像ＲＧを記憶部３２または表示部３４にて出力し（図３８及び図３９参照）、本動作フローが終了される。

　以上のように第６実施形態に係る画像処理装置３（３’）では、呼吸情報及び位相状態判定結果に基づいて吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲ＲＡを設定し、血流解析範囲ＲＡ内におけるフレーム画像ＭＩに対して、血流解析を行うことにより、上記少なくとも一方の状態における血流解析値ＳＭＲを得る。これにより、ユーザが所望する、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のうち少なくとも一方の位相状態に応じた、すなわち、呼吸の位相状態を考慮した適切な血流解析値ＳＭＲを得ることが可能となる。このため、血流の画像診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　また、解析範囲設定処理は、心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含むように血流解析範囲ＲＡを設定する。これにより、心拍周期ＨＢＣを少なくとも１周期分含まれた状態で血流解析値ＳＭＲが得られる。このため、心拍の１周期分全体の血流の動きを把握することが可能となる（図４７参照）。

　また、血流解析値算出処理は、吸気位相用解析範囲ＲＡ１及び呼気位相用解析範囲ＲＡ２それぞれにおいて互いに独立して血流解析を行うことにより血流解析値ＳＭＲ（ＳＭＲ１，ＳＭＲ２）を個別に得る処理を行う。これにより、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態間で肺野内の血管への圧力が異なることに起因する血流解析精度の低下を防ぐことができる。このため、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のそれぞれに対応した血流の画像診断が可能となる。

　また、血流解析範囲ＲＡは、呼吸周期ＰＣが１周期以上の呼吸振動値の振幅方向ＡＰに対して振幅値範囲ＲＢ１と、撮影時刻方向に対して解析対象周期ＲＴ１または位相別解析対象周期ＲＴ２の何れか１つの範囲と、を満足する範囲とすることにより、ユーザの用途に応じた血流解析範囲ＲＡを設定することが可能となる。また、ユーザが呼気位相ＰＨ１状態または吸気位相ＰＨ２状態の何れか一方のみの血流解析値ＳＭＲを必要とする場合は、位相別解析対象周期ＲＴ２で設定することにより、血流解析値算出処理で行う計算が一方の位相状態のみで済むため、解析対象周期で設定する場合と比較して、計算時間の短縮化を図れる（図４４及び図４５参照）。

　また、振幅値範囲ＲＢ１が、上記（ａ１）予め設定された第１の範囲に基づいて設定される場合は、ユーザが呼吸振動値を考慮することなく自動的に決定することが可能となる。また、上記（ａ２）呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに基づいて設定される場合は、呼吸振動値に応じた適切な振幅値範囲ＲＢ１を自動的に設定することが可能となる。

　また、血流解析値算出処理は、少なくとも２つの呼吸周期ＰＣにおける少なくとも２つの周期単位血流解析値ＳＭを得、該少なくとも２つの周期単位血流解析値ＳＭを用いて血流解析値ＳＭＲを最終的に得る処理を行う。これにより、呼吸の１周期分を血流解析する場合では実現できない、複数の周期単位血流解析値ＳＭを総合的に考慮することで最終的な血流解析値ＳＭＲを、吸気位相ＰＨ１状態及び呼気位相ＰＨ２状態のうち、少なくとも一方の状態において、決定することが可能となる。このため、血流の画像診断をより適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　また、呼吸振動値に基づいて呼吸周期ＰＣを算出し、呼吸周期ＰＣ毎における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを算出する。一般的に、呼吸周期ＰＣ毎における呼吸振動値の最大値Ｂ１及び最小値Ｂ２が呼吸周期ＰＣ毎に異なるため、例えば、振幅値範囲が最大値Ｂ１及び最小値Ｂ２が呼吸周期ＰＣ毎に設定される場合、呼吸周期ＰＣ毎に個別の振幅値範囲ＲＢ１を設定することが可能となる。

　また、位相状態判定処理は、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに基づいて、呼吸振動値が吸気位相ＰＨ１状態または呼気位相ＰＨ２状態の何れの位相状態に属するかを判定する。これにより、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに相当する最大吸気位相ＩＭと最大呼気位相ＥＭとに基づいて、呼吸振動値の位相状態を適切且つ容易に判定することが可能となる（図３６及び図４０参照）。

　更に、解析範囲設定処理は、複数の同一振動範囲内において算出される複数の周期単位血流解析値ＳＭに対して、（ｅ１）平均した値を示す範囲内平均値を血流解析値ＳＭＲとして算出する処理、（ｅ２）最大となる値を示す範囲内最大値を血流解析値ＳＭＲとして算出する処理、及び、（ｅ３）最小となる値を示す範囲内最小値を血流解析値ＳＭＲとして算出する処理、のうち、何れか１つの処理と、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを用いて１枚の画像ＲＧを生成する処理と、を実施するよう血流解析値算出部４５０に指令を与える処理を行う。範囲内平均値を用いて１枚の画像ＲＧを生成する場合は、周期単位血流解析値ＳＭに含まれる高周波ノイズ成分を低減させることができ、平滑化された画像を生成することが可能となる。また、最大吸気位相ＩＭ付近では肺野領域の血流が減弱することで血流解析精度が低下するため、最大吸気位相ＩＭ付近における血流解析値ＳＭＲの画像診断をしたいときは、範囲内最大値を用いて１枚の画像ＲＧを生成することが効果的である。更に、範囲内最大値を用いて生成された画像ＲＧと範囲内最小値を用いて生成された画像ＲＧとを比較して、呼吸周期ＰＣ毎にその差異を診断することも可能となる。

　＜８．第７実施形態＞
　本発明の第７実施形態における画像処理装置３Ａ（不図示）は、第６実施形態の画像処理装置３（３’）のうち、呼吸情報取得処理及び解析範囲設定処理の処理が以下で説明する点で異なる。なお、残余の構成は画像処理装置３（３’）と同様であり、基本動作（図５０及び図５１参照）においても同様である。

　　＜８－１．呼吸情報取得処理＞
　第７実施形態における呼吸情報取得処理は、第６実施形態における、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とを算出する処理に加え、全体時間において呼吸振動値が最大となる値を示す全体最大値ＭＸを算出する処理をさらに含む。

　　＜８－２．解析範囲設定処理＞
　第７実施形態における解析範囲設定処理は、血流解析範囲ＲＡを設定する際、呼吸振動値における振幅方向ＡＰに対しては第６実施形態における上記（ａ）呼吸振動値の振幅値に基づいて設定される振幅値範囲ＲＢ１を採用しない。

　すなわち、第７実施形態における血流解析範囲ＲＡは、呼吸周期ＰＣが少なくとも１周期の呼吸振動値における振幅方向ＡＰに対しては（ｂ）診断目的に応じて設定される「診断目的範囲ＲＢ２」（後述の図５２及び図５３参照）を採用する。なお、撮影時刻方向に対しては、第６実施形態と同様に、上記（ｃ）または上記（ｄ）の何れか１つの範囲とする。

　すなわち、第７実施形態における血流解析範囲ＲＡとは、「診断目的範囲ＲＢ２」と「解析対象周期ＲＴ１」とを満足する範囲であるか、あるいは、「診断目的範囲ＲＢ２」と「位相別解析対象周期ＲＴ２」とを満足する範囲であるかの何れかの範囲となる。

　診断目的範囲は、ユーザが診断したい目的に応じて範囲を設定することができる。また、診断目的範囲の設定は、第６実施形態と同様に（図３８及び図３９参照）、ユーザが画像処理装置３Ａの操作部３３を介して入力することにより行う。以下では、２つの診断目的範囲ＲＢ２について説明する。

　　　＜８－２－１．診断目的範囲ＲＢ２（最大値Ｂ１と最小値Ｂ２との中間付近）＞
　ユーザが肺野内部の血流の流れそのものを診断したい場合において、診断目的範囲ＲＢ２は、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値が最小値Ｂ２より大きな値であって、且つ、最大値Ｂ１より小さな値である範囲により設定される範囲とすることが好ましい。すなわち、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値の最大値Ｂ１（最大吸気位相ＩＭ）と最小値Ｂ２（最大呼気位相ＥＭ）とでは、先述した上記（ｉ）及び（ｉｉ）の課題のように、肺野内の血管への圧力が通常と異なり血流の流れが良い状況とはいえないため、血流の流れが最も良い範囲として、例えば、最大値Ｂ１と最小値Ｂ２との中間付近を診断目的範囲とすることがより好ましい。

　図５２は、診断目的範囲として、最大値Ｂ１と最小値Ｂ２との中間付近に設定する場合について説明する図である。図５２で示されるように、診断目的範囲ＲＢ２は、呼吸周期ＰＣ内における呼吸振動値が最小値Ｂ２より大きな値であって、且つ、最大値Ｂ１より小さな値である範囲として、最大値Ｂ１と最小値Ｂ２との中間付近に設定されている。これによって設定される、吸気位相用解析範囲ＲＡ１（ＲＡ１１，ＲＡ１２，ＲＡ１３）、及び、呼気位相用解析範囲ＲＡ２（ＲＡ２１，ＲＡ２２，ＲＡ２３）は、血流の流れが最も良い範囲として決定される。

　以上のように、第７実施形態における解析範囲設定処理では、診断目的範囲ＲＢ２として、呼吸振動値が最小値Ｂ２より大きな値であって、且つ、最大値Ｂ１より小さな値である範囲により設定する。すなわち、呼吸振動値の最大値Ｂ１と最小値Ｂ２とに相当する最大吸気位相ＩＭと最大呼気位相ＥＭとは、肺野内の血管への圧力が通常と異なり血流の流れが良い状況ではない（上記（ｉ）及び（ｉｉ）の課題を参照）。このため、これら２つの位相状態を取り除くことで、血流の流れが最も良い範囲を血流解析範囲ＲＡとして設定することができ、安定した血流解析値ＳＭＲを得ることが可能となる。

　　　＜８－２－２．診断目的範囲ＲＢ２（全体最大値ＭＸの近傍領域）＞
　また、ユーザが肺野領域の血管の形状を診断したい場合において、診断目的範囲ＲＢ２は、全体最大値ＭＸの近傍範囲により設定される範囲とすることが好ましい。これは、吸気位相ＰＨ１時は、肺が縦方向に伸びることから血管が細くなる一方、血管自身は一番肺野内で広がっている状態であり、この状態を血流解析範囲ＲＡとして採用することで、肺野内部の血管の形状（張り巡らされ方）を確認することが可能となる。

　具体的に、診断目的範囲ＲＢ２は、全体最大値ＭＸの近傍範囲で、且つ、全体最大値ＭＸを除く範囲とすることがより好ましい。

　図５３は、診断目的範囲ＲＢ２として、全体最大値ＭＸの近傍領域に設定する場合について説明する図である。図５３で示されるように、診断目的範囲ＲＢ２は、全体最大値ＭＸの近傍範囲であって、且つ、全体最大値ＭＸを除く範囲として設定されている。これによって設定される、吸気位相用解析範囲ＲＡ１（ＲＡ１２，ＲＡ１３）、及び、呼気位相用解析範囲ＲＡ２（ＲＡ２２，ＲＡ２３）は、肺野領域の血管の形状が最も広がった範囲として決定される。ここで、全体最大値ＭＸが血流解析範囲ＲＡから除外したのは、前述した上記の（ｉ）及び（ｉｉ）の血流が抑制される（血流が減弱する）現象が生じている可能性が高く、正常な血流解析値ＳＭＲが得られなくなる可能性があるため、除外することがより好ましいからである。

　また、図５３に示される最大値Ｂ１ａは全体最大値ＭＸの近傍範囲には含まれず、呼吸周期ＰＣａにおいては、血流解析範囲ＲＡは存在しないことになる。これは、呼吸周期ＰＣａにおける最大値Ｂ１ａは、呼吸周期ＰＣｂ，ＰＣｃにおける最大値Ｂ１ｂ（全体最大値ＭＸ）及び最大値Ｂ１ｃと比較して小さな値であるため、最大値Ｂ１ａ付近では、肺が完全に膨らんで（縦方向に伸びきって）いない状況と考えられる。したがって、肺野領域の血管の形状を把握するには適切でないため、血流解析範囲ＲＡから除外されることに支障はない。

　以上のように、第７実施形態における解析範囲設定処理では、診断目的範囲ＲＢ２として、全体最大値ＭＸの近傍範囲により設定されることにより、最大吸気位相ＩＭ付近に血流解析範囲ＲＡを設定することが可能となる。すなわち、最大吸気位相ＩＭ付近では、肺野領域の血管が肺野内で１番広がっている状態である。このため、最大吸気位相ＩＭ付近に血流解析範囲ＲＡを設定し、血流解析を行うことにより、肺野内の血管の形状を把握することが可能となる。

　また、診断目的範囲ＲＢ２は、全体最大値ＭＸの近傍範囲で、且つ、全体最大値ＭＸを除く範囲とすることにより、肺野領域の血管が肺野内で１番広がっている状態である最大吸気位相ＩＭ付近に血流解析範囲ＲＡを設定するこができ、得られた血流解析値ＳＭＲから、肺野内の血管の形状を把握することが可能となる。

　更に、全体最大値ＭＸに相当する最大吸気位相ＩＭでは、肺野領域の血管に流れる血流が抑制され血流が減弱する現象が生じる（上記（ｉ）及び（ｉｉ）の課題を参照）。このため、血流解析を実施しても肺野内の血管の形状を把握し難い状況にある。したがって、全体最大値ＭＸを血流解析範囲ＲＡから取り除くことにより、適切な血流解析値ＳＭＲを得ることが可能となる。

　＜９．変形例（第６実施形態，第７実施形態）＞
　以上、本発明の第２の実施形態グループ（第６実施形態，第７実施形態）について説明してきたが、本発明は、上記第２の実施形態グループに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

　※　第２の実施形態グループでは、画像処理装置３，３’，３Ａを個別に実施されるように各実施形態に分けて記載したが、これらの個別機能は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせてもよい。

　※　第２の実施形態グループでは、解析範囲設定処理にて設定される血流解析範囲ＲＡは、呼吸周期ＰＣが複数存在する場合について説明したが、これに限られず、呼吸周期ＰＣが１周期分のみの場合も同様に実施可能である。

　※　第２の実施形態グループにおける画像処理装置３，３’，３Ａでは、心拍周期取得部４２５，４２５’を設けて構成されたが、例えば、各血流解析範囲ＲＡが心拍周期ＨＢＣを複数分含むほど明らかに広く設定されている場合には、心拍周期取得部４２５，４２５’を設けなくても良い。すなわち、血流解析値算出処理がフレーム画像ＭＩ間の差分をとって周期単位血流解析値ＳＭを得られる場合には、心拍周期取得部４２５，４２５’を設けない構成を採用することも可能である。

　※　第２の実施形態グループでは、解析範囲設定処理にて設定される各血流解析範囲ＲＡは、心拍周期ＨＢＣを１周期のみ含む場合について説明したが、これに限られず、心拍周期ＨＢＣを複数含む場合であってもよい。

　※　第２の実施形態グループでは、解析範囲設定部４４０は、呼吸情報（呼吸位相ＰＨ，呼吸周期ＰＣ，吸気位相Ｂ１，呼気位相Ｂ２）を位相状態判定部４３０から取得する構成（図３８及び図３９参照）を採用したが、呼吸情報取得部４２０（４２０’）と解析範囲設定部４４０とが通信可能に接続されている場合は、解析範囲設定部４４０は、該呼吸情報を呼吸情報取得部４２０（４２０’）から直接取得する構成であってもよい。

　　＜９－１．第２の実施形態グループで説明した画像処理装置のまとめ＞
　上述した第２の実施形態グループ（第６実施形態及び第７実施形態）に係る画像処理装置において例えば以下の第１７の態様～第２９の態様が考えられる。第１７の態様の画像処理装置は、人体または動物の身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得手段と、前記フレーム画像が撮影された撮影時刻に同期した前記身体における呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得手段と、前記呼吸情報が吸気位相状態または呼気位相状態の何れの位相状態に属するかを判定して位相状態判定結果を得る位相状態判定処理を行う位相状態判定手段と、前記呼吸情報及び前記位相状態判定結果に基づいて前記吸気位相状態及び前記呼気位相状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲を設定する解析範囲設定処理を行う解析範囲設定手段と、前記血流解析範囲内における前記フレーム画像に対して、血流解析を行うことにより、前記少なくとも一方の状態における血流解析値を得る血流解析値算出処理を行う血流解析値算出手段と、を備える画像処理装置である。

　また、第１８の態様は、第１７の態様の画像処理装置であって、前記撮影時刻に同期した前記身体における心拍周期を取得する心拍周期取得処理を行う心拍周期取得手段を更に備え、前記解析範囲設定処理は、前記心拍周期を少なくとも１周期分含むように前記血流解析範囲を設定する処理、を含む。

　また、第１９の態様は、第１７または第１８の態様の画像処理装置であって、前記対象領域は、肺野領域内の血管領域であり、前記呼吸情報取得処理は、前記肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報とし、呼吸周期が少なくとも１周期の前記呼吸振動値を取得する処理を含み、前記解析範囲設定処理は、前記呼吸周期が少なくとも１周期の前記呼吸振動値に基づいて前記血流解析範囲を設定する処理を含み、血流解析範囲は、前記吸気位相状態及び前記呼気位相状態に対応した吸気位相用解析範囲及び呼気位相用解析範囲であり、前記血流解析値算出処理は、前記吸気位相用解析範囲及び前記呼気位相用解析範囲それぞれにおいて互いに独立して前記血流解析を行うことにより前記血流解析値を個別に得る処理、を含む。

　また、第２０の態様は、第１９の態様の画像処理装置であって、前記血流解析範囲は、前記呼吸周期が少なくとも１周期の前記呼吸振動値における振幅方向に対して、（ａ）前記呼吸振動値の振幅値に基づいて設定される振幅値範囲、または、（ｂ）診断目的に応じて設定される診断目的範囲、の何れか１つの範囲と、前記撮影時刻方向に対して、（ｃ）前記呼吸情報取得処理で取得した前記呼吸振動値の前記少なくとも１周期のうち、解析対象とする解析対象周期、または、（ｄ）前記解析対象周期とした周期のうち、前記吸気位相または前記呼気位相の何れか一方の位相に対応する位相別解析対象周期、の何れか１つの範囲と、を満足する範囲を含む。

　また、第２１の態様は、第２０の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記呼吸周期内における前記呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する処理、を更に含み、前記振幅値範囲は、（ａ１）予め設定された第１の範囲に基づいて設定される範囲、または、（ａ２）前記呼吸周期内の前記最大値と前記最小値とに基づいて設定される範囲、のうち、何れか１つの値を含む。

　また、第２２の態様は、第２０の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記呼吸周期内における前記呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する処理を更に含み、前記診断目的範囲は、前記呼吸振動値が前記最小値より大きな値であって、且つ、前記最大値より小さな値である範囲により設定される範囲を含む。

　また、第２３の態様は、第１７ないし第２２の態様のうち、いずれか一つの態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報とし、複数の呼吸周期分の前記呼吸振動値を取得する処理を含み、前記解析対象範囲設定部は、前記複数の呼吸周期のうち、少なくとも２つの呼吸周期を解析対象とする処理を含み、前記血流解析値算出処理は、前記少なくとも２つの呼吸周期における前記少なくとも２つの周期単位血流解析値を得、該少なくとも２つの周期単位血流解析値を用いて前記血流解析値を最終的に得る処理を含む。

　また、第２４の態様は、第２３の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、前記呼吸振動値に基づいて前記呼吸周期を算出する処理と、前記呼吸周期毎における前記呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する処理と、を更に含む。

　また、第２５の態様は、第２１ないし第２４の態様のうちいずれか一つの態様の画像処理装置であって、前記位相状態判定処理は、前記呼吸周期内の前記呼吸振動値の最大値と最小値とに基づいて、前記呼吸振動値が前記吸気位相状態または前記呼気位相状態の何れの位相状態に属するかを判定する処理を含む。

　また、第２６の態様は、第２０の態様の画像処理装置であって、前記呼吸情報取得処理は、全体時間において前記呼吸振動値が最大となる値を示す全体最大値を算出する処理を更に含み、前記診断目的範囲は、前記全体最大値の近傍範囲により設定される範囲を含む。

　また、第２７の態様は、第２６の態様の画像処理装置であって、前記診断目的範囲は、前記全体最大値の近傍範囲で、且つ、前記全体最大値を除く範囲を含む。

　また、第２８の態様は、第２３の態様の画像処理装置であって、複数の前記吸気位相内または複数の前記呼気位相内の何れか一方の複数の位相内において、複数設定された前記血流解析範囲のうち前記呼吸振動値の範囲が相互に同一の範囲となる同一振動範囲が複数存在する際、前記解析範囲設定処理は、前記複数の同一振動範囲内において算出される前記複数の周期単位血流解析値に対して、（ｅ１）平均した値を示す範囲内平均値を前記血流解析値として算出する処理、（ｅ２）最大となる値を示す範囲内最大値を前記血流解析値として算出する処理、及び、（ｅ３）最小となる値を示す範囲内最小値を前記血流解析値として算出する処理、のうち、何れか１つの処理と、（ｆ）前記範囲内平均値、前記範囲内最大値、前記範囲内最小値のうち、何れか１つを用いて１枚の画像を生成する処理と、を実施するよう前記血流解析値算出手段に指令を与える処理を含む。

　また、第２９の態様は、画像処理装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータを、第１７ないし第２８の態様のうち、いずれか一つの態様の画像処理装置として機能させるプログラムである。

　第１７の態様の画像処理装置によれば、呼吸情報及び位相状態判定結果に基づいて吸気位相状態及び呼気位相状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲を設定し、血流解析範囲内におけるフレーム画像に対して、血流解析を行うことにより、上記少なくとも一方の状態における血流解析値を得る。これにより、ユーザが所望する、吸気位相状態及び呼気位相状態のうち少なくとも一方の位相状態に応じた、すなわち、呼吸の位相状態を考慮した血流解析値を得ることが可能となる。このため、血流の画像診断を適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　第１８の態様の画像処理装置によれば、解析範囲設定処理は、心拍周期を少なくとも１周期分含むように血流解析範囲を設定する。これにより、心拍周期を少なくとも１周期分含まれた状態で血流解析値が得られる。このため、心拍の１周期分全体の血流の動きを把握することが可能となる。

　第１９の態様の画像処理装置によれば、血流解析値算出処理は、吸気位相用解析範囲及び呼気位相用解析範囲それぞれにおいて互いに独立して血流解析を行うことにより血流解析値を個別に得る処理を行う。これにより、吸気位相状態及び呼気位相状態間で肺野内の血管への圧力が異なることに起因する血流解析精度の低下を防ぐことができる。このため、吸気位相状態及び呼気位相状態のそれぞれに対応した血流の画像診断が可能となる。

　第２０の態様の画像処理装置によれば、血流解析範囲は、呼吸周期が１周期以上の呼吸振動値の振幅方向に対して振幅値範囲または診断目的範囲の何れか１つの範囲と、撮影時刻方向に対して解析対象周期または位相別解析対象周期の何れか１つの範囲と、を満足する範囲を含む。これにより、ユーザの用途に応じた血流解析範囲を設定することが可能となる。また、ユーザが呼気位相状態または吸気位相状態の何れか一方のみの血流解析値を必要とする場合は、位相別解析対象周期で設定することにより、血流解析値算出処理で行う計算が一方の位相状態のみで済むため、解析対象周期で設定する場合と比較して、計算時間の短縮化を図れる。

　第２１の態様の画像処理装置によれば、振幅値範囲が（ａ１）予め設定された第１の範囲に基づいて設定される場合は、ユーザが呼吸振動値を考慮することなく自動的に決定することが可能となる。また、（ａ２）呼吸周期内における呼吸振動値の最大値と最小値とに基づいて設定される場合は、呼吸振動値に応じた適切な振幅値範囲を自動的に設定することが可能となる。

　第２２の態様の画像処理装置によれば、診断目的範囲は、呼吸振動値が最小値より大きな値であって、且つ、最大値より小さな値である範囲により設定される。すなわち、呼吸振動値の最大値と最小値とに相当する最大吸気位相と最大呼気位相とは、肺野内の血管への圧力が通常と異なり血流の流れが良い状況ではない。このため、これら２つの位相状態を取り除くことで、血流の流れが最も良い範囲を血流解析範囲として設定することができ、安定した血流解析値を得ることが可能となる。

　第２３の態様の画像処理装置によれば、血流解析値算出処理は、少なくとも２つの呼吸周期における少なくとも２つの周期単位血流解析値を得、該少なくとも２つの周期単位血流解析値を用いて血流解析値を最終的に得る処理を行う。これにより、呼吸の１周期分を血流解析する場合では実現できなかった、複数の周期単位血流解析値を総合的に考慮することで最終的な血流解析値を、吸気位相状態及び呼気位相状態のうち、少なくとも一方の状態において、決定することが可能となる。このため、血流の画像診断をより適切かつ効率的に行うことが可能となる。

　第２４の態様の画像処理装置によれば、呼吸振動値に基づいて呼吸周期を算出し、呼吸周期毎における呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する。一般的に、呼吸周期毎における呼吸振動値の最大値及び最小値が呼吸周期毎に異なるため、例えば、振幅値範囲が最大値及び最小値が呼吸周期毎に設定される場合、呼吸周期毎に個別の振幅値範囲を設定することが可能となる。

　第２５の態様の画像処理装置によれば、位相状態判定処理は、呼吸周期内における呼吸振動値の最大値と最小値とに基づいて、呼吸振動値が吸気位相状態または呼気位相状態の何れの位相状態に属するかを判定する。これにより、呼吸周期内における呼吸振動値の最大値と最小値とに相当する最大吸気位相と最大呼気位相とに基づいて、呼吸振動値の位相状態を適切且つ容易に判定することが可能となる。

　第２６の態様の画像処理装置によれば、診断目的範囲が全体最大値の近傍範囲により設定されることにより、最大吸気位相付近に血流解析範囲を設定することが可能となる。すなわち、最大吸気位相付近では、肺野領域の血管が肺野内で１番広がっている状態である。このため、最大吸気位相付近に血流解析範囲を設定し、血流解析を行うことにより、肺野内の血管の形状を把握することが可能となる。

　第２７の態様の画像処理装置によれば、診断目的範囲は、全体最大値の近傍範囲で、且つ、全体最大値を除く範囲を含む。これにより、肺野領域の血管が肺野内で１番広がっている状態である最大吸気位相付近に血流解析範囲を設定することができ、得られた血流解析値から、肺野内の血管の形状を把握することが可能となる。

　また、全体最大値に相当する最大吸気位相では、肺野領域の血管に流れる血流が抑制され血流が減弱する現象が生じる。このため、血流解析を実施しても肺野内の血管の形状を把握し難い状況にある。したがって、全体最大値を血流解析範囲から取り除くことにより、適切な血流解析値を得ることが可能となる。

　第２８の態様の画像処理装置によれば、解析範囲設定処理は、複数の同一振動範囲内において算出される複数の周期単位血流解析値に対して、（ｅ１）平均した値を示す範囲内平均値を血流解析値として算出する処理、（ｅ２）最大となる値を示す範囲内最大値を血流解析値として算出する処理、及び、（ｅ３）最小となる値を示す範囲内最小値を血流解析値として算出する処理、のうち、何れか１つの処理と、（ｆ）範囲内平均値、範囲内最大値、範囲内最小値のうち、何れか１つを用いて１枚の画像を生成する処理と、を実施するよう前記血流解析値算出手段に指令を与える処理を行う。範囲内平均値を用いて１枚の画像を生成する場合は、周期単位血流解析値に含まれる高周波ノイズ成分を低減させることができ、平滑化された画像を生成することが可能となる。また、最大吸気位相付近では肺野領域の血流が減弱することで血流解析精度が低下するため、最大吸気位相付近における血流解析値の画像診断をしたいときは、範囲内最大値を用いて１枚の画像を生成することが効果的である。更に、範囲内最大値を用いて生成された画像と範囲内最小値を用いて生成された画像とを比較して、呼吸周期毎にその差異を診断することも可能となる。

　第２９の態様によれば、第１７の態様から第２８の態様と同じ効果を得ることができる。

　なお、上記第１の実施形態グループ及び上記第２の実施形態グループにおける各実施形態ではＸ線等の放射線を用いて取得した画像に基づいて血流解析を行っているが、本発明はＸ線等の放射線に限らず、体内の画像が得られるものであればどのような技術を用いてもよい。その一例として、例えばＭＲＩを用いて体内の画像を取得して血流解析を行う技術にも本発明が適用できる。

　１　撮影装置
　２　撮影制御装置
　３，３′，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｃ２，３Ｄ　画像処理装置
　３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｃ２，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｅ’　制御部
　３２　記憶部
　３４　表示部
　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｃ２，１００Ｄ，２００，２００’　放射線動態画像撮影システム
　１１０，４１０　動画像取得部
　１２０，４２０，４２０’　呼吸情報取得部
　１２５　血流周期検出部
　１３０，１３０Ａ～１３０Ｃ，１３０Ｃ２，１３０Ｄ２　血流抑制時刻決定部
　１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ２，１３１Ｄ２　血流抑制時刻拡張部
　１３２　振幅方向拡張部
　１３３　時間軸方向拡張部
　１４０　血流抑制時刻制約部
　１５０　血流解析値算出部
　１５１　血流解析補正部
　１５２　血流周期単位化部
　４２５，４２５’　心拍周期取得部
　４３０　位相状態判定部
　４４０　解析範囲設定部
　４４５　解析範囲判定部
　４５０　血流解析値算出部
　Ｂ１　最大吸気位相（最大値）
　Ｂ２　最大呼気位相（最小値）
　ＢＣ　血流周期単位、血流周期
　ＢＨ　血流位相
　ＥＭ　最大呼気位相
　Ｆｖ　血流解析値
　ＩＭ　最大吸気位相
　Ｍ　被写体（被検者）
　ＭＩ　フレーム画像
　ＨＢＣ　心拍周期
　ＨＢＨ　心拍位相
　ＰＣ　呼吸周期
　ＰＨ　呼吸位相
　ＰＨ１　吸気位相
　ＰＨ２　呼気位相
　ＳＭ　周期単位血流解析値
　ＳＭＲ　血流解析値
　ＴＣ，ＴＣ１１～ＴＣ１３，ＴＣ２１～ＴＣ２４，ＴＣ３１，ＴＣ３２，ＴＣＡ～ＴＣＣ，ＴＣＲ　血流抑制時刻

Claims

　血流解析を行う画像処理装置であって、
　人体または動物の身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得手段と、
　前記フレーム画像が撮影された時刻に同期した前記身体における呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得手段と、
　呼吸に伴い前記対象領域の血流が抑制されると想定される時刻を示す血流抑制時刻を、前記呼吸情報に基づいて決定する血流抑制時刻決定処理を行う血流抑制時刻決定手段と、
　前記血流抑制時刻に撮影された前記フレーム画像を、血流解析対象から除外あるいは他の時間帯に比べ血流解析重要度を低くする血流解析内容補正処理を行う血流解析補正手段と、
を備える、
画像処理装置。
　請求項１に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報として取得する処理、
を含み、
　前記血流抑制時刻決定処理は、
　前記呼吸振動値が最大値となる時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項１に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報として取得する処理、
を含み、前記呼吸振動値から呼吸周期が認識可能であり、
　前記血流抑制時刻決定処理は、前記呼吸周期毎に、
　前記呼吸振動値が最大値となる時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項１に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記身体の吸気位相または呼気位相の何れに属するかの判断が可能な相対的な値を示す呼吸相対値を前記呼吸情報として取得する処理、
を含み、前記呼吸相対値から呼吸周期が認識可能であり、
　前記血流抑制時刻決定処理は、前記呼吸周期毎に、
　前記呼吸相対値が前記吸気位相から前記呼気位相に変化する時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項２、請求項３または請求項４に記載の画像処理装置であって、
　前記血流抑制時刻決定手段は、
　前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、
を備える、
画像処理装置。
　請求項２に記載の画像処理装置であって、
　前記血流抑制時刻決定手段は、
　前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、
を備え、
　前記血流抑制時刻拡張部は、
　前記呼吸振動値が最大となる値に対して第１の値分少ない値を第１の閾値とし、前記呼吸振動値が前記第１の閾値以上となる時刻によって前記時間幅を設定する振幅方向拡張処理を行う振幅方向拡張部、
を備える、
画像処理装置。
　請求項６に記載の画像処理装置であって、
　前記第１の値は、
　（ｂ１）前記呼吸振動値が最大となる値と最小となる値との差分値に基づいて算出された値、及び、
　（ｂ２）予め定める一定値、
のうち、何れか１つの値を含む、
画像処理装置。
　請求項３に記載の画像処理装置であって、
　前記血流抑制時刻決定手段は、
　前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、
を備え、
　前記血流抑制時刻拡張部は、
　前記呼吸周期毎に前記呼吸振動値が最大となる値に対して第２の値分少ない値を第２の閾値とし、前記呼吸振動値が前記第２の閾値以上となる時刻によって前記時間幅を設定する振幅方向拡張処理を行う振幅方向拡張部、
を備える、
画像処理装置。
　請求項８に記載の画像処理装置であって、
　前記第２の値は、
　（ｃ１）前記呼吸周期毎に設定され、前記呼吸周期毎の前記呼吸振動値が最大となる値と最小となる値との差分値に基づいて算出された値、及び、
　（ｃ２）予め定める一定値、
のうち、何れか１つの値を含む、
画像処理装置。
　請求項１に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報として取得する処理、
を含み、
　前記血流抑制時刻決定処理は、
　前記呼吸振動値が予め定められた基準値以上である時刻を前記血流抑制時刻として決定する処理を含む、
画像処理装置。
　請求項３または請求項４に記載の画像処理装置であって、
　前記血流抑制時刻決定手段は、
　前記血流抑制時刻を基準として時間幅を持たせるよう前記血流抑制時刻を拡張する血流抑制時刻拡張部、
を備え、
　前記時間幅は、
　（ｄ１）前記呼吸周期毎に、吸気位相に要する時間に基づいて定められた第１の時間幅と、呼気位相に要する時間に基づいて定められた第２の時間幅と、の組合せ時間幅、
　（ｄ２）前記呼吸周期毎に、１周期に要する時間に基づいて定められた時間幅、及び
　（ｄ３）予め定められた時間幅、
のうち、何れか１つの時間幅を含む、
画像処理装置。
　請求項２ないし請求項１１のうち、いずれか１項記載の画像処理装置であって、
　（ｅ１）全体時間における、前記血流抑制時刻以外の前記血流解析に用いる要解析時間の合算時間が、第１の基準時間以上を満足する条件、及び、
　（ｅ２）呼吸周期毎における、前記血流抑制時刻以外の前記血流解析に用いる要解析時間が、第２の基準時間以上を満足する条件、
のうち、何れか１つの条件を満足するよう前記血流抑制時刻決定処理に制約を課す血流抑制時刻制約手段、
を更に備える、
画像処理装置。
　請求項１ないし請求項１２のうち、いずれか１項記載の画像処理装置であって、
　前記対象領域の血流周期を検出する血流周期検出手段、
を更に備え、
　前記血流解析補正手段は、
　前記血流抑制時刻決定処理にて決定された血流抑制時刻に対して、前記血流周期単位で血流解析が行われるように前記血流抑制時刻を調整する血流周期単位化部、
を備える、
画像処理装置。
　請求項１ないし請求項１３のうち、いずれか１項記載の画像処理装置であって、
　前記血流解析内容補正処理は、
　前記動画像内における前記血流解析の対象となる解析用データに対して、血流解析値を求める血流解析処理を実施する前に行う前処理あるいは前記血流解析処理を実施した後に行う後処理の何れかの処理を含み、
　前記前処理は、
　前記解析用データのうち、前記血流抑制時刻におけるデータに対しては、
　（ａ１）前記血流解析処理を禁止させる処理、及び、
　（ａ２）重要度を低くして前記血流解析処理を実行させる処理、
の何れかの処理を含み、
　前記後処理は、
　（ａ３）前記血流解析値のうち、前記血流抑制時刻におけるデータに対しては、前記血流解析値としては取り扱わない処理、及び、
　（ａ４）前記血流解析値の重要度を低下させる処理、
の何れかの処理を含む、
画像処理装置。
　請求項１ないし請求項１４のうち、いずれか１項記載の画像処理装置であって、
　前記対象領域は、肺野領域内の血管領域を含む、
画像処理装置。
　画像処理装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータを、請求項１ないし請求項１５のうち、いずれか１項記載の画像処理装置として機能させるプログラム。
　人体または動物の身体内部における対象領域の血流が変化する状態を時間方向に順次に撮影された複数のフレーム画像から構成される動画像を取得する動画像取得手段と、
　前記フレーム画像が撮影された撮影時刻に同期した前記身体における呼吸情報を取得する呼吸情報取得処理を行う呼吸情報取得手段と、
　前記呼吸情報が吸気位相状態または呼気位相状態の何れの位相状態に属するかを判定して位相状態判定結果を得る位相状態判定処理を行う位相状態判定手段と、
　前記呼吸情報及び前記位相状態判定結果に基づいて前記吸気位相状態及び前記呼気位相状態のうち少なくとも一方の状態における血流解析範囲を設定する解析範囲設定処理を行う解析範囲設定手段と、
　前記血流解析範囲内における前記フレーム画像に対して、血流解析を行うことにより、前記少なくとも一方の状態における血流解析値を得る血流解析値算出処理を行う血流解析値算出手段と、
を備える、
画像処理装置。
　請求項１７に記載の画像処理装置であって、
　前記撮影時刻に同期した前記身体における心拍周期を取得する心拍周期取得処理を行う心拍周期取得手段、
を更に備え、
　前記解析範囲設定処理は、
　前記心拍周期を少なくとも１周期分含むように前記血流解析範囲を設定する処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項１７または請求項１８に記載の画像処理装置であって、
　前記対象領域は、肺野領域内の血管領域であり、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報とし、呼吸周期が少なくとも１周期の前記呼吸振動値を取得する処理を含み、
　前記解析範囲設定処理は、
　前記呼吸周期が少なくとも１周期の前記呼吸振動値に基づいて前記血流解析範囲を設定する処理を含み、
　前記血流解析範囲は、
　前記吸気位相状態及び前記呼気位相状態に対応した吸気位相用解析範囲及び呼気位相用解析範囲であり、
　前記血流解析値算出処理は、
　前記吸気位相用解析範囲及び前記呼気位相用解析範囲それぞれにおいて互いに独立して前記血流解析を行うことにより前記血流解析値を個別に得る処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項１９に記載の画像処理装置であって、
　前記血流解析範囲は、
　前記呼吸周期が少なくとも１周期の前記呼吸振動値における振幅方向に対して、
　（ａ）前記呼吸振動値の振幅値に基づいて設定される振幅値範囲、または、
　（ｂ）診断目的に応じて設定される診断目的範囲、
の何れか１つの範囲と、
　前記撮影時刻方向に対して、
　（ｃ）前記呼吸情報取得処理で取得した前記呼吸振動値の前記少なくとも１周期のうち、解析対象とする解析対象周期、または、
　（ｄ）前記解析対象周期とした周期のうち、前記吸気位相または前記呼気位相の何れか一方の位相に対応する位相別解析対象周期、
の何れか１つの範囲と、
を満足する範囲を含む、
画像処理装置。
　請求項２０に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記呼吸周期内における前記呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する処理、
を更に含み、
　前記振幅値範囲は、
　（ａ１）予め設定された第１の範囲に基づいて設定される範囲、または、
　（ａ２）前記呼吸周期内の前記最大値と前記最小値とに基づいて設定される範囲、
のうち、何れか１つの値を含む、
画像処理装置。
　請求項２０に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記呼吸周期内における前記呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する処理、
を更に含み、
　前記診断目的範囲は、
　前記呼吸振動値が前記最小値より大きな値であって、且つ、前記最大値より小さな値である範囲により設定される範囲、
を含む、
画像処理装置。
　請求項１７ないし請求項２２のうち、いずれか１項記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記身体の肺野領域の物理的変化値として示す呼吸振動値を前記呼吸情報とし、複数の呼吸周期分の前記呼吸振動値を取得する処理、
を含み、
　前記解析対象範囲設定部は、
　前記複数の呼吸周期のうち、少なくとも２つの呼吸周期を解析対象とする処理を含み、
　前記血流解析値算出処理は、
　前記少なくとも２つの呼吸周期における前記少なくとも２つの周期単位血流解析値を得、該少なくとも２つの周期単位血流解析値を用いて前記血流解析値を最終的に得る処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項２３に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　前記呼吸振動値に基づいて前記呼吸周期を算出する処理と、
　前記呼吸周期毎における前記呼吸振動値の最大値と最小値とを算出する処理と、
を更に含む、
画像処理装置。
　請求項２１ないし請求項２４のうち、いずれか１項記載の画像処理装置であって、
　前記位相状態判定処理は、
　前記呼吸周期内の前記呼吸振動値の最大値と最小値とに基づいて、前記呼吸振動値が前記吸気位相状態または前記呼気位相状態の何れの位相状態に属するかを判定する処理、
を含む、
画像処理装置。
　請求項２０に記載の画像処理装置であって、
　前記呼吸情報取得処理は、
　全体時間において前記呼吸振動値が最大となる値を示す全体最大値を算出する処理、
を更に含み、
　前記診断目的範囲は、
　前記全体最大値の近傍範囲により設定される範囲、
を含む、
画像処理装置。
　請求項２６に記載の画像処理装置であって、
　前記診断目的範囲は、
　前記全体最大値の近傍範囲で、且つ、前記全体最大値を除く範囲を含む、
画像処理装置。
　請求項２３に記載の画像処理装置であって、
　複数の前記吸気位相内または複数の前記呼気位相内の何れか一方の複数の位相内において、複数設定された前記血流解析範囲のうち前記呼吸振動値の範囲が相互に同一の範囲となる同一振動範囲が複数存在する際、
　前記解析範囲設定処理は、
　前記複数の同一振動範囲内において算出される前記複数の周期単位血流解析値に対して、
（ｅ１）平均した値を示す範囲内平均値を前記血流解析値として算出する処理、
（ｅ２）最大となる値を示す範囲内最大値を前記血流解析値として算出する処理、及び、
（ｅ３）最小となる値を示す範囲内最小値を前記血流解析値として算出する処理、
のうち、何れか１つの処理と、
（ｆ）前記範囲内平均値、前記範囲内最大値、前記範囲内最小値のうち、何れか１つを用いて１枚の画像を生成する処理と、
を実施するよう前記血流解析値算出手段に指令を与える処理、
を含む、
画像処理装置。
　画像処理装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータを、請求項１７ないし請求項２８のうち、いずれか１項記載の画像処理装置として機能させるプログラム。