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技術 画像処理装置、X線診断装置、及び、画像処理方法

出願人 キヤノンメディカルシステムズ株式会社
発明者 小林由昌加藤久典
出願日 2017年6月12日 (3年6ヶ月経過) 出願番号 2017-115419
公開日 2019年1月10日 (1年11ヶ月経過) 公開番号 2019-000170
状態 未査定
技術分野 放射線診断機器
主要キーワード Y座標 動画再生ボタン 幾何パラメータ 補助図形 後処理画像 X座標 重畳画像生成 ピーク検出処理
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (17)

課題

次元医用画像データに基づいて、補助図形重畳された診断容易な2次元画像を生成する。

解決手段

画像処理装置は、3次元医用画像データを取得する取得部と、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定する指定部と、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定する座標設定部と、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元合成画像を生成する合成画像生成部と、 前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成する重畳画像生成部と、を備える。

概要

背景

検体X線照射し、被検体を透過したX線を検出することによりX線撮像を行うX線診断装置が広く医用分野で使用されている。このX線診断装置の撮影法の1つとして、トモシンセシス撮影がある。このトモシンセシス撮影は、被検体をX線管球X線検出器の間に位置させて、X線管球とX線検出器とが対向配置されたX線診断装置を用いて、X線管球やX線検出部を移動させながら、被検体に対して複数回のX線撮像を行う撮影法である。複数回のX線撮像により得られた複数枚投影データに対して、画像再構成という画像処理を施すことにより、被検体の関心領域を含む3次元医用画像データが生成される。

このトモシンセシス撮影により得られた3次元医用画像データは、これまでの2次元データと異なり3次元の情報が得られるため、厚さ方向の情報を含んでいる。これにより、従来見えにくかった骨や病変読影できるようになり、結果として、骨や病変の異常を見つけやすくなるという利点がある。このため、現在、X線診断装置を用いたトモシンセシス撮影が、臨床の現場で広まりつつある。

しかし、大腿骨頭仙骨などの骨を側面からトモシンセシス撮影で撮影することにより、骨の視認性は向上させることができるが、大腿骨頭や仙骨はそれぞれが異なるスライスの画像に描画されることになるため、測定結果を記録として残そうとする場合、従来の2次元の画像のように、1枚の画像とすることができない。このため、撮影画像などを記録として残そうする場合、その作業が煩雑であるという問題があった。

また、大腿骨頭や仙骨などの骨は、種々の補助画像を用いて、骨の間の角度を測定したり、距離を測定したりすることが、診断一環として行われている。このため、トモシンセシス撮影で得られた3次元医用画像データからも、これらの骨の角度や距離を煩雑な作業をせずに測定する方法が望まれていた。

概要

3次元医用画像データに基づいて、補助形が重畳された診断容易な2次元画像を生成する。画像処理装置は、3次元医用画像データを取得する取得部と、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定する指定部と、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定する座標設定部と、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元の合成画像を生成する合成画像生成部と、 前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成する重畳画像生成部と、を備える。

目的

このため、トモシンセシス撮影で得られた3次元医用画像データからも、これらの骨の角度や距離を煩雑な作業をせずに測定する方法が望まれていた

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

次元医用画像データを取得する取得部と、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定する指定部と、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定する座標設定部と、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元合成画像を生成する合成画像生成部と、前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成する重畳画像生成部と、を備える、画像処理装置

請求項2

前記合成画像生成部は、前記第1スライスの画像と前記第2スライスの画像との2画像を合成して前記合成画像を生成する、請求項1に記載の画像処理装置。

請求項3

前記合成画像生成部は、前記第1スライスの画像と前記第2スライスの画像とを平均することにより前記合成画像を生成する、請求項2に記載の画像処理装置。

請求項4

前記合成画像生成部は、前記第1スライスを含む近傍の複数のスライスの画像と前記第2スライスを含む近傍の複数のスライスの画像とを合成して前記合成画像を生成する、請求項1に記載の画像処理装置。

請求項5

前記合成画像生成部は、前記複数のスライスごとに第1重み付け係数を設定し、前記第1重み付け係数に基づいて前記複数のスライスの画像を重み付け平均して前記合成画像を生成する、請求項4に記載の画像処理装置。

請求項6

前記指定部は、前記複数のスライスの中から、第3スライスを更に指定し、前記座標設定部は、前記第3スライスの画像上において第3座標を設定し、前記合成画像生成部は、前記第1スライスと前記第2スライスと前記第3スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて前記合成画像を生成する、請求項1に記載の画像処理装置。

請求項7

前記重畳画像生成部は、前記第1座標、前記第2座標、及び、前記第3座標のうちの少なくとも2つの平均値を算出し、この算出した平均値を用いて、前記補助図形を生成する、請求項6に記載の画像処理装置。

請求項8

前記合成画像生成部は、前記第1スライスの前記第1座標を含む所定の領域と前記第2スライスの前記第2座標を含む所定の領域のうち少なくとも一方の領域に第2重み付け係数を設定し、前記第2重み付け係数が設定された領域については、前記第2重み付け係数に基づいて、前記第1スライスの画像と前記第2スライスの画像を重み付け平均して前記合成画像を生成する、請求項2に記載の画像処理装置。

請求項9

前記補助図形に基づく幾何パラメータを算出する算出部をさらに有する、請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の画像処理装置。

請求項10

前記重畳画像と前記幾何パラメータとを併せて表示する表示部をさらに備える、請求項9に記載の画像処理装置。

請求項11

前記第1スライスの画像上に設定された前記第1座標と、前記第2スライスの画像上に設定された前記第2座標とを結ぶ第1補助線を算出する、算出部をさらに備え、前記重畳画像生成部は、前記第1補助線を前記補助画像として前記合成画像に重畳して、前記重畳画像を生成する、請求項1から請求項8のうちのいずれか一項に記載の画像処理装置。

請求項12

前記算出部は、前記第1補助線と、前記第1補助線と交差する垂線との間の角度を算出し、前記重畳画像生成部は、前記垂線を、さらに前記補助画像として前記合成画像に重畳して、前記重畳画像を生成するとともに、当該画像処理装置は、算出された前記第1補助線と前記垂線との間の角度とを、前記重畳画像と併せて表示する表示部をさらに備える、請求項11に記載の画像処理装置。

請求項13

前記算出部は、前記第2スライスの画像上に設定された前記第2座標に基づいて、仙骨椎体の線を算出し、前記重畳画像生成部は、前記仙骨椎体の線と、前記仙骨椎体の線と交差する水平線とを、さらに前記補助図形として前記合成画像に重畳して、前記重畳画像を生成する、請求項11又は請求項12に記載の画像処理装置。

請求項14

前記算出部は、前記仙骨椎体の線と前記水平線との間のなす角度をさらに算出し、前記表示部は、算出された前記仙骨椎体の線と前記水平線との間のなす角度を、さらに前記重畳画像と併せて表示する、請求項13に記載の画像処理装置。

請求項15

前記算出部は、前記仙骨椎体の線と垂直をなす第2補助線と、前記第1補助線と前記第2補助線のなす角度を算出し、前記重畳画像生成部は、前記第2補助線を、さらに前記補助図形として、前記合成画像に重畳して前記重畳画像を生成し、前記表示部は、算出された前記第1補助線と前記第2補助線のなす角度を、さらに前記重畳画像と併せて表示する、請求項14に記載の画像処理装置。

請求項16

ユーザに、前記第1スライスと前記第2スライスとを指定させ、前記第1座標と前記第2座標とを設定させて、当該画像処理装置に入力させる、入力回路をさらに備える請求項1乃至請求項15のうちのいずれか一項に記載の画像処理装置。

請求項17

前記指定部は、画像解析により、大腿骨頭の観察に適した画像を前記第1スライスと指定し、仙骨の観察に適した画像を前記第2スライスと指定し、前記座標設定部は、画像解析により、大腿骨頭の中心を前記第1座標に設定し、仙骨の上端中心を前記第2座標に設定する、請求項1乃至請求項15のうちのいずれか一項に記載の画像処理装置。

請求項18

X線撮像により生成された3次元医用画像データを取得する取得部と、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定する指定部と、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定する座標設定部と、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元の合成画像を生成する合成画像生成部と、前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成する重畳画像生成部と、を備える、X線診断装置

請求項19

3次元医用画像データを取得するステップと、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定するステップと、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定するステップと、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元の合成画像を生成するステップと、前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成するステップと、を備える、画像処理方法

技術分野

0001

本発明の実施形態は、画像処理装置X線診断装置、及び、画像処理方法に関する。

背景技術

0002

検体X線照射し、被検体を透過したX線を検出することによりX線撮像を行うX線診断装置が広く医用分野で使用されている。このX線診断装置の撮影法の1つとして、トモシンセシス撮影がある。このトモシンセシス撮影は、被検体をX線管球X線検出器の間に位置させて、X線管球とX線検出器とが対向配置されたX線診断装置を用いて、X線管球やX線検出部を移動させながら、被検体に対して複数回のX線撮像を行う撮影法である。複数回のX線撮像により得られた複数枚投影データに対して、画像再構成という画像処理を施すことにより、被検体の関心領域を含む3次元医用画像データが生成される。

0003

このトモシンセシス撮影により得られた3次元医用画像データは、これまでの2次元データと異なり3次元の情報が得られるため、厚さ方向の情報を含んでいる。これにより、従来見えにくかった骨や病変読影できるようになり、結果として、骨や病変の異常を見つけやすくなるという利点がある。このため、現在、X線診断装置を用いたトモシンセシス撮影が、臨床の現場で広まりつつある。

0004

しかし、大腿骨頭仙骨などの骨を側面からトモシンセシス撮影で撮影することにより、骨の視認性は向上させることができるが、大腿骨頭や仙骨はそれぞれが異なるスライスの画像に描画されることになるため、測定結果を記録として残そうとする場合、従来の2次元の画像のように、1枚の画像とすることができない。このため、撮影画像などを記録として残そうする場合、その作業が煩雑であるという問題があった。

0005

また、大腿骨頭や仙骨などの骨は、種々の補助画像を用いて、骨の間の角度を測定したり、距離を測定したりすることが、診断一環として行われている。このため、トモシンセシス撮影で得られた3次元医用画像データからも、これらの骨の角度や距離を煩雑な作業をせずに測定する方法が望まれていた。

先行技術

0006

特開2009−232982号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本実施形態の目的は、3次元医用画像データに基づいて、補助図形重畳された診断容易な2次元画像を生成する、画像処理装置、X線診断装置、及び、画像処理方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

本実施形態に係る画像処理装置は、3次元医用画像データを取得する取得部と、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定する指定部と、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定する座標設定部と、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元の合成画像を生成する合成画像生成部と、前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成する重畳画像生成部と、を備える。

0009

本実施形態に係るX線診断装置は、X線撮像により生成された3次元医用画像データを取得する取得部と、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定する指定部と、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定する座標設定部と、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元の合成画像を生成する合成画像生成部と、前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成する重畳画像生成部と、を備える。

0010

本実施形態に係る画像処理方法は、3次元医用画像データを取得するステップと、前記3次元医用画像データにおける略平行な第1スライスと第2スライスとを指定するステップと、前記第1スライスの画像上において第1座標を設定し、前記第2スライスの画像上において第2座標を設定するステップと、前記第1スライスと前記第2スライスとを含む領域の前記3次元医用画像データに基づいて2次元の合成画像を生成するステップと、前記第1座標と前記第2座標とのうち少なくとも一方に基づく補助図形を前記合成画像に重畳した重畳画像を生成するステップと、を備える。

図面の簡単な説明

0011

本実施形態に係るX線診断装置の全体構成を説明するブロック図。
図1のX線診断装置で生成されるトモシンセシス画像データ構成を説明する図。
第1実施形態に係るX線診断装置で実行される診断画像生成処理を説明するフローチャートを示す図。
図1ディスプレイ入力回路の一例であるマウスとを示す図。
第1スライスの画像において、大腿骨頭の中心を設定した状態の画像を示す図。
第2スライスの画像において、仙骨の上端中心を設定した状態の画像を示す図。
第2スライスの画像において、仙骨椎体の位置を説明する画像を示す図。
第2スライスの画像において、仙骨椎体の線と水平線HLとのなす角度を説明する画像を示す図。
合成画像に補助図形を重畳した重畳画像を説明する画像を示す図。
図1のディスプレイに表示された重畳画像の一例を示す図。
第2実施形態に係るX線診断装置で実行される診断画像生成処理を説明するフローチャートを示す図。
第1スライスの画像において、右側の大腿骨頭の中心を設定した状態の画像を示す図。
第3スライスの画像において、左側の大腿骨頭の中心を設定した状態の画像を示す図。
第3実施形態に係るX線診断装置で実行される診断画像生成処理を説明するフローチャートを示す図。
第1スライスの画像において、大腿骨頭の中心を含む所定の領域に第2重み付け係数を設定し、その他の領域に第1重み付け係数を設定する処理を説明するための画像を示す図。
第2スライスの画像において、仙骨の上端中心を含む所定の領域に第2重み付け係数を設定し、その他の領域に第1重み付け係数を設定する処理を説明するための画像を示す図。

実施例

0012

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

0013

〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係るX線診断装置1の全体構成を説明する図である。この図1に示すX線診断装置1は、本実施形態における画像処理装置を備える医用装置の一例であり、一般撮影装置等、様々なX線診断装置に、本実施形態に係る画像処理装置は適用可能である。

0014

より具体的には、X線診断装置1は、支持台10と、X線管12と、X線検出器14と、画像取得回路16と、X線制御回路20と、機構制御回路22と、処理回路24と、ディスプレイ30と、入力回路32と、記憶回路34と、備えて構成されている。

0015

支持台10には、横たわった状態の被検体Pが支持される。本実施形態に係るX線診断装置1では、被検体Pは仰向けに支持台10上に横たわり、被検体Pの全身がX線による撮影可能に構成されている。

0016

X線管12には、X線制御回路20の制御の下、高電圧発生器から高電圧フィラメント電流とが供給され、これらに基づいて、X線を発生する。X線管12はX線検出器14とともに、機構制御回路22の制御に基づいて、被検体Pの頭部から足部までの全身のX線撮影を行うことが可能である。このような撮影を、X線長尺撮影という。

0017

X線検出器14は、例えば、2次元に配列された複数の画素を有する平面検出器FPD:Flat Panel Detector)から構成されており、各画素は、被検体Pを透過したX線管12からのX線を検出し、この検出されたX線を電気信号に変換する。この電気信号は、画像取得回路16に出力される。

0018

画像取得回路16は、図示しないアナログデジタル変換器(Analog Digital Converter)にて、X線検出器14から入力されたアナログ信号である電気信号を、デジタルデータに変換して、投影データを生成する。本実施形態においては、投影データは、被検体Pを撮像することにより得られた2次元の画像である。機構制御回路22の制御によりX線管12とX線検出器14とが互いに向かい合った状態で、被検体Pの頭部から足部まで移動することにより、複数の投影データが順次生成される。この生成された複数の投影データは、随時、処理回路24に出力される。

0019

X線制御回路20は、処理回路24からの制御指示に基づいて、X線管12の制御を行い、X線条件に応じた高電圧とフィラメント電流とを発生させて、X線管12にX線を発生させる。

0020

機構制御回路22は、処理回路24からの制御指示に基づいて、X線管12とX線検出器14の移動機構の制御を行い、被検体Pの頭部から足部までX線を照射して、複数の投影データを生成する。

0021

処理回路24は、このX線診断装置1の全体的な制御を行う制御回路であり、また、各種の演算を行う演算回路でもある。例えば、本実施形態に係る処理回路24は、再構成機能24aと、取得機能24bと、指定機能24cと、座標設定機能24dと、合成画像生成機能24eと、重畳画像生成機能24fと、算出機能24gと、表示機能24hとを有する。取得機能24bは本実施形態における取得部に相当しており、指定機能24cは本実施形態における指定部に相当しており、座標設定機能24dは本実施形態における座標設定部に相当しており、合成画像生成機能24eは本実施形態における合成画像生成部に相当しており、重畳画像生成機能24fは本実施形態における重畳画像生成部に相当しており、算出機能24gは本実施形態における算出部に相当しており、表示機能24hは本実施形態における表示部に相当している。

0022

図1における実施形態では、再構成機能24aと、取得機能24bと、指定機能24cと、座標設定機能24dと、合成画像生成機能24eと、重畳画像生成機能24fと、算出機能24gと、表示機能24hにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路34に格納されている。処理回路24はプログラムを記憶回路34から読み出し、実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図1の処理回路24内に示された各機能を有することとなる。なお、図1においては単一の処理回路24にて、再構成機能24aと、取得機能24bと、指定機能24cと、座標設定機能24dと、合成画像生成機能24eと、重畳画像生成機能24fと、算出機能24gと、表示機能24hとが実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路24を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものとしても構わない。

0023

再構成機能24aは、画像取得回路16からの複数の投影データを取得し、画像再構成という画像処理を施して、トモシンセシス画像を生成し、記憶回路34に格納する。このトモシンセシス画像は、複数のスライスの画像から構成されており、本実施形態では、被検体Pにおける垂直方向の1枚の断層撮影画像が、1つのスライスを構成している。つまり、複数の断層撮影画像の集合として、トモシンセシス画像は構成されている。

0024

図2は、本実施形態に係るトモシンセシス画像TSの構成を説明する概念図である。この図2に示すように、トモシンセシス画像TSは、略平行な複数のスライスSL(1)〜SL(n)を含んで構成されている。本実施形態においては、1枚のスライスSL(X)の画像は、被検体Pの垂直方向の断層撮影画像であり、スライスSL(1)〜SL(n)により、被検体Pの全身の3次元の画像データが構成されている。ここでは、1枚のスライスの画像は、図2のX方向及びY方向に延びる平面に関する画像であり、各スライスSL(1)〜SL(n)がZ方向に並んで、3次元のデータ構造を実現している。但し、データ構造は、これに限るものではなく、例えば、1枚のスライスの画像を、図2のX方向及びZ方向に延びる平面の画像とし、各スライスSL(1)〜SL(n)がY方向に並んでいるデータ構造であってもよい。いずれのデータ構造でも、本実施形態においては、例えば、数十枚から数百枚のスライスで、3次元の画像データが構成されている。

0025

詳しくは後述するが、図1に示す処理回路24の取得機能24bは、複数のスライスを含んで構成された3次元医用画像データであるトモシンセシス画像のデータを、記憶回路34から取得する機能を有する。指定機能24cは、例えば、ユーザの指定等に基づいて、トモシンセシス画像に含まれている複数のスライスの中から、第1スライスと第2スライスとを指定する機能を有する。座標設定機能24dは、例えば、ユーザの指定等に基づいて、第1スライスの画像上において第1座標を設定し、第2スライスの画像上において第2座標を設定する機能を有する。合成画像生成機能24eは、第1スライスと第2スライスとを含む領域の3次元医用画像データであるトモシンセシス画像に基づいて、2次元の合成画像を生成する機能を有する。重畳画像生成機能24fは、第1座標と第2座標とのうち少なくとも一方に基づく直線や曲線などの補助図形を作成し、この補助図形を合成画像に重畳した重畳画像を生成する機能を有する。算出機能24gは、補助図形に基づく角度や長さなどの幾何パラメータを算出する機能を有する。表示機能24hは、重畳画像と幾何パラメータとを併せてディスプレイ30に表示する機能を有する。

0026

ディスプレイ30は、各種の画像や情報を表示する。例えば、ディスプレイ30は、処理回路24によって生成された医用画像X線画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を表示する。特に本実施形態においては、処理回路24で生成されたトモシンセシス画像を表示する。本実施形態においては、ディスプレイ30は、例えば、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等によって構成される。

0027

入力回路32は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路24に出力する。例えば、入力回路32は、投影データを収集する際の収集条件や、投影データを再構成する際の再構成条件、X線画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力回路32は、マウスやキーボードトラックボール手動スイッチ、フットスイッチ、ボタンジョイスティック等により実現される。

0028

記憶回路34は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子ハードディスク光ディスク等により実現される。記憶回路34は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。本実施形態においては、特に、画像取得回路16からの複数の投影データを画像再構成という画像処理を施した、トモシンセシス画像が格納される。

0029

上述したように、本実施形態においては、処理回路24は、例えば、プロセッサにより構成される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific IntegratedCircuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路34に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶回路34にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されている場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて、1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合して、その機能を実現するようにしてもよい。

0030

なお、本実施形態に係るX線診断装置1においては、処理回路24と、ディスプレイ30と、入力回路32と、記憶回路34とにより、画像処理装置40が構成されている。この画像処理装置40は、1つの筐体に格納されていてもよいし、複数の筐体に分散して格納されていてもよい。また、画像処理装置40は、X線診断装置1と一体に構成されていてもよいし、X線診断装置1とは別体に構成されていてもよい。

0031

次に、図3に基づいて、本実施形態に係るX線診断装置1で実行される診断画像生成処理について説明する。この図3に示す診断画像生成処理は、記憶回路34に格納されている診断画像生成処理プログラムを処理回路24が読み込んで実行することにより、実現される処理である。

0032

図3に示すように、まず、X線診断装置1は、トモシンセシス画像を生成するための投影データの収集を行う(ステップS10)。この投影データの収集処理は、処理回路24の制御の下、画像取得回路16で実行される処理である。

0033

例えば、ユーザは、入力回路32に設けられている操作部のフットスイッチやジョイスティックを操作し、X線制御回路20や機構制御回路22にX線撮像と投影データの収集の指示を入力する。本実施形態においては、ユーザが入力回路32のフットスイッチを操作すると、その制御信号は、処理回路24を介してX線制御回路20に入力され、X線制御回路20は、その制御信号に基づいて、X線管12からX線を発生させる。一方、ユーザが入力回路32のジョイスティックを操作すると、その制御信号は、処理回路24を介して機構制御回路22に入力され、機構制御回路22は、その制御信号に基づいて、X線管12を移動したり、X線検出器14を移動したりする。また、機構制御回路22は、X線管12やX線検出器14の位置及び角度を検出し、これら位置に関する情報及び角度に関する情報を、処理回路24に入力する。

0034

これらX線制御回路20と機構制御回路22の制御の下、被検体Pを透過したX線は、X線検出器14で検出される。検出されたX線は、画像取得回路16でデジタル信号に変換され、投影データが収集される。収集された投影データは、処理回路24に送信される。処理回路24は、送信された投影データを、一旦、位置情報角度情報とともに、記憶回路34に格納する。但し、処理回路24は、送信された投影データを記憶回路34に格納することなく、これに続くトモシンセシス画像の生成(ステップS12)を行ってもよい。

0035

次に、X線診断装置1は、トモシンセシス画像の生成を行う(ステップS12)。このトモシンセシス画像の生成は、処理回路24における再構成機能24aにより実現される。具体的には、処理回路24は、記憶回路34から投影データを取得し、この投影データに対して画像再構成処理を行うことにより、トモシンセシス画像のデータを生成する。画像再構成処理にあたっては、既存のFiltered Back ProjectionやIterative Reconstructionなどの画像再構成アルゴリズムが用いられる。生成されたトモシンセシス画像のデータは、記憶回路34に格納される。但し、処理回路24は、生成されたトモシンセシス画像のデータを、記憶回路34に格納することなく、後述するスライスを指定する処理(ステップS16)を行ってもよい。

0036

次に、X線診断装置1は、トモシンセシス画像のデータを取得する処理を行う(ステップS14)。このトモシンセシス画像のデータを取得する処理は、処理回路24における取得機能24bにより実現される。具体的には、処理回路24は、記憶回路34からトモシンセシス画像のデータを読み出して取得する。なお、処理回路24は、トモシンセシス画像のデータを、記憶回路34から取得するのではなく、上述したトモシンセシス画像のデータの生成処理(ステップS12)から直接取得することも可能である。

0037

次に、X線診断装置1は、複数のスライスを含んで構成されているトモシンセシス画像のデータから、2枚のスライスを指定する処理を行うとともに(ステップS16)、それぞれのスライスで座標を設定する処理を行う(ステップS18)。2枚のスライスを指定する処理は、処理回路24における指定機能24cにより実現され、それぞれのスライスに座標を設定する機能は、処理回路24における座標設定機能24dにより実現される。

0038

具体的には、本実施形態においては、図2に示したように、トモシンセシス画像のデータは、例えば数十から数百枚のスライスから構成されている。これらのスライスの中から、処理回路24は、ユーザに1枚のスライスを指定させて第1スライスとし、その第1スライスの画像上における1つの座標である第1座標を設定させる。また、処理回路24は、ユーザにもう1枚のスライスを指定させて第2スライスとし、その第2スライスの画像上における1つの座標である第2座標を指定させる。本実施形態においては、例えば、第1スライスの第1座標が大腿骨頭の中心位置であり、第2スライスの第2座標が仙骨の上端中心位置である。

0039

スライスの指定の仕方、及び、座標の設定の手法には、種々のものが考えられる。図4は、本実施形態に係るX線診断装置1におけるスライスの指定及び座標の設定の手法の一例を説明するための図である。

0040

この図4に示すように、例えば、ディスプレイ30には、複数のスライスの画像が、画像表示領域R1に、スライスSL(1)からスライスSL(n)まで順次表示されて、動画のように再生される。ユーザは、入力回路32の一例であるマウス32aを操作し、ポインタ32bをディスプレイ30上で移動させ、動画再生の停止ボタン32c、動画再生ボタン32d、動画逆送りボタン32eを操作する。例えば、ユーザは、画像表示領域R1に動画を再生している状態において、大腿骨頭が最もよく観察できると判断したスライスが表示されたタイミングで、ポインタ32bを停止ボタン32c上に移動し、マウス32aの左ボタンLBをクリックする。これにより、動画再生がそのタイミングで停止し、停止した際に表示されたスライスの画像が、大腿骨頭の表示された第1スライスとして指定される。

0041

続いて、ユーザは、大腿骨頭が表示されたスライスの画像で、大腿骨頭の中心をクリックする。すなわち、スライスの画像が静止画として表示された画像表示領域R1において、マウス32aを操作することにより、ポインタ32bを移動させ、ポインタ32bを大腿骨頭の中心に位置させる。この状態で、マウス32aの左ボタンLBをクリックすることにより、大腿骨頭の中心が第1座標として設定される。

0042

図5は、第1スライスとして大腿骨頭の画像が指定され、その大腿骨頭の画像上で、大腿骨頭の中心CTL1が設定された状態を示している。この図5から分かるように、ユーザは、大腿骨頭が表示されている第1スライスの画像から、大腿骨頭の中心CTL1の位置にポインタ32bを移動し、マウス32aの左ボタンLBをクリックすることにより、中心CTL1の座標を第1座標として設定する。

0043

続いて、ユーザは、動画再生ボタン32dをクリックして動画再生を再開し、同様の手法で、仙骨が最もよく観察できると判断したスライスを第2スライスとして指定し、この第2スライスの画像上において、仙骨の上端中心をクリックすることにより、第2座標を設定する。

0044

図6は、第2スライスとして仙骨の画像が指定され、その仙骨の画像上で、仙骨の上端中心CTL2が設定された状態を示している。この図6から分かるように、ユーザは、仙骨が表示されている第2スライスの画像から、仙骨の上端における中心CTL2の位置にポインタ32bを移動し、マウス32aの左ボタンLBをクリックすることにより、中心CTL2の座標を第2座標として設定する。なお、本実施形態では、マウス32aの操作において、左ボタンLBを決定ボタンとして利用したが、左ボタンLBの代わりに、右ボタンRBを決定ボタンとして利用するようにしてもよい。

0045

以上の操作により、ユーザは、第1スライスを指定し、この指定された第1スライスに第1座標を設定し、第2スライスを指定し、この指定した第2スライスに第2座標を設定することができる。本実施形態においては、何枚目のスライスであるかという情報をZ座標とし、スライス画像上のどの位置であるかという情報をX座標Y座標として、情報を保持する。つまり、本実施形態においては、ステップS16とステップS18により、ユーザは、2組のX座標、Y座標、Z座標を指定することとなる。

0046

なお、第1スライス及び第2スライスの指定の手法や、第1座標及び第2座標の設定の手法は、上述の例に限られるものではない。例えば、図4のディスプレイ30における画像表示領域R1に、複数のスライスSL(1)〜SL(n)の画像を表示する際に、ユーザは、マウス32aのホイールボタンWHを回転させ、そのホイールボタンWHの回転に追従して、スライスの画像が順次シフトするようにしてもよい。例えば、ホイールボタンWHを前方向に回転させると、画像表示領域R1に表示されるスライスの番号が順次増大し、逆に、ホイールボタンWHを後方向に回転させると、画像表示領域R1に表示されるスライスの番号が順次減少するようにすればよい。無論、ホイールボタンWHの回転方向を逆にしてもよい。すなわち、ホイールボタンWHを後方向に回転させると、画像表示領域R1に表示されるスライスの番号が順次増大し、逆に、ホイールボタンWHを前方向に回転させると、画像表示領域R1に表示されるスライスの番号が順次減少するようにしてもよい。

0047

この場合、ユーザは、大腿骨頭が最もよく観察できると判断したスライスでホイールボタンWHの回転を止めて、大腿骨頭の中心CTL1をクリックすることにより、第1スライスの指定と、第1座標の設定の両方を行ったこととなる。同様に、仙骨が最もよく観察できると判断したスライスでホイールボタンWHの回転を止めて、仙骨の上端中心CTL2をクリックすることにより、第2スライスの指定と、第2座標の設定の両方を行ったことになる。

0048

さらには、ユーザがマニュアルでスライスを指定し、座標を設定するのではなく、X線診断装置1が画像解析により、自動的に、スライスを指定し、座標を設定するようにしてもよい。すなわち、X線診断装置1が複数のスライスを含むトモシンセシス画像の画像解析を行い、最も大腿骨頭がよく観察できる画像をシステム的に第1スライスと指定し、その中心CTL1を第1座標と設定するとともに、最も仙骨がよく観察できる画像をシステム的に第2スライスと指定し、その上端中心CTL2を第2座標と設定するようにしてもよい。すなわち、X線診断装置1がトモシンセシス画像の全体的なデータ解析を行うことにより、大腿骨頭の観察に適した画像をシステム的に第1スライスと指定し、仙骨の観察に適した画像をシステム的に第2スライスと指定した上で、さらに第1スライスと第2スライスの画像解析を行い、第1スライスにおける大腿骨頭の中心をシステム的に第1座標と設定し、仙骨の上端中心をシステム的に第2座標と設定するようにしてもよい。

0049

なお、第1スライスの画像に設定される第1座標の単位や、第2スライスの画像に設定される第2座標の単位は、画像の画素と一致していてもよいし、異なっていてもよい。画素と座標の単位が一致する場合には、1画素に対して1座標が割り当てられることとなる。画素と座標の単位が異なる例としては、スライスの画像における2×2画素で定義される四方の領域毎に、座標の設定が行われるような場合が想定される。これらの座標と画素の対応関係は、画像上の画素密度や設定する座標空間の大きさ等により、任意に設定される。

0050

次に、図3に示すように、X線診断装置1は、2枚のスライスの画像に基づいて、測定値の算出を行う(ステップS20)。この測定値を算出する処理は、処理回路24における算出機能24gにより実現される。本実施形態においては、まず、処理回路24は、第2スライスの画像を用いて、仙骨椎体の線を検出する。

0051

図7は、第2スライスの画像において、仙骨椎体TT1の線を検出する処理を説明する図である。この仙骨椎体TT1の線を検出するために、処理回路24は、第2スライスの画像における第2座標の周辺の画像を切り出し、この切り出した画像に対して、微分処理閾値処理ハフ変換処理ピーク検出処理ピークのみでハフ逆変換処理を施すことにより、仙骨椎体TT1の線を検出する。

0052

図8は、第2スライスの画像において、仙骨椎体TT1の線LN1を検出して、その線LN1を描画した状態の一例を示す図である。この図8に示すように、仙骨椎体TT1の線LN1は、仙骨椎体TT1の角度により定義される線である。そして、本実施形態においては、処理回路24における算出機能24gは、この仙骨椎体TT1の線LN1と、水平線HLとの間のなす角度SSを算出する。

0053

次に、処理回路24における算出機能24gは、角度PTの算出を行う。図9は、角度PTの算出を説明するための図である。すなわち、処理回路24は、第1スライスの画像における大腿骨頭の中心CTL1のX座標、Y座標と、第2スライスの仙骨の上端中心CTL2のX座標、Y座標を結ぶ補助線LN2を算出する。そして、この補助線LN2と、垂線VLとの間のなす角度PTを算出する。なお、この補助線LN2が、本実施形態における第1補助線に相当する。

0054

次に、処理回路24における算出機能24gは、図9に示す角度PIの算出を行う。すなわち、処理回路24は、仙骨椎体TT1の線LN1と垂直をなす補助線LN3を算出する。そして、この補助線LN3と、補助線LN2の間のなす角度PIを算出する。換言すれば、角度PIは、仙骨椎体TT1の線LN1と垂直な補助線LN3と、仙骨の上端中心CTL2と大腿骨頭の中心CTL1とを結ぶ補助線LN2との角度であり、処理回路24は、この角度PIを算出する。なお、この補助線LN3が、本実施形態における第2補助線に相当する。

0055

次に、図3に示すように、X線診断装置1は、合成画像を生成する処理を行う(ステップS22)。この合成画像を生成する処理は、処理回路24における合成画像生成機能24eにより実現される。

0056

本実施形態においては、処理回路24は、例えば、第1スライスの画像と第2スライスの画像とを合成して、合成画像を生成する。具体的には、第1スライスの画像の画素値と第2スライスの画像の画素値の平均を算出し、合成画像を生成する。生成した合成画像は、記憶回路34に一旦格納してもよいし、記憶回路34に格納することなく、これに続く重畳画像を生成する処理(ステップS24)を実行するようにしてもよい。

0057

或いは、合成画像の生成は、第1スライスを含む第1スライス近傍のスライスの画像と、第2スライスを含む第2スライス近傍のスライスの画像とを、合成するようにしてもよい。この場合、例えば、図2のトモシンセシス画像のデータ構造において、第1スライスをスライスSL(x)とし、前後2枚の合計5枚のスライスSL(X−2)〜SL(X+2)を合成する場合には、各スライスを同じ重み付け係数を設定した上で、重み付け平均をして画像を合成してもよいし、異なる重み付け係数を設定した上で、重み付け平均をして画像を合成してもよい。異なる重み付け係数で画像を合成する場合は、例えば、スライスSL(X−2)とスライスSL(X+2)をそれぞれ0.1の重み付け係数とし、スライスSL(X−1)とスライスSL(X+1)をそれぞれ0.2の重み付け係数とし、スライスSL(X)を0.4の重み付け係数とすることができる。無論、重み付け係数を設定して、合成画像を生成するにあたり用いるスライスの枚数は任意である。

0058

さらには、すべてのスライスSL(1)〜SL(n)について重み付け係数を設定して、すべてのスライスSL(1)〜SL(n)の画像を合成することも可能である。例えば、スライスSL(1)〜SL(n)のうち、第1スライスSL(X1)と第2スライス(X2)の重み付け係数をそれぞれ0.3とし、残りのスライスに残余重み付け0.4を均等に割り振るような重み付け係数を設定することもできる。すなわち、本実施形態においては、スライスSL(1)〜SL(n)から構成されたトモシンセシス画像のデータにおいて、処理回路24における合成画像生成機能24eは、第1スライスと第2スライスを含む領域のトモシンセシス画像のデータに基づいて、2次元の画像を合成することにより、合成画像を生成することができる。なお、このステップS22で設定される重み付け係数が、本実施形態における第1重み付け係数に相当する。

0059

次に、図3に示すように、X線診断装置1は、ステップS20の測定値の算出に用いた補助線などの補助図形を、ステップS22で生成した合成画像に重畳して、重畳画像を生成する(ステップS24)。この補助図形を合成画像に重畳して重畳画像を生成する処理は、処理回路24における重畳画像生成機能24fにより実現される。

0060

上述した図9の画像を例に説明すると、合成画像に、仙骨椎体の線LN1と、補助線LN2、LN3と、水平線HLと、垂線VLとを、重畳して重畳画像を生成する。どのような補助図形を合成画像に重畳するのかは任意であるが、ユーザが合成画像に基づいて診断するのを助けるような画像を合成画像に重畳する。換言すれば、処理回路24は、第1座標と第2座標とのうちの少なくとも一方に基づいて、診断に有益な補助図形を生成し、生成した補助図形を合成画像に重畳する。

0061

ステップS24で生成された重畳画像は、記憶回路34に記録保持用に一旦格納されてもよいし、記憶回路34に格納されることなく、これに続く重畳画像の表示処理(ステップS26)で、そのまま表示されてもよい。重畳画像を記憶回路34に格納する際には、第1座標や第2座標のX座標、Y座標、Z座標の値を付随情報として重畳画像とともに格納することもでき、さらには、ステップS20で算出した角度SS、角度PT、及び、角度PIなどの測定値も付随情報として重畳画像とともに格納することもできる。どのような情報を付随情報として格納するのかは任意であるが、後にユーザが、格納されている重畳画像を用いて診断を行う際に有用な情報を付随的に格納すればよい。

0062

次に、X線診断装置1は、ステップS24で生成した重畳画像の表示を行う(ステップS26)。この重畳画像を表示する処理は、処理回路24における表示機能24hにより実現される。

0063

図10は、本実施形態に係るX線診断装置1のディスプレイ30に表示される重畳画像の例を示す図である。この図10に示すように、本実施形態においては、トモシンセシス画像のデータに基づいて生成された合成画像に、補助図形の一例である仙骨椎体の線LN1と、補助線LN2、LN3と、水平線HLと、垂線VLとが重ねて表示される。また、幾何パラメータとして、角度SS=31°、角度PT=15°、角度PI=42°とが表示される。

0064

なお、これらの角度は、幾何パラメータの一例であり、ユーザが合成画像に基づいて診断を行う上で有用な幾何パラメータを重畳画像と併せて表示することが可能である。このため、幾何パラメータの表示の態様は、重畳画像に重ねて表示するのではなく、例えば、重畳画像の外側の領域に、数値リストとして表示することも可能である。さらには、この幾何パラメータの表示は、必ずしも必要なものではなく、表示しないようにすることも可能である。

0065

さらには、処理回路24が幾何パラメータとして表示する情報は、ステップS20で算出した測定値に限られるものではなく、他の情報を幾何パラメータとして表示するようにしてもよい。例えば、ユーザが、表示された重畳画像に基づいて独自に算出した数値をX線診断装置1に入力したような場合には、その入力した数値を幾何パラメータとして重畳画像と併せて表示するようにしてもよい。

0066

この重畳画像の表示処理(ステップS26)により、本実施形態に係る診断画像生成処理は終了する。このため、ユーザは、診断に必要な診断画像が得られていないと判断した場合には、再度、入力回路32に設けられている操作部を操作し、X線撮像と撮影データの収集を指示することもできる。一方、診断に必要な診断画像が得られたと判断した場合には、次の被検体Pの撮像準備にかかることができる。

0067

以上のように、本実施形態に係るX線診断装置1によれば、複数のスライスを含む3次元医用画像データであるトモシンセシス画像のデータに基づいて、第1スライスと第2スライスを指定し、これら第1スライスと第2スライスとを含む領域のトモシンセシス画像のデータに基づいて合成画像を生成するとともに、診断に必要な補助図形を合成画像に重畳した重畳画像を生成することとした。このため、大腿骨頭と仙骨のような異なるスライスに含まれる3次元の画像データを2次元の画像データとして診断容易な状態で生成することができる。このため、撮影記録として画像を容易に保存できるようになる。

0068

また、合成画像に補助図形が重畳した重畳画像を得ることができるので、ユーザは、補助図形に基づいて、診断をより容易に行うことができる。すなわち、重畳画像に表示された仙骨椎体の線LN1と、補助線LN2、LN3と、水平線HLと、垂線VLに基づいて、角度SS、角度PT、角度PIを、視覚的に容易に把握することができる。

0069

なお、上述したステップS18の座標を設定する処理では、マウス32aのポインタ32bの位置により、第1座標及び第2座標を設定したが、線分等の補助図形を用いて、第1座標及び第2座標を設定するようにしてもよい。例えば、図9の画像において、処理回路24における座標設定機能24dは、ユーザに、仙骨椎体の線LN1と、この線LN1に対する垂線である補助線LN3とを、画面上に描画させることにより、第2座標におけるX座標及びY座標を設定するようにしてもよい。この場合、線LN1と補助線LN3の交点が、第2座標のX座標及びY座標に設定される。

0070

〔第2実施形態〕
上述した第1実施形態においては、大腿骨頭の中心CTL1を設定するためのポインティングは1回だけ行うこととしたが、大腿骨頭は左右両側にあることから、第2実施形態においては、右側の大腿骨頭の中心と、左側の大腿骨頭の中心のそれぞれを、ポインティングすることにより、左右の大腿骨頭の中心座標を揃えることができなかった場合でも、適正な合成画像及び重畳画像が生成されるようにしたものである。以下、第1実施形態と異なる部分を説明する。

0071

図11は、第2実施形態に係る診断画像生成処理を説明するためのフローチャートを示す図であり、上述した第1実施形態における図3に対応する図である。この図11に示すように、本実施形態に係る診断画像生成処理は、ステップS16A乃至ステップS22Aが、上述した第1実施形態のステップS16乃至ステップS22と異なる。

0072

図11に示すように、本実施形態における、ステップS16Aのスライスを指定する処理と、ステップS18Aの座標を設定する処理では、処理回路24の指定機能24cと座標設定機能24dは、ユーザに、第1スライスを指定させ、第1座標として、右側の大腿骨頭の中心を設定させ、第2スライスを指定させ、第2座標として、仙骨の上端中心を設定させ、第3スライスを指定させ、左側の大腿骨頭の中心を設定させる(ステップS16A、ステップS18A)。

0073

図12は、ユーザが、第1スライスで、右側の大腿骨頭の中心CTL1Rを設定した状態の画像の一例を示す図であり、図13は、第3スライスで、左側の大腿骨頭の中心CTL1Lを設定した状態の画像の一例を示す図である。右側の大腿骨頭の中心CTL1Rが第1座標となり、左側の大腿骨頭の中心CTL1Lが第3座標となる。なお、上述したように、第1スライス及び第3スライスの指定手法や、右側の大腿骨頭の中心CTL1Rと左側の大腿骨頭の中心CTL1Lの設定手法に、種々の態様があることは、第1実施形態で述べた通りである。また、第2スライスにおける第2座標の設定手法は、上述した第1実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、第1実施形態で述べたように、右側の大腿骨頭の中心CTL1Rと左側の大腿骨頭の中心CTL1Lとを、ユーザが設定するのではなく、指定機能24cと座標設定機能24dが画像解析によりシステム的に設定可能なのも、上述した通りである。

0074

次に、図11に示すように、ステップS20Aにおいては、処理回路24の算出機能24gは、右側の大腿骨頭の中心CTL1Rの座標と、左側の大腿骨頭の中心CTL1Lの座標の平均値を算出して、これら大腿骨頭の中心CTL1とする。すなわち、第1座標と第3座標の平均を求めて、これを大腿骨頭の中心CTL1として、上述した第1実施形態と同様に測定値を算出する。具体的な数式としては、大腿骨頭の中心CTL1のX座標=(X1+X3)/2、Y座標=(Y1+Y3)/2により、算出することができる。そして、処理回路24は、この算出された大腿骨頭の中心CTL1を用いて、第1実施形態と同様に、補助図形である仙骨椎体の線LN1と、補助線LN2、LN3と、水平線HLと、垂線VLとを生成し、角度SS、角度PT、角度PIとを算出する。

0075

なお、第2実施形態においては、第1座標と第3座標の平均値を算出して、この算出した平均値の座標に基づいて、測定値を算出することとしたが、必要であれば、第3座標をさらに用いて、測定値を算出し、補助図形を生成するようにしてもよい。或いは、第2座標と第3座標の平均値を算出して、この算出した平均値の座標に基づいて、測定値を算出し、補助図形を生成するようにしてもよい。すなわち、第1座標、第2座標、及び、第3座標のうちの少なくとも2つの平均値を算出して、この算出した平均値の座標を用いて、幾何パラメータである測定値を算出し、補助図形を生成するようにしてもよい。

0076

次に、図11に示すように、ステップS22Aにおいては、第1スライスと第2スライスと第3スライスの3枚のスライスを含む領域のトモシンセシス画像のデータに基づいて、合成画像を生成する。例えば、第1スライスの画像の重み付け係数を1/3とし、第2スライスの画像の重み付け係数を1/3とし、第3スライスの画像の重み付け係数を1/3として、合成画像を生成する。無論、第1実施形態で述べたように、これらのスライスの重み付け係数は、異なっていてもよい。また、合成画像の生成手法に種々の態様があることも、上述した第1実施形態と同様である。なお、このステップS22Aで設定される重み付け係数が、本実施形態における第1重み付け係数に相当する。

0077

これらステップS16A〜ステップS22Aの処理以外は、上述した第1実施形態と同様であり、そのハードウェア構成も、上述した図1と同様である。

0078

以上のように、本実施形態に係るX線診断装置1によれば、右側の大腿骨頭の中心CTL1Rの座標である第1座標の設定と、左側の大腿骨頭の中心CTL1Lの座標である第3座標の設定とを、個別に行うこととしたので、トモシンセシス画像のデータを生成するための撮影の際に、右側の大腿骨頭と左側の大腿骨頭とがずれてしまった場合でも、診断に必要となる適正な合成画像を生成することができる。

0079

また、右側の大腿骨頭の中心CTL1Rの座標と左側の大腿骨頭の中心CTL1Lの座標との平均値を用いて、幾何パラメータである測定値を算出し、補助図形を生成することとしたので、右側の大腿骨頭と左側の大腿骨頭とがずれてしまった場合でも、診断に必要な幾何パラメータである測定値を十分な精度で算出することができ、補助図形を合成画像に適正に重畳させて重畳画像を生成することができる。

0080

〔第3実施形態〕
上述した第1実施形態及び第2実施形態においては、スライス毎に重み付け係数を設定していたが、第3実施形態においては、1枚のスライスであっても、ポインティングした座標の近傍における画像の重み付け係数を、他の領域における画像の重み付け係数と変えることにより、より診断容易な合成画像を生成しようとするものである。以下においては、第1実施形態の変形例として第3実施形態を説明するが、第2実施形態においても、同じ変形例を適用できることは明らかである。

0081

図14は、第3実施形態に係る診断画像生成処理を説明するためのフローチャートを示す図であり、上述した第1実施形態における図3に対応する図である。この図14に示すように、本実施形態に係る診断画像生成処理は、ステップS22Bが、上述した第1実施形態のステップS22と異なる。

0082

図14に示すように、ステップS22Bの合成画像を生成する処理では、処理回路24における合成画像生成機能24eは、第1スライスの画像における第1座標の近傍の領域の第2重み付け係数を、第1スライスの画像における他の領域の重み付け係数である第1重み付け係数よりも、大きく設定して重み付け平均をし、大腿骨頭の近傍の画像を強調させる。また、第2スライスの画像における第2座標の近傍の第2重み付け係数を、第2スライスの画像における他の領域の重み付け係数である第1重み付け係数よりも、大きく設定して重み付け平均をし、仙骨椎体の近傍の画像を強調させる。換言すれば、本実施形態においては、重み付け係数の設定は、スライス単位だけではなく、特定のスライスの位置に基づいても行う。

0083

図15は、第1スライスの画像に設定する第1重み付け係数と第2重み付け係数を説明する画像の一例を示す図であり、図16は、第2スライスの画像に設定する第1重み付け係数と第2重み付け係数を説明する画像の一例を示す図である。この図15に示すように、第1スライスにおいては、大腿骨頭の中心CTL1の第1座標を含む所定の領域R11には、第2重み付け係数が設定され、第1スライスの画像における領域R11以外の領域である領域R12には、第1重み付け係数が設定される。第2重み付け係数は第1重み付け係数よりも大きいため、大腿骨頭の周辺がわかりやすく強調された合成画像を得ることができる。

0084

同様に、図16に示すように、第2スライスにおいては、仙骨の上端中心CTL2の第2座標を含む所定の領域R21には、第2重み付け係数が設定され、第2スライスの画像における領域R21以外の領域である領域R22には、第1重み付け係数が設定される。第2重み付け係数は第1重み付け係数よりも大きいため、仙骨椎体の周辺がわかりやすく強調された合成画像を得ることができる。

0085

例えば、本実施形態における合成画像の生成処理では、第1スライスの画像における領域R12に0.5の第1重み付け係数を設定し、第2スライスの画像における領域R22に0.5の第1重み付け係数を設定して、合成画像を生成するが、第1スライスの第1座標を含む所定の領域R11には、0.7の第2重み付け係数を設定し、第2スライスの第2座標を含む所定の領域R21には、0.7の第2重み付け係数を設定する。これにより、第1座標及び第2座標の近傍が強調された合成画像を生成することができ、合成画像による診断を容易化することができる。

0086

ここで、第1座標を含む所定の領域R11とは、ステップS18で設定された第1座標を含む所定範囲の領域という意味であり、例えば、座標(X−10,Y−10)から座標(X+10,Y+10)の範囲のような定義が可能である。所定の領域R11の大きさや形は任意であるが、本実施形態においては、大腿骨頭の大きさや形を考慮して定めることができる。これらの点は、第2座標を含む所定の領域R21についても同様であり、所定の領域R21の大きさや形は、仙骨椎体の大きさや形を考慮して定めることができる。また、領域R11と領域R21は、必ずしも同じ大きさや形である必要はない。例えば、領域R11は大腿骨頭の形を考慮して、正方形に設定し、領域R21は仙骨の形を考慮して長方形に設定してもよい。

0087

さらに、第2重み付け係数が設定される領域R11及び領域R21の単位は、スライスの画像に設定される座標の単位と異なっていてもよい。例えば、第2重み付け係数が設定される領域R11及び領域R21の単位は、スライスの画像上において設定される座標の2×2の単位で定義される四方の領域毎に、設定してもよい。さらには、第1座標を含む所定の領域R11の単位と、第2座標を含む所定の領域R21の単位は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

0088

なお、本実施形態における第2重み付け係数の設定は、第1座標を含む所定の領域R11と第2座標を含む所定の領域R21のどちらか一方でもよい。すなわち、第1座標を含む所定の領域R11と第2座標を含む所定の領域R21の少なくとも一方の領域に、第1重み付け係数よりも大きい、第2重み付け係数を設定するようにすればよい。

0089

以上のように、本実施形態に係るX線診断装置1によれば、第1座標を含む所定の領域R11と第2座標を含む所定の領域R21に、他の領域R12や領域R22に設定される第1重み付け係数よりも大きい第2重み付け係数を設定したので、合成画像を生成するにあたり、第1座標の大腿骨頭の近傍の画像を強調したり、第2座標の仙骨椎体の近傍の画像を強調したりすることができる。このため、より診断のしやすい合成画像を生成することができる。

0090

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

0091

例えば、上述した各実施形態におけるトモシンセシス画像のデータは、3次元医用画像データの一例であり、例えば、X線CTによる画像など、他のフォーマットの画像データであってもよい。すなわち、複数のスライスを切り出すことができる3次元医用画像データであれば、上述した各実施形態を適用することができる。

0092

また、上述した各実施形態では、大腿骨頭の位置と仙骨の位置に基づいて、スライスを指定し、幾何パラメータである測定値を算出し、補助図形を生成することとしたが、被検体Pの他の骨や臓器など、他の組織に基づいて、スライスを指定し、幾何パラメータである測定値を算出し、補助図形を生成するようにしてもよい。すなわち、本実施形態に係るX線診断装置1で実行される診断画像生成処理は、被検体Pのあらゆる組織に適用することができる。

0093

さらには、上述した各実施形態における被検体Pは人間に限られるものではなく、動物であってもよい。例えば、上述した人間に対する診断と同様の診断をサルに対して行う場合や、X線診断装置等により、脊椎の変形を評価し、変形性脊椎症リスクを診断する場合に適用され得る。

0094

また、上述した各実施形態においては、処理回路24と、ディスプレイ30と、入力回路32と、記憶回路34とにより構成された、画像処理装置40は、X線診断装置1の構成要素の一部であるとして説明したが、画像処理装置40は必ずしもX線診断装置1の構成要素の一部である必要はない。例えば、ワークステーションパーソナルコンピュータにより画像処理装置40を構成し、ワークステーションやパーソナルコンピュータのハードディスクドライブなどの補助記憶装置にトモシンセシス画像のデータを格納しておくようにしてもよい。この場合、ワークステーションやパーソナルコンピュータは、補助記憶装置からトモシンセシス画像のデータを読み込んで、上述した診断画像生成処理を実行する。

0095

1…X線診断装置、10…支持台、12…X線管、14…X線検出器、16…画像取得回路、20…X線制御回路、22…機構制御回路、24…処理回路、24a…再構成機能、24b…取得機能、24c…指定機能、24d…座標設定機能、24e…合成画像生成機能、24f…重畳画像生成機能、24g…算出機能、24h…表示機能、30…ディスプレイ、32…入力回路、34…記憶回路

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