医用画像診断装置、画像処理装置及び方法
【課題】異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすること。
【解決手段】実施形態によれば、画像生成部は、医用画像を生成する。そして、決定部が、医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。また、決定部が、医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。そして、生成部が、カラーマップと、医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。そして、制御部が、色相変換画像をモニタにて表示させる。
【解決手段】実施形態によれば、画像生成部は、医用画像を生成する。そして、決定部が、医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。また、決定部が、医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。そして、生成部が、カラーマップと、医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。そして、制御部が、色相変換画像をモニタにて表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、医用画像診断装置、画像処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置などの他の医用画像診断装置に比べ装置規模が小さく、また、超音波プローブを体表から当てるだけの簡便な操作により、例えば、心臓の拍動や胎児の動きといった検査対象の動きの様子をリアルタイムで表示可能な装置であることから、今日の医療において重要な役割を果たしている。また、被曝のおそれがない超音波診断装置には、片手で持ち運べる程度に小型化された装置も開発されており、かかる超音波診断装置は、産科や在宅医療などの医療現場においても容易に使用することができる。
【０００３】
さらに、近年、静脈投与型の超音波造影剤（以下、造影剤と記す）が製品化され、「造影エコー法」が行われるようになってきている。造影エコー法では、造影剤として微小気泡（マイクロバブル）などを静脈から注入して血流信号を増強することで、血流動態を明瞭に観察することが可能となる。例えば、造影エコー法は、心臓や肝臓などの検査に用いられる。医師は、造影エコー法により生成された造影像にて描出された血流動態を参照することにより、癌の鑑別診断や、慢性肝炎、肝硬変などのびまん性肝疾患の診断などを行なうことが可能となっている。例えば、原発性肝癌の場合、造影像に描出された動脈相の血流情報や門脈相の血流情報を相補的に用いることで、医師は、肝腫瘍の良性悪性の鑑別診断を行なうことができる。
【０００４】
このような、造影エコー法を用いた血流動態の観察においては、血流信号の強度の経時的変化を明瞭に示す手法として、造影剤の流入時間を静止画像上にマッピングする手法が知られている。例えば、上記した手法では、造影剤によって反射された信号のピーク時間の違いを異なる色相で表現することにより、同一画像上で示された種々の部位における造影剤の流入時間を明瞭に示すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術においては、異なる脈管の支配領域の弁別が困難となる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態の医用画像診断装置は、画像生成部と、時刻検出部と、カラーマップ設定部と、生成部と、表示制御部とを備える。画像生成部は、医用画像を生成する。時刻検出部は、前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。カラーマップ設定部は、前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。生成部は、前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。表示制御部は、前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る画像生成部の構成を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る関心領域の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、関心領域における輝度の検出の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、色相変換画像の一例を説明するための図である。
【図７Ａ】図７Ａは、健常者の色相変換画像の一例を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、びまん性肝疾患などを罹患した患者の色相変換画像の一例を説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、到達時間の頻度分布の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、各色相の頻度分布の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る関心領域の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、１つの関心領域に複数の脈管が含まれる場合の造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、色相変換画像及び色相変換テーブル生成後の関心領域の設定の一例を説明するための図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、被検体Ｐ１の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、被検体Ｐ２の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。
【図１５】図１５は、色相変換画像及び色相変換テーブルのグラデーション表示の一例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。
【図１７】図１７は、第４の実施形態に係る画像処理部の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０の構成を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１と、入力装置１２と、モニタ１３と、装置本体１００とを有し、ネットワーク１４に接続されている。
【００１０】
超音波プローブ１１は、複数の圧電素子を有し、これら複数の圧電素子は、後述する装置本体１００が有する送受信部１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生し、さらに、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１１は、圧電素子に設けられる整合層と、圧電素子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。
【００１１】
超音波プローブ１１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１１が有する複数の圧電素子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１２】
なお、本実施形態は、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである超音波プローブ１１により、被検体Ｐを２次元でスキャンする場合であっても、１次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブ１１や複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである超音波プローブ１１により、被検体Ｐを３次元でスキャンする場合であっても、適用可能である。
【００１３】
入力装置１２は、トラックボール１２ａ、スイッチ１２ｂ、ボタン１２ｃ、マウス１２ｄ、キーボード１２ｅなどを有し、超音波診断装置１０の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求（例えば、関心領域の設定要求や画質条件設定指示など）を転送する。
【００１４】
モニタ１３は、超音波診断装置１０の操作者が入力装置１２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１００において生成された超音波画像などを表示したりする。
【００１５】
装置本体１００は、超音波プローブ１１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置であり、図１に示すように、送受信部１１０と、Ｂモード処理部１２０と、ドプラ処理部１３０と、画像生成部１４０と、画像メモリ１５０と、制御部１６０と、内部記憶部１７０と、インターフェース部１８０とを有する。
【００１６】
送受信部１１０は、トリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波プローブ１１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、遅延回路は、超音波プローブ１１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
【００１７】
また、送受信部１１０は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器などを有し、超音波プローブ１１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行ない、Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００１８】
このように、送受信部１１０は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。なお、送受信部１１０は、後述する制御部１６０の制御により、遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧、開口素子数などを瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更においては、瞬時に値を切り替えることが可能であるリニアアンプ型の発振回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。また、送受信部１１０は、１フレームもしくはレートごとに、異なる波形を送信して受信することも可能である。
【００１９】
Ｂモード処理部１２０は、送受信部１１０からゲイン補正処理、Ａ／Ｄ変換処理および加算処理が行なわれた処理済み反射波信号である反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２０】
ここで、Ｂモード処理部１２０は、検波周波数を変化させることで、映像化する周波数帯域を変えることができる。また、Ｂモード処理部１２０は、１つの受信データに対して、２つの検波周波数による検波処理を並列して行うことができる。
【００２１】
このＢモード処理部１２０の機能を用いることにより、超音波造影剤が注入された被検体Ｐの関心領域における１つの受信データから、関心領域を流動する超音波造影剤（微小気泡、バブル）を反射源とする反射波データと、関心領域に存在する組織を反射源とする反射波データとを分離することができ、後述する画像生成部１４０は、流動するバブルを高感度に映像化した造影像および形態を観察するために組織を映像化した組織像を生成することができる。
【００２２】
ここで、造影像は、主に、非線形信号であるセカンドハーモニック（２次高調波）成分を元に生成されることが多く、形態観察用の組織像は、主に、基本波成分を元に生成される。なお、以下では、造影像を生成するためにＢモード処理部１２０が受信データから分離したセカンドハーモニック成分のＢモードデータを、「信号１」と記載し、組織像を生成するためにＢモード処理部１２０が受信データから分離した基本波成分のＢモードデータを、「信号２」と記載する。
【００２３】
ドプラ処理部１３０は、送受信部１１０から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００２４】
画像生成部１４０は、Ｂモード処理部１２０が生成したＢモードデータや、ドプラ処理部１３０が生成したドプラデータから、超音波画像を生成する。具体的には、画像生成部１４０は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）することで、Ｂモードデータやドプラデータから表示用の超音波画像（Ｂモード画像やドプラ画像）を生成する。さらに、画像生成部１４０は、Ｂモード処理部１２０が受信データから分離したセカンドハーモニック成分のＢモードデータ（信号１）に基づいて、造影像をカラーマッピングした色相変換画像を生成する。なお、色相変換画像の生成については、後に詳述する。
【００２５】
画像メモリ１５０は、画像生成部１４０によって生成された造影像や組織像などの画像データを記憶する。また、画像メモリ１５０は、後述する画像生成部１４０による処理結果を記憶する。さらに、画像メモリ１５０は、送受信部１１０を経た直後の出力信号（ＲＦ：Radio Frequency）や画像の輝度信号、種々の生データ、ネットワーク１４を介して取得した画像データなどを必要に応じて記憶する。画像メモリ１５０が記憶する画像データのデータ形式は、後述する制御部１６０によりモニタ１３に表示されるビデオフォーマット変換後のデータ形式であっても、Ｒａｗデータである座標変換前のデータ形式でもよい。
【００２６】
制御部１６０は、超音波診断装置１０における処理全体を制御する。具体的には、制御部１６０は、入力装置１２を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１７０から読込んだ各種制御プログラムおよび各種設定情報に基づき、送受信部１１０、Ｂモード処理部１２０、ドプラ処理部１３０および画像生成部１４０の処理を制御したり、画像メモリ１５０が記憶する超音波画像などをモニタ１３にて表示するように制御したりする。
【００２７】
内部記憶部１７０は、超音波送受信、画像処理および表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルや、ボディマークや各種設定情報などの各種データを記憶する。さらに、内部記憶部１７０は、必要に応じて、画像メモリ１５０が記憶する画像の保管などにも使用される。
【００２８】
インターフェース部１８０は、入力装置１２、ネットワーク１４と装置本体１００との間での各種情報のやり取りを制御するインターフェースである。例えは、インターフェース部１８０は、ネットワーク１４上の他の装置に対する画像メモリ１５０や内部記憶部１７０が記憶するデータの転送を制御する。
【００２９】
このように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１から送信した超音波の反射波に基づいて造影像や組織像を生成するが、以下、詳細に説明する画像生成部１４０の処理により、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０では、異なる脈管の支配領域を簡便な操作で映像化することで、異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすることが可能となるように構成されている。具体的には、第１の実施形態に係る画像生成部１４０では、造影剤が投与された被検体Ｐにおいて、造影剤の流入が早い脈管の支配領域と、造影剤の流入が遅い脈管の支配領域とを異なる色相で映像化する。その結果、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０では、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能とする。
【００３０】
以下、第１の実施形態に係る画像生成部１４０の処理について、図２などを用いて詳細に説明する。ここで、第１の実施形態における処理は、造影剤が投与された被検体Ｐに対して超音波を走査し、反射波からセカンドハーモニック成分を抽出して、順次生成された複数の造影像それぞれに対して行われる処理である。なお、本処理は、造影像が生成されるごとに実行される場合でもよく、或いは、造影像の生成が完了した後に実行される場合であってもよい。また、第１の実施形態においては、処理の一例として、被検体Ｐの肝臓における門脈及び動脈それぞれの支配領域（肝実質）を異なる色相で映像化する場合について説明する。なお、門脈は、動脈と比較して、造影剤の流入が遅いことが知られている。
【００３１】
図２は、第１の実施形態に係る画像生成部１４０の構成を説明するための図である。第１の実施形態に係る画像生成部１４０は、図２に示すように、信号処理部１４１と、スキャンコンバータ１４２と、画像処理部１４３とを有する。
【００３２】
信号処理部１４１は、Ｂモードデータ及びドプラデータに対してフィルタリング処理を実行する。具体的には、信号処理部１４１は、超音波スキャン走査線信号列からノイズ成分を除去する。スキャンコンバータ１４２は、受信した輝度データや血流情報等のデータの超音波スキャン走査線信号列をテレビなどの一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換する。
【００３３】
画像処理部１４３は、図２に示すように、検出部１４３ａと、決定部１４３ｂと、生成部１４３ｃとを有し、造影像をカラーマッピングした色相変換画像を生成する。検出部１４３ａは、造影剤に由来する超音波の反射波信号により生成された超音波画像である造影像において、反射波信号の強度を検出する。具体的には、検出部１４３ａは、反射波信号の強度として、造影像の画素の輝度を用いる。例えば、検出部１４３ａは、Ｂモード処理部１２０が生成したＢモードデータに基づいてスキャンコンバータ１４２が生成した造影像の輝度を検出する。
【００３４】
決定部１４３ｂは、造影像の複数の関心領域において、検出部１４３ａによって検出された反射波信号の強度が所定の閾値に達した到達時間をそれぞれ決定する。具体的には、決定部１４３ｂは、関心領域を構成する画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時期を到達時間と判定する、或いは、関心領域を構成する画素の輝度の平均である平均輝度が所定の閾値を越えた時期を到達時間と判定する。
【００３５】
ここで、まず、関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）について説明する。関心領域とは、超音波診断装置１０の操作者や医師などによって指定された領域であり、脈管を含む領域である。図３は、第１の実施形態に係る関心領域を説明するための図である。
【００３６】
図３においては、造影剤が投与された被検体Ｐの肝臓の造影像について示しており、肝実質と脈管とが示されている。例えば、超音波診断装置１０の操作者や医師などが、図３に示すように、脈管Ａ及び脈管Ｂにそれぞれ関心領域ａ及び関心領域ｂを指定する。ここで、脈管Ａは、例えば、肝動脈である。また、脈管Ｂは、例えば、門脈である。なお、関心領域が指定される画像は、被検体Ｐを超音波検査した際の複数の造影像のいずれを用いてもよく、組織像が用いられてもよい。
【００３７】
図３に示すように、超音波診断装置１０の操作者や医師などによって関心領域が指定されると、決定部１４３ｂは、関心領域を構成する画素において、検出部１４３ａによって検出された画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた到達時間を決定する。ここで、まず、検出部１４３ａによる輝度の検出について説明する。図４は、関心領域における輝度の検出の一例を説明するための図である。
【００３８】
図４においては、図３に示す関心領域ａ及び関心領域ｂのように、医師などによって指定された関心領域における輝度の検出について示している。例えば、図４に示すように、検出部１４３ａは、関心領域２００に含まれる各画素２０１の輝度を検出する。検出部１４３ａは、被検体Ｐを超音波検査した際の複数の造影像において、操作者又は医師などによって指定されたすべてのフレームについて、時系列順に関心領域に含まれる各画素２０１の輝度を検出する。
【００３９】
そして、決定部１４３ｂは、図４に示すように、検出部１４３ａによって時系列順のフレームごとに検出された各画素２０１の輝度が閾値に到達したか否かを判定し、閾値に到達した場合に、当該画素２０１を造影剤が到達した画素である造影剤到達画素として決定する。そして、決定部１４３ｂは、関心領域２００内の全ての画素２０１に対する造影剤到達画素の割合が所定の閾値に到達したか否かを判定する。ここで、関心領域２００内の全ての画素２０１に対する造影剤到達画素の割合が所定の閾値に到達した場合には、決定部１４３ｂは、当該関心領域２００に造影剤が到達したと判定して、到達時間を決定する。すなわち、決定部１４３ｂは、関心領域２００内の脈管に造影剤が到達した時間を決定する。
【００４０】
図５は、造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。図５においては、横軸が時間、縦軸が関心領域内で造影剤（バブル）が到達した割合を示している。また、図５においては、図３に示す関心領域ａ及び関心領域ｂそれぞれに造影剤が到達したか否かの判定の一例を示している。例えば、決定部１４３ｂは、図５に示すように、関心領域ａに含まれる全ての画素に対する造影剤到達画素の割合が閾値に達した時間ｔ１を決定する。すなわち、ここでいう時間とは、複数の造影像において、関心領域として指定された脈管に造影剤が到達したことが映像化されたフレームの時間である。
【００４１】
同様に、決定部１４３ｂは、図５に示すように、関心領域ｂに含まれる全ての画素に対する造影剤到達画素の割合が閾値に達した時間ｔ２を決定する。ここで、図５に示すように、到達時間ｔ１に達するまでの色相として色相１が、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの色相として色相２が、到達時間ｔ２経過後の色相として色相３が予め設定されている。なお、上述した造影剤到達画素の決定では、関心領域に含まれる画素の輝度が所定の閾値に到達した場合に、当該画素を造影剤到達画素と決定する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、画素の輝度が最大となる場合に、当該画素を造影剤到達画素と決定する場合であってもよい。また、上述した造影剤到達の決定では、関心領域に含まれる全ての画素に対する造影剤到達画素の割合が所定の閾値に到達したか否かを用いる場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、関心領域における全ての画素の輝度の平均である平均輝度が最大値又は任意の値を越えた場合に、造影剤が到達したと決定する場合であってもよい。
【００４２】
図２に戻って、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって新たな到達時間が決定された以降に、所定の閾値に達する領域に割り当てる色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。生成部１４３ｃは、さらに、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。
【００４３】
具体的には、生成部１４３ｃは、被検体Ｐの造影像の複数の造影像において、１つの関心領域における造影剤の到達時間から他の関心領域における造影剤の到達時間までの間に、造影剤による反射波信号が検出された領域を同一の色相で示した色相変換画像を生成する。また、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された造影剤の到達時間に色相を変化させた色相変換テーブルを生成する。そして、生成部１４３ｃは、生成した色相変換画像及び色相変換テーブルを画像メモリ１５０に格納する。
【００４４】
図６は、色相変換画像の一例を説明するための図である。図６においては、図３に示す造影像の色相変換画像と色相変換テーブルとを示している。例えば、生成部１４３ｃは、図６に示すように、関心領域ａに造影剤が到達するまでを色相１で示し、関心領域ａにおける造影剤の到達時間ｔ１から関心領域ｂにおける造影剤の到達時間ｔ２までを色相２で示し、到達時間ｔ２以降を色相３で示した色相変換画像を生成する。また、生成部１４３ｃは、図６に示すように、関心領域ａにおける造影剤の到達時間ｔ１において色相１から色相２に変化させ、関心領域ｂにおける造影剤の到達時間ｔ２において色相２から色相３に変化させた色相変換テーブルを生成する。
【００４５】
すなわち、図６の色相２で示された領域は、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの間に造影剤が到達した領域であることを示している。また、図６の色相３で示された領域は、到達時間ｔ２以降に造影剤が到達した領域を示している。図６によれば、図６に示された肝実質は、脈管Ｂに支配（栄養）されていることがわかる。
【００４６】
ここで、図６においては、あるフレームの時間以前に生成された造影像全てを用いてカラーマップした色相変換画像が示されているが、実際には、すべてのフレームごとに色相変換画像が更新され、生成される。従って、それら全ての色相変換画像を保存しておき、動画像として見た場合には、被検体Ｐの肝臓に造影剤が流入して、徐々に輝度が変化していく様子が、色相により鮮明に見て取ることができる。そして、この動画像では、関心領域に造影剤が到達するごとに色相が変化した色相変換画像を見ることができる。
【００４７】
ここで、生成部１４３ｃは、色相変換画像を生成するために用いられる造影像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。具体的には、生成部１４３ｃは、被検体Ｐが動いたり、超音波プローブ１１がぶれたりすることによるフレーム間の位置のずれを補正した色相変換画像を生成する。
【００４８】
例えば、生成部１４３ｃは、各フレームに含まれる造影像中の特徴点を抽出し、抽出した特徴点を基準として、フレーム間の位置のずれを補正する。そして、生成部１４３ｃは、フレーム間の位置のずれを補正した造影像に基づいて、色相変換画像を生成する。
【００４９】
ここで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０を用いた例を説明する。例えば、びまん性肝疾患などを罹患した患者に対して、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０を用いた超音波検査を実行した場合には、色相変換画像に血流動態の変化が示されることとなる。以下、血流動態の変化の一例を図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、健常者の色相変換画像の一例を説明するための図である。図７Ｂは、びまん性肝疾患などを罹患した患者の色相変換画像の一例を説明するための図である。
【００５０】
図７Ａに示すように、健常者の肝臓においては、肝実質が脈管Ｂに支配されている。一方、びまん性肝疾患などを罹患した患者の肝臓においては、図７Ｂに示すように、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２との間に造影剤が到達した肝実質の領域が色相２によって示されており、血流動態が変化して脈管Ａによって支配された肝実質の領域が増加していることが明らかである。すなわち、超音波診断装置１０の操作者又は医師などにとっては、血流動態の変化を把握しやすい画像が提供されることとなる。
【００５１】
また、生成部１４３ｃは、造影像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、反射波信号の強度が所定の閾値に達した時期又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成して、画像メモリ１５０に格納する。図８Ａは、到達時間の頻度分布の一例を示す図である。図８Ｂは、各色相の頻度分布の一例を示す図である。
【００５２】
例えば、生成部１４３ｃは、図８Ａに示すように、到達時間ごとの画素の頻度分布を示す図を生成する。また、生成部１４３ｃは、図８Ｂに示すように、色相ごとの画素の頻度を示すヒストグラムを生成する。図８Ａ及びＢに示すように、生成部１４３ｃは、ヒストグラムの最頻値（ピーク）、重心、分散などを算出することが可能である。
【００５３】
このように、画像生成部１４０によって生成された色相変換画像及び色相変換テーブルを制御部１６０が画像メモリ１５０から読み出してモニタ１３に表示させることで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０では、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【００５４】
次に、図９を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０の処理について説明する。図９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図９においては、被検体Ｐの造影像に対して操作者又は医師などが関心領域を指定した後の処理について示している。図９に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０においては、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ１０１肯定）、決定部１４３ｂが、各関心領域における造影剤到達の状態を表すフラグと、造影剤が到達した画素の割合と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
そして、検出部１４３ａが各関心領域に含まれる画素ごとに輝度を検出し、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達した場合には（ステップＳ１０３肯定）、決定部１４３ｂが、到達フラグ及び色相インデックスを更新して、色相変換時刻を画像メモリ１５０に格納する（ステップＳ１０４）。そして、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。
【００５６】
一方、ステップＳ１０３において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達していない場合には（ステップＳ１０３否定）、生成部１４３ｃが、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。すなわち、生成部１４３ｃは、画像メモリ１５０によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。
【００５７】
そして、生成部１４３ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０３に戻って、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ１０６肯定）、超音波診断装置１０は処理を終了する。なお、ステップＳ１０６における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【００５８】
上述したように、第１の実施形態によれば、検出部１４３ａが、造影剤に由来する超音波の反射波信号により生成された超音波画像である造影像において、反射波信号の強度を検出する。そして、決定部１４３ｂが、造影像の複数の関心領域において、検出部１４３ａによって検出された反射波信号の強度が所定の閾値に達した到達時期をそれぞれ決定する。そして、生成部１４３ｃが、決定部１４３ｂによって新たな到達時間が決定された以降に、所定の閾値に達する領域に割り当てる色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。制御部１６０は、生成部１４３ｃによって生成された色相変換画像をモニタ１３にて表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【００５９】
また、第１の実施形態によれば、生成部１４３ｃが、さらに、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。そして、制御部１６０が、さらに、色相変換テーブルをモニタ１３にて表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、造影剤の流入時刻と色相との関係を明瞭にすることを可能にする。
【００６０】
例えば、これまでには、異なる脈管に対する造影剤の流入時刻を事前に把握したうえで、動脈と門脈とを異なる色相で示すことで、動脈と門脈とを分離する技術が知られている。また、特定の脈管に流れる造影剤を高音圧超音波の照射によって破壊し、特定の脈管の支配領域への造影剤の流入を抑止することにより、造影像における支配領域の輝度を低下させ、他の支配領域と弁別する技術が知られている。しかしながら、動脈と門脈とを分離する技術では、疾患の種類や程度、患者ごとに造影剤の流入時刻を事前に把握する必要があり、超音波検査を行うまでに手間がかかる。また、造影像における支配領域の輝度を低下させ、他の支配領域と弁別する技術では、特定の脈管のみに選択的に高音圧超音波を照射させなければならず、走査断面の設定などが困難である。
【００６１】
本実施形態に係る超音波診断装置１０では、操作者又は医師が、造影剤が流入するまでの時間が異なる脈管を指定するだけで、それぞれの脈管に支配されている領域を異なる色相で映像化することができ、支配領域の弁別を容易に行うことを可能にする。このことにより、例えば、びまん性肝疾患を罹患した患者の肝臓における血流動態として報告されている肝臓の血管の動脈化について、明瞭な検査が可能となる。例を挙げると、本実施形態に係る超音波診断装置１０を用いて門脈及び動脈それぞれに支配された領域を弁別することで、肝臓の血管の動脈化の程度を直感的に把握することができる。
【００６２】
また、第１の実施形態によれば、検出部１４３ａは、反射波信号の強度として、関心領域に含まれる造影像の画素の輝度を用いる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、生データを用いることなく、簡便な方法により、造影剤の到達時間を決定することを可能とする。
【００６３】
また、第１の実施形態によれば、決定部１４３ｂは、関心領域を構成する画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時期を到達時期と判定する、或いは、関心領域を構成する画素の輝度の平均である平均輝度が所定の閾値を越えた時期を到達時期と判定する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、造影剤の到達時間について多様な設定ができ、柔軟な検査を実行することを可能にする。
【００６４】
また、第１の実施形態によれば、生成部１４３ｃは、造影像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、到達時期又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成する。そして、制御部１６０は、生成部１４３ｃによって生成された頻度分布をモニタ１３に表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、超音波検査に対して医師がより正確な判断を行うことを可能にする。
【００６５】
また、第１の実施形態によれば、生成部１４３ｃは、色相変換画像を生成するために用いられる造影像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、体動又は超音波プローブのぶれなどの影響を排除した、検査対象部位に正確に合致した色相変換画像を生成することを可能にする。
【００６６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、１つの脈管ごとに関心領域として指定する場合について説明した。第２の実施形態では、複数の脈管を１つの関心領域として指定する場合について説明する。なお、以下では、２つの脈管を１つの関心領域として指定する場合について説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、関心領域に含まれる脈管の数が任意であり、例えば、３つの脈管が含まれる場合であってもよい。
【００６７】
図１０は、第２の実施形態に係る関心領域を説明するための図である。図１０においては、造影剤が投与された被検体Ｐの肝臓の造影像について示しており、肝実質と脈管とが示されている。例えば、超音波診断装置１０の操作者や医師などが、図１０に示すように、脈管Ａ及び脈管Ｂを含む関心領域ｃを指定したとする。ここで、脈管Ａは、例えば、肝動脈である。また、脈管Ｂは、例えば、門脈である。なお、関心領域が指定される画像は、被検体Ｐを超音波検査した際の複数の造影像のいずれのフレームを用いてもよい。
【００６８】
決定部１４３ｂは、検出部１４３ａによって検出された反射信号の強度が異なる複数の閾値に達した到達時期をそれぞれ決定する。具体的には、決定部１４３ｂは、関心領域における全ての画素の輝度の平均である平均輝度が、段階的に設定された閾値それぞれに達した時間を決定する。
【００６９】
図１１は、１つの関心領域に複数の脈管が含まれる場合の造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。図１１においては、横軸が時間、縦軸が関心領域内の平均輝度を示している。また、図１１においては、図１０に示す関心領域ｃに造影剤が到達したか否かの判定の一例を示している。例えば、決定部１４３ｂは、図１１に示すように、関心領域ｃにおける平均輝度が第１閾値に達した時間ｔ３を決定する。そして、決定部１４３ｂは、関心領域ｃにおける平均輝度が第２閾値に達した時間ｔ４を決定する。
【００７０】
生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された新たな到達時期で色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。例えば、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された時間ｔ３及び時間ｔ４で色相を変換させた色相変換画像と色相変換テーブルとを生成する。
【００７１】
次に、図１２を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０の処理について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１２においては、被検体Ｐの造影像に対して操作者又は医師などが関心領域を指定した後の処理について示している。図１２に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０においては、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ２０１肯定）、決定部１４３ｂが、関心領域における平均輝度と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ２０２）。
【００７２】
そして、検出部１４３ａが関心領域に含まれる画素ごとに輝度を検出し、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、関心領域の平均輝度が第１閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、平均輝度が第１閾値に達した場合には（ステップＳ２０３肯定）、決定部１４３ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻を画像メモリ１５０に格納する（ステップＳ２０４）。
【００７３】
その後、決定部１４３ｂが、平均輝度が第１閾値に到達した関心領域において、関心領域の平均輝度が第２閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、平均輝度が第２閾値に達した場合には（ステップＳ２０５肯定）、決定部１４３ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻を画像メモリ１５０に格納する（ステップＳ２０６）。そして、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された第１閾値及び第２閾値それぞれにおける色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【００７４】
一方、ステップＳ２０３において、平均輝度が第１閾値に達していない場合には（ステップＳ２０３否定）、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。また、ステップＳ２０５において、平均輝度が第２閾値に達していない場合には（ステップＳ２０５否定）、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された更新前の色相インデックスと、第１閾値における色相インデックス及び色相変換時刻とを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【００７５】
そして、生成部１４３ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０３に戻って、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、平均輝度が第１閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ２０８肯定）、超音波診断装置１０は処理を終了する。なお、ステップＳ２０８における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【００７６】
上述したように、第２の実施形態によれば、決定部１４３ｂは、検出部１４３ａによって検出された前記反射波信号の強度が異なる複数の閾値に達した到達時期をそれぞれ決定する。そして、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された新たな到達時間で色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０は、脈管が密集した領域などで、２つの関心領域が指定できない場合であっても、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【００７７】
（第３の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００７８】
上述した実施形態では、画像生成部１４０が、医用画像（超音波画像）を生成する画像生成部として機能する。そして、決定部１４３ｂが、医用画像（超音波画像）の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する時刻検出部として機能する。また、決定部１４３ｂが、医用画像（超音波画像）に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定するカラーマップ設定部として機能する。そして、生成部１４３ｃが、カラーマップと、医用画像（超音波画像）の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する生成部として機能する。そして、制御部１６０が、色相変換画像をモニタ１３にて表示させる表示制御部として機能する。しかしながら、これらの機能ブロックは、任意に変更することが可能である。
【００７９】
（１）関心領域の設定
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、最初に指定された関心領域に基づいて、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成した後に、最初に指定された関心領域を移動させ、移動後の関心領域に基づいて色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する場合であってもよい。
【００８０】
例えば、決定部１４３ｂは、超音波画像上の関心領域の位置が移動された場合に、移動後の関心領域における到達時期を再度決定する。そして、生成部１４３ｃは、色相変換画像を、決定部１４３ｂによって再度決定された到達時期に色相を変化させた画像に変換する。図１３は、色相変換画像及び色相変換テーブル生成後の関心領域の設定の一例を説明するための図である。図１３においては、関心領域ａ及び関心領域ｂが設定され、色相変換画像及び色相変換テーブルが生成された後に、関心領域ａが移動された場合について示している。
【００８１】
図１３の上図に示すように、操作者又は医師などによって関心領域ａが関心領域ｄの位置に移動された場合には、決定部１４３ｂは、図１３の下図に示すように、関心領域ｄにおける造影剤の到達時間ｔ５を決定する。例えば、検出部１４３ａが、関心領域ｄに含まれる画素の輝度を検出する。そして、決定部１４３ｂは、検出部１４３ａによって検出された関心領域ｄの画素の輝度に基づいて、関心領域ｄにおける造影剤の到達時間ｔ５を決定する。
【００８２】
そして、生成部１４３ｃが、図１３の（Ｂ）に示すように、関心領域が移動された場合の色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、血管の形態を画像上で確認しながら、任意に色相を変換させた色相変換画像を見ることができ、動脈や静脈の分離、腫瘍内血流の流入過程などが明瞭に把握することができる。なお、関心領域の再設定に用いられる画像は、組織像、造影像、色相変換画像のいずれが用いられる場合であってもよい。
【００８３】
（２）色相の変化
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、予め設定された色相により色相変換画像を生成する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、造影剤の到達時間の間隔によって色相を変化させる場合でもよい。
【００８４】
例えば、生成部１４３ｃが、単数又は複数の関心領域それぞれに対して、決定部１４３ｂによって決定された時間の間隔に応じて、用いる色相を変化させる。かかる場合には、画像メモリ１５０又は内部記憶部１７０に、時間間隔と色相とを対応付けた情報を記憶させておき、生成部１４３ｃが、この情報を参照することによって色相を変化させる。以下、色相の変化の一例を図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて説明する。図１４Ａは、被検体Ｐ１の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。図１４Ｂは、被検体Ｐ２の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。
【００８５】
例えば、生成部１４３ｃは、図１４Ｂの上側の図に示すように、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの間隔が、図１４Ａに示す間隔よりも狭くなっていることから、図１４Ｂの下側の図に示すように、色相３を色相４に変化させた色相変換テーブルを生成する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、例えば、到達時間の間隔に特徴がある疾患などをより明瞭に把握することが可能である。
【００８６】
（３）色相の変更
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、予め設定された色相を用いて色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、色相変換画像及び色相変換テーブルが生成された後に、色相を変更させることも可能である。
【００８７】
かかる場合には、例えば、生成部１４３ｃは、色相変換テーブルの色相が変更された場合に、変更された色相変換テーブルに基づいて、生成済みの色相変換画像の色相を変更する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、弁別し難い領域間が明確にされることで、疾患などを明瞭に把握することができる。
【００８８】
（４）処理対象
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、２次元の超音波画像（造影像）を用いる場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、３次元の超音波画像（造影像）を用いる場合であってもよい。かかる場合には、色相変換画像は、例えば、ある指定方向からのレンダリング画像として表示されたり、或いは、所定の断面で切断したＭＰＲ（Multi Planar Reformation）画像で表示されたりする。
【００８９】
（５）色相のグラデーション表示
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、単色の色相変換画像（カラーマップ）及び色相変換テーブルを用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、同一の時間間隔の色相を同系色のグラデーションで表示する場合であってもよい。
【００９０】
図１５は、色相変換画像及び色相変換テーブルのグラデーション表示の一例を説明するための図である。図１５においては、図３に示す造影像の色相変換画像と色相変換テーブルとを示している。例えば、生成部１４３ｃは、図１５に示すように、色相１、色相２及び色相３をそれぞれ時間経過に伴って同系色でグラデーションをかけた色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。一例を挙げると、生成部１４３ｃは、図１５に示すように、脈管Ａの左端から関心領域ａまでの造影剤の流れを同系色で淡い色から濃い色に変化させた色相１で示し、関心領域ａに造影剤が到達した後、関心領域ｂに造影剤が到達するまでの間の造影剤の流れを、色相１とは異なる同系色で淡い色から濃い色に変化させた色相２で示し、関心領域ｂに造影剤が到達した後の造影剤の流れを色相１及び２とは異なる同系色で淡い色から濃い色に変化させた色相３で示した色相変換画像を生成する。
【００９１】
また、生成部１４３ｃは、図１５に示すように、造影剤が投与されてから到達時間ｔ１までの時間を色相１で示し、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの時間を色相２で示し、到達時間ｔ２以降の時間を色相３で示した色相変換テーブルを生成する。
【００９２】
このように、造影剤の流れをグラデーションで表示することにより、図１５に示すように、脈管内の血液の流れの向きや肝実質に対して血液がどのように送られているのかが容易に観察することが可能になる。 なお、図１５に示すようなグラデーション表示された色相変換画像は、上述した実施形態と同様に、全てのフレームごとに色相変換画像が生成され、それら全てを用いてカラーマップした１枚の色相変換画像を示しているが、全てのフレームごとの色相変換画像を時系列順に表示させることで動画像として表示させることも可能である。
【００９３】
（第４の実施形態）
上述した第１、第２及び第３の実施形態では、医用画像診断装置（モダリティ）として超音波診断装置を用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置や、Ｘ線診断装置などの他のモダリティを用いる場合であってもよい。以下、Ｘ線ＣＴ装置を用いる場合について説明する。
【００９４】
図１６を用いて、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図１６は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０の構成例を示す図である。図１６に例示するように、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、架台装置３１０と、寝台装置３２０と、コンソール装置３３０とを有する。
【００９５】
架台装置３１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してコンソール装置３００に出力する。かかる架台装置３１０は、高電圧発生部３１１と、Ｘ線管３１２と、Ｘ線検出器３１３と、データ収集部３１４と、回転フレーム３１５と、架台駆動部３１６と、架台寝台制御部３１７とを有する。
【００９６】
高電圧発生部３１１は、架台寝台制御部３１７による制御に従って、Ｘ線管３１２に対して高電圧を供給する。Ｘ線管３１２は、高電圧発生部３１１から供給される高電圧によってＸ線を発生する真空管であり、回転フレーム３１５の回転に伴って、被検体Ｐに対してＸ線を照射する。すなわち、高電圧発生部３１１は、Ｘ線管３１２に供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。
【００９７】
Ｘ線検出器３１３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する２次元アレイ型検出器（面検出器）であり、複数チャンネル分のＸ線検出素子を配してなる検出素子列が被検体Ｐの体軸方向（図１６に示すＺ軸方向）に沿って複数列配列されている。具体的には、第４の実施形態におけるＸ線検出器３１３は、被検体Ｐの体軸方向に沿って３２０列など多列に配列されたＸ線検出素子を有し、例えば、被検体Ｐの肺や心臓を含む範囲など、広範囲に被検体Ｐを透過したＸ線を検出することが可能である。
【００９８】
データ収集部３１４は、Ｘ線検出器３１３によって検出されたＸ線を用いて投影データを生成し、生成した投影データをコンソール装置３３０の画像処理部３３４に送信する。回転フレーム３１５は、被検体Ｐを中心にして、高速でかつ連続的に回転する円環状のフレームであり、Ｘ線管３１２及びＸ線検出器３１３が対向して配置される。
【００９９】
架台駆動部３１６は、架台寝台制御部３１７による制御に従って、架台を駆動する。具体的には、架台駆動部３１６は、モータの駆動によって回転フレーム３１５を高速に連続回転させ、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管３１２及びＸ線検出器３１３を連続回転させる。架台寝台制御部３１７は、後述するスキャン制御部３３６による制御に従って、高電圧発生部３１１、架台駆動部３１６及び寝台駆動部３２１を制御する。
【０１００】
寝台装置３２０は、撮影対象の被検体Ｐを載置する台であり、寝台駆動部３２１と、天板３２２とを有する。寝台駆動部３２１は、架台寝台制御部３１７による制御に従って、モータの駆動によって、天板３２２を被検体Ｐの体軸方向に連続して往復移動する。天板３２２は、被検体Ｐを載置する板である。
【０１０１】
なお、Ｘ線ＣＴ装置３０による検査では、回転フレーム３１５を固定させた状態でＸ線管３１２からＸ線を照射しながら天板３２２を移動させることで、被検体Ｐの全身を体軸方向に沿ってスキャンしたスキャノグラムが撮影される。そして、被検体Ｐのスキャノグラムを参照した操作者は、Ｘ線ＣＴ画像の撮影計画を立案する。これにより、架台装置３１０は、例えば、天板３２２を移動させながら回転フレーム３１５を回転させて被検体Ｐを螺旋状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台装置３１０は、天板３２２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム３１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。
【０１０２】
コンソール装置３３０は、図１６に示すように、入力部３３１と、表示部３３２と、システム制御部３３３と、画像処理部３３４と、データ記憶部３３５と、スキャン制御部３３６とを有し、操作者によるＸ線ＣＴ装置３０の操作を受け付けるとともに、架台装置３１０によって収集された投影データからＸ線ＣＴ画像を再構成する。
【０１０３】
入力部３３１は、Ｘ線ＣＴ装置３０の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部３３３に転送する。例えば、入力部３３１は、操作者からスキャン計画及び再構成計画の設定に関する操作や、医用画像を３Ｄモニタに表示させる際の各種設定に関する編集操作等を受け付ける。なお、Ｘ線ＣＴ装置３０は、スキャン計画の設定において、被検体Ｐの属性情報（性別や年齢、体格）、検査目的、検査部位などに応じて、各種条件があらかじめ設定されたスキャン計画から最適なスキャン計画を操作者に選択させることも可能である。このように、あらかじめ設定されたスキャン計画は、「ＥＰ（Expert Plan）：エキスパートプラン」と呼ばれる。
【０１０４】
表示部３３２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示部３３２は、データ記憶部３３５によって記憶されているＸ線ＣＴ画像や、操作者から各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。
【０１０５】
システム制御部３３３は、架台装置３１０、寝台装置３２０及びコンソール装置３３０を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置３０全体の制御を行う。例えば、システム制御部３３３は、スキャン制御部３３６を制御して３次元投影データを収集させる。また、例えば、システム制御部３３３は、画像処理部３３４を制御して３次元投影データからＸ線ＣＴ画像を再構成させる。そして、システム制御部３３６は、画像処理部３３４によって生成されたＸ線ＣＴ画像、色相変換画像及び色相変換テーブルなどを表示部３３２にて表示するように制御する。
【０１０６】
なお、第４の実施形態においては、システム制御部３３３は、メインスキャンとしてダイナミックスキャンを実行させる。ここで、ダイナミックスキャンとは、撮影対象となる部位（例えば、肝臓など）を含む範囲にＸ線を繰り返し照射することによって、撮影対象部位の動態画像を再構成する方法である。このダイナミックスキャンによって、撮像対象部位に造影剤が流れる様子を観察することができる。
【０１０７】
かかるダイナミックスキャンは、Ｘ線検出器３１３として多列の平面検出器を用いて、撮影対象部位を含む範囲を透過したＸ線を同時に検出することによって行うことも可能であるが、例えば、天板３２１をスライス方向に往復移動させることによって、撮影対象部位を含む範囲にＸ線を螺旋状に繰り返し照射することによって行うことも可能である。
【０１０８】
画像処理部３３４は、データ収集部３１４から受信した３次元投影データに対して各種処理を行う。具体的には、画像処理部３３４は、データ収集部３１４から受信した３次元投影データに対して感度補正などの前処理を行い、前処理後の３次元投影データを逆投影処理することで、３次元Ｘ線ＣＴ画像（以下、「ボリュームデータ」と表記する場合がある）を再構成する。そして、画像処理部３３４は、再構成後のボリュームデータをデータ記憶部３３５に格納する。また、画像処理部３３４は、例えば、ＳＶＲ（Shaded Volume Rendering）法等により立体感のあるＸ線ＣＴ画像を生成したり、任意面の断面画像を生成して、生成したＸ線ＣＴ画像をデータ記憶部３３５に格納する。
【０１０９】
データ記憶部３３５は、画像処理部３３４によって再構成されたボリュームデータやＸ線ＣＴ画像等を記憶する。スキャン制御部３３６は、システム制御部３３３から指示されたスキャン条件に基づき架台寝台制御部３１７及びデータ収集部３１４を制御する。
【０１１０】
以上、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、以下、詳細に説明する画像処理部３３４の処理により、異なる脈管の支配領域を簡便な操作で映像化することで、異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすることが可能となるように構成されている。具体的には、第４の実施形態に係る画像処理部３３４では、造影剤が投与された被検体Ｐにおいて、造影剤の流入が早い脈管の支配領域と、造影剤の流入が遅い脈管の支配領域とを異なる色相で映像化する。その結果、第４の実施形態に係るＸ線診断装置３０では、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能とする。
【０１１１】
以下、第４の実施形態に係る画像処理部３３４の処理について、図１７を用いて詳細に説明する。図１７は、第４の実施形態に係る画像処理部の構成を説明するための図である。画像処理部３３４は、図１７に示すように、検出部３３４ａと、決定部３３４ｂと、生成部３３４ｃとを有する。検出部３３４ａは、撮影中に再構成される画像に設定されたＲＯＩ内の造影剤濃度を示す指標値を検出する。具体的には、検出部３３４ａは、画像処理部３３４によってＸ線ＣＴ画像が再構成されると、その都度、再構成されたＸ線ＣＴ画像をデータ記憶部３３５から読み出す。
【０１１２】
そして、検出部３３４ａは、Ｘ線ＣＴ画像を読み出すごとに、それぞれのＸ線ＣＴ画像に設定されている関心領域内におけるＣＴ値を検出し、検出したＣＴ値を、図示していない内部メモリなどに時系列に保存する。ここで、ＣＴ値が検出される領域である関心領域は、操作者によって入力部３３１を介して設定される。また、検出部３３４ａは、検出したＣＴ値を決定部３３４ｂに通知する。なお、上記したように、第４の実施形態においては、造影剤濃度を示す指標値としてＣＴ値を用いる手法を説明したが、造影剤濃度を示すことができる値であれば、ＣＴ値ではない他の値を用いてもよい。
【０１１３】
決定部３３４ｂは、医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。具体的には、決定部３３４ｂは、検出部３３４ａによって検出されたＸ線ＣＴ画像のＣＴ値において、関心領域を構成する画素のＣＴ値が所定のＣＴ値に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時刻を到達時刻と判定する、或いは、関心領域を構成する画素のＣＴ値の平均である平均ＣＴ値が所定の閾値を越えた時刻を到達時刻と判定する。
【０１１４】
また、決定部３３４ｂは、Ｘ線ＣＴ画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。具体的には、決定部３３４ｂは、第１の流入時刻と第２の流入時刻との間の到達時刻に第１の色相を、前記第２の流入時刻以降の到達時刻に第２の色相を関連付けたカラーマップを設定する。
【０１１５】
生成部３３４ｃは、決定部３３４ｂによって設定されたカラーマップと、Ｘ線ＣＴ画像の各領域における到達時刻とに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。具体的には、生成部３３４ｃは、被検体Ｐの複数のＸ線ＣＴ画像において、１つの関心領域における造影剤の到達時間から他の関心領域における造影剤の到達時間までの間に、造影剤によるＣＴ値の増加が検出された領域を同一の色相で示した色相変換画像を生成する。また、生成部３３４ｃは、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。そして、生成部３３４ｃは、生成した色相変換画像及び色相変換テーブルをデータ記憶部３３５に格納する。
【０１１６】
ここで、生成部３３４ｃは、色相変換画像を生成するために用いられるＸ線ＣＴ画像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。具体的には、生成部３３４ｃは、被検体Ｐの呼吸などによる異なる時相のＸ線ＣＴ画像間の位置のずれを補正した色相変換画像を生成する。例えば、生成部３３４ｃは、非線形のワーピング（warping）処理や、平行移動及び回転などの線形の位置合わせ処理を実行する。
【０１１７】
また、生成部３３４ｃは、Ｘ線ＣＴ画像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、ＣＴ値が所定の閾値に達した時刻又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成して、データ記憶部３３５に格納する。
【０１１８】
上述した第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理と比較して、医用画像データに含まれるＣＴ値を用いる点が異なる。そこで、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理の手順については、図９を用いて説明する。
【０１１９】
すなわち、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０においては、図９に示すように、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ１０１肯定）、決定部３３４ｂが、各関心領域における造影剤到達の状態を表すフラグと、造影剤が到達した画素の割合と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ１０２）。
【０１２０】
そして、検出部３３４ａが各関心領域に含まれる画素ごとにＣＴ値を検出し、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達した場合には（ステップＳ１０３肯定）、決定部３３４ｂが、到達フラグ及び色相インデックスを更新して、色相変換時刻をデータ記憶部３３５に格納する（ステップＳ１０４）。そして、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。
【０１２１】
一方、ステップＳ１０３において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達していない場合には（ステップＳ１０３否定）、生成部３３４ｃが、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。すなわち、生成部３３４ｃは、データ記憶部３３５によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。
【０１２２】
そして、生成部３３４ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０３に戻って、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ１０６肯定）、Ｘ線ＣＴ装置３０は処理を終了する。なお、ステップＳ１０６における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【０１２３】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、第２の実施形態に係る超音波診断装置と同様に、複数の関心領域を１つの関心領域として指定することも可能である。以下、かかる場合について説明する。
【０１２４】
決定部３３４ｂは、検出部３３４ａによって検出されたＣＴ値が異なる複数の閾値に達した到達時刻をそれぞれ決定する。具体的には、決定部３３４ｂは、関心領域における全ての画素のＣＴ値の平均である平均ＣＴ値が、段階的に設定された閾値それぞれに達した時間を決定する。
【０１２５】
生成部３３４ｃは、決定部３３４ｂによって決定された新たな到達時刻で色相を変化させることで、異なる到達時刻間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像と、色相変換テーブルとを生成する。
【０１２６】
上述した第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理と比較して、造影剤の到達時刻の決定に平均ＣＴ値を用いる点が異なる。そこで、上述した第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理の手順については、図１２を用いて説明する。
【０１２７】
第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０においては、図１２に示すように、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ２０１肯定）、決定部３３４ｂが、関心領域における平均ＣＴ値と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ２０２）。
【０１２８】
そして、検出部３３４ａが関心領域に含まれる画素ごとに平均ＣＴ値を検出し、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、関心領域の平均ＣＴ値が第１閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、平均ＣＴ値が第１閾値に達した場合には（ステップＳ２０３肯定）、決定部３３４ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻をデータ記憶部３３５に格納する（ステップＳ２０４）。
【０１２９】
その後、決定部３３４ｂが、平均ＣＴ値が第１閾値に到達した関心領域において、関心領域の平均ＣＴ値が第２閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、平均ＣＴ値が第２閾値に達した場合には（ステップＳ２０５肯定）、決定部３３４ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻をデータ記憶部３３５に格納する（ステップＳ２０６）。そして、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された第１閾値及び第２閾値それぞれにおける色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【０１３０】
一方、ステップＳ２０３において、平均ＣＴ値が第１閾値に達していない場合には（ステップＳ２０３否定）、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。また、ステップＳ２０５において、平均ＣＴ値が第２閾値に達していない場合には（ステップＳ２０５否定）、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された更新前の色相インデックスと、第１閾値における色相インデックス及び色相変換時刻とを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【０１３１】
そして、生成部３３４ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０３に戻って、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、平均ＣＴ値が第１閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ２０８肯定）、Ｘ線ＣＴ装置３０は処理を終了する。なお、ステップＳ２０８における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【０１３２】
なお、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成した後に、最初に指定された関心領域を移動させ、移動後の関心領域に基づいて色相変換画像及び色相変換テーブルを生成することも可能である。かかる場合には、決定部３３４ｂは、Ｘ線ＣＴ画像上の関心領域の位置が移動された場合に、移動後の関心領域における到達時刻を再度決定する。そして、生成部３３４ｃは、色相変換画像を、決定部３３４ｂによって再度決定された到達時刻に色相を変化させた画像に変換する。 このことにより、操作者又は医師などにとっては、血管の形態を画像上で確認しながら、任意に色相を変換させた色相変換画像を見ることができ、動脈や静脈の分離、腫瘍内血流の流入過程などが明瞭に把握することができる。なお、関心領域の再設定に用いられる画像は、組織像、造影像、色相変換画像のいずれが用いられる場合であってもよい。
【０１３３】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤の到達時間の間隔によって色相を変化させることも可能である。かかる場合には、生成部３３４ｃが、単数又は複数の関心領域それぞれに対して、決定部３３４ｂによって決定された時間の間隔に応じて、用いる色相を変化させる。具体的には、データ記憶部３３５に、時間間隔と色相とを対応付けた情報を記憶させておき、生成部３３４ｃが、この情報を参照することによって色相を変化させる。このことにより、操作者又は医師などにとっては、例えば、到達時間の間隔に特徴がある疾患などをより明瞭に把握することが可能である。
【０１３４】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、色相変換画像及び色相変換テーブルが生成された後に、色相を変更させることも可能である。 かかる場合には、生成部３３４ｃは、色相変換テーブルの色相が変更された場合に、変更された色相変換テーブルに基づいて、生成済みの色相変換画像の色相を変更する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、弁別し難い領域間が明確にされることで、疾患などを明瞭に把握することができる。
【０１３５】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、２次元又は３次元のＸ線ＣＴ画像を用いることが可能である。かかる場合には、色相変換画像は、例えば、ある指定方向からのレンダリング画像として表示されたり、或いは、所定の断面で切断したＭＰＲ（Multi Planar Reformation）画像で表示されたりする。
【０１３６】
上述した第４の実施形態によれば、画像処理部３３４が、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。そして、決定部３３４ｂが、Ｘ線ＣＴ画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。また、決定部３３４ｂが、Ｘ線ＣＴ画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。そして、生成部３３４ｃが、カラーマップと、Ｘ線ＣＴ画像の各領域における到達時刻とに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。そして、システム制御部３３３が、色相変換画像を表示部３３２にて表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【０１３７】
また、第４の実施形態によれば、生成部３３４ｃが、さらに、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。そして、システム制御部３３３が、さらに、色相変換テーブルを表示部３３２にて表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤の流入時刻と色相との関係を明瞭にすることを可能にする。
【０１３８】
また、第４の実施形態によれば、検出部３３４ａは、関心領域に含まれる画素のＣＴ値を用いて到達時刻を検出する従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、生データを用いることなく、簡便な方法により、造影剤の到達時間を決定することを可能とする。
【０１３９】
また、第４の実施形態によれば、決定部３３４ｂは、関心領域を構成する画素のＣＴ値が所定のＣＴ値に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時期を到達時刻と判定する、或いは、関心領域を構成する画素のＣＴ値の平均である平均ＣＴ値が所定の閾値を越えた時期を到達時刻と判定する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤の到達時間について多様な設定ができ、柔軟な検査を実行することを可能にする。
【０１４０】
また、第４の実施形態によれば、生成部３３４ｃは、Ｘ線ＣＴ画像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、到達時刻又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成する。そして、システム制御部３３３は、生成部３３４ｃによって生成された頻度分布を表示部３３２に表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤を用いたＣＴ検査において医師がより正確な判断を行うことを可能にする。
【０１４１】
また、第４の実施形態によれば、生成部３３４ｃは、色相変換画像を生成するために用いられるＸ線ＣＴ画像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、体動などの影響を排除した、検査対象部位に正確に合致した色相変換画像を生成することを可能にする。
【０１４２】
また、第４の実施形態によれば、決定部３３４ｂは、検出部３３４ａによって検出されたＣＴ値が異なる複数の閾値に達した到達時刻をそれぞれ決定する。そして、生成部３３４ｃは、決定部３３４ｂによって決定された新たな到達時刻で色相を変化させることで、異なる到達時刻間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、脈管が密集した領域などで、２つの関心領域が指定できない場合であっても、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【０１４３】
以上、医用画像装置としてＸ線ＣＴ装置を用いる例について説明した。上述した第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０においては、適宜、第３の実施形態に記載の内容を適用することが可能である。
【０１４４】
以上説明したとおり、第１〜第４の実施形態によれば、本実施形態の医用画像診断装置は、異なる脈管の支配領域を簡便な操作で映像化することで、異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすることを可能にする。
【０１４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４６】
１０ 超音波診断装置
１１ 超音波プローブ
１２ 入力装置
１３ モニタ
３０ Ｘ線ＣＴ装置
１００ 装置本体
１１０ 送受信部
１２０ Ｂモード処理部
１３０ ドプラ処理部
１４０ 画像生成部
１４１ 信号処理部
１４２ スキャンコンバータ
１４３、３３４ 画像処理部
１４３ａ、３３４ａ 検出部
１４３ｂ、３３４ｂ 決定部
１４３ｃ、３３４ｃ 生成部
１５０ 画像メモリ
１６０ 制御部
１７０ 内部記憶部
３１０ 架台装置
３２０ 寝台装置
３３０ コンソール装置
３３１ 入力部
３３２ 表示部
３３３ システム制御部
３３５ データ記憶部
３３６ スキャン制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、医用画像診断装置、画像処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置などの他の医用画像診断装置に比べ装置規模が小さく、また、超音波プローブを体表から当てるだけの簡便な操作により、例えば、心臓の拍動や胎児の動きといった検査対象の動きの様子をリアルタイムで表示可能な装置であることから、今日の医療において重要な役割を果たしている。また、被曝のおそれがない超音波診断装置には、片手で持ち運べる程度に小型化された装置も開発されており、かかる超音波診断装置は、産科や在宅医療などの医療現場においても容易に使用することができる。
【０００３】
さらに、近年、静脈投与型の超音波造影剤（以下、造影剤と記す）が製品化され、「造影エコー法」が行われるようになってきている。造影エコー法では、造影剤として微小気泡（マイクロバブル）などを静脈から注入して血流信号を増強することで、血流動態を明瞭に観察することが可能となる。例えば、造影エコー法は、心臓や肝臓などの検査に用いられる。医師は、造影エコー法により生成された造影像にて描出された血流動態を参照することにより、癌の鑑別診断や、慢性肝炎、肝硬変などのびまん性肝疾患の診断などを行なうことが可能となっている。例えば、原発性肝癌の場合、造影像に描出された動脈相の血流情報や門脈相の血流情報を相補的に用いることで、医師は、肝腫瘍の良性悪性の鑑別診断を行なうことができる。
【０００４】
このような、造影エコー法を用いた血流動態の観察においては、血流信号の強度の経時的変化を明瞭に示す手法として、造影剤の流入時間を静止画像上にマッピングする手法が知られている。例えば、上記した手法では、造影剤によって反射された信号のピーク時間の違いを異なる色相で表現することにより、同一画像上で示された種々の部位における造影剤の流入時間を明瞭に示すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術においては、異なる脈管の支配領域の弁別が困難となる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態の医用画像診断装置は、画像生成部と、時刻検出部と、カラーマップ設定部と、生成部と、表示制御部とを備える。画像生成部は、医用画像を生成する。時刻検出部は、前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。カラーマップ設定部は、前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。生成部は、前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。表示制御部は、前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る画像生成部の構成を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る関心領域の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、関心領域における輝度の検出の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、色相変換画像の一例を説明するための図である。
【図７Ａ】図７Ａは、健常者の色相変換画像の一例を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、びまん性肝疾患などを罹患した患者の色相変換画像の一例を説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、到達時間の頻度分布の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、各色相の頻度分布の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る関心領域の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、１つの関心領域に複数の脈管が含まれる場合の造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、色相変換画像及び色相変換テーブル生成後の関心領域の設定の一例を説明するための図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、被検体Ｐ１の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、被検体Ｐ２の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。
【図１５】図１５は、色相変換画像及び色相変換テーブルのグラデーション表示の一例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。
【図１７】図１７は、第４の実施形態に係る画像処理部の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０の構成を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１と、入力装置１２と、モニタ１３と、装置本体１００とを有し、ネットワーク１４に接続されている。
【００１０】
超音波プローブ１１は、複数の圧電素子を有し、これら複数の圧電素子は、後述する装置本体１００が有する送受信部１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生し、さらに、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１１は、圧電素子に設けられる整合層と、圧電素子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。
【００１１】
超音波プローブ１１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１１が有する複数の圧電素子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１２】
なお、本実施形態は、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである超音波プローブ１１により、被検体Ｐを２次元でスキャンする場合であっても、１次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブ１１や複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである超音波プローブ１１により、被検体Ｐを３次元でスキャンする場合であっても、適用可能である。
【００１３】
入力装置１２は、トラックボール１２ａ、スイッチ１２ｂ、ボタン１２ｃ、マウス１２ｄ、キーボード１２ｅなどを有し、超音波診断装置１０の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求（例えば、関心領域の設定要求や画質条件設定指示など）を転送する。
【００１４】
モニタ１３は、超音波診断装置１０の操作者が入力装置１２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１００において生成された超音波画像などを表示したりする。
【００１５】
装置本体１００は、超音波プローブ１１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置であり、図１に示すように、送受信部１１０と、Ｂモード処理部１２０と、ドプラ処理部１３０と、画像生成部１４０と、画像メモリ１５０と、制御部１６０と、内部記憶部１７０と、インターフェース部１８０とを有する。
【００１６】
送受信部１１０は、トリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波プローブ１１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、遅延回路は、超音波プローブ１１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
【００１７】
また、送受信部１１０は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器などを有し、超音波プローブ１１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行ない、Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００１８】
このように、送受信部１１０は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。なお、送受信部１１０は、後述する制御部１６０の制御により、遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧、開口素子数などを瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更においては、瞬時に値を切り替えることが可能であるリニアアンプ型の発振回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。また、送受信部１１０は、１フレームもしくはレートごとに、異なる波形を送信して受信することも可能である。
【００１９】
Ｂモード処理部１２０は、送受信部１１０からゲイン補正処理、Ａ／Ｄ変換処理および加算処理が行なわれた処理済み反射波信号である反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２０】
ここで、Ｂモード処理部１２０は、検波周波数を変化させることで、映像化する周波数帯域を変えることができる。また、Ｂモード処理部１２０は、１つの受信データに対して、２つの検波周波数による検波処理を並列して行うことができる。
【００２１】
このＢモード処理部１２０の機能を用いることにより、超音波造影剤が注入された被検体Ｐの関心領域における１つの受信データから、関心領域を流動する超音波造影剤（微小気泡、バブル）を反射源とする反射波データと、関心領域に存在する組織を反射源とする反射波データとを分離することができ、後述する画像生成部１４０は、流動するバブルを高感度に映像化した造影像および形態を観察するために組織を映像化した組織像を生成することができる。
【００２２】
ここで、造影像は、主に、非線形信号であるセカンドハーモニック（２次高調波）成分を元に生成されることが多く、形態観察用の組織像は、主に、基本波成分を元に生成される。なお、以下では、造影像を生成するためにＢモード処理部１２０が受信データから分離したセカンドハーモニック成分のＢモードデータを、「信号１」と記載し、組織像を生成するためにＢモード処理部１２０が受信データから分離した基本波成分のＢモードデータを、「信号２」と記載する。
【００２３】
ドプラ処理部１３０は、送受信部１１０から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００２４】
画像生成部１４０は、Ｂモード処理部１２０が生成したＢモードデータや、ドプラ処理部１３０が生成したドプラデータから、超音波画像を生成する。具体的には、画像生成部１４０は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）することで、Ｂモードデータやドプラデータから表示用の超音波画像（Ｂモード画像やドプラ画像）を生成する。さらに、画像生成部１４０は、Ｂモード処理部１２０が受信データから分離したセカンドハーモニック成分のＢモードデータ（信号１）に基づいて、造影像をカラーマッピングした色相変換画像を生成する。なお、色相変換画像の生成については、後に詳述する。
【００２５】
画像メモリ１５０は、画像生成部１４０によって生成された造影像や組織像などの画像データを記憶する。また、画像メモリ１５０は、後述する画像生成部１４０による処理結果を記憶する。さらに、画像メモリ１５０は、送受信部１１０を経た直後の出力信号（ＲＦ：Radio Frequency）や画像の輝度信号、種々の生データ、ネットワーク１４を介して取得した画像データなどを必要に応じて記憶する。画像メモリ１５０が記憶する画像データのデータ形式は、後述する制御部１６０によりモニタ１３に表示されるビデオフォーマット変換後のデータ形式であっても、Ｒａｗデータである座標変換前のデータ形式でもよい。
【００２６】
制御部１６０は、超音波診断装置１０における処理全体を制御する。具体的には、制御部１６０は、入力装置１２を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１７０から読込んだ各種制御プログラムおよび各種設定情報に基づき、送受信部１１０、Ｂモード処理部１２０、ドプラ処理部１３０および画像生成部１４０の処理を制御したり、画像メモリ１５０が記憶する超音波画像などをモニタ１３にて表示するように制御したりする。
【００２７】
内部記憶部１７０は、超音波送受信、画像処理および表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルや、ボディマークや各種設定情報などの各種データを記憶する。さらに、内部記憶部１７０は、必要に応じて、画像メモリ１５０が記憶する画像の保管などにも使用される。
【００２８】
インターフェース部１８０は、入力装置１２、ネットワーク１４と装置本体１００との間での各種情報のやり取りを制御するインターフェースである。例えは、インターフェース部１８０は、ネットワーク１４上の他の装置に対する画像メモリ１５０や内部記憶部１７０が記憶するデータの転送を制御する。
【００２９】
このように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１から送信した超音波の反射波に基づいて造影像や組織像を生成するが、以下、詳細に説明する画像生成部１４０の処理により、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０では、異なる脈管の支配領域を簡便な操作で映像化することで、異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすることが可能となるように構成されている。具体的には、第１の実施形態に係る画像生成部１４０では、造影剤が投与された被検体Ｐにおいて、造影剤の流入が早い脈管の支配領域と、造影剤の流入が遅い脈管の支配領域とを異なる色相で映像化する。その結果、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０では、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能とする。
【００３０】
以下、第１の実施形態に係る画像生成部１４０の処理について、図２などを用いて詳細に説明する。ここで、第１の実施形態における処理は、造影剤が投与された被検体Ｐに対して超音波を走査し、反射波からセカンドハーモニック成分を抽出して、順次生成された複数の造影像それぞれに対して行われる処理である。なお、本処理は、造影像が生成されるごとに実行される場合でもよく、或いは、造影像の生成が完了した後に実行される場合であってもよい。また、第１の実施形態においては、処理の一例として、被検体Ｐの肝臓における門脈及び動脈それぞれの支配領域（肝実質）を異なる色相で映像化する場合について説明する。なお、門脈は、動脈と比較して、造影剤の流入が遅いことが知られている。
【００３１】
図２は、第１の実施形態に係る画像生成部１４０の構成を説明するための図である。第１の実施形態に係る画像生成部１４０は、図２に示すように、信号処理部１４１と、スキャンコンバータ１４２と、画像処理部１４３とを有する。
【００３２】
信号処理部１４１は、Ｂモードデータ及びドプラデータに対してフィルタリング処理を実行する。具体的には、信号処理部１４１は、超音波スキャン走査線信号列からノイズ成分を除去する。スキャンコンバータ１４２は、受信した輝度データや血流情報等のデータの超音波スキャン走査線信号列をテレビなどの一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換する。
【００３３】
画像処理部１４３は、図２に示すように、検出部１４３ａと、決定部１４３ｂと、生成部１４３ｃとを有し、造影像をカラーマッピングした色相変換画像を生成する。検出部１４３ａは、造影剤に由来する超音波の反射波信号により生成された超音波画像である造影像において、反射波信号の強度を検出する。具体的には、検出部１４３ａは、反射波信号の強度として、造影像の画素の輝度を用いる。例えば、検出部１４３ａは、Ｂモード処理部１２０が生成したＢモードデータに基づいてスキャンコンバータ１４２が生成した造影像の輝度を検出する。
【００３４】
決定部１４３ｂは、造影像の複数の関心領域において、検出部１４３ａによって検出された反射波信号の強度が所定の閾値に達した到達時間をそれぞれ決定する。具体的には、決定部１４３ｂは、関心領域を構成する画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時期を到達時間と判定する、或いは、関心領域を構成する画素の輝度の平均である平均輝度が所定の閾値を越えた時期を到達時間と判定する。
【００３５】
ここで、まず、関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）について説明する。関心領域とは、超音波診断装置１０の操作者や医師などによって指定された領域であり、脈管を含む領域である。図３は、第１の実施形態に係る関心領域を説明するための図である。
【００３６】
図３においては、造影剤が投与された被検体Ｐの肝臓の造影像について示しており、肝実質と脈管とが示されている。例えば、超音波診断装置１０の操作者や医師などが、図３に示すように、脈管Ａ及び脈管Ｂにそれぞれ関心領域ａ及び関心領域ｂを指定する。ここで、脈管Ａは、例えば、肝動脈である。また、脈管Ｂは、例えば、門脈である。なお、関心領域が指定される画像は、被検体Ｐを超音波検査した際の複数の造影像のいずれを用いてもよく、組織像が用いられてもよい。
【００３７】
図３に示すように、超音波診断装置１０の操作者や医師などによって関心領域が指定されると、決定部１４３ｂは、関心領域を構成する画素において、検出部１４３ａによって検出された画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた到達時間を決定する。ここで、まず、検出部１４３ａによる輝度の検出について説明する。図４は、関心領域における輝度の検出の一例を説明するための図である。
【００３８】
図４においては、図３に示す関心領域ａ及び関心領域ｂのように、医師などによって指定された関心領域における輝度の検出について示している。例えば、図４に示すように、検出部１４３ａは、関心領域２００に含まれる各画素２０１の輝度を検出する。検出部１４３ａは、被検体Ｐを超音波検査した際の複数の造影像において、操作者又は医師などによって指定されたすべてのフレームについて、時系列順に関心領域に含まれる各画素２０１の輝度を検出する。
【００３９】
そして、決定部１４３ｂは、図４に示すように、検出部１４３ａによって時系列順のフレームごとに検出された各画素２０１の輝度が閾値に到達したか否かを判定し、閾値に到達した場合に、当該画素２０１を造影剤が到達した画素である造影剤到達画素として決定する。そして、決定部１４３ｂは、関心領域２００内の全ての画素２０１に対する造影剤到達画素の割合が所定の閾値に到達したか否かを判定する。ここで、関心領域２００内の全ての画素２０１に対する造影剤到達画素の割合が所定の閾値に到達した場合には、決定部１４３ｂは、当該関心領域２００に造影剤が到達したと判定して、到達時間を決定する。すなわち、決定部１４３ｂは、関心領域２００内の脈管に造影剤が到達した時間を決定する。
【００４０】
図５は、造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。図５においては、横軸が時間、縦軸が関心領域内で造影剤（バブル）が到達した割合を示している。また、図５においては、図３に示す関心領域ａ及び関心領域ｂそれぞれに造影剤が到達したか否かの判定の一例を示している。例えば、決定部１４３ｂは、図５に示すように、関心領域ａに含まれる全ての画素に対する造影剤到達画素の割合が閾値に達した時間ｔ１を決定する。すなわち、ここでいう時間とは、複数の造影像において、関心領域として指定された脈管に造影剤が到達したことが映像化されたフレームの時間である。
【００４１】
同様に、決定部１４３ｂは、図５に示すように、関心領域ｂに含まれる全ての画素に対する造影剤到達画素の割合が閾値に達した時間ｔ２を決定する。ここで、図５に示すように、到達時間ｔ１に達するまでの色相として色相１が、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの色相として色相２が、到達時間ｔ２経過後の色相として色相３が予め設定されている。なお、上述した造影剤到達画素の決定では、関心領域に含まれる画素の輝度が所定の閾値に到達した場合に、当該画素を造影剤到達画素と決定する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、画素の輝度が最大となる場合に、当該画素を造影剤到達画素と決定する場合であってもよい。また、上述した造影剤到達の決定では、関心領域に含まれる全ての画素に対する造影剤到達画素の割合が所定の閾値に到達したか否かを用いる場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、関心領域における全ての画素の輝度の平均である平均輝度が最大値又は任意の値を越えた場合に、造影剤が到達したと決定する場合であってもよい。
【００４２】
図２に戻って、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって新たな到達時間が決定された以降に、所定の閾値に達する領域に割り当てる色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。生成部１４３ｃは、さらに、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。
【００４３】
具体的には、生成部１４３ｃは、被検体Ｐの造影像の複数の造影像において、１つの関心領域における造影剤の到達時間から他の関心領域における造影剤の到達時間までの間に、造影剤による反射波信号が検出された領域を同一の色相で示した色相変換画像を生成する。また、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された造影剤の到達時間に色相を変化させた色相変換テーブルを生成する。そして、生成部１４３ｃは、生成した色相変換画像及び色相変換テーブルを画像メモリ１５０に格納する。
【００４４】
図６は、色相変換画像の一例を説明するための図である。図６においては、図３に示す造影像の色相変換画像と色相変換テーブルとを示している。例えば、生成部１４３ｃは、図６に示すように、関心領域ａに造影剤が到達するまでを色相１で示し、関心領域ａにおける造影剤の到達時間ｔ１から関心領域ｂにおける造影剤の到達時間ｔ２までを色相２で示し、到達時間ｔ２以降を色相３で示した色相変換画像を生成する。また、生成部１４３ｃは、図６に示すように、関心領域ａにおける造影剤の到達時間ｔ１において色相１から色相２に変化させ、関心領域ｂにおける造影剤の到達時間ｔ２において色相２から色相３に変化させた色相変換テーブルを生成する。
【００４５】
すなわち、図６の色相２で示された領域は、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの間に造影剤が到達した領域であることを示している。また、図６の色相３で示された領域は、到達時間ｔ２以降に造影剤が到達した領域を示している。図６によれば、図６に示された肝実質は、脈管Ｂに支配（栄養）されていることがわかる。
【００４６】
ここで、図６においては、あるフレームの時間以前に生成された造影像全てを用いてカラーマップした色相変換画像が示されているが、実際には、すべてのフレームごとに色相変換画像が更新され、生成される。従って、それら全ての色相変換画像を保存しておき、動画像として見た場合には、被検体Ｐの肝臓に造影剤が流入して、徐々に輝度が変化していく様子が、色相により鮮明に見て取ることができる。そして、この動画像では、関心領域に造影剤が到達するごとに色相が変化した色相変換画像を見ることができる。
【００４７】
ここで、生成部１４３ｃは、色相変換画像を生成するために用いられる造影像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。具体的には、生成部１４３ｃは、被検体Ｐが動いたり、超音波プローブ１１がぶれたりすることによるフレーム間の位置のずれを補正した色相変換画像を生成する。
【００４８】
例えば、生成部１４３ｃは、各フレームに含まれる造影像中の特徴点を抽出し、抽出した特徴点を基準として、フレーム間の位置のずれを補正する。そして、生成部１４３ｃは、フレーム間の位置のずれを補正した造影像に基づいて、色相変換画像を生成する。
【００４９】
ここで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０を用いた例を説明する。例えば、びまん性肝疾患などを罹患した患者に対して、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０を用いた超音波検査を実行した場合には、色相変換画像に血流動態の変化が示されることとなる。以下、血流動態の変化の一例を図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、健常者の色相変換画像の一例を説明するための図である。図７Ｂは、びまん性肝疾患などを罹患した患者の色相変換画像の一例を説明するための図である。
【００５０】
図７Ａに示すように、健常者の肝臓においては、肝実質が脈管Ｂに支配されている。一方、びまん性肝疾患などを罹患した患者の肝臓においては、図７Ｂに示すように、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２との間に造影剤が到達した肝実質の領域が色相２によって示されており、血流動態が変化して脈管Ａによって支配された肝実質の領域が増加していることが明らかである。すなわち、超音波診断装置１０の操作者又は医師などにとっては、血流動態の変化を把握しやすい画像が提供されることとなる。
【００５１】
また、生成部１４３ｃは、造影像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、反射波信号の強度が所定の閾値に達した時期又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成して、画像メモリ１５０に格納する。図８Ａは、到達時間の頻度分布の一例を示す図である。図８Ｂは、各色相の頻度分布の一例を示す図である。
【００５２】
例えば、生成部１４３ｃは、図８Ａに示すように、到達時間ごとの画素の頻度分布を示す図を生成する。また、生成部１４３ｃは、図８Ｂに示すように、色相ごとの画素の頻度を示すヒストグラムを生成する。図８Ａ及びＢに示すように、生成部１４３ｃは、ヒストグラムの最頻値（ピーク）、重心、分散などを算出することが可能である。
【００５３】
このように、画像生成部１４０によって生成された色相変換画像及び色相変換テーブルを制御部１６０が画像メモリ１５０から読み出してモニタ１３に表示させることで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０では、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【００５４】
次に、図９を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０の処理について説明する。図９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図９においては、被検体Ｐの造影像に対して操作者又は医師などが関心領域を指定した後の処理について示している。図９に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０においては、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ１０１肯定）、決定部１４３ｂが、各関心領域における造影剤到達の状態を表すフラグと、造影剤が到達した画素の割合と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
そして、検出部１４３ａが各関心領域に含まれる画素ごとに輝度を検出し、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達した場合には（ステップＳ１０３肯定）、決定部１４３ｂが、到達フラグ及び色相インデックスを更新して、色相変換時刻を画像メモリ１５０に格納する（ステップＳ１０４）。そして、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。
【００５６】
一方、ステップＳ１０３において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達していない場合には（ステップＳ１０３否定）、生成部１４３ｃが、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。すなわち、生成部１４３ｃは、画像メモリ１５０によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。
【００５７】
そして、生成部１４３ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０３に戻って、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ１０６肯定）、超音波診断装置１０は処理を終了する。なお、ステップＳ１０６における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【００５８】
上述したように、第１の実施形態によれば、検出部１４３ａが、造影剤に由来する超音波の反射波信号により生成された超音波画像である造影像において、反射波信号の強度を検出する。そして、決定部１４３ｂが、造影像の複数の関心領域において、検出部１４３ａによって検出された反射波信号の強度が所定の閾値に達した到達時期をそれぞれ決定する。そして、生成部１４３ｃが、決定部１４３ｂによって新たな到達時間が決定された以降に、所定の閾値に達する領域に割り当てる色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。制御部１６０は、生成部１４３ｃによって生成された色相変換画像をモニタ１３にて表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【００５９】
また、第１の実施形態によれば、生成部１４３ｃが、さらに、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。そして、制御部１６０が、さらに、色相変換テーブルをモニタ１３にて表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、造影剤の流入時刻と色相との関係を明瞭にすることを可能にする。
【００６０】
例えば、これまでには、異なる脈管に対する造影剤の流入時刻を事前に把握したうえで、動脈と門脈とを異なる色相で示すことで、動脈と門脈とを分離する技術が知られている。また、特定の脈管に流れる造影剤を高音圧超音波の照射によって破壊し、特定の脈管の支配領域への造影剤の流入を抑止することにより、造影像における支配領域の輝度を低下させ、他の支配領域と弁別する技術が知られている。しかしながら、動脈と門脈とを分離する技術では、疾患の種類や程度、患者ごとに造影剤の流入時刻を事前に把握する必要があり、超音波検査を行うまでに手間がかかる。また、造影像における支配領域の輝度を低下させ、他の支配領域と弁別する技術では、特定の脈管のみに選択的に高音圧超音波を照射させなければならず、走査断面の設定などが困難である。
【００６１】
本実施形態に係る超音波診断装置１０では、操作者又は医師が、造影剤が流入するまでの時間が異なる脈管を指定するだけで、それぞれの脈管に支配されている領域を異なる色相で映像化することができ、支配領域の弁別を容易に行うことを可能にする。このことにより、例えば、びまん性肝疾患を罹患した患者の肝臓における血流動態として報告されている肝臓の血管の動脈化について、明瞭な検査が可能となる。例を挙げると、本実施形態に係る超音波診断装置１０を用いて門脈及び動脈それぞれに支配された領域を弁別することで、肝臓の血管の動脈化の程度を直感的に把握することができる。
【００６２】
また、第１の実施形態によれば、検出部１４３ａは、反射波信号の強度として、関心領域に含まれる造影像の画素の輝度を用いる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、生データを用いることなく、簡便な方法により、造影剤の到達時間を決定することを可能とする。
【００６３】
また、第１の実施形態によれば、決定部１４３ｂは、関心領域を構成する画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時期を到達時期と判定する、或いは、関心領域を構成する画素の輝度の平均である平均輝度が所定の閾値を越えた時期を到達時期と判定する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、造影剤の到達時間について多様な設定ができ、柔軟な検査を実行することを可能にする。
【００６４】
また、第１の実施形態によれば、生成部１４３ｃは、造影像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、到達時期又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成する。そして、制御部１６０は、生成部１４３ｃによって生成された頻度分布をモニタ１３に表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、超音波検査に対して医師がより正確な判断を行うことを可能にする。
【００６５】
また、第１の実施形態によれば、生成部１４３ｃは、色相変換画像を生成するために用いられる造影像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、体動又は超音波プローブのぶれなどの影響を排除した、検査対象部位に正確に合致した色相変換画像を生成することを可能にする。
【００６６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、１つの脈管ごとに関心領域として指定する場合について説明した。第２の実施形態では、複数の脈管を１つの関心領域として指定する場合について説明する。なお、以下では、２つの脈管を１つの関心領域として指定する場合について説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、関心領域に含まれる脈管の数が任意であり、例えば、３つの脈管が含まれる場合であってもよい。
【００６７】
図１０は、第２の実施形態に係る関心領域を説明するための図である。図１０においては、造影剤が投与された被検体Ｐの肝臓の造影像について示しており、肝実質と脈管とが示されている。例えば、超音波診断装置１０の操作者や医師などが、図１０に示すように、脈管Ａ及び脈管Ｂを含む関心領域ｃを指定したとする。ここで、脈管Ａは、例えば、肝動脈である。また、脈管Ｂは、例えば、門脈である。なお、関心領域が指定される画像は、被検体Ｐを超音波検査した際の複数の造影像のいずれのフレームを用いてもよい。
【００６８】
決定部１４３ｂは、検出部１４３ａによって検出された反射信号の強度が異なる複数の閾値に達した到達時期をそれぞれ決定する。具体的には、決定部１４３ｂは、関心領域における全ての画素の輝度の平均である平均輝度が、段階的に設定された閾値それぞれに達した時間を決定する。
【００６９】
図１１は、１つの関心領域に複数の脈管が含まれる場合の造影剤到達時間の決定の一例を説明するための図である。図１１においては、横軸が時間、縦軸が関心領域内の平均輝度を示している。また、図１１においては、図１０に示す関心領域ｃに造影剤が到達したか否かの判定の一例を示している。例えば、決定部１４３ｂは、図１１に示すように、関心領域ｃにおける平均輝度が第１閾値に達した時間ｔ３を決定する。そして、決定部１４３ｂは、関心領域ｃにおける平均輝度が第２閾値に達した時間ｔ４を決定する。
【００７０】
生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された新たな到達時期で色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。例えば、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された時間ｔ３及び時間ｔ４で色相を変換させた色相変換画像と色相変換テーブルとを生成する。
【００７１】
次に、図１２を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０の処理について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１２においては、被検体Ｐの造影像に対して操作者又は医師などが関心領域を指定した後の処理について示している。図１２に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０においては、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ２０１肯定）、決定部１４３ｂが、関心領域における平均輝度と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ２０２）。
【００７２】
そして、検出部１４３ａが関心領域に含まれる画素ごとに輝度を検出し、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、関心領域の平均輝度が第１閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、平均輝度が第１閾値に達した場合には（ステップＳ２０３肯定）、決定部１４３ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻を画像メモリ１５０に格納する（ステップＳ２０４）。
【００７３】
その後、決定部１４３ｂが、平均輝度が第１閾値に到達した関心領域において、関心領域の平均輝度が第２閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、平均輝度が第２閾値に達した場合には（ステップＳ２０５肯定）、決定部１４３ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻を画像メモリ１５０に格納する（ステップＳ２０６）。そして、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された第１閾値及び第２閾値それぞれにおける色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【００７４】
一方、ステップＳ２０３において、平均輝度が第１閾値に達していない場合には（ステップＳ２０３否定）、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。また、ステップＳ２０５において、平均輝度が第２閾値に達していない場合には（ステップＳ２０５否定）、生成部１４３ｃが、画像メモリ１５０によって記憶された更新前の色相インデックスと、第１閾値における色相インデックス及び色相変換時刻とを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【００７５】
そして、生成部１４３ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０３に戻って、決定部１４３ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、平均輝度が第１閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ２０８肯定）、超音波診断装置１０は処理を終了する。なお、ステップＳ２０８における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【００７６】
上述したように、第２の実施形態によれば、決定部１４３ｂは、検出部１４３ａによって検出された前記反射波信号の強度が異なる複数の閾値に達した到達時期をそれぞれ決定する。そして、生成部１４３ｃは、決定部１４３ｂによって決定された新たな到達時間で色相を変化させることで、異なる到達時期間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０は、脈管が密集した領域などで、２つの関心領域が指定できない場合であっても、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【００７７】
（第３の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００７８】
上述した実施形態では、画像生成部１４０が、医用画像（超音波画像）を生成する画像生成部として機能する。そして、決定部１４３ｂが、医用画像（超音波画像）の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する時刻検出部として機能する。また、決定部１４３ｂが、医用画像（超音波画像）に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定するカラーマップ設定部として機能する。そして、生成部１４３ｃが、カラーマップと、医用画像（超音波画像）の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する生成部として機能する。そして、制御部１６０が、色相変換画像をモニタ１３にて表示させる表示制御部として機能する。しかしながら、これらの機能ブロックは、任意に変更することが可能である。
【００７９】
（１）関心領域の設定
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、最初に指定された関心領域に基づいて、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成した後に、最初に指定された関心領域を移動させ、移動後の関心領域に基づいて色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する場合であってもよい。
【００８０】
例えば、決定部１４３ｂは、超音波画像上の関心領域の位置が移動された場合に、移動後の関心領域における到達時期を再度決定する。そして、生成部１４３ｃは、色相変換画像を、決定部１４３ｂによって再度決定された到達時期に色相を変化させた画像に変換する。図１３は、色相変換画像及び色相変換テーブル生成後の関心領域の設定の一例を説明するための図である。図１３においては、関心領域ａ及び関心領域ｂが設定され、色相変換画像及び色相変換テーブルが生成された後に、関心領域ａが移動された場合について示している。
【００８１】
図１３の上図に示すように、操作者又は医師などによって関心領域ａが関心領域ｄの位置に移動された場合には、決定部１４３ｂは、図１３の下図に示すように、関心領域ｄにおける造影剤の到達時間ｔ５を決定する。例えば、検出部１４３ａが、関心領域ｄに含まれる画素の輝度を検出する。そして、決定部１４３ｂは、検出部１４３ａによって検出された関心領域ｄの画素の輝度に基づいて、関心領域ｄにおける造影剤の到達時間ｔ５を決定する。
【００８２】
そして、生成部１４３ｃが、図１３の（Ｂ）に示すように、関心領域が移動された場合の色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、血管の形態を画像上で確認しながら、任意に色相を変換させた色相変換画像を見ることができ、動脈や静脈の分離、腫瘍内血流の流入過程などが明瞭に把握することができる。なお、関心領域の再設定に用いられる画像は、組織像、造影像、色相変換画像のいずれが用いられる場合であってもよい。
【００８３】
（２）色相の変化
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、予め設定された色相により色相変換画像を生成する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、造影剤の到達時間の間隔によって色相を変化させる場合でもよい。
【００８４】
例えば、生成部１４３ｃが、単数又は複数の関心領域それぞれに対して、決定部１４３ｂによって決定された時間の間隔に応じて、用いる色相を変化させる。かかる場合には、画像メモリ１５０又は内部記憶部１７０に、時間間隔と色相とを対応付けた情報を記憶させておき、生成部１４３ｃが、この情報を参照することによって色相を変化させる。以下、色相の変化の一例を図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて説明する。図１４Ａは、被検体Ｐ１の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。図１４Ｂは、被検体Ｐ２の超音波検査によって生成された色相変換テーブルを示す図である。
【００８５】
例えば、生成部１４３ｃは、図１４Ｂの上側の図に示すように、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの間隔が、図１４Ａに示す間隔よりも狭くなっていることから、図１４Ｂの下側の図に示すように、色相３を色相４に変化させた色相変換テーブルを生成する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、例えば、到達時間の間隔に特徴がある疾患などをより明瞭に把握することが可能である。
【００８６】
（３）色相の変更
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、予め設定された色相を用いて色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、色相変換画像及び色相変換テーブルが生成された後に、色相を変更させることも可能である。
【００８７】
かかる場合には、例えば、生成部１４３ｃは、色相変換テーブルの色相が変更された場合に、変更された色相変換テーブルに基づいて、生成済みの色相変換画像の色相を変更する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、弁別し難い領域間が明確にされることで、疾患などを明瞭に把握することができる。
【００８８】
（４）処理対象
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、２次元の超音波画像（造影像）を用いる場合について説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、３次元の超音波画像（造影像）を用いる場合であってもよい。かかる場合には、色相変換画像は、例えば、ある指定方向からのレンダリング画像として表示されたり、或いは、所定の断面で切断したＭＰＲ（Multi Planar Reformation）画像で表示されたりする。
【００８９】
（５）色相のグラデーション表示
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、単色の色相変換画像（カラーマップ）及び色相変換テーブルを用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、同一の時間間隔の色相を同系色のグラデーションで表示する場合であってもよい。
【００９０】
図１５は、色相変換画像及び色相変換テーブルのグラデーション表示の一例を説明するための図である。図１５においては、図３に示す造影像の色相変換画像と色相変換テーブルとを示している。例えば、生成部１４３ｃは、図１５に示すように、色相１、色相２及び色相３をそれぞれ時間経過に伴って同系色でグラデーションをかけた色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。一例を挙げると、生成部１４３ｃは、図１５に示すように、脈管Ａの左端から関心領域ａまでの造影剤の流れを同系色で淡い色から濃い色に変化させた色相１で示し、関心領域ａに造影剤が到達した後、関心領域ｂに造影剤が到達するまでの間の造影剤の流れを、色相１とは異なる同系色で淡い色から濃い色に変化させた色相２で示し、関心領域ｂに造影剤が到達した後の造影剤の流れを色相１及び２とは異なる同系色で淡い色から濃い色に変化させた色相３で示した色相変換画像を生成する。
【００９１】
また、生成部１４３ｃは、図１５に示すように、造影剤が投与されてから到達時間ｔ１までの時間を色相１で示し、到達時間ｔ１から到達時間ｔ２までの時間を色相２で示し、到達時間ｔ２以降の時間を色相３で示した色相変換テーブルを生成する。
【００９２】
このように、造影剤の流れをグラデーションで表示することにより、図１５に示すように、脈管内の血液の流れの向きや肝実質に対して血液がどのように送られているのかが容易に観察することが可能になる。 なお、図１５に示すようなグラデーション表示された色相変換画像は、上述した実施形態と同様に、全てのフレームごとに色相変換画像が生成され、それら全てを用いてカラーマップした１枚の色相変換画像を示しているが、全てのフレームごとの色相変換画像を時系列順に表示させることで動画像として表示させることも可能である。
【００９３】
（第４の実施形態）
上述した第１、第２及び第３の実施形態では、医用画像診断装置（モダリティ）として超音波診断装置を用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置や、Ｘ線診断装置などの他のモダリティを用いる場合であってもよい。以下、Ｘ線ＣＴ装置を用いる場合について説明する。
【００９４】
図１６を用いて、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図１６は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０の構成例を示す図である。図１６に例示するように、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、架台装置３１０と、寝台装置３２０と、コンソール装置３３０とを有する。
【００９５】
架台装置３１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してコンソール装置３００に出力する。かかる架台装置３１０は、高電圧発生部３１１と、Ｘ線管３１２と、Ｘ線検出器３１３と、データ収集部３１４と、回転フレーム３１５と、架台駆動部３１６と、架台寝台制御部３１７とを有する。
【００９６】
高電圧発生部３１１は、架台寝台制御部３１７による制御に従って、Ｘ線管３１２に対して高電圧を供給する。Ｘ線管３１２は、高電圧発生部３１１から供給される高電圧によってＸ線を発生する真空管であり、回転フレーム３１５の回転に伴って、被検体Ｐに対してＸ線を照射する。すなわち、高電圧発生部３１１は、Ｘ線管３１２に供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。
【００９７】
Ｘ線検出器３１３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する２次元アレイ型検出器（面検出器）であり、複数チャンネル分のＸ線検出素子を配してなる検出素子列が被検体Ｐの体軸方向（図１６に示すＺ軸方向）に沿って複数列配列されている。具体的には、第４の実施形態におけるＸ線検出器３１３は、被検体Ｐの体軸方向に沿って３２０列など多列に配列されたＸ線検出素子を有し、例えば、被検体Ｐの肺や心臓を含む範囲など、広範囲に被検体Ｐを透過したＸ線を検出することが可能である。
【００９８】
データ収集部３１４は、Ｘ線検出器３１３によって検出されたＸ線を用いて投影データを生成し、生成した投影データをコンソール装置３３０の画像処理部３３４に送信する。回転フレーム３１５は、被検体Ｐを中心にして、高速でかつ連続的に回転する円環状のフレームであり、Ｘ線管３１２及びＸ線検出器３１３が対向して配置される。
【００９９】
架台駆動部３１６は、架台寝台制御部３１７による制御に従って、架台を駆動する。具体的には、架台駆動部３１６は、モータの駆動によって回転フレーム３１５を高速に連続回転させ、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管３１２及びＸ線検出器３１３を連続回転させる。架台寝台制御部３１７は、後述するスキャン制御部３３６による制御に従って、高電圧発生部３１１、架台駆動部３１６及び寝台駆動部３２１を制御する。
【０１００】
寝台装置３２０は、撮影対象の被検体Ｐを載置する台であり、寝台駆動部３２１と、天板３２２とを有する。寝台駆動部３２１は、架台寝台制御部３１７による制御に従って、モータの駆動によって、天板３２２を被検体Ｐの体軸方向に連続して往復移動する。天板３２２は、被検体Ｐを載置する板である。
【０１０１】
なお、Ｘ線ＣＴ装置３０による検査では、回転フレーム３１５を固定させた状態でＸ線管３１２からＸ線を照射しながら天板３２２を移動させることで、被検体Ｐの全身を体軸方向に沿ってスキャンしたスキャノグラムが撮影される。そして、被検体Ｐのスキャノグラムを参照した操作者は、Ｘ線ＣＴ画像の撮影計画を立案する。これにより、架台装置３１０は、例えば、天板３２２を移動させながら回転フレーム３１５を回転させて被検体Ｐを螺旋状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台装置３１０は、天板３２２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム３１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。
【０１０２】
コンソール装置３３０は、図１６に示すように、入力部３３１と、表示部３３２と、システム制御部３３３と、画像処理部３３４と、データ記憶部３３５と、スキャン制御部３３６とを有し、操作者によるＸ線ＣＴ装置３０の操作を受け付けるとともに、架台装置３１０によって収集された投影データからＸ線ＣＴ画像を再構成する。
【０１０３】
入力部３３１は、Ｘ線ＣＴ装置３０の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部３３３に転送する。例えば、入力部３３１は、操作者からスキャン計画及び再構成計画の設定に関する操作や、医用画像を３Ｄモニタに表示させる際の各種設定に関する編集操作等を受け付ける。なお、Ｘ線ＣＴ装置３０は、スキャン計画の設定において、被検体Ｐの属性情報（性別や年齢、体格）、検査目的、検査部位などに応じて、各種条件があらかじめ設定されたスキャン計画から最適なスキャン計画を操作者に選択させることも可能である。このように、あらかじめ設定されたスキャン計画は、「ＥＰ（Expert Plan）：エキスパートプラン」と呼ばれる。
【０１０４】
表示部３３２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示部３３２は、データ記憶部３３５によって記憶されているＸ線ＣＴ画像や、操作者から各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。
【０１０５】
システム制御部３３３は、架台装置３１０、寝台装置３２０及びコンソール装置３３０を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置３０全体の制御を行う。例えば、システム制御部３３３は、スキャン制御部３３６を制御して３次元投影データを収集させる。また、例えば、システム制御部３３３は、画像処理部３３４を制御して３次元投影データからＸ線ＣＴ画像を再構成させる。そして、システム制御部３３６は、画像処理部３３４によって生成されたＸ線ＣＴ画像、色相変換画像及び色相変換テーブルなどを表示部３３２にて表示するように制御する。
【０１０６】
なお、第４の実施形態においては、システム制御部３３３は、メインスキャンとしてダイナミックスキャンを実行させる。ここで、ダイナミックスキャンとは、撮影対象となる部位（例えば、肝臓など）を含む範囲にＸ線を繰り返し照射することによって、撮影対象部位の動態画像を再構成する方法である。このダイナミックスキャンによって、撮像対象部位に造影剤が流れる様子を観察することができる。
【０１０７】
かかるダイナミックスキャンは、Ｘ線検出器３１３として多列の平面検出器を用いて、撮影対象部位を含む範囲を透過したＸ線を同時に検出することによって行うことも可能であるが、例えば、天板３２１をスライス方向に往復移動させることによって、撮影対象部位を含む範囲にＸ線を螺旋状に繰り返し照射することによって行うことも可能である。
【０１０８】
画像処理部３３４は、データ収集部３１４から受信した３次元投影データに対して各種処理を行う。具体的には、画像処理部３３４は、データ収集部３１４から受信した３次元投影データに対して感度補正などの前処理を行い、前処理後の３次元投影データを逆投影処理することで、３次元Ｘ線ＣＴ画像（以下、「ボリュームデータ」と表記する場合がある）を再構成する。そして、画像処理部３３４は、再構成後のボリュームデータをデータ記憶部３３５に格納する。また、画像処理部３３４は、例えば、ＳＶＲ（Shaded Volume Rendering）法等により立体感のあるＸ線ＣＴ画像を生成したり、任意面の断面画像を生成して、生成したＸ線ＣＴ画像をデータ記憶部３３５に格納する。
【０１０９】
データ記憶部３３５は、画像処理部３３４によって再構成されたボリュームデータやＸ線ＣＴ画像等を記憶する。スキャン制御部３３６は、システム制御部３３３から指示されたスキャン条件に基づき架台寝台制御部３１７及びデータ収集部３１４を制御する。
【０１１０】
以上、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、以下、詳細に説明する画像処理部３３４の処理により、異なる脈管の支配領域を簡便な操作で映像化することで、異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすることが可能となるように構成されている。具体的には、第４の実施形態に係る画像処理部３３４では、造影剤が投与された被検体Ｐにおいて、造影剤の流入が早い脈管の支配領域と、造影剤の流入が遅い脈管の支配領域とを異なる色相で映像化する。その結果、第４の実施形態に係るＸ線診断装置３０では、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能とする。
【０１１１】
以下、第４の実施形態に係る画像処理部３３４の処理について、図１７を用いて詳細に説明する。図１７は、第４の実施形態に係る画像処理部の構成を説明するための図である。画像処理部３３４は、図１７に示すように、検出部３３４ａと、決定部３３４ｂと、生成部３３４ｃとを有する。検出部３３４ａは、撮影中に再構成される画像に設定されたＲＯＩ内の造影剤濃度を示す指標値を検出する。具体的には、検出部３３４ａは、画像処理部３３４によってＸ線ＣＴ画像が再構成されると、その都度、再構成されたＸ線ＣＴ画像をデータ記憶部３３５から読み出す。
【０１１２】
そして、検出部３３４ａは、Ｘ線ＣＴ画像を読み出すごとに、それぞれのＸ線ＣＴ画像に設定されている関心領域内におけるＣＴ値を検出し、検出したＣＴ値を、図示していない内部メモリなどに時系列に保存する。ここで、ＣＴ値が検出される領域である関心領域は、操作者によって入力部３３１を介して設定される。また、検出部３３４ａは、検出したＣＴ値を決定部３３４ｂに通知する。なお、上記したように、第４の実施形態においては、造影剤濃度を示す指標値としてＣＴ値を用いる手法を説明したが、造影剤濃度を示すことができる値であれば、ＣＴ値ではない他の値を用いてもよい。
【０１１３】
決定部３３４ｂは、医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。具体的には、決定部３３４ｂは、検出部３３４ａによって検出されたＸ線ＣＴ画像のＣＴ値において、関心領域を構成する画素のＣＴ値が所定のＣＴ値に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時刻を到達時刻と判定する、或いは、関心領域を構成する画素のＣＴ値の平均である平均ＣＴ値が所定の閾値を越えた時刻を到達時刻と判定する。
【０１１４】
また、決定部３３４ｂは、Ｘ線ＣＴ画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。具体的には、決定部３３４ｂは、第１の流入時刻と第２の流入時刻との間の到達時刻に第１の色相を、前記第２の流入時刻以降の到達時刻に第２の色相を関連付けたカラーマップを設定する。
【０１１５】
生成部３３４ｃは、決定部３３４ｂによって設定されたカラーマップと、Ｘ線ＣＴ画像の各領域における到達時刻とに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。具体的には、生成部３３４ｃは、被検体Ｐの複数のＸ線ＣＴ画像において、１つの関心領域における造影剤の到達時間から他の関心領域における造影剤の到達時間までの間に、造影剤によるＣＴ値の増加が検出された領域を同一の色相で示した色相変換画像を生成する。また、生成部３３４ｃは、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。そして、生成部３３４ｃは、生成した色相変換画像及び色相変換テーブルをデータ記憶部３３５に格納する。
【０１１６】
ここで、生成部３３４ｃは、色相変換画像を生成するために用いられるＸ線ＣＴ画像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。具体的には、生成部３３４ｃは、被検体Ｐの呼吸などによる異なる時相のＸ線ＣＴ画像間の位置のずれを補正した色相変換画像を生成する。例えば、生成部３３４ｃは、非線形のワーピング（warping）処理や、平行移動及び回転などの線形の位置合わせ処理を実行する。
【０１１７】
また、生成部３３４ｃは、Ｘ線ＣＴ画像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、ＣＴ値が所定の閾値に達した時刻又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成して、データ記憶部３３５に格納する。
【０１１８】
上述した第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理と比較して、医用画像データに含まれるＣＴ値を用いる点が異なる。そこで、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理の手順については、図９を用いて説明する。
【０１１９】
すなわち、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０においては、図９に示すように、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ１０１肯定）、決定部３３４ｂが、各関心領域における造影剤到達の状態を表すフラグと、造影剤が到達した画素の割合と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ１０２）。
【０１２０】
そして、検出部３３４ａが各関心領域に含まれる画素ごとにＣＴ値を検出し、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達した場合には（ステップＳ１０３肯定）、決定部３３４ｂが、到達フラグ及び色相インデックスを更新して、色相変換時刻をデータ記憶部３３５に格納する（ステップＳ１０４）。そして、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。
【０１２１】
一方、ステップＳ１０３において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達していない場合には（ステップＳ１０３否定）、生成部３３４ｃが、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ１０５）。すなわち、生成部３３４ｃは、データ記憶部３３５によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する。
【０１２２】
そして、生成部３３４ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０３に戻って、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、造影剤が到達した画素の割合が所定の閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ１０６肯定）、Ｘ線ＣＴ装置３０は処理を終了する。なお、ステップＳ１０６における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【０１２３】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、第２の実施形態に係る超音波診断装置と同様に、複数の関心領域を１つの関心領域として指定することも可能である。以下、かかる場合について説明する。
【０１２４】
決定部３３４ｂは、検出部３３４ａによって検出されたＣＴ値が異なる複数の閾値に達した到達時刻をそれぞれ決定する。具体的には、決定部３３４ｂは、関心領域における全ての画素のＣＴ値の平均である平均ＣＴ値が、段階的に設定された閾値それぞれに達した時間を決定する。
【０１２５】
生成部３３４ｃは、決定部３３４ｂによって決定された新たな到達時刻で色相を変化させることで、異なる到達時刻間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像と、色相変換テーブルとを生成する。
【０１２６】
上述した第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０による処理と比較して、造影剤の到達時刻の決定に平均ＣＴ値を用いる点が異なる。そこで、上述した第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０による処理の手順については、図１２を用いて説明する。
【０１２７】
第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０においては、図１２に示すように、色相変換コマンドが実行されると（ステップＳ２０１肯定）、決定部３３４ｂが、関心領域における平均ＣＴ値と、色相インデックスとを初期値に設定する（ステップＳ２０２）。
【０１２８】
そして、検出部３３４ａが関心領域に含まれる画素ごとに平均ＣＴ値を検出し、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、関心領域の平均ＣＴ値が第１閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、平均ＣＴ値が第１閾値に達した場合には（ステップＳ２０３肯定）、決定部３３４ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻をデータ記憶部３３５に格納する（ステップＳ２０４）。
【０１２９】
その後、決定部３３４ｂが、平均ＣＴ値が第１閾値に到達した関心領域において、関心領域の平均ＣＴ値が第２閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、平均ＣＴ値が第２閾値に達した場合には（ステップＳ２０５肯定）、決定部３３４ｂが、色相インデックスを更新して、色相変換時刻をデータ記憶部３３５に格納する（ステップＳ２０６）。そして、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された第１閾値及び第２閾値それぞれにおける色相インデックス及び色相変換時刻を参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【０１３０】
一方、ステップＳ２０３において、平均ＣＴ値が第１閾値に達していない場合には（ステップＳ２０３否定）、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された更新前の色相インデックスを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。また、ステップＳ２０５において、平均ＣＴ値が第２閾値に達していない場合には（ステップＳ２０５否定）、生成部３３４ｃが、データ記憶部３３５によって記憶された更新前の色相インデックスと、第１閾値における色相インデックス及び色相変換時刻とを参照して、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成する（ステップＳ２０７）。
【０１３１】
そして、生成部３３４ｃは、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０３に戻って、決定部３３４ｂが、造影剤が未到達の関心領域において、平均ＣＴ値が第１閾値に達したか否かを判定する。一方、終了条件を満たす場合には（ステップＳ２０８肯定）、Ｘ線ＣＴ装置３０は処理を終了する。なお、ステップＳ２０８における終了条件としては、操作者又は医師などによって指定されたフレームすべてについて処理が実行された場合などである。
【０１３２】
なお、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、色相変換画像及び色相変換テーブルを生成した後に、最初に指定された関心領域を移動させ、移動後の関心領域に基づいて色相変換画像及び色相変換テーブルを生成することも可能である。かかる場合には、決定部３３４ｂは、Ｘ線ＣＴ画像上の関心領域の位置が移動された場合に、移動後の関心領域における到達時刻を再度決定する。そして、生成部３３４ｃは、色相変換画像を、決定部３３４ｂによって再度決定された到達時刻に色相を変化させた画像に変換する。 このことにより、操作者又は医師などにとっては、血管の形態を画像上で確認しながら、任意に色相を変換させた色相変換画像を見ることができ、動脈や静脈の分離、腫瘍内血流の流入過程などが明瞭に把握することができる。なお、関心領域の再設定に用いられる画像は、組織像、造影像、色相変換画像のいずれが用いられる場合であってもよい。
【０１３３】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤の到達時間の間隔によって色相を変化させることも可能である。かかる場合には、生成部３３４ｃが、単数又は複数の関心領域それぞれに対して、決定部３３４ｂによって決定された時間の間隔に応じて、用いる色相を変化させる。具体的には、データ記憶部３３５に、時間間隔と色相とを対応付けた情報を記憶させておき、生成部３３４ｃが、この情報を参照することによって色相を変化させる。このことにより、操作者又は医師などにとっては、例えば、到達時間の間隔に特徴がある疾患などをより明瞭に把握することが可能である。
【０１３４】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、色相変換画像及び色相変換テーブルが生成された後に、色相を変更させることも可能である。 かかる場合には、生成部３３４ｃは、色相変換テーブルの色相が変更された場合に、変更された色相変換テーブルに基づいて、生成済みの色相変換画像の色相を変更する。このことにより、操作者又は医師などにとっては、弁別し難い領域間が明確にされることで、疾患などを明瞭に把握することができる。
【０１３５】
また、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、２次元又は３次元のＸ線ＣＴ画像を用いることが可能である。かかる場合には、色相変換画像は、例えば、ある指定方向からのレンダリング画像として表示されたり、或いは、所定の断面で切断したＭＰＲ（Multi Planar Reformation）画像で表示されたりする。
【０１３６】
上述した第４の実施形態によれば、画像処理部３３４が、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。そして、決定部３３４ｂが、Ｘ線ＣＴ画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する。また、決定部３３４ｂが、Ｘ線ＣＴ画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定する。そして、生成部３３４ｃが、カラーマップと、Ｘ線ＣＴ画像の各領域における到達時刻とに基づいて、Ｘ線ＣＴ画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する。そして、システム制御部３３３が、色相変換画像を表示部３３２にて表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【０１３７】
また、第４の実施形態によれば、生成部３３４ｃが、さらに、色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換テーブルを生成する。そして、システム制御部３３３が、さらに、色相変換テーブルを表示部３３２にて表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤の流入時刻と色相との関係を明瞭にすることを可能にする。
【０１３８】
また、第４の実施形態によれば、検出部３３４ａは、関心領域に含まれる画素のＣＴ値を用いて到達時刻を検出する従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、生データを用いることなく、簡便な方法により、造影剤の到達時間を決定することを可能とする。
【０１３９】
また、第４の実施形態によれば、決定部３３４ｂは、関心領域を構成する画素のＣＴ値が所定のＣＴ値に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時期を到達時刻と判定する、或いは、関心領域を構成する画素のＣＴ値の平均である平均ＣＴ値が所定の閾値を越えた時期を到達時刻と判定する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤の到達時間について多様な設定ができ、柔軟な検査を実行することを可能にする。
【０１４０】
また、第４の実施形態によれば、生成部３３４ｃは、Ｘ線ＣＴ画像又は関心領域に含まれる画素それぞれにおいて、到達時刻又は色相変換画像上における色相と、画素の数とを対応付けた頻度分布を生成する。そして、システム制御部３３３は、生成部３３４ｃによって生成された頻度分布を表示部３３２に表示させる。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、造影剤を用いたＣＴ検査において医師がより正確な判断を行うことを可能にする。
【０１４１】
また、第４の実施形態によれば、生成部３３４ｃは、色相変換画像を生成するために用いられるＸ線ＣＴ画像間のずれを補正した後に、色相変換画像を生成する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、体動などの影響を排除した、検査対象部位に正確に合致した色相変換画像を生成することを可能にする。
【０１４２】
また、第４の実施形態によれば、決定部３３４ｂは、検出部３３４ａによって検出されたＣＴ値が異なる複数の閾値に達した到達時刻をそれぞれ決定する。そして、生成部３３４ｃは、決定部３３４ｂによって決定された新たな到達時刻で色相を変化させることで、異なる到達時刻間に所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０は、脈管が密集した領域などで、２つの関心領域が指定できない場合であっても、異なる脈管の支配領域を異なる色相で映像化することができ、異なる脈管の支配領域を容易に弁別することを可能にする。
【０１４３】
以上、医用画像装置としてＸ線ＣＴ装置を用いる例について説明した。上述した第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３０においては、適宜、第３の実施形態に記載の内容を適用することが可能である。
【０１４４】
以上説明したとおり、第１〜第４の実施形態によれば、本実施形態の医用画像診断装置は、異なる脈管の支配領域を簡便な操作で映像化することで、異なる脈管の支配領域の弁別を容易にすることを可能にする。
【０１４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４６】
１０ 超音波診断装置
１１ 超音波プローブ
１２ 入力装置
１３ モニタ
３０ Ｘ線ＣＴ装置
１００ 装置本体
１１０ 送受信部
１２０ Ｂモード処理部
１３０ ドプラ処理部
１４０ 画像生成部
１４１ 信号処理部
１４２ スキャンコンバータ
１４３、３３４ 画像処理部
１４３ａ、３３４ａ 検出部
１４３ｂ、３３４ｂ 決定部
１４３ｃ、３３４ｃ 生成部
１５０ 画像メモリ
１６０ 制御部
１７０ 内部記憶部
３１０ 架台装置
３２０ 寝台装置
３３０ コンソール装置
３３１ 入力部
３３２ 表示部
３３３ システム制御部
３３５ データ記憶部
３３６ スキャン制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像を生成する画像生成部と、
前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する時刻検出部と、
前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定するカラーマップ設定部と、
前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する生成部と、
前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
を備える、医用画像診断装置。
【請求項２】
前記カラーマップ設定部は、前記第１の流入時刻と第２の流入時刻との間の到達時刻に第１の色相を、前記第２の流入時刻以降の到達時刻に第２の色相を関連付けたカラーマップを設定する、請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記生成部は、さらに、前記色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換情報を生成し、
前記表示制御部は、さらに、前記色相変換情報を前記所定の表示部にて表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記時刻検出部は、前記指定領域に含まれる画素の輝度を用いて前記到達時刻を検出する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記時刻検出部は、前記指定領域を構成する画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時刻を前記到達時刻と判定する、或いは、前記指定領域を構成する画素の輝度の平均である平均輝度が所定の閾値を越えた時刻を前記到達時刻と判定する、請求項４に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記時刻検出部は、前記医用画像上の前記指定領域の位置が移動された場合に、移動後の指定領域における前記到達時刻を再度検出し、
前記生成部は、前記色相変換画像を、前記時刻検出部によって再度検出された到達時刻に基づいて、色相を変化させた画像に変換する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記生成部は、前記第１又は第２の指定領域それぞれに対して、前記時刻検出部によって検出された前記時刻の間隔に応じて、用いる色相を変化させる、請求項１〜６のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の指定領域を含む単一の指定領域が設定される場合であって
前記時刻検出部は、前記画素の輝度が異なる複数の閾値に達した到達時刻をそれぞれ検出し、
前記生成部は、前記時刻検出部によって検出された新たな到達時刻で色相を変化させることで、異なる到達時刻間に前記所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記生成部は、前記医用画像又は前記指定領域を構成する画素において、前記到達時刻又は前記色相変換画像上における色相と、画素数とを対応付けた頻度分布を生成し、
前記表示制御部は、前記生成部によって生成された前記頻度分布を所定の表示部にて表示させる、請求項４〜８のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記生成部は、前記色相変換画像を生成するために用いられる医用画像間のずれを補正した後に、前記色相変換画像を生成する、請求項１〜９のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記生成部は、前記色相変換情報が変更された場合に、前記色相変換画像を変更された色相変換情報に基づいて更新する、請求項３〜１０のいずれ一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記医用画像は、２次元又は３次元の医用画像である、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１３】
医用画像を生成する画像生成部と、
前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する時刻検出部と、
前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定するカラーマップ設定部と、
前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する生成部と、
前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項１４】
医用画像を生成し、
前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出し、
前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定し、
前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成し、
前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる、
ことを含む画像処理方法。
【請求項１】
医用画像を生成する画像生成部と、
前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する時刻検出部と、
前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定するカラーマップ設定部と、
前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する生成部と、
前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
を備える、医用画像診断装置。
【請求項２】
前記カラーマップ設定部は、前記第１の流入時刻と第２の流入時刻との間の到達時刻に第１の色相を、前記第２の流入時刻以降の到達時刻に第２の色相を関連付けたカラーマップを設定する、請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記生成部は、さらに、前記色相変換画像にて割り当てられた各色相を時間軸に沿って示した色相変換情報を生成し、
前記表示制御部は、さらに、前記色相変換情報を前記所定の表示部にて表示させる、請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記時刻検出部は、前記指定領域に含まれる画素の輝度を用いて前記到達時刻を検出する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記時刻検出部は、前記指定領域を構成する画素の輝度が所定の輝度に達した画素数の割合が所定の閾値を越えた時刻を前記到達時刻と判定する、或いは、前記指定領域を構成する画素の輝度の平均である平均輝度が所定の閾値を越えた時刻を前記到達時刻と判定する、請求項４に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記時刻検出部は、前記医用画像上の前記指定領域の位置が移動された場合に、移動後の指定領域における前記到達時刻を再度検出し、
前記生成部は、前記色相変換画像を、前記時刻検出部によって再度検出された到達時刻に基づいて、色相を変化させた画像に変換する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記生成部は、前記第１又は第２の指定領域それぞれに対して、前記時刻検出部によって検出された前記時刻の間隔に応じて、用いる色相を変化させる、請求項１〜６のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の指定領域を含む単一の指定領域が設定される場合であって
前記時刻検出部は、前記画素の輝度が異なる複数の閾値に達した到達時刻をそれぞれ検出し、
前記生成部は、前記時刻検出部によって検出された新たな到達時刻で色相を変化させることで、異なる到達時刻間に前記所定の閾値に達した領域を異なる色相で示す色相変換画像を生成する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記生成部は、前記医用画像又は前記指定領域を構成する画素において、前記到達時刻又は前記色相変換画像上における色相と、画素数とを対応付けた頻度分布を生成し、
前記表示制御部は、前記生成部によって生成された前記頻度分布を所定の表示部にて表示させる、請求項４〜８のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記生成部は、前記色相変換画像を生成するために用いられる医用画像間のずれを補正した後に、前記色相変換画像を生成する、請求項１〜９のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記生成部は、前記色相変換情報が変更された場合に、前記色相変換画像を変更された色相変換情報に基づいて更新する、請求項３〜１０のいずれ一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記医用画像は、２次元又は３次元の医用画像である、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項１３】
医用画像を生成する画像生成部と、
前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出する時刻検出部と、
前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定するカラーマップ設定部と、
前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成する生成部と、
前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項１４】
医用画像を生成し、
前記医用画像の所定の領域へ造影剤が到達した到達時刻を検出し、
前記医用画像に設定した第１の指定領域に対応する第１の流入時刻と、第２の指定領域に対応する第２の流入時刻とに基づいて、到達時刻と色相とを関連付けるカラーマップを設定し、
前記カラーマップと、前記医用画像の各領域における到達時刻とに基づいて、前記医用画像の各領域へ色相を割り当てた色相変換画像を生成し、
前記色相変換画像を所定の表示部にて表示させる、
ことを含む画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−５５６８７（Ｐ２０１２−５５６８７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３８２８（Ｐ２０１１−１７３８２８）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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