WO2018159053A1

WO2018159053A1 - 画像表示制御装置、ｘ線ｃｔ装置及び画像表示方法

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Publication number: WO2018159053A1
Application number: PCT/JP2017/043694
Authority: WO
Inventors: 中山　正人; 後藤　大雅
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2018-09-07
Also published as: JP2018143287A

Abstract

マルチエネルギー撮影によって得られた各種画像において、特徴量の判読性を向上させる。２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を照射して得られた各種画像及び当該各種画像を所定の条件に従って関連付けた関連付け情報を記憶した記憶部（１２３）と、前記記憶部（１２３）に記憶された画像のうち、任意の画像及び当該画像と前記関連付け情報によって関連付けられた画像に対して関心領域を設定する領域設定部と、各前記関心領域内の画素値から、当該画像の特性を示す特徴量を関連付けられた画像毎に算出する特徴量算出部と、関連付けられた前記画像間の各前記特徴量の差を、所定の色の変化又は濃淡にて表現した濃淡図形を生成する図形化処理部（１２６）と、前記画像及び当該画像と関連付けられた画像のうち少なくとも一の画像と共に濃淡図形を表示部（１２５）に表示させる画像表示制御装置（２００）を提供する。

Description

画像表示制御装置、Ｘ線ＣＴ装置及び画像表示方法

　本発明は、２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を被検体に照射するマルチエネルギー撮影によって取得した各種画像を表示する画像表示制御装置、Ｘ線ＣＴ装置及び画像表示方法に関する。

　Ｘ線管を被検体の体軸回りに回転させながらＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出して得られた複数角度からの投影データを再構成することにより被検体の断層画像を再構成し、再構成された断層画像を表示するＸ線ＣＴ装置が知られている。Ｘ線ＣＴ装置で表示される画像は、被検体の中の臓器の形状を描写するものであり、画像診断に供される。

　このようなＸ線ＣＴ装置において、２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を被検体に照射することで、エネルギー強度の違いによるＣＴ値の差から物質の弁別を行う技術が提案されている。Ｘ線のエネルギー強度の違いによるＣＴ値の差は、物質固有のものであり、同じ物質では濃度が変化してもＣＴ値の比に変化はない。したがって、各エネルギーにおけるＣＴ値の比は物質を識別するための特徴量となる。

　マルチエネルギー撮影を行うＸ線ＣＴ装置の例として、特許文献１には、各エネルギーにおけるＣＴ値を２次元グラフ上にプロットしたＣＴ値マップに基づいて所望の組織を可視化するＸ線ＣＴ装置が開示されている。

　マルチエネルギー撮影による物質弁別の技術は、例えば、高低２つの異なるエネルギー、すなわち高低２つの管電圧のＸ線を照射することで腎結石の成分同定などに用いられている。腎結石の検査では、初めに従来の撮影条件（例えば１２０ｋＶ）で撮影し、それにより生成された画像をリファレンスとして、必要とする断面のみ、高管電圧、低管電圧のデュアルエネルギー（例えば、１４０ｋＶ、８０ｋＶ）で撮影し、得られた高管電圧画像、低管電圧画像にＲＯＩを描画し、ＣＴ値の差をグラフ上で確認するのが一般的である。この腎結石の撮影では、リファレンス画像、高管電圧画像、低管電圧画像の３種類の画像が生成され、成分を同定したい腎結石の領域（ＲＯＩ）はリファレンス画像上で特定でき、更に、デュアルエネルギー撮影画像は必要範囲のみに限定される。

特許第５１９１８７号公報

　ところで、特許文献１のＸ線ＣＴ装置では、物質識別のために、横軸を低管電圧時のＣＴ値、縦軸を高管電圧時のＣＴ値としたＣＴ値マップを基にして識別処理し結果を表示するにすぎない。このため、その識別結果の根拠、すなわち、各エネルギーにおけるＣＴ値及びそれらのＣＴ値の比を示すにはＣＴ値マップそのものを、物質を識別するための特徴量として表示する必要がある。

　しかしながら、ＣＴ値マップを表示するのみでは、ＣＴ値の比が直感的に把握しづらく、特にエネルギー数が３以上の場合、各エネルギーにおけるＣＴ値及びそれらＣＴ値の比を示すのには適していない。一方、横軸をエネルギー（管電圧）、縦軸をＣＴ値として表現するHU Attenuation Curveがあり、この方法によればエネルギー数３以上の場合も表現可能であるものの、単純な曲線グラフでは注目部位におけるＣＴ値の比を直感的に把握するのは難しく、特にサムネール表示など、限られた領域に表示する場合にその判読性が低下する。物質弁別のためには、各エネルギー画像のＣＴ値及びそれらＣＴ値の比が、リファレンス画像を参照しながら確認可能であることが、読影における操作の煩雑さを軽減する目的からは望ましい。

　本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、マルチエネルギー撮影によって得られた各種画像において、特徴量の判読性を向上させることを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
　本発明の一態様は、２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を照射して得られた各種画像及び当該各種画像を所定の条件に従って関連付けた関連付情報を記憶した記憶部と、前記記憶部に記憶された画像のうち、任意の画像及び当該画像と前記関連付情報によって関連付けられた画像に対して夫々関心領域を設定する領域設定部と、各前記関心領域内の画素値から、当該画像の特性を示す特徴量を前記関心領域毎に算出する特徴量算出部と、算出された各前記特徴量を、所定の色の変化又は濃淡にて表現した濃淡図形を生成する図形化処理部と、前記画像及び当該画像と関連付けられた画像のうち少なくとも一の画像と共に濃淡図形を表示部に表示させる表示制御部と、を備えた画像表示制御装置を提供する。

　本発明によれば、マルチエネルギー撮影によって得られた各種画像において、特徴量の判読性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像表示制御装置を適用したＸ線ＣＴ装置の概略を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る画像表示制御装置の記憶部に記憶された関連付けデータベースの内部構成の一例を示す表である。図１のＸ線ＣＴ装置において、デュアルエネルギー撮影により画像を取得する処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る画像表示制御装置の表示部に表示される表示画面の一例を示す参考図である。図４の表示画面の図形表示領域を拡大して詳細を示す参考図である。本発明の第１の実施形態に係る画像表示制御装置における図形化処理の流れを示すフローチャートである。（ａ）～（ｅ）は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る画像表示制御装置において、表示部に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。本発明の第１の実施形態の変形例に係る画像表示制御装置において、表示部に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。（ａ）は図８の濃淡図形を表示するために予め登録するデータの一例を示す参考図であり、（ｂ）は表示部に表示されるメニュー画面の一例である。本発明の第１の実施形態の変形例に係る画像表示制御装置において、表示部に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。本発明の第１の実施形態の変形例に係る画像表示制御装置において、表示部に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る画像表示制御装置において、表示部に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る画像表示制御装置において、表示部に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。本発明の第２の実施形態に係る画像表示制御装置における図形化処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る画像表示制御装置の記憶部に記憶された関連付けデータベースの内部構成の一例を示す表である。本発明の第２の実施形態に係る画像表示制御装置の表示部に表示される表示画面の一例を示す参考図である。（ａ）は図１６の表示画面の図形表示領域を拡大して詳細を示す参考図であり、（ｂ）は（ａ）図１６の表示画面の図形表示領域に表示される濃淡図形の他の例を示す参考図である。

　本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
　本発明に係る画像表示制御装置は、２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を照射して得られた各種画像及び当該各種画像を所定の条件に従って関連付けた関連付情報を記憶した記憶部と、記憶部に記憶された画像のうち、任意の画像及び当該画像と関連付情報によって関連付けられた画像に対して夫々関心領域を設定する領域設定部と、各関心領域内の画素値から、当該画像の特性を示す特徴量を関心領域毎に算出する特徴量算出部と、算出された各特徴量を所定の色の変化又は濃淡にて表現した濃淡図形を生成する図形化処理部と、画像及び当該画像と関連付けられた画像のうち少なくとも一の画像と共に濃淡図形を表示部に表示させる表示制御部と、を備えた画像表示制御装置である。

　このような画像表示制御装置によれば、関連付けられた各画像の関心領域内の夫々の特徴量を濃淡図形によって表現することで、特徴量そのものだけでなく、各特徴量差等を把握することができるため、マルチエネルギー撮影によって得られた各種画像において、特徴量の判読性を向上させることができる。

　以下、より具体的に本発明の実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
　以下、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置を備えたＸ線ＣＴ装置について図面を参照して説明する。

　図１は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１はスキャンガントリ部１００、画像表示制御装置としての操作ユニット２００を備える。

　スキャンガントリ部１００は、Ｘ線管１０１、回転円盤１０２、コリメータ１０３、寝台１０５、Ｘ線検出器１０６、データ収集部１０７、ガントリ制御部１０８、寝台制御部１０９、及びＸ線制御部１１０を備えている。

　Ｘ線管１０１は、寝台１０５上に載置された被検体にＸ線を照射する。コリメータ１０３はＸ線管１０１から照射されるＸ線の放射範囲を制限する。
　回転円盤１０２は、寝台１０５上に載置された被検体が入る開口部１０４を備えるとともに、Ｘ線管１０１とＸ線検出器１０６を搭載し、被検体の周囲を回転する。

　Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線管１０１と対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出することにより透過Ｘ線の空間的な分布を計測する装置であり、多数のＸ線検出素子を回転円盤１０２の回転方向に配列したもの、若しくは回転円盤１０２の回転方向と回転軸方向との２次元に配列したものである。
　データ収集部１０７は、Ｘ線検出器１０６により検出されたＸ線量をデジタルデータとして収集する。

　ガントリ制御部１０８は、回転円盤１０２の回転及び傾斜を制御する。寝台制御部１０９は、寝台１０５の上下前後動左右動を制御する。Ｘ線制御部１１０は、Ｘ線管１０１に入力される電力を制御する。

　操作ユニット２００は、演算部１２０、入力部１２１、及び表示部１２５を備えている。演算部１２０は、画像処理部１２２、記憶部１２３、図形化処理部１２６及びシステム制御部１２４を備えている。

　画像処理部１２２は、データ収集部１０７から送出される計測データを演算処理してＣＴ画像の再構成を行ったり、エネルギー強度毎の画像や物質弁別画像を生成したりする。記憶部１２３は、記憶部１２３は計測データ及び画像データを記憶する各種データ保存領域２２及び画像データと当該画像データに関連する種々の情報を関連付けて保存する関連付データベース２１を有している。記憶部１２３として、具体的にはＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等を適用することができる。

　各種データ保存領域２２は、データ収集部１０７で収集した計測データ及び画像処理部１２２により再構成されたＣＴ画像の他、エネルギー強度毎の画像や物質弁別画像を含む各種のマルチエネルギー画像に係る画像データを記憶する。
　関連付データベース２１は、各種データ保存領域２２に保存された画像に対して、当該画像を特定するためのＩＤ、画像の種類、撮像条件等の他、各画像同士の関連性を示す関連付情報としてフラグを保存する。

　ここで、図２に関連付けデータベース２１の内部構成の一例を示す。関連付データベース２１には、撮影した画像を特定するためのＩＤの他、当該画像に関する種々のデータが関連付けられて記録される。具体的には、図２に示す関連付テーブル中、Ｓｔｕｄｙ　ＵＩＤ、Ｓｅｒｉｅｓ　ＵＩＤ、ＳＯＰ　ＵＩＤは、それぞれ、スタディー、シリーズ、画像を特定するためのユニークＩＤである。

　また、図２中、画像種１はＳｃａｎｏ（スキャノグラム像）、Ｓｃａｎ（スキャン画像）、Ｒｅｃｏｎ（再構成（リコン）画像）など、画像の主分類情報として画像の種類を示す。画像種２は、ＡＸ（アキシャル画像）等、補助的な画像の分類情報を示す。管電圧は、撮影条件として設定され、撮影時に印加された管電圧である。ＦＯＶ、ＦＯＶ－Ｘ，　ＦＯＶ－Ｙは、スキャン画像及び再構成（リコン）画像に設定されるＦｉｅｌｄ　Ｏｆ　Ｖｉｅｗ（Ｘ－Ｙ方向の画像再構成視野領域）及びＦＯＶ中心座標である。ＰｏｓｉｔｉｏｎはＺ方向の位置であり、画像の位置を示している。

　濃淡図形化処理関連付フラグは、各画像同士を関連付けるための関連付情報であり、後述する濃淡図形化処理を行うに際し、関連がある画像同士に同一番号（識別子）を付与し、濃淡図形化処理の対象画像として扱われるようにするためのフラグである。

　例えば、単純画像撮影と、その単純撮影画像をリファレンスとして撮影範囲指定し生成されたデュアルエナジー撮影画像は、自動的に濃淡図形化処理関連付フラグに同一番号を付与するが、関連付設定用のユーザインターフェースを設けることで、ユーザは予め、または後から、関連付情報を指定することも可能である。
　なお、スキャノグラム像は本実施形態における濃淡図形化処理に用いないため、図２の例では濃淡図形化関連付フラグは設定不可としている。

　図形化処理部１２６（特徴量算出部、図形化処理部）は、記憶部１２３に記憶された画像データのうち、ユーザにより指定された画像及び当該画像に関連する画像の夫々の関心領域（以下、単に「ＲＯＩ」という）の特徴量を算出し、関連する画像間の特徴量を所定の色の変化又は濃淡で表現した濃淡図形を生成する。図形化処理部１２６における処理の詳細は後述する。

　システム制御部１２４は、入力部１２１、画像処理部１２２、記憶部１２３、表示部１２４及び図形化処理部１２６を制御すると共に、上述したガントリ制御部１０８、寝台制御部１０９及びＸ線制御部１１０を制御する。

　入力部１２１は、演算部１２０に対して、被検体氏名、検査日時、撮影条件などの入力や、表示画像の選択を行う。また、入力部１２１は、画像及びこの画像と関連付情報によって関連付けられた画像に対して夫々関心領域を設定する。具体的には、キーボードやポインティングデバイス、タッチパネル等を適用することができる。

　表示部１２５は、入力部１２１によって入力された撮影条件や画像処理部１２２で作成されたＣＴ画像を表示する。表示部１２５として、具体的にはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ－Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）や液晶ディスプレイ等を適用することができる。

　このように構成されたＸ線ＣＴ装置１では、概ね以下のように撮影が行われる。すなわち、入力部１２１から入力された撮影条件、特にＸ線管電圧やＸ線管電流などに基づいて、Ｘ線制御部１１０がＸ線管１０１に入力される電力を制御することにより、Ｘ線管１０１は撮影条件に応じたＸ線を被検体に照射する。

　Ｘ線管１０１から照射され被検体を透過したＸ線はＸ線検出器１０６の多数のＸ線検出素子により検出し、透過Ｘ線の分布を計測する。回転円盤１０２はガントリ制御部１０８により制御され、入力部１２１から入力された撮影条件、特に回転速度などに基づいて回転する。寝台１０５は寝台制御部１０９によって制御され、入力部１２１から入力された撮影条件、特にらせんピッチなどに基づいて動作する。

　Ｘ線管１０１からのＸ線照射とＸ線検出器１０６による透過Ｘ線分布の計測が回転円盤１０２の回転とともに繰り返されることにより、様々な角度からの投影データが取得される。取得された様々な角度からの投影データは画像処理部１２２に送信される。画像処理部１２２は送信された様々な角度からの投影データを逆投影処理することによりＣＴ画像を再構成する。再構成して得られたＣＴ画像は表示部１２５に表示される。

　上述した演算部１２０は、その一部又は全部をＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ及び主記憶部１０９を含むシステムとして構築することができ、演算部１２０を構成する各部の機能は、予め記憶部１２３に格納されたプログラムをＣＰＵがメモリにロードし、実行することにより実現することができる。また機能の一部または全部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアで構成することも可能である。

　このように構成されたＸ線ＣＴ装置において、例として、腎結石の成分同定のための検査においてデュアルエネルギー撮影を行って画像を取得するまでの処理の流れを図３のフローチャートに従って説明する。

　ステップＳ３０１において、まず、Ｘ線ＣＴ装置において、撮影範囲を定めるためのスキャノグラムを撮影する。具体的には、ユーザにより入力部１２１を介して指定された撮影条件及び撮影範囲に従ってスキャノグラムが撮影されると、スキャノグラム像が各種データ２２として記憶部１２３に保存され、スキャノグラム像に関する種々のデータを関連付データベース２１の関連付テーブルに登録する。

　次に、ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で生成されたスキャノグラム像に基づいて撮影範囲を設定し、単純撮影を実施する。Ｘ線ＣＴ装置では、ユーザにより入力部１２１を介して指定された撮影条件及びステップＳ３０１で生成されたスキャノグラム像上で計画した撮影範囲に従って単純撮影を実施し、生成したスキャン画像及びＲａｗＤａｔａを各種データ保存領域２２に保存し、これら画像についての関連付情報を関連付データベースに保存する。

　図２の例では、Ｓｔｕｄｙ　ＵＩＤがＳＴ－ｉ、Ｓｅｒｉｅｓ　ＵＩＤがＳＥ－２、ＳＯＰ　ＵＩＤがｂ００１～ｂ１００として、画像種１：Ｓｃａｎ、画像種２：ＡＸ（アキシャル画像）、管電圧：１２０ｋＶ、ＦＯＶ：３５０ｍｍ、（ＦＯＶ－Ｘ，ＦＯＶ－Ｙ）＝（０，０）、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：０～４９５ｍｍの画像として記憶されている。この時点では、濃淡図形化処理関連付フラグが未設定の状態となる。

　ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で生成された単純撮影のスキャン画像をリファレンスとして、必要とする撮影範囲を設定し、デュアルエネルギー撮影を実施する。すなわち、ユーザが入力部１２１を介してステップＳ３０２で生成された単純撮影のスキャン画像をリファレンスとして必要な撮影範囲、ここではＰｏｓｉｔｉｏｎ：４００～４３５ｍｍの画像が得られるように指定する。

　Ｘ線ＣＴ装置では、ユーザによる入力指示に従ってデュアルエネルギー撮影を実施し、デュアルエネルギー撮影画像（エネルギー強度毎の画像）及びＲａｗＤａｔａ（管電圧１４０ｋＶと８０ｋＶの２種の画像、ＲａｗＤａｔａ）を各種データ保存領域２２に保存し、これら画像についての関連付情報を関連付データベース２１に登録する。

　図２では、管電圧１４０ｋＶの画像が、Ｓｔｕｄｙ　ＵＩＤ：ＳＴ－ｉ、Ｓｅｒｉｅｓ　ＵＩＤ：ＳＥ－３、ＳＯＰ　ＵＩＤ：ｃ００１～ｃ００８、画像種１：Ｓｃａｎ（スキャン画像）、画像種２：ＡＸ（アキシャル画像）、管電圧：１４０ｋＶ、ＦＯＶ：３５０ｍｍ、（ＦＯＶ－Ｘ，ＦＯＶ－Ｙ）＝（０，０）、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：４００～４３５ｍｍの画像として登録されている。

　また、管電圧８０ｋＶの画像が、Ｓｔｕｄｙ　ＵＩＤ：ＳＴ－ｉ、Ｓｅｒｉｅｓ　ＵＩＤ：ＳＥ－４、ＳＯＰ　ＵＩＤ：ｄ００１～ｄ００８、画像種１：Ｓｃａｎ（スキャン画像）、画像種２：ＡＸ（アキシャル画像）、管電圧：８０ｋＶ、ＦＯＶ：３５０ｍｍ、（ＦＯＶ－Ｘ，ＦＯＶ－Ｙ）＝（０，０）、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：４００～４３５ｍｍの画像として登録されている。

　ここで、デュアルエネルギー撮影範囲のリファレンスとした単純撮影画像の同一範囲の画像（ＳＯＰ　ＵＩＤ：ｂ０８１～ｂ０８８）及びデュアルエネルギー撮影画像（ＳＯＰ　ＵＩＤ：ｃ００１～ｃ００８、ｄ００１～ｄ００８）の濃淡図形化処理関連付フラグに、同一番号（識別子）である“１”が設定される。これにより、単純撮影とデュアルエネルギー撮影画像が関連付けられ、濃淡図形化処理の対象として扱われるようになる。

　また、図２の関連付データベースには、ＳＯＰ　ＵＩＤ：ｅ００１及びｆ００１、画像種１：Ｒｅｃｏｎ（リコン画像）、画像種２：ＡＸ（アキシャル画像）の２つの画像が登録されている。これはＳＯＰ　ＵＩＤ：ｂ０８１の画像をリファレンスとして、片方の腎臓領域を拡大した画像を再構成（リコン）したものであり、それら画像の濃淡図形化処理関連付フラグには“２”が付与されている。
　このようにして、以後に行われる図形化処理に必要な画像及び関連付け情報が記憶部１２３に記憶される。

　（図形化処理部１２６における処理について）
　図形化処理部１２６は、記憶部１２３に記憶された画像のうち、関連付け情報によって関連付けられた画像に基づいて、図形化処理を行う。
　すなわち、図形化処理部１２６は、まず、入力部１２１により指定された画像及びその画像に関連する他の画像について記憶部１２３の関連付データベース２１を検索し、その結果を基に関連する全種画像を記憶部１２３の各種データ保存領域２２から取得し、例えば図４に示すように表示部１２５に表示させる。

　そして、ユーザが入力部１２１によって各種画像に設定したＲＯＩ内の特徴量を取得し、これら特徴量に基づいて、図形化処理、すなわち、例えば図５に示すような濃淡図形を生成する。生成された濃淡図形は、システム制御部１２４を介して表示部１２５に表示する。
　なお、図形化処理、すなわち、濃淡図形生成処理は、選択された画像の種類及びその数を基に表現形式を最適化することができる他、予め設定された情報に基づいて表現形式を決定することもできる。

　以下、より具体的に、図形化処理部１２６における図形化処理について図６のフローチャートに従って、説明する。以下の処理においては、上記した図３のフローチャートで示す処理に従って生成されたエネルギー強度毎の画像及び、当該画像について記憶された関連付情報に基づいて、ＲＯＩ内の特徴量としてＣＴ値及びＣＴ値の比を算出し、これらを表した濃淡図形を生成する処理について説明する。

　ステップＳ６０１において、ユーザにより入力部１２１を介して指定されたエネルギー画像及びその画像に関連する他のエネルギー画像を、関連付データベース２１を検索することにより取得する。ここでは、ユーザが単純撮影画像（管電圧１２０ｋＶの画像）を表示指定した場合を例として説明する。

　例えば、ユーザにより単純撮影画像の全ての画像が表示指定された場合、図形化処理部１２６は、それら画像の濃淡図形化処理関連付フラグについて関連付データベース内を検索し、関連付けられた画像数が一番多い番号（識別子）と同一の番号（識別子）を持つ画像を表示部１２５に表示させる。この処理により、図２では、濃淡図形化処理関連付フラグ：１が該当し、デュアルエネルギー撮影画像であるｃ００１～ｃ００８及びｄ００１～ｄ００８が併せて表示される。

　または、ユーザが表示指定した画像に複数の濃淡図形化処理関連付フラグが存在した場合、選択肢を画面表示し、ユーザにどの画像の濃淡図形を作成したいかを選択させても良い。図２には、濃淡図形化処理関連付フラグ：２も存在しており、これがユーザに選択された場合は、デュアルエネルギー撮影のリコン画像（ｅ００１及びｆ００１）が単純撮影画像とともに表示される。

　デュアルエネルギー撮影画像のＳＯＰ　ＵＩＤ：ｃ００１～ｃ００８及びｄ００１～ｄ００８では、ＦＯＶ及びＦＯＶ中心座標が単純撮影画像と同一となっているが、リコン画像であるｅ００１及びｆ００１ではＦＯＶ及びＦＯＶ中心が単純撮影画像と異なっており、この場合、それらの値に基づいて、次処理ステップＳ６０２のＲＯＩ設定処理において、ＲＯＩの大きさ、座標値が、各画像間で一致する様に調整される。

　次のステップＳ６０２では、ステップＳ６０１における処理で取得され、表示部１２５に表示された各エネルギー画像に対して、ユーザにより入力部１２１を介してＲＯＩを設定する。図４に、表示部１２５に表示される表示画面の一例として、エネルギー強度毎の画像、すなわち印加した管電圧毎の画像にＲＯＩを設定した状態の表示画面を示した。

　具体的には、ユーザが、管電圧１２０ｋＶの画像に入力部１２１、例えば、マウスによりＲＯＩを描画すると、Ｐｏｓｉｔｏｎ、ＦＯＶ，ＦＯＶ－Ｘ，ＦＯＶ－Ｙを基に、管電圧１４０ｋＶ、８０ｋＶの画像に自動でＲＯＩが描画されるようになっている。必要に応じて手動でＲＯＩを調整することもできる。なお、ここでは１２０ｋＶの画像上にＲＯＩを描画した例を示したが、１４０ｋＶ、８０ｋＶ画像のいずれにＲＯＩを描画しても、関連付されている他の管電圧毎の画像にＲＯＩをデフォルト表示するようになっている。

　ステップＳ６０３では、図形化処理部１２６が、ステップＳ６０２で設定したＲＯＩ内のＣＴ値を算出。具体的には、ステップＳ６０２で描画したＲＯＩ内のＣＴ値として、エネルギー強度毎の画像夫々のＲＯＩについてＣＴ値の平均値を算出する。

　ステップＳ６０４では、図形化処理部１２６が、ステップＳ６０３で算出した各エネルギー画像のＲＯＩ内ＣＴ値を基にＣＴ値比を算出する。すなわち、以下の式（１）に従って、管電圧１２０ｋＶ、１４０ｋＶ、８０ｋＶの画像におけるＣＴ値比ＣＴ_Ｒｉを算出する。

　ステップＳ６０５では、図形化処理部１２６は、ステップＳ６０３及びステップＳ６０４において取得した各種画像のＲＯＩ内ＣＴ値及びＣＴ値比を濃淡図形化（例えば、図５）し、表示部１２５に表示させる。

　図５の例では、管電圧１２０ｋＶ、１４０ｋＶ、８０ｋＶの３つのエネルギーで円を３等分し、１２０°の扇形で各管電圧の情報を示している。外周は、エネルギー強度（種類）、すなわち、管電圧の大きさ（種類）を示している。扇形の半径はＣＴ値比を示しており、この例では８０ｋＶ画像のＣＴ値が最大値であり、この８０ｋＶ画像のＣＴ値を１．０とした場合の比となる。半径がＣＴ値比を示すことから、扇形の面積もＣＴ値比の比較の目安とすることができる。また、扇形の領域の濃淡はＣＴ値で示しており、各管電圧のＲＯＩ内のＣＴ値を比較することができる。この濃淡図形は、図４に示すように、印加した管電圧毎の画像と共に、図形表示領域に表示される。

　このように、本実施形態によれば、マルチエネルギー撮影によって得られた各種画像と共に、これらの画像に指定したＲＯＩ内のＣＴ値、ＣＴ値の比及びエネルギー強度を一時に、かつ、視覚的に把握できるように表示することができる。したがって、ＲＯＩ内の特徴量を容易に把握することができる。つまり、マルチエネルギー撮影によって得られた各種画像において、これらの画像に指定したＲＯＩ内のＣＴ値、ＣＴ値の比及びエネルギー強度図形化して表示することで、特徴量の判読性を向上させることができ、例えば、物質弁別の判読を支援することができる。

　（変形例１）
　上述した第１の実施形態における濃淡図形では、管電圧１２０ｋＶ、１４０ｋＶ、８０ｋＶの３つのエネルギーで円を３等分し、１２０°の扇形の濃淡で管電圧毎のＣＴ値を、また扇形の半径でＣＴ値比を表現し、外周の破線の種類を異ならせて管電圧の大きさを示している。
　濃淡図形は上述した例に限られず、図７に示すような種々の表現形式が考えられる。

　図７（ａ）は、扇形の面積を各エネルギー（管電圧）で同一とし、各扇形領域の中央にＣＴ値比を示す線を設けている。この表現方法では、各エネルギー（管電圧）間でＣＴ値比が大きな場合もＣＴ値の濃淡を示す領域が等しくなるため、比較がしやすい。

　図７（ｂ）は、扇形の角度を各エネルギー（管電圧）間で同一とせず、角度にてＣＴ値比を示している。これは一般的な円グラフに相当し、比較するエネルギーが２であればシンプルで分かりやい。図７（ｃ）は、図７（ａ）と同様に、扇形の面積は各エネルギー（管電圧）で同一としており、図７（ａ）では、その面積の中央にＣＴ値比を示す線を設けているが、図７（ｃ）では、ＣＴ値比を円弧の長さで示している。

　図７（ｄ）、図７（ｅ）は、共に円形表現に代えて、それぞれ、矩形、三角形で表したものである。特に、矩形で表現する場合は、例えば、３ｘ３マトリックスにするなどで、より多くのエネルギーの画像を示すことができる。
　なお、上述したいずれの表現形式においても、濃淡をＲＯＩ内のＣＴ値の平均値で示す代わりに、ＲＯＩ内の各画素値の一部またはすべてをそのまま、あるいは拡大、縮小、抜粋、複製して、濃淡図形に表示することもできる。

　（変形例２）
　濃淡図形の表示の際に、図８に示すように、物質弁別の際に参考となる成分のＣＴ値及びＣＴ値比を基準値として表示することもできる。基準値を表示するために、予め、例えば図９に示す、成分名、各管電圧におけるＣＴ値及びＣＴ値比とそれらの基準範囲を記録したテーブルを記憶部１２３に記憶しておく。

　例えば、ユーザが、入力部１２０を介して、図９（ｂ）に示すメニューを操作し、例えば、“カルシウム”を選択すると、図９（ａ）のテーブル内の“カルシウム”に登録されている各管電圧のＣＴ値を中心とした基準範囲内のＣＴ値を、図８の濃淡図形において、ＣＴ値基準濃淡領域にグラデーション表示し、また、それらデータベースに登録されているＣＴ値比及びその基準範囲を、図８の濃淡図形のＣＴ値比基準マーカー及びＣＴ値比基準範囲として示す。これらにより、ユーザによる成分同定を補助することができる。

　（変形例３）
　表示画面の他の例として、図１０に示すように、１つの画像表示領域と１つの図形表示領域からなる表示画面の、図形表示領域に濃淡図形を表示することもできる。この場合、各管電圧の画像を同時に確認することはできないものの、限られた画面領域において、比較的大きく画像及び濃淡図形を確認できるという利点がある。
　また、図１１は、１つの画像表示領域に画像と濃淡図形を併せて表示するものであり、濃淡図形をサムネール表示した、画像表示領域を最優先とする場合の表示形式である。なお、濃淡図形を大きく表示し、画像をサムネール化させる切替えモードを設けることもできる。

　（変形例４）
　上述した例では、エネルギー画像のＲＯＩ内ＣＴ値及び基準ＣＴ値との比を濃淡図形表示するに留まるものであったが、本変形例では、ユーザが入力部１２１により、この濃淡図形を操作することで、表示部１２５に表示するエネルギー画像の種類（シリーズ）を切り換えることができるようにしている。

　すなわち、図１２（ａ）では、まず、管電圧１２０ｋＶの画像が表示されており、それに関連した１４０ｋＶ、８０ｋＶ画像は非表示状態としてＲＯＩが設定されている。また、それらの画像のＲＯＩ内のＣＴ値情報を基にした濃淡図形がサムネール表示されている。この状態で、ユーザが入力装置１２１により、例えばマウスの左ボタンをクリックしながら、濃淡図形の管電圧１４０ｋＶの領域をドラッグし左方向に回転させ、濃淡図形の１４０ｋＶの領域を最上段に位置させる。これにより、図１２（ｂ）に示すような１２０ｋＶの画像と同一の、あるいは一番近いＰｏｓｉｔｉｏｎの１４０ｋＶの画像が表示部１２５に表示されるようになっている。

　（変形例５）
　上述の図１２に示す濃淡図形を操作し、画像を切り換えた際にウィンドウ値を自動調整することもできる。ウィンドウ値とは、画像をある特定の濃度域のみ表示系の濃度域に変換し表示するためのパラメータであり、ウィンドウ値を中心として、ある幅、すなわち、ウィンドウ幅の範囲の濃淡を表示部１２５に示させるものである。

　マルチエネルギー撮影が成分同定を目的として実施された場合、各エネルギー（管電圧）の画像のウィンドウ値及びウィンドウ幅は、同一の値が設定されるのが通常であるが、成分同定する領域以外の部位を確認する際は、各ネルギー（管電圧）の画像の確認に適したウィンドウ値を設定したい場合がある。

　図１３は、図１２と同様に、管電圧１２０ｋＶの画像上にＲＯＩ内のＣＴ値情報を濃淡図形としてサムネール表示している例である。但し、図１３ではＲＯＩを他の部位に設定している。入力部１２１により、例えば、マウスの右ボタンをクリックしながら、濃淡図形の管電圧１４０ｋＶの領域をドラッグし左方向に回転させ、１４０ｋＶの領域を最上段に位置させると、１２０ｋＶの画像と同一の、あるいは一番近いＰｏｓｉｔｉｏｎの１４０ｋＶの画像が表示部１２５に表示される。この際、ウィンドウ値は、以下の式（２）により算出した値を基に自動設定する。

　（第２の実施形態）
　続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置の構成そのものは上述した第１の実施形態及びその変形例と同一の構成であるので、その説明を省略する。第１の実施形態及び各変形例では、特徴量としてＣＴ値及びＣＴ値の比を濃淡図形表示する場合について説明したが、本実施形態では、マルチエネルギー撮影によって得られたデータから物質弁別画像を生成し、これらの物質弁別画像から、その画素値、すなわち、物質弁別画像の線減弱係数となる、物質の密度と質量減弱係数の乗算値を特徴量として濃淡図形表示する。

　なお、物質弁別画像は、例えば、２つの物質に弁別した場合、それら物質弁別画像の線減弱係数の和からＣＴ値を求めることができる。具体的には、管電圧によらず、水のＣＴ値が０、空気のＣＴ値が－１０００となる様に物質弁別画像の線減弱係数を変換することでＣＴ画像を得ることができる。なお、物質弁別画像の具体的な生成方法については、公知であるのでここでの説明は省略する。

　以下、マルチエネルギー撮影データから生成された物質弁別画像及び物質弁別画像に関する関連付け情報を保存した関連付データベースを基に、特徴量として物質弁別画像の画素値及びその比を用いた濃淡図形生成処理について、図１４のフローチャートに従って説明する。

　ステップＳ１４０１において、入力部１２１により指定された画像及びその画像に関連する物質弁別画像を、関連付データベース２１を検索することで、取得する。ユーザが単純撮影画像（管電圧１２０ｋＶの画像）を表示指定した場合を例として説明する。本実施形態における関連付けデータベースの内部構成の一例を図１５に示す。

　単純撮影画像が表示指定されると、関連付データベースには、画像に係る情報及び関連付情報としてそれら画像の濃淡図形化処理関連付フラグが複数存在するため（１～３）、選択肢が画面に表示される。ユーザが関連付フラグ３を選択すると、関連付フラグ３が設定されている、ＳＯＰ　ＵＩＤ：ｇ００１（画像種１：ｄｃｍｐ（物質弁別画像）、画像種２：ＣＡ（カルシウム））及びＳＯＰ　ＵＩＤ：ｈ００１（画像種１：ｄｃｍｐ（物質弁別画像）、画像２：ＵＡ（尿酸画像））の２つの物質弁別画像が読み出される。

　次のステップＳ１４０２では、ステップＳ１４０１において取得され、表示部１２５に表示された画像に、ユーザがＲＯＩを設定する。図１６に、ステップＳ１４０１において表示された単純撮影画像および物質弁別画像に、ＲＯＩが設定された状態の表示部１２５における表示画面の例を示す。

　ステップＳ１４０２では、具体的には、管電圧１２０ｋＶの画像に、ユーザが入力部１２１、例えば、マウスによりＲＯＩを描画すると、Ｐｏｓｉｔｏｎ、ＦＯＶ，ＦＯＶ－Ｘ，ＦＯＶ－Ｙを基に、カルシウム画像及び尿酸画像の物質弁別画像に自動でＲＯＩが描画される。必要な場合はマニュアルでＲＯＩを調整することもできる。なお、ここでは１２０ｋＶの画像上にＲＯＩを描画した例を示したが、カルシウム画像、尿酸画像のいずれにＲＯＩを描画しても、関連付されている他の画像にＲＯＩがデフォルト表示される。

　ステップＳ１４０３では、図形化処理部１２６が、ステップＳ１４０２で設定された物質弁別画像のＲＯＩ内の画素値を取得する。具体的には、ステップＳ１４０２で描画されたＲＯＩ内の画素値を、物質弁別画像において平均化する。上述した第１の実施形態で、各管電圧の画像を濃淡図形化処理の対象としているが、単純撮影画像と物質弁別画像ではその画像の画素値が持つ意味が異なる。このため、図１５の関連付データベースの画像種１がｄｃｍｐ（物質弁別画像）である物質弁別画像のみで平均化処理を行う。すなわち、図１５のＳＯＰ　ＵＩＤ：ｇ００１及びｈ００１の画像のみが平均化処理の対象となる。

　ステップＳ１４０４では、図形化処理部１２６が、ステップＳ１４０３で得られた物質弁別画像のＲＯＩ内画素値を基に画素値比を算出する。具体的には、次の（３）式に基づいて物質弁別画像にける画素値比Ｄ_Ｒｉを算出する。

　第１の実施形態において、各管電圧の画像のＲＯＩ内ＣＴ値と、全エネルギー画像のＲＯＩ内ＣＴ値の最大値との比を算出しているが、本実施形態における物質弁別画像では、物質の成分比を示すようにしている。

　ステップＳ１４０５において、図形化処理部１２６は、ステップＳ１４０３及びステップＳ１４０４で得られた各種画像のＲＯＩ内画素値及び画素値比を濃淡図形化し、表示部１２５に表示する。

　図１７（ａ）に濃淡図形の一例を示す。カルシウム画像と尿酸画像の２つの物質弁別画像の画素値の比で角度を分割し扇形で画素値の比、すなわち、成分比を示している。外周は、物質弁別画像の種類を示している。また、扇形の領域の濃淡は物質弁別画像の画素値で示しており、この濃淡図形は図１６の図形表示領域に表示される。

　図１７（ｂ）は、図１７（ａ）とは異なる表現方法の濃淡図形表示例であり、物質弁別画像として、水画像、カルシウム画像、脂肪画像を作成し、それら画像のＲＯＩ内の度画素値の比を濃淡図形表示している。

　このように本実施形態によれば、マルチエネルギー画像の画素値及び当該画素値の比を視覚的に把握できるように表示することができる。

　以上、本発明の各実施形態及び各変形例において、異なるエネルギー強度のＸ線を照射するマルチエネルギーＣＴについて記載したが、異なるエネルギーを有するＲａｗＤａｔａ及び画像が得られるフォトンカウンティングＣＴ、２層検出器ＣＴ、ＰＥＴを用いても良い。また、特徴量として、マルチエネルギー撮影画像のＣＴ値及びその比、物質弁別画像の画素値及びその比を用いた例について説明したが、その他の特徴量として、物質密度画像の画素値及びその比を用いても良い。

１・・・Ｘ線ＣＴ装置、１００・・・スキャンガントリ部、１０１・・・Ｘ線管、１０２・・・回転円盤、１０３・・・コリメータ、１０４・・・開口部、１０５・・・寝台、１０６・・・Ｘ線検出器、１０７・・・データ収集部、１０８・・・ガントリ制御部、１０９・・・寝台制御部、１１０：Ｘ線制御部、１２０・・・演算部、１２１・・・入力部、１２２・・・画像処理部、１２３・・・記憶部、１２４・・・システム制御部、１２５・・・表示部、１２６・・・図形化処理部、２００・・・操作ユニット（画像表示制御装置）、２１・・・関連付データベース、２２・・・各種データ

Claims

　２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を照射して得られた各種画像及び当該各種画像を所定の条件に従って関連付けた関連付情報を記憶した記憶部と、
　前記記憶部に記憶された画像のうち、任意の画像及び当該画像と前記関連付情報によって関連付けられた画像に対して夫々関心領域を設定する領域設定部と、
　各前記関心領域内の画素値から、当該画像の特性を示す特徴量を前記関心領域毎に算出する特徴量算出部と、
　算出された各前記特徴量を、所定の色の変化又は濃淡にて表現した濃淡図形を生成する図形化処理部と、
　前記画像及び当該画像と関連付けられた画像のうち少なくとも一の画像と共に濃淡図形を表示部に表示させる表示制御部と、を備えた画像表示制御装置。
　前記表示制御部により制御され、前記画像及び当該画像と関連付けられた画像のうち少なくとも一の画像と共に濃淡図形を表示する表示部を備えた請求項１記載の画像表示制御装置。
　前記図形化処理部が、前記濃淡図形に各前記特徴量と所定の基準値との比を、面積、線長、又は角度の何れか一により示す請求項１又は請求項２記載の画像表示制御装置。
　前記特徴量が、前記関心領域の画素値の平均値である請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像表示制御装置。
　前記基準値が、前記関心領域の画素値の最大値である請求項３記載の画像表示制御装置。
　前記各種画像が、エネルギー強度毎の画像、物質弁別画像、又は物質密度画像である請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像表示制御装置。
　請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の画像表示制御装置を備えたＸ線ＣＴ装置。
　２以上の異なるエネルギー強度のＸ線を照射して得られた各種画像及び当該各種画像を所定の条件に従って関連付けた関連付け情報を記憶し、
　前記記憶部に記憶された画像のうち、任意の画像及び当該画像と前記関連付け情報によって関連付けられた画像に対して関心領域を設定し、
　各前記関心領域内の画素値から、当該画像の特性を示す特徴量を関連付けられた画像毎に算出し、
　関連付けられた前記画像間の各前記特徴量の差を、所定の色の変化又は濃淡にて表現した濃淡図形を生成し、
　前記画像及び当該画像と関連付けられた画像のうち少なくとも一の画像と共に濃淡図形を表示部に表示させる画像表示方法。